特許 7562303 給送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-27

(45)【発行日】2024-10-07

(54)【発明の名称】給送装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 3/46 20060101AFI20240930BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240930BHJP

   B65H 1/04 20060101ALI20240930BHJP

   B65H 7/02 20060101ALI20240930BHJP

【ＦＩ】

B65H3/46 D

G03G21/00 510

B65H1/04 326B

B65H7/02

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2020104674

(22)【出願日】2020-06-17

(65)【公開番号】P2021195249

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-06-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】潮津 英大

(72)【発明者】

【氏名】矢野 崇史

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅人

(72)【発明者】

【氏名】小林 正季

(72)【発明者】

【氏名】籾山 大輔

【審査官】沖 大樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１５９３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６５５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２９１４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５００３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ３／４６

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｂ６５Ｈ １／０４

Ｂ６５Ｈ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録材を収容する収容手段と、
前記収容手段に収容された記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材と分離ニップ部を形成し、複数枚の記録材を１枚に分離する分離部材と、を含む給送手段と、
前記給送手段によって給送された記録材を検知する検知手段と、
所定のタイミングから前記検知手段が記録材を検知するまでの時間を測定する測定手段と、を有する給送装置において、
前記測定手段によって測定された複数の時間データを、時間の長さに応じて２つのグループに分け、前記給送手段が記録材を給送した時に異常状態が発生する可能性を判断するための基準時間を、前記２つのグループの内、選択したグループに含まれる前記複数の時間データから求める取得手段と、
前記基準時間と前記選択したグループに含まれる前記複数の時間データに基づいて、前記異常状態が発生する可能性を判断する判断手段と、を有することを特徴とする給送装置。

【請求項2】

前記収容手段は、記録材の給送方向における記録材の後端を規制する規制板を含み、
前記取得手段が求める前記基準時間は、前記記録材の後端が前記規制板に位置決めされ記録材が前記収容手段に収容されている状態から記録材が給送される場合に、前記測定手段によって測定される前記時間に対応することを特徴とする請求項１に記載の給送装置。

【請求項3】

前記基準時間は、前記２つのグループの内、時間の長さが長い方のグループに含まれる前記複数の時間データの中で、最も度数の高い時間であることを特徴とする請求項１または２に記載の給送装置。

【請求項4】

前記基準時間は、前記２つのグループの内、時間の長さが長い方のグループに含まれる前記複数の時間データの平均値または中央値であることを特徴とする請求項１または２に記載の給送装置。

【請求項5】

前記判断手段は、前記基準時間と、前記選択したグループに含まれる前記複数の時間データの中から前記基準時間よりも長い時間データに基づいて、前記異常状態が発生する可能性を判断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の給送装置。

【請求項6】

前記判断手段は、前記基準時間と、前記基準時間よりも長い時間データそれぞれとの差分の絶対値を求め、前記差分の絶対値の総和が大きいほど前記異常状態が発生する可能性が高いと判断することを特徴とする請求項５に記載の給送装置。

【請求項7】

前記異常状態とは、スリップにより記録材が遅延した状態であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の給送装置。

【請求項8】

前記取得手段が求める前記基準時間は、記録材の給送方向における記録材の先端が前記分離ニップ部にある状態から記録材が給送される場合に、前記測定手段によって測定される前記時間に対応することを特徴とする請求項１に記載の給送装置。

【請求項9】

前記基準時間は、前記２つのグループの内、時間の長さが短い方のグループに含まれる前記複数の時間データの度数分布の中で、最も度数の高い時間であることを特徴とする請求項１または８に記載の給送装置。

【請求項10】

前記基準時間は、前記２つのグループの内、時間の長さが短い方のグループに含まれる前記複数の時間データの平均値または中央値であることを特徴とする請求項１または８に記載の給送装置。

【請求項11】

前記判断手段は、前記基準時間と、前記選択したグループに含まれる前記複数の時間データの中から前記基準時間よりも短い時間データに基づいて、前記異常状態が発生する可能性を判断することを特徴とする請求項１または８乃至１０のいずれか１項に記載の給送装置。

【請求項12】

前記判断手段は、前記基準時間と、前記基準時間よりも短い時間データそれぞれとの差分の絶対値を求め、前記差分の絶対値の総和が大きいほど前記異常状態が発生する可能性が高いと判断することを特徴とする請求項１１に記載の給送装置。

【請求項13】

前記異常状態とは、前記分離ニップ部において複数枚の記録材が１枚に分離されていない状態であることを特徴とする請求項１または８乃至１２のいずれか１項に記載の給送装置。

【請求項14】

前記取得手段は、前記給送手段が所定の枚数の記録材を給送する度に、前記基準時間を更新することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の給送装置。

【請求項15】

前記所定のタイミングとは、前記給送部材が記録材の給送を開始したタイミングであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の給送装置。

【請求項16】

記録材を収容する収容手段と、
前記収容手段に収容された記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材と分離ニップ部を形成し、複数枚の記録材を１枚に分離する分離部材と、を含む給送手段と、
前記給送手段によって搬送された記録材を検知する検知手段と、
前記給送手段を駆動する駆動手段と、
所定のタイミングから前記検知手段が記録材を検知するまでの前記駆動手段による駆動量を測定する測定手段と、を有する給送装置において、
前記測定手段によって測定された複数の駆動量データを、駆動量の大きさに応じて２つのグループに分け、前記給送手段が記録材を給送した時に異常状態が発生する可能性を判断するための基準量を、前記２つのグループの内、選択したグループに含まれる前記複数の駆動量データから求める取得手段と、
前記基準量と前記選択したグループに含まれる前記複数の駆動量データに基づいて、前記異常状態が発生する可能性を判断する判断手段と、を有することを特徴とする給送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、記録材を給送する給送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

給送装置や画像形成装置の動作安定性を維持するため、給送装置に設けられた給送ローラや搬送ローラの寿命状態や、搬送トラブルの兆候を示すリスクレベルを検出し、装置を使用するユーザや保守管理サービスを行う管理者に報知する技術が知られている。また、検出されたこれらの情報をフィードバックし、給送装置や画像形成装置の搬送制御に適用することで、搬送トラブルを未然に防ぐことが求められている。

【0003】

特許文献１に記載の画像形成装置では、給送トレイに収容された印刷用紙を給送コロによって搬送路に給送し、搬送路上に設けられたセンサによって印刷用紙を検知するまでの時間を測定している。そして、測定された時間データが、紙種に応じてあらかじめ設定された閾値時間を超えた回数をカウントし、さらにその回数が所定の回数を超えた場合に、給送搬送部が劣化していると判断して警告を出す手法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１３３０２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の方法によって測定された時間データは、装置の使用環境や使用条件などによって変化することが知られている。具体的には、装置周辺の温度や湿度が変化すると、給送ローラや搬送ローラの表面の摩擦係数が変化し、印刷用紙の搬送性能に影響を及ぼすことが考えられる。

【0006】

特許文献１の画像形成装置では、上述した通り紙種によって閾値時間を変更するが、同一の紙種に対しては予め設定された同一の閾値時間を用いるため、装置の使用環境や使用条件が変化した場合は正確に給送手段の劣化を判断できない可能性がある。そのため、給送手段が印刷用紙を給送した時に、遅延によるジャム（紙詰まり）や重送などの異常状態が発生する可能性を精度良く判断することが困難であった。

【0007】

本発明の目的は、給送手段が記録材を給送した時に異常状態が発生する可能性を精度良く判断することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するための本発明の給送装置は、記録材を収容する収容手段と、前記収容手段に収容された記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材と分離ニップ部を形成し、複数枚の記録材を１枚に分離する分離部材と、を含む給送手段と、前記給送手段によって給送された記録材を検知する検知手段と、所定のタイミングから前記検知手段が記録材を検知するまでの時間を測定する測定手段と、を有する給送装置において、前記給送手段が記録材を給送した時に異常状態が発生する可能性を判断するための基準時間を、前記測定手段によって測定された複数の時間データから求め、前記給送手段が所定の枚数の記録材を給送する度に、前記基準時間を更新する取得手段と、前記基準時間と前記複数の時間データに基づいて、前記異常状態が発生する可能性を判断する判断手段と、を有することを特徴とする。

【0009】

また、上記の目的を達成するための本発明の給送装置は、記録材を収容する収容手段と、前記収容手段に収容された記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材と分離ニップ部を形成し、複数枚の記録材を１枚に分離する分離部材と、を含む給送手段と、前記給送手段によって給送された記録材を検知する検知手段と、所定のタイミングから前記検知手段が記録材を検知するまでの時間を測定する測定手段と、を有する給送装置において、前記測定手段によって測定された複数の時間データを、時間の長さに応じて２つのグループに分け、前記給送手段が記録材を給送した時に異常状態が発生する可能性を判断するための基準時間を、前記２つのグループの内、選択したグループに含まれる前記複数の時間データから求める取得手段と、前記基準時間と前記選択したグループに含まれる前記複数の時間データに基づいて、前記異常状態が発生する可能性を判断する判断手段と、を有することを特徴とする。

【0010】

また、上記の目的を達成するための本発明の給送装置は、記録材を収容する収容手段と、前記収容手段に収容された記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材と分離ニップ部を形成し、複数枚の記録材を１枚に分離する分離部材と、を含む給送手段と、前記給送手段によって給送された記録材を検知する検知手段と、前記給送手段を駆動する駆動手段と、所定のタイミングから前記検知手段が記録材を検知するまでの前記駆動手段による駆動量を測定する測定手段と、を有する給送装置において、前記給送手段が記録材を給送した時に異常状態が発生する可能性を判断するための基準量を、前記測定手段によって測定された複数の駆動量データから求め、前記給送手段が所定の枚数の記録材を給送する度に、前記基準量を更新する取得手段と、前記基準量と前記複数の駆動量データに基づいて、前記異常状態が発生する可能性を判断する判断手段と、を有することを特徴とする。

【0011】

また、上記の目的を達成するための本発明の給送装置は、記録材を収容する収容手段と、前記収容手段に収容された記録材を給送する給送部材と、前記給送部材によって給送された記録材を搬送する搬送部材と、前記搬送部材と分離ニップ部を形成し、複数枚の記録材を１枚に分離する分離部材と、を含む給送手段と、前記給送手段によって搬送された記録材を検知する検知手段と、前記給送手段を駆動する駆動手段と、所定のタイミングから前記検知手段が記録材を検知するまでの前記駆動手段による駆動量を測定する測定手段と、を有する給送装置において、前記測定手段によって測定された複数の駆動量データを、駆動量の大きさに応じて２つのグループに分け、前記給送手段が記録材を給送した時に異常状態が発生する可能性を判断するための基準量を、前記２つのグループの内、選択したグループに含まれる前記複数の駆動量データから求める取得手段と、前記基準量と前記選択したグループに含まれる前記複数の駆動量データに基づいて、前記異常状態が発生する可能性を判断する判断手段と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、給送手段が記録材を給送した時に異常状態が発生する可能性を精度よく判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例１及び２における画像形成装置の断面図

【図2】実施例１及び２における給紙機構の断面図

【図3】実施例１及び２における給紙枚数と給紙時間の関係を示すグラフ

【図4】実施例１における給紙時間の度数分布を示すグラフ

【図5】実施例１におけるカセット残量が給紙時間に与える影響を示すグラフ

【図6】実施例１におけるスリップ指標値の算出方法を説明するための給紙枚数と給紙時間の関係を示すグラフ

【図7】実施例１における給紙枚数とスリップ指標値の関係を示すグラフ

【図8】実施例１におけるスリップが発生する可能性を判断するためのフローチャート

【図9】実施例２における給紙時間の度数分布を示すグラフ

【図10】実施例２における重送指標値の算出方法を説明するための給紙枚数と給紙時間の関係を示すグラフ

【図11】実施例２における給紙枚数と重送指標値の関係を示すグラフ

【図12】実施例２における重送が発生する可能性を判断するためのフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0014】

［実施例１］
本実施例では、給紙動作中に記録材がスリップしてしまう可能性を判断する方法について説明する。

【0015】

［画像形成装置の説明］
本実施例を適用可能な給送装置の例として、電子写真方式のプリンタＰＲ（画像形成装置）を説明する。図１は、プリンタＰＲの概略構成図である。

【0016】

プリンタＰＲは、タンデム式のカラーレーザビームプリンタであり、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせることでカラー画像を出力できるように構成されている。以下の説明において、特にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを区別する必要のない部材については、説明の便宜上、符号の添え字のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

【0017】

プロセスカートリッジ５は、それぞれトナー容器６を有している。さらに、像担持体である感光ドラム１を有している。さらに、帯電ローラ２と、現像ローラ３と、ドラムクリーニングブレード４と、廃トナー容器７を有している。

【0018】

帯電ローラ２は所定の負極性の電圧を感光ドラム１に印加することで、感光ドラム１の表面を所定の負極性の電位に帯電させる。プロセスカートリッジ５の下方にはレーザユニット８が配置され、画像信号に基づいて感光ドラム１を露光する。これにより、感光ドラム１の表面には静電潜像が形成される。現像ローラ３は所定の負極性の電圧を感光ドラム１に印加し、さらにトナー容器６に収容されたトナーを感光ドラム１に供給することで、静電潜像を現像する。これにより、感光ドラム１の表面にはそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が形成される。なお、本実施例で使用するトナーは、負極性に帯電されている。

【0019】

中間転写体ユニットは、中間転写体１１、駆動ローラ１２、テンションローラ１３、対向ローラ１５から構成されている。また、感光ドラム１に対向して、中間転写体１１の内側に１次転写ローラ１０が配設されており、不図示の電圧印加手段により転写電圧が印加される構成となっている。各感光ドラム１および中間転写体１１が矢印方向に回転し、さらに１次転写ローラ１０に正極性の電圧が印加されることにより、感光ドラム１上に形成されたトナー像は中間転写体１１上に１次転写される。感光ドラム１上のトナー像はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に、中間転写体１１上に１次転写され、４色のトナー像が重なった状態で２次転写ローラ１４まで搬送される。１次転写後に感光ドラム１に残留したトナーはクリーニングブレード４によってかきとられ、廃トナー容器７へ収容される。

【0020】

給紙機構２０は、記録材Ｓを収容する収容カセット２１から記録材Ｓを搬送路４０に給紙する給紙ローラ２２（給送部材）を有している。さらに給紙機構２０は、給紙された記録材Ｓを搬送する搬送ローラ２３（搬送部材）及び複数枚の記録材Ｓを１枚に分離搬送する分離ローラ２４（分離部材）を有している。収容カセット２１は装置本体５０（プリンタ筐体）に対して着脱可能であり、ユーザが記録材Ｓの補充や交換を行うことができるようになっている。そして、給紙機構２０から搬送された記録材Ｓはレジストレーションローラ対２５によって２次転写ローラ１４に搬送される。中間転写体１１から記録材Ｓへトナー像を転写するために、２次転写ローラ１４に正極性の電圧を印加する。これにより、搬送されている記録材Ｓに、中間転写体１１上のトナー像が２次転写される。トナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置３０に搬送され、定着フィルム３１と加圧ローラ３２とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材Ｓは排出ローラ対３３によってプリンタＰＲの装置本体５０の外部へ排出される。

【0021】

制御部１００は、ＣＰＵ７０等を備えたＭＰＵ（不図示）、プリンタＰＲを制御するために必要なデータの演算や一時的な記憶等に使われるＲＡＭ（不図示）、プリンタＰＲを制御するプログラムや各種データを格納するＲＯＭ（不図示）等が搭載されている。搬送路４０には搬送路センサ２７が設けられており、搬送された記録材Ｓを検知する。搬送路センサ２７が記録材Ｓを検知すると、その旨を通知する信号が制御部１００へ出力される。制御部１００は、電子写真プロセスの全体制御を行い、さらに搬送路センサ２７から通知された信号に基づいて、記録材Ｓの早着・遅延やジャムなどの搬送異常が発生したかどうかを判断する。搬送異常が発生したと制御部１００が判断した場合、制御部１００は操作表示部８０（オペレーションパネル）に搬送異常が発生したことをユーザに通知するためのメッセージや画像を表示させる。また、制御部１００は必要に応じて搬送異常を解消するための手段を示すメッセージや画像を操作表示部８０に表示させる。

【0022】

［給紙機構の説明］
次に本実施例における給紙機構２０について図２を用いて詳細に説明する。図２は本実施例における給紙動作を表した概略断面図である。

【0023】

図２（ａ）は収容カセット２１に収容された複数枚の記録材Ｓの内、最上位に位置する記録材Ｓ１を給紙するタイミングにおける給紙機構２０の断面図である。収容カセット２１内の記録材Ｓ１は収容カセット２１内の後端規制板２６によって位置決めされ、記録材Ｓ１を給紙する際、記録材Ｓ１の先端は図２（ａ）におけるセット位置Ｐｓにある。ここで、記録材Ｓ１の先端とは記録材Ｓ１の給紙方向（給送方向）における下流側の端であり、記録材Ｓ１の後端とは記録材Ｓ１の給紙方向における上流側の端である。給紙動作のトリガーとなるピック開始信号が出力され給紙動作が開始されると、給紙ローラ２２、搬送ローラ２３がそれぞれ図２（ａ）の矢印方向に回転し、記録材Ｓ１は給紙ローラ２２との間に発生する摩擦力により、図２（ａ）における右方向へ給紙される。

【0024】

その後、記録材Ｓ１は、搬送ローラ２３と分離ローラ２４によって形成される分離ニップ部Ｐｎに到達する。この際、図２（ｂ）に示すように記録材Ｓ１とＳ２の間でも摩擦力が生じ、記録材Ｓ２も移動してしまう場合がある。以下、この現象を連れ出し現象と呼ぶ。連れ出し現象によって２枚以上の記録材Ｓが分離ニップ部Ｐｎに送られてきたときに、搬送ローラ２３と分離ローラ２４は、複数枚の記録材Ｓを１枚に分離し、分離した１枚の記録材Ｓだけ下流に送る機能を有している。分離ローラ２４には不図示のトルクリミッタが接続されており、記録材Ｓ１の搬送方向とは逆方向に抵抗力としてのトルクが与えられている。このトルクは分離ニップ部Ｐｎに記録材Ｓが１枚だけある時には分離ローラ２４が搬送ローラ２３に従動して回転し、分離ニップ部Ｐｎに記録材Ｓが２枚以上入ると停止するよう設定されている。よって、分離ニップ部Ｐｎで複数枚の記録材Ｓを１枚に分離し、下流に搬送することができる。

【0025】

その後、さらに給紙ローラ２２、搬送ローラ２３が回転を続けると記録材Ｓ１はレジストレーションローラ対２５を通過し、図２（ｃ）に示すように記録材Ｓ１の先端が搬送路センサ２７によって検知される位置Ｐｒに到達する。給紙動作のトリガーとなるピック開始信号が出力されてから、記録材Ｓ１が搬送路センサ２７に到達するまでの経過時間を給紙時間とする。この給紙時間は、図１で説明した制御部１００に含まれるＣＰＵ７０によって測定される。

【0026】

図３はプリンタＰＲの使用開始からモニターした、給紙枚数に対する給紙時間の推移を示したグラフである。プリンタＰＲを使い続ける中においては、その時々で使用されるメディア物性のばらつき（表面性、坪量、剛度など）、使用環境の温湿度の違いにより、ローラ摩擦係数が微妙に変化する。そのため、給紙時間は不規則に変動する。例えば、図３のタイミングＤにおいて記録材Ｓの種類が変わり、給紙時間の傾向が変わっている様子が確認できる（記録材Ｅから別の種類である記録材Ｆに変更）。なお、給紙基準時間Ｔｓと給紙基準時間Ｔｍについて詳しくは後述する。

【0027】

一般的に、記録材Ｓの先端が分離ニップ部Ｐｎに位置している状態から給紙開始する場合は給紙時間が短くなり、記録材Ｓの先端がセット位置Ｐｓに位置している状態から給紙開始する場合は長くなる。このような基本特性があるため、所定の範囲内における給紙時間の不規則な変動は、給紙不具合に直接的につながるものではない。データ分布に対して外側に突発的に外れるデータ（所定の範囲を超えて変動した給紙時間データ）が、給紙不具合につながり得る。そこで、その時々の状態に適した給紙時間の基準値を統計的に算出し、突発的に外れるデータとの差分傾向を見ることで、不具合リスクの評価を行う。

【0028】

［基準値の算出方法の説明］
次に、給紙時間の基準値を算出する方法について説明する。給紙時間は記録材Ｓが給紙される給紙口、紙種、環境、本体の耐久状況、ユーザによる紙セット方法等の様々な要因に応じて大きく変化する。そのため、基準値を算出する際には、給紙時間が安定し、統計的に信頼性が担保できる必要十分な集合データを用いて、算出する必要がある。耐久要因を排除するために直近のデータを活用し、変動量が大きい箇所を除いたデータを活用することが望ましい。また、本体が持っている情報（例えば、紙種センサ、温湿度センサ、カセットの開閉履歴、紙残量センサ等）を活用し、使用条件が変わった区間のデータを除いても良い。

【0029】

図４は直近の５００枚の給紙時間データの度数分布を表すグラフである。本実施例では、この５００枚の給紙時間データを１つの集合データＡ０として扱い、基準値を算出する。つまり、プリンタＰＲの使用開始から５００枚ごとに１つの基準値データが算出（更新）されることになる。ここで、給紙時間は収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの残量に応じて変化する可能性があるため、集合データＡ０に対しては事前に収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの残量に応じた補正処理が行われる場合がある。以下、この理由および具体的な補正方法について説明する。

【0030】

収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの残量が少なくなると、最上位に位置する記録材Ｓと給紙ローラ２２の間に隙間が生じるため、この隙間を埋めるために中板を上昇させる必要がある。中板の昇降方式としては回動式（中板を回動させて記録材Ｓをリフトアップさせる方式）と直動式（中板を垂直方向に移動させて記録材Ｓをリフトアップさせる方式）が知られている。このうち、回動式の構成をとると、中板を回動させることに伴い、給紙時間にも影響を与えてしまう可能性がある。

【0031】

回動式の構成において、給紙時間が変化する要因としては大きく２つ考えられる。１つ目の要因は、中板を回動させることに伴い、最上位に位置する記録材Ｓのセット位置Ｐｓ（図２に記載）が変化することである。セット位置Ｐｓがずれることによって、記録材Ｓが搬送路センサ２７に到着するまでの時間も変化する。２つ目の要因は、中板を回動させることに伴い、最上位に位置する記録材Ｓの姿勢（傾き）が変化することである。記録材Ｓの姿勢が変化すると、記録材Ｓが搬送路４０へ進入する角度が変わるため、分離ニップ部Ｐｎから検知位置Ｐｒまで記録材Ｓが通る道筋が変化する。満載時においては、記録材Ｓの先端が搬送路４０の外側（図２における右側）に沿うように記録材Ｓは搬送される。一方、少載時においては、記録材Ｓの先端が搬送路４０の内側（図２における左側）に沿うように記録材Ｓは搬送される。以上の要因を考慮すると、少載時は満載時に比べて、給紙時間が短くなる傾向がある。この様子を図５に示す。

【0032】

プリンタＰＲには収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの残量を検知する機構が備わっている。具体的には収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの紙面を検知する紙面センサ（不図示）がプリンタＰＲに設けられており、紙面センサが記録材Ｓを検知するまでのリフトアップ時間またはリフトアップ駆動量などを測定することで残量を検知できる。リフトアップ後はＣＰＵ７０が給紙枚数をカウントすることによって残量を検知できる。本実施例では、検知した残量に応じて給紙時間に補正処理を行う。例えば、満載時には補正処理を行わず、残量が２０％から４０％になると補正時間αを測定した給紙時間に加え、残量が０％から２０％になると補正時間β（α＜β）を測定した給紙時間に加える。

【0033】

なお、上述した通り、集合データＡ０を取得する上では、変動量が大きい箇所を除いたデータを活用することが望ましいが、十分なサンプル数を取得するために変動量が大きい箇所のデータを用いる必要がある場合は、事前に集合データＡ０に補正処理をかける。例えば、図３で説明した通り、収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの種類が記録材Ｅから記録材Ｆに変更された場合、給紙時間は全体的に遅くなっている。この影響を考慮し、５００枚の給紙データの中に記録材Ｅを給紙した場合のデータと記録材Ｆを給紙した場合のデータが混在している場合、２つのデータの間に大きな差が生まれないように補正処理を行う。具体的には、記録材Ｅを給紙した場合のデータに対して補正時間γを加えるか、記録材Ｆを給紙した場合のデータに対して補正時間γを引くなどの処理を行う。

【0034】

本実施例では、給紙機構２０により記録材Ｓを給紙する場合に、スリップが発生する可能性を判断する。スリップとは、給紙ローラ２２が記録材Ｓを給紙する際に摩擦力がうまく働かず滑りが発生し、記録材Ｓを移動させるタイミングが遅くなった状態または記録材Ｓを移動させることができなかった状態を指す。本実施例では、記録材Ｓ１の先端が図２におけるセット位置Ｐｓにある状態から給紙開始した時の給紙時間を給紙基準時間Ｔｓ（基準値）として定義する。そして、この基準値よりも長い時間を示すデータを抽出して分析を行う。

【0035】

図４の度数分布において、給紙基準時間Ｔｓは突発的に遅くなった一部のデータを除いた集合データＡ０の上位ｘ％の値となる。本実施例では、様々な条件での給紙基準時間Ｔｓの分布傾向を確認した上で、全ての条件で給紙基準時間Ｔｓを安定的に取得可能であった割合であるｘ＝５％を設定する。なお、ｘ％は大きくても１０％以内に収まることが実験からわかっている（数％から１０％の範囲内）。

【0036】

［スリップ指標値の算出方法とスリップが発生する可能性の判断方法の説明］
次に基準値を用いてスリップ指標値Ｈ_Ｓを算出する方法について、図６を用いて説明する。図６は集合データＡ０の給紙枚数と給紙時間の関係を示すグラフである。なお、ここではグラフを見やすくするため、５００枚分のデータ全てをプロットしてはいない。グラフ上の白丸データは給紙基準時間Ｔｓよりも長い時間を示すデータ（遅延データ）である。耐久推移、記録材Ｓの表面性の状態等により、給紙機構２０でスリップする傾向が出始めると、グラフ上の白丸データの遅延度合いが大きくなる。この傾向を鑑みて、給紙基準時間Ｔｓから白丸データまでの差分の絶対値の平均値をスリップ指標値Ｈ_Ｓとする。つまり、スリップ指標値Ｈ_Ｓは以下の式で求められる。

【0037】

【数1】

【0038】

今回、指標値の定量化手法として、差分の絶対値を平均化したが、単純なる差分の絶対値の総和または二乗平均平方根等の他のパラメータを用いても良い。このスリップ指標値Ｈ_Ｓは、５００枚の給紙時間データ（集合データＡ０）ごとに１つ算出される。なお、このスリップ指標値Ｈ_Ｓは制御部１００に含まれるＣＰＵ７０によって取得される。

【0039】

次にスリップが発生する可能性の判断方法について、図７を用いて説明する。図７はプリンタＰＲの使用開始から５００枚ごとにスリップ指標値Ｈ_Ｓを計算した結果をグラフにしたものである。通紙枚数の増加に従って、スリップ指標値Ｈ_Ｓが徐々に大きくなっている様子がわかる。本実施例では２つの閾値Ｈ_ＳＡ、Ｈ_ＳＢを用意し、以下のように制御部１００によってスリップが発生する可能性を判断する。

【0040】

Ｈ_Ｓ≦Ｈ_ＳＡ：スリップが発生する可能性が低い
Ｈ_ＳＡ＜Ｈ_Ｓ≦Ｈ_ＳＢ：スリップが発生する可能性普通
Ｈ_ＳＢ＜Ｈ_Ｓ：スリップが発生する可能性が高い
閾値は用途に応じ、２つに限らず、３つ以上用意しても良い。制御部１００は、得られた判断結果をユーザやプリンタＰＲの保守管理サービスを行う管理者に対して通知してもよい。なお、通知を行う場合、制御部１００はリアルタイムで給紙機構２０が上記のどの状態にあるか判断を行い、その都度ユーザや管理者に対して通知を行う。給紙枚数が多くなってくると、給紙ローラ２２が摩耗し、スリップが発生する可能性が高いと通知される頻度も増えてくる。

【0041】

図８は本実施例におけるスリップが発生する可能性を判断するためのフローチャートである。図８に基づく制御は、制御部１００に搭載されたＲＯＭ（不図示）等に記憶されているプログラムに基づいてＣＰＵ７０が実行する。なお、ＣＰＵ７０は５００枚の給紙時間データ（集合データＡ０）を取得する度にこの制御を実行する。

【0042】

まず、ＣＰＵ７０は集合データＡ０の上位ｘ％の値である給紙基準時間Ｔｓを取得する（Ｓ１０）。次に、ＣＰＵ７０は上述した式に基づいて、スリップ指標値Ｈ_Ｓを求める（Ｓ１１）。ＣＰＵ７０はスリップ指標値Ｈ_Ｓと予め設定された閾値Ｈ_ＳＡを比較し（Ｓ１２）、スリップ指標値Ｈ_Ｓが閾値Ｈ_ＳＡ以下であれば、ＣＰＵ７０は給紙機構２０により記録材Ｓを給紙した場合にスリップが発生する可能性は低いと判断する（Ｓ１４）。スリップ指標値Ｈ_Ｓが閾値Ｈ_ＳＡよりも大きい場合、ＣＰＵ７０は次にスリップ指標値Ｈ_Ｓと予め設定された閾値Ｈ_ＳＢ（Ｈ_ＳＡ＜Ｈ_ＳＢ）を比較する（Ｓ１３）。スリップ指標値Ｈ_Ｓが閾値Ｈ_ＳＢ以下であれば、ＣＰＵ７０は給紙機構２０により記録材Ｓを給紙した場合にスリップが発生する可能性は普通であると判断する（Ｓ１５）。スリップ指標値Ｈ_Ｓが閾値Ｈ_ＳＢよりも大きい場合、ＣＰＵ７０は給紙機構２０により記録材Ｓを給紙した場合にスリップが発生する可能性が高いと判断する（Ｓ１６）。スリップが発生する可能性が高いと判断した場合、ＣＰＵ７０は給紙機構２０に含まれる給紙ローラ２２の寿命が残り少ないと判断し、操作表示部８０などを通じてユーザや管理者に交換を促す（Ｓ１７）。以上で本フローチャートの制御を終了する。

【0043】

以上より、本実施例によれば、給送手段が記録材を給送した時にスリップが発生する可能性を精度よく判断することができる。

【0044】

［実施例２］
本実施例では、給紙動作中に記録材が重送してしまう可能性を判断する方法について説明する。主な部分の説明は実施例１と同様であり、ここでは実施例１と異なる部分のみを説明する。

【0045】

［基準値の算出方法の説明］
本実施例では、給紙機構２０により記録材Ｓを給紙する場合に、重送が発生する可能性を判断する。重送とは、記録材Ｓ１の給紙動作中に、記録材Ｓ１の下に載置された記録材Ｓ２が記録材Ｓ１との間に発生する摩擦力によって連れ出され、記録材Ｓ１と重なった状態で記録材Ｓ２の先端が分離ニップ部Ｐｎを超えてしまう状態を指す。本実施例では、記録材Ｓ１の先端が図２における分離ニップ部Ｐｎにある状態から給紙開始した時の給紙時間を給紙基準時間Ｔｍ（基準値）として定義する。そして、この基準値よりも短い時間を示すデータを抽出して分析を行う。

【0046】

給紙基準時間Ｔｍの算出方法について図９を用いて説明する。図９は図４と同じ給紙時間データの度数分布を示すグラフである。ここで、実施例１と同様に、給紙時間は収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの残量に応じて変化する可能性があるため、集合データＡ０に対しては事前に収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの残量に応じた補正処理が行われる場合がある。

【0047】

ここで、図９の度数分布を見ると、給紙時間データは大きく２つのグループに分けられることがわかる。給紙機構２０の構成を鑑みると、収容カセット２１に収容されている記録材Ｓの先端位置は、セット位置Ｐｓまたは分離ニップ部Ｐｎに存在する確率が高い。そして、記録材Ｓの先端がセット位置Ｐｓにある状態は、記録材Ｓの先端が分離ニップ部Ｐｎにある状態に比べて、記録材Ｓの先端から搬送路センサ２７までの距離が長い。そのため、時間の長さが短い方のグループ（部分集合Ａ１）は、記録材Ｓ１の先端が分離ニップ部Ｐｎにある状態における給紙時間データに対応している。そして、時間の長さが長い方のグループ（部分集合Ａ２）は、記録材Ｓ１の先端が分離ニップ部Ｐｎにある状態における給紙時間データに対応している。

【0048】

本実施例においては、集合データＡ０に対してデータ分離アルゴリズムを適用し、部分集合Ａ１の構成データのみを取り出す。本実施例では、ガウス混合モデルを用いて、分離処理を行っている。ガウス混合モデルとは、複数のガウス分布（正規分布）の重ね合わせでデータを近似するモデルである。なお、ｋ－ｍｅａｎｓ法などその他のクラスタリング方法を用いてもよい。取り出された部分集合Ａ１は、給紙機構２０の特性上、連れ出された後続紙が堰き止められる分離ニップ部Ｐｎに記録材Ｓの先端がある状態に対応する給紙時間に、分布のピークが表れる。重送が発生する可能性は、分離ニップ部Ｐｎで堰き止められなかった記録材Ｓの給紙時間データで判断する必要があるため、部分集合Ａ１の分布ピークの給紙時間（度数が最も高い給紙時間）を給紙基準時間Ｔｍに設定した。なお今回、給紙基準時間Ｔｍは、部分集合データＡ１の分布ピークとしたが、部分集合Ａ１に含まれる給紙時間データの平均値または中央値としても良い。

【0049】

［重送指標値の算出方法と重送が発生する可能性の判断方法の説明］
次に基準値を用いて重送指標値Ｈ_ｍを算出する方法について、図１０を用いて説明する。図１０は集合データＡ０の給紙枚数と給紙時間の関係を示すグラフである。なお、ここではグラフを見やすくするため、５００枚分のデータ全てをプロットしてはいない。グラフ上の白丸データは給紙基準時間Ｔｍよりも短い時間を示すデータ（早着データ）である。耐久推移、記録材の表面性の状態等により、給紙機構２０で重送する傾向が出始めると、分離ニップ部Ｐｎで後続紙を堰き止めきれないケースの発生頻度が増える。そのため、グラフ上の白丸データの数が増え、給紙基準時間Ｔｍとの差分も大きくなる。この傾向を鑑みて、給紙基準時間Ｔｍから白丸のデータまでの差分の二乗平均平方根を重送指標値Ｈ_ｍとする。つまり、重送指標値Ｈ_ｍは以下の式で求められる。

【0050】

【数2】

【0051】

今回、指標値の定量化手法として、二乗平均平方根を使用したが、単純なる差分の絶対値の総和または差分の絶対値の平均値等の他のパラメータを用いても良い。この重送指標値Ｈ_ｍは、５００枚の給紙時間データ（集合データＡ０）ごとに１つ算出される。なお、この重送指標値Ｈ_ｍは制御部１００に含まれるＣＰＵ７０によって取得される。

【0052】

次に重送が発生する可能性の判断方法について、図１１を用いて説明する。図１１はプリンタＰＲの使用開始から５００枚ごとに重送指標値Ｈ_ｍを計算した結果をグラフにしたものである。本実施例では２つの閾値Ｈ_ｍＡ、Ｈ_ｍＢを用意し、以下のように制御部１００によって重送が発生する可能性を判断する。

【0053】

Ｈ_ｍ≦Ｈ_ｍＡ：重送が発生する可能性が低い
Ｈ_ｍＡ＜Ｈ_ｍ≦Ｈ_ｍＢ：重送が発生する可能性が普通
Ｈ_ｍＢ＜Ｈ_ｍ：重送が発生する可能性が高い
閾値は用途に応じ、２つに限らず、３つ以上用意しても良い。制御部１００は、得られた判断結果をユーザやプリンタＰＲの保守管理サービスを行う管理者に対して通知してもよい。なお、実施例１におけるスリップ指標値Ｈ_ｓとは異なり、図１１に示すように重送指標値Ｈ_ｍは耐久が進むにつれて悪化するわけではない。重送指標値Ｈ_ｍは記録材Ｓの表面性（摩擦係数）に大きく依存しており、この表面性は記録材Ｓの種類で異なるのはもちろんのこと、同一の紙種でも紙のロットや冊間部でも異なることが知られている。こういった情報を主にディーラに通知することによって、重送しやすい環境下でプリンタＰＲを使用しているユーザに対して異なる紙種の記録材Ｓを紹介するなど、ディーラがより良質なサービスを提供することができるようになる。

【0054】

図１２は本実施例における重送が発生する可能性を判断するためのフローチャートである。図１２に基づく制御は、制御部１００に搭載されたＲＯＭ（不図示）等に記憶されているプログラムに基づいてＣＰＵ７０が実行する。なお、ＣＰＵ７０は５００枚の給紙時間データ（集合データＡ０）を取得する度にこの制御を実行する。

【0055】

まず、ＣＰＵ７０は集合データＡ０を２つのグループ（部分集合Ａ１、Ａ２）に分割する（Ｓ２０）。ＣＰＵ７０は２つのグループの内、時間が短い方のグループ（部分集合Ａ１）を選択する（Ｓ２１）。そして、ＣＰＵ７０は時間が短い方のグループに含まれる給紙時間データから給紙基準時間Ｔｍを求める（Ｓ２２）。次に、ＣＰＵ７０は上述した式に基づいて、重送指標値Ｈ_ｍを求める（Ｓ２３）。ＣＰＵ７０は重送指標値Ｈ_ｍと予め設定された閾値Ｈ_ｍＡを比較し（Ｓ２４）、重送指標値Ｈ_ｍが閾値Ｈ_ｍＡ以下であれば、ＣＰＵ７０は給紙機構２０により記録材Ｓを給紙した場合に重送が発生する可能性は低いと判断する（Ｓ２６）。重送指標値Ｈ_ｍが閾値Ｈ_ｍＡよりも大きい場合、ＣＰＵ７０は次に重送指標値Ｈ_ｍと予め設定された閾値Ｈ_ｍ（Ｈ_ｍＡ＜Ｈ_ｍＢ）を比較する（Ｓ２５）。重送指標値Ｈ_ｍが閾値Ｈ_ｍＢ以下であれば、ＣＰＵ７０は給紙機構２０により記録材Ｓを給紙した場合に重送が発生する可能性は普通であると判断する（Ｓ２７）。重送指標値Ｈ_ｍが閾値Ｈ_ｍＢよりも大きい場合、ＣＰＵ７０は給紙機構２０により記録材Ｓを給紙した場合に重送が発生する可能性が高いと判断する（Ｓ２８）。以上で本フローチャートの制御を終了する。なお、上述した通り、重送指標値Ｈ_ｍは耐久が進むにつれて悪化するわけではないので、本実施例では重送が発生する可能性が高いと判断した場合、ＣＰＵ７０によってローラの寿命末期を報知することはしない。

【0056】

以上より、本実施例によれば、給送手段が記録材を給送した時に重送が発生する可能性を精度よく判断することができる。

【0057】

［変形例］
上記の実施例１ではスリップが発生する可能性、実施例２では重送が発生する可能性をそれぞれ判断していたが、スリップが発生する可能性と重送が発生する可能性を両方判断して、まとめてユーザやディーラに通知する構成としてもよい。

【0058】

また、上記の実施例１では、給紙基準時間Ｔｓを集合データＡ０の上位ｘ％の値として抽出していたが、これに限定されない。実施例２と同様に、集合データＡ０を２つのグループ（部分集合Ａ１、Ａ２）に分け、時間が長い方のグループＡ２を選択して給紙基準時間Ｔｓを取得してもよい。具体的には、実施例２で説明した方法と同様に、グループＡ２の分布ピークの給紙時間（度数が最も高い給紙時間）を給紙基準時間Ｔｓとしてもよいし、グループＡ２に含まれる給紙時間データの平均値または中央値を給紙基準時間Ｔｓとしてもよい。

【0059】

また、上記の実施例２では、給紙基準時間ＴｍをグループＡ１に含まれる給紙時間データから抽出していたが、これに限定されない。実施例１と同様に、集合データＡ０の下位ｙ％の値として給紙基準時間Ｔｍを取得してもよい。ｙ％はｘ％よりも小さい値を設定する必要があり、実験によれば１％から２％の値を設定することが好ましい。

【0060】

また、上記の実施例１および２では、給紙ローラ２２が記録材Ｓの給紙を開始したタイミングから給紙時間のカウントを開始していたが、これに限定されない。例えば、搬送路センサ２７とは別の位置に新たなセンサを配置して、その新たなセンサで記録材Ｓを検知したタイミングから給紙時間のカウントを開始してもよい。もしくは搬送路センサ２７で記録材Ｓを検知したタイミングから給紙時間のカウントを開始し、新たなセンサで記録材Ｓを検知したタイミングで給紙時間のカウントを終了するようにしてもよい。

【0061】

また、上記の実施例１および２では、給紙機構２０が記録材Ｓを給紙した時に異常状態が発生する可能性を判断していたが、給紙機構２０以外の箇所に本発明を適用してもよい。例えば、給紙機構２０よりも下流側に位置する搬送路４０上の任意の２点間における給紙時間をモニターすることにより、記録材Ｓがこの区間を通過する際に生じ得る、搬送負荷変動による突発的なスリップが発生する可能性を判断することができる。

【0062】

また、上記の実施例１および２では、異常状態が発生する可能性を判断するための処理データとして給紙時間を採用したが、これに限定されない。例えば、給紙ローラ２２や搬送ローラ２３を駆動するモータ（アクチュエータ）による駆動量を処理データとして採用してもよい。基準量としては、給紙基準時間Ｔｓや給紙基準時間Ｔｍの代わりに基準となる駆動量データを求め、実施例１および２に記載された方法と同じように差分の絶対の総和等を求めて閾値と比較する。駆動量を処理データとして採用すれば、給紙ローラ２２によって記録材Ｓを給紙してから、記録材Ｓの搬送速度の切り替え制御を行うようなケースにも対応可能である。

【符号の説明】

【0063】

２０ 給紙機構
２１ 収容カセット
２２ 給紙ローラ
２３ 搬送ローラ
２４ 分離ローラ
２７ 搬送路センサ
１００ 制御部
ＰＲ プリンタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】