JPH11147630A - プリント媒体重量検出装置及び方法 - Google Patents

プリント媒体重量検出装置及び方法

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JPH11147630A
JPH11147630A JP10249236A JP24923698A JPH11147630A JP H11147630 A JPH11147630 A JP H11147630A JP 10249236 A JP10249236 A JP 10249236A JP 24923698 A JP24923698 A JP 24923698A JP H11147630 A JPH11147630 A JP H11147630A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】プリント媒体の厚さを検知することにより、厚
さに応じた各種のプリント・パラメータを制御できるよ
うにする。 【構成・作用】装置内部で送られているプリント媒体(2
6)によって押されることによって変位する媒体ガイド(4
0)を設け、この変位の程度を検知することによって媒体
の剛性を知る。この剛性から媒体の厚さを推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、プリンタ
及び複写機のような画像形成装置において紙及び他のプ
リント媒体の重量を検出すること、及び検出した紙の重
量に従ってプリント動作を制御することに関する。更に
詳細に記せば、本発明は、紙の重量の指標として紙の剛
性を検出する検知装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】プリンタ、複写機、または
他の画像形成装置で使用する紙または他のプリント媒体
の重量を自動的に検出することは、良好なプリント品質
を維持することの助けとするために望ましい。レーザ・
プリンタ及び他の電子写真式画像形成装置では、紙の重
量は、紙の個別特性として、及び紙の厚さの指標とし
て、融着温度及び融着圧力、各シートをプリンタに送り
込むのに必要なつまみ上げる力、紙をプリンタ内で前進
させるスピード、及び良好なプリント品質に必要な転写
電流を決定する上で重要な因子である。たとえば、重い
紙は大きいつまみ上げ力、高い融着温度及び融着圧力を
必要とし、更には、カーリングを減らすのに面を下にし
て出力しなければならないことがしばしばある。
【０００３】電子写真式プリンタは通常、重量の違う紙
を検出して自動的に調節することはない。プリンタの中
には、オペレータが、コンピュータのプリンタドライバ
で重い紙の設定値を手動で選択できたり、あるいはプリ
ンタの制御パネルで融着温度を調節できるようにするこ
とによって、重い紙のプリント品質を良好に維持するも
のがある。しかし、手動選択は、オペレータが正しい紙
の設定値または融着温度を選択することができ且つ実際
に選択するときに限り有効である。手動選択は、知識の
ありまた勤勉なオペレータにとってさえ、特に紙が色々
な重さ及び厚さの紙の間で、また幾つかの異なる入力源
の間で頻繁に切り替えられるときには実際的でないこと
がある。
【０００４】
【概要】本発明は、紙の重量及び厚さの指標としての紙
の剛性を自動的に検出する装置及び方法を目指してい
る。紙及び他の平らなプリント媒体は、ある剛性、つま
り曲げまたは撓みに対する抵抗、を持っている。必ずし
も常に比例するとは限らないが、軽い媒体は剛性が少な
く、重い媒体は剛性が大きい。本発明は、色々な重さの
紙またはプリント媒体の相対的な剛性を利用してプリン
タにプリンタ内を移動する紙の形式に関するフィードバ
ックを与えている。本発明の検出システムは、可動媒体
ガイド及び媒体の移動に応答するセンサを備えている。
媒体ガイドは、紙がガイドに沿って押されたとき紙に抵
抗する曲がった媒体接触面を備えていることが望まし
い。ガイドに作動的に結合しているバイアス要素を使用
して、前進する紙に対するガイドの抵抗を調整すること
ができる。剛性が大きく重い紙は、紙がガイドの接触面
に沿って押される際にガイドを移動させる。剛性の小さ
い軽い紙は、ガイドを移動させず、または少なくとも剛
性が大きく重い紙ほどは移動させない。センサは、ガイ
ドの移動に応答して剛性を、したがって紙の重量を検出
する。
【０００５】
【実施例】本発明の自動紙重量検出システムは図１及び
図２に示すレーザ・プリンタのような電子写真式プリン
ト装置に最も役立つと予想されるが、このシステムを色
々な形式のプリンタ、複写機、及び他の画像形成装置に
使用することができる。図１及び図２は、本発明の紙重
量検出システムに使用するようになっている、参照番号
10で表したレーザ・プリンタを示す。図１を参照する
に、コンピュータは、画像を表すデータをプリンタ10の
入力ポート12に送信する。このデータは、通常、マイク
ロプロセッサ及びそれに対応付けられたプログラム可能
メモリ、及びページ・バッファから成るフォーマッタ14
により分析される。フォーマッタ14は、プリントしよう
とする各ページの電子的表現をフォーマットして格納す
る。ページをフォーマットした後、ページをページ・バ
ッファに送出する。ページ・バッファは、電子的ページ
を１ドット幅の一連の線つまり「ストリップ」に分解す
る。データの各ストリップは、プリンタ・コントローラ
15に送られる。コントローラ15は、これもマイクロプロ
セッサ及びプログラム可能メモリを備えているが、レー
ザ16を駆動し、駆動モータ、融着温度及び融着圧力、及
び他のプリント機械構成要素及び動作パラメータを制御
する。
【０００６】データの各ストリップは、レーザ16により
発生された光ビームを変調してビームがデータを「運
ぶ」ようにするのに使用される。光ビームは、多面回転
ミラー18から反射される。ミラー18の各面が光ビーム内
を回転すると、ミラー18の各面は光導電性ドラム20の側
面を横断するようにビームを反射する、つまり光導電性
ドラム20の側面を「走査」する。光導電性ドラム20は、
モータ駆動シャフト上で回転し、光ビームの各走査がそ
の前の走査の直後にドラム20に記録されるのに丁度十分
なだけ前進する。このようにして、データの各ストリッ
プは、光導電性ドラム20の上に一本の線として次々に記
録されて、ページをドラム上に再生する。
【０００７】充電ローラ22は、光導電性ドラム20を、そ
の表面が比較的高い電圧の実質的に一様な負極性になる
よう帯電させる。完全に帯電し、レーザ16からの光ビー
ムで露光したドラム20の上の領域は、所要プリント画像
を表す。ドラム20の露光領域は、光ビームの強さ及び露
光の継続時間に従って、部分的にまたは完全に放電され
る。ドラム20の露光されない背景領域は、完全に帯電し
たままである。このプロセスにより、光導電性ドラム20
の上に静電潜像が形成される。現像ローラ24がトナーを
光導電性ドラム20の上に移動させる。通常、乾燥磁性絶
縁トナーが使用される。トナーは、内部磁石により現像
ローラ28に引き付けられる。トナー粒子は負の極性を有
するように帯電している。現像ローラ28は、斥力によっ
て負帯電トナーをドラム20上の放電画像領域に押しやる
よう電気的にバイアスされている。このようにして、ト
ナーは光導電性ドラム20に移されてドラム上にトナー画
像を形成する。
【０００８】トナーは、紙26がドラム20と転写ローラ28
の間を通過する際に、光導電性ドラム20から紙26の上に
転写される。転写ローラ28は、紙26がドラム20の傍らを
通過するとき、比較的強い正の電荷を紙26の裏面に与え
る。この正電荷は負帯電トナーを引き付け、それをドラ
ム20から引きはがして紙26の上に画像を形成する。次
に、紙26が加熱された融着ローラ30の間を通過するに
際、転写されたトナーは紙26に融着される。清掃ブレー
ド32によりドラム20から余分なトナーが清掃される。
【０００９】次に図２も参照すると、紙26の各シートが
一連のローラ及び紙ガイドを通って光導電性ドラム20ま
で前進する。送りローラ34が紙トレイ36中に積まれた紙
のシートのうちで最も上にあるものをつまみ上げ、それ
を一対の移動ローラ38まで前進させる。移動ローラ38が
紙26を更に前進させるにつれて、紙ガイド40、41、及び
42は紙を位置合せローラ44の方に90°回転させる。位置
合せローラ44は紙26をドラム20及び転写ローラ28まで前
進させる。上述のようにトナーがここで与えられる。紙
26は次に加熱フューザ・ローラ30を通って出力容器(out
put bin)46の方に移動する。移動ローラ48及び50が紙26
を前進させると、紙ガイド52及び54は紙の向きを変えて
出力容器46中へ向ける。
【００１０】図３は、紙重量検出システムの一実施例の
詳細図である。この検出システムは、「検出器」ともい
うが、その全体を参照番号60で示す。この実施例では、
紙26を位置合せローラ44の方に向ける曲がった紙ガイド
40を使用して紙26の重量を判定する。紙ガイド40は、 ａ：紙26の移動に抵抗するよう曲がっているため、また ｂ：位置合せローラ56の前に設置されて紙が光導電性ド
ラム20及び他の下流のプリント機械構成要素に到達する
前に紙の重量を検出するため、好都合である。紙経路に
沿う他の紙ガイドを使用することができる。たとえば、
位置合せローラ56の前に設置された紙ガイド41を使って
紙が光導電性ドラム20に達する前に紙重量を検出するこ
ともできる。
【００１１】図３を参照すると、紙26がガイド40の接触
面40aに沿って移動している。ガイド40の前縁部分40b
は、ガイド40がピボットピン56上を枢動するようにピボ
ットピン56に取付けられている。ピボットピン56は、プ
リンタのシャーシまたは他の安定したプリンタ構成要素
に取付けられるか、あるいはそれと一体になっている。
検出器60は、ガイド40、ゲート62、センサ64及び66、及
びバイアス要素67を備えている。センサ64及び66は、図
１に示すように、コントローラ15に電気的に接続されて
いる。ゲート62は、ガイド40の位置を検出するセンサ64
及び66により発生される信号を制御する。この実施例で
は、ゲート62は、紙ガイド40の後縁部分40cからセンサ6
4及び66の方に延長する腕として構成されている。他の
形式のゲートを使用することもできる。たとえば、図６
に示すように、腕を省略してセンサをガイド40の端部に
より付勢することができる。
【００１２】紙26が位置合せローラ44の方に前進するに
つれて、紙はガイド40に向かって押され、ガイド40をピ
ン56上で枢動させ、それによりゲート62を変位させよう
とする。紙26がゲート62を変位させるかどうか、またど
れだけ変位させるかは、紙の剛性に反映される紙の重
量、及びバイアス要素67によりガイド40に印加される力
によって決まる。この実施例では、バイアス要素67は、
ガイド40とプリンタ・シャーシあるいは他の安定なプリ
ンタ構成要素の間に接続されたばねである。ゲート62の
変位の量はセンサ64及び66により検出され、プリンタ・
コントローラ15に出力される。紙26の重量及び厚さは、
適切なアルゴリズムまたはモデルに従って、コントロー
ラ15のマイクロプロセッサによって計算することができ
る。プリント・コントローラ15は、検出器60からの出力
を使って、融着温度及び融着圧力、紙がプリンタ内を前
進するスピード、及び転写電流（転写電流とは、トナー
を紙の上に転写させる電流または静電力である）のよう
な、紙の重量または厚さにより決まるプリント・エンジ
ンの構成要素の動作及びプリント・パラメータを自動的
に制御し、指示する。これらのパラメータ及びそれらを
制御する構成要素はすべてコントローラ15により検出器
60の出力に従って調節することができる。検出器60を光
導電性ドラム20の上流に設置し、プリンタ・コントロー
ラ15が検出器60の出力信号を利用して光導電性ドラム20
及び他の下流のプリント機械構成要素を制御することが
できるようにするのが望ましい。
【００１３】図４を参照すると、センサ64及び66は、発
光ダイオード（ＬＥＤ）68及びフォトトランジスタ70を
備えている。タングステン・ランプ、ネオン・ランプ、
またはどんな適切な光放射源も、好適には赤外光を、Ｌ
ＥＤの代わりに使用することができる。同様に、フォト
ダイオード、フォトレジスタ、または他のどんな適切な
光センサもフォトトランジスタ70の代わりに使用するこ
とができる。ＬＥＤ68とフォトトランジスタ70は、セン
サ64と66に互いに対向して取付けられている。ガイド40
のゲート62は、図５から最も良くわかるように、ＬＥＤ
68とフォトトランジスタ70との間の検出ゾーン72を通過
する。フォトトランジスタ70からの出力信号はプリンタ
・コントローラ15に送出され、検出ゾーン72にゲート62
が存在するか否かを示す。
【００１４】図３の実施例において、紙26がガイド40に
沿って移動する際にゲート62が第１のセンサ64の領域に
留まっていれば、ゲート62はＬＥＤにより放出された光
を第１のセンサ64内で遮り、検出器60は軽い紙重量であ
ることを示す信号をコントローラ15へ出力する。紙26が
ガイド40に沿って移動する際に、図３に示すようにゲー
ト62がセンサ64と66との間の領域に押し込まれれば、両
センサのフォトトランジスタ70はＬＥＤ68により放出さ
れた光を検知し、検出器60は、中間の紙重量であること
を示す信号をコントローラ15へ出力する。紙26がガイド
40に沿って移動する際にゲート62が第２のセンサ66の検
出ゾーン内に移動すれば、ゲート62は第２のセンサ66に
あるＬＥＤにより放出された光を遮り、検出器60は重い
紙重量であることを示す信号をコントローラ15へ出力す
る。一般に、重量の軽い紙の坪量は平方メートルあたり
約90グラムよりも少なく、中間重量の紙の坪量は平方メ
ートルあたり約90グラムと135グラムとの間にあり、重
い重量の紙の坪量は平方メートルあたり約135グラムよ
り大きい。大部分のプリンタの動作は軽い重量の紙を利
用するであろうから、ゲート62及びガイド40は軽い紙の
重量の位置にバイアスしておくべきである。すなわち、
検出器60のデフォルト位置は、好適には軽い紙の重量の
位置である。
【００１５】紙26がガイド40に沿って移動する際に紙26
に対して抵抗するために、バイアス要素を使用する。図
３において、バイアス要素67はばねである。ガイド40と
ピボット・ピン56との間に作動的に結合されたトーショ
ンばねを、図３でばね67の代わりに使用することができ
る。他のバイアス要素も可能である。たとえば、バイア
ス要素を、ガイド40とピボット・ピン56との間の接続そ
れ自体により与えられる抵抗としてよい。重要なこと
は、紙が係合しガイドを通過して前進する際に紙26に所
要抵抗を与えなければならないということである。
【００１６】図３に示す検出器60の実施例では、図４の
フォトトランジスタ70が検出ゾーン72にゲート62が存在
するか否かに応答するディジタルのオン／オフ・デバイ
スとして動作する。図６に示す検出器60の代替実施例で
は、ゲート62は、ＬＥＤ68により放出される赤外線の伝
達量を変化させるように作られている。ゲート62の光伝
達性は、第１の半透明部分62aから第２の不透明部分62b
まで変化する。好適には、光伝達の割合は、光が自由に
伝わる第１の半透明部分62aと、光が遮られる第２の不
透明部分62bまで実質的に連続して変化する。この実施
例では、フォトトランジスタ70は、ゲート62を通過する
光の割合に応答する、従ってそれに対応して紙26の撓み
の程度に応答するところの、線形アナログ・デバイスと
して動作する。よって、撓みの程度、したがって紙の重
量を離散的なステップ毎ではなく連続的に測定すること
ができる。
【００１７】本発明を前述の実施例を参照して例証し説
明してきたが、特許請求の範囲に定義した本発明の精神
及び範囲から逸脱することなく各種の代替実施例を作る
ことができることは明らかであろう。
【００１８】以下に本発明の実施の態様の例を列挙す
る。
【００１９】〔実施態様１〕可動媒体ガイド(40)と前記
可動媒体ガイド(40)の移動に応答するセンサ(64、66)と
を設けたことを特徴とするプリント媒体重量検出器(6
0)。
【００２０】〔実施態様２〕前記媒体ガイド(40)は前記
可動媒体ガイド(40)を通過して前進するプリント媒体(2
6)に対してバイアスされていることを特徴とする実施態
様１記載の検出器(60)。
【００２１】〔実施態様３〕以下の(a)ないし(d)の特徴
を有するプリント媒体重量検出器： (a) 接触面(40a)を有する媒体ガイド(40)を有する：前
記接触面(40a)は前記ガイド(40)を通過して前進する前
記プリント媒体(26)に対してバイアスされている； (b) 前記媒体ガイド(40)に接続されているゲート(62)を
有する； (c) 前記ゲート(62)と作動的に連絡しているセンサ(6
4、66)を有する； (d) 前記ガイド(40)は、前記センサ(64、66)が第１の信
号を出力する第１の位置と、前記センサ(64、66)が前記
第１の信号とは異なる第２の信号を出力する第２の位置
との間を移動することができる。
【００２２】〔実施態様４〕以下の(a)ないし(c)を設け
たことを特徴とするプリント媒体重量検出器： (a) 曲がった媒体接触面(40a)と基体に枢動可能に取付
けられている前縁部分(40b)及び後縁部分(40c)を有する
可動媒体ガイド(40)； (b) 前記可動媒体ガイド(40)に作動的に結合されている
バイアス要素(67)：前記バイアス要素を付勢したとき、
前記可動媒体ガイド(40)の前記接触面(40a)がプリント
媒体(26)に抵抗する； (c) 前記可動媒体ガイド(40)の移動に応答するセンサ(6
4、66)。
【００２３】〔実施態様５〕前記可動媒体ガイド(40)
は、前記センサ(64、66)が第１の信号を出力する第１の
位置と、前記センサ(64、66)が前記第１の信号とは異な
る第２の信号を出力する第２の位置との間を移動するこ
とができることを特徴とする実施態様４記載の検出器(6
0)。
【００２４】〔実施態様６〕前記センサ(64、66)は互い
に対して設置される光源(68)と光センサ(70)を有し、前
記光源(68)からの光を前記光センサ(70)により検知でき
るようにしたことを特徴とする実施態様５記載の検出器
(60)。
【００２５】〔実施態様７〕前記可動媒体ガイド(40)の
後縁部分(40c)は、前記可動媒体ガイド(40)が前記第１
の位置にあるとき光センサ(70)への光を遮り、前記可動
媒体ガイド(40)が前記第２の位置にあるとき光センサ(7
0)への光を遮らないことを特徴とする実施態様５記載の
検出器(60)。
【００２６】〔実施態様８〕以下の(a)ないし(d)を設け
た画像形成装置(10)： (a) プリント・コントローラ(15)； (b) 前記プリント・コントローラ(15)に作動的に結合し
ているフォーマッタ(14)； (c) 前記プリント・コントローラ(15)に作動的に結合し
ているプリント・エンジン； (d) 前記プリント・コントローラ(15)に作動的に結合し
ているプリント媒体(26)の重量検出器(60)：前記重量検
出器は、可動媒体ガイド(40)と前記可動媒体ガイド(40)
の移動に応答するセンサ(64、66)とを有する。
【００２７】〔実施態様９〕以下のステップ(a)ないし
(c)を設け、画像形成装置(10)におけるプリント動作を
制御する方法： (a) プリント媒体(26)が媒体ガイド(40)を通過して前進
することに応答して媒体ガイド(40)を移動させる； (b) 前記媒体ガイド(40)の移動の有無を検知する； (c) 前記媒体ガイド(40)の移動の有無に応答して１つま
たは複数のプリンタ動作を制御する。
【００２８】〔実施態様１０〕前記画像形成装置(10)は
電子写真式画像形成機械(10)であり、融着温度、融着圧
力、転写電流及びプリント媒体(26)が前記画像形成装置
(10)内を前進するときの移動スピード、の１つまたは複
数のものを前記媒体ガイド(40)の移動の有無の検知に従
って制御することを特徴とする実施態様９記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ・プリンタの概略図。
【図２】図１のレーザ・プリンタにおける主要構成要素
を通る紙経路を示す断面図。
【図３】紙重量自動検出システムの一実施例の詳細側面
図。
【図４】光電センサにおけるＬＥＤ及びフォトトランジ
スタを示す俯瞰平面図。
【図５】検出システムの光電センサの一つの検出ゾーン
にあるゲート部材を示す部分詳細等角図。
【図６】紙重量自動検出システムの第２の実施例の詳細
側面図。
【符号の説明】
10：画像形成装置 15：プリンタ・コントローラ 26：プリント媒体 40：紙ガイド 40a：接触面 40b：前縁部分 40c：後縁部分 60：検出器 62：ゲート 64、66：センサ 67：バイアス要素 68：光源 70：光センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可動媒体ガイドと前記可動媒体ガイドの移
    動に応答するセンサとを設けたことを特徴とするプリン
    ト媒体重量検出器。
JP10249236A 1997-09-12 1998-09-03 プリント媒体重量検出装置及び方法 Pending JPH11147630A (ja)

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