JPH0761644A - 用紙搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 用紙厚を自動的に検出し、これに応じて用紙
加圧力を調整し、紙折れや紙詰まりなどの搬送異常を防
止する。 【構成】 用紙搬送装置で搬送される用紙１００の表面
に接触するアクチュエータの動きを角度センサ１６で検
出して用紙厚さを判断する。制御措置１５は、角度セン
サ１６の出力に応じてソレノイド１７をオン・オフさせ
る。ソレノイド１７の可動部は加圧ローラ２０を押圧す
るばね１８の端部に連結されていて、ソレノイド１７の
オン・オフ動作によってばねの引張力が調整される。つ
まり、用紙１００の厚さが厚いときは引張力は大きくな
り、用紙１００が薄いときは引張力は小さくなり、用紙
厚さに応じて適当な力で搬送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は用紙搬送装置に関するも
のであり、特に、搬送される用紙の厚さに応じて搬送ロ
ーラの押付け圧を変化させることができる用紙搬送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置やレーザプリンタなどに用
いられる用紙搬送装置の一例を図９を参照して説明す
る。同図において、前工程から図示しない駆動ローラに
よって搬送されてくる用紙は上部誘導板２２および下部
誘導板２３によって案内され、当該搬送装置へ誘導され
る。

【０００３】前記下部誘導板２３には、用紙搬送ローラ
２１が配設され、上部誘導板２２には、前記用紙搬送ロ
ーラ２１と対をなす加圧ローラ２０が配設される。用紙
搬送ローラ２１は図示しない軸受で回転自在に支持され
る一方、駆動源として図示しないモータが接続される。
加圧ローラ２０も、同様に、軸受で支持されるが、例え
ば該軸受と加圧ローラ２０の軸２０ａとの間に少なくと
も用紙１枚以上のギャップを設けて、そのギャップの範
囲で上下方向に移動可能にしておき、前記軸２０ａは、
ばね１８で用紙搬送ローラ２１側に押圧されるようにし
てある。

【０００４】したがって、搬送装置へ誘導されてきた用
紙は、前記ばね１８の力によって加圧ローラ２０と用紙
搬送ローラ２１に挟まれ、次の工程に搬送されていく。
なお、前記用紙搬送ローラ２１および加圧ローラ２０の
軸２０ａは、用紙の側端部を揃えるためのアライニング
ガイド１９側に用紙が指向されるように用紙搬送方向Ｄ
に対して所定の角度傾斜して取り付けられている。

【０００５】ところで、搬送される用紙の厚さが、必ず
しも一定でないにもかかわらず、前記加圧ローラ２０の
加圧力は、前記ばね１８の定数によって一義的に決定さ
れる。その結果、例えば用紙が厚いにもかかわらず加圧
力が弱いと、用紙をアライニングガイド１９に確実に沿
わせることができず、逆に、用紙が薄いにもかかわらず
加圧力が強すぎると、アライニングガイド１９に用紙が
強く押さえられ過ぎて紙折れの発生要因になることがあ
る。

【０００６】また、次の工程がなく、単に用紙トレイに
用紙が排出されるだけならばよいが、例えば、装置の小
形化を図るため図９に示すように、曲率を有するガイド
板３１を該搬送装置の直後に配置して、水平方向であっ
た搬送方向を垂直方向に変更するようなレイアウトで
は、前記加圧力が適当でないと、前記ガイド板３１の部
分で紙詰まりや紙折れが発生することがある。

【０００７】上記不具合を解消するために、用紙の厚さ
に合わせて加圧力を調整することが考えられる。特開昭
６３−２６７６２０号公報、特開平１−２４３４２号公
報、特開平２−１２３０５２号公報、特開平３−１８２
４４５号公報等に、用紙厚さや用紙の種類に応じて前記
加圧力を切り換えられるようにした装置が提案されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置には次
のような問題点があった。従来の装置には用紙厚さを検
出するセンサを有しているものはなかったし、調整は手
動によっていた。

【０００９】したがって、オペレータは用紙の厚さをあ
らかじめ知っておく必要があったし、その用紙厚さによ
って加圧力を手動で設定しなければならなかった。この
ような手間は、複数の給紙部を有する装置において各給
紙部に他の給紙部のものと厚さが異なる用紙を準備して
おき、これらの用紙を混在させて搬送するような場合に
特に繁雑であった。

【００１０】例えば、表紙を厚紙、本文を薄紙にプリン
トするようにした文書を、複数部数プリントするような
場合や、すでに片面にプリントされた用紙をいわゆる裏
紙として再使用する場合がある。このように、厚さが互
いに異なる用紙を連続的に搬送するような場合や、大き
く搬送方向を変換するレイアウトを採用して装置の小形
化を図る際等に、紙詰まりなどの不具合が生じるおそれ
があった。

【００１１】このような問題点があるにもかかわらず、
従来は、用紙の厚さを自動的に判断し、その結果によっ
て用紙に対する加圧力を調整するように構成した装置は
なかったし、自動化を試みるということさえされていな
かった。

【００１２】本発明は、このような実情に鑑み、上記の
問題点を解消するため、用紙厚さを検出して自動的に加
圧力を調整できるようにした搬送性能の高い用紙搬送装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、加圧ローラの加圧調整手
段と、用紙搬送路上に設けられた用紙厚検出センサと、
この検出センサの出力信号に対応する信号を加圧力指示
信号として前記加圧調整手段に出力する処理手段とを具
備した点に特徴がある。

【００１４】

【作用】前記検出センサの出力に基づいて決定された信
号が指示信号として加圧ローラの加圧調整手段に供給さ
れるので、用紙厚に応じた加圧力が加圧ローラに付与さ
れる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る用紙搬送装置を含む
レーザビームプリンタの構成を示す図である。

【００１６】図１において、当該プリンタは２つの給紙
装置すなわち第１の給紙トレー１と第２の給紙トレー２
とを有している。第１の給紙トレー１には厚紙３、第２
の給紙トレー２には薄紙４が装填されている。これらの
用紙３，４は、それぞれ第１の給紙ローラ５ａおよび第
２の給紙ローラ５ｂによって繰り出され、複数組の初段
搬送ローラ６によってプリント処理のための工程に搬送
される。なお、第１の給紙ローラ５ａおよび第２の給紙
ローラ５ｂは、図示しないコンピュータからの指令によ
って選択的に駆動され、厚紙および薄紙が任意のタイミ
ングで繰り出される。

【００１７】印字部Ｐは、現像機７、レーザビーム発生
機８、チャージコロトロン９、感光ドラム１０、トラン
スファーコロトロン１１、クリーナ１２を有する。これ
らの構成は周知であるので、詳細な説明は省略する。

【００１８】前記印字部Ｐで厚紙３および薄紙４（以
下、両者を統合的に指すときは用紙１００という）に転
写されたトナー像は、用紙１００が熱定着ローラ１３お
よび熱定着加圧ローラ１４の間を通過したときに該用紙
１００に定着される。

【００１９】印字が終了した用紙１００は、この用紙１
００を排紙トレー２４に搬送するための、本発明に係る
用紙搬送装置Ｃに送り込まれる。用紙搬送装置Ｃは、上
部誘導板２２、下部誘導板２３、アライニングガイド１
９、搬送ローラ２１、加圧ローラ２０、加圧用ばね１
８、加圧調整手段としてのソレノイド１７、用紙１００
の厚さを検出するためのセンサ１６、該センサ１６の出
力信号に基づいて前記ソレノイド１７に指令を与える制
御装置１５とからなる。

【００２０】センサ１６の軸１６ａにはアクチュエータ
１６ｂが回転自在に設けられる。アクチュエータ１６ｂ
の先端を用紙１００の表面に接触させた状態で、前記セ
ンサ１６の出力信号が後述する直線範囲に該当するよう
に、該センサ１６の取付位置は調整される。該センサ１
６の動作原理は後述する。

【００２１】アクチュエータ１６ｂは、通常は重力の作
用によって下部誘導板２３の表面に接触した状態で保持
されている。そして、用紙１００が搬送されてきて、該
用紙１００がアクチュエータ１６ｂの先端に当接する
と、該アクチュエータ１６ｂは用紙１００によって押し
上げられ、用紙１００が通過するまで押し上げられた状
態で維持される。

【００２２】アクチュエータ１６ｂは、樹脂や軽合金等
の軽量部材で全体を形成するのが望ましいが、用紙１０
０との接触状態を安定化させるため、多少重量を大きく
したり、ばね等で付勢してもよい。さらに、アクチュエ
ータ１６ｂの下面つまり用紙１００との接触面は円弧状
にするなど用紙１００の搬送に支障のないような形状が
選択される。

【００２３】次に、図２の拡大図を参照して前記用紙搬
送装置Ｃの要部を説明する。同図において、上部誘導板
２２には軸受３２，３３がボルト等適宜の固着手段で固
定され、この軸受３２，３３によって加圧ローラ２０の
軸２０ａが回転自在に支持される。軸２０ａと軸受３
２，３３との間には少なくとも用紙１００の１枚分より
僅かに大きいギャップＧが生じるように寸法が設定され
ている。

【００２４】一方の軸受３２と加圧ローラ２０との間に
は、軸２０ａを用紙搬送ローラ２１の方向に押圧するた
めの加圧用ばね１８が設けられる。該加圧用ばね１８は
引張りコイルばねで、その一端は上部誘導板２２に形成
された引掛け部２２ａに引掛けられ、他端は、上部誘導
板２２に固定されたソレノイド１７のプランジャ３４に
連結される。

【００２５】下部誘導板２３には、軸受３５，３６によ
って用紙搬送ローラ２１が軸支され、該用紙搬送ローラ
２１の軸２１ａには図示しないモータから駆動力を伝達
するためのプーリ３７が固着される。

【００２６】次に、図３を参照して前記センサ１６とし
て好適な角度センサの動作原理を説明する。図３（ａ）
は角度センサの原理を説明するための結線図、図３
（ｂ）は同等価回路図であり、図３（ｃ）は角度センサ
の出力信号と該センサの軸の回転角度との関係を示す図
である。

【００２７】図３（ａ），（ｂ）において、該角度セン
サの軸１６ａの端面には磁石Ｍが図示のような位置関係
で固定され、さらに軸１６ａに対して同心上に、前記磁
石Ｍに対して軸１６ａの延伸方向に一定のエアギャップ
を有して対向配置された磁気抵抗素子Ｒが設けられてい
る。磁気抵抗素子Ｒは、これに作用する磁界の強さに比
例して抵抗値が高くなる半導体材料で構成された磁電変
換素子である。磁気抵抗素子Ｒの中央の端子部ｔを境に
して一方が抵抗部Ｒ１を成し、他方が抵抗部Ｒ２を成
す。磁気抵抗素子Ｒの両端には電源３８が接続され、グ
ランド（ＧＮＤ）および前記中央端子部ｔ間の電圧がセ
ンサ出力Ｖｏｕｔとなる。

【００２８】軸１６ａが矢印３９の方向に回動すると磁
石Ｍもこれと一緒に回動し、磁石Ｍと抵抗部Ｒ１および
抵抗部Ｒ２との相対位置が変化する。その結果、軸１６
ａつまり磁石Ｍの変位に伴って抵抗部Ｒ１および抵抗部
Ｒ２の抵抗値が変化し、前記磁石Ｍと抵抗部Ｒ１および
抵抗部Ｒ２との相対位置に応じたセンサ出力Ｖｏｕｔが
得られる。

【００２９】前記センサ出力Ｖｏｕｔは、軸１６ａの回
転角度に応じて図３（ｃ）に示すように変化し、例えば
図３（ａ）に示した磁石Ｍと磁気抵抗素子Ｒとの位置関
係では、抵抗部Ｒ１の抵抗値が低く、抵抗部Ｒ２の抵抗
値が高くなるので、センサ出力Ｖｏｕｔは最大値とな
る。

【００３０】該センサ出力Ｖｏｕｔは、図３（ｃ）に示
すように直線範囲Ａを有しているので、該角度センサを
使用する際には、この直線範囲Ａを使用するように各構
成部の位置関係を調整するのがよい。

【００３１】図４は、前記センサ１６の出力信号を処理
して加圧力を調整するための制御装置のハード構成示
す。図示のように制御装置１５はマイクロコンピュータ
で構成するのが望ましい。同図において、センサ１６の
出力信号はコンピュータ処理に都合がよいように処理部
３０でデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）された後、Ｃ
ＰＵ２７に入力される。ＲＯＭ２８には、システムデー
タや該マイクロコンピュータのプログラムが等が格納さ
れ、ＲＡＭ２９には、処理に伴って得られるデータや基
準値等が格納される。

【００３２】続いて、上記のハード構成を有する用紙搬
送装置における制御装置の要部機能を説明する。図５の
ブロック図において、センサ１６の出力信号は処理部３
０に入力され、該処理部３０は、入力信号をＡ／Ｄ変換
してオン・オフ指示部４０に出力する。オン・オフ指示
部４０は、処理部３０から供給される信号を、厚紙およ
び薄紙を区別するためのしきい値と比較し、厚紙および
薄紙に応じて例えば厚紙の場合はオン信号を、薄紙の場
合はオフ信号を出力する。前記オン信号およびオフ信号
はドライバ装置４１に出力される。ドライバ装置４２
は、オン信号が供給されるとソレノイド１７に所定の電
流を供給して動作させる。また、オフ信号が供給された
場合は、ソレノイド１７に対する電流の供給を停止させ
る。

【００３３】前記加圧用ばね１８はソレノイド１７のプ
ランジャ３４に連結されているので、ソレノイド１７が
動作してプランジャ３４が引き込まれると加圧用ばね１
８は引っ張られて加圧ローラ２０に対する押圧力が増大
する。これとは逆に、ソレノイド１７への電流供給が停
止されるとプランジャ３４は突出し、加圧用ばね１８は
緩んで加圧ローラ２０に対する押圧力が減少する。換言
すれば、センサ１６で厚紙が検出された場合は加圧力が
強められ、薄紙が検出された場合は加圧力が弱められ
る。

【００３４】続いて、前記オン・オフ指示部４０の動作
をフローチャートを参照して説明する。図８において、
ステップＳ１では、センサ１６の出力信号Ｖｏｕｔを読
み込む。ステップＳ２では、読み込んだ信号つまり電圧
Ｖｏｕｔがしきい値より大きいか否かを判断する。この
しきい値は厚紙か薄紙かの区別をするための値である。
出力電圧Ｖｏｕｔがしきい値より大きい場合は、厚紙３
を検出したと判断してステップＳ３に進み、ソレノイド
１７に所定の電流を供給するためのオン信号をドライバ
装置４１に出力する。また、出力電圧Ｖｏｕｔがしきい
値より小さい場合は、薄紙４を検出したと判断してステ
ップＳ４に進み、ソレノイド１７に対する電流供給を停
止させるためのオフ信号をドライバ装置４１に出力す
る。

【００３５】次に、前記ソレノイドに代えてリニアアク
チュエータを使用した例を説明する。図６において図５
と同符号は同一または同等部分を示す。図６において、
テーブル４２には入力信号に対応するばね調整用データ
が格納されていて、前記処理部３０から供給されるデジ
タル信号をキーとしてばね調整用データをドライバ装置
４１に出力する。ドライバ装置４１は、供給されたばね
調整用データに応じた電流をリニアアクチュエータ４３
に供給する。リニアアクチュエータ４３は、例えばボイ
スコイル式のアクチュエータであり、コイルに供給され
る電流に応じたストロークが得られるように構成されて
いる。

【００３６】リニアアクチュエータ４３は、図２に示し
たソレノイド１７と同様、往復動するプランジャを有し
ていて、供給される電流に比例したストロークで直線運
動する。したがって、センサ１６で検出された信号の大
小つまり用紙厚の大小によってリニアアクチュエータ４
３にプランジャが引き込まれる量が変化するので、この
プランジャに前記加圧用ばね１８の一端を連結しておけ
ば用紙１００の厚さに応じて無段階で前記加圧ローラ２
０の加圧力を変化させることができる。

【００３７】なお、前記ばね調整用データを出力する手
段はテーブル４２に限らず、所定の算出式に従って入力
信号に応じた加圧用データを算出する演算手段であって
もよい。

【００３８】次に、加圧調整手段の変形例を説明する。
図７に示した例では、加圧用ばねとして引っ張りばねを
用いた場合を説明したが、以下に示す例では、前記軸受
３２に圧縮ばねを配設した。

【００３９】図７において、軸受３２には上部から圧縮
ばね４４を収容する凹所４５が設けられている。圧縮ば
ね４４の上下には座金４６，４７が配置されていて、座
金４６は軸２０ａに上部から当接しており、座金４７の
上面には揺動板４８の一端が当接している。揺動板４８
の他端はプランジャ３４に連結されており、軸４９を中
心にしてプランジャ３４の動きに追従して揺動する。

【００４０】すなわち、プランジャ３４が矢印５０の方
向に引っ張られると揺動板４８は矢印５１の方向に振れ
て圧縮ばね４４は圧縮され、加圧ローラ２０を用紙搬送
ローラの方向２１に押圧する力が増大する。一方、プラ
ンジャ３４が矢印５０とは反対方向に伸長されると、揺
動板４８は矢印５１と反対方向に戻され、圧縮ばね４４
は伸長し、加圧ローラ２０を用紙搬送ローラの方向２１
に押圧する力が減少する。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、用紙厚検出センサによって、搬送路上を搬送
される用紙の厚さを自動的に検出できる。そして、この
検出結果に基づいて弾性部材によって付与されている加
圧ローラの加圧力を調整できる。

【００４２】したがって、厚紙や薄紙などが混在してい
ても、それぞれの用紙に応じた適切な力で搬送でき、搬
送異常が発生しにくくなる。その結果、厚紙と薄紙を予
定のプログラムに従って交互に印字に使用するコンピュ
ータ制御によるプリントの場合や、厚さが一定しない裏
紙を使用するプリント等に好都合である。

【００４３】また、小形化のために、搬送方向が大きく
変化するような搬送経路を設定した複写機やプリンタに
おいても搬送異常をなくすることができるので、これら
の小形化が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す用紙搬送装置を含む
レーザビームプリンタの構成図である。

【図２】 本発明の一実施例を示す用紙搬送装置の要部
拡大図である。

【図３】 角度センサの原理図と出力および回転角度と
の関係を示す図である。

【図４】 用紙搬送装置の制御装置のハード構成を示す
ブロック図である。

【図５】 制御装置の要部機能を示すブロック図であ
る。

【図６】 制御装置の要部機能を示すブロック図であ
る。

【図７】 本発明の変形例を示す用紙搬送装置の要部拡
大図である。

【図８】 センサの検出信号の処理動作を示すフローチ
ャートである。

【図９】 従来の用紙搬送装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１６…センサ、 １６ｂ…アクチュエータ、 １７…ソ
レノイド、 １８…ばね、 １９…アライニングガイ
ド、２０…加圧ローラ、 ２１…搬送ローラ、 ２２…
上部誘導板、 ２３…下部誘導板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙を搬送するための搬送ローラおよび
   これと対をなす加圧ローラと、 前記加圧ローラを搬送ローラの方向へ押圧するための弾
   性部材と、 前記弾性部材にあらかじめ外力を作用させて加圧ローラ
   の加圧力を調整する加圧力調整手段と、 用紙搬送路上に設けられた用紙厚検出センサと、 この検出センサの出力信号に対応する信号を加圧力指示
   信号として前記加圧調整手段に出力する処理手段とを具
   備したことを特徴とする用紙搬送装置。
2. 【請求項２】 前記用紙厚検出センサが、 用紙の表面に接触するアクチュエータと、 該アクチュエータを回動自在に支持する軸と、 前記軸に固定された磁石と、 該磁石に対向配置された磁気抵抗素子とを具備し、 該磁気抵抗素子および前記磁石の相対位置関係によって
   変化する前記磁気抵抗素子の抵抗値に応じた信号を検出
   信号として出力するように構成されている角度センサで
   あることを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
3. 【請求項３】 用紙搬送路の側端に沿って配置されたア
   ライニングガイドを具備し、 前記搬送ローラおよび加圧ローラは、用紙を前記アライ
   ニングガイド側に指向させるため、それぞれの支軸を用
   紙搬送方向に対して傾斜させていることを特徴とする請
   求項１または２記載の用紙搬送装置。