CN102674045B - 供纸装置、图像读取装置及供纸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种供纸装置、图像读取装置及供纸方法，提供用于检测卡纸的发生的新结构。图像读取装置具备供纸装置。该供纸装置具有声音检测单元，该声音检测单元对送纸路径中产生的声音进行检测，对由该声音检测单元检测出的声音信号进行预处理，根据预处理后得到的声音信号、与声音的强度有关的基准值以及与声音的持续时间有关的基准值来检测卡纸。预处理是用于提取声音信号的外形的处理。根据声音的强度以及声音的持续时间来检测卡纸，因此能够期望检测精度提高。

Description

供纸装置、图像读取装置及供纸方法

技术领域

本发明涉及一种对在图像读取装置、印刷装置中发生卡纸进行检测的技术。

背景技术

以往，在图像读取装置、印刷装置中，稿纸、打印纸在输送路径上移动时有时会被分纸辊、输送辊等部件卡住，发生卡纸(paper jam)。在发生卡纸的情况下，有可能不仅被卡住的纸张破损，装置本身也受损，因此图像读取装置、印刷装置中具备检测卡纸并停止装置动作的功能。

例如，在以下专利文献1中记载了以下结构：在影像扫描机、传真机等原稿发送装置中，将马达驱动电路的驱动输出信号与规定的阈值信号进行比较，在驱动输出信号大于阈值信号的情况下，判断为发生马达处于过载状态的卡纸，停止马达的旋转。

专利文献1：日本特开平05-058507号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，即使在使用上述文献所记载的技术的情况下，也有可能在判断为发生卡纸的时刻处于纸张已经被施加驱动负载的状态(卡纸状态)，因此造成纸张、装置的受损。

本发明的目的在于提供一种用于检测卡纸的发生的新方式。

用于解决问题的方案

本发明的供纸装置具有：声音检测单元，其对送纸路径中产生的声音进行检测；预处理单元，其对由上述声音检测单元检测出的声音信号进行预处理；以及卡纸检测单元，其根据上述预处理后得到的声音信号、与声音的强度有关的基准值以及与声音的持续时间有关的基准值，来检测卡纸。

在本发明的实施方式中，以上述与声音的强度有关的基准值越大则上述与持续时间有关的基准值越小的方式，设定这两个基准值。

在本发明的另一实施方式中，上述预处理是声音信号的外形提取处理。

另外，在另一实施方式中，理想的是上述声音检测单元被设置于纸张分离单元(分纸辊等)的附近。

进一步地，在另一实施方式中，上述声音检测单元被设置于空洞内，将图像读取装置或者印刷装置的壳体表面的一部分设为该空洞的壁面的一部分。在这种情况下，优选在与上述空洞的壁面的一部分对应的上述壳体表面的一部分中标示触碰时停止供纸动作的内容。

本发明的图像读取装置的特征在于，具备上述任一个供纸装置。即，图像读取装置具有：送纸路径；图像读取单元，其从在该送纸路径中输送的纸张中读取图像；声音检测单元，其对上述送纸路径中产生的声音进行检测；预处理单元，其对由上述声音检测单元检测出的声音信号进行预处理；以及卡纸检测单元，其根据上述预处理后得到的声音信号、与声音的强度有关的基准值以及与声音的持续时间有关的基准值，来检测卡纸。在本发明的另一实施方式中，上述声音检测单元被设置于空洞内，将上述图像读取装置的壳体表面的一部分设为该空洞的壁面的一部分。另外，在另一实施方式中，在构成上述空洞的部件与邻接于该部件的其它部件之间还具有缓冲材料。

本发明的供纸方法包括以下步骤：使用声音检测单元对送纸路径中产生的声音进行检测；对由上述声音检测单元检测出的声音信号进行预处理；以及根据上述预处理后得到的声音信号、与声音的强度有关的基准值以及与声音的持续时间有关的基准值来检测卡纸。

本发明的程序是使图像读取装置执行上述供纸方法的计算机程序。

此外，在本发明中，单元并非单纯指物理性单元，还包括通过软件来实现该单元所具有的功能的情况。另外，可以通过两个以上的物理性单元、装置来实现一个单元、装置所具有的功能，也可以通过一个物理性单元、装置来实现两个以上的单元、装置的功能。

发明的效果

根据本发明，能够根据声音来检测卡纸、冲击。

附图说明

图1是示意性地表示第一实施方式的图像读取装置的结构的图。

图2是表示供纸装置的功能结构的图。

图3是表示异常检测处理的流程的流程图。

图4是表示图像读取装置的变形例的图。

图5是表示图像读取装置的变形例的图。

图6是表示图像读取装置的变形例的图。

图7是表示图像读取装置的变形例的图。

图8是示意性地例示图像读取装置的上表面的图。

附图标记说明

1、42、52、62、72：图像读取装置；2：送纸路径；3：纸斗；4、41、51、61、73：供纸装置；5：送纸辊；6：图像读取单元；7：送纸辊；8：堆纸器；10：分纸垫；11：分纸辊；12：麦克风；13：隔音室；21：基准值数据存储单元；22：A/D转换单元；23：信号放大单元；24：预处理单元；25：卡纸检测单元；26：FB控制单元；44：缓冲材料；55：FB指示部；71：平皱机构。

具体实施方式

下面，参照附图来说明作为本发明的实施方式而应用了用于检测卡纸的发生的新结构的图像读取装置(所谓扫描装置)。

图1示意性地示出第一实施方式的图像读取装置1的整体结构。

图像读取装置1从稿纸所通过的送纸路径2的上游侧起依次具有纸斗3、供纸装置4、送纸辊5、图像读取单元6、送纸辊7、堆纸器8以及对各结构要素的动作进行控制的控制部(未图示)。

图像读取装置1与以往的图像读取装置同样地构成为：供纸装置4将存放在纸斗3中的稿纸一张一张地送进壳体内，按照送纸辊5、扫描稿纸的图像读取单元6以及送纸辊7的顺序沿着送纸路径2输送该稿纸，并排出到壳体外的堆纸器8。图像读取单元6从如上述方式沿着送纸路径2输送过来的稿纸中读取图像。

控制部与现有的图像读取装置同样地包括CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)、ROM(Read-Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)以及通信装置等结构要素。

图像读取装置1与现有的图像读取装置的不同之处在于，供纸装置4具有根据稿纸行经送纸路径2上时产生的声音来检测卡纸(paper jam)等异常的功能。

为了实现上述功能，供纸装置4除了具有与以往相同的供纸机构(分纸垫10和分纸辊11)以外，还具有以下部分：麦克风12，其对送纸路径2中产生的声音进行检测；隔音室13，其以包围麦克风12的方式配置；以及运算部(未图示)，其通过信息处理来检测卡纸等异常的发生。

为了收集来自容易发生卡纸的部位(例如分纸辊11等)的声音，理想的是将麦克风12配置于该部位(在本实施方式中，分纸辊11)近旁。另外，能够采用公知的麦克风，但是与使用无定向性的麦克风相比，朝向容易产生声音的部位地配置定向性高的麦克风，能够更有效地收集来自稿纸的声音。

为了抑制麦克风12检测到与来自输送路径2上输送的稿纸的声音不同的声音(例如，壳体外部的声音)，理想的是隔音室13构成为麦克风12不会从壳体内(特别是，输送路径2附近)露出，进而，使用隔音性高的部件而构成。

供纸装置4的运算部包括CPU、ROM、RAM等信息处理所需的结构要素。将在后面参照图2详细说明运算部。

图2示出供纸装置4的运算部的功能结构。

供纸装置4的运算部具备基准值数据存储单元21、A/D转换单元22、信号放大单元23、预处理单元24、卡纸检测单元25以及FB控制单元26。基准值数据存储单元21例如使用ROM、RAM等存储装置来实现功能。另外，A/D转换单元22、信号放大单元23、预处理单元24、卡纸检测单元25以及FB控制单元26例如通过CPU从ROM、RAM等存储装置读取规定的程序并在RAM上执行该程序来实现功能。下面，说明各单元的功能。

基准值数据存储单元21通过对从在输送路径2上输送的稿纸产生的声音信号进行对比，来保存用于检测卡纸等异常的发生的成为基准值的数据。在第一实施方式中，基准值数据存储单元21至少保存两组与声音的强度有关的基准值以及与声音的持续时间有关的基准值的组合。下面，将基准值的组合称为“阈值组”。

具体地说，两组阈值组以与声音的强度有关的基准值越大则与持续时间有关的基准值越小的方式设定各个基准值。例如，第一阈值组是着眼于声音的强度的基准值的组合，与持续时间有关的基准值被设定得极小(被设定为瞬间的值)。另外，第二阈值组是着眼于声音的持续性的基准值的组合，与声音的强度有关的基准值被设定为小于第一阈值组中所使用的基准值，与声音的持续时间有关的基准值被设定为大于第一阈值组中所使用的基准值。

A/D转换单元22将从麦克风12输出的模拟信号(例如电压信号)转换为数字信号。

信号放大单元23对A/D转换后得到的声音信号实施放大处理。

预处理单元24对由麦克风12检测出的声音的信号(更详细地说，A/D转换和放大处理后得到的数字信号)进行预处理。例如，作为预处理，能够通过对声音信号实施绝对值处理、二次方处理、比特处理、包络线处理、低通滤波处理、平均处理以及平滑化处理等处理，来实现后续处理的高速化。此外，能够通过实施包络线处理、低通滤波处理、平均处理以及平滑化处理等处理，来提取声音信号的外形。

卡纸检测单元25根据预处理后得到的声音信号、与声音的强度有关的基准值以及与声音的持续时间有关的基准值来检测卡纸。

具体地说，卡纸检测单元25对外形提取后得到的声音信号和第一阈值组进行对比，根据是否产生了强度大于第一阈值组中的与声音的强度有关的基准值的声音，来检测卡纸、过度冲击等异常。另外，卡纸检测单元25对外形提取后得到的声音信号和第二阈值组进行对比，根据强度大于第二阈值组中的与声音的强度有关的基准值的声音是否持续产生得长于与持续时间有关的基准值，来检测卡纸。此外，第一阈值组包括与持续时间有关的基准值，但是设定为极短的时间，因此实际上也可以不作考虑。

在检测出卡纸、过度冲击等异常的情况下，FB控制单元26执行反馈处理，该反馈处理中向供纸装置4、图像读取装置1输出用于使其停止动作的指示信号等。

图3是表示图像读取装置1(更详细地说是供纸装置4的运算部)所进行的异常检测处理的流程的流程图。下面，参照图3等，说明上述处理的内容。此外，在本说明书中，关于流程图等示出的各工序(包括没有附加附图标记的部分工序)，在处理内容不产生矛盾的范围内能够任意地变更顺序或者并行执行。

当图像读取装置1进行动作而开始从纸斗3供给稿纸时，A/D转换单元22将由麦克风12检测出的声音的信号转换为数字信号(S31)，信号放大单元23对该数字信号进行放大处理(S32)。

然后，预处理单元24对实施A/D转换处理和放大处理后得到的声音信号进行预处理，提取声音信号的外形(S33)。

接着，卡纸检测单元25根据预处理后得到的声音信号以及多个阈值(在第一实施方式中为两个阈值组)来判断有无发生卡纸(S34)。

具体地说，卡纸检测单元25对外形提取后得到的声音信号中的、规定期间(例如，过去1.0秒钟等)内的声音信号和第一阈值组进行对比，判断是否产生强度大于第一阈值组中的与声音的强度有关的基准值的声音。另外，卡纸检测单元25对上述规定期间内的声音信号和第二阈值组进行对比，判断强度大于第二阈值组中的与声音的强度有关的基准值的声音是否持续产生得长于与持续时间有关的基准值(例如0.5秒钟)。

然后，在卡纸检测单元25所进行的判断处理(S34)的结果是、输出过大的情况下、即产生了强度大于第一阈值组中的与声音的强度有关的基准值的声音的情况下(S35的判断为“是”的情况下)，FB控制单元26执行反馈处理(S36)。此外，在输出过大的情况下，可以认为发生卡纸或者受到过大的冲击。

或者，在输出并非过大的情况下(S35的判断为“否”的情况下)，在持续产生了某种程度的强度的声音、即强度大于第二阈值组中的与声音的强度有关的基准值的声音持续产生得长于与持续时间有关的基准值的情况下(S37的判断为“是”的情况下)，FB控制单元26执行反馈处理(S38)。在这种情况下，可以认为发生了卡纸。

作为反馈处理(S36、S38)的例子，考虑输出用于为停止输送稿纸而使驱动分纸辊11(参照图1)的马达停止、或者为了易于取出稿纸而使分纸辊11反转或者使分纸垫10与分纸辊11向分开的方向退开(在这种情况下优选预先设置退避机构)的指示信号。或者，可以考虑输出用于向用户提示(例如，在图像读取装置1的液晶监视器中显示)表示发生了卡纸、冲击等异常的消息的指示信号。由此，图像读取装置1(或者供纸装置4)根据指示信号来进行动作。

此外，理想的是以规定的时间间隔并行地执行上述卡纸检测单元25所进行的处理(S34)以及FB控制单元26所进行的判断处理(S35、S37)。该规定的时间间隔例如可以考虑使用比第二阈值组中的与声音的持续时间有关的基准值短的时间。由此，不会发生无法监视的时间，能够持续地监视卡纸、冲击等异常的发生状况。

如上所述，根据本实施方式的图像读取装置1，能够根据声音来检测卡纸、冲击，进而通过执行反馈处理，能够停止稿纸的供给或者反向输送稿纸等来抑制稿纸和图像读取装置1受损。

在此，说明能够检测冲击的好处。例如，图像读取装置1(更详细地说为供纸装置4)通过结合考虑与声音的持续时间有关的基准值，能够区分稿纸进入时产生的拨音(“咔”这种声音)和由于卡纸产生的声音。另外，图像读取装置1具有多个阈值组，由此，能够在检测出能判断为确实卡纸那样的较大声音的情况下更早地停止送纸，并且通过结合考虑声音的持续时间，能够区分正常地输送具有褶皱的稿纸时的声音以及发生卡纸时的声音。

以上，说明了本发明的第一实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形来加以应用。

(变形例)

在第一实施方式中，供纸装置4的运算部具有异常检测处理所需的CPU、ROM以及RAM等结构要素，执行卡纸检测处理，但是也可以由图像读取装置1的控制部执行卡纸检测处理，还可以运算部与控制部协作执行卡纸检测处理。

图4～图7示出了作为第一实施方式所说明的图像读取装置1的变形例，具有供纸装置41的图像读取装置42、具有供纸装置51的图像读取装置52、具有供纸装置61的图像读取装置62以及具有平皱机构71的图像读取装置72。此外，图4～图7所示的结构要素中的、被附加了与图1所示的结构要素相同的附图标记的结构要素具有与第一实施方式所说明的结构要素相同的功能和结构。

图像读取装置42(图4)与第一实施方式的图像读取装置1的不同之处在于，在构成隔音室43的部件与邻接于该部件的其它部件之间设置有缓冲材料44。更具体地说，该不同之处在于在构成供纸装置41的隔音室43的部件中的输送路径2、分纸垫10以及分纸辊11附近的部件(构成隔音室43的上部的部件)与其它部件之间设置有缓冲材料44。由此，能够抑制隔音室43与分纸垫10、分纸辊11等部件相碰触时产生过大的冲击声音。由此，能够抑制卡纸、冲击的误检测。

图像读取装置52(图6)与第一实施方式的图像读取装置1的不同之处在于，供纸装置51的隔音室53的壁面的一部分构成图像读取装置52的壳体表面的一部分，并且该壳体表面的一部分构成FB指示部55。另外，如图8例示，可以考虑在FB指示部55中预先标示通过对其进行敲击或者打击等强力触碰来执行反馈控制的内容。由此，在发生了卡纸的情况或者认为发生卡纸的情况下，用户强力触碰FB指示部55，由此供纸装置51根据由用户所做的触碰而产生的声音来执行反馈控制，能够抑制稿纸和图像读取装置51受损。

另外，如图5所示，将麦克风12朝下地配置，由此，能够避免稿纸的纸粉等粉尘从输送路径2积存于麦克风12的前端附近，防止集音性能降低。

图像读取装置62(图5)与第一实施方式的图像读取装置1的不同之处在于，供纸装置61的隔音室63被配置于输送路径2的上方，并且隔音室63的开口被配置成朝向分纸部(分纸垫10和分纸辊11的下游侧)(朝下)。由此，与图5的例子同样地，能够避免稿纸的纸粉等粉尘由输送路径2积于麦克风12的前端附近，防止集音性能降低。

图像读取装置72(图7)与第一实施方式的图像读取装置1的不同之处在于，供纸装置73在分纸辊11的上游侧(输送路径2的上游侧)具有平皱机构71。平皱机构71例如为一对辊，进行旋转以夹入从纸斗3提供的稿纸，进行动作以延展稿纸的褶皱。由此，能够根据因稿纸的褶皱而产生的声音来抑制供纸装置73对发生卡纸的误检测。

另外，在上述的或者后述的任一个变形例中，也可以在分纸辊11的上游侧(输送路径2的上游侧)设置对稿纸的褶皱程度(褶皱的高度、长度、道数或者范围等)进行辨别的机构，根据所得到的表示褶皱程度的信息来变更阈值组的内容或者对是否(ON/OFF(打开/关闭))执行异常检测处理(参照图3说明的处理)进行切换。例如，在褶皱的程度超过预先设定的阈值的情况下，有可能根据由褶皱导致产生的声音而误检测发生卡纸，因此可以考虑将异常检测处理的执行设为OFF。

另外，在第一实施方式中的图像读取装置1中，也可以在隔音室13的外侧(可以是图像读取装置1的外侧，也可以是图像读取装置1的内侧)进一步设置麦克风，将与发生卡纸、冲击时产生的声音不同的声音检测为噪声，从隔音室13内的麦克风12检测出的声音中去除噪声。由此，能够更高精度地检测卡纸、冲击等异常的发生。

另外，在第一实施方式中的图像读取装置1中，也可以将专用的麦克风安装于图像读取装置1的壳体或者在图像读取装置1的壳体设置通向隔音室13(更详细地说，为麦克风12)的孔，使得根据用户的声音来执行反馈处理(图3的S36、S38的处理)。由此，能够根据察觉到任何异常的用户所发出的声音来执行反馈处理。

另外，在第一实施方式中，两组阈值组中所使用的与声音的强度有关的两个基准值分别为不同的值，但是也可以将两组阈值组中所使用的与声音的强度有关的两个基准值设为相同的值，改变成为对比对象的预处理后的声音信号的增益。这样，改变声音信号的增益来代替设置多个与声音的强度有关的基准值，实质上与设置多个基准值的情况是等效的，能够包括在本发明的技术范围内。

另外，本发明的供纸装置4、41、51、61、73不仅能够应用于图像读取装置1、42、52、62、72，还能够应用于印刷装置、传真装置等将纸张一张一张地输送到壳体内的设备。

此外，上述任意的变形例可以在不存在矛盾的范围内进行组合。

Claims (9)

1.一种供纸装置，具有：

声音检测单元，其对送纸路径中产生的声音进行检测；预处理单元，其对由上述声音检测单元检测出的声音信号进行预处理；以及

存储单元，其存储分别各自都包括有与声音的强度有关的基准值、以及与声音的持续时间有关的基准值的用于检测瞬间的声音的第一阈值组和用于检测持续的声音的第二阈值组；

卡纸检测单元，其根据上述预处理后得到的声音信号、所述第一阈值组和所述第二阈值组，来检测卡纸。

2.根据权利要求1所述的供纸装置，其特征在于，以上述与声音的强度有关的基准值越大则上述与声音的持续时间有关的基准值越小的方式，设定这两个基准值。

3.根据权利要求1或2所述的供纸装置，其特征在于，上述预处理是提取声音信号的外形的外形提取处理。

4.根据权利要求1或2所述的供纸装置，其特征在于，还具有纸张分离单元，该纸张分离单元将在上述送纸路径中输送的纸张与其它纸张分离，其中，上述声音检测单元被设置于上述纸张分离单元的附近。

5.一种图像读取装置，具有：

送纸路径；

图像读取单元，其从在该送纸路径中输送的纸张中读取图像；

声音检测单元，其对上述送纸路径中产生的声音进行检测；

预处理单元，其对由上述声音检测单元检测出的声音信号进行预处理；

存储单元，其存储分别各自都包括有与声音的强度有关的基准值、以及与声音的持续时间有关的基准值的用于检测瞬间的声音的第一阈值组和用于检测持续的声音的第二阈值组，以及

卡纸检测单元，其根据上述预处理后得到的声音信号、所述第一阈值组和所述第二阈值组，来检测卡纸。

6.根据权利要求5所述的图像读取装置，其特征在于，上述声音检测单元被设置于空洞内，将上述图像读取装置的壳体表面的一部分设为该空洞的壁面的一部分。

7.根据权利要求6所述的图像读取装置，其特征在于，在与上述空洞的壁面的一部分对应的上述壳体表面的一部分中标示碰触时停止上述送纸路径中的输送动作的内容。

8.根据权利要求6所述的图像读取装置，其特征在于，在构成上述空洞的部件与邻接于该部件的其它部件之间还具有缓冲材料。

9.一种供纸方法，包括以下步骤：

存储分别各自都包括有与声音的强度有关的基准值、以及与声音的持续时间有关的基准值的用于检测瞬间的声音的第一阈值组和用于检测持续的声音的第二阈值组；

使用声音检测单元对送纸路径中产生的声音进行检测；

对由上述声音检测单元检测出的声音信号进行预处理；

以及根据上述预处理后得到的声音信号、所述第一阈值组和所述第二阈值组来检测卡纸。