JP2010100383A - 紙類の搬送装置、及び紙類の重送検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙類搬送用ローラの偏心や、ゴミ付着等のノイズ要因が存在する場合にあっても、重送の発生を誤判定することがない紙類の搬送装置を提供すること。
【解決手段】制御基板（別図）では、変位量のサンプリング点（黒丸で示す）を、ノイズ等によっては影響されない微小な時間間隔とすることで、例えば、図３に示すケースを識別して、重送の発生を含む搬送系の状態を判定している。同図では、Ｘ軸方向で時間経過を、Ｙ軸方向で変位量を示している。図３（ａ）では用紙のエッジが用紙搬送間隔よりも短い間隔を置いて２枚分検出される場合を示し、図３（ｂ）では用紙搬送間隔内に用紙のエッジが複数枚分連続して検出される場合を示し、図３（ｃ）では或る１区間の前後における変位量の差分が規定値（閾値）を超えている場合を示す。
【選択図】図３

Description

本発明は紙類の搬送装置、及び紙類の重送検出方法に係り、特に、紙類の搬送時に生じる重送（複数枚の紙類が重なって搬送される状態）を、ノイズ要因による影響を除外して確実に検出することができる紙類の搬送装置、及び紙類の重送検出方法に関する。

従来の紙類の搬送装置等における紙類の重送検出方法は、搬送用ローラの変位を検出する変位センサを備え、印刷用紙等の紙類が搬送される際に、この紙類の厚さに応じて前記搬送用ローラが変位すると、この変位量を前記変位センサにより検出して検出値を得ると共に、この検出値の大小に基づいて重送が生じたか否かを判定していた。

センサを備えて重送を検出する提案としては、例えば、ピックアップローラの用紙送り出し側に設けられた用紙の重送を非接触で検出する平行平板電極コンデンサを含む回路で重送検出センサを構成することで、重送検出と共に用紙の傷付きも防止する提案が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、紙類の重送の発生自体を防止する提案としては、例えば、紙類の送り出し方法を工夫することで重送の発生自体を防止する手段があり、例えば、戻し分離を用いて重送防止を行う画像形成装置給紙部の紙送り制御装置において、１コピーに対して１回の送り出し捌き制御を行うと共に予備送り出し捌き制御の時間制御やタイミングを工夫する提案が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１１−３０１８８５号公報 特開平６−２９８３８４号公報

しかしながら、上記背景技術で述べた従来の紙類の搬送装置にあっては、紙類搬送時の重送を検出する手段としては、前述のとおり、変位センサを用いて紙類搬送用ローラの変位量を検出値として検出するものであるため、前記ローラの偏心や、ゴミ付着等のノイズ要因の影響を受けて、前記ローラの変位量の検出値に誤差が生じることがあり、このため、実際には重送が発生していない場合にも、誤って重送が発生していると判定してしまうことがあり、重送発生が生じたか否かを正確に判定できない場合が生じるという問題点があった。

なお、前述の特許文献１に開示された提案は、重送検出センサとしては非接触型の回路構成となっているが、その検出値は、ピックアップローラの偏心や、ゴミ付着等のノイズ要因の影響を受けて、やはり誤差が生じることがある。

また、前述の特許文献１に開示された提案は、紙類の重送を防止する工夫はされていても、本発明に開示するような紙類の重送を検出する提案ではない。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、紙類搬送用ローラの偏心や、ゴミ付着等のノイズ要因が存在する場合にあっても、重送の発生を誤判定することがない紙類の搬送装置を提供することを目的としている。

本発明の他の目的は、紙類搬送用ローラの偏心や、ゴミ付着等のノイズ要因が存在する場合にあっても、重送の発生を誤判定することがない正確な紙類の重送検出方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る紙類の搬送装置は、給紙部に置かれた紙類の搬送経路内で、隣接する固定ローラと変位ローラとのローラ間間隙に前記紙類を１枚づつ挟み込み、前記ローラの回転力により前記紙類を送出する紙類の搬送装置において、前記変位ローラの変位量を連続的または微小時間間隔毎に検出する変位量センサ手段と、変位センサ手段が検出する前記変位ローラの変位量を所定の時間間隔毎にサンプリングするためのサンプリング周期を発生するサンプリング周期発生手段と、前記サンプリング周期発生手段が発生するサンプリング周期毎に前記変位ローラの変位量を採取するサンプリング手段と、前記サンプリング手段が採取した前記変位ローラの変位量の各々から成る変位量データに基づいて隣接する変位量間の差分を各々算定し、時系列の変位量差分データとして出力する変位量算定手段と、前記時系列の変位量差分データを前記紙類の搬送状態を判断するためのデータの１つとして参照する搬送状態判定手段と、前記判定結果を出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする紙類の搬送装置を提供するものである。

また、前記紙類の搬送装置において、前記搬送状態判定手段の判定内容には、前記紙類のエッジ検出、前記紙類の平坦検出、前記紙類の重送発生、前記紙類先端のずれ検出、及び前記紙類のエッジ検出時間の判定が含まれていることを特徴とする。

また、前記紙類の搬送装置において、前記サンプリング周期発生手段における前記サンプリング周期は、ノイズの影響を無視できる微小時間間隔であることを特徴とする。

また、前記紙類の搬送装置において、前記ノイズの影響を無視できる微小時間間隔は、予め学習して決定したものであることを特徴とする。

さらに、前記紙類の搬送装置において、前記ノイズの種類には、ローラ偏心、ゴミ付着、及び温度変動が含まれることを特徴とする。

また、本発明に係る紙類の重送検出方法は、給紙部に置かれた紙類の搬送経路内で、隣接する固定ローラと変位ローラとのローラ間間隙に前記紙類を１枚づつ挟み込み、前記ローラの回転力により前記紙類を送出する紙類の搬送装置を制御する紙類の重送検出方法であって、前記変位ローラの変位量を連続的または微小時間間隔毎に検出する変位量センサステップと、変位センサステップが検出する前記変位ローラの変位量を所定の時間間隔毎にサンプリングするためのサンプリング周期を発生するサンプリング周期発生ステップと、前記サンプリング周期発生ステップが発生するサンプリング周期毎に前記変位ローラの変位量を採取するサンプリングステップと、前記サンプリングステップが採取した前記変位ローラの変位量の各々から成る変位量データに基づいて隣接する変位量間の差分を各々算定し、時系列の変位量差分データとして出力する変位量算定ステップと、前記時系列の変位量差分データを前記紙類の搬送状態を判断するためのデータの１つとして参照する搬送状態判定ステップと、前記判定結果を出力する出力ステップと、を有することを特徴とする紙類の重送検出方法を提供するものである。

以上説明したように、本発明の紙類の搬送装置及び紙類の重送検出方法によれば、ノイズによる誤差判定を防止するために、ノイズの影響を無視できる程度の微小な時間間隔の前後におけるローラの変位量（変位量の差分データ）を検出して重送等の判定を行うように構成しているので、ローラ偏心、ゴミ付着、及び温度変動の影響を受けることなく、重送発生を正確に検知することを可能にする効果がある。

また、紙類の搬送状態を前記変位量の差分データを時系列で監視することで把握できるように構成しているので、そのパターンから、紙類の搬送状態を過去に蓄積したケース別に分類することが可能となるので、紙類の搬送系や操作者に対して紙類の搬送状況に適合した的確な指示を出すことができる効果がある。

以下、本発明の紙類の搬送装置及び紙類の重送検出方法の最良の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の全体構成を示す構成図である。
同図において、本実施形態に係る紙類の重送検出装置は、紙類を安定的に送り出す固定ローラ１と、紙類の厚みに応じて変位しながら紙類を送り出す変位ローラ２と、変位ローラ２の変位量に応じた電気信号を出力する変位センサ３（変位量センサ手段）と、全体を制御すると共に変位センサ３の出力に応じて重送の判定を行う制御基板４と、紙類を蓄積すると共に前記ローラに送り出す給紙部５と、送り出されて最終的に排出された紙類を積み重ねる排出部６と、を備える。

以下、本実施形態に係る紙類の搬送装置が有する各構成要素について説明する。
固定ローラ１は、紙類をローラ上面に置き、紙送り方向に沿って安定的に送り出す。
変位ローラ２は、紙類を自己と固定ローラ１との間隙に挟み込み、紙類の厚みに応じて変位しながら紙類を送り出す。紙類の厚みは、紙類１葉の厚みによって変化する他、重送が発生した場合は、前記挟み込んだ紙類の枚数によっても変化する。

変位センサ３は、本実施形態では変位ローラ２の変位量を連続的に検出し、前記変位量に応じた連続的なアナログの電気信号を出力するものとするが、本発明では一般に、変位ローラ２の微小時間経過毎の変位量に応じたディジタルの電気信号を出力するものであってもよい。また、このディジタルの電気信号は、変位ローラ２の変位量を数値化して示す電気信号であってもよい。

制御基板４は、本装置全体の電気系及び機械系を制御すると共に変位センサ３の出力に応じて重送の判定を行う（詳細は後述する）。
前記の変位センサ３と制御基板４の一部構成要素とは、本発明の重送検出方法を採用した重送検出装置を構成する。

給紙部５は、紙類をスタックとして蓄積すると共に、この蓄積した紙類を１葉づつ固定ローラ１と変位ローラ２との挟撃部分に送り出す。しかしながら、この部分における紙類送り出し動作は必ずしも安定的ではなく、固定ローラ１と変位ローラ２との挟撃部分が複数葉の紙類を挟み込むことがあるため、蓄積した紙類が複数葉送り出されることがあり、この複数葉の送り出しが即ち重送となる。

排出部６は、用紙送り方向に送り出されて加工され、最終的に排出された紙類を再び蓄積する（即ち、再びスタックとして積み重ねる）。なお、ここでの加工には、紙類表面（または紙類裏面）への印字や印刷を含むものとする。

図２は、本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４の構成を示す構成図である。
同図に示す制御基板４は、サンプリング周期を発生するサンプリング周期発生部４０（サンプリング周期発生手段）と、変位センサ３より出力される変位量を所定の一定間隔で採取するサンプリング部４１（サンプリング手段）と、サンプリング部４１により採取された変位量を入力して変位量に対応したディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部４２と、Ａ／Ｄ変換部４２から出力される変位量に対応したディジタル信号を、変位量を示す数値に変換する変位量算定部４３（変位量算定手段）と、変位量算定部４３から出力される変位量の数値、及び搬送制御系（図示は省略）から送り出されるタイミング信号、並びにサンプリング部４１から通知される採取タイミングを入力して重送が生じたか否かを判定する重送判定部４４（搬送状態判定手段）と、重送判定部４４における重送の判定結果に応じた重送判定信号（即ち、搬送制御系への指示信号）を出力する判定結果出力部４５（出力手段）と、を備える。

サンプリング周期発生部４０は、変位量のチェック区間を形成するサンプリング周期を発生し、変位量のチェック区間を識別する必要がある他の各要素に出力する。

サンプリング部４１は、変位センサ３より出力される変位量をサンプリング周期発生部４０が指示する所定の一定間隔で採取する。
Ａ／Ｄ変換部４２は、サンプリング部４１により、サンプリング周期発生部４０が指示する所定の一定間隔で採取された変位量を入力し、各変位量に対応したディジタル信号に変換する。

重送判定部４４は、変位量算定部４３から出力される変位量の数値、及び搬送制御系（図示は省略）から送り出されるタイミング信号、並びにサンプリング部４１から通知される採取タイミングを入力し、チェックに必要なタイミングで重送が生じたか否かを判定する。

判定結果出力部４５は、重送判定部４４における重送の判定結果に応じた重送判定信号（即ち、搬送制御系への指示信号）を増幅し、搬送制御系に対して出力する。
制御基板４における具体的な重送判定処理動作はフローチャートを参照して後述する。

以下、本発明の実施形態に係る紙類の搬送方法を説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る紙類の搬送方法を示す説明図である。

本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置では、変位センサ３より出力される変位量をサンプリング部４１により所定の一定間隔で採取する。この変位量の採取間隔（区間）は、ノイズによる変位では重送とは判定されない程度の微小区間に設定するものとする。変位量算定部４３から出力される変位量の数値が重送を示す数値であるか否かを重送判定部４４において判定するための閾値については、搬送装置毎に、予め学習することで決定しておくことができる。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ）では、Ｘ軸方向で時間経過を、Ｙ軸方向で変位量を示している。また、各黒丸はサンプリング部４１で採取され、変位量算定部４３で算定された変位量（Ｘ軸上）と、その位置（Ｙ軸上）を示す。

図３（ａ）では用紙のエッジが用紙搬送間隔よりも短い間隔を置いて２枚分検出される場合を示し、図３（ｂ）では用紙搬送間隔内に用紙のエッジが複数枚分連続して検出される場合を示し、図３（ｃ）では或る１区間の前後における変位量の差分が規定値（閾値）を超えている場合を示す。

表１は、変位量をチェックするための３つの閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３と変位量との比較結果によって区分される３つの状態（状態１、状態２、状態３）毎の重送発生の成立条件を示す。閾値ＴＨ１は「立ち上がりエッジ検出」、閾値ＴＨ２は「重送検出」、閾値ＴＨ３は「平坦検出」を、それぞれ判定するための閾値である。

表１において、変位量＞ＴＨ１の場合は立ち上がりエッジを検出した状態、変位量＞ＴＨ２の場合は重送の発生を検出した状態、変位量＜ＴＨ３の場合は用紙が許容される平坦状態であることを検出した状態、をそれぞれ示す。

状態１は読取り開始時点から用紙先端を検出するまでの期間内に生じ得る状態と、その重送判定結果、状態２は用紙先端検出以降、用紙平坦を検出する時点までの期間内に生じ得る状態と、その重送判定結果、状態３は用紙平坦検出時点から読取り終了時点までの期間内に生じ得る状態と、その重送判定結果を、それぞれ示す。

状態１に対応する期間内では、「立ち上がりエッジ検出」に引き続き「重送検出」が有れば、「平坦検出」の有無に関わらず重送発生と判定し、「重送検出」が無い場合は正常と判定することを示す。

状態２に対応する期間内では、状態１に対応する期間に引き続き、「立ち上がりエッジ検出」が無く、「重送検出」が無く、かつ「平坦検出」が有る場合は正常と判定し、「立ち上がりエッジ検出」に引き続き「重送検出」が有る場合には、「平坦検出」の有無に関わらず重送発生と判定することを示す。
また、「立ち上がりエッジ検出」の期間が長い場合は、用紙先端が２枚である重送と判定することを示す。

状態３に対応する期間内では、再度の「立ち上がりエッジ検出」が有る場合は重送と判定することを示す。

図４は、本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出動作の全体的な流れを示すフローチャート図である。
同図に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２〜Ｓ４が状態１のチェック、ステップＳ５〜Ｓ７が状態２のチェック、ステップＳ８が状態３のチェックに相当する。

ステップＳ１では、用紙が搬送されることを示す「用紙搬送」のタイミング信号（図２参照）を受信する。
ステップＳ２では、固定ローラ１と変位ローラ２との間へ用紙が送り出されたことを示す「ローラ噛み込み」のタイミング信号を受信する。

ステップＳ３では、用紙の先端が２枚分有る状態、即ち、表１に示す「重送検出」の状態か否かを検証し、「重送検出」の状態であれば、「重送エラー」状態の処理を行う復帰先（図示は省略）に復帰する。さもなくて、「重送検出」の状態でなければ、正常としてステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、「立ち上がりエッジ検出」の状態であることを確認して、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、用紙の先端が２枚分有る状態か否かを検証するが、ここでは、表１に示す「重送検出」の状態であれば、「重送エラー」状態の処理を行う復帰先（図示は省略）に復帰する。さもなくて、「重送検出」の状態でなければ、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、用紙先端の検出終了に至るまでの期間が所定時間長よりも長いか否か、即ち、「立ち上がりエッジ検出」の終了状態になるまでの時間が所定時間長よりも長いか否かを検証し、「立ち上がりエッジ検出」の終了状態になるまでの時間が所定時間長よりも長い場合は「重送エラー」状態の処理を行う復帰先（図示は省略）に復帰する。さもなくて、「立ち上がりエッジ検出」の終了状態になるまでの時間が所定時間内であれば、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、「平坦検出」の状態であることを確認し、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、表１に示す「立ち上がりエッジ検出」の状態が再度到来したか否かを検証し、「立ち上がりエッジ検出」の状態であれば、「重送エラー」状態の処理を行う復帰先（図示は省略）に復帰する。さもなくて、「立ち上がりエッジ検出」の状態でなければ処理を終了し、正常復帰する。

以下、本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な処理手順を状態１〜状態３の各状態別にフローチャートを参照して説明する。なお、下記の各フローチャートでは、１区間の前後の変位量をチェックする処理だけが示されており、ここでの処理終了後も、後述する全体的な流れを制御する制御ステップまで含めた処理（図１５参照）により、状態１〜状態３の各状態の処理が反復されるか、若しくは状態１→状態２→状態３の順で処理が遷移するものとする。

図５は、本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な手順を示すフローチャート図である。
以下、図５に示すフローチャートを参照して、前記の状態１に対応する期間内における制御基板４の重送検出処理の詳細な手順を説明する。
但し、図５に示すフローチャートで、Δとは、１区間の前後における変位量の差分であるものとする。また、パラメータのState では、直ちに状態１へ移行すべきことを、初期設定しているものとする。
また、内部カウンタＣ１，Ｃ２，Ｃ２’の初期値は０に設定されているものとする。

まず、ステップＳ０３では、Δが閾値ＴＨ２より大きいか否か（即ち、Δが重送レベルかどうか）を判断し、Δが閾値ＴＨ２より大きい場合はステップＳ１０に移り、さもなくて、Δが閾値ＴＨ２より大きくない場合はステップＳ０４に進む。

ステップＳ０４では、内部カウンタＣ２に０を代入する（即ち、内部カウンタＣ２のカウントをリセットする）。
ステップＳ０５では、Δが閾値ＴＨ１より大きいか否か（即ち、Δが立ち上がりエッジに相当する値かどうか）を判断し、Δが閾値ＴＨ１より大きい場合はステップＳ０７に移り、さもなくて、Δが閾値ＴＨ１より大きくない場合はステップＳ０６に進む。

ステップＳ０６では、内部カウンタＣ１に０を代入し（即ち、内部カウンタＣ１のカウントをリセットする）、今回の処理を終了する。
ステップＳ０７では、内部カウンタＣ１を＋１の増分でカウントアップする。

ステップＳ０８では、内部カウンタＣ１の値が６（仮に設定した値で変更可能）以上か否かを判断し、内部カウンタＣ１の値が６以上の場合はステップＳ０９に移り（ここで、内部カウンタＣ１の値を６と比較する理由はノイズ等を考慮しているからである）、さもなくて、内部カウンタＣ１の値が６以上でない場合は、今回の処理を終了する。
ステップＳ０９では、このタイミングで立ち上がりエッジを６回以上検出したことになる（即ち、正常である）ので、状態２へ移行すべきことを、パラメータのState で指示して処理を終了する。

ステップＳ１０では、カウンタＣ２，Ｃ２’を、それぞれ＋１の増分でカウントアップする。
ステップＳ１１では、カウンタＣ２の値が６（仮に設定した値で変更可能）以上か否かを判断し、内部カウンタＣ２の値が６以上の場合は重送検出の場合の復帰先に移り（ここで、内部カウンタＣ２の値を６と比較する理由はノイズ等を考慮しているからである）、さもなくて、内部カウンタＣ２の値が６以上でない場合は、今回の処理を終了する。

図６は、用紙のエッジが正常に検出される場合の変位量を示す説明図である。同図に示す変位量では、１区間において変位量の差分Δが閾値ＴＨ１よりも大きい区間が存在するが、この変位量の差分Δは、用紙１枚分の変位量であるので、用紙のエッジが正常に検出された場合を示している。
（表２）は、図６に示す場合に対応している判定、即ち、（表１）の状態１における正常判定の条件を再掲したものである。

図７は、用紙のエッジが用紙２枚分検出される場合の変位量を示す説明図である。
同図に示す変位量では、１区間において変位量の差分Δが閾値ＴＨ１よりも大きく、しかも、この変位量の差分Δは閾値ＴＨ２よりも大きく、この区間の前後では用紙２枚分の変位量変化を示しているので、用紙のエッジが重送として検出された場合を示している。
（表３）は、図６に示す場合に対応している判定、即ち、（表１）の状態１における重送判定の条件を再掲したものである。

図８は、本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な手順を示すフローチャート図である。
以下、図８に示すフローチャートを参照して、前記の状態２に対応する期間内における制御基板４の重送検出処理の詳細な手順を説明する。
但し、図８に示すフローチャートで、Δとは、１区間の前後における変位量の差分であるものとする。また、内部カウンタＣ１，Ｃ２，Ｃ２’は、図５に示すフローチャートのステップＳ０９における値が保持されており、Ｃ３は初期値０に設定されているものとする。

まず、ステップＳ１２では、変位量の差分Δが閾値ＴＨ２より大きいか否か（即ち、変位量の差分Δが重送の検出に該当するかどうか）を判断し、変位量の差分Δが閾値ＴＨ２より大きい場合（即ち、重送検出の場合）はステップＳ２２に移り、さもなくて、変位量の差分Δが閾値ＴＨ２より大きくない場合（即ち、重送検出ではない場合）はステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、内部カウンタＣ２に０を代入（即ち、内部カウンタＣ２をリセット）する。

次に、ステップＳ１４では、変位量の差分Δが閾値ＴＨ１より大きいか否か（即ち、変位量の差分Δが立ち上がりエッジの検出に該当するかどうか）を判断し、変位量の差分Δが閾値ＴＨ１より大きい場合（即ち、立ち上がりエッジ検出の場合）はステップＳ２０に移り、さもなくて、変位量の差分Δが閾値ＴＨ１より大きくない場合（即ち、立ち上がりエッジ検出ではない場合）はステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、変位量の差分Δが閾値ＴＨ３より小さいか否か（即ち、平坦検出に該当するかどうか）を判断し、変位量の差分Δが閾値ＴＨ３より小さい場合（即ち、平坦検出の場合）はステップＳ１７に移り、さもなくて、変位量の差分Δが閾値ＴＨ３より小さくない場合（即ち、平坦検出ではない場合）はステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、内部カウンタＣ３に０を代入し、今回の処理を処理を終了する。
ステップＳ１７では、内部カウンタＣ３を＋１の増分でカウントアップする。
ステップＳ１８では、ノイズ等である場合を考慮し、内部カウンタＣ３の値が６（この値は例に過ぎず、任意の値に設定可能）以上となったか否かを検証し、内部カウンタＣ３の値が６以上となった場合はステップＳ１９に移り（ここで、内部カウンタＣ３の値を６と比較する理由はノイズ等を考慮しているからである）、さもなくて、内部カウンタＣ３の値が６以上となっていない場合は今回の処理を終了する。

ステップＳ１９では、このタイミングで立ち上がりエッジ検出後の平坦検出を６回以上検出したことになる（即ち、正常である）ので、内部カウンタＣ１に０を代入すると共に、状態３へ移行すべきことを、パラメータのStateで指示して処理を終了する。

ステップＳ２０では、内部カウンタＣ１を＋１の増分でカウントアップする。
ステップＳ２１では、内部カウンタＣ１，Ｃ２’の値の合計が２４（この値は例に過ぎず、任意の値に設定可能）以上となったか否かを検証し、内部カウンタＣ１，Ｃ２’の値の合計が２４以上となった場合は、用紙先端がずれている重送検出（立ち上がりエッジの検出までの区間、即ち用紙１枚と検出している区間が長かった場合は重送とみなす）の場合の復帰先に移り（ここで、内部カウンタＣ１，Ｃ２’の値を２４と比較する理由はノイズ等を考慮しているからである）、さもなくて、内部カウンタＣ１，Ｃ２’の値の合計が２４以上でない場合は、今回の処理を終了する。
ステップＳ２２では、内部カウンタＣ２，Ｃ２’を＋１の増分でカウントアップする。

ステップＳ２３では、ノイズ等である場合を考慮し、内部カウンタＣ２の値が６（この値は例に過ぎず、任意の値に設定可能）以上となったか否か（即ち、重送検出が６回以上となったか否か）を検証し、内部カウンタＣ２の値が６以上となった場合は用紙先端が僅かにずれている重送検出の場合の復帰先に移り（ここで、内部カウンタＣ２の値を６と比較する理由はノイズ等を考慮しているからである）、さもなくて、内部カウンタＣ２の値が６以上となっていない場合は今回の処理を終了する。

図９は、用紙の平坦が正常に検出される場合の変位量を示す説明図である。
同図に示す状態１から状態２における変位量では、最初は用紙無しの場合で変位量の差分Δは零が続くが、その後、立ち上がりエッジを検出（即ち、用紙１枚を検出）した時の区間前後では変位量の差分Δが閾値ＴＨ１よりも大きくなり、この時以降、変位量の差分Δは、再び零が続く。この状態は、即ち、用紙の立ち上がりエッジが正常に検出された場合を示している。
（表４）は、図６に示す場合に対応している判定、即ち、（表１）の状態２における正常判定の条件を再掲したものである。

図１０は、用紙先端の検出時に重送を検出した場合の変位量を示す説明図である。
同図に示す状態１から状態２における変位量では、最初は用紙無しの場合で変位量の差分Δは零が続くが、その後、立ち上がりエッジを検出（即ち、用紙２枚を検出）した時の区間前後では変位量の差分Δが閾値ＴＨ２よりも大きくなり、用紙先端の検出時に用紙２枚の重送が検出された場合を示している。このように、用紙先端がずれて重送しているケースでは、先端を正常に検出した後（即ち、状態１の終了直後）であっても、用紙２枚分の立ち上がりエッジを検出することがある。
（表５）は、図６に示す場合に対応している判定、即ち、（表１）の状態２における用紙先端の検出時の重送判定の条件を再掲したものである。

図１１は、用紙先端の検出時に重送を検出した場合の他の変位量を示す説明図である。
同図に示す変位量は、状態１から状態２における変位量では、最初は用紙無しの場合で変位量の差分Δは零が続くが、その後、立ち上がりエッジを検出終了（即ち、用紙２枚を検出）する時までの検出期間が所定の期間よりも長い（即ち、区間数が所定の区間数をオーバーしている）ため、用紙先端がずれて重送している状態を示している。このように、用紙先端がずれて重送しているケースでは、用紙２枚分のエッジを検出することができず、立ち上がりエッジの検出期間が長くなることがある。
（表６）は、図６に示す場合に対応している判定、即ち、（表１）の状態２における用紙先端の検出時の重送判定の他の条件を再掲したものである。

図１２は、本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な手順を示すフローチャート図である。
以下、図１２に示すフローチャートを参照して、前記の状態３に対応する期間内における制御基板４の重送検出処理の詳細な手順を説明する。
但し、図１２に示すフローチャートで、Δとは、１区間の前後における変位量の差分であるものとする。また、内部カウンタＣ１は図８に示すフローチャートのステップＳ１９における値が保存されているものとする。

まず、ステップＳ２４では、変位量の差分Δが閾値ＴＨ１より大きいか否か（即ち、立ち上がり検出かどうか）を判断し、変位量の差分Δが閾値ＴＨ１より大きい場合はステップＳ２６に移り、さもなくて、変位量の差分Δが閾値ＴＨ１より大きくない場合はステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５では、内部カウンタＣ１に０を代入し（即ち、内部カウンタＣ１をリセットする）、今回の処理を処理を終了する。
ステップＳ２６では、内部カウンタＣ１を増分＋１でカウントアップする。
ステップＳ２７では、内部カウンタＣ１の値が６（この値は例に過ぎず、任意の値に設定可能）以上となったか否かを検証し、内部カウンタＣ１の値が６以上の場合は２度目の立ち上がりの重送検出の場合の復帰先に移り（ここで、内部カウンタＣ１の値を６と比較する理由はノイズ等を考慮しているからである）、さもなくて、内部カウンタＣ１の値が６以上ではない場合は今回の処理を終了する。

図１３は、用紙先端の検出から正常に平坦を検出した場合の変位量を示す説明図である。
同図に示す状態１〜状態３における変位量では、最初は用紙無しの場合で変位量の差分Δは零が続くが、その後、正常に立ち上がりエッジを検出（即ち、用紙１枚を検出）し、その後も正常の平坦検出が続き、正常に立ち上がりエッジを検出（即ち、用紙１枚分の終了を検出）した状態を示している。
（表７）は、図１３に示す場合に対応している判定、即ち、（表１）の状態３における用紙先端検出後の正常判定の条件を再掲したものである。

図１４は、用紙先端の検出から正常に平坦を検出した場合の変位量を示す説明図である。
同図に示す状態１〜状態３における変位量では、最初は用紙無しの場合で変位量の差分Δは零が続くが、その後、正常に立ち上がりエッジを検出（即ち、用紙１枚を検出）し、その後も正常の平坦検出が続いていたが、その途中で、再び正常に立ち上がりエッジを検出（即ち、立ち上がりエッジを２回検出）した状態を示している。
（表８）は、図１４に示す場合に対応している判定、即ち、（表１）の状態１における用紙先端検出後の重送判定の条件を再掲したものである。

図１５は、本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な手順を示すフローチャート図である。
以下、図１５に示すフローチャートを参照して、前記全ての状態の期間における制御基板４の全体的な流れを制御する制御ステップまで含めた重送検出処理の詳細な手順を説明する。
但し、図１５に示すフローチャートで、Δとは、１区間の前後における変位量の差分であるものとする。また、内部カウンタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の初期値は零に設定されているものとする。

図１５に示すフローチャートの各ステップ（ステップＳ０１〜ステップＳ２７）は、ステップＳ０１とステップＳ０２とを除けば、前述のフローチャート（図５，８，１２）のステップと同じであるので、以下では、ステップＳ０１とステップＳ０２のみを説明する。

ステップＳ０１では、現在のサンプリングデータDn（変位量）と、そこから１９個前のサンプリングデータDn-19（変位量）との差分を算出して、変位量の差分Δを求める。ここで、この１９個分のサンプリング区間は、この実施形態において、前記の変位量チェックのための１区間（出力変動が影響しない程度の微小区間）を示し、従って、この変位量の差分Δは、１区間の前後の変位量の差分を示している。本発明では、一般に、このサンプリング区間は、他の値に変更することも可能である。

次に、ステップＳ０２では、状態の遷移を指示するパラメータStateの値に従って、制御の流れを、状態１の処理（図５）、状態２の処理（図８）、状態３の処理（図１２）、のいずれかに遷移させる。

なお、変位量に影響を与える出力変動要因としては、ローラ偏心、変位センサ分解能、A/Dコンバータ分解能等が存在する。ローラ偏心の場合、ローラ半周で偏心量が最大から最小へと変化する。ローラ偏心による変動が線形であるものとすると、好適なサンプリング区間は（１）式で示される。

（数１）
（ローラA偏心量＋ローラB偏心量）×サンプリング区間／（ローラ分割数／2）
＋偏心以外の出力変動 ＜ 許容出力変動……………………（１）

（１）式を変形し、好適なサンプリング区間として（２）式を得る。

（数２）
サンプリング区間 ＜
（許容出力変動−偏心以外の出力変動）×（ローラ分割数／2）
／（ローラA偏心量＋ローラB偏心量）…………………（２）

本実施形態では、このサンプリング区間を形成するサンプリング周期を、サンプリング周期発生部４０（図２）により生成している。

前述のとおり、本実施形態の紙類搬送装置にあっては、ノイズによる誤差判定を防止するために、ノイズの影響を無視できる程度の微小な時間間隔の前後におけるローラの変位量（変位量の差分データ）を変位量算定部４３において算出し、重送判定部４４において前記変位量の差分データを参照して重送等の判定を行うので、ローラ偏心、ゴミ付着、及び温度変動の影響を受けることなく、重送発生を正確に検知することが可能となる効果がある。

また、変位量算定部４３では、紙類の搬送状態を示す前記変位量の差分データを、時系列データとして算出するので、重送判定部４４では、該時系列データのパターンから、紙類の搬送状態を過去に蓄積したケース別に分類することが可能となり、紙類の搬送系や操作者に対して紙類の搬送状況に適合した的確な指示を出すことができる効果がある。

なお、本発明に係る紙類の搬送装置の制御基板４における各構成要素の処理の少なくとも一部をコンピュータ制御により実行するものとし、かつ、上記処理を、図５，８，１２のフローチャートで示した手順によりコンピュータに実行せしめるプログラムは、半導体メモリを始め、ＣＤ−ＲＯＭや磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配付してもよい。そして、少なくともマイクロコンピュータ，パーソナルコンピュータ，汎用コンピュータを範疇に含むコンピュータが、上記の記録媒体から上記プログラムを読み出して、実行するものとしてもよい。

本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の全体構成を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る紙類の搬送方法を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出動作の全体的な流れを示すフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な手順を示すフローチャート図である。 用紙のエッジが正常に検出される場合の変位量を示す説明図である。 用紙のエッジが用紙２枚分検出される場合の変位量を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な手順を示すフローチャート図である。 用紙の平坦が正常に検出される場合の変位量を示す説明図である。 用紙先端の検出時に重送を検出した場合の変位量を示す説明図である。 用紙先端の検出時に重送を検出した場合の他の変位量を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な手順を示すフローチャート図である。 用紙先端の検出から正常に平坦を検出した場合の変位量を示す説明図である。 用紙先端の検出から正常に平坦を検出した場合の変位量を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る紙類の搬送装置の制御基板４における重送検出処理の詳細な手順を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ 固定ローラ
２ 変位ローラ
３ 変位センサ
４ 制御基板
５ 給紙部
６ 排出部
４０ サンプリング周期発生部
４１ サンプリング部
４２ Ａ／Ｄ変換部
４３ 変位量算定部
４４ 重送判定部
４５ 出力部

Claims (6)

1. 給紙部に置かれた紙類の搬送経路内で、隣接する固定ローラと変位ローラとのローラ間間隙に前記紙類を１枚づつ挟み込み、前記ローラの回転力により前記紙類を送出する紙類の搬送装置において、
   前記変位ローラの変位量を連続的または微小時間間隔毎に検出する変位量センサ手段と、
   変位センサ手段が検出する前記変位ローラの変位量を所定の時間間隔毎にサンプリングするためのサンプリング周期を発生するサンプリング周期発生手段と、
   前記サンプリング周期発生手段が発生するサンプリング周期毎に前記変位ローラの変位量を採取するサンプリング手段と、
   前記サンプリング手段が採取した前記変位ローラの変位量の各々から成る変位量データに基づいて隣接する変位量間の差分を各々算定し、時系列の変位量差分データとして出力する変位量算定手段と、
   前記時系列の変位量差分データを前記紙類の搬送状態を判断するためのデータの１つとして参照する搬送状態判定手段と、
   前記判定結果を出力する出力手段と、
   を備えたことを特徴とする紙類の搬送装置。
2. 前記搬送状態判定手段の判定内容には、前記紙類のエッジ検出、前記紙類の平坦検出、前記紙類の重送発生、前記紙類先端のずれ検出、及び前記紙類のエッジ検出時間の判定が含まれていることを特徴とする請求項１記載の紙類の搬送装置。
3. 前記サンプリング周期発生手段における前記サンプリング周期は、ノイズの影響を無視できる微小時間間隔であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の紙類の搬送装置。
4. 前記ノイズの影響を無視できる微小時間間隔は、予め学習して決定したものであることを特徴とする請求項３記載の紙類の搬送装置。
5. 前記ノイズの種類には、ローラ偏心、ゴミ付着、及び温度変動が含まれることを特徴とする請求項３または請求項４記載の紙類の搬送装置。
6. 給紙部に置かれた紙類の搬送経路内で、隣接する固定ローラと変位ローラとのローラ間間隙に前記紙類を１枚づつ挟み込み、前記ローラの回転力により前記紙類を送出する紙類の搬送装置を制御する紙類の重送検出方法であって、
   前記変位ローラの変位量を連続的または微小時間間隔毎に検出する変位量センサステップと、
   変位センサステップが検出する前記変位ローラの変位量を所定の時間間隔毎にサンプリングするためのサンプリング周期を発生するサンプリング周期発生ステップと、
   前記サンプリング周期発生ステップが発生するサンプリング周期毎に前記変位ローラの変位量を採取するサンプリングステップと、
   前記サンプリングステップが採取した前記変位ローラの変位量の各々から成る変位量データに基づいて隣接する変位量間の差分を各々算定し、時系列の変位量差分データとして出力する変位量算定ステップと、
   前記時系列の変位量差分データを前記紙類の搬送状態を判断するためのデータの１つとして参照する搬送状態判定ステップと、
   前記判定結果を出力する出力ステップと、
   を有することを特徴とする紙類の重送検出方法。

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