JP2015003795A - Sheet overlapped-feeding detection method and sheet overlapped-feeding detection device - Google Patents

Sheet overlapped-feeding detection method and sheet overlapped-feeding detection device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To certainly perform overlapped-feeding determination from a thin sheet to a thick sheet without generating misdetection by a reversal phenomenon between one thick sheet and two thin sheets generated in sheet overlapped-feeding detection using only a peak value or misdetection by influence of exogenous noise.SOLUTION: A sub CPU 180B obtains at least two sample hold values of timing of discharge completion and timing of a peak about an obtained peak detection signal S, the sub CPU 180B obtains a gradient of the peak detection signal Son the basis of the obtained sample hold values, and performs overlapped-feeding determination of a sheet 10 passing a first feeding path by the obtained gradient, and the sub CPU 180B determines that a signal level of the peak detection signal Sobtained by a detection circuit 50 when the sheet 10 passing the first feeding path is in an overlapped-feeding state is reduced, by the gradient of the peak detection signal S, and detects the overlapped-feeding state of the sheet 10.

Description

本発明は、超音波を使用して用紙の重送検知を行う用紙重送検知方法及び用紙重送検知装置に関する。   The present invention relates to a paper double feed detection method and a paper double feed detection device for detecting double feed of paper using ultrasonic waves.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置においては、排出された用紙に対してステープル処理を施すためのステープルフィニッシャ等の後処理装置を備えることにより、作業効率の向上を図り得るようにすることが行なわれている。また、プリンタにより印刷された用紙にステープルをオフラインで効率よく行うためのオフライン型ステープルフィニッシャも提供されている。   Image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and multi-functional machines are provided with a post-processing device such as a staple finisher for performing staple processing on discharged paper, thereby improving work efficiency. Getting to get done. There is also provided an offline type staple finisher for efficiently performing stapling on a sheet printed by a printer in an offline manner.

排出された用紙に対してステープル処理を施すためのステープルフィニッシャでは、重送、すなわち、互いに分離した2枚以上の用紙を重ね合わせたままの状態で搬送してしまうという事態が発生すると、無駄紙を発生させ、白紙で出てしまった紙を取り除くための労力を必要とするなどの問題があり、重送状態を検知する手段が搭載されている。   In the staple finisher for performing the stapling process on the discharged paper, if there is a double feed, that is, when two or more sheets separated from each other are conveyed while being stacked, waste paper is generated. There is a problem such as requiring labor for removing the paper that has been generated with white paper, and a means for detecting the double feed state is mounted.

重送検知手段としては、従来より、発光用LEDなどからの光を受光素子で受けてその光量をある閾値と比較することにより用紙が1枚かどうかを判別する光検知方式や、超音波を用いて給紙が1枚なのか複数枚なのかを検知する超音波検知方式のものが知られている。   Conventionally, as a double feed detecting means, light from a light emitting LED or the like is received by a light receiving element, and the amount of light is compared with a certain threshold value to determine whether or not there is one sheet of paper. There is known an ultrasonic detection system that uses one sheet or a plurality of sheets to detect whether the sheet is fed.

光検知方式では、予めプリントされた紙や色紙の場合に誤検知してしまうことがあるので、近年、超音波を用いた検知方式が用いられるようになっている。   In the light detection method, erroneous detection may occur in the case of preprinted paper or colored paper, and in recent years, detection methods using ultrasonic waves have been used.

超音波検知方式では、例えば、送信側超音波センサから出力した超音波信号を受信側超音波センサが受信し、受信した超音波信号のレベル(波高)に基づいて、給紙が1枚なのか複数枚なのかを検知する。すなわち、搬送路内を原稿が搬送されていない場合と、原稿が一枚だけ搬送されている場合と、原稿が二枚以上重なり合った状態、即ち重送状態で搬送されている場合とで、受信側超音波センサが受信する超音波信号の受信量は異なり、原稿の枚数が増えるほど受信量は低下するので、受信した超音波信号のレベルが閾値より高ければ給紙が一枚であると判断し、閾値より低ければ重送が生じたと判断する(例えば、特許文献1参照)。   In the ultrasonic detection method, for example, the reception-side ultrasonic sensor receives the ultrasonic signal output from the transmission-side ultrasonic sensor, and whether the sheet is fed based on the level (wave height) of the received ultrasonic signal. Detect whether there are multiple sheets. In other words, when the document is not transported in the transport path, when only one document is transported, and when two or more documents are overlapped, that is, when transported in a double feed state The reception amount of the ultrasonic signal received by the side ultrasonic sensor is different, and the reception amount decreases as the number of originals increases. Therefore, if the level of the received ultrasonic signal is higher than the threshold, it is determined that one sheet is fed. If it is lower than the threshold, it is determined that double feeding has occurred (see, for example, Patent Document 1).

また、超音波検知方式では、周囲からの反射波による誤検出の虞があるので、反射波の影響を除くため、受信側超音波センサが受信する超音波信号の強度が最大となるタイミングで受信信号の信号レベルをサンプリングして重送を判定することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Also, in the ultrasonic detection method, there is a risk of erroneous detection due to reflected waves from the surroundings. Therefore, in order to eliminate the influence of reflected waves, reception is performed at the timing when the intensity of the ultrasonic signal received by the receiving ultrasonic sensor is maximized. It has been proposed to determine the double feed by sampling the signal level of the signal (see, for example, Patent Document 2).

さらに、超音波検知方式では、検出対象の紙厚によって超音波センサの出力レベルに変動があり、例えば厚紙一枚を搬送することに対するセンサ出力レベルと薄紙二枚が重なり合った状態で搬送することに対するセンサ出力レベルが逆転してしまい、誤検出の虞があるので、超音波センサの感度・音圧バラツキなどによる超音波センサ出力変動がある場合にも確実に重送を検出できる閾値を設定することが提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Furthermore, in the ultrasonic detection method, the output level of the ultrasonic sensor varies depending on the paper thickness to be detected. For example, the sensor output level for transporting one sheet of thick paper and the transport of two sheets of thin paper overlapped. Since the sensor output level is reversed and there is a risk of false detection, set a threshold value that can reliably detect double feed even when there is fluctuations in the ultrasonic sensor output due to variations in the sensitivity and sound pressure of the ultrasonic sensor. Has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開平05−193786号公報JP 05-193786 A 特開平07−318335号公報JP 07-318335 A 特開2004−269241号公報JP 2004-269241 A

しかしながら、上記特許文献1〜3等に記載された超音波検知方式の重送検知手段では、環境や外的要因(センサばらつき、基本用紙を用いたキャリブレーション(初期調整)を行ったとしても、シート厚み、弾性力、密度、環境温度、反射波、外来ノイズ)により超音波受信波は変化し、設定した絶対値(閾値)がその条件にならない可能性が出て来る問題があった。また、上記特許文献2のように、受信信号の整形波を微分回路で微分することにより、整形波のピークのタイミングを決定し、このピークのタイミングで整形波のピーク値をサンプル・ホールド回路によりホールドするようにしたのでは、上記タイミングを決定する際に外来ノイズの影響を受けやすいという問題点があった。   However, in the ultrasonic detection type double feed detection means described in Patent Documents 1 to 3, etc., even if environment or external factors (sensor variations, calibration using the basic paper (initial adjustment) is performed, There was a problem that the received ultrasonic wave changes depending on the sheet thickness, elastic force, density, environmental temperature, reflected wave, external noise), and the set absolute value (threshold) may not be the condition. Further, as in Patent Document 2 above, the shaped wave of the received signal is differentiated by a differentiating circuit to determine the timing of the shaped wave peak, and the peak value of the shaped wave is determined by the sample and hold circuit at this peak timing. If the hold is performed, there is a problem that the timing is easily affected by external noise.

本発明は、上述の如き従来の実情に鑑みてなされたものであり、ピーク値だけを用いた用紙重送検知において発生していた厚紙一枚を搬送する際と薄紙二枚が重なりあった状態で搬送する際とでのセンサ出力レベルの逆転現象による誤検知や外来ノイズの影響による誤検知を生じることなく、薄紙から厚紙までの確実に重送判定を行うことができる用紙重送検知方法及び用紙重送検知装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and a state where two sheets of thin paper overlapped with one sheet of thick paper that has been generated in the paper double feed detection using only the peak value. A paper double feed detection method capable of reliably determining the double feed from thin paper to thick paper without causing false detection due to the reverse phenomenon of the sensor output level in the case of transporting the paper and the influence of external noise, and An object of the present invention is to provide a paper double feed detection device.

本発明の他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。   Other objects of the present invention and specific advantages obtained by the present invention will become more apparent from the description of embodiments described below.

本発明では、超音波により用紙重送検知を行うにあたり、受信した超音波信号をピーク検波して、そのピーク検波信号の傾きにより用紙の重送判定を行う。   In the present invention, when detecting paper double feed using ultrasonic waves, the received ultrasonic signal is peak detected, and paper double feed determination is performed based on the slope of the peak detection signal.

すなわち、本発明は、用紙重送検知方法であって、所定周波数のバースト駆動信号によって駆動される超音波発信手段により超音波信号を発信する超音波発信ステップと、上記超音波発信手段と用紙の搬送路を挟んで対向する位置に配置された超音波受信手段により上記超音波発信手段から発信された超音波信号を受信する超音波発信ステップと、上記超音波受信手段により得られる受信信号が上記所定周波数の信号成分を抽出する帯域通過フィルタ手段を介して供給される検波手段を上記バースト駆動信号の送信開始タイミングに基づいてリセットして放電状態としてから、上記検波手段により上記受信信号をピーク検波する検波ステップと、上記検波手段により得られるピーク検波信号について、サンプル・ホールド手段により、放電完了のタイミングとピークのタイミングの少なくとも2点のサンプル・ホールド値を得るサンプルホールドステップと、上記サンプル・ホールド手段により得られるサンプル・ホールド値に基づいて、重送判定手段により、上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行う重送判定ステップとを有し、用紙の重送状態において上記検波手段により得られるピーク検波信号の信号レベルが低下したことを上記重送判定手段において上記ピーク検波信号の傾きにより判定して、用紙の重送状態を検知することを特徴とする。   That is, the present invention is a paper double feed detection method, an ultrasonic wave transmission step of transmitting an ultrasonic signal by ultrasonic wave transmission means driven by a burst drive signal of a predetermined frequency, and the ultrasonic wave transmission means and the paper An ultrasonic wave transmitting step of receiving an ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic wave transmitting unit by an ultrasonic wave receiving unit disposed at a position facing the conveyance path, and a received signal obtained by the ultrasonic wave receiving unit are Based on the transmission start timing of the burst drive signal, the detection means supplied via the bandpass filter means for extracting a signal component of a predetermined frequency is reset to a discharge state, and then the received signal is peak detected by the detection means. The detection step and the peak detection signal obtained by the detection means are discharged by the sample and hold means. A sample-hold step for obtaining at least two sample-hold values of the timing and peak timing, and a slope of the peak detection signal by the multifeed determining means based on the sample-hold value obtained by the sample-hold means And a double feed determination step for determining double feed of the paper passing through the conveyance path according to the obtained slope, and the signal level of the peak detection signal obtained by the detection means in the double feed state of the paper is reduced. This is characterized in that the double-feed determining means detects the double-feed state of the sheet by determining the slope of the peak detection signal.

本発明に係る用紙重送検知方法において、上記サンプルホールドステップでは、例えば、上記サンプル・ホールド手段により、上記検波手段により得られるピーク検波信号について、放電完了のタイミングとピークのタイミングの間のタイミングを含む少なくとも3点のサンプル・ホールド値を得て、上記重送判定ステップでは、上記サンプル・ホールド手段により得られるサンプル・ホールド値に基づいて、上記重送判定手段において上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行うものとすることができる。   In the paper double feed detection method according to the present invention, in the sample and hold step, for example, a timing between the discharge completion timing and the peak timing is detected for the peak detection signal obtained by the detection means by the sample and hold means. At least three sample and hold values are obtained, and in the multifeed judgment step, the slope of the peak detection signal is obtained in the multifeed judgment means based on the sample and hold value obtained by the sample and hold means. Thus, it is possible to determine whether or not to double-feed a sheet passing through the conveyance path based on the obtained inclination.

また、本発明は、用紙重送検知装置であって、所定周波数のバースト駆動信号によって駆動され超音波信号を発信する超音波発信手段と、上記超音波発信手段と用紙の搬送路を挟んで対向する位置に配置された超音波受信手段と、上記超音波受信手段により得られる受信信号に含まれる上記所定周波数の信号成分を抽出する帯域通過フィルタ手段と、上記帯域通過フィルタ手段を通過した受信信号をピーク検波する検波手段と、上記検波手段により得られるピーク検波信号が供給されるサンプル・ホールド手段と、上記バースト駆動信号の送信開始タイミングに基づいて、上記検波手段をリセットして放電状態とし、上記サンプル・ホールド手段により、上記検波手段により得られるピーク検波信号について、放電完了のタイミングとピークのタイミングの少なくとも2点のサンプル・ホールド値を得る制御を行う制御手段と、上記サンプル・ホールド手段により得られるサンプル・ホールド値に基づいて上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行う重送判定手段とを備え、用紙の重送状態において上記検波手段により得られるピーク検波信号の信号レベルが低下したことを上記重送判定手段において上記ピーク検波信号の傾きにより判定して、用紙の重送状態を検知することを特徴とする。   The present invention is also a paper multi-feed detection device, wherein the ultrasonic transmission means is driven by a burst drive signal having a predetermined frequency and transmits an ultrasonic signal, and the ultrasonic transmission means is opposed to the paper with a paper conveyance path interposed therebetween. Ultrasonic wave receiving means disposed at a position where the signal is received, bandpass filter means for extracting a signal component of the predetermined frequency contained in a reception signal obtained by the ultrasonic wave reception means, and a received signal that has passed through the bandpass filter means Based on the detection start means for detecting the peak, the sample and hold means supplied with the peak detection signal obtained by the detection means, and the transmission start timing of the burst drive signal, the detection means is reset to a discharge state, With respect to the peak detection signal obtained by the detection means by the sample and hold means, the discharge completion timing and peak Control means for performing control to obtain sample and hold values at at least two points of timing; and the slope of the peak detection signal is obtained based on the sample and hold value obtained by the sample and hold means; And a double feed judging means for judging the double feed of the paper passing through the paper, and the peak detection in the double feed judging means that the signal level of the peak detection signal obtained by the detection means in the double feed state of the paper is lowered. Judgment is made based on the inclination of the signal, and the double feed state of the paper is detected.

本発明に係る用紙重送検知装置において、上記制御手段は、例えば、上記サンプル・ホールド手段により、上記検波手段により得られるピーク検波信号について、放電完了のタイミングとピークのタイミングの間のタイミングを含む少なくとも3点のサンプル・ホールド値を得る制御を行い、上記重送判定手段は、上記サンプル・ホールド手段により得られるサンプル・ホールド値に基づいて上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行うものとすることができる。   In the paper double feed detection device according to the present invention, the control means includes, for example, a timing between a discharge completion timing and a peak timing for the peak detection signal obtained by the detection means by the sample and hold means. The control for obtaining at least three sample and hold values is performed, and the multifeed determining means obtains the slope of the peak detection signal based on the sample and hold value obtained by the sample and hold means, It is possible to make a multi-feed determination of a sheet passing through the conveyance path.

さらに、本発明に係る用紙重送検知装置は、例えば、上記検波手段により得られるピーク検波信号の信号レベルを量子化してデジタル値に変換するアナログデジタル変換手段と、このアナログデジタル変換手段を介して上記ピーク検波信号の信号レベルを示すデジタル値が入力される演算処理手段を備え、上記演算処理手段は、上記サンプル・ホールド手段、制御手段及び重送判定手段として機能し、上記アナログデジタル変換手段を介して入力される上記ピーク検波信号の信号レベルを示すデジタル値を所定のタイミングで取り込み、上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行うものとすることができる。   Further, the paper double feed detection device according to the present invention includes, for example, an analog / digital conversion unit that quantizes the signal level of the peak detection signal obtained by the detection unit and converts the signal level into a digital value, and the analog / digital conversion unit. Computation processing means for inputting a digital value indicating the signal level of the peak detection signal is provided. The computation processing means functions as the sample-and-hold means, control means, and double feed determination means, and the analog-digital conversion means A digital value indicating the signal level of the peak detection signal input via the digital signal is fetched at a predetermined timing, the slope of the peak detection signal is obtained, and the double feed determination of the paper passing through the conveyance path is performed based on the obtained slope. It can be.

本発明では、超音波により用紙重送検知を行うにあたり、受信した超音波信号をピーク検波して、そのピーク検波信号の傾きにより用紙の重送判定を行うので、従来のようにピーク値だけを用いた用紙重送検知において発生していた厚紙一枚を搬送する際と薄紙二枚が重なりあった状態で搬送する際とでのセンサ出力レベルの逆転現象による誤検知や外来ノイズの影響による誤検知を生じることなく、薄紙から厚紙までの確実に重送判定を行うことができる。   In the present invention, when detecting paper double feed by ultrasonic waves, the received ultrasonic signal is peak detected, and paper double feed judgment is performed based on the slope of the peak detection signal. Misdetection due to the reverse phenomenon of the sensor output level when transporting one sheet of thick paper that was generated in the paper double feed detection used and when transporting two sheets of paper overlapped, or error due to the effect of external noise It is possible to reliably determine the double feed from thin paper to thick paper without causing detection.

また、本発明では、センサばらつき、センサ間距離、環境温度などの外部要因により最大振幅の絶対値がばらついたとしても、検波手段のコンデンサに貯まる外的要因の影響を受けにくい電荷量の傾きを利用しているので、外的要因に対して従来よりも広くマージンが取れるのでキャリブレーション(初期調整)の必要がない。   In the present invention, even if the absolute value of the maximum amplitude varies due to external factors such as sensor variations, sensor-to-sensor distance, and environmental temperature, the slope of the amount of charge that is not easily affected by external factors stored in the capacitor of the detection means. Since it is used, there is no need for calibration (initial adjustment) because a wider margin can be taken than before for external factors.

本発明を適用したステープルフィニッシャの要部構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the principal part structure of the staple finisher to which this invention is applied. 上記ステープルフィニッシャの電気的な要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical principal part structure of the said staple finisher. 本発明に係る用紙重送検知装置として上記ステープルフィニッシャに搭載した重送検知部の動作を示す波形図であり、搬送路を通過する用紙がない状態で重送検知処理を行った場合の各信号波形を(A)〜(F)に示している。FIG. 6 is a waveform diagram illustrating the operation of a double feed detection unit mounted on the staple finisher as a paper double feed detection device according to the present invention, and each signal when a double feed detection process is performed in a state where there is no paper passing through the conveyance path. The waveforms are shown in (A) to (F). 上記重送検知部の動作を示す波形図であり、搬送路を通過する用紙として薄紙を通過させた状態で重送検知処理を行った場合の各信号波形を(A)〜(F)に示している。It is a wave form diagram which shows operation of the above-mentioned double feed detection part, and shows each signal waveform at the time of performing double feed detection processing in the state where thin paper was passed as a paper which passes a conveyance way to (A)-(F). ing. 上記重送検知部の動作を示す波形図であり、搬送路を通過する用紙として厚紙を通過させた状態で重送検知処理を行った場合の各信号波形を(A)〜(F)に示している。It is a wave form diagram which shows operation of the above-mentioned double feed detection part, and shows each signal waveform at the time of performing double feed detection processing in the state where a thick paper was passed as a paper which passes a conveyance way to (A)-(F). ing. 上記重送検知部の動作を示す波形図であり、搬送路を通過する用紙として薄紙を二枚重ねで通過させた状態で重送検知処理を行った場合の各信号波形を(A)〜(F)に示している。It is a wave form diagram which shows operation of the above-mentioned double feed detection part, and (A)-(F) each signal waveform at the time of performing double feed detection processing in the state where two sheets of thin paper were passed as a sheet passing through a conveyance path. It shows. 上記超音波発信素子から発信される超音波信号を用紙に照射した場合の二次輻射の様子を模式的に示す図であり、超音波信号を1枚の用紙に照射した場合を(A)に示し、超音波信号を2枚重ねの用紙に照射した場合を(B)に示している。It is a figure which shows typically the mode of secondary radiation at the time of irradiating a paper with the ultrasonic signal transmitted from the above-mentioned ultrasonic transmission element, and the case where (A) the case where an ultrasonic signal is irradiated to one sheet of paper FIG. 4B shows a case where an ultrasonic signal is applied to two sheets of paper. 上記重送検知部における重送判定信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the double feed determination signal in the said double feed detection part.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples, and can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.

本発明は、例えば図1に示すような構成のステープルフィニッシャ100に適用される。   The present invention is applied to a staple finisher 100 configured as shown in FIG. 1, for example.

このステープルフィニッシャ100は、プリンタにより印刷された用紙10にステープルをオフラインで行うオフライン型のステープルフィニッシャであって、用紙10が載置される給紙テーブル110、上記給紙テーブル110上に載置された用紙10が給紙ローラ120Aにより1枚ずつ給紙され、給紙された用紙10を搬送ローラ120B,120Cにより搬送する第1の搬送路120、上記第1の搬送路120を介して搬送されてくる用紙10にステープル処理を施すステープル処理部130、上記ステープル処理部130によりステープル処理が施されたステープル処理済みの用紙10Aを搬送ローラ140A,140Bにより搬送して、排出口150から排出トレイ160上に排出する第2の搬送路154、上記第1の搬送路120に設けられた重送検知部170、これらの動作を制御する制御部180などを備える。   The staple finisher 100 is an off-line type staple finisher that performs off-line stapling on the paper 10 printed by the printer. The staple finisher 100 is placed on the paper feed table 110 on which the paper 10 is placed and the paper feed table 110. The fed paper 10 is fed one by one by the paper feed roller 120A, and the fed paper 10 is transported through the first transport path 120 for transporting by the transport rollers 120B and 120C, and the first transport path 120. A staple processing unit 130 that performs stapling on the incoming paper 10, and the stapled paper 10A that has been stapled by the staple processing unit 130 is transported by the transport rollers 140A and 140B, and discharged from the discharge port 150 to the discharge tray 160. Second transport path 154 for discharging upward, the first transport path 1 Multifeed detection unit 170 provided in the 0, comprises a control unit 180 for controlling these operations.

このステープルフィニッシャ100には、本発明に係る用紙重送検知装置が重送検知部170として搭載されている。   The staple finisher 100 is equipped with a paper double feed detection device according to the present invention as a double feed detection unit 170.

そして、このステープルフィニッシャ100の電気的な要部構成を図2のブロック図に示すように、上記制御部180は、ステープルフィニッシャ100全体の動作を制御するメインCPU180Aと重送検知部170の動作を制御するサブCPU180Bを備える。   Then, as shown in the block diagram of FIG. 2, the configuration of the electrical main parts of the staple finisher 100 is as follows. The control unit 180 controls the operations of the main CPU 180A and the multifeed detection unit 170 for controlling the overall operation of the staple finisher 100. A sub CPU 180B is provided for control.

上記メインCPU180Aは、操作部181と表示部182が接続されており、操作部181の操作による綴じ位置と綴じ枚数の設定を受け付けると、設定された綴じ位置と綴じ枚数を表示部182に表示し、この状態で操作部181の操作によるスタート命令を受け付けると、モータドライバ183を介してモータ190を駆動して、給紙テーブル110上に載置された用紙10を1枚ずつ第1の搬送路120を介してステープル処理部130に搬送し、設定された綴じ枚数の用紙10をステープル処理部130に搬送したら、上記ステープル処理部130を駆動してステープル処理を行い、ステープル処理済みの用紙10Aを第2の搬送路154を介して搬送して、排出口150から排出トレイ160上に排出する動作を繰り返す制御を行う。   When the operation unit 181 and the display unit 182 are connected to the main CPU 180A, and the setting of the binding position and the number of bindings by the operation of the operation unit 181 is accepted, the set binding position and the number of bindings are displayed on the display unit 182. In this state, when a start command is received by operating the operation unit 181, the motor 190 is driven via the motor driver 183, and the sheets 10 placed on the sheet feeding table 110 are fed one by one to the first transport path. When the set number of sheets 10 are conveyed to the staple processing unit 130, the staple processing unit 130 is driven to perform the stapling process, and the stapled paper 10A is transferred. Control that repeats the operation of conveying through the second conveying path 154 and discharging from the discharge port 150 onto the discharge tray 160 is performed. Cormorant.

このステープルフィニッシャ100における重送検知部170は、本発明に係る用紙重送検知装置であって、上記第1の搬送路120を挟んで対向する位置に配置された超音波発信素子20Aと超音波受信素子20Bを備える。   The double feed detection unit 170 in the staple finisher 100 is a paper double feed detection device according to the present invention, and an ultrasonic transmission element 20A disposed at a position facing the first conveyance path 120 and an ultrasonic wave. A receiving element 20B is provided.

上記超音波発信素子20Aは、上記サブCPU180Bから出力される送信制御信号Sにより動作が制御される送信回路70に接続されており、上記送信制御信号Sに応じて上記送信回路70から出力される所定周波数(この例では、300kHz)のバースト駆動信号Sによって駆動され超音波信号Sを発信する超音波発信手段として機能する圧電超音波振動子からなる。 The ultrasonic wave emitting element 20A is operated by the transmission control signal S D output from the sub CPU180B is connected to a transmission circuit 70 which is controlled, the output from the transmission circuit 70 in response to the transmission control signal S D The piezoelectric ultrasonic transducer is driven by a burst drive signal S 1 having a predetermined frequency (300 kHz in this example) and functions as an ultrasonic transmission means for transmitting the ultrasonic signal S 2 .

また、上記超音波受信素子20Bは、上記第1の搬送路120を挟んで対向する位置に配置された上記超音波発信素子20Aから発信される超音波信号Sを受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段として機能する圧電超音波振動子からなる。 Further, the ultrasonic wave receiving element 20B, the first conveyor line 120 interposed therebetween opposing receiving ultrasonic signals S 2 transmitted from placed the ultrasonic transmitter element 20A to position the ultrasonic received signal Is composed of a piezoelectric ultrasonic transducer that functions as an ultrasonic receiving means for outputting.

この超音波受信素子20Bには、増幅回路30を介してバンドパスフィルタ(BPF)回路40が接続されている。   A band pass filter (BPF) circuit 40 is connected to the ultrasonic receiving element 20 </ b> B via an amplifier circuit 30.

上記超音波受信素子20Bにより得られる超音波受信信号は、上記増幅回路30により増幅されてBPF回路40に供給される。   The ultrasonic reception signal obtained by the ultrasonic reception element 20B is amplified by the amplification circuit 30 and supplied to the BPF circuit 40.

上記BPF回路40は、上記超音波受信素子20Bにより得られる超音波受信信号に含まれる上記所定周波数(この例では、300kHz)の信号成分を抽出する帯域通過フィルタ手段として機能する。   The BPF circuit 40 functions as a band-pass filter unit that extracts a signal component of the predetermined frequency (300 kHz in this example) included in the ultrasonic reception signal obtained by the ultrasonic reception element 20B.

このBPF回路40には、検波回路50を介してアナログデジタル(A/D)変換回路60が接続されている。   An analog / digital (A / D) conversion circuit 60 is connected to the BPF circuit 40 via a detection circuit 50.

この重送検知部170において、上記検波回路50は、上記BPF回路40を通過した超音波受信信号S信号をピーク検波する検波手段として機能するもので、ダイオードとコンデンサからなるピークホールド検波回路が用いられている。この検波回路50は、上記サブCPU180Bから出力されるリセット信号Sによりリセットして放電状態とされるようになっている。 In this double-feed detection unit 170, the detection circuit 50, which functions as a detecting means for peak detecting the ultrasonic wave reception signal S 4 signal passed through the BPF circuit 40, a peak hold detection circuit comprising a diode and a capacitor It is used. The detection circuit 50 is adapted to be a reset and discharge state by a reset signal S R to be output from the sub CPU180B.

また、上記A/D変換回路60は、上記検波回路50により得られるピーク検波信号Sの信号レベルを量子化してデジタル値に変換するアナログデジタル変換手段として機能する。 Further, the A / D conversion circuit 60 functions the signal level of the peak detection signal S 5 obtained by the detection circuit 50 as an analog-to-digital conversion means for converting into a digital value by quantization.

そして、上記A/D変換回路60は、上記サブCPU180Bが接続されており、ピーク検波信号の信号レベルに対応するデジタル値を上記サブCPU180Bに入力するようになっている。   The A / D conversion circuit 60 is connected to the sub CPU 180B, and inputs a digital value corresponding to the signal level of the peak detection signal to the sub CPU 180B.

ここで、図3は、第1の搬送路120を通過する用紙10がない状態で、上記重送検知部170において、重送検知処理を行った場合の各信号波形を(A)〜(F)に示している。   Here, FIG. 3 shows signal waveforms when the double feed detection process is performed in the double feed detection unit 170 in a state where there is no sheet 10 passing through the first transport path 120 (A) to (F). ).

また、図4は、第1の搬送路120を通過する用紙10として薄紙を通過させた状態で、上記重送検知部170において、重送検知処理を行った場合の各信号波形を(A)〜(F)に示している。   FIG. 4 shows signal waveforms when the double feed detection unit 170 performs a double feed detection process in a state where a thin paper is passed as the paper 10 passing through the first transport path 120. To (F).

また、図5は、第1の搬送路120を通過する用紙10として厚紙を通過させた状態で、上記重送検知部170において、重送検知処理を行った場合の各信号波形を(A)〜(F)に示している。   FIG. 5 shows signal waveforms when the double feed detection unit 170 performs a double feed detection process in a state where a thick paper is passed as the paper 10 passing through the first transport path 120. To (F).

さらに、図6は、第1の搬送路120を通過する用紙10として用紙10として薄紙を二枚重ねで通過させた状態で、上記重送検知部170において、重送検知処理を行った場合の各信号S〜Sの波形を(A)〜(F)に示している。 Further, FIG. 6 shows signals when the double feed detection unit 170 performs double feed detection processing in a state where two sheets of thin paper are passed as the paper 10 passing through the first transport path 120. It shows the waveform of the S 0 to S 5 in (a) ~ (F).

この重送検知部170において、サブCPU180Bは、図3〜図6の(A)に示すように送信制御信号Sを出力して、図3〜図6の(B)に示すように送信回路70からバースト駆動信号Sを出力させる制御を行うとともに、図3〜図6の(C)に示すように上記バースト駆動信号Sの送信開始タイミングtに基づいてリセット信号Sを出力して、上記検波回路50をリセットして放電状態とする制御を行っている。 In this double-feed detection unit 170, the sub CPU180B outputs a transmission control signal S 0 as shown in (A) of FIGS. 3 to 6, transmission as shown in (B) of FIGS. 3-6 circuit performs control to output the burst driving signals S 1 to 70, and outputs the reset signal S R based on the transmission start timing t 0 of the burst driving signals S 1, as shown in (C) of FIGS. 3 to 6 Thus, control is performed to reset the detection circuit 50 to a discharge state.

また、上記サブCPU180Bは、A/D変換回路60を介して入力される上記ピーク検波信号Sの信号レベルに対応するデジタル値を上記ピーク検波信号Sの少なくとも放電完了後のタイミングtとピークの2点のタイミングt取り込み、放電完了後のタイミングtで取り込んだ上記ピーク検波信号の信号レベルLを示すデジタル値、ピークのタイミングtで取り込んだ上記ピーク検波信号Sの信号レベルLのサンプル・ホールド値を示すデジタル値の差分で示される上記ピーク検波信号Sの傾きΔACを求め、求めた傾きにより上記第1の搬送路120を通過する用紙10の重送判定を行う重送判定手段として機能する。 Further, the sub CPU180B includes at least a timing t A after discharge completion of the peak detection signal S 5 digital values the peak detection signal S 5 a corresponding to the signal level of the inputted through the A / D converter circuit 60 A digital value indicating the signal level LA of the peak detection signal captured at the timing t C at the two peak points, the timing t A after completion of the discharge, and the signal of the peak detection signal S 5 captured at the peak timing t C obtains the inclination delta AC said peak detection signal S 5 represented by the difference between the digital value indicating the sample-and-hold value of the level L C, multifeed detection of the sheet 10 passing through the first conveyance path 120 by the slope obtained It functions as a double feed judgment means for performing

上記A/D変換回路60を介して上記サブCPU180Bに入力される上記ピーク検波信号の信号レベルに対応するデジタル値の上記サブCPU180Bにおける取り込みタイミングを示すサンプル・ホールド(S/H)信号Sを図3〜図6の(D)に示すように、本実施の形態において、上記サブCPU180Bは、放電完了後のタイミングtとピークのタイミングt及びその間のタイミングtを含む3点における上記ピーク検波信号Sの信号レベルL,L,Lのサンプル・ホールド値を示すデジタル値を取り込み、上記3点における上記ピーク検波信号Sの信号レベルL,L,Lのサンプル・ホールド値を示すデジタル値に基づいて、一例として最小二乗法により上記ピーク検波信号Sの傾きΔABCを求め、求めた傾きΔABCにより上記第1の搬送路120を通過する用紙の重送判定を行っている。傾きを求める際には、最小二乗法に限ったものではなく、スプライン補完、ラグランジュ補完等の、その他補完法を用いても実現可能である。 A sample-and-hold (S / H) signal S 3 indicating the timing at which the digital value corresponding to the signal level of the peak detection signal input to the sub CPU 180B via the A / D conversion circuit 60 is captured in the sub CPU 180B is obtained. As shown in FIG. 3 to FIG. 6D, in the present embodiment, the sub CPU 180 </ b> B has the above-described three points including the timing t A after the completion of the discharge, the peak timing t C, and the timing t B therebetween. signal level L a peak detection signal S 5, L B, takes in the digital value indicating the sample and hold values of L C, the signal level L a of the peak detection signal S 5 at three points above, L B, the L C based on the digital value indicating the sample and hold values, the slope of the peak detection signal S 5 by the least squares method as an example Δ Seeking BC, by the slope delta ABC obtained doing multifeed detection of the paper passing through the first conveyance path 120. When obtaining the slope, the method is not limited to the least square method, and can be realized by using other complement methods such as spline complement and Lagrange complement.

すなわち、この重送検知部170では、上記増幅回路30により増幅された超音波受信信号をBPF回路40を通過させることにより、所定の周波数成分(この例では、300kHz)からなる図3〜図6の(E)に示すよう超音波受信信号Sを得て、上記検波回路50にて上記超音波受信信号Sをピーク検波することにより得られる図3〜図6の(F)に示すようなピーク検波信号Sについて、上記サブCPU180Bは、放電完了後のタイミングtとピークのタイミングtの及びその間のタイミングtを含む3点における上記ピーク検波信号Sの信号レベルL,L,Lをサンプル・ホールドするサンプル・ホールド手段として機能し、さらに、上記3点における上記ピーク検波信号Sの信号レベルL,L,Lのサンプル・ホールド値を示すデジタル値に基づいて最小二乗法により上記ピーク検波信号の傾きΔABCを求め、求めた傾きΔABCにより上記第1の搬送路120を通過する用紙の重送判定を行う重送判定手段として機能する。 That is, the double feed detection unit 170 passes the ultrasonic reception signal amplified by the amplification circuit 30 through the BPF circuit 40, thereby forming a predetermined frequency component (300 kHz in this example). As shown in (F) of FIG. 3 to FIG. 6, which is obtained by obtaining the ultrasonic reception signal S 4 as shown in (E) and performing peak detection on the ultrasonic reception signal S 4 in the detection circuit 50. With respect to the peak detection signal S 5 , the sub CPU 180B determines the signal level L A , the signal level L A , of the peak detection signal S 5 at three points including the timing t A after the discharge is completed, the timing t C of the peak, and the timing t B therebetween. L B, L C and functions as a sample-and-hold means for sampling and holding, further, the signal level of the peak detection signal S 5 at three points above L a L B, obtains the slope delta ABC said peak detection signal by the least squares method based on the digital value indicating the sample and hold values of L C, the slope delta ABC obtained the paper passing through the first conveyance path 120 It functions as a double feed judging means for performing double feed judgment.

第1の搬送路120を通過する用紙10がない状態で、上記重送検知部170において重送検知処理を行った場合、上記超音波受信素子20Bは、上記第1の搬送路120を挟んで対向する位置に配置された上記超音波発信素子20Aから発信される超音波を直接受信することになるので、得られる超音波受信信号の信号レベルが急峻にピーク値まで上昇して高いピーク値となり、図3の(F)に示すようなピーク検波信号Sが上記検波回路50にて得られる。 In a state where there is no sheet 10 passing through the first transport path 120, when the multi-feed detection unit 170 performs the multi-feed detection process, the ultrasonic receiving element 20B sandwiches the first transport path 120. Since the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 20A arranged at the opposite position is directly received, the signal level of the obtained ultrasonic wave reception signal sharply rises to the peak value and becomes a high peak value. A peak detection signal S 5 as shown in FIG. 3F is obtained by the detection circuit 50.

第1の搬送路120を1枚の用紙10が通過する状態で、上記重送検知部170において重送検知処理を行った場合、上記超音波受信素子20Bは、上記超音波発信素子20Aから発信される超音波が上記第1の搬送路120を通過する用紙10に照射されることにより、上記用紙10が超音波振動することによる二次輻射として発生される超音波信号S’を受信することになり、上記検波回路50にて得られるピーク検波信号Sの信号レベルは、振動し易い薄紙の用紙10では、図4の(F)に示すように速やかにピーク値まで上昇し、振動し難い厚紙の用紙10では、図5の(F)に示すように緩やかピーク値まで上昇する。 When the multifeed detection unit 170 performs a multifeed detection process in a state where one sheet 10 passes through the first transport path 120, the ultrasonic receiving element 20B transmits from the ultrasonic transmitting element 20A. The ultrasonic wave S 2 ′ generated as secondary radiation by ultrasonic vibration of the paper 10 is received by irradiating the paper 10 passing through the first conveyance path 120 with the ultrasonic wave to be transmitted. will be the signal level of the peak detection signal S 5 obtained in the detection circuit 50, the sheet 10 of the vibration easily thin paper, increased to promptly peak value as shown in (F) in FIG. 4, the vibration In the case of thick paper 10 which is difficult to perform, as shown in FIG.

これに対して、第1の搬送路120を用紙10が2枚重ねで通過する状態で、上記重送検知部170において重送検知処理を行った場合、2枚重ねの用紙10の間に空気層の空間があり、1枚目の用紙10の振動による二次輻射として発生される超音波信号S’より2枚目の用紙10を振動させるパワーは極めて小さくなり、上記超音波受信素子20Bにより受信される超音波信号は雑音レベルまで低下してしまい、図5の(E)に示すように、上記検波回路50にて得られるピーク検波信号Sにピークは現れない。 On the other hand, when the double feed detection unit 170 performs the double feed detection process in a state where the two sheets of paper 10 pass through the first conveyance path 120, the air is interposed between the two sheets of paper 10. There is a layer space, and the ultrasonic signal S 2 ′ generated as the secondary radiation by the vibration of the first sheet 10 makes the power for vibrating the second sheet 10 extremely small, and the ultrasonic receiving element 20B. ultrasound signals received will be reduced to noise level, as shown in (E) of FIG. 5, the peak to peak detection signal S 5 obtained in the detection circuit 50 does not appear.

すなわち、上記超音波発信素子20Aから発信される超音波信号Sを1枚の用紙10に照射した場合、図7の(A)に示すように、上記用紙10が超音波振動することによる二次輻射として超音波信号S’が発生されるが、上記超音波発信素子20Aから発信される超音波を2枚重ねの用紙10に照射した場合、図7の(B)に示すように、1枚目の用紙10の振動による二次輻射として発生された超音波S’が2枚目の用紙10の紙面に当たると同時に反射・干渉を起こして、用紙10の厚さに関係なく2枚目の用紙10を振動させるパワーは極めて小さくなってしまい、2枚目の用紙10では二次輻射が発生しない。 That is, when irradiated with ultrasonic signals S 2 transmitted from the ultrasonic wave emitting element 20A on one sheet 10, as shown in (A) in FIG. 7, the two due to the printed sheet 10 is ultrasonic vibration As the secondary radiation, an ultrasonic signal S 2 ′ is generated. When the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission element 20A is applied to the two sheets of paper 10, as shown in FIG. The ultrasonic wave S 1 ′ generated as the secondary radiation due to the vibration of the first sheet 10 hits the surface of the second sheet 10 and causes reflection and interference at the same time, so that two sheets regardless of the thickness of the sheet 10. The power for vibrating the eye paper 10 becomes extremely small, and secondary radiation does not occur in the second paper 10.

上記重送検知部170では、判定対象の用紙10の厚さに対応したピーク検波信号Sの傾きΔABCの閾値を設定を用いて、上記ピーク検波信号Sの傾きΔABCを判定することにより、従来のようにピーク値だけを用いた用紙重送検知において発生していた厚紙一枚と薄紙二枚の逆転現象による誤検知や外来ノイズの影響による誤検知を生じることなく、薄紙から厚紙までの確実に重送判定を行い、例えば図8に示すように、重送状態をローレベルで示す重送判定信号Sを得ることができる。 Said the overlap feed detection unit 170, by using a set of tilt delta ABC threshold peak detection signal S 5 corresponding to the thickness of the sheet 10 to be determined, determining the slope delta ABC said peak detection signal S 5 Therefore, it is possible to detect from the thin paper to the thick paper without causing a false detection due to the reverse phenomenon of one thick paper and two thin papers or the influence of external noise, which has occurred in the conventional paper double feed detection using only the peak value. performed reliably double feed determination to, for example, as shown in FIG. 8, it is possible to obtain a multifeed detection signal S 6 indicating the multifeed state at a low level.

すなわち、この重送検知部170では、所定周波数(この例では、300kHz)のバースト駆動信号Sによって駆動される超音波発信素子20A(超音波発信手段)により超音波を発信し、上記超音波発信素子20Aと第1の搬送路120を挟んで対向する位置に配置された超音波受信素子20B(超音波受信手段)により上記超音波発信素子20Aから発信された超音波信号Sを受信し、上記超音波発信素子20Aにより得られる受信信号が上記所定周波数の信号成分を抽出するBPF回路40(帯域通過フィルタ手段)を介して供給される検波回路50(検波手段)を上記バースト駆動信号Sの送信開始タイミングに基づいてリセットして放電状態としてから、上記検波回路50により上記受信信号をピーク検波し、上記検波回路50により得られるピーク検波信号Sについて、サブCPU180B(サンプルホールド手段)により、放電完了のタイミングとピークのタイミングの少なくとも2点のサンプル・ホールド値を得て、得られたサンプル・ホールド値に基づいて、サブCPU180B(重送判定手段)により、上記ピーク検波信号Sの傾きを求め、求めた傾きにより上記第1の搬送路120を通過する用紙10の重送判定を行い、上記第1の搬送路120を通過する用紙10が重送状態の場合に上記検波回路50により得られるピーク検波信号Sの信号レベルが低下したことを上記サブCPU180Bにおいて上記ピーク検波信号Sの傾きにより判定して、用紙10の重送状態を検知している。 That is, in the overlap feed detection unit 170, a predetermined frequency (in this example, 300kHz) by ultrasonic wave emitting element 20A that is driven by the burst driving signals S 1 of (ultrasonic wave transmission unit) transmits ultrasonic waves, the ultrasonic receiving the transmitting element 20A and the ultrasonic signal S 2 transmitted from the ultrasonic wave emitting element 20A by the first across the conveyance path 120 located in a position opposite to the ultrasonic receiver element 20B (ultrasonic receiving means) The detection circuit 50 (detection means) to which the reception signal obtained by the ultrasonic transmission element 20A is supplied via the BPF circuit 40 (bandpass filter means) for extracting the signal component of the predetermined frequency is supplied to the burst drive signal S. after the reset discharge state based on the first transmission start timing, the received signal peak detection by the detection circuit 50, the detection For the peak detection signal S 5 obtained via road 50, the sub CPU180B (sample-and-hold means), to obtain a sample and hold values of at least two points of the timing of the discharge completion of the timing and the peak, the sample-and-hold values obtained based on, the sub CPU180B (multifeed detection means) calculates the slope of the peak detection signal S 5, performs multifeed detection of the sheet 10 passing through the first conveyance path 120 by the slope obtained, the first determining that the signal level of the peak detection signal S 5 obtained by the detection circuit 50 is lowered by the slope of said peak detection signal S 5 in the sub CPU180B when the sheet 10 is double feed state which passes through the conveying path 120 Thus, the double feed state of the paper 10 is detected.

そして、上記サブCPU180Bは、上記メインCPU180Aに重送判定の結果を出力しており、上記第1の搬送路120を通過する用紙10が重送状態になっていると判定した場合には、上記メインCPU180Aにより上記第1の搬送路120による用紙10を搬送を停止するとともに、 重送状態になっていることを表示部172に表示する制御を行った後、上記第1の搬送路120を逆送させて、上記第1の搬送路120上の用紙10を上記給紙テーブル110に戻す制御を行う。   When the sub CPU 180B outputs the result of the double feed determination to the main CPU 180A and determines that the paper 10 passing through the first transport path 120 is in a double feed state, After the main CPU 180A stops the conveyance of the paper 10 by the first conveyance path 120 and controls the display unit 172 to display that it is in the double feeding state, the first conveyance path 120 is reversed. Control is performed so that the sheet 10 on the first conveyance path 120 is returned to the sheet feeding table 110.

また、上記重送検知部170では、超音波発信素子20Aや超音波受信素子20Bの特性のばらつきセンサ間距離、環境温度などの外部要因により上記超音波受信素子20Bで得られる超音波受信信号の最大振幅の絶対値がばらついたとしても、検波手段のコンデンサに貯まる外的要因の影響を受けにくい電荷量の傾きを利用して重送判定を行うことにより、外的要因に対して従来よりも広くマージンを取ることができ、個別にキャリブレーション(初期調整)を行う必要がない。   Further, in the multifeed detection unit 170, the characteristics of the ultrasonic transmitting element 20A and the ultrasonic receiving element 20B vary. The ultrasonic reception signal obtained by the ultrasonic receiving element 20B is obtained by external factors such as the distance between sensors and the environmental temperature. Even if the absolute value of the maximum amplitude varies, the double feed judgment is performed using the slope of the amount of charge that is not easily affected by the external factor accumulated in the capacitor of the detection means, so that the external factor can be compared with the conventional method. A wide margin can be taken, and there is no need for individual calibration (initial adjustment).

なお、以上説明した本発明の実施の形態では、本発明をオフライン型のステープルフィニッシャ100に適用したが、本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置に搭載されるステープルフィニッシャに適用することもでき、また、ステープル機能を発明の構成要件とするものでもなく、用紙を1枚ずつ搬送する用紙搬送装置に適用することにより用紙の重送検知を行うことができる。   In the embodiment of the present invention described above, the present invention is applied to the off-line type staple finisher 100. However, the present invention is mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine of these. The present invention can also be applied to a staple finisher, and the stapling function is not an essential component of the invention, and it can be detected by detecting the double feed of paper by applying it to a paper transport device that transports paper one by one. .

ここで、空気を伝搬する超音波の強度は、回折現象により球面状に拡散する拡散損失と、媒質にエネルギーを吸収される吸収損失によって、伝搬距離が長くなるほど減衰し、超音波の周波数が高くなるほど減衰率が大きくなり、到達距離が短くなる。   Here, the intensity of the ultrasonic wave propagating in the air is attenuated as the propagation distance becomes longer due to the diffusion loss that diffuses into a spherical shape due to the diffraction phenomenon and the absorption loss that absorbs energy in the medium, and the frequency of the ultrasonic wave increases. The attenuation rate increases and the reach distance decreases.

そして、300kHz未満の低い周波数では、可聴領域に重なってしまい、また、分解能が得られないばかりでなく、超音波振動子が大きくなってしまう。   At a low frequency of less than 300 kHz, it overlaps the audible region, and not only the resolution cannot be obtained, but also the ultrasonic transducer becomes large.

また、300kHz以上の高い周波数では、超音波の到達距離が短くなってしまい、超音波受信素子20Bにより得られる超音波受信信号を用いて重送判定を行うためには、超音波受信信号が供給される回路側で利得帯域幅積・スルーレートの大きな演算増幅器を必要とするなど、コトアップの要因となってしまう。   In addition, at a high frequency of 300 kHz or higher, the ultrasonic reach is shortened, and an ultrasonic reception signal is supplied in order to perform multifeed determination using the ultrasonic reception signal obtained by the ultrasonic reception element 20B. Therefore, an operational amplifier having a large gain bandwidth product and a large slew rate is required on the circuit side.

そこで、上記重送検知部170では、バランスの良い周波数である300kHzの超音波を用いているが、本発明において、必ずしも300kHzの超音波を用いる必要はない。   Therefore, although the double feed detection unit 170 uses 300 kHz ultrasonic waves, which are well-balanced frequencies, in the present invention, it is not always necessary to use 300 kHz ultrasonic waves.

また、図1に示すように、重送検知部170を、搬送ローラ120Aを通過した直後の位置に配置することで、重送が発生した時に、用紙の搬送経路の上流側で重送を検知できるため、ユーザーが用紙の除去を行いやすくする効果がある。また、重送した状態で画像形成装置の本体内部に用紙が搬送されてしまうことによる、紙詰まりの発生を防止するという効果が期待できる。   In addition, as shown in FIG. 1, the double feed detection unit 170 is arranged at a position immediately after passing the transport roller 120A, so that when a double feed occurs, the double feed is detected on the upstream side of the paper transport path. Therefore, the user can easily remove the paper. In addition, it is possible to expect an effect of preventing the occurrence of a paper jam due to the paper being transported into the main body of the image forming apparatus in the double fed state.

10 用紙、10A 用紙、20A 超音波発信素子、20B 超音波受信素子、30 増幅回路、40 バンドパスフィルタ(BPF)回路、50 検波回路、60 アナログデジタル(A/D)変換回路、100 ステープルフィニッシャ、110 給紙テーブル、120A 給紙ローラ、120B,120C 搬送ローラ、120 第1の搬送路、130 ステープル処理部、140A,140B 搬送ローラ、150 排出口、154 第2の搬送路、160 排出トレイ、170 重送検知部、180 制御部、180A メインCPU、180B サブCPU、181 操作部、182 表示部、183 モータドライバ、190 モータ   10 sheets, 10A sheets, 20A ultrasonic transmission elements, 20B ultrasonic reception elements, 30 amplifier circuits, 40 bandpass filter (BPF) circuits, 50 detection circuits, 60 analog-digital (A / D) conversion circuits, 100 staple finishers, 110 paper feed table, 120A paper feed roller, 120B, 120C transport roller, 120 first transport path, 130 staple processing unit, 140A, 140B transport roller, 150 discharge port, 154 second transport path, 160 discharge tray, 170 Double feed detection unit, 180 control unit, 180A main CPU, 180B sub CPU, 181 operation unit, 182 display unit, 183 motor driver, 190 motor

Claims (5)

所定周波数のバースト駆動信号によって駆動される超音波発信手段により超音波信号を発信する超音波発信ステップと、
上記超音波発信手段と用紙の搬送路を挟んで対向する位置に配置された超音波受信手段により上記超音波発信手段から発信された超音波信号を受信する超音波発信ステップと、
上記超音波受信手段により得られる受信信号が上記所定周波数の信号成分を抽出する帯域通過フィルタ手段を介して供給される検波手段を上記バースト駆動信号の送信開始タイミングに基づいてリセットして放電状態としてから、上記検波手段により上記受信信号をピーク検波する検波ステップと、
上記検波手段により得られるピーク検波信号について、サンプル・ホールド手段により、放電完了のタイミングとピークのタイミングの少なくとも2点のサンプル・ホールド値を得るサンプルホールドステップと、
上記サンプル・ホールド手段により得られるサンプル・ホールド値に基づいて、重送判定手段により、上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行う重送判定ステップと
を有し、
用紙の重送状態において上記検波手段により得られるピーク検波信号の信号レベルが低下したことを上記重送判定手段において上記ピーク検波信号の傾きにより判定して、用紙の重送状態を検知することを特徴とする用紙重送検知方法。
An ultrasonic transmission step of transmitting an ultrasonic signal by ultrasonic transmission means driven by a burst drive signal of a predetermined frequency;
An ultrasonic wave transmitting step of receiving an ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic wave transmitting unit by an ultrasonic wave receiving unit disposed at a position facing the ultrasonic wave transmitting unit and the paper conveyance path;
The detection means to which the reception signal obtained by the ultrasonic wave reception means is supplied through the band-pass filter means for extracting the signal component of the predetermined frequency is reset based on the transmission start timing of the burst drive signal to be in a discharge state. From the detection step of detecting the peak of the received signal by the detection means,
A sample and hold step for obtaining at least two sample and hold values of discharge completion timing and peak timing by the sample and hold means for the peak detection signal obtained by the detection means,
Based on the sample and hold value obtained by the sample and hold means, the double feed judgment means obtains the slope of the peak detection signal, and uses the obtained slope to judge the double feed of the paper passing through the transport path. A determination step, and
Detecting that the signal level of the peak detection signal obtained by the detection means in the double feed state of the paper has decreased by the slope of the peak detection signal in the double feed determination means, and detecting the double feed state of the paper. Characteristic double feed detection method.
上記サンプルホールドステップでは、上記サンプル・ホールド手段により、上記検波手段により得られるピーク検波信号について、放電完了のタイミングとピークのタイミングの間のタイミングを含む少なくとも3点のサンプル・ホールド値を得て、
上記重送判定ステップでは、上記サンプル・ホールド手段により得られるサンプル・ホールド値に基づいて、上記重送判定手段において上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行うことを特徴とする請求項1記載の用紙重送検知方法。
In the sample hold step, the sample hold means obtains at least three sample hold values including the timing between the discharge completion timing and the peak timing for the peak detection signal obtained by the detection means,
In the double feed determination step, the double feed determination means obtains the slope of the peak detection signal based on the sample and hold value obtained by the sample and hold means, and the sheet of paper passing through the conveyance path by the obtained slope is obtained. 2. The paper double feed detection method according to claim 1, wherein double feed determination is performed.
所定周波数のバースト駆動信号によって駆動され超音波信号を発信する超音波発信手段と、
上記超音波発信手段と用紙の搬送路を挟んで対向する位置に配置された超音波受信手段と、
上記超音波受信手段により得られる受信信号に含まれる上記所定周波数の信号成分を抽出する帯域通過フィルタ手段と、
上記帯域通過フィルタ手段を通過した受信信号をピーク検波する検波手段と、
上記検波手段により得られるピーク検波信号が供給されるサンプル・ホールド手段と、
上記バースト駆動信号の送信開始タイミングに基づいて、上記検波手段をリセットして放電状態とし、上記サンプル・ホールド手段により、上記検波手段により得られるピーク検波信号について、放電完了のタイミングとピークのタイミングの少なくとも2点のサンプル・ホールド値を得る制御を行う制御手段と、
上記サンプル・ホールド手段により得られるサンプル・ホールド値に基づいて上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行う重送判定手段と
を備え、
用紙の重送状態において上記検波手段により得られるピーク検波信号の信号レベルが低下したことを上記重送判定手段において上記ピーク検波信号の傾きにより判定して、用紙の重送状態を検知することを特徴とする用紙重送検知装置。
Ultrasonic transmission means for transmitting an ultrasonic signal driven by a burst drive signal of a predetermined frequency;
Ultrasonic receiving means disposed at a position facing the ultrasonic transmission means across the paper conveyance path;
Bandpass filter means for extracting the signal component of the predetermined frequency contained in the received signal obtained by the ultrasonic wave receiving means;
Detection means for detecting a peak of the received signal that has passed through the bandpass filter means;
Sample and hold means to which a peak detection signal obtained by the detection means is supplied;
Based on the transmission start timing of the burst drive signal, the detection means is reset to a discharge state, and the peak detection signal obtained by the detection means by the sample and hold means Control means for controlling to obtain at least two sample and hold values;
A double feed determining means for determining the slope of the peak detection signal based on the sample and hold value obtained by the sample and hold means, and determining the double feed of the paper passing through the transport path by the determined slope;
Detecting that the signal level of the peak detection signal obtained by the detection means in the double feed state of the paper has decreased by the slope of the peak detection signal in the double feed determination means, and detecting the double feed state of the paper. Characteristic paper double feed detector.
上記制御手段は、上記サンプル・ホールド手段により、上記検波手段により得られるピーク検波信号について、放電完了のタイミングとピークのタイミングの間のタイミングを含む少なくとも3点のサンプル・ホールド値を得る制御を行い、
上記重送判定手段は、上記サンプル・ホールド手段により得られるサンプル・ホールド値に基づいて上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行うことを特徴とする請求項3記載の用紙重送検知装置。
The control means controls the sample / hold means to obtain at least three sample / hold values including a timing between a discharge completion timing and a peak timing for the peak detection signal obtained by the detection means. ,
The double feed determination means obtains the slope of the peak detection signal based on the sample hold value obtained by the sample hold means, and performs the double feed judgment of the paper passing through the conveyance path based on the obtained slope. The sheet double feed detection device according to claim 3, wherein:
上記検波手段により得られるピーク検波信号の信号レベルを量子化してデジタル値に変換するアナログデジタル変換手段と、
このアナログデジタル変換手段を介して上記ピーク検波信号の信号レベルを示すデジタル値が入力される演算処理手段を備え、
上記演算処理手段は、上記サンプル・ホールド手段、制御手段及び重送判定手段として機能し、上記アナログデジタル変換手段を介して入力される上記ピーク検波信号の信号レベルを示すデジタル値を所定のタイミングで取り込み、上記ピーク検波信号の傾きを求め、求めた傾きにより上記搬送路を通過する用紙の重送判定を行うことを特徴とする請求項3又は請求項4の何れか1項に記載の用紙重送検知装置。
Analog-digital conversion means for quantizing the signal level of the peak detection signal obtained by the detection means and converting it to a digital value;
Computation processing means for inputting a digital value indicating the signal level of the peak detection signal through the analog-digital conversion means,
The arithmetic processing means functions as the sample-and-hold means, control means, and double feed determination means, and outputs a digital value indicating the signal level of the peak detection signal input via the analog-digital conversion means at a predetermined timing. 5. The sheet weight according to claim 3, wherein a slope of the peak detection signal is obtained, and a multi-feed determination of the sheet passing through the conveyance path is performed based on the obtained slope. Feed detection device.
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