JP6202357B2 - シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6202357B2
JP6202357B2 JP2012280927A JP2012280927A JP6202357B2 JP 6202357 B2 JP6202357 B2 JP 6202357B2 JP 2012280927 A JP2012280927 A JP 2012280927A JP 2012280927 A JP2012280927 A JP 2012280927A JP 6202357 B2 JP6202357 B2 JP 6202357B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet material
displacement
detection
material thickness
thickness detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012280927A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014031275A (ja
Inventor
勇 若林
勇 若林
良 竹中
良 竹中
佐藤 正志
正志 佐藤
西崎 伸吾
伸吾 西崎
裕亮 尾崎
裕亮 尾崎
佑司 池田
佑司 池田
悠 岡村
悠 岡村
直裕 船田
直裕 船田
友秀 近藤
友秀 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2012280927A priority Critical patent/JP6202357B2/ja
Priority to US13/930,355 priority patent/US8950750B2/en
Priority to EP13174818.8A priority patent/EP2685317A3/en
Priority to CN201310291082.5A priority patent/CN103542827B/zh
Publication of JP2014031275A publication Critical patent/JP2014031275A/ja
Priority to US14/587,104 priority patent/US9499363B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6202357B2 publication Critical patent/JP6202357B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H5/00Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
    • B65H5/06Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by rollers or balls, e.g. between rollers
    • B65H5/068Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by rollers or balls, e.g. between rollers between one or more rollers or balls and stationary pressing, supporting or guiding elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/02Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors
    • B65H7/06Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed
    • B65H7/12Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors responsive to presence of faulty articles or incorrect separation or feed responsive to double feed or separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/02Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors
    • B65H7/14Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors by photoelectric feelers or detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/20Controlling associated apparatus
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5029Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the copy material characteristics, e.g. weight, thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10Rollers
    • B65H2404/14Roller pairs
    • B65H2404/144Roller pairs with relative movement of the rollers to / from each other
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00362Apparatus for electrophotographic processes relating to the copy medium handling
    • G03G2215/00535Stable handling of copy medium
    • G03G2215/00611Detector details, e.g. optical detector
    • G03G2215/00628Mechanical detector or switch
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00362Apparatus for electrophotographic processes relating to the copy medium handling
    • G03G2215/00535Stable handling of copy medium
    • G03G2215/00717Detection of physical properties
    • G03G2215/00738Detection of physical properties of sheet thickness or rigidity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Controlling Sheets Or Webs (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、シート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置に関するものである。また、本発明は、シート材厚み検出装置を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、シート材を搬送させながらシート材表面上に画像を形成する。この種の画像形成装置においては、高品質の画像を得るためにシート材の厚みに応じて画像形成条件を最適化する必要がある。
例えば、シート材にトナーを転写する転写プロセスでは、シート材の厚みが異なると体積抵抗値が異なるため、転写帯電器を駆動する転写電流をシート材の厚みに応じて変化させる必要がある。また、シート材上に転写されたトナーを加熱及び加圧してシート材に定着させる定着プロセスでは、必要となる熱量がシート材の厚みごとに異なるため、シート材の厚みに応じて定着時の温度を変化させる必要がある。
そこで、この種の画像形成装置においては、シート材搬送路にシート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置を設置しているものがある。例えば、図11に示すシート材厚み検出装置100は、搬送部材たる基準ローラ101と従動搬送部材たる変位ローラ102との間のニップ部にシート材である用紙Pを挟持させて搬送する。そして、ニップ部での用紙Pの有無による変位ローラ102の回転軸102aの変位量の差分を検出手段103の検出結果から算出することで、用紙Pの厚み、つまりシート材の厚みを検出する。
特許文献1には、基準ローラと、変位ローラと、変位ローラを一端部側に取り付け、変位ローラの搬送面の変位量を検出する検出レバーとを有するシート材厚み検出装置が記載されている。この検出レバーの他端部側は、変位ローラが基準ローラから接離する方向、すなわちシート材の厚み方向と、基準ローラの軸方向とに沿って移動可能なように可動自在に取り付けられている。
特許文献2には、基準ローラと変位ローラとの一部の直径を小さくし、直径を小さくした部分に、シート材の通過に伴ってシート材厚み方向に変位する変位部材を一方のローラと係合させた状態で設置したシート材厚み検出装置が記載されている。そして、この変位部材の変位量に基づいてシート材の厚みを検出している。
特許文献3には、基準ローラと変位ローラとの一部の直径を小さくし、直径を小さくした部分に、シート材の通過に伴ってシート材厚み方向に変位する変位部材をローラ対に接触しない状態で設置したシート材厚み検出装置が記載されている。そして、この変位部材の変位量に基づいてシート材の厚みを検出している。
しかしながら、図11や特許文献1に記載されるシート材厚み検出装置において、変位ローラは、シート材搬送方向と直交する方向、すなわちシート材の幅方向全域に亘る長さ以上の回転軸を中心に回転することでシート材搬送方向に従動回転する構成である。そのため、変位ローラの回転軸や搬送面の変位量を検出しようとしても、回転軸の振れや偏心による回転変動成分を含んだ変位量となり、シート材の厚みに相当する変位量を高精度に検出することができない。
また、特許文献2に記載されるシート材厚み検出装置においては、変位ローラの変位量を直接検出するものではないが、変位ローラに連動して動作する変位部材の変位量を検出する構成であるため、変位ローラの回転変動成分の影響を避けることができない。また、このシート材厚み検出装置は、構成が複雑なものとなるため、画像形成装置のように省スペース化が要求される装置内に設置するのが難しく、高コスト化が懸念される。
また、特許文献3に記載されるシート材厚み検出装置においては、変位ローラと変位部材とが独立して動作するため、変位ローラの回転変動成分の影響を避けることができると期待される。しかし、変位部材の構成が複雑なものとなるため、画像形成装置のように省スペース化が要求される装置内に変位部材を設置するのが難しく、高コスト化が懸念される。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、簡易な構成でシート材の厚みを高精度に検出することができるシート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置において、シート材搬送方向に回転駆動してシート材を搬送する搬送部材と、該搬送部材に当接してシート材搬送方向と直交する方向に所定の範囲に亘って第一ニップ部を少なくとも1以上形成し、該第一ニップ部を通過するシート材の厚みに追従して変位可能な状態で付勢され、回転軸を中心にシート材搬送方向に従動回転する従動搬送部材と、該搬送部材に当接してシート材搬送方向と直交する方向の長さが該第一ニップ部より短い第二ニップ部を形成し、該第二ニップ部を通過するシート材の厚みに追従して変位可能な状態で付勢され、上記従動搬送部材の回転軸とは異なる支持部材の自由端側で支持される変位部材と、該変位部材の変位量を検出する変位量検出手段と、該変位量検出手段の検出結果に基づきシート材の厚みを算出する算出手段とを備え、前記従動搬送部材は、前記第一ニップ部を通過するシート材の厚みに追従して変位可能な状態で前記搬送部材側に付勢されている第一の軸と、第二の軸との間に張架されたベルトであり、前記支持部材は、前記第二の軸に回転可能に保持されており、前記第一の軸が、前記支持部材に対し、隙間を空けた状態で貫通しているたことを特徴とするものである。

本発明においては、第一ニップ部と第二ニップ部にシート材が挟みこまれることによってシート材が搬送され、シート材の厚みが検出される。このとき、従動搬送部材は、シート材を搬送するべく、シート材搬送方向と直交する方向、すなわちシート材の幅方向の全域に亘る長さ以上の回転軸に支持されることになる。そのため、従動搬送部材の変位量には、回転軸両端部のずれやたわみによる回転軸の振れ等の回転変動成分が生じやすい。これに対して、変位部材は、従動搬送部材の回転軸ではなく支持部材に支持され、従動搬送部材とは独立して動作するので、従動搬送部材の回転変動成分の影響を受けることがない。
そして、変位部材はシート材の厚みに応じて追従して変位可能であればよく、第二ニップ部のシート材搬送方向の長さは、第一ニップ部よりも小さくてすみ、支持部材のシート材搬送方向と直交する方向の長さも従動搬送部材の回転軸に比べて小さくてすむ。そのため、変位部材の変位量には従動搬送部材のような回転変動成分が生じにくい。よって、変位量検出手段は、変位部材の変位量を検出することにより、従動搬送部材の変位量を検出する場合に比べシート材の厚みを高精度に検出できる。また、この変位部材は、支持部材の支持により搬送部材に対向させて配置するだけでよいので、部品数も少なく簡易な構成を省スペースで実現できる。
本発明は、簡易な構成でシート材の厚みを高精度に検出することができるシート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す構成図。 同プリンタの用紙搬送路の構成を示す構成図。 同プリンタの紙厚検出装置の構成を示す上面図。 (a)は、同紙厚検出装置の構成を示す長手方向の側面図、(b)は図中一点斜線X部分の断面構成を示す構成図。 同紙厚検出装置に設けた検出ホルダの説明図。 搬送部材の周期変動成分の一例を示すグラフ。 (a)は、本実施形態に係るプリンタの紙厚検出装置の別例の構成を示す上面図、(b)は紙厚検出装置の構成を示す短手方向の側面図。 (a)は、従来の紙厚検出装置の構成を示す上面図、(b)は紙厚検出装置の構成を示す短手方向の側面図。 (a)は、従来の紙厚検出装置の構成を示す長手方向の側面図、(b)は図中一点斜線Y部分の断面構成を示す構成図。 (a)は、紙厚検出装置のベルトホルダの構成を示す長手方向の側面図、(b)はベルトホルダの構成を示す短手方向の側面図。 (a)は従来の紙厚検出装置のニップ部に用紙がないときの構成を示す構成図、(b)は従来の紙厚検出装置のニップ部を用紙が通過するときの構成を示す構成図。
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるカラープリンタ(以下、プリンタという)に適用した実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す構成図である。図2は、プリンタの用紙搬送路の構成を示す構成図である。
図1に示すように、本実施形態に係るプリンタは、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色のトナー像を形成する4個の画像形成部10Y、10C、10M、10Kを備えている。
各画像形成部10は、ドラム状の感光体1Y、1C、1M、1Kを備え、各感光体1の回りには、次のようなものが配置されている。各感光体1の表面を一様に帯電する帯電装置2Y、2C、2M、2K、各感光体1上の静電潜像をトナーによって現像する各色の現像装置3Y、3C、3M、3K、各感光体1上の残留トナーを除去するクリーニング装置4Y、4C、4M、4K等である。
また、画像形成部10の下方には、各感光体1上に静電潜像を形成する光書込みユニット5を備えている。光書込みユニット5は、光源から発したレーザ光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー5aによって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して各感光体1に照射するものである。かかる構成のものに代えて、LEDアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
なお、本実施形態に係るプリンタにおいては、画像形成部10Y、10C、10M、10Kは、装置本体70に対して一体的に着脱可能に構成されるプロセスカートリッジとして構成されているが、このプロセスカートリッジの使用は、必須ではない。勿論、帯電装置2、現像装置3、クリーニング装置4を感光体1からそれぞれ独立した装置として組み込むことも可能である。しかしながら、プロセスカートリッジとして使用する場合には、上記各装置の修理、交換の際の取り付け調整が容易となるので好適である。
さらに、このプリンタは、画像形成部10Y、10C、10M、10Kで形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト11を備えている。この中間転写ベルト11は、複数のローラ12、13、14、15に巻き掛けられ、各感光体1Y、1C、1M、1Kが接する位置における中間転写ベルト11の内側には、一次転写を行う一次転写ローラ6Y、6C、6M、6Kがそれぞれ配設されている。また、中間転写ベルト11には、ローラ15と対向する部位に二次転写を行う二次転写ローラ16が配設され、二次転写ニップ部を形成している。また、中間転写ベルト11には、ローラ12と対向する部位に中間転写ベルト11の表面を清掃するベルトクリーニング装置17が配設されている。そして、二次転写ローラ16の上方には、シート材である用紙Pにトナー像を定着させる定着装置18が配設されている。
また、このプリンタの上部には、補給トナーが収納されているトナーボトル20Y、20C、20M、20Kが設置されている。これらのトナーボトル20Y、20C、20M、20Kと現像装置3Y、3C、3M、3Kとは、補給パイプにより連結され、必要に応じてトナーボトル20Y、20C、20M、20K内の補給トナーが現像装置3Y、3C、3M、3Kに供給される。なお、トナーボトル20はプリンタ本体に対して脱着可能に装着されており、トナーボトル20内の補給トナーが不足した場合には新しいトナーボトルと交換される。
また、上記光書込みユニット5の下方には、画像形成部10Y、10C、10M、10Kに給紙するシート材たる用紙Pを収納する給紙カセット21、22が多段に配設されている。給紙カセット21、22は、装置本体70に対して着脱可能とされ、収容対象となる用紙の種類が選択できるようになっている。また、装置本体70の側面(図中右側側面)には、手差しにより用紙Pを10Y、10C、10M、10Kに給紙する手差しトレイ31が図中矢印方向に開閉可能な状態で設置されている。本実施形態では、A4版やB5版等の普通紙とは別にこれら普通紙よりも厚手の封筒や厚紙等の特殊用紙を収容することもできる。そして、後者の用紙を用いる場合には給紙カセット21、22を装置本体70の外側に引き出して特殊用紙に入れ替えたり、手差しトレイ31から挿入したりすることができるようになっている。
上記給紙カセット21、22には、図1及び図2に示すように、カセット内の用紙Pのうちで最上位のものに当接して搬送方向に回転可能で用紙に対して接離可能なピックアップコロ23、24が設けられている。ピックアップコロ23、24よりも搬送方向下流側には、ピックアップコロ23、24により繰り出された用紙Pを搬送するフィードコロ25、26が設けられている。また、フィードコロ25、26に対向当接してトルクリミッターを介してフィードコロ25、26と逆方向に回転可能なセパレートコロ27、28も設けられている。そして、フィードコロ25、26よりも搬送方向下流側には、用紙Pを挟持搬送するために複数の搬送ローラ対29が設けられた給紙路30が形成されている。
なお、給紙カセット21、22には、例えばフォトセンサからなる次のようなセンサが搭載されている。給紙カセットに収容されている用紙Pの残量や有無を検出するペーパーエンドセンサ39、用紙のサイズや向きを検出するサイズ検出センサ、各給紙カセット21、22がプリンタ本体に装着されているか否かを検出するトレイセットセンサ等である。また、給紙路30には、用紙Pが好適に搬送されているか否か、搬送ジャム(紙詰まり)の発生の有無を検出する紙搬送センサ等が設置されている。
また、上記手差しトレイ31にも、給紙カセット21、22同様に、用紙Pのうちで最上位のものに当接して搬送方向に回転可能で用紙に対して接離可能な手差しピックアップコロ32が設けられている。手差しピックアップコロ32よりも搬送方向下流側には、手差しピックアップコロ32により繰り出された用紙Pを搬送する手差しフィードコロ33が設けられている。また、手差しフィードコロ33に対向当接してトルクリミッターを介して手差しフィードコロ33と逆方向に回転可能な手差しセパレートコロ34も設けられている。そして、手差しフィードコロ33よりも搬送方向下流側の手差し給紙路38には、上記給紙路30に合流すべく手差し搬送ローラ対35が設置されている。
そして、給紙路30(手差し給紙路38)の末端には、レジストローラ対36が配設されている。レジストローラ対36は、用紙Pを複数の搬送ローラ対29から送られてくる用紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、用紙Pを適切なタイミングで2次転写ニップに向けて送り出す。
次に、上記構成のプリンタにおける画像形成動作について説明する。まず、給紙カセット21、22や手差しトレイ31からピックアップコロ23、24、32により給紙路30に送り込まれた用紙Pは、これら搬送ローラ対29のローラ間に挟み込まれながら、給紙路30内を図中下側から上側に向けて搬送される。そして、レジストローラ対36まで到達した用紙Pは、像形成のタイミングを合わせるために一旦待機して停止する。帯電装置2Y、2C、2M、2Kによって一様に帯電された感光体1Y、1C、1M、1Kには、光書込みユニット5によりレーザ光にて露光走査されて静電潜像が作られる。各静電潜像には、それぞれ各色の現像装置3Y、3C、3M、3Kによりトナーが供給されて感光体1Y、1C、1M、1K表面にそれぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。
次いで、一次転写ローラ6Y、6C、6M、6Kに電圧が印加され、感光体1Y、1C、1M、1K上のトナー像が、中間転写ベルト11上に順次転写されていく。この時、各色の画像形成動作は、そのトナー像が中間転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写される様に、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト11上に形成された画像は、二次転写ローラ16(二次転写ニップ)の位置まで搬送され、このタイミングに合わせて、レジストローラ対36に待機した用紙Pが二次転写ローラ16の位置まで送られ、用紙Pにトナー像が転写される。その後、トナー像が転写された用紙Pは、定着装置18に搬送されて熱定着され、定着終了後の用紙Pは排紙ローラ37から機外に排紙される。
ところで、本実施形態に係るプリンタにおいては、図1中点線で示すように、給紙路30と手差し給紙路38との合流部よりも用紙搬送方向下流側であって、レジストローラ対36よりも用紙搬送方向上流側の位置に、紙厚検出装置40が設置されている。この紙厚検出装置40は、画像形成を行う用紙Pの厚みを検出するシート材厚み検出装置である。
また、本実施形態に係るプリンタは、紙厚検出装置40で検出した検出値を元に画像形成プロセス条件を制御する制御手段である制御部80を装置本体70内に備えている。
ここで、従来の画像形成装置における紙厚検出装置の構成について説明しておく。図8(a)は、従来の紙厚検出装置の構成を示す上面図、(b)は紙厚検出装置の構成を示す短手方向の側面図である。図9(a)は、従来の紙厚検出装置の構成を示す長手方向の側面図、(b)は図中一点斜線Y部分の断面構成を示す構成図である。図10(a)は、紙厚検出装置のベルトホルダの構成を示す長手方向の側面図、(b)はベルトホルダの構成を示す短手方向の側面図である。
図8乃至図10に示す紙厚検出装置140は、搬送部材たる駆動ローラ141、これに対向して配置され紙厚に追従して変位可能な従動ベルトユニット142、紙厚に応じた変位量を検出する変位量検出手段たるエンコーダ144等から構成されている。
図8に示すように、駆動ローラ141(141a、141b、141c)は、回転軸149に沿って所定の間隔を空けて並設され、図示しない駆動源により用紙搬送方向にそれぞれ回転駆動される。上記従動ベルトユニット142は、ベルトホルダ146内に、弾性材料よりなる従動ベルト150a、150b、150cを備えている。従動ベルト150a、150b、150cは、ベルトホルダ146の側壁に空けられた穴146a、146bを貫通する従動軸147、148に所定の間隔を空けて配設された二つのプーリー間を張架される。
具体的には、図9に示すように、従動ベルト150aは、従動軸147に取り付けられたプーリー151aと従動軸148に取り付けられたプーリー152bとの間を張架され、駆動ローラ141aに当接してニップ部を形成し従動回転する。従動ベルト150bは、従動軸147に取り付けられたプーリー151bと従動軸148に取り付けられたプーリー152bとの間を張架され、駆動ローラ141bに当接してニップ部を形成し従動回転する。従動ベルト150cは、従動軸147に取り付けられたプーリー151cと従動軸148に取り付けられたプーリー152cとの間を張架され、駆動ローラ141cに当接してニップ部を形成し従動回転する。
ここで、従動軸148は付勢部材たる二本のスプリング153により駆動ローラ41側に付勢されている。これにより、従動ベルトユニット142は、従動軸147を回転支点として従動ベルト150が駆動ローラ141に付勢されることになる。そして、従動軸148は、駆動ローラ141と従動ベルト150との間のニップ部を通過する用紙Pの紙厚に追従して変位可能となっている。図示しない算出手段は、ニップ部での用紙の有り無しでエンコーダ144から得られる検出量の差分を算出することで紙厚を算出する。
しかしながら、このように構成される従来の紙厚検出装置140では、従動軸148や従動ベルト150の搬送面の変位量を検出しても、従動軸148の振れや、特に従動ベルト150の回転周期に起因する回転変動成分を含み、紙厚に相当する変位量を精度よく検出することができない。
そこで、本実施形態に係る紙厚検出装置40では、従動ベルトユニット内に、従動ベルトとは独立して動作する変位部材たる検出ローラを設置した。図3は、本実施形態に係る紙厚検出装置の構成を示す上面図である。図4(a)は、本実施形態に係る紙厚検出装置の構成を示す長手方向の側面図、(b)は図中一点斜線B部分の断面構成を示す構成図である。図5は、紙厚検出装置に設けた検出ホルダの説明図である。
図2乃至図5に示す紙厚検出装置40は、主に次のようなものから構成されている。搬送部材たる駆動ローラ41、これに対向して配置され紙厚に追従して変位可能な従動ベルトユニット42、用紙Pの先端を検出する搬送センサ43、紙厚に応じた変位量を検出する変位量検出手段たるエンコーダ44等から構成されている。そして、エンコーダ44の検出結果から用紙Pの紙厚を算出する算出部45も備えている。
図3に示すように、駆動ローラ41(41a、41b、41c)は、回転軸49に沿って所定の間隔を空けて並設され、図示しない駆動源により用紙搬送方向にそれぞれ回転駆動される。
上記従動ベルトユニット42は、ベルトホルダ46内に、従動搬送部材を構成する弾性材料よりなる従動ベルト50a、50b、50cを備えている。従動ベルト50a、50b、50cは、ベルトホルダ46の側壁に空けられた穴を貫通する従動軸47、48に所定の間隔を空けて配設された二つのプーリー間を張架される。具体的には、図4に示すように、従動ベルト50aは、従動軸47に取り付けられたプーリー51aと従動軸48に取り付けられたプーリー52bとの間を張架され、駆動ローラ41aに当接して第一ニップ部を形成し従動回転する。また、駆動ローラ41aの幅に対して、従動ベルト50aの幅は後述するように小さく形成されている。
そして、従動ベルト50bは、従動軸47に取り付けられたプーリー51bと従動軸48に取り付けられたプーリー52bとの間を張架され、駆動ローラ41bに当接して第一ニップ部を形成し従動回転する。従動ベルト50bと駆動ローラ41bの幅は、略同一に形成されている。従動ベルト50cは、従動軸47に取り付けられたプーリー51cと従動軸48に取り付けられたプーリー52cとの間を張架され、駆動ローラ41cに当接して第一ニップ部を形成し従動回転する。駆動ローラ41cの幅に対して、従動ベルト50cの幅は後述するように小さく形成されている。
ここで、従動軸48は付勢部材たる二本のスプリング53により駆動ローラ41側に付勢されている。これにより、従動ベルトユニット42は、従動軸47を回転支点として従動ベルト50が駆動ローラ41に付勢されることになる。そして、従動軸48は、駆動ローラ41と従動ベルト50との間の第一ニップ部を通過する用紙Pの紙厚に追従して変位可能となっている。そして、駆動ローラ41、従動ベルト50、回転軸49、プーリー51、52、従動軸47、48、ベルトホルダ46、及びスプリング53等で用紙Pを挟持搬送する挟持搬送部を構成している。また、各従動ベルト50を弾性材料より構成することで、用紙Pのスリップ等を抑制しやすい。
そして、上記紙厚検出装置40は、ベルトホルダ46内に、駆動ローラ41に対向して配置される変位部材としての検出ローラ60とこれを取り付ける支持部材たる検出ホルダ61とを備えている。検出ローラ60は、中空円筒状の金属ローラにより構成され、中空部に従動軸48を貫通させ、駆動ローラ41aと当接して第二ニップ部を形成している。そして、駆動ローラ41aに対して、従動ベルト50aとの間には第一ニップ部が形成され、検出ローラ60との間には第二ニップ部が形成されることになる。
図4及び図5に示すように、検出ローラ60は、従動ベルト47とは独立した構成で用紙Pの搬送に伴って回転可能なように検出ホルダ61に取り付けられている。検出ホルダ61には、従動軸47と略同径の円形状穴61aと、従動軸48の径よりも大きい辺からなる略矩形状の矩形状穴61bとが形成されている。この円形状穴61aに従動軸47が貫通され、矩形状穴61bには従動軸48が隙間を空けた状態で貫通されている。これにより、検出ホルダ61は、ベルトホルダ46と回転支点が同じ状態で回動可能に保持されている。
また、この検出ホルダ61には、矩形状穴61bの周りに検出ローラ60の内径と略同形状のガイド61cが突設されており、このガイド61cの外周に嵌め合わされるようにして、検出ローラ60が回転可能に支持される。そして、検出ホルダ61は、付勢部材たるスプリング62により駆動ローラ41a側に付勢され、これに伴い検出ローラ60も駆動ローラ41a側に付勢される。このように、検出ローラ60は、従動軸47を支点として回動する検出ホルダ61の自由端部側に取り付けられ、従動ベルト50(従動軸48)の動作とは独立して第二ニップ部を通過する紙厚に追従して矢印A方向に変位可能となっている。そのため、検出ローラ60及び検出ホルダ61は、従動ベルト50(従動軸48)の回転変動成分の影響を受けることがなく、且つ従動軸48に生じる回転変動成分が生じにくい。ここで、検出ローラ60の外径等の回転変動成分の発生をより確実に抑制するためには、検出ローラ60を転がり軸受けにより構成することで、ローラ外周の振れを抑えるとよい。
また、上記紙厚検出装置40においては、検出ローラ60及び検出ホルダ61が従動ベルト50a(プーリー51a、52a)よりも幅方向内側に設置されている。これにより、検出ローラ60及び検出ホルダ61の設置に際しても、新たなスペースを設ける必要がなく、省スペース化を図ることができる。また、小サイズの用紙Pが搬送された場合でも、駆動ローラ41と検出ローラ60との間の第二ニップ部に用紙Pを挟んで紙厚を検出することが可能となる。なお、検出ローラ60を駆動ローラ41aへ付勢する付勢力は、従動ベルト50(従動軸48)を駆動ローラ41へ付勢する付勢力よりも小さく設定することが用紙搬送機能上好ましい。また、検出ローラ60を駆動ローラ41aに付勢する付勢力を、従動ベルト50を駆動ローラ41に付勢する付勢力より高くすることによる検出ローラ60の変位量の減少、ひいては検出感度の低下を抑えた高精度な紙厚検出装置40を提供できる。
また、上記紙厚検出装置40においては、検出ローラ60及び検出ホルダ61を有した変位手段に対して、ベルトホルダ46の幅方向中心部を境にして対称となる位置に、ダミー検出ローラ64、ダミー検出ホルダ65が配設されている。ダミー検出ローラ64は、上記検出ローラ60と同じ形状であり、ダミー検出ホルダ65も検出ホルダ61と同じ形状になっている。そして、スプリング62により検出ホルダ61への付勢される付勢力と、スプリング66によりダミー検出ホルダ65に付勢される付勢力は略同じとされている。これにより、用紙Pのスキュー(斜め送り)等の発生を抑制することができる。
また、上記検出ホルダ61には、駆動ローラ41と検出ローラ60との間の第二ニップ部を通過する用紙Pの紙厚に追従して検出ローラ60が変位する量を検出する変位量検出手段の被検知部が設けられた検出レバー63が設置されている。この検出レバー63は、一端を検出ホルダ61の天井部に突設されたリブ61dに当接させて、支点63aを中心に回動可能に支持されている。この検出レバー63には被検知部であるエンコーダスケールが付設されており、検知部であるエンコーダ44(図3には不図示)により検出レバー63の回動量を検出することができ、エンコーダスケールとエンコーダ44とで変位量検出手段を構成している。また、検出ローラ60、検出ホルダ61、スプリング62、従動軸47、検出レバー63、及びエンコーダ44等で用紙Pの厚みを検知する厚み検出部を構成している。
そして、検出レバー63は、検出ホルダ61のリブ61dに当接し、検出ローラ60の搬送面には当接しないので、検出レバー63やエンコーダ44の摩耗による経時劣化や、紙粉等による汚れが少なくてすむ。なお、図3に示す紙厚検出装置40では、検出ホルダ61に取り付けられたスプリング62により、検出ローラ60を駆動ローラ41aへ付勢させる構成であった。検出ローラ60を駆動ローラ41aへ付勢する構成は、検出レバー63に取り付けられたスプリング(不図示)により、検出ローラ60を駆動ローラ41aへ付勢させる構成であってもよい。しかし、詳しくは後述する共振現象による検出精度の低下を抑制ためには、被検知部であるエンコーダスケールを検出レバー63に設けた構成では、検出レバー63を付勢する付勢手段と、検出ローラ60を付勢する付勢手段とは別構成にした方が望ましい。
上記紙厚検出装置40の算出部45は搬送センサ43に用紙Pの先端が到達した時をトリガにして、エンコーダ44から所定のサンプリング時間でデータを取得する。例えば、サンプリング時間は、直径が18mmの駆動ローラ41の1周分として、線速450mm/sであれば、56.52/450=126msとなる。そして、第二ニップ部で用紙Pが通過していない時(紙間)を基準として、エンコーダから得られる用紙Pの有り無しで得られる検出量の差分を算出することで紙厚を算出する。
ここで、画像形成装置を稼動させた時には、挟持搬送部に有した搬送部材である駆動ローラ41で周期的な変動が生じる場合がある。すなわち、駆動ローラ41及び従動搬送部材である従動ベルト50を有する挟持搬送部には、画像形成装置を稼動させた時に、駆動ローラ41に周期的な変動が生じる周期変動周波数を有する。この挟持搬送部の周期変動周波数と、変位部材である検出ローラ60と、変位量検出手段としてのエンコーダスケールを設けた検出レバー63、及びエンコーダ44等を有した厚み検出部の固有振動数とが同一、又は整数倍の関係になると共振現象が生じる。特に、従動軸47を回転支点として回動する検出ホルダ61、検出ローラ60、及びスプリング62から構成される振動系である検出ローラ回動系の固有振動数と、挟持搬送部の周期変動周波数とが同一、又は整数倍の関係になると共振現象が顕著に生じる。そして、駆動ローラ41と検出ローラ回動系とで共振現象が生じると、検出ローラ回動系の振動に起因してエンコーダ44で検出する検出レバー63の回動量にノイズが生じて、適切に用紙Pの厚みを検出することができなくなり、検出精度が低下してしまう。
そこで、本実施形態に係る紙厚検出装置40では、厚み検出部の固有振動数、特に検出ローラ回動系の固有振動数を、挟持搬送部の周期変動周波数と異なるよう設定することとした。図6は、搬送部材である駆動ローラ41の周期変動成分の一例を示すグラフである。図7(a)は、本実施形態に係るプリンタの紙厚検出装置40の別例の構成を示す上面図、(b)は紙厚検出装置の構成を示す短手方向の側面図である。
本実施形態の紙厚検出装置40では、駆動ローラ41の径がφ18で、搬送速度を450mm/sとして駆動した場合、図6に示すように、周波数8から9Hz近傍に周期変動成分の一次ピークが、16から18Hz近傍に二次ピークが発生する。一方、検出ローラ回動系では、スプリング62のばね定数を0.3N/mmとして、検出ローラ60及び検出ホルダ61の質量合計を2gとすると、系の固有振動数は約60Hzとなる(1/2π×√(K/m)より概算、ここで、Kはばね定数、mは質量。)。
このように、検出ローラ回動系の固有振動数と、挟持搬送部の周期変動周波数としての駆動ローラ41の周期変動成分の一次ピーク及び二次ピークとを異なるように設計することで、共振によるノイズの発生を防ぎ、高精度なシート材の厚みの検出が可能となる。すなわち、挟持搬送部の周期変動周波数との共振を起こさない高精度な紙厚検出装置40を提供できる。ここで、スプリング62のばね定数を大きくするほど、駆動ローラ41の周期変動成分の一次ピーク及び二次ピークの周波数から遠ざかるが、副作用として検出ローラ60の変位量が低下し、エンコーダ44の感度が下がってしまう(検出精度が低下する)。
さらに、図7(a)、(b)に示した別例を用いて、検出ホルダ61を付勢するスプリング62と、検出レバー63を付勢する付勢手段とを別部品とした構成について説明する。
検知対象の部材の一方向の変位量を検出するエンコーダでは、被検知部を設けた構成部材、この被検知部を設けた構成部材を検知対象の部材に付勢する付勢手段、及び検知部を一体に組立てた状態で使用することが多い。この別例のエンコーダ44では、被検知部である透過スリット(不図示)が設けられた回動部材44b、回動部材44bを検出レバー63に向け付勢するスプリング44d、及び発光素子44aと受光素子44cとで構成される検知部とを一体に組立てている。そして、検出ホルダ61のリブ61dに向け検出レバー63を付勢する付勢手段を、エンコーダ44の回動部材44bを検出レバー63に向け付勢するスプリング44dで兼ねている。このスプリング44dによる付勢により、回動部材44bは検出ホルダ61のリブ61dに向けて検出レバー63を付勢するとともに、従動軸48と略平行な回動軸(不図示)を中心に検出レバー63の変位に追従して回動する。
また、検出レバー63が変位すると回動部材44bが回動して、発光素子44aから照射した照射光が透過スリットを透過する。この透過した照射光を受光素子44cで受光して回動部材44bの回動量を検知し、検出レバー63の変位量、ひいては検出ローラ60の変位量を検出する。つまり、回動部材44bに設けた透過スリットの移動を発光素子44aと受光素子44cとで構成される検知部で検知して得た検出レバー63の回動量に基づいて検出ローラ60の変位量を検出する。このように構成することで、回動部材44bに設ける透過スリットの位置や回動部材44bの形状の設定により出力倍率や付勢量等の変更ができ、設計自由度を高めることができる紙厚検出装置40を提供できる。
そして、検出ローラ60の変位量の検知結果に基づいて算出部45により、用紙Pの紙厚を算出する。
上記のように検出ローラ60を回転可能に支持した検出ホルダ61を付勢するスプリング62と、検出レバー63を付勢する付勢手段であるエンコーダ44のスプリング44dとを別部品とした構成しておくことで、次のような効果を奏することができる。用紙Pの搬送速度の変更等が生じて挟持搬送部の周期変動周波数が変化、又は変更された場合でも、検出ローラ60を駆動ローラ41に付勢するスプリング62の設定を変更することで、挟持搬送部の周期変動周波数である共振周波数を避けることが可能となる。つまり、厚み検出部の固有振動数を変更したい場合に、スプリング62のばね定数を微調整して厚み検出部の固有振動数を変更できる。したがって、用紙Pの搬送速度の変更等が生じて挟持搬送部の周期変動周波数が変化、又は変更された場合でも、エンコーダ44に設けるスプリング44dを変更することなく、共振周波数を避けることができる可能となる。
また、厚み検出部の固有振動数を変更を、検出ローラ60を駆動ローラ41に付勢するスプリング62だけの変更で行え、スプリング44dが一体に組立てられたエンコーダ44を変更して行う必要がなくなり、変更時のコストメリットもある。
ここで、本実施形態では付勢手段としてスプリング62やスプリング44dを用いたが、例えば圧縮スプリングや引張スプリングに換え、トーションスプリング、ゴム、マイラ等の可撓性のあるものを用いても良い。
また、上記したように、検出ローラ60を駆動ローラ41aへ付勢するスプリング62の付勢力は、従動ベルト50(従動軸48)を駆動ローラ41へ付勢するスプリング53の付勢力よりも小さく設定することが用紙搬送機能上好ましい。また、検出ローラ60を駆動ローラ41aに付勢する付勢力を、従動ベルト50を駆動ローラ41に付勢する付勢力より高くすることによる検出ローラ60の変位量の減少、ひいては検出感度の低下を抑えた高精度な紙厚検出装置40を提供できる。しかし、スプリング62のばね定数を小さくすることで、共振周波数に近づくため、検出ローラ回動系を構成する各部材の質量を軽くする等して共振を避ける設計が重要となる。
また、上記した説明では、検出ホルダ61、検出ローラ60、及びスプリング62から構成される振動系である検出ローラ回動系の固有振動数を、挟持搬送部の周期変動周波数である共振周波数と異ならせる構成の例について説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、厚み検出部を構成する各構成部材の固有振動数を、いずれも部材単位で挟持搬送部の周期変動周波数である共振周波数と異なるよう設定することもできる。このように構成することで、共振をさらに抑制できる高精度な紙厚検出装置40を提供できる。
また、本実施形態では、従動搬送部材が従動ベルト50である実施形態について説明したが、搬送部材と従動搬送部材とが搬送ローラ対で構成される場合にも適用できることは言うまでもない。
また、変位量検出手段としてエンコーダ44に透過型のセンサを備えた例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、反射型のセンサを備えた、又はエンコーダ反射型のセンサを用いたエンコーダを用いても良い。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
搬送される用紙Pなどのシート材の厚みを検出する紙厚検出装置40などのシート材厚み検出装置において、シート材搬送方向に回転駆動してシート材を搬送する駆動ローラ41などの搬送部材と、該搬送部材に当接してシート材搬送方向と直交する方向に所定の範囲に亘って第一ニップ部を少なくとも1以上形成し、該第一ニップ部を通過するシート材の厚みに追従して変位可能な状態で付勢され、従動軸48などの回転軸を中心にシート材搬送方向に従動回転する従動ベルト50(プーリー52)などの従動搬送部材と、該搬送部材に当接して該第一ニップ部よりシート材搬送方向と直交する方向の長さが短い第二ニップ部を形成し、該第二ニップ部を通過するシート材の厚みに追従して変位可能な状態で付勢され、上記従動搬送部材の回転軸とは異なる検出ホルダ61などの支持部材の自由端側で支持される検出ローラ60などの変位部材と、該変位部材の変位量を検出するエンコーダ44などの変位量検出手段と、該変位量検出手段の検出結果に基づきシート材の厚みを算出する算出部45などの算出手段とを備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、変位量検出手段は、変位部材の変位量を検出することにより、従動搬送部材の変位量を検出する場合に比べシート材の厚みを高精度に検出できる。また、この変位部材は、支持部材の自由端側での支持により搬送部材に対向させて配置するだけでよいので、部品数も少なく簡易な構成を省スペースで実現できる。よって、簡易な構成でシート材の厚みを高精度に検出することができるシート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置を提供できる。
(態様B)
(態様A)において、従動ベルト50などの上記従動搬送部材は、ローラ又は無端状ベルトが回転軸方向に複数並設されて複数の第一ニップ部を形成し、検出ローラ60などの上記変位部材は、複数個のローラ又は複数個の無端状ベルトの間に配置される。
これによれば、上記実施形態について説明したように、変位部材を複数個の従動搬送部材の間に設置するので、変位部材の設置にスペースをとらず省スペース化を図ることができる。また、小サイズの用紙Pなどのシート材が搬送された場合でも、搬送部材と変位部材との間の第二ニップ部にシート材を挟んでシート材の厚みを検出することが可能となる。
(態様C)
(態様A)又は(態様B)において、エンコーダ44などの変位量検出手段は、エンコーダスケールを設けた検出レバー63などの回動可能なレバーを検出ホルダ61などの上記支持部材の天井部に突設されたリブ61dなどの自由端側に付勢させ、レバーの回動量に基づいて上記変位部材の変位量を検出する。
これによれば、上記実施形態で説明したように、安価で高精度な変位量検出が可能である。
(態様D)
(態様A)乃至(態様C)のいづれかにおいて、検出ローラ60などの上記変位部材及び検出ホルダ61などの上記支持部材を有した変位手段と、該変位手段に有したものと同じ形状のダミー検出ローラ64やダミー検出ホルダ65などの各ダミー部材とが、シート材搬送方向と直交する方向で中心部を境にして対称配置されている。
これによれば、上記実施形態で説明したように、用紙Pなどのシート材のスキュー(斜め送り)などの発生を抑制することが可能である。
(態様E)
(態様D)において、駆動ローラ41などの上記搬送部材に対する検出ローラ60などの上記変位部材の付勢力と、上記搬送部材に対するダミー検出ローラ64などの上記ダミー部材の付勢力は略同一である。
これによれば、上記実施形態で説明したように、用紙Pなどのシート材のスキュー(斜め送り)などの発生を抑制することが可能である。
(態様F)
(態様A)乃至(態様E)のいづれかにおいて、検出ローラ60などの上記変位部材とエンコーダ44などの上記変位量検出手段を有する厚み検出部の検出ローラ回動系の固有振動数などの固有振動数を、駆動ローラ41などの上記搬送部材及び従動ベルト50などの上記従動搬送部材を有する挟持搬送部の駆動ローラ41の周期変動成分の一次ピーク及び二次ピークの周波数などの周期変動周波数と異なるよう設定している。
これによれば、上記実施形態で説明したように、挟持搬送部の周期変動周波数との共振を起こさない高精度な紙厚検出装置40などのシート材厚み検出装置を提供できる。
(態様G)
(態様F)において、エンコーダ44などの上記変位量検出手段は、検出レバー63などの上記レバーを付勢する回動部材44bなどの回動部材に設けた透過スリットなどの被検知部の移動を発光素子44a及び受光素子44cで構成される検知部などの検知部で検知して得た該レバーの回動量に基づいて検出ローラ60などの上記変位部材の変位量を検出する。
これによれば、上記実施形態で説明したように、回動部材に設ける被検知部の位置や回動部材の形状の設定により出力倍率や付勢量等の変更ができ、設計自由度を高めることができる紙厚検出装置40などのシート材厚み検出装置を提供できる。
(態様H)
(態様F)又は(態様G)において、エンコーダ44などの上記変位量検出手段に設ける回動部材44bなどの上記回動部材を検出レバー63などの上記レバーに付勢するスプリング44dなどの付勢手段とは別に、検出ローラ60などの上記変位部材を駆動ローラ41などの上記搬送部材に付勢するスプリング62などの付勢手段を設ける。
これによれば、上記実施形態で説明したように、次のような効果を奏することができる。挟持搬送部の周期変動周波数が変化、又は変更された場合でも、変位量検出手段に設ける付勢手段を変更することなく、変位部材を搬送部材に付勢する付勢手段の設定を変更することで、共振周波数を避けることができる可能となる。
(態様I)
(態様F)乃至(態様H)のいずれかにおいて、検出ローラ60やエンコーダ44などを有する上記厚み検出部を構成する各構成部材の固有振動数は、いずれも部材単位で駆動ローラ41や従動ベルト50などを有する上記挟持搬送部の周期変動周波数と異なるよう設定する。
これによれば、上記実施形態で説明したように、共振をさらに抑制できる高精度な紙厚検出装置40などのシート材厚み検出装置を提供できる。
(態様J)
(態様C)乃至(態様I)のいずれかにおいて、検出レバー63などの上記レバーを付勢するスプリング44dなどの付勢手段とは別に、検出ローラ60などの上記変位部材を駆動ローラ41などの上記搬送部材に付勢するスプリング53などの付勢手段を設け、上記変位部材を上記搬送部材に付勢する付勢手段の付勢力を、上記従動搬送手段を上記搬送部材に付勢する付勢手段の付勢力より低く設定する。
これによれば、上記実施形態で説明したように、次のようなシート材厚み検出装置を提供できる。変位部材を搬送部材に付勢する付勢手段の付勢力を、従動搬送手段を搬送部材に付勢する付勢手段の付勢力より高くすることによる変位部材の変位量の減少、ひいては検出感度の低下を抑えた高精度な紙厚検出装置40などのシート材厚み検出装置である。
(態様K)
搬送される用紙Pなどのシート材のシート材厚を検出するシート材厚み検出装置と、該シート材厚み検出装置で検出された検出値を元に画像形成プロセス条件を制御する制御部などの制御手段とを備えたプリンタなどの画像形成装置において、上記シート材厚み検出装置として、(態様A)乃至(態様J)のいずれかの紙厚検出装置40などのシート材厚み検出装置を用いる。
これによれば、上記実施形態で説明したように、(態様A)乃至(態様J)のいずれかのシート材厚み検出装置と同様な効果を奏することができる画像形成装置を提供できる。
40 紙厚検出装置
41 駆動ローラ
42 従動ベルトユニット
43 搬送センサ
44 エンコーダ
44a 発光素子
44b 回動部材
44c 受光素子
44d スプリング
45 算出部
46 ベルトホルダ
47 従動軸
48 従動軸
49 回転軸
50 従動ベルト
52 プーリー
53 スプリング
60 検出ローラ
61 検出ホルダ
63 検出レバー
64 ダミー検出ローラ
65 ダミー検出ホルダ
70 装置本体
80 制御部
P 用紙
特許4653706号公報 特許4579312号公報 特許4152136号公報

Claims (11)

  1. 搬送されるシート材の厚みを検出するシート材厚み検出装置において、
    回転駆動してシート材を搬送する搬送部材と、
    該搬送部材に当接してシート材搬送方向と直交する方向に所定の範囲に亘って第一ニップ部を少なくとも1以上形成し、該第一ニップ部を通過するシート材の厚みに追従して変位可能な状態で付勢され、回転軸を中心にシート材搬送方向に従動回転する従動搬送部材と、
    該搬送部材に当接して第二ニップ部を形成し、該第二ニップ部を通過するシート材の厚みに追従して変位可能な状態で付勢され、上記従動搬送部材の回転軸とは異なる支持部材の自由端側で支持される変位部材と、
    該変位部材の変位量を検出する変位量検出手段と、
    該変位量検出手段の検出結果に基づきシート材の厚みを算出する算出手段とを備え、
    前記従動搬送部材は、前記第一ニップ部を通過するシート材の厚みに追従して変位可能な状態で前記搬送部材側に付勢されている第一の軸と、第二の軸との間に張架されたベルトであり、
    前記支持部材は、前記第二の軸に回転可能に保持されており、
    前記第一の軸が、前記支持部材に対し、隙間を空けた状態で貫通していることを特徴とするシート材厚み検出装置。
  2. 請求項1に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記従動搬送部材は、前記ベルトが回転軸方向に複数並設されて複数の第一ニップ部を形成し、
    上記変位部材は、複数個のベルトの間に配置されることを特徴とするシート材厚み検出装置。
  3. 請求項1又は2に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記変位量検出手段は、回動可能なレバーを上記支持部材の自由端側に付勢させ、該レバーの回動量に基づいて上記変位部材の変位量を検出することを特徴とするシート材厚み検出装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記変位部材及び上記支持部材を有した変位手段と、該変位手段に有したものと同じ形状の各ダミー部材とが、シート材搬送方向と直交する方向で中心部を境にして対称配置されていることを特徴とするシート材厚み検出装置。
  5. 請求項4に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記搬送部材に対する上記変位部材の付勢力と、上記搬送部材に対する上記ダミー部材の付勢力は略同一であることを特徴とするシート材厚み検出装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記変位部材と上記変位量検出手段を有する厚み検出部の固有振動数を、上記搬送部材及び上記従動搬送部材を有する挟持搬送部の周期変動周波数と異なるよう設定したことを特徴とするシート材厚み検出装置。
  7. 請求項6に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記変位量検出手段は、回動可能なレバーを上記支持部材の自由端側に付勢させ、該レバーの回動量に基づいて上記変位部材の変位量を検出するものであって、
    上記変位量検出手段は、上記レバーを付勢する回動部材に設けた被検知部の移動を検知部で検知して得た該レバーの回動量に基づいて上記変位部材の変位量を検出することを特徴とするシート材厚み検出装置。
  8. 請求項7に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記変位量検出手段は、回動可能なレバーを上記支持部材の自由端側に付勢させ、該レバーの回動量に基づいて上記変位部材の変位量を検出するものであって、
    上記変位量検出手段に設ける上記回動部材を上記レバーに付勢する付勢手段とは別に、上記変位部材を上記搬送部材に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするシート材厚み検出装置。
  9. 請求項6乃至8のいずれか一に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記厚み検出部を構成する各構成部材の固有振動数は、いずれも部材単位で上記挟持搬送部の周期変動周波数と異なるよう設定されていることを特徴とするシート材厚み検出装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれか一に記載のシート材厚み検出装置において、
    上記変位量検出手段は、回動可能なレバーを上記支持部材の自由端側に付勢させ、該レバーの回動量に基づいて上記変位部材の変位量を検出するものであって、
    上記レバーを付勢する付勢手段とは別に、上記変位部材を上記搬送部材に付勢する付勢手段を設け、
    上記変位部材を上記搬送部材に付勢する付勢手段の付勢力を、上記従動搬送部材を上記搬送部材に付勢する付勢手段の付勢力より低く設定したことを特徴とするシート材厚み検出装置。
  11. 搬送されるシート材のシート材厚を検出するシート材厚み検出装置と、
    該シート材厚み検出装置で検出された検出値を元に画像形成プロセス条件を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、
    上記シート材厚み検出装置として、請求項1乃至10のいずれか一に記載のシート材厚み検出装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
JP2012280927A 2012-07-11 2012-12-25 シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置 Expired - Fee Related JP6202357B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012280927A JP6202357B2 (ja) 2012-07-11 2012-12-25 シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置
US13/930,355 US8950750B2 (en) 2012-07-11 2013-06-28 Sheet thickness detector and image forming apparatus including same
EP13174818.8A EP2685317A3 (en) 2012-07-11 2013-07-03 Sheet thickness detector and image forming apparatus including same
CN201310291082.5A CN103542827B (zh) 2012-07-11 2013-07-11 片材厚度检测装置以及使用其的图像形成装置
US14/587,104 US9499363B2 (en) 2012-07-11 2014-12-31 Sheet thickness detector and image forming apparatus including same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012155353 2012-07-11
JP2012155353 2012-07-11
JP2012280927A JP6202357B2 (ja) 2012-07-11 2012-12-25 シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014031275A JP2014031275A (ja) 2014-02-20
JP6202357B2 true JP6202357B2 (ja) 2017-09-27

Family

ID=48745779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012280927A Expired - Fee Related JP6202357B2 (ja) 2012-07-11 2012-12-25 シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8950750B2 (ja)
EP (1) EP2685317A3 (ja)
JP (1) JP6202357B2 (ja)
CN (1) CN103542827B (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013159458A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Ricoh Co Ltd 紙厚検知装置、搬送装置、及び、画像形成装置
JP2015013719A (ja) 2013-07-04 2015-01-22 株式会社リコー シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置
JP6146180B2 (ja) 2013-07-17 2017-06-14 株式会社リコー 記録媒体セット装置及び画像形成装置
JP6688476B2 (ja) * 2015-07-10 2020-04-28 株式会社リコー シート材厚み検出装置、シート材異常検出装置、シート材供給装置及び画像形成装置
JP6358211B2 (ja) * 2015-09-16 2018-07-18 コニカミノルタ株式会社 用紙搬送装置、画像形成装置、用紙搬送装置の制御方法、及び用紙搬送装置の制御プログラム
US9850084B2 (en) * 2015-10-21 2017-12-26 Kodak Alaris Inc. Detection of process abnormalities in a media processing system
CN105466344A (zh) * 2015-11-17 2016-04-06 浙江道尔顿地毯有限公司 拼块地毯的厚度测试装置
US10029871B2 (en) 2016-05-20 2018-07-24 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and setting method
JP6929169B2 (ja) * 2017-08-31 2021-09-01 キヤノン株式会社 画像形成装置及び記録材判別装置
CN107966129A (zh) * 2017-10-27 2018-04-27 珠海格力电器股份有限公司 片材表面质量检测设备
JP7147430B2 (ja) 2018-09-27 2022-10-05 株式会社リコー バイアス電圧変更回路、作像ユニット及び画像形成装置
JP2020066478A (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 コニカミノルタ株式会社 物性検出装置および画像形成システム
JP7351154B2 (ja) * 2019-09-12 2023-09-27 コニカミノルタ株式会社 記録媒体検出装置及び画像形成装置
KR20210115210A (ko) * 2020-03-12 2021-09-27 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 인쇄 매체의 두께에 따라 이동하는 롤러를 이용하여, 이송 경로 간격을 조절하는 구조
JP2021181352A (ja) * 2020-05-18 2021-11-25 コニカミノルタ株式会社 用紙検知装置、用紙搬送装置、および画像形成装置
CN113267113B (zh) * 2021-05-18 2022-11-29 重庆齿轮箱有限责任公司 一种径向滑动轴承装配精度的检验方法
CN114812461B (zh) * 2022-05-26 2023-10-27 山东福马轴承有限公司 轴承外圈径向跳动检测组件

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5174562A (en) * 1987-02-25 1992-12-29 Omron Tateisi Electronics Co. Paper sheet handling apparatus
DE3844899C2 (de) * 1988-04-16 1997-07-17 Bielomatik Leuze & Co Verzögerungs-Vorrichtung für Bogenlagen
US5042790A (en) * 1990-02-16 1991-08-27 Xerox Corporation Toggled switch for use in a sheet feed apparatus
US5238123A (en) * 1992-04-10 1993-08-24 Agissar Corporation Automated thickness and length detecting and sorting system for envelopes
JP3429054B2 (ja) * 1993-04-27 2003-07-22 ジェコー株式会社 振り子式加速度センサ
US6278270B1 (en) * 1999-10-29 2001-08-21 Xerox Corporation Apparatus and method for detecting small distance changes between opposed surfaces using giant magneto resistance effect sensor
JP4264865B2 (ja) * 2000-12-19 2009-05-20 日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 紙葉類厚さ検知装置および現金自動取扱装置
KR100397573B1 (ko) * 2001-04-02 2003-09-17 주식회사 에프엘테크놀로지 종이 낱장 이송 감지장치
JP4152136B2 (ja) 2001-07-17 2008-09-17 株式会社沖データ 媒体厚検出装置及び画像形成装置
US6850717B2 (en) 2001-07-17 2005-02-01 Oki Data Corporation Medium thickness detecting apparatus
JP4186666B2 (ja) * 2003-03-24 2008-11-26 富士ゼロックス株式会社 シートの重送状態判定装置およびシート搬送装置
DE10319723B3 (de) * 2003-05-02 2004-09-16 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten von flachen Sendungen auf eine Schmalseite
JP2007217092A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Fuji Xerox Co Ltd シート供給装置および画像形成装置
JP4653706B2 (ja) 2006-08-17 2011-03-16 株式会社東芝 紙葉類の厚さ検知装置
US7922167B2 (en) * 2006-10-04 2011-04-12 Ricoh Company, Limited Sheet conveying device, and image forming apparatus including same
EP2184242B1 (en) * 2007-08-31 2012-02-01 Glory Ltd. Paper-sheet- thickness detecting device
JP4961367B2 (ja) 2008-02-18 2012-06-27 株式会社リコー シート状部材厚さ検出装置、画像形成装置
US8079590B2 (en) * 2008-06-16 2011-12-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus
JP2011163879A (ja) * 2010-02-08 2011-08-25 Murata Machinery Ltd テンションセンサ
JP5546288B2 (ja) * 2010-02-26 2014-07-09 キヤノン株式会社 シート厚検出装置、画像形成装置およびシート給送装置
KR101094512B1 (ko) * 2010-04-23 2011-12-19 엘지엔시스(주) 매체두께 감지장치 및 금융 자동화 기기
JP2013159458A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Ricoh Co Ltd 紙厚検知装置、搬送装置、及び、画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103542827A (zh) 2014-01-29
CN103542827B (zh) 2016-08-10
US20140015192A1 (en) 2014-01-16
JP2014031275A (ja) 2014-02-20
US9499363B2 (en) 2016-11-22
EP2685317A2 (en) 2014-01-15
US20150108714A1 (en) 2015-04-23
EP2685317A3 (en) 2017-11-29
US8950750B2 (en) 2015-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6202357B2 (ja) シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置
JP6187857B2 (ja) 転写装置、及び画像形成装置
JP6288320B2 (ja) 画像形成装置
JP5725408B2 (ja) ベルト寄り防止装置、ベルト装置、及び画像形成装置
US11099506B2 (en) Sheet conveying device, fixing device incorporating the sheet conveying device, and image forming apparatus incorporating the sheet conveying device
US9568865B2 (en) Belt device, fixing device, and image forming apparatus
JP5936173B2 (ja) シート材位置補正装置、及び、画像形成装置
JP6098877B2 (ja) シート材位置補正装置、及び、画像形成装置
JP2016095396A (ja) 画像形成装置
JP2015013719A (ja) シート材厚み検出装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2014172745A (ja) シート材位置補正装置、及び、画像形成装置
JP5146860B2 (ja) ベルト装置、及び、画像形成装置
JP6653075B2 (ja) 転写装置及び画像形成装置
JP4999076B2 (ja) ベルト装置、及び、画像形成装置
JP6061190B2 (ja) ベルトの片寄り補正機構、ベルト装置、転写ベルト装置及び画像形成装置
JP6150095B2 (ja) シート材位置補正装置、及び、画像形成装置
JP5349558B2 (ja) ベルト駆動装置及び画像形成装置
JP2015129896A (ja) ベルト搬送装置及び画像形成装置
JP5920648B2 (ja) 駆動装置並びにこれを用いたベルト蛇行修正装置及び画像形成装置
JP2015094916A (ja) 画像形成装置
JP2014038270A (ja) ベルトユニット及び画像形成装置
JP2012093651A (ja) 画像形成装置
JP2018004797A (ja) 画像形成装置
JP2017122849A (ja) 画像形成装置
JP2018108884A (ja) 用紙厚検知装置及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160916

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161102

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170418

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170817

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6202357

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees