JP7012340B2 - 重送検知システム及び重送検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、搬送経路に沿って搬送される搬送物が、一枚のシート状物か否かを検知するシステム及び方法に関する。

従来、搬送経路に沿って搬送される搬送物の厚さを測定した測定結果に基づいて、搬送物が、一枚のシート状物であるか、又は複数枚のシート状物が複数枚重なったものであるかを検知する、いわゆる重送検知に関する技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。

特許第５８４５３４７号公報 特開平１１－１１６１０１号公報

特許文献１及び特許文献２に記載の装置は、搬送物の厚さを検知器で測定することにより、一回の搬送ごとに重送を検知する構成としている。しかし、上記のように構成した場合は、搬送物の厚さや素材、搬送速度等が異なると必要となる検知精度が変化するため、Ｓ／Ｎ比が低くなる。つまり、重送のシグナルとノイズとを区別することが困難となるため、重送検知の判定精度の改善が求められていた。

本発明は、搬送物の始端部及び終端部において重送を検知することにより、重送検知の判定精度を向上させる重送検知システム及び重送検知方法を提供することを目的とする。

本発明の重送検知システムは、搬送経路の中途部に配設され、前記搬送経路上を搬送される搬送物の厚さを検出する検出部と、前記検出部で検出した検出値に基づいて前記搬送物の重送状態を判定する判定部と、を備える重送検知システムであって、前記判定部は、前記搬送物の始端部における検出値の代表値である第１検出値を定める第１演算部と、前記搬送物の中途部における検出値の代表値である第２検出値を定める第２演算部と、前記搬送物の終端部における検出値の代表値である第３検出値を定める第３演算部と、前記第１検出値と前記第２検出値とを比較して重送状態を判定する第１判定部と、前記第２検出値と前記第３検出値とを比較して重送状態を判定する第２判定部と、を備え、前記判定部は、前記搬送物の始端部における複数の検出値のばらつきが第１所定範囲内である場合に前記第１検出値を定め、前記搬送物の始端部における複数の検出値のばらつきが前記第１所定範囲外である場合に前記第１検出値を定めず、前記搬送物の終端部における複数の検出値のばらつきが第２所定範囲内である場合に前記第３検出値を定め、前記搬送物の終端部における複数の検出値のばらつきが前記第２所定範囲外である場合に前記第３検出値を定めない、ことを特徴とする。

上記の重送検知システムにおいて、前記検出部が接触式センサであり、前記判定部は、前記第１判定部における重送状態の判定結果に基づいて前記搬送物が重送であるか重送でないかを判定し、前記判定部は、前記第２判定部における重送状態の判定結果に基づいて前記搬送物が重送であるか重送でないかを判定する、ようにしてもよい。

本発明の重送検知方法において、搬送経路上を搬送される搬送物の厚さを検出する検出工程と、前記検出工程で検出した検出値に基づいて前記搬送物の重送状態を判定する判定工程と、を搬送物の搬送ごとに実行する重送検知方法であって、前記判定工程は、前記搬送物の始端部における検出値の代表値である第１検出値を定める第１演算工程と、前記搬送物の中途部における検出値の代表値である第２検出値を定める第２演算工程と、前記搬送物の終端部における検出値の代表値である第３検出値を定める第３演算工程と、前記第１検出値と前記第２検出値とを比較して重送状態を判定する第１判定工程と、前記第２検出値と前記第３検出値とを比較して重送状態を判定する第２判定工程と、を含み、前記第１演算工程は、前記搬送物の始端部における複数の検出値のばらつきが第１所定範囲内である場合に前記第１検出値を定め、前記搬送物の始端部における複数の検出値のばらつきが前記第１所定範囲外である場合に前記第１検出値を定めず、前記第３演算工程は、前記搬送物の終端部における複数の検出値のばらつきが第２所定範囲内である場合に前記第３検出値を定め、前記搬送物の終端部における複数の検出値のばらつきが前記第２所定範囲外である場合に前記第３検出値を定めない、ことを特徴とする。

上記の重送検知方法は、前記検出工程は接触式センサによって実行され、前記判定工程は、前記第１判定工程における重送状態の判定結果に基づいて前記搬送物が重送であるか重送でないかを判定し、前記判定工程は、前記第２判定工程における重送状態の判定結果に基づいて前記搬送物が重送であるか重送でないかを判定する、ようにしてもよい。

本発明によれば、搬送物の始端部及び終端部において重送を検知することにより、重送検知の判定精度を向上させることができる。

一実施形態に係る重送検知システムを備える複合機を示す斜視図である。 一実施形態に係る重送検知システムにおける検出部を示す一部切欠き正面図である。 一実施形態に係る重送検知システムにおける検出部を示す一部切欠き平面図である。 一実施形態に係る重送検知システムにおける検出部を示す一部切欠き右側面図である。 一実施形態に係る重送検知システムを備える複合機の接続状態を示すブロック図である。 重送状態の搬送物の一例を示す図である。 図６の搬送物を重送検知装置で検出したときの理論的な検出結果を示すグラフである。 一実施形態に係る重送検知方法を示すフローチャートである。 図６の搬送物を重送検知装置で検出したときの実際の検出結果の一例を示すグラフである。 図６の搬送物を重送検知装置で検出したときの実際の検出結果の他の例を示すグラフである。

［複合機１］
以下では図１及び図５を用いて、本発明の一実施形態に係る重送検知システムが備える検出部である重送検知装置１００及び重送検知装置１００を備える複合機１について説明する。複合機１は重送検知装置１００を備えるシート状物取り扱い装置の一実施形態である。

「シート状物」は長さ方向及び幅方向に比べて厚さ方向が薄い形状の物品を指す。シート状物を構成する材料は、金属材料、樹脂材料、繊維（天然繊維及び合成繊維）その他の材料、あるいはこれらを組み合わせたものでもよい。シート状物の具体例としては紙、布、樹脂製のフィルム、金属箔、金属板、木板、樹脂板等が挙げられる。シート状物は一対のシート面を有する。「一対のシート面」はシート状物の外表面のうち、厚さ方向に垂直な一対の面を指す。シート状物が印刷用紙である場合、印刷用紙の印刷面を成す一対の面（表面及び裏面）が一対のシート面に相当する。

「シート状物取り扱い装置」は本実施形態の複合機１に限定されず、シート状物を搬送する機能を備える装置を広く含む。「シート状物取り扱い装置」の例としては、原稿及び「原稿の複製物を印刷するための印刷用紙」のうち少なくとも一方を搬送する機能を有する事務機器、紙幣を搬送する機能を有する現金自動預け払い装置（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ；ＡＴＭ）等が挙げられる。

上記事務機器の具体例としては、以下の（ａ）～（ｄ）等が挙げられる。
（ａ）原稿自動送り装置（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ；ＡＤＦ）を備えるとともに原稿を読み取る機能及び読み取った原稿に係る情報（以下、画像情報という）を他の機器（例えば、パーソナルコンピュータ）に送信する機能を有するスキャナー。
（ｂ）原稿を読み取る機能、画像情報を通信回線を介して他の機器に送信する機能及び他の機器から取得した画像情報をプリントアウトする機能を有するファクス。
（ｃ）原稿を読み取る機能及び読み取った原稿に係る情報をプリントアウトする機能を備えるコピー機。
（ｄ）上記スキャナー、ファクス及びコピー機としての機能を兼ねる複合機。

図１に示すように、複合機１は複合機本体２、原稿圧着板３、ヒンジ４・４及び検出部である重送検知装置１００を備える。重送検知装置１００は搬送経路２ｇの中途部に配設されて、搬送経路２ｇ上を搬送される搬送物の厚さを検出する。

複合機本体２には後述するように本体側制御装置２ｃが配設される。また、図５に示すように、本体側制御装置２ｃは本発明の一実施形態に係る重送検知システムを構成する判定部４０を備えている。判定部４０は、重送検知装置１００で検出した検出値に基づいて搬送物の重送状態、すなわち、「搬送経路２ｇに沿って予め設定された搬送方向（図１においては、上方）に搬送される搬送物」が「一枚のシート状物（本実施形態においては紙７）」であるか、それとも「複数枚（二枚以上）のシート状物が重なったもの」であるか、を判定する（図６から図１０を参照）。本実施形態において、「重送」とは、複数枚のシート状物が重なった状態で搬送されることを指す。また、「搬送方向」とは、搬送経路に沿ってシート状物が搬送される方向を指す。

複合機本体２は、本体ケース２ａ、原稿読み取り装置２ｂ、本体側制御装置２ｃ、印刷装置２ｄ、紙供給装置２ｅ、トレイ２ｆ、搬送経路２ｇ、表示装置２ｈ及び入力装置２ｉを備える。

本体ケース２ａは複合機本体２を構成する他の部材を収容する。本実施形態の本体ケース２ａは大まかに分けて上部ケース、下部ケース及びこれらを繋ぐ支柱を備える。下部ケースの上面側端部に支柱の下端部が固定され、さらに上部ケースの下面側端部に支柱の上端部が固定されることにより、下部ケースの上面から支柱の長さ分だけ上方となる位置に上部ケースが支持される。

原稿読み取り装置２ｂは原稿を読み取るものであり、上部ケースの上面（複合機本体２の上面）に配置される。

本体側制御装置２ｃは複合機１の動作を制御するものである。本実施形態の本体側制御装置２ｃは実体的にはＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ及びＣＰＵ等が実装された基板からなり、本体ケース２ａの上部ケースに収容される。図５に示すように、本体側制御装置２ｃは、重送検知装置１００で検出した検出値に基づいて搬送物の重送状態を判定する判定部４０を備える。判定部４０は、第１演算部４１、第２演算部４２、第３演算部４３、第１判定部４４及び第２判定部４５を備えている。なお、各部の具体的な処理については、重送検知方法の説明において詳述する。

第１演算部４１は、重送検知装置１００の検出値に基づいて、搬送物の始端部（重送検知装置１００を最初に通過する側の搬送物の端部付近）における検出値の代表値である第１検出値Ｄ１を定める。第２演算部４２は、重送検知装置１００の検出値に基づいて、同じ搬送物の中途部（重送検知装置１００を通過する搬送物の中央付近）における検出値の代表値である第２検出値Ｄ２を定める。第３演算部４３は、重送検知装置１００の検出値に基づいて、同じ搬送物の終端部（重送検知装置１００を最後に通過する側の搬送物の端部付近）における検出値の代表値である第３検出値Ｄ３を定める。

第１判定部４４は、第１検出値Ｄ１と第２検出値Ｄ２とを比較して重送状態を判定する（図６から図１０を参照）。第２判定部４５は、第２検出値Ｄ２と第３検出値Ｄ３とを比較して重送状態を判定する（図６から図１０を参照）。

また、本体側制御装置２ｃにはスキャナーとしての機能に係るプログラム、ファクスとしての機能に係るプログラム、コピー機としての機能に係るプログラム等が格納され、これらのプログラムに従って原稿読み取り装置２ｂ、印刷装置２ｄ、紙供給装置２ｅ等の動作の制御を行う。

図５に示すように、本体側制御装置２ｃは原稿読み取り装置２ｂに接続され、原稿読み取り装置２ｂの動作状況に係る情報及び原稿読み取り装置２ｂにより読み取られた画像情報を取得する（受信する）ことが可能であるとともに、原稿読み取り装置２ｂに所定の動作を行わせるための信号を送信することが可能である。本体側制御装置２ｃは原稿読み取り装置２ｂから取得した画像情報を記憶することが可能である。

本体側制御装置２ｃは通信回線（不図示）に接続され、本体側制御装置２ｃに記憶された画像情報を当該通信回線を介して他の機器に送信することが可能である。本体側制御装置２ｃは印刷装置２ｄに接続され、印刷装置２ｄの動作状況に係る情報を取得する（受信）ことが可能であるとともに、印刷装置２ｄに所定の動作を行わせるための信号を送信することが可能である。

印刷装置２ｄは本体側制御装置２ｃに記憶された画像情報に基づいて紙７（本発明に係るシート状物の一実施形態）に画像を印刷する装置である。印刷装置２ｄは本体ケース２ａの下部ケースにおける上半部に収容される。

紙供給装置２ｅは複数枚の紙７・７・・・を積層した状態で収容し、かつ複数枚の紙７・７・・・を搬送物として一枚ずつ取り出す装置である。紙供給装置２ｅは本体ケース２ａの下部ケースにおける下半部（印刷装置２ｄの下方となる位置）に収容される。紙供給装置２ｅは本体側制御装置２ｃに接続され、本体側制御装置２ｃから受信する指令信号に基づいて複数枚の紙７・７・・・を一枚ずつ取り出して搬送経路２ｇに紙を供給する。

トレイ２ｆは印刷された紙７・７・・・を受け取るものである。本実施形態のトレイ２ｆは本体ケース２ａの下部ケースの上面に形成される。

搬送経路２ｇはシート状物を予め設定された搬送方向に搬送するための経路である。搬送経路搬送経路２ｇの具体例としては、シート状物の一方のシート面に当接する搬送面及びシート状物幅方向の一対の端面（シート状物の搬送方向に対して垂直な一対の端面）に当接する一対のガイド面を有するレール状の部材、シート状物のシート面に当接しつつ回転することによりシート状物を搬送する搬送ローラが搬送方向に並んだもの、あるいはこれらを適宜組み合わせたもの等が挙げられる。

本実施形態の場合、搬送経路２ｇは紙供給装置２ｅから取り出された紙７を印刷装置２ｄに向かって（複合機１の上方に）搬送し、印刷装置２ｄにおいて印刷された紙７をトレイ２ｆに向かって（複合機１の上方に）搬送する。

表示装置２ｈは本体側制御装置２ｃに接続され、本体側制御装置２ｃから取得した複合機１の動作状況に係る情報等を表示するものである。本実施形態の表示装置２ｈは液晶ディスプレイからなり、本体ケース２ａの上部ケースの上面に配置される。

入力装置２ｉは本体側制御装置２ｃに接続され、作業者が複合機１に対する指示等を入力するものである。本実施形態の入力装置２ｉは複数のボタンからなり、本体ケース２ａの上部ケースの上面に配置される。本実施形態では表示装置２ｈと入力装置２ｉとが別体であるが、例えばタッチパネルを用いることにより表示装置と入力装置とを一体としてもよい。

原稿圧着板３は複合機本体２の上面に配置された原稿読み取り装置２ｂの上に載置された原稿を原稿読み取り装置２ｂに向かって押さえつける（圧着する）ことにより、原稿読み取り装置２ｂが原稿を読み取る際に原稿が動く（原稿と原稿読み取り装置２ｂとの間の相対的な位置が変化する）ことを防止するものである。原稿圧着板３は複合機本体２の上方に配置され、ヒンジ４・４により複合機本体２に回動可能に連結される。

原稿圧着板３は原稿自動送り装置３ａを備える。原稿自動送り装置３ａは本体側制御装置２ｃに接続され、本体側制御装置２ｃから受信した指令信号に基づいて原稿圧着板３の上面に設けられた読取前原稿収容トレイ（不図示）に積層状態で収容された複数枚の原稿を一枚ずつ順に取り出し、原稿読み取り装置２ｂの上に設定された読取位置に載置し、原稿読み取り装置２ｂによる読み取りが終了した後に当該原稿を原稿圧着板３の上面に設けられた読取後原稿収容トレイ（不図示）に搬送する。

［重送検知装置１００］
以下では、各図面を参照して、本発明に係る重送検知システムが備える検出部である重送検知装置１００について説明する。本実施形態の重送検知装置１００は搬送物に物理的に接触することによって測定する接触式センサの一例である。

以下の説明及び図１を除く図面においては便宜上、紙７が搬送される方向（搬送方向）を「後方」と定義することにより「前後方向」を定義し、搬送経路２ｇの搬送面（搬送経路２ｇに沿って搬送される紙７の一対のシート面に平行となる面）に対して垂直となる方向を「上下方向」と定義し、当該前後方向に対して垂直かつ搬送経路２ｇの搬送面に対して平行となる方向（当該前後方向及び当該上下方向に対して垂直となる方向）を「左右方向」と定義し、これら定義された方向を用いて重送検知装置１００の詳細を説明する。

なお、ここで定義された方向（前後方向、上下方向及び左右方向）は重送検知装置１００の使用時の姿勢を限定するものではない。すなわち、重送検知装置１００の使用時の姿勢がここで定義された方向と異なる態様であってもよい。

図２から図４に示すように、重送検知装置１００は主な構成要素として、ベース１０、アーム２０、本体部２２、回動軸２３、磁石３２、バネ３３及びセンサユニット６０を備える。

ベース１０は重送検知装置１００の主たる構造体を成す部材である。本実施形態のベース１０はベース本体１１及びベースカバー１２で構成される。ベース本体１１は平面視で概ね正方形状に形成され、上面が開口された概ね直方体形状の箱型部材である。本実施形態のベース本体１１は樹脂材料を成形することにより製造される。ベース本体１１には収容室１１ａが形成される。収容室１１ａはベース本体１１の内部に形成される空間である。収容室１１ａには重送検知装置１００を構成する他の部材が収容される。

ベース本体１１の底面には、アーム２０を延出させるための開口溝１１ｂが形成される。開口溝１１ｂはベース本体１１の底面における左右方向中途部において前後方向に長い長孔として形成され、収容室１１ａとベース本体１１の外部とを連通する。ベース本体１１の底面における前側には、上方に突出する二個の支持部１１ｃ・１１ｃが左右に並んで形成される。支持部１１ｃ・１１ｃはそれぞれ左右の回動軸２３・２３を支持することにより、アーム２０及び本体部２２を回動可能としている。

ベース本体１１の底面後側における開口溝１１ｂの左側方には、上方に突出するストッパ１１ｄが形成される。ストッパ１１ｄはアーム２０に形成される回動規制部２５と当接することにより、アーム２０の回動範囲（具体的には、アーム２０の回動範囲における下限位置）を規制している。

ベースカバー１２は平面視で概ね正方形状に形成される板状部材であり、ベース本体１１の上面の開口部を覆う部材である。本実施形態のベースカバー１２は樹脂材料を成形することにより製造される。ベースカバー１２は図示しない固定部材（例えば螺子など）により、ベース本体１１に固定される。

図４に示すように、アーム２０は側面視で略扇型に屈曲した環状の部材である。より詳細には、本実施形態のアーム２０は後方に延びた棒状の上部２０ａと、上部２０ａの前端で一体となり後下方に延びた棒状の下部２０ｂと、上部２０ａ及び下部２０ｂのそれぞれの後端を繋ぐ弧状部２０ｃとで環状に形成されている。アーム２０において、下部２０ｂと弧状部２０ｃとの接続部分の下側に形成される曲面部は当接部２１を成す。

アーム２０における上部２０ａと下部２０ｂとの接続部分は、本体部２２と一体的に連結される。本体部２２はその中心軸を左右方向に向けて配置された略円筒状の部材である。換言すれば、上部２０ａと下部２０ｂとの前端部がアーム２０の基端部として本体部２２に連結され、弧状部２０ｃがアーム２０の先端部として後方に延出されている。また、下部２０ｂと弧状部２０ｃとは、その中途部より下側は開口溝１１ｂから延出される。つまり、アーム２０の下部はベース本体１１の外部に表出しており、当接部２１はベース１０の下面よりも下側に突出して形成されている。

本体部２２の左右両側の底面からは、円柱状の回動軸２３・２３が延出されている。回動軸２３・２３はベース１０に対するアーム２０の回動軸を成す部材である。そして、回動軸２３・２３は前述のように、ベース本体１１の底面に配置された支持部１１ｃ・１１ｃに支持されている。つまり、アーム２０及び本体部２２は、回動軸２３・２３が支持部１１ｃ・１１ｃに支持されることにより、図４中の矢印Ｓに示すようにベース本体１１に対して回動可能に配置される。本実施形態の場合、アーム２０がベース本体１１に対し回動軸２３・２３を中心として回動可能に支持されたとき、回動軸２３・２３の軸線方向（長手方向）は左右方向に平行である。

本体部２２の右端下部には、上方が平面となるように平面部２２ａが形成される。そして、右側の回動軸２３の周囲には金属材料からなる巻きバネであるバネ３３が介挿される。詳しくは、バネ３３の一端部（上端部）はベース本体１１の内面に当接し、バネ３３の他端部（下端部）は平面部２２ａに当接する。そして、圧縮されたバネ３３によって本体部２２は右側面視で時計回りの方向に付勢される。つまり、バネ３３の付勢力によって、アーム２０は下方に回動する力（右側面視で時計回りに回動する力）を受けている。

アーム２０における上部２０ａの後端部には、左側方に突出する回動規制部２５が形成されている。回動規制部２５は、ベース本体１１の底面に配置されたストッパ１１ｄと当接することにより、アーム２０の回動範囲が規制される。つまり、アーム２０はバネ３３の付勢力によって下方に回動する力を受けつつ、回動規制部２５がストッパ１１ｄに当接することにより、図４に示す位置よりも下方には回動しないように構成されている。そして、アーム２０が上向きの力を受けた場合は、アーム２０はバネ３３の付勢力に反して上方に（右側面視で反時計回りに）回動する。また、アーム２０に対する上向きの力がなくなると、アーム２０はバネ３３の付勢力によって下方に（右側面視で時計回りに）回動し、回動規制部２５とストッパ１１ｄとが当接する位置（図４に示す位置）に戻る。

アーム２０における上部２０ａの後端部には、右側方に突出する磁石配設部２４が形成されている。磁石配設部２４には上面に開口するとともに底面を有する磁石固定穴２４ａが形成される。

磁石３２は上下一対の端面（上端面及び下端面）及び外周面を有する円柱形状の永久磁石である。「永久磁石」は、自発的に（外部から磁場あるいは電流が供給されない状態で）磁化し、周囲に磁場を発生させる（ひいては、磁力を発生させる）性質を有する物体であり、通常は強磁性体からなる。

永久磁石の具体例としては、アルニコ磁石、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石等、既知の種々の磁石が挙げられる。本実施形態の磁石３２はネオジム磁石からなる。本実施形態に係る磁石３２は、磁石３２の上端部（上端面の近傍となる部分）がＮ極となり、かつ磁石３２の下端部（下端面の近傍となる部分）がＳ極となるように着磁される。
図３及び図４に示すように、磁石３２はアーム２０の磁石固定穴２４ａに押し込まれ、磁石３２の下端面が磁石固定穴２４ａの底面に当接する位置で磁石固定穴２４ａから脱落不能に固定される。

図５に示すように、センサユニット６０は基板６１、ホール素子６２、微分回路６４、積分回路６５及びコネクタ６３を備える。

基板６１は上下一対の板面及び前後左右の端面を有し、平面視長方形状の板状の部材である。本実施形態の基板６１は絶縁材料（例えば、フェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂、窒化珪素あるいは窒化アルミニウム等の絶縁性セラミックス）からなり、基板６１の上下一対の板面には電流経路を成す回路パターンが形成される。

ホール素子６２は自己に作用する磁場（の強さ）に応じた電気信号を出力する。本実施形態のホール素子６２は一対の膜面（上面及び下面）及び四つの端面（前面、後面、左側面及び右側面）を有する半導体薄膜、並びに、当該半導体薄膜の互いに対向する側端面に接続された二つの入力端子及び二つの出力端子からなる計四つの端子を備える。

ホール素子６２の二つの入力端子はそれぞれホール素子６２の半導体薄膜の前面及び後面に接続され、ホール素子６２の二つの出力端子はそれぞれホール素子６２の半導体薄膜の左側面及び右側面に接続される。ホール素子６２の二つの入力端子に電圧を印加しつつホール素子６２の薄膜の上面及び下面を貫通する磁場を作用させたとき、ホール効果により当該磁場の強さに応じてホール素子６２の二つの出力端子の間には電位差（電圧）が生じる。

より詳細には、ホール素子６２の二つの入力端子に印加される電圧（ひいては電流）が一定であるとき、ホール素子６２の二つの出力端子の間に発生する電位差（電圧）はホール素子６２に作用する磁束密度の大きさ（磁場の強さ）に概ね比例する。

ホール素子６２はホール素子６２の二つの出力端子の間に生じる電位差（電圧）を電気信号として出力する。ホール素子６２はホール素子６２の下面が基板６１の上側の板面に対向する姿勢で基板６１の上側の板面における左端部に固定される。また、ホール素子６２の四つの端子ははんだ付けにより基板６１に形成された回路パターンに電気的に接続される。なお、本実施形態で用いるホール素子６２に代えて、磁気センサとしてＭＲ素子のような磁気反応素子を用いることも可能である。

コネクタ６３は外部の機器等とホール素子６２とを接続するものである。本実施形態のコネクタ６３は箱状部材と、複数の接続ピンとを備える。コネクタ６３の箱状部材は樹脂材料からなり、内部空間が形成されるとともに右側面に当該内部空間と外部とを連通する開口部（コネクタ差し込み口）が形成される。コネクタ６３の複数の接続ピンはコネクタ６３の箱状部材の内部に配置され、複数の接続ピンの基端部はそれぞれコネクタ６３の箱状部材に支持される。

コネクタ６３は基板６１の上側の板面における右後部に固定される。コネクタ６３が基板６１に固定されたとき、複数の接続ピンの基端部はそれぞれはんだ付けにより基板６１に形成された回路パターン、ひいてはホール素子６２の四つの端子に電気的に接続される。

微分回路６４は基板６１、ひいてはベース１０に固定される。微分回路６４はホール素子６２及び積分回路６５に接続され、ホール素子６２が出力した電気信号の時間微分の値に応じた電圧を微分電気信号として出力する。

積分回路６５は基板６１、ひいてはベース１０に固定される。積分回路６５は微分回路６４及びコネクタ６３に接続され、微分回路６４が出力した微分電気信号の積分値に応じた電圧を積分電気信号として出力する。

本実施形態に係る微分回路６４はオペアンプ、抵抗器及びコンデンサを備える能動型微分回路であるが、これに限定されない。微分回路の他の実施例としてはＲＣ（ｒｅｓｉｓｔｏｒ－ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）回路等の受動型の微分回路が挙げられる。また、センサユニット６０に差動増幅回路を併せて配設する構成とすることも可能である。また、オペアンプ、抵抗器及びコンデンサ等を用いずに、マイコンを用いて微分処理（及び積分処理）をデジタル処理により行う構成とすることもできる。

図２から図４に示すように、センサユニット６０をベース本体１１の収容室１１ａに収容し、ベースカバー１２をベース本体１１に固定することにより、センサユニット６０はベース１０に固定される。これにより、ベース１０に対するセンサユニット６０、ひいてはホール素子６２の位置及び姿勢は一定に保持される（ホール素子６２はベース１０に対して相対移動不可かつ相対回転不能に固定される）。

なお、本実施形態においては検出部として、アーム２０が搬送物である紙７に接触する重送検知装置１００、いわゆる接触式センサ（変位センサ）を用いたが、検出部の構成は本実施形態に限定されるものではない。すなわち、検出部は搬送経路２ｇの中途部に配設されて、搬送経路２ｇの上を搬送される搬送物の厚さを検出する構成であればよいため、エンコーダ式等の検出手段を用いることも可能である。

また、本実施形態に係る重送検知装置１００は、微分回路６４及び積分回路６５をベース１０に固定される構成としたが、これらをベース１０の外部に設ける構成とすることも可能である。つまり、ベース１０から本体側制御装置２ｃまでの経路上に微分回路６４及び積分回路６５を配設する。そして、ホール素子６２の出力電圧をそのまま電気信号として外部に出力し、本体側制御装置２ｃまでの経路上で微分電気信号及び積分電気信号に変換する構成とすることも可能である。また、複合機本体２の本体側制御装置２ｃが備える判定部４０に、上記のように微分及び積分の演算処理をさせる機能を付加して、ホール素子６２が出力した電気信号を判定部４０で微分電気信号及び積分電気信号に変換する構成とすることも可能である。

また、本実施形態において、判定部４０は複合機本体２に配設される構成としているが、重送検知装置１００の基板６１に搭載する構成とすることも可能である。この場合、オペアンプ、抵抗器及びコンデンサ等を用いずに、重送検知装置１００にマイコンを搭載することによって、微分処理及び積分処理をデジタル処理により行うことが好適である。

本実施形態の場合、一端部が本体側制御装置２ｃに接続された配線の他端側に他のコネクタ（不図示）を設け、当該他のコネクタをコネクタ６３の箱状部材の開口部に差し込むことにより、ホール素子６２がコネクタ６３を経て本体側制御装置２ｃに接続される。ホール素子６２は本体側制御装置２ｃからホール素子６２の二つの入力端子を経てホール素子６２を作動させるための電力の供給を受けるとともに、ホール素子６２の二つの出力端子を経て本体側制御装置２ｃに電気信号（ホール素子６２に作用する磁場の強さに応じた出力電圧）を送信する。

本実施形態では、センサユニット６０がベース１０に固定され、磁石３２が固定されたアーム２０がベース１０に対して回動可能に支持されているとき、磁石３２及びホール素子６２は上下方向に並んで配置される。従って、ホール素子６２は磁力線の向きが磁石３２のＳ極（下端部）に向かう上向きの磁場（磁束）の中に配置される。そして、アーム２０がベース本体１１に対して回動すると、図４中の矢印ａに示すように、磁石３２がホール素子６２に対して近接離間する。これにより、ホール素子６２に作用する磁場（の強さ）が変化し、この変化に応じた電気信号がホール素子６２から出力される。

以下では重送検知装置１００が搬送経路２ｇに沿って搬送される紙７を検知するとき（検出工程Ｓ１１）の挙動について説明する。図３及び図４中の矢印Ｆに示すように、紙７は搬送経路２ｇで前方から後方に向かって搬送される。また、重送検知装置１００は複合機本体２の本体ケース２ａにおいて、後方に紙７を搬送する搬送経路２ｇの中途部かつ搬送経路２ｇに対向する位置（本実施形態における「検知位置」）に配置される。

重送検知装置１００が検知位置に固定されたとき、重送検知装置１００の回動軸２３・２３の軸線方向（本実施形態の場合、左右方向）は搬送方向（本実施形態の場合、前後方向）に対して垂直である。

重送検知装置１００が検知位置に固定されたとき、重送検知装置１００の回動軸２３・２３の軸線方向（本実施形態の場合、左右方向）は搬送経路２ｇの搬送面（本実施形態の場合、紙７が搬送経路２ｇに沿って搬送されるときに、紙７の一対のシート面のうち下側のシート面が当接する面であり、上下方向に対して垂直な面）に対して平行である。したがって、検知位置に固定された重送検知装置１００の回動軸２３・２３の軸線方向は搬送経路２ｇに沿って搬送される紙７の一対のシート面に対して平行である。

検知位置に固定された重送検知装置１００のアーム２０は、バネ３３により当接部２１が搬送経路２ｇに接近する方向（右側面視で時計回り）に回動するように付勢される。

そして、図４に示すように、紙７が後方（図４中の矢印Ｆの方向）に搬送されて、その始端部がアーム２０の当接部２１の下方に到達する。このとき、当接部２１は紙７の上側のシート面に当接し、アーム２０はバネ３３の付勢力に抗して右側面視で反時計回り（本実施形態における離間方向）に回動する。その結果、アーム２０に固定された磁石３２は上方、すなわちホール素子６２から離間する方向に移動する。

アーム２０に固定された磁石３２が上方に移動したとき、磁石３２からホール素子６２までの距離は大きくなる。その結果、磁石３２に発生してホール素子６２に作用する磁場は弱くなる。そして、ホール素子６２は、ホール素子６２に作用する磁場（の強さ）の変化に応じた電気信号を微分回路６４に出力する（図９から図１０を参照）。

その後、紙７がさらに後方に搬送されて、その後端部がアーム２０の当接部２１の下方から離脱する。このとき、当接部２１は紙７の上側のシート面から離れ、アーム２０はバネ３３の付勢力に順じて右側面視で時計回り（本実施形態における近接方向）に回動する。その結果、アーム２０に固定された磁石３２は下方、すなわちホール素子６２に近接する方向に移動する。

アーム２０に固定された磁石３２が下方に移動したとき、磁石３２からホール素子６２までの距離は小さくなる。その結果、磁石３２に発生してホール素子６２に作用する磁場は強くなる。そして、ホール素子６２は、ホール素子６２に作用する磁場（の強さ）の変化に応じた電気信号を微分回路６４に出力する（図９から図１０を参照）。

紙７が重送された場合、例えば二枚の紙７・７が重なった状態で搬送された場合も、当接部２１は紙７・７の上側のシート面に当接してアーム２０が回動する。そして、アーム２０に固定された磁石３２がホール素子６２から離間する距離は、一枚の紙７が搬送される場合に比べて、紙７・７の重なり分だけ大きくなる。このため、磁石３２からホール素子６２までの距離は、紙７が一枚の場合より大きくなり、磁石３２に発生してホール素子６２に作用する磁場もより弱くなる。そして、ホール素子６２は、ホール素子６２に作用する磁場（の強さ）の変化に応じた、より弱い電気信号を微分回路６４に出力する。

ホール素子６２から電気信号が入力された微分回路６４は、微分電気信号を積分回路６５に出力する。微分回路６４から微分電気信号が入力された積分回路６５は、コネクタ６３を介して積分電気信号を本体側制御装置２ｃの判定部４０に出力する。判定部４０は、ホール素子６２が出力する出力電圧（詳細には、出力電圧と基準値（搬送物が搬送されていない時に出力される電圧）との差）に基づいて、搬送物が一枚のシート状物であるか、複数枚のシート状物が重なったものであるかを判定する。

より具体的には、重送検知装置１００が出力した出力電圧から求めた第１検出値Ｄ１又は第３検出値Ｄ３が第２検出値Ｄ２と等しい場合には「一枚の紙７が搬送経路２ｇに沿って搬送されている」と判定し（重送であると判定しない）、第１検出値Ｄ１又は第３検出値Ｄ３が第２検出値Ｄ２より大きい場合には「複数枚（二枚以上）の紙７・７・・・が重なったものが搬送経路２ｇに沿って搬送されている」と判定する（重送であると判定する）。

本体側制御装置２ｃは、判定部４０による判定結果に基づいて複合機１の各部の動作を制御する。例えば、判定部４０で「重送である」と判定した場合、原稿読み取り装置２ｂ、印刷装置２ｄ、紙供給装置２ｅ及び搬送経路２ｇの動作を中止し、表示装置２ｈに警告を表示する。

このように、本実施形態の複合機１によれば、搬送物の始端部において第１検出値Ｄ１が検出できない場合でも、搬送物の終端部において第３検出値Ｄ３が検出できれば重送状態を判定できるため、重送検知の判定精度を向上させることができる。

また、本実施形態の複合機１によれば、重送検知装置１００の設置に際して寸法制約を厳しくする必要がなく、設置後の微調整を行う必要もない。さらに、重送検知装置１００のアーム２０が摩耗した場合でも、複合機１の電源をＯＦＦにして再起動することにより、摩耗した状態でゼロ点リセットが行われる。これにより、検知結果を摩耗の度合に追従させることができるため、検知精度に悪影響を与えることを防止できる。

なお、本実施形態では磁石３２の上端部がＮ極、下端部がＳ極となるが、本発明はこれに限定されない。磁石３２の上端部がＳ極、下端部がＮ極となるように配置してもよい。言い換えれば、本発明では、磁石３２からホール素子６２に向かう磁力線が発生すればよい。

本実施形態ではアーム２０が離間方向（右側面視で反時計回り）に回動したときには磁石３２がホール素子６２から離間する方向（上方）に移動する構成としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、アーム２０が右側面視で反時計回りに回動したときには磁石３２がホール素子６２に近接する方向に移動してもよい。

本実施形態では、アーム２０が回動したときに磁石３２が移動する方向（上下方向）は、磁石３２が発生させる磁場の磁力線の方向（上向き）に対して平行である。このように構成することにより「磁石３２の移動距離」に対する「磁石３２に発生する磁場の磁束密度の変化量」を大きくし、重送検知装置１００の測定精度を向上させることが可能である。

本実施形態ではバネ３３をいずれも金属材料からなる巻きバネとしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、バネ３３に代えて、樹脂材料からなる巻きバネ、樹脂材料あるいは金属材料からなる板バネ、弾性変形し得る材料（例えば、ゴム等）からなる塊状の部材、スポンジ状の樹脂材料を塊状に成形したもの、等によって本体部２２及びアーム２０を付勢する構成とすることもできる。また、アーム２０の重量バランスを適宜調整し、アーム２０の自重を付勢力として利用することにより、バネ３３を省略する構成することもできる。

なお、シート状物の一方のシート面に対する当接部の追従性（シート状物が検知位置を通過するときに当接部がシート状物の一方のシート面に当接した状態を保持すること）の観点からは、本実施形態のように弾性力を発生可能な部材によりアーム２０を付勢することが望ましい。

本発明の作用効果を著しく損なわない範囲であれば、回動軸２３・２３の軸線方向が搬送経路２ｇの搬送面に対して平行でなくてもよく、あるいは回動軸２３・２３の軸線方向が搬送方向に対して垂直でなくてもよい。

ただし、重送検知装置１００の測定精度を高く保持する（より詳細には、アーム２０の回動を滑らかにし、かつアーム２０及びこれらを回動可能に軸支するベース１０の耐久性を向上させる）という観点からは、本実施形態のように、アーム２０の回動軸２３・２３の軸線方向（左右方向）の軸線方向を搬送経路２ｇの搬送面（上下方向に対して垂直な面）に対して平行とし、かつ、回動軸２３・２３の軸線方向を搬送方向（前後方向）に対して垂直とすることが望ましい。

［重送検知方法］
次に、本発明の一実施形態に係る重送検知方法の制御フローについて説明する。本実施形態においては、図６に示すような重送状態を例に説明する。図６は、二枚の紙７・７が前後にずれた状態で重なって構成される搬送物が搬送経路２ｇに沿って矢印Ｆの方向に搬送されている状態を示している。

図６に示すように、重送検知装置１００を最初に通過する側の搬送物の端部付近の領域を始端部Ａとし、同じ搬送物の中央付近を中途部Ｂとし、同じ搬送物の重送検知装置１００を最後に通過する側の端部付近の領域を終端部Ｃとする。始端部Ａ及び終端部Ｃは、重送状態にある搬送物において紙７が重なっていない領域であればよく、二枚の紙７・７がわずかにずれて重なった状態を考慮すると、始端部又は終端部から短い領域であることが好ましい。一方、中途部Ｂは、重送状態にある搬送物において紙７・７が２枚重なった領域であればよく、搬送物の中央付近であれば始端部Ａ及び終端部Ｃよりも長い領域とすることができる。

図７は図６の搬送物を重送検知装置１００で検出したときの理論的な検出結果を示すグラフである。図７に示すように、搬送物の始端部Ａにおける検出値が第１検出値Ｄ１、中途部Ｂにおける検出値が第２検出値Ｄ２、終端部Ｃにおける検出値が第３検出値Ｄ３となっている。ここで、始端部Ａ及び終端部Ｃは１枚の紙７を検出した値であるため、第１検出値Ｄ１と第３検出値Ｄ３は等しい。中途部Ｂは２枚重なった紙７・７を検出した値であるため、第２検出値Ｄ２は第１検出値Ｄ１及び第３検出値Ｄ３より小さくなっている。

図８は本実施形態に係る重送検知方法を示すフローチャート、図９は図６の搬送物を重送検知装置１００で検出したときの実際の検出結果の一例を示すグラフ、図１０は図６の搬送物を重送検知装置１００で検出したときの実際の検出結果の他の例を示すグラフである。

図８に示すように、まずステップＳ１０の搬送工程において、紙供給装置２ｅ及び搬送経路２ｇによって一送目の搬送物である紙７を搬送する。

次に、ステップＳ１１の検出工程へ進んで、搬送経路２ｇ上を搬送される搬送物の厚さを検出部である重送検知装置１００で検出する。

次に、ステップＳ１２からステップＳ１８を含む判定工程へ進んで、判定部４０において搬送物の重送状態を判定する。この判定工程としては、まずステップＳ１２の第１演算工程において、搬送物の始端部Ａにおける検出値の代表値である第１検出値Ｄ１を定める。

第１検出値Ｄ１を定める手法は、例えば、始端部Ａにおいて検出される連続した複数の検出値のばらつきが第１所定範囲内である場合に定めることを可能とし、その複数の検出値の中央値としてもよいし、その複数の検出値の平均値としてもよい。一方、始端部Ａにおいて検出される連続した複数の検出値のばらつきが第１所定範囲内でない場合には、第１検出値Ｄ１を定めず、後工程において第１検出値Ｄ１はないものとして扱う。

第１所定範囲は、始端部Ａにおける連続した複数の検出値がほぼ一定とみなせるような範囲とすることができる。よって、図９に示すように、始端部Ａにおいて検出値のばらつきが小さい場合には第１検出値Ｄ１が定められ、図１０に示すように、始端部Ａにおいて検出値のばらつきが大きい場合には第１検出値Ｄ１が定められない。

なお、図１０に示すように、始端部Ａにおいて検出値のばらつきが大きくなる原因の一つとしては、重送検知装置１００のアーム２０が始端部Ａに当接する際の衝撃によって跳ねることが考えられる。

ステップＳ１２からはステップＳ１３の第２演算工程へ進んで、搬送物の中途部Ｂにおける検出値の代表値である第２検出値Ｄ２を定める。第２検出値Ｄ２を定める手法は、例えば、中途部において検出される連続した複数の検出値の中央値としてもよいし、その複数の検出値の平均値としてもよい。なお、中途部Ｂにおいては始端部Ａのように重送検知装置１００のアーム２０が跳ねることがないため、第２検出値Ｄ２が定められない事態は生じない。よって、図９又は図１０に示すように、中途部Ｂにおいて第２検出値Ｄ２が定められる。

ステップＳ１３からはステップＳ１４へ進んで、第１判定部４４は第１検出値Ｄ１が定められているか否かを判別する。そして、第１検出値Ｄ１が定められている場合にはステップＳ１５へ進み、第１検出値Ｄ１が定められていない場合にはステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１５の第１判定工程においては、第１判定部４４が第１検出値Ｄ１と第２検出値Ｄ２とを比較して重送状態を判定する。具体的には、第１検出値Ｄ１が第２検出値Ｄ２より大きい場合、重送であると判定し、第１検出値Ｄ１と第２検出値Ｄ２が等しい場合、重送でないと判定する。ここでいう等しいとは、完全に一致する値だけでなく、検出精度によって生じるばらつきを考慮したほぼ等しい値も含むものとする。よって、図９に示すように、第１検出値Ｄ１が第２検出値Ｄ２より大きい場合、重送であると判定する。

ステップＳ１６の第３演算工程においては、搬送物の終端部Ｃにおける検出値の代表値である第３検出値Ｄ３を定める。

第３検出値Ｄ３を定める手法は、例えば、終端部Ｃにおいて検出される連続した複数の検出値のばらつきが第２所定範囲内である場合に定めることが可能とし、その複数の検出値の中央値としてもよいし、その複数の検出値の平均値としてもよい。第２所定範囲は、第１所定範囲と同じ長さとすることができる。なお、第２所定範囲と第１所定範囲とは異なる長さであってもよい。終端部Ｃにおいては、図６に示すように、重送検知装置１００のアーム２０がなだらかに下った後に位置するため、アーム２０が跳ねて第３検出値Ｄ３が定められない可能性は低い。

ステップＳ１６からはステップＳ１７へ進んで、第２判定部４５は第３検出値Ｄ３が定められているか否かを判別する。そして、第３検出値Ｄ３が定められている場合にはステップＳ１８へ進み、第３検出値Ｄ３が定められていない場合にはステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１８の第２判定工程においては、第２判定部４５が第３検出値Ｄ３と第２検出値Ｄ２とを比較して重送状態を判定する。具体的には、第３検出値Ｄ３が第２検出値Ｄ２より大きい場合、重送であると判定し、第３検出値Ｄ３と第２検出値Ｄ２が等しい場合、重送でないと判定する。ここでいう等しいとは、上記と同様に、完全に一致する値だけでなく、検出精度によって生じるばらつきを考慮したほぼ等しい値も含むものとする。よって、図９又は図１０に示すように、第３検出値Ｄ３が第２検出値Ｄ２より大きい場合、重送であると判定する。

ステップＳ１８からはステップＳ１０に戻り、次の搬送物について同様の処理を実行する。

このように、本実施形態の重送検知方法によれば、図１０に示すように、第１検出値Ｄ１が検出できないために第１判定工程を実行できない場合でも、第２判定工程において重送状態を判定できるため、重送検知の判定精度を向上させることができる。

なお、上述したステップＳ１２からステップＳ１８の判定工程における各ステップの順序は、処理可能な順序であれば適宜組み替えることができる。例えば、ステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１６、ステップＳ１４、ステップＳ１５、ステップＳ１７、ステップＳ１８の順にすることも可能である。

また、ステップＳ１５の第１判定工程において重送であると判定された場合には、ステップＳ１６からステップＳ１８を実行せずにステップＳ１０に戻るようにしてもよい。これにより、判定部４０は重送であることを早く出力することができる。

２ｇ 搬送経路
７ 紙（搬送物）
４０ 判定部
４１ 第１演算部
４２ 第２演算部
４３ 第３演算部
４４ 第１判定部
４５ 第２判定部
１００ 重送検知装置（検出部）
Ａ 始端部
Ｂ 中途部
Ｃ 終端部
Ｄ１ 第１検出値
Ｄ２ 第２検出値
Ｄ３ 第３検出値

Claims (4)

1. 搬送経路の中途部に配設され、前記搬送経路上を搬送される搬送物の厚さを検出する検出部と、
   前記検出部で検出した検出値に基づいて前記搬送物の重送状態を判定する判定部と、を備える重送検知システムであって、
   前記判定部は、
   前記搬送物の始端部における検出値の代表値である第１検出値を定める第１演算部と、
   前記搬送物の中途部における検出値の代表値である第２検出値を定める第２演算部と、
   前記搬送物の終端部における検出値の代表値である第３検出値を定める第３演算部と、
   前記第１検出値と前記第２検出値とを比較して重送状態を判定する第１判定部と、
   前記第２検出値と前記第３検出値とを比較して重送状態を判定する第２判定部と、を備え、
   前記判定部は、
   前記搬送物の始端部における複数の検出値のばらつきが第１所定範囲内である場合に前記第１検出値を定め、前記搬送物の始端部における複数の検出値のばらつきが前記第１所定範囲外である場合に前記第１検出値を定めず、
   前記搬送物の終端部における複数の検出値のばらつきが第２所定範囲内である場合に前記第３検出値を定め、前記搬送物の終端部における複数の検出値のばらつきが前記第２所定範囲外である場合に前記第３検出値を定めない、
   ことを特徴とする重送検知システム。
2. 前記検出部が接触式センサであり、
   前記判定部は、前記第１判定部における重送状態の判定結果に基づいて前記搬送物が重送であるか重送でないかを判定し、
   前記判定部は、前記第２判定部における重送状態の判定結果に基づいて前記搬送物が重送であるか重送でないかを判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の重送検知システム。
3. 搬送経路上を搬送される搬送物の厚さを検出する検出工程と、
   前記検出工程で検出した検出値に基づいて前記搬送物の重送状態を判定する判定工程と、を搬送物の搬送ごとに実行する重送検知方法であって、
   前記判定工程は、
   前記搬送物の始端部における検出値の代表値である第１検出値を定める第１演算工程と、
   前記搬送物の中途部における検出値の代表値である第２検出値を定める第２演算工程と、
   前記搬送物の終端部における検出値の代表値である第３検出値を定める第３演算工程と、
   前記第１検出値と前記第２検出値とを比較して重送状態を判定する第１判定工程と、
   前記第２検出値と前記第３検出値とを比較して重送状態を判定する第２判定工程と、を含み、
   前記第１演算工程は、前記搬送物の始端部における複数の検出値のばらつきが第１所定範囲内である場合に前記第１検出値を定め、前記搬送物の始端部における複数の検出値のばらつきが前記第１所定範囲外である場合に前記第１検出値を定めず、
   前記第３演算工程は、前記搬送物の終端部における複数の検出値のばらつきが第２所定範囲内である場合に前記第３検出値を定め、前記搬送物の終端部における複数の検出値のばらつきが前記第２所定範囲外である場合に前記第３検出値を定めない、
   ことを特徴とする重送検知方法。
4. 前記検出工程は接触式センサによって実行され、
   前記判定工程は、前記第１判定工程における重送状態の判定結果に基づいて前記搬送物が重送であるか重送でないかを判定し、
   前記判定工程は、前記第２判定工程における重送状態の判定結果に基づいて前記搬送物が重送であるか重送でないかを判定する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の重送検知方法。

Images