JP4353778B2 - シート供給装置並びにこれを用いた画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明はスタッカー上のシートを順次一枚ずつ分離して画像読み取り、印字などの処理ステーションに給送するシート供給装置及びシートの給送過程で複数枚の重送を検出するシート重送検出方法に関する。

従来この種のシート供給装置はプリンター、複写機、スキャナーなどの処理ステーションにスタッカー上に積載したシートを順次供給するものとして広く知られている。かかる装置でスタッカー上のシートを一枚ずつ分離して処理ステーションに供給する過程で複数のシートが重なって送られると処理ステーションで誤った処理を施すこととなり、シートを正確に分離するのと同時に処理ステーションに至る手前で重送を検出して処理を停止するか或いは読み取りなど処理したデータを無効にする必要がある。

従来このようなシートの重送を検出する方法としては超音波センサー、ホトセンサーなどでシートを通過した超音波或いは光量の減衰量から一枚か複数枚であるかを検出する方法が知られている。特許文献１には超音波センサーで検出するものが開示され、送波（信）側に圧電セラミックスなどの圧電振動板を設け、この圧電振動板に所定周期のパルス電圧を印加して振動を生起し超音波を発信する。そしてシートを介して対向する位置に同様の圧電振動板を設け、この圧電振動板が励振した振動を電気的に出力して受波（信）側を構成する。従って送波側の圧電振動板（送波素子）に印加した電気エネルギーと受波側の圧電振動板（受波素子）に生起した電気エネルギーとを比較してシートが一枚であるか複数枚が重なっていないかを判別する。このような超音波センサーでシートの重なり状態を検出するには送波素子と受波素子との間でシートによって減衰する超音波エネルギー（受波素子からは電気エネルギーとして出力される）を微細に検出して正確に判断しなければならない。そこで従来、送波素子から発した超音波がシート面で反射して送波素子に戻り互いに干渉するのを避ける為に例えば特許文献２には走行するシート面に対し所定角度傾斜させて送波素子と受波素子とを対向させることが提案されている。

また特許文献３には距離を隔てた前後一端のローラ間に送波素子と受波素子とを対向配置してシートの姿勢変化が少ない状態で検出することが提案されている。つまりシートが前後のローラでニップされて一定の直線姿勢で移動する間に重送検出することによってシートの先端或いは後端が湾曲或いは上下に振動した状態で検出した場合の誤検出を防止している。このように所定速度で移動するシートに対し超音波、或いは光量などの透過量を測定しシートが一枚のときと複数重なったときの差を判別する為にはシートの姿勢変化を少なくすることとシートの所定長さ（領域）を測定して平滑化する必要がある。

特開平１０−２５７５９５号公報（図１） 米国特許６２１２１３０号公報 実公平６−４９５６７号公報

上述の超音波センサーなどの重送検知手段でシートの重なりを検出する為には送信器と受信器の間をシートが一定の姿勢で走行するよう例えば特許文献３に提案されているように前後一対のローラでシートを保持した状態で検出する必要がある。これと同時にシートの或る領域を連続して検出した測定データを平滑化して重送か否か判別する必要がある。

従来は、特許文献３のように搬送方向前後のローラを最小サイズシートの長さより短い間隔で配置した上で更にこれより短い範囲（領域）で測定した検出データで重送か否かを判別している。しかし搬送するシートが小サイズから大サイズまで広汎なサイズのときには、測定長を最小サイズシートの搬送方向長さに合わせて設定すると、大サイズシートの場合、前後にズレて２枚のシートが重なった場合には先端の一部を検出して一枚と判断してシートの処理部に送る誤検出を招くことが起こる。一方測定長を中サイズ或いは大サイズシートの搬送方向長さに合わせて設定すると小サイズシートは重送検出センサーで検出中にシート後端が上流側の搬送手段から外れてバタついた状態で誤検出を招く。

そこで本発明は搬送方向に長さの異なる広汎なシートを搬送途上で一枚か多数枚かの判別を確実に検出することが可能で、特に上下２枚の重なりと同時に前後に大きくズレた重なりも確実に検出することができるシートの重送検出方法及びこれを用いたシート供給装置の提供をその主な課題としている。

本発明は上述の課題を達成する為以下の構成を採用したものである。
スタッカー上のシートを画像読取、印字などの処理位置に案内するシートガイド中に距離を隔てて上流側に第１の搬送手段を、下流側に第２の搬送手段を配置する。この第１の搬送手段と第２の搬送手段の間に移動中のシートを所定の長さ領域（測定長）でその重なりを検出する重送検出手段を配置する。一方前記スタッカー上に載置されたシートの搬送方向長さを少なくとも２つに識別するシート長さ認識手段４９と、上記重送検出手段からの検出データに基づいてシートの多重搬送を判別する判別手段を設ける。そしてこの判別手段をシート長さ認識手段４９から知得した情報に基づいて複数の測定領域から選択された１つの測定領域の検出データによってシートの重なりを判別するように構成する。
この測定長さ領域は、シートの搬送方向先端部と後端部にそれぞれ非検出長さを設定し、シート先端部の非検出長さは、上記重送検出手段と上記第２搬送手段との間隔長さとシートに形成されるループ状湾曲長さから設定する。またシート後端部の非検出長さは、上記重送検出手段と上記第１搬送手段との間隔長さとシートの搬送誤差から設定する。

前記第１、第２、２つの搬送手段は例えば第１の搬送手段をスタッカー上に載置したシートを一枚ずつ分離して給送する分離ローラで構成し、第２の搬送手段をこの分離ローラからのシートを一時的に待機させるレジストローラで構成する。そしてこの第１、第２の搬送手段は最小サイズシートの搬送方向長さより短い間隔に配置することによってシートは先端を第１搬送手段で後端を第２搬送手段で拘束され前後がローラにニップされた状態で前記重送検出手段で検出することとなる。

次に前記シート長さ認識手段４９はシートサイズを操作者が入力することによって認識する場合はオペレーションパネルなどでシートサイズを設定するように構成すれば良く、またスタッカー上のシートの端面をセンサーで検出することによってシートの搬送方向長さを検出する手段を採用すれば良い。

そこで上記シート長さ認識手段は各シートの搬送方向長さを長短２種類以上に識別する場合と、各シートの搬送方向長さを測定して実測値で識別する場合のいずれであっても良い。

前記判別手段はシート長さ認識手段で２種類以上に識別されたシート長さに対応した測定長の検出データによって重なりを検出するように構成する。好ましくはシート長さ認識手段で各シートの搬送方向長さを測定して、その実測値か若しくは規格サイズを特定し、この特定されたシート搬送方向長さから所定長さを減算しシートの先端と後端に前記第１と第２の搬送手段がシートをニップする為の非検出領域を形成する。

本発明は第１、第２、２つの搬送手段間を移動するシートの重なりを重送検出手段で検出する際にシートの搬送方向長さに応じて異なる複数の測定長さからその１つを選択するようにしたので、従来２つの搬送手段にニップされたシートを特定の１つの領域で検出していたものに比べシートが前後にズレた状態で重なった場合も重送として判別することが可能である。従って広汎なサイズのシートをシート相互が上下２枚に重なった場合も前後にズレて重なった場合もいずれも確実に検出することが可能となる。

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。

図１は本発明を実施したシート供給装置の要部説明図であり、図２は超音波センサーから成る重送検知手段の概略構造で、図３はその制御回路の説明図である。本発明は後述する画像読取装置或いは複写機、印刷機などのシート供給部に使用されシートを積載したスタッカーから画像読取プラテン、印刷プラテンなどの処理位置にシートを一枚ずつ分離して供給する際にシートが２枚以上重なったダブルフィードを処理位置の手前で検出する装置及び方法に関する。

図１に示す装置は、シートを積載収納するスタッカー１と、このスタッカー１から処理プラテン２にシートを案内するシートガイド３と、このシートガイド３に配置された第１、第２少なくとも２つの搬送手段４、５と、この第１の搬送手段４と第２の搬送手段５との間に配置されシートの重なりを検出する重送検出手段６を備えている。

上記スタッカー１はシートを載置するトレイで構成し、このスタッカー１にはシートの搬送方向長さサイズを検出するシート長さ認識手段４９を設ける。このシート長さ認識手段４９の構成は、（１）使用者がコントロールパネルからシートの規格サイズを入力する入力手段を設けるか、（２）スタッカー上のシートの端面を検出するセンサーを用紙搬送方向に複数配置するセンサー手段、（３）スタッカー上のシート端面にスライド自在のスライドガイドを設けてこのガイドの位置をセンサーで検出するガイド検出手段などが採用される。

その一例を後述の画像読取装置で詳述するが、図１のものはシートの搬送方向後端を検出するサイズセンサー５０を示している。図示５０ａはホトダイオード、５０ｂは受光素子であり、このサイズセンサー５０がスタッカー１の底部に複数配置してあり、その位置は規格サイズのシート端に合施するように配列されている。

上記スタッカー１にはシートの幅方向に移動自在のサイドガイド５１が設けてあり、このサイドガイド５１の位置もセンサー（図示せず）で検出され、シート長手方向の上記サイズセンサー５０とサイドガイド５１の位置センサーとでシートの規格サイズが割り出されるように配置されている。

前記第１の搬送手段４は上記スタッカー１上のシートを一枚ずつ分離して処理プラテン２に給送する分離ローラ４ａとこれに圧接する摩擦パッド４ｂとで構成してある。このような分離手段は種々のものが知られ分離ローラ４ａの代わりにベルト、摩擦パッド４ｂの代わりに逆転ローラ或いはベルトなどが採用可能である。

前記第２の搬送手段５は互いに圧接した一対のローラ或いはベルトで構成され、第１の搬送手段４からのシートを引継搬送する構成でも、図示のように第１の搬送手段４からのシートを一時的に待機させ給紙タイミング信号でこのシートを処理プラテン２に向けて搬送するように構成する。

上記第１と第２の搬送手段はそれぞれ個別の駆動モータに連結しても良いが正逆転可能な駆動モータＭに連結し、正転で第１の搬送手段４が、逆転で第２の搬送手段５が回転するようにする。その構成は図９に基づいて後述する。このように第１、第２の搬送手段４、５を相反的に回転するのは第１の搬送手段４をスタッカー１上のシートを分離給送する分離ローラ４ａで構成した関係でシートを分離して第２の搬送手段５に引き渡した後はこの分離ローラ４ａを停止させることによって後続するシートを繰出さないようにする為である。従ってこの第１、第２の搬送手段４、５はシートの分離及びレジストとは異なる別のシートガイドに配置する場合は同一方向に同期してシートを搬送するように構成すれば良い。

第１と第２の搬送手段４、５の間には次の重送検出手段６とシート端検出手段７を配置する。重送検出手段６は超音波センサーで一対の送波素子６ａと受波素子６ｂで構成し、シートガイド３に沿って走行するシートを介して対向配置する。図示のものは後述するようにシート走行面と直交する法線Ｎ−Ｎから角度αを３０度乃至４５度で傾斜させてある（図２参照）。

シート端検出手段７はホトダイオードなどの光学センサーで走行するシートを介して発光素子と受光素子を対向配置する。上記重送検出手段６とシート端検出手段７とは前記第１の搬送手段４から重送検出手段６は距離Ｌ２、シート端検出手段７は距離Ｌ３でこの順でシート搬送下流側の第２の搬送手段５との間に配置する。

図２には重送検出手段６の一例を示してあり、通常の超音波センサーは送波素子６ａと受波素子６ｂとは同一構造の素子で構成され、金属などの外筺ケース８に圧電セラミック板などの圧電振動体９が弾性樹脂１０内に埋設してあり、圧電振動体９の表裏面には電極が蒸着で形成してあり、リード線１１から高周波電源を供給する。

図示の圧電振動体９は外筺ケース８に密着して両者が一体に振動するよう形成されリード線１１の一方はこの外筺ケース８に接地してある。従って送波素子６ａ側のリード線１１から高周波電源を供給すると圧電振動体９とこれに接した外筺ケース８が所定周波数で振動して超音波を発し、受波素子６ｂは外筺ケース８からこれと一体の圧電振動体９が共振し、圧電振動体９に生起した電気エネルギーがリード線１１から出力される。

かかる構造の超音波センサーが重送検出手段６としてシートガイド３に配置され、図３に示すような発振回路１２および受振回路１３に接続されている。発振回路１２は高周波発振回路１２ａと電力増幅回路１２ｂで構成し、受振回路１３はトランジスターなどで構成される増幅回路１３ａと平滑回路１３ｂで構成する。

そして高周波発振回路１２ａで例えば３０KHz〜４００KHzの高周波電圧を発生し、この信号をインバータでパワーアップしリード線１１から圧電振動体９に印加し圧電振動体９で超音波を発振する。この超音波はシートを介して受波素子側の圧電振動体９を励振し、電気的信号として出力される。この受波素子６ｂからの入力信号はトランジスターで増幅され、平滑回路１３ｂで整流された後、コンデンサなどの積分回路で平滑化されることとなる。そこで発信回路１２ａ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６ａの圧電振動体９に励起される。この振動体９は図２（ａ）に示すように一定振幅の高周波で超音波を発する。この送波素子６ａに対向した受波素子６ｂにはシートを過って超音波が受信され、受波素子６ｂ側の圧電振動体９は共振し、その振動で生起した電力が出力される。この時シートを通過する際の超音波の減衰が図２（ｂ）のように一枚の時と同図（ｃ）の２枚の時で異なった出力となる。

この（ｂ）、（ｃ）の波形で出力された電気的エネルギーを増幅回路１３ａと平滑回路１３ｂで処理する。つまり受波素子６ｂから出力された振動波形状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回路１３ｂで図５（ａ）、（ｂ）に示すような出力レベルＬＶ１、ＬＶ２、ＬＶ３として基準値ＬＶ０とコンパレータなどの比較手段で比較される。図５（ａ）はシートが一枚で搬送される時の出力レベルＬＶ２を示し、Ａ部はシート先端がレジストローラ対５ａに到達する前の状態で検出値が乱れ、Ｂ部はシートが分離ローラ４ａとレジストローラ対５ａにニップされた状態で検出値は安定し、Ｃ部はシート後端が分離ローラ４ａ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４は図１の機構におけるタイミングチャートであり、図３の制御回路と併せて説明する。制御ＣＰＵ１４で構成した制御部はスタッカー１上にシートが積載されると、これをエンプティセンサー１１７が検知した信号で搬送手段４、５の駆動モータＭを正回転方向に起動する（Ｓ０１）。この駆動モータＭの回転で第１の搬送手段４を構成する分離ローラ４ａは時計方向に回転し、第２の搬送手段５を構成するレジストローラ対５ａは停止状態に置かれる。分離ローラ４ａの回転でスタッカー１上のシートは図１左側に繰出され重送検出手段６とシート端検出手段７を経てレジストローラ対５ａに至る。

次いでシート端検出手段７がシートの先端を検出するとタイマーＴ１を起動する（Ｓ０２）。このタイマーＴ１はシートの先端がレジストローラ対５ａに到達して湾曲した所定のループを描くまで分離ローラ４ａを回転した後停止信号を発し、駆動モータＭを停止する。

そこで画像読取装置などの本体処理装置から給紙指示信号Ｓ０３が発せられると駆動モータＭを逆転するのと同時にタイマーＴ２を起動する。同時にこの給紙指示信号Ｓ０３で制御ＣＰＵ１４は超音波センサーの発振回路１２に電源を投入する。この駆動モータＭの逆回転でレジストローラ対５ａは時計方向に回転してシートは処理プラテン２側に送り出され、この時分離ローラ４ａは静止状態に置かれる。タイマーＴ２がシート先端のループを解消してシートが直線状に分離ローラ４ａとレジストローラ対５ａで支持された時間の後、重送検出の開始信号を発する（Ｓ０４）。

尚上記タイマーＴ１及びＴ２は制御ＣＰＵ１４の基準クロックをカウンターでカウントする遅延回路でそれぞれ構成する。

また本体装置から給紙指示信号Ｓ０３を受けると制御ＣＰＵ１４はスタッカー１のサイズセンサー５０の状態を監視し、スタッカー１上に載置されたシートの長さを認識する。このシート長さ認識手段４９はスタッカー１上のシートの位置に対応するシートの長さ若しくは規格サイズをＲＯＭ５２のメモリーテーブルに記憶し、サイズセンサー５０からの紙有り、紙無しの信号でスタッカー１上に載置されたシートの長さ若しくは規格サイズを認識するように構成してある。

このシート長さ認識手段４９は前述のように種々の構成が採用されるが「シートの搬送方向長さを実測値」として認識するか「予め定められた規格サイズ」として認識するか、何れかを選択する必要があるが後者の構成が簡便であり、以下この場合について説明する。そこで制御ＣＰＵ１４はスタッカー１上に載置されたシートの規格サイズに基づいて重送検出手段６の測定長を決定する。

図１に示すように異なる長さのシートに対し測定長Ｌ０は重送検出手段６の位置を中心に説明すると、搬送方向前方（下流側）に長さＬ５がレジストローラ５ａの位置とループ状（前記タイマーＴ１で形成）に湾曲させたシートを直線状に伸ばした長さから決定される。従ってこの長さＬ５はシートの長さに関係無く一定にレイアウト構成で決定され、このシート先端の長さＬ５は非検出領域となる。シートの後端側にも非検出領域Ｌ４を第１の搬送手段４と重送検出手段６との距離Ｌ２より大きい長さで形成する。このＬ４≧Ｌ２の関係で非検出領域Ｌ４を形成することによって重送検出手段６がシート後端が第１の搬送手段４から離脱しバタついた状態で検出するのを防止する。

測定長Ｌ０は「シートサイズに応じて予め複数の測定長を定めておき認識したサイズに対応する測定長を選択する」方法と「シートサイズに応じて搬送方向長さを定めておき、認識したサイズに対応する長さから測定長を演算する」方法がある。前者の構成は制御ＣＰＵ１４にシート規格サイズに応じた複数の測定長Ｌ０をメモリーテーブルとしてＲＯＭ５２に記憶し、このデータの１つをサイズセンサー５０の信号で呼び出すようにする。後者の構成は制御ＣＰＵ１４にシート長さ値をＲＯＭ５２に記憶し、このデータの１つを呼び出すようにする。制御ＣＰＵ１４での演算は選択された１つのシート長さ値から前記Ｌ５とＬ４を引き算する。この場合Ｌ４は第１の搬送手段４と重送検出手段６との距離Ｌ２にシートの送りムラなどの誤差ａ（例えば１０ｍｍ）を加え（Ｌ４＝Ｌ２＋ａ）に設定する。

図４において、重送検出の開始信号Ｓ０４を受けて制御ＣＰＵ１４は超音波センサーの発振回路１２ａを起動する。この発振回路１２ａは特定周波数を連続若しくは断続的に送波素子６ａに送る。すると送波素子６ａに対向した受波素子６ｂにはシートを過って超音波が受信されシートの状態に応じた出力が増幅回路１３ａと平滑回路１３ｂを経てエネルギー量として出力され、この出力値が予め定めた設定値と比較回路１３ｃで比較されるようになっている。

つまり受波素子６ｂから出力された振動波形状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回路１３ｂで図５（ａ）、（ｂ）に示すような出力レベルとして基準値とコンパレータなどの比較手段で比較される。

図５（ａ）はシートが一枚で搬送される時の出力レベルを例示し、Ａ部はシート先端がレジストローラ対５ａに到達する前の状態で検出値が乱れ、Ｂ部はシートが分離ローラ４ａとレジストローラ対５ａにニップされた状態で検出値は安定し、Ｃ部はシート後端が分離ローラ４ａ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５（ｂ）はシートが２枚重なって搬送された時の出力レベルを示し、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に設定すると安定したＢ部ではシートが一枚である（ａ）と２枚である（ｂ）とでコンパレータの出力結果で判別することが可能となり、この基準値は次のように決定する。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てこの値を基準値に設定する。この場合受波素子６ｂからは振動波系の電荷がアナログ信号として出力されるので、これを増幅したのち、ダイオードなどで整流し、コンデンサなどの平滑回路で平滑し、その電圧レベルを検出値と基準値で比較する。

次に前記発振回路１２ａから送波素子６ａ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連続波を生起させるかいずれかを採用する。

いずれの場合も出力データを区割りし、比較回路１３ｃでシートの重なり状態を区分毎に順次基準値と比較し、その結果をバッファに貯え総合的に判断することが望ましい。この場合シートの重なり状態で受波素子６ｂ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連続的に複数回検出することが好ましい。また発振回路１２ａから超音波を連続して送信する場合にはＣＰＵなどの基準クロックで平滑回路１３ｂからの出力データを区割し、比較回路１３ｃで順次基準値と比較してその結果をバッファメモリに貯えシートの重なり状態を区分毎に順次判別することが好ましい。

そこで前記タイマーＴ２を第２の搬送手段５がシートを前述の長さＬ５だけ送る見込み時間に設定し、タイマーＴ２のタイムアップで重送検出を開始する。この重送検出はすでに送波素子６ａに電源が投入され安定した状態で受波素子６ｂに超音波が送られ、比較回路１３ｃから検出データがバッファに貯えられているが、タイマーＴ２のタイムアップ前のデータは不要であるから、制御ＣＰＵ１４はタイマーＴ２のタイムアップでバッファ内のデータをクリアする。シートは第２の搬送手段５による移送に伴って比較回路１３ｃで比較したデータをバッファに順次送り制御ＣＰＵ１４はこの比較データを呼び出してシートが重送状態であるか否かを監視する。

上記タイマーＴ２のタイムアップと同時に制御ＣＰＵ１４は前記測定長Ｌ０に相当する第２の搬送手段５のシート送り量を検出する。その構成は図３に示すように前記駆動モータＭはステッピングモータで構成され、駆動回路５４には電源５６がパルス発生器５５から供給されている。そこでこのパルス発生器５５にフリップフロップ回路のカウンター５７を取付け、カウンター５７でステッピングモータＭの回転ステップをカウントする。制御用ＣＰＵはこのカウント数が選定された測定長Ｌ０（ＲＯＭ５２）に一致したとき重送検出の終了とみなしレジスター５３からの比較データの読込みを終了させる。

このように構成することによって、シートの長さに応じた最適な検出領域でシートの重なりを検出することとなり、制御ＣＰＵ１４はレジスター５３からシートが重なっている状態信号を受けると画像読取装置などの本体装置に「重送信号」を発し、本体装置はオペレータに向けて警告表示をするか或いはシートの処理を中断させオペレータが回復処置を施すようにする。

次に本発明の重送検出方法について説明すると、前記制御ＣＰＵ１４は次のステップでシートの重送を判別する。

（ステップ１）
シートの搬送方向長さを識別する。前述のように本体装置から給紙指示信号を受けるとスタッカー１上に配置されたサイズセンサー５０の状態信号からシートの搬送方向長さを認識する。

（ステップ２）
ステップ１で認識したシート長さに基づいて測定長さ領域を設定する。ＲＯＭ５２に記憶されたメモリーテーブルから対応するデータを呼び出す。尚ＲＯＭ５２にはシートの長さ数値データかシートサイズに対応した複数の測定長さの数値データか或いはこれに相当するパルス（時間）数を記憶する。

（ステップ３）
ステップ２で設定された測定長さ領域でシートの重なり状態を検出する。受波素子６ｂから出力された信号を増幅、整流、平滑化して比較回路１３ｃで比較し「重送」か「非重送」かをレジスター５３の信号で判断し、シートの搬送量がステップ２で設定された測定長と一致するまで繰返し実行する。

（ステップ４）
ステップ３で「重送」状態を判別した結果を画像読取装置などの本体装置に転送する。

次に本発明を画像読取装置に実施した場合について説明する。図６は画像読取装置Ａ及びこれをユニットとして備えた画像形成装置Ｂの概略構成を示し、図７は画像形成装置Ｂのシート供給部の詳細を示す。後述する画像読取装置Ａを備えた画像形成装置Ｂはケーシング１００内に印刷ドラム１０２とこの印刷ドラム１０２に用紙を供給する給紙カセット１０１と、上記印刷ドラム１０２にトナーインクで現像形成する現像器１０８と、定着器１０４が内蔵されている。１０３は印刷ドラム１０２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１０１からの用紙は搬送ローラ１０５で印刷ドラム１０２に送られ印字ヘッド１０３で形成した画像が転写され定着器１０４で定着される。そしてこの画像形成された用紙は排紙ローラ１０７から排紙スタッカー１２１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１０３には画像データを蓄積するハードディスクなどの記憶装置１２２と蓄積した画像データを順次印字ヘッドに転送するデータ管理制御回路１０９が電気的に連結してある。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。画像読取装置Ａはケーシング１１０にプラテン１１２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学機構１１４と光電変換素子１１３が配置してある。光電変換素子１１３としてはＣＣＤなどが広く知られている。

上記プラテン１１２には図７に示すシート供給装置Ｃが据付けてある。このシート供給装置Ｃはプラテン１１２の上方に給紙スタッカー１１５と排紙スタッカー１１６とが上下に並設してあり、給紙スタッカー１１５からのシートをＵ字状の搬送経路１３４で前記プラテン１１２を経て排紙スタッカー１１６に案内する。前記給紙スタッカー１１５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１３２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。このサイズセンサー１３２とサイドガイド１３３は図８に従って後述する。

上記給紙スタッカー１１５の上流側には分離ローラ１１９とこれに圧接した固定ローラ１２０が配置され、分離ローラ１１９の回転軸１１９ａに取付けたブラケット１１９ｂにキックローラ１１８が取付けてある。そして回転軸１１９ａを時計方向に回転するとキックローラ１１８は給紙スタッカー１１５上に降下し、回転軸１１９ａを反時計方向に回転すると図示の状態に上昇する。その機構は後述する。分離ローラ１１９の下流側にはシートの重なり状態を検出する重送検出手段１２３とシートの先端及び後端を検出するシート端検出手段１２４が搬送経路１３４内に配置してある。

また搬送経路１３４にはレジストローラ１２５ａ、１２５ｂと給送ローラ１２７ａ、１２７ｂと搬出ローラ１２９と排紙ローラ１３０が順次この順に設けてあり、給紙スタッカー１１５からシートを排紙スタッカー１１６に搬送する。

図示１２６はシート先端を検出するリードセンサーであり、図示１２８はプラテン１１２位置でシートをバックアップするガイドである。また図示１３１はプラテン１１２からのシートを経路切欠ゲート１３１ａでレジストローラ１２５ａ、１２５ｂに再送する循環経路である。

次に前述のサイドガイド１３３及びサイズセンサー１３２について図８に従って説明する。給紙スタッカー１１５にはシートの側縁を規制するサイドガイド１３３が左右一対（１３３ａ、１３３ｂ）設けられ、このサイドガイドはシートの幅方向に移動自在に取付けられている。左右のガイド１３３ａ、１３３ｂにはラック１３５、１３６が一体に設け、給紙スタッカー１１５に回転自在に固定したピニオン１３７に噛合してある。

従って左右のガイド１３３ａと１３３ｂとはピニオン１３７で同一量ずつ反対方向に移動する。上記ラックの一方１３６にはシートの幅サイズに対応した位置に突起から成る検出片１３９が設けてあり、スタッカー１１５底面に取付けた位置センサー１３８でこの検出片１３９の位置を検出するようになっている。この位置センサー１３８はスライダックボリュームで構成され検出片１３９との係合長さで抵抗値が変化し、その検出出力でサイドガイド１３３の位置が検知できる。またスタッカー１１５にはシートの後端を検出するサイズセンサー１３２が複数配置してある。

そこで位置センサー１３８でスタッカー１１５上のシートの幅方向を検出し、同一幅サイズのシートについてはサイズセンサー１３２で判別することによりスタッカー１１５上のシートのサイズを検知する。

次に図９（ａ）、（ｂ）は前記分離ローラ１１９とレジストローラ１２５の駆動機構を示し、正逆転可能な給紙駆動モータ１４０でキックローラ１１８、分離ローラ１１９、レジストローラ１２５を駆動し、搬送駆動モータ１４１で給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０を駆動する。給紙駆動モータ１４０は正転でキックローラ１１８と分離ローラ１１９を回転駆動し、逆転でレジストローラ１２５を回転駆動する。同時にこの給紙駆動モータ１４０はキックローラ１１８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１２５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１１９の回転軸に連結されワンウェイクラッチ１４２と１４３とは相対的に駆動伝達するように設定されている。

分離ローラ１１９の回転軸にはバネクラッチ１４４を介してブラケット１１９ｂが軸承してあり、このブラケット１１９ｂに取付けたキックローラ１１８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１１９、キックローラ１１８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１１９ｂはフリーとなり図７の上昇した退避位置から下降してキックローラ１１８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１２５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１１９ｂを上昇させ、図１の退避位置に戻す。

搬送部駆動モータ１４１は図９（ｂ）に示すように、給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０にベルトＢ５、Ｂ６、Ｂ７を介して連結され、給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９とはワンウェイクラッチでモータの正逆転で常に一方向に回転し、排紙ローラ１３０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。

前記搬送経路１３４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１１５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１３２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１１５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１１９の下流側には前述の重送検出手段１２３とシート端検出センサー１２４が設けてある。

前記給送ローラ１２７の手前にはリードセンサー１２６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１２５の給送指示信号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１４５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。

次に上述の装置の動作を説明する。図１０に動作のフローチャートを示し、装置電源を投入して給紙スタッカー１１５上にシートをセット（載置）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。（ＳＴ１００）

給紙駆動モータ１４０の回転でキックローラ１１８と分離ローラ１１９がシートを分離して繰出し分離ローラ１１９とレジストローラ１２５との間の搬送ガイド１２８に給送し、シート端検出手段１２４（以下センサー１２４と称す）がシート先端を検出する（ＳＴ１０１）。このシート先端の検出信号からタイマーＴ１（図４参照）を作動し所定時間後にモータ１４０を停止する（ＳＴ１０２）。

かかる動作は図１１（ａ）でシート先端をセンサー１２４が検出しタイマーＴ１を作動する。次に同図（ｂ）の状態にシート先端はレジストローラ１２５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（ＳＴ１０３）。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１１９とレジストローラ１２５との間で直線状に支持され搬送される。この状態を図１１（ｃ）に示す（ＳＴ１０４）。

次いで図１１（ｄ）の状態にシート後端が分離ローラ１１９から離脱するまでの間に重送検出手段１２３によってシートの重送が検出される（ＳＴ１０５）。このように送られるシートの後端はセンサー１２４で検出される（ＳＴ１０６）。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１２６で検出され、給送ローラ１２７でプラテン１１２に向かって給送される（ＳＴ１０７）。

リードセンサー１２６で先端検知されたシートはプラテン１１２に到達すると光学機構１１４と光電変換素子１１３で電気信号として読取り処理が実行される（ＳＴ１０８）。シートは読取処理の後、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０で排紙スタッカー１１６に排出される。このシートの排出は排紙センサー１４５で検知される（ＳＴ１０９）。

かかる過程で給紙スタッカー１１５上でシートはサイズセンサー１３２とサイドガイド１３３の位置センサー１３８でシートの搬送方向及び幅方向が検出され、シートの長さサイズが認識される。またレジストローラ１２５を駆動する給紙駆動モータ１４０には図１で説明したのと同様のエンコーダとカウンターがこのモータの回転量を検出するように配置されていて、レジストローラ１２５とで搬送するシートの搬送長さが検出される。この搬送長さと上記シートの長さサイズで設定された測定長さが一致すると重送検出手段１２３からの出力信号はリセットされるようになっている。

本発明を実施したシート供給装置の概略機構の説明図。 図１の装置における重送検知手段の一例を示す超音波センサーの構造説明図。 図１の装置の制御回路を示すブロック図。 図１の装置の制御を説明するタイミングチャート。 図２の超音波センサーの出力信号の波形説明図。 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６の装置における原稿シートの供給部の詳細説明図。 図７の装置の給紙スタッカーの構造を示す斜視図。 図７の装置の駆動機構を示す説明図。 図６の装置の制御を説明するフローチャート。 図６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

１ スタッカー
２ 処理プラテン
３ シートガイド
４ 第１の搬送手段
４ａ 分離ローラ
４ｂ 摩擦パッド
５ 第２の搬送手段
５ａ レジストローラ
６ 重送検出手段
６ａ 送波素子
６ｂ 受波素子
７ シート端検出手段
１２ 発振回路
１２ａ 高周波発振回路
１２ｂ 電力増幅回路
１３ 受振回路
１３ａ 増幅回路
１３ｂ 平滑回路
１３ｃ 比較回路
４９ シート長さ認識手段
５０ サイズセンサー
５３ レジスター
５４ 駆動回路
５５ パルス発生器
５７ カウンター
５８ ＲOＭ
Ｍ 駆動モータ
Ａ 画像読取装置
Ｂ 画像形成装置
Ｃ シート供給装置
１００ ケーシング
１０１ 給紙カセット
１０２ 印刷ドラム
１０３ 印字ヘッド
１０４ 定着器
１１２ プラテン
１１３ 光電変換素子
１１４ 光学機構
１１５ 給紙スタッカー
１１６ 排紙スタッカー
１１７ エンプティセンサー
１１８ キックローラ
１１９ 分離ローラ
１２１ 排紙スタッカー
１２３ 重送検出手段
１２４ シート端検出手段
１２５ａ レジストローラ対
１２５ｂ レジストローラ対
１２６ リードセンサー
１３２ サイズセンサー
１３４ 搬送経路
１４０ 給紙駆動モータ
１４１ 搬送駆動モータ

Claims (8)

1. シートを載置するスタッカーと、
   このスタッカーから所定の処理位置にシートを案内するシートガイドと、
   このシートガイド中に距離を隔てて配置された上流側の第１の搬送手段と下流側の第２の搬送手段と、
   上記スタッカー上に載置されたシートの搬送方向長さを少なくとも２つに識別するシート長さ認識手段と、
   上記第１の搬送手段と第２の搬送手段との間に配置され移動するシートの所定長さ領域でシートの重なりを検出する重送検出手段と、
   この重送検出手段からの検出データに基づいてシートの多重搬送を判別する判別手段と、
   上記第２の搬送手段でシート先端をループ状に湾曲させるためのシート端検出手段と、を備え、
   上記重送検出手段と上記シート端検出手段は、上記第１の搬送手段と上記第２の搬送手段の間に、重送検出手段、次いでシート端検出手段の順に配置され、
   上記判別手段は、上記シート長さ認識手段で識別したシート搬送方向長さに基づいて複数の測定長さから選択された１つの測定長さ領域の検出データによってシートの重なりを判別し、
   この測定長さ領域は、シートの搬送方向先端部と後端部にそれぞれ非検出長さが設定され、
   シート先端部の非検出長さは、上記重送検出手段と上記第２搬送手段との間隔長さとシートに形成されるループ状湾曲長さから設定され、
   シート後端部の非検出長さは、上記重送検出手段と上記第１搬送手段との間隔長さとシートの搬送誤差から設定され、
   ていることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記シート長さ認識手段は前記スタッカー上に配置されたシート端を検出するセンサー手段である請求項１記載のシート供給装置。
3. 前記第１の搬送手段は、前記スタッカー上のシートを分離する分離ローラで構成され、
   前記第２の搬送手段は、前記分離ローラからのシートを一時待機させる前記レジストローラで構成され、
   この分離ローラとレジストローラとを相反的に回転駆動されるようそれぞれ駆動手段に連結され、前記判別手段は上記レジストローラが回転駆動状態の前記重送検出手段からの検出データでシートの重なりを判別することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
4. 前記シート長さ認識手段は、前記スタッカー上に載置されたシートの端面を検出するセンサーと、このセンサーからの検知信号に基づいてシートの搬送方向長さを判定する手段とから構成され、前記判別手段はシートの搬送方向長さに基づいて測定長さを設定することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
5. 前記シート長さ認識手段はシートの搬送方向長さを検出する手段を含み、前記判別手段はシートの搬送方向長さから所定長さを減算して測定長さを設定することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
6. 前記判別手段は、前記測定長さ領域をシートの搬送方向先端部と後端部にそれぞれ非測定領域を形成するように設定することを特徴とする請求項１記載のシート供給装置。
7. 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一枚ずつ分離給送する分離搬送手段と、
   この分離搬送手段の下流に配置され該分離搬送手段からのシートを一時的に待機させるレジスト搬送手段と、
   上記分離搬送手段とレジスト搬送手段を回転駆動する駆動手段と、
   上記スタッカー上に載置されたシートの搬送方向長さを少なくとも２つに識別するシート長さ認識手段と、
   上記分離搬送手段とレジスト搬送手段の間に対向して配置され発振素子と受振素子とから構成され搬送されるシートの所定長さ領域でシートの重なりを検出する超音波重送検出手段と、
   上記超音波重送検出手段と上記レジスト搬送手段との間に配置され、シート先端にループ状湾曲を形成するためのシート端検出センサーと、
   上記重送検出手段からの検出データに基づいてシートの異常搬送を判別する判別手段と、を備え、
   上記分離搬送手段とレジスト搬送手段とは搬送可能な最小サイズシートの搬送方向長さより短い距離間隔に配置され、
   上記判別手段は、上記シート長さ認識手段で識別したシート搬送方向長さに基づいて複数の測定長さから選択された１つの測定長さ領域の検出データによってシートの重なりを判別し、
   この測定長さ領域は、シートの搬送方向先端部と後端部にそれぞれ非検出長さが設定され、
   上記シート先端部の非検出長さは、上記重送検出手段と上記第２の搬送手段との間隔長さとシートに形成されるループ状湾曲長さから設定され、
   上記シート後端部の非検出長さは、上記重送検出手段と上記第１の搬送手段との間隔長さとシートの搬送誤差から設定され、
   ていることを特徴とするシート供給装置。
8. シートを載置するスタッカーと、
   このスタッカーから読取プラテンにシートを案内するシートガイドと、
   このシートガイド中に配置された第１、第２少なくとも２つの搬送手段と、
   上記スタッカー上に載置されたシートの搬送方向長さを少なくとも２つに識別するシート長さ認識手段と、
   上記分離搬送手段とレジスト搬送手段の間に対向して配置され発振素子と受振素子とから構成され搬送されるシートの所定長さ領域でシートの重なりを検出する超音波重送検出手段と、
   上記超音波重送検出手段と上記レジスト搬送手段との間に配置され、シート先端にループ状湾曲を形成するためのシート端検出センサーと、
   上記重送検出手段からの検出データに基づいてシートの異常搬送を判別する判別手段と、を備え、
   上記分離搬送手段とレジスト搬送手段とは搬送可能な最小サイズシートの搬送方向長さより短い距離間隔に配置され、
   上記判別手段は、上記シート長さ認識手段で識別したシート搬送方向長さに基づいて複数の測定長さから選択された１つの測定長さ領域の検出データによってシートの重なりを判別し、
   この測定長さ領域は、シートの搬送方向先端部と後端部にそれぞれ非検出長さが設定され、
   上記シート先端部の非検出長さは、上記重送検出手段と上記第２の搬送手段との間隔長さとシートに形成されるループ状湾曲長さから設定され、
   上記シート後端部の非検出長さは、上記重送検出手段と上記第１の搬送手段との間隔長さとシートの搬送誤差から設定され、
   ていることを特徴とする画像読取装置。

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