JPH0887201A - 用紙厚検出装置及び印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 厚さの異なる用紙に対して印刷を行なう印刷
装置に用いられる用紙厚検出装置及び印刷装置に関し、
専用のセンサ等を設けることなく、紙厚を容易に検出で
きる用紙厚検出装置及び印刷装置を提供することを目的
とする。 【構成】 紙送りを行なうレジスタローラ５５，５６の
間に用紙５４を当接させ、レジスタローラ５５，５６を
回転させ、用紙５４を搬送させ、用紙通過センサ５７に
より用紙５４の通過を検出し、レジスタローラ５５，５
６を駆動させてから用紙通過センサ５７で用紙５４の通
過を検出するまでの時間を検出し、検出時間に応じて用
紙５４の厚さを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は用紙厚検出方法に係り、
特に厚さの異なる用紙に対して印刷を行なう印刷装置に
用いられる用紙厚検出方法に関する。

【０００２】近年、ＯＡ（オフィスオートメーション）
機器の分野では装置の高品質化が進められており、特に
プリンタ等では各種用紙に対して高画質の印刷が要求さ
れている。

【０００３】プリンタにおいて高画質を実現するために
は用紙の厚さ等に応じて転写電流、定着温度等を制御す
る必要がある。このためには用紙の厚さを正確に検出す
る必要があった。

【０００４】

【従来の技術】図６に従来の一例の印刷装置の構成図を
示す。

【０００５】印刷装置１８は、用紙５４を供給する給紙
カセット５３，現像、転写を行うプロセスユニット２
６，印字定着を行う定着器７１からなる。給紙カセット
５３にセットされた用紙５４は、ピックローラ１２にて
一枚取り出され、回転を停止しているレジストローラ５
５，レジストローラ５６，に突き当たりレジストされ
る。印刷装置１８にホストコンピュータ等から印刷命令
が入力されると、レジストローラ５５，５６が駆動し、
用紙５４はプロセスユニット２６へ送り込まれる。プロ
セスユニット２６は用紙５４にトナー１０を印刷パター
ンに応じて塗布するドラムユニット７２，ドラムユニッ
ト７２にトナー１０を印刷パターンに応じて供給する現
像ユニット７３より構成される。

【０００６】ドラムユニット７２は印刷パターンに応じ
てトナー１０が付着する感光ドラム７６，感光ドラム７
６に対向して設けられ、感光ドラム７６に付着したトナ
ー１０を用紙５４に転写する転写ローラ７７，ドラムユ
ニット７２をカバーし、トナー１０の飛散を防止するド
ラムユニットカバー１５により構成される。

【０００７】また、現像ユニット７３はトナー１０を収
納する現像ユニットフレーム１６，トナー１０を現像ユ
ニットフレーム１６よりかき出すパドル７９，印刷パタ
ーンに応じてトナー１０が付着され、感光ドラム７６に
対向して設けられ、印刷パターンを生成し、感光ドラム
７６に転写する現像ローラ７８より構成される。

【０００８】感光ドラム７６上に現像されたトナー１０
は転写ローラ７７で用紙に転写され、次に用紙５４は熱
定着器７１へ送り込まれ用紙５４に転写されたトナー１
０を定着する。定着器７１はプロセスユニット２６でト
ナー１０が印刷パターンとして転写された用紙５４に熱
を加え、トナー１０を用紙５４に定着させるヒートロー
ラ７４，７５，ヒートローラ７４，７５の温度を一定に
保持する定着器カバー１３，１４，定着器カバー１３，
１４の内部に配設され、定着器７１内部を断熱状態に保
持する断熱材２７，内部温度を監視する温度センサ１７
より構成される。

【０００９】定着器７１でトナー１０が定着された用紙
５４は用紙ガイドリブ１１にガイドされつつ、外部に排
出される。

【００１０】ピックアップローラ１２，レジストローラ
５５，５６，プロセスユニット２６，定着器７１等の機
構は制御装置８１と接続されており、制御装置８１によ
り用紙５４の搬送、トナーの転写、定着が制御される。

【００１１】ここで印字品質に大きく影響を与える要素
は、転写ローラ７７と熱転写器７１である。転写ローラ
７７はプラス電流を流し用紙を通し、マイナス帯電して
いる感光ドラム７６上のトナー１０を用紙５４へ吸引す
るが、用紙５４が厚いと吸引力が弱くなり転写率が低下
する。また、薄い用紙に必要以上の電流を流すと、異常
放電が発生しトナー１０が飛散するため、転写した印字
が乱れる。熱定着器７１は用紙を温め、かつ、トナー１
０を熱で溶かし用紙へ定着するものであるが、用紙が厚
いと温まりにくく定着率が低下する。また、薄い用紙に
必要以上の熱を与えると、用紙がカールし搬送ジャムの
原因になる。

【００１２】以上より、用紙厚さに見合った転写電流、
定着温度の制御が必要となり、これを現実するために
は、用紙厚さの検出が重要なポイントになる。

【００１３】従来、用紙厚検出法は、図６に示すように
用紙の厚さ（段差）をセンサレバー５１を通し、厚さを
レバー比で拡大し、レバー５１の移動量をセンサ５２で
検出するものが一般的だった。また、特開昭５９−４０
６７４、特開昭５８−１７４６８、特開昭３−５０５８
５で示されている検出方式があった。

【００１４】図７に特開昭５９−４０６７４，特開昭５
８−１７４６８に示される用紙厚検出機構の一例の構成
図を示す。同図中、１０１，１０２は紙送りローラを示
す。紙送りローラ１０１は、その回転軸１０３を変位測
定板１０４の一端に軸支されている。変位測定板１０４
はその他端に取り付けられた回転軸１０５を中心として
回動自在に配置されており、バネ１０６によって紙送り
ローラ１０１を紙送りローラ１０２に圧接している。

【００１５】変位測定板１０４の一端には変位センサ１
０７が当接しており、紙送りローラ１０１の上下動を検
出可能としている。

【００１６】紙送りローラ１０１は紙送りローラ１０１
と紙送りローラ１０２との間を通過する用紙厚に応じて
上下動するため、この上下動を変位センサ１０７により
検出することにより用紙厚の検出が検出される。

【００１７】図８に特開平３−５０５８５に示される用
紙厚検出機構の一例の構成図を示す。同図中、２０１は
地板２０１を示す。地板２０１上部にはレーザ光発生装
置２０２及び受光装置２０３が配置されており、図８
（ａ）に示すように用紙２０４がレーザ光発生装置２０
２の下部にないときには地板２０１からの反射光が受光
装置２０３に供給され、図８（ｂ）に示すように用紙２
０４がレーザ光発生装置２０２の下部に位置するときに
は用紙２０４で反射した光が受光装置２０３に供給され
る。

【００１８】用紙２０４の厚さが変わると、反射光の受
光装置２０３への入射位置が変わるため、受光装置２０
３で反射光の入射位置を検出することにより入射用紙２
０４の厚さの検出を行っていた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の図７
に示す印刷装置、特開昭５９−４０６７４，特開昭５８
−１７４６８では用紙の厚さを用紙の厚さにする段差を
機械的に増幅し、段差による機械的変化を電気信号に変
換することにより検出していたため、用紙に対して検出
手段の位置決め等を正確に行なう必要がある等の問題点
があった。

【００２０】また、図７に示す印刷装置、特開昭５９−
４０６７４，特開昭５８−１７４６８，特開平３−５０
５８５では紙の厚さを検出するために専用のセンサを設
ける必要があったため、コスト高となる等の問題点があ
った。

【００２１】さらに、図７に示す印刷装置、特開昭５９
−４０６７４，特開昭５８−１７４６８，特開平３−５
０５８５では用紙のそり等も検出する恐れがあり、用紙
の厚さを誤認識する可能性がある等の問題点があった。

【００２２】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、専用のセンサ等を設けることなく、紙厚を容易に検
出することができる用紙厚検出方法を提供することを目
的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理図を
示す。回転ローラ１は回転自在に保持され、用紙１を挟
持して搬送する。

【００２４】駆動手段３は回転ローラを回転させる。

【００２５】通過検出手段４は回転ローラの用紙の搬送
方向側に設けられており、回転ローラにより搬送された
用紙の通過を検出する。

【００２６】時間検出手段５は用紙が回転ローラの用紙
の挟持部に突当てられた状態で、駆動手段を駆動させ、
前記回転ローラを回転させ、前記用紙を搬送させてから
前記通過検出手段により用紙の通過が検出されるまでの
時間を検出する。

【００２７】厚さ検出手段６は時間検出手段で検出され
た時間に応じて用紙の厚さを検出する。

【００２８】請求項２は、前記用紙搬送機構により印刷
用紙を搬送し、該印刷用紙に印刷を行なう印刷装置にお
いて、前記厚さ検出手段により検出された前記印刷用紙
の用紙厚に応じて前記印刷用紙への印刷制御を行なう。

【００２９】請求項３は、前記印刷制御として定着温度
の制御を行なう。

【００３０】請求項４は、前記印刷制御として転写電流
の制御を行なう。

【００３１】

【作用】本発明の請求項１によれば、用紙が回転ローラ
の挟持口に当接した状態で回転ローラを回転させ、紙送
りを行ない、用紙が通過検出手段で検出される時間を検
出し、用紙厚さを判断する。用紙が回転ローラの挟持口
に当接した状態では図１に示すように厚紙、薄紙とでは
回転ローラとの当接位置が異なるため、同じように紙送
りが行なわれたとすると、時間がｔ₂ −ｔ₁ だけずれ
る。このずれから用紙厚さを判断することができる。

【００３２】このように本発明によれば用紙厚さそのも
のを検出しないため、センサ、センサレバー等の機構は
不要となる。

【００３３】請求項２によれば、請求項１の用紙厚検出
装置を用いて印刷装置の印刷制御を行なうことによりコ
ストの上昇を招くことなく用紙厚に応じた印刷が行なえ
用紙によらず高品質の印刷が行なえる。

【００３４】請求項３によれば、請求項１の用紙厚検出
装置により用紙厚を検出し、用紙厚に応じた印刷制御と
して定着温度の制御を行なうことによりコストの上昇な
く高品質の印刷を可能とする。

【００３５】請求項４によれば、用紙厚に応じた印刷制
御として転写電流の制御を行なうことによりコストの上
昇なく高品質の印刷を可能とする。

【００３６】

【実施例】図２に本発明の一実施例の概略構成図を示
す。同図中、図７と同一部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。

【００３７】本実施例では図７の用紙厚検出用のレバー
５１及びセンサ５２をなくし、用紙厚検出を従来よりあ
るレジストローラ５５，５６及び用紙通過センサ５７を
用いて制御装置８１内の処理により行なう。

【００３８】図３に本発明の一実施例の制御装置８１の
ブロック図を示す。制御装置８１は印刷装置全体の機構
動作を制御する機構コントロールボード６４，レジスト
ローラ５５，５６等のローラ類を駆動するローラ駆動ボ
ード６１，定着器７１のヒータローラ７４を加熱する熱
定着ヒータドライバボート６２，転写ローラ７７に転写
電流を供給する転写電流ドライバボード６３より構成さ
れる。

【００３９】機構コントロールボード６４はホストコン
ピュータ等からの印刷命令に応じてローラ駆動ボード６
１，熱定着ヒータドライバ６２，転写電流ドライバボー
ド６３を制御する。

【００４０】また、機構コントロールボード６４には用
紙通過センサ５７と接続されており、用紙通過センサ５
７により用紙がドラムユニットに正常に搬送されたか否
かを判別し用紙５４の搬送状態を監視すると共に、内蔵
されたタイマ６４ａ及び用紙通過センサ５７からの検出
信号に応じて用紙厚検出を行なう。

【００４１】次に本発明の一実施例の動作について説明
する。図４に本発明の一実施例の動作フローチャート、
図５に本発明の一実施例の動作説明図を示す。

【００４２】機構コントロールボード６４はホストコン
ピュータ等の外部から印刷命令が入力されると、ローラ
駆動ボード６１を制御してレジストローラ５５，５６を
回転させると共に内蔵されたタイマ６４ａを起動する
（ステップＳ１，Ｓ２）。このとき、用紙５４の端部は
レジストローラ５５，５６の挟持口Ｓに当接した状態で
予めセットされている。

【００４３】機構コントロールボード６４は通過センサ
５７を監視し、用紙５４の通過センサ５７の通過時間を
検出し、用紙５４が厚紙５４ａか薄紙５４ｂかを判別す
る（ステップＳ３）。

【００４４】図５に示すように厚紙５４ａであれば、レ
ジストローラ５５，５６のくさび状の挟持口Ｓに厚紙５
４ａを当接させた状態では挟持口Ｓがくさび状であるた
め、厚紙５４ａの上下端部が挟持口Ｓの手前側で当接す
ることになり、薄紙５４ｂであれば挟持口Ｓの奥まで挿
入されることになる。

【００４５】つまり、用紙５４がセットされた位置が用
紙の厚さに応じて異なっている。例えば、厚紙５４ａな
ら位置Ｐ₁ ，薄紙５４ｂなら位置Ｐ₂ にある。

【００４６】従って、図５に示すような状態でレジスト
ローラ５５，５６を駆動すれば、通過センサ５７に到達
するまでの時間は厚紙５４ａの方を時間ｔ₁ とすると薄
紙５４ｂでは厚紙５４ａの方を時間ｔ₁ とすると薄紙５
４ｂでは厚紙５４ａに比べて通過センサ５７までの移動
量が小さいため、時間ｔ₂ （＜ｔ₁ ）で済み、用紙５４
の厚さに応じて通過センサ５７に到達するまでの時間が
異なることになる。

【００４７】ここで、再び図４に戻って説明を続ける。
このため、機構コントロールボード６４に厚紙５４ａと
薄紙５４ｂとを分ける所定の時間Ｔを予め設定してお
き、この時間Ｔとレジストローラ駆動時刻から用紙５４
が通過センサ５７を通過するまでの時間ｔとを比較する
ことにより厚紙５４ａか、薄紙５４ｂかを判断する。こ
こで、時間Ｔより時間ｔが大きければ、通過センサ５７
までの移動量が大きい用紙ということになるため、厚紙
５４ａと判断し、時間Ｔより時間ｔが小さければ、通過
センサ５７までの移動量が小さい用紙ということになる
ため、薄紙５４ｂと判断する。

【００４８】ステップＳ３で厚紙５４ａと判断された場
合には機構コントロールボード６４は制御モードを厚紙
の印刷を最適に行なうための厚紙モードとし、熱定着ヒ
ータドライバボード６２を定着器７１のヒータローラ７
４を高温で駆動するように制御すると共に転写電流ドラ
イバボード６３を転写ローラ７７に供給される電流が大
きくなるように制御し、印刷命令による印刷が終了まで
保持する（ステップＳ４〜Ｓ７）。

【００４９】また、ステップＳ３で薄紙５４ｂと判断さ
れた場合には機構コントロールボード６４は制御モード
を薄紙の印刷を最適に行なうための薄紙モードとし、熱
定着ヒータドライバボード６２を定着器７１のヒータロ
ーラ７４を低温で駆動するように制御すると共に転写電
流ドライバボード６３を転写ローラ７７に供給される電
流が小さくなるように制御し、印刷命令による印刷が終
了までその状態を保持する（ステップＳ８〜Ｓ１１）。

【００５０】印刷終了後、機構コントロールボード６４
は次の印刷の準備を行なう印刷標準モードに移行する
（ステップＳ１２）。

【００５１】印刷準備モードでは機構コントロールボー
ド６４はローラ駆動ボード６１を制御してピックローラ
１２を駆動し、用紙をトレイ５３より引き出し、用紙の
端部をレジストローラ５５，５６の挟持口Ｓに当接させ
る。

【００５２】以上のように厚紙のときには転写電流を大
きく設定することによりトナーの吸引力を十分に得、転
写率を最適に保持し、薄紙のときには転写電流を小さく
することによりトナーの吸引力を抑制し、転写率を最適
に保持し、異常放電によるトナーの飛散を防止し画質を
向上させている。

【００５３】さらに、厚紙時には定着器のヒータの温度
を高く設定することにより厚紙をトナーの定着に最適温
度とし定着率を向上させ、画質向上を行ない、薄紙時に
は定着器のヒータの温度を低く設定することにより薄紙
の温まりすぎを抑制し、用紙のカールを防止し、搬送ジ
ャムの発生を防止している。

【００５４】また、用紙５４の厚さの検出には従来より
設けられているレジストローラ５５，５６と搬送ジャム
検出用のセンサ５７を必要とするだけで、紙厚検出に専
用センサ等を設ける必要がないため、少ない部品で紙厚
の検出が可能となり、組立性を向上させることができる
と共に、コストも低減できる。

【００５５】

【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項１によれ
ば、専用のセンサを設けることなしに用紙厚を検出でき
るため、センサ等の精密な位置決めが不要となり、組立
性が良好となると共に、専用のセンサ等が不要であるた
め、コストを低減できる等の特徴を有する。

【００５６】請求項２によれば、請求項１の用紙厚検出
装置を用いて印刷制御を行なうことにより専用のセンサ
等を設けることなく用紙厚に応じた印刷制御が可能とな
るため、組立性の悪化やコスト上昇を招くことなく印刷
品質を向上させることができる等の特長を有する。

【００５７】請求項３によれば、請求項１記載の用紙厚
検出装置により用紙厚を検出し、用紙厚に応じて定着温
度が制御されるため、用紙厚に最適の定着温度で印刷が
行なえ組立性の悪化、コスト上昇なく印刷品質を向上さ
せることができる等の特長を有する。

【００５８】請求項４によれば、請求項１記載の用紙厚
検出装置により用紙厚を検出し、転写電流を制御するた
め、用紙厚に最適の転写電流で印刷が行なえ、組立性の
悪化やコストの上昇なく印刷品質を向上させることがで
きる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例の概略構成図である。

【図３】本発明の一実施例の要部のブロック図である。

【図４】本発明の一実施例の動作フローチャートであ
る。

【図５】本発明の一実施例の動作説明図である。

【図６】従来の一例の概略構成図である。

【図７】従来の他の一例の構成図である。

【図８】従来の他の一例の構成図である。

【符号の説明】

１ 回転ローラ ２ 用紙 ３ 駆動手段 ４ 通過検出手段 ５ 時間検出手段 ６ 用紙厚検出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 勉 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在に保持され、用紙を挟持して搬
   送する回転ローラと、該回転ローラを回転する駆動手段
   と、該回転ローラの該用紙の搬送方向に設けられてお
   り、該回転ローラにより搬送された該用紙の通過を検出
   する通過検出手段とを有する用紙搬送機構に設けられ、 前記用紙が前記回転ローラの前記用紙の挟持部に突当て
   られた状態で、前記駆動手段を駆動させ、前記回転ロー
   ラを回転させ前記用紙を搬送させてから前記通過検出手
   段により前記用紙の通過が検出されるまでの時間を検出
   する時間検出手段と、 前記時間検出手段により検出された時間に応じて前記用
   紙の厚さを検出する厚さ検出手段とを有することを特徴
   とする用紙厚検出装置。
2. 【請求項２】 前記用紙搬送機構により印刷用紙を搬送
   し、該印刷用紙に印刷を行なう印刷装置において、 前記厚さ検出手段により検出された前記印刷用紙の用紙
   厚に応じて前記印刷用紙への印刷制御を行なう請求項１
   記載の用紙厚検出装置を用いた印刷装置。
3. 【請求項３】 前記印刷制御は定着温度の制御であるこ
   とを特徴とする請求項２記載の印刷装置。
4. 【請求項４】 前記印刷制御は転写電流の制御であるこ
   とを特徴とする請求項２又は３記載の印刷装置。