JP5022162B2 - 給紙機構、給紙機構の制御装置、給紙機構の制御方法、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置等において利用される給紙機構、給紙機構の制御装置、給紙機構の制御方法、及びそれを用いた画像形成装置等に関する。

従来より複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、画像形成の対象となる用紙を供給する給紙装置が内蔵されている。図６は、そのような画像形成装置の模式的構成図である。

図６に示すように、画像形成装置１００は、画像をトナー像として生成し、手差しトレイ１１０又は給紙装置１２０から供給された用紙上に形成させる画像形成部１１１、及び用紙上のトナー像を定着して印刷物とする画像定着部１１２を備えている。

又、画像形成部１１１等の下部には複数の給紙装置１２０が積層して備えられている。

各給紙装置１２０は、用紙１２１を積載するトレイ１２２と、トレイ１２２に積載した用紙１２１を画像形成部１１１へ導くための、後述する給紙機構が備えられており、トレイ１２２及び給紙機構から搬出された用紙は、共通の搬送路を通って画像形成部１１１へ搬入される。

次に、図７は、給紙装置１２０近傍の構成を示す模式的側面図である。図７に示すように、用紙１２１は傾斜したトレイ１２２上に載置される。

又、ピックローラ１２３は、フィードローラ１２４とともに樹脂製の筐体部１２５に格納されている。筐体部１２５は、給紙装置１２０の図示しない筐体上面に弾性部材１２６を介して取り付けられており、弾性部材１２６からの押圧によってフィードローラ１２４の回転軸を中心として図中下向きに回動する。これによりピックローラ１２３は用紙１２１の表面に接触する。

給紙装置１２０の筐体側には、筐体部１２５に内蔵されたフィードローラ１２４に対向するように、リタードローラ１２７が設けられている。リタードローラ１２７は弾性部材１２８によりフィードローラ１２４の表面に向かう付勢力が加えられ、フィードローラ１２４に所定のニップ圧で押圧される。

フィードローラ１２４は図示しない外部駆動力により回転するローラであり、中間ギア２１４を介してピックローラ１２３を自らと同一回転方向に従動させる。又、リタードローラ１２７は、通常はフィードローラ１２４の回転方向と逆方向に回転し、図示しないトルクリミッタに加わる負荷に応じて順方向に回転する。

フィードローラ１２４及びリタードローラ１２７ニップに用紙１２１を挟み込むように回転し、図中矢印Ａの方向に導く。なお、フィードローラ１２４とリタードローラ１２７との間に挟まれた用紙１２１が複数重なっている場合は、リタードローラ１２７が逆向きに回転により、他の用紙と分離してフィードローラ１２４に直接接触している用紙のみを図中矢印Ａの方向へ導く。

フィードローラ１２４及びリタードローラ１２７から導かれた用紙１２１の先端は、下流に配置された一対のローラからなる搬送ローラ１２９のニップに達する。すなわち、一枚の用紙１２１は、搬送ローラ１２９に挟まれ、下端がフィードローラ１２４及びリタードローラ１２７に挟まれた状態で搬送されることになる。以下、フィードローラ１２４及びリタードローラ１２７を給紙ローラ１３０と総称する。

以上の構成においては、用紙１２１は、装置の内壁で形成された搬送ガイド１３１及び１３２で形成された湾曲した搬送路を給紙ローラ１３０及び搬送ローラ１２９の回転によって搬送されることとなる。

このとき以下のような問題が知られていた。

図８（ａ）は、給紙ローラ１３０及び搬送ローラ１２９による用紙１２１の搬送動作を説明するための図である。図８（ａ）に示すように、給紙ローラ１３０が回転し給紙を開始すると、用紙１２１は搬送路を形成する搬送ガイド１３２に沿って下流側の搬送ローラ１２９へ送り込まれる。用紙１２１は搬送ローラ１２９の手前に設けられた検知スイッチ１３３に先端が接触することで、先端の位置が検知され、その検知信号を基に給紙ローラ１３０の停止の制御がなされる。

給紙ローラ１３０は重送を防止するため、現在搬送ローラ１２９に達した一枚目の用紙１２１の後端が図７のピックローラ１２３（図８（ａ）においては図示省略）を抜けるまでに停止するよう制御される。

給紙ローラ１３０が停止すると用紙１２１は、搬送路内を搬送ローラ１２９によって搬送されるが、駆動の停止した給紙ローラ１３０は負荷として機能し、用紙１２１に引っ張られて連れ回りとなる。

このとき、図８（ｂ）に示すように、給紙ローラ１３０の動作により搬送路を導かれた際に用紙１２１が通った搬送ラインＬＡ（図中点線）と、給紙ローラ１３０の動作が停止し搬送ローラ１２９の動作により引っ張られた状態で通過する搬送ラインＬＢ（図中一点鎖線）とは経路長が異なっており、通常搬送ラインＬＡのほうが搬送ラインＬＢより長い。搬送ガイド１３１及び１３２により形成される搬送路は、湾曲し、かつ用紙１２１がたわんだまま搬送可能な空間を形成するためである。

これは以下のことを意味する。すなわち、給紙ローラ１３０の動作が停止した状態では、先端が搬送ローラ１２９のニップに達したままの用紙１２１は搬送ラインＬＡに一致して搬送ガイド１３２に沿って配置され、搬送路上でたわんだ状態にあるが、搬送ローラ１２９の動作に従って先端を移動させながら搬送ガイド１３１に向かって（図中矢印方向）引っ張られる。

この引っ張り動作は、用紙１２１が搬送ガイド１３１に沿った位置に配置され、給紙ローラ１３０が連れ回りにより回転を始めるまで続く。給紙ローラ１３０が連れ回りを開始すると、用紙１２１のたわみも解消されることとなるが、このとき給紙ローラ１３０と搬送ローラ１２９との間で突っ張り、搬送ガイド１３１と接触する状態となる用紙１２１は、張り音を発生させる。

張り音の発生は、用紙１２１や画像形成装置１００内に衝撃を与え、騒音や、画像形成装置の画像品質の低下の原因となっていた。

このような、用紙１２１をたわませながら搬送可能な空間を有する搬送路上におけるたわみに起因する張り音の発生を防ぐ技術としては、搬送ローラ１２９による給紙速度を給紙ローラ１３０による給紙速度よりも常に大きく設定した上で、検知スイッチ１３３に用紙１２１の先端が接触してから一定時間後に給紙ローラ１３０を停止させるようにした技術が知られている（特許文献１を参照）。

特許文献１に示す技術は、図８（ｂ）に示す搬送ローラ１２９の動作中にもある程度給紙ローラ１３０が動作するため、用紙１２１が搬送ラインＬＡから搬送ラインＬＢに引っ張られるまでの時間を大きくとり、用紙のたわみを緩やかに解消することで、張り音の発生を防ぐものである。
特開２０００−３１３５３６号公報

しかしながら、特許文献１に示すような給紙機構においては、以下のような課題があった。すなわち、張り音の発生を防ぐために用紙のたわみを解消するのに要する時間を大きくとることは、搬送路上における用紙１２１の搬送動作に要する時間そのものを増大させることであり、給紙効率を低下させることとなってしまう。又、画像形成装置においては、図８（ａ）（ｂ）に示すように搬送ローラ１２９の更に下流に設けられたレジストローラである搬送ローラ１３４や、図示しない画像形成部等が配置されており、これら各部の動作タイミングとの関係で、たわみ解消に大きな時間を確保することは困難である。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、張り音の発生を抑えつつ速やかな搬送動作を実現できる給紙機構、給紙機構の制御装置、給紙機構の制御方法、画像形成装置等を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の本発明は、用紙をたわませながら搬送可能な空間を有する搬送路上に設けられた、前記用紙を一枚毎に搬出する給紙部と、
前記搬送路上であって前記給紙部の下流に設けられた、前記給紙部により搬出された前記用紙を搬送する搬送部と、
一枚の前記用紙が前記搬送路上を前記給紙部及び前記搬送部の両方により運ばれる際に、
（ａ）前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度を前記給紙部が前記用紙を搬出する搬出速度以上に保ち、かつ、（ｂ）前記搬出速度と前記搬送速度との差分に増減が生じる期間を有するように、
前記搬出速度及び前記搬送速度の少なくともいずれか一方を可変する制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記搬出速度と前記搬送速度との差分を増加させてから所定時間後に減少させるよう、前記制御を行う、給紙機構である。

又、第２の本発明は、前記所定時間は、前記用紙の先端が前記搬送部に達してから前記搬送路上にて生じた前記用紙のたわみが、前記搬送速度と前記搬出速度との差分により解消される直前までの期間である、第１の本発明の給紙機構である。

又、第３の本発明は、前記制御部は、前記搬送速度を一定に保ちながら、前記搬出速度を減少させた後、前記所定時間後に増加させる制御を行う、第１の本発明の給紙機構である。

又、第４の本発明は、前記制御部は、前記搬出速度を停止するまで減少させた後、前記所定時間後に増加させる制御を行う、第３の本発明の給紙機構である。

又、第５の本発明は、前記制御部は、前記搬出速度を一定に保ちながら、前記搬送速度を増加させた後、前記所定時間後に減少させる制御を行う、第１の本発明の給紙機構である。

又、第６の本発明は、前記給紙部と前記搬送部との間に形成される前記用紙の搬送路上の任意の位置に設けられた、前記給紙部の搬出により前記用紙が前記搬送部に達したことを直接又は間接的に検知する検知部を備え、
前記制御部は、前記検知部の検知に応じて、前記制御を開始する、第１の本発明の給紙機構である。

又、第７の本発明は、前記給紙部及び前記搬送部はそれぞれ自転するローラを有し、前記制御部は、前記給紙部及び前記搬送部の前記ローラの回転速度を制御する、第１の本発明の給紙機構である。

又、第８の本発明は、用紙上に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部に前記用紙を供給する給紙部とを備え、
前記給紙部は、第１から第７のいずれかの本発明の給紙機構を有する、画像形成装置である。

又、第９の本発明は、用紙をたわませながら搬送可能な空間を有する搬送路上に設けられた、前記用紙を一枚毎に搬出する給紙部と、前記搬送路上であって前記給紙部の下流に設けられた、前記給紙部により搬出された前記用紙を搬送する搬送部とを有する給紙機構の制御装置であって、
一枚の前記用紙が前記搬送路上を前記給紙部及び前記搬送部の両方により運ばれる際に、
（ａ）前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度を前記給紙部が前記用紙を搬出する搬出速度以上に保ち、かつ、（ｂ）前記搬出速度と前記搬送速度との差分に増減が生じる期間を有するように、
前記搬出速度及び前記搬送速度の少なくともいずれか一方を可変する制御を行い、
前記搬出速度と前記搬送速度との差分を増加させてから所定時間後に減少させるよう、前記制御を行う、給紙機構の制御装置である。

又、第１０の本発明は、用紙をたわませながら搬送可能な空間を有する搬送路上に設けられた、前記用紙を一枚毎に搬出する給紙部と、前記搬送路上であって前記給紙部の下流に設けられた、前記給紙部により搬出された前記用紙を搬送する搬送部とを有する給紙機構の制御方法であって、
一枚の前記用紙が前記搬送路上を前記給紙部及び前記搬送部の両方により運ばれる際に、
（ａ）前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度を前記給紙部が前記用紙を搬出する搬出速度以上に保ち、かつ、（ｂ）前記搬出速度と前記搬送速度との差分に増減が生じる期間を有するように、
前記搬出速度及び前記搬送速度の少なくともいずれか一方を可変する制御を行う工程を備え、
前記搬出速度と前記搬送速度との差分を増加させてから所定時間後に減少させるよう前記制御を行う、給紙機構の制御方法である。

又、第１１の本発明は、第１の本発明の給紙機構の、
一枚の前記用紙が前記搬送路上を前記給紙部及び前記搬送部の両方により運ばれる際に、
（ａ）前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度を前記給紙部が前記用紙を搬出する搬出速度以上に保ち、かつ、（ｂ）前記搬出速度と前記搬送速度との差分に増減が生じる期間を有するように、
前記搬出速度及び前記搬送速度の少なくともいずれか一方を可変する制御を行う前記制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

又、第１２の本発明は、第１１の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。

以上のような本発明によれば、張り音の発生を抑えつつ速やかな搬送動作を実現できる給紙機構、給紙機構の制御装置、給紙機構の制御方法、画像形成装置等を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の給紙機構の各部の構成は図７に示す従来例と同様であり、説明には図７を参照し、詳細な説明は省略する。

又、図１は、本発明の実施の形態１の給紙機構１０の機能を説明するための機能ブロック図である。ただし図７と同一又は相当部には、同一符号を付した。図１において、制御部１１は、検知スイッチ１３３からの検知信号を受けて、第１のローラ駆動部１２及び第２のローラ駆動部１３を動作させる制御命令を発行させる手段であり、第１のローラ駆動部１２は、給紙ローラ１３０を回転駆動させる手段であり、制御部１１からの制御命令に応じた回転速度で給紙ローラ１３０を駆動する。又、第２のローラ駆動部１３は、搬送ローラ１２９を回転駆動させる手段であり、制御部１１からの制御命令に応じた回転速度で搬送ローラ１２９を駆動する。第１のローラ駆動部１２及び第２のローラ駆動部１３は例えばステッピングモータにより実現される。

なお、上記の構成において、制御部１１は本発明の制御部及び制御装置に相当し、第１のローラ駆動部１２、給紙ローラ１３０及びピックローラ１２３は、本発明の給紙部に相当し、第２のローラ駆動部１３、搬送ローラ１２９は、本発明の搬送部に相当する。

以上のような構成を備えた本発明の実施の形態１の給紙機構の動作を、図７、図２（ａ）のタイミングチャート、及び図３（ａ）（ｂ）の説明図を参照して説明するとともに、これにより、本発明の給紙機構の制御方法の一実施の形態について説明を行う。

はじめに、初期状態として、制御部１１は、第１のローラ駆動部１２及び第２のローラ駆動部１３を制御して給紙ローラ１３０を回転速度ＶＡ、搬送ローラ１２９を回転速度ＶＢで順次駆動させる。図２に示すように、給紙ローラ１３０を時刻ｔ０に、搬送ローラ１２９を時刻ｔ１に、それぞれ駆動開始する。

給紙ローラ１３０の駆動により、トレイ１２２から搬出された用紙１２１は、搬送路を形成する搬送ガイド１３２に沿って搬送ローラ１２９へ送り込まれる。用紙１２１の先端は、搬送路上で搬送ローラ１２９の手前に設けられた検知スイッチ１３３と先端が接触し、検知スイッチ１３３は制御部１１へ検知信号を出力する。検知信号を受けた制御部１１は、その受信時間から用紙１２１の先端が搬送ローラ１２９のニップに達する時刻ｔ２を算出し、時刻ｔ２に第１のローラ駆動部１２に給紙ローラ１３０の回転速度を、搬送ローラ１２９の回転速度ＶＢより小さい回転速度である回転速度ＶＣに切り替えるための制御命令を発行する。制御命令を受けた第１のローラ駆動部１２は給紙ローラ１３０を回転速度ＶＡから回転速度ＶＣに切り替えて駆動させる。

用紙１２１の先端が搬送ローラ１２９のニップに達した瞬間、図３（ａ）に示すように、用紙１２１は後端が給紙ローラ１３０にて挟持されたまま搬送ガイド１３２の壁面に沿ってたわんだ状態にあり、図８（ａ）の従来例と同様、給紙ローラ１３０及び搬送ローラ１２９との間で湾曲した搬送ラインＬＡ（図中破線）をなしている。搬送ラインＬＡは給紙ローラ１３０及び搬送ローラ１２９それぞれのニップ間の直線距離よりも長いため、用紙１２１は搬送ラインＬＡに対応したたわみを有したまま、給紙ローラ１３０及び搬送ローラ１２９によって搬送路上を運ばれていることになる。

ここで給紙ローラ１３０の回転速度が回転速度ＶＡからＶＣに切り替えられたことにより、給紙ローラ１３０が用紙１２１をトレイ１２２から搬出する速度より搬送ローラ１２９が用紙１２１を下流へ搬送する速度が大きくなるため、搬送路上を移動する用紙１２１のたわみは減少する。

次に、制御部１１は、所定時刻ｔ３において、第１のローラ駆動部１２に給紙ローラ１３０の回転速度を、搬送ローラ１２９の回転速度ＶＢより小さく回転速度ＶＣより大きい速度である回転速度ＶＤに切り替えるための制御命令を発行する。制御命令を受けた第１のローラ駆動部１２は給紙ローラ１３０を回転速度ＶＣから回転速度ＶＤに切り替えて駆動させる。ここで所定時刻ｔ３とは、用紙１２１のたわみが解消するより前の位置として予め設定した時刻であり、実際に用紙１２１を搬送させ、たわみの変化を観測することによって実験的に定めた値である。

図３（ａ）において、時刻ｔ３における用紙１２１の位置は搬送ラインＬＣ（図中点線）により示される。搬送ローラ１２９により下流に引き込まれる部分が多くなったことで搬送ラインＬＡに比して用紙１２１のたわみは減少し、搬送路において搬送ガイド１３１に近い側に位置している。

時刻ｔ３以降は、給紙ローラ１３０が回転速度ＶＤ、搬送ローラ１２９が回転速度ＶＢでそれぞれ駆動しながら、用紙１２１を搬送する。回転速度ＶＢはＶＤよりも大きいため、搬送される用紙１２１のたわみは減少し続けるが、双方の回転速度の差分（ＶＢ−ＶＤ）は時刻ｔ２〜ｔ３の期間における回転速度の差分（ＶＢ−ＶＣ）よりも小さいため、たわみが減少するスピードは小さくなる。

次に、制御部１１は、所定時刻ｔ４において、第１のローラ駆動部１２に給紙ローラ１３０の回転速度を０に切り替えるための制御命令を発行する。制御命令を受けた第１のローラ駆動部１２は給紙ローラ１３０の動作を停止させる。ここで所定時刻ｔ４とは、用紙１２１の後端が給紙ローラ１３０のニップを離れる位置として、ｔ３と同様、予め実験的に設定した時刻である。

図３（ｂ）において、時刻ｔ４における用紙１２１の位置は搬送ラインＬＢ（図中一点鎖線）により示される。図８（ｂ）の搬送ラインＬＢと同様、用紙１２１のたわみが解消される位置であるが、搬送ラインＬＣからＬＢまでの期間、たわみの減少するスピードは小さいため、張り音の発生は抑制される。

時刻ｔ４以後、用紙１２１が給紙ローラ１３０を完全にすり抜けると、搬送ローラ１２９は徐々に回転速度を落として、時刻ｔ５に回転を停止する。

以上の動作において、搬送路上の用紙１２１に生じたたわみは、搬送路を搬送される間に、期間（ｔ３−ｔ２）、及び期間（ｔ４−ｔ３）の二段階に分けて、それぞれ異なるスピードで低減される。

ここで図２（ｂ）は、図２（ａ）のタイミングチャートに対応して、搬送路上のたわみ量の変化を示すグラフである。図２（ｂ）に示すように、張り音の発生の原因となるたわみ解消直前期間（ｔ４−ｔ３）においては、給紙ローラ１３０と搬送ローラ１２９との回転速度の差分を小さくすることで張り音の発生を抑制する一方、張り音が生じないたわみ解消動作開始直後から一定の期間（ｔ３−ｔ２）においては回転速度の差分を大きくすることで、速やかなたわみの解消を実現している。なお、たわみ解消動作開始直後から一定の期間（ｔ３−ｔ２）は、本発明の所定時間の一例である。

なお、従来例に相当する例として、単に給紙ローラ１３０と搬送ローラ１２９との回転速度をそれぞれ回転速度ＶＢ、ＶＤ′（ＶＢ＞ＶＤ′）に固定した場合の制御及びタイミングチャートを、図２（ａ）（ｂ）にそれぞれ一点鎖線にて示した。図２（ａ）に示すように、用紙１２１が給紙ローラ１３０から開放される時刻ｔ６は時刻ｔ４に比べて長くなっている。

以上のように、本実施の形態の給紙機構によれば、張り音の発生を抑えつつ速やかな搬送動作を実現することが可能となる。

なお、上記の説明においては、時刻ｔ３にて給紙ローラ１３０の回転速度は搬送ローラ１２９の回転速度ＶＢよりわずかに小さい回転速度ＶＤとしたが、回転速度ＶＢと同一となるよう制御してもよい。要するに、たわみ解消直前期間（ｔ４−ｔ３）における回転速度の差分が、張り音の発生を抑制できる程度に小さいものであればよい。

次に、給紙ローラ１３０の回転速度の制御の他の例を図４（ａ）（ｂ）に示す。給紙ローラ１３０が３値の回転速度により回転する点は図２と同様であるが、本制御例においては、時刻ｔ２に一端回転速度ＶＣ′に減速した後、更に時刻ｔ３に再び回転速度ＶＣ′に戻すまで回転速度を０に減速する期間Ｐ０を含ませた制御としている。給紙ローラ１３０を停止させることで給紙ローラ１３０と搬送ローラ１２９との回転速度の差分を最大化し、たわみの解消直前までの期間をより短くとることで、搬送時間全体の短縮化を実現することができる。また、給紙ローラ１３０の回転速度を、最大速度である回転速度ＶＡから停止させるまでに中間速度としての回転速度ＶＣ′を挟むようにしたことで、用紙に加えられる負荷を抑制し、位置ずれや異音の発生を抑えることができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による搬送機構の構成は、実施の形態１と同一であり、制御部１１の制御内容のみ異なるので、説明には図１及び図７を参照し、各部の説明は省略する。

以下、本発明の実施の形態１の給紙機構の動作を、図１、図５（ａ）のタイミングチャート及び図３（ａ）（ｂ）の説明図を参照して説明するとともに、これにより、本発明の給紙機構の制御方法の他の一実施の形態について説明を行う。

初期状態として、制御部１１は、第１のローラ駆動部１２を制御して給紙ローラ１３０を回転速度ＶＡで駆動させる。図５（ａ）に示すように、給紙ローラ１３０を時刻ｔ０に駆動開始する。

給紙ローラ１３０の駆動により、トレイ１２２から搬出された用紙１２１は、搬送ガイド１３２に沿って搬送ローラ１２９へ送り込まれる。用紙１２１の先端が検知スイッチ１３３と接触すると、実施の形態１の場合と同様に、接触時に基づき用紙１２１の先端が搬送ローラ１２９のニップに達する時刻ｔ２′を算出し、時刻ｔ２′に第２のローラ駆動部１３に搬送ローラ１２９を、給紙ローラ１３０の回転速度ＶＡより大きい回転速度である回転速度ＶＥで駆動させるための制御命令を発行する。制御命令を受けた第２のローラ駆動部１３は搬送ローラ１２９を回転速度ＶＥで駆動させる。

用紙１２１の先端が搬送ローラ１２９のニップに達した瞬間は、図３（ａ）に示すように用紙１２１は搬送ラインＬＡに対応したたわみを有したまま、給紙ローラ１３０及び搬送ローラ１２９によって搬送路上を運ばれる。

ここで搬送ローラ１２９が回転速度ＶＥで駆動をはじめたことにより、給紙ローラ１３０が用紙１２１をトレイ１２２から搬出する速度より搬送ローラ１２９が用紙１２１を下流へ搬送する速度が大きくなるため、搬送路上を移動する用紙１２１のたわみは減少する。

次に、制御部１１は、所定時刻ｔ３′において、第２のローラ駆動部１３に搬送ローラ１２９の回転速度を、回転速度ＶＥより小さく搬送ローラ１２９の回転速度ＶＡより大きい速度である速度ＶＦに切り替えるための制御命令を発行する。制御命令を受けた第２のローラ駆動部１３は搬送ローラ１２９を回転速度ＶＥから回転速度ＶＦに切り替えて駆動させる。ここで所定時刻ｔ３′とは、実施の形態１と同様、用紙１２１のたわみが解消するより前の位置として予め設定した時刻である。

実施の形態１と同様、図３（ａ）を参照して、時刻ｔ３における用紙１２１の位置は搬送ラインＬＣ（図中点線）により示され、搬送ローラ１２９により下流に引き込まれる部分が多くなったことで、用紙１２１のたわみは減少し、搬送ガイド１３１に近い側に位置している。

時刻ｔ３′以降は、給紙ローラ１３０が回転速度ＶＡ、搬送ローラ１２９が回転速度ＶＦでそれぞれ駆動しながら、用紙１２１を搬送する。回転速度ＶＦはＶＡよりも大きいため、搬送される用紙１２１のたわみは減少し続けるが、双方の回転速度の差分（ＶＦ−ＶＡ）は時刻ｔ２′〜ｔ３′の期間における回転速度の差分（ＶＥ−ＶＡ）よりも小さいため、たわみが減少するスピードは小さくなる。

次に、制御部１１は、所定時刻ｔ４′において、第１のローラ駆動部１２に給紙ローラ１３０の回転速度を０に切り替えるための制御命令を発行する。制御命令を受けた第１のローラ駆動部１２は給紙ローラ１３０の動作を停止させる。ここで所定時刻ｔ４′とは、用紙１２１の後端が給紙ローラ１３０のニップを離れる位置として、ｔ３′同様、実験的に予め設定した時刻である。

実施の形態１と同様、図３（ｂ）を参照して、時刻ｔ４′における用紙１２１の位置は、用紙１２１のたわみが解消される搬送ラインＬＢにあるが、搬送ラインＬＣからＬＢまでの期間、たわみの減少するスピードは小さいため、張り音の発生は抑制される。

時刻ｔ４′以後、用紙１２１が給紙ローラ１３０を完全にすり抜けると、搬送ローラ１２９は徐々に回転速度を落として、時刻ｔ５に回転を停止する。

以上の動作においては、実施の形態１と同様、搬送路上の用紙１２１に生じたたわみは、搬送路を搬送される間に、期間（ｔ３′−ｔ２′）、及び期間（ｔ４′−ｔ３′）の二段階に分けて、それぞれ異なるスピードで低減され、図５（ｂ）に示すように、張り音の発生の原因となるたわみ解消直前期間（ｔ４′−ｔ３′）においては、給紙ローラ１３０と搬送ローラ１２９との回転速度の差分を小さくすることで張り音の発生を抑制する一方、張り音が生じないたわみ解消動作開始直後から一定の期間（ｔ３′−ｔ２′）においては回転速度の差分を大きくすることで、速やかなたわみの解消を実現している。なお、たわみ解消動作開始直後から一定の期間（ｔ３′−ｔ２′）は、本発明の所定時間の一例である。

さらに、本実施の形態においては、用紙１２１の搬送期間において給紙ローラ１３０の回転速度は一定に保ち、搬送ローラ１２９の回転速度を可変させて回転速度の差分に増減を生じさせる制御としたことにより、以下の効果を有する。すなわち、搬送ローラ１２９は駆動開始時からたるみ解消動作と搬送動作とを同時に行うことができるので、実施の形態１と比較して、各ローラの制御回数を削減し、より簡易な制御で同等のたわみ解消効果を実現できる。

又、給紙ローラ１３０の回転速度ＶＡを、実施の形態１における場合より小さく抑えることができる。これにより、用紙１２１の先端が搬送ガイド１３２、検知スイッチ１３３及び搬送ローラ１２９のニップに衝突する速度を低減できるため、用紙１２１の先端の損傷を軽減できる効果がある。なお、搬送路における用紙１２１全体の搬送速度は低下するが、搬送ローラ１２９の速度制御に基づくたわみ解消期間（ｔ４′−ｔ３′）を短くとることにより遅れを補償して、従来例に比して短期間で用紙１２１の搬送を行うことができる。

以上のように、本実施の形態の給紙機構によれば、張り音の発生を抑えつつ速やかな搬送動作を実現することが可能となる。

なお、上記の説明においては、時刻ｔ３′にて給紙ローラ１３０の回転速度は搬送ローラ１２９の回転速度ＶＡよりわずかに小さい回転速度ＶＦとしたが、回転速度ＶＡと同一となるよう制御してもよい。要するに、たわみ解消直前期間（ｔ４′−ｔ３′）における回転速度の差分が、張り音の発生を抑制できる程度に小さいものであればよい。

なお、上記の各実施の形態においては、給紙ローラ１３０及び搬送ローラ１２９の回転速度を制御することにより、用紙１２１が搬送路上を移動する速度を制御するものとしたが、給紙ローラ１３０の回転により用紙１２１が移動する速度が本発明の搬送速度に相当し、搬送ローラ１２９の回転により用紙１２１が移動する速度が本発明の搬出速度に相当する。

又、上記の各実施の形態においては、給紙ローラ１３０及び搬送ローラ１２９の回転速度の切り替えは瞬時に行うものとして説明を行ったが、回転速度の切り替えは連続的な速度変化として行わせるようにしてもよい。要するに、本発明の制御部の制御は、給紙部及び搬送部のそれぞれに対し、用紙のたわみを段階的に解消するのに必要な速度の差分を作り出すことができれば、回転速度の切り替えの具体的な手法によって限定されるものではない。例えば、第１のローラ駆動部１２及び第２のローラ駆動部１３として、ステッピングモータの他、通常のＤＣモータ、サーボモータ等を用いることができる。

又、上記の各実施の形態においては、本発明の給紙部の一例として、フィードローラ１２４及びリタードローラ１２７を有する給紙ローラ１３０を用いた構成としたが、本発明の給紙部は、重送を防止するために用紙を一枚単位で搬出することができれば、その構成によって限定されるものではない。リタードローラ１２７に換えてフリクションパッド等を用いた構成としてもよい。

又、上記の実施の形態１においては、用紙１２１の先端が搬送ローラ１２９のニップに達する時刻ｔ２までは、給紙ローラ１３０の回転速度ＶＡは搬送ローラ１２９の回転速度ＶＢより大きいとして説明を行ったが、回転速度ＶＢ以下であってもよい。又、上記の各実施の形態のいずれにおいても、給紙ローラ１３０の駆動開始時刻ｔ１は、搬送ローラ１２９の駆動開始時刻ｔ０より遅いとしたが、同時刻又はｔ０より前であってもよい。

要するに、本発明の制御部による給紙部及び搬送部の速度制御は、用紙１２１の先端が搬送ローラ１２９のニップに到達した時点から、たわみが解消されるまでの期間内において行われればよく、その前後の期間における搬送ローラ１２９及び給紙ローラ１３０の回転速度の大小や駆動開始時間の順序によって限定されるものではない。

又、上記の各実施の形態においては、用紙１２１のたわみを解消する期間の切り替えとなる時刻（実施の形態１では時刻ｔ３、実施の形態２では時刻ｔ３′）は、実際に用紙１２１を搬送させ、たわみの変化を観測することによって得た実験的な値であるとしたが、搬送される用紙１２１の送り量を計測することにより算出してもよい。給紙ローラ１３０を停止させる時刻ｔ４、ｔ４′についても同様である。この場合、搬送路を形成する搬送ガイド１３１又は１３２に送り量検出用の光学センサ又はアクチュエータ等を用いた接触型センサを設けるようにする。

又、上記の各実施の形態においては、用紙１２１が搬送ローラ１２９のニップに到達したことを検出する手段として、検知スイッチ１３３を用いた構成としたが、検出時間から間接的にニップへの到達時刻を算出できるため、検知スイッチ１３３の設置場所は搬送路上の任意の場所であってよい。特に、搬送ローラ１２９を、回転軸上を離隔配置された複数のローラによって構成した場合、検知スイッチ１３３を当該複数のローラの間に設けることにより、搬送ローラ１２９のニップの位置と同一位置に配置することが可能となる。この場合、到達時刻を直接検知できることになり、より正確なタイミングで回転速度制御を実現することが可能となる。

又、搬送路上に実際に用紙１２１を搬送させ、ニップに到達する時刻を観測することにより実験的に定めた値として、制御部１１に設定しておいてもよい。この場合、検知スイッチ１３３を省いた構成として本発明を実施することが可能となる。

又、上記の各実施の形態においては、搬送動作中は、搬送ローラ１２９又は給紙ローラ１３０のいずれか一方のみの回転速度の増減を制御し、他方は一定速度で回転させるものとして説明を行ったが、搬送ローラ１２９及び給紙ローラ１３０の回転速度の増減を制御して、たわみ解消のための差分をつくりだすようにしてもよい。

又、上記の各実施の形態においては、給紙機構１０全体の動作を中心として説明を行ったが、本発明は、給紙機構の制御装置としての制御部１１単体で実施してもよい。汎用の給紙機構を備えた従来の画像形成装置等を制御部１１によって制御させることにより、本発明の給紙機構の動作を実現させることができる。制御部１１の例としては、ワンチップマイコン、メモリ等と一体的にパッケージされたＣＰＵ等として実施することができる。

又、図６に示す画像形成装置において、給紙装置１２０を本発明の給紙部として、本発明の給紙機構を有する構成とした画像形成装置も、本発明に含まれる。

なお、本発明にかかるプログラムは、上述した本発明の給紙機構の制御部の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムであってもよい。

又、本発明は、上述した本発明の給紙機構の制御部の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する記録媒体であってもよい。

なお、本発明の上記「一部の手段」とは、それらの複数の手段の内の幾つかの手段を意味し、あるいは、一つの手段の内の一部の機能を意味するものである。

又、本発明の一部の装置とは、それらの複数の装置の内の、幾つかの装置を意味し、あるいは、一つの装置の内の、一部の手段を意味し、あるいは、一つの手段の内の、一部の機能を意味するものである。

又、本発明のプログラムを記録した、コンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれる。

又、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。

又、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。

又、記録媒体としては、ＲＯＭ等も含まれる。

又、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであってもよい。

なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現してもよいし、ハードウェア的に実現してもよい。

特にソフトウェアとして実現した場合、汎用の給紙機構を備えた従来の画像形成装置等のソフトウェアを本発明によって書き換え、制御させることにより、本発明の給紙機構の動作を実現させることができる。

本発明は、張り音の発生を抑えつつ速やかな搬送動作を実現できる効果を有し、給紙機構、給紙機構の制御装置、給紙機構の制御方法、及びそれらを用いた画像形成装置等において有用である。

本発明の実施の形態１の給紙機構１０の機能を説明するための機能ブロック図である。 （ａ）本発明の実施の形態１の給紙機構１０の制御のタイミングチャートを示す図である。（ｂ）図２（ａ）に対応した用紙のたわみ量の変化を示す図である。 （ａ）本発明の実施の形態１の給紙機構１０における用紙１２１の状態を説明するための図である。（ｂ）本発明の実施の形態１の給紙機構１０における用紙１２１の状態を説明するための図である。 （ａ）本発明の実施の形態１の給紙機構１０の制御の他の例のタイミングチャートを示す図である。（ｂ）図４（ａ）に対応した用紙のたわみ量の変化を示す図である。 （ａ）本発明の実施の形態２の給紙機構１０の制御のタイミングチャートを示す図である。（ｂ）図５（ａ）に対応した用紙のたわみ量の変化を示す図である。 画像形成装置の構成を模式的に示す図である。 従来の技術による給紙機構の構成を示す図である。 （ａ）従来の技術による給紙機構における用紙１２１の状態を説明するための図である。（ｂ）従来の技術による給紙機構における用紙１２１の状態を説明するための図である。

符号の説明

１０ 給紙機構
１１ 制御部
１２ 第１のローラ駆動部
１３ 第２のローラ駆動部
１００ 画像形成装置
１１０ 手差しトレイ
１１１ 画像形成部
１１２ 画像定着部
１２０ 給紙装置
１２１ 用紙
１２２ トレイ
１２３ ピックローラ
１２４ フィードローラ
１２５ 筐体部
１２６、１２８ 弾性部材
１２７ リタードローラ
１２９ 搬送ローラ
１３０ 給紙ローラ
１３１、１３２ 搬送ガイド
１３３ 検知スイッチ

Claims (12)

1. 用紙をたわませながら搬送可能な空間を有する搬送路上に設けられた、前記用紙を一枚毎に搬出する給紙部と、
   前記搬送路上であって前記給紙部の下流に設けられた、前記給紙部により搬出された前記用紙を搬送する搬送部と、
   一枚の前記用紙が前記搬送路上を前記給紙部及び前記搬送部の両方により運ばれる際に、
   （ａ）前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度を前記給紙部が前記用紙を搬出する搬出速度以上に保ち、かつ、（ｂ）前記搬出速度と前記搬送速度との差分に増減が生じる期間を有するように、
   前記搬出速度及び前記搬送速度の少なくともいずれか一方を可変する制御を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、前記搬出速度と前記搬送速度との差分を増加させてから所定時間後に減少させるよう、前記制御を行う、給紙機構。
2. 前記所定時間は、前記用紙の先端が前記搬送部に達してから前記搬送路上にて生じた前記用紙のたわみが、前記搬送速度と前記搬出速度との差分により解消される直前までの期間である、請求項１に記載の給紙機構。
3. 前記制御部は、前記搬送速度を一定に保ちながら、前記搬出速度を減少させた後、前記所定時間後に増加させる制御を行う、請求項１に記載の給紙機構。
4. 前記制御部は、前記搬出速度を停止するまで減少させた後、前記所定時間後に増加させる制御を行う、請求項３に記載の給紙機構。
5. 前記制御部は、前記搬出速度を一定に保ちながら、前記搬送速度を増加させた後、前記所定時間後に減少させる制御を行う、請求項１に記載の給紙機構。
6. 前記給紙部と前記搬送部との間に形成される前記用紙の搬送路上の任意の位置に設けられた、前記給紙部の搬出により前記用紙が前記搬送部に達したことを直接又は間接的に検知する検知部を備え、
   前記制御部は、前記検知部の検知に応じて、前記制御を開始する、請求項１に記載の給紙機構。
7. 前記給紙部及び前記搬送部はそれぞれ自転するローラを有し、前記制御部は、前記給紙部及び前記搬送部の前記ローラの回転速度を制御する、請求項１に記載の給紙機構。
8. 用紙上に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部に前記用紙を供給する給紙部とを備え、
   前記給紙部は、請求項１から７のいずれかに記載の給紙機構を有する、画像形成装置。
9. 用紙をたわませながら搬送可能な空間を有する搬送路上に設けられた、前記用紙を一枚毎に搬出する給紙部と、前記搬送路上であって前記給紙部の下流に設けられた、前記給紙部により搬出された前記用紙を搬送する搬送部とを有する給紙機構の制御装置であって、
   一枚の前記用紙が前記搬送路上を前記給紙部及び前記搬送部の両方により運ばれる際に、
   （ａ）前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度を前記給紙部が前記用紙を搬出する搬出速度以上に保ち、かつ、（ｂ）前記搬出速度と前記搬送速度との差分に増減が生じる期間を有するように、
   前記搬出速度及び前記搬送速度の少なくともいずれか一方を可変する制御を行い、
   前記搬出速度と前記搬送速度との差分を増加させてから所定時間後に減少させるよう、前記制御を行う、給紙機構の制御装置。
10. 用紙をたわませながら搬送可能な空間を有する搬送路上に設けられた、前記用紙を一枚毎に搬出する給紙部と、前記搬送路上であって前記給紙部の下流に設けられた、前記給紙部により搬出された前記用紙を搬送する搬送部とを有する給紙機構の制御方法であって、
    一枚の前記用紙が前記搬送路上を前記給紙部及び前記搬送部の両方により運ばれる際に、
    （ａ）前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度を前記給紙部が前記用紙を搬出する搬出速度以上に保ち、かつ、（ｂ）前記搬出速度と前記搬送速度との差分に増減が生じる期間を有するように、
    前記搬出速度及び前記搬送速度の少なくともいずれか一方を可変する制御を行う工程を備え、
    前記搬出速度と前記搬送速度との差分を増加させてから所定時間後に減少させるよう前記制御を行う、給紙機構の制御方法。
11. 請求項１に記載の給紙機構の、
    一枚の前記用紙が前記搬送路上を前記給紙部及び前記搬送部の両方により運ばれる際に、
    （ａ）前記搬送部が前記用紙を搬送する搬送速度を前記給紙部が前記用紙を搬出する搬出速度以上に保ち、かつ、（ｂ）前記搬出速度と前記搬送速度との差分に増減が生じる期間を有するように、
    前記搬出速度及び前記搬送速度の少なくともいずれか一方を可変する制御を行う前記制御部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体。

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