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JP2013234023A - Image forming apparatus having paper thickness detection means for recording paper, and thickness detection method for recording paper in image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus having paper thickness detection means for recording paper, and thickness detection method for recording paper in image forming apparatus Download PDF

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JP2013234023A
JP2013234023A JP2012106268A JP2012106268A JP2013234023A JP 2013234023 A JP2013234023 A JP 2013234023A JP 2012106268 A JP2012106268 A JP 2012106268A JP 2012106268 A JP2012106268 A JP 2012106268A JP 2013234023 A JP2013234023 A JP 2013234023A
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JP
Japan
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recording paper
image forming
thickness
forming apparatus
paper
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012106268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Nishizaki
伸吾 西崎
Yuji Ikeda
佑司 池田
Hirosuke Ozaki
裕亮 尾崎
Naohiro Funada
直裕 船田
Yoji Adachi
洋司 安達
Makoto Takenaka
良 竹中
Masashi Sato
正志 佐藤
Hisashi Okamura
悠 岡村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect a thickness of recording paper even if a conveying speed of the recording paper changes.SOLUTION: An image forming apparatus has a paper thickness detection means 160 for detecting a thickness of recording paper based on displacement amount between a driving roller 164 and a driven roller 170 which convey the recording paper. The paper thickness detection means 160 has a sampling means and a calculation means. The sampling means samples a displacement amount twice or more at timing when a conveying surface of the driving roller 164 moves by a fixed length in a rotation cycle of the driving roller 164 in each case that the recording paper exists between the driving roller 164 and the driven roller 170 and it does not exist between them. The calculation means averages the sampled displacement amounts and also detects the thickness of the recording paper based on a difference of the averaged displacement amount.

Description

本発明は、記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置及び画像形成装置における記録用紙の厚み検出方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus having a paper thickness detecting means for a recording paper and a recording paper thickness detecting method in the image forming apparatus.

画像形成装置において使用される記録用紙は非常に多くの種類がある。そのため、予め使用する記録用紙の特性を装置に設定し、その特性に応じたプロセス条件や搬送速度で画像を出力することが一般的に行われている。
とくに、電子写真方式の出力装置の場合は、記録用紙の厚み情報と定着条件や転写条件との相関が高いため、記録用紙の厚み情報を正確に設定することが望まれる。またインクジェット方式の出力装置においては、記録用紙の厚みによって印字ヘッドと記録用紙とのギャップが変化するため、記録用紙の厚みに応じてギャップ量が一定になるように管理された状態で出力することが要求されている。
There are numerous types of recording paper used in image forming apparatuses. For this reason, it is a common practice to set characteristics of recording paper to be used in the apparatus in advance and output an image under process conditions and a conveyance speed corresponding to the characteristics.
In particular, in the case of an electrophotographic output device, since the correlation between the recording paper thickness information and the fixing conditions and transfer conditions is high, it is desirable to set the recording paper thickness information accurately. In addition, in an inkjet output device, the gap between the print head and the recording paper changes depending on the thickness of the recording paper, so that the output is controlled in such a manner that the gap amount becomes constant according to the thickness of the recording paper. Is required.

記録用紙の厚み情報の設定は、画像形成装置に対して、ユーザーが使用する記録用紙の厚み情報を入力することで実現できる。しかし、設定ミスの防止やユーザーの負担軽減を考慮すると、画像形成装置内に自動的に厚みを計測するセンサを配置し、検出結果に応じて最適な画像形成条件を自動的に設定できるようにすることが望ましい。
また、記録用紙の重送を検知し、或いは対応外の記録用紙が使用されることから画像形成装置を保護するためには、記録用紙の厚みを1枚ごとに検出する必要がある。その場合は、記録用紙を搬送経路内で搬送中に計測する必要がある。
Setting of the recording paper thickness information can be realized by inputting the recording paper thickness information used by the user to the image forming apparatus. However, considering the prevention of setting mistakes and reducing the burden on the user, a sensor that automatically measures the thickness is placed in the image forming device so that the optimum image forming conditions can be automatically set according to the detection results. It is desirable to do.
Further, in order to detect double feeding of recording sheets or to protect the image forming apparatus from use of recording sheets that are not supported, it is necessary to detect the thickness of each recording sheet. In that case, it is necessary to measure the recording paper during conveyance in the conveyance path.

記録用紙の厚みを搬送経路内で計測する場合、記録用紙の挙動は検出精度に直接影響を与えるため、記録用紙の挙動を規制した状態で測定することが好ましい。そのために、記録用紙を搬送経路内に設置されたローラー対で挟み、そのローラーまたはローラー軸の変位量をセンサで測定することで記録用紙の厚みを正確に測定することが既に知られている。   When measuring the thickness of the recording paper in the transport path, the behavior of the recording paper directly affects the detection accuracy, so it is preferable to measure in a state where the behavior of the recording paper is regulated. For this purpose, it is already known to accurately measure the thickness of the recording paper by sandwiching the recording paper between a pair of rollers installed in the conveyance path and measuring the displacement amount of the roller or roller shaft with a sensor.

しかし、ローラー対で記録用紙をはさみ、そのローラーまたはローラー軸の変位量を測定する従来の厚み検出システムでは、ローラーの偏心成分が検出値に重畳するため検出精度が悪化するという問題がある。
この問題に対して、特許文献1では、搬送部材(ローラー)の変位を高精度に検出する目的で、センサを用いて、検出用ローラーの1回転以上の区間において記録用紙の厚みを所定の時間間隔で検出し、その出力を平均化することで偏心成分を除去することが開示されている。
However, in the conventional thickness detection system in which the recording paper is sandwiched between a pair of rollers and the displacement amount of the roller or the roller shaft is measured, there is a problem that the detection accuracy deteriorates because the eccentric component of the roller is superimposed on the detection value.
With respect to this problem, in Patent Document 1, for the purpose of detecting the displacement of the conveying member (roller) with high accuracy, the thickness of the recording paper is determined for a predetermined time in a section of one or more rotations of the detection roller using a sensor. It is disclosed that an eccentric component is removed by detecting at intervals and averaging the output.

この方法は、偏心の影響を除去して検出精度の向上をはかる点では以下で説明する本発明と類似する点がある。しかし、この処理では、厚みを検出している期間中に搬送速度が変化すると、ローラー1回転に対して、検出する間隔が変化するため、平均化処理を行っても偏心成分をうまくキャンセル(相殺)することができず、記録用紙の厚みの検出精度が悪化するという問題がある。   This method is similar to the present invention described below in that the detection accuracy is improved by removing the influence of eccentricity. However, in this process, if the conveyance speed changes during the period during which the thickness is detected, the detection interval changes with respect to one rotation of the roller. Therefore, even if the averaging process is performed, the eccentric component is canceled (offset) well. ) And the detection accuracy of the thickness of the recording paper deteriorates.

本発明の目的は、画像形成装置における紙厚検出において、記録用紙の搬送速度が測定中に変化しても精度よく記録用紙の厚みを検出できるようにすることである。   An object of the present invention is to detect the thickness of a recording paper with high accuracy even when the conveyance speed of the recording paper changes during measurement in the paper thickness detection in the image forming apparatus.

本発明は、記録用紙を搬送する一対の回転搬送体間の変位量に基づき記録用紙の厚みを検出する記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置であって、前記紙厚検出手段は、記録用紙が前記一対の回転搬送体間に有る場合と無い場合のそれぞれにおいて、前記一対の回転搬送体間の変位量を、前記回転搬送体の回転周期内において、前記回転搬送体の搬送面が一定長移動するタイミングで複数回サンプリングするサンプリング手段と、サンプリングした前記変位量を平均すると共に、平均した前記変位量の差分から記録用紙の厚みを検出する演算手段と、を有する記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置である。   The present invention is an image forming apparatus having a recording paper thickness detecting means for detecting a thickness of a recording paper based on a displacement amount between a pair of rotary conveyance bodies that convey the recording paper, the paper thickness detecting means comprising: In each of the cases where the recording paper is present between the pair of rotating transport bodies and the case where the recording sheet is not present, the amount of displacement between the pair of rotating transport bodies is determined by the transport surface of the rotating transport body within the rotation period of the rotating transport body. Sampling means for sampling a plurality of times at the timing of moving a certain length, and a computing means for averaging the sampled displacement amount and detecting the thickness of the recording paper from the difference of the averaged displacement amount An image forming apparatus having a detection unit.

本発明は、回転搬送体間の変位量を前記回転搬送体の回転周期内において前記回転搬送体の搬送面が一定長移動するタイミングで検出を行なうので、記録用紙の搬送速度、すなわち回転搬送体の回転速度が測定中に変化しても、精度を悪化させること無く記録用紙の厚みを検出することができる。   In the present invention, the amount of displacement between the rotary transport bodies is detected at a timing at which the transport surface of the rotary transport body moves by a certain length within the rotation cycle of the rotary transport bodies. Even if the rotation speed of the recording medium changes during the measurement, the thickness of the recording paper can be detected without deteriorating the accuracy.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の機構部を示す正面図である。1 is a front view showing a mechanism part of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構造を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態における紙厚検出手段の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the paper thickness detection means in this embodiment. 本実施形態における紙厚検出手段の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the paper thickness detection means in this embodiment. 紙厚検出手段において検出した、従動ローラー軸の変位量を縦軸に、駆動ローラーの回転量を横軸にとって示したタイムチャートである。5 is a time chart showing the displacement amount of the driven roller shaft detected by the paper thickness detection means on the vertical axis and the rotation amount of the driving roller on the horizontal axis. 図5に示す従動ローラー軸の変位量からローラーの偏心による誤差成分を除去した図5と同様のタイムチャートである。6 is a time chart similar to FIG. 5 in which an error component due to roller eccentricity is removed from the displacement amount of the driven roller shaft shown in FIG. 5. 図5の「記録用紙あり」の時の波形を拡大したもので、1周期の周期変動区間内において8点サンプリングする場合を示したタイムチャートである。FIG. 6 is an enlarged waveform at the time of “with recording paper” in FIG. 5, and is a time chart showing a case where 8 points are sampled in a period variation section of one cycle. 速度が変動する場合において、図7と同じ時間間隔でサンプリングする場合を図示したものであり、速度が加速し再度元の速度に戻る場合を模式的に示したタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart schematically showing a case where sampling is performed at the same time interval as in FIG. 7 when the speed fluctuates, and the speed is accelerated and returns to the original speed again. 本発明の実施形態によりサンプリングを行う場合を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the case where sampling is performed by embodiment of this invention.

図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の機構部を示す正面図である。
画像形成装置のプリンタ部1には、図中中央に、中間転写ユニットがあり、中間転写ユニットには、無端ベルトである中間転写ベルト10が配置されている。
中間転写ベルト10は、第1〜第3の支持ローラー14〜16に掛け渡されており、時計廻りに回動駆動される。
FIG. 1 is a front view showing a mechanism part of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
The printer unit 1 of the image forming apparatus has an intermediate transfer unit in the center in the figure, and an intermediate transfer belt 10 that is an endless belt is disposed in the intermediate transfer unit.
The intermediate transfer belt 10 is stretched around first to third support rollers 14 to 16 and is driven to rotate clockwise.

第3の支持ローラー16の左側には、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニングユニット17が配置されている。
第1の支持ローラー14と第2の支持ローラー15との間の中間転写ベルト10には、その移動方向に沿って、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の、各色の、感光体ドラム40、チャージャユニット18、現像ユニット及びクリーニングユニットからなる作像装置20が配置されている。
On the left side of the third support roller 16, an intermediate transfer member cleaning unit 17 that removes residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after image transfer is disposed.
The intermediate transfer belt 10 between the first support roller 14 and the second support roller 15 has black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) along the moving direction. The image forming device 20 including the photosensitive drum 40, the charger unit 18, the developing unit, and the cleaning unit for each color is disposed.

作像装置20は、プリンタ部1に対して脱着可能に装着されている。作像装置20の上方には、各感光体ドラム40に画像形成のためのレーザ光を照射する書き込みユニット21が配置されている。
中間転写ベルト10の下方には、2次転写ユニット22が配置されている。2次転写ユニット22は、2つのローラー23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡したもの、又は1つのローラーで構成され、中間転写ベルト10上の画像を、記録用紙上に転写するものでもよい。
The image forming device 20 is detachably attached to the printer unit 1. A writing unit 21 for irradiating each photosensitive drum 40 with laser light for image formation is disposed above the image forming device 20.
A secondary transfer unit 22 is disposed below the intermediate transfer belt 10. The secondary transfer unit 22 includes a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, or a single roller between two rollers 23. The image on the intermediate transfer belt 10 is transferred onto a recording sheet. You may transcribe.

2次転写ユニット22の横には、記録用紙上の転写画像を定着する定着ユニット25が配置されており、トナー像が転写された記録用紙がそこに送り込まれる。定着ユニット25は、無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押し当てた加熱・加圧ローラー27とで構成されている。
2次転写ユニット22及び定着ユニット25の下方には、表面に画像が形成された直後の記録用紙の裏面に画像を記録するために、表裏を反転して送り出すシート反転ユニット28が配置されている。
Next to the secondary transfer unit 22, a fixing unit 25 for fixing the transfer image on the recording paper is disposed, and the recording paper on which the toner image is transferred is sent to the fixing unit 25. The fixing unit 25 includes a fixing belt 26 that is an endless belt, and a heating / pressure roller 27 pressed against the fixing belt 26.
Below the secondary transfer unit 22 and the fixing unit 25, a sheet reversing unit 28 that reverses the front and back and sends out the image in order to record the image on the back surface of the recording paper immediately after the image is formed on the front surface is disposed. .

次に原稿読取について説明する。
ここでは、ADF(原稿自動搬送装置)4の原稿給紙台30上に原稿があるときは、図示しない操作部ユニットのスタートボタンを操作することにより、原稿がコンタクトガラス32上に搬送される。ADF4の原稿給紙台30上に原稿が無いときには、コンタクトガラス32上の手置きの原稿を読み取るために、画像読取ユニット3のスキャナを駆動し、第1キャリッジ33及び第2キャリッジ34を読み取り走査のため駆動する。その際、第1キャリッジ33上の光源からコンタクトガラス32に光を照射すると、この光による原稿面からの反射光は、第1キャリッジ33上の第1ミラーで反射されて第2キャリッジ34に指向され、第2キャリッジ34上のミラーで反射されて結像レンズ35を通して読取りセンサであるCCD(Charge Coupled Device)36に結像する。CCD36は光信号を電気信号に変換し、この変換で得た画像信号に基づいてK、Y、M、C各色記録データが生成される。
Next, document reading will be described.
Here, when there is a document on the document feeder 30 of the ADF (automatic document feeder) 4, the document is conveyed onto the contact glass 32 by operating a start button of an operation unit (not shown). When there is no document on the document feed tray 30 of the ADF 4, the scanner of the image reading unit 3 is driven to scan the first carriage 33 and the second carriage 34 in order to read a manually placed document on the contact glass 32. Drive for. At that time, when the contact glass 32 is irradiated with light from the light source on the first carriage 33, the reflected light from the document surface by this light is reflected by the first mirror on the first carriage 33 and directed to the second carriage 34. Then, the light is reflected by a mirror on the second carriage 34 and forms an image on a CCD (Charge Coupled Device) 36 as a reading sensor through an imaging lens 35. The CCD 36 converts an optical signal into an electric signal, and K, Y, M, and C color recording data are generated based on the image signal obtained by this conversion.

また、スタートスイッチが操作されると、中間転写ベルト10が回動駆動される。また、それと共に作像装置20の各ユニットの作像準備が開始され、各色作像の作像シーケンスが開始される。即ち、各色用の感光体ドラム40には、各色の記録データに基づいて変調された露光レーザが投射され、各色作像プロセスにより、各色トナー像が中間転写ベルト10上に一枚の画像として重ねて転写される。記録用紙は、トナー画像の先端が2次転写ユニット22に進入するときに同時に先端が2次転写ユニット22に進入するように、タイミングをはかって2次転写ユニット22に送り込まれる。これにより中間転写ベルト10上のトナー像は記録用紙に転写され、トナー像が転写された記録用紙は定着ユニット25に送り込まれ、そこでトナー像の定着が行われる。   When the start switch is operated, the intermediate transfer belt 10 is driven to rotate. At the same time, preparation for image formation of each unit of the image forming apparatus 20 is started, and an image formation sequence for each color image is started. That is, an exposure laser modulated based on the recording data of each color is projected onto the photosensitive drum 40 for each color, and each color toner image is superimposed on the intermediate transfer belt 10 as one image by each color image forming process. Is transcribed. The recording sheet is sent to the secondary transfer unit 22 at a timing so that the leading edge of the toner image enters the secondary transfer unit 22 at the same time as the leading edge of the toner image enters the secondary transfer unit 22. As a result, the toner image on the intermediate transfer belt 10 is transferred to the recording paper, and the recording paper on which the toner image has been transferred is sent to the fixing unit 25 where the toner image is fixed.

なお、上述の記録用紙の給紙は次のように行われる。即ち、給紙テーブル2の給紙ローラー42の1つを選択して回転駆動することで、給紙ユニット43に多段に備える給紙トレイ44の1つから記録用紙(シート)を繰り出し、分離ローラー45で1枚だけ分離して搬送路46に入れる。搬送路46に入った記録用紙は、搬送ローラー47で搬送されプリンタ部1内の搬送路48に導かれ、搬送路48内でレジストローラー49に突き当たって一時停止し、その後前述のタイミングで2次転写ユニット22に送り出される。   The above-described recording paper is fed as follows. That is, by selecting and rotating one of the paper feed rollers 42 of the paper feed table 2, the recording paper (sheet) is fed out from one of the paper feed trays 44 provided in multiple stages in the paper feed unit 43, and the separation roller At 45, only one sheet is separated and put into the conveyance path 46. The recording sheet that has entered the conveyance path 46 is conveyed by the conveyance roller 47 and guided to the conveyance path 48 in the printer unit 1. The recording sheet abuts against the registration roller 49 in the conveyance path 48, and then temporarily stops at the timing described above. It is sent out to the transfer unit 22.

また、給紙は、手差しトレイ51上に記録用紙を差し込んで行うこともできる。
即ち、ユーザーが手差しトレイ51上に記録用紙を差し込んでいるときには、プリンタ部1が給紙ローラー50を回転駆動して手差しトレイ51上の記録用紙の一枚を分離して、搬送ローラー52は記録用紙を手差し搬送路53に引き込み、レジストローラー49に突き当てて止める。
Paper can also be fed by inserting a recording paper on the manual feed tray 51.
That is, when the user inserts a recording sheet on the manual feed tray 51, the printer unit 1 rotates the paper feed roller 50 to separate one of the recording sheets on the manual feed tray 51, and the transport roller 52 records. The paper is drawn into the manual feed path 53 and is abutted against the registration roller 49 and stopped.

給紙テーブル2には、例えばフォトセンサから成るセンサ(図示せず)が搭載されており、センサとしては、給紙トレイ44に収納されている記録用紙の残量や有無を検知するペーパーエンドセンサ、記録用紙のサイズや向きを検出するサイズ検知センサ、各トレイが画像形成装置のプリンタ部1に装着されているか否かを検出するトレイセット検知センサがある。また、紙の搬送中に記録用紙が好適に搬送されているか否か、搬送ジャム(紙詰まり)の発生の有無を検出する紙搬送センサが各給紙トレイ44に配置されている。   The paper feed table 2 is mounted with a sensor (not shown) made of, for example, a photo sensor, and the sensor is a paper end sensor that detects the remaining amount or the presence of recording paper stored in the paper feed tray 44. There are a size detection sensor for detecting the size and orientation of the recording paper, and a tray set detection sensor for detecting whether or not each tray is mounted on the printer unit 1 of the image forming apparatus. Each paper feed tray 44 is provided with a paper conveyance sensor that detects whether or not the recording paper is suitably conveyed during conveyance of the paper and whether or not a conveyance jam (paper jam) has occurred.

定着ユニット25で定着処理を受けて排出される記録用紙は、片面記録の場合は、切換爪55で排出ローラー56に案内して排紙トレイ57上にスタックする。また、両面記録を行う場合は、切換爪55でシート反転ユニット28に案内して、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面に画像を記録した後、排出ローラー56で排紙トレイ57上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト10上に残留する残留トナーは、中間転写体クリーニングユニット17で除去し、次の画像形成に備える。
In the case of single-sided recording, the recording paper discharged after the fixing process by the fixing unit 25 is guided to the discharge roller 56 by the switching claw 55 and stacked on the discharge tray 57. When performing double-sided recording, the switching claw 55 guides the sheet to the sheet reversing unit 28, reverses it there, guides it to the transfer position again, records the image on the back side, and then discharges the paper on the discharge tray 57 by the discharge roller 56 To discharge.
On the other hand, residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after image transfer is removed by the intermediate transfer body cleaning unit 17 to prepare for the next image formation.

図2は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構造を概略的に示すブロック図である。
本画像形成装置は、図2に示すようなブロックで表される構成を備えており、給紙部110、定着部120、画像形成部130などと共に、エンジン制御部100、コントローラー制御部140及び操作表示部150を備えている。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the structure of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
The image forming apparatus has a configuration represented by blocks as shown in FIG. 2, and includes an engine control unit 100, a controller control unit 140, and an operation unit together with a paper feeding unit 110, a fixing unit 120, an image forming unit 130, and the like. A display unit 150 is provided.

エンジン制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101及び図示しない不揮発性メモリ等を備えており、不揮発性メモリには、後述する紙厚検出手段160(の変位センサ部162)の検出出力と記録用紙の紙厚を対応させた紙厚データテーブル、及び記録用紙の厚さと画像形成条件を対応させた画像形成データテーブルが予め格納されている。エンジン制御部100は、画像形成装置のエンジン部である給紙部110、定着部120及び画像形成部130等を制御し、かつ、画像形成するエンジン制御処理プログラム及び紙厚検出手段160の検出結果に基づいて、不揮発性メモリの紙厚データテーブル及び画像形成データテーブルを参照して、記録用紙の紙厚に適した画像形成条件で画像形成を行う紙厚に対応した画像形成制御処理を実行する。   The engine control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a non-volatile memory (not shown), and the like. In the non-volatile memory, a detection output and recording of a paper thickness detection unit 160 (displacement sensor unit 162), which will be described later, are recorded. A paper thickness data table corresponding to the paper thickness of the paper and an image forming data table corresponding to the recording paper thickness and the image forming conditions are stored in advance. The engine control unit 100 controls the paper feeding unit 110, the fixing unit 120, the image forming unit 130, and the like, which are the engine units of the image forming apparatus, and the engine control processing program for forming an image and the detection result of the paper thickness detecting unit 160 The image forming control process corresponding to the paper thickness for performing image formation under the image forming conditions suitable for the paper thickness of the recording paper is executed with reference to the paper thickness data table and the image forming data table of the nonvolatile memory based on .

この画像形成条件は、定着部120の定着温度、2次転写ローラーによって中間転写ベルト10上のトナー画像を記録用紙に転写するための転写バイアス値、給紙部110による記録用紙の搬送速度等である。
CPU(画像形成条件設定手段として機能する)101は、アナログポートを有しており、このアナログポートに既に述べた各種センサ及び紙厚検出手段160からのアナログの検出電圧が入力される。CPU101は、紙厚検出手段160(の変位センサ部162)の検出結果の検出電圧に基づいて記録用紙の紙厚に適した画像形成条件を設定し、その画像形成条件により画像形成制御処理を実行する。
The image forming conditions include the fixing temperature of the fixing unit 120, the transfer bias value for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 10 to the recording paper by the secondary transfer roller, the conveyance speed of the recording paper by the paper supply unit 110, and the like. is there.
A CPU (functioning as an image forming condition setting unit) 101 has an analog port, and analog detection voltages from the various sensors and paper thickness detection unit 160 described above are input to the analog port. The CPU 101 sets an image forming condition suitable for the paper thickness of the recording paper based on the detection voltage of the detection result of the paper thickness detecting unit 160 (displacement sensor unit 162), and executes an image forming control process according to the image forming condition. To do.

コントローラー制御部140は、画像形成装置の各部を制御して画像形成装置の処理を実行するとともに、操作表示部150の制御を行う。操作表示部(指定手段)150は、画像形成装置を操作するのに必要な各種キーを備えるとともに、ディスプレイ(例えば、液晶ディスプレイ)やLED(Light Emitting Diode)等のランプを備えている。
操作表示部150は、操作キーから、画像形成装置を利用した複写処理、プリント処理、スキャナ処理等の各種画像処理に必要な各種操作、特に、画像形成に使用する記録用紙の紙種別の指定操作が行われ、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容や画像形成装置からオペレータに通知する各種情報が表示される。
The controller control unit 140 controls each unit of the image forming apparatus to execute processing of the image forming apparatus and controls the operation display unit 150. The operation display unit (designating unit) 150 includes various keys necessary for operating the image forming apparatus, and includes a lamp such as a display (for example, a liquid crystal display) or an LED (Light Emitting Diode).
The operation display unit 150 uses an operation key to perform various operations necessary for various image processing such as copying processing, printing processing, and scanner processing using the image forming apparatus, in particular, operation for specifying the paper type of the recording paper used for image formation. On the display, the contents of commands input from the operation keys and various types of information notified from the image forming apparatus to the operator are displayed.

図3は、本実施形態における紙厚検出手段160の構成を示す斜視図である。なお、ここで記録用紙又は用紙(紙)はその上に画像形成が可能な記録媒体を総称するものとして使用する。
紙厚検出手段160は、記録用紙を搬送する回転可能に支持されている前記搬送ローラー(ここでは説明の都合上、搬送ローラー52を検出ローラーとして用いる場合を例に採って説明する)52、搬送ローラー52の記録用紙を搬送する際における位置変位を検出する変位センサ部162、及び搬送ローラー52が1回転以上する間において変位センサ部162が前記位置変位の検出値をサンプリングするサンプリング手段と、搬送ローラー52の1回転分における前記検出値の平均値を算出することで、搬送ローラー52の位置変動量を算出する不図示の記録用紙厚み演算手段を備えている。
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the paper thickness detection means 160 in the present embodiment. Here, recording paper or paper (paper) is used as a general term for recording media on which images can be formed.
The paper thickness detection means 160 is a conveyance roller that is rotatably supported for conveying a recording sheet (here, for convenience of explanation, the case where the conveyance roller 52 is used as a detection roller will be described as an example) 52, conveyance A displacement sensor unit 162 that detects a displacement of the roller 52 when the recording paper is conveyed; a sampling unit that samples the detected value of the position displacement while the conveyance roller 52 makes one or more rotations; A recording sheet thickness calculation unit (not shown) that calculates the amount of position fluctuation of the transport roller 52 by calculating an average value of the detection values for one rotation of the roller 52 is provided.

搬送ローラー52は、一対の対向配置された同径の駆動ローラー164及び従動ローラー170、駆動ローラー164の駆動ローラー軸166及び従動ローラー170の従動ローラー軸172から構成されており、駆動ローラー164と従動ローラー170の間には圧接部Nが形成されている。   The transport roller 52 includes a pair of opposed driving rollers 164 and driven rollers 170 having the same diameter, a driving roller shaft 166 of the driving roller 164, and a driven roller shaft 172 of the driven roller 170. A pressure contact portion N is formed between the rollers 170.

また、駆動ローラー軸166の一端部には、駆動ローラー164を駆動する駆動源(モーター)178の駆動軸180に設けられたギヤ182と噛み合うギヤ184が設けられている。
変位センサ部162は、駆動ローラー164と従動ローラー170が離間する方向に追従して変位するように、従動ローラー軸172に接触しているアクチュエータ186、及びアクチュエータ186の一端部に連結されアクチュエータ186の変位角度を検出する変位センサ(ここで磁気式リニアセンサ)188から構成されている。
A gear 184 that meshes with a gear 182 provided on a drive shaft 180 of a drive source (motor) 178 that drives the drive roller 164 is provided at one end of the drive roller shaft 166.
The displacement sensor unit 162 is connected to the actuator 186 in contact with the driven roller shaft 172 and one end of the actuator 186 so that the displacement follows the direction in which the driving roller 164 and the driven roller 170 are separated from each other. A displacement sensor (here, a magnetic linear sensor) 188 for detecting a displacement angle is configured.

図4は、本実施形態における紙厚検出手段160の構成を示す側面図である。
駆動ローラー164と従動ローラー170との間には、記録用紙が搬送されるように所定間隔で一対の平板からなる搬送路190が設けられている。
搬送ローラー52の下流側には、記録用紙の有無を検知する用紙検知センサ192が設けられている。
FIG. 4 is a side view showing the configuration of the paper thickness detecting means 160 in the present embodiment.
Between the driving roller 164 and the driven roller 170, a conveyance path 190 including a pair of flat plates is provided at a predetermined interval so that the recording paper is conveyed.
A paper detection sensor 192 that detects the presence or absence of recording paper is provided on the downstream side of the transport roller 52.

図5は、紙厚検出手段160において検出した、駆動ローラー164と従動ローラー170間の具体的にはその軸間の変位量、ここでは従動ローラー軸172の変位量を縦軸に、駆動ローラー164の回転量を横軸にとって示したタイムチャートである。
記録用紙の厚さに応じて従動ローラー軸172の変位レベルが変化するので、記録用紙が駆動ローラー164と従動ローラー170間に有る時と無い時の状態でのデータ(変位量)の差分値を記録用紙の厚さとして検知する。
しかし、実際には、搬送ローラー52(駆動ローラー164、従動ローラー170)またはそのローラー軸(駆動ローラー軸166、従動ローラー軸172)の偏心成分の影響により、図5に示すように、変位センサ部162の出力波形は、紙厚検出手段160内、つまり駆動ローラー164と従動ローラー170間における記録用紙の有無によらず一定の値とはならず、主に搬送ローラー52の1回転期間を周期とする周期的な変動が変位センサ部162の出力波形に重畳した波形として検知される。
FIG. 5 shows the amount of displacement between the driving roller 164 and the driven roller 170 detected by the paper thickness detecting means 160, specifically, the amount of displacement of the driven roller shaft 172 in this case, the driving roller 164 as the vertical axis. It is the time chart which showed the amount of rotations on the horizontal axis.
Since the displacement level of the driven roller shaft 172 changes according to the thickness of the recording paper, the difference value of the data (displacement amount) when the recording paper is between the driving roller 164 and the driven roller 170 and when there is no recording paper is calculated. It is detected as the thickness of the recording paper.
However, in actuality, as shown in FIG. 5, the displacement sensor unit is affected by the eccentric component of the transport roller 52 (drive roller 164, driven roller 170) or its roller shaft (drive roller shaft 166, driven roller shaft 172). The output waveform 162 does not have a constant value regardless of the presence or absence of recording paper in the paper thickness detection unit 160, that is, between the driving roller 164 and the driven roller 170, and mainly has one rotation period of the transport roller 52 as a cycle. The periodic fluctuation is detected as a waveform superimposed on the output waveform of the displacement sensor unit 162.

この変位センサ部162の出力波形の周期的な変動成分については、1周期の整数倍の区間で平均化処理を行えば除去できるので、この周期変動成分の影響を除去するために、記録用紙が紙厚検出手段160内に有る時及び無い時の期間で、少なくとも従動ローラー軸172の1回転分以上のデータをサンプリングし、それぞれ平均化して得た値(変位量)の差分値を演算して記録用紙の厚さとして検知する。
この処置により、図6のような変動の少ない波形になり搬送ローラー52(駆動ローラー164、従動ローラー170)の偏心による誤差成分を除去できるため、記録用紙の検出精度を向上させることができる。
Since the periodic fluctuation component of the output waveform of the displacement sensor unit 162 can be removed by performing an averaging process in a section that is an integral multiple of one period, in order to remove the influence of the periodic fluctuation component, the recording paper Sampling data of at least one rotation of the driven roller shaft 172 in the period when the paper thickness detection means 160 is present and when it is not present, and calculating a difference value between the values (displacement amounts) obtained by averaging the data. It is detected as the thickness of the recording paper.
By this measure, the waveform has less fluctuation as shown in FIG. 6 and the error component due to the eccentricity of the transport roller 52 (drive roller 164, driven roller 170) can be removed, so that the detection accuracy of the recording paper can be improved.

記録用紙が紙厚検出手段160に進入したかどうかは、用紙検知センサ192を監視して判断する。
記録用紙の先端が用紙検知センサ192を通過し始めるタイミングでは、記録用紙の一部は既に駆動ローラー164と従動ローラー170間にあるので、「記録用紙あり」の時のデータは、このタイミングから従動ローラー軸172の1回転分以上分データを採取すればよい。
Whether the recording paper has entered the paper thickness detection means 160 is determined by monitoring the paper detection sensor 192.
At the timing when the leading edge of the recording paper starts to pass through the paper detection sensor 192, a part of the recording paper is already between the driving roller 164 and the driven roller 170, so the data when “recording paper is present” is driven from this timing. Data for one rotation or more of the roller shaft 172 may be collected.

図7は、図5の「記録用紙あり」の時の波形を拡大したもので、1周期の周期変動区間内において8点サンプリングする場合を示したタイムチャートである。
図中の○印が測定(サンプリング)ポイントである。サンプリングした値(変位量)を1周期の区間で平均化することで、平均化後の値は、周期(1)〜(3)で同じ値になる。つまり、搬送速度が一定であれば、図7に示すように、等時間間隔でサンプリングすることで、従動ローラー軸172の等位相の位置を毎回検出するので、1周期の区間平均化することで、その偏心成分を除去することができる。
FIG. 7 is an enlarged waveform at the time of “with recording paper” in FIG. 5, and is a time chart showing a case where 8 points are sampled in a period variation section of one period.
Circles in the figure are measurement (sampling) points. By averaging the sampled value (displacement amount) in the section of one cycle, the averaged value becomes the same value in the cycles (1) to (3). That is, if the conveyance speed is constant, as shown in FIG. 7, by sampling at equal time intervals, the position of the equal phase of the driven roller shaft 172 is detected every time. The eccentric component can be removed.

ところで、一般に、画像を記録用紙に転写している期間は、作像側の転写ベルトの速度と記録用紙の搬送速度は同じ速度かつ一定の速度である。そのため、画像の転写中に記録用紙の厚みを測定するのであれば、従来の方法による処理でも周期変動成分を除去して精度よく紙厚を検出することができる。
なお、記録用紙の厚みに基づいて作像条件を変更し画像を最適な条件で形成するためには、記録用紙に画像が転写される前に記録用紙の厚み情報を確定することが好ましい。そのためには、搬送経路の上流側で記録用紙の厚みを検出することが好ましく、搬送経路の上流側に配置された搬送ローラーを使用して、検出することになる。
Incidentally, in general, during the period in which the image is transferred to the recording paper, the speed of the transfer belt on the image forming side and the conveyance speed of the recording paper are the same and constant. For this reason, if the thickness of the recording paper is measured during image transfer, it is possible to accurately detect the paper thickness by removing the periodic variation component even by processing by a conventional method.
In order to change the image forming condition based on the thickness of the recording paper and form an image under the optimum conditions, it is preferable to determine the thickness information of the recording paper before the image is transferred to the recording paper. For this purpose, it is preferable to detect the thickness of the recording sheet on the upstream side of the conveyance path, and to detect it using a conveyance roller arranged on the upstream side of the conveyance path.

搬送経路の上流側に配置された搬送ローラーを使用する場合、搬送速度が一定の期間内に記録用紙の厚みの測定を行うのであれば、従来の方法と同じ処理で問題はない。しかし、記録用紙が給紙されてからレジストローラー49に到達するまでの用紙搬送区間では、搬送ローラー47、52の速度は加減速制御される。即ち、この用紙搬送区間のうち図示しないレジストセンサ通過前は、記録用紙の給紙間隔を短縮するために、記録用紙を作像線速より高い速度で搬送し、一方レジストセンサ通過後は記録用紙をレジストローラー49で停止するために減速して搬送する。   In the case of using the transport roller arranged on the upstream side of the transport path, there is no problem in the same process as the conventional method as long as the thickness of the recording paper is measured within a period when the transport speed is constant. However, in the paper conveyance section from when the recording paper is fed to the registration roller 49, the speeds of the conveyance rollers 47 and 52 are subjected to acceleration / deceleration control. That is, before the passage of the registration sensor (not shown) in the paper transport section, the recording paper is transported at a speed higher than the image forming linear speed in order to shorten the recording paper feeding interval. In order to stop at the registration roller 49, the sheet is decelerated and conveyed.

これは、消費電力の低減と感光体等の寿命部品の寿命を延長するために、できるだけ記録用紙間の距離を短縮することで、生産性を維持しながら、電力削減や高寿命化を行うためである。
ただ、加減速される用紙搬送区間で従来と同様に等時間間隔でサンプリングし、平均化処理を行うと以下のような問題が生じる。
This is to reduce power consumption and extend the life while maintaining productivity by reducing the distance between recording papers as much as possible in order to reduce power consumption and extend the life of life parts such as photoconductors. It is.
However, if sampling is performed at equal time intervals in the paper conveyance section to be accelerated / decelerated and the averaging process is performed, the following problems occur.

図8は、速度が変動する場合において、図7と同じ時間間隔でサンプリングする場合を図示したものであり、速度が加速し再度元の速度に戻る場合を模式的に示したタイムチャートである。
搬送速度が変化した状態で、従来と同様に等時間間隔でサンプリングすると、速度の遅い用紙搬送区間では、記録用紙上の位置で考えると短い間隔で従動ローラー軸172の変位量が検出され、速度が速い用紙搬送区間では、逆に長い間隔で変位量が検出されることになる。
図8中の区間(1)では、従動ローラー軸172の変位量がプラス側とマイナス側に同じ量で現れるので、平均化処理をすることで中央の値になるが、区間(2)、(3)では、検出値(変位量)がプラス側に偏って現れるため、平均化処理後の値も、区間(1)の結果に対して大きな値になる。つまり平均化処理を行っても測定する箇所で異なった検出値が出力されることになり駆動ローラー164の偏心成分を除去することができず、残差成分が誤差として残る。
FIG. 8 illustrates a case where sampling is performed at the same time interval as in FIG. 7 when the speed fluctuates, and is a time chart schematically showing a case where the speed is accelerated and returns to the original speed again.
When sampling is performed at regular time intervals in the state where the conveyance speed is changed, the amount of displacement of the driven roller shaft 172 is detected at short intervals when considering the position on the recording paper in the low-speed paper conveyance section. On the other hand, in the paper transport section where the speed is fast, the displacement amount is detected at long intervals.
In the section (1) in FIG. 8, the displacement amount of the driven roller shaft 172 appears in the same amount on the plus side and the minus side, so that it becomes the center value by performing the averaging process, but the section (2), ( In 3), since the detected value (displacement amount) appears biased toward the plus side, the value after the averaging process is also a large value with respect to the result of the section (1). That is, even if the averaging process is performed, different detection values are output at the measurement points, and the eccentric component of the driving roller 164 cannot be removed, and the residual component remains as an error.

図9は本発明の実施形態によりサンプリングを行う場合を示すタイムチャートである。
図9も図8と同様に、速度が加速し再度元の速度に戻る場合を模式的に示している。即ち、本実施形態では、従来のように等時間間隔でデータをサンプリングするのではなく、図9に示すように、搬送される記録用紙上での測定位置が等間隔になるタイミング、つまり搬送ローラー52を構成する駆動ローラー164の周面(搬送面)がその回転に伴って一定長さ移動するタイミングで検出を行う点で従来のサンプリング方法と異なっている。即ち、搬送速度が遅い方向に変化した状態ではサンプリング間隔も長くし、逆に速度が速い区間では、サンプリング間隔を短くすることで、搬送される記録用紙上での測定位置が常に等間隔になるように制御する。
FIG. 9 is a time chart showing a case where sampling is performed according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 also schematically shows a case where the speed is accelerated and returns to the original speed again as in FIG. That is, in this embodiment, data is not sampled at equal time intervals as in the prior art, but as shown in FIG. 9, the measurement positions on the conveyed recording paper are at equal intervals, that is, the conveyance roller. 52 is different from the conventional sampling method in that the detection is performed at the timing when the peripheral surface (conveying surface) of the driving roller 164 constituting 52 moves by a certain length along with the rotation. That is, the sampling interval is lengthened when the transport speed is changed in the slow direction, and conversely, the measurement position on the transported recording paper is always equal by shortening the sampling interval in the high speed section. To control.

このように、サンプリング間隔を搬送される記録用紙の速度変化に応じて変更することで、図9に示すように、異なる1周期の周期変動区間に対して常に例えば8点でサンプリングすることができる。これにより、サンプリングした値を1周期の区間で平均化することで、平均化後の値は、周期(1)〜(4)で同じ値になる。
つまり、記録用紙の搬送速度が変化した場合であっても、図9に示すように、記録用紙上の検出間隔が等間隔になるタイミングでサンプリングすることで、従動ローラー170の等位相の位置を毎回検出するので、1周期の区間で平均化することで、その偏心成分を除去することができる。
In this way, by changing the sampling interval according to the change in the speed of the recording paper being conveyed, as shown in FIG. . Thereby, by averaging the sampled values in the section of one cycle, the averaged values become the same values in the cycles (1) to (4).
That is, even when the recording sheet conveyance speed changes, sampling is performed at a timing at which the detection interval on the recording sheet is equal, as shown in FIG. Since the detection is performed every time, the eccentric component can be removed by averaging over one period.

ここで使用する検出タイミングは、搬送ローラー52(の駆動ローラー164)を駆動するモーターの移動量に相当する制御信号から生成する。モーターの移動量と搬送ローラー52(の駆動ローラー164)の回転量は比例関係にあるので、速度がどのように変化しても、規定のパルス数を平均化することで、常に記録用紙上の一定の距離の期間=駆動ローラー164が一定角度回転した期間(=駆動ローラー164の搬送面(周面)が一定距離移動した期間)のデータをサンプリングすることができる。   The detection timing used here is generated from a control signal corresponding to the amount of movement of the motor that drives the transport roller 52 (drive roller 164 thereof). Since the amount of movement of the motor and the amount of rotation of the transport roller 52 (the driving roller 164) are in a proportional relationship, no matter how the speed changes, by averaging the prescribed number of pulses, it is always on the recording paper. Data of a certain distance period = a period in which the driving roller 164 rotates by a certain angle (= a period in which the conveyance surface (circumferential surface) of the driving roller 164 moves by a certain distance) can be sampled.

検出タイミングは特別な回路で生成するのではなく、搬送ローラー52を駆動するモーターの制御信号を基準信号として、必要な分解能になるように分周してから生成することで、回路を追加することなしで必要となる信号を生成することができる。   The detection timing is not generated by a special circuit, but a circuit is added by generating a frequency after dividing the control signal of the motor that drives the transport roller 52 to a required resolution using a reference signal. The required signal can be generated without using it.

次に、搬送ローラー52を駆動する駆動モーターがDCモーターの場合の実施形態を説明する。
搬送ローラー52を駆動する駆動モーターがDCモーターの場合は、DCモーターの出力軸のエンコーダー信号(またはDCモーターの駆動速度に比例したFG(Frequency Generator)信号)に同期した信号から搬送ローラー52の1回転時間の1/10〜1/100程度になる信号を生成し、その信号タイミングをトリガーとして、変位センサ部162の紙厚検出タイミングを生成する。
Next, an embodiment in which the drive motor that drives the transport roller 52 is a DC motor will be described.
When the drive motor that drives the transport roller 52 is a DC motor, 1 of the transport roller 52 is obtained from a signal synchronized with an encoder signal (or an FG (Frequency Generator) signal proportional to the drive speed of the DC motor) of the output shaft of the DC motor. A signal that is about 1/10 to 1/100 of the rotation time is generated, and the paper timing detection timing of the displacement sensor unit 162 is generated using the signal timing as a trigger.

モーター出力軸のエンコーダーの仕様が200パルス/回転、モーター出力軸〜搬送ローラー52の軸(駆動ローラー軸166)間の減速比が2の場合、モーター出力軸2回転に対して、搬送ローラー52のローラー(駆動ローラー164)が1回転することになる。   When the specification of the encoder of the motor output shaft is 200 pulses / rotation and the reduction ratio between the motor output shaft and the shaft of the transport roller 52 (drive roller shaft 166) is 2, the transport roller 52 of the motor output shaft rotates twice. The roller (drive roller 164) rotates once.

このため、エンコーダーが400パルス出力することで、搬送ローラー52が1回転するため、モーター出力軸のエンコーダーから1パルス入力されるタイミングに合わせて、変位センサ部162の出力をサンプリングすることで、搬送ローラー52の1回転当たり、400ポイントのデータを採取することができる。
搬送ローラー52の1回転当たりのサンプリング数については、上限には規定はないが、実際の機器に実装する場合、サンプリングの周期が短い場合、他の処理への影響が考えられるのと、検出後のデータ処理の負荷も増えるので、搬送ローラー52の1回転当たり、10〜100程度のサンプリング数になるように、検出タイミングを設定する。
For this reason, since the transport roller 52 rotates once when the encoder outputs 400 pulses, the output of the displacement sensor unit 162 is sampled at the timing when one pulse is input from the encoder of the motor output shaft. 400 points of data can be collected per rotation of the roller 52.
There is no upper limit on the number of samplings per rotation of the transport roller 52, but when mounted on an actual device, if the sampling cycle is short, the influence on other processing may be considered. Therefore, the detection timing is set so that the number of samplings is about 10 to 100 per rotation of the transport roller 52.

搬送ローラー52の外周が50[mm]、記録用紙の搬送速度を200[mm/s]、モーター出力軸のエンコーダーの仕様が200パルス/回転、モーター出力軸〜搬送ローラー52の軸間の減速比が2の場合、モーター出力軸は1秒に8回転するため、搬送速度が200[mm/s]に到達した場合、エンコーダーから1600[pps(パルス/秒)]が出力されることになる。
上記の搬送速度設定では、エンコーダーの出力パルスの16パルス〜160パルスごとのタイミングで変位センサ部162の出力(従動ローラー軸172の変位量)を検出することで、搬送速度が200[mm/s]のときに搬送ローラー52の1回転当たり、10〜100サンプルのデータを採取することができる。
本実施形態によれば、モーター制御に使用するエンコーダー出力信号を分周してサンプリング用タイミング信号を作成するので、新たな部品を追加することなく、正確なタイミングで記録用紙の厚みを検出することができる。
The outer periphery of the transport roller 52 is 50 [mm], the transport speed of the recording paper is 200 [mm / s], the specification of the encoder of the motor output shaft is 200 pulses / rotation, and the reduction ratio between the motor output shaft and the shaft of the transport roller 52 When 2 is 2, since the motor output shaft rotates 8 times per second, when the transport speed reaches 200 [mm / s], 1600 [pps (pulses / second)] is output from the encoder.
In the above conveyance speed setting, the conveyance speed is 200 [mm / s] by detecting the output of the displacement sensor unit 162 (the displacement amount of the driven roller shaft 172) at the timing of every 16 pulses to 160 pulses of the output pulse of the encoder. ], Data of 10 to 100 samples can be collected per rotation of the transport roller 52.
According to the present embodiment, the encoder output signal used for motor control is divided to create a sampling timing signal, so that the thickness of the recording paper can be detected at an accurate timing without adding new parts. Can do.

次に、搬送ローラー52を駆動する駆動モーターがステッピングモーターの場合の実施形態を説明する。
搬送ローラー52を駆動する駆動モーターがステッピングモーターの場合は、ステッピングモーターの駆動パルス信号から搬送ローラー52の軸(駆動ローラー軸166)1回転時間の1/10〜1/100程度になる信号を生成し、その信号タイミングをトリガーとして、変位センサ部162の検出タイミングを生成する。
ステッピングモーターの仕様が200パルス/回転、モーター出力軸〜搬送ローラー52の軸間の減速比が2の場合、モーター出力軸2回転に対して、搬送ローラー52が1回転することになる。このため、ステッピングモーターの駆動パルス信号を400パルス出力することで、搬送ローラー52が1回転するため、ステッピングモーターに1パルス出力するタイミングに合わせて、変位センサ部162の出力をサンプリングすると、搬送ローラー1回転当たり、400ポイントのデータを採取することができる。
Next, an embodiment in which the drive motor that drives the transport roller 52 is a stepping motor will be described.
When the drive motor that drives the transport roller 52 is a stepping motor, a signal that is about 1/10 to 1/100 of the rotation time of the shaft of the transport roller 52 (drive roller shaft 166) is generated from the drive pulse signal of the stepping motor. The detection timing of the displacement sensor unit 162 is generated using the signal timing as a trigger.
When the specification of the stepping motor is 200 pulses / rotation and the reduction ratio between the motor output shaft and the transport roller 52 is 2, the transport roller 52 rotates once for every two motor output shaft rotations. For this reason, since the transport roller 52 rotates once by outputting 400 pulses of the driving pulse signal of the stepping motor, when the output of the displacement sensor unit 162 is sampled at the timing of outputting one pulse to the stepping motor, the transport roller 400 points of data can be collected per rotation.

搬送ローラー52の1回転当たりのサンプリング数については、上限には規定はないが、実際の機器に実装する場合、サンプリングの周期が短い場合、他の処理への影響が考えられるのと、検出後のデータ処理の負荷も増えるので、搬送ローラー52の1回転当たり、10〜100程度のサンプリング数になるように、検出タイミングを設定する。   There is no upper limit on the number of samplings per rotation of the transport roller 52, but when mounted on an actual device, if the sampling cycle is short, the influence on other processing may be considered. Therefore, the detection timing is set so that the number of samplings is about 10 to 100 per rotation of the transport roller 52.

搬送ローラー52の外周が50[mm]、記録用紙の搬送速度を200[mm/s]、ステッピングモーターの仕様が200パルス/回転、モーター出力軸〜搬送ローラー52の軸(駆動ローラー軸166)間の減速比が2の場合、モーター出力軸は1秒に8回転するため、搬送速度が200[mm/s]に到達した場合、ステッピングモーターは駆動パルス信号1600[pps]で駆動されていることになる。
上記の搬送速度設定では、ステッピングモーターの駆動パルスの16パルス〜160パルスごとのタイミングで変位センサ部162の出力(従動ローラー軸172の変位量)を検出することで、搬送速度が200[mm/s]のときに搬送ローラー52の1回転当たり、10〜100サンプルのデータを採取することができる。
この実施形態では、ステッピングモーターの駆動パルス信号を分周してタイミング信号を生成するので、新たな部品を追加することなく正確なタイミングで変位センサ部162の出力を検出することができる。
The outer circumference of the conveyance roller 52 is 50 [mm], the conveyance speed of the recording paper is 200 [mm / s], the specification of the stepping motor is 200 pulses / rotation, between the motor output shaft and the shaft of the conveyance roller 52 (drive roller shaft 166). When the reduction ratio of the motor is 2, the motor output shaft rotates 8 times per second. Therefore, when the conveyance speed reaches 200 [mm / s], the stepping motor must be driven with the drive pulse signal 1600 [pps]. become.
In the above-described conveyance speed setting, the conveyance speed is 200 [mm / mm] by detecting the output of the displacement sensor unit 162 (the displacement amount of the driven roller shaft 172) at the timing of every 16 pulses to 160 pulses of the driving pulse of the stepping motor. s], 10 to 100 samples of data can be collected per rotation of the transport roller 52.
In this embodiment, since the timing signal is generated by dividing the drive pulse signal of the stepping motor, the output of the displacement sensor unit 162 can be detected at an accurate timing without adding new parts.

次に搬送ローラー52の駆動が他の駆動とクラッチ等で分離される場合について説明する。
以上で説明した実施形態のように記録用紙の厚みを検出する変位センサ部162を設置した搬送ローラー52が独立したモーターで駆動される場合は、モーターの制御信号から検出用のタイミングを生成し、そのタイミングで変位センサ部162の出力(従動ローラー軸172の変位量)をサンプリングすることができるが、搬送ローラー52の駆動が必ずしも独立した構成になっているとは限らない。
Next, the case where the drive of the conveyance roller 52 is separated from other drives by a clutch or the like will be described.
When the transport roller 52 provided with the displacement sensor unit 162 that detects the thickness of the recording paper is driven by an independent motor as in the embodiment described above, the detection timing is generated from the motor control signal, Although the output of the displacement sensor unit 162 (the amount of displacement of the driven roller shaft 172) can be sampled at that timing, the driving of the transport roller 52 is not necessarily independent.

搬送ローラー52の駆動が他の駆動源と共通の場合は、駆動源と搬送ローラー52を駆動する軸間に減速ギヤを介在させ、減速前のギヤの1回転を検出するセンサを追加することで、減速前のギヤ1回転に対して、最終段の減速比の回数分、つまり、駆動ローラー164の回転数を検出することができる。このセンサの出力を使用してサンプリングのためのタイミング信号として、例えば前記ギヤが1回転する毎のタイミング信号で変位センサ部162でのサンプリングを行うようにすることができる。
これによれば、モーターの種別によらず、簡単な構成で正確なタイミング信号を生成する機能を実現することができる。
If the drive of the transport roller 52 is common to other drive sources, a speed reduction gear is interposed between the drive source and the shaft that drives the transport roller 52, and a sensor that detects one rotation of the gear before speed reduction is added. The number of rotations of the driving roller 164 can be detected for the number of times of the final reduction ratio with respect to one rotation of the gear before deceleration. Using the output of this sensor, as a timing signal for sampling, for example, it is possible to perform sampling in the displacement sensor unit 162 with a timing signal for each rotation of the gear.
According to this, a function for generating an accurate timing signal with a simple configuration can be realized regardless of the type of motor.

次に記録用紙の厚み検出に使用するローラーについて説明する。
本実施形態では、記録用紙の厚みを検出するための変位センサ部162は、搬送ローラー52(従動ローラー軸172)の変位量を測定するものとして説明した。
このように搬送ローラー47、52を記録用紙の厚み検出用ローラーとして使用する場合、搬送ローラー47、52は搬送経路の上流に位置するので、記録用紙の厚みを検出してから、転写部や定着部までの到達時間が長くなるため、FB(フィードバック)のための時間を確保できる利点がある。
ここで、搬送経路の上流側に設置される検出用のローラーは搬送ローラーのみに限定されず、レジストローラー49であってもよい。この場合、レジストローラー49は記録用紙の姿勢を矯正するために搬送中に一時停止させるための機能を持っているため、剛性が強いローラー対で構成されており、記録用紙の挙動変動を受け難く、精度面で有利である。また、検出用のローラーは、搬送経路中に配置してもよい。
Next, a roller used for detecting the thickness of the recording paper will be described.
In this embodiment, the displacement sensor unit 162 for detecting the thickness of the recording paper has been described as measuring the amount of displacement of the transport roller 52 (driven roller shaft 172).
When the conveyance rollers 47 and 52 are used as recording sheet thickness detection rollers as described above, the conveyance rollers 47 and 52 are located upstream of the conveyance path. Since the arrival time to the part becomes long, there is an advantage that the time for FB (feedback) can be secured.
Here, the detection roller installed on the upstream side of the transport path is not limited to the transport roller, but may be the registration roller 49. In this case, since the registration roller 49 has a function for temporarily stopping the conveyance of the recording sheet during the conveyance, the registration roller 49 is composed of a pair of rollers having high rigidity and is not easily affected by the fluctuation in the behavior of the recording sheet. This is advantageous in terms of accuracy. The detection roller may be arranged in the transport path.

なお、検出用ローラーについて、搬送性を確保するために表面がゴム等の柔らかい材質で構成されたローラーを用いている場合は、ローラー自体の変形量及び温度等の環境変動による径の変化が大きくなる可能性がある。そのため、検出には硬質のローラーで線膨張係数の小さい材質のものを使用するのが精度的には有利である。
また、検出用ローラーのローラー径についても、径が相対的に大きいと1回転に要する時間が長くなり、平均化処理に要する時間も長くなる。そのため、相対的に小径のローラーを使用するのが時間的には有利である。
本発明で「回転搬送体」は、前記一対の駆動ローラー及び従動ローラーを含め記録用紙を搬送できる機能を有する回転体を総称するものである。
As for the detection roller, when using a roller whose surface is made of a soft material such as rubber in order to ensure transportability, the diameter changes greatly due to environmental variations such as deformation amount and temperature of the roller itself. There is a possibility. For this reason, it is advantageous in terms of accuracy to use a hard roller made of a material having a small linear expansion coefficient.
In addition, regarding the roller diameter of the detection roller, if the diameter is relatively large, the time required for one rotation becomes longer, and the time required for the averaging process also becomes longer. Therefore, it is advantageous in time to use a roller having a relatively small diameter.
In the present invention, the “rotary conveyance body” is a generic term for a rotation body having a function of conveying a recording sheet including the pair of driving rollers and driven rollers.

次に変位センサ部162の変位センサ188について説明する。
本実施形態では、記録用紙の厚みを検出するための変位センサ部162の変位センサ188として、磁気式のリニアセンサを使用するが、変位センサ部162はこれに限定されない。
目的とする変位量を検出できる精度を備えたものであれば、光学式の測距センサ、静電容量方式のセンサ、ひずみセンサ、レバー式エンコーダーセンサなどのセンサ等周知のセンサを使用することができる。変位センサ部162の出力形式もアナログ出力をA/Dコンバータで検出するだけでなく、変位量を周波数に変換して出力するもの、或いは変位量をカウント数として出力し、カウンターで計数して紙厚量に変換して使用してもよい。
Next, the displacement sensor 188 of the displacement sensor unit 162 will be described.
In the present embodiment, a magnetic linear sensor is used as the displacement sensor 188 of the displacement sensor unit 162 for detecting the thickness of the recording paper, but the displacement sensor unit 162 is not limited to this.
As long as the target displacement amount can be detected, a known sensor such as an optical distance measuring sensor, a capacitance type sensor, a strain sensor, a lever type encoder sensor or the like may be used. it can. The output format of the displacement sensor unit 162 not only detects the analog output with an A / D converter, but also outputs the displacement amount converted into a frequency, or outputs the displacement amount as a count number, and counts it with a counter to count the paper. It may be converted into a thickness and used.

いずれのセンサを使用した場合においても、上記の検出タイミングで検出することで、記録用紙の搬送速度が変化している条件においても精度を悪化させることなく記録用紙の厚みを検出することができる。   Regardless of which sensor is used, the thickness of the recording paper can be detected without deteriorating the accuracy even when the recording paper transport speed is changing by detecting at the above detection timing.

1・・・プリンタ部、2・・・給紙テーブル、3・・・画像読取ユニット、4・・・ADF、10・・・中間転写ベルト、14〜16・・・支持ローラー、17・・・中間転写体クリーニングユニット、18・・・チャージャユニット、20・・・作像装置、21・・・書き込みユニット、22・・・2次転写ユニット、23・・・ローラー、24・・・2次転写ベルト、25・・・定着ユニット、26・・・定着ベルト、27・・・加熱・加圧ローラー、28・・・シート反転ユニット、30・・・原稿給紙台、32・・・コンタクトガラス、33・・・第1キャリッジ、34・・・第2キャリッジ、35・・・結像レンズ、36・・・CCD(読取センサ)、40・・・感光体ドラム、42・・・給紙ローラー、43・・・給紙ユニット、44・・・給紙トレイ、45・・・分離ローラー、46・・・搬送路、47・・・搬送ローラー、48・・・搬送路、49・・・レジストローラー、50・・・給紙ローラー、51・・・手差しトレイ、52・・・搬送ローラー、55・・・切換爪、56・・・排出ローラー、57・・・排紙トレイ、100・・・エンジン制御部、110・・・給紙部、120・・・定着部、130・・・画像形成部、140・・・コントローラー制御部、150・・・操作表示部、160・・・紙厚検出手段、162・・変位センサ部、164・・・駆動ローラー、166・・・駆動ローラー軸、170・・・従動ローラー、172・・・従動ローラー軸、178・・・駆動源(モーター)、180・・・駆動軸、182、184・・・ギヤ、186・・・アクチュエータ、188・・・変位センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer part, 2 ... Paper feed table, 3 ... Image reading unit, 4 ... ADF, 10 ... Intermediate transfer belt, 14-16 ... Support roller, 17 ... Intermediate transfer body cleaning unit, 18 ... charger unit, 20 ... image forming device, 21 ... writing unit, 22 ... secondary transfer unit, 23 ... roller, 24 ... secondary transfer Belt, 25... Fixing unit, 26... Fixing belt, 27... Heating / pressure roller, 28... Sheet reversing unit, 30. 33 ... 1st carriage, 34 ... 2nd carriage, 35 ... Imaging lens, 36 ... CCD (reading sensor), 40 ... Photosensitive drum, 42 ... Paper feed roller, 43 ... Paper feed unit 44 ... feed tray, 45 ... separation roller, 46 ... conveyance path, 47 ... conveyance roller, 48 ... conveyance path, 49 ... registration roller, 50 ... feed roller , 51 ... Bypass tray, 52 ... Transport roller, 55 ... Switching claw, 56 ... Discharge roller, 57 ... Discharge tray, 100 ... Engine control unit, 110 ... Feed Paper part 120... Fixing part 130... Image forming part 140... Controller control part 150 .. Operation display part 160. 164... Driving roller, 166... Driving roller shaft, 170... Driven roller, 172... Driven roller shaft, 178. ... Gear, 186 Actuator, 188 ... displacement sensor.

特開2009−227404号公報JP 2009-227404 A

Claims (6)

記録用紙を搬送する一対の回転搬送体間の変位量に基づき記録用紙の厚みを検出する記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置であって、
前記紙厚検出手段は、記録用紙が前記一対の回転搬送体間に有る場合と無い場合のそれぞれにおいて、前記一対の回転搬送体間の変位量を、前記回転搬送体の回転周期内において、前記回転搬送体の搬送面が一定長移動するタイミングで複数回サンプリングするサンプリング手段と、サンプリングした前記変位量を平均すると共に、平均した前記変位量の差分から記録用紙の厚みを検出する演算手段と、を有する記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置。
An image forming apparatus having recording sheet thickness detecting means for detecting the thickness of a recording sheet based on a displacement amount between a pair of rotary conveying members that convey the recording sheet,
The paper thickness detection means is configured to calculate a displacement amount between the pair of rotary transport bodies within a rotation cycle of the rotary transport body in each of the cases where the recording paper is between the pair of rotary transport bodies and the recording paper is not present. Sampling means that samples a plurality of times at a timing when the conveyance surface of the rotary conveyance body moves a certain length; an arithmetic means that averages the sampled displacement amount and detects the thickness of the recording paper from the difference of the averaged displacement amount; An image forming apparatus having a sheet thickness detecting means for recording paper.
請求項1に記載された記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置において、
前記回転搬送体の搬送面が一定長移動するタイミングは、前記回転搬送体の駆動源の回転を制御するための回転制御用信号に同期したタイミング信号に基づく、記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置。
An image forming apparatus having a recording paper thickness detecting means according to claim 1.
The timing at which the conveyance surface of the rotary conveyance body moves by a certain length has a recording paper thickness detection means based on a timing signal synchronized with a rotation control signal for controlling the rotation of the drive source of the rotary conveyance body. Image forming apparatus.
請求項2に記載された記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置において、
前記回転搬送体の駆動源の回転を制御するための回転制御用信号に同期したタイミング信号は、前記回転搬送体の駆動源であるモーターの制御用エンコーダー出力信号を分周して生成するか、又は前記回転搬送体の駆動源であるステッピングモーターの駆動パルス信号を分周して生成する記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置。
An image forming apparatus having a recording paper thickness detecting means according to claim 2.
The timing signal synchronized with the rotation control signal for controlling the rotation of the driving source of the rotating carrier is generated by dividing the encoder output signal for controlling the motor that is the driving source of the rotating carrier, Alternatively, an image forming apparatus having a sheet thickness detecting unit for a recording sheet, which is generated by dividing a drive pulse signal of a stepping motor that is a drive source of the rotary conveyance body.
請求項1に記載された記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置において、
前記回転搬送体の搬送面が一定長移動するタイミングは、前記回転搬送体の駆動源と前記回転搬送体間に介装されたギヤ減速機の減速前のギヤの1回転を検出するセンサの出力で生成する記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置。
An image forming apparatus having a recording paper thickness detecting means according to claim 1.
The timing at which the transport surface of the rotary transport body moves a certain length is the output of a sensor that detects one rotation of the gear before deceleration of the gear reducer interposed between the drive source of the rotary transport body and the rotary transport body. An image forming apparatus having a paper thickness detecting means for the recording paper generated in the above.
請求項1ないし4のいずれかに記載された記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置において、
前記回転搬送体は、前記記録用紙の搬送路に配置された搬送ローラー又はレジストローラーである記録用紙の紙厚検出手段を有する画像形成装置。
5. An image forming apparatus having a recording paper thickness detecting means according to claim 1.
The image forming apparatus having a recording paper thickness detection unit, wherein the rotary conveyance body is a conveyance roller or a registration roller arranged in a conveyance path of the recording paper.
記録用紙を搬送する一対の回転搬送体間の変位量に基づき記録用紙の厚みを検出する紙厚検出工程を有する画像形成装置における記録用紙の厚み検出方法であって、
前記紙厚検出工程は、記録用紙が前記一対の回転搬送体間に有る場合と無い場合のそれぞれにおいて、前記一対の回転搬送体間の変位量を、前記回転搬送体の回転周期内において、前記回転搬送体の搬送面が一定長移動するタイミングで複数回サンプリングするサンプリング工程と、サンプリングした前記変位量を平均すると共に、平均した前記変位量の差分から記録用紙の厚みを検出する演算工程と、を有する画像形成装置における記録用紙の厚み検出方法。
A method for detecting the thickness of a recording paper in an image forming apparatus having a paper thickness detecting step for detecting the thickness of the recording paper based on a displacement amount between a pair of rotary conveyance bodies that convey the recording paper,
In the paper thickness detection step, the amount of displacement between the pair of rotary transport bodies in the case where the recording paper is present between the pair of rotary transport bodies and the case where there is no recording paper is within the rotation period of the rotary transport body, A sampling step of sampling a plurality of times at a timing when the transport surface of the rotary transport body moves by a certain length, an arithmetic step of averaging the sampled displacement amount, and detecting the thickness of the recording paper from the difference of the averaged displacement amount, A method for detecting the thickness of a recording sheet in an image forming apparatus.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015193473A (en) * 2014-03-18 2015-11-05 株式会社リコー Paper thickness detection device and image forming apparatus with paper thickness detection device
JP2016088730A (en) * 2014-11-10 2016-05-23 株式会社リコー Sheet thickness detector, motor control device, rotation drive control device, sheet transport device, image processing system, sheet thickness detection method and sheet thickness detection program
JP2018120225A (en) * 2018-02-26 2018-08-02 株式会社リコー Sheet material discrimination device and image forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015193473A (en) * 2014-03-18 2015-11-05 株式会社リコー Paper thickness detection device and image forming apparatus with paper thickness detection device
JP2016088730A (en) * 2014-11-10 2016-05-23 株式会社リコー Sheet thickness detector, motor control device, rotation drive control device, sheet transport device, image processing system, sheet thickness detection method and sheet thickness detection program
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