JP6586203B2 - 記録材判別装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
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 (20)
- 異なる極性を有する2つの端子を含み、前記2つの端子から駆動信号を出力する送信制御手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記送信制御手段から出力された前記駆動信号が前記2つの端子に入力されることによって超音波を送信する送信手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、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、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記受信手段から出力された前記受信信号が前記2つの端子に入力される受信制御手段と、
前記受信制御手段に入力された前記受信信号に基づいて、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子の組、前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子の組のいずれか一方の組が、それぞれ極性が一致しないように接続されており、他方の組が、それぞれ極性が一致するように接続されている所定の状態であるか否かを判断し、前記所定の状態であると判断した場合、前記受信信号の波形を反転させるように制御し、波形が反転させられた前記受信信号であって、前記送信手段と前記受信手段の間に記録材が搬送された状態で得られた前記受信信号の振幅値に基づいて、前記記録材の種類を判別する制御手段と、を有することを特徴とする記録材判別装置。 - 前記制御手段が、前記受信制御手段に入力された前記受信信号に基づいて、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子の組、前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子の組の両方の組が、それぞれ極性が一致するように接続されており、または両方の組が、それぞれ極性が一致しないように接続されており、前記所定の状態ではないと判断した場合、前記受信信号の波形を反転させるように制御せず、波形が反転させられていない前記受信信号であって、前記送信手段と前記受信手段の間に記録材が搬送された状態で得られた前記受信信号の振幅値に基づいて、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項1に記載の記録材判別装置。
- 前記制御手段は、前記送信制御手段から出力される前記駆動信号の波形を反転させることによって、前記受信信号の波形を反転させることを特徴とする請求項1または2に記載の記録材判別装置。
- 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、前記制御手段は前記パルス信号のハイレベルとローレベルを反転させることによって、前記受信信号の波形を反転させることを特徴とする請求項3に記載の記録材判別装置。
- 前記制御手段は、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の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閾値を超えていなければ前記所定の状態であると判断し、前記受信信号の振幅が前記閾値を超えていれば前記所定の状態ではないと判断することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の記録材判別装置。
- 前記制御手段は、前記所定の状態の場合に前記受信信号の波形を反転させるように制御し、波形が反転させられた前記受信信号であって、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前記所定の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に基づいて、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項5に記載の記録材判別装置。
- 前記制御手段は、前記所定の状態の場合に前記受信信号の波形を反転させるように制御し、波形が反転させられた前記受信信号であって、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前記所定の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、前記送信手段または前記受信手段の故障であると判断することを特徴とする請求項5または6に記載の記録材判別装置。
- 前記記録材判別装置の環境温度を検知する温度検知手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記温度検知手段により検知された前記環境温度に基づき前記所定の時間を演算することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の記録材判別装置。 - 異なる極性を有する2つの端子を含み、前記2つの端子から駆動信号を出力する送信制御手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記送信制御手段から出力された前記駆動信号が前記2つの端子に入力されることによって超音波を送信する送信手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、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、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記受信手段から出力された前記受信信号が前記2つの端子に入力される受信制御手段と、
記録材の種類の判別のために用いられる複数の情報が記憶された記憶手段と、
前記受信制御手段に入力された前記受信信号に基づいて、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子の組、前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子の組のいずれか一方の組が、それぞれ極性が一致しないように接続されており、他方の組が、それぞれ極性が一致するように接続されている第1の状態であるか、もしくは、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子の組、前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子の組の両方の組が、それぞれ極性が一致するように接続されている、または両方の組が、それぞれ極性が一致しないように接続されている第2の状態であるかを判断し、前記第1の状態であると判断した場合、前記記憶手段に記憶された前記複数の情報の中から第1の情報を選択し、前記第2の状態であると判断した場合、前記記憶手段に記憶された前記複数の情報の中から第2の情報を選択し、前記選択した情報と、前記送信手段と前記受信手段の間に記録材が搬送された状態で得られた前記受信信号の振幅値に基づいて、前記記録材の種類を判別する制御手段と、を有することを特徴とする記録材判別装置。 - 前記記憶手段に記憶された前記複数の情報とは、前記受信信号の振幅値と前記記録材の種類の関係を示す複数のテーブルであり、
前記制御手段は、前記第1の状態であると判断した場合、前記複数のテーブルの中から第1のテーブルを選択し、前記第2の状態であると判断した場合、前記複数のテーブルの中から第2のテーブルを選択することを特徴とする請求項9に記載の記録材判別装置。 - 前記受信制御手段は、前記受信手段が出力する前記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し、
前記制御手段は、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が第1の閾値よりも短くない場合、前記第1の状態であると判断し、前記経過時間が第1の閾値よりも短い場合、前記第2の状態であると判断することを特徴とする請求項9または10に記載の記録材判別装置。 - 前記制御手段は、前記経過時間が前記第1の閾値よりも大きな第2の閾値を超えている場合、前記送信手段または前記受信手段の故障であると判断することを特徴とする請求項11に記載の記録材判別装置。
- 前記受信制御手段は、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の経過時間を計時し、計時した前記経過時間が所定の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11または12に記載の記録材判別装置。
- 前記受信制御手段は、前記受信信号の振幅値をピークホールドし、前記制御手段は、前記選択した情報と、前記ゼロクロス信号の立下りタイミングで得られた前記受信信号の振幅値に基づいて、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の記録材判別装置。
- 前記送信手段および前記受信手段は、電気信号と超音波とを相互に変換する相互変換部材を含んでいることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の記録材判別装置。
- 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15に記載の記録材判別装置。
- 前記制御手段は、前記送信手段と前記受信手段との間に記録材が搬送されていない状態で得ら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材が搬送されている状態で得ら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、前記透過係数に基づき前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の記録材判別装置。
- 前記制御手段は、前記記録材の種類として、前記記録材の厚みまたは坪量を判別することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の記録材判別装置。
- 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記2つの端子から駆動信号を出力する送信制御手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記送信制御手段から出力された前記駆動信号が前記2つの端子に入力されることによって超音波を送信する送信手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、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、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記受信手段から出力された前記受信信号が前記2つの端子に入力される受信制御手段と、
前記受信制御手段に入力された前記受信信号に基づいて、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子の組、前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子の組のいずれか一方の組が、それぞれ極性が一致しないように接続されており、他方の組が、それぞれ極性が一致するように接続されている所定の状態であるか否かを判断し、前記所定の状態であると判断した場合、前記受信信号の波形を反転させるように制御し、波形が反転させられた前記受信信号であって、前記送信手段と前記受信手段の間に記録材が搬送された状態で得られた前記受信信号の振幅値に基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件を設定する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記2つの端子から駆動信号を出力する送信制御手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記送信制御手段から出力された前記駆動信号が前記2つの端子に入力されることによって超音波を送信する送信手段と、
異なる極性を有する2つの端子を含み、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、
異なる極性を有する2つの端子を含み、前記受信手段から出力された前記受信信号が前記2つの端子に入力される受信制御手段と、
記録材の種類の判別のために用いられる複数の情報が記憶された記憶手段と、
前記受信制御手段に入力された前記受信信号に基づいて、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子が、それぞれ極性が一致するように接続され、かつ前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子が、それぞれ極性が一致するように接続されている、または、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子が、それぞれ極性が一致しないように接続され、かつ前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子が、それぞれ極性が一致しないように接続されている第1の状態であるか、もしくは、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子が、それぞれ極性が一致するように接続され、かつ前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子が、それぞれ極性が一致しないように接続されている、または、前記送信制御手段の2つの端子と前記送信手段の2つの端子が、それぞれ極性が一致しないように接続され、かつ前記受信手段の2つの端子と前記受信制御手段の2つの端子が、それぞれ極性が一致するように接続されている第2の状態であるかを判断する判断手段と、
前記判断手段が前記第1の状態であると判断した場合、前記記憶手段に記憶された前記複数の情報の中から第1の情報を選択し、前記判断手段が前記第2の状態であると判断した場合、前記記憶手段に記憶された前記複数の情報の中から前記第1の情報とは異なる第2の情報を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された情報と、前記送信手段と前記受信手段の間に記録材が搬送された時に得られた前記受信信号の振幅値に基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件を設定する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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