(57)【要約】      （修正有）【課題】紙葉類のジャムを早く且つ正確に検出して、ジャムが発生すると直ぐに装置を停止して紙葉類の破損を防ぐことができる紙類搬送装置及びそのジャム検出方法を提供する。【解決手段】紙葉類の搬送路１６に配設される超音波発生部材１７と、前記超音波を検出する超音波検出部材１８と、紙葉類を搬送する搬送ローラ１２，１３を駆動するモータ駆動回路１９と、モータ駆動回路１９と超音波発生部材１７と超音波検出部材１８とを制御する制御部２０とを備える紙類搬送装置において、制御部２０は、紙葉類が正常に搬送される際に、超音波検出部材１８が検出して出力する超音波信号波形の位相差及び／又は振幅差のバラツキから位相差及び／又は振幅差の正常範囲を設定する。超音波検出部材１８から出力される超音波信号波形が正常範囲外となったときに紙葉類にジャムが生じたと判断してモータ駆動回路１９を制御して搬送ローラ１２，１３を停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類が搬送される搬送路に配設される超音波発生部材と、前記搬送路に配設され前記超音波発生部材からの超音波を検出する超音波検出部材と、前記搬送路で紙葉類を搬送する搬送ローラを駆動するモータ駆動回路と、該モータ駆動回路と前記超音波発生部材と前記超音波検出部材とを接続して制御する制御部とを備える紙類搬送装置であって、
前記制御部は、紙葉類が正常に搬送される際に、前記超音波検出部材が前記超音波発生部材からの超音波を前記紙葉類を介して検出して出力する超音波信号波形の位相差及び／又は振幅差のバラツキから位相差及び／又は振幅差の正常範囲を設定する手段を備えるとともに、前記超音波検出部材から出力する超音波信号波形が前記正常範囲外となったときに紙葉類にジャムが生じたと判断して前記モータ駆動回路を制御して前記搬送ローラを停止させることを特徴とする紙類搬送装置。
【請求項２】
前記超音波発生部材と超音波検出部材とは搬送路を挟んで対向して配置され、前記超音波検出部材は超音波発生部材が発する超音波を、搬送路を搬送する紙葉類を透過して検出することを特徴とする請求項１記載の紙類搬送装置。
【請求項３】
前記超音波発生部材と超音波検出部材とは搬送路を挟んだ何れか一方側に配置され、前記超音波検出部材は超音波発生部材が発する超音波を、搬送路を搬送する紙葉類で反射させて検出することを特徴とする請求項１記載の紙類搬送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記超音波検出部材が出力する超音波信号波形が、前記超音波信号波形の位相差の正常範囲と、前記超音波信号波形の振幅差の正常範囲の何れか一方から外れた際にジャムと判断する手段を備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の紙類搬送装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記超音波検出部材が出力する超音波信号波形が、前記超音波信号波形の位相差の正常範囲と、前記超音波信号波形の振幅差の正常範囲の双方とも同時に外れた際にジャムと判断する手段を備えることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の紙類搬送装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記超音波検出部材が出力する超音波信号波形が前記正常範囲外となることが所定回数連続して発生したときに、紙葉類にジャムが生じたと判断する手段を備えることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の紙類搬送装置。
【請求項７】
紙葉類が搬送される搬送路に配設される超音波発生部材と、前記搬送路に配設され前記超音波発生部材からの超音波を検出する超音波検出部材と、前記搬送路で紙葉類を搬送する搬送ローラを駆動するモータ駆動回路と、該モータ駆動回路と前記超音波発生部材と前記超音波検出部材とを接続して制御する制御部とを備える紙類搬送装置のジャム検出方法であって、
前記制御部は、紙葉類が正常に搬送される際に、前記超音波検出部材が前記超音波発生部材からの超音波を前記紙葉類を介して検出して出力する超音波信号波形の位相差及び／又は振幅差のバラツキから位相差及び／又は振幅差の正常範囲を設定するとともに、前記超音波検出部材から出力する超音波信号波形が前記正常範囲外となったときに紙葉類にジャムが生じたと判断して前記モータ駆動回路を制御して前記搬送ローラを停止させることを特徴とする紙類搬送装置のジャム検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類を搬送する紙類搬送装置において、トラブルにより紙葉類が搬送路につかえて搬送されなくなる事態を早期に検出して紙葉類の破損を防ぐことができる紙類搬送装置及びそのジャム検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター、スキャナー等の紙類搬送装置において、記録媒体である紙葉類が搬送路中でつかえて搬送されなくなる、いわゆるジャムが発生することがある。例えば、ステープラーなどで綴じられた複数枚の紙葉類、薄い紙葉類、皺やよれや破れのある紙葉類などにあっては、ジャムが発生する恐れがあった。そしてジャムが発生すると、紙葉類が折れたり捻れた状態で搬送路をしばらく走行する間に破損したり、紙類搬送装置が破損したりすることがあった。そこで、紙類搬送装置には、ステープラーなどで綴じたままの紙葉類を搬送しないようにとの注意書きを表記したり、薄紙については搬送速度を自動的に遅くしたりすることが行われている。
【０００３】
それでも、不注意によりステープラーなどで綴じたままの紙葉類を搬送した場合や、紙葉類の状態によっては薄紙等でのジャムが発生することがあり、その場合に、紙葉類が破損しないように、直ちにジャムを検出して装置を停止させることが考えられている。
その一つとして、紙葉類を搬送する搬送路に面してマイクロフォンを設置し、紙葉類の通過音を検出して、その音声周波成分を分析し、正常な紙葉類搬送時の音声と、紙葉類がジャムによりクシャクシャに折れるときに発生する音声の相違を検知して、ジャムを検出する装置が案出されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の紙類搬送装置のジャム検出方法にあっては、マイクロフォンが紙葉類の通過音だけでなく、紙類搬送装置自体が発生する音も検出してしまうことから、ジャム検出が誤動作して、ジャムが発生しても直ぐに装置が停止しなかったり、ジャムが発生していないのに装置が停止したりするおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、紙類搬送装置における紙葉類のジャムを早く且つ正確に検出して、ジャムが発生すると直ぐに装置を停止して紙葉類の破損を防ぐことができる紙類搬送装置及びそのジャム検出方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記解決課題は、下記の各発明によって解決することができる。
すなわち、本発明の紙類搬送装置は、紙葉類が搬送される搬送路に配設される超音波発生部材と、前記搬送路に配設され前記超音波発生部材からの超音波を検出する超音波検出部材と、前記搬送路で紙葉類を搬送する搬送ローラを駆動するモータ駆動回路と、該モータ駆動回路と前記超音波発生部材と前記超音波検出部材とを接続して制御する制御部とを備える紙類搬送装置であって、
前記制御部は、紙葉類が正常に搬送される際に、前記超音波検出部材が前記超音波発生部材からの超音波を前記紙葉類を介して検出して出力する超音波信号波形の位相差及び／又は振幅差のバラツキから位相差及び／又は振幅差の正常範囲を設定する手段を備えるとともに、前記超音波検出部材から出力する超音波信号波形が前記正常範囲外となったときに紙葉類にジャムが生じたと判断して前記モータ駆動回路を制御して前記搬送ローラを停止させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の紙類搬送装置は、前記超音波発生部材と超音波検出部材とは搬送路を挟んで対向して配置され、前記超音波検出部材は超音波発生部材が発する超音波を、搬送路を搬送する紙葉類を透過して検出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の紙類搬送装置は、前記超音波発生部材と超音波検出部材とは搬送路を挟んだ何れか一方側に配置され、前記超音波検出部材は超音波発生部材が発する超音波を、搬送路を搬送する紙葉類で反射させて検出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の紙類搬送装置は、前記制御部は、前記超音波検出部材が出力する超音波信号波形が、前記超音波信号波形の位相差の正常範囲と、前記超音波信号波形の振幅差の正常範囲の何れか一方から外れた際にジャムと判断する手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の紙類搬送装置は、前記制御部は、前記超音波検出部材が出力する超音波信号波形が、前記超音波信号波形の位相差の正常範囲と、前記超音波信号波形の振幅差の正常範囲の双方とも同時に外れた際にジャムと判断する手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の紙類搬送装置は、前記制御部は、前記超音波検出部材が出力する超音波信号波形が前記正常範囲外となることが所定回数連続して発生したときに、紙葉類にジャムが生じたと判断する手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の紙類搬送装置のジャム検出方法は、紙葉類が搬送される搬送路に配設される超音波発生部材と、前記搬送路に配設され前記超音波発生部材からの超音波を検出する超音波検出部材と、前記搬送路で紙葉類を搬送する搬送ローラを駆動するモータ駆動回路と、該モータ駆動回路と前記超音波発生部材と前記超音波検出部材とを接続して制御する制御部とを備える紙類搬送装置のジャム検出方法であって、
前記制御部は、紙葉類が正常に搬送される際に、前記超音波検出部材が前記超音波発生部材からの超音波を前記紙葉類を介して検出して出力する超音波信号波形の位相差及び／又は振幅差のバラツキから位相差及び／又は振幅差の正常範囲を設定するとともに、前記超音波検出部材から出力する超音波信号波形が前記正常範囲外となったときに紙葉類にジャムが生じたと判断して前記モータ駆動回路を制御して前記搬送ローラを停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上、説明したように、本発明によれば、紙類搬送装置における紙葉類のジャムを早く且つ正確に検出して、ジャムが発生すると直ぐに装置を停止して紙葉類の破損を防ぐことができる紙類搬送装置及びそのジャム検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る紙類搬送装置の概略図である。
【図２】本発明の紙類搬送装置のジャム検出方法を示す説明図である。
【図３】本発明の紙類搬送装置のジャム検出方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の紙類搬送装置及びそのジャム検出方法を実施するための形態について詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表し、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るジャム検出方法を備えた紙類搬送装置の概略図である。本発明のジャム検出方法に係る紙類搬送装置は、紙葉１５を積層し１枚ずつ送り出す給紙部１１と、１対の搬送ローラ１２，１３と、排出部１４と、給紙部１１と排出部１４とをつなぐ紙葉１５を搬送する搬送路１６と、１対の搬送ローラ１２，１３の近傍に搬送路１６を挟んで配置された超音波発生部材１７及び超音波検出部材１８と、１対の搬送ローラ１２，１３を駆動するモータ駆動回路１９と、このモータ駆動回路１９と超音波発生部材１７と超音波検出部材１８とを接続して制御する制御部２０とから構成される。
【００１８】
前記制御部２０は、中央処理演算装置（ＣＰＵ）とメモリ部材と備えてジャム検出のプログラムを組み込まれており、超音波発生部材１７を駆動して超音波を発生しつつ、その超音波を検出する超音波検出部材１８から出力される信号を入力し、その信号を解析してモータ駆動回路１９をそのまま駆動するか、停止させるかを判断して制御する。
【００１９】
このような構成からなる本発明の実施形態に係る紙類搬送装置におけるジャム検出方法について、図２、図３を参照して以下に説明する。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態に係る紙類搬送装置及びそのジャム検出方法を示す説明図で、この説明図はジャムの発生により超音波の位相が変動することに着目してジャムを検出する方法を説明している。
本実施例に係る紙類搬送装置のジャム検出方法において用いる超音波は、２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚの可聴音帯域以上の周波数帯域の音波であり、具体的な周波数帯域としては特に限定されることはなく、適宜に設定するものである。
図２（ａ）は超音波発生部材１７が発生する超音波の信号波形であり、図２（ｂ）は搬送路１６に紙葉１５が存在しない状態で超音波検出部材１８が検出し出力する超音波の信号波形である。超音波信号の波形のピーク値を図２（ａ）の元の波形と比較すると、超音波が超音波検出部材１８に到達するまでの間に拡散することにより、縦軸に示す振幅が伝搬距離により減衰して小さくなることに加え、超音波信号が超音波検出部材１８に到達するまでの時間差が横軸に時間遅れ（位相差）として表れている。
【００２１】
図２（ｃ）は、搬送路１６に紙葉１５が存在する状態で超音波検出部材１８が検出し出力する超音波信号の波形であり、その波形の振幅のピーク値を基準として上述した図２（ｂ）の波形と比較すると、超音波発生部材１７からの超音波が紙葉１５を透過することにより反射し、吸収されることにより振幅がさらに減少するとともに、位相差も大きく（検出する時間が遅く）なっている。
また、正常に紙葉１５が搬送されていても、超音波が透過する紙葉１５自体の状態や搬送の状態によって、超音波検出部材１８が検出し出力する超音波の信号波形には、位相差にある程度のバラツキが生じる。
そこで、制御部２０は、正常に紙葉１５が搬送されている際に、随時超音波検出部材１８から出力される超音波信号の波形をモニターし、そのピーク値の分布を演算処理し、例えば、その平均値μ±３σ（標準偏差）又は±６σの範囲を正常範囲と設定する。この正常範囲の設定は、制御部２０が一定時間ごとに随時更新したり、複数枚の紙葉１５が搬送される度に更新したりすることができる。
【００２２】
図２（ｄ）は、搬送路１６中で紙葉１５がジャムを発生した状態で、超音波発生部材１７からの超音波が、折れ曲がったり、重なったりした紙葉１５により反射し、吸収されながら透過し、それを超音波検出部材１８が検出し出力する超音波信号の波形であり、その位相変動が小さく（検出する時間が早く）、上述した正常範囲外となっている状態を示している。この超音波を検出する時間が早くなるという状態は、超音波発生部材１７と超音波検出部材１８との間に本来搬送されているはずの紙葉１５が、折れ曲がる、欠損する等により存在していない、という状態を表している。
制御部２０は、超音波検出部材１８から出力される超音波信号波形のピーク値が、位相変動の正常範囲外となった場合に、ジャムを検出して１対の搬送ローラ１２，１３を停止させるようにモータ駆動回路１９を制御する。
ただし、超音波検出部材１８からの波形が前記正常範囲を外れることが１回あっただけで、制御部２０がジャムと判定することが過剰品質である場合には、一定時間内に複数回のジャム判定があった場合に、ジャムと判定して制御部２０が搬送ローラ１２，１３を停止させることとしてもよいものである。
【００２３】
図２（ｅ）は、上述の図２（ｄ）と同様に、搬送路１６中で紙葉１５がジャムを発生した状態で、超音波発生部材１７からの超音波を、紙葉１５を介して超音波検出部材１８が検出し出力する超音波信号の波形であり、その位相変動が大きく（検出する時間が遅く）、上述した正常範囲外となっている状態を示している。この超音波を検出する時間が遅くなるという状態は、正常時に平らに搬送されている紙葉１５が、折れ曲がったり、重なったりすることにより、超音波の拡散や吸収が正常搬送時よりも大きくなる、という状態を表している。
制御部２０は、超音波検出部材１８から出力される超音波信号波形の振幅のピーク値が、位相変動の正常範囲外となった場合に、前述同様に制御部２０がジャムの判定をした上で、モータ駆動回路１９を制御して搬送ローラ１２，１３を停止させるものである。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態に係る紙類搬送装置及びそのジャム検出方法を示す説明図で、この説明図はジャムの発生により超音波の振幅が変動することに着目してジャムを検出する方法を説明している。
この実施例に係る紙類搬送装置のジャム検出方法において用いる超音波も、前述同様に２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚの可聴音帯域以上の周波数帯域の音波であり、具体的な周波数帯域としては特に限定されることはなく、適宜に設定するものである。
【００２５】
図３（ａ）は超音波発生部材１７が発生する超音波の信号波形であり、図３（ｂ）は搬送路１６に紙葉１５が存在しない状態で超音波検出部材１８が検出し出力する超音波の信号波形であり、その波形のピーク値を図３（ａ）の元の波形と比較すると、縦軸に示す振幅が伝搬距離により減衰して小さくなっている。
【００２６】
図３（ｃ）は、搬送路１６に紙葉１５が存在する状態で超音波検出部材１８が検出し出力する超音波信号の波形であり、その波形の振幅のピーク値を基準として上述した図３（ｂ）の波形と比較すると、超音波発生部材１７からの超音波が紙葉１５を透過することで振幅がさらに減少している。
また、正常に紙葉１５が搬送されていても、超音波が透過する紙葉１５自体の状態や搬送の状態によって、超音波検出部材１８が検出し出力する超音波の信号波形には、振幅にある程度のバラツキが生じる。
そこで、制御部２０は、正常に紙葉１５が搬送されている際に、随時超音波検出部材１８から出力される超音波信号の波形をモニターし、その振幅のピーク値の分布を演算処理し、例えば、その平均値μ±３σ（標準偏差）又は±６σの範囲を正常範囲と設定する。この正常範囲の設定は、制御部２０が一定時間ごとに随時更新したり、複数枚の紙葉１５が搬送される度に更新したりすることができる。
【００２７】
図３（ｄ）は、搬送路１６中で紙葉１５がジャムを発生した状態で、超音波発生部材１７からの超音波が、折れ曲がったり、重なったりした紙葉１５により反射し、吸収されながら透過し、それを超音波検出部材１８が検出し出力する超音波信号の波形であり、その振幅が小さくなって、上述した正常範囲外となっている状態を示している。この超音波を振幅が小さくなるという状態は、正常時に平らに搬送されている紙葉１５が、折れ曲がったり、重なったりすることにより、超音波の拡散や吸収が正常搬送時よりも大きくなる、という状態を表している。
制御部２０は、超音波検出部材１８から出力される超音波信号波形の振幅のピーク値が、振幅変動の正常範囲外となった場合に、ジャムを検出して１対の搬送ローラ１２，１３を停止させるようにモータ駆動回路１９を制御する。
ただし、超音波検出部材１８からの波形が前記正常範囲を外れることが１回あっただけで、制御部２０がジャムと判定することが過剰品質である場合には、一定時間内に複数回のジャム判定があった場合に、ジャムと判定して制御部２０が搬送ローラ１２，１３を停止させることとしてもよいものである。
【００２８】
図３（ｅ）は、上述の図３（ｄ）と同様に、搬送路１６中で紙葉１５がジャムを発生した状態で、超音波発生部材１７からの超音波が、折れ曲がったり、重なったりした紙葉１５により反射し、吸収されながら透過し、それを超音波検出部材１８が検出し出力する超音波信号の波形であり、その振幅が大きくなって、上述した正常範囲外となっている状態を示している。この超音波を振幅が大きくなるという状態は、超音波発生部材１７と超音波検出部材１８との間に本来搬送されているはずの紙葉１５が、折れ曲がる、欠損する等により存在していない、という状態を表している。
制御部２０は、超音波検出部材１８から出力される超音波信号波形の振幅のピーク値が、振幅変動の正常範囲外となった場合に、前述同様に制御部２０がジャムの判定をした上で、モータ駆動回路１９を制御して搬送ローラ１２，１３を停止させるものである。
【００２９】
上述した２つの実施例にあっては、制御部２０が行うジャムの判定を、超音波検出部材１８から出力される超音波信号波形の振幅のピークが、位相変動の正常範囲外となるか、振幅変動の正常範囲外となるかの、何れか一方の方法で行うことができる。
その場合は、紙類搬送装置に、制御部２０が位相変動を検出するジャム検出方法を備えるか、又は制御部２０が振幅変動を検出するジャム検出方法を備えるかを選択するものである。
【００３０】
また、本発明のジャム検出方法における紙類搬送装置に、制御部２０が位相変動を検出するジャム検出方法と、制御部２０が振幅変動を検出するジャム検出方法の双方を備え、その何れか一方がジャムを検出した場合に、制御部２０がジャムと判定して、モータ駆動回路１９を制御して搬送ローラ１２，１３を停止させることとしてもよい。
【００３１】
さらに、本発明のジャム検出方法における紙類搬送装置に、制御部２０が位相変動を検出するジャム検出方法と、制御部２０が振幅変動を検出するジャム検出方法の双方を備え、その双方がジャムを検出した場合に、制御部２０がジャムと判定して、モータ駆動回路１９を制御して搬送ローラ１２，１３を停止させることとしてもよいものである。
【００３２】
尚、上述した２つの実施例にあっては、位相差及び振幅を検出する際に、超音波波形の振幅のピークを基準としたが、これに限定されることなく、超音波波形の振幅の最小値を基準としてもよいものである。
【００３３】
また、上述した２つの実施例にあっては、超音波発生部材と超音波検出部材とを搬送路を挟んで対向して配置して、超音波検出部材は超音波発生部材が発する超音波を、搬送路を搬送する紙葉類を透過して検出することを例に取り説明したが、これ以外にも、超音波発生部材と超音波検出部材とを搬送路を挟んだ何れか一方側に配置して、超音波検出部材は超音波発生部材が発する超音波を、搬送路を搬送する紙葉類で反射させて検出することとしてもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、紙類搬送装置における搬送路内での紙葉類のジャムを検出するジャム検出方法に利用することができるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１１  給紙部
１２  搬送ローラ
１３  搬送ローラ
１４  排出部
１５  紙葉
１６  搬送路
１７  超音波発生部材
１８  超音波検出部材
１９  モータ駆動回路
２０  制御部
【図１】
2011031999.tif 000003
【図２】
2011031999.tif 000004
【図３】
2011031999.tif 000005