JP2013040016A - 超音波検知装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】搬送路の一部に曲率を有した搬送面が設けられる。曲率を有した搬送面の部分に送信器と受信器を設置する。曲率を有した搬送面を通過する際の用紙Pの通過位置や通過角度は、坪量に応じて異なる。また、搬送路内での用紙Pの通過位置や通過角度が異なると、超音波の受信強度も変わる。そのため、この特性を利用すれば、超音波検知装置のダイナミックレンジを広げることができ、坪量の判別精度を向上させることが可能となる。
【選択図】図1
Description
前記超音波送信手段に対して、前記搬送路を挟み、かつ、対向して配置され、前記用紙を透過した超音波を受信する超音波受信手段と、を備える超音波検知装置であって、
前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して前記第2の搬送手段に搬送される際に、前記搬送補助手段によって用紙が位置決めされることで、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段とを結ぶ軸線方向における当該用紙の通過位置は当該用紙の坪量に応じた可変の通過位置となり、
前記用紙の坪量に応じて前記通過位置が可変となることで、前記超音波送信手段から照射された超音波が用紙を透過する際の透過しやすさを表す超音波の透過度であって、第1の用紙として厚紙が前記通過位置を通過しているときの前記超音波の透過度よりも、当該第1の用紙より坪量の小さな第2の用紙が前記通過位置を通過しているときの前記超音波の透過度の方が大きくなることを特徴とする超音波検知装置が提供される。
図1は本発明に係るインライン方式のカラー画像形成装置の全体を示す構成図である。カラー画像形成装置100はイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを重ねあわせることで多色画像を形成する。なお、図1においては、各参照符号のサフィックスとしてYMCKを付与しているが、明細書においてはサフィックスを省略する。YMCKの各画像形成ステーションの基本構成は共通しているからである。
図11および図12を用いて、送信器41と受信器42に対する用紙Pの通過角度と演算出力との関係について説明する。図11が示すように、送信器41と受信器42を結んだ直線に対して垂直に交わる面を基準面とする。なおこの直線の方向は超音波の進行方向と平行である。その基準面に対する用紙Pの搬送角度αを変化させていくと、受信演算部51の演算出力も変化する。なお、送信器41と受信器42を結んだ直線に対する用紙Pの表面がなす角度を通過角度βと呼ぶことにする。また、α+β=90°である。
実施例1では、用紙Pの通過位置に応じた演算出力特性と、用紙Pの坪量に応じた通過位置特性とを掛け合わせることで、用紙Pの坪量検知精度が向上することを説明した。また、実施例2では、用紙Pの通過角度に応じた演算出力特性と、用紙Pの坪量に応じた通過角度特性とを掛け合わせることで、用紙Pの坪量検知精度が向上することを説明した。そこで、実施例3では、実施例1と実施例とを組み合わせる。つまり、実施例3では、用紙Pの通過位置および通過角度に応じた演算出力特性と、用紙Pの坪量に応じた通過位置特性および通過角度特性を掛け合わせる効果について説明する。
実施例4では、カセット21から搬送される用紙Pと、手差しトレイ22から搬送される用紙Pの坪量検知における超音波検知装置40の共用方法について説明する。
Claims (16)
- 第1の搬送手段、前記第1の搬送手段より用紙の搬送方向で下流側に配置された第2の搬送手段、及び前記第1の搬送手段から前記第2の搬送手段に用紙を導く搬送補助手段によって形成される曲率を有する搬送路を搬送される当該用紙の表面に向けて超音波を送信する超音波送信手段と、
前記超音波送信手段に対して、前記搬送路を挟み、かつ、対向して配置され、前記用紙を透過した超音波を受信する超音波受信手段と、を備える超音波検知装置であって、
前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して前記第2の搬送手段に搬送される際に、前記搬送補助手段によって用紙が位置決めされることで、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段とを結ぶ軸線方向における当該用紙の通過位置は当該用紙の坪量に応じた可変の通過位置となり、
前記用紙の坪量に応じて前記通過位置が可変となることで、前記超音波送信手段から照射された超音波が用紙を透過する際の透過しやすさを表す超音波の透過度であって、第1の用紙として厚紙が前記通過位置を通過しているときの前記超音波の透過度よりも、当該第1の用紙より坪量の小さな第2の用紙として薄紙が前記通過位置を通過しているときの前記超音波の透過度の方が大きくなることを特徴とする超音波検知装置。 - 前記用紙の坪量が小さいほど当該用紙の透過度は大きくなることを特徴とする請求項1に記載の超音波検知装置。
- 前記搬送補助手段によって用紙が位置決めされることで、当該用紙の通過位置が、前記超音波送信手段から前記用紙の表面までの距離が長くなるほど前記透過度が大きくなる通過範囲内となる場合、前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して搬送されてきた第1の用紙が前記第2の搬送手段に挟持されているときの当該第1の用紙の表面と前記超音波送信手段との距離よりも、前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して搬送されてきた、前記第1の用紙より坪量の小さな第2の用紙が前記第2の搬送手段に挟持されているときの当該第2の用紙の表面と前記超音波送信手段との距離の方が長くなることを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波検知装置。
- 前記搬送補助手段によって用紙が位置決めされることで、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段とを結ぶ軸線方向に対して前記用紙の表面がなす角度のうち鋭角となる角度が、前記第1の用紙より坪量の小さな第2の用紙の方が小さくなることを特徴とする請求項3に記載の超音波検知装置。
- 前記超音波送信手段は、前記搬送路を挟んだ第1の側と第2の側とのうち、前記搬送路の曲率を定める円の中心に近い前記第1の側に設けられており、
前記超音波受信手段は、前記第2の側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の超音波検知装置。 - 前記搬送補助手段によって用紙が位置決めされることで、当該用紙の通過位置が、前記超音波送信手段から前記用紙の表面までの距離が短くなるほど前記透過度が大きくなる通過範囲内となる場合、前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して搬送されてきた第1の用紙が前記第2の搬送手段に挟持されているときの当該第1の用紙の表面と前記超音波送信手段との距離よりも、前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して搬送されてきた、前記第1の用紙より坪量の小さな第2の用紙が前記第2の搬送手段に挟持されているときの当該第2の用紙の表面と前記超音波送信手段との距離の方が短くなることを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波検知装置。
- 前記搬送補助手段によって用紙が位置決めされることで、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段とを結ぶ軸線方向に対して前記用紙の表面がなす角度のうち鋭角となる角度が、前記第1の用紙より坪量の小さな第2の用紙の方が小さくなることを特徴とする請求項6に記載の超音波検知装置。
- 前記超音波受信手段は、前記搬送路を挟んだ第1の側と第2の側とのうち、前記搬送路の曲率を定める円の中心に近い前記第1の側に設けられており、
前記超音波送信手段は、前記第2の側に設けられていることを特徴とする請求項1、2、7、8のいずれか1項に記載の超音波検知装置。 - 第1の搬送手段、前記第1の搬送手段より用紙の搬送方向で下流側に配置された第2の搬送手段、及び前記第1の搬送手段から前記第2の搬送手段に用紙を導く搬送補助手段によって形成される曲率を有する搬送路を搬送される当該用紙の表面に向けて超音波を送信する超音波送信手段と、
前記超音波送信手段に対して、前記搬送路を挟み、かつ、対向して配置され、前記用紙を透過した超音波を受信する超音波受信手段と、を備える超音波検知装置であって、
前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して前記第2の搬送手段に搬送される際に、前記搬送補助手段によって用紙が位置決めされることで、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段とを結ぶ軸線方向における当該用紙の通過位置は、当該用紙の坪量に応じた可変の通過位置となり、
前記用紙の坪量に応じて前記通過位置が可変となることで、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段とを結ぶ軸線方向に対して前記用紙の表面がなす角度のうち鋭角となる角度であって、第1の用紙の角度よりも、当該第1の用紙の坪量よりもの小さな第2の用紙の角度の方が小さくなることを特徴とする超音波検知装置。 - 前記超音波送信手段または前記超音波受信手段として動作する一対の超音波送受信手段と、
前記一対の超音波送受信手段のうち一方の超音波送受信手段を前記超音波送信手段として機能させ、他方の超音波送受信手段を前記超音波受信手段として機能させるように前記一対の超音波送受信手段の機能を切り替える切り替え手段をさらに備え、
前記搬送路は、さらに第1の給紙口から用紙を搬送する第1の搬送路、第2の給紙口から用紙を搬送する第2の搬送路、前記第1の搬送路と前記第2の搬送路が向かい合わせに合流する曲率を有し、前記搬送補助手段として機能する合流路によって形成され、
前記一対の超音波送受信手段は、前記搬送路のうち、前記合流路を挟むように配置され、
前記切り替え手段は、前記第1の給紙口から用紙が搬送される際は、前記合流路を挟んだ第1の側と第2の側とのうち、前記第1の搬送路から続く前記合流路の曲率を定める円の中心に近い前記第1の側に配置されている一方の超音波送受信手段の機能を切り替えて前記超音波送信手段として機能させるとともに、前記第2の側に配置されている他方の超音波送受信手段の機能を切り替えて前記超音波受信手段として機能させ、前記第2の給紙口から用紙が搬送される際は、前記合流路を挟んだ第1の側と第2の側のうち、前記第2の搬送路から続く前記合流路の曲率を定める円の中心に近い前記第2の側に配置されている前記他方の超音波送受信手段の機能を切り替えて前記超音波送信手段として機能させるとともに、前記第1の側に配置されている前記一方の超音波送受信手段の機能を切り替えて前記超音波受信手段として機能させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の超音波検知装置。 - 前記超音波送信手段または前記超音波受信手段として動作する一対の超音波送受信手段と、
前記一対の超音波送受信手段のうち一方の超音波送受信手段を前記超音波送信手段として機能させ、他方の超音波送受信手段を前記超音波受信手段として機能させるように前記一対の超音波送受信手段の機能を切り替える切り替え手段をさらに備え、
前記搬送路は、さらに第1の給紙口から用紙を搬送する第1の搬送路、第2の給紙口から用紙を搬送する第2の搬送路、前記第1の搬送路と前記第2の搬送路が向かい合わせに合流する曲率を有し、前記搬送補助手段として機能する合流路によって形成され、
前記一対の超音波送受信手段は、前記搬送路のうち、前記合流路を挟むように配置され、
前記切り替え手段は、前記第1の給紙口から用紙が搬送される際は、前記合流路を挟んだ第1の側と第2の側とのうち、前記第1の搬送路から続く前記合流路の曲率を定める円の中心に近い前記第1の側に配置されている一方の超音波送受信手段の機能を切り替えて前記超音波受信手段として機能させるとともに、前記第2の側に配置されている他方の超音波送受信手段の機能を切り替えて前記超音波送信手段として機能させ、前記第2の給紙口から用紙が搬送される際は、前記合流路を挟んだ第1の側と第2の側のうち、前記第2の搬送路から続く前記合流路の曲率を定める円の中心に近い前記第2の側に配置されている前記他方の超音波送受信手段の機能を切り替えて前記超音波受信手段として機能させるとともに、前記第1の側に配置されている前記一方の超音波送受信手段の機能を切り替えて前記超音波送信手段として機能させることを特徴とする請求項1、2、6、7、8のいずれか1項に記載の超音波検知装置。 - 第1の搬送手段、前記第1の搬送手段より用紙の搬送方向で下流側に配置された第2の搬送手段、及び前記第1の搬送手段から前記第2の搬送手段に用紙を導く搬送補助手段によって形成される曲率を有する搬送路を搬送される当該用紙の表面に向けて超音波を送信する超音波送信手段と、
前記超音波送信手段に対して、前記搬送路を挟み、かつ、対向して配置され、前記用紙を透過した超音波を受信する超音波受信手段と、を備える超音波検知装置であって、
前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して前記第2の搬送手段に搬送される際に、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間を通過する用紙の通過位置は、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段とを結ぶ軸線方向に用紙の坪量に応じて所定の範囲内で変動し、
前記所定の範囲内において、前記超音波送信手段から前記用紙の表面までの距離が長くなるほど、前記超音波送信手段から照射された超音波が用紙を透過する際の透過しやすさを表す超音波の透過度が大きくなる場合、前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して搬送されてきた第1の用紙が前記第2の搬送手段に挟持されているときの当該第1の用紙の表面と前記超音波送信手段との距離よりも、前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して搬送されてきた、前記第1の用紙より坪量の小さな第2の用紙が前記第2の搬送手段に挟持されているときの当該第2の用紙の表面と前記超音波送信手段との距離の方が長くなることを特徴とする超音波検知装置。 - 第1の搬送手段、前記第1の搬送手段より用紙の搬送方向で下流側に配置された第2の搬送手段、及び前記第1の搬送手段から前記第2の搬送手段に用紙を導く搬送補助手段によって形成される曲率を有する搬送路を搬送される当該用紙の表面に向けて超音波を送信する超音波送信手段と、
前記超音波送信手段に対して、前記搬送路を挟み、かつ、対向して配置され、前記用紙を透過した超音波を受信する超音波受信手段と、を備える超音波検知装置であって、
前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して前記第2の搬送手段に搬送される際に、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間を通過する用紙の通過位置は、前記超音波送信手段と前記超音波受信手段とを結ぶ軸線方向に用紙の坪量に応じて所定の範囲内で変動し、
前記所定の範囲内において、前記超音波送信手段から前記用紙の表面までの距離が短くなるほど、前記超音波送信手段から照射された超音波が用紙を透過する際の透過しやすさを表す超音波の透過度が大きくなる場合、前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して搬送されてきた第1の用紙が前記第2の搬送手段に挟持されているときの当該第1の用紙の表面と前記超音波送信手段との距離よりも、前記第1の搬送手段から前記搬送補助手段を介して搬送されてきた、前記第1の用紙より坪量の小さな第2の用紙が前記第2の搬送手段に挟持されているときの当該第2の用紙の表面と前記超音波送信手段との距離の方が短くなることを特徴とする超音波検知装置。 - 超音波の受信強度と用紙の種類との関係を示す情報を使用して、前記超音波受信手段により受信された超音波の受信強度に応じて用紙の種類を判別する判別手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の超音波検知装置。
- 超音波の受信強度と用紙の坪量との関係を示す情報を使用して、前記超音波受信手段により受信された超音波の受信強度に応じて用紙の坪量を判別する判別手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の超音波検知装置。
- 請求項1乃至15のいずれか1項に記載の超音波検知装置と、
画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記画像形成手段は、前記超音波検知装置の検知結果に対応した画像形成条件で画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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