(57)【要約】【課題】  検知精度のバラツキを低減する。【解決手段】  シート材搬送路に沿ってシート材を搬送するシート材搬送手段と、該搬送されてきたシート材に外力を印加する外力印加手段と、該外力印加手段により印加された外力をシート材の裏側から受ける外力受け部材と、該外力印加手段により印加された外力を検知する外力検知手段と、を備え、かつ、前記外力検知手段の検知結果に基づきシート材に関する情報を取得するシート材情報検知装置であって、前記外力受け部材におけるシート材と接触する面は、前記外力印加手段との間の間隙がシート材搬送方向の上流側では広く、シート材搬送方向下流側に行くほど狭くなるような曲面にて構成されている、記録用紙Ｐは外力受け部材４に接触しているため、記録用紙Ｐの位置ズレに起因する検知精度のバラツキを低減することができる。【選択図】      図３
2005132593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材搬送路に沿ってシート材を搬送するシート材搬送手段と、該搬送されてきたシート材に外力を印加する外力印加手段と、該外力印加手段により印加された外力をシート材の裏側から受ける外力受け部材と、該外力印加手段により印加された外力を検知する外力検知手段と、を備え、かつ、前記外力検知手段の検知結果に基づきシート材に関する情報を取得するシート材情報検知装置であって、
前記外力受け部材におけるシート材と接触する面は、前記外力印加手段との間の間隙がシート材搬送方向の上流側では広く、シート材搬送方向下流側に行くほど狭くなるような曲面にて構成されている、
ことを特徴とするシート材情報検知装置。
【請求項２】
前記曲面の曲率半径が、０．５ｍｍ乃至１００ｍｍの範囲にある、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート材情報検知装置。
【請求項３】
前記外力検知手段の検知結果に基づきシート材の情報を取得するシート材情報取得手段、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材情報検知装置。
【請求項４】
前記シート材の搬送経路を制御するシート材変位手段を設け、前記シート材を前記外力受け部材に接触させる、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
【請求項５】
前記外力受け部材は、前記シート材搬送路内に設けられた、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
【請求項６】
前記外力受け部材は、シート材に接触するように前記シート材搬送路内に突設されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のシート材情報検知装置。
【請求項７】
前記外力受け部材の前記シート材搬送路中への突出量は、該搬送路の幅の１／１０以上１／２以下である、
ことを特徴とする請求項６に記載のシート材情報検知装置。
【請求項８】
前記外力検知手段が、前記外力受け部材を支持し、該外力受け部材が受けた外力を検知する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
【請求項９】
前記外力検知手段が、前記外力印加手段の側に取り付けられて、該外力印加手段を介して外力を検知する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
【請求項１０】
前記外力受け材とシート材との間隔を保持する間隔保持機構を設けた、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート材情報検知装置と、該シート材情報検知装置の検知結果を加味してシート材の処理を行うシート材処理部と、を備えたことを特徴とするシート材処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材に関する情報を取得できるシート材情報検知装置、及び該シート材情報検知装置を備えたシート材処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シート材の情報を取得しシート材の種類を識別するようにしたシート材情報検知装置が注目されている。
【０００３】
例えば、画像形成装置に搭載されたシート材情報検知装置であって、記録媒体経路に沿って配置された光源から記録媒体に対して光を出射し、記録媒体表面からの放射強度をセンサにて検出し、記録媒体の種類を判別するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０１８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、画像形成装置の小型化の要請からその記録媒体経路は湾曲していることが多く、また記録媒体の搬送速度が高速化されている。このため、記録媒体等のシート材はばたつきながら搬送されることとなり、光源やセンサに対する角度は一定とはならず、情報検知精度がばらついてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、情報検知精度が良好かつ均一なシート材情報検知装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
また、本発明は、情報検知精度が良好かつ均一なシート材情報検知装置を備えたシート材処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、シート材搬送路に沿ってシート材を搬送するシート材搬送手段と、該搬送されてきたシート材に外力を印加する外力印加手段と、該外力印加手段により印加された外力をシート材の裏側から受ける外力受け部材と、該外力印加手段により印加された外力を検知する外力検知手段と、を備え、かつ、前記外力検知手段の検知結果に基づきシート材に関する情報を取得するシート材情報検知装置であって、
前記外力受け部材におけるシート材と接触する面は、前記外力印加手段との間の間隙がシート材搬送方向の上流側では広く、シート材搬送方向下流側に行くほど狭くなるような曲面にて構成されている、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上述したシート材情報検知装置と、該シート材情報検知装置の検知結果を加味してシート材の処理を行うシート材処理部と、を備えたことを特徴とするシート材処理装置に関する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によると、外力検知手段にて外力が検知されるときは、外力受け部材によってシート材が適正位置に保持されており、そのバタツキは低減される。したがって、情報検知精度は良好かつ均一となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１乃至図８を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１２】
(1)  シート材情報検知装置の概略説明
本発明に係るシート材情報検知装置は、図１や図３に示すように、シート材搬送路Ａに沿ってシート材Ｐを搬送するシート材搬送手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、搬送されてきたシート材Ｐに外力を印加する外力印加手段２と、該シート材Ｐを挟み込むように配置されて該外力印加手段２により印加された外力をシート材Ｐの裏側から受ける外力受け部材４，１４と、該シート材Ｐに加えられた外力を検知する外力検知手段３と、を備えており、前記外力検知手段３の検知結果に基づきシート材Ｐに関する情報を取得するように構成されている。
【００１３】
なお、本明細書においてシート材とは、記録媒体（例えば、普通紙、光沢紙、コート紙、再生紙、ＯＨＰなど）や原稿を意味するものとする。また、「シート材に関する情報」とは、シート材の種別や、シート材の密度や、シート材の厚さや、シート材の凹凸や、シート材の状態変化や、印刷状態や、重送の有無、残数などを意味するものとする。また、前記シート材の状態変化とは、水分の吸収や乾燥による変化、力学的な力による弾性変形や塑性変形（伸び、屈曲、つぶれ、破断、折れ曲がりなど）、シート材に加えられた張力や圧縮力による物理特性の変化、振動、繊維や塗工材などシート材の構成物の欠落、シート材への異物の付着、インクやトナーやコーティング材等の付着状態、その他シート材処理装置において必要とされる情報を全て含む。
【００１４】
(2) シート材情報検知装置の作用について
本発明に係るシート材情報検知装置の作用は図２に示す通りのものである。すなわち、
・  シート材Ｐが外力受け部材４，１４に接触する位置まで搬送されてくると（Ｓ１）、
・  外力印加手段２によってシート材Ｐに外力が印加され（Ｓ２）、
・  外力検知手段３によって外力が検知され出力される（Ｓ３，Ｓ４）。
【００１５】
(3) シート材判別方法について
ところで、シート材に関する情報を取得するには、
・  外力検知手段３にて検出される信号に基づき人が判定しても、
・  シート材情報取得手段（図３の符号５参照）を設けておいて、前記外力検知手段３の検知結果に基づきシート材の情報を自動的に取得するようにしても、
良い（詳細は後述する）。
【００１６】
(4) 外力受け部材、外力印加手段、外力検知手段、シート材情報取得手段の詳細説明
以下、(4-1) 外力受け部材、(4-2) 外力印加手段、(4-3)外力検知手段、(4-4)シート材情報取得手段についてそれぞれ説明する。
【００１７】
(4-1)   外力受け部材について
シート材Ｐは、前記外力印加手段２と前記外力受け部材４，１４との間を通って搬送されるが、該外力受け部材４，１４の表面（前記シート材Ｐに対向する側の面をいい、以下、“シート材摺動面”とする。図１では符号１４ａに示す面、図３では符号４ａに示す面である）は、外力印加手段２との間の間隙（図１に符号ｙで示す方向の間隙、つまり、搬送されるシート材Ｐの厚み方向の間隙）がシート材搬送方向ｘの上流側ｘ１では広く（符号ｙ１参照）、シート材搬送方向ｘの下流側に行くほど狭くなる（符号ｙ２参照）ような曲面にて構成されている。そして、外力印加手段２が配置されている部分（特に中央部）ｘ３の間隙（符号ｙ３参照）は最も狭くなるように設定されており、該間隙ｙ３の寸法はシート材Ｐの厚みにほぼ等しく、外力印加時にシート材Ｐが外力受け部材４，１４に接触するように構成されている。なお、その下流側ｘ４は、間隙が再び広くなるようにしても良い（符号ｙ４参照）。
【００１８】
尚、シート材搬送方向が反転しない箇所に設置する場合においては、外力受け材１４のｘ方向の片側に上記曲面の構造を設ければよいが、反転する箇所に設置する場合は外力受け材１４のｘ方向の両側に上記曲面の構造を設けるのが好ましい。シート材搬送方向が反転する場合とは、例えば１枚のシート材に複数回の画像形成を行う両面コピーやカラーコピー等の機能を持つ画像形成装置の搬送経路で１回目の画像形成後にシート材を再度戻す工程等である。
【００１９】
図１に示す外力受け部材１４は、断面形状が半円である（シート材搬送方向上流側と下流側とで曲率半径ｒが等しく設定されている）が、図８に符号２４で示すような蒲鉾型にしても（つまり、シート材搬送方向上流側の曲率半径ｒ２１及びシート材搬送方向下流側の曲率半径ｒ２３を小さくし、シート材搬送方向中流側の曲率半径ｒ２２を大きくしても）良く、図７に符号３４で示すような形状にしても（つまり、シート材搬送方向下流側の曲率半径ｒ３３＜シート材搬送方向上流側の曲率半径ｒ３１≪シート材搬送方向中流側の曲率半径ｒ３２）としても良い。さらに、外力受け部材を球や半球状としても良い。なお、外力受け部材４，…は搬送ローラーと兼用してもかまわないが、モーターによる駆動などのノイズがのりやすくことを考えると別部材としたほうがよい。外力受け部材を、図７に符号３４で示すような形状とすると、外力印加手段（外力印加部材）が搬送中のシート材より摩擦力を受けて下流側に変位したような場合でも安定した外力印加・信号出力が可能となる。
【００２０】
外力受け部材におけるシート材摺動面を上述のような形状とした場合、
・  シート材（シート材の接触面の凹凸構造）が外力受け部材の表面に接するときに振動が生じ、その振動を外力検知手段３が検知したり、
・  シート材の接触面の凹凸構造が変形する際の圧力情報を検知したり、
して、シート材の接触面の表面情報の効率的な検知・出力が可能となる。
【００２１】
特に、表面と裏面とで表面構造が異なるシート材の場合、外力印加手段２により外力が印加されるまでは外力受け部材４と接触する裏面の情報が検知され、外力が印加された後は表面の情報が検知されて、両面の情報を得ることができる。また、シート材検知手段をシート材の両面側にそれぞれ配した場合にはそれぞれの面の情報を独立に取得可能である。これは、表裏で特性の異なる紙葉類（コート紙、一部のボンド紙、印刷物、等が代表的）の、種別判定や表裏判定に有効である。
【００２２】
シート材への外力印加は、シート材Ｐを外力受け部材４，…にて支持した状態で行うので、シート材に印加される外力の大きさを常に一定にでき、シート材の検知精度を高めることができる。
【００２３】
ところで、外力受け部材を図１に符号１４で示すような円弧状（半円状）にする場合、シート材の表面情報を効率的に取得するような形状に適宜設計されるが、検知するシート材が紙葉類である場合などは、好ましくは円弧半径ｒは０．５ｍｍ≦ｒ≦１００ｍｍにすると良い。このような形状とすることで、例えばボンド紙などによく見られるような繊維による１μｍ乃至０．１ｍｍ程度の組織的な構造や、コート紙によく見られる非常に平坦な表面構造（一例としてＲａが０．５μｍ以下）の構造など違いや、さらにより高分解能な情報も得ることができる。
【００２４】
なお、外力受け部材４，…は、少なくとも外力印加手段２により外力が印加される際には、上述のように該シート材Ｐに接触するように構成されているが、具体的には、外力受け部材４，…は、前記シート材搬送路内に突設されている（つまり、シート材搬送路のシート搬送ガイド間に突出して設けられる）。このようにすることで、小型の機構でより安定した制御が可能である。該外力受け部材４，…の前記シート材搬送路中への突出量は、該搬送路の幅（外力受け部材４，…が配設されている部分における搬送路の幅）の１／１０以上１／２以下の範囲にすると良い。
【００２５】
なお、該外力受け部材４，…は、
・  その突出量が上記範囲内で一定となるように固定されていても、
・  その突出量（接触圧）を調整できるように構成されていても、
・  外力を印加しないときには退避させてシート材Ｐとの干渉を避けることができるように、移動自在に構成されていても、
良い。なお、外力受け部材４，…を移動自在に構成した場合には、不要な紙詰まりなどの障害発生や外力受け部材４，…の磨耗などによる劣化を低減させることができる。
【００２６】
外力を印加しないときにシート材との接触が起きないように、シート材との間隔保持機構３５を設けても良い。このような間隔保持機構３５を設けた例を図９に示す。図９に示した例では、間隔保持機構３５として溝を有する部材を用い、該溝の縁より所定の間隔分後退した位置にシート材との接触面が来るように外力受け部材４を設置している。このような例では、シート材は外力印加手段２による外力を受けて、保持された間隔分の撓み変形をして外力受け部材１４との接触をする。このような例では、出力される情報にシート材の撓みの特性が反映され、より多岐にわたるシート材に関する情報を検知できる。具体的には、撓み剛性や、撓み剛性に大きな依存性を有するシート材の厚み情報などである。尚不図示としたが、シート材は例えば搬送ローラーによる力や別途シート材変位手段（図４の７など）を設けるなどして間隔保持機構に押し付けられた状態で外力印加をすることが安定性の点で好ましい。
【００２７】
好ましい態様として、シート材搬送路内に突設されている搬送ローラー自体に外力受け材４あるいは間隔保持機構３５を組み込むことも可能であり、図１０にそのような例を示す。図１０に示した例では、外力受け部材４を１対のローラーの片側として設け、ローラーと同心の円筒形部材とし、その外径をローラーより小さくすることでシート材が鋏んで支持されているローラーの表面より所定の間隔を設ける構成とした。もちろん、外力受け材４ならびにローラーの外径を適宜選択して間隔を適宜制御することも可能である。
【００２８】
また、これらにシート材の搬送方向に回転変位する機構（ローラーも含む）や、位置調整機構、さらにはダンパーなどの衝撃の緩衝機構を付与することも好ましい。
【００２９】
ところで、この外力受け部材４，…は、シート材と接触する部分を磨耗し難いようにすると良い。具体的には、低摩擦係数の材料や耐磨耗性に富む材料を用いたり、或いは材料表面を鏡面仕上げにすると良い。その結果、シート材の変位量の経時的変化を低減し、シート材情報の検知精度を良好に維持できる。特に、材料表面を鏡面仕上げとした場合には、振動の検知信号への影響を低減することができる。
【００３０】
また、接触状態を安定させるため、搬送されるシート材に対して外力受け材を押し付けるような配置とする。あるいは、別途シート材変位手段によりシート材を外力受け材に対して押さえ込む方向の変位を与える構成とすることもできる。
【００３１】
(4-2) 外力印加手段について
上述した外力印加手段２は、
・  シート材に接触することに基づき該シート材に外力を加える外力印加部材（図３の符号２０参照）を備えたものでも、
・  空気等の気体を吹き付けるような構成のものでも、
良い。なお、外力印加部材２０は駆動源（図３の符号２１参照）によって駆動するようにすると良い。本発明で用いられる外力としては、電磁気、熱、放射線、力学的力などを挙げることができる。駆動源としては、
・  外力印加部材２０をシート材Ｐの上方に保持し、適宜その部材２０をシート材Ｐに落下させることができるようにしたものや、
・  機械的あるいは電磁気的エネルギーにより外力印加部材２０を駆動するようにしたもの（例えば、ばねなどの機械的手段、ソレノイドやボイスコイルなどの電磁気的な手段）、
を挙げることができる。なお、図３等に符号２１で示す駆動源は、バネ２１０のバネ力を利用したものである。
【００３２】
例えば、上述した外力印加部材２０によってシート材Ｐに衝撃力を加えれば良く、その方法としては、
・  離れた位置からシート材Ｐに外力印加部材２０を衝突させる方法や、
・  シート材Ｐに外力印加部材２０を接触させた状態のままで、外力印加部材２０からシート材Ｐに衝撃力を加える方法
を挙げることができる。つまり、外力印加部材２０による外力の印加は、該部材２０をシート材Ｐに接触させた状態で行うが、
・  外力を印加するときだけ外力印加部材２０をシート材Ｐに接触させても、
・  外力を印加する前から既に外力印加部材２０をシート材Ｐに接触させておいても、
良い。前者の場合であって、且つシート材を介して外力印加手段と外力検知手段とが対向する位置にある場合には、外力印加の際に当該印加手段と外力検知手段との距離が変わる（短くなる）ことになる。また、外力印加手段によりシート材に力が印加されると、力の程度等に依存するが、シート材がわずかに変形する（くぼみ等ができる）ことがあるので、外力は、シート材の端などに印加してもよい。
【００３３】
なお、振動させた状態の外力印加部材２０をシート材Ｐに接触させることによって、衝撃力の代わりに振動をシート材Ｐに加えるようにしても良い。
【００３４】
ところで、上述のような外力の印加は、
・  シート材Ｐを搬送している状態で行っても、
・  搬送されてきたシート材Ｐを一旦停止させた状態で行っても、
良い。搬送している状態のシート材Ｐに外力を加えた場合には、シート材の表面（外力印加手段側）の表面状態を検知することも容易となる。停止させている状態のシート材Ｐに外力を加えた場合には、外力検知手段２において、シート材の移動に伴うノイズ成分を低減することもできる。このような搬送状態は、必要とする情報によって適宜設計、制御するものである。
【００３５】
また、外力としては、上述したように電磁気による力や熱による力など、複数種類のものが挙げられるが、
・  その内の１種類の外力だけを用いても、
・  複数種類の外力を用いても、
良い。そして、１種類の外力を用いる場合、
・  １回の外力印加だけでシート材の情報取得を行っても、
・  複数回の外力印加を行うことによりシート材の情報取得をしても、
良い。外力印加を複数回行った場合（つまり、１種類の外力を複数回印加したり、複数種類の外力を異なるタイミングで印加したりした場合）には、複数のデータが得られるために識別精度もより高くなる。なお、このように外力印加を複数回行う場合には、一旦加えた外力によるシート材の揺れが十分減衰した後、あるいはある所定値以下になった後に次の外力を加えるのが好ましい。
【００３６】
(4-3) 外力検知手段について
一方、上述した外力検知手段３は、圧電特性を有する無機材料あるいは有機材料を含み構成でき、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）やＰＬＺＴ、ＢａＴｉＯ３、ＰＭＮ−ＰＴ（Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３）などの無機材料や有機圧電体材料でもよい。圧電素子を用いた場合には、外力は電圧信号として検出される。ここでいう、外力検知手段は、検知素子自体が直接露出している場合や被覆等されている場合も含む。
【００３７】
この外力検知手段３を配置する位置は、外力を検知できる位置であればどこでも良い。例えば、
・  シート材Ｐを挟んで外力印加手段２に対向する位置に外力検知手段が設けられていても、
・  外力印加手段２の側に外力検知手段が設けられていても、
良い。図１、図３及び図４は前者の例（つまり、外力検知手段３がシート材Ｐを挟んで外力印加手段２に対向する位置に配置されている例）を示している。図示の外力検知手段３は、外力受け部材４，１４を支持しているので、これらの部材４，１４が受けた外力を検知することとなる。このような配置では、印加した外力に対するシート材の吸収を効率的に検知できる。また、後者の例（つまり、外力印加手段２の側に外力検知手段が設けられている例）としては、
・  板バネ等の弾性部材（不図示）を外力印加手段に取り付けておいて、外力印加時における該弾性部材の振動や位置変化を検知するようにしたものや、
・  外力印加手段自体に外力検知手段を搭載したもの、
を挙げることができる。このような配置では、印加した外力に対するシート材の反発を効率的に検知できる。なお、シート材Ｐを挟んで外力印加手段２に対向する側と、外力印加手段２の側との両方に外力検知手段を配置しても良い。また、外力印加手段に外力検知手段を搭載した場合など、シート材との接触時に外力印加手段自体の変化（たとえば共振周波数、変形など）を検出してもよい。さらには印加した外力の停止後に残存する残響や、その減衰特性などを検知することも含まれる。
【００３８】
なお、外力検知手段は、１次元配列でも、２次元配列でもよいが、後者の場合であって、且つシート材（例えば記録媒体）幅と同一あるいはそれ以上の長さのセンサー部を有していればシート材の幅の検知も可能である。勿論、複数個のセンサー部により、記録媒体の幅を検知することも可能である。
【００３９】
(4-4) シート材情報取得手段について
ところで、“シート材に関する情報”を自動的に取得するためには、上述のようにシート材情報取得手段５を用いると良い。そして、このシート材情報取得手段５は、外力検知手段３にて検出される信号における波形から、電圧、周期、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、“シート材に関する情報”を出力するようにすると良い。また、シート材情報取得手段５は、これらの特徴量を予めシート材の信号が記録されたテーブルと照らし合わせて、シート材の種別や型番、状態変化、印刷状態、重送などを判定した情報として出力するようにしてもよい。尚、シート材の信号が、環境条件、搬送の状態などに応じて異なる場合は、夫々に対応した複数のテーブルを用意してこれをもとに判定を行うと良い。さらに、シート材に関して別の手段（たとえば人為的なセットされる用紙型番の入力や、別途設けられたセンサーからの信号など）をあわせて判定してもよい。
【００４０】
なお、検出される信号に対して、例えばシート材が搬送されていない場合の出力信号を差し引くなどの信号処理を行ってもよい。当該信号処理を行なう処理回路は、前記シート材が挟持されていない時に、前記外力により前記外力検知手段が受けた場合の第１の信号と、前記シート材を挟持している時に、前記外力により前記センサー部が受けた場合の第２の信号とを用いて信号処理を行なうことができる。
【００４１】
(4-5) その他
また、外力受け部材４，…や外力印加手段２が配置された部分よりもシート材搬送方向上流側には、前記シート材搬送路中を搬送されてくるシート材Ｐを適正な位置に変位させる（つまり、シート材の搬送経路を制御する）シート材変位手段（図４に示す下側の方の符号７参照）を配置して、シート材が前記外力受け部材に安定して接触するようにしても良い。
【００４２】
そして、このシート材変位手段７には、シート材Ｐの状態や位置（シート材変位手段とシート材との相互作用）を検知するシート材センサーが付加されていることも好ましい。ここで、「シート材Ｐの状態や位置（シート材変位手段とシート材との相互作用）」とは、
・  シート材変位手段とシート材との接触状況や、
・  シート材の先端位置や、
・  シート材の通過状態や、
・  シート材変位手段がシート材から受ける圧力や、
・  シート材の変形
などを意味する。このシート材センサーとしては、接触や変形を検知する機械的センサーや光学式センサー、圧力を検知する圧力センサー、振動を検知する加速度センサーなどを挙げることができる。このようなシート材センサーはシート材変位手段に直接接合されていてもよいし、シート材変位手段の近傍に設置されていてもよく、用いるセンサーに応じて適宜設計できる。
【００４３】
このシート材センサーからの信号をフィードバックすることで、シート材変位手段の変位量の適正化を行うことができ、より高い精度でのシート情報の検知が可能となる。また、シート材変位手段とシート材との相互作用を検知する（シート材からの圧力、シート材の変形など）ことによれば、本発明の外力印加による信号と複合的に用いて、シート材のより多くの情報を得ることができる。
【００４４】
ところで、本発明に係るシート材処理装置は、図６に示すように、シート材情報検知装置（符号Ｂ参照）と、該シート材情報検知装置の検知結果を加味してシート材Ｐの処理を行うシート材処理部Ｃと、によって構成される。
【００４５】
ここで、シート材処理部Ｃとしては、
・  画像を形成する画像形成部や、
・  画像の読み取りを行うスキャナ部や、
・  その他の装置
を挙げることができる。そして、シート材処理装置としては、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどを挙げることができる。
【００４６】
また、符号１２は外力印加手段を示すが、図３等に示す構造のものを用いれば良い。
【００４７】
さらに、図６中の符号Ｄは、シート搬送ガイドを膨出させて形成した狭窄部を示す。このような狭窄部を形成することによって、外力受け部材の機能をガイドに持たせても良い。
【００４８】
そして、シート材情報検知装置Ｂの検知結果に基づきＣＰＵが印字モードの変更（例えば、画像形成条件の調整、搬送に用いるローラーへの押圧力の調整などの搬送条件の調整、印字の中止、記録媒体の搬送の停止、警告信号の発生など）を行うようにすると良い。ここで、ＣＰＵとしては、シート材処理装置の内部に設けたものを用いても、外部に設けたものを用いても良いが、内部に設けたものを用いた場合には、外部とのデータ信号の送受信を省略できる。
【００４９】
次に、本形態の効果について説明する。
【００５０】
シート材Ｐはシート材搬送手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄによってシート材搬送路Ａの中をばたつきながら搬送されたとしても、外力検知手段３にて外力が検知されるときは、外力受け部材４，…によってシート材Ｐが適正位置に保持されており、そのバタツキは低減される。したがって、情報検知精度は良好かつ均一となる。
【実施例１】
【００５１】
本実施例では、図３に示す構造の紙種検知装置（シート材情報検知装置）を作製し、電子写真装置（シート材処理装置）に搭載した。
【００５２】
該装置においては、シート材搬送路Ａを一対の搬送ガイド１０ａ，１０ｂによって形成し、そのシート材搬送路Ａには、記録用紙（シート材）Ｐを搬送する搬送ローラー（シート材搬送手段）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを配置した。そして、一方の搬送ガイド１０ａの一部に切り欠き部分を設け、該部分を覆うようにブラケット８を配置し、該ブラケット８には、検知センサ（外力検知手段）３や外力受け部材４を図示のように取り付けた。なお、外力受け部材４は、図示のような略かまぼこ型形状とし、その表面（記録用紙が接触する方の面）には、曲率半径１ｍｍの半円柱部分（図１に符号１４で示すような形状のもの）を配置して、この半円柱部分で外力を受けるようにした。また、図３に示す外力受け部材４は搬送路中に突出させたが、その突出量は、搬送路Ａの幅（外力受け部材が配置されている部分における幅）の１／４とし、搬送される記録用紙がどの種類（紙やＯＨＰシート）であっても該外力受け部材に接触するようにした。
【００５３】
なお、検知センサ３は、圧電体であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を銀電極により上下を挟まれる構造とした。圧電体のサイズは長さ５ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．３ｍｍとした。また、緩衝材９にはゴム材を用いたが、緩衝材９を搬送ガイド１０ａと検知センサ３との間に配置することにより、搬送ガイド１０ａから検知センサ３への機械的振動の伝播を低減でき、検知精度を高めることができる。ところで、図３ではブラケット８は搬送ガイド１０ａに固定されているが、もちろんこれに限られるものではなく、適当な剛性と固定精度が得られるのであれば、
・  搬送ガイド１０ｂ側のブラケット２１１に取り付けたり、
・  これらのブラケット８，２１１を一体化して搬送ガイド１０ｂに取り付けたり、
・  搬送ガイド１０ａ，１０ｂ以外の部分（例えば、筐体やフレーム）に取り付けたり、
しても良い。
【００５４】
一方、外力受け部材４に対向する位置には、記録用紙Ｐに外力を印加するための外力印加手段２を配置した。すなわち、右側の搬送ガイド１０ｂに切り欠き部分を設け、該部分にブラケット２１１を配置した。このブラケット２１１には略筒状のガイド部材２１５を取り付け、そのガイド部材２１５の内部には、水平方向に移動自在にロッド２１７を配置し、該ロッド２１８の先端（記録用紙側先端）には押圧部材（外力印加部材）２０を取り付けた。そして、ロッド２１８には鍔状のストッパ部材２１４を設け、該ストッパ部材２１４とガイド部材２１５との間にはコイルスプリング２１０を縮設した。一方、上述したブラケット２１１には、モータ２１３を取り付け、その出力軸にはカム２１２を取り付けて、ロッド２１８の端部に取り付けた突出部２１７にカム２１２が干渉し得るようにした。なお、符号２１６はガイド部材内の空気によるダンピングを低減する為の圧抜き孔を示す。
【００５５】
なお、上述した押圧部材２０はコイルスプリング２１０及びカム２１２により、所定の速度で記録用紙Ｐに衝突して外力を加える。そのときの外力の大きさは、たとえば押圧部材２０が非拘束の状態であれば、
・  押圧部材２０の質量ｍならびに衝突速度υ
・  押圧部材２０と記録用紙Ｐ及び外力受け材
との相互作用で定まるが、一例として通常の紙葉類の種別判断であるならば、０．１ｇｍ／ｓ．乃至１０ｇｍ／ｓ．程度の範囲が好適に用いられる。また、この外力印加は一回の信号出力にあたって複数、好ましくは外力の値を異なるものとして行う。このようにすることで、記録用紙の情報をより高精度で検知できる。
【００５６】
本実施例では、カム２１２を段差を変えた２段式として、モーター２１３による１回の回転で２回の異なった外力を印加できるようにしている。つまり、
・  大きい方のカム２１２が突出部２１７と干渉して押圧部材２０を右方向に移動させ、カム２１２の係止が解除された瞬間にコイルスプリング２１０のバネ力によって押圧部材２０が記録用紙Ｐに衝突され、小さい方のカム２１２が突出部２１７と干渉して押圧部材２０を右方向に移動させ、カム２１２の係止が解除された瞬間にコイルスプリング２１０のバネ力によって押圧部材２０が記録用紙Ｐに衝突される。この場合、大きい方のカム２１２と小さい方のカム２１２とではコイルスプリング２１０の縮み距離が異なるので、記録用紙Ｐに加えられる外力が異なることとなる。
【００５７】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００５８】
いま、記録用紙Ｐが、外力受け部材４が配置されているところまで搬送ローラー１ｃ，１ｄにより搬送されてくると、該記録用紙Ｐは外力受け部材４の表面を摺動するが、押圧部材２０が記録用紙Ｐの方に移動して該用紙に外力を印加する。そのときの外力は、外力受け部材４を介して検知センサ３に伝わり、図５に示すような信号が出力される。この信号は、普通紙（富士ゼロックス社ＳＴ（ＧＡＡＡ１８９６））を検知したときのものであるが、該信号における、
・  ピークの電圧値
・  複数ピークの間隔
・  複数ピーク間の減衰
や、この波形を周波数解析することにより、記録用紙Ｐの表面凹凸、摩擦、厚さ分布などの情報を抽出できる。また、このように外力が印加される前後においては、記録用紙Ｐが外力受け部材４の表面を摺動するが、その摺動に伴う信号も検知センサ３は検知するので、そのときの信号をシート材判別に利用することもできる。
【００５９】
なお、記録用紙Ｐが搬送されていない状態での検知センサ３の信号を読み込んでおき、その初期状態の信号を考慮して紙種検知を行うようにしても良い。
【００６０】
次に、本実施例の効果について説明する。
【００６１】
記録用紙Ｐは、搬送経路内においてさまざまな要因（ローラーからの応力、搬送経路のカーブ、搬送ガイドとの緩衝、熱などの環境変化など）で変形を生じながら搬送されるが、本実施例では、記録用紙Ｐが外力受け部材４に接触された状態で外力検知が行われるようになっている。したがって、上記搬送における記録用紙Ｐの変形やバタツキを低減でき、検知精度を良好かつ均一にできる。
【実施例２】
【００６２】
本実施例では、図４に示す構造の紙種検知装置（シート材情報検知装置）を作製し、電子写真装置（シート材処理装置）に搭載した。すなわち、外力受け部材４の端部（用紙搬送方向の上流側端部及び下流側端部）と記録用紙Ｐを挟んだ状態で対向するように、搬送ガイド１０ｂの側に樹脂製ローラー（シート材変位手段）７，７を配置した。これにより、記録用紙Ｐは外力受け部材４と樹脂製ローラー７との間の狭幅部を通過せざるを得ないこととなり、記録用紙Ｐが外力受け部材４に接触することとなる。なお、これらの樹脂製ローラー７，７は、記録用紙Ｐが搬送されてきて接触した場合には回転し、該用紙Ｐの搬送を阻害しないように構成されている。また、これらの樹脂製ローラー７には、外力印加に不要な間は記録用紙Ｐより後退する移動機構（不図示）を設けている。なお、その他の構成は実施例１と同様とした。
【００６３】
このようにして、押圧部材２０や外力受け部材４に対する記録用紙Ｐの接触方向（角度）を実施例１よりもさらに安定化することで、検知精度を高めることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図２】本発明に係るシート材情報検知装置の作用を説明するためのフローチャート図。
【図３】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図４】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図５】外力検知手段の検知信号の一例を示す波形図。
【図６】本発明に係るシート材処理装置の構造の一例を示す模式図。
【図７】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図８】外力受け部材の構造の一例を示す外観斜視図。
【図９】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【図１０】本発明に係るシート材情報検知装置の構造の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ      搬送ローラー（シート材搬送手段）
２          外力印加手段
３          外力検知手段
４          外力受け部材
５          シート材情報取得手段
７          樹脂ローラー（シート材変位手段）
９          緩衝材
１２        外力印加手段
１４        外力受け部材
２０        押圧部材（外力印加部材）
２４        外力受け部材
３４        外力受け部材
３５        間隔保持機構
Ａ          シート材搬送路
Ｂ          紙種検知装置（シート材情報検知装置）
Ｃ          シート材処理部
Ｐ          記録用紙（シート材）
【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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