JP2010054918A - シート材検出装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設置に要するスペースが少なく、所望の厚さ検出精度を得ることができるシート材検出装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙が搬送される搬送路8の内壁8Aと当接する第1の位置及び用紙を内壁8Aとの間で挟み込む第2の位置の間を移動自在なアクチュエータ110と、所定方向に沿って複数のスリット121が形成されると共に、アクチュエータ110と一体的に移動するスリット部120と、上記移動に伴うスリット121の移動経路上に検出光路が設定されるよう配設されるPIセンサ130と、スリット121が検出光路を開閉した検出パルス数に応じて、用紙の厚さを検出する制御装置140とを備えるという構成を採用する。
【選択図】図2
【解決手段】用紙が搬送される搬送路8の内壁8Aと当接する第1の位置及び用紙を内壁8Aとの間で挟み込む第2の位置の間を移動自在なアクチュエータ110と、所定方向に沿って複数のスリット121が形成されると共に、アクチュエータ110と一体的に移動するスリット部120と、上記移動に伴うスリット121の移動経路上に検出光路が設定されるよう配設されるPIセンサ130と、スリット121が検出光路を開閉した検出パルス数に応じて、用紙の厚さを検出する制御装置140とを備えるという構成を採用する。
【選択図】図2
Description
本発明は、シート材検出装置および複写機、プリンタ、またはファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。
画像形成装置においては、用紙等のシート材の厚さに応じて、所望の制御をすることがなされている。一般的には、シート材の厚さは、予めユーザが画像形成装置に入力するものであるが、圧電素子を備えてシート材の厚さを自動検出するシート材検出装置を用いるものもある。
圧電素子を備えるシート材検出装置として特許文献1には、一対のローラの少なくともいずれか一方の表面に圧電素子層を設けて、該圧電素子層の歪みに応じた電気的な信号によりシート材の厚さを検出し、該検出結果に応じて転写手段の転写バイアスを調節することによって、安定した転写を行う構成が開示されている。
特開2001−100548号公報
しかしながら、上記圧電素子層は、シート材の厚さを検出する専用の検出部材となってしまう。したがって、上記構成を既存の画像形成装置に導入するには、設置スペースの制限を受けてしまう場合があるという問題がある。
また、上記圧電素子層は、シート材との間の摩擦により層が薄くなる虞や、また、時間的な劣化によりその歪み具合が変化する虞もあり、シート材の厚さ検出精度の要求の度合いによっては、その要求を満たすことができない場合もある。
また、上記圧電素子層は、シート材との間の摩擦により層が薄くなる虞や、また、時間的な劣化によりその歪み具合が変化する虞もあり、シート材の厚さ検出精度の要求の度合いによっては、その要求を満たすことができない場合もある。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、設置に要するスペースが少なく、所望の厚さ検出精度を得ることができるシート材検出装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、シート材が搬送される搬送路の内壁と当接する第1の位置及び上記シート材を上記内壁との間で挟み込む第2の位置の間を移動自在なアクチュエータと、所定方向に沿って複数のスリットが形成されると共に、上記アクチュエータと一体的に移動するスリット部と、上記移動に伴う上記スリットの移動経路上に検出光路が設定されるよう配設されるフォトインタラプタと、上記スリットが上記検出光路を開閉した開閉回数に応じて、上記シート材の厚さを検出する検出装置とを備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材が搬送路を搬送され、アクチュエータと内壁との間に挟みこまれるとアクチュエータが第1の位置から第2の位置に移動する。そして、この移動量をスリット部とフォトインタラプタとにより光学的に検出し、該検出結果に基づいてシート材の厚さを検出することが可能となる。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材が搬送路を搬送され、アクチュエータと内壁との間に挟みこまれるとアクチュエータが第1の位置から第2の位置に移動する。そして、この移動量をスリット部とフォトインタラプタとにより光学的に検出し、該検出結果に基づいてシート材の厚さを検出することが可能となる。
また、本発明においては、上記アクチュエータ及び上記内壁の少なくともいずれか一方に電圧を印加して、上記アクチュエータと上記内壁と間の電気的な導通の有無を検出する第2検出装置を備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、アクチュエータと内壁との間にシート材が挟み込まれているか否かを検出することが可能となる。
このような構成を採用することによって、本発明では、アクチュエータと内壁との間にシート材が挟み込まれているか否かを検出することが可能となる。
また、本発明においては、上記検出装置は、上記第2検出装置の検出結果が導通有りの場合に、上記開閉回数を初期値に戻すという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材がアクチュエータと内壁との間を通過した後に自動的に開閉回数を初期値に戻すことが可能となる。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材がアクチュエータと内壁との間を通過した後に自動的に開閉回数を初期値に戻すことが可能となる。
また、本発明においては、上記第2検出装置の検出結果の導通無しの時間と、上記シート材の搬送速度とに基づいて、上記シート材の長さを検出する第3検出装置を備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材の長さを検出する機能をさらに具備することができる。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材の長さを検出する機能をさらに具備することができる。
また、本発明においては、上記アクチュエータは、上記第1の位置と上記第2の位置とを結ぶ直線方向に移動自在な当接部材と、上記当接部材を上記内壁に向けて付勢する付勢装置とを備え、上記スリット部は、上記当接部材の移動に応じて回転すると共に、該回転方向に上記スリットが形成される回転板を備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材を挟み込むと、当接部材が付勢力に抗して直線移動し、シート材が通過した後は当接部材が付勢力により内壁に押し当てられる。また、当接部材の移動に応じて回転板が回転することでスリットが移動し、フォトインタラプタの検出光路を開閉することができる。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材を挟み込むと、当接部材が付勢力に抗して直線移動し、シート材が通過した後は当接部材が付勢力により内壁に押し当てられる。また、当接部材の移動に応じて回転板が回転することでスリットが移動し、フォトインタラプタの検出光路を開閉することができる。
また、本発明においては、上記当接部材と上記回転板とは、ゴム部材を介して当接しており、上記ゴム部材の摩擦力を利用して上記当接部材の直線運動を上記回転板の回転運動に変換するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、ゴム部材の摩擦力により、当接部材の直線運動が、回転板の回転運動に変換される。
このような構成を採用することによって、本発明では、ゴム部材の摩擦力により、当接部材の直線運動が、回転板の回転運動に変換される。
また、本発明においては、上記載のシート材検出装置を備える画像形成装置を採用する。
また、本発明においては、上記シート材検出装置を上記搬送路の幅方向に複数配置して、上記シート材の幅を検出する第4検出装置を備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材の幅を検出する機能をさらに具備することができる。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材の幅を検出する機能をさらに具備することができる。
また、本発明においては、上記シート材検出装置の検出結果に応じて、上記シート材にトナー像を転写する転写バイアスの大きさを調節する調節装置を備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、例えば、シート材の厚さに応じた転写バイアスを印加することが可能となる。
このような構成を採用することによって、本発明では、例えば、シート材の厚さに応じた転写バイアスを印加することが可能となる。
また、本発明においては、上記シート材検出装置の検出結果に応じて、上記シート材にトナー像を定着させる定着温度の大きさを調節する第2調節装置を備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材の厚さに応じて定着温度の大きさを調節することにより、安定した定着動作を行うことができる。
このような構成を採用することによって、本発明では、シート材の厚さに応じて定着温度の大きさを調節することにより、安定した定着動作を行うことができる。
本発明によれば、シート材が搬送される搬送路の内壁と当接する第1の位置及び上記シート材を上記内壁との間で挟み込む第2の位置の間を移動自在なアクチュエータと、所定方向に沿って複数のスリットが形成されると共に、上記アクチュエータと一体的に移動するスリット部と、上記移動に伴う上記スリットの移動経路上に検出光路が設定されるよう配設されるフォトインタラプタと、上記スリットが上記検出光路を開閉した開閉回数に応じて、上記シート材の厚さを検出する検出装置とを備えるという構成を採用することによって、シート材が搬送路を搬送され、アクチュエータと内壁との間に挟みこまれるとアクチュエータが第1の位置から第2の位置に移動する。そして、この移動量をスリット部とフォトインタラプタとにより光学的に検出し、該検出結果に基づいてシート材の厚さを検出することが可能となる。すなわち、当該構成を採用すれば、従来の圧電素子層のような劣化がなく、光学的にシート材の厚さを検出できるため、検出精度の向上を図ることができる。また、当該構成を、従来からある部品、例えば、シート材の通過を検出するセンサ等に適用すれば、設置スペースの増加を抑制できる。
したがって、本発明では、設置に要するスペースが少なく、所望の厚さ検出精度を得ることができるシート材検出装置を提供することができる効果がある。
したがって、本発明では、設置に要するスペースが少なく、所望の厚さ検出精度を得ることができるシート材検出装置を提供することができる効果がある。
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明においては、本発明のシート材検出装置を、複写機(画像形成装置)に適応した場合の例について説明する。また、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
先ず、図1を参照して、本実施形態における複写機1の構成について説明する。
図1は、本発明の実施形態における複写機1の概略構成を示す正面図である。
複写機1は、原稿から画像を読み取る画像読取部2と、用紙(シート材)Pに画像を形成する画像形成部3と、用紙Pを収容する給紙カセット4aと、用紙Pを給紙する給紙トレイ4bと、画像形成部3にて形成された画像を用紙Pに転写する転写装置5と、転写された画像を用紙P上に定着させる定着ローラ6と、定着が完了し排出された用紙Pを受ける排紙トレイ7と、給紙カセット4aあるいは給紙トレイ4bから排紙トレイ7まで用紙Pを搬送する搬送路8と、搬送路8のレジストローラ85の上流側に設けられる用紙検出装置(シート材検出装置)100とを概略備える。
図1は、本発明の実施形態における複写機1の概略構成を示す正面図である。
複写機1は、原稿から画像を読み取る画像読取部2と、用紙(シート材)Pに画像を形成する画像形成部3と、用紙Pを収容する給紙カセット4aと、用紙Pを給紙する給紙トレイ4bと、画像形成部3にて形成された画像を用紙Pに転写する転写装置5と、転写された画像を用紙P上に定着させる定着ローラ6と、定着が完了し排出された用紙Pを受ける排紙トレイ7と、給紙カセット4aあるいは給紙トレイ4bから排紙トレイ7まで用紙Pを搬送する搬送路8と、搬送路8のレジストローラ85の上流側に設けられる用紙検出装置(シート材検出装置)100とを概略備える。
画像読取部2は、例えば、原稿自動送り装置21と、原稿の画像を読み取るスキャナ22とを備える構成となっており、原稿自動送り装置21から供給された原稿の画像をスキャナ22で読み取る構成となっている。
画像形成部3は、画像読取部2において読み取った画像データに基づいて画像を形成するものであり、例えば、感光ドラム31、帯電装置32、露光装置33、現像装置34、クリーニングユニット35を概略備える構成となっている。
画像形成部3は、画像読取部2において読み取った画像データに基づいて画像を形成するものであり、例えば、感光ドラム31、帯電装置32、露光装置33、現像装置34、クリーニングユニット35を概略備える構成となっている。
感光ドラム31は、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー像が形成されるものである。帯電装置32は、感光ドラム31に対して対向配置され、感光ドラム31の周面を帯電状態とするものである。露光装置33は、印刷形式の画像データに基づいてレーザー光を射出し、そのレーザー光を帯電状態の感光ドラム31の周面において走査するものである。現像装置34は、感光ドラム31の周面に対してトナーを供給することによって感光ドラム31の周面上に静電潜像に基づく画像を現像するものである。クリーニングユニット35は、転写の後に感光ドラム31上に残留したトナーを除去するものである。
転写装置5は、感光ドラム31と対向配置され、転写装置5と感光ドラム31との間に搬送される用紙Pに、感光ドラム31に担持されている画像を転写するものであり、感光ドラム31に担持されたトナー像に所定の電荷を与えて用紙Pに吸着させる帯電器を備える構成となっている。
定着ローラ6は、加圧・加熱することにより用紙P上に転写された画像を定着させるものである。
定着ローラ6は、加圧・加熱することにより用紙P上に転写された画像を定着させるものである。
給紙カセット4aは、装置本体に対して引き出し自在であり、用紙Pを給紙・収容するものである。給紙トレイ4bは、装置本体に対して開閉自在であり、用紙Pを給紙・収容するものである。
搬送路8は、給紙カセット4aから用紙Pを搬出するピックアップローラ81、用紙Pを搬送する給紙ローラ82、画像が転写された用紙Pを定着ローラ6に搬送する搬送ベルト83、排紙トレイ7に用紙Pを排紙する排紙ローラ84、感光ドラム31と転写装置5の間に搬送される用紙Pを位置決めするレジストローラ85等を備える。
搬送路8は、給紙カセット4aから用紙Pを搬出するピックアップローラ81、用紙Pを搬送する給紙ローラ82、画像が転写された用紙Pを定着ローラ6に搬送する搬送ベルト83、排紙トレイ7に用紙Pを排紙する排紙ローラ84、感光ドラム31と転写装置5の間に搬送される用紙Pを位置決めするレジストローラ85等を備える。
次に、このような複写機1に設けられる用紙検出装置100の構成ついて図2〜図5を参照して説明する。
図2は、本発明の実施形態における用紙検出装置100の構成を示す図である。
図3は、本発明の実施形態におけるスリット部の構成を示す図である。
図4は、本発明の実施形態におけるPIセンサの構成を示す図である。
図5は、本発明の実施形態における用紙Pの厚さと検知パルス数との関係を示すテーブルである。
用紙検出装置100は、図2に示すように、アクチュエータ110と、スリット部120と、PIセンサ(フォトインタラプタ)130と、制御装置(検出装置、第3検出装置)140と、電圧印加装置(第2検出装置)150とを備える。
図2は、本発明の実施形態における用紙検出装置100の構成を示す図である。
図3は、本発明の実施形態におけるスリット部の構成を示す図である。
図4は、本発明の実施形態におけるPIセンサの構成を示す図である。
図5は、本発明の実施形態における用紙Pの厚さと検知パルス数との関係を示すテーブルである。
用紙検出装置100は、図2に示すように、アクチュエータ110と、スリット部120と、PIセンサ(フォトインタラプタ)130と、制御装置(検出装置、第3検出装置)140と、電圧印加装置(第2検出装置)150とを備える。
アクチュエータ110は、用紙Pが搬送される搬送路8の内壁8Aと当接する第1の位置と、用紙Pを内壁8Aとの間で挟みこむ第2の位置の間を移動自在な構成となっており、より具体的には、当接部材111と、コイルばね(付勢装置)112とを備える。
当接部材111は、第1位置と第2位置とを結ぶ直線方向(図2おいて紙面上下方向)に移動自在な構成となっており、該直線方向に延びる棒形状を有している。この当接部材111の内壁8Aに向かう側の一端部には、用紙Pの搬送方向に沿って回転自在に支持されるコロ111aが設けられる。また当接部材111の他端部には、その周囲にゴム部材160Aが取り付けられている。さらに、当接部材111は、導電性の材料から構成されており、本実施形態では103Ω以下の導電性の材料で構成されている。
当接部材111は、第1位置と第2位置とを結ぶ直線方向(図2おいて紙面上下方向)に移動自在な構成となっており、該直線方向に延びる棒形状を有している。この当接部材111の内壁8Aに向かう側の一端部には、用紙Pの搬送方向に沿って回転自在に支持されるコロ111aが設けられる。また当接部材111の他端部には、その周囲にゴム部材160Aが取り付けられている。さらに、当接部材111は、導電性の材料から構成されており、本実施形態では103Ω以下の導電性の材料で構成されている。
コイルばね112は、当接部材111を内壁8Aに向けて付勢するものであり、一端部が不図示のフレームに接続され、他端部が当接部材111に接続される。このコイルばね112は、当接部材111がその軸心位置に配設されるよう取り付けられる。またコイルばね112は、導電性の材料から構成され、本実施形態では103Ω以下の導電性の材料で構成されている。
スリット部120は、所定方向に沿って複数のスリット121が形成されると共に、アクチュエータ110と一体的に移動する構成となっており、より具体的には、回転板122を備える。
回転板122は、円板形状を有すると共に非導電性の樹脂材から構成されており、その円板形状の中心を通る回転軸周りに回転自在な構成となっている。回転板122の中心部123は、当接部材111が設けられる側に向かって突出する円柱形状となっており、その周面にはゴム部材160Bが取り付けられる。また回転板122は、当接部材111に取り付けられたゴム部材160Aと、このゴム部材160Bとが接するように配置される。
なお、当接部材111の直線運動を回転板122の回転運動に変換する構成としては、上記ゴム部材160A及びゴム部材160Bの構成の他にラック・ピニオンの構成を代用できるが、周知のように用紙Pの厚さは微小であるため、組み付け精度によってはラック・ピニオンのガタ分に用紙Pの厚さ分の移動量が吸収されてしまう虞がある。したがって、本実施形態では、上記の様なガタ分がないゴム部材160A及びゴム部材160Bの構成を採用している。
回転板122は、円板形状を有すると共に非導電性の樹脂材から構成されており、その円板形状の中心を通る回転軸周りに回転自在な構成となっている。回転板122の中心部123は、当接部材111が設けられる側に向かって突出する円柱形状となっており、その周面にはゴム部材160Bが取り付けられる。また回転板122は、当接部材111に取り付けられたゴム部材160Aと、このゴム部材160Bとが接するように配置される。
なお、当接部材111の直線運動を回転板122の回転運動に変換する構成としては、上記ゴム部材160A及びゴム部材160Bの構成の他にラック・ピニオンの構成を代用できるが、周知のように用紙Pの厚さは微小であるため、組み付け精度によってはラック・ピニオンのガタ分に用紙Pの厚さ分の移動量が吸収されてしまう虞がある。したがって、本実施形態では、上記の様なガタ分がないゴム部材160A及びゴム部材160Bの構成を採用している。
スリット121は、図3に示すように、回転板122の中心から縁部に向かって延びる方向において略放射状に複数形成される。このスリット121は、回転板の122の回転方向に所定間隔で形成される。該回転方向におけるスリット121の幅W1(より詳しくは、PIセンサ130の検出光路が設定されている移動経路L上の幅W1)は、本実施形態では0.5mmとなるように設定され、隣り合うスリット121との間の幅W2(より詳しくは、PIセンサ130の検出光路が設定されている移動経路L上の幅W2)は、本実施形態では0.2mmとなるように設定されている。
PIセンサ130は、図4に示すように、発光部131と受光部132とを備える。発光部131と受光部132とは、回転板122を挟んで対向配置されると共に、発光部131と受光部132とを繋ぐ検出光路L1が、スリット121の移動経路上に設定されるように配置される。
PIセンサ130は、発光部131から発光された光を物体が遮ることを受光部132にて検知することによって、発光部131と受光部132との間に物体が存在するか否かを検出するセンサである。このPIセンサ130は、該検出結果を制御装置140に出力する構成となっている。
PIセンサ130は、発光部131から発光された光を物体が遮ることを受光部132にて検知することによって、発光部131と受光部132との間に物体が存在するか否かを検出するセンサである。このPIセンサ130は、該検出結果を制御装置140に出力する構成となっている。
図2に戻り、制御装置140は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の内部メモリから成る電子部品及び電子回路、並びにPIセンサ130、電圧印加装置150、転写バイアス調節装置(調節装置)5A及び定着ローラ温度調節装置(第2調節装置)6Aとの間でデータ授受を行う各種入出力インターフェース回路等から構成されている。
なお、転写バイアス調節装置5Aは、制御装置140の制御指令に基づいて、転写装置5が印加する転写バイアスの大きさを調節するものである。また、定着ローラ温度調節装置6Aは、制御装置140の制御指令に基づいて、定着ローラ6の定着温度の大きさを調節するものである。
なお、転写バイアス調節装置5Aは、制御装置140の制御指令に基づいて、転写装置5が印加する転写バイアスの大きさを調節するものである。また、定着ローラ温度調節装置6Aは、制御装置140の制御指令に基づいて、定着ローラ6の定着温度の大きさを調節するものである。
制御装置140は、スリット121が検出光路L1を開閉した開閉回数、つまり、スリット121によりPIセンサ130がON/OFFされた繰り返し回数を、検知パルス数としてカウントすると共に、該検知パルス数に基づいて、用紙Pの厚さを検出する構成となっている。
具体的には、制御装置140は、内部メモリに、図5に示すような用紙Pの厚さと検知パルス数との対応関係を示すテーブル情報が記憶されており、検知パルス数と該テーブルとを比較照合することにより、検出した用紙Pが、薄紙、普通紙、あるいは厚紙であるかを判断する。また、該テーブル情報には上記紙種の他に、紙坪量の情報が含まれている。したがって、制御装置140は、用紙Pが、例えば薄紙であっても検知パルス数に応じて、紙坪量がどの程度のものであるかを判断することが可能な構成となっている。
具体的には、制御装置140は、内部メモリに、図5に示すような用紙Pの厚さと検知パルス数との対応関係を示すテーブル情報が記憶されており、検知パルス数と該テーブルとを比較照合することにより、検出した用紙Pが、薄紙、普通紙、あるいは厚紙であるかを判断する。また、該テーブル情報には上記紙種の他に、紙坪量の情報が含まれている。したがって、制御装置140は、用紙Pが、例えば薄紙であっても検知パルス数に応じて、紙坪量がどの程度のものであるかを判断することが可能な構成となっている。
電圧印加装置150は、アクチュエータ110に電圧を印加して、アクチュエータ110と内壁8Aとの電気的な導通の有無を検出すると共に、該検出結果を制御装置140に出力する構成となっている。電圧印加装置150のアクチュエータ110へ印加する電圧の大きさは、本実施形態では3Vに設定されている。また、電圧印加装置150は、アクチュエータ110の変位が比較的少ない、コイルばね112の一端部の位置において電気的に接続している。
電圧印加装置150の検出結果が導通ありの場合は、アクチュエータ110と内壁8Aとの間に、非導電性の用紙Pが挟みこまれていない場合となり、対して、電圧印加装置150の検出結果が導通なしの場合は、アクチュエータ110と内壁8Aとの間に、非導電性の用紙Pが挟みこまれている場合となる。
すなわち、制御装置140は、電圧印加装置150の検出結果に応じて、用紙Pがアクチュエータ110と内壁8Aとの間に挟みこまれたか否かを検出すると共に、用紙Pがレジストローラ85まで到達したことを検出する。
また、制御装置140は、電圧印加装置150の検出結果が導通ありの場合に、検出パルス数を初期値(すなわち、ゼロのカウント)に戻す処理を行う。さらに、制御装置140は、電圧印加装置150の検出結果の導通なしの時間を内部のタイマーにより測定し、予め定められている用紙Pの搬送速度に基づいて、用紙Pの長さを検出する構成となっている。
すなわち、制御装置140は、電圧印加装置150の検出結果に応じて、用紙Pがアクチュエータ110と内壁8Aとの間に挟みこまれたか否かを検出すると共に、用紙Pがレジストローラ85まで到達したことを検出する。
また、制御装置140は、電圧印加装置150の検出結果が導通ありの場合に、検出パルス数を初期値(すなわち、ゼロのカウント)に戻す処理を行う。さらに、制御装置140は、電圧印加装置150の検出結果の導通なしの時間を内部のタイマーにより測定し、予め定められている用紙Pの搬送速度に基づいて、用紙Pの長さを検出する構成となっている。
続いて、上記構成の用紙検出装置100の動作について説明する。
初期状態の用紙検出装置100においては、図2に示すように、アクチュエータ110が第1の位置にあり、アクチュエータ110と内壁8Aとが当接している状態にある。より詳しくは、コイルばね112により当接部材111が内壁8Aに向かって付勢され、内壁8Aとコロ111aとが当接している。
初期状態の用紙検出装置100においては、図2に示すように、アクチュエータ110が第1の位置にあり、アクチュエータ110と内壁8Aとが当接している状態にある。より詳しくは、コイルばね112により当接部材111が内壁8Aに向かって付勢され、内壁8Aとコロ111aとが当接している。
アクチュエータ110には、電圧印加装置150により3Vの電圧が印加されており、該当接により、アクチュエータ110と内壁8Aとは電気的に導通することとなる。電圧印加装置150は、アクチュエータ110と内壁8Aとの間が電気的に導通されていることを検出し、導通有りの検出結果を制御装置140に出力する。そして、制御装置140は、入力された該検出結果に基づいて、検知パルス数を初期値(ゼロカウント)にする。
次に、用紙Pが搬送路8に沿って搬送され、用紙検出装置100が設けられる位置に至ると、アクチュエータ110が、用紙Pを内壁8Aとの間で挟みこむ第2の位置へ移動することとなる。より詳しくは、用紙Pを挟みこむことにより、当接部材111がコイルばね112の付勢力に抗して、用紙Pの厚さ分だけ図2の紙面下方向に直線移動することとなる。
このとき、アクチュエータ110と内壁8Aとの間に非導電体の用紙Pが挟みこまれるため、電圧印加装置150の検出結果が導通無しとなる。この検出結果を入力された、制御装置140は、用紙Pがレジストローラ85まで用紙Pが至ったことを検知すると共に、タイマーを起動して導通無しの時間の測定を開始する。
このとき、アクチュエータ110と内壁8Aとの間に非導電体の用紙Pが挟みこまれるため、電圧印加装置150の検出結果が導通無しとなる。この検出結果を入力された、制御装置140は、用紙Pがレジストローラ85まで用紙Pが至ったことを検知すると共に、タイマーを起動して導通無しの時間の測定を開始する。
当接部材111の直線運動は、ゴム部材160Aとゴム部材160Bとの間の摩擦力により、回転板122の回転運動に変換される。すなわち、アクチュエータ110の移動と一体的にスリット部120が移動することとなる。
当接部材111の移動に応じて回転板122が回転すると、スリット121がPIセンサ130の検出光路L1を、用紙Pの厚さに応じた回数だけ開閉する。PIセンサ130は、スリット121によりON/OFFされた検出結果を制御装置140に出力する。
当接部材111の移動に応じて回転板122が回転すると、スリット121がPIセンサ130の検出光路L1を、用紙Pの厚さに応じた回数だけ開閉する。PIセンサ130は、スリット121によりON/OFFされた検出結果を制御装置140に出力する。
制御装置140は、PIセンサ130のON/OFFされた検出結果を検知パルス数としてカウントすると共に、検知パルス数と図5に示すテーブル情報とに基づいて、用紙Pの厚さを検出する。例えば、制御装置140は、検知パルス数が9の場合には、用紙Pは厚紙で紙坪量が160gのものであると検出する。
そして、制御装置140は、該検出結果を、転写バイアス調節装置5A及び定着ローラ温度調節装置6Aに出力する。該検出結果を入力された転写バイアス調節装置5A及び定着ローラ温度調節装置6Aは、該検出結果に応じて、転写装置5及び定着ローラ6の動作を調節する。例えば、用紙Pが厚紙である場合は、転写バイアス調節装置5Aは、転写バイアスを通常紙の場合よりも大きくするように転写装置5を調節する。また、定着ローラ温度調節装置6Aは、定着温度を通常紙の場合よりも高くするように定着ローラ6を調節する。
そして、制御装置140は、該検出結果を、転写バイアス調節装置5A及び定着ローラ温度調節装置6Aに出力する。該検出結果を入力された転写バイアス調節装置5A及び定着ローラ温度調節装置6Aは、該検出結果に応じて、転写装置5及び定着ローラ6の動作を調節する。例えば、用紙Pが厚紙である場合は、転写バイアス調節装置5Aは、転写バイアスを通常紙の場合よりも大きくするように転写装置5を調節する。また、定着ローラ温度調節装置6Aは、定着温度を通常紙の場合よりも高くするように定着ローラ6を調節する。
用紙Pが、用紙検出装置100が設けられる位置を通過すると、アクチュエータ110が、第2の位置から内壁8Aと当接する第1の位置に移動する。
電圧印加装置150は、アクチュエータ110と内壁8Aとの間の電気的導通を検出し、導通有りの検出結果を制御装置140に出力する。
該検出結果を入力された制御装置140は、検知パルス数を初期値(ゼロカウント)に戻すことで、次に搬送される用紙Pに備える。
また、このとき、制御装置140は、タイマーを停止すると共に、該タイマーにより測定した導通無しの時間と、用紙Pの搬送速度とに基づいて、用紙Pの長さを検出する。
なお、用紙Pの長さの検出結果は、転写バイアス調節装置5A及び定着ローラ温度調節装置6Aに出力し、転写バイアス調節装置5A及び定着ローラ温度調節装置6Aに、用紙Pの長さに応じた所望の調節をさせる構成であっても良い。
電圧印加装置150は、アクチュエータ110と内壁8Aとの間の電気的導通を検出し、導通有りの検出結果を制御装置140に出力する。
該検出結果を入力された制御装置140は、検知パルス数を初期値(ゼロカウント)に戻すことで、次に搬送される用紙Pに備える。
また、このとき、制御装置140は、タイマーを停止すると共に、該タイマーにより測定した導通無しの時間と、用紙Pの搬送速度とに基づいて、用紙Pの長さを検出する。
なお、用紙Pの長さの検出結果は、転写バイアス調節装置5A及び定着ローラ温度調節装置6Aに出力し、転写バイアス調節装置5A及び定着ローラ温度調節装置6Aに、用紙Pの長さに応じた所望の調節をさせる構成であっても良い。
したがって、上述した本実施形態によれば、用紙Pが搬送される搬送路8の内壁8Aと当接する第1の位置及び用紙Pを内壁8Aとの間で挟み込む第2の位置の間を移動自在なアクチュエータ110と、所定方向に沿って複数のスリット121が形成されると共に、アクチュエータ110と一体的に移動するスリット部120と、上記移動に伴うスリット121の移動経路上に検出光路L1が設定されるよう配設されるPIセンサ130と、スリット121が検出光路L1を開閉した検出パルス数に応じて、用紙Pの厚さを検出する制御装置140とを備えるという構成を採用することによって、用紙Pが搬送路8を搬送され、アクチュエータ110と内壁8Aとの間に挟みこまれるとアクチュエータ110が第1の位置から第2の位置に移動する。そして、この移動量をスリット部120とPIセンサ130とにより光学的に検出し、該検出結果に基づいて用紙Pの厚さを検出することが可能となる。すなわち、当該構成を採用すれば、従来の圧電素子層のような劣化がなく、光学的に用紙Pの厚さを検出できるため、検出精度の向上を図ることができる。また、当該構成を、従来からある部品、例えば、用紙Pの通過を検出するセンサ等に適用すれば、設置スペースの増加を抑制できる。
したがって、本実施形態では、設置に要するスペースが少なく、所望の厚さ検出精度を得ることができる用紙検出装置100を提供することができる効果がある。
したがって、本実施形態では、設置に要するスペースが少なく、所望の厚さ検出精度を得ることができる用紙検出装置100を提供することができる効果がある。
また、本実施形態においては、アクチュエータ110に電圧を印加して、アクチュエータ110と内壁8Aと間の電気的な導通の有無を検出する電圧印加装置150を備えるという構成を採用することによって、アクチュエータ110と内壁8Aとの間に用紙Pが挟み込まれているか否かを検出することが可能となる。
また、本実施形態においては、制御装置140は、電圧印加装置150の検出結果が導通有りの場合に、上記検出パルス数を初期値に戻すという構成を採用することによって、用紙Pがアクチュエータ110と内壁8Aとの間を通過した後に自動的に検出パルス数を初期値に戻すことが可能となる。
また、本実施形態においては、電圧印加装置150の検出結果の導通無しの時間と、用紙Pの搬送速度とに基づいて、用紙Pの長さを検出する制御装置140を備えるという構成を採用することによって、用紙Pの長さを検出する機能をさらに具備することができる。
また、本実施形態においては、アクチュエータ110は、上記第1の位置と上記第2の位置とを結ぶ直線方向に移動自在な当接部材111と、当接部材111を内壁8Aに向けて付勢するコイルばね112とを備え、スリット部120は、当接部材111の移動に応じて回転すると共に、該回転方向にスリット121が形成される回転板122を備えるという構成を採用することによって、用紙Pを挟み込むと、当接部材111が付勢力に抗して直線移動し、用紙Pが通過した後は当接部材111が付勢力により内壁8Aに押し当てられる。また、当接部材111の移動に応じて回転板122が回転することでスリット121が移動し、PIセンサ130の検出光路L1を開閉することができる。
また、本実施形態においては、当接部材111と回転板122とは、ゴム部材160A及びゴム部材160Bを介して当接しており、ゴム部材160A及びゴム部材160Bの摩擦力を利用して当接部材111の直線運動を回転板122の回転運動に変換するという構成を採用することによって、ゴム部材の摩擦力により、当接部材111の直線運動が、回転板122の回転運動に変換される。
また、本実施形態においては、設置に要するスペースが少なく、所望の厚さ検出精度を得ることができる用紙検出装置100を備える複写機1が得られる。
また、本実施形態においては、用紙検出装置100の検出結果に応じて、用紙Pにトナー像を転写する転写バイアスの大きさを調節する転写バイアス調節装置5Aを備えるという構成を採用することによって、用紙Pの厚さに応じた転写バイアスを印加でき、安定した転写動作を行うことが可能となる。
また、本実施形態においては、用紙検出装置100の検出結果に応じて、用紙Pにトナー像を定着させる定着温度の大きさを調節する定着ローラ温度調節装置6Aを備えるという構成を採用するによって、用紙Pの厚さに応じて定着温度の大きさを調節でき、安定した定着動作を行うことができる。
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、用紙検出装置100は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、図6に示す別実施形態のような構成であっても良い。
別実施形態の用紙検出装置100は、当接部材111が、内壁8A寄りの支点111bを中心に回転自在な構成となっている。また、スリット部120は、支点111bを中心とした回転方向にスリット121が形成される略扇形状を有し、当接部材111に一体的に接続される。そして、コイルばね112が、支点111bを挟んだ当接部材111の一端部を内壁8Aに付勢するように、スリット部120に取り付けられる構成となっている。なお、この構成の場合は、スリット部120が、非導電性の樹脂材ではなく、103Ω以下の導電性の材料で構成されるのが望ましい。
別実施形態の用紙検出装置100は、当接部材111が、内壁8A寄りの支点111bを中心に回転自在な構成となっている。また、スリット部120は、支点111bを中心とした回転方向にスリット121が形成される略扇形状を有し、当接部材111に一体的に接続される。そして、コイルばね112が、支点111bを挟んだ当接部材111の一端部を内壁8Aに付勢するように、スリット部120に取り付けられる構成となっている。なお、この構成の場合は、スリット部120が、非導電性の樹脂材ではなく、103Ω以下の導電性の材料で構成されるのが望ましい。
また、例えば、本実施形態における用紙検出装置100を搬送路8の幅方向に複数配置して、各用紙検出装置100の用紙Pを挟みこんだか否かの検出結果に基づいて、用紙Pの幅を検出する第4検出装置を備えるという構成を採用してもよい。
このような構成を採用することによって、用紙Pの幅を検出する機能をさらに具備することができるため、例えば、複写機1に設けられる既存の用紙Pの幅を検出するセンサを排することができ、トータル的なコストの削減を行うことができる。
このような構成を採用することによって、用紙Pの幅を検出する機能をさらに具備することができるため、例えば、複写機1に設けられる既存の用紙Pの幅を検出するセンサを排することができ、トータル的なコストの削減を行うことができる。
1…複写機(画像形成装置)、5A…転写バイアス調節装置(調節装置)、6A…定着ローラ温度調節装置(第2調節装置)、8…搬送路、8A…内壁、100…用紙検出装置(シート材検出装置)、110…アクチュエータ、111…当接部材、112…コイルばね(付勢装置)、120…スリット部、121…スリット、122…回転板、130…PIセンサ(フォトインタラプタ)、140…制御装置(検出装置,第3検出装置)、150…電圧印加装置(第2検出装置)、160A,160B…ゴム部材、L1…検出光路、P…用紙(シート材)
Claims (10)
- シート材が搬送される搬送路の内壁と当接する第1の位置及び前記シート材を前記内壁との間で挟み込む第2の位置の間を移動自在なアクチュエータと、
所定方向に沿って複数のスリットが形成されると共に、前記アクチュエータと一体的に移動するスリット部と、
前記移動に伴う前記スリットの移動経路上に検出光路が設定されるよう配設されるフォトインタラプタと、
前記スリットが前記検出光路を開閉した開閉回数に応じて、前記シート材の厚さを検出する検出装置とを備えることを特徴とするシート材検出装置。 - 前記アクチュエータ及び前記内壁の少なくともいずれか一方に電圧を印加して、前記アクチュエータと前記内壁と間の電気的な導通の有無を検出する第2検出装置を備えることを特徴とする請求項1に記載のシート材検出装置。
- 前記検出装置は、前記第2検出装置の検出結果が導通有りの場合に、前記開閉回数を初期値に戻すことを特徴とする請求項2に記載のシート材検出装置。
- 前記第2検出装置の検出結果の導通無しの時間と、前記シート材の搬送速度とに基づいて、前記シート材の長さを検出する第3検出装置を備えることを特徴とする請求項2または3に記載のシート材検出装置。
- 前記アクチュエータは、前記第1の位置と前記第2の位置とを結ぶ直線方向に移動自在な当接部材と、前記当接部材を前記内壁に向けて付勢する付勢装置とを備え、
前記スリット部は、前記当接部材の移動に応じて回転すると共に、該回転方向に前記スリットが形成される回転板を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシート材検出装置。 - 前記当接部材と前記回転板とは、ゴム部材を介して当接しており、
前記ゴム部材の摩擦力を利用して前記当接部材の直線運動を前記回転板の回転運動に変換することを特徴とする請求項5に記載のシート材検出装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のシート材検出装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 前記シート材検出装置を前記搬送路の幅方向に複数配置して、前記シート材の幅を検出する第4検出装置を備えることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記シート材検出装置の検出結果に応じて、前記シート材にトナー像を転写する転写バイアスの大きさを調節する調節装置を備えることを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成装置。
- 前記シート材検出装置の検出結果に応じて、前記シート材にトナー像を定着させる定着温度の大きさを調節する第2調節装置を備えることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008221168A JP2010054918A (ja) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | シート材検出装置および画像形成装置 |
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JP2008221168A Pending JP2010054918A (ja) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | シート材検出装置および画像形成装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013197472A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び基板昇降機構 |
-
2008
- 2008-08-29 JP JP2008221168A patent/JP2010054918A/ja active Pending
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