JPH02187602A

JPH02187602A - シート検出装置

Info

Publication number: JPH02187602A
Application number: JP825089A
Authority: JP
Inventors: Tadamitsu Uchiyama; 内山　忠光
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1990-07-23

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】〈産業上の利用分野〉本発明は複写機、プリンタ等において、搬送されるシー
トの厚みを検出するためのシート検出装〈従来の技術〉従来、シートの厚みからシートの多重送りを検出するも
のとしては、例えば特開昭５７−２７８４７号公報に掲
載されたものが知られている。

これは、移動自在なレバーに回動自在に保持された検出
ローラと、これに対向するローラとの間にシートを移送
し、検出ローラの変位量にもとづいてシートの多重状態
を検出する装置であって、レバーに設けられた磁石に磁
電変換素子を対向するように設け、磁石の移動にともな
い磁電変換素子が受ける磁束の変化を検出することによ
って、シートの多重送りを検出するものであった。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、このような従来のシート検出装置にあっ
ては、ローラの変位量がレバーを介して機械的に磁石に
伝達され、磁石の変位に伴う磁電変換素子が受ける磁束
の変化を単に検出していたため、十分な精度を有するも
のではなかった。また、経時劣化によるローラの摩耗、
取付誤差等によって紙の厚さを正確には検出することが
できなかった。

これらのことから従来の装置においては、レバーの位置
調整部材を備えており、前記位置調整部材を頻繁に操作
し、装置を調整しなければならないという問題があった
。

そこで本発明は、簡単な構成により機械的な調整が不要
で、多重送りのみならず、紙の厚さを精度よく正確にし
かも安定して検出できるシート検出装置を提供すること
をその目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉本発明は、回転自在に設けられ、外周面に異なる磁極の
着磁が一定間隔でなされた磁気ドラムと、この磁気ドラ
ムを回転させる駆動手段と、この磁気トラムとの間に紙
を挟み、この紙の厚さに対応して磁気ドラムから接近離
隔動自在に設けられた磁電変換素子と、この磁電変換素
子の変位量に応じて変化する出力に基づいて上記挟まれ
た紙の厚さを判別する判別手段と、を備えたシート検出
装置である。

〈作用〉本発明に係るシート検出装置にあっては、磁気ドラムと
磁電変換素子との間に紙を挟み、この紙の厚さに対応し
て磁電変換素子が磁気ドラムから接近しあるいは離隔す
る方向に移動する。そして、この磁気ドラムの回転に伴
い紙は送り出される。

このとき、磁気ドラムの回転により、すなわち紙の厚さ
に対応して磁電変換素子は磁気ドラムの外周面から接近
、離隔する。このとき、磁電変換素子はこの変位に対応
して電気信号を交流信号として出力する。そこで、判別
手段はこの交流出力に基づいて上記紙の厚さを判別する
ものである。

すなわち、磁電変換素子の出力が該変位量に対応して交
流信号として変化する。そして、この交流信号の振幅に
基づいて、判別手段は、これらのドラム間に挟まれた紙
の厚さを判別することとなる。例えばドラム間に紙を挟
んでいない場合の振幅と紙を挟んだ場合のそれとを比較
、演算するものである。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示している。第
１図は本発明の第１実施例に係るシート検出装置の主要
部を示すその斜視図である。第２図は第１実施例に係る
磁気ドラムの回転角と出力電圧との関係を示すグラフで
ある。第３図はその出力電圧の振幅と紙の厚さとの関係
を示すグラフである。

第１図において、１１は磁気ドラムを示し、この磁気ト
ラム１１はモータ１３（駆動手段）によって回転駆動さ
れる。磁気ドラム１１は、非磁性体からなる円柱形の芯
材１５と、この芯材１５に外嵌された環状体のゴム磁石
１７と、から構成されている。このゴム磁石１７の外周
面には円周方向に沿って等間隔（同一ピッチｐ）でＮ極
とＳ極とが交互に表れるように着磁されている。なお、
このゴム磁石１７は任意の厚さでよく、例えばバリウム
フェライト粉をゴム中に均一に分散したものである。

磁気ドラム１１の上方には磁気センサ２１が該着磁外周
面に対して接近離隔可能に配設されている。この磁気セ
ンサ２１は、水平な支点軸２３によって揺動自在に支持
されたレバー２５の一端部に固定されている。したがっ
て、被検出物である紙３１（この実施例ではカット紙）
はこれらの磁気ドラム１１と磁気センサ２１（磁電変換
素子）との間に挟まれることになる。すなわち、紙３１
の搬送路に上記一対の磁気ドラム１１、磁気センサ２１
は配設されているのである。

なお、レバー２５の他端部に配設されたスプリング２７
によって磁気センサ２１は常時磁気ドラム１１の外周面
に向かつて付勢されている。

また、磁気センサ２１としては磁束変化を精密に検出す
ることのできるホール素子を使用している。この磁気セ
ンサ２１には駆動、部４１から一定の電流がその入力部
に供給されている。また、磁気センサ２１の出力部はコ
ンデンサ４３を介して交流増幅回路４５に接続されてい
る。

この交流増幅回路４５の出力電圧は、第２図に示すよう
に、直流分がなくなり、磁気ドラム１１の回転角にした
がってほぼ正弦波形の変化をするものである。なお、検
出する紙３１の厚さをｄとするとその出力電圧の振幅Ｓ
は、第３図に示すように略双曲線形に変化するものであ
る。したがって、第２図において破線で示すように、検
出した紙３１の厚さｄが増大した場合にはその出力電圧
の振幅Ｓは減少するものである。

また、交流増幅回路４５の出力電圧は整流回路４７に供
給されて整流され、計算回路４９に入力されている。計
算回路４９はまた基準値設定回路５１から基準値信号が
入力される構成である。そして、この計算回路４９は交
流増幅回路４５の交流出力電圧と基準値信号（例えば紙
３１の厚さｄが００場合の出力電圧の振幅）とを比較演
算することにより、紙３１の厚さｄに対応した所定の信
号を出力している。これらの計算回路４９と基準値設定
回路５１とは判別手段５３を構成している。

この判別手段５３は、上記磁電変換素子である磁気セン
サ２１の磁気ドラム１１外周面からの変位量に応じて変
化する交流出力に基づいて上記挟まれた紙３１の厚さｄ
を判別するものである。

なお、磁気センサ２１であるホール素子は定電圧駆動し
てもよい。

以上の構成に係るシート検出装置にあっては、磁気ドラ
ム１１が一定速度で回転すると、その外周面との間に紙
３１を挟んで配設された磁気センサ２１もこの紙３１の
厚さｄに対応して接近、離隔動（上下動）している。す
なわち、紙３１０厚さｄに対応してレバー２５が支点軸
２３を支点として上下方向に揺動しているものである。

このとき、駆動部４１より一定電流をこの磁気センサ２
１に印加すると交流増幅回路４５は、紙３１の厚さｄに
対応した振幅Ｓの交流信号を出力する。

第２図中実線は、磁気ドラム１１、磁気センサ２１間に
厚さｄの薄く紙３１が給紙されている場合、同じく破線
は厚さｄの厚い紙３１が挟まれている場合、の各交流電
圧出力をそれぞれ示している。

したがって、紙３１の厚さを検出するには、電源投入時
または必要時にあって基準値としてのその交流信号の振
幅Ｓをまず取り込んでおく。例えは紙３１が磁気ドラム
１１、磁気センサ２１間に供給されていない場合におい
て、磁気ドラム２１を回転させたときの整流回路４７の
出力をＡＤ変換しＡＤ変換器出力（交流電圧）の最大値
と最小値との差、すなわち振幅Ｓを基準値設定回路５１
に取り込みストアしておく。なお、この基準値設定回路
５１は例えはＡＤ変換器を用いたデジタルメモリとその
切換回路によって構成しているものとする。

ここで、給紙指令信号によって給紙がなされたとすると
、該シート検出装置にあっては、上述のように磁気ドラ
ム１１を定速で回転させ、磁気センサ２１から紙３１の
厚さｄに対応した振幅Ｓの交流電圧信号を得る。そして
、ＡＤ変換器等を介してこの信号の最大値と最小値とに
よりその振幅Ｓを取り込む。

さらに、計算回路４９にあっては、上記ストアした基準
値（紙なし時の出力の振幅）と、この取り込んだ振幅と
を比較してその差を求める。そして、予め定めた計算式
によってこの差分かろ紙の厚さデータを得る。

この後、給紙装置にあっては、例えば厚さデータが紙の
厚さの２倍に相当する場合は、重送と判別し、所定の処
理ルーチンによってこれらの紙を分離し、逆転さばきロ
ーラ等によって１枚を給紙ストッカに戻す。また、厚さ
データが紙の厚さセロに相当する場合は、再給紙指令信
号を出力し、１枚の紙の厚さに相当する場合は給紙指令
信号の出力を停止する。ゼロの場合は紙が送られていな
いからであり、１枚の場合は正常に給紙されていると判
別されるからである。

また、別の処理ルーチンによっては紙の厚さに対応して
紙の種類を判別することもできる。

第４図、第５図は本発明の第２実施例を示している。第
４図は第２実施例に係るシート検出装置の主要部を示す
その概略構成図である。第５図は第２実施例に係る増幅
回路を示すその回路図である。

この実施例にあっては、磁電変換素子として上記実施例
におけるホール素子に代えて磁気抵抗素子を使用した場
合である。

第４図において、磁気ドラム１０１の外周面には磁性材
料Ｎ１０３が塗布されている。この磁性材料層１０３は
一定ピッチｐで異なる磁極の着磁がされている。一方、
レバー１０５の下面には磁気抵抗素子１０７が固着され
ている。これは、２本の抵抗体１０９，１１１を間Ｕｉ
Ａ　ｐ　／　２で配設したものである。これらの磁気ド
ラム１０１の磁性材料Ｎ１０３と磁気抵抗素子１０７と
の間に紙３１を挟んでその厚さを測定するものである。

この磁気抵抗素子１０７の出力は上記増幅回路１１３に
供給され、さらにＡＤ変換器１１５を介して例えばマイ
クロコシピユータによって構成されるデータ処理系１１
７に人力されている。すなわち、磁気抵抗素子１０７の
出力は増幅回路１１３において増幅された後、ＡＤ変換
器１１５にあってデジタル値に変換され、データ処理系
１１７において厚さデータを求めるための一定の処理が
なされるものである。

第５図は増幅回路１１３を示し、これは全体として直流
差動増幅器を構成している。すなわち、それぞれ抵抗値
Ｒａ、Ｒｂを有する抵抗体１０９゜１１１は電源Ｖに対
して直列に接続しており、固定抵抗Ｒｃ、Ｒｄも直列接
続して、これらでブリッジ回路を構成している。図にお
いて１２１，１２３はボルテージフォロワを、１２５は
差動増幅器を、それぞれ示している。

なお、抵抗体１０９．ＩＩＩを２つ配設したのは抵抗値
の温度変化による影響を低減するためである。また、こ
の意味では４個設けて上記プリツジ回路を構成してもよ
い。

また、検出する紙３１の厚さｄに対応してこれとほぼ同
じ程度のピッチｐに着磁するものとする。

これは、厚さｄがピッチｐに比較して小のときは振幅の
変化度が小てあり、大のときは磁気ドラムの近傍で変化
度が著しく大となって厚さ検出感度が小となるからであ
る。

さらに、磁性材料層１０３としては周知のクロム層、酸
化クロム、酸化鉄等を用いてもよい。また、その厚さ、
幅は任意であって、着磁方向についても水平着磁でよい
。

その他の構成は上記実施例と同様とする。

上記磁気抵抗素子１０７にあっては、垂直磁場で抵抗値
が増大するものである。着磁ピッチｐの半分の間隔で抵
抗体１０９，１１１を設けており、これらの接続点の出
力電圧なＶ　ＯＵＴとすると、抵抗体１０９の直下にＮ
極が位置した場合、その抵抗値Ｒａは最大で、抵抗体１
１１の抵抗値Ｒｂは最小となっている。したがって、Ｖ
　ＯＵＴは最小となる。

そして、１／２ピッチ回転した場合、Ｎ極が抵抗体１１
１の直下に位置し、Ｖ　０ＬＩＴは最大となる。また、
抵抗体１０９．１１１は磁極から離れると抵抗値の変化
が小さくなり、Ｖ　ＯＵＴの変化も小さくなる。

以上のようにして紙３１の厚さｄに対応して出力される
Ｖ　ＯＵＴを検出し、その大小に応じて紙の厚さを判別
するものである。以後の処理ルーチンは上記実施例のそ
れと同様としている。

〈効果〉以上説明してきたように、本発明によれば、重送の検出
のみならず、紙質に対応して紙の厚さを正確に検出する
ことができる。すなわち、従来のような機械的な調整は
不必要であって、紙の厚さを高精度に検出することがで
きる。また、交流信号として紙の厚さを検出することか
ら、検出された出力値を比較するとき、微少な変化を単
に電気的に増幅するよりも交流信号の振幅の大きさを比
較する方がより検出誤差が減少し正確に検出できる。

また、上記各実施例にあっては、この他にも基準値を検
出時に毎回サーチ、変更することにより、装置および各
部材の取付けにより生じた変化、温度変化、長期間使用
による狂い等からの検出誤差を未然に回避することがで
き、この結果、従来の調整用ねし等が不要となって装置
全体の構造が簡単なものとなる。また、この点から、さ
らに安定的に検出することができる。さらに、給紙装置
とは切り離してその紙の搬送路に該検出装置を配設した
場合、磁気ドラムによって紙は一定速度で搬送されてい
るため、検出時に紙に搬送抵抗を加えるものではない。

この意味からは磁気抵抗素子等もすべりのよい部材を介
して配設してもよい。

第４図は第２実施例に係るシート検出装置の主要部を示
すその概略構成図、第５図は第２実施例に係る増幅回路
を示すその回路図である。

１１　・１３　φ ２１　・３１　・５３　・磁気ドラム、モータ（駆動手段）、磁電変換素子、紙、判別手段。

特許出願人　　ミノルタカメラ株式会社代理人　　　　
弁理士　桑井　清−（他１名）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るシート検出装置の主
要部を示すその斜視図、第２図は第１実施例に係る磁気
ドラムの回転角と出力電圧との関係を示すグラフ、第３
図は第１実施例に係るその出力電圧の振幅と紙の厚さと
の関係を示すグラフ、−）３只＠！田 ○ ！１１ぜω

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転自在に設けられ、外周面に異なる磁極の着磁
が一定間隔でなされた磁気ドラムと、この磁気ドラムを
回転させる駆動手段と、この磁気ドラムとの間に紙を挟み、この紙の厚さに対応
して磁気ドラムから接近離隔動自在に設けられた磁電変
換素子と、この磁電変換素子の変位量に応じて変化する出力に基づ
いて上記挟まれた紙の厚さを判別する判別手段と、を備
えたことを特徴とするシート検出装置。