JP6378591B2 - 記録媒体の種類を判別する判別装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
極性を有する2つの端子を有し、前記2つの端子に駆動信号が供給されることによって超音波を送信する送信手段と、
極性を有する2つの端子を有し、前記送信手段から送信された超音波を受信して、受信した超音波に応じて前記2つの端子から受信信号を出力する受信手段と、
前記受信信号から取得された前記送信手段の極性と前記受信手段の極性の関係を示す情報に基づき記録媒体の種類の判別手法を変更する変更手段と
を有することを特徴とする判別装置を提供する。
本実施例の坪量センサは、たとえば複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いることが可能である。図1を用いて坪量センサを搭載している画像形成装置1について説明する。画像形成装置1は中間転写ベルト17を採用したタンデム方式(4ドラム系)の画像形成装置である。
v=331.5+0.61・t
(tはセ氏温度)
送信部31と受信部32間の距離dを10mmと仮定し、環境温度が20℃と仮定すると、音波伝搬時間Δt1は29.095usとなる。坪量判別方法の一例としては、送信制御部33が3波目のパルス波を生成したタイミングから一定時間(1/4×T+Δt1)が経過したタイミングDで検知された検知信号の振幅(電圧V1)に基づき坪量を判定する方法がある。なお、Tは駆動信号(パルス波)の周期である。
dは送信部31の圧電素子の振動面から受信部32の圧電素子の振動面までの距離[m]である。dはたとえば0.01mである。vは温度tにおける超音波の伝搬速度[m/s]である(v=331.5+0.61t)。
実施例1では極性パラメータとしてタイミングDにおける検知信号Sdの電圧を例示した。実施例2では極性パラメータとして、受信信号Srから得られるゼロクロス信号Seの立下り時間tdownについて例示する。
上述したように送信部31は、極性を有する2つの端子有し、2つの端子に駆動信号が供給されることによって超音波を送信する送信手段の一例である。受信部32は、極性を有する2つの端子を有し、送信部31から送信された超音波を受信して、受信した超音波に応じて2つの端子から受信信号を出力する受信手段の一例である。CPU80の変更部802は、超音波を受信部32が受信して出力する受信信号Srから取得された極性パラメータに基づき記録媒体Pの種類(例:坪量、厚みなど)の判別手法を変更する。極性パラメータとは、超音波を送信する送信部31の極性と超音波を受信する受信部32の極性の関係を示す情報である。このように、本発明によれば、超音波の受信信号Srから極性パラメータが取得され、極性パラメータにしたがって記録媒体Pの判別手法が変更される。これにより、製造時に超音波の送信部31と受信部32の各極性を管理して組み立てる必要がなくなるため、判別装置のコストを低減することが可能となる。なお、本実施例での判別装置は坪量センサ40とCPU80などにより構成されるものとして説明したが、CPU80の機能をセンサ制御部30に持たせてもよい。また、CPU80の変更部802は、受信信号Srから極性パラメータを取得する取得手段としても機能する。
Claims (15)
- 極性を有する2つの端子を有し、前記2つの端子に駆動信号が供給されることによって超音波を送信する送信手段と、
極性を有する2つの端子を有し、前記送信手段から送信された超音波を受信して、受信した超音波に応じて前記2つの端子から受信信号を出力する受信手段と、
前記受信信号から取得された前記送信手段の極性と前記受信手段の極性の関係を示す情報に基づき記録媒体の種類の判別手法を変更する変更手段と
を有することを特徴とする判別装置。 - 前記送信手段および前記受信手段はそれぞれ、極性を有する2つの端子を有し、かつ、電気信号と超音波とを相互に変換する相互変換部材を有していることを特徴とする請求項1に記載の判別装置。
- 前記相互変換部材は圧電素子であることを特徴とする請求項2に記載の判別装置。
- 前記送信手段と前記受信手段との間に記録媒体が搬送されていないときに取得された前記受信信号の振幅と、前記送信手段と前記受信手段との間に記録媒体が搬送されているときに取得された前記受信信号の振幅とから前記超音波の透過係数を求め、当該透過係数に基づき前記記録媒体の種類を判別する判別手段をさらに有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の判別装置。
- 前記記録媒体の種類は厚みまたは坪量であることを特徴とする請求項4に記載の判別装置。
- 前記駆動信号を生成する生成手段と、
前記送信手段の極性と前記受信手段の極性の関係を示す情報として、前記送信手段から前記超音波の送信を開始したタイミングから所定時間が経過したタイミングに前記受信手段から出力された受信信号の振幅と閾値とを比較する比較手段と
をさらに有し、
前記変更手段は、前記比較手段の比較結果に応じて前記駆動信号を変更することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の判別装置。 - 前記駆動信号はハイレベルとローレベルを繰り返すパルス信号であり、
前記変更手段は、前記送信手段から前記超音波の送信を開始したタイミングから所定時間が経過したタイミングに取得された前記受信信号の振幅が前記閾値を超えていなければ前記パルス信号のハイレベルとローレベルとを反転させ、当該受信信号の振幅が前記閾値を超えていれば前記パルス信号を変更しないことを特徴とする請求項6に記載の判別装置。 - 前記変更手段によりハイレベルとローレベルとが反転された前記パルス信号にしたがって前記送信手段から前記超音波の送信を開始したタイミングから所定時間が経過したタイミングに前記受信手段から出力された受信信号の振幅に基づき前記送信手段または前記受信手段の故障を検知する故障検知手段をさらに有することを特徴とする請求項7に記載の判別装置。
- 前記判別装置の環境温度を検知する温度検知手段と、
前記環境温度に基づき前記所定時間を演算する演算手段と
をさらに有することを特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項に記載の判別装置。 - 前記受信手段が出力する受信信号のゼロクロスを検知してゼロクロス信号を出力する検知手段と、
前記送信手段から前記超音波の送信を開始したタイミングから前記ゼロクロス信号の立下りタイミングまでの経過時間と第1閾値とを比較する比較手段と
をさらに有し、
前記変更手段は、前記送信手段の極性と前記受信手段の極性の関係を示す情報である前記経過時間についての前記比較手段の比較結果に応じて記録媒体の種類の判別手法を変更することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の判別装置。 - 前記超音波の透過係数と記録媒体の種類との関係を登録した複数のテーブルを記憶した記憶手段をさらに有し、
前記変更手段は、前記経過時間が前記第1閾値を下回っていれば前記複数のテーブルのうち第1テーブルを選択し、前記経過時間が前記第1閾値を下回っていなければ前記複数のテーブルのうち第2テーブルを選択することを特徴とする請求項10に記載の判別装置。 - 前記経過時間が前記第1閾値よりも大きな第2閾値を超えているかどうかに応じて前記送信手段または前記受信手段の故障を検知する故障検知手段をさらに有することを特徴とする請求項11に記載の判別装置。
- 前記送信手段から前記超音波の送信を開始したタイミングからの経過時間を計時する計時手段をさらに有し、
前記検知手段は前記経過時間が所定時間を超えると前記ゼロクロスの検知を開始することを特徴とする請求項10ないし12のいずれか1項に記載の判別装置。 - 前記受信信号の振幅をピークホールドするピークホールド手段をさらに有し、前記ピークホールドされた振幅に基づき、前記記録媒体の種類を判別するための前記超音波の透過係数が求められることを特徴とする請求項10ないし13のいずれか1項に記載の判別装置。
- 極性を有する2つの端子を有し、前記2つの端子に駆動信号が供給されることによって超音波を送信する送信手段と、
極性を有する2つの端子を有し、前記送信手段から送信された超音波を受信して、受信した超音波に応じて前記2つの端子から受信信号を出力する受信手段と、
前記受信信号から取得された前記送信手段の極性と前記受信手段の極性の関係を示す情報に基づき記録媒体の種類の判別手法を変更する変更手段と
を有する判別装置と、
前記判別装置の判別結果に基づき画像形成条件を設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された画像形成条件にしたがって前記記録媒体に画像を形成する画像形成手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
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