JP4185777B2 - Sheet material discrimination device and sheet material discrimination method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材の種類を判別するシート材判別装置及びシート材判別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、様々な技術分野において、シート材を判別するためのシート材判別装置が注目されている。例えば、プリンタ装置においては使用される用紙の種類は年々増えてきており、用紙の種類(OHP用紙であるかフォト光沢紙であるかコート紙であるか普通紙であるかの別)を判別する装置が必要になってきている。以下、その点について説明する。
【0003】
例えばインクジェットプリンタにおいては、インクジェット技術の進歩により、写真等の高画質の印刷が可能となっている。その場合、インクジェットプリンタから用紙に向けて吐出されるインク量の制御、ならびに用紙表面の加工によるインクの浸透制御が重要なポイントである。そのためインクジェットのインク吐出部には微細化等の改良がなされ、同様に用紙においても高画質用専用紙の表面コーティング加工によるインク浸透制御の改良がなされてきた。そのため、高画質画像の印刷を行うときは高画質用専用紙を用い、通常の印刷の場合は普通紙を用いるようになっている。この専用紙は表面加工してあるため必然的に価格が高くなるが、どこまでの画質を求めるかにより、いくつかのグレードの用紙が用意されており、価格もそのグレードに応じている。また紙ではないが、プリンタ用紙の一種として、OHP用トランスペアレンシーシートも依然使用されている。このようにプリンタ用紙は多種多様化している。
【0004】
このように用紙が多種多様であると、用紙の種類に応じてプリンタの設定を変更しなければならない。ユーザー自身のマニュアル操作によって設定変更を行うようにしたものにおいては、ユーザーが用紙種別の判断を誤った場合、あるいは用紙設定操作を怠った場合、高価な高画質用専用紙に単純な文字印刷等を行い、用紙を無駄にする可能性がある。
【0005】
そのため近年、用紙の種類を判別する手段および装置の必要性がクローズアップされてきており、その開発が進められている。
【0006】
現在市販されているインクジェットプリンタに装着されている、用紙の種類を判別する装置は、発光素子により用紙表面に光を照射し、その反射光ならびに散乱光を受光素子により検知するタイプのものである。特定の光線を用紙表面に照射した場合、その反射光ならびに散乱光は用紙表面の光沢及び表面粗さの違いにより異なるが、上述の装置はこの原理を利用して用紙の種類を判別するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した装置では発光素子や受光素子が用いられているが、これらの素子は高価であるため装置自体が高価になってしまうという問題があった。また、判別精度を高めるには、短波長光(例えば、青色光)を照射する発光素子や該光を検知する受光素子を用いれば良いが、そのような素子を用いた場合にはさらに高額になってしまうという問題があった。
【0008】
そこで、本発明は、高コスト化等を防止するシート材判別装置及びシート材判別方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1に係る発明は上記事情を考慮してなされたものであり、画像形成用のシート材に振動を与える振動子と、
該シート材に接触して該シート材を伝播してきた振動を検知する振動センサと、
前記振動子と前記振動センサとの間の距離を変化させる手段と、
前記振動センサの検知した信号の振幅が極大値又は極小値となる、前記振動子又は前記振動センサについての基準点から移動した距離、又は前記振動子と前記振動センサとの間の距離に基づいて前記シート材の種類を判別する判別部と、
を備えたシート材判別装置に関する。
【0011】
さらに、請求項7に係る発明は、画像形成用シート材の種類を判別するシート材判別方法であって、
振動子を振動させ当該振動を前記シート材に付与する工程と、
前記シート材を伝播してきた振動を振動センサによって検出する工程と、
前記振動子と前記振動センサとの間の距離を変化させて前記シート材を伝播してきた振動を前記振動センサによって検出する工程と、
前記振動センサの検知した信号の振幅が極大値又は極小値となる、前記振動子又は前記振動センサについての基準点から移動した距離、又は前記振動子と前記振動センサとの間の距離に基づいて前記シート材の種類を判別する工程と、
を有することを特徴とするシート材判別方法に関する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図11を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0013】
本実施の形態に係るシート材判別装置は、図1に例示するように、
・ シート材Sに接触されて該シート材Sに音波を伝播させる振動子1と、
・ 該シート材Sに接触されて該シート材Sを伝播してきた音波を検知する振動センサ2と、
・ 前記振動センサ2の検知結果から前記シート材Sの種類を判別する判別部3と、
を備えており、シート材の種類を判別するに際しては、
・ 前記振動子1の振動周波数を変化させ、或いは、
・ 前記振動子1若しくは前記振動センサ2の位置を変化させて、振動子1と振動センサ2との間の距離aを変化させる、
ようになっている。また、振動子1は、図2に詳示するように凸状部分1aを有しており、この凸状部分1aがシート材Sに接触するようになっている。
【0014】
そして、この凸状部分1aをシート材Sに接触させることにより、振動子1からシート材Sへは略球面波(図2の符号4参照)が発せられるが、その音波はシート材Sの底面や層界面にて反射され、振動センサ2にて検知される。なお、上述のように振動子1や振動センサ2の位置を変化させた場合や、シート材の厚さが異なって音波の反射位置が異なる場合には、音波の振動センサ2への入射角度が異なるが、略球面波には指向性(異方性)がほとんど無いため、振動センサへの音波の入射角度による影響(受信条件の変化)を最小限にすることができる。
【0015】
なお、上述した振動子1は、上述した凸状部分1aと、振動を発生させる部分(以下“振動発生部分”とする)1bと、によって構成すると良い。この場合、振動発生部分1bとしては、図3に例示するような圧電体を挙げることができる。また、凸状部分1aと振動発生部分1bとは接着しておくと良い。ここで、凸状部分1aとしては、アルミナ、シリカ等のセラミック材料やタンタルやモリブデン等の金属材料など、耐磨耗性に優れた材料を挙げることができる。
【0016】
ところで、図1に示す例では、前記振動子1と前記振動センサ2とがシート材Sの一側に1つずつ所定距離aを開けた状態に配置され、かつ、前記振動子1の振動周波数を変化させることに基き、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別するようになっているが、これに限られるものではない。
【0017】
例えば、上述と同じように前記振動子1と前記振動センサ2とをシート材Sの一側に1つずつ所定距離aを開けた状態に配置するが、前記振動子1の振動周波数を変化させるのではなくて前記振動子1及び前記振動センサ2の少なくとも一方の位置を変化させ(つまり、振動子1と振動センサ2との間の距離aを変化させ)、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別する、ようにしても良い。なお、シート材判別装置においては振動子1や振動センサ2はシート材Sに接触していることが前提となるので、“前記振動子1及び前記振動センサ2の位置を変化させる”とはシート材Sに沿って移動させることを意味する(以下同じ)。
【0018】
また、図4に示すように、前記振動子1と前記振動センサ2とをシート材Sの両側にそれぞれ1つずつ配置し、前記振動子1の振動周波数を変化させることに基き、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別するようにしても良い。
【0019】
さらに、上述と同じように前記振動子1と前記振動センサ2とをシート材Sの両側にそれぞれ1つずつ配置するが、前記振動子1の振動周波数を変化させるのではなくて前記振動子1及び前記振動センサ2の少なくとも一方の位置を変化させ(つまり、振動子1と振動センサ2との間の距離aを変化させ)、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別する、ようにしても良い。
【0020】
またさらに、図5に示すように、前記振動子1をシート材Sの一側に2つ以上配置し、前記振動センサ2をこれらの振動子1と同じ側に1つ配置し、各振動子1から前記振動センサ2までの距離a及びbを異なるように設定しても良い。このような構成では、一方の振動子1から振動センサ2に到達する音波4Aと、他方の振動子1から振動センサ2に到達する音波4Bとが互いに干渉することとなり、全ての振動子1の振動周波数を同時に同様に変化させると、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別できることとなる。なお、図5では、2個の振動子1と1個の振動センサ2とが示されているが、もちろんこれに限られるものではなく、振動子1が3個以上であっても振動センサ2が2個以上であっても良い(以下、図6乃至図8についても同じ)。
【0021】
また、上述と同じように前記振動子1をシート材Sの一側に2つ以上配置し、前記振動センサ2をこれらの振動子1と同じ側に1つ配置するが、前記振動子1の振動周波数を変化させるのではなくて前記振動子1及び前記振動センサ2の少なくとも一つの位置を変化(つまり、振動子1と振動センサ2との間の距離a又はbを変化)させることに基き、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別する、ようにしても良い。
【0022】
さらに、図6に示すように、前記振動子1をシート材Sの一側に2つ以上配置し、前記振動センサ2を該シート材Sの他側に1つ配置し、各振動子1から前記振動センサ2までの距離a及びbを異なるように設定しても良い。このような構成では、一方の振動子1から振動センサ2に到達する音波4Aと、他方の振動子1から振動センサ2に到達する音波4Bとが互いに干渉することとなり、全ての振動子1の振動周波数を同時に同様に変化させると、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別することとなる。
【0023】
また、上述と同じように前記振動子1をシート材Sの一側に2つ以上配置し、前記振動センサ2を該シート材Sの他側に1つ配置し、各振動子1から前記振動センサ2までの距離a及びbを異なるように設定しておき、全ての振動子1の振動周波数を同時に同様に変化させるのではなくて前記振動子1及び前記振動センサ2の少なくとも一つの位置を変化(つまり、振動子1と振動センサ2との間の距離a又はbを変化)させることに基き、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別する、ようにしても良い。
【0024】
さらに、図7や図8に示すように、前記振動子1をシート材Sの両側にそれぞれ1つ以上配置し、前記振動センサ2を該シート材Sの一側に1つ配置し、各振動子1から前記振動センサ2までの距離a及びbを異なるように設定しても良い。このような構成では、一方の振動子1から振動センサ2に到達する音波4Aと、他方の振動子1から振動センサ2に到達する音波4Bとが互いに干渉することとなり、全ての振動子1の振動周波数を同時に同様に変化させると、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別することとなる。
【0025】
また、上述と同じように前記振動子1をシート材Sの両側にそれぞれ1つ以上配置し、前記振動センサ2を該シート材Sの一側に1つ配置し、各振動子1から前記振動センサ2までの距離a及びbを異なるように設定しておき、全ての振動子1の振動周波数を同時に同様に変化させるのではなくて前記振動子1及び前記振動センサ2の少なくとも一つの位置を変化(つまり、振動子1と振動センサ2との間の距離a又はbを変化)させることに基き、前記振動センサ2の検知結果から前記判別部3がシート材の種類を判別する、ようにしても良い。
【0026】
次に、シート材の判別方法について説明する。
【0027】
いま、振動周波数を変化させながら振動子1によってシート材Sに対しての音波を発生させると、該音波4はシート材Sの底面(図1に示すように、シート材Sが複数の層より構成されている場合にはシート材Sの底面や層界面)にて反射されたりしてシート材中を伝播し、振動センサ2にて検知される。
【0028】
そして、前記振動周波数と前記振動センサ2によって検知した信号の振幅との関係を求め、該関係において該振幅が極大値又は極小値を示す振動周波数を求め、該振動周波数からシート材の種類を判別することができる。
【0029】
すなわち、検知される信号の振幅は、前記振動子1の振動周波数を変化させることにより極大値と極小値とを示す(図9参照)。ここで、極大値を示す周波数を“極大周波数”とし、極小値を示す周波数を“極小周波数”とすると、極大周波数、極小周波数およびそれらの差周波数(極大周波数と極小周波数との差、一の極大周波数と他の極大周波数との差、又は一の極小周波数と他の極小周波数との差)は、シート材(具体的には、シート材の厚さtや、各層の厚さt1、t2や、シート材の材質)によって異なる値を示すため、逆に、それらの周波数(1つ又は複数の極大周波数、1つ又は複数の極小周波数、1つ又は複数の差周波数)からシート材の材質を判別することができる。図9に示すように、極大周波数や極小周波数が複数現れるような場合には、極大周波数の内で最も小さい周波数、極小周波数の内で最も小さい周波数、隣り合った極大周波数の差周波数、隣り合った極小周波数の差周波数、隣り合った極大周波数及び極小周波数の差周波数を用いて判別すると良い。
【0030】
また、別の判別方法としては、
・ 一定の振動周波数の音波を振動子1によってシート材Sに伝播させ、
・ 該伝播してきた音波を振動センサ2によって検知し、
・ 前記振動子1又は前記振動センサ2の位置を変化させることに基き、その位置と前記振動センサ2によって検知した信号の振幅との関係を求め、
・ 該関係において該振幅が極大値又は極小値を示す位置を求め、
・ 該位置からシート材の種類を判別する方法
を挙げることができる。かかる場合、距離(振動子や振動センサについての基準点から移動した距離や、振動子と振動センサとの間の距離)と前記振動センサ2によって検知した信号の振幅との関係を求め(図10や図11参照)、該振幅が極大値又は極小値を示す距離(つまり、振動子や振動センサについての基準点から移動した距離や、振動子と振動センサとの間の距離)を求め、該距離からシート材の種類を判別することができる。
【0031】
すなわち、検知される信号の振幅は、前記振動子1若しくは前記振動センサ2の位置を変化させて、振動子1と振動センサ2との間の距離を変化させることにより極大値と極小値とを示す(図10や図11参照)。ここで、極大値を示す距離を“極大距離”とし、極小値を示す距離を“極小距離”とすると、極大距離、極小距離およびそれらの差距離(極大距離と極小距離との差、一の極大距離と他の極大距離との差、又は一の極小距離と他の極小距離との差)は、シート材(具体的には、シート材の厚さtや、各層の厚さt1、t2や、シート材の材質)によって異なる値を示すため、逆に、それらの距離(1つ又は複数の極大距離、1つ又は複数の極小距離、1つ又は複数の差距離)からシート材の材質を判別することができる。図10や図11に示すように、極大距離や極小距離が複数現れるような場合には、極大距離の内で最も小さい距離、極小距離の内で最も小さい距離、隣り合った極大距離の差距離、隣り合った極小距離の差距離、隣り合った極大距離及び極小距離の差距離を用いて判別すると良い。
【0032】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【0033】
本実施の形態によれば、安価なシート材判別装置を得ることができる。
【0034】
【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。
【0035】
(実施例1)
本実施例では図1、図3及び図12に示すシート材判別装置を作製した。
【0036】
振動子1は、図3に示すように、凸状部分1aと、振動発生部分1bとによって構成し、振動発生部分1bには、両面に電極1b1を貼着した圧電体1b2を用いた。なお、圧電体1b2は、電圧印加方向の厚さを0.2mmとし、面サイズを0.1mm×0.1mmとした。また、凸条部分1aには、アルミナ製で半径が0.1mmの半球を使用し、凸状部分1aと振動発生部分1bとは接着させておいた。そして、電極1b1を交流電源5に接続し、任意の周波数の交流電圧を圧電体1b2に印加できるようにした。
【0037】
他方の振動センサ2は、0.1mm×0.1mm×0.1mmの圧電体によって構成し、判別部3としては交流電圧計を用いた。
【0038】
そして、これらの振動子1や振動センサ2は、図12に示すようにそれぞれマニピュレータ6に取り付け、図1に示すように、インクジェットプリンタ用の光沢紙Sの片面に接触させた。なお、振動子1と振動センサ2との間の距離aは1mmとした。その状態で、交流電源5から振動子1に振幅20Vの交流電圧を印加し、その周波数を0から70MHzに変化させた。振動センサ2が検知した信号の振幅と周波数との関係をプロットすると、図9に示すようになった。隣り合った極大周波数の差は用紙の種類によって異なるため、その周波数差によって用紙の種類を判別できる。
【0039】
(実施例2)
本実施例では、実施例1と同じように振動子1や振動センサ2を配置したが(図1参照)、振動周波数は変化させずに一定(20MHz)とし、マニピュレータ6を操作して振動センサ2を移動させた。具体的には、振動子1に近づく方向に0.1mmまで移動させ、元の位置まで戻し、さらに振動子1から遠ざかる方向に0.1mmまで移動させた。振動センサ2が検知した信号の振幅と基準点からの距離xとの関係をプロットすると図10に示すようになった。隣り合った極大距離の差は用紙の種類によって異なるため、その距離差によって用紙の種類を判別できる。
【0040】
(実施例3)
本実施例では、図5に示すシート材判別装置を作製した。振動子1や振動センサ2は実施例1と同じ構造とした。また、振動子1と振動子1との離間距離a+bは1.1mmとし、一方の振動子1と振動センサ2との離間距離aは0.6mmとした。シート材Sにはインクジェットプリンタ用の光沢紙を用いた。交流電源5によって振動子1,1に印加する電圧はいずれも20Vとし、その周波数は0から70MHzに同様に変化させた。振動センサ2が検知した信号の振幅と周波数との関係をプロットすると、図9に示すようになった。隣り合った極大周波数の差は用紙の種類によって異なるため、その周波数差によって用紙の種類を判別できる。
【0041】
(実施例4)
本実施例では、実施例3と同じように振動子1,1や振動センサ2を配置したが振動周波数は変化させずに一定(20MHz)とし、マニピュレータを操作して振動センサ2を移動させた。具体的には、振動子1,1の中間位置から、一方の振動子1に近づくように移動させ、元の位置まで戻し、さらに他方の振動子1に近づくように移動させた。振動センサ2が検知した信号の振幅と基準点からの距離との関係をプロットすると図10に示すようになった。隣り合った極大距離の差は用紙の種類によって異なるため、その距離差によって用紙の種類を判別できる。
【0042】
なお、上述のように振動センサ2を移動させるのではなくて振動子1を移動させても良い。例えば、一方の振動子1と振動センサ2との離間距離aを0.6mmに固定しておいて、他方の振動子1を移動させても良い。かかる場合、振動センサ2が検知した信号の振幅と距離bとの関係をプロットすると図11に示すようになる。隣り合った極大距離の差は用紙の種類によって異なるため、その距離差によって用紙の種類を判別できる。
【0043】
(実施例5)
本実施例では、図6に示すシート材判別装置を作製した。すなわち、2個の振動子1,1を光沢紙の一側に配置し、1個の振動センサ2を光沢紙の他側に配置した。なお、これらの振動子1や振動センサ2は実施例1と同じ構造とした。また、振動子1と振動子1との離間距離a+bは1.1mmとし、一方の振動子1と振動センサ2との離間距離aは0.6mmとした。交流電源5によって振動子1,1に印加する電圧はいずれも20Vとし、その周波数は0から70MHzに同様に変化させた。振動センサ2が検知した信号の振幅と周波数との関係をプロットすると、図9に示すようになった。隣り合った極大周波数の差は用紙の種類によって異なるため、その周波数差によって用紙の種類を判別できる。
【0044】
(実施例6)
本実施例では、実施例5と同じように振動子1,1や振動センサ2を配置したが振動周波数は変化させずに一定(20MHz)とし、マニピュレータを操作して振動センサ2を移動させた。具体的には、振動子1,1の中間位置から、一方の振動子1に近づくように移動させ、元の位置まで戻し、さらに他方の振動子1に近づくように移動させた。振動センサ2が検知した信号の振幅と基準点からの距離との関係をプロットすると図10に示すようになった。隣り合った極大距離の差は用紙の種類によって異なるため、その距離差によって用紙の種類を判別できる。
【0045】
なお、上述のように振動センサ2を移動させるのではなくて振動子1を移動させても良い。例えば、一方の振動子1と振動センサ2との離間距離aを0.6mmに固定しておいて、他方の振動子1を移動させても良い。かかる場合、振動センサ2が検知した信号の振幅と距離bとの関係をプロットすると図11に示すようになる。隣り合った極大距離の差は用紙の種類によって異なるため、その距離差によって用紙の種類を判別できる。
【0046】
(実施例7)
本実施例では、図7に示すシート材判別装置を作製した。すなわち、1個の振動子1と振動センサ2とを光沢紙の一側に配置し、1個の振動子1を光沢紙の他側に配置した。なお、これらの振動子1や振動センサ2は実施例1と同じ構造とした。また、振動子1と振動子1との離間距離a+bは1.1mmとし、一方の振動子1と振動センサ2との離間距離aは0.6mmとした。交流電源5によって振動子1,1に印加する電圧はいずれも20Vとし、その周波数は0から70MHzに同様に変化させた。振動センサ2が検知した信号の振幅と周波数との関係をプロットすると、図9に示すようになった。隣り合った極大周波数の差は用紙の種類によって異なるため、その周波数差によって用紙の種類を判別できる。
【0047】
(実施例8)
本実施例では、実施例7と同じように振動子1,1や振動センサ2を配置したが振動周波数は変化させずに一定(20MHz)とし、マニピュレータを操作して振動センサ2を移動させた。具体的には、振動子1,1の中間位置から、一方の振動子1に近づくように移動させ、元の位置まで戻し、さらに他方の振動子1に近づくように移動させた。振動センサ2が検知した信号の振幅と基準点からの距離との関係をプロットすると図10に示すようになった。隣り合った極大距離の差は用紙の種類によって異なるため、その距離差によって用紙の種類を判別できる。
【0048】
なお、上述のように振動センサ2を移動させるのではなくて振動子1を移動させても良い。例えば、一方の振動子1と振動センサ2との離間距離aを0.6mmに固定しておいて、他方の振動子1を移動させても良い。かかる場合、振動センサ2が検知した信号の振幅と距離bとの関係をプロットすると図11に示すようになる。隣り合った極大距離の差は用紙の種類によって異なるため、その距離差によって用紙の種類を判別できる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、安価なシート材判別装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシート材判別装置の構造の一例を示す模式図。
【図2】振動子の構造の一例を示す模式図。
【図3】振動子の構造の一例を示す模式図。
【図4】本発明に係るシート材判別装置の構造の一例を示す模式図。
【図5】本発明に係るシート材判別装置の構造の一例を示す模式図。
【図6】本発明に係るシート材判別装置の構造の一例を示す模式図。
【図7】本発明に係るシート材判別装置の構造の一例を示す模式図。
【図8】本発明に係るシート材判別装置の構造の一例を示す模式図。
【図9】振動センサによって検知した信号の振幅と振動周波数との関係を示す図。
【図10】振動センサによって検知した信号の振幅と振動子等の移動距離との関係を示す図。
【図11】振動センサによって検知した信号の振幅と振動子等の移動距離との関係を示す図。
【図12】本発明に係るシート材判別装置の構造の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
1 振動子
2 振動センサ
3 判別部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet material determination apparatus and a sheet material determination method for determining the type of a sheet material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in various technical fields, a sheet material discriminating apparatus for discriminating sheet materials has attracted attention. For example, the types of paper used in printers are increasing year by year, and the type of paper (whether it is OHP paper, photo glossy paper, coated paper or plain paper) is determined. Equipment is needed. This will be described below.
[0003]
For example, in an inkjet printer, high-quality printing of photographs and the like is possible due to advances in inkjet technology. In that case, control of the amount of ink ejected from the ink jet printer toward the paper and ink permeation control by processing of the paper surface are important points. For this reason, improvements such as miniaturization have been made to ink jet ink ejection sections, and ink penetration control has also been improved by surface coating processing of dedicated paper for high image quality. Therefore, high-quality dedicated paper is used when printing high-quality images, and plain paper is used for normal printing. Since this special paper is surface-processed, the price is inevitably high, but depending on how much image quality is required, several grades of paper are available, and the price also depends on the grade. Although not paper, OHP transparency sheets are still used as a type of printer paper. In this way, printer paper is diversified.
[0004]
In this way, when there are various types of paper, the printer settings must be changed according to the type of paper. In the case where the user changes the settings by manual operation, if the user makes a mistake in determining the paper type or neglects the paper setting operation, simple text printing on expensive high-quality dedicated paper, etc. The paper may be wasted.
[0005]
For this reason, in recent years, the necessity of means and devices for discriminating the type of paper has been highlighted, and its development is being advanced.
[0006]
An apparatus for discriminating the type of paper that is currently installed in an inkjet printer that is commercially available is a type that irradiates the surface of the paper with a light emitting element and detects the reflected light and scattered light with a light receiving element. . When a specific light beam is irradiated on the paper surface, the reflected light and scattered light differ depending on the gloss and surface roughness of the paper surface, but the above-mentioned device uses this principle to determine the paper type. is there.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, although the light emitting element and the light receiving element are used in the above-mentioned apparatus, since these elements are expensive, there is a problem that the apparatus itself becomes expensive. Further, in order to improve the discrimination accuracy, a light emitting element that irradiates short wavelength light (for example, blue light) or a light receiving element that detects the light may be used. However, when such an element is used, the cost is further increased. There was a problem of becoming.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a sheet material discriminating apparatus and a sheet material discriminating method that prevent an increase in cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
A vibration sensor that detects vibration that has propagated through the sheet material in contact with the sheet material;
Means for changing a distance between the vibrator and the vibration sensor;
The amplitude of the signal detected by the vibration sensor becomes a maximum value or a minimum value, based on a distance moved from a reference point for the vibrator or the vibration sensor, or a distance between the vibrator and the vibration sensor. A discriminator for discriminating the type of the sheet material;
The present invention relates to a sheet material discrimination device including
[0011]
Furthermore, the invention according to
Vibrating a vibrator and applying the vibration to the sheet material;
Detecting vibrations propagating through the sheet material with a vibration sensor;
Detecting the vibration propagated through the sheet material by changing the distance between the vibrator and the vibration sensor by the vibration sensor;
The amplitude of the signal detected by the vibration sensor becomes a maximum value or a minimum value, based on a distance moved from a reference point for the vibrator or the vibration sensor, or a distance between the vibrator and the vibration sensor. Determining the type of the sheet material;
About the sheet material discrimination method characterized by having a.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0013]
As illustrated in FIG. 1, the sheet material determination device according to the present embodiment is
A
A
A
When determining the type of sheet material,
-Changing the vibration frequency of the
Changing the position of the
It is like that. Further, as shown in detail in FIG. 2, the
[0014]
Then, by bringing the
[0015]
The
[0016]
By the way, in the example shown in FIG. 1, the
[0017]
For example, similarly to the above, the
[0018]
Further, as shown in FIG. 4, the
[0019]
Further, as described above, the
[0020]
Furthermore, as shown in FIG. 5, two or
[0021]
Further, as described above, two or
[0022]
Further, as shown in FIG. 6, two or more of the
[0023]
Similarly to the above, two or
[0024]
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, one or more of the
[0025]
Similarly to the above, one or more of the
[0026]
Next, a method for determining the sheet material will be described.
[0027]
Now, when a sound wave is generated on the sheet material S by the
[0028]
Then, a relationship between the vibration frequency and the amplitude of the signal detected by the
[0029]
That is, the amplitude of the detected signal shows a maximum value and a minimum value by changing the vibration frequency of the vibrator 1 (see FIG. 9). Here, assuming that the frequency indicating the maximum value is “maximum frequency” and the frequency indicating the minimum value is “minimum frequency”, the maximum frequency, the minimum frequency and the difference frequency thereof (the difference between the maximum frequency and the minimum frequency, The difference between the maximum frequency and another maximum frequency, or the difference between one minimum frequency and another minimum frequency) is the sheet material (specifically, the thickness t of the sheet material and the thicknesses t1 and t2 of each layer). On the contrary, the material of the sheet material is determined from those frequencies (one or more maximum frequencies, one or more minimum frequencies, one or more difference frequencies) to show different values depending on the material of the sheet material). Can be determined. As shown in FIG. 9, when a plurality of maximum frequencies and minimum frequencies appear, the lowest frequency among the maximum frequencies, the lowest frequency among the minimum frequencies, the difference frequency between adjacent maximum frequencies, the adjacent frequencies It is preferable to make a determination using the difference frequency of the minimum frequency, the adjacent maximum frequency, and the difference frequency of the minimum frequency.
[0030]
In addition, as another discrimination method,
A sound wave having a constant vibration frequency is propagated to the sheet material S by the
The sound wave that has propagated is detected by the
-Based on changing the position of the
-Find the position where the amplitude shows a maximum or minimum value in the relationship,
A method for discriminating the type of sheet material from the position can be mentioned. In this case, the relationship between the distance (the distance moved from the reference point for the vibrator or vibration sensor or the distance between the vibrator and the vibration sensor) and the amplitude of the signal detected by the
[0031]
That is, the amplitude of the detected signal varies between the maximum value and the minimum value by changing the position of the
[0032]
Next, the effect of this embodiment will be described.
[0033]
According to the present embodiment, an inexpensive sheet material discrimination device can be obtained.
[0034]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0035]
(Example 1)
In this example, the sheet material discriminating apparatus shown in FIGS. 1, 3 and 12 was produced.
[0036]
As shown in FIG. 3, the
[0037]
The
[0038]
These
[0039]
(Example 2)
In this embodiment, the
[0040]
(Example 3)
In this example, the sheet material discrimination device shown in FIG. 5 was produced. The
[0041]
Example 4
In this example, the
[0042]
Note that the
[0043]
(Example 5)
In this example, the sheet material discrimination device shown in FIG. 6 was produced. That is, two
[0044]
(Example 6)
In the present embodiment, the
[0045]
Note that the
[0046]
(Example 7)
In this example, the sheet material discrimination device shown in FIG. 7 was produced. That is, one
[0047]
(Example 8)
In this example, the
[0048]
Note that the
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an inexpensive sheet material discrimination device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the structure of a sheet material discriminating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a structure of a vibrator.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a structure of a vibrator.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the structure of a sheet material discrimination device according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the structure of a sheet material discrimination device according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the structure of a sheet material discrimination device according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the structure of a sheet material discrimination device according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the structure of a sheet material discrimination device according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the amplitude of a signal detected by a vibration sensor and the vibration frequency.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the amplitude of a signal detected by a vibration sensor and the moving distance of a vibrator or the like.
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the amplitude of a signal detected by a vibration sensor and the moving distance of a vibrator or the like.
FIG. 12 is a perspective view showing an example of the structure of the sheet material discrimination device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1
Claims (7)
該シート材に接触して該シート材を伝播してきた振動を検知する振動センサと、
前記振動子と前記振動センサとの間の距離を変化させる手段と、
前記振動センサの検知した信号の振幅が極大値又は極小値となる、前記振動子又は前記振動センサについての基準点から移動した距離、又は前記振動子と前記振動センサとの間の距離に基づいて前記シート材の種類を判別する判別部と、
を備えたシート材判別装置。A vibrator for applying vibration to a sheet material for image formation;
A vibration sensor that detects vibration that has propagated through the sheet material in contact with the sheet material;
Means for changing a distance between the vibrator and the vibration sensor;
The amplitude of the signal detected by the vibration sensor becomes a maximum value or a minimum value, based on a distance moved from a reference point for the vibrator or the vibration sensor, or a distance between the vibrator and the vibration sensor. A discriminator for discriminating the type of the sheet material;
A sheet material discriminating apparatus.
前記振動センサがこれらの振動子と同じ側に1つ配置され、
各振動子から前記振動センサまでの距離が異なるように設定されることを特徴とする請求項1に記載のシート材判別装置。Two or more vibrators are arranged on one side of the sheet material,
One of the vibration sensors is arranged on the same side as these vibrators,
The sheet material determination apparatus according to claim 1, wherein the distance from each vibrator to the vibration sensor is set to be different.
前記振動センサが該シート材の他側に1つ配置され、
各振動子から前記振動センサまでの距離が異なるように設定されることを特徴とする請求項1に記載のシート材判別装置。Two or more vibrators are arranged on one side of the sheet material,
One vibration sensor is arranged on the other side of the sheet material,
The sheet material determination apparatus according to claim 1, wherein the distance from each vibrator to the vibration sensor is set to be different.
前記振動センサが該シート材の一側に1つ配置され、
各振動子から前記振動センサまでの距離が異なるように設定されることを特徴とする請求項1に記載のシート材判別装置。One or more of the vibrators are arranged on both sides of the sheet material,
One vibration sensor is arranged on one side of the sheet material,
The sheet material determination apparatus according to claim 1, wherein the distance from each vibrator to the vibration sensor is set to be different.
振動子を振動させ当該振動を前記シート材に付与する工程と、
前記シート材を伝播してきた振動を振動センサによって検出する工程と、
前記振動子と前記振動センサとの間の距離を変化させて前記シート材を伝播してきた振動を前記振動センサによって検出する工程と、
前記振動センサの検知した信号の振幅が極大値又は極小値となる、前記振動子又は前記振動センサについての基準点から移動した距離、又は前記振動子と前記振動センサとの間の距離に基づいて前記シート材の種類を判別する工程と、
を有することを特徴とするシート材判別方法。A sheet material determination method for determining the type of sheet material for image formation,
Vibrating a vibrator and applying the vibration to the sheet material;
Detecting vibrations propagating through the sheet material with a vibration sensor;
Detecting the vibration transmitted through the sheet material by changing the distance between the vibrator and the vibration sensor by the vibration sensor;
The amplitude of the signal detected by the vibration sensor becomes a maximum value or a minimum value, based on a distance moved from a reference point for the vibrator or the vibration sensor, or a distance between the vibrator and the vibration sensor. Determining the type of the sheet material;
The sheet | seat material discrimination method characterized by having.
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