JPS60122646A - 紙葉類検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この１発明は複写機等の画像形成装置に用いられる一葉
類検知装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその叩頭点〕

複写機等の画像形成装置には紙葉類を積層して収納する
例えばカセット式の紙葉類載置台が設けられており、こ
の載置台上の紙葉を１回の複写動作毎に１枚ずつ分離し
給送するようにしている。

ところが、このものは時として給送ミスにより紙葉を全
熱給送しなかつたり、２枚以上の紙葉を同時に給送して
しまうことがあり、また正常ｌこ給送されても紙葉類搬
送経路の不都合のため紙詰まりなどのトラブルを生ずる
ことがある。

このため、従来これらのトラブルを未然に防止したり、
最小限ｌことどめたり、あるいはトラブル処理を簡単に
するため紙葉類の有無を検知する装置や紙葉類の異常な
厚さを検知する装置が設けられている。

この場合、このような検知装置に望まれる条件として（
１）種々の厚さの紙葉に対応できるように設定値を変更
可能なこと、（２）紙葉の厚さを正確に測定可能である
こと、（３）紙葉の搬送の防げにならぬよう搬送経路に
対して必要量だけ進退可能になることなどが挙げられ、
これにより紙葉類の有無、異常厚さの検知だけでなく紙
葉類の厚さに応じた画像形成プロセスの制御信号が得ら
れることを可能とし、さらには検知装置そのものが紙葉
類搬送の防げになるのを避は所定の隙間を形成可能とし
、加えて手差しモードのように厚さの一定しない紙が供
給される場合も機械の許容する厚さの最大値を越えるも
のだけを検知可能とするようなことが考えられている。

これに対して、従来考えられている検知装置はいずれも
これらの条件を満足させることができず、−例として特
開昭５７−３７２０５号公報に開示されるような発光素
子と受光素子との組合せにより透過光量の差を検出する
ものでは紙葉類の厚さを正確に測定することが難しく、
特に手差しモードのように厚さの一定しない紙葉が供給
されるような場合には紙葉の厚さと透過光量が必ずしも
一致しなくなり検知不能におちいる欠点があった。この
他特開昭１４１３３６号公報に開示さｎたスリップロー
ラの回転を検出するもの、特開昭５６−５６４４５号に
開示さｎた歪ゲージにより検出するもの、特開昭５６−
８８０４０号公報に開示された検出レバーの回転角を検
出するもの、さらにはインダクタンス形検出器によるも
のなどがあるが、これらはいずれも高精度の測定不可能
であるだけでなく紙葉類搬送経路に対する進退調整など
不可能でしかも装置が複雑化するなどの欠点があった。

〔発明の目的〕

この発明は上記欠点を除去するためなさｎたもので、紙
葉類の有無および厚みを高精度ｔこ検知でき、しかも紙
葉類搬送経路に対して進退調整も可能にした紙葉類検知
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明にかかる紙葉類検知装置は紙葉類が給送される
搬送路ｔこ沿ってバイモルフ圧電素子を配設し紙葉類の
給送による圧電素子の変位に応じた〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図面に従い説明する。

第１図はこの発明の紙葉類検知装置が適用される複写機
の紙葉類搬送経路を示している。図において１は複写機
本体で、この本体１の側方には紙葉類を積層収納するシ
ートカセット２を装填している。このシートカセット２
に近接して給紙ローラ３を配設し、カセット２中の紙葉
を分離しこれをガイド４，５を介してレジストローラ６
に供給するようにしている。このレジストローラ６は供
給された紙葉を一旦停止しその後画像形成プロセスとタ
イミングを合せ先工程に送り出すようにしている。この
レジストローラ６の送出側に上側および下側案内板７，
８を配し、この案内板７，８の終端側に感光体ドラム９
を配設している。またこのドラム９に近接して転写コロ
ナ１０および搬送用ベルト１１を配設し、転写コロナ１
０によりドラム９上の画像が転写された紙葉を搬送ベル
ト１１に供給するようにしている。そして、このベルト
１１の終端側に定着ローラ１２を配しこのローラ１２を
介して画像が定着された紙葉を排出ローラ１３より外部
に排出するようにしている。なお１４は手差し給紙用ロ
ーラ、　１５．１６はガイド、１７は画像が定着された
紙葉の排出を検知するマイクロスイッチなどの検知部で
ある。

そしてこのように構成した紙葉類搬送経路の案内板７．
８部分ｌここの発明による検知装置１８が設けられてい
る。この場合かかる装置１８は第２図に示すようｌこ上
側案内板７上に基台１９を固定し、この基台１９にバイ
モルフ型圧電素子２ｏを設けている。この圧電素子２０
は上記案内板７に沿って平行に配設されるとともに先端
部に検知部材として爪部材２１を一体に設けている。こ
の爪部材２１は先端部を上側案内板７に形成した切欠部
７１を介して紙葉類搬送経路内に突設されるとともに圧
電素子２０に変位を生じていない状態で先端を下側案内
板８に接するようにしている。また、上記圧電素子２０
は両側面に電極２２．２３を有しており、これら電極２
２．２３にリード２４１．２４２を接続している。

ここで、上記バイモルフ型圧電素子２０をいま少し詳し
く述べると、このものは第３図Ｃと示すようにＰＺＴ系
（Ｐｂ、　Ｚｎ、　Ｔｉ系）などの圧電セラミックス２
０１，２０２の両側面に夫々電極２２１，２２２および
２３１．２３２を付設し分極操作を行なったのち分極軸
２０１ａ　、２０２ｂが互に逆方向になるように接着剤
により貼り合せたもので基端部を基台１９に固定し、ま
た電極２２１．２３２よりリード２４１，２４２を導出
している。このような圧電素子２０は仮に第４図に示す
破線方向に変位されるとリード２４１．２４２の間には
以下の関係式で表わされる電位差■が生じる但し、Ｅは
ヤング率、ｇ、Ｉは圧電定数、ｔはバイモルフの厚み、
ｌはバイモルフの長さ、Ｘは変位量である。

したがって、このときの電位差Ｖを測定することで変位
量Ｘを検知できることになる。また、このことは逆にリ
ード２４１２４２の間にバイアス電圧をかけることによ
り所望の変位を得られることにもなる。この場合の関係
式は以下のようになる。

但し、ｄ３１は圧電定数、ｙは変位量である。

次に、その作用を説明する。

いま、第１図においてシートカセット２より給紙ローラ
３を介して紙葉が取り出されると、この紙葉はガイド４
，５を介してレジストローラ６に供給され、ここで画像
形成プロセスとタイミングを合わされたのち、上側およ
び下側案内板７，８の間の経路を通って感光体ドラム９
側に給送される。

この場合紙葉が上記案内板７，８部分に設けられた検知
装置１８Ｊこ達すると、第５図に示すように給送されて
きた紙葉Ｐがその搬送力により爪部材２１を押し上げ通
過するようになる。これにより爪部材２１は紙葉Ｐの厚
さ寸法分だけ上方に移動することになるのでバイモルフ
型圧電素子２０にたわみが生じ、表面電極２２，２３に
紙葉Ｐの厚さに対応する電位差が発生される。したがっ
てリード２４１゜２４２に出力された電圧を図示しない
電圧計などにて測定すれば紙葉Ｐの有無、厚みおよび厚
み異常などを検知できることになる。

すなわち、−例としてバイモルフ圧電素子２０１（＋ のヤング率Ｅ＝６ｘｌＯＮ／ｍｌ、ＥＥ電定数ｇｓｔ＝
１ｓｘ１０””Ｖｍ／Ｎ、厚さｔ＝５Ｘ１０−’ｍ、長
さｊ＝２ｘｌＯ−”ｍ１紙紙葉の厚さく変位量Ｘ）　＝
１（ｊｘｌｏ　’ｍとすれば（１１丈によりＶ＝２１Ｖ
の１位羊が纂＾ｎ、ろへｌ。

たがってこの出力により紙葉Ｐの有無を検知できるとと
もにこのときの値を予め設定された指定紙の厚みと比較
すれば紙葉Ｐの１枚分の厚みかどうか、つまり紙葉Ｐが
１枚のみ給送されたかどうかを検知できる。この場合電
位差より得られた値が許容範囲一を越え異常であれば重
送等のミス発生と判断し機械の運転を停止させるように
なる。

ところで、手差しモードにおいては指定紙に限らず様々
な厚みの紙葉が送られてくる可能性があるが、重送が生
じる可能性は少ないので、機械の許容値を越える厚みの
紙葉だけを検知するようにすればよい。したがって、比
較設定値を手差モードにおいては最大許容厚さとしてこ
れより小さい厚さのものについてはその門ま給送させる
ようにする。

一方、厚手で、しかも腰の強い紙葉が給送される場合爪
部材２１により紙葉の給送が防げられトラブルの原因に
なる可能性が生じるが、このような場合は第６図に示す
ように予めバイモルフ型圧電素子２０に最゛大許容厚さ
に等しいか、それともわずかに小さい変位が得られるよ
うなバイアス電圧を印加して必要な量だけ搬送経路から
退避させておいて、爪部材２１がそれ以上の変位を受け
たときのみ異常を検知させるようにしてもよい。このよ
うにすれば種々の検知条件の下で各種の紙葉類の検知を
行なうことができる。

次ｌこ、第７図はこの発明の他実施例を示している。こ
の場合爪部材２１に代えてローラ２５を設けている。そ
の他は第２図と同一部分には同符号を付している。この
ようにすれば紙葉の搬送力が弱くとも紙葉の搬送を良好
ｌこして紙葉の有無および厚さを検知できる。

また、第８図はこの発明の異なる他実施例を示している
。この場合上述の爪部材２１やローラ２５を用いず直接
バイモルフ型圧電素子２０の先端部を搬送経路内に突設
させるようにしている。その他は第２図と同一部分には
同符号を付している。

このようにすれば構成を簡単にでき、し力１も上述と同
様の効果も期待できる。

さらに第９図はこの発明の更に異なる他実施例を示して
いる。このものは紙葉を上下から挾持しつつ搬送する１
対の搬送ローラ２６．２７のうち一方例えば上側ローラ
２７を支軸２８に回動可能に設けられたフレーム２９に
軸３０を介して支持するとともにこのフレーム２９にば
ね３１の偏倚力を作用させ上側ローラ２７を下側ローラ
２６に圧接させるように構成したものにおいて上記軸３
（Ｈこ基端部を基台１９に支持したパイモル）圧電素子
２０の先端部を当接させるようにしたもので、紙葉がロ
ーラ２６２７の間を通過する際、その厚みにより上側ロ
ーラ２７が上方に変位することによりバイモルフ型圧電
素子２０にたわみを生じさせるようにしている。このよ
うな構成によれば検知部が紙葉の搬送を防げることがな
いので搬送時のトラブルをなくすことができる。

なお、この発明は上記実施例にのみ限定されず要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば紙葉類が給送される搬送路に沿ってバ
イモルフ圧電素子を配設し、紙葉類の給送による圧電素
子の変位に応じた表面電位差を測定するようにしたので
、紙葉類の有無は勿論、厚みを精度よく検知できる。ま
た、異常を判断する設定値を与えることにより厚み異常
をも検知でき、これｌこより紙葉類の重送なども精度よ
く検知できる。さらに圧電素子は予めバイアス電圧をか
けることで紙葉類搬送路に対し進退調整もできるので種
々の検知条件を得られこれにより例えば厚手で、しかも
腰の強い紙葉などの検知にも用いることができる。さら
にまたこのようにして得られた高精できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用される複写機の紙葉類搬送経路
を示す概略的構成図、第２図はこの発明の一実施例を示
す概略的構成図、＠３図および第４図は同実施例に用い
られるバイモルフ型圧電素子を説明するための説明図、
第５図および第６図は同実施例を説明するための概略的
構成図、第一７図乃至第９図は夫々この発明の他実施例
を示す概略的構成図である。 １・・・複写機本体　２・・・シートカセット３・・・
給紙ローラ　４，５・・・ガイド６・・・レジストロー
ラ　７，８・・・案内板７１ｓ・・切欠部　９・・・感
光体ドラム１０・・・転写コロナ　１１・・・搬送べｌ
シト１２・・・定着ローラ　１３・・・排出ローラ１４
・・・手差し給紙ローラ　１５　、１６・・・ガイド１
７・・・検知部　１８・・・検知装置１９・・・基台　
２０・・・バイモルフ型圧電素子２０１２０２・・・圧
電セラミックス　２１・・・爪部材２２、２３．２２１
　、２２２．２３１　、２３２・・・電極２４１　、２
４２・・・リード　２５・・・ローラ２６、２７・・・
搬送ローラ　２８・・・支軸２９・・・フレーム　３０
・・・軸 ３１・・・ばね 第１図 ９ 第２図 １ｉ３図 第４図 第５図 １１５７１２３ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （菫）紙葉類が給送される搬送経路と、この搬送路に沿
   って配設されるとともに上記搬送路に沿って給送されろ
   紙葉類により変位され出力を発生するバイモルフ型圧電
   素子とを具備したことを特徴とする紙葉類検知装置。 （２）上記バイモルフ型圧電素子は上記搬送路内に位置
   され給送されてくる紙葉類により変位される検知部材を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の紙
   葉類検知装置。 （３）　上記検知部材は搬送路内に突設される爪部材で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の紙葉
   類検知装置。 （４）　上記検知部材は搬送路内に位置されるローラで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の紙葉
   類検知装置。 （５）上記検知部材は１対の搬送ローラおよび一方のロ
   ーラ誉他方のローラに所定の偏倚力をもって圧接させて
   支持するとともに紙葉数の上記ローラ間の通過により変
   位されるフレームを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の紙葉類検知装置。 （６）上記バイモルフ型圧電素子はバイアス電圧の印加
   により上記搬送路に対し進退調整可能にしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記
   載の紙葉類検知装置。