CN102652260B - 超声波控制装置、记录材料确定装置和图像形成设备 - Google Patents

Abstract

在用于检测记录材料（P）的基重的装置中，通过在不存在记录材料（P）的状态下执行的测量来确定驱动超声波的驱动信号的脉冲数，并且用于检测记录材料（P）的基重的脉冲数是固定值。为此原因，不能根据记录材料（P）的基重设置最佳的脉冲数，并且这是记录材料（P）的检测精度的劣化的原因之一。用通过记录材料（P）的超声波来执行初始测量，并首先对记录材料（P）进行粗略分类。通过根据初始测量的结果改变驱动信号的脉冲数，可以用适于记录材料（P）的超声波来检测记录材料（P）的基重，并因此可以提高记录材料（P）的基重的检测精度。

Description

超声波控制装置、记录材料确定装置和图像形成设备

技术领域

本发明是与控制超声波的驱动的超声波控制装置和设置有该超声波控制装置的记录材料确定装置有关的发明。

背景技术

在传统的图像形成设备中，通过使用用作外部设备的计算机等进行的设置或者在图像形成设备的主体中提供的操作面板，由用户设置记录材料的类型（在下文中也被称为纸类型）。为了减少从计算机或操作面板进行的这种用户设置的负担，近年来已经提供了如下的图像形成设备：该图像形成设备包括用作用于确定纸类型的确定装置的传感器等，并具有自动确定纸类型的功能。

例如，PTL1提出了如下方法：将超声波施加到记录材料并检测从记录材料反射或通过记录材料的超声波，从而确定记录材料的表面性质和厚度。此外，PTL2提出了如下方法：在图像形成设备中在没有放置记录材料的状态下施加超声波以调节超声波的初始值，并基于接收器侧的超声传感器所接收的超声波的接收电压值，控制用于驱动被发送来确定记录材料的纸类型的超声波的驱动信号的输出值。

引文列表

专利文献

PTL1：日本专利公开No.2004-219856

PTL2：日本专利公开No.2004-231404

发明内容

技术问题

然而，由于在没有放置记录材料的情形下控制驱动信号，所以在要检测各种记录材料（诸如具有小基重的薄纸到具有大基重的厚纸）的基重的情况下，在没有放置记录材料的情形下所控制的驱动信号对于检测基重未必是最优化的。例如，假设在没有放置记录材料的情形下所调节的驱动信号适合于检测普通纸的基重，那么在作为具有120g/m²或更大的基重的所谓厚纸的记录材料中获得小的输出值，这导致难以确定纸类型的可能性。此外，在作为具有75g/m²或更小的基重的所谓薄纸的记录材料中获得大的输出值并且该输出值饱和，这导致难以确定纸类型的可能性。

鉴于上述情形而作出了根据本发明的发明，并且其目的在于根据记录材料适当地控制驱动信号并根据记录材料输出超声波。

问题的解决方案

为了实现上述目的，提供了用于发送超声波的超声波发送部件、用于接收超声波的超声波接收部件、用于发送具有预定脉冲数的驱动信号以使超声波发送部件发送超声波的驱动信号发送部件、以及用于控制超声波的发送和接收的控制部件。控制部件执行控制，以根据从超声波发送部件发送、在通过记录材料时衰减、且由超声波接收部件接收的超声波来改变驱动信号的脉冲数，并使超声波基于脉冲数已被改变的驱动信号被发送。

发明的有益效果

根据本发明的配置，通过根据记录材料适当地控制驱动信号，可以根据记录材料输出超声波。

附图说明

图1是示出图像形成设备的配置的示意图。

图2是示出超声波控制装置的控制系统的框图。

图3是示出驱动信号和超声波之间的关系的示图。

图4包括示出在记录材料P的基重分别是75g/m²和120g/m²的情况下的接收波形的示图。

图5是示出记录材料P的基重和接收电压值之间的关系的示图。

图6是示出超声波控制装置的操作的流程图。

图7是示出初始测量点的示图。

图8包括示出根据初始测量结果来控制驱动信号的脉冲数的示图。

图9是示出当记录材料P的基重分别是160g/m²和220g/m²时的接收电压值的变化的示图。

图10是示出超声波控制装置的多重馈送（multi-feeding）检测操作的流程图。

图11是示出记录材料P的多重馈送状态的示意图。

图12包括示出当记录材料P处于多重馈送状态时的接收电压值的示图。

图13是示出用于确定记录材料P处于多重馈送状态的阈值的示图。

具体实施方式

在下文中，将使用附图来描述本发明的实施例。注意，下面的实施例不限制根据权利要求的发明，并且并非在实施例中描述的特征的所有组合对于本发明的解决手段都是必要的。

（第一实施例）

例如，可以在诸如复印机或打印机的图像形成设备中使用根据本实施例的超声波控制装置和记录材料确定装置。图1是示出作为例子的采用中间转印带并包括多个并列的图像形成单元的图像形成设备的配置图。

图1中的图像形成设备1的配置如下。附图标记2表示容纳记录材料P的送纸盒2。附图标记3表示在其上装载记录材料P的送纸盘。附图标记4表示从送纸盒2馈送记录材料P的送纸辊。附图标记4’表示从送纸盘3馈送记录材料P的送纸辊。附图标记5表示传送被馈送至其的记录材料P的传送辊，以及附图标记6表示与传送辊5相对的相对传送辊。附图标记11Y、11M、11C和11K表示承载黄色、品红色、青色和黑色的各颜色的显影剂的感光鼓。附图标记12Y、12M、12C和12K表示用作用于使感光鼓11Y、11M、11C和11K以预定电位被均匀充电的各颜色用的一次充电部件的充电辊。附图标记13Y、13M、13C和13K表示用与各颜色的图像数据对应的激光照射由一次充电部件充电的感光鼓11Y、11M、11C和11K以形成静电潜像的光学单元。

附图标记14Y、14M、14C和14K表示用于使感光鼓11Y、11M、11C和11K上形成的静电潜像可视化的显影器。附图标记15Y、15M、15C和15K表示用于将显影器14Y、14M、14C和14K中的显影剂传送到与感光鼓11Y、11M、11C和11K相对的部分的显影剂传送辊。附图标记16Y、16M、16C和16K表示用于一次转印感光鼓11Y、11M、11C和11K上形成的图像的各颜色用的一次转印辊。附图标记17表示承载一次转印的图像的中间转印带。附图标记18表示驱动中间转印带17的驱动辊。附图标记19表示用于将中间转印带17上形成的图像转印到记录材料P上的二次转印辊，以及附图标记20表示与二次转印辊19相对的相对二次转印辊。附图标记21表示在传送记录材料P的同时使转印到记录材料P上的显影剂图像熔融并定影的定影单元。附图标记22表示输出已由定影单元21在其上执行定影的记录材料P的输出辊。

感光鼓11Y、11M、11C和11K、充电辊12Y、12M、12C和12K、显影器14Y、14M、14C和14K以及显影剂传送辊15Y、15M、15C和15K以颜色为单位被集成。这种感光鼓、充电辊和显影器的集成单元被称为盒，并且各颜色的盒被配置以使得可以容易地从图像形成设备的主体拆卸/被附接到图像形成设备的主体。

接下来，将描述图像形成设备1的图像形成操作。包括打印命令、图像信息等的打印数据从主机计算机等（未示出）被输入到图像形成设备1。然后，图像形成设备1开始打印操作，并且记录材料P通过送纸辊4或送纸辊4’从送纸盒2或送纸盘3被馈送，并被发送到传送路径。记录材料P在传送辊5和相对传送辊6处暂停并等待，直到执行图像形成，以实现中间转印带17上形成的图像的形成操作和传送的定时的同步。与馈送记录材料P的操作一起，执行图像形成操作，在图像形成操作中，充电辊12Y、12M、12C和12K使感光鼓11Y、11M、11C和11K以一定的电位被充电。根据输入的打印数据，光学单元13Y、13M、13C和13K使充电的感光鼓11Y、11M、11C和11K的表面曝光于激光束以用于扫描，从而形成静电潜像。为了使形成的静电潜像可视化，显影器14Y、14M、14C和14K以及显影剂传送辊15Y、15M、15C和15K执行显影。感光鼓11Y、11M、11C和11K的表面上形成的静电潜像由显影器14Y、14M、14C和14K使用各颜色显影为图像。感光鼓11Y、11M、11C和11K与中间转印带17接触，并与中间转印带17的旋转同步地旋转。各个显影图像由一次转印辊16Y、16M、16C和16K顺序地转印到中间转印带17上，同时被重叠。然后，图像由二次转印辊19和相对二次转印辊20二次转印到记录材料P上。

之后，记录材料P被传送到二次转印单元，使得与图像形成操作同步地执行到记录材料P上的二次转印。在中间转印带17上形成的图像由二次转印辊19和相对二次转印辊20转印到记录材料P上。转印到记录材料P上的显影剂图像由包括定影辊等的定影单元21定影。定影的记录材料P由输出辊22输出到输出盘（未示出），并且图像形成操作结束。

附图标记30表示发送超声波的超声波发送单元。在本实施例中，超声波发送单元30发送具有40kHz的频率的超声波，但是超声波的频率不限于此。附图标记31表示接收从超声波发送单元30发送的超声波的超声波接收单元。附图标记32表示作为电压检测由超声波接收单元31接收的超声波的接收电压检测单元。附图标记33表示发送用于发送超声波的驱动信号的超声波驱动单元。下面将详细地描述驱动信号。那些各个单元和控制单元10构成超声波控制装置。如果控制单元10基于接收的超声波对记录材料P进行确定，则该装置也用作记录材料确定装置。由控制单元10对记录材料P进行的确定的结果可以用于控制图像形成条件，诸如定影传送速度、定影暖调温度、马达驱动控制等。在下文中，将作为例子对超声波控制装置进行描述，但是超声波控制装置可被替换为记录材料确定装置。此外，这里省略对用于检测记录材料P的基重的方法的详细描述，因为例如可以使用如日本专利公开No.2009-29622中描述的已知方法。

图2是示出控制超声波控制装置的操作的控制系统的框图的例子。首先，处于初始操作状态的超声波发送单元30从超声波驱动单元33的驱动信号发送单元332接收已被执行初始设置的驱动信号。驱动信号是具有发送脉冲的第一时段和不发送脉冲的第二时段的驱动信号。已在超声波发送电路301中接收驱动信号的超声波发送单元30基于驱动信号将超声波从超声波发送元件300朝记录材料P发送。超声波接收单元31在超声波接收元件310中接收已通过记录材料P的超声波，并在超声波接收电路311中放大接收的超声波。基于从超声波接收电路311输出的接收结果，接收电压检测单元32将通过把接收结果转换为电压而产生的输出值发送到超声波驱动单元33中的驱动信号控制单元331。在本实施例中，相对于记录材料P而言，超声波发送元件300在上侧，而超声波接收元件310在下侧。可替代地，超声波发送元件300可以在下侧，而超声波接收元件310可以在上侧。此外，超声波发送元件300和超声波接收元件310可以被布置为使得从超声波发送元件300发送的超声波可以通过记录材料P，并使得通过的超声波可以由超声波接收元件310接收。

驱动信号控制单元331基于从接收电压检测单元32发送的输出值来执行控制，使得已被执行初始设置的驱动信号中在第一时段中将发送的脉冲数是适合于输出值的值。第一时段中的脉冲数的控制导致不发送脉冲的第二时段根据该脉冲数改变。下面将描述用于控制脉冲数的具体方法。驱动信号发送单元332基于已由驱动信号控制单元331适当设置的脉冲数来再次产生驱动信号。然后，基于再次产生的驱动信号，超声波发送单元30发送超声波，并且超声波接收单元31接收已通过记录材料P的超声波。然后，将由接收电压检测单元32转换的输出值发送到控制单元10。基于发送的输出值，控制单元10确定记录材料P的类型。另外，控制单元10能够基于发送的输出值，通过使用输出值自身而不用确定记录材料P的类型，来给定影单元等施加反馈。

接下来，将参照图3描述根据本实施例的驱动信号和超声波之间的关系。用于驱动超声波的驱动信号被定义为具有相继地输出预定数的矩形脉冲的第一时段和暂停脉冲输出的第二时段的信号。在下面的描述中，矩形波用于驱动信号，但是驱动信号不限于矩形波。例如，还可以使用正弦波或三角波。此时，脉冲对应于波的一个周期，并且发送波的第一时段和不发送波的第二时段被重复的状态被定义为驱动信号。也就是说，驱动信号可以是用于发送超声波的具有第一时段和第二时段的波。

通过使用这种驱动信号来驱动超声波，可以控制超声波的振动的幅度和超声波的输出时段。也就是说，如图3所示，从自超声波发送单元30发送超声波开始时直到超声波接收单元31中超声波的接收的振动收敛的时间T1以及超声波的幅度V取决于驱动信号的脉冲数来确定。具体地，当驱动信号的脉冲数增加时，超声波的幅度V增大，并且直到振动收敛的时间T1变长。当驱动信号的脉冲数减少时，超声波的幅度V减小，并且直到振动收敛的时间T1变短。如果在超声波接收单元31中的振动收敛之前再次发送超声波，则超声波的接收的值变动，这是不正确确定记录材料的因素。

因此，驱动信号具有第二时段，使得直到超声波接收单元31中的振动收敛才输出下一个脉冲。该第二时段由直到超声波收敛的时间T1确定。也就是说，根据第一时段中的脉冲数来确定直到超声波收敛的时间。这里，第二时段被定义为超声波收敛时的时间，但是第一时段可以在超声波已收敛之后的任何时间开始，并且第二时段可以被任意地设置为t1或更长。

通过相继地输出能够以上述方式控制超声波的幅度和收敛时间的驱动信号，可以对一个记录材料P执行多次测量。随着测量的次数越大，可以获得越多的输出值，从而可以提高记录材料P的基重的检测精度。

接下来，将参照图4描述用于检测记录材料P的基重的方法。如图4所示，通过使用驱动信号来驱动超声波。作为例子，图4（a）示出基重是75g/m²的情况，图4（b）示出基重是120g/m²的情况，它们示出已通过各自的记录材料P的接收的超声波形。检测范围D是用于在发送驱动信号之后在检测范围D中获得接收电压的Vp-p（峰峰值）（在下文中被定义为接收电压值）以检测记录材料P的基重的范围。在本实施例中，检测范围D被定义为时间，但是检测范围D不限于时间。例如，检测范围D可以基于接收的波数等来确定。在检测范围D中，通过测量具有75g/m²的基重的记录材料P而获得的值是接收电压值A，而通过测量具有120g/m²的基重的记录材料P而获得的值是接收电压值B。接收电压值具有A>B的关系。将参照图5描述基重和电压值之间的更具体的关系。具有不同基重的记录材料P具有不同的接收电压值的原因在于：通过记录材料P的超声波的衰减根据基重而变动。

检测范围D被定义为不包括接收波形的幅度最大的部分的范围。其原因是为了基于已通过记录材料P的超声波的输出值来精确地检测记录材料P的基重。也就是说，随着检测范围D越大，接收波形的幅度变大，但是除了已通过记录材料P的超声波以外还接收到被各种材料反射的反射波变得很有可能。因此，检测范围D被设置为反射波的影响小且接收波形的幅度尽可能大的范围。因此，只要可以精确地执行记录材料P的检测，检测范围D就可以被任意地设置。

图5示出记录材料P的基重和接收电压值之间的关系的例子。该曲线图示出接收电压值如上所述根据记录材料P的基重而改变。更具体地，随着记录材料P的基重越小，接收电压值越大，并且随着记录材料P的基重越大，接收电压值越小。可以通过使用记录材料P与接收电压值之间的关系来检测记录材料P的基重。例如，关于用于基于该曲线图中的接收电压值和基重之间的关系来确定基重的方法，可以如下导出接收电压值和基重之间的关系，例如，当接收电压值约为3.9V时基重为60g/m²，以及当接收电压值约为3.2V时基重为75g/m²。然后，将接收电压值的阈值设置为3.5V以便确定例如60g/m²的基重和75g/m²的基重，并且可以通过确定接收电压值是否超过该阈值来指定基重。以此方式，可以通过根据要确定的基重的范围适当设置阈值并将接收电压与该阈值相比较，来确定基重。这里描述的接收电压值和基重之间的关系是例子，并且根据诸如超声波频率、电源电压、气压等的条件的变化而改变。可以根据条件来适当地改变限定接收电压值和基重之间的关系的阈值。

将参照图6中的流程图来描述超声波控制装置的操作。首先，控制单元10通过接收图像形成设备中的信号来确定记录材料P的传送，并在序列S100中开始驱动超声波控制装置。在序列S101中，执行驱动信号的初始设置。在本实施例中，作为例子，进行初始设置以检测具有75g/m²至120g/m²的基重（在下文中，该基重范围被定义为普通纸）的记录材料P。初始设置不限于前述的基重，例如，可以对于图像形成设备中使用的最薄或最厚的纸适当地进行设置。在序列S102中，基于在序列S101中确定的初始设置的值，使驱动信号被发送。

在序列S103中，作为初始测量，例如在图7所示的测量点Y处，超声波接收元件310接收到已通过记录材料P的超声波。超声波的接收不必从测量点Y开始，而可以从记录材料P的平面中的任何点开始。此外，初始测量的次数不限于一，而可以被适当地设置。例如，可以执行多次测量，并且可以将其平均值设置为测量值。

这里，将描述在某记录材料P中的测量次数。例如，在假设对被纵向传送的具有A4大小的记录材料P将处理速度设置为200mm/s并将测量范围设置为50mm的时候，当使用基于用五个脉冲驱动的驱动信号的超声波来执行测量时，可以在记录材料P中执行约125次测量。在它们之中，将最初的几次测量设置为初始测量。

在序列S104中，将序列S103中获得的接收电压值与预设的第一阈值进行比较。根据本实施例的第一阈值被设置为使得能够在具有75g/m²的基重的记录材料P作为基准的情形下确定75g/m²或更小（在下文中，该基重范围被定义为薄纸）的值。也就是说，在图5中的前述例子中，第一阈值是3.2V。如果接收电压值在第一阈值之上，则可以确定记录材料P是薄纸。

在序列S104中接收电压值大于第一阈值的情况下，即，在记录材料P被确定为比普通纸薄的情况下，处理前进到序列S105。在序列S105中，减少驱动信号的第一时段中的初始设置的脉冲数。例如，在基准脉冲数是N的情况下，脉冲数被减少一个，即，被减少到N-1个脉冲。这里，将脉冲数减少一个，但是在可以执行记录材料P的确定的范围内可以将脉冲数减少一个或更多。

在序列S106中，根据序列S105中改变的脉冲数，确定驱动信号的第二时段。例如，在如图8（a）所示脉冲数是5个的情况下，第二时段被确定为t1。在脉冲数是4个的情况下，第二时段被确定为t2。驱动信号的第二时段t1和t2之间的关系是t1>t2。脉冲数的减少导致作为第二时段的t2缩短，使得驱动信号的发送间隔可以缩短并使得记录材料P中的测量次数可以增加，从而可以提高确定记录材料P的基重的精度。具体地，当在与前述序列S103中的上述条件相同的条件下使用基于脉冲数是4个的驱动信号的超声波来执行测量时，可以执行约135次测量。也就是说，在50mm的测量范围中，减少一个脉冲可以使测量次数增加10。该增加的次数是例子，并且在诸如要减少的脉冲数和测量范围的设置的条件改变时，测量次数改变。

在序列S104中接收电压值小于第一阈值的情况下，即，在记录材料P被确定为普通纸或比普通纸厚的情况下，处理前进到序列S107。在序列S107中，将接收电压值与预设的第二阈值进行比较。根据本实施例的第二阈值被设置为使得能够在具有120g/m²的基重的记录材料P作为基准的情形下确定超过120g/m²（在下文中，该基重范围被定义为厚纸）的值。也就是说，在图5中的前述例子中，第二阈值是1.7V。如果接收电压值在第二阈值之下，则可以确定记录材料P是厚纸。

在序列S107中接收电压值小于第二阈值的情况下，即，在记录材料P被确定为比普通纸厚的情况下，处理前进到序列S108。在序列S108中，增加驱动信号的第一时段中的初始设置的脉冲数。例如，在基准脉冲数是N的情况下，脉冲数被增加一个，即，被增加到N+1个脉冲。这里，将脉冲数增加一个，但是在可以执行记录材料P的确定的范围内可以将脉冲数增加一个或更多。在序列S109中，根据在序列S108中改变的脉冲数来确定驱动信号的第二时段。例如，在如图8（b）所示脉冲数是5个的情况下，第二时段被确定为t1。在脉冲数是6个的情况下，第二时段被确定为t3。t1与t3之间的关系是t1<t3。脉冲数的增加导致超声波在第二时段中的t3延长。然而，超声波的幅度增大，从而接收电压值增大。尽管将在下面描述细节，但是接收电压值的增大使得能够更容易地检测记录材料P的基重，从而可以提高记录材料P的检测精度。

在序列S107中接收电压值大于第二阈值的情况下，即，在记录材料P被确定为具有普通纸的接收电压值的情况下，处理前进到序列S110。在序列S110中，不改变初始设置的驱动信号的设置。在序列S111中，通过使用根据通过初始测量而确定的结果所控制的驱动信号，检测记录材料P的基重。通过根据利用驱动信号（所述驱动信号根据通过初始测量所确定的结果被控制）的超声波来检测记录材料P的基重，例如，如果记录材料P在初始测量中被确定为厚纸，那么可以通过使用适合于厚纸的驱动信号来执行基重的检测。同样地，在普通纸或薄纸的情况下，可以通过使用对其适合的驱动信号来提高记录材料P的基重的检测精度。

在关于本实施例的描述中，在初始测量中参照普通纸对薄纸和厚纸进行确定，但是薄纸或厚纸可以用作初始测量的基准。此外，在初始测量中使用两个阈值并将记录材料P分类成三种类型，但是本发明并不限于此。例如，可以进一步增大/减小阈值，并且可以改变初始测量中的分类。

将参照图8对根据本实施例的驱动信号的脉冲数和驱动信号的发送间隔的控制进行描述。图8（a）是在基于初始测量中所测量的接收电压值检测薄纸并根据检测结果控制脉冲数的情况下的波形。图8（b）是在基于初始测量中所测量的接收电压值检测厚纸并根据检测结果控制脉冲数的情况下的波形。在图8（a）和图8（b）两者中，在左侧示出初始测量的检测结果的波形，并在右侧示出在已根据初始测量的检测结果来控制驱动信号的脉冲数之后获得的波形。这里，作为例子，初始测量中的驱动信号的脉冲数为5，但是本发明并不限于此。可以将初始测量中的脉冲数设置为预定数。

图8（a）示出基于初始测量中的接收电压值将记录材料P确定为薄纸的情况。将初始测量中的接收电压值A与第一阈值X1相比较。由于它们之间的关系为A>X1，因此记录材料P被确定为薄纸，并且脉冲数被减少。这里，当5个脉冲的接收电压值A与4个脉冲的接收电压值A’进行比较时，可以理解的是A>A’。这是由于驱动信号的脉冲数与检测范围D之间的关系。当使用4个脉冲驱动超声波的情况与使用5个脉冲驱动超声波的情况进行比较时，可以理解的是，尽管4个脉冲的接收电压A’小，但是用于基于图5所示的基重与接收电压值之间的关系来确定具有小基重的薄纸的接收电压值的差比厚纸的大。具体地说，用于确定60g/m²和75g/m²的基重的接收电压值的差约是700mV，用于确定160g/m²和220g/m²的基重的接收电压值的差约是300mV，并且可以理解的是，当要确定薄纸时差较大。因此，只要可以确保用于确定60g/m²和75g/m²的基重的接收电压值的差，就可以使用减少的脉冲数来驱动超声波。这里，作为例子已经描述了将脉冲减少一个的例子。然而，在基于脉冲数与检测范围D之间的关系即使将脉冲减少一个或更多时仍可以确定薄纸的情况下，可以将脉冲减少一个或更多。

与使用5个脉冲驱动超声波时相比，脉冲数从5个到4个的减少导致自4个脉冲的范围中接收电压值较小。从而，直到由超声波接收元件310接收的超声波收敛的时间缩短。驱动信号的发送与下一驱动信号的发送之间的发送间隔是从发送超声波时直到接收的超声波收敛的时间。从而，随着直到超声波收敛的时间越短，驱动信号的发送间隔可以越短。也就是说，通过驱动信号的第一时段中的脉冲数和第二时段中暂停脉冲时的时段，可以确定驱动信号的发送间隔。驱动信号的第一时段中的时间由脉冲数来确定，从而可以通过根据超声波收敛时的时间控制第二时段来有效地发送下一驱动信号。因此，可以理解的是，图8（a）中的发送间隔具有T1>T2的关系，并且在脉冲数减少的后一情况下发送间隔可以较短。作为具体的例子，在与图6中的序列S103中的上述条件相同的条件下，将使用5个脉冲的测量时间与使用4个脉冲的测量时间进行比较。在5个脉冲的情况下，执行一次测量花费2ms。在4个脉冲的情况下，执行一次测量花费1.85ms。也就是说，减少一个脉冲使得能够将一次测量的时间缩短0.15ms。从而，通过根据脉冲数的减少来控制第二时段中暂停脉冲时的时段，可以对记录材料P执行更多的测量。通过基于许多测量结果来检测记录材料P的基重，可以提高检测精度。

图8（b）示出基于初始测量中的接收电压值将记录材料P确定为厚纸的情况。将初始测量中的接收电压值B与第二阈值X2进行比较。由于它们之间的关系为B<X2，因此记录材料P被确定为厚纸，并且脉冲数被增加。

脉冲数的增加使检测范围D中的接收电压值为B<B’。由于接收电压值可以被增大，因此可以提高记录材料P的基重的检测精度。下面将参照图9中的曲线图详细描述通过增大接收电压值实现的记录材料P的检测精度的提高。此外，由于脉冲数的增加，因此直到超声波收敛的时间比脉冲数增加之前直到超声波收敛的时间长，从而在发送间隔中实现T1<T3的关系。此外，可以将脉冲数已增加之后的接收电压值的检测范围从检测范围D改变为检测范围D’。通过将检测范围改变为脉冲数已增加之后的接收电压值的检测范围D’，与初始测量中检测范围D中的接收电压值B相对比，在检测范围D’中获得接收电压值C，使得可以在接收电压值中实现B<C的关系。也就是说，通过增加脉冲数，而且将接收电压值的检测范围向后侧偏移以增大检测范围，可以增大可获得的接收电压值。当接收电压值的检测范围向后侧偏移时，接收电压值可能受到诸如来自周围构件的反射波等的噪声影响。当接收电压值受到噪声影响时，不能基于接收电压值执行基重的精确检测，从而向后侧偏移该范围以使得接收电压值不受噪声影响。因此，在基于初始测量中的接收电压值确定记录材料P是厚纸的情况下，增加脉冲数以增大接收电压值，使得可以提高记录材料P的基重的检测精度。

作为例子，图9示出当测量分别具有160g/m²和220g/m²的基重的记录材料P时的接收电压值。这里，将对在脉冲数从5个变为6个时接收电压值的变化进行描述。在具有160g/m²的基重的记录材料P中，由于脉冲数从5个增加到6个，接收电压值增大30mV。在具有220g/m²的基重的记录材料P中，由于脉冲数从5个增加到6个，接收电压值增大10mV。也就是说，对于5个脉冲，160g/m²的基重与220g/m²的基重之间的接收电压值的差为m-n，而对于6个脉冲，160g/m²的基重与220g/m²的基重之间的接收电压值的差为M-N。也就是说，基重之间的接收电压值的差增大20mV。因此，接收电压值的差变大，从而可以基于接收电压值来唯一地指定记录材料P的基重，并可以提高基重的检测精度。

在本实施例中，已对根据记录材料P控制驱动信号的脉冲数的方法进行了描述。作为控制驱动信号的方法，根据记录材料P不仅可以控制脉冲数还可以控制幅度和频率。然而，用于使驱动信号的幅度可变的专用电源和用于使频率可变的具有多个谐振频率的压电元件需要被分别提供。另一方面，当使脉冲数可变时，仅需要改变来自控制单元的指令，从而可以容易地执行控制，并且可以根据记录材料P来控制驱动信号，而不用使用多个电源和压电元件。

以此方式，首先基于初始测量中获得的接收电压值按粗略的分类确定记录材料P，并根据初始测量的结果控制驱动信号的脉冲数。由于可以基于被控制到适合于记录材料P的脉冲数的驱动信号来发送超声波，因此可以根据记录材料P增加测量次数并可以增大接收电压值。从而，可以精确地检测记录材料P的基重。在本实施例中，初始测量的结果不用来检测记录材料P，但是初始测量的结果可以用来检测记录材料P的基重。

（第二实施例）

在第一实施例中，已对使用初始测量的结果控制驱动信号的方法进行了描述。在本实施例中，将对使用初始测量的结果检测记录材料P的多重馈送状态的方法进行描述。注意，这里省略对与第一实施例中相同的内容（诸如图像形成设备1和超声波控制装置的配置以及驱动信号的定义）的描述。

将参照图10中的流程图描述本实施例中的检测多重馈送的操作。在该流程图中，序列S200到S203和序列S206到S214与前述第一实施例的图6中的流程图中的序列S100到S112类似，从而这里省略其描述。

在序列S204中，控制单元10将序列S203中获得的接收电压值与预设的第三阈值进行比较。在本实施例中，第三阈值被设置为用于确定记录材料P是否处于多重馈送状态的值。这里，将参照图11中的示意图对什么是多重馈送状态进行描述。如图11所示，在记录材料P和与其一起馈送的记录材料PJ之间存在空气层。该空气层使超声波的相位偏移，或者超声波通过两个或更多的记录材料而降低接收电压值，使得检测范围D中的接收电压值极度降低。因此，当接收电压值小于预设的第三阈值时，可以确定正被传送的记录材料P处于多重馈送状态。将在下面参照图12和图13描述具体的阈值。

因此，在接收电压值小于第三阈值的情况下，即，在确定记录材料P处于多重馈送状态的情况下，处理前进到序列S205。在序列S205中，执行出错处理，例如，图像形成设备1被通知记录材料P处于多重馈送状态，或者停止处于多重馈送状态的记录材料P的传送。在序列S204中接收电压值大于第三阈值的情况下，即，在接收电压值指示记录材料P被单独传送的状态中的基重的情况下，确定正被传送的记录材料P没有处于多重馈送状态，并且处理前进到序列S206。

将参照图12描述本实施例中的多重馈送的检测。图12（a）示出记录材料P被单独馈送的状态中的测量结果，图12（b）示出记录材料P与另一记录材料一起被馈送时的测量结果。这些图中的每一个示出了脉冲数是5的波形。第三阈值X3小于前述第一实施例中的第一阈值和第二阈值。在接收电压值小于第三阈值的情况下，确定多重馈送状态发生，如上面参照图11所述。当将图12（b）中的接收电压值E’与第三阈值X3进行比较时，满足E’<X，从而确定记录材料P处于多重馈送状态。

图13在示出接收电压值与基重之间的关系的曲线图中示出第三阈值的例子。当假设要检测的最大基重是220g/m²时，对应的接收电压值约是1.0V。当接收电压值低于该值时，确定作为多重馈送的结果输出值小，从而这里作为例子将第三阈值设置为0.8V。

以此方式，可以基于初始测量中的接收电压值来检测记录材料P的多重馈送状态。因此，除了提高记录材料P的基重的确定精度之外，使用超声波控制装置还可以执行多重馈送的检测，而不用设置用于检测多重馈送的特殊单元等。

附图标记列表

1图像形成设备

10控制单元

30超声波发送单元

31超声波接收单元

32接收电压检测单元

33超声波驱动单元

300超声波发送元件

301超声波发送电路

310超声波接收元件

311超声波接收电路

331驱动信号控制单元

332驱动信号发送单元

P记录材料

Claims (17)

1.一种用于确定记录材料的基重的超声波控制装置，包括：

超声波发送部件，用于发送超声波；

超声波接收部件，用于接收超声波；

驱动信号发送部件，用于发送具有预定脉冲数的驱动信号，以使超声波发送部件发送超声波，其中，驱动信号具有发送脉冲的第一时段和不发送脉冲的第二时段；以及

控制部件，用于在通过使用所述具有预定脉冲数的驱动信号从超声波发送部件发送的、通过记录材料的、并被超声波接收部件接收的超声波的幅度没有衰减到第一阈值之下的情况下，从所述预定脉冲数减少驱动信号的第一时段中的脉冲数和根据第一时段中的脉冲数的改变而缩短驱动信号的第二时段，其中，所述第二时段包括超声波的振动收敛的时段。

2.根据权利要求1所述的用于确定记录材料的基重的超声波控制装置，

其中，在被超声波接收部件接收的超声波的幅度衰减到第一阈值之下的情况下，控制部件不改变驱动信号的第一时段中的脉冲数。

3.根据权利要求1所述的用于确定记录材料的基重的超声波控制装置，

其中，在减少驱动信号的第一时段中的脉冲数之后，控制部件增加用于确定记录材料的测量次数。

4.一种用于确定记录材料的基重的超声波控制装置，包括：

超声波发送部件，用于发送超声波；

超声波接收部件，用于接收超声波；

驱动信号发送部件，用于发送具有预定脉冲数的驱动信号，以使超声波发送部件发送超声波，其中，驱动信号具有发送脉冲的第一时段和不发送脉冲的第二时段；以及

控制部件，用于在通过使用所述具有预定脉冲数的驱动信号从超声波发送部件发送的、通过记录材料的、并被超声波接收部件接收的超声波的幅度衰减到第二阈值之下的情况下，从所述预定脉冲数增加驱动信号的第一时段中的脉冲数和根据第一时段中的脉冲数的改变而延长驱动信号的第二时段，其中，所述第二时段包括超声波的振动收敛的时段。

5.根据权利要求4所述的用于确定记录材料的基重的超声波控制装置，

其中，在被超声波接收部件接收的超声波的幅度没有衰减到第二阈值之下的情况下，控制部件不改变驱动信号的第一时段中的脉冲数。

6.根据权利要求4所述的用于确定记录材料的基重的超声波控制装置，

其中，通过从所述预定脉冲数增加从驱动信号发送部件发送的驱动信号的第一时段中的脉冲数，在通过具有第一基重的记录材料并被超声波接收部件接收的超声波与通过具有第二基重的记录材料并被超声波接收部件接收的超声波之间的幅度差增大，这里第二基重不同于第一基重。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于确定记录材料的基重的超声波控制装置，

其中，控制部件控制第二时段使得超声波的振动在第二时段结束的时间处收敛。

8.一种记录材料确定装置，包括：

超声波发送部件，用于发送超声波；

超声波接收部件，用于接收超声波；

驱动信号发送部件，用于发送具有预定脉冲数的驱动信号，以使超声波发送部件发送超声波，其中，驱动信号具有发送脉冲的第一时段和不发送脉冲的第二时段；以及

控制部件，用于在通过使用所述具有预定脉冲数的驱动信号从超声波发送部件发送的、通过记录材料的、并被超声波接收部件接收的超声波的幅度没有衰减到第一阈值之下的情况下，从所述预定脉冲数减少驱动信号的第一时段中的脉冲数和根据第一时段中的脉冲数的改变而缩短驱动信号的第二时段，其中，所述第二时段包括超声波的振动收敛的时段，

其中，控制部件基于通过使用第一时段中的脉冲数已被改变的驱动信号发送的超声波的接收结果来确定记录材料的基重。

9.根据权利要求8所述的记录材料确定装置，

其中，在被超声波接收部件接收的超声波的幅度衰减到第一阈值之下的情况下，控制部件不改变驱动信号的第一时段中的脉冲数。

10.根据权利要求8所述的记录材料确定装置，

其中，在减少驱动信号的第一时段中的脉冲数之后，控制部件增加用于确定记录材料的测量次数。

11.一种记录材料确定装置，包括：

超声波发送部件，用于发送超声波；

超声波接收部件，用于接收超声波；

驱动信号发送部件，用于发送具有预定脉冲数的驱动信号，以使超声波发送部件发送超声波，其中，驱动信号具有发送脉冲的第一时段和不发送脉冲的第二时段；以及

控制部件，用于在通过使用所述具有预定脉冲数的驱动信号从超声波发送部件发送的、通过记录材料的、并被超声波接收部件接收的超声波的幅度衰减到第二阈值之下的情况下，从所述预定脉冲数增加驱动信号的第一时段中的脉冲数和根据第一时段中的脉冲数的改变而延长驱动信号的第二时段，其中，所述第二时段包括超声波的振动收敛的时段，

其中，控制部件基于通过使用第一时段中的脉冲数已被改变的驱动信号发送的超声波的接收结果来确定记录材料的基重。

12.根据权利要求11所述的记录材料确定装置，

其中，在被超声波接收部件接收的超声波的幅度没有衰减到第二阈值之下的情况下，控制部件不改变驱动信号的第一时段中的脉冲数。

13.根据权利要求11所述的记录材料确定装置，

其中，通过从所述预定脉冲数增加从驱动信号发送部件发送的驱动信号的脉冲数，在通过具有第一基重的记录材料并被超声波接收部件接收的超声波与通过具有第二基重的记录材料并被超声波接收部件接收的超声波之间的幅度差增大，这里第二基重不同于第一基重。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的记录材料确定装置，

其中，控制部件控制第二时段使得超声波的振动在第二时段结束的时间处收敛。

15.根据权利要求8至13中任一项所述的记录材料确定装置，

其中，在接收结果衰减到用于确定多重馈送状态的第三阈值之下的情况下，控制部件确定记录材料处于多重馈送状态。

16.一种图像形成设备，包括：

图像形成部件，用于执行图像形成；

超声波发送部件，用于发送超声波；

超声波接收部件，用于接收超声波；

驱动信号发送部件，用于发送具有预定脉冲数的驱动信号，以使超声波发送部件发送超声波，其中，驱动信号具有发送脉冲的第一时段和不发送脉冲的第二时段；以及

控制部件，用于在通过使用所述具有预定脉冲数的驱动信号从超声波发送部件发送的、通过记录材料的、并被超声波接收部件接收的超声波的幅度没有衰减到第一阈值之下的情况下，从所述预定脉冲数减少驱动信号的第一时段中的脉冲数和根据第一时段中的脉冲数的改变而缩短驱动信号的第二时段，其中，所述第二时段包括超声波的振动收敛的时段，

其中，控制部件基于通过使用脉冲数已被改变的驱动信号发送的超声波的接收结果，控制图像形成部件中的图像形成的条件。

17.一种图像形成设备，包括：

图像形成部件，用于执行图像形成；

超声波发送部件，用于发送超声波；

超声波接收部件，用于接收超声波；

驱动信号发送部件，用于发送具有预定脉冲数的驱动信号，以使超声波发送部件发送超声波，其中，驱动信号具有发送脉冲的第一时段和不发送脉冲的第二时段；以及

控制部件，用于在通过使用所述具有预定脉冲数的驱动信号从超声波发送部件发送的、通过记录材料的、并被超声波接收部件接收的超声波的幅度衰减到第二阈值之下的情况下，从所述预定脉冲数增加驱动信号的第一时段中的脉冲数和根据第一时段中的脉冲数的改变而延长驱动信号的第二时段，其中，所述第二时段包括超声波的振动收敛的时段，

其中，控制部件基于通过使用脉冲数已被改变的驱动信号发送的超声波的接收结果，控制图像形成部件中的图像形成的条件。