JPH10101238A

JPH10101238A - シート供給装置

Info

Publication number: JPH10101238A
Application number: JP8259003A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Yamashita; 浩貴山下; Haruhiko Hori; 春彦堀
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の摩擦係数のシートに対して大きなスト
レスを与えることなく、確実にシートを供給すること。【解決手段】シートＳを最上層のものから繰り出すピ
ックアップローラ３２と、ローラ３２の回転数を検出す
るエンコーダ１１２と、繰り出されるシート上に圧接し
て追随回転し、シートの移動速度を検出するローラ１３
１、エンコーダ１３３を備えた給紙装置。エンコーダ１
１２によって検出されたローラ３２の回転速度とエンコ
ーダ１３３によって検出されたシート移動速度との比に
応じてローラ３２の回転速度が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート供給装置、
特に電子写真複写機やプリンタにおいて、画像転写部や
露光部へシートを供給するためのシート供給装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真複写機やプリンタの分
野においてシート供給装置は、積載されているシートを
確実に１枚ずつ複写機本体に送り出すことが必要とさ
れ、かつ、複写機本体のコピー速度（単位時間当りのコ
ピー枚数）に合わせることが必要とされる。従来では、
特開平６−２７１１４９号公報に記載されているよう
に、シートが所定距離を通過する時間を測定し、搬送手
段の回転数を制御することで所定のコピー速度に合わせ
ることが提案されている。

【０００３】一方、シートは種類によって摩擦係数が相
違し、搬送手段の回転速度によっては大きなストレスを
受けて供給ミスを生じるおそれがある。従って、単に搬
送手段の回転数のみを制御するだけでは、シートに大き
なストレスを与えて供給ミスを誘発する場合があり、か
つ、制御可能範囲が狭くなる。

【０００４】

【発明の目的、要旨及び効果】そこで、本発明の目的
は、種々の摩擦係数のシートに対して大きなストレスを
与えることなく確実に供給できるシート供給装置を提供
することにある。

【０００５】以上の目的を達成するため、本発明に係る
シート供給装置は、積載されているシートを繰り出すピ
ックアップローラと、このピックアップローラの回転速
度を検出する回転速度検出手段と、ピックアップローラ
によるシートの移動速度を検出する移動速度検出手段
と、回転速度検出手段及び移動速度検出手段の各検出値
の比に応じてピックアップローラの回転速度を制御する
制御手段とを備えている。

【０００６】ピックアップローラの回転速度とシート移
動速度との比は両者の滑り率を意味する。例えば、滑り
率が大きくなればピックアップローラの回転数を低下さ
せる。これにて、滑り率の大きなシートを確実に供給す
ることができ、かつ、シートに大きなストレスを与える
ことがない。

【０００７】さらに、本発明に係るシート供給装置で
は、ピックアップローラの回転速度に応じてピックアッ
プローラの回転開始タイミングを制御する。前述の如く
ピックアップローラの回転数を低下させると、複写機本
体でのコピー速度を維持できない場合があるため、ピッ
クアップローラの回転開始タイミングを早めて所定のコ
ピー速度を確保することが好ましい。

【０００８】一方、前記滑り率との関係で所定のコピー
速度を維持できない場合は、回転開始タイミングを若干
遅らせてコピー速度を犠牲にしてもシート供給の確実性
を優先する。但し、前記滑り率が一定値以上であると、
コピー速度をあまり低下させることは好ましくないた
め、警告を発したり、コピーを禁止する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシート供給装
置の実施形態について添付図面を参照して説明する。図
１は本発明の一実施形態である給紙装置を備えた電子写
真複写機を示す。この複写機は本体１の上部に自動原稿
搬送装置（以下、ＡＤＦと記す）５０を備え、本体１の
排紙部にソータ９０を接続したものである。

【００１０】複写機本体１の略中央部には、感光体ドラ
ム１０が矢印ａ方向に一定の周速度ｖで回転駆動可能に
設置されている。この感光体ドラム１０の周囲には、そ
の回転方向に沿って、メインイレーサ１１、帯電チャー
ジャ１２、サブイレーサ１３、磁気ブラシ方式による現
像器１４、転写チャージャ１５、用紙分離チャージャ１
６、ブレード方式のクリーナ１７が配置されている。さ
らに、感光体ドラム１０の上方には光学系２０が配置さ
れている。

【００１１】感光体ドラム１０は、表面に感光体層を設
けた周知のもので、矢印ａ方向への回転に伴ってメイン
イレーサ１１、帯電チャージャ１２、サブイレーサ１３
によって、除電、帯電、像間／像端除電され、プラテン
ガラス２９上にセットされた原稿の画像を光学系２０に
よって露光される。露光によって感光体ドラム１０上に
形成された静電潜像は現像器１４によってトナー画像と
される。

【００１２】光学系２０は、プラテンガラス２９の直下
で、プラテンガラス２９上にセットされた原稿の画像を
感光体ドラム１０上に走査する。即ち、画像スキャン時
において、露光ランプ２１と第１ミラー２２とが一体的
に感光体ドラム１０の周速度ｖ（等倍、変倍に拘らず一
定）に対してｖ／ｍ（ｍ：コピー倍率）の速度で矢印ｂ
方向に移動する。同時に、第２ミラー２３と第３ミラー
２４とがｖ／２ｍの速度で矢印ｂ方向に移動する。ま
た、コピー倍率の変更に際しては投影レンズ２５が光軸
上で移動すると共に、第４ミラー２６が揺動し、光路長
を補正する。

【００１３】また、露光ランプ２１と第１ミラー２２
は、プラテンガラス２９上にセットされた原稿の画像を
スキャンした後、４ｖの速度で矢印ｂとは逆方向にリタ
ーンする。同時に、第２ミラー２３と第３ミラー２４は
２ｖの速度で矢印ｂとは逆方向にリターンする。

【００１４】コピーシートは上段給紙装置３１と下段給
紙装置３４に収容されており、オペレータの選択に基づ
いていずれか一方から１枚ずつ給紙される。各給紙装置
３１，３４にはピックアップローラ３２，３５、正転ロ
ーラ３３ａ，３６ａと逆転ローラ３３ｂ，３６ｂとから
なるシート分離手段が設置されている。上段給紙装置３
１から給紙されたシートは搬送ローラ３７ｂ，３７ｃを
通じて画像転写部の直前に設置されたタイミングローラ
３８まで送り出される。下段給紙装置３４から給紙され
た用紙は搬送ローラ３７ａ，３７ｂ，３７ｃを通じてタ
イミングローラ３８まで送り出される。

【００１５】また、上段給紙装置３１の直上には、両面
／合成コピーを処理するために中間トレイ７１を有する
再給紙装置７０が設置されている。中間トレイ７１上の
シートはピックアップローラ７２によって再給紙され、
正転ローラ７３ａと逆転ローラ７３ｂとからなるシート
分離手段で１枚に分離され、搬送ローラ３７ｃを通じて
タイミングローラ３８まで送り出される。

【００１６】タイミングローラ３８まで送り出されたシ
ートは、ここで一旦待機し、感光体ドラム１０上に形成
された画像と同期をとってタイミングローラ３８がオン
されることにより、転写部へ送り出される。シートは転
写部において感光体ドラム１０に密着し、転写チャージ
ャ１５からのコロナ放電によってトナー画像が転写さ
れ、分離チャージャ１６からの交流コロナ放電と用紙自
身の腰の強さにて感光体ドラム１０から分離される。そ
の後、シートは搬送ベルト３９を通じて定着器４０へ送
り込まれ、トナーの定着を施され、搬送ローラ４１，４
２を通じてソータ９０へ収容される。

【００１７】一方、感光体ドラム１０は転写後も矢印ａ
方向に回転を続け、クリーナ１７にて残留トナーを除去
され、メインイレーサ１１にて残留電荷を消去され、次
のコピー処理に備える。

【００１８】合成コピーモードにおいて、奇数枚目の原
稿の画像を転写されたシートは、通紙切換え爪４３によ
って通紙方向を下方に変更され、搬送ローラ４４，４
５，４６を通じて中間トレイ７１上に収容される。両面
コピーモードにおいて、シートは一旦ソータ９０の入口
部分に搬送され、搬送ローラ４２を逆転させることでス
イッチバックされ、切換え爪４３によって通紙方向を下
方に変更され、前記同様に搬送ローラ４４，４５，４６
を通じて中間トレイ７１上に収容される。その後、シー
トは偶数枚目の原稿の画像を両面／合成コピーするため
に中間トレイ７１から再給紙される。

【００１９】一方、ソータ９０はノンソートトレイ９
１、２０段のソートトレイ９２を備えた周知のものであ
り、その説明は省略する。

【００２０】ＡＤＦ５０は、概略、原稿トレイ５１、ピ
ックアップローラ５４、正転ローラ５５ａと逆転ローラ
５５ｂとからなる分離手段、レジストローラ５８、搬送
ベルト６０、反転／排出ローラ６５、排紙トレイ６９か
ら構成されている。そして、このＡＤＦ５０は、搬送ベ
ルト６０がプラテンガラス２９上に位置するように複写
機本体１の上面に設置され、オペレータがマニュアルで
原稿をセットするため、奥側に設けたヒンジ金具（図示
せず）によりプラテンガラス２９を開放可能である。

【００２１】原稿は、１ページ目を上方に向けた状態で
トレイ５１上に積載され、ピックアップローラ５４にて
繰り出され、正転ローラ５５ａ及び逆転ローラ５５ｂの
間を通過することで１枚に分離され、レジストローラ５
８を経てプラテンガラス２９上に送り込まれる。さら
に、原稿は搬送ベルト６０によって先端がスケール２８
に当接した位置まで搬送され、ここで前記光学系２０に
よる露光を受ける。露光はオペレータによって設定され
たコピー部数回行われ、その後原稿はトレイ６９上に排
出される。なお、反転／排出ローラ６５は両面原稿のコ
ピー時に原稿を反転させて再度プラテンガラス２９上に
セットする機能を有するが、その説明は省略する。

【００２２】次に、給紙装置３１について詳述する。図
２、図３において、給紙装置３１は本体１から着脱可能
なカセット１０１内にシートＳを積載収容したもので、
シートＳはばね１０３によって押上げ板１０２を介して
上方に付勢され、ピックアップローラ３２に略一定の圧
力で圧接している。また、シートＳのカセット１０１内
での位置は後端ストッパ１０４によって規制されてい
る。シートＳの搬送方向は矢印ｃで示され、分離ローラ
３３ａ，３３ｂの直前にはシート検出用のセンサ１０５
が設置されている。

【００２３】ピックアップローラ３２は支軸１１１に図
示しないワンウエイクラッチを介して取り付けられ、給
紙モータ１１０によって矢印ｄ方向に回転駆動される。
支軸１１１の一端にはエンコーダ１１２が取り付けら
れ、ローラ３２の回転を検出するようになっている。分
離ローラ３３ａ，３３ｂは支軸１２１ａ，１２１ｂに装
着され、給紙モータ１１０によって前記ピックアップロ
ーラ３２と同期して回転駆動される。分離正転ローラ３
３ａは矢印ｄ方向に、分離逆転ローラ３３ｂは矢印ｄ’
方向にそれぞれ回転する。支軸１２１ａの一端にはエン
コーダ１２２が取り付けられ、分離正転ローラ３３ａの
回転を検出するようになっている。

【００２４】ピックアップローラ３２の上流側にはシー
トＳの移動検出手段１３０が設置されている。このシー
ト移動検出手段１３０は、シートＳ上に所定の圧力で接
触するローラ１３１と、該ローラ１３１の支軸１３２に
取り付けたエンコーダ１３３とで構成されている。シー
トＳがローラ３２，３３ａで矢印ｃ方向に搬送される
と、ローラ１３１がシートＳの移動に追随して回転し、
エンコーダ１３３の回転検出信号に基づいてシートＳの
移動速度及び移動距離を測定する。

【００２５】また、ピックアップローラ３２の給紙圧変
更手段１４０及び分離ローラ３３ａ，３３ｂの分離圧変
更手段１４０ａがカセット１０１の両側に設置されてい
る。なお、図２では分離圧変更手段１４０ａの図示は省
略されている。

【００２６】給紙圧変更手段１４０は、図４に示すよう
に、ローラ支軸１１１の端部にレバー１４１を取り付
け、レバー１４１の一端に形成した長孔１４２がカセッ
ト１０１の側板に突設したピン１４３に係合している。
また、支軸１１１はカセット１０１の側板に形成したガ
イド孔１０６に遊嵌されている。一方、カセット側面に
設けたピン１４４を支点としてレバー１４５が回転自在
に装着され、レバー１４５の先端と前記レバー１４１の
他端とは引張りコイルばね１４７にて連結されている。
ステッピングモータ１４８の出力ギヤ１４９はレバー１
４５に形成したギヤ部１４６と噛合している。

【００２７】レバー１４１はコイルばね１４７によって
ピン１４３を支点として常時時計回り方向に付勢され、
支軸１１１を介してピックアップローラ３２を所定の圧
力でシートＳ上に圧接させる。ステッピングモータ１４
８を反時計回り方向に回転させると、レバー１４５がピ
ン１４４を支点として時計回り方向に回転する。これに
て、コイルばね１４７のばね力が弱まり、レバー１４１
が反時計回り方向に回転し、支軸１１１が若干上動する
ことによってピックアップローラ３２の給紙圧が低下す
る。即ち、給紙圧はステッピングモータ１４８の回転角
度に応じて調整されることになり、給紙圧を実質上解除
してしまうことも可能である。

【００２８】分離圧変更手段１４０ａは、図５に示すよ
うに、前記給紙圧変更手段１４０と同じ部材を左右対称
に設けたもので、同じ部材には同じ符号に“ａ”を付し
て図示されている。レバー１４１ａには支軸１２１ａが
連結されており、正転ローラ３３ａの逆転ローラ３３ｂ
に対する圧力がステッピングモータ１４８ａの回転角度
に応じて調整されることになる。

【００２９】次に、給紙動作について説明する。給紙信
号に基づいて給紙モータ１１０が回転駆動されると、ピ
ックアップローラ３２と分離正転ローラ３３ａとが矢印
ｄ方向に回転し、分離逆転ローラ３３ｂが矢印ｄ’方向
に回転する。ピックアップローラ３２の回転に基づいて
シートＳの最上層の１枚が矢印ｃ方向に繰り出され、分
離ローラ３３ａ，３３ｂ間に突入し、このシートは以後
分離正転ローラ３３ａの回転力に基づいて搬送されてい
く。シートＳ間の摩擦力が大きいとピックアップローラ
３２の回転によって２，３枚目のシートも繰り出され、
分離ローラ３３ａ，３３ｂに到達することになる。この
場合、２，３枚目のシートは逆転ローラ３３ｂの回転に
よって進行を阻止され、１枚目のシートのみが正転ロー
ラ３３ａによって矢印ｃ方向に搬送されていく。

【００３０】ここで、分離手段による用紙の分離につい
て説明する。図６に示すように、正転ローラ３３ａと１
枚目のシートＳ₁間の摩擦係数をμ₁、逆転ローラ３３ｂ
と２枚目のシートＳ₂間の摩擦係数をμ₂、シートＳ₁，
Ｓ₂間の摩擦係数をμ₃とし、正転ローラ３３ａからの圧
接力（分離力）をｆとすると、１枚目のシートＳ₁のみ
が矢印ｃ方向に搬送される条件は、以下の式（１）を満
足することが必要である。 μ₁ｆ＞μ₂ｆ＞μ₃ｆ ……（１）

【００３１】通常、μ₁，μ₂，μ₃のそれぞれの差は約
０．５に設定されるが、μ₃の値はシートによって異な
る。μ₃の値にばらつきを生じて、差が小さくなり、か
つ、分離力ｆも弱いと、摩擦力の絶対量の差が小さくな
り、２枚目の用紙Ｓ₂もローラ３３ａ，３３ｂ間を通過
するというミスフィードの可能性が高くなる。そのた
め、本給紙装置３１では、シート間の摩擦係数にばらつ
きを生じると、分離圧を高めることでミスフィードを未
然に防止することとした。分離圧と分離能力との関係は
図８に示すとおりであり、分離圧が高くなれば分離能力
は良好となる。なお、分離圧の調整については後に詳述
する。

【００３２】一方、シート間の摩擦係数μ₃のばらつき
に関しては、ピックアップローラ３２によるつれ送り枚
数あるいはつれ送り量に差が生じる。μ₃の値が小さけ
れば、１枚目のシートＳ₁が繰り出されても２枚目のシ
ートＳ₂はカセット１０１内に残る（図７（Ａ）参
照）。μ₃の値が大きくなると、２枚目のシートＳ₂は、
あるいは３枚目のシートもつれ送りされる（図７（Ｂ）
参照）。つれ送りされているか否か及びつれ送り量は、
ピックアップローラ３２が回転を開始してからシート移
動検出用のローラ１３１がその回転を停止するまでの時
間を測定することによって検出することができる。即
ち、つれ送りに応じてローラ１３１からシートＳ ₂の後
端までの距離がＬ₁₁，Ｌ₁₂，Ｌ₁₃とそれぞれ異なるから
である。つれ送りが生じていれば、あるいは前記距離が
Ｌ₁₁，Ｌ₁₂，Ｌ₁₃とばらつくようであれば、分離ローラ
３３ａ，３３ｂによる分離能力（分離圧）を高める必要
がある。

【００３３】例えば、図９に示すように、シート後端位
置のばらつき値がＭであれば、分離圧はｍを維持し、ば
らつき値が大きくなれば分離圧を高めていく。ばらつき
値がＮのときの分離圧をｎとし、その分離圧ｎを最高値
とする。分離圧を一定値以上に高めると、かえってシー
トの搬送を阻害したり、ローラ３３ａ，３３ｂの摩耗が
大きくなるからである。そして、分離圧ｎで所定の時間
が経過すると、ローラ３３ａ，３３ｂの寿命と判断す
る。

【００３４】ところで、給紙装置３１においては、シー
ト給紙時にピックアップローラ３２の回転数をエンコー
ダ１１２によって測定すると共に、シートの移動に追随
するローラ１３１の回転数をエンコーダ１３３によって
測定する。ローラ１３１の回転数はシートの移動速度を
意味する。この二つの測定値に基づいてピックアップロ
ーラ３２とシートとの滑り率を求め、ピックアップロー
ラ３２の摩耗度を判定することができる。滑り率とは、
シートの移動速度をＶ_S、ピックアップローラ３２の送
り速度（周速度）をＶ_Rとすると、以下の式（２）で表
される。｛（Ｖ_R−Ｖ_S）／Ｖ_R｝×１００ ……（２）

【００３５】さらに、前記滑り率のデータに基づいてピ
ックアップローラ３２の回転数を、滑り率が最大摩擦係
数以下になるように制御すれば、シートに作用するスト
レスを抑えることができる。なお、ピックアップローラ
３２のシートに対する摩擦係数の関係は、ローラ３２の
材質が決まれば、シートとの滑り率データから把握する
ことができる。

【００３６】ピックアップローラ３２はゴム材からなる
が、シートに対する摩擦係数と滑り率とは図１０に示す
関係にある。本給紙装置３１では、図１０のグラフ中、
領域Ａの範囲に収まるようにローラ３２の回転数を制御
する。領域Ｂでは摩擦係数が最大となるため、シートに
対してストレスが大きく作用してダメージを与えるおそ
れがある。領域Ｃでは滑り率が大きすぎ、領域Ａよりも
シートに対するダメージが大きくなる。

【００３７】前述の如く、ピックアップローラ３２の回
転数を制御する場合には、所定のコピー速度ｃｐｍ（毎
分当たりのコピー枚数）を維持するように、ピックアッ
プローラ３２の駆動間隔（給紙間隔）を制御することが
好ましい。但し、滑り率が最大摩擦係数以下になるよう
にローラ３２の回転数を制御したとき、所定のコピー速
度ｃｐｍが達成できない場合であっても、コピー速度を
低下させた（給紙間隔を大きくした）状態で給紙動作を
実行することで、従来給紙不能であったシートに対して
も給紙が可能となり、紙詰まり等のトラブルの発生を防
止することができる。

【００３８】通常、ピックアップローラ３２のピックア
ップ速度（シート移動速度）は複写機本体１のシステム
速度（感光体ドラム１０の回転周速度）に略等しく設定
されており、一定のピックアップタイミング（ローラ３
２の回転駆動間隔）で給紙動作を実行すれば、所定のコ
ピー速度ｃｐｍが達成できる。しかし、本給紙装置３１
ではピックアップ速度は前記滑り率に応じて変化するた
め、所定のコピー速度ｃｐｍを維持するにはピックアッ
プ速度に応じて、図１１に示すように、給紙されるシー
ト間隔を制御すること、換言すれば、図１２に示すよう
にピックアップタイミングを制御することが必要とな
る。

【００３９】ここで、ピックアップローラによるシート
移動速度をｙ、複写機本体１でのシステム速度をｘ、コ
ピー速度ｃｐｍをｚ、シートの給紙方向長さをＬ₂₁、給
紙されるシート間隔をＬ₂₂、複写機本体１内でのシート
間隔をＬ₂₂’とすると、ピックアップローラ３２による
１分間のシート総搬送距離は以下の式（３）が成立し、
複写機本体１での１分間のシート総搬送距離は以下の式
（４）が成立する。（Ｌ₂₁＋Ｌ₂₂）（ｚ−１）＋Ｌ₂₁＝６０ｙ ……（３）（Ｌ₂₁＋Ｌ₂₂’）（ｚ−１）＋Ｌ₂₁＝６０ｘ ……（４）

【００４０】例えば、システム速度ｘを３００ｍｍ／
ｓ、シート長さＬ₂₁を２１０ｍｍ（Ａ４横サイズ）、コ
ピー速度ｃｐｍを６０枚／分とすると、前式（４）よ
り、シート間隔Ｌ₂₂’は９１．５ｍｍとなる。図１１は
Ａ４横サイズのシートを６０ｃｐｍのコピー速度で給紙
する場合のシート移動速度とシート間隔の関係を示し、
図１２は同じ条件でのシート移動速度とピックアップタ
イミングの関係を示す。ピックアップ速度がシステム速
度ｘと同じ３００ｍｍ／ｓであれば、シート間隔Ｌ ₂₂は
９１．５ｍｍ、ピックアップタイミングは０．３２ｓｅ
ｃである。そして、本給紙装置３１では前記滑り率に応
じてローラ３２の回転数を制御してピックアップ速度を
低下させ、同時にピックアップタイミングを短くしてシ
ート間隔を縮める。これにて、複写機本体１において所
定のコピー速度ｃｐｍを維持できる。

【００４１】アナログ複写機の場合、複写機本体１内で
のシート間隔Ｌ₂₂’は、プラテンガラス２９上にセット
された前の原稿のスキャン終了から次の原稿のスキャン
開始までの時間、即ち、光学系２０のリターンに要する
時間よりも短くすることはできない。前述の設定例にお
いて、Ａ４横サイズの原稿をスキャンした場合、光学系
２０の移動距離は２４０ｍｍであり、リターン速度をシ
ステム速度の４倍とすると、リターンに要する時間は
０．２秒となる。従って、アナログ複写機の場合、複写
機本体１内でのシート間隔Ｌ₂₂’は６０ｍｍよりも小さ
くすることはできない。

【００４２】一方、デジタル複写機の場合、スキャンし
た原稿の画像はメモリに記憶することができるので、コ
ピーごとに原稿をスキャンする必要がなく、複写機本体
１内でのシート間隔Ｌ₂₂’は０に近くてもコピー処理が
可能である。

【００４３】前式（３）においてＬ₂₂が小さくなって
も、前式（４）においてＬ₂₂’が所定値以下にならなけ
れば、コピー処理は可能である。但し、滑り率が大き
く、前式（３）においてＬ₂₂が所定値以下になるピック
アップ速度ｙでは所定のコピー速度ｃｐｍが達成できな
い。このような場合は、ピックアップ速度ｙを低下させ
ても、シート間隔Ｌ₂₂を所定値以上に維持し、コピー速
度ｃｐｍを低下させる。このような制御によってコピー
速度ｃｐｍは若干犠牲になるが、シートをミスなく確実
に供給することができる。

【００４４】一方、コピー速度ｃｐｍをあまり低下させ
ることは好ましくない。従って、前記滑り率が一定値以
上となり、ピックアップ速度ｙをかなり低下させなけれ
ばならない場合は、例えば、操作パネル上に警告を表示
する。

【００４５】次に、シートの分離について説明する。前
述の如くローラ３２でピックアップされたシートは、さ
らに分離ローラ３３ａ，３３ｂ間に突入し、最上層の１
枚のシートが正転ローラ３３ａの回転に基づいて搬送さ
れる。このときも、正転ローラ３３ａの回転数をエンコ
ーダ１２２によって測定すると共に、シートの移動に追
随するローラ１３１の回転数、即ち、シートの移動速度
をエンコーダ１３３によって測定する。この二つの測定
値に基づいて正転ローラ３３ａとシートとの滑り率を決
めると、正転ローラ３３ａの摩耗度を判定したり、分離
圧を調整するための情報となる。

【００４６】また、ピックアップローラ３２が回転駆動
されてからシートの後端がローラ１３１を抜けるまでの
時間を計測すること、換言すれば、図７に示した距離Ｌ
₁₁，Ｌ₁₂，Ｌ₁₃を測定することで、シート間の摩擦係数
のばらつきを判定するための情報となる。

【００４７】一方、給紙時において、分離ローラ３３
ａ，３３ｂへ到達したシートは、分離正転ローラ３３ａ
とピックアップローラ３２とから搬送力を受けることに
なる。ピックアップローラ３２は支軸１１１との間にワ
ンウエイクラッチが介在されているため、この場合シー
トの移動速度は正転ローラ３３ａによって支配される。
そして、正転ローラ３３ａの回転数とシート移動速度を
測定するときには、ピックアップローラ３２によるシー
ト移動の影響を極力排除して正確な測定値を得るため、
前記給紙圧変更手段１４０を動作させピックアップロー
ラ３２によるシートへの圧接力を解除する。

【００４８】また、分離正転ローラ３３ａの回転周速度
とシートの実際上の移動速度との関係は図１３に示すと
おりである。シートはローラ３３ａの回転周速度に対し
て（ローラ３２との関係においても同様であるが）、同
じ速度で移動するのではなく、ローラ３３ａとの間で若
干の滑りを生じながら移動する。また、滑り量はローラ
３３ａの加速状態によっても変化する。従って、両者の
速度を比較するには、ローラ３３ａが定常回転となった
領域で測定することが望ましい。

【００４９】以上の点に鑑みて、本給紙装置３１におい
ては、分離時の速度比較は図１４に示すタイミングで行
うようにした。給紙モータ１１０がオンされ、ピックア
ップローラ３２、分離ローラ３３ａ，３３ｂが回転を開
始すると、シートが繰り出される。該シートの先端がセ
ンサ１０５で検出されると（センサ１０５のオン）、時
間ｔ₂経過後に給紙圧変更手段１４０のステッピングモ
ータ１４８を図４中反時計回り方向に回転させ、コイル
ばね１４７のばね力を弱めてピックアップローラ３２を
シートから一定時間離間させる。従って、ピックアップ
ローラ３２がシートから離間している間に、分離正転ロ
ーラ３３ａの回転数を測定すると共に、シートの移動速
度を測定し、両者を比較する。

【００５０】次に、シート移動速度検出用ローラ１３１
の設定位置について説明する。図３に示すように、分離
ローラ３３ａとピックアップローラ３２の間の距離をＬ
₁、ピックアップローラ３２とローラ１３１の間の距離
をＬ₂、給紙可能最小サイズの給紙方向長さをＬ、分離
正転ローラ３３ａの速度とシート移動速度との測定時間
をｔ、ローラ３３ａの速度をＳとすると、以下の式
（５）を満足する必要がある。Ｌ≧ｔＳ＋Ｌ₁＋Ｌ₂ ……（５）

【００５１】一般的に、距離Ｌ₁は約６０ｍｍ、分離正
転ローラ３３ａの速度は３００ｍｍ／ｓ、測定時間ｔは
３０ｍｓであり、シートの最小サイズの長さＬはＢ５横
で１８２ｍｍである。従って、距離Ｌ₂は、Ｌ₂≦１８２−６０−０．０３×３００ ≦１１３となり、検出用ローラ１３１はピックアップローラ３２
より給紙方向上流側へ１１３ｍｍ以内に配置すればよ
い。

【００５２】次に、前記給紙動作中に測定した各種デー
タとそれらに基づく制御へのフィードバックについて説
明する。測定データとしては、ピックアップローラ３２
とシートとの滑り率データＸ、分離正転ローラ３３ａと
シートとの滑り率データＹ、シート後端がピックアップ
ローラ３２の回転開始から検出用ローラ１３１を抜ける
までの時間データＺがある。これらのデータＸ，Ｙ，Ｚ
により、以下のことが判断できる。

【００５３】滑り率データＸの値によって前述の如くピ
ックアップローラ３２の回転数等を制御する。またデー
タＸの値が設定値より大きいと、ピックアップローラ３
２の摩耗が進行していると判断できる。従って、この場
合には、ピックアップローラ３２の寿命と判断し、例え
ば、操作パネル上にローラ３２の交換を警告表示する。
滑り率データＹの値が設定値より大きいと、分離正転ロ
ーラ３３ａの摩耗が進行しているか、分離圧が適正値に
設定されていないと判定できる。従って、この場合に
は、分離正転ローラ３３ａの寿命と判断し、例えば、操
作パネル上にローラ３３ａの交換を警告表示する。ある
いは、滑り率データＹの値に応じて前記分離圧変更手段
１４０ａを動作させ、分離圧を高めてもよい。また、時
間データＺの値にばらつきを生じていると、シート間の
摩擦係数がばらついていると判断できる。従って、この
場合には、分離能力を向上させるために分離圧変更手段
１４０ａを動作させ、分離圧を高める。

【００５４】図１５は複写機本体１に設置された操作パ
ネル２００を示す。この操作パネル２００上には、液晶
タッチパネル２０１、コピー部数等の置数を入力するた
めのテンキー２０２、置数を初期値“１”に戻すための
クリアキー２０３、割込み処理を行うための割込みキー
２０４、コピーモード等を初期状態に戻すためのリセッ
トキー２０５、コピー動作を中止させるためのストップ
キー２０６、コピー動作を開始させるためのスタートキ
ー２０７等が設置されている。液晶タッチパネル２０１
はシートサイズの選択やプリセットされているコピー倍
率の選択等種々のコピーモードの選択及び選択されたモ
ードの表示、各種警告内容の表示等を行う。

【００５５】図１６は複写機本体１の制御回路を示す。
この制御回路はＣＰＵ２１０を中心として構成されてい
る。ＣＰＵ２１０は前記エンコーダ１１２，１２２，１
３３からの信号、センサ１０５からの信号等が入力さ
れ、モータ１１０，１４８，１４８ａを駆動するために
ドライバ２２１，２２２，２２２ａに制御信号を出力す
る。また、ＣＰＵ２１０は操作パネル２００と信号を交
換する。さらに、ＣＰＵ２１０はタイマＴ₁，Ｔ₂，Ｔ₃
を内蔵しており、図示しないＲＯＭ，ＲＡＭ等も内蔵し
ている。

【００５６】次に、前記ＣＰＵ２１０による制御手順に
ついて図１７〜図２２のフローチャートを参照して説明
する。図１７〜図１９は給紙処理の制御手順を示す。こ
こでは、ステップＳ１１でステートカウンタＡのカウン
ト値をチェックし（０〜７、初期は０にリセット）、そ
の値に基づいて以下の処理を実行する。

【００５７】ステートカウンタが０のときは、ステップ
Ｓ１２で給紙開始要求の有無を判定し、給紙要求がなけ
ればステップＳ１５でタイマＴ₁（以下に詳述する）を
リセットする。給紙要求があれば、ステップＳ１３でピ
ックアップローラ３２のシートに対する圧接を開始させ
る。この場合、ステッピングモータ１４８を図４中時計
回り方向に回転させてコイルばね１４７のばね力を強め
る。次に、ステップＳ１４でステートカウンタＡを１に
セットする。

【００５８】ステートカウンタＡが１のときは、ステッ
プＳ１６でピックアップローラ３２のシートに対する圧
接の完了を確認すると、ステップＳ１７で給紙モータ１
１０をオンしてピックアップローラ３２の回転を開始さ
せる。このとき、分離ローラ３３ａ，３３ｂも同時に回
転を開始する。これにて、シートがローラ３２によって
繰り出される。次に、ステップＳ１８でタイマＴ₁（以
下に詳述する）をスタートさせ、ステップＳ１９でステ
ートカウンタＡを３にセットする。

【００５９】ステートカウンタＡが２のときは、１枚の
シートが給紙されて次のシートを給紙する場合であり
（ステップＳ４２参照）、ステップＳ２０でピックアッ
プローラ３２のシートに対する圧接の完了を確認する
と、ステップＳ２１でタイマＴ₁がカウントアップする
のを待ち、ステップＳ２２で給紙モータ１１０をオンし
てピックアップローラ３２の回転を開始させる。さら
に、ステップＳ２３でタイマＴ₁をリスタートさせ、ス
テップＳ２４でステートカウンタＡを３にセットする。

【００６０】タイマＴ₁はマルチコピー時に給紙間隔を
制御するためのものである。即ち、前述のように、滑り
率データＸに基づいてピックアップローラ３２の回転数
を、滑り率が最大摩耗係数以下になるように制御する場
合、所定のコピー速度（毎分当たりのコピー枚数）を維
持するようにピックアップローラ３２の駆動間隔を制御
する。タイマＴ₁は駆動間隔の制御に用いられている。

【００６１】ステートカウンタＡが３のときは、ステッ
プＳ２５でシート検出センサ１０５のオン、即ち、ピッ
クアップローラ３２で繰り出されたシートの先端がセン
サ１０５で検出されると、ステップＳ２６でタイマＴ₂
をスタートさせ、ステップＳ２７で速度測定１を処理す
る。ここでは、エンコーダ１１２を用いてピックアップ
ローラ３２の回転周速度を測定すると共に、エンコーダ
１３３を用いてシートの移動速度を測定する。これらの
測定値を用いて前記滑り率データＸが演算される。タイ
マＴ₂は図１４に示した時間ｔ₂をカウントするものであ
る。次に、ステップＳ２８でステートカウンタＡを４に
セットする。

【００６２】ステートカウンタＡが４のときは、ステッ
プＳ２９で前記タイマＴ₂のカウントアップを確認する
と、ステップＳ３０でピックアップローラ３２をシート
から離間させる。この場合、ステッピングモータ１４８
を図４中反時計回り方向に回転させてコイルばね１４７
のばね力を弱める。次に、ステップＳ３１でステートカ
ウンタＡを５にセットする。

【００６３】ステートカウンタＡが５のときは、ステッ
プＳ３２でピックアップローラ３２のシートからの離間
完了を確認すると、ステップＳ３３でタイマＴ₃をスタ
ートさせ、ステップＳ３４で速度測定２を処理する。こ
こではエンコーダ１２２を用いて分離正転ローラ３３ａ
の回転周速度を測定すると共に、エンコーダ１３３を用
いてシートの移動速度を測定する。これらの測定値を用
いて前記滑り率データＹが演算される。タイマＴ₃はピ
ックアップローラ３２の離間が完了してからシートの後
端が分離ローラ３３ａ，３３ｂを通過するまでの時間を
カウントするものである。次に、ステップＳ３５でステ
ートカウンタＡを６にセットする。

【００６４】ステートカウンタＡが６のときは、ステッ
プＳ３６で前記タイマＴ₃のカウントアップを確認する
と、ステップＳ３７で給紙モータ１１０をオフして分離
ローラ３３ａ，３３ｂの回転を停止させる。このとき、
シートはその後端が分離ローラ３３ａ，３３ｂを通過し
ており、以後は図１に示したようにローラ３７ｃを通じ
てタイミングローラ３８へ搬送される。次に、ステップ
Ｓ３８でステートカウンタＡを７にセットする。

【００６５】ステートカウンタＡが７のときは、ステッ
プＳ３９でコピー部数だけの給紙が終了したか否かを判
定し、終了していればステップＳ４０でステートカウン
タＡを０にリセットする。終了していなければ、次のシ
ートを給紙するためにステップＳ４１でピックアップロ
ーラ３２のシートに対する圧接を開始させ、ステップＳ
４２でステートカウンタＡを２にセットする。

【００６６】図２０，図２１はピックアップローラ３２
の回転制御の手順を示す。ここでは、ステップＳ５１で
ステートカウンタＢのカウント値をチェックし（０〜
３、初期は０にリセット）、その値に基づいて以下の処
理を実行する。

【００６７】ステートカウンタＢが０のときは、ステッ
プＳ５２で給紙開始要求の有無を判定し、給紙要求がな
ければ直ちにここでの処理を終了する。給紙要求があれ
ば、ステップＳ５３でピックアップローラ３２の回転速
度Ｖ_Rとシートの移動速度Ｖ_Sから滑り率Ｘを計算する。
次に、ステップＳ５４でステートカウンタＢを１にセッ
トする。

【００６８】ステートカウンタＢが１のときは、ステッ
プＳ５５で滑り率Ｘがピックアップローラ３２の最大摩
擦係数時の滑り率Ｘ_maxより大きいか否かを判定する。
滑り率Ｘ_maxはピックアップローラ３２の材質や外周面
形状等に依存し、一律ではない。また、温度、湿度等の
環境条件によっても変動する。従って、複写機本体１の
工場出荷時に予め設定しておいたり、サービスマンが適
宜変更できるようにしておくことが望ましい。滑り率Ｘ
がＸ_maxよりも大きいときは、ステップＳ５６で前記液
晶タッチパネル２０１上にピックアップローラ３２を交
換すべき旨を警告表示する。さらに、ステップＳ５７で
コピー処理を禁止し、ステップＳ５８でステートカウン
タＢを０にリセットする。一方、滑り率ＸがＸ_max以下
のときは、ステップＳ５９でステートカウンタＢを２に
セットする。

【００６９】ステートカウンタＢが２のときは、ステッ
プＳ６０で滑り率Ｘが５以上か否かを判定する。滑り率
Ｘが５以上のときは、ステップＳ６１でピックアップロ
ーラ３２の回転速度を減速する。減速の程度は種々あ
り、複写機本体１でのシステム速度にも依存するが、例
えば、５ｍｍ／ｓ程度遅くする。通常、ピックアップロ
ーラ３２の回転速度が小さくなると滑り率Ｘは減少す
る。それ故、減速によって滑り率ＸはＸ_maxより減少す
る方向に制御される。次に、ステップＳ６２で次のピッ
クアップ開始のタイミングを制御し（後述する）、ステ
ップＳ６３でステートカウンタＢを０にリセットする。
一方、滑り率Ｘが５よりも小さいときは、ステップＳ６
４でステートカウンタＢを３にセットする。

【００７０】ステートカウンタＢが３のときは、ステッ
プＳ６５でピックアップローラ３２の回転速度Ｖ_Rが初
期の回転速度Ｖと等しいか否かを判定する。等しけれ
ば、ステップＳ６６でステートカウンタＢを０にリセッ
トする。一方、等しくなければ、ステップＳ６７でピッ
クアップローラ３２の回転速度を加速する。加速の程度
も種々あり、複写機本体１のシステム速度にも依存する
が、例えば、５ｍｍ／ｓ程度速くする。次に、ステップ
Ｓ６８で次のピックアップ開始のタイミングを制御し
（後述する）、ステップＳ６９でステートカウンタＢを
０にリセットする。

【００７１】図２２は前記ステップＳ６２，Ｓ６８で実
行されるピックアップの開始タイミングの制御手順を示
す。まず、ステップＳ７１でシートの移動速度Ｖ_Sを測
定する。次に、ステップＳ７２で移動速度Ｖ_Sが予め設
定されている第１の速度Ｖ₁以上か否かを判定する。こ
こで速度Ｖ₁の値は、任意に設定することができるが、
本来のシート移動速度の８５％程度が実用的である。シ
ート移動速度Ｖ_Sが第１の設定速度Ｖ₁に達していなけれ
ば、ステップＳ７３で前記液晶タッチパネル２０１上に
ピックアップローラ３２を交換すべき旨を警告し、ステ
ップＳ７４でコピー処理を禁止する。

【００７２】一方、シート移動速度Ｖ_Sが第１の設定速
度Ｖ₁以上であれば、ステップＳ７５で速度Ｖ_Sが予め設
定されている第２の速度Ｖ₂以下か否かを判定する。こ
こで速度Ｖ₂の値は、複写機本体１の種類、特にシステ
ム速度によって異なる。例えば、アナログ複写機でシス
テム速度が３００ｍｍ／ｓの場合、速度Ｖ₂は２６８ｍ
ｍ／ｓとなる。デジタル複写機でシステム速度が３００
ｍｍ／ｓの場合、速度Ｖ ₂は２１０ｍｍ／ｓとなる。シ
ート移動速度Ｖ_Sが第２の設定速度Ｖ₂以下であれば、ス
テップＳ７６でシート間隔を制御する。即ち、この場合
には、所定のコピー速度ｃｐｍを維持できないので、シ
ート移動速度Ｖ_Sから最適のコピー速度ｃｐｍを演算し
て設定する。シート移動速度Ｖ_Sが第２の設定速度Ｖ₂よ
りも大きければ、ピックアップローラ３２の回転開始タ
イミングを調整すれば所定のコピー速度ｃｐｍを維持で
きるため、シート移動速度Ｖ_Sに基づいて最適なピック
アップタイミングを演算して設定する。

【００７３】なお、本発明に係るシート供給装置は前記
実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で
種々に変更することができる。例えば、シート分離手段
は、上下一対のローラではなく、摩擦板に分離ローラが
回転可能に圧接する機構であってもよい。また、本発明
は上段給紙装置３１以外にも、下段給紙装置３４、再給
紙装置７０あるいはＡＤＦ５０の原稿給紙部にも適用す
ることができる。特に、再給紙装置７０に適用する場
合、シート移動検出用ローラ１３１を昇降可能に設置
し、片面コピー済みシートを中間トレイ７１上に収納す
る際にはローラ１３１を上方にセットしておけば、該ロ
ーラ１３１でシートのカール部分を抑えることができ、
シートの収納性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である給紙装置を備えた複
写機の概略構成図。

【図２】前記給紙装置の平面図。

【図３】前記給紙装置の断面図。

【図４】給紙圧変更手段の正面図。

【図５】分離圧変更手段の正面図。

【図６】分離ローラによるシート分離の説明図。

【図７】ピックアップローラによるシートのつれ送り状
態の説明図。

【図８】分離圧と分離能力との関係を示すグラフ。

【図９】シート後端のばらつき値と分離圧との関係を示
すグラフ。

【図１０】ピックアップローラのシートに対する摩擦係
数と滑り率との関係を示すグラフ。

【図１１】シート移動速度とシート間隔との関係を示す
グラフ。

【図１２】シート移動速度とピックアップタイミングと
の関係を示すグラフ。

【図１３】ローラの回転周速度とシート移動速度を示す
グラフ。

【図１４】分離正転ローラの回転周速度とシート移動速
度との比較タイミングを示すタイミングチャート図。

【図１５】操作パネルの平面図。

【図１６】制御回路の要部を示すブロック図。

【図１７】給紙処理の制御手順を示すフローチャート
図。

【図１８】給紙処理の制御手順を示すフローチャート
図、図１７の続き。

【図１９】給紙処理の制御手順を示すフローチャート
図、図１８の続き。

【図２０】ピックアップローラ回転の制御手順を示すフ
ローチャート図。

【図２１】ピックアップローラ回転の制御手順を示すフ
ローチャート図、図２０の続き。

【図２２】ピックアップ開始の制御手順を示すフローチ
ャート図。

【符号の説明】

３１…給紙装置３２…ピックアップローラ１１０…給紙モータ１１２，１３３…エンコーダ１３１…シート移動検出用ローラ２０１…液晶タッチパネル２１０…ＣＰＵＳ，Ｓ₁，Ｓ₂…シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積載されているシートを繰り出すピック
アップローラと、前記ピックアップローラの回転速度を検出する回転速度
検出手段と、前記ピックアップローラによるシートの移動速度を検出
する移動速度検出手段と、前記回転速度検出手段の検出値と前記移動速度検出手段
の検出値との比に応じて前記ピックアップローラの回転
速度を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】前記制御手段は、さらに、前記ピックア
ップローラの回転速度に応じてピックアップローラの回
転開始タイミングを制御することを特徴とする請求項１
記載のシート供給装置。
【請求項３】前記制御手段は、さらに、前記ピックア
ップローラの回転速度に応じて単位時間当りのコピー枚
数を制御することを特徴とする請求項１記載のシート供
給装置。
【請求項４】前記回転速度検出手段の検出値と前記移
動速度検出手段の検出値との比が一定値以上になると警
告を発する警告手段を備えていることを特徴とする請求
項１記載のシート供給装置。