JP2004352443A

JP2004352443A - 紙厚検出装置

Info

Publication number: JP2004352443A
Application number: JP2003152430A
Authority: JP
Inventors: Hideki Takatsuka; 英樹高塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】紙面に接触し、紙面の高さに応じて変位するレバーの紙面との接触部における磨耗量を軽減させ、レバーの寿命を延ばした紙厚検出装置の提供。
【解決手段】１．紙厚検出装置を通過する紙搬送路とは別に、紙厚検出装置を通過しない紙搬送路、およびこれら二つの紙搬送路を任意に選択できる紙搬送路切り替え手段を有し、紙厚を検出する時にのみ紙搬送路切り替え手段により紙厚検出装置を通過する紙搬送路に紙を送るようにしたことを特徴とする。２．紙厚検出装置のレバーよりも紙搬送方向下流側に紙の有無を判断する搬送センサーフラグを有し、搬送センサーフラグの動きに連動してレバーが紙搬送路から退避する構成を特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙搬送装置内を搬送される紙の厚みを検出する紙厚検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙搬送装置に搬送されてきた紙の厚みを検知する紙厚検出装置として図１０のような構成が知られている。この紙搬送装置は、搬送ローラー対１００から搬送ローラー対１０１に向かって紙Ｐが矢印Ｃの向きに、紙下ガイド板１０２と紙上ガイド板１０３の間を通って搬送されるものである。紙厚検出装置は、磁気量センサー１０４、磁石１０５、レバー１０６とから構成される。レバー１０６は図示しないバネにより、その一端を紙上ガイド板１０３に押圧されている。搬送されてきた紙Ｐがレバー１０６と紙上ガイド板１０３の間に入り込むと、レバー１０６がその回動軸１０６ａを中心に紙Ｐの厚さ分だけ回動し、レバー１０６の他端側に保持された磁石１０５が変位する。このときの磁石１０５の変位量に伴う磁気量の変化量を磁石１０５の対向側に位置する磁気量センサー１０４で検知し、紙厚に換算する。
【０００３】
さらに、上記従来例のレバーの先端に頃を設けたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−８５６４３号公報（１１頁、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、レバー１０６の先端と通過する紙とが常に接触状態にあり、レバー１０６の紙面との接触部の磨耗量が大きくなり、磨耗量に相当する磁石１０５の変位分だけ磁気量センサー１０４の出力に影響を及ぼすという問題があった。また、レバー１０６の磨耗量の影響を無くすため、紙があるときと無いときの差分で紙厚を検知するという方法もあるが、本従来例のような磁気量センサー１０４は、図５に示すようにその検知面と対向側にある磁石１０５との距離が測定可能範囲ａ〜ｂにないと出力との線形性が崩れてしまう。従って、紙があるときと無いときとの差分で紙厚を検出した場合でも、磨耗によって磁気量センサー１０４の検知面と磁石１０５との距離が測定可能範囲ａ〜ｂから外れてしまい、紙厚を誤検知してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記のような問題を解消するために、紙面に接触し紙面の高さに応じて変位する変位部材の紙面との接触部における磨耗量を軽減させ、変位部材の寿命を延ばした紙厚検出装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、紙搬送路中の紙ガイド板と紙ガイド板に対して略直角方向に変位可能な変位部材との間に紙が搬送され、搬送されてきた紙面に接触し紙面の高さに応じて変位するようにバネ等により紙面に付勢された変位部材の変位量を検知することによって紙厚を検出する紙搬送装置内の紙厚検出装置において、紙厚検出装置を通過する紙搬送路とは別に紙厚検出装置を通過しない紙搬送路、およびこれら二つの紙搬送路を任意に選択できる紙搬送路切り替え手段を有し、紙厚を検出する時にのみ紙搬送路切り替え手段により紙厚検出装置を通過する紙搬送路に紙を送るようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、紙搬送路中の紙ガイド板と紙ガイド板に対して略直角方向に変位可能な変位部材との間に紙が搬送され、搬送されてきた紙面に接触し紙面の高さに応じて変位するようにバネ等により紙面に付勢された変位部材の変位量を検知することによって紙厚を検出する紙搬送装置内の紙厚検出装置において、変位部材よりも紙搬送方向下流側に紙の有無を判断する搬送センサーフラグを有し、搬送センサーフラグの動きに連動して変位部材が紙搬送路から退避する構成であることを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、請求項１の発明では、紙厚を測定しないときは紙厚検出装置を通過しない搬送路に用紙を送ることで、また、請求項２の発明では、用紙の先端部以降は紙厚検出装置の変位部材との接触を無くすことで、紙面との摩擦による変位部材の磨耗量を軽減させることができ、変位部材の寿命を延ばすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１は、本発明の紙厚検出装置における第１の実施例を搭載した４ドラムフルカラー方式の画像形成装置の構成を説明するものである。５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは感光ドラムで、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の現像材（トナー）を備えた各画像形成ステーション毎に設けられている。各感光ドラム５０Ｙ〜５０Ｋの表面は、それぞれに対応したレーザスキャナ装置５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋから発せられたレーザ光により露光される。５２は中間転写ベルトで、各感光ドラム５０Ｙ〜５０Ｋで形成された各色毎のトナー像が転写される。給紙カセット５３には転写材である紙Ｐが積載されており、給紙ローラー５４により給紙され、フィード・リタードローラー対５５、搬送ローラー対５６、５７、５８、レジストローラー対５９を通ってきた紙Ｐ上に二次転写ローラー６０により中間転写ベルト５２上のトナー像が転写され、定着器６１でトナー像が紙Ｐに定着され、排紙ローラー対６２、６３を通って排紙トレー６４に排紙される。本実施例における紙厚検出装置は、搬送ローラー対５７と５８の間に配設される。
【００１１】
本実施例のおける紙厚検出装置の模式図を図２に示す。紙厚検出装置は、磁気量センサー１、磁石２、レバー３から構成される。ここで、レバー３は回動軸３ａを支点として回動可能に保持され、図示しないバネによってその一端を画像形成装置本体に固定された紙上ガイド板４に押圧されている。磁気量センサー１は画像形成装置本体に固定されている。磁石２は磁気量センサー１の検知面と対向する位置にレバー３によって保持され、レバー３の回動に伴い磁気量センサー１の検知面に対して略垂直方向に変位する。フラッパー５は、軸５ａを支点として回動可能に保持され、普段は自重で紙下ガイド板６に当接した状態である。しかし、図示しないソレノイドに電流を流すことによりフラッパー５を反時計回りに回動させ、紙下ガイド板６から浮いた状態で保持させることができる。
【００１２】
図３は、紙厚を検知するときの様子を示したものである。給紙カセット５３から搬送されてきた紙Ｐは搬送ローラー対５７から搬送ローラー対５８に向かって矢印Ａの方向に搬送される。紙Ｐが搬送ローラー対５７を通過するタイミングに合わせて図示しないソレノイドに電流を流し、フラッパー５を軸５ａ回りに回動させ、図３に示す位置で保持する。搬送ローラー対５７を抜けた紙Ｐは紙下ガイド板６とフラッパー５に挟まれた搬送路を通り、レバー３と紙上ガイド板４との間に入り込む。このとき、レバー３は紙Ｐの厚み分だけ軸３ａを支点として反時計回りに回動させられ、それに伴いレバー３に保持された磁石２が磁気量センサー１の検知面に対して略垂直に動く。紙厚が厚いほど磁石２と磁気量センサー１の検知面との距離は離れることになる。このときの磁石２の変位量に伴う磁気量の変化量を磁石２の対向側に位置する磁気量センサー１で検知する。図５に検知面から磁石２までの距離と磁気量センサー１の出力の関係を示す。紙厚は、紙Ｐがレバー３と紙上ガイド板４に挟まれる前のセンサー出力と挟まれているときのセンサー出力との差分から換算される。レバー３を通り過ぎた紙Ｐは、搬送ローラー対５７によって送られ、搬送ローラー対５８に到達する。
【００１３】
図４は、紙厚を検知しないときの様子を示したものである。給紙カセット５３から搬送されてきた紙Ｐは搬送ローラー対５７から搬送ローラー対５８に向かって矢印Ａの方向に搬送される。このとき、フラッパー５を動かすソレノイドには電流が流れておらず、フラッパー５は自重で下ガイド板６に当接した状態になっており、搬送ローラー対５７を抜けた紙Ｐは紙上ガイド板４の上側を通過する。従って、レバー３に触れることなく、搬送ローラー対５８に到達する。
【００１４】
次に、画像形成中の紙厚検出装置の動作を説明する。画像形成装置は連続プリントの信号を受けると給紙カセット５３から必要な枚数の紙を給紙する。１枚目の紙が搬送ローラー対５７に到達する前にソレノイドに電流を流しフラッパー５を所定の位置まで持ち上げ、紙厚検出装置を通過する搬送路を確保する。１枚目の紙がレバー３に到達する前に、レバー３が紙上ガイド板４に当接しているときの磁気量センサー１の出力値を読み取る。その後、１枚目の紙が搬送ローラー対５７を通ってレバー３と紙上ガイド板４との間に挟まれたときに、再び磁気量センサー１の出力値を読み取る。そして、紙がレバー３と紙上ガイド板４との間に挟まれているときと挟まれていないときとの磁気量センサー１の出力値の差分から換算して紙厚を検出する。検出した紙厚信号は画像形成装置本体の制御部に送られ、厚紙の場合はプリントスピードを遅くするといった具合に、紙厚に応じたプリントスピードの制御を行う。通常、給紙カセット５３には同種の紙が入っていると判断できるので、給紙された２枚目以降の紙厚を検出する必要はない。従って、１枚目の紙の後端が搬送ローラー対５７を抜けてから２枚目の紙の先端が搬送ローラー対５７を抜ける間に、ソレノイドの電流を切り、フラッパー５を自重で紙下ガイド板６に当接させ、紙厚検出装置を通過する搬送路の入り口を遮断する。２枚目以降の紙は紙上ガイド板４の上側を通過して搬送ローラー対５８へ送られることになり、レバー３と接触することはない。
【００１５】
レバー３の紙面と接触する部分が磨耗すると、磁気量センサー１と磁石２との距離は図５のａよりも小さくなり、線形性が崩れ、紙厚を誤検知してしまうが、以上で述べた構成および手段によりレバー３の磨耗量を抑え、寿命を延ばすことができる。
【００１６】
（第２の実施例）
図６は、本発明の紙厚検出装置における第２の実施例を搭載した４ドラムフルカラー方式の画像形成装置の構成を説明するものである。７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋは感光ドラムで、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の現像材（トナー）を備えた各画像形成ステーション毎に設けられている。各感光ドラム７０Ｙ〜７０Ｋの表面は、それぞれに対応したレーザスキャナ装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋから発せられたレーザ光により露光される。７２は中間転写ベルトで、各感光ドラム７０Ｙ〜７０Ｋで形成された各色毎のトナー像が転写される。給紙カセット７３には転写材である紙Ｐが積載されており、給紙ローラー７４により給紙され、フィード・リタードローラー対７５、搬送ローラー対７６、７７、レジストローラー対７８を通ってきた紙Ｐ上に二次転写ローラー７９により中間転写ベルト７２上のトナー像が転写され、定着器８０でトナー像が紙Ｐに定着され、排紙ローラー対８１、８２を通って排紙トレー８３に排紙される。本実施例における紙厚検出装置は、搬送ローラー対７７とレジストローラー対７８の間に配設される。
【００１７】
本実施例のおける紙厚検出装置の模式図を図７に示す。紙厚検出装置は、磁気量センサー２０、磁石２１、レバー２２から構成される。ここで、レバー２２は回動軸２２ａを支点として回動可能に保持され、図示しないバネによってその一端を画像形成装置本体に固定された紙上ガイド板２３に押圧されている。磁気量センサー２０は画像形成装置本体に固定されている。磁石２１は磁気量センサー２０の検知面と対向する位置にレバー２２によって保持され、レバー２２の回動に伴い磁気量センサー２０の検知面に対して略垂直方向に変位する。また、レジストローラー対７８の搬送方向上流側の直前には紙の有無を判断するレジ前センサーフラグ２４が軸２４ａを支点として回動可能に保持され、図示しないバネによって時計回り方向に付勢されている。画像形成装置本体に固定されたフォトインタラプタ２５は透過状態で紙無し、レジ前センサーフラグ２４によって遮光されると紙有りと判断する。
【００１８】
図８は、画像形成装置がプリント信号を受けて給紙動作を開始し、紙がレバー２２に到達したときの様子を示したものである。給紙カセット７３から搬送されてきた紙Ｐは搬送ローラー対７７からレジストローラー対７８に向かって矢印Ｂの方向に搬送される。搬送ローラー対７７を抜けた紙Ｐは、レバー２２と紙上ガイド板２３との間に入り込む。このとき、レバー２２は紙Ｐの厚み分だけ軸２２ａを支点として反時計回りに回動させられ、それに伴いレバー２２に保持された磁石２１が磁気量センサー２０の検知面に対して略垂直に動く。紙厚が厚いほど磁石２１と磁気量センサー２０の検知面との距離は離れることになる。このときの磁石２１の変位量に伴う磁気量の変化量を磁石２１の対向側に位置する磁気量センサー２０で検知する。第１の実施例と同様に、図５に検知面から磁石２１までの距離と磁気量センサー２０の出力の関係を示す。紙厚は、紙Ｐがレバー２２と紙上ガイド板２３に挟まれる前に予め測定されたセンサー出力と、挟まれているときのセンサー出力との差分から換算される。検出した紙厚信号は画像形成装置本体の制御部に送られ、厚紙の場合はプリントスピードを遅くするといった具合に、紙厚に応じたプリントスピードの制御を行う。
【００１９】
図９は、紙Ｐがレバー２２を過ぎてレジ前センサーフラグ２４に到達したときの様子を示したものである。紙Ｐは、紙下ガイド板２６とレジ前上ガイド板２７との間を通り、レジ前センサーフラグ２４を倒す。このとき、レジ前センサーフラグ２４は、軸２４ａを支点として反時計回りに回動し、遮光板２４ｂがフォトインタラプタ２５を遮光して紙が有ることを検知する。フォトインタラプタ２５は、紙Ｐの搬送が遅れているかいないかを判断するためのものであり、遅れている場合はジャムとしてプリント動作を停止させる。また、レジ前センサーフラグ２４の回動に伴い、突部２４ｃがレバー２２に突き当たり、レバー２２は軸２２ａを支点として反時計回りに回動し、紙下ガイド板２６と紙上ガイド板２３とに挟まれた搬送路から退避する。これと同時に、紙Ｐとレバー２２との接触は無くなる。紙Ｐの後端がレジ前センサーフラグ２４を通り過ぎると、レジ前センサーフラグ２４とレバー２２は、図示しないバネの付勢により図７の状態に戻る。
【００２０】
レバー２２の紙面と接触する部分が磨耗すると、磁気量センサー２０と磁石２１との距離は図５のａよりも小さくなり、線形性が崩れ、紙厚を誤検知してしまうが、以上で述べた構成によりレバー２２の磨耗量を抑え、寿命を延ばすことができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、紙厚検出装置を通過する紙搬送路とは別に紙厚検出装置を通過しない紙搬送路、およびこれら二つの紙搬送路を任意に選択できる紙搬送路切り替え手段を有し、紙厚を検出する時にのみ紙搬送路切り替え手段により紙厚検出装置を通過する紙搬送路に紙を送るようにしたこで、紙面との摩擦による変位部材の磨耗量を軽減させることができ、変位部材の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明によれば、変位部材よりも紙搬送方向下流側に紙の有無を判断する搬送センサーフラグの動きに連動して変位部材が紙搬送路から退避する構成にしたことで、紙面と変位部材との接触時間が短くなり、紙面との摩擦による変位部材の磨耗量を軽減させることができ、変位部材の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の紙厚検出装置を搭載するフルカラー画像形成装置である。
【図２】本発明の第１の実施例の紙厚検出装置の模式図である。
【図３】本発明の第１の実施例の紙厚検出装置の紙厚測定時の模式図である。
【図４】本発明の第１の実施例の紙厚検出装置の紙厚測定時以外の模式図である。
【図５】磁気量センサー検知面から磁石までの距離とセンサー出力の関係を表す図である。
【図６】本発明の第２の実施例の紙厚検出装置を搭載するフルカラー画像形成装置である。
【図７】本発明の第２の実施例の紙厚検出装置の模式図である。
【図８】本発明の第２の実施例の紙厚検出装置の紙厚測定時の模式図である。
【図９】本発明の第２の実施例の紙厚検出装置のレバーが退避した状態の模式図である。
【図１０】従来の紙厚検出装置の模式図である。
【符号の説明】
１，２０磁気量センサー
２，２１磁石
３，２２レバー
４，２３紙上ガイド板
５フラッパー
２４レジ前センサーフラグ
Ｐ紙

Claims

紙搬送路中の紙ガイド板と該紙ガイド板に対して略直角方向に変位可能な変位部材との間に紙が搬送され、前記変位部材は搬送されてきた紙面に接触し紙面の高さに応じて変位するようにバネ等により紙面に付勢され、前記変位部材の変位量を検知することによって紙厚を検出する紙搬送装置内の紙厚検出装置において、前記紙厚検出装置を通過する紙搬送路とは別に前記紙厚検出装置を通過しない紙搬送路および前記二つの紙搬送路を任意に選択できる紙搬送路切り替え手段を有し、紙厚を検出する時にのみ前記紙搬送路切り替え手段により前記紙厚検出装置を通過する紙搬送路に紙を送るようにしたことを特徴とする紙厚検出装置。
紙搬送路中の紙ガイド板と該紙ガイド板に対して略直角方向に変位可能な変位部材との間に紙が搬送され、前記変位部材は搬送されてきた紙面に接触し紙面の高さに応じて変位するようにバネ等により紙面に付勢され、前記変位部材の変位量を検知することによって紙厚を検出する紙搬送装置内の紙厚検出装置において、前記変位部材よりも紙搬送方向下流側に紙の有無を判断する搬送センサーフラグを有し、前記搬送センサーフラグの動きに連動して前記変位部材が紙搬送路から退避する構成であることを特徴とする紙厚検出装置。