JP2019214456A - 用紙搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の搬送を担うローラーの摩耗の度合いや用紙の種類にかかわらず、ローラーが用紙に対してスリップすることに起因するジャムの発生を抑制する。【解決手段】用紙搬送装置は、用紙に接した状態で回転することにより、用紙を搬送するローラーと、ローラーを回転させるモーターと、モーターの駆動を制御する制御部と、を備え、制御部は、ローラーによる用紙の搬送開始から所定期間が経過するまでの間においてローラーと用紙との間の摩擦係数が最大になったときのモーターの角速度を認識するとともに、当該認識した角速度を対象角速度に設定し、モーターの角速度が対象角速度となるようモーターの駆動を制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、用紙を搬送する用紙搬送装置および画像形成装置に関する。

従来、用紙を搬送し、搬送中の用紙に画像を印刷する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置は、たとえば、特許文献１に開示されている。特許文献１の画像形成装置は、印刷に用いる用紙（シート）を収容する。収容用紙はローラー対（給送分離ローラー対）によって給送される。

ここで、ローラー対の少なくとも一方のローラーの摩耗の度合いが大きくなると（寿命が近づくと）、ローラーが用紙に対してスリップし易くなる。ローラーが用紙に対してスリップすると、ジャム（無給紙ジャムなど）が発生し易くなる。

そこで、特許文献１の画像形成装置には、ローラー対の寿命を予測する機能が搭載される。特許文献１の画像形成装置は、ローラー対の回転状態によってローラー対の寿命を予測し、ローラー対が寿命に達すると、その旨を報知する。

特開２００２−３０２２７６号公報

特許文献１では、用紙の搬送を担うローラーが寿命に達すると、その旨が報知される。このため、ジャムが発生し易くなる前に、ローラーを交換することができる。ローラーを交換して以降は、ローラーが用紙に対してスリップすることに起因するジャムが発生するのを抑制することができる。

ここで、ローラーが寿命に達していなくても、ローラーの摩耗の度合いが比較的大きくなっている場合には、ローラーが用紙に対してスリップすることに起因するジャムが発生し易い。ローラーが寿命に達していないにもかかわらず（報知前に）、ローラーが用紙に対してスリップすることに起因するジャムが頻発すると、ユーザーが戸惑ってしまう。

また、用紙の種類によっては、ローラーが寿命に達していなくても（ローラーの摩耗の度合いが小さくても）、ローラーが用紙に対してスリップすることに起因するジャムが発生し得る。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、用紙の搬送を担うローラーの摩耗の度合いや用紙の種類にかかわらず、ローラーが用紙に対してスリップすることに起因するジャムの発生を抑制することが可能な用紙搬送装置および画像形成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、本発明の第１の局面による用紙搬送装置は、用紙に接した状態で回転することにより、用紙を搬送するローラーと、ローラーを回転させるモーターと、モーターの駆動を制御する制御部と、を備える。制御部は、ローラーによる用紙の搬送開始から所定期間が経過するまでの間においてローラーと用紙との間の摩擦係数が最大になったときのモーターの角速度を認識するとともに、当該認識した角速度を対象角速度に設定し、モーターの角速度が対象角速度となるようモーターの駆動を制御する。

本発明の第２の局面による画像形成装置は、上記用紙搬送装置を備える。

本発明の構成では、用紙の搬送を担うローラーの摩耗の度合いや用紙の種類にかかわらず、ローラーが用紙に対してスリップすることに起因するジャムの発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態による複合機の全体構成を示す概略図 本発明の一実施形態による複合機の全体構成を示すブロック図 本発明の一実施形態による複合機の給紙ローラーと用紙との間の摩擦係数について説明するための図 スリップ率と摩擦係数との関係を示す図 本発明の一実施形態による複合機の制御部が行う第１処理について説明するための図 本発明の一実施形態による複合機の制御部が行う第２処理について説明するための図 本発明の一実施形態による複合機の制御部が行う第１処理の流れを示すフローチャート 本発明の一実施形態による複合機の制御部が行う第２処理の流れを示すフローチャート

以下、本発明の一実施形態について、複合機を例にとって説明する。

＜複合機の構成＞
図１に示すように、本実施形態の複合機１００（「画像形成装置」に相当）は、画像読取部１を備える。画像読取部１は、原稿Ｄを読み取って原稿Ｄの画像データを生成する。読取対象の原稿Ｄはプラテンガラス１０上に載置される。

画像読取部１は、原稿Ｄを光学的に読み取る光学系部材を備える。光学系部材は、光源１１およびイメージセンサー１２を含む。光源１１は、プラテンガラス１０上の原稿Ｄに光を照射する。イメージセンサー１２は、原稿Ｄで反射された反射光を受光して光電変換する。

また、複合機１００は、印刷部２を備える。印刷部２は印刷を行う。コピージョブなど印刷を伴う印刷ジョブの実行時、印刷部２は、用紙搬送路２０（図１では、破線矢印で示す）に用紙Ｐを給紙するとともに、用紙搬送路２０に沿って用紙Ｐを搬送する。また、印刷部２は、印刷すべき画像を形成する。そして、印刷部２は、搬送中の用紙Ｐに画像を印刷する。コピージョブでは、原稿Ｄの画像データに基づく画像が用紙Ｐに印刷される。

印刷部２は、給紙部２１、画像形成部２２および定着部２３を備える。また、図示しないが、印刷部２は、用紙搬送路２０に沿って用紙Ｐを搬送するための搬送ローラー対を複数備える。

給紙部２１は、印刷ジョブの実行時、用紙搬送路２０に用紙Ｐを給紙する。給紙部２１が用紙搬送路２０に給紙する用紙Ｐは用紙カセットＣＡに収容される。給紙部２１は、給紙ローラー対２１０を備える。

給紙ローラー対２１０は、給紙ローラー２１１（駆動ローラー）および従動ローラー２１２を含む。給紙ローラー２１１は、給紙モーター２１３（図２参照）に連結される。給紙ローラー２１１は「ローラー」に相当し、給紙モーター２１３は「モーター」に相当する。

給紙ローラー２１１は、給紙モーター２１３から駆動力を受けて回転する。従動ローラー２１２は、給紙ローラー２１１に圧接し、給紙ローラー２１１との間で給紙ニップを形成する。従動ローラー２１２は、給紙ローラー２１１が回転することにより、給紙ローラー２１１の回転に従動して回転する。

図示しないが、給紙部２１はピックアップローラーを含む。ピックアップローラーは、用紙カセットＣＡに収容された用紙Ｐの上方に設置される。印刷ジョブの実行時（給紙ローラー対２１０が用紙搬送路２０に用紙Ｐを給紙するとき）、ピックアップローラーによって用紙カセットＣＡから用紙Ｐが引き出され、給紙ローラー対２１０の給紙ニップに用紙Ｐが進入する。

給紙ローラー対２１０の給紙ニップに用紙Ｐが進入すると、給紙ローラー２１１の周面に用紙Ｐが接した状態となる（駆動ローラー２１２の周面にも用紙Ｐが接する）。給紙ローラー２１１は、その周面に用紙Ｐが接した状態で、給紙モーター２１３からの駆動力によって回転する。これにより、用紙搬送路２０に用紙Ｐが給紙され、用紙搬送路２０に沿って用紙Ｐが搬送される。このとき、用紙Ｐに追従して従動ローラー２１２が回転する。用紙搬送路２０に給紙された用紙Ｐは画像形成部２２（転写ニップ）に向かう。

画像形成部２２は、感光体ドラム２２１および転写ローラー２２２を備える。また、画像形成部２２は、図示しないが、感光体ドラム２２１の周面を帯電させる帯電装置、感光体ドラム２２１の周面上に静電潜像を形成する露光装置、および、感光体ドラム２２１の周面上の静電潜像をトナー像に現像する現像装置などを備える。感光体ドラム２２１および転写ローラー２２２は、互いに圧接し、転写ニップを形成する。

画像形成部２２は、印刷ジョブの実行時、トナー像（画像）を形成する。すなわち、画像形成部２３は、感光体ドラム２２１の周面上に静電潜像を形成し、当該形成した静電潜像をトナー像に現像する。そして、画像形成部２２は、用紙Ｐが転写ニップを通過するとき、感光体ドラム２２１の周面上のトナー像を用紙Ｐに転写（印刷）する。転写済の用紙Ｐは定着部２３（定着ニップ）に向かう。

定着部２３は、加熱ローラー２３１および加圧ローラー２３２を備える。加熱ローラー２３１は、ヒーターを内蔵する。加圧ローラー２３２は、加熱ローラー２３１に圧接し、加熱ローラー２３１との間で定着ニップを形成する。定着部２３は、定着ニップを通過する用紙Ｐを加熱および加圧することにより、用紙Ｐにトナー像を定着させる。

また、図２に示すように、複合機１００は、制御部３および記憶部４を備える。制御部３は、ＣＰＵを含む。制御部３は、制御用のプログラムおよびデータに基づき動作し、複合機１００の各部を制御するための処理を行う。

記憶部４は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＨＤＤを含む。記憶部４は、制御用のプログラムおよびデータを記憶する。記憶部４は、制御部３に接続される。制御部３は、記憶部４からの情報の読み出しおよび記憶部４への情報の書き込みを行う。

制御部３には、画像読取部１および印刷部２が接続される。制御部３は、画像読取部１の読取動作を制御する処理を行う。また、制御部３は、印刷部２の印刷動作を制御する処理を行う。印刷部２の印刷動作を制御する処理には、給紙部２１の給紙動作を制御する処理（給紙制御処理）がある。制御部３による給紙制御処理では、給紙モーター２１３の駆動を制御する処理が行われる。

制御部３に給紙制御処理を行わせるため、用紙搬送路２０には搬送センサー２０１が設置される。搬送センサー２０１は光センサーである。搬送センサー２０１は、給紙ローラー対２１０よりも用紙搬送方向下流側の位置を検知位置とする。搬送センサー２０１は、搬送センサー２０１の検知位置（以下、単に検知位置と称する）における用紙Ｐの有無に応じて出力を変化させる。

搬送センサー２０１は、制御部３に接続される。制御部３は、搬送センサー２０１の出力に基づき、検知位置における用紙Ｐの有無を検知する。また、制御部３は、搬送センサー２０１の出力に基づき、検知位置における用紙Ｐの先端到達と後端通過とを検知する。そして、検知結果に基づき、制御部３は、給紙制御処理を行う。

制御部３は、検知位置において用紙Ｐの先端到達を検知してから所定時間が経過したとき、給紙ローラー２１１による１枚分の用紙Ｐの給紙（搬送）が完了したと判断する。このとき、制御部３は、給紙部２１による給紙動作を停止させるため、給紙モーター２１３の駆動を停止し、給紙ローラー２１１の回転を停止させる。たとえば、制御部３は、給紙ローラー対２１０の給紙ニップを用紙Ｐの後端が通過してから給紙モーター２１３の駆動を停止する。

なお、給紙クラッチを介して給紙ローラー２１１と給紙モーター２１３とを連結し、給紙クラッチをオフすることによって給紙ローラー２１１の回転（給紙部２１による給紙動作）を停止させてもよい。この場合、給紙ローラー対２１０により用紙Ｐがニップされている状態で給紙ローラー２１１の回転を停止させてもよい。給紙ローラー対２１０により用紙Ｐがニップされていても、給紙クラッチがオフされている（給紙ローラー２１１がフロー状態である）ので、給紙ローラー対２１０よりも用紙搬送方向下流側に設置された搬送ローラー対（図示せず）によって用紙Ｐが搬送される。

制御部３は、給紙ローラー２１１による１枚分の用紙Ｐの給紙（搬送）が完了した後、次に給紙すべき用紙Ｐが存在すれば、再度、給紙ローラー２１１の回転を開始する。すなわち、印刷ジョブの印刷枚数が複数枚である場合には、給紙ローラー２１１の回転と回転停止とが繰り返される。

また、制御部３に給紙制御処理を行わせるため、給紙モーター２１３（給紙モーター２１３から駆動力を受けて回転する給紙ローラー２１１）の状態を検出するためのセンサーが制御部３に接続される。当該センサーとしては、回転センサー２０２およびトルクセンサー２０３がある。

回転センサー２０２は、ロータリーエンコーダーである。回転センサー２０２は、回転角、角速度および角加速度など給紙モーター２１３の回転状態を検出し、給紙モーター２１３の回転状態を示す回転情報を制御部３に出力する。制御部３は、回転情報に基づき、給紙モーター２１３の回転状態を認識する。

トルクセンサー２０３は、給紙モーター２１３の回転軸のトルクを検出するセンサーであってもよいし、給紙モーター２１３の駆動電流に基づきトルクを検出するセンサーであってもよい。トルクセンサー２０３は、給紙モーター２１３のトルクを検出し、給紙モーター２１３のトルクを示すトルク情報を制御部３に出力する。制御部３は、トルク情報に基づき、給紙モーター２１３のトルクを認識する。

また、複合機１００は、操作パネル５を備える。操作パネル５は、タッチスクリーンおよびハードウェアボタンを含む。操作パネル５は、制御部３に接続される。制御部３は、操作パネル５の表示動作を制御する。また、制御部３は、操作パネル５に対して行われた操作を検知する。操作パネル５は、「報知部」に相当する。

タッチスクリーンは、ソフトウェアボタンやメッセージを配した画面を表示する。たとえば、用紙搬送路２０での用紙Ｐの搬送状態を報知するためのメッセージ（たとえば、ジャムが発生した旨のメッセージ）をタッチスクリーンに表示させることができる。また、タッチスクリーンは、表示画面に対する操作をユーザーから受け付ける。ハードウェアボタンは、操作パネル５に複数設けられる。操作パネル５に設けられるハードウェアボタンとしては、印刷ジョブの実行指示を受け付けるためのスタートボタンなどがある。

なお、複合機１００は、用紙搬送装置２００を備えると言える。印刷部２（給紙ローラー２１１および給紙モーター２１３を含む）、制御部３、記憶部４および操作パネル５によって用紙搬送装置２００が構成される。

＜摩擦係数およびスリップ率＞
給紙ローラー２１１は経時的に摩耗していく。給紙ローラー２１１の摩耗の度合いが大きいほど、給紙ローラー２１１が用紙Ｐに対してスリップし易くなる。その結果、無給紙ジャムなどのエラーが発生する。

仮に、給紙ローラー２１１の摩耗の度合いが大きくても、給紙モーター２１３（給紙ローラー２１１）の角速度を調整することにより、ジャムの発生を抑制することができる。具体的には、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数が大きくなるよう給紙モーター２１３の角速度を調整すればよい。

ここで、図３に示すモデルを用いて、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数μおよびスリップ率λについて説明する。ここでは、マジックフォーミュラタイヤモデルを適用する。

マジックフォーミュラタイヤモデルは、摩擦係数をスリップ率の関数式で表現する場合に用いられる。マジックフォーミュラタイヤモデルのスリップ率−摩擦係数曲線（図４参照）によると、或るスリップ率のときに摩擦係数が最大値をとり、その後、スリップ率が上がるに従って摩擦係数が下がっていく傾向があると予測される。マジックフォーミュラタイヤモデルの式を数１に示す。数１に示す式から、摩擦係数μがスリップ率λに依存する非線形関数であることが分かる。

図３に示すモデルによると、数２に示す式が成り立つ。

また、摩擦係数μはスリップ率λの関数であるので、数３に示す式が成り立つ。

スリップ率λは数４に示す式で定義される。

なお、数２〜数４において、
Ｊｍ：給紙ローラー２１１のローラーイナーシャ
Ｔｍ：駆動トルク
Ｆｄ：駆動力
ｖ：用紙Ｐの搬送速度
ω：給紙ローラー２１１（給紙モーター２１３）の角速度
ｄω／ｄｔ：給紙ローラー２１１（給紙モーター２１３）の角加速度
ｒ：給紙ローラー２１１のローラー半径
Ｎ：給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の圧力（ニップ圧）
である。

そして、数２および数３から、数５に示す式が導出される。

数５に示す式によると、駆動トルク、ローラーイナーシャ、ローラー半径およびニップ圧が一定である場合、摩擦係数は角加速度の関数として表現されることが分かる。角加速度が小さいほど、摩擦係数が大きくなる。

すなわち、給紙モーター２１３を一定のトルクで駆動し用紙Ｐを搬送した場合、摩擦係数μは、図５に示すように推移する。図５では、トルクＴ（縦軸）と時間（横軸）との関係を最上段に示す。角速度ω（縦軸）と時間（横軸）との関係を上から２段目に示す。角加速度ｄω／ｄｔ（縦軸）と時間（横軸）との関係を上から３段目に示す。摩擦係数μ（縦軸）と時間（横軸）との関係を最下段に示す。

また、数５に示す式によると、ローラーイナーシャ、角加速度、ローラー半径およびニップ圧が一定である場合、摩擦係数は駆動トルクの関数として表現されることが分かる。駆動トルクが大きいほど、摩擦係数が大きくなる。

すなわち、給紙モーター２１３を一定の加速度で駆動し用紙Ｐを搬送した場合、摩擦係数μは、図６に示すように推移する。図６では、トルクＴ（縦軸）と時間（横軸）との関係を最上段に示す。角速度ω（縦軸）と時間（横軸）との関係を上から２段目に示す。角加速度ｄω／ｄｔ（縦軸）と時間（横軸）との関係を上から３段目に示す。摩擦係数μ（縦軸）と時間（横軸）との関係を最下段に示す。

＜摩擦係数に基づく給紙制御処理＞
制御部３は、摩擦係数に基づく給紙制御処理として、第１処理または第２処理を行う。たとえば、操作パネル５は、第１処理および第２処理のうちユーザー指定の処理を受け付ける。制御部３は、第１処理および第２処理のうちユーザー指定の処理を行う。

１．第１処理
ユーザー指定の処理が第１処理である場合、制御部３は、搬送モーター２１３の角加速度に基づき、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数が最大となるよう給紙モーター２１３の角速度を制御する。

以下に、図７に示すフローチャートを参照し、制御部３により行われる第１処理の流れについて説明する。図７に示すフローチャートは、印刷ジョブの実行指示を操作パネル５がユーザーから受け付けたとき（用紙カセットＣＡから用紙搬送路２０に用紙Ｐを給紙するとき）にスタートする。第１処理の説明では、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数を単に摩擦係数と称する。

ステップＳ１において、制御部３は、給紙ローラー２１１に用紙Ｐの給送（給紙および搬送）を行わせるため、給紙モーター２１３の駆動を開始する。すなわち、制御部３は、給紙ローラー２１１の回転を開始する。このとき、制御部３は、給紙モーター２１３を一定のトルク（予め定められたトルク）で加速させる。

制御部３は、印刷ジョブの実行指示を操作パネル５が受け付けると、給紙制御処理の一処理として、用紙カセットＣＡ内の用紙Ｐにピックアップローラー（図示せず）を当接させ、ピックアップローラーの回転も開始する。これにより、給紙ローラー対２１０の給紙ニップに用紙Ｐが進入する（給紙ローラー２１１に用紙Ｐが接する）。

ステップＳ２において、制御部３は、回転センサー２０２から出力される回転情報に基づき、給紙モーター２１３の回転状態（給紙モーター２１３の回転角、角速度および角加速度）を認識する。言い換えると、制御部３は、制御部３への回転情報の出力を回転センサー２０２に行わせる。回転センサー２０２は、印刷ジョブの実行中、制御部３に回転情報を出力し続ける。これにより、給紙モーター２１３の回転状態の変化を制御部３に認識させることができる。

ステップＳ３において、制御部３は、給紙ローラー２１１による用紙Ｐの給紙開始（給紙ローラー２１１の回転開始）から所定期間が経過したか否かを判断する。その結果、所定期間が経過したと制御部３が判断した場合には、ステップＳ４に移行し、所定期間が未だ経過していないと制御部３が判断した場合には、ステップＳ３の処理が繰り返される。

なお、所定期間は、給紙ローラー２１１による用紙Ｐの給紙開始から給紙モーター２１３の角速度が所定値になるまでの期間である。すなわち、制御部３は、給紙モーター２１３の角速度が所定値になると所定期間が経過したと判断する。図５に示す例では、期間Ｐ１が所定期間となる。

ステップＳ４に移行すると、制御部３は、所定期間の給紙モーター２１３の角加速度の変化を確認する。そして、制御部３は、所定期間において給紙モーター２１３の角加速度が最小になった時点（以下の説明では、角加速度最小時点と称する）を認識する。図５に示す例では、時点Ｔ１が角加速度最小時点となる。

ステップＳ５において、制御部３は、所定期間での摩擦係数の最大値を認識する。ここで、給紙モーター２１３を一定のトルクで駆動し用紙Ｐを搬送した場合には、給紙モーター２１３の角加速度が小さいほど、摩擦係数が大きくなる。そこで、制御部３は、角加速度最小時点における摩擦係数の値を最大値として認識する。

ステップＳ６において、制御部３は、所定期間の摩擦係数の最大値（角加速度最小時点における摩擦係数の値）が所定閾値よりも小さいか否かを判断する。その結果、所定期間の摩擦係数の最大値が所定閾値以上であると制御部３が判断した場合には、ステップＳ７に移行する。なお、所定閾値の設定はユーザーが任意に行えてもよい。所定閾値の設定は操作パネル５がユーザーから受け付ける。

ステップＳ７に移行すると、制御部３は、所定期間で摩擦係数が最大になったとき（角加速度最小時点）の給紙モーター２１３の角速度を対象角速度に設定する。そして、ステップＳ８において、制御部３は、給紙モーター２１３の角速度を対象角速度に変更し、給紙モーター２１３を対象角速度で駆動する。制御部３は、給紙ローラー２１１による１枚分の用紙Ｐの給紙（搬送）が完了するまで、給紙モーター２１３の角速度を直近に設定した対象角速度に維持する。

ステップＳ９において、制御部３は、給紙ローラー２１１による１枚分の用紙Ｐの給紙が完了したか否かを判断する。その結果、１枚分の給紙が完了したと制御部３が判断した場合には、ステップＳ１０に移行し、１枚分の給紙が完了していないと制御部３が判断した場合には、ステップＳ９の処理が繰り返される。

ステップＳ１０に移行すると、制御部３は、給紙ローラー２１１の回転を停止させる。なお、給紙ローラー２１１の回転が停止しても、給紙された用紙Ｐは給紙ローラー２１１よりも用紙搬送方向下流側に設置された他のローラーによって搬送される。

ステップＳ１１において、制御部３は、印刷ジョブで印刷すべき枚数分の用紙Ｐの給紙が完了したか否かを判断する。その結果、印刷ジョブで印刷すべき枚数分の用紙Ｐの給紙が完了したと制御部３が判断した場合には、本フローは終了する。

一方で、印刷ジョブで印刷すべき枚数分の用紙Ｐの給紙が完了していないと制御部３が判断した場合には、ステップＳ１に移行する。その後、ステップＳ７まで移行すると、制御部３によって新たな対象角速度が設定され、当該設定された対象角速度で給紙モーター２１３が駆動される。すなわち、制御部３は、用紙Ｐが給紙されるごとに対象角速度を設定する。

ステップＳ６において、所定期間の摩擦係数の最大値が所定閾値よりも小さいと制御部３が判断した場合には、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２に移行すると、制御部３は、給紙ローラー２１１の交換を促す報知を操作パネル５に行わせる。操作パネル５は、たとえば、給紙ローラー２１１の交換を促す報知メッセージを表示する。その後、ステップＳ７に移行する。

２．第２処理
ユーザー指定の処理が第２処理である場合、制御部３は、搬送モーター２１３のトルクに基づき、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数が最大となるよう給紙モーター２１３の角速度を制御する。

以下に、図８に示すフローチャートを参照し、制御部３により行われる第２処理の流れについて説明する。図８に示すフローチャートは、印刷ジョブの実行指示を操作パネル５がユーザーから受け付けたとき（用紙カセットＣＡから用紙搬送路２０に用紙Ｐを給紙するとき）にスタートする。第２処理の説明では、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数を単に摩擦係数と称する。

ステップＳ２１において、制御部３は、給紙ローラー２１１に用紙Ｐの給送を行わせるため、給紙モーター２１３の駆動を開始する。すなわち、制御部３は、給紙ローラー２１１の回転を開始する。このとき、制御部３は、給紙モーター２１３を一定の加速度（予め定められた角加速度）で加速させる。

制御部３は、印刷ジョブの実行指示を操作パネル５が受け付けると、給紙制御処理の一処理として、用紙カセットＣＡ内の用紙Ｐにピックアップローラー（図示せず）を当接させ、ピックアップローラーの回転も開始する。この点は、制御部３が第１処理を行う場合と同様である。

ステップＳ２２において、制御部３は、第１処理を行う場合と同様、回転センサー２０２から出力される回転情報に基づき、給紙モーター２１３の回転状態（給紙モーター２１３の回転角、角速度および角加速度）を認識する。第２処理を行う場合はさらに、制御部３は、制御部３へのトルク情報の出力をトルクセンサー２０３に行わせ、トルク情報に基づき、給紙モーター２１３のトルクを認識する。

ステップＳ２３において、制御部３は、給紙ローラー２１１による用紙Ｐの給紙開始（給紙ローラー２１１の回転開始）から所定期間が経過したか否かを判断する。その結果、所定期間が経過したと制御部３が判断した場合には、ステップＳ２４に移行し、所定期間が未だ経過していないと制御部３が判断した場合には、ステップＳ２３の処理が繰り返される。

なお、所定期間は、給紙ローラー２１１による用紙Ｐの搬送開始から給紙モーター２１３の角速度が所定値になるまでの期間である。すなわち、制御部３は、給紙モーター２１３の角速度が所定値になると所定期間が経過したと判断する。図６に示す例では、期間Ｐ２が所定期間となる。

ステップＳ２４に移行すると、制御部３は、所定期間の給紙モーター２１３のトルクの変化を確認する。そして、制御部３は、所定期間において給紙モーター２１３のトルクが最大になった時点（以下の説明では、トルク最大時点と称する）を認識する。図６に示す例では、時点Ｔ２がトルク最大時点となる。

ステップＳ２５において、制御部３は、所定期間での摩擦係数の最大値を認識する。ここで、給紙モーター２１３を一定の加速度で駆動し用紙Ｐを搬送した場合には、給紙モーター２１３のトルクが大きいほど、摩擦係数が大きくなる。そこで、制御部３は、トルク最大時点における摩擦係数の値を最大値として認識する。

ステップＳ２６において、制御部３は、所定期間の摩擦係数の最大値（トルク最大時点における摩擦係数の値）が所定閾値よりも小さいか否かを判断する。その結果、所定期間の摩擦係数の最大値が所定閾値以上であると制御部３が判断した場合には、ステップＳ２７に移行する。なお、所定閾値の設定はユーザーが任意に行えてもよい。所定閾値の設定は操作パネル５がユーザーから受け付ける。また、第２処理で用いる所定閾値が第１処理で用いる所定閾値と同じであってもよい。

ステップＳ２７に移行すると、制御部３は、所定期間で摩擦係数が最大になったとき（トルク最大時点）の給紙モーター２１３の角速度を対象角速度に設定する。そして、ステップＳ２８において、制御部３は、給紙モーター２１３の角速度を対象角速度に変更し、給紙モーター２１３を対象角速度で駆動する。制御部３は、給紙ローラー２１１による１枚分の用紙Ｐの給紙（搬送）が完了するまで、給紙モーター２１３の角速度を直近に設定した対象角速度に維持する。

その後、ステップＳ２９に移行する。なお、ステップＳ２９〜Ｓ３２の各処理は、図７に示したステップＳ９〜Ｓ１２の各処理と同じである。したがって、ステップＳ２９〜Ｓ３２の各処理の説明については、図７に示したステップＳ９〜Ｓ１２の各処理の説明を援用するものとして省略する。

本実施形態の複合機１００（画像形成装置）および用紙搬送装置２００は、上記のように、用紙Ｐに接した状態で回転することにより、用紙Ｐを搬送（給紙）する給紙ローラー２１１（ローラー）と、給紙ローラー２１１を回転させる給紙モーター２１３（モーター）と、給紙モーター２１３の駆動を制御する制御部３と、を備える。制御部３は、給紙ローラー２１１による用紙Ｐの搬送開始（給紙開始）から所定期間が経過するまでの間において給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数が最大になったときの給紙モーター２１３の角速度を認識するとともに、当該認識した角速度を対象角速度に設定し、給紙モーター２１３の角速度が対象角速度となるよう給紙モーター２１３の駆動を制御する。

この構成では、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数が最大となる角速度（対象角速度）で給紙モーター２１３が駆動されるので、給紙ローラー２１１が用紙Ｐに対してスリップし難くなる。その結果、給紙ローラー２１１が用紙Ｐに対してスリップすることに起因するジャム（無給紙ジャムなど）が発生するのを抑制することができる。また、給紙ローラー２１１が用紙Ｐに対してスリップし難くなるので、給紙ローラー２１１が摩耗するのを抑制することができる（給紙ローラー２１１の寿命を延ばすことができる）。

ここで、本実施形態では、給紙ローラー２１１が用紙Ｐを搬送（給紙）するごとに制御部３による対象角速度の設定が行われる。これにより、給紙ローラー２１１の摩耗の度合いが経時的に大きくなっていっても、給紙ローラー２１１が用紙Ｐに対してスリップすることに起因するジャムが発生するのを抑制することができる。

なお、給紙ローラー２１１が用紙Ｐを搬送（給紙）するごとに制御部３による対象角速度の設定が行われるということは、実際の用紙Ｐと給紙ローラー２１１との間の摩擦係数に基づき対象角速度が設定されるということである。したがって、用紙Ｐの種類が変わっても、給紙ローラー２１１が用紙Ｐに対してスリップすることに起因するジャムが発生するのを抑制することができる。

また、ユーザー指定の処理が第１処理である場合、制御部３は、所定期間が経過するまで給紙モーター２１３を一定のトルクで加速させるとともに、所定期間の給紙モーター２１３の角加速度の変化を認識し、給紙モーター２１３の角加速度が最小になったとき（角加速度最小時点）の摩擦係数が最大であると判断する。すなわち、制御部３は、角加速度最小時点の給紙モーター２１３の角速度を対象角速度に設定し、当該設定した対象角速度で給紙モーター２１３を駆動する。この構成によると、容易に、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数が最大となる角速度で給紙モーター２１３を駆動させることができる。

また、ユーザー指定の処理が第２処理である場合、制御部３は、所定期間が経過するまで給紙モーター２１３を一定の加速度で加速させるとともに、所定期間の給紙モーター２１３のトルクの変化を認識し、給紙モーター２１３のトルクが最大になったときの摩擦係数が最大であると判断する。すなわち、制御部３は、トルク最大時点の給紙モーター２１３の角速度を対象角速度に設定し、当該設定した対象角速度で給紙モーター２１３を駆動する。この構成によっても、容易に、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数が最大となる角速度で給紙モーター２１３を駆動させることができる。

また、制御部３は、所定期間の摩擦係数の最大値が所定閾値よりも小さいとき、給紙ローラー２１１の交換を促す報知を操作パネル５（報知部）に行わせる。これにより、ユーザーからすると、給紙ローラー２１１が寿命に達している（ジャムが発生し易くなっている）ことを知ることができるので、利便性が良い。

また、制御部３は、給紙ローラー２１１による１枚分の用紙Ｐの搬送（給紙）が完了するまで、給紙モーター２１１の角速度を直近に設定した対象角速度に維持する。これにより、確実に、スリップに起因するジャムの発生を抑制することができる。

また、制御部３は、給紙ローラー２１１による次の用紙Ｐの搬送開始（給紙開始）から所定期間が経過するまでの摩擦係数の最大値に基づき新たな対象角速度を設定する。これにより、給紙ローラー２１１の摩耗の度合いが経時的に大きくなっていったり、用紙Ｐの種類が変わったりしても、確実に、スリップに起因するジャムの発生を抑制することができる。

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、給紙ローラー２１１と用紙Ｐとの間の摩擦係数に基づき給紙モーター２１３の駆動（角速度）を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、他のローラー（たとえば、ピックアプローラー）と用紙Ｐとの間の摩擦係数に基づき当該ローラーを回転させるモーターの駆動を制御してもよい。

３ 制御部
５ 操作パネル（報知部）
１００ 複合機（画像形成装置）
２００ 用紙搬送装置
２１１ 給紙ローラー（ローラー）
２１３ 給紙モーター（モーター）
Ｐ 用紙

Claims (8)

1. 用紙に接した状態で回転することにより、前記用紙を搬送するローラーと、
   前記ローラーを回転させるモーターと、
   前記モーターの駆動を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ローラーによる前記用紙の搬送開始から所定期間が経過するまでの間において前記ローラーと前記用紙との間の摩擦係数が最大になったときの前記モーターの角速度を認識するとともに、当該認識した角速度を対象角速度に設定し、前記モーターの角速度が前記対象角速度となるよう前記モーターの駆動を制御することを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記制御部は、前記所定期間が経過するまで前記モーターを一定のトルクで加速させるとともに、前記所定期間の前記モーターの角加速度の変化を認識し、前記モーターの角加速度が最小になったときの前記摩擦係数が最大であると判断することを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
3. 前記制御部は、前記所定期間が経過するまで前記モーターを一定の加速度で加速させるとともに、前記所定期間の前記モーターのトルクの変化を認識し、前記モーターのトルクが最大になったときの前記摩擦係数が最大であると判断することを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
4. 報知部を備え、
   前記制御部は、前記所定期間の前記摩擦係数の最大値が所定閾値よりも小さいとき、前記ローラーの交換を促す報知を前記報知部に行わせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙搬送装置。
5. 前記ローラーは、１枚分の前記用紙の搬送が完了すると回転を停止し、
   前記制御部は、前記ローラーによる１枚分の前記用紙の搬送が完了するまで、前記モーターの角速度を直近に設定した前記対象角速度に維持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙搬送装置。
6. 前記ローラーは、次の用紙の搬送を開始するときに回転を再開し、
   前記制御部は、前記ローラーによる次の前記用紙の搬送開始から前記所定期間が経過するまでの前記摩擦係数の最大値に基づき新たな前記対象角速度を設定することを特徴とする請求項５に記載の用紙搬送装置。
7. 前記所定期間は、前記ローラーによる前記用紙の搬送開始から前記モーターの角速度が所定値になるまでの期間であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙搬送装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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