(57)【要約】【課題】印刷装置内で動くシート等の表面の動きを検出する。【解決手段】シートと相互作用させるための装置であって、  イメージを２次元アレイのピクセルで記録することができ、人間の目には実質的に見えないシート上の小領域の地形を認識するための明瞭度を有し、経路を通って処理方向に動くシートの一部を見るように配置される第１の光学センサ、  シートからの少なくとも２つの記録された地形イメージを比較することによって、前記シートの速度及び前記処理方向に対する該シートの動きのずれを判断する検出システム、を備える装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートと相互作用（interacting）させるための装置であって、
イメージを２次元アレイのピクセルで記録することができ、人間の目には実質的に見えないシート上の小領域の地形を認識するための明瞭度（acuity）を有し、経路を通って処理方向に動くシートの一部を見るように配置される第１の光学センサ、
シートからの少なくとも２つの記録された地形イメージを比較することによって、前記シートの速度及び前記処理方向に対する該シートの動きのずれを判断する検出システム、
を備える装置。
【請求項２】
前記２次元アレイが前記処理方向に対して斜めに配向される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の光学センサが該シートの第２の部分を見る間に、動いている装置が前記シートの第１の部分に接触する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記シートに接触し、該シートを前記処理方向と平行でない方向に動かすスキュー除去装置をさらに備え、
前記スキュー除去装置は、前記第１の光学センサと作動可能に関連付けられている請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、印刷装置内で動くシート等の表面の動きを検出するための光学感知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一枚の紙のようなほぼ平坦な基材を正確な速度及び方向で動かすことが望まれる多くの状況がある。典型的な状況は、デジタル又は従来のタイプの印刷におけるものである。電子写真方式の状況においては、例えば、イメージを正確な位置に受け取るために、シートを正確に決定した速度で動かし、光受容体で現像されたイメージに接触させなければならない。また、シートをスキューさせても、又は他の場合には主処理方向に沿って横方向に移動させてもいけないので、受け取ったイメージは、スキューされていず、又は最終印刷物上に不適切に置かれてもいない。
【０００３】
高レベルの精度では、高速印刷装置において必要とされるように、様々な機会にシートに接触し、シートに動きを与えるローラのような機械内の部品の動きを監視することによって、機械を通って動くシートの速度を直接推測することができない。例えば、わずかに変形可能なロールでさえ、これと接触しているシートの速度を計算できる推定可能な円周を有していない。また、印刷機に用いられることが多いブラシレスＤＣモータは、多くの場合、十分に正確な回転速度で作動することができない。
【０００４】
例えば、前縁部が動くときにいつ該前縁部が１つ又はそれ以上の光ビームを破壊するかを測定するといった、機械を通過するシートの速度を監視するための最も一般的なシステムにおいては、監視装置と相互作用させるために、様々な方法の１つにおいて動いているシートの縁部が用いられる。こうしたシステムに対する１つの共通の問題は、機械を通る予想される経路に対するシートのスキュー又は他の移動を考慮に入れることである。
【０００５】
従来技術において、特許文献１は、シートの速度を測定するために、動いているシートから反射した光の測定されたドップラー・シフトを用いるためのシステムを開示する。特許文献２は、動いているシートの速度を判断するための別のシステムを開示する。特許文献３は、所望の横方向のレジストレーション及びスキュー除去を獲得するために、動いているシートに接触するシステムを開示する。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，５５７，３９６号公報
【特許文献２】米国特許第６，７４１，３３５号公報
【特許文献３】米国特許第６，５３３，２６８号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様によると、イメージを二次元アレイのピクセルで記録することができ、人間の目にはほぼ見えないシート上の小領域の地形を認識する明瞭度を有する第１の光学センサを含む、シートと相互作用するための装置が提供される。第１の光学センサは、経路を通って処理方向に動くシートの一部を見るように配置される。検出システムは、シートからの少なくとも２つの記録された地形のイメージを比較し、これにより該シートの速度を求める。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、静電印刷装置又は電子写真印刷装置の一部の簡略化した斜視図である。示されるように、シートＳは、主ロール１００から外れ、光受容体ベルト１０２といった静電イメージ受容体の方に進む図１の時点にあり、該光受容体１０２から、シートは、当該技術分野において知られているようなイメージにより方法でトナー粒子を受け取る。主ロール１００は、シートＳに接触し、全体的に該シートを処理方向Ｐに動かす。主ロール１００及び光受容体１０２は、種々のタイプの独立制御可能なモータ（図示せず）によって駆動することができる。しかしながら、光受容体に接触する前に、シートＳが正確に定められた速度で、かつ、所望の処理方向Ｐに対してスキュー又は横方向に移動することなく動くのを保証することが望ましい。高速システムにおいては、シートＳが光受容体１０２に接触する前に、動いているシートＳが、ここでは５０、５２と示される１つ又はそれ以上のローラに正確に制御された方法で接触し、如何なるスキューの検出又は横方向の移動をも防止するシステムを意味する、スキュー除去システムを提供することが一般的に知られている。スキュー除去装置の実際的な例は、上で参照した米国特許第６，５３３，２６８号において（及び同様にその中で引用された特許において）見出すことができる。本目的のために、２つのローラ５０、５２を用いて、さらに複雑な機械的スキュー除去システムを表すことができ、このシステムは、フリッパ、螺旋状ローラ、又は他の構造を含むことができる。
【０００９】
シートＳが通過するときに、各々がシートＳの一連の小領域を見るように配置された第１のイメージ・センサ１０及び第２のイメージ・センサ１２が、図１にさらに示されている。イメージ・センサ１０、１２は、スキュー除去装置のローラ５０、５２の直ぐ上流側に配置される。
【００１０】
図２は、１つの実際的な実施形態による、イメージ・センサ１０によって記録された単一の小さいイメージの例のダイアグラムである。イメージは、イメージ・センサ内の光センサの構成から得られる。示されるように、光センサは、常に、２５６ピクセルの正方形のアレイを記録する。実際的な実施形態において、各ピクセルは、各光センサによって記録される０から２５５までのスケールのグレースケールを表す。このグレースケール記録の明瞭度は、いつでも見られるシートＳ上の小領域内のパターンすなわち「地形」を認識するのに十分なものである。図２の例示的なイメージに示されるように、漫然と見ている人には見えないシートの小領域においてさえ、相対的に暗い領域及び明るい領域の知覚可能なパターンが明らかであり、本実施形態においては、特定のパターン又はマークをシートＳ上に印刷する必要はない。ここで用いられるシートの小領域の「地形」は、十分な明瞭度を有するイメージ・センサによって知覚可能な、相対的に暗い領域及び明るい領域の構成として定めることができ、これにより、シートがイメージ・センサによって見られる領域を越えて動くときに、該シート上に固定点を識別することが可能になる。
【００１１】
このように、一連の２５６ピクセル・イメージが、イメージ・センサによって所定の周波数で記録される場合には、時間の経過と共に結果として得られるイメージを比較して、処理方向Ｐに沿った速度及び処理方向Ｐからの方向のずれの両方に関して、イメージ・センサに対するシートＳの動きを直接監視することができる。シートＳの動きを監視するために、イメージのこの反復比較を実行する「検出システム」を提供することができ、「光学マウス」又は「光学追跡エンジン」技術に用いられる光学センサと共に組み込まれるこうしたシステムが利用可能である。各々の光学センサによってイメージを記録する周波数は、シートＳの速度を妥当に推定することによって選択され、この周波数は、光学センサによって記録される一連のイメージにおいて「地形」の動きが知覚可能であるように十分に高いものにすべきである。Ｌｏｇｉｔｅｃｈ（登録商標）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手可能なような、市販の光学追跡エンジンは、イメージ・データ及び１インチあたり８００スポットの解像度を出力し、これに対して１０００ｍｍ／ｓで移動する表面の動きを監視することができる。
【００１２】
図２に示される実施形態においては、光センサのアレイが処理方向Ｐに対して斜めに配向されるように、イメージ・センサ１０が配置され、こうした構成は、処理方向Ｐに沿った主な速度を判断し、同様に処理方向Ｐに対するシートＳの動きの何らかのずれを検出する精度を獲得するのに有用である。
【００１３】
示される構成において、シートＳの別の部分がいずれかの他の「動いている装置」すなわち主ロール１００又は光受容体１０２といった該シートＳに動きを与える構造体と接触する間、或いは該シートＳがローラ５０、５２のようなスキュー除去装置によって接触及び／又は操作されるときなど、どんな時でも、イメージ・センサ１０によってシートＳの小領域を見ることができる。全体が７０と示される制御システムは、１０又は１２といったセンサによって記録されるようなシートＳの観察された動きを入力として受け取り、１つ又はそれ以上のローラ５０、５２、又は他のスキュー除去装置の動作に影響を与えることがある。（明確にするために、図１において、制御システム７０は、光学センサ１０及びローラ５０にのみ接続されるものとして示されている。）このように、動いている間及び／又はスキュー除去されている間にシートＳを見ることによって、イメージ・センサ１０は、動いている装置又はスキュー除去装置がうまく動作しているかどうかを監視することができる。また、ローラ１００又は光受容体１０２のいずれかと関連したモータを用いるフィードバック制御システム（同様に示されるような制御システム７０を経由する）において、センサ１０、１２からの情報を用い、シートＳが処理方向Ｐを通って一定速度で移動することを保証することができる。
【００１４】
静電印刷においてよく知られている方法で、回転ミラー８２に反射し、光受容体１０２上にラスタ線を形成するビームを放出するレーザ８０も、図１に示されている。５０、５２のようなセンサから得られた情報を用いて、レーザ８０のイメージ的変調に影響を与え、このことが光受容体１０２上の静電イメージの配置に影響を与えることがあり、該静電イメージは、現像され（図示されていない現像ユニットによって）、シートＳに運ばれる。インクジェット・プリントヘッド等の静電のものに加えて、イメージをシート上に配置する何らかのタイプの印刷エンジンのイメージ配置と併せて、説明されたようなシステムをさらに用いることができる。
【００１５】
示されるシステムは、２つのイメージ・センサ１０、１２を用いる。動いているシートＳの前縁部がイメージ・センサによって検出される時、各センサからの使用可能な座標データが開始し、他方のイメージ・センサ上で検出を開始するより前に一方のイメージ・センサから検出された距離により、シートＳの前縁部のスキューを計算できるデータがもたらされる。各センサ１０、１２から報告されたデータを追跡し続けることにより、シートＳの速度、回転、及び横方向の追跡に関するデータがもたらされる。このデータは、シートがセンサによって監視される領域を離れるとき、スキュー除去及び後縁部のスキュー検出中のフィードバックのためにも用いられる。
【００１６】
代替的な実施形態において、センサの視野が動いているシートＳの縁部を検出し、必要に応じて側縁部レジストレーション監視システムを提供することができるように、１０又は１２といった光学センサが取り付けられる。２つのセンサが、シートの側縁部に対してそのように取り付けられる場合、該センサから報告されたデータ及び並進機構の周知の入力速度により、シートのスキュー、速度、回転、横方向の追跡及び横方向の位置に関するデータがもたらされる。
【００１７】
図３は、図１の印刷状況とは対照的に、入力走査との関連において、上述のようなイメージ・センサ１０、１２の使用を示す簡略化した図である。当該技術分野においてよく知られている基本的設計のセンサ・バー９０は、シートが、ローラ（図示せず）等といった、動いている装置によって推進されて通過する時にシートＳの小領域から反射した光を記録するピクセルの大きさの光センサのアレイ（図示せず）を含み、「イメージ入力スキャナ」の基本的アーキテクチャは、デジタル複写機及びファクシミリ装置においてよく知られており、イメージをシートＳの幅より狭い単一チップ上に記録するための減少光学系を含むことができる。
【００１８】
図３に見られるように、シートＳの下向きの側は、センサ・バー９０によって記録されるイメージを有するように配置され、該シートＳの上向きの側は、図１に関して上述されたものと同じように機能するイメージ・センサ１０、１２によって監視される。図１でちょうど説明されたように機能するローラ５０、５２のような、シートＳの機械的スキュー除去を知らせるため、又は、センサ・バー９０から生じる記録されたイメージ・データに適用されるスキュー除去アルゴリズムの使用に影響を与えるために、イメージ・センサ１０、１２からのデータを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】静電印刷装置又は電子写真印刷装置の一部の簡略化した斜視図である。
【図２】イメージ・センサによって記録された単一の小さいイメージの例のダイアグラムである。
【図３】入力走査との関連におけるイメージ・センサの使用を示す簡略化した斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０、１２：イメージ・センサ
５０、５２：ローラ
７０：制御システム
８０：レーザ
８２：回転ミラー
９０：センサ・バー
１００：主ロール
１０２：光受容体
Ｓ：シート
【図１】
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【図２】
2006208381.tif 000004
【図３】
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