(57)【要約】【課題】給送回転体に生じる負荷が変化しても、高精度な斜行補正を可能とするシート給送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】制御部は、給送モータを駆動してシートの給送を開始し、負荷検出部により検出される負荷の値に加算値αを加算した値（Ｋ・Ｒ１＋α、Ｋ・Ｒ２＋α）を閾値として設定する。また、給送モータを駆動してシートの給送を開始し、負荷検出部により検出される負荷の値が、閾値に到達する前にあって絶対値として所定値以上の低下があった場合に、低下した負荷の値に加算値αを加算した値（Ｋ・Ｒ２＋α）を閾値として設定する。負荷検出部により検出される負荷の値が閾値に到達したことに基づいて給送モータの駆動を開始する。【選択図】図６
2019123576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載するシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送回転体と、
前記給送回転体により複数のシートが給送された場合に、複数のシートを１枚ずつに分離する分離手段と、
前記給送回転体及び前記分離手段よりシート搬送方向の下流に位置し、シートを搬送する搬送回転体と、
前記給送回転体を駆動する第１駆動手段と、
前記第１駆動手段を制御する制御手段と、
前記給送回転体に生じる負荷を検出する負荷検出手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値に加算値を加算した値を第１閾値として設定し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第１閾値に到達したことに基づいて前記第１駆動手段の駆動を停止し、
前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が、前記第１閾値に到達する前にあって絶対値として所定値以上の低下があった場合に、低下した後の負荷の値に加算値を加算した値を第２閾値として設定し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第２閾値に到達したことに基づいて前記第１駆動手段の駆動を停止する、
ことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記搬送回転体を駆動する第２駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記第１駆動手段の駆動を停止した後、画像形成開始タイミングに基づいて前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段の駆動を開始する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
【請求項３】
シートを積載するシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送回転体と、
前記給送回転体により複数のシートが給送された場合に、複数のシートを１枚ずつに分離する分離手段と、
前記給送回転体及び前記分離手段よりシート搬送方向の下流に位置し、シートを搬送する搬送回転体と、
前記給送回転体を駆動する第１駆動手段と、
前記搬送回転体を駆動する第２駆動手段と、
前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する制御手段と、
前記給送回転体に生じる負荷を検出する負荷検出手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値に加算値を加算した値を第１閾値として設定し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第１閾値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始し、
前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が、前記第１閾値に到達する前にあって絶対値として所定値以上の低下があった場合に、低下した負荷の値に加算値を加算した値を第２閾値として設定し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第２閾値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始する、
ことを特徴とするシート給送装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１閾値を、前記第１駆動手段を駆動してから所定時間の後に設定する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記加算値は、前記給送回転体と前記搬送回転体との間でシートが撓んだ際の撓み量が所定量となった場合に、前記給送回転体に生じる負荷に相当する値である、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記所定値は、前記分離手段に１枚のシートが給送された場合に前記第１駆動手段に生じる負荷の値と、前記分離手段に複数枚のシートが給送された場合に前記第１駆動手段に生じる負荷の値と、の差分に相当する値である、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項７】
前記第１駆動手段は、ステッピングモータであり、
前記負荷検出手段は、前記ステッピングモータに流れる電流を検出する電流検出手段を有し、前記電流検出手段により検出された電流によって負荷を検出する、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項８】
前記給送回転体は、給送ローラであり、
前記分離手段は、前記給送ローラに当接してニップを形成する分離ローラであり、
前記給送ローラから前記搬送回転体までシートが搬送されるシート搬送路を形成するガイド部を備え、
前記ニップにおける接線が、前記ガイド部と重ならず、前記搬送回転体に重なる、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項９】
シートを積載するシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送回転体と、
前記給送回転体により複数のシートが給送された場合に、複数のシートを１枚ずつに分離する分離手段と、
前記給送回転体及び前記分離手段よりシート搬送方向の下流に位置し、シートを搬送する搬送回転体と、
前記給送回転体を駆動する第１駆動手段と、
前記搬送回転体を駆動する第２駆動手段と、
前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する制御手段と、
前記給送回転体に生じる負荷を検出する負荷検出手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記分離手段に１枚のシートが給送された状態では、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が第１判定値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始し、
前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記分離手段に複数のシートが給送された状態では、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第１判定値よりも絶対値として小さい第２判定値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始し、
前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記分離手段に１枚のシートが給送され、その後、前記分離手段に他のシートも給送された状態では、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第２判定値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始する、
ことを特徴とするシート給送装置。
【請求項１０】
シートに画像を形成する画像形成手段を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置等に備えられる、シートを給送するシート給送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置にあっては、レジストローラ対にシートの先端を突き当ててループを形成し、所定のループ量になった際にレジストローラ対を駆動して、シートの斜行を補正するものが提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１のものでは、用紙搬送路においてレジストローラ対と搬送ローラとの間に検知スイッチを配置し、ループ量を検知して、レジストローラ対を駆動するタイミングを決定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シートのループ量を検知スイッチにより検知するものは、検知スイッチを配置しなければならず、部品点数の増加、コストダウンの妨げとなる。そのため、レジストローラ対のシート搬送路の上流側にあるローラの駆動モータのトルク変化を電流値或いは電圧値で検出し、それをループ量の検出に代えることが考えられる。しかしながら、例えばトルク変化を検出するローラが給送ローラであると、１枚のシートが給送される場合と複数のシートが給送される場合とで、分離ローラ等から受ける搬送抵抗が変化することがある。このように給送ローラの駆動負荷が変化すると、適正なループ量を形成できず、高精度な斜行補正ができない虞がある。
【０００５】
そこで本発明は、給送回転体に生じる負荷が変化しても、高精度な斜行補正を可能とするシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本シート給送装置は、シートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送回転体と、前記給送回転体により複数のシートが給送された場合に、複数のシートを１枚ずつに分離する分離手段と、前記給送回転体及び前記分離手段よりシート搬送方向の下流に位置し、シートを搬送する搬送回転体と、前記給送回転体を駆動する第１駆動手段と、前記第１駆動手段を制御する制御手段と、前記給送回転体に生じる負荷を検出する負荷検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値に加算値を加算した値を第１閾値として設定し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第１閾値に到達したことに基づいて前記第１駆動手段の駆動を停止し、前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が、前記第１閾値に到達する前にあって絶対値として所定値以上の低下があった場合に、低下した後の負荷の値に加算値を加算した値を第２閾値として設定し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第２閾値に到達したことに基づいて前記第１駆動手段の駆動を停止することを特徴とする。
【０００７】
本シート給送装置は、シートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送回転体と、前記給送回転体により複数のシートが給送された場合に、複数のシートを１枚ずつに分離する分離手段と、前記給送回転体及び前記分離手段よりシート搬送方向の下流に位置し、シートを搬送する搬送回転体と、前記給送回転体を駆動する第１駆動手段と、前記搬送回転体を駆動する第２駆動手段と、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する制御手段と、前記給送回転体に生じる負荷を検出する負荷検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値に加算値を加算した値を第１閾値として設定し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第１閾値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始し、前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が、前記第１閾値に到達する前にあって絶対値として所定値以上の低下があった場合に、低下した負荷の値に前記加算値を加算した値を第２閾値として設定し、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第２閾値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始することを特徴とする。
【０００８】
本シート給送装置は、シートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートを給送する給送回転体と、前記給送回転体により複数のシートが給送された場合に、複数のシートを１枚ずつに分離する分離手段と、前記給送回転体及び前記分離手段よりシート搬送方向の下流に位置し、シートを搬送する搬送回転体と、前記給送回転体を駆動する第１駆動手段と、前記搬送回転体を駆動する第２駆動手段と、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する制御手段と、前記給送回転体に生じる負荷を検出する負荷検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記分離手段に１枚のシートが給送された状態では、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が第１判定値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始し、前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記分離手段に複数のシートが給送された状態では、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第１判定値よりも絶対値として小さい第２判定値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始し、前記第１駆動手段を駆動して前記給送回転体によりシートの給送を開始し、前記分離手段に１枚のシートが給送され、その後、前記分離手段に他のシートも給送された状態では、前記負荷検出手段により検出される負荷の値が前記第２判定値に到達したことに基づいて前記第２駆動手段の駆動を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るシート給送装置によると、給送回転体に生じる負荷が変化しても、第２駆動手段の駆動の開始、或いは第１駆動手段の駆動の停止を判定する閾値（判定値）を適宜に設定することができ、シートに対する適正なループ量の形成を可能として、高精度な斜行補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に係る手差し給送ユニットの概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に係る制御部を示すブロック図。
【図４】第１の実施の形態に係る給送モータの駆動制御を示すブロック図。
【図５】（ａ）は給送ローラによりシートが給送される状態を示す図、（ｂ）は給送ローラによるシートの給送中にリタードローラに他のシートが給送された状態を示す図。
【図６】（ａ）は第１の実施の形態に係る第１閾値を設定する際の負荷トルクを示す図、（ｂ）は第１の実施の形態に係る第２閾値を設定する際の負荷トルクを示す図。
【図７】第１の実施の形態に係るシート給送処理の制御を示すフローチャート。
【図８】第２の実施の形態に係る手差し給送ユニットの概略構成を示す図。
【図９】第２の実施の形態に係る制御部を示すブロック図。
【図１０】（ａ）は第２の実施の形態に係る第１閾値を設定する際の負荷トルクを示す図、（ｂ）は第２の実施の形態に係る第２閾値を設定する際の負荷トルクを示す図。
【図１１】第２の実施の形態に係るシート給送処理の制御を示すフローチャート。
【図１２】（ａ）は第３の実施の形態に係る第１閾値を設定する際の負荷トルクを示す図、（ｂ）は第３の実施の形態に係る第２閾値を設定する際の負荷トルクを示す図。
【図１３】第３の実施の形態に係るシート給送処理の制御を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明に係る第１の実施の形態を詳細に説明する。まず、本発明のシート給送装置が設けられた画像形成装置について図１を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１２】
［画像形成装置の概略構成］
図１において、２０１は画像形成装置、２０１Ａは画像形成装置本体、２０１Ｂはシートに画像を形成する画像形成部である。２０２は画像形成装置本体２０１Ａの上方に略水平に設置された画像読取装置であり、この画像読取装置２０２と画像形成装置本体２０１Ａとの間に、シート排出用の排出空間Ｓが形成されている。
【００１３】
画像形成手段である画像形成部２０１Ｂは、４ドラムフルカラー方式のものであり、レーザスキャナ２１０と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を形成する４個のプロセスカートリッジ２１１を備えている。ここで、各プロセスカートリッジ２１１は、感光体ドラム２１２、帯電手段である帯電器２１３、現像手段である現像器２１４を備えている。また、画像形成部２０１Ｂは、プロセスカートリッジ２１１の上方に配された中間転写ユニット２０１Ｃと、定着部２２０を備えている。なお、２１５は現像器２１４にトナーを供給するためのトナーカートリッジである。
【００１４】
中間転写ユニット２０１Ｃは、駆動ローラ２１６ａ及びテンションローラ２１６ｂに巻き掛けられた中間転写ベルト２１６を備えている。なお、中間転写ベルト２１６の内側には感光体ドラム２１２に対向した位置で中間転写ベルト２１６に当接する１次転写ローラ２１９が設けられている。ここで、中間転写ベルト２１６は、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ２１６ａにより矢印方向に回転する。
【００１５】
そして、１次転写ローラ２１９によって感光体ドラム上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト２１６に多重転写される。中間転写ユニット２０１Ｃの駆動ローラ２１６ａと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートＰに転写する２次転写ローラ２１７が設けられている。さらに、この２次転写ローラ２１７の上部に定着部２２０が配置され、この定着部２２０の左上部には第１排出ローラ対２２５ａ、第２排出ローラ対２２５ｂ及び両面反転部２０１Ｄが配置されている。この両面反転部２０１Ｄは、正逆転可能な反転ローラ対２２２及び一面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部２０１Ｂに搬送する再搬送通路Ｒ等が設けられている。
【００１６】
画像形成装置本体２０１Ａの下部にはセットされた用紙を画像形成部へと送り出すシート給送ユニット２３０が設けられている。画像形成装置本体２０１Ａの右側面にはセットされたシートを画像形成手段へ送り出すシート給送装置としての手差し給送ユニット３００が設けられている。
【００１７】
シート給送ユニット２３０は、シートを収納する給送カセット１と、給送カセット１に収納されたシートを給送するピックアップローラ８を備えている。また、シート給送ユニット２３０は、ピックアップローラ８から送り出されたシートＰを分離するためのフィードローラ９とリタードローラ１０とからなる分離手段を備えている。さらに、シート給送ユニット２３０は、分離手段の下流に設けられた引き抜きローラ対１１を備えている。なお、手差し給送ユニット３００については、詳しくは後述する。
【００１８】
次に、画像形成装置２０１の画像形成動作について説明する。まず、原稿の画像情報を画像読取装置２０２によって読み取ると、この画像情報は画像処理された後、電気信号に変換されて画像形成部２０１Ｂのレーザスキャナ２１０に伝送される。画像形成部２０１Ｂでは、レーザ光により、帯電器２１３によって表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム２１２の表面が順次露光される。これにより、各プロセスカートリッジ２１１の感光体ドラム上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの静電潜像が順次形成される。
【００１９】
この後、この静電潜像を各色トナーにより現像して可視化すると共に、１次転写ローラ２１９に印加した１次転写バイアスにより、各感光体ドラム上の各色トナー像を中間転写ベルト２１６に順次重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト２１６上にトナー画像が形成される。
【００２０】
一方、シート給送ユニット２３０のフィードローラ９又は手差し給送ユニット３００のフィードローラ１７により給送されたシートＰは、駆動ローラ及び従動ローラからなるレジストレーションローラ対（以下、レジストローラ対という）２４０に搬送される。この際、レジストローラ対２４０は駆動が停止されており、レジストローラ対２４０にシートＰの先端が突き当てられる。これにより、シートＰの先端がレジストローラ対２４０に倣わせられる。その後、フィードローラ９又はフィードローラ１７によりシートＰの搬送が続けられることで、シートＰに撓み（ループ）が形成され、所定のループ量となったところで、レジストローラ対２４０が駆動される。これにより、レジストローラ対２４０によりシートＰの斜行が補正され、斜行が補正されたシートＰが、レジストローラ対２４０により２次転写部まで搬送される。続けて、２次転写部において、２次転写ローラ２１７に印加した２次転写バイアスにより、トナー像がシートＰ上に一括して転写される。そして、トナー像が転写されたシートＰは、定着部２２０に搬送され、定着部２２０において熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色し、シートＰにカラーの画像として定着される。
【００２１】
この後、画像が定着されたシートＰは、定着部２２０の下流に設けられた第１排出ローラ対２２５ａ及び第２排出ローラ対２２５ｂによって排出空間Ｓに排出され、排出空間Ｓの底面に突出された積載部２２３に積載される。なお、シートＰの両面に画像を形成する際は、画像が定着された後、シートＰは反転ローラ対２２２により再搬送通路Ｒに搬送され、再度、画像形成部２０１Ｂに搬送される。
【００２２】
［手差し給送ユニットの構成］
続いて、手差し給送ユニット３００の構成について説明する。図２は、第１の実施の形態に係る手差し給送ユニット３００の構成を説明する図である。手差し給送ユニット３００は、シートを積載可能で開閉可能なシート積載手段であるトレイ１３と、トレイ上に積載されたシートの最上位のシートＰをピックアップするピックアップローラ１６を備えている。また、手差し給送ユニット３００は、ピックアップローラ１６から送り出されたシートＰを給送する給送回転体である給送ローラとしてのフィードローラ１７を備えている。また、手差し給送ユニット３００は、フィードローラ１７と圧接し、フィードローラ１７との間でシートを分離する分離手段である分離ローラとしてのリタードローラ１８を備えている。そして、手差し給送ユニット３００は、フィードローラ１７のシート搬送方向の下流に位置し、画像形成部２０１Ｂにシートを搬送する搬送回転体であり、斜行補正手段でもあるレジストローラ対２４０を備えている。
【００２３】
トレイ１３上にはシートＰが複数枚積載可能であり、シートＰはピックアップローラ１６により繰り出される。複数のシートが繰り出された場合は、フィードローラ１７とリタードローラ１８からなるニップ１９で１枚ずつに分離されて下流のレジストローラ対２４０へ搬送される。即ち、フィードローラ１７とリタードローラ１８は不図示のバネによって当接しており、リタードローラ１８の同軸上には不図示のトルクリミッタが設けられ、所定の負荷以上がかかった時には空転するようになっている。これにより、複数枚のシートがニップ１９へ搬送された場合は、シートを分離して１枚ずつ搬送する。ピックアップローラ１６及びフィードローラ１７は第１駆動手段である給送モータＭ１（図３参照）により駆動され、レジストローラ対２４０のうちの駆動ローラは第２駆動手段であるレジモータＭ２（図３参照）により駆動される。
【００２４】
［制御部の構成］
次に、画像形成装置２０１の制御部２６０の構成について説明する。図３は、第１の実施の形態に係る制御部を示すブロック図である。図３に示すように、制御部２６０には、ＣＰＵ２６１、ＲＡＭ２６２、ＲＯＭ２６３、ＨＤＤ２６４等を有して構成されている。また、制御部２６０には、ステッピングモータのドライバであるモータ制御部１５７に接続されており、モータ制御部１５７には、給送モータＭ１、レジモータＭ２等が接続されている。そして、この制御部２６０のＣＰＵ２６１は、ＲＯＭ２６３又はＨＤＤ２６４等に格納されたプログラムをＲＡＭ２６１にロードして実行することで、位置指令生成部５００及び負荷検出部５０９として機能し、給送モータＭ１及びレジモータＭ２を駆動制御する。なお、ＨＤＤ１０４の代わりに、電源を落としてもデータが消去されない不揮発性メモリを設けて、該不揮発性メモリにデータを保存しておく構成であってもよい。
【００２５】
［給送モータの駆動制御及び負荷検出］
ついで、給送モータＭ１の駆動制御であるベクトル制御と負荷検出の方法について説明する。図４は、第１の実施の形態に係る給送モータの駆動制御を示すブロック図である。
【００２６】
ステッピングモータである給送モータＭ１は、制御部２６０の位置指令生成部５００からの位置指令に応じて、モータ制御部１５７において機能するステッピングモータの駆動制御部５１６によってベクトル制御により駆動制御される。位置指令生成部５００は、目標位置指令に対し時間変化に伴う位置指令を生成する。なお、位置指令生成部５００は、制御部２６０に限らず、モータ制御部１５７の機能として有していてもよい。
【００２７】
ベクトル制御とは、磁束方向成分をｄ軸、これに直交する方向をｑ軸と定義した回転座標系において、最大のトルクを発生するように電流の位相と振幅を制御する方法である。基本的な構成はブラシレスＤＣモータや、ＡＣサーボモータ等で利用されている座標変換を用いたインバータ制御の構成である。具体的には、ステッピングモータのＡ相、Ｂ相に流れる通常の電流ベクトルを表す静止座標系が回転子の磁極方向をｄ軸、さらに９０度進んだ方向をｑ軸と定義される回転座標系に変換される。このインバータ制御は大きく分けて、電流制御と、速度制御、位置制御の三つの制御ループで構成される。
【００２８】
ステッピングモータの駆動制御部５１６において、位置制御器５０１は、検出されたステッピングモータの出力軸の位置θと、位置指令生成部５００からの位置指令θ_ｒｅｆとの偏差が小さくなるように、速度指令ω_ｒｅｆを出力する。速度制御器５０２は、検出されたステッピングモータの回転速度と、上記速度指令ω_ｒｅｆとの偏差が小さくなるように、電流指令ｉｑ_ｒｅｆを出力する。ここで、電流指令ｉｑ_ｒｅｆは、αβ軸からｄｑ軸へと変換された後の電流指令値である。
【００２９】
静止座標系でステッピングモータに流れる電流を
ｉａ＝Ｉ×ｃｏｓθ
ｉｂ＝Ｉ×ｓｉｎθ      ・・・（１）
θ：静止座標系のα軸と相電流ｉａ／ｉｂの合成ベクトルのなす角度
としたとき、回転座標系における電流値は、
ｉｑ＝ｃｏｓθ×ｉａ＋ｓｉｎθ×ｉｂ
ｉｄ＝−ｓｉｎθ×ｉａ＋ｃｏｓθ×ｉｂ      ・・・（２）
と表わされる。この変換によって、Ａ相Ｂ相に流れる交流電流ｉａ及び交流電流ｉｂは、回転座標系において直流電流ｉｑ及び直流電流ｉｄとなる。ここで、ｄ軸電流は磁束量を制御可能な成分であり、トルクには寄与しない。他方、ｑ軸電流はステッピングモータの発生トルクを支配する成分である。
【００３０】
モータの各相に流れる電流は、電流検出部５０７及び電流検出部５０８によって検出され、Ａ／Ｄコンバータ５１０によりアナログ値がデジタル値に変換されることで、ＣＰＵ或いはＦＰＧＡなどのプログラミングデバイスに取り込み可能な状態になる。そして、座標変換部５１１にて、上記式（２）のｄ−ｑ変換が行われ、ｑ軸電流ｉｑ及びｄ軸電流ｉｄが得られる。得られたｑ軸電流及びｄ軸電流と、上記速度制御器５０２から出力された電流指令値ｉｑ_ｒｅｆ及び電流指令値ｉｄ_ｒｅｆとの偏差量が、電流制御器５０３及び電流制御器５０４に入力される。通常のベクトル制御では、トルクに寄与しないｉｄ成分が０となるようにｄ軸電流は制御される。電流制御器５０３及び電流制御器５０４では、速度制御器５０２と同様に比例・積分補償器を構成し、電流偏差量を増幅した後に座標変換部５０５にてｑ軸電流ｉｑ及びｄ軸電流ｉｄを静止座標系の電流値ｉα及び電流値ｉβへと逆変換する。
【００３１】
また、逆変換は以下の式で計算される。
ｉα＝ｃｏｓθ×ｉｑ−ｓｉｎθ×ｉｄ
ｉβ＝ｓｉｎθ×ｉｑ＋ｃｏｓθ×ｉｄ      ・・・（３）
【００３２】
変換された電流値ｉα及び電流値ｉβは、駆動電圧ｖα及び駆動電圧ｖβとして出力され、ＰＷＭインバータ５０６にこれらの信号が入力されることにより、各相巻線を駆動するフルブリッジ回路が駆動し、所望の電流量が巻線に流れるように制御される。
【００３３】
上述したように、ベクトル制御では位置制御と速度制御とを行うため、ステッピングモータの位置情報及び速度情報を制御器にフィードバックする必要がある。通常、これらの情報を検出するために、ステッピングモータにロータリーエンコーダを取り付け、その出力パルス数に基づいて位置情報を、出力パルス周期に基づいて速度情報を得る。しかし、本来ステッピングモータの駆動に不要であるロータリーエンコーダを付加することによって、コストアップや配置スペースの拡大する問題がある。そこで、エンコーダを用いずにステッピングモータの位置情報及び速度情報を推定するセンサレス制御が提案されている。
【００３４】
ここで、そのセンサレス制御について説明する。まず、Ａ／Ｄコンバータ５１０によってデジタル値に変換された電流値ｉα及び電流値ｉβと、ステッピングモータの駆動電圧ｖα及び駆動電圧ｖβとが誘起電圧演算部５１２に入力される。誘起電圧演算部５１２では、入力された電流と電圧値を利用して、以下の電圧方程式に基づいてステッピングモータの誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβを演算する。
Ｅα＝Ｖα−Ｒ×ｉα−Ｌ×ｄｉα／ｄｔ
Ｅβ＝Ｖβ−Ｒ×ｉβ−Ｌ×ｄｉβ／ｄｔ      ・・・（４）
Ｒ：巻線レジスタンス、Ｌ：巻線リアクタンス
【００３５】
巻線レジスタンスＲと巻線リアクタンスＬの値は予めＲＯＭ等に記憶されている。算出された誘起電圧Ｅα及び誘起電圧Ｅβは、位置演算部５１３に入力される。位置演算部５１３では、以下の式でステッピングモータの位置θを計算する。
θ＝ＡＴＡＮ（−Ｅβ／Ｅα）      ・・・（５）
【００３６】
計算されたステッピングモータの位置θは、上述した通り、位置制御器５０１にフィードバックされる。同時に、計算されたステッピングモータの位置θは速度演算部５１４にも入力される。速度演算部５１４では、以下の式に基づいてステッピングモータの回転速度ωを計算する。
ω＝ｄθ／ｄｔ      ・・・（６）
算出されたωは、上述した通り、速度制御器５０２にフィードバックされる。
【００３７】
以上の方法により、電流検出部５０７及び電流検出部５０８から得られる電流値ｉα及び電流値ｉβからステッピングモータの発生トルクを支配するｑ軸電流がＣＰＵ２６１の負荷検出部５０９で計算でき、ステッピングモータの負荷を検出することができる。即ち、本実施の形態では、電流検出手段としての電流検出部５０７及び電流検出部５０８と、負荷検出部５０９とにより、負荷検出手段を構成していることになる。
【００３８】
［給送状態と負荷トルクのパターン］
次に、シート給送中の給送状態と、それら給送状態における給送モータＭ１の負荷について説明する。図５（ａ）は給送ローラによりシートが給送される状態を示す図、図５（ｂ）は給送ローラによるシートの給送中にリタードローラに他のシートが給送された状態を示す図である。また、図６（ａ）は第１閾値を設定する際の負荷トルクを示す図、図６（ｂ）は第２閾値を設定する際の負荷トルクを示す図である。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、フィードローラ１７とリタードローラ１８とにより形成されるニップ１９にシートが１枚だけ挟まっている状態で給送（１枚搬送状態）を行っている場合、発生している搬送負荷（搬送抵抗）は以下の式で表される。
Ｒ１＝μｐ・Ｎａ＋Ｆｔ＋Ｆｇ
Ｒ１：１枚搬送状態における搬送負荷
μｐ：シート同士の摩擦係数
Ｎａ：ピックアップローラ１６のシートへの当接力
Ｆｔ：トルクリミッタによって発生するせき止め力
Ｆｇ：ガイドとシートの摩擦等で発生する抵抗力
【００４０】
一方、図５（ｂ）に示すように、上記ニップ１９にシートが複数枚挟まっている状態（分離搬送状態）における搬送負荷は、以下の式で表される。
Ｒ２＝μｐ・Ｎａ＋μｐ・Ｎｂ＋Ｆｇ
Ｒ２：分離搬送状態における搬送負荷
Ｎｂ：フィードローラ１７とリタードローラ１８の当接力
【００４１】
また、分離動作が働いている場合には、以下の式が成り立っている。
Ｆｔ＞μｐ・Ｎｂ
よって、以下の式が成り立つ。
Ｒ１＞Ｒ２
即ち、ピックアップローラ１６によって１枚だけシートが搬送される状態に比べて、複数枚のシートが搬送されてリタードローラ１８でシートを分離しているときの方が、搬送負荷が低いことが分かる。
【００４２】
ここで給送モータＭ１にかかる負荷トルクは搬送負荷にフィードローラ１７から給送モータＭ１までのギア列やローラ径等で決まる定数Ｋを乗じたものになっている。以上の関係から、ピックアップ開始からレジストローラ対２４０で斜行補正を行うまでのトルクの関係は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す、以下の３パターンに分類される。
【００４３】
パターン１：ニップ１９に１枚のシートだけが給送される状態（図６（ａ）の実線、図６（ｂ）の実線を参照）
パターン１は、ニップ１９に１枚のシートだけが給送される状態であり、言い換えると、ピックアップローラ１６により１枚のシートだけが給送される状態である。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、時点ｔ０にシートの給送が開始されると、搬送負荷が上昇する。その後、ガイドとシートの摩擦等で抵抗力Ｆｇが少しずつ上昇しながら、レジストローラ対２４０までシートが搬送されていく。シートがレジストローラ対２４０に突き当てられる前の任意のタイミングである時点ｔ１の給送モータＭ１に係る負荷トルクはＫ・Ｒ１である。その後、時点ｔ２にシートがレジストローラ対２４０に到達し、シートにループを形成していくと負荷トルクが増大していき、時点ｔ３にレジモータＭ２の駆動が開始されると給送モータＭ１の負荷トルクが低下していく。
【００４５】
パターン２：ニップ１９に複数枚のシートが給送される状態（図６（ａ）の破線を参照）
パターン２は、ニップ１９に複数枚のシートが給送される状態であり、言い換えると、ニップ１９に複数枚のシートがある状態から給送される状態であり、給送の開始時からニップ１９に複数枚のシートが入り込んでいる状態である。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、時点ｔ０にシートの給送が開始されると、搬送負荷が上昇する。その後、ガイドとシートの摩擦等で抵抗力Ｆｇが少しずつ上昇しながら、レジストローラ対２４０までシートが搬送されていく。なお、途中で傾きが変わっているが、これはシートが屈曲パスのガイドに当接することにより搬送抵抗が増えたためである。シートがレジストローラ対２４０に突き当てられる前の任意のタイミングである時点ｔ１の給送モータＭ１に係る負荷トルクはＫ・Ｒ２である。即ち、時点ｔ１の段階で複数枚のシートが既にニップ１９にある場合、前述した通り給送モータＭ１の負荷トルクは１枚搬送時の負荷トルクよりも小さくなるため、Ｋ・Ｒ１＞Ｋ・Ｒ２の関係になる。その後、時点ｔ２にシートがレジストローラ対２４０に到達し、シートにループを形成していくと負荷トルクが増大していき、時点ｔ３にレジモータＭ２の駆動が開始されると給送モータＭ１の負荷トルクが低下していく。
【００４７】
パターン３：ニップ１９に途中から複数枚のシートが給送される状態（図６（ｂ）の破線を参照）
パターン３は、ニップ１９に途中から複数枚のシートが給送される状態である。言い換えると、最初はピックアップローラ１６により１枚だけピックアップされ、ニップ１９に１枚のシートだけが給送されるが、そのシートがレジストローラ対２４０に到達する前に後続のシートがニップ１９に到達して入り込む状態である。
【００４８】
図６（ｂ）に示すように、時点ｔ０にシートの給送が開始されると、搬送負荷が上昇する。その後、ガイドとシートの摩擦等で抵抗力Ｆｇが少しずつ上昇しながら、レジストローラ対２４０までシートが搬送されていく。シートがレジストローラ対２４０に突き当てられる前の任意のタイミングである時点ｔ１の給送モータＭ１に係る負荷トルクはＫ・Ｒ１である。続いて、シート先端がレジストローラ対２４０へ到達する前の時点ｔ４に後続のシートがニップ１９に到達すると、負荷トルクはＫ・Ｒ１とＫ・Ｒ２との差分である負荷トルクの変動値ΔＴの分が低下する。即ち、ニップ１９にあるシートが１枚だけであると、そのシートを介してリタードローラ１８のトルクリミッタによる負荷Ｆｔの分がフィードローラ１７に生じる。ニップ１９に後続のシートが到達すると、最初のシートと後続のシートとの間における摩擦力が上述した負荷μｐ・Ｎｂの分となる。そのため、負荷トルクの変動値ΔＴとなって、負荷トルクが低下する。その後、時点ｔ２にシートがレジストローラ対２４０に到達し、シートにループを形成していくと負荷トルクが増大していき、時点ｔ３にレジモータＭ２の駆動が開始されると給送モータＭ１の負荷トルクが低下していく。
【００４９】
以上のように、シートを給送する際には、３つのパターン１〜３があるため、例えば紙種に応じた一定の閾値でレジモータＭ２の駆動タイミングを制御しようとしてもうまくいかない。そのため、レジストローラ対２４０への後続のシートの到達を負荷トルクから検知する必要がある。負荷トルクの変動値ΔＴは、要するにＫ・（Ｆｔ−μｐ・Ｎｂ）であり、負荷トルクの変動値ΔＴがニップの状態を判定するための状態判定値Ｃ以上低下した場合、レジストローラ対２４０への後続のシートの到達を検出することができる。なお、この状態判定値Ｃは、１枚搬送状態と分離搬送状態との給送モータＭ１に生じる負荷の値の差分に相当する値である。しかしながら、１枚搬送状態と分離搬送状態とのトルク（負荷）の差よりも小さくしておく必要があり、以下の式で示すことができる。
Ｃ＜Ｋ・（Ｆｔ−μｐ・Ｎｂ）
【００５０】
［シート給送処理］
ついで、第１の実施の形態に係る給送モータＭ１の負荷トルクの検出を用いた斜行補正処理を含む、シート給送処理の制御について説明する。図７は第１の実施の形態に係るシート給送処理の制御を示すフローチャートである。
【００５１】
制御部２６０は、例えば不図示の印刷開始ボタンの操作、或いは外部に接続されたコンピュータからの印刷ジョブの入力等に基づき、手差し給送ユニット３００によるシートの給送ジョブの指令が入ると、シート給送処理を開始する（Ｓ１）。すると、まず、給送モータＭ１の駆動を開始してシートの給送を開始し、所定時間Ｔ１のカウントを開始し（Ｓ２）、所定時間Ｔ１が経過するまで待機する（Ｓ３のＮｏ）。当該所定時間Ｔ１は、フィードローラ１７により搬送されたシートがレジストローラ対２４０に接触する前のタイミングとなるように適宜設定される。所定時間Ｔ１が経過し、時点ｔ１になると（Ｓ３のＹｅｓ）、給送モータＭ１の負荷トルクに加算値αを加算した値を閾値（Ｋ・Ｒ１＋α又はＫ・Ｒ２）（第１閾値）として設定する（Ｓ４）。この加算値αは、紙種に応じた値であり、フィードローラ１７とレジストローラ対２４０との間にシートが撓んだ際の撓み量（ループ量）が所定量となり、つまり紙種に応じて適切な大きさのループを形成できる値である。言い換えると、加算値αは、フィードローラ１７とレジストローラ対２４０との間でシートが撓んだ際の撓み量が所定量となった場合に、フィードローラ１７に生じる負荷に相当する値である。また、第１閾値は、上記パターン１（ニップ１９に１枚のシートだけが給送される状態）では第１判定値である「Ｋ・Ｒ１＋α」となり、上記パターン２（ニップ１９に複数枚のシートが給送される状態）では第２判定値である「Ｋ・Ｒ２＋α」となる。
【００５２】
一方、制御部２６０の負荷検出部５０９は、給送モータＭ１の負荷トルクの検出を所定のサンプリング間隔で随時継続して実行し、所定期間分の負荷トルクの値をＲＡＭ２６２に保存している。ＲＡＭ２６２に記憶される負荷トルク値は、新しい値が記憶されるごとに、最も古い値が削除される。そして、その所定期間分の負荷トルクのうち、最少の値と最大の値の変動値ΔＴを算出する。変動値ΔＴがニップ１９の状態判定値Ｃ以上（所定値以上）の低下があったか否かを随時判定し（Ｓ５）、また、その負荷トルクが上記閾値以上であるか否かを随時判定する（Ｓ７）。負荷トルクの変動値ΔＴがニップ１９の状態判定値Ｃ以上低下せず（Ｓ５のＮｏ）、負荷トルクが上記閾値以上になった場合は（Ｓ７のＹｅｓ）、シートに適切な大きさのループが形成されたと判断し、給送モータＭ１を停止する（Ｓ８）。これにより、ピックアップローラ１６及びフィードローラ１７が停止され、さらにレジストローラ対２４０も停止状態にあるので、シートに適切な大きさのループが形成されたまま、シートの搬送が停止される。
【００５３】
一方、ステップＳ５において、時点ｔ４で示すように、時点ｔ１で閾値を設定した後に負荷トルクの変動値ΔＴがニップ１９の状態判定値Ｃ以上低下した場合（Ｓ５のＹｅｓ）、ニップ１９に後続のシートが給送されたと判断する。そして、閾値を所定期間分の負荷トルクの中で最小の値に所定値αを加算した値（Ｋ・Ｒ２＋α）（第２閾値）に上書きする（Ｓ６）。つまり閾値を再設定する（Ｓ６）。この際に設定される第２閾値は、上記パターン３（ニップ１９に途中から複数枚のシートが給送される状態）であるので、第２判定値である「Ｋ・Ｒ２＋α」となる。なお、閾値の再設定の際に所定値αを必ずしも加算する必要はなく、紙種に応じて所定値αと異なる値を加算してもよい。
【００５４】
その後、同様に、負荷トルクが上記閾値以上になった場合は（Ｓ７のＹｅｓ）、シートに適切な大きさのループが形成されたと判断し、給送モータＭ１を停止する（Ｓ８）。これにより、ピックアップローラ１６及びフィードローラ１７が停止され、さらにレジストローラ対２４０も停止状態にあるので、シートに適切な大きさのループが形成されたまま、シートの搬送が停止される。
【００５５】
ステップＳ８において、シートの搬送が停止されると、制御部２６０は、画像形成開始タイミングであるか否かを判定する（Ｓ９）。なお、画像形成開始タイミングとは、シートに対して画像形成を開始するタイミングであり、２次転写ローラ２１７にシートの搬送を開始するタイミングである。具体的に画像形成開始タイミングは、画像形成部２００Ｂが作像開始信号を受信して中間転写ベルト２１６にトナー画像の形成を開始してから所定時間後である。即ち、給送モータＭ１を停止してシートの搬送を停止した状態で、画像形成開始タイミングまで待機し（Ｓ９のＮｏ）、画像形成開始タイミングになると（Ｓ９のＹｅｓ）、給送モータＭ１及びレジモータＭ２の駆動を開始する（Ｓ１０）。これにより、ピックアップローラ１６及びフィードローラ１７とレジストローラ対２４０とが駆動され、シートの搬送が開始される。つまり、レジストローラ対２４０によって斜行が補正された状態のシートが、中間転写ベルト２１６上のトナー画像が２次転写ローラ２１７に到達するタイミングに合わせて、画像形成部２０１Ｂの２次転写ローラ２１７に搬送される。
【００５６】
このように１枚のシートの２次転写ローラ２１７への搬送が終わると、シートの給送ジョブが終了したか否かを判定する（Ｓ１１）。ここで、給送ジョブが終了していない場合は（Ｓ１１のＮｏ）、所定時間Ｔ１のカウントをリセットし（Ｓ１２）、再度ステップＳ２に戻り、次のシートの給送を開始する。一方、給送ジョブが終了している場合は（Ｓ１１のＹｅｓ）、以上のシート給送処理を終了する（Ｓ１３）。
【００５７】
なお、本実施の形態では、シートに適切な大きさのループが形成された際に、シートの搬送を一旦停止するものを説明しているが、この限りではない。例えばモノクロの感光ドラムからシートに直接転写を行うような画像形成装置にあっては、トナー画像の形成タイミングをシートの搬送に合わせることが可能なものもある。この場合は、シートに適切な大きさのループが形成された際、即ち給送モータＭ１の負荷トルクが閾値以上となったこと（Ｓ７のＹｅｓ）に基づいてレジモータＭ２の駆動を開始し（Ｓ１０）、つまりシートの搬送を継続することができる。また、本実施の形態のようなフルカラーの画像形成装置にあっても、シートの搬送を一旦停止せずに、レジストローラ対２４０による搬送速度を調整することも考えられる。この場合も、給送モータＭ１の負荷トルクが閾値以上となったこと（Ｓ７のＹｅｓ）に基づいてレジモータＭ２の駆動を開始し（Ｓ１０）、トナー画像が２次転写ローラ２１７に到達するタイミングにシートが到達するように搬送すればよい。
【００５８】
また、上述した所定時間Ｔ１は、レジストローラ対２４０にシートの先端が到達する直前となるように設定することが望ましいが、実際はフィードローラ１７の搬送速度のバラツキや、給送開始時のシートの位置のバラツキがある。そのため、レジストローラ対２４０にシートの先端が到達する直前に設定することは困難であるが、これらのバラツキを考慮した上で、レジストローラ対２４０にシートの先端が近い位置で閾値を設定することが好ましい。
【００５９】
以上のように本第１の実施の形態に係る手差し給送ユニット３００によると、フィードローラ１７に生じる負荷が変化しても、レジモータＭ２の駆動の開始を判定する閾値（判定値）を適宜に設定することができる。これにより、シートに適正なループ量を形成することを可能として、高精度な斜行補正を行うことができる。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について説明する。上記第１の実施の形態ではフィードローラ１７及びリタードローラ１８とレジストローラ対２４０との間でループを形成して斜行補正を行うものを説明した。本第２の実施の形態では、フィードローラ１７及びリタードローラ１８とレジストローラ対２４０との間に引抜きローラ対２０（図８参照）を備えるものである。そして、フィードローラ１７と引抜きローラ対２０との間でループを形成して斜行補正を行い、さらに引抜きローラ対２０とレジストローラ対２４０との間で斜行補正を行うことでより高精度な斜行補正を行うものである。
【００６１】
一般に、フィードローラ１７に対してリタードローラ１８を押圧するバネの押圧力は、分離を行うために高く設定できないので、シートがスリップし易いが、引抜きローラ対２０は押圧するバネの押圧力を高く設定できるので、シートがスリップし難い。そのため、本第２の実施の形態では、引抜きローラ対２０とレジストローラ対２４０との間に光学センサなどのシート先端を検知するレジセンサ２１（図８参照）を設けてループ量を検出する。この構成でも、シートの先端が通過してから適切な大きさのループを形成するまでの搬送量がずれ難いため、高精度な斜行補正を可能とするものである。
【００６２】
また、本第２の実施の形態では、フィードローラ１７から引抜きローラ対２０までのガイド部２２，２３（図８参照）を、ニップ１９の接線Ｌ１９の方向で交差しないように配置し、つまりシートが搬送されるシート搬送路が湾曲していない構造とした。これにより、シートとガイド部との接触によるガイド抵抗力Ｆｇを一定にできるので、給送モータＭ１の負荷トルクの検知精度を向上するものである。
【００６３】
［手差し給送ユニットの構成］
まず、第２の実施の形態における手差し給送ユニット３００の構成を説明する。図８は、第２の実施の形態に係る手差し給送ユニットの概略構成を示す図である。図８に示すように、第２の実施の形態に係る手差し給送ユニット３００は、第１の実施の形態に係る手差し給送ユニット３００に加え、フィードローラ１７及びリタードローラ１８とレジストローラ対２４０との間に引抜きローラ対２０が配置されている。つまりフィードローラ１７のシート搬送方向の下流に引抜きローラ対２０が位置し、引抜きローラ対２０のシート搬送方向の下流にレジストローラ対２４０が位置する。また、フィードローラ１７及びリタードローラ１８と引抜きローラ対２０との間には、ガイド部２２，２３が配置され、シートを搬送するシート搬送路を構成している。そして、フィードローラ１７とリタードローラ１８とのニップ１９における接線Ｌ１９が、ガイド部２２，２３と重ならず、引抜きローラ対２０と重なるように構成されている。また、引抜きローラ対２０とレジストローラ対２４０との間に光学センサなどのシート先端を検知するレジセンサ２１が配置されている。これ以外は、第１の実施の形態と同様の構成である。
【００６４】
トレイ１３上に積載されたシートＰは、ピックアップローラ１６により繰り出され、フィードローラ１７とリタードローラ１８からなる分離部で１枚ずつ分離される。分離されたシートＰは、ニップ１９の接線Ｌ１９の方向に対して搬送され、ガイド部２２，２３の間を通り、引抜きローラ対２０に受け渡される。さらに、引抜きローラ対２０により搬送されるシートＰは、レジストローラ対２４０に搬送される。ピックアップローラ１６及びフィードローラ１７は給送モータＭ１（図９参照）により駆動される。また、引抜きローラ対２０のうちの駆動ローラは引抜きモータＭ３（図９参照）により駆動され、レジストローラ対２４０のうちの駆動ローラはレジモータＭ２（図９参照）により駆動される。
【００６５】
［制御部の構成］
次に、第２の実施の形態に係る制御部２６０の構成について説明する。図９は、第２の実施の形態に係る制御部を示すブロック図である。第２の実施の形態に係る制御部２６０には、第１の実施の形態に比して、レジセンサ２１が電気的に接続され、また、モータ制御部１５７には、引抜きモータＭ３が接続されている。これ以外は、第１の実施の形態と同様の構成であり、特に給送モータＭ１は、第１の実施の形態と同様にベクトル制御により駆動制御される。
【００６６】
［給送状態と負荷トルクのパターン］
パターン１：ニップ１９に１枚のシートだけが給送される状態（図１０（ａ）の実線、図１０（ｂ）の実線を参照）
図１０（ａ）に示すように、時点ｔ０にシートの給送が開始されると、搬送負荷が上昇する。その後、ガイド部２２，２３がシートの搬送方向に対して邪魔せず、ガイド部２２，２３とシートとの摩擦等による抵抗力Ｆｇが一定となる状態で、引抜きローラ対２０までシートが搬送されていく。なお、図６と比較して途中で傾きが変わっていないが、搬送パスがストレートであるため、シートがガイド部に当接することにより搬送抵抗が増えるということがないためである。シートが引抜きローラ対２０に突き当てられる前の任意のタイミングである時点ｔ１の給送モータＭ１に係る負荷トルクはＫ・Ｒ１である。その後、時点ｔ２にシートが引抜きローラ対２０に到達し、シートにループを形成していくと負荷トルクが増大していき、時点ｔ３に引抜きモータＭ３の駆動が開始されると給送モータＭ１の負荷トルクが低下していく。
【００６７】
パターン２：ニップ１９に複数枚のシートが給送される状態（図１０（ａ）の破線を参照）
図１０（ａ）に示すように、時点ｔ０にシートの給送が開始されると、搬送負荷が上昇する。その後、ガイド部２２，２３がシートの搬送方向に対して邪魔せず、ガイド部２２，２３とシートとの摩擦等による抵抗力Ｆｇが一定となる状態で、引抜きローラ対２０までシートが搬送されていく。シートが引抜きローラ対２０に突き当てられる前の任意のタイミングである時点ｔ１の給送モータＭ１に係る負荷トルクはＫ・Ｒ２である。その後、時点ｔ２にシートが引抜きローラ対２０に到達し、シートにループを形成していくと負荷トルクが増大していき、時点ｔ３に引抜きモータＭ３の駆動が開始されると給送モータＭ１の負荷トルクが低下していく。
【００６８】
パターン３：ニップ１９に途中から複数枚のシートが給送される状態（図１０（ｂ）の破線を参照）
図１０（ｂ）に示すように、時点ｔ０にシートの給送が開始されると、搬送負荷が上昇する。その後、ガイド部２２，２３がシートの搬送方向に対して邪魔せず、ガイド部２２，２３とシートとの摩擦等による抵抗力Ｆｇが一定となる状態で、レジストローラ対２４０までシートが搬送されていく。シートが引抜きローラ対２０に突き当てられる前の任意のタイミングである時点ｔ１の給送モータＭ１に係る負荷トルクはＫ・Ｒ１である。続いて、シート先端が引抜きローラ対２０へ到達する前の時点ｔ４に後続のシートがニップ１９に到達すると、負荷トルクはＫ・Ｒ１とＫ・Ｒ２との差分である負荷トルクの変動値ΔＴの分が低下する。その後、時点ｔ２にシートが引抜きローラ対２０に到達し、シートにループを形成していくと負荷トルクが増大していき、時点ｔ３に引抜きモータＭ３の駆動が開始されると給送モータＭ１の負荷トルクが低下していく。
【００６９】
［シート給送処理］
ついで、第２の実施の形態に係る給送モータＭ１の負荷トルクの検出を用いた斜行補正処理を含む、シート給送処理の制御について説明する。図１１は第２の実施の形態に係るシート給送処理の制御を示すフローチャートである。
【００７０】
制御部２６０は、第１の実施の形態と同様に、手差し給送ユニット３００によるシートの給送ジョブの指令が入ると、シート給送処理を開始する（Ｓ１）。すると、まず、給送モータＭ１の駆動を開始してシートの給送を開始し、所定時間Ｔ１のカウントを開始し（Ｓ２）、所定時間Ｔ１が経過するまで待機する（Ｓ３のＮｏ）。当該所定時間Ｔ１は、フィードローラ１７により搬送されたシートが引抜きローラ対２０に接触する前のタイミングとなるように適宜設定される。所定時間Ｔ１が経過し、時点ｔ１になると（Ｓ３のＹｅｓ）、給送モータＭ１の負荷トルクに加算値αを加算した値を閾値（Ｋ・Ｒ１＋α又はＫ・Ｒ２）（第１閾値）として設定する（Ｓ４）。この加算値αは、紙種に応じて適切な大きさのループを形成できる値である。また、第１閾値は、上記パターン１（ニップ１９に１枚のシートだけが給送される状態）では第１判定値である「Ｋ・Ｒ１＋α」となり、上記パターン２（ニップ１９に複数枚のシートが給送される状態）では第２判定値である「Ｋ・Ｒ２＋α」となる。
【００７１】
一方、制御部２６０の負荷検出部５０９は、給送モータＭ１の負荷トルクの検出を随時継続して実行している。そして、その負荷トルクの変動値ΔＴがニップ１９の状態判定値Ｃ以上低下したか否かを随時判定し（Ｓ５）、また、その負荷トルクが上記閾値以上であるか否かを随時判定する（Ｓ７）。負荷トルクの変動値ΔＴがニップ１９の状態判定値Ｃ以上低下せず（Ｓ５のＮｏ）、負荷トルクが上記閾値以上になった場合は（Ｓ７のＹｅｓ）、シートに適切な大きさのループが形成されたと判断し、引抜きモータＭ３の駆動を開始する（Ｓ２８）。これにより、引抜きローラ対２０において斜行が補正された状態のシートがレジストローラ対２４０に向けて搬送開始される。
【００７２】
一方、ステップＳ５において、時点ｔ４で示すように、時点ｔ１で閾値を設定した後に負荷トルクの変動値ΔＴがニップ１９の状態判定値Ｃ以上低下した場合（Ｓ５のＹｅｓ）、ニップ１９に後続のシートが給送されたと判断する。そして、閾値を現在の給送モータＭ１の負荷トルクに所定値αを加算した値（Ｋ・Ｒ２＋α）（第２閾値）に上書きし、つまり閾値を再設定する（Ｓ６）。その後、同様に、負荷トルクが上記閾値以上になった場合は（Ｓ７のＹｅｓ）、シートに適切な大きさのループが形成されたと判断し、引抜きモータＭ３の駆動を開始する（Ｓ２８）。これにより、引抜きローラ対２０において斜行が補正された状態のシートがレジストローラ対２４０に向けて搬送開始される。
【００７３】
続いて、レジセンサ２１によりシートの先端が検知されたか否かを判定し（Ｓ２９）、シートの先端が検知されるまで待機して（Ｓ２９のＮｏ）、シートの先端が到達したこと（レジセンサＯＮ）を検知したら（Ｓ２９のＹｅｓ）、ステップＳ３０に進む。シートの先端がレジセンサ２１に到達すると、所定時間が経過したか否かを判定し（Ｓ３０）、所定時間が経過するまで待機し（Ｓ３０のＮｏ）、所定時間が経過すると（Ｓ３０のＹｅｓ）、引抜きモータＭ３を停止する（Ｓ３１）。これにより、引抜きローラ対２０が停止され、さらにレジストローラ対２４０も停止状態にあるので、シートに適切な大きさのループが形成されたまま、シートの搬送が停止される。
【００７４】
ステップＳ３１において、シートの搬送が停止されると、画像形成開始タイミングであるか否かを判定し（Ｓ３２）、画像形成開始タイミングまで待機する（Ｓ３２のＮｏ）。そして、画像形成開始タイミングになると（Ｓ３２のＹｅｓ）、引抜きモータＭ３及びレジモータＭ２の駆動を開始する（Ｓ３３）。これにより、引抜きローラ対２０とレジストローラ対２４０とが駆動され、シートの搬送が開始される。つまり、レジストローラ対２４０によって斜行が補正された状態のシートが、中間転写ベルト２１６上のトナー画像が２次転写ローラ２１７に到達するタイミングに合わせて、画像形成部２０１Ｂの２次転写ローラ２１７に搬送される。
【００７５】
このように１枚のシートの２次転写ローラ２１７への搬送が終わると、シートの給送ジョブが終了したか否かを判定する（Ｓ１１）。ここで、給送ジョブが終了していない場合は（Ｓ１１のＮｏ）、所定時間Ｔ１のカウントをリセットし（Ｓ１２）、再度ステップＳ２に戻り、次のシートの給送を開始する。一方、給送ジョブが終了している場合は（Ｓ１１のＹｅｓ）、以上のシート給送処理を終了する（Ｓ１３）。
【００７６】
なお、本実施の形態でも同様に、シートに適切な大きさのループが形成された際に、シートの搬送を一旦停止するものを説明しているが、この限りではない。上述したようにトナー画像の形成タイミングをシートの搬送に合わせることが可能な場合は、レジセンサ２１がＯＮ（Ｓ２９のＹｅｓ）してから所定時間が経過したこと（Ｓ３０のＹｅｓ）に基づいてレジモータＭ２の駆動（Ｓ３３）を開始することができる。また同様に、シートの搬送を一旦停止せずに、レジストローラ対２４０による搬送速度を調整してもよい。この場合も、所定時間が経過したこと（Ｓ３０のＹｅｓ）に基づいてレジモータＭ２の駆動を開始し（Ｓ３３）、トナー画像が２次転写ローラ２１７に到達するタイミングにシートが到達するように搬送すればよい。
【００７７】
以上のように本第２の実施の形態に係る手差し給送ユニット３００によると、フィードローラ１７に生じる負荷が変化しても、引抜きモータＭ３の駆動の開始を判定する閾値（判定値）を適宜に設定することができる。これにより、シートに適正なループ量を形成することを可能として、高精度な斜行補正を行うことができる。
【００７８】
＜第３の実施の形態＞
ついで、上記第２の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について図１２及び図１３を用いて説明する。図１２（ａ）は第３の実施の形態に係る第１閾値を設定する際の負荷トルクを示す図、図１２（ｂ）は第３の実施の形態に係る第２閾値を設定する際の負荷トルクを示す図、図１３は第３の実施の形態に係るシート給送処理の制御を示すフローチャートである。
【００７９】
上記第２の実施の形態では引抜きモータＭ３をＯＮする閾値を給送モータＭ１の負荷トルクに応じて決定し、ニップ状態を判定するために給送モータＭ１の負荷トルクの低下量を使用する方式を説明した。本第３の実施の形態では、給送モータＭ１の負荷トルクから紙種設定に応じた状態判定値を用いてニップ状態を判定し、閾値を設定する方式を説明する。なお、手差し給送ユニットの構成、制御部の構成は、第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８０】
第３の実施の形態では、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、ニップの状態を判定するために状態判定値Ｄを用いる。ここで状態判定値Ｄはあらかじめ測定された１枚搬送状態の給送モータトルクＫ・Ｒ１と分離搬送状態の給送モータトルクＫ・Ｒ２の間に設定された、紙種ごとに用意された値であり、以下の式を満たす値である。
Ｋ・Ｒ１＞Ｄ＞Ｋ・Ｒ２
【００８１】
図１３に示すように、制御部２６０は、第２の実施の形態と同様に、手差し給送ユニット３００によるシートの給送ジョブの指令が入ると、シート給送処理を開始する（Ｓ１）。すると、まず、給送モータＭ１の駆動を開始してシートの給送を開始し、所定時間Ｔ１のカウントを開始し（Ｓ２）、所定時間Ｔ１が経過するまで待機する（Ｓ３のＮｏ）。当該所定時間Ｔ１は、フィードローラ１７により搬送されたシートが引抜きローラ対２０に接触する前のタイミングとなるように適宜設定される。所定時間Ｔ１が経過し、図１２（ａ）の時点ｔ１になると（Ｓ３のＹｅｓ）、紙種設定に応じて第１判定値β１を閾値として決定する（Ｓ４４）。
【００８２】
一方、制御部２６０の負荷検出部５０９は、給送モータＭ１の負荷トルクの検出を随時継続して実行している。そして、その負荷トルクの値が状態判定値Ｄ以上であるか否かを随時判定し（Ｓ４５）、また、その負荷トルクが上記閾値以上であるか否かを随時判定する（Ｓ７）。負荷トルクの値が状態判定値Ｄ以上のまま（Ｓ４５のＹｅｓ）、上記閾値以上になった場合は（Ｓ７のＹｅｓ）、上記パターン１でシートに適切な大きさのループが形成されたと判断し、引抜きモータＭ３の駆動を開始する（Ｓ２８）。これにより、引抜きローラ対２０において斜行が補正された状態のシートがレジストローラ対２４０に向けて搬送開始される。
【００８３】
一方、ステップＳ４５において、時点ｔ１で負荷トルクの値が状態判定値Ｄ未満であった場合は（Ｓ４５のＮｏ）、上記パターン２であると判断する。また、図１２（ｂ）の時点ｔ４で示すように、時点ｔ１で閾値を設定した後に負荷トルクの値が状態判定値Ｄ未満になった場合は（Ｓ４５のＮｏ）、上記パターン３であると判定する。そして、これらの場合は（Ｓ４５のＮｏ）、閾値を第２判定値β２に上書きし、つまり閾値を再設定する（Ｓ４６）。その後、同様に、負荷トルクが上記閾値以上になった場合は（Ｓ７のＹｅｓ）、シートに適切な大きさのループが形成されたと判断し、引抜きモータＭ３の駆動を開始する（Ｓ２８）。これにより、引抜きローラ対２０において斜行が補正された状態のシートがレジストローラ対２４０に向けて搬送開始される。なお、第１判定値β１、第２判定値β２は紙種に応じて適切な大きさのループを形成できる値である。また、このステップＳ２８以降の制御は、上記第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８４】
なお、本第３の実施の形態において、時点ｔ１に第１判定値β１を設定するものを説明したが、時点ｔ１に先に状態判定値Ｄ以上であるか否かを判定し（Ｓ４５）、その後に、第１判定値β１又は第２判定値β２を閾値として設定するようにしてもよい。この場合は、第１判定値β１を閾値として設定した場合にだけ、第１判定値β１に負荷トルクが到達するまで、状態判定値Ｄ未満にならないかを随時判定すればよい。
【００８５】
以上のように本第３の実施の形態に係る手差し給送ユニット３００によると、フィードローラ１７に生じる負荷が変化しても、引抜きモータＭ３の駆動の開始を判定する閾値（判定値）を適宜に設定することができる。これにより、シートに適正なループ量を形成することを可能として、高精度な斜行補正を行うことができる。
【００８６】
［他の実施形態の可能性］
なお、以上説明した第１、第２及び第３の実施の形態においては、フィードローラ１７に生じる負荷の負荷検出手段として給送モータＭ１の電流値を検出して計算する構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、給送モータＭ１における電圧を検知するセンサを用いて、検出された電圧から電流値を算出することで負荷を検出することができる。また、例えばフィードローラ１７に生じるトルクを直接的に検出するトルク計（トルクトランスデューサー）を用いてもよい。
【００８７】
また、第１、第２及び第３の実施の形態においては、負荷トルク、第１閾値、第２閾値、第１判定値、第２判定値、ニップの状態判定値Ｃなどを正の値として演算するものを説明したが、これに限るものではない。即ち、制御部２６０において、正負を逆転して演算してもよく、つまり負の値で演算してもよいので、絶対値として閾値や判定値に到達するか否かが判定基準となり得る。言い換えると、到達とは、値が０の側から近づいていき、その値が閾値や判定値になる、或いは０から遠ざかる方向に超えることを意味する。
【００８８】
また、第１、第２及び第３の実施の形態においては、フィードローラ１７の駆動を開始して所定時間Ｔ１後に閾値を設定することで、パターン１とパターン２との両方を判別することなく閾値を設定し、パターン３の場合に閾値を変更するものを説明した。しかしながら、１枚搬送状態と分離搬送状態とを負荷トルクから判別することで、パターン１の場合に第１判定値（Ｋ・Ｒ１＋α）を設定し、パターン２及びパターン３の場合に第２判定値（Ｋ・Ｒ２＋α）を設定するようにしてもよい。
【００８９】
また、第１、第２及び第３の実施の形態においては、トナー画像が２次転写ローラ２１７に到達するタイミングと、シートが２次転写ローラ２１７に搬送されるタイミングが合わない場合に、フィードローラ１７や引抜きローラ対２０を停止するものを説明した。しかしながら、これに限らず、例えばフィードローラ１７や引抜きローラ対２０の駆動はそのままに、レジストローラ対２４０の駆動開始後に搬送速度を調整してもよい。
【００９０】
また、第１、第２及び第３の実施の形態においては、シート給送装置の一例として手差し給送ユニット３００を説明したが、シート給送ユニット２３０であっても同様に適用できる。即ち、フィードローラ９と引抜きローラ対１１との間にループを形成する場合にフィードローラ９の負荷を検出するようにしてもよい。また、引抜きローラ対１１を備えていない場合は、フィードローラ９とレジストローラ対２４０との間にループを形成する場合にフィードローラ９の負荷を検出するようにしてもよい。
【００９１】
なお、本実施形態における手差し給送ユニット３００がシート給送装置の一例に相当し、また、画像形成手段を備える場合は、本実施形態における画像形成装置２０１がシート給送装置の一例に相当することになる。
【符号の説明】
【００９２】
１３…シート積載手段（トレイ）：１７…給送回転体、給送ローラ（フィードローラ）：１８…分離手段、分離ローラ（リタードローラ）：１９…ニップ：２０…シート搬送回転体（引抜きローラ対）：２２，２３…ガイド部：２０１…シート給送装置（画像形成装置）：２０１Ｂ…画像形成手段（画像形成部）：２４０…搬送回転体（レジストローラ対）：２６０…制御手段（制御部）：３００…シート給送装置（手差し給送ユニット）：５０７…負荷検出手段、電流検出手段（電流検出部）：５０８…負荷検出手段、電流検出手段（電流検出部）：５０９…負荷検出手段（負荷検出部）：Ｌ１９…ニップにおける接線：Ｍ１…第１駆動手段、ステッピングモータ（給送モータ）：Ｍ２…第２駆動手段（レジモータ）：Ｍ３…第２駆動手段（引抜きモータ）
【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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