JP2009202955A - Sheet-like member thickness detection device, image forming device - Google Patents

Sheet-like member thickness detection device, image forming device Download PDF

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Tatsuhiko Oikawa
達彦 及川
Tetsuo Watanabe
哲夫 渡辺
Toshiyuki Ando
俊幸 安藤
Takashi Hodoshima
隆 程島
Seiji Hoshino
誠治 星野
Takashi Hashimoto
崇 橋本
Eigo Noguchi
英剛 野口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet-like member thickness detection device capable of detecting thickness of a sheet-like member with high accuracy, while reducing the cost, and an image forming device with the sheet-like member detection device. <P>SOLUTION: This sheet-like member thickness detection device 120 comprises: a pair of rollers 71 comprising a first roller member 124 and a second roller member 123 for nipping and delivering a sheet-like member 118 and so constituted so that the first roller member 124 rotates, in accordance with the movement of the sheet-like member 118; a direct-current motor 127 for rotary driving the second roller member 123; a power source 140 for applying a voltage to the direct-current motor 127; current value detection means 125 for detecting the current value of the current flowing in the direct-current motor 127; a storage means 139 for storing the correlation information of the current value and the thickness of the sheet-like member 118, in advance; and calculation means 129 for calculating the thickness of the sheet-like member 118 from detection results of the current value detection means 125 and the correlation information. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、シート状部材の厚さを検出するシート状部材厚さ検出装置、及び、そのシート状部材厚さ検出装置を備えたプリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a sheet-like member thickness detection device that detects the thickness of a sheet-like member, and an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copier equipped with the sheet-like member thickness detection device.

この種の画像形成装置においては、高品質の画像を得るために記録紙の厚さに応じて画像形成条件を最適化する必要がある。   In this type of image forming apparatus, it is necessary to optimize the image forming conditions in accordance with the thickness of the recording paper in order to obtain a high-quality image.

例えば、記録紙にトナーを転写する転写プロセスでは、記録紙の厚さが異なると体積抵抗値が異なるため、転写帯電器を駆動する転写電流も記録紙の厚さに応じて変化させる必要がある。また、記録紙上に転写されたトナーを加熱及び加圧して記録紙に定着させる定着プロセスでは、必要となる熱量が記録紙の厚さごとに異なるため、記録紙の厚さに応じて定着時の温度などを変化させる必要がある。   For example, in the transfer process in which toner is transferred to a recording paper, the volume resistance value is different if the thickness of the recording paper is different. Therefore, the transfer current for driving the transfer charger needs to be changed according to the thickness of the recording paper. . Also, in the fixing process in which the toner transferred onto the recording paper is heated and pressurized and fixed on the recording paper, the amount of heat required varies depending on the thickness of the recording paper. It is necessary to change the temperature.

記録紙の厚さを検出する方法としては、反射型光学センサを用いたものが知られている(特許文献1など)。   As a method for detecting the thickness of the recording paper, a method using a reflective optical sensor is known (Patent Document 1, etc.).

図16を用いて反射型光学センサを有する記録紙厚さ検出装置220による記録紙厚さの検出方法の一例を説明する。記録紙厚さ検出装置220のレーザ発光部221から記録紙218の表面に照射されたレーザ光は、記録紙218の表面上における図中A点(薄い記録紙の例)又はB点(厚い記録紙の例)で反射する。そして、A点で反射したレーザ光はレーザ受光部222のC点に入射し、B点で反射したレーザ光はレーザ受光部222のD点に入射する。このように、レーザ発光部221から記録紙の表面に照射されたレーザ光は、記録紙218の厚さに応じてレーザ受光部222に入射する位置が変わる。よって、レーザ受光部222に入射したレーザ光の入射位置から記録紙218の厚さを測定することができる。   An example of a recording paper thickness detection method by the recording paper thickness detection device 220 having a reflective optical sensor will be described with reference to FIG. The laser light emitted from the laser emission unit 221 of the recording paper thickness detection device 220 to the surface of the recording paper 218 is point A (an example of a thin recording paper) or point B (thick recording paper) on the surface of the recording paper 218. Reflected in paper example). The laser light reflected at point A enters the point C of the laser light receiving unit 222, and the laser light reflected at the point B enters the point D of the laser light receiving unit 222. As described above, the position at which the laser light irradiated from the laser light emitting unit 221 onto the surface of the recording paper is incident on the laser light receiving unit 222 varies depending on the thickness of the recording paper 218. Therefore, the thickness of the recording paper 218 can be measured from the incident position of the laser light incident on the laser light receiving unit 222.

ところが、厚さが同じ記録紙であっても記録紙が湾曲していたり記録紙の通るルートが異なったりすると、レーザ発光部乃至レーザ受光部と記録紙との距離が変化し、レーザ受光部に入射する入射位置が紙厚に対応した本来の位置からずれてしまう。そのため、正確な厚さ測定が行えないといった不具合が生じる。   However, even if the recording paper has the same thickness, if the recording paper is curved or the route through which the recording paper passes is different, the distance between the laser light emitting unit or the laser light receiving unit and the recording paper changes, and the laser light receiving unit The incident position is shifted from the original position corresponding to the paper thickness. Therefore, there arises a problem that accurate thickness measurement cannot be performed.

特許文献2に記載の記録紙厚さ検出装置においては、記録紙を挾持搬送するローラ対が設けられおり、そのローラ対の一方のローラ部材が記録紙の厚さに応じて変位するように構成されている。そして、記録紙をローラ対で挾持搬送した状態でのローラ対の軸間距離の変位量を光学センサによって検出して記録紙の厚さを検出している。このように、ローラ対に記録紙を挟んだ状態で記録紙の厚さを検出することで、記録紙が湾曲していたり記録紙の通るルートが異なったりすることで正確な厚さ測定が行えないといった不具合が生じない。   In the recording paper thickness detection device described in Patent Document 2, a roller pair for holding and conveying the recording paper is provided, and one roller member of the roller pair is configured to be displaced according to the thickness of the recording paper. Has been. Then, the thickness of the recording paper is detected by detecting the displacement amount of the distance between the axes of the roller pair in a state where the recording paper is nipped and conveyed by the roller pair. In this way, by detecting the thickness of the recording paper with the recording paper sandwiched between the roller pair, the thickness of the recording paper is curved or the route through which the recording paper passes can be accurately measured. There will be no malfunctions.

特開2003−112840号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-112840 特開2007−290844号公報JP 2007-290844 A

通常使用される記録紙の厚さは0.05[mm]から0.5[mm]程度であるため記録紙を挟んだ状態でのローラ対の軸間距離の変位量は非常に小さい。そのため、特許文献2に記載のようにローラ対の軸間距離の変位量を光学センサによって検出する場合には、光学センサを高精度で装置本体に取り付けないと上記変位量の検出精度が低下する。検出精度が低下しないように高精度で光学センサを装置本体に取り付けるとコストアップに繋がってしまうといった問題が生じる。   Since the thickness of the recording paper that is normally used is about 0.05 [mm] to 0.5 [mm], the displacement amount of the inter-axis distance of the roller pair when the recording paper is sandwiched is very small. Therefore, when the displacement amount of the distance between the axes of the roller pair is detected by an optical sensor as described in Patent Document 2, the detection accuracy of the displacement amount is lowered unless the optical sensor is attached to the apparatus main body with high accuracy. . If the optical sensor is attached to the apparatus main body with high accuracy so that the detection accuracy is not lowered, there arises a problem that the cost is increased.

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、低コスト化を図りつつシート状部材の厚さを高精度で検出できるシート状部材厚さ検出装置、及び、そのシート状部材検出装置を備えた画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a sheet-like member thickness detection device capable of detecting the thickness of a sheet-like member with high accuracy while achieving cost reduction, and An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including the sheet-like member detection device.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、シート状部材を挾持搬送する、第1のローラ部材と第2のローラ部材とからなり該第1のローラ部材が該シート状部材の移動に従って回転するように構成したローラ対と、該第2のローラ部材を回転駆動させる直流モータと、該直流モータに電圧を印加する電源と、該直流モータに流れる電流の電流値を検出する電流値検出手段と、該電流値とシート状部材の厚さとの相関関係情報を予め記憶した記憶手段と、該電流値検出手段の検出結果と該相関関係情報とから該シート状部材の厚さを演算する演算手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のシート状部材厚さ検出装置において、少なくとも上記第2のローラ部材が弾性体で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2のシート状部材厚さ検出装置において、上記第1のローラ部材と上記第2のローラ部材との軸間距離が変動しないように該第1のローラ部材と該第2のローラ部材とを装置本体に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3のシート状部材厚さ検出装置において、厚さが既知のシート状部材を上記第1のローラ部材と上記第2のローラ部材とで搬送し、そのときの上記電流値検出手段の検出結果を用いて、上記相関関係情報の補正を行う補正手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4のシート状部材厚さ検出装置において、上記シート状部材の厚さに関する情報を使用者が入力する入力手段を有しており、上記補正手段は、上記入力手段に入力された該シート状部材の厚さに関する情報と、該入力手段に入力された該情報に相当する厚さのシート状部材を上記ローラ対で搬送したときの上記電流値検出手段の検出結果とを用いて、上記相関関係情報の補正を行うものであることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4または5のシート状部材厚さ検出装置において、上記電流値検出手段は、ローラ一周分の整数倍分の電流値データを用いて上記電流値を検出することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6のシート状部材厚さ検出装置において、上記第1のローラ部材と上記第2のローラ部材との少なくとも一方のローラ軸方向の幅が、装置本体で搬送可能なシート状部材の最小幅より狭いことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、像を担持する像担持体と、該像担持体上の像をシート状部材に転写する転写手段と、該像担持体と該転写手段とからなる転写部に該シート状部材を搬送する搬送手段とを備えた画像形成装置において、該転写部よりもシート状部材搬送方向上流側に、請求項1、2、3、4、5、6または7のシート状部材厚さ検出装置を配設したことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a first roller member and a second roller member for holding and conveying the sheet-like member, and the first roller member moves the sheet-like member. A roller pair configured to rotate in accordance with the motor, a direct current motor that rotationally drives the second roller member, a power source that applies a voltage to the direct current motor, and a current value that detects a current value of a current flowing through the direct current motor The thickness of the sheet-like member is calculated from the detection means, the storage means storing the correlation information between the current value and the thickness of the sheet-like member in advance, and the detection result of the current value detection means and the correlation information. And an arithmetic means for performing the processing.
According to a second aspect of the present invention, in the sheet-like member thickness detecting device according to the first aspect, at least the second roller member is made of an elastic body.
According to a third aspect of the present invention, in the sheet-like member thickness detecting device according to the second aspect, the first roller is provided so that the distance between the axes of the first roller member and the second roller member does not fluctuate. A member and the second roller member are provided in the apparatus main body.
According to a fourth aspect of the present invention, in the sheet-like member thickness detecting device according to the first, second, or third aspect, a sheet-like member having a known thickness is divided between the first roller member and the second roller member. It has a correction means which carries and corrects the correlation information using the detection result of the current value detection means at that time.
Further, the invention of claim 5 is the sheet-like member thickness detection device of claim 4, further comprising an input means for a user to input information relating to the thickness of the sheet-like member, and the correction means comprises: Information regarding the thickness of the sheet-like member input to the input means, and the current value detection means when the sheet-like member having a thickness corresponding to the information input to the input means is conveyed by the roller pair. The correlation information is corrected using the detection result of the above.
According to a sixth aspect of the present invention, in the sheet-like member thickness detecting device according to the first, second, third, fourth or fifth aspect, the current value detecting means uses current value data for an integral multiple of one rotation of the roller. Then, the current value is detected.
The invention according to claim 7 is the sheet-like member thickness detection device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein at least one of the first roller member and the second roller member is provided. The width in the roller axis direction is narrower than the minimum width of the sheet-like member that can be conveyed by the apparatus main body.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image carrier that carries an image, a transfer unit that transfers an image on the image carrier to a sheet-like member, and a transfer unit that includes the image carrier and the transfer unit. 8. An image forming apparatus comprising a conveying means for conveying the sheet-like member, wherein the sheet-like member according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 is disposed upstream of the transfer portion in the sheet-like member conveying direction. A member thickness detection device is provided.

本発明においては、ローラ対でシート状部材を挾持したときにシート状部材を第1のローラ部材の一部として考える。これにより、第1のローラ部材の回転軸中心からシート状部材と第1のローラ部材との接触箇所へ向かう第1のローラ部材の半径が見かけ上、シート状部材の厚さに応じて大きくなる。このように上記半径が大きくなると、第2のローラ部材によって第1のローラ部材を回転駆動させるのに必要な駆動力が、ローラ対でシート状部材を挾持していないときよりも小さくなる。このように上記駆動力が小さくなると、第2のローラ部材を回転駆動させる直流モータにかかる負荷トルクがシート状部材を挾持していないときよりも小さくなり、これに応じて直流モータの発生トルクも小さくなる。直流モータには、発生トルクと直流モータに流れる電流との間に相関関係があり、発生トルクが小さくなるにつれて直流モータに流れる電流も小さくなる。負荷トルクは上記接触箇所から上記回転軸中心までの距離に応じた変化量、言い換えれば、シート状部材の厚さに応じた変化量で変化することから、発生トルクもシート状部材の厚さに応じた変化量で変化する。発生トルクとシート状部材の厚さとには、このような相関関係がある。上述したように直流モータに流れる電流は発生トルクに応じて変化するので、駆動モータに流れる電流とシート状部材の厚さとの間にも相関関係がある。したがって、電流値検出手段よって検出された直流モータに流れる電流値と、記憶手段に予め記憶させておいた上記電流値とシート状部材の厚さとの相関関係情報とを用いて、演算手段によりシート状部材の厚さを求めることができる。ゆえに、光学センサなどによりローラ対の軸間距離の変位量を計測し、その変位量からシート状部材の厚さを検出する場合よりも取り付け精度を高精度にする必要がないため低コスト化を図ることができる。   In the present invention, the sheet-like member is considered as a part of the first roller member when the sheet-like member is held by the roller pair. As a result, the radius of the first roller member from the center of the rotation axis of the first roller member toward the contact portion between the sheet-like member and the first roller member apparently increases according to the thickness of the sheet-like member. . When the radius increases in this way, the driving force required to rotationally drive the first roller member by the second roller member becomes smaller than when the sheet-like member is not pinched by the roller pair. When the driving force is thus reduced, the load torque applied to the direct current motor for rotationally driving the second roller member is smaller than when the sheet-like member is not held, and the generated torque of the direct current motor is accordingly increased. Get smaller. In a DC motor, there is a correlation between the generated torque and the current flowing through the DC motor, and the current flowing through the DC motor decreases as the generated torque decreases. Since the load torque changes with the amount of change according to the distance from the contact point to the center of the rotation axis, in other words, the amount of change according to the thickness of the sheet-like member, the generated torque also varies with the thickness of the sheet-like member. It changes with the corresponding change amount. There is such a correlation between the generated torque and the thickness of the sheet-like member. As described above, since the current flowing through the DC motor changes according to the generated torque, there is a correlation between the current flowing through the drive motor and the thickness of the sheet-like member. Accordingly, the calculation means uses the current value detected by the current value detection means to flow through the DC motor and the correlation information between the current value stored in advance in the storage means and the thickness of the sheet-like member. The thickness of the member can be obtained. Therefore, it is not necessary to measure the amount of displacement of the roller pair's inter-axis distance with an optical sensor and detect the thickness of the sheet-like member from the amount of displacement. Can be planned.

以上、本発明によれば、低コスト化を図りつつシート状部材の厚さを高精度で検出できるという優れた効果がある。   As mentioned above, according to this invention, there exists the outstanding effect that the thickness of a sheet-like member can be detected with high precision, aiming at cost reduction.

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機の一実施形態について説明する。
図2は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、記録紙に画像を形成するプリンタ部1、このプリンタ部1に対して記録紙118を供給する給紙装置200、原稿画像を読み取るスキャナ300、このスキャナ300に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置(以下、ADFという)400等を備えている。
Hereinafter, an electrophotographic copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the copying machine according to the present embodiment. The copying machine includes a printer unit 1 that forms an image on recording paper, a paper feeding device 200 that supplies the recording paper 118 to the printer unit 1, a scanner 300 that reads a document image, and a document that is automatically fed to the scanner 300. An automatic document feeder (hereinafter referred to as ADF) 400 is provided.

スキャナ300では、原稿照明用光源やミラーなどを搭載した第1走行体303と、複数の反射ミラーを搭載した第2走行体304とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス301上に載置された図示しない原稿の読取り走査が行われる。第2走行体304から送り出される走査光は、結像レンズ305によってその後方に設置されている読取センサ306の結像面に集光せしめられた後、読取センサ306によって画像信号として読込まれる。   The scanner 300 is placed on the contact glass 301 as the first traveling body 303 equipped with a document illumination light source or mirror and the second traveling body 304 equipped with a plurality of reflecting mirrors reciprocate. Scanning of a document (not shown) is performed. The scanning light sent out from the second traveling body 304 is condensed on the imaging surface of the reading sensor 306 installed behind the imaging lens 305 and then read as an image signal by the reading sensor 306.

プリンタ部1の筺体の側面には、筺体内に給紙する記録紙118を手差しで載置する手差しトレイ2や、筐体内から排出された画像形成済みの記録紙118をスタックする排紙トレイ3が設けられている。   On the side surface of the housing of the printer unit 1, a manual feed tray 2 for manually placing the recording paper 118 to be fed into the housing, and a paper discharge tray 3 for stacking the recording paper 118 having undergone image formation discharged from the housing. Is provided.

図4は、プリンタ部1の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部1の筐体内には、転写体たる無端状の中間転写ベルト51を複数の張架ローラによって張架している転写手段たる転写ユニット50が配設されている。中間転写ベルト51は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ52、2次転写バックアップローラ53、従動ローラ54、4つの1次転写ローラ55Y,C,M,Kによって張架されながら、駆動ローラ52の回転によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。なお、1次転写ローラの符号の末端に付しているY,C,M,Kという添字は、イエロー,シアン,マゼンタ,黒用の部材であることを示している。以下、符号の末端に付しているY,C,M,Kという添字は、同様である。   FIG. 4 is a partially enlarged configuration diagram illustrating a part of the internal configuration of the printer unit 1 in an enlarged manner. In the housing of the printer unit 1, a transfer unit 50 is disposed as transfer means for stretching an endless intermediate transfer belt 51 as a transfer body by a plurality of stretching rollers. The intermediate transfer belt 51 is made of a material in which carbon powder for adjusting electric resistance is dispersed in a polyimide resin with little elongation. Then, while being stretched by a driving roller 52, a secondary transfer backup roller 53, a driven roller 54, and four primary transfer rollers 55Y, 55Y, 55C, 55K, which are driven to rotate in the clockwise direction in the drawing by a driving means (not shown) By the rotation of the driving roller 52, it is moved endlessly in the clockwise direction in the figure. Note that the suffixes Y, C, M, and K attached to the ends of the symbols of the primary transfer roller indicate the members for yellow, cyan, magenta, and black. Hereinafter, the subscripts Y, C, M, and K attached to the ends of the symbols are the same.

中間転写ベルト51は、駆動ローラ52、2次転写バックアップローラ53、従動ローラ54に対する掛け回し箇所でそれぞれ大きく湾曲していることで、底辺を鉛直方向上側に向ける逆三角形状の姿勢で張架されている。この逆三角形状の底辺にあたるベルト上部張架面は水平方向に延在しており、かかるベルト上部張架面の上方には、4つのプロセスユニット10Y,C,M,Kが上部張架面の延在方向に沿って水平方向に並ぶように配設されている。   The intermediate transfer belt 51 is greatly curved at the portions where the intermediate transfer belt 51 is wound around the driving roller 52, the secondary transfer backup roller 53, and the driven roller 54, so that the intermediate transfer belt 51 is stretched in an inverted triangular posture with the bottom side directed vertically upward. ing. The belt upper stretch surface corresponding to the base of the inverted triangle extends in the horizontal direction. Above the belt upper stretch surface, four process units 10Y, 10C, 10M, and 10K are provided on the upper stretch surface. It arrange | positions so that it may align with a horizontal direction along the extending direction.

先に示した図2において、4つのプロセスユニット10Y,C,M,Kの上方には、光書込ユニット60が配設されている。光書込ユニット60は、スキャナ300によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、図示しないレーザー制御部によって4つの半導体レーザー(図示せず)を駆動して4つの書込光Lを出射する。そして、プロセスユニット10Y,C,M,Kの潜像担持体たるドラム状の感光体11Y,C,M,Kをそれぞれ書込光Lによって暗中にて走査して、感光体11Y,C,M,Kの表面にY,C,M,K用の静電潜像を書き込む。   In FIG. 2 shown above, an optical writing unit 60 is disposed above the four process units 10Y, 10C, 10M, and 10K. Based on the image information of the original read by the scanner 300, the optical writing unit 60 drives four semiconductor lasers (not shown) by a laser control unit (not shown) to emit four writing lights L. Then, the drum-shaped photoconductors 11Y, 11C, 11M, and 11K serving as latent image carriers of the process units 10Y, 10C, 10M, and 10K are scanned in the dark by the writing light L, respectively. , K, electrostatic latent images for Y, C, M, and K are written.

本実施形態では、光書込ユニット60として、半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。かかる構成のものに代えて、LEDアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。   In this embodiment, the optical writing unit 60 performs optical scanning by deflecting laser light emitted from a semiconductor laser by a polygon mirror (not shown) and reflecting it with a reflection mirror (not shown) or passing it through an optical lens. Is used. Instead of such a configuration, an LED array that performs optical scanning may be used.

図3は、Y,C用のプロセスユニット10Y,Cを中間転写ベルト51とともに示す拡大構成図である。Y用のプロセスユニット10Yは、ドラム状の感光体11Yの周囲に、帯電部材12Y、除電装置13Y、ドラムクリーニング装置14Y、現像手段たる現像装置20Y、電位センサ49Y等を有している。そして、これらを共通の保持体たるケーシングで保持しながらプリンタ部に対して1つのユニットとして一体的に着脱されるようになっている。   FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing the process units 10Y and 10 for Y and C together with the intermediate transfer belt 51. As shown in FIG. The Y process unit 10Y includes a charging member 12Y, a charge eliminating device 13Y, a drum cleaning device 14Y, a developing device 20Y as developing means, a potential sensor 49Y, and the like around a drum-shaped photoconductor 11Y. And while these are hold | maintained with the casing which is a common holding body, it is attached and detached integrally as one unit with respect to a printer part.

帯電部材12Yは、感光体11Yに当接しながら、図示しない軸受けによって回転自在に支持されるローラ状の部材である。図示しないバイアス供給手段によって帯電バイアスが印加されながら感光体11Yに対して接触回転することで、感光体11Yの表面を例えばYトナーの帯電極性と同極性に一様帯電せしめる。かかる構成の帯電部材12Yに代えて、感光体11Yに対して非接触で一様帯電処理を施すスコロトロンチャージャなどを採用することもできる。   The charging member 12Y is a roller-like member that is rotatably supported by a bearing (not shown) while being in contact with the photoreceptor 11Y. The surface of the photoconductor 11Y is uniformly charged with, for example, the same polarity as that of Y toner by rotating in contact with the photoconductor 11Y while a charging bias is applied by a bias supply means (not shown). Instead of the charging member 12Y having such a configuration, a scorotron charger or the like that performs a uniform charging process in a non-contact manner on the photoconductor 11Y may be employed.

図示しない磁性キャリアと非磁性のYトナーとを含有するY現像剤をケーシング21Yに内包している現像装置20Yは、現像剤搬送装置22Yと現像部23Yとを有している。現像部23Yでは、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで表面を無端移動させる現像剤担持体としての現像スリーブ24Yがその周面の一部をケーシング21Yに設けられた開口から外部に露出させている。これにより、感光体11Yと現像スリーブ24Yとが所定の間隙を介して対向する現像領域が形成されている。   A developing device 20Y in which a Y developer containing a magnetic carrier (not shown) and non-magnetic Y toner is contained in a casing 21Y has a developer conveying device 22Y and a developing unit 23Y. In the developing unit 23Y, a developing sleeve 24Y as a developer carrying member that is endlessly moved by being rotated by a driving unit (not shown) exposes a part of its peripheral surface to the outside through an opening provided in the casing 21Y. ing. As a result, a developing region is formed in which the photoconductor 11Y and the developing sleeve 24Y face each other with a predetermined gap.

非磁性の中空パイプ状の部材からなる現像スリーブ24Yの内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を具備する図示しないマグネットローラが現像スリーブ24Yに連れ回らないように固定されている。現像スリーブ24Yは、後述する現像剤搬送装置22Y内のY現像剤をこのマグネットローラの発する磁力によって表面に吸着させながら回転駆動することで、Y現像剤を現像剤搬送装置22Y内から汲み上げる。そして、現像スリーブ24Yの回転に伴って上記現像領域に向けて搬送されるY現像剤は、現像スリーブ24Yの表面に対して所定の間隙を介して先端を対向させているドクタブレード25Yと、スリーブ表面との間に形成されている0.9[mm]のドクタギャップに進入する。この際、スリーブ上における層厚が0.9[mm]以下に規制される。そして、現像スリーブ24Yの回転に伴って感光体11Yと対向する現像領域の付近まで搬送されると、上記マグネットローラの図示しない現像磁極の磁力を受けてスリーブ上で穂立ちして磁気ブラシとなる。   Inside the developing sleeve 24Y made of a non-magnetic hollow pipe-like member, a magnet roller (not shown) having a plurality of magnetic poles arranged in the circumferential direction is fixed so as not to rotate with the developing sleeve 24Y. The developing sleeve 24Y is driven to rotate while adsorbing the Y developer in the developer conveying device 22Y, which will be described later, to the surface by the magnetic force generated by the magnet roller, thereby pumping the Y developer from the developer conveying device 22Y. Then, the Y developer conveyed toward the developing area as the developing sleeve 24Y rotates, the doctor blade 25Y having the tip opposed to the surface of the developing sleeve 24Y with a predetermined gap, and the sleeve A doctor gap of 0.9 [mm] formed with the surface is entered. At this time, the layer thickness on the sleeve is regulated to 0.9 [mm] or less. When the developing sleeve 24Y is rotated and conveyed to the vicinity of the developing area facing the photoconductor 11Y, it receives a magnetic force of a developing magnetic pole (not shown) of the magnet roller and rises on the sleeve to become a magnetic brush. .

現像スリーブ24Yには、図示しないバイアス供給手段によって例えばトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。これにより、現像領域では、現像スリーブ24Y表面と感光体11Yの非画像部(一様帯電部位=地肌部)との間に、Yトナーを非画像部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ24Y表面と感光体11Y上の静電潜像との間に、Yトナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルの作用によってY現像剤中のYトナーが静電潜像に転移することで、感光体11Y上の静電潜像がYトナー像に現像される。   For example, a developing bias having the same polarity as the charging polarity of the toner is applied to the developing sleeve 24Y by a bias supply unit (not shown). As a result, in the development region, non-development in which Y toner is electrostatically moved from the non-image portion side to the sleeve side between the surface of the development sleeve 24Y and the non-image portion (uniformly charged portion = background portion) of the photoreceptor 11Y. Potential acts. Further, a developing potential for electrostatically moving Y toner from the sleeve side toward the electrostatic latent image acts between the surface of the developing sleeve 24Y and the electrostatic latent image on the photoreceptor 11Y. The Y toner in the Y developer is transferred to the electrostatic latent image by the action of the developing potential, so that the electrostatic latent image on the photoreceptor 11Y is developed into the Y toner image.

現像スリーブ24Yの回転に伴って上記現像領域を通過したY現像剤は、図示しないマグネットローラに具備される反発磁極間によって形成される反発磁界の影響を受けて、現像スリーブ24Y上から離脱して現像剤搬送装置22Y内に戻る。   The Y developer that has passed through the developing area as the developing sleeve 24Y rotates is separated from the developing sleeve 24Y due to the influence of the repulsive magnetic field formed between the repelling magnetic poles provided in the magnet roller (not shown). The developer returns to the developer conveying device 22Y.

現像剤搬送装置22Yは、2本の第1スクリュウ部材26Y、第2スクリュウ部材32Y、両スクリュウ部材間に介在する仕切壁、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサ45Yなどを有している。仕切壁は、第1スクリュウ部材26Yが収容される現像剤搬送部たる第1搬送室と、第2スクリュウ部材32Yが収容される現像剤搬送部たる第2搬送室とを仕切っているが、両スクリュウ部材の軸線方向における両端部に対向する領域では、それぞれ図示しない開口を通じて両搬送室を連通させている。   The developer conveying device 22Y includes two first screw members 26Y, a second screw member 32Y, a partition wall interposed between the two screw members, a toner concentration detection sensor 45Y including a magnetic permeability sensor, and the like. The partition wall divides the first transport chamber, which is a developer transport section, in which the first screw member 26Y is accommodated, and the second transport chamber, which is a developer transport section in which the second screw member 32Y is accommodated. In the region facing both ends of the screw member in the axial direction, both transfer chambers are communicated with each other through an opening (not shown).

撹拌搬送部材としての第1スクリュウ部材26Y、第2スクリュウ部材32Yは、それぞれ図示しない軸受けによって両端部が回転自在に支持される棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを有している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、Y現像剤を螺旋羽根によって回転軸線方向に搬送する。   The first screw member 26Y and the second screw member 32Y as the agitating / conveying members are respectively provided with a rod-like rotary shaft member whose both ends are rotatably supported by a bearing (not shown), and a spiral projection on the peripheral surface thereof. And a spiral blade. Then, as it is driven to rotate by a driving means (not shown), the Y developer is conveyed in the rotation axis direction by the spiral blade.

第1スクリュウ部材26Yが収容されている第1搬送室内では、第1スクリュウ部材26Yの回転駆動に伴って、Y現像剤が図紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送される。そして、ケーシング21Yの奥側の端部付近まで搬送されると、仕切壁に設けられた図示しない開口を経由して第2搬送室内に進入する。   In the first transport chamber in which the first screw member 26Y is accommodated, the Y developer is transported from the near side to the far side in the direction orthogonal to the drawing surface as the first screw member 26Y is driven to rotate. . And if it conveys to the edge part vicinity of the back | inner side of casing 21Y, it will approach into a 2nd conveyance chamber via the opening which is not provided in the partition wall.

第2スクリュウ部材32Yが収容されている第2搬送室の上方には、上述した現像部23Yが形成されており、第2搬送室と現像部23Yとは互いの対向部の全領域において連通している。これにより、第2スクリュウ部材32Yと、これの斜め上方に配設された現像スリーブ24Yとが、互いに平行な関係を維持しながら対向している。第2搬送室内では、第2スクリュウ部材32Yの回転駆動に伴って、Y現像剤が図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送される。この搬送の過程において、第2スクリュウ部材32Yの回転方向周囲のY現像剤が現像スリーブ24Yに適宜汲み上げられたり、現像スリーブ24Yから現像後のY現像剤が適宜回収されたりする。そして、第2搬送室の図中手前側の端部付近まで搬送されたY現像剤は、仕切壁に設けられた図示しない開口を通って、第1搬送室内に戻る。   The above-described developing unit 23Y is formed above the second transfer chamber in which the second screw member 32Y is accommodated, and the second transfer chamber and the developing unit 23Y communicate with each other in the entire area of the opposing part. ing. As a result, the second screw member 32Y and the developing sleeve 24Y disposed obliquely above the second screw member 32Y face each other while maintaining a parallel relationship. In the second transport chamber, the Y developer is transported from the back side to the near side in the direction orthogonal to the drawing sheet as the second screw member 32Y is driven to rotate. In this transport process, the Y developer around the rotation direction of the second screw member 32Y is appropriately pumped up to the developing sleeve 24Y, and the developed Y developer is appropriately collected from the developing sleeve 24Y. Then, the Y developer transported to the vicinity of the near end of the second transport chamber in the drawing returns to the first transport chamber through an opening (not shown) provided in the partition wall.

第1搬送室の下壁には、透磁率センサからなるトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ45Yが固定されており、第1スクリュウ部材26Yによって搬送されているY現像剤のトナー濃度を下方から検知して検知結果に応じた電圧を出力する。図示しない制御部は、トナー濃度検知センサ45Yからの出力電圧値に基づいて、必要に応じて図示しないYトナー補給装置を駆動することで、適量のYトナーを第1搬送室内に補給する。これにより、現像に伴ってトナー濃度を低下させたY現像剤のトナー濃度が回復する。   A toner concentration detection sensor 45Y as a toner concentration detection means including a magnetic permeability sensor is fixed to the lower wall of the first transfer chamber, and the toner concentration of the Y developer conveyed by the first screw member 26Y is lowered. And outputs a voltage according to the detection result. A control unit (not shown) replenishes an appropriate amount of Y toner into the first transfer chamber by driving a Y toner supply device (not shown) as necessary based on the output voltage value from the toner concentration detection sensor 45Y. As a result, the toner concentration of the Y developer, which has been lowered with the development, is recovered.

感光体11Y上に形成されたYトナー像は、後述するY用の1次転写ニップで中間転写ベルト51上に1次転写される。この1次転写工程を経由した後の感光体11Y表面には、中間転写ベルト51上に1次転写されなかった転写残トナーが付着している。   The Y toner image formed on the photoreceptor 11Y is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 51 at a Y primary transfer nip described later. The transfer residual toner that has not been primarily transferred onto the intermediate transfer belt 51 adheres to the surface of the photoreceptor 11Y after passing through the primary transfer process.

ドラムクリーニング装置14Yは、例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード15Yを片持ち支持しており、その自由端側を感光体11Y表面に当接させている。また、図示しない駆動手段によって回転駆動される回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた無数の導電性起毛とを具備するブラシローラ16Yのブラシ先端側を感光体11Yに接触させている。そして、上述の転写残トナーをこのクリーニングブレード15Yやブラシローラ16Yによって感光体11Y表面から掻き取る。ブラシローラ16Yには、これに当接する金属製の電界ローラ17Yを介してクリーニングバイアスが印加されており、電界ローラ17Yにはスクレーパ18Yの先端が押し当てられている。クリーニングブレード15Yやブラシローラ16Yによって感光体11Yから掻き取られた転写残トナーは、ブラシローラ16Yと電界ローラ17Yとを経た後、スクレーパ18Yによって電界ローラ17Yから掻き取られて、回収スクリュウ18Y上に落下する。そして、回収スクリュウ18Yの回転駆動に伴って、ケーシング外に排出された後、図示しないトナーリサイクル搬送手段を介して現像剤搬送装置22Y内に戻される。   The drum cleaning device 14Y cantilever-supports a cleaning blade 15Y made of, for example, polyurethane rubber, and the free end thereof is brought into contact with the surface of the photoreceptor 11Y. In addition, the brush tip side of the brush roller 16Y, which includes a rotating shaft member that is driven to rotate by a driving means (not shown) and an infinite number of conductive brushes erected on the peripheral surface thereof, is brought into contact with the photoreceptor 11Y. Yes. The transfer residual toner is scraped off from the surface of the photoreceptor 11Y by the cleaning blade 15Y and the brush roller 16Y. A cleaning bias is applied to the brush roller 16Y via a metal electric field roller 17Y that is in contact with the brush roller 16Y, and the tip of the scraper 18Y is pressed against the electric field roller 17Y. The transfer residual toner scraped off from the photoconductor 11Y by the cleaning blade 15Y and the brush roller 16Y passes through the brush roller 16Y and the electric field roller 17Y, and is then scraped off from the electric field roller 17Y by the scraper 18Y and onto the recovery screw 18Y. Fall. Then, after the recovery screw 18Y is driven to rotate, the recovery screw 18Y is discharged out of the casing, and then returned to the developer transport device 22Y via a toner recycling transport means (not shown).

ドラムクリーニング装置14Yによって転写残トナーがクリーニングされた感光体11Y表面は、除電ランプ等からなる除電装置13Yによって除電された後、帯電部材14Yによって再び一様帯電せしめられる。   The surface of the photoreceptor 11Y from which the transfer residual toner has been cleaned by the drum cleaning device 14Y is neutralized by the neutralizing device 13Y including a neutralizing lamp and then uniformly charged again by the charging member 14Y.

また、書込光Lによる光書込位置を通過した感光体11Yの非画像部の電位は、電位センサ49Yによって検知されて、その検知結果が図示しない制御部に送られる。   The potential of the non-image portion of the photoreceptor 11Y that has passed the optical writing position by the writing light L is detected by the potential sensor 49Y, and the detection result is sent to a control unit (not shown).

なお、直径60[mm]の感光体11Yは、282[mm/s]の線速で回転駆動される。また、直径25[mm]の現像スリーブ24Yは、564[mm/s]の線速で回転駆動される。また、現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−10〜−30[μC/g]の範囲となる。また、感光体11Yと現像スリーブ24Yとの間隙である現像ギャップは、0.5〜0.3[mm]の範囲に設定されている。また、感光体11Yの感光層の厚みは30[μm]である。また、書込光Lの感光体11Y上におけるビームスポット径は50×60[μm]であり、その光量は約0.47[mW]である。また、感光体11Yの一様帯電電位は例えば−700[V]であり、静電潜像の電位は、−120[V]である。更には、現像バイアスの電圧は例えば−470[V]であり、350[V]の現像ポテンシャルが確保されている。   The photoreceptor 11Y having a diameter of 60 [mm] is rotationally driven at a linear speed of 282 [mm / s]. The developing sleeve 24Y having a diameter of 25 [mm] is driven to rotate at a linear speed of 564 [mm / s]. Further, the charge amount of the toner in the developer supplied to the development area is in the range of about −10 to −30 [μC / g]. The development gap, which is the gap between the photoconductor 11Y and the development sleeve 24Y, is set in the range of 0.5 to 0.3 [mm]. The thickness of the photosensitive layer of the photoreceptor 11Y is 30 [μm]. Further, the beam spot diameter of the writing light L on the photoconductor 11Y is 50 × 60 [μm], and the amount of light is about 0.47 [mW]. Further, the uniform charging potential of the photoconductor 11Y is, for example, −700 [V], and the potential of the electrostatic latent image is −120 [V]. Further, the developing bias voltage is, for example, −470 [V], and a developing potential of 350 [V] is secured.

Y用のプロセスユニット10Yについて詳述したが、他色のプロセスユニット(10C,M,K)は、使用するトナーの色が異なる点の他は、Y用のものと同様の構成になっている。   Although the Y process unit 10Y has been described in detail, the process units (10C, M, K) of other colors have the same configuration as that of Y except that the color of the toner to be used is different. .

先に示した図4において、プロセスユニット10Y,C,M,Kの感光体11Y,C,M,Kは、時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト51の上部張架面に当接しながら回転してY,C,M,K用の1次転写ニップを形成している。これらY,C,M,K用の1次転写ニップの裏側では、上述した1次転写ローラ55Y,C,M,Kが中間転写ベルト51の裏面に当接している。そして、これら1次転写ローラ55Y,C,M,Kには、それぞれ図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の1次転写バイアスが印加されている。この1次転写バイアスにより、Y,C,M,K用の1次転写ニップには、トナーを感光体側からベルト側に静電移動させる1次転写電界が形成される。感光体11Y,C,M,K上に形成されたY,C,M,Kトナー像は、感光体11Y,C,M,Kの回転に伴ってY,C,M,K用の1次転写ニップに進入すると、この1次転写電界やニップ圧の作用によって中間転写ベルト51上に順次重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト51のおもて面(ループ外周面)には、4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。なお、1次転写ローラ55Y,C,M,Kに代えて、1次転写バイアスが印加される導電性ブラシや、非接触方式のコロナチャージャなどを採用してもよい。   In FIG. 4 shown above, the photoconductors 11Y, C, M, and K of the process units 10Y, 10C, 10M, and 10K are in contact with the upper stretched surface of the intermediate transfer belt 51 that is endlessly moved in the clockwise direction. Rotating to form primary transfer nips for Y, C, M, and K. On the back side of the primary transfer nips for these Y, C, M, and K, the above-described primary transfer rollers 55Y, 55C, 55M, and 55K are in contact with the back surface of the intermediate transfer belt 51. A primary transfer bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to each of the primary transfer rollers 55Y, 55C, 55M, 55K by a bias supply unit (not shown). Due to this primary transfer bias, a primary transfer electric field is formed in the primary transfer nips for Y, C, M, and K to electrostatically move the toner from the photoreceptor side to the belt side. The Y, C, M, and K toner images formed on the photoreceptors 11Y, 11C, 11M, and 11K are primary for Y, C, M, and K as the photoreceptors 11Y, 11C, 11M, and 11K rotate. When entering the transfer nip, primary transfer is performed by sequentially superimposing on the intermediate transfer belt 51 by the action of the primary transfer electric field and nip pressure. As a result, a four-color superimposed toner image (hereinafter referred to as a four-color toner image) is formed on the front surface (loop outer peripheral surface) of the intermediate transfer belt 51. Instead of the primary transfer rollers 55Y, 55C, 55M, 55K, a conductive brush to which a primary transfer bias is applied, a non-contact type corona charger, or the like may be employed.

K用のプロセスユニット10Kの図中右側方には、光学センサユニット61が中間転写ベルト51のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。この光学センサユニット61は、図5に示すように、中間転写ベルト51の幅方向に並ぶ後側位置検知センサ62R、Y画像濃度検知センサ63Y、C画像濃度センサ63C、中央位置検知センサ62C、M画像濃度検知センサ63M、K画像濃度検知センサ63K、前側位置検知センサ62Fを有している。これらセンサは何れも反射型フォトセンサからなり、図示しない発光素子から発した光を中間転写ベルト51のおもて面やベルト上のトナー像で反射させ、その反射光量を図示しない受光素子によって検知する。図示しない制御部は、これらセンサからの出力電圧値に基づいて、中間転写ベルト51上のトナー像を検知したり、その画像濃度(単位面積あたりのトナー付着量)を検知したりすることができる。   An optical sensor unit 61 is disposed on the right side of the K process unit 10K in the drawing so as to face the front surface of the intermediate transfer belt 51 with a predetermined gap. As shown in FIG. 5, the optical sensor unit 61 includes a rear position detection sensor 62R, a Y image density detection sensor 63Y, a C image density sensor 63C, and a center position detection sensor 62C, M arranged in the width direction of the intermediate transfer belt 51. An image density detection sensor 63M, a K image density detection sensor 63K, and a front position detection sensor 62F are provided. Each of these sensors is a reflection type photosensor, and reflects light emitted from a light emitting element (not shown) by a toner image on the front surface of the intermediate transfer belt 51 or the belt, and the amount of reflected light is detected by a light receiving element (not shown). To do. A control unit (not shown) can detect a toner image on the intermediate transfer belt 51 based on output voltage values from these sensors, and can detect the image density (toner adhesion amount per unit area). .

図4に示したように、中間転写ベルト51の下方には2次転写ローラ56が配設されており、これは図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられながら、中間転写ベルト51のおもて面に当接して2次転写ニップを形成している。そして、この2次転写ニップの裏側では、電気的に接地された2次転写バックアップローラ53が中間転写ベルト51を掛け回している。   As shown in FIG. 4, a secondary transfer roller 56 is disposed below the intermediate transfer belt 51. The secondary transfer roller 56 is driven to rotate counterclockwise in the drawing by a driving means (not shown). A secondary transfer nip is formed in contact with the front surface of 51. Then, on the back side of the secondary transfer nip, a secondary transfer backup roller 53 that is electrically grounded is wound around the intermediate transfer belt 51.

2次転写ローラ56には、図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の2次転写バイアスが印加されており、これにより、接地された2次転写バックアップローラ53との間に2次転写電界を形成する。中間転写ベルト51のおもて面に形成された4色トナー像は、中間転写ベルト51の無端移動に伴って2次転写ニップに進入する。   A secondary transfer bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 56 by a bias supply unit (not shown), whereby 2 is placed between the secondary transfer roller 56 and the grounded secondary transfer backup roller 53. A next transfer electric field is formed. The four-color toner image formed on the front surface of the intermediate transfer belt 51 enters the secondary transfer nip as the intermediate transfer belt 51 moves endlessly.

先に示した図2において、給紙装置200は、記録紙118を収納する給紙カセット201、これらの給紙カセット201に収納された記録紙118をカセット外に送り出す給紙ローラ202、送り出された記録紙118を一枚ずつ分離する分離ローラ対203、分離後の記録紙118を送り出し路204に沿って搬送する搬送ローラ対205などがそれぞれ複数配設されている。給紙装置200は、図示のようにプリンタ部1の直下に配設されている。そして、給紙装置200の送り出し路204は、プリンタ部1の給紙路70に連結している。これにより、給紙装置200の給紙カセット201から送り出された記録紙118は、送り出し路204を経由してプリンタ部1の給紙路70内に送られる。   In FIG. 2 described above, the paper feeding device 200 is fed with a paper feeding cassette 201 for storing the recording paper 118, and a paper feeding roller 202 for feeding the recording paper 118 stored in the paper feeding cassette 201 out of the cassette. A plurality of separation roller pairs 203 for separating the recording paper 118 one by one, a plurality of conveyance roller pairs 205 for conveying the separated recording paper 118 along the delivery path 204, and the like are provided. The sheet feeding device 200 is disposed directly below the printer unit 1 as shown in the figure. The feeding path 204 of the paper feeding device 200 is connected to the paper feeding path 70 of the printer unit 1. As a result, the recording paper 118 sent out from the paper feed cassette 201 of the paper feed device 200 is sent into the paper feed path 70 of the printer unit 1 via the feed path 204.

プリンタ部1の給紙路70の末端付近には、レジストローラ対71が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙118を中間転写ベルト51上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで2次転写ニップに送り出す。そして、2次転写ニップ内では、中間転写ベルト51上の4色トナー像が2次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙118に一括2次転写され、記録紙118の白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙118は、2次転写ニップから排出されると中間転写ベルト51から離間する。   A registration roller pair 71 is disposed near the end of the paper feed path 70 of the printer unit 1, and the recording paper 118 sandwiched between the rollers can be synchronized with the four-color toner image on the intermediate transfer belt 51. Send to the secondary transfer nip. In the secondary transfer nip, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 51 is collectively transferred to the recording paper 118 due to the influence of the secondary transfer electric field and the nip pressure, and combined with the white color of the recording paper 118, Become. The recording paper 118 on which the full-color image is formed in this way is separated from the intermediate transfer belt 51 when discharged from the secondary transfer nip.

2次転写ニップの図中左側方には、無端状の紙搬送ベルト76を複数の張架ローラによって張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる搬送ベルトユニット75が配設されている。中間転写ベルト51から分離した記録紙118は、この紙搬送ベルト76の上部張架面に受け渡されて、定着装置80に向けて搬送される。   On the left side of the secondary transfer nip in the figure, a conveyor belt unit 75 is provided that moves the endless paper conveyor belt 76 endlessly in the counterclockwise direction in the figure while being stretched by a plurality of stretching rollers. . The recording paper 118 separated from the intermediate transfer belt 51 is transferred to the upper stretched surface of the paper conveying belt 76 and conveyed toward the fixing device 80.

定着装置80内に送られた記録紙118は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ81と、これに向けて押圧される加圧ローラ82とによる定着ニップ内に挟み込まれる。そして、加圧されつつ加熱されることでフルカラー画像が表面に定着されて、定着装置80外に向けて送られる。   The recording paper 118 sent into the fixing device 80 is sandwiched in a fixing nip formed by a heating roller 81 containing a heat source such as a halogen lamp (not shown) and a pressure roller 82 pressed toward the heating roller 81. The full color image is fixed on the surface by being heated while being pressurized, and is sent to the outside of the fixing device 80.

2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト51表面には、記録紙118に転写されなかった若干量の2次転写残トナーが付着している。この2次転写残トナーは、中間転写ベルト51のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置57によってベルトから除去される。   A small amount of secondary transfer residual toner that has not been transferred to the recording paper 118 adheres to the surface of the intermediate transfer belt 51 after passing through the secondary transfer nip. The secondary transfer residual toner is removed from the belt by a belt cleaning device 57 that is in contact with the front surface of the intermediate transfer belt 51.

先に示した図2において、定着装置80の下方には、スイッチバック装置85が配設されている。定着装置80から排出された記録紙118は、揺動可能な切替爪86による搬送路切替位置までくると、切替爪86の揺動停止位置に応じて、排紙ローラ対87、あるいはスイッチバック装置85に向けて送られる。そして、排紙ローラ対87に向けて送られた場合には、機外へと排出された後に、排紙トレイ3上にスタックされる。   In FIG. 2 described above, a switchback device 85 is disposed below the fixing device 80. When the recording paper 118 discharged from the fixing device 80 reaches the conveyance path switching position by the swingable switching claw 86, the paper discharge roller pair 87 or the switchback device according to the swing stop position of the switching claw 86. Sent to 85. When the paper is sent toward the paper discharge roller pair 87, the paper is discharged out of the apparatus and then stacked on the paper discharge tray 3.

一方、スイッチバック装置85に向けて送られた場合には、スイッチバック装置85によるスイッチバック搬送によって上下反転せしめられた後、再びレジストローラ対71に向けて搬送される。そして、2次転写ニップに再び進入して、もう片面にもフルカラー画像が形成される。   On the other hand, when it is sent toward the switchback device 85, it is turned upside down by the switchback conveyance by the switchback device 85 and then conveyed toward the registration roller pair 71 again. Then, it again enters the secondary transfer nip, and a full-color image is formed on the other side.

なお、プリンタ部1の筺体の側面に設けられた手差しトレイ2上に手差しされた記録紙118は、手差し供給ローラ72と、手差し分離ローラ対73とを経由した後、レジストローラ対71に向けて送られる。レジストローラ対71については、接地してもよいし、記録紙118の紙粉除去のためにバイアスを印加してもよい。   The recording paper 118 manually fed onto the manual feed tray 2 provided on the side surface of the housing of the printer unit 1 passes through the manual feed roller 72 and the manual separation roller pair 73 and then toward the registration roller pair 71. Sent. The registration roller pair 71 may be grounded, or a bias may be applied to remove paper dust from the recording paper 118.

図6に示すように中間転写ベルト51は、駆動ローラ52、従動ローラ54及び2次転写バックアップローラ53に懸架され、減速ギヤ111を介して駆動モータ112により一定速度で駆動されている。   As shown in FIG. 6, the intermediate transfer belt 51 is suspended from a drive roller 52, a driven roller 54 and a secondary transfer backup roller 53, and is driven at a constant speed by a drive motor 112 via a reduction gear 111.

上述したように、各色の感光体上から中間転写ベルト51上に転写された画像は、記録紙118上に再度転写すなわち2次転写される。記録紙118は記録紙挿入検出センサ17を通ってレジストローラ対16にて記録紙118の先端を揃えられる。   As described above, the image transferred from the photosensitive member of each color onto the intermediate transfer belt 51 is transferred again on the recording paper 118, that is, secondarily transferred. The leading end of the recording paper 118 is aligned by the registration roller pair 16 through the recording paper insertion detection sensor 17.

本実施形態の複写機においては、レジストローラ対71が記録紙118の厚さを検出する記録紙厚さ検出装置120としての機能も有しており、レジストローラ対71で記録紙118を挾持搬送することによって記録紙118の厚さを検出することができる。すなわち、本実施形態の複写機においては記録紙118を搬送しながら記録紙118の厚さを計測することができる。レジストローラ対71によって搬送された記録紙118は、記録紙検出センサ119を通って、2次転写ローラ56の位置まで搬送される。   In the copying machine of this embodiment, the registration roller pair 71 also has a function as the recording paper thickness detection device 120 that detects the thickness of the recording paper 118, and the registration paper pair 71 holds and conveys the recording paper 118. By doing so, the thickness of the recording paper 118 can be detected. That is, in the copying machine of the present embodiment, the thickness of the recording paper 118 can be measured while the recording paper 118 is being conveyed. The recording paper 118 conveyed by the registration roller pair 71 passes through the recording paper detection sensor 119 and is conveyed to the position of the secondary transfer roller 56.

記録紙検出センサ119は一般に知られているような透過センサ、反射型センサまたはマイクロスイッチなどで構成される。レジストローラ対71から搬送されてきた記録紙118は記録紙検出センサ119では最初に先端が検出される。記録紙検出センサ119によって記録紙118の先端が検出されると、後述する演算装置129で2次転写ローラ56と2次転写バックアップローラ53とからなる2次転写ローラ対に記録紙118が到達する時間を計測し、搬送されてきた記録紙118の厚さに応じた最適な2次転写電圧値とその発生タイミングとを決定する。そして、記録紙118の先端が2次転写ローラ対近傍に到達すると2次転写電圧値の補正制御を行う。   The recording paper detection sensor 119 is configured by a transmission sensor, a reflection type sensor, a micro switch, or the like as is generally known. The leading end of the recording paper 118 conveyed from the registration roller pair 71 is first detected by the recording paper detection sensor 119. When the leading edge of the recording paper 118 is detected by the recording paper detection sensor 119, the recording paper 118 reaches the secondary transfer roller pair composed of the secondary transfer roller 56 and the secondary transfer backup roller 53 by an arithmetic unit 129 described later. The time is measured, and the optimum secondary transfer voltage value corresponding to the thickness of the conveyed recording paper 118 and its generation timing are determined. When the leading edge of the recording paper 118 reaches the vicinity of the secondary transfer roller pair, correction control of the secondary transfer voltage value is performed.

また、画像形成された記録紙118は、図2に示した定着装置80に搬送され記録紙118上のトナー像は記録紙118に熱溶着されて固定される。この際も定着温度が記録紙118の最適温度条件になるように温度補正制御を行う。   Further, the recording paper 118 on which the image is formed is conveyed to the fixing device 80 shown in FIG. 2, and the toner image on the recording paper 118 is thermally welded to the recording paper 118 and fixed. Also at this time, temperature correction control is performed so that the fixing temperature becomes the optimum temperature condition of the recording paper 118.

図6に示すように、2次転写ローラ対の記録紙搬送方向上流側に記録紙厚さ検出装置120を配置することによって、2次転写電圧や定着温度条件などを記録紙118の厚さに応じた最適な条件に設定でき、高品質の画像を形成することが可能となる。   As shown in FIG. 6, by arranging the recording paper thickness detection device 120 on the upstream side in the recording paper conveyance direction of the secondary transfer roller pair, the secondary transfer voltage, the fixing temperature condition, and the like are set to the thickness of the recording paper 118. It is possible to set optimum conditions according to the conditions, and it is possible to form a high-quality image.

上述のように複写機などの画像形成装置に記録紙厚さ検出装置120の機能を持たせることによって、画像形成に用いられる記録紙118の実際の厚さに応じた画像形成条件を設定することができるので、高信頼性で高品質の画像を提供することが可能となる。   As described above, an image forming condition corresponding to the actual thickness of the recording paper 118 used for image formation is set by providing the image forming apparatus such as a copying machine with the function of the recording paper thickness detecting device 120. Therefore, it is possible to provide a highly reliable and high quality image.

また、本実施形態の複写機のように従来から複写機に設けられているレジストローラ対71を記録紙厚さ検出装置120としても機能させることで、低コスト化や省スペース化が可能となる。   Further, the registration roller pair 71 conventionally provided in the copying machine as the copying machine of the present embodiment also functions as the recording paper thickness detecting device 120, so that cost and space can be reduced. .

図7に本実施形態の記録紙厚さ検出装置120の概略構成を示す。弾性体ローラ123と剛体ローラ124とが対向して配設されている。弾性体ローラ123は、弾性体ローラ123と剛体ローラ124とのローラ間に記録紙が搬送されると、記録用紙18の厚さによってローラ径が変化するような柔らかい弾性体材料で構成されている。また、剛体ローラ124は、例えば金属などの変形の少ない剛体材料にて構成されている。   FIG. 7 shows a schematic configuration of the recording paper thickness detection device 120 of the present embodiment. An elastic roller 123 and a rigid roller 124 are arranged to face each other. The elastic roller 123 is made of a soft elastic material whose roller diameter changes depending on the thickness of the recording paper 18 when the recording paper is conveyed between the elastic roller 123 and the rigid roller 124. . The rigid roller 124 is made of a rigid material with little deformation such as metal.

弾性体ローラ123の軸上には減速ギヤ126を介して直流モータ127が接続されており、一定の角速度で駆動される。直流モータ127は図8に示す演算装置129により駆動ドライバー130を介して駆動制御されており、また、駆動電流検出器125によって直流モータ127に流れる駆動電流の電流値を検出し、その電流値を演算装置129に入力している。   A DC motor 127 is connected to the shaft of the elastic roller 123 via a reduction gear 126 and is driven at a constant angular velocity. The direct current motor 127 is driven and controlled by the arithmetic unit 129 shown in FIG. 8 via the drive driver 130, and the drive current detector 125 detects the current value of the drive current flowing through the direct current motor 127 and determines the current value. This is input to the arithmetic unit 129.

図9は、電流検出器125の一例を示したものである。これは一般的な直流モータ駆動回路の最終段電流増幅器でありモータ軸を正転、逆転させることができるようになっている。この回路において、電源140によって直流モータ127に電圧が印加されており、A信号がアクティブになるとトランジスタQ1,Q4が導通(ON)し、図中点線で描いた矢印で示した経路で直流モータ127に駆動電流iが流れる。そして、この駆動電流iが電流検出固定抵抗器rに流れることによって検出電圧Vが発生する。そして、この検出電圧Vから駆動電流iを算出する。   FIG. 9 shows an example of the current detector 125. This is a final stage current amplifier of a general DC motor driving circuit, and can rotate the motor shaft forward and backward. In this circuit, a voltage is applied to the DC motor 127 by the power source 140, and when the A signal becomes active, the transistors Q1 and Q4 are turned on (ON), and the DC motor 127 follows the path indicated by the dotted line in the figure. The drive current i flows through. The detection voltage V is generated by the drive current i flowing through the current detection fixed resistor r. Then, the drive current i is calculated from the detected voltage V.

ここで、直流モータ127に流れる駆動電流iは弾性体ローラ123の軸の偏芯等によって図10に示すように周期的に変化する。よって、駆動電流検出器125によって直流モータ127に供給される電流の計測を行うときには、一周分のデータの整数倍データの平均を取ることによって、ばらつきのない正確な電流値を検出することができる。   Here, the drive current i flowing through the DC motor 127 periodically changes as shown in FIG. 10 due to the eccentricity of the shaft of the elastic roller 123. Therefore, when measuring the current supplied to the DC motor 127 by the drive current detector 125, it is possible to detect an accurate current value without variation by taking an average of integer multiples of the data for one round. .

図1において、剛体ローラ124に弾性体ローラ123がP点で接している。この状態では、弾性体ローラ123と剛体ローラ124とのローラ間に記録紙118が無く、当然ながら記録紙118の厚さは0である。このときの弾性体ローラ123は、図1に実線で描かれた弾性体ローラ123aで表され、弾性体ローラ123に回転軸中心であるX点と上記P点との間の距離であるXP間距離がR0となる。   In FIG. 1, an elastic roller 123 is in contact with a rigid roller 124 at a point P. In this state, there is no recording paper 118 between the elastic roller 123 and the rigid roller 124, and the thickness of the recording paper 118 is naturally zero. The elastic roller 123 at this time is represented by an elastic roller 123a drawn by a solid line in FIG. 1, and the elastic roller 123 has a distance between XP that is a distance between the point X which is the center of the rotation axis and the point P. The distance is R0.

弾性体ローラ123と剛体ローラ124とからなるローラ対に厚さTmの記録紙118が搬送されると、弾性体ローラ123は弾性体ローラ123aから図1に点線で描かれた弾性体ローラ123bのように変形し、記録紙118の表面と弾性体ローラ123bとがQ点で接する。   When the recording paper 118 having a thickness Tm is conveyed to a roller pair composed of the elastic roller 123 and the rigid roller 124, the elastic roller 123 is moved from the elastic roller 123a to the elastic roller 123b drawn by a dotted line in FIG. Thus, the surface of the recording paper 118 and the elastic roller 123b are in contact with each other at the Q point.

このとき、剛体ローラ124は変形量が少ない材料で構成されているため、弾性体ローラ123だけが記録紙118の厚さ分変形し、図1に示した弾性体ローラ123bの形状となる。そのため、弾性体ローラ123の見かけ上のローラ径は図1に一点鎖線で示した半径Rmの疑似弾性体ローラ128と見なすことができる。   At this time, since the rigid body roller 124 is made of a material with a small deformation amount, only the elastic body roller 123 is deformed by the thickness of the recording paper 118 and becomes the shape of the elastic body roller 123b shown in FIG. Therefore, the apparent roller diameter of the elastic body roller 123 can be regarded as the pseudo elastic body roller 128 having a radius Rm shown by a one-dot chain line in FIG.

よって、このときの弾性体ローラ123の変形量がXP間距離R0からXQ間距離Rmを引いた大きさとなることから、記録紙の厚さTmは数1で求めることができる。

Figure 2009202955
Accordingly, since the deformation amount of the elastic roller 123 at this time is a value obtained by subtracting the XQ distance Rm from the XP distance R0, the recording paper thickness Tm can be obtained by the following equation (1).
Figure 2009202955

ここで、弾性体ローラ123と剛体ローラ124との間を記録紙118が搬送されているときに、弾性体ローラ123の回転軸中心であるX点や剛体ローラ124の回転軸中心であるY点が移動すると、XQ間の距離Rmが記録紙118の厚さ分の変形をしないという不具合が生じる。   Here, when the recording paper 118 is being conveyed between the elastic roller 123 and the rigid roller 124, the point X that is the center of the rotation axis of the elastic roller 123 and the point Y that is the center of the rotation axis of the rigid roller 124. , The distance Rm between XQ does not deform as much as the thickness of the recording paper 118.

そのため、弾性体ローラ123と剛体ローラ124とのローラ軸間距離Lが変動しないように弾性体ローラ123と剛体ローラ124とを装置本体に設けて、ローラ軸間距離L(XY間距離)を既知の固定距離にする。これにより、ローラ軸間距離L及び剛体ローラ124のローラ半径S0が変化しないことから、記録紙118の厚さが0[mm]のときXP間距離R0は数2に示すように一定となる。

Figure 2009202955
Therefore, the elastic roller 123 and the rigid roller 124 are provided in the apparatus main body so that the roller axial distance L between the elastic roller 123 and the rigid roller 124 does not vary, and the roller axial distance L (XY distance) is known. To a fixed distance. As a result, the distance L between the roller shafts and the roller radius S0 of the rigid roller 124 do not change. Therefore, when the thickness of the recording paper 118 is 0 [mm], the XP distance R0 is constant as shown in Equation 2.
Figure 2009202955

また、記録紙118の厚さがTmのときのXQ間距離Rmは数3で表され、弾性体ローラ123の変形は記録紙118の厚さTmに比例する。

Figure 2009202955
Further, the distance Rm between XQ when the thickness of the recording paper 118 is Tm is expressed by Equation 3, and the deformation of the elastic roller 123 is proportional to the thickness Tm of the recording paper 118.
Figure 2009202955

以上より、ローラ軸間距離Lを固定することによって、R0と記録紙118の厚さTmとから弾性体ローラ123の変形量を正確に測定することが可能となり、高精度で記録紙118の厚さTmを測定できる。   As described above, by fixing the roller shaft distance L, the deformation amount of the elastic roller 123 can be accurately measured from R0 and the thickness Tm of the recording paper 118, and the thickness of the recording paper 118 can be accurately measured. Tm can be measured.

次に記録紙118の厚さを算出する算出方法の一例を記す。
まず図11において、弾性体ローラ123と剛体ローラ124とで記録紙118を挾持搬送していないとき、言い換えれば、記録紙118の厚さが0[mm]のときにおける弾性体ローラ123の回転軸(X点)にかかる負荷トルクをTd1を求める。なお、剛体ローラ124の回転軸(Y点)にかかる負荷トルクをTs、このときの弾性体ローラ123の半径をR0、剛体ローラ124の半径をS0とする。
Next, an example of a calculation method for calculating the thickness of the recording paper 118 will be described.
First, in FIG. 11, when the recording paper 118 is not held and conveyed by the elastic roller 123 and the rigid roller 124, in other words, when the thickness of the recording paper 118 is 0 [mm], the rotation shaft of the elastic roller 123 is rotated. Td1 is obtained for the load torque applied to (X point). It is assumed that the load torque applied to the rotation axis (Y point) of the rigid roller 124 is Ts, the radius of the elastic roller 123 at this time is R0, and the radius of the rigid roller 124 is S0.

記録紙118の厚さが0[mm]のときに、弾性体ローラ123によって剛体ローラ124を回転駆動させるのに必要な駆動力、すなわち、弾性体ローラ123と剛体ローラ124とが接するP点に作用させるべき力F1は、数4で表すことができる。

Figure 2009202955
When the thickness of the recording paper 118 is 0 [mm], the driving force necessary to rotationally drive the rigid roller 124 by the elastic roller 123, that is, the point P where the elastic roller 123 and the rigid roller 124 are in contact with each other. The force F1 to be applied can be expressed by Equation 4.
Figure 2009202955

よって、負荷トルクTd1は数5で表すことができる。

Figure 2009202955
Therefore, the load torque Td1 can be expressed by Equation 5.
Figure 2009202955

次に図11において、弾性体ローラ123と剛体ローラ124とで厚さTmの記録紙118を挾持搬送しているときにおける弾性体ローラ123の回転軸(X点)にかかる負荷トルクTd2を求める。剛体ローラ124の回転軸(Y点)にかかる負荷トルクは上述したようにTsである。また、上述したように弾性体ローラ123は弾性体ローラ123と剛体ローラ124とで厚さTmの記録紙118を挾持搬送すると記録紙118の厚さTm分の変形量で弾性変形する。よって、このときの弾性体ローラ123の半径をRmとすると数6で表すことができる。なお、記録紙118の厚さによって弾性体ローラ123は変形するが、剛体ローラ124は剛体材料で構成されているため殆ど変形しないので、このときの剛体ローラ124の半径はS0となる。

Figure 2009202955
Next, in FIG. 11, the load torque Td2 applied to the rotation shaft (point X) of the elastic roller 123 when the elastic sheet 123 and the rigid roller 124 are holding and transporting the recording paper 118 having a thickness Tm is obtained. As described above, the load torque applied to the rotation shaft (point Y) of the rigid roller 124 is Ts. As described above, the elastic roller 123 is elastically deformed by a deformation amount corresponding to the thickness Tm of the recording paper 118 when the elastic paper 123 and the rigid roller 124 sandwich and convey the recording paper 118 having the thickness Tm. Therefore, when the radius of the elastic body roller 123 at this time is Rm, it can be expressed by Equation 6. Although the elastic roller 123 is deformed depending on the thickness of the recording paper 118, the rigid roller 124 is made of a rigid material and hardly deforms. Therefore, the radius of the rigid roller 124 at this time is S0.
Figure 2009202955

記録紙118の厚さがTmのときに、剛体ローラ124を記録紙118を介して弾性体ローラ123により回転駆動させるのに必要な駆動力、すなわち、弾性体ローラ123と記録紙118とが接するQ点に作用させるべき力F2は、図11から数7で表すことができる。

Figure 2009202955
When the thickness of the recording paper 118 is Tm, the driving force required to rotationally drive the rigid roller 124 by the elastic roller 123 via the recording paper 118, that is, the elastic roller 123 and the recording paper 118 are in contact with each other. The force F2 to be applied to the point Q can be expressed by Equation 7 from FIG.
Figure 2009202955

よって、負荷トルクTd2は数8で表すことができる。

Figure 2009202955
Therefore, the load torque Td2 can be expressed by Equation 8.
Figure 2009202955

数5と数8とを比較すると、負荷トルクTd2は記録紙118の厚さTmが大きくなるにつれて負荷トルクTd1よりも小さくなり、負荷トルクTd2と記録紙118の厚さTmとの間には相関関係がある。   Comparing Equation 5 and Equation 8, the load torque Td2 becomes smaller than the load torque Td1 as the thickness Tm of the recording paper 118 increases, and there is a correlation between the load torque Td2 and the thickness Tm of the recording paper 118. There is a relationship.

また、弾性体ローラ123の回転軸にかかる負荷トルクTdが小さくなると、これに応じて弾性体ローラ123を回転駆動させる直流モータ127にかかるモータ負荷トルクが小さくなるので、直流モータ127の発生トルクτも小さくなる。一般に知られているように直流モータには、発生トルクτと直流モータに流れる駆動電流iとの間に図12に示すような相関関係があり、発生トルクτが小さくなるにつれて駆動電流iも小さくなる。負荷トルクTdは数8から記録紙118の厚さに応じた変化量で変化するので、図13に示すように発生トルクτも記録紙118の厚さTmに応じた変化量で変化する。発生トルクτと記録紙118の厚さTmとには、このような相関関係がある。上述したように直流モータ127に流れる駆動電流iは発生トルクτに応じて変化することから、駆動電流iと記録紙118の厚さTmとの間にも相関関係がある。図14に記録紙118の厚さTmと駆動電流iとの関係を示す。   Further, when the load torque Td applied to the rotation shaft of the elastic roller 123 is reduced, the motor load torque applied to the DC motor 127 that rotationally drives the elastic roller 123 is reduced accordingly, so that the generated torque τ of the DC motor 127 is reduced. Becomes smaller. As is generally known, a DC motor has a correlation as shown in FIG. 12 between the generated torque τ and the drive current i flowing through the DC motor, and the drive current i decreases as the generated torque τ decreases. Become. Since the load torque Td changes with the change amount according to the thickness of the recording paper 118 from Equation 8, the generated torque τ also changes with the change amount according to the thickness Tm of the recording paper 118 as shown in FIG. There is such a correlation between the generated torque τ and the thickness Tm of the recording paper 118. As described above, since the drive current i flowing through the DC motor 127 changes according to the generated torque τ, there is also a correlation between the drive current i and the thickness Tm of the recording paper 118. FIG. 14 shows the relationship between the thickness Tm of the recording paper 118 and the drive current i.

なお、弾性体ローラ123と剛体ローラ124とからなるローラ対に記録紙118が突入したタイミングにおいては、記録紙118の厚さが大きいほど弾性体ローラ123の回転軸にかかる負荷トルクが瞬間的に大きくなる。そして、瞬間的に大きくなった上記負荷トルクは記録紙118がローラ対によって搬送されるに従って小さくなり上記負荷トルクTbの値で一定となる。そのため、本実施形態の記録紙厚さ検出装置118においては、上記突入したタイミングで駆動電流iの検出を行わずに、上記負荷トルクTbで安定したタイミングで駆動電流iの検出を行っている。このようなタイミングは、例えば、記録紙挿入検出センサ117によって記録紙118が検出されてからの経過時間として実験機などにより求めておけばよい。   It should be noted that at the timing when the recording paper 118 enters the roller pair composed of the elastic roller 123 and the rigid roller 124, the load torque applied to the rotating shaft of the elastic roller 123 instantaneously increases as the thickness of the recording paper 118 increases. growing. The load torque, which has increased instantaneously, decreases as the recording paper 118 is conveyed by the roller pair, and becomes constant at the value of the load torque Tb. Therefore, in the recording paper thickness detection device 118 of the present embodiment, the drive current i is detected at a stable timing with the load torque Tb without detecting the drive current i at the inrush timing. Such timing may be obtained by an experimental machine or the like as an elapsed time after the recording paper 118 is detected by the recording paper insertion detection sensor 117, for example.

上述したことから本実施形態の記録紙厚さ検出装置120においては、駆動電流iと発生トルクτとの関係が必要且つ重要な特性であり、弾性体ローラ123を駆動させる駆動モータとして本実施形態のように直流モータ127を用いることで、その機能が達せられる。   As described above, in the recording paper thickness detection device 120 of this embodiment, the relationship between the drive current i and the generated torque τ is a necessary and important characteristic, and this embodiment is used as a drive motor for driving the elastic roller 123. The function can be achieved by using the DC motor 127 as described above.

また、直流モータ127は特性から図15に示すように、発生トルクτが大きくなると駆動電流iは大きくなり、回転数Nは低くなる。このことから、駆動電流iを変化させて回転数Nを制御することが可能であり、駆動電流iを変化させて弾性体ローラ123の回転速度を自在に変更することができる。   Further, as shown in FIG. 15, the DC motor 127 has a characteristic that when the generated torque τ increases, the drive current i increases and the rotational speed N decreases. Thus, the rotational speed N can be controlled by changing the drive current i, and the rotational speed of the elastic roller 123 can be freely changed by changing the drive current i.

図8は本発明の制御ブロック図である。演算装置129は、上述した方法などを用いて駆動電流検出器125によって検出された直流モータ127に供給される駆動電流iから記録紙118の厚さを算出する。例えば、本実施形態の記録紙厚さ検出装置120と同じ構成の実験機などにより、図14に示したような駆動電流iと記録紙118の厚さTmとの相関関係を求め、その相関関係を近似式やテーブルとして記憶部139に予め記憶させておき、計測した駆動電流iに対応する記録紙118の厚さTmを演算装置129よって上記近似式や上記テーブルから求めることができる。   FIG. 8 is a control block diagram of the present invention. The arithmetic device 129 calculates the thickness of the recording paper 118 from the drive current i supplied to the DC motor 127 detected by the drive current detector 125 using the method described above. For example, the correlation between the drive current i and the thickness Tm of the recording paper 118 as shown in FIG. 14 is obtained by an experimental machine having the same configuration as the recording paper thickness detection device 120 of this embodiment, and the correlation is obtained. Can be stored in advance in the storage unit 139 as an approximate expression or table, and the thickness Tm of the recording paper 118 corresponding to the measured drive current i can be obtained from the approximate expression or the table by the arithmetic unit 129.

そして、求めた記録紙118の厚さに対応した、2次転写電圧補正量、定着温度補正、及び、各補正開始・終了時間のタイミングの設定等々を演算し、転写ユニット50、定着温度制御及び定着ヒータを制御する。必要に応じて直流モータ127、搬送ローラ駆動モータ136、及び、詳細に記載はしていないが2次転写ローラ用加圧モータなどの駆動制御をする。また、演算装置129には、上述した各補正に必要なデータをテーブルとして格納されたファイルを持つ。   Then, the secondary transfer voltage correction amount, the fixing temperature correction, the setting of the timing of each correction start / end time, and the like corresponding to the obtained thickness of the recording paper 118 are calculated, and the transfer unit 50, the fixing temperature control, Control the fixing heater. The DC motor 127, the transport roller drive motor 136, and a secondary transfer roller pressure motor, although not described in detail, are controlled as necessary. The arithmetic device 129 has a file that stores data necessary for each correction described above as a table.

ここで、本実施形態においては、XP間距離やXQ間距離をR0やRmで表した。これは、弾性体ローラ123と剛体ローラ124との接点のP点や、記録紙118と弾性体ローラ123との接点のQ点が、点で接しているとして説明したためである。一般的には、剛体ローラ124に弾性体ローラ123が加圧されているのでニップ幅が形成されるので、P点やQ点は点接触ではなく線で接触する。これにより、R0やRmを用いた関係式が単純に表せなく複雑なものになる。よって、本実施形態では説明を簡単にするために、弾性ローラ23と剛体ローラ124とが点で接合しているとして説明している。   Here, in this embodiment, the distance between XP and the distance between XQ are represented by R0 and Rm. This is because the point P of the contact point between the elastic roller 123 and the rigid roller 124 and the point Q of the contact point between the recording paper 118 and the elastic roller 123 are in contact with each other. In general, since the elastic roller 123 is pressed against the rigid roller 124, a nip width is formed. Therefore, the point P and the point Q are not in point contact but in line contact. As a result, the relational expressions using R0 and Rm cannot be expressed simply and become complicated. Therefore, in this embodiment, in order to simplify the description, it is assumed that the elastic roller 23 and the rigid roller 124 are joined at a point.

本実施形態のように弾性体ローラ127を回転駆動させて記録紙118を搬送する構成においては、弾性体ローラ123の回転軸にかかる負荷トルクの変化に弾性体ローラ127と記録紙118との間で生じる摩擦力が影響する。すなわち、上記摩擦力の大きさ自体は記録紙118の厚さに関係なく変化しないが、記録紙118の厚さに応じて弾性体ローラ123の回転軸中心から弾性体ローラ123と記録紙118との接触箇所までの距離が小さくなるため、上記摩擦力による上記負荷トルクが小さくなる。そのため、厳密に言うと、数8で求まる負荷トルクTd2に上記摩擦力による負荷トルクを加える必要がある。しかしながら、上記距離が小さくなる、すなわち、記録紙118の厚さが大きくなると上記摩擦力による上記負荷トルクが小さくなるので、実質的に記録紙118の厚さが大きくなれば直流モータ127の発生トルクが小さくなり、それに応じて駆動電流iが小さくなるという考え方で記録紙118の厚さを検出できるということに問題は生じ得ない。   In the configuration in which the elastic roller 127 is rotationally driven to convey the recording paper 118 as in the present embodiment, a change in load torque applied to the rotation shaft of the elastic roller 123 is caused between the elastic roller 127 and the recording paper 118. The frictional force that occurs in is affected. That is, the magnitude of the frictional force itself does not change regardless of the thickness of the recording paper 118, but the elastic roller 123, the recording paper 118, and the like from the rotational axis center of the elastic roller 123 according to the thickness of the recording paper 118. Therefore, the load torque due to the frictional force is reduced. Therefore, strictly speaking, it is necessary to add the load torque due to the frictional force to the load torque Td2 obtained by Equation 8. However, when the distance is reduced, that is, when the thickness of the recording paper 118 is increased, the load torque due to the frictional force is reduced. Therefore, when the thickness of the recording paper 118 is substantially increased, the torque generated by the DC motor 127 is increased. The thickness of the recording paper 118 can be detected based on the idea that the driving current i decreases accordingly, and the drive current i decreases accordingly.

また、本実施形態の記録紙厚さ検出装置120においては、記録紙厚さ検出部分に使用される部品精度のばらつき等から装置毎に検出精度が異なるといった不具合が生じ得る。このような不具合が生じるために製造工場から出荷前に、その生産ラインで既知の厚さの異なる複数種の記録紙118を実際に搬送し、そのときの直流モータ127に供給される電流の電流値それぞれを駆動電流検出器125や演算装置129などによって計測し、駆動電流iと記録紙118の厚さTmとの相関関係を示す上記近似式や上記テーブルを補正する。   Further, in the recording paper thickness detection device 120 of the present embodiment, there may be a problem that the detection accuracy varies from device to device due to variations in accuracy of parts used in the recording paper thickness detection portion. Because of such problems, before shipment from the manufacturing plant, a plurality of types of recording paper 118 having different thicknesses are actually conveyed on the production line, and the current supplied to the DC motor 127 at that time is actually conveyed. Each value is measured by the drive current detector 125, the arithmetic unit 129, etc., and the above approximate expression or the table indicating the correlation between the drive current i and the thickness Tm of the recording paper 118 is corrected.

例えば、複写機の図示しない操作パネルからテーブル補正モードを実行し、これから搬送する厚さが既知の記録紙118の厚さの値を操作パネルに入力して演算装置129に設けられた図示しないメモリーに記憶させる。その後、その入力した厚さの記録紙118を複写機に通紙し、記録紙厚さ検出装置120のローラ対で記録紙118を搬送しているときの直流モータ127に流れる電流を駆動電流検出器125で計測する。このような計測を行うことで、上記メモリーに記憶させた記録紙118の厚さの値と駆動電流検出器125の検出結果とから、図14のグラフに示すような記録紙118の厚さTmと駆動電流iとの相関関係を得ることができる。このグラフで表されるデータから線形近似直線や多項式近似曲線を算出し、算出された駆動電流iを記録紙118の厚さを算出するための補正データとして図8に示した演算装置129の補正データ格納テーブルに格納する。これにより、装置毎の個々のばらつきをなくすことができ、高精度で記録紙118の厚さを求めることができる。   For example, a table correction mode is executed from an operation panel (not shown) of the copying machine, and a value of the thickness of the recording paper 118 to be conveyed is input to the operation panel, and a memory (not shown) provided in the arithmetic unit 129 is provided. Remember me. Thereafter, the recording paper 118 having the input thickness is passed through the copying machine, and the current flowing through the DC motor 127 when the recording paper 118 is conveyed by the roller pair of the recording paper thickness detection device 120 is detected as a driving current. Measure with the instrument 125. By performing such measurement, the thickness Tm of the recording paper 118 as shown in the graph of FIG. 14 is calculated from the thickness value of the recording paper 118 stored in the memory and the detection result of the drive current detector 125. And the drive current i can be obtained. A linear approximation line or a polynomial approximation curve is calculated from the data represented by this graph, and the calculated drive current i is corrected by the arithmetic unit 129 shown in FIG. 8 as correction data for calculating the thickness of the recording paper 118. Store in the data storage table. As a result, individual variations among apparatuses can be eliminated, and the thickness of the recording paper 118 can be obtained with high accuracy.

また、本実施形態のように直流モータ127によって弾性体ローラ123を駆動させることによって、記録紙118の厚さが0[mm]のとき直流モータ127に供給される駆動電流iを、記録紙118を搬送することなく検出することができる。よって、記録紙118の厚さが0[mm]のとき直流モータ127に供給される駆動電流iを、厚さが既知の記録紙118を搬送して求めた電流値と記録紙118の厚さとの相関を示す近似線などから得られる値を用いずに、実際に検出した正確な値を用いることができる。   Further, by driving the elastic roller 123 by the DC motor 127 as in the present embodiment, when the thickness of the recording paper 118 is 0 [mm], the driving current i supplied to the DC motor 127 is changed to the recording paper 118. Can be detected without being conveyed. Therefore, when the thickness of the recording paper 118 is 0 [mm], the drive current i supplied to the DC motor 127 is determined by the current value obtained by conveying the recording paper 118 having a known thickness and the thickness of the recording paper 118. An accurate value actually detected can be used without using a value obtained from an approximate line or the like indicating the correlation.

さらに、記録紙118を搬送せずに直流モータ127を駆動させて記録紙118の厚さが0[mm]のときの直流モータ127に供給される駆動電流iを検出した場合には、厚さが既知の記録紙118を一種類搬送して検出した直流モータ127に供給される駆動電流iと、記録紙118を搬送せずに剛体ローラ124を駆動させて検出した直流モータ127に供給される駆動電流iとだけで上記線形近似直線や上記多項式近似曲線などを算出することもできる。これにより、厚さが既知の記録紙118を複数種用意したり、複数種の記録紙118を搬送したりする手間を省くことができる。また、言うまでもなく、記録紙118を搬送せずに記録紙118の厚さが0[mm]のときの直流モータ127に供給される駆動電流iを検出した場合においても、厚さが既知の記録紙118を複数種搬送し、それぞれにおける直流モータ127に供給される駆動電流iを検出することによって、より高精度に上記線形近似直線や上記多項式近似曲線などを算出することができる。   Furthermore, when the DC motor 127 is driven without conveying the recording paper 118 and the driving current i supplied to the DC motor 127 when the thickness of the recording paper 118 is 0 [mm] is detected, the thickness is determined. Is supplied to the DC motor 127 detected by driving the rigid roller 124 without conveying the recording paper 118, and the drive current i supplied to the DC motor 127 detected by conveying one type of known recording paper 118. The linear approximation line, the polynomial approximation curve, and the like can be calculated using only the driving current i. Thereby, it is possible to save the trouble of preparing a plurality of types of recording paper 118 having a known thickness and transporting a plurality of types of recording paper 118. Needless to say, even when the drive current i supplied to the DC motor 127 when the thickness of the recording paper 118 is 0 [mm] without detecting the recording paper 118 is detected, the recording with a known thickness is performed. By conveying a plurality of types of paper 118 and detecting the drive current i supplied to each DC motor 127, the linear approximation line, the polynomial approximation curve, and the like can be calculated with higher accuracy.

また、上述したような補正を工場から出荷後も必要に応じてサービスマンやユーザーなどにより適宜行えるようにすることで、フィールドでの経年変化等で狂いが生じても厚さが既知の記録紙118を装置に挿入して再度補正することができ、記録紙118の正確な厚さを継続して検出することが可能となる。   In addition, by making it possible to make the above corrections as needed by service personnel and users after shipment from the factory as needed, even if a deviation occurs due to aging in the field, etc., the recording paper has a known thickness. 118 can be inserted into the apparatus and corrected again, and the accurate thickness of the recording paper 118 can be continuously detected.

本実施形態の方法で記録紙118の厚さを検出する場合、記録紙118の厚さTmを弾性体ローラ123の変形に変換することが必要である。ここで、弾性体ローラ123及び剛体ローラ124のローラ軸方向長さが用いられる記録紙118の幅以上に長いと、記録紙118が弾性体ローラ123と剛体ローラ124とからなるローラ対に搬送されてきたときに、記録紙118の幅方向両端よりも外側で弾性体ローラ123と剛体ローラ124とが接触する。弾性体ローラ123と剛体ローラ124とが記録紙118の幅方向両端よりも外側で接触すると、ローラ対に記録紙118が搬送されても、弾性体ローラ123が適切な変形量で変形しない恐れがある。   When detecting the thickness of the recording paper 118 by the method of the present embodiment, it is necessary to convert the thickness Tm of the recording paper 118 into deformation of the elastic roller 123. Here, if the length of the elastic roller 123 and the rigid roller 124 in the axial direction of the roller is longer than the width of the recording paper 118 to be used, the recording paper 118 is conveyed to a roller pair composed of the elastic roller 123 and the rigid roller 124. The elastic roller 123 and the rigid roller 124 come into contact with each other outside the both ends of the recording paper 118 in the width direction. If the elastic roller 123 and the rigid roller 124 are in contact with each other outside both ends of the recording paper 118 in the width direction, the elastic roller 123 may not be deformed with an appropriate deformation amount even if the recording paper 118 is conveyed to the roller pair. is there.

そのため、弾性体ローラ123と剛体ローラ124との少なくとも一方のローラ軸方向の幅を、装置で用いられる記録紙118の最小幅より狭くすることによって、上述した問題を未然に防止することが可能となる。   For this reason, it is possible to prevent the above-described problem by making the width in the axial direction of at least one of the elastic roller 123 and the rigid roller 124 smaller than the minimum width of the recording paper 118 used in the apparatus. Become.

なお、本実施形態においては、記録紙厚さ検出装置120に設けられるローラ対として弾性体ローラ123と剛体ローラ124とからなるローラ対を用いたが、弾性体ローラ123と他の弾性体ローラとからなるローラ対を用いても、上述した方法と同様の考え方で記録紙118の厚さを求めることができる。ただし、2つの弾性体ローラからなるローラ対で記録紙118を挟んだとき、記録紙118の厚さによって両方の弾性体ローラが変形し、それぞれの半径が変化する。よって、記録紙118の厚さに応じた各弾性体ローラの半径の変形量を予め測定するなどして、その変形量に応じた演算式やテーブルなどを用いる必要がある。   In this embodiment, a roller pair including the elastic roller 123 and the rigid roller 124 is used as the roller pair provided in the recording paper thickness detection device 120. However, the elastic roller 123 and other elastic rollers are used. Even if a pair of rollers is used, the thickness of the recording paper 118 can be obtained in the same manner as described above. However, when the recording paper 118 is sandwiched between a pair of rollers composed of two elastic rollers, both elastic rollers are deformed depending on the thickness of the recording paper 118, and the respective radii change. Therefore, it is necessary to measure the amount of deformation of the radius of each elastic roller according to the thickness of the recording paper 118 in advance and use an arithmetic expression or a table corresponding to the amount of deformation.

また、記録紙厚さ検出装置120に設けられるローラ対として2つの剛体ローラからなるローラ対を用いても、ローラ対で記録紙118を挾持搬送したときに直流モータ127によって回転駆動される剛体ローラにかかる負荷トルクが変化する。よって、直流モータ127によって回転駆動される剛体ローラの半径が変化しないことを考慮して上述した方法と同様の考え方で記録紙118の厚さを求めることができる。   Further, even if a pair of rollers consisting of two rigid rollers is used as the roller pair provided in the recording paper thickness detection device 120, the rigid body roller that is rotationally driven by the DC motor 127 when the recording paper 118 is nipped and conveyed by the roller pair. The load torque applied to changes. Therefore, in consideration of the fact that the radius of the rigid roller that is rotationally driven by the DC motor 127 does not change, the thickness of the recording paper 118 can be obtained in the same way as the method described above.

以上、本実施形態によれば、記録紙厚さ検出装置120は、シート状部材である記録紙118を挾持搬送する、第1のローラ部材である剛体ローラ124と第2のローラ部材である弾性体ローラ123とからなり剛体ローラ124が記録紙118の移動に従って回転するように構成したローラ対と、弾性体ローラ123を回転駆動させる直流モータ127と、直流モータ127に電圧を印加する電源と、直流モータ127に流れる電流の電流値を検出する電流値検出手段である駆動電流検出器125と、上記電流値と記録紙118の厚さとの相関関係情報を予め記憶した記憶手段である記憶部139と、駆動電流検出器125の検出結果と上記相関関係情報とから記録紙118の厚さを演算する演算手段である演算装置129とを備えている。上記ローラ対で記録紙118を挾持したときに記録紙118を剛体ローラ124の一部として考えると、剛体ローラ124の回転軸中心から記録紙118と剛体ローラ124との接触箇所へ向かう剛体ローラ124の半径が見かけ上、記録紙118の厚さに応じて長くなる。このように上記半径が長くなると、弾性体ローラ123によって剛体ローラ124を回転駆動させるのに必要な駆動力が、ローラ対で記録紙118を挾持していないときよりも小さくなる。このように上記駆動力が小さくなると、弾性体ローラ123を回転駆動させる直流モータ127にかかる負荷トルクが記録紙118を挾持していないときよりも小さくなり、これに応じて直流モータ127の発生トルクも小さくなる。直流モータ127には、直流モータ127に流れる電流と発生トルクとの間に相関関係があり、発生トルクが小さくなるにつれて直流モータに流れる電流も小さくなる。負荷トルクは上記接触箇所から上記回転軸中心までの距離に応じた変化量、言い換えれば、記録紙118の厚さに応じた変化量で変化することから、発生トルクも記録紙118の厚さに応じた変化量で変化する。発生トルクと記録紙118の厚さとには、このような相関関係がある。上述したように直流モータ127に流れる電流は発生トルクに応じて変化するので、直流モータ127に流れる電流と記録紙118の厚さとの間にも相関関係がある。したがって、駆動電流検出器125よって検出された直流モータ127に流れる電流値と、記憶部139に予め記憶させておいた上記電流値と記録紙118の厚さとの相関関係情報とを用いて、演算装置129により記録紙118の厚さを求めることができる。ゆえに、光学センサなどによりローラ対の軸間距離の変位量を計測し、その変位量から記録紙118の厚さを検出する場合よりも取り付け精度を高精度にする必要がないため低コスト化を図ることができる。よって、低コスト化を図りつつ記録紙118の厚さを高精度で検出することができる。
また、本実施形態によれば、直流モータ127で回転駆動されるローラ部材を弾性体ローラ123とすることで上記数8などからわかるように、ローラ対で記録紙118を挾持した際の直流モータ127にかかる負荷トルクの変化量、言い換えれば、直流モータ127の発生トルクの変化量が大きくなる。よって、駆動電流iの変化もより顕著なものとなり記録紙118の厚さの検出精度を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、弾性体ローラ123と剛体ローラ124との軸間距離であるローラ軸間距離Lが変動しないように、弾性体ローラ123と剛体ローラ124とを装置本体に設ける。これにより、記録紙118の厚さの全てを弾性体ローラ123の変形に寄与させることができるので、記録紙118の厚さ検出を高精度に行うことができる。
また、本実施形態によれば、厚さが既知の記録紙118を弾性体ローラ123と剛体ローラ124とで搬送し、そのときの駆動電流検出器125の検出結果を用いて、上記相関関係情報の補正を行う補正手段として機能する演算装置129を有する。これにより、部品の精度を上げることなく、上述したように装置個々の検出結果のばらつきを無くすことが可能となるので低コスト化が可能となる。
また、本実施形態によれば、記録紙118の厚さに関する情報を使用者が入力する入力手段である上記操作パネルなどを有しており、上記補正手段として機能する演算装置129は、上記操作パネルに入力された記録紙118の厚さに関する情報と、上記操作パネルに入力された上記情報に相当する厚さの記録紙118をローラ対で搬送したときの駆動電流検出器125の検出結果とを用いて、上記相関関係情報の補正を行うものである。これにより、工場出荷前に限らず出荷後においてもサービスマンやユーザーによって容易に上記相関関係情報の補正作業を行うことができる。よって、記録紙118の厚さ検出を経時で高精度に行うことができる。
また、本実施形態によれば、駆動電流検出器125は、ローラ一周分の整数倍分の電流値データを用いて上記電流値を検出する。ローラ部材は、加工精度などにより偏芯誤差が生じる。偏芯量を少なくするには加工精度を上げる必要があるが、加工精度を上げるとコストが上がってしまう。このようなことから、直流モータ127に供給される電流の測定にローラ一回転のデータを、ローラ一回転の整数倍のデータから算出することによって、上述したように部品精度を上げることなく、高精度で計測を行うことができる。
また、本実施形態によれば、弾性体ローラ123と剛体ローラ124との少なくとも一方のローラ軸方向の幅を、装置本体で搬送可能な記録紙118の最小幅より狭くする。これにより、上述したように記録紙118をローラ対で挾持したときに弾性体ローラ123を適切な変形量で変形させることができるので、記録紙118の厚さ検出を高精度に行うことができる。
また、本実施形態によれば、像を担持する像担持体である中間転写ベルト51、中間転写ベルト51上の像をシート状部材である記録紙118に転写する転写手段である2次転写ローラ56と、中間転写ベルト51と2次転写ローラ56とからなる2次転写部に記録紙118を搬送する搬送手段であるレジストローラ対71とを備えた画像形成装置である複写機において、2次転写部よりも記録紙搬送方向上流側に、本発明の記録紙厚さ検出装置120を配設することで、高精度で検出された記録紙118の厚さに応じた、2次転写電圧、2次転写ローラの加圧力、定着温度及び搬送速度などの最適化を図ることができ、高品質の画像を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the recording paper thickness detection device 120 sandwiches and conveys the recording paper 118 that is a sheet-like member, and the rigid roller 124 that is the first roller member and the elastic that is the second roller member. A pair of rollers composed of a body roller 123 and configured so that the rigid body roller 124 rotates according to the movement of the recording paper 118, a DC motor 127 that rotationally drives the elastic body roller 123, a power source that applies a voltage to the DC motor 127, A drive current detector 125 that is a current value detection unit that detects a current value of a current flowing through the DC motor 127, and a storage unit 139 that is a storage unit that previously stores correlation information between the current value and the thickness of the recording paper 118. And a calculation device 129 that is a calculation means for calculating the thickness of the recording paper 118 from the detection result of the drive current detector 125 and the correlation information. Considering the recording paper 118 as a part of the rigid roller 124 when the recording paper 118 is held by the pair of rollers, the rigid roller 124 that goes from the center of the rotation axis of the rigid roller 124 to the contact point between the recording paper 118 and the rigid roller 124. Apparently becomes longer depending on the thickness of the recording paper 118. When the radius increases in this way, the driving force required to rotate the rigid roller 124 by the elastic roller 123 becomes smaller than when the recording paper 118 is not pinched by the roller pair. When the driving force is thus reduced, the load torque applied to the DC motor 127 that rotationally drives the elastic roller 123 becomes smaller than when the recording paper 118 is not held, and the generated torque of the DC motor 127 is accordingly corresponding. Becomes smaller. The DC motor 127 has a correlation between the current flowing through the DC motor 127 and the generated torque, and the current flowing through the DC motor decreases as the generated torque decreases. Since the load torque changes with the amount of change according to the distance from the contact point to the center of the rotation axis, in other words, the amount of change according to the thickness of the recording paper 118, the generated torque also varies with the thickness of the recording paper 118. It changes with the corresponding change amount. There is such a correlation between the generated torque and the thickness of the recording paper 118. As described above, since the current flowing through the DC motor 127 changes according to the generated torque, there is a correlation between the current flowing through the DC motor 127 and the thickness of the recording paper 118. Therefore, the current value flowing through the DC motor 127 detected by the drive current detector 125 and the correlation information between the current value stored in advance in the storage unit 139 and the thickness of the recording paper 118 are used for calculation. The apparatus 129 can determine the thickness of the recording paper 118. Therefore, it is not necessary to measure the amount of displacement of the distance between the axes of the roller pair with an optical sensor and detect the thickness of the recording paper 118 based on the amount of displacement, so that it is not necessary to make the mounting accuracy higher than in the case of cost reduction. Can be planned. Therefore, the thickness of the recording paper 118 can be detected with high accuracy while reducing the cost.
Further, according to the present embodiment, the roller member that is rotationally driven by the DC motor 127 is the elastic roller 123, and as can be seen from the above equation 8, the DC motor when the recording paper 118 is held by the roller pair. The amount of change in load torque applied to 127, in other words, the amount of change in torque generated by DC motor 127 increases. Therefore, the change in the driving current i becomes more remarkable, and the detection accuracy of the thickness of the recording paper 118 can be improved.
Further, according to the present embodiment, the elastic roller 123 and the rigid roller 124 are provided in the apparatus main body so that the inter-roller distance L that is the distance between the elastic roller 123 and the rigid roller 124 does not vary. As a result, the entire thickness of the recording paper 118 can be contributed to the deformation of the elastic roller 123, so that the thickness of the recording paper 118 can be detected with high accuracy.
Further, according to the present embodiment, the recording paper 118 having a known thickness is conveyed by the elastic roller 123 and the rigid roller 124, and the correlation information is obtained using the detection result of the drive current detector 125 at that time. And an arithmetic unit 129 functioning as a correction means for correcting the above. As a result, it is possible to eliminate variations in the detection results of individual devices as described above without increasing the accuracy of the components, thereby reducing costs.
In addition, according to the present embodiment, the operation device 129 that functions as the correction unit includes the operation panel that is an input unit for the user to input information regarding the thickness of the recording paper 118, and the operation unit 129 functions as the operation unit. Information regarding the thickness of the recording paper 118 input to the panel, and a detection result of the drive current detector 125 when the recording paper 118 having a thickness corresponding to the information input to the operation panel is conveyed by a roller pair, and Is used to correct the correlation information. As a result, the correlation information can be easily corrected by a service person or a user not only before shipment but also after shipment. Therefore, the thickness of the recording paper 118 can be detected with high accuracy over time.
Further, according to the present embodiment, the drive current detector 125 detects the current value using current value data for an integral multiple of one rotation of the roller. The roller member has an eccentric error due to processing accuracy. To reduce the amount of eccentricity, it is necessary to increase the processing accuracy, but increasing the processing accuracy increases the cost. For this reason, by calculating the data for one rotation of the roller for measuring the current supplied to the DC motor 127 from data that is an integral multiple of one rotation of the roller, it is possible to increase the accuracy without increasing the component accuracy as described above. Measurement can be performed with accuracy.
Further, according to the present embodiment, the width in the axial direction of at least one of the elastic roller 123 and the rigid roller 124 is made narrower than the minimum width of the recording paper 118 that can be conveyed by the apparatus main body. Thus, as described above, the elastic roller 123 can be deformed with an appropriate deformation amount when the recording paper 118 is held by a pair of rollers, so that the thickness of the recording paper 118 can be detected with high accuracy. .
Further, according to the present embodiment, the intermediate transfer belt 51 that is an image carrier that carries an image, and the secondary transfer roller that is a transfer unit that transfers the image on the intermediate transfer belt 51 to the recording paper 118 that is a sheet-like member. 56 and a registration roller pair 71 which is a conveying means for conveying the recording paper 118 to a secondary transfer portion composed of the intermediate transfer belt 51 and the secondary transfer roller 56. By disposing the recording paper thickness detection device 120 of the present invention upstream of the transfer unit in the recording paper conveyance direction, a secondary transfer voltage according to the thickness of the recording paper 118 detected with high accuracy, It is possible to optimize the pressure applied to the secondary transfer roller, the fixing temperature, the conveyance speed, and the like, and a high-quality image can be obtained.

なお、本実施形態では、電子写真方式の画像形成装置に記録紙厚さ検出装置を設けた場合について説明したが、電子写真方式に関わらず他の方式の画像形成装置、例えばインクジェット方式の画像形成装置に本発明の記録紙厚さ検出装置を用いることによって、最適な画像形成条件や搬送条件を決定することが可能となり、高品質の画像を得ることができる。   In this embodiment, the case where the recording paper thickness detection device is provided in the electrophotographic image forming apparatus has been described. However, other image forming apparatuses, for example, ink jet image forming, are used regardless of the electrophotographic system. By using the recording paper thickness detection apparatus of the present invention in the apparatus, it is possible to determine optimum image forming conditions and conveying conditions, and high quality images can be obtained.

本実施形態に係る記録紙厚さ検出装置のローラ対の拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram of a roller pair of the recording paper thickness detection apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係る複写機の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a copier according to an embodiment. Y,C用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing process units for Y and C together with an intermediate transfer belt. プリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。FIG. 3 is a partially enlarged configuration diagram illustrating an enlarged part of an internal configuration of a printer unit. プリンタ部における光学センサユニットと中間転写ベルトとを示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing an optical sensor unit and an intermediate transfer belt in a printer unit. 中間転写ベルト近傍の拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram in the vicinity of an intermediate transfer belt. 記録紙厚さ検出装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a recording paper thickness detection device. 制御ブロック図。Control block diagram. 駆動電流検出器の一例を示した模式図。The schematic diagram which showed an example of the drive current detector. 直流モータの駆動電流分布。DC motor drive current distribution. 記録紙の厚さを算出する際の概念図。The conceptual diagram at the time of calculating the thickness of a recording paper. 発生トルクτと駆動電流iとの相関関係を示したグラフ。The graph which showed correlation with generated torque (tau) and drive current i. 記録紙の厚さTmと発生トルクτとの相関関係を示したグラフ。The graph which showed correlation with thickness Tm of recording paper, and generated torque (tau). 記録紙の厚さTmと駆動電流iとの相関関係を示したグラフ。6 is a graph showing the correlation between recording paper thickness Tm and drive current i. 発生トルク、駆動電流及び回転数の相関関係を示したグラフ。The graph which showed the correlation of generated torque, drive current, and rotation speed. 光学式反射型変位センサを用いた記録紙厚さ検出方法の説明図。Explanatory drawing of the recording paper thickness detection method using an optical reflection type displacement sensor.

符号の説明Explanation of symbols

51 中間転写ベルト
56 2次転写ローラ
71 レジストローラ対
80 定着装置
117 記録紙挿入検出センサ
118 記録紙
119 記録紙検出センサ
120 記録紙厚さ検出装置
123 弾性体ローラ
124 剛体ローラ
125 駆動電流検出器
126 減速ギヤ
127 駆動モータ
128 擬似弾性体ローラ
129 演算装置
139 記憶部
51 Intermediate transfer belt 56 Secondary transfer roller 71 Registration roller pair 80 Fixing device 117 Recording paper insertion detection sensor 118 Recording paper 119 Recording paper detection sensor 120 Recording paper thickness detection device 123 Elastic roller 124 Rigid roller 125 Driving current detector 126 Reduction gear 127 Drive motor 128 Pseudo elastic body roller 129 Arithmetic unit 139 Storage unit

Claims (8)

シート状部材を挾持搬送する、第1のローラ部材と第2のローラ部材とからなり該第1のローラ部材が該シート状部材の移動に従って回転するように構成したローラ対と、
該第2のローラ部材を回転駆動させる直流モータと、
該直流モータに電圧を印加する電源と、
該直流モータに流れる電流の電流値を検出する電流値検出手段と、
該電流値とシート状部材の厚さとの相関関係情報を予め記憶した記憶手段と、
該電流値検出手段の検出結果と該相関関係情報とから該シート状部材の厚さを演算する演算手段とを備えたことを特徴とするシート状部材厚さ検出装置。
A pair of rollers composed of a first roller member and a second roller member that sandwich and convey the sheet-like member, and configured so that the first roller member rotates according to the movement of the sheet-like member;
A direct current motor that rotationally drives the second roller member;
A power supply for applying a voltage to the DC motor;
Current value detection means for detecting a current value of a current flowing through the DC motor;
Storage means for storing correlation information between the current value and the thickness of the sheet-like member in advance;
A sheet-like member thickness detecting device comprising: a calculating means for calculating the thickness of the sheet-like member from the detection result of the current value detecting means and the correlation information.
請求項1のシート状部材厚さ検出装置において、
少なくとも上記第2のローラ部材が弾性体で構成されていることを特徴とするシート状部材厚さ検出装置。
In the sheet-like member thickness detection device according to claim 1,
A sheet-like member thickness detecting device, wherein at least the second roller member is made of an elastic body.
請求項2のシート状部材厚さ検出装置において、
上記第1のローラ部材と上記第2のローラ部材との軸間距離が変動しないように該第1のローラ部材と該第2のローラ部材とを装置本体に設けたことを特徴とするシート状部材厚さ検出装置。
In the sheet-like member thickness detection device according to claim 2,
The first roller member and the second roller member are provided in the main body of the apparatus so that the distance between the axes of the first roller member and the second roller member does not fluctuate. Member thickness detector.
請求項1、2または3のシート状部材厚さ検出装置において、
厚さが既知のシート状部材を上記第1のローラ部材と上記第2のローラ部材とで搬送し、そのときの上記電流値検出手段の検出結果を用いて、上記相関関係情報の補正を行う補正手段を有することを特徴とするシート状部材厚さ検出装置。
In the sheet-like member thickness detection device according to claim 1, 2, or 3,
A sheet-like member having a known thickness is conveyed by the first roller member and the second roller member, and the correlation information is corrected using the detection result of the current value detection means at that time. A sheet-like member thickness detection apparatus comprising a correction unit.
請求項4のシート状部材厚さ検出装置において、
上記シート状部材の厚さに関する情報を使用者が入力する入力手段を有しており、
上記補正手段は、上記入力手段に入力された該シート状部材の厚さに関する情報と、該入力手段に入力された該情報に相当する厚さのシート状部材を上記ローラ対で搬送したときの上記電流値検出手段の検出結果とを用いて、上記相関関係情報の補正を行うものであることを特徴とするシート状部材厚さ検出装置。
In the sheet-like member thickness detection device according to claim 4,
It has an input means for the user to input information regarding the thickness of the sheet-like member,
The correction means includes information regarding the thickness of the sheet-like member input to the input means and a sheet-like member having a thickness corresponding to the information input to the input means when the roller pair conveys the sheet-like member. The sheet-like member thickness detection apparatus, wherein the correlation information is corrected using the detection result of the current value detection means.
請求項1、2、3、4または5のシート状部材厚さ検出装置において、
上記電流値検出手段は、ローラ一周分の整数倍分の電流値データを用いて上記電流値を検出することを特徴とするシート状部材厚さ検出装置。
In the sheet-like member thickness detection device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5,
The sheet-like member thickness detecting device, wherein the current value detecting means detects the current value using current value data for an integral multiple of one rotation of the roller.
請求項1、2、3、4、5または6のシート状部材厚さ検出装置において、
上記第1のローラ部材と上記第2のローラ部材との少なくとも一方のローラ軸方向の幅が、装置本体で搬送可能なシート状部材の最小幅より狭いことを特徴とするシート状部材厚さ検出装置。
In the sheet-like member thickness detection device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6,
The sheet-like member thickness detection, wherein a width of at least one of the first roller member and the second roller member in the axial direction of the roller is narrower than a minimum width of the sheet-like member that can be conveyed by the apparatus main body. apparatus.
像を担持する像担持体と、
該像担持体上の像をシート状部材に転写する転写手段と、
該像担持体と該転写手段とからなる転写部に該シート状部材を搬送する搬送手段とを備えた画像形成装置において、
該転写部よりもシート状部材搬送方向上流側に、請求項1、2、3、4、5、6または7のシート状部材厚さ検出装置を配設したことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier for carrying an image;
Transfer means for transferring an image on the image carrier to a sheet-like member;
In an image forming apparatus provided with a conveying unit that conveys the sheet-like member to a transfer unit including the image carrier and the transfer unit.
An image forming apparatus comprising the sheet-like member thickness detection device according to claim 1, disposed upstream of the transfer portion in the sheet-like member conveyance direction.
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