JP4143428B2 - Sheet material type detection device, image forming apparatus, and sheet material type detection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材の種別を検知するシート材種別検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、複写機やプリンタやFAX等の画像形成装置に使用される用紙の種類が増加する傾向にあるが、それに伴って、シート材の種別を検知するためのシート材種別検知装置も注目されてきている。
【0003】
また、シート材の種類の判別方法が開示されている(例えば、特許文献1,2参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−314443号公報
【特許文献2】
米国特許第6097497号明細書
【0005】
これらの特許文献に記載の技術は、予めシート材自体に何らかの数字コードまたは記号を付しておき(以降、「マーキング方式」と記載する。)、プリンタや複写機内に設けられたセンサーにより当該数字コードなどの情報を読み取り、当該プリンタがこの情報を利用して印字モードの最適化を図る技術である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記マーキング方式では、数字コード等が付されていないシート材については、その種類を判別することができない。
【0007】
そこで、本発明の目的は、予めシート材に数字コード等の情報が付されていない場合であっても、シート材の種類に関する情報を出力することができるシート材種別検知装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シート材へ衝撃印加部材により衝撃を加えた場合、その跳ね返りの程度がシート材によって異なることを見出したことに基づきなされたものである。
【0009】
そして、本発明に係るシート材種別検知装置は、シート材の種別を検知するためのシート材種別検知装置において、シート材にてバウンドされる衝撃印加部材と、該衝撃により信号を出力するセンサと、前記衝撃印加部材の前記シート材への衝撃に伴い前記センサの出力信号が所定の閾値以上となったときにパルスを発生するパルス発生手段と、該パルス発生手段にて発生した一のパルスと他のパルスとの間隔を求める期間算出手段と、該期間算出手段の検知結果に基きシート材の種別を検知する判別手段と、前記閾値を適正な値に変更する閾値変更手段とを備え、かつ、該閾値変更手段は、前記衝撃印加部材の2回目以降の衝突に関してm回目の衝突時の閾値である第2の閾値をn回目の衝突時の閾値である第1の閾値よりも低くなるように閾値を変更することを特徴とする。
【0010】
シート材上で衝撃印加部材をバウンドさせる際に、センサからの出力信号は減衰していくため、衝突しているにもかかわらず前記パルス発生手段からパルスが発生しない場合があるが、本発明においてはシート材種別検知装置に閾値変更手段を具備させていることにより、所望の回数の衝突に応じたパルスを発生させることができる。このパルス間の時間間隔(n回目とm(>n)回目)にシート材の種別に関する情報が含まれるので、予め記憶されていた情報との照らし合わせ等によりシート材の種別を判断することができる。なお、ここでいう種別には、シート材の有無に関する判別も含むものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図4を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0013】
本発明に係るシート材種別検知装置は、シート材の種別を検知するための装置であって、図1に示すように、シート材Pにてバウンドされる衝撃印加部材1と、該衝撃印加部材1の位置を検知するセンサ2と、を備えている。このセンサ2は、衝撃印加部材1の位置に応じた信号を出力するが(図3の符号201や図4の符号101参照)、その出力信号は、前記衝撃印加部材1の前記シート材Pへの衝突のときに極大値を取る。パルス発生手段(図2の符号3参照)は、前記衝撃印加部材1の前記シート材Pへの衝突に伴い前記センサ2の出力信号101,201が所定の閾値以上となったときにパルスを発生させるようになっている(図3(b) 図4(b) 参照)。そして、期間算出手段(図2の符号5参照)は、前記パルス発生手段3にて発生した一のパルスと他のパルスとの間隔(反跳期間)を求め、判別手段(図2の符号6参照)は、該期間算出手段5の検知結果に基きシート材の種別を検知する、ようになっている。
【0014】
そして、上述した閾値(前記衝撃印加部材1の2回目以降の衝突に関しての閾値)は閾値変更手段(図2の符号4参照)によって適正な値に変更されるようになっている。その変更方法としては、
・ 時間の経過に伴って閾値を下げていく方法(実施例1参照)や、
・ 衝撃印加部材1の衝突回数に応じて閾値を下げていく方法や、
・ 極大、極小値変化が起こった場合に閾値を下げる方法
・ 前記衝突の際に前記センサ2が出力する信号の最大値と最小値と(例えば、それらの平均値)から閾値を算出し、該算出した閾値を次の衝突の際の閾値として利用する方法(実施例2参照)、
を挙げることができる。
【0015】
なお、前記衝撃印加部材1の第1回目の衝突に関する閾値(初期閾値)としては、
・ シート材検知の前に予め設定しておいたものや、
・ 初期閾値設定手段(図8の符号901,902,903参照)によって、シート材検知の前に衝撃印加部材1をシート材にてバウンド(シート材検知のために行うバウンドではなく、シート材検知の前に行う予備的なバウンド)させて、その衝突の際における前記センサ2の出力から算出した閾値(実施例3参照)、を用いれば良い。
【0016】
上述した構成のシート材種別検知装置を画像形成装置に配置し、画像形成部では、該シート材種別検知装置によって検知された条件に応じて画像を形成するようにすると良い。そのような画像形成装置において前記初期閾値設定手段による閾値の算出は、画像形成装置の起動時やリセット時(実施例4参照)、或いはシート材の変更が予想される場合(例えば、給紙トレイの変更等。実施例5参照)に行うと良い。
【0017】
一方、前記衝撃印加部材1の衝撃を受けて歪むように弾性部材(図1の符号A参照)を配置し、該弾性部材Aにセンサとしての圧電素子を取り付けておくと良い。これにより、前記衝撃印加部材1がシート材Pに衝突した場合には弾性部材Aが歪むこととなり、その結果、圧電素子2が信号を出力する。
【0018】
ところで、上述した期間算出手段5により求める反跳期間(一のパルスと他のパルスとの間隔)としては、
・ 前記衝撃印加部材1が前記シート材Pに衝突後滞空している期間や、
・ 前記衝撃印加部材1が前記シート材Pに衝突してから再度衝突するまでの期間や、
・ 前記衝撃印加部材1の前記シート材Pへのある衝突から別の衝突までの期間(つまり、第n回目の衝突時から第m回目の衝突時までの期間。但し、nは1以上の整数であり、mは2以上の整数であって、且つm>nである。)、
を挙げることができる。このときの時間の計測には、クロックパルスと、該クロックパルス数を測定する時間カウント回路と、を用いると良い。
【0019】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【0020】
本実施の形態によれば、衝撃印加部材のシート材への衝突を正確に検知してシート材判別(例えば、普通紙かコート紙か光沢紙かの区別)を精度良く行うことができる。
【0021】
衝撃印加部材をシート材にてバウンドさせて、その衝撃印加部材の挙動によってシート材の種別を検知する場合、衝撃印加部材の位置を圧電素子にて検知して図12(a) の符号101で示すような出力信号を得、その出力信号101と閾値Vsとをコンパレータ(不図示)で比較し、出力信号波形のピーク部分を2値化し(同図(b) 参照)、そのパルス間隔を時間カウンタ回路で測定し(同図(c) 参照)、その測定結果を用いてシート材判別を行うことができる。
【0022】
しかしながら、固定の閾値では圧電素子出力を2値化できない場合が想定される。例えば、圧電素子の出力信号が図13に符号201で示すように大きく減衰し、閾値よりも低くなってしまうような場合である。一方で、予め閾値を低くしすぎると、ノイズまでも拾ってしまう。そこで、本実施形態では、衝撃印加部材のバウンド途中で閾値を変更することにより上記懸念点を解決するのである。
【0023】
従って、衝撃印加部材がバウンドする際に、それが減衰振動であれば、n回目の衝突における閾値(第1の閾値)よりも、m(>n)回目の衝突における閾値(第2の閾値)を低くすることになる。
【0024】
なお、衝撃により信号を出力するセンサを、本文中では衝撃印加部材の位置センサと称する場合がある。
【0025】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【0026】
(実施例1)
本実施例では、図1及び図2に示すシート材種別検知装置を作製し、時間の経過に伴って閾値を2段階に切り替えるようにした(図3(a) の符号Vv参照)。
【0027】
図1及び図2(a) において、符号1は、シート材Pにてバウンドされる衝撃印加部材を示し、符号2は、衝撃印加部材1に取り付けた圧電素子(センサ)を示し、符号3は、圧電素子2の出力信号201と閾値Vvを比較して該出力信号201が閾値Vvを上回ったときに出力High、下回ったときに出力Low(2値化出力)を発生させるコンパレータ回路ブロック(パルス発生手段)を示し、符号4は、コンパレータ回路ブロック3に比較用の閾値電圧を供給する可変比較値発生ブロック(閾値変更手段)を示す。この可変比較値発生ブロック4は、図2(b) に詳示するように、電源40や、高閾値Vkや低閾値Vtを決定するための抵抗41や、閾値を切り替えるためのスイッチ43や、スイッチ43を作動させるための回路44を有している。一方、図2(a) における符号50は、コンパレータ回路ブロックのHigh出力回数をカウントする回路を示し、符号51は既定の回数から既定の回数までの時間(反跳期間)を測定する時間カウント回路ブロックを示す。また、符号60は、シート材種別により予め設定されている既定の回数から既定の回数までのデータテーブル(つまり、様々なシート材についての反跳期間がメモリされているデータテーブル)である。符号61は時間カウント回路ブロックの測定時間とデータテーブル60のシート種別データを比較するカウンタ値比較回路ブロックである。符号62はデータ比較回路ブロック61の結果に基づきシート材の種別を判断する回路ブロックである。
【0028】
次に、シート材種別検知方法について説明する。
【0029】
いま、衝撃印加部材1を落下させてシート材Pにてバウンドさせると、圧電素子2の出力信号(図3の符号201参照)がコンパレータ回路ブロック3に送られる。一方、閾値可変回路ブロック4からコンパレータ回路ブロック3には初期時に予め決められていた閾値(固定値)が入力され、コンパレータ回路ブロック3からピークカウンタ回路ブロック50には(圧電素子の出力信号が閾値Vvを超えた場合にのみ)パルスが出力される(図3(b) 参照)。なお、この閾値Vvは図3(a) に示すように、当初は高閾値Vkで一定時間後低閾値Vtへと切り替わるようになっている。したがって、1回目、2回目のピークは高閾値Vkと比較され、3回目以降は低閾値Vtで比較され、衝撃印加部材1がシート材Pに衝突する度にパルスが出力されることとなる。なお、圧電素子2の出力信号が図4の符号101に示すような波形であっても、パルスが出力される。
【0030】
このようにして得られたコンパレータの2値化パルスをピークカウンタ回路ブロック50でカウントし、カウント数を出力する(図3(c) 、図4(c) 参照)。時間カウンタ回路ブロック51では、既定のカウント数でスタート、ストップをかけ時間を計測し、反跳時間としている。この計測時間と予めシート材種別に定められたデータをカウンタ値比較ブロックで比較することでシート材の種別を判定している。
【0031】
閾値の発生をA/Dコンバータを使用したマイコン処理回路に行わせてもよい。
【0032】
(実施例2)
本実施例は、第2回目以降の衝突時の波形をコンパレートする閾値を前回の衝突時の極大電圧と極小電圧から算出し、段階的に閾値を変えていくことを特徴とする。
【0033】
本実施例では図5に示すシート材種別検知装置を作製した。同図において、符号80は、圧電素子2の出力信号の最大値を得る最大値検波回路ブロックを示し、符号81は、圧電素子2の出力信号の最小値を得る最小値検波回路ブロックを示す。また、符号82は、それらの最大値と最小値を加算する加算回路ブロックを示し、符号83は、加算回路ブロック82の出力を2で割ることにより最大値と最小値の平均値を算出する1/2回路ブロックを示し、符号84は、最大値と最小値から得られた平均値を保持するホールド回路ブロックを示す。さらに、符号9は、最大値検波回路ブロック80、最小値検波回路ブロック81へ検波タイミングを、ホールド回路ブロック84にはホールド値変更タイミングを設定する閾値変更タイミング用タイマー回路ブロックを示す。符号7は、第1回目の衝突時の閾値をコンパレータ回路ブロック3に与える初期閾値ブロックである。該閾値は1回目の衝突時のみ選択される。
【0034】
図6(a) に示すように、コンパレータ回路ブロック3に入力された圧電素子2の出力信号201は、第1回目の衝突の際は初期閾値sikii(1)と比較され、2値化パルスを出力する(図6(b) 参照)。
【0035】
ところで、第1回目の衝突時、圧電素子の出力信号の最大値max(1)及び最小値min(1)が最大値検波回路ブロック80及び最小値検波ブロック81で検出され、加算回路ブロック82及び1/2回路ブロック83で平均値(この値をsikii(2)とする。)化されホールド回路ブロック84へ入力される。その後、閾値変更タイミング用タイマー回路ブロック9によるタイミングでホールド回路ブロック84の出力を最大値max(1)と最小値min(1)の平均値sikii(2)へと切替え、第2回目の衝突時の閾値としてsikii(2)がコンパレータ回路ブロック3へ供給される。
【0036】
更に第3回目の衝突時の閾値sikii(3)は第2回目の衝突時の極大値max(2)、極小値min(2)の平均値となる。
【0037】
つまり、本実施例においては、第n回の衝突時に使用される閾値sikii(n)は
sikii(n)=(max(I)+min(I))/2
但し、I=n−1であり、nは2以上の整数である。
で表されることとなる。そして、第1回目の衝突においては初期閾値が使用され、第2回目以降の衝突においては上式に基き「その前の衝突の際の出力信号の最大値と最小値の平均値」が閾値として用いられる。
【0038】
圧電素子2の出力信号が、図7(a) に符号101で示すような形状であっても、衝撃印加部材1の衝突を正確に検知して、シート材判別することができる。
【0039】
極大電圧、極小電圧をA/D変換、マイコン処理により閾値をA/D変換し与えてもよい。
【0040】
(実施例3)
上述した実施例1では初期閾値(第1回目の衝突時のコンパレータの閾値)は予め設定した閾値であったが、本実施例では、「実際の紙種検知(以下“本測定”とする)」を行う前に「予備的な紙種検知(閾値を求めるためだけに行う紙種検知であり、以下“試行”とする)」を試行しその試行により決定された閾値を「実際の紙種検知の第1回目の衝突の際の初期閾値」として使用することを特徴とする。つまり、本実施例では、予備的な紙種検知測定の試行により、試行時の第1回目衝突時の最大値を検知し、その値(最大値)の1/2を本測定時(実際の紙種検知時)の初期閾値とするものである。
【0041】
本実施例では図8に示す装置を作製した。図中の符号901は、試行時に圧電素子出力の最大値を検出する試行最大値検波回路を示し、符号902は、試行最大値検波回路901で得られた試行時の最大値を本測定までホールドしておく試行ピークホールド回路を示し、符号903は、ホールドされた最大値を1/2にする試行ピーク値1/2回路ブロックを示す。その他の構成は図2に示すものと同様とした。
【0042】
<試行時>
まず、試行として衝撃印加部材1をシート材Pに衝突させる(図9のS1、S2参照)。その際に圧電素子出力の第1回目衝突時の最大値を試行最大値検波回路ブロック901で検波し、それを試行ピークホールド回路902で保持し、その値を試行ピーク1/2回路903で半分の値とし(図9のS3参照)、コンパレータ回路3に閾値として供給する。
【0043】
<本測定時>
本測定の為に衝撃印加部材1をシート材Pに衝突させ(図9のS4参照)、実施例1と同様の方法でシート材判別を行った(図9のS5,S6参照)。但し、初期閾値としては試行によって求めたものを用いた。
【0044】
試行時の最大値をA/D変換、マイコン処理により閾値をD/A変換しコンパレータ回路に与えてもよい。
【0045】
(実施例4)
本実施例では、図10に示す構成のシート材種別検知装置を複写機等の機器(以下“紙種検知搭載機器”とする)に搭載すると共に、実施例3の試行(閾値を求めるためだけに行う紙種検知)を該紙種検知搭載機器の電源投入時及びリセット時に行うことを特徴とする。
【0046】
図10において符号1001は、信号を送って衝撃印加部材1をシート材Pにてバウンドさせ、かつ試行時に試行最大値検波回路ブロック901へ動作許可を与える為の試行許可回路ブロックを示し、符号1002は紙種検知搭載機器のリセット信号を検知するリセット検知回路ブロックを示す。
【0047】
紙種検知搭載機器からのリセット信号をリセット検知回路ブロック1002で検知し試行許可回路1001へ伝達する。試行許可回路1001は衝撃印加動作指示を与えるとともに試行最大値検波回路ブロック901の動作許可信号を送り、試行動作を行う。
【0048】
(実施例5)
本実施例では、図11に示す構成のシート材種別検知装置を複写機等の機器(以下“紙種検知搭載機器”とする)に搭載すると共に、該紙種検知搭載機器の紙種変更が予想される場合に実施例3の試行(閾値を求めるためだけに行う紙種検知)を行うことを特徴とする。
【0049】
符号1101は紙種検知装置搭載機器の給紙トレイ変更を検知する為の回路ブロックである。
【0050】
紙種検知搭載機器の給紙トレイ変更を検出した機器給紙トレイ交換検知回路ブロック1101は、試行許可回路1001へ給紙トレイ変更信号を送る。試行許可回路1001は給紙トレイ変更信号により動作し、衝撃印加ドライバ回路301、試行最大値検波回路ブロック901へ試行動作指示を行い、試行動作を行う。その他は、前記実施例と同様である。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、衝撃印加部材のシート材への衝突を正確に検知してシート材判別を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシート材種別検知装置の構成の一例を説明するための模式図。
【図2】本発明に係るシート材種別検知装置の構成の一例を説明するためのブロック図。
【図3】 (a) は圧電素子の出力信号と閾値とを比較する様子を示す波形図であり、(b) は該比較に基き出力されたパルスを示す波形図であり、(c) はパルス間隔検知の様子を示す図。
【図4】 (a) は圧電素子の出力信号と閾値とを比較する様子を示す波形図であり、(b) は該比較に基き出力されたパルスを示す波形図であり、(c) はパルス間隔検知の様子を示す図。
【図5】本発明に係るシート材種別検知装置の構成の一例を説明するためのブロック図。
【図6】 (a) は圧電素子の出力信号と閾値とを比較する様子を示す波形図であり、(b) は該比較に基き出力されたパルスを示す波形図であり、(c) はパルス間隔検知の様子を示す図。
【図7】 (a) は圧電素子の出力信号と閾値とを比較する様子を示す波形図であり、(b) は該比較に基き出力されたパルスを示す波形図であり、(c) はパルス間隔検知の様子を示す図。
【図8】本発明に係るシート材種別検知装置の構成の一例を説明するためのブロック図。
【図9】シート材判別の様子を説明するためのフローチャート図。
【図10】本発明に係るシート材種別検知装置の構成の一例を説明するためのブロック図。
【図11】本発明に係るシート材種別検知装置の構成の一例を説明するためのブロック図。
【図12】従来の問題点を説明するための図であり、(a) は圧電素子の出力信号と閾値とを比較する様子を示す波形図であり、(b) は該比較に基き出力されたパルスを示す波形図であり、(c) はパルス間隔検知の様子を示す図。
【図13】従来の問題点を説明するための図であり、(a) は圧電素子の出力信号と閾値とを比較する様子を示す波形図であり、(b) は該比較に基き出力されたパルスを示す波形図であり、(c) はパルス間隔検知の様子を示す図。
【符号の説明】
1 衝撃印加部材
2 圧電素子(センサ)
3 コンパレータ回路(パルス発生手段)
4 可変比較値発生回路(閾値変更手段)
5 期間算出手段
6 判別手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet material type detection apparatus that detects the type of a sheet material.
[0002]
[Prior art]
Recently, there has been a tendency to increase the types of paper used in image forming apparatuses such as copiers, printers, and fax machines. Along with this, sheet material type detection devices for detecting the type of sheet material have attracted attention. ing.
[0003]
Also, a method for discriminating the type of sheet material is disclosed (for example, see
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-314443 [Patent Document 2]
US Pat. No. 6,097,497
In the technologies described in these patent documents, some numerical code or symbol is attached to the sheet material in advance (hereinafter referred to as “marking method”), and the number is detected by a sensor provided in a printer or a copying machine. This is a technology that reads information such as a code, and the printer uses this information to optimize the print mode.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above marking method, the type of a sheet material that is not attached with a numeric code or the like cannot be determined.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a sheet material type detection device that can output information on the type of sheet material even when information such as a numeric code is not attached to the sheet material in advance. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made based on the finding that when an impact is applied to a sheet material by an impact application member, the degree of rebound varies depending on the sheet material.
[0009]
And the sheet material type detection device according to the present invention is the sheet material type detection device for detecting the type of the sheet material, an impact applying member bound by the sheet material, and a sensor that outputs a signal by the impact, A pulse generating means for generating a pulse when an output signal of the sensor becomes a predetermined threshold or more in accordance with the impact of the impact applying member on the sheet material; and one pulse generated by the pulse generating means; A period calculation means for obtaining an interval with other pulses, a determination means for detecting the type of the sheet material based on a detection result of the period calculation means, and a threshold value changing means for changing the threshold value to an appropriate value, and The threshold value changing means sets the second threshold value, which is a threshold value at the time of the m-th collision, to be lower than the first threshold value, which is a threshold value at the time of the n-th collision, for the second and subsequent collisions of the impact applying member. And changes the threshold value.
[0010]
When the impact applying member is bounced on the sheet material, the output signal from the sensor is attenuated, so that a pulse may not be generated from the pulse generating means despite the collision. Since the sheet material type detection device is provided with a threshold value changing means, it is possible to generate a pulse corresponding to a desired number of collisions. Since information regarding the type of sheet material is included in the time interval between the pulses (n-th and m (> n) -th), it is possible to determine the type of the sheet material by comparing with information stored in advance. it can. Note that the type here includes discrimination regarding the presence or absence of a sheet material.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
[0013]
The sheet material type detection device according to the present invention is a device for detecting the type of a sheet material, and as shown in FIG. 1, an
[0014]
The above-described threshold value (threshold value for the second and subsequent collisions of the impact applying member 1) is changed to an appropriate value by the threshold value changing means (see
-A method of lowering the threshold over time (see Example 1),
A method of lowering the threshold according to the number of collisions of the
A method of lowering the threshold value when a maximum or minimum value change occurs. A threshold value is calculated from the maximum value and the minimum value (for example, the average value) of signals output from the
Can be mentioned.
[0015]
In addition, as a threshold value (initial threshold value) regarding the first collision of the
・ Pre-set items before sheet material detection,
The initial threshold setting means (see
[0016]
The sheet material type detection device having the above-described configuration may be arranged in the image forming apparatus, and the image forming unit may form an image according to the conditions detected by the sheet material type detection device. In such an image forming apparatus, the threshold value is calculated by the initial threshold value setting unit when the image forming apparatus is activated or reset (see the fourth embodiment), or when a change in sheet material is expected (for example, a paper feed tray). (Refer to Example 5).
[0017]
On the other hand, an elastic member (see symbol A in FIG. 1) is disposed so as to be distorted by the impact of the
[0018]
By the way, as the recoil period (interval between one pulse and another pulse) obtained by the period calculating means 5 described above,
A period in which the
A period from when the
A period from one collision of the
Can be mentioned. For measuring the time at this time, a clock pulse and a time count circuit for measuring the number of clock pulses may be used.
[0019]
Next, the effect of this embodiment will be described.
[0020]
According to the present embodiment, it is possible to accurately detect the collision of the impact applying member with the sheet material and accurately determine the sheet material (for example, discrimination between plain paper, coated paper, and glossy paper).
[0021]
When the impact applying member is bounced by the sheet material and the type of the sheet material is detected by the behavior of the impact applying member, the position of the impact applying member is detected by the piezoelectric element and denoted by
[0022]
However, it is assumed that the piezoelectric element output cannot be binarized with a fixed threshold. For example, the output signal of the piezoelectric element is greatly attenuated as indicated by
[0023]
Therefore, when the impact applying member bounces, if it is a damped vibration, the threshold value (second threshold value) in the m (> n) th collision is higher than the threshold value (first threshold value) in the nth collision. Will be lowered.
[0024]
Note that a sensor that outputs a signal by an impact may be referred to as a position sensor of an impact applying member in the text.
[0025]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0026]
(Example 1)
In the present embodiment, the sheet material type detection device shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured, and the threshold value was switched to two stages with the passage of time (see reference symbol Vv in FIG. 3A).
[0027]
1 and 2A,
[0028]
Next, the sheet material type detection method will be described.
[0029]
Now, when the
[0030]
The binarized pulses of the comparator thus obtained are counted by the peak
[0031]
The threshold generation may be performed by a microcomputer processing circuit using an A / D converter.
[0032]
(Example 2)
The present embodiment is characterized in that a threshold value for comparing waveforms at the time of the second and subsequent collisions is calculated from the maximum voltage and the minimum voltage at the time of the previous collision, and the threshold value is changed step by step.
[0033]
In this embodiment, the sheet material type detection device shown in FIG. 5 was produced. In the figure,
[0034]
As shown in FIG. 6 (a), the
[0035]
By the way, at the time of the first collision, the maximum value max (1) and the minimum value min (1) of the output signal of the piezoelectric element are detected by the maximum value
[0036]
Further, the threshold sikii (3) at the time of the third collision is an average value of the maximum value max (2) and the minimum value min (2) at the time of the second collision.
[0037]
That is, in the present embodiment, the threshold siki (n) used at the n-th collision is sukii (n) = (max (I) + min (I)) / 2.
However, I = n−1, and n is an integer of 2 or more.
It will be expressed as In the first collision, the initial threshold is used, and in the second and subsequent collisions, “the average value of the maximum value and the minimum value of the output signal at the previous collision” is used as the threshold based on the above equation. Used.
[0038]
Even if the output signal of the
[0039]
The maximum voltage and the minimum voltage may be A / D converted and the threshold value may be A / D converted by microcomputer processing.
[0040]
(Example 3)
In the first embodiment described above, the initial threshold value (threshold value of the comparator at the time of the first collision) is a preset threshold value, but in this embodiment, “actual paper type detection (hereinafter referred to as“ main measurement ”). "Preliminary paper type detection (paper type detection performed only for obtaining the threshold value, hereinafter referred to as" trial ")" is attempted, and the threshold value determined by the trial is set to "actual paper type It is used as an “initial threshold value at the time of the first collision of detection”. That is, in this embodiment, the maximum value at the time of the first collision at the time of the trial is detected by the trial of the preliminary paper type detection measurement, and ½ of the value (maximum value) at the time of the actual measurement (actual This is used as an initial threshold value (at the time of paper type detection).
[0041]
In this example, the apparatus shown in FIG. 8 was produced.
[0042]
<At trial>
First, as a trial, the
[0043]
<During actual measurement>
For this measurement, the
[0044]
The maximum value at the time of trial may be A / D converted, and the threshold value may be D / A converted by microcomputer processing and given to the comparator circuit.
[0045]
Example 4
In this embodiment, the sheet material type detection apparatus having the configuration shown in FIG. 10 is mounted on a device such as a copying machine (hereinafter referred to as “paper type detection mounting device”), and the trial of Embodiment 3 (only for obtaining a threshold value). Paper type detection performed at the time of power-on and reset of the paper type detection-equipped device.
[0046]
In FIG. 10,
[0047]
A reset signal from the paper type detection device is detected by the reset
[0048]
(Example 5)
In the present embodiment, the sheet type detection device having the configuration shown in FIG. 11 is mounted on a device such as a copying machine (hereinafter referred to as “paper type detection mounting device”), and the paper type of the paper type detection mounting device is changed. When expected, the trial of the third embodiment (paper type detection performed only for obtaining the threshold value) is performed.
[0049]
[0050]
The device paper feed tray replacement
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to accurately detect the collision of the impact applying member with the sheet material and accurately determine the sheet material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a configuration of a sheet material type detection device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining an example of a configuration of a sheet material type detection apparatus according to the present invention.
FIG. 3A is a waveform diagram showing how the output signal of a piezoelectric element is compared with a threshold value, FIG. 3B is a waveform diagram showing pulses output based on the comparison, and FIG. The figure which shows the mode of a pulse interval detection.
FIG. 4A is a waveform diagram showing how the output signal of a piezoelectric element is compared with a threshold value, FIG. 4B is a waveform diagram showing pulses output based on the comparison, and FIG. The figure which shows the mode of a pulse interval detection.
FIG. 5 is a block diagram for explaining an example of a configuration of a sheet material type detection apparatus according to the present invention.
6A is a waveform diagram showing how the output signal of a piezoelectric element is compared with a threshold value, FIG. 6B is a waveform diagram showing pulses output based on the comparison, and FIG. The figure which shows the mode of a pulse interval detection.
FIG. 7A is a waveform diagram showing how the output signal of a piezoelectric element is compared with a threshold value, FIG. 7B is a waveform diagram showing a pulse output based on the comparison, and FIG. The figure which shows the mode of a pulse interval detection.
FIG. 8 is a block diagram for explaining an example of a configuration of a sheet material type detection device according to the present invention.
FIG. 9 is a flowchart for explaining a state of sheet material discrimination.
FIG. 10 is a block diagram for explaining an example of a configuration of a sheet material type detection apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a block diagram for explaining an example of the configuration of a sheet material type detection apparatus according to the present invention.
FIGS. 12A and 12B are diagrams for explaining conventional problems, wherein FIG. 12A is a waveform diagram showing a state in which an output signal of a piezoelectric element is compared with a threshold value, and FIG. 12B is an output based on the comparison; FIG. 4C is a waveform diagram showing a pulse, and FIG.
FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining conventional problems, wherein FIG. 13A is a waveform diagram showing a state in which an output signal of a piezoelectric element is compared with a threshold value, and FIG. 13B is an output based on the comparison; FIG. 4C is a waveform diagram showing a pulse, and FIG.
[Explanation of symbols]
1
3 Comparator circuit (pulse generation means)
4 Variable comparison value generation circuit (threshold changing means)
5 Period calculation means 6 Discrimination means
Claims (4)
シート材にてバウンドされる衝撃印加部材と、該衝撃により信号を出力するセンサと、前記衝撃印加部材の前記シート材への衝撃に伴い前記センサの出力信号が所定の閾値以上となったときにパルスを発生するパルス発生手段と、該パルス発生手段にて発生した一のパルスと他のパルスとの間隔を求める期間算出手段と、該期間算出手段の検知結果に基きシート材の種別を検知する判別手段と、前記閾値を適正な値に変更する閾値変更手段と、を備え、かつ、
該閾値変更手段は、前記衝撃印加部材の2回目以降の衝突に関してm回目の衝突時の閾値である第2の閾値をn回目の衝突時の閾値である第1の閾値よりも低くなるように閾値を変更する、
ことを特徴とするシート材種別検知装置。(n<m、n、mは自然数) In the sheet material type detection device for detecting the type of sheet material,
An impact applying member to be bound by the sheet material, and a sensor that outputs a signal by the impact, when the output signal of the sensor with the impact to the sheet material of the impact applying member is equal to or greater than a predetermined threshold value A pulse generating means for generating a pulse; a period calculating means for obtaining an interval between one pulse generated by the pulse generating means and another pulse; and a type of the sheet material is detected based on a detection result of the period calculating means. Discriminating means, and threshold value changing means for changing the threshold value to an appropriate value, and
The threshold value changing means sets a second threshold value, which is a threshold value at the time of the m-th collision, to be lower than a first threshold value, which is a threshold value at the time of the n-th collision, for the second and subsequent collisions of the impact applying member. Change the threshold,
A sheet material type detection device. (N <m, n, m are natural numbers)
該シート材種別検知装置によって検知された条件に応じて画像を形成する画像形成部と、
を備えた画像形成装置。The sheet material type detection device according to claim 1 ,
An image forming unit that forms an image according to conditions detected by the sheet material type detection device;
An image forming apparatus.
シート材へ衝撃を加える衝撃印加工程と、センサにより該衝撃を検出する工程と、該検出した衝撃を出力信号として出力する工程と、該出力信号と所定の閾値とを比較する工程と、前記センサからの出力信号が所定の閾値以上となったときにパルスを発生するパルス発生工程と、該パルス発生工程にて発生した一のパルスと他のパルスとの間隔を求める期間算出工程と、該期間算出工程で得られた検知結果に基きシート材の種別を検知する判別工程と、前記所定の閾値を変更する閾値変更工程と、を含み、
該閾値変更工程は、前記衝撃印加部材の2回目以降の衝突に関してm回目の衝突時の閾値である第2の閾値をn回目の衝突時の閾値である第1の閾値よりも低くなるように閾値を変更する工程を含む、
ことを特徴とするシート材種別検知方法。(n<m、n、mは自然数) A sheet material type detection method for detecting the type of sheet material,
An impact applying step of applying an impact to the sheet material; a step of detecting the impact by a sensor; a step of outputting the detected impact as an output signal; a step of comparing the output signal with a predetermined threshold; and the sensor A pulse generating step for generating a pulse when the output signal from the signal exceeds a predetermined threshold , a period calculating step for obtaining an interval between one pulse generated in the pulse generating step and another pulse, and the period A determination step of detecting the type of the sheet material based on the detection result obtained in the calculation step, and a threshold value changing step of changing the predetermined threshold value ,
In the threshold value changing step, the second threshold value that is the threshold value at the time of the m-th collision is set lower than the first threshold value that is the threshold value at the time of the n-th collision for the second and subsequent collisions of the impact applying member. Including changing the threshold,
A sheet material type detection method characterized by the above. (N <m, n, m are natural numbers)
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