JPH08225239A - ローラ状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば、複写機等の事務機械において、用紙
７等のシート部材の高精度，高速度の搬送を必要とする
とき、その搬送ローラの工作精度誤差や稼働によるロー
ラ径の磨耗等による寸法変化等による速度変化を、専用
の測定装置等を要することなく、比較的簡単な構成によ
り補正し得る手段を提供する。 【構成】 このため、例えば、第１，第２の複数のセン
サー２，３を用紙７搬送速度測定用ローラ１の下流に所
定間隔で配設してそれぞれ用紙７の先端部の通過を検出
することにより、エンコーダ８等により、この間のロー
ラ１の回転数，回転角度からローラ１の回転速度を演算
し、このパラメータにより、ＤＣモータ４を、用紙７の
目標搬送速度が得られるように、電圧値または電流値等
を補正するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ローラにより用紙等の
シート部材の搬送を行う手段を含む事務機等におけるロ
ーラ状態の検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば複写機等の事務機等におい
て用紙等のシート部材を搬送するためのローラの工作精
度の誤差は、装置を動作させるに当っての影響は比較的
少なかった。あるいは、より高い精度が要求される搬送
系を持つ装置においては、装置の組立時にローラ径を測
定し精度の良いローラを選出したり、コストをかけてで
もローラの工作精度を上げて誤差の影響を無くするよう
にしていた。また、ローラの磨耗によるローラ円周寸法
の変化等は、ローラを交換することにより解決してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の事務機等においては、近年では搬送速度は益々高速度
化される傾向があり、画質についても、より高解像度が
要求されるため、ローラの工作精度の誤差によるシート
部材搬送に与える影響が重要視されるようになってい
る。これらローラの工作精度の誤差を少なくするため
に、コストをかけてのローラの工作精度を向上させるこ
とは、装置自体のコストアップにつながり、またいかに
精度を上げてもそれ以上に高速度，高解像度になれば、
さらにコストアップとなり、また、それ以上精度を上げ
ることは現実的に不可能になることも考えられる。

【０００４】また、個々のローラ径を測定し選出して装
置に組み入れる方法についても、測定するための機器，
人員等のためにコストアップにつながる可能性が多い。
さらに、ローラの磨耗等によるローラの交換は、その適
正時期等の決定が困難であり、サービスマンの人件費や
交換部品の価格等など様々な問題点があった。

【０００５】本発明は、以上のような局面にかんがみて
なされたもので、例えばローラ径の測定等のための専用
装置を必要とすることなく、前記ローラ工作誤差や稼働
磨耗等によるシート部材搬送速度の変化等を比較的簡単
な構成により、補正し得る手段の提供を目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、シート部材を搬送するためのローラ手段と、前記
シート部材を検出するための単数または複数のセンサー
手段とを有し、前記センサー手段によるシート部材の検
出により、前記ローラ手段に関わるパラメータを検出す
るよう構成することにより、前記目的を達成しようとす
るものである。

【０００７】

【作用】以上のような本発明の装置構成により、高精度
のローラ手段の状態が要求される搬送部を含む装置にお
いて、ローラ回転速度，ローラ径等を測定するための専
用装置を必要とせず、ローラ工作精度誤差やローラの稼
働磨耗等による搬送速度の変化等を比較的簡単な構成で
補正することが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明を複数の実施例に基づいて説明
する： （実施例１）図１は、本発明に関る第１の実施例を示す
用紙搬送に関わるパラメータを検出する用紙搬送部のロ
ーラ回転手段を含んだ装置を表す模式的構成概要図であ
る。

【０００９】図において、１は、本実施例において用紙
（シート部材）搬送に関わるパラメータを検出し、実際
の用紙の搬送速度を測定する対象のローラである。２
は、図中矢印方向に搬送される用紙７の先端を検出する
ための第１のセンサーであり、３も、同様に搬送される
用紙７の先端を検出するための第２のセンサーである。
ここで第１センサー２を用紙７の先端が通過し始めてか
ら、この用紙７の先端が第２センサー３を通過するまで
の間は、通過している用紙７は、ローラ１以外の前後の
ローラに接触しないで、ローラ１のみの動作により搬送
されている。

【００１０】４は、ローラ１を駆動するためのＤＣモー
タであり、ギア５を介してローラ１に駆動を伝達する。
６は、ローラ１の軸を支持する軸受けである。８は、回
転測定対象のローラ１がどれだけ回転してかを測定する
ための回転測定装置（ここでエンコーダ）である。

【００１１】つぎに、図１及びこの検出動作のシーケン
スフローチャートを示す図６を用いて検出動作を説明す
る。ここでは第１センサー２と第２センサー３との距離
は１００mmとし、用紙７の目標搬送速度を１００mm／
ｓ、ローラ１は、工作誤差も磨耗もないときの直径は１
０mmとすると、ローラ１の予定回転速度は１０回／ｓと
なる。

【００１２】まずローラ１が１０回転／ｓの回転速度で
回転するようにＤＣモータ４の駆動を開始し（ステップ
Ｓ１）、ローラ１を矢印方向に用紙７が進行するように
回転させ、ローラ１の回転速度が一定（１０回転／ｓ）
になるのを待つ（ステップＳ２）。

【００１３】ローラ１の回転速度が安定したところで、
図中左側から矢印方向に向かって用紙７が搬送されてく
る（ステップＳ３）。用紙がローラ１を通過し、第１セ
ンサー２により用紙の先端が検出されると（ステップＳ
４）、不図示の制御系から回転測定装置８に測定開始信
号が伝達され、回転速度装置８では、ＤＣモータ４の駆
動によるローラ１の回転数，回転角度の測定を開始する
（ステップＳ５）。

【００１４】用紙７がそのまま進行し、第２センサー３
により用紙先端が検出されると（ステップＳ６）、不図
示の制御系から回転測定装置８に測定終了信号が伝達さ
れ、回転測定装置８では、ローラ１の回転数，回転角度
の測定を終了する（ステップＳ７）。前記不図示の制御
系において、第１センサー２と第２センサー３との距離
と、回転測定装置８により測定したローラ１の回転数，
回転角度からローラの回転速度を演算から算出する（ス
テップＳ８）。

【００１５】例えば、実際に測定した回転数が１１回転
であった時、この場合の用紙搬送速度は、 １００(mm/s)×１０（予定回転数）／１１（実測回転
数）＝９１(mm/s) となり目標搬送速度を下回っており、ローラ１の回転速
度を補正しなければならない。

【００１６】このときの演算方法は、 センサー間距離：Ｌ 測定回転数：ｎ ローラ半径：ｒ＝Ｌ／ｎ とすると、ローラの回転速度ｗは、 ｗ＝用紙搬送速度／ｒ＝ｎ×用紙搬送速度／Ｌ であるため、この場合のローラの回転速度は、 ｗ＝１１（回転）×１００(mm/s)／１００(mm)＝１１回
転／ｓ となる。

【００１７】この演算結果により、次の用紙７を目標搬
送速度で搬送するために回転速度が１０回転／ｓで回転
していたローラ１を、１１回転／ｓにするようにＤＣモ
ータ４の速度を決定する電圧値または電流値等を補正す
ることにより、用紙７の搬送速度を目標搬送速度にする
制御を行う（ステップＳ９）。

【００１８】また図中の各センサーの位置は、ローラ１
の下流側のみではなく、図３に示すように上流側に第１
センサー１２，第２センサー１３を設けて、用紙７の後
端を検出する機構、または、図５に示すように単数のセ
ンサー４２を下流側に設けて用紙７の先端と後端とを検
出し、用紙７のサイズから比較して用紙搬送に関わるパ
ラメータを導き出しても良い。

【００１９】さらにまた、用紙搬送に関わるパラメータ
（ここでは用紙搬送速度）がある速度以下になり、ロー
ラ１を駆動するモータ４の制御範囲以上の制御が必要に
なったときには、表示部や、サービスマン等に警告を促
す。この制御は、工場における装置の組立時、装置を設
置する時、または何枚か用紙を搬送する度に、いつでも
測定可能である。

【００２０】（実施例２）図２は、本発明に関る第２の
実施例を示す用紙搬送に関わるパラメータを検出する用
紙搬送部のローラ回転手段を含んだ装置を表す模式的構
成概要図（前記図１相当図）である。

【００２１】図において、１は、本実施例において用紙
搬送に関わるパラメータを検出し、実際の用紙の搬送速
度を測定する対象のローラである。１２は、矢印方向に
搬送される用紙７の先端を検出するための第１センサー
であり、１３も、同様に搬送される用紙７の先端を検出
するための第２センサーである。ここで、第１センサー
１２を用紙７の先端が通過し始めてから、用紙７の先端
が第２センサー１３を通過するまでの間は、通過してい
る用紙７は、ローラ１以外の前後のローラに接触しない
でローラ１のみの動作により用紙７は搬送されている。

【００２２】４は、ローラ１を駆動するためのステッピ
ングモータであり、ギア５を介してローラ１に駆動を伝
達する。６はローラ１の軸を支持する軸受けである。１
８は、回転測定対象のローラ１を駆動するステッピング
モータ４にパルスを供給し、第１センサー１２と第２セ
ンサー１３との入力を監視し、演算を行うための制御装
置を示す。

【００２３】つぎに、図２及びこの検出動作シーケンス
フローチャートを示す図７を用いて検出動作を説明す
る。ここでは第１センサー１２と第２センサー１３との
距離は１００mmとし、用紙７の目標搬送速度は１００mm
／ｓ、この時のステッピングモータの回転速度は１００
パルス／ｓとする。

【００２４】まず制御装置１８は、ステッピングモータ
４を用紙７の搬送速度が１００mm／ｓになるようにパル
スの幅を変化させながら立ち上げ（ステップＳ１１）、
ローラ１を矢印方向に用紙７が進行するように回転さ
せ、ローラ１の回転速度が一定なるのを待つ（ステップ
Ｓ１２）。ローラ１の回転速度が安定したところで図中
左側から矢印方向に向かって用紙７が搬送されてくる
（ステップＳ１３）。用紙７が、ローラ１を通過し、第
１センサー１２により用紙７の先端が検出されると（ス
テップＳ１４）、制御装置１８は、ステッピングモータ
４に供給しているパルスのカウントを開始する（ステッ
プＳ１５）。

【００２５】用紙７がそのまま進行し、第２センサー１
３により用紙先端が検出されると（ステップＳ１６）、
制御装置１８は、ステッピングモータ４に供給している
パルスのカウントを終了する（ステップＳ１７）。制御
装置１８において、第１センサー１２と第２センサー１
３との距離と、第１センサー１２と第２センサー１３と
の間にカウントしたパルスのカウント数から、用紙を１
００mm／ｓで搬送するためのステッピングモータ４に供
給しなければならないパルス数（１秒間）を演算する
（ステップＳ１８）。

【００２６】この時の演算方法は、例えば各センサー１
２，１３間でカウントしたパルス数が１１０パルスであ
れば、 補正回転速度 ＝カウント数×目標搬送速度／センサー間距離 ＝１１０（パルス）×１００（mm／ｓ）／１００（mm） ＝１１０パルス／ｓ となる。

【００２７】この演算結果により、次の用紙７を目標速
度で搬送するために回転速度１００パルス／ｓで駆動し
ていたステッピングモータ４を１１０パルス／ｓで回転
させるように、供給する定速度時のパルスの幅を補正す
ることにより、用紙７の搬送速度を目標搬送速度である
１００mm／ｓにする制御を行う（ステップＳ１９）。

【００２８】また、図中の各センサーの位置を、例えば
図４に示すようにローラの上流側に用紙７の後端検知用
に第２センサー３３を、下流側に用紙７の先端検出用の
第１センサー３２を設置し、検出結果と用紙７のサイズ
から用紙搬送に関わるパラメータを導き出しても良い。

【００２９】この制御は、工場における装置の組立時、
装置を設置する時、または何枚か用紙７を搬送する度
に、いつでも測定可能である。

【００３０】（実施例３）つぎに、前記実施例１あるい
は２において、回転測定装置やパルスをカウントする装
置なしに用紙７の搬送速度を一定にする第３の実施例の
方法を説明する。まず第１センサーによる用紙先端検出
のときに、カウントアップタイマーのカウントアップ動
作を開始し、第２センサーにより用紙先端検出のときに
カウントアップタイマーのカウントアップ動作を停止
し、２つのセンサー間の距離とカウントアップタイマー
によりカウントされた時間から、搬送される用紙７の速
度を検出し、ローラの速度にフィードバックし用紙７の
目標搬送速度にする。

【００３１】例えば、用紙７の目標搬送速度が１００mm
／ｓであり、その時のローラを駆動するためのモータの
回転速度がｖであったとする。実際にローラを回転させ
たときの用紙７の搬送速度を、センサー間距離とカウン
トした時間から８０mm／ｓであったとすると、次の用紙
を１００mm／ｓで搬送するためには、 ｖ×１００／８０＝１．２５ｖ の回転速度でモータを駆動することにより達成させる。

【００３２】この計算から求めたモータの回転速度でモ
ータが回転することが不可能なときは、表示部に対して
ローラ交換を促す表示を行う。また用紙搬送に関わるパ
ラメータとしては、ローラの回転角度，角速度，ローラ
円周寸法等が挙げられる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明装置を採用
することにより、高精度のローラ手段の状態が要求され
る搬送部を含む装置において、ローラ回転速度，ローラ
径等を測定するための専用装置等を必要とせず、ローラ
の工作精度誤差やローラの稼働磨耗等による搬送速度の
変化等を簡単な構成で補正することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のローラ回転検出手段の模式的構成
概要図

【図２】 実施例２の図１相当図

【図３】 センサーの位置例１

【図４】 センサーの位置例２

【図５】 センサーの位置例３

【図６】 実施例１の検出動作シーケンスフローチャー
ト

【図７】 実施例２の検出動作シーケンスフローチャー
ト

【符号の説明】

１ ローラ ２，３：１２，１３：２２，２３：３２，３３：４２
センサー ４ モータ ７ 用紙（シート部材） １８ 制御部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 了介 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 吉田 廣義 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 安達 秀喜 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート部材を搬送するためのローラ手段
   と、前記シート部材を検出するための単数または複数の
   センサー手段とを有し、前記センサー手段によるシート
   部材の検出により、前記ローラ手段に関わるパラメータ
   を検出するよう構成したことを特徴とするローラ状態検
   出装置。
2. 【請求項２】 単数の前記センサー手段を有し、このセ
   ンサー手段を通過する前記シート部材の先端と後端とを
   検出するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の
   ローラ状態検出装置。
3. 【請求項３】 第１及び第２の複数の前記センサー手段
   を有し、前記ローラ手段の搬送方向下流側に前記第１セ
   ンサーを配設し、この第１センサーよりも更に搬送方向
   下流側に前記第２センサーを配設し、これら各センサー
   によりそれぞれ前記シート部材の先端を検出するよう構
   成したことを特徴とする請求項１記載のローラ状態検出
   装置。
4. 【請求項４】 第１及び第２の複数の前記センサー手段
   を有し、前記ローラ手段の搬送方向上流側に前記第１セ
   ンサーを配設し、この第１センサーよりもさらに搬送方
   向上流側に第２センサーを配設し、これら各センサーに
   よりそれぞれ前記シート部材の後端を検出するよう構成
   したことを特徴とする請求項１記載のローラ状態検出装
   置。
5. 【請求項５】 第１及び第２の複数の前記センサー手段
   を有し、前記ローラ手段の搬送方向上流側に第１センサ
   ーを配置し、前記ローラ手段の搬送方向下流側に第２セ
   ンサーを配置し、これら各センサーによりシート部材の
   先端または後端を検出するよう構成したことを特徴とす
   る請求項１記載のローラ状態検出装置。
6. 【請求項６】 前記ローラ手段を駆動するためにパルス
   によって駆動される駆動手段を有し、前記パルス数をカ
   ウントすることにより前記ローラ手段に関わるパラメー
   タを検出するよう構成したことを特徴とする請求項１記
   載のローラ状態検出装置。
7. 【請求項７】 前記ローラ手段を駆動するための駆動手
   段と、この駆動手段にエンコーダ手段を有し、このエン
   コーダ手段からの出力により前記ローラ手段に関わるパ
   ラメータを検出するよう構成したことを特徴とする請求
   項１記載のローラ状態検出装置。
8. 【請求項８】 前記センサーからのシート部材検出間隔
   から前記ローラ手段に関わるパラメータを検出するよう
   構成したことを特徴とする請求項１記載のローラ状態検
   出装置。
9. 【請求項９】 前記ローラ手段に関わるパラメータが所
   定の範囲を超えた時に警告を発するための警告手段を有
   することを特徴とする請求項１記載のローラ状態検出装
   置。
10. 【請求項１０】 前記検出したローラ手段に関わるパラ
    メータにより、前記ローラ手段の駆動系に対して補正を
    行うよう構成したことを特徴とする請求項１記載のロー
    ラ状態検出装置。
11. 【請求項１１】 前記ローラ手段に関わるパラメータ
    は、前記ローラ手段の回転角度または角速度であること
    を特徴とする請求項１記載のローラ状態検出装置。
12. 【請求項１２】 前記ローラ手段に関わるパラメータ
    は、前記ローラ手段の円周寸法を表すことを特徴とする
    請求項１記載のローラ状態検出装置。
13. 【請求項１３】 前記ローラ手段に関わるパラメータ
    は、前記ローラ手段によるシート部材の搬送速度を表す
    ことを特徴とする請求項１記載のローラ状態検出装置。