(57)【要約】【課題】厚み測定装置の省スペース化を図る。【解決手段】厚み測定装置は、前記厚み検出ローラ、又は前記稼動部のいずれか一方には、電磁石が設けられており、他方は磁性体により構成されており、前記通電制御部は、前記厚み検出ローラ、及び前記稼動部のうち前記電磁石が設けられた側を、前記用紙の厚みの測定を行う場合に通電するとともに、前記用紙の厚みの測定を行う場合以外は通電を行わないように制御し、前記稼動部、及び前記厚み検出ローラは、前記通電が行われている間においては、互いに接触しており、前記厚み検出ローラの変位に追従して前記稼動部が変位し、前記通電が行われていない間においては、互いに離間しており、前記厚み検出ローラが変位しても、前記稼動部は変位しない。【選択図】図２
2014101214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙の搬送を行う搬送ローラと、
前記搬送ローラと対向して設けられ、前記用紙と接触することで前記用紙の厚み方向に向けて変位可能に構成された厚み検出ローラと、
前記厚み検出ローラと接触する稼動部を有し、前記厚み検出ローラの変位量を前記稼動部の変位量から接触式に検出する厚み検出部と、
検出された厚み検出ローラの前記変位量から、前記用紙の厚みを算出する厚み算出部と、
前記厚み検出ローラ、又は前記稼動部のいずれか一方に対して通電を行う通電制御部と、
を備え、
前記厚み検出ローラ、又は前記稼動部のいずれか一方には、電磁石が設けられており、他方は磁性体により構成されており、
前記通電制御部は、前記厚み検出ローラ、及び前記稼動部のうち前記電磁石が設けられた側を、前記用紙の厚みの測定を行う場合に通電するとともに、前記用紙の厚みの測定を行う場合以外は通電を行わないように制御し、
前記稼動部、及び前記厚み検出ローラは、前記通電が行われている間においては、互いに接触しており、前記厚み検出ローラの変位に追従して前記稼動部が変位し、前記通電が行われていない間においては、互いに離間しており、前記厚み検出ローラが変位しても、前記稼動部は変位しない
ことを特徴とする厚み測定装置。
【請求項２】
前記厚み算出部は、前記通電が行われている間に前記厚み検出部により検出された前記厚み検出ローラの変位量を平均して、前記用紙の厚みを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の厚み測定装置。
【請求項３】
前記厚み算出部は、前記厚み検出部により検出された前記厚み検出ローラの変位量のうち、前記厚み検出部の出力が安定している期間の値を平均して、前記用紙の厚みを算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の厚み測定装置。
【請求項４】
前記厚み検出部よりも、搬送路の上流側に設けられ、前記用紙を検出する用紙検出部を、
更に備え、
前記通電制御部は、前記用紙検出部が用紙を検出した後に、前記通電を開始する
ことを特徴とする請求項１に記載の厚み測定装置。
【請求項５】
前記通電制御部は、前記用紙の搬送速度を取得し、前記用紙が前記厚み検出ローラに到達する到達時刻を算出し、前記到達時刻において前記厚み検出ローラと、前記稼動部が接触するために必要な電流値が前記電磁石に通電されるための必要な通電準備時間以上、前記到達時刻より前の時刻に前記通電を開始する
ことを特徴とする請求項４に記載の厚み測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚み測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやコピー機、複合機などの画像形成装置にあっては、印刷を行う記憶媒体である用紙の厚みを測定するための厚み測定装置が設けられている。厚み測定の方法としては、例えば用紙が通過することによって厚み分だけ変位する厚み測定用のローラなどが設けられており、厚み測定用のローラと接触した検出用のセンサによって直接変位した距離を測定したり、厚み測定用のローラの変位にともなって変化する磁気量などにより測定したりといった方法が一般的である。
【０００３】
また、用紙の厚みを検出する対象は全ての用紙である必要はなく、連続して搬送される用紙が同種類の紙であるという条件が付与されている場合、最初の１枚目の用紙のみ測定すれば十分である。厚みを測定するための厚み測定用センサなどの構成は、厚み検出用ローラと接触する機会が多いほど、磨耗によってその検出精度が低下する可能性がある。そのため、例えば特許文献１に記載の画像形成装置のように、モータやソレノイドなどの駆動機構を設けることにより、測定の必要のない場合には、厚み検出用のセンサとローラとを離間させる構成が示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のようにソレノイドなどを用いた駆動機構を設けると部品点数の増加や、機構のための配設スペースが必要となるため、好ましくなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、厚み測定装置の省スペース化を図ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、用紙の搬送を行う搬送ローラと、前記搬送ローラと対向して設けられ、前記用紙と接触することで前記用紙の厚み方向に向けて変位可能に構成された厚み検出ローラと、前記厚み検出ローラと接触する稼動部を有し、前記厚み検出ローラの変位量を前記稼動部の変位量から接触式に検出する厚み検出部と、検出された厚み検出ローラの前記変位量から、前記用紙の厚みを算出する厚み算出部と、前記厚み検出ローラ、又は前記稼動部のいずれか一方に対して通電を行う通電制御部と、を備え、前記厚み検出ローラ、又は前記稼動部のいずれか一方には、電磁石が設けられており、他方は磁性体により構成されており、前記通電制御部は、前記厚み検出ローラ、及び前記稼動部のうち前記電磁石が設けられた側を、前記用紙の厚みの測定を行う場合に通電するとともに、前記用紙の厚みの測定を行う場合以外は通電を行わないように制御し、前記稼動部、及び前記厚み検出ローラは、前記通電が行われている間においては、互いに接触しており、前記厚み検出ローラの変位に追従して前記稼動部が変位し、前記通電が行われていない間においては、互いに離間しており、前記厚み検出ローラが変位しても、前記稼動部は変位しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、厚み測定装置の省スペース化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の画像形成装置のハードウェア構成を示す側面断面図である。
【図２】図２は、実施形態の画像形成装置に設けられた厚み測定装置を示す図である。
【図３】図３は、実施形態の画像形成装置に設けられた厚み測定装置を示す図である。
【図４】図４は、実施形態の画像形成装置に設けられた厚み測定装置を示す図である。
【図５】図５は、実施形態の画像形成装置に設けられた厚み測定装置を示す図である。
【図６】図６は、実施形態の用紙検出センサと、通電、厚み検出のタイミングを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、本発明の厚み測定装置を画像形成装置へと具体化した実施の形態を詳細に説明する。なお、画像形成装置としては、コピー機、ＦＡＸ、プリンタ、及びこれらを統合化した複合機などの用紙を搬送するものが該当する。また、搬送する媒体も用紙以外に他のものであってもよい。図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００の側面断面図である。図１に示されるように、画像形成装置１００は、給紙装置２００、印刷媒体搬送装置３００、厚み測定装置４００、２次転写装置５００、像担持体６００、定着装置７００を備えている。
【００１０】
像担持体６００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の像担持体６００Ｙ、６００Ｍ、６００Ｃ、６００Ｂｋである。また、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５０１を備えている。像担持体６００Ｙ、６００Ｍ、６００Ｃ、６００Ｂｋで形成されたトナー像は、中間転写ベルト５０１に転写される。
【００１１】
給紙装置２００は、給紙トレイ２０１ａ、及び２０１ｂから用紙を印刷媒体搬送装置３００へと給紙する。給紙トレイ２０１ａ、２０１ｂには、用紙Ｓが積載されている。給紙装置２００から給紙された用紙Ｓは、印刷媒体搬送装置３００へと搬送される。印刷媒体搬送装置３００は、搬送路３０１、及び搬送用ローラ対３０２を備えている。搬送路３０１は、ガイド板によって構成され、搬送路３０１に沿って用紙Ｓが搬送される。搬送路３０１は用紙Ｓの上面、及び下面の両方から用紙Ｓを挟み込む構成となっている。搬送用ローラ対３０２は、搬送路３０１において複数設けられており、回転軸を支点に駆動されることで回転し、ローラ間に挟持した用紙Ｓを搬送する。
【００１２】
用紙Ｓは、搬送路３０１に沿って２次転写装置５００へと搬送される。そして、２次転写装置５００は、中間転写ベルト５０１に形成されたトナー像を用紙Ｓへと転写する。ついで定着装置７００は、用紙Ｓに転写されたトナー像を定着させ、用紙Ｓは画像形成装置１００から排紙される。
【００１３】
図２は、厚み測定装置４００の詳細な構成を示す図である。図２に示されるように、厚み測定装置４００は、厚み検出センサ１（厚み検出部）、厚み検出ローラ２、稼動部４、固定ローラ５（搬送ローラ）、及び用紙検出センサ６（用紙検出部）を備えている。厚み検出ローラ２は、搬送路３０１に固定ローラ５と対向するように設置され、用紙Ｓの搬送方向（用紙Ｓの厚み方向）に対して垂直に可動する。一方、固定ローラ５は、搬送方向に対して垂直に可動することがないように固定されており、用紙Ｓを搬送する。厚み検出センサ１は、厚み検出ローラ２の用紙Ｓの搬送方向に対して垂直方向の変位量を接触式に計測する。稼動部４は、厚み検出センサ１を構成する部材であり、稼動部４が変位した変位量に基づいて用紙Ｓの厚みが検出される。また、厚み検出ローラ２の設置位置よりも搬送路３０１の上流側には、例えば反射型フォトセンサにより構成された用紙検出センサ６が設置されている。
【００１４】
厚み検出センサ１としては、例えばレバー式エンコーダセンサ等が使用される。用紙Ｓが固定ローラ５と厚み検出ローラ２の間を通過している際に、厚み検出ローラ２、又は厚み検出ローラ２の稼動軸が用紙Ｓにより押し上げられると、厚み検出センサ１のレバー式エンコーダである稼動部４が変位し、厚み検出センサ１は、厚み検出ローラ２等の変位量を計測することができる。図３は、厚み検出センサ１の詳細な構成を示し、図４は厚み検出センサ１の動作を示す図である。
【００１５】
図３（ａ）は厚み検出センサ１の断面図である。厚み検出センサ１は、稼動部４の一方にスリット７が形成されており、稼動部４が変位することによりスリット７が回転し、エンコーダ８がその回転量を測定する。また図３（ｂ）に示されるように、厚み検出センサ１は、稼動部４と厚み検出センサ１の筐体１０がバネなどの弾性部９によって固定されており、稼動部４が動作した後にバネの弾性力により元の位置に戻るよう構成されている。なお、稼動部４、又は厚み検出ローラ２は、一方が電磁石を含んでおり、他方が磁性体で構成されている。本実施形態においては、稼動部４に電磁石が設けられており、厚み検出ローラ２が磁性体で構成されているものとする。そして、電磁石に電流が流れていない状態にあっては、図４（ａ）に示されるように、稼動部４は、弾性部９の弾性力によって厚み検出ローラ２とは、接触することなく保持されている。一方、電磁石に所定量以上の電流が流れている状態では、発生する磁力により、レバー式エンコーダセンサの稼動部４と厚み検出ローラ２とが互いにひきつけあい、接触する。したがって、電磁石に電流が流れている状態においては、用紙Ｓの厚さ分だけ厚み検出ローラ２が変位し、ひいては厚み検出センサ１と接触している稼動部４も厚さ分だけ変位し、用紙Ｓの厚みの測定が可能となる。
【００１６】
図５は、画像形成装置１００の機能構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、ＣＰＵ１１、記憶部１２、通電制御部１３、及び厚み算出部１４を新たに備えている。ＣＰＵ１１は、画像形成装置１００の全体制御を行うものであり、各種チップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。記憶部１２は、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリや、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込み及び読み出し可能なメモリである。通電制御部１３は、稼動部４に設けられた電磁石に対して通電を行うか否かを決定し、決定に従って通電を実施する。なお、電磁石に通電を行うタイミングは、用紙検出センサ６によって用紙が検出されたことを契機に行われる。また、厚み算出部１４は、厚み検出センサ１が検出した稼動部４の変位量に基づいて用紙Ｓの厚みを算出する。厚みの算出方法については後述する。
【００１７】
図６は、用紙検出センサ６の出力と、通電のタイミング、厚み検出センサ１の出力のそれぞれのタイミングチャートを示す図である。図６に示されるように、用紙検出センサ６は、用紙Ｓが検知されたことを契機に時間ｔ１に検知信号を出力する。通電制御部１３は、ｔ１を基点に厚み検出ローラ２に用紙Ｓが到達する時間ｔ３（到達時刻）を算出し、ｔ３よりｔｙ前のｔ２の時点で、厚み検出センサ１と厚み検出ローラ２を接触させるための磁力を発生させるために予め定めていた所定の電流値Ｘ以上の電流が電磁石に流れるよう、ｔ１のｔｘ後に電流を流し始める。すなわち、ｔ１＋ｔｘ―ｔ２の期間が本実施形態では、通電準備時間に該当する。このように制御することで、用紙Ｓの厚みの実際の計測に用いる時間以外に不要な通電を行わないようにすることで、消費電力の抑制や、厚み検出センサ１と厚み検出ローラ２との接触時間を極力減らすことができるようになる。
【００１８】
なお、通電制御部１３は、用紙検出センサ６が用紙Ｓを検出した際に、電流を通電し始めてもよい。また、通電制御部１３は、通電を停止するタイミングであるｔ５を通電開始のタイミングから所定の期間と設定したり、厚み算出部１４からの厚み算出完了の通知を受けて終了させたりといった方法で設定する。また、用紙Ｓの搬送速度の情報を取得し、用紙検出センサ６により検知のタイミングから厚み検出ローラ２にいたるまでの距離までにどれくらい時間がかかるかによってｔ３を算出してもよい。更には、用紙Ｓの搬送方向における長さを用紙Ｓの搬送スピードによって割ることで、用紙Ｓが厚み検出ローラ２を通過するまでの時間を算出して、ｔ５を算出してもよい。
【００１９】
電磁石にＸ以上の電流が流れることにより、ｔ２−ｔ３の期間では、厚み検出センサ１の稼動部４と、厚み検出ローラ２とが接触していた状態となっているが、用紙Ｓは厚み検出ローラ２まで到達していない状態である。厚み算出部１４はｔ２−ｔ３の期間の厚み検出センサ１の出力値を平均化することにより、センサ基準値Ａを算出する。センサ基準値Ａは、厚み検出センサ１が厚み検出ローラ２と接触することによって生じる出力値の初期値である。
【００２０】
また、用紙Ｓが厚み検出ローラ２の下を通過している間であるｔ３−ｔ５の期間では、厚み検出ローラ２と、厚み検出センサ１の稼動部４とが接触しており、かつ厚み検出ローラ２は用紙Ｓと接触している。厚み算出部１４は、厚み検出センサ１の出力値が最も安定する予め定めておいたｔ４−ｔ５の期間の出力値を平均化することにより、出力平均値Ｂを算出する。また、厚み算出部１４は、ｔ３−ｔ５の全期間の出力値を平均して出力平均値Ｂを算出してもよい。
【００２１】
そして、厚み算出部１４は、算出した出力平均値Ｂからセンサ基準値Ａを減算することにより、用紙Ｓの厚さを求める。このように算出された用紙Ｓの厚さは、例えば用紙Ｓが重なって搬送されているか否かを判定する際に用いられる。例えば１枚前の用紙Ｓの測定されたサイズがＮだった場合、新たに測定した用紙Ｓのサイズが２Ｎ以上となった場合には、用紙Ｓが重なっていると判定されて、例えば用紙Ｓの搬送を停止させ、ユーザに警告を発するといった処理が実行される。このように出力値の平均を厚み測定に用いることで、厚み検出ローラ２の形状の誤差などに起因する測定誤差を抑制することができるようになる。なお、厚みの算出にあたっては、上述のような平均値を用いるほか、ある所定のタイミングにおいて検出された測定値を厚みとして算出することもできる。
【００２２】
そして、用紙Ｓの厚みの算出が完了し、用紙Ｓの厚さ測定が不要になったタイミングｔ５にて、通電制御部１３は稼動部４に設けられた電磁石への電流供給を中止する。そして、厚み検出センサ１と厚み検出ローラ２とは互いに離間し、厚さ測定が不要な際の接触によるセンサの劣化を抑制することができるようになる。
【００２３】
以上に示した本実施形態の厚み測定装置４００にあっては、厚み検出ローラ２、又は厚み検出センサ１の一方が電磁石を含み、他方が磁性体で構成されていることから、電磁石に通電することによって互いに接触した状態とすることができる。そのため、ソレノイドなどの新たに厚み検出ローラ２、及び厚み検出センサ１の少なくとも一方を駆動するための別の機構を設ける必要がなく、厚み測定装置４００の省スペース化を図ることができるようになる。
【符号の説明】
【００２４】
１  厚み検出センサ
２  厚み検出ローラ
４  稼動部
５  固定ローラ
６  用紙検出センサ
７  スリット
８  エンコーダ
９  弾性部
１０  筐体
１２  記憶部
１３  通電制御部
１４  厚み算出部
１００  画像形成装置
２００  給紙装置
２０１ａ、２０１ｂ  給紙トレイ
３００  印刷媒体搬送装置
３０１  搬送路
３０２  搬送用ローラ対
４００  厚み測定装置
５００  ２次転写装置
５０１  中間転写ベルト
６００  像担持体
６００Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ  像担持体
７００  定着装置
１０００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００２−１９５８０２号公報
【図１】
2014101214.tif 000003
【図２】
2014101214.tif 000004
【図３】
2014101214.tif 000005
【図４】
2014101214.tif 000006
【図５】
2014101214.tif 000007
【図６】
2014101214.tif 000008