JP2019055835A - Paper sheet conveying device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙搬送装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sheet conveying device and an image forming apparatus.
特許文献1には、感光体ドラムおよび転写ローラと定着装置間において用紙に接触することによって用紙に所定の大きさのたわみが発生したことを検知する検知機構と、定着ローラ対の駆動トルクを検知する制御部とを備え、当該制御部が、用紙搬送開始後にたわみまたは駆動トルクの検知に基づいて定着ローラ対による用紙の搬送速度を制御し、用紙が転写ローラと定着装置との間において適度にたわんでいる状態を維持する画像形成装置が開示されている。 In Patent Document 1, a detection mechanism that detects that a predetermined amount of deflection has occurred on a sheet by contacting the sheet between the photosensitive drum and the transfer roller and the fixing device, and a driving torque of the fixing roller pair are detected. A control unit that controls the conveyance speed of the sheet by the fixing roller pair based on detection of deflection or driving torque after the conveyance of the sheet is started, and the sheet is appropriately placed between the transfer roller and the fixing device. An image forming apparatus that maintains a bent state is disclosed.
画像形成装置の給紙ロールは用紙給紙処理を行っているうちに磨耗していき、磨耗すると摩擦力が低下して給紙搬送する能力が低下する。給紙ロールの磨耗を予測する方法として、用紙の給紙搬送枚数に応じて磨耗状態を予測する方法が考えられるが、給紙搬送する用紙の種類や使用環境などの影響を受けるため、予想通りに磨耗するとは限らない。また、給紙ロール径を測定するセンサを設けることも考えられるが、製造コスト上昇につながるとともに給紙装置の構成が複雑化する恐れがある。 The sheet feeding roll of the image forming apparatus is worn out during the sheet feeding process, and when it is worn, the frictional force is lowered and the ability to feed and transport is lowered. As a method for predicting the wear of the paper feed roll, there is a method of predicting the wear state according to the number of papers fed and transported. It does not always wear out. Although it is conceivable to provide a sensor for measuring the diameter of the paper feed roll, it may lead to an increase in manufacturing cost and the configuration of the paper feed device may be complicated.
本発明は、給紙ロールの径を、径測定用の専用のセンサを使用することなく求め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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a paper transport device and an image forming apparatus that can determine the diameter of a paper feed roll without using a dedicated sensor for measuring the diameter.
請求項1に係る本発明は、用紙を搬送する給紙ロールと、
当該給紙ロールに一方向クラッチを介して接続された駆動手段と、
前記駆動手段に対する負荷の有無を検知する検知手段と、
用紙の搬送経路において、前記給紙ロールよりも用紙の搬送方向下流側に配置される搬送ロールと、
当該搬送ロールの回転速度と前記搬送ロールの径とから前記搬送ロールにより搬送されている用紙の搬送速度を算出する算出手段と、
前記搬送ロールによる用紙の搬送開始後に、前記検知手段が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度まで前記駆動手段の回転速度を上昇させる制御を行う制御手段と、
前記検知手段が負荷を検出した際の前記駆動手段の回転速度と前記算出手段により算出される用紙の搬送速度とから前記給紙ロールの径を推定する推定手段と、
を備える用紙搬送装置である。
The present invention according to claim 1 is a paper feed roll for conveying paper;
Drive means connected to the paper feed roll via a one-way clutch;
Detecting means for detecting the presence or absence of a load on the driving means;
A transport roll disposed on the downstream side of the paper feed path in the paper transport direction in the paper transport path;
Calculating means for calculating the conveyance speed of the paper conveyed by the conveyance roll from the rotation speed of the conveyance roll and the diameter of the conveyance roll;
Control means for performing control to increase the rotation speed of the driving means from a rotation speed at which the detection means does not detect a load to a rotation speed at which the load is detected after the conveyance of the paper by the conveyance roll is started;
Estimating means for estimating the diameter of the paper feed roll from the rotational speed of the driving means when the detecting means detects a load and the paper conveyance speed calculated by the calculating means;
Is a sheet conveying apparatus.
請求項2に係る本発明は、前記制御手段が、前記搬送ロールによる用紙の搬送開始後に、当該搬送中の1枚の用紙が前記給紙ロールを通過する間に、前記検知手段が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度まで前記駆動手段の回転速度を上昇させる制御を行う、請求項1記載の用紙搬送装置である。 According to a second aspect of the present invention, the detecting unit detects a load while the sheet being conveyed passes through the sheet feeding roll after the control unit starts conveying the sheet by the conveying roll. The sheet conveying apparatus according to claim 1, wherein control is performed to increase the rotational speed of the driving unit from a rotational speed that is not performed to a rotational speed at which a load is detected.
請求項3に係る本発明は、前記制御手段が、複数毎の用紙を搬送する際に、前記搬送ロールによる各用紙の搬送開始後の前記駆動手段の回転速度を、前記検知手段が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度まで、各用紙が通過する毎に上昇させる制御を行う、請求項1記載の用紙搬送装置である。 According to a third aspect of the present invention, when the control unit conveys a plurality of sheets, the detection unit detects a rotation speed of the driving unit after the conveyance of each sheet by the conveyance roll is started. The sheet conveying apparatus according to claim 1, wherein the sheet conveying device performs control to increase each time each sheet passes from a rotation speed that does not occur to a rotation speed that detects a load.
請求項4に係る本発明は、前記検知手段が、前記駆動手段が前記給紙ロールを駆動する際のトルクの大きさが予め設定された値以上となった場合に、前記駆動手段に対して負荷が生じたと判断する、請求項1から3いずれかに記載の用紙搬送装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, when the detecting means has a magnitude of torque that is greater than or equal to a preset value when the driving means drives the paper feed roll, The sheet conveying device according to claim 1, wherein it is determined that a load has occurred.
請求項5に係る本発明は、前記駆動手段が直流モータであり、前記検知手段は、前記駆動手段の駆動電流から前記駆動手段が前記給紙ロールを駆動する際のトルクの大きさを検出する、請求項4記載の用紙搬送装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, the drive means is a DC motor, and the detection means detects the magnitude of torque when the drive means drives the paper feed roll from the drive current of the drive means. 5. A sheet conveying apparatus according to claim 4.
請求項6に係る本発明は、前記検知手段が、前記駆動手段と前記給紙ロールの回転速度が等しくなった際に、前記駆動手段に対して負荷が生じたと判断する、請求項1から3いずれかに記載の用紙搬送装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, the detection means determines that a load is generated on the driving means when the rotational speeds of the driving means and the paper feed roll are equal. A sheet conveying apparatus according to any one of the above.
請求項7に係る本発明は、前記搬送ロールが、前記搬送経路上の前記給紙ロールの位置から用紙長よりも短い距離内に配置され、前記搬送ロールによる用紙の搬送が開始されると、当該搬送中の用紙は、前記給紙ロールより引き抜かれるような構造となっている、請求項1から6いずれかに記載の用紙搬送装置である。 In the present invention according to claim 7, when the transport roll is disposed within a distance shorter than the paper length from the position of the paper feed roll on the transport path, and the transport of the paper by the transport roll is started, The paper conveying apparatus according to claim 1, wherein the paper being conveyed is configured to be pulled out from the paper feed roll.
請求項8に係る本発明は、前記制御手段が、前記搬送ロールによる用紙の搬送開始後に、前記駆動手段を回転させない制御を行う通常運転モードと、前記駆動手段の回転速度を変化させる制御を行うことにより前記給紙ロールの径を推定する推定モードとを備える、請求項1から7いずれかに記載の用紙搬送装置である。 In the present invention according to claim 8, the control unit performs a normal operation mode in which the drive unit is not rotated after the conveyance of the sheet by the conveyance roll is started, and a control to change the rotation speed of the drive unit. The sheet conveying apparatus according to claim 1, further comprising an estimation mode for estimating a diameter of the sheet feeding roll.
請求項9に係る本発明は、前記制御手段が、予め設定された期間毎または予め設定された量の印刷処理が実行される毎に前記推定モードが実行されるように制御する請求項8記載の用紙搬送装置である。 According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the present invention, the control unit controls the estimation mode to be executed every preset period or every time a preset amount of print processing is executed. This is a paper transport device.
請求項10に係る本発明は、前記制御手段が、前記給紙ロールから前記搬送ロールへ用紙を供給する際に、前記推定手段により推定された前記給紙ロールの径に応じて前記駆動手段の回転速度を変化させる制御を行う、請求項1から9いずれかに記載の用紙搬送装置である。 According to a tenth aspect of the present invention, when the control means supplies paper from the paper feed roll to the transport roll, the drive means controls the driving means according to the diameter of the paper feed roll estimated by the estimation means. The paper conveying apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein control for changing a rotation speed is performed.
請求項11に係る本発明は、前記推定手段により推定された前記給紙ロールの径が予め設定された値よりも小さくなった場合に、警告を通知する通知手段を備えた、請求項1から10いずれかに記載の用紙搬送装置である。 The present invention according to claim 11 is provided with notification means for notifying a warning when the diameter of the paper feed roll estimated by the estimation means becomes smaller than a preset value. 10 is a sheet conveying apparatus according to any one of the above.
請求項12に係る本発明は、前記制御手段が、前記検知手段が負荷を検出したときに、前記駆動手段の駆動を停止させる制御を行う、請求項1から11いずれかに記載の用紙搬送装置である。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the sheet conveying apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the control unit performs control to stop driving of the driving unit when the detecting unit detects a load. It is.
請求項13に係る本発明は、用紙を搬送する給紙ロールと、
当該給紙ロールに一方向クラッチを介して接続された駆動手段と、
前記駆動手段に対する負荷の有無を検知する検知手段と、
用紙の搬送経路において、前記給紙ロールよりも用紙の搬送方向下流側に配置される搬送ロールと、
当該搬送ロールの回転速度と前記搬送ロールの径とから前記搬送ロールにより搬送されている用紙の搬送速度を算出する算出手段と、
前記搬送ロールによる用紙の搬送開始後に、前記検知手段が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度まで前記駆動手段の回転速度を上昇させる制御を行う制御手段と、
前記検知手段が負荷を検出した際の前記駆動手段の回転速度と前記算出手段により算出される用紙の搬送速度とから前記給紙ロールの径を推定する推定手段と、
を備える用紙搬送装置と、
当該用紙搬送装置により搬送される用紙に画像を出力する画像出力手段と、
を備える画像形成装置である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a paper feed roll for conveying paper,
Drive means connected to the paper feed roll via a one-way clutch;
Detecting means for detecting the presence or absence of a load on the driving means;
A transport roll disposed on the downstream side of the paper feed path in the paper transport direction in the paper transport path;
Calculating means for calculating the conveyance speed of the paper conveyed by the conveyance roll from the rotation speed of the conveyance roll and the diameter of the conveyance roll;
Control means for performing control to increase the rotation speed of the driving means from a rotation speed at which the detection means does not detect a load to a rotation speed at which the load is detected after the conveyance of the paper by the conveyance roll is started;
Estimating means for estimating the diameter of the paper feed roll from the rotational speed of the driving means when the detecting means detects a load and the paper conveyance speed calculated by the calculating means;
A paper transport device comprising:
Image output means for outputting an image on a sheet conveyed by the sheet conveying apparatus;
An image forming apparatus.
請求項1に係る本発明によれば、給紙ロールの径を、径測定用の専用のセンサを使用することなく求めることが可能な用紙搬送装置を提供できる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a paper transport device that can determine the diameter of the paper feed roll without using a dedicated sensor for measuring the diameter.
請求項2に係る本発明によれば、1枚の用紙を給紙処理する期間内に給紙ロールの径を求めることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain the diameter of the paper feed roll within a period during which a single paper is fed.
請求項3に係る本発明によれば、1枚の用紙を給紙処理する期間内に給紙ロールの径を求める場合と比較して、より精度よく給紙ロールの径を求めることが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain the diameter of the paper feed roll with higher accuracy than in the case of obtaining the diameter of the paper feed roll within a period during which a single sheet is fed. Become.
請求項4に係る本発明によれば、駆動手段に駆動トルクが生じたタイミングに応じて給紙ロールの径を求めることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the diameter of the paper feed roll can be obtained according to the timing at which the driving torque is generated in the driving means.
請求項5に係る本発明によれば、トルク測定器などの複雑な装置を使用せずに給紙ロールの径を求めるために必要とされるトルクの測定を行うことが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to measure the torque required to obtain the diameter of the paper feed roll without using a complicated device such as a torque measuring device.
請求項6に係る本発明によれば、トルク測定器などの装置を使用せずに給紙ロールの径を求めるために必要な負荷の有無の検出を行うことが可能となる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to detect the presence or absence of a load necessary for obtaining the diameter of the paper feed roll without using a device such as a torque measuring device.
請求項7に係る本発明によれば、搬送ロールによる用紙の搬送が開始された際に、給紙ロールを駆動する駆動装置に負荷が生じないような構成とすることが可能となる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to adopt a configuration in which a load is not generated in the driving device that drives the paper feed roll when the conveyance of the paper by the transport roll is started.
請求項8に係る本発明によれば、給紙ロールの径を推定する推定モードを必要に応じて選択的に実行することが可能となる。 According to the eighth aspect of the present invention, the estimation mode for estimating the diameter of the paper feed roll can be selectively executed as necessary.
請求項9に係る本発明によれば、給紙ロールの径を推定する推定モードの実行頻度を少なくできる。 According to the ninth aspect of the present invention, the execution frequency of the estimation mode for estimating the diameter of the paper feed roll can be reduced.
請求項10に係る本発明によれば、給紙ロールの径の減少の影響を受けることなく一定の速度で用紙を給紙ロールから搬送ロールへと供給することが可能となる。 According to the tenth aspect of the present invention, paper can be supplied from the paper feed roll to the transport roll at a constant speed without being affected by the decrease in the diameter of the paper feed roll.
請求項11に係る本発明によれば、給紙ロールの交換タイミングを利用者に通知できる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the user can be notified of the replacement timing of the paper feed roll.
請求項12に係る本発明によれば、負荷の検出後も駆動手段を駆動し続ける場合に比較して不必要なエネルギー消費を抑えることが可能となる。 According to the twelfth aspect of the present invention, unnecessary energy consumption can be suppressed as compared with the case where the driving means is continuously driven even after the load is detected.
請求項13に係る本発明によれば、給紙ロールの径を、径測定用の専用のセンサを使用することなく求めることが可能な画像形成装置を提供できる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of obtaining the diameter of the paper feed roll without using a dedicated sensor for measuring the diameter.
本実施形態の画像形成装置10を、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置10の構造を示す断面図である。図1に示すように、画像形成装置10は、原稿読取装置20、ユーザインタフェース30、給紙装置40、画像出力装置50、排紙トレイ60、制御ユニット70を備えている。
An
原稿読取装置20は、原稿給紙トレイ21、原稿排紙トレイ22、自動原稿搬送装置23、原稿台24、イメージスキャナ25を備える。
The
原稿給紙トレイ21に載置された原稿は、ユーザインタフェース30を介した利用者からの指示に応じ、自動原稿搬送装置23により一枚ずつ取り込まれ、その際に、原稿の画像はイメージスキャナ25によってスキャンされ、スキャンされた画像情報は制御ユニット70に出力される。原稿は、自動原稿搬送装置23を通過した後、原稿排紙トレイ22に排出される。
The documents placed on the
また、原稿読取装置20は、原稿給紙トレイ21に原稿が載置されていない場合には、利用者からのユーザインタフェース30を介した指示に応じて、原稿台24に載置された原稿を、イメージスキャナ25によってスキャンし、スキャンされた画像情報は制御ユニット70に出力される。
In addition, when no document is placed on the
ユーザインタフェース30は、表示装置と入力装置とから構成されるが、例えば、表示装置は液晶ディスプレイであり、入力装置は液晶ディスプレイの上に配置されたタッチパネルである。画像形成装置10の利用者は、液晶ディスプレイに表示される画像を視認しながらタッチパネルに触れ、それにより、必要とする操作入力、例えば原稿のスキャン開始、原稿のコピー開始指示などを行う。なお、入力装置はタッチパネル以外にも、液晶ディスプレイの周囲に配置されるボタンやキーボードであってもよい。
The
給紙装置40は、後述する給紙トレイに載置された用紙を取り込み、画像出力装置50へ搬送するためのものである。なお、図1の画像形成装置10においては、3つの給紙ユニット40A〜40Cが鉛直方向に積層して設けられ、給紙装置40を構成している。それぞれの給紙ユニット40A〜40Cはほぼ同一の構造であるので、以下の説明においては、一つの給紙ユニット40Aについてのみ説明し、他の給紙ユニットについては説明を省略する。
The
図2は、本実施形態における給紙ユニット40Aの構造を模式的に示す説明図である。図2に示すように、給紙ユニット40Aは、給紙トレイ401、用紙載置プレート402、押し上げプレート403、押し上げモータ404、ピックアップロール405、フィードロール(給紙ロール)406、フィードモータ(駆動手段)407、一方向クラッチ408、負荷検知部409、リタードロール410、フィードセンサ411、湾曲ガイド412、TAロール(Take Away Roll:用紙を引き込む搬送ロール)413、TAモータ414、TAセンサ415を備える。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the structure of the
給紙トレイ401は、画像形成装置10の本体に対して抜き差し(出し入れ)可能に装着されるものである。給紙トレイ401は、上方が開いた箱型の形状をしており、内部には所定枚数の用紙を積載状態で収容可能な空間が形成されている。給紙トレイ401の内部空間の底部には、板状の用紙載置プレート402が設けられている。
The
用紙載置プレート402は、押し上げプレート403と押し上げモータ404により、昇降可能に給紙トレイ401に配置されている。給紙ユニット40Aが用紙を用紙トレイ401から取り込む際に、押し上げモータ404が作動すると、押し上げプレート403が用紙載置プレート402を上方へ押し上げ、用紙載置プレート402上に載置された用紙がピックアップロール405に押し付けられ、最上位の用紙の上面がピックアップロール405に対して押圧力を加えた状態で接触する。
The
ピックアップロール405は、図示しないピックアップモータにより駆動され、給紙トレイ401の押し上げプレート403上に載置された用紙を取り込むためのものであり、給紙トレイ401内の最上位の用紙から順に、フィードロール406へ渡す。ピックアップロール405は、用紙を取り込む際に、押し上げプレート403によって上方に押し上げられた用紙の最上面に所定の押圧力で当接し、回転することにより用紙をフィードロール406とリタードロール410の間へ送り出す。
The
フィードロール406とリタードロール410は、用紙の搬送経路に配置されるが、特に、給紙トレイ401の前壁部401Aよりも用紙搬送方向下流側に配置される。フィードロール406とリタードロール410は、ピックアップロール405によって給紙トレイ401から取り込まれた用紙を搬送経路に沿ってフィード(搬送)する、つまり送り出し、後述するTAロール413に受け渡す。具体的には、フィードロール406は、フィードモータ407により駆動され、給紙トレイ401からピックアップロール405によって取り込まれた用紙の上面に接触し、図において時計回り方向に回転することにより、当該用紙を、後述するリタードロール410との間でニップしつつ、用紙搬送方向下流へ向けてフィードする。
The
フィードモータ407は、フィードロール406を駆動するためのもので、本実施形態においては直流モータを採用している。このフィードモータ407の回転速度は、後述する制御ユニット70によって制御される。また、フィードモータ407はフィードロール406に一方向クラッチ408を介して接続されている。
The
一方向クラッチ408は、フィードモータの駆動軸407Aとフィードロールの回転軸406Aとを連結し、フィードロールの回転軸406Aに駆動力を伝達する。用紙がフィードロール406からTAロール413にフィードされた後、当該用紙の搬送速度が増加すると、或いは、フィードモータ407の回転速度を低下させられるか停止させられると、フィードロール406は用紙の通過に伴って従動状態となるため、フィードロールの回転軸406Aの回転速度はフィードモータの駆動軸407Aの回転速度よりも速くなるが、その際に一方向クラッチ408はいわゆるオーバーラン状態となる。
The one-
負荷検知部409は、フィードモータ407に対する負荷の有無を検知する。具体的には、負荷検知部409は、フィードモータ409の駆動電流からフィードモータ409がフィードロール406を駆動する際のトルクの大きさを検出し、検出したトルクの大きさが予め設定された値以上となった場合に、フィードモータ409に対して負荷が生じたと判断する。或いは、フィードモータ407は直流モータであるので、負荷検知部409は、フィードモータ407の駆動電流の値を測定し、その値からフィードモータ409がフィードロール406を駆動する際のトルクの大きさを検出してもよいし、トルクを求めることなく駆動電流の値から直接負荷の有無を検知してもよい。なお、負荷検知部409は、フィードモータ407本体、或いはフィードモータの駆動軸407Aに取り付けられたトルクセンサであってもよい。トルクセンサによって検知されたトルクの有無、つまり負荷の有無についての情報は、制御ユニット70に出力される。
The
リタードロール410は、フィードロール406に対向して配置され、ピックアップロール405によってフィードロール406との間(ニップ位置)に取り込まれた用紙の下面に接触し、この用紙の下面(或いは下面側の用紙)に適度な摩擦抵抗力を付与することにより、用紙の重送を抑止し、用紙を1枚ずつ捌く。具体的には、リタードロール410は、トルクリミッタ(図示せず)を介して固定軸に接続されており、フィードロール406の回転に伴って従動回転する。このトルクリミッタの値や、フィードロール406とリタードロール410間のニップ荷重の値を、常に下記(1)式の範囲内となるように調整することにより、1枚の用紙のみが用紙の搬送経路へ送り込まれるようにされる。
フィード力 Ff > リタード力 Fr > 紙間摩擦力 Fp (1)
ここで、
フィード力 Ff=μfpN、
リタード力 Fr=μrpN、
紙間摩擦力 Fp=μppN
N :ニップ圧
μfp :フィードロール−用紙間摩擦係数
μrp :リタードロール−用紙間摩擦係数
μpp :用紙間摩擦係数
The
Feed force F f > retard force F r > paper friction force F p (1)
here,
Feed force F f = μ fp N,
Retard force F r = μ rp N,
Friction force between paper F p = μ pp N
N: Nip pressure μ fp : Friction coefficient between feed roll and paper μ rp : Friction coefficient between retard roll and paper μ pp : Friction coefficient between paper
フィードセンサ411は、用紙搬送経路においてフィードロール406およびリタードロール410よりも用紙の搬送方向下流にかつ直近に配置され、用紙がフィードロール406とリタードロール410によりニップされ、用紙のフィードが開始されたことを検知する。
The
フィードセンサ411として、反射型フォトセンサや透過型フォトセンサなどの用紙通過センサを用いることができる。用紙が通過したことを検知すると、その情報は制御ユニット70に出力される。
As the
湾曲ガイド412は、フィードロール406よりも用紙の搬送方向下流側に配置される。具体的には、湾曲ガイド412は、フィードロール406とリタードロール410の側方かつ用紙の搬送方向下流側に設置された、(画像出力装置50が上方に設けられている場合には)上方に向かって湾曲した湾曲面を有する、用紙を誘導するための部材である。フィードロール406とリタードロール410間からフィードされた用紙は、この湾曲ガイド412の表面に接触して誘導され、搬送方向を水平方向から鉛直方向へと徐々に変化させつつ湾曲ガイド412に沿って移動し、後述するTAロール413へ案内される。
The
TAロール413は、用紙の搬送経路においてフィードロール406、リタードロール410、および湾曲ガイド412よりも用紙搬送方向下流側に、用紙が鉛直方向に搬送されるように配置される。TAロール413は、給紙ユニット40Aのフィードロール406およびリタードロール407と画像出力装置50との間に配置される少なくとも一対の対向ロールで構成され、TAモータ414により駆動させられる。なお、図2においては、フィードロール406とリタードロール410に最も近接した一対のTAロール413についてのみ示されている。TAロール413は、フィードロール406とリタードロール410から湾曲ガイド413に沿ってフィードされてきた用紙を引き込み、搬送方向下流へ向けて、かつ用紙搬送方向が鉛直方向となるように搬送する。
The
なお、TAロール413は、搬送経路上のフィードロール406の位置から給紙トレイ401に載置される用紙の用紙長よりも短い距離内に配置され、TAロール413による用紙の搬送が開始されると、当該搬送中の用紙は、TAロール413によってフィードロール406から引き抜かれるような構造となっている。
The
TAモータ414は、TAロール413を駆動する。なお、普通は一対のTAロール413が対向して設けられており、対向したTAロール413間を用紙が搬送される。したがって、TAモータ414は、対向したTAロール413の一方のみを駆動し、もう一方のTAロール413は従動回転するようにする。また、後述する制御ユニット70によりTAモータ414の駆動速度を適切に変化させ、TAロール413の回転速度を調節することにより、搬送中の用紙が画像出力装置50に到達する時間を調節し、用紙に画像形成を行うタイミングを正確に合わせる。
The
TAセンサ415は、用紙搬送経路においてTAロール413よりも用紙の搬送方向下流にかつ直近に配置され、用紙のTAロール413による搬送が開始されたことを検知する。
The
TAセンサ415として、反射型フォトセンサや透過型フォトセンサなどの用紙通過センサを用いることができる。用紙が通過したことを検知すると、その情報は制御ユニット70に出力される。
As the
画像出力装置50は、給紙装置40によって搬送される用紙の搬送方向下流に設けられて、給紙装置40によって搬送される用紙に画像を出力する。
The
画像出力装置50は、図1に示すように、並べて配置されたイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各感光体51Y〜51K、各感光体51Y〜51Kの周囲にそれぞれ配置された帯電装置52Y〜52K、露光装置53Y〜53K、現像装置54Y〜54K、一次転写装置55Y〜55K、クリーニング装置56Y〜56Kを含む。さらに、画像出力装置50は、中間転写ベルト57、二次転写装置58、定着装置59を備える。
As shown in FIG. 1, the
感光体51Y〜51Kは、それぞれ帯電装置52Y〜52Kにより帯電させられる。次いで露光装置53Y〜53Kは、制御ユニット70からの指示に応じて、印刷予定の画像データのパターンを照射し、感光体51Y〜51Kの表面に潜像を形成する。次いで、現像装置54Y〜54Kにより各色のトナーを感光体51Y〜51Kの表面に形成された潜像に付着させ、一次転写装置55Y〜55Kにより中間転写ベルト57に転写させられる。感光体51Y〜51K表面上に残留したトナーは、クリーニング装置56Y〜56Kにより除去される。
The
中間転写ベルト57に形成されたトナー画像は、二次転写装置58により給紙装置40からTAロール413を経て搬送されてきた用紙に転写され、次いで定着装置59により加熱、加圧されることにより用紙に定着され、用紙上に画像が形成される。画像が形成された用紙は、排紙トレイ60へ排紙される。
The toner image formed on the
排紙トレイ60は、原稿読取装置20およびユーザインタフェース30の下部に設けられ、画像出力装置50によって画像が形成され、排紙された用紙を受け入れ、積載するための空間である。
The
次に、制御ユニット70について、図3、4を参照して説明する。なお、図3は、制御ユニット70のハードウェア構成を示す図であり、図4は、制御ユニット70の機能構成を示す図である。
Next, the
図3に示すように、制御ユニット70は、制御用マイクロプロセッサ701、メモリ702、記憶装置703、通信インタフェース704を備え、それぞれ制御用バス705に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
制御用マイクロプロセッサ701は、記憶装置703に記憶された制御プログラムに基づいて、画像形成装置10の各部の動作を制御する。
The
メモリ702には、この画像形成装置10にネットワークなどを介して接続されたコンピュータ(図示せず)から受信した印刷データや、原稿読取装置20により読み取った画像データを一時的に記憶する。また、フィードモータ407の回転速度、負荷検知部409により検知された負荷の有無についての情報、TAモータ414の回転速度などのデータが一時的に記憶される。
The
記憶装置703は、ハードディスク(HDD)やソリッド・ステート・ドライブ(SDD)によって構成され、画像形成装置10の各部を制御するためのファームウェアや制御プログラム、および、TAロール413の径の情報やこれまでにTAロール413を通過した用紙の累積用紙枚数などの情報が格納される。
The
通信インタフェース704は、画像形成装置10がネットワークを介してコンピュータなどと接続された際の通信制御を行い、コンピュータからの印刷指示や印刷データなどを受信したり、印刷終了の通知や印刷エラーの通知などを送信したりする。
The
次に、図4を参照して、制御ユニット70の機能構成について説明する。制御ユニット70は、記憶装置703に記憶されている制御プログラム或いはファームウェアを制御用マイクロプロセッサ701において実行することにより、図4に示すように、用紙取込制御部721、用紙搬送制御部722、画像処理制御部723、搬送速度算出部724、摩耗状態推定部725、警告通知部726、運転モード設定部727として機能する。
Next, the functional configuration of the
用紙取込制御部721は、画像形成装置10から印刷開始指示を受信した場合に、押し上げモータ404を駆動させることにより押し上げプレート403を動作させ、用紙載置プレート402を上昇させ、給紙トレイ401内に収容された最上位の用紙の上面側をピックアップロール405に接触させる。ほぼ同時に、用紙取込制御部721は、図示しないピックアップモータを駆動させることによりピックアップロール405を回転させ、これにより給紙トレイ401内に収容された最上位の用紙を、用紙の搬送方向下流へ向けて取り込み、フィードロール405とリタードロール410の間へと誘導する。
When a print start instruction is received from the
さらに、用紙取込制御部721は、上記ピックアップロール405を駆動するピックアップモータの駆動開始とほぼ同時にフィードモータ407の駆動を開始することによってフィードロール406を回転させ、フィードロール406が、ピックアップロール405により取り込まれた用紙を、対向するリタードロール410の間にニップした状態で、用紙の搬送方向下流へ送り出す、つまりフィードする。
Further, the paper take-in
また、用紙取込制御部721は、TAロール413による用紙の搬送開始後に、負荷検知部409が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度までフィードモータ407の回転速度を上昇させる制御を行う。
Further, the paper take-in
さらに、用紙取込制御部721は、フィードロール406からTAロール413へ用紙をフィードする際に、後述する摩耗状態推定部724によって推定されたフィードロール406の径の値に応じてフィードモータ407の回転速度を変化させる制御を行い、フィードロール406によって用紙が所望の速度でTAロール413までフィードされるようにする。具体的には、フィードロール406の径が小さくなるにつれてフィードロールの回転速度が速まるように制御を行う。
Further, when feeding paper from the
用紙搬送制御部722は、ピックアップモータ或いはフィードモータ407の駆動開始とほぼ同時、または遅くともフィードセンサ411が用紙の通過を検出した時点からTAモータ414の駆動を開始することによってTAロール413を回転させ、用紙がTAロール413にフィードされた際に、当該用紙を画像出力装置50へと搬送できるような状態にする。TAロール413による用紙搬送の際に、TAモータ414の回転速度を調節することによりTAロール413が所望の速度で用紙を搬送するようにし、用紙が画像出力装置50へ到達する時間を調整し、用紙上に画像を出力するタイミングが合うようにする。
The paper
画像処理制御部723は、メモリ702に一時的に記憶された画像データを印刷用のデータに処理し、各感光体51Y〜51Kを回転させるとともに、帯電装置52Y〜52Kによって各感光体51Y〜51Kを帯電させ、露光装置53Y〜53Kを制御して感光体51Y〜51Kに、上記印刷用のデータに対応した潜像を形成する処理を行う。また、画像処理制御部723は、現像装置54Y〜54Kによって各色のトナーを各感光体51Y〜51Kに供給し、形成されたトナー像を一次転写装置55Y〜55Kにより中間転写ベルト57に転写する制御を行う。さらに、画像処理制御部723は、二次転写装置58により中間転写ベルト57上のトナー画像を、TAロール413によって搬送されてきた用紙上に転写し、定着装置59により用紙上に定着し、画像が形成された用紙を排紙トレイ60へ排紙する制御を行う。
The image
搬送速度算出部724は、TAロール413の回転速度とTAロール413の径の情報とからTAロール413により搬送されている用紙の搬送速度を算出する。なお、TAロール413の回転速度は、TAモータ414の回転速度に基づいて求められる。TAロール413の径の情報は、記憶装置703に記憶されており、用紙の搬送速度は下記(2)式により求められる。
V = r(TA)×ω(TA) (2)
ここで、
V :用紙搬送速度[mm]
r(TA) :TAロール半径[mm]
ω(TA) :TAロール回転角速度[rad/sec]
The transport
V = r (TA) x ω (TA) (2)
here,
V: Paper transport speed [mm]
r (TA) : TA roll radius [mm]
ω (TA) : TA roll angular velocity [rad / sec]
なお、TAロール413の摩耗はフィードロール406に比べてわずかであるため、一定であるとみなして記憶装置703に記憶された径の値で近似してもよいし、TAロール413を通過した用紙の累積枚数から現時点における径の値を推定し、補正した径の値を用いてもよい。
Since the
摩耗状態推定部725は、TAロール413による用紙の搬送開始後に、上述した用紙取込制御部721が、負荷検知部409が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度までフィードモータ407の回転速度を上昇させる制御を行った場合に、負荷検知部409が負荷を検出した際のフィードモータ407の回転速度と、上述した搬送速度算出部724により算出される用紙の搬送速度とからフィードロール406の径を推定する。
The wear
具体的には摩耗状態推定部725は、下記(3)式によりフィードロール406の径を算出し、フィードロール406の径の推定値とする。
r = V/ω (3)
ここで、
r :フィードロールの半径[mm]
V :用紙搬送速度[mm/sec]
ω :フィードロール回転角速度[rad/sec]
なお、摩耗状態推定部725によって推定されたフィードロール406の径の値はメモリ702または記憶装置703に記憶される。
Specifically, the wear
r = V / ω (3)
here,
r: Feed roll radius [mm]
V: Paper transport speed [mm / sec]
ω: Feed roll rotation angular velocity [rad / sec]
The diameter value of the
警告通知部726は、摩耗状態推定部725により推定されたフィードロール406の径が予め設定された値よりも小さくなった場合に、ユーザインタフェース30に対して警告を通知する。この警告には、フィードロール406を交換するように促す警告メッセージが含まれる。
The
運転モード設定部727は、TAロール413による用紙の搬送開始後に、フィードモータ407を回転させない制御を行う通常運転モードと、フィードモータ407の回転速度を変化させる制御を行うことによりフィードロール406の径を推定することができる推定モードとのいずれかで給紙装置40が運転されるようにする。
The operation mode setting unit 727 performs a normal operation mode in which the
次に、図5、6を参照して、本実施形態の画像形成装置10のフィードロール406の摩耗量を推定する動作の流れを説明する。図5は、フィードロール406の摩耗量、つまり径を求める際の、制御ユニット70における処理の流れを示すフローチャートである。また、図6は、フィードロール406の径を求める際の、給紙ユニット40A各部の速度を比較して図示したものである。
Next, an operation flow for estimating the wear amount of the
ステップS801において、運転モード設定部727は、フィードロール406の摩耗量を推定する摩耗量推定モードで給紙ユニット40Aが動作するように設定する。運転モード設定部727は、この摩耗量推定モードが給紙ユニット40Aからの毎回の給紙処理の度に実行されるように制御する必要はなく、予め設定された期間毎または予め設定された量の印刷処理が実行される毎に摩耗量推定モードが実行されるように制御を行う。例えば、運転モード設定部727は、24時間毎といった予め設定された時間毎、または毎日画像形成装置10によって給紙ユニット40Aから最初に用紙がフィードされる度に摩耗量推定モードが実行されるようにしてもよいし、給紙ユニット40Aにおいて1000枚などの予め設定された量の給紙処理が実行される毎に摩耗量推定モードが実行されるように制御してもよい。なお、以下の説明においては給紙ユニット40Aについての給紙処理について説明しているが、他の給紙ユニット40B、40Cの処理についても同様である。
In step S <b> 801, the operation mode setting unit 727 sets the
ステップS802において、用紙取込制御部721は、図示しないピックアップモータを駆動させることによりピックアップロール405の回転を開始させる。また、用紙取込制御部721は、フィードモータ407の駆動を開始させることによってフィードロール406の回転を開始させる。(図6の時刻T1)さらに、用紙搬送制御部722は、TAモータ414の駆動を開始させることによってTAロール413の回転を開始させる。なお、TAモータ414の回転速度は、このTAロール413によって搬送される用紙の搬送速度がフィードロール406によって用紙がフィードされる際の用紙速度よりも速くなるように制御される。
In step S802, the paper take-in
ステップS803において、用紙取込制御部721は、押し上げモータ404を駆動させることにより押し上げプレート403作動させ、用紙載置プレート402を上方へ上昇させる。これにより、給紙トレイ401内の用紙載置プレート402上に載置された用紙は上方へ押し上げられ、ピックアップロール405に所定の押圧力で押し付けられる。ピックアップロール405は上述のステップS802において既に回転を開始しているため、ピックアップロール405に対して押し付けられた給紙トレイ402内の最上位の用紙は、用紙搬送方向へ移動を開始し、用紙の取り込みが開始される(図6の時刻T2)。
In step S <b> 803, the paper take-up
ステップS804において、用紙はフィードロール406とリタードロール407の間に取り込まれる。ここで、ピックアップロール405によって用紙が取り込まれる速度よりもフィードロール405が用紙をフィードする速度の方が速く設定されているため、用紙がフィードロール406とリタードロール407の間にニップされると、当該用紙は主にフィードロール406の駆動力により用紙搬送方向下流へ搬送されるようになり、ピックアップロール405はフィードロール405に連動した従動状態となる(図6の時刻T3)。なお、このとき、フィードロール406を駆動するフィードモータ407には駆動トルクが生じる。
In step S <b> 804, the sheet is taken between the
なおリタードロール407は、フィードロール406とリタードロール407間にニップされた用紙が1枚だけの場合には、用紙の移動に伴って従動状態となる。一方、ニップされた用紙が2枚の場合には、リタードロール407がニップされた用紙の下面側に作用するリタード力は2枚の用紙間の用紙間摩擦力よりも大きくなるように設定されているため、上側の用紙はフィードロール406のフィード力によって用紙搬送方向下流へフィードされる一方で、下側の用紙はリタードロール407が下側の用紙の下面側に及ぼすリタード力によってフィードロール406とリタードロール407の間に留まり、用紙の重送が防止され、用紙が捌かれる。なお、このとき、リタードロール407はフィードロール406に従動して回転することはない。
When only one sheet is nipped between the
ステップS805において、用紙がフィードロール406から用紙搬送方向下流へ向けてフィードされると、用紙先端は湾曲ガイド412に案内されつつTAロール413へ到達し、TAロール413による用紙の搬送が開始される(図6の時刻T4)。TAロール413に用紙がフィードされると、フィードモータ407に生じる駆動トルクはなくなる。なお、図6に示されるように、TAロール413に用紙がフィードされたことをTAセンサ415が検知した後に、フィードモータ407の回転を一旦停止させてもよい(図6の時刻T5)。TAロール413は、用紙先端がTAロール413に到達する直前の用紙速度よりもTAロール413による用紙の搬送開始後の方が用紙の搬送速度が速くなる回転速度で回転しているため、用紙の搬送速度は一旦上昇する。その後、用紙搬送制御部722は、TAロール413の回転速度を少し低速にし(図6の時刻T6)、画像出力装置50に用紙が到達する時刻が画像出力の開始時刻と一致するようにTAモータ414の回転を制御する。なお、このとき、用紙の搬送方向における前方部分はTAロール413によって搬送されている一方で、用紙の搬送方向における後方部分はフィードロール406とリタードロール410によってニップされている。
In step S805, when the paper is fed from the
次いで、ステップS806において、用紙取込制御部721は、負荷検知部409が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度までフィードモータ407の回転速度を上昇させる制御を行う。具体的には、TAセンサ415が用紙先端の通過を検知した後、つまりTAロールによる用紙の搬送開始後に、フィードモータ407の回転を一旦停止し(図6の時刻T5)、その後、当該搬送中の1枚の用紙がフィードロール406を通過する間に、TAロール413によって搬送される用紙搬送速度よりもフィードロール406の周速度が遅くなるような回転速度(図6の速度ω1)でフィードモータ407の回転を再開し(図6の時刻T7)、徐々にフィードモータ407の回転速度を上昇させる制御を行う。
Next, in step S806, the paper take-in
ステップS807において、負荷検知部409は、フィードモータ407に加わる負荷の有無を検知する。ステップS806におけるフィードロール406の回転速度制御が開始された直後(時刻T7)は、フィードロール406は、搬送中の用紙後部の移動によって従動的に回転している。そして、フィードモータ407の回転速度はフィードロール406の回転速度よりも遅いため、一方向クラッチ408がいわゆるオーバーラン状態となる。そのため、フィードモータ407は無負荷回転状態となり、負荷検知部409によって負荷は検知されない。負荷が検知されない場合、ステップS806に戻り、フィードモータ407の回転速度をさらに上昇させる。
In step S807, the
しかし、フィードモータ407の回転速度をさらに上昇させていくと、ある時点でフィードモータ407の回転速度がフィードロール406の回転速度を追い越し(つまりフィードモータの駆動軸407Aの回転速度がフィードロール406の回転軸406Aの回転速度を追い越す)、その時点からフィードモータ407には負荷が生じ、負荷検知部409によって負荷が検出される(図6の時刻T8)。
However, when the rotational speed of the
負荷の有無については、負荷検知部409は、フィードモータ407がフィードロール406を駆動する際のトルクの大きさが予め設定された値以上となった場合に、フィードモータ407に対して負荷が生じたと判断する。或いは、負荷検知部409は、フィードモータ407とフィードロール406の回転速度が等しくなった際に、フィードモータ407に対して負荷が生じたと判断してもよい。
As for the presence / absence of a load, the
負荷が検知された場合、ステップS808に進む。ステップS808において、用紙取込制御部721は、負荷検知部409が負荷を検知した際のフィードロール406の回転速度(図6の速度ω2)をメモリ702に記憶するとともに、用紙搬送制御部722は、TAロール413の回転速度をメモリ702に記憶する。搬送速度算出部724は、メモリ702に記憶されたTAロール413の回転速度と記憶装置703に記憶されたTAロール413の径とからTAロール413により搬送されている用紙の搬送速度を算出する。また、用紙取込制御部721は、負荷検知部409が負荷を検出したときに、フィードモータ407の駆動を停止させる制御を行う(図6の時刻T9)。
If a load is detected, the process proceeds to step S808. In step S808, the paper take-in
次いで、摩耗状態推定部725は、負荷検知部409が負荷を検出した際のフィードモータ407の回転速度と、搬送速度算出部724により算出された用紙の搬送速度とからフィードロール406の径を算出し推定値とする(上述のフィードモータの回転速度ω2を上述した式(2)のフィードロールの回転角速度ωとして計算する)。そして、摩耗状態推定部725によって推定されたフィードロール406の径の値はメモリ702または記憶装置703に記憶される。
Next, the wear
フィードロール406は、フィードモータ407の回転が停止した後も、用紙後端がフィードロール406を通過し終えるまで、一方向クラッチ408の働きにより、用紙の移動に伴って従動的に回転する。
Even after the rotation of the
ステップS809において、摩耗状態推定部725は、推定したフィードロール406の半径が所定値より小さいか否かを判断する。フィードロール406の半径が所定値よりも小さい場合にはステップS810に進み、所定値以上である場合には、ステップS811に進む。
In step S809, the wear
ステップS810において、警告通知部726は、フィードロール406の摩耗が進んでいることを警告するメッセージをユーザインタフェース30に通知し、利用者に対してフィードロール406の交換やメンテナンスを促し、ステップS812進む。
In step S810, the
ステップS811において、用紙取込制御部721は、以降の給紙処理において、つまり、フィードロール406からTAロール413へ用紙をフィードする際に、ステップS808において摩耗状態推定部725により推定されたフィードロール406の径に応じてフィードモータ407の回転速度を変化させる制御を行い、フィードロール406によって用紙が常に一定の速度でTAロール413へフィードされるようにする。変更された速度の設定値は、記憶装置703に記憶される。
In step S811, the paper take-in
ステップS812において、運転モード設定部727は、フィードロール406の摩耗量を推定する摩耗量推定モードで給紙装置40が動作する処理を終了し、以降の印刷処理において通常搬送を行うよう設定を変更し、処理を終了する。なお、以降の印刷処理においては、フィードロール406は、上述のステップS811において設定された回転速度で回転するようになる。
In step S812, the operation mode setting unit 727 finishes the process in which the
[変形例]
上記の例においては、用紙取込制御部721が、TAロール413による用紙の搬送開始後に、当該搬送中の1枚の用紙がフィードロール406を通過する間に、負荷検知部409が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度までフィードモータ407の回転速度を上昇させる制御を行った場合について説明した。しかしながら、本発明は上記の例に限定されず、用紙取込制御部721が、複数枚の用紙を搬送する際に、TAロール413による各用紙の搬送開始後のフィードモータ407の回転速度を、負荷検知部409が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度まで、各用紙がフィードロール406を通過する毎に上昇させる制御を行うようにしてもよい。
[Modification]
In the above example, after the sheet take-up
以下、図7、8を参照して、複数枚の用紙を搬送する際に、TAロール413による各用紙の搬送開始後のフィードモータ407の回転速度を、各用紙がフィードロール406を通過する毎に上昇させることによってフィードロール406の径を推定する処理の流れについて説明する。なお、図7は、フィードロール406の摩耗量を求める一変形例における、制御ユニット70における処理の流れを示すフローチャートである。図8は、フィードロール406の摩耗量を求める一変形例における、給紙ユニット40A各部の速度を比較して示した図である。
Hereinafter, referring to FIGS. 7 and 8, when transporting a plurality of sheets, the rotation speed of the
図7のステップS901において、運転モード設定部727は、上述の図5のステップS801と同様に、フィードロール406の摩耗量を推定する摩耗量推定モードで給紙ユニット40Aが動作するように設定する。なお、上述した実施形態とは異なり、用紙取込制御部721が、TAロール413による用紙の搬送開始後にフィードロール406の摩耗量を推定するためにフィードモータ406を回転させる際の、フィードモータ407の回転速度ωfの初期値を設定する。なお、この初期値は、負荷検知部409が負荷を検知しない程度の回転速度である。
In step S901 in FIG. 7, the operation mode setting unit 727 sets the
ステップS902〜S905の処理は、上述した図5のステップS802〜S805の処理と同一であるので、説明を省略するが、これら一連の処理により、用紙が給紙トレイ401から取り込まれ、TAロール413にフィードされ、TAロール413による用紙の搬送が開始される。
Since the processing in steps S902 to S905 is the same as the processing in steps S802 to S805 in FIG. 5 described above, a description thereof will be omitted, but through these series of processing, paper is taken from the
次いで、ステップS906において、用紙取込制御部721は、ステップS901、或いは後述するステップS908において設定された回転速度ωfでフィードモータ407を、予め設定された期間回転させる。予め定められた期間は、用紙後端が通過し終えるまでであってもよいし、フィードモータ407に駆動トルクが生じるか否かを判断するのに足る期間であれば、用紙後端が通過し終えるよりも短い期間であってもよい。
Next, in step S906, the paper take-in
ステップS907において、負荷検知部409は、フィードモータ407に加わる負荷の有無を検知する。フィードモータ407の回転速度ωfが用紙の搬送に従動して回転するフィードロール406の回転速度よりも遅い場合、一方向クラッチ408はオーバーラン状態となり、フィードモータ407は無負荷回転状態となり、負荷検知部409によって負荷は検知されない。負荷が検知されない場合、ステップS908に進む。一方、フィードモータ407の回転速度ωfがフィードロール406の回転速度よりも速い場合(つまりフィードモータの駆動軸407Aの回転速度がフィードロール406の回転軸406Aの回転速度よりも速い場合)、フィードモータ407には負荷が生じ、負荷検知部409によって負荷が検出される。負荷が検出された場合、ステップS909に進む。
In step S <b> 907, the
ステップS908において、用紙取込制御部721は、次回の給紙処理に備え、TAロール413による用紙の搬送開始後にフィードロール406の摩耗量を推定するためにフィードモータ407を回転させる際の、フィードモータ407の回転速度ωfの値を変更する。具体的には、フィードモータ407の回転速度ωfが前回よりも速くなるように設定し、ステップS902に戻り、次の用紙の給紙処理、およびその際のフィードモータ407における負荷の検出の有無を判定する。
In step S <b> 908, the paper take-in
ステップS909において、用紙取込制御部721は、負荷検知部409が負荷を検知した際のフィードロール406の回転速度ωfを記憶し、この回転速度と、搬送速度算出部724により算出される用紙の搬送速度とからフィードロール406の径を推定する。
In step S909, the paper take-in
続くステップS910〜S913の処理は、上述した図5のステップS809〜S812の処理と同一であるので、説明を省略する。 The subsequent processes in steps S910 to S913 are the same as the processes in steps S809 to S812 in FIG.
なお、この複数枚にわたる用紙の給紙処理時におけるフィードロール406の径を推定する際の、フィードモータ407の回転速度の変化、および駆動トルクの大きさの変化が図8に示されている。図8において、1枚目の用紙の給紙処理を行う際に、フィードモータ407を時刻T801〜T802まで回転速度ωで駆動し、用紙をフィードロール406からTAロール413へフィードする。この際、フィードモータ407には用紙をフィードするための駆動トルクτが生じる。1枚目の用紙がTAロール413へ達するとフィードモータ407は時刻T802で一旦停止し、その後用紙がTAロール413によって搬送されるようになり、フィードロール406がTAロール413による用紙の搬送によって従動状態となると、フィードモータ407を、所定時間の間、つまり時刻T803〜時刻T804までフィードモータ407に駆動トルクが生じない程度の回転速度ω81で駆動する。このとき、フィードロール406は、用紙の搬送に伴って従動回転状態となっているので、フィードモータ407には駆動トルクはほとんど生じない。
FIG. 8 shows a change in the rotational speed of the
次いで、2枚目の用紙の給紙処理を行う際も、1枚目の用紙の給紙処理と同様に、フィードモータ407を時刻T805〜T806まで回転速度ωで駆動し、2枚目の用紙をフィードロール406からTAロール413へフィードする。この際、フィードモータ407には2枚目の用紙をフィードするめの駆動トルクτが生じる。このときの駆動トルクは1枚目の用紙をフィードするときに生じた駆動トルクτとほぼ同じである。2枚目の用紙がTAロール413へ達するとフィードモータ407は時刻T806で一旦停止し、その後用紙がTAロール413によって搬送されるようになり、フィードロール406がTAロール413による用紙の搬送によって従動状態となると、フィードモータ407を時刻T807〜時刻T808まで、1枚目の用紙の処理の際よりも速い速度ω82で駆動する。このとき、フィードモータの回転軸407Aの回転速度よりもフィードロールの回転軸406Aの回転速度の方が速ければフィードモータ407には駆動トルクはほとんど生じない。
Next, when the paper feeding process for the second sheet is performed, the
さらに、3枚目の用紙の給紙処理を行う際も、1、2枚目の給紙処理と同様であるが、フィードモータ407を時刻T809〜T810まで回転速度ωで駆動し、3枚目の用紙をフィードロール406からTAロール413へフィードする。この際、フィードモータ407には3枚目の用紙をフィードするめの駆動トルクτが生じる。このときの駆動トルクは1、2枚目の用紙をフィードするときに生じた駆動トルクτとほぼ同じである。3枚目の用紙がTAロール413へ達するとフィードモータ407は時刻T810で一旦停止し、その後用紙がTAロール413によって搬送されるようになり、フィードロール406がTAロール413による用紙の搬送によって従動状態となると、フィードモータ407を時刻T811〜時刻T812まで、2枚目の用紙の処理の際よりも速い速度ω83で駆動する。このとき、フィードモータの駆動軸407Aの回転速度がフィードロール406の回転軸406Aの回転速度よりも速いため、フィードモータ407には用紙をフィードするための駆動トルクτ3が生じ、負荷検知部409によって負荷が検出されることになり、このときのフィードモータ407の回転速度ω83を用いてフィードロール406の径を推定する。なお、駆動トルクτ3と1〜3枚目の用紙をTAロール413にフィードした際の駆動トルクτはほぼ同じ大きさである。
Further, when feeding the third sheet, the same as the feeding process of the first and second sheets, but the
なお、上述の例においては、予め設定された期間毎または予め設定された量の印刷処理が実行される毎に摩耗量推定モードが実行されるように制御を行う場合を説明したが、本発明は上記の例に限定されず、利用者が画像形成装置10のユーザインタフェース30を操作することによって上述の摩耗量推定モードが実行されるようにしてもよい。
In the above-described example, the case where the control is performed so that the wear amount estimation mode is executed every preset period or every time a preset amount of print processing is executed has been described. Is not limited to the above example, and the above-described wear amount estimation mode may be executed by the user operating the
なお、上記の例においては、フィードロール406に対向してリタードロール410が設けられ、用紙のフィード時に、このリタードロール410がフィードロール406に従動して回転する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、リタードロール410がトルクリミッタを介してリタードロール410を駆動する駆動モータに接続され、フィードロール406と逆方向に回転するように構成してもよい。また、リタードロール410に代えてリタードパッドを採用してもよい。
In the above example, the case where the
また、画像形成装置10には普通、複数の用紙トレイが上下方向に重ねて設けられている。上記実施形態で説明した給紙ユニット40A〜40Cは、それら複数の用紙トレイに対応して設けられ、各給紙ユニット40A〜40Cのフィードロール406の径を上述の方法で求められるようにする。なお、摩耗量に応じて利用者に警告を通知する場合には、例えば、「トレイ1のフィードロールが摩耗しています。交換してください。」といったメッセージを通知することにより、どのフィードロールを交換すればよいか利用者が把握できるようにする。
Further, the
また、上記実施形態においては、給紙ユニット40A〜40Cのフィードロール406の摩耗量を求める場合について説明したが、フィードロール406と同様に用紙を送り出す役割を担うために摩耗が多いピックアップロール403や、また、給紙装置40だけでなく、原稿読取装置20の自動原稿搬送装置23の構成要素の一つである原稿搬送ロール(図示せず)にも応用可能である。
In the above-described embodiment, the case where the amount of wear of the
10 画像形成装置
20 原稿読取装置
21 原稿給紙トレイ
22 原稿排紙トレイ
23 自動原稿搬送装置
24 原稿台
25 イメージスキャナ
30 ユーザインタフェース
40 給紙装置
40A〜40C 給紙ユニット
50 画像出力装置
51Y〜51K 感光体
52Y〜52K 帯電装置
53Y〜53K 露光装置
54Y〜54K 現像装置
55Y〜55K 一次転写装置
56Y〜56K クリーニング装置
57 中間転写ベルト
58 二次転写装置
59 定着装置
60 排紙トレイ
70 制御ユニット
401 給紙トレイ
402 用紙載置プレート
403 押し上げプレート
404 押し上げモータ
405 ピックアップロール
406 フィードロール
406A フィードロールの回転軸
407 フィードモータ
407A フィードモータの駆動軸
408 一方向クラッチ
409 負荷検知部
410 リタードロール
411 フィードセンサ
412 湾曲ガイド
413 TAロール
414 TAモータ
415 TAセンサ
701 制御用マイクロプロセッサ
702 メモリ
703 記憶装置
704 通信インタフェース
705 制御用バス
721 用紙取込制御部
722 用紙搬送制御部
723 画像処理制御部
724 搬送速度算出部
725 摩耗状態推定部
726 警告通知部
727 運転モード設定部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
当該給紙ロールに一方向クラッチを介して接続された駆動手段と、
前記駆動手段に対する負荷の有無を検知する検知手段と、
用紙の搬送経路において、前記給紙ロールよりも用紙の搬送方向下流側に配置される搬送ロールと、
当該搬送ロールの回転速度と前記搬送ロールの径とから前記搬送ロールにより搬送されている用紙の搬送速度を算出する算出手段と、
前記搬送ロールによる用紙の搬送開始後に、前記検知手段が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度まで前記駆動手段の回転速度を上昇させる制御を行う制御手段と、
前記検知手段が負荷を検出した際の前記駆動手段の回転速度と前記算出手段により算出される用紙の搬送速度とから前記給紙ロールの径を推定する推定手段と、
を備える用紙搬送装置。 A paper feed roll that transports paper,
Drive means connected to the paper feed roll via a one-way clutch;
Detecting means for detecting the presence or absence of a load on the driving means;
A transport roll disposed on the downstream side of the paper feed path in the paper transport direction in the paper transport path;
Calculating means for calculating the conveyance speed of the paper conveyed by the conveyance roll from the rotation speed of the conveyance roll and the diameter of the conveyance roll;
Control means for performing control to increase the rotation speed of the driving means from a rotation speed at which the detection means does not detect a load to a rotation speed at which the load is detected after the conveyance of the paper by the conveyance roll is started;
Estimating means for estimating the diameter of the paper feed roll from the rotational speed of the driving means when the detecting means detects a load and the paper conveyance speed calculated by the calculating means;
A sheet conveying apparatus comprising:
前記搬送ロールによる用紙の搬送が開始されると、当該搬送中の用紙は、前記給紙ロールより引き抜かれるような構造となっている、請求項1から6いずれかに記載の用紙搬送装置。 The transport roll is disposed within a distance shorter than the paper length from the position of the paper feed roll on the transport path,
The sheet conveying apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the sheet being conveyed is pulled out of the sheet feeding roll when conveyance of the sheet by the conveyance roll is started.
当該給紙ロールに一方向クラッチを介して接続された駆動手段と、
前記駆動手段に対する負荷の有無を検知する検知手段と、
用紙の搬送経路において、前記給紙ロールよりも用紙の搬送方向下流側に配置される搬送ロールと、
当該搬送ロールの回転速度と前記搬送ロールの径とから前記搬送ロールにより搬送されている用紙の搬送速度を算出する算出手段と、
前記搬送ロールによる用紙の搬送開始後に、前記検知手段が負荷を検知しない回転速度から負荷を検知する回転速度まで前記駆動手段の回転速度を上昇させる制御を行う制御手段と、
前記検知手段が負荷を検出した際の前記駆動手段の回転速度と前記算出手段により算出される用紙の搬送速度とから前記給紙ロールの径を推定する推定手段と、
を備える用紙搬送装置と、
当該用紙搬送装置により搬送される用紙に画像を出力する画像出力手段と、
を備える画像形成装置。 A paper feed roll that transports paper,
Drive means connected to the paper feed roll via a one-way clutch;
Detecting means for detecting the presence or absence of a load on the driving means;
A transport roll disposed on the downstream side of the paper feed path in the paper transport direction in the paper transport path;
Calculating means for calculating the conveyance speed of the paper conveyed by the conveyance roll from the rotation speed of the conveyance roll and the diameter of the conveyance roll;
Control means for performing control to increase the rotation speed of the driving means from a rotation speed at which the detection means does not detect a load to a rotation speed at which the load is detected after the conveyance of the paper by the conveyance roll is started;
Estimating means for estimating the diameter of the paper feed roll from the rotational speed of the driving means when the detecting means detects a load and the paper conveyance speed calculated by the calculating means;
A paper transport device comprising:
Image output means for outputting an image on a sheet conveyed by the sheet conveying apparatus;
An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017179990A JP2019055835A (en) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | Paper sheet conveying device, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017179990A JP2019055835A (en) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | Paper sheet conveying device, and image forming apparatus |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2017179990A Pending JP2019055835A (en) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | Paper sheet conveying device, and image forming apparatus |
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2017
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