JP4315062B2 - Paper feeder - Google Patents
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Description
本発明は、超音波センサを用いて用紙の重送を検知する重送検知手段を有する給紙装置に関するものである。 The present invention relates to a paper feeding device having a double feed detecting means for detecting double feed of paper using an ultrasonic sensor.
従来、複写機、複合機などの給紙装置において、用紙の重送検知方式としては、一般的に光学式が主流である。近年、新しい方式として、ファクシミリーやスキャナなどで超音波方式が採用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a paper feeding device such as a copying machine or a multifunction machine, an optical type is generally used as a paper double feed detection method. In recent years, an ultrasonic method has been adopted as a new method in facsimiles and scanners.
例えば、超音波方式の重送検知手段の検知精度を向上するために、超音波の受信信号の強度の変化が小さく、安定した重送検出を行うことができる重送検出手段が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, in order to improve the detection accuracy of an ultrasonic double feed detection means, a double feed detection means that can perform stable double feed detection with a small change in the intensity of an ultrasonic reception signal has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
この場合、検出対象物の移動面を、超音波送信器と超音波受信器とで構成される超音波伝播軸に垂直な面に対して傾斜させた。これにより、超音波送信器から発射された超音波の一部が検出対象物を透過することは同様であるものの、検出対象物の表面で反射された超音波は送信器に戻らず、別の方向に行く。従って、送信器と検出対象物との間、および検出対象物と受信器との間では超音波が定在波を作らず、受信器で受信される超音波の量は検出対象物の位置、傾き、表面状態等の変化に関わらず、ほぼ一定となる。このため、受信器による受信強度は極めて安定しており、受信信号の平均化を行うことなく、検出対象物の重送を確実に検出することができる。 In this case, the moving surface of the detection target is inclined with respect to a plane perpendicular to the ultrasonic wave propagation axis formed by the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver. As a result, although a part of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transmitter passes through the detection target, the ultrasonic wave reflected by the surface of the detection target does not return to the transmitter, Go in the direction. Therefore, the ultrasonic wave does not form a standing wave between the transmitter and the detection object and between the detection object and the receiver, and the amount of the ultrasonic wave received by the receiver is the position of the detection object, Regardless of changes in tilt, surface condition, etc., it is almost constant. For this reason, the receiving intensity by the receiver is extremely stable, and it is possible to reliably detect the double feed of the detection object without averaging the received signal.
また例えば、超音波による重送検知精度を向上させる重送検知機構が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, for example, a double feed detection mechanism that improves double feed detection accuracy using ultrasonic waves has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
この場合、2枚以上の重送用紙を撓み変形させて両者の間に隙間を持たせ、この隙間の空気層によって超音波信号の減衰度を高めて重送検知精度を向上させる。 In this case, two or more double-feed sheets are bent and deformed to have a gap between them, and the attenuation of the ultrasonic signal is increased by the air layer in the gap to improve the double-feed detection accuracy.
なお、広い帯域幅を持つ高周波帯域信号を生成する高周波帯域信号生成装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 A high-frequency band signal generation device that generates a high-frequency band signal having a wide bandwidth has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
この場合、周波数設定データ信号に基づいて、所定の帯域幅を有する基底帯域信号を生成する複数の基底帯域信号生成手段と、各基底帯域生成手段に対応して複数設けられ、初段は基底帯域信号と周波数変換信号とに基づいて高周波帯域信号を生成し、2段目以降は、基底帯域信号と前段にて生成された高周波帯域信号とに基づいて、さらに高周波領域にシフトされた高周波帯域信号を生成する周波数変換手段とを備える。 In this case, a plurality of baseband signal generating means for generating a baseband signal having a predetermined bandwidth based on the frequency setting data signal, and a plurality of baseband signal generating means are provided corresponding to each baseband generating means. A high frequency band signal is generated based on the frequency conversion signal and the frequency conversion signal. From the second stage onward, the high frequency band signal shifted to the high frequency region is generated based on the base band signal and the high frequency band signal generated in the previous stage. Generating frequency conversion means.
しかしながら、上述の特許文献1および特許文献2の場合、超音波センサ個々で感度大となる中心周波数が異なるため、センサ毎に送信周波数を設定する必要がある。
However, in the case of
また、上述の特許文献1および特許文献2に記載された超音波方式の重送検知手段を複写機、複合機に用いる場合、機内は定着の熱などにより高温になったり、機械停止後、設置箇所においては機内温度が低くなったりすることで、温度変化が激しく超音波センサ自身の温度特性によりセンサの送受信感度が変化する。感度が低下した場合には、1枚を重送と判断する誤検知が発生する恐れがある。
In addition, when the ultrasonic multi-feed detection means described in
そのため、現状では重送検知手段を複写機、複合機の排紙部に配置する方法が用いられる。この場合、画像形成後に検知を行うため、無駄紙が大量に発生する問題があった。 Therefore, at present, a method is used in which the double feed detecting means is arranged in the paper discharge unit of the copying machine or the multifunction machine. In this case, since detection is performed after image formation, there is a problem that a large amount of wasted paper is generated.
そこで、本発明は、超音波センサのバラツキを吸収すると共に、温度特性の影響を低減し安定した検知精度で重送検知を行うことができるようにした給紙装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a paper feeding device that absorbs variations in ultrasonic sensors and that can reduce the influence of temperature characteristics and perform multifeed detection with stable detection accuracy. .
上記課題を解決するために、本発明に係る給紙装置は、用紙を搬送する搬送路を挟んで配置した超音波送信器から受信器へ超音波を発信させ、用紙を通過して減衰後の超音波を受信器により受信し、この受信信号に基づいて用紙の重送を検知する重送検知手段を有する給紙装置において、超音波送信器に供給する発振信号を発生する信号発生手段と、用紙の重送を検知する際に、発振信号の周波数を所定範囲で連続的に変化するように信号発生手段を制御する制御手段と、周波数が変化する超音波を受信器により受信した受信信号と予め設定された閾値を比較して、用紙の重送を判断する重送判断手段とを備えるものである。 In order to solve the above-described problems, a paper feeding device according to the present invention transmits ultrasonic waves from an ultrasonic transmitter disposed across a conveyance path for conveying paper to a receiver, passes through the paper, and is attenuated. In a paper feeding device that receives ultrasonic waves by a receiver and has double feed detection means for detecting double feed of paper based on the received signal, signal generation means for generating an oscillation signal to be supplied to the ultrasonic transmitter ; when the detection of the paper double feed, the control means and, receiving signal received by the receiver of ultrasonic waves whose frequency varies to control the signal generating means so as to continuously change at a predetermined range the frequency of the oscillation signal And a preset threshold value, and a double feed judging means for judging the double feed of the paper .
本発明によれば、用紙重送を検知する際に、制御手段により超音波送信器に供給する発振信号の周波数を所定範囲で連続的に変化させる。例えば、周波数変化範囲は、超音波送信器の中心周波数を中心にして、上下4kHzの範囲とされる。重送検知期間内に、発振信号の周波数を、所定範囲で少なくとも1回連続的に変化するようになされる。重送判断手段は、受信信号のピークの有無によって重送を判断するようになされる。また例えば、受信信号を積分処理する積分処理手段をさらに備え、重送判断手段は、積分処理手段により得られた信号を、予め設定された閾値と比較し、その比較結果に基づいて、重送を判断するようになされる。 According to the present invention, when detecting paper double feed, the frequency of the oscillation signal supplied to the ultrasonic transmitter by the control means is continuously changed within a predetermined range. For example, the frequency change range is a range of 4 kHz above and below the center frequency of the ultrasonic transmitter. Within the double feed detection period, the frequency of the oscillation signal is continuously changed at least once within a predetermined range. The double feed judging means judges the double feed based on the presence or absence of a peak of the received signal. Further, for example, it further includes integration processing means for integrating the received signal, and the double feed determining means compares the signal obtained by the integration processing means with a preset threshold value, and based on the comparison result, double feed. Is made to judge.
これにより、発振周波数が所定範囲で連続的に変化するため、必ずある周波数で超音波センサが感度最大となるので、センサ毎に送信周波数を設定する必要がなく、超音波センサのバラツキを吸収することができると共に、温度変化により超音波送信器および受信器の送受信感度の変化の影響を低減することが可能となり、安定した検知を行うことが可能となる。また、温度変化幅が広く、従来方式では設置が難しい箇所でも設置可能となる。 As a result, since the oscillation frequency continuously changes within a predetermined range, the ultrasonic sensor always has the maximum sensitivity at a certain frequency. Therefore, it is not necessary to set the transmission frequency for each sensor, and the variation of the ultrasonic sensor is absorbed. In addition, it is possible to reduce the influence of changes in the transmission / reception sensitivity of the ultrasonic transmitter and the receiver due to the temperature change, and it is possible to perform stable detection. In addition, the temperature change range is wide, and it is possible to install in a place where it is difficult to install by the conventional method.
また、例えば搬送中の用紙の位置を検出する用紙位置検出手段をさらに設けられ、制御手段は、用紙位置検出手段の検出結果に基づいて、重送検知手段の超音波送信タイミングを制御するため、安定した検知を行うことが可能となる。 Further, for example, a sheet position detecting unit for detecting the position of the sheet being conveyed is further provided, and the control unit controls the ultrasonic transmission timing of the double feed detecting unit based on the detection result of the sheet position detecting unit. Stable detection can be performed.
本発明に係わる給紙装置によれば、用紙を搬送する搬送路を挟んで配置した超音波送信器から受信器へ超音波を発信させ、用紙を通過して減衰後の超音波を受信器により受信し、この受信信号に基づいて用紙の重送を検知する重送検知手段を有する給紙装置において、制御手段は、超音波送信器に供給する発振信号の周波数を所定範囲で連続的に変化するように信号発生手段を制御し、超音波受信器により受信した受信信号に基づいて、用紙の重送を判断するようになされる。 According to the paper feeding device of the present invention, an ultrasonic wave is transmitted from an ultrasonic transmitter disposed across a conveyance path for conveying a sheet to a receiver, and the ultrasonic wave after passing through the sheet and attenuated is received by the receiver. In a paper feeding apparatus having a double feed detecting means for receiving and detecting double feed of paper based on the received signal, the control means continuously changes the frequency of the oscillation signal supplied to the ultrasonic transmitter within a predetermined range. In this way, the signal generating means is controlled so as to determine whether or not the paper is double fed based on the received signal received by the ultrasonic receiver.
この構成によって、超音波センサのバラツキを吸収することができると共に、温度変化により超音波送信器および受信器の送受信感度の変化の影響を低減することができ、複写機機内のように環境温度変化が激しく、超音波センサの温度特性の影響を受け易い設置箇所でも安定した検知精度で重送検知を行うことができる。 With this configuration, it is possible to absorb variations in the ultrasonic sensor and reduce the influence of changes in the transmission / reception sensitivity of the ultrasonic transmitter and receiver due to temperature changes. Therefore, it is possible to perform double feed detection with stable detection accuracy even in an installation location that is susceptible to the temperature characteristics of the ultrasonic sensor.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の給紙装置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態の給紙装置100の構成の一例を示す図である。図1に示す給紙装置100は、電子写真方式を用いた複写機能を有する複写機に応用されるもので、例えば用紙に画像を形成する前に重送検知を行い、この重送検知に基づいて画像形成制御を実行するものである。
Hereinafter, a sheet feeding device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a sheet feeding device 100 according to the first embodiment of this invention. A paper feeding device 100 shown in FIG. 1 is applied to a copying machine having a copying function using an electrophotographic system. For example, double feed detection is performed before an image is formed on paper, and based on this double feed detection. Thus, image formation control is executed.
給紙装置100は、制御部10、操作部11、表示部12、給紙部13、用紙検知センサ14、搬送手段15、重送検知手段16、用紙位置検出手段を備えている。
The sheet feeding device 100 includes a
制御部10は、CPU10a、ROM10b、RAM10cを備えている。CPU10aはROM10bに格納された制御プログラムに従って、RAM10cをワークエリアとして使用しながら、給紙装置100の全体の動作を制御する。
The
この制御部10は、制御手段として、用紙重送を検知する際に、超音波発信器の送信周波数を所定範囲でスイープさせるように制御する。また、制御部10は、後述する重送検知手段16の比較回路と共に重送判断手段としても機能する。
As a control means, the
また、制御部10では、重送検知手段16により得られる重送検出情報に基づいて搬送手段15を制御するようになされる。例えば、用紙の重送が検出された場合、当該重送に係る用紙に重送発生を示す所定の画像を形成して、排出するように制御部10によって搬送手段15が制御される。これと共に、制御部10では重送した用紙に画像形成する予定であった画像データを保持し、搬送手段15により搬送された次の用紙に当該データに基づいて画像を形成するように画像形成部(後述図2参照)を制御する。また、重送が発生した場合、重送した用紙を所定の排紙トレイに排紙した後、画像形成動作を停止すると共に、表示部12に重送発生を示す旨を表示するように制御する。
Further, the
操作部11は、例えば液晶表示機能付きのタッチパネルで構成され、片面モードや、両面モード、後処理モード等の設定においてユーザとの対話を行うインターフェースとして機能する。用紙サイズなども設定される。操作部11は画像形成に係る操作情報を制御部10に出力するようになされる。また、この操作部11は画像形成部の画像形成動作を再開する操作手段を備え、重送検知手段16により用紙の重送を検出したとき、重送検知手段16の超音波センサ16s(図2参照)の上流部に搬送中の用紙を一時停止した後に、ユーザが操作部11から画像データの用紙への画像形成(即ち搬送動作)を再開する指示を行うことできる。
The operation unit 11 is configured by a touch panel with a liquid crystal display function, for example, and functions as an interface for interacting with the user in settings such as a single-sided mode, a double-sided mode, and a post-processing mode. The paper size is also set. The operation unit 11 outputs operation information relating to image formation to the
また、操作部11は、重送検知手段16による重送検知の解除を選択する選択手段としても機能する。ユーザが必要に応じて操作部11で重送検知を解除することができる。
The operation unit 11 also functions as a selection unit that selects cancellation of double feed detection by the
表示部12は、画像形成を行うときの設定内容および動作状態を表示するための手段であり、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)からなる。この表示部12は、重送発生を示す旨を表示する表示手段を備える。重送検知手段16により用紙の重送を検出したとき、重送発生を示す旨、例えば警告マーク等を表示するようになされる。ユーザが表示部12で重送の発生を確認できる。
The
給紙部13は、手差し給紙トレイ(図示せず)と給紙カセット13a(図2参照)を有する。図2に示すように、給紙カセット13aには複数の用紙Pが重ね合わせて収容されており、これら用紙Pのうち、最上部に位置するものには給紙ローラ21が当接している。この給紙ローラ21が図示しない駆動系(図示せず)によって図中反時計回りに回転駆動されると、この最上部に位置する用紙Pが給紙部13内からレジストローラ対22のローラ間に向けて排出されるようになっている。また、給紙部13には、用紙Pの有無を検知する用紙検知センサ14が配置されている。
The paper feed unit 13 has a manual paper feed tray (not shown) and a paper feed cassette 13a (see FIG. 2). As shown in FIG. 2, a plurality of sheets P are accommodated in the sheet feed cassette 13a, and a
搬送手段15は、給紙ローラ20、搬送ローラ21、レジストローラ22、転写前ローラ23および用紙Pの搬送路24を備える(図2参照)。レジストローラ28は用紙Pの搬送処理に関して第1給紙および第2給紙を分ける分界点に設けられている。レジストローラ22は第2給紙における搬送開始タイミングと画像形成部における転写開始タイミングとを同期させるために設けられる。画像形成部は、現像部25、転写極26、分離極27を備える(図2参照)。この画像形成部は、複写機の画像読取部(図示せず)で読み取られた画像の回転または拡大縮小等の処理を行った後、搬送手段15によって搬送される用紙Pに画像を形成するようになされる。
The
重送検知手段16は、超音波を用いて重送を検出するものである。この重送検知手段16は、超音波送信器、受信器等からなる超音波センサ16sを備える。超音波センサ16sは、図2に示すように、画像形成部前の用紙を搬送するための搬送経路24に配置されている。また、重送検知手段16の構成および重送検知状態は後述図3に示す。 The double feed detecting means 16 detects double feed using ultrasonic waves. The double feed detection means 16 includes an ultrasonic sensor 16s including an ultrasonic transmitter, a receiver, and the like. As shown in FIG. 2, the ultrasonic sensor 16 s is disposed in the conveyance path 24 for conveying the paper in front of the image forming unit. The configuration of the double feed detecting means 16 and the double feed detection state are shown in FIG.
紙位置検出手段17は、用紙位置検出センサを備えるものである。この用紙位置検出センサは、超音波センサ16sの前の搬送路に設けられ、搬送される用紙が所定位置に着いたことを検出すると、検出信号を制御部10に送信する。制御部10はこの検出信号に基づいて超音波センサ16sの発信器32の送信タイミングを制御する。
The paper position detection means 17 includes a paper position detection sensor. This paper position detection sensor is provided in the transport path in front of the ultrasonic sensor 16 s and transmits a detection signal to the
図3に示すように、重送検知手段16は、送信回路31、送信器32、受信器33、受信回路34、記憶手段35を備えている。受信回路31は、信号発生手段としての、所定周波数範囲でスイープ(Sweep)機能を有する発振回路31aと、この所定周波数範囲の発振信号を増幅させる電力増幅回路31bとから構成されている。また、受信回路34は、振動エネルギーを電気信号に変換する共振回路34aと、受信信号を増幅する増幅回路34bと、増幅された信号を検波する整流回路34cと、受信信号と閾値(基準値)とを比較する比較回路34dと、出力回路34eとから構成されている。
As shown in FIG. 3, the double
送信回路31から出力された所定周波数範囲の電気信号は、送信器32に入力され、送信器32内のトランスジューサ(圧電素子)により音響エネルギー(超音波)に変換され、用紙Pを介して受信器33に向かって放射される。送信器から放出された超音波が転送路にある用紙Pにより一部分が反射される。用紙Pを通過した超音波が受信器33により受信され、受信器33内のトランスジューサ(圧電素子)により電気信号に変換され、受信回路34に入力される。受信回路34で、共振回路34aにより受信した超音波信号を電気信号に変換し、増幅回路34bにより増幅する。整流回路34cにより受信信号を整流する。比較回路34dで一枚の用紙および重送時の用紙を通過した後の減衰量と記憶手段35に記憶された基準値とを比較する。CPU10aは、その結果に基づいて、即ちピーク出力があるか否かに基づいて、用紙の重送の有無を検知するようになされる。重送が判断された場合、出力回路34eより重送信号を出力される。なお、記憶手段35としてRAM10cが用いされる。
An electric signal in a predetermined frequency range output from the
図4は、発振回路の構成を示す図である。発振回路31aは、周知の周波数スイープできる発振回路が用いられる。図4に示すように、発振回路31aは、第1基底帯域信号生成部1、第2基底帯域信号生成部2、第1周波数変換部3、第2周波数変換部4、局部発振部5を備えている。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the oscillation circuit. As the oscillation circuit 31a, a known oscillation circuit capable of frequency sweep is used. As shown in FIG. 4, the oscillation circuit 31 a includes a first baseband
第1基底帯域信号生成部1および第2基底帯域信号生成部2は、例えば、直接デジタル周波数シンセサイザと、D/Aコンバータと、ローパスフィルタと、移相器とを備えるものである。第1周波数変換部3および第2周波数変換部4は、例えば、移相器と、平衡変調器と、加算器とを備えるものである。
The first
第1基底帯域信号生成部1は、外部からの第1の周波数設定データ信号に従って、一定の帯域幅を持つ第1の基底帯域信号を生成し、この信号を第1周波数変換部3に出力する。第1周波数変換部3は、局部発振部5から出力される連続的に単一な周波数を持つ局部発振周波数信号に基づいて、第1の基底帯域信号を周波数変換し、その第1の基底帯域信号の帯域幅と同じ帯域幅を有する第1の高周波帯域信号を生成する。この第1の高周波帯域信号は、第2周波数変換部4に出力される。
The first
第2基底帯域信号生成部2は、外部からの第2の周波数設定データ信号に従って、一定の帯域幅を持つ第2の基底帯域信号を生成し、この信号を第2周波数変換部4に出力する。第2周波数変換部4は、第1の高周波帯域信号に基づいて、第2の基底帯域信号を周波数変換し、その第2の基底帯域信号の帯域幅よりも広い帯域幅を有する第2の高周波帯域信号を生成し、出力する。
The second baseband
なお、超音波発振回路として、上述した発振回路31aに限定されるものではない。他のスイープ機能を有する超音波発振回路を用いてもよい。 Note that the ultrasonic oscillation circuit is not limited to the oscillation circuit 31a described above. An ultrasonic oscillation circuit having another sweep function may be used.
図5は、1枚用紙搬送時の受信信号を示す図である。図5に示すように、スイープ周波数で発信する超音波を受信した場合、受信側において超音波センサの中心周波数でピーク出力が現れる。また、異なる超音波センサを用いる場合、異なる位置でピーク出力が現れる。従って、スイープ周波数で発信する場合、超音波センサの中心周波数を設定しなくても、ある周波数でピーク出力が得られる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a reception signal when a single sheet is conveyed. As shown in FIG. 5, when an ultrasonic wave transmitted at the sweep frequency is received, a peak output appears at the center frequency of the ultrasonic sensor on the receiving side. Further, when different ultrasonic sensors are used, peak outputs appear at different positions. Therefore, when transmitting at the sweep frequency, the peak output can be obtained at a certain frequency without setting the center frequency of the ultrasonic sensor.
図6は、重送時の受信信号を示す図である。図6に示すように、重送時は周波数に関係なく透過量は殆どない。これにより、制御部10は、ピーク出力の有り/無しで重送を判断することができる。例えば、図5に示すような設定された基準値レベル以上のピーク出力があった場合には、1枚用紙搬送として判断する。図6に示すようなピーク出力がない場合には、重送として判断する。
FIG. 6 is a diagram showing a received signal at the time of double feeding. As shown in FIG. 6, there is almost no transmission amount regardless of the frequency during double feeding. As a result, the
続いて、本発明に係る第1の実施の形態の給紙装置100における重送検出時の動作例を説明する。
この実施形態では、所定の紙収納位置から1枚ずつ繰り出される用紙の重送を検出する際に、まず、搬送手段15により用紙を給紙部から搬送する。次に、紙位置検出手段17により搬送される用紙が所定位置に到達したか否かを検出する。用紙が所定位置に到達したことを検出した場合、制御部10により発振回路31aを制御し、周波数スイープ発振をし、発振信号を送信器32に供給し、送信器32から超音波を放射する。ここで、周波数スイープ発振の周波数変化範囲は、超音波送信器32の中心周波数を中心にして、上下4kHzの範囲とされる。受信器33は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信信号を処理して、比較回路34dに供給する。比較回路34dで、予め設定された閾値と比較する。この比較結果に基づいて、制御部10はピーク出力があるか否かを判断する。ここで、ピーク出力がないと判断される場合、重送として検知され、表示部に表示し、ユーザに通知する。
Next, an example of operation when double feeding is detected in the paper feeding device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, when detecting double feeding of sheets fed out one by one from a predetermined sheet storage position, the sheet is first conveyed from the sheet feeding unit by the conveying
このように本実施の形態においては、給紙装置100において、周波数スイープ機能を有し、超音波送信器32に発振信号を供給する発振回路31aを備え、用紙重送を検知する際に、制御部10により発振回路31aの発振周波数を所定範囲でスイープさせる。受信器33は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信信号にピーク出力があるか否かを判断する。ピーク出力がないと判断される場合は、重送として検知される。
As described above, in the present embodiment, the paper feeding apparatus 100 includes the oscillation circuit 31 a that has a frequency sweep function and supplies an oscillation signal to the ultrasonic transmitter 32, and controls when detecting paper double feeding. The
これにより、発振周波数が所定範囲で連続的に変化するため、必ずある周波数で超音波センサ16sが感度最大となるので、センサ毎に送信周波数を設定する必要がなく、超音波センサのバラツキを吸収することができると共に、温度変化により超音波送信器および受信器の送受信感度の変化の影響を低減することができ、複写機機内のように環境温度変化が激しく、超音波センサの温度特性の影響を受け易い設置箇所でも安定した検知精度で重送検知を行うことができる。 As a result, since the oscillation frequency continuously changes within a predetermined range, the ultrasonic sensor 16s always has the maximum sensitivity at a certain frequency. Therefore, it is not necessary to set the transmission frequency for each sensor, and the variation of the ultrasonic sensor is absorbed. In addition, it is possible to reduce the influence of changes in the transmission / reception sensitivity of ultrasonic transmitters and receivers due to changes in temperature. It is possible to detect double feed with stable detection accuracy even at an installation location where it is easily received.
また、重送検知手段16が装置内部に配置することができるため、従来のような無駄紙の発生を防止することができる。
また、用紙位置検出手段17の検出結果に基づいて、重送検知手段16の超音波送信タイミングを制御するため、安定した検知を行うことができる。
Further, since the double feed detecting means 16 can be arranged inside the apparatus, it is possible to prevent the generation of waste paper as in the conventional case.
In addition, since the ultrasonic transmission timing of the double
以下、本発明の第2の実施の形態の給紙装置について説明する。図7は、本発明の第2の実施の形態の給紙装置200の構成の一例を示す図である。
図7に示す給紙装置200は、制御部10A、操作部11、表示部12、給紙部13、用紙検知センサ14、搬送手段15、重送検知手段16A、用紙位置検出手段17を備えている。
Hereinafter, a sheet feeding device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the sheet feeding device 200 according to the second embodiment of this invention.
7 includes a control unit 10A, an operation unit 11, a
制御部10は、CPU10a、ROM10b、RAM10cを備えている。CPU10aはROM10bに格納された制御プログラムに従って、RAM10cをワークエリアとして使用しながら、給紙装置200の全体の動作を制御する。
The
この制御部10は、制御手段として、用紙重送を検知する際に、超音波発信器の送信周波数を所定範囲でスイープさせるように制御する。また、制御部10は、後述する重送検知手段16の比較回路と共に重送判断手段としても機能する。
As a control means, the
また、制御部10では、重送検知手段16Aにより得られる重送検出情報に基づいて搬送手段15を制御するようになされる。例えば、用紙の重送が検出された場合、当該重送に係る用紙に重送発生を示す所定の画像を形成して、排出するように制御部10によって搬送手段15が制御される。これと共に、制御部10では重送した用紙に画像形成する予定であった画像データを保持し、搬送手段15により搬送された次の用紙に当該データに基づいて画像を形成するように画像形成部(図2参照)を制御する。また、重送が発生した場合、重送した用紙を所定の排紙トレイに排紙した後、画像形成動作を停止すると共に、表示部12に重送発生を示す旨を表示するように制御する。
Further, the
操作部11は、例えば液晶表示機能付きのタッチパネルで構成され、片面モードや、両面モード、後処理モード等の設定においてユーザとの対話を行うインターフェースとして機能する。用紙サイズなども設定される。操作部11は画像形成に係る操作情報を制御部10に出力するようになされる。また、この操作部11は画像形成部の画像形成動作を再開する操作手段を備え、重送検知手段16Aにより用紙の重送を検出したとき、重送検知手段16Aの超音波センサ16sの上流部に搬送中の用紙を一時停止した後に、ユーザが操作部11から画像データの用紙への画像形成(即ち搬送動作)を再開する指示を行うことできる。
The operation unit 11 is configured by a touch panel with a liquid crystal display function, for example, and functions as an interface for interacting with the user in settings such as a single-sided mode, a double-sided mode, and a post-processing mode. The paper size is also set. The operation unit 11 outputs operation information relating to image formation to the
また、操作部11は、重送検知手段16Aによる重送検知の解除を選択する選択手段としても機能する。ユーザが必要に応じて操作部11で重送検知を解除することができる。
The operation unit 11 also functions as a selection unit that selects cancellation of double feed detection by the
表示部12は、画像形成を行うときの設定内容および動作状態を表示するための手段であり、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)からなる。この表示部12は、重送発生を示す旨を表示する表示手段を備える。重送検知手段16Aにより用紙の重送を検出したとき、重送発生を示す旨、例えば警告マーク等を表示するようになされる。ユーザが表示部12で重送の発生を確認できる。
The
給紙部13は、手差し給紙トレイ(図示せず)と給紙カセット13a(図2参照)を有する。図2に示すように、給紙カセット13aには複数の用紙Pが重ね合わせて収容されており、これら用紙Pのうち、最上部に位置するものには給紙ローラ21が当接している。この給紙ローラ21が図示しない駆動系(図示せず)によって図中反時計回りに回転駆動されると、この最上部に位置する用紙Pが給紙部13内からレジストローラ対22のローラ間に向けて排出されるようになっている。また、給紙部13には、用紙Pの有無を検知する用紙検知センサ14が配置されている。
The paper feed unit 13 has a manual paper feed tray (not shown) and a paper feed cassette 13a (see FIG. 2). As shown in FIG. 2, a plurality of sheets P are accommodated in the sheet feed cassette 13a, and a
搬送手段15は、給紙ローラ20、搬送ローラ21、レジストローラ22、転写前ローラ23および用紙Pの搬送路24を備える(図2参照)。レジストローラ28は用紙Pの搬送処理に関して第1給紙および第2給紙を分ける分界点に設けられている。レジストローラ22は第2給紙における搬送開始タイミングと画像形成部における転写開始タイミングとを同期させるために設けられる。画像形成部は、現像部25、転写極26、分離極27を備える(図2参照)。この画像形成部は、複写機の画像読取部(図示せず)で読み取られた画像の回転または拡大縮小等の処理を行った後、搬送手段15によって搬送される用紙Pに画像を形成するようになされる。
The
重送検知手段16Aは、超音波を用いて重送を検出するものである。この重送検知手段16Aは、超音波送信器、受信器等からなる超音波センサ16sを備える。超音波センサ16sは、上述した図2に示すように、画像形成部前の用紙を搬送するための搬送経路24に配置されている。また、重送検知手段16Aの構成および重送検知状態を図8に示している。 The double feed detecting means 16A detects double feed using ultrasonic waves. The double feed detection means 16A includes an ultrasonic sensor 16s including an ultrasonic transmitter, a receiver, and the like. As shown in FIG. 2 described above, the ultrasonic sensor 16s is disposed in the transport path 24 for transporting the paper in front of the image forming unit. FIG. 8 shows the configuration of the double feed detecting means 16A and the double feed detection state.
図8に示すように、重送検知手段16Aは、送信回路31、送信器32、受信器33、受信回路34A、記憶手段35を備えている。受信回路31は、信号発生手段としての、所定周波数範囲でスイープ機能を有する発振回路31a(図4参照)と、この所定周波数範囲の発振信号を増幅させる電力増幅回路31bとから構成されている。また、受信回路34Aは、振動エネルギーを電気信号に変換する共振回路34aと、受信信号を増幅する増幅回路34bと、増幅された信号を積分化する積分処理手段34c’と、受信信号と基準値とを比較する比較回路34dと、出力回路34eとから構成されている。
As shown in FIG. 8, the double feed detection means 16A includes a
送信回路31から出力された所定周波数範囲の電気信号は、送信器32に入力され、送信器32内のトランスジューサ(圧電素子)により音響エネルギー(超音波)に変換され、用紙Pを介して受信器33に向かって放射される。送信器32から放出された超音波が転送路にある用紙Pにより一部分が反射される。用紙Pを通過した超音波が受信器33により受信され、受信器33内のトランスジューサ(圧電素子)により電気信号に変換され、受信回路34に入力される。受信回路34Aで、共振回路34aにより受信した超音波信号を電気信号に変換し、増幅回路34bにより増幅する。積分処理手段34cにより受信信号を積分化する。比較回路34dで一枚の用紙および重送時の用紙を通過した後の減衰量と記憶手段35に記憶された閾値とに基づいて用紙の重送の有無を検知するようになされる。重送が判断された場合、出力回路34eより重送信号を出力される。なお、記憶手段35としてRAM10cが用いされる。
An electric signal in a predetermined frequency range output from the
図9は、給紙装置200における重送判断方法を示す図である。図9に示すように、積分処理により得られた1枚用紙搬送時の透過量は閾値以上になる。また、重送時積分処理により得られた透過量は閾値以下である。これにより、重送判別を行う。従って、積分処理により得られた透過量は閾値以下である場合、重送であると判断する。 FIG. 9 is a diagram illustrating a double feed determination method in the paper feeding device 200. As shown in FIG. 9, the transmission amount obtained when the single sheet is obtained by the integration process is equal to or greater than the threshold value. Further, the transmission amount obtained by the double feed integration processing is equal to or less than the threshold value. As a result, double feed discrimination is performed. Therefore, when the transmission amount obtained by the integration process is equal to or less than the threshold value, it is determined that the feed is double feed.
続いて、本発明に係る第2の実施の形態の給紙装置200における重送検出時の動作例を説明する。
この実施形態では、所定の紙収納位置から1枚ずつ繰り出される用紙の重送を検出する際に、まず、搬送手段15により用紙を給紙部から搬送する。次に、紙位置検出手段17により搬送される用紙が所定位置に到達したか否かを検出する。用紙が所定位置に到達したことを検出した場合、制御部10により発振回路31aを制御し、周波数スイープ発振をし、発振信号を送信器32に供給し、送信器32から超音波が放射される。ここで、周波数スイープ発振の周波数変化範囲は、超音波送信器32の中心周波数を中心にして、上下4kHzの範囲とされる。受信器33は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信信号を積分化処理して、比較回路34dに供給する。比較回路34dで、閾値と比較し、閾値より小さいか否かを判断する。ここで、閾値より小さいと判断される場合、重送として検知され、表示部に表示し、ユーザに通知する。
Next, an operation example at the time of double feed detection in the sheet feeding device 200 according to the second embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, when detecting double feeding of sheets fed out one by one from a predetermined sheet storage position, the sheet is first conveyed from the sheet feeding unit by the conveying
このように本実施の形態においては、給紙装置200において、周波数スイープ機能を有し、超音波送信器32に発振信号を供給する発振回路31aを備え、用紙重送を検知する際に、制御部10により発振回路31aの発振周波数を所定範囲でスイープさせる。受信器33は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信信号を積分化処理して、閾値と比較し、閾値より小さいか否かを判断する。閾値より小さいと判断される場合、重送として検知される。
As described above, in the present embodiment, the paper feeding device 200 includes the oscillation circuit 31a that has a frequency sweep function and supplies an oscillation signal to the ultrasonic transmitter 32, and controls the double feeding of the paper. The
これにより、発振周波数が所定範囲で連続的に変化するため、必ずある周波数で超音波センサ16sが感度最大となるので、センサ毎に送信周波数を設定する必要がなく、超音波センサのバラツキを吸収すると共に、温度変化により超音波送信器および受信器の送受信感度の変化の影響を低減することができ、複写機機内のように環境温度変化が激しく、超音波センサの温度特性の影響を受け易い設置箇所でも安定した検知精度で重送検知を行うことができる。 As a result, since the oscillation frequency continuously changes within a predetermined range, the ultrasonic sensor 16s always has the maximum sensitivity at a certain frequency. Therefore, it is not necessary to set the transmission frequency for each sensor, and the variation of the ultrasonic sensor is absorbed. At the same time, it is possible to reduce the influence of the change in the transmission / reception sensitivity of the ultrasonic transmitter and receiver due to the temperature change, the environmental temperature changes drastically as in the copier, and it is easily affected by the temperature characteristics of the ultrasonic sensor. Double feed detection can be performed with stable detection accuracy even at installation locations.
また、重送検知手段16Aが装置内部に配置することができるため、従来のような無駄紙の発生を防止することができる。 Further, since the double feed detecting means 16A can be arranged inside the apparatus, it is possible to prevent the generation of waste paper as in the conventional case.
また、用紙位置検出手段17の検出結果に基づいて、重送検知手段16の超音波送信タイミングを制御するため、安定した検知を行うことができる。
In addition, since the ultrasonic transmission timing of the double
なお、上述した実施の形態においては、給紙装置100,200は複写機に応用したものであるが、これに限定されるものではない。他の給紙装置にもこの発明を適用できる。 In the above-described embodiment, the paper feeding apparatuses 100 and 200 are applied to a copying machine, but are not limited to this. The present invention can also be applied to other sheet feeding apparatuses.
10 制御部(制御手段)
11 操作部
12 表示部
13 給紙部
14 給紙検知センサ
15 搬送手段
16,16A 重送検知手段
16s 超音波センサ
17 用紙位置検出手段
24 搬送路
31 送信回路
31a 発振回路(信号発生手段)
31b 電力増幅回路
32 送信器
33 受信器
34,34A 受信回路
34a 共振回路
34b 増幅回路
34c 整流回路
34c’積分処理手段
34d 比較回路
34e 出力回路
35 記憶手段
100,200 給紙装置
10 Control unit (control means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
31b Power amplifier circuit 32 Transmitter 33
Claims (6)
前記超音波送信器に供給する発振信号を発生する信号発生手段と、
前記用紙の重送を検知する際に、前記発振信号の周波数を所定範囲で連続的に変化するように前記信号発生手段を制御する制御手段と、
周波数が変化する超音波を前記受信器により受信した受信信号と予め設定された閾値を比較して、用紙の重送を判断する重送判断手段と
を備えることを特徴とする給紙装置。
An ultrasonic wave is transmitted from an ultrasonic transmitter arranged across a conveyance path for conveying the paper to the receiver, and the attenuated ultrasonic wave is received by the receiver through the paper, and the paper is based on the received signal. In a paper feeder having double feed detection means for detecting double feed of
Signal generating means for generating an oscillation signal to be supplied to the ultrasonic transmitter ;
In detecting double feed before Symbol sheet, and control means for controlling said signal generating means so as to continuously change at a predetermined range of frequency of the oscillation signal,
A sheet feeding apparatus comprising: a double feed determination unit that determines a double feed of a sheet by comparing a reception signal received by the receiver with an ultrasonic wave whose frequency changes with a preset threshold value .
前記受信信号のピークの有無によって重送を判断するようになされる
ことを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。 The multifeed judging means is
The sheet feeding device according to claim 1, wherein double feeding is determined based on presence or absence of a peak of the reception signal.
前記重送判断手段は、
前記積分処理手段により得られた信号を、予め設定された閾値と比較し、その比較結果に基づいて、重送を判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。 Further comprising integration processing means for integrating the received signal;
The multifeed judging means is
The sheet feeding device according to claim 1, wherein the signal obtained by the integration processing unit is compared with a preset threshold value, and based on the comparison result, double feeding is determined.
前記制御手段は、
前記用紙位置検出手段の検出結果に基づいて、重送検知手段の超音波送信タイミングを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。 Paper position detecting means for detecting the position of the paper being conveyed;
The control means includes
The sheet feeding device according to claim 1, wherein the ultrasonic transmission timing of the double feed detection unit is controlled based on a detection result of the sheet position detection unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。 2. The sheet feeding device according to claim 1, wherein a frequency change range of the signal generation unit is a range of 4 kHz above and below the center frequency of the ultrasonic transmitter.
重送検知期間内に、前記発振信号の周波数を、所定範囲で少なくとも1回連続的に変化するように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
The control means includes
2. The sheet feeding device according to claim 1, wherein the frequency of the oscillation signal is controlled to continuously change at least once within a predetermined range within a double feed detection period.
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