JP4677853B2 - シート搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送ローラを用いて用紙等のシートを搬送するシート搬送装置、およびこれを含む画像形成装置に関する。

プリンタや複写機等の画像形成装置には、所定の搬送路に沿って用紙などのシートを搬送するシート搬送装置が組み込まれている。この種のシート搬送装置では、搬送路上に所定数の搬送ローラが配設されており、搬送ローラが回転駆動されることによってシートが搬送される。一般的には、駆動ローラと従動ローラとで搬送ローラを構成し、これら一対のローラでシートを挟んだ状態でモータ等により駆動ローラを回転駆動し、ローラ−シート間の摩擦によってシートを搬送する。

上記シート搬送装置では、シートを搬送する毎に搬送ローラの表面が磨耗していき、搬送ローラの搬送性能が低下していく。具体的には、搬送ローラ表面の摩擦係数が低下することにより、ローラ−シート間でスリップが生じ、シート搬送速度が低下する。

画像形成装置においては、搬送ローラの磨耗が進み、搬送ローラ下流側の所定地点に所定のジャム検知時間以内にシートを搬送することができなくなると、ジャムと判定されて画像形成動作が中止される。このため、磨耗が進んで寿命に達した搬送ローラは新品と交換される必要がある。一般に、搬送ローラは市場で頻繁に交換される消耗品の一つであり、プリント枚数によって寿命が決められている。しかし、この寿命に達する前に搬送ローラが誤交換されてしまうケースが多い。例えば、ジャム多発などのトラブルが発生した場合に、その原因を特定することができないとき、とりあえず搬送ローラを交換することが多い。この場合、複数の搬送ローラを一括で交換するケースもある。

このような事情より、シート搬送装置において搬送ローラの寿命を精度良く判定することは重要であり、そのための技術がいくつか提案されている。例えば、特許文献１には、ローラ下流側の２地点間のシート搬送時間を測定し、一定枚数のうちシート搬送時間が設定値を超えている割合を求め、この割合に基づいてローラの寿命を判定する技術が示されている。

特開平８−８５６７１号公報

しかし、上記特許文献１に記載の技術では、全ての測定データを使用するので、測定データが寿命判定に不適切なデータ（すなわちノイズ）となる可能性が高い事象が生じた場合であっても、そのとき得られた測定データを寿命判定に用いることとなり、精度良く判定を行うことができない。例えば、ジャム処理後に搬送路上に紙片が残っている場合や、カバーがきちんと閉められておらず駆動ローラと従動ローラとの当接圧が低い場合には、搬送ローラの劣化によらない突発型のジャムが発生するが、このときの測定データも寿命判定に用いられてしまう。

そこで、本発明は、搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを精度良く判定することが可能なシート搬送装置および画像形成装置を提供する。

本発明に係るシート搬送装置は、シートを搬送する搬送ローラと、当該搬送ローラによるシートの搬送速度を示す搬送速度データを測定する搬送速度測定手段と、当該搬送速度測定手段により測定された複数個の搬送速度データを使用して、前記搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを判定する劣化度合い判定手段と、前記シート搬送装置の動作中に生じ得る所定の事象であって当該事象の発生時に前記搬送速度測定手段により測定される搬送速度データが前記判定に不適切なデータとなる可能性が高い所定の事象を検知する検知手段と、を備え、前記劣化度合い判定手段は、前記検知手段により、不適切なデータとなる可能性が高い所定の事象が検知された場合に、前記搬送速度測定手段により測定された搬送速度データを無視することを特徴とする。前記所定の事象は、ジャムの発生、または、搬送されるべきシートの種類の設定を受け付けるシート種類設定手段にて設定された種類と実際に搬送されているシートの種類を検知するシート種類検知手段にて検知された種類との間の不一致であってよい。

本発明の好適な態様では、前記検知手段は、ジャムが発生した場合、当該ジャムが前記搬送ローラの劣化によらない突発型ジャムであるか否かを判断し、前記劣化度合い判定手段は、前記検知手段により、発生したジャムが突発型ジャムであると判断されると、当該ジャム発生時に測定された搬送速度データを無視する。この構成において、前記検知手段は、ジャムが発生した場合、その直前の搬送速度データに基づいて当該ジャムが突発型ジャムであるか否かを判断することが好ましい。

また、本発明の好適な態様では、前記搬送速度測定手段は、前記搬送速度データとして、前記搬送ローラ上流側に設けられた前段シート搬送パスの上流端から、前記搬送ローラから下流側に所定距離だけ離れた地点までのシート搬送時間を測定し、前記検知手段は、前記前段シート搬送パスにおけるシートの搬送の所定時間以上の遅れを前記所定の事象として検知し、前記劣化度合い判定手段は、前記検知手段により、前記前段シート搬送パスにおけるシートの搬送の所定時間以上の遅れが検知されると、当該シートについて測定された搬送速度データを無視する。

また、本発明の好適な態様では、前記劣化度合い判定手段は、前記搬送速度データをシートの種類毎に区別して使用し、シートの種類毎に前記劣化度合いの判定を行う。当該構成の好適な態様では、搬送されるべきシートの種類の設定を受け付けるシート種類設定手段と、実際に搬送されているシートの種類を検知するシート種類検知手段と、を備え、前記検知手段は、前記シート種類設定手段にて設定された種類と前記シート種類検知手段により検知された種類との不一致を前記所定の事象として検知し、前記劣化度合い判定手段は、前記検知手段により、前記シート種類設定手段にて設定された種類と前記シート種類検知手段により検知された種類との不一致が検知されると、当該不一致が検知されたシートについて測定された搬送速度データを無視する。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記いずれかのシート搬送装置を有することを特徴とする。

本発明によれば、搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを精度良く判定することが可能なシート搬送装置および画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本実施の形態に係るシート搬送装置２０を含む画像形成装置１００の概略構成図である。この画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリなど、用紙等のシートＳ（以下、単に「シート」という）に画像を印刷する装置であり、ここでは電子写真方式で印刷を行う電子写真装置である。ただし、画像形成装置１００は、インクジェット方式など、他の印刷方式を利用するものであってもよい。図１において、画像形成装置１００は、画像形成部１０とシート搬送装置２０とを含んで構成されている。

画像形成部１０は、電子写真プロセスに従ってシート上に画像を形成するものである。この画像形成部１０は広く知られているので、その具体的構成については図示および詳しい説明を省略する。簡単に説明すると、画像形成部１０は、典型的には、感光体、その周囲に配設された帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、およびクリーニング装置、ならびに定着装置を備える。そして、帯電装置および露光装置により感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像を現像装置で可視化（トナー像化）し、感光体上のトナー像を転写装置でシート上に転写し、転写されたトナー像を定着装置でシート上に定着させる。

シート搬送装置２０は、搬送ローラを用いて搬送路に沿ってシートＳを搬送するものであり、本実施の形態では、給紙トレイ１に収納されたシートや手差しトレイ（不図示）に載置されたシートを転写部位に搬送し、転写後のシートを定着装置に搬送し、定着後のシートを排出トレイ２に排出するものである。なお、図１では１段だけ給紙トレイ１が示されているが、実際には複数段の給紙トレイ１が設けられており、各給紙トレイ１には、シートの種類毎に区別してシートが収容されている。ここで、本件明細書においてシートの種類とは、具体的には、シートのサイズ、材質、あるいは厚さ、またはこれらの組み合わせ等による種類である。

シート搬送装置２０は、シートを案内するガイド等が適宜に配された搬送路２１を備えている。この搬送路２１の搬送方向上流端Ｐ_Sには、給紙トレイ１に収容されたシートを搬送路２１に１枚ずつ送り出すフィードローラ２２が設置されている。このフィードローラ２２の搬送方向下流側には、搬送路２１に沿って搬送方向上流側（以下、単に「上流側」という）から搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という）へ順に、所定数Ｎの搬送ローラ２３₁，２３₂，・・・，２３_N-1，２３_N（以下、適宜「搬送ローラ２３」と総称する）が設けられている。搬送ローラ２３は、ここでは例えば１０個（すなわちＮ＝１０）設けられているが、少なくとも１個あればよい。

各搬送ローラ２３は、モータ等により回転駆動される駆動ローラ２３ａと、これの回転に伴って従動回転する従動ローラ２３ｂとのローラ対により構成されている。駆動ローラ２３ａおよび従動ローラ２３ｂは、それぞれ、金属製の回転軸の周囲にゴムロールが形成されてなり、回転軸が搬送路２１の幅方向に沿うように設置されている。また、駆動ローラ２３ａと従動ローラ２３ｂとは、互いに搬送路２１を挟んで圧接され、これにより形成されるニップ部でシートを挟持して搬送する。搬送路２１の搬送方向下流端Ｐ_Eには、一対のローラからなる排出ローラ２４が配置されている。

なお、搬送路２１には、上記各ローラ２２，２３，２４のほかに、搬送ベルト等の他の搬送手段が設置されていてもよい。

搬送路２１上の所定のシート搬送ポイントＰ₁，Ｐ₂，・・・Ｐ_N-1，Ｐ_N，Ｐ_N+1には、各シート搬送ポイントにおけるシートの有無あるいは通過を検知するセンサ２５₁，２５₂，・・・，２５_N-1，２５_N，２５_N+1（以下、適宜「センサ２５」と総称する）が設置されている。本実施の形態では、図１に示すように、各センサ２５_i（ｉ＝１〜Ｎ）は、それぞれ各搬送ローラ２３_iの下流側に近接配置されており、センサ２５_N+1は、搬送ローラ２３_Nから下流側に所定距離だけ離れた地点に配置されている。

さらに、シート搬送装置２０は、当該装置を制御する制御部２６を備えている。この制御部２６は、ここでは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Member）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等が搭載された回路基板であり、その機能は、ＲＯＭ等の記録媒体に格納されたプログラムがＣＰＵにより実行されることによって実現される。なお、本実施の形態では、制御部２６は、シート搬送装置２０だけでなく画像形成装置１００全体を制御するものである。

図２は、制御部２６の機能構成を示すブロック図である。図２において、制御部２６は、ローラ駆動制御部２６ａ、シート種類設定部２６ｂ、シート種類検知部２６ｃ、ジャム検知部２６ｄ、搬送速度測定部２６ｅ、劣化度合い判定部２６ｆ、および報知部２６ｇを有する。

ローラ駆動制御部２６ａは、一以上のモータの回転駆動を制御してフィードローラ２２、搬送ローラ２３、および排出ローラ２４の駆動を制御する。具体的には、ローラ駆動制御部２６ａは、画像形成部１０による画像形成のタイミングに合わせて、各ローラ２２，２３，２４について、駆動開始タイミング、駆動終了タイミング、および回転速度を制御する。例えば、１０枚連続でプリントが行われる場合、ローラ駆動制御部２６ａは、１０枚のシートが所定間隔で搬送路２１を流れるように各ローラ２２，２３，２４の駆動を制御する。このとき、ある１枚のシートに着目すると、給紙トレイ１に収容されたシートは、フィードローラ２２により搬送路２１に送り出され、搬送ローラ２３により順次に下流側に搬送されていき、排出ローラ２４により排出トレイ２に排出される。なお、本実施の形態では、制御部２６は、複数の目標搬送速度（５２，１０４，１６５，２０８ｍｍ／ｓ）を持ち、白黒印刷／カラー印刷、シートの種類、ユーザ設定等の所定条件に基づいて目標搬送速度を決める。そして、ローラ駆動制御部２６ａは、決められた目標搬送速度でシートが搬送されるように、各ローラ２２，２３，２４の駆動制御を行う。

シート種類設定部２６ｂは、不図示の操作パネル等のユーザインタフェースを介して、搬送路２１上を搬送されるべきシートの種類（サイズ、材質、厚さ等）の設定をユーザから受け付ける。

シート種類検知部２６ｃは、搬送路２１に設置された、不図示のサイズ検知センサ、材質検知センサ、厚さ検知センサ等の出力に基づいて、実際に搬送路２１上を搬送されているシートの種類（サイズ、材質、厚さ等）を検知する。

ジャム検知部２６ｄは、適宜のセンサ（本実施の形態ではセンサ２５）の出力に基づいて、搬送路２１におけるジャム（紙詰まり）を検知する。具体的には、ジャム検知部２６ｄは、所定の基準タイミングから所定のジャム検知時間以内に、所定のセンサ２５によりシート先端の到達が検知されなかった場合には、ジャムを検知する。例えば、第１のジャム検知方式では、センサ２５_i（ｉ＝１〜Ｎ）がシートの到達を検知した後、ジャム検知時間以内にセンサ２５_i+1が当該シートの到達を検知しなかった場合に、ジャムが発生したものと判定する。また、第２のジャム検知方式では、搬送される各シートにつき、フィードローラ２２を駆動するモータをオンした後、センサ２５_i（ｉ＝１〜Ｎ＋１）について予め設定されたジャム検知時間以内にセンサ２５_iがシートの到達を検知しなかった場合に、ジャムが発生したものと判定する。

搬送速度測定部２６ｅは、各搬送ローラ２３について、当該搬送ローラ２３によるシートの搬送速度を示す搬送速度データを測定する。本実施の形態では、搬送速度測定部２６ｅは、搬送ローラ２３_i（ｉ＝１〜Ｎ）についての搬送速度データとして、センサ２５_iがシートの到達を検知してから、センサ２５_i+1が当該シートの到達を検知するまでの時間（シート搬送時間）を測定する。好適な一態様では、搬送速度測定部２６ｅは、搬送される各シートにつき、フィードローラ２２を駆動するモータのオン時点を基準時点として、この基準時点から各センサ２５_k（ｋ＝１〜Ｎ＋１）によりシートが検知されるまでの時間ｔ_kを測定し、各搬送ローラ２３_iについての搬送速度データとして、シート搬送時間（ｔ_i+1−ｔ_i）を算出する。なお、以降の説明においては、「搬送速度データ」を適宜に「搬送時間データ」と称することとする。

劣化度合い判定部２６ｆは、各搬送ローラ２３について、搬送速度測定部２６ｅにより測定された複数個の（複数回分の）搬送時間データを使用して、当該搬送ローラ２３の搬送性能の劣化度合いを判定する。本実施の形態では、劣化度合い判定部２６ｆは、直前の所定期間内［例えば過去Ｍ枚（Ｍは２以上の整数）］における、搬送時間データが所定の寿命判定時間を超えた頻度を求め、この頻度が所定閾値未満であれば当該搬送ローラ２３は寿命に達していないと判定し、頻度が所定閾値以上であれば寿命に達したと判定する。より具体的には、劣化度合い判定部２６ｆは、過去９回分の搬送時間データのうち寿命判定時間を超えているデータの個数を求め、この個数が３個未満であれば寿命に達していないと判定し、３個以上であれば寿命に達したと判定する。ここで寿命判定時間としては、シート搬送時間の設計値とジャム判定時間との間の時間が設定される。

報知部２６ｇは、劣化度合い判定部２６ｆにより判定された各搬送ローラ２３についての搬送性能の劣化度合いを報知する。本実施の形態では、報知部２６ｇは、劣化度合い判定部２６ｆにより搬送ローラ２３について寿命に達したと判定された場合、その旨を報知する。ここで、報知の態様としては、不図示の操作パネルに表示する等によりユーザに報知することや、適宜の通信回線を介して外部に設けられた保守センターに通知することなどが挙げられる。

（判定精度を向上させるための劣化度合い判定部２６ｆの機能について）
上記の劣化度合い判定部２６ｆは、上述した機能に加えて、より精度良く劣化度合いを判定するための機能を大きく分けて２つ備えている。以下、これらの機能について詳しく説明する。

まず、１つ目の機能について説明する。シートの搬送速度は、同一の搬送ローラ２３であっても、シートのサイズ、材質、厚さ等の種類によって異なる。例えば、サイズや厚さが大きいほど、負荷が大きくなり搬送速度が遅くなる。このため、様々な種類のシートについて測定された搬送時間データを区別することなく使用すると、精度良く劣化度合いを判定することができない。例えば、搬送性の悪いシートが使用されている場合には、劣化度合いは大きく判定される一方、搬送性の良いシートが使用されている場合には、劣化度合いは小さく判定される。

また、本実施の形態では複数の目標搬送速度が存在するところ、様々な目標搬送速度において測定された搬送時間データについて、これらを区別することなく使用することは不適当である。

そこで、本実施の形態では、劣化度合い判定部２６ｆは、搬送速度測定部２６ｅにより測定された搬送時間データを、シートの種類毎および目標搬送速度毎に区別して使用し、シートの種類毎および目標搬送速度毎に劣化度合いの判定を行う。このとき、劣化度合い判定部２６ｆは、シートの種類毎および目標搬送速度毎に予め設定された寿命判定時間を判定に用いる。

具体的には、劣化度合い判定部２６ｆは、シート種類設定部２６ｂにて設定された設定またはシート種類検知部２６ｃの検知結果に基づき、各搬送ローラ２３についての搬送時間データを、シートの種類毎および目標搬送速度毎に区別して搬送時間データ保持テーブルに保持する。図３は、搬送時間データ保持テーブルの保持内容の一例を示す図である。同図では、シートのサイズ毎および目標搬送速度毎に区別して搬送時間データが保持されている。なお、本実施の形態では過去９回分の搬送時間データがあればよいので、劣化度合い判定部２６ｆは、搬送時間データ保持テーブルに過去９回分の搬送時間データが保持されている場合に新たな搬送時間データが得られたときには、最も古い搬送時間データを消去して新たな搬送時間データを書き込む。

また、劣化度合い判定部２６ｆは、シートの種類毎および目標搬送速度毎に予め設定された寿命判定時間を寿命判定時間管理テーブルに保持している。図４は、寿命判定時間管理テーブルの保持内容の一例を示す図である。同図では、シートのサイズ毎および目標搬送速度毎に設定された寿命判定時間が保持されている。

そして、劣化度合い判定部２６ｆは、搬送時間データ保持テーブルおよび寿命判定時間管理テーブルを参照して、シートの種類毎および目標搬送速度毎に、各搬送ローラ２３について、過去９回分の搬送時間データのうち寿命判定時間を超えているデータの個数を求め、この個数が３個未満であれば寿命に達していないと判定し、３個以上であれば寿命に達したと判定する。

次に、２つ目の機能について説明する。先述したとおり、例えば、ジャム処理後に搬送路２１上に紙片が残っている場合、シート搬送時間が長くなり、搬送ローラ２３の搬送能力の劣化によらない突発型のジャムが発生することがある。また、装置本体側に駆動ローラ２３ａが設けられ、装置本体に開閉可能に取りつけられたカバー側に従動ローラ２３ｂが設けられ、カバーを閉めると従動ローラ２３ｂが駆動ローラ２３ａに圧接し、カバーを開けると圧接が解除される構成を有する画像形成装置では、カバーがきちんと閉められていないと、当接圧が不十分となって突発型ジャムが発生することがある。このとき、搬送速度測定部２６ｅは非常に大きい値を持つ搬送時間データを測定することとなるが、これは搬送ローラ２３の劣化に起因するものではないので、当該搬送時間データを判定に用いると、劣化度合いの判定精度が悪くなってしまう。例えば、突発型ジャムが多発した場合に、搬送ローラ２３が寿命に達したものと誤判定してしまう。

そこで、本実施の形態では、劣化度合い判定部２６ｆは、搬送速度測定部２６ｅにより測定される搬送時間データが判定に不適切なデータとなる可能性が高い所定の事象を検知すると、そのとき測定された搬送時間データを無視する。すなわち、当該搬送時間データをノイズとして捨て、劣化度合いの判定に使用しない。

上記所定の事象としては、例えば、上述の突発型ジャムのほか、ユーザにより設定されたシートの種類と検知されたシートの種類とが一致しないこと（シート種類ミスマッチ）が挙げられる。これは、ユーザ設定と検知結果とでどちらが正しいか不明であり、シートの種類が不明であるので、搬送時間データをシートの種類毎に区別して使用することができないからである。

以下、劣化度合い判定部２６ｆによる搬送時間データの無視について、突発型ジャムとシート種類ミスマッチとに分けて説明する。

＜突発型ジャム＞
劣化度合い判定部２６ｆは、ジャムが発生した場合、すなわちジャム検知部２６ｄによりジャムが検知された場合、当該ジャムが搬送ローラ２３の劣化によらない突発型ジャムであるか否かを判断し、突発型ジャムであると判断すると、当該ジャム発生時に測定された搬送時間データを無視する。より具体的には、本実施の形態では、劣化度合い判定部２６ｆは、ジャムが発生した場合、その直前の搬送時間データに基づいて、搬送ローラ２３の劣化に起因する劣化型（磨耗型）ジャムか否かを判断し、劣化型ジャムではないと判断したときに、突発型ジャムであると判断する。

ここで、上記「その直前の搬送時間データ」すなわち劣化型ジャムか否かの判断に用いられる搬送時間データには、当該ジャムが発生した印刷ジョブで測定された搬送時間データが含まれてもよいが、当該印刷ジョブで測定された搬送時間データは突発型ジャムが発生するような機械環境下で測定されたものである可能性があるので、当該印刷ジョブで測定された搬送時間データは除外されることが好ましい。

また、劣化型ジャムか否かの判断の対象となる搬送ローラ２３は、次のとおりである。ここでは、センサ２５_Nがシートの到達を検知しないことによりジャムが検知された場合を例にとって説明する。上述した第１のジャム検知方式が採用される構成では、センサ２５_N-1からセンサ２５_Nまでの間にジャムの原因があると考えられるので、搬送ローラ２３_N-1が判断の対象となる。上述した第２のジャム検知方式が採用される構成では、フィードローラ２２からセンサ２５_Nまでの間にジャムの原因があると考えられるので、搬送ローラ２３₁，２３₂，・・・，２３_N-1が判断の対象となる。

また、上記「当該ジャム発生時に測定された搬送時間データ」すなわち無視される搬送時間データは、次のとおりである。ここでは、センサ２５_Nがシートの到達を検知しないことによりジャムが検知された場合を例にとって説明する。上述した第１のジャム検知方式が採用される構成では、センサ２５_N-1からセンサ２５_Nまでの間にジャムの原因があると考えられるので、少なくとも当該ジャムが発生した印刷ジョブで搬送ローラ２３_N-1について測定された搬送時間データは無視される。上述した第２のジャム検知方式が採用される構成では、フィードローラ２２からセンサ２５_Nまでの間にジャムの原因があると考えられるので、少なくとも当該ジャムが発生した印刷ジョブで搬送ローラ２３₁，２３₂，・・・，２３_N-1について測定された搬送時間データは無視される。なお、突発型ジャムが発生するような機械環境下であったことに鑑みれば、いずれのジャム検知方式が採用される場合であっても、当該ジャムが発生した印刷ジョブで測定された全ての搬送時間データが無視されることも好ましい。

本実施の形態では、第１のジャム検知方式が採用され、劣化度合い判定部２６ｆは、センサ２５_Nにおいてジャムが検知されると、搬送ローラ２３_N-1についての過去２回分の搬送時間データ（当該印刷ジョブで測定されたものを除く）と所定閾値とを比較し、いずれもが所定閾値以上である場合には劣化型ジャムと判断し、いずれかが所定閾値未満である場合には突発型ジャムと判断する。そして、劣化度合い判定部２６ｆは、突発型ジャムと判断した場合には、当該印刷ジョブで測定された全ての搬送時間データを無視する（ノイズとして捨てる）。

＜シート種類ミスマッチ＞
劣化度合い判定部２６ｆは、シート種類設定部２６ｂにて設定されたシートの種類とシート種類検知部２６ｃにより検知されたシートの種類との不一致を検知すると、当該不一致が検知されたシートについて測定された搬送時間データを無視する。

例えば、ユーザ設定によるシートの種類がＯＨＰであるのに対し、検知されたシートの種類が紙であった場合には、劣化度合い判定部２６ｆは、当該紙であると検知されたシートについて測定された搬送時間データを無視する。なお、複数枚連続で印刷を行う印刷ジョブにおいて、特定のシートについてシート種類ミスマッチが検知された場合、少なくとも当該特定のシートについて測定された搬送時間データを無視すればよいが、当該印刷ジョブで測定された全ての搬送時間データを無視することも好適である。

図５は、本実施の形態に係るシート搬送装置２０の制御部２６の動作手順を示すフローチャートである。以下、図５に従って、制御部２６の動作について具体的に説明する。

制御部２６は、ユーザやパーソナルコンピュータ等から印刷指示を受け付けると、所定条件に基づいて目標搬送速度を決め、シート搬送制御を開始する（Ｓ１１）。なお、ここでは、目標搬送速度は２０８ｍｍ／ｓに決められたものとする。また、印刷指示に係る設定印刷枚数は１０枚であるものとし、シート種類設定部２６ｂはユーザからシートサイズ「Ａ４Ｌ」の設定を受け付けたものとする。

シート搬送制御においては、ローラ駆動制御部２６ａは、１０枚のシートが所定間隔を空けて搬送速度２０８ｍｍ／ｓで搬送路２１を流れるように、各ローラ２２，２３，２４の回転駆動を制御する。搬送速度測定部２６ｅは、各搬送ローラ２３についてシート毎に搬送時間データを測定する。シート種類検知部２６ｃは、搬送路２１を通過する各シートについて、当該シートの種類を検知する。ジャム検知部２６ｄは、各センサ２５の出力をモニタしてジャムを検知する。

シート搬送制御開始後、ジャム検知部２６ｄによりジャムが検知されることなく、１０枚の印刷が完了した場合（Ｓ１２：ＮＯ、Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御部２６は、シート搬送制御を停止させる（Ｓ１４）。そして、劣化度合い判定部２６ｆは、シート種類設定部２６ｂにて設定されたシートの種類とシート種類検知部２６ｃにより検知されたシートの種類とが不一致であるか否かを判断する（Ｓ１５）。

不一致でないと判断されたときには（Ｓ１５：ＮＯ）、劣化度合い判定部２６ｃは、各搬送ローラ２３について、搬送速度測定部２６ｅにより測定された１０個の搬送時間データのうち直近の９個のデータを、搬送時間データ保持テーブルの（シートサイズＡ４Ｌ，目標搬送速度２０８ｍｍ／ｓ）の欄に書き込む（Ｓ１６）。そして、劣化度合い判定部２６ｆは、各搬送ローラ２３について、搬送時間データ保持テーブルの（シートサイズＡ４Ｌ，目標搬送速度２０８ｍｍ／ｓ）の欄に保持されている過去９回分の搬送時間データと、寿命判定時間管理テーブルの（シートサイズＡ４Ｌ，目標搬送速度２０８ｍｍ／ｓ）の欄に保持されている寿命判定時間とを比較して、搬送時間データが寿命判定時間を超える頻度に基づいて、当該搬送ローラ２３が寿命に達したか否かを判定する（Ｓ１７）。そして、いずれかの搬送ローラ２３について寿命に達したと判定された場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、報知部２６ｇは、判定結果あるいは寿命に達したと判定された搬送ローラ２３の交換を促すメッセージを操作パネルに表示させる（Ｓ１８）。

ステップＳ１５において不一致であると判断されたときには（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御部２６は当該印刷ジョブを終了させる。したがって、当該印刷ジョブで測定された搬送時間データは、搬送時間データ保持テーブルに書き込まれない。

シート搬送制御開始後、１０枚の印刷が完了する前にジャム検知部２６ｄによりジャムが検知された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部２６は、シート搬送制御を停止させる（Ｓ１９）。そして、劣化度合い判定部２６ｆは、当該ジャムが突発型ジャムか否かを判断し（Ｓ２０）、突発型ジャムでないと判断したときには（Ｓ２０：ＮＯ）、ステップＳ１６に移行して、搬送時間データの書き込み、および劣化度合いの判定を行う。一方、突発型ジャムであると判断したときには（Ｓ２０：ＹＥＳ）、印刷ジョブを終了させる。したがって、当該印刷ジョブで測定された搬送時間データは、搬送時間データ保持テーブルに書き込まれない。

以上、１回の印刷ジョブにおける制御部２６の動作について説明したが、ここでは搬送ローラ２３の使用開始から寿命到達までの長い期間でみてみる。図６は、シート搬送回数の増加に伴うシート搬送時間の推移の一例を示す図である。図６において、横軸は、目標搬送速度２０８ｍｍ／ｓかつシートサイズＡ４Ｌでのシート搬送回数（枚数）を示し、縦軸は、区間Ｐ_N−Ｐ_N+1でのシート搬送時間を示す。また、時間ｔ１は、区間Ｐ_N−Ｐ_N+1でのシート搬送時間の設計値であり、時間ｔ２は、搬送ローラ２３_Nについての寿命判定時間であり、時間ｔ３は、区間Ｐ_N−Ｐ_N+1でのジャム検知時間である。図４の寿命判定時間管理テーブルに示されるとおり、時間ｔ２は、｛（ジャム検知時間−設計値）×７０％＋設計値｝である。実線Ｌは、シート搬送時間の測定値、すなわち搬送時間データを示す。

図６の実線Ｌを見ると分かるように、シート搬送回数の増加に伴い、シート搬送時間が長くなっていく。これは、搬送ローラ２３の表面の磨耗や、搬送ローラ２３の表面への紙粉の付着などによる搬送ローラ２３表面の摩擦係数の低下によるものである。図６において、ピークｐ１，ｐ２は、ジャム発生時の搬送時間データを示すが、このような突発型ジャムはノイズとして無視される。図６の斜線領域Ａ１，Ａ２では、搬送時間データが寿命判定時間を超える頻度が高くなっており、搬送ローラ２３が寿命に達したと判定され、その旨が報知される。なお、斜線領域Ａ１とＡ２との間の期間で一旦シート搬送時間が短くなっているが、これは例えば搬送ローラ２３の表面を清拭したことによる。

以上のとおり、本実施の形態では、搬送ローラによるシートの搬送速度を示す搬送速度データを測定し、測定された複数個の搬送速度データを使用して搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを判定するシート搬送装置において、測定される搬送速度データが判定に不適切なデータとなる可能性が高い所定の事象を検知すると、そのとき測定された搬送速度データを無視する。このため、本実施の形態によれば、判定に不適切なデータが判定に使用されることによる判定精度の悪化を回避することができ、搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを精度良く判定することができる。この結果、搬送ローラの寿命を正確に判定することができ、寿命に達する前に搬送ローラが誤って交換されてしまうことを回避することができる。

具体的には、本実施の形態では、ジャムが発生した場合、当該ジャムが搬送ローラの劣化によらない突発型ジャムであるか否かを判断し、突発型ジャムであると判断すると、当該ジャム発生時に測定された搬送速度データを無視する。このため、本実施の形態によれば、突発型ジャムが発生するような機械環境下で測定された搬送速度データを用いることによる判定精度の悪化を回避することができ、搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを精度良く判定することができる。例えば、ジャム処理後に搬送路上に紙片が残っている場合などに、搬送ローラの搬送性能の劣化度合いが誤って悪く判定され、搬送ローラが寿命到達前に誤交換されてしまうことを回避することができる。また、この場合において、ジャムが発生したとき、その直前の搬送速度データに基づき、搬送ローラの劣化による劣化型ジャムか否かを判断し、これにより突発型ジャムか否かを判断するので、簡易な構成で突発型ジャムか否かを判断することができる。

また、本実施の形態によれば、搬送速度データをシートの種類毎に区別して使用し、シートの種類毎に搬送ローラの劣化度合いの判定を行うので、搬送性が異なる様々な種類のシートについての搬送速度データを一括で使用することによる判定精度の悪化を回避することができ、搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを精度良く判定することができる。

また、本実施の形態では、搬送速度データをシートの種類毎に区別して使用し、シートの種類毎に搬送ローラの劣化度合いの判定を行う構成において、ユーザにより設定されたシートの種類と実際に検知されたシートの種類との不一致を検知すると、当該不一致が検知されたシートについて測定された搬送速度データを無視する。このため、種類が不明確なシートについての搬送速度データを用いることによる判定精度の悪化を回避することができ、搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを精度良く判定することができる。

［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態に係る画像形成装置２００について説明する。この画像形成装置２００は、上記の画像形成装置１００と殆ど同じであるので、共通する部分については、同一の符号を用い、説明を省略することとする。また、以下の説明では、搬送ローラ２３_Nに着目して説明することとする。

搬送速度測定部２６ｅは、搬送ローラ２３_Nについての搬送速度データとして、当該搬送ローラ２３_N上流側に設けられた前段シート搬送パスの上流端から、当該搬送ローラ２３_Nから下流側に所定距離だけ離れた地点までのシート搬送時間を測定する。ここで、前段シート搬送パスとは、当該搬送ローラ２３_Nの上流側に設けられた、少なくとも１つのシート搬送手段（搬送ローラや搬送ベルト等）と所定区間の搬送路２１とを含む搬送パスである。本実施の形態では、前段シート搬送パスは、搬送方向上流端Ｐ_Sから搬送ローラ２３_Nまでの区間の搬送路２１と、フィードローラ２２および搬送ローラ２３_i（ｉ＝１〜Ｎ−１）とを含む搬送パスである。そして、搬送速度測定部２６ｅは、搬送ローラ２３_Nについての搬送速度データとして、フィードローラ２２を駆動するモータのオン時点からセンサ２５_N+1がシートを検知するまでの時間（シート搬送時間）を測定する。以降の説明においては、「搬送速度データ」を適宜に「搬送時間データ」と称することとする。

なお、前段シート搬送パスは上記に限られず、例えば、搬送ローラ２３_Nの前段シート搬送パスは、シート搬送ポイントＰ_N-1から搬送ローラ２３_Nまでの区間の搬送路２１と、搬送ローラ２３_N-1とを含む搬送パスであってもよい。この場合には、搬送速度測定部２６ｅは、搬送ローラ２３_Nについての搬送速度データとして、センサ２５_N-1からセンサ２５_N+1までのシート搬送時間を測定する。

以上のように測定される搬送ローラ２３_Nについての搬送時間データは、前段シート搬送パスの影響を受ける。すなわち、前段シート搬送パスでシート搬送に遅れが生じた場合、搬送ローラ２３_Nの劣化状況によらず、搬送ローラ２３_Nについての搬送時間データの値が大きくなってしまう。

そこで、本実施の形態では、劣化度合い判定部２６ｆは、搬送時間データが判定に不適切なデータとなる可能性が高い事象として、前段シート搬送パスにおけるシートの搬送の所定時間以上の遅れを検知し、当該遅れを検知すると、当該シートについて測定された搬送時間データを無視する。具体的には、本実施の形態では、劣化度合い判定部２６ｆは、各シートにつき測定された各搬送時間データについて、フィードローラ２２を駆動するモータのオン時点からセンサ２５_Nがシートを検知するまでの時間が所定閾値を超えているか否かを判断し、所定閾値を超えていると判断した場合には、前段シート搬送パスで遅れが生じているものとして、当該シートにつき測定された搬送時間データを無視する（ノイズとして捨てる）。

以上のとおり、本実施の形態では、搬送速度データとして、搬送ローラ上流側に設けられた前段シート搬送パスの上流端から、搬送ローラから下流側に所定距離だけ離れた地点までのシート搬送時間を測定する構成において、前段シート搬送パスにおけるシートの搬送の所定時間以上の遅れを検知すると、当該シートについて測定された搬送速度データを無視する。このため、本実施の形態によれば、前段シート搬送パスにおけるシート搬送の遅れの影響を受けた搬送速度データを用いることによる判定精度の悪化を回避することができ、搬送ローラの劣化度合いを精度良く判定することが可能となる。例えば、前段シート搬送パスに含まれる搬送ローラが磨耗している場合などに、その下流に位置する搬送ローラの搬送性能の劣化度合いが誤って悪く判定され、当該搬送ローラが寿命到達前に誤交換されてしまうことを回避することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することができる。例えば、センサ２５の個数や設置位置は、搬送ローラ２３によるシートの搬送速度を測定することができれば、適宜に設定可能である。例えば、搬送速度を正確に測定するためには、対象となる搬送ローラ２３の下流側の２地点にセンサが設けられることが好ましい。また、搬送ローラ２３が１個の場合には、少なくとも搬送ローラ２３の下流側に１個のセンサ２５が設置されればよい。

また、搬送速度の測定方法としては、構成が簡易であることより、上記実施の形態のように２地点間のシート搬送時間を測定する方法が好適であるが、これに限られず、他の方法も採用可能である。

また、劣化度合い判定部２６ｆは、上記実施の形態では、搬送ローラ２３の劣化度合いとして、寿命に達したか否かの２段階の判定を行っているが、劣化度合いを多段階で判定してもよい。例えば、過去２０回分について搬送速度データが所定閾値を超える割合を算出し、この割合を報知してもよいし、過去２０回分の搬送速度データの平均値を算出し、この平均値を報知してもよい。

また、上記実施の形態では、ジャムが発生した場合、その直前の搬送測度データに基づいて当該ジャムが劣化型ジャムか否かを判断することによって突発型ジャムか否かを判断しているが、他の方法で判断することも可能である。

実施の形態に係るシート搬送装置を含む画像形成装置の概略構成図である。 図１の制御部の機能構成を示すブロック図である。 搬送時間データ保持テーブルの保持内容の一例を示す図である。 寿命判定時間管理テーブルの保持内容の一例を示す図である。 実施の形態に係るシート搬送装置の制御部の動作手順を示すフローチャートである。 シート搬送回数の増加に伴うシート搬送時間の推移の一例を示す図である。

符号の説明

１ 給紙トレイ、２ 排出トレイ、１０ 画像形成部、２０ シート搬送装置、２１ 搬送路、２２ フィードローラ、２３₁，２３₂，・・・，２３_N 搬送ローラ、２４ 排出ローラ、２５₁，２５₂，・・・，２５_N+1 センサ、２６ 制御部、２６ａ ローラ駆動制御部、２６ｂ シート種類設定部、２６ｃ シート種類検知部、２６ｄ ジャム検知部、２６ｅ 搬送速度測定部、２６ｆ 劣化度合い判定部、１００ 画像形成装置。

Claims (8)

1. シート搬送装置であって、
   シートを搬送する搬送ローラと、
   当該搬送ローラによるシートの搬送速度を示す搬送速度データを測定する搬送速度測定手段と、
   当該搬送速度測定手段により測定された複数個の搬送速度データを使用して、前記搬送ローラの搬送性能の劣化度合いを判定する劣化度合い判定手段と、
   前記シート搬送装置の動作中に生じ得る所定の事象であって当該事象の発生時に前記搬送速度測定手段により測定される搬送速度データが前記判定に不適切なデータとなる可能性が高い所定の事象を検知する検知手段と、
   を備え、
   前記劣化度合い判定手段は、前記検知手段により、不適切なデータとなる可能性が高い所定の事象が検知された場合に、前記搬送速度測定手段により測定された搬送速度データを無視することを特徴とするシート搬送装置。
2. 請求項１に記載のシート搬送装置において、
   前記所定の事象は、ジャムの発生、または、搬送されるべきシートの種類の設定を受け付けるシート種類設定手段にて設定された種類と実際に搬送されているシートの種類を検知するシート種類検知手段にて検知された種類との間の不一致であることを特徴とするシート搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載のシート搬送装置において、
   前記検知手段は、ジャムが発生した場合、当該ジャムが前記搬送ローラの劣化によらない突発型ジャムであるか否かを判断し、
   前記劣化度合い判定手段は、前記検知手段により、発生したジャムが突発型ジャムであると判断されると、当該ジャム発生時に測定された搬送速度データを無視することを特徴とするシート搬送装置。
4. 請求項３に記載のシート搬送装置において、
   前記検知手段は、ジャムが発生した場合、その直前の搬送速度データに基づいて当該ジャムが突発型ジャムであるか否かを判断することを特徴とするシート搬送装置。
5. 請求項１に記載のシート搬送装置において、
   前記搬送速度測定手段は、前記搬送速度データとして、前記搬送ローラ上流側に設けられた前段シート搬送パスの上流端から、前記搬送ローラから下流側に所定距離だけ離れた地点までのシート搬送時間を測定し、
   前記検知手段は、前記前段シート搬送パスにおけるシートの搬送の所定時間以上の遅れを前記所定の事象として検知し、
   前記劣化度合い判定手段は、前記検知手段により、前記前段シート搬送パスにおけるシートの搬送の所定時間以上の遅れが検知されると、当該シートについて測定された搬送速度データを無視することを特徴とするシート搬送装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート搬送装置において、
   前記劣化度合い判定手段は、前記搬送速度データをシートの種類毎に区別して使用し、シートの種類毎に前記劣化度合いの判定を行うことを特徴とするシート搬送装置。
7. 請求項６に記載のシート搬送装置において、
   搬送されるべきシートの種類の設定を受け付けるシート種類設定手段と、
   実際に搬送されているシートの種類を検知するシート種類検知手段と、を備え、
   前記検知手段は、前記シート種類設定手段にて設定された種類と前記シート種類検知手段により検知された種類との不一致を前記所定の事象として検知し、
   前記劣化度合い判定手段は、前記検知手段により、前記シート種類設定手段にて設定された種類と前記シート種類検知手段により検知された種類との不一致が検知されると、当該不一致が検知されたシートについて測定された搬送速度データを無視することを特徴とするシート搬送装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のシート搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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