JP6281355B2 - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、給紙装置および画像形成装置に関する。

従来、印刷媒体搬送用のローラと、ローラを駆動するモータと、負荷取得部と、しきい値取得部と、判別部とを備え、給紙トレーから画像形成部に送給される印刷媒体（用紙）の紙種を判別するようにした印刷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

負荷取得部は、印刷媒体が搬送されている所定期間におけるモータの負荷を示す搬送メジャメント値を取得するよう構成されている。しきい値取得部は、印刷媒体の紙種に応じて異なる値に設定された複数のしきい値を取得するよう構成されている。判別部は、搬送メジャメント値と複数のしきい値とを比較することにより印刷媒体の紙種を判別するよう構成されている。

しかしながら、上述の印刷装置において、例えば、薄紙と普通紙のように坪量（１平方メートルあたりのグラム数）の差があまりない印刷媒体にあっては、搬送メジャメント値に顕著な差異が表れ難く、印刷媒体の紙種を誤って判別することが懸念される。

本発明は、上述した課題を解決するためのもので、印刷媒体の紙種を精度よく判別することができる給紙装置を提供することを目的としている。

本発明に係る給紙装置は、上記目的を達成するため、ニップに印刷媒体が突入する一対の搬送ローラと、前記搬送ローラを駆動するモータと、モータ出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記モータ出力軸の回転目標位置を設定する回転目標位置設定手段と、前記回転目標位置に対する前記回転位置の位置偏差を検出する位置偏差検出手段と、前記位置偏差に基づいて前記モータを制御する制御手段と、検出オン信号を前記制御手段に入力する検出指令手段と、前記位置偏差に基づいて前記印刷媒体の坪量を判別する坪量判別手段とを備えた給紙装置であって、前記制御手段は、前記検出オン信号が入力されたことを条件として制御パラメータのゲインを初期値よりも低い値に変更するよう構成されている。

本発明によれば、印刷媒体の紙種を精度よく判別することができる給紙装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る給紙装置を搭載した画像形成装置の概略断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る給紙装置の駆動機構の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る給紙装置のＤＣモータの斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る給紙装置のブロック構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る給紙装置のグリップローラのニップに用紙が突入した直後のＤＣモータの出力軸１０２の位置偏差と時間との関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る給紙装置のグリップローラのニップに用紙が突入した直後のＤＣモータの出力軸の位置偏差と用紙の坪量との関係を示すマップである。 本発明の第１の実施形態に係る給紙装置の作動を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る給紙装置のブロック構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る給紙装置の作動を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る給紙装置のＤＣモータの運転状態、坪量判別および制御パラメータのゲインの初期値復帰の時系列の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る給紙装置のＤＣモータの運転状態、坪量判別および制御パラメータのゲインの初期値復帰の時系列の他の例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係る給紙装置２００が適用される画像形成装置１００は、トナー像を形成するための感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、現像装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとを備えている。ここで、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表している。

各現像装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、それぞれ、現像ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを有している。これら現像装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの下方には、露光装置４が設けられている。

露光装置４は、画像情報に基づいて発したレーザ光を各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに照射して露光するように構成されている。この露光により、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のそれぞれに、Ｙ静電潜像、Ｍ静電潜像、Ｃ静電潜像、Ｋ静電潜像が形成されるようになっている。また、露光装置４は、光源から発したレーザ光を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに照射するよう構成されている。

露光装置４の下方には、用紙収容カセット５が配置されている。用紙収容カセット５の用紙送出方向側端部の上方には、給紙ローラ６、一対のグリップローラ４０および一対のレジストローラ７が下方から上方へ向けて配置されている。グリップローラ４０は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素であり、本発明における搬送ローラに相当する。

用紙収容カセット５は、印刷媒体としての用紙Ｓを、複数枚重ねた状態で収納しており、一番上の用紙Ｓには、給紙ローラ６が当接するようになっている。一番上の用紙Ｓは、給紙ローラ６が図示しない駆動機構によって図中反時計回りに回転すると、グリップローラ４０のニップに向けて送り出されるようになっている。

一対のグリップローラ４０は、後述する駆動機構１５０（図２参照）によって用紙Ｓを挟み込むべく回転し、用紙Ｓをレジストローラ７のニップに向けて送り出すようになっている。一対のレジストローラ７は、図示しない駆動機構によって用紙Ｓを挟み込むべく回転し、用紙Ｓを挟み込んだ後に回転を一旦停止するようになっている。さらに、レジストローラ７は、用紙Ｓを適切なタイミングで後述する２次転写ニップに向けて送り出すようになっている。

現像装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの上方には、中間転写ユニット１５が設けられている。中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、ベルトクリーニング装置１０、２次転写バックアップローラ１１、クリーニングバックアップローラ１２、テンションローラ１３、２次転写ローラ１６等を有している。

中間転写ベルト８は無端状であり、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、テンションローラ１３、２次転写バックアップローラ１１およびクリーニングバックアップローラ１２に巻き掛けられている。この中間転写ベルト８は、前述した７つのローラのいずれかを駆動する図示しない駆動機構によって図中反時計回りに回転するようになっている。

また、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋと、前述した感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとは、中間転写ベルト８を挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成するようになっている。

中間転写ベルト８は、回転に伴って上述した１次転写ニップを順次通過していく過程で、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせられて、中間転写ベルト８に１次転写されるようになっている。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、「４色トナー像」という。）が形成されることになる。

２次転写ローラ１６は、２次転写バックアップローラ１１との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成するようになっている。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで、レジストローラ７から送り出された用紙Ｓに転写されるようになっている。そして、用紙Ｓの白色と相まって、フルカラートナー像が形成されることになる。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、用紙Ｓに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１０により除去されるようになっている。また、用紙Ｓは、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１６との間に挟まれて、上方に向けて送り出されるようになっている。

２次転写バックアップローラ１１および２次転写ローラ１６の上方には、定着ユニット１７が設けられている。定着ユニット１７は、ヒータによって加熱される定着ローラ１７ａと、定着ローラ１７ａとの間に用紙Ｓを挟み込んで定着ニップを形成する加圧ローラ１７ｂとを有している。

定着ローラ１７ａおよび加圧ローラ１７ｂは、図示しない駆動機構によって、前述した２次転写ニップから送り出される用紙Ｓを挟み込むべく回転するようになっている。これにより、用紙Ｓに形成されたフルカラートナー像は、定着ユニット１７の定着ニップを通過する際に熱と圧力を受けて用紙Ｓに定着されるようになっている。さらに、フルカラートナー像が定着された用紙Ｓは、上方へ向けて送り出されるようになっている。

定着ユニット１７の上方には、一対の排紙ローラ１８が設けられている。一対の排紙ローラ１８は、図示しない駆動機構によって、定着ユニット１７から送り出される用紙Ｓを挟み込むべく回転するようになっている。これにより、フルカラートナー像が定着された用紙は、排紙ローラ１８のニップを経て装置外部へ送り出されるようになっている。

画像形成装置１００の上部には、スタック部２０が設けられており、排紙ローラ１８によって装置外部に送り出された用紙Ｓは、スタック部２０に順次スタックされるようになっている。

スタック部２０と前述した中間転写ユニット１５との間には、ボトル支持部２１が設けられている。ボトル支持部２１には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のトナーを収容するトナーボトル２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋが配置されている。

各トナーボトル２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ内のトナーは、図示しないトナー供給装置により、現像装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに適宜補給されるようになっている。これらのトナーボトル２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、現像装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとは独立して、画像形成装置１００に対して脱着できるよう構成されている。

画像形成装置１００は、ＣＰＵを含む本体制御部３０と、この本体制御部３０で実行されるプログラム等を記憶するメモリ３１を備えている。

本体制御部３０は、図示しない操作パネル等から入力される指示信号に基づいてメモリ３１からプログラムを読み出すようになっている。さらに、本体制御部３０は、前述した現像装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、露光装置４、給紙装置２００、中間転写ユニット１５、定着ユニット１７等を制御するよう構成されている。

図２に示すように、グリップローラ４０は、ＤＣモータ１０１、駆動列２５０等を含んで構成される駆動機構１５０により駆動されるようになっている。ＤＣモータ１０１は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素であり、本発明におけるモータに相当する。

ＤＣモータ１０１は、ＤＣブラシレスモータであり、出力軸１０２の一端部に、小径のギヤ１０２ａを有している。ギヤ１０２ａは、出力軸１０２自体に切削加工を施すことにより形成されている。出力軸１０２は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素であり、本発明におけるモータ出力軸に相当する。さらに、ＤＣモータ１０１の回転は、駆動列２５０を介して一対のグリップローラ４０に伝達されるようになっている。

駆動列２５０は、第１のギヤ２５１と、第２のギヤ２５２と、第３のギヤ２５３と、第４のギヤ２５４と、第５のギヤ２５５と、第６のギヤ２５６と、第７のギヤ２５７とを備えている。

第１のギヤ２５１は、ＤＣモータ１０１の出力軸１０２に形成されたギヤ１０２ａに噛み合っている。第２のギヤ２５２は、第１のギヤ２５１と同軸に配置され、第１のギヤ２５１と一体的に回転するよう構成されている。

第３のギヤ２５３は、第２のギヤ２５２に噛み合っている。第４のギヤ２５４は、第３のギヤ２５３と同軸に配置され、第３のギヤ２５３と一体的に回転するよう構成されている。

第５のギヤ２５５は、第４のギヤ２５４に噛み合っている。第６のギヤ２５６は、第５のギヤ２５５および一方のグリップローラ４０と同軸に配置され、第５のギヤ２５５および一方のグリップローラ４０と一体的に回転するよう構成されている。

第７のギヤ２５７は、他方のグリップローラ４０と同軸に配置され、他方のグリップローラ４０と一体的に回転するよう構成されるとともに、第６のギヤ２５６に噛み合っている。第７のギヤ２５７は、第６のギヤ２５６と同一歯数である。これにより、一対のグリップローラ４０は、一方のグリップローラ４０と他方のグリップローラ４０とが相反する方向へ等速回転するようになっている。

図３に示すように、ＤＣモータ１０１は、エンコーダ１０３を有している。エンコーダ１０３は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素であり、本発明における回転位置検出手段に相当する。エンコーダ１０３は、エンコーダディスク１０３ａと、フォトセンサ１０３ｂとによって構成されている。エンコーダディスク１０３ａは、出力軸１０２の他端部に同軸に取り付けられ、出力軸１０２と一体的に回転するようになっている。

エンコーダディスク１０３ａは、例えば、金属製の円板に多数のスリットを、放射状に等間隔に形成したものである。フォトセンサ１０３ｂは、２組の発光素子と受光素子とを有する２チャンネルフォトセンサである。フォトセンサ１０３ｂは、エンコーダディスク１０３ａを厚み方向に挟み込むようにＤＣモータ１０１に取り付けられている。発光素子と受光素子は、エンコーダディスク１０３ａの厚み方向に対峙しており、発光素子から受光素子へ向けて検出光が出射されるようになっている。

発光素子から受光素子へ向かう検出光の光路は、エンコーダディスク１０３ａが回転する際に、エンコーダディスク１０３ａに形成した多数のスリットによって、検出光が通過可能な状態と、検出光が遮断される状態とに交互に変化することになる。そして、エンコーダディスク１０３ａの回転数に応じたパルス信号が、フォトセンサ１０３ｂの受光素子から出力されるようになっている。

フォトセンサ１０３ｂにおける２組の発光素子と受光素子は、各々のパルス信号位相差が所定量（本実施形態ではπ／２［ｒａｄ］）となるように配置されている。これにより、パルス信号であるエンコーダパルスＡ、Ｂ（図４参照）の位相差を利用して、ＤＣモータ１０１の回転方向を検知することが可能である。

ＤＣモータ１０１の端板１０４には、コネクタ１０５が取り付けられている。ドライバ回路１１５が出力する駆動電流は、コネクタ１０５を経てＤＣモータ１０１に供給され、フォトセンサ１０３ｂが出力するパルス信号は、コネクタ１０５を経て制御回路１２０に送信されるようになっている。

また、駆動機構１５０は、図４に示すように、目標信号生成手段１１０、検出指令手段１１１、ドライバ回路１１５、制御回路（１チップマイコン）１２０および坪量判別手段１３０を有している。目標信号生成手段１１０、検出指令手段１１１および坪量判別手段１３０は、本体制御部３０（図１参照）に設けられている。

目標信号生成手段１１０は、図示しない操作パネルから入力される指示信号に基づいてメモリ３１（図１参照）からプログラムを読み出し、ＤＣモータ１０１の回転量を指示する移動パルス数信号を出力するよう構成されている。

検出指令手段１１１は、図示しない操作パネルから入力される指示信号に基づいてメモリ３１からプログラムを読み出し、検出オン信号を出力するよう構成されている。検出指令手段１１１は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素である。

ドライバ回路１１５は、４象限ドライバであり、後述する制御回路１２０から入力される指令信号と、ＤＣモータ１０１に設けたホールＩＣ１１６から入力されるホール信号とに基づき、ＤＣモータ１０１に駆動電流を供給するよう構成されている。また、ドライバ回路１１５は、ホール信号に基づき、駆動電流の電流値やＰＷＭ電圧値を制御するようになっている。

制御回路１２０が出力する指令信号は、ＰＷＭ（パルス幅変調）出力を指示するＰＷＭ信号、ＤＣモータ１０１の起動および停止を指示するスタートストップ信号、およびＤＣモータ１０１の減速を指示するブレーキ信号である。

制御回路１２０は、目標位置・速度計算回路１２１、モータ位置・速度計算回路１２２、位置偏差・速度偏差検出回路１２３、位置・速度追従制御器１２４を含んで構成されている。

目標位置・速度計算回路１２１は、目標信号生成手段１１０から入力される移動パルス数信号と、図示しないオシレータからの時間情報とに基づき、ＤＣモータ１０１における出力軸１０２の目標回転位置および目標回転速度を求めるようになっている。目標位置・速度計算回路１２１は、目標回転位置および目標回転速度に応じた目標位置信号および目標速度信号を出力するよう構成されている。

目標位置・速度計算回路１２１は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素であり、本発明における回転目標位置設定手段に相当する。

モータ位置・速度計算回路１２２は、エンコーダ１０３から入力されるエンコーダパルスＡ、Ｂと、図示しないオシレータからの時間情報とに基づき、ＤＣモータ１０１における出力軸１０２の実回転位置および実回転速度を求めるようになっている。モータ位置・速度計算回路１２２は、実回転位置および実回転速度に応じたモータ位置信号およびモータ速度信号を出力するよう構成されている。

モータ位置・速度計算回路１２２は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素であり、本発明における回転位置検出手段に相当する。

位置偏差・速度偏差検出回路１２３は、目標位置・速度計算回路１２１から入力される目標位置信号と、モータ位置・速度計算回路１２２から入力されるモータ位置信号とに基づき、ＤＣモータ１０１における出力軸１０２の位置偏差を求めるようになっている。位置偏差・速度偏差検出回路１２３は、位置偏差に応じた位置偏差信号を出力するよう構成されている。

位置偏差・速度偏差検出回路１２３は、目標位置・速度計算回路１２１から入力される目標速度信号と、モータ位置・速度計算回路１２２から入力されるモータ速度信号とに基づき、ＤＣモータ１０１における出力軸１０２の速度偏差を求めるようになっている。位置偏差・速度偏差検出回路１２３は、速度偏差に応じた速度偏差信号を出力するよう構成されている。

位置偏差・速度偏差検出回路１２３は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素であり、本発明における位置偏差検出手段、または速度偏差検出手段に相当する。

位置・速度追従制御器１２４は、比例積分微分制御器であり、位置偏差・速度偏差検出回路１２３から入力される位置偏差信号および速度偏差信号に基づき、前述したＰＷＭ信号、スタートストップ信号およびブレーキ信号を出力するよう構成されている。ＰＷＭ信号、スタートストップ信号およびブレーキ信号は、ドライバ回路１１５に入力されるようになっている。これにより、ＤＣモータ１０１は、出力軸１０２の位置偏差（エンコーダパルス数の目標値と実測値との誤差）が目標値０に向けて収束するよう制御されることになる。

また、位置・速度追従制御器１２４は、前述した検出指令手段１１１から検出オン信号が入力されることを条件として、制御パラメータのゲインを初期値よりも低い値に変更するよう構成されている。初期値よりも低い値に変更するゲインは、比例制御のゲイン、比例制御および積分制御のゲイン、比例制御、積分制御および微分制御のゲインのいずれであってもよい。

図５は、前述したグリップローラ４０のニップに用紙Ｓが突入した直後の出力軸１０２の位置偏差を示している。図中、破線は、位置・速度追従制御器１２４のゲインが初期値である場合を表し、実線は、位置・速度追従制御器１２４のゲインを初期値よりも低い値に変更した場合を表している。

位置・速度追従制御器１２４のゲインの初期値は、用紙Ｓがグリップローラ４０のニップから最適な状態で送り出されるように設定されている。このため、グリップローラ４０のニップに用紙Ｓが突入した直後の出力軸１０２の位置偏差は、図５に破線で表すように、極めて小さい。

位置・速度追従制御器１２４のゲインを初期値よりも低い値に変更した場合は、位置・速度追従制御器１２４によるモータ１０１の制御の追従性が低下する。このため、グリップローラ４０のニップに用紙Ｓが突入した直後の出力軸１０２の位置偏差は、図５に実線で表すように、位置・速度追従制御器１２４のゲインが初期値である場合に比べて大きくなる。

位置・速度追従制御器１２４のゲインを初期値よりも低い値に変更すると、図６に示すように、グリップローラ４０のニップに用紙Ｓが突入した直後の出力軸１０２の位置偏差と、各種の用紙Ｓの坪量とは正比例的な関係を呈するマップになる。このマップは、予めメモリ３１に設定されている。用紙Ｓの坪量は、紙種に対応して薄紙、普通紙、厚紙の順に大きくなる。よって、出力軸１０２の位置偏差から用紙Ｓの坪量、すなわち、紙種を判別することができる。

また、出力軸１０２の速度偏差に注目すると、グリップローラ４０のニップに用紙Ｓが突入した直後の出力軸１０２の速度偏差、および出力軸１０２の速度偏差と用紙Ｓの坪量との関係も、出力軸１０２の位置偏差と同様な傾向になる。よって、出力軸１０２の速度偏差からも用紙Ｓの坪量を判別することができる。また、グリップローラ４０のニップに用紙Ｓが突入した直後のＤＣモータ１０１の給電回路の電流値や電圧値の偏差からも用紙Ｓの坪量を判別することができる。

位置・速度追従制御器１２４は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素であり、本発明における制御手段に相当する。

坪量判別手段１３０は、坪量設定手段１３１から入力される紙種指定信号からユーザが指定した紙種の坪量情報を取得するようになっている。坪量判別手段１３０は、位置偏差・速度偏差検出回路１２３から入力される位置偏差信号と、メモリ３１（図１参照）に設定されたマップとに基づき、グリップローラ４０により搬送される用紙Ｓの坪量を判別するよう構成されている。

マップは、図６に示すように、ＤＣモータ１０１の出力軸１０２の位置偏差と、各種の用紙Ｓの坪量とを関連付けたものである。すなわち、坪量判別手段１３０は、ＤＣモータ１０１の出力軸１０２の位置偏差から用紙Ｓの坪量を判別するようになっている。

坪量判別手段１３０は、判別した用紙Ｓの坪量と取得した紙種の坪量情報とを対比し、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違することを条件として、アラート手段１３２を作動させるとともに、ＤＣモータ１０１を停止させるよう構成されている。用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違するとは、ユーザが指定した紙種の坪量と給紙される用紙Ｓの坪量とが一致していないことを意味する。

坪量判別手段１３０、坪量設定手段１３１、アラート手段１３２は、本実施形態に係る給紙装置２００の構成要素である。坪量設定手段１３１は、操作パネルに相当し、アラート手段１３２は、例えば、ブザー等の発音手段やＬＥＤ等の発光手段に相当する。

次いで、図７を参照しながら本実施形態に係る給紙装置２００の作動を説明する。

給紙装置２００は、位置・速度追従制御器１２４に検出オン信号が入力されていることを条件として（ステップＳ１：ＹＥＳ）、位置・速度追従制御器１２４のゲインを初期値よりも低い値に変更し、ユーザが指定した紙種の坪量情報を取得する（ステップＳ２）。

給紙装置２００は、位置・速度追従制御器１２４に検出オン信号が入力されていないと（ステップＳ１：ＮＯ）、位置・速度追従制御器１２４のゲインを初期値のままにする。

給紙装置２００は、給紙が開始されたこと（位置・速度追従制御器１２４がドライバ回路１１５に信号を出力すること）を条件として（ステップＳ３：ＹＥＳ）、坪量判別手段１３０において用紙Ｓの坪量を判別する（ステップＳ４）。用紙Ｓの坪量の判別は、位置偏差・速度偏差検出回路１２３から入力される位置偏差信号と、メモリ３１（図１参照）に設定されたマップとに基づいて判別される。

給紙装置２００は、給紙が開始されないと（ステップＳ３：ＮＯ）、給紙が開始されるまで、待機状態を保ち続ける。

給紙装置２００は、坪量判別手段１３０において、判別した用紙Ｓの坪量と取得した紙種の坪量情報とを対比し、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違するか否かを判別する（ステップＳ５）。

給紙装置２００は、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違していることを条件として（ステップＳ５：ＹＥＳ）、アラート手段１３２を作動させるとともに、ＤＣモータ１０１を停止させる（ステップＳ６）。

給紙装置２００は、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違していないと（ステップＳ５：ＮＯ）と、ＤＣモータ１０１を停止させず、また、アラート手段１３２も作動させずに、給紙を継続する。用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違しないとは、ユーザが指定した紙種の坪量と給紙される用紙Ｓの坪量とが一致していることを意味する。

本実施形態に係る給紙装置２００は、位置・速度追従制御器１２４のゲインを初期値よりも低い値に変更して、グリップローラ４０のニップに用紙Ｓが突入した直後の出力軸１０２の位置偏差を大きくし、この位置偏差に基づいて用紙Ｓの坪量を判別する。よって、本実施形態に係る給紙装置２００は、印刷媒体の紙種を精度よく判別することができる。

また、本実施形態に係る給紙装置２００は、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違していると、アラート手段１３２を作動させるため、ユーザが指定した紙種の坪量と用紙Ｓの坪量とが一致していないことをユーザに知らせることができる。

さらに、本実施形態に係る給紙装置２００は、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違していると、ＤＣモータ１０１を停止させるため、坪量情報と異なる坪量の用紙Ｓに対する印刷を防ぐことができる。これにより、中間転写ベルト８や定着ローラ１７ａがトナーによって汚れず、特にハガキ等の高価な印刷媒体の無駄をなくすことができる。

（第２の実施形態）
図８に示すように、本実施形態に係る給紙装置２００Ａに適用される駆動機構１５０Ａは、目標信号生成手段１１０、検出指令手段１１１、ドライバ回路１１５、制御回路（１チップマイコン）１２０Ａおよび坪量判別手段１３０Ａを有している。目標信号生成手段１１０、検出指令手段１１１、ドライバ回路１１５は、図４に示すものと同様な構造であるので詳細については説明を省略する。

制御回路１２０Ａは、ドライバ回路１１５に指令信号を入力するようになっている。
制御回路１２０Ａが出力する指令信号は、ＰＷＭ（パルス幅変調）出力を指示するＰＷＭ信号、ＤＣモータ１０１の起動および停止を指示するスタートストップ信号、およびＤＣモータ１０１の減速を指示するブレーキ信号である。

制御回路１２０Ａは、目標位置・速度計算回路１２１、モータ位置・速度計算回路１２２、位置偏差・速度偏差検出回路１２３、位置・速度追従制御器１２４Ａを含んで構成されている。目標位置・速度計算回路１２１、モータ位置・速度計算回路１２２、位置偏差・速度偏差検出回路１２３は、図４に示すものと同様な構造であるので詳細については説明を省略する。

坪量判別手段１３０Ａは、前述した坪量判別手段１３０と同様に、坪量設定手段１３１から入力される紙種指定信号からユーザが指定した紙種の坪量情報を取得するようになっている。坪量判別手段１３０Ａは、位置偏差・速度偏差検出回路１２３から入力される位置偏差信号と、メモリ３１（図１参照）に設定されたマップとに基づき、グリップローラ４０により搬送される用紙Ｓの坪量を判別するよう構成されている。

坪量判別手段１３０Ａは、判別した用紙Ｓの坪量と取得した紙種の坪量情報とを対比し、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違することを条件として、アラート手段１３２を作動させるとともに、ＤＣモータ１０１を停止させるよう構成されている。用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違するとは、ユーザが指定した紙種の坪量と給紙される用紙Ｓの坪量とが一致していないことを意味する。

坪量判別手段１３０Ａは、判別した用紙Ｓの坪量と取得した紙種の坪量情報とを対比し、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に一致することを条件として、ＤＣモータ１０１を停止させるよう構成されている。また、坪量判別手段１３０Ａは、ゲイン復帰信号を位置・速度追従信号制御器１２４Ａに入力したうえ、ＤＣモータ１０１を作動させるよう構成されている。用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に一致するとは、ユーザが指定した紙種の坪量と給紙される用紙Ｓの坪量とが一致していることを意味する。

位置・速度追従制御器１２４Ａは、前述した位置・速度追従制御器１２４と同様に、比例積分微分制御器である。位置・速度追従制御器１２４Ａは、位置偏差・速度偏差検出回路１２３から入力される位置偏差信号および速度偏差信号に基づき、ＰＷＭ信号、スタートストップ信号およびブレーキ信号をドライバ回路１１５に入力するよう構成されている。

また、位置・速度追従制御器１２４Ａは、検出指令手段１１１から検出オン信号が入力されることを条件として、制御パラメータのゲインを初期値よりも低い値に変更するよう構成されている。初期値よりも低い値に変更するゲインは、比例制御のゲイン、比例制御および積分制御のゲイン、比例制御、積分制御および微分制御のゲインのいずれであってもよい。

さらに、位置・速度追従制御器１２４Ａは坪量判別手段１３０Ａからゲイン復帰信号が入力されることを条件として、制御パラメータのゲインを初期値に戻すよう構成されている。

位置・速度追従制御器１２４Ａは、本実施形態に係る給紙装置２００Ａの構成要素であり、本発明における制御手段に相当する。

次いで、図９を参照しながら本実施形態に係る給紙装置２００Ａの作動を説明する。

給紙装置２００Ａは、位置・速度追従制御器１２４Ａに検出オン信号が入力されていることを条件として（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、位置・速度追従制御器１２４Ａのゲインを初期値よりも低い値に変更する。給紙装置２００Ａは、ユーザが指定した紙種の坪量情報を取得する（ステップＳ１２）。

給紙装置２００Ａは、位置・速度追従制御器１２４Ａに検出オン信号が入力されていないと（ステップＳ１１：ＮＯ）、位置・速度追従制御器１２４Ａのゲインを初期値のままにする。

給紙装置２００Ａは、給紙が開始されたこと（位置・速度追従制御器１２４Ａがドライバ回路１１５に信号を出力すること）を条件として（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、坪量判別手段１３０Ａにおいて用紙Ｓの坪量を判別する（ステップＳ１４）。用紙Ｓの坪量の判別は、位置偏差・速度偏差検出回路１２３から入力される位置偏差信号と、メモリ３１（図１参照）に設定されたマップとに基づいて判別される。

給紙装置２００Ａは、給紙が開始されないと（ステップＳ１３：ＮＯ）、給紙が開始されるまで、待機状態を保ち続ける。

給紙装置２００Ａは、坪量判別手段１３０Ａにおいて、判別した用紙Ｓの坪量と取得した紙種の坪量情報とを対比し、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違するか否かを判別する（ステップＳ１５）。

給紙装置２００Ａは、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違していることを条件として（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、アラート手段１３２を作動させるとともに、ＤＣモータ１０１を停止させる（ステップＳ１６）。

給紙装置２００Ａは、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に一致していると（ステップＳ１５：ＮＯ）と、用紙Ｓの送給方向先端部がレジストローラ７のニップに挟まれたときに一旦ＤＣモータ１０１を停止させる（ステップＳ１７）。給紙装置２００Ａは、位置・速度追従制御器１２４Ａの制御パラメータのゲインを初期値に戻し（ステップＳ１８）、再びＤＣモータ１０１を作動させる（ステップＳ１８）。よって、給紙装置２００Ａは、用紙Ｓを印刷に適した速度で搬送することができる。

ＤＣモータ１０１の一旦停止（ステップＳ１７）と制御パラメータのゲインの初期値復帰（ステップＳ１８）とは、図１０に示すように同時に実行することができる。また、制御パラメータのゲインの初期値復帰（ステップＳ１８）とＤＣモータ１０１の作動再開（ステップＳ１９）とは、図１１に示すように同時に実行することができる。

本実施形態に係る給紙装置２００Ａは、位置・速度追従制御器１２４のゲインを初期値よりも低い値に変更して、グリップローラ４０のニップに用紙Ｓが突入した直後の出力軸１０２の位置偏差を大きくし、この位置偏差に基づいて用紙Ｓの坪量を判別する。よって、本実施形態に係る給紙装置２００Ａは、印刷媒体の紙種を精度よく判別することができる。

また、本実施形態に係る給紙装置２００Ａは、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違していると、アラート手段１３２を作動させるため、ユーザが指定した紙種の坪量と用紙Ｓの坪量とが一致していないことをユーザに知らせることができる。

さらに、本実施形態に係る給紙装置２００Ａは、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に相違していると、ＤＣモータ１０１を停止させるため、坪量情報と異なる坪量の用紙Ｓに対する印刷を防ぐことができる。これにより、中間転写ベルト８や定着ローラ１７ａがトナーによって汚れず、特にハガキ等の高価な印刷媒体の無駄をなくすことができる。

また、本実施形態に係る給紙装置２００Ａは、用紙Ｓの坪量が取得した坪量情報に一致していると、制御パラメータのゲイン値を初期値に戻すので、用紙Ｓを印刷に適した速度で搬送することができる。

本発明の他の実施形態としては、用紙Ｓの坪量の判別を、位置偏差・速度偏差検出回路１２３から入力される速度偏差信号と、出力軸１０２の速度偏差と用紙Ｓの坪量との関係のマップとに基づいて行う構成が挙げられる。

本発明に係る給紙装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る給紙装置は、各種の画像形成装置に適用することができる。

４０ グリップローラ（搬送ローラ）
１０１ ＤＣモータ（モータ）
１０２ 出力軸（モータ出力軸）
１０３ エンコーダ（回転位置検出手段）
１１０ 目標信号生成手段
１１１ 検出指令手段
１２１ 目標位置・速度計算回路（目標位置設定手段）
１２２ モータ位置・速度計算回路（回転位置検出手段）
１２３ 位置偏差・速度偏差検出回路（位置偏差検出手段）
１２４，１２４Ａ 位置・速度追従制御器（制御器）
１３０，１３０Ａ 坪量判別手段
１３１ 坪量設定手段
１３２ アラート手段
２００，２００Ａ 給紙装置
Ｓ 用紙（印刷媒体）

特開２０１１−９３１８３号公報

Claims (9)

1. ニップに印刷媒体が突入する一対の搬送ローラと、
   前記搬送ローラを駆動するモータと、
   モータ出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
   前記モータ出力軸の回転目標位置を設定する回転目標位置設定手段と、
   前記回転目標位置に対する前記回転位置の位置偏差を検出する位置偏差検出手段と、
   前記位置偏差に基づいて前記モータを制御する制御手段と、
   検出オン信号を前記制御手段に入力する検出指令手段と、
   前記位置偏差に基づいて前記印刷媒体の坪量を判別する坪量判別手段とを備えた給紙装置であって、
   前記制御手段は、前記検出オン信号が入力されたことを条件として制御パラメータのゲインを初期値よりも低い値に変更するよう構成されていることを特徴とする給紙装置。
2. ニップに印刷媒体が突入する一対の搬送ローラと、
   前記搬送ローラを駆動するモータと、
   モータ出力軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   前記モータ出力軸の回転目標速度を設定する回転目標速度設定手段と、
   前記回転目標速度に対する前記回転速度の速度偏差を検出する速度偏差検出手段と、
   前記速度偏差に基づいて前記モータを制御する制御手段と、
   検出オン信号を前記制御手段に入力する検出指令手段と、
   前記速度偏差に基づいて前記印刷媒体の坪量を判別する坪量判別手段とを備えた給紙装置であって、
   前記制御手段は、前記検出オン信号が入力されたことを条件として制御パラメータのゲインを初期値よりも低い値に変更するよう構成されていることを特徴とする給紙装置。
3. 印刷媒体の坪量情報が設定される坪量設定手段と、
   アラート手段とを備え、
   前記坪量判別手段は、前記坪量設定手段により設定された坪量情報と前記坪量判別手段において判別した前記印刷媒体の坪量とが相違したことを条件としてアラート手段を作動させるよう構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給紙装置。
4. 印刷媒体の坪量情報が設定される坪量設定手段を備え、
   前記坪量判別手段は、前記坪量設定手段により設定された坪量情報と前記坪量判別手段において判別した前記印刷媒体の坪量とが相違したことを条件として前記モータを停止させるよう構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給紙装置。
5. 印刷媒体の坪量情報が設定される坪量設定手段を備え、
   前記坪量判別手段は、前記坪量設定手段により設定された坪量情報と前記坪量判別手段において判別した前記印刷媒体の坪量とが一致したことを条件としてゲイン復帰信号を前記制御手段に入力するよう構成され、
   前記制御手段は、ゲイン復帰信号が入力されることを条件として前記制御パラメータのゲイン値を初期値に戻すよう構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給紙装置。
6. 前記制御手段は、比例積分微分制御器であって、前記検出オン信号が入力されたことを条件として前記制御パラメータである比例制御のゲインを初期値よりも低い値に変更するよう構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の給紙装置。
7. 前記制御手段は、比例積分微分制御器であって、前記検出オン信号が入力されたことを条件として前記制御パラメータである比例制御および積分制御のゲインを初期値よりも低い値に変更するよう構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の給紙装置。
8. 前記制御手段は、比例積分微分制御器であって、前記検出オン信号が入力されたことを条件として前記制御パラメータである比例制御、積分制御および微分制御のゲインを初期値よりも低い値に変更するよう構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の給紙装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の給紙装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

Images