JPH05301655A

JPH05301655A - 紙葉類の異常送り検知装置

Info

Publication number: JPH05301655A
Application number: JP11037892A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Machida; 廣町田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1993-11-16

Abstract

(57)【要約】【目的】用紙の有無、縦送り／横送りの変更にかかわ
らず紙葉類の異常送りおよび二重送りの検出を可能にす
る。【構成】用紙搬送路内に設置され、搬送されてくる紙
葉類の不送り、重送、連送などの搬送異常を検出する検
知装置において、通過する紙面の両面に対向させて前記
用紙搬送路内に設置される導電性電極１７、この導電性
電極間の静電容量を増幅するための静電容量増幅器１０
０、この静電容量増幅器１００による容量値に基づいて
搬送異常を判定する処理回路１０１を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタなど
の紙葉類を搬送機構によって給紙する部分を有する複写
機やプリンタなどの装置にあって、その紙葉類の送り状
態の異常を検知するための紙葉類の異常送り検知装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙葉類を取り扱う複写機、印刷機
などにおいては、通常、用紙の供給が正常に行われたか
否か、すなわち、不送りや二重送りなどの供給異常が発
生したか否か、また、供給された用紙が搬送途中に紙詰
まりなどの異常を生じなかったか否かを検知し、異常が
あった場合に機械を停止し、それを操作者が認識できる
ように構成されている。

【０００３】また、最近では、機械の多機能化、処理ス
ピードの向上が要望され、その一端として種々のサイズ
の用紙が機械に内蔵され、またはカセットにより供給さ
れ、迅速に用紙の交換ができるような機構が採用され、
さらに、用紙の縦送り、横送りなども区別して扱えるよ
うになっている。

【０００４】このような状況のもとで、従来から使用さ
れる紙葉類の異常送り検知装置としては、大別して原理
的に二つある。

【０００５】（ａ）紙の厚さを検出する方法。

【０００６】（ｂ）紙の通過時間を検出する方法。

【０００７】（ｃ）（ａ）と（ｂ）を組み合わせた方
法。

【０００８】ここで、（ａ）はさらに機械的な構成、磁
気的な構成などに分けられるが、その代表例が図１２、
図１３、図１４である。図１２は、紙１を一対の送りロ
ーラ２ａ，２ｂで挟持し、支点３を有するレバー４の一
端で送りローラ２ａを軸支し、レバー４の他端に対向さ
せてマイクロスイッチ５を配設して構成されている。こ
の構成では、紙の物理的な厚みに応じて送りローラ２ａ
が上下動し、これに応じてレバー４の他端が増幅された
形で上下動するのを利用してマイクロスイッチ５をオン
／オフさせ、用紙の搬入／搬出を検出し、異常送りを検
知するものである。

【０００９】また、図１３は一対の搬送ローラ６と一対
の搬送ローラ７との間に配設された搬送ガイド８の途中
に開口部分（貫通孔）を設け、この開口部分の上下に発
光素子９と受光素子１０を配設し、用紙が搬送ガイド８
に進入し、開口部分を通過して発光素子９からの光を遮
ったことを受光素子１０で検知することで異常送りを検
知する。

【００１０】さらに、図１４は図１３に示した構成を二
つ用い、これらを用紙の長さ相当の距離位置の両端に配
設している。このようにすることで、まず、最初の検出
位置を用紙先端が通過し、用紙がそのまま進行して次の
検出位置を通過したことを各々検出し、その時間差が設
定値から大幅にずれ、あるいは二つ目の検出信号が得ら
れなかった場合に異常送りと判断する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、図１２の場合、取付位置の精度が微
妙に変化することによる製造時の個々の取付誤差を補正
する調整が必要、振動・衝撃が検出精度に影響する、
薄紙は検出ローラの重量により変形して搬送できな
い、長期使用によるローラの劣化変形が検出精度に影
響する、などの問題が指摘されている。

【００１２】また、図１３の構成においては、紙の汚れ
や裏面にすでに印刷されている両面印刷の場合には透過
性が変化し、通常は用紙の先端で用紙有りを判定するた
め、その部分に大きな黒字部（ベタ）があると紙なしが
判定され、さらに、紙粉、ゴミ、毛羽により光量が変化
してしまうなどの問題がある。さらに、図１４の構成に
おいては、基準時間の設定（プリセット動作または自動
設定）が必要になり、重送の検出ができないなどの不具
合がある。以上のように、従来構成では、製造上、使用
上または信頼性において解決すべき種々の問題を有して
いる。

【００１３】なお、上記の問題の解決を図ったものとし
て特開昭５２−７９９３４号公報記載の技術があり、こ
の技術では対面する金属板とその間隙を満たす空気また
は紙葉類とにより構成される静電容量の変化を検出する
ことによって、搬送されてくる紙葉類の有無、紙詰まり
を検出できるようにしている。

【００１４】しかし、前記公知技術にあっては、原理的
に静電容量が用紙サイズにより変動してしまうため、最
近のようにサイズ変更が頻繁に行われる場合には対応で
きず、実用上、用紙サイズ、縦送り／横送りを固定して
使用せざるを得ないという問題がある。例えば、ＪＩＳ
規格寸法でＡ３（２９７×４２０ｍｍ）からＡ４（２１
０×２９７ｍｍ）に変更するような場合、その静電容量
は面積比に比例するため、１／２に減少してしまい、検
出レベルが一定のままでは検出できなくなる。そこで、
前記公知技術では金属板を紙サイズに合わせて複数を用
意し、これに対応している。また、前記公知例では、用
紙の有無、紙詰まりしか検出できず、図１２〜図１４で
可能であった二重送りを検出できないという不具合があ
る。

【００１５】そこで本発明は、用紙の有無、縦送り／横
送りの変更にかかわらず紙葉類の異常送りおよび二重送
りの検出が可能な紙葉類の異常送り検知装置を提供する
ことを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、用紙搬送路内に設置され、搬送され
てくる紙葉類の不送り、重送、連送などの搬送異常を検
出する検知装置において、通過する紙面の両面に対向さ
せて前記用紙搬送路内に設置される導電性電極と、この
導電性電極間の静電容量を増幅する静電容量増幅器と、
該静電容量増幅器で得られた静電容量値に基づいて搬送
異常を判定する手段とを設けている。

【００１７】そして、用紙サイズや縦送り／横送りの変
更に対処できるように、前記静電容量値を電圧値に変換
し、この電圧値を用紙サイズ検知器の出力状態に応じて
基準値との比較を行う比較手段を設けることもできる。

【００１８】

【作用】上記した手段によれば、搬送路内を通過してき
た紙が導電性電極間に入ると、電極間の静電容量が増大
し、重送の場合は更に静電容量が大きくなる。したがっ
て、この容量変化から用紙搬送の異常を検知することが
可能になる。

【００１９】さらに、用紙サイズ検知器の検知出力を用
いて異なる基準値が設定された比較器を選択し比較を行
うことで、用紙サイズ、縦送り／横送りの変更にも対応
できるようになる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明による紙葉類の異常送り検知装
置の一実施例を示す正面図であり、図２は検出系の構成
を示す回路図である。

【００２１】図１に示す構成は、給紙カセットから転写
用の用紙を送り出す給紙搬送部を示している。給紙カセ
ット１１には同一サイズの用紙１２が積載され、その最
上面の用紙には紙数の減少に応じて降下する給紙ローラ
１３が当接している。この給紙ローラ１３に近接させて
分離ローラ１４が配設され、この分離ローラ１４と給紙
ローラ１３との間には１点鎖線で示すベルト（またはチ
ェーンなどの連結部材）で連結されている。分離ローラ
１４の下部には、従動ローラ１５が配設されている。ま
た、給紙ローラ１３に対向させてＶ字型に開口し、かつ
根元部分が用紙の通紙できる間隙幅（例えば、０．８〜
１．２ｍｍ）に設定された搬送ガイド１６（非導電性の
材料を用いて作られる）が水平に配設されている。この
搬送ガイド１６の水平部の内側の上下面には、一対の導
電性電極１７が配設され、この導電性電極１７には電極
間の静電容量を増幅する静電容量増幅器１００（詳細は
図２に示す）が接続され、さらに静電容量増幅器１００
には紙送り異常などを判定するための処理回路１０１
（詳細は図７に示す）が接続されている。

【００２２】導電性電極１７は図２に示すように一方が
接地され、他方が演算増幅器１８の正相入力端子に接続
されている。演算増幅器１８は、出力端子と逆相入力端
子との間に抵抗１９（Ｒ₁）が接続され、さらに出力端
子と正相入力端子との間に抵抗２０（Ｒ₂），２１（Ｒ
₃）が直列にして接続され、その接続点が出力端になっ
ている。

【００２３】ここで、導電性電極１７の面積をＳ、その
電極間隔をｄ_g、電極間に比誘電率ε_S（紙の場合、ε
_S＝５．５前後）を持った誘電体を挿入すると、その静
電容量Ｃは、次式で表される。

【００２４】Ｃ＝ε₀・ε_S・Ｓ／ｄ_g ・・・（１）（ただし、ε₀は、８．８５５×１０^-12（Ｆ／ｍ）で
ある。）静電容量の変化率（紙がある場合と無い場合の変化率で
あり、δＣ／Ｃで表される）は導電性電極１７の間隔ｄ
_gが狭いほど大きくなるので、検出精度向上の点からは
できるだけ狭くするのがよいが、用紙の搬送性を考慮す
ると０．８ｍｍ程度が限界になる。さらに、導電性電極
１７の間隔ｄ_gを手動給紙または自動給紙に応じて可変
できるようにすることで、極薄、極厚の紙葉類の異常送
りの検知が可能になる。また、導電性電極１７の面積Ｓ
は大きいほど静電容量の絶対値が増加するので、測定誤
差を少なくする点からはできるだけ大きい方がよい（た
だし、静電容量の変化率δＣ／Ｃは変わらない）が、ス
ペースなどを考慮すると、現実には１５０〜３００ｃｍ
²程度になる。

【００２５】ここで、簡単のために例えば用紙搬送内に
設置された対面する一対の平行電極Ｓの面積を２７０ｃ
ｍ²、その電極間隔ｄ_gを０．８ｍｍとし、次の３つの
ケースを考える。

【００２６】（イ）電極間が空気だけの場合（電極間に
紙葉類が無い場合）。

【００２７】（ロ）電極間に紙が１枚（厚み１００μｍ
とする）挿入された場合。

【００２８】（ハ）電極間に紙が２枚（厚み１００μｍ
が２枚とする）挿入された場合。

【００２９】図３、図４および図５は上記（イ）〜
（ハ）に対応する説明図である。

【００３０】図３に示すように、一対の電極間は間隔ｄ
₁をもって対峙しており、その静電容量Ｃは、Ｃ＝ε_S1
・ε₀・Ｓ／ｄ₁で求められ、Ｃ＝２９９ｐＦになる。
また、図４においては、電極間に紙２２が挿入されるた
め、３つの静電容量が直列に接続したものとなり、その
合成容量は１／Ｃ＝１／Ｃ₁＋１／Ｃ₂＋１／Ｃ₃にな
り、上記（１）式を用いて得た容量値は３３３ｐＦにな
る。さらに、図５においては、電極間に２枚の紙２２が
挿入されるため、５個の静電容量が直列に接続したもの
となり、合成容量は１／Ｃ＝１／Ｃ₁＋１／Ｃ₂＋１／
Ｃ₃＋１／Ｃ₄＋１／Ｃ₅になり、上記（１）式を用い
て得た容量値は３７６ｐＦになる。

【００３１】このように、上記（ロ）は（イ）に比べて
３４ｐＦの増加（１１％増）となり、（ハ）は（イ）に
比べて７７ｐＦの増加（２６％増）になると共に（ロ）
に比べて４３ｐＦの増加（１３％増）になる。すなわ
ち、この容量変化を測定することによって紙葉類の有
無、二重送りを検出することができる。上の例では用紙
が２枚の二重送りについて説明したが、３枚の３重送り
以上も同様に考えることができる。また、装置の緊急停
止などに利用することもできる。

【００３２】このような容量変化は比較的小さいため、
図２に示した静電容量増幅器１００によって増幅する。
図２の回路は図６に示す等価回路（Ｉ_Lは漏洩電流であ
る）で表すことができ、ここで、Ｒ₁＝Ｒ₂およびＲ_S
＝Ｒ₃とすると、平行平面電極と空気または紙によって
構成された静電容量Ｃは、静電容量増幅器によってＲ₂
／Ｒ₃倍に増幅され、その増幅容量Ｃ₀は次式で表され
る。

【００３３】Ｃ₀＝（Ｃ₂／Ｒ₃）・Ｃ₁ ・・・（２）例えば、Ｒ₂が１０ＭΩでＲ₃が１ｋΩであるとする
と、Ｃは１０，０００倍に増幅されて出力側に表れるこ
とになる。

【００３４】図７は紙葉類の異常送り検知装置の詳細を
示す回路図である。なお、図７においては、図１および
図２と同一であるものには同一引用数字を用いたので、
重複する説明は省略する。

【００３５】抵抗２１の出力端には、演算増幅器２２の
逆相入力端子が接続されている。演算増幅器２２は発振
器を構成しており、したがって静電容量増幅器１００は
入力側容量として機能する。演算増幅器２２は、出力端
子と逆相入力端子の間に抵抗２３が接続され、さらに出
力端子と正相入力端子との間に抵抗２４が接続され、正
相入力端子とアース間に可変抵抗２５および抵抗２６が
直列に接続されている。

【００３６】この発振器には、コンデンサ２７およびダ
イオード２８を介して周波数−電圧変換器（線形の入出
力特性を有する）を成す演算増幅器２９の逆相入力端子
が接続されている。コンデンサ２７の出力側とアース間
にはダイオード３０が接続され、演算増幅器２９の出力
端子と逆相入力端子との間には、コンデンサ３１と抵抗
３２とが並列にして接続されている。

【００３７】この周波数−電圧変換器には切替器が接続
される。切替器は、用紙サイズ検知器からの出力に応じ
てスイッチ（実際は電子スイッチ）Ｓ₁〜Ｓ₄が切替え
られる。各スイッチの出力は、電圧比較器を成す演算増
幅器３３，３４，３５，３６の各々の逆相入力端子に入
力される。そして、演算増幅器３３，３４，３５，３６
の各々の正相入力端子とアース間には、基準電圧Ｖ_S1，
Ｖ_S2，Ｖ_S3，Ｖ_S4が印加されている。演算増幅器３３，
３４，３５，３６の各出力信号はオア回路３７に入力さ
れ、各入力に対する論理和がとられる。

【００３８】図８は用紙サイズ検知器の一例を示す斜視
図である。

【００３９】用紙サイズ検知器７１は、給紙カセットの
底板７２およびスリッタ７３に取り付けられている。ス
リッタ７３には、図示を省略しているが用紙サイズに応
じて複数の検知器が取り付けられている。

【００４０】図７の回路では、静電容量増幅器の静電容
量に応じて発振器の周波数が変化し、その周波数が周波
数−電圧変換器によって電圧値に変換される。周波数−
電圧変換器の出力電圧は、用紙サイズ検知器７１からの
信号に基づいてスイッチＳ₁〜Ｓ₄が切替えられ、これ
に接続される演算増幅器３３，３４，３５，３６の１ま
たは複数に用紙サイズ検知器７１の出力電圧が入力さ
れ、基準電圧Ｖ_Sとの比較が行われ、一つの判定信号が
オア回路３７から出力される。

【００４１】ここで、電圧比較器を用紙のサイズ、縦／
横給紙ごとに複数設けておき、例えば判定基準電圧Ｖ_S1
をＡ４サイズ縦送り紙葉の正常送りの場合の出力電圧と
重送の場合の出力電圧との間に設定することによって重
送の判定信号を得ることができる。また、例えば判定基
準電圧Ｖ_S2をＡ４サイズ縦送り紙葉の正常送りの場合の
出力電圧と不送りの場合の出力電圧との間に設定するこ
とによって正常な送り信号を得ながら、この信号の時間
幅を測定して連送の判定信号とするなどの応用も種々可
能である。

【００４２】図９は用紙サイズ検知器の他の例を示す回
路図である。なお、図９においては図７と同一であるも
のには同一参照数字を用いたので、ここでは重複する説
明を省略する。

【００４３】本実施例が図７の実施例と相違する点は、
用紙サイズ検知器からの信号に応じた出力信号を発生す
る切換器３８の出力信号によって演算増幅器４３の利得
を変更するようにしたところにある。切換器３８の出力
電圧は抵抗３９，４０，４１，４２を介して演算増幅器
４３の逆相入力端子に印加される。演算増幅器４３は増
幅器を形成しており、出力端子と入力端子との間に抵抗
４４（Ｒｆ₂）が接続され、正相入力端子はアースに接
続されている。

【００４４】この実施例では、演算増幅器４３が反転増
幅器であるので、その利得Ｇは抵抗器の比で決まり、Ｇ
＝Ｒｆ₂／Ｒ_S1となる。例えば、Ａ４サイズ縦送りは一
定の抵抗値として抵抗３９の値を２対１に設定しておけ
ば、図７で基準電圧Ｖ_S1を１対２に変更させた場合と同
様の作用を行うことになる。

【００４５】この実施例における電圧比較器は、演算増
幅器４５の逆相入力端子が入力端子にされ、その正相入
力端子は可変抵抗器４６の可変端子に接続され、この可
変抵抗器４６には基準電圧４７（Ｖ_S）が印加されてい
る。演算増幅器４５の出力端子には抵抗４８が接続さ
れ、この抵抗４８の出力端には電源Ｖ₂とアース間に挿
入されたダイオード５０，５１の中間接続点が接続さ
れ、この中間接続点にはアンド回路４９が接続されてい
る。

【００４６】図１０は用紙サイズ検知器のさらに他のを
示す回路図である。なお、図１０においては図７と同一
であるものには同一参照数字を用いたので、ここでは重
複する説明を省略する。

【００４７】本実施例は導電性電極１７に信号処理器５
０が接続され、この信号処理器４９に切換器３８が接続
され、この切換器３８の後段に図８に示した演算増幅器
３３，３４，３５，３６からなる比較器が接続され、さ
らに比較器にはオア回路３７が接続されている。

【００４８】この実施例は、静電容量変化を検出する信
号処理方法が前記実施例とは異なる。前記実施例が発振
器および周波数−電圧変換器を用いていたのに対し、こ
れら回路を通さずに静電容量を交流電圧に変え、これを
整流して直流電圧を得、この電圧を切換器３８に印加す
る方式をとっている。この実施例は、信号処理方法が異
なるのみで、得られる効果は前記実施例と同一である。

【００４９】図１１は用紙サイズ検知器のさらに他の例
を示す回路図である。なお、図１１においては図１０と
同一であるものには同一参照数字を用いたので、ここで
は重複する説明を省略する。

【００５０】交流源５３には導電性電極１７および抵抗
５４が直列接続され、導電性電極１７の一方には切換器
３８が接続され、他方には抵抗５５を介して比較器５６
の正相入力端子に接続されている。切換器３８の各スイ
ッチの出力端にはコンデンサ５７（Ｃ_S1），５８
（Ｃ_S2），５９（Ｃ_S3），６０（Ｃ_S4）が接続され、そ
の出力端は共通接続され、この接続点に抵抗６１，６２
が接続されている。抵抗６１の他端は接地され、抵抗６
２の他端は比較器５６の逆相入力端子に接続されてい
る。そして、比較器５６の出力端子と逆相入力端子との
間には抵抗６３が接続され、正相入力端子とアース間に
は抵抗６４が接続されている。

【００５１】この実施例では、導電性電極１７による静
電容量、コンデンサ５７〜６０、抵抗５４，６１によっ
てブリッジを形成しており、このブリッジの対角線上の
２点を出力端子とし、この出力端子に生じる電圧が導電
性電極１７の静電容量変化に応じて変化するのを比較器
５６によって検出する。

【００５２】

【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００５３】請求項１の紙葉類の異常送り検知装置にお
いては、用紙搬送路内に設置され、搬送されてくる紙葉
類の不送り、重送、連送などの搬送異常を検出する検知
装置において、通過する紙面の両面に対向させて前記用
紙搬送路内に設置される導電性電極と、この導電性電極
間の静電容量を増幅する静電容量増幅器と、該静電容量
増幅器で得られた静電容量値に基づいて搬送異常を判定
する手段とを設けるようにしたので、容量変化から用紙
搬送の異常を検知することが可能になる。

【００５４】請求項２の紙葉類の異常送り検知装置にお
いては、前記静電容量値を電圧値に変換し、この電圧値
を用紙サイズ検知器の出力状態に応じて基準値との比較
を行う比較手段を設けるようにしたので、用紙サイズ、
縦送り／横送りの変更にも対応できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による紙葉類の異常送り検知装置の一実
施例を示す正面図である。

【図２】検出系の構成を示す回路図である。

【図３】本発明に係る導電性電極の電極間が空気だけの
場合の静電容量の形成説明図である。

【図４】本発明に係る導電性電極の電極間に紙が１枚挿
入された場合の静電容量の形成説明図である。

【図５】本発明に係る導電性電極の電極間に紙が２枚挿
入された場合の静電容量の形成説明図である。

【図６】図２の回路の等価回路を示す回路図である。

【図７】紙葉類の異常送り検知装置の詳細を示す回路図
である。

【図８】用紙サイズ検知器の一例を示す回路図である。

【図９】用紙サイズ検知器の他の例を示す回路図であ
る。

【図１０】用紙サイズ検知器のさらに他の例を示す回路
図である。

【図１１】用紙サイズ検知器のさらに他の例を示す回路
図である。

【図１２】紙の厚さを検出する従来の紙葉類の異常送り
検知装置の概略構成を示す正面図である。

【図１３】紙の通過時間を検出する従来の紙葉類の異常
送り検知装置の概略構成を示す正面図である。

【図１４】紙の厚さおよび通過時間を検出する従来の紙
葉類の異常送り検知装置の概略構成を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１７導電性電極１８，２９，３３，３４，３５，３６演算増幅器１９，２０，２１抵抗２７コンデンサ２８，２９ダイオード３７オア回路４３，４５演算増幅器４９信号処理回路５２信号処理器５３交流源５４，５５，６１抵抗５６比較器５７，５８，５９，６０コンデンサ７１切換器７２底板７３スリッタ１００静電容量増幅器１０１処理回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】用紙搬送路内に設置され、搬送されてく
る紙葉類の不送り、重送、連送などの搬送異常を検出す
る検知装置において、通過する紙面の両面に対向させて
前記用紙搬送路内に設置される導電性電極と、この導電
性電極間の静電容量を増幅する静電容量増幅器と、該静
電容量増幅器で得られた静電容量値に基づいて搬送異常
を判定する手段とを具備することを特徴とする紙葉類の
異常送り検知装置。
【請求項２】前記静電容量値を電圧値に変換し、この
電圧値を用紙サイズ検知器の出力状態に応じて基準値と
の比較を行う比較手段をさらに設けたことを特徴とする
請求項１記載の紙葉類の異常送り検知装置。