JP2009292574A - 重送検知装置、重送検知方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】シートの重送を誤り無く確実に検知できるようにする。
【解決手段】シートの厚さ、材質等の特性に基づいて超音波（バースト波）の特性（バースト長、サイクル数、音圧レベル）を変更する。特に、シートの搬送方向の長さが短い場合は、バースト長を短くし、サイクル数を少なくする。また、シートの厚さが厚い場合や表面コートが施されている場合は、音圧レベルを高くする。
【選択図】図３

Description

本発明は、印刷用紙等のシートを給送する際に２枚以上のシートを同時に給送してしまう重送を検知する技術に関する。

従来、Ａ４、Ａ４Ｒ、Ｂ５、Ｂ４等のサイズの異なるシートを収納する複数の収納カセットを備えた複合機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、スキャナ装置が知られている。また、近年は、オプション装置として後処理装置が装置本体に接続され、画像形成後のシートを中綴じ中折込する機能を備えた複合機等も出現している。

この種の装置では、収納カセットから繰出されたシートが不本意に重送される場合があった。シートが画像形成部に重送されてしまうと、本来、１枚のシートに形成すべき原稿画像が複数枚のシートに跨って形成されてしまう場合がある。その場合には、その重送されたシートの全てが使い物にならず、シートの無駄使いになるだけでなく、その重送に係るシートに形成された画像を印刷し直すようにジョブを再度設定する必要がある。

シートの重送の形態としては、図４に示すものがその典型である。図４（ａ）は、矢印方向にシートＰ１が送られているときに、もう１枚のシートＰ２がシートＰ１の後部に重なった状態を示している。図４（ｂ）は、シートＰ２がシートＰ１の半分以上まで重なった状態を示し、図４（ｃ）は、シートＰ１とシートＰ２の前端と後端の位置が一致して全体的に重なり合った状態を示している。

従来の重送検知方法として、このようなシートＰ１，Ｐ２の重送に対して、シートの搬送路に沿う部分にシートの有無を検出するセンサ１００を設け、このセンサ１００からの検知信号に基づいて重送を判断するという方法が用いられていた。

すなわち、センサ１００が搬送されるシートＰ１の先端を検知した後にシートＰ２の後端を検知するまでの時間差により、通過したシートＰ１，Ｐ２の全体の長さを検知し、検知した長さが規定値よりも大きい場合に滞留ジャムと判定するのである。この方法では、検知した長さが規定値よりも大きくなる原因が、重送である場合が多かった。

例えば、図４（ａ），（ｂ）の重送形態であれば、シートＰ１の先端からシートＰ２の後端までの長さが、シートＰ１の１枚の長さよりも長いので、重送と判定される。このセンサ１００を用いる検知方法は従来から利用されているが、図４（ｃ）の重送形態の場合には、シートＰ１，Ｐ２が重なる部分の長さがシートＰ１，Ｐ２の１枚の長さと同じとなるため、重送判定を行うことが不可能となる。

また、シートの厚さを測定し重送を検知する方法も用いられてきた。しかし、この方法では、シート１枚の厚さを高精度に測定するのは困難である。

このような背景から、搬送中のシートの長さ・厚さを検知するセンサに代えて、シートが実際に重送している部分を検知対象として判定できるように、超音波センサが利用されるようになってきた（特許文献１参照）。この方法では、シートが搬送される搬送路中に、超音波を送信する送信器と送信された超音波を受信する受信器とを設けている。

受信器は、送信器より送信され、搬送路上を搬送されているシートを透過した超音波を受信し、その受信した音圧レベルに対応する受信信号を出力する。受信器が出力する受信信号は、シートが２枚以上である場合には、シートが１枚である場合に較べて超音波の減衰が大きくなるために、その音圧レベルが小さくなる。従って、受信器からの音圧レベル（実際には量子化されたデジタル変換値）を所定の閾値と比較することで、重送であるか否かを判定することができる。
特開２０００−９５３９０号公報

しかしながら、厚さが薄いシートの場合には、その薄いシートが超音波の減衰に与える影響が少なくなる。このため、搬送されるシートが１枚の場合と重送の場合とで受信する超音波のレベルに大きな差が現れず、重送を検知することが困難となり、重送の誤判定を生じることとなる。

本発明は、このような技術的な背景の下になされたもので、その目的は、シートの重送を誤り無く確実に検知できるようにすることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、複数枚のシートが重なった状態で搬送される重送を検知する重送検知装置であって、搬送路を搬送される前記シートの面の両側に配置された超音波発信手段、及び超音波受信手段と、前記搬送路を搬送中の前記シートの特性情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記シートの特性情報に基づいて、前記超音波発信手段から発信する超音波の特性を変更する変更手段と、前記超音波受信手段により受信された超音波に基づいて前記シートが重送されているか否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、シートの特性に基づいて超音波の特性を変更することにより、シートの重送を誤り無く確実に検知することが可能となる。

また、例えば、シートの搬送方向の長さが短い場合には超音波の発信時間を短縮し、厚さが薄い場合には音圧レベルを低くするので、エネルギーの浪費を回避することができ、ランニングコストを低減することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る重送検知装置の概略構成を示す構成図である。

なお、本実施の形態では、図１の重送検知装置を複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置の画像形成部に適用することを想定している。しかし、図１に示した重送検知装置は、画像形成部だけでなく、複写機、プリンタ、複合機等に搭載又はオプション装置として接続されたスキャナ装置、或いは専用装置としてのスキャナ装置等の給紙機構、更には自動原稿給送装置等に適用することも可能である。

図１の重送検知装置において、搬送路１２には、シートＰ１の有無を検知するシート有無センサ１４、シートＰ１の特性を検知するシート特性センサ１５、及び超音波発信器１０、超音波受信器１１が配置されている。これらシート有無センサ１４、シート特性センサ１５、超音波発信器１０、及び超音波受信器１１は、コントローラ１３に接続されている。

超音波発信器１０、超音波受信器１１は、透過型の超音波装置を構成し、超音波発信器１０と超音波受信器１１はシートＰの面を挟んで対向する位置関係で配置されている。換言すれば、超音波発信器１０と超音波受信器１１は、シートＰの面の両側に配置されている。

さらには、超音波発信器１０と超音波受信器１１は、搬送路１２を搬送されるシートＰの面に対して垂直方向ではなく、傾斜方向に配置されている。

このように、超音波発信器１０と超音波受信器１１を上記の傾斜方向に配置した場合、超音波発信器１０から出力された超音波（本実施の形態ではバースト波）が超音波受信器１１により受信されるときに、超音波のシートＰ上での透過距離が長くなる。これは、超音波の透過距離に関して、シートＰの厚さが実質的に厚くなったことを意味する。

従って、超音波発信器１０と超音波受信器１１を上記の傾斜方向に配置することで、薄いシートＰであっても超音波の減衰に大きく寄与し、重送状態を検知できるようになる。

シート有無センサ１４は、搬送路１２の当該シート有無センサ１４の位置をシートＰが通過したか否かを検知するためのセンサである。このシート有無センサ１４は、搬送路１２を搬送中のシートＰの搬送方向の長さをコントローラ１３により算出するために利用される。

シート特性センサ１５は、搬送路１２の当該シート特性センサ１５の位置を通過するシートＰの特性（厚さ、材質、表面コートの有無等）を判別するセンサである。このシート特性センサ１５は、超音波発信器１０から発信する超音波の特性を、搬送中のシートＰの特性に基づいて変更するために利用される。

コントローラ１３は、図示省略したＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータにより構成され、超音波発信器１０の発信動作を制御する。この場合、コントローラ１３は、上記のように、シート特性センサ１５により判別されたシートの特徴（特性）に基づいて、超音波発信器１０から発信する超音波の特性を変化させる。この超音波発信器１０の発信制御の詳細は、後述する。

なお、コントローラ１３は、超音波発信器１０から発信する超音波の特性を変化させる場合、搬送路１２を搬送中のシートＰの特性情報（厚さ、材質など）をも考慮する。また、コントローラ１３は、超音波受信器１１からの受信信号に基づいて、シートＰが重送状態であるか否かを判定する。

図２は、超音波発信器１０から発信される超音波の特性と、超音波受信器１１により受信される超音波の量子化を説明するための図である。

図２に示したバースト長（Ｘ）は、超音波発信器１０から断続的に発信される超音波（バースト波）の各断続波形部分を構成するパルス波の数である。サイクル数（Ｙ）は、１枚のシートに対して繰り返して出力するバースト波の繰返し出力回数、すなわち断続回数である。また、音圧レベル（Ｚ）は、超音波の強さを示している。この音圧レベル（Ｚ）は、シートＰの厚さ及び表面コート等の表面処理の有無によって決定される。

図２において変換側の波形上に○印で示したように、コントローラ１３は、超音波受信器１１からのアナログの受信信号を所定周期でサンプリングし、デジタル値に変換する。コントローラ１３は、このデジタル値、すなわちシートＰを透過することにより減衰した超音波のデジタルの音圧値を用いて、シートＰの重送を判定する。

コントローラ１３のＲＯＭ等の記憶媒体には、上記のバースト長（Ｘ）、サイクル数（Ｙ）、音圧レベル（Ｚ）の３つの値が、超音波発信器１０から発信する超音波の特性を変化させるためのパラメータとして、シートＰの特性情報と対応付けて予め登録されている。この場合、上記の各パラメータの登録値は、シートＰの厚さ、材質、表面コートの有無、搬送方向の長さ等の特性に応じた最適なパラメータ値が登録されている。

また、シートＰの搬送方向の長さが短い場合には、バースト長（Ｘ）を短くし、サイクル数（Ｙ）を少なくするような形態で記憶媒体に登録されている。これは、搬送方向の長さが短い１枚のシートに対応するサンプル数が不足することなく、シートの重送を検出できるようにするためである。また、シートが厚い場合や表面コートが施されている場合には、音圧レベル（Ｚ）を高くするような形態で記憶媒体に登録されている。

次に、コントローラ１３による重送判定処理を、図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、図３のフローチャートに係るプログラムは、コンピュータとしてのコントローラ１３により実行可能に指令が組み合わされたものであり、コントローラ１３内のＲＯＭ等に格納されている。

また、ここでは、音圧レベルについては、厚さが薄いシートＰから標準的な厚さのシートＰに適合するような値がコントローラ１３により初期設定されているものとする。さらに、バースト長（Ｘ）とサイクル数（Ｙ）については、標準的なＡ４規格のシートＰの搬送方向の長さに適合するような値がコントローラ１３により初期設定されているものとする。

コントローラ１３は、搬送路１２上を搬送中のシートＰの特性（特徴）情報を、シート特性センサ１５等から取得する（ステップＳ３０１）。次に、コントローラ１３は、取得したシートＰの特性情報に基づいて、現在設定されている発信超音波の各パラメータ（バースト長・サイクル数・音圧レベル）を設定変更すべきか否かを判断する（ステップＳ３０２）。各パラメータの設定変更が不要であると判断した場合は、コントローラ１３は、後述のステップＳ３０９の処理を行う。

一方、各パラメータの設定変更が必要であると判断した場合は、コントローラ１３は、搬送中のシートＰの特性に係る専用のパラメータが記憶媒体に登録されているか否かを判別する（ステップＳ３０３）。

その結果、専用のパラメータが登録されている場合には、コントローラ１３は、当該専用のパラメータ、すなわち専用のバースト長（Ｘ）、サイクル数（Ｙ）、音圧レベル（Ｚ）を記憶媒体から読出す。そして、コントローラ１３は、現在設定されている各パラメータを廃棄し、読出した専用の各パラメータに設定変更する（ステップＳ３０４）。この後、コントローラ１３は、後述のステップＳ３０９の処理を行う。

当該専用パラメータが登録されていない場合には、コントローラ１３は、現在搬送中のシートＰの搬送方向の長さが、現在設定されているバースト長（Ｘ）、サイクル数（Ｙ）に適合する当該長さよりも短いか否かを判別する（ステップＳ３０５）。この場合、コントローラ１３は、シート有無センサ１４からのシート検知信号に基づいて、現在搬送中のシートＰの搬送方向の長さを算出する。

搬送方向の長さが短い場合は、コントローラ１３は、その短い長さに応じた短いバースト長（Ｘ）、少ないサイクル数（Ｙ）に設定変更して（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０７に進む。搬送方向の長さが短くない場合は、コントローラ１３は、ステップＳ３０６の処理をスキップしてステップＳ３０７の処理に進む。

コントローラ１３は、ステップＳ３０７では、現在搬送中のシートＰの厚さが、現在設定されている音圧レベル（Ｚ）に適合する当該厚さよりも厚いか、或いは表面コートが施されているか否かを判別する。この場合、コントローラ１３は、シート特性センサ１５からの特性検知信号に基づいて、現在搬送中のシートＰの厚さや表面コートの有無を判別する。

シートＰが厚い場合や表面コートが施されている場合には、コントローラ１３は、その厚さに応じた高い音圧レベル（Ｚ）に設定変更する（ステップＳ３０８）。

次に、コントローラ１３は、シートＰの先端がシート有無センサ１４により検知されると（ステップＳ３０９）、所定時間後、超音波発信器１０から現在設定中の各パラメータの条件で超音波発信器１０から超音波を発信させる（ステップＳ３１０）。

次に、コントローラ１３は、超音波受信器１１から出力された超音波の受信信号を所定周期でサンプリングし、デジタルの音圧値に変換する（ステップＳ３１１）。そして、コントローラ１３は、その音圧値、すなわち、シートＰを透過することで減衰した音圧値が閾値より小さいか否かを判別する（ステップＳ３１２）。

コントローラ１３は、減衰した音圧値が閾値より小さい場合は、シートＰの重送であると判定し（ステップＳ３１３）、大きい場合は、シートＰの非重送である判定する（ステップＳ３１４）。

上記の重送判定用の閾値は、搬送路１２上にシートＰが存在しない場合の受信に係る音圧値（デジタル値）を基準にして、その基準値よりも低い値として予め設定されているものである。さらに、上記の処理フローでは、シートＰが厚い場合に音圧レベル（Ｚ）を変更している関係で、重送判定用の閾値は、シートＰの厚さとは無関係に一定の値を想定している。しかし、シートＰの厚さに応じて閾値を変更することも可能である。

なお、上記の処理フローは、一例であり、種々、応用変形することができる。例えば、現在搬送中のシートＰの搬送方向の長さが、現在設定されているバースト長（Ｘ）、サイクル数（Ｙ）に適合する当該長さよりも短い場合だけでなく、長い場合にもその長さに適合するサイクル数（Ｙ）に設定変更することも可能である。この場合は、その長い搬送方向の長さに適合する長いバースト長（Ｘ）、多いサイクル数（Ｙ）に設定変更すればよい。

また、現在搬送中のシートＰの厚さが、現在設定されている音圧レベル（Ｚ）に適合する当該厚さよりも厚い場合に高い音圧レベル（Ｚ）に設定変更するだけでなく、薄い場合には、その薄さに適合する低い音圧レベル（Ｚ）に設定変更することも可能である。

さらに、例えば、用紙カセットごとに、その用紙カセットに収納されている記録用紙の紙厚、材質などの特性情報を予めコントローラ１３の記憶媒体等に登録しておくのが望ましい。これにより、印刷ジョブの設定時に用紙カセットを指定しさえすれば、コントローラ１３は、上記の登録情報の中から今回の印刷に使用するシートＰの特性情報を取得することができるので、ユーザの入力操作が簡単になるからである。

なお、記録用紙の紙厚、材質などの特性情報を予めコントローラ１３の記憶媒体等に登録した場合は、シート特性センサ１５は、その登録に係る特性情報以外のシートの特徴（特性）を判別することになる。さらに、シート特性センサ１５を設けないようにすることもできる。

要するに、透過する超音波の減衰を左右する紙厚、紙質等のシートの特徴（特性）情報をコントローラ１３が何らかの形で取得できるようにしておけば良いのである。

以上説明したように、本実施の形態では、シートＰの特性に基づいて発信する超音波の特性を変更しているので、シートＰの重送を誤り無く確実に検知することが可能となる。すなわち、図４（ａ）、（ｂ）のように、シートＰ１，Ｐ２が部分的に重なり合っている場合は、当然ながら、重なり合っている部分で受信に係る超音波の音圧値が閾値よりも低くなるので、シートの重送を検知することができる。

また、図４（ｃ）のように、シートＰ１，Ｐ２が全体的に重なり合っている場合やシートＰ１，Ｐ２の厚さが薄くて密度も低い場合でも、シートＰの厚さに基づいて発信する超音波の音圧レベルを変更しているので、シートの重送を検知することができる。

さらに、超音波発信器１０と超音波受信器１１は、シートの面に対して垂直方向ではなく、傾斜方向に配置されており、超音波の透過距離に関して、シートの厚さが実質的に大きくなっている。従って、シートＰ１，Ｐ２の厚さが薄くて密度が低い場合でも、より一層、シートの重送を確実に検知することが可能となる。

また、シートＰの搬送方向の長さが短い場合に、短いバースト長（Ｘ）、少ないサイクル数（Ｙ）に設定変更し、厚さが薄い場合には、低い音圧レベルに設定変更する、すなわち、超音波発信器１０の消費エネルギーが少なくなる形態に変更するので、ランニングコストを低減することが可能となる。

さらに、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体によっても達成される。すなわち、この記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出して実行することによって達成される。

この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク等を用いることができる。また、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、本発明は、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、上記の実施の形態の機能が実現される場合だけに限定されるものではない。その他、例えば、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれることにより実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。この場合、当該書込みの後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行うこととなる。

本発明の実施の形態に係る重送検知装置の概略構成を示す構成図である。 超音波発信器から発信される超音波の特性と、超音波受信器により受信される超音波の量子化を説明するための図である。 コントローラによる重送判定処理を示すフローチャートである。 シートの重送の形態を示す図である。

符号の説明

１０…超音波発信器
１１…超音波受信器
１２…搬送路
１３…コントローラ
１４…シート有無センサ
１５…シート特性センサ
Ｐ…シート

Claims (8)

1. 複数枚のシートが重なった状態で搬送される重送を検知する重送検知装置であって、
   搬送路を搬送される前記シートの面の両側に配置された超音波発信手段、及び超音波受信手段と、
   前記搬送路を搬送中の前記シートの特性情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記シートの特性情報に基づいて、前記超音波発信手段から発信する超音波の特性を変更する変更手段と、
   前記超音波受信手段により受信された超音波に基づいて前記シートが重送されているか否かを判定する判定手段と、
   を有することを特徴とする重送検知装置。
2. 前記超音波発信手段と超音波受信手段は、前記シートの面に対して傾斜方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の重送検知装置。
3. 前記取得手段が取得する前記シートの特性情報としては、前記シートの搬送方向の長さ、厚さ、材質が存在することを特徴とする請求項１又は２に記載の重送検知装置。
4. 前記変更手段が変更する前記超音波の特性としては、音圧レベル、サイクル数、バースト長が存在することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の重送検知装置。
5. 前記取得手段は、前記シートの特性を検知する検知手段から前記シートの特性情報を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の重送検知装置。
6. 前記取得手段は、記憶媒体に予め登録された前記シートの特性情報の中から、設定されたジョブに対応する特性情報を読出すことにより、前記シートの特性情報を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の重送検知装置。
7. 搬送路を搬送される前記シートの面の両側に配置された超音波発信手段、及び超音波受信手段を用いて、複数枚のシートが重なった状態で搬送される重送を検知する重送検知方法であって、
   前記搬送路を搬送中の前記シートの特性情報を取得する取得工程と、
   前記取得工程により取得された前記シートの特性情報に基づいて、前記超音波発信手段から発信する超音波の特性を変更する変更工程と、
   前記超音波受信手段により受信された超音波に基づいて前記シートが重送されているか否かを判定する判定工程と、
   を有することを特徴とする重送検知方法。
8. 請求項８に記載の重送検知方法をコンピュータにより実行するように指令が組み合わされてなることを特徴とするプログラム。

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