JP2005162425A - シート重送検出方法及びシート供給装置並びにこれを用いた画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スタッカーから繰り出したシートの重なりを検出するに際し、定形外の異形サイズのシートが送られても、またシートが前後に大きくズレて重送されても常に正確に検出することが可能であり、その為の構造が簡単で安価なシート供給装置及び重送検出方法を提供する。
【解決手段】 シートを載置するスタッカー１上にシートの搬送方向長さを判別するシートサイズ認識手段４９を設け、このスタッカー１から処理プラテン２にシートを案内する搬送ガイド３中の２つの搬送手段の間に超音波センサーなどの重送検知手段６を配置する。同時に上記搬送ガイド３中に搬送されるシートの先端から後端に至るシートの長さを検出する搬送長さ検出手段２０を設ける。この搬送長さ検出手段で検出したシートの搬送長さと上記のシートサイズ認識手段４９で検知したシートの搬送方向長さとを比較する比較手段からの比較結果（長いか、短いか）と上記重送検知手段からの検知結果（１枚か、多数枚か）に基づいてシートの異常搬送を判別する判別手段を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明はスタッカー上のシートを順次一枚ずつ分離して画像読取り、印字などの処理プラテンに給送するシート供給装置及びシートの給送過程で複数枚の重送を検出するシート重送検出方法に関する。

従来この種のシート供給装置はプリンター、複写機、スキャナーなどの処理プラテンにスタッカー上に積載したシートを順次供給するものとして広く知られている。かかる装置でスタッカー上のシートを一枚ずつ分離して処理プラテンに供給する過程で複数のシートが重なって送られると処理プラテンで誤った処理を施すこととなり、シートを正確に分離するのと同時に処理プラテンに至る手前で重送を検出して処理を停止するか或いは読取りなど処理したデータを無効にする必要がある。

従来このようなシートの重送を検出する方法としては超音波センサー、ホトセンサーなどでシートを通過した超音波或いは光量の減衰量から一枚か複数枚であるかを検出する方法が知られている。特許文献１には超音波センサーで検出するものが開示され、送波（信）側に圧電セラミックスなどの圧電振動板を設け、この圧電振動板に所定周期の高周波電圧を印加して振動を生起し超音波を発信する。そしてシートを介して対向する位置に同様の圧電振動板を設け、この圧電振動板が励振した振動を電気的に出力して受波（信）側を構成する。従って送波側の圧電振動板（送波素子）に印加した電気エネルギーと受波側の圧電振動板（受波素子）に生起した電気エネルギーとを比較してシートが一枚であるか複数枚が重なっていないか否かを判別する。

このような超音波センサーでシートの重なり状態を検出するには送波素子と受波素子との間でシートによって減衰する超音波エネルギー（受波素子からは電気エネルギーとして出力される）を微細に検出して正確に判断しなければならない。そこで従来、送波素子から発した超音波がシート面で反射して送波素子に戻り互いに干渉するのを避ける為に例えば特許文献２には走行するシート面に対し所定角度傾斜させて送波素子と受波素子とを対向させることが提案されている。

また特許文献３には距離を隔てた前後一端のローラ間に送波素子と受波素子とを対向配置してシートの姿勢変化が少ない状態で検出することが提案されている。つまりシートが前後のローラでニップされて一定の直線姿勢で移動する間に重送検出することによってシートの先端或いは後端が湾曲或いは上下にバタついた状態で検出するのを防いでいる。

このように所定速度で移動するシートに対し超音波、或いは光量などの透過量を測定しシートが一枚のときと複数重なったときの差を判別する為にはシートの姿勢変化を少なくすることとシートの所定長さ（領域）を測定して平滑化する必要がある。
特開平１０−２５７５９５号公報（図１） 米国特許６２１２１３０号公報 実公平６−４９５６７号公報

上述の超音波センサーなどの重送検知手段でシートの重なりを正しく検出する為にはシートの或る領域を連続して検出し、その結果データを平滑化してノイズなどによる検出ミスを防止する必要があるが、この連続して或る長さを検出する場合には次の問題が起きる。検出長さ（領域）を例えばスタッカーでの認識サイズと同一の長さに設定するとこれより短い異形（規格外）サイズのシートが送られるとシート後端が搬送手段から外れてバタついて乱れた状態で検出して異常検出を招く恐れがある。一方、逆に検出長さを想定する全てのシートに適用できるように短く設定するとシートが前後にズレて鱗状に重なっている場合にはこれを検出することが出来ず処理プラテンで誤った処理を施してしまう恐れがある。これ等を防止する為には搬送されるシートの後端を検出して、その都度検出長さを変化させれば良いがその為の構造及び測定した結果データの処理が煩雑となる。

そこで本発明はスタッカーから繰り出したシートの重なりを簡単な構造で定形外の異形サイズのシートが送られても、またシートが前後に大きくズレて重送されても常に正確に検出して判別することが可能なシート供給装置及び重送検出方法の提供をその主な目的としている。

本発明は上述の課題を達成する為以下の構成を採用したものである。
シートを載置するスタッカーと、このスタッカー上に載置されたシートの搬送方向長さを判別するシートサイズ認識手段を設ける。このスタッカーから読取り、印字などの処理プラテンにシートを案内する搬送ガイドに少なくとも２つの搬送手段を配置し、この２つの搬送手段の間に超音波センサーなどの重送検知手段を配置する。同時に上記搬送ガイド中に搬送されるシートの先端から後端に至るシートの長さを検出する搬送長さ検出手段を設け、この搬送長さ検出手段で検出したシートの搬送長さと上記のシートサイズ認識手段で検知したシートの搬送方向長さとを比較する比較手段からの比較結果（長いか、短いか）と上記重送検知手段からの検知結果（１枚か、多数枚か）に基づいてシートの異常搬送を判別する判別手段を設ける。

これによってスタッカーから搬送されるシートの先端部若しくは中央部の所定領域（長さ）を重送検知手段で検出するように構成するとシートは第１と第２の搬送手段で支持され安定した姿勢でこれが重送か否かが検出される。またシートが前後に大きくズレて重送された場合も搬送長さ検出手段でその長さが検出され、所定の長さ以上のときは重送と判別されることとなる。

更に上記比較手段は搬送されるシートのシートサイズ認識手段からのシートサイズの搬送方向長さと上記搬送長さ検出手段からの搬送長と比較することによって更に正確な重送検出が可能となる。

上記シートサイズ認識手段はスタッカー上に載置されたシートの端面をホトセンサーなどの検出手段で検出する構成、シートの側縁を規制するサイドガイドの位置をセンサーで検出してシート幅からシート長さを演算する構成などを採用する。この他装置のコントロールパネルから使用者がシートサイズを入力し、この入力情報からシートの搬送方向長さを割り出すことも可能である。

そして前記第１の搬送手段はスタッカー上のシートを１枚ずつ分離する分離ローラで構成し、前記第２の搬送手段はシートを一時的に待機するレジストローラで構成する。このように構成した上で分離ローラで分離したシートを停止中のレジストローラに突き当てて湾曲させた後レジストローラを回転駆動してシートを両ローラ間で直線状に保持した状態で前記重送検知手段で重送を検出するように構成する。このようにすると複数重なって送られたシートはシートの湾曲（レジストループ）でシート間に空気層ができ超音波センサーなど重送検出方法の精度を向上させることが出来る。

尚、前記搬送長さ検出手段は搬送されるシートの先端と後端を検出するシート端検知センサーと例えば搬送ローラの回転量を検出するエンコーダなどの測距手段で構成する。また前記重送検知手段は超音波の送波素子と受波素子をシートを介して対向するように配置して構成する。この場合シートに対し傾斜方向に両素子を対向させることによって反響による影響を少なくすることが出来る。また受波素子をシートに対し重力方向上側に配置することによってシートの紙粉が受波面に付着することが少なく検出精度を劣化させることがない。

更に前記第１、第２の搬送手段と前記重送検知手段は次の関係に構成することが好ましい。シート供給装置などの搬送可能なシートの最小サイズ長さ（Ｌ１）に対し、第１、第２搬送手段の距離（Ｌ２）と重送検知手段の検出長さ（Ｌ３）をＬ１＞Ｌ２、（Ｌ１−Ｌ２）＞Ｌ３の関係に設定する。このように設定すると規格サイズ以外の不定形サイズのシートを使用者がスタッカーにセットしてもシートは第１、第２の搬送手段で保持され、この状態で重送検知手段が検出長さ（領域）Ｌ３を検出することとなり検出ミスを少なくすることが出来る。

また、本発明はスタッカー上に載置されたシートの搬送方向長さを判別するシートサイズ認識手段に代え、予め搬送可能な最大サイズシートの搬送方向長さに基づいて基準長さを設定し、この基準長さと上記搬送長さ検出手段の搬送長さとを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果と上記重送検出手段の検知結果とに基づいてシートの異常搬送を判断しても前記の課題を達成することが出来る。

次に前述の課題は以下の方法によっても達成することが出来る。スタッカーから処理プラテンに順次搬送するシートの重なりを検出する重送検出方法であって、シートの搬送方向の長さサイズを検知するステップと、シート搬送過程の重なりを検出して重送か否かを判別するステップと、シート搬送過程のシートの先端から後端に至る搬送長さを測定するステップと、上記ステップで検知したシートの長さサイズと上記ステップで測定したシートの搬送長さとを比較するステップと、上記ステップで比較した結果と上記ステップで重送か否かを判別した結果に基づいてシートの搬送異常を判断する。かかる方法は、スタッカーから処理プラテンにシートを搬送する工程中に配置したセンサー手段と、このセンサー手段からの信号に基づいてＣＰＵその他の判断回路によって構成することが可能である。

本発明はスタッカーから処理プラテンに至るシートの搬送過程で超音波センサーなどのシートの重なりを検出する重送検知手段と、搬送シートの先端から後端に至る搬送長さとシート自体の長さとを比較する比較手段とでシートの重なりを検出する為、シートが上下に密着して重なっていても前後にズレて重なっていても上記重送検知手段か比較手段かいずれかが確実に検出する。

従って広汎な態様でシートが重なって搬送された場合も確実に異常を検出することが出来、処理プラテンで誤った処理を施すのを防止することが可能である。

また、超音波センサーなどの重送検知手段でシートの重なり状態を検出する場合にシートを比較的間隔の小さい前後２つの搬送手段で支持した状態で確実に検出することが可能であり、この場合に前後に大きくズレて搬出されたシートの検出は上記搬送長さ比較手段がこれを検出することによってより正確な重送検出が可能である。

以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。

本発明は後述する画像読取装置或いは複写機、印刷機などのシート供給部に使用されシートを積載したスタッカーから画像読取プラテン、印刷プラテンなどの処理位置にシートを一枚ずつ分離して供給する際にシートが２枚以上重なったダブルフィードを処理位置の手前で検出する装置及び方法に関する。

図１は本発明を実施したシート供給装置の要部説明図であり、図２は超音波センサーから成る重送検知手段の概略構造で、図３はその制御回路の説明図、図４はタイミングチャートである。

図１に示す装置は、シートを積載収納するスタッカー１と、このスタッカー１から処理プラテン２にシートを案内する搬送ガイド３と、この搬送ガイド３に配置された第１、第２少なくとも２つの搬送手段４、５と、この第１の搬送手段４と第２の搬送手段５との間に配置されシートの重なりを検出する重送検出手段６を備えている。上記スタッカー１はシートを載置するトレイで構成し、このスタッカー１にはシートの搬送方向長さサイズを検出するシートサイズ認識手段４９を設ける。

シートサイズ認識手段４９の構成は、（１）使用者がコントロールパネルからシートの規格サイズを入力する入力手段を設けるか、（２）スタッカー上のシートの規格サイズを検出するセンサーを用紙搬送方向に複数配置するセンサー手段、（３）スタッカー上のシート端面にスライド自在のサイドガイドを設けてこのガイドの位置をセンサーで検出するガイド検出手段などが採用される。その一例を後述の画像読取装置で詳述するが、図１のものはシートの搬送方向後端を検出するサイズセンサー５０を示している。図示５０ａはホトダイオード、５０ｂは受光素子であり、このサイズセンサー５０がスタッカー１の底部に複数配置してあり、その位置は規格サイズのシート端に合施するように配列されている。

上記スタッカー１にはシートの幅方向に移動自在のサイドガイド５１が設けてあり、このサイドガイド５１の位置もセンサー（後述）で検出され、シート長手方向の上記サイズセンサー５０とサイドガイド５１の位置センサーとでシートの規格サイズが割り出されるように配置されている。従ってシートをスタッカー１上に載置するとサイズセンサー５０がこれを検出し、シートの搬送方向長さサイズが識別されることとなる。

前記第１の搬送手段４は上記スタッカー１上のシートを一枚ずつ分離して処理プラテン２に給送する分離ローラ４ａとこれに圧接する摩擦パッド４ｂとで構成してある。このような分離手段は種々のものが知られ分離ローラ４ａの代わりにベルト、摩擦パッド４ｂの代わりに逆転ローラ或いはベルトなどが採用可能である。

前記第２の搬送手段５は互いに圧接した一対のローラ或いはベルトで構成され、第１の搬送手段４からのシートを引継搬送する構成でも、図示のように第１の搬送手段４からのシートを一時的に待機させ給紙タイミング信号でこのシートを処理プラテン２に向けて搬送するように構成してもいずれでも良い。

上記第１と第２の搬送手段はそれぞれ個別の駆動モータに連結しても良いが正逆転可能な駆動モータＭに連結し、正転で第１の搬送手段４が、逆転で第２の搬送手段５が回転するようにしてあり、その駆動機構は図１０に基づいて後述する。

このように第１、第２の搬送手段４、５を相反的に回転するのは第１の搬送手段４をスタッカー１上のシートを分離給送する分離ローラ４ａで構成した関係でシートを分離して第２の搬送手段５に引き渡した後はこの分離ローラ４ａを停止させることによって後続するシートを繰り出さないようにする為である。従ってこの第１、第２の搬送手段４、５はシートの分離及びレジストとは異なる別の搬送経路中に配置する場合は同一方向に同期してシートを搬送するように構成すれば良い。

第１と第２の搬送手段４、５の間には次の重送検出手段６と、シート端検出手段７と、シート搬送長さ検出手段２０を配置する。重送検出手段６は超音波センサーで一対の送波素子６ａと受波素子６ｂで構成し、搬送ガイド３に沿って走行するシートを介して対向配置する。図示のものは図２に示すようにシート走行面と直交する法線Ｎ−Ｎから角度αを３０度乃至４５度傾斜させてある。

シート端検出手段７はホトダイオードなどの光学センサーで走行するシートを介して発光素子と受光素子を対向配置する。

上記重送検出手段６とシート端検出手段７とは、第１と第２の搬送手段の間（距離Ｌ１）に重送検出手段６は第１搬送手段４から距離Ｌ２、シート端検出手段７は第１搬送手段４から距離Ｌ３の位置に配置してある。前記シート搬送長さ検出手段２０は第１と第２の搬送手段で給送されるシートの搬送方向長さを検出する為（１）第１と第２の搬送手段の何れか一方の回転量を検出するか（２）搬送手段を一定速度で駆動し、その駆動時間から搬送手段の回転量を算出するか、ステッピングモータを使用する場合は駆動パルス数をカウントするか、或いは（３）第１、第２の搬送手段で移動するシートに係合する遊動ローラを設け、この遊動ローラの回転量をエンコーダなどで検出する方法の何れかを採用する。

図示のものはレジストローラ５ｂの回転軸に外周に等間隔のスリットを形成したエンコーダ２１を設け、このスリットをホトカプラーなどのエンコード検知センサー２２で検出し、このエンコード検知センサー２２からの信号をカウンター２３で計測することによって、レジストローラ５ｂの回転量を測定し、この回転量からレジストローラ５ｂの搬送長さを算出する場合を示している。従って、シート端検知センサー７がシートの先端を検出し所定のタイマー遅延時間でシート先端がレジストローラ５ａ、５ｂにニップされたタイミングでカウンター２３を起動する。そのシート端検知センサー７がシートの後端を検出し、シート後端がレジストローラ５ａ、５ｂのニップ点に到達する見込時間（タイマー時間）の後カウンター２３を停止することによって搬送されるシートの先端から後端に至る搬送長が検出される。

次に重送検出手段６の構成を説明すると、図２にその一例を示してあり、通常の超音波センサーは送波素子６ａと受波素子６ｂとは同一構造の素子で構成され、金属などの外筺ケース８に圧電セラミック板などの圧電振動体９が弾性樹脂１０内に埋設してあり、圧電振動体９の表裏面には電極が蒸着で形成してあり、リード線１１から高周波電源を供給する。図示の圧電振動体９は外筺ケース８に密着して両者が一体に振動するよう形成されリード線１１の一方はこの外筺ケース８に接地してある。

従って送波素子６ａ側のリード線１１から高周波電源を供給すると圧電振動体９とこれに接した外筺ケース８が所定周波数で振動して超音波を発し、受波素子６ｂは外筺ケース８と、これと一体の圧電振動体９が共振によって振動し、圧電振動体９に生起した電気エネルギーがリード線１１から出力される。

かかる構造の超音波センサーが重送検出手段６として搬送ガイド３に配置され、図３に示すような発振回路１２および受振回路１３に接続されている。発振回路１２は高周波発振回路１２ａと電力増幅回路１２ｂで構成し、受振回路１３はトランジスターなどで構成される増幅回路１３ａと平滑回路１３ｂで構成する。そして高周波発振回路１２ａで例えば３０KHz〜４００KHz、本実施例のものは２００KHzの高周波電圧を発生し、この信号をトランジスターでパワーアップしリード線１１から圧電振動体９に印加し圧電振動体９で超音波を発振する。

この超音波はシートを介して受波素子側の圧電振動体９を励振し、電気的信号として出力される。この受波素子６ｂからの入力信号はトランジスターで増幅され、平滑回路１３ｂで整流された後、コンデンサーなどの積分回路で平滑化されることとなる。

そこで発信回路１２ａに電源を供給すると特定周波数の超音波振動が送波素子６ａの圧電振動体９に励起される。この振動体９は図２（ａ）に示すように一定振幅（出力レベルＬＶ１）の高周波で超音波を発する。この送波素子６ａに対向した受波素子６ｂにはシートを過って超音波が受信され、受波素子６ｂ側の圧電振動体９は共振し、その振動で生起した電力が出力される。この時シートを通過する際の超音波の減衰が図２（ｂ）のように一枚の時（出力レベルＬＶ２）と同図（ｃ）の２枚の時（出力レベルＬＶ３）で異なった出力となる。

この（ｂ）、（ｃ）の波形で出力された電気的エネルギーを増幅回路１３ａと平滑回路１３ｂで処理する。つまり受波素子６ｂから出力された振動波形状の電気エネルギーは増幅された後、整流され積分回路からなる平滑回路１３ｂで図６（ａ）、（ｂ）に示すような出力レベルとして基準値（レベルＬＶ０）とコンパレータなどの比較手段で比較される。図６（ａ）はシートが一枚で搬送される時の出力レベルＬＶ２を例示し、Ａ部はシート先端がレジストローラ対５ａに到達する前のレジストループを形成している状態で検出値が乱れ、Ｂ部はシートが分離ローラ４ａとレジストローラ対５ａにニップされた状態で検出値は安定し、Ｃ部はシート後端が分離ローラ４ａから離脱（ローラ位置を通過）した状態で検出値が乱れている。図６（ｂ）はシートが２枚重なって搬送された時の出力レベルＬＶ３を示し、Ａ部、Ｂ部、Ｃ部はそれぞれ上述の状態を示す。

そこで基準値を図示点線で示すレベルＬＶ０に設定すると安定したＢ部ではＬＶ１＞ＬＶ２＞ＬＶ０＞ＬＶ３の関係が成立し、シートが一枚である（ａ）と２枚である（ｂ）とでコンパレータの出力結果で判別することが可能となり、この基準値は次のように決定する。まずシートの紙厚、紙質、搬送速度などの条件を装置の使用環境に基づいて決定し、この条件のもとで実験によってシートが１枚の時と２枚の時の受波センサーの出力レベルの境界値を求めてこの値を基準値に設定する。この場合受波素子６ｂからは振動波形の電流がアナログ信号として出力されるので、これを増幅し積分回路で積分値として検出値と基準値とを比較するか、受波素子６ｂの出力値を増幅した後、ダイオードなどで整流し、コンデンサーなどの平滑回路で平滑化した後、その電圧レベルを検出値と基準値で比較するか、何れかの方法を採用する。

次に前記発振回路１２ａから送波素子６ａには高周波電圧を瞬間的に投入してバースト波を生起させるか連続的に電源投入して連続波を生起させるかいずれかを採用する。この場合シートの重なり状態で受波素子６ｂからの出力が不安定（環境条件で変化し易い）である為、バースト波の場合も複数回断続的に繰返して検出することが好ましい。このように連続或いは断続的にシートのある領域を検出する場合の測定長Ｌ０は、図１に示すように搬送する最小サイズのシートを基準にシート先端にＬ５、シート後端にＬ４の非検出領域を形成して決定する。

つまりシート先端には第２の搬送手段５と重送検出手段６との距離（Ｌ１−Ｌ２）より大きい非検出長さＬ５をＬ５≧（Ｌ１−Ｌ２）の関係で形成する。これはシート先端が第２の搬送手段５にニップされた状態で検出を開始する為である。

次にシート後端には第１の搬送手段４と重送検出手段６との距離Ｌ２より大きい非検出長さＬ４をＬ４≧Ｌ２の関係で形成し、シートの後端が第１の搬送手段４にニップされた状態で検出を終了するようにする。シートの重送検出は測定長Ｌ０＝（最小サイズ長さ）−（Ｌ４＋Ｌ５）を予め設定して、この間で連続若しくは断続的に検出する。この場合送波素子６ａは上記シート先端Ｌ５、後端Ｌ４の間も超音波を発信し、受波素子６ｂで取得した出力信号をシート先端（Ｌ５）と後端（Ｌ４）を重送判別に使用しないようにしても良い。

図４は図３の制御回路におけるタイミングチャートであり、図５のフローチャートに従って説明する。

制御ＣＰＵ１４で構成した制御部はスタッカー１上にシートが積載されると、これをエンプティセンサー１１７が検知した信号で搬送手段４、５の駆動モータＭを正回転方向に起動（Ｓ０１）する（図５ＳＴ０１参照）。

この駆動モータＭの回転で第１の搬送手段４を構成する分離ローラ４ａは時計方向に回転し、第２の搬送手段５を構成するレジストローラ対５ａは停止状態に置かれる。分離ローラ４ａの回転でスタッカー１上のシートは図１左側に繰出され重送検出手段６とシート端検出手段７を経てレジストローラ対５ａに至る。

次いでシート端検出手段７がシートの先端を検出するとタイマーＴ１を起動する（Ｓ０２）。このタイマーＴ１はシートの先端がレジストローラ対５ａに到達して湾曲した所定のループを描くまで分離ローラ４ａを回転した後停止信号を発し、駆動モータＭを停止する（図５ＳＴ０２参照）。

そこで画像読取装置などの本体処理装置から給紙指示信号Ｓ０３が発せられると駆動モータＭを逆転するのと同時にタイマーＴ２を起動する。同時にこの給紙指示信号Ｓ０３で制御ＣＰＵ１４は超音波センサーの発振回路１２に電源を投入する。この駆動モータＭの逆回転でレジストローラ対５ａは時計方向に回転してシートは処理プラテン２側に送り出され、この時分離ローラ４ａは静止状態に置かれる。タイマーＴ２がシート先端のループを解消してシートが直線状に分離ローラ４ａとレジストローラ対５ａで支持された時間の後、重送検出の開始信号（Ｓ０４）を発する（図５ＳＴ０３参照）。
尚上記タイマーＴ１及びＴ２は制御ＣＰＵ１４の基準クロックをカウンターでカウントする遅延回路でそれぞれ構成する。

また本体装置から給紙指示信号Ｓ０３を受けると制御ＣＰＵ１４はスタッカー１のサイズセンサー５０の状態を監視し、スタッカー１上に載置されたシートの長さを認識する。このシートサイズ認識手段４９はスタッカー１上のシートの位置に対応するシートの長さをＲＯＭ５２のメモリーテーブルから、サイズセンサー５０からの信号で対応するシートの長さ若しくは規格サイズを認識するように構成してある（図５ＳＴ０４参照）。

このタイマーＴ２はシート先端にレジスト修正の為ループを形成した長さ（図１のＬ６）分第２の搬送手段５がシートを送る見込み時間に設定し、タイマーＴ２のタイムアップで重送検出を開始する。この時送波素子６ａには既に電源が投入され安定した状態で超音波が発せられ、対向する受波素子６ｂにはシートを過った超音波が受信され、シートの状態に応じた出力が増幅回路１３ａと平滑回路１３ｂを経て予め定めた基準値と比較回路１３ｃで比較される（図５ＳＴ０５参照）。

この比較結果はメモリー５３に貯えられ制御ＣＰＵ１４の判別回路に転送されるようになっている。そこでタイマーＴ２のタイムアップで重送検出の開始信号Ｓ０４を受けて制御ＣＰＵ１４はメモリー５３の重送比較データをクリアーする。するとシートは第２の搬送手段５による移送に伴って比較回路１３ｃで比較したデータをメモリー５３に順次送り制御ＣＰＵ１４はこの比較データを呼び出してシートが重送状態であるか否かを監視する。

これと同時に駆動モータＭの再起動で制御ＣＰＵ１４は前記測定長Ｌ０に相当する第２の搬送手段５のシート送り量を検出する。その構成は図１に示すように前記レジストローラ５ｂにはエンコーダ２１をカウンター２３で計測してシート搬送量を次のように測定する。

まずカウンター２３はレジストローラ５ｂの回転と同時に計数を開始しシートが設定された測定長Ｌ０分搬送された時点で制御ＣＰＵ１４は検出終了と判断しメモリー５３からの比較データの読出しを終える。次にカウンター２３はシートの後端がシート端検出手段７で検出された後この後端がレジストローラ５ｂに到達する見込時間タイマーＴ３が経過したとき計数を終了する（図５ＳＴ０６参照）。これによってＣＰＵは搬送されたシートの搬送長さを検出することとなる。

そこで制御ＣＰＵ１４によるシート重送の判別は次のように行われる。シートが第１、第２の搬送手段４、５間を移送される過程で（Ａ）予め定めた測定長Ｌ０の間、重送検出手段６からの比較データと（Ｂ）シートサイズ認識手段４９で検知したシート長さとシートの搬送長さを比較する。上記（Ａ）は受振回路１３からの出力データを比較回路部１３ｃで比較した比較データからシートが一枚であるか複数枚重なった状態であるか否かが判断され、上記（Ｂ）はスタッカー１上にセットされたシートをシートサイズ認識手段４９からの搬送方向長さとカウンター２３からのシートの搬送長さを比較してシートが前後にズレた状態で重なっているか否かが判断される（図５ＳＴ０７参照）。

従って制御ＣＰＵ１４で構成されるシートの異常搬送を判別する判別手段２４は上記（Ａ）と（Ｂ）の少なくとも何れか一方がシートの重送を検出したとき異常搬送とみなすように構成されている。

尚、本発明にあってシートの搬送方向長さはシートサイズ認識手段４９でスタッカー１上のシートを検出する場合について説明したが次のようにシートの長さを設定しても良い。

搬送可能な最大サイズシートを装置仕様として設定し、この最大サイズシートの搬送方向長さを設定値としてＲＯＭ５２に記憶する。そこで制御ＣＰＵ１４は前述のエンコーダ２１およびカウンター２３でシートの搬送長さを検出し、この搬送長さとＲＯＭ５２から呼び出した設定値とを比較し、この設定値より搬送長さの方が大きいときはダブルフィード（重送）と判断するように構成する。この他上記設定値を例えばシートを大中小の区分に分け、それぞれに対応する設定値をＲＯＭ５２に記憶しておき、スタッカー１上のシートの搬送方向長さをサイズセンサー５０で検出して大サイズに区分されるシートは第１の設定値を、中サイズに区分されるシートは第２の設定値を、小サイズに区分されるシートは第３の設定値を選択するようにしても良い。

次に本発明の重送検出方法について説明すると、
（ステップ１）
シートの搬送方向長さを識別する。スタッカー１にセットされた一連のシートの長さサイズを検出する。図１の装置にあってはスタッカー１に設けたサイズセンサー５０でシート端を検出してＲＯＭ５２に準備（記憶）した規格サイズを選択して特定する。このステップでシートの搬送方向長さを認識する。

（ステップ２）
シート搬送過程の重なりを検出して重送か否かを判別する。図１において第１、第２の搬送手段４、５で搬送されるシートを超音波センサーなどの重送検出手段６で検出し、出力データを基準値と比較して重送か否かを判別する。

（ステップ３）
搬送経路のシートの先端から後端までの搬送長さを測定する。図１においてシートを搬送する第１、第２の搬送手段４、５の少なくとも一方の搬送量を例えばエンコーダ２１、カウンター２３などの手段で測定する。

（ステップ４）
上記ステップ１のシートの搬送方向サイズ（長さ）とステップ３のシートの搬送長さを比較する。これはＣＰＵなどの演算手段で２つの長さ数値の大小を比較する。

（ステップ５）
上記ステップ４の比較結果と上記ステップ２の比較結果に基づいてシートの搬送異常を判断する。

ステップ２でシートの重なりを検出した時とステップ４でシートのサイズ長さよりシートの搬送長さが大きいとき、その何れかが検知されると搬送異常と判断する。図１の装置においては制御ＣＰＵ１４で実行される。

次に本発明を画像読取装置に実施した場合について説明する。図７は画像読取装置Ａ及びこれをユニットとして備えた画像形成装置Ｂの概略構成を示し、図８は画像形成装置Ｂのシート供給部の詳細を示す。後述する画像読取装置Ａを備えた画像形成装置Ｂはケーシング１００内に印刷ドラム１０２とこの印刷ドラム１０２に用紙を供給する給紙カセット１０１と、上記印刷ドラム１０２にトナーインクで現像形成する現像器１０８と、定着器１０４が内蔵されている。１０３は印刷ドラム１０２に潜像を形成するレーザなどの印字ヘッドであり、給紙カセット１０１からの用紙は搬送ローラ１０５で印刷ドラム１０２に送られ印字ヘッド１０３で形成した画像が転写され定着器１０４で定着される。そしてこの画像形成された用紙は排紙ローラ１０７から排紙スタッカー１２１に収納される。かかる画像形成装置Ｂはプリンターとして広く知られ、給紙部と印字部と排紙収納部で構成され各機能部分は上述の構造に限らず種々のもの、例えばインクジェット印刷、シルクスクリーン印刷などが採用可能である。

上記印字ヘッド１０３には画像データを蓄積するハードディスクなどの記憶装置１２２と蓄積した画像データを順次印字ヘッドに転送するデータ管理制御回路１０９が電気的に連結してある。画像形成装置Ｂの上方には画像読取装置Ａがユニットとして取付けてある。画像読取装置Ａはケーシング１１０にプラテン１１２が取付けてあり、このプラテンを介して原稿シートを読取る光学機構１１４と光電変換素子１１３が配置してある。光電変換素子１１３としてはＣＣＤなどが広く知られている。

上記プラテン１１２には図８に示すシート供給装置Ｃが据付けてある。このシート供給装置Ｃはプラテン１１２の上方に給紙スタッカー１１５と排紙スタッカー１１６とが上下に並設してあり、給紙スタッカー１１５からのシートをＵ字状の搬送経路１３４で前記プラテン１１２を経て排紙スタッカー１１６に案内する。前記給紙スタッカー１１５には載置したシートの有無を検出するエンプティセンサー１１７とサイズセンサー１３２が配置され、図示１３３はシートの側縁を規制するサイドガイドである。このサイズセンサー１３２とサイドガイド１３３は図９に従って後述する。

上記給紙スタッカー１１５の上流側には分離ローラ１１９とこれに圧接した固定ローラ１２０が配置され、分離ローラ１１９の回転軸１１９ａに取付けたブラケット１１９ｂにキックローラ１１８が取付けてある。そして回転軸１１９ａを時計方向に回転するとキックローラ１１８は給紙スタッカー１１５上に降下し、回転軸１１９ａを反時計方向に回転すると図示の状態に上昇する（その機構は後述する）。分離ローラ１１９の下流側にはシートの重なり状態を検出する重送検出手段１２３とシートの先端及び後端を検出するシート端検出手段１２４が搬送経路１３４内に配置してある。また搬送経路１３４にはレジストローラ１２５ａ、１２５ｂと給送ローラ１２７ａ、１２７ｂと搬出ローラ１２９と排紙ローラ１３０が順次この順に設けてあり、給紙スタッカー１１５からシートを排紙スタッカー１１６に搬送する。図示１２６はシート先端を検出するリードセンサーであり、図示１３１はプラテン１１２からのシートを経路切欠ゲート１３１ａでレジストローラ１２５ａ、１２５ｂに再送する循環経路である。

次に前述のサイドガイド１３３及びサイズセンサー１３２について図９に従って説明する。

給紙スタッカー１１５にはシートの側縁を規制するサイドガイド１３３が左右一対（１３３ａ、１３３ｂ）設けられ、このサイドガイドはシートの幅方向に移動自在に取付けられている。左右のガイド１３３ａ、１３３ｂにはラック１３５、１３６が一体に設け、給紙スタッカー１１５に回転自在に固定したピニオン１３７に噛合してある。

従って左右のガイド１３３ａと１３３ｂとはピニオン１３７で同一量ずつ反対方向に移動する。上記ラックの一方１３６にはシートの幅サイズに対応した位置に突起から成る検出片１３９が設けてあり、スタッカー１１５底面に取付けた位置センサー１３８でこの検出片１３９の位置を検出するようになっている。この位置センサー１３８はスライダックボリュームで構成され検出片１３９との係合長さで抵抗値が変化し、その検出出力でサイドガイド１３３の位置が検知できる。またスタッカー１１５にはシートの後端を検出するサイズセンサー１３２が複数配置してある。

そこで位置センサー１３８でスタッカー１１５上のシートの幅方向を検出し、同一幅サイズのシートについてはサイズセンサー１３２で判別することによりスタッカー１１５上のシートのサイズを検知する。

次に図１０（ａ）、（ｂ）は前記分離ローラ１１９とレジストローラ１２５の駆動機構を示し、正逆転可能な給紙駆動モータ１４０でキックローラ１１８、分離ローラ１１９、レジストローラ１２５を駆動し、搬送駆動モータ１４１で給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０を駆動する。給紙駆動モータ１４０は正転でキックローラ１１８と分離ローラ１１９を回転駆動し、逆転でレジストローラ１２５を回転駆動する。同時にこの給紙駆動モータ１４０はキックローラ１１８を昇降制御する。給紙駆動モータ１４０はベルトＢ１、Ｂ２を介してワンウェイクラッチ１４２で一方向の回転のみをレジストローラ１２５に伝達する。同時にこの給紙駆動モータ１４０はワンウェイクラッチ１４３で分離ローラ１１９の回転軸に連結されワンウェイクラッチ１４２と１４３とは相対的に駆動伝達するように設定されている。

分離ローラ１１９の回転軸にはバネクラッチ１４４を介してブラケット１１９ｂが軸承してあり、このブラケット１１９ｂに取付けたキックローラ１１８には伝動ベルトＢ３で駆動が伝達されている。給紙駆動モータ１４０を正転すると分離ローラ１１９、キックローラ１１８を回転駆動するのと同時にバネクラッチ１４４はバネが弛んでブラケット１１９ｂはフリーとなり図８の上昇した退避位置から下降してキックローラ１１８がスタッカー上のシートと接する。給紙駆動モータ１４０を逆転するとレジストローラ１２５に駆動が伝達されるのと同時にバネクラッチ１４４は緊縮した状態となりブラケット１１９ｂを上昇させ、図８の退避位置に戻す。

搬送部駆動モータ１４１は図１０（ｂ）に示すように、給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０にベルトＢ５、Ｂ６、Ｂ７を介して連結され、給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９とはワンウェイクラッチでモータの正逆転で常に一方向に回転し、排紙ローラ１３０はモータの正逆転でこのローラも正逆転するようになっている。

前記搬送経路１３４にはシート先端の到達を検出するセンサーが配置してあり、その働きと共に説明する。給紙スタッカー１１５上にはセットされたシートの規定サイズを検出するサイズセンサー１３２が複数配置されシートのサイズを検出して後続のシート搬送を制御する。前記給紙スタッカー１１５の先端部にはスタッカー上のシートの有無を検出するエンプティセンサー１１７が設けてあり、最終シートの給送を検出して画像読取装置Ａなどの処理装置に信号を送る。前記分離ローラ１１９の下流側には前述の重送検出手段１２３とシート端検出センサー１２４が設けてある。

前記給送ローラ１２７の手前にはリードセンサー１２６が設けてありシートの先端の到達を画像読取装置に伝え画像の読取り、印字などの開始行を割り出す。これと同時にレジストローラ１２５の給送指示信号から所定時間経過してもシートを検出しないときはジャムとして駆動モータを停止し、同時に警告信号を発する。前記搬出ローラ１２９の下流側には排紙センサー１４５が配置してあり、シートの先端及び後端を検出してジャムを判別する。

次に上述の装置の動作を説明する。図１１に動作のフローチャートを示し、装置電源を投入して給紙スタッカー１１５上にシートをセット（載置）する。このシートのセットでエンプティセンサー１１７が紙有状態を検出し、給紙駆動モータ１４０を起動する（ＳＴ１００）。

給紙駆動モータ１４０の回転でキックローラ１１８と分離ローラ１１９がシートを分離して繰出し分離ローラ１１９とレジストローラ１２５との間の搬送ガイド１２８に給送し、シート端検出手段１２４（以下センサー１２４と称す）がシート先端を検出する（ＳＴ１０１）。このシート先端の検出信号からタイマーＴ１（図４参照）を作動し所定時間後にモータ１４０を停止する（ＳＴ１０２）。

かかる動作は図１２（ａ）でシート先端をセンサー１２４が検出しタイマーＴ１を作動する。次に同図（ｂ）の状態にシート先端はレジストローラ１２５に突き当たってループ状に湾曲し、この状態でタイマーＴ１の設定時間が終了しモータ１４０を停止する。次に画像読取装置Ａの制御部から給紙の指示信号が発せられると、モータ１４０を逆回転方向に再起動させる（ＳＴ１０３）。

また給紙の指示信号でタイマーＴ２を作動し、このタイマーＴ２（図４参照）はレジストループを解消しシートが分離ローラ１１９とレジストローラ１２５との間で直線状に支持され搬送される。この状態を図１２（ｃ）に示す（ＳＴ１０４）。

次いで図１２（ｄ）の状態にシート後端が分離ローラ１１９から離脱するまでの間に重送検出手段１２３によってシートの重送が検出される（ＳＴ１０５）。このように送られるシートの後端はセンサー１２４で検出される（ＳＴ１０６）。このシート後端の検出と相前後してシートの先端はリードセンサー１２６で検出され、給送ローラ１２７でプラテン１１２に向かって給送される。

リードセンサー１２６で先端検知されたシートはプラテン１１２に到達すると光学機構１１４と光電変換素子１１３で電気信号として読取り処理が実行される（ＳＴ１０７）。シートは読取処理の後、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０で排紙スタッカー１１６に排出される。このシートの排出は排紙センサー１４５で検知される（ＳＴ１０８）。

かかる過程で給紙スタッカー１１５上でシートはサイズセンサー１３２とサイドガイド１３３の位置センサー１３８でシートの搬送方向及び幅方向が検出され、シートの長さサイズが認識される。またレジストローラ１２５ｂには図１で説明したのと同様のエンコーダとカウンターがこのローラの回転量を検出するように配置されていて、分離ローラ１１９とレジストローラ１２５とで搬送するシートの先端から後端に至る搬送長さが検出される。この搬送長さと上記シートの長さサイズとは図１で説明したのと同様に比較され、同時に重送検出手段１２３からの出力信号も図１のものと同様に基準値と比較されシートの重送が判別される。

本発明を実施したシート供給装置の概略機構の説明図。 図１の装置における重送検知手段の一例を示す超音波センサーの構造説明図。 図１の装置の制御回路を示すブロック図。 図１の装置の制御を説明するタイミングチャート。 図１の装置の制御を説明するフローチャート。 図２の超音波センサーの出力信号の波形説明図。 本発明を実施した画像読取装置及びこれをユニットとして備えた画像形成装置の全体説明図。 図７の装置における原稿シートの供給部の詳細説明図。 図８の装置の給紙スタッカーの構造を示す斜視図。 図８の装置の駆動機構を示す説明図。 図７の装置の制御を説明するフローチャート。 図７の装置におけるシート供給の動作状態説明図。

符号の説明

１ スタッカー
２ 処理プラテン
３ 搬送ガイド
４ 第１の搬送手段
４ａ 分離ローラ
４ｂ 摩擦パッド
５ 第２の搬送手段
５ａ、５ｂ レジストローラ対
６ 重送検出手段
６ａ 送波素子
６ｂ 受波素子
７ シート端検出手段
９ 圧電振動体
１２ 発振回路
１２ａ 高周波発振回路
１２ｂ 電力増幅回路
１３ 受振回路
１３ａ 増幅回路
１３ｂ 平滑回路
１３ｃ 比較回路
１４ 制御ＣＰＵ
２０ シート搬送長さ検出手段
２１ エンコーダ
２２ エンコード検知センサー
２３ カウンター
２４ 判別手段
４９ シートサイズ認識手段
５０ サイズセンサー
５１ サイドガイド
５２ ＲＯＭ
１１７ エンプティセンサー
Ｍ 駆動モータ

Claims (15)

1. シートを載置するスタッカーと、
   このスタッカーから所定の処理位置にシートを案内する搬送ガイドと、
   この搬送ガイド中に配置された第１、第２少なくとも２つの搬送手段と、
   上記スタッカー上に載置されたシートの搬送方向長さを判別するシートサイズ認識手段と、
   上記第１の搬送手段と第２の搬送手段の間に配置されシートの重なりを検出する重送検出手段と、上記搬送手段によって搬送されるシートの先端から後端に至る搬送長さを検出する搬送長さ検出手段と、
   上記シートサイズ認識手段からのシートの搬送方向長さと上記搬送長さ検出手段からの搬送長さとを比較する比較手段と、
   上記比較手段の比較結果と上記重送検出手段の検知結果に基づいてシートの異常搬送を判断する判別手段とを備えたことを特徴とするシート供給装置。
2. 前記第１の搬送手段は前記スタッカー上のシートを分離して供給する分離ローラで構成され、
   前記第２の搬送手段はこの分離ローラからのシートを一時的に待機させるレジストローラで構成されていることを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
3. 前記シートサイズ認識手段は前記スタッカー上に配置されたシート端を検出するセンサー手段である請求項１記載のシート供給装置。
4. 前記重送検出手段は超音波、光量などの透過量を検知するセンサー手段である請求項１記載のシート供給装置。
5. 前記搬送長さ検出手段はシートの有無を検出するシート端検出センサーとシートの搬送量を検出する測距手段である請求項１記載のシート供給装置。
6. 前記比較手段は、前記シートサイズ認識手段からのシートの搬送方向長さと前記搬送長さ検出手段からの搬送長さとが一致するか否かを比較する演算手段で構成されていることを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
7. 前記重送検出手段は超音波センサーで構成され、この超音波センサーは前記搬送ガイドに対し重力の作用方向下方に配置した送波素子と、重力の作用方向上方に配置した受波素子とで構成したことを特徴とする請求項１乃至６記載のシート供給装置。
8. シートを積載するスタッカーと、
   このスタッカーから所定の処理プラテンにシートを案内する搬送ガイドと、
   上記スタッカー上のシートを分離して給送する分離手段と、
   この分離手段からのシートを処理プラテンに搬送する少なくとも１つの搬送手段と、
   上記分離手段と搬送手段との間に配置されシートの重なりを検知する重送検出手段と、
   上記搬送ガイド中に配置され搬送されるシートの先端から後端に至る搬送長さを検出する搬送長さ検出手段と、
   この搬送長さ検出手段の搬送長さと予め定めた基準長さとを比較する比較手段と、
   上記重送検出手段の検知結果と上記比較手段の比較結果に基づいてシートの異常搬送を判断する判別手段とを備えたシート供給装置。
9. 前記基準長さは搬送可能な最大サイズシートの搬送方向長さに設定したことを特徴とする請求項８記載のシート供給装置。
10. 前記搬送手段はシートを一時的に待機させるレジストローラを有していることを特徴とする請求項８記載のシート供給装置。
11. 前記重送検出手段は超音波、光量などの透過量を検知するセンサー手段である請求項８記載のシート供給装置。
12. 前記分離手段と前記搬送手段とは搬送可能な最小サイズのシートの搬送方向長さより短い距離位置に配置され、前記重送検出手段はシートが該分離手段と搬送手段とに係合した状態でシートの重なりを検出するよう構成された請求項８記載のシート供給装置。
13. シート上の画像を読取る光電変換手段を有するプラテンと、
    このプラテンにシートを供給する給紙スタッカーと、
    上記プラテンからのシートを収納する排紙スタッカーと、
    上記給紙スタッカーから上記プラテンにシートを案内する搬送ガイドと、
    この搬送ガイド中に配置された第１、第２少なくとも２つの搬送手段と、
    上記スタッカー上に載置されたシートの搬送方向長さを検知するシートサイズ認識手段と、
    上記第１の搬送手段と第２の搬送手段の間に配置されシートの重なりを検出する重送検出手段と、上記搬送ガイド中に配置され搬送されるシートの先端から後端に至る搬送長さを検出する搬送長さ検出手段と、
    上記シートサイズ認識手段からの搬送方向長さと上記搬送長さ検出手段からの搬送長さとを比較する比較手段と、この比較手段と上記重送検出手段からの情報に基づいてシートの異常搬送を判断する判別手段と、
    この判別手段からの信号で上記読取プラテンでのシート読取り処理を中断する制御手段とを備えた画像読取装置。
14. スタッカーから処理プラテンに順次搬送するシートの重なりを検出する重送検出方法であって、
    シートの搬送方向の長さサイズを検知するステップと、
    シート搬送過程の重なりを検出して重送か否かを判別するステップと、
    シート搬送過程のシートの先端から後端に至る搬送長さを測定するステップと、
    上記ステップで検知したシートの長さサイズと上記ステップで測定したシートの搬送長さとを比較するステップと、
    上記ステップで比較した結果と上記ステップで重送か否かを判別した結果に基づいてシートの搬送異常を判断するステップとを有していることを特徴とするシートの重送検出方法。
15. 前記シートの搬送異常を判別するステップは、シートの長さサイズよりシートの搬送長さが大きいとき、又は搬送過程のシートの重なりを検出したとき異常搬送と判断することを特徴とする請求項１４記載のシート重送検出方法。

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