JPH023363A - メカニカルフォトセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、再生機械におけるシートの動きの監視に関し
、特に、シートの動きを監視するためのメカニカルアク
チュエータと電気光学センサとの結合体に関する。

再生機械内におけるコピーシートの動きの監視は、機能
障害と機械の休止時間を最小限にすることが、常に一つ
の関心事であった。この問題は、その機械が一層大量を
処理し、産出量をより早くしようとする場合には、なお
さら、急を要する問題となる。先行技術では、再生機械
を通る文書とシートの動きを監視し、制御するために、
多くのメカニカルスイッチとセンサを備えている。さら
に、電気光学センサとメカニカルスイッチの結合体もよ
く知られている。

たとえば米国特許第４．３９７．４５５号は、スクシン
の高さが変化する時、モーフへ駆動信号を出ず光電セン
サをブロックするような肩部をアームインジケータが有
するように、回転可能な移動に適合されたアーム触角（
ａｒｍｆｅｅｌｅｒ）を備えたスタック高さセンサを示
している。英国特許箱１．２９１．６６２号は、ハウジ
ングと、そのハウジング内に支持された垂直方向へ並進
移動するプランジャーと、光電センサと、前記プランジ
ャーと一体をなし、前記光電センサの通路内へ移動する
よう適合されたアクチュエータとを含むスタック高さセ
ンサを示している。

再生機械におけるもう一つの主たる関心事は、特に大量
マシンに関して、製品の寿命にわたって紙の検知に信頼
性があることであった。それらのセンサは、メカニカル
な摩耗や埃、複写機の環境内のその他のくずのようなも
のによりその機械の寿命の点で悪影響を受は易い。特に
、メカニカルな接点スイッチは、機械の寿命中、許容で
きない程度の摩耗や破損を受は易く、そのために交換や
修理及びサービスを要求するための時間とコストが必要
である。前述のような先行技術のコピーシートセンサや
スイッチに関して困難なことは、その機械の寿命中に、
摩耗や破断を受は易く、質も低下することである。コピ
ーシート検出器におけるもう一つの必要性は、特に大量
マシンでは、比較的即応性のスイッチやセンサでなけれ
ばならないということである。急速なスイッチ及びセン
サの応答は、大量マシンにおいて監視制御を適切にし、
内部の診断を適切にするために必要である。

前述のような先行技術の装置の困難性は、これらの先行
技術のスイッチやセンづが比較的複雑で、嵩張り、スイ
ッチの急速な応答ができないということである。

そこで本発明の目的は、摩耗や破損しにくく、その機械
の寿命のある限り信頼性があり、その機械内のシートを
検出するために比較的高速に反応する、新規で改良型の
ンートセンザを提供することである。さらに本発明の効
果は、以下の説明から明らかとなり、本発明４特徴づけ
る特色は、この明細書の一部を構成し、それに添付した
特許請求の範囲に特に指摘されている。

発明の要旨 要するに、本発明は電気光学センナとスイッチとの結合
体であって、これは密閉された／％ウジング内に包囲さ
れた電気光学センサを支持するプリント配線基板と、前
記電気光学センサの光路にあって、ハウジング内で□回
転するように軸に装着されたスリーブとでなり、前記軸
の一部分は密閉ノ＼ウジングを通って伸長し、ワイヤア
クチュエータに接続しており、前記ワイヤアクチュエー
タとコピーシートとが接触すると、センサは約２０ミリ
セカンドで反応する。

本発明のよりよい理解のために、以下図面に関連しなが
ら説明する。その図面において、同一符号は同一部品を
示す。

第１図は本発明の特徴を組み込んだ再生機械の正面図で
あり、 第２Ａ、　２８図は本発明にしたがったスイ・ソチの側
面図であり、 第３Ａ、　３８図は矢印Ａ−ＡとＢ−Ｂに沿ってとった
第２Ａ’、　２Ｂ図のスイッチの横断面図であり、そし
て第４図は本発明にしたがったセンサのスリーブの動き
を示す。

発明の説明 図面の第１図を参照すれば、電子写真印刷機は光導電性
ベルト１０を有する。好ましくは、この光導電性ベルト
１０は基底層に被覆された光導電性材料で作られ、基底
層は順次、抗屈曲裏打ち層上に被覆されている。光導電
性材料はセレン発生層上に被覆された輸送層により作ら
れる。輸送層は発生層から正の電荷を輸゛送する。発生
層は中間層（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　１ａｙｅｒ）　　に
被覆される。その中間層は、チタン被覆マイラーよりな
る基底層に被覆される。

中間層は基底層へ電子を輸送する助けをする。基底層は
非常に薄くて、光を透過すことができる。

その他の適切な光導電性材料、基底層及び抗屈曲支持層
も、使用することができる。ベルト１０は矢印１２の方
向へ移動し、その移動通路の辺りに配置された種々の処
理ステーションを順次通って連続する部分を前進させる
。ベルト１０は、剥離ローラ１４と、引張ローラ１６と
、アイドルローラ１８と、駆動ローラ２０との回りに掛
けられている。剥離ローラ１４とアイドルローラ１８と
は、ベルト１０と共に回転するように回転自在に装着さ
れる。引張ローラ１６は、所望の張力の下にベルト１０
を保持するように、ベルト１０に対抗して弾力的に押圧
される。駆動ローラ２０は例えばベルト駆動装置のよう
な適切な手段によってそれに結合されたモーフにより回
転される。ローラ２０が回転すると、ベルト１０は矢印
１２の方向へ前進する。

最初に、光導電性表面の一部は荷電ステーション八を通
過する。この荷電ステーション八において、全体を符号
２２．２４で示す２個のコロナ発生装置は光導電性ベル
ト１０を比較的高くて実質的に均等な電位に荷電する。

コロナ発生装置２２は必要な電荷の全てを光導電性ベル
ト１０へ移す。コロナ発生装置２４は平均化装置（ｌｅ
ｖｅｌｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ）　　として動作し、コロ
ナ発生装置２２により荷電されなかった領域を電荷で満
たず。

次に、光導電性表面の充電済部分は結像ステンヨンＢを
通って送られる。この結像ステーション已において、全
体を符号２６で示す文書取扱ユニット（ｄｏｃｕｍｅｎ
ｔ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｕｎｉｔ）が、印刷機のプラテ
ン２８の上方に配置される。文書取扱ユニ７ト２６は、
文書スタック・保持トレイ内に、通常の前方への丁付は
順序で上向きにオペレータによって置かれた文書のスタ
ックから文書を連続的に送り出す。トレイの下に位置す
るドキュメントフィーダは、スタックにある最も下の文
書を一対の搬出ローラへ送り出す。すると、最下位置に
あるシートは、そのローラによりドキュメントガイドを
通って送出ロール対及びベルトへ送り出される。そのベ
ルトは文書をプラテン２８へ前進させる。結像の後、原
稿文書はベルトによってプラテン２８から案内・送出ロ
ール対へ送られる。その文書はそれから反転機構へ送ら
れ、供給ロール対を通って文書スタックへ戻される。文
書を反転機構又は送出ロール対へ転向させるために位置
ゲートが設けられている。文書の結像は、プラテン２８
上の文書を照明するランプ３０によって行われる。文書
から反射した光線はレンズ３２を通って伝送される。レ
ンズ３２は原稿文書の光像を光導電性ベル）１０の荷電
部分に集束させ、そのベルトの電荷を選択的に消散させ
る。これによって、原稿文書内に含まれる情報部分に対
応した静電潜像が光導電性ベルトに記録される。その後
、ベルト１０はそこに記録された静電潜像を現像ステー
ションＣへ送る。

現像ステーションＣは、全体を符号３４．３６．３８で
示す３個の磁気ブラシ現像ロールを有する。パドルホイ
ルが現像剤をピックアップし、それを現像ロールへ送る
。現像剤がロール３４．３６に達する時、その現像剤は
ロール間に磁気的に分離され、現像剤の半分が各ロール
へ送られる。光導電性ベル）１０は部分的にロール３４
．３６の近傍を包囲され、伸長した現像域を形成する。

現像ロール３８は一掃ｏ　−ル（ｃｌｅａｎｕｐ　ｒｏ
ｌｌ）である。矢印１２の方向で見たとき、現像ロール
３８の後に位置する磁気ロールは、ベルト１０に付着し
たいかなるキャリヤ顆粒をも除去するキャリヤ顆粒除去
装置である。このようにして、ロール３４．３６は現像
剤を前進させ、静電潜像に接触させる。潜像は現像剤の
キャリヤ顆粒からトナー粒子を引きつけ、ベルト１０の
光導電性表面上にトナー粉末像を形成する。ベルト１０
はそれからトナー粉末像を転写ステーションＤへ前進さ
せる。

転写ステーンヨンＤでは、コピーシートが移動してトナ
ー粉末像に接触する。まず、光導電性ベルト１０はラン
プ（図示せず）からの転写前光に露光され、光導電性ベ
ル目０とトナー粉末像との間の引力を減退させる。次に
、コロナ発生装置４０がコピーシートに適切な大きさ及
び極性をもつように荷電するので、コピーシートは光導
電性ベルト１０に密着し、トナー粉末像は光導電性ベル
トからコピーシートへ引きつけられる。転写後、コロナ
発生器４２はコピーシートに適切な極性をもたせるよう
に荷電するので、コピーシートはベルトから外れる。そ
こでコンベヤ４４がコピーシートを定着ステーションＥ
へ送る。

定着ステーンヨンＥは全体を符号４６で示す定着アセン
ブリーを有し、これは転写されたトナー粉末像をコピー
シートへ永久的に固定させる。好ましくは、定着アセン
ブリー４６は加熱定着ローラ４８と加圧ローラ５０とを
有し、コピーシートの粉末像が定着ローラ４８に接触す
る。加圧ローラは定着ローラにカム作用によって当接し
、トナー粉末像をコピーシートに固定するのに必要な圧
力を与える。

定着ローラは石英ランプにより内部から加熱される。容
器に貯められた剥離剤（ｒｅｌｅａｓｅ　ａｇｅｎｔｓ
）が測定ロールへ吐出される。過剰の剥離剤をトリム刃
が切り取る。この剥離剤はドナーロールへ、それから定
着ロールへ移される。定着後、コピーシートはデカーラ
−（ｄｅｃｕｒ　Ｉｅｒ）　５２を通って送られる。

このデカーラ−５２はコピーシートに、周知のカールを
つけるためにそのコピーシートを一方向へ曲げ、それか
らそのシートを反対方向へ曲げて、そのカールを除去す
る。

前進ローラ５４がそれからシートを前進させ、両面印刷
ターンロール５６へ送る。両面印刷ソレノイドゲート５
８はシートを仕上げステーションＦ１又は両面印刷用ト
レイ６０へ案内する。仕上げステーションＦにおいて、
１ビーシートは編集トレイに積み重ねられ、組を形成す
るように互いに止められる。それらのシートは綴じ装置
かステープル装置により互いに止められる。いずれの場
合においても、文書の複数の組が仕上げステーションＦ
で形成される。両面印刷ソレノイドゲート５８がシート
を両面印刷用トレイ６ｏへ転向する時、その両面印刷用
トレイ６０はこれらのシートの中間的、すなわち緩衝的
な保管を行う。これらのシートの片側は印刷が既になさ
れており、その第２側、すなわち反対側にはその後、印
刷が行われる。すなわちそれらのシートは両面印刷が行
われる。これらのシートは複写される順序で互いに画像
面を下向きにして両面印刷トレイ６ｏに積み重ねられる
。

両面コピーを完了させるために、トレイ６ｏ内の片面印
刷シートは底部フィーダ６２によりトレイ６゜から連続
的に送り戻され、トナー粉末像をコピーシートの反対側
へ転写するために、コンベヤ６４とローラ６６を介して
転写ステーションＤへ送られる。

両面印刷トレイ６ｏから連続的に底部シートが送り出さ
れるので、コピーシートの適切な、すなわち白紙側は、
転写ステーションＤでベルト１０と接触状態に配置され
るので、トナー粉末像がそこへ転写される。両面印刷シ
ートはそれから送り出される片面印刷シートと同じ通路
を通って仕上げステーションＦへ送られる。

コピーシートは転写ステーションＤから第２トレイ６８
へ送られる。第２トレイ６８は双方向交流モータにより
駆動されるエレベータを有する。そのコントローラはト
レイを上下へ動かすことができる。トレイが下降位置に
ある時、コピーシートはそこからシートフィーダ７０に
よって連続的に送られる。シートフィーダ７０は供給ベ
ルトと搬出ロールとを利用した摩擦減速フィーダであっ
て、コピーシートを移送手段６４へ連続的に送り、この
移送手段はシートをロール６６へ、それから転写ステー
ションＤへ送る。

コピーシートはまた、補助トレイ７２からも転写ステー
ションＤへ送られる。この補助トレイ７２は双方向交流
モータにより駆動されるエレベータを有する。そのコン
トローラはトレイを上又は下方向へ駆動することができ
る。トレイが下降位置にあるとき、コピーシートのスタ
ックはその上に乗せられたり、そこから降ろされたりす
る。上昇位置にあるとき、コピーシートをそこからシー
トフィーダ７４によって送り出すことができる。シート
フィーダ７４は供給ベルトと搬出ロールとを利用した摩
擦減速フィーダであって、コピーシートを連続的に移送
手段６４へ送り、それによってシートはロール６６へ、
それから転写ステーションＤへ送られる。

第２トレイ６８と補助トレイ７２は、コピーシートの二
次的な供給源である。符号７６で全体を示す高容量フィ
ーダは、コピーシートの第一の供給源である。大容量フ
ィーダ７６は、エレベータ８０に支持されたトレイ７８
を有する。このエレベータは、双方向交流モータにより
駆動される、トレイを上下方向へ移動させる。その上昇
位置において、コピーシートはトレイから転写ステーシ
ョンＤへ送られる。最上位シートをコピーシートのスタ
ックから分離させるために、エアナイフ付きのフラッフ
ァ−８３がエアをトレイ７８にあるコピーシートのスタ
ックへ向ける。真空作用により、最上位シートが送りベ
ルト８１に向かって引っ張られる。送りベルト８１は、
最上位シートをシートのスタックから送出駆動ロール８
２へ、それからアイドルロール８４へ連続的に送る。駆
動ロールとアイドルロールは、ソートを移送手段８６へ
案内する。移送手段８６はシー１４０−ル６６へ送り、
そのロールは順次、シートを転写ステーションＤへ移動
させる。

コピーシート通路に沿った適切な位置に、コピーシート
センサ７３が配置され、コピージ−トノ存在を検出する
ようになっている。例えば、センサ７３は転写ステーシ
ョンＤの位置合わせ部、転写ステーションの出口、定着
ロール４８．５０の出口、仕上げステーションＦへの入
口、大容量フィーダ７６の出口、第２トレイ６８．補助
トレイ７２９両面印刷用トレイ６０の所に示されている
。コピーシートの存否は、コントローラ（図示せず）に
より監視されたタイミンク情報又は紙詰まり情報を示す
。

コピーシートが光導電性ベルト１０から分離した後も、
常にいくらかの残留粒子がそのベルトに付着して残って
いる。転写後、光導電性ベルトＩＯはコロナ発生装置９
４の下を通過し、このコロナ発生装置は残留トナー粒子
に適切な極性を荷電する。

その後、光導電性ベルト１０の内側に位置する予備荷電
消去ランプ（図示せず）が次の荷電ザイクルの準備のた
めに光導電性ベルトを放電する。クリーニングステーン
ヨンＧで、光導電性表面から残留粒子が除去される。ク
リーニンクステーションＧは電気的にバイアスされたク
リーナブラン８８と、２個のトナー除去ロール（ｄｅ−
ｔｏｎｉｎｇ　ｒｏｌｌ）９０，９２、ずなわちウェス
（ｗａｓｔｅ）　　及び回収トナー除去ロールとを有す
る。回収ロールは、トナー粒子をそこから除去するため
にクリーナロールに対して負方向へ電気的にバイアスさ
れる。ウェスロールは紙片や誤極性（ｗｒｏｎｇ　ｓｉ
ｇｎ）のトナー粒子を除去するために、回収ロールに対
して正方向へ電気的にバイアスされる。回収ロールのト
ナー粒子は掻き落とされ、回収オーガー（図示せず）に
投入され、そこで、クリーニンクステーンヨンＧの後方
から運び去られる。

機械の種々の機能はコントローラにより調整される。そ
のコントローラは好ましくはプログラマブルマイクロプ
ロセンサであって、これは前述の機械機能の全てをコン
トロールする。そのコトローラはコピーシートの比較計
数、再循環される文書の数の計数、オペレータにより選
択されるコピーシートの数の計数、時間遅れ及び紙詰ま
り補正等を提供する。前述の全ての例示的なンステムの
コントロールは、オペレータにより選択される印刷機械
コンソールからの通常のコントロールスイッチの入力に
よって達成される。通常のシート通路センサ又はスイッ
チは文書やコピーシートの位置を捕捉するために使用す
ることができる。さらに、コントローラは選択される動
作モードに応じてゲートの種々の位置を調整する。

第２八、　２Ｂ、　３Ａ及び３Ｂ図には、全体を１００
　で示した本発明に従ったメカニカルフォトセンサが示
されており、それは成型プラスチック又は他の適切な材
料でなるハウジング１１２　を有し、このハウジング１
１２　はその片方の壁から外方へ伸長する突出部分１１
３を有する。ある好ましい実施例において、ハウジング
はその内部へ他の外来粒子の塵埃が侵入しないように密
閉される。軸１１４　はハウジングの内部で回転するよ
うにジャーナル支持され、ハウジングの壁を貫通する軸
伸長部１１５を有し、これはディスク１１８を支持し、
そのディスク１１８　はその側部１２２．１２４により
形成される切欠部１２０　を有する。側部１２２　は第
２Ａ図に示すように、突出部分１１３　に当接するよう
にばねで押圧され、ディスク１１８が時計方向へ回転す
る時、ディスクの動きは側部１２４　と突出部分１１３
　との接触によって拘束される。ハウジング１１２　内
には、従動部材１２６が軸１１４　にしっかりと取り付
けられ、その従動部材１２Ｇの片方の脚はスリーブ１２
８　である。

第３八、　３Ｂ図に示すように、ハウジング内にはプリ
ント配線基板１３０　が固定され、電力供給部（図示せ
ず）に取り付ける適切な電気接続部１３６　と共に発光
ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ）　１３２　とフォトディテク
ク１３４とを支持する。ばねり’Ｊ　ンプ１４４によっ
てワイヤアクチュエータ１４２が軸伸長部１１６に固定
され、メカニカルフォトセンサ１００が第１図に示すよ
うにその機械に装着され、その機械内のコピーシートの
移動通路にワイヤアクチュエータ１４２を位置づける。

動作時、メカニカルフォトセンサ１００　は最初に、第
２Ａ、　３Ａ図に示すように、休止位置にあり、ディス
ク１１８　の側部１２２　が突出部分１１３　に当接し
、それでスリーブ１２８　は、Ｌ　Ｅ　Ｄ１３２　とフ
ォトディテクタ１３４　との間の光路１３８　に直接置
かれる。第２八図に示すように、矢印方向へ移動するコ
ピーシートとワイヤアクチュエータ１４２が接触するこ
とにより、時計方向へワイヤアクチュエータ１４２が移
動し、それによってディスク１１８が時計方向へ回転す
る。ディスク１１８　とスリーブ１２８　とが時計方向
へ移動すると、スリーブ１２８　はＬ　Ｅ　Ｄ１３２　
とフォトディテクタ１３４の間の光路１３８　から外れ
て移動し、それでコピーシートの到達、または存在を示
す信号が発生する。ワイヤアクチュエータ１４２の最大
限の回転は、ディスク１１８の側部１２４　と突出部分
１１３　との接触点までである。

第４図はワイヤアクチュエータ１４２　の回転とスリー
ブ１２８　の動きとに対する好ましい動作特性を示す。

第３図に示す休止位置は第４図では０°で示されている
。光路から出るスリーブ１２８　の移動角は約１５°±
３°であり、約４°のターンオン範囲を有する。全行程
は切欠部分１２０次第で決まり、それは休止位置から３
８°の最小角度として示されており、一般に最低１５°
の行き過ぎ（ｏｖｅｒｔｒａｖｅｌ）を含む。ある好ま
しい実施例では、ワイヤアクチュエータ１４２　の動作
トルクは最大１．　ＯＮ　ｌｌ１ｍであり、最大行程角
から休止位置までのワイヤアクチュエータの戻り時間は
２０ミリセカンドである。応答時間が最大２０ミリセカ
ンドであるので、コピーシートの位置合わせとタイミン
グのために、メカニカルフォトセンサ１００　を使用す
ることができる。

本発明の好ましい実施例と考えられるものについて、こ
れまで図示かつ説明してきたが、当業者にとって多数の
変形や修正が可能であることが認識されるし、それは本
発明の精神と目的内に含まれる多数の変形及び修正を全
部包含するものとして、特許請求の範囲に記載した通り
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を組み込んだ再生機械の正面図、
第２Ａ、　２８図は本発明にしたがったスイッチの側面
図、第３Ａ、　３８図は矢印Ａ−ＡとＢ−Ｂに沿ってと
った第２Ａ、　２Ｂ図のスイッチの横断面図、第４図は
本発明にしたがったセンサのスリーブの動きを示す図で
ある。 １００：メカニカルフォトセンサ １１２：ハウジング　　　　１１３：突出部分１１４：
軸　　　　　　　　１１６：軸伸長部１１８：ディスク
　　　　　１２０；切欠部１２２、１２４：側部　　　
　　１２６：従動部材１２８ニスリーブ　　　　　１３
０ニブリント配線基板１３２：発光ダイオード（ＬＥＤ
） １３４：フォトディテクタ　１３６：電気接続部１４２
：アクチュエータ　　１４４：ばねクリップ２、 特許出願人　　　ゼロックス　コーポレーション化　理
　人　　　小　堀　　益（ほか２名）ＦＩＧ、３Ａ ＦＩＧ、３Ｂ ＦＩＧ、　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シートを運ぶ装置を有する再生機械において、シー
   トの動きを監視するための次のものを有するスイッチ： 包囲されたハウジング、 そのハウジング内に配置され、ＬＥＤとフォトディテク
   タとを有する電気光学センサを支持するプリント配線基
   板、 そのＬＥＤとフォトディテクタとの間の光路にあって、
   その一部分がハウジングの外側へ伸長する軸に、前記ハ
   ウジング内で回転するように装着されたスリーブ、及び シートに対する当接が前記軸を回転させて光路に対して
   スリーブを移動させるように、前記シールされたハウジ
   ングの外側に配置され、前記軸部分にメカニカルに接続
   したメカニカルアーム。