(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を発信する発信センサと、
用紙を搬送する搬送路を挟んで前記発信センサと対向して位置し、前記発信センサから発信された前記超音波を受信する受信センサと、
前記受信センサにより受信された前記超音波を、１枚の用紙を通過しかつ減衰量が最大となる条件下において受信された通過時最大減衰超音波を出力上限値まで増幅する重送判定用増幅量で増幅する重送判定用増幅手段と、
前記重送判定用増幅手段により増幅された前記超音波又は当該超音波を積分した値を重送判定用閾値と比較して、前記搬送路を搬送されている前記用紙が重送されているか否かを判定する重送判定手段と、
を備えることを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記通過時最大減衰超音波は、前記搬送路を搬送される最大用紙坪量の１枚の用紙を通過して前記受信センサにより受信された超音波であることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記通過時最大減衰超音波は、１枚の用紙を通過して前記受信センサの感度特性の下限値で受信された超音波であることを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
前記通過時最大減衰超音波は、１枚の用紙を通過して前記発信センサと最大距離離れた前記受信センサにより受信された超音波であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項５】
前記通過時最大減衰超音波は、前記発信センサの最小駆動電圧値で発信され１枚の用紙を通過して前記受信センサにより受信された超音波であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
前記重送判定用増幅手段は、オペアンプであり、
前記出力上限値は、前記オペアンプの電源電圧であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項７】
前記重送判定手段の重送判定結果を報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の用紙搬送装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の用紙搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超音波の発信器と受信器とを用いて、搬送路を搬送される用紙の重送など搬送路中の用紙に関する検知を行う超音波方式の検知技術が知られている。超音波方式の検知技術では、通常、受信器により受信された減衰した超音波を閾値と比較することで検知を行う。
【０００３】
ところで、超音波の減衰量は、用紙の坪量や受信器の感度特性など種々の要因により変動するため、超音波方式の検知技術には誤検知の問題がある。このため、例えば特許文献１には、搬送路を搬送される用紙の厚さに応じて閾値を変更し、変更した閾値と減衰した超音波とを比較することで用紙の重送を検知する技術が開示されている。特許文献１に開示された技術によれば、超音波の減衰量の変動に応じて閾値を変更することになるため、誤検知を低減することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたような従来技術では、超音波の減衰量の変動に応じた制御が必要となるため、検知に伴う制御が複雑になってしまう。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複雑な制御を必要とせずに用紙の重送の検知精度を高めることができる用紙搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる用紙搬送装置は、超音波を発信する発信センサと、用紙を搬送する搬送路を挟んで前記発信センサと対向して位置し、前記発信センサから発信された前記超音波を受信する受信センサと、前記受信センサにより受信された前記超音波を、１枚の用紙を通過しかつ減衰量が最大となる条件下において受信された通過時最大減衰超音波を出力上限値まで増幅する重送判定用増幅量で増幅する重送判定用増幅手段と、前記重送判定用増幅手段により増幅された前記超音波又は当該超音波を積分した値を重送判定用閾値と比較して、前記搬送路を搬送されている前記用紙が重送されているか否かを判定する重送判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の別の態様にかかる画像形成装置は、上記用紙搬送装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複雑な制御を必要とせずに用紙の重送の検知精度を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態の用紙搬送装置の機械的構成例を模式的に示す側面図である。
【図２】図２は、本実施形態の発信センサ及び受信センサ例を示す模式図である。
【図３】図３は、本実施形態の用紙搬送装置の電気的構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、本実施形態の重送判定用増幅部により増幅された超音波例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態の用紙有無判定用増幅部により増幅された超音波例を示す図である。
【図６】図６は、本実施形態の異常判定用増幅部により増幅された超音波例を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態の重送判定部により積分された超音波例を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態の重送判定部により積分された超音波例を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態の用紙有無判定部により積分された超音波例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の用紙有無判定部により積分された超音波例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態の異常判定部により積分された超音波例を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態の異常判定部により積分された超音波例を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態の重送検知処理例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本実施形態の用紙有無検知処理例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本実施形態の異常検知処理例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本実施形態の用紙搬送装置で行われるイニシャルチェック処理例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本実施形態の用紙搬送装置が適用される画像形成装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる用紙搬送装置及び画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態で説明する用紙搬送装置は、例えば、複合機、複写機、プリンタ、スキャナ装置、及びファクシミリ装置などの画像形成装置に適用されるものである。なお、複合機は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有するものである。
【００１１】
まず、本実施形態の用紙搬送装置の構成について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態の用紙搬送装置１００の機械的構成の一例を模式的に示す側面図である。図１に示すように、用紙搬送装置１００は、給紙トレイ１０２と、ピックアップローラ１０４と、給紙ローラ１０６ａ、１０６ｂと、搬送路１０８と、搬送ローラ１１０ａ、１１０ｂと、発信センサ１１２と、受信センサ１１４とを、備える。なお、ピックアップローラ１０４、給紙ローラ１０６ａ、１０６ｂ、及び搬送ローラ１１０ａ、１１０ｂは、図示せぬ駆動装置によって回転駆動される。
【００１３】
給紙トレイ１０２には、複数の用紙が重ね合わせて収容されている。ピックアップローラ１０４は、給紙トレイ１０２の最上部に位置する用紙Ｐに当接されており、反時計回りに回転することにより、当接している用紙Ｐをピックアップする。
【００１４】
給紙ローラ１０６ａ、１０６ｂは、それぞれ、反時計回り、時計回りに回転することにより、ピックアップローラ１０４によりピックアップされた用紙Ｐを給紙し、搬送路１０８上を搬送して搬送ローラ１１０ａ、１１０ｂへ送る。
【００１５】
搬送ローラ１１０ａ、１１０ｂは、それぞれ、時計回り、反時計回りに回転することにより、給紙ローラ１０６ａ、１０６ｂから送られた用紙Ｐを、搬送路１０８上を更に搬送する。
【００１６】
発信センサ１１２及び受信センサ１１４は、搬送路１０８を挟んで互いに対向して位置する。発信センサ１１２は、超音波を発信するセンサであり、受信センサ１１４は、発信センサ１１２により発信された超音波を受信するセンサである。受信センサ１１４により受信された超音波は、空気層や用紙Ｐを通過することに伴って減衰され、後述の検知部により用紙の重送検知など各種検知に用いられる。なお本実施形態では、発信センサ１１２及び受信センサ１１４が移動可能であり、発信センサ１１２及び受信センサ１１４間の距離が可変であるものとする。
【００１７】
図２は、本実施形態の発信センサ１１２及び受信センサ１１４の一例を示す模式図である。図２に示すように、発信センサ１１２は、例えば、搬送ローラ１１０ａ、１１０ｂにより搬送路１０８上を送られている用紙Ｐに対して超音波を発信し、受信センサ１１４は、用紙Ｐを通過した超音波を受信する。受信センサ１１４により受信された用紙Ｐを通過した超音波は、後述の検知部により用紙の重送検知に用いられる。
【００１８】
なお、搬送ローラ１１０ａ、１１０ｂから送られた用紙Ｐは、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の位置を通過した後、図示せぬ画像形成部により画像が転写され、画像が形成（印刷）される。
【００１９】
また、用紙搬送装置１００は、上述した機械的構成の全てを必須の構成とする必要はなく、その一部を省略した構成としてもよい。
【００２０】
図３は、本実施形態の用紙搬送装置１００の電気的構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、用紙搬送装置１００は、検知部１２０と、操作表示部１５０と、制御部１６０とを、備える。
【００２１】
検知部１２０は、搬送路１０８を搬送される用紙の重送検知、搬送路１０８内の用紙の有無の検知、及び発信センサ１１２及び受信センサ１１４の異常発生の有無の検知など各種検知を行う。検知部１２０は、発振部１２２と、バースト波生成部１２４と、増幅部１２６と、発信センサ１１２と、受信センサ１１４と、増幅部１２８と、重送判定部１３６と、用紙有無判定部１３８と、異常判定部１４０とを、備える。
【００２２】
発振部１２２は、制御部１６０から検知要求を受け、発信センサ１１２の共振周波数を生成する。発振部１２２は、例えば、４４０ＫＨｚの発振器であり、２２０ＫＨｚの共振周波数を生成する。
【００２３】
バースト波生成部１２４は、発振部１２２により生成された共振周波数を基に、任意の波数の出力バースト波を生成する。例えば、バースト波生成部１２４は、発振パルス数８波の出力バースト波を生成する。
【００２４】
増幅部１２６は、バースト波生成部１２４により生成された出力バースト波を増幅するものであり、例えば、オペアンプなどにより実現できる。例えば、増幅部１２６は、バースト波生成部１２４により生成された出力バースト波の駆動電圧を２４Ｖにまで増幅する。
【００２５】
発信センサ１１２は、増幅部１２６により増幅された出力バースト波を超音波に変換して発信する。例えば、発信センサ１１２は、駆動周波数２２０ＫＨｚ、駆動電圧２４Ｖ、及び発振パルス数８波などの条件で超音波を発信する。
【００２６】
受信センサ１１４は、発信センサ１１２により発信された超音波を受信し、増幅部１２８に出力する。例えば、受信センサ１１４は、受信した超音波を電位に変換した出力値を増幅部１２８に出力する。
【００２７】
増幅部１２８は、受信センサ１１４からの出力値を所定の増幅量で増幅するものであり、例えば、オペアンプなどにより実現できる。増幅部１２８は、重送判定用増幅部１３０と、用紙有無判定用増幅部１３２と、異常判定用増幅部１３４と、を含む。
【００２８】
重送判定用増幅部１３０は、受信センサ１１４により受信された超音波を、１枚の用紙を通過しかつ減衰量が最大となる条件下において受信された通過時最大減衰超音波を出力上限値まで増幅する重送判定用増幅量で増幅する。具体的には、重送判定用増幅部１３０は、受信センサ１１４により受信された超音波（受信センサ１１４からの出力値）を、通過時最大減衰超音波（通過時最大減衰超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値）をオペアンプの電源電圧まで増幅する重送判定用増幅量で増幅し、重送判定部１３６に出力する。
【００２９】
ここで、通過時最大減衰超音波とは、以下の（１）〜（４）の少なくともいずれかの超音波である。
（１）搬送路１０８を搬送される最大用紙坪量の１枚の用紙を通過して受信センサ１１４により受信された超音波
（２）１枚の用紙を通過して受信センサ１１４の感度特性の下限値で受信された超音波
（３）１枚の用紙を通過して発信センサ１１２と最大距離離れた受信センサ１１４により受信された超音波
（４）出力バースト波の最小波駆動電圧値で発信センサ１１２により発信され１枚の用紙を通過して受信センサ１１４により受信された超音波
【００３０】
なお本実施形態では、通過時最大減衰超音波は、（１）〜（４）の全てを満たす超音波であるものとして説明するが、これに限定されるものではなく、（１）〜（４）の少なくともいずれかを満たす超音波であればよい。
【００３１】
図４は、重送判定用増幅部１３０により増幅された超音波の一例を示す図であり、詳細には、搬送路１０８上の１枚の用紙Ｐを通過した超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値を重送判定用増幅量で増幅したパルス出力値を示している。図４に示すように、用紙Ｐを通過した超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値は、オペアンプの電源電圧である５Ｖまで増幅されている。
【００３２】
これは、用紙Ｐを通過した超音波の減衰量は通過時最大減衰超音波以下の減衰量であり、重送判定用増幅量は、１枚の用紙を通過しかつ減衰量が最大となる条件下において受信された通過時最大減衰超音波をオペアンプの電源電圧まで増幅する増幅量となっているためである。つまり、重送判定用増幅量は、通過時最大減衰超音波をオペアンプの電源電圧まで増幅する増幅量であるため、通過時最大減衰超音波以下の減衰量となる用紙Ｐを通過した超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値は、オペアンプの電源電圧まで増幅されることになる。なお実際には、用紙Ｐを通過した超音波の減衰量が通過時最大減衰超音波の減衰量よりも小さければ、重送判定用増幅部１３０により増幅されたパルス出力値は飽和することになるが、重送判定用増幅部１３０から出力されるパルス出力値自体に変化は生じない。一方、重送されている用紙の場合、超音波が用紙を２回以上通過する事になり超音波の減衰量が通過時最大減衰超音波の減衰量よりも大きくなるため、重送判定用増幅量で増幅してもオペアンプの電源電圧まで増幅されず、図４に示すようなパルス出力値は得られない。
【００３３】
用紙有無判定用増幅部１３２は、受信センサ１１４により受信された超音波を、用紙を不通過でかつ減衰量が最大となる条件下において受信された不通過時最大減衰超音波を出力上限値まで増幅する用紙有無判定用増幅量で増幅する。具体的には、用紙有無判定用増幅部１３２は、受信センサ１１４により受信された超音波（受信センサ１１４からの出力値）を、不通過時最大減衰超音波（不通過時最大減衰超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値）をオペアンプの電源電圧まで増幅する用紙有無判定用増幅量で増幅し、用紙有無判定部１３８に出力する。
【００３４】
ここで、不通過時最大減衰超音波とは、以下の（５）〜（７）の少なくともいずれかの超音波である。
（５）用紙を不通過で受信センサ１１４の感度特性の下限値で受信された超音波
（６）用紙を不通過で発信センサ１１２と最大距離離れた受信センサ１１４により受信された超音波
（７）出力バースト波の最小波駆動電圧値で発信センサ１１２により発信され用紙を不通過で受信センサ１１４により受信された超音波
【００３５】
なお本実施形態では、不通過時最大減衰超音波は、（５）〜（７）の全てを満たす超音波であるものとして説明するが、これに限定されるものではなく、（５）〜（７）の少なくともいずれかを満たす超音波であればよい。
【００３６】
図５は、用紙有無判定用増幅部１３２により増幅された超音波の一例を示す図であり、詳細には、用紙を不通過の超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値を用紙有無判定用増幅量で増幅したパルス出力値を示している。図５に示すように、用紙を不通過の超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値は、オペアンプの電源電圧である５Ｖまで増幅されている。
【００３７】
これは、用紙を不通過の超音波の減衰量は不通過時最大減衰超音波以下の減衰量であり、用紙有無判定用増幅量は、用紙を不通過でかつ減衰量が最大となる条件下において受信された不通過時最大減衰超音波をオペアンプの電源電圧まで増幅する増幅量となっているためである。つまり、用紙有無判定用増幅量は、不通過時最大減衰超音波をオペアンプの電源電圧まで増幅する増幅量であるため、不通過時最大減衰超音波以下の減衰量となる用紙を不通過の超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値は、オペアンプの電源電圧まで増幅されることになる。なお実際には、用紙を不通過の超音波の減衰量が不通過時最大減衰超音波の減衰量よりも小さければ、用紙有無判定用増幅部１３２により増幅されたパルス出力値は飽和することになるが、用紙有無判定用増幅部１３２から出力されるパルス出力値自体に変化は生じない。一方、超音波が用紙を通過する場合、超音波の減衰量が不通過時最大減衰超音波の減衰量よりも大きくなるため、用紙有無判定用増幅量で増幅してもオペアンプの電源電圧まで増幅されず、図５に示すようなパルス出力値は得られない。
【００３８】
異常判定用増幅部１３４は、受信センサ１１４により受信された超音波を、不通過時最大減衰超音波を異常判定可能値まで増幅する異常判定用増幅量で増幅する。具体的には、異常判定用増幅部１３４は、受信センサ１１４により受信された超音波（受信センサ１１４からの出力値）を、不通過時最大減衰超音波（不通過時最大減衰超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値）のピークｔｏピーク値をオペアンプの電源電圧以下の異常判定可能な所定電圧まで増幅する異常判定用増幅量で増幅し、異常判定部１４０に出力する。
【００３９】
図６は、異常判定用増幅部１３４により増幅された超音波の一例を示す図であり、詳細には、用紙を不通過の超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値を異常判定用増幅量で増幅したパルス出力値を示している。図６に示すように、用紙を不通過の超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値のピークｔｏピーク値は、オペアンプの電源電圧以下の異常判定可能な所定電圧である４Ｖ程度まで増幅されている。
【００４０】
これは、用紙を不通過の超音波の減衰量は不通過時最大減衰超音波以下の減衰量であり、異常判定用増幅量は、用紙を不通過でかつ減衰量が最大となる条件下において受信された不通過時最大減衰超音波をオペアンプの電源電圧以下の異常判定可能な所定電圧まで増幅する増幅量となっているためである。つまり、異常判定用増幅量は、不通過時最大減衰超音波をオペアンプの電源電圧以下の異常判定可能な所定電圧まで増幅する増幅量であるため、発信センサ１１２及び受信センサ１１４に感度劣化などの異常が発生していなければ、不通過時最大減衰超音波以下の減衰量となる用紙を不通過の超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値のピークｔｏピーク値は、異常判定可能な所定電圧まで増幅されることになる。一方、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかに感度劣化などの異常が発生している場合、超音波の減衰量が不通過時最大減衰超音波の減衰量よりも大きくなるため、異常判定用増幅量で増幅してもオペアンプの電源電圧以下の異常判定可能な所定電圧まで増幅されず、図６に示すようなパルス出力値は得られない。
【００４１】
なお、重送判定用増幅部１３０による増幅処理、用紙有無判定用増幅部１３２による増幅処理、及び異常判定用増幅部１３４による増幅処理は、並列して行ってもよいし、いずれか１つのみを行うようにしてもよい。
【００４２】
重送判定部１３６は、重送判定用増幅部１３０により増幅された超音波を積分し、積分した値を重送判定用閾値と比較して、搬送路１０８を搬送されている用紙Ｐが重送されているか否かを判定する回路である。具体的には、重送判定部１３６は、重送判定用増幅部１３０から出力されるパルス出力値を積分し、積分した値が重送判定用閾値を超えていれば搬送路１０８を搬送されている用紙Ｐは重送されていないと判定する。一方、重送判定部１３６は、積分した値が重送判定用閾値以下であれば搬送路１０８を搬送されている用紙Ｐは重送されていると判定する。そして重送判定部１３６は、重送判定結果を制御部１６０へ出力する。
【００４３】
図７は、重送判定部１３６により積分された超音波の一例を示す図であり、詳細には、図４に示すパルス出力値を積分したレベル出力値を示している。図７に示す例では、重送判定部１３６により積分されたレベル出力値が、重送判定用の閾値電圧である重送判定用閾値Ｖ１を超えており、重送判定部１３６により搬送路１０８を搬送されている用紙Ｐは重送されていないと判定される。
【００４４】
図８は、重送判定部１３６により積分された超音波の一例を示す図であり、詳細には、重送されている複数枚の用紙を通過した超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値を重送判定用増幅量で増幅したパルス出力値を積分したレベル出力値を示している。図８に示す例では、重送判定部１３６により積分されたレベル出力値が、重送判定用の閾値電圧である重送判定用閾値Ｖ１以下であり、重送判定部１３６により搬送路１０８を搬送されている用紙Ｐは重送されていると判定される。
【００４５】
このように本実施形態では、重送判定用閾値との比較に、重送判定用増幅部１３０から出力されるパルス出力値を積分したレベル出力値を用いているため、重送時と非重送時とで出力値が大きく異なり、重送であるか非重送であるかを容易に判定することができる。
【００４６】
なお本実施形態では、重送判定部１３６が、重送判定用増幅部１３０により増幅された超音波を積分した値を重送判定用閾値と比較して重送判定を行う例について説明したが、重送判定手法はこれに限定されるものではない。例えば、重送判定部１３６は、重送判定用増幅部１３０により増幅された超音波（パルス出力値）をそのまま重送判定用閾値と比較し、超音波（パルス出力値）が重送判定用閾値を超えた回数をカウントすることで重送判定を行うようにしてもよい。
【００４７】
用紙有無判定部１３８は、受信センサ１１４により受信された超音波に基づいて、搬送路１０８内の用紙（残紙）の有無を判定する。具体的には、用紙有無判定部１３８は、用紙有無判定用増幅部１３２により増幅された超音波を積分し、積分した値を用紙有無判定用閾値と比較して、搬送路１０８内の用紙（残紙）の有無を判定する回路である。
【００４８】
詳細には、用紙有無判定部１３８は、用紙有無判定用増幅部１３２から出力されるパルス出力値を積分し、積分した値が用紙有無判定用閾値を超えていれば搬送路１０８内に用紙は無いと判定する。一方、用紙有無判定部１３８は、積分した値が用紙有無判定用閾値以下であれば搬送路１０８内に用紙が有ると判定する。そして用紙有無判定部１３８は、用紙有無判定結果を制御部１６０へ出力する。
【００４９】
図９は、用紙有無判定部１３８により積分された超音波の一例を示す図であり、詳細には、図５に示すパルス出力値を積分したレベル出力値を示している。図９に示す例では、用紙有無判定部１３８により積分されたレベル出力値が、用紙有無判定用の閾値電圧である用紙有無判定用閾値Ｖ２を超えており、用紙有無判定部１３８により搬送路１０８内に用紙は無いと判定される。
【００５０】
図１０は、用紙有無判定部１３８により積分された超音波の一例を示す図であり、詳細には、用紙を不通過の超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値を用紙有無判定用増幅量で増幅したパルス出力値を積分したレベル出力値を示している。図１０に示す例では、用紙有無判定部１３８により積分されたレベル出力値が、用紙有無判定用の閾値電圧である用紙有無判定用閾値Ｖ２以下であり、用紙有無判定部１３８により搬送路１０８内に用紙は有ると判定される。
【００５１】
このように本実施形態では、用紙有無判定用閾値との比較に、用紙有無判定用増幅部１３２から出力されるパルス出力値を積分したレベル出力値を用いているため、用紙有時と用紙無時とで出力値が大きく異なり、搬送路１０８内に用紙が有るか無いかを容易に判定することができる。
【００５２】
なお本実施形態では、用紙有無判定部１３８が、用紙有無判定用増幅部１３２により増幅された超音波を積分した値を用紙有無判定用閾値と比較して用紙有無判定を行う例について説明したが、用紙有無判定手法はこれに限定されるものではない。例えば、用紙有無判定部１３８は、用紙有無判定用増幅部１３２により増幅された超音波（パルス出力値）をそのまま用紙有無判定用閾値と比較し、超音波（パルス出力値）が用紙有無判定用閾値を超えた回数をカウントすることで用紙有無判定を行うようにしてもよい。
【００５３】
異常判定部１４０は、異常判定用増幅部１３４により増幅された超音波を積分し、積分した値を異常判定用閾値と比較して、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかに異常が発生しているか否かを判定する回路である。
【００５４】
具体的には、異常判定部１４０は、異常判定用増幅部１３４から出力されるパルス出力値を積分し、積分した値が異常判定用閾値を超えていれば発信センサ１１２及び受信センサ１１４に感度劣化などの異常が発生していないと判定する。一方、異常判定部１４０は、積分した値が異常判定用閾値以下であれば発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかに感度劣化などの異常が発生していると判定する。そして異常判定部１４０は、異常判定結果を制御部１６０へ出力する。
【００５５】
図１１は、異常判定部１４０により積分された超音波の一例を示す図であり、詳細には、図６に示すパルス出力値を積分したレベル出力値を示している。図１１に示す例では、異常判定部１４０により積分されたレベル出力値が、異常判定用閾値の閾値電圧である異常判定用閾値Ｖ３を超えており、異常判定部１４０により発信センサ１１２及び受信センサ１１４に異常が発生していないと判定される。
【００５６】
図１２は、異常判定部１４０により積分された超音波の一例を示す図であり、詳細には、用紙を不通過の超音波を受信した受信センサ１１４からの出力値を異常判定用増幅量で増幅したパルス出力値を積分したレベル出力値を示している。図１２に示す例では、異常判定部１４０により積分されたレベル出力値が、異常判定用閾値の閾値電圧である異常判定用閾値Ｖ３以下であり、異常判定部１４０により発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかに異常が発生していると判定される。
【００５７】
このように本実施形態では、異常判定用閾値との比較に、異常判定用増幅部１３４から出力されるパルス出力値を積分したレベル出力値を用いているため、異常発生時と異常非発生時とで出力値が大きく異なり、異常が発生しているか異常が発生していないかを容易に判定することができる。
【００５８】
なお本実施形態では、異常判定部１４０が、異常判定用増幅部１３４により増幅された超音波を積分した値を異常判定用閾値と比較して異常判定を行う例について説明したが、異常判定手法はこれに限定されるものではない。例えば、異常判定部１４０は、異常判定用増幅部１３４により増幅された超音波（パルス出力値）をそのまま異常判定用閾値と比較し、超音波（パルス出力値）が異常判定用閾値を超えた回数をカウントすることで異常判定を行うようにしてもよい。
【００５９】
操作表示部１５０（報知手段の一例）は、ユーザが各種操作の入力を行うとともに、各種画面を表示するものであり、タッチパネル式ディスプレイなどにより実現できる。操作表示部１５０は、制御部１６０の指示を受け、重送判定部１３６の重送判定結果、用紙有無判定部１３８の用紙有無判定結果、又は異常判定部１４０の異常判定結果を報知する。例えば、操作表示部１５０は、重送判定結果が重送を示している場合にその旨を表示したり、用紙有無判定結果が用紙（残紙）有りを示している場合にその旨を表示したり、異常判定結果が異常を示している場合にその旨を表示したりする。また操作表示部１５０は、制御部１６０により発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかからの出力が異常発振を起こしていることが確認された場合、制御部１６０の指示を受け、その旨を表示する。なお本実施形態では、表示による報知を例に取り説明したが、報知態様はこれに限定されるものではなく、光源などを用いた光による報知やスピーカなどを用いた音声による報知であってもよい。また、操作表示部１５０は、ユーザから用紙の搬送（印刷）の開始入力を受け、制御部１６０へ通知する。
【００６０】
制御部１６０は、用紙搬送装置１００の各部を制御するものであり、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やメモリ等を有するコントローラなどの既存の制御装置により実現できる。制御部１６０は、操作表示部１５０から用紙の搬送（印刷）の開始入力を受け、印刷ジョブを開始すると、検知部１２０に検知要求を行う。また制御部１６０は、検知部１２０からの重送判定結果、用紙有無判定結果、又は異常判定結果などの出力を受け、操作表示部１５０に上述した報知を行わせる。
【００６１】
また制御部１６０（確認手段の一例）は、用紙搬送装置１００を停止させ、発信センサ１１２による超音波の発信及び受信センサ１１４による超音波の受信が行われていない状態で、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかからの出力が異常発振を起こしていないかを確認する。
【００６２】
これは、一般的な用紙搬送装置の場合、発信センサへの入力値及び受信センサからの出力値を高いゲインで増幅しており、ノイズ低減のためシールドケーブル等でシールド処理を行っているため、ケーブルの断線やシールドクランプの抜け等があった場合に、発信センサ又は受信センサからの出力が異常発振を起こしてしまい、正常な検知が行えなくなってしまうことを防止するためである。なお、用紙搬送装置１００を停止させるのは、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の残響を考慮しているためである。
【００６３】
また制御部１６０は、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかからの出力が異常発振を起こしていることを確認した場合、操作表示部１５０に上述した報知を行わせる。
【００６４】
なお、用紙搬送装置１００は、上述した電気的構成の全てを必須の構成とする必要はなく、その一部を省略した構成としてもよい。
【００６５】
次に、本実施形態の用紙搬送装置の動作について説明する。
【００６６】
図１３は、本実施形態の用紙搬送装置１００で行われる重送検知処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、搬送路１０８上の用紙の搬送が開始され、制御部１６０から重送検知要求が行われると、発信センサ１１２は、発振部１２２により生成された共振周波数を基にバースト波生成部１２４により生成され、増幅部１２６により増幅された出力バースト波を超音波に変換して発信する（ステップＳ１００）。
【００６８】
続いて、受信センサ１１４は、発信センサ１１２により発信された超音波を受信し、増幅部１２８に出力する（ステップＳ１０２）。
【００６９】
続いて、重送判定用増幅部１３０は、受信センサ１１４により受信された超音波を、重送判定用増幅量で増幅し、重送判定部１３６に出力する（ステップＳ１０４）。
【００７０】
続いて、重送判定部１３６は、重送判定用増幅部１３０により増幅された超音波を積分し、積分した値を重送判定用閾値と比較して、搬送路１０８を搬送されている用紙が重送されているか否かを判定し、重送判定結果を制御部１６０へ出力する（ステップＳ１０６）。
【００７１】
続いて、制御部１６０は、重送判定部１３６から出力された重送判定結果が重送を示している場合には（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、操作表示部１５０にその旨を表示させて用紙が重送されていることを報知させる（ステップＳ１１０）。
【００７２】
一方、制御部１６０は、重送判定部１３６から出力された重送判定結果が重送を示していない場合には（ステップＳ１０８でＮｏ）、ステップＳ１１０の処理を行わない。
【００７３】
以上のように本実施形態では、受信センサ１１４により受信された超音波を、１枚の用紙を通過しかつ減衰量が最大となる条件下において受信された通過時最大減衰超音波を出力上限値まで増幅する重送判定用増幅量で増幅する。これにより、重送判定用増幅量で増幅した超音波から、用紙の坪量や受信器の感度特性など種々の要因が影響する超音波の減衰量の変動を排除することができ、用紙の重送を検知する際に超音波の減衰量の変動に応じた制御が不要となる。このため本実施形態によれば、複雑な制御を必要とせずに用紙の重送の検知精度を高めることができる。
【００７４】
また、超音波の減衰量の変動に応じた制御を行うためのデータ設定なども不要に成るため、データ設定ミスなど人為的ミスによる誤検知も防止することができる。
【００７５】
図１４は、本実施形態の用紙搬送装置１００で行われる用紙有無検知処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、制御部１６０から用紙有無検知要求が行われると、発信センサ１１２は、発振部１２２により生成された共振周波数を基にバースト波生成部１２４により生成され、増幅部１２６により増幅された出力バースト波を超音波に変換して発信する（ステップＳ２００）。
【００７７】
続いて、受信センサ１１４は、発信センサ１１２により発信された超音波を受信し、増幅部１２８に出力する（ステップＳ２０２）。
【００７８】
続いて、用紙有無判定用増幅部１３２は、受信センサ１１４により受信された超音波を、用紙有無判定用増幅量で増幅し、用紙有無判定部１３８に出力する（ステップＳ２０４）。
【００７９】
続いて、用紙有無判定部１３８は、用紙有無判定用増幅部１３２により増幅された超音波を積分し、積分した値を用紙有無判定用閾値と比較して、搬送路１０８内の用紙の有無を判定し、用紙有無判定結果を制御部１６０へ出力する（ステップＳ２０６）。
【００８０】
続いて、制御部１６０は、用紙有無判定部１３８から出力された用紙有無判定結果が用紙有りを示している場合には（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、操作表示部１５０にその旨を表示させて用紙が有ることを報知させる（ステップＳ２１０）。
【００８１】
一方、制御部１６０は、用紙有無判定部１３８から出力された用紙有無判定結果が用紙有りを示していない場合には（ステップＳ２０８でＮｏ）、ステップＳ２１０の処理を行わない。
【００８２】
以上のように本実施形態では、受信センサ１１４により受信された超音波を、用紙を不通過でかつ減衰量が最大となる条件下において受信された不通過時最大減衰超音波を出力上限値まで増幅する用紙有無判定用増幅量で増幅する。これにより、用紙有無判定用増幅量で増幅した超音波から、受信器の感度特性など種々の要因が影響する超音波の減衰量の変動を排除することができ、用紙の有無を検知する際に超音波の減衰量の変動に応じた制御が不要となる。このため本実施形態によれば、複雑な制御を必要とせずに用紙の有無の検知精度を高めることができる。
【００８３】
また、ストックフォーム用紙の様に用紙内に穴の空いた用紙や用紙の先端部又は後端部であっても用紙有無を判別できるので、上述した重送検知と組み合わせることでより確実に用紙がある状態での重送検知が可能となる。
【００８４】
図１５は、本実施形態の用紙搬送装置１００で行われる異常検知処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。
【００８５】
まず、制御部１６０から異常検知要求が行われると、発信センサ１１２は、発振部１２２により生成された共振周波数を基にバースト波生成部１２４により生成され、増幅部１２６により増幅された出力バースト波を超音波に変換して発信する（ステップＳ３００）。
【００８６】
続いて、受信センサ１１４は、発信センサ１１２により発信された超音波を受信し、増幅部１２８に出力する（ステップＳ３０２）。
【００８７】
続いて、異常判定用増幅部１３４は、受信センサ１１４により受信された超音波を、異常判定用増幅量で増幅し、異常判定部１４０に出力する（ステップＳ３０４）。
【００８８】
続いて、異常判定部１４０は、異常判定用増幅部１３４により増幅された超音波を積分し、積分した値を異常判定用閾値と比較して、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかに感度劣化などの異常が発生しているか否かを判定し、異常判定結果を制御部１６０へ出力する（ステップＳ３０６）。
【００８９】
続いて、制御部１６０は、異常判定部１４０から出力された異常判定結果が異常を示している場合には（ステップＳ３０８でＹｅｓ）、操作表示部１５０にその旨を表示させて発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかに異常が発生していることを報知させる（ステップＳ３１０）。
【００９０】
一方、制御部１６０は、異常判定部１４０から出力された異常判定結果が異常を示していない場合には（ステップＳ３０８でＮｏ）、ステップＳ３１０の処理を行わない。
【００９１】
以上のように本実施形態では、受信センサ１１４により受信された超音波を、用紙を不通過でかつ減衰量が最大となる条件下において受信された不通過時最大減衰超音波を異常判定可能値まで増幅する異常判定用増幅量で増幅する。これにより、異常判定用増幅量で増幅した超音波から、受信器の感度特性など種々の要因が影響する超音波の減衰量の変動を排除することができ、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の異常を検知する際に超音波の減衰量の変動に応じた制御が不要となる。このため本実施形態によれば、複雑な制御を必要とせずに発信センサ１１２及び受信センサ１１４の異常の検知精度を高めることができる。
【００９２】
また本実施形態では、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の表面に紙粉が溜まった等の外部要因による感度劣化などの異常も検知できるので、異常を報知することにより、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の交換や清掃などをユーザに促すこともできる。
【００９３】
また、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の異常の検知結果を制御部１６０がログとして保存するとともに保存したログを参照することで、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の交換や清掃時期を早期にユーザに通知することができ、発信センサ１１２及び受信センサ１１４に異常が発生する前にユーザ対応を可能とすることもできる。
【００９４】
また、上述した用紙有無検知や重送検知と組み合わせることでより信頼性の高い重送検知が可能となる。
【００９５】
図１６は、本実施形態の用紙搬送装置１００で行われるイニシャルチェック処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。なお図１６に示すイニシャルチェック処理は、搬送路１０８に詰まった用紙が取り除かれた後や用紙搬送装置１００が起動された後に行われる。
【００９６】
まず、制御部１６０は、用紙搬送装置１００を停止させ、発信センサ１１２による超音波の発信及び受信センサ１１４による超音波の受信が行われていない状態で、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかからの出力が異常発振を起こしていないかを確認する（ステップＳ４００）。
【００９７】
続いて、制御部１６０は、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかからの出力が異常発振を起こしていることを確認した場合には（ステップＳ４０２でＹｅｓ）、操作表示部１５０にその旨を表示させて、発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかからの出力が異常発振を起こしていることを報知させる（ステップＳ４０４）。なお、この場合には、イニシャルチェック処理後に行われる印刷ジョブの実行が中止されるため、重送検知処理などの印刷ジョブの実行に伴う検知処理も行われない。
【００９８】
一方、制御部１６０は、発信センサ１１２及び受信センサ１１４からの出力が異常発振を起こしていないことを確認した場合には（ステップＳ４０２でＮｏ）、用紙搬送装置１００の動作を開始させ、発信センサ１１２からの超音波の発信を開始させる（ステップＳ４０６）。
【００９９】
続いて、制御部１６０は、異常判定部１４０から異常判定結果の出力を受け、異常判定結果が異常を示している場合には（ステップＳ４０８でＹｅｓ）、操作表示部１５０にその旨を表示させて発信センサ１１２及び受信センサ１１４の少なくともいずれかに異常が発生していることを報知させる（ステップＳ４１０）。なお、この場合も、イニシャルチェック処理後に行われる印刷ジョブの実行が中止されるため、重送検知処理などの印刷ジョブの実行に伴う検知処理も行われない。
【０１００】
一方、制御部１６０は、異常判定結果が異常を示していない場合には（ステップＳ４０８でＮｏ）、用紙有無判定部１３８から用紙有無判定結果の出力を受け、用紙有無判定結果が用紙（残紙）有りを示している場合には（ステップＳ４１２でＹｅｓ）、操作表示部１５０にその旨を表示させて残紙が有ることを報知させる（ステップＳ４１４）。なお、この場合も、イニシャルチェック処理後に行われる印刷ジョブの実行が中止されるため、重送検知処理などの印刷ジョブの実行に伴う検知処理も行われない。
【０１０１】
一方、制御部１６０は、用紙有無判定結果が用紙（残紙）無しを示している場合には（ステップＳ４１２でＮｏ）、イニシャルチェック処理を終了して、印刷ジョブを実行するとともに、重送検知処理などの印刷ジョブの実行に伴う検知処理を行う。
【０１０２】
以上のように本実施形態では、搬送路１０８に詰まった用紙が取り除かれた後や用紙搬送装置１００が起動された後に上述したイニシャルチェック処理を行い、イニシャルチェック処理が正常に終了した場合に、印刷ジョブを実行するとともに、重送検知処理などの印刷ジョブの実行に伴う検知処理を行う。従って本実施形態によれば、ケーブルの断線やシールドクランプの抜け等が原因となる異常発振、印刷時に発生する用紙の紙粉が原因となる感度特性の劣化、及び印刷ジャム発生により搬送路１０８に詰まった用紙を取り除く際の用紙の破損が原因となる残紙の有無を確認した後に重送検知処理を行うので、超音波方式の重送検知に適した環境で重送検知を行うことができ、信頼性の高い重送検知が可能となる。
【０１０３】
なお、制御部１６０は、操作表示部１５０に報知を行わせる場合には、報知させる内容（エラー内容）をログとしても保存する。
【０１０４】
図１７は、本実施形態の用紙搬送装置１００が適用される画像形成装置９００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１７に示すように、本実施形態の画像形成装置９００は、コントローラ９１０とエンジン部（Engine）９６０とをＰＣＩ（Peripheral  Component  Interconnect）バスで接続した構成となる。コントローラ９１０は、画像形成装置９００全体の制御、描画、通信、及び操作表示部９２０からの入力を制御するコントローラである。エンジン部９６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部９６０には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
【０１０５】
コントローラ９１０は、ＣＰＵ９１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）９１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）９１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）９１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）９１７と、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）９１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）９１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）９１３とＡＳＩＣ９１６との間をＡＧＰ（Accelerated  Graphics  Port）バス９１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ９１２は、ＲＯＭ９１２ａと、ＲＡＭ９１２ｂとをさらに有する。
【０１０６】
ＣＰＵ９１１は、画像形成装置９００の全体制御をおこなうものであり、ＮＢ９１３、ＭＥＭ−Ｐ９１２およびＳＢ９１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
【０１０７】
ＮＢ９１３は、ＣＰＵ９１１とＭＥＭ−Ｐ９１２、ＳＢ９１４、ＡＧＰバス９１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ９１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。
【０１０８】
ＭＥＭ−Ｐ９１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ９１２ａとＲＡＭ９１２ｂとからなる。ＲＯＭ９１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ９１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【０１０９】
ＳＢ９１４は、ＮＢ９１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ９１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ９１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。
【０１１０】
ＡＳＩＣ９１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated  Circuit）であり、ＡＧＰバス９１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ９１８およびＭＥＭ−Ｃ９１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ９１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ９１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ９１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ（Direct  Memory  Access  Controller）と、エンジン部９６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ９１６には、ＰＣＩバスを介してＦＣＵ（Fax  Control  Unit）９３０、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）９４０、ＩＥＥＥ１３９４（the  Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers  1394）インタフェース９５０が接続される。操作表示部９２０はＡＳＩＣ９１６に直接接続されている。
【０１１１】
ＭＥＭ−Ｃ９１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ９１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
【０１１２】
ＡＧＰバス９１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ９１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
【符号の説明】
【０１１３】
１００  用紙搬送装置
１０２  給紙トレイ
１０４  ピックアップローラ
１０６ａ、１０６ｂ  給紙ローラ
１０８  搬送路
１１０ａ、１１０ｂ  搬送ローラ
１１２  発信センサ
１１４  受信センサ
１２０  検知部
１２２  発振部
１２４  バースト波生成部
１２６  増幅部
１２８  増幅部
１３０  重送判定用増幅部
１３２  用紙有無判定用増幅部
１３４  異常判定用増幅部
１３６  重送判定部
１３８  用紙有無判定部
１４０  異常判定部
１５０  操作表示部
１６０  制御部
９００  画像形成装置
９１０  コントローラ
９１１  ＣＰＵ
９１２  システムメモリ
９１２ａ  ＲＯＭ
９１２ｂ  ＲＡＭ
９１３  ノースブリッジ
９１４  サウスブリッジ
９１５  ＡＧＰバス
９１６  ＡＳＩＣ
９１７  ローカルメモリ
９１８  ハードディスクドライブ
９２０  操作表示部
９３０  ＦＣＵ
９４０  ＵＳＢ
９５０  ＩＥＥＥ１３９４インタフェース
９６０  エンジン部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１４】
【特許文献１】特開２００６−２１８９２号公報
【図１】
0005521923.tif 000002
【図２】
0005521923.tif 000003
【図３】
0005521923.tif 000004
【図４】
0005521923.tif 000005
【図５】
0005521923.tif 000006
【図６】
0005521923.tif 000007
【図７】
0005521923.tif 000008
【図８】
0005521923.tif 000009
【図９】
0005521923.tif 000010
【図１０】
0005521923.tif 000011
【図１１】
0005521923.tif 000012
【図１２】
0005521923.tif 000013
【図１３】
0005521923.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0005521923.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
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