(57)【要約】【課題】画像形成装置のシート材搬送路において、シート材に関する高精度な情報を検知するシート材の種類判別装置を提供することを目的とする。【解決手段】シート材に衝撃を加える衝撃印加部と、該衝撃が加えられたときにシート材と接すると共に、シート材を介した衝撃を検知して信号を出力する検知部材と、前記信号に基づいてシート材の種類を判別する判別手段と、前記衝撃印加部と前記検知部材との間で搬送されているシート材を保持するための保持手段と、を備えるシート材の種類判別装置。【選択図】図１
2007230672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材に衝撃を加える衝撃印加部と、
該衝撃が加えられたときにシート材と接すると共に、シート材を介した衝撃を検知して信号を出力する検知部材と、
前記信号に基づいてシート材の種類を判別する判別手段と、
前記衝撃印加部と前記検知部材との間で搬送されているシート材を保持するための保持手段と、
を備えるシート材の種類判別装置。
【請求項２】
前記保持手段は、シート材搬送方向に対して、衝撃を加える箇所の側方でシート材を保持することを特徴とする請求項１に記載のシート材の種類判別装置。
【請求項３】
前記保持手段は、
前記検知部材側に配置される載置部と、
バネ力により、載置部に対してシート材を押さえるバネ部材と
を有する請求項１または請求項２に記載のシート材の種類判別装置。
【請求項４】
前記バネ部材は板バネであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のシート材の種類判別装置。
【請求項５】
前記バネ部材はねじりコイルバネであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のシート材の種類判別装置。
【請求項６】
バネ部材と載置部との間隙は、シート材搬送方向上流側から衝撃を加える箇所に近づくほど狭くなることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のシート材の種類判別装置。
【請求項７】
前記バネ部材は、シート材搬送方向に長手であることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のシート材の種類判別装置。
【請求項８】
前記バネ部材の基端はシート材搬送方向上流側で衝撃印加部に固定され、先端は自由端であることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載のシート材の種類判別装置。
【請求項９】
前記バネ部材は熱可塑性樹脂、あるいは金属材料であることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載のシート材の種類判別装置。
【請求項１０】
前記バネ部材は表面抵抗率が１０１０Ω以下であることを特徴とする請求項３〜９のいずれかに記載のシート材の種類判別装置。
【請求項１１】
前記バネ部材は曲率０.００５［１/mm］以下で塑性変形を起こさない部材であることを特徴とする請求項３〜１０のいずれかに記載のシート材の種類判別装置。
【請求項１２】
前記バネ部材は厚さ０.０１mm以上０.５mm以下であることを特徴とする請求項４に記載のシート材の種類判別装置。
【請求項１３】
前記バネ部材のシート材押さえ面の裏面に合成樹脂エラストマーを設けることを特徴とする請求項４または請求項１２に記載のシート材の種類判別装置。
【請求項１４】
感光体にトナー像を形成する画像形成部と、
画像形成部からシート材にトナー像を転写する転写部と、
シート材に転写されたトナー像をシート材に定着する定着部と、
転写部へシート材を搬送するシート材搬送路において、シート材の種類を検知するためのシート材の種類判別装置と
を備える画像形成装置において、
前記シート材の種類判別装置は、請求項１〜１３のいずれかに記載のシート材の種類判別装置である
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、シート材の種類を判別するためのシート材の種類判別装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複写機、プリンタ等に使用されるＯＡ用紙と呼ばれる情報用紙の種類は多種多様である。大きく分類してアート紙・コート紙等の塗工印刷用紙、上質紙・中質紙・下級紙等の非塗工紙が存在する。さらにＯＡ用紙の中でも製紙メーカーによって表面性、紙厚等が異なり、同様な画像形成を行った場合でも、用紙の種類により画像形成の品質にかなりの差が見られる。
【０００３】
この様な多種多様の用紙に対して、良好な印字品質を得るためには、オペレータがコンピュータのプリンタドライバで各用紙に合わせたプリント設定を手動選択する必要がある。この場合、複数の用紙カセットを備えたプリンタではプリント毎に異なる用紙カセットから用紙が供給され、異種の用紙が頻繁に切り替わることがあるため、実用的ではない。
【０００４】
このため、近年ではこの課題を改善するために、用紙搬送路の近くに設置された光源から用紙に光を当て、用紙からの放射強度を検出して用紙の種類を検知している。そして、その検知した種類に応じてプリント設定を自動選択する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【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】
しかしながら、近年、複写機、プリンタ等の高速化が進み装置内での用紙（以下、「シート材」）の搬送速度が上がるとともに、小型化も要求され搬送路が屈曲した構成となっている。そのため、搬送されるシート材が搬送中にばたついたり、湾曲したりする。
【０００６】
この場合であっても、シート材の高速搬送による影響や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、シート材の種類が紙であるかＯＨＰであるかは検出することが可能である。しかし、紙の表面の凹凸などは検出できず、多種多様の用紙に合わせた良好な印字品質を得ることは困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、シート材搬送路において、シート材に関する高精度な情報を検知するシート材の種類判別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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明のシート材の種類判別装置は、シート材に衝撃を加える衝撃印加部と、該衝撃が加えられたときにシート材と接すると共に、シート材を介した衝撃を検知して信号を出力する検知部材と、前記信号に基づいてシート材の種類を判別する判別手段と、前記衝撃印加部と前記検知部材との間で搬送されているシート材を保持するための保持手段ととを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
シート材搬送路において、シート材に関する高精度な情報を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るシート材の種類判別装置を、図面を参照しながら詳述する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るシート材の種類判別装置の概略構成を示す図であり、図２は本実施形態に係るシート材の種類判別装置の概略構成断面図である。
【００１２】
シート材の種類判別装置は、シート材Ｓに衝撃を加える衝撃印加部１０と、衝撃を検知して信号を出力する検知部２０と、シート材Ｓを検知部２０と挟持（保持）するために衝撃印加部１０に支持されている押さえ部材１６とから構成される。
【００１３】
＜衝撃印加部１０＞
衝撃印加部１０は、シート材Ｓに、その外部から衝撃を加える。検知部２０は、衝撃を検知して、衝撃に応じた信号を出力する。発明者は、衝撃印加部１０がシート材Ｓに所定の衝撃を加えると、シート材Ｓの種類によって検知部２０から出力される信号が異なることを見出した。なお、シート材Ｓの種類によって出力信号が異なるのは、主としてシート材Ｓの剛性等の力学的な特性の相違に基づくものと思われる。
【００１４】
ここで、シート材Ｓとは、普通紙（ＯＡ用紙）、光沢紙、コート紙、再生紙、ＯＨＰなどの用紙である。
【００１５】
シート材Ｓは、衝撃印加部１０の本体フレーム１１に設けられた押さえ部材１６と、検知部２０の検知センサ固定部材２１（本発明の「載置部」に相当）とにより挟持された状態で衝撃が加えられる。衝突部材１３は、摺動部１１ｂと摺動部１１ｃの２つの摺動部と、衝突部材１３が回転しないように設けられた回転止め部１１ａを備えた本体フレーム１１によって、保持されている。
【００１６】
衝突部材１３はバネ１５に挿入されている。バネ１５は、衝突部材１３に取り付けられたバネ座１７と本体フレーム１１のバネ座を兼ねた摺動部１１ｂとで、衝突部材１３とバネ１５が接触しないように、両端部を保持されている。
【００１７】
本体フレーム１１に取り付けられたモータ１２は、不図示のＣＰＵによって制御されており、シート材Ｓが所定の位置で挟持されると、ＣＰＵからの制御によってモータ１２は所定の回転速度で１回転し、停止する。
【００１８】
モータ１２には衝突部材１３を引き上げるためのカム１４が直接取り付けられており、図示した方向にモータ１２が回転すると、カム１４も同方向に回転し、それによって衝突部材１３は引き上げられる。図２に示すように、カム１４は、回転方向に所定の円弧を描くカム大１４ａとカム小１４ｂの２つの異なる半月形状（円弧）を成しており、衝突部材１３と接触しているカム１４の頂点を過ぎると、衝突部材１３はカム１４から離れ、バネ１５のバネ力によって下方へ直線運動を開始し、シート材Ｓに衝撃を印加する。
【００１９】
ここで、カム１４の異なる円弧のカム大１４ａとカム小１４ｂは、衝突部材１３の引き上げ量が異なっており、カム１４が１回転すると、２つの異なった衝撃を印加するようになっている。尚、カム１４は回転時に摺動部１１ｂの外側を通過する。
【００２０】
＜押さえ部材１６＞
押さえ部材１６はフィルム状の部材であり、シート材搬送方向の上流側で本体フレーム１１に片側支持で固定され、長手方向にアーチ形状を成してシート材Ｓに当接する。押さえ部材１６と検知センサ固定部材２１との間隙は、シート材搬送方向上流側から衝撃を加える箇所（衝突部材１３）に近づくほど狭くなる。また、押さえ部材１６はアーチ形状を
成してシート材搬送方向の下流側を固定せずに自由に可動できるようにしておく。これにより、異なる厚さのシート材Ｓが搬送されてきてもシート材Ｓへの当接圧を大きく変化させることが無く、またシート材ジャム処理時の押さえ部材１６の捲れや曲がり、折れ、破損を防止することが出来る。押さえ部材１６の厚さは耐久による破損などを考慮して０.
０１mm以上が好ましく、またシート材の搬送への影響を考慮して０.５mm以下が好ましい
。
【００２１】
また、押さえ部材１６は、シート材搬送方向に対して、衝突部材１３により衝撃を加える箇所の側方でシート材を押さえることにより、シート材に衝撃が加えられたときのシート材のバタツキ等を抑えることができる。バタツキを抑えることにより、シート材の種類ごとに高精度な情報（信号）を得ることができる。詳しくは後述する。尚、押さえ部材１６がシート材搬送方向に対して前記衝撃を加える箇所の側方でシート材を押さえる構成にすることで、前後方向に押さえ部材１６を設けた場合よりもシート材の種類判別装置をシート材搬送方向に小さくできる（小型化）。これにより、画像形成装置を小型化した際に搬送路が屈曲した構成となっていてもシート材の種類判別装置の取り付けが可能となる。
【００２２】
＜検知部２０＞
検知部２０は、シート材Ｓへ印加された衝撃を検知して信号を出力する。
【００２３】
検知部２０から出力される信号は、シート材の力学的特性、あるいは機械的特性に基づく信号である。機械的特性とは、例えばシート材の剛性、ヤング率、密度、重さ、坪量（坪量とは１ｍ２当たりのシート材の重量である）、厚さ、あるいはシート材表面の凹凸（表面粗さ）である。
【００２４】
検知部２０は、押さえ部材１６とでシート材Ｓを挟持することを兼ね備えた検知センサ固定部材２１と、検知センサ２２（本発明の「検知部材」に相当）とから構成される。検知センサ固定部材２１のシート材Ｓ挟持面と、検知ゼンサ２２上面とは、所定の段差Ｂが得られる構成となっている。検知センサ２２は、圧電素子２２ｂと、圧電素子２２ｂ挟持する保護部材２２ａと保護部材２２ｃとから構成される。衝撃が印加されると、圧電素子２２ｂの不図示の電極から電圧信号が出力され、不図示のＣＰＵへその電圧信号が入力される。ＣＰＵは、電圧信号を処理し、シート材Ｓの種類判別を行う（本発明の「判別手段」に相当）。
【００２５】
圧電素子２２ｂは、圧電特性を有する無機材料あるいは有機材料を含む。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構成される。圧電素子２２ｂを用いることで、電源を用いることなく検知センサ２２から電圧信号を出力できる。
【００２６】
なお、図１及び図２においては、重力方向に衝撃を印加する様子を示しているが、反重力方向に衝撃を印加してもよい。あるいは水平方向に衝撃を印加しても良い。また、シート材Ｓに対して垂直方向に衝撃を印加する様子を示しているが、シート材に対して斜めに衝撃を印加してもよい。あるいはシート材の端面に衝撃を印加してもよい。
【００２７】
以下、具体的な実施例を詳細に説明するが、本発明を何ら限定するものではない。
＜実施例１＞
【００２８】
図３は、本実施例におけるシート材の種類判別装置を搭載した画像形成装置の要部を示す概略構成図であり、図４は本実施例におけるシート材の種類判別装置の概略構成断面図である。
【００２９】
電子写真方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置について、図３を参照して説明する。
【００３０】
＜画像形成部１００＞
トナー像を形成する画像形成部１００について説明する。感光体ドラム１０１はトナー像を担持する像担持体である。感光体ドラム１０１には、例えば、ドラム形状の導電性基体上に光導電層が被着されている。感光体ドラム１０１の周囲には１０２〜１０６で示す複数の部材が配置されている。
【００３１】
帯電ローラ１０２は感光体ドラム１０１を所定の極性に帯電し、光学手段１０３は帯電された感光体ドラム１０１上に光を照射し静電潜像を形成する。現像装置１０６は、感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像を可視像に現像する。また、クリーニングブレード１０５は感光体ドラム１０１上の残留トナーを除去する。画像形成部１００は、一次帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニング等の諸工程を行い、所要のトナー像（単色画像或はカラー画像）を形成する。
【００３２】
画像形成部１００において、トナー像の形成は以下の手順で行なわれる。
【００３３】
＜トナー像の形成＞
感光体ドラム１０１が図示矢印の時計回りに回転した状態において、帯電ローラ１０２は感光体ドラム１０１を一様に帯電する。次に、光学手段１０３は感光体ドラム１０１上に露光して静電潜像を形成する。現像装置１０６は、回転しながら担持したトナーＴにより感光体ドラム１０１上の静電潜像を現像する。
【００３４】
＜トナー像の転写＞
一方、不図示の給紙装置から送り出された１枚のシート材Ｓ（例えばＯＡ用紙、ＯＨＰシート等）は、不図示の搬送部を経由してレジストローラ１１１まで搬送される。レジストローラ１１１は、シート材Ｓの斜行を補正しつつシート材Ｓを感光体ドラム１０１へ搬送する。
【００３５】
レジストローラ１１１と感光体ドラム１０１を繋ぐ搬送路には、シート材先端検知センサ１１４が設けられている。シート材先端検知センサ１１４がシート材Ｓの先端を検知すると、不図示のＣＰＵは、シート材の種類判別装置の衝撃印加部２１０の駆動、感光体ドラム１０１の回転、及び光学手段１０３のスキャンのタイミングとを同期させて、各部位を所定のタイミングで動作させる。
【００３６】
不図示のＣＰＵは、所定のタイミングで種類判別装置の衝撃印加部２１０のカムを一回転させ、シート材Ｓへ２つの異なる衝撃を印加する。種類判別装置の検知部２２０（検知センサ２２２）は、衝撃印加部２１０の対向位置に設けられている。検知部２２０は、シート材Ｓを介した衝撃が印加されると、電圧（電圧信号）を発生し、その電圧信号を不図示のＣＰＵへ入力する。ＣＰＵは、送信された２つの電圧信号に基づきシート材Ｓの判別処理を行う。
【００３７】
次に、転写ローラ１０４は、感光ドラム１０１まで搬送されたシート材Ｓに感光体ドラム１０１上のトナー像を転写する（本発明の「転写部」に相当）。その後、シート材Ｓは感光体ドラム１０１から分離される。
【００３８】
＜トナー像の定着＞
そして、シート材Ｓは搬送部１１２により、搬送されて定着部１１３に到る。そして、
定着部１１３は、ローラによる圧力とシート材の種類判別装置によって判定されたシート材Ｓに適切な熱とを加えることにより、シート材Ｓ上のトナー像を定着させる。その後、不図示のトレーへ排出される。不図示のＣＰＵは、検知部２２０から受信した電圧信号を処理して、シート材Ｓごとに適切な熱が加わるように、定着部１１３を制御する。例えば、複数のシート材の種類に応じた複数の定着条件（温度等）に関するデータをメモリ等に予め記憶しておく。そして、ＣＰＵは受信した電圧信号に従って、メモリからデータを読み出し、定着部１１３の定着条件を制御する。
【００３９】
＜シート材Ｓの種類判別装置＞
次に、図４を参照して、シート材Ｓの種類判別装置について詳細に説明する。
【００４０】
＜シート材先端検知センサ１１４＞
シート材先端検知センサ１１４（図３参照）は、シート材Ｓの先端を検知すると不図示のＣＰＵに検知信号を送信する。ＣＰＵは、検知信号に基づいて、所定のタイミングでシート材Ｓに２回の衝撃を与えるために衝撃印加部２１０を制御する。
【００４１】
＜衝撃印加部２１０＞
衝撃印加部２１０は、ＣＰＵからの制御信号に従って、本体フレーム２１１に取り付けられた不図示のモータを駆動する。モータにはステッピングモータを使用できる。モータは、所定の条件（例えば、２−２相励磁、バイポーラ定電圧駆動、３００rpm）で１回転
駆動して停止する。
【００４２】
カム２１４は不図示のモータに直接取り付けられており、カム大２１４ａとカム小２１４ｂの２つの異なる半月形状のカムで形成されている。衝突部材２１３は軸受を兼ねた本体フレーム２１１の摺動部２１１ａ，２１１ｂで摺動可能に保持されている。更に、衝突部材２１３が挿入されたバネ２１５は、衝突部材２１３に一体又は別体で設けられているバネ座２１７と本体フレーム２１１とで、衝突部材２１３とバネ２１５が接触しないように両端部を保持されている。バネ座２１７は、その内周側に凸部を有する。そして、凸部は、バネ２１５の内側に接して、バネ２１５を保持する。尚、本体フレーム２１１の摺動部２１１ｂにもバネ２１５を保持する凸部を設けてもよい。
【００４３】
この構成によって、モータが駆動を開始するとカム２１４が回転し、衝突部材２１３は引き下げられる。カム２１４と衝突部材２１３の接触部が大小それぞれのカムの頂点を過ぎると、衝突部材２１３はカム２１４から離れ、バネ２１５のバネ力によってシート材Ｓへ衝撃を印加する。本体フレーム２１１には押さえ部材２１６が保持されている。押さえ部材２１６は、衝撃が印加されたときのシート材Ｓのバタツキを抑え、シート材Ｓの種類判別へ与える影響を減少する。
【００４４】
バネ２１５は圧縮コイルバネである。バネ２１５は、カム２１４が回転して衝突部材２１３が引き下げられることによって、カム大２１４ａのときに５mm、カム小２１４ｂのときに３mm縮められる。これにより、一つのシート材Ｓに２つの異なる衝撃を搬送されているシート材Ｓに印加することを可能にしている。
【００４５】
衝突部材２１３の材質は、ステンレスや鉄等の金属（例えば、ＳＵＳ３０３、重量４g
）である。摺動部２１１ａ，２１１ｂには、摺動タイプの熱可塑性樹脂材料でポリアセタール（以下POMと記す）を使用し、摺動部分の抵抗を抑えて衝撃の大きさの安定性を図っ
ている。
【００４６】
また、押さえ部材２１６の材質は、ステンレスや鉄等の金属（例えば、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ厚さ０.０５mm）である。
【００４７】
押さえ部材２１６の基端部（一端）は、本体フレーム２１１にネジ止めや接着等で固定されている。押さえ部材２１６の基端部とシート材Ｓのなす角度Ａは、３０°としている。尚、当接角度Ａは紙詰りや当接総圧を考慮して４５°以下が好ましい。
【００４８】
押さえ部材２１６の先端部（他端）は、シート材Ｓの搬送方向下流側で本体フレーム２１１に開けられた穴（孔）に湾曲して通される（本発明の「自由端」に相当）。そして、押さえ部材２１６は、図４に示すようにアーチ形状となっている。押さえ部材２１６の先端部は、穴に固定されていないが、図１に示すようにＬ字形状となっているため引っ張っても穴から抜けない。
【００４９】
押さえ部材２１６は、湾曲した状態で、シート材Ｓとの当接幅４mmであり、シート材Ｓへの当接総圧０.２Ｎとなるように、その中央部がシート材Ｓに当接する。
【００５０】
シート材Ｓと接する押さえ部材２１６の当接面の裏面には、合成樹脂エラストマー等の防振材２１８が両面テープ等で接着されている。防振材２１８は、シート材Ｓの搬送時の振動や、衝突部材２１３の衝撃によるシート材Ｓの振動などを抑え、シート材Ｓを安定した状態に保つ。また、防振材２１８として、シリコーンゲル（αゲル：鈴木総業製）が使用できる。
【００５１】
＜検知部材２２０＞
次に、衝撃印加時の衝撃を検知して検知信号を生成する検知部２２０について説明する。検知部２２０は、検知センサ２２２と、検知センサ２２２を固定する検知センサ固定部材２２１等から構成される。
【００５２】
検知センサ２２２は保護部材２２２ａ、圧電素子２２２ｂ、保護部材２２２ｃを積層して構成される。保護部材２２２ａ，２２２ｃは、衝撃印加時に圧電素子２２２ｂにクラックが入る等の破損を防止する。
【００５３】
検知センサ固定部材２２１は、凹状であり、その凹部に検知センサ２２２の保護部材２２２ｃが固定されている（図１参照）。検知センサ２２２の衝撃を受ける保護部材２２２ａの表面は、シート材Ｓと接する検知センサ固定部材２２１の接触面と所定の段差Ｂがある。言い換えると、保護部材２２２ａのシート材搬送側の表面は、シート材Ｓの搬送時に、シート材Ｓと所定の距離（段差Ｂ）離れている。段差Ｂを設けることにより、シート材Ｓの撓みの特性が反映された信号を検知できる。例えば、撓みの特性とは、シート材Ｓの剛性や厚みに関する特性である。
【００５４】
保護部材２２２ａ，２２２ｃの材質は、ステンレスや鉄などの金属が使用できる。具体的な例としては、大きさは長さ５mm、幅５mm、厚さ１.５mmのステンレスを使用する。圧
電素子２２２ｂの材料にはＰＺＴの電圧素子を用いる。圧電素子２２２ｂの両面（図４では上下面）には白金電極を設ける。例えば、白金電極の大きさは、長さ５mm、幅５mm、厚さ０.３mmである。
【００５５】
検知センサ固定部材２２１にはシート材Ｓとの摺動による磨耗を考慮して、耐磨耗タイプの熱可塑性樹脂材料でガラス入りポリブチレンテレフタレート（以下PBTと記す）等を
使用できる。また、保護部材２２２a、圧電素子２２２ｂ、保護部材２２２ｃ、及び検知
センサ固定部材２２１との貼り合わせ（固定）にはエポキシ系接着剤等を使用できる。
【００５６】
衝撃が印加される保護部材２２２ａの面と、シート材Ｓを挟持する検知センサ固定部材２２１の面との段差Ｂは０.３mm、シート材Ｓを挟持する検知センサ固定部材２２１の左
右面の端部間の距離を１０mmとしている。検知センサ２２２はこの端部間に設けられる。
【００５７】
＜測定結果１＞
図５は、実際に本実施例の構成で複数種類のシート材ごとに種類判別装置を動作させたときの検知部２２０から出力されるピーク電圧値を測定した結果を示す。
【００５８】
横軸は、カム小２１４ｂで引き下げて衝撃を印加したときの出力ピーク電圧値であり、縦軸はカム大２１４ａで引き下げて衝撃を印加したときの出力ピーク電圧値である。
【００５９】
図５中で分布している各群に対応するシート材の名称は以下の通りである。
【００６０】
【表１】
2007230672.tif 000003
【００６１】
参考のために記載している坪量は、シート材包装紙に表記されている数値である。図５と照らし合わせて見ると分かるが、坪量が大きくなるにつれて出力ピーク電圧値が小さくなることが分かる。
【００６２】
また、シート材（B群、D群、F群）は、BOND紙と称される比較的シート材表面が粗く、
密度が小さい。シート材（B群、D群、F群）は、同じ坪量であってもカム大２１４ａで引
き下げて衝撃を印加したときの出力ピーク電圧値が小さくなり、同じ坪量のシート材に対しても判別が可能となる。また、ＯＨＰのように異種材料に関してもＯＡ用紙とは異なった出力となるため、シート材の種別を判別できる。
【００６３】
＜測定結果２（比較例）＞
図８は、押さえ部材２１６を取り外した状態で、複数種類のシート材ごとに種類判別装置を動作させたときの検知部２２０から出力されるピーク電圧値を測定した結果を示す。
【００６４】
画像形成装置内で比較的紙搬送の安定している箇所にシート材の種類判別装置を設けられれば良いが、小型化が求められる画像形成装置内では種類判別装置を設ける箇所の制約などにより、搬送されるシート材がばたつく箇所に設けなければならない。このため、押さえ部材が無くシート材がばたついた状態でシート材の種類を判別しようとすると、各シート材を介して出力されるピーク電圧値は図８のように安定せず、シート材の種類判別は困難となる。
【００６５】
以上のように、本実施例におけるシート材の種類判別装置を用いれば、小型で高速な複写機、プリンタ等のシート材搬送路において、高い精度でシート材に関する情報を検知し、シート材の種類を判別することが可能となる。
【００６６】
本実施例において挙げた具体例は上述のものに限定されず、また、以下に示される具体例から観念できるものも含まれる。
【００６７】
衝撃印加部のモータにはステッピングモータを用いたが、この他にDCモータ、超音波モータ等を使用しても良い。
【００６８】
圧縮コイルバネの材料にはＳＵＳ３０４−ＷＰＢを用いたが、弾性を有しかつバネ性を有する材料であれば良く、この他にも例えばステンレス鋼線で良く、またピアノ線、ベリリウム銅線、リン青銅でも良い。
【００６９】
衝突部材にはＳＵＳ３０３を用いたが、この他にも例えば金属材料、セラミックス材料、高分子材料でも良く、好ましくは鉄、アルミニウム、真鍮、炭素鋼でも良い。
【００７０】
本体フレームにはPOMを用いたが、熱可塑性樹脂材料であれば良い。例えば、この他に
もポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリスチレン（PS）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリカーボネート（PC）ポリフェニレンエーテル（PPE）、ABＳ、LCP、ポリフェニレンサルファイド（PPS）などでもよい。またPC+ABS、PPS+PSなどの一種若しくは二種以上の混合物でもよい。好ましくは、ガラス、アルミナ、カーボンブラック、鉄などの無機フィラー、木粉、ナイロン繊維などの有機フィラーを強度、剛性、耐熱性等の諸特性を向上させた熱可塑性樹脂が良い。更に好ましくは摺動性向上剤などの添加剤を入れた摺動タイプの熱可塑性樹脂材料が良い。
【００７１】
押さえ部材にはＳＵＳ３０４−ＣＳＰを用いたが、厚さが０.０１mm以上０.５mm以下で、且つ曲率０.００５［１/mm］以下で塑性変形を起こさない金属材料、熱可塑性樹脂材料であればよい。好ましくは表面抵抗率が１０１０Ω以下であるのが良い。これは押さえ部材（押圧部材）の電気的抵抗が高いと、特に低湿環境下において押圧部材と摺動した紙が帯電する。これにより、転写時にトナーを他の領域より多く転写させたり、あるいはトナーを飛び散らせたりして帯状の画像不良となる場合があるからである。尚、「表面抵抗率」の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に従って測定した。
【００７２】
圧電素子の保護部材としてＳＵＳ３０４を用いたが、ヤング率の大きい、かつ硬度の高い物質であれば良い。例えば、鉄、真鍮、ニッケル、クローム、タングステン、モリブデンが好ましく、あるいはこれらの合金あるいは酸化物でも良い。また、アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、窒化シリコン、ジルコン酸化物でも良く、あるいはこれらのセラミックスでも良く、あるいはガラス、高分子材料でも良い。
【００７３】
圧電素子としてPZTを用いたが、この他にも例えばZnO、チタン酸バリウムでも良い。検知センサ固定部材にはガラス入りPBTを用いたが、耐磨耗性に優れた材料であれば良く、
この他にも例えば耐磨耗タイプのPA、PC、POMなどの樹脂材料でよく、あるいは金属材料
、セラミックス材料でも良い。
＜実施例２＞
【００７４】
図６は、本実施例におけるシート材の種類判別装置を搭載した画像形成装置の要部を示す概略構成図であり、図７は本実施例におけるシート材の種類判別装置の概略構成断面図である。
【００７５】
衝撃印加部２１０および検知部２２０は実施例１と同様の構成であり、押さえ部材２１９は実施例１と異なる構成である。
【００７６】
押さえ部材２１９はねじりコイルバネで、ＳＵＳ３０４−ＷＰＢ、線径φ０.４５mmで
あり、当接面に対する当接角度Ａは３０°（図４参照）、左右のシート材Ｓに対する当接総圧は０.２Ｎとなるように本体フレーム２１１に取り付けられている。シート材の搬送
方向下流側の押さえ部材２１９は本体フレーム２１１に開けられた穴に通されてアーチ形状を成し、引っ張っても穴から抜けないようになっている。
【００７７】
本実施例におけるシート材の種類判別装置においても、実施例１と同様のシート材の判別性能を得ることが出来る。
【００７８】
また、本実施例において、押さえ部材にはＳＵＳ３０４−ＷＰＢを用いたが、ピアノ線（ＳＷＰ−Ｂ）、硬鋼線(ＳＷ−Ｃ)、ベリリウム銅線（Ｃ１７２０Ｗ）などのねじりコイルバネに利用される金属材料であれば良い。
【００７９】
上述の実施例によれば、簡単な機構で、安定したシート材の種類を判別することが可能となる。そのため、複写機、プリンタ等のオペレータはシート材に関する知識を必要とせず、また多種多様のシート材を判別してそのシート材に応じたプリント設定を自動選択することによって、良好な印字品質を得ることができる。尚、本実施例は、大型の画像形成装置に適用可能なことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態に係るシート材の種類判別装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るシート材の種類判別装置の概略構成断面図である。
【図３】実施例１におけるシート材の種類判別装置を搭載した画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
【図４】実施例１におけるシート材の種類判別装置の概略構成断面図である。
【図５】実施例１におけるシート材の種類判別装置の出力ピーク電圧値を表した図である。
【図６】実施例２におけるシート材の種類判別装置の概略構成図である。
【図７】実施例２におけるシート材の種類判別装置の概略構成断面図である。
【図８】比較例におけるシート材の種類判別装置の出力ピーク電圧値を表した図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０    衝撃印加部
１１    本体フレーム
１１ａ  回転止め部
１１ｂ  摺動部
１１ｃ  摺動部
１２    モータ
１３    衝突部材
１４    カム
１４ａ  カム大
１４ｂ  カム小
１５    バネ
１６    押さえ部材
１７    バネ座
２０    検知部
２１    検知センサ固定部材
２２    検知センサ
２２ａ  保護部材
２２ｂ  圧電素子
２２ｃ  保護部材
【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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