JP4242884B2 - シート搬送装置、および、それを備えた原稿搬送装置、画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機、原稿読取装置等の各種の画像処理装置における、シートを搬送するシート搬送装置に関する。

一般に、シート搬送装置には、原稿トレイに載置された情報を記録した原稿を画像情報を読み取る原稿載置台（コンタクトガラス）に搬送する原稿搬送装置と、読み取った画像情報を記録用紙に印字する印字部に搬送する用紙搬送装置とがある。これら装置は、原稿あるいは用紙の束を１枚ずつ、原稿載置台あるいは印字部に搬送する。

ところで、原稿あるいは記録用紙と言ったシートを搬送する際、静電気や湿気等によって、複数枚のシートが重なって搬送されることがある。そのため、搬送されたシートが搬送経路中に停滞し、用紙詰まり（ジャム）が発生する問題がある。

そこで、シート搬送装置には、シートが１枚ずつ搬送したかを検出する重送検出装置を備えている。例えば、特許文献１および特許文献２は、シートが搬送路を通過したかを検出するシート通過検出装置を利用して、搬送されるシートの前端から後端までの通過時間を検出し、検出した通過時間から通過したシートの長さを判断し、その長さが指定されたシートの長さよりも長いかで重送かを判断している。また、特許文献３では、送波器から超音波を発生させ、受波器でその超音波を受信する超音波センサを備え、その超音波を搬送されているシートに当て、シートを通過した超音波を受波器が受信し、その受信した超音波信号量の変化から重送かを判断している。
特開昭６０−１７８１４１公報 特開平０４−１９７９４６公報 特開平０９−２３５０３３公報

ところで、特許文献１および特許文献２では、搬送路を通過したシートの長さから重送かを検出するため、例えば、静電気等によってシート同士が重なった状態、すなわち、シート同士にずれがなく重なった状態で搬送された場合は、重送を検出することができない。

また、特許文献３では、搬送中のシート、すなわち、動いているシートに対して超音波を当てて重送かを検出しているため、シートの揺れ等によって受波器側で受信する超音波信号が変動するので、正確に検出することができない。

そこで、本発明は、上記問題を鑑み、搬送中のシートに対して、確実に重送を検出することができる重送検出装置を備えたシート搬送装置、および、それを備えた原稿搬送装置、画像処理装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、シートを１枚ずつ搬送するシート搬送装置において、搬送中のシートを停止させてシート同士の重なりを検出する重送検出装置を備えたことを特徴とする。

重送検出装置は、搬送路を流れるシートに対して超音波やレーザ等を当てて検出す非接触式と、リミットスイッチや電極等を当てて検出する接触式センサとがある。重送検出装置が非接触式センサの場合は、対象物であるシートが揺れたりすると、その揺れがノイズとなり検出精度が悪くなる。そこで、本発明では、シートを停止させてから重送かを検出する。

また、重送検出装置が接触式センサの場合は、対象物であるシートが揺れたりするとセンサが接触しないので重送を検出することができない。そこで、本発明では、シートを停止させてから重送かを検出する。

通常、搬送中のシートは、搬送路内を移動しているため、シート自体がゆれる。そのため、搬送中のシートの重送を検出した場合、検出値が安定しないので不正確な検出結果となる。そこで、シートがゆれたりしないように、搬送されるシートを一旦停止させてから重送かを検出する。これにより、シートがゆれないので、重送検出装置は、搬送されるシートの重送を確実に検出することができる。なお、シートとは、画像が印字された原稿や画像を印字する記録用紙等である。

重送検出装置の構成としては、搬送されるシートを停止させるシート停止部と、停止したシートに対してシート同士の重なりを検出する検出部とを備え、シート停止部から検出部までの距離が、搬送可能な最小サイズのシートの長さよりも小とする。

検出部は、搬送されたシートを停止したときに、そのシートの範囲内に配置する必要がある。検出部が、停止したシートの範囲内に位置しない場合、そのシートの重送を検出することができない。そこで、検出部は、シート停止部からの距離がシート搬送装置内を搬送可能な最小サイズのシートの長さよりも小となる位置に配置する。これにより、検出部は、シート停止部によって停止したシートすべての重送を検出することができる。

また、検出部は、シートを搬送する搬送路に対して直交する方向で、かつ、前記シート停止部よりも搬送方向上流側に配置される。具体的には、検出部は、シートが搬送される搬送路に対して直交するように配置され、さらに、搬送中のシートがシート停止部によって停止したときに撓んだ部分を検出できる位置とされる。この構成によると、検出部は、停止したシートに対して斜めに位置することとなる。

そのため、例えば、検出部が送信器と受信器とを備える非接触式の検出部の場合、送信器から出力された超音波あるいは光等の出力波がシートに反射しても、反射した出力波が送信器側に反射せずに、左右方向に拡散する。すなわち、出力された出力波が、シート表面で反射し、送信器表面で再度反射され、さらにシート表面で反射すると言った多重反射が発生しない。これにより、検出部は、出力波の反射による出力波の打消しやとめどなく受信器に出力波が入力される誤受信等の多重反射に起因する検出ノイズを防止することができる。

また、検出部は、搬送中のシートの厚みに基づいて、シート同士の重なりの有無を検出する。シートは、１枚の場合のシートの厚みと、シーと同士が重なった場合、例えば２枚のシートが重なった場合とでは、全体のシートの厚みが異なる。シートが１枚のときの厚みを基準に、検出したシートの厚みが１枚の時の厚みよりも大のときに重送と判断できる。

また、検出部は、超音波を発信する送波器と、超音波を受信する受波器とを備える。すなわち、検出部は非接触式センサとされる。これにより、検出部は、シートに接触することなく重送を検出することができるため、シートにしわや折れ目等を発生させることがない。

また、検出部は、搬送中のシートが停止してから動作して、シート同士の重なりの有無を検出する。シートが停止した後、検出するまで時間差がある。この間に、シートの揺れが収まり、シートは静止する。これにより、受波器が受信する超音波の波形に、シートの揺れや撓みによるノイズが入ることがない。そのため、検出部は、正確にシートの重なりを検出することができる。

また、検出部はシート搬送中、常に動作し、シートが停止したときに、シート同士の重なりの有無を検出する。これにより、検出部は常に超音波を発生している。そのため、シートが通過するときにも重送かを検出することができ、早期の重送の検出を行なえる。そして、シートが停止すると、このときにも重送の検出を行なう。これにより、重送を見逃すことなく検出できる。

シート停止部は、搬送中のシートが検出部を通過するときに、前記シートを停止させるように制御装置によって制御される。シート停止部は、シャッターやローラ等によって搬送中のシートの先端を当接させて停止させる、あるいは、搬送中のシートを挟持して停止させる方法が考えられる。具体的には、例えば、シート停止部がローラの場合、シートの先端を整合するために搬送中のシートを停止させるレジストローラを利用することができる。レジストローラは、搬送されたシートの先端を整合させ、所定のタイミングで画像読取部あるいは光書き込みユニット等にシートを送り出すローラである。レジストローラは、従来から備えられた部品である。これにより、シート搬送装置は、搬送されるシートを停止するために新たに部品を設ける必要がない。

ところで、搬送されたシートの先端を整合してシートが搬送路に対してまっすぐに調整するために、シートの先端をレジストローラに当接させ、シートの後方からシートを押す。そのため、シートは全体的に撓んだ状態となる。

そこで、重送検出装置は、搬送されるシートを停止させたとき、前記シートの一部をフラットにするフラット部を備える。このフラット部は、シート停止部よりもシート搬送方向上流側で、かつ、検出部よりもシート搬送方向下流側に配置される。これにより、検出部は、停止したシートで、かつ、フラットな状態のシートに対して重送を検出することができる。

ここで、シートの一部とは、シートの搬送方向所上流側、すなわち、後端側である。シートの先端側は、シート停止部に当接して、シート全体が撓む。シート全体をフラットにすると、シートにしわや折れ目等が発生するおそれがある。そこで、シートの後端側の一部をフラットにすることで、シートがしわになる、あるいは、折れるといった悪影響をなくせる。

また、フラット部は、シートを定位置でフラットにすることができる。そのため、シートのフラット部分と検出部との位置関係が常に一定となる。すなわち、検出部は、常にシートのフラットの部分で重送かを検出することができるため、検出精度が上がる。

フラット部は、ローラ、棒、あるいは、平板等の一対の部材によって搬送中のシートを両側から挟みつける方法が考えられる。具体的には、例えば、フラット部が一対のローラの場合、シート停止部にシートを搬送する搬送ローラを利用することができる。この場合、フラット部は、シートを両側から挟みつけることで、フラット部から搬送方向上流側のシートは静止する。すなわち、一対のローラによって挟持されることで、シートは搬送中の揺れを抑制する。したがって、フラット部は、シートの後端側をフラットにすることができる。また、フラット部として搬送ローラを利用することで、シート搬送装置は新たに部品を設ける必要がない。

また、シート搬送装置は、シートの搬送中に、シートの長さに基づいて搬送異常を検出する第２検出装置が備えられ、前記第２検出装置が、検出部に対してシート搬送方向上流側に配置されたことを特徴とする。

例えば、重なった上側のシートの先端と下側のシートの先端との距離がシート停止部から検出部までの距離よりも長い場合、検出部による検出箇所では、シートが重なっていない。そのため、検出部は重送を検出することができない。第２検出装置により、検出部で検出できなかった搬送異常、すなわち、重送を検出することができる。

第２検出装置は、搬送中のシートの長さに基づいて、シート同士の重なりの有無を検出する。詳しくは、第２検出装置は、搬送路を流れてきたシートの先端から後端が通過するまでの時間を計測し、計測された時間と搬送速度から記録用紙の長さを算出し、算出結果が指定されたシートの長さより長いときに重送と検出する。

また、第２検出装置は、搬送中のシートの長さからさらに所定の長さ以上シートを検出したときに搬送異常と判断しても良い。ここで、所定の長さとは、第２検出装置がＯＮ／ＯＦＦ動作による未検出時間を防ぐために、搬送されているシートの長さよりも長く検出するように設定されている長さである。

具体的には、各シートに対応して定められているシート長さをＬ０としたとき、第２検出装置が検出した長さＬがＬ＞Ｌ０＋Ｌ２を満たしたときに、第２検出装置は、搬送異常と判断する。ただし、シート停止部から検出部までの距離がＬ１であるとき、Ｌ２は、Ｌ１＋Ｌα＞Ｌ２とする。また、搬送中のシートに撓み長さがある場合、その撓み長さがＬαであるとき、Ｌ２は、Ｌ１＋Ｌα＞Ｌ２とする。

上記構成によると、第２検出装置は、搬送路を流れているシート、すなわち、各シートで定められているシート長さＬ０にかかるシートの先端から後端が通過するまでの時間ｔ０と、センサのＯＮ／ＯＦＦ動作による検出誤差を防ぐために設定された長さＬ２から算出された時間ｔ２を算出する。第２検出装置は、搬送路を流れてきたシートの先端から後端が通過するまでの時間ｔを計測し、計測した時間ｔが算出した時間ｔ０＋ｔ２より長い場合ｔ＞ｔ０＋ｔ２に重送と検出し、短い場合ｔ≦ｔ０＋ｔ２は重送でないと検出する。

これにより、検出部と第２検出装置は、シートの搬送異常、すなわち、上側のシートの先端と下側のシートの先端との距離に関係なく重送を検出することができる。

また、搬送中のシートを停止させてシート同士の重なりを検出する重送検出装置と、搬送中のシート同士の重なりを検出する第２検出装置とを備え、前記重送検出装置は、搬送中のシートを停止させるシート停止部と、停止したシートに対してシート同士の重なりを検出する検出部を有し、前記第２検出装置は、通過するシートの長さに基づいてシート同士の重なりを検出することを特徴とする。

上記構成によると、停止したシートに対して重送を検出する場合と、搬送路を搬送中のシートに対して重送を検出する場合との２段階で重送を検出することができる。第２検出装置は、重送検出部よりも搬送方向上流側に位置している。第２検出装置によって、停止する前に重送を検出することができる。そのため、早期に重送を検出することにより、搬送路の詰まり（ジャム）の発生を未然に防ぐことができ、シート搬送装置の処理効率を向上できる。

なお、第２検出装置で検出できなかった重送を重送検出装置で検出する。これにより、２重の検出をすることとなり、確実に重送を検出することができる。このとき、重送検出装置は、シートを停止させたとき、検出部による検出箇所に対応する前記シートの一部をフラットにするフラット部を備える。これにより、重送検出装置は、常にシートのフラットの部分で重送かを検出することができるため、検出精度が上がる。

また、重送検出装置を備えたシート搬送装置を原稿搬送装置あるいは画像処理装置に備える。これにより、確実に重送を検出することができるので、搬送路中にシートを詰まらすことがない。

本発明は、停止させたシートに対して重送かを検出することにより、シートを停止させた状態で正確にシートの重なりを検出でき、重送の検出精度を高めることができる。

また、シートをフラットにするフラット部を備えたことで、シートの撓みをなくすことできる。そのため、重送によってシート同士が重なっているときは、シート同士がくっ付いた状態となる。そのため、シートの厚みに応じて重送を検出する場合、そのシートの厚みを正確に検出することができる。これにより、検出部は、正確に重送を検出することができる。

さらに、フラット部は、常にシートを定位置でフラットにする。そのため、検出部との位置関係が一定となり、より一層に検出精度が高まる。

本実施形態の画像処理装置を図１に示す。画像処理装置１００は、シート搬送装置である原稿搬送装置１ａによって搬送された原稿をスキャンして得られた画像データ、あるいは、外部から伝達された画像データに応じて、用紙搬送装置１ｂによって搬送された所定の記録用紙に対してモノクロあるいはカラー等の画像を形成するものである。

画像処理装置１００は、原稿搬送装置１ａと、用紙搬送装置１ｂと、画像読取部２と、光書込ユニット３と、現像器４と、感光体５と、帯電器６と、クリーナユニット７と、転写ユニット８と、定着ユニット９と、用紙搬送路１０と、原稿搬送路Ｓ１とを有する。

原稿搬送装置１ａは、図２に示すように、原稿束が載置される原稿トレイ２７と、原稿束から原稿を原稿搬送路Ｓ１へ送り出すピックアップローラ２８と、原稿搬送路Ｓ１へ送り出された原稿を１枚ずつ分離させながら原稿搬送路Ｓ１の下流側へ搬送する給紙ローラ３０および捌きローラ２９と、原稿を原稿搬送路Ｓ１に沿って搬送するための駆動ローラ３１と従動ローラ３２とからなる一対の搬送ローラ３４と、画像読取部２に所定のタイミングで原稿を送り出すレジストローラ３３と、画像の読み取りを終えた原稿を排紙トレイ３６へ排出する排紙ローラ３５とを有する。

原稿搬送装置１ａは、原稿トレイ２７に載置された原稿束の内、一番上の原稿をピックアップローラ２８によって送り出し、同方向に回転している給紙ローラ３０と捌きローラ２９によって１枚ずつ原稿搬送路Ｓ１に搬送する。そして、原稿搬送装置１ａは、搬送された原稿を搬送ローラ３４およびレジストローラ３３を通って画像読取部２に搬送する。その後、画像の読み取りを終えた原稿を排紙ローラ３５によって排紙トレイ３６へ排出する。

画像読取部２は、光源ホルダ１３と、ミラー群１４と、ＣＣＤ１５とを有する。原稿搬送装置１ａから送られてくる原稿をスキャンする場合、光源ホルダ１３およびミラー群１４は静止した状態で、原稿の画像をスキャンする。詳しくは、原稿搬送装置１ａから原稿が搬送されてくると、光源ホルダ１３の光源から原稿に光が照射され、原稿から反射された光がミラー群１４を介して光路変換されＣＣＤ１５に結像され、電子的な画像データに変換される。

帯電器６は、感光体５の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。なお、本実施形態では、チャージャー型の帯電器６を用いているが、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器を用いることもできる。

光書込ユニット３は、高速印字処理に対応するために、２つのレーザ照射部１６ａ，１６ｂを備えた２ビーム方式を採用しており、照射タイミングの高速化に伴う負担が軽減されている。そして、入力された画像データに応じてレーザ照射部１６ａ，１６ｂからレーザ光を照射し、ミラー群１７ａ，１７ｂを介して帯電器６によって均一に帯電された感光体５を露光することで、感光体５の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。

なお、本実施形態では、光書込ユニット３として、レーザ照射部１６ａ，１６ｂおよびミラー群１７ａ，１７ｂを備えたレーザスキャニングユニットを用いているが、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ書き込みヘッドやＬＥＤ書き込みヘッドを用いることもできる。

感光体５の近傍に配された現像器４は、感光体５の表面に形成された静電潜像を黒色のトナーで顕像化するものである。また、感光体５の周囲に配されたクリーナユニット７は、現像・画像転写後に感光体５の表面に残留したトナーを除去・回収するものである。

感光体５の表面に顕像化された静電像は、搬送されてくる用紙に対して転写ユニット８から静電像が有する電荷と逆極性の電界が印加されることにより記録用紙上に転写される。例えば、静電像が負の極性の電荷を有している場合、転写ユニット８の印加極性は正の極性となる。

転写ユニット８の転写ベルト１９は、駆動ローラ２０、従動ローラ２１および他のローラで張架され、所定の抵抗値（１×１０^９〜１×１０^１３Ω・ｃｍ）を有している。感光体５と転写ベルト１９との接触部には、導電性を有し転写電界を印加することが可能な弾性導電性ローラ２２が配置されている。

転写ユニット８で記録用紙上に転写された静電像、すなわち、未定着トナーは、定着ユニット９に搬送されることにより、未定着トナーが溶融され、記録用紙上に定着する。

定着ユニット９は、加熱ローラ２３と加圧ローラ２４とを備える。加熱ローラ２３の内周部には、加熱ローラ２３の表面を所定温度（約１６０〜２００℃）に加熱する熱源が内蔵されている。他方、加圧ローラ２４には、加熱ローラ２３に対して所定圧で圧接するようにその両端に図示しない加圧部材が配置されている。

これにより、定着ユニット９において、搬送されてくる記録用紙上の未定着トナーは、加熱ローラ２３で加熱されて溶融し、加圧ローラ２４で加圧することにより記録用紙上に定着される。

用紙搬送装置１ｂは、図３に示すように、画像形成に使用する記録用紙を蓄積しておく給紙トレイ１１と、記録用紙束から記録用紙を用紙搬送路１０へ送り出すピックアップローラ６１と、用紙搬送路１０へ送り出された記録用紙を１枚ずつ分離させながら用紙搬送路１０の下流側へ搬送する給紙ローラ６３および捌きローラ６４と、記録用紙を用紙搬送路１０に沿って搬送するための駆動ローラ６５と従動ローラ６６とからなる一対の搬送ローラ６６ａと、感光体５に所定のタイミングで記録用紙を送り出すレジストローラ６７と、画像の印字処理を終えた記録用紙を排紙トレイ１２へ排出する排紙ローラ７３と、給紙トレイ１１または手差しトレイ２６から搬送された記録用紙が所定のタイミングで用紙搬送路１０を通過したかを検出する通過検出センサ６９とを有する。

給紙トレイ１１は、画像形成に使用する記録用紙を蓄積しておくためのトレイである。ユーザから印字要求がされると、給紙トレイ１１内の裁置台が上方へ移動して、ピックアップローラ６１に記録用紙束の上側を接触させる。本実施形態では、給紙トレイ１１は、画像処理装置１００の下方に複数設けられている。

本実施形態は、高速印字処理を目的としているため、各給紙トレイ１１には、定型サイズの記録用紙を５００〜１５００枚収納可能な容積が確保されている。また、画像処理装置１００の側面には、複数種の記録用紙を多量に収納可能な大容量給紙カセット２５と、不定型サイズの印字等に用いる手差しトレイ２６とが設けられている。

ピックアップローラ６１は、記録用紙束から記録用紙を用紙搬送路１０へ送り出すローラであって、給紙トレイ１１の搬送方向下流側端部の上方に配置される。ピックアップローラ２８は、給紙トレイ１１に載置された記録用紙束のうち最も上に位置する記録用紙を用紙搬送路１０へ送り出す。

給紙ローラ６３は、捌きローラ６４と対となって、記録用紙を用紙搬送路１０に送り出すローラであって、ピックアップローラ６１から搬送された記録用紙を１枚ずつ用紙搬送路１０に送り出す。詳しくは、給紙ローラ６３および捌きローラ６４は、夫々がモータ等の各駆動装置によって同方向に回転する。給紙ローラ６３は、捌きローラ６４に対して用紙搬送路１０を挟んで下側に位置する。これにより、重なって搬送された記録用紙を１枚ずつ用紙搬送路１０に送り出すことができる。

搬送ローラ６６ａは、駆動ローラ６５と従動ローラ６６とからなる一対の搬送ローラ６６ａであって、用紙搬送路１０を流れる原稿を順次搬送する。搬送ローラ６６ａは、用紙搬送路１０に複数備えられる。

駆動ローラ６５は、モータ等の駆動装置によって回転する。駆動ローラ６５は、従動ローラ６６に対して用紙搬送路１０を挟んで対向して配置される。従動ローラ６６は、搬送される原稿を駆動ローラ６５に押し当てるローラであって、駆動ローラ６５の回転に追従して回転する。駆動ローラ６５と従動ローラ６６との間は記録用紙が一枚通る間隔とされる。すなわち、搬送される記録用紙を駆動ローラ６５と従動ローラ６６とによって挟持する。これにより、駆動ローラ６５は、記録用紙に的確に搬送力を伝達することができ、停止することなく搬送することができる。

レジストローラ６７は、モータ等の駆動装置によって回転する駆動ローラ６７ａと、駆動ローラ６７ａの回転に従動する従動ローラ６７ｂとからなる一対のローラである。レジストローラ６７は、感光体５に対して搬送方向上流側に位置する。レジストローラ６７は、搬送ローラ６６ａによって搬送されてきた記録用紙を一時停止させて、その先端を整合し、所定のタイミングで感光体５に搬送する。

排紙トレイ１２は、手差しトレイ２６とは反対側の側面に配置される。また、排紙トレイ１２は、それに代えて、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等々）や、複数段排紙トレイをオプションとして配置することも可能な構成となっている。

通過検出センサ６９は、リミットスイッチや光センサ等の検出装置であって、用紙搬送路１０を流れる記録用紙が所定のタイミングで通過したかを検出する。通過検出センサ６９が、搬送された記録用紙が所定時間内に通過しなかったことを検出しなかった場合、当該通過検出センサ６９よりも搬送方向上流側の用紙搬送路１０に記録用紙が停滞した詰まり（ジャム）を起こしていると判断することができる。通過検出センサ６９は、用紙搬送路１０に複数備えられる。

また、画像処理装置１００は、図４に示すように、使用者の入力を受け付ける操作部５１と、画像データを保存するハードディスク装置５２と、外部機器とのデータ通信を行なう通信部５３と、ファクシミリ装置と通信するためのＦＡＸモデム５４と、装置全体の制御情報や設定情報等を記憶している管理部５５と、装置全体の制御を司るＣＰＵからなる制御装置である機器制御部５０とを備えている。

操作部５１は、各種入力キーからなる入力部と、液晶ディスプレイ等の表示部とを有する。表示部は、タッチパネルとされ、入力部としても機能する。操作部５１において、装置全体の操作指示や各種設定の入力が行われ、入力内容や装置全体の動作状況が表示される。この操作部５１は、操作指示の入力を受け付ける入力手段として機能する。

ハードディスク装置５２は、画像データを一時的に保存する記憶手段として機能する。暗号化復号化部は、画像データに対して暗号化処理あるいは復号化処理を行なう。ハードディスク装置５２に画像データが保存されるとき、暗号化復号化部によって、画像データは暗号化される。ハードディスク装置５２から暗号化された画像データを読み出すとき、画像データは復号化される。

通信部５３は、ＬＡＮケーブルを介してルータ、スイッチングハブ等に接続され、パソコン、サーバ等の情報処理装置によって形成されたネットワークと接続される。ネットワークは、電話回線網や光ファイバ等の通信回線を介してインターネットに接続される。通信部５３は、ネットワーク内の情報処理装置とデータの送受信を行なうとともに、インターネットを通じて外部の情報処理装置とデータや電子メールの送受信を行なう。さらに、インターネットを通じてファクシミリ装置とインターネットファクシミリ通信も行なう。ＦＡＸモデムは、電話線を介して電話回線網に接続され、外部のファクシミリ装置とファクシミリ通信を行なう。

通信部５３およびＦＡＸモデム５４は、情報処理装置やファクシミリ装置といった外部装置から画像データを受信して入力する。すなわち、これらは画像データ入力手段として機能する。また、通信部５３は、外部装置から画像データを入力したとき、操作指示の入力も同時に受け付けため、入力手段としても機能する。さらに、通信部５３およびＦＡＸモデム５４は、画像データを外部装置に送信するという処理を実行するため、処理手段として機能する。

機器制御部５０は、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行する制御プログラムを格納するＲＯＭと、ＣＰＵにワークエリアを提供するＲＡＭと、制御データを保持する不揮発性メモリと、画像処理装置１００の各部検知手段からの信号が入力される入力回路と、画像処理装置１００の各部駆動機構を作動させるアクチュエータやモータを駆動させるドライバ回路と、レーザ照射部１６ａ，１６ｂを駆動する出力回路とを有する。

次に、用紙搬送装置１ｂについて、図５〜図７に基づいて、詳しく説明する。用紙搬送装置１ｂは、前述したように、記録用紙束のうち最も上に位置する記録用紙をピックアップローラ６１によって用紙搬送路１０へ送り出す。給紙ローラ６３および捌きローラ６４によって、記録用紙は、用紙搬送路１０の搬送方向下流側に１枚ずつ搬送される。

通常、仮に記録用紙が２枚以上重なった状態で用紙搬送路１０へ送り出された場合、捌きローラ６４によって重送状態が解消され、上述のように給紙ローラ６３によって用紙搬送路１０の搬送方向下流側へ１枚ずつ搬送される。

しかし、本実施形態の用紙搬送装置１ｂは、高速印字処理に対応するために、記録用紙を高速で搬送する必要がある。そのため、捌きローラ６４を設けていても記録用紙が２枚以上重なった状態で搬送される可能性がある。

そこで、本実施形態の用紙搬送装置１ｂには、給紙ローラ６３および捌きローラ６４の下流側に重送検出センサ６８を設けている。この重送検出センサ６８は、搬送された記録用紙が２枚以上重なっていないかを検出するセンサであって、超音波を発信する送波器６８ａと、送波器６８ａから発信された超音波を受信する受波器６８ｂとから構成される。

送波器６８ａから発信した超音波を対象となる記録用紙に当てる。記録用紙を挟んで、送波器６８ａの反対側に位置する受波器６８ｂが受信し、機器制御部５０は、その受信した超音波の波形から重送かを判断する。そのため、対象となる記録用紙が撓んでいたり、振動していたりすると、受信した超音波の波形が乱れ、正確に重送か否かを検出することができない。そこで、重送検出センサ６８は、記録用紙が撓まず、あるいは、振動しないとき、すなわち、記録用紙が停止したときに記録用紙が重送かを検出する必要がある。

そこで、重送検出センサ６８は、図５に示すように、搬送する記録用紙を一度停止させるレジスタローラ６７の搬送方向上流側に備えられる。重送検出センサ６８は、レジストローラ６７からの距離Ｌ１が搬送可能な記録用紙の長さよりも小とされる位置に設けられる。また、重送検出センサ６８は、用紙搬送路１０に対して直交する方向に配置される。すなわち、送波器６８ａと受波器６８ｂとを結ぶ中心線が用紙搬送路１０に対して垂直に貫く。これにより、重送検出センサ６８は、レジストローラ６７によって停止した記録用紙全てを検出することができる。

ところで、レジストローラ６７に一時停止される記録用紙は、その先端を整合される。詳しくは、記録用紙は、搬送中に搬送方向に対して傾いたりするので、記録用紙の傾きを補正するために、駆動ローラ７０ａと従動ローラ７０ｂとにより後方から押され、レジストローラ６７に押し当てられる。そのため、記録用紙は全体的に撓んだ状態となる。ここで、駆動ローラ７０ａと従動ローラ７０ｂが、撓んだ記録用紙の一部をフラットにするフラット部７０となる。なお、重送検出センサ６８は、フラット部７０よりも上流側に位置する。

フラット部７０は、記録用紙の一部、すなわち、駆動ローラ７０ａと従動ローラ７０ｂとで挟持した部分よりも搬送方向上流側である記録用紙の後端をフラットにする。記録用紙が用紙搬送路１０と平行になった状態がフラットである。重送検出センサ６８の検出する部分が、常に記録用紙のフラットの部分となる。重送検出センサ６８は、常に記録用紙のフラットの部分で重送かを検出することができるため、重送かを精度良く検出することができる。

なお、シート停止部はレジストローラ６７、フラット部は駆動ローラ７０ａおよび従動ローラ７０ｂ、検出部は重送検出センサ６８とされ、重送検出装置は、レジストローラ６７と搬送ローラ６６ａと重送検出センサ６８とから構成される。

重送検出センサ６８は、停止した記録用紙の重送を的確に検出することができる。詳しくは、重送検出センサ６８は、レジストローラ６７によって停止した記録用紙のフラット部分が静止してから、超音波を発生させ、静止した記録用紙が重送かを検出する。

ところが、図６に示すように、極稀に、記録用紙同士の重なりが少ないが、重送となる場合がある。重なって搬送された記録用紙のうち、上側の記録用紙の先端と下側の記録用紙の先端との距離ΔＬが、レジストローラ６７から重送検出センサ６８までの距離Ｌ１よりも長くなる。正確には、記録用紙は、レジストローラ６７に押し当てられてから駆動ローラ７０ａによって若干送り出され撓みが形成されるので、ΔＬから撓み長さＬα分短くなる。したがって、重送検出センサ６８は、ΔＬ−Ｌα＞Ｌ１のときに当該記録用紙の重送を検出することができない。

上記構成により、本実施形態では、距離ΔＬが距離Ｌ１よりも長いときの重送を検出する第２検出装置７１を備える。第２検出装置７１として、重送検出センサ６８の搬送方向上流側に配置された通過検出センサを利用する。

詳しくは、第２検出装置７１は、検出された記録用紙の長さＬがユーザあるいは機器制御部５０によって指定された記録用紙の長さＬ０よりも長いときに重送を検出する。第２検出装置７１は、搬送された記録用紙の先端から後端が通過するまでの時間ｔを計測し、計測された時間ｔと搬送速度から記録用紙の長さＬを算出し、算出結果が指定された記録用紙の長さＬからさらに検出不可能長さＬ２分長いときに重送を検出する。

したがって、検出した長さＬがＬ＞Ｌ０＋Ｌ２を満たしたときに、機器制御部５０は、記録用紙同士の重なりを有りと判断する。ただし、レジストローラ６７から重送検出センサ６８までの距離Ｌ１と検出不可能長さＬ２との関係は、撓み長さＬαを考慮して、Ｌ１＋Ｌα＞Ｌ２とする。

この関係によると、例えば、距離ΔＬ−Ｌαが長さＬ２よりも長い場合、すなわち、ΔＬ−Ｌα＞Ｌ２の場合は、第２検出装置７１によって重送を検出することができる。また、距離ΔＬ−Ｌαが長さＬ２よりも短い場合、すなわち、ΔＬ−Ｌα＜Ｌ２の場合は、重送検出センサ６８によって重送を検出することができる。

ただし、撓み量Ｌαは、必ずしも設計値通りの長さとなるとは限らない。例えば、部品のばらつきや使用による経時変化等により駆動ローラ７０ａの表面摩擦係数が変化していると、設計値よりも短くなる場合がある。その場合、Ｌ１＋Ｌα＞Ｌ２を満たさない場合がある。そこで、Ｌ１＞Ｌ２に設定しておけば、Ｌαが設計値より短くなっても必ず記録用紙の重送および搬送異常を検出することができる。

ところで、Ｌ１＋Ｌα＞Ｌ２の関係が成り立たない場合、すなわち、長さＬ２が距離Ｌ１−Ｌαよりも長い場合は、重送を検出することができない。例えば、距離ΔＬ−Ｌαが長さＬ２よりも短くかつ距離Ｌ１よりも長い場合である。この場合、重送検出センサ６８でも、第２検出装置７１でも重送を検出することができない。

なお、検出不可能長さＬ２は、第２検出装置７１が検出できない最低時間から決められている。すなわち、第２検出装置７１のＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮの切り替え動作、もしくは、ＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦの切り替え動作にかかる時間から定められる。

例えば、第２検出装置７１が接触式の検出センサの場合、検知レバー（アクチュエータ）を有する。記録用紙の通過後に、検知レバーの機械的振動によって、出力変化時にチャタリング（ノイズ）が発生する。この発生したチャタリングを取り除くために、第２検出装置７１は、センサの出力をＣＲ時定数の波形で整形する。この場合、第２検出装置７１の切り替え動作は６０（ｍｓｅｃ）かかる。すなわち、第２検出装置７１が検出できない最低時間は６０（ｍｓｅｃ）となる。

そこで、検出不可能長さＬ２を算出するには、先ず、第２検出装置７１が検出不可能な最低距離を求める必要がある。

検出不可能な最低距離＝用紙搬送速度×最低検出時間・・・（１）

ここで、本実施形態の記録用紙の搬送速度は５４０（ｍｍ／ｓｅｃ）であるから、この値を（１）式に代入すると、検出不可能な最低距離は、

検出不可能な最低距離＝５４０（ｍｍ／ｓｅｃ）×６０（ｍｓｅｃ）＝３２.４（ｍｍ）
となる。この３２.４（ｍｍ）が第２検出装置７１の検出不可能な最低距離である。したがって、本実施形態では、第２検出装置７１が確実に検出が開始できるように、余裕をみて算出した値から３倍にした値を検出不可能長さＬ２とする。

第２検出センサ７１は、重送検出センサ６８の搬送方向上流側近傍に配置された通過検出センサ６９に限らない。記録用紙は、重送検出センサ６８に到着するまでに記録用紙の長さＬ０の検出が完了している必要がある。すなわち、記録用紙は、重送検出センサ６８に到着するまでに、記録用紙の長さＬ０と検出不可能長さＬ２を合算した長さＬ以上通過している必要がある。そこで、第２検出センサ７１は、重送検出センサ６８の搬送方向で最も上流側に配置された通過検出センサ６９を用いる。

また、第２検出装置７１が光センサ等の非接触式センサの場合、この検出不可能長さＬ２は、接触式センサに比べて短くすることができる。これにより、より早く、また正確に搬送中の記録用紙の重送を検出することができる。

次に、用紙搬送装置１ｂの動作について図７を用いて説明する。なお、光書込ユニット３のＯＮ／ＯＦＦ期間は、光書込ユニット３の出射するレーザによる感光体への画像書込みのタイミングを示す。

先ず、ユーザあるいは機器制御部５０からの印字指示があると、指定された記録用紙が収納された給紙トレイ１１が上方へ移動し、記録用紙束のうち最も上に位置する記録用紙からピックアップローラ６１によって用紙搬送路１０へ送り出される。送り出された記録用紙は、給紙ローラ６３および捌きローラ６４によって用紙搬送路１０の搬送方向下流側に１枚ずつ搬送される。そして、搬送された記録用紙は、搬送ローラ６６ａによって用紙搬送路１０に沿って流される。

記録用紙がレジストローラ６７に搬送されると、記録用紙の先端を整合するためにレジストローラ６７の回転を停止させ、レジストローラ６７に搬送された記録用紙を押し付ける。詳しくは、回転を停止させたレジストローラ６７に記録用紙の先端が当接し、その後、フラット部７０の駆動ローラ７０ａによって、記録用紙をさらにレジストローラ６７側に押し出す。これにより、記録用紙は、レジストローラ６７からフラット部７０の間で撓んだ状態となる。フラット部７０より搬送方向上流側はフラットの状態となる。

ここで、重送検出センサ６８の検出するタイミングについて説明する。検出するタイミングは、重送検出センサ６８から常に超音波を発生させておき、記録用紙が停止したタイミングに受信した超音波の波形から重送を検出する場合と、記録用紙が停止してから超音波を発生させ、受信した超音波の波形から重送を検出する場合とがある。前者の場合、重送検出センサ６８の送波器６８ａと受波器６８ｂは常にＯＮ状態とされる。そのため、記録用紙が停止する前から重送かを検出することができるため、重送かの検出を早く行なうことができる。すなわち、用紙搬送装置１ｂとしての処理を早くすることができる。

後者の場合は、重送検出センサ６８は、記録用紙が静止してから超音波を発生する。そのため、受波器６８ｂが受信する超音波の波形に、記録用紙の揺れや撓みによるノイズが入ることがない。そのため、重送検出センサ６８は、正確に重送を検出することができる。

なお、このとき受波器６８ｂは、常にＯＮ状態の場合と、送波器６８ａから超音波を発生させるタイミングと同時にＯＮにする場合とがある。受波器６８ｂを常にＯＮ状態にした場合、超音波の発生タイミングの制御だけとなるので、制御が容易になる。送波器６８ａから超音波を発生させるタイミングと同時にＯＮにする場合は、常にＯＮ状態にする場合に比べて消費電力を抑えることができる。

重送検出センサ６８は超音波を記録用紙に当てて、重送かを検出する。重送検出センサ６８は、受信した超音波の波形信号を機器制御部５０に送信する。波形信号は、記録用紙１枚のときと、重送時の複数枚の時で異なる。機器制御部５０は、受信した波形信号とあらかじめ記憶している波形信号とを比較し、重送か否かを判断する。機器制御部５０が重送と判断した場合は、画像処理装置１００の動作を停止させ、ユーザに重送であることを通知する。機器制御部５０が重送でないと判断した場合は、レジストローラ６７を駆動させ、記録用紙を感光体５に搬送する。その後、記録用紙に画像が印字され、画像が印字された記録用紙を排紙ローラ７３によって排紙トレイ１２に排紙される。

また、第２検出装置７１は、重送検出センサ６８で検出できない記録用紙の重送を検出する。第２検出装置７１は、記録用紙が通過するまでの時間を計測する。第２検出装置７１は、計測した通過時間を、機器制御部５０に送信する。機器制御部５０は、受信した経過時間とあらかじめ記憶している経過時間とを比較し、重送か否かを判断する。機器制御部５０が重送と判断した場合は、画像処理装置１００の動作を停止させ、ユーザに重送であることを通知する。機器制御部５０が重送でないと判断した場合は、記録用紙は停止することなくレジストローラ６７に搬送される。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。画像処理装置として、コピーモードおよびプリントモードを有する複合機であってもよく、さらにはコピー機、スキャナ、プリンタといったように単一のモードだけの専用機であってもよい。

また、本実施形態は、重送検出装置を用紙搬送装置に備えた場合を説明しているが、特にこの限りではなく、原稿搬送装置に採用してもよい。重送検出装置を原稿搬送装置に備える場合は、原稿を画像読取部に搬送する前にあるレジストローラの搬送方向上流側近傍に備える。また、原稿トレイから搬送路へ原稿を送り出すピックアップローラの搬送方向下流側近傍に備えても良い。これにより、記録用紙が搬送路に搬送される前から重送かを検出することができる。すなわち、原稿搬送装置としての処理を早くすることができる。

また、重送検出装置を感光体の近傍に備えているが、給紙カセット、給紙トレイ、あるいは、手差しトレイのそばに備えても良い。この場合、記録用紙が搬送路に搬送される前から重送かを検出することができる。すなわち、用紙搬送装置としての処理を早くすることができる。

また、重送検出センサは、シートに対して垂直方向からシートの厚みを検出しているが、特にこの限りではなく、側面方向からシートの厚みを検出しても良い。また、重送検出センサは超音波センサだけでなく、カメラやレーザと言った非接触式センサ、あるいは、シートの抵抗値から重送を検出するセンサやアクチュエータの変位から重送を検出するセンサと言った接触式センサであってよい。この場合も、シートが停止してから重送かを検出するため、ノイズの影響を受けることなく検出することができる。

また、重送検出センサは、図８に示すように、シート停止部によって停止したシートにおいて、フラット部の上流側に発生した撓み部分に対して斜めに配置しても良い。具体的には、搬送中のシートをシート停止部によって停止させた場合であっても、シートはすぐには停止しない。そのため、停止したシートの上流側、すなわち、フラット部よりも上流側であってもシートが撓む場合がある。検出部は、発生した撓みに対しても正確に重送を検出する必要がある。そこで、検出部は、シートを搬送する搬送路に対して直交する方向で、かつ、前記シート停止部よりも搬送方向上流側に配置する。さらに、搬送中のシートがシート停止部によって停止したときに撓んだ部分を検出できる位置に備える。

上記構成により、検出部が送信器と受信器とを備える非接触式センサの場合、送信器から出力された超音波あるいは光等の出力波がシートに反射しても、反射した出力波が送信器側に反射せずに、左右方向に拡散する。すなわち、出力された出力波が、シート表面で反射し、送信器表面で再度反射され、さらにシート表面で反射すると言った多重反射が発生しない。そのため、出力波の反射による出力波の打消しやとめどなく受信器に出力波が入力される誤受信等の多重反射に起因する検出ノイズを防止することができる。

また、第２検出装置は、接触式センサに限られることはなく、例えば、光学センサ等の非接触式センサを用いても良い。この場合、第２検出装置の検出不可能な時間を短縮することができる。そのため、重送と判断するために設定された長さを短くすることができる。これにより、より早く重送を検出することができる。

また、シート停止部は、レジストローラの他に、シャッターや突起等のように搬送路を遮断してシートの搬送を停止させるものであればどのような形態でも良い。また、押さえ棒、あるいは、押さえローラ等によって、搬送路を搬送されるシートの上面から押さえつけるようにしてシートを停止させても良い。ただし、シートを停止させるときに、シートにしわや折り目が付かないようにする必要がある。そのため、シートを停止させる部分には、シートの下側にガイド板のような平板等を備える必要がある。

また、フラット部は、搬送ローラを利用しているが、平板や棒状の押さえ部材等を用いてシートをフラットにしても良い。この場合、シートを停止させるときに、シートにしわや折り目が付かないようにする必要がある。そのため、シートを停止させる部分には、シートの下側にガイド板のような平板等を備える必要がある。

本発明に係る画像処理装置の全体構成図 原稿搬送装置の概略図 用紙搬送装置の概略図 シート搬送装置のブロック図 シート搬送装置の要部拡大説明図であって、ずれ長さが小の場合を示す図 シート搬送装置の要部拡大説明図であって、ずれ長さが大の場合を示す図 各機器の駆動タイミングを示す図 シート搬送装置の要部拡大説明図であって、重送検出センサをシートの撓んだ部分を検出する位置に配置した場合を示す図

符号の説明

１ａ原稿搬送装置
１ｂ用紙搬送装置
２ 画像読取部
３ 光書込ユニット
４ 現像器
５ 感光体
６ 帯電器
７ クリーナユニット
８ 転写ユニット
９ 定着ユニット
１０ 用紙搬送路
１１ 給紙トレイ
１２ 排紙トレイ
１３ 光源ホルダ
１４ ミラー群
１５ ＣＣＤ
１６ａレーザ照射部
１６ｂレーザ照射部
１７ａミラー群
１７ｂミラー群
１９ 転写ベルト
２０ 駆動ローラ
２１ 従動ローラ
２２ 弾性導電性ローラ
２３ 加熱ローラ
２４ 加圧ローラ
２７ 原稿トレイ
２８ ピックアップローラ
２９ 給紙ローラ
３０ 捌きローラ
３１ 駆動ローラ
３２ 従動ローラ
３３ レジストローラ
３４ 搬送ローラ
３６ 排紙トレイ
３７ 排紙ローラ
５０ 機器制御部
５１ 操作部
５２ ハードディスク装置
５３ 通信部
５４ ＦＡＸモデム
５５ 管理部
６１ ピックアップローラ
６３ 給紙ローラ
６４ 捌きローラ
６５ 駆動ローラ
６６ 従動ローラ
６６ａ搬送ローラ
６７ レジストローラ
６７ａ駆動ローラ
６７ｂ従動ローラ
６８ 重送検出センサ
６８ａ送波器
６８ｂ受波器
６９ 通過検出センサ
７０ フラット部
７０ａ駆動ローラ
７０ｂ従動ローラ
７１ 第２検出装置
７３ 排紙ローラ
１００ 画像処理装置
Ｓ１ 搬送路

Claims (14)

1. シートを１枚ずつ搬送するシート搬送装置において、
   搬送中のシート同士の重なりを検出する重送検出装置と、前記重送検出装置を制御する制御装置とを備え、
   前記重送検出装置は、搬送中のシートの先端を一時的に停止させるシート停止部と、前記シート停止部により一時的に停止されたシート搬送方向上流側を挟持して、それよりもシート搬送方向上流側の部分をフラットにするフラット部と、前記フラット部によりフラットにされた箇所でシートが重なった状態で搬送されていることを検出する検出部とを備え、
   前記検出部が、搬送中のシートの表裏のうちの一側に配置され、超音波を発信する送波器と、前記搬送中のシートの表裏のうちの他側に配置され、前記送波器から発信される超音波を受信する受波器とを備え、
   前記制御装置は、搬送中のシートが前記検出部を通過するときに、前記シートを停止させるように前記シート停止部を制御し、
   前記検出部は、搬送中のシートが停止してから動作してシート同士の重なりの有無を検出することを特徴とするシート搬送装置。
2. シート停止部から検出部までの距離が、搬送可能な最小サイズのシートの長さよりも小とされたことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. シート停止部は、シートの先端を整合するためのレジストローラであることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
4. フラット部は、シート停止部よりもシート搬送方向上流側で、かつ、検出部よりもシート搬送方向下流側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
5. フラット部は、シート停止部にシートを搬送する搬送ローラであることを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
6. シートの搬送中に、シートの長さに基づいて搬送異常を検出する第２検出装置を備え、
   前記第２検出装置が、検出部に対してシート搬送方向上流側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
7. 第２検出装置は、搬送中のシートの長さに基づいて、シート同士の重なりの有無を検出することを特徴とする請求項６に記載のシート搬送装置。
8. シート長さをＬ０としたとき、
   第２検出装置が検出した長さＬがＬ＞Ｌ０＋Ｌ２を満たしたときに、前記第２検出装置は、シート同士の重なりを有りと判断し、
   ただし、シート停止部から検出部までの距離がＬ１であるとき、Ｌ２は、Ｌ１＞Ｌ２であることを特徴とする請求項７に記載のシート搬送装置。
9. シート長さをＬ０としたとき、
   第２検出装置は、検出した長さＬがＬ＞Ｌ０＋Ｌ２であるときに搬送異常と判断し、
   ただし、シート停止部から検出部までの距離がＬ１、搬送中のシートの撓み長さがＬαであるとき、Ｌ２は、Ｌ１＋Ｌα＞Ｌ２であることを特徴とする請求項７に記載のシート搬送装置。
10. 検出部は、シート搬送中、常に動作し、シートが停止したときに、シート同士の重なりの有無を検出することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
11. 検出部が、シート停止部よりも搬送方向上流側で、かつ、シートを搬送する搬送路に対して直交する方向に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載のシート搬送装置を備えたことを特徴とする原稿搬送装置。
13. 請求項１２に記載の原稿搬送装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。
14. 請求項１〜１１のいずれかに記載のシート搬送装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。

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