JP2001106391A - シート材重送検出装置 - Google Patents
シート材重送検出装置Info
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- JP2001106391A JP2001106391A JP28437799A JP28437799A JP2001106391A JP 2001106391 A JP2001106391 A JP 2001106391A JP 28437799 A JP28437799 A JP 28437799A JP 28437799 A JP28437799 A JP 28437799A JP 2001106391 A JP2001106391 A JP 2001106391A
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- sheet material
- ultrasonic transducer
- double feed
- sheet
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シート材重送検出装置において、境条件やシ
ート材の種類を問わず、重送を確実に検出できるように
する。 【解決手段】 周回動によりシート材を挟み込んで搬送
する第1および第2搬送ベルト7,9と、第1および第
2搬送ベルト7,9に搬送されるシート材の両面から所
定の方向に電界29を形成する電極13と、第1および
第2搬送ベルト7,9の搬送方向上流に設置され、シー
ト材を所定の極性に帯電する帯電手段14と、帯電手段
14に帯電されたシート材が電極13に形成された電界
29によって付勢される方向と逆方向にシート材を負圧
吸引して保持することで重送搬送された複数のシート材
を電界29と協働して互いに引き剥がす方向に分離する
シート材保持手段11と、分離されたシート材に対して
重送状態の有無を検出する重送検出部15とを有するシ
ート材重送検出装置6とする。
ート材の種類を問わず、重送を確実に検出できるように
する。 【解決手段】 周回動によりシート材を挟み込んで搬送
する第1および第2搬送ベルト7,9と、第1および第
2搬送ベルト7,9に搬送されるシート材の両面から所
定の方向に電界29を形成する電極13と、第1および
第2搬送ベルト7,9の搬送方向上流に設置され、シー
ト材を所定の極性に帯電する帯電手段14と、帯電手段
14に帯電されたシート材が電極13に形成された電界
29によって付勢される方向と逆方向にシート材を負圧
吸引して保持することで重送搬送された複数のシート材
を電界29と協働して互いに引き剥がす方向に分離する
シート材保持手段11と、分離されたシート材に対して
重送状態の有無を検出する重送検出部15とを有するシ
ート材重送検出装置6とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像読み取り装置や
画像形成装置などの給紙系において、搬送される原稿や
記録紙の重送を検出するシート材重送検出装置に関する
ものである。
画像形成装置などの給紙系において、搬送される原稿や
記録紙の重送を検出するシート材重送検出装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、画像形成装置や画像読み取り装置
の高速化が進み、原稿や記録紙(以下、「シート材」と
いう。)をより安定して給送できる給紙系が必要となっ
てきている。これらの給紙系は単に高速な給紙動作が可
能に構成されているだけではなく、給紙動作を行っても
シート材が搬送されないミスフィードや、一回の給紙動
作によって複数のシート材が同時に搬送されるダブルフ
ィード(以下、「重送」という。)を低減するべく改善
が図られている。
の高速化が進み、原稿や記録紙(以下、「シート材」と
いう。)をより安定して給送できる給紙系が必要となっ
てきている。これらの給紙系は単に高速な給紙動作が可
能に構成されているだけではなく、給紙動作を行っても
シート材が搬送されないミスフィードや、一回の給紙動
作によって複数のシート材が同時に搬送されるダブルフ
ィード(以下、「重送」という。)を低減するべく改善
が図られている。
【0003】給紙系の改善は、主に給紙メカニズムの見
直しを中心に行われているが、いかにメカニズムの精度
や給紙系に適用される部材の材質を向上させても、あら
ゆるシート材の種類や装置の置かれた環境に対して完璧
な給紙を実現することは現実的には困難である。したが
って、実際には、給紙系の改善と共に、シート材のミス
フィードや重送を検出する装置も提案されている。
直しを中心に行われているが、いかにメカニズムの精度
や給紙系に適用される部材の材質を向上させても、あら
ゆるシート材の種類や装置の置かれた環境に対して完璧
な給紙を実現することは現実的には困難である。したが
って、実際には、給紙系の改善と共に、シート材のミス
フィードや重送を検出する装置も提案されている。
【0004】ここで、シート材に対する重送検出装置、
つまりシート材重送検出装置として、たとえば特開昭6
1−90948号公報には、送信用超音波トランスデュ
ーサで発振した超音波を共振器で共振させ、透過してき
た超音波を受信用超音波トランスデューサで検出し、そ
の透過量でシート材の給送状態を検出する装置が開示さ
れている。この装置では、超音波トランスデューサを共
振状態で使用すると共に、重送したシート材の間に空気
層があることに着目し、空気層の有無で超音波の減衰量
が大きく変化することを利用して重送を検出している。
つまりシート材重送検出装置として、たとえば特開昭6
1−90948号公報には、送信用超音波トランスデュ
ーサで発振した超音波を共振器で共振させ、透過してき
た超音波を受信用超音波トランスデューサで検出し、そ
の透過量でシート材の給送状態を検出する装置が開示さ
れている。この装置では、超音波トランスデューサを共
振状態で使用すると共に、重送したシート材の間に空気
層があることに着目し、空気層の有無で超音波の減衰量
が大きく変化することを利用して重送を検出している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】例えば画像読み取り装
置に搭載される自動原稿給送装置(ADF:Autom
atic Document Feeder)が取り扱
う原稿などのシート材は、低温低湿環境下では、帯電し
やすくなり、重送の発生頻度が高くなる。特にカーボン
紙などの薄手の原稿は、低温低湿環境では二枚の原稿が
静電吸着して密着した状態になる場合がある。このよう
な密着した重送が発生すると、シート材間に空気層がほ
とんど形成されないため、例えば従来の技術で説明した
ような重送検出装置では、正確な検出が困難になる。
置に搭載される自動原稿給送装置(ADF:Autom
atic Document Feeder)が取り扱
う原稿などのシート材は、低温低湿環境下では、帯電し
やすくなり、重送の発生頻度が高くなる。特にカーボン
紙などの薄手の原稿は、低温低湿環境では二枚の原稿が
静電吸着して密着した状態になる場合がある。このよう
な密着した重送が発生すると、シート材間に空気層がほ
とんど形成されないため、例えば従来の技術で説明した
ような重送検出装置では、正確な検出が困難になる。
【0006】そこで、本発明は、環境条件やシート材の
種類を問わず、重送を確実に検出することのできるシー
ト材重送検出装置を提供することを目的とする。
種類を問わず、重送を確実に検出することのできるシー
ト材重送検出装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のシート材重送検出装置は、周回動によりシ
ート材を挟み込んで搬送する一対の搬送手段と、搬送手
段に搬送されるシート材の両面から所定の方向に電界を
形成する電極と、搬送手段の搬送方向上流に設置され、
シート材を所定の極性に帯電する帯電手段と、帯電手段
に帯電されたシート材が電極に形成された電界によって
付勢される方向と逆方向にシート材を負圧吸引して保持
することで重送搬送された複数のシート材を電界と協働
して互いに引き剥がす方向に分離するシート材保持手段
と、分離されたシート材に対して重送状態の有無を検出
する検出手段とを有する構成としたものである。
に、本発明のシート材重送検出装置は、周回動によりシ
ート材を挟み込んで搬送する一対の搬送手段と、搬送手
段に搬送されるシート材の両面から所定の方向に電界を
形成する電極と、搬送手段の搬送方向上流に設置され、
シート材を所定の極性に帯電する帯電手段と、帯電手段
に帯電されたシート材が電極に形成された電界によって
付勢される方向と逆方向にシート材を負圧吸引して保持
することで重送搬送された複数のシート材を電界と協働
して互いに引き剥がす方向に分離するシート材保持手段
と、分離されたシート材に対して重送状態の有無を検出
する検出手段とを有する構成としたものである。
【0008】これにより、一方のシート材を電界によっ
て発生するクーロン力で保持し、他方のシート材を負圧
吸引で保持することにより重送されたシート材を分離し
ているので、環境条件やシート材の種類を問わず、重送
を確実に検出することが可能になる。
て発生するクーロン力で保持し、他方のシート材を負圧
吸引で保持することにより重送されたシート材を分離し
ているので、環境条件やシート材の種類を問わず、重送
を確実に検出することが可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、周回動によりシート材を挟み込んで搬送する一対の
搬送手段と、搬送手段に搬送されるシート材の両面から
所定の方向に電界を形成する電極と、搬送手段の搬送方
向上流に設置され、シート材を所定の極性に帯電する帯
電手段と、帯電手段に帯電されたシート材が電極に形成
された電界によって付勢される方向と逆方向にシート材
を負圧吸引して保持することで重送搬送された複数のシ
ート材を電界と協働して互いに引き剥がす方向に分離す
るシート材保持手段と、分離されたシート材に対して重
送状態の有無を検出する検出手段とを有するシート材重
送検出装置であり、一方のシート材を電界によって発生
するクーロン力で保持し、他方のシート材を負圧吸引で
保持することにより重送されたシート材を分離している
ので、環境条件やシート材の種類を問わず、重送を確実
に検出することが可能になるという作用を有する。
は、周回動によりシート材を挟み込んで搬送する一対の
搬送手段と、搬送手段に搬送されるシート材の両面から
所定の方向に電界を形成する電極と、搬送手段の搬送方
向上流に設置され、シート材を所定の極性に帯電する帯
電手段と、帯電手段に帯電されたシート材が電極に形成
された電界によって付勢される方向と逆方向にシート材
を負圧吸引して保持することで重送搬送された複数のシ
ート材を電界と協働して互いに引き剥がす方向に分離す
るシート材保持手段と、分離されたシート材に対して重
送状態の有無を検出する検出手段とを有するシート材重
送検出装置であり、一方のシート材を電界によって発生
するクーロン力で保持し、他方のシート材を負圧吸引で
保持することにより重送されたシート材を分離している
ので、環境条件やシート材の種類を問わず、重送を確実
に検出することが可能になるという作用を有する。
【0010】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、検出手段は、一対の搬送手段に
相互に対向配置されてシート材を透過するように超音波
を送受信する送信用超音波トランスデューサと受信用超
音波トランスデューサとから構成されているシート材重
送検出装置であり、シート材の重送検出を高精度で行う
ことが可能になるという作用を有する。
1記載の発明において、検出手段は、一対の搬送手段に
相互に対向配置されてシート材を透過するように超音波
を送受信する送信用超音波トランスデューサと受信用超
音波トランスデューサとから構成されているシート材重
送検出装置であり、シート材の重送検出を高精度で行う
ことが可能になるという作用を有する。
【0011】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
2記載の発明において、送信用超音波トランスデューサ
および受信用超音波トランスデューサには、接地電位と
されて送信用超音波トランスデューサおよび受信用超音
波トランスデューサをそれぞれ保持する保護部材が設け
られているシート材重送検出装置であり、送信用超音波
トランスデューサと受信用超音波トランスデューサの静
電破壊を防止することが可能になるという作用を有す
る。
2記載の発明において、送信用超音波トランスデューサ
および受信用超音波トランスデューサには、接地電位と
されて送信用超音波トランスデューサおよび受信用超音
波トランスデューサをそれぞれ保持する保護部材が設け
られているシート材重送検出装置であり、送信用超音波
トランスデューサと受信用超音波トランスデューサの静
電破壊を防止することが可能になるという作用を有す
る。
【0012】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
2または3記載の発明において、送信用超音波トランス
デューサから照射されてシート材を透過し、受信用超音
波トランスデューサで受信された超音波の信号レベルに
基づいてシート材の重送を判定する判定手段を有するシ
ート材重送検出装置であり、超音波を用いたシート材の
重送検出を高精度で行うことが可能になるという作用を
有する。
2または3記載の発明において、送信用超音波トランス
デューサから照射されてシート材を透過し、受信用超音
波トランスデューサで受信された超音波の信号レベルに
基づいてシート材の重送を判定する判定手段を有するシ
ート材重送検出装置であり、超音波を用いたシート材の
重送検出を高精度で行うことが可能になるという作用を
有する。
【0013】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
4記載の発明において、判定手段は、受信した信号レベ
ルを単一の閾値と比較して搬送されたシート材の重送を
判定するシート材重送検出装置であり、どのような種類
のシート材に対しても単一の閾値を適用することがで
き、信頼性の高い重送検出を行うことが可能になるとい
う作用を有する。
4記載の発明において、判定手段は、受信した信号レベ
ルを単一の閾値と比較して搬送されたシート材の重送を
判定するシート材重送検出装置であり、どのような種類
のシート材に対しても単一の閾値を適用することがで
き、信頼性の高い重送検出を行うことが可能になるとい
う作用を有する。
【0014】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
1〜5の何れか一項に記載の発明において、検出手段の
下流側には、シート材に蓄積された電荷を除去する除電
手段が配置されているシート材重送検出装置であり、以
降の搬送経路においてジャムなどの不具合の発生を防止
することが可能になるという作用を有する。
1〜5の何れか一項に記載の発明において、検出手段の
下流側には、シート材に蓄積された電荷を除去する除電
手段が配置されているシート材重送検出装置であり、以
降の搬送経路においてジャムなどの不具合の発生を防止
することが可能になるという作用を有する。
【0015】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
6記載の発明において、除電手段は、シート材を挟持し
て搬送する一対の除電部材から構成されているシート材
重送検出装置であり、シート材を両面から確実に除電す
ることが可能になるという作用を有する。
6記載の発明において、除電手段は、シート材を挟持し
て搬送する一対の除電部材から構成されているシート材
重送検出装置であり、シート材を両面から確実に除電す
ることが可能になるという作用を有する。
【0016】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図12を用いて説明する。なお、これらの図面にお
いて同一の部材には同一の符号を付しており、また、重
複した説明は省略されている。
から図12を用いて説明する。なお、これらの図面にお
いて同一の部材には同一の符号を付しており、また、重
複した説明は省略されている。
【0017】図1は本発明の一実施の形態である重送分
離検出部すなわちシート材重送検出装置が搭載されたド
キュメントスキャナの構成を示す概略図、図2は図1の
重送分離検出部における第1搬送ベルトを展開した状態
を示す説明図、図3は図1の重送分離検出部における第
2搬送ベルトを展開した状態を示す説明図、図4は図1
の重送分離検出部における重送分離機構の詳細を示す概
念図、図5は重送されたシート材が図4の重送分離検出
部に搬送された状態を示す説明図、図6は図2の重送分
離検出部に第1シート材が第2シート材に先行して搬送
された状態を示す説明図、図7は図4の重送分離検出部
において超音波を用いた重送検出の原理を一例として示
す説明図、図8は図4の重送分離検出部において超音波
を用いた重送検出の原理を他の一例として示す説明図、
図9は図4の重送分離検出部において相互に離間された
発信用超音波トランスデューサと受信用超音波トランス
デューサとの間に単一のシート材を配置した状態を示す
説明図、図10は図4の重送分離検出部において相互に
離間された発信用超音波トランスデューサと受信用超音
波トランスデューサとの間に第1シート材と第2シート
材とを重送した状態で配置した状態を示す説明図、図1
1は図9および図10の配置により行った重送分離検出
部における実験結果を示すグラフ、図12は図4の重送
分離検出部における重送検出部の各構成要素の位置関係
を示す説明図である。
離検出部すなわちシート材重送検出装置が搭載されたド
キュメントスキャナの構成を示す概略図、図2は図1の
重送分離検出部における第1搬送ベルトを展開した状態
を示す説明図、図3は図1の重送分離検出部における第
2搬送ベルトを展開した状態を示す説明図、図4は図1
の重送分離検出部における重送分離機構の詳細を示す概
念図、図5は重送されたシート材が図4の重送分離検出
部に搬送された状態を示す説明図、図6は図2の重送分
離検出部に第1シート材が第2シート材に先行して搬送
された状態を示す説明図、図7は図4の重送分離検出部
において超音波を用いた重送検出の原理を一例として示
す説明図、図8は図4の重送分離検出部において超音波
を用いた重送検出の原理を他の一例として示す説明図、
図9は図4の重送分離検出部において相互に離間された
発信用超音波トランスデューサと受信用超音波トランス
デューサとの間に単一のシート材を配置した状態を示す
説明図、図10は図4の重送分離検出部において相互に
離間された発信用超音波トランスデューサと受信用超音
波トランスデューサとの間に第1シート材と第2シート
材とを重送した状態で配置した状態を示す説明図、図1
1は図9および図10の配置により行った重送分離検出
部における実験結果を示すグラフ、図12は図4の重送
分離検出部における重送検出部の各構成要素の位置関係
を示す説明図である。
【0018】先ず、図1を用いて、シート材重送検出装
置が搭載されたドキュメントスキャナの構成および動作
について説明する。
置が搭載されたドキュメントスキャナの構成および動作
について説明する。
【0019】図1に示すように、ドキュメントスキャナ
には、複数のシート材が収納されたシート材収納部3が
設けられている。そして、給紙が正常に行われた場合に
は、このシート材収納部3から第1シート材1、第2シ
ート材2の順で給紙が行われる。そして、一回の給送動
作で第1シート材1と第2シート材2、またはそれ以上
の枚数のシート材が同時に給送された場合が、いわゆる
重送状態になる。
には、複数のシート材が収納されたシート材収納部3が
設けられている。そして、給紙が正常に行われた場合に
は、このシート材収納部3から第1シート材1、第2シ
ート材2の順で給紙が行われる。そして、一回の給送動
作で第1シート材1と第2シート材2、またはそれ以上
の枚数のシート材が同時に給送された場合が、いわゆる
重送状態になる。
【0020】シート材が搬送されるシート材搬送路上に
は、シート材収納部3に格納されたシート材を給送する
給送ローラ4a,4bと、シート材が給送されていない
場合や単一のシート材だけが給送されている場合には給
送ローラ4a,4bの回転に伴って連れ回りする一方、
重送が発生して第1シート材1と第2シート材2との間
の摩擦力が第2シート材2とリバースローラ5との間の
摩擦力より小さくなった場合には方向d2に回転して第
2シート材2をシート材収納部3へと押し戻すリバース
ローラ5と、後述する重送分離検出部6と、シート材に
蓄積された電荷を除去してこれ以降の搬送経路において
ジャムなどの不具合が発生することを防止する除電部
(除電手段)17と、協働してシート材をさらに下流へ
と搬送する搬送ローラ20および従動ローラ21と、た
とえば密着型イメージセンサ(CIS)が用いられたイ
メージセンサ22と、このイメージセンサ22と対向す
る位置に配置され、シート材をイメージセンサ22に押
し当てて安定した読み取りを可能にするプラテンローラ
23とが配置されている。
は、シート材収納部3に格納されたシート材を給送する
給送ローラ4a,4bと、シート材が給送されていない
場合や単一のシート材だけが給送されている場合には給
送ローラ4a,4bの回転に伴って連れ回りする一方、
重送が発生して第1シート材1と第2シート材2との間
の摩擦力が第2シート材2とリバースローラ5との間の
摩擦力より小さくなった場合には方向d2に回転して第
2シート材2をシート材収納部3へと押し戻すリバース
ローラ5と、後述する重送分離検出部6と、シート材に
蓄積された電荷を除去してこれ以降の搬送経路において
ジャムなどの不具合が発生することを防止する除電部
(除電手段)17と、協働してシート材をさらに下流へ
と搬送する搬送ローラ20および従動ローラ21と、た
とえば密着型イメージセンサ(CIS)が用いられたイ
メージセンサ22と、このイメージセンサ22と対向す
る位置に配置され、シート材をイメージセンサ22に押
し当てて安定した読み取りを可能にするプラテンローラ
23とが配置されている。
【0021】給送ローラ4a,4bは、たとえば図示し
ない外部のホストコンピュータなどから画像読み取り指
令が発行されると方向d1に回転してシート材収納部3
からシート材を1枚ずつピックアップし、これをシート
材の搬送方向である方向d3へと給送する。
ない外部のホストコンピュータなどから画像読み取り指
令が発行されると方向d1に回転してシート材収納部3
からシート材を1枚ずつピックアップし、これをシート
材の搬送方向である方向d3へと給送する。
【0022】除電部17は、導電性ゴムなどを素材とす
る除電ローラ(除電部材)18と金属製の除電板(除電
部材)19とから構成されている。除電ローラ18は図
示しない駆動源から方向d8に駆動力を供給され、除電
板19との間にシート材を挟持して搬送する。なお、除
電板19は金属製のローラなどの部材を用いてもよい。
る除電ローラ(除電部材)18と金属製の除電板(除電
部材)19とから構成されている。除電ローラ18は図
示しない駆動源から方向d8に駆動力を供給され、除電
板19との間にシート材を挟持して搬送する。なお、除
電板19は金属製のローラなどの部材を用いてもよい。
【0023】ここで、重送される第2シート材2をリバ
ースローラ5によりシート材収納部3へと押し戻すだけ
では重送を完全に防止することはできず、たとえばシー
ト材が相互に静電吸着している場合では、これらのシー
ト材が重なり合ったまま搬送されることがある。そこ
で、シート材が重送して給送された場合は、これを引き
剥がして分離し、分離後に重送を検出する重送分離検出
部6が設けられ、重送を確実に検出してこれが防止され
るようになっている。
ースローラ5によりシート材収納部3へと押し戻すだけ
では重送を完全に防止することはできず、たとえばシー
ト材が相互に静電吸着している場合では、これらのシー
ト材が重なり合ったまま搬送されることがある。そこ
で、シート材が重送して給送された場合は、これを引き
剥がして分離し、分離後に重送を検出する重送分離検出
部6が設けられ、重送を確実に検出してこれが防止され
るようになっている。
【0024】重送分離検出部6は、方向d4に回転する
2つの第1搬送ベルト駆動ローラ8に掛け渡されてシー
ト材搬送路に沿って2本並列に配置された第1搬送ベル
ト(搬送手段)7と、シート材搬送路を挟んで第1搬送
ベルト7と対向する位置に設けられ、方向d5に回転す
る2つの第2の搬送ベルト駆動ローラ10に掛け渡され
てシート材搬送路に沿って2本並列に配置された第2搬
送ベルト(搬送手段)9とを有している。そして、シー
ト材は第1搬送ベルト7と第2搬送ベルト9とに挟まれ
て搬送される。
2つの第1搬送ベルト駆動ローラ8に掛け渡されてシー
ト材搬送路に沿って2本並列に配置された第1搬送ベル
ト(搬送手段)7と、シート材搬送路を挟んで第1搬送
ベルト7と対向する位置に設けられ、方向d5に回転す
る2つの第2の搬送ベルト駆動ローラ10に掛け渡され
てシート材搬送路に沿って2本並列に配置された第2搬
送ベルト(搬送手段)9とを有している。そして、シー
ト材は第1搬送ベルト7と第2搬送ベルト9とに挟まれ
て搬送される。
【0025】絶縁性ゴムベルトからなる第1搬送ベルト
7には複数のエア吸入孔24が形成されており、第1搬
送ベルト駆動ローラ8によりシート材を搬送路に沿って
前進させる方向d6に周回動される。
7には複数のエア吸入孔24が形成されており、第1搬
送ベルト駆動ローラ8によりシート材を搬送路に沿って
前進させる方向d6に周回動される。
【0026】また、第2搬送ベルト9は第2搬送ベルト
駆動ローラ10によりシート材を搬送路に沿って前進さ
せる方向に周回動されており、カーボンなどを分散させ
たPETなどで構成されて107〜1010Ω/cm2程度
の抵抗値を有している。そして、後に詳細に説明するよ
うに、第2搬送ベルト9には予め定められた電位、極性
の高電圧が印加されている。
駆動ローラ10によりシート材を搬送路に沿って前進さ
せる方向に周回動されており、カーボンなどを分散させ
たPETなどで構成されて107〜1010Ω/cm2程度
の抵抗値を有している。そして、後に詳細に説明するよ
うに、第2搬送ベルト9には予め定められた電位、極性
の高電圧が印加されている。
【0027】第1搬送ベルト7の外側には、この第1搬
送ベルト7を包囲するようにしてシート材保持手段11
が設けられている。シート材保持手段11には、シート
材保持手段11の内部に位置する第1搬送ベルト7の設
置空間を負圧吸引するファン12が取り付けられてい
る。したがって、ファン12を回転させると、シート材
保持手段11の内部の気圧が下がって第1搬送ベルト7
に設けられた複数のエア吸入孔24から空気が吸引され
る。その結果、搬送された第1シート材1にはシート材
搬送路から離反する方向d7に吸引力が作用し、第1シ
ート材1は第1搬送ベルト7に吸着される。
送ベルト7を包囲するようにしてシート材保持手段11
が設けられている。シート材保持手段11には、シート
材保持手段11の内部に位置する第1搬送ベルト7の設
置空間を負圧吸引するファン12が取り付けられてい
る。したがって、ファン12を回転させると、シート材
保持手段11の内部の気圧が下がって第1搬送ベルト7
に設けられた複数のエア吸入孔24から空気が吸引され
る。その結果、搬送された第1シート材1にはシート材
搬送路から離反する方向d7に吸引力が作用し、第1シ
ート材1は第1搬送ベルト7に吸着される。
【0028】第1搬送ベルト7が形成するループ内部の
シート材搬送路側には、メッシュ状の電極13が配置さ
れている。後に詳細に説明するように、電極13はグラ
ウンドに接地されており、第2搬送ベルト9との間で電
界を形成する。
シート材搬送路側には、メッシュ状の電極13が配置さ
れている。後に詳細に説明するように、電極13はグラ
ウンドに接地されており、第2搬送ベルト9との間で電
界を形成する。
【0029】第1搬送ベルト7と第2搬送ベルト9との
間に導入されるシート材を所定の電位に帯電させるた
め、たとえば導電性ブラシからなる帯電手段14がこれ
らのベルト7,9の搬送方向上流に配置されている。そ
して、この帯電手段14は搬送されてきたシート材を予
め定められた電位、極性に帯電させる。なお、帯電手段
14はシート材を帯電させるという本来機能の他に、搬
送されてきたシート材を第1搬送ベルト7の側に付勢
し、前述したエアによる吸着を補助する機能も有してい
る。
間に導入されるシート材を所定の電位に帯電させるた
め、たとえば導電性ブラシからなる帯電手段14がこれ
らのベルト7,9の搬送方向上流に配置されている。そ
して、この帯電手段14は搬送されてきたシート材を予
め定められた電位、極性に帯電させる。なお、帯電手段
14はシート材を帯電させるという本来機能の他に、搬
送されてきたシート材を第1搬送ベルト7の側に付勢
し、前述したエアによる吸着を補助する機能も有してい
る。
【0030】本実施の形態では、以上述べた帯電手段1
4によるシート材の帯電作用と、シート材保持手段11
に取り付けられたファン12によるシート材の吸着作用
と、電極13と第2搬送ベルト9との間に形成された電
界の作用とによって、重送状態で搬送された複数のシー
ト材を互いに引き剥がす方向に分離する。なお、シート
材を分離する過程については後に詳しく述べる。
4によるシート材の帯電作用と、シート材保持手段11
に取り付けられたファン12によるシート材の吸着作用
と、電極13と第2搬送ベルト9との間に形成された電
界の作用とによって、重送状態で搬送された複数のシー
ト材を互いに引き剥がす方向に分離する。なお、シート
材を分離する過程については後に詳しく述べる。
【0031】電極13の設置位置には、第1搬送ベルト
7側と第2搬送ベルト9側とに相互に対向配置された送
信用超音波トランスデューサ16aと受信用超音波トラ
ンスデューサ16bとからなる重送検出部(検出手段)
15が設置されている。前述したように、重送された第
1シート材1と第2シート材2とを分離することで両者
の間には空気層が形成されるが、重送検出部15では、
この空気層の有無に基づき重送を検出するようになって
いる。なお、重送検出部15における超音波を用いた重
送検出については後に詳しく述べる。
7側と第2搬送ベルト9側とに相互に対向配置された送
信用超音波トランスデューサ16aと受信用超音波トラ
ンスデューサ16bとからなる重送検出部(検出手段)
15が設置されている。前述したように、重送された第
1シート材1と第2シート材2とを分離することで両者
の間には空気層が形成されるが、重送検出部15では、
この空気層の有無に基づき重送を検出するようになって
いる。なお、重送検出部15における超音波を用いた重
送検出については後に詳しく述べる。
【0032】次に、搬送ベルト7,9およびその周辺の
構成について説明する。
構成について説明する。
【0033】ここで、図2は第1搬送ベルト7を展開し
た状態を示している。以下、図2を用いて、第1搬送ベ
ルト7およびその周辺構成について説明する。
た状態を示している。以下、図2を用いて、第1搬送ベ
ルト7およびその周辺構成について説明する。
【0034】図2に示すように、第1搬送ベルト7はシ
ート材搬送路に沿って相互に平行に配置された2本のベ
ルトで構成されている。そして、各ベルトには複数のエ
ア吸入孔24が設けられており、ファン12によりエア
吸入孔24から空気を吸引することで第1搬送ベルト7
にシート材を吸着するようになっている。
ート材搬送路に沿って相互に平行に配置された2本のベ
ルトで構成されている。そして、各ベルトには複数のエ
ア吸入孔24が設けられており、ファン12によりエア
吸入孔24から空気を吸引することで第1搬送ベルト7
にシート材を吸着するようになっている。
【0035】第1搬送ベルト7から1mm程度離間した
位置には、メッシュ状の電極13が配置されている。こ
こで、電極13をメッシュ状にすることで、エアの吸引
力が低下することを防止している。本実施の形態では、
第1搬送ベルト7と電極13とは別構成とされている
が、たとえばアルミベルトにゴムなどを被覆した後に穿
孔して搬送ベルトを形成すれば、第1搬送ベルト7の吸
着機能と電極13の電位発生機能とを兼用することが可
能になる。
位置には、メッシュ状の電極13が配置されている。こ
こで、電極13をメッシュ状にすることで、エアの吸引
力が低下することを防止している。本実施の形態では、
第1搬送ベルト7と電極13とは別構成とされている
が、たとえばアルミベルトにゴムなどを被覆した後に穿
孔して搬送ベルトを形成すれば、第1搬送ベルト7の吸
着機能と電極13の電位発生機能とを兼用することが可
能になる。
【0036】電極13には中央部P1に孔があいてお
り、送信用超音波トランスデューサ16a(図1)が発
信する超音波は、この孔からシート材に向けて放射され
る。
り、送信用超音波トランスデューサ16a(図1)が発
信する超音波は、この孔からシート材に向けて放射され
る。
【0037】図3は第2搬送ベルト9を展開した状態を
示している。以下、図3を用いて、第2搬送ベルト9に
ついて説明する。
示している。以下、図3を用いて、第2搬送ベルト9に
ついて説明する。
【0038】図3に示すように、第2搬送ベルトはシー
ト材搬送路に沿って相互に平行に配置された2本のベル
トで構成されている。そして、各ベルトはPET(ポリ
エチレンテレフタレート)の基材にカーボン等の導電材
や軟化材等を分散した素材で形成され、電気的には10
7〜1010Ω/cm2程度の抵抗値を有している。
ト材搬送路に沿って相互に平行に配置された2本のベル
トで構成されている。そして、各ベルトはPET(ポリ
エチレンテレフタレート)の基材にカーボン等の導電材
や軟化材等を分散した素材で形成され、電気的には10
7〜1010Ω/cm2程度の抵抗値を有している。
【0039】次に、重送分離検出部6における重送分離
機構について説明する。
機構について説明する。
【0040】図4に本実施の形態における重送分離検出
部6における重送分離機構の詳細を示す。
部6における重送分離機構の詳細を示す。
【0041】図4に示すように、重送分離検出部6に
は、帯電手段14に負の電位を供給する第1高圧電源2
5と、第2搬送ベルト9に正の電位を供給する第2高圧
電源26とが設けられている。また、発信用超音波トラ
ンスデューサ16aを静電破壊から保護する金属ケース
などからなる第1保護部材(保護部材)27aと、受信
用超音波トランスデューサ16bを静電破壊から保護す
る金属ケースなどからなる第2保護部材(保護部材)2
7bとが設けられている。そして、グラウンドライン2
8は、電極13、第1保護部材27a、第2保護部材2
7b、除電ローラ18、除電板19に接続されている。
は、帯電手段14に負の電位を供給する第1高圧電源2
5と、第2搬送ベルト9に正の電位を供給する第2高圧
電源26とが設けられている。また、発信用超音波トラ
ンスデューサ16aを静電破壊から保護する金属ケース
などからなる第1保護部材(保護部材)27aと、受信
用超音波トランスデューサ16bを静電破壊から保護す
る金属ケースなどからなる第2保護部材(保護部材)2
7bとが設けられている。そして、グラウンドライン2
8は、電極13、第1保護部材27a、第2保護部材2
7b、除電ローラ18、除電板19に接続されている。
【0042】以下、図4を用いて重送分離検出部6にお
ける重送分離機構について説明する。
ける重送分離機構について説明する。
【0043】先ず、重送分離検出部6に単一のシート材
が搬送された場合について説明する。
が搬送された場合について説明する。
【0044】搬送された単一のシート材(図示せず)
は、第1高圧電源25に接続された帯電手段14によっ
て負の電荷を付与される。本実施の形態では、第1高圧
電源25が発生する電位は−2000Vであり、シート
材(図示せず)の表面は−2000Vに帯電される。シ
ート材は帯電手段14によって帯電されると同時に、第
1搬送ベルト7の方向に付勢され、第1搬送ベルト7に
設けられたエア吸入孔24からの空気流によって捕捉さ
れる。その結果、シート材は第1搬送ベルト7に密着し
た状態で搬送される。
は、第1高圧電源25に接続された帯電手段14によっ
て負の電荷を付与される。本実施の形態では、第1高圧
電源25が発生する電位は−2000Vであり、シート
材(図示せず)の表面は−2000Vに帯電される。シ
ート材は帯電手段14によって帯電されると同時に、第
1搬送ベルト7の方向に付勢され、第1搬送ベルト7に
設けられたエア吸入孔24からの空気流によって捕捉さ
れる。その結果、シート材は第1搬送ベルト7に密着し
た状態で搬送される。
【0045】一方、第2搬送ベルト9は第2高圧電源2
6によって正の電位が付与されている。なお、本実施の
形態では、第2高圧電源26が発生する電位は+400
0Vである。前述のように、第1搬送ベルト7のループ
の内側に配置された電極13はグラウンドラインに接続
されており、第2搬送ベルト9から電極13に向けて電
界29が形成されている。
6によって正の電位が付与されている。なお、本実施の
形態では、第2高圧電源26が発生する電位は+400
0Vである。前述のように、第1搬送ベルト7のループ
の内側に配置された電極13はグラウンドラインに接続
されており、第2搬送ベルト9から電極13に向けて電
界29が形成されている。
【0046】したがって、電界29の中に負に帯電され
たシート材を搬送すると、電界29とは逆の方向(すな
わち第2搬送ベルト9の方向)にクーロン力が作用す
る。しかしながら、第1搬送ベルト7における吸着力を
十分に強くしておくことで、単一のシート材は第1搬送
ベルト7から剥離されることなく安定して搬送される。
たシート材を搬送すると、電界29とは逆の方向(すな
わち第2搬送ベルト9の方向)にクーロン力が作用す
る。しかしながら、第1搬送ベルト7における吸着力を
十分に強くしておくことで、単一のシート材は第1搬送
ベルト7から剥離されることなく安定して搬送される。
【0047】次に、図4および図5を用いて、重送分離
検出部6に重送したシート材が搬送された場合について
説明する。
検出部6に重送したシート材が搬送された場合について
説明する。
【0048】第1シート材1と第2シート材2とが重送
して搬送されてくると、第1高圧電源25に接続された
帯電手段14によって第2シート材2の表面は負の電荷
を付与される。本実施の形態では、第1高圧電源25が
発生する電位は−2000Vであり、第2シート材2の
表面も−2000Vに帯電される。さらに、帯電手段1
4により第2シート材2は第1シート材1とともに第1
搬送ベルト7の方向に付勢されるが、第1搬送ベルト7
に設けられたエア吸入孔24からの空気流によって第1
シート材1のみが方向d7に捕捉される。
して搬送されてくると、第1高圧電源25に接続された
帯電手段14によって第2シート材2の表面は負の電荷
を付与される。本実施の形態では、第1高圧電源25が
発生する電位は−2000Vであり、第2シート材2の
表面も−2000Vに帯電される。さらに、帯電手段1
4により第2シート材2は第1シート材1とともに第1
搬送ベルト7の方向に付勢されるが、第1搬送ベルト7
に設けられたエア吸入孔24からの空気流によって第1
シート材1のみが方向d7に捕捉される。
【0049】紙やプラスティックなどを素材とするシー
ト材は気流を通さないため、気流による吸着力は、重送
したシート材のうちエア吸入孔24に近い第1シート材
1のみに作用し、第1シート材1によって気流を遮断さ
れた第2シート材2に対しては作用しない。
ト材は気流を通さないため、気流による吸着力は、重送
したシート材のうちエア吸入孔24に近い第1シート材
1のみに作用し、第1シート材1によって気流を遮断さ
れた第2シート材2に対しては作用しない。
【0050】一方、第2搬送ベルト9は第2高圧電源2
6によって正の電位が付与されている。本実施の形態で
は、第2高圧電源26が発生する電位は+4000Vで
ある。前述のように、第1搬送ベルト7のループの内側
に配置された電極13はグラウンドライン28に接続さ
れており、第2搬送ベルト9から電極13に向けて電界
29が形成されている。
6によって正の電位が付与されている。本実施の形態で
は、第2高圧電源26が発生する電位は+4000Vで
ある。前述のように、第1搬送ベルト7のループの内側
に配置された電極13はグラウンドライン28に接続さ
れており、第2搬送ベルト9から電極13に向けて電界
29が形成されている。
【0051】したがって、電界29の中に負に帯電され
た第2シート材2を搬送すると、電界29とは逆の方向
(すなわち第2搬送ベルト9の方向d11)にクーロン
力が作用する。クーロン力は電界の強さと電界中に置か
れた帯電体の帯電量に依存して作用するため、第2シー
ト材2は電界中の位置にかかわらず、方向d11に付勢
される。
た第2シート材2を搬送すると、電界29とは逆の方向
(すなわち第2搬送ベルト9の方向d11)にクーロン
力が作用する。クーロン力は電界の強さと電界中に置か
れた帯電体の帯電量に依存して作用するため、第2シー
ト材2は電界中の位置にかかわらず、方向d11に付勢
される。
【0052】このようにしてクーロン力によって付勢さ
れた第2シート材2は、やがて第2搬送ベルト9と接触
して、第1高圧電源25→帯電手段14→第2シート材
2→第2搬送ベルト9→第2高圧電源26→グラウンド
ライン28→第1高圧電源25の閉回路を構成する。そ
して、第2シート材2が第2搬送ベルト9と接触するこ
とで、この回路には数マイクロアンペア程度の電流が流
れ、安定した吸着状態が維持できるようになる。
れた第2シート材2は、やがて第2搬送ベルト9と接触
して、第1高圧電源25→帯電手段14→第2シート材
2→第2搬送ベルト9→第2高圧電源26→グラウンド
ライン28→第1高圧電源25の閉回路を構成する。そ
して、第2シート材2が第2搬送ベルト9と接触するこ
とで、この回路には数マイクロアンペア程度の電流が流
れ、安定した吸着状態が維持できるようになる。
【0053】なお、図5では第1シート材1と第2シー
ト材2との先端が同位置に記載されているが、上述した
シート材の分離過程は、シート材の先端位置が異なって
いる場合でも同様に作用する。すなわち、再度図1を用
いて説明すれば、本実施の形態の構成では、給送ローラ
4a,4bおよびリバースローラ5の作用によって、第
1シート材1が方向d3に給送され、第2シート材2は
シート材収納部3に戻されようとする。したがって、重
送は、図1に示すように、第1シート材1が第2シート
材2に先行するか、あるいは図5に示すように、第1シ
ート1と第2シート材2の先端が揃うかの何れかとな
る。
ト材2との先端が同位置に記載されているが、上述した
シート材の分離過程は、シート材の先端位置が異なって
いる場合でも同様に作用する。すなわち、再度図1を用
いて説明すれば、本実施の形態の構成では、給送ローラ
4a,4bおよびリバースローラ5の作用によって、第
1シート材1が方向d3に給送され、第2シート材2は
シート材収納部3に戻されようとする。したがって、重
送は、図1に示すように、第1シート材1が第2シート
材2に先行するか、あるいは図5に示すように、第1シ
ート1と第2シート材2の先端が揃うかの何れかとな
る。
【0054】図6は重送分離検出部に第1シート材1が
第2シート材2に先行して搬送された場合の状況を示し
ている。
第2シート材2に先行して搬送された場合の状況を示し
ている。
【0055】先行して搬送された第1シート材1は、第
1高圧電源25に接続された帯電手段14によって負の
電荷を付与される。本実施の形態では、第1高圧電源2
5が発生する電位は−2000Vであり、第1シート材
1の表面は−2000Vに帯電される。第1シート材1
は帯電手段14によって帯電されるのと同時に、第1搬
送ベルト7の方向に付勢され、第1搬送ベルト7に設け
られたエア吸入孔24からの空気流によって捕捉され
る。その結果、第1シート材1は第1搬送ベルト7に密
着した状態で搬送される。
1高圧電源25に接続された帯電手段14によって負の
電荷を付与される。本実施の形態では、第1高圧電源2
5が発生する電位は−2000Vであり、第1シート材
1の表面は−2000Vに帯電される。第1シート材1
は帯電手段14によって帯電されるのと同時に、第1搬
送ベルト7の方向に付勢され、第1搬送ベルト7に設け
られたエア吸入孔24からの空気流によって捕捉され
る。その結果、第1シート材1は第1搬送ベルト7に密
着した状態で搬送される。
【0056】一方、第2搬送ベルト9は第2高圧電源2
6によって正の電位が付与されている。なお、本実施の
形態では、第2高圧電源26が発生する電位は+400
0Vである。前述のように、第1搬送ベルト7のループ
の内側に配置された電極13はグラウンドライン28に
接続されており、第2搬送ベルト9から電極13に向け
て電界29が形成されている。
6によって正の電位が付与されている。なお、本実施の
形態では、第2高圧電源26が発生する電位は+400
0Vである。前述のように、第1搬送ベルト7のループ
の内側に配置された電極13はグラウンドライン28に
接続されており、第2搬送ベルト9から電極13に向け
て電界29が形成されている。
【0057】したがって、電界29の中に負に帯電され
たシート材を搬送すると、電界29とは逆の方向(すな
わち第2搬送ベルト9の方向)にクーロン力が作用す
る。しかしながら、第1搬送ベルト7における吸着力を
十分に強くしておくことで、第1シート材1は第1搬送
ベルト7から剥離されることなく安定して搬送される。
たシート材を搬送すると、電界29とは逆の方向(すな
わち第2搬送ベルト9の方向)にクーロン力が作用す
る。しかしながら、第1搬送ベルト7における吸着力を
十分に強くしておくことで、第1シート材1は第1搬送
ベルト7から剥離されることなく安定して搬送される。
【0058】次に第2シート材2が遅れて搬送されてく
ると、第1高圧電源25に接続された帯電手段14によ
って第2シート材2の表面は−2000Vに帯電され
る。さらに、帯電手段14により第2シート材2は第1
シート材1とともに第1搬送ベルト7の方向に付勢され
るが、第1搬送ベルト7に設けられたエア吸入孔24か
らの空気流によって第1シート材1のみが方向d7に捕
捉される。
ると、第1高圧電源25に接続された帯電手段14によ
って第2シート材2の表面は−2000Vに帯電され
る。さらに、帯電手段14により第2シート材2は第1
シート材1とともに第1搬送ベルト7の方向に付勢され
るが、第1搬送ベルト7に設けられたエア吸入孔24か
らの空気流によって第1シート材1のみが方向d7に捕
捉される。
【0059】紙やプラスティックなどを素材とするシー
ト材は気流を通さないため、気流による吸着力は、重送
したシート材のうちエア吸入孔24に近い第1シート材
1のみに作用し、第1シート材1によって気流を遮断さ
れた第2シート材2に対しては作用しない。
ト材は気流を通さないため、気流による吸着力は、重送
したシート材のうちエア吸入孔24に近い第1シート材
1のみに作用し、第1シート材1によって気流を遮断さ
れた第2シート材2に対しては作用しない。
【0060】一方、第2搬送ベルト9は第2高圧電源2
6によって+4000Vの電位が付与されている。第1
搬送ベルト7のループの内側に配置された電極13はグ
ラウンドライン28に接続されており、第2搬送ベルト
9から電極13に向けて電界29が形成されている。
6によって+4000Vの電位が付与されている。第1
搬送ベルト7のループの内側に配置された電極13はグ
ラウンドライン28に接続されており、第2搬送ベルト
9から電極13に向けて電界29が形成されている。
【0061】したがって、電界29の中に負に帯電され
た第2シート材2を搬送すると、電界29とは逆の方向
(すなわち第2搬送ベルト9の方向d11)にクーロン
力が作用する。クーロン力は電界の強さと電界中に置か
れた帯電体の帯電量に依存して作用するため、第2シー
ト材2は電界中の位置にかかわらず、方向d11に付勢
される。
た第2シート材2を搬送すると、電界29とは逆の方向
(すなわち第2搬送ベルト9の方向d11)にクーロン
力が作用する。クーロン力は電界の強さと電界中に置か
れた帯電体の帯電量に依存して作用するため、第2シー
ト材2は電界中の位置にかかわらず、方向d11に付勢
される。
【0062】このようにしてクーロン力によって付勢さ
れた第2シート材2は、やがて第2搬送ベルト9と接触
して、第1高圧電源25→帯電手段14→第2シート材
2→第2搬送ベルト9→第2高圧電源26→グラウンド
ライン28→第1高圧電源25の閉回路を構成する。そ
して、第2シート材2が第2搬送ベルト9と接触するこ
とで、この回路には数マイクロアンペア程度の電流が流
れ、安定した吸着状態が維持できるようになる。
れた第2シート材2は、やがて第2搬送ベルト9と接触
して、第1高圧電源25→帯電手段14→第2シート材
2→第2搬送ベルト9→第2高圧電源26→グラウンド
ライン28→第1高圧電源25の閉回路を構成する。そ
して、第2シート材2が第2搬送ベルト9と接触するこ
とで、この回路には数マイクロアンペア程度の電流が流
れ、安定した吸着状態が維持できるようになる。
【0063】このように、本実施の形態によれば、重送
されたシート材の先頭の状況にかかわらず、重送された
シート材を互いに引き剥がす方向に分離することが可能
になる。そして、装置構成という観点では、先行して搬
送されるシート材の側にファン12の取り付けられたシ
ート材保持手段11が設けられているという点が特徴に
なる。
されたシート材の先頭の状況にかかわらず、重送された
シート材を互いに引き剥がす方向に分離することが可能
になる。そして、装置構成という観点では、先行して搬
送されるシート材の側にファン12の取り付けられたシ
ート材保持手段11が設けられているという点が特徴に
なる。
【0064】以上述べてきたように、本実施の形態によ
る重送検出装置6は、重送された複数のシート材を、一
方は気流で吸着し、他方はクーロン力に基づいて、互い
を引き剥がす方向に分離するものである。そして、この
分離した状態を重送検出部15(図1)で検出して、重
送の有無を判断することができる。
る重送検出装置6は、重送された複数のシート材を、一
方は気流で吸着し、他方はクーロン力に基づいて、互い
を引き剥がす方向に分離するものである。そして、この
分離した状態を重送検出部15(図1)で検出して、重
送の有無を判断することができる。
【0065】次に、分離された複数のシート材に対し
て、重送の有無を検出する重送検出機構15について説
明する。
て、重送の有無を検出する重送検出機構15について説
明する。
【0066】先ず、図4を用いて重送検出機構15の概
要を説明する。
要を説明する。
【0067】本実施の形態では、重送の検出に超音波が
利用されており、より具体的には、第1搬送ベルト7と
第2搬送ベルト9とを挟んで対向する位置に、発信用超
音波トランスデューサ16aと受信用超音波トランスデ
ューサ16bが配置されている。そして二つの搬送ベル
ト7,9間に搬送されてきたシート材に対して、発信用
超音波トランスデューサ16aから40kHzの超音波
を照射し、シート材を透過してきた超音波を受信用超音
波トランスデューサ16bで受信し、この受信レベルに
基づき重送の有無を検出するものである。
利用されており、より具体的には、第1搬送ベルト7と
第2搬送ベルト9とを挟んで対向する位置に、発信用超
音波トランスデューサ16aと受信用超音波トランスデ
ューサ16bが配置されている。そして二つの搬送ベル
ト7,9間に搬送されてきたシート材に対して、発信用
超音波トランスデューサ16aから40kHzの超音波
を照射し、シート材を透過してきた超音波を受信用超音
波トランスデューサ16bで受信し、この受信レベルに
基づき重送の有無を検出するものである。
【0068】次に、図7および図8を用いて、超音波を
利用した重送検出の原理について説明する。
利用した重送検出の原理について説明する。
【0069】図7には、対向して配置された発信用超音
波トランスデューサ16aと受信用超音波トランスデュ
ーサ16bとの間に第1のシート材1が単一で搬送され
た状況が、図8には、図7と同様の状況下で第1シート
材1と第2シート材2という複数のシート材が搬送され
た状況がそれぞれ示されている。
波トランスデューサ16aと受信用超音波トランスデュ
ーサ16bとの間に第1のシート材1が単一で搬送され
た状況が、図8には、図7と同様の状況下で第1シート
材1と第2シート材2という複数のシート材が搬送され
た状況がそれぞれ示されている。
【0070】図7において、発信用超音波トランスデュ
ーサ16aから照射された超音波は、空気とシート材の
境界で固有音響インピーダンスの差が大きいため、大部
分(約95%)は第1シート材1の内部に入ることがで
きずに表面で反射される。その結果、第1シート材1を
透過する超音波は全体の約5%となり、受信用超音波ト
ランスデューサ16bの受信レベルは、シート材が搬送
されてないときと比較して、(数1)に示すように、 −26[dB]=20×log(5/100)・・・(数1) より、−26dBに減衰する。
ーサ16aから照射された超音波は、空気とシート材の
境界で固有音響インピーダンスの差が大きいため、大部
分(約95%)は第1シート材1の内部に入ることがで
きずに表面で反射される。その結果、第1シート材1を
透過する超音波は全体の約5%となり、受信用超音波ト
ランスデューサ16bの受信レベルは、シート材が搬送
されてないときと比較して、(数1)に示すように、 −26[dB]=20×log(5/100)・・・(数1) より、−26dBに減衰する。
【0071】一方、図8に示すように、対向して配置さ
れた発信用超音波トランスデューサ16aと受信用超音
波トランスデューサ16bとの間に第1シート材1と第
2シート材2という複数のシート材が搬送された場合
は、発信用超音波トランスデューサ16aから照射され
た超音波は第1シート材1の表面で約95%が反射さ
れ、第1シート材1を透過できるのは5%となる。ここ
で、第1シート材1と第2シート材2との間に空気層が
形成されていると、第1シート材1を透過してきた超音
波は、第2シート材2の表面で再度95%が反射し、第
2シート材2を透過できるのは、当初発信用超音波トラ
ンスデューサ16aから照射された超音波の音量と比較
すると、(数2)に示すように、 −52[dB]=20×log((5/100)×(5/100))・・・( 数2) より、−52dBに減衰する。
れた発信用超音波トランスデューサ16aと受信用超音
波トランスデューサ16bとの間に第1シート材1と第
2シート材2という複数のシート材が搬送された場合
は、発信用超音波トランスデューサ16aから照射され
た超音波は第1シート材1の表面で約95%が反射さ
れ、第1シート材1を透過できるのは5%となる。ここ
で、第1シート材1と第2シート材2との間に空気層が
形成されていると、第1シート材1を透過してきた超音
波は、第2シート材2の表面で再度95%が反射し、第
2シート材2を透過できるのは、当初発信用超音波トラ
ンスデューサ16aから照射された超音波の音量と比較
すると、(数2)に示すように、 −52[dB]=20×log((5/100)×(5/100))・・・( 数2) より、−52dBに減衰する。
【0072】このように、単一のシート材と重送したシ
ート材とでは、超音波の減衰量に約26dBもの差があ
るため、この差を判定手段を用いて検出すればシート材
が重送しているか否かを判定することができる。
ート材とでは、超音波の減衰量に約26dBもの差があ
るため、この差を判定手段を用いて検出すればシート材
が重送しているか否かを判定することができる。
【0073】以上述べたように、超音波を用いた重送検
出の基本的な原理は、重送したシート材間の空気層の有
無に基づいており、いかに重送したシート材の間に空気
層を形成するかが重要なポイントになる。したがって、
本実施の形態で示したような構成で、複数のシート材を
互いに引き剥がす方向に分離することができれば、重送
検出の精度を格段に向上させることができるようにな
る。
出の基本的な原理は、重送したシート材間の空気層の有
無に基づいており、いかに重送したシート材の間に空気
層を形成するかが重要なポイントになる。したがって、
本実施の形態で示したような構成で、複数のシート材を
互いに引き剥がす方向に分離することができれば、重送
検出の精度を格段に向上させることができるようにな
る。
【0074】本発明者らは、シート材の重送検出に超音
波トランスデューサを用いるにあたり、どの程度の空気
層の厚みが必要かを実験により調査した。その結果、4
0kHz程度の比較的低周波の超音波を用いた場合は、
空気層の厚み、シート材の搬送位置などに応じて重送検
出精度が大きく変化することを見出した。
波トランスデューサを用いるにあたり、どの程度の空気
層の厚みが必要かを実験により調査した。その結果、4
0kHz程度の比較的低周波の超音波を用いた場合は、
空気層の厚み、シート材の搬送位置などに応じて重送検
出精度が大きく変化することを見出した。
【0075】以下、図9および図10を用いて発明者ら
の実験内容を説明する。
の実験内容を説明する。
【0076】図9は、発信用超音波トランスデューサ1
6aと受信用超音波トランスデューサ16bとを距離L
1の位置に固定し、その間に単一のシート材(以下、
「単葉」という。)を配置した場合を示している。トラ
ンスデューサ16a,16b間の距離L1は、発信用超
音波トランスデューサ16aの発振周波数である40k
Hzの1波長(λ)の9/8(=1.125λ=約9.
7mm)に設定した。
6aと受信用超音波トランスデューサ16bとを距離L
1の位置に固定し、その間に単一のシート材(以下、
「単葉」という。)を配置した場合を示している。トラ
ンスデューサ16a,16b間の距離L1は、発信用超
音波トランスデューサ16aの発振周波数である40k
Hzの1波長(λ)の9/8(=1.125λ=約9.
7mm)に設定した。
【0077】距離L1(発信用超音波トランスデューサ
16aと受信用超音波トランスデューサ16bの離間距
離)を以上のように設定した上で、発信用超音波トラン
スデューサ16aからシート材までの距離L2を変化さ
せて受信用超音波トランスデューサ16bの出力電圧を
観測した。
16aと受信用超音波トランスデューサ16bの離間距
離)を以上のように設定した上で、発信用超音波トラン
スデューサ16aからシート材までの距離L2を変化さ
せて受信用超音波トランスデューサ16bの出力電圧を
観測した。
【0078】図10は、発信用超音波トランスデューサ
16aと受信用超音波トランスデューサ16bとを距離
L1の位置に固定し、両トランスデューサ間に第1シー
ト材1と第2シート材2を重送した状態で配置した場合
を示している。トランスデューサ16a,16bの距離
L1は、図9の場合と同様に発信用超音波トランスデュ
ーサ16aの発振周波数である40kHzの1波長
(λ)の9/8(=1.125λ=約9.7mm)に設
定した。
16aと受信用超音波トランスデューサ16bとを距離
L1の位置に固定し、両トランスデューサ間に第1シー
ト材1と第2シート材2を重送した状態で配置した場合
を示している。トランスデューサ16a,16bの距離
L1は、図9の場合と同様に発信用超音波トランスデュ
ーサ16aの発振周波数である40kHzの1波長
(λ)の9/8(=1.125λ=約9.7mm)に設
定した。
【0079】距離L1(発信用超音波トランスデューサ
16aと受信用超音波トランスデューサ16bの離間距
離)を以上のように設定した上で、発信用超音波トラン
スデューサ16aから第1シート材1までの距離L2を
変化させると共に、二枚のシート材の隙間L3を0μm
(密着状態)、150μm、300μm、450μm、
950μmと変化させて受信用超音波トランスデューサ
16bの出力電圧を観測した。
16aと受信用超音波トランスデューサ16bの離間距
離)を以上のように設定した上で、発信用超音波トラン
スデューサ16aから第1シート材1までの距離L2を
変化させると共に、二枚のシート材の隙間L3を0μm
(密着状態)、150μm、300μm、450μm、
950μmと変化させて受信用超音波トランスデューサ
16bの出力電圧を観測した。
【0080】図11に実験の結果を示す。
【0081】図11において、横軸はL2、すなわち発
信用超音波トランスデューサ16aから第1シート材1
までの距離を示し、縦軸は受信用超音波トランスデュー
サ16bの出力を示している。なお、受信用超音波トラ
ンスデューサ16bの出力は、図示しない増幅回路で適
当なゲインで増幅した後に、全波整流およびサンプルホ
ールドなどを施して得たものであり、受信レベルの数値
は絶対的なものではない。また、各系列がL3、すなわ
ち第1シート材1と第2シート材2との隙間の違いを反
映している。
信用超音波トランスデューサ16aから第1シート材1
までの距離を示し、縦軸は受信用超音波トランスデュー
サ16bの出力を示している。なお、受信用超音波トラ
ンスデューサ16bの出力は、図示しない増幅回路で適
当なゲインで増幅した後に、全波整流およびサンプルホ
ールドなどを施して得たものであり、受信レベルの数値
は絶対的なものではない。また、各系列がL3、すなわ
ち第1シート材1と第2シート材2との隙間の違いを反
映している。
【0082】図11のグラフからは次の2つの項目を読
み取ることができる。
み取ることができる。
【0083】すなわち、第1に、L3(第1シート材1
と、第2シート材2の隙間)が大きくなるほど、単葉と
の受信レベルの格差が大きくなるということである。
と、第2シート材2の隙間)が大きくなるほど、単葉と
の受信レベルの格差が大きくなるということである。
【0084】また、第2に、L3が十分に大きい場合で
も、L2(発信用超音波トランスデューサ16aと第1
シート材1の距離)は特定の範囲に管理する必要がある
ということである。
も、L2(発信用超音波トランスデューサ16aと第1
シート材1の距離)は特定の範囲に管理する必要がある
ということである。
【0085】なお、図11のグラフは、50g/m2の
坪量のシート材に対して測定したものであるが、少なく
とも150g/m2の坪量のシート材までは同様な傾向
になる。
坪量のシート材に対して測定したものであるが、少なく
とも150g/m2の坪量のシート材までは同様な傾向
になる。
【0086】また、今回の実験結果は、離間距離L1
(発信用超音波トランスデューサ16aと受信用超音波
トランスデューサ16bの離間距離)を9.7mmに固
定した場合のものであるが、あらゆる離間距離L1で、
少なくとも第1シート材1と第2シート材2との隙間が
大きくなるほど、重送と単葉の受信レベルの格差が大き
くなる現象が観測された。
(発信用超音波トランスデューサ16aと受信用超音波
トランスデューサ16bの離間距離)を9.7mmに固
定した場合のものであるが、あらゆる離間距離L1で、
少なくとも第1シート材1と第2シート材2との隙間が
大きくなるほど、重送と単葉の受信レベルの格差が大き
くなる現象が観測された。
【0087】また、図11からは、L3(第1シート材
1と、第2シート材2の隙間)を大きくとって十分な空
気層を形成し(少なくとも1mm程度)、さらにL2
(発信用超音波トランスデューサ16aと第1シート材
1の距離)の中心位置を6mmとして±2mm程度の変
動を許すように設定すれば、単葉と重送を単一の閾値
(たとえば受信レベル=3V)を用いるだけで、正確に
判別できるようになる。なおL2は安定して検出できる
範囲を示すものであるから、たとえば機構上の制約など
によって、より狭い範囲をとることもできる。
1と、第2シート材2の隙間)を大きくとって十分な空
気層を形成し(少なくとも1mm程度)、さらにL2
(発信用超音波トランスデューサ16aと第1シート材
1の距離)の中心位置を6mmとして±2mm程度の変
動を許すように設定すれば、単葉と重送を単一の閾値
(たとえば受信レベル=3V)を用いるだけで、正確に
判別できるようになる。なおL2は安定して検出できる
範囲を示すものであるから、たとえば機構上の制約など
によって、より狭い範囲をとることもできる。
【0088】上述した実験結果に基づき、本実施の形態
では、L1(発信用超音波トランスデューサ16aと受
信用超音波トランスデューサ16bの離間距離)を9.
7mm、L2(発信用超音波トランスデューサ16aと
第1シート材1の距離)の中心値を6.0mm、L2の
変動範囲を±1.0mm(所望のクーロン力を得るた
め、許される範囲である±2mmより狭く設定してい
る)とした。この結果、第1搬送ベルト7と第2搬送ベ
ルト9との間隔はL2の変動範囲の絶対値である2mm
に、発信用超音波トランスデューサ16aと第1搬送ベ
ルト7の間隔は5.0mm、第2搬送ベルト9と受信用
超音波トランスデューサ16bの間隔は2.7mmとし
た。
では、L1(発信用超音波トランスデューサ16aと受
信用超音波トランスデューサ16bの離間距離)を9.
7mm、L2(発信用超音波トランスデューサ16aと
第1シート材1の距離)の中心値を6.0mm、L2の
変動範囲を±1.0mm(所望のクーロン力を得るた
め、許される範囲である±2mmより狭く設定してい
る)とした。この結果、第1搬送ベルト7と第2搬送ベ
ルト9との間隔はL2の変動範囲の絶対値である2mm
に、発信用超音波トランスデューサ16aと第1搬送ベ
ルト7の間隔は5.0mm、第2搬送ベルト9と受信用
超音波トランスデューサ16bの間隔は2.7mmとし
た。
【0089】以上の位置関係を設定することにより、搬
送されるシート材の厚みにかかわらず、また環境条件に
依存せず、同一の閾値で重送と単葉を正確に検出するこ
とが可能になる。
送されるシート材の厚みにかかわらず、また環境条件に
依存せず、同一の閾値で重送と単葉を正確に検出するこ
とが可能になる。
【0090】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、一方の
シート材を電界によって発生するクーロン力で保持し、
他方のシート材を負圧吸引で保持することにより重送さ
れたシート材を分離しているので、環境条件やシート材
の種類を問わず、重送を確実に検出することが可能にな
るという有効な効果が得られる。
シート材を電界によって発生するクーロン力で保持し、
他方のシート材を負圧吸引で保持することにより重送さ
れたシート材を分離しているので、環境条件やシート材
の種類を問わず、重送を確実に検出することが可能にな
るという有効な効果が得られる。
【0091】検出手段を超音波を送受信する送信用超音
波トランスデューサと受信用超音波トランスデューサと
で構成すれば、シート材の重送検出を高精度で行うこと
が可能になるという有効な効果が得られる。
波トランスデューサと受信用超音波トランスデューサと
で構成すれば、シート材の重送検出を高精度で行うこと
が可能になるという有効な効果が得られる。
【0092】接地電位とされて送信用超音波トランスデ
ューサおよび受信用超音波トランスデューサを保持する
保護部材を設ければ、送信用超音波トランスデューサと
受信用超音波トランスデューサの静電破壊を防止するこ
とが可能になるという有効な効果が得られる。
ューサおよび受信用超音波トランスデューサを保持する
保護部材を設ければ、送信用超音波トランスデューサと
受信用超音波トランスデューサの静電破壊を防止するこ
とが可能になるという有効な効果が得られる。
【0093】判定手段を設ければ、超音波を用いたシー
ト材の重送検出を高精度で行うことが可能になるという
有効な効果が得られる。
ト材の重送検出を高精度で行うことが可能になるという
有効な効果が得られる。
【0094】受信した信号レベルを単一の閾値と比較し
てシート材の重送を判定するようにすれば、どのような
種類のシート材に対しても単一の閾値を適用することが
でき、信頼性の高い重送検出を行うことが可能になると
いう有効な効果が得られる。
てシート材の重送を判定するようにすれば、どのような
種類のシート材に対しても単一の閾値を適用することが
でき、信頼性の高い重送検出を行うことが可能になると
いう有効な効果が得られる。
【0095】検出手段の下流側に除電手段を配置すれ
ば、以降の搬送経路においてジャムなどの不具合の発生
を防止することが可能になるという有効な効果が得られ
る。
ば、以降の搬送経路においてジャムなどの不具合の発生
を防止することが可能になるという有効な効果が得られ
る。
【0096】除電手段をシート材を挟持して搬送する一
対の除電部材で構成すれば、シート材を両面から確実に
除電することが可能になるという有効な効果が得られ
る。
対の除電部材で構成すれば、シート材を両面から確実に
除電することが可能になるという有効な効果が得られ
る。
【図1】本発明の一実施の形態である重送分離検出部す
なわちシート材重送検出装置が搭載されたドキュメント
スキャナの構成を示す概略図
なわちシート材重送検出装置が搭載されたドキュメント
スキャナの構成を示す概略図
【図2】図1の重送分離検出部における第1搬送ベルト
を展開した状態を示す説明図
を展開した状態を示す説明図
【図3】図1の重送分離検出部における第2搬送ベルト
を展開した状態を示す説明図
を展開した状態を示す説明図
【図4】図1の重送分離検出部における重送分離機構の
詳細を示す概念図
詳細を示す概念図
【図5】重送されたシート材が図4の重送分離検出部に
搬送された状態を示す説明図
搬送された状態を示す説明図
【図6】図2の重送分離検出部に第1シート材が第2シ
ート材に先行して搬送された状態を示す説明図
ート材に先行して搬送された状態を示す説明図
【図7】図4の重送分離検出部において超音波を用いた
重送検出の原理を一例として示す説明図
重送検出の原理を一例として示す説明図
【図8】図4の重送分離検出部において超音波を用いた
重送検出の原理を他の一例として示す説明図
重送検出の原理を他の一例として示す説明図
【図9】図4の重送分離検出部において相互に離間され
た発信用超音波トランスデューサと受信用超音波トラン
スデューサとの間に単一のシート材を配置した状態を示
す説明図
た発信用超音波トランスデューサと受信用超音波トラン
スデューサとの間に単一のシート材を配置した状態を示
す説明図
【図10】図4の重送分離検出部において相互に離間さ
れた発信用超音波トランスデューサと受信用超音波トラ
ンスデューサとの間に第1シート材と第2シート材とを
重送した状態で配置した状態を示す説明図
れた発信用超音波トランスデューサと受信用超音波トラ
ンスデューサとの間に第1シート材と第2シート材とを
重送した状態で配置した状態を示す説明図
【図11】図9および図10の配置により行った重送分
離検出部における実験結果を示すグラフ
離検出部における実験結果を示すグラフ
【図12】図4の重送分離検出部における重送検出部の
各構成要素の位置関係を示す説明図
各構成要素の位置関係を示す説明図
1 第1シート材(シート材) 2 第2シート材(シート材) 6 重送分離検出部(シート材重送検出装置) 7 第1搬送ベルト(搬送手段) 9 第2搬送ベルト(搬送手段) 11 シート材保持手段 13 電極 14 帯電手段 15 重送検出部(検出手段) 16a 発信用超音波トランスデューサ 16b 受信用超音波トランスデューサ 17 除電部(除電手段) 29 電界
Claims (7)
- 【請求項1】周回動によりシート材を挟み込んで搬送す
る一対の搬送手段と、 前記搬送手段に搬送される前記シート材の両面から所定
の方向に電界を形成する電極と、 前記搬送手段の搬送方向上流に設置され、前記シート材
を所定の極性に帯電する帯電手段と、 前記帯電手段に帯電された前記シート材が前記電極に形
成された電界によって付勢される方向と逆方向に前記シ
ート材を負圧吸引して保持することで重送搬送された複
数の前記シート材を電界と協働して互いに引き剥がす方
向に分離するシート材保持手段と、 分離された前記シート材に対して重送状態の有無を検出
する検出手段とを有することを特徴とするシート材重送
検出装置。 - 【請求項2】前記検出手段は、一対の前記搬送手段に相
互に対向配置されて前記シート材を透過するように超音
波を送受信する送信用超音波トランスデューサと受信用
超音波トランスデューサとから構成されていることを特
徴とする請求項1記載のシート材重送検出装置。 - 【請求項3】前記送信用超音波トランスデューサおよび
前記受信用超音波トランスデューサには、接地電位とさ
れて前記送信用超音波トランスデューサおよび前記受信
用超音波トランスデューサをそれぞれ保持する保護部材
が設けられていることを特徴とする請求項2記載のシー
ト材重送検出装置。 - 【請求項4】前記送信用超音波トランスデューサから照
射されて前記シート材を透過し、前記受信用超音波トラ
ンスデューサで受信された超音波の信号レベルに基づい
て前記シート材の重送を判定する判定手段を有すること
を特徴とする請求項2または3記載のシート材重送検出
装置。 - 【請求項5】前記判定手段は、受信した信号レベルを単
一の閾値と比較して搬送された前記シート材の重送を判
定することを特徴とする請求項4記載のシート材重送検
出装置。 - 【請求項6】前記検出手段の下流側には、前記シート材
に蓄積された電荷を除去する除電手段が配置されている
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のシ
ート材重送検出装置。 - 【請求項7】前記除電手段は、前記シート材を挟持して
搬送する一対の除電部材から構成されていることを特徴
とする請求項6記載のシート材重送検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28437799A JP2001106391A (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | シート材重送検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28437799A JP2001106391A (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | シート材重送検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001106391A true JP2001106391A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17677809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28437799A Pending JP2001106391A (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | シート材重送検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001106391A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010018432A (ja) * | 2008-06-13 | 2010-01-28 | Canon Inc | 記録媒体の坪量検知センサ、及び画像形成装置 |
US7654523B2 (en) * | 2003-03-24 | 2010-02-02 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming device and sheet transport device |
WO2018088381A1 (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | コニカミノルタ株式会社 | 記録媒体処理装置及び画像記録装置 |
US10662009B2 (en) | 2017-11-22 | 2020-05-26 | Ricoh Company, Ltd. | Sheet feeding device, image forming apparatus, and image forming system |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28437799A patent/JP2001106391A/ja active Pending
Cited By (6)
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