JP2007137645A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート材の表面に傷をつけず、シート材の重送を確実に防止することを課題とする。
【解決手段】シートＰの種類に応じて、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を可変することで、ピックアップロール５２によって重送されて送り出されたシートＰは、分離ロール７０によって確実に給紙トレイ４４に送り戻される。したがって、シートＰが重送された状態で、画像形成部１２へ搬送されてしまうことがない。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置で画像が形成されるシート材を、画像形成部に供給するための給紙装置に関する。

一般に、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置には、記録紙、ＯＨＰシート等の記録媒体としてのシート材を、画像形成装置内の画像形成部へ自動供給するための給紙装置が設けられている。

給紙装置としては、例えば、複数枚のシート材が積層されたシート束を収納可能とされたカセットと、このカセット内に収納されたシート束から１枚のシート材を分離して、カセット内から画像形成部へ搬出するための分離・給紙機構と、を備えたものがある。

ところで、カセット内のシート束からシート材を搬出する際に、２枚以上のシート材が重なって状態で搬出される、所謂重送が発生することがある。そこで、この重送を防止するための手段として、シート材に搬送方向の力を付与しながら回転し、カセット内からシート材を搬送するフィードロールと、このフィードロールに当接して設けられ、フィードロールによって搬送されるシート材の搬送方向と逆方向に回転する分離ロールとで、分離・給紙機構を構成しているものがある。このような構成において、シート材が重送されたとき、分離ロールをシート材の搬送方向と逆方向に回転させることで、分離ロールに当接している側のシート材を搬送方向と反対側（カセット側）に送り戻して、フィードロールに当接している側のシートのみが搬出されるようになっている。

しかし、フィードロール側のシート材と分離ロール側のシート材の間の摩擦によって、例えばコート紙のように表面に光沢のあるシート材では、表面にキズがついてしまう、という問題が発生する。また、フィードロール側のシート材と分離ロール側のシート材の間の摩擦力が、シート材と分離ロールの間の摩擦力よりも大きい場合には、分離ロールによって分離ロール側のシート材を搬送方向と反対方向に送り戻すことができず、重送されてきたシート材を完全に分離しきれない、という問題も発生する。

そこで、シート材の厚さを検知して、分離ロールのフィードロールに対するニップ荷重を制御することで、分離ロールでシート材を搬送方向と反対方向に送り戻す力をシート材の厚さによって変更するものがある（特許文献１参照）。これにより、シート材の間に発生する摩擦力よりも、シート材と分離ロールの間に発生する摩擦力を大きくすることで、シート材の重送が防止されるようになっている。

しかし、特許文献１のように、フィードロールと分離ロールのニップ荷重を変更する構成では、コート紙のように表面が平滑でキズつきやすいシート材を、フィードロールと分離ロールでニップしたとき、ニップ荷重が大きいと、シート材の表面にキズがついてしまうことがある。また、キズがつかないようにニップ荷重を小さくすると、重送防止の効果が十分に発揮されず、重送されたシート材を完全に分離しきれない状態で、下流側に搬送してしまう。
特開平８−２１７２９０号公報

本発明は、上記事実を考慮して、シート材の表面に傷をつけず、シート材の重送を確実に防止することのできる給紙装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、シート積載部から送り出されたシート材を次工程へ搬送する給紙ロールと、前記給紙ロールとの間でニップ部を形成し、重送された前記シート材を分離する分離ロールと、を有する給紙装置において、前記分離ロールを前記シート材を搬送する方向と反対方向に回転させる駆動手段と、前記シート材の種類に応じて前記駆動手段を制御して前記分離ロールの回転速度を可変する可変設定手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、給紙ロールによってシート積載部から送り出されたシート材が次工程へ搬送されるとき、分離ロールは駆動手段によってシート材を搬送する方向と反対方向に回転している。そして、上記構成では、シート材の種類に応じて、可変設定手段によって分離ロールの回転速度が可変される。これにより、重送されたシート材は分離され、シート積載部へ送り戻される。

例えば、厚紙のようにシート材が重い場合、慣性力によって速い速度で搬送されて行き過ぎてしまうことがある。そこで、分離ロールの回転速度を速くすることで、シート材は速い速度で送り戻されるので、行き過ぎてしまった場合でも送り戻すことができる。

また、シート材の表面に光沢がある光沢紙の場合、シート材間の摩擦によって表面に傷が付くことがある。そこで、分離ロールの回転速度を遅くすることで、表面に傷を付きにくくすることができる。

このように、シート材の種類に応じて、分離ロールの回転速度を可変させることで、重送されたシート材は、分離ロールによって確実に搬送方向と反対方向に送り戻され、シート材が重送された状態で、画像形成部へ搬送されてしまうことがない。

請求項２に記載の発明は、シート積載部から送り出されたシート材を次工程へ搬送する給紙ロールと、前記給紙ロールとの間でニップ部を形成し、重送された前記シート材を分離する分離ロールと、を有する給紙装置において、前記分離ロールをシート材を搬送する方向と反対方向に回転させる駆動手段と、前記シート材の種類を取得するシート情報取得手段と、前記シート材の種類毎に前記分離ロールの回転速度情報が記憶された記憶部と、前記シート取得手段によって取得された前記シート材の種類に基づいて、前記記憶部から前記回転速度情報を引き出して、前記駆動手段を制御して前記分離ロールの回転速度を制御する駆動制御手段と、を有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、シート情報取得手段によってシート材の種類が取得される。このシート材の種類に基づき、駆動制御手段はシート材の種類毎の回転速度情報が記憶された記憶部から、分離ロールの回転速度情報を引き出し、分離ロールの回転速度を制御する。

このように、シート材の種類を取得して分離ロールの回転速度を制御することで、確実にシート材の種類に応じた回転速度で分離ロールが回転されるので、給紙ロールのミスフィードや重送を防止できる。

請求項３に記載の発明は、前記シート情報取得手段は、ユーザによってシートの種類が入力されるシート情報入力部であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、シート情報入力部で、ユーザによってシート情報が入力される。これにより、複数種類のシート材を使用する場合でも、その都度ユーザがシート材の種類を入力すれば、分離ロールの回転速度が可変される。

請求項４に記載の発明は、前記シート情報取得手段は、前記分離ロールの上流側に設けられ、前記シート材の種類を検知するセンサであることを特徴としている。

請求項４に記載の発明では、センサによってシート材の種類が検知される。このように、センサによってシート材を検知することで、ユーザ側で画像形成装置を使用する度にシート材の種類を入力する必要がない。また、シート材の種類が正確に検知されるので、シート材の重送やミスフィードを確実に防止できる。

請求項５に記載の発明は、前記シート材の種類は、シートの銘柄、シート材の厚み、シート材の坪量、シート材の平滑度、シート材の印字濃度情報の少なくとも１つであることを特徴とする特徴としている。

請求項５に記載の発明では、シート材の種類とは、シート材の銘柄、シート材の厚み、シート材の坪量、シート材の平滑度、シート材の印字濃度情報であり、例えば、シート材の銘柄から、普通紙、コーティングされたコート紙、或いはＯＨＰ(Overhead Projector)等で用いられるＯＨＰシート等が判断される。また、シート材の厚みや坪量から、シート材の腰の強さを判断することができる。さらに、シート材の平滑度から、シート材がコート紙であるか普通紙であるか等が判断される。すなわち、平滑度が高いとコート紙であり、低いと表面に粗さがあるため普通紙であると判断できる。また、シート材の印字濃度情報をから、シート材が裏紙であるかが判断される。

請求項６に記載の発明は、前記分離ロールには、所定以上のトルクが掛かると前記駆動手段からのトルクの伝達が制限されて前記給紙ロールに従動するトルク制限手段が設けられていることを特徴とする特徴としている。

請求項６に記載の発明では、給紙ロールと分離ロールのニップ部に、シート材が１枚のみ搬送されるとき、分離ロールに掛かるトルクは、給紙ロールとシート材の摩擦力が作用するため、シート材が重送されてシート材とシート材の摩擦力が作用するときと比較して大きくなる。

すなわち、分離ロールに所定以上のトルクが掛かると、トルク制限手段によって駆動手段から分離ロールに伝達されるトルクが制限される。これにより、シート材が重送されずに１枚のみでニップ部に搬送されたときは、分離ロールは給紙ロールに従動して、シート材を次工程へ送る。

また、シート材が重送されてニップ部に搬送されたときは、シート材とシート材の摩擦力しか作用しないので、分離ロールは搬送方向と反対方向に回転して、重送されたシートをシート積載部に送り戻す。

請求項７に記載の発明は、前記トルク制限手段は、前記シート材の種類に応じてトルクの制限値が変更されることを特徴としている。

請求項７に記載の発明では、シート材の種類に応じてトルク制限手段のトルクの制限値が変更されるので、シート材の種類に応じて分離ロールの回転速度とトルク制限手段のトルクの制限値の組み合わせを変更することが可能となる。

例えば、厚紙のコート紙のように、シート材の重量が重くシート材間の密着が大きいシート材の場合、シート材自身の慣性力によって速い速度で搬送されてしまうため、分離ロールの回転速度を速くして、速い速度でシート材をシート載置部に送り戻す。そして、シート材間の摩擦が大きいので、シート材と分離ロールの摩擦によって分離ロールに生じるトルクよりもトルク制限手段のトルクの制限値を大きくする。これにより、シート材が重送されたときも分離ロールを給紙ロールに従動させず、確実に分離ロールによってシート材がシート載置部に送り戻される。

このように、シート材の種類に応じて、分離ロールの回転速度を可変させることに加えて、トルク制限手段のトルクの制限値を可変させることで、確実にシート材の重送が防止される。

請求項８に記載の発明は、前記分離ロールには、前記ニップ部のニップ荷重を可変させるニップ荷重変更手段が設けられていることを特徴としている。

請求項８に記載の発明では、ニップ荷重変更手段によって、ニップ部のニップ荷重をシート材の種類に応じて変更する。例えば、薄紙のように腰の弱いシート材の場合、分離ロールの回転速度を遅くして、ニップ部のニップ荷重を小さくする。つまり、シート自身の慣性力で速い速度で搬送されることがないので、分離ロールの回転速度を速くする必要がなく、また、ニップ荷重を小さくすることで、腰の弱いシート材にシワを発生させてしまうことがない。

このように、シート材の種類に応じて、分離ロールの回転速度を可変させることに加えて、ニップ荷重を可変させることで、シート材の表面に傷を付けることがなく、確実にシート材の重送が防止される。

本発明は上記構成としたので、シート材の表面に傷をつけず、シート材の重送を確実に防止することのできる給紙装置が得られる。

本発明の第１の実施形態に係る給紙装置４０について説明する前に、この給紙装置４０を備えた画像形成装置１０の概要について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０は画像形成部１２を備えている。画像形成部１２には、感光体ドラム１４が設けられており、感光体ドラム１４の円周方向には、帯電器１６、現像装置１８、クリーナー２０が配設されている。帯電器１６と現像装置１８の間には、感光体ドラム１４の表面にレーザー光を照射する画像書込装置２２が設けられている。

画像書込装置２２は、画像記録制御部２４に接続されている。画像記録制御部２４は、通信回線３２を介して受信部２６に接続されており、画像読取装置２８で読み取られたデータ、又は、外部機器（パーソナルコンピュータ等）３０からのデータ等の画像情報が受信部２６から画像記録制御部２４へ送られる。そして、画像記録制御部２４によって制御された画像情報に基づきレーザー光を変調して、画像書込装置２２から感光体ドラム１４に静電潜像を形成する。

感光体ドラム１４は、帯電器１６によって表面が所定の電位に帯電される。そして、画像書込装置２２からレーザー光が照射されて感光体ドラム１４の表面が露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像が、現像装置１８によって現像化され、感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。このとき、記録紙Ｐに転写されずに感光体ドラム１４の表面に残留したトナーは、クリーナー２０によって回収される。

感光体ドラム１４の画像書込装置２２と反対側には、感光体ドラム１４に対向して、転写ローラ３４が設けられている。後述する給紙部４２から搬送された記録紙Ｐに、転写ローラ３４によって感光体ドラム１４のトナー像が転写され、搬送方向下流側に設置された定着装置３６で、トナー像が記録紙Ｐに定着される。そして、定着装置３６の搬送方向下流側に設けられた一対の排出ローラ３８によって、記録紙Ｐは排出トレイ３９に排出される。

一方、画像形成装置１０の下方には、複数の給紙装置４０が上下に設けられた給紙部４２が配設されている。

次に、給紙装置４０について説明する。図２に示すように、給紙装置４０は箱状の給紙トレイ４４を備えている。給紙トレイ４４内にはシートＰが積層されており、シートＰの搬送方向（矢印Ａ、以降、搬送方向とする）と直交する方向の両端面（側端面）には、シートＰの側端面を規制する側面ガイド４６が設置されている。また、給紙トレイ４４には、図示は省略するが、シートＰの搬送方向の上流側端部に、シートＰの後端面（上流側の端面）を規制する後端面ガイドが設置されている。側面ガイド４６は搬送方向と直交する方向にスライド可能となっており、後端面ガイドは搬送方向に沿ってスライド可能となっている。これにより、シートＰのサイズに応じて側面ガイド４６及び後端面ガイドをスライドさせて、シートＰの端面が位置決めされるようになっている。

図３は、給紙トレイ４４をシートＰの搬送方向に対して直交する方向から見た断面図である。図３に示すように、図示しないモータの駆動により昇降するボトムプレート４８が設けられている。モータは、マイクロスイッチによってオン、オフされるようになっている。記録紙Ｐの最上位の高さが所定高さより低くなってマイクロスイッチがオンになると、モータを駆動してボトムプレート４８を上昇させる。記録紙Ｐの最上位の高さが所定高さになり、マイクロスイッチがオフになると、モータの駆動を停止してボトムプレート４８の上昇を停止させる構成となっている。

図２に示すように、給紙トレイ４４のシートＰの搬送方向の下流側には、給紙トレイ４４に積載されたシートＰを順次、画像形成部１２（図１参照）に搬送する給紙機構５０が配設されている。

給紙機構５０は、給紙トレイ４４に積載されたシートＰの最上位に接触して、この最上位のシートＰを送り出すピックアップロール５２を有している。ピックアップロール５２の軸５２Ａは、フレーム５４に設けられた軸受けに回動可能に支持されている。ピックアップロール５２の軸５２Ａの端部には、ギア５６が設けられており、駆動モータ５８の回転軸に固定されたギア６０に噛合している。これにより、駆動モータ５８の駆動回転によって、ギア６０を介してギア５６が回転し、ピックアップロール５２が回転されるようになっている。

ピックアップロール５２の搬送方向下流側には、フィードロール６２が配設されている。フィードロール６２の軸６２Ａは、フレーム５４に設けられた軸受けに回動可能に支持されている。フィードロール６２の軸６２Ａの端部には、ギア６４が設けられており、駆動モータ６６の回転軸に固定されたギア６８に噛合している。これにより、駆動モータ６６の回転駆動によって、ギア６８を介してギア６４が回転し、フィードロール６２が回転されるようになっている。

フィードロール６２の下側には、分離ロール７０が配置されており、所定のニップ荷重でフィードロール６２に圧接されている。この分離ロール７０の軸７０Ａは、ハウジング７４に回動可能に支持されている。

図４に示すように、ハウジング７４は、２枚の側板７６Ａ、７６Ｂと、側板７６Ａ、７６Ｂを連結する板部７８とで、略門形状に構成されている。側板７６Ａ、７６Ｂは略三角形状とされており、一方の端部に分離ロール７０の軸７０Ａが支持され、略中央部にシャフト８０が挿通されている。

シャフト８０は、両端がフレーム８２に設けられた軸受け８３（図７参照）に回動可能に支持されている。これにより、ハウジング７４はシャフト８０を中心にして回動可能とされている。

図２及び図３に示すように、ハウジング７４の板部７８には孔１５８が形成されており、コイルスプリング１６０の一端が係止されている。コイルスプリング１６０の他端は、ラック１６２に取り付けられており、ハウジング７４は、コイルスプリング１６０の付勢力によって、下方に向かって（ラック１６２側に）付勢されている。

ラック１６２は、図示しないガイドレールに支持されており、上下方向にスライド可能とされている。また、ラック１６２には、モータ１６４の回転軸に固定されたピニオン１６６が噛合している。そして、モータ１６４の回転駆動によってピニオン１６６が回動すると、ピニオン１６６に噛合しているラック１６２が上下方向に移動するようになっている。

ラック１６２が上下方向に移動すると、ハウジング７４はコイルスプリング１６０を介してシャフト８０を中心に回動する。そして、ハウジング７４に支持された分離ロール７０が、略上下方向に移動する構成となっている。

このような構成により、モータ１６４が図３の時計回りに回転すると、ピニオン１６６が回動して、ラック１６２が下方向に移動する。このとき、ハウジング７４は、コイルスプリング１６０によって板部７８の端部側を下方向に引っ張られ、シャフト８０を中心に時計回りに回動する。これにより、ハウジング７４のコイルスプリング１６０が取り付けられた側と反対側に取り付けられた分離ロール７０が上方向に移動して、フィードロール６２との間のニップ荷重が大きくなる。

また、モータ１６４が図３の反時計回りに回転すると、ピニオン１６６が回動して、ラック１６２が上方向に移動する。このとき、ハウジング７４は、コイルスプリング１６０を介して板部７８の端部側を上方向に持ち上げられ、シャフト８０を中心に反時計回りに回動する。これにより、分離ロール７０は下方向に移動して、フィードロール６２との間のニップ荷重が小さくなる。

以上のような構成によって、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ荷重が調整されるようになっている。

なお、ハウジング７４とラック１６２の間に配設されたコイルスプリング１６０によって、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ部にシートＰを突入可能としている。

一方、図４に示すように、シャフト８０の一方の端部には、ギア８６が設けられている。ギア８６は、フレーム８７に取り付けられたＤＣモータ８８の回転軸に固定されたギア９０に噛合しており、ＤＣモータ８８の回転駆動によってギア９０が回転すると、後述するトルクリミッタ８４を介してギア８６の回転がシャフト８０に伝達される。

また、シャフト８０にはギア９２が設けられている。ギア９２は、側壁７６Ａに軸支されたギア９６に噛合されており、ギア９６は分離ロール７０の軸７０Ａに固定されたギア９４と噛合されている。

これにより、ＤＣモータ８８の回転駆動によってシャフト８０が回転すると、シャフト８０の回転に伴ってギア９２が回転する。そして、ギア９２に噛合されたギア９６が回転して、ギア９４を介して分離ロール７０が回転するようになっている。

また、シャフト８０にはトルクリミッタ８４が設けられており、分離ロール７０を介してシャフト８０の回転トルクが所定値より大きくなると、シャフト８０とトルクリミッタ８４の間で滑りが生じて、ＤＣモータ８８の回転駆動力の伝達が制限されるようになっている。

すなわち、分離ロール７０に作用する回転トルクが所定値よりも大きいと、トルクリミッタ８４が作動し、ＤＣモータ８８の回転駆動力が分離ロール７０に伝達されず、逆に分離ロール７０に作用する回転トルクが所定値以下だと、ＤＣモータ８８の回転駆動力が分離ロール７０に伝達されて、分離ロール７０が回転する。

ここで、トルクリミッタ８４のトルクの制限値の設定について説明する。

図５（Ａ）に示すように、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に突入したシートＰが１枚のとき、シートＰの裏面に当接している分離ロール７０には、シートＰの裏面との間に、摩擦力Ｆｒ１＝Ｎ×μｒ（Ｎ：ニップ荷重、μｒ：摩擦係数）が発生する。

一方、シートＰの表面とフィードロール６２の間には、Ｆｒ０＝Ｎ×μｆ（μｆ：摩擦係数）の摩擦力が発生し、この摩擦力Ｆｒ０はＦｒ１より大きくされている。

ここで、分離ロール７０には、トルクリミッタ８４によりＴｒのトルクが作用しているが、Ｔｒ＜Ｆｒ０×Ｒに設定されているため、トルクリミッタ８４が作動して、分離ロール７０はフィードロール６２に従動して回転する。

一方、図５（Ｂ）に示すように、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に突入したシートＰが２枚のとき、シートＰとシートＰの摩擦力Ｆｐ＝Ｎ×μｐｐ（μｐｐ：摩擦係数）は、２枚目のシートＰと分離ロール７０の間の摩擦力Ｆｒ２＝Ｎ×μｒより小さくされている。

したがって、分離ロール７０に、トルクリミッタ８４によりＴｒのトルクが作用しているとき、Ｔｒ＞Ｆｐ×Ｒに設定されるため、トルクリミッタ８４は作動せず、ＤＣモータ８８の回転駆動力が伝達され、分離ロール７０は逆転方向に回転する。つまり、トルクリミッタ８４のトルクＴｒの制限値は、Ｆｐ＜Ｔｒ／Ｒ＜Ｆｒ０を満たすように設定される。

図６（Ａ）には、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に突入するシートＰが１枚のときの、シートＰの突入前後の分離ロール７０の回転速度の可変を表すグラフが示されている。また、図６（Ｂ）には、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に突入するシートＰが２枚以上のとき、つまり、重送されたときの、シートＰの突入前後の分離ロール７０の回転速度の可変を表すグラフが示されている。

図６（Ａ）に示すように、シートＰがないときは、トルクリミッタ８４が作動し、フィードロール６２の回転に従動して、フィードロール６２と同じ回転速度（給紙速度）Ｖｆで分離ロール７０が回転している。ここで、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に１枚のシートＰが突入しても、トルクリミッタ８４は作動し続け、分離ロール７０はフィードロール６２によって搬送されるシートＰに従動して回転する。つまり、分離ロール７０はシートＰがニップ部に突入する前の状態を保ったまま、フィードロール６２に従動して回転する。これにより、シートＰはスムーズに搬送方向に送り出される。

また、図６（Ｂ）に示すように、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に２枚以上のシートＰが突入すると、フィードロール６２に従動して回転していた分離ロール７０は、上述したトルクＴｒの関係から、トルクリミッタ８４が作動しないのでＤＣモータ８８の回転駆動力によって逆転方向に逆転速度Ｖｒで回転する。これにより、フィードロール６２に当接しているシートＰのみが搬送方向に送り出されて、その下のシートＰは、分離ロール７０の逆転方向の回転によって給紙トレイ４４に送り戻される。

次に、分離ロール７０の回転速度の制御方法について説明する。

図７には、給紙機構５０の分離ロール７０とハウジング７４を上から見た図が示されている。

図７に示すように、ＤＣモータ８８はＤＣモータ制御部１５０に接続されており、ＤＣモータ制御部１５０によってＤＣモータ８８に印加する電圧値が制御される。これにより、ＤＣモータ８８の回転数が制御されて、分離ロール７０の回転速度が可変するようになっている。

ＤＣモータ制御部１５０は制御部１５２に接続されており、制御部１５２には記憶部１５４が接続されている。記憶部１５４にはシートＰの種類に対応させて分離ロール７０の回転速度が記憶されるようになっている。

制御部１５２は、記憶部１５４に記憶されているシートＰの種類に対応した分離ロール７０の回転速度を読み出し、分離ロール７０の回転速度に対応した回転数を設定する。そして、制御部１５２からＤＣモータ制御部１５０に信号が送られて、分離ロール７０はシートＰの種類に応じた回転速度で回転するようになっている。

なお、シートＰの種類としては、シートの銘柄、シートの厚み、シート坪量、シートの光沢情報、印字済み（裏紙）等が操作部１５６で入力される。

ここで、シートＰの種類と分離ロール７０の逆転方向の回転速度の関係について説明する。

図８（Ａ）には、シート光沢度と分離ロール７０の逆転方向の回転速度の関係が示されている。例えば、カラー画像が形成されるアート紙やコート紙のようにシート光沢度の高いシートの場合、高画質が要求されるため、シート表面に傷が付くことを避ける必要がある。そこで、シート光沢度の高いシートの場合、普通紙のようにシート光沢度の低いシートＰの場合と比較して、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を遅く設定する。これにより、分離ロール７０によって重送されたシートＰが送り戻されるとき、シートＰの間の摩擦によって、シートＰの表面に傷が付きにくくなる。つまり、分離ロール７０の逆転方向の回転速度は、シート光沢度が低いほど速くして、シート光沢度が高いほど遅くするように制御する。

また、図８（Ｂ）には、シートの厚みと分離ロール７０の逆転方向の回転速度の関係が示されている。例えば、厚紙の場合、シート自体に重さがあり、重送されてフィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に突入したとき、シート自身の慣性によって搬送方向に速いスピードで送り出されて、行き過ぎてしまう。そこで、厚紙のようにシートの厚みが厚いシートの場合は、厚みの薄いシートの場合と比較して、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を速く設定する。これにより、シートは速い速度で送り戻されるため、行き過ぎてしまったシートでも送り戻すことができる。つまり、分離ロール７０の逆転方向の回転速度は、シートＰの厚みが厚いほど遅くして、シートＰの厚みが薄いほど速くするように制御する。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。まず、給紙装置４０の動作について説明する。図９は、給紙装置４０の動作の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップ２００で、操作部１５６からシートＰの種類が入力される。そして、ステップ２０２に進み、コピーボタンをオンする等の印刷開始指示が入力されて、印刷が開始される。

次のステップ２０４では、操作部１５６から入力されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と同じか否かが判断される。ステップ２０４で、操作部１５６から入力されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と同じであると判断されると、ステップ２０６へ進む。

ステップ２０６では、制御部１５２からＤＣモータ制御部１５０に信号が送られて、分離ロール７０の逆転方向の回転速度情報が維持される。そして、次のステップ２０８で、給紙機構５０の駆動が開始され、ピックアップロール５２、フィードロール６２、分離ロール７０が回転する。

一方、ステップ２０４で、操作部１５６から入力されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と異なると判断されると、ステップ２１０へ進む。

ステップ２１０では、記憶部１５４から情報を引き出し、操作部１５６から入力されたシートＰの種類に対応する回転速度情報に書き換える。そして、この回転速度情報が制御部１５２に記憶され、ステップ２０８へ進んで、給紙機構５０の駆動が開始される。

このように、シートＰの種類に応じて、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を可変することで、ピックアップロール５２によって重送されて送り出されたシートＰは、分離ロール７０によって確実に給紙トレイ４４に送り戻される。したがって、シートＰが重送された状態で、画像形成部１２へ搬送されてしまうことがない。

なお、本実施形態では、分離ロール７０の逆転方向の回転速度の制御方法として、シート光沢度及びシートＰの厚みを例にとって説明したが、シート坪量、印字済みシートなどにも、同様にして分離ロール７０の逆転方向の回転速度を制御する。

また、本実施形態では、ユーザによって操作部１５６から入力されたシートＰの種類によって、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を可変する構成としたが、複数種類のシートＰを使用しない場合、つまり、使用するシートＰの種類が固定されているときは、予め分離ロール７０の逆転方向の回転速度を、使用するシートＰの種類に対応させて設定しておくこともできる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る給紙装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図１０には、給紙装置の上面図が示されている。図１０に示すように、給紙トレイ４４の搬送方向下流側の側壁４４Ａとフィードロール６２の間には、センサ１６８が配設されている。

センサ１６８は、赤外線発光ＬＥＤと受光素子を有し、赤外線発光ＬＥＤから発光された光をシートＰで反射させ、反射光を受光素子で受光して、その受光量からシートＰの種類を判別する。

そして、ピックアップロール５２によって給紙トレイ４４からシートＰが送り出されて、シートＰがセンサ１６８の上方を通過すると、シート銘柄、シートの厚み、シート坪量、シートの光沢情報、印字済み（裏紙）か、等が検知されて、この検知結果が制御部１５２へ送られる。例えば、薄紙の場合には赤外線の透過量が増え、受光素子の受光量が小さくなる。

次に、本発明の第２の実施形態の作用について説明する。まず、給紙装置の動作について説明する。図１１は、給紙装置の動作の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップ２２０で、印刷開始指示が入力されて、印刷が開始される。そして、次のステップ２２２で、ピックアップロール５２の回転が開始され、ステップ２２４で、フィードロール６２と分離ロール７０の回転が開始される。

次のステップ２２６では、ピックアップロール５２によって送り出されたシートＰが、センサ１６８の上方を通過する際にシートＰの種類が検知される。そして、ステップ２２８で、センサ１６８によって検知されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と同じか否かが判断される。ステップ２２８で、センサ１６８で検知されたシートＰのシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と同じであると判断されると、ステップ２３０へ進む。

ステップ２３０では、制御部１５２からＤＣモータ制御部１５０に信号が送られて、分離ロール７０の逆転方向の回転速度情報が維持される。そして、次のステップ２３２で、フィードロール６２と分離ロール７０の回転が継続される。

一方、ステップ２２８で、センサ１６８によって検知されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と異なると判断されると、ステップ２３４へ進む。

ステップ２３４では、記憶部１５４から情報を引き出し、センサ１６８で検知されたシートＰの種類に対応する回転速度情報に書き換える。そして、この回転速度情報が制御部１５２に記憶され、ステップ２３２へ進んで、フィードロール６２と分離ロール７０の回転が継続される。

このように、センサ１６８によってシートＰの種類を検知することで、ユーザ側で画像形成装置１０を使用する度にシートＰの種類を入力する必要がない。また、シートＰの種類が正確に検知されるので、重送やミスフィードを確実に防止できる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る給紙装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図１２には、給紙機構５０の分離ロール７０とハウジング７４を上から見た図が示されている。

図１２に示すように、トルクリミッタ８４はトルクリミッタ制御部１７０に接続されており、トルクリミッタ制御部１７０によってトルクリミッタ８４のトルクの制限値が制御される。

記憶部１５４には、トルクリミッタ８４のトルクの制限値、分離ロール７０の回転速度が、シートＰの種類に関連付けて記憶されている。したがって、操作部１５６から入力されたシートＰの種類に基づいて、分離ロール７０の逆転方向の回転速度が可変すると同時に、トルクリミッタ８４のトルクの制限値も可変するようになっている。つまり、分離ロール７０の逆転方向の回転速度情報と、トルクリミッタ８４のトルクの制限値の情報の組み合わせが、シートＰの種類に基づいて可変される。

例えば、厚紙でコート紙の場合、シートＰ間の密着力が大きいので、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を速くして、トルクリミッタ８４のトルクの制限値を大きくする。つまり、シート自体に重さがある厚紙の場合には、重送されてフィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に突入したとき、シート自身の慣性によって搬送方向に速いスピードで送り出されて行き過ぎてしまうので、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を速くして、速い速度で送り戻す必要がある。

また、シートＰ間の密着力が大きいため、シートＰ間の摩擦が大きくなるので、シートＰと分離ロール７０の摩擦によって分離ロール７０に生じるトルクよりもトルクリミッタ８４のトルクの制限値を大きくする。これにより、シートＰが重送されたときに、分離ロール７０が逆転方向に回転して、シートＰが送り戻されるので、重送が防止される。

次に、本発明の第３の実施形態の作用について説明する。まず、給紙装置の動作について説明する。図１３は、給紙装置の動作の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップ２４０で、操作部１５６からシートＰの種類が入力される。そして、ステップ２４２に進み、印刷開始指示が入力されて、印刷が開始される。

次のステップ２４４では、操作部１５６から入力されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と同じか否かが判断される。ステップ２４４で、操作部１５６から入力されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と同じであると判断されると、ステップ２４６へ進む。

ステップ２４６では、制御部１５２からＤＣモータ制御部１５０に信号が送られて、分離ロール７０の逆転方向の回転速度が維持される。また、次のステップ２４８で、トルクリミッタ８４のトルクの制限値が維持される。

そして、次のステップ２５０で、給紙機構５０の駆動が開始され、ピックアップロール５２、フィードロール６２、分離ロール７０が回転する。

一方、ステップ２４４で、操作部１５６から入力されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と異なると判断されると、ステップ２５２へ進む。

ステップ２５２では、記憶部１５４から情報を引き出し、操作部１５６から入力されたシートＰの種類に対応する分離ロール７０の回転速度情報とトルクリミッタ８４のトルクの制限値の情報の組み合わせを変更する。そして、ステップ２５０へ進んで、給紙機構５０の駆動が開始される。

このように、シートＰの種類に応じて分離ロール７０の逆転方向の回転速度だけでなく、トルクリミッタ８４のトルクの制限値を可変することで、シートＰの重送やミスフィードが確実に防止される。

次に、本発明の第４の実施形態に係る給紙装置について説明する。なお、第１〜第３の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

第３の実施形態の操作部１５６に変えて、第４実施形態では、図１０に示すように、給紙トレイ４４の搬送方向下流側の側壁４４Ａとフィードロール６２の間に配設されたセンサ１６８によって、シートＰの種類が検知されるようになっている。

次に、本発明の第４の実施形態の作用について説明する。まず、給紙装置の動作について説明する。図１４は、給紙装置の動作の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップ２６０で、印刷開始指示が入力されて、印刷が開始される。そして、次のステップ２６２で、ピックアップロール５２の回転が開始され、ステップ２６４で、フィードロール６２と分離ロール７０の回転が開始される。

次のステップ２６６では、ピックアップロール５２によって送り出されたシートＰが、センサ１６８の上方を通過する際に、シートＰの種類が検知される。そして、ステップ２６８で、センサ１６８によって検知されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と同じか否かが、制御部１５２によって判断される。ステップ２６８で、センサ１６８によって検知されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と同じであると判断されると、ステップ２７０へ進む。

ステップ２７０では、制御部１５２からＤＣモータ制御部１５０に信号が送られて、分離ロール７０の逆転方向の回転速度が維持される。また、次のステップ２７２で、トルクリミッタ８４のトルクの制限値が維持される。

そして、次のステップ２７４で、フィードロール６２と分離ロール７０の回転が継続される。

一方、ステップ２６８で、センサ１６８によって検知されたシートＰの種類が、制御部１５２に記憶されているシートＰの種類と異なると判断されると、ステップ２７６へ進む。

ステップ２７６では、記憶部１５４から情報を引き出し、センサ１６８で検知されたシートＰの種類に対応する分離ロール７０の回転速度情報及びトルクリミッタ８４のトルクの制限値の情報の組み合わせを変更して制御部１５２に記憶する。そして、ステップ２７４へ進んで、フィードロール６２と分離ロール７０の回転が継続される。

このように、シートＰの種類に応じて分離ロール７０の逆転方向の回転速度情報と、トルクリミッタ８４のトルクの制限値の情報の組み合わせを変更することで、シートＰの重送やミスフィードが確実に防止される。

また、センサ１６８によってシートＰの種類を検知することで、ユーザ側で画像形成装置１０を使用する度にシートＰの種類を入力する必要がない。

なお、第３の実施形態及び第４の実施形態では、シートＰの種類に応じて分離ロール７０の逆転方向の回転速度を可変すると共に、トルクリミッタ８４のトルクの制限値をする構成としたが、シートＰの種類に応じて分離ロール７０の逆転方向の回転速度を可変しながら、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ荷重を可変してもよい。

つまり、図３に示すように、モータ１６４に接続されたモータ制御部１７２によって、モータ１６４の回転角度を制御して、シートＰの種類に応じてモータ１６４の軸を所定角度回転させて、ピニオン１６６を介してラック１６２を上下方向に所定量移動させる。これにより、分離ロール７０が略上下方向に移動して、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ荷重を可変する。

例えば、シートＰの厚みが薄い薄紙の場合、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を遅くして、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ荷重を小さくする。つまり、シート自体に重さがない薄紙の場合には、重送されてフィードロール６２と分離ロール７０のニップ部に突入したとき、シート自身の慣性によって搬送方向に速いスピードで送り出されて行き過ぎてしまうことがないので、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を速くする必要がない。また、腰が弱い薄紙の場合、フィードロール６２と分離ロール７０でニップされたとき、シートＰに皺が寄りやすいので、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ荷重を小さくする。このように、シートＰの種類に応じて、分離ロール７０の逆転方向の回転速度を可変させることに加えて、フィードロール６２と分離ロール７０のニップ荷重も可変させることで、確実にシートＰの重送が防止される。

なお、本実施形態では、シートＰの搬送を、ピックアップロール５２、フィードロール５２、分離ロール７０で行う構成として説明したが、ローラに代えて無端ベルト等によってシートＰを搬送する構成としてもよい。また、ピックアップロールは、真空吸着方式のタイプを採用してもよい。

また、本実施形態では、給紙装置４０が搭載される画像形成装置として、画像書込装置２２で感光体ドラム１４の表面にレーザ光を照射するタイプの画像形成装置１０を例にとって説明したが、このタイプの画像形成装置以外にも、例えば、液晶、発光ダイオードまたは蛍光表示管等を用いたタイプの画像形成装置にも、本発明の給紙装置を搭載することができる。

また、本実施形態では、シートＰに画像を形成する、所謂プリンタに搭載される給紙装置として説明したが、本発明の給紙装置は、プリンタ以外にも、例えば、複写機、オフセット印刷機、インクジェットタイプの印刷機等に適用可能であることはもちろんである。

さらに、本発明の給紙装置は、画像形成装置以外にも、ＡＴＭ機に搭載して、紙幣の給紙を行う給紙装置や、郵便物を給紙する給紙装置として適用することも可能である。

本発明の第１の実施形態の給紙装置が搭載された画像形成装置の概略構成図である。 第１の実施形態の給紙装置を示す斜視図である。 第１の実施形態の給紙装置を示す側面図である。 第１の実施形態の給紙装置を示す斜視図である。 シートがフィードロールと分離ロールのニップ部に突入した状態を側面から見た図である。 シートがフィードロールと分離ロールのニップ部に突入する前後の分離ロールの回転の状態を示すグラフである。 分離ロールとその周辺の構成を示す上面図である。 分離ロールの逆転方向の回転速度とシートの種類との関係を示すグラフである。 第１の実施形態の給紙装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の給紙装置を示す上面図である。 第２の実施形態の給紙装置の動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態の給紙装置を構成する分離ロールとその周辺の構成を示す上面図である。 第３の実施形態の給紙装置の動作を示すフローチャートである。 第４の実施形態の給紙装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

４０ 給紙装置
４４ 給紙トレイ（積載部）
６２ フィードロール（給紙ロール）
７０ 分離ロール
８４ トルクリミッタ（トルク伝達制限手段）
８８ ＤＣモータ（駆動手段）
１５０ ＤＣモータ制御部（可変設定手段）
１５２ 制御部（速度情報取得手段）
１５４ 記憶部
１５６ 操作部（シート情報入力部）
１６４ モータ（ニップ荷重変更手段）
１６８ センサ（シート情報取得手段）

Claims (8)

1. シート積載部から送り出されたシート材を次工程へ搬送する給紙ロールと、前記給紙ロールとの間でニップ部を形成し、重送された前記シート材を分離する分離ロールと、を有する給紙装置において、
   前記分離ロールを前記シート材を搬送する方向と反対方向に回転させる駆動手段と、
   前記シート材の種類に応じて前記駆動手段を制御して前記分離ロールの回転速度を可変する可変設定手段と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
2. シート積載部から送り出されたシート材を次工程へ搬送する給紙ロールと、前記給紙ロールとの間でニップ部を形成し、重送された前記シート材を分離する分離ロールと、を有する給紙装置において、
   前記分離ロールをシート材を搬送する方向と反対方向に回転させる駆動手段と、
   前記シート材の種類を取得するシート情報取得手段と、
   前記シート材の種類毎に前記分離ロールの回転速度情報が記憶された記憶部と、
   前記シート取得手段によって取得された前記シート材の種類に基づいて、前記記憶部から前記回転速度情報を引き出して、前記駆動手段を制御して前記分離ロールの回転速度を制御する駆動制御手段と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
3. 前記シート情報取得手段は、ユーザによってシートの種類が入力されるシート情報入力部であることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記シート情報取得手段は、前記分離ロールの上流側に設けられ、前記シート材の種類を検知するセンサであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の給紙装置。
5. 前記シート材の種類は、シートの銘柄、シート材の厚み、シート材の坪量、シート材の平滑度、シート材の印字濃度情報の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の給紙装置。
6. 前記分離ロールには、所定以上のトルクが掛かると前記駆動手段からのトルクの伝達が制限されて前記給紙ロールに従動するトルク制限手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の給紙装置。
7. 前記トルク制限手段は、前記シート材の種類に応じてトルクの制限値が変更されることを特徴とする請求項６に記載の給紙装置。
8. 前記分離ロールには、前記ニップ部のニップ荷重を可変させるニップ荷重変更手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の給紙装置。

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