JP4449607B2 - 後処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、光または超音波を用いて用紙の重送を検知する重送検知手段を有する後処理装置及び画像形成システムに関するものである。

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。

例えば、発光素子および受光素子を有する重送検知手段を備える画像形成装置において、温度や汚れ量によって生ずる重送誤検知を低減できる画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この場合、記録部材を搬送するための搬送経路と、該搬送経路に向けて光を照射する発光体と、受光量に応じて信号出力値を変化させる受光体とを備え、搬送経路内の記録部材を透過した光である透過光を検知する受光体からの信号出力値に基づいて、該搬送経路内における記録部材の重送の有無を検知する画像形成装置において、記録部材を透過しないで該受光体まで到達した光である非透過光を検知する受光体からの信号出力値に基づいて、該透過光を検知したときの受光体からの信号出力値を補正し、補正結果に基づいて重送の有無を検知するようになされる。

また例えば、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２参照）。

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。したがって、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きわめて安定しており、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。

特開２００１−８８９８０号公報（第３頁、第４図） 実開平５−５６８５１号公報（第５頁、第１図）

しかしながら、上述した特許文献１の光学式の重送検知手段を複写機、複合機に応用した場合、温度や汚れ量によって生ずる重送誤検知を低減できるが、紙種によって生じる重送誤検知を低減することができない欠点があった。

また、上述した特許文献２の超音波方式の重送検知手段を複写機、複合機に応用した場合も、紙種によって超音波の減衰が異なるため、１枚を重送と判断する誤検知が発生する恐れがある。

また、重送検知手段を有する後処理装置の場合、用紙の種類が多く、特にカバーシート等用紙の厚さが異なるものが多いため、重送誤検知が発生する恐れがある。

そこで、本発明は、紙種が変化しても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後処理装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る後処理装置は、画像を形成する画像形成装置と接続可能な給紙装置を有する後処理装置であって、用紙を搬送する搬送路に配置され、用紙の重送を検知する重送検知手段と、用紙の紙種を選択する紙種選択手段と、紙種選択手段により選択された紙種の紙種情報に基づいて、重送検知手段の重送検知閾値を変更し、重送検知を制御する制御手段と、ユーザ操作に基づいて重送検知手段をオン／オフする切り替え手段とを備え、画像形成装置に、ユーザ操作に基づいて重送検知手段をオン／オフする切り替え手段が設けられたとき、制御手段は、画像形成装置の切り替え手段の選択機能よりも、当該後処理装置の切り替え手段の選択機能を優先させて、重送検知を制御するものである。
また、本発明に係る画像形成システムは、画像を形成する画像形成装置と、画像形成装置に接続可能な給紙装置を有する後処理装置と、を備えた画像形成システムであって、後処理装置は、用紙を搬送する搬送路に配置され、用紙の重送を検知する重送検知手段と、用紙の紙種を選択する紙種選択手段と、紙種選択手段により選択された紙種の紙種情報に基づいて、重送検知手段の重送検知閾値を変更し、重送検知を制御する制御手段と、ユーザ操作に基づいて重送検知手段をオン／オフする切り替え手段と、を備え、画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、ユーザ操作に基づいて重送検知手段をオン／オフする切り替え手段と、を備え、制御手段は、画像形成装置の切り替え手段の選択機能よりも、後処理装置の切り替え手段の選択機能を優先させて、重送検知を制御するものである。

本発明によれば、紙種選択手段により用紙の紙種が設定される。用紙重送を検知する際に、制御手段は、搬送される用紙の紙種情報を取得し、この紙種情報に基づいて、重送検知手段の重送検知閾値を変更し、重送検知を行うように制御する。また、ユーザ操作に基づいて重送検知手段をオン／オフする。画像形成装置に、ユーザ操作に基づいて重送検知手段をオン／オフする切り替え手段が設けられたとき、制御手段は、画像形成装置の切り替え手段の選択機能よりも、当該後処理装置の切り替え手段の選択機能を優先させて、重送検知を制御する。

例えば、重送検知手段は、用紙を搬送する搬送路を挟んで配置した超音波発信器から受信器へ超音波を発信させ、用紙を通過した減衰後の超音波を受信器により受信し、所定の閾値と比較して用紙の重送を検知するようになされる。

また、重送検知手段による重送検知機能をオフした旨を通知する通知手段をさらに備える。

これにより、紙種による重送の誤検知を防止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、用紙の重送を検知する重送検知手段をオン／オフする切り替え手段が設けられるため、ユーザが必要に応じて重送検知を実行するか否かを選択することが可能となる。使用される用紙が、重送検知手段の検知可能範囲外である場合、重送検知手段をオフにすることで、重送検知手段の誤動作を回避することが可能となる。

本発明に係る後処理装置及び画像形成システムによれば、画像形成装置と接続可能な給紙装置を有する後処理装置は、用紙を搬送する搬送路に配置され、用紙の重送を検知する重送検知手段と、用紙の紙種を選択する紙種選択手段と、紙種選択手段により選択された紙種の紙種情報に基づいて、重送検知手段の重送検知閾値を変更し、重送検知を制御する制御手段と、ユーザ操作に基づいて重送検知手段をオン／オフする切り替え手段とを備える。画像形成装置に、ユーザ操作に基づいて重送検知手段をオン／オフする切り替え手段が設けられたとき、制御手段は、画像形成装置の切り替え手段の選択機能よりも、当該後処理装置の切り替え手段の選択機能を優先させて、重送検知を制御する。

この構成によって、紙種による重送の誤検知を防止することが可能となり、安定した検知を行うことができる。

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。図２は、画像形成装置において重送検知手段の超音波センサの配置位置例を示す図である。

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、切り換え手段１７を備えている。

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。

この制御部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（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。

また、制御部１０は、制御手段として、用紙重送を検知する際に、紙種選択手段で選択された用紙の紙種情報に基づいて、重送検知手段の重送検知閾値を変更し、重送検知を制御するようになされる。

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、重送検知手段により用紙の重送を検出したとき、重送検知手段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。

また、操作部１１は、用紙の紙種を選択する選択手段としても機能する。選択手段により選択された紙種の情報は、例えばＲＡＭ１０ｃに格納され、重送検知する際に、紙種の情報がＲＡＭ１０ｃから読み出される。この情報に基づいて、重送検知手段の重送検知閾値が変更される。

操作部１１は、重送検知手段１６による重送検知のオン／オフを切り替える切り換え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。

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。

また、表示部１２は、重送検知手段のオン／オフ状態をユーザに通知する通知手段としても機能する。ユーザが表示部１２で重送検知手段のオン／オフ状態を確認できる。

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。

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。

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図３に示している。

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。送信回路３１は、所定周波数信号を発生する発振回路と、該所定周波数信号を増幅させる電力増幅回路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と、受信信号を増幅する増幅回路と、増幅された信号を検波する整流回路と、受信信号と基準値とを比較する比較回路と、出力回路とから構成されている。

送信回路３１から出力された所定周波数の電気信号は、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３４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（基準値）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。なお、記憶手段３５としてＲＡＭ１０ｃが用いられる。

図４は、重送検知手段１６の重送なし時の受信信号例を示す図である。図４に示すように、重送なしの場合、受信信号レベルの変化がない状態である。図５は、重送検知手段１６の重送有り時の受信信号例を示す図である。図５に示すように、重送有りの場合、受信信号レベルの変化が現れる。且つ変化の幅は紙種、即ち紙の厚さ等によって異なる。

図６は、紙種情報と閾値のデータ例を示す図である。この紙種情報と閾値のデータテーブルは記憶手段３５に格納されている。図６に示すように、異なる紙種、例えば用紙の斤量（厚さ）に対して、規定された閾値が異なる。例えば、厚い紙の場合、超音波信号の透過が少ないため、受信信号レベルの変化が大きい。この場合、閾値を低く設定する。また、薄い紙の場合、超音波信号の透過が多く、受信信号レベルの変化が小さいため、重送誤検知が発生する恐れがある。この場合、閾値を高く設定する。重送検知する際に、制御部１０は、取得した紙種情報に対応した閾値を用いて、用紙の重送を判断する。

また、図１に示すように、給紙装置１００には、重送を検知する重送検知手段１６のオン／オフを制御する切り替え手段１７が設けられている。ユーザが切り替え手段１７を用いて必要に応じて重送検知を実行するか否かを選択することができる。使用される用紙が、重送検知手段の検知可能範囲外である場合、重送検知手段をオフにすることで、重送検知手段の誤動作を回避することが可能である。

続いて、本発明に係る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。図６は給紙装置１００における重送検出に関する動作例を示すフローチャートである。

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、まず装置内部の温度を測定し、温度の測定結果に基づいて、温度範囲の閾値と比較して温度範囲を確定し、そして、この温度範囲に対応する送信周波数で送信し、重送検知を行う場合を前提とする。

これを前提にして、まず、図６に示すフローチャートのステップＳ１１で、用紙設定を行う。例えば、画像形成する際に、画像形成の用紙を選択する。ここで、用紙のサイズ、斤量、色、穴あきなど選択設定を行う。

次に、ステップＳ１２で、設定された用紙のサイズ、斤量、色、穴あきなど情報を記憶する。次に、ステップＳ１３で、用紙の搬送を開始する。この場合、ユーザが操作部１１に設けられたスタートボタンなどを押すことでコピー、プリントなどの実行を指示することにより、用紙の搬送を開始する。

次に、ステップＳ１４で、重送検知手段がオン状態であるか否かを判断する。重送検知手段がオン状態であると判断された場合には、次のステップＳ１５で紙種の情報を取得する。この場合、例えばＲＡＭ１０ｃから設定された用紙の重送検知用閾値に関連する紙種情報、例えば少なくとも斤量情報を読み出す。

そして、ステップＳ１６で、読み出された紙種情報が予め設定された標準用紙と一致するか否かを判断する。ここで、読み出された紙種情報（例えば、斤量）が予め設定された標準用紙と一致すると判断された場合には、ステップＳ１７で、重送検知を行う。重送検知が完了した場合、動作を終了する。

一方、ステップＳ１６で、読み出された紙種情報が予め設定された標準用紙と異なると判断された場合には、ステップＳ１８で、重送判定閾値（例えば標準用紙用の基準閾値）を設定された用紙に対応した閾値に変更する。そして、ステップＳ１７で、重送検知を行う。重送検知は、受信信号を変更後の閾値と比較して重送を判定する。重送検知が完了した場合、動作を終了する。

このように本実施の形態においては、用紙の紙種を選択する紙種選択手段と、紙種選択手段で選択された用紙の紙種情報（斤量）を記憶する記憶手段と、重送検知を制御する制御手段とを備え、用紙重送を検知する際に、制御部１０は、搬送される用紙の紙種情報を取得し、この紙種情報に基づいて、重送検知手段１６の重送検知閾値を変更し、重送検知を行うように制御する。

これにより、紙種による重送の誤検知を防止することが可能となり、安定した検知を行うことができる。複写機（画像形成装置）は、多種の用紙を利用することが可能となる。

また、用紙の重送を検知する重送検知手段１６をオン／オフする切り替え手段１７が設けられるため、ユーザが必要に応じて重送検知を実行するか否かを選択することができる。使用される用紙が、重送検知手段１６の検知可能範囲外である場合、重送検知手段１６をオフにすることで、重送検知手段１６の誤動作を回避することができる。

なお、上述した実施の形態においては、給紙装置１００は複写機（画像形成装置）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、例えば後処理装置にもこの発明を適用できる。

図８は、後処理装置における重送検知手段の超音波センサの配置位置例を示す図である。この図８は、給紙装置１００が複写機等の画像形成装置Ａの後処理装置ＦＳに応用されるもので、例えばカバーシート等を供給する際に重送検知を行い、この重送検知に基づいてカバーシートの供給制御を実行するものである。

図８に示すように、画像処理装置Ａが、後処理装置ＦＳの右側に配置されている。後処理装置ＦＳは、搬送路に複数の搬送ローラＲ_fsが配置されており、また、搬送路の画像処理装置Ａからの用紙入口側に入口検知センサＳ４が配置されている。後処理装置ＦＳの上部にはペーパーインサーター４０が設けられ、インサート用紙（カバーシート）Ｋはペーパーインサーター４０に積載されている。また、インサート用紙Ｋの搬送路に重送検知用超音波センサ１６ｓが配置されている。

インサート用紙Ｋは、図８に示すように、搬送ローラＲ_fsによって図示搬送方向に給紙搬送路を沿って後処理装置ＦＳの内部へ搬送される。

この場合、接続される画像形成装置側に同様な切り換えスイッチが存在する場合には、後処理装置側の選択機能を優先させるようになされる。

このように、後処理装置ＦＳにおいて、給紙装置１００は、用紙の紙種を選択する紙種選択手段と、重送検知を制御する制御手段とを備える。紙種選択手段により予め設定された紙種情報を記憶しておく。用紙重送を検知する際に、制御手段は、搬送される用紙の紙種情報を取得し、この紙種情報に基づいて、重送検知手段の重送検知閾値を変更し、重送検知を行うように制御する。これにより、紙種による重送の誤検知を防止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、例えば、重送検知機能をオン／オフする切り替え手段と、切り替え手段により重送検知機能をオフした旨を通知する通知手段とをさらに備え、この後処理装置に接続される画像形成装置側に同様な切り換え手段が存在する場合には、この後処理装置側の選択機能を優先させることにより、ユーザが後処理装置側で重送検知手段のオン／オフを選択することができる。

また、上述した実施の形態においては、超音波センサを用いた重送検知手段の場合について説明したが、これに限定されるものではない。他のセンサ、例えば光センサを用いた重送検知手段にもこの発明を適用できる。

また、上述した実施の形態においては、通知手段として表示部１２に重送検知手段のオン／オフ状態を表示しユーザに通知する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ブザーまたはライトなどを用いて重送検知手段のオン／オフ状態をユーザに通知するようにしてもよい。

また、上述した第１の実施の形態においては、用紙の斤量（厚さ）に対する閾値の情報をテーブルにして記憶する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光センサを用いた重送検知手段の場合、用紙の色なども加えて記憶するようにしてもよい。

実施の形態の給紙装置１００の構成例を示す図である。 超音波センサの配置位置例を示す図である。 重送検知手段１６の構成例を示す図である。 重送なし時の受信信号例を示す図である。 重送有り時の受信信号例を示す図である。 紙種情報と閾値のデータ例を示す図である。 給紙装置１００の重送検出に関する動作例を示すフローチャートである。 後処理装置における超音波センサの配置位置例を示す図である。

符号の説明

１０ 制御部（制御手段）
１１ 操作部（紙種選択手段、切り替え手段）
１２ 表示部（通知手段）
１３ 給紙部
１４ 給紙検知センサ
１５ 搬送手段
１６ 重送検知手段
１６ｓ 超音波センサ
１７ 切り換え手段
２４ 搬送路
３１ 送信回路
３２ 送信器
３３ 受信器
３４ 受信回路
３５ 記憶手段
１００ 給紙装置
Ａ 画像形成装置
ＦＳ 後処理装置

Claims (4)

1. 画像を形成する画像形成装置と接続可能な給紙装置を有する後処理装置であって、
   用紙を搬送する搬送路に配置され、前記用紙の重送を検知する重送検知手段と、
   前記用紙の紙種を選択する紙種選択手段と、
   前記紙種選択手段により選択された紙種の紙種情報に基づいて、前記重送検知手段の重送検知閾値を変更し、重送検知を制御する制御手段と、
   ユーザ操作に基づいて前記重送検知手段をオン／オフする切り替え手段と、を備え、
   前記画像形成装置に、ユーザ操作に基づいて前記重送検知手段をオン／オフする切り替え手段が設けられたとき、
   前記制御手段は、前記画像形成装置の切り替え手段の選択機能よりも、当該後処理装置の切り替え手段の選択機能を優先させて、前記重送検知を制御することを特徴とする後処理装置。
2. 前記重送検知手段は、
   用紙を搬送する搬送路を挟んで配置した超音波発信器から受信器へ超音波を発信させ、前記用紙を通過した減衰後の超音波を受信器により受信し、所定の閾値と比較して用紙の重送を検知することを特徴とする請求項１に記載の後処理装置。
3. 前記重送検知手段による重送検知機能をオフした旨を通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の後処理装置。
4. 画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置に接続可能な給紙装置を有する後処理装置と、を備えた画像形成システムであって、
   前記後処理装置は、
   用紙を搬送する搬送路に配置され、前記用紙の重送を検知する重送検知手段と、
   前記用紙の紙種を選択する紙種選択手段と、
   前記紙種選択手段により選択された紙種の紙種情報に基づいて、前記重送検知手段の重送検知閾値を変更し、重送検知を制御する制御手段と、
   ユーザ操作に基づいて前記重送検知手段をオン／オフする切り替え手段と、を備え、
   前記画像形成装置は、
   用紙に画像を形成する画像形成部と、
   ユーザ操作に基づいて前記重送検知手段をオン／オフする切り替え手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記画像形成装置の切り替え手段の選択機能よりも、前記後処理装置の切り替え手段の選択機能を優先させて、前記重送検知を制御することを特徴とする画像形成システム。

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