DE69418136T2

DE69418136T2 - Blattdickenmesseinrichtung in einem Abbildungsapparat

Info

Publication number: DE69418136T2
Application number: DE69418136T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Munakata; Toshiro Tomono
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2014-10-21
Also published as: EP0650100A3; EP0650100A2; US5743521A; EP0650100B1; DE69418136D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blattdickenmeßeinrichtung, die in einem Abbildungsapparat, wie beispielsweise in einem Kopierer, einem Faxgerät usw. zum Messen der Dicke eines Aufzeichnungsmittels vorgesehen ist, und insbesondere auf eine Blattdickenmeßeinrichtung zum Messen der Dicke eines Aufzeichnungsmittels basierend auf der Abstandsänderung zwischen den Achsen zweier, zum Zuführen des Aufzeichnungsmittels vorgesehenen Walzen.
Die Abbildungstechnik in der Elektrophotographie und das Tintenstrahlverfahren haben in der letzten Zeit Fortschritte gemacht. Hinsichtlich der Abbildungsapparate werden ebenfalls Apparate, mit denen Gesamtfarbbilder gefertigt werden können, weitverbreitet verwendet. Hinsichtlich der Aufzeichnungsmittel haben sich andererseits verschiedene Materialien zum Herstellen verschiedenartiger Abbildungen entwickelt. Insbesondere bei Farbabbildungsapparaten ist es notwendig, daß Abbildungen auf Aufzeichnungsmittel mit verschiedenen Dicken aufgezeichnet werden, da Abbildungen mit Hochqualitätsgestaltung erhalten werden können, wenn dickeres Papier verwendet wird.
Um die Abbildungsqualität entsprechend der Abbildungsmittel mit verschiedenen Dicken zu erhalten, ist es jedoch notwendig verschiedene Eigenschaften beim Abbilden bzw. beim Bilderzeugen zu optimieren.
Beim Fixiervorgang mit elektrophotographischen Verfahren zum Erhitzen, Druck Anwenden, Schmelzen und Fixieren des Toners, der auf einem Aufzeichnungsmittel übertragen wird, ist es beispielsweise notwendig, eine Temperatursteuerung basierend auf der Dicke der Aufzeichnungsmittel durchzuführen, da die für ein dünnes Aufzeichnungsmittel benötigte Hitzemenge zu der für ein dickes Aufzeichnungsmittel benötigte Hitzemenge verschieden ist.
Obgleich Aufzeichnungsmittel aus dem gleichen Material gefertigt sind, sind bei unterschiedlicher Dicke ihre Volumenwiderstandsfähigkeiten ebenfalls unterschiedlich. Um Abbildungen mit einheitlicher Qualität herzustellen, ist es daher in einem Übertragungsverfahren notwendig, Strom zum Antrieb eines Übertragungsladegerätes basierend auf der Dicke der Aufzeichnungsmittel zu variieren.
Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren hat andererseits der Abstand zwischen einem Aufzeichnungskopf und einem Aufzeichnungsmittel einen großen Einfluß auf die Bildqualität. Um eine konstante, einheitliche Bildqualität zu erhalten, ist es notwendig, den Abstand zwischen dem Aufzeichnungskopf und einer Oberfläche des Aufzeichnungsmittels, ungeachtet der Dicke des Aufzeichnungsmittels, konstant zu halten.
Da ein serielles Abtastverfahren zur Bilderzeugung verwendet wird, ist es ebenfalls notwendig, ein Aufzeichnungsmittel mit einer Länge, die gleich einer Aufzeichnungsbreite ist, mit hoher Genauigkeit intermittierend zuzuführen. Wenn der Drehwinkel einer Zuführwalze konstant ist, ändert sich jedoch die Zuführmenge basierend auf der Dicke des Aufzeichnungsmittels.
Bezug nehmend auf das zuvor Erläuterte, haben sich Abbildungsapparate, die mit Mitteln zum Messen der Dicke der Aufzeichnungsmittel ausgestattet sind, in letzter Zeit entwickelt.
Fig. 10 zeigt eine herkömmliche Meßeinrichtung in einem Abbildungsapparat zum Messen der Dicke eines Aufzeichnungsmittels.
Ein Verstellglied 72, das durch eine Feder 71 vorgespannt ist, ist in einem Zuführpfad 70 für ein Aufzeichnungsmittel P angeordnet. In diesem Fall wird die Dicke des Aufzeichnungsmittels P durch Betätigen des Verstellgliedes 72 in Übereinstimmung mit der Zufuhr des Aufzeichnungsmittels P, und dann durch Messen der Verschiebung des Verstellgliedes 72 mit Hilfe eines Photosensors 73 gemessen. Bei diesem Aufbau ist es jedoch schwer, einen großen Bereich von Aufzeichnungsmitteldicken zu messen.
Wenn die Dicke des Aufzeichnungsmittels P klein ist, ist es beispielsweise notwendig, die Vorspannkraft des Verstellgliedes 72 aufgrund der Feder 71 zu minimieren. Unter dieser Bedingung ist es jedoch schwer, das vergleichsweise dickere Aufzeichnungsmittel P im gewölbten Zustand zu messen.
Zur Verbesserung dieser Problematik ist ein Verfahren zum Messen der Dicke eines Aufzeichnungsmittels durch Messen der Abstandsänderung zwischen den Achsen eines Walzenpaares zum Ergreifen und Zuführen des Aufzeichnungsmittels entwickelt worden.
Fig. 11 zeigt schematisch eine herkömmliche Blattdickenmesseinrichtung zum Messen der Dicke eines Aufzeichnungsmittels, bei der ein Walzenpaar verwendet wird. Das Aufzeichnungsmittel P wird durch ein Paar Metallwalzen 81a, 81b eingeklemmt und zugeführt. Die Dicke des Aufzeichnungsmittels P wird mit Hilfe eines Photosensors 82 durch Messen der Verschiebung der oberen Walze 81a zwischen vor und nach dem Einklemmen des Aufzeichnungsmittels P gemessen.
Fig. 12 ist eine Darstellung, die Ausgabewellenformen des Photosensors 82 zeigt, wenn ein gewöhnliches Blatt und ein vergleichsweise dickeres Blatt zwischen die Walzen 81a und 81b geführt werden. In Fig. 12 ist S1 die Ausgabewellenform eines gewöhnlichen Blattes während S2 die Ausgabewellenform eines dickeren Blattes ist. Wenn der Ansprechschwellenwert auf S&sub0; gesetzt wird, ist die Unterscheidung des gewöhnlichen Blattes von dem dickeren Blatt möglich. Gemäß diesem Blattdickenmeßverfahren ist der Widerstand, der auf das Aufzeichnungsmittel angewendet wird, klein im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen Verfahren, bei dem das Verstellglied 72 verwendet wird, und das Auftreten von Meßfehlern ist jedoch kleiner im Vergleich zu einem Verfahren, bei dem ein Aufzeichnungsmittel ohne Kontakt gemessen wird, da sich das Aufzeichnungsmittel nicht aufwölben wird.
Bei der Blattdickenmeßeinrichtung, die die zwei Walzen verwendet, wie in Fig. 13 gezeigt ist, verursacht jedoch Außermittigkeit der Walzen 81a, 81b einen Fehler e während des Messens. Daher ist es notwendig, die Walzen 81a, 81b mit hoher Präzision zu betätigen. Wenn beispielsweise der Mittelpunkt jeder der Walzen 81a, 81b um 20 um außermittig ist, wird der Abstand zwischen den Achsen der Walzen 81a, 81b um maximal ± 40 um in Abhängigkeit ihres Stands bzw. ihrer Phase geändert. Aus diesem Grund wird es schwierig, sogar das Aufzeichnungsmittel mit einer Dicke von 100 um von dem mit 200 um Dicke zu unterscheiden. Das Betätigen der Walzen 81a, 81b mit hoher Präzision, führt ferner zu einem Anstieg der Herstellungskosten.
Die US-A-4 491 929 offenbart ein Klemmwalzenpaar und eine Blattdickenmeßeinrichtung, bei der der Meßwert über mehrere Walzenposition gemittelt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blattdickenmeßeinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Dicke eines Aufzeichnungsmittels mit hoher Präzision, unabhängig von der Genauigkeit der Bestandteile, zu messen.
Dies wird durch eine Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 1 erzielt.
Bei der Blattdickenmeßeinrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Dicke des Aufzeichnungsmittels (P) gemessen, wenn die Walzen (1, 2) in einem vorbestimmten Drehwinkel angeordnet sind. Ihre Messung kann folglich mit hoher Präzision ohne Beeinflussung durch Außermittigkeit der Walzen (1, 2) durchgeführt werden.
Bei der Blattdickenmeßeinrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ebenfalls der Einfluß der Außermittigkeit der Walzen (21a, 21b) durch Mitteln der Ausgabewerte der zwei Punkte auf der Ausgabewellenform, die einen halben Walzendrehkreis entfernt voneinander beabstandet sind, durch die Verwendung der Rechenmittel (9b) eliminiert werden. Folglich wird der Unterschied zwischen dem Ausgabewert, der erhalten wird, bevor das Aufzeichnungsmittel (P) zwischen den Walzen hindurch tritt, und dem Ausgabewert, der erhalten wird, während das Aufzeichnungsmittel (P) zwischen den Walzen tritt, durch die Rechenmittel (9b) berechnet, wodurch die Dicke des Aufzeichnungsmittels mit hoher Präzision ohne Beeinflussung durch Außermittigkeit der Walzen erhalten werden kann.
Es sollte angemerkt werden, daß die zuvor beschriebenen, in Klammern gesetzten Bezugszeichen in Bezug auf die Zeichnung verwendet werden und nicht den Aufbau der Erfindung beschränken.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer Blattdickenmeßeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zur Erklärung der Arbeitsweise der Blattdickenmeßeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Erklärung eines ersten Steuerbeispiels des ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zur Erklärung eines zweiten Steuerbeispiels des ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die einen Kopierer zeigt, der mit einer Blattdickenmeßeinrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet ist;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Blattdickenmeßeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine Darstellung, die Ausgabewellenformen eines Sensors zeigt, wenn drei Arten Aufzeichnungsmittel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemessen werden;
Fig. 8 ist eine Darstellung, die Ausgabewellenformen eines Sensors als Variation des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine Darstellung, die Ausgabewellenformen eines Sensors als eine noch weitere Variation des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, die eine herkömmliche Blattdickenmeßeinrichtung mit Verwendung eines Verstellgliedes zeigt;
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung, die eine herkömmliche Blattdickenmeßeinrichtung mit Verwendung eines Walzenpaares zeigt;
Fig. 12 ist eine Darstellung, die Ausgabewellenformen eines Sensors zeigt, wenn ein gewöhnliches Blatt und ein geringfügig dickeres Blatt mit der herkömmlichen Blattmeßeinrichtung mit Verwendung eines Walzenpaares gemessen werden;
Fig. 13 ist eine Darstellung zur Erklärung eines Problems bei der herkömmlichen Blattdickenmeßeinrichtung mit Verwendung des Walzenpaares;
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Blattdickenmeßeinrichtung gemäß einem erklärenden Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der Blattdickenmeßeinrichtung des erklärenden Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
Fig. 16 ist eine Darstellung, die eine Ausgabewellenform des Sensors des erklärenden Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung des Aufbaus herkömmlicher Walzen;
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Blattdickenmeßeinrichtung gemäß einer Variation des erklärenden Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt; und
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Blattdickenmeßeinrichtung gemäß einer weiteren Variation des erklärenden Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

[Erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung]

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Blattdickenmeßeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
In Fig. 1 wird ein blattähnliches Aufzeichnungsmittel P durch eine Zuführwalze 1 und eine Anpreßwalze 2 eingeklemmt und zugeführt. Zahnräder 3, 4 sind auf den Wellenendabschnitten der Walze 1, 2 befestigt, um zusammen mit den Walzen 1 bzw. 2 zu drehen. Da die betreffenden Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 3, 4 im wesentlichen gleich der betreffenden Außendurchmesser der Walzen 1, 2 sind, kommen die Zahnräder 3, 4 miteinander in Eingriff und die Phasenbeziehung zwischen den Walzen 1 und 2 in Drehrichtung ist immer konstant. Eine Antriebsquelle 5 ist mit dem Zahnrad 3 verbunden, um die Walzen 1, 2 zu drehen.
Die betreffenden Walzen 1, 2 sind über Lager 1a, 2a durch ein Trägerbauteil 6 gehalten. Im einzelnen ist die Anpreßwalze 2 gehalten, um in der vertikalen Richtung (Richtung A, die durch einen Pfeil gezeigt ist) bewegbar zu sein und beide Endabschnitte der Anpreßwalze 2 sind durch Federn 7 gegen die Zuführwalze 1 vorgespannt. Die Walzen 1, 2 sind zur Verhinderung ihrer Verformung aus Metall gefertigt. Die Oberfläche der Zuführwalze 1 ist außerdem der Strahlbehandlung unterzogen worden, um das Rutschen des Aufzeichnungsmittels P während des Zuführens zu verhindern.
Ein Reflektionsphotosensor 8 zum Messen eines Abstandes zwischen Achsen des Walzenpaares 1 und 2 ist auf dem Trägerbauteil 6 befestigt. Der Photosensor 8 hat ein Licht emittierendes Element zum emittieren infraroten Lichtes zu einem Wellenenabschnitt der Anpreßwalze 2 und ein Licht aufnehmendes Element zur Aufnahme des Lichtes, das durch diesen Abschnitt reflektiert wird, um eine Spannung, die der Stärke des reflektierten Lichtes entspricht, auszugeben. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ausgabespannung, die umgekehrt proportional zu dem Abstand zwischen den Walzen 1 und 2 ist, durch den Photosensor 8 erhalten. Die Ausgabespannung wird durch einen A/D-Wandler 9a in ein digitales Signal umgewandelt und zu einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 9b gesendet.
Als Sensor zur Achsenabstandsmessung der Walzenpaare kann ein PSD (positionsempfindlicher Detektor) oder ein Spaltsensor verwendet werden.
Ein Lichtschrankenphotosensor 10 ist auf stromaufwärtiger Seite der Walzen 1, 2 in Zuführrichtung des Aufzeichnungsmittels P vorgesehen. Das führende Ende des Aufzeichnungsmittels P wird durch den Photosensor 10 gemessen, wenn es die Lichtschranke des Photosensors unterbricht.
Ein Merker 11 ist auf einem Wellenendabschnitt der Walze 1 befestigt, um mit der Walze 1 zusammen zu drehen. Ein Lichtschrankenphotosensor 12 zum Messen des Drehwinkels der Walze ist ebenfalls auf dem Trägerbauteil 6 befestigt. Der Merker 11 unterbricht das Licht vom Photosensor 12 nur, wenn die Zuführwalze 1 einen vorbestimmten Drehwinkel hat, wodurch der Zustand, in dem die Zuführwalze 1 mit einem vorbestimmten Drehwinkel angeordnet ist, durch den Sensor 12 erfaßt wird.
Als nächstes wird die Arbeitsweise zum Messen der Dicke des Aufzeichnungsmittels mit Hilfe der Vorrichtung dieses Ausführungsbeispieles mit Bezug auf Fig. 1 und auf das Flußdiagramm aus Fig. 2 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es notwendig, das Abbildungsverfahren zwischen dem Aufzeichnungsmittel mit der Dicke von 150 um oder mehr und dem Aufzeichnungsmittel mit der Dicke von weniger als 150 um umzuschalten.
Bei der Vorrichtung dieses Ausführungsbeispiels sind Ausgabewerte des Photosensors 8 für Achsenabstandsmessungen von Walzenpaaren in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert, wobei einer der Ausgabewerte erhalten wird, wenn der Merker 11 der Zuführwalze 1 bei einem Drehwinkel ist, bei dem das Licht vom Photosensor 12 zur Drehwinkelmessung von Walzen unterbrochen wird und das Aufzeichnungsmittel P nicht durch die Walzen 1, 2 eingeklemmt ist, und wobei die anderen der Ausgabewerte erhalten werden, wenn das Aufzeichnungsmittel P mit 150 um durch die Walzen 1, 2 bei gleichem Drehwinkel eingeklemmt ist.
Wenn das führende Ende des Aufzeichnungsmittels P, das stromaufwärts zugeführt wird, das Licht des Photosensors 10 unterbricht, wird die Ausgabe des Photosensors 10 geändert, um das Erreichen des Aufzeichnungsmittels P (S1) zu erfassen. Zur gleichen Zeit betätigt die CPU 9b eine Antriebsquelle 5 (S2), wodurch die Walzen 1, 2 mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die gleich der Zuführgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmittels P ist, das Drehen beginnen. Wenn das führende Ende des Aufzeichnungsmittels P die Walzen 1, 2 erreicht, wird es durch die Walzen 1, 2 eingeklemmt und zugeführt. Der Abstand zwischen den Achsen der Walzen 1 und 2 vergrößert sich in dem Augenblick, in dem das Aufzeichnungsmittel P durch die Walzen 1, 2 eingeklemmt wird, um einen Betrag, der der Dicke des Aufzeichnungsmittels P entspricht, und ändert sich vorübergehend in Übereinstimmung mit der Drehung der Walzen 1, 2 aufgrund des Einflusses der Außermittigkeit der Walzen 1, 2.
Ausgehend von dem Zeitpunkt, bei dem das Aufzeichnungsmittel P den Aufzeichnungsmittelmeßsensor 10, der stromaufwärts angeordnet ist, erreicht hat, beginnen sich die Walzen 1, 2 zu drehen. Danach zählt jedes Mal, wenn der Drehwinkelmeßsensor 12 den Merker 11 erfaßt, die CPU 9 die Anzahl der Messungen (S3, S4). Wenn die Anzahl der Messungen eine bestimmte Anzahl an Messungen bzw. einen bestimmten Zählerstand, die bzw. der in einem Speicher (S5) gespeichert ist, erreicht, wird der Ausgabewert des Achsenabstandsmeßsensors 8 von Walzen gelesen und in dem Speicher (S6) gespeichert. Dann wird dieser gespeicherte Ausgabewert mit dem Ausgabewert (Bezugsausgabewert) des Sensors 8 verglichen, der zuvor, als das Aufzeichnungsmittel mit der Dicke von 150 um durch die Walzen 1, 2 (S7) eingeklemmt war, erhalten und gespeichert wurde. Dadurch wird die Dicke des Aufzeichnungsmittels P beurteilt und die Bilderzeugung wird unter jeder Bedingung (S8, S9) durchgeführt.
Wenn die Dicke des Aufzeichnungsmittels P gemessen wird, und wenn die Walzen 1, 2 mit einem bestimmten Drehwinkel angeordnet sind, ist es bei der zuvor beschriebenen Blattdickenmeßeinrichtung möglich, genau, ohne Beeinflussung von Außermittigkeit der Walzen 1, 2, zu messen. <

Beispiel 1 zur Steuerung>

Bei der Blattdickenmeßeinrichtung des vorigen Ausführungsbeispiels kann die Zeitsteuerung zum Messen der Dicke des Aufzeichnungsmittels auf folgende Weise bestimmt werden. Die Arbeitsweise dieses Falles ist in einem Flußdiagramm aus Fig. 3 gezeigt.
Ausgehend von dem Zeitpunkt, bei dem das Aufzeichnungsmittel P den Aufzeichnungsmittelmeßsensor 10 stromaufwärts erreicht, beginnen die Walzen 1, 2 zu drehen und die verstrichene Zeit, ausgehend von diesem Zeitpunkt, wird durch eine Bezugsuhr des CPUs 9b (S11 bis S13) gemessen. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, die zuvor basierend auf dem Abstand zwischen dem Sensor 10 und der Walzen 1, 2 gesetzt wurde, und erst wenn der Merker 11, der auf der Walze 1 befestigt ist, das Licht des Drehwinkelmeßsensors von Walzen bzw. Photosensors 12 unterbricht, der auf dem Trägerbauteil 6 befestigt ist, wird der Ausgabewert des Achsenabstandsmeßsensors 8 von Walzen bzw. der Reflektionsphotosensor 8 in dem Speicher (S14 bis S16) gespeichert. Dieser gespeicherte Ausgabewert wird mit dem Ausgabewert (Bezugsausgabewert) des Sensors 8 verglichen, der zuvor erhalten und gespeichert wurde, als das Aufzeichnungsmittel mit der Dicke von 150 um durch die Walzen 1, 2 eingeklemmt war. Die Dicke des Aufzeichnungsmittels P wird dadurch beurteilt und die Bilderzeugung wird unter bevorzugten Bedingungen (S17 bis S19) durchgeführt.

< Beispiel 2 zur Steuerung>

Gemäß diesem Steuerungsbeispiel ist das Verfahren zur Messung der Dicke des Aufzeichnungsmittels P das gleiche, wie die Verfahren der vorigen zwei Beispiele, wobei die Walzen 1, 2 beim Bilderzeugen ebenfalls zum Messen der Position des Aufzeichnungsmittels P in der Zuführrichtunu verwendet werden. Die Arbeitsweise dieses Falles wird in einem Flußdiagramm aus Fig. 4 gezeigt.
Die Walzen 1, 2 werden angehalten, nachdem der Aufzeichnungsmittelmeßsensor bzw. der Lichtschrankenphotosensor 10 auf der stromabwärtigen Seite der Walzen das Aufzeichnungsmittel P erfaßt. Nachdem das Aufzeichnungsmittel P den Sensor 10 erreicht hat, und nachdem dann eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, die zuvor in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen dem Sensor 10 und den Walzen 1, 2 gebracht wurde, werden die Walzen 1, 2 durch die Antriebsquelle 5 mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die der Zuführgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmittels P (S21 bis S24) entspricht. Diese vorbestimmte Zeitspanne wird länger gewählt, als die Zeit, die notwendig ist, um das Aufzeichnungsmittel P von der Position des Sensors 10 zu einem Klemmabschnitt der Walzen 1, 2 zu fördern. Aus diesem Grund werden die Walzen 1, 2 nicht zu dem Zeitpunkt gedreht, an dem das Aufzeichnungsmittel P die Walzen 1, 2 erreicht. Da das Aufzeichnungsmittel P durch ein Paar Antriebswalzen (nicht gezeigt), die weiter stromabwärts vorgesehen sind, zugeführt wird, ist ein Rahmen an dem Klemmabschnitt der Walzen 1, 2 ausgebildet, so daß ein schief zugeführtes Aufzeichnungsmittel P korrigiert wird, um gerade zugeführt zu werden. Nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitspanne, beginnen sich die Walzen 1, 2 zu drehen. Dann wird die Bilderzeugung auf der Grundlage dieser Bezugszeit durchgeführt, so daß ein Bild auf einer vorbestimmten Position in Zuführrichtung auf dem Aufzeichnungsmittel P abgebildet wird.
Ausgehend von dem Zeitpunkt, bei dem die Walzen 1, 2 gedreht werden, und jedesmal, wenn der Merker 11 auf der Zuführwalze 1 das Licht von dem Drehwinkelmeßsensors von Walzen bzw. Photosensors 12 auf dem Trägerbauteil 6 unterbricht, zählt andererseits die CPU 9b die Anzahl der Messungen des Merkers 11. Wenn die Anzahl der Messungen eine vorbestimmte Anzahl an Messungen erreicht, die in einem Speicher gespeichert ist, wird der Ausgabewert des Achsenabstandsmeßsensors 8 von Walzen in den Speicher eingelesen und gespeichert. Der gespeicherte Ausgabewert wird dann mit dem Ausgabewert (Bezugsausgabe) des Sensors 8 verglichen, der zuvor, als das Aufzeichnungsmittel mit der Dicke von 150 um durch die Walzen 1, 2 eingeklemmt war, erhalten und gespeichert wurde. Die Dicke des Aufzeichnungsmittels P wird dadurch beurteilt und die Bilderzeugung wird unter bevorzugten Bedingungen (S25 bis S31) durchgeführt.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die einen Kopierer zeigt, der mit einer Blattdickenmeßeinrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet ist. Als erstes werden der Aufbau und die Betriebsweise des Kopierers beschrieben.
Eine lichtempfindliche Trommel 101 ist im wesentlichen im Mittelpunkt des Hauptkörpers des Kopierers 100 gehalten, um drehbar im Gegenuhrzeigersinn zu sein. Um die lichtempfindliche Trommel 101 sind nacheinander eine Löschlichtquelle 102, ein elektrostatisches Ladegerät 103, eine Löscheinrichtung 104 für Rand und Mittelstück des Bildes, eine Entwicklereinheit 106, ein Übertragungsladegerät 107, ein Trennladegerät 108 und eine Reinigungseinheit 109 angeordnet. Die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 ist mit einem Photorezeptor vorgesehen. Beim nahem Passieren der Löschlichtquelle 102 und des elektrostatischen Ladegerätes 103 wird dieser Photorezeptor gleichmäßig aufgeladen. Wenn dann die Bildbelichtung über einen Schlitz 105 ausgehend von einem optischen Abtastsystem 110 durchgeführt wird, wird ein stationäres, latentes Bild auf der Oberfläche des Photorezeptors ausgebildet. Die Löscheinrichtung 104 hat eine Vielzahl Licht emittierender Dioden (LED), die in Richtung der Breite des Bildes angeordnet sind und beim Bilderzeugen unnötige Ladung auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 beseitigen. Der Aufbau und die Steuerung davon werden später beschrieben.
Das optische System 110 ist mit einer Lichtquelle 117, bewegbaren Spiegeln 111, 112, 113, einer Linse 114 und einem Spiegel 115 versehen, um das Bild eines Originals hinter einem Glas 116 abtasten zu können. Die Lichtquelle 117 und der bewegbare Spiegel 111 werden gemeinsam mit einer Geschwindigkeit von v/m (m: Kopiervergrößerung) nach links relativ zu der Umfangsgeschwindigkeit v der lichtempfindlichen Trommel 101 (konstant, unabhängig von der Kopiervergrößerung) verschoben, und die bewegbaren Spiegel 112 und 113 werden zusammen mit einer Geschwindigkeit von v/2m nach links verschoben. Beim Verändern der Kopiervergrößerung wird die Linse 114 auf der optischen Achse verschoben und der Spiegel 115 wird verschoben und geschwenkt, um dadurch den Lichtpfad zu korrigieren. Da das Prinzip eines derartigen Vergrößerungsänderungsmechanismus gut bekannt ist, ist die folgende Beschreibung darauf beschränkt, daß die Positionen der Linsen 114 und des Spiegels 115 durch einen Schrittmotor M4 ineinander greifend gesteuert werden basierend auf Vergrößerungsdaten, die später beschrieben werden, und die detaillierte Beschreibung eines ineinander greifenden Mechanismus wird weggelassen. Aus dem gleichen Grund wird ebenfalls die Beschreibung zur Steuerung der Geschwindigkeit (v/m) des optischen Abtastsystems 10 darauf beschränkt, daß sie durch Änderung der Drehgeschwindigkeit eines DC-Motors M3 basierend auf den Vergrößerungsdaten durchgeführt wird, und die detaillierte Beschreibung des Steuerungsverfahrens wird weggelassen.
Ein automatischer Papierzuführmechanismus 20 mit einer oberen und einer unteren Kassettenbefestigungssektion ist auf der linken Seite des Kopierers 100 vorgesehen. Ein manueller Papierzuführmechanismus 30 ist oberhalb des Mechanismus 20 vorgesehen. Ein Aufzeichnungsmittel (Kopierpapier) wird durch den automatischen Papierzuführmechanismus 20 oder dem manuellen Papierzuführmechanismus 30 dem Kopierer 100 zugeführt, für eine Weile durch ein Paar Schichtwalzen 21a, 21b angehalten, die mit der erfindungsgemäßen Blattdickenmeßeinrichtung versehen sind, und zu einer Übertragungssektion synchron mit einem Bild gefördert, das auf der lichtempfindlichen Trommel 101 ausgebildet werden soll. Nachdem dann ein Tonerbild durch das Übertragungsladegerät 107 auf das Aufzeichnungsmittel übertragen ist, wird das Aufzeichnungsmittel durch das Trennladegerät 108 von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 getrennt, durch ein Förderband 22 zu einer Fixiereinheit 23 gefördert, um das Bild zu fixieren und es danach auf einer Ablage 24 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet ein Tastenfeldzähler KC mit der Zeitsteuerung zur Zuführung des Aufzeichnungsmittels und ein Gesamtzähler TC arbeitet mit der Zeitsteuerung zur Ausgabe des Aufzeichnungsmittels. Zusätzlich wird "1" zum Aufzeigen eines Kopiervorgangs zu dem Wert jedes der Zähler addiert.
Nach dem Übertragungsvorgang werden der Toner und die Ladung, die auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 101 zurückbleiben, durch die Reinigungseinheit 109 und die Löscheinrichtung 102 zum Vorbereiten für den nachfolgenden Kopiervorgang beseitigt.
Entweder der automatische Papierzuführmechanimus 20 oder der manuelle Papierzuführmechanismus 30 wird wahlweise verwendet. Wenn eine Blattablage 31 geschlossen ist, ist ein Einlaß 32 verdeckt. Andererseits wenn die Blattablage 31 offen ist, ist der Einlaß 32 offen, was von außen gesehen werden kann, und die Blattablage 31 wird eine Führung für das manuell eingelegte Aufzeichnungsmittel. Wenn die Blattablage 31 geöffnet ist und ein Papiereinführmeßsensor 34 das Einführen des Aufzeichnungsmittels erfaßt, wird der Kopiermodus ein manueller Papierzuführmodus. Wenn die Blattablage 31 geschlossen oder die automatische Papierzufuhr gewählt ist, oder ein Signal aufgrund einer Tastenfeldbetätigung ausgegeben wird, um die Anzahl an Kopien zu bestimmen, wird andererseits der Kopiermodus ein automatischer Papierzuführmodus.
Bei der automatischen Papierzufuhr beginnt das die lichtempfindliche Trommel 101 enthaltende Bilderzeugungssystem durch eine Tastendruckbetätigung (nicht gezeigt) zum Starten eines Kopiervorgangs des Kopierers 100 zu arbeiten. Nachdem dann der vorbereitende Prozeß der lichtempfindlichen Trommel 101 beendet ist, wird eine Zuführwalze 25 oder 26 angetrieben.
Danach wird das optische Abtastsystem 110 aufgrund einer Abtaststartsignalausgabe in Übereinstimmung mit der Zufuhr eines Aufzeichnungsmittels verschoben und das Aufzeichnungsmittel wird synchron mit dem Abbildungsvorgang zugeführt. Zwei oder drei Aufzeichnungsmittel werden aufgrund der Drehung der Zuführwalze 25 oder 26 in den Kopierer gezogen, aber nur das oberste Aufzeichnungsmittel wird durch ein Sortiermechanismus 27 oder 27' zugeführt.
Der Sortiermechanismus 27 hat obere und untere Walzen 27a und 27b, während der Sortiermechanismus 27' obere und untere Walzen 27'a und 27'b hat. Die oberen Walzen 27a, 27'a werden in Förderrichtung des Aufzeichnungsmittel gedreht, während die unteren Walzen 27b, 27'b in der Umkehrrichtung des Aufzeichnungsmittels gedreht werden. Das zweite obere und die nachfolgenden Aufzeichnungsmittel, die durch die Zuführwalze zusammen mit dem obersten Aufzeichnungsmittel eingezogen sind, werden durch die unteren Walzen 27b oder 27'b zurück gestoßen, und nur das oberste Aufzeichnungsmittel wird in Richtung einer Zwischenwalze 28 oder 28' gefördert. Die Zwischenwalzen 28, 28' werden in Verbindung mit den Schichtwalzen 21a, 21b angetrieben.
Wenn andererseits ein Aufzeichnungsmittel in den Einlaß 32 eingeführt ist und sein Einführen durch den Sensor 34 erfaßt ist, werden bei der manuellen Papierzufuhr die Zuführwalzen 33 gedreht, um das Aufzeichnungsmittel in den Kopierer zu ziehen. Gleichzeitig oder kurz danach wird die lichtempfindliche Trommel, auf gleiche Weise wie beim vorigen Vorgang durch Tastendruck angetrieben. Dann wird das Aufzeichnungsmittel sofort bei der Position eines das Aufzeichnungsmittel erfassenden Schalters 35 angehalten. Nachdem der vorbereitende Prozeß (der die Drehung beinhaltet) der lichtempfindlichen Trommel 101 beendet ist, werden die Zuführwalzen 33 wieder gedreht, um das Aufzeichnungsmittel wieder dem Kopierer zuzuführen.
Die Blattablage 31 ist entfernbar an dem Hauptkörper des Kopierers 100 befestigt. An Stelle der Blattablage 31 ist es möglich, eine Allzweckpapierzuführeinheit zu befestigen, die Zuführwalzen und einen Motor enthält. Der Kopierer kann dadurch die gleichen Funktionen wie ein Kopierer mit drei automatischen Papierzuführsektionen haben.
Die entsprechenden Kassettenbefestigungssektionen des automatischen Papierzuführmechanismus 20 sind mit Größenmessungsschaltern SW11 bis SW14 und SW21 bis SW24 vorgesehen. Die Betätigungsbedingung der Schalter wird durch die Anordnung der Vorsprünge oder Magneten (nicht gezeigt) geändert, die auf einer an der Kassettenbefestigungssektion befestigten Kassette vorgesehen sind, und die Größe des in der Kassette enthaltenen Kopierpapieres wird durch einen Binärcode von vier Bits unterschieden. Unterschiedliche Mechanismen zum Unterscheiden der Größe der Aufzeichnungsmittel bei der Verwendung einer die Aufzeichnungsmittel enthaltenden Kassette sind gut bekannt, so daß ihre detaillierte Beschreibung weg gelassen wird.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung, die die Blattdickenmeßeinrichtung zeigt, die in dem Kopierer gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist.
Die Blattdickenmeßeinrichtung hat Schichtwalzen 21a, 21b, den Reflektionsphotosensor 8 zur Achsenabstandsmessung von Walzenpaaren, den A/D-Wandler 9a und die CPU 9b. Die Schichtwalzen 21a, 21b sind aus Metall bzw. Gummi gefertigt. Der Sensor 8 ist ebenfalls aus dem Licht emittierenden Element und dem Licht aufnehmenden Element ausgebildet. Infrarotlicht, das von dem Licht emittierenden Element des Sensors 8 emittiert wird, wird durch die Metallwalze 21a reflektiert und durch das Licht aufnehmende Element aufgenommen, und Spannung, die proportional zu der Bewegung der Walze 21a ist, wird ausgegeben.
Bei dieser Blattdickenmeßeinrichtung wird die Bewegung der Metallwalze 21a durch den Sensor 8 zur Achsenabstandsmessung von Walzenpaaren gemessen, und der Ausgabewert des Sensors 8 wird durch den A/D-Wandler 9a in ein digitales Signal umgewandelt. Die Berechnung wird dann durch die CPU 9b, wie später beschrieben, durchgeführt.
Fig. 7 ist eine Darstellung, die Ausgabewellenformen des Sensors zeigt, wenn drei Arten von A4-Größen der Aufzeichnungsmittel erfaßt werden, bei denen jede eine unterschiedliche Blattdicke hat. Da die Stärke der Außermittigkeit der Schichtwalzen 21a, 21b auf der Wellenform überlagert ist, die die Blattdicke des Aufzeichnungsmittels entlang eines Drehkreises der Walze zeigt, kann die Blattdicke des Aufzeichnungsmittels nicht genau gemäß dem herkömmlichen Verfahren erkannt werden, bei dem der Ansprechschwellenwert der Spannung vorbestimmt ist. Der Wert eines Punktes der Wellenform und der Wert eines Punktes der Wellenform, der einen halben Walzendrehkreis voraus, weg von dem Ausgangspunkt, ist, werden dann gemittelt. Bei Fig. 7 werden vor und während das Aufzeichnungsmittel zwischen den Walzen hindurchtritt, die folgenden Werte erhalten:
V&sub0; = (a&sub1; + b&sub1;) / 2
V&sub1; = (a'&sub1; + b'&sub1;) / 2
V&sub2; = (a'&sub2; + b'&sub2;) / 2
V&sub3; = (a'&sub3; + b'&sub3;) / 2
Diese Berechnung wird durch die CPU 9b unter Verwendung des Wertes, der durch den A/D-Wandler 9a umgewandelt wird, durchgeführt.
Durch Mitteln der Ausgabewerte der zwei Punkte auf der Wellenform, die einen halben Walzendrehkreis voneinander entfernt sind, kann folglich der Einfluß der Außermittigkeit der Walzen 21a, 21b beseitigt werden. Wenn daher die Differenz (beispielsweise V&sub1; - V&sub0;) zwischen dem Ausgabewert V&sub0;, der erhalten wird, bevor das Aufzeichnungsmittel zwischen die Walzen 21a, 21b hindurch tritt, und dem Ausgabewert V1, V2 oder V3, der erhalten wird, während das Aufzeichnungsmittel zwischen den Walzen 21a, 21b hindurch tritt, durch die CPU 9b berechnet wird, kann die Dicke des Aufzeichnungsmittels genau, ohne Beeinflussung durch die Außermittigkeit der Walzen 21a, 21b, erhalten werden.
Obgleich Daten nur zweier Punkte der Ausgabenwellenform des Abstandsmeßsensors von Walzenachsen 8 bei dem vorigen Ausführungsbeispiel verwendet werden, werden bei diesem Ausführungsbeispiel Daten der Ausgabewellenform für einen Walzendrehkreis geprüft und gemittelt, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Der Rechenvorgangs ist schwierig, aber der Aufbau der Blattdickenmeßeinrichtung ist der gleiche wie der der zuvor beschriebenen. Gemäß diesem Rechenvorgangs kann die Genauigkeit weiter verbessert werden.
Wie in einer Darstellung der Ausgabewellenform in Fig. 9 gezeigt ist, werden bei der Wellenform des Sensors 8 die Daten (beispielsweise 1024 Punkte), die für eine schnelle Fourier- Kalkulation geeignet sind, in einem Bereich, in dem das Aufzeichnungsmittel noch nicht zwischen die Walzen 21a, 21b hindurch getreten ist, und einem Bereich, in dem das Aufzeichnungsmittel durch die Walzen 21a, 21b tritt, gesammelt und die Ausgabespannung wird in Fourier-Reihen ausgedrückt. Die folgende Beziehung wird folglich erhalten:
V = X&sub0; + X&sub1; sin wt + X&sub2; sin (2wt) + ...
+ Y&sub1; cos wt + Y&sub2; cos (2wt) + ...
Die Blattdicke des Aufzeichnungsmittels wird dann durch Substrahieren der direkten Stromkomponente 4, die erhalten wird, während das Aufzeichnungsmittel zwischen den Walzen hindurch tritt, von der direkten Stromkomponente X&sub0;' substrahiert, die erhalten wird, bevor das Aufzeichnungsmittel zwischen den Walzen tritt.
Wenn die Rundheit der Walzen 21a, 21b schlecht ist und das Ausmaß der Außermittigkeit der Walzen groß ist, werden die Abweichung von der Kreisform und die Außermittigkeit auf der Wellenform überlagert, die die Blattdicke des Aufzeichnungsmittels darstellt. Gemäß dieser Berechnung kann jedoch die Blattdicke des Aufzeichnungsmittels mit hoher Präzision ohne Beeinflussung durch diese Faktoren erhalten werden. Der Rechenvorgangs im CPU 9b ist unterschiedlich, aber der Aufbau der Blattdickenmeßeinrichtung ist der gleiche, wie der der zuvor beschriebenen.
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die die Blattdickenmeßeinrichtung gemäß einem erklärenden Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Messen der Dicke des Aufzeichnungsmittels zeigt. Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der Blattdickenmeßeinrichtung für das erklärenden Beispiel zeigt.
In Fig. 14 sind die Zuführwalze 1 und die Anpreßwalze 2 zum Einklemmen und Zuführen eines Aufzeichnungsmittels vorgesehen. Der Lichtschrankenphotosensor 10 ist auf der stromaufwärtigen Seite der Walzen 1, 2 in der Zuführrichtung des Aufzeichnungsmittels vorgesehen, um das führende Ende des Aufzeichnungsmittels zu erfassen, wenn seine Lichtschranke durch das führende Ende des Aufzeichnungsmittels unterbrochen wird. Die Zahnräder 3, 4 sind auf den Wellenendabschnitten der Walzen 1, 2 befestigt, um jeweils zusammen mit den Walzen zu drehen. Die entsprechenden Teilkreisdurchmesser der Zahnräder sind ungefähr gleich der entsprechenden Außendurchmesser der Walzen 1, 2, wodurch die Zahnräder 3, 4 miteinander in Eingriff kommen und wodurch die Phasenbeziehung zwischen den Walzen 1 und 2 in der Drehrichtung immer konstant ist. Dieser Vorteil, daß die Phasenbeziehung konstant ist, ist relevant für die Arbeitsweise zum Messen der Dicke des Aufzeichnungsmittels und wird folgend beschrieben. Eine Antriebsquelle 5, beispielsweise ein Motor, ist mit dem Zahnrad 3 zum Antreiben der Walzen 1, 2 verbunden. Die Walzen 1, 2 sind über entsprechende Lager 1a, 2a durch das Trägerbauteil 6 gehalten. Insbesondere ist die Anpreßwalze 2 gehalten, um nur in einer Richtung a, wie durch einen Pfeil in der Zeichnung gezeigt ist, bewegbar zu sein, und ihre beiden Endabschnitte sind durch die Federn 7 gegen die Zuführwalze 1 vorgespannt. Die Walzen 1, 2 sind aus Metall gefertigt, um ihre Verformung zu verhindern. Wenn das Aufzeichnungsmittel durch die Walzen eingeklemmt ist, verursacht die Außermittigkeit der Walzen während der Messung einen Fehler, wodurch es notwendig ist, die Walzen mit hoher Genauigkeit zu fertigen. Wenn beispielsweise die Mittelachse jeder der Walzen um 20 um außermittig ist, verändert sich der Abstand zwischen den Achsen der Walzen um maximal ± 40 um aufgrund ihrer Phasen. Daher wird es schwierig, sogar das Aufzeichnungsmittel mit einer Dicke von 100 um von dem mit 200 um Dicke zu unterscheiden.
Der Reflektionsphotosensor 8 ist auf dem Trägerbauteil 6 befestigt. Zur Messung wird infrarotes Licht von dem Licht emittierenden Element des Sensors 8 zu der Anpreßwalze 2 emittiert. Das infrarote Licht, das durch die Oberfläche der Anpreßrolle 2 reflektiert wird, wird durch das Licht aufnehmende Element des Sensors 8 aufgenommen. Die Ausgabespannung des Sensors 8 entspricht der Stärke des reflektierten Lichtes. In diesem Fall wird die Ausgabespannung, die ungefähr gleich dem Abstand zwischen den Walzen ist, erhalten. Beim Messen der Verschiebung einer derartigen zylinderförmigen Walze beeinflußt der Befestigungsfehler des Sensors den Meßwert. Es ist jedoch nicht vorteilhaft den Durchmesser der Walze zu vergrößern, um die Rundheit der Walze zu verringern, da die Vorrichtung groß wird. Wenn der Sensor mit dem Licht emittierenden Element und dem Licht aufnehmenden Element versehen ist, dann sind beide Elemente in der Axialrichtung der Walze angeordnet. Die Sensorausgabe wird durch einen A/D-Wandler 15 in ein digitales Signal umgewandelt und zu einer CPU 9c gesendet.
Der Vorgang zum Messen der Dicke des Aufzeichnungsmittels mit Hilfe der Einrichtung dieses Ausführungsbeispieles wird mit Bezug auf ein Flußdiagramm in Fig. 15 beschrieben, das ein erklärendes Beispiel zeigt.
Bei der Einrichtung ist es notwendig, in einem Abbildungsvorgang zwischen dem Aufzeichnungsmittel mit der Dicke von 150 um oder mehr und dem Aufzeichnungsmittel mit der Dicke von weniger als 150 um umzuschalten. Bei dieser Einrichtung wird der Ausgabewert des Photosensors 8, der erhalten wird, wenn kein Aufzeichnungsmittel durch die Walzen 1, 2 eingeklemmt ist, vorläufig in einem Speicher gespeichert.
Wenn das führende Ende eines Aufzeichnungsmittels P, das von der stromaufwärtigen Seite zugeführt ist, das von dem Photosensor 10 emittierte Licht abdeckt, verändert sich die Ausgabe des Photosensors 10, um das Erreichen des führenden Endes (S141) zu erfassen. Wenn das führende Ende des Aufzeichnungsmittels 13 erfaßt ist, beginnt zur Überwachung das Zählen eines Uhrimpulses (S142), ob eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Sobald beurteilt ist, daß eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist (S143), treibt die CPU 9c die Antriebsquelle 5 an, um das Drehen der Walzen 1, 2 mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der Zuführgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmittels P (S144) entspricht, zu verursachen. Das führende Ende des Aufzeichnungsmittels P erreicht danach die Walzen 1, 2 und wird durch die Walzen 1, 2 eingeklemmt und zugeführt. Wenn das Aufzeichnungsmittel P durch die Walzen 1, 2 eingeklemmt ist, vergrößert sich der Abstand zwischen den Achsen der Walzen 1, 2 um einen Betrag, der der Dicke des Aufzeichnungsmittels P entspricht. Der Abstand wird ebenfalls vorübergehend in Übereinstimmung mit der Drehung der Walzen aufgrund der Außermittigkeit der Walzen geändert. Da die betreffenden Zahnräder 3, 4 der Zufuhr- und der Anpreßwalze 1, 2 miteinander in Eingriff sind, wird eine periodische Wellenform von dem Sensor 10 ausgegeben, wie in Fig. 16 gezeigt ist. Obgleich die Außermittigkeit jeder Walze 10 um ist, wenn Daten für jede Vergrößerung eines Drehkreises T1 der Walze, eines halben Drehkreises T2 oder eines viertel Drehkreises T3 aufgenommen werden, ist es möglich, Ausgabewerte des Sensors ohne Beeinflussung durch die Außermittigkeiten der Walzen zu berechnen, indem das folgende Verfahren zum Mitteln durchgeführt wird.
Ausgehend von dem Zeitpunkt, bei dem das Aufzeichnungsmittel P den Sensor 10 erreicht, der an der stromaufwärtigen Seite der Walzen 1, 2 angeordnet ist, beginnen sich die Walzen 1, 2 zu drehen. Nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne (T), die notwendig ist, um das Aufzeichnungsmittel P durch die Walzen 1, 2 einzuklemmen, nach dem Start der Walzendrehung verstrichen ist, werden Daten in einem Speicher für jede Vergrößerung von T1, T2 oder T3 (S148) gespeichert. Wenn die Anzahl Punkte, bei denen Daten heraus gegriffen werden, eine bestimmte Anzahl erreicht, die zuvor in dem Speicher gespeichert wurde, werden alle Daten addiert und durch die vorbestimmte Anzahl geteilt, um einen Mittelwert (S149) zu erhalten, der dann in dem Speicher gespeichert wird. Dann wird ein Wert (ein Wert, der erhalten wurde, bevor das Aufzeichnungsmittel durch die Walzen eingeklemmt wurde), der zuvor in dem Speicher gespeichert wurde, von dem erhaltenen Mittelwert abgezogen. Die Dicke des Aufzeichnungsmittels wird dann durch Vergleichen des resultierenden Wertes mit einem Spannungswert beurteilt, der zuvor, als ein Aufzeichnungsmittel mit der Dicke von 150 um durch die Walzen 1, 2 (S1410) eingeklemmt war, in dem Speicher erhalten und gespeichert wurde.
Um die Blattdicke eines Aufzeichnungsmittels zu messen, werden Metallwalzenpaare bei dem vorigen, erklärenden Ausführungsbeispielen verwendet. Wenn jedoch diese Metallwalzen in einem Abbildungsapparat enthalten sind, wird der Apparat groß. Als Gegenmaßnahme dazu könnte der Aufbau der Walzen geändert werden, um die Blattdicke zu messen.
Um Blätter, beispielsweise Papier, mit unterschiedlichen Dicken dem Abbilungsapparat zuzuführen, sind ein Paar Zugwalzen vor den Schichtwalzen 40 angeordnet, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Die Zugwalzen bestehen aus einer Zuführwalze 41 und einer Anpreßwalze 42. Die Zuführwalze 41 ist im allgemeinen ein elastischer Körper, während die Anpreßwalze 42 ein fester Körper ist. Gemäß dieses Aufbaus ist die Anpreßwalze 42 der Verformung ausgesetzt. In diesem Fall kann die Blattdicke nicht genau gemessen werden.
Wie in Fig. 18 gezeigt ist, ist dann eine Zuführwalze aus einem elastischen Körper und einem festen Körper zusammengesetzt ausgebildet. Die einfache Zuführwalze aus Fig. 17 wird nämlich in drei Abschnitte unterteilt. Die seitlichen Seitenabschnitte 51 sind aus einem elastischen Körper ausgebildet, während ein Mittelabschnitt 52 aus einem festen Körper ausgebildet ist.
Der Durchmesser der elastischen Abschnitte 51 ist geringfügig größer als der des festen Abschnittes 52. Die elastischen Abschnitte sind verformbar. Der feste Abschnitt 52 überträgt zusammen mit der Anpreßwalze 42 eine Förderkraft auf ein Aufzeichnungsmittel und wird um einen Betrag verschoben, der der Dicke des Aufzeichnungsmittels entspricht.
Fig. 19 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Antriebswalze verwendet wird. Die Antriebswalzen 53 sind aus POM (Polyoxymethylen) gefertigt, das eine gute Gleitfähigkeit hat. Die Antriebswalzen 53 sind durch Druckfedern 54 vorgespannt. Gemäß diesem Aufbau kann ein Aufzeichnungsmittel gleichmäßiger zugeführt werden.
Obgleich ein Reflektionsphotosensor bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet wird, kann ein Spaltsensor, ein PSD (positionsempfindliches Meßgerät) oder dergleichen verwendet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird unregelmäßig reflektiertes Licht verwendet.
Wenn die Oberfläche einer Walze poliert ist, kann ein Sensor seine wirkliche Leistung aufgrund des gleichmäßig reflektierten Lichtes nicht erreichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden folglich sandbestrahlte Walzen verwendet. Unter Anbetracht der Lebensdauer wird die Oberfläche mit einer Scheuerfaser 300 behandelt.
Gemäß der Blattdickenmeßeinrichtung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung ist es möglich, die Dicke eines Aufzeichnungsmittels genau, ohne Beeinflussung von Außermittigkeit der Walzen, zu messen. Das heißt, daß es möglich ist, unabhängig von der Genauigkeit der Einzelteile zu messen. Folglich können unterschiedliche Blattdicken eines Aufzeichnungsmittels mit hoher Genauigkeit erkannt werden, und der Abbildungsapparat kann in Übereinstimmung mit der Blattdicke gesteuert werden.
Es ist ebenfalls möglich, mit unterschiedlichen Dicken des Aufzeichnungsmittels zurecht zu kommen, ohne durch die Stärke von Aufwölbungen beeinflußt zu werden, und ohne die Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmittels zu verschmutzen.
Genauer ausgedrückt, wenn ein Paar Walzen miteinander verbunden werden, wobei die Zahnräder die gleichen Teilkreisdurchmesser wie die entsprechenden Außendurchmesser der Walzen haben, wird die Meßgenauigkeit nie von der Außermittigkeit der Walzen abhängig sein. Folglich besteht nicht die Notwendigkeit, die Einzelteile mit hoher Genauigkeit herzustellen, und es ist möglich, eine kostengünstige Blattdickenmeßeinrichtung zu schaffen.
Durch das Walzenpaar zum Messen der Dicke eines Aufzeichnungsmittels und Mittel zum Erfassen, daß das Aufzeichnungsmittels die Walzen erreicht hat, wird ferner das Messen des Abstandes zwischen den Achsen der Walzen nicht durch eine Unterbrechung wie beispielsweise einen Rückstoß beeinflußt, der auftritt, wenn das Aufzeichnungsmittel durch die Walzen eingeklemmt wird, so daß die Dicke des Aufzeichnungsmittels mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann.
Bei der Blattdickenmeßeinrichtung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist es ebenfalls möglich, die Dicke des Aufzeichnungsmittels genau, ohne Beeinflussung von Außermittigkeit der Walzen, zu messen. Das heißt, daß es möglich ist, sie unabhängig von der Genauigkeit der Einzelteile zu messen. Folglich können unterschiedliche Blattdicken sicher erkannt werden, und der Abbildungsapparat kann in Übereinstimmung mit der Blattdicke gesteuert werden.
Bei der Blattdickenmeßeinrichtung des erklärenden Ausführungsbeispiels der Erfindung ist es möglich, die Dicke eines Aufzeichnungsmittels mit hoher Präzision, unabhängig von der Genauigkeit der Einzelteile, zu messen. Unterschiedliche Blattdicken bei Aufzeichnungsmitteln können ohne Beeinflussung durch die Stärke von Aufwölbungen und ohne Verschmutzen der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmittels gemessen werden.
Wenn ein Paar Walzen miteinander verbunden werden, wobei die Zahnräder den Teilkreisdurchmesser gleich den entsprechenden Außendurchmesser der Walzen haben, ist die Meßgenauigkeit nicht vollständig von der Außermittigkeit der Walzen abhängig. Folglich ist es nicht notwendig, die Einzelteile mit hoher Genauigkeit herzustellen, und es ist möglich, eine kostengünstige Blattdickenmeßeinrichtung zu schaffen.
Im Falle, daß der Abstand zwischen Walzen durch eine Unterbrechung wie beispielsweise einen Rückstoß beeinflußt wird, der auftritt, wenn das Aufzeichnungsmittel durch die Walzen eingeklemmt ist, ist es aber ferner möglich, die Blattdicke während des Aufzeichnens ohne Beeinflussung durch eine derartige Unterbrechung zu messen, wobei ein Paar Walzen zum Messen der Blattdicke des Aufzeichnungsmittels und Mittel, die erfassen, daß das Aufzeichnungsmittel die Walzen erreicht hat, vorgesehen sind.

Claims

1. Blattdickenmeßeinrichtung, die auf einer stromaufwärtigen Seite einer Abbildungssektion eines Abbildungsapparates vorgesehen ist, um die Dicke eines Aufzeichnungsmittels zu messen, mit Mitteln (8) zum Messen des Abstandes zwischen entsprechenden Achsen eines Walzenpaares (1, 2), die das Aufzeichnungsmittel ergreifen und zuführen, und mit Mitteln (9b) zum Speichern und Vergleichen von Abstandswerten gekennzeichnet durch Mittel (11, 12) zum Erfassen des Zustandes, in dem eines der Walzen mit einem vorbestimmten Drehwinkel positioniert ist, wobei die Mittel (8) zum Messen des Abstandes in Übereinstimmung mit einem Signal der Mittel (11, 12) zum Messen des Zustandes betätigt werden.

2. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 1, mit einem Paar Zahnrädern (3, 4), die zusammen mit den entsprechenden Walzen (1, 2) drehen und die Walzen verbinden.

3. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner mit Mitteln (10) zum Erfassen eines Zustandes, in dem das Aufzeichnungsmittel die stromaufwärtige Seite der Walzen in einer Zuführrichtung des Aufzeichnungsmittels erreicht.

4. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Dicke des Aufzeichnungsmittels gemessen wird, nachdem das Erreichen des Aufzeichnungsmittels erfaßt ist, und wenn der Zustand, in dem eine der Walzen (1, 2) mit dem vorbestimmten Drehwinkel positioniert ist, bei einem vorbestimmten Zählerstand erfaßt ist.

5. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Dicke des Aufzeichnungsmittels gemessen wird, nachdem das Erreichen des Aufzeichnungsmittels erfaßt und dann eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, und wenn der Zustand erfaßt ist, bei dem eine der Walzen (1, 2) mit dem vorbestimmten Drehwinkel positioniert ist.

6. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Walzen (1, 2) gestoppt werden, wenn das Aufzeichnungsmittel die Walzen (1, 2) erreicht, und wobei die Walzen (1, 2) zum Zuführen des Aufzeichnungsmittels gedreht werden, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist.

7. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 1, ferner mit Rechenmitteln zum Mitteln eines Ausgabewertes eines ersten Punktes einer Ausgabewellenform, die von Mitteln (8) zum Messen des Abstandes zwischen entsprechenden Walzenachsenpaaren ausgegeben werden, und eines Ausgabewertes eines zweiten Punktes auf der Ausgabenwellenform, die einen halben Walzendrehkreis voraus, weg vom ersten Punkt, ist, wobei die Dicke des Aufzeichnungsmittels auf der Grundlage des Mittelwertes gemessen wird.

8. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 7, ferner mit Meßeinrichtungen zum Mitteln der Ausgabewellenform, die von dem Achsenabstandsmeßmittel für Walzen ausgegeben wird, und Ausgabewerten eines Walzendrehkreises, wobei die Dicke des Aufzeichnungsmittels auf der Grundlage des Mittelwertes gemessen wird.

9. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 7, ferner mit Rechenmitteln zum Ausdrücken der von den Achsenabstandsmeßmitteln für Walzen ausgegebenen Ausgabewellenform in Fourier-Reihen, wobei die Dicke des Aufzeichnungsmittels auf der Grundlage eines Wert einer Direktstromkomponente des ermittelten Fourier-Koeffizienten gemessen wird.

10. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eines der Walzen (1, 2) aus einem elastischen Bestandteil (51) und einem festen Körper (52) in der axialen Richtung ausgebildet ist.

11. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Walzen (1, 2) mit Hilfe einer Antriebsquelle (5) angetrieben sind.

12. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Meßmittel (8) an der stromaufwärtigen Seite des Abbildungsmittels zum Erzeugen eines Bildes auf dem Aufzeichnungsmittel vorgesehen ist, das durch Walzen (1, 2) eingeklemmt ist.

13. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Meßmittel einen Photosensor hat, der ein lichtemittierendes Element zum Emittieren von Licht zu einer der Walzen (1, 2) und ein photoelektrisches Umkehrelement zum Erhalten des Lichtes, das von dem lichtemittierenden Element emittiert und von einer der Walzen reflektiert wird, und zum Erzeugen eines elektrischen Signals hat.

14. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 13, wobei eine Außenfläche einer der Walzen, zu der Licht emittiert wird, einer Strahlbehandlung unterzogen ist, oder aus einem Material mit weißer Farbe ausgebildet ist.

15. Blattdickenmeßeinrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das lichtemittierende Element und das photoelektrische Umkehrelement in axialer Richtung einer der Walze angeordnet sind.