JP4451724B2 - 給紙装置及び重送検知異常判別方法 - Google Patents

Description

本発明はスタッカ上に積載したシートを１枚ずつ分離給送する給紙装置に係わり、スタッカから繰り出されたシートの重なり状態を検出する重送検出構造及び重送検出方法に関する。

一般に印刷、複写その他の紙送り装置はスタッカに積載したシート束を１枚ずつ分離して処理プラテンに給送し、処理プラテンで、画像の読取り、或いは印刷などの処理を施し、排紙部に搬送するものとしてスキャナ装置、複写装置、印刷装置など広汎な装置に用いられている。

このような給紙装置ではスタッカ上に積載されたシートを正確に１枚ずつ分離し、正しい姿勢で処理プラテンに供給して所定の処理を施すことが要求され、スタッカからシートが供給されないノンフィード或いは２枚以上重なって供給されるダブルフィードは処理プラテンで誤処理を施す原因となる。

特に扱うシートが一連の原稿のようなページ順位が定められている装置ではページの欠落など重大な誤操作を招く恐れがある。そこでスタッカから処理プラテンに繰り出されたシートを搬送途上で検出し、ノンフィールド或いはダブルフィールドのときにはプラテンでの処理を中断する等の処置を採用する必要がある。このような給紙ミスの検出は、まずノンフィールドの検出は例えば搬送経路に光電センサー（発光素子と受光素子の組合せ）を配置し、スタッカから所定時間経過してもシートが到着しない場合はノンフィールドと判断し、また所定時間（最大シートの通過時間）経過してもシートが存在する場合はジャムと判断し、それぞれ装置を停止し異常を警告する方法が広く用いられている。

一方シートの重送は搬送経路に発信素子と受信素子を対向する位置に配置し、発信素子から光、超音波などを発し、シートを介して受信素子でこれを検出する方法が知られている。そして受信素子で受信した光或いは超音波が所定の基準値以上であるか否かによってシートの重なり状態をコンパレータなどの比較手段で判別するようになっている。このようなシートの重送を検出するディバイスとして一対の超音波センサーを用いることが例えば実公昭６−４９５６７号公報（特許文献１）、特開２０００−９５３９０号公報（特許文献２）、特開２００３−１７６０３号公報（特許文献３）などで知られている。

いずれの装置もシートの搬送経路中にシートを挟んで対向するように超音波の送波素子と受波素子を配置し通過するシートを介して送波素子から送った超音波を受波素子で検出し超音波エネルギーの減衰量でシートが１枚であるか２枚であるか或いはそれ以上であるかを判別している。このようなシートの検出に用いる超音波センサーは例えば図２に示す構造が知られている。

つまり金属などのケース内部にセラミックスなどの圧電振動体を埋設し、樹脂などの保護材を充填し、この圧電振動体の表裏に形成した電極（銀などの蒸着層）にリード線を結線した構造に形成されている。そして送波側として使用する素子にはリード線に所定周波数の高周波電圧を印加し、受波側として使用する素子はリード線から圧電振動体に生起した電位を出力として取得し、この電位を整流増幅及び平滑化して基準値と比較する判別回路で重送か否かを判別している。

このような送波及び受波素子は製造過程で圧電振動体の寸法、形状、金属ケースの形状にバラつきが生じ固有振動数がそれぞれ異なった特性を有し、或る許容される範囲内の素子を一対の送波及び受波素子として組合せているが装置に組込まれた後その特性が変化することがある。これと同様に装置の搬送経路に配置された素子もその位置がズレると正常な１枚のシートを重送と判断し、或いは重送のシートを正常と判断する等の誤検出を招く。
実公昭６−４９５６７号公報 特開２０００−９５３９０号公報 特開２００３−１７６０３号公報

上述のようにシートの重送を検出する際に、超音波素子或いは発光、受光素子が使用途上でその特性が劣化などによって変化した場合、或いはシート搬送経路の取付位置、姿勢などが外部の衝撃で構造、形態に変化が生ずると誤検出を招くこととなり、従来かかる場合にはその誤検出が頻発して使用者が装置故障を疑ったときメンテナンス作業として検出素子を交換する処置が行なわれていた。

ところが例えば超音波センサーなどの重送検出用ディバイスの故障は使用者が故障なのか正常なのかを判断することが困難であり、重送の検出ミスが発生した場合にも使用するシートが規格外であるのか装置自体が故障なのかの判別は難しく、通常は検出ミスが頻発し使用者が故障を疑った時にメンテナンスで交換修理している。

そこで本発明は装置の起動時或いはジョブ終了時に重送検知素子が正常であるか異常であるかを装置が自己診断することが可能な検出異常の判別構造を備えた給紙装置及び重送判別方法の提供をその主な課題としている。

上記課題を解決するための手段について説明する。
まず、シートを載置するスタッカと、上記スタッカ上のシートを一枚ずつ分離して給送する給紙手段と、上記給紙手段の下流側に距離を隔てて配置した第１、第２の搬送手段と、前記第１、第２の搬送手段の間に配置した超音波発信素子と超音波受信素子とを有する重送検知手段と、前記第１、第２の搬送手段の間で前記重送検知手段の下流側に配置されたシートの有無を検出するシート検知手段と、上記重送検知手段の異常を判別する異常判別手段を備える。

そしてこの重送検知手段は、上記シート搬送経路中のシートを挟んで互いに対向する発信素子と受信素子とで構成し、上記異常判別手段は上記受信素子からの出力信号と上記シート検知手段からの検出信号に基づいて重送検出の異常を判別するようにする。この場合の異常判別手段は、前記受信素子の出力値を予め定めた基準値と比較する比較手段を備え、この比較手段の比較結果と前記シート検知手段の検出結果が、(１)前記発信素子が発信状態で前記シート検知手段の検出信号がシート無のとき前記受信素子の出力値が基準値より小さい、（２）前記発信素子が非発信状態で前記受信素子の出力値が基準値より大きい、この（１）又は（２）のとき重送検出の異常と判別するように構成する。

尚、前記重送検知手段は、前記発信素子を超音波を発する送波素子で、前記受信素子を超音波を受信する受波素子で構成すれば良い。また、前記シート搬送経路にはシートを搬送するローラ、ベルト等のシート搬送手段を設け、このシート搬送手段は前記異常判別手段が重送検出の異常と判別したとき前記重送検知手段の検出結果を無視してシートを搬送するように制御する。

上記異常判別手段の態様は、上記シート検知手段からの信号がシート無の状態で上記送波素子から発信した超音波に対し上記受波素子が受信した超音波の減衰量が所定量以上のとき異常と判断すること。或いは上記送波素子が非作動状態で上記受波素子からの出力値が所定レベル以上のとき異常と判断することなどの構成が採用可能である。

更に本発明は次の方法によっても上記課題を達成することが出来る。
スタッカ上に積載されたシートを１枚ずつ搬送経路に給送する過程で該搬送経路中に配置した重送検知手段でシートの重なり状態を検出する過程で、上記重送検知手段にシートが位置するか否かを検出するシート検出ステップと、前記超音波受信素子の出力値をシートの重送か否かを判別するための基準値と比較して異常判別する異常判別ステップとをそれぞれ実行する。またこの異常判別ステップは、装置に電源が投入された際、若しくはスタッカ上のシートが前記搬送経路に給送される前に実行するように構成する。
また前記異常判別ステップでは、前記シート検出ステップでシート無しと検出された状態で（１）前記超音波発信素子が発信状態で前記超音波受信素子の出力値が前記基準値より小さいとき、又は（２）前記超音波発信素子が非発信状態で前記超音波受信素子の出力値が前記基準値より大きいとき異常と判別する。

本発明は上述のようにスタッカ上のシートを繰出したシート搬送経路に重送検知手段と、シート検知手段とを設け、このシート検知手段からの信号と上記重送検知手段の受信素子からの信号に基づいてシート重送検出の異常を判別する異常判別手段を設けたものであるから、例えばシート検知手段でシート無しを検出したとき重送検知手段がシートの重送、即ち受信素子の出力値が基準値より小さいときには検出異常として判別し、装置故障を使用者に警告表示するなどの措置が可能となる。

従って装置の使用途上で劣化或いは外部の衝撃によって重送検出素子に異常が生じても速やかにこれを判別することが可能であり、その後のシート搬送は重送検出機能を無視して継続する等の制御が可能となる。

以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。
本発明は後述する画像読取装置或いは複写機、印刷機など各種シート取扱い装置のシート供給部に使用され、シートを積載したスタッカから画像読取り、印刷などの処理プラテンに一枚ずつ分離して供給する際にシートの重なり状態を処理位置の手前で検出する装置及び方法に関する。

図１は本発明を実施したシート取扱い装置の要部説明図であり、図２は超音波センサーから成る重送検知手段の概略構造で、図３はその制御回路の説明図である。

図１に示す装置は、シートを積載収納するスタッカ１と、このスタッカ１から処理プラテン２にシートを案内する搬送ガイド３と、この搬送ガイド３に配置された第１、第２少なくとも２つの搬送手段４、５と、この第１の搬送手段４と第２の搬送手段５との間に配置されシートの重なり状態を検出する重送検知手段６とを備えている。そしてスタッカ１に積載されたシートを分離手段で１枚ずつ分離して第１、第２の搬送手段４、５で処理位置（処理プラテン２）に給送し、処理位置で画像読取り、印字、捺印、ステップルなど所定の処理を施し、排紙スタッカ９に搬出するように構成されている。

上記スタッカ１は通常シートを載置するトレイで構成され用紙の有無を検出するエンプティセンサーＳ１とシートの長さを検出するサイズセンサーＳ２が装置仕様に応じて適宜取付けられる。このスタッカ１の先端には最上シート若しくは最下シートを順次分離して給送する分離手段が設けられる。

この分離手段は図示の第１の搬送ローラ４ａと摩擦パッド４ｂの組合せ或いは正転ローラと逆転ローラの組合せ、給紙ローラと分離爪（コーナセパレータ）の組合せなど種々の方法が用いられ、装置によってはバキューム分離などが知られ本発明は積載されたシートを１枚に分離するいずれの方法も採用可能である。図示のものはシートを搬送する方向に回転する第１の搬送ローラ４ａ（ベルトであっても良い）とシートの重送を阻止する摩擦パッド４ｂを示してある。分離手段４で分離されたシートはプラテン２に向けて給送されるがこの分離手段４とプラテン２との間の搬送経路にはシートを一時的に待機させるレジストローラ５ａ或いは第１の搬送ローラ４ａからのシートをプラテン２に向けて引継搬送する搬送ローラ８ａが配置される。

本発明はスタッカ１と処理プラテン２との間に第１、第２の少なくとも２つの搬送手段を設ける。図示のものは第１の搬送ローラ４ａを第１の搬送手段に、前記レジストローラ５ａを第２の搬送手段に設定し、この第１、第２の搬送手段４ａ、５ａは搬送する最小サイズのシート長さより短い間隔で配置してある。尚レジストローラ５は通常知られた構成で互いに圧接した一対のローラ５ａ、５ｂで分離ローラ４ａからのシートを湾曲させてスキュー修正した後、所定のタイミングでこれをプラテン２に供給するように構成されている。

そこでこの第１と第２の搬送ローラ４、５の間には重送検知センサー６とシートの先端を検出するシートセンサー７を配置する。重送検知センサー６は発信素子（送波素子６ａ）と受信素子（受波素子６ｂ）を搬送ガイド３を挟んで互いに対向する位置に配置して構成し、シートセンサー７は発光素子７ａと受光素子７ｂを対向配置して構成する。図示の重送検知センサー６は超音波センサーを示し、発信側の送波素子６ａと受信側の受波素子６ｂを同一構造の圧電振動体で構成してある。尚図示８ａは搬送ガイド３に設けられた搬送ローラであり、プラテン２に給送するシートを所定の速度にコントロールする。

次に重送検知センサー６は超音波センサーで構成し、発信側に送波素子６ａを受信側に受波素子６ｂを対向配置する。この送波素子６ａと受波素子６ｂとは図２にその一例を示すように同一構造の圧電振動体で構成され、アルミニウム合金などの金属材料で筒状の外筺ケース１０内にセラミックなどの圧電振動体１１をケース１０と接するように内蔵し、合成樹脂１３を充填する。そして圧電振動体１１の表面と裏面には電極層が蒸着で形成してあり、リード線１２がその一方に接続され、他方はケースに接地して電気的に接続してある。従ってリード線１２に高周波電圧を印加すると圧電振動体１１が所定周波数で振動し、一方この圧電振動体１１が励振するとその起電力がリード線１２から外部に取り出されることとなる。

上記送波素子６ａには高周波電源が接続され図３（ａ）に基づいてこれを説明する。
装置電源１４は高周波発振回路１５に接続され、この発振回路で例えば３０ＫＨＺ〜４０ＫＨＺの高周波電圧を発生し、次いで増幅回路１６で増幅して送波素子６ａに供給する。すると圧電振動体１１はその固有振動数が所定の周波数に設定してあり、その振動で外筺ケース１０から超音波が発信される。尚、増幅回路１６の増幅率は制御ＣＰＵで設定され、ＣＰＵからの指示信号はＤ／Ａ変換され増幅回路１６に伝えられる。

そこで送波素子６ａから発せられた超音波は搬送ガイド３のシートＳを介して受波素子６ｂに伝幡する。受波素子６ｂはシートを通過して伝幡された超音波によってケース１０が励振され、このケース１０と密着した圧電振動体１１が振動する。この圧電振動体１１の振動で生起した起電力は電極からリード線１２に導かれ、その電流は圧電振動体１１の振幅と比例した検出値として出力される。

そしてこの受波素子６ｂには検出電流を増幅する増幅回路１８が接続してあり、圧電振動体１１に生起した検出電流は増幅される。増幅回路１８には平滑化回路１９が接続され増幅波の検出電流は積分回路で構成された平滑化回路１９で平均化され比較回路２０に送られる。比較回路２０では平滑化回路１９からの検出電流と予め設定された基準値とを比較する。この基準値は次のように決定される。

図４に平滑化回路１９の出力値（アナログ電圧）を示し、同図（ａ）は搬送経路に１枚のシートが送られたときの出力値であり、同図（ｂ）は２枚のシートが送られたときの出力値を示している。そこでスタッカ１から繰出されたシートは第１の搬送ローラ４ａから第２の搬送ローラ５ａに向かい、図中Ａはシート先端が第１の搬送ローラ４ａから第２の搬送ローラ５ａに向う状態の出力値を示し不安定な波形となり、図中Ｂはシートが第１の搬送ローラ４ａから第２の搬送ローラ５ａ両者に保持された状態の出力値を示し安定した波形となる。また図中Ｃはシートが第２の搬送ローラ５ａに保持されシート後端が第１の搬送ローラ４ａから離脱した状態の出力値で不安定な波形となる。

そこで安定した波形の図示Ｂの領域では出力値はシートが１枚の時と、２枚の時では明らかにレベルが高低に分かれ、超音波がシートを通過する際の減衰量は１枚の時には小さく検出電流は高くなり、またシートが２枚若しくはそれ以上に重なっているときの減衰量は大きく検出電流は低くなる。このシートが前後一対の搬送ローラ４ａ、５ａに支持された状態で前述の平滑化回路から出力された検出電流を１枚のときの検出電流より高く、２枚のときの検出電流より低い値に決定した基準値と比較するようにする。尚、この場合の基準値は使用する用紙の厚さ、紙質などによって異なる為、装置仕様に従って選択した種々の用紙について実験により求める。

比較回路２０からの比較データは制御ＣＰＵ（制御回路）２１に転送される。この制御ＣＰＵ２１にはスタッカ１に配置したサイズセンサーＳ２、Ｓ３と前述のシートセンサー７と、図示しないが搬送ガイド３に配置した排紙センサーが接続される。前述のシートセンサー７は第１の搬送ローラ４ａと第２の搬送ローラ５ａとの間に配置され、シートの先端が到達するタイミングを制御ＣＰＵ２１に伝達する。

一方制御ＣＰＵ２１からは前述の第１、第２の搬送ローラ４ａ、５ａを駆動する駆動モータＭのモータ制御回路２２にコマンド信号を伝達するように接続されている。このモータ駆動回路２２には電源２５がパルス発生器２３に接続されモータ駆動回路２２にパルス電流が供給され、この電源２５を受ける駆動モータＭはステッピングモータで構成されている。上記パルス発生器２３にはカウンター２４が接続され駆動モータＭに供給するパルス電流を計数し、このカウンター２４は制御ＣＰＵ２１に接続されている。

そこで図１の構成の装置について、シートの重送を検出する動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。

前記ＣＰＵ２１の制御プログラムは例えば搬送制御部２８を次のように構成する。
装置電源１４が投入されるとＣＰＵ２１はエンプティセンサーＳ１の状態信号からスタッカ１上にシートがあるか否か判断する（Ｆ１）。シートが存在するときはモータ制御回路２２に起動信号を発し、モータ制御回路２２は電源２５からパルス発生器２３を介してパルス電源を駆動モータＭに供給する。駆動モータＭの起動（Ｆ２）で、これに連結した第１の搬送ローラ４ａは図１時計方向に回転し、スタッカ１上のシートを繰り出す。

この第１の搬送ローラ４ａがシートを繰出す過程で摩擦パッド４ｂによってシートは一枚ずつ分離され、搬送ガイド３に進み、シートの先端は重送検知センサー６、次いでシートセンサー７を経て第２の搬送手段５に至る。この時、第２の搬送手段５は停止状態に置かれ、第２の搬送ローラ５ａ、５ｂの圧接部にシート先端は突き当たり、ループ状に湾曲する。シート先端がシートセンサー７に到達すると、このシートセンサー７の検知信号を受けて搬送制御部２８はタイマーを起動し（Ｆ３）、時間Ｔ１が経過した後駆動モータＭを停止する（Ｆ４）。

次にＣＰＵ２１は画像読取り、印刷などの本体装置から処理開始の信号を給紙指示信号として受取り（Ｆ５）、この信号で駆動モータＭを再起動する。図示のものは駆動モータＭの正転で第１の搬送ローラ４ａが、逆転で第２の搬送ローラ５ａが相反的（選択的）に回転するように伝動機構がワンウェイクラッチで構成されている。

従って、駆動モータＭの再起動で第２の搬送ローラ５ａは回転し、第１の搬送ローラ４ａは停止した状態で第２の搬送ローラ５ａによってシートは搬送ローラ８ａ側に送り出される（Ｆ６）。これと同時にＣＰＵ２１の搬送制御部２８はタイマーＴ２を起動する（Ｆ７）。タイマーＴ２は、ループ状に湾曲したシートのループが解消されるよう時間Ｔ１＜Ｔ２に設定してある。タイマーＴ２の所定時間が経過すると、ＣＰＵ２１は重送検出の指示信号を発する（Ｆ８）。この信号を受けてＣＰＵ２１内の検出信号／基準値比較部２９は図３（ａ）の重送比較データを受取り、シートの重なり状態を判別する（Ｆ９）。この重送検出（判別）は、比較回路２０で受波素子６ｂからの検出値が予め定められた基準値（図２のＬＶ０）と比較したデータによって検出値が基準値より低いときはシートが２枚以上に重なった重送と判断する。

尚、図示の構成における検出信号／基準値比較部２９は受波素子６ｂの検出値がシートの振動その他の外的条件で変動した場合の誤検出を防止する為、まずシートが第２の搬送手段５によってループ状に湾曲し２枚以上重なったシート間に空気層を形成した後、このループが解消された状態で重送を検出している。またシートが第１の搬送ローラ４ａと第２の搬送ローラ５ａとの両者にニップされた状態で検出し、更にシートの搬送に伴って所定距離（長さ）検出した平均値で判別するよう配慮されている。

そこで検出信号／基準値比較部２９でシートの重送と判別した場合には重送処理（Ｆ１０）を実行する。この重送処理は装置を停止し、使用者が搬送ガイド３内のシートを取り外して再びスタッカ１上にセットするか、或いは処理プラテン２で処理を施すことなく排紙スタッカ９にシートを搬出し、操作パネル上にその旨（重送であること）を表示する等の処置を実行する。また検出信号／基準値比較部２９で正常搬送（重送でない）と判別したときは第２の搬送ローラ５ａ及び搬送ローラ８ａがシートを処理プラテン２に送り所定のシート処理を実行する（Ｆ１２）。そしてシートの後端が先のシートセンサー７を通過したとき、ＣＰＵ２１はその状態信号を検知して駆動モータＭを駆動し（Ｆ２）、次のシートを同様に繰出す。

尚、搬送ローラ８ａは上記駆動モータＭとは別の駆動モータに連結され、シートを所定の速度で処理プラテン２に給送する。処理プラテン２で所定の処理が施されたシートは排紙スタッカ９に順次収容され、この排紙スタッカ９のシート出口端に設けられた排紙センサーでシートの収納が検出され（Ｆ１３）、スタッカ１にシートが存在するか否かエンプティセンサー１の状態信号でＣＰＵ２１は一連のジョブが終了したか否か判断（Ｆ１４）する。エンプティセンサー１が次シートの存在を示すとＣＰＵ２１は給紙指示信号（Ｆ５）を発し、次シートを処理プラテン２に給送する。

以上の動作は一般的なシート給送のステップについて説明したものであるが、処理プラテン２で順次シートの画像を読取るスキャナ装置の場合には前記ＣＰＵ２１内で実行される搬送制御部２８は駆動モータＭの速度を次のように制御する。

搬送制御部２８はスキャナ装置からの信号で第１の搬送手段４、及び搬送ローラ８ａの搬送速度をシートの処理条件に合わせて設定する。この搬送速度はスキャナ装置側で画像の読取り条件に応じて決定され、その条件はカラーであるか、モノクロであるか、読取り解像度が高いか低いかによって搬送速度を異ならせる。一般にカラー及び高解像度は高速に、またモノクロ及び低解像度は低速に設定され、その速度も条件に応じて高低種々の速度に設定される。

本発明は以上説明した図１の装置及び図３（ａ）の回路構成に以下の故障判別手段（回路３５）を設けたものである。

前記重送検知手段６は、超音波センサーの送波素子６ａと受波素子６ｂが搬送ガイド３にシートを挟んで対向する位置に配置してあり、この両素子６ａ、６ｂの近傍にシートセンサー７が配置してある。

そこで前記制御ＣＰＵ２１には以下の故障判別部３５を設ける。まず前記比較回路２０で受波素子６ｂの出力値と予め定めた基準値とを比較した結果データ、図３（ｂ）の比較データ３７と、前記送波素子６ａへの供給電源を制御する電源ＯN／ＯＦＦ制御信号３８と、前記シートセンサー７のシート有無の状態信号３９と、前記駆動モータＭの制御信号４０と連結した故障判断部３６（演算回路）を設ける。

そしてこの故障判断部３６は上記各信号が次の状態のとき故障を判断するように構成する。
（１）シートセンサー７がシート無のとき上記比較データがシート重送状態（前記出力値が基準値より小さい）の場合
（２）上記電源ＯＮ／ＯＦＦ制御信号３８がＯＦＦ（送波素子が非作動状態）のとき、上記比較データが正常（非重送）（前記出力値が基準値より大きい）状態のとき
上記（１）は重送検知手段６にシートが存在（位置）しないとき受波素子６ｂで検出した出力値がシートが２枚以上に重なった重送状態であり、送波素子６ａ側の各構成が異常であるか受波素子６ｂ側の各構成が異常であるか何れかの故障と見做す。

上記（２）は送波素子６ａが発信していないにもかかわらず受波素子６ｂ側は基準値より大きい出力値を示し、受波素子６ｂ側の各構成が異常で故障と見做す。

そこで本発明は上記の故障状態を次の構成において自動的に検出するようにする。
まず上述の故障状態はシートセンサー７が重送検知手段６にシートが位置しない状態で判別する。これはシートが存在するとき（前記（２）はシートが存在しても判別可能）はシートの移動速度、バタつきなどの影響を受けるのでこれを防止する為である。

そして上記（１）及び（１）又は（２）の故障判別は装置のイニシャライズ時に実行するか、スタッカ上のシートが重送検知手段位置に到達する手前で実行するかスタッカ上の全てのシートが搬出されたジョブ終了後に実行するかいずれかで行なう。

図６はイニシャライズ時に実行する動作フローを示す。
図６において、装置電源が投入された信号（Ｆ２０）を受けて前記制御ＣＰＵ２１はシートセンサー７にシートが存在するか否かを検知（Ｆ２１）する。シートが存在する場合は搬送ガイド３内に紙詰りシートが存在する可能性があり、表示パネルに紙詰まり除去の表示（Ｆ２２）を行ない、搬送経路を開放するカバーの開閉を検知（Ｆ２３）する。

シートセンサー７がシート無を検出（Ｆ２１）した信号で超音波センサーの送波素子６ａの電源をＯN（Ｆ２４）する。送波素子６ａに電源供給した後所定時間（センサーの応答時間例えば１０ｍｓｅｃ）の後、受波素子６ｂから出力され、増幅、平滑化された出力値と基準値とを比較した重送比較データが非重送（正常）であるか否か判断（Ｆ２５）する。これは前記制御ＣＰＵ２１の故障判断部３６が重送比較データが重送（受波素子の出力値が基準値より小さいとき）であるか非重送（受波素子の出力値が基準値より大きいとき）であるかを判断することによって行なう。

重送比較データが重送のときは故障と見做し、送波素子６ａの電源をＯＦＦ（Ｆ２７）し、故障表示（Ｆ２８）を行なう。次いでオペレータに重送検出機能を使用しないでシート給送処理するか（Ｆ２９）問合わせ、シートを給送する（Ｆ３１）場合はスタッカ上へのシートのセットを待つ。一方シート給送処理が選択されない場合には故障表示（Ｆ３０）を行ない装置を停止する。

一方重送比較データが非重送（正常）のときは送波素子６ａへの電源をＯＦＦ（Ｆ２６）する。このときの受波素子６ｂの出力値に基づく重送比較データが重送であるか非重送であるか（Ｆ２９）判別する。このデータが重送のときには正常と見做し、故障診断を終了（Ｆ３２）する。また非重送のときには故障と見做し故障表示（Ｆ２８）を実行し、前述と同様にＦ２９、Ｆ３０、Ｆ３１の各故障時動作を実行する。

次に本発明を画像読取装置に実施した場合について説明する。図７は画像読取装置Ａ及びこれをユニットとして備えた画像形成装置Ｂの概略構成を示し、図８は画像形成装置Ｂのシート供給部の詳細を示す。

後述する画像読取装置Ａを備えた画像形成装置Ｂはケーシング１００内に印刷ドラム１０２とこの印刷ドラム１０２に用紙を供給する給紙カセット１０１と、上記印刷ドラム１０２にトナーインクで現像形成する現像器１０８と、定着器１０４が内蔵されている。１０３は印刷ドラム１０２に潜像を形成するレーザなどの印字ヘッドであり、給紙カセット１０１からの用紙は搬送ローラ１０５で印刷ドラム１０２に送られ印字ヘッド１０３で形成した画像が転写され定着器１０４で定着される。そしてこの画像形成された用紙は排紙ローラ１０７から排紙スタッカ１２１に収納される。

かかる画像形成装置Ｂはプリンターとして広く知られ、給紙部と印字部と排紙収納部で構成され各機能部分は上述の構造に限らず種々のもの、例えばインクジェット印刷、シルクスクリーン印刷などが採用可能である。

上記印字ヘッド１０３には画像データを蓄積するハードディスクなどの記憶装置１２２と蓄積した画像データを順次印字ヘッドに転送するデータ管理制御回路１０９が電気的に連結してある。

画像形成装置Ｂの上方には画像読取装置Ａがユニットとして取付けてある。
画像読取装置Ａはケーシング１１０にプラテン１１２が取付けてあり、このプラテン１１１２を介して原稿シートを読取る光学機構１１４と光電変換素子１１３が配置してある。光電変換素子１１３としてはＣＣＤなどが広く知られている。

上記プラテン１１２には図８に示すシート供給装置Ｃが据付けてある。このシート供給装置Ｃはプラテン１１２の上方に給紙スタッカ１１５と排紙スタッカ１１６とが上下に並設してあり、給紙スタッカ１１５からのシートをＵ字状の搬送経路１３４で前記プラテン１１２を経て排紙スタッカ１１６に案内する。

前記給紙スタッカ１１５には載置したシートの有無を検出するエンプティセンサー１１７とサイズセンサー１３２が配置され、図示１３３はシートの側縁を規制するサイドガイドである。このサイズセンサー１３２とサイドガイド１３３は図９に従って後述する。

上記給紙スタッカ１１５の上流側には分離ローラ１１９とこれに圧接した固定ローラ１２０が配置され、分離ローラ１１９の回転軸１１９ａに取付けたブラケット１１９ｂにキックローラ１１８が取付けてある。そして回転軸１１９ａを時計方向に回転するとキックローラ１１８は給紙スタッカ１１５上に降下し、回転軸１１９ａを反時計方向に回転すると図示の状態に上昇する。その機構は後述する。

分離ローラ１１９の下流側にはシートの重なり状態を検出する重送検出手段１２３とシートの先端及び後端を検出するシート端検出手段１２４が搬送経路１３４内に配置してある。また搬送経路１３４にはレジストローラ対１２５ａ、１２５ｂと給送ローラ１２７ａ、１２７ｂと搬出ローラ１２９と排紙ローラ１３０ａ、１３０ｂが順次この順に設けてあり、給紙スタッカ１１５からシートを排紙スタッカ１１６に搬送する。

図示１２６はシート先端を検出するリードセンサーであり、図示１２８はプラテン１１２位置でシートをバックアップするガイドである。また図示１３１はプラテン１１２からのシートを経路切欠ゲート１３１ａでレジストローラ１２５ａ、１２５ｂに再送する循環経路である。

次に前述のサイドガイド１３３及びサイズセンサー１３２について図９に従って説明する。給紙スタッカ１１５にはシートの側縁を規制するサイドガイド１３３が左右一対（１３３ａ、１３３ｂ）設けられ、このサイドガイドはシートの幅方向に移動自在に取付けられている。左右のガイド１３３ａ、１３３ｂにはラック１３５、１３６が一体に設け、給紙スタッカ１１５に回転自在に固定したピニオン１３７に噛合してある。

従って左右のガイド１３３ａと１３３ｂとはピニオン１３７で同一量ずつ反対方向に移動する。上記ラックの一方１３６にはシートの幅サイズに対応した位置に突起から成る検出片１３９が設けてあり、スタッカ１１５底面に取付けた位置センサー１３８でこの検出片１３９の位置を検出するようになっている。この位置センサー１３８はスライダックボリュームで構成され検出片１３９との係合長さで抵抗値が変化し、その検出出力でサイドガイド１３３の位置が検知できる。またスタッカ１１５にはシートの後端を検出するサイズセンサー１３２が複数配置してある。

そこで位置センサー１３８でスタッカ１１５上のシートの幅方向を検出し、同一幅サイズのシートについてはサイズセンサー１３２で判別することによりスタッカ１１５上のシートのサイズを検知する。

次に図１０ａ、１０ｂは前記分離ローラ１１９とレジストローラ１２５の駆動機構を示し、正逆転可能な給紙駆動モータ１４０でキックローラ１１８、分離ローラ１１９、レジストローラ１２５を駆動し、搬送駆動モータ１４１で給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０を駆動する。給紙駆動モータ１４０は正転でキックローラ１１８と分離ローラ１１９を回転駆動し、逆転でレジストローラ１２５を回転駆動する。同時にこの給紙駆動モータ１４０はキックローラ１１８を昇降制御する。給紙駆動モータ１４０はベルトＢ１、Ｂ２を介してワンウェイクラッチ１４２で一方向の回転のみをレジストローラ１２５に伝達する。同時にこの給紙駆動モータ１４０はワンウェイクラッチ１４３で分離ローラ１１９の回転軸に連結されワンウェイクラッチ１４２と１４３とは相対的に駆動伝達するように設定されている。

分離ローラ１１９の回転軸にはバネクラッチ１４４を介してブラケット１１９ｂが軸承してあり、このブラケット１１９ｂに取付けたキックローラ１１８には伝動ベルトＢ３で駆動が伝達されている。給紙駆動モータ１４０を正転すると分離ローラ１１９、キックローラ１１８を回転駆動するのと同時にバネクラッチ１４４はバネが弛んでブラケット１１９ｂはフリーとなり図７の上昇した退避位置から下降してキックローラ１１８がスタッカ上のシートと接する。給紙駆動モータ１４０を逆転するとレジストローラ１２５に駆動が伝達されるのと同時にバネクラッチ１４４は緊縮した状態となりブラケット１１９ｂを上昇させ、図８の退避位置に戻す。

搬送部駆動モータ１４１は図１０ｂに示すように、給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０にベルトＢ５、Ｂ６、Ｂ７を介して連結され、給送ローラ１２７、搬出ローラ１２９とはワンウェイクラッチでモータの正逆転で常に一方向に回転し、排紙ローラ１３０はモータの正逆転でこのローラも正逆転するようになっている。

前記搬送経路１３４にはシート先端の到達を検出するセンサーが配置してあり、その働きと共に説明する。給紙スタッカ１１５上にはセットされたシートの規定サイズを検出するサイズセンサー１３２が複数配置されシートのサイズを検出して後続のシート搬送を制御する。前記給紙スタッカ１１５の先端部にはスタッカ上のシートの有無を検出するエンプティセンサー１１７が設けてあり、最終シートの給送を検出して画像読取装置Ａなどの処理装置に信号を送る。前記分離ローラ１１９の下流側には前述の重送検出手段１２３とシートセンサー１２４が設けてある。

前記給送ローラ対１２７の手前にはリードセンサー１２６が設けてありシートの先端の到達を画像読取装置に伝え画像の読取り、印字などの開始行を割り出す。これと同時にレジストローラ１２５の給送指示信号から所定時間経過してもシートを検出しないときはジャムとして駆動モータを停止し、同時に警告信号を発する。前記搬出ローラ対１２９の下流側には排紙センサー１４５が配置してあり、シートの先端及び後端を検出してジャムを判別する。

次に上述の装置の動作を説明すると、装置電源を投入して給紙スタッカ１１５上にシートをセット（載置）する。このシートのセットでエンプティセンサー１１７が紙有状態を検出し、給紙駆動モータ１４０を起動する。この給紙駆動モータ１４０の回転でキックローラ１１８と分離ローラ１１９がシートを分離して繰出し分離ローラ１１９とレジストローラ１２５との間の搬送ガイド１２８に給送し、シートセンサー１２４（以下センサー１２４と称す）がシート先端を検出する。このシート先端の検出信号からタイマーＴ１を作動して所定時間後にモータ１４０を停止する。

かかる動作は図１１（ａ）でシート先端をセンサー１２４が検出しタイマーＴ１を作動する。次に同（ｂ）の状態にシート先端はレジストローラ１２５に突き当たってループ状に湾曲し、この状態でタイマーＴ１の設定時間が終了しモータ１４０を停止する。

次に画像読取装置Ａの制御部から給紙の指示信号が発せられると、給紙駆動モータ１４０を逆回転方向に再起動させる。同時にこの給紙の指示信号でタイマーＴ２を作動し、このタイマーＴ２はレジストループを解消し、シートが分離ローラ１１９とレジストローラ１２５との間で直線状に支持され搬送される。この状態を図１１（ｃ）に示す。

次いで図１１（ｄ）の状態にシート後端が分離ローラ１１９から離脱するまでの間に重送検出手段１２３によってシートの重送が検出される。このように送られるシートの後端はセンサー１２４で検出される。このシート後端の検出と相前後してシートの先端はリードセンサー１２６で検出され、給送ローラ１２７でプラテン１１２に向かって給送される。

リードセンサー１２６で先端検知されたシートはプラテン１１２に到達すると光学機構１１４と光電変換素子１１３で電気信号として読取り処理が実行される。この読取処理の後シートは、搬出ローラ１２９、排紙ローラ１３０で排紙スタッカ１１６に排出される。このシートの排出は排紙センサー１４５で検知される。

かかる過程で重送検知手段１２３は超音波センサーで構成され、分離ローラ１１９（給紙手段）からレジストローラ１２５に至る経路に配置され、この超音波センサーの送波素子６ａと受波素子６ｂは図６で説明した故障判別の手順で重送検出が正常に動作するか否かを判別することとなる。

本発明を実施したシート取扱い装置の要部説明図。 超音波センサーから成る重送検知手段の概略構造図。 図１の装置の制御の説明図であり、重送検出の制御回路を示す。 図１の装置の制御の説明図であり、故障検出回路を示す。 図２の超音波センサーの出力信号の波形説明図。同（ａ）は非重送状態を示す。同（ｂ）は重送状態を示す。 図１の装置における重送検出のフロー。 図１の装置のイニシャライズ時に実行する動作フロー。 本発明を実施した画像読取装置及びこれをユニットとして備えた画像形成装置の全体説明図。 図７の装置における原稿シートの供給部の詳細説明図。 図８の装置の給紙スタッカの構造を示す斜視図。 図９の装置の駆動機構を示す説明図。同（ａ）は給紙部の駆動を示す。同（ｂ）は搬送部の駆動を示す。 図８の装置におけるシート供給の動作状態説明図。同（ａ）乃至（ｅ）はシートの搬送状態を示す。

符号の説明

１ スタッカ
２ 処理プラテン
３ 搬送ガイド
４ 第１の搬送手段（分離手段）
５ 第２の搬送手段（レジストローラ）
６ 重送検知センサー（重送検知手段）
６ａ 送波素子（発信素子）
６ｂ 受波素子（受信素子）
７ シートセンサー
８ａ、８ｂ 搬送ローラ
９ 排紙スタッカ
１０ 外筺ケース
１１ 圧電振動体
１２ リード線
１３ 合成樹脂
１４ 装置電源
１５ 発振回路
１６ 増幅回路
１７ Ｄ／Ａ変換器
１８ 増幅回路
１９ 平滑化回路
２０ 比較回路
２１ 制御ＣＰＵ
２２ モータ駆動回路
２３ パルス発生器
２８ 搬送制御部
２９ 検出信号／基準値比較部
３０ シート処理実行制御部
３１ カウント値／測定長さ比較部
３５ 感度調整回路
３６ Ａ／Ｄ変換器
３７ 出力値／基準値比較部
３８ 増幅率設定部
３９ 出力値判断部
Ｓ１ エンプティセンサー
Ｓ２、Ｓ３ サイズセンサー
Ａ 画像読取装置
Ｂ 画像形成装置
Ｃ シート供給装置
１００ ケーシング
１０１ 給紙カセット
１０２ 印刷ドラム
１０３ 印字ヘッド
１０４ 排紙スタッカ
１０５ 搬送ローラ
１０７ 排紙ローラ
１０８ 記憶装置
１０９ データ管理制御回路
１１０ ケーシング
１１２ プラテン
１１３ 光電変換素子
１１４ 光学機構
１１５ 給紙スタッカ
１１６ 排紙スタッカ
１１７ エンプティセンサー
１１８ キックローラ
１１９ 分離ローラ
１１９ａ 回転軸
１１９ｂ ブラケット
１２０ 固定ローラ
１２３ 重送検出手段
１２４ シート端検出手段
１２５ａ レジストローラ対
１２５ｂ レジストローラ対
１２６ リードセンサー
１２７ａ 給紙ローラ対
１２７ｂ 給紙ローラ対
１２９ 搬出ローラ対
１３０ 排紙ローラ対
１３１ 循環経路
１３１ａ 経路切欠ゲート
１３２ サイズセンサー
１３３ サイドガイド（１３３ａ、１３３ｂ）
１３４ 搬送経路
１３５ ラック
１３６ ラック
１３７ ピニオン
１３８ 位置センサー
１３９ 検出片
１４０ 給紙駆動モータ
１４１ 搬送駆動モータ
１４２ ワンウェイクラッチ
１４３ ワンウェイクラッチ

Claims (4)

1. シートを載置するスタッカと、
   前記スタッカ上のシートを一枚ずつ分離して給送する給紙手段と、
   前記給紙手段の下流側に距離を隔てて配置された第１、第２の搬送手段と、
   前記第１、第２の搬送手段の間に配置された超音波発信素子と超音波受信素子とを有する重送検知手段と、
   前記第１、第２の搬送手段の間で前記重送検知手段の下流側に配置されたシートの有無を検出するシート検知手段と、
   前記重送検知手段の異常を判別する異常判別手段と、
   を備え、
   前記重送検知手段には、前記超音波受信素子の出力値と比較してシートの重送か否かを判別する基準値が設けられ、
   前記異常判別手段には、前記超音波受信素子の出力値を前記基準値と比較する比較手段が設けられると共に、
   この比較手段の比較結果が、
   前記シート検知手段がシート無しを検出した状態で、（１）前記超音波発信素子が発信状態で前記超音波受信素子の出力値が前記基準値より小さいとき、又は（２）前記超音波発信素子が非発信状態で前記超音波受信素子の出力値が前記基準値より大きいとき前記重送検出手段を異常と判別することを特徴とする給紙装置。
2. 前記シート搬送経路にはシートを搬送するローラ、ベルト等のシート搬送手段が備えられ、
   該シート搬送手段は前記異常判別手段が重送検出の異常と判別したとき前記重送検知手段の検出結果を無視してシートを搬送する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. スタッカ上に積載されたシートを１枚ずつ給送する過程で重送判別する超音波発信素子と超音波受信素子が異常であるか否かを判別する方法であって、
   前記重送検知手段にシートが位置するか否かを検出するシート検出ステップと、
   前記超音波受信素子の出力値をシートの重送か否かを判別するための基準値と比較して異常判別する異常判別ステップと、
   を有し、
   前記異常判別ステップでは、前記シート検出ステップでシート無しと検出された状態で（１）前記超音波発信素子が発信状態で前記超音波受信素子の出力値が前記基準値より小さいとき、又は（２）前記超音波発信素子が非発信状態で前記超音波受信素子の出力値が前記基準値より大きいとき異常と判別することを特徴とする重送検知異常判別方法。
4. 前記異常判別ステップは、装置に電源が投入された際、若しくはスタッカ上のシートが下流側に給送される前に実行することを特徴とする請求項３に記載の重送検知異常判別方法。
   

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