JP2004210475A - シート材情報検知装置、該シート材情報検知装置を備えたシート材処理装置、及び信号出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知精度のバラツキを低減する。
【解決手段】搬送路中を搬送されて来た記録用紙Ｐは変位部材４に接触するが、その状態でモータ２１２が駆動されてカム２１２が回転され、コイルスプリング２１０のバネ力によって押圧部材２０が記録用紙Ｐに衝突させられる。そのときの衝突力は検知センサ３にて検知されてシート材情報取得手段５に送られる。そして、その検知結果に基づき、記録用紙Ｐの種別や密度や厚さや凹凸等を検知することができる。このとき、記録用紙Ｐは変位部材４に接触しているため、記録用紙Ｐの位置ズレに起因する検知精度のバラツキを低減することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材に関する情報を取得できるシート材情報検知装置、シート材処理装置及び信号出力装置を備えたシート材処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、シート材の情報を取得しシート材の種類を識別するようにしたシート材情報検知装置が注目されている。
【０００３】
例えば、画像形成装置に搭載されたシート材情報検知装置であって、記録媒体経路に沿って配置された光源から記録媒体に対して光を出射し、記録媒体表面からの放射強度をセンサにて検出し、記録媒体の種類を判別するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３０１８０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、画像形成装置の小型化の要請からその記録媒体経路は湾曲していることが多く、また記録媒体の搬送速度が高速化されている。このため、記録媒体等のシート材はばたつきながら搬送されることとなり、光源やセンサに対する角度は一定とはならず、情報検知精度がばらついてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、情報検知精度が良好かつ均一なシート材情報検知装置及びシート材処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、シート材搬送路に沿ってシート材を搬送するシート材搬送手段と、
該搬送されてくるシート材を適正な位置に変位させるシート材変位手段と、
該変位されたシート材に外力を印加する外力印加手段と、
該シート材に加えられた外力を検知する外力検知手段と、を備えたシート材情報検知装置であって、
前記外力検知手段の検知結果に基づきシート材に関する情報を取得する、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るシート材処理装置は、上述したシート材情報検知装置と、該シート材情報検知装置の検知結果を加味してシート材の処理を行うシート材処理部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明は、シート材に外力を印加する外力印加部、外力に起因して信号を出力する信号出力部を備える信号出力装置であって、シート材を介して外力印加部と対向する位置にシート材の位置を制御する変位部材が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
本実施の形態に係るシート材情報検知装置は、図１及び図４に示すように、シート材搬送路Ａに沿ってシート材Ｐを搬送するシート材搬送手段（図４の符号１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ参照）と、搬送されてきたシート材Ｐに外力を印加する外力印加手段２と、該シート材Ｐに加えられた外力を検知する外力検知手段３と、を備えており、前記外力検知手段３の検知結果に基づきシート材Ｐに関する情報を取得するように構成されている。なお、上述したシート材搬送路Ａに狭窄部を設けておき、前記外力印加手段２はこの狭窄部に配置すると良い。
【００１２】
また、本実施の形態に係るシート材情報検知装置は、図１及び図２に示すように、前記シート材搬送路中を搬送されてくるシート材Ｐを適正な位置に変位させるシート材変位手段４，１４を備えており、上述した外力印加手段３による外力の印加は、シート材変位手段４，１４によって変位された状態のシート材Ｐに対して行われるようになっている。
【００１３】
ところで、シート材に関する情報を取得するには、
・ 外力検知手段３にて検出される信号に基づき人が判定しても、
・ シート材情報取得手段（図１の符号５参照）を設けておいて、前記外力検知手段３の検知結果に基づきシート材の情報を自動的に取得するようにしても、
良い。なお、シート材に関する情報は、検出される信号における波形から、電圧、周期、周波数成分、微分値、積分値、減衰、ピーク数などを特徴量として抽出して出力することができる。また、シート材情報取得手段５は、これらの特徴量を予めシート材の信号が記録されたテーブルと照らし合わせて、シート材の種別や型番、状態変化、印刷状態、重送などを判定した情報として出力するようにしてもよい。尚、シート材の信号が、環境条件、搬送の状態などに応じて異なる場合は、夫々に対応した複数のテーブルを用意してこれをもとに判定を行うと良い。さらに、シート材に関して別の手段（たとえば人為的なセットされる用紙型番の入力や、別途設けられたセンサーからの信号など）をあわせて判定してもよい。
【００１４】
なお、検出される信号に対して、例えばシート材が搬送されていない場合の出力信号を差し引くなどの信号処理を行ってもよい。当該信号処理を行なう処理回路は、前記シート材が挟持されていない時に、前記外力により前記外力検知手段が受けた場合の第１の信号と、前記シート材を挟持している時に、前記外力により前記センサー部が受けた場合の第２の信号とを用いて信号処理を行なうことができる。
【００１５】
なお、本明細書においてシート材とは、記録媒体（例えば、普通紙、光沢紙、コート紙、再生紙、ＯＨＰなど）や原稿を意味するものとする。
【００１６】
また、「シート材に関する情報」とは、シート材の種別や、シート材の密度や、シート材の厚さや、シート材の凹凸や、シート材の状態変化や、印刷状態や、重送の有無あるいは重送枚数や、残数、あるいはシート材の有無、シート材の重なり位置などを意味するものとする。
【００１７】
上述したシート材情報検知装置によれば、前記シート材搬送手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄがシート材Ｐを搬送し、該搬送されてきたシート材Ｐを前記シート材変位手段４，１４が変位させてその位置調整を行い（図５のＳ１参照）、その状態で前記外力印加手段２がシート材Ｐに外力を加え（同図のＳ２参照）、前記外力検知手段３がその外力を検知し（同図のＳ３参照）、その検知結果（例えば電気信号）に基づきシート材に関する情報を取得できる（同図のＳ４参照）。
【００１８】
上述した外力印加手段２は、
・ シート材に接触することに基づき該シート材に外力を加える外力印加部材（図１の符号２０参照）を備えたものでも、
・ 空気等の気体を吹き付けるような構成のものでも、
良い。なお、外力印加部材２０は駆動源（図１の符号２１参照）によって駆動するようにすると良い。本発明で用いられる外力は、電磁気、熱あるいは熱による気体などの媒体の膨張／収縮、レーザー光などの光、電磁波、音波、あるいは振動、力学的力などどのようなものでも用いることができる。駆動源としては、
・ 外力印加部材２０をシート材Ｐの上方に保持し、適宜その部材２０をシート材Ｐに落下させることができるようにしたものや、
機械的あるいは電磁気的エネルギーにより外力印加部材２０を駆動するようにしたもの（例えば、ばねなどの機械的手段、ソレノイドやボイスコイルなどの電磁気的な手段）、
外力印加部材２０を振動させる加振手段（例えば、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、あるいは電磁気的な音響発生器など）
を挙げることができる。なお、図１等に符号２１で示す駆動源は、バネ２１０のバネ力を利用したものを示している。
【００１９】
例えば、上述した外力印加部材２０によってシート材Ｐに衝撃力を加えれば良く、その方法としては、
・ 離れた位置からシート材Ｐに外力印加部材２０を衝突させる方法や、
・ シート材Ｐに外力印加部材２０を接触させた状態のままで、外力印加部材２０からシート材Ｐに衝撃力を加える方法
を挙げることができる。つまり、外力印加部材２０による外力の印加は、該部材２０をシート材Ｐに接触させた状態で行うが、
・ 外力を印加するときだけ外力印加部材２０をシート材Ｐに接触させても、
・ 外力を印加する前から既に外力印加部材２０をシート材Ｐに接触させておいても、
良い。前者の場合であって、且つシート材を介して外力印加手段と外力検知手段とが対向する位置にある場合には、外力印加の際に当該印加手段と外力検知手段との距離が変わる（短くなる）ことになる。また、外力印加手段によりシート材に力が印加されると、力の程度等に依存するが、シート材がわずかに変形する（くぼみ等ができる）ことがあるので、外力は、シート材の端などに印加してもよい。なお、後者の場合（外力を印加する前から既に外力印加部材２０をシート材Ｐに接触させておく場合）は、シート材に外力印加部材２０及び外力検知手段が接触した状態で外力印加される。
【００２０】
なお、振動させた状態の外力印加部材２０をシート材Ｐに接触させることによって、衝撃力の代わりに振動をシート材Ｐに加えるようにしても良い。
【００２１】
ところで、上述のような外力の印加は、
・ シート材Ｐを搬送している状態で行っても、
・ 搬送されてきたシート材Ｐを一旦停止させた状態で行っても、
良い。搬送している状態のシート材Ｐに外力を加えた場合には、シート材の表面（外力印加手段側）の表面状態を検知することも容易となる。停止させている状態のシート材Ｐに外力を加えた場合には、外力検知手段２において、シート材の移動に伴うノイズ成分を低減することもできる。このような搬送状態は、必要とする情報によって適宜設計、制御するものである。
【００２２】
また、外力としては上述したように複数種類のものが挙げられるが、
・ １種類の外力だけを用いても、
・ 複数種類の外力を用いても、
良い。そして、１種類の外力を用いる場合、
・ １回の外力印加だけでシート材の情報取得を行っても、
・ 複数回の外力印加を行うことによりシート材の情報取得をしても、
良い。外力印加を複数回行った場合（つまり、１種類の外力を複数回印加したり、複数種類の外力を印加したりした場合）には、複数のデータが得られるために識別精度もより高くなる。複数回の外力印加に際しては、ひとつの外力印加部材から異なった強度の衝撃力や振動を断続的に印加してもよいし、複数の外力印加部材から異なった強度の衝撃力や振動を印加してもよい。
【００２３】
なお、このように外力印加を複数回行う場合には、一旦加えた外力によるシート材の揺れが十分減衰した後、あるいはある所定値以下になった後に次の外力を加えるのが好ましい。
【００２４】
ところで、情報検知を精度良く行うには、シート材Ｐに加える外力を常に一定にする必要があり、そのためには、外力印加部材２０に対向する位置に何らかの部材（以下、“外力受け部材”とする）を配置してその外力を受けることも好ましい。変位部材（詳細は後述）を外力印加部材２０に対向するように配置した場合には、該変位部材を外力受け部材として機能させれば良く（つまり、別途外力受け部材は設けずにこの変位部材によって外力を受ければ良く）、変位部材を外力印加部材２０に対向しない位置に配置した場合には、外力印加部材２０に対向する位置に外力受け部材（図２の符号６参照）を設ければ良い。このような外力受け部材は、シート材との接触面を平面としてもよいし、曲面としてもよい。またシート材を介して外力印加部材１の先端と対向する位置などに凹部を設けることで、外力が一点に集中するのを分散させることも、素子寿命などの点で好ましい。
【００２５】
一方、上述した外力検知手段は、圧電特性を有する無機材料あるいは有機材料を含み構成でき、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）やＰＬＺＴ、ＢａＴｉＯ_３、ＰＭＮ−ＰＴ（Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３）などの無機材料や有機圧電体材料でもよい。圧電素子を用いた場合には、外力は電圧信号として検出される。ここでいう、外力検知手段は、検知素子自体が直接露出している場合や被覆等されている場合も含む。
【００２６】
この外力検知手段３を配置する位置は、外力を検知できる位置であればどこでも良い。例えば、
・ シート材Ｐを挟んで外力印加手段２に対向する位置に外力検知手段が設けられていても、
・ 外力印加手段２の側に外力検知手段が設けられていても、
良い。図１乃至図４は前者の例（つまり、外力検知手段３がシート材Ｐを挟んで外力印加手段２に対向する位置に配置されている例）を示している。図示の外力検知手段３は、外力受け部材としての変位部材４や外力受け部材６を支持しているので、該外力検知手段３はこれらの部材４，６が受けた外力を検知することとなる。このような配置では、印加した外力に対するシート材の吸収を効率的に検知できる。また、後者の例（つまり、外力印加手段２の側に外力検知手段が設けられている例）としては、
・ 板バネ等の弾性部材（不図示）を外力印加手段に取り付けておいて、外力印加時における該弾性部材の振動や位置変化を検知するようにしたものや、
・ 外力印加手段自体に外力検知手段を搭載したもの、
を挙げることができる。このような配置では、印加した外力に対するシート材の反発を効率的に検知できる。なお、シート材Ｐを挟んで外力印加手段２に対向する側と、外力印加手段２の側との両方に外力検知手段を配置しても良い。また、外力印加手段に外力検知手段を搭載した場合など、シート材との接触時に外力印加手段自体の変化（たとえば共振周波数、変形など）を検出してもよい。さらには印加した外力の停止後に残存する残響や、その減衰特性などを検知することも含まれる。
【００２７】
なお、外力検知手段は、１次元配列でも、２次元配列でもよいが、後者の場合であって、且つシート材（例えば記録媒体）幅と同一あるいはそれ以上の長さのセンサー部を有していればシート材の幅の検知も可能である。勿論、複数個のセンサー部により、記録媒体の幅を検知することも可能である。
【００２８】
本発明に用いるシート材変位手段は、シート材を変位させることができるものであればどのような構造のものでも良い。例えば、
・ 空気などの緩衝層を介してシート材を変位させるようなものでも、
・ 前記シート材搬送路内に突設されている（つまり、シート材搬送路のシート搬送ガイド間に突出して設けられる）変位部材４，１４を備え、該変位部材４，１４をシート材に接触させることにより該シート材Ｐを変位させるようなものでも、
良い。
【００２９】
このシート材変位手段によって、
・ 前記外力検知手段３に対するシート材の位置（つまり、シート材Ｐと外力検知手段３との間隔）を規定しても、
・ 前記外力印加部材２０に対するシート材の位置（つまり、シート材Ｐと外力印加部材２０との間隔）を規定しても、
・ 前記外力受け部材６に対するシート材の位置（つまり、シート材Ｐと外力受け部材６との間隔）を規定しても、
良い。なお、前記外力受け部材６に対するシート材の位置を規定するようにした場合には、外力印加に起因したシート材の撓みの量を一定にしてこれによる外力吸収量を一定にできるので、印加した外力に対して安定した検知が可能になる。より好ましくは、このシート材変位手段によって前記シート材Ｐが前記外力受け部材に接触するようにすると良い。このような制御のためには、搬送されるシート材に対して外力受け部材を押し付けるような配置とする。あるいは、シート材変位手段によりシート材を外力受け部材に対して押さえ込む方向の変位を与える構成とすることもできる。
【００３０】
ところで、上述のようにシート材搬送路中に変位部材４，１４を突設させた場合には、シート搬送ガイドにより方向を一定範囲に抑えられたシート材を変位させるだけですむので、小型の機構でより安定した制御が可能である。また、該変位部材４，１４の前記シート材搬送路中への突出量は、該搬送路の幅（変位部材４，１４が配設されている部分における搬送路の幅）の１／１０以上１／２以下の範囲が、シート材の詰まりなどを防止する上で好ましい範囲である。
【００３１】
なお、変位部材４，１４は、
・ その突出量が上記範囲内で一定となるように固定されていても、
・ その突出量を調整できるように構成されていても、
・ 外力を印加しないときには退避させてシート材Ｐとの干渉を避けることができるように、移動自在に構成されていても、
良い。なお、変位部材を移動自在に構成した場合には、不要な紙詰まりなどの障害発生や変位部材の磨耗などによる劣化を低減させることができる。
【００３２】
この変位部材の配置位置は、シート材の設置位置や搬送方向との関係を考慮して決定すれば良い。搬送途中のシート材に対して進行方向を変更して外力印加に好ましい配置となるようシート材を変位させる位置に配される。また搬送系内でシート材がばたつきながら進行するような場合には、外力印加に際してシート材の被外力印加部分が、局所的・一時的に所定の位置範囲に収まるようにばたつきをおさえるような配置とする。このような変形部材は、１個でもよいし、複数組み合わせて用いてもよい。またここでいう変位とは、シート材の厚さ方向、面内方向を含む３次元全ての方位を指す。
【００３３】
変位の方法としては、シート材の進路内に配置する部材（変位部材）による方向変換、シート材を押さえ込む方法など任意に用いられる。シート材の片面側のみから作用してもよいし、両面から作用してもよい。
【００３４】
本発明に用いることができる変位部材としては板材や球材やローラーや板ばねなどを挙げることができる。通常、シート材は「ばたつき」ながら搬送されてくるので、変位部材は、その「ばたつき」の影響を回避して安定的にシート材を変位させることができる形状が好ましい。一例としては、少なくともシート材搬送の上流側で、シート材と接触する部分が円弧状の断面を持つ所謂かまぼこ型の部材などがあげられる。また、シート材の搬送ガイドの一部を変形させて搬送経路側に凸として変位部材とすること好ましい。
【００３５】
ところで、この変位部材においてシート材と接触する部分は、磨耗し難いようにすると良い。具体的には、低摩擦係数の材料や耐磨耗性に富む材料を用いたり、或いは材料表面を鏡面仕上げにすると良い。その結果、シート材の変位量の経時的変化を低減し、シート材情報の検知精度を良好に維持できる。特に、材料表面を鏡面仕上げとした場合には、振動の検知信号への影響を低減することができる。変位部材はもちろん搬送ローラーと兼用してもかまわないが、モーターによる駆動などのノイズがのりやすく、別部材としたほうがよい。
【００３６】
なお、変位部材を用いる場合には該部材がシート材Ｐに接触していることが必要となる。そのためには、図３に符号７で示すように、シート材Ｐを挟んで変位部材４に対向する側（外力印加手段２を配置したと同じ側）に補助変位部材を設け、シート材Ｐを強制的に変位部材４に接触させると良い。この構成は、特に変位部材が外力受け部材を兼ねる場合は安定な外力印加のためにも好ましい。
【００３７】
また、上述したシート材変位手段には、シート材Ｐの状態や位置（シート材変位手段とシート材との相互作用）を検知するシート材センサーが付加されていることも好ましい。ここで、「シート材Ｐの状態や位置（シート材変位手段とシート材との相互作用）」とは、
・ シート材変位手段とシート材との接触状況や、
・ シート材の先端位置や、
・ シート材の通過状態や、
・ シート材変位手段がシート材から受ける圧力や、
・ シート材の変形
などを意味する。このシート材センサーとしては、接触や変形を検知する機械的センサーや光学式センサー、圧力を検知する圧力センサー、振動を検知する加速度センサーなどを挙げることができる。このようなシート材センサーはシート材変位手段に直接接合されていてもよいし、シート材変位手段の近傍に設置されていてもよく、用いるセンサーに応じて適宜設計できる。
【００３８】
このシート材センサーからの信号をフィードバックすることで、シート材変位手段の変位量の適正化を行うことができ、より高い精度でのシート情報の検知が可能となる。また、このシート材センサーからの信号を基準として、外力印加の開始・終了のタイミングや強度などの条件を決定することもできる。また、シート材変位手段とシート材との相互作用を検知する（シート材からの圧力、シート材の変形など）ことによれば、本発明の外力印加による信号と複合的に用いて、シート材のより多くの情報を得ることができる。
【００３９】
ところで、本発明に係るシート材処理装置は、図６に示すように、シート材情報検知装置（符号Ｂ参照）と、該シート材情報検知装置の検知結果を加味してシート材Ｐの処理を行うシート材処理部Ｃと、によって構成される。
【００４０】
ここで、シート材処理部Ｃとしては、
・ 画像を形成する画像形成部や、
・ 画像の読み取りを行うスキャナ部や、
・ その他の装置
を挙げることができる。そして、シート材処理装置としては、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、画像読取り用のスキャナ、あるいは自動原稿送り装置を挙げることができる。
【００４１】
また、符号１２は外力印加手段を示すが、図１乃至図４に示す構造のものを用いれば良い。
【００４２】
さらに、図６中の符号Ｄは、シート搬送ガイドを膨出させて形成した狭窄部を示す。このような狭窄部を形成することによって、シート材変位手段や外力受け部材の機能をガイドに持たせても良い。
【００４３】
そして、シート材情報検知装置Ｂの検知結果に基づきＣＰＵが印字モードの変更（例えば、画像形成条件の調整、搬送に用いるローラーへの押圧力の調整などの搬送条件の調整、印字の中止、記録媒体の搬送の停止、警告信号の発生など）を行うようにすると良い。ここで、ＣＰＵとしては、シート材処理装置の内部に設けたものを用いても、外部に設けたものを用いても良いが、内部に設けたものを用いた場合には、外部とのデータ信号の送受信を省略できる。
【００４４】
ところで、シート材Ｐに外力を印加する外力印加部と、該外力印加部と（シート材を介して）対向する位置に配置されてシート材Ｐの位置を制御する変位部材と、前記外力に起因した信号を出力する信号出力部と、によって信号出力装置を構成すると良い。このような信号出力装置を構成した場合、該信号出力装置に外部機器を接続し、該外部機器が前記信号出力部の出力信号に基づきシート材に関する情報を取得するようにすると良い。
【００４５】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００４６】
シート材Ｐはシート材搬送手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄによってシート材搬送路Ａの中をばたつきながら搬送されるものの、外力検知手段３にて外力が検知されるときは、シート材変位手段４，１４によってシート材Ｐが適正位置に保持されており、そのバタツキは低減される。したがって、情報検知精度は良好かつ均一となる。
【００４７】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００４８】
（実施例１）
本実施例では、図１に示す構造の紙種検知装置（シート材情報検知装置）を作製し、電子写真装置（シート材処理装置）に搭載した。
【００４９】
該装置においてはシート材搬送路Ａを左右一対の搬送ガイド１０ａ，１０ｂによって形成し、そのシート材搬送路Ａには、記録用紙（シート材）Ｐを搬送する不図示の搬送ローラー（シート材搬送手段）を配置した。そして、左側の搬送ガイド１０ａの一部に切り欠き部分を設け、該部分を覆うようにブラケット８を配置し、該ブラケット８には、緩衝材９や検知センサ（外力検知手段）３や変位部材４を図示のように取り付けた。つまり、緩衝材９には検知センサ３を支持させて該センサ３には変位部材４を支持させて、該変位部材４は搬送路中に突出させた。変位部材４の突出量は搬送路Ａの幅（変位部材４が配置されている部分における幅）の１／４とし、本実施例の装置内においては搬送される記録用紙がどの種類（紙やＯＨＰシート）であっても該変位部材４に接触するようにした。また、この変位部材４は、図示のような所謂かまぼこ型をした金属部材にて形成し、記録用紙Ｐに接触する面が、
・ 用紙搬送方向上流端及び下流端において、左側搬送ガイド１０ａの切り欠き部の搬送路Ａに対する開孔面より後退し、
・ 中央部において、右側搬送ガイド１０ｂの方へ突出する、
ようにした。
【００５０】
なお、検知センサ３は、圧電体であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を銀電極により上下を挟まれる構造とした。圧電体のサイズは長さ２０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍとした。また、緩衝材３にはゴム材を用いたが、緩衝材３を搬送ガイド１０ａと検知センサ３との間に配置することにより、搬送ガイド１０ａから検知センサ３への機械的振動の伝播を低減でき、検知精度を高めることができる。ところで、図１ではブラケット８は搬送ガイド１０ａに固定されているが、もちろんこれに限られるものではなく、適当な剛性と固定精度が得られるのであれば、
・ 搬送ガイド１０ｂ側のブラケット２１１に取り付けたり、
・ これらのブラケット８，２１１を一体化して搬送ガイド１０ｂに取り付けたり、
・ 搬送ガイド１０ａ，１０ｂ以外の部分（例えば、筐体やフレーム）に取り付けたり、
しても良い。
【００５１】
一方、変位部材４に対向する位置には、記録用紙Ｐに外力を印加するための外力印加手段２を配置した。すなわち、右側の搬送ガイド１０ｂに切り欠き部分を設け、該部分にブラケット２１１を配置した。このブラケット２１１には略筒状のガイド部材２１５を取り付け、そのガイド部材２１５の内部には、水平方向に移動自在にロッド２１７を配置し、該ロッド２１８の先端（記録用紙側先端）には押圧部材（外力印加部材）２０を取り付けた。そして、ロッド２１８には鍔状のストッパ部材２１４を設け、該ストッパ部材２１４とガイド部材２１５との間にはコイルスプリング２１０を縮設した。一方、上述したブラケット２１１には、モータ２１３を取り付け、その出力軸にはカム２１２を取り付けて、ロッド２１８の端部に取り付けた突出部２１７にカム２１２が干渉し得るようにした。なお、符号２１６はガイド部材内の空気によるダンピングを低減する為の圧抜き孔を示す。
【００５２】
なお、上述した押圧部材２０はコイルスプリング２１０及びカム２１２により、所定の速度で記録用紙Ｐに衝突して外力を加える。そのときの外力の大きさは、たとえば押圧部材２０が非拘束の状態であれば、
・ 押圧部材２０の質量ｍと衝突速度υの積「ｍυ」と、
・ 押圧部材２０と記録用紙Ｐ及び外力受け材
との相互作用で定まるが、一例として通常の紙葉類の種別判断であるならば、０．１ｇｍ／ｓ．乃至１０ｇｍ／ｓ．程度の範囲が好適に用いられる。また、この外力印加は一回の信号出力にあたって複数、好ましくは外力の値を異なるものとして行う。このようにすることで、記録用紙の情報をより高精度で検知できる。
【００５３】
本実施例では、カム２１２を段差を変えた２段式として、モーター２１３による１回の回転で２回の異なった外力を印加できるようにしている。つまり、
・ 大きい方のカム２１２が突出部２１７と干渉して押圧部材２０を右方向に移動させ、カム２１２の係止が解除された瞬間にコイルスプリング２１０のバネ力によって押圧部材２０が記録用紙Ｐに衝突され、小さい方のカム２１２が突出部２１７と干渉して押圧部材２０を右方向に移動させ、カム２１２の係止が解除された瞬間にコイルスプリング２１０のバネ力によって押圧部材２０が記録用紙Ｐに衝突される。この場合、大きい方のカム２１２と小さい方のカム２１２とではコイルスプリング２１０の縮み距離が異なるので、記録用紙Ｐに加えられる外力が異なることとなる。
【００５４】
また、このようなカム２１２の駆動軸（すなわちモーターの回転軸）には、別のカムを付与し、変位部材や補助変位部材を外力印加と連動して変位させることも好ましい。
【００５５】
本実施例では、変位部材４は押圧部材２０に対向する位置に配置されていて、変位部材４が外力を受けるように構成されている。
【００５６】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００５７】
いま、搬送ローラーにより記録用紙Ｐが搬送されてくると、押圧部材２０が記録用紙Ｐの方に移動して該用紙に外力を印加する。そのときの外力は、変位部材４を介して検知センサ３に伝わり、図７に示すような信号が出力される。この信号は、普通紙（富士ゼロックス社ＳＴ（ＧＡＡＡ１８９６））を検知したときのものであるが、該信号における、
・ ピークの電圧値
・ 複数ピークの間隔
・ 複数ピーク間の減衰
や、この波形を周波数解析することにより、記録用紙Ｐの表面凹凸、摩擦、厚さ分布などの情報を抽出できる。
【００５８】
次に、本実施例の効果について説明する。
【００５９】
記録用紙Ｐは、搬送経路内においてさまざまな要因（ローラーからの応力、搬送経路のカーブ、搬送ガイドとの緩衝、熱などの環境変化など）で変形を生じながら搬送されるが、本実施例では、記録用紙Ｐが変位部材４に接触された状態で外力検知が行われるようになっている。したがって、上記搬送における記録用紙Ｐの変形やバタツキを低減でき、検知精度を良好かつ均一にできる。
【００６０】
また、本実施例記載の、変位部材４が外力を受ける構成、すなわち変位部材が外力受け部材を兼ねる構成によれば、記録用紙との接触個所を兼用により減らすことができ、シート搬送に対する干渉を低減できる為、搬送不良（紙詰まりなど）を減らして安定な動作が可能となる。
【００６１】
（実施例２）
本実施例では、図３に示す構造の紙種検知装置（シート材情報検知装置）を作製し、電子写真装置（シート材処理装置）に搭載した。すなわち、変位部材４の端部（用紙搬送方向の上流側端部及び下流側端部）と記録用紙Ｐを挟んだ状態で対向するように、搬送ガイド１０ｂの側に樹脂製ローラー（補助変位部材）７，７を配置した。これにより、記録用紙Ｐは変位部材４と樹脂製ローラー７との間の狭幅部を通過せざるを得ないこととなり、記録用紙Ｐが変位部材４に接触することとなる。なお、これらの樹脂製ローラー７，７は、記録用紙Ｐが搬送されてきて接触した場合には回転し、該用紙Ｐの搬送を阻害しないように構成されている。また、これらの樹脂製ローラー７には、外力印加に不要な間は記録用紙Ｐより後退する移動機構（不図示）を設けている。なお、その他の構成は実施例１と同様とした。
【００６２】
このようにして、押圧部材２０や変位部材４に対する記録用紙Ｐの接触方向（角度）を実施例１よりもさらに安定化することで、検知精度を高めることができた。
【００６３】
（実施例３）
本実施例では、図２に示す構造の紙種検知装置（シート材情報検知装置）を作製し、電子写真装置（シート材処理装置）に搭載した。すなわち、変位部材は、外力印加手段２に対向させるのではなくその上流側（用紙搬送方向上流側）に配置し（符号１４参照）、実施例１及び２に示す変位部材４の位置には外力受け部材６を配置した。なお、この外力受け部材６の外力受け面６ａは、変位部材１４の尖塔部よりも０．１ｍｍだけ記録用紙Ｐから後退するようにした。その他の構成は実施例１と同じにした。
【００６４】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られる他、外力受け面６ａが変位部材１４の尖塔部よりも後退した位置に配置されているため、記録用紙Ｐは外力印加手段２によって外力が印加されていないときは外力受け面６ａには接触しにくく、検知センサ３がノイズを検知しにくくなる。その結果、検知精度を向上させることができる。
【００６５】
なお、記録用紙Ｐが搬送されていない状態での検知センサ３の信号を読み込んでおき、その初期状態の信号を考慮して紙種検知を行うようにしても良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、外力検知手段にて外力が検知されるときは、シート材変位手段によってシート材が適正位置に保持されており、そのバタツキは低減される。したがって、情報検知精度は良好かつ均一となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図２】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図３】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図４】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図５】本発明に係るシート材情報検知装置の作用を説明するためのフローチャート図。
【図６】本発明に係るシート材処理装置の構造の一例を示す模式図。
【図７】外力検知手段の検知信号の一例を示す波形図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 搬送ローラー（シート材搬送手段）
２ 外力印加手段
３ 外力検知手段
４ 変位部材（シート材変位手段）
５ シート材情報取得手段
６ 外力受け部材
７ 樹脂ローラー（補助変位部材）
１２ 外力印加手段
１４ 変位部材（シート材変位手段）
Ｂ 紙種検知装置（シート材情報検知装置）
２０ 押圧部材（外力印加部材）
Ａ シート材搬送路
Ｃ シート材処理部
Ｐ 記録用紙（シート材）

Claims (14)

1. シート材搬送路に沿ってシート材を搬送するシート材搬送手段と、
   該搬送されてくるシート材を適正な位置に変位させるシート材変位手段と、
   該変位されたシート材に外力を印加する外力印加手段と、
   該シート材に加えられた外力を検知する外力検知手段と、を備え、かつ、
   前記外力検知手段の検知結果に基づきシート材に関する情報を取得する、
   ことを特徴とするシート材情報検知装置。
2. 前記外力検知手段の検知結果に基づきシート材の情報を取得するシート材情報取得手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシート材情報検知装置。
3. 前記シート材変位手段は、前記シート材搬送路内に突設されてシート材に接触することに基づき該シート材を変位させる変位部材、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材情報検知装置。
4. 前記変位部材の前記シート材搬送路中への突出量は、該搬送路の幅の１／１０以上１／２以下である、
   ことを特徴とする請求項３に記載のシート材情報検知装置。
5. 前記外力印加手段は、シート材に接触することに基づき該シート材に外力を加える外力印加部材、を備え、かつ、
   該外力印加部材に対向する位置に配置されて該外力印加部材からの外力を受ける外力受け部材、を備えた、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
6. 前記外力印加手段は、シート材に接触することに基づき該シート材に外力を加える外力印加部材、を備え、かつ、
   前記変位部材は、該外力印加部材に対向する位置に配置されて該外力印加部材からの外力を受ける外力受け部材として機能する、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のシート材情報検知装置。
7. 前記外力検知手段が、前記外力受け部材を支持し、該外力受け部材が受けた外力を検知する、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載のシート材情報検知装置。
8. 前記外力検知手段が、前記外力印加手段の側に取り付けられて、該外力印加手段を介して外力を検知する、
   ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
9. 前記シート材変位手段は、前記外力検知手段に対するシート材の位置、前記外力印加部材に対するシート材の位置、及び前記外力受け部材に対するシート材の位置の少なくとも一つを規定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
10. 前記シート材変位手段は、前記シート材を前記外力受け部材に接触させる、
    ことを特徴とする請求項９に記載のシート材情報検知装置。
11. シート材を挟んで前記変位部材に対向する側に補助変位部材を設け、該補助変位部材によってシート材を前記変位部材に接触させるようにした、
    ことを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
12. 前記シート材変位手段には、シート材の状態や位置を検知するシート材センサーが付加されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
13. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置と、該シート材情報検知装置の検知結果を加味してシート材の処理を行うシート材処理部と、を備えたことを特徴とするシート材処理装置。
14. シート材に外力を印加する外力印加部、外力に起因して信号を出力する信号出力部を備える信号出力装置であって、シート材を介して外力印加部と対向する位置にシート材の位置を制御する変位部材が設けられていることを特徴とする信号出力装置。

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