(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される用紙に対して、前記用紙に対する角度の異なる少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を照射し、第１の方向と、前記第１の方向よりも前記用紙に対して鋭角な第２の方向とから前記超音波を照射可能な照射手段と、
照射された前記超音波に対応して前記用紙から放射される音波を検出する検出手段と、
少なくとも１方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度をもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知する重送検知手段と、
を備え、
前記重送検知手段は、
搬送される前記用紙がジョブの２枚目以降である場合、当該用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、当該用紙の前に搬送された用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度との差分が、所定値より大きい場合には、搬送される当該用紙の異常を検知し、
前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、前記第２の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度とをもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知すること、
を特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
搬送される用紙に対して、前記用紙に対する角度の異なる少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を照射し、第１の方向と、前記第１の方向よりも前記用紙に対して鋭角な第２の方向とから前記超音波を照射可能な照射手段と、
照射された前記超音波に対応して前記用紙から放射される音波を検出する検出手段と、
少なくとも１方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度をもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知する重送検知手段と、
を備え、
前記重送検知手段は、
搬送される前記用紙がジョブの２枚目以降である場合、当該用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、当該用紙の前に搬送された用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度との差分が、所定値より大きい場合には、搬送される当該用紙の異常を検知し、
前記差分が、前記所定値よりも小さい場合、前記照射手段により前記第２の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度をもとに前記用紙が重送されているか否かを検知すること、
を特徴とする用紙搬送装置。
【請求項３】
前記照射手段は、前記超音波を照射する一つの発信器と、前記発信器の向きを変更する駆動部とを有すること、
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】
前記照射手段は、前記超音波を照射する複数の発信器を有し、複数の前記発信器のそれぞれは前記用紙に対して異なる方向を向いて設置されること、
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５】
前記照射手段は、前記用紙の種別ごとの動作モードに応じた方向から前記超音波を照射すること、
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の用紙搬送装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一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。
【請求項７】
用紙搬送装置の制御方法であって、
搬送される用紙に対して、前記用紙に角度の異なる少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を照射し、第１の方向と、前記第１の方向よりも前記用紙に対して鋭角な第２の方向とから前記超音波を照射可能な照射工程と、
照射された前記超音波に対応して前記用紙から放射される音波を検出する検出工程と、
少なくとも１方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度をもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知する検知工程と、
搬送される前記用紙がジョブの２枚目以降である場合、当該用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、当該用紙の前に搬送された用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度との差分が、所定値より大きい場合には、搬送される当該用紙の異常を検知する工程と、
前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、前記第２の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度とをもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知する工程と、
を含むことを特徴とする用紙搬送装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送装置、画像形成装置及び用紙搬送装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波の発信器と受信器とを用いて、用紙が２枚重なって搬送される重送を検知する超音波方式の重送検知技術が知られている（特許文献１参照）。この超音波方式の重送検知では、用紙が１枚の時と２枚の時（重送時）とで超音波の透過量が異なることを利用し、受信器の出力値を所定の閾値と比較して重送検知を行っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来技術では、例えば厚さの異なる様々な用紙に対応させようとして受信器の増幅率を上げると搬送時のノイズに弱くなり、逆に受信器の増幅率を下げると様々な用紙への対応ができなくなるため、様々な用紙に対応した重送検知を安定して行うことが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、様々な用紙に対応した重送検知を安定して行うことを可能とする用紙搬送装置、画像形成装置及び用紙搬送装置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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の用紙搬送装置は、搬送される用紙に対して、前記用紙に対する角度の異なる少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を照射し、第１の方向と、前記第１の方向よりも前記用紙に対して鋭角な第２の方向とから前記超音波を照射可能な照射手段と、照射された前記超音波に対応して前記用紙から放射される音波を検出する検出手段と、少なくとも１方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度をもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知する重送検知手段と、を備え、前記重送検知手段は、搬送される前記用紙がジョブの２枚目以降である場合、当該用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、当該用紙の前に搬送された用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度との差分が、所定値より大きい場合には、搬送される当該用紙の異常を検知し、前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、前記第２の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度とをもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知すること、を特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、用紙搬送装置の制御方法であって、搬送される用紙に対して、前記用紙に角度の異なる少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を照射し、第１の方向と、前記第１の方向よりも前記用紙に対して鋭角な第２の方向とから前記超音波を照射可能な照射工程と、照射された前記超音波に対応して前記用紙から放射される音波を検出する検出工程と、少なくとも１方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度をもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知する検知工程と、搬送される前記用紙がジョブの２枚目以降である場合、当該用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、当該用紙の前に搬送された用紙に対して前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度との差分が、所定値より大きい場合には、搬送される当該用紙の異常を検知する工程と、前記第１の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度と、前記第２の方向から照射された前記超音波に対応して検出された前記音波の強度とをもとに、前記用紙が重送されているか否かを検知する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、様々な用紙に対応した重送検知を安定して行うことを可能とする、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す断面概略図である。
【図２】図２は、用紙搬送装置の重送検知にかかる構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、発信器から用紙に超音波が照射される様子を示す概念図である。
【図４】図４は、用紙の厚さと検出信号のレベルとの関係を示すグラフである。
【図５−１】図５−１は、所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。
【図５−２】図５−２は、所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。
【図５−３】図５−３は、所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。
【図６−１】図６−１は、２枚の用紙の重送時に所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。
【図６−２】図６−２は、２枚の用紙の重送時に所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。
【図６−３】図６−３は、３枚の用紙の重送時に所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。
【図７】図７は、複数の発信器の配置例を示す概念図である。
【図８】図８は、複数の発信器の回路構成を例示するブロック図である。
【図９】図９は、複数の発信器の回路構成を例示するブロック図である。
【図１０】図１０は、複数の発信器の回路構成を例示するブロック図である。
【図１１】図１１は、一つの発信器の向きを変更する場合の回路構成を例示するブロック図である。
【図１２】図１２は、重送検知処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、重送検知処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、検出信号の増幅率を調整する回路構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、増幅率調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、重送検知処理の一例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】
以下に添付図面を参照して、用紙搬送装置、画像形成装置及び用紙搬送装置の制御方法の実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、実施形態にかかる画像形成装置１の構成を示す断面概略図である。図１に示すように、画像形成装置１は、用紙搬送装置１０、操作・表示部２０、作像部２１、書き込み部２２、トナー補給部２３、転写搬送部２４、定着部２５、デカーラ部２６、トナー回収部２７、パージトレイ２８を有する構成である。用紙搬送装置１０は、給紙トレイに載置された用紙を搬送する給紙部１１、給紙部１１より搬送された用紙にレジスト補正を行うレジスト部１２、定着部２５により画像形成が行われた用紙の排紙や、両面印字のための反転を行う反転排紙・両面部１３を有する構成である。画像形成装置１は、操作・表示部２０による操作指示や通信部（図示しない）を介して外部機器から入力される印字データをもとに、用紙搬送装置１０により搬送される用紙にカラー画像を形成する。
【００１１】
具体的には、印字データが画像形成装置１に送られると、作像部２１に対して書き込み部２２からレーザ光が照射され、作像部２１の感光体上に潜像が作られる。作られた潜像に対しては、トナー補給部２３から補給されたＹＭＣＫ各色のトナーによって現像が行われる。現像されたトナー像は、転写搬送部２４の転写ベルトに重ね合わされて転写される。次いで、給紙部１１より搬送された用紙にレジスト部１２でレジスト補正を行った後、現像されたトナー像が用紙に転写される。次いで、定着部２５において熱と圧力によってトナー像が用紙に定着されることで、用紙にカラー画像が形成される。
【００１２】
用紙に形成された画像を上側で排紙する場合には、そのまま反転することなく反転排紙・両面部１３より機外へ排紙される。用紙に形成された画像を下側にして排紙する場合には、反転排紙・両面部１３より反転されて、デカーラ部２６にてカールを矯正された後に機外に排紙される。用紙の両面に画像形成を行う場合には、反転排紙・両面部１３を経て反転された用紙がレジスト部１２に搬送されることで、裏面への画像形成が行われることとなる。なお、転写搬送部２４の転写ベルト上や書き込み部２２の感光体上などで転写しきれなかったトナーは、トナー回収部２７へと回収される。
【００１３】
この画像形成の際に、給紙部１１から搬送された用紙に重送が発生していると、排紙された用紙の中に意図しない白紙あるいは白いページが混在することとなる。したがって、用紙搬送装置１０では、レジスト部１２において超音波センサ部１０１を用いて用紙に超音波を照射し、用紙から副次的に放射される音波を検出することで、重送の発生を検知する。重送を検知した場合は、その場で用紙の搬送を停止して操作・表示部２０よりユーザに重送を通知する。そのまま搬送して本来の排紙先とは別のパージトレイ２８へ排紙するなどの動作を行う。
【００１４】
図２は、用紙搬送装置１０の重送検知にかかる構成を示すブロック図である。図２に示すように、用紙搬送装置１０の重送検知に構成としては、上述した超音波センサ部１０１の他、ＣＰＵ１１０、駆動回路１２０、増幅回路１３０、増幅率調整回路１３１、波形整形回路１４０を有する構成である。
【００１５】
超音波センサ部１０１は、搬送される用紙Ｐに超音波を照射する発信器１０２と、発信器１０２とは用紙Ｐを挟んで反対側に位置する検出センサ１０３とを有する構成である。超音波センサ部１０１では、発信器１０２により照射された超音波が当たっている用紙ＰのスポットＰ１において副次的に放射される音波（超音波）を用紙Ｐの反対側から検出センサ１０３で検出する。
【００１６】
ＣＰＵ１１０（Central  Processing  Unit）は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）に記憶されたプログラムをＲＡＭ（Random  Access  Memory）に展開して順次実行することで、用紙搬送装置１０や前述した画像形成装置１の各部の動作を中央制御する。駆動回路１２０は、ＣＰＵ１１０の制御のもと、発信器１０２へ駆動信号を出力する回路である。増幅回路１３０は、検出センサ１０３で検出された検出信号を、増幅率調整回路１３１より調整された増幅率で増幅する回路である。増幅率調整回路１３１は、ＣＰＵ１１０の制御のもとで設定された増幅率に増幅回路１３０の増幅率を調整する回路である。波形整形回路１４０は、増幅回路１３０より出力された検出信号の波形を整形する回路である。
【００１７】
用紙搬送装置１０では、ＣＰＵ１１０において、使用する発信器１０２の共振周波数に等しいパルスを生成して駆動回路１２０へ出力する。駆動回路１２０では、ＣＰＵ１１０より出力されるパルスをもとに、実駆動電圧の駆動信号を発信器１０２へ出力する。
【００１８】
駆動回路１２０より出力される駆動信号をもとに発信器１０２では、超音波を用紙Ｐへ照射する。図３は、発信器１０２から用紙Ｐに超音波が照射される様子を示す概念図である。図３に示すように、重送検知に使用される発信器１０２は、指向性が鋭いものが一般的である。したがって、用紙Ｐには、超音波がスポットＰ１にスポット状に照射される。
【００１９】
超音波が照射されたスポットＰ１の部分は、徐々に振動しだして定常振動状態となる。この定常振動を介して、超音波が用紙Ｐの反対側へと副次的に放射される。検出センサ１０３では、この副次的に放射された超音波を検出する。用紙Ｐは、空気に比べて超音波を伝えやすいとは言えず、超音波を大きく減衰する。用紙Ｐが２枚重なっているなどの重送時には、超音波はさらに大きく減衰する。検出センサ１０３は、この減衰した超音波を受けて検出信号を出力する。図４は、用紙Ｐの厚さと検出センサ１０３の検出信号のレベルとの関係を示すグラフである。図４に示すように、用紙Ｐが４５Ｋ、９０Ｋ、１８０Ｋと厚くなるのに従って、検出センサ１０３の検出信号のレベルは減衰する。
【００２０】
したがって、増幅回路１３０では、検出センサ１０３からの検出信号を、１枚時と２枚時とを識別できるレベルまで増幅率調整回路１３１で調整した増幅率で増幅する。増幅された検出信号は、波形整形回路１４０で整形された後に、ＣＰＵ１１０に入力される。ＣＰＵ１１０では、入力された検出信号を所定の閾値と比較することで、搬送される用紙Ｐの重送を検知する。
【００２１】
増幅回路１３０における検出信号の増幅率は、数千倍から数万倍、厚さの大きな用紙に対応する場合には数十万倍にも達する。したがって、厚みのある用紙Ｐの重送を検知するために増幅率を上げた場合は、機内のモータやアクチュエータ等で用紙Ｐの搬送時に生じるノイズの影響を受けることとなる。逆に、ノイズの影響を低くするため増幅率を下げた場合には、厚みにある用紙Ｐの重送検知が困難になる。
【００２２】
このため、本実施形態にかかる用紙搬送装置１０では、少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を発信器１０２より照射してスポットＰ１の大きさを変えることで、用紙ＰのスポットＰ１より副次的に放射される超音波の強さを調整し、様々な用紙Ｐの重送検知に対応している。
【００２３】
図５−１〜図５−３は、所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。より具体的には、図５−１は用紙Ｐに対して約６０度程度の第１の角度で超音波を照射する場合を、図５−２は用紙Ｐに対して約３５度程度の第２の角度で超音波を照射する場合を、図５−３は用紙Ｐに対して約１０度程度の第３の角度で超音波を照射する場合を例示している。
【００２４】
図５−１〜図５−３に示すように、発信器１０２が照射する超音波と用紙Ｐとの角度が変わることで、スポットＰ１の大きさも変わる。具体的には、用紙Ｐに対して垂直に近づくほどスポットＰ１の大きさは小さく、用紙Ｐに対して鋭角になるほどスポットＰ１の大きさは大きくなる。スポットＰ１より副次的に放射される超音波の強さは、スポットＰ１の大きさに依存する。具体的には、スポットＰ１の大きさが大きくなるほど放射される超音波の強さは強くなり、スポットＰ１の大きさが小さくなるほど放射される超音波の強さは弱くなる。したがって、同じ送信波形Ｗ１で発信器１０２から超音波を照射する場合は、第１の角度から順に第３の角度のように、用紙Ｐに対して照射する超音波の角度を鋭角とすることで、増幅回路１３０での増幅率を変えることなく、検出センサ１０３の検出波形Ｗ２のレベルを大きくすることができる。すなわち、厚みのある用紙Ｐの重送を検知する場合など、用紙Ｐより副次的に放射される超音波を強くしたい場合には、用紙Ｐに対して鋭角な超音波を発信器１０２より照射する。
【００２５】
なお、第３の角度のように用紙Ｐに対して鋭角に超音波を照射する場合には、用紙Ｐが２枚重なった状態であっても検出センサ１０３の検出信号のレベルが大きなものとなる。図６−１、図６−２は、２枚の用紙の重送時に所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。図６−３は、３枚の用紙の重送時に所定の角度で超音波を照射した場合の検出波形を示す概念図である。より具体的には、図６−１は２枚重なった用紙Ｐに対して第１の角度で超音波を照射する場合を、図６−２は２枚重なった用紙Ｐに対して第３の角度で超音波を照射する場合を、図６−３は３枚重なった用紙Ｐに対して第３の角度で超音波を照射する場合を例示している。
【００２６】
図６−１、図６−２に示すように、第１の角度では検出波形Ｗ２の形状はほとんど認められないが、第３の角度では検出波形Ｗ２の形状が認められる。また、図６−３に示すように、第３の角度で用紙Ｐに超音波を照射する場合であっても、用紙Ｐが３枚重なると検出波形Ｗ２の形状はほとんど認められなくなる。したがって、第３の角度で超音波を用紙Ｐに照射することで、用紙Ｐが２枚重送されている場合と、３枚重送されている場合とを、増幅率を上げることなく検知できる。例えば、用紙Ｐが封筒などのように予め２枚重なっている場合、第３の角度で超音波を用紙Ｐに照射することで、２枚までの用紙Ｐの搬送を正常な搬送と検知し、３枚からの用紙Ｐの搬送を重送として検知できる。
【００２７】
ここで、少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を照射する発信器１０２の構成について説明する。図７は、複数の発信器の配置例を示す概念図である。図７に示すように、本実施形態では、用紙Ｐに対して互いに異なる方向を向いて設置された発信器１０２ａ、発信器１０２ｂにより用紙Ｐに対して超音波を照射してよい。具体的には、発信器１０２ａと、その発信器１０２ａより鋭角に超音波を用紙Ｐに照射する発信器１０２ｂとを用紙Ｐの搬送方向（図中の矢印）に対して垂直の方向に並べて設置している。したがって、発信器１０２ａのスポットＰ１ａよりも発信器１０２ｂのスポットＰ１ｂの方が面積が大きくなることから、スポットＰ１ｂから副次的に放射される超音波の方が強くなる。
【００２８】
なお、発信器１０２ａ、１０２ｂの配置位置は任意であり、近接している必要はなく、用紙Ｐの搬送路において別々の箇所に配置されてもよい。また、配置個数は、超音波を照射する角度が互いに異なる３つ以上の発信器を配置してもよい。また、照射する角度が同一の発信器を、搬送方向（図中の矢印）に対して垂直の方向に分散して配置してもよい。また、用紙搬送装置１０は、図３に例示したような一つの発信器１０２の向きを、ＣＰＵ１１０の制御の元で駆動するアクチュエータ１２２（図１１参照）により変更して、少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を照射する構成であってもよい。
【００２９】
図８〜図１０は、複数の発信器の回路構成を例示するブロック図である。図８に示すように、用紙搬送装置１０では、発信器１０２ａ、１０２ｂのそれぞれに駆動回路１２０ａ、１２０ｂを備える構成であってよい。用紙搬送装置１０では、ＣＰＵ１１０が駆動回路１２０ａ又は駆動回路１２０ｂへ出力するパルスを切り替えることで、発信器１０２ａ又は発信器１０２ｂからの超音波の照射が切り替えられることとなる。また、図９に示すように、用紙搬送装置１０では、一つの駆動回路１２０から出力される駆動信号を、ＣＰＵ１１０からの制御の元で切り替える切替器１２１で切り替えて発信器１０２ａ又は発信器１０２ｂへ出力してもよい。駆動回路１２０から出力される駆動信号を切替器１２１で切り替える構成では、図１０に示すように、発信器１０２ａ〜１０２ｃで一つの駆動回路１２０を流用できる利点がある。
【００３０】
図１１は、一つの発信器１０２の向きを変更する場合の回路構成を例示するブロック図である。図１１に示すように、アクチュエータ１２２は、ＣＰＵ１１０からの制御信号により駆動し、この駆動力により発信器１０２の向きを変更する駆動部である。ＣＰＵ１１０は、アクチュエータ１２２の駆動方向、駆動時間を制御することで、発信器１０２が用紙Ｐに対して照射する超音波の方向を切り替える。なお、図示しない検出センサ１０３にもアクチュエータが備えられ、発信器１０２と正対するように向きを変える。
【００３１】
次に、用紙Ｐの搬送時において、ＣＰＵ１１０の制御の元で行われる重送検知処理の詳細について説明する。図１２は、重送検知処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の重送検知処理は、複数の発信器１０２を用いる場合の処理を例示しているが、いずれかの発信器１０２への切り替えをアクチュエータ１２２による角度の切り替えと読み替えることで、一つの発信器１０２を用いる場合にも流用できる。
【００３２】
図１２に示すように、用紙Ｐの搬送時において重送検知処理が開始されると、ＣＰＵ１１０は、用紙Ｐへの照射が垂直に近い第１のセンサ（発信器１０２ａ）を駆動させる（Ｓ１１）。次いで、ＣＰＵ１１０は、発信器１０２ａで超音波を発信、検出センサ１０３で超音波を受信し、検出センサ１０３の検出信号を増幅回路１３０で増幅した後のレベルを読み取る（Ｓ１２）。
【００３３】
次いで、ＣＰＵ１１０は、印字データにおけるジョブの１枚目の用紙Ｐにかかる処理であるか否かを判定し（Ｓ１３）、１枚目の用紙Ｐである場合（ＹＥＳ）は読み取ったデータ（検出信号のレベル）をＲＡＭなどに一時記憶する（Ｓ１４）。１枚目の用紙Ｐに発信器１０２ａから照射した超音波による検出信号で重送の検知を行いない理由は、厚みのある用紙Ｐである場合に、発信器１０２ａから照射した超音波による検出信号のレベルが低くなることがあるからである。
【００３４】
次いで、ＣＰＵ１１０は、用紙Ｐへの照射が発信器１０２ａよりも鋭角な第２のセンサ（発信器１０２ｂ）を駆動させる（Ｓ１５）。次いで、ＣＰＵ１１０は、発信器１０２ｂで超音波を発信、検出センサ１０３で超音波を受信し、検出センサ１０３の検出信号を増幅回路１３０で増幅した後のレベルを読み取る（Ｓ１６）。発信器１０２ａよりも鋭角な発信器１０２ｂから照射した超音波による検出信号は、厚みのある用紙Ｐでも安定して重送を検知できる程度のレベルがある。
【００３５】
したがって、ＣＰＵ１１０は、発信器１０２ｂから照射した超音波による検出信号のレベル（読み取りデータ）と、ＲＯＭなどに予め設定されている閾値とを比較し（Ｓ１７）、閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１８）。閾値以上である場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、用紙Ｐが重送されていると判断し、用紙Ｐが重送されていることを操作・表示部２０などによりユーザに通知する（Ｓ１９）。なお、閾値より低い場合（Ｓ１８：ＮＯ）は、予め設定された回数、あるいは予め設定された用紙Ｐ上の領域について測定（Ｓ１１〜Ｓ１８の処理）を繰り返した後、処理を一旦終了し、次の用紙Ｐが搬送された際の重送検知処理に備える。
【００３６】
なお、Ｓ１３において１枚目の用紙Ｐでない場合（ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、前回の結果としてＲＡＭに一時記憶されているデータ（検出信号のレベル）と今回の検出信号のレベルとを比較し（Ｓ２０）、その差分が予め設定された範囲を逸脱し、著しく異なっているか否かを判定する（Ｓ２１）。
【００３７】
著しく異なっていない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、前回搬送した用紙Ｐの厚みと今回搬送した用紙Ｐの厚みとが略同一であることから、ＣＰＵ１１０は、用紙の異常と判定することなく、Ｓ１４へ処理を移行する。著しく異なっている場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、前回搬送した用紙Ｐの厚みと今回搬送した用紙Ｐの厚みとが異なることから、ＣＰＵ１１０は、前回又は今回の搬送で用紙Ｐが密着して重送された用紙の異常と判断し、その用紙の異常を操作・表示部２０などによるユーザに通知する（Ｓ２２）。
【００３８】
用紙Ｐが密着して重送された場合には、間にできる空気層の厚みが十分でないことから、厚みのある一枚の用紙Ｐが搬送されていると検知されることがある。しかしながら、前回の検出信号のレベルと、今回の検出信号のレベルとを比較することで、密着して重送された用紙の異常を検知できる。なお、用紙Ｐの厚みの検知には、厚みに応じた適切な検出信号を取得するため（図４参照）、用紙Ｐに対して垂直に近い発信器１０２ａで照射した超音波による検出信号を用いる。これは、発信器１０２ａよりも鋭角に用紙Ｐに超音波を照射する発信器１０２ｂでは、用紙Ｐの厚みを検出するのに検出信号のレベルが強すぎる場合があるためである。
【００３９】
なお、用紙Ｐの１枚ごとの平均値を、その用紙Ｐの検出信号のレベルとして不揮発性メモリに記憶しておくことで、ユーザが用紙Ｐの設定（厚紙の有無など）を行わなかった際に、用紙Ｐの厚みを推定するために利用してもよい。例えば、画像形成に用いる用紙Ｐの設定がなされずに同じような検出信号のレベルの用紙Ｐが給紙されても、不揮発性メモリに記憶されたデータと照合することで、用紙Ｐの厚みを推定できる。画像形成装置１によっては、紙種・紙厚ごとに作像条件を変更する場合がある。このような画像形成装置１では、推定された用紙Ｐの厚みをもとに作像条件を変更できる。
【００４０】
Ｓ２２に次いで、ＣＰＵ１１０は、前回の検出信号のレベルに比べて今回の検出信号のレベルが上がっているか否かを判定する（Ｓ２３）。レベルが上がっている場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、前回搬送した用紙Ｐが密着して重送されたと判断し、前の用紙を確認するように操作・表示部２０によりユーザに通知し（Ｓ２４）、処理を終了する。なお、レベルが上がっていない場合（Ｓ２３：ＮＯ）はそのまま処理を終了する。
【００４１】
以上のように、用紙搬送装置１０では、搬送される用紙Ｐに対して少なくとも２方向の中のいずれかの方向から超音波を照射する発信器１０２ａ、１０２ｂにより、少なくとも１方向から照射された超音波に対応して検出された音波の強度をもとに、用紙Ｐが重送されているか否かを検知することで、様々な用紙Ｐに対応した重送検知を安定して行うことが可能となる。具体的には、発信器１０２ｂより用紙Ｐに対して鋭角に超音波を照射して重送を検知することで、厚みがある用紙Ｐであっても検出信号の増幅率を上げることなく、重送検知を実施できる。
【００４２】
次に、ＣＰＵ１１０の制御の元で行われる重送検知処理の変形例１について説明する。図１３は、重送検知処理の一例を示すフローチャートである。この変形例１は、用紙Ｐの種別ごとの動作モードに応じて、用紙Ｐに照射する超音波の方向を変更する。例えば、上述した第３の角度で用紙Ｐに超音波を照射する場合は、２枚の用紙Ｐが重送された場合でもある程度のレベルの検出信号が取得される（図６−３参照）。したがって、変形例においては、３枚以上の重送を検知する動作モード（例えば封筒モード）である場合にのみ、第３の角度で用紙Ｐに超音波を照射する。
【００４３】
図１３に示すように、処理が開始されると、ＣＰＵ１１０は、動作モードが封筒モードであるか否かを判定する（Ｓ１０）。封筒モードでない場合（Ｓ１０：ＮＯ）は、用紙Ｐが２枚搬送されたことを検知する通常の重送検知を行うことから、前述したＳ１１以降の処理を行う。封筒モードである場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、３枚以上の重送を検知するため、ＣＰＵ１１０は、用紙Ｐへの照射が第３の角度となる発信器１０２（図５−３参照）を駆動させ（Ｓ２５）、Ｓ１６以降の処理を行う。
【００４４】
なお、３枚以上の重送検知を行う封筒モード以外に、所定の厚み以上の紙種の用紙Ｐを搬送する動作モードであるか否かに応じてＳ１５へ処理を進め、用紙Ｐへの照射が第２の角度となる発信器１０２ｂを駆動させてもよい。より具体的には、動作モードが所定の厚み以上の紙種の用紙Ｐを搬送するモードであり、第１の角度から照射した超音波に対応する検出信号のレベルがＳ２１における判別ができない程度に小さくなる場合、Ｓ１５へ処理を進める。このように、用紙Ｐの種別ごとの動作モードに応じて、用紙Ｐに照射する超音波の方向を変更することで、より適切な重送検知を実施できる。
【００４５】
次に、ＣＰＵ１１０の制御の元で行われる重送検知処理の変形例２について説明する。この変形例２では、照射する超音波の角度に応じて増幅回路１３０の増幅率を調整し、用紙Ｐの搬送時には調整後の増幅率を用いている。
【００４６】
図１４は、検出信号の増幅率を調整する回路構成を示すブロック図である。図１４に示すように、増幅率調整回路１３１は、検出センサ１０３より出力された検出信号がコンデンサ１３２、抵抗１３３を介して一段目の増幅器１３４に入力されて増幅される際の増幅率を調整する。具体的には、増幅器１３４のゲインを調整する回路である。一段目の増幅器１３４により増幅された信号は、電圧フォロア１３５、波形整形回路１４０ａを介してＣＰＵ１１０に入力される経路と、二段目の増幅器１３６で増幅されて波形整形回路１４０ｂを介してＣＰＵ１１０に入力される経路とをたどる。検出信号の増幅は、前述したとおり数十万倍にも達することがあることから、多段で行っており、一段目のゲイン調整で増幅率の調整を行っている。
【００４７】
次に、ＣＰＵ１１０の制御のもとで行う増幅率調整処理について説明する。図１５は、増幅率調整処理の一例を示すフローチャートである。なお、この増幅率調整処理は、上述した第１の角度、第２の角度、第３の角度など、用紙Ｐに照射する超音波の角度ごとに検出センサ１０３より出力される検出信号のそれぞれに対して行われる処理である。また、増幅率調整処理は、電源投入時、印字データによるジョブの開始時、ジョブ処理中など、システム要求に応じてどのタイミングで実行されてもよい。ただし、発信器１０２が交換された場合には必ず実行されるものとする。
【００４８】
図１５に示すように、処理が開始されると、ＣＰＵ１１０は、予めＲＯＭなどに規定されている増幅率に増幅率調整回路１３１の増幅率をセットする（Ｓ１０１）。次いで、ＣＰＵ１１０は、波形整形回路１４０ａ、１４０ｂから入力される信号の差分から、一段目で増幅された検出信号のレベルを読み取る（Ｓ１０２）。
【００４９】
次いで、ＣＰＵ１１０は、一段目で増幅された検出信号のレベルの大きさを、ＲＯＭなどに予め設定された所定の値と比較して判定する（Ｓ１０３〜１０５）。一段目で増幅された検出信号のレベルが所定の値よりも大きい場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、２枚重送や普通紙程度の厚紙であっても十分な強さの検出信号のレベルを望めることから、ＣＰＵ１１０は、封筒／普通紙／紙厚などの全てのモードを選択可能なモードとする（Ｓ１０６）。一段目で増幅された検出信号のレベルが所定の値近傍の中程度である場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、普通紙／紙厚などのモードを選択可能なモードとする（Ｓ１０７）。一段目で増幅された検出信号のレベルが所定の値よりも小さい場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、紙厚モードのみを選択可能なモードとする（Ｓ１０８）。なお、一段目で増幅された検出信号のレベルが読み取れていない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）はＳ１０２へ処理を戻す。
【００５０】
次いで、ＣＰＵ１１０は、選択可能なモードごとにＳ１０９〜Ｓ１１５の処理を行う。具体的には、一段目で増幅された検出信号のレベルを読み取り（Ｓ１０９）、読み取ったレベルが現在処理中のモードに対応してＲＯＭなどに設定されている目標レベルであるか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【００５１】
目標レベルでない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、読み取ったレベルが目標レベルより高いか否かを判定する（Ｓ１１１）。次いで、ＣＰＵ１１０は、目標レベルより高い場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）は増幅率調整回路１３１の増幅率を下げ（Ｓ１１２）、低い場合（Ｓ１１１：ＮＯ）は増幅率調整回路１３１の増幅率を上げる調整を行い（Ｓ１１３）、Ｓ１０９へ処理を戻す。
【００５２】
目標レベルである場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、調整した増幅率調整回路１３１の増幅率を不揮発性メモリなどに記憶し（Ｓ１１４）、選択可能な全てのモードに対する処理が終了したか否かを判定する（Ｓ１１５）。全てのモードに対する処理が終了していない場合（Ｓ１１５：ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、次のモードに対する処理を行うためにＳ１０９へ処理を戻し、全てのモードに対する処理が終了した場合（Ｓ１１５：ＹＥＳ）はそのまま処理を終了する。
【００５３】
図１６は、重送検知処理の一例を示すフローチャートである。図１６に示すように、第１のセンサ（例えば発信器１０２ａ）を駆動する場合、ＣＰＵ１１０は、上述した増幅率調整処理で不揮発性メモリに記憶された第１のセンサ用の増幅率を読み出し、増幅率調整回路１３１で調整される増幅率を第１のセンサ用に設定する（Ｓ１１ａ）。また、第２のセンサ（例えば発信器１０２ｂ）を駆動する場合、ＣＰＵ１１０は、上述した増幅率調整処理で不揮発性メモリに記憶された第２のセンサ用の増幅率を読み出し、増幅率調整回路１３１で調整される増幅率を第２のセンサ用に設定する（Ｓ１５ａ）。また、第３の角度で超音波を照射する第３のセンサを駆動する場合、ＣＰＵ１１０は、上述した増幅率調整処理で不揮発性メモリに記憶された第３のセンサ用の増幅率を読み出し、増幅率調整回路１３１で調整される増幅率を第３のセンサ用に設定する（Ｓ２５ａ）。
【００５４】
本実施形態の用紙搬送装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【００５５】
また、本実施形態の用紙搬送装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の用紙搬送装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００５６】
なお、上記実施形態にかかる画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機であってよい。また、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…画像形成装置、１０…用紙搬送装置、１１…給紙部、１２…レジスト部、１３…反転排紙・両面部、２０…操作・表示部、２１…作像部、２２…書き込み部、２３…トナー補給部、２４…転写搬送部、２５…定着部、２６…デカーラ部、２７…トナー回収部、２８…パージトレイ、１０１…超音波センサ部、１０２…発信器、１０２ａ…発信器、１０２ｂ…発信器、１０２ｃ…発信器、１０３…検出センサ、１１０…ＣＰＵ、１２０…駆動回路、１２０ａ…駆動回路、１２０ｂ…駆動回路、１２１…切替器、１２２…アクチュエータ、１３０…増幅回路、１３１…増幅率調整回路、１３２…コンデンサ、１３３…抵抗、１３４…増幅器、１３５…電圧フォロア、１３６…増幅器、１４０…波形整形回路、１４０ａ…波形整形回路、１４０ｂ…波形整形回路、Ｐ…用紙、Ｐ１…スポット、Ｐ１ａ…スポット、Ｐ１ｂ…スポット、Ｗ１…送信波形、Ｗ２…検出波形
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２００６−３１２５２７号公報
【図１】
0005764979.tif 000002
【図２】
0005764979.tif 000003
【図３】
0005764979.tif 000004
【図４】
0005764979.tif 000005
【図５−１】
0005764979.tif 000006
【図５−２】
0005764979.tif 000007
【図５−３】
0005764979.tif 000008
【図６−１】
0005764979.tif 000009
【図６−２】
0005764979.tif 000010
【図６−３】
0005764979.tif 000011
【図７】
0005764979.tif 000012
【図８】
0005764979.tif 000013
【図９】
0005764979.tif 000014
【図１０】
0005764979.tif 000015
【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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