(57)【要約】【課題】記録媒体の種類を判別する判別装置のコストを低減すること。【解決手段】超音波を送信する送信部３１と超音波を受信する受信部３２はそれぞれ極性を有する２つの端子を有している。ＣＰＵ８０は受信部３２が超音波を受信して出力する受信信号Ｓｒから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を取得する。ＣＰＵ８０はこの情報に基づき記録媒体Ｐの種類（例：坪量、厚みなど）の判別手法を変更する。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。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の種類を判別する判別装置に関する。より詳細には、記録媒体に超音波を照射して、記録媒体を透過した超音波を検知して、記録媒体の坪量などを判別する判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は記録媒体の種類を判別し、記録媒体の種類に応じて画像形成条件（転写条件や定着条件）を設定する。特許文献１によれば、記録媒体に対して超音波を照射し、記録媒体を透過する超音波の透過係数を検知することにより、記録媒体の坪量（単位面積あたりの重量）を判別することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、超音波センサは送信部と受信部とを備えており、送信部と受信部はそれぞれ圧電素子により構成されている。圧電素子の端子には正負の極性が存在する。送信部の圧電素子の極性と受信部の圧電素子の極性とが一致しているかどうかは、記録媒体の判別結果に影響を及ぼす。
【０００５】
しかし、極性の管理は部品コストや組み立てコストを増加させる。また、超音波センサの用途によって極性の管理を必要としない。そのため、極性管理されていない汎用部品としての超音波センサが市場には多く存在する。よって、送信部と受信部に極性を管理されていない汎用部品を用いて記録媒体の種類を判別できれば、判別装置のコストを低減できるであろう。そこで、本発明は、記録媒体の種類を判別する判別装置のコストを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、たとえば、
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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、超音波の受信信号から送信手段の極性と受信手段の極性の関係を示す情報が取得され、この情報にしたがって記録媒体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手段と受信手段の各極性を管理して組み立てる必要がなくなるため、記録媒体判別装置のコストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置の概略断面図
【図２】坪量センサのブロック図
【図３】駆動信号、受信信号および検知信号を説明する図
【図４】極性の違いによる信号波形の違いを説明する図
【図５】超音波センサの極性を検知する処理を示すフローチャートと記録媒体の種類を検知する処理を示すフローチャート
【図６】坪量センサのブロック図
【図７】極性の違いによる信号波形の違いを説明する図
【図８】坪量と透過係数の関係を説明する図
【図９】超音波センサの極性を検知する処理を示すフローチャート
【図１０】記録媒体の種類を検知する処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施例１］
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。
【００１０】
給紙カセット２は記録媒体Ｐを収納する収納庫である。画像形成制御部３は画像形成装置１の画像形成動作を制御する制御部である。画像形成制御部３はＣＰＵ８０を備え、坪量センサ４０により取得された坪量や環境センサ３５により取得された環境温度に基づき画像形成条件を設定する。給紙ローラ４は給紙カセット２から記録媒体Ｐを搬送路へ給紙するローラである。搬送ローラ対５は、給紙された記録媒体Ｐを搬送するローラである。
【００１１】
画像形成装置１はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）といった４色のトナーを使用する。そのため、各色に対応した４つの画像形成ステーションが存在する。各ステーションの構成は共通しているため、イエロー用のステーションにのみステーションを構成する部品に対して参照符号を付与している。
【００１２】
感光ドラム１１は、静電潜像や現像剤により現像されたトナー像を担持する像担持体である。帯電ローラ１２は感光ドラム１１を一様に所定の電位に帯電させる一次帯電器である。光学ユニット１３は帯電した感光ドラム１１上に画像データに対応したレーザビームを照射して静電潜像を形成する光学走査装置（露光装置）である。現像器１４は感光ドラム１１上に形成された静電潜像を現像剤により可視化してトナー像を形成する。現像ローラ１５は現像器１４内の現像剤を感光ドラム１１と対向する部分に送り出す。一次転写ローラ１６は感光ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７に一次転写するローラである。中間転写ベルト１７は４色のトナー像が重畳転写される中間転写体または像担持体である。二次転写ローラ１９は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに二次転写する。定着ユニット２１は記録媒体Ｐを搬送しながら、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を溶融定着させる。排紙ローラ２２は定着ユニット２１によって定着が行われた記録媒体Ｐを排紙する。
【００１３】
坪量センサ４０は記録媒体Ｐの坪量情報を検知するための記録媒体判別装置の一例である。坪量センサ４０は二次転写ローラ１９および二次転写ローラ１９よりも搬送方向で上流側に配置されている。坪量センサ４０は、超音波を送信する送信部３１と、超音波を受信する受信部３２と、これらを制御するセンサ制御部３０とを有している。送信部３１と受信部３２は搬送路を挟んで対向するように配置されている。送信部３１は二次転写ローラ１９と共に二次転写ユニット２３により保持されている。二次転写ユニット２３は回転軸２４を支点にして開閉する。搬送中の記録媒体Ｐが二次転写ユニット２３付近で詰まった場合、ユーザは二次転写ユニット２３を開き、詰まった記録媒体Ｐを簡単に除去できる。ＣＰＵ８０は坪量センサ４０の検知結果を基に記録媒体Ｐの種類（坪量）を判別する。坪量とは記録媒体Ｐの単位面積当たりの質量である。坪量の単位はｇ／ｍ２で表わす。なお、検知結果に基づいてＣＰＵ８０は記録媒体の種類として厚みを判別してもよい。また、ＣＰＵ８０は検知結果に基づいて記録媒体の重送（２枚以上の記録媒体Ｐが重なって同時に搬送されてしまうこと）を判別してもよい。
【００１４】
ＣＰＵ８０は坪量センサ４０で得られた出力結果と環境温度を検知する環境センサ３５の検知結果に応じて画像形成における画像形成条件の制御を行う。画像形成条件とは記録媒体Ｐの搬送速度や二次転写ローラ１９に印加される転写電圧、定着ユニット２１の定着温度などである。
【００１５】
送信部３１と受信部３２は同一の部品で構成されてもよい。送信部３１と受信部３２は機械的変位（超音波）と電気信号とを相互に変換する相互変換部材として圧電素子（ピエゾ素子ともいう）と２本の電極端子とを有している。送信部３１は、２つの電極端子に駆動信号として所定周波数のパルス電圧を印加されると圧電素子が発振して超音波を発生する。送信部３１の２つの端子は、圧電素子も極性を有する２つの端子と接続されている。受信部３２の２つの端子は、圧電素子も極性を有する２つの端子と接続されている。超音波は記録媒体Ｐを透過し、受信部３２の圧電素子に到達する。ただし、超音波は記録媒体Ｐによって減衰する。受信部３２の圧電素子は受信した超音波の振幅に応じた出力電圧を発生し、２つの電極端子から出力する。出力電圧（受信信号）の振幅のピーク値は記録媒体の種類に応じて異なる。これは記録媒体の種類に応じて減衰率（透過係数）が異なるからである。なお、超音波以外の音波が使用されてもよい。
【００１６】
図２を用いて、坪量センサ４０を用いて記録媒体Ｐの坪量を検知するための制御方法について説明する。本実施例では、送信部３１および受信部３２は３２ｋＨｚの周波数特性を持つ超音波を送受信するものとする。超音波の周波数は予め設定されるものであるが、送信部３１および受信部３２の構成や検知精度等に応じて適宜適切な周波数を選択すればよい。坪量センサ４０は、送信部３１、受信部３２、センサ制御部３０に加え、送信制御部３３と受信制御部３４を備えている。送信制御部３３は超音波を送信するための駆動信号を生成し、駆動信号を増幅する機能を備えている。受信制御部３４は受信部３２が受信した超音波に応じて発生した受信信号を増幅して信号処理する機能を持っている。
【００１７】
センサ制御部３０は測定開始を示す開始信号を駆動信号制御部３４１に入力する。駆動信号制御部３４１は、開始信号を入力されると、所定周波数の超音波を送信するために、駆動信号生成部３３１に対して駆動信号の生成を指示する。駆動信号生成部３３１は指示に応じて駆動信号を生成する。記録媒体Ｐや搬送路の周囲の部材によって反射波等が発生することがある。そこでこのような外乱の影響を低減して、送信部３１が照射した直接波のみを受信部３２が受信できるようにするために、図３が示すような一定周期のパルス波が駆動信号として出力される。これはバースト波と呼ばれることもある。本実施例の送信部３１は、１回の測定あたり１６個のバースト波を送信する。隣り合った２つのバースト波の間隔は１０［ｍｓ］である。また、１つのバーストは、３２［ｋＨｚ］の周波数のパルス波を５パルス連続で出力することで構成されている。駆動信号生成部３３１は予め設定された周波数を持つ駆動信号を生成して出力する。増幅器３５１は駆動信号のレベル（電圧）を増幅し、送信部３１へ出力する。
【００１８】
受信部３２は送信部３１から送信された超音波、または、記録媒体Ｐを透過した超音波を受信して、受信制御部３４の検知回路３４２に出力する。検知回路３４２には増幅器３５１と半波整流器３５２が備えられている。増幅器３５１は受信部３２が出力する受信信号を増幅する。半波整流器３５２は増幅された受信信号を半波整流する。なお、増幅器３５１の増幅率は記録媒体Ｐが送信部３１と受信部３２との間に存在しない状態と、存在する状態とで変更されてもよい。
【００１９】
図３には受信部３２が出力する受信信号の波形が示されている。図３に示されている破線の電位はグランド電位である。図３が示すように、受信信号は正負の両極性の振幅をもった波形を有している。さらに、図３は、半波整流後の受信信号の波形も例示している。この波形においても破線の電位はグランド電位を表している。受信信号に基づき検知回路３４２が生成した検知信号はＡＤ変換器３４３でアナログ信号からデジタル信号へ変換され、センサ制御部３０に入力される。なお、検知信号は受信信号を基礎として生成されるため、受信信号と呼ばれてもよい。
【００２０】
ＣＰＵ８０は様々な機能を実現する。比較部８０１は極性パラメータと閾値を比較する。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。変更部８０２は比較部８０１の比較結果に基づき記録媒体Ｐの種類を判別するための判別手法を変更する。判別部８０３は変更部８０２によって設定ないしは指定された判別手法を用いて記録媒体Ｐの種類を判別する。設定部８０８は判別部８０３の判別結果に応じて画像形成条件を設定する。また、設定部８０８は受信信号の値から直接的に画像形成条件を設定してもよい。計時部８０４はタイマやカウンタであり、各種のタイミングを管理するために使用される。故障検知部８０５は送信部３１や受信部３２の故障を検知する。メモリ８０６には閾値やテーブル、フラグなどが記憶される。演算部８０７は、たとえば、環境センサ３５によって取得された環境温度を用いて各種の演算を実行する。
【００２１】
図３で示される受信信号の波形は送信部３１と受信部３２との間に記録媒体Ｐが存在しない場合の波形である。一般的に空気中を伝搬する音速ｖは次式から求められる。
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。
【００２２】
ＣＰＵ８０またはセンサ制御部３０は、送信部３１と受信部３２の間に記録媒体Ｐがない状態と記録媒体Ｐがある状態とでそれぞれ電圧Ｖ１を坪量センサ４０に検知させる。そして、ＣＰＵ８０は２つ状態でそれぞれ得られた電圧Ｖ１から透過係数ｃを算出する。このように透過係数ｃは記録媒体Ｐがない状態と記録媒体Ｐがある状態での電圧Ｖ１の比から算出される坪量に相当する値であり、記録媒体Ｐの坪量の判別に用いられる。
【００２３】
図４（Ａ）ないし図４（Ｆ）を用いて送信部３１および受信部３２に搭載される超音波センサの極性に関して説明する。超音波センサを構成する圧電素子３３０には極性が存在する。図４（Ａ）、図４（Ｃ）および図４（Ｅ）は超音波センサの端子極性と送信制御部３３および受信制御部３４の極性の接続状態を示している。図４（Ｂ）、図４（Ｄ）および図４（Ｆ）は駆動信号、受信信号および検知信号の波形を表している。
【００２４】
図４（Ａ）によれば、送信部３１に含まれる超音波センサ３１０の正極性端子と負極性端子に其々送信制御部３３の正極側出力と負極性出力が接続されている。受信部３２に含まれる超音波センサ３２０の正極性端子と負極性端子に其々受信制御部３４の正極側入力と負極性入力が接続されている。このような接続状態を極性が一致していると表現する。図４（Ｂ）によれば、バースト波である駆動信号Ｓｂを超音波センサ３１０に印加すると、超音波センサ３２０には受信信号Ｓｒが発生し、受信制御部３４により検知信号Ｓｄが生成される。なお、駆動信号Ｓｂはハイレベルから開始されるため、受信信号Ｓｒの振幅は正の振幅から始まる。タイミングＤで検知信号Ｓｄの振幅(電圧)が取得される。
【００２５】
図４（Ｃ）によれば、送信側の超音波センサ３１０の正極性端子と負極性端子に其々送信制御部３３の正極側出力と負極性出力が接続されている。受信側の超音波センサ３２０の正極性端子と負極性端子に其々受信制御部３４の負極側入力と正極性入力が接続されている。図４（Ｄ）が示すようにハイレベルから開始される駆動信号Ｓｂを超音波センサ３１０に印加すると、受信信号Ｓｒの振幅は負の振幅から始まる。その結果としてタイミングＤにおける検知信号Ｓｄの振幅はほぼグランド電位となってしまう。このような接続状態を極性が一致していないと表現する。
【００２６】
このように超音波センサ３１０と超音波センサ３２０の極性が一致しているときと一致していないときとではタイミングＤでの検知信号Ｓｄの振幅が一致しない。たとえば、図４（Ａ）の接続状態を基本接続状態とすると、図４（Ｃ）や図４（Ｅ）の接続状態は反転接続状態と呼ぶことができる。またこれらの接続状態は、駆動信号Ｓｂ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Ｄでの検知信号Ｓｄの振幅によって区別可能である。つまり、タイミングＤでの検知信号Ｓｄの振幅は送信部３１と受信部３２との接続状態（極性）の特徴を示す極性パラメータまたは特徴パラメータといえる。よって、極性パラメータがわかればそれに応じて記録媒体Ｐの種類の判別方法を選択すればよい。なお、ここでの判別方法には駆動信号Ｓｂの開始振幅の制御が含まれている。
【００２７】
センサ制御部３０またはＣＰＵ８０の変更部８０２はタイミングＤでの検知信号Ｓｄの振幅に基づき反転接続状態を検知すると、図４（Ｆ）が示すような駆動信号Ｓｂに変更する。図４（Ｆ）が示す駆動信号Ｓｂの振幅はローレベルから開始されている。図４（Ｆ）が示すようにタイミングＤで取得された検知信号Ｓｄの振幅は、図４（Ｂ）が示す基本接続状態の検知信号Ｓｄの振幅に一致するようになる。
【００２８】
図４（Ａ）ないし図４（Ｆ）では送信側の超音波センサ３１０に関する接続状態はいずれも共通しているものとして説明した。しかし、受信側の超音波センサ３２０に関する接続状態が共通で、発信側の超音波センサ３１０に関する接続状態が異なっていてもよい。この場合もタイミングＤでの検知信号Ｓｄの振幅が正の振幅であれば駆動信号Ｓｂの振幅をハイレベルから開始し、タイミングＤでの検知信号Ｓｄの振幅がグランド電位であれば駆動信号Ｓｂの振幅をローレベルから開始すればよい。このように極性パラメータであるタイミングＤで取得された検知信号Ｓｄの振幅に応じて記録媒体の種類の判別方法（駆動信号Ｓｂの開始振幅）を選択ないしは変更すればよい。
【００２９】
図５（Ａ）のフローチャートを用いて極性（接続状態）検知方法について説明する。ＣＰＵ８０に格納されたプログラムを実行することでＣＰＵ８０がセンサ制御部３０を制御する。また、センサ制御部３０は坪量センサ４０の各部を制御する。なお、極性検知方法は画像形成装置１に交流電源から電力の供給が開始されたときに実行される。
【００３０】
Ｓ１０１でＣＰＵ８０の演算部８０７は環境センサ３５を用いて画像形成装置１の設置されている周囲環境の温度ｔを測定する。Ｓ１０２でＣＰＵ８０の演算部８０７は測定した温度ｔに基づき音波伝搬時間Δｔ１［秒］を算出する。
【００３１】
Δｔ１  ＝  ｄ  ／  ｖ
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）。
【００３２】
Ｓ１０３でＣＰＵ８０の変更部８０２はセンサ制御部３０に対してハイレベルから始まる駆動信号Ｓｂを出力するよう指示する。センサ制御部３０はこの指示にしたがって送信制御部３３の駆動信号制御部３４１にハイレベルから始まる駆動信号Ｓｂを出力するよう指示する。駆動信号制御部３４１は駆動信号生成部３３１にハイレベルから始まる駆動信号Ｓｂを出力するよう指示する。駆動信号生成部３３１はハイレベルから始まる駆動信号Ｓｂの出力を開始する。
【００３３】
Ｓ１０４でＣＰＵ８０はセンサ制御部３０を制御し、駆動信号Ｓｂに基づく超音波の送信を開始したタイミングから所定時間後に検知信号Ｓｄの振幅（電圧Ｖ１）を受信制御部３４から取得する。所定時間が経過したタイミングは上述したタイミングＤであり、３波目のパルスを出力したタイミングから１／４×Ｔ＋Δｔ１が経過したタイミングである。つまり、超音波の送信を開始したタイミングを起点とするタイミングＤは１波目のパルスを出力したタイミングから２Ｔ＋１／４×Ｔ＋Δｔ１だけ時間が経過したタイミングである。この場合、所定時間は２Ｔ＋１／４×Ｔ＋Δｔ１となる。センサ制御部３０は電圧Ｖ１をＣＰＵ８０に送信する。なお、ＣＰＵ８０は計時部８０４により各タイミングを計時および監視している。
【００３４】
Ｓ１０５でＣＰＵ８０の比較部８０１は電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｔｈを超えているかどうかを判定する。閾値Ｖｔｈは極性が一致しているかどうかを判定する目安となる電圧であり、予め工場出荷時に設定されＣＰＵ８０内のメモリ８０６などに記憶されている。図４（Ｂ）を用いて説明したように電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｔｈを超えていれば、送信部３１と受信部３２の極性は一致している。よって、この場合はＳ１０６に進み、ＣＰＵ８０は極性ビットに“０”をセットする。極性ビットは極性が一致しているかどうかを管理するためのフラグまたはデータである。また、極性ビットは記録媒体Ｐの種類の判別方法を指定するデータでもある。“０”は極性が一致していることを示し、“１”は極性が一致していないことを示している。極性ビットは、たとえば、メモリ８０６に含まれている書き換え可能なＲＯＭに記憶される。一方、電圧Ｖ１が所定値Ｖｔｈを超えていなければ、極性が一致していないため、Ｓ１０７に進む。
【００３５】
Ｓ１０７でＣＰＵ８０の変更部８０２はローレベルから始まる駆動信号Ｓｂの出力を開始するよう指示する。この指示は、センサ制御部３０および駆動信号制御部３４１を介して駆動信号生成部３３１に伝達される。駆動信号生成部３３１は指示にしたがってローレベルから始まる駆動信号Ｓｂの生成を開始する。ローレベルから始まる駆動信号Ｓｂについては図４（Ｆ）に示した通りである。
【００３６】
Ｓ１０８でＣＰＵ８０はタイミングＤで電圧Ｖ２を取得する。Ｓ１０９でＣＰＵ８０の比較部８０１は電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈを超えているかどうかを判定する。電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈを超えていれば、極性は一致しているため、Ｓ１１０に進む。Ｓ１１０でＣＰＵ８０の変更部８０２は極性ビットに“１”を書き込む。なお、電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈを超えていないことを故障検知部８０５が検知した場合、送信部３１や受信部３２などの坪量センサ４０のどこかに故障が発生している可能性がある。この場合はＳ１１１に進み、ＣＰＵ８０の故障検知部８０５は故障処理を実行する。故障処理とは、ＣＰＵ８０が表示部に坪量センサ４０の故障を知らせるメッセージを表示したり、これを知らせる電子メールを管理者のアドレスに送信したりすることである。
【００３７】
図５（Ｂ）は種類判別処理を示している。種類判別処理は給紙カセットから記録媒体Ｐが給紙されたときに実行される。Ｓ１２１でＣＰＵ８０の変更部８０２は極性ビットを参照し、極性ビットが“０”にセットされているかどうかを判定する。極性ビットが“０”にセットされていればＳ１２２に進む。Ｓ１２２で変更部８０２はセンサ制御部３０にハイレベルから始まる駆動信号の出力を指示する。一方で、極性ビットが“０”にセットされていなければＳ１２３に進む。Ｓ１２３で変更部８０２はセンサ制御部３０にローレベルから始まる駆動信号の出力を指示する。その後、Ｓ１２４に進む。なお、駆動信号Ｓｂの出力開始タイミングは、記録媒体Ｐが送信部３１と受信部３２との間を通過するタイミングである。
【００３８】
Ｓ１２４でＣＰＵ８０の判別部８０３はタイミングＤで電圧Ｖ１を取得する。Ｓ１２５で判別部８０３は電圧Ｖ１に基づき透過係数ｃを算出する。なお、透過係数ｃを算出する際には、記録媒体Ｐが送信部３１と受信部３２との間を通過していないタイミングで予め取得された電圧Ｖ０も使用される（例：ｃ＝Ｖ１／Ｖ０）。
【００３９】
Ｓ１２６で判別部８０３は透過係数ｃに基づき記録媒体Ｐの種類（坪量）を判別する。なお、透過係数ｃと記録媒体Ｐの種類（坪量）との関係は予め関数やテーブルとしてメモリ８０６などに保持されている。判別部８０３は透過係数ｃを関数に代入して坪量を算出したり、透過係数ｃに基づきテーブルを参照して坪量を決定したりする。設定部８０８は記録媒体Ｐの種類に応じて画像形成条件を設定する。記録媒体Ｐの種類と画像形成条件との関係はテーブルや関数としてメモリ８０６に記憶されていてもよい。
【００４０】
なお、本実施例では画像形成装置１の起動時に極性検知を実行するものとして説明したが、極性検知の実行タイミングは他のタイミングであってもよい。これは、少なくとも種類判別処理を実行する前までに極性検知は実行されていれば十分だからである。たとえば、ＣＰＵ８０が工場出荷時に極性検知を実行し、メモリ８０６のうち不揮発性のメモリに極性ビットを記憶してもよい。ただし、市場において坪量センサ４０を構成する部品が交換されたときにはユーザやサービスマンが操作部を通じてＣＰＵ８０に極性検知を実行させることになろう。
【００４１】
本実施例によれば、超音波の受信信号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の判別手法が変更される。とりわけ、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の電圧について例示した。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、記録媒体判別装置のコストを低減することが可能となる。
【００４２】
［実施例２］
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。
【００４３】
図６は本実施例の回路ブロック図である。図６において図２と異なっているのは、とりわけ受信制御部３４である。具体的には、ピークホールド部３６２、ゼロクロス検知部３６１およびタイマ部３６３が追加されている。なお、図６において図２と同じ機能については同一の参照符号を付与することでその説明を省略する。受信部３２で超音波を受信することで生成された受信信号は検知回路３４２で増幅および半波整流されて検知信号となる。検知回路３４２に接続されたピークホールド部３６２は検知信号のピーク電圧を保持し、センサ制御部３０にピーク電圧を出力する。
【００４４】
増幅器３５１で増幅された受信信号はゼロクロス検知部３６１にも入力される。ゼロクロス検知部３６１は入力された受信信号を閾値（例：グランド電位）と比較する。ゼロクロス検知部３６１は受信信号がグランド電位以上であればハイレベルの信号を出力し、受信信号がグランド電位より低ければローレベルの信号を出力する。このようにゼロクロス検知部３６１から出力される信号は受信信号のゼロクロスポイントでレベルが変化するパルス信号となる。ゼロクロス検知部３６１の出力にはタイマ部３６３から出力される制御信号Ｓｉによりゲートマスクがかけられる。タイマ部３６３はセンサ制御部３０からの指示に基づき計時を開始する。たとえば、センサ制御部３０は超音波の送信開始タイミングに同期して計時を指示する。ゼロクロス検知部３６１はスイッチ素子（例：トランジスタなど）を備え、このスイッチ素子により信号をセンサ制御部３０に出力するか否かを制御している。スイッチ素子の制御端子にはタイマ部３６３からの制御信号Ｓｉが印加されている。タイマ部３６３は計時開始タイミングから所定時間Ｔｇが経過するまでゼロクロス検知部３６１からの出力信号をマスク（出力を阻止）する。所定時間Ｔｇが経過すると、タイマ部３６３からの制御信号Ｓｉのレベルが変化し、スイッチ素子は、ゼロクロス検知部３６１からの出力信号をセンサ制御部３０に出力する。このようなスイッチ素子の機能はゲートマスクと呼ばれてもよい。
【００４５】
ＣＰＵ８０は様々な機能を実現する。比較部８０１は極性パラメータ（例：立下がり時間ｔｄｏｗｎ）と閾値（例：ｔ_ｔｈ１）を比較する。変更部８０２は比較部８０１の比較結果に基づき記録媒体Ｐの種類を判別するための判別手法を変更する。判別部８０３は変更部８０２によって設定ないしは指定された判別手法を用いて記録媒体Ｐの種類を判別する。設定部８０８は判別部８０３の判別結果に応じて画像形成条件を設定する。故障検知部８０５は送信部３１や受信部３２の故障を検知する。メモリ８０６には閾値やテーブル、フラグなどが記憶される。演算部８０７は、たとえば、環境センサ３５によって取得された環境温度を用いて各種の演算を実行する。
【００４６】
図７（Ａ）は送信側の超音波センサ３１０と受信側の超音波センサ３２０の極性が一致している接続状態（基本接続状態）を示している。図７（Ｂ）は基本接続状態における各信号の波形を示している。なお、すでに説明した部分には同一の参照符号を付与することで説明を省略する。駆動信号Ｓｂや受信信号Ｓｒはすでに説明したとおりである。Ｓｉはタイマ部３６３が出力する制御信号である。Ｓｅはゼロクロス検知部３６１からセンサ制御部３０へ出力されるゼロクロス信号である。ゼロクロス信号Ｓｅには前述したように制御信号Ｓｉによりゲートマスクがかけられている。そのため、制御信号Ｓｉがローレベルとなっている期間ではゼロクロス信号Ｓｅもローレベルとなる。一方で制御信号Ｓｉがハイレベルとなっている期間では、ゼロクロス信号Ｓｅは、受信信号Ｓｒのゼロクロスに応じたパルス波となる。
【００４７】
制御信号Ｓｉをローレベルからハイレベルに変化させるタイミングは駆動信号Ｓｂの出力開始タイミングから所定時間Ｔｇが経過したタイミングである。所定時間Ｔｇは送信部３１と受信部３２との間の距離と環境温度によって算出される音波伝搬時間に基づいて演算部８０７により算出される。ここでは、所定時間Ｔｇは、駆動信号Ｓｂの送信開始タイミングから受信信号Ｓｒの３波目のピーク電圧が得られるタイミングまでの時間に設定される（Ｔｇ＝２Ｔ＋１／４Ｔ＋Δｔ）。
【００４８】
検知信号Ｓｄは、受信信号Ｓｒをピークホールド部３６２にてピークホールドすることで得られた信号である。ゼロクロス信号Ｓｅの最初の立下りエッジをトリガとしたタイミングＧでセンサ制御部３０が検知信号Ｓｄの電圧Ｖａを読み取る。坪量検知では、記録媒体Ｐが送信部３１と受信部３２との間に存在しないときの電圧Ｖａと、存在するときの電圧Ｖａがそれぞれ検知され、その差分または比が透過係数として算出される。また、予め求められた透過係数と坪量との関係を示すテーブルを参照することで、透過係数から坪量が決定される。
【００４９】
図７（Ｃ）は送信側の超音波センサ３１０と受信側の超音波センサ３２０の極性が一致していない接続状態（反転接続状態）を示している。図７（Ｄ）は反転接続状態における各信号の波形を示している。図７（Ｄ）と図７（Ｂ）を比較すると、反転接続状態における受信信号Ｓｒの振幅は、基本接続状態における受信信号Ｓｒの振幅を反転したものとなっている。ゼロクロス信号ＳｅをトリガにしたタイミングＨでセンサ制御部３０が読み取る電圧Ｖｂは３．５波目に相当する電圧（Ｖｂ＞Ｖａ）となる。なお、所定時間Ｔｇは、駆動信号Ｓｂの送信開始タイミングから受信信号Ｓｒの３．５波目のピーク電圧が得られるタイミングまでの時間に設定される（Ｔｇ＝２．５Ｔ＋１／４Ｔ＋Δｔ）。
【００５０】
図８は駆動信号Ｓｂの３波目に相当するタイミングＧで取得された電圧Ｖａと、３．５波目に相当するタイミングＨで取得された電圧Ｖｂとのそれぞれについて透過係数を示している。図８が示すように、同じ坪量（例：１０５ｇ／ｍ２）の記録媒体Ｐであっても、接続状態に応じて透過係数が異なってしまう。そのため、接続状態に応じて坪量の判別テーブルを切り替える必要がある。ＣＰＵ８０のメモリ８０６には、基本接続状態用のテーブルＡと反転接続状態用のテーブルＢとが予め記憶されている。
【００５１】
ＣＰＵ８０がどちらのテーブルを用いて坪量判別するかは送信部３１の超音波センサ３１０と受信部３２の超音波センサ３２０の接続状態（極性）を検知する必要がある。たとえば、ＣＰＵ８０は駆動信号Ｓｂの送信開始タイミングからゼロクロス信号Ｓｅの最初の立下りタイミングまでの時間ｔｄｏｗｎを検知する。ＣＰＵ８０は時間ｔｄｏｗｎが所定時間ｔ_ｔｈ１未満であった場合には接続状態を基本接続状態と判定し、基本接続状態用のテーブルＡを用いる。他方、時間ｔｄｏｗｎがｔ_ｔｈ１以上であった場合、ＣＰＵ８０は接続状態を反転接続状態と判定し、反転接続状態用のテーブルＢを用いる。
【００５２】
図９はＣＰＵ８０が実行する極性検知方法の各ステップを示すフローチャートである。この極性検知方法は、たとえば、画像形成装置の起動時に実行される。Ｓ２０１でＣＰＵ８０はセンサ制御部３０を通じて時間を計測するためのタイマ部３６３を初期化する（ｔｃｏｕｎｔ＝０）。Ｓ２０２でＣＰＵ８０はセンサ制御部３０を通じて駆動信号の出力を開始し、タイマ部３６３にカウントをスタートさせる。Ｓ２０３でＣＰＵ８０はタイマ部３６３のカウント値ｔｃｏｕｎｔが所定時間Ｔｇを超えたかどうかを判定する。カウント値ｔｃｏｕｎｔが所定時間Ｔｇを超えるとＳ２０４に進む。なお、所定時間Ｔｇについては演算部８０７が算出してもよいし、メモリ８０６に記憶された固定値であってもよい。Ｓ２０４でＣＰＵ８０はタイマ部３６３が出力するゲートマスク信号（制御信号Ｓｉ）をローレベルからハイレベルに変更する。Ｓ２０５でＣＰＵ８０はゼロクロス信号Ｓｅを監視し、ゼロクロス信号Ｓｅの立下りエッジを検知したかどうかを判定する。ゼロクロス信号Ｓｅの立下りエッジを検知するとＳ２０６に進む。Ｓ２０６でＣＰＵ８０は立下りエッジを検知したときのカウント値ｔｃｏｕｎｔをタイマ部３６３から取得し、取得したカウント値ｔｃｏｕｎｔを立下り時間ｔｄｏｗｎに代入する。なお、立下り時間ｔｄｏｗｎはＣＰＵ８０内のＲＡＭなどのメモリ８０６に格納される変数である。
【００５３】
Ｓ２０７でＣＰＵ８０は立下り時間ｔｄｏｗｎに基づき極性が一致しているかどうか（基本接続状態かどうか）を判定する。たとえば、ＣＰＵ８０の比較部８０１は立下り時間ｔｄｏｗｎが閾値ｔ_ｔｈ１を下回っているかどうかを判定する。図７（Ｂ）および図７（Ｄ）に示したように基本接続状態の立下り時間ｔｄｏｗｎは反転接続状態の立下り時間ｔｄｏｗｎよりも短い。よって、両者の平均値を閾値ｔ_ｔｈ１とすれば、立下り時間ｔｄｏｗｎから基本接続状態と反転接続状態とをＣＰＵ８０が区別できる。極性が一致していれば（基本接続状態であれば）、Ｓ２０８に進む。Ｓ２０８でＣＰＵ８０の変更部８０２は極性ビットに“０”を書き込む。一方で、Ｓ２０７で極性が一致していないと判定するとＳ２０９に進む。
【００５４】
Ｓ２０９でＣＰＵ８０は故障判定を実行する。たとえば、ＣＰＵ８０の故障検知部８０５は、立下り時間ｔｄｏｗｎが閾値ｔ_ｔｈ１以上であり、かつ、閾値ｔ_ｔｈ２未満であるかどうかを判定する。閾値ｔ_ｔｈ２は、故障の判定基準として予め定められた閾値である。立下り時間ｔｄｏｗｎに基づき故障が発生していないと判定すると、Ｓ２１０に進む。Ｓ２１０でＣＰＵ８０の変更部８０２は極性ビットに“１”を書き込む。一方で、立下り時間ｔｄｏｗｎに基づき故障が発生していると判定すると、Ｓ２１１に進む。Ｓ２１１でＣＰＵ８０は上述した故障処理を実行する。
【００５５】
図１０は種類検知方法の各ステップを示すフローチャートである。ＣＰＵ８０は記録媒体Ｐを搬送路に給紙すると本処理を開始する。Ｓ２２１でＣＰＵ８０の変更部８０２は極性ビットに基づき接続状態が基本接続状態か反転接続状態かを判定する。たとえば、ＣＰＵ８０は極性ビットが“０”かどうかを判定する。極性ビットが“０”であれば基本接続状態であるため、Ｓ２２２に進む。Ｓ２２２でＣＰＵ８０の変更部８０２は基本接続状態用のテーブルＡを選択する。一方、極性ビットが“１”であれば反転接続状態であるため、Ｓ２２３に進む。Ｓ２２３でＣＰＵ８０の変更部８０２は反転接続状態用のテーブルＢを選択する。テーブルＡ、Ｂは予めメモリ８０６に記憶されているものとする。
【００５６】
Ｓ２２４でＣＰＵ８０の判別部８０３は電圧Ｖ１を取得する。たとえば、判別部８０３はタイマ部３６３を用いて立下り時間ｔｄｏｗｎを計時し、カウント値が立下り時間ｔｄｏｗｎに一致したときの電圧Ｖ１を、センサ制御部３０を通じて取得する。図７（Ｂ）が示すように、基本接続状態における電圧Ｖ１はタイミングＧで取得された電圧Ｖａである。図７（Ｄ）が示すように、反転接続状態における電圧Ｖ１はタイミングＨで取得された電圧Ｖｂである。
【００５７】
Ｓ２２５でＣＰＵ８０の判別部８０３は電圧Ｖ１から透過係数ｃを算出する。透過係数ｃの算出方法はすでに説明したとおりである。Ｓ２２６でＣＰＵ８０の判別部８０３は選択したテーブルと透過係数ｃを用いて記録媒体Ｐの種類（坪量）を判別する。ＣＰＵ８０の設定部８０８は判別した種類に応じて画像形成条件などを調整する。
【００５８】
本実施例によれば、超音波の受信信号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の判別手法（テーブル）が変更される。とりわけ、極性パラメータとしてゼロクロス信号の立下り時間Ｔｇについて例示した。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。
【００５９】
＜まとめ＞
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。
【００６０】
図４（Ａ）などを用いて説明したように、送信部３１および受信部３２はそれぞれ、電気信号と超音波とを相互に変換する極性を有した相互変換部材（例：圧電素子３３０など）を有していてもよい。圧電素子３３０は出力端子に極性があるため、極性を管理せずに超音波センサや坪量センサ４０を組み立てると、上述した問題が発生する。
【００６１】
記録媒体Ｐの種類を判別する方法はさまざまである。たとえば、判別部８０３は、送信部３１と受信部３２との間に記録媒体Ｐが搬送されていないときに取得された受信信号の振幅（電圧Ｖ０）と、送信部３１と受信部３２との間に記録媒体Ｐが搬送されているときに取得された受信信号の振幅（電圧Ｖ１）とから超音波の透過係数ｃを求める。図８などを用いて説明したように、判別部８０３は、透過係数ｃに基づき記録媒体Ｐの種類を判別する。
【００６２】
図２や図６を用いて説明したように、駆動信号生成部３３１は送信部３１を駆動する駆動信号Ｓｂを生成する生成手段として機能する。図４（Ｂ）、図４（Ｄ）などを用いて説明したように、極性パラメータとしては、送信部３１から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Ｄに受信部３２から出力された受信信号Ｓｒの振幅などがある。ＣＰＵ８０の比較部８０１は、タイミングＤでの振幅である電圧Ｖ１と閾値Ｖｔｈとを比較する。さらに、変更部８０２は、比較部８０１の比較結果に応じて駆動信号Ｓｂを変更してもよい。図４（Ｆ）を用いて説明したように、駆動信号Ｓｂはハイレベルとローレベルを繰り返すパルス信号である。変更部８０２はタイミングＤに取得された受信信号Ｓｒの振幅が閾値Ｖｔｈを超えていなければパルス信号のハイレベルとローレベルとを反転させる。これは送信部３１と受信部３２の極性が一致していないからである。また変更部８０２は、受信信号Ｓｒの振幅が閾値Ｖｔｈを超えていればパルス信号を変更しない。これは送信部３１と受信部３２の極性が一致しているからである。このように送信部３１と受信部との極性が一致しているかどうかに応じてローレベルから開始されるパルス信号と、ハイレベルから開始されるパルス信号とを切り替える。このように極性（接続状態）に応じて駆動信号を変化させることで判別手法を変更することが可能となる。
【００６３】
Ｓ１０９やＳ１１１に関して説明したように、故障検知部８０５は、送信部３１または受信部３２の故障を検知してもよい。故障検知部８０５は、ハイレベルとローレベルとが反転されたパルス信号にしたがって送信部３１から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Ｄに受信部３２から出力された受信信号の振幅（電圧Ｖ２）を取得する。電圧Ｖ２が依然として閾値Ｖｔｈを超えていなければＣＰＵ８０は、送信部３１または受信部３２に故障が発生していると判定する。これにより送信部３１や受信部３２の故障を検知できるようになる。そのため、故障に起因した誤った判別結果に基づく誤った画像形成条件が設定されてしまうことを抑制できるようになろう。
【００６４】
ところで、超音波の伝搬時間は温度依存性を有している。そこで、温度検知手段として機能する環境センサ３５に判別装置の環境温度を検知させてもよい。演算部８０７は環境温度に基づき所定時間ＴｇやタイミングＤを演算してもよい。これにより環境温度に応じて所定時間ＴｇやタイミングＤを正確に決定できるようになる。
【００６５】
実施例２で説明したように、ゼロクロス検知部３６１は、受信部３２が出力する受信信号Ｓｒのゼロクロスを検知してゼロクロス信号Ｓｅを出力する。ＣＰＵ８０の比較部８０１は、送信部３１から超音波の送信を開始したタイミングからゼロクロス信号の立下りタイミングまでの経過時間（立下り時間ｔｄｏｗｎ）と第１閾値ｔ_ｔｈ１とを比較する。変更部８０２は、極性パラメータである経過時間ｔｄｏｗｎについての比較結果に応じて記録媒体Ｐの種類の判別手法を変更する。このように極性パラメータは超音波の送信を開始したタイミングからゼロクロス信号の立下りタイミングまでの経過時間であってもよい。なお、実施例２ではゼロクロス信号の最初の立下りを検出しているが、これは一例に過ぎない。たとえば、ＣＰＵ８０は、超音波の送信を開始したタイミングから所定時間Ｔｇが経過した後であって、かつ、ゼロクロスの検出回数（例：ゼロクロス信号の立下りの検出回数）が所定回数となったときまでの経過時間（立下り時間ｔｄｏｗｎ）と第１閾値とを比較してもよい。
【００６６】
図８に関して説明したように、ＣＰＵ８０のメモリ８０６は、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ていてもよい。メモリ８０６は、たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ装置などの記憶装置であってもよい。図９や図１０を用いて説明したように、変更部８０２は、立下り時間ｔｄｏｗｎが第１閾値を下回っていれば複数のテーブルのうち第１テーブルを選択する。変更部８０２は、立下り時間ｔｄｏｗｎが第１閾値を下回っていなければ複数のテーブルのうち第２テーブルを選択する。このようにメモリ８０６などの記憶装置に予め複数のテーブルを用意しておき、立下り時間ｔｄｏｗｎに応じてテーブルが切り替えられる。これにより極性に応じて適切なテーブルが選択されるようになる。つまり、組立時には送信部３１と受信部３２の極性を管理する必要がなくなる。
【００６７】
故障検知部８０５は立下り時間ｔｄｏｗｎが第１閾値よりも大きな第２閾値ｔ_ｔｈ２を超えているかどうかに応じて送信部３１や受信部３２の故障を検知してもよい。これにより送信部３１や受信部３２の故障を検知できるようになる。そのため、故障に起因した誤った判別結果に基づく誤った画像形成条件が設定されてしまうことを抑制できるようになろう。
【００６８】
タイマ部３６３は、送信部３１から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として機能してもよい。図７（Ｂ）や図７（Ｄ）を用いて説明したように、ゼロクロス検知部３６１は、経過時間が所定時間Ｔｇを超えるとゼロクロスの検知を開始する。これにより、受信部３２の応答特性を考慮して、精度よくゼロクロスを検知できるようになろう。
【００６９】
図６で説明したように、受信信号の振幅をピークホールドするピークホールド部３６２が設けられてもよい。ＣＰＵ８０の判別部８０３はピークホールドされた振幅に基づき、記録媒体Ｐの種類を判別するための超音波の透過係数を求めてもよい。
【００７０】
また、ＣＰＵ８０の設定部８０８は、判別部８０３の判別結果に基づき画像形成条件（搬送条件や転写条件、定着条件など）を設定してもよい。ＣＰＵ８０は、設定部８０８で設定された画像形成条件にしたがって記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成エンジンを制御する。これにより記録媒体Ｐの種類に応じて搬送特性や転写特性、定着特性などを適切に調整できるようになろう。
【００７１】
このように、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の電圧や立下り時間ｔｄｏｗｎについて例示した。しかし、送信部３１と受信部３２の極性の一致や不一致を検知できるような極性パラメータであれば他のパラメータが採用されもよい。
【符号の説明】
【００７２】
３１…送信部、３３…送信制御部、３２…受信部、３４…受信制御部、Ｐ…記録媒体、４０…坪量センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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