(57)【要約】【課題】  検知部からの急峻な変動を持った出力信号へのフィルタ回路を安価に構成し、フィルタ機能の有効／無効を切替え、ＣＰＵの入力ポート数を削減する。【解決手段】  シート材１０２にその外部から衝撃を加える衝撃印加部１０１と、その衝撃により信号を出力する検知部１０３と、上記シート材１０２を介して上記衝撃印加部１０１と対向する位置に設けられている上記検知部１０３と、上記検知部１０３からの出力信号のピーク値と、予め記憶されているシート材１０２に関する情報を用いて、上記シート材１０２の種類の判別を行う判定部６００を備えたシート材識別装置９０５において、上記検知部１０３と上記判定部６００の間に、上記検知部１０３からの信号を伝達するプッシュプル回路２００を備え、ＦＥＴ素子４０１のＯＮ／ＯＦＦ切替により、フィルタ機能ＯＮ／ＯＦＦを実現するＲＣフィルタ３００を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成するための記録媒体に衝撃を加える衝撃印加部と、前記記録媒体を介して前記衝撃印加部と対向する位置に設けられている圧電素子を含み該圧電素子により前記衝撃印加部によって加えられた衝撃を検知して信号を出力する検知部と、前記検知部から出力された信号のピーク値と予め記憶されている記録媒体に関する情報とに基づいて、前記記録媒体の種類の判別を行う判定部とを有する、前記記録媒体の種類の判別を行う記録媒体識別装置であって、
前記検知部からの信号を伝達するためのプッシュプル回路部と、
前記プッシュプル回路部から出力される信号をフィルタリングした信号を抽出するフィルタ機能を有するＲＣフィルタ部と、
ＯＮ／ＯＦＦ切替されることにより、前記ＲＣフィルタ部によるフィルタ機能をＯＮ／ＯＦＦするＦＥＴ素子と、
前記ＲＣフィルタ部によって抽出された信号のピーク値であって、前記判定部による前記判別のために使用されるピーク値を保持するためのピークホールド回路部と
を備えたことを特徴とする記録媒体識別装置。
【請求項２】
前記衝撃印加部によって前記記録媒体に衝撃が加えられる時の前記記録媒体の有無に応じて、前記ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行うＯＮ／ＯＦＦ切替制御部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体識別装置。
【請求項３】
前記衝撃印加部によって前記記録媒体に衝撃が加えられる時の前記記録媒体への衝撃力の強／弱に応じて、前記ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行うＯＮ／ＯＦＦ切替制御部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体識別装置。
【請求項４】
ＣＰＵ制御により、前記ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行うＯＮ／ＯＦＦ切替制御部
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体識別装置。
【請求項５】
画像を形成するための記録媒体の種類の判別を行う記録媒体識別装置と、前記記録媒体識別装置によって判別された前記種類に応じた制御を行う制御部とを有する画像形成装置であって、前記記録媒体識別装置は、
前記記録媒体に衝撃を加える衝撃印加部と、
前記記録媒体を介して前記衝撃印加部と対向する位置に設けられている圧電素子を含み該圧電素子により前記衝撃印加部によって加えられた衝撃を検知して信号を出力する検知部と、
前記検知部から出力された信号のピーク値と予め記憶されている記録媒体に関する情報とに基づいて、前記記録媒体の種類の判別を行う判定部と、
前記検知部からの信号を伝達するためのプッシュプル回路部と、
前記プッシュプル回路部から出力される信号をフィルタリングした信号を抽出するフィルタ機能を有するＲＣフィルタ部と、
ＯＮ／ＯＦＦ切替されることにより、前記ＲＣフィルタ部によるフィルタ機能をＯＮ／ＯＦＦするＦＥＴ素子と、
前記ＲＣフィルタ部によって抽出された信号のピーク値であって、前記判定部による前記判別のために使用されるピーク値を保持するためのピークホールド回路部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記記録媒体識別装置は、前記衝撃印加部によって前記記録媒体に衝撃が加えられる時の前記記録媒体の有無に応じて、前記ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行うＯＮ／ＯＦＦ切替制御部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録媒体識別装置は、前記衝撃印加部によって前記記録媒体に衝撃が加えられる時の前記記録媒体への衝撃力の強／弱に応じて、前記ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行うＯＮ／ＯＦＦ切替制御部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記録媒体識別装置は、ＣＰＵ制御により、前記ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行うＯＮ／ＯＦＦ切替制御部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体識別装置及び画像形成装置に関する。より詳細には、本発明は、画像形成装置内やシート搬送装置等により搬送される記録媒体であるシート材に関する情報を検知し、シート材の種類を識別する記録媒体識別装置、及びその記録媒体識別装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、あるいはＦＡＸ等の画像形成装置においては、画像を形成するための記録媒体として、通常のコピー紙の他、光沢コート紙、フィルム状の透明樹脂等のシート材に、画像を形成するようにした画像形成装置がある。
【０００３】
そして、これら各種のシート材に画像を形成する場合、シート材の種類（材質或いは厚さ等）に応じた搬送速度、定着温度等の条件で画像を形成する必要がある。このため、画像形成装置に一体に、或いは別途設けたシート材識別装置（シート材の種類判別装置）により、使用するシート材の種類を識別するようにしている。
【０００４】
ここで、このようなシート材識別装置としては、例えば衝撃印加部は、重力や電気的な力等を利用してシート材に衝撃を与えるように構成され、シート材に衝撃を与えると、その衝撃はシート材に伝わる過程において減衰等され、その情報が圧電素子のセンサから構成される検知部から信号として出力される。その信号は、シート材の種類によって異なるものであるため、その信号からシート材の種類を判別することができる（特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】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】
【０００６】
しかしながら上記従来技術では、検知部からの出力信号、すなわち圧電素子から出力される信号が、衝撃印加時の条件により、ピーク値が高く、立ち上りが急峻になることがある。特に衝撃印加部と検知部との間にシート材が存在しない状態で、衝撃印加を行った場合に前述の急峻な信号が出力される。従って、判定部に入力されるピーク値が大きくなり、シート材が存在する状態でのピーク値との差が大きくなり、判定部のＣＰＵ（central processing unit）がピーク値を判定する場合に、同一入力ポートでピーク値を検出すると分解能が低くなる。また、上記信号にはノイズ成分が含まれやすい。
【０００７】
そこで、検知部と判定部の間にフィルタ回路を追加することが考えられているが、ＯＰＡＭＰ（オペアンプ）でフィルタを構成する場合、上記信号が急峻な為、高性能なＯＰＡＭＰが必要となりコストアップの要因となる。また、ＲＣフィルタで構成した場合、上記圧電素子の出力電流が十分でない為、レベルが下がってしまい、波形に乱れが生じ正確なピーク値を検出できなくなってしまう。また、ＣＰＵの分解能を上げる為、フィルタを経由した信号とフィルタを経由しない信号を各々検出すると、入力ポートが複数必要になり、ＣＰＵ入力ポートのリソースを余分に使ってしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、出力電流が少ない検知部の圧電素子の出力信号に対してＲＣフィルタを構成し、入力信号が急峻に立ち上がる信号でもフィルタに高性能なＯＰＡＭＰが不要となりコストダウンを図ることができ、さらに判定部で使用するＣＰＵの入力ポートの数を抑えた記録媒体識別装置、及びその記録媒体識別装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明の記録媒体識別装置は、画像を形成するための記録媒体（１０２）に衝撃を加える衝撃印加部（１０１）と、前記記録媒体を介して前記衝撃印加部と対向する位置に設けられている圧電素子を含み該圧電素子により前記衝撃印加部によって加えられた衝撃を検知して信号を出力する検知部（１０３）と、前記検知部から出力された信号のピーク値と予め記憶されている記録媒体に関する情報とに基づいて、前記記録媒体の種類の判別を行う判定部（６００）とを有する、前記記録媒体の種類の判別を行う記録媒体識別装置（９０５）であって、前記検知部からの信号を伝達するためのプッシュプル回路部（２００）と、前記プッシュプル回路部から出力される信号をフィルタリングした信号を抽出するフィルタ機能を有するＲＣフィルタ部（３００）と、ＯＮ／ＯＦＦ切替されることにより、前記ＲＣフィルタ部によるフィルタ機能をＯＮ／ＯＦＦするＦＥＴ素子（４０１）と、前記ＲＣフィルタ部によって抽出された信号のピーク値であって、前記判定部による前記判別のために使用されるピーク値を保持するためのピークホールド回路部（５００）とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
以上の構成により、記録媒体識別装置は、検知部と判定部の間に、検知部からの信号を伝達するプッシュプル回路部を備え、ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替により、フィルタ機能ＯＮ／ＯＦＦを実現するＲＣフィルタ部を備え、また、ＦＥＴ素子でＲＣフィルタ部の切替を行い、フィルタ機能のあり／なしを１回路で実現する。
【００１１】
また上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置（１０００）は、画像を形成するための記録媒体の種類の判別を行う記録媒体識別装置と、前記記録媒体識別装置によって判別された前記種類に応じた制御を行う制御部（エンジンコントローラ）とを有する画像形成装置であって、前記記録媒体識別装置は、前記記録媒体に衝撃を加える衝撃印加部と、前記記録媒体を介して前記衝撃印加部と対向する位置に設けられている圧電素子を含み該圧電素子により前記衝撃印加部によって加えられた衝撃を検知して信号を出力する検知部と、前記検知部から出力された信号のピーク値と予め記憶されている記録媒体に関する情報とに基づいて、前記記録媒体の種類の判別を行う判定部と、前記検知部からの信号を伝達するためのプッシュプル回路部と、前記プッシュプル回路部から出力される信号をフィルタリングした信号を抽出するフィルタ機能を有するＲＣフィルタ部と、ＯＮ／ＯＦＦ切替されることにより、前記ＲＣフィルタ部によるフィルタ機能をＯＮ／ＯＦＦするＦＥＴ素子と、前記ＲＣフィルタ部によって抽出された信号のピーク値であって、前記判定部による前記判別のために使用されるピーク値を保持するためのピークホールド回路部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
なお、特許請求の範囲の構成要素と対応する実施形態中の図中符号等を（）で示した。ただし、特許請求の範囲に記載した構成要素は上記（）部の実施形態の構成要素に限定されるものではない。
【００１３】
以上の構成により、記録媒体識別装置を持った画像形成装置において、その記録媒体識別装置は、検知部と判定部の間に、検知部からの信号を伝達するプッシュプル回路を備え、ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替により、フィルタ機能ＯＮ／ＯＦＦを実現するＲＣフィルタを備え、また、ＦＥＴでＲＣフィルタの切替を行い、フィルタ機能のあり／なしを１回路で実現する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画像形成装置で使用可能な記録媒体識別装置において、出力電流が少ない検知部の圧電素子の出力信号に対してＲＣフィルタを構成し、入力信号が急峻に立ち上がる信号でもフィルタに高性能なＯＰＡＭＰが不要となりコストダウンを図ることができ、さらに判定部で使用するＣＰＵの入力ポートの数を抑えることができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を適用できる実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書で参照される各図面において同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。
【００１６】
（シート材識別装置の装置構成）  
図１は、本実施形態におけるシート材識別装置９０５の構成図である。シート材検知信号出力部１００は、衝撃印加部１０１と、衝撃を検知し信号を出力する検知部１０３と、不図示のＣＰＵを含む。衝撃印加部１０１は、不図示のＣＰＵの指示によってシート材１０２に、その外部から衝撃を加える。シート材１０２を介して、衝撃印加部１０１と対向する位置に設けられている圧電素子を含む検知部１０３は、圧電素子によってシート材１０２を通過した衝撃を検知し、シート材１０２の種類によって異なる信号を出力する。
【００１７】
シート材検知信号出力部１００から出力された信号は、プッシュプル回路２００へ入力され、スイッチング素子２０１、２０２を介して、ＲＣフィルタ回路３００へ出力される。ＲＣフィルタ回路３００ではフィルタ構成抵抗３０１、フィルタ構成コンデンサ３０３、フィルタ構成抵抗３０２、フィルタ構成コンデンサ３０４により、プッシュプル回路２００から入力された信号から必要な周波数帯の信号を抽出し（フィルタ機能によるフィルタリング）、周知のピークホールド回路５００へその信号を伝達する。また、フィルタＯＮ／ＯＦＦ切替制御部７００のＣＰＵによって、フィルタＯＮ／ＯＦＦ切替部４００のＦＥＴ（field-effect transistor）４０１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、フィルタ構成コンデンサ３０３、３０４のＥ（アース）接続／未接続を制御することにより、ＲＣフィルタ回路３００のフィルタ機能を有効／無効にすること（フィルタ機能をＯＮ／ＯＦＦ）が出来る。
【００１８】
ピークホールド回路５００は入力された信号のピーク値を保持する。そして、判定部６００のＣＰＵでそのピーク値を検出し、ピークホールド回路５００で保持されているピーク値をリセット（ＲＳＴ）する。判定部６００では、予めシート材の種別毎にピーク値の出力信号や、それを加工した情報を記憶しておき、検出したピーク値と対比することにより、シート材の種類の判別を行う。なお、ここでいう種類の判別とは、シート材の種類が何であるかを判別することは勿論、そのシート材が何であるか分からない場合であっても何の種類に近いかも判別する。
【００１９】
（画像形成装置の装置構成）  
図２は、図１のシート材識別装置９０５を有する本実施形態の画像形成装置１０００の構成図である。図２に示すように、画像形成装置１０００は、レーザースキャナ９１０から照射される画像光によって静電潜像が形成される感光体ドラム９０８、感光体ドラム９０８表面に形成された静電潜像を現像する現像手段９０７、像担持体である感光体ドラム９０８上に形成されたトナー像をシート材Ｐに転写する転写帯電器９０９、シート材Ｐに転写されたトナー像を加熱することによって定着させる定着部である熱定着器９１１を備えている。
【００２０】
なお、図２において、図中符号９０１はシート材Ｐを収納する紙カセット、９０２は紙カセット９０１に収納されたシート材Ｐを１枚ずつ分離搬送する給紙ローラ、９０６は分離されたシート材Ｐの斜行を補正するレジストローラ対、９０４はレジストローラ対９０６によって搬送されたシート材Ｐの先端位置を検知するトップセンサ、９０５はシート材Ｐのシート材検知部（シート材識別装置）である。
【００２１】
また、図２において、図中符号９１５は定着排紙ローラであり、トナー像が定着されたシート材Ｐは、この定着排紙ローラ９１５と定着排紙コロ９１９とにより挟持されて排紙ローラ対９１６により排紙部である排紙トレイ９１７に排出される。
【００２２】
ここで、シート材検知部（シート材識別装置）９０５は図１のシート材識別装置の構成を有する。画像形成装置１０００のエンジンコントローラ（不図示）は、各種のシート材に画像を形成する場合、シート材検知部９０５によるシート材の種類の判別結果であるシート材の種類（材質或いは厚さ等）に応じて、搬送速度、定着温度等の条件を調整し画像を形成する。エンジンコントローラによる搬送速度、定着温度等の条件の調整と画像形成の処理については、従来の画像形成装置において当業者にあっては既に周知のため、その詳細な説明は省く。
【００２３】
（他の実施形態）  
以上述べた実施形態の他に次の形態を実施できる。  
（１）図１のシート材識別装置９０５において、ＦＥＴ４０１のＯＮ／ＯＦＦ切替信号には、フィルタＯＮ／ＯＦＦ切替制御部７００のＣＰＵからの出力信号以外でもよく、例えばシート材への衝撃印加時のシート材あり／なしを検出できるセンサをシート材検知信号出力部１００に配置することにより、直接そのセンサからの信号を使用することも可能である。あるいは、ＦＥＴ４０１のＯＮ／ＯＦＦ切替信号には、例えばシート材への衝撃印加時の衝撃力の強／弱を検出できるセンサをシート材検知信号出力部１００に配置することにより、直接そのセンサからの信号を使用することも可能である。
（２）図１のシート材識別装置９０５では２次のＲＣフィルタ構成であるが、フィルタの段数は２段以外でも構成可能である。
（３）図１のシート材識別装置９０５において、衝撃印加部１０１の駆動制御、ＦＥＴ４０１のＯＮ／ＯＦＦ駆動制御、シート材の種類の判別を行う判定部６００の制御に使用されるＣＰＵは、全て同一のＣＰＵでも独立した別個のＣＰＵでも構わない。
（４）図２の画像形成装置１０００において、シート材検知部（シート材識別装置）９０５は、画像形成装置１０００に一体に設けられているが、画像形成装置１０００と別途設けた構成としてもよい。
【００２４】
（実施形態の効果）  
以上説明したように本実施形態によれば、第１の態様として、シート材識別装置は、検知部と判定部の間に、検知部からの信号を伝達するプッシュプル回路を備え、ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替により、フィルタ機能ＯＮ／ＯＦＦを実現するＲＣフィルタを備え、また、ＦＥＴでＲＣフィルタの切替を行い、フィルタ機能のあり／なしを１回路で実現する。
【００２５】
これにより、出力電流が少ない検知部の圧電素子の出力信号でもＲＣフィルタ検出回路を構成でき、入力信号が急峻に立ち上がる信号でも、フィルタに高性能なＯＰＡＭＰが不要となりコストダウンを図ることができる。また、判定部で使用するＣＰＵの入力ポートの数を削減することができる。
【００２６】
ここで、第２の態様として、第１の態様において、シート材識別装置は、衝撃印加時に検知部のシート材あり／なし条件により、ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行う。
これにより、それぞれの出力信号に最適なフィルタ条件を適用することができる。
【００２７】
また、第３の態様として、第１の態様において、シート材識別装置は、シート材への衝撃印加時の衝撃力の強／弱により、ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行う。
これにより、それぞれの出力信号に最適なフィルタ条件を適用することができる。
【００２８】
また、第４の態様として、第１の態様において、シート材識別装置は、ＣＰＵ制御によりＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行う。
これにより、出力信号に最適なフィルタ条件を適用することができる。
【００２９】
また、第５の態様として、シート材識別装置を持った画像形成装置において、そのシート材識別装置は、検知部と判定部の間に、検知部からの信号を伝達するプッシュプル回路を備え、ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替により、フィルタ機能ＯＮ／ＯＦＦを実現するＲＣフィルタを備え、また、ＦＥＴでＲＣフィルタの切替を行い、フィルタ機能のあり／なしを１回路で実現する。
【００３０】
これにより、出力電流が少ない検知部の圧電素子の出力信号でもＲＣフィルタ検出回路を構成でき、入力信号が急峻に立ち上がる信号でも、フィルタに高性能なＯＰＡＭＰが不要となりコストダウンを図ることができる。また、判定部で使用するＣＰＵの入力ポートの数を削減することができる。
【００３１】
ここで、第６の態様として、第５の態様において、画像形成装置のシート材識別装置は、衝撃印加時に検知部のシート材あり／なし条件により、ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行う。
これにより、それぞれの出力信号に最適なフィルタ条件を適用することができる。
【００３２】
また、第７の態様として、第５の態様において、画像形成装置のシート材識別装置は、シート材への衝撃印加時の衝撃力の強／弱により、ＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行う。
これにより、それぞれの出力信号に最適なフィルタ条件を適用することができる。
【００３３】
また、第８の態様として、第５の態様において、画像形成装置のシート材識別装置は、ＣＰＵ制御によりＦＥＴ素子のＯＮ／ＯＦＦ切替を行う。
これにより、出力信号に最適なフィルタ条件を適用することができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、シート材識別装置は、圧電素子からなる検知部から出力される検知信号に、安価な構成でフィルタ機能を追加し、さらに、同一回路でフィルタ機能ＯＮ／ＯＦＦを実現することにより、ＣＰＵの入力ポート数を削減でき、リソースの有効活用ができる。
【００３５】
またそのようなシート材識別装置を持った画像形成装置は、シート材の種類を判定し、判定したシート材に適した搬送速度、定着温度で画像形成を行うことにより、良好な画像を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を適用できる実施形態のシート材識別装置の構成図である。
【図２】本発明を適用できる実施形態のシート材の種類判別機能を備えた画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  シート材検知信号出力部
１０１  衝撃印加部
１０２  シート材
１０３  検知部
２００  プッシュプル回路部
３００  ＲＣフィルタ部
４００  フィルタＯＮ／ＯＦＦ切替部
４０１  ＦＥＴ
５００  ピークホールド回路部
６００  判定部
７００  フィルタＯＮ／ＯＦＦ切替制御部
９００  画像形成装置
９０１  記録紙カセット
９０２  給紙ローラ
９０３  フィード／リタードローラ
９０４  トップセンサ
９０５  シート材検知部（シート材識別装置）
９０６  レジストローラ対
９０７  現像ユニット
９０８  感光体ドラム
９０９  転写帯電器
９１０  レーザースキャナ
９１１  熱定着器
９１２  熱定着ローラ
９１３  加圧ローラ
９１４  排紙センサ
９１５  定着排紙ローラ
９１６  排紙ローラ対
９１７  排紙トレイ
９１８  スイッチバックコロ
９１９  定着排紙コロ
１０００  画像形成装置
【図１】
2006168178.tif 000003
【図２】
2006168178.tif 000004