JP2021147220A

JP2021147220A - 搬送装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2021147220A
Application number: JP2020051103A
Authority: JP
Inventors: 英之 ▲高▼山; Hideyuki Takayama
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2040-03-23
Also published as: JP7456222B2; US20210292116A1

Abstract

【課題】従来よりも低コストでリバースモータのトルク制御を行う。【解決手段】第２駆動制御手段のトルク制御は、セパレートローラが、直接接触しているかシートを共に挟んでいるフィードローラから所定値以上の力が加わった際にはフィードローラに連れまわってシート搬送方向に回転し、所定値未満の力が加わった際にはシート搬送方向とは逆方向に回転する様にトルクを制御し、当該制御により、シートが複数枚重なって送り出されてきた場合には、過剰に送り出されたシートをシート積載手段に返送することで、シートを１枚ずつに分離して送り出すシート供給装置において、第２駆動源はＤＣモータであり、当該ＤＣモータについて予め測定したモータの回転速度および印加電圧と、当該ＤＣモータのトルクとの関係式に基づいて、第２エンコーダで検知した第２駆動源の回転量から回転角速度を算出した後、第２駆動制御手段からＤＣモータへの印加電圧と合わせてＤＣモータのトルクを推定するトルク推定手段を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置および画像形成装置に関する。

特許文献１では、給紙ローラの延命とカットシートに与えるストレスの軽減を図ることができるカットシート給紙装置を提供することを目的とし、重送防止機構を有するカットシート給紙装置であって、シート間摩擦係数を検出する手段と、カットシートの連れ送り頻度を検出する手段と、給紙過程におけるカットシート搬送速度を検出する手段と、制御部とを有し、制御部は、それら３つの検出手段による検出結果の組合せに基づいて、重送防止機構でのシートさばき力の大きさを変更制御することが開示されている。

また、特許文献２では、用紙の重送及び不送りの発生を確実に防止すると共に、重送と厚紙の判別の判別を行い得る給紙装置を提供することを目的とし、積載されたシート状体を一葉ずつ分離して給送する給紙装置であって、シート状体を搬送方向に搬送するフィードローラとこのフィードローラに対向して設けられるリバースローラとで構成され、これらフィードローラとリバースローラとの間を搬送されるシート状体を一葉ずつの分離する分離手段と、この分離手段によって分離されるシート状体の厚さを検知する厚さ検知手段と、この厚さ検知手段で検知された当該シート状体の厚さに係る検知情報に基づいて、前記リバースローラの押戻し力を制御する制御手段とが開示されている。

さらに、特許文献３では、分離部材を回転させる分離部材駆動モータの駆動電流の簡単な制御により、シートの異常搬送を防止すること、回転する給紙部材および分離部材の圧接する部分であるニップ部に搬送されたシートの重送状態を簡単な方法で判別できるようにすることを目的とし、給紙ロールＲｓ１および分離ロールＲｓ２のニップＮにシートが搬送されたときに、分離ロール駆動電流Ｉを初期値Ｉａから上限値Ｉｂに向けて上昇させ、上限値に達する前に分離ロールＲｓ２の回転が逆回転した場合には、重送であると判断し、逆回転開始時の電流値Ｉｃを保持し、分離ロールＲｓ２の回転が逆回転から従動（連れ回り）に変化した場合に、分離ロールＲｓ２側のシートがニップＮの上流側に移動したと判断して、その後、前記シートが下流側に搬送されないように、分離ロール駆動電流Ｉを制御することが開示されている。

しかし、今までのリバースコロ（分離コロ、分離ローラ）を駆動するリバースモータのトルク制御は、モータ電流の測定値に基づいて行われており、比較的コストが高い、という問題があった。

本発明は、従来よりも低コストでリバースモータのトルク制御を行うことが可能な搬送装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる搬送装置は、シートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートの最も上のシートに接してシート搬送方向に回転駆動されるピックアップローラと、シートをシート搬送方向に送り出すように回転駆動されるフィードローラと、前記ピックアップローラ、および前記フィードローラを回転駆動させるための第１駆動源と、前記第１駆動源の回転量を検知する第１エンコーダと、前記第１エンコーダで検知した回転量に基づき、前記第１駆動源を速度制御、または位置制御制御する第１駆動制御手段と、シートを前記フィードローラと共に圧接挟持するセパレートローラと、前記セパレートローラを回転駆動させるための第２駆動源と、前記第２駆動源の回転量を検知する第２エンコーダと、前記第２駆動源をトルク制御する第２駆動制御手段と、前記セパレートローラを前記フィードローラに押し当てる圧力を付与する分離圧付与手段を備え、前記第２駆動制御手段のトルク制御は、前記セパレートローラが、直接接触しているかシートを共に挟んでいる前記フィードローラから所定値以上の力が加わった際には前記フィードローラに連れまわってシート搬送方向に回転し、所定値未満の力が加わった際にはシート搬送方向とは逆方向に回転する様にトルクを制御し、当該制御により、シートが複数枚重なって送り出されてきた場合には、過剰に送り出されたシートを前記シート積載手段に返送することで、シートを１枚ずつに分離して送り出すシート供給装置において、前記第２駆動源はＤＣモータであり、当該ＤＣモータについて予め測定したモータの回転速度および印加電圧と、当該ＤＣモータのトルクとの関係式に基づいて、前記第２エンコーダで検知した前記第２駆動源の回転量から回転角速度を算出した後、前記第２駆動制御手段から前記ＤＣモータへの印加電圧と合わせて前記ＤＣモータのトルクを推定するトルク推定手段を備えることを特徴とする搬送装置として構成される。

本発明によれば、従来よりも低コストでリバースモータのトルク制御を行うことが可能となる。

本実施形態に係るシート搬送装置の概略構成を示す断面図である。シート搬送装置の分離モータの制御系のブロック図である。反力推定オブザーバの例を示す図である。シート搬送装置がシートの重送を検知するシート重送検知手段を設けた構成例を示す図である。図４に示したシート重送検知手段が、分離モータの回転速度の変化からシートの重送に伴う分離開始、およびシートの分離完了を判断するタイミングを説明する図である。図４に示したシート重送検知手段が、シート重送検知手段が分離モータのトルク推定値を監視して、シートの重送に伴う分離開始と判定された場合には、分離モータの目標トルクを大きくするシート搬送装置の概略図の一例である。図６に示したシート搬送装置において、トルク推定値の変化からシートが重送して分離を開始すること、およびシートの分離完了を判断するタイミングを説明する図である。請求項１の一実施例における給紙モータの停止による１枚目のシートと重送した紙の先端位置の説明図である。請求項９の一実施例におけるシート搬送装置１２０１の概略構成を示す断面図である。本実施形態に係るシート搬送装置の概略構成を示す断面図である（コントローラを１つにした場合）。本実施形態に係るシート搬送装置の概略構成を示す断面図である（コントローラを１つにした場合）。本実施形態に係るシート種類入力部の例を示す図である。本発明の一実施形態としての画像形成装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は、シート（紙などの記憶媒体）を積載しているトレイ等から、シートを1枚ずつに分離して送り出すシート供給装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機やオフセット印刷機等の画像形成装置と、に関し、特に、シートをシート搬送方向に送り出すように回転駆動されるフィードローラと、シートをフィードローラと共に圧接挟持するセパレートローラを備え、セパレートローラはトルク制御で駆動され、セパレートローラは直接接触しているかシートを共に挟んでいるフィードローラから所定値以上の力が加わった際にはフィードローラに連れまわってシート搬送方向に回転して、所定値未満の力が加わった際にはシート搬送方向とは逆方向に回転することにより、トレイからシートが複数枚重なって送り出されてきた場合には、過剰に送り出されたシートをシート積載手段に返送することで、シートを１枚ずつに分離して送り出すシート供給装置、及び、画像形成装置に際して、以下の特徴を有する。要するに、ＤＣモータについて予め測定したモータの回転速度および印加電圧と、ＤＣモータのトルクとの関係式に基づいて、モータの回転速度検出結果とコントローラの出力（モータ駆動電圧）からトルクを推定し、推定した当該トルクに基づいて制御の判断を行って目標値を設定することで、電流検出手段（センサ）を備えずにトルク制御を行うことが特徴になっている。また、分離モータの制御だけではなく、重送発生の有無で給紙モータの制御も調整することで、より重送を防ぎやすくすることが特徴になっている。したがって、シート供給装置の給紙分離性能の向上技術と、構成備品の特性劣化（リバースコロの摩耗）の低減を、低コストで実現することができる。上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るシート搬送装置１２０１の概略構成を示す断面図である。シート搬送装置１２０１は、フィードローラである給紙コロＣ２、セパレートローラである分離コロＣ１、給紙モータＭ２、分離モータＭ１は、シート搬送手段を構成する。シート搬送手段は、給紙コロＣ２と分離コロＣ１との間にシートを挟み、給紙コロＣ２を回転駆動することによりシートを搬送する。シート搬送装置１２０１は、さらに、シートを積載するシート積載トレイＴと、シート積載トレイＴに積載されたシートをピックアップコロＣ３に向けて上昇させるシート上昇板と、給紙モータＭ２の回転駆動をピックアップコロＣ３に伝達するタイミングベルトと、分離コロＣ１をシート搬送方向Ｄ１とは逆方向に回転駆動する分離モータＭ１とを備える。さらに、シート搬送装置１２０１は、搬送方向Ｄに搬送されるシートを検出する図示しないセンサと、分離コロＣ１を給紙コロＣ２に向けて付勢する分離コロ付勢部材１０３と、を備える。上記センサは、給紙コロＣ２の軸の直下か、それより少し搬送方向下流側に配置される。

以上の構成により、シート搬送装置１２０１は、シートを供給する際には、シート積載トレイＴ内に設けられたシート上昇板を上昇させることにより、その上に積載されているシートを上昇させて最も上のシートをピックアップコロＣ３に押し当てる。この際、所定の範囲の圧力で押し当てたところでシート上昇板の上昇を停止する。最も上のシートがピックアップコロＣ３に押し当たったことは、センサを設けて検知する。シートを供給しない時は、シート上昇板を下げておいても良い。

シート搬送装置１２０１は、最も上のシートがピックアップコロＣ３に押し当てられた状態でピックアップコロＣ３をシート搬送方向Ｄ１に回転駆動させると、シート積載トレイＴからシートが送り出される。ピックアップコロＣ３は、タイミングベルトを介して給紙コロＣ２の駆動源である給紙モータＭ２の回転駆動を伝達することにより、回転駆動される。シート積載トレイＴから送り出されたシートは、給紙コロＣ２と分離コロＣ１が圧接されている部分（ニップ部）に突入する。給紙コロＣ２は、給紙モータＭ２によりシートをシート搬送方向Ｄ１に送り出すように回転駆動されている。給紙コロＣ２は、分離コロＣ１と共にシートを圧接挟持する。コントローラ１０２が、給紙モータＭ２の位置、速度を駆動制御する。

分離コロＣ１は、所定の駆動力伝達手段を介して分離モータＭ１で駆動される。本実施例では、所定の駆動力伝達手段として分離コロ軸にトルクリミッタを設けず、分離コロＣ１を、コントローラ１０１が分離コロ用のモータ（分離モータＭ１）で戻し力を制御する。分離モータＭ１は、分離コロＣ１をシート搬送方向とは逆方向に回転駆動するが、１枚通紙時はシート搬送方向に回転（戻し力をかけつつもＤ２方向に連れ回り）し、２枚以上のシートがニップ部に通紙された場合は停止または逆回転（Ｄ３方向に逆回転）するようなトルクで分離モータＭ１を制御する。

分離コロＣ１は、上記Ｄ３方向に回転することにより、ピックアップコロＣ３からシートが複数枚重なって送り出されてきた場合には、過剰に送り出されたシートをシート積載トレイＴに返送させる働きをする。これは、分離コロＣ１とシートの間の摩擦よりも、シートとシートの間の摩擦の方が小さいためである。これにより、シート搬送手段はシートを１枚ずつ送り出す。なお、分離コロＣ１の駆動源は、分離モータＭ１として専用に設置するのではなく、給紙モータＭ２と共有しても良い。

リバースコロである分離コロＣ１を給紙コロＣ２に押し当てる圧力（分離圧）を付与する手段である分離コロ付勢部材１０３として、その一部（バネ）を例示したが、当該手段としては、バネ以外にも、分離コロの軸に取り付けられたギアを駆動源とつながったギアにより跳ね上げる機構を用いてもよく、従来から知られているシート搬送装置と同様の構成を採用してもよい。

図１に示す構成では、シート搬送装置１２０１は、シートを積載するシート積載手段であるシート積載トレイＴと、当該シート積載手段に積載されたシートの最も上のシートに接してシート搬送方向に回転駆動されるピックアップローラであるピックアップコロＣ３と、シートをシート搬送方向Ｄ１に送り出すように回転駆動されるフィードローラである給紙コロＣ２と、前記ピックアップコロＣ３、および給紙コロＣ２を回転駆動させるための第１駆動源である給紙モータＭ２と、当該給紙モータＭ２の回転量を検知する第１エンコーダ（不図示）と、当該第１エンコーダで検知した回転量に基づき、上記第１駆動源を速度制御、または位置制御する第１駆動制御手段であるコントローラ１０２と、シートを上記給紙コロＣ２と共に圧接挟持するセパレートローラである分離コロＣ１と、当該分離コロＣ１を回転駆動させるための第２駆動源である分離モータＭ１と、当該分離モータＭ１の回転量を検知する第２エンコーダ（不図示）と、分離モータＭ１をトルク制御する第２駆動制御手段であるコントローラ１０１と、上記分離コロＣ１を上記給紙コロＣ２に押し当てる圧力（分離圧）を付与する分離圧付与手段である分離コロ付勢部材１０３を備え、上記第２駆動制御手段のトルク制御は、上記分離コロＣ１が、直接接触しているかシートを共に挟んでいる上記給紙コロＣ２から所定値以上の力が加わった際には上記給紙コロＣ２に連れまわってシート搬送方向Ｄ１と同方向Ｄ２に回転して、所定値未満の力が加わった際にはシート搬送方向Ｄ１とは逆方向Ｄ３に回転する様にトルク（戻し力）を制御し、当該制御により、シートが複数枚重なって送り出されてきた場合には、過剰に送り出されたシートをシート積載手段であるシート積載トレイＴに返送することで、シートを１枚ずつに分離して送り出す。このような構成において、上記第２駆動源である分離モータＭ１はＤＣモータであり、当該ＤＣモータについて予め測定したモータの回転速度および印加電圧と、ＤＣモータのトルクとの関係式に基づいて、上記第２エンコーダで検知した分離モータＭ１の回転量から回転角速度を算出した後、上記第２駆動制御手段であるコントローラ１０１から上記ＤＣモータへの印加電圧と合わせて上記ＤＣモータのトルクを推定するトルク推定手段である反力推定オブザーバ２０１（後述）を備える。このような構成により、用紙搬送（紙送り）において、重送の検知および重送シートの分離の制御を、搬送に寄与しているコロの１つを駆動させるモータのトルクに基づいて行うので、電流検出手段（センサ）を備えずにトルク制御を行うことができ、したがって、従来よりも低コストでリバースモータのトルク制御を行うことができる。

図２は、シート搬送装置１２０１の分離モータＭ１の制御系のブロック図である。シート搬送装置１２０１は、モータの電流を電流検出手段（センサ）により検出するのではなく、コントローラ１０１の出力（モータ印加電圧）と、センサにより計測しているモータ軸回転速度を反力推定オブザーバ２０１に入力し、シートへの戻し力の推定値を反力推定値として算出し、フィードバック制御を行う。反力推定オブザーバとしては、例えば、図３に示すように、モータ印加電圧とモータ軸回転速度とを入力とし、反力トルクの推定値を出力するような、従来から知られている構成を採用することができる。

また、図４に示すように、シート搬送装置１２０１は、シートの重送を検知するシート重送検知手段を設けてもよい。シート重送検知手段４０１が、分離モータＭ１の回転速度を監視して、シートが重送しており分離を開始するか否かを判定し、分離を開始すると判定した場合に、分離モータの目標トルクを大きくする。図４では、シート重送検知手段４０１が、分離モータＭ１から回転速度を入力し、所定のしきい値以上で回転速度が一定時間変わらない場合には、シートが重送しているため重送されているシートの分離を開始すると判断し、目標トルクを変更するようコントローラ１０１に指示する。

このように、図１に示したシート搬送装置１２０１において、シートの給紙中、第２駆動源である分離モータＭ１の回転量（回転速度）を監視して、回転速度が所定の値を下回ったらシートが重送しており分離を開始すると判定するシート重送検知手段４０１を備え、シートが重送しており分離を開始すると判定された場合には、第２駆動制御手段であるコントローラ１０１のトルク制御の目標トルクを大きくする制御を行う。このような制御により、専用の重送検知センサを設置することなく、シートの重送を検知できる。また、重送時のみ戻し力を大きくするので、重送しておらず１枚のみの給紙中には無駄に戻し力をかけないので、セパレートローラのシートとのこすれ量を低減でき、セパレートローラの部品寿命を長くできる。

図５は、図４に示したシート重送検知手段が、分離モータの回転速度の変化からシートの重送に伴う分離開始、およびシートの分離完了を判断するタイミングを説明する図である。

図５に示すように、シート搬送装置１２０１は、シート重送検知手段４０１が、分離モータＭ１の起動完了後、分離モータＭ１の回転速度が上記しきい値Ｖ１を超えてから分離モータＭ１の回転速度の監視を時刻Ｔ０で開始し、その後一定時間、分離モータＭ１の回転速度が上昇せずに一定となっている時間が一定時間継続した場合、当該時刻Ｔ１でシートが重送していると判断し、目標トルクを変更するようコントローラ１０１に指示する。すると、コントローラ１０１は、一定時間だけ分離モータＭ１が逆回転するように目標トルクを変更する。その後、シート重送検知手段４０１は、上記時刻Ｔ１以前の場合と同様に、分離モータＭ１の回転速度を上げ、当該回転速度がシートが分離完了となったと判断するためのしきい値Ｖ２を超えると、その時刻Ｔ２においてシートの分離が完了したと判断し、シートの搬送を継続する。

シートが重送しているため分離を開始すると判断するためのしきい値（Ｖ１）と、シートが分離完了となったと判断するためのしきい値（Ｖ２）は、別の値でも、同じでも良い。図５では、分離モータＭ１はシートの搬送方向とは逆方向に分離コロＣ１を回転させようとしているので、シートが重送して分離が開始すると分離コロは減速、逆回転となる。分離が完了して１枚目（上層）の紙に再度連れ回るようになると、分離コロＣ１は搬送方向に回転する。

図６は、図４に示したシート重送検知手段が、シート重送検知手段が分離モータのトルク推定値を監視して、シートの重送に伴う分離開始と判定された場合には、分離モータの目標トルクを大きくするシート搬送装置の概略図の一例である。図６では、シート重送検知手段４０１が、コントローラ１０１から分離モータＭ１のトルク推定値を入力し、所定のしきい値以上で上記トルク推定値が一定時間変わらない場合には、シートが重送しているため重送されているシートの分離を開始すると判断し、目標トルクを変更するようコントローラ１０１に指示する。

このように、図１に示したシート搬送装置１２０１において、シートの給紙中、第２駆動源である分離モータＭ１のトルク（トルク推定手段である反力推定オブザーバ２０１による推定値）を監視して、トルク推定値が所定の値を下回った場合にシートが重送しており分離を開始すると判定するシート重送検知手段４０１を備え、シートが重送しており分離を開始すると判定された場合には、第２駆動制御手段であるコントローラ１０１のトルク制御の目標トルクを大きくするので、専用の重送検知センサを設置することなく、図４とは異なる方法でシートの重送を検知できる。また、重送時のみ戻し力を大きくするので、重送しておらず１枚のみの給紙中には無駄に戻し力をかけないので、セパレートローラのシートとのこすれ量を低減でき、セパレートローラの部品寿命を長くできる。

図７は、図６に示したシート搬送装置において、トルク推定値の変化からシートが重送して分離を開始すること、およびシートの分離完了を判断するタイミングを説明する図である。図７に示すように、シート搬送装置１２０１は、シート重送検知手段４０１が、分離モータＭ１の起動完了後、分離モータＭ１のトルク推定値が上記しきい値Ｖ１を超えてから分離モータＭ１のトルク推定値の監視を時刻Ｔ０で開始し、その後一定時間、分離モータＭ１のトルク推定値が上昇せずに一定となっている時間が一定時間継続した場合、当該時刻Ｔ３でシートが重送していると判断し、目標トルクを変更するようコントローラ１０１に指示する。すると、コントローラ１０１は、一定時間だけ分離モータＭ１が逆回転するように目標トルクを変更する。その後、シート重送検知手段４０１は、上記時刻Ｔ３以前の場合と同様に、分離モータＭ１のトルク推定値を上げ、当該トルク推定値がシートが分離完了となったと判断するためのしきい値Ｖ２を超えると、その時刻Ｔ４においてシートの分離が完了したと判断し、シートの搬送を継続する。上記分離モータＭ１のトルク推定値が上昇せずに一定となっていることは、分離コロＣ１からの戻し力により、重送した下側のシートが上側のシートに対してスリップすると、反力推定オブザーバで推定している反力が低下することを利用して判断でき、そのタイミングをシートが重送しており分離開始するタイミングＴ３と判断すればよい。シートが重送しているため分離を開始すると判断するためのしきい値（Ｖ１）と、シートが分離完了となったと判断するためのしきい値（Ｖ２）は、別の値でも、同じでも良い。

図４、図６に示したシート搬送装置１２０１において、シート重送検知手段４０１がシートが重送しており分離を開始すると判定した場合に、搬送中のシートが通過するまで、目標トルクを大きくしたままとする制御を行ってもよい。このような制御により、重送したシートをトレイ側に戻すことができた場合には、セパレートローラはシートに連れ回り、シート搬送方向に回転する。図４、図６に示したシート搬送装置１２０１では、回転速度またはトルク推定値が所定の値を再度超えた場合、目標トルクのレベルを元の値に戻す制御を行った。しかし、請求項４の一実施例として、回転速度またはトルク推定値が所定の値を再度超えた場合でも、目標トルクのレベルを元のレベルに戻さないように制御することで、再度シートが重送しても、戻し動作を早く行うことができる。

請求項６、７の一実施例におけるシート搬送装置１２０１として、図５、図７に示したように、シート重送検知手段４０１は、シート重送検知手段４０１自身がシートが重送しており分離を開始すると判定した後、第２駆動源である分離モータＭ１の回転量（回転速度）、または第２駆動源である分離モータＭ１のトルク（トルク推定手段による推定値）を引き続き監視し、当該第２駆動源の回転量（回転速度）、または当該第２駆動源のトルク（トルク推定手段による推定値）が所定の値を上回った場合に、シートの分離が完了したと判断し、第１駆動制御手段であるコントローラ１０２は、シート重送検知手段４０１がシートが重送しており分離を開始すると判定した場合、第１駆動源である給紙モータＭ２の駆動を停止し、シート重送検知手段４０１がシートの分離が完了したと判定した場合、上記第１駆動源の駆動を再開する。

請求項８の一実施例におけるシート搬送装置１２０１として、図５、図７に示したように、第１駆動制御手段であるコントローラ１０２は、シート重送検知手段４０１がシートが重送しており分離を開始したと判定した場合に、第１駆動源である給紙モータＭ２の駆動を所定の速度まで低下させて、シート重送検知手段４０１がシートの分離が完了したと判定した場合に、上記第１駆動源の速度を通常の速度に戻す制御を行ってもよい。このような制御により、図４、６に示した構成の場合よりも重送防止効果は下がるが、重送防止動作が入った際の給紙動作の遅れを少なくでき、後段のシステムへの影響を低減できる。

図８は、請求項１の一実施例における給紙モータの停止による１枚目のシートと重送した紙の先端位置の説明図である。図８に示すように、コントローラ１０１は、分離コロＣ１と給紙コロＣ２とにより形成されるニップ部であり給紙分離部の位置（Ｐ２）から、搬送方向下流の搬送ローラの位置（Ｐ１）までの間で重送を検知した場合、給紙モータＭ２を停止させる。図８の上段のように、給紙モータを停止させない場合、１枚目のシートの先端の位置８０１は時間とともに搬送方向下流の搬送ローラの位置（Ｐ１）まで進む一方、分離コロＣ１により重送が防止されている下側のシートの先端位置８０２は、１枚目のシートとともに、搬送方向下流の搬送ローラの位置（Ｐ１）まで進もうとしたのち、一定時間経過後にもその位置が変わっていないことがわかる。一方、図８の下段のように、給紙モータを一定時間（ＴＴ）停止させた場合には、上記下側のシートの先端位置８０４に示すように、当該先端は搬送方向下流の搬送ローラの位置（Ｐ１）に進もうとすることなく、一定時間経過後にもその位置が変わっていない。すなわち、給紙モータの停止により、重送したシートの行き過ぎ量を抑えて、重送したシートが下流のローラ対（搬送ローラ対）に到達してしまう可能性をより一層抑えている。

図９は、請求項９の一実施例におけるシート搬送装置１２０１の概略構成を示す断面図である。図９では、図４の構成に加え、さらに搬送ローラ対がシートを挟持したかを判定する搬送ローラ対シート挟持判定手段９０３を有している。図９では、図１に示したシート搬送装置１２０１のシートの搬送方向Ｄ１の後段に、シート搬送装置１２０１から送り出されたシートをローラ対で圧接挟持する搬送ローラ対（搬送ローラＲ１と対向ローラＲ２）と、当該搬送ローラ対（または搬送ローラＲ１）を回転駆動させるための第３駆動源である搬送モータＭ３と、当該搬送モータＭ３の回転量を検知する第３エンコーダ（不図示）と、搬送モータＭ３を位置、速度制御する第３駆動制御手段であるコントローラ９０２と、上記搬送ローラ対の位置、もしくは若干下流の位置にシートの有無を検知するセンサ等のシート有無検知手段９０１により、上記搬送ローラ対がシートを挟持したかを判定する搬送ローラ対シート挟持判定手段９０３を有している。図９に示したシート搬送装置１２０１では、搬送ローラ対シート挟持判定手段９０３が、上記搬送ローラ対がシートを挟持したと判定した後に、シート重送検知手段４０１が、シートが重送しており分離開始するタイミングであると判定すると、上記コントローラ９０２は上記搬送モータＭ３の駆動を停止し、シート重送検知手段４０１がシートの分離が完了したと判定すると、搬送モータＭ３の駆動を再開する。このような制御により、１枚目のシートが搬送ローラ対に到達した後に、２枚目以降のシートが給紙分離部を構成するフィードローラとセパレートローラが接触している部分に突入してきた際にも、図４、６と同様の効果が得られる。

また、図９に示したシート搬送装置１２０１において、請求項９の一実施例として、搬送ローラ対シート挟持判定手段９０３が、上記搬送ローラ対がシートを挟持したと判定した後に、前記シート重送検知手段がシートが重送しており分離を開始したと判定した場合、上記コントローラ９０２は上記搬送モータＭ３の駆動を所定の速度まで低下させ、シート重送検知手段４０１がシートの分離が完了したと判定した場合に、搬送モータＭ３の速度を通常の速度に戻す。このような制御により、１枚目のシートが搬送ローラ対に到達した後に、２枚目以降のシートが給紙分離部を構成するフィードローラとセパレートローラが接触している部分に突入してきた際にも、図４、６と同様の効果が得られる。

また、図９に示したシート搬送装置１２０１において、請求項１０の一実施例として、搬送ローラ対シート挟持判定手段９０３が、上記搬送ローラ対がシートを挟持したと判定すると、第１駆動制御手段であるコントローラ１０２は第１駆動源である給紙モータＭ２の駆動を停止させてもよい。このような制御により、シート搬送を搬送ローラ対のみで行い、省エネ効果を得ることができる。なお、図１０、１１に示すように、コントローラ１０２の機能をコントローラ１０１に含め、１つのコントローラを有したシート搬送装置１２０１にとしてもよい。これにより、よりコンパクトなシート搬送装置１２０１を実現することができる。

図１２は、本実施形態に係るシート種類入力部１２０２の例を示す図である。シート搬送装置１２０１は、シート積載トレイ１２０３と、シートを排出するシート排出口トレイ１２０４と、シート種類を入力（選択）するためのシート種類入力部１２０２を備えたシート種類入力装置を有している。

これまでの図に示したシート搬送装置１２０１において、使用者がシートの種類を入力できるシート種類入力部１２０２を有したシート種類入力装置を備え、シート種類入力装置から入力されたシートの種類により、回転速度またはトルク推定値の所定の値、目標トルク、重送時の目標トルクの値、の少なくとも１つを変更可能としてもよい。このような構成により、シートの種類（特性）に応じて、最適な戻し力を設定でき、重送防止性能（分離性能）が向上や、セパレートローラのシートとのこすれ量の低減ができる。

図１３は、本発明の一実施形態としての画像形成装置を示す断面図である。図示する画像形成装置は、電子写真式タンデム型間接転写カラー複写機（以下、単に複写機と言う。）の一例の内部機構の全体概略構成を示す。図中１００は画像形成装置本体である複写機本体、２００はそれを載せるシート搬送装置、３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）である。

複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を駆動ローラ１４と二つの従動ローラ１５、１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能に設けてある。もちろん、別途に、中間転写体１０の片寄りを調整するローラに掛け回すなど、４つ以上のローラに掛け回すようにしてもよい。なお中間転写体１０は、図示の例ではほぼ水平に張り渡してあるが、水平ではなく、斜めに張り渡すようにしてもよい。

また図示の例では、一方の従動ローラ１５の図中左側に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置１７を設けてある。

駆動ローラ１４と従動ローラ１５間に水平に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの単色作像手段１８を横に並べて配置してタンデム作像装置２０を設けてある。タンデム作像装置２０の上には、さらに露光装置２１を設けてある。

一方、中間転写体１０の張り渡し領域の下方には、二次転写装置２２を備えている。二次転写装置２２は、図示の例では、二つのローラ２３間に、無端ベルトである二次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、他方の従動ローラ１６に押し当てて中間転写体１０上の画像を記録媒体に転写する。

二次転写装置２２の横には、記録媒体上の転写画像を定着する定着装置２５を設けてある。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。そして、図示の例ではその一部を（全部でもよい）、中間転写体１０の張り渡し領域の下方に入り込ませて備えている。この二次転写装置２２には、画像転写後の記録媒体をこの定着装置２５へと搬送する媒体搬送機能も備えている。もちろん、二次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよい。ただし、そのような構成の場合は、この媒体搬送機能を併せて備えることは難しくなる。

このような二次転写装置２２及び定着装置２５の下には、中間転写体１０の張り渡し方向と平行に、記録媒体の両面に画像を形成すべく記録媒体を反転する記録媒体反転装置２８を備える。

この複写機を用いて複写するときは、自動原稿搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、または自動原稿搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に直接原稿をセットし、自動原稿搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動してから、スキャナ３００を駆動して原稿内容を読み取る。コンタクトガラス３２上に直接原稿をセットしたときは、そのまま原稿内容を読み取る。

また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで駆動ローラ１４が回転駆動されて従動ローラ１５、１６が従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の単色作像手段１８でそれぞれの像担持体４０を回転させて各像担持体４０上にそれぞれの色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）の単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を一次転写して順次重ね、中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示のスタートスイッチを押した後、適宜のタイミングでシート搬送装置２００のピックアップコロ４２の１つが選択されて回転する。すると、ペーパーバンク４３に多段に備えるシート積載トレイ４４の１つから記録媒体が繰り出される。記録媒体は、分離コロ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れられ、搬送部４７で搬送され、複写機本体１００内の給紙路４８に導かれ、レジストローラ４９に突き当って止まる。手差し給紙の場合は、給紙コロ５０を回転させて開いた手差しトレイ５１上にセットした記録媒体を繰り出し、分離コロ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。

そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写体１０と二次転写装置２２との間に記録媒体を送り込み、二次転写装置２２で中間転写体１０上の合成カラー画像を一括二次転写して記録媒体上にカラー画像を形成する。

画像転写後の記録媒体は、二次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込む。定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着させた後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６により排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。記録媒体の両面に画像形成をする場合は、切換爪５５で切り換えて記録媒体反転装置２８に入れ、そこで反転させて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を形成して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。

一方、画像転写後の中間転写体１０は、ベルトクリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置２０による再度の画像形成に備える。

このような画像形成装置においては、紙などのシート状の記憶媒体を供給する装置が搭載されているが、当該記憶媒体を供給する装置に、本発明のシート搬送装置１２０１を適用することができ、重送防止性能（分離性能）を維持か向上しつつ、低コストでセパレートローラの劣化の程度を低減した画像形成装置を提供できる。

１２０１シート搬送装置
Ｔシート積載トレイ
Ｃ３ピックアップコロ
Ｃ２給紙コロ
Ｍ２給紙モータ
１０２コントローラ
Ｃ１分離コロ
Ｍ１分離モータ
１０１コントローラ
１０３分離コロ付勢部材
４０１シート重送検知手段
９０１シート有無検知手段
９０２コントローラ
９０３搬送ローラ対シート挟持判定手段

特開平０９‐０６７０３７号公報特開平０８‐２１７２９０号公報特許４１０３６４８号明細書

Claims

シートを積載するシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートの最も上のシートに接してシート搬送方向に回転駆動されるピックアップローラと、
シートをシート搬送方向に送り出すように回転駆動されるフィードローラと、
前記ピックアップローラ、および前記フィードローラを回転駆動させるための第１駆動源と、
前記第１駆動源の回転量を検知する第１エンコーダと、
前記第１エンコーダで検知した回転量に基づき、前記第１駆動源を速度制御、または位置制御制御する第１駆動制御手段と、
シートを前記フィードローラと共に圧接挟持するセパレートローラと、
前記セパレートローラを回転駆動させるための第２駆動源と、
前記第２駆動源の回転量を検知する第２エンコーダと、
前記第２駆動源をトルク制御する第２駆動制御手段と、
前記セパレートローラを前記フィードローラに押し当てる圧力を付与する分離圧付与手段を備え、
前記第２駆動制御手段のトルク制御は、前記セパレートローラが、直接接触しているかシートを共に挟んでいる前記フィードローラから所定値以上の力が加わった際には前記フィードローラに連れまわってシート搬送方向に回転し、所定値未満の力が加わった際にはシート搬送方向とは逆方向に回転する様にトルクを制御し、当該制御により、シートが複数枚重なって送り出されてきた場合には、過剰に送り出されたシートを前記シート積載手段に返送することで、シートを１枚ずつに分離して送り出すシート供給装置において、
前記第２駆動源はＤＣモータであり、当該ＤＣモータについて予め測定したモータの回転速度および印加電圧と、当該ＤＣモータのトルクとの関係式に基づいて、前記第２エンコーダで検知した前記第２駆動源の回転量から回転角速度を算出した後、前記第２駆動制御手段から前記ＤＣモータへの印加電圧と合わせて前記ＤＣモータのトルクを推定するトルク推定手段を備える、
ことを特徴とする搬送装置。
請求項１に記載の搬送装置であって、
前記シートの給紙中、前記第２駆動源の回転速度を監視し、当該回転速度が所定の値を下回った場合にシートが重送しており分離を開始すると判定するシート重送検知手段を備え、前記シートが重送しており分離を開始すると判定された場合には、前記第２駆動制御手段のトルク制御の目標トルクを大きくすることを特徴とする搬送装置。
請求項１に記載の搬送装置であって、
前記シートの給紙中、前記第２駆動源のトルクの推定値を監視し、前記トルクの推定値が所定の値を下回った場合にシートが重送しており分離を開始すると判定するシート重送検知手段を備え、前記シートが重送しており分離を開始すると判定された場合には、前記第２駆動制御手段のトルク制御の目標トルクを大きくすることを特徴とする搬送装置。
請求項２または３に記載の搬送装置であって、
前記シート重送検知手段が、シートが重送しており分離を開始すると判定した場合、搬送中のシートが通過するまで、目標トルクを大きくしたままとすることを特徴とする搬送装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送装置であって、
使用者がシートの種類を入力できるシート種類入力装置を備え、
シート種類入力装置から入力されたシートの種類により、回転速度またはトルク推定値の所定の値、目標トルク、重送時の目標トルクの値、の少なくとも１つが変更可能であることを特徴とする搬送装置。
請求項２に記載の搬送装置であって、
前記シート重送検知手段は、シートが重送しており分離を開始すると判定した後、前記第２駆動源の回転速度を引き続き監視して、前記第２駆動源の回転速度が所定の値を上回った場合に、シートの分離が完了したと判断し、
前記第１駆動制御手段は、前記シート重送検知手段がシートが重送しており分離を開始したと判定した場合に、前記第１駆動源の駆動を停止し、前記シート重送検知手段がシートの分離が完了したと判定した場合に、前記第１駆動源の駆動を再開することを特徴とする搬送装置。
請求項３に記載の搬送装置であって、
前記シート重送検知手段は、シートが重送しており分離を開始すると判定した後、前記第２駆動源のトルクの推定値を引き続き監視して、前記第２駆動源のトルクの推定値が所定の値を上回った場合に、シートの分離が完了したと判断し、
前記第１駆動制御手段は、前記シート重送検知手段がシートが重送しており分離を開始したと判定した場合に、前記第１駆動源の駆動を停止し、前記シート重送検知手段がシートの分離が完了したと判定した場合に、前記第１駆動源の駆動を再開することを特徴とする搬送装置。
請求項２または３に記載の搬送装置であって、
前記第１駆動制御手段は、前記シート重送検知手段がシートが重送しており分離を開始したと判定した場合に、前記第１駆動源の駆動を所定の速度まで低下させて、前記シート重送検知手段がシートの分離が完了したと判定した場合に、前記第１駆動源の速度を通常の速度に戻すことを特徴とする搬送装置。
請求項２または３に記載の搬送装置であって、
前記搬送装置の後段に、前記搬送装置から送り出されたシートをローラ対で圧接挟持する搬送ローラ対と、前記搬送ローラ対を回転駆動させるための第３駆動源と、前記第３駆動源の回転量を検知する第３エンコーダと、前記第３駆動源を位置、速度制御する第３駆動制御手段と、前記搬送ローラ対の位置、もしくは下流の位置にシートの有無を検知するシート有無検知手段により、前記搬送ローラ対がシートを挟持したかを判定する搬送ローラ対シート挟持判定手段を備え、
前記搬送ローラ対シート挟持判定手段が、前記搬送ローラ対がシートを挟持したと判定した後に、前記シート重送検知手段がシートが重送しており分離を開始したと判定すると、前記第３駆動制御手段は前記第３駆動源の駆動を停止し、前記シート重送検知手段がシートの分離を完了したと判定した場合に、前記第３駆動源の駆動を再開することを特徴とする搬送装置。
請求項２または３に記載の搬送装置であって、
前記搬送装置の後段に、前記搬送装置から送り出されたシートをローラ対で圧接挟持する搬送ローラ対と、前記搬送ローラ対を回転駆動させるための第３駆動源と、前記第３駆動源の回転量を検知する第３エンコーダと、前記第３駆動源を位置、速度制御する第３駆動制御手段と、前記搬送ローラ対の位置、もしくは下流の位置にシートの有無を検知するシート有無検知手段により、前記搬送ローラ対がシートを挟持したかを判定する搬送ローラ対シート挟持判定手段を備え、
前記搬送ローラ対シート挟持判定手段が、前記搬送ローラ対がシートを挟持したと判定した後に、前記シート重送検知手段がシートが重送しており分離を開始したと判定すると、前記第３駆動制御手段は前記第３駆動源の駆動を所定の速度まで低下させ、前記シート重送検知手段がシートの分離が完了したと判定した場合に、前記第３駆動源の速度を通常の速度に戻すことを特徴とする搬送装置。
請求項９または１０に記載の搬送装置であって、
前記搬送ローラ対シート挟持判定手段が、前記搬送ローラ対がシートを挟持したと判定すると、前記第１駆動制御手段は、前記第１駆動源の駆動を停止させることを特徴とする搬送装置。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。