JP2005244425A

JP2005244425A - 画像読取方法及び装置並びにこれを用いた画像形成装置

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Publication number: JP2005244425A
Application number: JP2004049392A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Sano; 一秀佐野; Shunichi Hirose; 俊一広瀬
Original assignee: Nisca Corp
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: JP4353825B2

Abstract

【課題】スタッカーからプラテンにシートを給送する過程でシートの重なりを重送検知手段で検出し、シートが重送された場合に使用者の保守を必要とせず一連のシートを欠落なく読取ることが可能な画像読取方法及びその装置を提供する。
【解決手段】まず本発明に係わる画像読取装置は、シートを載置するスタッカーと、このスタッカー上のシートを順次分離給送する分離手段と、この分離手段からのシートを読取プラテンに案内するシート搬送ガイドと、このシート搬送ガイド中に２枚以上のシートの重なりを検出する重送検知手段を設ける。上記重送検知手段はホトダイオード、超音波センサーなどの発信素子と受信素子をシートを挟んで対向するように配置し、この受信素子の検出値を所定値と比較してシートが１枚であるか複数枚であるかを判別する。そして上記スタッカーから給送されたシートの送り順位を判別するページ順判別手段と、上記重送検知手段からの重送検知情報と上記ページ順判別手段からのページ順位情報に基づいて重送したシートのページ順位を識別する重送順位識別手段を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明はスタッカー上に積載した一連のオリジナルシートを順次一枚ずつプラテンに給送し、このプラテンでシート上の画像を読取る際にスタッカーからシートが２枚以上重なってプラテンに送られた場合にこれを検出して効率的に処理する画像読取方法及び装置に関する。

一般にスタッカー上に積載した一連のシートを順次分離給送してプラテンに搬送し、このプラテンでシート上の画像を光電変換素子で光学的に読取り電子データとして出力する画像読取装置はスキャナー、複写機、ファクシミリなどで広く用いられている。かかる装置でスタッカーからプラテンに向けて繰り出されたシートはその搬送途上で紙詰りなどの異常をセンサーで検出し装置を停止する処置を構ずる必要がある。従来このようなシートの搬送経路にホトダイオードなどのセンサーを設けて紙詰り（ジャム）を検出し装置を停止してオペレータが復旧する所謂ジャム処理は多くの装置に採用されている。

上述のジャム処理に加えてスタッカーから繰り出されたシートが２枚以上重なって繰り出されたシートの重送を検出して装置を停止するものが例えば特許文献１に提案されている。これはスタッカーのシートを分離する分離手段で２枚以上重なって繰り出すことがあり、これをプラテンで読取処理すると読取ったデータに欠落が生じ、使用者はこれに気付かない問題があり、これを解決する為に上記文献１のものはシートの２枚以上の重なりを検出して装置を停止し、使用者が重なったシートを再びスタッカーに戻してその後の読取りを継続するようしている。

またシートの重送検出は特許文献２に提案されるように超音波センサーが広く使用され、圧電振動体に所定周波数のパルス電圧を印加し、シートを通過した超音波を圧電振動体で検出して減衰した超音波エネルギーからシートが１枚であるか複数枚であるかを判別するものが知られている。そしてこのようなシートの重送が生じた場合には、紙詰まり（ジャム）が生じたときと同様にシートの搬送を停止し、重送したシートを装置から取り外して再びスタッカー上に順序を整えてセットして供給するようにしている。
実公平６−４９５６７号公報特開平１０−２５７５９５号公報

ところが超音波センサーなどの重送検知手段でシートの重送を検出しても、従来知られているような検出した際に装置を停止してオペレータの修正作業を待つ場合には、オペレータが装置から離れている時には装置は長時間停止した状態で待たなければならず作業効率が悪くなるという問題が生ずる。

本発明者はシートの紙詰りと異なりシートの重送は重なった状態でそのままシートを搬送して読取り処理することが可能であるとの知見に至った。そこで本発明はスタッカーからプラテンにシートを給送する過程でシートの重なりを重送検知手段で検出し、シートが重送された場合に使用者の保守を必要とせず一連のシートを欠落なく読取ることが可能な画像読取方法及びその装置を提供することをその課題としている。

本発明は上記課題を達成する為以下の構成を採用したものである。
まず本発明に係わる画像読取装置は、シートを載置するスタッカーと、このスタッカー上のシートを順次分離給送する分離手段と、この分離手段からのシートを読取プラテンに案内するシート搬送ガイドと、このシート搬送ガイド中に２枚以上のシートの重なりを検出する重送検知手段を設ける。上記重送検知手段はホトダイオード、超音波センサーなどの送波素子と受波素子をシートを挟んで対向するように配置し、この受波素子の検出値を所定値と比較してシートが１枚であるか複数枚であるかを判別する。そして上記スタッカーから給送されたシートの送り順位を判別するページ順判別手段と、上記重送検知手段からの重送検知情報と上記ページ順判別手段からのページ順位情報に基づいて重送したシートのページ順位を識別する重送順位識別手段を設ける。このように構成することによってスタッカー上の一連のシートは順次読取プラテンで読取られ、重送シートが発生した場合には重送順位識別手段で欠落したページ順位が識別されることとなる。尚上記ページ順判別手段は例えばシート搬送ガイド中にシートの通過を検出するセンサーを設け、このセンサーからの信号を装置の起動からカウンターで計数するように構成するか或いは前記分離手段に送られる給紙指示信号をカウンターで計数するように構成する。また上記重送順位識別手段は上記重送検知手段がシートの重送を検知した検出結果の信号を得て上記ページ順判別手段からの計数値を記憶することによって構成される。

上記重送検知手段からの情報と上記ページ順判別手段からの情報に基づいて重送した原稿シートのページ順位を記憶する重送ページ記憶手段と、また、上記画像読取り手段の制御手段を上記スタッカーから給送された原稿シートを順次読取る第１の読取モードと、上記スタッカーから給送された原稿シートのうち上記第１の読取モードで上記重送ページ記憶手段に記憶された送り順位の原稿シートのみを読取る第２の読取モードとを設け、使用者がコントロールパネルなどでこの第１、第２の読取モードの選択手段を設けるように構成することも可能である。

次に本発明の画像読取り方法は、一連のページ属性を有する原稿シートを順次スタッカーから読取プラテンに給送して原稿シート上の画像を読取る画像読取方法であって、一連の原稿シートをスタッカーから読取プラテンに搬送する原稿シート搬送ステップと、上記スタッカーから上記読取プラテンに至る原稿シートの重なり搬送を検出する重送検出ステップと、上記重送検出ステップで重なり搬送を検出した原稿シートの送り順位を判別するページ順判別ステップと、上記読取プラテンで読取った画像データを記憶する第１のデータ記憶ステップと、上記一連の原稿シートの読取後、上記重なり搬送した原稿シートを再度上記読取プラテンで読取った画像データを記憶する第２のデータ記憶ステップと、上記第１と第２の記憶手段に記憶されたデータをページ属性順に外部に出力するデータ出力ステップとを備えることによって前述の課題を達成することが出来る。

一連のページ属性を有する原稿シートを順次スタッカーから読取プラテンに給送して原稿シート上の画像を読取る画像読取方法であって、一連の原稿シートをスタッカーから読取プラテンに搬送する原稿シート搬送ステップと、上記スタッカーから上記読取プラテンに至る原稿シートの重なり搬送を検出する重送検出ステップと、上記重送検出ステップで重なり搬送を検出した原稿シートの送り順位を判別するページ順判別ステップと上記ページ順判別ステップで判別した重送原稿シートの送り順位を記憶する重送ページ記憶ステップと、上記読取プラテンで一連の原稿シートの画像を読取る第１の読取りステップと、上記第１の読取りステップで読取った画像データを記憶する第１のデータ記憶ステップと、上記第１の読取りステップの後、再度一連の原稿シートを上記スタッカーから上記読取プラテンに搬送する原稿シート再搬送ステップと、この原稿シート再搬送ステップで上記重送ページ記憶ステップで記憶された送り順位の原稿シートのみを読取る第２の読取りステップと、この第２の読取りステップで読取った画像データを記憶する第２のデータ記憶ステップを備えることによって上記の課題を達成する。

本発明はスタッカーから読取プラテンに給送するシートの重送検出とシートの送り順位を判別して、重送したシートの送り順位を識別するようにしたものであるから原稿など一連のシートのどこに重送があるか知得することが出来る。従って重送したシートの送り順位を操作パネルなどに表示すれば使用者による欠落した読取データの修正が容易であり、また重送シートの送り順位を記憶し重送シートの再読取によって欠落した読取データを補うことも可能である。更に重送シートの送り順位を記憶し、一連のシートを再びスタッカーから読取プラテンに給送し、先に重送したシートの画像を読取って補完することも可能である。

このように本発明は一連のシートを順次読取る過程でシートの重送が起きても装置を停止することなく効率的に作業を実行し、その後に欠落したデータの補完が容易である画像読取方法及び装置の提供が可能である。

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。
本発明はスキャナーなどの画像読取装置、プリンター、複写機などの画像形成装置の画像読取プラテンに一連の原稿をスタッカーから順次分離して供給する際、２枚以上の原稿が重なって供給されたとき、これを搬送途上で検出してその後の画像形成で欠落することなく処理できるようにしたものである。図１は一連の原稿をスタッカーから読取プラテン（以下プラテンと云う）に供給し、このプラテンで読取った画像を印刷処理する画像形成装置の各機構部をモデル化した説明図であり、図２はその制御回路を示すブロック図であり、図４は動作手順を示すフローチャートである。

図１においてＡは画像読取装置を、Ｂは画像形成装置を示す。画像読取装置Ａは原稿をプラテンに供給するフィーダ部Ａ１と、プラテンの原稿を光電変換手段で読取るスキャナー部Ａ２を備え、画像形成装置Ｂは印刷シートを供給する給紙部Ｂ１とこのシートに印刷を施す印字部Ｂ２と画像データを印字ヘッドに送る画像データ制御部Ｂ３とを備えている。フィーダ部Ａ１は原稿を載置する給紙スタッカー１０１と、この給紙スタッカー１０１上の原稿を一枚ずつ分離する分離手段１０２と、この分離手段１０２からの原稿をプラテン１０３に導く搬送経路１０４と、プラテン１０３からの原稿を収納する排紙スタッカー１０５を備えている。上記搬送経路１０４は略Ｕ字状に形成され給紙スタッカー１０１と排紙スタッカー１０５とはプラテン１０３上方に上下並列に配置されている。また上記搬送経路１０４には原稿を一時的に待機させるレジストローラ１０６とこのレジストローラ１０６からの原稿をプラテン１０３に供給する給送ローラ１０７がこの順に配置してあり、プラテン１０３の下流には原稿を搬出する排紙ローラ１０８が設けてある。

そこで上記分離手段１０２とレジストローラ１０６との間にシートの重なり状態を検出する重送検出手段１０９と原稿の先端を検知するシート端検出センサー１１０を配置する。重送検知手段１０９は後述するが例えば超音波センサーを発振素子１０９ａと受振素子１０９ｂを原稿を介して対向配置し、原稿を通過する超音波の減衰量で送られた原稿が１枚であるか２枚以上重なった状態であるかを検出する。シート端検出センサー１１０は例えばホトセンサーの発光素子と受光素子を原稿を介して対向配置し、原稿の有無を検出して原稿先端の到達を検出する。図示の分離手段１０２は給紙スタッカー１０１上の最上原稿を繰出す分離ローラ１０２ａと摩擦パッド１０２ｂで構成してあるが、この分離手段１０２は種々のものが知られその何れもが採用可能である。図示１１１はピックアップローラで給紙スタッカー１０１上の原稿を分離ローラ１０２ａ側に繰り出す。図示１１２は原稿の先端を検出するリードセンサーで原稿先端が到達したタイミングを検出してプラテン１０３での読取開始行を割り出す。

そして上記ピックアップローラ１１１と分離ローラ１０２ａとレジストローラ１０６とは相反的に回転するように駆動モータ（図示せず）に連結され、ピックアップローラ１１１と分離ローラ１０２ａが回転するときはレジストローラ１０６は停止し、レジストローラ１０６が回転するときはピックアップローラ１１１、分離ローラ１０２ａは停止するように構成する。従ってピックアップローラ１１１、分離ローラ１０２ａで繰り出した原稿は停止したレジストローラ１０６に突き当たって湾曲したループを描き、レジストローラ１０６でこの原稿をプラテン１０３に送り出すとピックアップローラ１１１、分離ローラ１０２ａは停止した状態で後続した原稿が引き出されるのを防止することとなる。尚この場合ピックアップローラ１１１は原稿から退避した位置に待機させても良い。

前記スキャナー部Ａ２にはプラテン１０３上を移動する原稿を読取る光電変換手段１２０と、読取ったデータを補正処理するデータ処理回路１２１とデータを画像形成装置Ｂに転送するデータ転送回路１２２を備える。光電変換手段１２０は光源からの光をプラテン１０３上の原稿に照射し、レンズを介してＣＣＤなどの光電変換素子上に結像し原稿上の画像を電気信号として変換する。この他光電変換手段１２０としては種々のものが知られ、その何れも採用可能である。また前記データ処理回路１２１及びデータ転送回路１２２については後述するが、データ処理回路１２１は光電変換素子からの電気信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換し、ライン補正、シェーディング補正、ガンマ補正などの補正処理を施し、データ転送回路１２２はバッファメモリーに貯えたデータを画像形成装置Ｂにインターフェース１６０を介して転送する。

次に画像形成装置Ｂは、給紙部Ｂ１に収容した印刷シートを印字部Ｂ２に順次給送し、この印字部Ｂ２で画像形成してスタッカー１５７に排出するように構成する。給紙部Ｂ１は１つ若しくは複数の給紙カセット１５０に印刷シートを収容し給紙ローラでこれを一枚ずつ分離して搬出し搬送パス１５１からレジストローラ１５２に送った後、このレジストローラ１５２で印字タイミングを合わせて印字部Ｂ２に供給する。印字部Ｂ２は例えば静電ドラム１５３にレーザ発振器などの印字ヘッド１５４で光を照射し現像器（図示せず）でトナーインクを塗布し、チャージャー１５５でシート上に転写する。図示１５６は定着器でシート上のインクを加熱定着させる。このように画像形成したシートはスタッカー１５７に順次積載収納する。尚印字ヘッド１５４としてはレーザ発振器の他インクジェットヘッド、ドットインパクトヘッドなど種々の印字手段が採用可能である。

前記スキャナー部Ａ２から送られた画像データはインターフェース１６０を介して画像データ制御部Ｂ３に送られ、この画像データ制御部Ｂ３は例えばハードディスクなどのデータ記憶装置１５８と印刷制御回路１５９で構成されている。そこで図２に示す画像読取装置Ａの制御用ＣＰＵ１２３には前述のシート端検出センサー１１０と重送検知手段１０９の信号及び前記リードセンサー１１２と排紙ローラ１０８の位置に配置した排紙センサー１１３からの信号が伝達される。またこの制御用ＣＰＵ１２３にはコントロールパネルに設けられたスタート釦１２４から画像読取開始の指示信号が伝達されている。この制御用ＣＰＵ１２３は画像読取プログラム１２５をＲＯＭから呼出して読取制御を実行し、読取ったデータを後述するデータ補正を行った後、データ記憶装置１５８に記憶する。

そこでこの制御用ＣＰＵ１２３からフィーダ部Ａ１に伝達されるシートの搬送経路に配置されたリードセンサー１１２または排紙センサー１１３のＯＮ信号の回数をＲＡＭまたはＣＰＵのレジスタなどで構成するカウンター１２７で計測する。このとき重送検知手段１０９がONしていれば、カウンターのカウント値に１をプラスする。

画像データを画像形成装置のデータ記憶装置１５８に記憶するとき、ページ番号（カウンターの数値）も付加情報（ヘッダ情報など）として一緒に記憶する。重送したページは記憶しないのでこのときのページ番号は抜けている。読取り動作が終了後，重送ページメモリ１３０にデータがあれば、排出された原稿は再びページ番号順にトレイにセットされるので、重送したシートのページ番号の小さい順に画像読取りが行われる。このとき、読取った画像データに重送ページメモリのページ番号を順次付加してデータ記憶装置１５８に記憶する。画像データや付加情報を保存したアドレスは全てＣＰＵが管理している。印刷するとき、ＣＰＵは付加情報のページ番号１から順番に印刷するような命令を出す。

画像読取装置Ａのスタート釦１２４の操作と同時に重送時の処理を選択する。（図２参照）この重送時の処置は後述する連続読取モードと警告停止モードとを選別し、連続読取モード（処理１）は重送表示処理（処理Ａ１）と重送原稿再給送（処理Ａ２）と全原稿再給送（処理Ａ３）の何れかを設定するか或いは複数の処理からその都度使用者が選択するようにする。

そこで読取開始のスタート釦１２４を操作（ＳＴ０１）すると給紙スタッカー１０１上の原稿は最上紙から繰出され分離される（ＳＴ０２）。この分離給送は例えば後述のようにスタッカー上のエンプティセンサーが紙有りを検知した信号で駆動モータＭを回転しピックアップローラ１１１と分離ローラ１０２ａを回転駆動する。原稿は分離手段１０２で分離されレジストローラ１０６に至る。給紙指示信号を受けてレジストローラ１０６が起動回転し原稿はプラテン１０３に向かって送られる。この過程で原稿は重送検知手段１０９によって一枚であるか複数枚が重なっているか否か検出されるがこの重送検出については後述する。

重送検出の結果（ＳＴ０３）１枚であると識別された場合は原稿はプラテン１０３で読取られ排紙ローラ１０８で排紙スタッカー１０５に搬出（ＳＴ０９）される。一方、原稿が２枚以上重なっていると判別された場合は設定された重送処理プロセスに進む。

選択されたプロセスが連続読取モードのときは重送ページ順位を記憶する（ＳＴ０５）。これは重送検知手段１０９からの信号を基準値と比較して重送と判別すると、前述のカウンター１２７がスタッカーから給送された原稿の送り順位を判別する。このカウンター１２７で構成するページ順判別手段はスタート釦１２４の操作で初期設定されリードセンサー１１２または排紙センサー１１３のＯＮ信号の回数を計数し、ＲＡＭなどの記憶手段に計数値を記憶する。図示の装置は原稿シートの重送が３枚以上重なることが極めてまれである為、重送検知した場合は全て２枚（ダブルフィード）として処理するようにしているが重送検知手段１０９で重なったシート枚数を判別する場合は上記排紙センサー値と重送したシート枚数も記憶する。例えば原稿のｎ枚目が重送と判別された時には（ｎ），（ｎ＋１）を記憶するか、重送枚数がｋ枚であるときは（ｎ），（ｎ＋１）…（ｎ＋（ｋ−１））を記憶する（ＳＴ０５）。次いでカウンター１２７の計数値も重送した枚数をカウントアップ（ＳＴ０７）する。一方重送と判別された原稿シートはプラテン１０３で画像を読取ることなく、若しくは読取ったデータをデータ処理部に送ることなく破棄してプラテン１０３を通過させる。

プラテン１０３を通過した原稿は排紙スタッカー１０５に搬出され、その原稿は排紙センサー１１３で検出され、この排紙センサー１１３からの信号をカウンター１２７で計数する（ＳＴ０８）。次の原稿が給紙スタッカー１０１上に有るとき（エンプティセンサーＯＮのとき）は原稿分離給送のステップ（ＳＴ０２）に戻り、このような動作を繰り返す。一連の原稿の読取りが終了した段階で重送ページメモリ１３０に重送ページ順位が記憶されていないときには画像データ制御部Ｂ３のデータ記憶装置１５８に記憶されたデータに基づいて画像形成処理が実行される。

一方重送ページメモリ１３０に重送ページ順位が記憶されているときには次の処理１，処理２，処理３の何れかの処理を実行する。
[処理１]
重送ページメモリ１３０に記憶されたページをコントロールパネルの表示部１２８に表示する。この表示に基づいて使用者は排紙スタッカー１０５上の原稿から重送され読取られていない原稿を抜き出し、再び給紙スタッカー１０１上にセットしてスタート釦１２４を押す。これによって再度上述のステップが実行され画像形成が行われる。そこで使用者はコピー紙を丁合してページ順位を揃え作業を終了する。
[処理２]
重送ページメモリ１３０に記憶されたページをコントロールパネルの表示部１２８に表示する。この表示と同時に「重送ページ再給送」のガイダンスを表示する。このガイダンスに基づいて使用者は「排紙スタッカー１０５から取出した原稿の中から重送によって読取られていない原稿を給紙スタッカー１０１にセットしスタート釦１２４を押す」。するとこの原稿は前述と同様の手順で読取られる。
[処理３]
コントロールパネルの表示部１２８に「原稿再セット」のガイダンスを表示する（図５ＳＴ２４参照）。使用者は一連の原稿を再度給紙スタッカー１０１にセットしスタート釦１２４を押す（ＳＴ２７）。するとこの原稿は分離手段１０２で分離給送されプラテン１０３に向かって送られる（ＳＴ２８）。この原稿は給紙の指示信号をカウンター１２７がカウントした計数値と、先の重送ページメモリ１３０から読出したページ順位が一致するか否かを照合（ＳＴ２９）する。この照合で一致した場合即ち先の読取りで重送によって読取られなかった原稿は重送検知手段１０９の検出（ＳＴ３０）を経て画像読取り（ＳＴ３２）を実行する。
重送と判別された場合は駆動モータＭを停止し表示部に重送である旨の警告を表示する。この警告で使用者は重送し搬送経路１０４内に停止している原稿を取出し給紙スタッカー１０１上に再セットしスタート釦１２４を押して再起動する。
重送することなくプラテン１０３で読取られた原稿は排紙ローラ１０８で排紙スタッカー１０５に搬出される（ＳＴ３６，ＳＴ３７）。
照合（ＳＴ２９）でページ順位が一致しない原稿は読取済みとして画像読取を実行することなく排出（ＳＴ３６）される。このとき重送検知手段１０９が重送と判断（ＳＴ３３）したときはカウンター１２７をプラス１カウントアップ（ＳＴ３４）し更にＳＴ３５でカウントアップして排出する（ＳＴ３６）。
このようにして読取られたデータは以下のように処理する。

ここで重送検出について説明すると、図７，８は重送検知手段１０９として超音波センサーを採用した場合を示し図７はその構造を図８は判別回路を示す。通常の超音波センサーは送波素子１０９ａと受波素子１０９ｂとは同一構造の素子で構成され、金属などの外筺ケース１０に圧電セラミック板などの圧電振動体１１が弾性樹脂１２内に埋設してある。圧電振動体１１の表裏面には電極が蒸着で形成してあり、リード線１３から高周波電源を供給する。又、図示の圧電振動体１１は外筺ケース１０に密着していて両者が一体となった固有振動数のもとに特定の周波数で振動することとなり、ケースの一部を成す送波表面１０ａから超音波が外部に送振される。リード線１３の一方はこの外筺ケース１０に接地してある。

従って送波素子１０９ａ側のリード線１３から高周波電源を供給すると圧電振動体１１とこれに接した外筺ケース１０が所定周波数で振動して送波表面１０ａから超音波を発する。一方受波素子１０９ｂは外筺ケース１０の受波表面１０ｂと、これと一体の圧電振動体１１が受信した超音波によって共振し、圧電振動体１１に生起した電気が電極からリード線１３を介して外部に出力される。

かかる構造の超音波センサーが搬送経路１０４に配置され、図８に示すような発振回路１４および受振回路１５に接続される。発振回路１４は高周波発振回路１４ａと増幅回路１４ｂで構成し電源１４ｃから特定周波数の高周波電圧を圧電振動体１１に供給する。受振回路１５はトランジスターなどで構成される増幅回路１５ａと平滑化回路１５ｂで構成する。そして高周波発振回路１４ａで例えば３０ＫＨｚ〜４００ＫＨｚの高周波電圧を発生し、この信号を増幅してリード線１３から圧電振動体１１の表裏に形成した電極に印加することによって圧電振動体１１を励振する。この超音波はシートを介して受波素子側の圧電振動体１１を励振し、電気的信号として出力される。この受波素子１０９ｂからの出力信号は増幅回路１５ａで増幅され、平滑化回路１５ｂで整流され積分回路などで平滑化されることとなる。

そこで高周波発振回路１４ａ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１０９ａの圧電振動体１１に励起される。この圧電振動体１１は図７（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１０９ａに対向した受波素子１０９ｂにはシートを過って超音波が受信され、受波素子１０９ｂ側の圧電振動体１１は共振し、その振動で生起した電力が出力される。このときシートを通過する際の超音波の減衰が図７（ｂ）のように一枚のとき（出力レベルＬＶ２）と同（ｃ）の２枚のとき（出力レベルＬＶ３）で異なった出力となる。

この同図（ｂ）（ｃ）の波形で出力された電気的エネルギーを増幅回路１５ａと平滑化回路１５ｂで処理する。つまり受波素子１０９ｂから出力された振動波形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化回路１５ｂで図７（ｄ）（ｅ）に示すような出力レベルに変換される。同図（ｄ）はシートが一枚で搬送されたときの出力レベルＬＶ２を示し、Ａ部はシート先端がレジストローラ１０６ａ，１０６ｂからセンサー位置に到達した状態で検出値が乱れている。これはシートがループ状に湾曲された状態からレジストローラ１０６で繰り出されるため先端部がバタつくためである。Ｂ部はシートがレジストローラ１０６にニップされ搬送経路１０４に沿った状態で検出値は安定し、Ｃ部はシート後端がレジストローラ１０６ａ，１０６ｂ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７（ｅ）はシートが２枚重なって搬送されたときの出力レベル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に設定するとシートが一枚である（ｄ）と２枚である（ｅ）とでは、安定したＢ部においてＬＶ１＞ＬＶ２＞ＬＶ０＞ＬＶ３の関係が成立する。従ってこのＢ部で平滑化回路１５ｂからの出力信号をコンパレータなどの比較回路（手段）１５ｃで基準値（ＬＶ０）と比較するとシートの重なり状態を判別することが可能となる。尚この基準値の決定は、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、この値を基準値に設定する。

以上基準値はシートが１枚のときと２枚以上の場合について説明したが、この基準値をシートが１枚のとき、２枚のとき及びそれ以上のときというように複数設定して各々比較すればシートが何枚重なっているかまで検出することができる。前記高周波発振回路１４ａから送波素子１０９ａ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定常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１０９ｂ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。

次に前記構造の超音波センサーの配置について説明すると前記シートの搬送経路１０４に対し送波素子１０９ａと受波素子１０９ｂは次のように配置する。

送波素子１０９ａと受波素子１０９ｂとは搬送経路１０４を走行するシートに対して所定角度傾斜して対向するように配置する。図７に示すように搬送経路と直交する垂線Ｎ−Ｎに対し角度αで傾斜させ、図示のものは角度αを３０度乃至４５度に設定してある。これは送波素子１０９ａから発振した超音波がシート表面で反射して送波素子１０９ａの表面（送波面）に戻って発振波と反射波が避ける為であり、同様の干渉がシート表面と受波素子１０９ｂの受波表面１０ｂとの間で起こるのを避ける。従ってシートと送（受）波表面との距離及び送（受）波表面の面積によって角度αを設定すれば良い。（２）搬送経路１０４に対し重力の方向に下側に送波素子を上側に受波素子を配置する。これは先に説明したように送波素子１０９ａの送波表面に生ずる振動の強さ（ＬＶ１）は受波素子１０９ｂより大きい。これと同時にシートが１枚のときと２枚重なったときの受波表面に生ずる共振のレベル（振動の強さ）差を判別する為には特に受波表面に作用する外的影響を少なくする必要がある。そこで重力の作用する下側に送波素子１０９ａを、上側に受波素子１０９ｂを配置することによってシートの搬送経路から落下する紙粉その他の塵埃が検出精度に与える影響を少なくする。（３）更に下方に配置した送波素子１０９ａの送波表面１０ａを水平方向に対し所定角度（β）傾斜するように配置する。この角度βは表面から塵埃が自然落下するか或いは超音波振動と協働して落下するような角度を選定する。図示のものはこの角度βを３０度に設定してあり、またこの角度は９０度に近い程良いことは勿論である。

次に本発明を画像形成装置に採用した場合の詳細を図９乃至図１２に基づいて説明する。図９は画像読取装置Ａを備えた画像形成装置Ｂの全体構成を示す。画像形成装置Ｂはケーシング１６２内に印刷ドラム１５３とこの印刷ドラム１５３に用紙を供給する給紙カセット１５０と、上記印刷ドラム１５３にトナーインクで現像形成する現像器１６０と、定着器１５６が内蔵されている。１５４は印刷ドラム１５３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１５０からの用紙は搬送ローラ１６１で印刷ドラム１５３に送られこの印字ヘッド１５４で形成した画像が転写される。そしてこの用紙は定着器１５６で定着され排紙ローラ１６３から排紙スタッカー１５７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１５４には画像データを蓄積するハードディスクなどのデータ記憶装置１５８と蓄積した画像データを順次印字ヘッドに転送する印刷制御回路１５９が電気的に連結してある。上記画像形成装置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。この画像読取装置Ａはケーシング１３６にプラテン１０３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電変換手段１２０と光電変換素子１２４が配置してある。光電変換素子１２４としてはＣＣＤなどが広く知られている。

上記プラテン１０３には図１０に示すフィーダ部Ａ１が据付けてある。このフィーダ部Ａ１はプラテン１０３の上方に給紙スタッカー１０１と排紙スタッカー１０５とが上下に並設してあり、給紙スタッカー１０１からのシートをＵ字状の搬送経路１０４で前記プラテン１０３を経て排紙スタッカー１０５に案内する。前記給紙スタッカー１０１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（図示せず）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。

上記給紙スタッカー１０１の上流側には分離ローラ１０２ａとこれに圧接した摩擦パッド１０２ｂが配置され、分離ローラ１０２ａの回転軸１０２ｃに取付けたブラケット１１９にピックアップローラ１１１が取付けてある。そして回転軸１０２ｃを時計方向に回転するとピックアップローラ１１１は給紙スタッカー１０１上に降下し、回転軸１０２ｃを反時計方向に回転すると図示の状態に上昇するようになっているがその機構は後述する。分離ローラ１０２ａの下流側にはシートの重なり状態を検出する超音波センサー１０９とシートの先端及び後端を検出するシート端検知センサー１１０が搬送経路１０４内に配置してある。また搬送経路１０４にはレジストローラ１０６ａ，１０６ｂと給送ローラ１０７ａ，１０７ｂと搬出ローラ１２９ａ，１２９ｂと排紙ローラ１０８ａ，１０８ｂが順次この順に設けてある。これらのローラで給紙スタッカー１０１からシートを排紙スタッカー１０５に搬送する。図示１１２はシート先端を検出するリードセンサーである。図示１３１はプラテン１０３からのシートを経路切換えゲート１３１ａでレジストローラ１０６ａ，１０６ｂに再送する循環経路である。

次に図１１（ａ）は前記分離ローラ１０２ａとレジストローラ１０６ｂの駆動機構を示し、正逆転可能な給紙駆動モータ１４０でピックアップローラ１１１、分離ローラ１０２ａ、レジストローラ１０６ｂを駆動する伝動機構を示し、図１１（ｂ）は搬送駆動モータ１４１で給送ローラ１０７、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１０８を駆動する伝動機構を示している。給紙駆動モータ１４０は正転でピックアップローラ１１１と分離ローラ１０２ａを回転駆動し、逆転でレジストローラ１０６を回転駆動する。同時にこの給紙駆動モータ１４０はピックアップローラ１１１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１０６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１０２ａの回転軸に連結されワンウェイクラッチ１４２と１４３とは相反的に駆動伝達するように設定されている。

分離ローラ１０２ａの回転軸にはバネクラッチ１４４を介してブラケット１１９が軸承してあり、このブラケット１１９に取付けたピックアップローラ１１１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１０２ａ、ピックアップローラ１１１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１１９はフリーとなり図１０の上昇した退避位置から下降してピックアップローラ１１１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１０６ｂ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１１９を上昇させ、図１０の退避位置に戻す。

搬送駆動モータ１４１は図１１（ｂ）に示すように、給送ローラ１０７、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１０８にベルトＢ５、Ｂ６、Ｂ７を介して連結され、給送ローラ１０７、搬出ローラ１２９とはワンウェイクラッチでモータの正転でも逆転でも常に一方向に回転し、排紙ローラ１０８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。

次に前記搬送経路１０４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１０１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（図示せず）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１０１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１０２ａの下流側には前述の超音波センサー１０９とシート端検出センサー１１０が設けてある。

前記給送ローラ１０７の手前にはリードセンサー１１２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１０６の回転起動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１１３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。

次に上述の装置の制御を説明すると、装置電源を投入して給紙スタッカー１０１上にシート（原稿）をセットする。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。するとピックアップローラ１１１は図１０の状態から下方に降下し、スタッカー上の最上シートを繰り出す。次いでこの繰り出されたシートを分離ローラ１０２ａが一枚に分離して分離ローラ１０２ａとレジストローラ１０６との間の搬送ガイドに給送し、シート端検出センサー１１０がシート先端を検出する。このシート先端の検出信号から所定時間後に給紙駆動モータ１４０を停止する。この時シートは先端が停止状態のレジストローラ１０６に突き当たってループ状に湾曲し、シートが数枚重なっている場合には複数シートの間に空気層が形成される。

次いで給紙の指示信号がコンピュータなどの本体装置若しくは先に給送されたシートとの間に所定の間隔が形成されたタイミング信号で画像読取装置Ａの制御部は給紙駆動モータ１４０を逆回転方向に再起動させる。同時に制御部はタイマーを作動し、このタイマーはシートのループが解消されシートが分離ローラ１０２ａとレジストローラ１０６との間で直線状になる見込み時間に設定されている。このタイマーの設定時間が終了した状態を図１２（ｃ）に示す。

次いで図１２（ｄ）の状態にシート後端が分離ローラ１０２ａから離脱するまでの間に超音波センサー１０９によってシートの重送が検出される。そしてシートの先端はリードセンサー１１２で検出され、給送ローラ１０７でプラテン１０３に向かって給送される。かかる過程で重送検出手段１０９がシートの重送（ダブルフィード）を検出した場合は、前述の図３及び図４に基づいて説明したシートの重送処理を実行する。

かかる動作は図１２（ａ）でシート先端をシート端検出センサー１１０が検出しタイマーＴ１を作動する。次に同（ｂ）の状態にシート先端はレジストローラ１０６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。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１０２ａとレジストローラ１０６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。次いで図１２（ｄ）の状態にシート後端が分離ローラ１０２ａから離脱するまでの間に超音波センサー１０９によってシートの重送が検出される。このように送られるシートの後端はシート端検出センサー１１０で検出され、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１１２で検出され、給送ローラ１０７でプラテン１０３に向かって給送される。

本発明を実施した画像読取装置と画像形成装置の各機構部をモデル化した説明図。図１の装置の制御回路を示すブロック図。データ記憶装置の説明図。図１の装置の動作手順を示すフローチャート。図１の装置の動作手順を示すフローチャート。図１の装置の動作手順を示すフローチャート。重送検知センサーとして超音波センサーを用いた場合の構造説明図。図６の超音波センサーの制御回路図。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８の装置における原稿シートの供給部の詳細説明図。図９の装置の駆動機構を示す説明図。図８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

１０１給紙スタッカー
１０２分離手段
１０２ａ分離ローラ
１０２ｂ摩擦パッド
１０３プラテン
１０４搬送経路
１０５排紙スタッカー
１０６レジストローラ
１０７給送ローラ
１０８排紙ローラ
１０９重送検知手段
１１０シート端検出センサー
１１１ピックアップローラ
１１２リードセンサー
１１３排紙センサー
１５８データ記憶装置

Claims

原稿シートを載置するスタッカーと、
このスタッカー上の原稿シートを順次分離給送する分離手段と、
この分離手段からの原稿シートを読取プラテンに案内するシート搬送ガイドと、
上記シート搬送ガイド中に設けられ２枚以上の原稿シートの重なりを検出する重送検知手段と、
上記スタッカーから給送された原稿シートの送り順位を判別するページ順判別手段と、
上記重送検知手段からの重送検知情報と上記ページ順判別手段からのページ順情報に基づいて重送した原稿シートのページ順位を識別する重送順位識別手段とを備えた画像読取装置。
前記重送検知手段は、原稿シートに投射した超音波の透過量を検出するセンサーと、このセンサーの検出結果に基づいて原稿シートの２枚以上の重送を判別する判断回路とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
原稿シートを載置するスタッカーと、
このスタッカー上の原稿シートを順次分離給送する分離手段と、
この分離手段からの原稿シートを読取プラテンに案内するシート搬送ガイドと、
上記シート搬送ガイド中に設けられ２枚以上の原稿シートの重なりを検出する重送検知手段と、
上記スタッカーから給送された原稿シートの送り順位を判別するページ順判別手段と、
上記重送検知手段からの重送検知情報と上記ページ順判別手段からのページ順位情報に基づいて重送した原稿シートのページ順位を表示する表示手段を備えた画像読取装置。
前記ページ順判別手段は、前記シート搬送ガイドに配置され原稿シートの有無を検出するセンサーとこのセンサーからの検出信号を計数するカウンターとから構成された請求項１又は３に記載の画像読取装置。
原稿シートを載置するスタッカーと、
このスタッカー上の原稿シートを順次分離給送する分離手段と、
この分離手段からの原稿シートを読取プラテンに案内するシート搬送ガイドと、
上記読取プラテンに設けられ原稿シート上の画像を読取る画像読取り手段と、
この画像読取り手段で読取った画像データを記憶するデータ記憶手段と、
上記シート搬送ガイド中に設けられ２枚以上の原稿シートの重なりを検出する重送検知手段と、
上記スタッカーから給送された原稿シートの送り順位を判別するページ順判別手段と、
上記重送検知手段からの情報と上記ページ順判別手段からの情報に基づいて重送した原稿シートのページ順位を記憶する重送ページ記憶手段と、
上記画像読取り手段の制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記スタッカーから給送された原稿シートを順次読取る第１の読取モードと、上記スタッカーから給送された原稿シートのうち上記第１の読取モードで上記重送ページ記憶手段に記憶された送り順位の原稿シートのみを読取る第２の読取モードと、
この第１、第２の読取モードの選択手段を有することを特徴とする画像読取装置。
一連のページ属性を有する原稿シートを順次スタッカーから読取プラテンに給送して原稿シート上の画像を読取る画像読取方法であって、
一連の原稿シートをスタッカーから読取プラテンに搬送する原稿シート搬送ステップと、
上記スタッカーから上記読取プラテンに至る原稿シートの重なり搬送を検出する重送検出ステップと、
上記重送検出ステップで重なり搬送を検出した原稿シートの送り順位を判別するページ順判別ステップと、
上記読取プラテンで読取った画像データを記憶する第１のデータ記憶ステップと、
上記一連の原稿シートの読取後、上記重なり搬送した原稿シートを再度上記読取プラテンで読取った画像データを記憶する第２のデータ記憶ステップと、
上記第１と第２の記憶手段に記憶されたデータをページ属性順に外部に出力するデータ出力ステップとを有する画像読取方法。
一連のページ属性を有する原稿シートを順次スタッカーから読取プラテンに給送して原稿シート上の画像を読取る画像読取方法であって、
一連の原稿シートをスタッカーから読取プラテンに搬送する原稿シート搬送ステップと、
上記スタッカーから上記読取プラテンに至る原稿シートの重なり搬送を検出する重送検出ステップと、
上記重送検出ステップで重なり搬送を検出した原稿シートの送り順位を判別するページ順判別ステップと、
上記ページ順判別ステップで判別した重送原稿シートの送り順位を記憶する重送ページ記憶ステップと、
上記読取プラテンで一連の原稿シートの画像を読取る第１の読取りステップと、
上記第１の読取りステップで読取った画像データを記憶する第１のデータ記憶ステップと、
上記第１の読取りステップの後、再度一連の原稿シートを上記スタッカーから上記読取プラテンに搬送する原稿シート再搬送ステップと、
この原稿シート再搬送ステップで上記重送ページ記憶ステップで記憶された送り順位の原稿シートのみを読取る第２の読取りステップと、
この第２の読取りステップで読取った画像データを記憶する第２のデータ記憶ステップとを有する画像読取方法。