JP2008303043A - 給紙装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分離性能を損なうことなく、記録用紙の搬送速度の低下を抑制することができる給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録用紙の重送を検知する重送検知手段と、記録用紙Ｐが重送された場合、最上面の記録用紙Ｐ１と他の記録用紙Ｐ２，Ｐ３・・・とを分離する分離手段と、最上面の記録用紙Ｐ１のロールに対する滑りを検知する滑り検知手段と、記録用紙Ｐ１の所定の搬送速度からの低下を抑制する搬送速度低下抑制手段とを備え、分離手段は、搬送ロール５３と、分離ロール５５とから構成されていると共に、搬送速度低下抑制手段は、重送検知手段の検知結果と滑り検知手段の検知結果とに基づいて、滑り検知手段の検知結果に基づいて、分離ロール５５の分離トルクを変更することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

特開２００５−３５０２３９号公報 特開２００１−１０６３７２号公報

従来、複写機やプリンタなどの画像形成装置では、所定の画像が形成される記録用紙を安定して画像形成部に供給する等のために、給紙部にて積層状態で収容された記録用紙を一枚ずつ分離して搬送する給紙装置が設けられている。

この種の給紙装置では、複数の用紙が重なった状態で搬送される状態を回避するために、最上面の記録用紙とその他の記録用紙とを分離する分離手段が設けられているのが一般的である
（例えば、特許文献１，２参照）。

ここで、特許文献１には、分離ニップ部に挟持された記録用紙の枚数を検知する枚数検知センサと、２枚目の記録用紙の先端位置を検知する２枚目用紙位置センサとを備え、２枚目記録用紙の先端位置が所定の位置となるように、分離トルク若しくは分離ロール圧接力を可変するように構成した給紙装置が開示されている。

また、特許文献２には、記録用紙の搬送動作中に、分離ロールの周速度を切り替えて、分離ロールと同一の駆動系により駆動される給紙ロールの負荷トルクがギア等を介して分離ロールに作用することを防止した給紙装置が開示されている。

本発明の目的とするところは、分離性能を損なうことなく、記録用紙の搬送速度の低下を抑制することができる給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の給紙装置は、複数のロールにより所定の方向に搬送される記録用紙の重送を検知する重送検知手段と、前記記録用紙が重送された場合、最上面の記録用紙と他の記録用紙とを分離する分離手段と、前記最上面の記録用紙のロールに対する滑りを検知する滑り検知手段と、前記最上面の記録用紙の所定の搬送速度からの低下を抑制する搬送速度低下抑制手段とを備え、前記分離手段は、記録用紙を所定の搬送方向に搬送する搬送ロールと、前記記録用紙を介して該搬送ロールと圧接するように対向配置され、前記搬送方向と逆方向の分離トルクが付与される分離ロールとから構成されていると共に、前記搬送速度低下抑制手段は、前記重送検知手段の検知結果と前記滑り検知手段の検知結果に基づいて、前記分離ロールの分離トルクを変更することを特徴とするものである。

ここで、重送とは、搬送ロールと分離ロールとの圧接部に、複数の記録用紙が存在する状態をいうものとする。

請求項２に記載の給紙装置は、請求項１の構成において、前記搬送ロールと分離ロールとの圧接部よりも下流側に設けられ、前記記録用紙を該圧接部から引き抜いて前記搬送方向に搬送する引き抜きロールと、前記最上面の記録用紙が前記引き抜きロールに到達したか否かを検知する到達検知手段をさらに備え、前記搬送速度低下抑制手段は、前記到達検知手段の検知結果を加味して、前記分離トルクを変更することを特徴とするものである。

請求項３に記載の給紙装置は、請求項２に記載の構成において、前記搬送速度低下抑制手段は、前記到達検知手段により前記記録用紙の前記引き抜きロールへの到達が検知された後、前記滑り検知手段により滑りが検知された場合には、前記分離トルクを小さくすることを特徴とするものである。

請求項４に記載の給紙装置は、請求項２に記載の構成において、前記搬送ロールの負荷トルクを検知する負荷トルク検知手段をさらに備え、前記搬送速度低下抑制手段は、前記到達検知手段により前記記録用紙の前記引き抜きロールへの到達が検知される前に、前記滑り検知手段により滑りが検知され、かつ、前記搬送ロールの負荷トルクが所定のトルク値以上であった場合には前記分離トルクを大きくし、一方、前記搬送ロールの負荷トルクが所定のトルク値未満であった場合には前記分離トルクを小さくすることを特徴とするものである。

請求項５に記載の給紙装置は、請求項２ないし４のいずれかの構成において、前記滑り検知手段は、前記記録用紙が前記引き抜きロールに到達していない場合には、前記記録用紙の搬送速度又は移動量と前記搬送ロールの対応する回転速度又は回転量との差を検知し、一方、前記記録用紙が前記引き抜きロールに到達している場合には、前記記録用紙の搬送速度又は移動量と前記引き抜きロールの対応する回転速度又は回転量との差を検知することを特徴とするものである。

請求項６に記載の給紙装置は、請求項２ないし５のいずれかの構成において、前記到達検知手段は、最上面の記録用紙に圧接されたロールの回転量を検知することにより構成されており、該ロールは、前記滑り検知手段における記録用紙の速度又は移動量の検知に兼用されることを特徴とするものである。

請求項７に記載の給紙装置は、請求項２ないし６のいずれかの構成において、前記重送検知手段は、前記搬送ロールと分離ロールとの圧接部に搬送された記録用紙の枚数を検知すると共に、前記搬送速度低下抑制手段は、前記重送検知手段によって検知された重送枚数が２枚の場合には、２枚目の記録用紙の先端を、前記圧接部と前記引き抜きロールとの間の所定の位置に停止させるように、前記分離ロールの分離トルクを変更することを特徴とするものである。

請求項８に記載の給紙装置は、請求項２ないし７のいずれかの構成において、収容された記録用紙に対して接離可能に形成され、最上面の記録用紙を所定の搬送路上へ給紙する給紙ロールをさらに備え、前記搬送速度低下抑制手段は、前記滑り検知手段により、最上面の記録用紙の前記引き抜きロールに対する滑りが検知された場合には、前記給紙ロールにより、前記搬送方向に沿った搬送力を補助することを特徴とするものである。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１ないし８のいずれかの構成の給紙装置と、記録用紙へ所望の画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、滑りが発生した場合でも適切な分離性能を維持しつつ、記録用紙の搬送速度の低下を効果的に抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、記録用紙の搬送状況に応じた適切な搬送制御を実現することができる。

請求項３に記載の発明によれば、特定された滑りの要因に基づいて分離トルクを適切に制御することができる。

請求項４に記載の発明によれば、搬送ロールの負荷トルクに基づいて分離トルクを制御することにより、例えば、搬送ロールの摩擦係数の低下に基づく滑りなのか、搬送路中の物理的障害等による負荷トルクの増大に基づく滑りなのかといった、具体的な記録用紙の滑り要因に応じて、より適切に記録用紙の搬送速度の低下を抑制することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、記録用紙に対する滑りの検知対象とするロールを、記録用紙の搬送状況に応じて適切に選択することにより、用紙搬送速度の低下をより効果的に抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、センサの共用化を図ることにより、センサ数の削減による小型化・コストダウンに寄与することができる。

請求項７に記載の発明によれば、逆送した際に、搬送ロールと分離ロールとの圧接部近傍にて往復運動して過渡振動を発生させ易い２枚目の記録用紙を所定の位置に停止させることができるので、振動による用紙分離性能の低下を未然に防止することができる。

請求項８に記載の発明によれば、引き抜きロールに滑りが発生した場合でも、最上面の記録用紙に対して、給紙ロールにより順送方向の搬送力を増大補助させることができるので、引き抜き不良等の搬送障害を未然に効果的に防止することができる。

請求項９に記載の発明によれば、上記いずれかの給紙装置を画像形成装置にも適用することができる。

以下に、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。

まず、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成について、図１を参照して説明する。ここで、図１は、本発明に係る画像形成装置の全体構成図である。

図１に示すように、本発明に係る画像形成装置は、プラテン１０上に置かれた原稿１１の画情報を光学的に読み取ってこれをＣＣＤセンサ１２で電気的な画像データに変換する画像入力部（ＩＩＴ）１と、この画像入力部１から転送された画像データに基づいて記録用紙Ｐ上に画像形成を行う画像出力部（ＩＯＴ）２とから構成されており、さらに、上記画像入力部１にはプラテン１０に対して原稿１１を自動給送するＡＤＦ１３を取り付けることができるようになっている。

上記画像出力部２は画像入力部１から転送された画像データに基づいて感光ドラム２０上にトナー像を形成した後、かかるトナー像を無端状の中間転写ベルト３に一次転写し、さらに中間転写ベルト３上のトナー像を記録用紙Ｐに二次転写することで該記録用紙Ｐ上に記録画像を形成しており、トナー像が二次転写された記録用紙Ｐは定着装置４を経て排出トレイＴＲ上に排出されるようになっている。

また、上記感光ドラム２０は所定のプロセス速度で矢線方向に回動しており、その周囲には、かかる感光ドラム２０の表面を所定の背景部電位にまで一様帯電する帯電コロトロン２１と、画像データに基づいて変調されたレーザビームで感光ドラム２０を露光し、該感光ドラム２０上に静電潜像を形成するレーザビームスキャナ２２と、感光ドラム上の静電潜像を現像する現像装置２３と、中間転写ベルト３に対するトナー像の一次転写に先立って感光ドラム２０上の電位を除去する転写前処理コロトロン２４と、トナー像の一次転写が終了した後の感光ドラム２０上の残留トナーを除去するドラムクリーナ２５とが配置されている。

一方、上記中間転写ベルト３は複数のロールに掛け回されて矢線方向に回動しており、感光ドラム２０上に形成されるトナー像はこの中間転写ベルト３に転写された後に、かかる中間転写ベルト３から記録用紙Ｐへ二次転写されるようになっている。この中間転写ベルト３を挟んで感光ドラム２０と対向する位置には該感光ドラム２０との間に転写電界を形成する一次転写ロール３０が配設される一方、トナー像の二次転写位置には二次転写ロール３１及びバックアップロール３２が中間転写ベルト３を挟んで配設されており、記録用紙Ｐが上記二次転写ロール３１と中間転写ベルト３との間に挿通されて、中間転写ベルト３に一次転写されたトナー像が記録用紙Ｐに二次転写されるようになっている。また、中間転写ベルト３の回動経路のうち、二次転写位置と一次転写位置との間には、二次転写が終了した中間転写ベルト３の表面から紙粉や残留トナーを除去するベルトクリーナ３３が設けられている。

また、上記画像出力部２の下方は、該画像出力部に対して記録用紙Ｐを供給するための給紙部となっており、サイズの異なる記録用紙Ｐを収容した４段の給紙トレイ５ａ〜５ｄが装備されている。そして、複写作業で選択されたサイズの記録用紙Ｐがピックアップロール５０Ｐの回動により、いずれかの給紙トレイから画像出力部２へ送り出されるようになっている。各給紙トレイ５ａ〜５ｄからトナー像の二次転写位置へ至る記録用紙Ｐの搬送経路上には複数のシート搬送ロール５０ｔが配設されていると共に、二次転写位置の直前にはレジストレーションロール５０Ｒが配設されており、かかるレジストレーションロール５０Ｒは給紙トレイ５ａ〜５ｄから送り出された記録用紙Ｐを感光ドラム２０に対する静電潜像の書き出しタイミングに同期した所定のタイミングで二次転写位置に送り込むようになっている。

なお、図１中において、符号２６は画像入力部１から画像出力部２に転送されてきた画像データを複写作業の内容に応じて処理した後に上記レーザビームスキャナ２２に供給する画像処理部、符号５０Ｂはトナー像が二次転写された記録用紙Ｐを定着装置４へ給送するためのシート搬送ベルト、符号５０Ｖは記録用紙Ｐの両面コピーの際に該記録用紙Ｐを反転させて定着装置４から二次転写位置へ給送するためのインバータ通路である。また、符号ＴＲ０は記録用紙Ｐの手差し給紙に用いる手差しトレイ、符号ＣＲは、各構成機器を制御する装置コントローラである。

以上のように構成された本実施の形態に係る画像形成装置では、画像入力部１によって取り込まれた原稿の画情報に基づいてレーザビームスキャナ２２が感光ドラム２０を露光し、感光ドラム２０上には画情報に対応した静電潜像の書き込みが行われる。この静電潜像は現像装置２３によってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、このようにして形成されたトナー像は、感光ドラム２０と中間転写ベルト３とが圧接する一次転写部位において、一次転写ロール３０にて中間転写ベルト３の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、圧接力及び静電吸引力によって中間転写ベルト３表面に一次転写される。中間転写ベルト３に一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト３の回転に伴って記録用紙Ｐの搬送経路に面した二次転写部位へと搬送される。なお、一次転写後の感光ドラム２０上に残留したトナーは、ドラムクリーナ２５の弾性クリーニングブレードによって掻き取られ、次の画像形成サイクルに備える。

二次転写部位では、二次転写ロール３１が中間転写ベルト３を介して中間転写ベルト３内の空間に配されたバックアップロール３２に押圧されると共に、レジストレーションロール５０Ｒにより所定のタイミングで搬出された記録媒体としての記録用紙Ｐが二次転写ロール３１と中間転写ベルト３との間に挿通される。

そして、バックアップロール３２と二次転写ロール３１との間に形成される転写電界にて、中間転写ベルト３上に保持された未定着トナー像は二次転写部位において記録用紙Ｐに静電転写される。

未定着トナー像が転写された記録用紙Ｐは、搬送ベルト５０Ｂを介して定着装置４に送り込まれて、この定着装置４によって熱及び圧力で未定着トナー像が記録用紙Ｐ上に定着された後、排出トレイＴＲに排出される。なお、未定着トナー像の記録用紙Ｐへの転写が終了した中間転写ベルト３については、ベルトクリーナ３３によって残留トナーが除去される。

次に、本実施の形態に係る給紙装置の構成について、図２を参照して説明する。ここで、図２は、本実施の形態に係る給紙装置の概略構成及び制御内容を説明するための模式図である。

図２に示すように、本実施の形態に係る給紙装置５０は、複数の記録用紙Ｐを積層収容する給紙トレイ５ａ〜５ｄ（各構成部材は基本的に同構造であるため、以下、例えば給紙トレイ５と総称表記する）と、この給紙トレイ５内に収容された記録用紙Ｐの最上面の記録用紙Ｐ１を切り出して所定の搬送路に給紙する給紙ロール５０Ｐと、この給紙ロール５０Ｐの搬送方向下流側に対向配置され、分離手段を構成する一対の搬送ロール５３及び分離ロール５５と、この分離手段よりも下流側に配設され、搬送ロール５３と分離ロール５５との圧接部５０Ｎから記録用紙Ｐを引き抜いて後段の搬送ロールに搬送する一対の引き抜きロール５０Ｔ，５０Ｔ等とを備えている。また、給紙ロール５０Ｐの近傍には、最上面の記録用紙Ｐ１と接触するように配置され、当該記録用紙Ｐ１の搬送に伴って回転して記録用紙Ｐ１の移動速度又は移動量を検出する検知ロール５１が配設されていると共に、分離ロール５５の近傍には、圧接部５０Ｎ内に存在する記録用紙Ｐの（重送）枚数を検知する重送検知手段としての枚数検知センサ５２が配置されている。ここで、この枚数検知センサ５２としては、例えば、圧接部５０Ｎに重送された記録用紙Ｐ１，Ｐ２・・・の厚さを検出することによって重送枚数を判別する従来公知の光学式、静電容量式、機械式等の重送検知センサを適宜用いることができる。

そして、本実施の形態に係る滑り検知手段は、記録用紙Ｐの搬送に伴って回転する検知ロール５１の回転速度（回転量）と、搬送ロール５３の、対応する所定の回転速度（回転量）又は引き抜きロール５０Ｔの、対応する所定の回転速度（回転量）とを比較することにより、記録用紙Ｐと所定のロールとの滑りの発生の有無を検知するようになっている。

給紙トレイ５は、画像形成装置の筐体に対して着脱可能に構成されており、その内部に記録用紙Ｐを収容すると共に、給紙トレイ５内で最上面に位置する記録用紙Ｐ１が所定の位置となるように、記録用紙Ｐ全体を上方へリフトアップさせる不図示のボトムプレートが設けられている。

一方、給紙トレイ５が挿入される画像形成装置の筐体側には、前述の給紙ロール５０Ｐが取り付けられており、この給紙ロール５０Ｐは、所定の位置にリフトアップされた最上面の記録用紙Ｐ１と接離可能であって、記録用紙Ｐ１に対する圧接力を変更可能なように構成されている。そして、例えば制御装置ＣＲからの搬送開始指示に基づいて、給紙ロール５０Ｐは、離隔位置から接触位置へ移動して最上面の記録用紙Ｐ１に圧接して回転し、この圧接回転力により、当該記録用紙Ｐ１を給紙トレイ５から所定の搬送方向（以下、順送方向とも称する）に切り出すようになっている。また、給紙トレイ５から切り出された記録用紙Ｐが搬送ロール５３と分離ロール５５との圧接部５０Ｎに複数枚存在する状態（以下、この状態を重送とも称する）が発生した場合には、当該記録用紙Ｐが圧接部５０Ｎを通過する際に、最上面の記録用紙Ｐ１と、その他の記録用紙Ｐ２，Ｐ３・・・とに分離され、所定の搬送路中を１枚ずつ搬送されるようになっている。

搬送ロール５３は、最上面の記録用紙Ｐ１を順送方向に搬送するように、不図示の駆動源により所定の回転速度（回転量）で回転するように構成されている。なお、搬送ロール５３の回転軸には、記録用紙Ｐを搬送する際の負荷トルクが検知できるように、公知のトルクセンサ５４が取り付けられている。

一方、分離ロール５５は、重送状態の記録用紙Ｐ２，Ｐ３・・・の下面に接触して、当該記録用紙を所定の搬送方向と逆方向に逆送するような分離トルクを付与できるように構成されていると共に、当該分離トルクを可変できるよう、不図示の速度センサ、トルクリミッタ、ＤＣモータ等を含んだフィードバック制御系を構成する駆動部５７及び制御器５８により駆動制御されるように構成されている。より具体的には、本実施の形態に係る給紙装置５０においては、重送が発生した場合（圧接部５０Ｎに２枚以上の記録用紙が存在する場合）に、分離ロール５５に発生させる分離トルクＴ２を、重送が発生していない通常の搬送状態における分離トルクＴ１と切り替えるようになっており、重送が発生した際の分離トルクＴ２を、通常の搬送状態における分離トルクＴ１よりも大きく設定することにより、重送発生時の分離性能の向上を図っている。なお、制御器５８としては、装置コントローラＣＲを兼用してもよいし、当然に別途設けてもよい。

さらに、圧接部５０Ｎの下流側に配設された引き抜きロール５０Ｔは、対向するロール対５０Ｔ，５０Ｔとして構成されており、不図示の駆動源により所定の回転速度（回転量）で回転するように構成されている。また、この引き抜きロール対５０Ｔ，５０Ｔの近傍には、記録用紙Ｐが当該引き抜きロール対５０Ｔ，５０Ｔに到達したか否かを検知する到達検知手段５９が配設されている。なお、本実施の形態では、引き抜きロール５０Ｔを、対向する一対のロール対５０Ｔ，５０Ｔとして構成しているが、分離手段における圧接部５０Ｎから記録用紙Ｐを引き抜くような構成であれば差し支えなく、例えば所定の搬送路に引き抜きロール５０Ｔを圧接させるような構成としてもよい。

また、到達検知手段５９としては、公知の光学式センサ等を別途設けてもよいが、本実施の形態では、上記検知ロール５１の回転量により記録用紙Ｐの移動距離を算出することにより到達検知手段を構成している。すなわち、検知ロール５１を到達検知手段５９及び前述した滑り検知手段の一部として兼用することにより、センサ数の削減による小型化・コストダウンを図っている。

そして、本実施の形態に係る搬送速度低下抑制手段は、後述する各制御内容に応じた適切なセンサの情報に基づいて、制御器５８より所定の構成機器を制御することにより構成されており、これにより最上面の記録用紙Ｐ１の所定の搬送速度からの低下を効果的に抑制するようになっている。以下に、具体的な各制御内容を実施例として説明する。

一般に、滑りの発生の主要因は、搬送するロールの磨耗等による摩擦係数の低下に起因するものがほとんどであることが本発明者らの研究により判明しており、ロールの摩擦係数μの低下と搬送性能との関係を図３に示す。

図３において、直線Ｌは、搬送ロール５３と分離ロール５５とから構成される分離手段における動作線であり、分離手段は、直線Ｌ上のいずれかの動作点Ｌｏにおいて、所定の順送方向の搬送力と、逆送方向の分離トルクとを発生させている。なお、この動作点Ｌｏは、分離ロール５５の分離トルクに応じて、所定の動作線Ｌ上を移動する。

また、動作線Ｌの上方の領域Ｒ１は、搬送力不足による搬送不良が発生する領域（ミスフィードエリア）であり、一方、動作線Ｌの下方の領域Ｒ２は、分離性能の低下による重送が発生する領域（重送エリア）である。

そして、搬送ロール５３の摩擦係数の低下は、ミスフィードエリアＲ１については、その範囲を拡大させるのに対し、動作線Ｌや重送エリアＲ２については、特に影響を及ぼさないことが本発明者らの研究により判明した。具体的には、ミスフィードエリアＲ１の境界を示す直線Ｌ１の傾きが摩擦係数の低下に伴って小さくなって、図中、点線で示す直線Ｌ’に移動し、ミスフィードエリアＲ１が拡大するのに対し、直線Ｌ及び領域Ｒ２は変動しないことが判明した。

従って、搬送不良及び重送を防止するためには、摩擦係数の低下に伴って拡大するミスフィードエリアＲ１を回避するように、分離手段の動作点Ｌｏを、所定の動作線Ｌに沿って下方に移動させていくことが有効であることがわかる。具体的には、摩擦係数の低下により拡大されたミスフィードエリアＲ１と重送エリアＲ２とで挟まれた動作線Ｌの線分Ｌｖ上のいずれかに動作点Ｌｏが存在するように、分離ロール５５の分離トルクを設定することにより、分離性能を損なうことなく搬送性能の低下を抑制することが可能となる。

そこで、本実施例は、滑り検知手段により滑りが検出された場合に、圧接部５０Ｎ内に存在する記録用紙Ｐの枚数に応じて、分離ロール５５に発生させる分離トルクを変更するものであり、具体的な制御内容について、図４ａ、図４ｂを参照して以下に説明する。ここで、図４ａは、制御手順を示すフローチャートであり、図４ｂは、分離部における用紙枚数と分離トルク値との関係を集約して示した図である。

図４ａに示すように、まず、搬送開始指示に基づいて、滑り検知手段により滑りが発生しているか否かを判定する（ＳＴ１）。具体的には、例えば、記録用紙Ｐの搬送速度に対応する検知ロール５１の回転速度Ｖ０と、搬送ロール５３の所定の回転速度Ｖｆ又は引き抜きロール５０Ｔの所定の回転速度Ｖｔとを比較して、Ｖｆ（又はＶｔ）≒０である場合には、滑りが発生していないと判断し、Ｖｆ（又はＶｔ）＞Ｖ０となった場合に、記録用紙Ｐと検知対象のロールとの間に滑りが発生したものと判断する。なお、滑りを判定する際の基準値Ｖ０については、所定の一定値としてもよいし、変動幅を含んだ所定の範囲としてもよい。また、滑りを検知する際には、速度のみならず、例えば、記録用紙Ｐの移動量に対応する検知ロール５１の回転量と、搬送ロール５３の回転量又は引き抜きロール５０Ｔの回転量とを比較して、滑りの有無を判定してもよい。

次に、滑りが発生していないと判定される場合には、枚数検知センサ５２により重送発生の有無（搬送ロール５３と分離ロール５５とで形成される圧接部５０Ｎ内に２枚以上の記録用紙Ｐが存在するか否か）を判定する（ＳＴ２）。

そして、重送が発生している（圧接部５０Ｎ内に２枚以上の記録用紙Ｐが存在する）場合には、分離ロール５５の分離トルクを所定の値Ｔ２に設定（ＳＴ３）し、重送が発生していない場合には、分離ロール５５の分離トルクを所定の値Ｔ１に設定（ＳＴ４）する。ここで、Ｔ１＜Ｔ２である。なお、重送が発生していない場合にも、分離トルクＴ１を発生させるのは、以降に発生し得る重送に対して直ちに対応するためであり、この分離トルクＴ１については発生させない（分離トルクをゼロとする）ように制御してもよい。

一方、滑りが発生していると判定される場合には、引き続いて同様に重送発生の有無を判定する（ＳＴ５）。

そして、重送が発生している場合には、分離ロール５５の分離トルクを所定の値Ｔ２ａ（Ｔ２ａ＜Ｔ２）に設定（ＳＴ６）し、重送が発生していない場合には、分離ロール５５の分離トルクを所定の値Ｔ１ａ（Ｔ１ａ＜Ｔ１）に設定（ＳＴ７）する。ここで、Ｔ１ａ＜Ｔ２ａであり、圧接部５０Ｎ枚に存在する記録用紙Ｐと分離ロール５５に発生させる分離トルクとの関係を図４ｂに集約して示す。

このように滑りの発生を加味した重送状態に応じて分離ロール５５に発生させる各分離トルクＴ１，Ｔ１ａ，Ｔ２，Ｔ２ａを、所定の関係Ｔ１ａ＜Ｔ１，Ｔ２ａ＜Ｔ２，Ｔ１＜Ｔ２を満たすように、図３における線分Ｌｖ上に設定することにより、分離性能を損なうことなく、滑りによる搬送性能の低下を抑制することが可能となる。

なお、本実施例における重送検知センサは、必ずしも、圧接部５０Ｎに存在する記録用紙の枚数を判別する必要はなく、圧接部５０Ｎに存在する記録用紙の枚数が１枚なのかそれ以上なのかを判別できれば足りるため、より簡易なセンサを用いることができる。

本実施例は、分離手段における圧接部５０Ｎと引き抜きロール５０Ｔとの間の搬送路中で、順送方向の搬送障害が生じた場合でも適切な分離搬送が可能なように、先の実施例１における制御内容に加えて、搬送ロール５３の負荷トルクに応じて、分離ロール５５の分離トルクを可変するものであり、具体的な制御内容について、図５ａ，図５ｂを参照して以下に説明する。ここで、図５ａは、制御手順を示すフローチャートであり、図５ｂは、分離部における用紙枚数と分離トルク値との関係を集約して示した図である。なお、順送方向の搬送障害としては、記録用紙間の静電吸着力による静電的な搬送抵抗の増大や、搬送路中での引っ掛り等の物理的な搬送抵抗の増大等が挙げられる。

図５ａに示すように、まず、搬送開始指示に基づいて、到達検知手段により引き抜きロール５０Ｔに記録用紙Ｐが到達したか否かを検知する（ＳＴ１１）。

記録用紙Ｐの先端が引き抜きロール５０Ｔに到達している場合には、障害となるような搬送抵抗の増大はないと判断して、先の実施例１と同様な分離トルク制御を行う。具体的には、図５ｂに示すように、滑りの発生及び重送の発生の有無に応じて、分離トルク値を、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１ａ，Ｔ２ａのいずれかに設定する（ＳＴ１２）。

記録用紙Ｐの先端が引き抜きロール５０Ｔに到達していない場合には、次に、搬送ロール５３に設けられたトルクセンサにより負荷トルクＴＬを検出し、当該負荷トルクＴＬが、所定値ＴＬ０以上であるか否かを判定する（ＳＴ１３）。

検出された負荷トルクＴＬが、所定値ＴＬ０未満であった場合には、ＳＴ１２と同様な分離トルク制御を行う（ＳＴ１４）。

一方、検出された負荷トルクＴＬが、所定値ＴＬ０以上であった場合には、分離部と引き抜き部との間の搬送路中において、障害となるような搬送抵抗の増大が認められると判断して、分離ロール５５の分離トルクを増大させ、これにより、リタード圧（分離ロール５５の搬送ロール５３に対する圧接力）を増大させ、搬送ロール５３と記録用紙Ｐとの摩擦力を増大させて、記録用紙Ｐに対する順送方向の搬送力を増大させる。すなわち、搬送抵抗の増大に対抗して搬送力を増大させる。

具体的には、上記状態において、滑りの発生の有無を検知（ＳＴ１５）し、滑りが発生していない場合には、さらに重送の発生の有無（圧接部５０Ｎに複数の記録用紙Ｐが存在するか否か）を検知（ＳＴ１６）した上、重送が発生している場合には、分離ロール５５に発生させる分離トルクをＴ２に設定（ＳＴ１７）し、重送が発生していない場合には、分離トルクをＴ１に設定（ＳＴ１８）する。

一方、ＳＴ１５において、滑りが発生している場合には、さらに重送の発生の有無を検知（ＳＴ１９）した上、重送が発生している場合には、分離ロール５５に発生させる分離トルクを増大させてＴ２ｂ（Ｔ２ｂ＞Ｔ２）に設定（ＳＴ２０）し、同様に重送が発生していない場合にも、分離トルクを増大させてＴ１ｂ（Ｔ１ｂ＞Ｔ１）に設定（ＳＴ２１）する。このように、所定の負荷トルク値ＴＬ０以上の負荷トルクが検知された場合の分離トルクＴ１ｂ，Ｔ２ｂを増大させることにより、搬送抵抗の増大に対抗して搬送ロール５３の記録用紙Ｐに対する順送方向の搬送力を増大させることができ、順送方向の搬送障害が解消される可能性を高めることができる。

その後、もう一度、負荷トルクＴＬが所定の負荷トルク値（ＴＬ０）以上であるか否かを判定（ＳＴ２２）し、所定値ＴＬ０未満である場合には、順送方向の搬送障害が解消されたと判断して、先の実施例１と同様な分離トルク制御を行い（ＳＴ２３）、所定値ＴＬ０以上である場合には、本制御では解消できない搬送異常が発生したものと判断し、例えば、装置の緊急停止等を行う（ＳＴ２４）。なお、ＳＴ２２において、負荷トルクＴＬが所定値ＴＬ０以上である場合には、順送方向の搬送障害を解消する可能性をより高めるために、上記ＳＴ１５〜ＳＴ２２までのサイクルを、所定の回数繰り返すようにしてもよい。

また、本実施例においても重送検知センサとしては、圧接部５０Ｎに存在する記録用紙の枚数が１枚なのかそれ以上なのかを判別できれば足りるため、より簡易なセンサを用いることができる。さらに、滑り検知手段により滑りを検知する際には、当該滑りによる搬送速度の低下をより効果的に抑制するという観点から、記録用紙Ｐが引き抜きロール５０Ｔに到達している場合には、引き抜きロール５０Ｔに対する滑りを検知することが好ましく、記録用紙Ｐが引き抜きロール５０Ｔに到達していない場合には、搬送ロール５３に対する滑りを検知することが好ましい。

このように、本実施例における分離トルク制御によれば、先の実施例１における制御内容に、搬送ロール５３の負荷トルクの状況を加味することにより、分離ロール５５と引き抜きロール５０Ｔとの間に生じた搬送異常についても、その要因に応じた適切な制御が可能となり、記録用紙の搬送速度の低下を、より効果的に安定的に抑制することができる。

一般に、圧接部５０Ｎに存在する記録用紙の枚数が多数枚（３枚以上）である場合には、紙詰まり等の装置故障に繋がり易いため、最上面の記録用紙Ｐ１以外の重送用紙Ｐ２，Ｐ３・・・を、直ちに逆送するように分離トルクを増大させることが好ましい。

一方、重送された記録用紙の枚数が２枚の場合には、分離手段によって最上面の記録用紙Ｐ１と分離された２枚目の記録用紙Ｐ２には、分離ロール５５に付与された分離トルクにより、圧接部５０Ｎへの進入／退出を繰り返す往復運動が発生し易く、この圧接部５０Ｎを中心とした往復運動は、過渡的な振動として分離ロール５５や、搬送ロール５３に伝播し、分離手段における分離搬送性能の低下をもたらすことが本発明者らの研究により判明している。

そこで、本実施例は、先の実施例２における制御内容をさらに改良したものであり、圧接部５０Ｎ内に存在する記録用紙Ｐの枚数を判別し、重送枚数が２枚のときに、２枚目の記録用紙を所定の位置に留める２枚目位置制御を行うものであり、具体的な制御内容について、図６ａ、図６ｂを参照して以下に説明する。ここで、図６ａは、制御手順を示すフローチャートであり、図６ｂは、分離部における用紙枚数と分離トルク値との関係を集約して示した図である。

図６ａに示すように、まず、搬送開始指示に基づいて、到達検知手段により引き抜きロール５０Ｔに記録用紙Ｐが到達したか否かを検知する（ＳＴ３１）。

記録用紙Ｐの先端が引き抜きロール５０Ｔに到達している場合には、枚数検知センサ５２により圧接部５０Ｎに存在する記録用紙Ｐの枚数を検知（ＳＴ３２）し、検知された枚数が２枚以外（０，１，３枚以上）の場合には、先の実施例１と同様な分離トルク制御を行う（ＳＴ３３）。なおこの際、重送が発生した場合（本例では、３枚以上）に分離ロール５５に発生させる分離トルクとしては、先の実施例１と同様な値Ｔ２，Ｔ２ａでもよいが、より大きな分離トルク値Ｔ３，Ｔ３ａ（Ｔ３＞Ｔ２，Ｔ３ａ＞Ｔ２ａ）とすることが好ましい。

一方、検知された枚数が２枚の場合には、次のような２枚目位置制御を行う。すなわち、重送枚数が２枚であると検知された場合には、分離ロール５５の回転速度に基づいて、当該検知時点からの２枚目記録用紙Ｐ２の移動量を算出し、当該２枚目記録用紙Ｐ２の先端が圧接部５０Ｎと引き抜きロール５０Ｔとの間の所定の位置に滞留するように、分離ロール５５の分離トルクを逐次可変制御する（ＳＴ３４）。

次に、記録用紙Ｐの先端が引き抜きロール５０Ｔに到達していない場合には、搬送ロール５３に設けられたトルクセンサ５４により負荷トルクＴＬを検出し、当該負荷トルクＴＬが、所定値ＴＬ０以上であるか否かを判定する（ＳＴ３５）。

検出された負荷トルクＴＬが、所定値ＴＬ０未満であった場合には、ＳＴ３２〜ＳＴ３４と同様に、圧接部５０Ｎに存在する記録用紙Ｐの枚数に応じて、分離トルクの設定（Ｔ１，Ｔ３，Ｔ１ａ，Ｔ３ａ）又は２枚目位置制御を行う（ＳＴ３６〜ＳＴ３８）。

一方、検出された負荷トルクＴＬが、所定値ＴＬ０以上であった場合には、圧接部に存在する記録用紙Ｐの枚数が２枚か否かを判定（ＳＴ３９）し、２枚以外（０，１，３枚以上）の場合には、実施例２と同様に、滑りの発生の有無、重送の有無に応じて、分離ロール５５に発生させる分離トルクを設定（Ｔ１，Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ３，Ｔ３ａ，Ｔ３ｂ）する（ＳＴ４０）。なおこの際、重送が発生した場合（本例では、３枚以上）に分離ロール５５に発生させる分離トルクとしては、先の実施例２と同様な値Ｔ２，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂでもよいが、より大きな分離トルク値Ｔ３，Ｔ３ａ，Ｔ３ｂ（Ｔ３＞Ｔ２，Ｔ３ａ＞Ｔ２ａ，Ｔ３ｂ＞Ｔ２ｂ）とすることが好ましい。一方、検知された枚数が２枚の場合には、上記２枚目位置制御を行う（ＳＴ４１）。

このように重送枚数が２枚の場合に、２枚目の記録用紙Ｐ２の先端が圧接部５０Ｎと引き抜きロール５０Ｔとの間の所定の位置に滞留するように、分離ロール５５に発生させる分離トルクを可変制御する２枚目位置制御を行うことにより、重送枚数が２枚の際に発生し易い往復運動による振動を防止して、分離搬送性能の低下を未然に防止することができる。

一般に、引き抜きロール５０Ｔの摩擦係数が低下して、順送方向の搬送力が分離ロール５５の分離トルクを下回った場合には、引き抜き不良が発生してしまう。

そこで、本実施例では、最上面の記録用紙Ｐ１が引き抜きロール５０Ｔに到達し、かつ、当該記録用紙Ｐ１と引き抜きロール５０Ｔとの間に滑りが発生している場合には、給紙ロール５０Ｐにより搬送力を補助するものであり、具体的な制御内容を、図７を参照して以下に説明する。なお、本実施例においては、給紙ロール５０Ｐは、記録用紙Ｐの先端部が引き抜きロール５０Ｔに到達するまで、最上面の記録用紙Ｐ１に接触しており、その後、記録用紙Ｐ１から離隔するように構成されているものとする。

まず、最上面の記録用紙Ｐ１が引き抜きロール５０Ｔに到達したか否かを検知する（ＳＴ５１）。

記録用紙Ｐ１が引き抜きロール５０Ｔに到達していない場合には、先の実施例１と同様な分離トルク制御を行う（ＳＴ５２）。

一方、記録用紙Ｐ１が引き抜きロール５０Ｔに到達している場合には、引き抜きロール５０Ｔの所定の回転量と検知ロール５１により検出された回転量とを比較して、記録用紙Ｐ１と引き抜きロール５０Ｔとの間に滑りが発生したか否かを判定する（ＳＴ５３）。

滑りが発生していない場合には、ＳＴ５２と同様に、実施例１と同様な分離トルク制御を行う（ＳＴ５４）。

一方、滑りが発生している場合には、給紙ロール５０Ｐの記録用紙Ｐ１に対する圧接力を増大させて、これにより、最上面の記録用紙Ｐ１に対する搬送力を増大させて補助し、搬送速度の低下を抑制する（ＳＴ５５）。

また、変形例としては、搬送負荷軽減等のために、記録用紙Ｐ１が圧接部５０Ｎに到達した時点で、給紙ロール５０Ｐの記録用紙Ｐ１に対する圧接力を、当該給紙ロール５０Ｐが記録用紙Ｐ１から離隔しない程度の最小限の圧接力に低減し、記録用紙Ｐ１が引き抜きロール５０Ｔに到達した時点で上記滑りが検知された場合に、記録用紙Ｐ１に対する給紙ロール５０Ｐの圧接力を所定値（給紙開始時と同等、若しくはある所定値）に増大変更して搬送力を補助し、搬送速度の低下を抑制するように構成してもよい（変形例１）。

なお、本実施例においては、記録用紙Ｐ１が引き抜きロール５０Ｔに到達するまで、給紙ロール５０Ｐが記録用紙Ｐ１と接触している構成としたが、例えば、記録用紙Ｐ１が圧接部５０Ｎに到達した時点で、搬送負荷軽減等のために、給紙ロール５０Ｐが記録用紙Ｐ１から離隔する構成としてもよい。

この場合の変形例としては、記録用紙Ｐ１が引き抜きロール５０Ｔに到達した時点で滑りが発生した場合に、給紙ロール５０Ｐを再び最上面の記録用紙Ｐ１に圧接させて、順送方向の搬送力を補助するように構成してもよい（変形例２）。

なお、以上の各実施例は、それぞれ単独に実施してもよいが、例えば、記録用紙Ｐ１が引き抜きロール５０Ｔに到達した際に滑りが検知された場合には、給紙ロール５０Ｐによる搬送力の補助に加えて、分離ロール５５の分離トルクを小さくする等、当然に適宜組み合わせて実施してもよい。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る給紙装置の概略構成及び制御内容を説明するための模式図である。 ロールの摩擦係数と搬送性能との関係を模式的に示す図である。 実施例１における制御手順を示すフローチャートである。 実施例１における用紙枚数と分離トルク値との関係を集約して示した図である。 実施例２における制御手順を示すフローチャートである。 実施例２における用紙枚数と分離トルク値との関係を集約して示した図である。 実施例３における制御手順を示すフローチャートである。 実施例３における用紙枚数と分離トルク値との関係を集約して示した図である。 実施例４における制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

３：中間転写ベルト、４：定着装置、５：給紙トレイ、２０：感光ドラム、２１：帯電コロトロン、２２：レーザビームスキャナ、２５：ドラムクリーナ、３０：一次転写ロール、３１：二次転写ロール、３２：バックアップロール、３３：ベルトクリーナ、５０：給紙装置、５０Ｂ：搬送ベルト、５０Ｎ：圧接部、５０Ｐ：給紙ロール、５０Ｒ：レジストレーションロール、５０Ｔ：引き抜きロール、５１：検知ロール、５２：枚数検知センサ、５３：搬送ロール、５４：トルクセンサ、５９：到達検知手段、ＣＲ：制御装置、Ｌ：動作線、Ｌｏ：動作点、Ｐ：記録用紙、Ｒ１：ミスフィードエリア、Ｒ２：重送エリア、ＴＬ：負荷トルク、ＴＲ：排出トレイ、Ｖｆ：搬送ロール回転速度、Ｖｔ：引き抜きロール回転速度

Claims (9)

1. 複数のロールにより所定の方向に搬送される記録用紙の重送を検知する重送検知手段と、
   前記記録用紙が重送された場合、最上面の記録用紙と他の記録用紙とを分離する分離手段と、
   前記最上面の記録用紙のロールに対する滑りを検知する滑り検知手段と、
   前記最上面の記録用紙の所定の搬送速度からの低下を抑制する搬送速度低下抑制手段と
   を備え、
   前記分離手段は、記録用紙を所定の搬送方向に搬送する搬送ロールと、前記記録用紙を介して該搬送ロールと圧接するように対向配置され、前記搬送方向と逆方向の分離トルクが付与される分離ロールとから構成されていると共に、前記搬送速度低下抑制手段は、前記重送検知手段の検知結果と前記滑り検知手段の検知結果とに基づいて、前記分離ロールの分離トルクを変更することを特徴とする給紙装置。
2. 前記搬送ロールと分離ロールとの圧接部よりも下流側に設けられ、前記記録用紙を該圧接部から引き抜いて前記搬送方向に搬送する引き抜きロールと、前記最上面の記録用紙が前記引き抜きロールに到達したか否かを検知する到達検知手段をさらに備え、
   前記搬送速度低下抑制手段は、前記到達検知手段の検知結果を加味して、前記分離トルクを変更することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記搬送速度低下抑制手段は、前記到達検知手段により前記記録用紙の前記引き抜きロールへの到達が検知された後、前記滑り検知手段により滑りが検知された場合には、前記分離トルクを小さくすることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記搬送ロールの負荷トルクを検知する負荷トルク検知手段をさらに備え、
   前記搬送速度低下抑制手段は、前記到達検知手段により前記記録用紙の前記引き抜きロールへの到達が検知される前に、前記滑り検知手段により滑りが検知され、かつ、前記搬送ロールの負荷トルクが所定のトルク値以上であった場合には前記分離トルクを大きくし、一方、前記搬送ロールの負荷トルクが所定のトルク値未満であった場合には前記分離トルクを小さくすることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
5. 前記滑り検知手段は、前記記録用紙が前記引き抜きロールに到達していない場合には、前記記録用紙の搬送速度又は移動量と前記搬送ロールの対応する回転速度又は回転量との差を検知し、一方、前記記録用紙が前記引き抜きロールに到達している場合には、前記記録用紙の搬送速度又は移動量と前記引き抜きロールの対応する回転速度又は回転量との差を検知することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の給紙装置。
6. 前記到達検知手段は、最上面の記録用紙に圧接されたロールの回転量を検知することにより構成されており、該ロールは、前記滑り検知手段における記録用紙の速度又は移動量の検知に兼用されることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の給紙装置。
7. 前記重送検知手段は、前記搬送ロールと分離ロールとの圧接部に搬送された記録用紙の枚数を検知すると共に、前記搬送速度低下抑制手段は、前記重送検知手段によって検知された重送枚数が２枚の場合には、２枚目の記録用紙の先端を、前記圧接部と前記引き抜きロールとの間の所定の位置に停止させるように、前記分離ロールの分離トルクを変更することを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載に給紙装置。
8. 収容された記録用紙に対して接離可能に形成され、最上面の記録用紙を所定の搬送路上へ給紙する給紙ロールをさらに備え、
   前記搬送速度低下抑制手段は、前記滑り検知手段により、最上面の記録用紙の前記引き抜きロールに対する滑りが検知された場合には、前記給紙ロールにより、前記搬送方向に沿った搬送力を補助することを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の給紙装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の給紙装置と、記録用紙へ所望の画像を形成する画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images