JP2013245092A

JP2013245092A - シート搬送装置及びそれを備えた画像形成装置並びに画像読取装置

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Publication number: JP2013245092A
Application number: JP2012121787A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yamaguchi; 義広山口
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-12-09
Anticipated expiration: 2032-05-29
Also published as: JP5725666B2

Abstract

【課題】分離ローラーの回転状態を正確に検知し、繰り返しの給送や温湿度環境の変化に対しても安定して給送するシート搬送装置を提供する。
【解決手段】給紙装置２０は、回転軸方向に対する軸方向端面の突出量が連続的に変化する円筒端部９１ａが形成された検知カラー部材９１と、円筒端部９１ａの連続した変位量を検知する光検知部材９２と、を有し、分離ローラー３７が回転したときの検知量の変化に基づいて分離ローラー３７の回転状態を検知する回転検知手段と、検知カラー部材９１が正常に回転したとき回転検知手段で検知される検知量の変化を示す基準データＳを保存する基準データ保存部９６と、実際に検知された検知量の変化を示す検知量データＴの基準データＳに対する偏差にからモーター８１を駆動制御して分離ローラー３７の分離力を変更する分離力補正モードを実行可能である制御部９５と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、シート搬送装置及びそれを備えた画像形成装置並びに画像読取装置に関し、特に、シートを一枚ずつに分離して回転給送部材から給送するシート搬送装置及びそれを備えた画像形成装置並びに画像読取装置に関するものである。

従来から、給紙トレイに積載されたシートを一枚ずつに分離しながら給送する方式として、給紙ローラー等の回転給送部材と逆回転トルクを与えられた分離ローラーとの組み合わせからなるものが知られている。この方式では、給紙トレイに積載されたシートのうちの最上位のシートに対して前送りローラーを接触させ、この前送りローラーの回転によってシートを給紙トレイから引き出した後、このシートの先端を給紙ローラーと分離ローラーが形成するニップ部に突入させている。給紙ローラーはシートを更に先へと給送する方向へ回転しているが、分離ローラーにはトルクリミッターを介してシートの給送方向と逆方向の回転トルクが与えられて、給紙ローラーに圧接している。

分離ローラー及び給紙ローラーのニップ部に１枚のシートが送り込まれた場合、トルクリミッターのリミット値を超える回転トルクが給紙ローラーから分離ローラーに作用するため、分離ローラーは給紙ローラーに従動回転し、シートは給紙ローラーによって下流側に給送される。一方、２枚以上のシートがニップ部に送り込まれた場合、重なり合ったシートの間の摩擦力に対しトルクリミッターのリミット値が大きいため、最上面のシートとその下方のシートとの間で滑りが発生する。そして、分離ローラーはシートの給送方向と逆方向へ回転し、給紙ローラーに直接接触している最上面のシートを除く１枚以上のシートを給紙トレイ方向へと押し戻す。これにより、給紙ローラーに接触している最上位のシートのみ給紙ローラーの回転によって給送され、シートの重送が防止されている。

このような分離給送方式では、重なり合う２枚以上のシートの重送を防止するためには、分離ローラーから最下面のシートに対して作用する逆方向搬送力を的確にコントロールすることが必要とされる。

そこで、特許文献１に記載のシート搬送装置は、ニップ部に対して重送されるシートの突入量を検出している。２枚目のシートのニップ部に対する突入量が小さい場合、２枚目のシートがそのまま１枚目のシートとともに重送されてしまう可能性がないと判断し、そのまま給紙ローラーを回転させて給送を行い、一方、２枚目のシートの突入量が所定値を超えている場合、モーター等の駆動源から分離ローラーに伝達される逆方向の回転トルクを増強することで、２枚目のシートを給紙トレイの方向へ押し戻す力が増強され、シートの重送を防止している。

しかしながら、繰り返し給送を行うと給紙ローラーや分離ローラーの摩耗等によって、分離ローラー表面の摩擦力は変化し、また、分離ローラー及び給紙ローラーのニップ部周辺の温度・湿度によって分離ローラーの摩擦力が変化するために、給紙トレイの方向へシートを戻す力（分離力）は繰り返しの給送及び周囲の温湿度環境に応じて変動する。従って特許文献１記載のシート搬送装置では、繰り返しの給送した場合やニップ部周辺の温湿度環境が変化した場合、複数シートの分離力が変動するので、安定して給紙することが難しいという不都合があった。

そこで、繰り返しの給送や温湿度環境の変化に対しても安定して給送する関連技術が知られている。例えば特許文献２記載のシート搬送装置は、長期間の使用によって、給紙ローラー及び分離ローラーの摩擦力が低下し、両ローラーとシートとの間に滑りが発生すると、給紙ローラーに対する分離ローラーの回転数が低下するので、この分離ローラーの回転数を検知するようにしている。分離ローラーの回転数を検知する回転検知手段の検知結果に基づいて、分離ローラーを給紙ローラーに圧接する付勢部材による圧接力を調整している。

特開２００５−２３９２９７号公報（段落［００５３］、［００５４］、第６図）特開平４−３７１４２６号公報（段落［００１１］〜［００１５］、第１図）

特許文献２記載のシート搬送装置では、回転検知手段は、周方向に設けた複数の透孔に対向した投光部と受光部とを有し、回転しながら光が通過する透孔の数をカウントすることによって分離ローラーの回転数を検知している。検知した回転数が基準の回転数に対して多くない場合、分離ローラーの摩擦係数が低下しているものとして付勢部材による圧接力を増加している。しかしながら、特許文献２記載のシート搬送装置は、分離ローラーの回転ムラ等を検知することができず、正確に回転状態を検知するには不十分であった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、分離ローラーの回転状態を正確に検知し、繰り返しの給送や温湿度環境の変化に対しても安定して給送するシート搬送装置及びそれを備えた画像形成装置並びに画像読取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第１の発明のシート搬送装置は、シートを収容するシート収容部からシートを給送する回転給送部材と、該回転給送部材に圧接してニップ部を形成し該ニップ部にて重なり合ったシートを分離する分離ローラーと、該分離ローラーによる重なり合ったシートを分離させる力を変化させる分離力調整部と、前記分離ローラーとともに回転可能に設けられ、回転軸方向に対する軸方向端面の突出量が連続的に変化する円筒端部が形成された被検知部材と、前記円筒端部の連続した変位量を検知する検知部材と、を有し、前記分離ローラーが回転したときの前記検知部材の検知量の変化に基づいて前記分離ローラーの回転状態を検知する回転検知手段と、前記被検知部材が正常に回転したとき前記回転検知手段で検知される前記検知量の変化を示す基準データを保存する基準データ保存部と、前記回転検知手段により実際に検知された前記検知量の変化を示す前記検知量データの前記基準データに対する偏差に基づいて前記分離力調整部の分離力を変更する分離力補正モードを実行可能である制御手段と、備えることを特徴としている。

また、第２の発明は、上記のシート搬送装置において、前記分離力補正モードは、前記回転給送部材によってシートが給送される前に実行されることを特徴としている。

また、第３の発明は、上記のシート搬送装置において、前記基準データ保存部はシートの種類に応じた複数の基準データを保存し、前記制御手段は、前記回転給送部材によるシートの給送時に、給送するシートの種類に応じた前記基準データを前記基準データ保存部から選択して分離力補正モードを実行することを特徴としている。

また、第４の発明は、前記構成のシート搬送装置を備えた画像形成装置である。

また、第５の発明は、前記構成のシート搬送装置を備えた画像読取装置である。

第１の発明によれば、分離ローラーが回転したとき、回転検知手段から制御手段に入力される検知量データが、基準データに対して所定の範囲内であれば、良好に給送されているものとして、分離力調整部の分離力を変更しない。一方、検知量データが基準データに対して所定の範囲内を超えていれば、分離ローラーが摩耗、或いは温度・湿度環境の変化によって分離ローラーの摩擦力が低下しているものとして、分離力調整部の分離力が増加するように変更する。この結果、繰り返しの給送や分離ローラー周囲の温湿度環境の変化に対しても安定して給送することができる。

本発明の実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置を示す概略図実施形態に係るシート搬送装置を示す斜視図実施形態に係るシート搬送装置の給紙ローラー及び分離ローラー周辺を示す概略図実施形態に係るシート搬送装置の分離力調整部を示す斜視図実施形態に係るシート搬送装置の回転検知手段を示す斜視図実施形態に係る回転検知手段の構成及び制御部を示す概略図実施形態に係る回転検知手段の受光量データ及び基準データを示す図

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略図である。画像形成装置１は、直方体状の装置本体１ａを具備し、装置本体１ａ内の略中央部には画像形成部１０が配設されている。画像形成部１０は、像担持体である感光体１１を備え、さらに感光体１１の周辺にその回転方向（図中の矢印方向）に沿って順に、帯電部１３と、露光ユニット１２と、現像部２と、転写ローラー５４と、クリーニング部１４と、除電部１５とを備える。現像部２へのトナーの供給は図示しないトナーコンテナから行われる。クリーニング部１４は感光体１１の表面に残留するトナーを回収し、除電部１５は感光体１１の表面の残留電荷を除去する。

感光体１１の表面が帯電部１３によって所定の極性および電位で一様に帯電されると、露光ユニット１２は、図示しない原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像データに基づいて、感光体１１上に原稿画像の静電潜像を形成する。

現像部２は、帯電したトナーを感光体１１の表面に供給し、感光体１１上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。トナー像は転写ローラー５４によってシート上に転写される。シート上にトナー像が転写された後、感光体１１の表面に残留するトナーがクリーニング部１４によってクリーニングされて回収され、さらに除電部１５によって感光体１１の表面の残留電荷が除去される。

給紙装置２０はシート収容部である給紙カセット２２〜２５等から構成される。給紙カセット２２〜２５が装置本体１ａの底部に上下方向に並べて配設される。各給紙カセット２２〜２５は、装置本体１ａの前面部において着脱可能に配置され、シートを補充するために装置本体１ａから引き出し、シートを補充した後に押し込んで装置本体１ａ内へ挿入される。シートが給紙カセット２２のシート積載板２８上に載置され、シート積載板２８上のシートがピックアップローラー２９によってシート搬送部７０に送り出される。

シート搬送部７０は、装置本体１ａ内でシートを搬送するためのものであり、給紙搬送路７１と、画像形成搬送路７２と、定着後搬送路７３と、分岐搬送路７４と、反転排出搬送路７７と、反転搬送路７５と、再搬送路７６と、を備える。

給紙搬送路７１は、給紙装置２０からレジストローラー対５３に至る搬送路であり、装置本体１ａの右方で給紙装置２０から上方に延び途中から左方に湾曲して形成される。レジストローラー対５３は、転写ローラー５４の右方に配置され、シートにトナー像を転写するタイミングと同期をとって転写ローラー５４に向けてシートを送り出す。

画像形成搬送路７２は、レジストローラー対５３から定着部１８に至る搬送路であり、装置本体１ａの略水平方向に延び途中から上方に湾曲して形成される。画像形成搬送路７２には、画像形成部１０と定着部１８が配置され、画像形成部１０にてシート上にトナー像が転写され、シートに転写されたトナー像が定着部１８にてシート上に定着される。

定着後搬送路７３は、定着部１８から分岐搬送路７４に至る上方に延びる搬送路であり、定着後搬送路７３では、トナー像が定着されたシートが分岐搬送路７４に搬送される。

分岐搬送路７４は、トナー像が定着されたシートを反転排出搬送路７７、或いは第２排出トレイ６７に搬送するための搬送路であり、具体的には、搬送ローラー対６１から右方向に湾曲し搬送ローラー対６２を経由して反転排出搬送路７７に至る搬送路と、搬送ローラー対６１から左方向に湾曲し第２排出ローラー対６３によって第２排出トレイ６７にシートを排出する搬送路と、搬送ローラー対６２から第２排出ローラー対６３に水平方向に延びて反転排出搬送路７７のシートを第２排出トレイ６７に排出する搬送路とからなる。

反転排出搬送路７７は、第１排出トレイ６６にシートを排出させるか、或いはシートの裏面にもトナー像を形成するために反転したシートを搬送する搬送路である。

反転搬送路７５は、シートの搬送方向を反転させ、搬送方向を反転させたシートを反転排出搬送路７７に搬送するものであり、定着後搬送路７３から分岐して右方へ反転ローラー対５７に向かって延び、更に反転ローラー対５７からＵ字状に上方に延び反転排出搬送路７７に合流して形成される。

再搬送路７６は、反転搬送路７５によって反転されたシートを、反転排出搬送路７７から画像形成搬送路７２に搬送するものであり、反転排出搬送路７７から下方に分岐して形成され給紙搬送路７１に合流している。

給紙装置２０から供給されるシートは、給紙搬送路７１を上方に向けて搬送され、さらにレジストローラー対５３によって搬送のタイミングを取って転写ローラー５４に搬送されると、転写ローラー５４によりトナー像がシートに転写される。トナー像が転写されたシートは、画像形成搬送路７２上で定着部１８に搬送され、定着部１８により加熱および加圧されると、トナー像がシートに溶融定着される。トナー像が定着されたシートは、定着後搬送路７３及び分岐搬送路７４を通って搬送ローラー対６２、第１排出ローラー対６４によって第１排出トレイ６６に排出される。或いは、トナー像が定着されたシートは、定着後搬送路７３及び分岐搬送路７４を通って第２排出ローラー対６３によって第２排出トレイ６７に排出される。

両面印刷する場合には、定着部１８で定着されたシートは、定着後搬送路７３から反転搬送路７５に搬送される。反転搬送路７５にてシートの先端が反転ローラー対５７を通過した後、所定のタイミングで反転ローラー対５７を逆回転させることで、シートがスイッチバックされ、シートの印刷面が表裏逆向きにされた状態で反転排出搬送路７７に送られる。反転されたシートは、反転排出搬送路７７から再搬送路７６を介して再び給紙搬送路７１に搬送される。給紙搬送路７１を経由して画像形成搬送路７２に搬送されたシートは、画像形成部１０でその裏面にトナー像を転写され、定着部１８によりトナー像を溶融定着されると、分岐搬送路７４にて選択された搬送路を通って第１排出トレイ６６または第２排出トレイ６７に排出される。

図２はシート搬送装置である給紙装置２０を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図１に示す給紙カセット２２及びその周辺の構成及び動作について説明するが、給紙カセット２３〜２５及びその周辺の構成及び動作については給紙カセット２２及びその周辺と同様であり、説明を省略する。

給紙カセット２２は、前面部２２ａと後面部２２ｅと、それらの両側面部とによって上面が開口した平たい箱状に構成され、上面側からシートを積載して収容する。給紙カセット２２の両側面部に設けられたガイドリブ２２ｆ（他方のガイドリブ２２ｆが不可視）を装置本体１ａ（図１参照）の図示しないレールに係合させ、矢印Ａの方向に水平にスライドさせると、給紙カセット２２は装置本体１ａに装着される一方、ガイドリブ２２ｆを矢印Ｂの方向に水平にスライドさせると、給紙カセット２２は装置本体１ａから引き出される。

給紙カセット２２は、シート積載板２８と、一対の幅方向カーソル３１、３１と、リフト板３３を備える。取り付けフレーム（装置本体１ａに形成）には、ピックアップローラー２９と、回転給送部材である給紙ローラー３６と、後述する分離ローラー３７（図３参照）、及び複数の搬送ローラー対２６が配設される。

シート積載板２８は、給紙カセット２２内でシートの搬送方向Ｃの上流側を図示しない回転軸の回りに上下方向に回動可能に支持される。このシート積載板２８上にシート束が載置される。一対の幅方向カーソル３１、３１は、シート積載板２８を挟むように給紙カセット２２内に配置され、シートの幅方向の両側からシート束の側面に当接する。幅方向カーソル３１、３１と、給紙カセット２２の底面に搬送方向Ｃに移動可能に設けられた後端規制カーソル３４とによって、シート積載板２８に載置されたシート束が位置決めされる。

リフト板３３はシート積載板２８の下方に配設され、図示しない給紙カセット側ギアによって回動させられる。給紙カセット２２が装置本体１ａに装着され、給紙カセット側ギアが図示しない昇降モーターに連結された装置本体側ギアに噛み合う。昇降モーターの一方向への回転駆動により、リフト板３３が徐々に上昇すると、リフト板３３の先端に当接するシート積載板２８が上昇する。シート積載板２８が上昇すると、シート積載板２８上に載置されたシートは、ピックアップローラー２９に押しつけられる。一方、昇降モーターの他方向への回転駆動により、リフト板３３が徐々に下降すると、シート積載板２８が下降する。

ピックアップローラー２９は、シート積載板２８上に載置されたシート束の上側の１枚或いは複数枚のシートを給紙ローラー３６に送る。複数枚のシートが送られた場合、給紙ローラー３６及び分離ローラー３７（図３参照）は、複数枚のシートのうち最上の１枚のシートのみを分離して搬送ローラー対２６に給送する。
搬送する。

図３を用いて給紙ローラー３６及び分離ローラー３７の周辺の構成を詳しく説明する。図３は給紙ローラー３６及び分離ローラー３７の周辺の概略図である。

給紙ローラー３６及びピックアップローラー２９は、シート搬送方向Ｃに対して互いに離間した位置にて揺動部材４１に回転可能に支持される。揺動部材４１は給紙ローラー３６の回転軸を中心として上下方向に回動可能に装置本体１ａに支持される。また、揺動部材４１の上面のピックアップローラー２９側近傍にはコイル状の圧縮バネ４２ａの一端が連結されており、圧縮バネ４２ａの他端が装置本体１ａに固定されている。これにより、揺動部材４１はシート積載板２８側に付勢される。

さらに揺動部材４１のピックアップローラー２９側の端部には、突起片４１ａが形成される。突起片４１ａは、揺動部材４１が給紙ローラー３６の回転軸を中心として回動することで、シート上昇検知部材５０に対向する位置と離間する位置との間を移動することができる。突起片４１ａが対向する位置に移動しシート上昇検知部材５０の検知部５０ａの光を遮ることで、シート積載板２８に載置したシートの上面が所定の送出位置まで上昇した状態にあることが検知される。これによって、シート積載板２８を上昇させていた昇降モーター５５の駆動が停止される。そして、ピックアップローラー２９は、反時計回りに回転することでシート積載板２８のシート束の最上面のシートを給紙ローラー３６へ送出する。

給紙ローラー３６の下方には分離ローラー３７が配設され、分離ローラー３７は、後述する加圧レバー８６等（図４参照）を介して加圧バネ３８によって給紙ローラー３６に圧接される。分離ローラー３７を給紙ローラー３６に圧接させることで、両ローラー３６、３７の間にニップ部Ｎが形成される。

分離ローラー３７は、トルクリミッター軸４３ａを有するトルクリミッター４３を内蔵する。トルクリミッター軸４３ａが図示しない駆動源によって回転駆動させられ、駆動源のトルクがトルクリミッター４３を介して分離ローラー３７に伝達される。トルクリミッター軸４３ａの回転によって、分離ローラー３７は給紙ローラー３６と同じ方向に回転する。

１枚のシートがニップ部Ｎに挟持されて給紙ローラー３６が回転するときには、シートを介してニップ部Ｎで給紙ローラー３６から受ける分離ローラー３７のトルクは、トルクリミッター軸４３ａから伝達されるトルクより大きくなるために、分離ローラー３７は給紙ローラー３６に従動回転し、シートは給紙ローラー３６から給送される。

一方、複数枚のシートがニップ部Ｎで重なって挟持された状態で給紙ローラー３６が回転するときには、シートを介してニップ部Ｎで給紙ローラー３６から受ける分離ローラー３７のトルクは、トルクリミッター軸４３ａから伝達されるトルクより小さくなるために、分離ローラー３７は給紙ローラー３６に従動回転せずに停止或いは給紙ローラー３６と同方向（シートを戻す方向）に回転する。給紙ローラー３６の回転及び分離ローラー３７の回転停止或いは戻す方向の回転により、複数枚のシートから最上面のシートのみが給紙ローラー３６から給送される。

搬送ローラー対２６は、搬送ローラー２６ａと、コイル状の圧縮バネ４２ｃによって搬送ローラー２６ａに圧接される搬送コロ２６ｂとを有する。搬送ローラー２６ａが回転駆動すると、搬送コロ２６ｂが従動回転し、これによって給紙ローラー３６から給送されたシートが給紙搬送路７１（図１参照）に搬送される。

上記の構成において、給紙ローラー３６が回転したとき、シートを介してニップ部Ｎで給紙ローラー３６から受ける分離ローラー３７のトルクは、給紙ローラー３６及び分離ローラー３７とシートとの間の摩擦力の影響を受けて変動する。この摩擦力は、ニップ部Ｎの圧接力と両ローラー３６、３７の摩擦係数によるところが大きいが、給紙装置２０の繰り返しの使用によって給紙ローラー３６及び分離ローラー３７の外周面が摩耗劣化すると、両ローラー３６、３７とシートとの摩擦係数が低下する。また、給紙装置２０を使用する温湿度環境に応じて両ローラー３６、３７とシートとの摩擦係数が変動する。この摩擦係数の低下によって分離ローラー３７とシートとの間の摩擦力が低下する。このように分離ローラー３７とシートとの間の摩擦力が低下することで、給紙ローラー３６に対して分離ローラー３７が滑る等による回転数の低下や回転ムラが発生し、分離ローラー３７における複数枚のシートを分離させる力が低下し、その結果、給紙ローラー３６から複数枚のシートが給送される可能性が大きくなる。

そこで本実施形態では、ニップ部Ｎで重なり合ったシートを分離させる分離力を変化させる分離力調整部を設け、また、分離ローラー３７の回転数や回転ムラ等の回転状態を検知する回転検知手段を設けている。図４は分離力調整部の構成を示す斜視図であり、図５は回転検知手段の構成を示す斜視図である。

図４に示すように、分離力調整部は、駆動軸にウォームギア８２が固定されたモーター８１と、ウォームギア８２に噛合するホイールギア８３と、ホイールギア８３と一体に設けたピニオンに噛合するラックを形成した作動部材８４と、作動部材８４と加圧レバー８６に架け渡される加圧バネ３８（図３も参照）と、加圧バネ３８の付勢力によって分離ローラー３７（図３参照）を一体に保持する支持部材８７を加圧する加圧レバー８６を備える。

モーター８１の回転駆動によりウォームギア８２が一方向に回転すると、ホイールギア８３及びラックを介して作動部材８４が図４の右方向に移動する。作動部材８４の右方向への移動によって加圧バネ３８が引っ張られ、これによって加圧バネ３８の付勢力が増加することで、加圧レバー８６から支持部材８７への加圧力が増加する。その結果、分離ローラー３７の給紙ローラー３６への圧接力が大きくなる。

一方、モーター８１の逆回転駆動によりウォームギア８２が逆方向に回転すると、ホイールギア８３及びラックを介して作動部材８４が図４の左方向に移動する。作動部材８４の左方向への移動によって加圧バネ３８が縮まり、これによって加圧バネ３８の付勢力が減少することで、加圧レバー８６から支持部材８７への加圧力が減少する。その結果、分離ローラー３７の給紙ローラー３６への圧接力が小さくなる。このように分離ローラー３７の圧接力を変化させることで、ニップ部Ｎで重なり合ったシートを分離する分離力を調整することができる。

図５に示すように、回転検知手段は、分離ローラー３７の軸方向の一端部に一体に設けられる被検知部材である検知カラー部材９１と、検知カラー部材９１に対向して設けられ、検知カラー部材９１を介して回転する分離ローラー３７の回転状態を検知する検知部材である光検知部材９２とを備える。

図６には回転検知手段の詳しい構成を示すとともに、回転検知手段によって検知したデータに基づいて分離力調整部を調整する制御部を示す。図６は回転検知手段の断面視の構成及び制御部の概略図である。

検知カラー部材９１は円筒形状に形成されてなり、その軸方向の一端部が分離ローラー３７に一体に取り付けられ、分離ローラー３７が回転すると分離ローラー３７とともに回転する。検知カラー部材９１の軸方向の他端部には、検知カラー部材９１の回転軸に対する垂直面に対して側面視で傾斜した端面を形成した円筒端部９１ａが設けられる。円筒端部９１ａは該垂直面からの距離が周方向（検知カラー部材９１の回転方向）に連続して異なるように形成される。具体的には、円筒端部９１ａは、その円周上の位置（回転角）の変化に対して該垂直面からの距離（回転軸方向の突出量）が所定量だけ変化するように形成されている。

光検知部材９２は、断面視でコ字型であってコ字型の対向する内面に投光部９２ａ及び受光部９２ｂを有する。投光部９２ａは検知カラー部材９１の軸方向に直線状に延びて設けられ、線状に光を照射する。投光部９２ａは、例えば複数の発光ダイオード等を直線状に並べて構成される。受光部９２ｂは投光部９２ａと略同等の長さで軸方向に直線状に延びて設けられ、投光部９２ａから照射された光を受光する。受光部９２ｂは、例えば複数のフォトトランジスターやフォトダイオード等を直線状に並べて構成される。投光部９２ａは検知カラー部材９１の外周側に配置され、受光部９２ｂは検知カラー部材９１の内周側に配置される。光検知部材９２は、投光部９２ａの長手方向の光照射範囲内に検知カラー部材９１の円筒端部９１ａが収まるように配置される。尚、投光部９２ａが検知カラー部材９１の内周側に配置され、受光部９２ｂが検知カラー部材９１の外周側に配置されるように構成してもよい。

図６に示す状態では、投光部９２ａ及び受光部９２ｂに対して検知カラー部材９１の円筒端部９１ａが最も大きく重複する位置（最も突出量が大きい位置）に配置されており、投光部９２ａが光を照射したとき、受光部９２ｂが受光する光量は最も少なくなる。図６に示す状態から検知カラー部材９１が１８０°回転した状態では、投光部９２ａ及び受光部９２ｂに対して円筒端部９１ａが最も小さく重複する位置（最も突出量が小さい位置）に配置されることになり、投光部９２ａが光を照射したとき、受光部９２ｂが受光する光量は最も多くなる。検知カラー部材９１が０°位置から１８０°位置へ回転すると、受光部９２ｂの受光量は徐々に増加し、そして検知カラー部材９１が１８０°位置から３６０°位置へ回転すると、受光部９２ｂの受光量は徐々に減少し３６０°位置では図６に示す状態の受光量に戻る。

そこで、本実施形態では、分離ローラー３７を１回転させたときの受光部９２ｂの受光量を検知することで、分離ローラー３７の回転速度や回転ムラ等の回転状態を把握し、回転状態に応じて分離ローラー３７の分離力を変化させている。具体的には、制御部９５が受光部９２ｂの受光量データ及び検知カラー部材９１の正常回転における基準データに基づいて分離力調整部のモーター８１（図４も参照）の回転駆動を制御している。

制御部（制御手段）９５は、マイクロコンピューターと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等に記憶されたプログラム及びデータと、光検知部材９２から入力される受光量データと、基準データ保存部９６から入力される基準データとに基づき演算を行い、分離力調整部のモーター８１の回転駆動量を制御する。

基準データ保存部９６は基準データを保存する記憶部からなる。基準データは、給紙ローラー３６の回転に対して分離ローラー３７がスリップすることなく従動回転したき、即ち所定の回転速度で検知カラー部材９１が１回転したとき（正常に回転したとき）、円筒端部９１ａの所定の回転角の変化に対して円筒端部９１ａ（軸方向端面）の回転軸方向の突出量の所定量の変化に対応する受光量に基づくデータである。基準データＳは図７に示すサイン曲線（実線）で表される。尚、図７の横軸には時間をとり、縦軸には受光量をとっており、検知カラー部材９１が正常に１回転したとき、図７に示す時間ｔ１から時間ｔ２までの時間に、基準データＳの曲線にそって受光量が変化する。

図７に示す受光量データＴ（破線）は、分離ローラー３７を回転させた場合における光検知部材９２の出力データの一例であり、分離ローラー３７の受光量データＴが時間ｔ１から時間ｔ２の間で基準データＳの受光量に対して偏りが発生している。これは、繰り返し給送を行うと摩耗等によって回転数の低下や回転ムラが発生するために、或いは、分離ローラー３７周辺の温度・湿度変化によって分離ローラー３７の摩擦力が変化するために、回転数の低下や回転ムラが発生していること示している。

そこで給紙ローラー３６によってシートの給送を開始する前に、制御部９５は分離力補正モードを実行する。分離力補正モードでは、給紙ローラー３６が回転駆動すると、給紙ローラー３６の回転によって分離ローラー３７が従動回転し、光検知部材９２が分離ローラー３７の回転状態を検知し、その検知結果に基づいて分離力が調整される。具体的には、分離ローラー３７が１回転したとき、光検知部材９２が検知カラー部材９１の回転にともなう受光量を検知し、この受光量データＴを光検知部材９２から制御部９５に入力する。制御部９５は、基準データ保存部９６の基準データＳに対する受光量データＴの偏差量Ｗを、例えば各光量データの積分等に基づいて算出する。偏差量Ｗが所定の範囲ならば適切な分離力が得られているためにモーター８１を駆動しない。言い換えると、分離力調整部は、加圧バネ３８を作動させず、給紙ローラー３６に対する分離ローラー３７の圧接力は変更しない。一方、偏差量Ｗが所定の範囲を超えている場合、適切な分離力が得られる方向にモーター８１を所定量だけ駆動し、給紙ローラー３６に対する分離ローラー３７の圧接力を変更する。分離ローラー３７が摩耗、或いは温度・湿度環境の変化によって分離ローラー３７の摩擦力が低下している場合、給紙ローラー３６に対する分離ローラー３７の圧接力が増加するように変更する。また、所定の範囲を超えている偏差量Ｗの大きさに応じて、圧接力の大きさを変化させる構成であってもよい。また、光検知部材９２によって検知を繰り返して分離力の調整を行い、偏差量Ｗが所定の範囲になれば、分離力補正モードを停止するように構成してもよい。これらの結果、繰り返しの給送や周囲の温湿度環境の変化に対しても安定して給紙することができる。

尚、上記実施形態では、分離力補正モードをシート給送前に実行したが、シートの給送時に分離力補正モードを実行することも可能である。この場合には、普通紙、厚紙等のシートの種類ごとの基準データＳを基準データ保存部９６に保存しておき、ピックアップローラー２９（図３参照）から送出されるシートの種類に応じて、基準データ保存部９６から対応する基準データＳを選択して分離力補正モードを実行する。これによって、シートの種類にかかわらずに、繰り返しのシート給送や周囲の温湿度環境の変化に対しても安定して給送することができる。

また、上記実施形態では、給紙装置２０に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、例えばシート状の原稿を１枚ずつ分離して搬送する原稿搬送装置（シート搬送装置）を備える画像読取装置に適用してもよい。

また、上記実施形態では、分離力を調整するために分離力調整部が給紙ローラー３６に対する分離ローラー３７の圧接力を変化させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、分離力調整部がトルクリミッター４３のトルクリミット値を変化させる構成であってもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。

また、上記実施形態では、分離ローラー３７が１回転したときの受光量データＴを基準データＳと比較して分離力の適否を判定している構成を示したが、本発明はこれに限らず、分離ローラー３７を２回転以上回転させてそれらの回転毎の受光量データＴの平均値を基準データＳと比較して分離力の適否を判定してもよい。

また、上記実施形態では、回転検知手段は、発光ダイオード等からなる投光部９２ａ、及びフォトトランジスターやフォトダイオード等からなる受光部９２ｂを互いに対向するように配置する構成を示したが、本発明はこれに限らず、回転検知手段は、投光部９２ａが検知カラー部材９１の円筒端部９１ａに光を照射し、受光部９２ｂが円筒端部９１ａで反射する光を受光する構成であってもよい。また、投光部９２ａは発光ダイオードに替えてレーザー光を照射するものであってもよい。さらに回転検知手段は、光検知部材９２に替えて、ダイヤルゲージ等の測定子を検知カラー部材９１の円筒端部９１ａに接触させて変位量を測定する構成であってもよい。

本発明は、画像形成装置及び画像読取装置に利用することができ、特に、シートを一枚ずつに分離して回転給送部材から給送するシート搬送装置及びそれを備えた画像形成装置並びに画像読取装置に利用することができる。

１画像形成装置
２０給紙装置（シート搬送装置）
２２〜２５給紙カセット（シート収容部）
２６搬送ローラー対
２８シート積載板
２９ピックアップローラー
３６給紙ローラー（回転給送部材）
３７分離ローラー
３８加圧バネ
４１揺動部材
４１ａ突起片
４３トルクリミッター
４３ａトルクリミッター軸
５０シート上昇検知部材
７０シート搬送部
８１モーター（分離力調整部）
８２ウォームギア（分離力調整部）
８３ホイールギア（分離力調整部）
８４作動部材（分離力調整部）
８６加圧レバー（分離力調整部）
８７支持部材
９１検知カラー部材（被検知部材、回転検知手段）
９１ａ円筒端部
９２光検知部材（検知部材、回転検知手段）
９２ａ投光部
９２ｂ受光部
９５制御部（制御手段）
９６基準データ保存部
Ｓ基準データ
Ｔ受光量データ

Claims

シートを収容するシート収容部からシートを給送する回転給送部材と、
該回転給送部材に圧接してニップ部を形成し該ニップ部にて重なり合ったシートを分離する分離ローラーと、
該分離ローラーによる重なり合ったシートを分離させる力を変化させる分離力調整部と、
前記分離ローラーとともに回転可能に設けられ、回転軸方向に対する軸方向端面の突出量が連続的に変化する円筒端部が形成された被検知部材と、前記円筒端部の連続した変位量を検知する検知部材と、を有し、前記分離ローラーが回転したときの前記検知部材の検知量の変化に基づいて前記分離ローラーの回転状態を検知する回転検知手段と、
前記被検知部材が正常に回転したとき前記回転検知手段で検知される前記検知量の変化を示す基準データを保存する基準データ保存部と、
前記回転検知手段により実際に検知された前記検知量の変化を示す前記検知量データの前記基準データに対する偏差に基づいて前記分離力調整部の分離力を変更する分離力補正モードを実行可能である制御手段と、備えることを特徴とするシート搬送装置。
前記分離力補正モードは、前記回転給送部材によってシートが給送される前に実行されることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
前記基準データ保存部はシートの種類に応じた複数の基準データを保存し、
前記制御手段は、前記回転給送部材によるシートの給送時に、給送するシートの種類に応じた前記基準データを前記基準データ保存部から選択して分離力補正モードを実行することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシート搬送装置を備えた画像形成装置。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシート搬送装置を備えた画像読取装置。