JP2012166913A - シート厚検出装置とそれを備えた画像形成装置及び画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】変位ローラのシャフトにブレが発生することなく、外乱に影響されることもなく、堅牢で長期に亘って常に正確なシート厚を検出できるようにする。
【解決手段】シート1を挟持して搬送する駆動ローラ4と従動ローラである変位ローラ3とからなるローラ対14とし、その駆動ローラ4のシャフト4aは回転自在で径方向には不動に支持され、変位ローラ3のシャフト3aは挟持するシート1の厚さ方向に変位可能で回転不能に支持され、そのシャフト3aに複数のコロ3bがベアリング3cを介して回転自在に支持されている。その変位ローラ3のシャフト3aのシート1の厚さ方向の変位量を、接触式変位センサ2によって検出することによって、シート1の厚さを検出する。
【選択図】 図1
【解決手段】シート1を挟持して搬送する駆動ローラ4と従動ローラである変位ローラ3とからなるローラ対14とし、その駆動ローラ4のシャフト4aは回転自在で径方向には不動に支持され、変位ローラ3のシャフト3aは挟持するシート1の厚さ方向に変位可能で回転不能に支持され、そのシャフト3aに複数のコロ3bがベアリング3cを介して回転自在に支持されている。その変位ローラ3のシャフト3aのシート1の厚さ方向の変位量を、接触式変位センサ2によって検出することによって、シート1の厚さを検出する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、搬送される紙等のシート類の厚さを検出するシート厚検出装置と、シートの搬送経路にそのシート厚検出装置を備えたプリンタ、プロッタ、印刷装置、複写装置、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の各種画像形成装置、及び複写機やファクシミリ装置のスキャナ部あるいは単体のスキャナ装置や電子ファイリングシステム、カードリーダ等の画像読取装置に関する。
例えば、プリンタ等の画像形成装置において、予期しない厚さの用紙が搬送された場合や、重送(用紙が複数枚重なった状態で搬送されること)が生じた際には、正常な画像形成が出来なくなるばかりか、紙詰まりなどの異常を引き起こす可能性がある。そのため、搬送状態にある用紙の厚さを検出することは重要な技術となっている。
また、インクジェットプリンタにおいては、紙厚によってインクジェットヘッドの高さ調整を行って、用紙とインクジェットヘッドとの間の距離を適正距離に調節し、印刷品質を保つ必要がある。
また、インクジェットプリンタにおいては、紙厚によってインクジェットヘッドの高さ調整を行って、用紙とインクジェットヘッドとの間の距離を適正距離に調節し、印刷品質を保つ必要がある。
さらに、近年ニーズが高くなっている用紙の高速搬送を伴ういわゆる高速機(単位時間当りの印刷枚数が多いインクジェットプリンタ)では、用紙が高速で移動するため、予期しない厚みの用紙が搬送されたり重送が生じた場合に、用紙のインクジェットヘッドへの衝突や、紙詰まり等により機構部品が損傷するリスクが中低速機に比べて大きい。
そこで、紙厚検出装置を設けることによって紙詰まりを防ぎ、印刷品質を保ち、かつインクジェットヘッドやその他の機構部品の損傷を防ぐ技術がある。
そのための紙厚検出装置として、用紙を挟持して搬送するローラ対の一方を紙厚方向に変位可能な変位ローラとし、その変位ローラの変位を非接触センサで検出することによって、紙厚を検出するようにしたものが既に知られている。
そのための紙厚検出装置として、用紙を挟持して搬送するローラ対の一方を紙厚方向に変位可能な変位ローラとし、その変位ローラの変位を非接触センサで検出することによって、紙厚を検出するようにしたものが既に知られている。
例えば、特許文献1には、搬送する紙等のシートの厚さを検出する目的で、シートを挟持して搬送するローラ対が設置されたシート厚識別装置が開示されている。そのローラ対の一方のローラはそのシャフト(回転軸)の位置が固定されており、もう一方のローラはシートを挟持した際にその厚さ分だけ変位する変位ローラになっている。その変位ローラのシャフトの端部には、軸受と変位ローラの変位に伴って動く変位部材とが設置されており、変位部材には磁石が付加されている。その磁石に対向してホール素子が取り付けられており、そのホール効果によって非接触で変位部材の変位を検出し、それによってシート厚を識別(検出)するようになっている。
また、特許文献2には、用紙を搬送する対の搬送ローラのうち、従動ローラを用紙搬送方向と直交する方向(紙厚方向)に変位可能に取り付け、その対の搬送ローラ間に用紙を挟持していないときと挟持しているときの各搬送ローラの軸間隔の変化量を、各軸にそれぞれ接触する2本の回動可能なアームを介して反射型変位センサによって検出して、用紙の厚さを検出する紙厚検知装置が開示されている。
このような従来のシート(紙を含む)の厚さを検出する装置では、シートを搬送するローラ対の一方をシート厚方向へ移動可能な変位ローラとし、シート搬送時にその変位ローラの回転シャフト(回転軸)の変位量を検出する方法が取られていた。
しかしながら、このようなシート厚検出装置では、変位ローラの回転シャフトに径方向のブレが発生し易く、それによってシート厚の測定結果に影響を及ぼしてしまうという問題があった。
しかしながら、このようなシート厚検出装置では、変位ローラの回転シャフトに径方向のブレが発生し易く、それによってシート厚の測定結果に影響を及ぼしてしまうという問題があった。
また、変位ローラの回転シャフトの変位量を検出する変位センサとして、検出部の摩耗や劣化を防ぐために、上述した例のホール素子や光学式センサのような非接触式センサが用いられることが多いため、外乱に弱いという問題もある。
例えば、ホール素子を用いたセンサの場合は、磁性体トナーやその他の磁性体材料が発する磁気によって検出結果が変化してしまう問題があり、光学式センサの場合は、インクミストや紙粉等によって光源からの光が遮られ、検出不良が起こるなどの問題があった。一方、その検出部に接触式センサを採用した場合には、変位ローラのシャフトの回転によって、接触子の摩耗や劣化が起きてしまうという問題があった。
例えば、ホール素子を用いたセンサの場合は、磁性体トナーやその他の磁性体材料が発する磁気によって検出結果が変化してしまう問題があり、光学式センサの場合は、インクミストや紙粉等によって光源からの光が遮られ、検出不良が起こるなどの問題があった。一方、その検出部に接触式センサを採用した場合には、変位ローラのシャフトの回転によって、接触子の摩耗や劣化が起きてしまうという問題があった。
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、シート厚検出装置における変位ローラのシャフトにブレが発生しないようにするとともに、外乱にも影響されることなく、堅牢で長期に亘って常に正確なシート厚を検出できるようにすることを目的とする。また、そのようなシート厚検出装置を備えた画像形成装置及び画像読取装置を提供することも目的とする。
この発明によるシート厚検出装置は、上記の目的を達成するため、シートを挟持して搬送する駆動ローラと従動ローラとからなるローラ対を、その駆動ローラはそのシャフトを回転自在で径方向には不動に設けるとともに、従動ローラはそのシャフトを、挟持するシートの厚さ方向に変位可能で回転不能に設けた変位ローラとし、そのシャフトに変位ローラのローラ部を回転自在に支持させ、その変位ローラのシャフトのシートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設け、その接触式変位センサの検出信号によってシート厚を検出するようにしたことを特徴とする。
上記変位ローラのシャフトに、該シャフトの軸線方向とシート搬送方向とに平行な平面部を有する測定用ブラケットを取り付け、その測定用ブラケットの変位量を上記接触式変位センサによって検出するとよい。
あるいは、上記変位ローラのシャフトに、該シャフトの軸線方向とシート搬送方向とに平行な平面部を切削加工等によって形成し、上記接触式変位センサをその接触子をその平面部に垂直に当接させて配設してもよい。
また、上記接触式変位センサの接触子を、上記変位ローラのシャフトに押し付ける付勢手段を設けるとよい。
あるいは、上記変位ローラのシャフトに、該シャフトの軸線方向とシート搬送方向とに平行な平面部を切削加工等によって形成し、上記接触式変位センサをその接触子をその平面部に垂直に当接させて配設してもよい。
また、上記接触式変位センサの接触子を、上記変位ローラのシャフトに押し付ける付勢手段を設けるとよい。
上記変位ローラを、そのローラ部が、上記回転不能なシャフト上にその軸線方向に間隔を置いて、それぞれベアリングを介して回転自在に装着された複数のコロであるコロローラとしてもよい。
その場合、上記変位ローラのシャフトにおける上記複数のコロ間の中央の間隔部分又は端部に、該シャフトのシートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設けることができる。
その場合、上記変位ローラのシャフトにおける上記複数のコロ間の中央の間隔部分又は端部に、該シャフトのシートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設けることができる。
さらに、上記変位ローラのシャフトにおける上記複数のコロ間の間隔部分及び両端部のうちの複数個所に、上記シートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設けるとともに、その各接触式変位センサの検出信号を平均化する演算処理回路を設け、その演算処理回路の処理結果によってシート厚を検出するようにしてもよい。
上記変位ローラを、そのローラ部が、シートの搬送幅に相当する長さの1個のローラであって、上記回転不能なシャフト上にベアリングを介して回転自在に装着された長手ローラとし、そのシャフトの端部に上記シートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設けてもよい。
この発明による画像形成装置は、画像形成用用紙(シート)の搬経路中に、上記いずれかのシート厚検出装置を備えたことを特徴とする。
そのシート厚検出装置の上記ローラ対は、レジストローラ対又は他のシート搬送用ローラ対を兼ねることができる。
この発明による画像読取装置は、画像読取用原稿(シート)の搬送経路中に、上記いずれかのシート厚検出装置を備えたことを特徴とする。
そのシート厚検出装置の上記ローラ対は、レジストローラ対又は他のシート搬送用ローラ対を兼ねることができる。
この発明による画像読取装置は、画像読取用原稿(シート)の搬送経路中に、上記いずれかのシート厚検出装置を備えたことを特徴とする。
この明細書中で「シート」とは、普通紙、記録紙、記録シート、転写紙などの記録媒体となる紙、あるいは樹脂や金属等のシート材やフィルム、布、皮革などのシート材を含み、画像が形成されていないシート、画像が形成されたシート、画像形成に使用しないシートが含まれる。また、「画像形成」とは、記録、印刷、印字、印写、描画等によるシート上への文字、写真、図形、絵などを形成することを称す。
この発明によるシート厚検出装置は、搬送するシートの厚さ方向に変位可能な変位ローラのシャフトを無回転にしたので、シャフトの回転に伴うブレによる検出への影響を防ぐことができ、且つそのシャフトの変位を検出するために接触式変位センサを使用しても、接触子が摩耗や劣化する恐れがなくなった。
したがって、シャフトのブレがなく、外乱にも影響されることがなく、変位センサのシャフトとの接触部が摩耗や劣化する恐れもないので、堅牢で長期に亘って常に正確なシート厚を検出することができる。それによって、シートの重送なども確実に検知できる。
したがって、シャフトのブレがなく、外乱にも影響されることがなく、変位センサのシャフトとの接触部が摩耗や劣化する恐れもないので、堅牢で長期に亘って常に正確なシート厚を検出することができる。それによって、シートの重送なども確実に検知できる。
また、この発明による画像形成装置は、画像形成用シートの搬送経路中に、この発明によるシート厚検出装置を備えているので、画像形成用シートが画像形成部に搬送されるまでにその厚さを正確に検出できるので、予期しない厚さの用紙が搬送されたり重送が生じた際にはそれを確実に検出して、適切な措置をとることができ、正常な画像形成がなされなくなったり、紙詰(ジャム)などの異常が発生するのを回避することができる。
インクジェットプリンタにおいては、検知したシート厚(紙厚)に応じてインクジェットヘッドの高さを調整して、画像形成用シートとインクジェットヘッドとの間の距離を常に適正にすることができ、それによって印刷品質を保つことができる。さらに、高速機における機構部品が損傷するリスクを低減することもできる。
この画像形成装置には、プリンタ、プロッタ、印刷装置、複写装置、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の各種画像形成装置を含む。
この画像形成装置には、プリンタ、プロッタ、印刷装置、複写装置、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の各種画像形成装置を含む。
この発明による画像読取装置は、画像読取用シートの搬送経路中に、この発明によるシート厚検出装置を備えているので、画像読取用シートが画像読取部に搬送されるまでにその厚さを正確に検出できるので、予期しない厚さの用紙が搬送されたり重送が生じた際にはそれを確実に検出して、適切な措置をとることができ、正常な画像読み取りがなされなくなったり、紙詰(ジャム)などの異常が発生するのを回避することができる。
この画像読取装置には、複写機やファクシミリ装置の自動原稿送り機能付きスキャナ部(原稿読取部)、単体のスキャナ装置や電子ファイリングシステム、カードリーダ、自動販売機や券売機等に組み込まれたり、銀行等で使用される紙幣判別計数装置等含もむ。
なお、発明によるシート厚検出装置は、画像形成装置と画像読取装置以外にも、各種のシート搬送装置やシート計数装置などに適用できる。
なお、発明によるシート厚検出装置は、画像形成装置と画像読取装置以外にも、各種のシート搬送装置やシート計数装置などに適用できる。
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔シート厚検出装置の第1実施例〕
図1は、この発明によるシート厚検出装置の第1実施例を示す斜視図である。この図1に示すシート厚検出装置は、シート1を挟持して搬送する駆動ローラ4と従動ローラである変位ローラ3とからなるローラ対14を備えている。
なお、この図1および他の実施例の図2〜図4においても、シート1が透明であるかのように、駆動ローラ4又は5のシート1の下側の部分も透視して実線で描いている。
〔シート厚検出装置の第1実施例〕
図1は、この発明によるシート厚検出装置の第1実施例を示す斜視図である。この図1に示すシート厚検出装置は、シート1を挟持して搬送する駆動ローラ4と従動ローラである変位ローラ3とからなるローラ対14を備えている。
なお、この図1および他の実施例の図2〜図4においても、シート1が透明であるかのように、駆動ローラ4又は5のシート1の下側の部分も透視して実線で描いている。
駆動ローラ4は、そのシャフト(回転軸)4aの両端部を図示していない支持部材に、回転自在に且つ径方向には不動に支持されて設けられており、そのシャフト4a上に軸線方向に沿って略等間隔に、ローラ部として複数(この例では6個)のコロ4bが固着されたコロローラである。そして、そのシャフトが図示していないモータによって、ギア列やベルト機構等の駆動力伝達機構を介して回転駆動される。
変位ローラ3は、そのシャフト3aの両端部を図示していない支持部材に、挟持するシート1の厚さ方向に変位可能で回転不能に支持されて設けられており、そのシャフト3a上に軸線方向に沿って略等間隔に、ローラ部として複数(この例では6個)のコロ3bがベアリング(軸受)3cを介してそれぞれ回転自在に支持されたコロローラである。
そのベアリング3cは、ローラベアリング、コロベアリング、滑りベアリングなどのいずれでもよく、各コロ3bをシャフト3aに対して、軸線方向には不動で相対回転自在に保持する。
ベアリング3cは各コロ3bの軸線方向の両端部とシャフト3aとの間にのみ設け、その間の部分はコロ3bとシャフト3aとの間に隙間を形成しておけば、コロ3bの回転抵抗を極めて小さくすることができる。
ベアリング3cは各コロ3bの軸線方向の両端部とシャフト3aとの間にのみ設け、その間の部分はコロ3bとシャフト3aとの間に隙間を形成しておけば、コロ3bの回転抵抗を極めて小さくすることができる。
駆動ローラ4の各コロ4bと変位ローラ3の各コロ3bとは、それぞれ対応する位置に設けられており、その間にシート1を挟持して、駆動ローラ4がシャフト4aと各コロ4bとが一体に矢示A方向に回転すると、変位ローラ3はシャフト3aが回転せず各コロ3bのみが矢示B方向へ連れ回りして、シート1を矢示C方向へ搬送する。そのとき、変位ローラ3のシャフト3aは、挟持したシート1の厚さ方向(矢示D方向)に変位する。
その変位ローラ3のシャフト3aの変位量を検出する接触式変位センサ2を、接触子2aの先端をシャフト3aの上部外周面に当接させて設けている。そして、その接触式変位センサ2の検出信号によってシート1の厚さ、すなわちシート厚を検出する。
なお、駆動ローラ4のシャフト4aと変位ローラ3のシャフト3aの各軸線を結んで該軸線に直交する直線上に接触子2aの軸線があるように、接触式変位センサ2を配置するのが望ましい。
なお、駆動ローラ4のシャフト4aと変位ローラ3のシャフト3aの各軸線を結んで該軸線に直交する直線上に接触子2aの軸線があるように、接触式変位センサ2を配置するのが望ましい。
接触式変位センサ2は、接触子2aの矢示D方向の変位量に応じた電気信号を生成する検出部2bと、その検出部2bを動作させて、生成される電気信号を処理してシート厚に対応する信号を出力する信号処理部2cとを備えている。接触子2aはその上部が検出部2b内に挿入されており、出入自在であるが、突出する方向に付勢されている。
この接触式変位センサ2としては、リニアポテンショメータ、差動トランス式変位センサ、可変インダクタンス式変位センサ、静電容量式変位センサ、磁歪式変位センサ、光学リニアエンコーダ式変位センサ等、従来から使用されている各種の接触式変位センサを、精度や応答性などの要求に応じて適宜選択して使用することができる。
この接触式変位センサ2としては、リニアポテンショメータ、差動トランス式変位センサ、可変インダクタンス式変位センサ、静電容量式変位センサ、磁歪式変位センサ、光学リニアエンコーダ式変位センサ等、従来から使用されている各種の接触式変位センサを、精度や応答性などの要求に応じて適宜選択して使用することができる。
この実施例では、変位ローラ3の各コロ3b間の中央の間隔部分に、シャフト3aのシート1の厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサ2を設けているが、シャフト3aの各コロ3b間の他の間隔部分又は両端部のいずれかに接触式変位センサ2を設けてもよい。
ここで、変位ローラ3のシャフト3aの両端部を支持するシャフト支持部の一例を、図5によって説明する。但し、支持部の構造はこれに限るものではない。
ここで、変位ローラ3のシャフト3aの両端部を支持するシャフト支持部の一例を、図5によって説明する。但し、支持部の構造はこれに限るものではない。
この図5に示す例では、シャフト3aの両端の被支持部3a1は、外周面の一部をシャフト4aとシャフト3aの各軸線を結ぶ直線Lに平行で、シャフト3aの軸線にも平行な一対の面取り面を形成しており、横断面が小判形になっている。支持部材17には、上記直線Lに沿って上記一対の面取り面間の寸法より僅かに広い幅の長溝17aが形成されており、その各支持部材17の長溝17aにシャフト3aの各被支持部3a1が、直線Lに沿って変位自在に嵌入している。その各支持部材17の長溝17aの上端部にはねじ18が螺入され、そのねじ18とシャフト3aの被支持部3a1との間にコイルスプリング19が介装され、変位ローラ3のシャフト3aに、駆動ローラ4へ押し付ける方向の付勢力を付与している。
このシート厚検出装置によれば、変位ローラ3のシャフト3aを無回転にしたので、シート1の搬送中にシャフト3aにブレが生じることがなく、同時にそのシャフト3aのシートの厚さ方向の変位量を検出する検出用センサとして、外乱に対して強い接触式変位センサ2を用いているので、常に正確にシート厚を検出することができる。
また、変位ローラ3のシャフト3aが回転しないため、接触式変位センサ2を使用してもその接触子2aが摩耗したり劣化する恐がなく、堅牢で長期に亘って常に正確なシート厚を検出することができる。それによって、シート1の重送なども確実に検知できる。
また、変位ローラ3のシャフト3aが回転しないため、接触式変位センサ2を使用してもその接触子2aが摩耗したり劣化する恐がなく、堅牢で長期に亘って常に正確なシート厚を検出することができる。それによって、シート1の重送なども確実に検知できる。
この第1実施例は、駆動ローラ4も従動ローラである変位ローラ3もコロローラであるから、画像形成装置などに適用する場合に、既存の2本のコロローラによる搬送ローラ対を設計変更することなく利用して、シート厚検出装置を構成することができる。
〔シート厚検出装置の第2実施例〕
図2は、この発明によるシート厚検出装置の第2実施例を示す斜視図であり、図1と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この図2に示すシート厚検出装置は、シート1を挟持して搬送する駆動ローラ5と従動ローラである変位ローラ3とからなるローラ対15、および接触式変位センサ2を備えている。
図2は、この発明によるシート厚検出装置の第2実施例を示す斜視図であり、図1と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この図2に示すシート厚検出装置は、シート1を挟持して搬送する駆動ローラ5と従動ローラである変位ローラ3とからなるローラ対15、および接触式変位センサ2を備えている。
この第2実施例において、前述した第1実施例と異なる点は、駆動ローラ5が、回転するシャフト5aにローラ部として、シートの搬送幅に相当する長さの1個のローラ5bが固定された長手ローラである点だけである。
図2では図1に示した矢示A〜Dの図示を省略しているが、このシート厚検出装置の動作および効果は、第1実施例と同様である。
図2では図1に示した矢示A〜Dの図示を省略しているが、このシート厚検出装置の動作および効果は、第1実施例と同様である。
この実施例でも、変位ローラ3の各コロ3b間の中央の間隔部分に、シャフト3aのシート1の厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサ2を設けているが、シャフト3aの各コロ3b間の他の間隔部分又は両端部のいずれかに接触式変位センサ2を設けてもよい。
この第2実施例は、駆動ローラ5が長手ローラであり、従動ローラである変位ローラ3がコロローラであるから、画像形成装置などに適用する場合に、既存の長手ローラとコロローラによる搬送ローラ対を設計変更することなく利用して、シート厚検出装置を構成することができる。
この第2実施例は、駆動ローラ5が長手ローラであり、従動ローラである変位ローラ3がコロローラであるから、画像形成装置などに適用する場合に、既存の長手ローラとコロローラによる搬送ローラ対を設計変更することなく利用して、シート厚検出装置を構成することができる。
〔シート厚検出装置の第3実施例〕
図3は、この発明によるシート厚検出装置の第3実施例を示す斜視図であり、図1及び図2と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この図3に示すシート厚検出装置は、シート1を挟持して搬送する駆動ローラ5と従動ローラである変位ローラ6とからなるローラ対16、および接触式変位センサ2を備えている。
図3は、この発明によるシート厚検出装置の第3実施例を示す斜視図であり、図1及び図2と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この図3に示すシート厚検出装置は、シート1を挟持して搬送する駆動ローラ5と従動ローラである変位ローラ6とからなるローラ対16、および接触式変位センサ2を備えている。
この第3実施例において、前述した第2実施例と異なる点は、変位ローラ6が、回転不能なシャフト6a上にローラ部として、シートの搬送幅に相当する長さの1個のローラ6bがベアリング(軸受)6cを介して回転自在に装着された長手ローラであり、そのシャフト6aの一端部に、そのシート1の厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサ2を設けた点だけである。べアリング6cは、ローラ6bの両端部とシャフト6aとの間に介装されている。
この変位ローラ6も、そのシャフト6aの両端部が、第1実施例において図5によって説明したのと同様な支持構造によって支持され、駆動ローラ5との間に挟持するシートの厚さ方向に変位可能で回転不能に設けられている。
図3でも図1に示した矢示A〜Dの図示を省略しているが、このシート厚検出装置の動作および効果は、第1、第2実施例と同様である。
図3でも図1に示した矢示A〜Dの図示を省略しているが、このシート厚検出装置の動作および効果は、第1、第2実施例と同様である。
この第3実施例は、駆動ローラ5と従動ローラである変位ローラ6がいずれも長手ローラであるから、画像形成装置などに適用する場合に、既存の2個の長手ローラによる搬送ローラ対を設計変更することなく利用して、シート厚検出装置を構成することができる。
〔シート厚検出装置の第4実施例〕
図4は、この発明によるシート厚検出装置の第4実施例を示す斜視図であり、図1及び図2と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この図4に示すシート厚検出装置は、シート1を挟持して搬送する駆動ローラ5と従動ローラである変位ローラ3とからなるローラ対15は、図2に示した第2実施例と同じである。
図4は、この発明によるシート厚検出装置の第4実施例を示す斜視図であり、図1及び図2と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この図4に示すシート厚検出装置は、シート1を挟持して搬送する駆動ローラ5と従動ローラである変位ローラ3とからなるローラ対15は、図2に示した第2実施例と同じである。
この第4実施例において、前述した第2実施例と異なる点は、変位ローラ3の各コロ3b間の中央の間隔部分とシャフト3aの一端部に、それぞれシャフト3aのシート1の厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサ2Aと2Bを設けるとともに、その各接触式変位センサ2Aと2Bの検出信号を平均化する演算処理回路7を設けた点だけである。
そして、その演算処理回路7の処理結果である演算出力信号によってシート厚を検出する。それによって、機械振動等によるノイズの影響や各センサ出力のばらつきの影響等を抑えることができ、一層精度よくシート1の厚さを検出することが可能になる。
図4でも図1に示した矢示A〜Dの図示を省略しているが、このシート厚検出装置のその他の動作および効果は、第1、第2実施例と同様である。
図4でも図1に示した矢示A〜Dの図示を省略しているが、このシート厚検出装置のその他の動作および効果は、第1、第2実施例と同様である。
なお、この実施例では接触式変位センサを、変位ローラ3の各コロ3b間の中央の間隔部分とシャフト3aの一端部に、それぞれ設けたが、これに限るものではなく、変位ローラ3のシャフト3aにおける複数のコロ3b間の間隔部分及び両端部のうちの複数個所(3ヶ所以上でもよい)に接触式変位センサ2を設けるとともに、その各接触式変位センサ2の検出信号を演算処理回路7に入力して平均化するようにしてもよい。
さらに、図1に示した第1実施例においても、同様に変位ローラ3のシャフト3aにおける複数のコロ3b間の間隔部分及び両端部のうちの複数個所に接触式変位センサ2を設けるとともに、演算処理回路7を設け、複数の各接触式変位センサ2の検出信号を演算処理回路7に入力して平均化するようにしてもよい。
あるいは、図3に示した第3実施例においても、変位ローラ6のシャフト6aの両端部にそれぞれ接触式変位センサ2を設けるとともに、演算処理回路7を設け、その各接触式変位センサ2の検出信号を演算処理回路7に入力して平均化するようにしてもよい。
あるいは、図3に示した第3実施例においても、変位ローラ6のシャフト6aの両端部にそれぞれ接触式変位センサ2を設けるとともに、演算処理回路7を設け、その各接触式変位センサ2の検出信号を演算処理回路7に入力して平均化するようにしてもよい。
〔変位ローラのシャフトと接触式変位センサとの当接部の好ましい例〕
次に、上述した各実施例に適用可能な、変位ローラのシャフトと接触式変位センサとの当接部の好ましい例について説明する。
図6は、変位ローラのシャフトに接触式変位センサの接触子を当接させる測定用ブラケットを取り付けた例を示す要部斜視図である。
次に、上述した各実施例に適用可能な、変位ローラのシャフトと接触式変位センサとの当接部の好ましい例について説明する。
図6は、変位ローラのシャフトに接触式変位センサの接触子を当接させる測定用ブラケットを取り付けた例を示す要部斜視図である。
この例では、変位ローラ3のシャフト3aの2個のコロ3b間の間隔部分に、測定用ブラケット8を取り付けている。その測定用ブラケット8は、シャフト3aの軸線方向とシート搬送方向とに平行な平面部8aと、その一端から下方へ直角に折れ曲がった固定部8bとを有し、固定部8bが止めねじ8cによってシャフト3aに固着されている。平面部8aはシャフト3aの外周の上面に当接している。
そして、接触子2aの先端をその平面部8aの上面に垂直に当接させて、接触式変位センサ2を設置する。その接触式変位センサ2によって、測定用ブラケット8の変位量を検出することにより、間接的に変位ローラ3の変位量を検出してシート厚を検出する。
このようにすることによって、接触式変位センサ2によって変位を測定する測定対象の接触面積を広げ、より安定した検出を可能にする。
このようにすることによって、接触式変位センサ2によって変位を測定する測定対象の接触面積を広げ、より安定した検出を可能にする。
図7は、変位ローラのシャフトに接触式変位センサの接触子を当接させる平面部を形成した例を示す要部斜視図である。
この例では、変位ローラ3のシャフト3aの2個のコロ3b間の間隔部分に、シャフト3aの軸線方向とシート搬送方向とに平行な平面部3dを切削加工によって形成している。そして、接触子2aの先端をその平面部3dに垂直に当接させて、接触式変位センサ2を配設する。
このようにしても、接触式変位センサ2の接触子2aとシャフト3aとの接触面積が増加し、より安定した検出を行うことが可能になる。
この例では、変位ローラ3のシャフト3aの2個のコロ3b間の間隔部分に、シャフト3aの軸線方向とシート搬送方向とに平行な平面部3dを切削加工によって形成している。そして、接触子2aの先端をその平面部3dに垂直に当接させて、接触式変位センサ2を配設する。
このようにしても、接触式変位センサ2の接触子2aとシャフト3aとの接触面積が増加し、より安定した検出を行うことが可能になる。
図8は、接触式変位センサの接触子を変位ローラのシャフトに押し付ける付勢手段を設けた例を示す要部斜視図である。
この例では、接触式変位センサ2の接触子2aの先端に半円弧状に湾曲した湾曲部2dを延設し、その湾曲部2dの中間部を変位ローラ3のシャフト3aの外周上面に当接させる。そして、接触式変位センサ2と一体的に板バネ固定用のブラケット9Aを設け、そのブラケット9Aの下面にクランク板状に折曲した板バネ9の一端部を固着して取り付け、その他端部を湾曲部2dの先端に当接させ、この板バネ9によって接触式変位センサ2の接触子2aの延設部である湾曲部2dをシャフト3aに押し付けている。
この例では、接触式変位センサ2の接触子2aの先端に半円弧状に湾曲した湾曲部2dを延設し、その湾曲部2dの中間部を変位ローラ3のシャフト3aの外周上面に当接させる。そして、接触式変位センサ2と一体的に板バネ固定用のブラケット9Aを設け、そのブラケット9Aの下面にクランク板状に折曲した板バネ9の一端部を固着して取り付け、その他端部を湾曲部2dの先端に当接させ、この板バネ9によって接触式変位センサ2の接触子2aの延設部である湾曲部2dをシャフト3aに押し付けている。
したがって、この板バネ9が接触式変位センサ2の接触子2aを変位ローラ3のシャフト3aに押し付ける付勢手段として機能する。
一般に、接触式変位センサ2は、それ自体でも接触子2aを検出部2bから突出させる方向に付勢しているが、その接触子2aをさらに板バネ9によってシャフト3aに押し付けるように付勢することによって、シャフト3aに対する押し付け圧が増加し、接触子2aとシャフト3aとの保持力が強くなるため、シャフト3aの変位をより安定して検出することが可能になる。
一般に、接触式変位センサ2は、それ自体でも接触子2aを検出部2bから突出させる方向に付勢しているが、その接触子2aをさらに板バネ9によってシャフト3aに押し付けるように付勢することによって、シャフト3aに対する押し付け圧が増加し、接触子2aとシャフト3aとの保持力が強くなるため、シャフト3aの変位をより安定して検出することが可能になる。
図6〜図8では、図1、図2、図4に示したコロローラである変位ローラ3のシャフト3aに対して、接触式変位センサ2を配設する場合の例を示したが、図3に示したような長手ローラである変位ローラ6のシャフト6aの端部に対して、接触式変位センサ2を配設する場合にも、同様に適用できる。
〔画像形成装置の実施例〕
次に、この発明による画像形成装置の一実施例を図9によって説明する。図9は、その画像形成装置の主に用紙(シート)搬送経路を示す概略構成図である。
この図9に示す画像形成装置10はインクジェット方式の画像形成装置である。
先ず、この画像形成装置10における画像形成プロセスの概略を説明する。
次に、この発明による画像形成装置の一実施例を図9によって説明する。図9は、その画像形成装置の主に用紙(シート)搬送経路を示す概略構成図である。
この図9に示す画像形成装置10はインクジェット方式の画像形成装置である。
先ず、この画像形成装置10における画像形成プロセスの概略を説明する。
ここで説明する実施例においては、シートを「用紙」と称するが、それには普通紙、記録紙、記録シート、転写紙などを含んでいる。また、紙に限るものではなく、液状記録剤(一般にインクという)によって画像を形成できるシート状の記録媒体であり、所定の大きさにカットされたものに限らず、長尺状のものでもよい。
画像形成装置10内の第1給紙手段20又は外付けの第2給紙手段30から記録媒体として用紙が画像形成部50に供給され、画像形成部50においてインクジェット画像が形成される。
第1給紙手段20は、2組の給紙トレイ21,22及び、ピックアップローラ21a,22a、フィ−ドローラ21b,22b、リバースローラ21c,22c、搬送ローラ対21d,22dを備えている。さらに、それぞれ駆動ローラと従動ローラからなる搬送ローラ対11,12によるレジスト前搬送部40と、駆動ローラ13a及び従動ローラ13bからなるレジストローラ対13とが設けられている。これらによって、画像形成部50へ用紙を供給する用紙供給装置を構成している。
画像形成部50では、非接触搬送部60の無端広幅ベルト61に用紙が吸着されて搬送される。無端広幅ベルト61は、駆動ローラ62と3本の従動ローラ63,64,65とによって回動可能に張架されており、テンションローラ66によって所定の張力を与えられ、図示しない駆動装置によって反時計回りに回転駆動されている。
無端広幅ベルト61には多数の孔が形成されており、不図示のファンにより、その孔を通して空気を吸引することによって用紙を吸着する。
無端広幅ベルト61には多数の孔が形成されており、不図示のファンにより、その孔を通して空気を吸引することによって用紙を吸着する。
画像形成部50は、それぞれ液状記録剤として黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のインクを使用する4個のライン型インクジェットヘッド51〜54を備えたフルカラー画像を形成できるインクジェット方式の画像形成部である。
ライン型インクジェットヘッド51〜54は、それぞれ用紙の搬送方向に直交する最大幅に対応する長さを有し、用紙の全幅に亘る1ラインの画像を同時に形成できるので、高速印刷が可能である。しかし、インクノズルをキャリッジに搭載して、用紙の幅方向に移動させながら画像を形成するシリアル型インクジェットヘッドを使用してもよい。
ライン型インクジェットヘッド51〜54は、それぞれ用紙の搬送方向に直交する最大幅に対応する長さを有し、用紙の全幅に亘る1ラインの画像を同時に形成できるので、高速印刷が可能である。しかし、インクノズルをキャリッジに搭載して、用紙の幅方向に移動させながら画像を形成するシリアル型インクジェットヘッドを使用してもよい。
画像形成部50においてインクジェット画像が形成された用紙を搬送する画像形成後搬送部70は、そのまま真っ直ぐ左方の排紙出口90に排紙する水平な搬送経路Aと、画像形成部50での画像形成後搬送経路Aから分岐する搬送経路Bと、その搬送経路Bによって搬送される用紙1Pをスイッチバックローラ対74を通過させてから、排紙出口90に排紙する搬送経路C及び搬送経路Dを備えている。
その搬送経路Cは、スイッチバック経路を兼ねており、用紙1Pの後端がスイッチバックセンサ73の位置に来たことを検知すると、一旦用紙1Pの搬送を停止し、その後スイッチバックローラ対74を逆回転させて、用紙1Pの搬送方向を反転し、搬送経路Dを通して排紙出口90へ導く。また、表面に画像が形成された用紙1Pをその裏面に画像を形成するために、再度画像形成部50へ導く両面搬送経路Eを有する両面ユニット80も備えている。
そして、用紙1Pが搬送経路C、D、Eのいずれを通る場合でも、用紙1Pが画像形成後搬送部70のスイッチバックローラ対74によって搬送される搬送経路となっている。
そして、用紙1Pが搬送経路C、D、Eのいずれを通る場合でも、用紙1Pが画像形成後搬送部70のスイッチバックローラ対74によって搬送される搬送経路となっている。
以下、その第1給紙手段20における下側の給紙トレイ22から用紙を給紙する場合を例に、用紙の搬送経路を簡単に説明する。なお、以下の説明によるローラの回転方向及び用紙の搬送方向は全て図9におけるものである。
給紙トレイ22に積載された用紙は、不図示の機構により、ピックアップローラ22aに所定の圧を持って接触され、その後、ピックアップローラ22aの左回転により、給紙を開始される。
その後、用紙を送り出す方向に回転するフィ−ドローラ22bと用紙を引き戻す方向に回転するリバースローラ22cとにより、用紙が1枚だけに分離されて矢示方向へ送られ、駆動ローラと従動ローラからなる搬送ローラ対22dと、それに続く同様な搬送ローラ対21dとによって上方(矢示方向)へ搬送される。
その後、用紙を送り出す方向に回転するフィ−ドローラ22bと用紙を引き戻す方向に回転するリバースローラ22cとにより、用紙が1枚だけに分離されて矢示方向へ送られ、駆動ローラと従動ローラからなる搬送ローラ対22dと、それに続く同様な搬送ローラ対21dとによって上方(矢示方向)へ搬送される。
その用紙はさらに、それぞれ駆動ローラと従動ローラからなる搬送ローラ対11,12によってレジスト前搬送部40を搬送され、停止状態のレジストローラ対13に至る。その用紙は、レジストローラ対13に先端が突き当たって所定のタワミ(撓み)が形成されてスキュー補正がなされた後、所定のタイミングでレジストローラ対13によって再搬送され、非接触搬送部60の無端広幅ベルト61に吸着される。
レジストローラ対13から無端広幅ベルト61に受け渡された用紙の先端部が、センサ67で検知された後、所定のタイミングで画像形成部50に設けられた黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のライン型インクジェットヘッド51〜54が順次駆動される。
こうして、4色のライン型インクジェットヘッド51〜54の先端のノズルからインクが順次吐出されることによって、用紙の一方の面にフルカラーのインクジェット画像が形成される。
こうして、4色のライン型インクジェットヘッド51〜54の先端のノズルからインクが順次吐出されることによって、用紙の一方の面にフルカラーのインクジェット画像が形成される。
その間、非接触搬送部60の無端広幅ベルト61は極力速度変動がないように駆動されるが、実際にはその速度変動を図示しない検出装置によって検出して、用紙の移動に合せた正確なタイミングでインクの吐出が行われる。
インクジェット画像が形成された用紙は、そのまま水平方向に左方へ搬送されるが、画像形成装置10内に設けた(その設置については後述する)紙厚検出装置によって自動検出した用紙の紙厚情報に基づいて、キロ連量210kg紙以上の用紙であるときは、画像形成後搬送部70の切り替え爪71aが点線で示す位置に移動しており、その切り替え爪71aによって水平な搬送経路Aへ導かれる。
そして、その搬送経路Aに設けられたローラ71cとローラ71dに掛け渡された孔開き無端ベルト71bと、図示しないエアー吸引ファンによる吸引力により、画像面は非接触搬送される。その後、駆動ローラ79aと従動ローラ79bからなる排紙ローラ対79によって左方へ搬送され、排紙出口90を経由して、画像形成装置10外へ排出される。排紙出口90の下流部には、図示しない排紙トレイが設置されるか又はフィニッシャ等の後処理装置が設置される。
紙厚検出装置によって検出されて用紙の紙厚情報が、キロ連量210kg紙未満の用紙であった場合は、画像形成後搬送部70の切り替え爪71aが実線で示す位置に移動しており、インクジェット画像が形成された用紙1Pは搬送経路Bに導かれる。その搬送経路Bにおいてもやはり、非接触搬送部60の無端広幅ベルト61によって、その用紙1Pが吸引搬送される。
その搬送された用紙1Pは、実線で示す位置にある切り替え爪68,72に案内されて、搬送経路Cに至る。その後用紙1Pは停止されることなく、搬送経路Cのそれぞれ対のローラからなるスイッチバックローラ対74、搬送ローラ対75〜78によって搬送されて、搬送経路Aの後部を経て排紙ローラ対79へ送られ、その排紙ローラ対79によって挟持搬送され、排紙出口90から排紙される。画像形成部50で画像が形成された用紙を、このように長い搬送経路を通して排紙することにより、用紙上のインクを十分に乾かしてから排紙することができる。
スイッチバックローラ対74及び搬送ローラ対75〜78を構成する各対のローラは、駆動ローラ74a,75a,76a,77a,78aと、従動ローラ74b,75b,76b,77b,78bからなる。そのうちの駆動ローラ74a,75a,76a,77aは、それぞれ図示しないモータにより正逆回転制御される。
この場合は、駆動ローラ74a,75a,76a,77aは反時計回りに回転駆動される。駆動ローラ78aは、図示しないモータによって常に時計回りに回転駆動される。
この場合は、駆動ローラ74a,75a,76a,77aは反時計回りに回転駆動される。駆動ローラ78aは、図示しないモータによって常に時計回りに回転駆動される。
用紙の紙厚情報がキロ連量210kg紙未満の用紙で、印刷指示情報により反転排紙が設定されていた場合は、スイッチバックローラ対74に挟持されて下方(矢示方向)へ搬送される用紙1Pの後端を、スイッチバックセンサ73が検知すると、それをトリガに画像形成後搬送部70のスイッチバックローラ対74及び搬送ローラ対75〜77の駆動が一端停止され、用紙はその位置で停止される。また同時に、切り替え爪72が図示しないアクチェータにより点線で示す位置に移動される。なお、このとき切り替え爪68は実線で示す位置のままである。
その後、所定のタイミングで、スイッチバックローラ対74及び搬送ローラ対75〜77の各駆動ローラ74a,75a,76a,77aが時計回りに逆転駆動される。それによって、用紙はスイッチバックして切り替え爪72によってガイドされ、搬送経路Dを経て搬送経路Cへ合流し、駆動ローラ78aが時計回りに回転する搬送ローラ対78によって上方(矢示方向)へ搬送され、搬送経路Aの後部を経て排紙ローラ対79に挟持搬送されて排紙出口90から画像面を下にして排紙される。
この場合は、複数ページの画像が順次形成された用紙が積層されて排紙されたときに、画像面が下向きになっているためページ順が揃っており、用紙を取り出した後に並べ変える必要がなくなる。
この場合は、複数ページの画像が順次形成された用紙が積層されて排紙されたときに、画像面が下向きになっているためページ順が揃っており、用紙を取り出した後に並べ変える必要がなくなる。
検出された用紙の紙厚情報がキロ連量210kg紙未満の用紙で、印刷指示情報により両面プリントが設定されていた場合も、表(おもて)面に画像が形成された用紙1Pが搬送経路Bからスイッチバックローラ対74を経て搬送経路Cに進入する際には、搬送ローラ対75,76,77の各駆動ローラ75a,76a,77aは反時計回りに回転して用紙を搬入する。
その後、その用紙1Pの後端をスイッチバックセンサ73が検知すると、それをトリガに、スイッチバックローラ対74及び搬送ローラ対75,76,77の駆動が停止され、用紙1Pは停止される。同時に、切り替え爪68が図示しないアクチェータにより点線で示す位置に移動される。このとき切り替え爪72は実線で示す位置のままである。
そして、所定のタイミングでスイッチバックローラ対74及び搬送ローラ対75,76,77が逆転駆動され、用紙1Pはスイッチバックし、切り替え爪68にガイドされて両面ユニット80による両面搬送経路Eに搬送される。両面搬送経路Eには、それぞれ時計回りに駆動される駆動ローラ81a,82a,83aと従動ローラ81b,82b,83bとの対からなる両面搬送ローラ対81,82,83が設けられている。
用紙1Pはその後、両面搬送経路Eの両面搬送ローラ対81〜83によって矢示方向に搬送され、レジスト前搬送部40へ戻される。そして、レジストローラ対13に先端が突き当たって所定のタワミ(撓み)が形成されてスキュー補正がなされる。その後、所定のタイミングでレジストローラ対13によって再搬送され、おもて面側が非接触搬送部60の無端広幅ベルト61に吸着されて搬送されながら、画像形成部50によって裏面に画像が形成される。
その後は再び、搬送経路B及び搬送経路Cを搬送され、搬送経路Aの後部を経て排紙ローラ対79によって排紙出口90から排出される。なお、このときは切り替え爪68は実線で示す位置に戻っており、裏面プリント後の搬送経路Cにおいては、スイッチバックローラ対74で用紙を止めずに搬送することによって両面プリントの生産性を確保している。
この場合は、用紙の先に画像が形成されたおもて面が下向きに排紙されるのでページ順が揃い、搬送経路Cを通して排紙されるため、後に画像が形成された裏面のインクも十分に乾燥してから排紙することができる。
この場合は、用紙の先に画像が形成されたおもて面が下向きに排紙されるのでページ順が揃い、搬送経路Cを通して排紙されるため、後に画像が形成された裏面のインクも十分に乾燥してから排紙することができる。
この実施例において、スイッチバックローラ対74と、それより搬送方向下流側の搬送経路Cの各搬送ローラ対75〜78、排紙ローラ対79、および両面搬送経路Eの両面搬送ローラ対81〜83において、各駆動ローラ74a〜79a,81a〜83aは、用紙の今回画像が形成されなかった面側に接触し、各従動ローラ74b〜79b及び81b〜83bは、用紙の今回画像が形成された面側に接触して、用紙を挟持しながら搬送する。
そこで、用紙の今回画像が形成された面側に接触する各従動ローラ74b〜79b及び81b〜83bには、用紙と略点接触する点接触ローラを採用している。
点接触ローラは、用紙上のインクの乾燥が不十分な状態の画像面と点接触することで、点接触ローラ側の点突起と用紙に付着されたインクとの各接触面積が微小に抑えられる。
点接触ローラは、用紙上のインクの乾燥が不十分な状態の画像面と点接触することで、点接触ローラ側の点突起と用紙に付着されたインクとの各接触面積が微小に抑えられる。
また、この、画像形成装置10においては、駆動ローラ13a及び従動ローラ13bからなるレジストローラ対13を、紙厚検出装置の駆動ローラと変位ローラとからなるローラ対として兼用している。
そのため、従動ローラ13bを用紙の厚さ方向に変位可能で回転不能に支持して変位ローラとし、そのシャフト13cに変位ローラのローラ部を回転自在に支持させている。さらに、そのシャフト13cに対して接触式変位センサ2を設置している。そして、変位ローラである従動ローラ13bのシャフト13cの、搬送する用紙の厚さ方向の変位量を接触式変位センサ2によって検出し、その検出信号によって用紙の紙厚情報を得るようにしている。
そのため、従動ローラ13bを用紙の厚さ方向に変位可能で回転不能に支持して変位ローラとし、そのシャフト13cに変位ローラのローラ部を回転自在に支持させている。さらに、そのシャフト13cに対して接触式変位センサ2を設置している。そして、変位ローラである従動ローラ13bのシャフト13cの、搬送する用紙の厚さ方向の変位量を接触式変位センサ2によって検出し、その検出信号によって用紙の紙厚情報を得るようにしている。
この紙厚検出装置としては、図1から図8によって説明したシート厚検出装置のいずれの構成を用いてもよい。
また、その検出した用紙の紙厚情報によって、前述のように画像が形成された用紙の搬送経路を切り換えることができるが、紙厚情報に応じて画像形成時における画像形成部50に高さ位置を調整して、ライン型インクジェットヘッド51〜54と用紙との間の距離を常に適正距離に保ち、印刷品質を常に良好に維持することもできる。
また、その検出した用紙の紙厚情報によって、前述のように画像が形成された用紙の搬送経路を切り換えることができるが、紙厚情報に応じて画像形成時における画像形成部50に高さ位置を調整して、ライン型インクジェットヘッド51〜54と用紙との間の距離を常に適正距離に保ち、印刷品質を常に良好に維持することもできる。
さらに、使用可能な厚さ以上の紙厚の用紙が搬送されたり、用紙が重層された場合にはそれを検知して、自動的に用紙の搬送を停止させるなどの適切な措置をとることもでき、それによって、高速機においても、用紙のインクジェットヘッドへの衝突や、紙詰まり等により機構部品が損傷するリスクを回避することが可能になる。
この実施例ではレジストローラ対13を、紙厚検出装置の駆動ローラと変位ローラとからなるローラ対として兼用したが、それより用紙の搬送方向上流側のレジスト前搬送部40における搬送ローラ対11又は12、あるいは給紙部の搬送ローラ対21d及び22dを、紙厚検出装置の駆動ローラと変位ローラとからなるローラ対として兼用して、紙厚検出装置を構成することもできる。しかし、紙厚検出装置専用の駆動ローラと変位ローラを追加してもよい。
このように、従来から画像形成装置に備えている既存のレジストローラ対や用紙搬送用のローラ対を、紙(シート)厚検出装置の駆動ローラと変位ローラとして兼用することができる。そのローラ対の各ローラはコロローラでも長手ローラでもよい。
また、上述の実施例は、この発明を適用したインクジェット方式の画像形成装置について説明したが、これに限るものではなく、電子写真方式の画像形成装置を始め、種々の方式の画像形成装置(印刷装置等)に実施できることは勿論である。
また、上述の実施例は、この発明を適用したインクジェット方式の画像形成装置について説明したが、これに限るものではなく、電子写真方式の画像形成装置を始め、種々の方式の画像形成装置(印刷装置等)に実施できることは勿論である。
〔画像読取装置の実施例〕
次に、この発明による画像読取装置(原稿読取装置ともいう)の一実施例を図10によって説明する。図10は、その画像読取装置の主に原稿(シート)搬送経路を示す概略構成図である。
ここで説明する実施例においては、シートを「読取原稿」と称するが、それには画像が形成又は印刷された普通紙、記録紙、記録シート、転写紙などの記録媒体を含んでいる。また、紙に限るものではなく、読取可能な画像が形成されたシート状のものを全て含む。
次に、この発明による画像読取装置(原稿読取装置ともいう)の一実施例を図10によって説明する。図10は、その画像読取装置の主に原稿(シート)搬送経路を示す概略構成図である。
ここで説明する実施例においては、シートを「読取原稿」と称するが、それには画像が形成又は印刷された普通紙、記録紙、記録シート、転写紙などの記録媒体を含んでいる。また、紙に限るものではなく、読取可能な画像が形成されたシート状のものを全て含む。
この画像読取装置100は、読取原稿を原稿台102から1枚ずつ分離して読取位置RLへ搬送する自動原稿搬送ユニット100aと、読取位置の原稿画像を1ラインずつ読み取る画像読取ユニット100bからなる。また、画像読取ユニット100bは、シートスキャン(シートスルー読み取り)型の画像読取機能と、ブックスキャン型の画像読取機能の2つの画像読取機能を備える。
自動原稿搬送ユニット100aにおいて、原稿台102に載置された読取原稿1Rは、その最上部に位置するものがピックアップコロ103によって取り出されて、分離ユニット104に送り出され、この分離ユニット104により1枚ずつに分離されて送り出しローラ対105に送り出される。送り出しローラ対105は駆動ローラ105aと従動ローラ105bからなり、1枚の読取原稿1Rをガイド部材G1を通して搬送方向へ送り出す。
それにより、読取原稿1Rは、搬送ローラ106と搬送ドラム107に挟持され、搬送ドラム107の表面に密着した状態で搬送され、読取位置RLの手前で搬送ローラLに保持され、読取位置RLを通過した後、搬送ローラRに保持され、搬送ガイドG2を通して排出ローラ108へと搬送され、その排出ローラ108により排紙トレイ109へ排紙される。
画像読取ユニット100bでは、読取位置RLに対応して、シートスキャン用のコンタクトガラス110と、その右側にブックスキャン用のコンタクトガラス111とが配設されている。また、基準白板WLaは、シェーディング補正用の基準白画像を生成するためのものである。
ランプ112によって、読取位置RLで読取原稿1Rの原稿面を照明する。それによる原稿面からの反射光は、第1ミラー113、第2ミラー115、および、第3ミラー116によって順次反射されて、レンズ118に導かれ、そのレンズ118によって集束されて、基板119に設けられたCCDラインイメージセンサ120の受光面に結像される。そして、CCDラインイメージセンサ120によってその画像の明暗に応じた電気信号に変換され、基板119内の信号処理回路によって信号処理されて、画像データとして出力される。
また、ランプ112および第1ミラー113は第1キャリッジ114に搭載され、第2ミラー115および第3ミラー116は第2キャリッジ117に搭載されており、コンタクトガラス111上に載置されたブック原稿を読み取る際には、それぞれ副走査方向(矢示S方向)へ往復移動されるが、コンタクトガラス111からCCDラインイメージセンサ120までの光路長を一定に維持するために、第2キャリッジ117は第1キャリッジ114の1/2の速度で移動される。
第1キャリッジ114および第2キャリッジ117は、スキャナモータ121の駆動力が伝達されて移動される。第1キャリッジ114が所定のシートスキャン位置であるホームポジションに位置していることは、ホームポジションHSによって検知される。
シートスキャンモードのときには、第1キャリッジ114および第2キャリッジ117は図10に示すシートスキャン位置に停止しており、原稿台102に載置された複数枚の読取原稿1Rを順次連続して搬送し、その各画像を読み取ることができる。
シートスキャンモードのときには、第1キャリッジ114および第2キャリッジ117は図10に示すシートスキャン位置に停止しており、原稿台102に載置された複数枚の読取原稿1Rを順次連続して搬送し、その各画像を読み取ることができる。
自動原稿搬送ユニット100aは、全体がコンタクトガラス111に対して開閉する構造になっており、コンタクトガラス111に対向する部分は、ブック原稿等をコンタクトガラス111に圧接するための圧板を構成している。そして、第1キャリッジ114によるスキャン範囲には、原稿の裏面写り防止用の基準白背景部WLbが配設されている。
この実施例の画像読取装置100は、駆動ローラ105aと従動ローラ105bからなる送り出しローラ対105を、紙(シート)厚検出装置の駆動ローラと変位ローラとからなるローラ対として兼用している。
そのため、従動ローラ105bを用紙の厚さ方向に変位可能で回転不能に支持して変位ローラとし、そのシャフト105cに変位ローラのローラ部を回転自在に支持させている。さらに、そのシャフト105cに対して接触式変位センサ2を設置している。そして、変位ローラである従動ローラ105bのシャフト105cの、搬送する原稿の厚さ方向の変位量を接触式変位センサ2によって検出し、その検出信号によって読取原稿の紙厚情報を得るようにしている。
そのため、従動ローラ105bを用紙の厚さ方向に変位可能で回転不能に支持して変位ローラとし、そのシャフト105cに変位ローラのローラ部を回転自在に支持させている。さらに、そのシャフト105cに対して接触式変位センサ2を設置している。そして、変位ローラである従動ローラ105bのシャフト105cの、搬送する原稿の厚さ方向の変位量を接触式変位センサ2によって検出し、その検出信号によって読取原稿の紙厚情報を得るようにしている。
この紙厚検出装置としては、図1から図8によって説明したシート厚検出装置のいずれの構成を用いてもよい。
また、その検出した用紙の紙厚情報によって、読み取り可能な厚さ以上の厚さの原稿が搬送されたり、原稿が重層された場合にはそれを検知して、自動的に原稿の搬送を停止させるなどの適切な措置をとることもでき、それによって、原稿が詰まったり破損したり、機構部品が損傷したりするリスクを回避することが可能になる。
また、その検出した用紙の紙厚情報によって、読み取り可能な厚さ以上の厚さの原稿が搬送されたり、原稿が重層された場合にはそれを検知して、自動的に原稿の搬送を停止させるなどの適切な措置をとることもでき、それによって、原稿が詰まったり破損したり、機構部品が損傷したりするリスクを回避することが可能になる。
この実施例では送り出しローラ対105を、紙厚検出装置の駆動ローラと変位ローラとからなるローラ対として兼用したが、画像読取位置より手前側の画像読取用原稿(シート)の搬送経路中に他に原稿搬送用ローラ対がある場合には、そのローラ対を紙厚検出装置のローラ対として兼用して、紙厚検出装置を構成してもよい。しかし、紙厚検出装置専用の駆動ローラと変位ローラを追加してもよい。
このように、従来から画像読取装置に備えている既存の原稿搬送用のローラ対を、紙(シート)厚検出装置の駆動ローラと変位ローラとして兼用することができる。そのローラ対の各ローラはコロローラでも長手ローラでもよい。
このように、従来から画像読取装置に備えている既存の原稿搬送用のローラ対を、紙(シート)厚検出装置の駆動ローラと変位ローラとして兼用することができる。そのローラ対の各ローラはコロローラでも長手ローラでもよい。
また、上述の実施例は、この発明を単体のスキャナ装置のような画像読取装置として説明したが、これに限るものではなく、複写機やデジタル複合機、ファクシミリ装置、電子ファイリングシステムなどの画像読取部や、カードリーダなど、あるいは紙幣判別計数装置など、画像読取装置に実施できることは勿論である。
また、画像を読み取ることなく、単に複数枚のシートを順次給送して、その枚数を計数したり、種類別に仕分けしたり、コーティング、着色、カット、型押し、あるいは切断や折り曲などの加工をしたりする各種の装置にも、この発明によるシート厚検出装置を設けて、シートの厚さを判別したり、重送を検知したりすることができる。
さらに、上述した各実施例を矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することもできる。
さらに、上述した各実施例を矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することもできる。
この発明は、プリンタ、プロッタ、印刷装置、複写装置、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の各種画像形成装置、及び複写機やファクシミリ装置のスキャナ部あるいは単体のスキャナ装置や電子ファイリングシステム、カードリーダ、紙幣判別計数装置等の各種画像読取装置に利用できる。
さらに、この発明によるシート厚検出装置は、紙などのシート類を搬送して、判別、コーティング、着色、殺菌、仕分け、加工などの何らかの処理を行う全ての装置に利用可能である。
さらに、この発明によるシート厚検出装置は、紙などのシート類を搬送して、判別、コーティング、着色、殺菌、仕分け、加工などの何らかの処理を行う全ての装置に利用可能である。
1:シート 1P:用紙 2:接触式変位センサ 2a:接触子
2b:検出部 2c:信号処理部 3:変位ローラ(従動ローラ、コロローラ)
3a,6a:変位ローラシャフト 3b:変位ローラのコロ
3c,6c:ベアリング 3d:平面部 4:駆動ローラ(コロローラ)
4a,5a:駆動ローラのシャフト 4b:駆動ローラのコロ
5:駆動ローラ(長手ローラ) 5b:駆動ローラのローラ
6:変位ローラ(従動ローラ、長手ローラ) 6b:変位ローラのローラ
7:演算処理回路 8:測定用ブラケット 8a:平面部
8b:固定部 8c:止めねじ 9:板バネ 9A:板バネ固定用のブラケット
2b:検出部 2c:信号処理部 3:変位ローラ(従動ローラ、コロローラ)
3a,6a:変位ローラシャフト 3b:変位ローラのコロ
3c,6c:ベアリング 3d:平面部 4:駆動ローラ(コロローラ)
4a,5a:駆動ローラのシャフト 4b:駆動ローラのコロ
5:駆動ローラ(長手ローラ) 5b:駆動ローラのローラ
6:変位ローラ(従動ローラ、長手ローラ) 6b:変位ローラのローラ
7:演算処理回路 8:測定用ブラケット 8a:平面部
8b:固定部 8c:止めねじ 9:板バネ 9A:板バネ固定用のブラケット
10:画像形成装置 11,12:搬送ローラ対 13:レジストローラ対
13a:駆動ローラ 13b:従動ローラ(変位ローラ) 13c:シャフト
14,15,16:ローラ対 17:支持部材 17a:長溝
18:ねじ 19:コイルスプリング 20:第1給紙手段
21,22:給紙トレイ 30:第2給紙手段 40:レジスト前搬送部
50:画像形成部 60:非接触搬送部 70:画像形成後搬送部
80:両面ユニット 90:排紙出口
13a:駆動ローラ 13b:従動ローラ(変位ローラ) 13c:シャフト
14,15,16:ローラ対 17:支持部材 17a:長溝
18:ねじ 19:コイルスプリング 20:第1給紙手段
21,22:給紙トレイ 30:第2給紙手段 40:レジスト前搬送部
50:画像形成部 60:非接触搬送部 70:画像形成後搬送部
80:両面ユニット 90:排紙出口
100:画像読取装置 100a:自動原稿搬送ユニット
100b:画像読取ユニット 102:原稿台 103:ピックアップコロ
104:分離ユニット 105:送り出しローラ対 105a:駆動ローラ
105b:従動ローラ(変位ローラ) 105c:シャフト
106:搬送ローラ 107:搬送ドラム 108:排出ローラ
109:排紙トレイ 110:シートスキャン用のコンタクトガラス
111:ブックスキャン用のコンタクトガラス 112:ランプ
113:第1ミラー 114:第1キャリッジ 115:第2ミラー
116:第3ミラー 117:第2キャリッジ 118:レンズ
119:基板 120:CCDラインイメージセンサ 121:スキャナモータ
100b:画像読取ユニット 102:原稿台 103:ピックアップコロ
104:分離ユニット 105:送り出しローラ対 105a:駆動ローラ
105b:従動ローラ(変位ローラ) 105c:シャフト
106:搬送ローラ 107:搬送ドラム 108:排出ローラ
109:排紙トレイ 110:シートスキャン用のコンタクトガラス
111:ブックスキャン用のコンタクトガラス 112:ランプ
113:第1ミラー 114:第1キャリッジ 115:第2ミラー
116:第3ミラー 117:第2キャリッジ 118:レンズ
119:基板 120:CCDラインイメージセンサ 121:スキャナモータ
Claims (11)
- シートを挟持して搬送する駆動ローラと従動ローラとからなるローラ対を、前記駆動ローラはそのシャフトを回転自在で径方向には不動に設けるとともに、前記従動ローラは、そのシャフトを、挟持するシートの厚さ方向に変位可能で回転不能に設けた変位ローラとし、該シャフトに該変位ローラのローラ部を回転自在に支持させ、
前記変位ローラのシャフトの前記シートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設け、該接触式変位センサの検出信号によってシート厚を検出するようにしたことを特徴とするシート厚検出装置。 - 前記変位ローラのシャフトに、該シャフトの軸線方向とシート搬送方向とに平行な平面部を有する測定用ブラケットを取り付け、該測定用ブラケットの変位量を前記接触式変位センサによって検出するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のシート厚検出装置。
- 前記変位ローラのシャフトに、該シャフトの軸線方向とシート搬送方向とに平行な平面部を形成し、前記接触式変位センサをその接触子を前記平面部に垂直に当接させて配設したことを特徴とする請求項1に記載のシート厚検出装置。
- 前記接触式変位センサの接触子を、前記変位ローラのシャフトに押し付ける付勢手段を設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のシート厚検出装置。
- 前記変位ローラの前記ローラ部が、前記回転不能なシャフト上にその軸線方向に間隔を置いて、それぞれベアリングを介して回転自在に装着された複数のコロであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のシート厚検出装置。
- 前記変位ローラのシャフトにおける前記複数のコロ間の中央の間隔部分又は端部に、該シャフトの前記シートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設けたことを特徴とする請求項5に記載のシート厚検出装置。
- 前記変位ローラのシャフトにおける前記複数のコロ間の間隔部分及び両端部のうちの複数個所に、前記シートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設けるとともに、その各接触式変位センサの検出信号を平均化する演算処理回路を設け、該演算処理回路の処理結果によってシート厚を検出するようにしたことを特徴とする請求項5又は6に記載のシート厚検出装置。
- 前記変位ローラの前記ローラ部が、シートの搬送幅に相当する長さの1個のローラであって、前記回転不能なシャフト上にベアリングを介して回転自在に装着されており、該シャフトの端部に前記シートの厚さ方向の変位量を検出する接触式変位センサを設けたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のシート厚検出装置。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載のシート厚検出装置を、画像形成用シートの搬送経路中に備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記シート厚検出装置の前記ローラ対が、レジストローラ対又は他のシート搬送用ローラ対を兼ねていることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載のシート厚検出装置を、画像読取用シートの搬送経路中に備えたことを特徴とする画像読取装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011029841A JP2012166913A (ja) | 2011-02-15 | 2011-02-15 | シート厚検出装置とそれを備えた画像形成装置及び画像読取装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140233999A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-08-21 | Ricoh Company, Ltd. | Control system for forming image, image forming apparatus, image forming apparatus control method, and recording medium storing image forming apparatus control program |
JP2017021000A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 株式会社リコー | シート材厚み検出装置、シート材異常検出装置、シート材供給装置及び画像形成装置 |
US9718634B2 (en) | 2013-07-04 | 2017-08-01 | Ricoh Company, Ltd. | Sheet thickness detector, sheet conveyor incorporating same, and image forming apparatus incorporating same |
CN112485988A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 柯尼卡美能达株式会社 | 记录介质检测装置以及图像形成装置 |
CN114633311A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-06-17 | 山东博汇纸业股份有限公司 | 一种裱瓦纸生产用检测系统 |
-
2011
- 2011-02-15 JP JP2011029841A patent/JP2012166913A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112485988B (zh) * | 2019-09-12 | 2024-04-16 | 柯尼卡美能达株式会社 | 记录介质检测装置以及图像形成装置 |
CN114633311A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-06-17 | 山东博汇纸业股份有限公司 | 一种裱瓦纸生产用检测系统 |
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