(57)【要約】【課題】超音波センサのバラツキを吸収できると共に、温度特性の影響を低減し安定した検知精度で重送検知を行うことができる給紙装置を提供する。【解決手段】給紙装置１００において、周波数スイープ機能がある発振回路３１ａを備え、用紙重送を検知する際に、ＣＰＵ１０ａにより超音波送信器３２に発振信号を供給する発振回路３１ａの発振周波数を所定範囲でスイープさせる。受信器３３は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信回路３４およびＣＰＵ１０ａにより受信信号にピーク出力があるか否かを判断する。ピーク出力がないと判断される場合は、重送として検知される。これにより、発振周波数が所定範囲で連続的に変化するため、必ずある周波数で超音波センサが感度最大となるので、センサ毎に送信周波数を設定する必要がなく、超音波センサのバラツキを吸収でき、温度変化が激しい場所でも安定した検知精度で重送検知を行うことができる。【選択図】        図３
2006001691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を搬送する搬送路を挟んで配置した超音波送信器から受信器へ超音波を発信させ、前記用紙を通過して減衰後の超音波を受信器により受信し、この受信信号に基づいて用紙の重送を検知する重送検知手段を有する給紙装置において、
前記超音波送信器に供給する発振信号を発生する信号発生手段と、
前記受信器により受信した受信信号に基づいて、用紙の重送を判断する重送判断手段と、
前記用紙の重送を検知する際に、前記発振信号の周波数を所定範囲で連続的に変化するように前記信号発生手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記重送判断手段は、
前記受信信号のピークの有無によって重送を判断するようになされる
ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記受信信号を積分処理する積分処理手段をさらに備え、
前記重送判断手段は、
前記積分処理手段により得られた信号を、予め設定された閾値と比較し、その比較結果に基づいて、重送を判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項４】
搬送中の用紙の位置を検出する用紙位置検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、
前記用紙位置検出手段の検出結果に基づいて、重送検知手段の超音波送信タイミングを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記信号発生手段の周波数変化範囲は、前記超音波送信器の中心周波数を中心にして、上下４ｋＨｚの範囲とされる
ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
重送検知期間内に、前記発振信号の周波数を、所定範囲で少なくとも１回連続的に変化するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波センサを用いて用紙の重送を検知する重送検知手段を有する給紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、複合機などの給紙装置において、用紙の重送検知方式としては、一般的に光学式が主流である。近年、新しい方式として、ファクシミリーやスキャナなどで超音波方式が採用されている。
【０００３】
例えば、超音波方式の重送検知手段の検知精度を向上するために、超音波の受信信号の強度の変化が小さく、安定した重送検出を行うことができる重送検出手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この場合、検出対象物の移動面を、超音波送信器と超音波受信器とで構成される超音波伝播軸に垂直な面に対して傾斜させた。これにより、超音波送信器から発射された超音波の一部が検出対象物を透過することは同様であるものの、検出対象物の表面で反射された超音波は送信器に戻らず、別の方向に行く。従って、送信器と検出対象物との間、および検出対象物と受信器との間では超音波が定在波を作らず、受信器で受信される超音波の量は検出対象物の位置、傾き、表面状態等の変化に関わらず、ほぼ一定となる。このため、受信器による受信強度は極めて安定しており、受信信号の平均化を行うことなく、検出対象物の重送を確実に検出することができる。
【０００５】
また例えば、超音波による重送検知精度を向上させる重送検知機構が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この場合、２枚以上の重送用紙を撓み変形させて両者の間に隙間を持たせ、この隙間の空気層によって超音波信号の減衰度を高めて重送検知精度を向上させる。
【０００７】
なお、広い帯域幅を持つ高周波帯域信号を生成する高周波帯域信号生成装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
この場合、周波数設定データ信号に基づいて、所定の帯域幅を有する基底帯域信号を生成する複数の基底帯域信号生成手段と、各基底帯域生成手段に対応して複数設けられ、初段は基底帯域信号と周波数変換信号とに基づいて高周波帯域信号を生成し、２段目以降は、基底帯域信号と前段にて生成された高周波帯域信号とに基づいて、さらに高周波領域にシフトされた高周波帯域信号を生成する周波数変換手段とを備える。
【０００９】
【特許文献１】実開平５−５６８５１号公報（第５頁、第１図）
【特許文献２】特開２００１−１９９５９５号公報（第３，４頁、第２，６図）
【特許文献３】特開平９−１１６５７７号公報（第３，４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の特許文献１および特許文献２の場合、超音波センサ個々で感度大となる中心周波数が異なるため、センサ毎に送信周波数を設定する必要がある。
【００１１】
また、上述の特許文献１および特許文献２に記載された超音波方式の重送検知手段を複写機、複合機に用いる場合、機内は定着の熱などにより高温になったり、機械停止後、設置箇所においては機内温度が低くなったりすることで、温度変化が激しく超音波センサ自身の温度特性によりセンサの送受信感度が変化する。感度が低下した場合には、１枚を重送と判断する誤検知が発生する恐れがある。
【００１２】
そのため、現状では重送検知手段を複写機、複合機の排紙部に配置する方法が用いられる。この場合、画像形成後に検知を行うため、無駄紙が大量に発生する問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、超音波センサのバラツキを吸収すると共に、温度特性の影響を低減し安定した検知精度で重送検知を行うことができるようにした給紙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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る給紙装置は、用紙を搬送する搬送路を挟んで配置した超音波送信器から受信器へ超音波を発信させ、用紙を通過して減衰後の超音波を受信器により受信し、この受信信号に基づいて用紙の重送を検知する重送検知手段を有する給紙装置において、超音波送信器に供給する発振信号を発生する信号発生手段と、受信器により受信した受信信号に基づいて、用紙の重送を判断する重送判断手段と、用紙の重送を検知する際に、発振信号の周波数を所定範囲で連続的に変化するように信号発生手段を制御する制御手段とを備えるものである。
【００１５】
本発明によれば、用紙重送を検知する際に、制御手段により超音波送信器に供給する発振信号の周波数を所定範囲で連続的に変化させる。例えば、周波数変化範囲は、超音波送信器の中心周波数を中心にして、上下４ｋＨｚの範囲とされる。重送検知期間内に、発振信号の周波数を、所定範囲で少なくとも１回連続的に変化するようになされる。重送判断手段は、受信信号のピークの有無によって重送を判断するようになされる。また例えば、受信信号を積分処理する積分処理手段をさらに備え、重送判断手段は、積分処理手段により得られた信号を、予め設定された閾値と比較し、その比較結果に基づいて、重送を判断するようになされる。
【００１６】
これにより、発振周波数が所定範囲で連続的に変化するため、必ずある周波数で超音波センサが感度最大となるので、センサ毎に送信周波数を設定する必要がなく、超音波センサのバラツキを吸収することができると共に、温度変化により超音波送信器および受信器の送受信感度の変化の影響を低減することが可能となり、安定した検知を行うことが可能となる。また、温度変化幅が広く、従来方式では設置が難しい箇所でも設置可能となる。
【００１７】
また、例えば搬送中の用紙の位置を検出する用紙位置検出手段をさらに設けられ、制御手段は、用紙位置検出手段の検出結果に基づいて、重送検知手段の超音波送信タイミングを制御するため、安定した検知を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係わる給紙装置によれば、用紙を搬送する搬送路を挟んで配置した超音波送信器から受信器へ超音波を発信させ、用紙を通過して減衰後の超音波を受信器により受信し、この受信信号に基づいて用紙の重送を検知する重送検知手段を有する給紙装置において、制御手段は、超音波送信器に供給する発振信号の周波数を所定範囲で連続的に変化するように信号発生手段を制御し、超音波受信器により受信した受信信号に基づいて、用紙の重送を判断するようになされる。
【００１９】
この構成によって、超音波センサのバラツキを吸収することができると共に、温度変化により超音波送信器および受信器の送受信感度の変化の影響を低減することができ、複写機機内のように環境温度変化が激しく、超音波センサの温度特性の影響を受け易い設置箇所でも安定した検知精度で重送検知を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の給紙装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態の給紙装置１００の構成の一例を示す図である。図１に示す給紙装置１００は、電子写真方式を用いた複写機能を有する複写機に応用されるもので、例えば用紙に画像を形成する前に重送検知を行い、この重送検知に基づいて画像形成制御を実行するものである。
【００２１】
給紙装置１００は、制御部１０、操作部１１、表示部１２、給紙部１３、用紙検知センサ１４、搬送手段１５、重送検知手段１６、用紙位置検出手段を備えている。
【００２２】
制御部１０は、ＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃを備えている。ＣＰＵ１０ａはＲＯＭ１０ｂに格納された制御プログラムに従って、ＲＡＭ１０ｃをワークエリアとして使用しながら、給紙装置１００の全体の動作を制御する。
【００２３】
この制御部１０は、制御手段として、用紙重送を検知する際に、超音波発信器の送信周波数を所定範囲でスイープさせるように制御する。また、制御部１０は、後述する重送検知手段１６の比較回路と共に重送判断手段としても機能する。
【００２４】
また、制御部１０では、重送検知手段１６により得られる重送検出情報に基づいて搬送手段１５を制御するようになされる。例えば、用紙の重送が検出された場合、当該重送に係る用紙に重送発生を示す所定の画像を形成して、排出するように制御部１０によって搬送手段１５が制御される。これと共に、制御部１０では重送した用紙に画像形成する予定であった画像データを保持し、搬送手段１５により搬送された次の用紙に当該データに基づいて画像を形成するように画像形成部（後述図２参照）を制御する。また、重送が発生した場合、重送した用紙を所定の排紙トレイに排紙した後、画像形成動作を停止すると共に、表示部１２に重送発生を示す旨を表示するように制御する。
【００２５】
操作部１１は、例えば液晶表示機能付きのタッチパネルで構成され、片面モードや、両面モード、後処理モード等の設定においてユーザとの対話を行うインターフェースとして機能する。用紙サイズなども設定される。操作部１１は画像形成に係る操作情報を制御部１０に出力するようになされる。また、この操作部１１は画像形成部の画像形成動作を再開する操作手段を備え、重送検知手段１６により用紙の重送を検出したとき、重送検知手段１６の超音波センサ１６ｓ（図２参照）の上流部に搬送中の用紙を一時停止した後に、ユーザが操作部１１から画像データの用紙への画像形成（即ち搬送動作）を再開する指示を行うことできる。
【００２６】
また、操作部１１は、重送検知手段１６による重送検知の解除を選択する選択手段としても機能する。ユーザが必要に応じて操作部１１で重送検知を解除することができる。
【００２７】
表示部１２は、画像形成を行うときの設定内容および動作状態を表示するための手段であり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる。この表示部１２は、重送発生を示す旨を表示する表示手段を備える。重送検知手段１６により用紙の重送を検出したとき、重送発生を示す旨、例えば警告マーク等を表示するようになされる。ユーザが表示部１２で重送の発生を確認できる。
【００２８】
給紙部１３は、手差し給紙トレイ（図示せず）と給紙カセット１３ａ（図２参照）を有する。図２に示すように、給紙カセット１３ａには複数の用紙Ｐが重ね合わせて収容されており、これら用紙Ｐのうち、最上部に位置するものには給紙ローラ２１が当接している。この給紙ローラ２１が図示しない駆動系（図示せず）によって図中反時計回りに回転駆動されると、この最上部に位置する用紙Ｐが給紙部１３内からレジストローラ対２２のローラ間に向けて排出されるようになっている。また、給紙部１３には、用紙Ｐの有無を検知する用紙検知センサ１４が配置されている。
【００２９】
搬送手段１５は、給紙ローラ２０、搬送ローラ２１、レジストローラ２２、転写前ローラ２３および用紙Ｐの搬送路２４を備える（図２参照）。レジストローラ２８は用紙Ｐの搬送処理に関して第１給紙および第２給紙を分ける分界点に設けられている。レジストローラ２２は第２給紙における搬送開始タイミングと画像形成部における転写開始タイミングとを同期させるために設けられる。画像形成部は、現像部２５、転写極２６、分離極２７を備える（図２参照）。この画像形成部は、複写機の画像読取部（図示せず）で読み取られた画像の回転または拡大縮小等の処理を行った後、搬送手段１５によって搬送される用紙Ｐに画像を形成するようになされる。
【００３０】
重送検知手段１６は、超音波を用いて重送を検出するものである。この重送検知手段１６は、超音波送信器、受信器等からなる超音波センサ１６ｓを備える。超音波センサ１６ｓは、図２に示すように、画像形成部前の用紙を搬送するための搬送経路２４に配置されている。また、重送検知手段１６の構成および重送検知状態は後述図３に示す。
【００３１】
紙位置検出手段１７は、用紙位置検出センサを備えるものである。この用紙位置検出センサは、超音波センサ１６ｓの前の搬送路に設けられ、搬送される用紙が所定位置に着いたことを検出すると、検出信号を制御部１０に送信する。制御部１０はこの検出信号に基づいて超音波センサ１６ｓの発信器３２の送信タイミングを制御する。
【００３２】
図３に示すように、重送検知手段１６は、送信回路３１、送信器３２、受信器３３、受信回路３４、記憶手段３５を備えている。受信回路３１は、信号発生手段としての、所定周波数範囲でスイープ（Sweep）機能を有する発振回路３１ａと、この所定周波数範囲の発振信号を増幅させる電力増幅回路３１ｂとから構成されている。また、受信回路３４は、振動エネルギーを電気信号に変換する共振回路３４ａと、受信信号を増幅する増幅回路３４ｂと、増幅された信号を検波する整流回路３４ｃと、受信信号と閾値（基準値）とを比較する比較回路３４ｄと、出力回路３４ｅとから構成されている。
【００３３】
送信回路３１から出力された所定周波数範囲の電気信号は、送信器３２に入力され、送信器３２内のトランスジューサ（圧電素子）により音響エネルギー（超音波）に変換され、用紙Ｐを介して受信器３３に向かって放射される。送信器から放出された超音波が転送路にある用紙Ｐにより一部分が反射される。用紙Ｐを通過した超音波が受信器３３により受信され、受信器３３内のトランスジューサ（圧電素子）により電気信号に変換され、受信回路３４に入力される。受信回路３４で、共振回路３４ａにより受信した超音波信号を電気信号に変換し、増幅回路３４ｂにより増幅する。整流回路３４ｃにより受信信号を整流する。比較回路３４ｄで一枚の用紙および重送時の用紙を通過した後の減衰量と記憶手段３５に記憶された基準値とを比較する。ＣＰＵ１０ａは、その結果に基づいて、即ちピーク出力があるか否かに基づいて、用紙の重送の有無を検知するようになされる。重送が判断された場合、出力回路３４ｅより重送信号を出力される。なお、記憶手段３５としてＲＡＭ１０ｃが用いされる。
【００３４】
図４は、発振回路の構成を示す図である。発振回路３１ａは、周知の周波数スイープできる発振回路が用いられる。図４に示すように、発振回路３１ａは、第１基底帯域信号生成部１、第２基底帯域信号生成部２、第１周波数変換部３、第２周波数変換部４、局部発振部５を備えている。
【００３５】
第１基底帯域信号生成部１および第２基底帯域信号生成部２は、例えば、直接デジタル周波数シンセサイザと、Ｄ／Ａコンバータと、ローパスフィルタと、移相器とを備えるものである。第１周波数変換部３および第２周波数変換部４は、例えば、移相器と、平衡変調器と、加算器とを備えるものである。
【００３６】
第１基底帯域信号生成部１は、外部からの第１の周波数設定データ信号に従って、一定の帯域幅を持つ第１の基底帯域信号を生成し、この信号を第１周波数変換部３に出力する。第１周波数変換部３は、局部発振部５から出力される連続的に単一な周波数を持つ局部発振周波数信号に基づいて、第１の基底帯域信号を周波数変換し、その第１の基底帯域信号の帯域幅と同じ帯域幅を有する第１の高周波帯域信号を生成する。この第１の高周波帯域信号は、第２周波数変換部４に出力される。
【００３７】
第２基底帯域信号生成部２は、外部からの第２の周波数設定データ信号に従って、一定の帯域幅を持つ第２の基底帯域信号を生成し、この信号を第２周波数変換部４に出力する。第２周波数変換部４は、第１の高周波帯域信号に基づいて、第２の基底帯域信号を周波数変換し、その第２の基底帯域信号の帯域幅よりも広い帯域幅を有する第２の高周波帯域信号を生成し、出力する。
【００３８】
なお、超音波発振回路として、上述した発振回路３１ａに限定されるものではない。他のスイープ機能を有する超音波発振回路を用いてもよい。
【００３９】
図５は、１枚用紙搬送時の受信信号を示す図である。図５に示すように、スイープ周波数で発信する超音波を受信した場合、受信側において超音波センサの中心周波数でピーク出力が現れる。また、異なる超音波センサを用いる場合、異なる位置でピーク出力が現れる。従って、スイープ周波数で発信する場合、超音波センサの中心周波数を設定しなくても、ある周波数でピーク出力が得られる。
【００４０】
図６は、重送時の受信信号を示す図である。図６に示すように、重送時は周波数に関係なく透過量は殆どない。これにより、制御部１０は、ピーク出力の有り／無しで重送を判断することができる。例えば、図５に示すような設定された基準値レベル以上のピーク出力があった場合には、１枚用紙搬送として判断する。図６に示すようなピーク出力がない場合には、重送として判断する。
【００４１】
続いて、本発明に係る第１の実施の形態の給紙装置１００における重送検出時の動作例を説明する。
この実施形態では、所定の紙収納位置から１枚ずつ繰り出される用紙の重送を検出する際に、まず、搬送手段１５により用紙を給紙部から搬送する。次に、紙位置検出手段１７により搬送される用紙が所定位置に到達したか否かを検出する。用紙が所定位置に到達したことを検出した場合、制御部１０により発振回路３１ａを制御し、周波数スイープ発振をし、発振信号を送信器３２に供給し、送信器３２から超音波を放射する。ここで、周波数スイープ発振の周波数変化範囲は、超音波送信器３２の中心周波数を中心にして、上下４ｋＨｚの範囲とされる。受信器３３は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信信号を処理して、比較回路３４ｄに供給する。比較回路３４ｄで、予め設定された閾値と比較する。この比較結果に基づいて。制御部１０はピーク出力があるか否かを判断する。ここで、ピーク出力がないと判断される場合、重送として検知され、表示部に表示し、ユーザに通知する。
【００４２】
このように本実施の形態においては、給紙装置１００において、周波数スイープ機能を有し、超音波送信器３２に発振信号を供給する発振回路３１ａを備え、用紙重送を検知する際に、制御部１０により発振回路３１ａの発振周波数を所定範囲でスイープさせる。受信器３３は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信信号にピーク出力があるか否かを判断する。ピーク出力がないと判断される場合は、重送として検知される。
【００４３】
これにより、発振周波数が所定範囲で連続的に変化するため、必ずある周波数で超音波センサ１６ｓが感度最大となるので、センサ毎に送信周波数を設定する必要がなく、超音波センサのバラツキを吸収することができると共に、温度変化により超音波送信器および受信器の送受信感度の変化の影響を低減することができ、複写機機内のように環境温度変化が激しく、超音波センサの温度特性の影響を受け易い設置箇所でも安定した検知精度で重送検知を行うことができる。
【００４４】
また、重送検知手段１６が装置内部に配置することができるため、従来のような無駄紙の発生を防止することができる。
また、用紙位置検出手段１７の検出結果に基づいて、重送検知手段１６の超音波送信タイミングを制御するため、安定した検知を行うことができる。
【００４５】
以下、本発明の第２の実施の形態の給紙装置について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態の給紙装置２００の構成の一例を示す図である。
図７に示す給紙装置２００は、制御部１０Ａ、操作部１１、表示部１２、給紙部１３、用紙検知センサ１４、搬送手段１５、重送検知手段１６Ａ、用紙位置検出手段１７を備えている。
【００４６】
制御部１０は、ＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃを備えている。ＣＰＵ１０ａはＲＯＭ１０ｂに格納された制御プログラムに従って、ＲＡＭ１０ｃをワークエリアとして使用しながら、給紙装置２００の全体の動作を制御する。
【００４７】
この制御部１０は、制御手段として、用紙重送を検知する際に、超音波発信器の送信周波数を所定範囲でスイープさせるように制御する。また、制御部１０は、後述する重送検知手段１６の比較回路と共に重送判断手段としても機能する。
【００４８】
また、制御部１０では、重送検知手段１６Ａにより得られる重送検出情報に基づいて搬送手段１５を制御するようになされる。例えば、用紙の重送が検出された場合、当該重送に係る用紙に重送発生を示す所定の画像を形成して、排出するように制御部１０によって搬送手段１５が制御される。これと共に、制御部１０では重送した用紙に画像形成する予定であった画像データを保持し、搬送手段１５により搬送された次の用紙に当該データに基づいて画像を形成するように画像形成部（図２参照）を制御する。また、重送が発生した場合、重送した用紙を所定の排紙トレイに排紙した後、画像形成動作を停止すると共に、表示部１２に重送発生を示す旨を表示するように制御する。
【００４９】
操作部１１は、例えば液晶表示機能付きのタッチパネルで構成され、片面モードや、両面モード、後処理モード等の設定においてユーザとの対話を行うインターフェースとして機能する。用紙サイズなども設定される。操作部１１は画像形成に係る操作情報を制御部１０に出力するようになされる。また、この操作部１１は画像形成部の画像形成動作を再開する操作手段を備え、重送検知手段１６Ａにより用紙の重送を検出したとき、重送検知手段１６Ａの超音波センサ１６ｓの上流部に搬送中の用紙を一時停止した後に、ユーザが操作部１１から画像データの用紙への画像形成（即ち搬送動作）を再開する指示を行うことできる。
【００５０】
また、操作部１１は、重送検知手段１６Ａによる重送検知の解除を選択する選択手段としても機能する。ユーザが必要に応じて操作部１１で重送検知を解除することができる。
【００５１】
表示部１２は、画像形成を行うときの設定内容および動作状態を表示するための手段であり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる。この表示部１２は、重送発生を示す旨を表示する表示手段を備える。重送検知手段１６Ａにより用紙の重送を検出したとき、重送発生を示す旨、例えば警告マーク等を表示するようになされる。ユーザが表示部１２で重送の発生を確認できる。
【００５２】
給紙部１３は、手差し給紙トレイ（図示せず）と給紙カセット１３ａ（図２参照）を有する。図２に示すように、給紙カセット１３ａには複数の用紙Ｐが重ね合わせて収容されており、これら用紙Ｐのうち、最上部に位置するものには給紙ローラ２１が当接している。この給紙ローラ２１が図示しない駆動系（図示せず）によって図中反時計回りに回転駆動されると、この最上部に位置する用紙Ｐが給紙部１３内からレジストローラ対２２のローラ間に向けて排出されるようになっている。また、給紙部１３には、用紙Ｐの有無を検知する用紙検知センサ１４が配置されている。
【００５３】
搬送手段１５は、給紙ローラ２０、搬送ローラ２１、レジストローラ２２、転写前ローラ２３および用紙Ｐの搬送路２４を備える（図２参照）。レジストローラ２８は用紙Ｐの搬送処理に関して第１給紙および第２給紙を分ける分界点に設けられている。レジストローラ２２は第２給紙における搬送開始タイミングと画像形成部における転写開始タイミングとを同期させるために設けられる。画像形成部は、現像部２５、転写極２６、分離極２７を備える（図２参照）。この画像形成部は、複写機の画像読取部（図示せず）で読み取られた画像の回転または拡大縮小等の処理を行った後、搬送手段１５によって搬送される用紙Ｐに画像を形成するようになされる。
【００５４】
重送検知手段１６Ａは、超音波を用いて重送を検出するものである。この重送検知手段１６Ａは、超音波送信器、受信器等からなる超音波センサ１６ｓを備える。超音波センサ１６ｓは、上述した図２に示すように、画像形成部前の用紙を搬送するための搬送経路２４に配置されている。また、重送検知手段１６Ａの構成および重送検知状態を図８に示している。
【００５５】
図８に示すように、重送検知手段１６Ａは、送信回路３１、送信器３２、受信器３３、受信回路３４Ａ、記憶手段３５を備えている。受信回路３１は、信号発生手段としての、所定周波数範囲でスイープ機能を有する発振回路３１ａ（図４参照）と、この所定周波数範囲の発振信号を増幅させる電力増幅回路３１ｂとから構成されている。また、受信回路３４Ａは、振動エネルギーを電気信号に変換する共振回路３４ａと、受信信号を増幅する増幅回路３４ｂと、増幅された信号を積分化する積分処理手段３４ｃ’と、受信信号と基準値とを比較する比較回路３４ｄと、出力回路３４ｅとから構成されている。
【００５６】
送信回路３１から出力された所定周波数範囲の電気信号は、送信器３２に入力され、送信器３２内のトランスジューサ（圧電素子）により音響エネルギー（超音波）に変換され、用紙Ｐを介して受信器３３に向かって放射される。送信器３２から放出された超音波が転送路にある用紙Ｐにより一部分が反射される。用紙Ｐを通過した超音波が受信器３３により受信され、受信器３３内のトランスジューサ（圧電素子）により電気信号に変換され、受信回路３４に入力される。受信回路３４Ａで、共振回路３４ａにより受信した超音波信号を電気信号に変換し、増幅回路３４ｂにより増幅する。積分処理手段３４ｃにより受信信号を積分化する。比較回路３４ｄで一枚の用紙および重送時の用紙を通過した後の減衰量と記憶手段３５に記憶された閾値とに基づいて用紙の重送の有無を検知するようになされる。重送が判断された場合、出力回路３４ｅより重送信号を出力される。なお、記憶手段３５としてＲＡＭ１０ｃが用いされる。
【００５７】
図９は、給紙装置２００における重送判断方法を示す図である。図９に示すように、積分処理により得られた１枚用紙搬送時の透過量は閾値以上になる。また、重送時積分処理により得られた透過量は閾値以下である。これにより、重送判別を行う。従って、積分処理により得られた透過量は閾値以下である場合、重送であると判断する。
【００５８】
続いて、本発明に係る第２の実施の形態の給紙装置２００における重送検出時の動作例を説明する。
この実施形態では、所定の紙収納位置から１枚ずつ繰り出される用紙の重送を検出する際に、まず、搬送手段１５により用紙を給紙部から搬送する。次に、紙位置検出手段１７により搬送される用紙が所定位置に到達したか否かを検出する。用紙が所定位置に到達したことを検出した場合、制御部１０により発振回路３１ａを制御し、周波数スイープ発振をし、発振信号を送信器３２に供給し、送信器３２から超音波が放射される。ここで、周波数スイープ発振の周波数変化範囲は、超音波送信器３２の中心周波数を中心にして、上下４ｋＨｚの範囲とされる。受信器３３は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信信号を積分化処理して、比較回路３４ｄに供給する。比較回路３４ｄで、閾値と比較し、閾値より小さいか否かを判断する。ここで、閾値より小さいと判断される場合、重送として検知され、表示部に表示し、ユーザに通知する。
【００５９】
このように本実施の形態においては、給紙装置２００において、周波数スイープ機能を有し、超音波送信器３２に発振信号を供給する発振回路３１ａを備え、用紙重送を検知する際に、制御部１０により発振回路３１ａの発振周波数を所定範囲でスイープさせる。受信器３３は用紙を介して透過した超音波を受信し、受信信号を積分化処理して、閾値と比較し、閾値より小さいか否かを判断する。閾値より小さいと判断される場合、重送として検知される。
【００６０】
これにより、発振周波数が所定範囲で連続的に変化するため、必ずある周波数で超音波センサ１６ｓが感度最大となるので、センサ毎に送信周波数を設定する必要がなく、超音波センサのバラツキを吸収すると共に、温度変化により超音波送信器および受信器の送受信感度の変化の影響を低減することができ、複写機機内のように環境温度変化が激しく、超音波センサの温度特性の影響を受け易い設置箇所でも安定した検知精度で重送検知を行うことができる。
【００６１】
また、重送検知手段１６Ａが装置内部に配置することができるため、従来のような無駄紙の発生を防止することができる。
【００６２】
また、用紙位置検出手段１７の検出結果に基づいて、重送検知手段１６の超音波送信タイミングを制御するため、安定した検知を行うことができる。
【００６３】
なお、上述した実施の形態においては、給紙装置１００，２００は複写機に応用したものであるが、これに限定されるものではない。他の給紙装置にもこの発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施の形態の給紙装置１００の構成例を示す図である。
【図２】超音波センサの配置位置例を示す図である。
【図３】重送検知手段１６の構成例を示す図である。
【図４】発振回路の構成例を示す図である。
【図５】１枚用紙搬送時の受信信号例を示す図である。
【図６】重送時の受信信号例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態の給紙装置２００の構成例を示す図である。
【図８】重送検知手段１６Ａの構成例を示す図である。
【図９】重送判断方法を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  制御部（制御手段）
１１  操作部
１２  表示部
１３  給紙部
１４  給紙検知センサ
１５  搬送手段
１６，１６Ａ  重送検知手段
１６ｓ  超音波センサ
１７  用紙位置検出手段
２４  搬送路
３１  送信回路
３１ａ  発振回路（信号発生手段）
３１ｂ  電力増幅回路
３２  送信器
３３  受信器
３４，３４Ａ  受信回路
３４ａ  共振回路
３４ｂ  増幅回路
３４ｃ  整流回路
３４ｃ’積分処理手段
３４ｄ  比較回路
３４ｅ  出力回路
３５  記憶手段
１００，２００  給紙装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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