(57)【要約】【課題】質の異なる色々な記録媒体の厚さ及び種類を、搬送中に安定的にかつ正確に求めることができる簡単な構成の記録媒体検知装置を提供する。【解決手段】画像形成装置内の搬送路を搬送される記録媒体Ｐに超音波を照射する超音波発振器１１と、記録媒体Ｐを透過する超音波を検知する透過超音波受信器１２と、記録媒体Ｐを反射する超音波を検知する反射超音波受信器１３と、各受信器の検知信号を取り込んで、演算処理する制御手段１６とを備えた。【選択図】　　　　図１
2004107030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内の搬送路を搬送される記録媒体に超音波を照射する超音波発振器と、記録媒体を透過する超音波を検知する透過超音波受信器と、記録媒体を反射する超音波を検知する反射超音波受信器と、各受信器の検知信号を取り込んで、演算処理する制御手段とを備えたことを特徴とする記録媒体検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の記録媒体検知装置において、制御手段は、透過超音波受信器の検知信号から記録媒体の厚さを判断し、反射超音波受信器の検知信号から記録媒体の種類を判断することを特徴とする記録媒体検知装置。
【請求項３】
請求項２記載の記録媒体検知装置において、制御手段は、判断した記録媒体の厚さ、種類を基に画像形成装置の画像形成条件を変更することを特徴とする記録媒体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ（レーザビーム、ドットインパクト、インクジェット等）等の画像形成装置において、超音波の性質を利用して記録媒体の厚さと種類を検知する記録媒体検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法を使用する画像形成装置においては、記録媒体厚が転写特性や定着特性に大きく関与する。記録媒体厚が厚いほど、転写に関しては転写電流を増大させる必要があり、また定着に関しては熱量を増大させる必要がある。言い換えれば、一定の電流、熱量で転写、定着可能な記録媒体の種類は限られてしまう。このため、外部スイッチにより記録媒体厚を指定して、転写電流と定着温度を調整したり、定着スピードを調整して対応することになる。
【０００３】
ところが転写工程と定着工程は、複写画像の画質の大きく影響を及ぼす工程であり、特に画質については厳しいフルカラー複写機においては、使用する記録媒体の種類も多く、外部スイッチによる記録媒体の指定だけでは、高画質を維持することができない。従って、記録媒体厚検知機構により記録媒体厚を自動的に検知し、その検知した記録媒体厚に応じてプロセス条件等を設定することが必要とされている。
【０００４】
従来の記録媒体厚検知機構としては、記録媒体をアクチュエータで挟むなどして機械的に検知するもの、電極で記録媒体を挟んで電気的に検知するもの、あるいは記録媒体の光に対する性質を利用して光学的に検知するものがある。
【０００５】
上述の従来における記録媒体厚検知機構のうち、機械的に検知するものでは、記録媒体をアクチュエータで挟むことから、搬送中の記録媒体では安定的に検知することができないとともに、機構が複雑になるといった問題もある。また電気的に検知するものでも、電極で記録媒体を挟まなくてはならず、機械的に検知するものと同様の問題がある。
【０００６】
しかも記録媒体の電気的特性と記録媒体厚とは必ずしも対応せず、正確に記録媒体厚を検知することは困難である。さらに、特許文献１に記載の光学的に記録媒体厚を検知する機構では、記録媒体の光に対する透過特性と反射特性を測定することによって記録媒体厚を非接触で検知するようにしているが、近年は記録媒体の種類も多様化して多くなり、再生記録媒体、色付き記録媒体等々が市場に氾濫している現状を踏まえると、正確に記録媒体厚を検知することができないとともに、経時変化で生じる汚れにより信頼性を損ねるといった問題もある。
【０００７】
特許文献２と特許文献３記載の技術では、センサーや増幅器の温度変化に対する動作の安定化が要求され、それゆえかなり高価なものになってしまうという欠点がある。
【０００８】
特許文献４記載の反射方式の超音波受信機では、記録媒体に含まれる含水分量等が超音波の反射成分に影響を与えて正確に記録媒体厚さを計測できず、また、記録媒体が搬送中に浮き上がる等の挙動変動が発生した場合も、同様に記録媒体の厚さを正確に算出できないという不具合がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−３３１３２２号公報
【特許文献２】
特公平７−８４２７８号公報
【特許文献３】
特開平９−３４３１１号公報
【特許文献４】
特開２００１−２９０３１５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上述のような従来の記録媒体厚検知における問題を解決することを目的とする。より具体的には、質の異なる色々な記録媒体の厚さ及び種類を、搬送中に安定的にかつ正確に求めることができる簡単な構成の記録媒体検知装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、画像形成装置内の搬送路を搬送される記録媒体に超音波を照射する超音波発振器と、記録媒体を透過する超音波を検知する透過超音波受信器と、記録媒体を反射する超音波を検知する反射超音波受信器と、各受信器の検知信号を取り込んで、演算処理する制御手段とを備えた記録媒体検知装置を最も主要な特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の記録媒体検知装置において、制御手段は、透過超音波受信器の検知信号から記録媒体の厚さを判断し、反射超音波受信器の検知信号から記録媒体の種類を判断する記録媒体検知装置を主要な特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の記録媒体検知装置において、制御手段は、判断した記録媒体の厚さ、種類を基に画像形成装置の画像形成条件を変更する記録媒体検知装置を主要な特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態に係る記録媒体検知装置の機能ブロック図である。記録媒体Ｐは、下ガイド１と上ガイド２にガイドされながら搬送される。
【００１５】
記録媒体Ｐの厚みと種類を検知するためのユニットとして、超音波発振器１１、透過超音波受信器１２、反射超音波受信器１３、増幅器１４、検波器１５、ＣＰＵ１６、高周波発振器１７がある。
【００１６】
図２は透過超音波受信器１２で測定した超音波強度と記録媒体厚さの関係を示す特性図、図３は反射超音波受信器１３で測定した超音波強度と記録媒体種類の関係を示す特性図である。これらの特性図から明らかなように、透過超音波受信器１２と反射超音波受信器１３により、記録媒体Ｐの厚さと種類を検知することができる。
【００１７】
図４はＣＰＵ１６による記録媒体Ｐの厚さと種類の算出（判断）制御及び画像形成条件設定制御のフローチャートである。図１、図４を参照しながら本発明の動作を説明する。
【００１８】
操作者が画像形成装置（複写機）による複写を開始すると、ＣＰＵ１６は先ず高周波発振器１７からの高周波に基づいて超音波発振器１１より基準となる超音波を発信し（Ｓ１）、校正を初期に設定する（Ｓ２）。画像形成装置の搬送装置（図示せず）が記録媒体Ｐを搬送し検知位置にガイドする（Ｓ３）。
【００１９】
次いで記録媒体Ｐの透過強度、反射強度が測定される（Ｓ４）。即ち、超音波発振器１１から超音波が記録媒体Ｐに照射されると、その透過分が透過超音波受信器１２で検知される。同様にその反射分が反射超音波受信器１３で検知される。
【００２０】
この検知データは増幅器１４で増幅され、検波器１５を経てＣＰＵ１６に入力される。そしてＣＰＵ１６は入力された透過超音波の強度と反射超音波の強度より、記録媒体厚さと種類を算出する（Ｓ５）。この時の校正データプログラムについては、上記図２、図３の特性図に基づいて、予めＣＰＵ１６内に設定されている。また算出値を実際の記録媒体Ｐ厚さに対応させるために、厚さが分かっている基準紙の厚さを検知させ予め校正しておく。
【００２１】
その後、ＣＰＵ１６は、算出した記録媒体Ｐ厚さに応じて転写条件と定着条件及び搬送条件を設定し（Ｓ６）、画像形成装置の複写動作を制御する（Ｓ７）。
【００２２】
上述のように、この記録媒体検知装置では、記録媒体Ｐ厚さ及び種類を、記録媒体Ｐに接触することなく、超音波の透過、反射強度を利用して記録媒体Ｐの搬送中に安定的に、かつ正確に求めることが可能である。しかも簡単な構成とすることができる。この画像形成装置におけるこの装置の設置場所については、レジストローラ３より上流であれば特別な制約は無い。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置内の搬送路を搬送される記録媒体に超音波を照射する超音波発振器と、記録媒体を透過する超音波を検知する透過超音波受信器と、記録媒体を反射する超音波を検知する反射超音波受信器と、各受信器の検知信号を取り込んで、演算処理する制御手段とを備え、制御手段は、透過超音波受信器の検知信号から記録媒体の厚さを判断し、反射超音波受信器の検知信号から記録媒体の種類を判断するので、記録媒体厚さ及び種類を、記録媒体に接触することなく、記録媒体の搬送中に安定的に、かつ正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る記録媒体検知装置の機能ブロック図である。
【図２】透過超音波受信器で測定した超音波強度と記録媒体厚さの関係を示す特性図である。
【図３】反射超音波受信器で測定した超音波強度と記録媒体種類の関係を示す特性図である。
【図４】ＣＰＵによる記録媒体の厚さと種類の算出制御及び画像形成条件設定制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１１　超音波発振器
１２　透過超音波受信器
１３　反射超音波受信器
１６　ＣＰＵ（制御手段）
Ｐ　記録媒体
【図１】
2004107030.tif 000003
【図２】
2004107030.tif 000004
【図３】
2004107030.tif 000005
【図４】
2004107030.tif 000006