(57)【要約】【課題】電源電圧の変動があっても重送を検知することができるようにする。【解決手段】重送検知装置は、搬送路においてシートを挟んで対向するように配置された超音波送信器および超音波受信器を含む超音波センサと、超音波センサを制御して重送であるか否かの判定結果を出力するセンサ制御部とを有し、センサ制御部は、設定された個数のパルスからなるパルス列ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３を出力して超音波送信器を駆動する駆動部と、パルス列に対応して超音波受信器から出力される出力信号Ｓ８０に基づいて重送であるか否かを判定する判定部と、センサ制御部および超音波センサに供給される電力の電圧Ｖｓの変動を検知する電圧変動検知部とを有し、電圧変動検知部によって検知される電圧Ｖｓの変動に対応して、駆動部の出力するパルスの設定個数またはパルスのタイミングを変更する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路に沿って搬送されるシートの重送を検知するための重送検知装置であって、
前記搬送路において前記シートを挟んで対向するように配置された超音波送信器および超音波受信器を含む超音波センサと、
前記超音波センサを制御して重送であるか否かの判定結果を出力するセンサ制御部と、を有し、
前記センサ制御部は、
設定された個数のパルスからなるパルス列を出力して前記超音波送信器を駆動する駆動部と、
前記パルス列に対応して前記超音波受信器から出力される出力信号に基づいて重送であるか否かを判定する判定部と、
前記センサ制御部および前記超音波センサに供給される電力の電圧の変動を検知する電圧変動検知部と、を有し、
前記電圧変動検知部によって検知される前記電圧の変動に対応して、前記駆動部の出力するパルスの設定個数またはパルスのタイミングを変更する、
ことを特徴とする重送検知装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記電圧変動検知部によって検知される前記電圧が基準電圧範囲よりも低いときには前記パルスの設定個数を増大し、基準電圧範囲よりも高いときには前記パルスの設定個数を低減する、
請求項１記載の重送検知装置。
【請求項３】
前記パルスの設定個数の変更に当たり、検知される前記電圧と前記パルスの設定個数との積が常に所定値以上となるようにする、
請求項２記載の重送検知装置。
【請求項４】
前記パルスの設定個数の変更に当たり、変更後における前記パルスの設定個数Ｎを、変更前における前記パルスの設定個数である基準設定個数Ｎｋに前記電圧の変動比率Ｋｖの逆数１／Ｋｖを乗じた値（Ｎｋ／Ｋｖ）の小数点以下を切り上げた整数値とする、
請求項２または３記載の重送検知装置。
【請求項５】
前記駆動部は、設定された周期で前記パルス列を繰り返して前記超音波送信器に出力するものであり、
前記パルスの設定個数を増大するときは、それとともに前記パルス列の周期を増大する、
請求項２ないし４のいずれかに記載の重送検知装置。
【請求項６】
前記電圧変動検知部は、
前記電力を供給する電源部の出力電圧をリアルタイムで計測する電圧計測部を有し、
前記電圧計測部により計測された出力電圧に基づいて前記パルスの設定個数を決定する、
請求項２ないし５のいずれかに記載の重送検知装置。
【請求項７】
前記センサ制御部は、前記超音波送信器による送信中または前記超音波受信器による受信中に前記電圧の変動が前記電圧変動検知部によって検知されたときには、重送であるとの判定結果を出力しない、
請求項６記載の重送検知装置。
【請求項８】
前記電圧変動検知部は、
前記電力を供給する電源部に接続された負荷の動作状態を監視して前記電源部の出力電圧の変動を予測する負荷状態監視部を有する、
請求項１ないし４のいずれかに記載の重送検知装置。
【請求項９】
前記駆動部は、設定された周期で前記パルス列を繰り返して前記超音波送信器に出力するものであり、
前記電圧変動検知部によって前記電源部の出力電圧の変動が予測されるときに、その変動が予測される期間においては前記駆動部からの前記パルス列の出力を停止する、
請求項８記載の重送検知装置。
【請求項１０】
前記駆動部は、設定された周期で前記パルス列を繰り返して前記超音波送信器に出力するものであり、
前記センサ制御部は、前記電圧変動検知部によって前記電圧の変動が予測され、その変動が予測される期間が前記周期よりも長い場合に、変動の大きさに応じて前記判定部のパラメータを変更する、
請求項８記載の重送検知装置。
【請求項１１】
前記判定部は、前記パルス列に対応して前記超音波受信器から出力される出力信号の振幅をしきい値と比較し、前記出力信号の振幅が前記しきい値以下であったときに重送であると判定し、
前記変動の大きさに応じて前記判定部のパラメータを変更するに当たり、前記しきい値を変更する。
請求項１０記載の重送検知装置。
【請求項１２】
前記シートの坪量を取得する坪量取得部を有し、
前記坪量取得部により取得した前記シートの坪量に応じて前記パラメータの変更範囲を決定する、
請求項１０または１１記載の重送検知装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の重送検知装置と、
前記センサ制御部および前記超音波センサに前記電力を供給する電源部と、
前記搬送路に沿って前記シートを搬送するための駆動源であり前記電源部から電力が供給されて回転するモータと、
前記シートまたはこれとは別のシートに画像を形成するプリンタ部と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記電圧変動検知部は、当該画像形成装置の動作モードに基づいて前記電源部の出力電圧の変動を予測する動作モード監視部を有する、
請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
搬送路に沿って搬送されるシートの重送を検知するための重送検知装置の制御方法であって、
前記重送検知装置は、
搬送路において前記シートを挟んで対向するように配置された超音波送信器および超音波受信器を含む超音波センサと、
前記超音波センサを制御して重送であるか否かの判定結果を出力するセンサ制御部と、  を有し、
前記センサ制御部は、
設定された個数のパルスからなるパルス列を出力して前記超音波送信器を駆動し、前記パルス列に対応して前記超音波受信器から出力される出力信号に基づいて重送であるか否かを判定するとともに、電源から供給される動作用の電力の電圧の変動を検知し、検知される前記電圧の変動に対応して、前記パルスの設定個数または前記パルスのタイミングを変更する、
ことを特徴とする重送検知装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送路に沿って搬送されるシートの重送を検知するための重送検知装置およびその制御方法、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタなどの画像形成装置は、用紙収納部から用紙（シート）を１枚ずつ取り出して搬送しながら画像を形成する。また、スキャナー、複写機、ファクシミリ機などに備わる自動原稿送り装置は、原稿トレイに積み重ねて載置された原稿（シート）を１枚ずつ読取り位置へ搬送する。
【０００３】
シートの搬送に関わるトラブルの一つとして、複数枚のシートが搬送方向にずれて重なった状態で搬送される「重送」と呼ばれる現象がある。重送は、積層状態のシート群から１枚のシートをピックアップローラなどによって取り出す際に、取り出し途中のシートとの摩擦または静電吸着によってそれと接するシートが引きずられることで発生する。
【０００４】
従来、重送の検知に関して、超音波センサを用いる技術が提案されている。この技術では、超音波センサを構成する発信器と受信器とをこれらの間をシートが通過するように対向させて搬送路に配置し、搬送中のシートを貫通する超音波の受信信号に基づいて重送かどうかを判断する。
【０００５】
超音波センサによる重送の検知の信頼性を高めるための先行技術として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には、受信レベルの適否を判定するためのしきい値と受信レベルの履歴の平均値との差分が所定値となるよう当該しきい値を調整することにより、重送検出装置の経年劣化に起因する誤検出を防ぐことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−７５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
超音波センサを用いる重送検知装置は、電源回路から供給される電力により動作する。      
【０００８】
一般に、電源回路は、重送検知装置だけでなく、例えばシートを搬送する機構の駆動源などの他の負荷の電源としても用いられる。このように重送検知装置と他の負荷とに電源回路を共用する回路構成では、他の負荷のオンオフに伴って電源回路の出力電圧が瞬間的に変動することがある。
【０００９】
重送検知装置に供給される電圧が変動すると、超音波の送受信および受信信号の増幅などに乱れが生じて重送の検知の精度が低下してしまう。電源電圧の変動を抑える対策として、高性能のＤＣ−ＤＣコンバータまたはレギュレータなどを電源回路に追加すると、大幅なコストアップとなる。
【００１０】
特許文献１に記載の技術は、経年劣化に対処するものであり、上に述べた電圧の変動により突発的に精度の低下する問題を解決することはできない。
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、電源電圧の変動があっても重送を検知することのできる検知装置およびその制御方法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】
【００１２】
本発明の実施形態に係る重送検知装置は、搬送路に沿って搬送されるシートの重送を検知するための重送検知装置であって、前記搬送路において前記シートを挟んで対向するように配置された超音波送信器および超音波受信器を含む超音波センサと、前記超音波センサを制御して重送であるか否かの判定結果を出力するセンサ制御部と、を有し、前記センサ制御部は、設定された個数のパルスからなるパルス列を出力して前記超音波送信器を駆動する駆動部と、前記パルス列に対応して前記超音波受信器から出力される出力信号に基づいて重送であるか否かを判定する判定部と、前記センサ制御部および前記超音波センサに供給される電力の電圧の変動を検知する電圧変動検知部と、を有し、前記電圧変動検知部によって検知される前記電圧の変動に対応して、前記駆動部の出力するパルスの設定個数またはパルスのタイミングを変更する。
【００１３】
本発明の実施形態に係る制御方法は、搬送路に沿って搬送されるシートの重送を検知するための重送検知装置の制御方法であって、前記重送検知装置は、搬送路において前記シートを挟んで対向するように配置された超音波送信器および超音波受信器を含む超音波センサと、前記超音波センサを制御して重送であるか否かの判定結果を出力するセンサ制御部と、を有し、前記センサ制御部は、設定された個数のパルスからなるパルス列を出力して前記超音波送信器を駆動し、前記パルス列に対応して前記超音波受信器から出力される出力信号に基づいて重送であるか否かを判定するとともに、電源から供給される動作用の電力の電圧の変動を検知し、検知される前記電圧の変動に対応して、前記パルスの設定個数または前記パルスのタイミングを変更する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、電源電圧の変動があっても重送を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る重送検知装置を備えた画像形成装置の構成の概要を示す図である。
【図２】画像形成装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】自動原稿送り装置およびスキャナの内部の構成を示す図である。
【図４】超音波センサからの超音波のシートによる変化を模式的に示す図である。
【図５】重送を判別するためのしきい値と超音波センサの出力との関係を示す図である。
【図６】重送検知装置の構成を示す図である。
【図７】重送検知装置における電圧変動検知部の構成を示す図である。
【図８】電源電圧の変動の例を示す図である。
【図９】超音波センサの入出力の例を示す図である。
【図１０】電源電圧の変動のタイミングの例を示す図である。
【図１１】超音波センサに入力する駆動パルス信号のパルス数と出力との関係を示す図である。
【図１２】超音波センサの入出力の補正の一例を示す図である。
【図１３】超音波センサの入出力の補正の他の例を示す図である。
【図１４】パルスの設定個数Ｎの設定範囲の例を示す図である。
【図１５】画像形成装置における処理の流れの例を示す図である。
【図１６】重送検知装置における電圧変動検知部の構成の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１には本発明の一実施形態に係る重送検知装置１８を備えた画像形成装置１の構成の概要が、図２には画像形成装置１のハードウェア構成が、図３には自動原稿送り装置１０およびスキャナ２０の内部の構成が、それぞれ示されている。
【００１７】
図１に示す画像形成装置１は、コピー機、プリンタ、ファクシミリ機、イメージリーダなどの機能を集約したＭＦＰ（Multi-functional Peripheral ：多機能機または複合機）である。画像形成装置１は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）１０、フラットベッド型のスキャナ２０、プリンタ部３０、給紙部４０、および操作パネル６０などを備える。
【００１８】
自動原稿送り装置１０は、スキャナ２０のプラテンガラスを覆うカバーとして開閉可能に設けられている。この自動原稿送り装置１０に重送検知装置１８が設けられている。自動原稿送り装置１０およびスキャナ２０の構成を後に詳述する。
【００１９】
プリンタ部３０は、給紙部４０から供給されるシート（記録用紙）に画像を形成する。画像形成の方式は、電子写真式である。ただし、インクジェット方式またはそれ以外の方式でもよい。
【００２０】
給紙部４０は、記録用紙を収納しておくための複数の給紙カセットを備えており、選択された給紙カセットからピックアップローラによって記録用紙を繰り出してプリンタ部３０に供給する。
【００２１】
操作パネル６０は、ユーザによる入力操作のための画面を表示するタッチパネルディスプレイと、ハードキーおよびＬＥＤ（light emitting diode）が配置されたキー入力部とを有し、入力操作に応じた信号を出力する。
【００２２】
図２のように、画像形成装置１は、画像形成装置１の全体的な制御を受け持つ主制御部５０、画像形成装置１の各部にその動作に必要な電力を供給する電源回路７０、および自動原稿送り装置１０の制御を受け持つＡＤＦ制御部１００を有している。
【００２３】
図３において、自動原稿送り装置１０は、原稿トレイ１１、搬送機構１２、搬送路１３、搬送用のモータ１４、イメージセンサ１５、および排紙トレイ１６などを有する。
【００２４】
原稿トレイ１１には、シート( 原稿）５の有無を検出する複数の機械式のセンサ１９ａ，１９ｂが設けられている。センサ１９ａ，１９ｂの出力信号は、ＡＤＦ制御部１００に入力され（図２参照）、シート５がセットされているか否かの判定および原稿サイズの判別などに用いられる。
【００２５】
搬送機構１２は、原稿トレイ１１に重ねてセットされた複数枚のシート５を１枚ずつ次々に原稿トレイ１１から読取り位置Ｐ１に向けて搬送し、読取り位置Ｐ１を通過させた後は排紙トレイ１６へ搬送する。搬送機構１２は、ピックアップローラ１２ａ、給紙ローラ対１２ｂ、複数の送りローラ対１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ、搬送路１３を形成する搬送ガイド、およびシートセンサ１７ａ，１７ｂなどを有する。
【００２６】
ピックアップローラ１２ａは、原稿トレイ１１から最上のシート５を取り出す。給紙ローラ対１２ｂは、取り出されたシート５を搬送路１３へ送り込む。送りローラ対１２ｃ〜１２ｇは、搬送路１３に沿って間隔をあけて配置されており、原稿トレイ１１から取り出されたシート５を搬送し、読取り位置Ｐ１を通過させた後に排紙トレイ１６に排出する。
【００２７】
シートセンサ１７ａ，１７ｂは、搬送路１３内のシート５の有無を検出する。シートセンサ１７ａは給紙ローラ対１２ｂの下流側の近傍に配置され、シートセンサ１７ｂは送りローラ対１２ｃの上流側の近傍に配置されている。シートセンサ１７ａの出力に基づいて、ＡＤＦ制御部１００は、複数のシート５が間隔を設けて搬送されるよう搬送路１３へのシート５の送込み（給紙）のタイミングを制御する。
【００２８】
給紙されたシート５が搬送路１３における送りローラ対１２ｄとその次の送りローラ対１２ｅとの間の読取り位置Ｐ１を通過するとき、シート５の下面の画像が、スキャナ２０のイメージセンサ２７によって読み取られる。その後、シート５が送りローラ対１２ｅから排紙トレイ１６に向かう途中で、シート５の上面の画像が密着型のイメージセンサ（Contact Image Sensor: CIS ）１５によって読み取られる。
【００２９】
スキャナ２０は、光源ユニット２２、ミラーユニット２３、結像レンズ２６、およびＣＣＤ（Charge Coupled Device ）からなるイメージセンサ２７を有する。光源ユニット２２は、シート５を照射する光源２４と、シート５からの反射光をミラーユニット２３へ導くミラー２５ａとを有する。ミラーユニット２３は、光源ユニット２２から入射する光を折り返してイメージセンサ２７へ入射させるミラー２５ｂ，２５ｃを有する。光源ユニット２２およびミラーユニット２３は、プラテンガラス２１と平行に移動可能に構成されている。
【００３０】
ところで、自動原稿送り装置におけるシートセンサ１７ａの下流側の近傍に、搬送路１３に沿って搬送されるシート５の重送を検知するための超音波センサ８０が配置されている。超音波センサ８０は、透過型であり、搬送路１３においてシート５を挟んで対向するように配置されて超音波を送受する送信器および受信器を含んでいる。
【００３１】
以下、超音波センサ８０を用いて重送を検知する機能を中心に画像形成装置１の構成および動作をさらに説明する。
【００３２】
図４には超音波センサ８０の発する超音波のシート５による変化が模式的に示され、図５には重送を判別するためのしきい値Ｖｔｈと超音波センサ８０の出力値Ｖ８０ａ，Ｖ８０ｂとの関係が示されている。
【００３３】
超音波センサ８０は、送信器（送波器）８１と受信器（受波器）８２とを有する。送信器８１は、シート５の搬送方向Ｍ１に対して傾斜した方向に超音波を射出（送信）する。受信器８２は、送信器８１の真正面に配置されて超音波を受信する。超音波センサ８０は、この受信の強度に応じた信号を出力する。
【００３４】
図４（Ａ）に示すように、送信器８１は、受信器８２との間をシート５が通過する期間中に超音波を送信する。送信された超音波は、シート５を透過する透過波と、シート５の表面（大気との境界面）で反射する反射波とに分かれる。受信器８２は透過波のみを受信するので、シート５が無い場合に比べて受信強度は弱くなる。
【００３５】
図４（Ｂ）のように、送信器８１と受信器８２との間を複数枚のシート５，５ｂが重なって搬送される場合（重送時）では、送信器８１に近い側のシート５ｂの表面で超音波が反射するとともに、遠い側のシート５の表面でも反射する。また、シート５，５ｂを透過する際に超音波が減衰する。このため、図４（Ａ）のように1 枚のシート５が通過する場合（単送時）と比べて受信強度は弱くなる。すなわち、図５に示すように、単送時と重送時とで超音波センサ８０の出力値Ｖ８０ａ，Ｖ８０ｂに差が生じる。単送時の出力値Ｖ８０ａは重送時の出力値Ｖ８０ｂよりも大きい。
【００３６】
したがって、出力値Ｖ８０ａと出力値Ｖ８０ｂとの間の適切な値をしきい値Ｖｔｈに設定しておき、超音波センサ８０の出力値Ｖ８０としきい値Ｖｔｈとを比較することにより、重送であるか否かを判定することができる。超音波センサ８０の出力値Ｖ８０がしきい値Ｖｔｈよりも小さい場合に重送であると判定し、しきい値Ｖｔｈよりも大きい場合に重送ではないと判定すればよい。
【００３７】
図６には重送検知装置１８の構成が、図７には重送検知装置１８における電圧変動検知部８８の構成が、図８には電源電圧Ｖｓの変動の例が、それぞれ示されている。
【００３８】
図６において、重送検知装置１８は、上に述べた超音波センサ８０と、超音波センサ８０を制御して重送であるか否かの判定結果Ｄ１を出力するセンサ制御部８５とを有する。超音波センサ８０およびセンサ制御部８５には、これらのそれぞれの動作に必要な電力が電源回路７０から供給される。
【００３９】
超音波センサ８０の送信器８１は、超音波を送信するための圧電素子８１１を有し、受信器８２は、超音波を電気信号に変換するための圧電素子８２１およびその電気信号を増幅する増幅回路８２２を有する。
【００４０】
センサ制御部８５は、発振回路８６、判定部８７、電圧変動検知部８８、および坪量取得部８９などを有する。
【００４１】
発振回路８６は、設定された個数のパルスからなるパルス列ＰＬを含む駆動パルス信号Ｓ１を出力して送信器８１を駆動する駆動部である。
【００４２】
判定部８７は、パルス列ＰＬに対応して受信器８２から出力される出力信号Ｓ８０に基づいて重送であるか否かを判定し、判定結果Ｄ１をＡＤＦ制御部１００に通知する。判定部８７により重送であると判定されて場合には、ＡＤＦ制御部１００は、例えばシート５の搬送を中止するよう搬送機構１２を制御するとともに、重送の発生を主制御部５０に通知する。主制御部５０は、シート５を搬送路１３から取り除くようユーザに促すメッセージを操作パネル６０に表示させる。
【００４３】
電圧変動検知部８８は、電源回路７０から供給される電力の電圧、すなわち電源回路７０の出力電圧（以下、「電源電圧Ｖｓ」という）の変動を検知する。電圧変動検知部８８は、図７に示すように、電源電圧Ｖｓをリアルタイムで計測する電圧計測部８８１、および画像形成装置１の動作モードに基づいて電源回路７０の電源電圧Ｖｓの変動を予測する動作モード監視部８８２を有する。
【００４４】
動作モード監視部８８２においては、例えば、画像形成装置１における待機モード、印刷モード、連続印刷モード、両面印刷モードなどの動作モードにより、また、記録用紙のサイズ、自動読み取りや後処理の有無などによって、モータなどの動作タイミングを予測し、これによって電源電圧Ｖｓの変動を予測する。
【００４５】
このように、電圧変動検知部８８は、電源電圧Ｖｓの実測または動作モードに基づく予測により、電源電圧Ｖｓの変動の有無および変動量を検知することが可能である。
【００４６】
坪量取得部８９は、シート５の坪量を超音波の透過性の指標として取得する。坪量に応じて、しきい値Ｖｔｈまたは増幅回路８２のゲイン（利得）などのパラメータを調整することにより、重送の判定の信頼性を高めることができる。坪量取得部８９は、画像形成装置１のユーザが例えば操作パネル６０を用いて入力した坪量を、ＡＤＦ制御部１００を介して主制御部５０に問い合わせる。なお、ユーザによる入力がない場合には、デフォルトの坪量が主制御部５０から坪量取得部８９に通知される。重送検知装置１８は、坪量取得部８９により取得したシート５の坪量に応じてパラメータの変更範囲を決定する。
【００４７】
さて、重送検知装置１８に電力を供給する電源回路７０は、モータ１４を含むモータ群１４０、ファン１６５、操作パネル６０のＬＥＤ群１６０、およびシートセンサ１７ａ，１７ｂを含むセンサ群１７０などにも電力を供給する。
【００４８】
このため、重送検知装置１８以外の供給先の動作が電源電圧Ｖｓに影響する。例えば、自動原稿送り装置１０のモータ１４が回転を始める始動時では、図８（Ａ）に示すように、一定の速度で回転する定常時と比べて大きなモータ駆動電流Ｉが流れる。つまり、電源回路７０からみて負荷が重くなる。このとき、図８（Ｂ）に示すように、電源電圧Ｖｓが一時的に低くなる。定常時においては、モータ駆動電流Ｉはほぼ一定であり、電源電圧Ｖｓは定格電圧Ｖｓ０に保たれる。回転を停止させる制動時において、モータ駆動電流Ｉは急激に減少する。このとき、電源電圧Ｖｓは一時的に高くなる。
【００４９】
このように電源電圧Ｖｓが変動すると、超音波センサ８０における超音波の送信強度などが変動し、それに応じて超音波センサ８０の出力信号Ｓ８０の値が低くまたは高くなる。このため、判定部８７による重送の判定結果が誤ったものになることがある。
【００５０】
そこで、重送検知装置１８は、電圧変動検知部８８によって検知される電源電圧Ｖｓの変動に対応して、発振回路８６の出力するパルスの設定個数Ｎまたはパルスのタイミングを変更する。各種のパラメータを補正することもできる。詳しくは次の通りである。
【００５１】
図９には超音波センサ８０の入出力の例が示されている。
【００５２】
実際の重送の判定においては、超音波センサ８０の配置位置をシート５が通過する期間中に、パルス列ＰＬを所定の間隔Ｔ２を設けて複数回送信する。すなわち、送信器８１に駆動パルス信号Ｓ１として複数のパルス列ＰＬを含むバースト信号を入力し、断続的に超音波を送信する。各パルス列ＰＬの周波数は例えば３００ｋＨＺ程度であり、各パルス列ＰＬのパルス数は最大１５程度である。間隔Ｔ２は数ｍｓ程度であり、パルス列ＰＬの送信回数は例えば１０〜２０程度である。
【００５３】
パルス列ＰＬを送信するごとに受信器８２の出力信号Ｓ８０のピーク値を読み取って得た複数回分の受信結果に基づいて重送か否かを判定する。例えば、ピーク値の平均値がしきい値Ｖｔｈ以下の場合に重送と判定してもよいし、またはピーク値がしきい値Ｖｔｈ以下である回数が所定数以上の場合に重送と判定してもよい。
【００５４】
超音波センサ８０を用いる場合には、１つのパルス列ＰＬの送信を開始してから、そのパルス列ＰＬに対応する受信が完了するまでに、送信器８１と受信器８２との間隙寸法によって決まる数百μｓから数ｍｓ程度の時間Ｔ３が必要となる。この時間Ｔ３は、送信の開始から超音波によるシート５の振動が受信器８２に伝わり始めるまでの受信遅れ期間Ｔ４とシート５の振動が始まってから収束するまでの受信期間Ｔ５とを合わせた期間の長さである。受信期間Ｔ５の終了から余裕時間Ｔ６が経過した後に、次のパルス列ＰＬが送信される。
【００５５】
重送検知装置１８は、この時間Ｔ３と電源電圧Ｖｓの変動が生じるタイミングおよび継続する時間との関係に応じて、重送を判定する処理を部分的に変更する。
【００５６】
図１０には電源電圧Ｖｓの変動のタイミングの例が示されている。
【００５７】
図１０（Ａ）では、超音波を送信する送信期間Ｔ１中に電源電圧Ｖｓの突発的な変動が生じ、受信期間Ｔ５の開始以前に変動が終わっている。このような短時間の変動が生じた場合には、変動を検知した後にすぐに電源電圧Ｖｓが定格電圧Ｖｓ０に戻ってしまうので、送受信のパラメータを補正することで変動に対処することは困難である。したがって、重送の誤判定を防ぐために、この場合の受信結果を重送の判定の対象から除外する。なお、図１０（Ａ）では送信時に変動が発生することを想定しているが、受信時に発生した場合も同様に受信結果を重送の判定の対象から除外する。
【００５８】
図１０（Ｂ）では、１つのパルス列ＰＬに対応する送信期間Ｔ１および受信期間Ｔ５にわたって電源電圧Ｖｓが定格電圧Ｖｓ０よりも高い状態が続いている。この場合には、送受信のパラメータを補正することで変動に対処することが可能である。したがって、重送の誤判定を防ぐために、送信のタイミングまたは送受信のパラメータを補正する。
【００５９】
図１１には超音波センサ８０に入力する駆動パルス信号Ｓ１のパルス数と受信強度との関係が示されている。
【００６０】
図１１（Ａ）のように、駆動パルス信号Ｓ１のパルス数が少ないときには、送信されるエネルギーが小さいので、シート５を振動させることができない。つまり、超音波がシート５を透過することができない。超音波がシート５を透過するには、パルス列ＰＬのパルス数をシート５の種類（坪量）によって決まる所定値以上にする必要がある。所定値以上とした場合は、パルス数を多くするほど、受信器８２の出力の振幅が大きくなる。したがって、電源電圧Ｖｓの変動によるパルス列ＰＬの波高値の増減を打ち消すようにパルス数を設定することにより、変動がない場合と同様の送受信状態を得て正しく重送の有無を判定することができる。
【００６１】
このことから、発振回路８６は、電圧変動検知部８８によって検知される電源電圧Ｖｓが基準電圧範囲よりも低いときにはパルスの設定個数Ｎを増大し、基準電圧範囲よりも高いときにはパルスの設定個数Ｎを低減する。基準電圧範囲として、定格電圧Ｖｓ０を中心とする一定の範囲、例えば、定格電圧Ｖｓ０を中心として±ａ％の範囲、または±αの範囲とすることができる。ａとして、例えば０〜１０の範囲とすることができる。この場合に、具体的には、±１％の範囲、±３％の範囲、±５％の範囲、±１０％の範囲などとすることができる。また、電源電圧Ｖｓが例えばＤＣ２４ボルトの直流電力である場合に、αとして、例えば０〜２．４の範囲とすることができる。この場合に、具体的には、±０．２４ボルトの範囲、±１ボルトの範囲、±２ボルトの範囲などとすることができる。
【００６２】
図１２には超音波センサ８０の入出力の補正の一例が示されている。
【００６３】
図１２においては、１番目のパルス列ＰＬ１の送信から２番目のパルス列ＰＬ２に対応する受信の完了までの期間にわたって、電源電圧Ｖｓが定格電圧Ｖｓ０よりも高い。しかし、３番目のパルス列ＰＬ２を送信する時点ｔ７よりも以前に、電源電圧Ｖｓは定格電圧Ｖｓ０に戻っている。
【００６４】
このような電源電圧Ｖｓの推移が画像形成装置１の動作モードに基づいて予想される場合には、１番目および２番目のパルス列ＰＬ１、ＰＬ２のパルスの設定個数Ｎを通常時の数（例えば８）よりも少ない数（図では６）に補正する。３番目のパルス列ＰＬ３以降については、パルスの設定個数Ｎを通常時の数とする。すなわち、補正を行わない。
【００６５】
なお、パルス列ＰＬ１、ＰＬ２のパルスの設定個数Ｎを減らす代わりに、受信器８２の増幅回路８２２のゲインを下げるか、出力電圧Ｖ８０のＡＤ変換率を下げるか、しきい値Ｖｔｈを上げるか、または判定部８７による出力電圧Ｖ８０の読込み値を下げるなどの補正を行ってもよい。
【００６６】
図１３には超音波センサ８０の入出力の補正の他の例が示されている。
【００６７】
図１３（Ａ）においては、１番目のパルス列ＰＬ１を送信する以前から２番目のパルス列ＰＬ２の送信途中の時点ｔ８まで電源電圧Ｖｓが定格電圧Ｖｓ０よりも高い。つまり、もしも１番目のパルス列ＰＬ１を送信した後にデフォルトの間隔Ｔ２で２番目のパルス列ＰＬ２を送信したとすると、電源電圧Ｖｓの変動の影響がパルス列ＰＬ２に現れる。
【００６８】
そこで、図１３（Ｂ）のように、デフォルトの間隔Ｔ２よりも長い間隔Ｔ２ｂを設けるタイミング、すなわち通常よりも遅らせたタイミングで２番目のパルス列ＰＬ２を送信する。その後のパルス列間の間隔はデフォルトの間隔Ｔ２でよい。
【００６９】
１番目のパルス列ＰＬ１についてパルスの設定個数Ｎを減らすなどの補正を行ってもよいが、図１３の例では１番目のパルス列ＰＬ１の送信を中止する。したがって、重送か否かの判定は、２番目以降のパルス列ＰＬ２，ＰＬ３に対応する受信結果に基づいて行う。
【００７０】
図１３の例によると、パルス列ＰＬ２，ＰＬ３の送信のタイミングを通常時のタイミングに対してずらすだけで、パルスの設定個数Ｎまたは送受信のパラメータを補正することなく、重送の判定における電源電圧Ｖｓの変動の影響を無くすことができる。
【００７１】
図１４にはパルスの設定個数Ｎの設定範囲の例が示されている。
【００７２】
図１４（Ａ）では、パルスの設定個数Ｎの設定範囲が４〜１０の範囲とされている。電源電圧Ｖｓが基準電圧範囲ＢＶ内である通常時における設定個数Ｎである基準設定個数Ｎｋは「７」とされている。なおここでは、基準電圧範囲ＢＶを定格電圧Ｖｓ０を中心とした微小範囲としてある。しかし、上にも述べたように、基準電圧範囲ＢＶは種々設定することが可能である。
【００７３】
電源電圧Ｖｓが基準電圧範囲ＢＶを超える場合には、パルスの設定個数Ｎは電源電圧Ｖｓに応じて４〜６に設定され（駆動条件１）、基準電圧範囲ＢＶよりも小さい場合には、設定個数Ｎは電源電圧Ｖｓに応じて８〜９とされる（駆動条件２）。
【００７４】
パルスの設定個数Ｎの変更に当たり、変更後におけるパルスの設定個数Ｎを、変更前におけるパルスの設定個数である基準設定個数Ｎｋに電源電圧Ｖｓの変動比率Ｋｖの逆数１／Ｋｖを乗じた値（Ｎｋ／Ｋｖ）の小数点以下を切り上げた整数値とすることができる。すなわち、電源電圧Ｖｓと送信するパルスの設定個数Ｎとの積が常に所定値以上となるよう設定個数Ｎを決定する。
【００７５】
図１４（Ｂ）では、パルス数Ｎの設定範囲が２〜１２の範囲とされている。つまり、自動原稿送り装置１０に適合するシート５として、図１４（Ａ）の場合と比べてより薄いものおよびより厚いものを含む多様なシートが想定されている。
【００７６】
基準設定個数Ｎｋは「６」とされている。電源電圧Ｖｓが基準電圧範囲ＢＶを超える場合には、設定個数Ｎは電源電圧Ｖｓに応じて２〜５に設定され（駆動条件１）、基準電圧範囲ＢＶよりも小さい場合には、設定個数Ｎは電源電圧Ｖｓに応じて７〜１２とされる（駆動条件２）。
【００７７】
つまり図１４において、鎖線で示した斜めの線よりも上方の設定個数Ｎを選択する。これにより、電源電圧Ｖｓが基準電圧範囲ＢＶより低下した場合であっても、シート５を透過するために最低限必要なエネルギーを確保することができる。
【００７８】
図１５には画像形成装置における処理の流れの例が示されている。
【００７９】
シート５の搬送を開始し（＃１０１）、電源電圧Ｖｓの変動を検知する（＃１０２）。超音波の送信中または受信中の変動を検知した場合には（＃１０３でＹＥＳ) 、受信結果を重送の判定の対象から除外する（＃１０４）。
【００８０】
超音波の送信までに変動が収束すると予想される場合には、（＃１０５でＹＥＳ) 、パルス列間の間隔Ｔ２を変更したバースト周期（パルス列ＰＬの送信の周期）で超音波を送信する（＃１０６）。
【００８１】
電源電圧Ｖｓの変動の収束するまでの時間がバースト周期よりも長い場合には（＃１０７でＹＥＳ) 、変量量に応じてパルスの設定個数Ｎまたは送受信の処理のパラメータを補正する（＃１０８）。
【００８２】
その他の場合には（＃１０７でＮＯ) 、変動が収束するの待って超音波を送信する（＃１０９）。その後、得られた受信結果に基づいて重送であるか否かを判定する（＃１１０）。
【００８３】
図１６には重送検知装置１８における電圧変動検知部８８ｂの構成の他の例が示されている。電圧変動検知部８８ｂは、負荷状態監視部８８３を有する。負荷状態監視部８８３は、電源回路７０に接続された負荷（例えばモータ群１４０）の動作状態を監視して電源回路７０の出力電圧（電源電圧Ｖｓ）の変動を予測する。例えば、上に述べた動作モード監視部８８２におけると同様に、装置の動作モードやその他の要因に基づいて、モータなどの動作タイミングを予測し、電源電圧Ｖｓの変動を予測する。
【００８４】
以上の実施形態によると、電源電圧Ｖｓの変動があってもシート５の重送を検知することができる。
【００８５】
上に述べた実施形態において、シート５の坪量が小さいほど超音波が透過しやすいことを踏まえて、受信器８２の増幅回路８２２の増幅率などのパラメータの補正値の上限および下限を決めておくことができる。これにより、増幅率を高く設定し過ぎることによる回路部品の破壊を防ぐことができるとともに、受信器８２の出力レベルが高くなりすぎて重送の検知精度が低下するのを防ぐことができる。
【００８６】
パルスの設定個数Ｎを補正した場合には、超音波を受信してから振動が収束するまでの時間が通常時と異なる長さとなるので、これに合わせて期間Ｔ２を変更する。すなわち、設定個数Ｎを増やした場合には期間Ｔ２を長くし、設定個数Ｎを減らした場合には期間Ｔ２を短くする。具体的には、パルス列ＰＬの周波数が３００ｋＨｚである場合には、送信期間Ｔ１は１パルスの増減により３．３３μｓ長くまたは短くなり、受信側ではこの３．３３μｓに比例する時間だけ振動時間が長くまたは短くなる。したがって、この受信側の振動収束に必要な時間だけ期間Ｔ２を増減する。
【００８７】
なお、パルス列ＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ２ｂ、ＰＬ３のパルス幅または波高値は、変調されてもよい。つまり、超音波センサ８０の動作原理や構造などに応じて、発振回路８６の構成や出力するパルスおよびパルス列ＰＬの波形などが異なっていてもよい。変調されたパルスの波形では、変調の仕方に応じてパルスの個数やタイミングを見分ける必要がある。
【００８８】
上に述べた実施形態において、電源電圧Ｖｓの変動量が所定の範囲以下であれば受信側のパラメータのみを補正し、所定の範囲以上であれば送信側でのパルスの設定個数Ｎの補正を行いかつ必要に応じて受信側のパラメータを補正するようにしてもよい。パルスの設定個数Ｎを補正するのと比べて、受信側のパラメータを補正する方が、受信感度のばらつきが有る場合の影響が小さい。したがって、受信側のパラメータの補正のみで電源電圧Ｖｓの変動の影響を無くすことができる場合には、受信側のパラメータの補正のみを行うことにより、重送の検知精度を高く保つことができる。
【００８９】
上に述べた実施形態においては、自動原稿送り装置１０により搬送されるシート５（原稿）の重送を検知する場合を例に挙げた。これに限らず、給紙部４０からプリンタ部３０へ搬送されるシート５とは別のシート（記録用紙）の重送を検知する場合にも、本発明を適用することができる。
【００９０】
画像形成装置１、自動原稿送り装置１０、および重送検知装置１８のそれぞれの全体または各部の構成、処理の内容、順序、またはタイミング、超音波センサ８０の構成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  画像形成装置
５  シート
１４  モータ
１８  重送検知装置
３０  プリンタ部
７０  電源回路（電源部）
８０  超音波センサ
８１  送信機（超音波送信器）
８２  受信器（超音波受信器）
８５  センサ制御部
８６  発振回路（駆動部）
８７  判定部
８８，８８ｂ  電圧変動検知部
８９  坪量取得部
１１３  搬送路
８８１  電圧計測部
８８２  動作モード監視部
８８３  負荷状態監視部
Ｄ１  判定結果
ＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ２ｂ、ＰＬ３  パルス列
Ｓ８０  出力信号
Ｖｓ  電源電圧（電源部の出力電圧）
ＢＶ  基準電圧範囲
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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