JP2005132593A - Sheet material information detection device and sheet material handling device having the sheet material information detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート材に関する情報を取得できるシート材情報検知装置、及び該シート材情報検知装置を備えたシート材処理装置に関する。 The present invention relates to a sheet material information detection apparatus capable of acquiring information related to a sheet material, and a sheet material processing apparatus including the sheet material information detection apparatus.
近年、シート材の情報を取得しシート材の種類を識別するようにしたシート材情報検知装置が注目されている。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on a sheet material information detection apparatus that acquires information on a sheet material and identifies the type of the sheet material.
例えば、画像形成装置に搭載されたシート材情報検知装置であって、記録媒体経路に沿って配置された光源から記録媒体に対して光を出射し、記録媒体表面からの放射強度をセンサにて検出し、記録媒体の種類を判別するようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, it is a sheet material information detection device mounted on an image forming apparatus, which emits light to a recording medium from a light source arranged along the recording medium path, and uses a sensor to detect the radiation intensity from the surface of the recording medium. There has been proposed one that detects and discriminates the type of recording medium (see, for example, Patent Document 1).
しかし、画像形成装置の小型化の要請からその記録媒体経路は湾曲していることが多く、また記録媒体の搬送速度が高速化されている。このため、記録媒体等のシート材はばたつきながら搬送されることとなり、光源やセンサに対する角度は一定とはならず、情報検知精度がばらついてしまうという問題があった。 However, the recording medium path is often curved due to the demand for downsizing of the image forming apparatus, and the conveyance speed of the recording medium is increased. For this reason, the sheet material such as a recording medium is conveyed while fluttering, and the angle with respect to the light source and the sensor is not constant, and there is a problem that information detection accuracy varies.
そこで、本発明は、情報検知精度が良好かつ均一なシート材情報検知装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sheet material information detection apparatus with good and uniform information detection accuracy.
また、本発明は、情報検知精度が良好かつ均一なシート材情報検知装置を備えたシート材処理装置を提供することを目的とするものである。 It is another object of the present invention to provide a sheet material processing apparatus including a sheet material information detection apparatus with good and uniform information detection accuracy.
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、シート材搬送路に沿ってシート材を搬送するシート材搬送手段と、該搬送されてきたシート材に外力を印加する外力印加手段と、該外力印加手段により印加された外力をシート材の裏側から受ける外力受け部材と、該外力印加手段により印加された外力を検知する外力検知手段と、を備え、かつ、前記外力検知手段の検知結果に基づきシート材に関する情報を取得するシート材情報検知装置であって、
前記外力受け部材におけるシート材と接触する面は、前記外力印加手段との間の間隙がシート材搬送方向の上流側では広く、シート材搬送方向下流側に行くほど狭くなるような曲面にて構成されている、ことを特徴とする。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and includes a sheet material conveying unit that conveys a sheet material along a sheet material conveying path, and an external force applying unit that applies an external force to the conveyed sheet material. An external force receiving member that receives the external force applied by the external force applying means from the back side of the sheet material, and an external force detecting means that detects the external force applied by the external force applying means, and the detection of the external force detecting means A sheet material information detection device that acquires information on a sheet material based on a result,
The surface in contact with the sheet material in the external force receiving member is configured by a curved surface such that the gap between the external force applying means is wide on the upstream side in the sheet material conveyance direction and narrows toward the downstream side in the sheet material conveyance direction. It is characterized by being.
また、本発明は、上述したシート材情報検知装置と、該シート材情報検知装置の検知結果を加味してシート材の処理を行うシート材処理部と、を備えたことを特徴とするシート材処理装置に関する。 In addition, the present invention includes a sheet material comprising the above-described sheet material information detection device, and a sheet material processing unit that processes the sheet material in consideration of the detection result of the sheet material information detection device. The present invention relates to a processing apparatus.
以上説明したように、本発明によると、外力検知手段にて外力が検知されるときは、外力受け部材によってシート材が適正位置に保持されており、そのバタツキは低減される。したがって、情報検知精度は良好かつ均一となる。 As described above, according to the present invention, when an external force is detected by the external force detection means, the sheet material is held at an appropriate position by the external force receiving member, and the flutter is reduced. Therefore, the information detection accuracy is good and uniform.
以下、図1乃至図8を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.
(1) シート材情報検知装置の概略説明
本発明に係るシート材情報検知装置は、図1や図3に示すように、シート材搬送路Aに沿ってシート材Pを搬送するシート材搬送手段1a,1b,1c,1dと、搬送されてきたシート材Pに外力を印加する外力印加手段2と、該シート材Pを挟み込むように配置されて該外力印加手段2により印加された外力をシート材Pの裏側から受ける外力受け部材4,14と、該シート材Pに加えられた外力を検知する外力検知手段3と、を備えており、前記外力検知手段3の検知結果に基づきシート材Pに関する情報を取得するように構成されている。
(1) Schematic Description of Sheet Material Information Detection Device A sheet material information detection device according to the present invention is a sheet material conveyance means for conveying a sheet material P along a sheet material conveyance path A as shown in FIGS. 1a, 1b, 1c, 1d, an external force applying means 2 for applying an external force to the conveyed sheet material P, and an external force applied by the external
なお、本明細書においてシート材とは、記録媒体(例えば、普通紙、光沢紙、コート紙、再生紙、OHPなど)や原稿を意味するものとする。また、「シート材に関する情報」とは、シート材の種別や、シート材の密度や、シート材の厚さや、シート材の凹凸や、シート材の状態変化や、印刷状態や、重送の有無、残数などを意味するものとする。また、前記シート材の状態変化とは、水分の吸収や乾燥による変化、力学的な力による弾性変形や塑性変形(伸び、屈曲、つぶれ、破断、折れ曲がりなど)、シート材に加えられた張力や圧縮力による物理特性の変化、振動、繊維や塗工材などシート材の構成物の欠落、シート材への異物の付着、インクやトナーやコーティング材等の付着状態、その他シート材処理装置において必要とされる情報を全て含む。 In this specification, the sheet material means a recording medium (for example, plain paper, glossy paper, coated paper, recycled paper, OHP, etc.) or a manuscript. “Information about sheet material” means the type of sheet material, density of sheet material, thickness of sheet material, unevenness of sheet material, state change of sheet material, printing status, presence of double feed , And the remaining number. The state change of the sheet material includes changes due to moisture absorption and drying, elastic deformation and plastic deformation due to mechanical force (elongation, bending, crushing, breaking, bending, etc.), tension applied to the sheet material, Changes in physical properties due to compressive force, vibration, missing sheet material components such as fibers and coating materials, adhesion of foreign materials to the sheet material, adhesion status of ink, toner, coating material, etc., and other required for sheet material processing equipment All information that is said to be included.
(2) シート材情報検知装置の作用について
本発明に係るシート材情報検知装置の作用は図2に示す通りのものである。すなわち、
・ シート材Pが外力受け部材4,14に接触する位置まで搬送されてくると(S1)、
・ 外力印加手段2によってシート材Pに外力が印加され(S2)、
・ 外力検知手段3によって外力が検知され出力される(S3,S4)。
(2) Operation of Sheet Material Information Detection Device The operation of the sheet material information detection device according to the present invention is as shown in FIG. That is,
When the sheet material P is conveyed to a position where it contacts the external
An external force is applied to the sheet material P by the external force applying means 2 (S2),
An external force is detected and output by the external force detection means 3 (S3, S4).
(3) シート材判別方法について
ところで、シート材に関する情報を取得するには、
・ 外力検知手段3にて検出される信号に基づき人が判定しても、
・ シート材情報取得手段(図3の符号5参照)を設けておいて、前記外力検知手段3の検知結果に基づきシート材の情報を自動的に取得するようにしても、
良い(詳細は後述する)。
(3) Sheet material identification method By the way, to obtain information on sheet material,
-Even if a person determines based on the signal detected by the external force detection means 3,
-Sheet material information acquisition means (see
Good (details will be described later).
(4) 外力受け部材、外力印加手段、外力検知手段、シート材情報取得手段の詳細説明
以下、(4-1) 外力受け部材、(4-2) 外力印加手段、(4-3)外力検知手段、(4-4)シート材情報取得手段についてそれぞれ説明する。
(4) Detailed description of external force receiving member, external force applying means, external force detecting means, sheet material information acquiring means (4-1) External force receiving member, (4-2) External force applying means, (4-3) External force detection Means and (4-4) Sheet material information acquisition means will be described.
(4-1) 外力受け部材について
シート材Pは、前記外力印加手段2と前記外力受け部材4,14との間を通って搬送されるが、該外力受け部材4,14の表面(前記シート材Pに対向する側の面をいい、以下、“シート材摺動面”とする。図1では符号14aに示す面、図3では符号4aに示す面である)は、外力印加手段2との間の間隙(図1に符号yで示す方向の間隙、つまり、搬送されるシート材Pの厚み方向の間隙)がシート材搬送方向xの上流側x1では広く(符号y1参照)、シート材搬送方向xの下流側に行くほど狭くなる(符号y2参照)ような曲面にて構成されている。そして、外力印加手段2が配置されている部分(特に中央部)x3の間隙(符号y3参照)は最も狭くなるように設定されており、該間隙y3の寸法はシート材Pの厚みにほぼ等しく、外力印加時にシート材Pが外力受け部材4,14に接触するように構成されている。なお、その下流側x4は、間隙が再び広くなるようにしても良い(符号y4参照)。
(4-1) External force receiving member The sheet material P is conveyed between the external
尚、シート材搬送方向が反転しない箇所に設置する場合においては、外力受け材14のx方向の片側に上記曲面の構造を設ければよいが、反転する箇所に設置する場合は外力受け材14のx方向の両側に上記曲面の構造を設けるのが好ましい。シート材搬送方向が反転する場合とは、例えば1枚のシート材に複数回の画像形成を行う両面コピーやカラーコピー等の機能を持つ画像形成装置の搬送経路で1回目の画像形成後にシート材を再度戻す工程等である。
In the case where the sheet material conveying direction is not reversed, the curved surface structure may be provided on one side of the external
図1に示す外力受け部材14は、断面形状が半円である(シート材搬送方向上流側と下流側とで曲率半径rが等しく設定されている)が、図8に符号24で示すような蒲鉾型にしても(つまり、シート材搬送方向上流側の曲率半径r21及びシート材搬送方向下流側の曲率半径r23を小さくし、シート材搬送方向中流側の曲率半径r22を大きくしても)良く、図7に符号34で示すような形状にしても(つまり、シート材搬送方向下流側の曲率半径r33<シート材搬送方向上流側の曲率半径r31≪シート材搬送方向中流側の曲率半径r32)としても良い。さらに、外力受け部材を球や半球状としても良い。なお、外力受け部材4,…は搬送ローラーと兼用してもかまわないが、モーターによる駆動などのノイズがのりやすくことを考えると別部材としたほうがよい。外力受け部材を、図7に符号34で示すような形状とすると、外力印加手段(外力印加部材)が搬送中のシート材より摩擦力を受けて下流側に変位したような場合でも安定した外力印加・信号出力が可能となる。
The external
外力受け部材におけるシート材摺動面を上述のような形状とした場合、
・ シート材(シート材の接触面の凹凸構造)が外力受け部材の表面に接するときに振動が生じ、その振動を外力検知手段3が検知したり、
・ シート材の接触面の凹凸構造が変形する際の圧力情報を検知したり、
して、シート材の接触面の表面情報の効率的な検知・出力が可能となる。
When the sheet material sliding surface in the external force receiving member is shaped as described above,
-Vibration occurs when the sheet material (uneven structure on the contact surface of the sheet material) contacts the surface of the external force receiving member, and the external force detection means 3 detects the vibration,
・ Detects pressure information when the uneven structure of the contact surface of the sheet material is deformed,
Thus, it is possible to efficiently detect and output the surface information of the contact surface of the sheet material.
特に、表面と裏面とで表面構造が異なるシート材の場合、外力印加手段2により外力が印加されるまでは外力受け部材4と接触する裏面の情報が検知され、外力が印加された後は表面の情報が検知されて、両面の情報を得ることができる。また、シート材検知手段をシート材の両面側にそれぞれ配した場合にはそれぞれの面の情報を独立に取得可能である。これは、表裏で特性の異なる紙葉類(コート紙、一部のボンド紙、印刷物、等が代表的)の、種別判定や表裏判定に有効である。
In particular, in the case of a sheet material having different surface structures on the front surface and the back surface, information on the back surface contacting the external
シート材への外力印加は、シート材Pを外力受け部材4,…にて支持した状態で行うので、シート材に印加される外力の大きさを常に一定にでき、シート材の検知精度を高めることができる。
Since the external force is applied to the sheet material in a state where the sheet material P is supported by the external
ところで、外力受け部材を図1に符号14で示すような円弧状(半円状)にする場合、シート材の表面情報を効率的に取得するような形状に適宜設計されるが、検知するシート材が紙葉類である場合などは、好ましくは円弧半径rは0.5mm≦r≦100mmにすると良い。このような形状とすることで、例えばボンド紙などによく見られるような繊維による1μm乃至0.1mm程度の組織的な構造や、コート紙によく見られる非常に平坦な表面構造(一例としてRaが0.5μm以下)の構造など違いや、さらにより高分解能な情報も得ることができる。
By the way, when the external force receiving member is formed in an arc shape (semicircular shape) as indicated by
なお、外力受け部材4,…は、少なくとも外力印加手段2により外力が印加される際には、上述のように該シート材Pに接触するように構成されているが、具体的には、外力受け部材4,…は、前記シート材搬送路内に突設されている(つまり、シート材搬送路のシート搬送ガイド間に突出して設けられる)。このようにすることで、小型の機構でより安定した制御が可能である。該外力受け部材4,…の前記シート材搬送路中への突出量は、該搬送路の幅(外力受け部材4,…が配設されている部分における搬送路の幅)の1/10以上1/2以下の範囲にすると良い。
The external
なお、該外力受け部材4,…は、
・ その突出量が上記範囲内で一定となるように固定されていても、
・ その突出量(接触圧)を調整できるように構成されていても、
・ 外力を印加しないときには退避させてシート材Pとの干渉を避けることができるように、移動自在に構成されていても、
良い。なお、外力受け部材4,…を移動自在に構成した場合には、不要な紙詰まりなどの障害発生や外力受け部材4,…の磨耗などによる劣化を低減させることができる。
The external
・ Even if the protruding amount is fixed within the above range,
・ Even if it is configured to adjust its protruding amount (contact pressure),
-Even if it is configured to be movable so that it can be retracted to avoid interference with the sheet material P when no external force is applied,
good. If the external
外力を印加しないときにシート材との接触が起きないように、シート材との間隔保持機構35を設けても良い。このような間隔保持機構35を設けた例を図9に示す。図9に示した例では、間隔保持機構35として溝を有する部材を用い、該溝の縁より所定の間隔分後退した位置にシート材との接触面が来るように外力受け部材4を設置している。このような例では、シート材は外力印加手段2による外力を受けて、保持された間隔分の撓み変形をして外力受け部材14との接触をする。このような例では、出力される情報にシート材の撓みの特性が反映され、より多岐にわたるシート材に関する情報を検知できる。具体的には、撓み剛性や、撓み剛性に大きな依存性を有するシート材の厚み情報などである。尚不図示としたが、シート材は例えば搬送ローラーによる力や別途シート材変位手段(図4の7など)を設けるなどして間隔保持機構に押し付けられた状態で外力印加をすることが安定性の点で好ましい。
An
好ましい態様として、シート材搬送路内に突設されている搬送ローラー自体に外力受け材4あるいは間隔保持機構35を組み込むことも可能であり、図10にそのような例を示す。図10に示した例では、外力受け部材4を1対のローラーの片側として設け、ローラーと同心の円筒形部材とし、その外径をローラーより小さくすることでシート材が鋏んで支持されているローラーの表面より所定の間隔を設ける構成とした。もちろん、外力受け材4ならびにローラーの外径を適宜選択して間隔を適宜制御することも可能である。
As a preferred embodiment, it is possible to incorporate the external
また、これらにシート材の搬送方向に回転変位する機構(ローラーも含む)や、位置調整機構、さらにはダンパーなどの衝撃の緩衝機構を付与することも好ましい。 Further, it is also preferable to provide a shock absorbing mechanism such as a mechanism (including a roller) that rotates and displaces in the conveying direction of the sheet material, a position adjusting mechanism, and a damper.
ところで、この外力受け部材4,…は、シート材と接触する部分を磨耗し難いようにすると良い。具体的には、低摩擦係数の材料や耐磨耗性に富む材料を用いたり、或いは材料表面を鏡面仕上げにすると良い。その結果、シート材の変位量の経時的変化を低減し、シート材情報の検知精度を良好に維持できる。特に、材料表面を鏡面仕上げとした場合には、振動の検知信号への影響を低減することができる。
By the way, it is preferable that the external
また、接触状態を安定させるため、搬送されるシート材に対して外力受け材を押し付けるような配置とする。あるいは、別途シート材変位手段によりシート材を外力受け材に対して押さえ込む方向の変位を与える構成とすることもできる。 In order to stabilize the contact state, the external force receiving material is pressed against the conveyed sheet material. Or it can also be set as the structure which gives the displacement of the direction which presses down a sheet | seat material with respect to an external force receiving material separately by a sheet | seat material displacement means.
(4-2) 外力印加手段について
上述した外力印加手段2は、
・ シート材に接触することに基づき該シート材に外力を加える外力印加部材(図3の符号20参照)を備えたものでも、
・ 空気等の気体を吹き付けるような構成のものでも、
良い。なお、外力印加部材20は駆動源(図3の符号21参照)によって駆動するようにすると良い。本発明で用いられる外力としては、電磁気、熱、放射線、力学的力などを挙げることができる。駆動源としては、
・ 外力印加部材20をシート材Pの上方に保持し、適宜その部材20をシート材Pに落下させることができるようにしたものや、
・ 機械的あるいは電磁気的エネルギーにより外力印加部材20を駆動するようにしたもの(例えば、ばねなどの機械的手段、ソレノイドやボイスコイルなどの電磁気的な手段)、
を挙げることができる。なお、図3等に符号21で示す駆動源は、バネ210のバネ力を利用したものである。
(4-2) External force application means The external force application means 2 described above is
Even with an external force application member (see
・ Even if it is configured to blow air or other gas,
good. The external
-The external
A device that drives the external
Can be mentioned. Note that the drive source indicated by
例えば、上述した外力印加部材20によってシート材Pに衝撃力を加えれば良く、その方法としては、
・ 離れた位置からシート材Pに外力印加部材20を衝突させる方法や、
・ シート材Pに外力印加部材20を接触させた状態のままで、外力印加部材20からシート材Pに衝撃力を加える方法
を挙げることができる。つまり、外力印加部材20による外力の印加は、該部材20をシート材Pに接触させた状態で行うが、
・ 外力を印加するときだけ外力印加部材20をシート材Pに接触させても、
・ 外力を印加する前から既に外力印加部材20をシート材Pに接触させておいても、
良い。前者の場合であって、且つシート材を介して外力印加手段と外力検知手段とが対向する位置にある場合には、外力印加の際に当該印加手段と外力検知手段との距離が変わる(短くなる)ことになる。また、外力印加手段によりシート材に力が印加されると、力の程度等に依存するが、シート材がわずかに変形する(くぼみ等ができる)ことがあるので、外力は、シート材の端などに印加してもよい。
For example, an impact force may be applied to the sheet material P by the external
A method of causing the external
A method of applying an impact force from the external
-Even when the external
-Even if the external
good. In the former case, and when the external force application means and the external force detection means are located opposite to each other via the sheet material, the distance between the application means and the external force detection means changes when the external force is applied (short). Will be). Further, when a force is applied to the sheet material by the external force application means, depending on the degree of the force, etc., the sheet material may be slightly deformed (can be indented, etc.), so the external force is applied to the edge of the sheet material. You may apply to.
なお、振動させた状態の外力印加部材20をシート材Pに接触させることによって、衝撃力の代わりに振動をシート材Pに加えるようにしても良い。
In addition, you may make it apply a vibration to the sheet | seat material P instead of an impact force by making the external
ところで、上述のような外力の印加は、
・ シート材Pを搬送している状態で行っても、
・ 搬送されてきたシート材Pを一旦停止させた状態で行っても、
良い。搬送している状態のシート材Pに外力を加えた場合には、シート材の表面(外力印加手段側)の表面状態を検知することも容易となる。停止させている状態のシート材Pに外力を加えた場合には、外力検知手段2において、シート材の移動に伴うノイズ成分を低減することもできる。このような搬送状態は、必要とする情報によって適宜設計、制御するものである。
By the way, the application of external force as described above is
・ Even if it is done while transporting the sheet material P,
-Even if the sheet material P that has been conveyed is stopped,
good. When an external force is applied to the sheet material P being conveyed, it is also easy to detect the surface state of the surface of the sheet material (external force application means side). When an external force is applied to the sheet material P in a stopped state, the external force detection means 2 can reduce a noise component accompanying the movement of the sheet material. Such a conveyance state is appropriately designed and controlled according to necessary information.
また、外力としては、上述したように電磁気による力や熱による力など、複数種類のものが挙げられるが、
・ その内の1種類の外力だけを用いても、
・ 複数種類の外力を用いても、
良い。そして、1種類の外力を用いる場合、
・ 1回の外力印加だけでシート材の情報取得を行っても、
・ 複数回の外力印加を行うことによりシート材の情報取得をしても、
良い。外力印加を複数回行った場合(つまり、1種類の外力を複数回印加したり、複数種類の外力を異なるタイミングで印加したりした場合)には、複数のデータが得られるために識別精度もより高くなる。なお、このように外力印加を複数回行う場合には、一旦加えた外力によるシート材の揺れが十分減衰した後、あるいはある所定値以下になった後に次の外力を加えるのが好ましい。
In addition, the external force includes a plurality of types such as electromagnetic force and heat force as described above.
・ Even if only one type of external force is used,
・ Even if multiple types of external force are used,
good. And when using one kind of external force,
・ Even if information of sheet material is acquired by applying external force only once,
・ Even if the information of the sheet material is acquired by applying external force multiple times,
good. When external force is applied multiple times (that is, when one type of external force is applied multiple times, or when multiple types of external force are applied at different timings), since multiple data are obtained, identification accuracy is also improved. Get higher. When the external force is applied a plurality of times in this way, it is preferable to apply the next external force after the vibration of the sheet material due to the applied external force is sufficiently damped or after a predetermined value or less.
(4-3) 外力検知手段について
一方、上述した外力検知手段3は、圧電特性を有する無機材料あるいは有機材料を含み構成でき、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)やPLZT、BaTiO3、PMN−PT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−PbTiO3)などの無機材料や有機圧電体材料でもよい。圧電素子を用いた場合には、外力は電圧信号として検出される。ここでいう、外力検知手段は、検知素子自体が直接露出している場合や被覆等されている場合も含む。
(4-3) External force detection means On the other hand, the external force detection means 3 described above can be configured to include an inorganic material or an organic material having piezoelectric characteristics, for example, PZT (lead zirconate titanate), PLZT, BaTiO 3 , PMN- An inorganic material such as PT (Pb (Mg1 / 3Nb2 / 3) O 3 —PbTiO 3 ) or an organic piezoelectric material may be used. When a piezoelectric element is used, the external force is detected as a voltage signal. The external force detection means here includes a case where the detection element itself is directly exposed or covered.
この外力検知手段3を配置する位置は、外力を検知できる位置であればどこでも良い。例えば、
・ シート材Pを挟んで外力印加手段2に対向する位置に外力検知手段が設けられていても、
・ 外力印加手段2の側に外力検知手段が設けられていても、
良い。図1、図3及び図4は前者の例(つまり、外力検知手段3がシート材Pを挟んで外力印加手段2に対向する位置に配置されている例)を示している。図示の外力検知手段3は、外力受け部材4,14を支持しているので、これらの部材4,14が受けた外力を検知することとなる。このような配置では、印加した外力に対するシート材の吸収を効率的に検知できる。また、後者の例(つまり、外力印加手段2の側に外力検知手段が設けられている例)としては、
・ 板バネ等の弾性部材(不図示)を外力印加手段に取り付けておいて、外力印加時における該弾性部材の振動や位置変化を検知するようにしたものや、
・ 外力印加手段自体に外力検知手段を搭載したもの、
を挙げることができる。このような配置では、印加した外力に対するシート材の反発を効率的に検知できる。なお、シート材Pを挟んで外力印加手段2に対向する側と、外力印加手段2の側との両方に外力検知手段を配置しても良い。また、外力印加手段に外力検知手段を搭載した場合など、シート材との接触時に外力印加手段自体の変化(たとえば共振周波数、変形など)を検出してもよい。さらには印加した外力の停止後に残存する残響や、その減衰特性などを検知することも含まれる。
The position where the external
-Even if the external force detection means is provided at a position facing the external force application means 2 across the sheet material P,
-Even if an external force detection means is provided on the external force application means 2 side,
good. 1, FIG. 3 and FIG. 4 show the former example (that is, an example in which the external
-An elastic member (not shown) such as a leaf spring is attached to the external force applying means to detect vibration or position change of the elastic member when the external force is applied,
・ External force application means itself equipped with external force detection means,
Can be mentioned. With such an arrangement, the repulsion of the sheet material against the applied external force can be detected efficiently. It should be noted that the external force detecting means may be arranged on both the side facing the external force applying means 2 across the sheet material P and the external force applying means 2 side. Further, when the external force detecting means is mounted on the external force applying means, a change (for example, resonance frequency, deformation, etc.) of the external force applying means itself may be detected when contacting the sheet material. Furthermore, it also includes detecting reverberation remaining after the external force applied is stopped, its attenuation characteristics, and the like.
なお、外力検知手段は、1次元配列でも、2次元配列でもよいが、後者の場合であって、且つシート材(例えば記録媒体)幅と同一あるいはそれ以上の長さのセンサー部を有していればシート材の幅の検知も可能である。勿論、複数個のセンサー部により、記録媒体の幅を検知することも可能である。 The external force detection means may be a one-dimensional array or a two-dimensional array. In the latter case, the external force detection means has a sensor unit having a length equal to or longer than the width of the sheet material (for example, recording medium). If so, the width of the sheet material can also be detected. Of course, the width of the recording medium can be detected by a plurality of sensor units.
(4-4) シート材情報取得手段について
ところで、“シート材に関する情報”を自動的に取得するためには、上述のようにシート材情報取得手段5を用いると良い。そして、このシート材情報取得手段5は、外力検知手段3にて検出される信号における波形から、電圧、周期、周波数成分、微分値、積分値、減衰などを特徴量として抽出し、“シート材に関する情報”を出力するようにすると良い。また、シート材情報取得手段5は、これらの特徴量を予めシート材の信号が記録されたテーブルと照らし合わせて、シート材の種別や型番、状態変化、印刷状態、重送などを判定した情報として出力するようにしてもよい。尚、シート材の信号が、環境条件、搬送の状態などに応じて異なる場合は、夫々に対応した複数のテーブルを用意してこれをもとに判定を行うと良い。さらに、シート材に関して別の手段(たとえば人為的なセットされる用紙型番の入力や、別途設けられたセンサーからの信号など)をあわせて判定してもよい。
(4-4) Sheet Material Information Acquisition Unit By the way, in order to automatically acquire “information on sheet material”, the sheet material
なお、検出される信号に対して、例えばシート材が搬送されていない場合の出力信号を差し引くなどの信号処理を行ってもよい。当該信号処理を行なう処理回路は、前記シート材が挟持されていない時に、前記外力により前記外力検知手段が受けた場合の第1の信号と、前記シート材を挟持している時に、前記外力により前記センサー部が受けた場合の第2の信号とを用いて信号処理を行なうことができる。 For example, signal processing such as subtracting an output signal when the sheet material is not conveyed may be performed on the detected signal. The processing circuit that performs the signal processing includes a first signal when the external force detection unit receives the external force when the sheet material is not sandwiched, and the external force when the sheet material is sandwiched. Signal processing can be performed using the second signal received by the sensor unit.
(4-5) その他
また、外力受け部材4,…や外力印加手段2が配置された部分よりもシート材搬送方向上流側には、前記シート材搬送路中を搬送されてくるシート材Pを適正な位置に変位させる(つまり、シート材の搬送経路を制御する)シート材変位手段(図4に示す下側の方の符号7参照)を配置して、シート材が前記外力受け部材に安定して接触するようにしても良い。
(4-5) Others Further, the sheet material P conveyed in the sheet material conveyance path is disposed upstream of the portion where the external
そして、このシート材変位手段7には、シート材Pの状態や位置(シート材変位手段とシート材との相互作用)を検知するシート材センサーが付加されていることも好ましい。ここで、「シート材Pの状態や位置(シート材変位手段とシート材との相互作用)」とは、
・ シート材変位手段とシート材との接触状況や、
・ シート材の先端位置や、
・ シート材の通過状態や、
・ シート材変位手段がシート材から受ける圧力や、
・ シート材の変形
などを意味する。このシート材センサーとしては、接触や変形を検知する機械的センサーや光学式センサー、圧力を検知する圧力センサー、振動を検知する加速度センサーなどを挙げることができる。このようなシート材センサーはシート材変位手段に直接接合されていてもよいし、シート材変位手段の近傍に設置されていてもよく、用いるセンサーに応じて適宜設計できる。
The sheet material displacement means 7 is preferably provided with a sheet material sensor for detecting the state and position of the sheet material P (interaction between the sheet material displacement means and the sheet material). Here, "the state and position of the sheet material P (interaction between the sheet material displacement means and the sheet material)"
・ Contact condition between sheet material displacement means and sheet material,
・ The tip position of the sheet material,
・ The passing condition of the sheet material
・ The pressure applied to the sheet material displacement means from the sheet material,
・ Means deformation of sheet material. Examples of the sheet material sensor include a mechanical sensor and an optical sensor that detect contact and deformation, a pressure sensor that detects pressure, and an acceleration sensor that detects vibration. Such a sheet material sensor may be directly joined to the sheet material displacing means, or may be installed in the vicinity of the sheet material displacing means, and can be appropriately designed according to the sensor to be used.
このシート材センサーからの信号をフィードバックすることで、シート材変位手段の変位量の適正化を行うことができ、より高い精度でのシート情報の検知が可能となる。また、シート材変位手段とシート材との相互作用を検知する(シート材からの圧力、シート材の変形など)ことによれば、本発明の外力印加による信号と複合的に用いて、シート材のより多くの情報を得ることができる。 By feeding back the signal from the sheet material sensor, the amount of displacement of the sheet material displacing means can be optimized, and sheet information can be detected with higher accuracy. Further, by detecting the interaction between the sheet material displacing means and the sheet material (pressure from the sheet material, deformation of the sheet material, etc.), the sheet material can be used in combination with the signal by the external force application of the present invention. You can get more information.
ところで、本発明に係るシート材処理装置は、図6に示すように、シート材情報検知装置(符号B参照)と、該シート材情報検知装置の検知結果を加味してシート材Pの処理を行うシート材処理部Cと、によって構成される。 By the way, as shown in FIG. 6, the sheet material processing apparatus according to the present invention processes the sheet material P in consideration of the sheet material information detection apparatus (see reference numeral B) and the detection result of the sheet material information detection apparatus. And a sheet material processing unit C to be performed.
ここで、シート材処理部Cとしては、
・ 画像を形成する画像形成部や、
・ 画像の読み取りを行うスキャナ部や、
・ その他の装置
を挙げることができる。そして、シート材処理装置としては、複写機、プリンタ、FAXなどを挙げることができる。
Here, as the sheet material processing unit C,
・ Image forming part that forms images,
・ The scanner unit that reads images,
• Other devices can be listed. Examples of the sheet material processing apparatus include a copying machine, a printer, and a FAX.
また、符号12は外力印加手段を示すが、図3等に示す構造のものを用いれば良い。
さらに、図6中の符号Dは、シート搬送ガイドを膨出させて形成した狭窄部を示す。このような狭窄部を形成することによって、外力受け部材の機能をガイドに持たせても良い。 Further, a symbol D in FIG. 6 indicates a narrowed portion formed by expanding the sheet conveyance guide. The guide may have the function of the external force receiving member by forming such a narrowed portion.
そして、シート材情報検知装置Bの検知結果に基づきCPUが印字モードの変更(例えば、画像形成条件の調整、搬送に用いるローラーへの押圧力の調整などの搬送条件の調整、印字の中止、記録媒体の搬送の停止、警告信号の発生など)を行うようにすると良い。ここで、CPUとしては、シート材処理装置の内部に設けたものを用いても、外部に設けたものを用いても良いが、内部に設けたものを用いた場合には、外部とのデータ信号の送受信を省略できる。 Then, based on the detection result of the sheet material information detection apparatus B, the CPU changes the print mode (for example, adjustment of image forming conditions, adjustment of conveyance conditions such as adjustment of pressing force to rollers used for conveyance, stop of printing, recording) It is preferable to stop the conveyance of the medium and generate a warning signal. Here, as the CPU, a CPU provided inside or outside the sheet material processing apparatus may be used. However, when a CPU provided inside is used, data from the outside is used. Transmission and reception of signals can be omitted.
次に、本形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
シート材Pはシート材搬送手段1a,1b,1c,1dによってシート材搬送路Aの中をばたつきながら搬送されたとしても、外力検知手段3にて外力が検知されるときは、外力受け部材4,…によってシート材Pが適正位置に保持されており、そのバタツキは低減される。したがって、情報検知精度は良好かつ均一となる。
Even if the sheet material P is conveyed while fluttering in the sheet material conveying path A by the sheet
本実施例では、図3に示す構造の紙種検知装置(シート材情報検知装置)を作製し、電子写真装置(シート材処理装置)に搭載した。 In this example, a paper type detection device (sheet material information detection device) having the structure shown in FIG. 3 was produced and mounted on an electrophotographic device (sheet material processing device).
該装置においては、シート材搬送路Aを一対の搬送ガイド10a,10bによって形成し、そのシート材搬送路Aには、記録用紙(シート材)Pを搬送する搬送ローラー(シート材搬送手段)1a,1b,1c,1dを配置した。そして、一方の搬送ガイド10aの一部に切り欠き部分を設け、該部分を覆うようにブラケット8を配置し、該ブラケット8には、検知センサ(外力検知手段)3や外力受け部材4を図示のように取り付けた。なお、外力受け部材4は、図示のような略かまぼこ型形状とし、その表面(記録用紙が接触する方の面)には、曲率半径1mmの半円柱部分(図1に符号14で示すような形状のもの)を配置して、この半円柱部分で外力を受けるようにした。また、図3に示す外力受け部材4は搬送路中に突出させたが、その突出量は、搬送路Aの幅(外力受け部材が配置されている部分における幅)の1/4とし、搬送される記録用紙がどの種類(紙やOHPシート)であっても該外力受け部材に接触するようにした。
In this apparatus, a sheet material conveyance path A is formed by a pair of conveyance guides 10a and 10b, and a conveyance roller (sheet material conveyance means) 1a for conveying recording paper (sheet material) P is formed on the sheet material conveyance path A. , 1b, 1c, 1d. A cutout portion is provided in a part of one of the conveyance guides 10a, and the
なお、検知センサ3は、圧電体であるPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)を銀電極により上下を挟まれる構造とした。圧電体のサイズは長さ5mm、幅3mm、厚さ0.3mmとした。また、緩衝材9にはゴム材を用いたが、緩衝材9を搬送ガイド10aと検知センサ3との間に配置することにより、搬送ガイド10aから検知センサ3への機械的振動の伝播を低減でき、検知精度を高めることができる。ところで、図3ではブラケット8は搬送ガイド10aに固定されているが、もちろんこれに限られるものではなく、適当な剛性と固定精度が得られるのであれば、
・ 搬送ガイド10b側のブラケット211に取り付けたり、
・ これらのブラケット8,211を一体化して搬送ガイド10bに取り付けたり、
・ 搬送ガイド10a,10b以外の部分(例えば、筐体やフレーム)に取り付けたり、
しても良い。
The
・ Attach to the
-These
・ Attach it to parts other than the transport guides 10a, 10b (for example, a housing or a frame)
You may do it.
一方、外力受け部材4に対向する位置には、記録用紙Pに外力を印加するための外力印加手段2を配置した。すなわち、右側の搬送ガイド10bに切り欠き部分を設け、該部分にブラケット211を配置した。このブラケット211には略筒状のガイド部材215を取り付け、そのガイド部材215の内部には、水平方向に移動自在にロッド217を配置し、該ロッド218の先端(記録用紙側先端)には押圧部材(外力印加部材)20を取り付けた。そして、ロッド218には鍔状のストッパ部材214を設け、該ストッパ部材214とガイド部材215との間にはコイルスプリング210を縮設した。一方、上述したブラケット211には、モータ213を取り付け、その出力軸にはカム212を取り付けて、ロッド218の端部に取り付けた突出部217にカム212が干渉し得るようにした。なお、符号216はガイド部材内の空気によるダンピングを低減する為の圧抜き孔を示す。
On the other hand, an external force applying means 2 for applying an external force to the recording paper P is disposed at a position facing the external
なお、上述した押圧部材20はコイルスプリング210及びカム212により、所定の速度で記録用紙Pに衝突して外力を加える。そのときの外力の大きさは、たとえば押圧部材20が非拘束の状態であれば、
・ 押圧部材20の質量mならびに衝突速度υ
・ 押圧部材20と記録用紙P及び外力受け材
との相互作用で定まるが、一例として通常の紙葉類の種別判断であるならば、0.1gm/s.乃至10gm/s.程度の範囲が好適に用いられる。また、この外力印加は一回の信号出力にあたって複数、好ましくは外力の値を異なるものとして行う。このようにすることで、記録用紙の情報をより高精度で検知できる。
The pressing
The mass m of the pressing
Although it is determined by the interaction between the pressing
本実施例では、カム212を段差を変えた2段式として、モーター213による1回の回転で2回の異なった外力を印加できるようにしている。つまり、
・ 大きい方のカム212が突出部217と干渉して押圧部材20を右方向に移動させ、カム212の係止が解除された瞬間にコイルスプリング210のバネ力によって押圧部材20が記録用紙Pに衝突され、小さい方のカム212が突出部217と干渉して押圧部材20を右方向に移動させ、カム212の係止が解除された瞬間にコイルスプリング210のバネ力によって押圧部材20が記録用紙Pに衝突される。この場合、大きい方のカム212と小さい方のカム212とではコイルスプリング210の縮み距離が異なるので、記録用紙Pに加えられる外力が異なることとなる。
In this embodiment, the
The
次に、本実施例の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
いま、記録用紙Pが、外力受け部材4が配置されているところまで搬送ローラー1c,1dにより搬送されてくると、該記録用紙Pは外力受け部材4の表面を摺動するが、押圧部材20が記録用紙Pの方に移動して該用紙に外力を印加する。そのときの外力は、外力受け部材4を介して検知センサ3に伝わり、図5に示すような信号が出力される。この信号は、普通紙(富士ゼロックス社ST(GAAA1896))を検知したときのものであるが、該信号における、
・ ピークの電圧値
・ 複数ピークの間隔
・ 複数ピーク間の減衰
や、この波形を周波数解析することにより、記録用紙Pの表面凹凸、摩擦、厚さ分布などの情報を抽出できる。また、このように外力が印加される前後においては、記録用紙Pが外力受け部材4の表面を摺動するが、その摺動に伴う信号も検知センサ3は検知するので、そのときの信号をシート材判別に利用することもできる。
Now, when the recording paper P is transported by the
The peak voltage value, the interval between peaks, the attenuation between peaks, and the frequency analysis of this waveform can extract information such as surface irregularities, friction, and thickness distribution of the recording paper P. In addition, before and after the external force is applied in this manner, the recording paper P slides on the surface of the external
なお、記録用紙Pが搬送されていない状態での検知センサ3の信号を読み込んでおき、その初期状態の信号を考慮して紙種検知を行うようにしても良い。
Note that it is also possible to read the signal of the
次に、本実施例の効果について説明する。 Next, the effect of the present embodiment will be described.
記録用紙Pは、搬送経路内においてさまざまな要因(ローラーからの応力、搬送経路のカーブ、搬送ガイドとの緩衝、熱などの環境変化など)で変形を生じながら搬送されるが、本実施例では、記録用紙Pが外力受け部材4に接触された状態で外力検知が行われるようになっている。したがって、上記搬送における記録用紙Pの変形やバタツキを低減でき、検知精度を良好かつ均一にできる。
The recording paper P is transported while being deformed due to various factors (stress from the roller, curve of the transport path, buffering with the transport guide, environmental change such as heat) in the transport path. The external force detection is performed in a state where the recording paper P is in contact with the external
本実施例では、図4に示す構造の紙種検知装置(シート材情報検知装置)を作製し、電子写真装置(シート材処理装置)に搭載した。すなわち、外力受け部材4の端部(用紙搬送方向の上流側端部及び下流側端部)と記録用紙Pを挟んだ状態で対向するように、搬送ガイド10bの側に樹脂製ローラー(シート材変位手段)7,7を配置した。これにより、記録用紙Pは外力受け部材4と樹脂製ローラー7との間の狭幅部を通過せざるを得ないこととなり、記録用紙Pが外力受け部材4に接触することとなる。なお、これらの樹脂製ローラー7,7は、記録用紙Pが搬送されてきて接触した場合には回転し、該用紙Pの搬送を阻害しないように構成されている。また、これらの樹脂製ローラー7には、外力印加に不要な間は記録用紙Pより後退する移動機構(不図示)を設けている。なお、その他の構成は実施例1と同様とした。
In this example, a paper type detection device (sheet material information detection device) having the structure shown in FIG. 4 was produced and mounted on an electrophotographic device (sheet material processing device). That is, a resin roller (sheet material) is placed on the side of the
このようにして、押圧部材20や外力受け部材4に対する記録用紙Pの接触方向(角度)を実施例1よりもさらに安定化することで、検知精度を高めることができた。
Thus, the detection accuracy could be improved by further stabilizing the contact direction (angle) of the recording paper P with respect to the pressing
1a,1b,1c,1d 搬送ローラー(シート材搬送手段)
2 外力印加手段
3 外力検知手段
4 外力受け部材
5 シート材情報取得手段
7 樹脂ローラー(シート材変位手段)
9 緩衝材
12 外力印加手段
14 外力受け部材
20 押圧部材(外力印加部材)
24 外力受け部材
34 外力受け部材
35 間隔保持機構
A シート材搬送路
B 紙種検知装置(シート材情報検知装置)
C シート材処理部
P 記録用紙(シート材)
1a, 1b, 1c, 1d Conveying roller (sheet material conveying means)
2 External force application means 3 External force detection means 4 External
9
24 External
C Sheet material processing section P Recording paper (sheet material)
Claims (11)
前記外力受け部材におけるシート材と接触する面は、前記外力印加手段との間の間隙がシート材搬送方向の上流側では広く、シート材搬送方向下流側に行くほど狭くなるような曲面にて構成されている、
ことを特徴とするシート材情報検知装置。 Sheet material conveying means for conveying the sheet material along the sheet material conveying path, external force applying means for applying external force to the conveyed sheet material, and external force applied by the external force applying means from the back side of the sheet material A sheet material information detection apparatus comprising an external force receiving member for receiving and an external force detection means for detecting an external force applied by the external force application means, and acquiring information on the sheet material based on a detection result of the external force detection means. There,
The surface in contact with the sheet material in the external force receiving member is configured by a curved surface such that the gap between the external force applying means is wide on the upstream side in the sheet material conveyance direction and narrows toward the downstream side in the sheet material conveyance direction. Being
A sheet material information detection apparatus characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のシート材情報検知装置。 A radius of curvature of the curved surface is in a range of 0.5 mm to 100 mm;
The sheet material information detection apparatus according to claim 1.
を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のシート材情報検知装置。 Sheet material information acquisition means for acquiring sheet material information based on the detection result of the external force detection means;
The sheet material information detection apparatus according to claim 1, wherein the sheet material information detection apparatus is provided.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート材情報検知装置。 Providing a sheet material displacement means for controlling a conveyance path of the sheet material, and bringing the sheet material into contact with the external force receiving member;
The sheet material information detection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet material information detection apparatus according to any one of claims 1 to 3 is provided.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート材情報検知装置。 The external force receiving member is provided in the sheet material conveyance path,
The sheet material information detection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the sheet material information detection apparatus according to any one of claims 1 to 4 is provided.
ことを特徴とする請求項5に記載のシート材情報検知装置。 The external force receiving member protrudes in the sheet material conveyance path so as to contact the sheet material,
The sheet material information detection apparatus according to claim 5.
ことを特徴とする請求項6に記載のシート材情報検知装置。 The amount of protrusion of the external force receiving member into the sheet material conveyance path is 1/10 or more and 1/2 or less of the width of the conveyance path.
The sheet material information detection apparatus according to claim 6.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート材情報検知装置。 The external force detection means supports the external force receiving member and detects an external force received by the external force receiving member;
The sheet material information detection apparatus according to claim 1, wherein the sheet material information detection apparatus is a sheet material information detection apparatus.
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のシート材情報検知装置。 The external force detection means is attached to the external force application means side and detects external force via the external force application means;
The sheet material information detection apparatus according to claim 1, wherein the sheet material information detection apparatus is a sheet material information detection apparatus.
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のシート材情報検知装置。 Provided with an interval holding mechanism for holding an interval between the external force receiving material and the sheet material,
The sheet material information detection apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the sheet material information detection apparatus according to any one of claims 1 to 9 is provided.
A sheet material information detection device according to any one of claims 1 to 10, and a sheet material processing unit that performs processing of the sheet material in consideration of a detection result of the sheet material information detection device. A sheet material processing apparatus.
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