(57)【要約】【課題】  駆動源に入力する制御信号のプロファイルをステップ信号のみではなく形状を変化することによって、送出ロールのシート用紙等に対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において低減させることができるシート搬送装置を提供する。【解決手段】  給送圧信号が入力されて駆動力を発生する駆動源と、この駆動源に接続され、トレイに収容されたシート束の上面に所定の給送圧で接圧してトレイからシートを送り出す送出ロールと、上記駆動源にシートを送出するための給送圧信号を供給する駆動制御部とを有するシート搬送装置において、上記駆動制御部が駆動源に供給する給送圧信号は、その信号プロファイルの先頭部分に、少なくとも定常時の給送圧の設定値より高い高設定圧領域を持つ送出スタート部を有することを特徴とする。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給送圧信号が入力されて駆動力を発生する駆動源と、この駆動源に接続され、トレイに収容されたシート束の上面に所定の給送圧で接圧してトレイからシートを送り出す送出ロールと、上記駆動源にシートを送出するための給送圧信号を供給する駆動制御部とを有するシート搬送装置において、
上記駆動制御部が駆動源に供給する給送圧信号は、その信号プロファイルの先頭部分に、少なくとも定常時の給送圧の設定値より高い高設定圧領域を持つ送出スタート部を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
給送圧信号の送出スタート部は、高設定圧領域に引き続いて定常時の給送圧の設定値より低い低設定圧領域を有する請求項１に記載のシート搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式又はインクジェットプリンタ方式を用いた複写機及びプリンタ等の画像形成装置に用いられるシート搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平０５−０３２３５６号公報
【特許文献２】特開平０６−０４８６１４号公報
【特許文献３】特開平０７−１３７８５８号公報
【特許文献４】特開平０７−２３７７５９号公報
【特許文献５】特開平０７−２４７０３９号公報
【特許文献６】特開平０８−１８８２９１号公報
【特許文献７】特開平０９−１８８４３０号公報
【特許文献８】特開平０９−１９４０６７号公報
【特許文献９】特開平１０−０４５２７２号公報
【特許文献１０】特開２０００−２６４４６０号公報
【特許文献１１】特開２００１−２１３５４０号公報
【０００３】
従来、電子複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、シートを収容する給紙トレイを給紙部に装着し、給紙トレイからシート搬送装置によって１枚ずつ給紙する手段が用いられている。一般の画像形成装置に用いられるシート搬送装置としては、給紙トレイに収容されるシート用紙等の送り出し側端部に位置する送出ロールと、その下流部に配置される分離機構とから構成される。分離機構は、シート用紙等に対して送り方向に駆動されるフィードロールと、分離作用を行うためのロール部材とを対向して配置したものが用いられている。
【０００４】
分離機構は、リタードロールに対してトルクリミッター等を介して駆動手段を接続し、リタードロールを給紙方向と逆方向に駆動するようにする。そして、フィードロールとリタードロールとの間に１枚のシート用紙等のみが入った場合には、リタードロールが停止して、フィードロールによる給紙の作用のみが行われるが、２枚以上のシート用紙等が両ロールの間に入った場合には、最上位のシート用紙等に対してはフィードロールによる送りの作用が、下位のシート用紙等に対しては戻し方向にリタードロールを駆動するようにされ、それによってシート用紙等の分離作用が行われている。
【０００５】
上記シート搬送装置を用いる場合に、例えば、薄いシート用紙等の場合と厚いシート用紙等の場合とでは、送出ロールによる送りの作用と、分離機構による分離作用とが同一の状態では行い得ないという問題がある。しかし、従来のシート搬送装置においては、平均的な性質を有するシート用紙等を対象にして、送出ロールとシートとの間、及びフィードロールとリタードロールとの間の押圧力を設定しているために、ミスフィードや重送が発生した場合には、メンテナンス要員を呼んで、点検修理を行わせるようにしている。また、ＯＨＰ用のフィルム等を用いてコピーを作成する場合でも、フィルムのようなシートに対しては、紙のシートとは異なる条件で、送出ロールとシートとの間、及びフィードロールとリタードロールとの間の押圧力を設定することが必要である。
【０００６】
そこで、上記のような問題を解決するために、分離機構を構成するフィードロールとリタードロールとの間で、ニップ圧力を調整する手段を用いることが提案されている。そして、トレーシングペーパー等のような薄い紙や、ＯＨＰフィルムのような分離性の悪いシート、通常の複写用のシート用紙等に対して、分離部での圧力を変化させることによって対応させ、ミスフィードや重送が発生することを防止出来るようにされる。
【０００７】
しかしながら、上記のような分離機構では、給紙トレイから給紙するシート用紙等に応じて、フィードロールとリタードロールとの間による押圧力を調節することが必要であって、シート用紙等の種類が変化する都度、その押圧力を調整することが面倒であるという問題がある。
また、シート用紙等の重送が発生した場合には、そのシート搬送装置で重送が生じない状態になるまで、フィードロールとリタードロールとの間による押圧力の調整作業を繰り返して行う必要があり、不慣れなオペレータには、大きな負担を強いる原因となっている。
更に、シート用紙等のミスフィードや重送は、シート用紙等の含水率等によっても変化することがある。
【０００８】
上記のような問題に加えて、フィードロールとリタードロールとの間による押圧力を強くすると、重送は減少するが、ミスフィードが多くなり、押圧力を弱くすると、その反対にミスフィードは減少するが、重送が多くなるという問題がある。また、給紙トレイに収容されるシート用紙等に対して、送出ロールによる押圧力の強弱により、ミスフィードの発生条件が変化するという問題もあり、それ等の条件を正確に設定することは困難である。
【０００９】
そこで、シート搬送装置下流部に、ミスフィード検知センサと重送検知センサの双方またはそのうちの一つの検知手段を配置し、その検知情報を制御装置に入力することにより、シート分離機構におけるニップ圧力を調整すること、及び、送出ロールによるシート用紙等への押圧力を調整する作用を自動的に行い得る装置が知られている（特許文献１〜１１参照）。
【００１０】
また、本願出願人は、圧力指示信号に応じた大きさの駆動力を可動部に生じさせる電磁式駆動源と、シートを支持するシート支持体と、前記シート支持体に対して相対移動可能なロールと、前記ロールを回転駆動する回転駆動手段と、前記電磁式駆動源の可動部と前記ロールとの間に介在し、前記可動部に生じた駆動力を前記ロールに伝達し、前記ロールを前記シート支持体に支持されたシートに押し当てる駆動力伝達機構と、前記圧力指示信号を制御する制御手段とを具備するシート搬送装置を出願している（特願２００４−１９２０４４）。本先願によれば、シートに押し当てられるロールの圧力が電磁式駆動源により発生されるので、ロールの圧力を高速にかつ微妙に制御し、ミスフィードや重送の発生を未然に防止することが可能になる。
【００１１】
以上、前者の開示されているシート搬送装置では、送出ロールは、フィードロールの軸に支持されているアーム部材に一端が連結されているスプリングでシート用紙等へ押圧されていて、シート用紙等への押圧力の調整は、スプリングの他端に連結されているステッピングモータ等を制御することによってなされている。後者の先願では、送出ロールは、圧力指示信号に応じた大きさの駆動力を可動部に生じさせる電磁式駆動源に連結されていてその電磁式駆動源の駆動力によってシート用紙等へ押圧されていて、シート用紙等への押圧力の調整は、電磁式駆動源の駆動力を調整することによってなされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来技術においては、ステッピングモータ及びソレノイド等の駆動源に一定の制御信号を入力しているために、送出ロールのシート用紙等に対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において低減させることができないという課題がある。
【００１３】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、駆動源に入力する制御信号のプロファイルをステップ信号のみではなく形状を変化することによって、送出ロールのシート用紙等に対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において低減させることができるシート搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
即ち、本発明は、給送圧信号が入力されて駆動力を発生する駆動源と、この駆動源に接続され、トレイに収容されたシート束の上面に所定の給送圧で接圧してトレイからシートを送り出す送出ロールと、上記駆動源にシートを送出するための給送圧信号を供給する駆動制御部とを有するシート搬送装置において、上記駆動制御部が駆動源に供給する給送圧信号は、その信号プロファイルの先頭部分に、少なくとも定常時の給送圧の設定値より高い高設定圧領域を持つ送出スタート部を有することを特徴とするシート搬送装置である。これによれば、送出ロールのシート用紙等に対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において低減することができる。
【００１５】
本発明において、給送圧信号の送出スタート部は、高設定圧領域に引き続いて定常時の給送圧の設定値より低い低設定圧領域を有するのがよく、これによれば、送出ロールのシート用紙等に対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において更に低減することができる。
【００１６】
尚、定常時の給送圧の設定値は給送するシートの摩擦係数やサイズ、重さ、空気の透過度などのシートの特性値、あるいは搬送するロールの摩擦係数、硬度、材質といったロールの特性値や駆動源や駆動ギアなどの空間 配置などによって最適な値とする必要があり、電子複写機やプリンタなどで用いられる普通紙の場合で０．５〜２．０Ｎ程度の給送圧が用いられる。また、コート紙などシート間の密着力が大きいシートを搬送する場合にはより高い給送圧を用いる必要がある。
【００１７】
また、高設定圧領域は、大きければ大きいほど接地までの時間を短縮することができるので、給送装置の剛性 など他に悪影響がない範囲でその給送圧を生みだす駆動源の最大の値を与えることが望ましい。またその持続時間は接地動作を開始してから実際にロールが接地するまでの間に留めることが望ましい。
【００１８】
また、低設定圧領域の大きさや持続時間は、高設定圧領域において加えられた力によって加速したロールを接 地前に減速し接地後の振動を和らげることが目的であるので、高設定圧領域の大きさや持続時間、ロールの接地動作に対する装置全体の摺動抵抗や粘性、弾性などの物理特性を加味して最適に調整されなければならない。物理特性による減速の効果がほとんど見込めない系においては接地と逆方向の力を加えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、駆動源に入力する制御信号のプロファイルをステップ信号のみではなく形状を変化することによって、送出ロールのシート用紙等に対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において低減させることができるシート搬送装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１〜図４は、本発明に係るシート搬送装置おける第１の実施形態を示す図である。
【００２１】
図１は、本実施形態のシート搬送装置における送出ロール機構１０を示す図である。送出ロール機構１０は、駆動源であるアクチュエータ１２、シートＰを分離する図示しない分離機構方向に対して上流に位置する送出ロール１４、アクチュエータ１２を図示しない装置フレームに保持する保持部材１５、一端部が装置フレームに回転自在に固定され他端部に送出ロールの端部に送出ロールを回転自在に支持する支持部材１６、保持部材１４と支持部材１６とを弾性的に連結しているスプリング１８から概略構成されている。尚、アクチュエータ１２は、保持部材１４に保持されている本体部１２ａと、支持部材１６に当接して送出ロール１４とシートＰとを接触・離間させる可動部１２ｂとから構成されている。送出ロール機構１０の下方には、シートＰが図示しない給紙トレイに収納されている。
【００２２】
以上の構成において本実施形態のシート搬送装置における送出ロール１４は次のように動作する。アクチュエータ１２に制御信号を入力しない場合は（アクチュエータＯＦＦ時）、アクチュエータ１２に当接している支持部材１６がスプリング１８で時計回り方向に付勢されていて、送出ロール１４がシートＰから離間されている。一方、アクチュエータ１２に制御信号を入力した場合は（アクチュエータＯＮ時）、アクチュエータ１２の可動部１２ｂが下降して、アクチュエータ１２に当接している支持部材１６がスプリング１８の付勢力に抗して反時計回り方向に回転され、送出ロール１４が降下されてシートＰに接圧される。
【００２３】
図２は、本実施形態のシート搬送装置における送出ロール部２０を示すブロック図である。送出ロール部２０は、図示しない装置制御部から設定荷重の情報が入力される接地動作制御部２２（駆動制御部）、接地動作制御部２２から荷重制御信号が入力される給紙荷重発生装置２４（アクチュエータ１２）、及び給紙荷重発生装置２４から荷重が加わる給紙装置２６（送出ロール１４等）から概略構成されている。
【００２４】
図３は、従来におけるアクチュエータ１２に入力する電圧とその時における送出ロールの挙動を示すグラフである。
【００２５】
図３（ａ）は、従来におけるアクチュエータ１２に入力する電圧を示すグラフである。設定荷重の情報が接地荷重制御部２２に入力されると、設定荷重に応じたステップ信号をアクチュエータ１２に入力する。図示する場合は、設定荷重が低い場合にアクチュエータ１２に入力する電圧（低）のステップ信号、及び設定荷重が高い場合にアクチュエータ１２に入力する電圧（高）のステップ信号である。
【００２６】
図３（ｂ）は、電圧（高）のステップ信号がアクチュエータ１２に入力された場合の送出ロールの挙動を示す図である。本図の場合では、送出ロール１４がシートに接圧する時間である立ち上がりは速いが、設定荷重への収束が遅いという特性を有している。
【００２７】
図３（ｃ）は、電圧（低）のステップ信号がアクチュエータ１２に入力された場合の送出ロールの挙動を示す図である。本図の場合では、送出ロール１４がシートに接圧する時間である立ち上がりは遅いが、設定荷重への収束が早いという特性を有している。
【００２８】
図４は、本実施形態におけるアクチュエータ１２に入力する電圧とその時における送出ロール１４の挙動を示すグラフである。
【００２９】
図４（ａ）は、本実施形態におけるアクチュエータ１２に入力する電圧を示すグラフである。設定荷重の情報が接地荷重制御部２２に入力されると、設定荷重に応じたプロファイルを有する信号をアクチュエータ１２に入力する。図示する場合は、入力信号プロファイルの立ち上がり時において設定荷重に関わらず一定区間（送出スタート部）、設定荷重に応じた信号値（定常時の給送圧の設定値）の高さよりも高い信号（高設定圧領域）が入力され、その後に設定荷重に応じた高さの信号が入力される。
【００３０】
図４（ｂ）は、本実施形態における図４（ａ）のプロファイルを有する信号がアクチュエータ１２に入力された場合の送出ロール１４の挙動を示す図である。本図の場合では、図３（ｂ）及び図３（ｃ）と比較して、送出ロール１４がシートに接圧する時間である立ち上がりが速く、設定荷重への収束がやや速いという特性を有している。
【００３１】
以上、本実施形態のシート搬送装置によれば、アクチュエータ１２に入力する制御信号のプロファイルをステップ信号に対して図４（ａ）のような形状に変化させることによって、送出ロール１４のシートＰに対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において図４（ｂ）のように低減することができる。
【００３２】
次に、本発明に係るシート搬送装置における第２の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００３３】
図５は、本実施形態におけるアクチュエータ１２に入力する電圧とその時における送出ロール１４の挙動を示すグラフである。
【００３４】
図５（ａ）は、本実施形態におけるアクチュエータ１２に入力する電圧を示すグラフである。設定荷重の情報が接地荷重制御部２２に入力されると、設定荷重に応じたプロファイルを有する信号をアクチュエータ１２に入力する。図示する場合は、入力信号プロファイルの立ち上がり時において設定荷重に関わらず一定区間、設定荷重に応じた信号値の高さよりも高い信号が入力されてから設定荷重に応じた信号値の高さよりも低い信号（低設定圧領域）が入力され、その後に設定荷重に応じた高さの信号が入力される。
【００３５】
図５（ｂ）は、本実施形態における図４（ａ）のプロファイルを有する信号がアクチュエータ１２に入力された場合の送出ロール１４の挙動を示す図である。本図の場合では、図３（ｂ）及び図３（ｃ）と比較して、送出ロール１４がシートに接圧する時間である立ち上がりが速く、設定荷重への収束が更に図４（ｂ）と比較して速いという特性を有している。
【００３６】
以上、本第２の実施形態におけるシート搬送装置によれば、アクチュエータ１２に入力する制御信号のプロファイルをステップ信号に対して図５（ａ）のような形状に変化させることによって、送出ロール１４のシートＰに対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において図５（ｂ）のように低減することができる。
【００３７】
次に、本発明に係るシート搬送装置における第３の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００３８】
図６は、本実施形態におけるアクチュエータ１２に入力する電圧とその時における送出ロール１４の挙動を示すグラフである。
【００３９】
図６（ａ）は、本実施形態におけるアクチュエータ１２に入力する電圧を示すグラフである。設定荷重の情報が接地荷重制御部２２に入力されると、設定荷重に応じたプロファイルを有する信号をアクチュエータ１２に入力する。図示する場合は、入力信号プロファイルの立ち上がり時において設定荷重に関わらず一定区間、設定荷重に応じた信号値の高さよりも高い信号が入力されてから曲線的に設定荷重に応じた信号値の高さよりも低い信号が入力され、その後に曲線的に設定荷重に応じた高さの信号が入力される。
【００４０】
図６（ｂ）は、本実施形態における図４（ａ）のプロファイルを有する信号がアクチュエータ１２に入力された場合の送出ロール１４の挙動を示す図である。本図の場合では、図３（ｂ）及び図３（ｃ）と比較して、送出ロール１４がシートに接圧する時間である立ち上がりが速く、設定荷重への収束が更に図５（ｂ）と比較して速いという特性を有している。
【００４１】
以上、本第３の実施形態におけるシート搬送装置によれば、アクチュエータ１２に入力する制御信号のプロファイルをステップ信号に対して図６（ａ）のような形状に変化させることによって、送出ロール１４のシートＰに対する接圧が一定となる整定時間を一定の荷重を加える下において図６（ｂ）のように低減することができる。
【００４２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明に係るシート搬送装置における第１の実施形態の送出ロール機構を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における送出ロール部２０を示すブロック図である。
【図３】図３は、従来におけるアクチュエータに入力する電圧とその時における送出ロールの挙動を示すグラフである。
【図４】図４は、第１の実施形態におけるアクチュエータに入力する電圧とその時における送出ロールの挙動を示すグラフである。
【図５】図５は、第２の実施形態におけるアクチュエータに入力する電圧とその時における送出ロールの挙動を示すグラフである。
【図６】図５は、第３の実施形態におけるアクチュエータに入力する電圧とその時における送出ロールの挙動を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１０：送出ロール機構、１２：アクチュエータ、１４：送出ロール、２０：送出ロール部、Ｐ：シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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