(57)【要約】【課題】用紙搬送装置において、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られるようにすること。【解決手段】用紙搬送装置１０は、給紙ロール４０６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４０７と、駆動手段に対する負荷の有無を検知する検知手段４０９と、搬送ロール４１３と、当該搬送ロールの回転速度と搬送ロールの径とから搬送中の用紙の搬送速度を算出する算出手段７２４と、搬送ロールによる用紙の搬送開始後に、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駆動手段の回転速度を上昇させる制御を行う制御手段７２１と、検知手段が負荷を検出した際の駆動手段の回転速度と算出手段により算出される用紙の搬送速度とから給紙ロールの径を推定する推定手段７２５と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
前記制御手段は、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。
【請求項３】
前記制御手段は、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。
【請求項４】
前記検知手段は、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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
前記検知手段は、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。
【請求項７】
前記搬送ロールは、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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
前記制御手段は、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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
前記制御手段は、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。
【請求項１３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２８３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【発明の効果】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置１０の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一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３】本発明の一実施形態における制御ユニット７０のハードウェア構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における制御ユニット７０の機能構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態において、フィードロール４０６の摩耗量を求める際の、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。
【図６】本発明の一実施形態において、フィードロール４０６の摩耗量を求める際の、給紙ユニット４０A各部の速度を比較して示した図である。
【図７】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】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。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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］
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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）。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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）。
【００９０】
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。
【００９１】
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）。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
［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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【符号の説明】
【０１１４】
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
【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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【図７】
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【図８】
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