JP2013217926A - 記録媒体判別装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 送信部から出力されて記録媒体を透過した超音波を受信して、受信した受信信号受信信号の周期に応じたピーク成分を有する信号を演算する演算し、演算した信号に基づいて記録媒体の坪量を判別する。
【選択図】 図4
Description
T1−1/f≦t≦T1・・・式(1)
T1<(D+2d)/v・・・式(2)
D/v+n/f≦T1−1/f (nは0以上の整数)・・・式(3)
式(1)におけるサンプリング区間tは、駆動信号の周波数の1周期の区間とすることを示す。式(2)は、サンプリング終了時刻T2が、送信部から送信された超音波が記録媒体で反射し、再び送信部30で反射されて記録媒体を透過した後に受信部40に到達するよりも前であることが必要なことを示している。
v=331.5+0.607k[m/s] (k:摂氏温度[℃])・・・式(4)
ここで、331.5[m/s]は、温度が0℃環境での音速であり、0.607[(m/s)/℃]は、音速の温度係数である。すなわち、この式(4)は、温度変化によって速度が変動することを示しており、周囲の温度変化が、坪量検知センサにおける演算出力の検知タイミングにも影響を及ぼす。
T0+(2n−1)×(1/2)T<t<T0+2n×(1/2)T (nは1以上の整数)・・・式(5)
このtの範囲で演算出力信号の立ち上がり波形のピーク(極大値)V0が検出される。これは、前述の閾値Vthから半周期区間T/2の間に確実に立ち上がり波形のピーク(極大値)が存在し、以降は、周期T毎にそれが繰り返されるためである。なお、坪量の大きい記録媒体によっては、最初の数区間分に受信信号の減衰が大きくて出力が現れないこともある。これを考慮し、例えば、上式中の整数nを図8の波形c2に示す通りn=3または4等に設定して時刻T1―T2の間を検知区間とすれば、坪量を判別するために必要なレベルの検知結果を得ることができる。
Dm=D2/D1・・・式(6)
この式は、第2の演算結果を第1の演算結果で除算することを示している。このように簡易な演算処理の結果Dmを坪量の判定ための値として使用する。これにより、温度変化による圧電素子からの出力電圧の変動をキャンセルでき、記録媒体の坪量に相関を持った演算出力の値を精度良く相対比較することが可能となる。
記録媒体Pを収納する給紙カセット2及び給紙トレイ3、給紙カセット2もしくは給紙トレイ3から記録媒体Pを搬送路にピックアップ及び給紙する給紙ローラ4及び給紙ローラ4’。
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤を担持する各感光ドラム11Y、11M、11C、11K。感光ドラム11Y、11M、11C、11Kを一様に所定の電位に帯電するための各色用の一次帯電手段としての帯電ローラ12Y、12M、12C、12K。一次帯電手段によって帯電された感光ドラム11Y、11M、11C、11K上に各色画像データに対応したレーザ光を照射し、静電潜像を形成するための各色用の光学ユニット13Y、13M、13C、13K。感光ドラム11Y、11M、11C、11K上に形成された静電潜像を可視化するための現像器14Y、14M、14C、14K。現像器14Y、14M、14C、14K内の現像剤を感光ドラム11Y、11M、11C、11Kに送り出すための現像剤搬送ローラ(スリーブローラともいう)15Y、15M、15C、15K。感光ドラム11Y、11M、11C、11K上に形成した画像を一次転写する中間転写ベルト17及び各色用の一次転写ローラ16Y、16M、16C、16K。
Tp2−Tp1=D/(331.5+0.607k)−D/(331.5+0.607×25)・・・式(7)
この式(7)の方程式からkを算出することで、算出したk=周囲温度として求めることができる。
上記課題を解決するための、本発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体に超音波を送信する送信手段と、前記送信手段から送信され、記録媒体を介した超音波に関する信号を受信する受信手段と、前記超音波の周期に応じたタイミングからの所定区間において前記信号を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づき前記画像形成部の画像形成条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
上記課題を解決するための、本発明の他の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、所定周波数の超音波を送信する送信手段と、前記送信手段から送信され、記録媒体を介した超音波に関する信号を受信する受信手段と、前記超音波の周期に応じた区間おける前記超音波に関する信号を処理する処理手段と、前記処理手段の処理結果に基づき前記画像形成部の画像形成条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
Claims (18)
- 超音波を用いて記録媒体の坪量を判別する記録媒体判別装置であって、
予め設定される周波数の超音波を出力する送信部と、
前記送信部から出力されて記録媒体を透過した超音波を受信して、受信信号を出力する受信部と、
前記受信信号の周期に応じたピーク成分を有する信号を演算する演算部と、
前記演算部で演算した信号に基づいて記録媒体の坪量を判別する判別部と
を有することを特徴とする記録媒体判別装置。 - 前記送信部から前記予め設定される周波数の超音波を送信するための駆動信号を出力する信号出力部を有し、
前記判別部は、前記演算部で演算した信号を前記駆動信号の1周期の区間において検出し、検出した信号を用いて前記記録媒体の坪量を判別することを特徴とする請求項1に記載の記録媒体判別装置。 - 前記判別部は、前記演算部で演算した信号を、前記駆動信号を出力した時点から一定時間経過後に検出し、検出結果を用いて記録媒体の坪量を判別することを特徴とする請求項2に記載の記録媒体判別装置。
- 前記判別部は、記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在しない状態で前記送信部から超音波を出力させて、前記受信部から出力された前記受信信号を検出して、検出結果に基づいて、記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在する状態における、前記演算部で演算した信号の検出タイミングを決定することを特徴とする請求項1に記載の記録媒体判別装置。
- 前記送信部から前記予め設定される周波数の超音波を送信するための駆動信号を出力する信号出力部を有し、
前記検出タイミングとは、前記演算部で演算された信号の値が予め設定された閾値を超えた時点から前記駆動信号の周期の整数倍に対応した時間経過後であることを特徴とする請求項1に記載の記録媒体判別装置。 - 前記判別部は、前記駆動信号の周期の整数倍に対応した時間経過後に、前記駆動信号の1/2の周期の区間で前記演算部で演算した信号を検出することを特徴とする請求項5に記載の記録媒体判別装置。
- 前記判別部は、記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在しない状態で超音波を出力して前記演算部で演算した信号と、記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在する状態で超音波を出力して前記演算部で演算した信号とを用いて記録媒体の坪量を判定することを特徴とする請求項1に記載の記録媒体判別装置。
- 前記判別部は、前記演算部で演算した信号の極大値を用いて記録媒体の坪量を判別することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の記録媒体判別装置。
- 画像形成装置であって、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
予め設定される周波数の超音波を出力する送信部と前記送信部から出力されて記録媒体を透過した超音波を受信して、受信信号を出力する受信部とを有する坪量検知センサと、
前記受信信号の周期に応じたピーク成分を有する信号を演算する演算部と、
前記演算部で演算した信号に基づいて前記画像形成部の画像形成条件を設定することを特徴とする画像形成装置。 - 更に、前記演算部で演算した信号に基づいて記録媒体の坪量を判別する判別部とを有し、
前記判別部の判別結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を設定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記送信部から前記予め設定される周波数の超音波を送信するための駆動信号を出力する信号出力部を有し、
前記判別部は、前記演算部で演算した信号を前記駆動信号の1周期の区間において検出し、検出した信号を用いて前記記録媒体の坪量を判別することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記判別部は、前記演算部で演算した信号を、前記駆動信号を出力した時点から一定時間経過後に検出し、検出結果を用いて記録媒体の坪量を判別することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記判別部は、記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在しない状態で前記送信部から超音波を出力させて、前記受信部から出力された前記受信信号を検出して、検出結果に基づいて、記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在する状態における、前記演算部で演算した信号の検出タイミングを決定することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記送信部から前記予め設定される周波数の超音波を送信するための駆動信号を出力する信号出力部を有し、
前記検出タイミングとは、前記演算部で演算された信号の値が予め設定された閾値を超えた時点から前記駆動信号の周期の整数倍に対応した時間経過後であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記駆動信号の周期の整数倍に対応した時間経過後に、前記駆動信号の1/2の周期の期間で前記演算部で演算した信号を検出することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
- 前記判別部は、記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在しない状態で超音波を出力して前記演算部によって出力された演算信号と、記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在する状態で超音波を出力して前記演算部によって出力された演算信号とを用いて記録媒体の坪量を判定することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記判別部は、前記演算部で演算した信号の極大値を用いて記録媒体の坪量を判別することを特徴とする請求項10乃至16のいずれかに記載の記録媒体判別装置。
- 前記送信部から前記予め設定される周波数の超音波を送信するための駆動信号を出力する信号出力部を有し、
記録媒体が前記送信部と前記受信部との間に存在しない状態で超音波を出力して、前記駆動信号が出力されてから前記演算部で演算した信号を検出するまでの時間を用いて、前記画像形成装置の機内の温度を演算し、演算した温度に基づいて前記画像形成条件を設定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
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