專利名稱：識別片材類型的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種識別片材類型的裝置。
背景技術(shù)：
最近檢測片材信息的信息檢測裝置已經(jīng)在許多技術(shù)領(lǐng)域引起注意。
美國專利No.6,097,497中公開這種裝置的實(shí)例，該方法預(yù)先用數(shù)字碼或符號標(biāo)記片材(以下稱該方法為標(biāo)記法)，并且打印機(jī)中的傳感器單元讀取該數(shù)字碼及其他信息以設(shè)置最佳打印方式。
在該標(biāo)記法中，片材可以攜帶的信息限于在標(biāo)記之后不會變化的那類，例如片材制造商的名稱和片材尺寸。
片材通常依據(jù)環(huán)境變化(大氣氣體的濕度變化)而改變水含量，而且單個片材的性質(zhì)(例如，楊氏模量及其他機(jī)械性質(zhì))根據(jù)片材中含的水含量的變化而變化。該標(biāo)記法不能檢測片材的水含量，因此不能精確測定片材信息。
同樣，不能采用該標(biāo)記法得到無標(biāo)記片材的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到上述問題的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，因此本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種可以精確檢測片材信息的信息檢測器。
按照本發(fā)明，檢測片材信息的裝置的特征是該裝置具有用于檢測與片材水分相關(guān)信息的檢測單元和用于檢測片材對施加于該片材的外力的響應(yīng)的信息獲取裝置，以及根據(jù)從檢測單元獲得的信息和從信息獲取裝置獲得的信息，測定該片材的信息。


圖1的剖面圖是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例。
圖2A的剖面圖是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例；而圖2B和2C是圖2A中虛線圈出部分的導(dǎo)電部件的放大平面圖。
圖3A的剖面圖是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例；而圖3B和3C是圖3A中虛線圈出部分的導(dǎo)電部件的放大平面圖。
圖4的示意圖說明第一信號檢測單元和第二信號檢測單元的連接實(shí)例。
圖5的流程圖說明信息檢測過程。
圖6的波形圖說明當(dāng)沖擊力通過外力施加單元被用于片材時檢測信號的實(shí)例。
圖7的流程圖說明成像設(shè)備遵循的成像程序。
圖8的剖面圖說明本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)實(shí)例。
圖9的波形圖說明信息獲取裝置的輸出信號的實(shí)例。
圖10的剖面圖說明本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)實(shí)例。
圖11的剖面圖說明外力施加單元的結(jié)構(gòu)實(shí)例。
圖12的剖面圖說明本發(fā)明的信息處理裝置的結(jié)構(gòu)的一部分。
圖13的流程圖說明本發(fā)明的信息檢測過程。
圖14說明信息獲取裝置的輸出信號的實(shí)例。
圖15說明本發(fā)明的片材判斷表的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
以下參照圖1至7說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式

。
圖1中由符號A1表示本發(fā)明裝置。裝置A1具有用于測定與片材P的水分有關(guān)的信息的檢測單元B1和用于測定該片材P對施加于該片材P的外力的響應(yīng)(機(jī)械物理性能、機(jī)械性質(zhì))的信息獲取裝置B2，并且構(gòu)造為根據(jù)這些檢測結(jié)果測定該片材P有關(guān)的信息。
在本說明書中，不管片材P由單一材料或多種材料的迭層板組成，″機(jī)械性質(zhì)″指楊氏模量(彎曲與/或壓縮)、基重(g/m2)、密度、紙厚度、″粗糙度″(平滑度)等等?！迤挠嘘P(guān)信息″指如上所述機(jī)械性質(zhì)、水含量、片材的類型與分類、片材的尺寸、片材數(shù)目、剩余片材的數(shù)目、是否有加倍供給片材和剩余片材總額的信息。術(shù)語″片材″根據(jù)使用裝置的不同而不同。舉例來說，如果該裝置用于打印機(jī)或復(fù)印機(jī)，″片材″指片狀的白紙、再生紙、銅版紙、光澤紙、OHP等等。
按照本發(fā)明的信息檢測裝置A1優(yōu)選具有用于施加外力至片材P的外力施加單元C，以便信息獲取裝置B2檢測出片材P在接受該外力后的響應(yīng)(排斥或吸引)。
此外，按照本發(fā)明的信息檢測裝置A1優(yōu)選擁有能夠檢測出檢測單元B1發(fā)出的信號的第一信號檢測單元1和用于檢測信息獲取裝置B2發(fā)出的信號的第二信號檢測單元2(后面將說明其細(xì)節(jié))。
此外，按照本發(fā)明的信息檢測裝置A1優(yōu)選具有儲存各種片材(可能被使用的片材)的水分和機(jī)械性質(zhì)(依賴于片材的機(jī)械性質(zhì)和水含量，以及例如紙制品數(shù)目之類的必要信息)的數(shù)據(jù)的存儲器單元D，和根據(jù)檢測單元B1和信息獲取單元B2的檢測結(jié)果和存儲器單元D中的數(shù)據(jù)判斷片材類型的判斷單元E。判斷單元E優(yōu)選根據(jù)來自第一信號檢測單元1和第二信號檢測單元2的信號來判斷片材的類型。
符號C表示外力施加單元；3a、3b分別表示導(dǎo)電部件(電極)；4代表金屬氧化物；5代表襯底；5a代表該襯底的切槽部分；6、7分別代表絕緣薄膜。
如下是檢測單元B1的說明。
檢測單元B1可能是檢驗(yàn)片材P的水分的單元也可以是檢測外界濕度(大氣環(huán)境濕度)的單元，或者是兩者都檢測的的單元。換句話說，檢測單元B1可以檢測大氣氣體的濕度并是由此獲得的結(jié)果計算出片材P的水分。
優(yōu)選地，檢測單元B1具有導(dǎo)電部件3a，并且根據(jù)導(dǎo)電部件3a的電阻率變化(當(dāng)導(dǎo)電部件3a遠(yuǎn)離片材P時的電阻率和導(dǎo)電部件3a接觸或處于片材P周圍的電阻率之間的差異)檢測關(guān)于片材的水分和大氣氣體的濕度的信息。簡而言之，在這種情況下濕度檢測利用的是導(dǎo)電部件的電性能，即允許環(huán)境(與導(dǎo)電部件或大氣氣體接觸的物體)中的水分改變而改變導(dǎo)電部件的電阻率。上述第一信號檢測單元1理想地連接到導(dǎo)電部件3a以測量導(dǎo)電部件3a的電阻率變化。
圖1所示的導(dǎo)電部件3a與片材P直接接觸，但是導(dǎo)電部件3a與片材P的接觸不是必需的。例如在裝置G1中，導(dǎo)電部件3a與片材P可能彼此保持給定距離，如圖2A所示，在導(dǎo)電部件3a的表面上形成絕緣薄膜10并且在該絕緣薄膜10中開一個孔洞10a以允許導(dǎo)電部件3a在孔洞10a的位置面對片材P。圖2A中與圖1相同的符號表示與圖1相同的部件。圖2B和2C分別是由虛線圍繞的圖2A部分的導(dǎo)電部件3a與3b的放大平面圖。各導(dǎo)電部件具有之字形以獲得它們的更大的長度。本結(jié)構(gòu)中導(dǎo)電部件3a還可以檢測在片材P和它本身之間的空間(即孔部分10a)中的大氣氣體(空氣)的濕度，并且片材P的水含量可以從該檢測結(jié)果中獲得。如果數(shù)據(jù)預(yù)先通過類似的測量方法準(zhǔn)備并存儲在存儲器單元D中，有可能減少對檢測準(zhǔn)確度的影響。在提供絕緣薄膜10的情況下，導(dǎo)電部件3a被覆蓋，因而減少導(dǎo)電部件3a的裸露面以及大氣氣體濕度的影響(對檢測結(jié)果的影響)。此外，根據(jù)電阻率變化(通過同時測量導(dǎo)電部件3a和3b的電阻率)可以獲得溫度的數(shù)值。利用溫度和電阻之間的相關(guān)性，可以由通過第一信號檢測單元1測量的上導(dǎo)電部件3a和下導(dǎo)電部件3b之間的差異計算相對濕度。此外，如上所述用絕緣薄膜10覆蓋導(dǎo)電部件3a，可以減少由于與片材P接觸引起的導(dǎo)電部件3a的磨損。在裝置G2中，絕緣薄膜10的孔部分可能會有如圖3A所示的多孔物質(zhì)11。這里，導(dǎo)電部件不僅包括金屬氧化物上層狀部分而且包括用于從三層結(jié)構(gòu)部分俘獲電信號的電線部分。為測量電阻，導(dǎo)電部件的厚度和寬度可能比它的周圍介質(zhì)更小或可能具有之字形或其它不規(guī)則形狀。圖3A與圖1相同的符號表示與圖1相同單元。
圖3B和3C分別是圖3A被虛線圍繞的部分處的導(dǎo)電部件3a和3b的放大平面圖。各導(dǎo)電部件采用之字形形狀以獲得它們更大的長度。
接下來說明外力施加單元C。
通過外力施加單元C施加的外力的實(shí)例包括沖擊力和振蕩外力(要求頻率的機(jī)械位移傳送至片材)。
產(chǎn)生沖擊力的方法實(shí)例包括具有適當(dāng)重量的單元自由落體的方法，利用彈力的方法；利用以任意頻率驅(qū)動的電磁力的方法；把馬達(dá)之類的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成線性運(yùn)動的方法；和壓電元件的振蕩用來制造要求形狀的物質(zhì)以碰撞片材的方法。如此產(chǎn)生的沖擊力可施加一次或多次。也可使用以任意頻率有規(guī)律地反復(fù)打擊。在多次施加沖擊力時，沖擊強(qiáng)度可以變化并且可沖擊片材不同的地方。在利用自由落體或類似情況下，一次降落自然地導(dǎo)致反復(fù)沖擊(在表示自由落體產(chǎn)生信號的波形圖6中，觀測到四次沖擊)，并且可以在一次沖擊至另一次沖擊之間的時段測量機(jī)械性質(zhì)。在這種情況下，可以將自由落體初始沖擊設(shè)置為第一沖擊，通過計算在第n次沖擊(n是等于或大于1的整數(shù))和第m次沖擊(m是等于或大于2并且滿足m＞n的整數(shù))之間的間隔獲得該時段。另外，可通過從第n次沖擊到第(n+1)次沖擊產(chǎn)生給定脈沖并且計算在給定脈沖和已知頻率的外部時鐘脈沖的與(AND)電路中產(chǎn)生的時鐘脈沖數(shù)目獲得反沖周期。
外力施加單元可具有圖11所示的結(jié)構(gòu)。在圖11中，外力施加單元具有能夠自由移動帶支撐的接觸片材608的接觸部件603，605和606和用于驅(qū)動接觸部件606的驅(qū)動源614，并且信息獲取裝置具有安裝至接觸部件603、605和606的彈性部件602和用于檢測彈性部件602的變形量的變形量傳感器單元601。本結(jié)構(gòu)允許當(dāng)由驅(qū)動源614驅(qū)動的接觸部件603、605和606碰撞片材608時，信息獲取裝置根據(jù)由變形量傳感器單元601所檢測的彈性部件602的變形量檢測片材608的響應(yīng)。由在該圖中未顯示的發(fā)動機(jī)驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)部件614，從而上下移動部件603。符號609指的是片材支承部件而611代表該支承部件中的孔部分。612和613指示橋臂(arm)而607代表用于接觸部件605的導(dǎo)向裝置。604指的是允許彈性部件602變形的凹面部分。610指的是用于限定運(yùn)動距離的部件并且可能與609相同。通常，部件610具有與片材接觸的平面或曲面。單元610最好上下可移動。
另一方面，為了振蕩片材，外力施加單元最好由以下單元組成能夠產(chǎn)生任意頻率信號的頻率發(fā)生電路；用于將來自頻率發(fā)生電路的信號轉(zhuǎn)換為相同振蕩頻率的振蕩發(fā)生單元；和與片材接觸以從振蕩發(fā)生單元傳送振蕩的振蕩傳送單元。
如圖1所示，可以從相對于片材P的垂直方向(法線方向)，或從水平方向，或從傾斜方向施加外力?？梢允┘右环N或多種外力。
有可能片材在施加外力以前就發(fā)生了變形，或在運(yùn)送過程中發(fā)生振動。為此，當(dāng)外力被施加至片材時以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙z測裝置檢測信號時，本發(fā)明的裝置具有能夠固定片材的裝置。固定裝置可以使用壓力或重力固定片材。片材可以在一點(diǎn)或多點(diǎn)固定。對產(chǎn)生壓力或重力的裝置沒有限制，可以采用任何機(jī)械、電學(xué)、或磁的裝置。
接下來說明信息獲取裝置B2。此處的說明涉及使用金屬氧化物形成信息獲取裝置的情況。
優(yōu)選地，信息獲取裝置B2由金屬氧化物4和導(dǎo)電部件3a和3b組成，并且根據(jù)該金屬氧化物4的電壓變化檢測對外力的響應(yīng)。
該金屬氧化物4優(yōu)選是鐵電材料、熱電材料、或壓電材料，以便利用該材料的壓電特性檢測片材對所施加外力的響應(yīng)。
如上所述的導(dǎo)電部件3a和3b被優(yōu)選設(shè)置成把金屬氧化物4夾在中間形成一對。如上所述的第二信號檢測單元2連接到導(dǎo)電部件3a和3b，允許第二信號檢測單元2測量金屬氧化物4的電壓變化(在導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生的電壓、所產(chǎn)生電壓的頻率分量等等)。
現(xiàn)在補(bǔ)充說明第一信號檢測單元1和第二信號檢測單元2。如圖4所示，第一信號檢測單元1優(yōu)選分別連接到導(dǎo)電部件3a和3b，以便可以分別測量導(dǎo)電部件3a和3b的電阻率。由第一信號檢測單元1所測量的導(dǎo)電部件3a和導(dǎo)電部件3b之間的電阻率差用來獲得片材P的水含量。另一方面，如圖4所示，第二信號檢測單元2優(yōu)選連接在導(dǎo)電部件3a和導(dǎo)電部件3b之間。
片材具有兩個楊氏模量彎曲和壓縮楊氏模量。在圖1所示的本發(fā)明的裝置中，當(dāng)?shù)诙盘枡z測單元與片材接觸時指示壓縮的楊氏模量被反射，而當(dāng)?shù)诙盘枡z測單元不與片材接觸時反映壓縮楊氏模量的信號和指示彎曲的楊氏模量均被檢測。為單獨(dú)測量彎曲楊氏模量，外力施加單元和第二信號檢測單元被整體(unitarily)地包含，以獲得允許片材彎曲而不被壓縮的結(jié)構(gòu)。無論第二信號檢測單元是否與片材接觸，還是外力施加單元和第二信號檢測單元集成與否，是根據(jù)裝置的應(yīng)用而確定的。
檢測單元B1和信息獲取裝置B2可整體構(gòu)建或可分開構(gòu)建并由相同基底(由符號5指示)支持。在前一種檢測單元B1和信息獲取裝置B2整體構(gòu)建的情況下，優(yōu)選由金屬氧化物4和如上所述的導(dǎo)電部件3a和3b構(gòu)造信息獲取裝置B2，并讓檢測單元B1的導(dǎo)電部件兼任信息獲取裝置B2的導(dǎo)電部件之一。
以下參照圖1說明這種情況(其中檢測單元B1和信息獲取裝置B2被整體構(gòu)建并且具有相同底座(板狀基底))的具體實(shí)例。
絕緣薄膜6和導(dǎo)電部件3b設(shè)置在部分切斷的襯底5(切槽部分由5a指示)上。金屬氧化物4位于導(dǎo)電部件3b的一部分表面上，絕緣薄膜7位于導(dǎo)電部件3b的其余表面上。然后導(dǎo)電部件3a覆蓋金屬氧化物4和絕緣薄膜7。在本結(jié)構(gòu)中，金屬氧化物4夾在配成一對的導(dǎo)電部件3a和3b之間形成的三層結(jié)構(gòu)部分B2作為信息獲取裝置，而導(dǎo)電部件3a和切槽部分5a中的其它部分作為檢測單元B1。第一信號檢測單元1連接至導(dǎo)電部件3a和導(dǎo)電部件3b，以便可以測量各導(dǎo)電部件的電阻率變化。第一信號檢測單元1測量導(dǎo)電部件3a接觸片材P前后的電阻率，以根據(jù)所測量電阻率水平之間的差(隨著與片材P的接觸，電阻率發(fā)生的變化)測量片材的絕對水含量。絕對水分和電阻率之間關(guān)系的分析曲線已經(jīng)提前準(zhǔn)備妥當(dāng)。襯底的切槽部分5a的作用是減少熱容，從而增加水含量測量速度。然而，形成切槽部分是有效的。
圖1的外力施加單元C是通過自由落體在片材P上施加沖擊力的沖擊部件。圖1所示的信息獲取裝置B2位于外力施加單元C相反側(cè)(換句話說，在片材P下面)，以通過片材P檢測外力的吸收。此外，信息獲取裝置B2和外力施加單元C可位于片材P的相同側(cè)，在這種情況下信息獲取裝置B2檢測片材P與外力相反的回彈力。信息獲取裝置B2可以檢驗(yàn)功率的吸收或排斥，或者兩者同時檢測。
為賦予檢測單元B1檢驗(yàn)電阻率變化的高分辨率，根據(jù)需要地適當(dāng)將檢測單元B1的一部分加工成形。圖1中檢測單元B1采用彎曲結(jié)構(gòu)(見圖2B和2C的放大平面圖)。然而，檢測單元B1的形狀并不限于此，而且可以采用其它任意形狀，或通過改變導(dǎo)電部件的寬度或厚度也可以達(dá)到目的。導(dǎo)電部件3a導(dǎo)電部件3b可以具有相同形狀(平面形狀)或不同的形狀。
接下來參照圖5說明檢測過程。
首先，片材P放置在檢測單元B1和信息獲取裝置B2(步驟S1)中。檢測單元B1測量放置片材P前后的電阻變化。該檢測結(jié)果與數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)相比較以確定片材的濕度和溫度(步驟S2)。
接下來，外力施加單元C施加外力至片材P(步驟S3)。外力的施加在信息獲取裝置B2的金屬氧化物4中產(chǎn)生電荷，并檢測它的電壓。圖6的波形圖說明當(dāng)沖擊力通過外力施加裝置C作用于片材時檢測信號的實(shí)例。從該波形提取的是電壓峰值、頻率分量、微分分量、電壓峰值之間的時段等等。然后判斷單元E基于以上所述電壓信息獲得片材P的機(jī)械性質(zhì)(包括楊氏模量、紙厚、密度、表面糙度)。根據(jù)上述溫度和濕度信息以及保存在存儲器單元D中的數(shù)據(jù)，獲得片材P的信息。
在本檢測過程期間，片材P可通過傳送裝置(滾輪等等)被傳送至檢測單元B1和信息獲取裝置B2。也可以采取相反的措施，檢測單元B1和信息獲取裝置B2可以向給定位置的片材P移動。
接下來說明本發(fā)明的成像設(shè)備。
按照本發(fā)明的成像設(shè)備包括如上所述的裝置；用于在第一片材(指通過成像設(shè)備在其上形成圖像的片材，這適用于以下說明)上形成圖像的成像單元；用于傳送第一片材至成像單元的第一片材傳送裝置；用于根據(jù)來自上述信息檢測裝置的信息控制成像狀況的圖像控制單元。
必要時，按照本發(fā)明的成像設(shè)備可以包括用于讀作為原本的第二片材的圖像的圖像讀取單元；用于傳送第二片材至圖像讀取單元的第二片材傳送裝置；用于存貯第二片材的第二存貯單元；用于存貯上述第一片材的第一存貯單元；和用于在第一片材上形成圖像之后存儲第一片材的第三存貯單元。無需圖像讀取單元，從個人電腦就可以將圖像數(shù)據(jù)(電子數(shù)據(jù))輸入至成像設(shè)備。
上述成像設(shè)備可以在第一片材傳送至成像單元之前識別第一片材的類型等等(無論片材正常地傳送與否，以及該片材的尺寸和位置)，或可以在第二片材傳送至圖像讀取單元之前識別第二片材的類型等等(無論片材正常地傳送與否，以及該片材的尺寸和位置)，或可以對第一片材和第二片材兩者都進(jìn)行識別。在這種情況下，檢測單元B1放置在至第一存貯單元或成像單元的傳送路徑中的某點(diǎn)，而信息獲取裝置B2放置在至第二存貯單元或圖像讀取單元的傳送路徑中的某點(diǎn)。這樣，可以形成高質(zhì)量的影像。
傳送錯誤涉及片材彼此粘住和共同傳送(所謂雙供給(doublefeeding))上和片材根本未傳送。
該裝置優(yōu)選在判斷單元E查閱如上所述的存儲器單元D中的數(shù)據(jù)之后獲得關(guān)于片材的信息。當(dāng)由于某種原因該判斷單元E不能讀取存儲器單元D的數(shù)據(jù)時，可能顯示警報以提示發(fā)生了哪種錯誤。如果在存儲器單元D中未發(fā)現(xiàn)作為檢測目標(biāo)的片材的數(shù)據(jù)，當(dāng)需要時增加必要的數(shù)據(jù)至存儲器單元D中存檔。在連續(xù)地檢測不同種片材的情況下(當(dāng)不同的片材混成一堆時)，識別該混合片材的一種方法是成像之前立即單獨(dú)測量機(jī)械性質(zhì)，并該測量結(jié)果在存儲器單元D中暫時存儲、以及通過和暫時存儲數(shù)據(jù)比較，識別隨機(jī)混合的片材。
如上所述，信息獲取裝置B2檢測片材的機(jī)械性質(zhì)，因此也能夠發(fā)現(xiàn)片材是否在給定位置(信息獲取裝置B2位于的位置)。當(dāng)片材不在給定位置時，外力施加單元C的外力直接地施加至導(dǎo)電部件3a，而不是通過片材，借此可以檢測出沒有片材。
根據(jù)相同原理，通過設(shè)置多個信息獲取裝置B2以及檢測在各信息獲取裝置B2處存在或不存在片材，可以檢測片材的尺寸和位置以及片材是否雙進(jìn)入。
如上所述的成像設(shè)備的實(shí)例包括復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、以及傳真機(jī)。
接下來，參照圖7說明成像程序。
第一片材裝入第一存貯單元(圖7中步驟S11)，第二片材裝入第二存貯單元(步驟S21)。在此狀態(tài)下，操作者執(zhí)行給定操作，例如按下開關(guān)按鈕開始傳送第二片材至圖像讀取單元，在此讀第二片材的圖像(步驟S22和S23)。同時傳送第一片材至成像單元，在第一片材上形成圖像(步驟S12、S13和S14)。然后送出第一片材和第二片材(步驟S15和S24)。
在步驟S11至步驟S13期間執(zhí)行第一片材的檢測(舉例來說，記錄紙的產(chǎn)品號碼識別)，而在步驟S21至步驟S23期間執(zhí)行第二片材的檢測(舉例來說，原件的傳送錯誤的檢測)。根據(jù)這些檢測結(jié)果確定成像條件(例如就噴墨打印機(jī)來說，所使用的墨水類型、噴射墨滴的尺寸和成像所必需的全部其它信息)，然后形成圖像。
接下來說明本實(shí)施方式的效果。
根據(jù)這種實(shí)施方式，可以檢測片材的水含量以及機(jī)械性質(zhì)，因此獲得精確的片材信息。
另一效果是，與常規(guī)標(biāo)記法不同，不必預(yù)先標(biāo)記片材，因此可以檢測更廣范圍的片材。
下文將通過具體實(shí)施方式

描述該本發(fā)明。
(實(shí)例1)在本實(shí)例中，制造具有如圖1所示結(jié)構(gòu)的片材識別裝置(信息檢測裝置)。
金屬氧化物4由PbZrTiO3(Zr/Ti＝35/65)(以下縮寫為PZT)組成，并且Pt被用于導(dǎo)電部件3a和3b。為改進(jìn)金屬氧化物4和導(dǎo)電部件3a以及3b之間的粘附力，在金屬氧化物和導(dǎo)電部件之間插入Ti(圖中未顯示)。絕緣薄膜6和7由SiO2組成，而襯底5使用單晶硅。
外力施加單元C構(gòu)造如下外力施加單元C由不銹鋼(SUS)組成。它的頂端是直徑為3mm重6.6g的半球。外力施加單元C通過圖中未顯示裝置可以上下移動，并且當(dāng)施加外力時自由下落。注意如果不擔(dān)心會擦傷片材的話，外力施加單元C的頂端可改為平面狀。只要不損害片材，可以自由地選擇影響沖擊力的外力施加單元C墜落高度和質(zhì)量。外力施加單元C可以由不銹鋼之外的其它材料形成。外力施加單元的表面可以涂層。
在制造該裝置中，首先通過濺射在襯底5的表面上形成厚度1μm的絕緣薄膜6和厚度200nm的下導(dǎo)電部件3b。未與PZT4接觸的導(dǎo)電部件3b的部分形成圖案以具有彎曲結(jié)構(gòu)(見圖2B和2C中的放大平面圖)。其后，通過濺射使PZT4形成至3微米的厚度并通過光刻法形成圖案。在去除PZT4的部分形成相同厚度的3微米的絕緣薄膜7。然后形成厚度200nm的上導(dǎo)電部件3a。絕緣薄膜7和導(dǎo)電部件3a都由濺射形成。上導(dǎo)電部件3a通過光刻法形成圖案以與下導(dǎo)電部件3b重疊。PZT4的面積應(yīng)該大于外力施加單元C底部的面積，在本實(shí)例中PZT4的面積設(shè)置為4mm×5mm。
在片材P和上導(dǎo)電部件3a彼此接觸之前測量上導(dǎo)電部件3a的電阻率。然后放置一張噴墨記錄紙LC 301 or GP 301(Canon KabushikiKaisha的產(chǎn)品)在上導(dǎo)電部件3a上。從通過測量該電阻率獲得的結(jié)果發(fā)現(xiàn)片材P的溫度是25.6℃。就此，測量上導(dǎo)電部件3a和下導(dǎo)電部件3b的電阻率，顯示片材接觸導(dǎo)電部件前后上導(dǎo)電部件的電阻變化5.2％而下導(dǎo)電部件的電阻變化5.3％(這適用于LC 301和GP 301)。通過與預(yù)先準(zhǔn)備的顯示濕度和電阻率變化之間的相關(guān)性的相關(guān)表對比獲得片材的濕度；接觸之前該濕度是53.8％而接觸之后是53.9％。
接下來，外力施加單元C從2.5mm的高度處落下至片材P上。圖6顯示當(dāng)沖擊LC 301時在導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生的電壓波形。該外力施加單元C自由下落并反彈，產(chǎn)生了四次電壓峰值。第一峰值電壓是135毫伏。當(dāng)片材P是GP 301時，第一峰值電壓是109毫伏。
預(yù)先利用測微計和電子秤獲得每一片材的厚度和密度。片材LC301厚度為0.086mm，密度為0.93克/厘米3，而GP 301厚度0.195mm，密度0.84克/厘米3。
金屬氧化物4中產(chǎn)生的電壓水平反映片材的沖擊吸收量。因此，較薄的LC 301產(chǎn)生高壓，而LC 301的高密度增加電壓水平。通過利用這種機(jī)械性質(zhì)可檢測片材類型。
根據(jù)這種實(shí)施方式，可以檢測出片材的水含量，因此獲得詳細(xì)的片材信息。
(實(shí)例2)在本實(shí)例中，制造具有如圖8所示結(jié)構(gòu)的片材識別裝置(信息檢測裝置)A2。
用于測定片材P的濕度和機(jī)械性質(zhì)的介質(zhì)傳感器G1的結(jié)構(gòu)如圖2A所示。在圖2A中，絕緣薄膜10位于上導(dǎo)電部件3a的表面上，而孔部分10a位于絕緣薄膜10與檢測單元B1對應(yīng)的部分中，從而避免上導(dǎo)電部件3a和片材P之間的直接接觸。
絕緣薄膜6和7均由二氧化硅通過射頻濺射至3μm厚而形成。下導(dǎo)電部件3b通過射頻濺射由厚度300nm的Pt組成。厚度50nm的Ti薄膜在下導(dǎo)電部件3b與絕緣薄膜6和7之間形成。金屬氧化物4是由MOCVD形成至5微米厚并通過普通光刻法形成圖案以具有2mm×5mm的面積的PZT(Zr/Ti＝36/65)薄膜。導(dǎo)電部件3a與3b各自具有500微米的寬度。但是，在檢測單元B1中，具有如圖3B和3C的放大圖所示的彎曲結(jié)構(gòu)，寬度設(shè)置為200微米，總長度為3mm。PZT4和絕緣薄膜7原則上具有相同厚度，兩者之間界面處的細(xì)微的水平差不會導(dǎo)致問題。
接下來，采用用于形成下導(dǎo)電部件3b的方法由Pt形成上導(dǎo)電部件3a，然后形成Ti薄膜。形成1微米厚的二氧化硅薄膜10作為導(dǎo)電部件3a的保護(hù)膜，并通過腐蝕只去除導(dǎo)電部件的彎曲結(jié)構(gòu)部分。最后，腐蝕硅襯底5(見符號5a)以挖出導(dǎo)電部件的彎曲結(jié)構(gòu)。
介質(zhì)傳感器G1被粘合至沖擊部件(外力施加單元)C的一側(cè)，如圖8所示。該沖擊部件C由沖擊控制單元F支撐，由圖中未顯示出的彈簧撞擊片材P。介質(zhì)傳感器G1、沖擊控制單元F和存儲器單元D連接至信號檢測/處理單元(判斷單元)E，以便獲得片材P的信息。存儲器單元D預(yù)先存儲片材信息，例如，溫度、濕度、和傳感器的輸出信號(電壓等等)之間的相關(guān)性。盡管未在圖中顯示，整個系統(tǒng)可通過外部控制裝置，例如個人電腦控制。
復(fù)印紙F(tuán)B 90和FB 75(Fox River Bond，F(xiàn)ox River Paper公司的產(chǎn)品)以及Xx 90和Xx 105(由XEROX公司制造)被用作片材。
在本實(shí)例中，這些片材在承受外力時被垂直固定至如圖8所示的座基20上。所使用的沖擊部件C由黃銅組成，重量為3g。沖擊部件C的運(yùn)動沖程設(shè)置為1mm或4mm。
在實(shí)際檢測片材之前，用以下方法將數(shù)據(jù)保存在存儲器單元D中將片材識別裝置A2放進(jìn)溫度以及濕度受控制的環(huán)境可控試驗(yàn)室；在每張紙上執(zhí)行100次實(shí)驗(yàn)，共有10片紙(片材)，所產(chǎn)生平均電壓、標(biāo)準(zhǔn)偏差、以及記錄紙的產(chǎn)品號碼都通過統(tǒng)計工作后獲得并被存儲在存儲器單元D中。在測量期間，溫度從5℃至40℃變化，濕度由5％RH至99％RH變化?？刂茰囟群蜐穸鹊竭_(dá)預(yù)定值之后，使樣品保留在該環(huán)境中48小時，然后施加動力至樣品開始測量。當(dāng)該溫度是25℃，濕度是50％RH，并且運(yùn)動沖程設(shè)置為1mm時，F(xiàn)B 75所產(chǎn)生平均電壓是69毫伏，F(xiàn)B 90是58毫伏，Xx 75是74毫伏，而Xx 105是68毫伏。當(dāng)運(yùn)動沖程設(shè)置為4mm時，F(xiàn)B 75所產(chǎn)生平均電壓是158毫伏，F(xiàn)B 90是154毫伏，Xx 75是167毫伏，而Xx 105是170毫伏。所產(chǎn)生電壓的標(biāo)準(zhǔn)偏差最大為0.7毫伏。
其后，利用以下方法執(zhí)行實(shí)際片材檢測。
在普通實(shí)驗(yàn)室中動態(tài)的力被施加到上述四種記錄紙(以下隨機(jī)用PA、PB、PC和PD指示)。當(dāng)運(yùn)動沖程設(shè)置為1mm時，當(dāng)沖擊時，從與沖擊部件C固定的傳感器G1中輸出的數(shù)值分別為PA70毫伏，PB60毫伏，PC75毫伏和PD69毫伏。當(dāng)運(yùn)動沖程設(shè)置為4mm時，當(dāng)沖擊時該傳感器輸出值分別為PA160mV，PB155毫伏，PC168毫伏，和PD172毫伏。運(yùn)動沖程是1mm情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示PB是FB 90而PC是Xx 90。運(yùn)動沖程是4mm情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示PA是FB 75而PD是Xx 105。
在上述測量中，在施加外力之前立即測量各片材周圍的溫度和濕度。將該結(jié)果與存儲器單元D中的數(shù)據(jù)加以對比以預(yù)測由各片材產(chǎn)生的電壓，將該預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，使用預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的3毫伏或更小的誤差作為準(zhǔn)則而確定片材的產(chǎn)品號碼。上述測量中，溫度在25.2℃和25.6℃之間，并且濕度在48％和50％之間。用導(dǎo)電部件3a和3b的電阻變化確定該溫度和該濕度。
雖然在本實(shí)例中傳感器G1固定于沖擊部件C的側(cè)面，但對傳感器G1固定至哪里沒有限制，只須該傳感器G1直接固定至沖擊部件C。
此外，當(dāng)溫度和濕度人工改變時，例如，設(shè)置溫度為30℃而濕度為85％RH，由各紙(片材)產(chǎn)生的電壓下降，而在溫度10℃和濕度15％RH下觀察到產(chǎn)生的電壓增加。在此情況下，兩種動力的施加使得該裝置可以識別各記錄紙。
(實(shí)例3)在本實(shí)例中，圖10所示的片材識別裝置(信息檢測裝置)A3被安裝至復(fù)印機(jī)(成像設(shè)備)。
該復(fù)印機(jī)裝備有用于存貯記錄紙的進(jìn)紙盒(第一存貯單元)；用于在記錄紙上形成圖像的成像單元；用于從進(jìn)紙盒傳送記錄紙至成像單元的輸紙器(第一片材傳送裝置)；其上放置正本(第二片材)的正本臺(第二存貯單元)；用于讀正本圖像的圖像讀取單元；用于傳送圖像至圖像讀取單元的正本傳送裝置(第二片材傳送裝置)；用于根據(jù)片材識別裝置的信息控制成像狀況的圖像控制單元；和用于存貯其上形成圖像的記錄紙的收紙盤(第三存貯單元)。
將一張記錄紙裝入進(jìn)紙盒(見圖7中步驟S11)，將一正本裝入正本臺(步驟S21)。在這種情況下，操作者執(zhí)行給定操作，例如按下開關(guān)按鈕，開始傳送正本至圖像讀取單元，在該圖像讀取單元中讀取該正本的圖像(步驟S22和S23)。同時該記錄紙被傳送至成像單元，在成像單元中記錄紙上形成圖像(步驟S12、S13和S14)。然后送出正本和記錄紙(步驟S15和S24)。
如圖10所示，本實(shí)例的片材識別裝置A3具有具有孔部分30a并且在其上可以放置記錄紙P的座基30；放置在孔部分30a下同時被沖擊控制單元F支撐的沖擊部件(外力施加單元)C；放置在該孔部分30a上的介質(zhì)傳感器G2；用于上下移動介質(zhì)傳感器G2的驅(qū)動裝置(圖中未顯示)；信號檢測/處理單元E；和存儲器單元D。介質(zhì)傳感器G2的結(jié)構(gòu)如圖3A所示，并安裝至復(fù)印機(jī)以使絕緣薄膜10面對座基30。介質(zhì)傳感器G2放置在成像單元的附近，并移動而接觸被傳送的記錄紙以識別記錄紙。
復(fù)印紙F(tuán)B 90和FB 75(Fox River Bond，F(xiàn)ox River Paper公司的產(chǎn)品)以及Xx 90和Xx 105(由XEROX公司制造)被用作記錄紙。這些記錄紙彼此厚度和表面糙度不同，因此，舉例說來，在激光打印機(jī)中，為不同片材選擇不同的成像條件。例如，上述四種記錄紙根據(jù)成像條件分為三組，F(xiàn)B 75和FB 90構(gòu)成一組，Xx 90構(gòu)成另一組，而Xx 105構(gòu)成另一個組。
采用以下方法識別記錄紙記錄紙P放置在座基30上。在這種情況下，介質(zhì)傳感器G2接觸紙P，而沖擊控制單元F驅(qū)動沖擊部件以施加沖擊力至記錄紙P。
從介質(zhì)傳感器G2輸出信號，而信號檢測/處理單元E將該信號與存儲器單元D中的數(shù)據(jù)比較以確定紙的類型和成像條件(包括調(diào)色劑固定溫度)。根據(jù)所確定的成像條件，圖像控制單元與成像單元形成圖像。
存儲在存儲器單元D中的各記錄紙的數(shù)據(jù)包括沖擊時產(chǎn)生的平均電壓以及所產(chǎn)生電壓的標(biāo)準(zhǔn)偏差。按照該存儲數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度為25℃和濕度為50％RH時，從1mm距離施加的沖擊所產(chǎn)生的電壓對FB 75而言是69毫伏，對FB 90而言是58毫伏，對Xx 75而言是74毫伏，對Xx 105而言為68毫伏。當(dāng)以相同溫度和濕度從4mm的距離施加沖擊時，對FB 75而言所產(chǎn)生平均電壓是158毫伏，F(xiàn)B 90是154毫伏，Xx 75是167毫伏，而Xx 105是170毫伏。所產(chǎn)生電壓的標(biāo)準(zhǔn)偏差最大為0.7毫伏。
在實(shí)際圖像形成中，各種記錄紙以隨機(jī)順序進(jìn)紙。當(dāng)從1mm距離施加沖擊時，對PA而言所產(chǎn)生電壓為69毫伏，PB為60毫伏，PC為75毫伏，PD為69毫伏。當(dāng)從4mm距離施加沖擊時，對PA而言所產(chǎn)生電壓為159毫伏，PB為154毫伏，PC為168毫伏，PD為171毫伏。在施加沖擊負(fù)荷之前立即測量溫度和濕度，其數(shù)值分別在25.0℃和25.2℃之間，49.8％和50.2％RH之間。將該結(jié)果與存儲器單元D中的數(shù)據(jù)加以對照，片材PA、PB、PC和PD分別被確定為FB 75、FB90、Xx 90和Xx 105。PA和PB上形成圖像的成像條件是相同的。PC和PD上形成圖像的成像條件是不同于PA和PB的。
介質(zhì)傳感器G1和G2可用于檢驗(yàn)彼此粘住的片材是否一同傳送(或存在或缺少片材)。圖9顯示當(dāng)重量6g的沖擊部件C利用彈簧(未顯示)從1mm距離以0.48m/s的速度碰撞該片材時的電壓。所使用片材為LC 301(Canon Kabushiki Kaisha的產(chǎn)品)。如該圖表清楚地顯示，所產(chǎn)生電壓根據(jù)層疊紙的數(shù)目而變化。因此有可能根據(jù)所產(chǎn)生電壓判斷該紙堆有多少張紙。
(實(shí)例4)圖12的結(jié)構(gòu)圖表示本發(fā)明的一部分。圖12僅顯示外力施加單元和信號檢測單元。在該外力施加單元中，沖擊施加部件13和壓緊部件14a和14b固定至圖12中的圓箭頭所示的旋轉(zhuǎn)裝置。沖擊施加部件13施加外力至片材P。壓緊部件14a和14b被壓緊在片材上。壓緊部件通常不與片材接觸，而僅在施加外力之前立即接觸片材以限制片材的運(yùn)動，直至完成外力的施加。該壓緊部件和沖擊施加部件都利用彈簧。在本發(fā)明中，施加兩次外力并設(shè)置凸輪形狀以使外力的強(qiáng)度在第一次施加和第二次施加之間變化。
符號7指示由二氧化硅制造的絕緣部件。符號4指示PbZrTiO3(Zr/Ti＝40/60)。符號3a和3b分別指示具有Pt/Ti雙層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部件，設(shè)置導(dǎo)電部件以使Ti與7和4接觸。通過射頻濺射制造導(dǎo)電部件。4和7厚5微米。3a和3b具有mianda結(jié)構(gòu)，在Bl位置的厚度為0.15微米，在其它位置的厚度為0.4微米。12和15各指示白紙，并且厚度為0.2mm。符號5指示由單晶硅制成的襯底，并且該襯底在與3b接觸部分具有厚0.1微米的二氧化硅熱氧化膜。符號16是厚3mm的白紙。在利用機(jī)械加工在白色部分打孔之后，12、15和16分別利用膠合劑固定。
圖12中B1部分表示用于檢測片材的水分的檢測單元。圖12中B2部分表示用于獲取片材信息的信息獲取裝置。B1部分中孔12和15為橢圓形，其長徑為15mm，短徑為5mm?？?a用于獲得B1部分的更小的熱容，孔5a被加工為直徑為4mm的圓形。
圖13表示獲取片材信息的程序的實(shí)例。首先，將片材裝入檢測單元(圖中B1)和信息獲取裝置(圖中B2)。此時，片材可以是靜止的或在運(yùn)動中。接下來，利用彈簧的力量將壓緊部件14a和14b與片材接觸，使部件12與片材接觸。爾后，用外力施加部件13施加外力至片材。隨著片材變形直到碰撞至彎曲沖擊接受部件15，在檢測單元(B1)中產(chǎn)生電壓。根據(jù)此電壓信號，獲取片材的機(jī)械信息。接著信息獲取裝置(圖中B2)測量溫度和濕度。其后，解除片材的壓緊部件控制。在圖中未顯示的判斷電路能夠識別片材并且在必要時將信息保存在存儲器單元中。在沒有片材需要檢測時，檢測單元可用作普通溫度計和濕度計，而且檢測單元和信息獲取裝置可以獨(dú)立地操作。
在本發(fā)明中，片材以0至200cm/s的速度垂直于圖表面的方向傳送。片材壓緊部件14重4g材質(zhì)為不銹鋼。利用彈簧，片材壓緊部件14以大約12gf的力壓緊片材。外力施加部件13材質(zhì)為不銹鋼，重4g，并且以0.4m/s和0.2m/s的速率施加外力。部件12調(diào)節(jié)片材的彎曲量。在這里厚度為0.2mm的不銹鋼板被用作部件12。外力施加部件13和片材壓緊部件14的頂端各具有3.5mm的曲率半徑并且各被加工為具有1平方毫米的平面面積。部件15可以與部件12集成。這里，部件15是一分離部件并且為厚1mm的不銹鋼板。第一檢測單元在防止機(jī)械損傷壓電元件的同時傳送片材對外力的響應(yīng)至第二檢測單元。在第二檢測單元中，導(dǎo)電部件3a暴露在外以免降低檢測響應(yīng)性。壓電元件4的材質(zhì)為Pb(Zr，Ti)O3，5微米厚。導(dǎo)電部件3a和導(dǎo)電部件3b兩個都由鉑制成，并且導(dǎo)電部件充當(dāng)檢測單元B1的部分被加工成彎曲結(jié)構(gòu)。襯底5由單晶硅形成。NBS基橡膠氣墊用于部件16。
所用的片材是Sumitomo 3M、XEROX公司、Fox River Paper公司、和Kimberly Clark公司制造的復(fù)印紙。當(dāng)以20cm/s的速度移動片材時用本發(fā)明的識別裝置測量。當(dāng)片材沒有就位時操作片材壓緊部件和外力施加裝置，獲取圖14所示的電信號。圖14的圖表中，時間計算起始于片材壓緊部件接觸部件12(計時零點(diǎn))的瞬時。通過以0.4m/s的速度接著施加(第一施加)外力所產(chǎn)生的電壓約為3.2V(圖14中第一次(強(qiáng)))，通過以0.2m/s的速度施加(第二施加)外力所產(chǎn)生的電壓是1.3V(第二次(弱))。從第二次電壓產(chǎn)生到片材壓緊部件的離開需時約0.1秒。然后按類似方式可以放置和測量下一片材。雖然所產(chǎn)生電壓根據(jù)片材類型的不同而變化，在23℃(室溫)溫度和48％的濕度下測量各片材從而獲取相對電壓價值，以用作當(dāng)片材沒有就位時情況的電壓參考。圖15表示所獲得的相對電壓值。在圖15中，各種符號所代表的片材如下所示。
○Sumitomo 3M公司制造的，用于黑白激光打印機(jī)的CG 300□Xerox制造的白紙XEROX 4024 75g/cm2△Xerox制造的Cardboard XEROX INDEX 90#_163g/cm2■FOXRIVER PAPER公司制造的Bond paper FOX RIVERBOND 75g/cm2▲Kimberly-Clark公司制造的糙面紙NEENAH CLASSICLAID TEXT 105g/cm2圖15中誤差條線指示當(dāng)溫度和濕度發(fā)生變化時的波動。在本發(fā)明中，以三種不同的溫度/濕度設(shè)置測量10℃/15％、23℃/48％和30℃/80％。當(dāng)溫度/濕度設(shè)置變化時，產(chǎn)生電壓值發(fā)生波動，不管是否存在片材。然而，如圖15所示，通過使用片材沒有就位情況下的相對電壓，該電壓波動可被包含在百分之幾的范圍之內(nèi)。以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，確定識別各片材的相對電壓閾值(圖15中用虛線指示)并預(yù)先作為識別表保存在存儲器單元中。該存儲器單元存儲諸如片材的物理性能之類的必要信息，例如產(chǎn)品號碼、基重、密度、紙厚、Gurley硬度、透氣度、摩擦系數(shù)、和片材處理?xiàng)l件。
當(dāng)測量未知片材時，通過查閱圖15的表識別該片材，并且可以從存儲器單元檢索必要的信息。這里所用的是5種片材，但是本發(fā)明能夠依照要求識別多種片材。
此外，因?yàn)榈谝缓偷诙z測單元可以測量片材附近的溫度和濕度，因此可以判斷溫度和濕度是否在存儲器單元中存儲的范圍內(nèi)。如果該溫度和該濕度在所述范圍內(nèi)，可以從存儲器單元中檢索必要的信息。如果在該范圍以外，圖中未顯示的顯示裝置警告操作者此事實(shí)，或可以根據(jù)除圖15外的其它存儲信息執(zhí)行處理。
權(quán)利要求
1.一種用于識別片材類型的裝置，包括用于檢測與片材水分相關(guān)的信息的檢測單元；用于施加外力至所述片材的外力施加裝置；用于當(dāng)通過外力施加裝置施加外力至片材時，根據(jù)由于片材的存在而減弱的力獲取信息的信息獲取裝置；和用于根據(jù)從檢測單元獲得的信息和從信息獲取裝置獲得的信息識別片材類型的判斷單元。
2.如權(quán)利要求1的用于識別片材類型的裝置，其中檢測單元檢測與片材和片材附近的大氣氣體至少之一中的水分有關(guān)的信息。
3.如權(quán)利要求1的用于識別片材類型的裝置，還包括用于存儲關(guān)于各種片材的水分和機(jī)械性質(zhì)的信息的存儲器單元，其中根據(jù)檢測單元和信息獲取裝置的結(jié)果以及存儲器單元的數(shù)據(jù)識別片材的類型。
4.如權(quán)利要求1的用于識別片材類型的裝置，其中檢測單元具有導(dǎo)電部件，并且根據(jù)導(dǎo)電材料的電阻率變化檢測關(guān)于片材或大氣氣體的水分的信息。
5.如權(quán)利要求1的用于識別片材類型的裝置，其中信息獲取裝置包括各自具有壓電特性的金屬氧化物、或半導(dǎo)體、或有機(jī)化合物或無機(jī)化合物，以及導(dǎo)電部件，并且根據(jù)在導(dǎo)電部件中檢測到的電壓變化檢測片材對外力的響應(yīng)。
6.如權(quán)利要求4的用于識別片材類型的裝置，其中檢測單元的導(dǎo)電部件也用作信息獲取裝置的導(dǎo)電部件之一。
7.如權(quán)利要求5的用于識別片材類型的裝置，其中各自具有壓電特性的金屬氧化物、或半導(dǎo)體、或有機(jī)化合物或無機(jī)化合物是鐵電體、熱電物質(zhì)、或壓電物質(zhì)，并且其中金屬氧化物、半導(dǎo)體、或有機(jī)化合物或無機(jī)化合物的壓電特性被用于檢測片材對施加于該片材的外力的響應(yīng)。
8.如權(quán)利要求4的用于識別片材類型的裝置，其中通過測量導(dǎo)電部件的電阻率的第一信號檢測單元測量導(dǎo)電部件的電阻率變化，其中通過用于檢測在導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生的電信號的第二信號檢測單元測量電壓變化，設(shè)置一對導(dǎo)電部件以便插入各自具有壓電特性的金屬氧化物、或半導(dǎo)體、或有機(jī)化合物或無機(jī)化合物，并且其中根據(jù)來自第一信號檢測單元和/或第二信號檢測單元的信號判斷片材的類型。
9.如權(quán)利要求1的用于識別片材類型的裝置，其中外力為沖擊力或者振蕩力中的至少一種。
10.如權(quán)利要求3的用于識別片材類型的裝置，其中，外力施加裝置具有被支撐的、可以自由移動和接觸片材的接觸部件，以及用于驅(qū)動該接觸部件的驅(qū)動源，其中信息獲取裝置具有安裝在接觸部件的彈性部件和用于檢測彈性部件的變形量的變形量傳感器單元，并且其中當(dāng)驅(qū)動源驅(qū)動接觸部件碰撞片材時，信息獲取裝置根據(jù)由變形量傳感器單元所檢測的彈性部件的變形量檢測片材的響應(yīng)。
11.如權(quán)利要求1的用于識別片材類型的裝置，其中外力施加裝置包括用于產(chǎn)生任意頻率信號的頻率發(fā)生電路、用于將來自頻率發(fā)生電路的信號轉(zhuǎn)換為同樣頻率的振蕩的振蕩發(fā)生單元、和設(shè)置成與片材接觸以從振蕩發(fā)生單元傳送振蕩至片材的振蕩傳送單元。
12.如權(quán)利要求1的用于識別片材類型的裝置，還包括防止片材變化的裝置，用于防止或減少從開始施加外力至片材到檢測單元和信息獲取裝置中的信號檢測完成過程中片材的物理變化。
13.一種信息處理裝置，其中通過滯彈性部件來使用至少如權(quán)利要求1中所述用于識別片材類型的裝置的信息獲取裝置。
14.一種成像設(shè)備，包括如權(quán)利要求1的用于識別片材類型的裝置；用于在起初不帶有圖像的第一片材上形成圖像的成像單元；用于傳送第一片材至成像單元的第一片材傳送裝置；和用于根據(jù)來自如權(quán)利要求1的裝置的信息控制成像條件的圖像控制單元。
15.如權(quán)利要求14的成像設(shè)備，還包括用于讀取作為正本的第二片材的圖像的圖像讀取單元；和用于傳送第二片材至圖像讀取單元的第二片材傳送部件。
16.如權(quán)利要求14的成像設(shè)備，其中如權(quán)利要求1的裝置在第一片材傳送至成像單元之前至少能夠識別第一片材的類型、分類、尺寸、楊氏模量、基量、密度、紙厚、粗糙度、水分、片材的數(shù)目和剩余片材的數(shù)目的其中之一。
17.如權(quán)利要求16的成像設(shè)備，其中如權(quán)利要求1的裝置在第二片材傳送至圖像讀取單元之前至少能夠識別第二片材的類型、分類、尺寸、楊氏模量、基量、密度、紙厚、粗糙度、水分、片材的數(shù)目和剩余片材的數(shù)目的其中之一。
18.一種識別片材類型的方法，包括以下步驟獲取與片材的水分有關(guān)的信息；施加外力至片材；當(dāng)外力被施加至片材時根據(jù)由于片材的存在而減弱的力獲取信息；和根據(jù)與片材的水分有關(guān)的信息和與片材的響應(yīng)有關(guān)的信息識別片材的類型。
全文摘要
一種用于識別片材類型的裝置，包括用于檢測與片材水分相關(guān)的信息的檢測單元；用于施加外力至所述片材的外力施加裝置；用于當(dāng)通過外力施加裝置施加外力至片材時，按照由于片材的存在而減弱的力獲取信息的信息獲取裝置；以及判斷片材類型的判斷單元，所述判斷的基礎(chǔ)是從檢測單元獲得的信息和從信息獲取裝置獲得的信息。根據(jù)該裝置，即使沒有預(yù)先用數(shù)字碼或其它信息對片材標(biāo)記也可以檢測出片材的類型，并且也可以檢測片材所含的水含量。
文檔編號B41J2/01GK1732378SQ20038010749
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者金子典夫, 川崎岳彥, 丸山直昭 申請人:佳能株式會社