(57)【要約】【課題】  記録媒体や原稿などのシート材の種別、密度、厚み、凹凸等などに関する情報を検知して出力する従来の信号出力装置では、精度の高い識別が難しかった。光学センサを用いたものでは、搬送速度の高速化によりシート材が搬送中にばたつき、照射光に対するシート材表面の角度が変動することから、精度的に難があった。また圧力センサを用いたものでは、小型化に難があった。本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものである。【解決手段】  本発明は上記課題を解決するために、シート材に外力を印加する外力印加部、この外力印加部の外力に起因して信号を出力する信号出力部を備えると共に、シート材の上面側または下面側の片側のみに外力印加部と信号出力部とを一体に設けたことを特徴とする信号出力装置として構成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材に外力を印加する外力印加部と、前記外力印加部の外力に起因して信号を出力する信号出力部を備えると共に、シート材の片側に前記外力印加部と前記信号出力部とを一体に設けたことを特徴とする信号出力装置。
【請求項２】
前記外力印加部は、中空構造であって、前記外力印加部と一体に設けた前記信号出力部の配線を前記外力印加部の内部に挿通したことを特徴とする請求項１記載の信号出力装置。
【請求項３】
前記外力印加部は、先端に衝撃キャップを備え、この衝撃キャップに続いて前記信号出力部の圧力センサを配して成ることを特徴とする請求項1記載の信号出力装置。
【請求項４】
前記外力印加部の先端に前記信号出力部の圧力センサを直接配設して成ることを特徴とする請求項１記載の信号出力装置。
【請求項５】
請求項１記載の信号出力装置を、シート材搬送機構の搬送部に設けてシート材の情報を得るようにして成ることを特徴とするシート材の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体や原稿などのシート材に関する情報を検知して出力する信号出力装置、および当該信号出力装置からの出力に基づいて制御を行うシート材の処理装置に関する。
【０００２】
具体的には、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、スキャナ、あるいは自動原稿送り装置等のシート材の種別、特性の検知に関するものである。
【０００３】
ここで、シート材とは、上述した記録媒体や原稿のことであり、記録媒体とは、普通紙，光沢紙、コート紙、再生紙、ＯＨＰなどである。
【背景技術】
【０００４】
光学センサを用いた従来例では、記録媒体経路の近くに設置された光源から記録媒体表面に光を当て、記録媒体表面からの放射強度を検出するセンサ要素からなる記録媒体の識別装置および識別方法がある（特許文献１参照）。
【０００５】
また、圧力センサを用いた従来の信号出力装置がある。この装置は、シート材に外力を印加する外力印加部、外力に起因して信号を出力する信号出力部を備える信号出力装置であって、シート材を介して外力印加部と対向する位置に信号出力部が設けられている。該シート材に加えられた外力を検知部により検知し、シート材に関する情報を出力する信号出力装置であって、シート材に関する情報とは、シート材の種別、密度、厚み、凹凸等などである。
【０００６】
この従来の信号出力装置を図５（ａ）、（ｂ）に示す。この従来例はソレノイド１を駆動源として働かせて衝撃軸５で外力を印加する外力印加部により、信号出力部をインパクトした図である。図６（ａ）、（ｂ）はインパクト後に戻しバネ４によって衝撃軸地板１８と締結されたリフター１９、ソレノイド鉄心２を押し下げる事により衝撃軸５を待機位置に戻した図を示す。一方、外力に起因して信号を出力する信号出力部は、前記衝撃軸５により衝撃を受ける衝撃受け板６、衝撃を出力信号に変換する圧電素子８、衝撃を吸収する衝撃吸収ゴム７とこれらを保持する信号出力フレーム１１から構成される。図５、６から分るようにソレノイド１の駆動ハーネス１０は外力印加部側に、信号出力ハーネス９は信号出力部側に配線される。このことは、シート材１６を挟んで配線が二分されることを意味する（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−３０１８０５号公報
【特許文献２】特開２００４−２６４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年の画像成形装置では、高速化が進み装置内での用紙すなわちシート材の搬送速度が上がると共に、小型化の要請から搬送経路が屈曲した構成となり、搬送されるシート材は応力を受けながら移送される。このため、シート材は搬送中にばたつき、角度が変動する。これにより照射光に対するシート材表面の角度も変動することから、光学センサを用いた精度の高い各種情報の識別は難しかった。
【０００８】
また、圧力センサを用いた従来の信号出力装置では、ソレノイド等のアクチェータの駆動ハーネスと信号出力ハーネスはシート材を挟んで配線が二分されてしまうので小型化のネックとなっていた。
【０００９】
なお、外力印加部と信号出力部を一体化できなかったのは次の理由による。信号出力の精度を高める為には、外力印加部により衝撃力を与える衝撃ポイント近傍に圧電素子を設置させることが重要であるにも拘らず、シート材搬送装置では、衝撃ポイントはシート材上であり、狭隙の搬送経路であるので、圧電素子と信号出力ハーネスを、可動部である外力印加部の衝撃ポイント近傍に設置させることができなかった。しかも、圧電素子を衝撃ポイントから離れた搬送経路外に設置すると信号出力の信頼性が下がってしまう欠点があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとして成されたものであり、画像成形装置内などで用いられる高速搬送系内において、高い精度でシート材に関する各種の情報を検知して出力する信号出力装置、及び当該信号出力装置からの出力に基づいて制御を行うシート材の処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するために、以下に示す通りの構成とした。即ち、
シート材に外力を印加する外力印加部、この外力印加部の外力に起因して信号を出力する信号出力部を備えると共に、シート材の上面側または下面側の片側のみに外力印加部と信号出力部とを一体に設けたことを特徴とする信号出力装置に係る。
【発明の効果】
【００１２】
上述したように本発明は、シート材の片側に外力印加部と信号出力部を一体に設けたものであるので、外力印加部と信号出力部を一体化して小型化を可能にすることができる。また、外力印加部内に信号出力部の配線を挿通させる構成であるので、小型化はもちろん、本発明に係る信号出力装置を搭載するプリンタ等の小型化に貢献すると共に出力信号の信頼性も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１４】
なお、本実施例の構成を説明するにあたり、［背景技術］の従来例と同一の部材については同一符号を付けて、説明は重複するので省く。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図１から４に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明における信号出力装置の概要を示すものである。また、図２、３は本発明の圧力センサを用いた信号出力装置の動作図である。図４は外力印加部を中空構造にすることにより、信号出力部の配線を外力印加部の内部に配線した説明図である。
【００１７】
実施例で図示されたものは、シート材１６に外力を印加する外力印加部Ｐを備えると共に、この外力印加部Ｐの外力に起因して信号を出力する信号出力部Ｑを備える信号出力装置であって、シート材１６の片側に外力印加部Ｐと信号出力部Ｑを一体に設けたものである。図１ではプリンタ本体（図示せず）のシート材搬送構成と信号出力装置の位置関係を示す。プリンタ本体の搬送上ガイド１４、搬送下ガイド１５で構成されたシート材搬送機構の搬送部２４の隙間２５をシート材１６が搬送されている。搬送上ガイド１４、搬送下ガイド１５の信号出力装置に対応する位置には穴２６が開口され、衝撃受け板１３が配設され、この衝撃受け板１３が、外力印加部Ｐに相当する衝撃軸２３と同軸上に位置している。衝撃受け板１３の機能は衝撃軸２３による衝撃を受け止めることであるので、衝撃に対して剛性が保たれれば、搬送上ガイド１４それ自体にその機能を持たせてもよい。この場合は、搬送下ガイド１５のみに穴２６を開ければ良く、したがって衝撃受け板１３は省略できる（図示せず）。
【００１８】
図４で本発明の加圧印加部Ｐの衝撃軸２３について詳細を説明する。（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は分解して示す構造図である。シート材１６を介して衝撃受け板１３をインパクトする本発明の衝撃軸２３には衝撃キヤップ２０を先端に配する。衝撃キヤップ２０の機能は、信号出力部Ｑの圧力センサとして用いる圧電素子２１の保護および圧電素子２１よりの出力信号の安定性であるが、衝撃力の大きさや圧電素子２１の材質によっては無くてもよい。次に、同軸上に位置して衝撃を出力に変換する圧力センサとしての圧電素子２１は、ドーナツ状の形状で信号出力ハーネス１２（配線）が半田付けで接続されている。圧電素子２１は、圧電特性を有する無機材料あるいは有機材料を含んで構成でき、例えばＰＴＺ（チタン酸ジルコンサン鉛）やＰＬＴＺ、ＢａＴｉＯ３など無機材料や有機圧電体材料でもよい。続いて位置する衝撃を吸収する衝撃吸収ゴム２２もドーナツ状の形状で構成し、配線としての信号出力ハーネス１２を通している。
【００１９】
更に本発明の衝撃軸２３は中空軸で構成し、この中空軸の中空孔２３ａ内に信号出力ハーネス１２を通している。この構成によって外力を印加する外力印加部Ｐと外力に起因して信号を出力する信号出力部Ｑを一体化できた。また信号出力ハーネス１２や圧力印加部Ｐと接続される配線としての駆動ハーネス１０などのハーネス類が可動部である外力印加部Ｐの周囲に這い回されることがないので、ハーネス処理の必要が無い。なお、信号出力ハーネス１２は好みの方法で衝撃軸２３内に配設できる。
【００２０】
作用としては、先ず、シート材１６に外力印加部Ｐより外力を印加する。この外力印加は、シート材１６を介して配設される衝撃受け板１３をインパクトし、また、衝撃受け板１３が無い場合は搬送上ガイド１４がインパクトされ、その際に生じる圧縮力が、衝撃キャップ２０と同軸上の圧電素子２１に伝達され、シート材１６の情報を反映した検出信号が電圧波形で出力され、信号出力ハーネス１２を通って、電圧、周波数成分、微分値、積分値、減衰などを特徴量として抽出して出力することができる。また、これらの特徴量を予めシート材１６の信号が記録されたテーブルと照し合せて、シート材１６の種別や型番、状態変化、印刷状態、重送などを判定した情報として出力しても良い。
【００２１】
シート材１６が外力印加部Ｐで印加された後には、図２及び図３に示すように、圧縮されたバネ４の復元力により元の位置に復帰する。
【００２２】
図２は、本発明の信号出力装置でプリンタ側に取り付けられた衝撃受け板１３をインパクトした動作図である。従来例と同様にソレノイド１を駆動源として図４に示す構成の信号出力部Ｑを含んだ衝撃軸２３でユニット構成の外力印加部Ｐによって外力を印加する。本実施例では駆動源としてソレノイドを用いて説明したが、電磁気、熱、放射線、力学的などどのようなものでも用いることができる。図３はインパクト後に戻しバネ４によって衝撃軸地板１８と締結されたリフター１９、鉄心２を押し下げる事により前記外力印加部Ｐを待機位置に戻した図である。図２、３から分るように、ソレノイド１の駆動ハーネス１０は外力印加部側に、信号出力ハーネス１２も外力印加部側に配線される。これにより、従来シート材１６を挟んで配線が二分化されていた構造を解消し、かつ信頼性の高い信号出力装置が実現可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例を示す信号出力装置の実機概略図
【図２】図１に示す信号出力装置の動作説明図（ソレノイド吸引）で（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図３】図１に示す信号出力装置の動作説明図（ソレノイド開放）で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図４】本発明に係る信号出力部と外力印加部とが一体的に組込まれた衝撃軸構造詳細図を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜面図、（ｃ）は分解斜面図
【図５】従来例の信号出力装置の動作説明図（ソレノイド吸引）で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図６】従来例の信号出力装置の動作説明図（ソレノイド開放）で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【符号の説明】
【００２４】
１  ソレノイド
２  ソレノイド鉄芯
３  フレーム
４  戻しバネ
１０  駆動ハーネス（配線）
１２  信号出力ハーネス（配線に相応）
１３  衝撃受け板
１４  搬送上ガイド
１５  搬送下ガイド
１６  シート材
１８  衝撃軸地板
１９  リフター
２０  衝撃キャップ
２１  圧電素子（圧力センサに相応）
２２  衝撃吸収ゴム
２３  衝撃軸
２４  シート材搬送機構の搬送部
２５  隙間
２６  穴
Ｐ  外力印加部
Ｑ  信号出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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