JP2007217092A - シート供給装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ロールや分離ロール或いは記録シートを保護しつつ、画像形成動作を実行している期間において記録シートの厚みを検出する。
【解決手段】シート供給装置は、分離ロール６４による分離作用の強度を２段階に変更することができる。大きい分離作用のシート分離を「強分離」と呼び、小さい分離作用のシート分離を「弱分離」という。強分離は、記録シートＰを搬送ロール６３によってシート供給可能な範囲でＤＣモータ６８の発生する回転トルクが最大となるような設定である。記録シートの搬送を開始するように指示された場合、搬送開始から所定枚数の記録シートを搬送する期間にわたっては、上記の２段階の分離作用のうち強分離となるように分離ロール６４のトルクを調整し、その所定枚数の記録シートを搬送する期間が経過すると弱分離に設定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、シートを一枚ずつ分離して搬送するシート供給装置およびこれを搭載する画像形成装置に関する。

電子写真方式やインクジェット方式を用いた画像形成装置において、高品質の画像を記録シートに形成するためには、記録シートの厚みや材質に応じた適切なパラメータで画像形成プロセスを実行する必要がある。例えば、電子写真方式では感光体に形成したトナー像を記録シートに対して良好に転写するためには、記録シートの厚みや材質に応じた強度の転写バイアスを設定する必要がある。また、インクジェット方式においては、記録シートの厚みや材質に応じてインクの噴射パターンを変更することが必要とされる。

一般に、記録シートは複数枚が積み重なったシート束の状態でシートトレイにセットされ、このシート束から１枚ずつの記録シートに分離された状態で画像形成部に搬送される。ところが、シートとシートの間に生じる摩擦力によって２枚のシートが同時に搬送される（いわゆる重送）が発生することがある。このような重送を防止するために、搬送ロールと対向する位置に分離ロールを設け、この分離ロールを搬送ロールとを同一方向に回転させることで紙を１枚ずつ捌くという方法が採られている。

この場合、これら搬送ロールと分離ロールとの間の距離を記録シートの厚みに応じて調整する必要がある。また、記録シートのスキューやジャムを防止するためには、これら搬送ロールと分離ロールで記録シートを挟持する際の圧接力をその記録シートの厚みに応じて調整することも有効である。このような調整を行うためには、画像形成部に対して搬送される記録シートの厚みを画像形成プロセスに先立って検出することが必要となる。

記録シートの厚みを計測する方法としては、例えば、画像形成部が動作を休止しているときにシートトレイから引き出したシートを分離手段によって１枚だけ分離させ、そのシートの先端を分離手段から搬送方向下流側に突出させて、シートの先端の厚みを計測するというものが提案されている（特許文献１参照）。この方法によれば、プリントやコピーなどの画像形成プロセスに先立って記録シートの厚みを確認することができるので、画像形成プロセスの開始時点から最適なパラメータを設定することが可能となる。
特開２００５−８２３４０号公報

しかしながら、上記の方法では次のような問題がある。
例えば複数のシートトレイのうちの或るシートトレイ（以下、第１シートトレイという）の記録シートを交換している作業中に、それとは別のシートトレイ（以下、第２シートトレイという）から記録シートを供給して画像形成プロセスを実行させたい場合がある。ところが、上記の方法では画像形成部が動作を休止しているときにシートの先端の厚みを計測するようになっているため、第１シートトレイの記録シートを交換作業が終了したとしても、第２シートトレイから記録シートを供給して画像形成プロセスを実行している間は、第１シートトレイから記録シートを引き出してその厚みを計測することができない。よって、第２シートトレイから供給される記録シートを用いた画像形成プロセスの実行が終了するのを待って、第１シートトレイから記録シートを引き出してその厚みを計測するしかない。

また、それぞれ厚みが異なる複数種類の記録シートがシートトレイに収容されている場合、画像形成プロセスの途中からシートの厚みが変わることが考えられる。しかし、上記方法では、画像形成部が動作を休止しているときにしかシートの先端の厚みを計測することができないので、画像形成プロセスを実行中にシートの厚みが変わったとしてもそれを検出することができない。つまり、記録シートの厚みを検出する精度が不正確である。

もちろん画像形成プロセスを実行している間であっても、搬送ロールと分離ロールとの間の距離を小さくして記録シートに加わる圧接力を大きくすればシート分離作用を十分に大きくすることができるので、記録シートを確実に１枚だけ分離してその厚みを計測することも可能である。しかし、画像形成プロセスを実行している全ての期間にわたって、シート分離作用を十分大きい状態に維持した場合、搬送ロール及び分離ロールの磨耗が進み、これらロールの製品寿命が短くなるという問題や、記録シートへのダメージが大きくなるという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、記録シートの分離に用いる各種部材や記録シートそのものを保護しつつ、画像形成動作を実行している期間において記録シートの厚みを正確に検出することが可能な仕組みを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、複数の記録シートを収容する収容手段から引き出された前記記録シートを１枚ずつに分離するシート分離手段と、前記シート分離手段の位置から前記記録シートの搬送方向下流側に設けられ、前記シート分離手段から前記シート搬送方向の下流側に突出した前記記録シートの厚みを計測するシート厚検出手段と、前記シート分離手段による分離作用の強度を複数の強度に変更する分離作用制御手段と、前記記録シートに画像を形成するために記録シートの搬送を開始するように指示されると、前記収容手段から前記記録シートを引き出してその搬送を開始し、搬送開始から所定枚数の記録シートを搬送するまでの期間にわたっては、前記シート分離手段による分離作用が前記複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度となるように、前記分離作用制御手段に指示するシート供給制御手段とを備えることを特徴とするシート供給装置を提供する。

また、本発明は、複数の記録シートを収容する収容手段から引き出された前記記録シートを１枚ずつに分離するシート分離手段と、前記シート分離手段の位置から前記記録シートの搬送方向下流側に設けられ、前記シート分離手段から前記シート搬送方向の下流側に突出した前記記録シートの厚みを計測するシート厚検出手段と、前記シート分離手段による分離作用の強度を複数の強度に変更する分離作用制御手段と、前記記録シートに画像を形成するために記録シートの搬送を開始するように指示されると、前記収容手段から前記記録シートを引き出してその搬送を開始し、搬送開始から前記記録シートの厚みを前記シート厚検出手段によって検出するまでの期間にわたっては、前記シート分離手段による分離作用が前記複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度となるように、前記分離作用制御手段に指示するシート供給制御手段とを備えることを特徴とするシート供給装置を提供する。

また、本発明は、複数の記録シートを収容する収容手段から引き出された前記記録シートを１枚ずつに分離するシート分離手段と、前記シート分離手段の位置から前記記録シートの搬送方向下流側に設けられ、前記シート分離手段から前記シート搬送方向の下流側に突出した前記記録シートの厚みを計測するシート厚検出手段と、前記シート分離手段による分離作用の強度を複数の強度に変更する分離作用制御手段と、前記記録シートに画像を形成するために記録シートの搬送を開始するように指示されると、前記収容手段から前記記録シートを引き出してその搬送を開始し、搬送枚数が所定枚数に到達するたびに、搬送している前記記録シートの厚みを前記シート厚検出手段によって検出するまでの期間にわたっては、前記シート分離手段による分離作用が前記複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度となるように、前記分離作用制御手段に指示するシート供給制御手段とを備えることを特徴とするシート供給装置を提供する。

本発明ではシート分離手段を経て１枚ずつに分離された記録シートの厚みを検出しているので、シート分離手段が収容手段から引き出した記録シートを確実に１枚ずつに分離することが必要である。確実な分離を行うためには、シート分離手段による分離作用の強度を強めに設定すればよいのだが、そのような設定では、シート分離手段に対して大きな抵抗が作用するので、シート分離手段の疲弊が生じたり、エネルギ損失が大きくなる。従って、シート分離手段による分離作用の強度を複数強度に変更可能とし、記録シートの厚みを検出したい期間（つまり、搬送開始から所定枚数の記録シートを搬送するまで期間や、搬送開始から前記記録シートの厚みを前記シート厚検出手段によって検出するまでの期間や、搬送枚数が所定枚数に到達するたびに搬送している前記記録シートの厚みを前記シート厚検出手段によって検出するまでの期間）にわたっては、シート分離手段による分離作用が複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度となるようにする。複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度とは、少なくとも最小の強度ではないので、より確実なシート分離を期待することができる。更に本発明は、記録シートに画像を形成するために記録シートの搬送を開始するように指示されると上記のような動作を行うので、記録シートの搬送中であっても開記録シートの厚みを検出することができる。

図１は、本実施形態に係るシート供給装置を内蔵した画像形成装置である、デジタルカラー複写機の構成を示す断面図である。この複写機は、プラテンガラス１０上に置かれた原稿１１の画像を光学的に読み取ってＣＣＤセンサ１２で電気的な画像データに変換する画像入力部１と、この画像入力部１から転送された画像データに基づいて記録シートＰに画像形成を行う画像形成部２とを備えている。

画像形成部２は、画像入力部１から転送された画像データに基づいて感光体ドラム２０上にトナー像を形成した後、そのトナー像を無端状の中間転写ベルト３に一次転写し、更に中間転写ベルト３上のトナー像を記録シートＰに二次転写することで、その記録シートＰ上に画像を形成する。トナー像が二次転写された記録シートＰは定着器４を経て排出シートトレイ５０上に排出される。より具体的には、感光体ドラム２０は所定のプロセス速度で矢線方向に回動しており、その周囲には、その感光体ドラム２０の表面を所定の背景部電位にまで一様帯電する帯電コロトロン２１と、画像データに基づいて変調されたレーザビームで感光体ドラム２０を露光して感光体ドラム２０上に静電潜像を形成するレーザビームスキャナ２２と、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色現像器を有し、いずれかの現像器で感光体ドラム上の静電潜像を現像するロータリ現像ユニット２３と、中間転写ベルト３に対するトナー像の一次転写に先立って感光体ドラム２０上の電位を除去する転写前処理コロトロン２４と、トナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーナ２５とが配置されている。

中間転写ベルト３は複数のロールに掛け回されて矢線方向に回動しており、感光体ドラム２０上に順次形成される各色トナー像はこの中間転写ベルト３に多重転写された後に、その中間転写ベルト３から記録シートＰへ一括して二次転写されるようになっている。この中間転写ベルト３を挟んで感光体ドラム２０と対向する位置にはその感光体ドラム２０との間に転写電界を形成する一次転写ロール３０が配設される一方、トナー像の二次転写位置には二次転写ロール３１及び対向電極ロール３２が中間転写ベルト３を挟んで配設されており、記録シートＰは上記二次転写ロール３１と中間転写ベルト３との間に挿通されてトナー像の転写を受けるように構成されている。また、中間転写ベルト３の回動経路のうち、二次転写位置と一次転写位置との間には、二次転写が終了した中間転写ベルト３の表面から紙粉や残留トナーを除去するベルトクリーナ３３が設けられている。

画像形成部２の下方にはサイズの異なる記録シートＰを収容した４段のシートトレイ５ａ〜５ｄが装備されている。画像入力部１によって検出された原稿サイズに応じた適切なサイズの記録シートＰは、ピックアップロール５１により、いずれかのシートトレイから画像形成部２へ送り出される。各シートトレイ５ａ〜５ｄからトナー像の二次転写位置に至る記録シートＰの搬送経路上には、複数のシート搬送ロール５２が配設されている。二次転写位置の搬送方向上流側にはレジスシートトレイションロール５３が配設されている。レジスシートトレイションロール５３は、シートトレイ５ａ〜５ｄから送り出された記録シートＰを、感光体ドラム２０に対する静電潜像の書き出しタイミングに同期した所定のタイミングで二次転写位置に送り込む。

なお、図１において、符号１３はプラテンカバーであり、符号２６は画像入力部１から画像形成部２に転送されてきた画像データを複写作業の内容に応じて処理した後にレーザビームスキャナ２２に供給する画像処理部であり、符号５４は記録シートＰの手差しシート供給に用いる手差しシートトレイであり、符号５５はトナー像が二次転写された記録シートＰを定着器４へ搬送するためのシート搬送ベルトであり、符号５６は記録シートＰの両面コピーの際にその記録シートＰを反転させて定着器４から二次転写位置へ搬送するためのインバータ通路である。

以上のように構成された本実施例のカラー複写機では、画像入力部１によって取り込まれた原稿の画情報に基づいてレーザビームスキャナ２２が感光体ドラム２０を露光し、先ず、感光体ドラム２０上にはブラックに対応した静電潜像の書き込みが行われる。一方、ロータリー現像ユニット２３ではブラックトナーの現像器が感光体ドラム２０との対向位置に設定され、静電潜像はこのブラック現像器によってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、このようにして形成されたブラックのトナー像は一次転写ロール３０によって中間転写ベルト３上に一次転写され、中間転写ベルト３はトナー像を担持したまま回転する。また、ブラック現像器による現像工程が終了すると、中間転写ベルト３が１回転サイクルを終了する迄の間に現像器の交換が行われ、ロータリ現像ユニット２３の９０°回転によってイエロートナーの現像器が感光体ドラム２０との対向位置に設定される。以降は中間転写ベルト３の１回転サイクル毎にこれら動作が繰り返され、その度毎にイエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像が感光体ドラム２０から中間転写ベルト３に転写され、その中間転写ベルト３上には４色のトナー像による重ね合わせトナー像が形成される。そして、このようにして形成されたフルカラーの多重転写トナー像は所定のタイミングでレジスシートトレイションロール５３から送られてきた記録シートＰに二次転写され、未定着トナー像が転写された記録シートＰは定着器４を経て排出シートトレイ５０に排出される。

次に、図２はシートトレイ５（シートトレイ５ａ〜５ｄ）の具体的構成を示す図である。
シートトレイ５は記録シートＰの収容空間を備えて略矩形状に形成されており、シート供給部を構成する複写機の筐体に対してフロント側（図１の紙面手前側）から挿入し得るように構成されている。シートトレイ５の内部には記録シートＰを搭載すると共に、記録シートＰを上方へ向けて押し上げるボトムプレート６０が設けられている。また、このシートトレイ５が挿入される複写機の筐体側には、シートトレイ５内に位置決めされた記録シートＰの先端に対応して前述のピックアップロール５１が設けられており、ボトムプレート６０の上昇によって記録シートＰが持ち上がると、シートトレイ５内で最上位に位置する記録シートＰの先端がピックアップロール５１と圧接するようになっている。これにより、ピックアップロール５１が回転すると、記録シートＰとピックアップロール５１との間に所定の摩擦力が作用し、最上位の記録シートＰがシートトレイ５から引き出される。一方、シートトレイ５から引き出された記録シートＰが多数枚重なった状態で搬送されること（重送）を防止するため、複写機の筐体側には上記ピックアップロール５１に隣接して搬送ロール６３及び分離ロール６４が設けられている。

次に、図３は、ボトムプレート６０を昇降させるための機構を示す図である。
ボトムプレート６０にはプーリ６２に架け回されたワイヤ６９が連結されており、このワイヤ６９をリフトアップモータ７２に連結された巻き取りプーリ７１によって巻き取ると、ボトムプレート６０がシートトレイ５内で上昇し、最上位の記録シートＰがピックアップロール５１に接触するようになっている。巻き取りプーリ７１は、シートトレイ５を複写機筐体に押し込んだ際にリフトアップモータ７２と連結される一方、シートトレイ５を複写機筐体から抜き出し際にリフトアップモータ７２から分離されるように構成されている。このため、シートトレイ５を装置筐体から抜き出すと、ボトムプレート６０は自重によってシートトレイ５の底面まで下降し、ユーザが記録シートＰを容易に補充することができるようになっている。また、シートトレイ５が複写機筐体に対して完全に押し込まれたことが図示外のセンサによって確認されると、記録シートＰをシート供給するための準備動作として、リフトアップモータ７２が駆動されてワイヤ６９の巻き取りが行われ、ボトムプレート６０に積載されたシート束の最上位の記録シートＰがピックアップロール５１に接触するまでそのボトムプレート６０の上昇が行われる。

さらに、ピックアップロール５１は上下動自在に配置されており、ボトムプレート６０に積載された記録シートＰの枚数がシート供給によって減少していくと、徐々に下降していくようになっている。このピックアップロール５１を搬送ロール６３と略同じ高さレベルに維持するため、継続的なシート供給によってピックアップロール５１が所定の高さレベルにまで下降すると、図示しないセンサがこれを感知し、このセンサの出力信号の変化をトリガとしてリフトアップモータ７２が所定時間駆動されるように構成されている。これにより、ボトムプレート６０がシート供給された記録シートＰの厚みに見合った量だけ上昇し、シートトレイ５内の最上位の記録シートＰが常に所定の高さでピックアップロール５１と接触するようになっている。

この種の電子写真複写機、特に複数色のトナー像を記録シートＰに対して多重転写するカラー複写機では、二次転写ロール３１に対して記録シートＰの厚みに応じた最適な転写バイアスを印加する必要があり、仮に印加した転写バイアスが不適当な場合には、トナー像の転写不良やトナーの極性反転によるリトランスファーが発生し、高品質の画像を形成することが不可能となってしまう。また、シートトレイ５から記録シートＰをシート供給するにあたって記録シートＰの重送を防止するためには、搬送ロール６３に対する分離ロール６４の圧接力を記録シートＰの厚みに応じて最適化することが重要となる。このため、この複写機では、シートトレイ５にセットされている記録シートＰの厚みを把握し、把握した記録シートＰの厚みに応じてトナー像の二次転写バイアス、分離ロール６４の圧接力等を最適化する。

次に、図４は、記録シートＰをシートトレイ５から引き出して１枚ずつに分離する機構の拡大図である。また、図５は、図４の矢印Ａ方向から見た場合の平面図である。
図４において、シート供給制御部７０は、ピックアップロール５１及び搬送ロール６３の回転を制御し、シートトレイ５内にセットされている記録シートＰのシート供給動作を行う。搬送ロール６３の搬送方向下流側にはシート検出センサ８２が設けられている。シートトレイ５内のシート束Ｐｓから分離され、搬送ロール６３及び分離ロールのニップ部を通過した記録シートＰの先端は、シート検出センサ８２によって検出される。シート検出センサ８２が記録シートＰの先端を検出すると、シート供給制御部７０は、ピックアップロール５１を図中上方に移動させて、ピックアップロール５１をシートトレイ５の最上位の記録シートＰの表面から離間させる。この後、記録シートＰは、シート供給制御部７０の制御の下で搬送ロール６３により図中右方に搬送される。

搬送ロール６３と分離ロール６４は互いに対向する位置に設けられている。搬送ロール６３は、円筒面を軸を中心に回転させることで、当該円筒面に接するシートを図中右方向へ搬送する。分離ロール６４は、支軸６５を中心として揺動自在に設けられたアーム６５ａの一端に支持されている。このアーム６５ａは、支軸６５を中心として、分離ロール６４の円筒面を搬送ロール６３の円筒面に押し当てる方向又はその逆方向へと揺動する。アーム６５ａの他端には弾性部材６６が連結されており、この弾性部材の弾性力（図中下向きの力）によって、分離ロール６４は上方に付勢され、その円筒面が搬送ロール６３の円筒面に圧接させられている。搬送ロール６３とピックアップロール５１は共通のフィードＤＣモータ（図示せず）によって回転駆動される一方、分離ロール６４はトルクリミッタ（図示略）を介してＤＣモータ６８の駆動軸と連結され、搬送ロール６３と同一方向に回転駆動されている。つまり、分離ロール６４は、シート搬送方向と逆方向の力が記録シートＰに加わるような方向に回転駆動されている。ただし、分離ロール６４に所定以上のトルクが作用した場合には、搬送ロールと逆一方向に回転する。つまり記録シートＰの搬送方向へ同一方向の力がシートに加わるような方向に回転する。

棒状のコンタクト部材８４は、シート厚検出手段であり、一端が軸８５に揺動自在に支持されると共に、他端が受け具８６に接触させられている。記録シートＰが搬送ロール６３と分離ロール６４との間に進入し、さらにコンタクト部材８４と受け具８６との間に進入すると、その記録シートＰの厚みに応じてコンタクト部材８４が図中下方に揺動する。この揺動に伴い、ポテンショメータ等の信号発生装置（図示略）が、コンタクト部材８４の揺動角度（つまり記録シートＰの厚み）に応じた出力信号を発生し、シート供給制御部７０に供給する。シート供給制御部７０は、この出力信号を解析することで記録シートＰの厚みを特定することができる。

記録シートＰの重送を確実に防止するため、分離ロール６４による分離作用の強さは、使用する記録シートＰの厚み等に応じて調節することができる。図５に示しているように、支軸６５にはギア６９が固定されると共に、ＤＣモータ６８の駆動軸が連結されている。トルク制御部８０は、ＤＣモータ６８の回転トルクを自在に変更することができ、シート供給制御部７０からの指示に基づいた回転トルクでＤＣモータ６８を回転駆動する。これにより支軸６５及びギア６９が回転させられると、その回転が分離ロール６４の軸に固定されたギア６４ａに伝わり、分離ロール６４が回転する。つまり、ＤＣモータ６８の発生する回転トルクをギア６９，６４ａを介して分離ロール６４に伝達することができる。よって、この回転トルクを調整することで、分離ロール６４による分離作用の強度を自由に調整することができる。このようにして、シートトレイ５から引き出された記録シートＰを、搬送ロール６３及び分離ロール６４が形成するニップの間を通過する際に一枚ずつに分離し、シート供給動作を安定的に行うことが可能となる。

また、ユーザがコピージョブを行う際に、そのジョブにおいて使用するシートトレイ５が自動又は手動で選択されると、シート供給制御部７０はそのジョブで使用される記録シートＰの厚みを計測し、その記録シートＰの厚みに対応した転写バイアスを転写バイアス電源７８に設定する。これにより、トナー像を中間転写ベルト３から記録シートＰへ二次転写する際、記録シートＰの厚みに応じた最適な強度の転写バイアスを印加することができ、トナー像の転写不良やリトランスファーを防止することが可能となる。

次に、シート供給装置の２通りの動作例を説明する。
第１の動作例では、シート供給装置が、分離ロール６４による分離作用の強度を２段階に変更することができる。以下では、強い分離作用のシート分離を「強分離」と呼び、弱い分離作用のシート分離を「弱分離」という。「強分離」の設定は、記録シートＰを搬送ロール６３によってシート供給可能な範囲でＤＣモータ６８の発生する回転トルクが最大となるような設定である。シート供給制御部７０は、記録シートＰの搬送を開始するように指示された場合、搬送開始から所定枚数の記録シートＰを搬送する期間にわたっては、上記の２段階の分離作用のうち強分離を実現するようにトルク制御部８０に指示し、トルク制御部８０はこの指示に応じて分離ロール６４の回転トルクを調整する。そして、シート供給制御部７０は、搬送開始から所定枚数の記録シートＰを搬送し終えると、上記の２段階の分離作用のうち弱分離を実現するようにトルク制御部８０に指示し、トルク制御部８０はこの指示に応じて分離ロール６４の回転トルクを調整する。

図６は、シート供給制御部７０が実行する手順を示したフローチャートである。
シート供給制御部７０は、図示せぬ主制御部からシート供給開始指令信号を受け取って記録シートＰの搬送を開始する指示を受け付けると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、分離ロール６４による分離作用を「強分離」に設定し、その設定内容を内部メモリに記憶する（ステップＳ２）。この設定に応じて、トルク制御部８０は、大きな回転トルクでＤＣモータ６８を回転駆動する。これにより、分離ロール６４の分離作用は大きくなる。

続いて、シート供給制御部７０はシート供給動作を開始し（ステップＳ３）、ポテンショメータ等の信号発生装置から、コンタクト部材８４の揺動角度に応じた出力信号が供給されてくるか否かを判断する（ステップＳ４）。信号発生装置からシート供給制御部７０に出力信号が供給されてくるということは（ステップＳ４；ＹＥＳ）、記録シートＰがシート厚検出手段の位置（コンタクト部材８４と受け具８６の間）に到達したことを意味している。シート供給制御部７０は、その出力信号を解析して記録シートＰの厚みを検出する（ステップＳ５）。

次に、シート供給制御部７０は、記録シートＰの搬送を開始してから所定枚数（例えば１０枚とする）の記録シートＰの厚みを全て検出したか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、所定枚数の記録シートＰの厚みを検出する理由は、複数枚の記録シートＰの厚みを検出しそれらを平均することで、より正確な厚みを求めるためである。よって、シート供給制御部７０は、記録シートＰの搬送を開始してから所定枚数（１０枚）の記録シートＰの厚みを全て検出するまでは（ステップＳ６；ＮＯ）、上記のステップＳ４〜Ｓ６の処理を繰り返す。

シート供給制御部７０は、記録シートＰの搬送を開始してから所定枚数（１０枚）の記録シートＰがシート厚検出手段の位置を通過し、それらの厚みを全て検出すると（ステップＳ６；ＹＥＳ）、分離ロール６４による分離作用を「弱分離」に設定し、さらにその弱分離の設定範囲内において記録シートＰの厚み（１０枚の平均の厚み）に応じた分離作用の強度に設定する（ステップＳ７）。そして、シート供給制御部７０は、設定した分離作用の強度を実現するようにトルク制御部８０に指示する。この指示に応じて、トルク制御部８０は、記録シートＰの厚みに応じた比較的弱い回転トルクでＤＣモータ６８を回転駆動する。つまり、分離ロール６４の分離作用は小さく、且つ、記録シートＰの厚みに応じた強度となる。

この後、シート供給制御部７０はこの弱分離で、所定枚数以降の記録シートＰの搬送を開始し（ステップＳ８）、シート供給開始指令信号によって指示された枚数の記録シートＰの搬送が終了したか否かを判断する（ステップＳ９）。全ての搬送が終了すると（ステップＳ９；ＹＥＳ）、シート供給制御部７０の動作は終了する。

次に、第２の動作例について説明する。
この第２の動作例においては、シート供給装置は分離ロール６４による分離作用の強度を２段階に変更することができる点で第１の動作例と共通するが、記録シートＰの搬送を開始するように指示されると、最初の１枚目の記録シートＰの厚みを検出するまでは「強分離」となるように分離ロール６４のトルクを調整し、その後は「弱分離」に設定する点で第１の動作例と異なる。

図７は、シート供給制御部７０が実行する手順を示したフローチャートであり、図６と同じ処理については同じ符号を付している。
シート供給制御部７０は、図示せぬ主制御部からシート供給開始指令信号を受け取って記録シートＰの搬送を開始する指示を受け付けると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、分離ロール６４による分離作用を「強分離」に設定し、その設定内容を内部メモリに記憶する（ステップＳ２）。この設定に応じて、トルク制御部８０は、大きな回転トルクでＤＣモータ６８を回転駆動する。これにより、分離ロール６４の分離作用は大きくなる。

続いて、シート供給制御部７０はシート供給動作を開始し（ステップＳ３）、ポテンショメータ等の信号発生装置からコンタクト部材８４の揺動角度に応じた出力信号が供給されてくるか否かを判断する（ステップＳ４）。信号発生装置からシート供給制御部７０に出力信号が供給されてくるということは（ステップＳ４；ＹＥＳ）、記録シートＰがシート厚検出手段の位置（コンタクト部材８４と受け具８６の間）に到達したことを意味している。シート供給制御部７０は、その出力信号を解析して記録シートＰの厚みを検出するよう試みる（ステップＳ５）。

そして、シート供給制御部７０は、記録シートＰの厚みを検出することができたか否かを判断する（ステップＳ１１）。記録シートＰの厚みを検出することができた場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、シート供給制御部７０は、分離ロール６４による分離作用を「弱分離」に設定し、さらにその弱分離の設定範囲内において記録シートＰの厚みに応じた設定を行う（ステップＳ１２）。そして、シート供給制御部７０は、設定した分離作用の強度を実現するようにトルク制御部８０に指示する。この指示に応じて、トルク制御部８０は、記録シートＰの厚みに応じた比較的弱い回転トルクでＤＣモータ６８を回転駆動する。つまり、分離ロール６４の分離作用は小さく、且つ、記録シートＰの厚みに応じた強度となる。この後、シート供給制御部７０は弱分離で記録シートＰの搬送を継続し、シート供給開始指令信号によって指示された枚数の記録シートＰの搬送が終了したか否かを判断する（ステップ９）。全ての搬送が終了すると（ステップＳ９；ＹＥＳ）、シート供給制御部７０の動作は終了する。

弱分離に設定された場合、分離ロール６４による分離作用が不十分であると、搬送ロール６３及び分離ロール６４の間に複数枚の記録シートＰが進入してしまい、記録シート１枚の厚みを正確に測定することができなくなってしまう。だからといって、搬送ロール６３と分離ロール６４による記録シートＰの分離作用を強めに設定しておくと、搬送ロール６３、分離ロール６４及び記録シートＰに作用する摩擦抵抗が大きくなり、搬送ロール６３の駆動に過大なトルクが必要となるほか、各ロールの早期摩耗の原因ともなってしまう。そこで、上記の第１の動作例及び第２の動作例においては、記録シートＰの厚み計測を目的とする場合に限って分離作用を強分離に設定する。この強分離では、分離作用が十分に大きいため、搬送ロール６３と分離ロール６４のニップ部から複数枚シートが下流側に突出することがない。これにより、記録シート１枚の厚みを正確に測定することを可能にするとと共に、各ロールの摩耗を低減することができる。そして、記録シートＰの厚みの検出が終了した後は、記録シートＰの厚みに対して分離ロール６４の圧接力を弱分離の設定範囲内で最適化することにより、搬送ロール６３及び分離ロール６４の早期摩耗を防止することが可能となるとともに、搬送ロール６３の駆動に無駄な電力を消費する必要がなくなり、省エネルギ化を達成することが可能となる。

上記の実施形態を次のように変形してもよい。
例えば第１の動作例と第２の動作例を組み合わせてもよい。具体的には所定枚数ごとに、記録シートＰの厚みを検出するまで強分離に設定する。例えば所定枚数を１０枚とした場合、シート供給制御部７０は搬送した記録シートＰが１０枚に達するたびに、図７に示したステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ１１及びＳ１２の処理を実行する。さらにこの場合、所定枚数を１枚としてもよい。このようにすれば、搬送するすべての記録シートＰについてその厚みを検出するまで強分離で搬送し、厚みを検出できると、その記録シートＰの残りのシート部分については弱分離で搬送することになる。これにより、全ての記録シートについてその厚みを検出し、検出した厚みに最適な設定を行うことができる。

また、分離作用の強度の段階は２段階に限らず、さらに多くの段階を設けてもよいし、弱い強度から強い強度に至るまで無段階で変化させるようにしてもよい。
そして、記録シートＰの厚みを検出する場合には、最も強い強度の分離作用を採用する必要はない。要するに、記録シートＰの厚みを検出する場合には、設定可能な複数の段階のうち、最も強度が弱い分離作用以外の強度（その一例が最も強い強度）とすればよい。

分離ロール６４による分離作用を調整可能とするためには、前述の如く分離ロール６４そのものに対して、記録シートＰの搬送方向と逆方向となるような方向の回転トルクを与え、この回転トルクを調整するように構成しても良いが、その他にも、搬送ロール６３の分離ロール６４に対する圧接力を変更することによって実現してもよい。具体的には、図８に示すように、分離ロール６４が支軸６５を中心として揺動自在に設けられたアーム６５ａに支持されており、このアーム６５ａの一端に連結された弾性部材６６ａの付勢力によって搬送ロール６３に圧接している。弾性部材６６ａの一端にはアクチュエータロッド６７ａが結合されており、調整モータ６８ａを回転させてアクチュエータロッド６７ａを移動させると、弾性部材６６ａの発揮する付勢力が変更され、搬送ロール６３に対する分離ロール６４の圧接力を自由に調整することができるようになっている。そして、シートトレイ５から引き出された記録シートＰはこれら搬送ロール６３及び分離ロール６４が形成するニップの間を通過する際に一枚ずつに分離される。

また、シート厚検出手段を次のような構成としてもよい。
図９は、シート厚検出手段の別の構成を示すものである。図４に示した例では、シート厚検出手段が搬送ロール６３と分離ロール６４との間に引き込まれた記録シートＰの厚みを直接測定したが、この図９に示す例では記録シートＰの厚み分だけ押し下げられる分離ロール６４の変位量を非接触式のレーザ変位計９１で測定するように構成した。
また、図１０はシート厚検出手段の更に別の構成を示すものである。この例ではシートトレイ５の上方にレーザ変位計９２を設け、記録シートＰの先端部を搬送ロール６３と分離ロール６４の間に引き込む前と引き込んだ後とで、シートトレイ５内のシート束Ｐｓの高さを計測し、その高さの変位量から記録シートＰの１枚分の厚みを検出している。
これら図９及び図１０に示すシート厚検出手段によっても、図４に示した例と同様に、記録シートＰの厚みを検出することが可能となり、それ以降のコピージョブやプリントジョブにおいて画像の形成動作を、使用する記録シートＰの厚みに対して最適化することが可能となる。

なお、分離作用の調整は、ＤＣモータの代わりに、図１１に示すようにステッピングモータ１０１と電磁クラッチ１０２を用いても実現してもよい。つまり、トルク制御部８０が、電磁クラッチ１０２を制御して、ステッピングモータ１０１から分離ロール６４に伝達されるトルクを可変することで分離作用の強度を可変とする。

また、シート供給制御部７０は、シートトレイ５の開閉を図示外のセンサで確認した場合に、その後で最初に搬送される記録シートＰに対して、第１の動作例のように所定枚数分の厚みを検出するようにしてもよい。また、シート供給制御部７０は、シートトレイ５の開閉を図示外のセンサで確認した場合に、その後で搬送される最初の１枚目の記録シートＰに対して、第２の動作例のようにして厚みを検出するようにしてもよい。なぜなら、シートトレイ５が開閉されたということは、そのシートトレイ５にセットされている記録シートＰの種類が交換された可能性があり、交換後の記録シートＰの厚みに応じてトナー像の転写パラメータ等を際設定し直す必要があるからである。
同様に、シート供給制御部７０は、画像形成部２に通じる複写機筐体の扉が開閉されたことをインターロックスイッチの出力信号から検出した場合に、その後で最初に搬送される記録シートＰに対して、第１の動作例のように所定枚数分の厚みを検出するようにしてもよい。また、シート供給制御部７０は、画像形成部２に通じる複写機筐体の扉が開閉されたことをインターロックスイッチの出力信号から検出した場合に、その後で搬送される最初の１枚目の記録シートＰに対して、第２の動作例のようにして厚みを検出するようにしてもよい。複写機筐体の扉が開閉されたということは、記録シートＰのジャム処理が行われた可能性があり、搬送ロール６３に対する分離ロール６４の圧接力が記録シートＰの厚みに最適化されておらず、結果として記録シートＰの重送等のトラブルが発生していると考えられるからである。記録シートＰの厚みを検出するタイミングとして、このような複写機筐体の扉の開閉を用いるのであれば、その扉の開閉が同一のコピージョブ又はプリントジョブの中で数回繰り返し行われたことを条件としても良い。

なお、シート供給制御部７０が実行するプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な磁気記録媒体、光記録媒体あるいはＲＯＭなどの記録媒体に記録してシート供給制御部７０に提供することができる。また、インターネットのようなネットワーク経由でシート供給制御部７０にダウンロードさせることも可能である。

本発明のシート供給装置を適用可能なデジタルカラー複写機の一例を示す概略図である。 シート供給装置の構成を示す概略図である。 ボトムプレートのリフトアップ機構を示す概略図である。 搬送ロール及び分離ロール周辺の機構を示す拡大図である。 搬送ロール及び分離ロール周辺の機構を示す平面図である。 シート供給制御部の動作を示すフローチャートである。 シート供給制御部の動作を示すフローチャートである。 分離ロールに記録シートの分離作用の強弱を与えるための構成を示す図である。 シート厚検出手段の変形例を示す図である。 シート厚検出手段の変形例を示すである。 分離ロールに記録シートの分離作用の強弱を与えるための構成の変形例を示す図である。

符号の説明

５…シートトレイ、５１…ピックアップロール、６３…搬送ロール、６４…分離ロール、７０…シート供給制御部、８０…トルク制御部、Ｐ…記録シート。

Claims (6)

1. 複数の記録シートを収容する収容手段から引き出された前記記録シートを１枚ずつに分離するシート分離手段と、
   前記シート分離手段の位置から前記記録シートの搬送方向下流側に設けられ、前記シート分離手段から前記シート搬送方向の下流側に突出した前記記録シートの厚みを計測するシート厚検出手段と、
   前記シート分離手段による分離作用の強度を複数の強度に変更する分離作用制御手段と、
   前記記録シートに画像を形成するために記録シートの搬送を開始するように指示されると、前記収容手段から前記記録シートを引き出してその搬送を開始し、搬送開始から所定枚数の記録シートを搬送するまでの期間にわたっては、前記シート分離手段による分離作用が前記複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度となるように、前記分離作用制御手段に指示するシート供給制御手段と
   を備えることを特徴とするシート供給装置。
2. 複数の記録シートを収容する収容手段から引き出された前記記録シートを１枚ずつに分離するシート分離手段と、
   前記シート分離手段の位置から前記記録シートの搬送方向下流側に設けられ、前記シート分離手段から前記シート搬送方向の下流側に突出した前記記録シートの厚みを計測するシート厚検出手段と、
   前記シート分離手段による分離作用の強度を複数の強度に変更する分離作用制御手段と、
   前記記録シートに画像を形成するために記録シートの搬送を開始するように指示されると、前記収容手段から前記記録シートを引き出してその搬送を開始し、搬送開始から前記記録シートの厚みを前記シート厚検出手段によって検出するまでの期間にわたっては、前記シート分離手段による分離作用が前記複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度となるように、前記分離作用制御手段に指示するシート供給制御手段と
   を備えることを特徴とするシート供給装置。
3. 複数の記録シートを収容する収容手段から引き出された前記記録シートを１枚ずつに分離するシート分離手段と、
   前記シート分離手段の位置から前記記録シートの搬送方向下流側に設けられ、前記シート分離手段から前記シート搬送方向の下流側に突出した前記記録シートの厚みを計測するシート厚検出手段と、
   前記シート分離手段による分離作用の強度を複数の強度に変更する分離作用制御手段と、
   前記記録シートに画像を形成するために記録シートの搬送を開始するように指示されると、前記収容手段から前記記録シートを引き出してその搬送を開始し、搬送枚数が所定枚数に到達するたびに、搬送している前記記録シートの厚みを前記シート厚検出手段によって検出するまでの期間にわたっては、前記シート分離手段による分離作用が前記複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度となるように、前記分離作用制御手段に指示するシート供給制御手段と
   を備えることを特徴とするシート供給装置。
4. 前記シート供給手段は、装置筐体に対するシートトレイの装着後、シートジャムの除去後、又はユーザから記録シートの厚みの検出要求が入力された場合には、前記複数の強度のうち最も強度が弱い分離作用以外の強度となるように前記分離作用制御手段による分離作用を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート供給装置。
5. 前記シート分離手段は、
   軸を中心に回転することによって円筒面に接するシートを搬送する搬送ローラと、
   シートの搬送路を挟んで前記分離ローラと対向する位置に設けられ、前記搬送ローラのに押し当てられた状態で前記搬送ローラの回転方向と同一方向に回転する分離ローラと
   を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート供給装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート供給装置と、
   前記シート供給装置から供給されるシートに画像を形成する画像形成ユニットと
   を有する画像形成装置。

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