CN103625960B - 纸张输送装置和卡纸判定方法 - Google Patents

纸张输送装置和卡纸判定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种纸张输送装置和卡纸判定方法，其对于各种厚度的纸张，能够根据纸张产生的声音高精度地判定有无卡纸的发生。纸张输送装置(100)，包括：声音信号输出部（141），其集音部设在纸张输送通路的附近，输出与纸张在输送中产生的声音对应的声音信号；纸张厚度设定部（113），其对在纸张输送通路输送的纸张的厚度进行设定；声音卡纸判定部（153），其基于声音信号内的特定的频带的信号，对是否发生了卡纸进行判定，声音卡纸判定部（153）基于纸张的厚度确定特定的频带。

Description

纸张输送装置和卡纸判定方法
技术领域
本发明涉及一种纸张输送装置和卡纸判定方法，特别地涉及一种基于纸张在输送中产生的声音来判定是否发生了卡纸的纸张输送装置和卡纸判定方法。
背景技术
图像读取装置、图像复印装置等纸张输送装置中，当纸张在输送通路上移动时，有发生卡纸(纸张卡纸)的情况。一般地，纸张输送装置有如下功能：通过从开始输送纸张起在规定时间内是否能将纸张输送到输送通路内的规定位置，来判定是否发生了卡纸，当卡纸发生时停止装置的动作。
另一方面，由于当卡纸发生时，在输送通路上产生大的声音，因而，纸张输送装置有可能基于输送通路上产生的声音判定是否发生了卡纸，从而不等待经过规定时间就能够检测卡纸的发生。
公开了一种卡纸探测装置，其事先进行卡纸的实验，通过麦克收集卡纸时产生的声音，进行各频率成分具有多大的振幅强度的运算分析，设定振幅强度大的频率成分为特定的频率成分，检测卡纸声音并转换为电信号，对该电信号进行放大，根据放大后的电信号所包含的特定的频率成分来探测卡纸(参照专利文献1)。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2001-302021号公报
发明内容
【发明要解决的技术问题】
发生卡纸时振幅强度变大的频率成分根据纸张的种类而不同，因此，希望对于各种纸张，根据纸张产生的声音能够高精度地判定有无卡纸的发生。
本发明的目的在于，提供一种纸张输送装置和卡纸判定方法，其能够对于各种纸张，根据纸张产生的声音高精度地判定有无卡纸的发生。
【解决问题的技术手段】
本发明的一侧面涉及的纸张输送装置包括：声音信号输出部，其集音部设在纸张输送通路的附近，输出与纸张在输送中产生的声音对应的声音信号；纸张厚度设定部，其对在纸张输送通路输送的纸张的厚度进行设定；和声音卡纸判定部，其基于声音信号内的特定的频带的信号，对是否发生了卡纸进行判定，声音卡纸判定部在纸张的厚度为第一厚度的情况下，使特定的频带为第一频带，在纸张的厚度为比第一厚度薄的第二厚度的情况下，使特定的频带为比第一频带高的第二频带。
又，本发明的一侧面涉及的卡纸判定方法包括：声音信号取得步骤，其从声音信号输出部取得声音信号，声音信号输出部的集音部设在纸张输送通路的附近，该声音信号输出部输出与纸张在输送中产生的声音对应的声音信号；纸张厚度设定步骤，其对在纸张输送通路输送的纸张的厚度进行设定；和声音卡纸判定步骤，其基于声音信号内的特定的频带的信号，对是否发生了卡纸进行判定，声音卡纸判定步骤中，在纸张的厚度为第一厚度的情况下，使特定的频带为第一频带，在纸张的厚度为比第一厚度薄的第二厚度的情况下，使特定的频带为比第一频带高的第二频带。
【发明的效果】
根据本发明，对于各种纸张，根据纸张产生的声音能够高精度地判定有无卡纸的发生。
附图说明
图1是纸张输送装置100和信息处理装置10的立体图。
图2是用于说明纸张输送装置100内部的输送通路的图。
图3是示出纸张输送装置100的概略构成的框图。
图4是示出纸张输送装置100的整体处理的动作的实例的流程图。
图5是示出异常判定处理的动作的实例的流程图。
图6是示出声音卡纸判定处理的动作的实例的流程图。
图7A是示出声音信号的实例的示图。
图7B是示出对声音信号取绝对值的信号的实例的示图。
图7C是示出对声音信号取绝对值的信号的外形的实例的示图。
图7D是示出计数值的实例的示图。
图8A是示出根据声音信号求得的峰值保持信号的实例的示图。
图8B是示出计数值的实例的示图。
图9是用于说明纸张厚度检测部113的图。
图10是示出滤波器设定处理的动作实例的流程图。
图11A是用于说明发生卡纸时的声音信号的特性的图。
图11B是用于说明发生卡纸时的声音信号的特性的图。
图12是示出位置卡纸判定处理的动作的实例的流程图。
图13是示出叠送判定处理的动作的实例的流程图。
图14是用于对超声波信号的特性进行说明的图。
图15是用于说明纸张输送装置200内部的输送通路的图。
图16是示出纸张输送装置300的概略构成的框图。
图17是示出纸张厚度的检测处理的动作的实例的流程图。
图18是示出纸张输送装置400的概略构成的框图。
图19是示出纸张厚度的设定画面的实例的图。
图20是示出纸张输送装置500的概略构成的框图。
【符号说明】
100、200、300、400、500 纸张输送装置
110 第一纸张检测部
111 送纸辊
112 阻尼辊
113、357 纸张厚度检测部
114 麦克风
115 第二纸张检测部
116 超声波传感器
119 第三纸张检测部
120 摄像部
141 声音信号输出部
145 驱动部
146 接口部
147 存储部
150、350、450 中央处理部
151 控制部
152 图像生成部
153 声音卡纸判定部
154 位置卡纸判定部
155 叠送判定部
156 频率确定部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个方面所涉及的纸张输送装置和卡纸判定方法进行说明。但是需要注意的是，本发明的技术的范围不限定于这些实施方式，还包括权利要求书所记载的发明及其等同发明。
图1是示出作为图像扫描仪来构成的纸张输送装置100和信息处理装置10的立体图。
纸张输送装置100包括下侧框体101、上侧框体102、纸张台103、排出台105以及操作按钮106等，与信息处理装置10(例如，个人计算机、便携信息终端等)连接。
上侧框体102被配置在覆盖纸张输送装置100的上表面的位置，为使当纸张卡纸时或当纸张输送装置100内部清扫时等能够开关，通过铰链卡合到下侧框体101。
纸张台103可放置纸张地卡合到下侧框体101。纸张台103上设有在与纸张的输送方向正交的方向即相对纸张的输送方向的左右方向上可移动的侧边引导件104a以及104b。可通过配合纸张的宽度来定位侧边引导件104a以及104b从而限制纸张的宽度方向。
排出台105通过铰链卡合到下侧框体101，以可以在箭头A1所示的方向上旋转。在图1那样的打开的状态下，可以保持被排出的纸张。
操作按钮106被配置在上侧框体102的表面，当被按下，生成并输出操作检测信号。
图2是用于对纸张输送装置100内部的输送通路进行说明的图。
纸张输送装置100内部的输送通路具有：第一纸张检测部110、送纸辊111、阻尼辊112、纸张厚度检测部113、麦克风114、第二纸张检测部115、超声波送信器116a、超声波接收器116b、第一输送辊117、第一从动辊118、第三纸张检测部119、第一摄像部120a、第二摄像部120b、第二输送辊121和第二从动辊122等。
下侧框体101的上表面形成纸张的输送通路的下侧引导件107a，上侧框体102的下表面形成纸张的输送通路的上侧引导件107b。在图2中，箭头A2表示纸张的输送方向。下面，上游是指纸张的输送方向A2的上游，下游是指纸张的输送方向A2的下游。
第一纸张检测部110具有被配置在送纸辊111以及阻尼辊112的上游侧的接触检测传感器，检测纸张台103是否有放置纸张。第一纸张检测部110生成并输出信号值根据纸张台103上有放置纸张的状态与没有放置的状态而变化的第一纸张检测信号。
麦克风114设在纸张输送通路的附近，收集纸张在输送中产生的声音，输出与收集到的声音对应的模拟信号。麦克风114在送纸辊111和阻尼辊112的下游侧、固定配置于上侧框体102内部的框架108上。在上侧引导件107b的与麦克风114相对的位置设有孔109，使得麦克风114可以较准确地收集纸张在输送中产生的声音。
第二纸张检测部115具有被配置在送纸辊111以及阻尼辊112的下游侧且在第一输送辊117以及第一从动辊118的上游侧的接触检测传感器，检测该位置是否存在纸张。第二纸张检测部115生成并输出信号值根据该位置纸张存在的状态与不存在状态而变化的第二纸张检测信号。
超声波送信器116a和超声波接收器116b夹着输送通路相对地被配置在纸张的输送通路的附近。超声波送信器116a发送超声波。另一方面，超声波接收器116b检测由超声波送信器116a发送并通过纸张的超声波，生成并输出作为与检测到的超声波相应的电信号的超声波信号。下面，有些地方将超声波发送器116a以及超声波接收器116b统称为超声波传感器116。
第三纸张检测部119具有被配置在第一输送辊117和第一从动辊118的下游侧，以及第一摄像部120a和第二摄像部120b的上游侧的接触检测传感器，检测该位置是否存在纸张。第三纸张检测部119生成并输出信号值根据该位置有纸张存在的状态与不存在的状态而变化的第三纸张检测信号。
第一摄像部120a具有等倍光学系统类型的CIS(Contact Image Sensor：接触式图像传感器)，该CIS包括在主扫描方向上直线状地排列的CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)的摄像元件。该CIS读取纸张的背面，生成并输出模拟图像信号。同样地，第二摄像部120b具有等倍光学系统类型的CIS，该CIS包括在主扫描方向上直线状地排列的CMOS的摄像元件。该CIS读取纸张的表面，生成并输出模拟图像信号。另外，也可以仅配置第一摄像部120a以及第二摄像部120b其中一个，仅读取纸张的单面。又，也能够代替CIS，利用包括CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合装置)的摄像元件的缩小光学系统类型的摄像传感器。下面，有些地方将第一摄像部120a和第二摄像部120b统称为摄像部118。
放置在纸张台103的纸张通过送纸辊111按图2的箭头A3的方向旋转，在下侧引导件107a与上侧引导件107b之间向着纸张输送方向A2被输送。当纸张输送时，阻尼辊112按图2的箭头A4的方向旋转。通过送纸辊111以及阻尼辊112的工作，在纸张台103上放置有多张纸张的情况下，进行动作使得放置在纸张台103的纸张中仅与送纸辊111接触的纸张被分离，限制除被分离的纸张之外的纸张的输送(防止叠送)。送纸辊111以及阻尼辊112作为纸张的分离部发挥功能。
纸张由下侧引导件107a与上侧引导件107b引导，并且被送入到第一输送辊117与第一从动辊118之间。通过第一输送辊117按图2的箭头A5的方向旋转，来将纸张送入到第一摄像部120a与第二摄像部120b之间。通过第二输送辊121按图2的箭头A6的方向旋转，来将由摄像部120读取过的纸张排出到排出台105上。
图3是示出纸张输送装置100的概略构成的框图。
纸张输送装置100除上述构成外，还具有：第一图像A/D转换部140a、第二图像A/D转换部140b、声音信号输出部141、驱动部145、接口部146、存储部147和中央处理部150等。
第一图像A/D转换部140a将从第一摄像部120a输出的模拟的图像信号进行模数转换并生成数字的图像数据，输出到中央处理部150。同样地，第二图像A/D转换部140b将从第二摄像部120b输出的模拟的图像信号进行模数转换并生成数字的图像数据，输出到中央处理部150。以下，将这些数字的图像数据称为读取图像。
声音信号输出部141包含麦克风114、模拟滤波器部142、放大部143和声音A/D转换部144等。模拟滤波器部142具有使预先设定的不同频带的信号通过的多个带通滤波器，对从麦克风114输出的模拟信号适用由中央处理部150设定的带通滤波器，输出到放大部143。又，也可以构成为模拟滤波器部142仅具有一个带通滤波器。由中央处理部150设定通过该带通滤波器的频带。
放大部143对从模拟滤波器部142输出的信号进行放大并输出到声音A/D转换部144。声音A/D转换部144将从放大部143输出的模拟信号转换为数字信号，并输出到中央处理部150。以下，将声音信号输出部141输出的信号称为声音信号。
又，声音信号输出部141并不限定于此。声音信号输出部141可以仅包含麦克风114，而在声音信号输出部141的外部具备模拟滤波器部142、放大部143和声音A/D转换部144。又，也可以声音信号输出部141仅具有麦克风114和模拟滤波器部142、或者仅具有麦克风114、模拟滤波器部142和放大部143。
驱动部145包含一个或多个马达，通过来自中央处理部150的控制信号，来使送纸辊111、阻尼辊112、第一输送辊117以及第二输送辊121旋转并进行纸张的输送动作。
接口部146具有依照例如USB等的串行总线的接口电路，与信息处理装置10电连接并收发读取图像以及各种信息。又，也可以将闪存等连接到接口部146并保存读取图像。
存储部147具有：RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)等存储装置；硬盘等固定磁盘装置；或软盘、光盘等可携带存储装置等。又，存储部147中储存有用于纸张输送装置100的各种处理的计算机程序、数据库、表格等。计算机程序也可以从例如CD-ROM(compact disk read only memory：光盘只读存储器)、DVD-ROM(digital versatile disk read only memory：数字可视光盘只读存储器)等计算机可读取的可携带型存储介质，采用公知的安装程序等安装到存储部147。进一步地，存储部147中储存有读取图像。
中央处理部150包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)，基于预先存储在存储部147的程序进行动作。另外，中央处理部150也可以由DSP(digital signalprocessor：数字信号处理器)、LSI(large scale integration：大规模集成电路)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programming Gate Array：现场可编程门阵列)等构成。
中央处理部150与操作按钮106、第一纸张检测部110、纸张厚度检测部113、麦克风114、第二纸张检测部115、超声波传感器116、第三纸张检测部119、第一摄像部120a、第二摄像部120b、第一图像A/D转换部140a、第二图像A/D转换部140b、声音信号输出部141、驱动部145、接口部146和存储部147连接，控制这些各部。
中央处理部150进行驱动部145的驱动控制、摄像部120的纸张读取控制等，获取读取图像。又，中央处理部150具有控制部151、图像生成部152、声音卡纸判定部153、位置卡纸判定部154以及叠送判定部155和频率确定部156等。这些各部是通过在处理器上进行工作的软件来被安装的功能模块。另外，这些各部也可以由各自独立的集成电路、微处理器、固件等构成。
图4示出纸张输送装置100的整体处理的动作的实例的流程图。
以下，参照图4所示的流程图，对纸张输送装置100的整体处理的动作的实例进行说明。另外，以下说明的动作的流程，基于预先存储在存储部147的程序，主要通过中央处理部150与纸张输送装置100的各要素协作来执行。
开始，中央处理部150一直待机，直到通过使用者按下操作按钮106，从操作按钮106接收到操作检测信号为止(步骤S101)。
接着，中央处理部150基于从第一纸张检测部110接收的第一纸张检测信号，对纸张台103是否有放置纸张进行判定(步骤S102)。
在纸张台103没有放置纸张的情况下，中央处理部150将处理返回到步骤S101，并一直待机直到从操作按钮106重新接收到操作检测信号为止。
另一方面，在纸张台103上有放置纸张的情况下，中央处理部150驱动驱动部145使送纸辊111、阻尼辊112、第一输送辊117以及第二输送辊121旋转，输送纸张(步骤S103)。
接着，控制部151对发生异常标记是否为ON进行判定(步骤S104)。该发生异常标记在纸张输送装置100的起动时设定为OFF，当由将后面叙述的异常判定处理判定发生异常时，则被设定为ON。
在发生异常标记为ON的情况下，控制部151作为异常处理，停止驱动部145，使纸张的输送停止，并且通过未图示的话筒、LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等，将发生了异常的情况通知给使用者，将发生异常标记设定为OFF(步骤S105)，结束一系列的步骤。
另一方面，在异常判定标记不为ON的情况下，图像生成部152让第一摄像部120a以及第二摄像部120b读取被输送的纸张，通过第一图像A/D转换部140a以及第二图像A/D转换部140b获取读取图像(步骤S106)。
接着，中央处理部150通过接口部146，将获取到的读取图像发送往信息处理装置10(步骤S107)。另外，在没有与信息处理装置10连接的情况下，中央处理部150将获取到的读取图像存储在存储部147。
接着，中央处理部150基于从第一纸张检测部110接收的第一纸张检测信号，对纸张台103上是否残留有纸张进行判定(步骤S108)。
在纸张台103残留有纸张的情况下，中央处理部150使处理返回到步骤S103，重复步骤S103～S108的处理。另一方面，在纸张台103没残留有纸张的情况下，中央处理部150结束一系列的处理。
图5是示出纸张输送装置100的异常判定处理的动作的实例的流程图。
以下说明的动作的流程基于预先存储在存储部147程序，主要通过中央处理部150与纸张输送装置100的各要素协作来执行。
开始，声音卡纸判定部153实施声音卡纸判定处理(步骤S201)。声音卡纸判定部153在声音卡纸判定处理中，基于从滤波器部141获取到的声音信号来判定是否发生了卡纸。下面，有些地方将声音卡纸判定部153基于声音信号来判定有没有发生的卡纸称为声音卡纸。关于声音卡纸判定处理的详细情况将在后面叙述。
接着，位置卡纸判定部154实施位置卡纸判定处理(步骤S202)。位置卡纸判定部154在位置卡纸判定处理中，基于从第二纸张检测部115获取到的第二纸张检测信号与从第三纸张检测部119获取到的第三纸张检测信号来判定是否发生了卡纸。下面，有些地方将位置卡纸判定部154基于第二纸张检测信号以及第三纸张检测信号来判定有没有发生的卡纸称为位置卡纸。关于位置卡纸判定处理的详细情况将在后面叙述。
接着，叠送判定部155实施叠送判定处理(步骤S203)。叠送判定部155在叠送判定处理中，基于从超声波传感器116获取到的超声波信号来对纸张是否发生叠送进行判定。关于叠送判定处理的详细情况将后面叙述。
接着，控制部151对纸张输送处理中是否发生了异常进行判定(步骤S204)。关于异常判定处理的详细情况将在后面叙述。控制部151在声音卡纸、位置卡纸以及纸张的叠送中至少发生一种情况时，判定为发生了异常。即、仅在声音卡纸、位置卡纸和纸张的叠送的任意一种情况都没有发生的情况下，判定为没有发生异常。
控制部151在纸张输送处理发生异常的情况下，将发生异常标记设定为ON(步骤S205)，结束一系列的步骤。另一方面，在纸张输送处理没有发生异常的情况下，不进行特别的处理，结束一系列的步骤。另外，图5所示的流程图按规定的时间间隔分别执行。
图6是示出声音卡纸判定处理的动作的实例的流程图。
图6所示的动作的流程在图5所示的流程图的步骤S201中执行。
开始，声音卡纸判定部153从声音信号输出部141取得声音信号(步骤S301)。
图7A是示出声音信号的实例的示图。图7A所示的示图700表示从声音信号输出部141接收到声音信号。示图700的横轴表示时间，纵轴表示声音信号的信号值。
接着，声音卡纸判定部153生成对从声音信号输出部141接收到的声音信号取绝对值后的信号(步骤S302)。
图7B是示出对声音信号取绝对值的信号的实例的示图。图7B所示的示图710表示对示图700的声音信号取绝对值后的信号。示图710的横轴表示时间，纵轴表示声音信号的信号值的绝对值。
接着，声音卡纸判定部153提取对声音信号取绝对值后的信号的外形(步骤S303)。声音卡纸判定部153提取包络线，作为对声音信号取绝对值后的信号的外形。
图7C是示出对声音信号取绝对值后的信号的外形的实例的示图。图7C所示的示图720表示示图710的对声音信号取绝对值的信号的包络线721。示图720的横轴表示时间，纵轴表示声音信号的信号值的绝对值。
接着，关于对声音信号取绝对值后的信号的外形，声音卡纸判定部153计算计数值，其在第一阈值Th1以上的情况下被增大，在不到第一阈值Th1的情况下被减少(步骤S304)。声音卡纸判定部153按规定的时间间隔(例如声音信号的采样间隔)分别对包络线721的值是否在第一阈值Th1以上进行判定，在包络线721的值在第一阈值Th1以上的情况下，增加计数值，在不到第一阈值Th1的情况下，减小计数值。
图7D是示出关于对声音信号取绝对值后的信号的外形计算出的计数值的实例的示图。图7D所示的示图730表示针对示图720的包络线721计算出的计数值。示图720的横轴表示时间，纵轴表示计数值。
接着，声音卡纸判定部153对计数值是否在第二阈值Th2以上进行判定(步骤S305)。若计数值在第二阈值Th2以上，声音卡纸判定部153判定声音卡纸发生(步骤S306)，若计数值不到第二阈值Th2，声音卡纸判定部153判定声音卡纸没有发生(步骤S307)，结束一系列的步骤。
在图7C中，包络线721在时刻T1达到第一阈值Th1以上，其后，不再低于第一阈值Th1。因此，如图7D所示，计数值从时刻T1起增大，在时刻T2达到第二阈值Th2以上，声音卡纸判定部153判定声音卡纸发生。
另外，在步骤S303中，声音卡纸判定部153也可以不求出包络线，作为对声音信号取绝对值后的信号的外形，而是对于声音信号取绝对值后的信号，求出取到峰值保持的信号(以下，称为峰值保持信号)。例如，中央处理部150仅在一定的保持期间内保持声音信号取绝对值后的信号的极大值，其后通过以一定的衰减率使其衰减来求出峰值保持信号。
图8A以及图8B是用于对由声音信号求出峰值保持信号并判定声音卡纸是否发生的处理进行说明的图。
图8A所示的示图800表示，关于示图710的声音信号取绝对值后的信号的峰值保持信号801。示图800的横轴表示时间，纵轴表示声音信号的信号值的绝对值。
图8B所示的示图810表示，对于示图800的峰值保持信号801计算出的计数值。示图810的横轴表示时间，纵轴表示计数值。峰值保持信号801在时刻T3达到第一阈值Th1以上，在时刻T4降至低于第一阈值Th1，在时刻T5再次达到第一阈值Th1以上，其后，不再低于第一阈值Th1。因此，如图8B所示，计数值从时刻T3起增大，从时刻T4起减少，从时刻T5起再次增大，在时刻T6达到第二阈值Th2以上，判定声音卡纸发生。
图9是用于说明纸张厚度检测部113的图。
纸张厚度检测部113是用于设定在输送通路中输送的纸张的厚度的构件，具有下侧辊113a、上侧辊113b、支撑构件113c和旋转编码器113d等，检测在输送通路输送的纸张的厚度。
下侧辊113a被固定，上侧辊113b被配置为能够上压输送的纸张而向箭头A7的方向移动。上侧辊113b上结合有支撑构件113c，支撑构件113c对应于上侧辊113b的移动而移动时，旋转编码器113d旋转。纸张厚度检测部113将表示旋转编码器113d的旋转角的信息作为用于求得纸张的厚度的纸张厚度信号输出到中央处理部150。中央处理部150可以根据旋转编码器113d的旋转角，求得上侧辊113b向上方向移动的距离、即输送的纸张的厚度。
图9所示的纸张厚度检测部113是一个实例，但并不限定于此。例如，纸张厚度检测部113也可以具有光学式传感器。光学式传感器具有对输送的纸张照射光的LED(LightEmitting Diode)等的光源、和对从光源照射、且被纸张反射的光进行受光的受光单元，基于受光单元接收光测定到纸张的距离。纸张厚度检测部113通过夹着纸张输送通路地配置两个光学式传感器，可以根据两个光学式传感器之间的距离与各光学式传感器测定的到纸张的距离的差求得纸张的厚度。
图10是示出模拟滤波器部142的设定处理的动作的实例的流程图。
以下说明的动作的流程中，基于预先存储于存储部147的程序，主要由中央处理部150与纸张输送装置100的各要素协同执行。该流程图在中央处理部150在驱动驱动部145使送纸辊111和阻尼辊112旋转、纸张的顶端通过纸张厚度检测部113的时刻被执行。另外，频率确定部156也可以兼作为声音卡纸判定部153。
开始，频率确定部156从纸张厚度检测部113取得纸张厚度信号(步骤S401)，根据表示取得的纸张厚度信号的旋转编码器113d的旋转角计算出纸张的厚度(步骤S402)。
然后，频率确定部156判定纸张的厚度是否大于规定值(步骤S403)。规定值可以使例如PPC(Plain Paper Copier：普通纸复印机)纸张的标准的厚度的0.1mm(令重70kg)，也可以采用其他的值。以下有时将厚度在规定值以下的纸张称为薄纸、将比规定值大的纸张称为厚纸。
在纸张的厚度为规定值以下时、即纸张为薄纸时，频率确定部156将模拟滤波器部142的带通滤波器设定为仅使规定的高频带的信号通过的薄纸用带通滤波器(步骤S404)，结束一系列的步骤。又，薄纸用带通滤波器的通频带可以为2kHz～5kHz，关于通频带的确定后述。
另一方面，在纸张的厚度比规定值大时、即纸张为厚纸时，频率确定部156将模拟滤波器部142的带通滤波器设定为仅使规定的低频带的信号通过的厚纸用带通滤波器(步骤S405)，结束一系列的步骤。又，厚纸用带通滤波器的通频带可以为200Hz～2kHz，关于通频带的确定后述。
又，模拟滤波器部142具有的带通滤波器并不限定为两个，也可以是三个以上。这种情况下，频率确定部156基于输送的纸张的厚度，取得通过模拟滤波器部142的通频带，将模拟滤波器部142的带通滤波器设定为与该通频带对应的带通滤波器。通频带被确定为输送的纸张越厚通频带越低、纸张越薄通频带越高。模拟滤波器部142具备三个带通滤波器时，各带通滤波器的通频带可以设定为例如200Hz～2kHz(厚纸：0.16mm(令重110kg)以上)、500Hz～3kHz(中纸：超过0.04mm(令重26kg)、不足0.16mm)、2kHz～5kHz(薄纸：0.04mm以下)。又，各带通滤波器的频带宽度也可以向上述那样相互重复地设定。
如图2所示，为了可以收集分离纸张的送纸辊111和阻尼辊112产生的声音，麦克风114设于送纸辊111和阻尼辊112的附近。另一方面，如上所述，频率确定部156基于纸张厚度检测部113输送的纸张的厚度，设定模拟滤波器部142的带通滤波器。因此，为了以尽可能早的时刻检测输送的纸张的厚度，纸张厚度检测部113优选设于送纸辊111和阻尼辊112的附近。尤其是，优选在麦克风114输出输送的纸张的声音信号之前，纸张厚度检测部113输出关于该纸张的纸张厚度信号，优选设在麦克风114的上游侧。
图11A和图11B是对厚度不同的多张纸张、对各纸张发生卡纸时的声音信号的特性进行说明的图。
图11A的横轴表示频率、纵轴表示对声音信号进行了频率转换的频率信号的强度。图11A的示图1100中，实线1101表示，作为薄纸的一例、厚度0.03mm(令重22kg)的纸张发生卡纸时的频率信号，实线1102表示，作为薄纸的一例、厚度0.04mm(令重26kg)的纸张发生卡纸时的频率信号。这些纸张发生卡纸时，2kHz～5kHz的频带1103的信号强度与其他的频带的信号强度相比，有变大的倾向。
图11B的横轴表示频率、纵轴表示频率信号的强度。图11B的示图1110中，实线1111表示，作为厚纸的一例、厚度0.16mm(令重110kg)的纸张发生卡纸时的频率信号，实线1112表示，作为厚纸的一例、厚度0.19mm(令重130kg)的纸张发生卡纸时的频率信号。这些纸张发生卡纸时，200Hz～2kHz的频带1113的信号强度与其他的频带的信号强度相比，有变大的倾向。
这样，薄纸发生卡纸时，信号强度变大的频带倾向于变高，厚纸发生卡纸时，信号强度变大的频带倾向于变低。另一方面，麦克风114收集的声音中，除了由于卡纸产生的声音之外，还包括纸张的输送声音、马达的驱动声音、在框体外部发生的声音等各种频带的噪音。
因此，纸张输送装置100通过将麦克风114输出的声音信号中的、各纸张发生卡纸时频率信号的强度变大的频带以外的频带的成分去除，可以生成相对于卡纸产生的声音、噪音的比例小的声音信号。于是，纸张输送装置100通过将卡纸产生的声音的大小与噪音的大小之间的值设定为上述的第一阈值Th1，可以去除噪音的影响。因此，频率确定部156基于输送的纸张的厚度，如上那样，确定通过模拟滤波器部142的声音信号的频带。
图12是示出位置卡纸判定处理的动作的实例的流程图。
图12所示的动作的流程在图5所示的流程图的步骤S202中执行。
开始，位置卡纸判定部154一直待机，直到由第二纸张检测部115检测到纸张的顶端(步骤S501)。当来自第二纸张检测部115的第二纸张检测信号的值从表示纸张不存在的状态的值变化到表示存在的状态的值时，位置卡纸判定部154判定在第二纸张检测部115的位置，即在送纸辊111和阻尼辊112的下游且第一输送辊117和第一从动辊118的上游，检测到纸张的顶端。
接着，当由第二纸张检测部115检测到纸张的顶端时，位置卡纸判定部154开始计时(步骤S502)。
接着，位置卡纸判定部154对第三纸张检测部119是否检测到纸张的顶端进行判定(步骤S503)。当来自第三纸张检测部119的第三纸张检测信号的值从表示纸张不存在的状态的值变化到表示存在的状态的值，位置卡纸判定部154判定在第三纸张检测部119的位置，即在第一输送辊117和第一从动辊118的下游且摄像部120的上游，检测到纸张的顶端。
当由第三纸张检测部119检测到纸张的顶端时，位置卡纸判定部154判定位置卡纸没有发生(步骤S504)，结束一系列的步骤。
另一方面，当第三纸张检测部119没有检测到纸张的顶端时，位置卡纸判定部154对从开始计时起是否经过了规定时间(例如1秒)进行判定(步骤S505)。若没有经过规定时间，则位置卡纸判定部154使处理返回到步骤S503，再次，第三纸张检测部119对是否检测到纸张的顶端进行判定。另一方面，在经过了规定时间的情况下，位置卡纸判定部154判定位置卡纸发生(步骤S506)，结束一系列的步骤。另外，在纸张输送装置100不需要位置卡纸判定处理的情况下，也可以将其省略。
另外，当通过来自第三纸张检测部119的第三纸张检测信号，在第一输送辊117与第一从动辊118的下游检测到纸张的顶端时，为了不送入下一张纸张，中央处理部150暂时控制驱动部145使送纸辊111以及阻尼辊112的旋转停止。其后，当通过来自第二纸张检测部115的第二纸张检测信号，在送纸辊111与阻尼辊112的下游检测到纸张的后端时，中央处理部150再次控制驱动部145使送纸辊111以及阻尼辊112的旋转，输送下一张纸张。由此，中央处理部150防止多张纸张在输送通路内重叠。因此，位置卡纸判定部154也可以在中央处理部150控制驱动部145使送纸辊111以及阻尼辊112旋转的时刻开始计时，在第三纸张检测部119在规定时间以内没有检测到纸张的顶端的情况下，判定位置卡纸发生。
图13是表示叠送判定处理的动作的实例的流程图。
图13所示的动作的流程在图5所示的流程图的步骤S203中执行。
首先，叠送判定部155从超声波传感器116取得超声波信号(步骤S601)。
接着，叠送判定部155对获取到的超声波信号的信号值是否未达到叠送判定阈值进行判定(步骤S602)。
图14是用于对超声波信号的特性进行说明的图。
在图14的示图1400中，实线1401表示在输送单张纸张的情况下的超声波信号的特性，虚线1402表示在发生纸张的叠送的情况下的超声波信号的特性。示图1400的横轴表示时间，纵轴表示超声波信号的信号值。由于发生叠送，在区间1403内，虚线1402的超声波信号的信号值降低。因此，能够通过超声波信号的信号值是否未达到叠送判定阈值ThA，来判定纸张是否发生叠送。
叠送判定部155在超声波信号的信号值不到叠送判定阈值的情况下，判定发生纸张的叠送(步骤S603)，另一方面，在超声波信号的信号值在叠送判定阈值以上的情况下，判定没有发生纸张的叠送(步骤S604)，结束一系列的步骤。又，纸张输送装置中不需要叠送判定处理的情况下，也可将其省略。
如以上所详述，纸张输送装置100，通过按照图4、图5、图6和图10所示的流程图动作，基于输送的纸张的厚度，可以生成相对于由于卡纸产生的声音、噪音的比例小的声音信号。由此，纸张输送装置100、对于各种厚度的纸张，可以去除噪音的影响，能够根据纸张产生的声音高精度地判定有无卡纸的发生。
图15是用于说明其他的纸张输送装置200内部的输送通路的图。
图15所示的纸张输送装置200中，采用超声波传感器116来代替图2所示的纸张输送装置100的纸张厚度检测部113，并将麦克风114的位置偏移到超声波传感器116的下游。该纸张输送装置200采用由超声波传感器116输出的超声波信号来取得纸张的厚度。即，该纸张输送装置200中，超声波传感器116输出用于判定有无叠送的超声波信号，同时还作为纸张厚度检测部来检测纸张的厚度。
输送的纸张越厚通过该纸张的超声波越会衰减，超声波传感器116输出的超声波信号降低。因此，频率确定部156可以根据超声波信号的信号值是否不到厚度判定阈值ThB来判定输送的纸张是厚纸还是薄纸。
如上所述，纸张厚度检测部优选设于麦克风的上游侧，麦克风114在超声波传感器116的下游侧，固定地配置于上侧框体102内部的框架208。又，在上侧引导件107b的与麦克风114相对的位置设有用于麦克风114集音的孔209。
如以上所详述，纸张输送装置200可以采用超声波传感器116检测输送的纸张的厚度，因此，对于各种厚度的纸张，可以去除噪音的影响，能够根据纸张产生的声音高精度地判定有无卡纸的发生。又，通过采用超声波传感器116作为纸张厚度检测部，也能够降低装置的成本。
图16是进一步示出其他的纸张输送装置300的概略构成的框图。
图16所示的纸张输送装置300中，代替图3所示的纸张输送装置100的纸张厚度检测部113，安装作为中央处理部350具有的功能模块的纸张厚度检测部357，进一步具有第二声音A/D转换部348。
第二声音A/D转换部348将从麦克风114输出的模拟信号转换为数字信号，并输出到中央处理部350。以下，将第二声音A/D转换部348输出的数字信号称为频率分析用声音信号。
图17是示出纸张输送装置300的纸张的厚度的检测处理的动作的实例的流程图。
以下说明的动作的流程中，基于预先存储于存储部147的程序，主要由中央处理部350与纸张输送装置300的各要素协同执行。该流程图在中央处理部350在驱动驱动部145使送纸辊111和阻尼辊112旋转、纸张的顶端通过麦克风114的时刻被执行。
开始，纸张厚度检测部357从第二声音A/D转换部348取得频率分析用声音信号(步骤S801)。
接着，纸张厚度判定部357采用快速傅里叶变换(FFT：Fast Fourier Transform)，生成对频率分析用声音信号进行了频率转换的频率信号(步骤S802)。
接着，纸张厚度检测部357计算出规定的低频带(例如200Hz～2kHz)的频率信号的信号值的平均值(以下，称为第一平均值)(步骤S803)。
接着，纸张厚度检测部357计算出规定的高频带(例如2kHz～5kHz)的频率信号的信号值的平均值(以下，称为第二平均值)(步骤S804)。
接着，纸张厚度检测部357判定第一平均值是否在第二平均值以上(步骤S805)。
纸张厚度检测部357在第一平均值在第二平均值以上时，判定输送的纸张为厚纸(步骤S806)，另一方面，在第一平均值低于第二平均值时，判定输送的纸张为薄纸(步骤S807)，结束一系列的步骤。
按照纸张厚度检测部357判定的纸张为厚纸还是薄纸的判定结果，频率确定部156确定通过模拟滤波器部142的通频带，将模拟滤波器部142的带通滤波器设定为与该通频带对应的带通滤波器。
又，纸张输送装置300中，麦克风114输出的信号用于纸张的厚度的检测处理和声音卡纸判定处理双方。即，有时与执行图17所示的流程图并行地执行图6所示的声音卡纸判定处理的流程图。但是，与声音卡纸判定处理相比，纸张的厚度的检测处理在充分短的时间完成，之后马上模拟滤波器部142的带通滤波器被设定，因此，声音卡纸判定部153能够在大部分的声音卡纸判定处理中，基于噪音的影响小的声音信号来判定有无卡纸的发生。
又，模拟滤波器部142具有三个以上的带通滤波器时，纸张厚度检测部357可以将输送的纸张的厚度的种类分类为与带通滤波器的数量相同。这种情况下，纸张厚度检测部357分别计算出各带通滤波器的通频带的频率信号的信号值的平均值，代替步骤S803～S804的处理。然后，代替步骤S805～S807的处理，纸张厚度检测部357求出计算出的平均值最大的通频带的带通滤波器，判定输送的纸张的厚度为与该带通滤波器对应的厚度。
如以上所详述地，纸张输送装置300能够通过作为中央处理部350所具有的功能模块来安装的纸张厚度检测部357，检测输送的纸张的厚度，因此，对于各种厚度的纸张，可以去除噪音的影响，能够根据纸张产生的声音高精度地判定有无卡纸的发生。又，纸张输送装置300基于声音信号检测纸张的厚度，因此不需要用于检测纸张的厚度的特殊的硬件，能够降低装置的成本。
图18是示出又一其他的纸张输送装置400的概略构成的框图。
图18所示的纸张输送装置400中，代替图3所示的纸张输送装置100的纸张厚度检测部113，利用接口部146从信息处理装置10接收纸张的厚度的指定。
图19是示出信息处理装置10显示的纸张厚度的设定画面的实例。
如图19所示，设定画面1900中，用于使用者选择的选择按钮显示输送的纸张是厚纸还是薄纸。输送的纸张是厚纸还是薄纸由使用者来选择的话，将信息处理装置10将表示选择了厚纸还是薄纸的纸张厚度信息发送到纸张输送装置400。
纸张输送装置400的接口部146接收到来自信息处理装置10的纸张厚度信息时，将接收到的纸张厚度信息发送至频率确定部156。频率确定部156根据从接口部146接收到的纸张厚度信息中表示的是厚纸还是薄纸的信息，确定通过模拟滤波器部142的通频带，将模拟滤波器部142的带通滤波器设定为与该通频带对应的带通滤波器。即，纸张输送装置400中，接口部146作为接收纸张的厚度的指定的纸张厚度取得部来起作用。
又，信息处理装置10在图19所示的设定画面1900中，也可以代替选择按钮，显示用于使用者直接输入输送的纸张的厚度的框，将使用者输入的纸张的厚度作为纸张厚度信息发送到纸张输送装置400。这种情况下，纸张输送装置400的频率确定部156根据从接口部146接收到的纸张厚度信息所示的纸张的厚度，确定在模拟滤波器部142所通过的通频带。
又，代替通过接口部146从信息处理装置10取得纸张厚度信息，纸张输送装置400也可以具备显示部和操作部，在表示部显示纸张厚度的设定画面，通过操作部接收纸张的厚度的指定。
如以上所详述地，纸张输送装置400可以采用接口部146取得输送的纸张的厚度，因此，对于各种厚度的纸张，可以去除噪音的影响，能够根据纸张产生的声音高精度地判定有无卡纸的发生。
图20是进一步示出其他的纸张输送装置500的概略构成的框图。
图20所示的纸张输送装置500中，具有数字滤波器部542来代替图3所示的纸张输送装置100的模拟滤波器部142，带通滤波器不适用模拟信号而是适用数字信号。
纸张输送装置500中，放大部143对从麦克风114输出的模拟信号进行放大再输出到声音A/D转换部144。声音A/D转换部144将从放大部143输出的模拟信号转换为数字信号，并输出到数字滤波器部542。
数字滤波器部542具有使预先确定的各种频带的信号通过的多个带通滤波器，对从声音A/D转换部144输出的数字信号适用由中央处理部150设定的带通滤波器，并向中央处理部150输出。又，数字滤波器部542也可以仅具备一个带通滤波器，通过该带通滤波器的频带由中央处理部150来设定。
频率确定部156根据输送的纸张的厚度确定通过数字滤波器部542的通频带，将数字滤波器部542的带通滤波器设定为与该通频带对应的带通滤波器。
又，纸张输送装置500中，向图16所示的纸张输送装置300那样，生成频率信号的情况下，代替对从麦克风114输出的信号适用带通滤波器，也可以利用生成的频率信号生成特定的频带的声音信号。这种情况下，中央处理部150从生成的频率信号中，提取频率确定部156确定的频带的成分，通过将提取出的成分利用逆高速傅里叶变换进行逆频率转换，可以生成频率确定部156所确定的频带的、时间区域的声音信号。
如以上所详述，纸张输送装置500通过数字滤波器部542从声音信号中去除特定的频带的成分，因此，对于各种厚度的纸张，可以去除噪音的影响，能够根据纸张产生的声音高精度地判定有无卡纸的发生。

Claims (5)

1.一种纸张输送装置，其特征在于，包括：
声音信号输出部，其集音部设在纸张输送通路的附近，输出与纸张在输送中产生的声音对应的声音信号；
纸张厚度设定部，其对在所述纸张输送通路输送的纸张的厚度进行设定；和
声音卡纸判定部，其基于所述声音信号内的特定的频带的信号，对是否发生了卡纸进行判定，
所述声音卡纸判定部在所述纸张的厚度为第一厚度的情况下，使所述特定的频带为第一频带，在所述纸张的厚度为比所述第一厚度薄的第二厚度的情况下，使所述特定的频带为比所述第一频带高的第二频带。
2.如权利要求1所述的纸张输送装置，其特征在于，
所述纸张厚度设定部具有对在所述纸张输送通路中输送的纸张的厚度进行检测的纸张厚度检测部。
3.如权利要求2所述的纸张输送装置，其特征在于，
所述纸张厚度设定部生成对所述声音信号进行了频率转换的频率信号，在第三频带中的所述频率信号的第一平均值为比所述第三频带高的第四频带中的所述频率信号的第二平均值以上的情况下，判定所述纸张的厚度为所述第一厚度，在所述第一平均值不到所述第二平均值的情况下，判定所述纸张的厚度为所述第二厚度。
4.如权利要求1所述的纸张输送装置，其特征在于，
所述纸张厚度设定部具有接口部，所述接口部受理在所述纸张输送通路中输送的纸张的厚度的指定。
5.一种卡纸判定方法，其特征在于，包括：
声音信号取得步骤，其从声音信号输出部取得声音信号，所述声音信号输出部的集音部设在纸张输送通路的附近，该声音信号输出部输出与纸张在输送中产生的声音对应的所述声音信号；
纸张厚度设定步骤，其对在所述纸张输送通路输送的纸张的厚度进行设定；和
声音卡纸判定步骤，其基于所述声音信号内的特定的频带的信号，对是否发生了卡纸进行判定，
所述声音卡纸判定步骤中，在所述纸张的厚度为第一厚度的情况下，使所述特定的频带为第一频带，在所述纸张的厚度为比所述第一厚度薄的第二厚度的情况下，使所述特定的频带为比所述第一频带高的第二频带。
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