シート材情報検知装置、ならびにシート材処理装置
【課題】電源停止された場合でも確実に外力印加部材と外力受け部材との対向間隔を強制的に拡大してシート材を容易に除去できるシート材情報検知装置を提供する。
【解決手段】モーター５は、カム６を回転させて印加用ばね２を圧縮しつつ外力印加部材１を引き上げた後に解放してシート材に衝突させる。外力受け部材８がシート材を介して外力印加部材１を受け止めた際の衝撃力が圧電素子７によって検知される。モーター５への電力供給が停止すると、退避用ばね１１がホイール１０を介してモーター５を空転させ、カム６を回転させて外力印加部材１を最高位置へ退避させる。
【解決手段】モーター５は、カム６を回転させて印加用ばね２を圧縮しつつ外力印加部材１を引き上げた後に解放してシート材に衝突させる。外力受け部材８がシート材を介して外力印加部材１を受け止めた際の衝撃力が圧電素子７によって検知される。モーター５への電力供給が停止すると、退避用ばね１１がホイール１０を介してモーター５を空転させ、カム６を回転させて外力印加部材１を最高位置へ退避させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力で駆動される外力印加部材を用いてシート材に外力を印加してシート材情報を検知するシート材情報検知装置、詳しくは電力ダウンが発生した場合の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置（ＬＢＰ、複写機、インクジェットプリンタ、など）に代表されるシート材処理装置では、処理されるシート材の種類が多様化している。シート材処理装置を使用するユーザーや使用環境も多様化している。画像形成装置に限って言えば、このように多様化したシート材に対して、高品質化（高画質化・処理の高速化など）の要求が高まっている。反面、シート材の多様化、処理内容の多様化に伴って、ユーザーが設定する項目数が膨大になり、最適な処理条件の設定が困難になっている。そこで、シート材処理装置に各種のセンサを配置して、シート材の大きさ、厚み、材質等のシート材情報を自動的に識別して、最適な処理条件を自動設定する技術が一部実用化されている。
【０００３】
特許文献１には、様々なシート材情報をデータベースとして複数のプリンタで共有するシステムが示される。ここでは、テクスチャ、光沢度、インク吸収度、輝度、グロス、色反射、色深度、粒状性、白み、湿度、熱損失、接着性、付着性等のシート材情報がデータベース化されている。操作画面上でシート材を指定すると、データベースから必要なシート材情報が取り出され、シート材情報に応じて最適化された処理条件が指定されたプリンタに自動設定される。
【０００４】
しかし、同一種類のシート材（紙）でも温度、湿度、保管環境、保管時間等によってシート材の曲げ弾性、減衰性能と言ったシート材情報は大幅に変化する。特許文献１のデータベースは、固定値を扱うので、このような環境条件の細かな違いを織り込んだ設定への対応が困難である。
【０００５】
そこで、シート材情報検知装置をシート材処理装置に組み込んで、処理するシート材の１枚ずつで必要なシート材情報を取得して、搬送条件や処理条件にフィードバックすることが提案されている。
【０００６】
特許文献２には、外力受け部材と支持部材との間にシート材を挟み込んで、外力印加部材を上方から自然落下して衝突させ、支持部材に伝達された衝撃力を圧電素子で検知するシート材情報検知装置が示される。ここでは、シート材情報としてシート材の圧縮特性が測定される。
【０００７】
しかし、特許文献２に示されるシート材情報検知装置は、搬送条件の設定に必要なシート材の曲げ弾性を検知できない。また、シート材の広い面積を圧縮するために、重い外力印加部材をかなり高い位置から落下させるので、短時間で高頻度な動作を要求される実用的なシート材処理装置には搭載できない。
【０００８】
特許文献３には、外力印加部材をシート材に衝突させ、シート材を介して外力受け部材に伝達された衝撃力を圧電素子で検知するシート材情報検知装置が示される。ここでは、変形する圧電素子の電圧出力のピーク値を判別してシートの曲げ弾性をシート材情報として出力する。
【０００９】
特許文献３に示されるシート材情報検知装置は、グラムレベルの外力印加部材をミリメートルレベルのストロークで衝突させるので、短時間、高頻度で実用的な精度を持ったシート材情報を検知できる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−０３８９８３号公報
【特許文献２】特開２００２−３１０８６６号公報
【特許文献３】特開２００５−０２４５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３のシート材情報検知装置では、軽量、高精度に組立てられた外力印加部材と外力受け部材との対向間隔が狭い搬送経路を、シート材が高速通過する。従って、折れ曲がりやカールを伴ったシート材が通過する場合やシート材が重ね送り（重送）された場合に、搬送経路の壁面、外力印加部材或いは外力受け部材にシート材が高速で衝突する、或いは紙詰まり（ジャムともいう）する場合がある。この結果、外力印加部材や外力受け部材の調整が狂う可能性がある。
【００１２】
また、特許文献３のシート材情報検知装置では、外力印加部材を衝突させる際のシート材高さを位置決めるため、シート材を厚み方向に保持する保持手段を設ける場合がある。この場合も、保持手段の狭い保持間隔にシート材が高速で衝突する、或いは紙詰まりする可能性がある。
【００１３】
そこで、シート材の衝突や紙詰まりを電気的に検知し、外力印加部材と外力受け部材との対向間隔や上記保持間隔を、モーターやソレノイドを用いて強制的に拡大させる退避制御が提案された。
【００１４】
しかし、電気的な検知、電気的な制御、電気的な駆動に頼る退避制御では、肝心の電力が停止した際には、外力印加部材と外力受け部材との対向間隔や保持間隔が拡大されない。拡大されないこれらの間隔に後からシート材が飛び込むと、シート材の新たな紙詰まり（ジャム）や重ね送りを生じる可能性がある。
【００１５】
また、シート材情報検知装置以外の場所で紙詰まりやシート材の重ね送りが発生した場合、電気的な検知がされず、外力印加部材と外力受け部材との対向間隔や保持間隔は強制的に拡大されない。これらの狭いままの間隔にシート材を残してシート処理装置の電源が停止され、復帰のためにシート材が無理に引き出されると、狭いままの間隔に拘束されたシート材が破れる可能性がある。シート材が破れなければ、外力印加部材や外力受け部材に無理な力がかかって調整が狂う可能性もある。ここで上記「拘束」とは、情報検知のための衝撃印加動作も含まれる。
【００１６】
本発明は、何らかの原因（異常）で電源が停止した場合でも確実に外力印加部材と外力受け部材との対向間隔を強制的に拡大してシート材を容易に除去できるシート材情報検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のシート材情報検知装置は、シート材に外力を印加する外力印加部材と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段とを備えたものである。そして、前記電力が低下した際に、前記外力印加部材又は外力受け部材の少なくとも一方と前記シート材との間隔を大きくする間隔制御機構を備える。
【００１８】
別発明のシート材情報検知装置は、シート材に外力を印加する外力印加部材と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段と、前記外力印加部材の上流側と下流側との少なくとも一方でシート材を厚み方向に保持する保持手段とを備えたものである。そして、前記電力が低下した際に、前記シート材と前記保持手段との間隔を大きくする間隔制御機構を備える。
【００１９】
別発明のシート材情報検知装置は、シート材に外力を印加する外力印加部材と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段と、前記外力印加部材の上流側と下流側との少なくとも一方でシート材を厚み方向に保持する保持手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のシート材情報検知装置は、外力印加部材と外力受け部材との間隔に、駆動手段へ供給される電力によってシート材に衝撃を印加し、シート材に関する情報を検知する。この間シート材はシート材情報検知装置に拘束されることになる。本発明において、「シート材の拘束」とは、情報検知のための衝撃印加動作も含まれる。そして、何らかの原因により前記電力が低下した際には、前記間隔におけるシート材の拘束を解放する間隔制御機構を備えている。
【００２１】
間隔制御機構は、駆動手段に供給される電力が低下すると、外力印加部材と外力受け部材との間隔におけるシート材の拘束を、間隔制御機構がシート材の有無にかかわらず解放する。解放とは、間隔の拡大のみならず拘束圧力を弱めることも含まれる。解放に際して電気的な検知、電気的な制御、電気的な駆動に頼らないので、駆動手段への電力供給が停止した際に、外力印加部材と外力受け部材との間隔を確実に拡大できる。駆動手段への電力供給の停止のみならず、装置全体、システム全体、工場全体、地域全体の電力停止に際しても、駆動手段への電力供給の停止に至る限りにおいて、シート材の拘束を解放できる。
【００２２】
拘束が強制的に解放されることにより、後から間隔に飛び込んだシート材が紙詰まり、或いは重ね送りを起こす可能性が減る。そして、搬送を再開すればシート材が外力印加部材と、外力受け部材とで構成される間隔が狭い搬送経路から抜け出すことができる。電力停止したシート材情報検知装置で、狭い間隔の搬送経路にシート材が残っていることも無くなる。
【００２３】
シート材が自動的に排出されない場合でも、シート材の拘束が解放されるので、搬送経路の前後からシート材を容易に引き出せる。さらに、引き出す際には、間隔を構成する部材にもシート材にも無理な力がかからない。手荒く引き出してもシート材は破れにくく、外力印加部材や外力受け部材の調整が狂うことも少ない。
【００２４】
別発明のシート材情報検知装置は、保持手段がシート材を保持する間隔に、駆動手段へ供給される電力によってシート材を拘束する。別発明でも、「シート材の拘束」とは、情報検知のための衝撃印加動作も含まれる。そして、電力が低下した際には、この間隔におけるシート材の拘束を解放する間隔制御機構を備えている。
【００２５】
間隔制御機構は、駆動手段に供給される電力が低下すると、保持手段がシート材を保持する間隔におけるシート材の拘束を、間隔制御機構がシート材の有無にかかわらず解放する。解放とは、間隔の拡大のみならず拘束圧力を弱めることも含まれる。間隔制御機構が電力に頼ることなく間隔を解放するので、肝心の電力供給が途絶えた場合でも、間隔を確実に解放して、間隔によるシート材の拘束を確実に解除する。
【００２６】
従って、後から間隔に飛び込んだシート材がジャムや重ね送りを起こす可能性が減り、搬送さえ再開すればシート材が間隔から抜け出す可能性が増える。シート材が自動的に排出されない場合でも、搬送経路の前後から容易にシート材を引き出せ、引き出す際に、保持手段を構成する部材にもシート材にも無理な力がかからない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態であるシート材情報検知装置１００について、図面を参照して詳細に説明する。本発明のシート材情報検知装置は、以下に説明する実施形態の限定的な構成には限定されない。シート材を介して外力印加部材を外力受け部材で受け止める限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実現可能である。
【００２８】
本実施形態では、静電写真方式の画像形成装置３００にシート材情報検知装置１００を搭載した例を説明する。しかし、シート材情報検知装置１００は、インクジェット方式の画像形成装置や各種印刷装置、シート材加工装置、シート材積載装置、ソーター等、各種シート材処理装置に搭載可能である。
【００２９】
なお、特許文献１〜３に示される画像形成装置の構成、動作、制御、シート材情報検知装置の動作原理、信号処理等については、図示を省略して詳細な説明も省略する。
【００３０】
＜第１実施形態＞
図１は画像形成装置の構成の説明図、図２は第１実施形態のシート材情報検知装置の構成の説明図、図３はシート材情報検知装置の動作を説明するフローチャートである。
【００３１】
図１に示すように、画像形成装置３００は、画像形成プロセス部３４０によってシート材Ｐに画像形成するカラー複写機である。読み取りユニット３１１は、カラー原稿３１２の画像情報を読み取る。読み取った情報は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナーに対応した色別信号に変換される。
【００３２】
一方、カセット３２１内に収容されたシート材Ｐは、送出ローラ３２２で搬送部１１２へと送られる。搬送部１１２に近接する場所には、第１実施形態のシート材情報検知装置１００が設けられている。シート材情報検知装置１００は、送出ローラ３２２から搬送部１１２へ受け渡されるシート材Ｐの搬送経路１３を上下に挟み込んで配置され、搬送経路１３を通過するシート材Ｐのシート材情報（機械特性）を検知する。
【００３３】
制御部１２０は、画像形成プロセス部３４０で画像形成が行われる前に、シート材情報検知装置１００が検知したシート材Ｐのシート材情報を識別して、最適な搬送条件、転写条件、定着条件等を設定する。
【００３４】
次に、シート材Ｐは、搬送経路１３から搬送部１１２を経て転写装置ドラム３３０へと送られる。転写装置ドラム３３０の周面には、誘電体シートが設けられている。シート材Ｐは、吸着コロナ放電器３３１によって帯電した転写ドラム３３０の表面に吸着担持される。その後、転写コロナ放電器３３２の作用によって、感光ドラム３２３上のトナー像がシート材Ｐに転写される。
【００３５】
感光ドラム３２３の表面は、ブレードクリーナ３２４で清掃される。そして、前露光ランプ３２５及び前除電器３２６により、前回の画像形成による感光体表面層に残留する影響が除去される。次に、感光ドラム３２３の表面は、一次帯電器３２７で一様に帯電される。このときの帯電量は、シート材Ｐのシート材情報に基づいて決定される。
【００３６】
レーザービームスキャナ３２８は、読み取られたカラー原稿３１２の色別信号をもとに、感光ドラム３２３の表面を走査して静電潜像を形成する。現像器３２９は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の現像ユニットから成る。それぞれの色に対応した現像ユニットが、感光ドラム３２３の真下に順次移動して、感光ドラム３２３上の潜像をトナー像に現像する。
【００３７】
シート材Ｐは、４色のトナー像が順次転写されるまで転写ドラム３３０に吸着保持されており、その後、分離爪３３３の作動により転写ドラム３３０から分離される。分離されたシート材Ｐは、搬送ベルト３３４により加熱ローラ定着器３３５に送られ、加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。このときの定着温度は、シート材Ｐのシート材情報に基づき決定される。
【００３８】
定着終了後のシート材Ｐは、トレー３３６に排出される。又、転写終了後の感光ドラム３２３の表面上に残留したトナーは、ブレードクリーナ３２４で清掃されて、次の画像形成サイクルに入る。
【００３９】
図２に示すように、シート材情報検知装置１００では、モーター５への電力供給が停止してモーター５（ステッピングモータ）の着磁が解除されると、退避用ばね１１がホイール１０を強制的に回転させて外力印加部材１を最高位置へ退避させる。第１実施形態では、電力供給が停止した際の外力印加部材１の退避は、ラッチ（留め金）を解除された退避用ばね１１の戻りによって駆動されるので、電気的な検知、電気的な制御、電気的な駆動には頼らない。図２は、シート材情報検知装置１００の外力印加部材１が退避状態にある様子を模式的に示している。
【００４０】
シート材（Ｐ）に外力を印加する外力印加機構は、外力印加部材１、印加用ばね２、軸受け３、プレート４、モーター５、カム６を含む。モーター５は、ステッピングモータであって、ドライバ１２２からコネクタ１８、配線１７を通じて電力を供給されることにより外力印加部材１を駆動する。
【００４１】
モーター５の出力軸の一端にカム６が固定され、モーター５は、カム６を回転させて、印加用ばね２の付勢力に逆らってプレート４を押し上げ、外力印加部材１を打ち出し位置へ移動させる。カム６は、その後、外力印加部材１を解放して印加用ばね２の付勢に委ね、印加用ばね２に付勢されて加速された外力印加部材１の先端部がシート材に外力を印加する。制御回路１２１は、ドライバ１２２を制御してモーター５を回転させ、カム６を用いた印加用ばね２の圧縮と解放とを通じて外力印加部材１を打ち込み、シート材に外力を印加する。
【００４２】
モーター５の出力軸の他端にはホイール１０が固定されている。外力印加部材１を最高位置へ退避させる退避機構は、ホイール１０と退避用ばね１１とを含む。退避用ばね１１は、外力印加部材１を退避位置へ位置決める回転角度へ向かってホイール１０を付勢する。外力印加機構と退避機構とは、ハウジング１２に固定され、ハウジング１２は、第一の搬送ガイド１４にダンパー１６Ａを介して取り付けられる。
【００４３】
印加用ばね２に付勢されて打ち出された外力印加部材１は、外力受け機構がシート材を介して受け止める。外力受け機構は、外力受け部材８、圧電素子７、ダンパー１６Ｂ、支持部材９を含む。外力受け部材８は、シート材を介して外力印加部材１を受け止める。外力受け部材８とダンパー１６Ｂとの間に、外力印加部材１が受け止めた衝撃力を検知する圧電素子７が挟み込まれて一体に固定されている。ダンパー１６Ｂは、支持部材９に固定され、支持部材９は、不図示の防振機構を介して第二の搬送ガイド１５に固定されている。
【００４４】
第一の搬送ガイド１４と第二の搬送ガイド１５とを対向配置して搬送経路１３が形成される。シート材は、搬送経路１３内を搬送され、支持部材９を通過する過程で、外力印加部材１を打ち込まれる。打ち込まれた外力印加部材１による外力は、シート材を介して外力受け部材８に受け止められ、外力受け部材８が外力を受け止めた際の衝撃力が圧電素子７によって検知される。
【００４５】
変換部（チャージアンプ）１２３は、圧電素子７の変形による容量変化を電圧信号の変化に変換する。制御回路１２１は、変換部１２３から出力された電圧信号のピーク値を検知してシート材情報を取り出す。シート材情報は、シート材Ｐを介して検知された衝撃力のピーク値に対応し、シート材Ｐの機械特性や水分量を反映している。
【００４６】
第１実施形態のシート材情報検知装置１００は、モーター５への電力供給が停止した際に、退避用ばね１１による駆動力を用いて、外力印加部材１を退避させる。モーター５には、電力供給が停止すると保持力を失うステッピングモータを採用した。モーター５は、ドライバ１２２から電力が供給されている間は、ステーターがローターを着磁して回転に保持力を生じている。
【００４７】
モーター５の出力軸を強制的に回転させるホイール１０の周縁の一点に、退避用ばね１１の一端が回転自由に固定され、退避用ばね１１の他端は、ハウジング１２の一点に回転自由に固定されている。電力が供給されているモーター５は、保持力を持ちながら回転／停止動作し、上述した外力印加における駆動源として機能する。しかし、電力供給が停止されると、モーター５は保持力を失って、退避用ばね１１の付勢力によってホイール１０が所定方向に回転してモーター５を空転させる。モーター５の空転は、印加用ばね２の圧縮により生じる力と拮抗する位置までカム６を回転させてプレート４を引き上げ、プレート４に接続された外力印加部材１を上方へ退避させる。これにより、外力印加部材１の先端とシート材との間隔が拡大して、シート材の拘束が確実に解除される。
【００４８】
外力印加部材１は、先端部（シート材Ｐに接触する側）と軸部、さらに後述するカムと接触するプレート４とを一体に構成した。先端部は、ステンレス材にて構成し、シート材との接触面は半径２０ｍｍの球面加工を施した。軸とプレート４を合わせた外力印加部材１全体の質量は４ｇである。
【００４９】
外力印加部材１は、その軸部を軸受け３によって直動方向に運動可能に保持されており、カム６が印加用ばね２を伸縮させることにより運動を付与される。軸受け３は、摩擦抵抗の少ない樹脂材料の一例であるフッ素系樹脂より形成した。
【００５０】
外力印加部材１は、モーター５がカム６を回転させることにより運動を制御される。モーター５は、所定の停止位置より回転する過程でカム６を必要な角度回転して停止させ、その後、最初の停止位置に復帰させる。カム６は、モーター５に駆動されて１回転する過程で印加用ばね２の圧縮／解放を２回繰り返す。外力印加部材１は、印加用ばね２の復元力で所定速度に加速されてシート材に衝突して外力を印加する。
【００５１】
１回目の外力印加における衝突速度は０．５ｍ／ｓｅｃ．、２回目の外力印加における衝突速度は０．２ｍ／ｓｅｃ．である。モーター５の回転制御においては、駆動に伴って発生する印加用ばね２や外力印加部材１の不要な振動が減衰するのを待つために、回転を一時休止する工程を入れている。また、カム６の最初の停止位置は、カム６の１回転中、最も印加用ばね２が圧縮される角度位置の近傍、つまり、外力印加部材１が最もシート材から離れる位置に設定した。
【００５２】
このように設定した停止位置からカム６の回転を開始させ、２回の外力印加を経て再び停止位置に戻るまでが一回のサイクルとなる。一回のサイクルは、不図示のシート材通過検知センサの信号を受けて所定時間後に開始され、所要時間は、０．２秒、２回の外力印加の間隔は０．１秒である。
【００５３】
外力受け部材８は、シート材を挟んで外力印加部材１と対向する位置に配置されて圧電素子７を接合されている。圧電素子７と支持部材９との間に差し込まれたダンパー１６Ｂは、支持部材９から圧電素子７に伝わる不要な振動を除去している。圧電素子７としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）セラミックスを採用し、外力受け部材８としては、ステンレス材を採用した。
【００５４】
支持部材９のシート材支持面と、外力受け材８の外力印加部材受け止め面との間に所定の段差構造を設けた。これらの面には、シート材の進入を円滑にする円弧状の面取りを形成した。
【００５５】
この段差構造は、シート材の撓みを許容する空間を形成しており、シート材は、段差量だけ撓んだ後に外力受け部材に接触する。これにより、出力信号にシート材特性のひとつである撓み剛性が反映される。シート材の他の諸特性が同等であっても、シート材の撓み剛性が大きいほど外力印加部材１は減速を大きく受け、外力が減衰して圧電素子７に検知される。
【００５６】
撓み過程を経て外力受け材８に接触したシート材は、次に外力印加部材１との間に挟まれて圧縮力を受ける。これにより、圧電素子７の出力信号にシート材の圧縮特性が反映される。シート材の他の諸特性が同等であっても、シート材の圧縮による衝撃吸収性が高いほど外力印加部材１は減速を大きく受け、外力が減衰して圧電素子７に検知される。
【００５７】
第１実施形態のシート材情報検知装置１００は、図３のフローチャートに従ってシート材情報を検知する。図３のフローチャートは、画像形成装置３００（図１）が正常に動作している場合の制御である。画像形成装置３００への電源供給の不良等でシート材情報検知装置１００へ電力供給されない場合は、外力印加部材１は、はじめから退避状態にあるため、説明を割愛する。
【００５８】
まず、画像形成装置３００（図１）においてシート材処理の動作が開始したことを受けて、シート材情報検知装置１００の動作がスタートする（Ｓ１１）。
【００５９】
続いて、シート材情報検知装置１００の制御回路１２１に、シート材搬送情報が入力される（Ｓ１２）。シート材搬送情報は、シート材の位置や速度に関する情報であって、シート材がシート材情報検知装置１００を通過するタイミングを意味する。シート材搬送情報は、画像形成装置３００のシート材通過センサの信号や、画像形成装置３００の動作開始（コピーボタンが押された）等の情報を処理して形成される。シート材搬送情報に対応してシート材情報検知装置１００の動作（外力印加等）のタイミングが決定される。
【００６０】
続いて、シート材搬送情報を受けて、制御回路１２１は、シート材情報検知の動作を開始する（Ｓ１３）。搬送経路１３の上流側に配置された不図示のシート材通過センサがシート材Ｐの通過を検知してから、一定時間経過後、制御回路１２１からドライバ１２２へ動作開始の信号が送られる。制御回路１２１は、モーター５を回転させて外力印加部材１を駆動し、解放してシート材Ｐに衝突させる。
【００６１】
さらに、この動作の開始後、制御回路１２１は、圧電素子７から所定時間内にスレッショルドレベル以上の出力があったかどうかを判断する（Ｓ１４）。所定時間は、外力印加部材１が一回のサイクルを完了する時間に若干の遅延分を加算して設定され、第１実施形態では０．３秒とした。
【００６２】
０．３秒以内にスレッショルドレベル以上の出力があった場合（Ｓ１４のＹＥＳ）、この出力に対してシート材情報処理を行い（Ｓ１５）、シート材情報として出力して（Ｓ１６）、１回のシート材情報検知の動作を終了する（Ｓ１８）。画像形成装置３００の制御部１２０は、制御回路１２１から受信したシート材情報に基いて、シート材の搬送条件や処理条件を設定する。
【００６３】
しかし、０．３秒以内でスレッショルドレベル以上の出力が無かった場合（Ｓ１４のＮＯ）、制御回路１２１は、ドライバ１２２を介してモーター５への電力供給を停止させる（Ｓ１９）。これにより、自動的に外力印加部材１が上方へ退避して、外力印加部材１と支持部材９とが対向する間隔が解放され、シート材Ｐの拘束が解除される。
【００６４】
さらに、シート材情報検知装置が異常であるという異常情報を出力する(Ｓ１９)。異常情報は、シート材情報の一部として制御部１２０に送られ、画像形成装置３００における適切なリカバリー処理に用いられる。例として、故障情報として画像形成装置３００のタッチパネルに表示したり、ネットワーク上で適切な接続ＰＣや保守依頼先等に情報を送ったりする。
【００６５】
ただし、この異常の原因については、画像形成装置３００に設けられた他のセンサ類の情報等も併せて判断される。例えば、シート材情報検知装置１００では異常を感知したものの、搬送経路１３の上流および下流のシート材通過センサがともにシート材の通過を感知していれば、制御部１２０は、シート材情報検知装置１００の異常であると判断する。しかし、上流のシート材通過センサがシート材の通過を感知しても、下流側の同センサが感知しない場合は、制御部１２０は、シート材のつまりが発生したと判断する。
【００６６】
第１実施形態では、制御回路１２１がモーター５への電力供給を意図的に遮断して、外力印加部材１を退避させる。モーター５への電力供給の停止は、制御回路１２１が正常動作して行う制御出力の１つであって、モーター５への電力供給が正常状態へ復帰させるアクチュエータを兼ねている。しかし、制御回路１２１への電力供給が途絶えた場合、制御回路１２１を含むシート材情報検知装置１００への電力供給が停止した場合、画像形成装置３００への電力供給が停止した場合も、モーター５への電力供給は停止する。電力供給系の途中に、制御回路等や配線など他の要素が介在する場合には、これらの要素の不良等もモーター５への電力供給を停止させる。代表的な例として、
（１）駆動手段への制御電力供給線の断線、またはコネクタの脱落
（２）駆動手段の制御電力の制御回路不良
（３）停電、または電源の不具合
（４）電源ＯＦＦ
【００６７】
このようなトラブルに起因してシート材情報検知装置１００への電力供給が遮断される不慮の異常事態においても、確実に外力印加部材１を退避してシート材の拘束を解除する。これにより、高速でされるシート材による力でシート材情報検知装置や周辺部材やシート材自体が破損されにくくなる。シート材情報検知装置１００の機構や周辺部材の破損を回避しつつ、シート材情報検知装置１００は、高速で搬送される大量のシート材で再現性高くシート材情報を検知できる。そして、画像形成装置３００において適切かつ高速なシート材処理を行うことができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態のシート材情報検知装置の構成の説明図である。図４中、（ａ）は正常状態、（ｂ）は退避状態である。第２実施形態のシート材情報検知装置２００は、図１に示す画像形成装置３００にシート材情報検知装置１００を置き換えて搭載される。シート材情報検知装置２００は、電磁石のラッチを解除することにより、外力印加部材１とともにシート材押さえ２５、２６を上方へ退避させる。それ以外の構成、取り付け、制御等については、第１実施形態のシート材情報検知装置１００と同様なので、図４中、図２と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６９】
図４の（ａ）に示すように、シート材Ｐに外力を印加する外力印加機構は、外力印加部材１、印加用ばね２、軸受け３、プレート４、モーター５、カム６、プレート４を含む。モーター５は、外部より電力を供給されて、カム６を回転させ、外力印加部材１を駆動する。カム６は、印加用ばね２を圧縮して外力印加部材１を持ち上げた後に解放して、外力印加部材１をシート材Ｐに衝突させる。
【００７０】
外力印加機構はハウジング１２に固定され、ハウジング１２は固定板１９に固定される。固定板１９は、不図示のねじりコイルばねを内蔵したヒンジ２０を介してシート材Ｐの搬送経路１３を構成する第一の搬送ガイド１４に取り付けてある。ヒンジ２０のねじりコイルばねは、図４の（ｂ）に示す「跳ね上げ状態」に向かって固定板１９を付勢している。
【００７１】
外力印加部材１により印加された外力をシート材を介して受け止める外力受け材８には圧電素子７が接着固定され、圧電素子７はダンパー１６Ｂを介して支持部材９に固定されている。支持部材９は、第一の搬送ガイド１４に対向配置された第二の搬送ガイド１５に固定される。
【００７２】
支持部材９のシート材支持面に対向させて、シート材押さえ２５、２６を固定板１９に取り付けてある。シート材押さえ２５、２６と支持部材９とは、搬送されてくるシート材のばたつきを抑制して、外力印加部材１を衝突させる際のシート材Ｐの高さを位置決める保持機構を構成する。
【００７３】
シート材押さえ２５、２６は、シート材Ｐの搬送による衝突の衝撃を逃がすよう曲面加工した金属部材を、内蔵されたばねで下方へ付勢して、シート材Ｐを支持部材９に押し付ける。
【００７４】
シート材Ｐは、搬送経路１３内を搬送されてシート材押さえ２５、２６と支持部材９との間に保持される。この状態で、外力印加部材１がシート材Ｐに外力を印加し、シート材Ｐを介して外力受け材８が受け止めた外力が圧電素子７により検知される。
【００７５】
固定板１９は、ラッチ２３とキー金具２２とによって図４の（ａ）に示す水平な状態にラッチされている。キー金具２２は磁性金属よりなり、固定板１９に固定される。ラッチ２３は、キー金具２２をラッチするための電磁石を下部に埋め込んだコの字型の樹脂部材であって、上部はストッパーとして機能する。ラッチ２３は、第一の搬送ガイド１４に固定される。ラッチ２３の電磁石への電力は、モーター５への電力供給と連動して同じコネクタ１８を介して配線１７より供給される。
【００７６】
図４の（ａ）に示すように、モーター５に電力供給されている場合は、ラッチ２３の電磁石がＯＮとなり、キー金具２２はラッチ２３の下部に吸引保持される。しかし、モーター５への電力供給が停止した場合は、連動してラッチ２３の電磁石もＯＦＦとなり、キー金具２２の保持が解除される。これにより、図４の（ｂ）に示すように、ラッチ２３の上部に突き当たる位置まで固定板１９が回転して跳ね上がり、外力印加部材１とシート材押さえ２５、２６とが上方へ退避して、シート材Ｐの拘束を解放する。第２実施形態では、図２に示す退避用ばね１１を別途設けて退避の補助力としてもよい。
【００７７】
以上述べてきたように、シート材情報検知装置２００では、モーター５への電力供給が遮断された際に外力印加部材１とシート材押さえ２５、２６とを退避させてシート材の拘束を解除する。シート材情報検知装置２００への電力供給が遮断された際にも、同様にしてシート材の拘束を解除する。これにより、シート材情報検知装置２００や周辺部材の破損などのトラブルを回避でき、画像形成装置３００において適切なシート材処理を行うことができる。そして、モーター５への電力供給が再開されると、ラッチ２３の電磁石がＯＮとなって固定板１９をラッチ２３の上部から下部へ引き戻す。これにより、手作業による復帰処理を行うことなく、図４の（ａ）に示す正常状態でのシート材情報検知、画像形成が再開される。ラッチ機構とストッパーにより、より確実な退避位置制御が可能となっている。
【００７８】
＜第３実施形態＞
図５は第３実施形態のシート材処理装置における制御のフローチャートである。図１に示す画像形成装置３００では、第２実施形態のシート材情報検知装置２００から異常情報を受信すると、シート材情報検知装置２００から受信したシート材情報を破棄する。次いで、予め定められたデフォルトの搬送条件と処理条件とを画像形成装置３００に設定して画像形成を実行する。
【００７９】
図５に示すように、画像形成装置３００の制御部１２０は、画像形成動作をスタートしてシート材の搬送を開始する（Ｓ３１）。画像形成動作のスタートは、画像形成装置３００のユーザー（オペレーター）が、機械本体のスタートボタンを押す、あるいは接続された外部コンピュータやカメラ等の周辺機器から処理命令を送る等して開始される。画像形成装置３００で画像形成動作が開始したことを受けてシート材情報検知装置２００の動作もスタートする。
【００８０】
続いて、シート材情報検知装置２００の制御回路（１２１）にシート材搬送情報が入力される（Ｓ３２）。シート材搬送情報とは、シート材Ｐの位置や速度に関する情報であって、シート材Ｐがシート材情報検知装置２００を通過するタイミングを意味する。シート材搬送情報を受けて、制御回路（１２１）は、シート材情報検知装置２００によるシート材情報検知動作を開始する（Ｓ３３）。
【００８１】
シート材情報検知動作の開始後、所定時間内に出力があったか否か（Ｓ３４）で、以下のフローは異なる。所定時間内に出力があった場合（Ｓ３４のＹＥＳ）、シート材情報検知装置２００により、シート材情報の検知を行う（Ｓ３５）。続いて、制御部１２０は、シート材情報に基づきシート材処理条件を決定し（Ｓ３６）、決定されたシート材処理条件に基づき、画像形成処理が行われる（Ｓ３７）。以上の処理をもって動作終了する（Ｓ３８）。
【００８２】
しかし、所定時間内に出力がなかった場合（Ｓ３４のＮＯ）、シート材情報検知装置２００のモーター５への電力供給が停止され、これにより、自動的に外力印加部材１およびシート材押さえ２５、２６が上方へ退避する（Ｓ３９）。
【００８３】
続いて、出力がなかったことから異常と判断し、シート材情報検知装置２００の制御回路（１２１）は、画像形成装置３００の制御部１２０に対して異常情報を出力する（Ｓ４０）。異常情報を受け取った制御部１２０では、異常が重大か軽微かを判断する（Ｓ４１）
【００８４】
異常が軽微と判断される場合（Ｓ４１のＹＥＳ）は、必ずしもシート材処理を中止する必要が無いので、制御部１２０は、シート材情報検知装置２００の動作を停止した上で、デフォルト条件にて画像形成処理を行う。異常が軽微であるという判断は、例えばシート材Ｐの搬送が正常に行われていることが確認できた場合や、繰り返しのシート材処理において低確率で突発的に異常が発生した場合などである。
【００８５】
しかし、異常が及ぼす影響が甚大と考えられる場合（Ｓ４１のＮＯ）、制御部１２０は、シート材処理を中止する。シート材処理の中止は、搬送停止または排紙し（Ｓ４３）、シート材処理装置の異常表示や適宜復帰指示を行う（Ｓ４４）。また、制御部１２０は、必要に応じて次のシート材処理への影響を判断し、適切な処理を行う。以上の処理をもって動作終了する（Ｓ３８）。
【００８６】
第３実施形態の画像形成装置３００の制御によれば、シート材情報検知装置２００に異常が発生した場合でも、トラブルを回避し、適切な画像形成処理を行うことができる。
【００８７】
＜変形例のシート材情報検知装置＞
上述の各実施形態において、シート材とは、紙（普通紙、光沢紙、コート紙、再生紙、など）、樹脂等のフィルム、ＯＨＴシートなどであり、シート状になった画像記録メディアを主に対象とする。所定寸法にカットされたもの（カット紙）、ロール状に巻かれたもの（ロール紙）など、形態は問わない。また、一枚の物であっても、二枚以上が重なって貼り合わされたものでもよい。本明細書中では、特に断りのない限り所定寸法にカットされたシート材を例として説明する。
【００８８】
シート材情報とは、シート材処理において必要となるシート材に関する情報の全てが含まれる。特に重要なものは、主に物理的な性質や形状およびそれに関連する諸情報である。シート材の厚み、密度、弾性率、粘性、振動特性、凹凸、表面粗さ、状態、変形状態、強度、弾性変形／塑性変形のしやすさ、伸び量、色味、変色、反射率のうち少なくとも１つを含む。変形（伸び、屈曲、つぶれ、破断、折れ曲がり等）、透過率、カールの状態、気体や液体の透過性、熱拡散率や熱容量等の熱物性を含んでもよい。紙の場合、繊維、填量、コート層などのむらに関する情報も含まれる。
【００８９】
含水率は、シート材の物理的な性質や形状に大きな影響を与えるので、とりわけ重要な属性である。シート材情報として、他に重要なものは、前記物性に影響を与える埋設物の情報である。埋設物の例を列挙すると、ＩＤタグ等の素子類、押し花や木の葉などの自然物などである。他には、既に形成された画像、異物の付着、汚れ、メディアのサイズや形状、端部などの折れ曲がり、切断や穴あけなどの加工状態、ラミネートやコーティング、ステイプルなどの付着である。また、面内方向に何枚かのメディアが貼りあわされていたり、２枚以上が全部又は一部重なっているかどうかなども重要な情報である。
【００９０】
シート材情報を検知するための第１の方法は、第１実施形態で説明したように、外力印加部材によりシート材に衝撃力を与え、その際のシート材からの反応を感圧素子により検知する方法である。これにより、局所的な曲げ剛性や圧縮剛性を検知し、シート材の機械特性を検知できる。
【００９１】
この場合、感圧素子としては、圧電素子、ピエゾ抵抗素子、静電容量型加速度センサ、磁気センサなど、圧力あるいは加速度を検知できる素子を適宜用いる。衝撃力の印加には、ある質量の外力印加部材を、適当な速度および加速度を持った状態でシート材に衝突させる。外力印加部材の材質や形状、質量と衝突速度や加速度は、検知対象とするシート材の種類や範囲に応じて適宜決定する。一例として、複写機等に用いる用紙（普通紙、コート紙、ボンド紙、再生紙、ＯＨＴ等の樹脂シート類）に検知に好ましいものを列記しておく。
【００９２】
外力印加部材の材質や形状は、シート材との衝突や付随する接触による磨耗や、塑性変形や弾性変形が最小限であり、じん性が高くクラックの発生がないものが好ましい。具体的には、材質としてはステンレスなどの金属材料を、形状としては球状もしくは棒状でシート材と衝突する先端部は曲面とするものが好ましい。曲面とすることにより、衝突に際して外力印加部材もしくはシート材の振動により、衝突角度が変動した場合でも安定した衝撃印加が可能であり、磨耗も局所的なものは少なくなり平準化される。該曲面には、一部平坦部を設けてもよい。平坦部を衝突させることで、衝突部分のシート材を均一に圧縮し、シート材のむらに起因する誤差を低減できる。
【００９３】
外力印加部材の質量と衝突速度や加速度は、外力印加部材がシート材に圧痕等を残さない範囲で、シート材の剛性を鑑みて適宜決定される。画像形成装置３００に用いるシート材（用紙）の検知に好ましい範囲としては、質量で１ｇ乃至１０ｇ程度、衝突速度で０．１ｍ／ｓｅｃ．乃至１ｍ／ｓｅｃ．程度である。また、衝突時の加速度は可能な限り小さいことが好ましい。これは、シート材の厚みばらつきや、シート材情報検知装置の固定精度などに起因して外力印加部材の衝突までの運動距離が変動した場合でも、安定した速度での衝突が可能だからである。衝突速度にもよるが、好ましい範囲としては、運動距離１ｍｍについて、速度の変動が５％以内、より好ましくは１％以内の加速度がよい。加速度を小さくする方法としては、加速手段による加速と、重力による加減速、摩擦など抵抗による減速を適宜相殺して用いる。
【００９４】
このような衝突による外力の印加は、１回のシート材情報検知に際して１回でもよいし、複数回行ってもよい。また、複数の個所に同時、あるいは時間差を設けて印加することもよい。複数回の衝撃印加を行う場合、同一値の衝撃力を印加することで、出力値を平均化して精度を上げることも好ましい。また、同じシート材に対して異なった値の衝撃力を印加することで、シート材の複数の物性値を検出することもできる。
【００９５】
このような外力印加によって、シート材を撓ませたり、圧縮させたりするための機構を設けることもできる。シート材を撓ませる機構としては、シート材を挟んで外力印加部材と対向する位置に溝構造（凹構造）などの段差構造を設ける。シート材を圧縮させる機構としては、シート材を挟んで外力印加部材と対向する位置に、外力を受け止めるための外力受け材を設ける。このような溝構造と外力受け材は一体のものとしてもよいし、別体でもよい。また、シート材の撓ませ方は、撓みの片側のみを支持するものでも、撓みの両側を支持するものでも、また、シート面の一部を窪み形に撓ませるものでもよい。なお、外力印加部材に外力検知機構を直接接合してシート材の反発力を検知させる場合、必ずしも外力受け材は必要であるとは言えない。
【００９６】
シート材情報を検知するための第２の方法は、シート材に衝撃力を印加した際のシート材の撓みを変位検知素子により検知する方法である。シート材は、弾性と可撓性とを有するため、衝撃力により、シート材の機械特性に応じた変位が生じる。シート材の変位を、変位検知素子で計測し、その変位量や変位速度、加速度からシート材の機械特性を検知することができる。変位計測素子としては、前項で述べた感圧素子を用いることができる。機械的な変位部材（板ばね状のカンチレバー等）に感圧素子を接合してシート材に接触させ、感圧素子の出力から変位を計測することもできる。もちろん、光学素子や音響素子などで、シート材に光や音などを照射してその透過や反射よりシート材の変位を機械的な接触なしに計測することも好ましい。
【００９７】
シート材情報を検知するための第３の方法は、シート材に振動を印加して、その際のシート材からの反応を感圧素子で検知する方法である。例えば、振動を発する外力印加部材と、感圧素子を固定した外力検知部材とでシート材を挟み込み、外力印加部材から振動を印加し、感圧素子にてシート材を介して振動を検知する。これにより、シート材による振動の減衰や位相の変化、伝播時間等を計測してシート材の機械特性を検知する。外力印加部材と外力検知部材、さらにシート材との配置関係はさまざまなものが用いられる。
【００９８】
他には、外力として搬送力を印加し、メディア表面をプローブでこすり凹凸による振動の力や摩擦力を検知してもよいし、光や音波などの波動を与えて反射や透過後の波動を検知し特性を検知しても良い。
【００９９】
シート材の拘束を弱める退避とは、シート材情報検知装置の一部または全部をシート材との間隔を拡大する方向へ動かすことである。具体例としては、シート材の搬送経路を挟んで対向する外力印加部材と外力検知部材との間隔を拡大することである。他の例として、外力印加部材もしくは外力検知部材をシート材の搬送路からその外側へ変位させることである。さらに他の例として、外力印加部材もしくは外力検知部材の固定を緩和もしくは解除し、シート材から力が加わった際には搬送経路の外側に変位できるようにすることである。退避動作の終了後、駆動手段への電力供給が再開されるまで退避状態が保持され、電力供給の再開とともに元の拘束状態に復帰させることが望ましい。
【０１００】
駆動手段への電力供給が停止した際には、シート材を拘束する（または拘束する可能性のある）部材を、シート材との間隔を拡大する方向へ移動させることが望ましい。このような移動は、駆動手段に供給される電源以外の駆動力を用いて能動的に行ってもよい。また、例えばシート材から力が加わったときに受動的に行われるように、固定を解除する、もしくは固定力を弱める機構でもよい。
【０１０１】
退避のための駆動力は、ばね力、重力、電磁気力などを用いる。退避のための駆動力は、常時付与しておき他の保持力等が電力供給の遮断により失われた際に駆動するようにしてもよいし、クラッチ機構により電力供給が遮断されたときにのみ付与されるようにしてもよい。また、適宜ストッパーを設け、退避量を制限する。
【０１０２】
退避量は、少なくともシート材の通過、衝突によりシート材情報検知装置やシート材処理装置が損傷しない距離に設定する。具体的には、シート材の搬送経路を構成するガイド板のシート材と接する面よりも外側までとすることが好ましい。ただし、シート材情報検知装置の退避対象となる部材のシート材に近接する面が曲面で構成されている場合など、シート材との接触による圧力を逃がす機構を設けた場合は、該曲面が搬送経路内に突出していても問題がない場合がある。退避位置からの復帰は、電源供給の復帰に伴って自動的に行わせてもよいし、使用者によるリセット操作を契機として自動的に行わせてもよいし、操作者が自ら手動で戻す構成としてもよい。
【０１０３】
電力供給の遮断によってシート材情報検知装置が退避状態に移行した場合、該状態にあることを示す情報（以下、退避情報と記す）を出力することが好ましい。退避情報としては、例えば、所定の時間内にシート材情報検知装置からの一定レベル以上の出力がないことなどから得てもよい。これは、シート材処理装置全体への電源供給が正常に行われている場合で、シート材情報検知装置への制御電力が遮断された場合に特に有効である。
【０１０４】
シート材処理装置は、図１に示す画像形成装置３００には限られない。一例として、シート材に対して、文字や映像等を記録する装置である。シート材処理装置の他の例としては、シート材を搬送してシート材に記録された情報を読み取る装置（所謂ドキュメントスキャナーなど）、紙幣や切符等の繰り出し装置、シート材の折り畳みや穴あけなどの加工を行う装置装置等がある。さらに、現在の代表的な画像形成装置である、複写機、レーザービームプリンタ、インクジェットプリンタにおいては、工程の一環としてカール補正や、スタック、製本のためのソート、パンチ穴あけ、ステイプル等が行われる装置も一般的である。以上述べたように、画像形成装置に限っても、セットされるシート材が排出されるまでの全プロセスを対象とする。
【０１０５】
また、シート材処理の他の例としては、シート材に記録された内容を読み取ることである。シート材に記録された内容とは、画像や文字、刻印、磁気記録されたデータ類、埋設された素子類に記録されたデータなど、種類や形態を問わない。
【０１０６】
シート材処理装置は、シート材情報検知装置で得られたシート材情報に基づき、シート材の処理条件を変更、調整もしくは制御する。シート材の処理条件の一例は、電子写真プロセスにおけるトナー、インクジェットプリンタにおけるインクを主とする色材のシート材への転写に関わる画像形成条件である。シート材情報に対応して画像形成条件を変える、または画像形成の制御条件を変える等して、画像形成条件を調整する。例えば、厚みが小さいシート材には薄い紙に適したモードで画像を形成し、厚みが大きいシート材には厚い紙に適したモードで画像を形成する。制御されて好ましい画像形成条件は、第一に色材の転写量であって、シート材に対するトナー供給量の調整、インク付着量の調整等である。第二に色材の定着条件であって、シート材の定着温度の調整、定着圧力の調整等である。ただし、シート材処理条件は、画像の配置調整、色材の転写条件等には限られない。
【０１０７】
シート材処理条件の決定は、入力されるデータを処理してシート材処理装置の動作を決定するプロセッサにて行われる。プロセッサは、シート材処理装置に搭載されていても良いし、外部コンピュータ等に機能を預託しても構わない。シート材処理装置は、以上のようにして決定されたシート材処理条件にてシート材処理を行う。
【０１０８】
ところで、シート材情報検知装置への電力供給が遮断された場合、シート材情報の検知は不可能となる。この場合、例えば、適当なシート材処理の標準条件（デフォルト条件）をあらかじめシート材処理装置で準備しておき、この条件でシート材処理を行うのが好ましい。しかし、別の例として、シート材の処理を休止もしくは停止することもできる。いずれの場合でも、警報の発令、修理に関する情報を表示するなど、使用者に適切な情報を提供することが好ましい。
【０１０９】
＜発明との対応＞
第１実施形態のシート材情報検知装置１００は、シート材に外力を印加する外力印加部材１と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材８と、電力を供給されて外力印加部材１を駆動するモーター５とを備える。そして、前記電力が低下した際に、外力印加部材１又は外力受け部材８の少なくとも一方とシート材との間隔を大きくするホィール１０、退避用ばね１１、モーター５を備える。外力印加部材１と外力受け部材８との間隔は、モーター５へ供給される電力によってシート材を拘束する。
【０１１０】
シート材情報検知装置１００では、モーター５に供給される電力が低下すると、外力印加部材１と外力受け部材８との間隔におけるシート材の拘束を、ホィール１０、退避用ばね１１がシート材の有無にかかわらず解放する。解放とは、間隔の拡大のみならず拘束圧力を弱めることも含まれる。解放に際して電気的な検知、電気的な制御、電気的な駆動に頼らないので、モーター５への電力供給が停止した際に、外力印加部材１と外力受け部材８との間隔を確実に拡大できる。モーター５への電力供給の停止のみならず、装置全体、システム全体、工場全体、地域全体の電力停止に際しても、モーター５への電力供給の停止に至る限りにおいて、シート材の拘束を解放できる。
【０１１１】
拘束が強制的に解放されることにより、後から間隔に飛び込んだシート材がジャムしたり重ね送りを起こしたりする可能性が減り、搬送さえ再開すればシート材が間隔から抜け出す可能性が増える。電力停止したシート材情報検知装置で、狭いままの間隔にシート材が残っていることも無くなる。
【０１１２】
シート材の拘束が解放されるので、搬送経路の前後からシート材を容易に引き出せるし、引き出す際には、間隔を構成する部材にもシート材にも無理な力がかからない。手荒く引き出してもシート材は破れにくく、外力印加部材１や外力受け部材８の調整が狂うことも少ない。
【０１１３】
第２実施形態のシート材情報検知装置２００は、シート材に外力を印加する外力印加部材１と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材８と、電力を供給されて外力印加部材１を駆動するモーター５とを備える。さらに、外力印加部材１の上流側と下流側との少なくとも一方でシート材を厚み方向に保持するシート材押さえ２５、２６を備える。そして、前記電力が低下した際に、シート材とシート材押さえ２５、２６との間隔を大きくする固定板１９、ヒンジ２０、キー金具２２、ラッチ２３を備える。
【０１１４】
シート材情報検知装置２００は、モーター５に供給される電力が低下すると、シート材押さえ２５、２６がシート材を保持する間隔におけるシート材の拘束を、固定板１９、ヒンジ２０、キー金具２２、ラッチ２３がシート材の有無にかかわらず解放する。解放とは、間隔の拡大のみならず拘束圧力を弱めることも含まれる。固定板１９、ヒンジ２０、キー金具２２、ラッチ２３が電力に頼ることなく間隔を解放するので、肝心の電力供給が途絶えた場合でも、間隔を確実に解放して、間隔によるシート材の拘束を確実に解除する。
【０１１５】
従って、後から間隔に飛び込んだシート材がジャムや重ね送りを起こす可能性が減り、搬送さえ再開すればシート材が間隔から抜け出す可能性が増える。搬送経路の前後から容易にシート材を引き出せ、引き出す際に、シート材押さえ２５、２６を構成する部材にもシート材にも無理な力がかからない。
【０１１６】
シート材情報検知装置２００における間隔制御機構（固定板１９、ヒンジ２０、キー金具２２、ラッチ２３）は、前記間隔を大きくさせた後に電力が復帰すると、復帰した電力によって前記間隔を通常状態に自動復帰させる。言い換えれば、前記間隔におけるシート材の拘束状態を通常状態に自動復帰させる。
【０１１７】
シート材情報検知装置１００における間隔制御機構（ホイール１０、退避用ばね１１、モーター５）は、前記間隔を拡大する方向に前記間隔を付勢する退避用ばね１１を有する。さらに、前記電力によって退避用ばね１１の力に抵抗して前記間隔を維持させるモーター５を有する。
【０１１８】
シート材情報検知装置１００は、前記外力の印加に係る異常を検知する制御回路１２１と、制御回路１２１が異常を検知した際に、モーター５に対する電力供給を停止する制御回路１２１とを備える。
【０１１９】
シート材情報検知装置１００は、外力受け部材８がシート材を介して前記外力を受け止めた際の衝撃力を検知する圧電素子７を備え、制御回路１２１は、圧電素子７が検知した衝撃力が予め定めた閾値に満たない場合を、前記異常として検知する。
【０１２０】
シート材情報検知装置１００は、ジャム、重ね送りと言ったシート材の搬送に係る異常を検知する制御回路１２１と、制御回路１２１が前記異常を検知した際に、モーター５に対する電力供給を停止する制御回路１２１とを備えることができる。
【０１２１】
画像形成装置３００は、シート材情報検知装置１００と、シート材情報検知装置１００によってシート材情報が検知されたシート材を処理する画像形成プロセス部３４０とを備える。さらに、画像形成プロセス部３４０におけるシート材の搬送条件と処理条件との少なくとも一方を、シート材情報に応じて調整する制御部１２０とを備える。そして、制御回路１２１は、前記異常を検知すると、制御部１２０に対して異常情報を出力する。
【０１２２】
画像形成装置３００の制御部１２０は、制御回路１２１から異常情報を受け取ると、シート材情報と無関係に予め定められたデフォルトの搬送条件または処理条件を画像形成プロセス部３４０に設定する。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】第１実施形態のシート材情報検知装置の構成の説明図である。
【図３】シート材情報検知装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】第２実施形態のシート材情報検知装置の構成の説明図である。
【図５】第３実施形態のシート材処理装置における制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 外力印加部材
２ 印加用ばね
３ 軸受け
４ プレート
５ 駆動手段（モーター）
６ カム
７ 衝撃検知手段（圧電素子）
８ 外力受け材
９ 支持部材
１０、１１ 間隔制御機構（ホイール、退避用ばね）
１２ ハウジング
１３ 搬送経路
１４ 第一の搬送ガイド
１５ 第二の搬送ガイド
１６Ａ，１６Ｂ ダンパー
１８ コネクタ
１９ 固定板
２０、２２、２３ 間隔制御機構（ヒンジ、キー金具、ラッチ）
２５、２６ 保持手段（シート材押さえ）
１００、２００ シート材情報検知装置
１２０ 処理制御手段（制御部）
１２１ 制御手段（制御回路）
１２２ ドライバ
３００ シート材処理装置（画像形成装置）
３４０ 処理手段（画像形成プロセス部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力で駆動される外力印加部材を用いてシート材に外力を印加してシート材情報を検知するシート材情報検知装置、詳しくは電力ダウンが発生した場合の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置（ＬＢＰ、複写機、インクジェットプリンタ、など）に代表されるシート材処理装置では、処理されるシート材の種類が多様化している。シート材処理装置を使用するユーザーや使用環境も多様化している。画像形成装置に限って言えば、このように多様化したシート材に対して、高品質化（高画質化・処理の高速化など）の要求が高まっている。反面、シート材の多様化、処理内容の多様化に伴って、ユーザーが設定する項目数が膨大になり、最適な処理条件の設定が困難になっている。そこで、シート材処理装置に各種のセンサを配置して、シート材の大きさ、厚み、材質等のシート材情報を自動的に識別して、最適な処理条件を自動設定する技術が一部実用化されている。
【０００３】
特許文献１には、様々なシート材情報をデータベースとして複数のプリンタで共有するシステムが示される。ここでは、テクスチャ、光沢度、インク吸収度、輝度、グロス、色反射、色深度、粒状性、白み、湿度、熱損失、接着性、付着性等のシート材情報がデータベース化されている。操作画面上でシート材を指定すると、データベースから必要なシート材情報が取り出され、シート材情報に応じて最適化された処理条件が指定されたプリンタに自動設定される。
【０００４】
しかし、同一種類のシート材（紙）でも温度、湿度、保管環境、保管時間等によってシート材の曲げ弾性、減衰性能と言ったシート材情報は大幅に変化する。特許文献１のデータベースは、固定値を扱うので、このような環境条件の細かな違いを織り込んだ設定への対応が困難である。
【０００５】
そこで、シート材情報検知装置をシート材処理装置に組み込んで、処理するシート材の１枚ずつで必要なシート材情報を取得して、搬送条件や処理条件にフィードバックすることが提案されている。
【０００６】
特許文献２には、外力受け部材と支持部材との間にシート材を挟み込んで、外力印加部材を上方から自然落下して衝突させ、支持部材に伝達された衝撃力を圧電素子で検知するシート材情報検知装置が示される。ここでは、シート材情報としてシート材の圧縮特性が測定される。
【０００７】
しかし、特許文献２に示されるシート材情報検知装置は、搬送条件の設定に必要なシート材の曲げ弾性を検知できない。また、シート材の広い面積を圧縮するために、重い外力印加部材をかなり高い位置から落下させるので、短時間で高頻度な動作を要求される実用的なシート材処理装置には搭載できない。
【０００８】
特許文献３には、外力印加部材をシート材に衝突させ、シート材を介して外力受け部材に伝達された衝撃力を圧電素子で検知するシート材情報検知装置が示される。ここでは、変形する圧電素子の電圧出力のピーク値を判別してシートの曲げ弾性をシート材情報として出力する。
【０００９】
特許文献３に示されるシート材情報検知装置は、グラムレベルの外力印加部材をミリメートルレベルのストロークで衝突させるので、短時間、高頻度で実用的な精度を持ったシート材情報を検知できる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−０３８９８３号公報
【特許文献２】特開２００２−３１０８６６号公報
【特許文献３】特開２００５−０２４５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３のシート材情報検知装置では、軽量、高精度に組立てられた外力印加部材と外力受け部材との対向間隔が狭い搬送経路を、シート材が高速通過する。従って、折れ曲がりやカールを伴ったシート材が通過する場合やシート材が重ね送り（重送）された場合に、搬送経路の壁面、外力印加部材或いは外力受け部材にシート材が高速で衝突する、或いは紙詰まり（ジャムともいう）する場合がある。この結果、外力印加部材や外力受け部材の調整が狂う可能性がある。
【００１２】
また、特許文献３のシート材情報検知装置では、外力印加部材を衝突させる際のシート材高さを位置決めるため、シート材を厚み方向に保持する保持手段を設ける場合がある。この場合も、保持手段の狭い保持間隔にシート材が高速で衝突する、或いは紙詰まりする可能性がある。
【００１３】
そこで、シート材の衝突や紙詰まりを電気的に検知し、外力印加部材と外力受け部材との対向間隔や上記保持間隔を、モーターやソレノイドを用いて強制的に拡大させる退避制御が提案された。
【００１４】
しかし、電気的な検知、電気的な制御、電気的な駆動に頼る退避制御では、肝心の電力が停止した際には、外力印加部材と外力受け部材との対向間隔や保持間隔が拡大されない。拡大されないこれらの間隔に後からシート材が飛び込むと、シート材の新たな紙詰まり（ジャム）や重ね送りを生じる可能性がある。
【００１５】
また、シート材情報検知装置以外の場所で紙詰まりやシート材の重ね送りが発生した場合、電気的な検知がされず、外力印加部材と外力受け部材との対向間隔や保持間隔は強制的に拡大されない。これらの狭いままの間隔にシート材を残してシート処理装置の電源が停止され、復帰のためにシート材が無理に引き出されると、狭いままの間隔に拘束されたシート材が破れる可能性がある。シート材が破れなければ、外力印加部材や外力受け部材に無理な力がかかって調整が狂う可能性もある。ここで上記「拘束」とは、情報検知のための衝撃印加動作も含まれる。
【００１６】
本発明は、何らかの原因（異常）で電源が停止した場合でも確実に外力印加部材と外力受け部材との対向間隔を強制的に拡大してシート材を容易に除去できるシート材情報検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のシート材情報検知装置は、シート材に外力を印加する外力印加部材と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段とを備えたものである。そして、前記電力が低下した際に、前記外力印加部材又は外力受け部材の少なくとも一方と前記シート材との間隔を大きくする間隔制御機構を備える。
【００１８】
別発明のシート材情報検知装置は、シート材に外力を印加する外力印加部材と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段と、前記外力印加部材の上流側と下流側との少なくとも一方でシート材を厚み方向に保持する保持手段とを備えたものである。そして、前記電力が低下した際に、前記シート材と前記保持手段との間隔を大きくする間隔制御機構を備える。
【００１９】
別発明のシート材情報検知装置は、シート材に外力を印加する外力印加部材と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段と、前記外力印加部材の上流側と下流側との少なくとも一方でシート材を厚み方向に保持する保持手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のシート材情報検知装置は、外力印加部材と外力受け部材との間隔に、駆動手段へ供給される電力によってシート材に衝撃を印加し、シート材に関する情報を検知する。この間シート材はシート材情報検知装置に拘束されることになる。本発明において、「シート材の拘束」とは、情報検知のための衝撃印加動作も含まれる。そして、何らかの原因により前記電力が低下した際には、前記間隔におけるシート材の拘束を解放する間隔制御機構を備えている。
【００２１】
間隔制御機構は、駆動手段に供給される電力が低下すると、外力印加部材と外力受け部材との間隔におけるシート材の拘束を、間隔制御機構がシート材の有無にかかわらず解放する。解放とは、間隔の拡大のみならず拘束圧力を弱めることも含まれる。解放に際して電気的な検知、電気的な制御、電気的な駆動に頼らないので、駆動手段への電力供給が停止した際に、外力印加部材と外力受け部材との間隔を確実に拡大できる。駆動手段への電力供給の停止のみならず、装置全体、システム全体、工場全体、地域全体の電力停止に際しても、駆動手段への電力供給の停止に至る限りにおいて、シート材の拘束を解放できる。
【００２２】
拘束が強制的に解放されることにより、後から間隔に飛び込んだシート材が紙詰まり、或いは重ね送りを起こす可能性が減る。そして、搬送を再開すればシート材が外力印加部材と、外力受け部材とで構成される間隔が狭い搬送経路から抜け出すことができる。電力停止したシート材情報検知装置で、狭い間隔の搬送経路にシート材が残っていることも無くなる。
【００２３】
シート材が自動的に排出されない場合でも、シート材の拘束が解放されるので、搬送経路の前後からシート材を容易に引き出せる。さらに、引き出す際には、間隔を構成する部材にもシート材にも無理な力がかからない。手荒く引き出してもシート材は破れにくく、外力印加部材や外力受け部材の調整が狂うことも少ない。
【００２４】
別発明のシート材情報検知装置は、保持手段がシート材を保持する間隔に、駆動手段へ供給される電力によってシート材を拘束する。別発明でも、「シート材の拘束」とは、情報検知のための衝撃印加動作も含まれる。そして、電力が低下した際には、この間隔におけるシート材の拘束を解放する間隔制御機構を備えている。
【００２５】
間隔制御機構は、駆動手段に供給される電力が低下すると、保持手段がシート材を保持する間隔におけるシート材の拘束を、間隔制御機構がシート材の有無にかかわらず解放する。解放とは、間隔の拡大のみならず拘束圧力を弱めることも含まれる。間隔制御機構が電力に頼ることなく間隔を解放するので、肝心の電力供給が途絶えた場合でも、間隔を確実に解放して、間隔によるシート材の拘束を確実に解除する。
【００２６】
従って、後から間隔に飛び込んだシート材がジャムや重ね送りを起こす可能性が減り、搬送さえ再開すればシート材が間隔から抜け出す可能性が増える。シート材が自動的に排出されない場合でも、搬送経路の前後から容易にシート材を引き出せ、引き出す際に、保持手段を構成する部材にもシート材にも無理な力がかからない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態であるシート材情報検知装置１００について、図面を参照して詳細に説明する。本発明のシート材情報検知装置は、以下に説明する実施形態の限定的な構成には限定されない。シート材を介して外力印加部材を外力受け部材で受け止める限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実現可能である。
【００２８】
本実施形態では、静電写真方式の画像形成装置３００にシート材情報検知装置１００を搭載した例を説明する。しかし、シート材情報検知装置１００は、インクジェット方式の画像形成装置や各種印刷装置、シート材加工装置、シート材積載装置、ソーター等、各種シート材処理装置に搭載可能である。
【００２９】
なお、特許文献１〜３に示される画像形成装置の構成、動作、制御、シート材情報検知装置の動作原理、信号処理等については、図示を省略して詳細な説明も省略する。
【００３０】
＜第１実施形態＞
図１は画像形成装置の構成の説明図、図２は第１実施形態のシート材情報検知装置の構成の説明図、図３はシート材情報検知装置の動作を説明するフローチャートである。
【００３１】
図１に示すように、画像形成装置３００は、画像形成プロセス部３４０によってシート材Ｐに画像形成するカラー複写機である。読み取りユニット３１１は、カラー原稿３１２の画像情報を読み取る。読み取った情報は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナーに対応した色別信号に変換される。
【００３２】
一方、カセット３２１内に収容されたシート材Ｐは、送出ローラ３２２で搬送部１１２へと送られる。搬送部１１２に近接する場所には、第１実施形態のシート材情報検知装置１００が設けられている。シート材情報検知装置１００は、送出ローラ３２２から搬送部１１２へ受け渡されるシート材Ｐの搬送経路１３を上下に挟み込んで配置され、搬送経路１３を通過するシート材Ｐのシート材情報（機械特性）を検知する。
【００３３】
制御部１２０は、画像形成プロセス部３４０で画像形成が行われる前に、シート材情報検知装置１００が検知したシート材Ｐのシート材情報を識別して、最適な搬送条件、転写条件、定着条件等を設定する。
【００３４】
次に、シート材Ｐは、搬送経路１３から搬送部１１２を経て転写装置ドラム３３０へと送られる。転写装置ドラム３３０の周面には、誘電体シートが設けられている。シート材Ｐは、吸着コロナ放電器３３１によって帯電した転写ドラム３３０の表面に吸着担持される。その後、転写コロナ放電器３３２の作用によって、感光ドラム３２３上のトナー像がシート材Ｐに転写される。
【００３５】
感光ドラム３２３の表面は、ブレードクリーナ３２４で清掃される。そして、前露光ランプ３２５及び前除電器３２６により、前回の画像形成による感光体表面層に残留する影響が除去される。次に、感光ドラム３２３の表面は、一次帯電器３２７で一様に帯電される。このときの帯電量は、シート材Ｐのシート材情報に基づいて決定される。
【００３６】
レーザービームスキャナ３２８は、読み取られたカラー原稿３１２の色別信号をもとに、感光ドラム３２３の表面を走査して静電潜像を形成する。現像器３２９は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の現像ユニットから成る。それぞれの色に対応した現像ユニットが、感光ドラム３２３の真下に順次移動して、感光ドラム３２３上の潜像をトナー像に現像する。
【００３７】
シート材Ｐは、４色のトナー像が順次転写されるまで転写ドラム３３０に吸着保持されており、その後、分離爪３３３の作動により転写ドラム３３０から分離される。分離されたシート材Ｐは、搬送ベルト３３４により加熱ローラ定着器３３５に送られ、加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。このときの定着温度は、シート材Ｐのシート材情報に基づき決定される。
【００３８】
定着終了後のシート材Ｐは、トレー３３６に排出される。又、転写終了後の感光ドラム３２３の表面上に残留したトナーは、ブレードクリーナ３２４で清掃されて、次の画像形成サイクルに入る。
【００３９】
図２に示すように、シート材情報検知装置１００では、モーター５への電力供給が停止してモーター５（ステッピングモータ）の着磁が解除されると、退避用ばね１１がホイール１０を強制的に回転させて外力印加部材１を最高位置へ退避させる。第１実施形態では、電力供給が停止した際の外力印加部材１の退避は、ラッチ（留め金）を解除された退避用ばね１１の戻りによって駆動されるので、電気的な検知、電気的な制御、電気的な駆動には頼らない。図２は、シート材情報検知装置１００の外力印加部材１が退避状態にある様子を模式的に示している。
【００４０】
シート材（Ｐ）に外力を印加する外力印加機構は、外力印加部材１、印加用ばね２、軸受け３、プレート４、モーター５、カム６を含む。モーター５は、ステッピングモータであって、ドライバ１２２からコネクタ１８、配線１７を通じて電力を供給されることにより外力印加部材１を駆動する。
【００４１】
モーター５の出力軸の一端にカム６が固定され、モーター５は、カム６を回転させて、印加用ばね２の付勢力に逆らってプレート４を押し上げ、外力印加部材１を打ち出し位置へ移動させる。カム６は、その後、外力印加部材１を解放して印加用ばね２の付勢に委ね、印加用ばね２に付勢されて加速された外力印加部材１の先端部がシート材に外力を印加する。制御回路１２１は、ドライバ１２２を制御してモーター５を回転させ、カム６を用いた印加用ばね２の圧縮と解放とを通じて外力印加部材１を打ち込み、シート材に外力を印加する。
【００４２】
モーター５の出力軸の他端にはホイール１０が固定されている。外力印加部材１を最高位置へ退避させる退避機構は、ホイール１０と退避用ばね１１とを含む。退避用ばね１１は、外力印加部材１を退避位置へ位置決める回転角度へ向かってホイール１０を付勢する。外力印加機構と退避機構とは、ハウジング１２に固定され、ハウジング１２は、第一の搬送ガイド１４にダンパー１６Ａを介して取り付けられる。
【００４３】
印加用ばね２に付勢されて打ち出された外力印加部材１は、外力受け機構がシート材を介して受け止める。外力受け機構は、外力受け部材８、圧電素子７、ダンパー１６Ｂ、支持部材９を含む。外力受け部材８は、シート材を介して外力印加部材１を受け止める。外力受け部材８とダンパー１６Ｂとの間に、外力印加部材１が受け止めた衝撃力を検知する圧電素子７が挟み込まれて一体に固定されている。ダンパー１６Ｂは、支持部材９に固定され、支持部材９は、不図示の防振機構を介して第二の搬送ガイド１５に固定されている。
【００４４】
第一の搬送ガイド１４と第二の搬送ガイド１５とを対向配置して搬送経路１３が形成される。シート材は、搬送経路１３内を搬送され、支持部材９を通過する過程で、外力印加部材１を打ち込まれる。打ち込まれた外力印加部材１による外力は、シート材を介して外力受け部材８に受け止められ、外力受け部材８が外力を受け止めた際の衝撃力が圧電素子７によって検知される。
【００４５】
変換部（チャージアンプ）１２３は、圧電素子７の変形による容量変化を電圧信号の変化に変換する。制御回路１２１は、変換部１２３から出力された電圧信号のピーク値を検知してシート材情報を取り出す。シート材情報は、シート材Ｐを介して検知された衝撃力のピーク値に対応し、シート材Ｐの機械特性や水分量を反映している。
【００４６】
第１実施形態のシート材情報検知装置１００は、モーター５への電力供給が停止した際に、退避用ばね１１による駆動力を用いて、外力印加部材１を退避させる。モーター５には、電力供給が停止すると保持力を失うステッピングモータを採用した。モーター５は、ドライバ１２２から電力が供給されている間は、ステーターがローターを着磁して回転に保持力を生じている。
【００４７】
モーター５の出力軸を強制的に回転させるホイール１０の周縁の一点に、退避用ばね１１の一端が回転自由に固定され、退避用ばね１１の他端は、ハウジング１２の一点に回転自由に固定されている。電力が供給されているモーター５は、保持力を持ちながら回転／停止動作し、上述した外力印加における駆動源として機能する。しかし、電力供給が停止されると、モーター５は保持力を失って、退避用ばね１１の付勢力によってホイール１０が所定方向に回転してモーター５を空転させる。モーター５の空転は、印加用ばね２の圧縮により生じる力と拮抗する位置までカム６を回転させてプレート４を引き上げ、プレート４に接続された外力印加部材１を上方へ退避させる。これにより、外力印加部材１の先端とシート材との間隔が拡大して、シート材の拘束が確実に解除される。
【００４８】
外力印加部材１は、先端部（シート材Ｐに接触する側）と軸部、さらに後述するカムと接触するプレート４とを一体に構成した。先端部は、ステンレス材にて構成し、シート材との接触面は半径２０ｍｍの球面加工を施した。軸とプレート４を合わせた外力印加部材１全体の質量は４ｇである。
【００４９】
外力印加部材１は、その軸部を軸受け３によって直動方向に運動可能に保持されており、カム６が印加用ばね２を伸縮させることにより運動を付与される。軸受け３は、摩擦抵抗の少ない樹脂材料の一例であるフッ素系樹脂より形成した。
【００５０】
外力印加部材１は、モーター５がカム６を回転させることにより運動を制御される。モーター５は、所定の停止位置より回転する過程でカム６を必要な角度回転して停止させ、その後、最初の停止位置に復帰させる。カム６は、モーター５に駆動されて１回転する過程で印加用ばね２の圧縮／解放を２回繰り返す。外力印加部材１は、印加用ばね２の復元力で所定速度に加速されてシート材に衝突して外力を印加する。
【００５１】
１回目の外力印加における衝突速度は０．５ｍ／ｓｅｃ．、２回目の外力印加における衝突速度は０．２ｍ／ｓｅｃ．である。モーター５の回転制御においては、駆動に伴って発生する印加用ばね２や外力印加部材１の不要な振動が減衰するのを待つために、回転を一時休止する工程を入れている。また、カム６の最初の停止位置は、カム６の１回転中、最も印加用ばね２が圧縮される角度位置の近傍、つまり、外力印加部材１が最もシート材から離れる位置に設定した。
【００５２】
このように設定した停止位置からカム６の回転を開始させ、２回の外力印加を経て再び停止位置に戻るまでが一回のサイクルとなる。一回のサイクルは、不図示のシート材通過検知センサの信号を受けて所定時間後に開始され、所要時間は、０．２秒、２回の外力印加の間隔は０．１秒である。
【００５３】
外力受け部材８は、シート材を挟んで外力印加部材１と対向する位置に配置されて圧電素子７を接合されている。圧電素子７と支持部材９との間に差し込まれたダンパー１６Ｂは、支持部材９から圧電素子７に伝わる不要な振動を除去している。圧電素子７としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）セラミックスを採用し、外力受け部材８としては、ステンレス材を採用した。
【００５４】
支持部材９のシート材支持面と、外力受け材８の外力印加部材受け止め面との間に所定の段差構造を設けた。これらの面には、シート材の進入を円滑にする円弧状の面取りを形成した。
【００５５】
この段差構造は、シート材の撓みを許容する空間を形成しており、シート材は、段差量だけ撓んだ後に外力受け部材に接触する。これにより、出力信号にシート材特性のひとつである撓み剛性が反映される。シート材の他の諸特性が同等であっても、シート材の撓み剛性が大きいほど外力印加部材１は減速を大きく受け、外力が減衰して圧電素子７に検知される。
【００５６】
撓み過程を経て外力受け材８に接触したシート材は、次に外力印加部材１との間に挟まれて圧縮力を受ける。これにより、圧電素子７の出力信号にシート材の圧縮特性が反映される。シート材の他の諸特性が同等であっても、シート材の圧縮による衝撃吸収性が高いほど外力印加部材１は減速を大きく受け、外力が減衰して圧電素子７に検知される。
【００５７】
第１実施形態のシート材情報検知装置１００は、図３のフローチャートに従ってシート材情報を検知する。図３のフローチャートは、画像形成装置３００（図１）が正常に動作している場合の制御である。画像形成装置３００への電源供給の不良等でシート材情報検知装置１００へ電力供給されない場合は、外力印加部材１は、はじめから退避状態にあるため、説明を割愛する。
【００５８】
まず、画像形成装置３００（図１）においてシート材処理の動作が開始したことを受けて、シート材情報検知装置１００の動作がスタートする（Ｓ１１）。
【００５９】
続いて、シート材情報検知装置１００の制御回路１２１に、シート材搬送情報が入力される（Ｓ１２）。シート材搬送情報は、シート材の位置や速度に関する情報であって、シート材がシート材情報検知装置１００を通過するタイミングを意味する。シート材搬送情報は、画像形成装置３００のシート材通過センサの信号や、画像形成装置３００の動作開始（コピーボタンが押された）等の情報を処理して形成される。シート材搬送情報に対応してシート材情報検知装置１００の動作（外力印加等）のタイミングが決定される。
【００６０】
続いて、シート材搬送情報を受けて、制御回路１２１は、シート材情報検知の動作を開始する（Ｓ１３）。搬送経路１３の上流側に配置された不図示のシート材通過センサがシート材Ｐの通過を検知してから、一定時間経過後、制御回路１２１からドライバ１２２へ動作開始の信号が送られる。制御回路１２１は、モーター５を回転させて外力印加部材１を駆動し、解放してシート材Ｐに衝突させる。
【００６１】
さらに、この動作の開始後、制御回路１２１は、圧電素子７から所定時間内にスレッショルドレベル以上の出力があったかどうかを判断する（Ｓ１４）。所定時間は、外力印加部材１が一回のサイクルを完了する時間に若干の遅延分を加算して設定され、第１実施形態では０．３秒とした。
【００６２】
０．３秒以内にスレッショルドレベル以上の出力があった場合（Ｓ１４のＹＥＳ）、この出力に対してシート材情報処理を行い（Ｓ１５）、シート材情報として出力して（Ｓ１６）、１回のシート材情報検知の動作を終了する（Ｓ１８）。画像形成装置３００の制御部１２０は、制御回路１２１から受信したシート材情報に基いて、シート材の搬送条件や処理条件を設定する。
【００６３】
しかし、０．３秒以内でスレッショルドレベル以上の出力が無かった場合（Ｓ１４のＮＯ）、制御回路１２１は、ドライバ１２２を介してモーター５への電力供給を停止させる（Ｓ１９）。これにより、自動的に外力印加部材１が上方へ退避して、外力印加部材１と支持部材９とが対向する間隔が解放され、シート材Ｐの拘束が解除される。
【００６４】
さらに、シート材情報検知装置が異常であるという異常情報を出力する(Ｓ１９)。異常情報は、シート材情報の一部として制御部１２０に送られ、画像形成装置３００における適切なリカバリー処理に用いられる。例として、故障情報として画像形成装置３００のタッチパネルに表示したり、ネットワーク上で適切な接続ＰＣや保守依頼先等に情報を送ったりする。
【００６５】
ただし、この異常の原因については、画像形成装置３００に設けられた他のセンサ類の情報等も併せて判断される。例えば、シート材情報検知装置１００では異常を感知したものの、搬送経路１３の上流および下流のシート材通過センサがともにシート材の通過を感知していれば、制御部１２０は、シート材情報検知装置１００の異常であると判断する。しかし、上流のシート材通過センサがシート材の通過を感知しても、下流側の同センサが感知しない場合は、制御部１２０は、シート材のつまりが発生したと判断する。
【００６６】
第１実施形態では、制御回路１２１がモーター５への電力供給を意図的に遮断して、外力印加部材１を退避させる。モーター５への電力供給の停止は、制御回路１２１が正常動作して行う制御出力の１つであって、モーター５への電力供給が正常状態へ復帰させるアクチュエータを兼ねている。しかし、制御回路１２１への電力供給が途絶えた場合、制御回路１２１を含むシート材情報検知装置１００への電力供給が停止した場合、画像形成装置３００への電力供給が停止した場合も、モーター５への電力供給は停止する。電力供給系の途中に、制御回路等や配線など他の要素が介在する場合には、これらの要素の不良等もモーター５への電力供給を停止させる。代表的な例として、
（１）駆動手段への制御電力供給線の断線、またはコネクタの脱落
（２）駆動手段の制御電力の制御回路不良
（３）停電、または電源の不具合
（４）電源ＯＦＦ
【００６７】
このようなトラブルに起因してシート材情報検知装置１００への電力供給が遮断される不慮の異常事態においても、確実に外力印加部材１を退避してシート材の拘束を解除する。これにより、高速でされるシート材による力でシート材情報検知装置や周辺部材やシート材自体が破損されにくくなる。シート材情報検知装置１００の機構や周辺部材の破損を回避しつつ、シート材情報検知装置１００は、高速で搬送される大量のシート材で再現性高くシート材情報を検知できる。そして、画像形成装置３００において適切かつ高速なシート材処理を行うことができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態のシート材情報検知装置の構成の説明図である。図４中、（ａ）は正常状態、（ｂ）は退避状態である。第２実施形態のシート材情報検知装置２００は、図１に示す画像形成装置３００にシート材情報検知装置１００を置き換えて搭載される。シート材情報検知装置２００は、電磁石のラッチを解除することにより、外力印加部材１とともにシート材押さえ２５、２６を上方へ退避させる。それ以外の構成、取り付け、制御等については、第１実施形態のシート材情報検知装置１００と同様なので、図４中、図２と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６９】
図４の（ａ）に示すように、シート材Ｐに外力を印加する外力印加機構は、外力印加部材１、印加用ばね２、軸受け３、プレート４、モーター５、カム６、プレート４を含む。モーター５は、外部より電力を供給されて、カム６を回転させ、外力印加部材１を駆動する。カム６は、印加用ばね２を圧縮して外力印加部材１を持ち上げた後に解放して、外力印加部材１をシート材Ｐに衝突させる。
【００７０】
外力印加機構はハウジング１２に固定され、ハウジング１２は固定板１９に固定される。固定板１９は、不図示のねじりコイルばねを内蔵したヒンジ２０を介してシート材Ｐの搬送経路１３を構成する第一の搬送ガイド１４に取り付けてある。ヒンジ２０のねじりコイルばねは、図４の（ｂ）に示す「跳ね上げ状態」に向かって固定板１９を付勢している。
【００７１】
外力印加部材１により印加された外力をシート材を介して受け止める外力受け材８には圧電素子７が接着固定され、圧電素子７はダンパー１６Ｂを介して支持部材９に固定されている。支持部材９は、第一の搬送ガイド１４に対向配置された第二の搬送ガイド１５に固定される。
【００７２】
支持部材９のシート材支持面に対向させて、シート材押さえ２５、２６を固定板１９に取り付けてある。シート材押さえ２５、２６と支持部材９とは、搬送されてくるシート材のばたつきを抑制して、外力印加部材１を衝突させる際のシート材Ｐの高さを位置決める保持機構を構成する。
【００７３】
シート材押さえ２５、２６は、シート材Ｐの搬送による衝突の衝撃を逃がすよう曲面加工した金属部材を、内蔵されたばねで下方へ付勢して、シート材Ｐを支持部材９に押し付ける。
【００７４】
シート材Ｐは、搬送経路１３内を搬送されてシート材押さえ２５、２６と支持部材９との間に保持される。この状態で、外力印加部材１がシート材Ｐに外力を印加し、シート材Ｐを介して外力受け材８が受け止めた外力が圧電素子７により検知される。
【００７５】
固定板１９は、ラッチ２３とキー金具２２とによって図４の（ａ）に示す水平な状態にラッチされている。キー金具２２は磁性金属よりなり、固定板１９に固定される。ラッチ２３は、キー金具２２をラッチするための電磁石を下部に埋め込んだコの字型の樹脂部材であって、上部はストッパーとして機能する。ラッチ２３は、第一の搬送ガイド１４に固定される。ラッチ２３の電磁石への電力は、モーター５への電力供給と連動して同じコネクタ１８を介して配線１７より供給される。
【００７６】
図４の（ａ）に示すように、モーター５に電力供給されている場合は、ラッチ２３の電磁石がＯＮとなり、キー金具２２はラッチ２３の下部に吸引保持される。しかし、モーター５への電力供給が停止した場合は、連動してラッチ２３の電磁石もＯＦＦとなり、キー金具２２の保持が解除される。これにより、図４の（ｂ）に示すように、ラッチ２３の上部に突き当たる位置まで固定板１９が回転して跳ね上がり、外力印加部材１とシート材押さえ２５、２６とが上方へ退避して、シート材Ｐの拘束を解放する。第２実施形態では、図２に示す退避用ばね１１を別途設けて退避の補助力としてもよい。
【００７７】
以上述べてきたように、シート材情報検知装置２００では、モーター５への電力供給が遮断された際に外力印加部材１とシート材押さえ２５、２６とを退避させてシート材の拘束を解除する。シート材情報検知装置２００への電力供給が遮断された際にも、同様にしてシート材の拘束を解除する。これにより、シート材情報検知装置２００や周辺部材の破損などのトラブルを回避でき、画像形成装置３００において適切なシート材処理を行うことができる。そして、モーター５への電力供給が再開されると、ラッチ２３の電磁石がＯＮとなって固定板１９をラッチ２３の上部から下部へ引き戻す。これにより、手作業による復帰処理を行うことなく、図４の（ａ）に示す正常状態でのシート材情報検知、画像形成が再開される。ラッチ機構とストッパーにより、より確実な退避位置制御が可能となっている。
【００７８】
＜第３実施形態＞
図５は第３実施形態のシート材処理装置における制御のフローチャートである。図１に示す画像形成装置３００では、第２実施形態のシート材情報検知装置２００から異常情報を受信すると、シート材情報検知装置２００から受信したシート材情報を破棄する。次いで、予め定められたデフォルトの搬送条件と処理条件とを画像形成装置３００に設定して画像形成を実行する。
【００７９】
図５に示すように、画像形成装置３００の制御部１２０は、画像形成動作をスタートしてシート材の搬送を開始する（Ｓ３１）。画像形成動作のスタートは、画像形成装置３００のユーザー（オペレーター）が、機械本体のスタートボタンを押す、あるいは接続された外部コンピュータやカメラ等の周辺機器から処理命令を送る等して開始される。画像形成装置３００で画像形成動作が開始したことを受けてシート材情報検知装置２００の動作もスタートする。
【００８０】
続いて、シート材情報検知装置２００の制御回路（１２１）にシート材搬送情報が入力される（Ｓ３２）。シート材搬送情報とは、シート材Ｐの位置や速度に関する情報であって、シート材Ｐがシート材情報検知装置２００を通過するタイミングを意味する。シート材搬送情報を受けて、制御回路（１２１）は、シート材情報検知装置２００によるシート材情報検知動作を開始する（Ｓ３３）。
【００８１】
シート材情報検知動作の開始後、所定時間内に出力があったか否か（Ｓ３４）で、以下のフローは異なる。所定時間内に出力があった場合（Ｓ３４のＹＥＳ）、シート材情報検知装置２００により、シート材情報の検知を行う（Ｓ３５）。続いて、制御部１２０は、シート材情報に基づきシート材処理条件を決定し（Ｓ３６）、決定されたシート材処理条件に基づき、画像形成処理が行われる（Ｓ３７）。以上の処理をもって動作終了する（Ｓ３８）。
【００８２】
しかし、所定時間内に出力がなかった場合（Ｓ３４のＮＯ）、シート材情報検知装置２００のモーター５への電力供給が停止され、これにより、自動的に外力印加部材１およびシート材押さえ２５、２６が上方へ退避する（Ｓ３９）。
【００８３】
続いて、出力がなかったことから異常と判断し、シート材情報検知装置２００の制御回路（１２１）は、画像形成装置３００の制御部１２０に対して異常情報を出力する（Ｓ４０）。異常情報を受け取った制御部１２０では、異常が重大か軽微かを判断する（Ｓ４１）
【００８４】
異常が軽微と判断される場合（Ｓ４１のＹＥＳ）は、必ずしもシート材処理を中止する必要が無いので、制御部１２０は、シート材情報検知装置２００の動作を停止した上で、デフォルト条件にて画像形成処理を行う。異常が軽微であるという判断は、例えばシート材Ｐの搬送が正常に行われていることが確認できた場合や、繰り返しのシート材処理において低確率で突発的に異常が発生した場合などである。
【００８５】
しかし、異常が及ぼす影響が甚大と考えられる場合（Ｓ４１のＮＯ）、制御部１２０は、シート材処理を中止する。シート材処理の中止は、搬送停止または排紙し（Ｓ４３）、シート材処理装置の異常表示や適宜復帰指示を行う（Ｓ４４）。また、制御部１２０は、必要に応じて次のシート材処理への影響を判断し、適切な処理を行う。以上の処理をもって動作終了する（Ｓ３８）。
【００８６】
第３実施形態の画像形成装置３００の制御によれば、シート材情報検知装置２００に異常が発生した場合でも、トラブルを回避し、適切な画像形成処理を行うことができる。
【００８７】
＜変形例のシート材情報検知装置＞
上述の各実施形態において、シート材とは、紙（普通紙、光沢紙、コート紙、再生紙、など）、樹脂等のフィルム、ＯＨＴシートなどであり、シート状になった画像記録メディアを主に対象とする。所定寸法にカットされたもの（カット紙）、ロール状に巻かれたもの（ロール紙）など、形態は問わない。また、一枚の物であっても、二枚以上が重なって貼り合わされたものでもよい。本明細書中では、特に断りのない限り所定寸法にカットされたシート材を例として説明する。
【００８８】
シート材情報とは、シート材処理において必要となるシート材に関する情報の全てが含まれる。特に重要なものは、主に物理的な性質や形状およびそれに関連する諸情報である。シート材の厚み、密度、弾性率、粘性、振動特性、凹凸、表面粗さ、状態、変形状態、強度、弾性変形／塑性変形のしやすさ、伸び量、色味、変色、反射率のうち少なくとも１つを含む。変形（伸び、屈曲、つぶれ、破断、折れ曲がり等）、透過率、カールの状態、気体や液体の透過性、熱拡散率や熱容量等の熱物性を含んでもよい。紙の場合、繊維、填量、コート層などのむらに関する情報も含まれる。
【００８９】
含水率は、シート材の物理的な性質や形状に大きな影響を与えるので、とりわけ重要な属性である。シート材情報として、他に重要なものは、前記物性に影響を与える埋設物の情報である。埋設物の例を列挙すると、ＩＤタグ等の素子類、押し花や木の葉などの自然物などである。他には、既に形成された画像、異物の付着、汚れ、メディアのサイズや形状、端部などの折れ曲がり、切断や穴あけなどの加工状態、ラミネートやコーティング、ステイプルなどの付着である。また、面内方向に何枚かのメディアが貼りあわされていたり、２枚以上が全部又は一部重なっているかどうかなども重要な情報である。
【００９０】
シート材情報を検知するための第１の方法は、第１実施形態で説明したように、外力印加部材によりシート材に衝撃力を与え、その際のシート材からの反応を感圧素子により検知する方法である。これにより、局所的な曲げ剛性や圧縮剛性を検知し、シート材の機械特性を検知できる。
【００９１】
この場合、感圧素子としては、圧電素子、ピエゾ抵抗素子、静電容量型加速度センサ、磁気センサなど、圧力あるいは加速度を検知できる素子を適宜用いる。衝撃力の印加には、ある質量の外力印加部材を、適当な速度および加速度を持った状態でシート材に衝突させる。外力印加部材の材質や形状、質量と衝突速度や加速度は、検知対象とするシート材の種類や範囲に応じて適宜決定する。一例として、複写機等に用いる用紙（普通紙、コート紙、ボンド紙、再生紙、ＯＨＴ等の樹脂シート類）に検知に好ましいものを列記しておく。
【００９２】
外力印加部材の材質や形状は、シート材との衝突や付随する接触による磨耗や、塑性変形や弾性変形が最小限であり、じん性が高くクラックの発生がないものが好ましい。具体的には、材質としてはステンレスなどの金属材料を、形状としては球状もしくは棒状でシート材と衝突する先端部は曲面とするものが好ましい。曲面とすることにより、衝突に際して外力印加部材もしくはシート材の振動により、衝突角度が変動した場合でも安定した衝撃印加が可能であり、磨耗も局所的なものは少なくなり平準化される。該曲面には、一部平坦部を設けてもよい。平坦部を衝突させることで、衝突部分のシート材を均一に圧縮し、シート材のむらに起因する誤差を低減できる。
【００９３】
外力印加部材の質量と衝突速度や加速度は、外力印加部材がシート材に圧痕等を残さない範囲で、シート材の剛性を鑑みて適宜決定される。画像形成装置３００に用いるシート材（用紙）の検知に好ましい範囲としては、質量で１ｇ乃至１０ｇ程度、衝突速度で０．１ｍ／ｓｅｃ．乃至１ｍ／ｓｅｃ．程度である。また、衝突時の加速度は可能な限り小さいことが好ましい。これは、シート材の厚みばらつきや、シート材情報検知装置の固定精度などに起因して外力印加部材の衝突までの運動距離が変動した場合でも、安定した速度での衝突が可能だからである。衝突速度にもよるが、好ましい範囲としては、運動距離１ｍｍについて、速度の変動が５％以内、より好ましくは１％以内の加速度がよい。加速度を小さくする方法としては、加速手段による加速と、重力による加減速、摩擦など抵抗による減速を適宜相殺して用いる。
【００９４】
このような衝突による外力の印加は、１回のシート材情報検知に際して１回でもよいし、複数回行ってもよい。また、複数の個所に同時、あるいは時間差を設けて印加することもよい。複数回の衝撃印加を行う場合、同一値の衝撃力を印加することで、出力値を平均化して精度を上げることも好ましい。また、同じシート材に対して異なった値の衝撃力を印加することで、シート材の複数の物性値を検出することもできる。
【００９５】
このような外力印加によって、シート材を撓ませたり、圧縮させたりするための機構を設けることもできる。シート材を撓ませる機構としては、シート材を挟んで外力印加部材と対向する位置に溝構造（凹構造）などの段差構造を設ける。シート材を圧縮させる機構としては、シート材を挟んで外力印加部材と対向する位置に、外力を受け止めるための外力受け材を設ける。このような溝構造と外力受け材は一体のものとしてもよいし、別体でもよい。また、シート材の撓ませ方は、撓みの片側のみを支持するものでも、撓みの両側を支持するものでも、また、シート面の一部を窪み形に撓ませるものでもよい。なお、外力印加部材に外力検知機構を直接接合してシート材の反発力を検知させる場合、必ずしも外力受け材は必要であるとは言えない。
【００９６】
シート材情報を検知するための第２の方法は、シート材に衝撃力を印加した際のシート材の撓みを変位検知素子により検知する方法である。シート材は、弾性と可撓性とを有するため、衝撃力により、シート材の機械特性に応じた変位が生じる。シート材の変位を、変位検知素子で計測し、その変位量や変位速度、加速度からシート材の機械特性を検知することができる。変位計測素子としては、前項で述べた感圧素子を用いることができる。機械的な変位部材（板ばね状のカンチレバー等）に感圧素子を接合してシート材に接触させ、感圧素子の出力から変位を計測することもできる。もちろん、光学素子や音響素子などで、シート材に光や音などを照射してその透過や反射よりシート材の変位を機械的な接触なしに計測することも好ましい。
【００９７】
シート材情報を検知するための第３の方法は、シート材に振動を印加して、その際のシート材からの反応を感圧素子で検知する方法である。例えば、振動を発する外力印加部材と、感圧素子を固定した外力検知部材とでシート材を挟み込み、外力印加部材から振動を印加し、感圧素子にてシート材を介して振動を検知する。これにより、シート材による振動の減衰や位相の変化、伝播時間等を計測してシート材の機械特性を検知する。外力印加部材と外力検知部材、さらにシート材との配置関係はさまざまなものが用いられる。
【００９８】
他には、外力として搬送力を印加し、メディア表面をプローブでこすり凹凸による振動の力や摩擦力を検知してもよいし、光や音波などの波動を与えて反射や透過後の波動を検知し特性を検知しても良い。
【００９９】
シート材の拘束を弱める退避とは、シート材情報検知装置の一部または全部をシート材との間隔を拡大する方向へ動かすことである。具体例としては、シート材の搬送経路を挟んで対向する外力印加部材と外力検知部材との間隔を拡大することである。他の例として、外力印加部材もしくは外力検知部材をシート材の搬送路からその外側へ変位させることである。さらに他の例として、外力印加部材もしくは外力検知部材の固定を緩和もしくは解除し、シート材から力が加わった際には搬送経路の外側に変位できるようにすることである。退避動作の終了後、駆動手段への電力供給が再開されるまで退避状態が保持され、電力供給の再開とともに元の拘束状態に復帰させることが望ましい。
【０１００】
駆動手段への電力供給が停止した際には、シート材を拘束する（または拘束する可能性のある）部材を、シート材との間隔を拡大する方向へ移動させることが望ましい。このような移動は、駆動手段に供給される電源以外の駆動力を用いて能動的に行ってもよい。また、例えばシート材から力が加わったときに受動的に行われるように、固定を解除する、もしくは固定力を弱める機構でもよい。
【０１０１】
退避のための駆動力は、ばね力、重力、電磁気力などを用いる。退避のための駆動力は、常時付与しておき他の保持力等が電力供給の遮断により失われた際に駆動するようにしてもよいし、クラッチ機構により電力供給が遮断されたときにのみ付与されるようにしてもよい。また、適宜ストッパーを設け、退避量を制限する。
【０１０２】
退避量は、少なくともシート材の通過、衝突によりシート材情報検知装置やシート材処理装置が損傷しない距離に設定する。具体的には、シート材の搬送経路を構成するガイド板のシート材と接する面よりも外側までとすることが好ましい。ただし、シート材情報検知装置の退避対象となる部材のシート材に近接する面が曲面で構成されている場合など、シート材との接触による圧力を逃がす機構を設けた場合は、該曲面が搬送経路内に突出していても問題がない場合がある。退避位置からの復帰は、電源供給の復帰に伴って自動的に行わせてもよいし、使用者によるリセット操作を契機として自動的に行わせてもよいし、操作者が自ら手動で戻す構成としてもよい。
【０１０３】
電力供給の遮断によってシート材情報検知装置が退避状態に移行した場合、該状態にあることを示す情報（以下、退避情報と記す）を出力することが好ましい。退避情報としては、例えば、所定の時間内にシート材情報検知装置からの一定レベル以上の出力がないことなどから得てもよい。これは、シート材処理装置全体への電源供給が正常に行われている場合で、シート材情報検知装置への制御電力が遮断された場合に特に有効である。
【０１０４】
シート材処理装置は、図１に示す画像形成装置３００には限られない。一例として、シート材に対して、文字や映像等を記録する装置である。シート材処理装置の他の例としては、シート材を搬送してシート材に記録された情報を読み取る装置（所謂ドキュメントスキャナーなど）、紙幣や切符等の繰り出し装置、シート材の折り畳みや穴あけなどの加工を行う装置装置等がある。さらに、現在の代表的な画像形成装置である、複写機、レーザービームプリンタ、インクジェットプリンタにおいては、工程の一環としてカール補正や、スタック、製本のためのソート、パンチ穴あけ、ステイプル等が行われる装置も一般的である。以上述べたように、画像形成装置に限っても、セットされるシート材が排出されるまでの全プロセスを対象とする。
【０１０５】
また、シート材処理の他の例としては、シート材に記録された内容を読み取ることである。シート材に記録された内容とは、画像や文字、刻印、磁気記録されたデータ類、埋設された素子類に記録されたデータなど、種類や形態を問わない。
【０１０６】
シート材処理装置は、シート材情報検知装置で得られたシート材情報に基づき、シート材の処理条件を変更、調整もしくは制御する。シート材の処理条件の一例は、電子写真プロセスにおけるトナー、インクジェットプリンタにおけるインクを主とする色材のシート材への転写に関わる画像形成条件である。シート材情報に対応して画像形成条件を変える、または画像形成の制御条件を変える等して、画像形成条件を調整する。例えば、厚みが小さいシート材には薄い紙に適したモードで画像を形成し、厚みが大きいシート材には厚い紙に適したモードで画像を形成する。制御されて好ましい画像形成条件は、第一に色材の転写量であって、シート材に対するトナー供給量の調整、インク付着量の調整等である。第二に色材の定着条件であって、シート材の定着温度の調整、定着圧力の調整等である。ただし、シート材処理条件は、画像の配置調整、色材の転写条件等には限られない。
【０１０７】
シート材処理条件の決定は、入力されるデータを処理してシート材処理装置の動作を決定するプロセッサにて行われる。プロセッサは、シート材処理装置に搭載されていても良いし、外部コンピュータ等に機能を預託しても構わない。シート材処理装置は、以上のようにして決定されたシート材処理条件にてシート材処理を行う。
【０１０８】
ところで、シート材情報検知装置への電力供給が遮断された場合、シート材情報の検知は不可能となる。この場合、例えば、適当なシート材処理の標準条件（デフォルト条件）をあらかじめシート材処理装置で準備しておき、この条件でシート材処理を行うのが好ましい。しかし、別の例として、シート材の処理を休止もしくは停止することもできる。いずれの場合でも、警報の発令、修理に関する情報を表示するなど、使用者に適切な情報を提供することが好ましい。
【０１０９】
＜発明との対応＞
第１実施形態のシート材情報検知装置１００は、シート材に外力を印加する外力印加部材１と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材８と、電力を供給されて外力印加部材１を駆動するモーター５とを備える。そして、前記電力が低下した際に、外力印加部材１又は外力受け部材８の少なくとも一方とシート材との間隔を大きくするホィール１０、退避用ばね１１、モーター５を備える。外力印加部材１と外力受け部材８との間隔は、モーター５へ供給される電力によってシート材を拘束する。
【０１１０】
シート材情報検知装置１００では、モーター５に供給される電力が低下すると、外力印加部材１と外力受け部材８との間隔におけるシート材の拘束を、ホィール１０、退避用ばね１１がシート材の有無にかかわらず解放する。解放とは、間隔の拡大のみならず拘束圧力を弱めることも含まれる。解放に際して電気的な検知、電気的な制御、電気的な駆動に頼らないので、モーター５への電力供給が停止した際に、外力印加部材１と外力受け部材８との間隔を確実に拡大できる。モーター５への電力供給の停止のみならず、装置全体、システム全体、工場全体、地域全体の電力停止に際しても、モーター５への電力供給の停止に至る限りにおいて、シート材の拘束を解放できる。
【０１１１】
拘束が強制的に解放されることにより、後から間隔に飛び込んだシート材がジャムしたり重ね送りを起こしたりする可能性が減り、搬送さえ再開すればシート材が間隔から抜け出す可能性が増える。電力停止したシート材情報検知装置で、狭いままの間隔にシート材が残っていることも無くなる。
【０１１２】
シート材の拘束が解放されるので、搬送経路の前後からシート材を容易に引き出せるし、引き出す際には、間隔を構成する部材にもシート材にも無理な力がかからない。手荒く引き出してもシート材は破れにくく、外力印加部材１や外力受け部材８の調整が狂うことも少ない。
【０１１３】
第２実施形態のシート材情報検知装置２００は、シート材に外力を印加する外力印加部材１と、シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材８と、電力を供給されて外力印加部材１を駆動するモーター５とを備える。さらに、外力印加部材１の上流側と下流側との少なくとも一方でシート材を厚み方向に保持するシート材押さえ２５、２６を備える。そして、前記電力が低下した際に、シート材とシート材押さえ２５、２６との間隔を大きくする固定板１９、ヒンジ２０、キー金具２２、ラッチ２３を備える。
【０１１４】
シート材情報検知装置２００は、モーター５に供給される電力が低下すると、シート材押さえ２５、２６がシート材を保持する間隔におけるシート材の拘束を、固定板１９、ヒンジ２０、キー金具２２、ラッチ２３がシート材の有無にかかわらず解放する。解放とは、間隔の拡大のみならず拘束圧力を弱めることも含まれる。固定板１９、ヒンジ２０、キー金具２２、ラッチ２３が電力に頼ることなく間隔を解放するので、肝心の電力供給が途絶えた場合でも、間隔を確実に解放して、間隔によるシート材の拘束を確実に解除する。
【０１１５】
従って、後から間隔に飛び込んだシート材がジャムや重ね送りを起こす可能性が減り、搬送さえ再開すればシート材が間隔から抜け出す可能性が増える。搬送経路の前後から容易にシート材を引き出せ、引き出す際に、シート材押さえ２５、２６を構成する部材にもシート材にも無理な力がかからない。
【０１１６】
シート材情報検知装置２００における間隔制御機構（固定板１９、ヒンジ２０、キー金具２２、ラッチ２３）は、前記間隔を大きくさせた後に電力が復帰すると、復帰した電力によって前記間隔を通常状態に自動復帰させる。言い換えれば、前記間隔におけるシート材の拘束状態を通常状態に自動復帰させる。
【０１１７】
シート材情報検知装置１００における間隔制御機構（ホイール１０、退避用ばね１１、モーター５）は、前記間隔を拡大する方向に前記間隔を付勢する退避用ばね１１を有する。さらに、前記電力によって退避用ばね１１の力に抵抗して前記間隔を維持させるモーター５を有する。
【０１１８】
シート材情報検知装置１００は、前記外力の印加に係る異常を検知する制御回路１２１と、制御回路１２１が異常を検知した際に、モーター５に対する電力供給を停止する制御回路１２１とを備える。
【０１１９】
シート材情報検知装置１００は、外力受け部材８がシート材を介して前記外力を受け止めた際の衝撃力を検知する圧電素子７を備え、制御回路１２１は、圧電素子７が検知した衝撃力が予め定めた閾値に満たない場合を、前記異常として検知する。
【０１２０】
シート材情報検知装置１００は、ジャム、重ね送りと言ったシート材の搬送に係る異常を検知する制御回路１２１と、制御回路１２１が前記異常を検知した際に、モーター５に対する電力供給を停止する制御回路１２１とを備えることができる。
【０１２１】
画像形成装置３００は、シート材情報検知装置１００と、シート材情報検知装置１００によってシート材情報が検知されたシート材を処理する画像形成プロセス部３４０とを備える。さらに、画像形成プロセス部３４０におけるシート材の搬送条件と処理条件との少なくとも一方を、シート材情報に応じて調整する制御部１２０とを備える。そして、制御回路１２１は、前記異常を検知すると、制御部１２０に対して異常情報を出力する。
【０１２２】
画像形成装置３００の制御部１２０は、制御回路１２１から異常情報を受け取ると、シート材情報と無関係に予め定められたデフォルトの搬送条件または処理条件を画像形成プロセス部３４０に設定する。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】第１実施形態のシート材情報検知装置の構成の説明図である。
【図３】シート材情報検知装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】第２実施形態のシート材情報検知装置の構成の説明図である。
【図５】第３実施形態のシート材処理装置における制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２４】
１ 外力印加部材
２ 印加用ばね
３ 軸受け
４ プレート
５ 駆動手段（モーター）
６ カム
７ 衝撃検知手段（圧電素子）
８ 外力受け材
９ 支持部材
１０、１１ 間隔制御機構（ホイール、退避用ばね）
１２ ハウジング
１３ 搬送経路
１４ 第一の搬送ガイド
１５ 第二の搬送ガイド
１６Ａ，１６Ｂ ダンパー
１８ コネクタ
１９ 固定板
２０、２２、２３ 間隔制御機構（ヒンジ、キー金具、ラッチ）
２５、２６ 保持手段（シート材押さえ）
１００、２００ シート材情報検知装置
１２０ 処理制御手段（制御部）
１２１ 制御手段（制御回路）
１２２ ドライバ
３００ シート材処理装置（画像形成装置）
３４０ 処理手段（画像形成プロセス部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材に外力を印加する外力印加部材と、
シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、
電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段と、を備えたシート材情報検知装置において、
前記電力が低下した際に、前記外力印加部材又は外力受け部材の少なくとも一方と前記シート材との間隔を大きくする間隔制御機構を備えたことを特徴とするシート材情報検知装置。
【請求項２】
シート材に外力を印加する外力印加部材と、
シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、
電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段と、
前記外力印加部材の上流側と下流側との少なくとも一方でシート材を厚み方向に保持する保持手段と、を備えたシート材情報検知装置において、
前記電力が低下した際に、前記シート材と前記保持手段との間隔を大きくする間隔制御機構を備えたことを特徴とするシート材情報検知装置。
【請求項３】
前記間隔制御機構は、前記間隔を大きくさせた後に前記電力が復帰すると、前記電力によって前記間隔を通常状態に自動復帰させることを特徴とする請求項１または２記載のシート材情報検知装置。
【請求項４】
前記間隔制御機構は、前記間隔を大きくする方向に力を与えるばね部材と、前記電力によって前記ばね部材の力に抵抗して前記間隔を維持させる維持手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のシート材情報検知装置。
【請求項５】
前記外力の印加に係る異常を検知する印加異常検知手段と、
前記印加異常検知手段が前記異常を検知した際に、前記駆動手段に対する電力供給を停止する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のシート材情報検知装置。
【請求項６】
前記外力受け部材がシート材を介して前記外力を受け止めた際の衝撃力を検知する衝撃検知手段を備え、
前記印加異常検知手段は、前記衝撃検知手段が検知した衝撃力が予め定めた閾値に満たない場合を、前記異常として検知することを特徴とする請求項５記載のシート材情報検知装置。
【請求項７】
シート材の搬送に係る異常を検知する搬送異常検知手段と、
前記搬送異常検知手段が前記異常を検知した際に、前記駆動手段に対する電力供給を停止する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のシート材情報検知装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれか１項記載のシート材情報検知装置と、
前記シート材情報検知装置によってシート材情報が検知されたシート材を処理する処理手段と、
前記処理手段におけるシート材の搬送条件と処理条件との少なくとも一方を、前記シート材情報に応じて調整する処理制御手段と、を備えることを特徴とするシート材処理装置。
【請求項９】
請求項５乃至７いずれか１項記載のシート材情報検知装置と、
前記シート材情報検知装置によってシート材情報が検知されたシート材を処理する処理手段と、
前記処理手段におけるシート材の搬送条件と処理条件との少なくとも一方を、前記シート材情報に応じて調整する処理制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記異常を検知すると、前記処理制御手段に対して異常情報を出力することを特徴とするシート材処理装置。
【請求項１０】
前記処理制御手段は、前記制御手段から前記異常情報を受け取ると、前記シート材情報と無関係に予め定められた前記搬送条件または前記処理条件を前記処理手段に設定することを特徴とする請求項９記載のシート材処理装置。
【請求項１】
シート材に外力を印加する外力印加部材と、
シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、
電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段と、を備えたシート材情報検知装置において、
前記電力が低下した際に、前記外力印加部材又は外力受け部材の少なくとも一方と前記シート材との間隔を大きくする間隔制御機構を備えたことを特徴とするシート材情報検知装置。
【請求項２】
シート材に外力を印加する外力印加部材と、
シート材を介して前記外力を受け止める外力受け部材と、
電力を供給されて前記外力印加部材を駆動する駆動手段と、
前記外力印加部材の上流側と下流側との少なくとも一方でシート材を厚み方向に保持する保持手段と、を備えたシート材情報検知装置において、
前記電力が低下した際に、前記シート材と前記保持手段との間隔を大きくする間隔制御機構を備えたことを特徴とするシート材情報検知装置。
【請求項３】
前記間隔制御機構は、前記間隔を大きくさせた後に前記電力が復帰すると、前記電力によって前記間隔を通常状態に自動復帰させることを特徴とする請求項１または２記載のシート材情報検知装置。
【請求項４】
前記間隔制御機構は、前記間隔を大きくする方向に力を与えるばね部材と、前記電力によって前記ばね部材の力に抵抗して前記間隔を維持させる維持手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のシート材情報検知装置。
【請求項５】
前記外力の印加に係る異常を検知する印加異常検知手段と、
前記印加異常検知手段が前記異常を検知した際に、前記駆動手段に対する電力供給を停止する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のシート材情報検知装置。
【請求項６】
前記外力受け部材がシート材を介して前記外力を受け止めた際の衝撃力を検知する衝撃検知手段を備え、
前記印加異常検知手段は、前記衝撃検知手段が検知した衝撃力が予め定めた閾値に満たない場合を、前記異常として検知することを特徴とする請求項５記載のシート材情報検知装置。
【請求項７】
シート材の搬送に係る異常を検知する搬送異常検知手段と、
前記搬送異常検知手段が前記異常を検知した際に、前記駆動手段に対する電力供給を停止する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のシート材情報検知装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれか１項記載のシート材情報検知装置と、
前記シート材情報検知装置によってシート材情報が検知されたシート材を処理する処理手段と、
前記処理手段におけるシート材の搬送条件と処理条件との少なくとも一方を、前記シート材情報に応じて調整する処理制御手段と、を備えることを特徴とするシート材処理装置。
【請求項９】
請求項５乃至７いずれか１項記載のシート材情報検知装置と、
前記シート材情報検知装置によってシート材情報が検知されたシート材を処理する処理手段と、
前記処理手段におけるシート材の搬送条件と処理条件との少なくとも一方を、前記シート材情報に応じて調整する処理制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記異常を検知すると、前記処理制御手段に対して異常情報を出力することを特徴とするシート材処理装置。
【請求項１０】
前記処理制御手段は、前記制御手段から前記異常情報を受け取ると、前記シート材情報と無関係に予め定められた前記搬送条件または前記処理条件を前記処理手段に設定することを特徴とする請求項９記載のシート材処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−８７２５（Ｐ２００８−８７２５Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７８７７１（Ｐ２００６−１７８７７１）
【出願日】平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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