JP2002206906A - 媒体絶対厚さ検出装置および媒体絶対厚さ検出方法 - Google Patents

媒体絶対厚さ検出装置および媒体絶対厚さ検出方法

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JP2002206906A JP2001321302A JP2001321302A JP2002206906A JP 2002206906 A JP2002206906 A JP 2002206906A JP 2001321302 A JP2001321302 A JP 2001321302A JP 2001321302 A JP2001321302 A JP 2001321302A JP 2002206906 A JP2002206906 A JP 2002206906A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体の絶対厚さを測定できる媒体絶対厚さ検
出装置および媒体絶対厚さ検出方法を提供する。 【解決手段】 媒体絶対厚さ検出装置（２）において、
第１および第２の端を有する少なくとも一つの圧電素子
手段（６）と、および前記圧電素子手段（６）の前記第
１の端に接続されて動作する媒体絶対厚さ計算手段
（８）であって、前記圧電素子手段の前記第２の端が前
記媒体（４）の第１の抜取り高さに接触してから前記媒
体（４）の第２の抜取り高さに接触して前記媒体（４）
の絶対厚さを決定する媒体絶対厚さ計算手段（８）とを
備えた装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、媒体絶対厚さ検出
装置および媒体絶対厚さ検出方法に関する。一般に、こ
の種のこのような構造体は紙のような媒体に接触して、
印刷しようとする媒体の絶対厚さを決定する圧電素子を
採用している。
【０００２】
【従来の技術】印刷しようとする、紙のような、媒体の
厚さを決定したいことが頻繁にある。たとえば、電子写
真式（ＥＰ）印刷では、媒体の厚さに対してバイアス電
圧を最適にすることが望ましい。特に、厚紙は普通、標
準用紙より厚い。したがって、厚紙には標準用紙とは異
なるトナー移転バイアス電圧が必要である。また、さま
ざまな媒体には色々な融着剤設定値が必要である。特
に、厚い媒体には薄い媒体より多量の熱入力が必要であ
る。最後に、その媒体が印刷しようとする媒体であるか
確認するのに媒体の厚さを決定するのが望ましい。特
に、厚紙が不注意に標準用紙のトレイに設置されれば、
厚紙の厚さを検出して、オペレータが厚紙であることを
知り、それに印刷しないようにすることができる。
【０００３】用紙厚さ測定装置では、圧電センサを採用
することが公知である。このような従来技術の例は、
Ｐ．Ｔｈｕｒｎｂｅｒｇｅｒに与えられた「紙幣の真正
であることを試験する方法」という名称の英国特許第
１，１６３，１３７号（’１３７）、Ｆ．Ｇａｒｔｎｅ
ｒ等に与えられた「紙幣および類似物を試験するシステ
ム」という名称の米国特許第３，９３０，５８２号（’
５８２）、およびＷ．Ｍｉｔｚｅｌに与えられた「紙幣
および類似物のような記録保持体の厚さの差を測定する
装置」という名称の米国特許第４，０６８，３８５
号（’３８５）である。引用文献’１３７、’５８２、
および’３８５は、圧電センサを採用しているが、圧電
センサは、紙幣および類似物のような記録保持体のプロ
フィルまたは相対厚さを測定するのに使用されている。
プリンタの用途では、絶対厚さが重要事項である。偏差
または相対厚さは通常役に立たない。ここに説明する本
発明の装置は、絶対厚さを測定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したことから部品
の簡潔さおよび構造の独特性により軽量であり、且つ既
知の厚さ測定装置の測定特性に少なくとも等しいが、同
時に媒体の絶対厚さを測定できる媒体厚さ測定装置に関
する技術の必要性が存在することが明らかである。下記
開示が与えられた当業者には一層明らかである様式で当
技術における上述のおよび他の必要性を満たすことが媒
体絶対厚さ検出装置および媒体絶対厚さ検出方法を提供
することが本発明の目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般的に言えば、本発明
は、第１および第２の端を有する少なくとも一つの圧電
素子手段、および圧電素子手段の第１の端に接続されて
動作する媒体厚さ計算手段、を備え、圧電素子手段の第
２の端が媒体の第１の抜取り高さに接触し、次に媒体の
第２の抜取り高さに接触して媒体の絶対高さを決定する
媒体絶対厚さ検知装置を提供することによりこれらの必
要性を満たしている。
【０００６】或る好適実施形態では、圧電素子手段は二
つの電極の間に挟み込まれたポリマ材料から構成されて
いる。また、媒体厚さ計算手段が第１の抜取り高さと第
２の抜取り高さとの差を計算する。最後に、圧電素子を
ローラに対して静置させることができる。
【０００７】更に他の好適実施形態では、媒体の絶対厚
さを、圧電素子手段を使用し、圧電素子手段を曲げるこ
とにより、この曲げがその大きさが曲げの量に、したが
って媒体の絶対厚さに関連する信号を発生するので、決
定できる。
【０００８】好適な媒体厚さセンサは、本発明によれ
ば、以下の長所を現す。重さが軽いこと、組立および修
理がしやすいこと、良好な安定性、優れた耐久性、優れ
た絶対厚さ測定特性、および優れた経済性。事実、多数
の好適実施形態では、重さの軽いこと、組立および修理
がしやすいこと、耐久性、絶対厚さ測定、および経済性
というこれら因子は、従来の既知の媒体厚さセンサでこ
れまで達成されたよりかなり高い程度に最適化されてい
る。
【０００９】説明が進むにつれて更に明らかになる本発
明の上述のおよび他の特徴は、付図に関連して行なう下
記詳細説明を考察することにより最も良く理解される。
付図において類似文字は、幾つかの図を通じて類似部品
を表している。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に本発明の概念の利用に有利
な状況を示してある。特に圧電媒体絶対厚さ検出装置２
を図示してある。圧電媒体絶対厚さ検出装置２は、部分
的に、媒体４、圧電素子６、および通常の絶対厚さ計算
手段８を備えている。
【００１１】媒体４を、その上に印刷できるどんな媒体
としてもよい。これを、限定はしないが、紙、透明画
紙、板紙、厚紙、カード用紙などとすることができる。
【００１２】圧電素子６は、好適には、媒体厚さを検知
できるシート形態になる圧電材料である。特に、圧電素
子６は通常、二つの電極の間に挟み込まれたポリマ材料
から構成されている。好適には、一つだけの圧電素子６
を使用する。しかし、大きさがほぼ１ｃｍ（長さ）×１
／２ｃｍ（幅）の複数のフィンガ様組立体を、図２に示
したように、媒体４の幅を横断して用紙経路の方向に設
置できる。直径がほぼ１ｃｍの複数のディスク様組立体
をも使用できることを理解すべきである。圧電素子６の
最も重要な特徴は、それが物理的に圧力を加えられたと
き電圧を発生することである。
【００１３】上に説明したように、媒体４を確実に正し
く測定するために複数の素子６を媒体４を横断して設置
できる。たとえば、媒体４が、媒体４の一部を皺にする
ことによるような、何らかの様式で損傷すれば、素子６
の或るものが間違った絶対厚さの読みを与える一方、他
の素子６が正確な絶対厚さの読みを与えることがある。
計算手段８を通常、素子６からの読みを受取り、不適格
な読みをすべて濾過し去るようプログラムすることがで
きる。正確に一つの素子６を使用すれば、圧電媒体絶対
厚さ検出装置２により不適格な間違った読みが取られ
て、オペレータにこの誤った絶対厚さを不適格に警告す
ることがある。
【００１４】通常の絶対厚さ計算手段８は、圧電素子６
からの電圧信号を取り、これを媒体４の絶対厚さの測定
値に変換できる、中央処理装置（ＣＰＵ）のような、ど
んな適切な装置でもよい。
【００１５】圧電媒体絶対厚さ検出装置２の動作中、媒
体４が通常の媒体移動装置（図示せず）により用紙経路
に沿って矢印Ａの方向に移動させられるにつれて、媒体
４は、圧電素子６に接触して圧電素子６を上向きに曲げ
る。これによりその大きさが曲げの量、すなわち、媒体
４の厚さに関連する電気信号が発生する。厚さを決定す
るには、媒体４が圧電素子６を曲げる前に、および次に
圧電素子６が曲げられている間に、電圧を通常、絶対厚
さ計算手段８により抜取る。二つの読みの差は、媒体４
の絶対厚さの測定値である。
【００１６】圧電素子６を用紙経路内でローラ（図示せ
ず）に対して静置させてよいことを理解すべきである。
媒体４がこのローラに接触すると、媒体４はローラおよ
び圧電素子６を移動させ、それにより上述と同じ効果を
生ずる。この構成には媒体４を横断して滑るものが存在
しないという長所がある。
【００１７】オペレータに媒体４の不適格な送りに関し
てフィードバックを与えるのに圧電媒体絶対厚さ検出装
置２を使用することができることをも理解すべきであ
る。たとえば、オペレータが通常の紙に印刷していて圧
電媒体絶対厚さ検出装置２が、媒体４が通常の紙の厚さ
ではなく、カード用紙の厚さであることを検知すれば、
圧電媒体絶対厚さ検出装置２は、オペレータにこの媒体
４が正しくないことを知らせることができる。
【００１８】これは、印刷するのに間違った用紙トレイ
を使用しているかオペレータに警告するのにも適用でき
る。特定の媒体４の厚さを圧電媒体絶対厚さ検出装置２
に通常入力できる。圧電媒体絶対厚さ検出装置２は特定
の用紙送りトレイからの印刷される媒体４の厚さを検知
できる。厚さが圧電媒体絶対厚さ検出装置２があるべき
厚さと信じているものと合わなければ、圧電媒体絶対厚
さ検出装置２はオペレータに警告できる。
【００１９】一旦上述の開示を与えられれば、多数の他
の特徴、修正案、または改善案が当業者に明らかになる
であろう。したがって、このような特徴、修正案、また
は改善案を本発明の一部であると考え、本発明の範囲を
「特許請求の範囲」により決定するものとする。
【００２０】（１） 媒体絶対厚さ検出装置（２）にお
いて、第１および第２の端を有する少なくとも一つの圧
電素子手段（６）、および前記圧電素子手段（６）の前
記第１の端に接続されて動作する媒体絶対厚さ計算手段
（８）であって、前記圧電素子手段の前記第２の端が前
記媒体（４）の第１の抜取り高さに接触してから前記媒
体（４）の第２の抜取り高さに接触して前記媒体（４）
の絶対厚さを決定する媒体絶対厚さ計算手段（８）、を
備えていることを特徴とする媒体絶対厚さ検出装置。 （２） 前記圧電素子手段（６）が更に、実質的に複数
の電極の間に設置されたポリマ性材料、から構成されて
いることを特徴とする上記１に記載の媒体絶対厚さ検出
装置。 （３） 前記圧電素子手段（６）が更に、大きさがほぼ
１ｃｍ（長さ）×１／２ｃｍ（幅）で、実質的に前記媒
体を横断しているフィンガ様組立体、から構成されてい
ることを特徴とする上記１に記載の媒体絶対厚さ検出装
置。 （４） 前記圧電素子手段（６）が更に、直径がほぼ１
ｃｍで、実質的に前記媒体を横断しているディスク様組
立体、から構成されていることを特徴とする上記１に記
載の媒体絶対厚さ検出装置。
【００２１】（５） 媒体の絶対厚さを決定する方法に
おいて、その絶対厚さを決定しようとする媒体（４）を
用紙移動装置により用紙経路の方向に移動させる工程
と、前記媒体（４）の第１の抜取り高さを得るために圧
電素子手段（６）の第１の端を前記用紙移動装置と接触
させる工程と、前記媒体（４）の第２の抜取り高さを得
るために前記媒体（４）を前記圧電素子手段（６）の第
１の端と接触させる工程と、前記圧電素子手段（６）の
第２の端を媒体絶対厚さ計算手段（８）に接続する工程
と、および前記媒体の絶対厚さを前記絶対厚さ計算手段
（８）により、前記第１の抜取り高さを前記第２の抜取
り高さと比較することにより計算する工程と、を備えて
いることを特徴とする媒体絶対厚さ検出方法。 （６） 前記媒体を前記圧電素子手段（６）の第１の端
と接触させる工程が更に、 前記圧電素子手段（６）を
曲げてその大きさが曲げの量に関連している電気信号を
発生するようにする工程、を備えていることを特徴とす
る上記５に記載の媒体絶対厚さ検出方法。 （７） 前記計算する工程が更に、前記第１の抜取り高
さと前記第２の抜取り高さとの差を決定する工程と、を
備えていることを特徴とする上記５に記載の媒体絶対厚
さ検出方法。
【００２２】（８） プリンタに間違った形式の媒体
（４）が存在しているか検出する方法において、その所
要絶対厚さを決定しようとする所要媒体（４）を用紙移
動装置により用紙経路の方向に移動させる工程と、前記
所要媒体（４）の第１の抜取り高さを得るために圧電素
子手段（６）の第１の端を前記用紙移動装置と接触させ
る工程と、前記所要媒体（４）の第２の抜取り高さを得
るために前記所要媒体（４）を前記圧電素子手段（６）
の第１の端と接触させる工程と、前記圧電素子手段
（６）の第２の端を絶対厚さ計算手段（８）に接続する
工程と、前記所要媒体の所要絶対厚さを前記絶対厚さ計
算手段（８）により、前記第１の抜取り高さを前記第２
の抜取り高さと比較することにより計算する工程と、印
刷しようとする実際の媒体（４）を前記用紙移動装置に
より前記用紙経路の方向に移動させる工程と、前記実際
の媒体（４）の実際の絶対厚さを決定する工程と、前記
実際の絶対厚さを前記所要絶対厚さと比較する工程と、
および、必要なら、前記実際の媒体（４）を変更する工
程と、を備えていることを特徴とする媒体絶対厚さ検出
方法。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、好
適な媒体厚さセンサは、以下の長所を現す。重さが軽い
こと、組立および修理がしやすいこと、良好な安定性、
優れた耐久性、優れた絶対厚さ測定特性、および優れた
経済性。事実、多数の好適実施形態では、重さの軽いこ
と、組立および修理がしやすいこと、耐久性、絶対厚さ
測定、および経済性というこれら因子は、従来の既知の
媒体厚さセンサでこれまで達成されたよりかなり高い程
度に最適化されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧電媒体絶対厚さ検出装置の概略
図である。
【図２】本発明による圧電媒体絶対厚さ検出装置の上面
図である。
【符号の説明】
２ 媒体絶対厚さ検出装置 ４ 媒体 ６ 圧電素子 ８ 媒体絶対厚さ計算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA16 BB01 BC09 BD17 CA34 DA02 DA05 DA08 DB04 DD02 DD04 EB01 EB25 EC07 EC09 LA23 3F048 AA05 AB01 BA06 BB05 BC03 DA06 DB03 DB06 DC17

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 媒体絶対厚さ検出装置において、 第１および第２の端を有する少なくとも一つの圧電素子
    手段、および前記圧電素子手段の前記第１の端に接続さ
    れて動作する媒体絶対厚さ計算手段であって、前記圧電
    素子手段の前記第２の端が前記媒体の第１の抜取り高さ
    に接触してから前記媒体の第２の抜取り高さに接触して
    前記媒体の絶対厚さを決定する媒体絶対厚さ計算手段を
    備えていることを特徴とする媒体絶対厚さ検出装置。
  2. 【請求項２】 前記圧電素子手段が、実質的に複数の電
    極の間に設置されたポリマ性材料から構成されているこ
    とを特徴とする請求項１に記載の媒体絶対厚さ検出装
    置。
  3. 【請求項３】 前記圧電素子手段が、大きさがほぼ１ｃ
    ｍ（長さ）×１／２ｃｍ（幅）で、実質的に前記媒体を
    横断しているフィンガ様組立体から構成されていること
    を特徴とする請求項１に記載の媒体絶対厚さ検出装置。
  4. 【請求項４】 前記圧電素子手段が、直径、ほぼ１ｃｍ
    で、実質的に前記媒体を横断しているディスク様組立体
    から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
    媒体絶対厚さ検出装置。
  5. 【請求項５】 媒体の絶対厚さを決定する方法におい
    て、 その絶対厚さを決定しようとする媒体を用紙移動装置に
    より用紙経路の方向に移動させる工程と、 前記媒体の第１の抜取り高さを得るために圧電素子手段
    の第１の端を前記用紙移動装置と接触させる工程と、 前記媒体の第２の抜取り高さを得るために前記媒体を前
    記圧電素子手段の第１の端と接触させる工程と、 前記圧電素子手段の第２の端を媒体絶対厚さ計算手段に
    接続する工程と、 前記媒体の絶対厚さを前記絶対厚さ計算手段により、前
    記第１の抜取り高さを前記第２の抜取り高さと比較する
    ことにより計算する工程と、を備えていることを特徴と
    する媒体絶対厚さ検出方法。
  6. 【請求項６】 前記媒体を前記圧電素子手段の第１の端
    と接触させる工程が更に、 前記圧電素子手段を曲げてその大きさが曲げの量に関連
    している電気信号を発生するようにする工程、を備えて
    いることを特徴とする請求項５に記載の媒体絶対厚さ検
    出方法。
  7. 【請求項７】前記計算する工程が更に、 前記第１の抜取り高さと前記第２の抜取り高さとの差を
    決定する工程、を備えていることを特徴とする請求項５
    に記載の媒体絶対厚さ検出方法。
  8. 【請求項８】プリンタに間違った形式の媒体が存在して
    いるか検出する方法において、 その所要絶対厚さを決定しようとする所要媒体を用紙移
    動装置により用紙経路の方向に移動させる工程と、 前記所要媒体の第１の抜取り高さを得るために圧電素子
    手段の第１の端を前記用紙移動装置と接触させる工程
    と、 前記所要媒体の第２の抜取り高さを得るために前記所要
    媒体を前記圧電素子手段の第１の端と接触させる工程
    と、 前記圧電素子手段の第２の端を絶対厚さ計算手段に接続
    する工程と、 前記所要媒体の所要絶対厚さを前記絶対厚さ計算手段に
    より、前記第１の抜取り高さを前記第２の抜取り高さと
    比較することにより計算する工程と、 印刷しようとする実際の媒体を前記用紙移動装置により
    前記用紙経路の方向に移動させる工程と、 前記実際の媒体の実際の絶対厚さを決定する工程と、 前記実際の絶対厚さを前記所要絶対厚さと比較する工程
    と、および、必要なら、前記実際の媒体を変更する工程
    と、を備えていることを特徴とする媒体絶対厚さ検出方
    法。
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