(57)【要約】【課題】搬送されるシート状部材の重送の有無を広範な条件で精度よく検知できるようにする。【解決手段】  搬送される用紙２６１の重送の有無を、超音波を利用して検知する重送検知装置２００において、用紙２６１に対して超音波を照射する超音波照射器２０３と、超音波照射器２０３が用紙２６１に照射した超音波の二次輻射を受信する検出器２０４と、１回の重送検知において、検出器２０４が受信した１回の受信信号に基づいて重送の有無を検知する第１検知部２５０と、１回の重送検知において、検出器２０４が受信した複数回の受信信号に基づいて重送の有無を検知する第２検知部２５１とを備えるとともに、所定の条件に基づいて、第１検知部２５０と第２検知部２５１とを切り換える切換部２１３を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシート状部材の重送の有無を検知する重送検知装置であって、
前記シート状部材に対して超音波を照射する照射手段と、
前記照射手段が前記シート状部材に照射した超音波の二次輻射を検出する検出手段と、
１回の超音波照射と対応する前記検出手段の検出結果に基づいて重送の有無を検知する第１検知手段と、
複数回の超音波照射と対応する前記検出手段の検出結果に基づいて重送の有無を検知する第２検知手段と、
所定の条件に基づいて、前記第１検知手段と前記第２検知手段のどちらを重送有無の検知に用いるかを切り換える切換手段とを備えたことを特徴とする重送検知装置。
【請求項２】
前記所定の条件は前記シート状部材の周囲の湿度であり、前記切換手段は、前記湿度が所定の値以下の時に前記第２検知手段に切り換えることを特徴とする、請求項１に記載の重送検知装置。
【請求項３】
前記所定の条件は前記シート状部材の種類であり、前記切換手段が、前記シート状部材の種類によって前記第１検知手段と前記第２検知手段とを切り換えることを特徴とする請求項１に記載の重送検知装置。
【請求項４】
前記所定の条件は、前記シート状部材が前記照射手段と検出手段との間を通過する時間であり、該時間が、前記第２検知手段が重送有無の検知に用いる複数回の超音波照射の検出に要する時間よりも短いときは、前記切換手段が、前記第１検知手段に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の重送検知装置。
【請求項５】
前記第２検知手段が重送有無の検知に用いる検出結果の取得に要する時間が、前記シート状部材が前記発信手段及び受信手段の間を通過する時間よりも短くなるように、前記第２検知手段が重送有無の検知に用いる超音波照射の回数を調整する回数調整手段を備えたことを特徴とする、請求項２又は３に記載の重送検知装置。
【請求項６】
前記第２検知手段は、複数回の超音波照射の各々と対応して前記検出手段が出力する検出信号の積算値に基づいて重送の有無を検知する手段であり、
前記検出手段が出力する１回の超音波照射と対応する検出信号のレベルが所定の値よりも大きいと予測される場合に、前記切換手段が、前記第２検知手段へ切り換えることを特徴とする請求項１に記載の重送検知装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の重送検知装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
搬送されるシート状部材の重送の有無を検知する重送検知方法であって、
前記シート状部材に対して超音波を照射する照射手順と、
前記照射手順で前記シート状部材に照射した超音波の二次輻射を検出する検出手順と、
１回の超音波照射と対応する前記検出手順での検出結果に基づいて重送の有無を検知する第１検知手順と、
複数回の超音波照射と対応する前記検出手順での検出結果に基づいて重送の有無を検知する第２検知手順と、
所定の条件に基づいて、前記第１検知手順と前記第２検知手順のどちらを重送有無の検知に用いるかを切り換える切換手順とを備えることを特徴とする重送検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重送検知装置、画像形成装置及び重送検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置の用紙搬送路において、搬送される用紙に対して超音波のバースト波を照射し、発生した二次輻射を積算した値を用いて重送を検知する技術が既に知られている。
しかし、従来の技術では、静電気等によるノイズが検知回路の受信波形に重畳した場合に、積算値が本来の値からずれてしまい、重送を誤検知してしまうという問題があった。
この問題を解決するために、受信回路の時定数を高くした上で、超音波のバースト波による検知を複数回行って積算することによってノイズの影響を低減するという方法が知られている。
【０００３】
また、超音波受信強度が最大となるタイミングが変動した場合にも安定した重送検知を可能とするために、受信強度が最大となるタイミングの前後を含む複数回のサンプリングを行い、その複数の振幅情報を加算して超音波受信エネルギーを算出するという技術も知られている（例えば特許文献１参照）。
【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、複数回検知を行う方法は、設定した回数において、用紙が超音波照射器と二次輻射の検出器との間を通過する時間が検知に要する時間よりも短い場合には、採り得ない。
従って、必ずしも複数回検知により好適な検知結果が得られるとは限らない。
【０００５】
本発明は、上述のような問題に鑑み為されたものであり、搬送されるシート状部材の重送の有無を広範な条件で精度よく検知できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、搬送されるシート状部材の重送の有無を検知する重送検知装置であって、上記重送検知装置は、上記シート状部材に対して超音波を照射する照射手段と、上記照射手段が上記シート状部材に照射した超音波の二次輻射を検出する検出手段と、１回の超音波照射と対応する上記検出手段の検出結果に基づいて重送の有無を検知する第１検知手段と、複数回の超音波照射と対応する上記検出手段の検出結果に基づいて重送の有無を検知する第２検知手段と、所定の条件に基づいて、上記第１検知手段と上記第２検知手段のどちらを重送有無の検知に用いるかを切り換える切換手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、搬送されるシート状部材の重送の有無を広範な条件で精度よく検知できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る重送検知装置を備えた画像形成装置の一実施形態である複写機の要部を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した重送検知装置の機能ブロックを示す図である。
【図３】図２に示した第１検知部及び第２検知部の具体的な構成を示す回路ブロック図である。
【図４】１回検知の場合の超音波照射器から放射される超音波のバースト波の波形（Ａ）と、検出器で受信され、第１検知部を経て重送判定部に入力される検出信号の波形（Ｂ）を示す模式図である。
【図５】複数回検知の場合の超音波照射器から放射される超音波のバースト波の波形（Ａ）と、検出器で受信され、第２検知部を経て重送判定部に入力される検出信号の波形（Ｂ）を示す模式図である。
【図６】この発明の重送検知装置の実施形態における重送検知処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に係る重送検知装置２００を備えた画像形成装置の一実施形態である複写機１００の要部を示す概略構成図である。この実施形態においては、重送検知装置２００は、複写機１００に使用される用紙（シート状部材の一例）の重送（ダブルフィード）を検知する装置として機能する。
【００１０】
図１に示すように、複写機１００は、感光体ドラム１１０、感光体ドラム１１０と対向した位置（転写位置）に配置された転写ベルト１２０、感光体ドラム１１０と転写ベルト１２０とのニップ位置に用紙を搬送する用紙搬送路１３０を備える。
また、複写機１００は、用紙搬送路１３０へ給送する用紙が集積される用紙カセット１４０、用紙搬送路１３０に配置され、上記感光体ドラム１１０と転写ベルト１２０とのニップ位置に用紙を送り出すタイミングを設定するレジストローラ対１５０を備える。
【００１１】
そして、このレジストローラ対１５０の用紙搬送方向上流側に、重送検知装置２００の超音波照射器２０３と検出器２０４が用紙搬送路１３０を挟んで互いに対向した位置に配置されている。超音波照射器２０３及び検出器２０４は、両者間を用紙が通過し、超音波照射器２０３が照射した超音波のバースト波の用紙からの二次輻射を検出器２０４が検出できれば、互いの位置関係は任意に設定可能である。
【００１２】
次に、重送検知装置２００の機能構成について説明する。図２は、重送検知装置２００の機能ブロックを示す図である。図２に示すように、重送検知装置２００は、ＣＰＵ２０１、駆動回路２０２、超音波照射器２０３、検出器２０４、重送判定部２１１、調整部２１２、切換部２１３、第１検知部２５０及び第２検知部２５１を備えている。
【００１３】
また、第１検知部２５０は、増幅器２０５＿１、増幅率調整回路２０６及び波形整形回路２０７を備え、第２検知部２５１は、増幅器２０５＿２、増幅率調整回路２０６及び波形整形回路２０７を備えている。増幅器２０５＿１と増幅器２０５＿２は増幅率が異なるだけであり、回路構成は同じである。以下の説明において、増幅器２０５という場合は、増幅器２０５＿１と増幅器２０５＿２の両方を指すものとする。
【００１４】
このうち、ＣＰＵ２０１は、図示しないＲＯＭに格納された所定のプログラムに基づき、図示しないＲＡＭを作業エリアとして、重送検知装置２００の各部の動作を制御する。
駆動回路２０２は、ＣＰＵ２０１からの制御に従って、駆動信号を超音波照射器２０３に印加し、これにより、超音波照射器２０３を駆動させる。
【００１５】
超音波照射器２０３は、駆動回路２０２からの駆動信号に基づき超音波を出力する機能を備え、シート状部材に対して超音波のバースト波を照射する照射手段として機能する。なお、超音波照射器２０３のように、重送検知に用いられる超音波照射器は、指向性が鋭いものが多く用いられる。そして、超音波照射器２０３は、超音波を用紙２６１に対して超音波をスポット状に照射する。また、この超音波照射器２０３が行う超音波照射が照射手順に該当する。
【００１６】
そして、超音波が照射された用紙２６１上の部分は、徐々に振動し始め、ある程度時間が経つと定常振動状態２６２になる。その振動を介して、超音波が用紙２６１の反対側（図の下方側）へと副次的に放射される。この副次的に放射（二次輻射）された超音波を、検出器２０４が、用紙２６１の反対側で検出する。
検出器２０４は、超音波の二次輻射を検出し、その検出した二次輻射のレベルに応じたレベルの検出信号を、切換部２１３を介して増幅器２０５＿１又は２０５＿２に出力する機能を備え、照射手段がシート状部材に照射した超音波の二次輻射を検出する検出手段として機能する。上記検出信号あるいはその増幅された信号が、検出手段による検出結果に対応する。また、この検出器２０４が行う二次輻射の検出が検出手順に該当する。
【００１７】
超音波照射器２０３との間に用紙が間に介在すると、検出器２０４が検出する信号レベルは、超音波照射器２０３から照射された超音波より大きく減衰する。用紙が２枚重なっている場合（重送の場合）では、１枚の場合よりもさらに大きく減衰する。本実施の形態に係る重送検知装置２００は、この原理を用いて、用紙の重送の有無を検知する。
【００１８】
ここで、検出器２０４から出力された検出信号は微弱であるため、検出器２０４から出力された超音波の信号を、ＣＰＵ２０１で判定できる出力レベルにまで高める必要がある。
増幅器２０５は、検出器２０４からの検出信号を増幅する機能を備え、二次輻射の検出信号に対して複数回の増幅を行う。これにより、増幅器２０５による増幅率は、数千倍から数万倍、場合によっては数十万倍にも達する。
【００１９】
増幅率調整回路２０６は、増幅器２０５における増幅率を調整する機能を備える。この増幅率は、調整部２１２からの制御信号によって調整される。
波形整形回路２０７は、ＣＰＵ２０１で認識しやすいよう、増幅器２０５による増幅後の検出信号の波形を整形する機能を備える。波形が整形された後、超音波の信号は、ＣＰＵ２０１に出力される。
【００２０】
そして、重送判定部２１１は、波形整形回路２０７で波形が整形された検出信号に基づいて、超音波照射器２０３と検出器２０４との間で、用紙が重送されているか否かを判定する。この実施形態では、重送判定部２１１は、検出信号のレベルと、重送を検知するために予め設定した閾値とを比較し、用紙の重送の有無を判定する。
【００２１】
調整部２１２は、増幅率調整回路２０６における増幅率を調整する機能を備える。この増幅率を調整することで、用紙の重送検知を適切に行うことが可能となる。つまり、調整部２１２が増幅率を調整することで、重送されて用紙が２枚以上重なっている時の増幅後の検出信号のレベルがほぼゼロとなるように調整し、１枚では予め定められた基準値以上のレベルとすることができれば、重送の検知精度を上げることができる。
【００２２】
次に、重送検知装置２００を用いた重送検知の二通りの方法について説明する。
一方は、検知対象の用紙２６１が超音波照射器２０３と検出器２０４の間を通過する間に、超音波照射器２０３から１回だけ超音波（バースト波）を照射し、検出器２０４においてその１回の照射に対応する二次輻射を検出して、その検出信号に基づいて重送の有無を検知するものである。この方法を、以降は「１回検知」と呼ぶこととする。
他方は、検知対象の用紙２６１が超音波照射器２０３と検出器２０４の間を通過する間に、超音波照射器２０３から複数回の超音波（バースト波）を照射し、検出器２０４においてその複数回の照射に対応する二次輻射を検出して、その検出信号に基づいて重送の有無を検知するものである。ここでは、複数回の照射に対応する検出信号の積算値を用い、この方法を、以降は「複数回検知」と呼ぶこととする。ただし、積算値を用いることは必須ではない。例えば、上記「１回検知」を複数回行い、その複数回の結果に基づき重送か否かを判断することも考えられる。
【００２３】
第１検知部２５０は、１回検知を行う場合に使用されるものであり、増幅器２０５＿１、増幅率調整回路２０６及び波形整形回路２０７を備え、受信信号の増幅及び波形整形を行う機能を備える。すなわち、重送判定部２１１と第１検知部２５０とが協働することにより、１回の重送検知において、１回の超音波照射と対応する検出器２０４の検出結果に基づいて重送の有無を検知する第１検知手段としての機能を実現する。また、この第１検知手段が行う重送検知が第１検知手順に該当する。
【００２４】
第２検知部２５１は、複数回検知を行う場合に使用されるものであり、増幅器２０５＿２、増幅率調整回路２０６及び波形整形回路２０７を備え、受信信号の増幅及び波形整形を行う機能を備える。すなわち、重送判定部２１１と第２検知部２５１とが協働することにより、１回の重送検知において、複数回の超音波照射と対応する検出器２０４の検出結果に基づいて重送の有無を検知する第２検知手段としての機能を実現する。また、この第２検知手段が行う重送検知が第２検知手順に該当する。
【００２５】
切換部２１３は、所定の条件に基づいて第１検知部２５０と第２検知部２５１を切換える機能を有する。すなわち、所定の条件に基づいて、第１検知手段と第２検知手段のどちらを重送有無の検知に用いるかを切り換える切換手段として機能する。また、この切換部２１３が行う切り換えが切換手順に該当する。
所定の条件とは、例えば、用紙の種類、用紙の周囲の湿度、又は用紙が超音波照射器及び検出器の間を通過するのに要する時間等である。この切換えは、ＣＰＵ２０１が所定のプログラムに基づいて実行する。
【００２６】
次に、第１検知部２５０及び第２検知部２５１の具体的な構成について説明する。図３は、第１検知部２５０及び第２検知部２５１の具体的な構成を示す回路ブロック図である。
図３に示すように、第１検知部２５０は、増幅率調整回路２０６＿１，２０６＿２と、電圧フォロア３０４＿１，３０４＿２と、１段目〜Ｎ段目までの増幅回路３１０＿１〜３１０＿ｎと、各増幅回路に対応する波形整形回路２０７＿１〜２０７＿ｎと、を備えている。
【００２７】
ところで、増幅のために使用される増幅器の増幅率には限度がある。しかしながら、重送検知装置２００では、検出器２０４から出力される信号を増幅する際に、必要とされる増幅率が大きいため、複数段の増幅を行う必要がある。このため、本実施の形態にかかる第１検知部２５０では、増幅器２０５＿１は、増幅回路（３１０＿１、３１０＿２、…、３１０＿ｎ）を複数個（Ｎ個）接続した多段構成となっている。そして、個々の増幅回路の増幅率を掛け合わせたものが、最終的な増幅器２０５＿１の増幅率となる。
【００２８】
図３に示すように、１段目の増幅回路３１０＿１は、抵抗３０１＿１と、コンデンサ３０２＿１と、オペアンプ３０３＿１とを備えており、１段目の増幅率調整回路２０６＿１で増幅率の調整が行われる。そして、１段目の増幅回路３１０＿１で増幅された信号は、電圧フォロア３０４＿１及び波形整形回路２０７＿１を介して、ＣＰＵ２０１に出力される。
【００２９】
２段目の増幅回路３１０＿２は、抵抗３０１＿２と、コンデンサ３０２＿２と、オペアンプ３０３＿２とを備えており、増幅率調整回路２０６＿２で増幅率の調整が行われる。そして、２段目の増幅回路３１０＿２で増幅された信号は、電圧フォロア３０４＿２及び波形整形回路２０７＿２を介して、ＣＰＵ２０１に出力される。
【００３０】
本実施の形態では、増幅器２０５＿１の１段目と２段目の増幅回路の出力レベルを、ＣＰＵ２０１が認識する場合、出力レベルに極力影響を与えないよう、入力インピーダンスが高い電圧フォロア３０４＿１、３０４＿２を間に入れてインピーダンス変換を行っている。そして、電圧フォロア３０４＿１、３０４＿２の出力を波形整形回路２０７＿１、２０７＿２でＣＰＵ２０１が認識しやすいように整形する。
【００３１】
また、図３では図示を省略しているが、３段目〜Ｎ段目の増幅回路３１０＿ｎも、１段目の増幅回路３１０＿１及び２段目の増幅回路３１０＿２と同様の構成を備えているものとする。そして、３段目〜Ｎ段目の増幅回路３１０＿ｎから出力された信号は、波形整形回路２０７＿ｎを介して、ＣＰＵ２０１に出力される。ただし、３段目〜Ｎ段目の増幅回路３１０＿ｎは、増幅率調整回路が接続されておらず、増幅率の調整を行わない。なお、段数ｎは、検出器２０４から出力される超音波の信号のレベルの増幅率にあわせて適宜定められるものとする。
【００３２】
このように、第１検知部２５０が有する増幅器２０５＿１は、複数段に亘る増幅回路３１０＿１、３１０＿２、３１０＿ｎを有することで、検出器２０４から出力された超音波の信号を複数回（本実施形態では‘Ｎ’回）増幅する。そして、本実施形態においては、１段目及び２段目の増幅率調整回路２０６＿１、２０６＿２が、１段目及び２段目の増幅回路３１０＿１、３１０＿２について増幅率を調整する。このように、本実施の形態にかかる第１検知部２５０では、複数の増幅回路のうち、少なくとも最後に増幅を行う増幅回路以外の増幅回路（例えば、１段目の増幅回路３１０＿１、２段目の増幅回路３１０＿２）から出力された信号に基づいて、増幅率を調整している。
【００３３】
次に、１段目及び２段目の増幅回路で増幅率を調整する理由について説明する。検出器２０４において、ある程度以上の受信レベルがあると、増幅器２０５＿１から出力される信号レベルは、電源電圧以上の信号が取り出せないために、飽和する。用紙がない状態における超音波の信号レベルは、用紙が１枚ある状態に比べて著しく高くなる。このため、用紙がない状態における増幅器２０５＿１から出力される信号レベルの出力が飽和してしまうことになる。つまり、増幅器２０５＿１からの最終的に出力された信号レベルを見ながら増幅率の調節を行うことはできない。このため、増幅器２０５＿１の増幅途中の未飽和の信号をＣＰＵ２０１に出力し、増幅率の調整を行うこととしている。
【００３４】
このように、増幅器２０５＿１のなるべく早い段階で信号を取り出さないと飽和して調節ができなくなるため、１段目の増幅回路３１０＿１からの信号を、ＣＰＵ２０１に出力している。なお、この増幅途中で出力される信号のレベルは、用紙がない状態ではＣＰＵ２０１で判別可能な程度の大きさはあるが、用紙が１枚ある状態ではほぼゼロに近い値となる。
【００３５】
本実施の形態では、１段目のみならず、２段目の増幅率も調節しているが、これは、増幅回路１段ごとの調整範囲はあまり広く取れず、１段のみでは調整範囲の限界まで調整しても調整しきれない場合に、１段目と２段目を組み合わせて調整するためである。この調整は、センサの感度のばらつきを補正するために行うものである。すなわち、センサの出力規格値にばらつきがあり、また装置へのセンサ設置状態によっても出力値にばらつきが生じるため、補正する必要があるからである。
なお、必ず複数段の調整を必要とは限らず、１段目の増幅回路の調整値に幅を持たせることができるのであれば、１段のみ増幅回路の増幅率を調整してもよい。
【００３６】
本実施の形態にかかる第１検知部２５０は、上述した構成を備えることで、検出器２０４から出力される信号のレベルが異なっていても、途中の増幅回路３１０＿１、３１０＿２の増幅率を調整することで、最終的な出力信号レベルを同じにすることができる。
なお、本実施形態では、増幅器２０５＿１の１段目の増幅回路３１０＿１と、２段目の増幅回路３１０＿２に対して、１段目の増幅率調整回路２０６＿１、２段目の増幅率調整回路２０６＿２を設ける例について説明したが、このような構成に限るものではない。
【００３７】
また、抵抗３０１＿１と、コンデンサ３０２＿１と、オペアンプ３０３＿１と、による増幅回路３１０＿１、及び抵抗３０１＿２と、コンデンサ３０２＿２と、オペアンプ３０３＿２とによる増幅回路３１０＿２は、公知の積分回路であり、その動作についての説明は省略する。
【００３８】
次に、第２検知部２５１について説明する。第２検知部２５１の増幅器２０５＿２を構成する増幅回路３１１＿１及び３１１＿２の基本的な構成は、第１検知部２５０の増幅回路３１０＿１及び３１０＿２と同様であり、異なる点は、各増幅回路を構成する抵抗（３１２＿１、３１２＿２）及びコンデンサ（３１３＿１、３１３＿２）の定数のみである。
すなわち、第２検知部２５１は、複数回検知の場合に使用されるものであり、複数回の受信信号の積算値によって重送の有無を判断するものである。
このため、増幅回路３１１＿１及び３１１＿２の増幅率は、第１検知部２５０の増幅回路３１０＿１及び３１０＿２の増幅率よりも小さくなるように、抵抗（３１２＿１、３１２＿２）及びコンデンサ（３１３＿１、３１３＿２）の定数が設定される。
【００３９】
なお、第２検知部２５１の出力側に配置されているＣＰＵ２０１は、第１検知部２５０の出力側に配置されているＣＰＵ２０１と同じものであり、図２に示す通り、実際には１組しか設けられていないが、配線が交錯するのを避けるために便宜上重複して描いているに過ぎない。
【００４０】
次に、超音波照射器２０３から放射される超音波について説明する。図４は、１回検知の場合の超音波照射器２０３から放射される超音波のバースト波の波形（Ａ）と、検出器２０４で検出され、第１検知部２５０を経て重送判定部２１１に入力される検出信号（電圧）の波形（Ｂ）を示す模式図である。
図５は、複数回検知の場合の超音波照射器２０３から放射される超音波のバースト波の波形（Ａ）と、検出器２０４で検出され、第２検知部２５１を経て重送判定部２１１に入力される検出信号（電圧）の波形（Ｂ）を示す模式図である。
【００４１】
図５（Ｂ）から分かるように、検出信号（電圧）は複数回の超音波照射により積算され、徐々に大きくなっている。
図４及び５に示す重送判定部に入力される電圧が閾値を超えているか否かによって、重送若しくは非重送を判定する。すなわち、重送判定部に入力される電圧が閾値よりも小さい場合に重送と判定する。
すなわち、重送検知装置２００では、用紙が重送状態にある場合は、１枚の用紙に超音波を当てた状態よりも小さなレベルの検出信号（以下「検出電圧」という。）が出力される。そこで、重送判定部２１１に入力される検出電圧が所定の閾値よりも小さいか否かによって重送を判定している。
【００４２】
ただし、用紙が共振しやすい紙種などの理由で、１枚で搬送されている際の検出電圧が極端に大きい場合、重送の場合においても設定した閾値以下にならない可能性がある。
このような場合、増幅器の増幅率が比較的大きい第１検知部２５０を用いて１回検知を行うよりも、増幅器の増幅率が比較的低い第２検知部２５１を用いて複数回検知を行った方が、より安定した重送検知を行うことが出来るようになる。
【００４３】
また、重送の主な要因は静電気である。静電気が発生すると、用紙どうしが密着して離れにくくなるため、重送が発生し易くなる。また、静電気ノイズにより受信信号にノイズが重畳され、誤検知の原因ともなる。
【００４４】
静電気を発生させる要因となるのは、第一には、低湿状態であり、第二には用紙の種類である。前者の場合、湿度が低いと静電気が発生しやすいことは一般的に知られている。後者の場合は、プラスチックでできているＯＨＰ用紙等において静電気が発生しやすいことが知られている。従って、低湿状態の場合には静電気のノイズがあっても重送を確実に検知できるよう、複数回検知を用いることが好ましい。そこで、重送検知装置２００においては、湿度が所定の値以下の時に複数回検知を行うようにしている。用紙種類が静電気を発生し易いものである場合も同様である。
一方、検知対象の用紙が超音波照射器と検出器の間を通過する時間が、複数回の超音波を照射して検出するのに要する時間より短い場合、複数回検知はできないので、一回検知を用いる必要がある。そこで、重送検知装置２００においては、このような場合に一回検知を行うようにしている。
以下に、これらを考慮して適切な方式で重送検知を行うための処理について説明する。
【００４５】
図６は、この発明の重送検知装置２００の実施形態における重送検知処理の流れを示すフローチャートである。上述のように、本実施形態においては、静電気発生の要因となる低湿度と用紙の種類を条件として、１回検知と複数回検知とを切り換えて、重送検知を行う。
各ステップにおける処理は、重送検知装置２００のＣＰＵ２０１が所定のプログラムに基づいて行うものである。
【００４６】
この処理は、ユーザ（オペレータ）が複写機１００の原稿読み取りのコマンドを入力（具体的にはコピースタートボタンを押す等）し、ＣＰＵ２０１がその信号を検知した時にスタートする。
【００４７】
図６の処理において、まずステップＳ１で、ＣＰＵ２０１は、１回検知を行った場合に、検出電圧が所定値よりも高くなると予測される紙種かどうかを判断する。なお、なお、紙種はユーザが操作部において設定した用紙設定情報に基づいて判断することができる。照射する超音波に共振しやすい用紙種類を予め実験で求めておき、使用する用紙の種類がその予め定めた種類の用紙である場合に、ステップＳ１の判断をＹｅｓとするとよい。しかし、紙種や用紙の物理的特性を検知する手段を機内に設け、その検知結果に基づきステップＳ１の判断を行ってもよい。
検出電圧が所定値よりも高くなると予測される紙種でない場合（Ｓ１のＮ）、１回検知が可能であるが、他の条件も加味して、一回検知を行うか複数回検知を行うかを判断するため、Ｓ２以降の処理を行う。なお、他の条件とは、この実施形態では、周囲の湿度と用紙の種類である。
【００４８】
次に、ＣＰＵ２０１は、複写機１００が置かれている周囲の湿度が所定値（例えば３５％）以下であるか否かを調べる（Ｓ２）。周囲の湿度の取得は、複写機（あるいは重送検知装置２００）自身が備えている湿度センサ（不図示）からの信号を受信することにより行ってもよいし、外部の湿度計から湿度を読み取って、図示しない複写機１００の操作部から入力してもよい。
【００４９】
湿度が所定値を超えている場合（Ｓ２のＮ）、ＣＰＵ２０１は次に、搬送対象の用紙が静電気を発生しやすい紙種であるか否かを調べる（Ｓ３）。この実施形態においては、静電気を発生しやすい紙種はＯＨＰシートであるとする。なお、紙種はユーザが操作部において設定した用紙設定情報に基づいて判断するが、紙種を検知する手段を機内に設けても良いことは、ステップＳ１の場合と同様である。
【００５０】
紙種が静電気を発生しやすい紙種でない場合は（Ｓ３のＮ）、１回検知が可能であることがわかる。湿度が所定値以下ではなく、静電気を発生しやすい紙種でもない場合は、静電気ノイズの影響を受けにくいからである。そこで、ＣＰＵ２０１は、切換部２１３を駆動して、第１検知部を選択する（Ｓ４）。
【００５１】
そして、ＣＰＵ２０１は、１回検知での用紙搬送開始指示を行う（Ｓ５）。すなわち、用紙を用紙搬送路１３０上を移動させるとともに、用紙が超音波照射器２０３と検出器２０４の間を通過する間に、駆動回路２０２を駆動して、超音波照射器２０３から１回だけ超音波のバースト波を用紙に照射する。そして、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ６において、重送の有無を検知する処理を行う。ステップＳ６における処理は、ＣＰＵ２０１が、第１検知部２５０から出力された電圧を閾値と比較し、閾値よりも低い場合に重送状態にあると判定する。このＳ６における処理は、重送判定部２１１の機能と対応する処理である。そして、次の用紙が存在すれば（Ｓ７のＹ）、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１に戻って次の用紙についての処理を開始し、次の用紙が無ければ（Ｓ７のＮ）、処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ２又はステップＳ３において‘Ｙｅｓ’の場合は、静電気ノイズの影響を受けやすいため、複数回検知を行うべきことがわかる。そこで、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ８に移行し、用紙が超音波照射器２０３と検出器２０４の間を通過する時間（以下「用紙通過時間」という。）が、複数回検知を行う際の検出信号のサンプリング時間（以下「複数回検知時間」という。）よりも長いか否かを調べる（Ｓ８）。
【００５３】
ステップＳ８の処理を行うのは、近年、複写機の高速化が求められている一方、用紙通過時間が複数回検知時間よりも短い場合、複数回検知を行うことが出来ないからである。
なお、用紙通過時間は、用紙のサイズと搬送速度から計算で求めてもよいし、実際に通過する時間を測定する方法をとっても良い。
【００５４】
ステップＳ８において‘Ｙｅｓ’の場合、ＣＰＵ２０１は、切換部２１３を駆動して、第２検知部を選択する（Ｓ９）。そして、複数回検知での用紙搬送開始指示を行う（Ｓ１０）。すなわち、用紙を用紙搬送路１３０上を移動させるとともに、用紙が超音波照射器２０３と検出器２０４の間を通過する間に、駆動回路２０２を駆動して、超音波照射器２０３から複数回超音波のバースト波を用紙に照射する。
【００５５】
そして、検出器２０４で検出した信号を第２検知部２５１で増幅して、その電圧レベルを所定の閾値と比較することによって重送の有無を検知する（Ｓ６）。そして、次の用紙が存在すれば（Ｓ７のＹ）、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１に戻って次の用紙についての処理を開始し、次の用紙が無ければ（Ｓ７のＮ）、処理を終了する。
【００５６】
一方、ステップＳ８において‘Ｎｏ’の場合は、用紙通過時間が、複数回検知時間よりも短いので、複数回検知を行うことができない。そこで、ＣＰＵ２０１は、１回検知を行うため、第１検知部を選択し（Ｓ４）、ステップＳ５以降の処理を行う。
【００５７】
また、ステップＳ１において、検出電圧が所定値よりも高くなると予測される紙種であると判断した場合は（Ｓ１のＹ）、ＣＰＵ２０１は、複数回検知を行うべきと判断する。次に、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１１に移行して、用紙通過時間が、複数回検知時間よりも長いか否かを判断する（Ｓ１１）。
【００５８】
ステップＳ１１において‘Ｎｏ’の場合は、用紙通過時間が、複数回検知時間よりも短いので、最初に設定した回数での複数回検知を行うことができない。しかし、ステップＳ１の判断結果から、一回検知を行うことも望ましくない。そこで、ＣＰＵ２０１は、超音波照射器２０３からの超音波照射回数を調整し（Ｓ１２）、用紙通過時間が調整後の複数回検知時間よりも長くなるようにした後、第２検知部を選択し（Ｓ９）、以降の処理を行う。このステップＳ１２の処理において、ＣＰＵ２０１は、回数調整手段として機能する。
【００５９】
一方、ステップＳ１１において‘Ｙｅｓ’の場合は、最初の設定回数での複数回検知が可能であるので、そのままステップＳ９に移行して、第２検知部を選択し、以降の処理を行う。なお、ステップＳ９以降の処理についてはすでに説明したので、説明を省略する。
なお、重送の有無を検知する処理（Ｓ６）によって重送を検知した場合は、例えば、搬送を途中で停止したり、搬送終了後に複写機１００の操作パネル（不図示）にその旨を表示したりすることによりユーザに通知する等、運用に応じた対応が可能である。
【００６０】
なお、ステップＳ８において‘Ｎｏ’の場合、この実施形態では、ステップＳ４に移行し、第１検知部を選択するようにしている。
しかし、図６のＳ８の破線で示すように、ステップＳ１２に移行し、超音波照射器２０３からの超音波照射回数を調整し、用紙通過時間が調整後の複数回検知時間よりも長くなるようにした後、第２検知部を選択し（Ｓ９）、以降の処理を行うように構成してもよい。
【００６１】
以上の処理により、本発明による重送検知装置２００は、１回検知及び複数回検知のための第１検知部と第２検知部をそれぞれ備え、周囲の湿度条件や用紙の種類に応じて切換えて使用することができるため、広範な条件で精度よく重送を検知できるようになる。
また、本発明による重送検知装置２００は、第２検知部２５１が重送有無の検知に用いる検出結果の取得に要する時間が、用紙が超音波照射器２０３と検出器２０４の間を通過する時間よりも短くなるように、第２検知部２５１が重送有無の検知に用いる超音波照射の回数を調整する回数調整手段を備えている。このため、用紙搬送の高速化にも対応できる効果がある。
【００６２】
以上で実施形態の説明を終了するが、この発明において、各装置の具体的な構成、処理の内容、データの構成、使用する装置の台数等は、実施形態で説明したものに限るものではない。
例えば、この発明の重送検知装置は、画像形成装置に用いられるほか、銀行ＡＴＭ（Automatic  Teller  Machine）等に搭載する紙幣搬送装置等にも利用可能である。すなわち、搬送するシート状部材は、画像形成に用いる用紙に限られない。重送を防止する要求があるものであれば、その用途、材質、サイズ等は任意である。
【００６３】
なお、本発明では、１回検知と複数回検知の場合で、増幅率の異なる第１検知部と第２検知部を切り換えて使用するが、その一方で、フィードバック制御を利用して増幅率を調整することにより、１種類の検知部のみで重送判定を行うという方法も考えられる。しかし、適正な増幅率に調整するためには、電圧をアナログで取得する必要があり、システムが複雑化するため、本発明では採用していない。
【００６４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。
さらに、以上説明した各実施形態、動作の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６５】
２００：重送検知装置、２０１：ＣＰＵ、２０２：駆動回路、２０３：超音波照射器、２０４：検出器、２０５：増幅器、２０６：増幅率調整回路、２０７：波形整形回路、２１１：重送判定部、２１２：調整部、２１３：切換部、２５０：第１検知部、２５１：第２検知部、２６１：用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２０１１−１５７１４１号公報
【図１】
2015155347.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015155347.tif 000005
【図４】
2015155347.tif 000006
【図５】
2015155347.tif 000007
【図６】
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