JP7081308B2 - Position detection device, position detection method and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、媒体の位置を検出する装置、方法および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an apparatus, method and image forming apparatus for detecting the position of a medium.
電子写真プロセスを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備えた複合機等では、用紙等の媒体が適切に供給されない場合、印刷の位置がずれ、所望の印刷物を得ることができないことがある。 In copiers, printers, facsimiles, multifunction devices equipped with these functions, etc. that use the electrophotographic process, if media such as paper is not properly supplied, the printing position will shift and the desired printed matter cannot be obtained. There is.
このことに鑑み、光学センサを用いて用紙の位置を検出し、用紙の搬送速度を調整して、用紙を適切に給紙する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, a technique has been proposed in which the position of the paper is detected by using an optical sensor, the transport speed of the paper is adjusted, and the paper is appropriately fed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の技術では、各センサ位置に用紙があるかないかの検出しかできないため、用紙の位置を段階的にしか検出することができないという問題があった。 However, in the above-mentioned conventional technique, since it is only possible to detect whether or not there is paper at each sensor position, there is a problem that the position of the paper can be detected only stepwise.
そこで、本発明は、用紙等の媒体の位置を連続的に検出することができる装置や方法等を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus, a method, or the like that can continuously detect the position of a medium such as paper.
上述した課題を解決するために、発明の一実施形態では、媒体の位置を検出する装置であって、
媒体の搬送方向に向けて離間して配置され、各々が平行な一対の平板により構成される第1の平行電極および第2の平行電極と、
第1の平行電極間および第2の平行電極間の各々に供給された電流により発生する静電容量を測定する測定手段と、
を含み、
第1の平行電極の搬送方向の長さが、媒体の搬送方向の長さより短く、かつ第2の平行電極の搬送方向の長さが、媒体の搬送方向の長さより長いことを特徴とする、位置検出装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, in one embodiment of the invention, it is a device for detecting the position of a medium.
A first parallel electrode and a second parallel electrode arranged apart from each other in the transport direction of the medium and each composed of a pair of parallel flat plates.
A measuring means for measuring the capacitance generated by the current supplied between the first parallel electrodes and between the second parallel electrodes, and
Including
The length of the first parallel electrode in the transport direction is shorter than the length of the medium in the transport direction, and the length of the second parallel electrode in the transport direction is longer than the length of the medium in the transport direction. A position detecting device is provided.
本発明によれば、媒体の位置を連続的に検出することが可能となる。 According to the present invention, the position of the medium can be continuously detected.
図1は、位置検出装置を備える画像形成装置の構成例を示した図である。図1に示す画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナの機能を搭載した複合機であるが、画像形成装置は、複合機に限られるものではなく、複写機やプリンタやファクシミリ等であってもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image forming apparatus including a position detecting apparatus. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a multifunction device equipped with the functions of a copier, a printer, a facsimile, and a scanner, but the image forming apparatus is not limited to the multifunction device, and may be a copying machine, a printer, a facsimile, or the like. There may be.
画像形成装置は、複数の装置やユニットから構成される。画像形成装置は、自動原稿送り装置(ADF)10、画像読み取り装置11、プリンタユニット12、媒体としての用紙を供給する給紙ユニット13、手差しユニット14、排紙ユニット15、操作パネル16等を含む。また、画像形成装置は、用紙の位置を検出する位置検出装置としての静電容量センサ17を含む。
The image forming apparatus is composed of a plurality of apparatus and units. The image forming apparatus includes an automatic document feeder (ADF) 10, an
図1に示す装置構成は一例であるため、ADF10や手差しユニット14等がない構成であってもよいし、その他の装置やユニットを含む構成であってもよい。媒体は、用紙に限られるものではなく、はがき、封筒、ラベル、フィルム等であってもよい。
Since the device configuration shown in FIG. 1 is an example, the device may be configured without the ADF10, the
以下、用紙の位置を検出する装置を静電容量センサ17として説明するが、位置検出装置は、静電容量センサに限定されるものではない。
Hereinafter, the device for detecting the position of the paper will be described as the
ADF10は、原稿を載せる原稿台と、原稿台上の原稿を搬送する搬送機構と、搬送した原稿を排出する排出トレイとを含む。ADF10は、原稿台に載せられた原稿を、画像読み取り装置11のコンタクトガラス上へ移動させる。
The ADF 10 includes a platen on which a document is placed, a transport mechanism for transporting the originals on the platen, and an ejection tray for ejecting the conveyed documents. The
画像読み取り装置11は、光源と、複数のミラーと、結像レンズと、撮像素子とを含む。画像読み取り装置11は、光源からの光をコンタクトクトガラス上の原稿に照射し、反射した光を、複数のミラー、結像レンズを介して撮像素子へ入射させる。撮像素子は、入射された光を電気信号に変換し、画像データとして出力する装置で、例えばCCD(Charged Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary
metal oxide semiconductor)イメージセンサ等を用いることができる。
The
metal oxide semiconductor) An image sensor or the like can be used.
プリンタユニット12は、書き込みユニット20と、感光体ドラム21と、現像装置22と、搬送ベルト23と、定着装置24とを含む。書き込みユニット20は、画像形成装置を制御するコントローラからの指示を受けて、感光体ドラム21に光を照射し、感光体ドラム21の表面に潜像を形成する。現像装置22は、トナーが充填され、感光体ドラム21にトナーを吐出し、感光体ドラム21の表面に形成された潜像を顕像化する。搬送ベルト23は、用紙を搬送し、顕像化により現像された画像を用紙に転写する。定着装置24は、画像が転写され、搬送ベルト23により搬送された用紙に、熱と圧力を加えて用紙に画像を定着させる。
The
給紙ユニット13は、用紙が収納される給紙トレイ25と、給紙トレイ25に収納された用紙を1枚ずつ給紙する給紙ローラ26とを含む。給紙ユニット13は、コントローラからの指示を受けて、給紙ローラ26を駆動し、給紙トレイ25から用紙を供給する。
The paper feed unit 13 includes a
手差しユニット14は、用紙を載せる手差しトレイと、手差しトレイ上の用紙を1枚ずつ給紙する給紙ローラとを含む。手差しユニット14は、コントローラからの指示を受けて、手差しトレイ上の用紙を供給する。排紙ユニット15は、定着装置24により画像が定着した用紙を排紙する排紙トレイを含む。
The
操作パネル16は、ユーザの操作を受け付け、コントローラに対して原稿の読み取りや印刷等の実行を指示する。また、操作パネル16は、ユーザの操作を受け付けるための機能を選択するためのボタンや印刷等の実行開始ボタン等の表示、その実行状況やエラー等の表示を行う。
The
静電容量センサ17は、用紙が搬送される搬送経路に設置され、各々が平行な一対の平板により構成される第1の平行電極および第2の平行電極を含む。給紙トレイ25から給紙ローラ26により搬送されてきた用紙は、第1の平行電極間、第2の平行電極間を通過する。
The
第1の平行電極および第2の平行電極は、導電性を有し、同じ形状、大きさ、厚さの平板が平行に配置されたものである。平板には、金属板を用いることができ、金属板としては、例えばステンレス板、銅板、アルミニウム板等を用いることができる。 The first parallel electrode and the second parallel electrode have conductivity, and flat plates of the same shape, size, and thickness are arranged in parallel. A metal plate can be used for the flat plate, and for example, a stainless steel plate, a copper plate, an aluminum plate, or the like can be used as the metal plate.
第1の平行電極および第2の平行電極は、用紙の搬送方向に離間して設けられ、その取り付け位置は、給紙ユニット13および手差しユニット14と感光体ドラム21との間等とされる。
The first parallel electrode and the second parallel electrode are provided apart from each other in the paper transport direction, and their mounting positions are set between the paper feed unit 13 and the
ここで、図2を参照して、従来の静電容量センサを用いた位置検出について簡単に説明しておく。従来の静電容量センサは、平行な一対の平板により構成される平行電極30を含む。平行電極30を構成する2枚の平板は、平板間を用紙31が通過するように離間して配置され、その大きさは、用紙サイズより大きいサイズとされる。
Here, with reference to FIG. 2, a position detection using a conventional capacitance sensor will be briefly described. The conventional capacitance sensor includes a
平行電極30には、電流が供給される。電極間に電流が流れると、平行電極30はコンデンサとして機能し、電極間には電荷が蓄えられる。電荷が蓄えられる量は、静電容量と呼ばれ、静電容量C(F)は、電極の面積S(m2)、電極18の間隔d(m)、誘電率εとすると、次の式1により計算することができる。
A current is supplied to the
電極間に電流を流すと、電極間に存在する空気等の絶縁体により電流は流れないが、一方の板が正極、他方の板が負極に分かれる分極が発生し、これにより、電荷を蓄えることができる。なお、片側の電極は、グランドGNDでもよいため(自己容量方式)、接地のために設けられる筐体板金であってもよい。 When a current is passed between the electrodes, the current does not flow due to the insulator such as air existing between the electrodes, but polarization occurs in which one plate is divided into a positive electrode and the other plate is divided into a negative electrode, which causes electric charge to be stored. Can be done. Since the electrode on one side may be ground GND (self-capacity method), it may be a housing sheet metal provided for grounding.
誘電率εは、この分極の大きさを示した値で、電極間に存在する絶縁体によって変化する。このため、電極間の絶縁体が、空気のみの場合と、用紙31が存在する場合とでは、誘電率εは変化する。また、用紙31が電極間に進入する割合によっても、誘電率εは変化する。
The dielectric constant ε is a value indicating the magnitude of this polarization and changes depending on the insulator existing between the electrodes. Therefore, the dielectric constant ε changes depending on whether the insulator between the electrodes is only air or the
図2は、平行電極30に対する用紙31の位置と静電容量の変化を示している。図2に示すように、用紙31が電極間に進入するまでの移動距離(X1)未満の場合、空気のみの場合の誘電率で、低い静電容量の値である。用紙31の進入が開始され、用紙31全体が電極間に進入するまでの、移動距離がX1とX2の間では、用紙31の進入に伴い、静電容量が増加していく。
FIG. 2 shows changes in the position and capacitance of the
用紙31全体が電極間に存在する間(X2とX3の間)では、静電容量がほぼ一定の値となり、用紙31が電極間から排出されていく間(X3とX4の間)では、静電容量が減少していく。
While the
このため、静電容量を測定すれば、用紙31の移動距離がX1未満か、X1とX2の間か、X2とX3の間か、X3とX4の間かが分かり、いずれの位置に用紙31が存在するかを検出することができる。これは、段階的な位置の検出であるため、用紙31が現在電極間に何mm進入しているかという連続的な位置を検出することはできない。
Therefore, by measuring the capacitance, it is possible to know whether the moving distance of the
そこで、静電容量センサを、図3に示すような構成とする。静電容量センサは、各々が平行な一対の平板により構成される2つの平行電極(第1の平行電極と第2の平行電極)40、41を含む。第1の平行電極40と第2の平行電極41は、用紙42の搬送方向(副走査方向)に離間して設けられる。
Therefore, the capacitance sensor is configured as shown in FIG. The capacitance sensor includes two parallel electrodes (first parallel electrode and second parallel electrode) 40, 41 each composed of a pair of parallel plates. The first
第1の平行電極40は、その副走査方向長さが、用紙42の副走査方向長さより短く、第2の平行電極41は、その副走査方向長さが、用紙42の副走査方向長さより長くされる。このような長さにする理由については後述する。また、この例では、第1の平行電極40と第2の平行電極41とが、副走査方向に対して垂直な方向(主走査方向)の一方の縁部にて連結部43により連結されている。
The sub-scanning direction length of the first
静電容量センサは、そのほか、電流を発生させ、第1の平行電極40、第2の平行電極41に電流を供給する電流発生装置44と、第1の平行電極40間および第2の平行電極41間に発生した静電容量を測定する静電容量測定装置45を備える。
The capacitance sensor also has a
電流発生装置44は、所定の電流値を有する電流を発生させ、第1の平行電極40間、第2の平行電極41間の各々に電流を流す。
The
静電容量測定装置45は、上記の電流として交流電流を流し、電圧、電流の振幅比や位相差を検出し、検出した振幅比や位相差からインピーダンスRを計算し、インピーダンスRと交流の周波数からインダクタンスL、静電容量Cを計算するLCRメータを用いることができる。ここでは、静電容量測定装置45の一例としてLCRメータを挙げたが、これに限られるものではなく、静電容量Cを測定することができるものであればいかなる装置を用いてもよい。
The
静電容量測定装置45は、用紙42が第1の平行電極40間を通過する際の静電容量を測定し、続いて、用紙42が第2の平行電極41間を通過する際の静電容量を測定する。
The
静電容量センサは、さらに、電流発生装置44および静電容量測定装置45を制御するコントローラ46を備える。コントローラ46は、静電容量測定装置45により測定された静電容量に基づき、用紙42の位置を検出する。コントローラ46は、用紙42が第1の平行電極40間を通過する際の測定結果と、用紙42が第2の平行電極41間を通過する際に測定された静電容量とに基づき、用紙42が第2の平行電極41間にどの程度進入したかを連続的に算出する。
The capacitance sensor further includes a
コントローラ46は、電流発生装置44や静電容量測定装置45の制御や、用紙42の位置検出といった演算処理を実行するために、プログラムを記憶する記憶装置としてのROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリを備えることができる。また、コントローラ46は、その記憶装置からプログラムを読み出し実行するCPU(Central Processing Unit)、CPUに対して作業領域を提供するRAM(Random Access Memory)等を備えることができる。
The
図4を参照して、静電容量センサを使用した用紙42の位置を検出する方法について説明する。図4は、第1の平行電極40および第2の平行電極41に対する用紙42の位置と静電容量の変化を示している。図4に示す例では、第1の平行電極40の副走査方向長さが、用紙42の副走査方向長さより短いL1とされ、第2の平行電極41の副走査方向長さが、用紙42の副走査方向長さより長いL0とされている。
A method of detecting the position of the
用紙42が第1の平行電極40間に進入するまで(図4中、用紙移動距離が(1)の範囲)は、空気のみの場合の誘電率であるから、静電容量測定装置45により測定された静電容量は、低い一定の値を示す。第1の平行電極40間への用紙42の進入が開始されると(図4中、(2)の範囲)、用紙42の進入に伴い、静電容量が増加していく。
Until the
第1の平行電極40の副走査方向長さL1は、用紙42の副走査方向長さより短いので、用紙42の副走査方向の一端(末端)が第1の平行電極40間に進入する前に、用紙42の副走査方向の他端(先端)が第1の平行電極40間を出る。
Since the sub-scanning direction length L1 of the first
用紙42の先端が第1の平行電極40間を出てから、用紙42の末端が第1の平行電極40間へ進入するまでの間(図4中、(3)の範囲)は、第1の平行電極40間に、副走査方向長さL1分の用紙42が常に存在する状態である。このため、この間は、静電容量がほぼ一定の値となる。このときの静電容量を静電容量測定装置45により測定し、静電容量C1として保存する。
The first is from the time when the tip of the
用紙42が搬送されていくと、第1の平行電極40間に、用紙42の末端が進入し、末端が第1の平行電極40間から出るまで(図4中、(4)の範囲)、静電容量が減少していく。
As the
この例では、用紙42の末端が第1の平行電極40間から出るとすぐに、用紙42の先端が第2の平行電極41間に進入するように、間隔Kが用紙42の副走査方向長さと同一とされている。このため、第2の平行電極41間への用紙42の進入が開始されると(図4中、(5)の範囲)、静電容量が増加していく。
In this example, the spacing K is the sub-scanning direction length of the
第2の平行電極41間への用紙42の進入が開始され、第2の平行電極41間へ進入した用紙42の副走査方向長さ(進入長さ)をXとし、そのときに測定された静電容量をC2とすると、次の式2で示される関係が成立する。
The entry of the
上記式2により、用紙42が第2の平行電極41間へ進入した際に、静電容量を測定するだけで、第2の平行電極41間にどれだけ用紙42が進入しているかを算出することができる。連続的に静電容量を測定すれば、連続的にどれだけ用紙42が進入しているかを算出することができるため、用紙42の位置を連続的に検出することができる。
According to the
ちなみに、第1の平行電極40の副走査方向長さL1が、用紙42の副走査方向長さより長い場合、L1がどのような長さであっても、静電容量がほぼ一定の値になるため、上記式2で示される関係が成立しなくなり、用紙42の位置を検出することができなくなる。また、第2の平行電極41の副走査方向長さL0が、用紙42の副走査方向長さより短いと、用紙42の末端が第2の平行電極41間へ進入する前に、用紙42の先端が第2の平行電極41間から出ることになり、先端が第2の平行電極41間から出てから末端が第2の平行電極41間に進入するまでの用紙42の位置を検出することができなくなる。
By the way, when the sub-scanning direction length L1 of the first
第1の平行電極40と第2の平行電極41とは、連結部43により一部が連結されるが、用紙42が搬送される経路部分は、離間している。間隔Kは、用紙42が第1の平行電極40間にも、第2の平行電極41間にも入っていると、図4に示す(4)の範囲から(5)の範囲へ移行したことを検知することが困難になるため、用紙42の副走査方向長さ以上とされる。
The first
図3に示す例のように連結部43を設けることで、電流発生装置44や静電容量測定装置45と接続する配線を共通の配線とし、配線数を減らすことができる。なお、連結部43は、細長い板状のものを溶接する等して設けてもよいし、2枚の板の各々の同じ位置に同じ形状および大きさの切り欠きを設けて、第1の平行電極40および第2の平行電極41を形成するとともに形成してもよい。
By providing the connecting
図5を参照して、静電容量センサ17による用紙42の位置を検出する処理について説明する。この処理は、印刷ジョブが実行され、給紙トレイ25から用紙42が給紙されることにより、ステップ500から開始する。ステップ501では、静電容量測定装置45による静電容量の測定を開始し、測定結果に基づき、第1の平行電極40間に用紙42が進入したかを判断する。以降、静電容量は、静電容量測定装置45により継続的に測定される。進入したと判断した場合、ステップ502へ進み、進入していないと判断した場合、進入するまで、ステップ501の処理を繰り返す。
A process of detecting the position of the
ステップ502では、測定された静電容量がほぼ一定の値になったかを判断する。すなわち、静電容量が一定の範囲内の値になったかを判断する。ちなみに、この範囲は、静電容量の測定誤差を考慮して決定することができる。静電容量がほぼ一定の値になったと判断した場合、ステップ503へ進み、ほぼ一定の値となったときの静電容量C1を保存する。ほぼ一定の複数の値が得られた場合は、その平均値をC1として保存することができる。静電容量C1は、コントローラ46が備えるメモリに保存することができる。ステップ502で一定の値になっていないと判断した場合、ステップ502の判断を繰り返す。
In step 502, it is determined whether the measured capacitance has reached a substantially constant value. That is, it is determined whether the capacitance is within a certain range. By the way, this range can be determined in consideration of the measurement error of the capacitance. If it is determined that the capacitance has reached a substantially constant value, the process proceeds to step 503, and the capacitance C1 at the time when the capacitance reaches a substantially constant value is stored. When multiple values that are almost constant are obtained, the average value can be saved as C1. The capacitance C1 can be stored in the memory included in the
ステップ504では、静電容量測定装置45の測定結果に基づき、第2の平行電極41間に用紙42が進入したかを判断する。進入したと判断した場合、ステップ505で、そのときの測定結果C2と、保存された静電容量C1と、予め決められた第1の平行電極40の副走査方向長さL1とから、第2の平行電極41間への用紙42の進入長さXを算出する。この進入長さXにより、用紙42の位置が検出される。進入していないと判断した場合、進入するまで、ステップ504の判断を繰り返す。
In step 504, it is determined whether or not the
ステップ506では、静電容量測定装置45の測定結果に基づき、第2の平行電極41間を用紙42が通過したかを判断する。通過していないと判断した場合、ステップ505へ戻り、位置検出を連続的に行う。通過したと判断した場合は、ステップ507へ進み、用紙42の位置検出を終了する。なお、印刷ジョブで複数枚を連続して印刷する場合は、1枚毎にステップ500からステップ507の処理が繰り返される。
In step 506, it is determined whether or not the
図3に示す静電容量センサは、第1の平行電極40と第2の平行電極41とが、連結部43により連結された構成であったが、連結部43を設けず、図6に示すように分離されていてもよい。
The capacitance sensor shown in FIG. 3 has a configuration in which the first
第1の平行電極40と第2の平行電極41とが分離されている場合、電流発生装置44や静電容量測定装置45と接続する配線を別個に設ける必要があるが、別個に静電容量を測定することができるので、第1の平行電極40と第2の平行電極41との間隔Kを、用紙42の副走査方向長さより短い間隔にすることができる。間隔Kを短くすることで、装置の小型化を図ることができる。
When the first
静電容量センサは、静電容量を測定することで、用紙42の位置のほか、用紙42の含水率の分布を検出することができる。用紙42に含水率の分布が存在せず、含水率が一定であれば、用紙42が一定距離搬送され、電極間に進入するごとに測定される静電容量は、図4に示すように、一定量ずつ増加する。一方、含水率の分布が存在する場合は、電極間に進入するごとに静電容量が増加していくが、増加の割合が変化する。この変化から、含水率の分布を検出することができる。なお、静電容量から含水率への変換は、変換式または変換テーブルを使用して行うことができる。
By measuring the capacitance, the capacitance sensor can detect the position of the
この場合の含水率の分布は、副走査方向の分布のみを検出することができる。検出された含水率の分布は、定着時に発生する用紙42が撓む現象(カール)を減少させるための加熱条件を変える制御等に使用することができる。この制御は、コントローラ46により実行することができ、この制御により、印刷品質の低下や紙詰まりをなくすことができる。
As for the water content distribution in this case, only the distribution in the sub-scanning direction can be detected. The detected water content distribution can be used for control of changing the heating conditions for reducing the bending phenomenon (curl) of the
第1の平行電極40と第2の平行電極41はそれぞれ、一対の同じ形状および大きさの平板を離間して配置し、その間を用紙42が通過する構成とされており、図3および図6に示す例では、用紙42の先端上のいずれの点も同時に第1の平行電極40間および第2の平行電極41間に進入するような配置とされている。すなわち、用紙42の先端の一辺と、第1の平行電極40および第2の平行電極41の、進入しようとする用紙42の先端に対向する一辺とが平行に配置されている。
The first
しかしながら、このような配置に限定されるものではなく、用紙42の先端上の少なくとも2点が時間的にずれて進入するような配置とされていてもよい。具体的には、図7に示すように、用紙42の先端の一辺に対し、第1の平行電極40および第2の平行電極41の、進入しようとする用紙42の先端に対向する一辺が斜めになるように配置することができる。このため、用紙42の先端の、例えば点50a、50b、50cが同時ではなく、時間的にずれて各電極間に進入することになる。
However, the arrangement is not limited to this, and the arrangement may be such that at least two points on the tip of the
このような配置にすることで、用紙42の副走査方向の含水率の分布に加えて、副走査方向に垂直な主走査方向の含水率の分布も検出することができる。図7に示す例では、用紙42の先端に対し、第1の平行電極40および第2の平行電極41を斜めに配置する例を示したが、配置を変えるほか、第1の平行電極40および第2の平行電極41を構成する平板の形状を変えてもよい。用紙42の先端の少なくとも2点が時間的にずれて進入するように、平板の形状を、例えば階段状のものとしてもよい。
With such an arrangement, in addition to the distribution of the water content in the sub-scanning direction of the
ところで、画像形成装置では、駆動手段としてのモータにより搬送ローラを駆動することで、用紙を搬送している。従来のモータ制御を図8に例示する。従来のモータ制御では、モータに取り付けられるエンコーダ等の信号を、画像形成装置のコントローラにフィードバックし、コントローラでモータ回転数を検出し、その回転数が、設定された目標のモータ回転数となるようにモータ駆動信号を制御している。 By the way, in the image forming apparatus, paper is conveyed by driving a conveying roller by a motor as a driving means. The conventional motor control is illustrated in FIG. In the conventional motor control, a signal such as an encoder attached to the motor is fed back to the controller of the image forming apparatus, the motor rotation speed is detected by the controller, and the rotation speed becomes the set target motor rotation speed. The motor drive signal is controlled.
具体的には、検出した回転数と、目標とする回転数とを比較し、その差の分だけ回転数を上げ、または下げた信号を生成し、モータに対して生成した信号を出力する。 Specifically, the detected rotation speed is compared with the target rotation speed, a signal is generated in which the rotation speed is increased or decreased by the difference, and the generated signal is output to the motor.
このようなモータ回転数による制御では、モータ回転数と用紙の移動量との間に差がある場合、その差を制御に反映させることができないので、正確に用紙を搬送することができない。 In such control by the motor rotation speed, if there is a difference between the motor rotation speed and the amount of movement of the paper, the difference cannot be reflected in the control, so that the paper cannot be accurately conveyed.
そこで、静電容量センサ17により検出した用紙の位置を用いて、モータ駆動信号を制御するように構成する。これにより、モータ回転数と用紙の移動量との間の差を制御に反映させて、正確に用紙を搬送することが可能となる。
Therefore, the position of the paper detected by the
静電容量センサ17は、第2の平行電極41間へ進入した用紙42の進入長さXを算出し、算出したXから用紙42の現在の位置を検出する。図9に示すように、静電容量センサ17から出力された位置の情報に基づき、画像形成装置のコントローラは、用紙42の移動距離を検出し、検出した移動距離を用いてモータを制御する。
The
具体的には、コントローラは、用紙42の移動距離を検出するとともに、目標のモータ回転数に対応する用紙の移動距離を算出し、それらを比較する。そして、検出した移動距離が目標の移動距離になるように、その差の分だけモータ回転数を上げ、または下げた信号を生成し、モータに対して生成した信号を出力する。
Specifically, the controller detects the moving distance of the
検出された用紙42の位置は、モータにより用紙42を正確に搬送する目的だけではなく、用紙42の搬送の異常を検出する目的でも使用することができる。搬送異常の一例としては、用紙42の滑り(スリップ)を挙げることができる。
The detected position of the
用紙42は、モータにより搬送ローラを駆動することで搬送される。モータの回転速度Vmは、エンコーダ等の信号から検出される。
The
図10は、用紙42の移動距離と時間との関係を示した図である。用紙42の移動距離x(mm)は、図10に示すように、経過時間t(sec)に比例して増加する。このため、任意の区間の移動距離x1と、その移動距離x1だけ移動するのにかかった時間t1とから傾きV1を求め、そのV1を用紙42の搬送速度Vpとして算出することができる。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the moving distance of the
正常に動作していれば、モータの回転速度と用紙42の搬送速度とは同一の速度になることから、検出されたモータの回転速度Vmと算出された用紙42の搬送速度Vpとを比較する。ちなみに、モータが搬送ローラを回転させ、搬送ローラが自身の回転により用紙42を搬送するので、用紙42の搬送速度がモータの回転速度を超えることはない。
If it is operating normally, the rotation speed of the motor and the transfer speed of the
比較した結果、Vm>Vpとなる場合、モータが回転しているのに用紙42が適切に搬送されていない(搬送異常がある)ことを示し、用紙42がスリップしていると判断することができる。
As a result of comparison, when Vm> Vp, it indicates that the
これまで本発明を、位置検出装置、位置検出方法および画像形成装置として上述した実施の形態をもって説明してきた。しかしながら、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができるものである。また、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 So far, the present invention has been described with the above-described embodiments as a position detection device, a position detection method, and an image forming device. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified within the range conceivable by those skilled in the art, such as other embodiments, additions, changes, and deletions. .. Further, any aspect is included in the scope of the present invention as long as the action / effect of the present invention is exhibited.
10…ADF
11…画像読み取り装置
12…プリンタユニット
13…給紙ユニット
14…手差しユニット
15…排紙ユニット
16…操作パネル
17…静電容量センサ
20…書き込みユニット
21…感光体ドラム
22…現像装置
23…搬送ベルト
24…定着装置
25…給紙トレイ
26…給紙ローラ
30…平行電極
31…用紙
40…第1の平行電極
41…第2の平行電極
42…用紙
43…連結部
44…電流発生装置
45…静電容量測定装置
46…コントローラ
50a~50c…点
10 ... ADF
11 ...
Claims (9)
前記媒体の搬送方向に向けて離間して配置され、各々が平行な一対の平板により構成される第1の平行電極および第2の平行電極と、
前記第1の平行電極間および前記第2の平行電極間の各々に供給された電流により発生する静電容量を測定する測定手段と、
を含み、
前記第1の平行電極の搬送方向の長さが、前記媒体の搬送方向の長さより短く、かつ前記第2の平行電極の搬送方向の長さが、前記媒体の搬送方向の長さより長いことを特徴とする、位置検出装置。 A device that detects the position of a medium
A first parallel electrode and a second parallel electrode arranged apart from each other in the transport direction of the medium and each composed of a pair of parallel flat plates.
A measuring means for measuring the capacitance generated by the current supplied between the first parallel electrodes and between the second parallel electrodes.
Including
The length of the first parallel electrode in the transport direction is shorter than the length of the medium in the transport direction, and the length of the second parallel electrode in the transport direction is longer than the length of the medium in the transport direction. A featured position detector.
前記第1の平行電極と前記第2の平行電極との間隔が、前記媒体の搬送方向の長さ以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の位置検出装置。 The first parallel electrode and the second parallel electrode are connected by a connecting portion extending in the transport direction.
The position detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the distance between the first parallel electrode and the second parallel electrode is equal to or longer than the length in the transport direction of the medium.
前記媒体の搬送方向に向けて離間して配置され、各々が平行な一対の平板により構成される第1の平行電極および第2の平行電極のうちの、搬送方向の長さが前記媒体の搬送方向の長さより短い前記第1の平行電極間を、前記媒体が通過する際の、該第1の平行電極間に供給された電流により発生する第1の静電容量を測定するステップと、
搬送方向の長さが前記媒体の搬送方向の長さより長い前記第2の平行電極間に進入させるステップと、
前記第2の平行電極間に進入させているときに、該第2の平行電極間に供給された電流により発生する第2の静電容量を測定するステップと、
前記第1の静電容量と前記第2の静電容量とに基づき、前記媒体が前記第2の平行電極間に進入した進入長さを算出するステップとを含む、位置検出方法。 It is a method of detecting the position of the medium.
Of the first parallel electrode and the second parallel electrode, which are arranged apart from each other in the transport direction of the medium and are composed of a pair of flat plates parallel to each other, the length in the transport direction is the length of the transport of the medium. A step of measuring the first capacitance generated by the current supplied between the first parallel electrodes when the medium passes between the first parallel electrodes shorter than the length in the direction.
A step of entering between the second parallel electrodes whose length in the transport direction is longer than the length in the transport direction of the medium, and
A step of measuring the second capacitance generated by the current supplied between the second parallel electrodes when the particles are inserted between the second parallel electrodes.
A position detection method comprising a step of calculating the approach length of the medium entering between the second parallel electrodes based on the first capacitance and the second capacitance.
前記制御手段は、前記位置検出装置により検出される位置から前記媒体の移動量を算出し、算出した移動量に応じて、前記駆動手段の駆動量を制御する、請求項7に記載の画像形成装置。 A transport means for transporting the medium, a drive means for driving the transport means, and a control means for controlling the drive means are included.
The image forming according to claim 7, wherein the control means calculates a moving amount of the medium from a position detected by the position detecting device, and controls the driving amount of the driving means according to the calculated moving amount. Device.
前記制御手段は、前記位置検出装置により検出される位置と経過時間とから前記媒体の移動速度を算出し、算出した移動速度に応じて、前記媒体の搬送異常の有無を判断する、請求項7または8に記載の画像形成装置。 A transport means for transporting the medium, a drive means for driving the transport means, and a control means for controlling the drive means are included.
7. The control means calculates the moving speed of the medium from the position detected by the position detecting device and the elapsed time, and determines the presence or absence of a transport abnormality of the medium according to the calculated moving speed. Or the image forming apparatus according to 8.
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