JP7362356B2

JP7362356B2 - 記録材判別装置及び画像形成装置

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Publication number: JP7362356B2
Application number: JP2019155098A
Authority: JP
Inventors: 純弥阿左見; 昌文門出; 博光熊田; 瑞樹石本; 由香藤井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2023-10-17
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: JP2020106516A

Description

本発明は、記録材の坪量を精度良く検知するための技術に関するものである。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成装置の内部に記録材の種類を判別するためのセンサを備えているものがある。これらの装置では、自動的に記録材の種類を判別し、判別結果に応じて転写条件（例えば転写電圧や転写時の記録材の搬送速度）や定着条件（例えば定着温度や定着時の記録材の搬送速度）を制御している。

特許文献１には、記録材に超音波を送信して、記録材を介して減衰した超音波を受信することで、記録材の坪量を検知する超音波センサを備えた画像形成装置が記載されている。超音波センサの送信部と受信部は同様の構成をしており、振動部材と圧電素子がそれぞれ設けられている。送信部では、圧電素子に対して駆動信号を送信し、振動部材を振動させることで超音波を送信する。受信部では、超音波を受けた振動部材が振動し、その振動を圧電素子が受信信号へと変換する。

特許文献２には、記録材を搬送させながら超音波センサで記録材の検知を行う構成が記載されている。これにより、同じ記録材に対して複数の個所で超音波による検知を行うことができる。一般に記録材の坪量は均一ではなく、複数の箇所で比較すると坪量に違いがある。そのため、記録材のある一か所において検知した結果に基づいて記録材の坪量を判別するよりも、複数の箇所において検知した結果に基づいて記録材の坪量を判別した方が坪量の判別精度は向上する。

特開２０１０－１８４３２号公報特開２０１３－５６７７１号公報

特許文献１に記載された超音波センサは広く用いられており、圧電素子として圧電セラミックを振動部材に貼り付けた構成が知られている。このような構成をもつ超音波受信部において、実用的な受信感度を得られるのは振動部材と圧電セラミックを含めた系の共振周波数の近傍に限られ、それ以外の周波数ではほとんど受信感度を得られないことが多い。そのため、上記構成の超音波センサは、共振周波数に近い周波数（特許文献１においては４０ｋＨｚ）で使用する必要があった。

しかし、特許文献１に記載された超音波センサは、共振周波数の近傍において高い受信感度を示す一方で、共振による残響が発生し、受信部から出力される信号値が収束するまでに時間がかかっていた。そのため、特許文献２に記載されたように複数回超音波の検知を行う場合、受信信号が収束するまで次の検知動作を実行することができず、結果として同一の記録材に対する超音波の検知回数が制限されてしまうという課題があった。

本発明の目的は、記録材に対する超音波の検知回数を増加させ、記録材の坪量の判別精度を向上させることである。

上記の目的を達成するための本発明の記録材判別装置は、記録材に対して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た後に記録材を通過した前記超音波を受信することで振動し、振動状態に応じた信号を出力する受信手段と、前記受信手段から出力された前記信号に基づいて、記録材の坪量を判別する判別手段と、を有する記録材判別装置において、前記受信手段の共振周波数は、前記送信手段が送信した前記超音波の周波数と異なり、前記受信手段は、超音波領域の音波と可聴領域の音波を受信可能であることを特徴とする。

本発明によれば、記録材に対する超音波の検知回数を増加させ、記録材の坪量の判別精度を向上させることができる。

画像形成装置の構成を示す図検知ユニットの断面図及び分解斜視図検知ユニット及び制御部の制御ブロック図駆動信号及び受信信号の波形を示す図ＭＥＭＳマイクの構成を示す図ＭＥＭＳマイクの周波数特性を示す図受信信号の出力値が収束するまでの様子を示す図記録材の坪量と受信信号のピーク値の関係性を示す図画像形成条件を設定するまでの動作を示すフローチャート

〔実施例１〕
＜画像形成装置の構成＞
本実施例が適用可能である電子写真方式の画像形成装置について概略を説明する。図１は、中間転写ベルト１７を採用し、記録材Ｐに画像を形成するための画像形成部５０を有する画像形成装置１の概略構成図である。

画像形成装置１は、タンデム式のカラーレーザビームプリンタであり、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の現像剤であるトナーを重ね合わせることでカラー画像を出力できるように構成されている。２は記録材Ｐを収納するカセットである。画像形成装置１には、カセット２から記録材Ｐを供給する供給ローラ４、供給ローラ４によって供給された記録材Ｐを搬送する搬送ローラ対５、レジストレーションローラ対６（以下、レジローラ対６と表記する）が設けられている。レジローラ対６の近傍には、記録材Ｐの先端及び後端を検知し、記録材Ｐの先端の位置を監視するためのレジストレーションセンサ２２（以下、レジセンサ２２と表記する）が設けられている。

１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）は各色のトナーを担持する感光ドラムである。１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）は感光ドラム１１を一様に所定の電位に帯電するための各色の帯電ローラである。１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）は、各色に対応するレーザスキャナである。１４（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）は、レーザスキャナ１３によって感光ドラム１１上に形成された静電潜像を可視化するためのプロセスカートリッジである。１５（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）は、プロセスカートリッジ１４内のトナーを感光ドラム１１に送り出す現像ローラである。１６（１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ）は、感光ドラム１１上に形成した画像を中間転写ベルト１７に一次転写する一次転写ローラである。

中間転写ベルト１７は、１８の駆動ローラによって駆動され回転する。１９は、中間転写ベルト１７上に形成された画像を記録材Ｐに転写するための二次転写ローラである。駆動ローラ１８と二次転写ローラ１９はニップ部を形成し、そのニップ部で記録材Ｐを挟持搬送しながら、中間転写ベルト１７に形成された画像が記録材Ｐに転写される。定着器２０は、記録材Ｐを搬送させながら、記録材Ｐに二次転写されたトナー画像を溶融定着させる。以上説明した感光ドラム１１から定着器２０までが、画像形成部５０の一例を構成している。２１は、定着器２０によって定着が行われた記録材Ｐを画像形成装置１の外部へ排出する排出ローラである。また、記録材Ｐの搬送路に沿って配置された供給ローラ４、搬送ローラ対５、レジローラ対６、駆動ローラ１８、二次転写ローラ１９、定着器２０、排出ローラ２１と、これらを駆動する不図示のモータは、記録材Ｐを搬送する搬送部の一例を構成している。

検知ユニット３０は、記録材Ｐの特性である坪量を検知するためのユニットである。検知ユニット３０は、記録材Ｐの搬送方向において二次転写ローラ１９よりも上流側に配置されており、カセット２から搬送された記録材Ｐの坪量を検知することが可能である。本実施例において検知ユニット３０による検知動作は、上述した搬送部によって記録材Ｐが搬送されている期間に複数回実行され、記録材Ｐの搬送方向において複数の箇所が検知ユニット３０によって検知される。

制御部１０は、ＣＰＵ７０等を備えたＭＰＵ（不図示）、画像形成装置１を制御するのに必要なデータの演算や一時的な記憶等に使われるＲＡＭ（不図示）、画像形成装置１を制御するプログラムや各種データを格納するＲＯＭ（不図示）等が搭載されている。また、制御部１０は、電子写真プロセスの制御を行い、検知ユニット３０によって検知された情報を下に記録材Ｐの坪量を判別する判別部でもある。制御部１０は判別した記録材Ｐの坪量に応じた印刷モードを決定し、様々な画像形成条件の制御を行う。

ここで、記録材Ｐの坪量と画像形成条件の関係性について説明する。一般的に記録材Ｐの坪量によって記録材Ｐの抵抗値が異なるため、記録材Ｐの坪量に応じてトナーを転写するために二次転写ローラ１９に印加される電圧値などの転写条件を変更する必要がある。また、記録材Ｐの坪量によって記録材Ｐの熱容量が異なるため、記録材Ｐの坪量に応じてトナーを定着するための定着温度や定着時間、搬送速度などの定着条件を変更する必要がある。このように、検知ユニット３０によって検知された情報により記録材Ｐの坪量を判別し、判別した坪量に応じて画像形成条件を設定することで、記録材Ｐに高品位な画像を形成することができる。

なお、上記の説明において、制御部１０は検知ユニット３０によって得られた検知結果に基づいて記録材Ｐの坪量を判別し、判別した記録材Ｐの坪量に応じた画像形成条件を設定していたが、記録材Ｐの坪量の判別処理は必須ではない。制御部１０は検知ユニット３０によって得られた検知結果に基づいて、直接的に画像形成条件を設定してもよい。

＜検知ユニットの構成＞
図２を用いて、本実施例の検知ユニット３０の構成を説明する。図２（ａ）は検知ユニット３０の断面図、図２（ｂ）は分解斜視図である。

送信部３１は、送信回路基板３２と超音波送信器３３からなり、超音波を送信する。本実施例における超音波送信器３３は、不図示の振動部材に圧電セラミックを貼り付けた構成である。受信部３４は、ハウジング３５、カバー３６、受信回路基板３７、ＭＥＭＳマイク３８、フィルタ３９からなり、送信部３１から送信された超音波を受信する。ここで、フィルタ３９はウレタンフォームや不織布で出来ており、音（空気）は通すことが出来るが紙粉等の塵埃状の物は通さない構成となっており、後述するＭＥＭＳマイク３８に設けられた音孔が紙粉等で塞がるのを防いでいる。４０、４１、４２、４３は搬送ガイドであり、これらは記録材Ｐの搬送路４４を構成しており、記録材Ｐは図２（ａ）における矢印Ａの方向に搬送される。４５は付勢コロであり、記録材Ｐをカバー３６に押し付けて、搬送中に記録材Ｐがばたつくのを防いでいる。

図３のブロック図を用いて検知ユニット３０の動作概要について説明する。上述した通り、制御部１０は、検知ユニット３０による検知結果を基に、記録材Ｐの坪量を判別する。そして、記録材Ｐの坪量に応じた画像形成条件を設定し、記録材Ｐの搬送に関わる駆動源の制御を含めた画像形成動作に関する制御を行う。

超音波送信器３３は、入力する任意の信号に応じて周波数４０ｋＨｚの音波を発信可能な素子である。ＭＥＭＳマイク３８は超音波送信器３３から発信された音波を受信可能な素子であり、受信した音波の音圧に応じた受信信号を出力する。本実施例では、音波の周波数を４０ｋＨｚとしたものの、記録材Ｐの坪量を検知できる周波数であればよく、それに限らない。また、超音波送信器３３とＭＥＭＳマイク３８は、記録材Ｐを介した音波を受信できるように、記録材Ｐの搬送路を挟むように対向した位置に配設されている。

送信制御部５１は、送信回路基板３２にあり、制御部１０からの駆動信号を増幅して超音波送信器３３を駆動する機能を有する。受信制御部５２は、受信回路基板３７にあり、ＭＥＭＳマイク３８からの信号を、超音波送信器３３からの音波の周波数である４０ｋＨｚ付近の特定の周波数帯域のみの信号成分を通過させ、増幅し半波整流する機能を有する。特定の周波数帯域のみの信号成分を通過させる機能を実現する手段としては、例えばオペアンプを用いたアクティブフィルタ回路を用いても良いし、コンデンサやコイルを用いたパッシブフィルタ回路を用いても良い。取得したい周波数以外の他の音を減衰させ、超音波送信器３３からの音波の信号成分を所望の精度以上に検知できれば、その手段は問わない。例えば、受信制御部５２にその機能を持たせずに、制御部１０によるデジタルフィルタを用いても構わない。受信制御部５２で生成された受信信号は、制御部１０のＡＤポートに入力され、制御部１０は変換されたデジタル値に基づいて受信信号の波形を検出し、そのピーク値を受信レベルとして抽出する。

図４のタイムチャートを用いて、受信レベルの抽出方法について説明する。駆動信号は一定周期のパルス波（バースト波）であり、周波数を４０ｋＨｚ、パルス数を２パルスとしている。受信制御部５２で生成された受信信号は、ＭＥＭＳマイク３８によって受信された音波の音圧に従い、超音波送信器３３の音波の周波数と同じ４０ｋＨｚの半波毎にピーク値を持つ波形となる。また、受信信号の波形の個数は、駆動信号のパルス数が２パルスであっても、２を超える数となる。これは、主に残響の影響である。制御部１０は受信信号の２番目の波形を検出し、そのピーク値を抽出する。このとき、２番目の波形のピーク値の検出は、駆動信号と同期した任意の検知時間の範囲内の受信信号を検知することで行う。ここで、検知時間の長さは、超音波送信器３３とＭＥＭＳマイク３８との距離と超音波の音速との関係から予め計算して設定する。

制御部１０は、記録材Ｐが超音波送信器３３とＭＥＭＳマイク３８の間に搬送されている間、送信制御部５１に駆動信号を送信し、記録材Ｐを搬送させながらピーク値を順次抽出する。ここで、本実施例において、駆動信号のパルス数を２パルスとし、ピーク値を検出する波形を２番目の波形にしたものの、記録材Ｐや周囲の部材による外乱の影響の少ない１次波の波形を検出すればよく、これに限らない。例えば、１番目の波形でも良く、或いは１番目と２番目の両方を用いても良い。また、波形のピーク値を用いたものの、実効値や平均値など、受信信号のレベルを判断できる出力値であればよく、これに限らない。

＜ＭＥＭＳマイクの構成＞
次に、受信部３４に搭載されているＭＥＭＳマイク３８の構成について詳しく説明する。尚、ＭＥＭＳとは、ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｉｃＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍの略で、半導体の微細加工技術によって製作された微少な部品から構成される電気機械システムのことである。

図５はＭＥＭＳマイク３８の一例を示す断面図である。図５において、６０はＭＥＭＳチップ、６１は基板、６２はシールドケース、６３は増幅回路である。ここで、シールドケース６２には外部から音波を取り入れるための音孔６２ａが設けられている。ＭＥＭＳチップ６０と増幅回路６３はワイヤ６４で電気的に接続されている。また、ＭＥＭＳチップ６０はシリコン基板６０ａ上に形成されている振動膜６０ｂ、空洞部６０ｃ、背面電極６０ｄなどから構成されている。振動膜６０ｂまで超音波が到達するように、背面電極６０ｄには多数の音孔が形成されている。シールドケース６２に設けられた音孔６２ａから音波が入ってくると、振動膜６０ｂが振動し、このときの振動膜６０ｂと背面電極６０ｄの間の容量変化が電気信号に変換される。つまり、背面電極６０ｄは振動膜６０ｂの振動状態に応じて電気信号を出力する。電気信号は背面電極６０ｄからワイヤ６４を通して増幅回路６３へ送信され、増幅回路６３でさらに増幅処理がなされた後、受信制御部５２へと送信される。

図６は本実施例におけるＭＥＭＳマイク３８の周波数特性の一例である。図６の横軸は入力した音波の周波数、縦軸はＭＥＭＳマイク３８の受信感度を表している。ここで、縦軸の受信感度はデシベル表記であり、０ｄＢＶ＝１Ｖ／Ｐａであるとする。なお、後述する可聴領域の音波は、２０Ｈｚから２０ｋＨｚの周波数帯域の音波であり、超音波領域の音波は、２０ｋＨｚ以上の周波数帯域の音波である。本実施例におけるＭＥＭＳマイク３８の共振周波数は約１５ｋＨｚであり、それ以外の周波数域でも受信感度があり、使用可能である。例えば、超音波送信器３３から送信される超音波の駆動周波数は約４０ｋＨｚである。本実施例のＭＥＭＳマイク３８によれば、この周波数域でも－４０ｄＢＶ以上の受信感度を持っている。本実施例の構成において、－４５ｄＢＶ以上の受信感度があれば、十分超音波領域における坪量検知が可能である。また、本実施例におけるＭＥＭＳマイク３８は、１５ｋＨｚよりも下側の周波数域、つまり可聴領域の周波数域でも－４０ｄＢＶ以上の受信感度を持っている。すなわち、本実施例におけるＭＥＭＳマイク３８は、超音波領域の音波と可聴領域の音波を受信可能である。また、ＭＥＭＳマイク３８の駆動周波数における受信感度は、共振周波数における受信感度よりも６ｄＢＶ以上小さくなっている。この関係性により、ＭＥＭＳマイク３８が駆動周波数（約４０ｋＨｚ）の超音波を受信した時、受信信号の出力値が速く収束する。なお、ＭＥＭＳマイク３８の共振周波数は図５におけるシールドケース６２によって囲まれる空間の容積や音孔６２ａの大きさ、位置等に応じて決まる。上記の条件をまとめると、ＭＥＭＳマイク３８の駆動周波数における受信感度は、図６における斜線領域内におさまっていることが望ましい。

図７は、受信信号の出力が減衰する様子を示すグラフである。図７（ａ）は、本実施例におけるＭＥＭＳマイク３８を受信部３４に用いた場合の受信信号の波形を示しており、図７（ｂ）は、従来の圧電セラミックを用いたセンサを受信部３４に使用した場合の受信信号の波形を示している。それぞれのグラフにおいて、横軸は時間、縦軸は受信信号の出力値を示している。図７（ａ）から明らかなように、ＭＥＭＳマイク３８を用いた場合、出力波形はおよそ１．５ｍｓｅｃで収束している。これは、図７（ｂ）で示した従来の圧電セラミックを用いたセンサを使用した場合の約１／２の時間である。ＭＥＭＳマイク３８の場合、共振周波数（約１５ｋＨｚ）から外れた周波数帯の音波（約４０ｋＨｚ）を受信しているため、受信信号の出力値は速く収束している。

図８は、電子秤で測定した記録材Ｐの坪量の実測値と、ＭＥＭＳマイク３８を用いた時の受信信号のピーク値との関係を示したグラフである。記録材Ｐの坪量が重くなるに従って、ピーク値が低下していることがわかる。これは、記録材Ｐの坪量が重くなるに従って、記録材Ｐを透過する超音波の減衰が大きくなるためである。よって、図８に示す近似線Ｘの式を用いることで、制御部１０は受信信号のピーク値から記録材Ｐの坪量を判別することができる。

＜検知ユニット３０の動作を示すフローチャート＞
図９に、記録材Ｐの坪量を判別し、画像形成条件を決定するまでのフローチャートを示す。図９のフローチャートに基づく制御は、制御部１０が不図示のＲＯＭ等に記憶されているプログラムに基づき実行する。

印刷指示を受信後、制御部１０は記録材Ｐの搬送及び画像形成動作を開始する（Ｓ１０１）。記録材Ｐはカセット２から供給ローラ４によって供給され、搬送ローラ対５、続いてレジローラ対６によって搬送される。ここでレジローラ対６は、パルスモータ（不図示）によって回転される。記録材Ｐの先端がレジローラ対６を通過するタイミングで、レジセンサ２２の出力が変化し（Ｓ１０２）、それを起点として制御部１０はパルスモータのステップ数をカウントし始める（Ｓ１０３）。レジセンサ２２の出力が変化したタイミング（Ｓ＝０）から１００ステップが経過すると（Ｓ１０４）、制御部１０は記録材Ｐの先端が検知ユニット３０に到達したと判断する。制御部１０は内部に存在するタイマーカウントＴのリセットを行い、バースト駆動の駆動信号の出力を行い、検知動作を開始させる（Ｓ１０５）。ここで、検知動作とは、超音波送信器３３が記録材Ｐに向けて超音波を送信し、ＭＥＭＳマイク３８から出力された受信信号のピーク値を制御部１０が抽出していく動作である。検知動作を１００ｍｓの期間行った後（Ｓ１０６）、制御部１０は駆動信号を停止し、検知動作によって得られた検知結果から記録材Ｐの坪量を判別する（Ｓ１０７）。制御部１０はさらに、判別した記録材Ｐの坪量に応じた画像形成条件を設定し、設定した画像形成条件で記録材Ｐに画像形成を行う（Ｓ１０８）。以上で本フローチャートの制御を終了する。

以上より、本実施例によれば、超音波領域の音波と可聴領域の音波を受信可能であり、共振周波数とは外れた周波数帯にも受信感度があるセンサ、例えばＭＥＭＳマイク３８を超音波の受信部３４に用いることで、従来と比べて、受信信号の出力値が速く収束する。そのため、次の検知動作をより早いタイミングで実行することが可能となり、超音波の照射間隔を短くすることができる。超音波の照射間隔を短くすることができるため、１枚の記録材Ｐの中での検知回数を増やすことができ、多数の検知データを平均化処理することで、検知データの安定性を向上させることが可能となる。

また、１枚の記録材Ｐの中のばらつき具合を検知する際にも、空間分解能を上げることができるため、より精度の高い坪量の判別が可能となる。よって、記録材Ｐの坪量の判別精度を向上させることが可能となり、判別した坪量に応じて画像形成条件を設定することで、記録材Ｐに高品位な画像を形成することができる。

なお、上記の実施例において、検知ユニット３０は画像形成装置１に固定して設けられている構成であったが、検知ユニット３０は画像形成装置１に対して着脱可能な構成であってもよい。検知ユニット３０を着脱可能な構成にすれば、例えば、検知ユニット３０が故障した場合にユーザが容易に交換することができる。または単純に検知ユニット３０が画像形成装置１に対して追加で装着可能な構成であってもよい。

また、上記の実施例において、検知ユニット３０と制御部１０を一体化し、記録材判別装置とした上で、画像形成装置１に対して着脱可能な構成にしてもよい。このように、検知ユニット３０と制御部１０を一体化して交換可能であれば、検知ユニット３０の機能を更新したり追加したりする場合に、新たな機能を有するセンサにユーザが容易に交換することができる。または単純に検知ユニット３０と制御部１０が一体化され、画像形成装置１に対して追加で装着可能な構成であってもよい。

また、上記の実施例においては、レーザビームプリンタの例を示したが、本発明を適用する画像形成装置はこれに限られるものではなく、インクジェットプリンタ等、他の印刷方式のプリンタ、又は複写機でもよい。
また、上記の実施例においては、ＭＥＭＳマイクの例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、ＭＥＭＳマイクの他にコンデンサマイクでも良い。

１０制御部
３０検知ユニット
３１送信部
３４受信部
３８ＭＥＭＳマイク

Claims

記録材に対して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た後に記録材を通過した前記超音波を受信することで振動し、振動状態に応じた信号を出力する受信手段と、
前記受信手段から出力された前記信号に基づいて、記録材の坪量を判別する判別手段と、
を有する記録材判別装置において、
前記受信手段の共振周波数は、前記送信手段が送信した前記超音波の周波数と異なり、前記受信手段は、超音波領域の音波と可聴領域の音波を受信可能であることを特徴とする記録材判別装置。
前記記録材判別装置は、受信制御手段を有し、
前記受信制御手段は、前記受信手段から出力された前記信号を受信し、前記送信手段が送信した前記超音波の前記周波数と異なる音波に基づく信号成分を減衰し、前記送信手段が送信した前記超音波に基づく信号成分は増幅して前記判別手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記受信手段は、ＭＥＭＳマイクであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録材判別装置。
前記送信手段から送信される超音波の周波数における前記受信手段の受信感度は、－４５ｄＢＶ以上であり、かつ、前記受信手段の共振周波数での受信感度よりも６ｄＢＶ以上小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録材判別装置。
前記ＭＥＭＳマイクは、超音波を受信することで振動する振動膜と、前記振動膜と対向する位置に設けられ、前記振動膜の振動状態に応じた信号を出力する電極と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の記録材判別装置。
前記振動膜が超音波を受信し、前記振動膜が振動したときに、前記振動膜と前記電極の間の容量変化が前記信号に変換されることを特徴とする請求項５に記載の記録材判別装置。
前記電極には超音波が通過する穴が形成されており、前記振動膜よりも前記送信手段に近い位置に前記電極が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６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、
記録材に対して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た後に記録材を通過した前記超音波を受信することで振動し、振動状態に応じた信号を出力する受信手段と、
前記受信手段から出力された前記信号に基づいて、記録材に対する画像形成条件を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記受信手段の共振周波数は、前記送信手段が送信した前記超音波の周波数と異なり、前記受信手段は、超音波領域の音波と可聴領域の音波を受信可能であることを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成装置は、受信制御手段を有し、
前記受信制御手段は、前記受信手段から出力された前記信号を受信し、前記送信手段が送信した前記超音波の前記周波数と異なる音波に基づく信号成分を減衰し、前記送信手段が送信した前記超音波に基づく信号成分は増幅して前記制御手段に出力することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記受信手段は、ＭＥＭＳマイクであることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像形成装置。
前記送信手段から送信される超音波の周波数における前記受信手段の受信感度は、－４５ｄＢＶ以上であり、かつ、前記受信手段の共振周波数での受信感度よりも６ｄＢＶ以上小さいことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記ＭＥＭＳマイクは、超音波を受信することで振動する振動膜と、前記振動膜と対向する位置に設けられ、前記振動膜の振動状態に応じた信号を出力する電極と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
前記振動膜が超音波を受信し、前記振動膜が振動したときに、前記振動膜と前記電極の間の容量変化が前記信号に変換されることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
前記電極には超音波が通過する穴が形成されており、前記振動膜よりも前記送信手段に近い位置に前記電極が設けられていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の画像形成装置。
記録材を搬送する搬送手段を有し、
前記送信手段が超音波を送信し、前記受信手段が記録材を介した超音波を受信して信号を出力する検知動作を、前記搬送手段によって搬送されている記録材に対して複数回実行させることを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記画像形成条件とは、記録材の搬送速度、前記画像形成手段に含まれる転写手段が記録材に画像を転写する際に前記転写手段に印加される電圧値、前記画像形成手段に含まれる定着手段が記録材に画像を定着する際の温度の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。