JPH08324831A - 用紙検出装置 - Google Patents

用紙検出装置

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JPH08324831A
JPH08324831A JP12849795A JP12849795A JPH08324831A JP H08324831 A JPH08324831 A JP H08324831A JP 12849795 A JP12849795 A JP 12849795A JP 12849795 A JP12849795 A JP 12849795A JP H08324831 A JPH08324831 A JP H08324831A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明や半透明の用紙を検出できると共に、用
紙の走行に悪影響を与えない用紙検出装置を提供するこ
と。 【構成】 ピックアップ24はバネ材で構成されてい
る。ピックアップ24の一端は圧電素子23の上面に固
着されている。圧電素子23は、圧電素子23とピック
アップ24より成る構造体の共振周波数と略ぼ等しい周
波数で駆動される。ピックアップ24が用紙Sに接触し
ていない場合には振動の振幅は大きく、ピックアップ2
4が用紙Sに接触している場合には振動の振幅は小さ
い。振動の振幅を監視することにより、ピックアップ2
4が用紙Sに接触しているか否かを検出することが出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、弾性部材の振動状態に
基づいて、用紙の有無を検出する用紙検出装置に関する
ものである。本発明の用紙検出装置は、例えばレーザビ
ーム・プリンタやインク・ジェット・プリンタの用紙検
出装置として好適である。
【0002】
【従来の技術】図7はレーザビーム・プリンタにおける
用紙検出を示す図である。同図において、1と2はレジ
スト・ローラ、3と4は排出ローラ、5は感光ドラム、
6は転写ローラ、7ないし10は用紙カイド、Dは用紙
検出センサ、Sは用紙をそれぞれ示している。用紙Sは
左から右に搬送される。用紙検出センサDは、感光ドラ
ム5と転写ローラ6の接触点よりも一定距離だけ前方に
配置されている。用紙検出センサDは、印字精度の保証
やジャム検出のためのものである。
【0003】図8は従来の用紙検出の1例を示す図であ
る。同図において、11は反射型光センサ、12は発光
素子、13は受光素子をそれぞれ示す。図8(a) に示す
ように、反射型光センサの上に用紙Sが存在しない場合
には、発光素子12から出た光は受光素子11に入力さ
れない。図8(b) に示すように、反射型光センサ11の
上に用紙Sが存在する場合には、発光素子12から出た
光は用紙Sで反射され、反射光が受光素子13に入力さ
れる。
【0004】図9は従来の用紙検出の他例を示す図であ
る。同図において、14は機械式センサ、15は接触
子、16は可動バネ、17は短絡片、18と19は接点
をそれぞれ示している。図9(a) に示すように、機械式
センサ14の上に用紙Sが存在しない場合には、可動バ
ネ16は上方に持ち上がり、短絡片17も上方に持ち上
げられ、接点18と接点19の間は開く。図9(b) に示
すように、機械式センサ14の上に用紙Sが存在する場
合には、可動バネ16は押し下げられ、短絡片17も押
し下げられ、接点18と接点19の間は短絡される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】反射型光センサを用い
た用紙検出装置の長所は、 ・非接触のため、用紙の走行を妨げない。 ・高速に検出できる。 と言うことであり、短所は、 ・光を用いるため、OHPシートやトレーシング・ペー
パ等の透明,半透明用紙を検出し難い。 と言うことである。
【0006】機械式センサを用いた用紙検出装置の長所
は、 ・用紙の透明,非透明に影響されない。 と言うことであり、短所は、 ・ピックアップに慣性があり、押下げに押圧力が必要な
ため、用紙の走行に悪影響を与える場合がある。 と言うことである。
【0007】本発明は、この点に鑑みて創作されたもの
であって、透明や半透明の用紙を検出できると共に、用
紙の走行に悪影響を与えない用紙検出装置を提供するこ
とを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の用紙検出装置
は、用紙検出を必要とする画像文字印刷装置における用
紙検出装置であって、用紙通路を通る用紙と接触する振
動部材を設け、振動部材の振動状態に基づいて用紙の有
無を検出することを特徴とするものである。
【0009】請求項2の用紙検出装置は、用紙検出を必
要とする画像文字印刷装置における用紙検出装置であっ
て、用紙通路を通る用紙と接触する弾性部材と、弾性部
材を振動させる圧電素子と、弾性部材の振動の状態に基
づいて用紙の有無を検出する検出手段とを具備すること
を特徴とするものである。
【0010】請求項3の用紙検出装置は、用紙検出を必
要とする画像文字印刷装置における用紙検出装置であっ
て、用紙通路を通る用紙と接触する弾性部材と、弾性部
材を振動させる圧電素子と、圧電素子の振動の状態に基
づいて用紙の有無を検出する検出手段とを具備すること
を特徴とするものである。
【0011】請求項4の用紙検出装置は、用紙検出を必
要とする画像文字印刷装置における用紙検出装置であっ
て、用紙通路を通る用紙と接触する弾性部材と、弾性部
材を振動させる圧電素子と、圧電素子のインピーダンス
変化に基づいて用紙の有無を検出する検出手段とを具備
することを特徴とするものである。
【0012】
【作用】請求項1の作用について説明する。振動部材が
用紙と接触していない場合には振動部材の振動振幅が大
きく、振動部材が用紙と接触した場合には振動部材の振
動振幅が小さくなる。振動部材の振動の状態を見て、用
紙が振動部材に接触しているか否かを検出することが出
来る。
【0013】請求項2の作用について説明する。弾性部
材の一部は圧電素子に固定されている。弾性部材が用紙
に接触すると、弾性部材の振動振幅は小さくなる。例え
ば、弾性部材の端における振動振幅を調べることによ
り、用紙が弾性部材に接触しているか否かを検出するこ
とが出来る。
【0014】請求項3の作用について説明する。弾性部
材の一部は圧電素子に固定されている。弾性部材が用紙
に接触すると、圧電素子の振動振幅は小さくなる。例え
ば、圧電素子にフィードバック電極を設け、フィードバ
ック電極の電圧を調べることにより、用紙が弾性部材に
接触しているか否かを検出することが出来る。
【0015】請求項4の作用について説明する。弾性部
材の一部は圧電素子に固定されている。弾性部材が用紙
に接触しておらず振動振幅が大きい場合には圧電素子の
インピーダンスは小さく、弾性部材が用紙に接触してお
り振動振幅が小さい場合には圧電素子のインピーダンス
は大きい。したがって、圧電素子のインピーダンス変化
を監視することにより、用紙の有無を検出することが出
来る。
【0016】
【実施例】本発明は、共振体の特性を利用して、従来の
用紙検出装置の欠点を除去するものである。機械振動の
共振周波数は、構造物の寸法,大きさに影響される。一
般に、小さいものほど周波数が高く、大きいものほど小
さい。また、同一の構造物でも、固定が確りしたもと弱
いものでは、固定の強いものほど大きい。
【0017】図1は本発明の1実施例を示す図である。
同図において、21と22は用紙ガイド、23は積層型
の圧電素子、24はピックアップをそれぞれ示してい
る。用紙Sは、用紙ガイド21,22で形成された用紙
通路を通る。下側の用紙ガイド22には、透孔が開けら
れている。
【0018】ピックアップ24は、ステンレス製のバネ
材から作られ、その厚さは0.1mm程度であり、長さ
は5〜10mm程度である。ピックアップ24を上から
見たときの形状は帯状であり、横から見たときの形状は
左側の水平部分と,それに続く三角形状の折曲げ部分
と,それに続く右側の水平部分とを持つ。ピックアップ
24の三角形状の折曲げ部分の頂部は、下側の用紙ガイ
ド22の透孔を通って、用紙通路内に位置している。
【0019】ピックアップ24の左側の水平部分は、積
層型の圧電素子23の上面に固着されている。積層型の
圧電素子23には、交流電圧が印加される。交流電圧の
周波数は、ピックアップ24が用紙Sに接触していない
状態の下における構造物(圧電素子とピックアップ)の
共振周波数と略ぼ同じである。積層型の圧電素子の高さ
は、10mm程度である。
【0020】図1(a) はピックアップが用紙に接触して
いない状態を示す。この場合は、積層型の圧電素子に印
加される周波数と構造物(ピックアップと圧電素子)の
共振周波数は略ぼ同じであるので、ピックアップ24の
振動の振幅は大きい。図1(b) はピックアップが用紙に
接触している状態を示す。この場合は、ピックアップ2
4の三角形状の折曲げ部分の頂部は用紙Sに接触してい
るので、圧電素子23の負荷となる構造物(圧電素子と
ピックアップと用紙)の共振周波数が変化し、ピックア
ップ24の振動の振幅は小さくなり、殆ど止まっている
状態になる。
【0021】従って、ピックアップの振動の振幅を調べ
ることにより、用紙Sがピックアップ24に接触してい
るか否かを知ることが出来る。なお、圧電素子23への
印加電圧は100ボルト程度であり、圧電素子23の変
位は10〜20μm程度であり、応答周波数は〜数KH
z程度である。
【0022】図2は本発明の第2実施例を示す図であ
る。同図において、25はバイモルフ型の圧電素子を示
す。バイモルフ型の圧電素子25は、上面と下面にそれ
ぞれ電極を有し、上面の電極と下面の電極の間に交流電
圧を印加すると、バイモルフ型の圧電素子25は振動す
る。バイモルフ型の圧電素子25への印加電圧は〜10
0ボルト程度であり、右端における変位は0.1〜0.
5mm程度であり、応答周波数は〜1KHz程度であ
る。圧電素子25の先端が持ち上げられた状態の下で
は、圧電素子25の先端は用紙通路内に位置している。
用紙通路内を用紙が通ると、圧電素子25の先端は用紙
と接触する。
【0023】図3は本発明の第3実施例を示す図であ
る。同図において、26はピックアップ、27は鉄片、
28は電磁式駆動器をそれぞれ示しいる。電磁式駆動器
28に交流電圧を印加すると、鉄片27は周期的に吸引
され、これによってピックアップ26が振動する。
【0024】図4は紙検出の第1例を示す図である。同
図において、29は透過型センサ、Rは受光素子、Tは
発光素子をそれぞれ示す。なお、図1と同一符号は同一
物を示す。ピックアップ24の右端は、透過型センサ2
9の中に入れられている。透過型センサ29の構造は図
4(b) に示される。
【0025】図4(b) において、ピックアップ24の右
端は紙面に垂直な方向に振動する。ピックアップ24の
振動の振幅が大きい状態では、発光素子Tと受光素子R
の間の光路をピックアップが周期的に横切るので、受光
素子Rから交流が出力される。ピックアップ24の振動
の振幅が小さい状態では、発光素子Tと受光素子Rの間
の光路をピックアップ24が遮ったままとなるので、受
光素子Rの出力は変化しない。受光素子Rの出力が変化
しているか否かを調べることにより、用紙がピックアッ
プに接触しているか否かを知ることが出来る。
【0026】図5は紙検出の第2例を示す図である。同
図において、30は水晶振動子、31は駆動信号発生
源、32は高圧ドライバ、33は電圧差動増幅器、34
は検出部、35は電圧印加電極、36はフィードバック
電極をそれぞれ示している。なお、図1と同一符号は同
一物を示している。
【0027】水晶振動子30と駆動信号発生源31は、
水晶発振器を構成している。駆動信号発生源31からの
出力は高圧ドライバ32で増幅され、高圧ドライバ32
の出力は圧電素子23の電圧印加電極35(図5(b) を
参照)に印加される。駆動信号発生源31の出力は差動
増幅器33の+入力端子に印加され、圧電素子23のフ
ィードバック電極36(図5(b) を参照)の電圧は差動
増幅器33の−入力端子に印加される。差動増幅器33
の出力は、検出部34に入力される。
【0028】ピックアップ24に用紙Sが接触していな
い場合はフィードバック電極36の電圧は大きく、ピッ
クアップ24に用紙Sが接触している場合はフィードバ
ック電極36の電圧は小さい。したがって、差動増幅器
33の出力は、ピックアップ24に用紙Sが接触してい
ない場合は小さく、ピックアップ24に用紙Sが接触し
ている場合は大きくなる。検出部34は、差動増幅器3
3の出力が所定閾値以下の場合は用紙なしを示す信号を
出力し、所定閾値より大である場合は用紙ありを示す信
号を出力する。
【0029】図6は紙検出の第3例を示す図である。同
図において、37は差分器、38は比較器をそれぞれ示
している。図6(a) においては、ピックアップ24が省
略されている。圧電素子24に印加される交流の周波数
は、ピックアップが用紙に接触していないときの共振周
波数と略ぼ等しくされている。抵抗Rの両端電圧は、圧
電素子23を駆動する電流に比例する。差分器37の出
力は抵抗Rの両端電圧を示している。比較器38は、差
分器37の出力と閾値とを比較し、前者が後者より小さ
くなった時に高レベル信号を出力する。ピックアップ2
4に用紙が接触すると、比較器38から高レベル信号が
出力される。
【0030】図6(b) は、ピックアップが用紙に接触し
てないときの周波数ー電流特性を示す図である。圧電素
子を駆動する交流電源の周波数は、略ぼ共振周波数(電
流の最大値に対応する周波数)とされている。ピックア
ップ24に用紙が接触すると、共振周波数がずれ、電流
の最大値も小さくなる。
【0031】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の用紙検出装置は、 ・用紙がピックアップに接触するか否かを判別するた
め、押圧力が必要でない。よって、用紙の走行を妨害し
ない。 ・振動周波数を比較的に高く取れるため、高速動作が可
能である。 ・原理的に用紙の透明,非透明に影響されない。 と言う顕著な効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す図である。
【図3】本発明の第3実施例を示す図である。
【図4】紙検出の第1例を示す図である。
【図5】紙検出の第2例を示す図である。
【図6】紙検出の第3例を示す図である。
【図7】レーザビーム・プリンタにおける用紙検出を示
す図である。
【図8】従来の用紙検出の1例を示す図である。
【図9】従来の用紙検出の他例を示す図である。
【符号の説明】
21 用紙ガイド 22 用紙ガイド 23 積層型の圧電素子 24 ピックアップ 25 バイモルフ型の圧電素子 26 ピックアップ 27 鉄片 28 電磁式駆動器 29 透過型センサ 30 水晶振動子 31 駆動信号発生源 32 高圧ドライバ 33 比較器 34 検出部 35 電圧印加電極 36 フィードバック電極 37 差分器 38 比較器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 用紙検出を必要とする画像文字印刷装置
    における用紙検出装置であって、 用紙通路を通る用紙と接触する振動部材を設け、振動部
    材の振動状態に基づいて用紙の有無を検出することを特
    徴とする用紙検出装置。
  2. 【請求項2】 用紙検出を必要とする画像文字印刷装置
    における用紙検出装置であって、 用紙通路を通る用紙と接触する弾性部材と、 弾性部材を振動させる圧電素子と、 弾性部材の振動の状態に基づいて用紙の有無を検出する
    検出手段とを具備することを特徴とする用紙検出装置。
  3. 【請求項3】 用紙検出を必要とする画像文字印刷装置
    における用紙検出装置であって、 用紙通路を通る用紙と接触する弾性部材と、 弾性部材を振動させる圧電素子と、 圧電素子の振動の状態に基づいて用紙の有無を検出する
    検出手段とを具備することを特徴とする用紙検出装置。
  4. 【請求項4】 用紙検出を必要とする画像文字印刷装置
    における用紙検出装置であって、 用紙通路を通る用紙と接触する弾性部材と、 弾性部材を振動させる圧電素子と、 圧電素子のインピーダンス変化に基づいて用紙の有無を
    検出する検出手段とを具備することを特徴とする用紙検
    出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004026485A (ja) * 2001-08-21 2004-01-29 Canon Inc 信号出力装置、シート材の種類判別装置、画像形成装置、及びシート材の種類判別方法
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