本发明涉及用于进行例如复印机或打印机的图像形成设备中所使用的记录材料的进给控制的进给设备。
背景技术：
目前为止，诸如复印机或打印机等的图像形成设备包括进给机构，其中该进给机构被配置为分离堆叠在薄片进给单元上的记录材料，并且逐一进给所述记录材料。已经采用了各种类型的进给机构。例如，在日本特开平11-035183中，公开了包括使用分离辊的延迟分离型的进给机构的图像形成设备。在延迟分离型的进给机构中，在分离辊的转数在连续的预定次数中等于或小于预定值的情况下，确定为该分离辊到达了寿命的终点。此外，在日本专利4176551中，公开了具有以下结构的图像形成设备。在没有驱动分离辊的状态下，仅驱动进给辊，并且利用编码器来监视在通过进给辊的转动使分离辊转动的情况下所给出的分离辊的转数。在从用于监视的编码器输出的信号之间的相位差没有落入预先设置的基准值的范围内的情况下，通知分离辊产生了磨损。
随着分离辊的磨损的发展，分离辊的转动速度在高转动速度和低转动速度之间变得更不稳定。随着磨损进一步发展成使分离辊的输送性能劣化，转动速度持续降低。即，分离辊的转动速度持续降低之前发生的不稳定状态是表示分离辊到达了寿命终点的预兆。根据传统型的设备，可以在分离辊的转数持续小于预定值的情况下判断为分离辊到达了寿命终点。然而，难以检测表示分离辊到达寿命终点的上述预兆。此外，伴随着使用时间的经过，随着分离辊的直径由于磨损而减小，分离辊的转动速度增大。之后，随着分离辊进一步磨损，针对薄片的跟随性进一步劣化，结果分离辊的转动速度随着微小的滑移的重复而逐渐减小。因此，分离辊的直径的变化、生产时的分离辊的表面的摩擦系数的变化、以及由于磨损而导致的转动速度的改变对检测精度有影响。
此外，根据传统型的设备，可以确定分离辊是否产生了磨损。然而，需要设置被配置为独立地使进给辊和分离辊在驱动和非驱动之间切换的机构。此外，在分离夹持部处输送一个薄片时分离辊的转动根据正输送的薄片的类型而改变。通常，即使在使用相同的分离辊的情况下，该分离辊针对薄片的跟随性也会随着薄片的摩擦系数变小而进一步劣化，结果容易产生输送故障。根据传统型的设备，监视在通过进给辊的摩擦力来使分离辊转动时所给出的分离辊的转数。因此，难以考虑到薄片对输送性能的影响。
技术实现要素：
本发明的一方面是一种能够精确地确定分离辊的寿命状况的进给设备。
本发明的另一方面，一种进给设备，包括：进给转动构件，其被配置为每次一张地进给堆叠在堆叠部上的多个记录材料，其中所述进给转动构件进给被设置在所述堆叠部中的最上方位置处的第一记录材料，并且在所述第一记录材料的后端通过了所述进给转动构件之后将被设置在所述第一记录材料下方的第二记录材料以与所述第一记录材料部分重叠的方式进给；输送转动构件，其被配置为输送所述进给转动构件所进给的所述多个记录材料中的各记录材料；分离转动构件，其被配置为与所述输送转动构件形成夹持部，其中，在所述第一记录材料被进给至所述夹持部的情况下，所述分离转动构件利用所述第一记录材料而沿预定方向转动，以及在所述第一记录材料和所述第二记录材料以重叠状态被进给至所述夹持部的情况下，所述分离转动构件停止转动或者沿与所述预定方向相反的方向转动，从而分离所述第一记录材料和所述第二记录材料；输出单元，其被配置为输出与所述分离转动构件的转动状态相对应的信号；控制单元，其被配置为基于与来自所述输出单元的信号相对应的所述分离转动构件的转动速度来控制所述进给转动构件的进给操作，并且在所述第二记录材料的前端到达了所述夹持部的状态下控制所述进给操作，其中，所述控制单元基于在所述第一记录材料被进给至所述夹持部的状态下使所述分离转动构件沿所述预定方向转动的预定时间段期间的与从所述输出单元输出的信号相对应的所述分离转动构件的转动速度的变化，来确定所述分离转动构件的寿命。
本发明的又一方面，一种进给设备，包括：进给转动构件，其被配置为每次一张地进给堆叠在堆叠部上的多个记录材料，其中所述进给转动构件进给被设置在所述堆叠部中的最上方位置处的第一记录材料，并且在所述第一记录材料的后端通过了所述进给转动构件之后将被设置在所述第一记录材料下方的第二记录材料以与所述第一记录材料部分重叠的方式进给；输送转动构件，其被配置为输送所述进给转动构件所进给的所述多个记录材料中的各记录材料；分离转动构件，其被配置为与所述输送转动构件形成夹持部，其中，在所述第一记录材料被进给至所述夹持部的情况下，所述分离转动构件利用所述第一记录材料而沿预定方向转动，以及在所述第一记录材料和所述第二记录材料以重叠状态被进给至所述夹持部的情况下，所述分离转动构件停止转动或者沿与所述预定方向相反的方向转动，从而分离所述第一记录材料和所述第二记录材料；输出单元，其被配置为输出与所述分离转动构件的转动状态相对应的信号；控制单元，其被配置为基于与来自所述输出单元的信号相对应的所述分离转动构件的转动速度来控制所述进给转动构件的进给操作，并且在所述第二记录材料的前端到达了所述夹持部的状态下控制所述进给操作，其中，所述控制单元基于与从所述输出单元输出的信号相对应的所述分离转动构件的所述转动速度，来确定所述分离转动构件的寿命。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是本发明的第一实施例和第二实施例中的图像形成设备的结构图。
图2是第一实施例和第二实施例中的图像形成设备的控制框图。
图3是第一实施例和第二实施例中的图像形成设备的控制框图。
图4a、图4b、图4c和图4d是示出第一实施例中的薄片进给控制的操作的说明图。
图5是执行第一实施例中的薄片进给控制的情况的时序图。
图6a、图6b和图6c是示出第一实施例中在进给薄片总数为p1、p2和p3的情况下分离辊的转动的图。
图7是示出第一实施例中的分离辊的进给薄片总数和转动速度之间的关系的图。
图8是示出第一实施例中的分离辊的寿命状况确定处理的流程图。
图9是示出第一实施例中的分离辊的寿命状况确定处理的流程图。
图10a、图10b、图10c和图10d是示出第二实施例中的薄片进给控制的操作的说明图。
图11a和图11b是执行第二实施例中的薄片进给控制的情况的时序图。
图12是示出第二实施例中的分离辊的寿命状况确定处理的流程图。
图13是示出第二实施例中的分离辊的寿命状况确定处理的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图基于实施例来详细说明用于实施本发明的各模式。
第一实施例
图像形成设备的结构的说明
本发明的第一实施例的进给设备是用于作为图像形成设备的电子照相型激光束打印机101(以下称为“打印机101”)的进给设备。图1是打印机101的示意性结构图。盒102是被配置为储存作为记录材料的薄片s的储存部，并且可移除地安装到打印机101的主体。盒102还被称为堆叠部，其中堆叠有薄片s。设置至盒102的后端调制板126被配置为调制盒102中所储存的薄片s的后端。薄片s的后端与薄片s的进给方向的上游侧的薄片s的端部相对应。后端调制板126沿进给方向可移动，并且针对薄片s的大小(进给方向的长度)而被调节至合适位置，以使得将薄片s设置在适当位置处。
在盒102被安装至打印机101的主体的状态下，作为进给转动构件的拾取辊103(以下称为“拾取辊103”)对盒102中所储存的薄片s进行进给。拾取辊103所进给的薄片s被作为输送转动构件的进给辊106进一步进给至薄片s的输送方向的下游侧。然后，薄片s经由定位辊对107到达上部传感器108。作为分离转动构件的分离辊105与进给辊106形成分离夹持部，以防止多个(两个以上)薄片s被一起进给至分离夹持部的下游侧。稍后将详细说明分离辊105的操作。利用该配置，在盒102中所储存的薄片s中，仅在与盒102的底面垂直的方向的最上方位置处所设置的薄片s被进给至定位辊对107。
被作为检测单元的上部传感器108检测到的薄片s然后被输送至图像形成单元。图像形成单元包括感光鼓109、充电辊111、激光扫描器113、显影装置112、转印辊110和定影装置114。感光鼓109通过充电辊111而均匀充电，之后利用激光扫描器113的激光l来照射感光鼓109，以使得在感光鼓109的表面形成静电潜像。通过来自显影装置112的调色剂供给来将以这种方式形成的静电潜像形成为可视的调色剂图像。感光鼓109和转印辊110形成转印夹持部，并且与感光鼓109的转动同步地、将薄片s输送至转印夹持部。在转印夹持部处将感光鼓109上所形成的调色剂图像转印至薄片s。对于调色剂图像的转印，向转印辊110施加具有与调色剂图像的极性相反的极性的电压。转印了调色剂图像的薄片s被输送至定影装置114，并且被定影装置114加热和加压。结果，已经转印至薄片s的未定影的调色剂图像被定影至薄片s。定影有调色剂图像的薄片s通过三连辊116、中间排出辊117和排出辊118来输送，并且被排出至排出托盘121。利用上述操作，结束一系列打印操作。
在要在薄片s的两面进行打印的情况下，已经在一面进行了打印的薄片s不会被排出至排出托盘121。在薄片s的后端通过三连辊116之后，使三连辊116、中间排出辊117和排出辊118反向转动。将薄片s输送至双面打印输送通路125，并且通过双面打印输送辊122再次将薄片s进一步输送至图像形成单元。利用该操作，可以在薄片s的两面上进行打印。
在图1中，设置定影排出传感器115和双面打印输送传感器123，以确定薄片s是否以正常状态输送。此外，设置薄片存在传感器104，以检测盒102中是否储存有薄片s。针对打印机101设置作为显示单元的操作面板211(以下称为“面板211”)，并且面板211向用户显示各种类型的信息。打印机101包括控制单元200。现在，将详细说明控制单元200。
控制单元
图2是打印机101的控制单元200的框图。控制单元200包括引擎控制单元201和视频控制器202，并且经由引擎控制单元201和视频控制器202之间的相互通信来实现上述打印操作。在通过诸如个人计算机等的外部设备(未示出)给出打印指示的情况下，视频控制器202进行图像数据的分析，并且引擎控制单元201基于分析结果来控制打印机101的机构。引擎控制单元201包括测量单元206、确定单元207、输出单元208、存储器单元209和驱动控制单元210。测量单元206测量从拾取辊103开始进给薄片s起所经过的时间。此外，测量单元206基于编码器203所检测到的分离辊105的转动状态来测量分离辊105的转动速度。测量单元206将所测量出的时间的信息以及所测量出的分离辊105的转动速度的信息输出至确定单元207。
确定单元207基于测量单元206所测量出的分离辊105的转动速度来进行分离辊105的寿命状况确定。确定单元207将确定结果输出至输出单元208。输出单元208经由面板211或外部设备向用户通知从确定单元207输出的与分离辊105的寿命有关的信息。存储器单元209例如存储视频控制器202所给出的打印请求的信息以及测量单元206过去所测量的时间。驱动控制单元210根据下述各种传感器的检测结果来控制进给机构的启动和停止。
此外，将上部传感器108和作为被配置为根据分离辊105的转动状态来输出信号的输出单元的编码器203连接至引擎控制单元201。驱动控制单元210使用这些传感器的检测结果来控制拾取辊103的驱动。作为编码器203，例如使用以与分离辊105同轴的方式设置的码盘。此外，根据所需精确度和布置场所，可以使用诸如光学转动编码器、磁转动编码器或者光遮断器等的其它编码器。此外，将输出单元208输出信息所经由的面板211连接至引擎控制单元201。
图3是详细示出进给机构的框图。在图3中，马达300是被配置为驱动拾取辊103、进给辊106、分离辊105和定位辊对107的驱动源。电磁离合器301传递或切断施加至拾取辊103、进给辊106和分离辊105的马达300的驱动力。驱动控制单元210能够通过控制马达300和电磁离合器301来切换针对各构件的驱动的on(接通)/off(断开)状态。尽管稍后进行详细说明，但是薄片s的进给的方向上的驱动被传递至拾取辊103和进给辊106，而薄片s的妨碍进给的方向上的驱动传递至分离辊105。此外，转矩限制器302被设置在电磁离合器301和分离辊105之间。为了检测分离辊105的转动状态的目的，为打印机101设置上述编码器203，并且将编码器203所检测到的信息输入至测量单元206。编码器203所检测到的信息例如包括分离辊105的转动速度，即每单位时间的分离辊105的转数。在第一实施例中，作为分离辊105的示例，对薄片s的妨碍进给的方向上的驱动被传递到的所谓延迟辊进行了说明。然而，还可应用没有传递驱动的辊。
薄片进给控制的说明
接着，将参考图4a～图4d和图5来说明本实施例中的打印机101的薄片进给控制。在图4a～图4d中，利用与图1的形状不同的形状来描述从分离夹持部到上部传感器108的输送通路。然而，为了便于理解而进行这种描述差异，这同样适用于与图4a～图4d相对应的另一实施例的附图。图4a是示出盒102在进给盒102中所储存的并且设置在最上方位置的薄片s1时的截面图。在开始薄片进给控制时，使拾取辊103、进给辊106和分离辊105转动，并且沿图4a的向右的方向(薄片进给方向)进给薄片s1。薄片进给控制的开始与驱动控制单元210使马达300转动并且接通电磁离合器301以使得马达300的驱动力能够传递至拾取辊103、进给辊106和分离辊105的操作相对应。
图5的各图的横轴表示经过时间t。图5的图(i)的纵轴表示拾取辊103的驱动的on和off(on/off)状态。图5的图(ii)的纵轴表示上部传感器108的信号波形(on和off)。图5的图(iii)的纵轴表示分离辊105的转动速度v。稍后说明转动速度va1。图5的定时ta与图4a所示的状态相对应。在定时ta处，拾取辊103的驱动从off切换成on，之后分离辊105开始转动。在图4a中，位置ps是后端调制板126所定位的薄片s的前端位置。薄片s的前端与薄片s的进给方向的下游侧的薄片s的端部相对应。位置pp是使拾取辊103与薄片s相抵接(夹持薄片)的位置。位置pfr是进给辊106和分离辊105所形成的分离夹持部的位置。
将沿薄片s的妨碍进给的方向(图4a的逆时针方向)的驱动传递至分离辊105，并且设置(图3所示的)转矩限制器302。在进给辊106沿薄片s的进给方向(图4a的顺时针方向)开始转动时，转矩限制器302使分离辊105如下这样操作。在分离夹持部处不存在薄片s的情况下，设置分离辊105由于与进给辊106的摩擦而受到的力，以胜于转矩限制器302的转动负荷。因此，使分离辊105沿薄片的进给方向(图4a的顺时针方向)转动。在一个薄片s被输送至分离夹持部的情况下，设置分离辊105由于与一个薄片s的摩擦而受到的力，以胜于转矩限制器302的转动负荷。因此，驱动分离辊105沿作为预定方向的薄片s的进给方向转动。另一方面，设置转矩限制器302的转动负荷，以胜于在两个以上的薄片s被输送至分离夹持部的情况下的薄片s的输送力。因此，分离辊105由于输送力和转动负荷的反作用而停止，或者在胜于输送力的转矩限制器302的转动负荷下开始沿作为与预定方向相反的方向的妨碍薄片进给的方向转动。
接着，图4b是示出盒102在薄片s1的前端已经到达定位辊对107和上部传感器108时的截面图。图5的各图中的定时tb与图4b所示的状态相对应。在定时tb处，在薄片s1的前端与定位辊对107接触之后，通过定位辊对107来输送薄片s1。此时，薄片s1的输送速度可能由于与定位辊对107的接触所引起的振动或者由于从定位辊对107向薄片s1的输送力的传递而发生改变。因而，由薄片s1驱动转动的分离辊105的转动也可能如图5的图(iii)的定时tb所示那样改变。
接着，图4c是示出盒102在薄片s1的后端(薄片进给方向的上游侧)已经到达拾取辊103的夹持部的位置pp处时的截面图。在打印机101中，为了防止薄片s2被压入分离夹持部并使薄片堵塞，进行以下控制。即，在薄片s1到达拾取辊103的夹持部的位置pp处之前，在定时t2处将拾取辊103的驱动从on切换成off。拾取辊103的驱动从on切换成off与在马达300的继续转动期间驱动控制单元210将电磁离合器301从on切换成off以切断马达300的驱动力的状态相对应。稍后将说明定时t1。
此外，此时，还断开与拾取辊103的驱动源相同的驱动源所驱动的进给辊106的驱动。然而，通过定位辊对107使薄片s1沿薄片进给方向输送，因而还驱动进给辊106和分离辊105转动，以跟随薄片s1。图5中的定时tc与图4c所示的状态相对应。在定时t2处，已经将拾取辊103的驱动从on切换成off，但是继续驱动分离辊105转动，以跟随正通过定位辊对107输送的薄片s1。此外，在薄片s1通过拾取辊103的夹持部的位置pp的情况下，消除了拾取辊103施加至薄片s1的摩擦力。因此，存在薄片s1中发生振动并且分离辊105的转动如图5的图(iii)所示那样改变的情况。
接着，图4d是示出盒102在薄片s1的后端已经通过进给辊106和分离辊105之间的分离夹持部的位置pfr时的截面图。图5的各图中的定时td与图4d所示的状态相对应。薄片s1已经通过了分离夹持部的位置pfr，因而使进给辊106和分离辊105的转动停止。通过定位辊对107将薄片s1向薄片进给方向的下游侧输送。此外，在薄片s1的后端通过上部传感器108之后，上部传感器108的信号从on改变成off。
分离辊的寿命检测
接着，参考图6a～图6c和图7，说明伴随着由于磨损而导致的分离辊105的输送性能的劣化，分离辊105的转动速度的改变。图6a(a)、图6b(a)和图6c(a)各自的图(i)～(iii)是与图5的图(i)～(iii)同样的图形。在这些附图中，示出了在根据图4a～图4d所示的薄片进给控制来进给一个薄片s的情况下，与稍后将参考图7所述的分离辊105的进给薄片总数p1～p3相对应的拾取辊103和上部传感器108的on和off状态以及分离辊105的转动速度。从定时t1到定时t2的预设时间段内的分离辊105的转动速度的平均值由va1表示。这样，每当进给一个薄片s时，可以获取定时t1和定时t2之间的平均值va1，由此每当进给一个薄片s时能够获取一个数据。
设置用于获得分离辊105的转动速度的平均值va1的时间段，从而避免分离辊105的转动容易改变的定时，诸如上述的定时tb和定时tc。在第一实施例中，将用于获得平均值va1的时间段设置成如下的时间段：在已经进给的薄片s的前端进入定位辊对107之后，分离辊105由定位辊对107正沿薄片进给方向所输送的薄片s驱动转动。预先设置的定时t1是用于获得平均值va1的时间段的开始定时，并且被设置成使得可以在获得平均值va1的同时避免分离辊105的转动容易改变的定时。将从薄片s的前端到达上部传感器108到定时t1的时间段称为时间段t1，并且将从薄片s的前端到达上部传感器108到定时t2的时间段称为时间段t2(参考图5)。
在图7的图中，横轴表示进给薄片总数，以及纵轴表示分离辊105的转动速度的平均值va1。随着进给薄片总数的增加，分离辊105的直径由于磨损而减小，因而分离辊105的转动速度逐渐增加直到预定的进给薄片数为止。图6a是用于示出在进给薄片总数是图7中的p1的情况下分离辊105的转动的图。如图6a(a)所示，由进给薄片总数是p1时的薄片s驱动转动的分离辊105的转动速度如分离辊105是新的时那样相对稳定。分离辊105的转动速度的平均值va1大于分离辊105是新的时所给出的转动速度，这是因为分离辊105的直径由于磨损而减小。在图6a(b)中，示出了分离辊105在进给了10个薄片s的情况下的转动速度的平均值va1的变化。在图6a(b)中，横轴表示进给薄片数，以及纵轴表示分离辊105的转动速度的平均值va1。在进给了10个薄片s的情况下，可以获得10个数据作为分离辊105的转动速度的平均值va1。10个平均值va1的最大值由va1_max表示，以及最小值由va1_min表示。这样，分离辊105的平均值va1的最大值va1_max和最小值va1_min之间的差可以被认为是分离辊105的转动速度的平均值va1的变化。如图6a(a)所示，在进给薄片总数是p1时，分离辊105在薄片s的输送期间的转动速度是稳定的。因此，如在分离辊105是新的时一样，在从定时t1到定时t2的预定时间段(t2-t1的时间段)期间，针对各薄片进给的分离辊105的转动速度的平均值va1的变化也是小的。
图6b是示出分离辊105在进给薄片总数是图7中的p2的情况下的转动的图。在进给薄片总数从p1增大为p2的情况下，分离辊105的磨损进一步增加，因而分离辊105的转动速度的平均值va1与在进给薄片总数是p1时所给出的平均值相比进一步增大。另一方面，改变分离辊105的表面状态的诸如辊的磨损和从薄片s产生的纸粉的附着等的因素导致相对于薄片s的摩擦力减小。在这种状态下，分离辊105无法被驱动转动以跟随正沿薄片进给方向输送薄片s。如图6b(a)所示，开始发生由于分离辊105相对于薄片s的微小滑移而导致的转动速度的显著变化。由于微小滑移而导致的分离辊105的转动速度的显著变化导致分离辊105的转动速度的平均值va1的变化，即导致最大值va1_max和最小值va1_min之间的差大于在进给薄片总数是p1时所给出的差。
图6b(b)是与图6a(b)的图形同样的图形。如图6b(b)所示，分离辊105的平均值va1的变化与进给薄片总数为0～p1的时间段内的平均值va1相比更大。在进给薄片总数是p2的情况下，分离辊105的寿命状况是寿命内的状况，该状况未处于由于输送性能的劣化而导致的输送故障频繁发生的水平处。将如进给薄片总数为p2的情况下的分离辊105的状况称为寿命状况low(低)水平。
图6c是示出在进给薄片总数是图7中的p3的情况下分离辊105的转动的图。在进给薄片总数从p2增大为p3的情况下，分离辊105的磨损和纸粉的附着进一步增加，因而分离辊105相对于薄片s的摩擦力显著减小，结果输送性能劣化。因此，无法正确地驱动分离辊105相对于薄片s转动。然后，如图6c(a)所示，在薄片s输送期间，转动速度显著减小或者显著改变。在一些情况下，转矩限制器302的转动负荷胜于由于与薄片s的摩擦而导致分离辊105受到的力，结果，分离辊105停止或沿妨碍薄片进给的方向转动。
另一方面，分离辊105的转动速度的平均值va1比分离辊105的进给薄片总数是p2时给出的平均值va1小。由此，分离辊105的转动速度可能较高，或者由于分离辊105的摩擦力的减小的影响而可能低于分离辊105是新的时所给出的转动速度。此时，如图6c(b)所示，分离辊105的转动速度的平均值va1的变化与薄片进给数小于p2的情况相比更大。图6c(b)是与图6a(b)的图形同样的图形。此时，分离辊105的寿命状况是已经到达了由于输送性能的劣化导致的输送故障频繁发生的分离辊105的寿命终点的状况。将分离辊105的这种状况称为寿命状况out水平。
因而，通过分离辊105的转动速度的平均值va1的变化的观察，可以确定分离辊105的寿命状况。此外，通过分离辊105的转动速度的平均值va1的变化的观察，可以精确地检测到表示分离辊105到达寿命终点的预兆(寿命状况low水平)。这同样适用于如下情况：如分离辊105的寿命状况处于图6b所示的low水平的情况那样，由于分离辊105的直径的减小的影响，因此分离辊105的转动速度高于分离辊105是新的时所给出的转动速度。
与基于确定分离辊105的转动速度是否低于预设阈值来确定分离辊105的寿命状况的方法相比，基于分离辊105的转动速度的变化确定分离辊105的寿命状况的方法可能较少地受到诸如环境和组件的变化等的影响。即使分离辊105的平均转动速度由于诸如温度和湿度等的环境以及组件的变化而不同，通过对表示跟随薄片s的性能方面的分离辊105的稳定性的变化的大小的实际观察，也可以使对平均转动速度的差异的影响最小。
此外，例如，根据薄片s的类型，薄片的表面的摩擦系数和重量可能不同，结果分离辊105的转动速度的表现发生变化。为了考虑其影响，监视分离辊105由于与薄片s的摩擦而被驱动转动的时间段(而不是分离辊105由于进给辊106而转动的时间段)期间的分离辊105的转动。由此，在考虑到薄片的类型对输送性能的影响的同时，可以更精确地确定分离辊105的寿命状况。
此外，根据分离辊105和进给辊106以彼此相接触的方式被保持的状态与在分离辊105和进给辊106之间输送薄片的状态之间的比较，在后一种状态下分离辊105更容易滑移。因此，与基于分离辊105在分离辊105和进给辊106以彼此相接触的方式被保持的状态下转动的时间段期间的分离辊105的转动速度来确定分离辊105的寿命状况的方法相比，通过第一实施例的方法，可以在更早的阶段检测到表示分离辊105到达寿命终点的预兆。
此外，利用基于分离辊105在分离辊105和进给辊106以彼此相接触的方式被保持的状态下转动的时间段期间的分离辊105的转动速度来确定分离辊105的寿命状况的方法，无法在较早的阶段检测到表示分离辊105到达寿命终点的预兆，结果存在在输送具有小摩擦系数的薄片时导致输送故障的可能性。根据第一实施例，在实际输送薄片的状态下进行检测。因此，即使在输送具有小摩擦系数的薄片和具有大摩擦系数的薄片中的任何薄片的情况下，也可以在较早的阶段检测到表示分离辊105到达寿命终点的预兆，从而防止将来发生输送故障。
寿命状况的确定处理
参考图8和图9，说明第一实施例中的分离辊105的寿命状况的确定方法。基于图8和图9的流程图的控制是通过设置至控制单元200的引擎控制单元201基于诸如rom等的存储器单元209中所存储的程序来执行的。
首先，参考图8来进行说明。以下各步骤由“步骤s”表示。在步骤s101中，引擎控制单元201将开始薄片进给操作的指示发送至驱动控制单元210，以开始薄片进给操作。此外，引擎控制单元201开始利用测量单元206对薄片进给时间进行测量。在步骤s102中，引擎控制单元201确定上部传感器108是否检测到薄片s的前端。引擎控制单元201基于从上部传感器108输出的信号从off改变成on的状态来确定为检测到薄片s的前端。在引擎控制单元201在步骤s102中确定为上部传感器108检测到薄片s的前端的情况下，处理进入步骤s103。在引擎控制单元201在步骤s102中确定为上部传感器108尚未检测到薄片s的前端的情况下，处理进入步骤s110。
在步骤s103中，引擎控制单元201开始利用测量单元206测量从薄片s到达上部传感器108的定时起所经过的时间。在步骤s104中，引擎控制单元201确定测量单元206所测量出的从薄片s的前端到达上部传感器108起所经过时间是否超过时间段t1。在引擎控制单元201在步骤s104中确定为尚未经过时间段t1的情况下，处理返回至步骤s104，并且利用测量单元206继续测量从薄片s的前端到达上部传感器108起所经过时间。在引擎控制单元201在步骤s104中确定为经过了预定时间段t1的情况下，处理进入步骤s105。
在步骤s105中，引擎控制单元201开始基于编码器203所检测到的分离辊105的转动状态来测量分离辊105的转动速度。在步骤s106中，引擎控制单元201确定测量单元206所测量出的从薄片s的前端到达上部传感器108起的步骤s103的经过时间是否超过时间段t2。在引擎控制单元201在步骤s106中确定为尚未经过时间段t2的情况下，处理返回至步骤s106，并且利用测量单元206继续测量从薄片s的前端到达上部传感器108起所经过时间。在引擎控制单元201在步骤s106中确定为经过了时间段t2的情况下，处理进入步骤s107。
在步骤s107中，引擎控制单元201通过驱动控制单元210停止拾取辊103的驱动，以结束薄片进给操作，并且结束分离辊105的转动速度的测量以及测量单元206的经过时间的测量。在步骤s108中，引擎控制单元201将测量单元206所测量出的分离辊105的转动速度存储在存储器单元209中。在步骤s109中，基于测量单元206所测量出的分离辊105的转动速度，引擎控制单元201利用确定单元207来确定分离辊105的寿命状况。然后，处理结束。稍后将详细说明步骤s109的处理。
在步骤s110中，引擎控制单元201确定测量单元206的测量期间的薄片进给时间是否超过针对进给故障的确定所设置的阈值时间te。在引擎控制单元201在步骤s110中确定为经过时间尚未超过阈值时间te的情况下，处理返回至步骤s102，并且驱动控制单元210维持拾取辊103的驱动，以继续薄片进给操作。在引擎控制单元201在步骤s110中确定为经过时间超过阈值时间te的情况下，处理进入步骤s111。在步骤s111中，引擎控制单元201通过驱动控制单元210停止拾取辊103的驱动，以结束薄片进给操作，并结束测量单元206的薄片进给时间的测量。在步骤s112中，引擎控制单元201确定为发生了诸如延迟错误打印等的输送故障，并且经由面板211或外部设备来向用户通知输送故障的发生。然后，处理结束。
分离辊105的寿命状况确定处理
接着，参考图9，将说明步骤s109中的分离辊105的寿命状况确定处理。在步骤s201中，引擎控制单元201读取存储器单元209中所存储的分离辊105的转动速度的信息。引擎控制单元201计算从自薄片s的前端到达上部传感器108起经过了时间段t1的时刻起、直到经过了时间段t2的时刻为止的时间段内的分离辊105的转动速度的平均值va1。在步骤s202中，引擎控制单元201确定在步骤s201中所计算出的分离辊105的转动速度的平均值va1是否落入预先设置的平均值va1的上限值和下限值的范围内(以下称为“上下限值范围内”)。在引擎控制单元201在步骤s202中确定为所计算出的分离辊105的转动速度的平均值va1没有落入上下限值范围内的情况下，结束分离辊105的寿命状况确定。
在引擎控制单元201在步骤s202中确定为分离辊105的转动速度的平均值va1落入预先设置的上下限值范围内的情况下，处理进入步骤s203。在步骤s203中，引擎控制单元201将步骤s201中所计算出的分离辊105的转动速度的平均值va1存储在存储器单元209中。在要将分离辊105的转动速度的平均值va1存储在存储器单元209中的情况下，还存储平均值va1的存储时间的信息。在步骤s204中，引擎控制单元201确定存储器单元209中所存储的分离辊105的转动速度的平均值va1的数据数量是否等于或大于预定数量，(例如是否等于或大于11。要存储在存储器单元209中的数据数量不限于11。
在引擎控制单元201在步骤s204中确定为存储器单元209中所存储的数据数量小于11的情况下，结束分离辊105的寿命状况确定。在引擎控制单元201在步骤s204中确定为储器单元209中所存储的数据数量等于或大于11的情况下，处理进入步骤s205。在步骤s205中，引擎控制单元201从存储器单元209所存储的分离辊105的转动速度的平均值va1的11个数据中删除最旧的数据。在步骤s206中，引擎控制单元201确定分离辊105的寿命状况是否处于上述低水平。引擎控制单元201从存储器单元209中所存储的平均值va1的10个数据中提取最大值va1_max和最小值va1_min，并获得最大值va1_max和最小值va1_min之间的差。引擎控制单元201确定最大值va1_max和最小值va1_min之间的差、即分离辊105的转动速度的平均值va1的变化是否大于作为用于low水平状况确定的第一阈值的寿命阈值low。
在引擎控制单元201在步骤s206中确定为最大值va1_max和最小值va1_min之间的差等于或小于寿命阈值low(等于或小于第一阈值)并且平均值va1的变化小于寿命阈值low的情况下，结束分离辊105的寿命状况确定。在引擎控制单元201在步骤s206中确定为最大值va1_max和最小值va1_min之间的差大于寿命阈值low、即平均值va1的变化大于寿命阈值low的情况下，处理进入步骤s207。
在步骤s207中，引擎控制单元201确定最大值va1_max和最小值va1_min之间的差是否大于作为用于上述out水平状况确定的第二阈值的寿命阈值out。寿命阈值out大于寿命阈值low。在引擎控制单元201在步骤s207中确定为最大值va1_max和最小值va1_min之间的差、即平均值va1的变化等于或小于寿命阈值out(等于或小于第二阈值)的情况下，处理进入步骤s209。在步骤s209中，引擎控制单元201确定为分离辊105的寿命状况是low水平状况，并且利用输出单元208通过使用面板211向用户通知low水平状况。然后，结束分离辊105的寿命状况确定。在引擎控制单元201在步骤s207中确定为最大值va1_max和最小值va1_min之间的差大于寿命阈值out、即平均值va1的变化大于寿命阈值out的情况下，处理进入步骤s208。在步骤s208中，引擎控制单元201确定为分离辊105的寿命状况是out水平状况，并利用输出单元208通过使用面板211向用户通知out水平状况。然后，结束分离辊105的寿命状况确定。
分离辊105的转动速度的平均值va1的变化与存储器单元209中所存储的数据的最大值和最小值之间的差相对应。然而，可以经由基于存储器单元209中所存储的数据的计算来求出标准方差或平均值。还可以根据变化的计算方法将存储器单元209中所存储的转动速度的平均值va1的数据数量改变成适当的数据数量。此外，为了防止由于未预期的异常数据所导致的误检测，可以在分离辊105的转动速度的平均值va1的变化在预定时间段内多次超过阈值的情况下确定分离辊105的寿命状况的low水平和out水平。
如上所述，使分离辊105的直径、表面的摩擦系数的变化以及薄片s的类型的影响最小，因而可以在发生输送故障之前的状态下更精确地确定包括表示分离辊105到达寿命终点的预兆的分离辊105的寿命状况。向用户通知分离辊105的寿命状况确定的结果，以促使更换分离辊105，由此能够预先防止将来可能发生的诸如误打印等的输送故障。此外，在分离辊105的寿命终点尚未到来的情况下，防止了分离辊105的不必要更换，由此能够降低成本。如上所述，根据第一实施例，可以精确地确定分离辊的寿命状况。
第二实施例
说明本发明的第二实施例。关于主要部分的说明与第一实施例的说明相同，因而仅说明与第一实施例不同的部分。
第二实施例中的薄片进给控制的说明
首先，将参考图10a～图10d、图11a和图11b来说明第二实施例中的打印机101的薄片进给控制。图10a～图10d与第一实施例中的图4a～图4d相对应，以及图11a和图11b与图5相对应。与图10a有关的说明与图4a的说明相同，并且图10a所示的状态与图11a的定时ta相对应。
接着，图10b是示出盒102在薄片s1的后端(沿薄片进给方向的上游侧的端部)到达拾取辊103的夹持部的位置pp时的截面图。第二实施例中的打印机101在位于薄片s1的下方的薄片s2与薄片s1部分重叠的状态下，采用用于进给薄片s2的薄片进给方法。因此，在第二实施例中，即使在薄片s1的后端已经到达拾取辊103的夹持部的位置pp处的定时处，也将拾取辊103的驱动维持在on状态。在薄片s1的后端通过了拾取辊103之后，拾取辊103与薄片s2相接触，并且沿向右的方向进给薄片s2。图11a的图中的定时tb与图10b所示的状态相对应。在定时tb处，将拾取辊103的驱动维持在on状态，并且转动分离辊105以跟随正输送的薄片s1。
接着，图10c是示出盒102在拾取辊103正进给的薄片s2的前端到达进给辊106和分离辊105之间的分离夹持部的位置pfr时的截面图。如上所述，在输送一个薄片s的情况下，以顺时针方向转动分离辊105，以进给一个薄片s。然而，在输送两个以上的薄片s的情况下，分离辊105停止转动或者沿逆时针方向转动，以分离两个以上的薄片s，从而输送一个薄片s。即，分离辊105的转动状态发生改变。图11a和图11b的图中的定时tc与图10c所示的状态相对应。在定时tc处，薄片s2的前端已经到达分离夹持部的位置pfr，因而使分离辊105的转动停止。在薄片s2的前端到达分离夹持部的位置pfr的情况下，为了防止薄片s2被压到分离夹持部中所引起的薄片堵塞，将拾取辊103的驱动从on切换成off。此外，还将进给辊106的驱动切换成off，但是进给辊106转动以跟随薄片s1。
接着，图10d是示出盒102在薄片s1的后端通过了进给辊106和分离辊105之间的分离夹持部的位置pfr之后的定时处的截面图。图11a的各图的定时td与图10d所示的状态相对应。薄片s1通过了分离夹持部的位置pfr，因而使进给辊106的转动停止。
如上所述，在第二实施例的打印机101中，在薄片s2的前端已经到达了分离夹持部的位置pfr并且使分离辊105的转动停止或反转的状态下，断开拾取辊103的驱动。此外，在分离辊105的转动速度变得低于特定阈值速度的状态下，可以在使分离辊105的转动停止之前断开拾取辊103的驱动。薄片s2在与薄片s1重叠的状态下预先进给，因而可以使薄片s2的前端位置与分离夹持部的位置pfr对齐。以下将这种薄片进给方法称为“连出薄片进给”(precedingsheetfeeding)。通过连出薄片进给，在连续地进行薄片进给操作的情况下，可以缩短薄片s1的后端和薄片s2的前端之间的距离(以下称为“薄片间距离”)。即，可以提高每单位时间要打印的薄片数量以及打印机101的生产率。
第二实施例中的分离辊的寿命检测
接着，将参考图11b来说明对伴随着由于分离辊105的磨损等而导致的输送性能的劣化的薄片进给控制的影响。图11b是示出在图11a的图中分离辊105的输送性能劣化的状态下的图。在分离辊105相对于薄片s的摩擦力减小并且无法正确地驱动分离辊105相对于薄片s转动的情况下，即使一个薄片s被输送至进给辊106和分离辊105之间的分离夹持部，分离辊105的转动也可能停止。在由于分离辊105的输送性能的劣化而在定时tc处分离辊105的转动停止的情况下，引擎控制单元201确定为分离辊105的转动由于薄片s2的前端到达分离夹持部的位置pfr而停止。在这种情况下，引擎控制单元201断开拾取辊103的驱动。在定时tc处断开拾取辊103的驱动，因而不会进一步进给薄片s2。即，在这种情况下，薄片s2的前端不会被进给至分离夹持部的位置pfr。
如上所述，薄片s2的前端没有到达分离夹持部的位置pfr，因而即使在断开了拾取辊103的驱动之后，离辊105也继续被驱动转动,以跟随定位辊对107正输送的薄片s1。在定时td处，在薄片s1通过了分离夹持部的位置pfr的情况下，使分离辊105被驱动的转动停止。在这种情况下，无法缩短薄片s1和薄片s2之间的薄片间距离，结果打印机101的生产率劣化。
总之，在图11a中，示出了薄片s2的前端到达了分离夹持部的位置pfr并且断开拾取辊103的驱动以进行成功的连出薄片进给的状态。在图11a中，在定时tc之后分离辊105的转动停止。此外，在图11b中，示出了拾取辊103的驱动由于分离辊105的输送性能的劣化而断开、从而进行失败的连出薄片进给的状态。在图11b中，在定时tc之后维持分离辊105的转动。即，通过在使拾取辊103的驱动停止之后监视分离辊105的转动是否继续，可以确定连出薄片进给是成功还是失败。因而，除了分离辊105的转动速度的平均值va1的变化以外，通过监视由于分离辊105的输送性能的劣化而导致的薄片s2的连出薄片进给的失败次数，也可以更精确地确定分离辊105的寿命状况。
寿命状况的确定处理
参考图12和图13，说明第二实施例中的分离辊105的寿命状况的确定方法。在图12中，步骤s301～步骤s306的处理与图8的步骤s101～步骤s106的处理相同，因而省略其说明。在步骤s306中测量时间超过时间段t2的情况下，引擎控制单元201在步骤s307中结束测量单元206对经过时间的测量。与第一实施例同样地，在第二实施例中，可以测量分离辊105的转动速度，同时避免分离辊105的转动容易改变的定时。根据测量时间超过时间段t2来结束用于获得分离辊105的转动速度的平均值va1的对分离辊105的转动速度的测量。然而，在第二实施例中，为了监视分离辊105的转动是继续还是停止，即使在测量时间超过时间段t2之后，也继续利用测量单元206来测量分离辊105的转动速度。
在步骤s308中，基于测量单元206正测量的分离辊105的转动速度，引擎控制单元201确定分离辊105的转动是否停止。在步骤s308中确定为分离辊105的转动不是停止而是继续的情况下，处理返回至步骤s308，并且继续对分离辊105的转动速度的测量。在引擎控制单元201在步骤s308中确定为分离辊105的转动停止的情况下，处理进入步骤s309。在步骤s309中，引擎控制单元201通过驱动控制单元210停止拾取辊103的驱动。然后，结束进给操作。
在步骤s310中，引擎控制单元201确定即使在已经结束了进给操作之后分离辊105的转动是否仍继续。在引擎控制单元201在步骤s310中确定为分离辊105的转动没有继续、即分离辊105的转动保持停止的情况下，处理进入步骤s312。在引擎控制单元201在步骤s310中确定为分离辊105的转动继续的情况下，引擎控制单元201确定为针对在后薄片s2的连出薄片进给失败，并且处理进入步骤s311。在步骤s311中，引擎控制单元201将表示针对在后薄片s2的连出薄片进给失败的信息存储在存储器单元209中。在步骤s312中，引擎控制单元201结束利用测量单元206对分离辊105的转动速度的测量。步骤s313的处理与图8的步骤s108的处理相同，并且省略其说明。在步骤s314中，基于测量单元206所测量出的分离辊105的转动速度，引擎控制单元201通过确定单元207来确定分离辊105的寿命状况。稍后将说明步骤s314的处理。图12中的步骤s315～步骤s317的处理与图8中的步骤s110～步骤s112的处理相同，并且省略其说明。
分离辊105的寿命状况确定处理
接着，参考图13，说明步骤s314中的分离辊105的寿命状况确定处理。图13中的步骤s401～步骤s406的处理与图9的步骤s201～步骤s206的处理相同，并且省略其说明。在引擎控制单元201在步骤s406中确定为平均值va1的变化大于寿命阈值low的情况下，处理进入步骤s407。在步骤s407中，引擎控制单元201读取存储器单元209中所存储的失败的连出薄片进给的信息。基于所读取的失败的连出薄片进给的信息，引擎控制单元201确定在作为预定次数的x次所进行的薄片进给操作中薄片s2的连出薄片进给的失败次数是否等于或大于作为预定频度的阈值次数a(≤x)(等于或大于预定频度)。
在引擎控制单元201在步骤s407中确定为连出薄片进给的失败次数小于阈值次数a的情况下，处理进入步骤s410。在步骤s410中，引擎控制单元201确定为分离辊105的寿命状况是作为第二状况的low1水平状况，并且向用户通知low1水平。之后，结束分离辊105的寿命状况确定。寿命状况low1水平是从第一实施例中所述的low水平状况进一步分类而成的状况。low1水平是到达low2水平之前、并且未处于由于分离辊105的输送性能的劣化而导致的输送故障频繁发生的水平的状况，并且是不会使生产率劣化的状况。
在引擎控制单元201在步骤s407中确定为连出薄片进给的失败次数等于或大于阈值次数a的情况下，处理进入步骤s408。在步骤s408中，引擎控制单元201确定分离辊105的寿命状况是否为上述的out水平状况。在引擎控制单元201在步骤s408中确定为分离辊105的转动速度的平均值va1的变化等于或小于寿命阈值out的情况下，处理进入步骤s411。引擎控制单元201在步骤s411中确定为分离辊105的寿命状况是作为第一状况的low2水平状况，并且向用户通知low2水平状况。然后，结束分离辊105的寿命状况确定。low2水平未处于由于分离辊105的输送性能的劣化所导致的输送故障频繁发生的水平，而是由于连出薄片进给的失败的发生而导致生产率劣化的状况。
在引擎控制单元201在步骤s408中确定为分离辊105的转动速度的平均值va1的变化大于寿命阈值out的情况下，处理进入步骤s409。在步骤s409中，引擎控制单元201确定为分离辊105的寿命状况是out水平状况，并且向用户通知out水平状况。然后，结束分离辊105的寿命状况确定。在第二实施例中，例如，为了区分low1水平状况和low2水平状况，设置x＝10和a＝2的条件。即，在进行了10次薄片进给操作的情况下，根据存储器单元209中所存储的连出薄片进给的失败次数是否等于或大于两次来区分low1水平状况和low2水平状况。在第二实施例中，基于分离辊105停止并且之后在多次进行进给时再次转动的现象的发生频度，来确定分离辊105的寿命状况。
从以上所述，除了第一实施例的效果以外，第二实施例还具有以下效果。根据第二实施例，在涉及进行使在后薄片s2的前端位置与分离夹持部对齐的连出薄片进给的薄片进给控制的图像形成设备中，根据分离辊105的转动速度的平均值va1的变化来确定分离辊105的寿命状况。此外，根据第二实施例，通过监视由于分离辊105的输送性能的劣化所导致的连出薄片进给的失败，可以更精确地确定包括由于分离辊105的输送性能的劣化导致的对生产率的影响的分离辊105的寿命状况。在第二实施例的薄片进给结构中，可以省略与连出薄片进给的失败次数有关的处理，并且可以进行与第一实施例的控制相同的控制。
在上述第一实施例和第二实施例中，在假设薄片的输送速度(处理速度)在输送不同类型的薄片时不会改变的情况下进行了说明。然而，本发明适用于薄片的输送速度会发生改变的结构。例如，假定以1/1速度输送正常薄片，并且以1/3速度输送厚薄片。在这种情况下，在盒102中所储存的薄片在中途从正常薄片改变成厚薄片的情况下，尽管分离辊105尚未到达寿命终点，但是分离辊105的转动速度根据薄片的输送速度而改变，结果分离辊105的转动速度看起来发生变化。结果，存在分离辊105被错误地确定为已经到达其寿命终点的可能性。因此，在薄片的输送速度改变的情况下，要根据基准速度来校正所检测到的分离辊105的转动速度。例如，将在以1/3速度输送薄片的情况下所检测到的分离辊105的转动速度校正成基准速度(1/1速度)的3倍。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。