(57)【要約】【課題】用紙の搬送負荷が、実際に搬送される用紙の搬送状態により変わるため、手差しトレイに積載された用紙を円滑に給紙することができない場合があった。【解決手段】画像形成装置１は、用紙が積載される手差しトレイ５と、用紙の先端位置を規制する先端規制部と、手差しトレイ５に積載された用紙を給紙する用紙給紙部と、用紙給紙部により給紙された用紙を１枚毎に分離して搬送路に供給する分離部と、搬送路に搬送される用紙の搬送状態に基づいて、用紙の搬送負荷を予測する搬送負荷予測部３１と、用紙毎の搬送負荷に応じて手差しトレイ５の角度を変更する制御を行う角度制御部３２と、を備える。【選択図】図４
2019104591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路から搬送される用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体に設けられ、前記用紙が積載される手差し給紙部と、
前記手差し給紙部に積載される前記用紙の先端位置を規制する先端規制部と、
前記手差し給紙部に積載された用紙を給紙する用紙給紙部と、
前記用紙給紙部により給紙された前記用紙を１枚毎に分離して前記搬送路に供給する分離部と、
前記搬送路に搬送される前記用紙の搬送状態に基づいて、前記用紙の搬送負荷を予測する搬送負荷予測部と、
前記用紙毎の搬送負荷に応じて前記手差し給紙部の角度を変更する制御を行う角度制御部と、を備える
画像形成装置。
【請求項２】
さらに、前記用紙の有無を検知する用紙検知部を備え、
前記搬送負荷予測部は、前記用紙検知部が前記用紙を検知して出力する検知信号と、前記用紙給紙部が前記用紙を給紙することで出力する給紙信号とに基づいて前記用紙の搬送時間を計測し、前記用紙の搬送時間に基づいて前記用紙の搬送負荷を予測し、
前記角度制御部は、前記搬送負荷予測部が予測した前記用紙の搬送負荷に基づいて前記手差し給紙部の角度を変更する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記角度制御部は、前記用紙の搬送中に前記手差し給紙部の角度を変更する
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
さらに、前記用紙の搬送遅れ時間に対して前記手差し給紙部の角度が決定される角度決定テーブルを備え、
前記搬送負荷予測部は、計測された前記用紙の搬送時間と、理論搬送時間との比較により前記用紙の搬送遅れ時間を算出し、
前記角度制御部は、前記搬送負荷予測部により算出された搬送遅れ時間に基づいて、前記角度決定テーブルを参照して決定した角度で前記手差し給紙部の角度を変更する
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記角度制御部は、前記用紙の紙種、前記手差し給紙部の設置環境、又はそれらの組み合わせにより異なる前記角度決定テーブルを参照して、前記搬送遅れ時間に対する前記手差し給紙部の角度を決定する
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記角度制御部は、前記搬送負荷予測部による前記用紙の搬送時間の計測が、搬送遅れ時間の閾値を経過しても完了しない場合に、前記手差し給紙部の角度を変更する動作を開始する
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
さらに、前記手差し給紙部の設置環境に対して前記搬送遅れ時間の閾値が決定される角度決定テーブルを備え、
前記角度制御部は、前記用紙の紙種、前記手差し給紙部の設置環境、又はそれらの組み合わせにより異なる前記角度決定テーブルを参照して、前記搬送遅れ時間の閾値を決定する
請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
さらに、前記分離部に対して下流に位置する搬送部を備え、
前記角度制御部は、前記搬送負荷予測部が前記搬送部の駆動源の電流値を計測した計測結果に応じて予測した前記搬送負荷に基づいて前記手差し給紙部の角度を変更する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記角度制御部は、前記搬送負荷予測部が前記駆動源の電流値を計測する前記用紙の搬送中に前記手差し給紙部の角度を変更する
請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
さらに、前記駆動源の電流値に対して前記手差し給紙部の角度が決定される角度決定テーブルを備え、
前記角度制御部は、前記搬送負荷予測部により計測された前記駆動源の電流値と、理論電流値との差異を算出し、前記角度決定テーブルを参照して決定した角度で前記手差し給紙部の角度を変更する
請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記角度制御部は、前記用紙の紙種、前記手差し給紙部の設置環境、又はそれらの組み合わせにより異なる前記角度決定テーブルを参照して、前記駆動源の電流値に対して前記手差し給紙部の角度を決定する
請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記角度制御部は、前記手差し給紙部の角度を変更した後、前記搬送負荷予測部が次に搬送される前記用紙の搬送負荷を予測するまでの間、前記手差し給紙部の変更した角度を維持する
請求項３又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記角度制御部は、前記手差し給紙部の角度を変更した後、前記搬送負荷予測部が次に搬送される前記用紙の搬送負荷を予測する前に前記手差し給紙部の角度を初期位置に戻す
請求項３又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記手差し給紙部に積載された複数枚の前記用紙の枚数に応じて前記用紙の搬送時間が増加する場合に、前記角度制御部は、次紙以降の前記用紙に対して前記搬送負荷予測部が前記用紙の搬送時間の計測を開始する前に前記手差し給紙部の角度の変更を開始する
請求項３又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記用紙検知部は、前記用紙給紙部と前記分離部の間に配置され、前記用紙を検知する第１用紙検知部であり、
前記搬送負荷予測部は、前記用紙給紙部が前記用紙を給紙することで前記用紙給紙部から入力する給紙信号と、前記第１用紙検知部から入力する検知信号とに基づいて前記用紙の搬送時間を計測する
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記用紙の後端位置を規制する後端規制部を備える
請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記後端規制部は、弾性部材で構成され、又は前記後端規制部に取付けられた弾性部材により、前記用紙の後端を押圧する
請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
さらに、前記用紙の有無を検知する用紙検知部を備え、
前記用紙検知部は、前記分離部と、前記分離部に対して下流に位置する搬送部との間の搬送方向上流に配置される第２用紙検知部と、
前記分離部と、前記搬送部との間の搬送方向下流に配置される第３用紙検知部と、であり、
前記角度制御部は、前記搬送負荷予測部が、第２用紙検知部から入力する検知信号と、第３用紙検知部から入力する検知信号とに基づいて計測した前記用紙の搬送時間により前記手差し給紙部の角度を変更する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
さらに、前記用紙の有無を検知する用紙検知部を備え、
前記用紙検知部は、前記用紙給紙部と前記分離部の間に配置され、前記用紙を検知する第１用紙検知部と、
前記分離部と、前記分離部に対して下流に位置する搬送部との間の搬送方向上流に配置される第２用紙検知部と、
前記分離部と、前記搬送部との間の搬送方向下流に配置される第３用紙検知部と、であり、
前記搬送負荷予測部は、前記用紙給紙部が前記用紙を給紙することで前記用紙給紙部から入力する給紙信号と、前記第１用紙検知部から入力する検知信号とに基づいて第１搬送時間を計測し、前記搬送負荷予測部が前記第２用紙検知部から入力する検知信号と、前記第３用紙検知部から入力する検知信号とに基づいて第２搬送時間を計測し、
前記角度制御部は、前記第１搬送時間及び前記第２搬送時間に基づいて前記手差し給紙部の角度を変更する
請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＦＰ（Multi-Functional Peripheral）等の画像形成装置の中には、手差しで供給される用紙を載せる手差しトレイを含むものがある。近年の動向として、手差しトレイに対する要望が拡大しており、幅広い種類の用紙（坪量／用紙サイズ／塗工紙、非塗工紙）を給紙可能とすることが望まれている。
【０００３】
このため、手差しトレイの基本的な構成要素であるピックアップローラーや捌きローラーの構成、また、ピックアップローラー及び捌きローラーの配置、材質、形状、押圧力を変えることにより多様な種類の用紙に対処してきた。しかし、多様な種類の用紙を給紙可能とするには限界があり、十分な給紙品質が確保できないことがあった。このため、紙の厚みやサイズ等に応じて手差しトレイの角度を自動調整することが有用であると考えられた。
【０００４】
手差しトレイに関して、以下の特許文献１及び２に開示された技術が知られている。
特許文献１には、操作者が操作パネル上で用紙の種類を選択する等の操作を行うことにより、手差し給紙トレイの位置及び角度を自動的に変えて給紙機構条件を最適化する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、積載された用紙の厚さ又はサイズを検知する手段を設け、かつ積載された用紙が厚紙又は特定のサイズであると検知した場合は、給紙トレイの傾きを変化させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−４６８９５号公報
【特許文献２】特開２００２−１８７６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１及び２に開示された技術では、用紙や搬送ローラーの状態（用紙の吸湿状態、用紙の表面状態、搬送ローラー摩耗状態、ニップ圧力等）を加味して、搬送負荷を精度良く推定することができなかった。
【０００８】
例えば、特許文献１に開示された技術では、ユーザーが用紙毎にパネルに入力したパネル入力情報に応じて手差しトレイの角度を変更するものであるため、変更された手差しトレイの角度が用紙の搬送負荷を軽減するとは限らなかった。
【０００９】
また、特許文献２に開示された技術で検知された用紙の厚みとサイズのみの情報では、用紙の剛度、表面状態、吸湿状態等の搬送負荷に影響する因子を検知できず、用紙の搬送負荷を精度良く推定することができなかった。また、特許文献２に開示された技術では、通常の給紙装置では不要な用紙の厚みを検知する手段を設ける必要があるため、高コストとなる。また、用紙の厚みを検知する部材を設けるためのスペースも必要となるため、給紙装置が複雑化かつ大型化していた。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、用紙の搬送負荷に応じて手差しトレイの角度を適切に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、搬送路から搬送される用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体に設けられ、用紙が積載される手差し給紙部と、手差し給紙部に積載される用紙の先端位置を規制する先端規制部と、手差し給紙部に積載された用紙を給紙する用紙給紙部と、用紙給紙部により給紙された用紙を１枚毎に分離して搬送路に供給する分離部と、搬送路に搬送される用紙の搬送状態に基づいて、用紙の搬送負荷を予測する搬送負荷予測部と、用紙毎の搬送負荷に応じて手差し給紙部の角度を変更する制御を行う角度制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、用紙の搬送状態に基づいて予測した用紙の搬送負荷に応じて手差しトレイの角度を変更するため、手差しトレイに積載された用紙を円滑に給紙することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置のハードウェア構成例を示す概要図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の構成例を示すハードウェア構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る給紙機構部の基本構成例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る給紙機構部の構成例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る制御部の内部構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る搬送遅れ時間と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る給紙機構部の構成例を示す説明図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る手差しトレイに積載された用紙の先端と、用紙先端突き当て部材との間に生じる隙間の例を示す説明図である。図９Ａは、手差しトレイの用紙支持部を水平方向に対して角度θ１で上に傾けた状態の例を示す。図９Ｂは、手差しトレイの用紙支持部を水平方向に対して角度θ１から角度θ２に下げた状態の例を示す。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る手差しトレイに積載された用紙の曲がりの例を示す説明図である。図１０Ａは、手差し角度、すなわち後端支持部の角度がθＡとなった場合の用紙Ｓの曲がりの例を示す。図１０Ｂは、手差し角度、すなわち後端支持部の角度がθＡより小さいθＢとなった場合の用紙Ｓの曲がりの例を示す。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る給紙機構部の構成例を示す説明図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る給紙機構部の構成例を示す説明図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る手差し角度を決定するための角度決定テーブルの構成例を示す説明図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る手差し角度を増減可能な範囲の例を示すグラフである。
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係る環境区分によって異なる搬送遅れ時間と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係る環境区分と、用紙の紙種との組合せによって異なる搬送遅れ時間と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係る角度制御部が手差し角度の変更を開始する搬送遅れ時間の閾値の例を示すグラフである。
【図１８】本発明の第５の実施の形態に係る搬送負荷予測部に入力される電流値と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の第５の実施の形態に係る搬送負荷予測部に入力される電流値と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
＜画像形成装置のハードウェア構成例＞
図１は、画像形成装置１のハードウェア構成例を示す概要図である。
画像形成装置１は、静電気を用いて画像の形成を行う電子写真方式を採用しており、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、手差しトレイ５と、自動原稿給紙装置２１と、操作表示部２２と、給紙部２３と、画像形成部２４と、中間転写ベルト２５（像担持体）と、２次転写部２７と、定着部２８と、排紙トレイ２９とを有する。
【００１６】
手差しトレイ５は、搬送路Ｃから搬送される用紙Ｓに画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置本体２に設けられる。手差しトレイ５は、給紙部２３に収納されていない種類の用紙Ｓに画像を形成する場合に、画像形成装置本体２から引き出されて使用される。手差しトレイ５は、水平方向に対して上向きに所定の角度で傾斜しており、複数枚の用紙Ｓを積載することが可能である。本実施の形態に係る手差しトレイ５は、画像形成装置本体２に用紙Ｓが給紙される状況に応じて自動的に角度が変化する。これにより、手差しトレイ５から画像形成装置本体２に給紙される用紙Ｓのジャム等の発生を防ぐことが可能となる。そして、手差しトレイ５から画像形成装置本体２内の搬送路Ｃに用紙Ｓが給紙される。手差しトレイ５から搬送路Ｃに用紙Ｓが給紙される機構は、手差しトレイ５を含めて「給紙機構部」と称される。給紙機構部の詳細な構成例については、図３以降にて後述する。
【００１７】
自動原稿給紙装置２１は、原稿の読み取りに際して、原稿を自動給送する。自動原稿給紙装置２１の下側に設けられたスキャナー２１ａは、画像形成装置１の上部プラテンガラスに置かれた原稿や、自動原稿給紙装置２１で自動搬送される原稿の画像を読み取ることができる。
【００１８】
操作表示部２２は、例えば画像形成処理等のジョブの開始を指示する操作部としての機能を備えている。操作表示部２２はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を含むタッチパネルで構成されており、ユーザーによる操作及び情報の表示が可能になっている。操作表示部２２は、操作部と表示部を兼用している。なお、操作部をマウスやタブレット等で構成し、表示部とは別体で構成することも可能である。
【００１９】
給紙部２３は、用紙サイズや用紙種類の異なる用紙を収納可能な複数の用紙収納部２３ａを備える。給紙部２３では、画像形成装置１からの指示に基づいて該当する用紙収納部２３ａが選択されると、不図示の給紙部により用紙収納部２３ａから用紙Ｓが取り出され、搬送路Ｃに用紙Ｓが送られる。
【００２０】
画像形成部２４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を形成するために、４つの画像形成ユニット２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備えている。画像形成部２４は、画像形成部２４の画像形成ユニット２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの動作を制御して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー画像を形成する。また、画像形成装置１は、搬送路Ｃに用紙Ｓを搬送するための複数のローラ（搬送ローラ）を備えている。これらのローラは、通常、ローラ対により構成される。
【００２１】
画像形成装置１は、画像形成モードにおいて、画像形成ユニット２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋが有する感光体を帯電させると共に、露光して電荷を消去し、感光体に静電潜像を形成する。そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの感光体の静電潜像に対し現像部を用いてトナーを付着させ、各色のトナー画像を形成する。次に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの感光体に形成されたトナー画像を、矢印方向へ回転する中間転写ベルト２５の表面に順次、１次転写する。
【００２２】
次に、２次転写部２７（２次転写ローラ）により、中間転写ベルト２５上に１次転写された各色のトナー画像を、給紙部２３から供給されてローラにより搬送される用紙Ｓに２次転写する。中間転写ベルト２５上の各色のトナー画像が用紙Ｓに２次転写されることにより、カラー画像が形成される。画像形成装置１は、カラーのトナー画像が形成された用紙Ｓを、定着部２８へ搬送する。
【００２３】
定着部２８は、カラーのトナー画像が形成された用紙Ｓに定着処理を行う装置である。定着部２８は、搬送された用紙Ｓを加圧及び加熱して、転写されたトナー画像を用紙Ｓに定着させる。定着部２８は、例えば、定着部材である定着上ローラ及び定着下ローラで構成されている。定着上ローラ及び定着下ローラは、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラと定着下ローラとの圧接部として定着ニップ部が形成される。
【００２４】
定着上ローラの内部には、不図示の加熱部が設けられている。この加熱部からの輻射熱により定着上ローラの外周部にあるローラ部が温められる。用紙Ｓは、２次転写部２７によりトナー画像が転写された面（定着対象面）が定着上ローラと向き合うように定着ニップ部に搬送される。定着ニップ部を通過する用紙Ｓには、定着上ローラと定着下ローラとによる加圧と、定着上ローラのローラ部の熱による加熱が行われる。定着部２８により定着処理が行われた用紙Ｓは、排紙トレイ２９に排出される。
【００２５】
＜画像形成装置の主要部の構成＞
図２は、画像形成装置１の主要部の構成例を示すハードウェア構成図である。
画像形成装置１は、上述した自動原稿給紙装置２１、操作表示部２２、画像形成部２４の他に、制御部１１、記憶部１２、通信Ｉ／Ｆ（Interface）１３、周辺環境センサー１４を備える。画像形成装置１内の各部は、バスを介して接続されている。
【００２６】
制御部１１は、ＣＰＵ１１ａ、ＲＯＭ１１ｂ、ＲＡＭ１１ｃによって構成される。制御部１１は、画像形成装置１内の各部の動作を制御するコンピューターの一例として用いられる。ＣＰＵ１１ａは、例えば、操作表示部２２を通じて行われるユーザーの印刷指示に基づいて画像形成部２４の画像形成処理（印刷動作）を制御したり、本実施の形態に係る画像データのオブジェクト化処理を行ったりする。
ＲＯＭ１１ｂは、不揮発性メモリの一例として用いられ、ＣＰＵ１１ａが動作するために必要なプログラムやデータ等を記憶している。
ＲＡＭ１１ｃは、揮発性メモリの一例として用いられ、ＣＰＵ１１ａが行う各処理に必要な情報（データ）を一時的に記憶する。
【００２７】
記憶部１２は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）で構成され、ＣＰＵ１１ａが各部を制御するためのプログラム、ＯＳ、コントローラー等のプログラム、データを記憶する。記憶部１２に記憶されるプログラム、データの一部は、ＲＯＭ１１ｂにも記憶されている。記憶部１２は、ＣＰＵ１１ａによって実行されるプログラムを格納したコンピューター読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。なお、画像形成装置１によって実行されるプログラムを格納したコンピューター読取可能な非一過性の記録媒体としては、ＨＤＤに限定されず、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。
【００２８】
通信Ｉ／Ｆ１３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデム等で構成され、不図示のプリントコントローラー等の各装置との接続を確立し、各種データの送受信を実行する。具体的には、例えば、通信Ｉ／Ｆ１３は、他の処理装置との間で各種データの送受信を実行する。
【００２９】
周辺環境センサー１４は、画像形成装置１の周辺環境、特に手差しトレイ５の周辺における湿度、温度（気温）を検知する。周辺環境センサー１４が検知した周辺環境の値は制御部１１に出力される。
【００３０】
＜給紙機構部の基本構成例＞
次に、給紙機構部の基本構成例について図３を参照して説明した後、第１の実施の形態に係る給紙機構部の構成例について図４を参照して説明する。
図３は、給紙機構部５０の基本構成例を示す説明図である。
給紙機構部５０は、手差しトレイ５を備える。手差しトレイ５は、先端支持部５１、後端支持部５２及び用紙先端突き当て部材５３を備える。手差しトレイ５には、１枚又は複数枚の用紙Ｓが積載される。
【００３１】
先端支持部５１は、手差しトレイ５に積載される用紙Ｓの先端部分を支持する。先端支持部５１は、画像形成装置本体２に対して角度が固定されている。
後端支持部５２は、手差しトレイ５に積載される用紙Ｓの後端部分を支持する。後端支持部５２の水平方向に対する上向きの角度θを変更可能である。
【００３２】
なお、先端支持部５１及び後端支持部５２は、後述する図９に用紙支持部５４として示すように、一枚の板状に一体化した構成としてもよい。この場合、用紙支持部５４全体の水平方向に対する角度θを変更可能である。
以下の説明において、後端支持部５２が先端支持部５１に対して変化する角度θ、又は一体化された先端支持部５１及び後端支持部５２の全体が変化する角度θのいずれにおいても、「手差し角度」と呼ぶ。
【００３３】
用紙先端突き当て部材５３は、手差しトレイ５に積載される用紙Ｓの先端が突き当たることにより、用紙Ｓの先端を、先端支持部５１の傾きに対して略垂直に揃えることが可能である。このため、用紙先端突き当て部材５３は、手差しトレイ５に積載される用紙Ｓの先端位置を規制する先端規制部の一例として用いられる。
【００３４】
また、給紙機構部５０は、ピックアップローラー６１、給紙ローラー６２、捌きローラー６３、搬送ローラー６４を備える。ピックアップローラー６１は、手差しトレイ５に積載される用紙Ｓの先端上部に配置される。給紙ローラー６２、捌きローラー６３、搬送ローラー６４は、搬送路Ｃの上流から下流方向に順に配置される。
【００３５】
ピックアップローラー６１は、手差しトレイ５に積載された用紙Ｓをピックアップして、搬送路Ｃに用紙Ｓを給紙する用紙給紙部の一例として用いられる。ピックアップローラー６１が用紙Ｓをピックアップする際、用紙Ｓの上面に対してピックアップローラー６１の表面が滑ることにより、用紙Ｓの搬送遅れが生じる場合がある。また、ピックアップローラー６１がピックアップした用紙Ｓが予想外に早く給紙された場合には、用紙Ｓの搬送進みが生じる場合がある。
【００３６】
搬送遅れと搬送進みは、いずれも理論搬送時間に対するズレである。一般的な用紙Ｓの搬送時間の平均値に基づいて理論搬送時間が決まる。用紙Ｓの搬送時間が理論搬送時間より長ければ搬送遅れが生じ、用紙Ｓの搬送時間が理論搬送時間より短ければ搬送進みが生じていると考えられる。搬送遅れが生じると、ノーフィード、すなわち用紙Ｓが搬送されない不具合が起きやすく、搬送進みが生じると用紙Ｓの重送が生じやすくなる。このため、用紙Ｓは、搬送遅れ又は搬送進みのいずれも生じていない搬送状態で搬送されることが望ましい。
【００３７】
給紙ローラー６２及び捌きローラー６３は、ピックアップローラー６１の下流に配置されており、ピックアップローラー６１により給紙された用紙Ｓを１枚毎に分離して搬送路Ｃに供給する分離部の一例として用いられる。捌きローラー６３が用紙Ｓを捌くためには摩擦力が必要である。給紙ローラー６２及び捌きローラー６３は、用紙Ｓが通過するニップ部Ｎ１を形成する。そして、ニップ部Ｎ１に到達した用紙Ｓは、捌きローラー６３の表面に発生した摩擦力により１枚ずつ捌かれる。このため、給紙ローラー６２及び捌きローラー６３は、ピックアップローラー６１により給紙される用紙Ｓをニップ部Ｎ１により１枚ずつ分離して搬送路Ｃにニップ搬送することが可能である。なお、捌きローラー６３の代わりに、用紙Ｓを１枚ずつ分離可能な摩擦係数が大きい部材を搬送路Ｃに設け、この部材がピックアップローラー６１により給紙される用紙Ｓを１枚ずつ分離する構成としてもよい。
【００３８】
搬送ローラー６４は、給紙ローラー６２及び捌きローラー６３に対して下流に位置する。搬送路Ｃの上側と下側に設けられた一対のローラーを搬送ローラー６４と呼ぶ。搬送ローラー６４は、一対のローラーが形成するニップ部Ｎ２に挟んだ用紙Ｓを２次転写部２７まで搬送する。なお、実際には、搬送路Ｃに沿って複数の搬送ローラー６４が配置されているが、図３では、給紙ローラー６２及び捌きローラー６３に最も近い一組の搬送ローラー６４だけを図示する。
【００３９】
図３に示した給紙機構部５０の基本構成例を踏まえた上で、第１の実施の形態に係る給紙機構部の構成例を説明する。
図４は、第１の実施の形態に係る給紙機構部５０Ａの構成例を示す説明図である。
図４に示す給紙機構部５０Ａは、基本構成例に係る給紙機構部５０に第１用紙検知センサー７１（第１用紙検知部の一例）を加えた構成である。
【００４０】
第１用紙検知センサー７１は、ピックアップローラー６１の下流であって、ピックアップローラー６１と給紙ローラー６２との間に設置されている。そして、第１用紙検知センサー７１は、ピックアップローラー６１と給紙ローラー６２との間を通過する用紙Ｓの有無を検知する。第１用紙検知センサー７１が用紙Ｓを検知すると、後述する図５に示す搬送負荷予測部３１に検知信号が出力される。
【００４１】
図５は、制御部１１の内部構成例を示すブロック図である。
図２に示した制御部１１が備えるＣＰＵ１１ａにより、搬送負荷予測部３１、角度制御部３２が実行される。
また、ＲＯＭ１１ｂには、角度制御部３２により参照される角度決定テーブルＴａ１が記憶されている。角度決定テーブルＴａ１は、用紙Ｓの搬送遅れ時間に対して手差し角度の増減値が決定されるテーブルである。手差し角度の増減値は、手差し角度の初期位置に対する値である。角度決定テーブルＴａ１は、ＲＡＭ１１ｃ又は記憶部１２に記憶され、適宜書換えられてもよい。
【００４２】
搬送負荷予測部３１は、搬送路Ｃに搬送される用紙Ｓの搬送状態に基づいて、用紙Ｓの搬送負荷を予測する。搬送負荷予測部３１は、第１用紙検知センサー７１が用紙Ｓを検知して出力する検知信号と、ピックアップローラー６１が手差しトレイ５から用紙Ｓを給紙することで出力する給紙信号とに基づいて、用紙Ｓがピックアップローラー６１と給紙ローラー６２との間を通過する時間を、用紙Ｓの搬送時間として計測する。そして、搬送負荷予測部３１は、計測した用紙Ｓの搬送時間に基づいて用紙Ｓの搬送負荷を予測する。
【００４３】
搬送負荷予測部３１に入力される給紙信号は、ピックアップローラー６１が、手差しトレイ５に積載された用紙Ｓをピックアップしたときに回転することにより生じる信号である。ピックアップローラー６１は、用紙Ｓを一定の速度でピックアップする。ピックアップローラー６１が用紙Ｓをピックアップしていないときには、ピックアップローラー６１が回転しないため、給紙信号は生じない。また、搬送負荷予測部３１に入力される検知信号は、第１用紙検知センサー７１が用紙Ｓを検知したときに生じる信号である。
【００４４】
また、搬送負荷予測部３１は、ピックアップローラー６１から給紙信号が入力した時間と、第１用紙検知センサー７１から検知信号が入力した時間との時間差により、ピックアップローラー６１と第１用紙検知センサー７１間における用紙Ｓの搬送時間を計測することが可能である。
【００４５】
搬送負荷予測部３１は、例えば、用紙Ｓの理論搬送時間と、計測された用紙Ｓの搬送時間とを比較することで搬送遅れ時間又は搬送進み時間を算出する。搬送負荷予測部３１は、算出した搬送遅れ時間又は搬送進み時間に基づいて、搬送遅れ又は搬送進みを搬送負荷として予測する。
【００４６】
角度制御部３２は、搬送負荷予測部３１により予測された用紙Ｓ毎の搬送負荷に応じて、手差し角度を変更する制御を行う。このとき、角度制御部３２は、角度決定テーブルＴａ１を参照し、搬送遅れ時間又は搬送進み時間に対する手差し角度の初期位置に対する増減値を求め、決定した角度で手差し角度を変更する。角度制御部３２が手差し角度を変更するタイミングは、用紙Ｓの搬送負荷予測部３１が用紙Ｓの搬送時間を計測する用紙Ｓの搬送中としてよい。そして、角度制御部３２は、手差し角度を変更した後、搬送負荷予測部３１が次に搬送される用紙Ｓの搬送負荷を予測するまでの間、手差しトレイ５の変更した角度を維持する。ただし、角度制御部３２は、手差し角度を変更した後、搬送負荷予測部３１が次に搬送される用紙Ｓの搬送負荷を予測する前に手差し角度を初期位置に戻してもよい。
【００４７】
また、角度制御部３２には、周辺環境センサー１４により検知された周辺環境の値（湿度、温度等）が入力される。角度制御部３２に入力される周辺環境の値は、後述する実施の形態にて用いられる。
【００４８】
手差しトレイ５は、角度制御部３２の制御により、後端支持部５２を所定の角度に変更する角度変更部４を備える。角度変更部４は、先端支持部５１と後端支持部５２の接続位置を支点として後端支持部５２を上下に回動可能である。このため、角度変更部４が後端支持部５２を上に回動させると手差し角度が増加し、角度変更部４が後端支持部５２を下に回動させると手差し角度が減少する。角度制御部３２が角度変更部４に対して後端支持部５２を上下方向に回動させる指示を行うことを、「角度制御部３２が手差し角度を変更する」と称する。
【００４９】
図６は、搬送遅れ時間と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。図６の横軸は搬送遅れ時間（秒）を表し、縦軸は手差し角度の初期位置に対する手差し角度の増減値（°）を表す。図６のグラフに示される搬送遅れ時間と、手差し角度の初期位置に対する手差し角度の増減値との関係に基づいて角度決定テーブルＴａ１が作成されるため、図６のグラフの内容と角度決定テーブルＴａ１の内容とはほぼ同じである。このため、図６のグラフを角度決定テーブルＴａ１と表す。
【００５０】
上述したように搬送負荷予測部３１は、ピックアップローラー６１の給紙信号が入力したタイミングに基づいて、用紙Ｓの搬送遅れ時間を搬送負荷として予測する。次に、角度制御部３２は、搬送負荷予測部３１により予測された用紙Ｓの搬送負荷に基づいて、手差し角度の増減値を判定し、手差し角度が目標角度に達するまで手差し角度を変更する。
【００５１】
例えば、図６に示すように、用紙Ｓの搬送遅れ時間がプラスになるほど、用紙Ｓの搬送が遅れているため、ピックアップローラー６１の搬送力が不足し、用紙Ｓの給紙時にジャムが発生しやすくなる。このため、手差し角度を初期位置よりも増やす、すなわち手差しトレイ５の傾きを急にすることで、用紙Ｓの給紙を促すことが可能となる。逆に、用紙Ｓの搬送遅れ時間がマイナスになるほど、用紙Ｓの搬送が早まっているため、複数枚の用紙が給紙されやすくなり、ジャムが発生するおそれがある。このため、手差し角度を初期位置よりも減らす、すなわち手差しトレイ５の傾きをなだらかにすることで、用紙Ｓの搬送を遅らせることが可能となる。
【００５２】
そして、角度制御部３２は、入力ジョブの完了を検知すると、手差し角度を初期位置に戻す。なお、手差し角度の初期位置は、種々の条件により予め設定されたロバスト性が最も高い角度であり、画像形成装置１毎に異なる固定値である。
【００５３】
図７は、第１の実施の形態に係る画像形成装置１の動作例を示すフローチャートである。
【００５４】
画像形成装置１の電源がオンされ（Ｓ１）、ジョブが入力されると（Ｓ２）、角度制御部３２は、ユーザーにより操作表示部２２から入力された設定に従って、該当する角度決定テーブルＴａ１を選択する（Ｓ３）。そして、手差しトレイ５に積載された用紙Ｓの給紙を開始する（Ｓ４）。
【００５５】
次に、搬送負荷予測部３１には、ピックアップローラー６１の回転に伴う給紙信号が入力され（Ｓ５）、第１用紙検知センサー７１が用紙Ｓを検知したことによる検知信号が入力される（Ｓ６）。そして、搬送負荷予測部３１は、これらの検知信号の入力タイミングに基づいて、用紙Ｓの搬送時間（秒）を算出する（Ｓ７）。
【００５６】
次に、角度制御部３２は、用紙Ｓの搬送時間（秒）と、角度決定テーブルＴａ１とを比較して、手差し角度の変更可否を判定する（Ｓ８）。理論搬送時間が用紙Ｓの搬送時間（秒）と同じであれば、搬送遅れ又は搬送進みのいずれも発生していないため、手差し角度の変更は不要であるので、ステップＳ１５に移る。
【００５７】
ステップＳ８にて理論搬送時間が用紙Ｓの搬送時間（秒）より多い場合、搬送遅れが発生しているため、手差し角度の変更が必要となる。このため、角度制御部３２は、角度決定テーブルＴａ１に従い、角度増加値θ（°）を判定する（Ｓ９）。そして、角度制御部３２は、角度変更部４を制御して手差し角度を増加させ、ピックアップローラー６１等による用紙Ｓの搬送を継続する（Ｓ１０）。その後、角度制御部３２は、角度変更部４による手差し角度の増加完了を検知する（Ｓ１１）。
【００５８】
ステップＳ８にて、理論搬送時間が用紙Ｓの搬送時間（秒）よりも少ない場合、搬送進みが発生しているため、手差し角度の変更が必要となる。このため、角度制御部３２は、角度決定テーブルＴａ１に従い、角度減少値θ（°）を判定する（Ｓ１２）。そして、角度制御部３２は、角度変更部４を制御して手差し角度を減少させ、ピックアップローラー６１等による用紙Ｓの搬送を継続する（Ｓ１３）。その後、角度制御部３２は、角度変更部４による手差し角度の減少完了を検知する（Ｓ１４）。
【００５９】
ステップＳ８の手差し角度の変更不要、ステップＳ１１、Ｓ１４のいずれかの後、角度制御部３２により現在の手差し角度を維持した状態で、ピックアップローラー６１等が用紙Ｓを搬送路Ｃに搬送する（Ｓ１５）。次に、搬送負荷予測部３１は、入力ジョブに次紙の指定があるか判定する（Ｓ１６）。次紙の指定があれば（Ｓ１６のＹＥＳ）、再びステップＳ５以降の処理を繰り返す。
【００６０】
一方、次紙の指定がなければ（Ｓ１６のＮＯ）、搬送負荷予測部３１は、入力ジョブの通紙が完了したと判断する（Ｓ１７）。そして、角度制御部３２は、手差し角度を初期位置に戻し（Ｓ１８）、本処理を終了する。
【００６１】
以上説明した第１の実施の形態に係る画像形成装置１が備える搬送負荷予測部３１は、ピックアップローラー６１から入力する検知信号と、第１用紙検知センサー７１から入力する検知信号とに基づいて、用紙Ｓの搬送時間を計測する。これにより、搬送負荷予測部３１は、用紙Ｓの状態（表面状態、吸湿状態、ロット間ばらつき等）や搬送ローラー６４の状態（摩耗状態、押圧力のばらつき等）を加味して１枚毎の搬送負荷を予測することが可能となる。
【００６２】
また、ピックアップローラー６１が用紙Ｓをピックアップした際にスリップして搬送遅れが生じたとしても、搬送負荷予測部３１が確実に搬送負荷を予測できる。このため、角度制御部３２は、搬送負荷予測部３１により予測された搬送負荷、すなわち搬送遅れ時間に基づいて手差し角度の初期位置に対する増減値を判定する。そして、角度制御部３２が搬送負荷に応じて手差し角度を適切な角度に制御することで、ピックアップローラー６１による用紙Ｓのピックアップ時における搬送不良を防止することが可能となる。
【００６３】
従来のような操作表示部２２を通じた設定変更により、手差しトレイ５以外の給紙部２３による搬送力を変更するだけでは、実際に搬送される用紙Ｓの搬送状態が不明であるため、シワ等を生じさせずに用紙Ｓを搬送できない場合があった。また、搬送路Ｃの各ローラーによる搬送力を設定可能な範囲を広くすると、用紙Ｓに強い圧力が加わり、給紙部２３が用紙Ｓを搬送路Ｃに搬送する際にシワやローラー跡が生じやすかった。一方、様々な紙種の用紙Ｓを積載可能な手差しトレイ５に多数の用紙Ｓを積載すれば、手差し角度を変更するだけで給紙圧を上げ、用紙Ｓを円滑に給紙しやすくなる。そこで、手差しトレイ５から用紙Ｓを給紙する際、用紙Ｓの紙種等に応じて、角度制御部３２が手差し角度を自動的に変更することで、用紙Ｓにシワ等を生じさせずに搬送路Ｃに用紙Ｓを搬送できる。このため、本実施の形態に係る方法は、狭い範囲でしか搬送力を設定できなかった従来の方法に比べて、用紙Ｓの搬送状態の変化に応じて柔軟に手差し角度を変更して搬送負荷に対処することが可能となる。
【００６４】
また、用紙Ｓの搬送中に搬送負荷予測部３１が用紙Ｓの搬送時間を計測するため、用紙Ｓの搬送遅れ又は搬送進みが発生しそうであれば、角度制御部３２が、用紙Ｓの搬送中に手差し角度を変更することができる。このため、用紙Ｓの搬送中であっても用紙Ｓの搬送遅れ又は搬送進みを解消でき、用紙Ｓの搬送遅れ又は搬送進みによるジャムの発生を確実に防止することが可能となる。また、用紙Ｓの搬送中に手差し角度が変更されるため、既に搬送遅れ又は搬送進みが生じ始めている用紙Ｓに対しても、搬送動作の補助を行って、さらなる搬送遅れ又は搬送進みを防止できる。
【００６５】
［第１の実施の形態の変形例］
なお、手差しトレイ５に複数枚（例えば、４枚以上）の用紙Ｓを積載したことで、手差し角度を増加させると、下側にある用紙Ｓの表面状態がピックアップローラー６１によるピックアップに不利となり、搬送遅れが生じやすい。この場合、搬送負荷予測部３１は、例えば、上側にある１〜３枚目の用紙Ｓの搬送時間の計測値に基づいて、下側にある４枚目の用紙Ｓの搬送時間を推定してもよい。そして、搬送負荷予測部３１が実際に４枚目の用紙Ｓの搬送時間の計測を開始する前に、予め角度制御部３２が手差し角度の変更を開始して給紙を補助してもよい。これにより下側にある用紙Ｓであっても搬送遅れを生じさせることなく、搬送路Ｃに搬送することが可能となる。
【００６６】
また、手差しトレイ５に複数枚の用紙Ｓが積載される際、積載された用紙Ｓの枚数に応じて用紙Ｓの搬送時間が増加する場合に、角度制御部３２は、次紙以降の用紙Ｓに対して搬送負荷予測部３１が用紙Ｓの搬送時間の計測を開始する前に、手差し角度の変更を開始する。これにより、用紙Ｓが給紙され、用紙Ｓの積載枚数が減少するにつれて、適切な手差し角度に変更されるため、用紙Ｓの搬送遅れ又は搬送進みを抑えることができる。
【００６７】
なお、搬送負荷予測部３１は、第１用紙検知センサー７１から入力する検知信号だけに基づいて、用紙Ｓの搬送時間を計測してもよい。このとき、搬送負荷予測部３１は、ピックアップローラー６１の給紙信号に基づいて用紙Ｓの搬送時間を計測した処理と同様に用紙Ｓの搬送時間を計測することが可能である。
【００６８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る給紙機構部５０Ｂの構成例について、図８を参照して説明する。
【００６９】
図８は、給紙機構部５０Ｂの構成例を示す説明図である。
給紙機構部５０Ｂは、図３に示した基本構成例に係る給紙機構部５０に、第２用紙検知センサー７２（第２用紙検知部の一例）と第３用紙検知センサー７３（第３用紙検知部の一例）を加えた構成である。第２用紙検知センサー７２と第３用紙検知センサー７３は、給紙ローラー６２と搬送ローラー６４との間に設置されている。そして、第２用紙検知センサー７２は、第３用紙検知センサー７３よりも用紙Ｓの搬送方向上流に設置されている。このため、第２用紙検知センサー７２が用紙Ｓを検知した後に、第２用紙検知センサー７２が用紙Ｓを検知する。第２用紙検知センサー７２が用紙Ｓを検知すると検知信号が搬送負荷予測部３１に出力され、第３用紙検知センサー７３が用紙Ｓを検知すると検知信号が搬送負荷予測部３１に出力される。
【００７０】
搬送負荷予測部３１は、ピックアップローラー６１の給紙信号と、第２用紙検知センサー７２と第３用紙検知センサー７３から入力する検知信号に基づいて、用紙Ｓが給紙ローラー６２と搬送ローラー６４との間を通過した時間を計測する。なお、搬送負荷予測部３１は、第２用紙検知センサー７２から入力する検知信号と、第３用紙検知センサー７３から入力する検知信号とに基づいて計測した用紙Ｓの搬送時間を計測してもよい。搬送負荷予測部３１は、計測した用紙Ｓの搬送時間が、理論搬送時間よりも遅ければ搬送遅れが生じ、理論搬送時間よりも早ければ搬送進みが生じたと判断する。角度制御部３２は、上述した図６のグラフに基づく角度決定テーブルＴａ１を参照し、搬送遅れ時間又は搬送進み時間に対する手差し角度の初期位置に対する増減値を求め、手差し角度を変更することができる。
【００７１】
以上説明した第２の実施の形態に係る画像形成装置１では、給紙ローラー６２と搬送ローラー６４の間に、用紙Ｓの搬送方向上流に配置した第２用紙検知センサー７２と、用紙Ｓの搬送方向下流に配置した第３用紙検知センサー７３とを並べて配置する。そして、搬送負荷予測部３１は、ピックアップローラー６１の給紙信号と、第２用紙検知センサー７２と第３用紙検知センサー７３から入力する検知信号、又は第２用紙検知センサー７２、第３用紙検知センサー７３から入力する検知信号に基づいて、用紙Ｓの搬送時間を計測する。これにより、給紙ローラー６２及び捌きローラー６３が用紙Ｓを１枚ずつ分離する際にスリップ等が生じた場合であっても、搬送負荷予測部３１は、給紙ローラー６２及び捌きローラー６３（分離部）以降の用紙Ｓの搬送遅れ又は搬送進みを正確に把握することができる。
【００７２】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る給紙機構部５０Ｃの構成例について、図９〜図１１を参照して説明する。
【００７３】
手差し角度を減少させると、用紙Ｓの状態によっては用紙先端突き当て部材５３と用紙先端との間に隙間が生じる場合がある。隙間が生じると、用紙Ｓの給紙開始位置が変わるため搬送距離が不規則に変化し搬送時間の計測に影響を与える。
【００７４】
（隙間が発生する例）
図９は、手差しトレイ５に積載された用紙Ｓの先端と、用紙先端突き当て部材５３との間に生じる隙間の例を示す説明図である。
図９Ａには、手差しトレイ５の用紙支持部５４を水平方向に対して角度θ１で上に傾けた状態の例を示す。手差しトレイ５は、先端支持部５１及び後端支持部５２が一体化された用紙支持部５４を備える。そして、用紙先端突き当て部材５３は、一点鎖線で表す。用紙支持部５４は、水平方向に対して角度θ１で上に傾けられた状態で用紙Ｓが積載されている。ここで、用紙支持部５４に積載された複数枚の用紙Ｓの厚みを「ｔ」とする。
【００７５】
図９Ｂには、手差しトレイ５の用紙支持部５４を水平方向に対して角度θ１から角度θ２に下げた状態の例を示す。このとき、用紙支持部５４の角度変化Δθは次式（１）で表される。
【００７６】
Δθ＝θ１−θ２  ……（１）
【００７７】
また、用紙支持部５４の傾きが下げられたことにより、用紙支持部５４に積載された用紙Ｓの先端と、用紙先端突き当て部材５３との隙間ｕは次式（２）で表される。ここで、用紙Ｓの滑り量ｓは、積載された複数の用紙Ｓ間の密着力が、用紙支持部５４が傾斜したことにより、用紙Ｓが滑る力が打ち勝つことで発生する。用紙Ｓの滑り量ｓは、用紙Ｓの表面の性質と、用紙Ｓの積載枚数によって変わる。
【００７８】
ｕ＝ｔ×ｓｉｎΔθ−ｓ  ……（２）
【００７９】
このように用紙支持部５４の傾きに応じて、用紙支持部５４に積載された用紙Ｓの先端と、用紙先端突き当て部材５３との隙間ｕが変化する。このため、隙間ｕの発生により、正確な搬送時間を計測できないことがあった。
【００８０】
（用紙が曲がって、用紙の後端が揃わなくなる例）
図１０は、手差しトレイ５に積載された用紙Ｓの曲がりの例を示す説明図である。
図１０Ａには、手差し角度、すなわち後端支持部５２の角度がθＡとなった場合の用紙Ｓの曲がりの例が示される。手差しトレイ５は、先端支持部５１と後端支持部５２により構成されるため、先端支持部５１と後端支持部５２の接続箇所で表される後端支持部５２の回動支点は、先端支持部５１が画像形成装置本体２に接続される箇所とは異なる。
【００８１】
用紙Ｓの用紙剛度が大きければ、手差し角度θＡが大きくなったとしても、手差しトレイ５に積載された複数枚の用紙Ｓのうち、下側の用紙Ｓは曲がりにくい。このため、下側の用紙Ｓの後端支持部５２の回動支点における曲率ＲＡが小さくなる。ここで、曲がった状態の用紙Ｓは元の状態に戻ろうとする復元力が生じる。このため、手差しトレイ５に積載された複数枚の用紙Ｓのうち、上側の用紙Ｓの後端支持部５２の回動支点における曲率は、曲率ＲＡより小さくなる。
【００８２】
また、用紙Ｓの用紙剛度が大きいほど、用紙Ｓが曲がりにくいため、用紙Ｓの後端が突出しやすくなる。この結果、上側の用紙Ｓの用紙後端位置の方が、下側の用紙Ｓの用紙後端位置よりも上流に突出し、手差しトレイ５に積載される下側の用紙Ｓの用紙後端位置と、上側の用紙Ｓの用紙後端位置との差が大きくなる。そして、後端支持部５２の回動支点から上側の用紙Ｓの後端までの用紙後端位置ＬＡが長くなる。
【００８３】
図１０Ｂには、手差し角度、すなわち後端支持部５２の角度がθＡより小さいθＢとなった場合の用紙Ｓの曲がりの例が示される。後端支持部５２の傾きが小さくなることにより、手差し角度θＢが小さくなる。また、手差し角度θＢが小さいため、手差しトレイ５に積載された複数枚の用紙Ｓのうち、下側の用紙Ｓの後端支持部５２の回動支点における曲率ＲＢが、図１０Ａに示した曲率ＲＡより小さくなる。また、手差しトレイ５に積載された複数枚の用紙Ｓのうち、上側の用紙Ｓの後端支持部５２の回動支点における曲率は、下側の用紙Ｓの後端支持部５２の回動支点における曲率ＲＢとほぼ変わらない。このため、後端支持部５２の回動支点から上側の用紙Ｓの後端までの用紙後端位置ＬＢは、図１０Ａに示した用紙後端位置ＬＡよりも短くなる。
【００８４】
このように手差しトレイ５の回動支点がトレイ先端と異なる場合、手差し角度が大きい程、紙の復元力の影響により曲率が小さくなるため、用紙後端位置ＬＡが長くなる。このため、図９に示したような隙間ｕが用紙Ｓの先端に生じない場合においても用紙後端位置を規制することが好ましい。
【００８５】
図１１は、給紙機構部５０Ｃの構成例を示す説明図である。
給紙機構部５０Ｃは、手差しトレイ５Ａを備える。手差しトレイ５Ａは、図８に示した給紙機構部５０Ｂの手差しトレイ５の代わりに設けられるが、図４に示した給紙機構部５０Ａの手差しトレイ５の代わりに設けられてもよい。
【００８６】
手差しトレイ５Ａは、上述した手差しトレイ５の各部に加えて、積載された複数枚の用紙Ｓの後端位置を規制する後端規制ガイド５５を備える。後端規制ガイド５５は、例えば、後端支持部５２の用紙Ｓの載置面に対して直立する板状の部材であり、後端規制部の一例として用いられる。後端規制ガイド５５は、後端支持部５２に対して固定して設置される。このため、手差しトレイ５Ａの傾きが大きくなったことで、上側の用紙Ｓが復元力により元に戻ろうとしても、用紙Ｓの後端の移動が後端規制ガイド５５により規制される。また、後端支持部５２の回動支点から上側の用紙Ｓの後端までの用紙後端位置ＬＣは、図１０Ａに示した用紙後端位置ＬＡよりも短くなる。このため、用紙Ｓの先端と、用紙先端突き当て部材５３との隙間ｕをなくすことができる。
【００８７】
なお、後端規制ガイド５５を後端支持部５２上で移動可能とし、後端規制ガイド５５の後ろに弾性部材５６を取付けることで、用紙Ｓの後端位置に後端規制ガイド５５を追従させてもよい。弾性部材５６としては、例えば、ゴム、圧縮バネ等が用いられる。また、後端規制ガイド５５が弾性部材５６により構成されてもよい。これにより、後端規制ガイド５５が、用紙Ｓの後端を常に押圧することができる。そして、後端支持部５２の回動支点から上側の用紙Ｓの後端までの用紙後端位置ＬＣを、図１０Ａに示した用紙後端位置ＬＡよりもさらに短くすることができる。
【００８８】
以上説明した第３の実施の形態に係る画像形成装置１では、用紙Ｓの先端と用紙先端突き当て部材５３との突き当てが不十分であっても、後端規制ガイド５５が用紙Ｓの後端位置を規制する。また、用紙Ｓの用紙剛度が大きくなっても、手差しトレイ５Ａに積載される下側の用紙Ｓの用紙後端位置と、上側の用紙Ｓの用紙後端位置との差を小さくすることができる。このため、用紙先端と用紙先端突き当て部材５３との間に隙間ｕが生じにくくなる。これにより、用紙Ｓの給紙開始位置のばらつきが小さくなり搬送時間を精度良く計測することが可能となる。
【００８９】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る手差し角度を変更する例について、図１２〜図１４を参照して説明する。
【００９０】
図１２は、給紙機構部５０Ｄの構成例を示す説明図である。
給紙機構部５０Ｄは、第１の実施の形態に係る給紙機構部５０Ａと、第２の実施の形態に係る給紙機構部５０Ｂとを組み合わせた構成である。このため、給紙機構部５０Ｄは、第１用紙検知センサー７１、第２用紙検知センサー７２及び第３用紙検知センサー７３を備える。そして、第１用紙検知センサー７１は、ピックアップローラー６１と給紙ローラー６２との間を通過する用紙Ｓを検知することが可能である。また、第２用紙検知センサー７２と第３用紙検知センサー７３は、給紙ローラー６２と搬送ローラー６４との間を通過する用紙Ｓを順に検知することが可能である。
【００９１】
図１３は、手差し角度を決定するための角度決定テーブルＴａ２の構成例を示す説明図である。
角度決定テーブルＴａ２の横方向には、第１用紙検知センサー７１が用紙Ｓを検知したことで計測された用紙Ｓの第１搬送時間が示される。第１搬送時間は、搬送負荷予測部３１により、ピックアップローラー６１から入力する給紙信号と、第１用紙検知センサー７１から入力する検知信号に基づいて計測される。
【００９２】
また、角度決定テーブルＴａ２の縦方向には、第２用紙検知センサー７２と第３用紙検知センサー７３が用紙Ｓを検知したことで計測された用紙Ｓの第２搬送時間が示される。第２搬送時間は、搬送負荷予測部３１により、第２用紙検知センサー７２から入力する検知信号と、第３用紙検知センサー７３から入力する検知信号とに基づいて計測される。角度決定テーブルＴａ２は、ＲＯＭ１１ｂ等に記憶される。そして、角度制御部３２は、角度決定テーブルＴａ２を参照し、搬送負荷予測部３１により計測された第１搬送時間及び第２搬送時間に基づいて手差し角度を変更する。
【００９３】
図１３の「０」とは、用紙Ｓが規定の時間どおりに搬送されたことにより、搬送遅れ又は搬送進みのいずれも生じていないことを表す。一方、図１３の「０．０１」、「０．０２」等のプラスの秒数は、搬送遅れが生じたことを表し、図１３の「−０．０１」、「−０．０２」のマイナスの秒数は、搬送進みが生じたことを表す。そして、図１３の第１搬送時間及び第２搬送時間が交差する箇所に記載されたＡ〜Ｇの値は、手差し角度を表す。角度Ａ〜Ｇの関係は、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｅ＞Ｆ＞Ｇである。
【００９４】
例えば、第１搬送時間が「０」、第２搬送時間が「０」である場合、手差し角度は「Ｅ」である。しかし、第２搬送時間が「０」であっても、第１搬送時間が「０．０１」、「０．０２」になると搬送遅れが発生しているため、用紙Ｓを早く搬送路Ｃに給紙しなければならない。このため、角度制御部３２は、角度決定テーブルＴａ２を参照し、手差し角度を大きくする。一方、第２搬送時間が「０」であっても、第１搬送時間が「−０．０１」、「−０．０２」になると搬送進みが発生しているため、搬送路Ｃに給紙する用紙Ｓの給紙タイミングを遅らせなければならない。このため、角度制御部３２は、角度決定テーブルＴａ２を参照し、手差し角度を小さくする。
【００９５】
なお、図１３の「−」は、様々な理由により第１搬送時間と第２搬送時間の差異が大きいため、手差し角度を変更するだけでは規定の搬送時間を満たすことができないことを表す。第１搬送時間と第２搬送時間の差異が大きくなる理由として、例えば、各ローラーの交換時期が過ぎている、ローラーに関連する部品が破損したり、変形したりしている等がある。この場合、図１に示した操作表示部２２に警告表示を行ってもよい。
【００９６】
図１４は、手差し角度を増減可能な範囲の例を示すグラフである。図１４の横軸は搬送遅れ時間を表し、縦軸は手差し角度増減値（°）を表す。図１４のグラフに示される搬送遅れ時間と、手差し角度の初期位置に対する手差し角度の増減値との関係に基づいて角度決定テーブルＴａ３が作成されるため、図１４のグラフの内容と角度決定テーブルＴａ３の内容とはほぼ同じである。
【００９７】
このグラフでは、第１搬送時間、第２搬送時間の搬送遅れに対して目標の搬送時間を満たすために変更可能な手差し角度のＯＷ（Operation Window）が示される。ＯＷとは、例えば、第１搬送時間、第２搬送時間に対して、共に搬送遅れを回避可能な手差し角度の増減値の範囲を表す。図１３に示した第１搬送時間と第２搬送時間のそれぞれに対して手差し角度の変更可能な範囲が定まる。例えば、第１搬送時間に対して変更可能な手差し角度の範囲が４０°〜４５°であり、第２搬送時間に対して変更可能な手差し角度の範囲が４３°〜４６°であるとする。この場合、第１搬送時間と第２搬送時間のそれぞれに対して変更可能な手差し角度の範囲が重なる４３°〜４５°が実際に手差し角度を変更可能な範囲となり、この角度の範囲がＯＷとして表される。角度制御部３２は、ＯＷの範囲内で手差し角度を変更することで、第１搬送時間、第２搬送時間の搬送遅れを回避し、理想の搬送時間に近付けることが可能となる。
【００９８】
以上説明した第４の実施の形態に係る給紙機構部５０Ｄでは、第１搬送時間及び第２搬送時間の計測結果に基づいて、角度決定テーブルＴａ３に示されるＯＷの範囲内で手差し角度を増減することにより、用紙Ｓの搬送負荷を減らすことができる。
【００９９】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態に係る角度制御部３２により参照される各種のテーブルに対応するグラフについて、図１５〜図１９を参照して説明する。図１５〜図１９のグラフに基づいて角度決定テーブルＴａ４〜Ｔａ８が作成されるため、図１５〜図１９のグラフの内容と角度決定テーブルＴａ４〜Ｔａ８の内容はほぼ同じである。
【０１００】
図１５は、環境区分によって異なる搬送遅れ時間と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。図１５の横軸は搬送遅れ時間（秒）を表し、縦軸は手差し角度の初期位置に対する手差し角度の増減値（°）を表す。図１５において、画像形成装置１の周辺環境の湿度に対応して識別されるグラフを環境区分（１）〜（３）と表す。
【０１０１】
画像形成装置１の周辺環境の湿度に応じて用紙Ｓの搬送遅れに対する手差し角度が変化する。例えば、画像形成装置１の周辺環境の湿度が１０％であった場合、積載された複数の用紙Ｓは貼付きにくいため、搬送遅れが生じても、手差し角度の増加は少なくてよい。しかし、周辺環境の湿度が高くなるにつれて、積載された複数の用紙Ｓは互いに貼付きやすくなる。このため、搬送遅れに応じて手差し角度の増加を多くする必要がある。
【０１０２】
図１５には、同じ搬送遅れ時間であっても、湿度が高くなるにつれて手差し角度の増加量を多くしなければならないことが表されている。また、図１５には、搬送進みがあった場合に、湿度が高くなるにつれて手差し角度の減少量を多くしなければならないことが表されている。そして、ＲＯＭ１１ｂには、手差しトレイ５の設置環境を表す、図１５に示したグラフの環境区分（１）〜（３）毎に作成される異なる角度決定テーブルＴａ４が記憶される。このため、角度制御部３２は、複数の角度決定テーブルＴａ４を参照することにより、手差し角度の増減を決定することが可能となる。
【０１０３】
図１６は、環境区分と、用紙Ｓの紙種との組合せによって異なる搬送遅れ時間と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。図１６の横軸は搬送遅れ時間（秒）を表し、縦軸は手差し角度の初期位置に対する手差し角度の増減値（°）を表す。図１６において、環境区分と、用紙Ｓの紙種との組合せに対応して識別されるグラフを区分（１）〜（３）と表す。用紙Ｓの紙種は、例えば、ユーザーにより操作表示部２２を通じて入力される。
【０１０４】
画像形成装置１の周辺環境だけでなく、用紙Ｓの紙種によっても用紙Ｓの搬送遅れに対する手差し角度が変化する。例えば、用紙Ｓが非塗工紙である場合、積載された複数の用紙Ｓは貼付きにくい。例えば、画像形成装置１の周辺環境の湿度が１０％であり、かつ、用紙Ｓが非塗工紙である場合、積載された複数の用紙Ｓは貼付きにくいため、搬送遅れが生じても、手差し角度の増加は少なくてよい。しかし、周辺環境の湿度が高くなり、かつ、用紙Ｓが塗工紙である場合、積載された複数の用紙Ｓは互いに貼付きやすくなる。このため、搬送遅れに応じて手差し角度の増加を多くする必要がある。
【０１０５】
図１６には、同じ搬送遅れ時間であっても、湿度が高くなり、かつ紙種が非塗工紙から塗工紙になるにつれて手差し角度の増加量を多くしなければならないことが表されている。そして、ＲＯＭ１１ｂには、用紙Ｓの紙種、手差しトレイ５の設置環境、又はそれらの組み合わせにより、図１６に示したグラフの区分（１）〜（３）毎に作成される複数の角度決定テーブルＴａ５が記憶される。このため、角度制御部３２は、複数の角度決定テーブルＴａ５を参照することにより、手差し角度の増減を決定することが可能となる。
【０１０６】
図１７は、角度制御部３２が手差し角度の変更を開始する搬送遅れ時間の閾値の例を示すグラフである。図１７の横軸は画像形成装置１の周辺環境の湿度（％）、縦軸は手差し角度の変更を開始する搬送遅れ時間の閾値（秒）を表す。図１７において、用紙Ｓの紙種に対応して識別されるグラフを紙種（１）〜（３）と表す。
【０１０７】
用紙Ｓの搬送遅れ時間には、画像形成装置１の周辺環境の湿度と、用紙Ｓの紙種とが影響する。ここで、紙種は、塗工紙、非塗工紙に限らない。例えば、紙種（１）で表されるグラフでは、ある湿度において搬送遅れが生じやすいため、搬送遅れ時間の閾値を低くしなければ、手差し角度の変化が間に合わないことが示される。一方、紙種（３）で表されるグラフでは、ある湿度において搬送遅れが生じにくいため、搬送遅れ時間の閾値を高くしても、手差し角度の変化を間に合わせることが可能となる。そこで、角度制御部３２は、搬送負荷予測部３１による用紙Ｓの搬送時間の計測が、搬送遅れ時間の閾値を経過しても完了しない場合に、手差し角度を変更する動作を開始する。
【０１０８】
しかし、搬送遅れ時間は、紙種毎に異なるため、搬送遅れ時間を変えてもよい。そこで、ＲＯＭ１１ｂには、用紙Ｓの紙種、手差しトレイ５の設置環境、又はそれらの組み合わせにより、図１７に示した紙種（１）〜（３）毎に作成される複数の角度決定テーブルＴａ６が記憶される。このため、角度制御部３２は、複数の角度決定テーブルＴａ６を参照することにより、手差し角度の変更を開始する搬送遅れ時間の閾値を変えることが可能となる。
【０１０９】
図１８は、搬送負荷予測部３１に入力される電流値と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。図１８の横軸は電流値（Ａ）を表し、縦軸は手差し角度の初期位置に対する手差し角度の増減値（°）を表す。ここで、図１８に示す電流値は、搬送ローラー６４の駆動源に供給される電流の電流値を表す。
【０１１０】
ピックアップローラー６１、給紙ローラー６２及び捌きローラー６３では、用紙表面と各ローラーの表面との間でスリップが発生し、用紙Ｓの搬送遅れが発生することがある。例えば、ピックアップローラー６１と、給紙ローラー６２及び捌きローラー６３とで用紙Ｓのスリップが発生すると、各ローラーを回転させるための駆動トルクが小さくなり、各ローラーで消費する電流の電流値も小さくなる。この結果、搬送負荷予測部３１は、各ローラーの電流値の計測結果から搬送負荷を予測できない場合がある。一方、用紙Ｓの用紙剛度が大きくなるほど、搬送負荷が大きくなるため大きな駆動トルクが必要となり電流値が大きくなる。
【０１１１】
このため、搬送負荷予測部３１は、搬送ローラー６４が用紙Ｓをニップ搬送する際に、搬送ローラー６４の駆動源（例えば、搬送モーター）に供給される電流の電流値を計測する。用紙Ｓが搬送ローラー６４に到達していなければ搬送ローラー６４の駆動源に供給される電流の電流値は小さく、用紙Ｓが搬送ローラー６４によりニップ搬送されていれば搬送ローラー６４の駆動源に供給される電流の電流値は大きくなる。これにより、搬送負荷予測部３１は、用紙Ｓの搬送負荷を予測することが可能となる。ＲＯＭ１１ｂには、搬送ローラー６４の駆動源の電流値に対して手差し角度を決定する角度決定テーブルＴａ７が記憶される。このため、角度制御部３２は、角度決定テーブルＴａ７を参照することにより、搬送負荷予測部３１が搬送ローラー６４の駆動源の電流値を計測した計測結果に応じて予測した搬送負荷に基づいて手差し角度を変更する。また、角度制御部３２は、搬送負荷予測部３１が駆動源の電流値を計測する用紙Ｓの搬送中に手差し角度を変更することも可能である。
【０１１２】
図１９は、搬送負荷予測部３１に入力される電流値と手差しトレイ角度増減値との関係を示すグラフである。図１９の横軸は電流値（Ａ）を表し、縦軸は手差し角度の初期位置に対する手差し角度の増減値（°）を表す。図１９において、画像形成装置１の周辺環境の湿度に対応して識別されるグラフを環境区分（１）〜（３）と表す。
【０１１３】
上述した図１５にて説明したように、画像形成装置１の周辺環境の湿度に応じて用紙Ｓの搬送遅れに対する手差し角度が変化する。湿度が低ければ、積載された複数の用紙Ｓは貼付きにくいため、搬送遅れが生じにくく、また、搬送遅れが生じても手差し角度をわずかに増加するだけで搬送遅れを解消できる。一方、湿度が高ければ、積載された複数の用紙Ｓは互いに貼付きやすくなるため、搬送遅れが生じやすくなり、また、手差し角度を大きく増加しなければ搬送遅れを解消できない。このため、図１９に示すように、環境区分（１）〜（３）毎に搬送負荷予測部３１に入力する搬送ローラー６４の駆動源の電流値が同じであっても、周辺環境の湿度が低ければ、手差し角度の増減値が少なく、湿度が高ければ、手差し角度の増減値が多くなる。
【０１１４】
そこで、ＲＯＭ１１ｂには、用紙Ｓの紙種、手差しトレイ５の設置環境、又はそれらの組み合わせにより、図１９に示した環境区分（１）〜（３）毎に作成される複数の角度決定テーブルＴａ８が記憶される。このため、角度制御部３２は、複数の角度決定テーブルＴａ８を参照することにより、手差し角度の変更を開始する搬送遅れ時間の閾値を変えることが可能となる。
【０１１５】
なお、図１５、図１６、図１９では、画像形成装置１の周辺環境として湿度の例について説明したが、画像形成装置１の周辺環境の温度（気温）であっても同様のグラフを得ることができる。例えば、温度が低ければ、飽和水蒸気量が少ないため、湿度が高くなりやすく、手差しトレイ５に積載された複数の用紙Ｓが互いに貼付きやすくなる。一方、温度が高ければ、飽和水蒸気量が多いため、湿度が低くなりやすく、手差しトレイ５に積載された複数の用紙Ｓが貼付きにくくなる。このため、温度と、手差し角度初期位置に対する手差し角度の増減値との関係は、例えば、図１５を参照すると、空気中の水分量が変わらない場合に、温度が高ければ環境区分（１）のグラフで表され、温度が低ければ環境区分（３）のグラフで表される。
【０１１６】
なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ここで説明した実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１…画像形成装置、２…画像形成装置本体、５…手差しトレイ、１１…制御部、１２…記憶部、１４…周辺環境センサー、２２…操作表示部、２４…画像形成部、３１…搬送負荷予測部、３２…角度制御部、５０…給紙機構部、５１…先端支持部、５２…後端支持部、５３…用紙先端突き当て部材、５４…用紙支持部、６１…ピックアップローラー、６２…給紙ローラー、６３…捌きローラー、６４…搬送ローラー
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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