JP2002211058A

JP2002211058A - 被印刷物検出装置

Info

Publication number: JP2002211058A
Application number: JP2001015388A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Fujikawa; 和彦藤川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2002-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、被印刷物検出装置に関するもので
あり、被印刷物を普通紙か特殊紙かさらに普通紙の種
類、特殊紙の種類を判別することができる被印刷物検出
装置を実現することを目的とする。【解決手段】被印刷物１と、この被印刷物１を加熱す
る加熱手段２と、この加熱手段２により加熱された前記
被印刷物１の輻射した赤外線を検知する赤外線センサ７
と、被印刷物の厚みを測定する圧電体９より構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被印刷物検出装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリンタはカラー化や高画質化に
伴い、被印刷物は普通紙以外に表面をコーティング等で
処理した紙や、素材そのものが高品位専用紙・光沢フィ
ルム・フォト光沢フィルム・フォト光沢紙・ＯＨＰフィ
ルム・バックプリントフィルム等の特殊紙が商品化され
ている。これら特殊紙は高価であり、コンピュータ等の
操作者がその内容を印刷する際に、普通紙に印刷するつ
もりが特殊紙に印刷してしまうため、印刷する前に被印
刷物を判別する手段の開発を求められている。

【０００３】従来は、プリンタに搭載する複数のトレイ
のうち、例えば上段のトレイを普通紙用とし、下段のト
レイを特殊紙用としておき、操作者が印刷する際にどの
トレイを使用するかを予め選択してから印刷を行ってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この際、予め決定して
いたトレイに違う紙が混在していた場合、操作者の意図
に反してそのまま印刷してしまうという課題を有してい
た。

【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、被印刷物を普通紙か特殊紙か、また普通紙の種類お
よび特殊紙の種類を判別できる被印刷物検出装置を提供
することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、以下の構成を有するものである。

【０００７】本発明の請求項１に記載の発明は、被印刷
物と、この被印刷物を加熱する加熱手段と、この加熱手
段により加熱された前記被印刷物の輻射した赤外線を検
知する赤外線センサと、被印刷物の厚みを測定する厚み
測定手段からなるもので、被印刷物の厚みを測定するこ
とにより普通紙と特殊紙の判別を行い、さらに被印刷物
より輻射される赤外線量の違いを検知することにより、
普通紙の種類および特殊紙の種類の判別が可能となると
いう作用を有するものである。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、被印刷物
と赤外線センサとの間に、赤外線を選択的に透過するフ
ィルタを備えたもので、被印刷物より輻射される赤外線
の分光特性の違いを検知することができるため、被印刷
物の種類を高精度に判別できるという作用を有するもの
である。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、被印刷物
と赤外線センサとの間に、前記被印刷物からの赤外線を
遮断または通過する光チョッパを備えたもので、被印刷
物より輻射される赤外線を断続することにより、複数回
の測定が可能となり精度の高い赤外線量の違いを検知す
ることができるため、被印刷物の種類をさらに高精度に
判別できるという作用を有するものである。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、被印刷物
と赤外線センサとの間に、赤外線を集光するレンズを備
えたもので、レンズと赤外線センサとの関係から決定さ
れる焦点距離を短くすることができ、加熱手段を小型化
できるため、全体構成も小型化できるという作用を有す
るものである。

【００１１】また、請求項５に記載の発明は、９．５〜
１０．５μｍの透過波長帯域を選択的に透過するか、
４．０〜５．５μｍの透過波長帯域を選択的に透過する
かまたは２．５〜３．５μｍの透過波長帯域を選択的に
透過するかの少なくとも何れか一つで構成されかつ少な
くとも２組の赤外線センサに備えたフィルタは同一でな
いもので、普通紙と特殊紙の被印刷物を高精度に判別で
きるという作用を有するものである。

【００１２】また、請求項６に記載の発明は、厚み測定
手段として、一方の辺を固定した板状の圧電体からなる
もので、圧電体を用いることにより、素早く検出がで
き、かつ構造が簡単のため小型化できるとう作用を有す
るものである。

【００１３】また、請求項７に記載の発明は、圧電体の
固定部と垂直方向の被印刷物が最初に通過する一辺に返
しを備えたもので、被印刷物がスムーズに圧電体の下を
通り抜けるため、被印刷物に傷やしわをつけることなく
判別できるという作用を有するものである。

【００１４】また、請求項８に記載の発明は、圧電体の
裏面の高さ方向の位置は、被印刷物の裏面が通過する位
置より上方に備付けられたもので、特定の被印刷物は圧
電体に接すること無く圧電体の下を通過するため、圧電
体の磨耗が押さえられ、かつ被印刷物に傷やしわをつけ
ることなく判別できるという作用を有するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態にお
ける被印刷物検出装置について、図面を参照しながら説
明する。

【００１６】図１は本発明の一実施の形態における被印
刷物検出装置の断面図である。

【００１７】図において、１は普通紙または特殊紙等か
らなる被印刷物である。この被印刷物１の下面に接する
か離間したセラミックヒータまたはハロゲンランプ等か
らなる加熱手段２を備え、約１６０℃〜１８０℃に加熱
して被印刷物１を約８０℃まで加熱する。また、被印刷
物１の上方に、シリコンまたはポリエチレン等からなる
レンズ３を備え、加熱手段２により加熱された被印刷物
１の輻射した赤外線４を集光する。このレンズ３の上方
に、９．５〜１０．５μｍの透過波長帯域を選択的に透
過するか、４．０〜５．５μｍの透過波長帯域を選択的
に透過するかまたは２．５〜３．５μｍの透過波長帯域
を選択的に透過するかの少なくとも何れか一つで構成さ
れたフィルタ６を備えている。また、フィルタ６とレン
ズ３との間には、赤外線４を遮断または開放する光チョ
ッパ５を備えている。この光チョッパ５の上方には、光
チョッパ５を通過した赤外線４を検知する赤外線センサ
７を備えている。また、紙の厚みを測定するための圧電
体９と、この圧電体９を固定するための固定台８を備え
ている。

【００１８】赤外線センサ７はそれぞれ図２に示すよう
に構成されている。図２において、１１は引出電極１２
を有する取付台である。この取付台１１の上面に、引出
電極１２と電気的に接続する赤外線の吸収膜としての機
能を有するチタン酸鉛にランタンを添加した薄膜等から
なる赤外線検出部１３を備えている。少なくともこの赤
外線検出部１３を覆うように鉄またはコバール材等から
なる筒型の封止体１４を取付台１１の側面に設けてい
る。この封止体１４の開放を覆うようにシリコンまたは
ゲルマニウム等からなる赤外線入射窓１５を備えて、焦
電型の赤外線センサ７を構成するものである。この赤外
線検出部１３は、自発分極を有しており常に表面電荷が
発生するが、大気中における定常状態では大気中の電荷
と結びついて電気的に中性を保っている。これに、赤外
線４が入射すると、温度が変化し、これに伴って電荷状
態も中性状態が壊れて変化する。この際に発生する電荷
を検出し、赤外線入射量を測定するものである。

【００１９】また、圧電体９および固定台８は図３に示
すように構成されている。図３において圧電素子１５の
両面には電極が構成されており、この圧電素子１５はス
テンレスおよびリン青銅およびコバール等の金属板で作
られたシム１６に導電性の接着剤により取付けられてい
る。シムの片方の一辺は固定台８により固定されてい
る。圧電体の変位を電気信号として得るためにシム１６
および圧電素子１５より、例えば固定台の上部に取付け
た基板１８に導線１７により配線されている。シム１６
には返し１９が設けられており被印刷物がスムーズにシ
ム１６の下面を通過できるようにする。

【００２０】以上のように構成された被印刷物検出装置
について、以下にその動作を説明する。

【００２１】まず、被印刷物１の厚みを圧電体９により
その変位量によって出力する電気信号により測定する。
被印刷物１は（表１）に示すように１１０μｍを境界と
してその厚みにより普通紙とコーティング紙およびＯＨ
Ｐなどの特殊紙に判別可能なことがわかる。すなわち被
印刷物１の厚みを測定することにより普通紙と特殊紙を
判別することが可能となる。

【００２２】

【表１】

【００２３】また、圧電体９の裏面の高さ方向の位置
を、被印刷物１の裏面が通過する位置より１１０μｍ程
度上方に備付けられた１００μｍ程度上方に備付けるこ
とにより、普通紙は圧電体９に接すること無く通過し、
特殊紙のみ圧電体９を持ち上げ出力することになり、圧
電体９の磨耗が押さえられ、かつ被印刷物１に傷やしわ
をつけることなく判別できる。

【００２４】次に、被印刷物１を加熱手段２の上に載置
し、加熱手段２を約１６０℃〜１８０℃に加熱すること
により、被印刷物１は約８０℃まで加熱される。

【００２５】そして、加熱された被印刷物１から輻射し
た赤外線４を、レンズ３により集光する。

【００２６】そして、レンズ３により集光された赤外線
４を、光チョッパ５の開放によりフィルタ６に伝達され
る。通常、光チョッパ５は、フィルタ６に対して遮断さ
れており、赤外線４を検知したいときだけ、開放するよ
うにしている。

【００２７】そして、フィルタ６に到達した赤外線４
は、このフィルタ６の後述する条件のみ通過させる。

【００２８】最後に、フィルタ６を通過し、赤外線セン
サ７に到達した赤外線量を検知して、被印刷物１の種類
を特定するものである。

【００２９】以下に加熱手段２により加熱された被印刷
物１の輻射による赤外線の波長と輻射率との関係による
分光特性について、被印刷物として普通紙と特殊紙を例
にして図面を参照しながら説明する。

【００３０】図４は本発明の一実施の形態における被印
刷物検出装置の要部である加熱手段により加熱された普
通紙の赤外線の波長と輻射との関係による分光特性を説
明する図、図５は同要部である加熱手段により加熱され
た特殊紙の赤外線の波長と輻射との関係による分光特性
を説明する図である。

【００３１】輻射率が、９．５〜１０．５μｍの透過波
長帯域は、図４に示す普通紙の場合約６０％〜８５％で
あるのに対して、図５に示す特殊紙の場合約１５％〜６
０％である。この普通紙の輻射率と特殊紙の輻射率との
差から、普通紙であるか特殊紙であるかを判別するもの
である。以上のように、９．５〜１０．５μｍの透過波
長帯域と通過するフィルタ５を用いれば、普通紙である
か特殊紙であるかの判別さらに特殊紙の種類の判別を効
率的に行うことが出来る。

【００３２】また、輻射率が４．０〜５．５μｍの透過
波長帯域は、図４に示す普通紙の場合約３７％〜４３％
であるのに対して、図５に示す特殊紙の場合約５％〜１
０％である。同様に、この普通紙の輻射率と特殊紙の輻
射率との差から、普通紙である特殊紙であるかを判別す
るものである。以上のように、４．０〜５．５μｍの透
過波長帯域と通過するフィルタ５を用いれば、普通紙で
あるか特殊紙であるかの判別さらに特殊紙の種類の判別
を効率的に行うことが出来る。

【００３３】また、輻射率が２．５〜３．５μｍの透過
波長帯域は、図４に示す普通紙の場合約１５％〜２０％
であるのに対して、図５に示す特殊紙の場合約５５％〜
７０％である。同様に、この普通紙の輻射率と特殊紙の
輻射率との差から、普通紙であるか特殊紙であるかを判
別するものである。

【００３４】以上のように、２．５〜３．５μｍの透過
波長帯域と通過するフィルタ５を用いれば、普通紙であ
るか特殊紙であるかの判別さらに特殊紙の種類の判別を
効率的に行うことが出来る。

【００３５】また図６は被印刷物検出装置の要部である
加熱手段により加熱された普通紙の種類別の輻射量の関
係を説明する図、図７は同要部である加熱手段により加
熱された特殊紙の種類別の輻射量の関係を説明する図で
ある。

【００３６】図６より普通紙の輻射量は種類毎に異なっ
ており、すなわち輻射量を測定することにより普通紙の
種類が判別可能であることが判る。また図７より特殊紙
の輻射量は種類毎に異なっており、すなわち輻射量を測
定することにより特殊紙の種類が判別可能であることが
判る。

【００３７】なお、本実施の形態では焦電型の赤外線セ
ンサとして説明したが熱電対型の赤外線センサで良く、
熱電対型の赤外線センサの場合はチョッパを有していな
くても高精度に測定ができるため適しており、焦電型の
赤外線センサの場合は熱電対型よりノイズ比（Ｓ／Ｎ
比）が５倍〜１０倍大きく取れるため高精度に検出でき
るため適している。

【００３８】また、本実施の形態ではレンズ、光チョッ
パ、フィルタを有する構成としたが、これらは必要に応
じてその組み合わせを選択して構成すれば良い。

【００３９】また、この被印刷物検出装置をバブルジェ
ット（登録商標）プリンタ内の紙送機構近傍で使用する
場合、光チョッパ６を用いなくても良い。

【００４０】なお、光チョッパ５の位置は被印刷物１と
レンズ３ａ，３ｂの間またはレンズ３ａ，３ｂと赤外線
センサ７の間でも良い。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明は、被印刷物を普通
紙か特殊紙か、また普通紙の種類および特殊紙の種類を
判別できる被印刷物検出装置を提供することができると
いう効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における被印刷物検出装
置の断面図

【図２】同要部である赤外線センサの断面図

【図３】同要部である圧電体および固定台の概略図

【図４】同要部である加熱手段により加熱された普通紙
の赤外線の波長と輻射との関係による分光特性を説明す
る図

【図５】同要部である加熱手段により加熱された特殊紙
の赤外線の波長と輻射との関係による分光特性を説明す
る図

【図６】同要部である加熱手段により加熱された普通紙
の種類別の輻射量の関係を説明する図

【図７】同要部である加熱手段により加熱された特殊紙
の種類別の輻射量の関係を説明する図

【符号の説明】

１被印刷物２加熱手段３レンズ４赤外線５フィルタ６光チョッパ７赤外線センサ８固定台９圧電体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EB13 EB45 EB46 KD06 2C058 AD01 AE02 AE09 AE10 AE13 GB03 GB16 GB30 GB47 2F063 AA16 BA30 BB08 BC09 BD01 BD17 DA02 DA04 DC08 DD02 EC01 EC14 EC16 EC20 ZA01 ZA06 2G040 AA00 AB05 BA25 DA06 EA06 2G059 AA05 BB10 DD16 GG07 HH01 JJ03 JJ11 JJ24 KK09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被印刷物と、この被印刷物を加熱する加
熱手段と、この加熱手段により加熱された前記被印刷物
の輻射した赤外線を検知する赤外線センサと、被印刷物
の厚みを測定する厚み測定手段からなる被印刷物検出装
置。
【請求項２】被印刷物と赤外線センサとの間に、赤外
線を選択的に透過するフィルタを備えた請求項１記載の
被印刷物検出装置。
【請求項３】被印刷物と赤外線センサとの間に、前記
被印刷物からの赤外線を遮断または通過する光チョッパ
を備えた請求項１記載の被印刷物検出装置。
【請求項４】被印刷物と赤外線センサとの間に、赤外
線を集光するレンズを備えた請求項１記載の被印刷物検
出装置。
【請求項５】フィルタは、９．５〜１０．５μｍの透
過波長帯域を選択的に透過するか、４．０〜５．５μｍ
の透過波長帯域を選択的に透過するかまたは２．５〜
３．５μｍの透過波長帯域を選択的に透過するかの少な
くとも何れか一つで構成されかつ少なくとも２組の赤外
線センサに備えたフィルタは同一でない請求項２記載の
被印刷物検出装置。
【請求項６】厚み測定手段として、一方の辺を固定し
た板状の圧電体からなる請求項１記載の被印刷物検出装
置。
【請求項７】圧電体の固定部と垂直方向の被印刷物が
最初に通過する一辺に返しを備えた請求項６記載の被印
刷物検出装置。
【請求項８】圧電体の裏面の高さ方向の位置は、被印
刷物の裏面が通過する位置より上方に備付けられた請求
項６記載の被印刷物検出装置。