(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送信する超音波送信手段と、
前記超音波送信手段から送信された超音波信号を受信する超音波受信手段と、
前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間をシートが搬送されるように配置されたシート搬送路と、
前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間を前記シートが通過している間に前記超音波受信手段が前記超音波送信手段から受信した超音波信号の受信レベルに基づいて複数のシートが重なって搬送されている重送を検知する重送検知を複数回にわたり実行する検知手段と、
前記複数回にわたり実行される重送検知の実行タイミングを制御する制御手段と、を有し、
前記シートの後端から先端側へ向かって所定の長さの重送検知を行わない後端マージンが設けられており、
前記制御手段は、前記複数回にわたり実行される重送検知のうち最後に実行される重送検知が、前記後端マージンから前記検知手段において１回あたりの重送検知に必要となる検知時間に応じた長さにわたり前記先端側に離れた位置から実行されるように実行タイミングを制御することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記最後に実行される重送検知が前記検知時間に応じた長さにわたり前記先端側に離れた位置から実行されるように、前記複数回にわたり実行される重送検知を均等の間隔で実行するよう各実行タイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検知時間と、１枚のシートが前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間を通過するのに必要となる搬送時間とから、１枚のシートあたりで重送検知を実行可能な最大の実行回数を決定し、当該最大の実行回数と前記検知時間に基づき当該最大の実行回数の重送検知を実行するために必要となるトータル実行時間を決定し、前記搬送時間と前記トータル実行時間との時間差を均等に分散させることで先行して実行される重送検知と後続して実行される重送検知との間のインターバルを決定することで、各実行タイミングを決定することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記シートの先端から後端側に向かって第２の所定の長さの重送検知を行わない先端マージンが設けられており、
前記搬送時間は、前記先端マージン及び前記後端マージンが除かれていることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記インターバルは、先行して実行される重送検知が完了してから後続して実行される重送検知を実行可能となるまでに必要となる準備時間よりも長い時間であることを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
Ｔｄｔｃｔ×Ｎ＋Ｔｍｉｎ×（Ｎ−１）＜Ｔｐａｐ−（Ｔｔｏｐ＋Ｔｔａｉｌ）
が満たされるように、前記最大の実行回数であるＮを決定するように構成されており、
Ｔｄｔｃｔは前記検知時間であり、Ｔｍｉｎは前記準備時間であり、Ｔｐａｐは１枚のシートが前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間を通過するのに必要となる搬送時間であり、Ｔｔｏｐは前記先端マージンであり、Ｔｔａｉｌは前記後端マージンであることを特徴とする請求項５に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
Ｔｉｎｔｖｌ＝  （Ｔｐａｐ−（Ｔｔｏｐ＋Ｔａｉｌ）−（Ｔｄｔｃｔ×Ｎ））／（Ｎ−１）
が満たされるように、前記インターバルであるＴｉｎｔｖｌを決定することを特徴とする請求項６に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記最後に実行される重送検知が、前記後端マージンから前記検知手段において１回あたりの重送検知に必要となる検知時間に応じた長さにわたり前記先端側に離れた位置から実行されるように、最後から二番目に実行される重送検知の実行タイミングから前記最後に実行される重送検知の実行タイミングまでのインターバルを調整する調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記検知時間と、１枚のシートが前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間を通過するのに必要となる搬送時間とから、１枚のシートあたりで重送検知を実行可能な最大の実行回数Ｎを決定し、当該最大の実行回数Ｎと前記検知時間に基づき当該最大の実行回数の重送検知を実行するために必要となるトータル実行時間を決定し、前記搬送時間と前記トータル実行時間との時間差を分散させることで先行する重送検知と後続の重送検知との間のインターバルを決定することで、各実行タイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
前記シートの先端から後端側に向かって第２の所定の長さの重送検知を行わない先端マージンが設けられており、
前記制御手段は、Ｎ回の重送検知を行う場合、Ｎ−１回目の重送検知からＮ回目の重送検知までのインターバルを他のインターバルよりも長くなるように、各実行タイミングを決定することを特徴とする請求項９に記載のシート搬送装置。
【請求項１１】
前記シートの先端から後端側に向かって第２の所定の長さの重送検知を行わない先端マージンが設けられており、
前記搬送時間は、前記先端マージン及び前記後端マージンが除かれていることを特徴とする請求項９に記載のシート搬送装置。
【請求項１２】
前記インターバルは、先行して実行される重送検知が完了してから後続して実行される重送検知を実行可能となるまでに必要となる準備時間よりも長い時間であることを特徴とする請求項１０に記載のシート搬送装置。
【請求項１３】
１回目の重送検知からＮ−１回目までの重送検知についての前記インターバルは先行する重送検知が完了してから後続の重送検知を実行可能となるまでに必要となる準備時間と同一の時間に設定されることを特徴とする請求項１０に記載のシート搬送装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、
Ｔｄｔｃｔ×Ｎ＋Ｔｍｉｎ×（Ｎ−１）＜Ｔｐａｐ−（Ｔｔｏｐ＋Ｔｔａｉｌ）
が満たされるように、前記最大の実行回数であるＮを決定するように構成されており、
Ｔｄｔｃｔは前記検知時間であり、Ｔｍｉｎは前記準備時間であり、Ｔｐａｐは１枚のシートが前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間を通過するのに必要となる搬送時間であり、Ｔｔｏｐは前記先端マージンであり、Ｔｔａｉｌは前記後端マージンであることを特徴とする請求項１２または１３に記載のシート搬送装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、
Ｔｉｎｔｖｌ＝Ｔｐａｐ−（Ｔｔｏｐ＋Ｔｔａｉｌ）−（Ｔｄｔｃｔ×Ｎ）−Ｔｍｉｎ×（Ｎ−２）
が満たされるように、前記Ｎ−１回目の重送検知からＮ回目の重送検知までのインターバルであるＴｉｎｔｖｌを決定することを特徴とする請求項１４に記載のシート搬送装置。 
【請求項１６】
前記超音波受信手段と前記超音波送信手段との間にある検知位置よりもシートの搬送方向で上流側に配置され、シートの先端を検知する基準センサをさらに有し、
前記制御手段は、前記基準センサがシートの先端を検知したタイミングを基準として、前記重送検知の実行タイミングを制御することを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれか一項に記載されたシート搬送装置と、
前記シート搬送装置により搬送されてきたシートに画像を形成する画像形成部と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート搬送装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置や画像読取装置ではシートを搬送するシート搬送装置が使用される。シートは１枚ずつ搬送されること（「単送」と呼ぶ）が前提とされており、複数枚のシートが重なって搬送されると（「重送」と呼ぶ）、シートの搬送が停止される。特許文献１によれば、重送を検知するための超音波センサが提案されている。重送のタイプには、複数のシートがほぼ重なっているタイプと、先行するシートの後端側と後続のシートの先端側とが重なっているタイプ（「連れ重送」と呼ぶ）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８‐２１４０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの複数のタイプの重送を検知するために、シートの全域にわたって超音波の発信と受信を行うことが有望であろう。しかし、特許文献１は１回の重送検知にかかる処理時間を考慮していない。一般に、超音波センサをシートが搬送される搬送時間を処理時間で除算して得られる回数だけ重送検知を行うことが可能となる。もちろん、搬送時間は処理時間で割り切れるわけではないため、余りが生じる。よって、搬送時間のうちどの区間で重送検知を行うかを適切に配慮しなければ、シートの後端で重送検知を実行できず、連れ重送を検知できなくなってしまう。そこで、本発明は従来よりも精度よく重送を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】
【０００５】
本発明は、たとえば、
超音波を送信する超音波送信手段と、
前記超音波送信手段から送信された超音波信号を受信する超音波受信手段と、
前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間をシートが搬送されるように配置されたシート搬送路と、
前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間を前記シートが通過している間に前記超音波受信手段が前記超音波送信手段から受信した超音波信号の受信レベルに基づいて複数のシートが重なって搬送されている重送を検知する重送検知を複数回にわたり実行する検知手段と、
前記複数回にわたり実行される重送検知の実行タイミングを制御する制御手段と、を有し、
前記シートの後端から先端側へ向かって所定の長さの重送検知を行わない後端マージンが設けられており、
前記制御手段は、前記複数回にわたり実行される重送検知のうち最後に実行される重送検知が、前記後端マージンから前記検知手段において１回あたりの重送検知に必要となる検知時間に応じた長さにわたり前記先端側に離れた位置から実行されるように実行タイミングを制御することを特徴とするシート搬送装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、従来よりも精度よく重送を検知できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成システムの断面図
【図２】コントローラのブロック図
【図３】シートによる超音波の減衰を説明する図
【図４】重送検知の実行タイミングを説明する図
【図５】重送検知の実行タイミングの調整を説明する図
【図６】ＣＰＵの機能を説明する図
【図７】重送検知を示すフローチャート
【図８】重送検知の実行タイミングの調整を説明する図
【図９】重送検知の実行タイミングの調整を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜実施例１＞
（全体構成）
図１は画像形成システムを示している。画像形成装置１は、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリ装置として実現されてもよい。画像形成装置１は、複数枚のシートを収容したシートカセット２から一枚ずつシートを給紙して搬送するシート搬送装置１８を備えている。ピックアップローラ３はシートカセット２に収容されている最上のシートをピックアップして搬送路へフィードする。給紙ローラ４は上ローラと下ローラを有している。上ローラはシートを搬送方向の上流側から下流側へ送り出すように回転しているが、下ローラはこれ対して逆回転している。これにより、シートが一枚ずつ分離されて、縦パス５へ給送される。縦パス５では縦パスローラ６によりシートが搬送され、水平パス７に案内される。縦パス５や水平パス７はシート搬送路として機能している。
【０００９】
画像形成部８は、トナーを用いて画像を形成する画像形成手段である。画像形成部８は、インクジェット方式や熱転写方式など、どのような画像形成方式を採用していてもよい。ドラム８１〜８４に形成されたそれぞれ色の異なるトナー画像が中間転写体８５に重畳的に転写される。二次転写部８６は、中間転写体８５に転写された多色のトナー画像をシートに転写する。
【００１０】
基準センサ９はシートを検知するシートセンサである。基準センサ９がシートの先端を検知したタイミングを基準として、重送検知を実行する実行タイミングが制御される。基準センサ９から超音波受信部１１までのシートの搬送距離は既知である。シートの搬送速度も既知である（ただし、厚紙モードや普通紙モードなど画像形成モードごとに搬送速度が変更されることがある）。よって、シートが基準センサ９に到達したタイミングから重送検知位置Ｐに到達するタイミングまでの移動時間Ｔｗａｉｔは、搬送距離を搬送速度で除算することで得られる。重送検知位置Ｐは、シートの搬送路上の位置のうち、超音波受信部１１と超音波送信部１２とが対向している位置である。重送検知は超音波送信部１２から送信された超音波信号を対向して設置される超音波受信部１１で受信し、超音波信号の受信レベルや減衰度合に基づき判定される。
【００１１】
シートはプレレジローラ１０およびレジストローラ１３などの搬送ローラによって搬送され、二次転写部８６に送り込まれ、トナー画像を転写される。定着部１４は、シートに転写されたトナー画像を加圧および加熱して、トナー画像をシートに定着させる。排紙ローラ１５はシートを排紙トレイ１６へ排紙する。ユーザインタフェース１７は、操作者が情報や指示を入力するための入力装置と、操作者に情報を出力する出力装置とを有している。
【００１２】
（コントローラの構成）
図２は画像形成システム全体の制御をつかさどるコントローラを示している。プリンタコントローラ２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３を内蔵している。ＣＰＵ２１はＲＯＭ２２に格納されている制御プログラムを実行し、画像形成部８や画像処理部１９、ユーザインタフェース１７などを制御する。ＲＡＭ２３は制御データを一時的に保持したり、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられたりする。ＲＯＭ２２やＲＡＭ２３以外の記憶装置としてハードディスクドライブやソリッドステートドライブなども採用されてもよい。画像処理部１９は、コンピュータ９５から外部Ｉ／Ｆ９４を介して入力されたデジタル画像信号をビデオ信号に変換して画像形成部８に出力する。画像形成部８はビデオ信号にしたがってレーザ光を出力し、感光体かつ像担持体であるドラム８１〜８４に静電潜像を形成する。静電潜像はトナーによって現像されてトナー画像になる。ユーザインタフェース１７の入力装置は画像形成に関する各種機能を設定する複数のキーを有し、出力装置は設定状態を示す情報を表示する表示部を有していてもよい。ユーザインタフェース１７は、各キーの操作に対応するキー信号をプリンタコントローラ２０に出力するとともに、プリンタコントローラ２０からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。
【００１３】
シートカセット２から縦パス５までに配置された搬送機構を駆動する駆動源として、給紙モータ２４と縦パスモータ２５が存在する。給紙モータ２４はピックアップローラ３を駆動する。縦パスモータ２５は給紙ローラ４と縦パスローラ６を駆動する。水平パス７から二次転写部８６までに配置された搬送機構を駆動する駆動源としてレジモータ２６などが存在する。レジモータ２６はプレレジローラ１０とレジストローラ１３を駆動する。ドラムモータ２７はドラム８１〜８４、中間転写体８５および二次転写部８６を駆動する。定着モータ２８は定着部１４を駆動する。排紙モータ２９は排紙ローラ１５を駆動する。
【００１４】
ＣＰＵ２１は基準センサ９によりシートの先端を検知して、重送検知の実行タイミングを決定する。また、ＣＰＵ２１は、重送検知の実行タイミングが到来すると、超音波送信部１２に超音波信号を発生させ、超音波受信部１１により超音波信号を受信させる。ＣＰＵ２１は、たとえば、受信信号レベルと閾値とを比較することで、重送が発生しているかどうかを判定する。減衰レベルと閾値とが比較されてもよい。なお、超音波センサ３０は超音波受信部１１と超音波送信部１２を備えている。
【００１５】
図３（Ａ）はシートが単送している場合に超音波受信部１１が出力する出力信号を示している。図３（Ｂ）はシートが重送している場合に超音波受信部１１が出力する出力信号を示している。図３（Ａ）が示すようにシートが単送している場合は超音波受信部１１の出力信号の振幅が相対的に大きくなる。つまり、超音波信号の減衰度は小さい。反対に重送している場合は図３（Ｂ）が示すように、複数のシートやシート間の空気の層によって超音波信号が大きく減衰し、出力信号の振幅が相対的に小さくなる。このようにＣＰＵ２１は、出力信号の振幅に基づき、シートが重送しているかどうかを判定する。ＣＰＵ２１は、重送を検知すると、レジモータ２６など、シートの搬送に関与している駆動源を停止させることでシートの搬送を停止させる。
【００１６】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）を用いて重送検知の概要について説明する。矢印Ｆはシートの搬送方向を示している。重送検知はシートを搬送しながら超音波センサ３０を動作させることで、シートのある一点だけでなく搬送方向において異なる複数の位置で実行される。図４（Ａ）が示すように、Ｔｐａｐは１枚のシートが超音波送信部１２と超音波受信部１１との間（重送検知位置Ｐ）を通過するのに必要となる搬送時間である。つまり、Ｔｐａｐは１枚のシートの先端が重送検知位置Ｐに到着してから後端が重送検知位置Ｐを通過するまでの通過時間である。Ｔｐａｐは、シートの搬送方向の長さを搬送時間で除算することで算出される。Ｔｄｔｃｔは１回の重送検知（重送判定）に必要となる判定時間である。１回の重送検知とは超音波送信部１２から超音波を送信し超音波受信部１１で受信して得られた出力信号の振幅の違いから単送か重送かを判定する処理をいう。１回の重送検知には超音波送信部１２からの超音波信号の送信と、超音波受信部１１での超音波信号の受信と、ＣＰＵ２１による重送判定とを行うための処理時間（検知時間Ｔｄｔｃｔ）が必要となる。Ｔｄｔｃｔは一枚のシートで複数回の重送検知を行った場合の各重送検知について同じ時間であり、シートのサイズや厚みが異なる場合でも変化しないものとする。１回の重送検知を行った後は、超音波信号の振幅が収まり安定するまでの準備時間（待機時間）が必要となる。このような１回の重送検知を行った後から再び重送検知を行える状態になるまでに必要な準備時間をＴｍｉｎとする。
【００１７】
ところで、シートの搬送ばらつきにより、シートが基準センサ９を通過してから重送検知位置Ｐに到着するまでの移動時間が変化しうる。たとえば、重送検知位置Ｐへのシートの到着が遅れると、シートが無いにもかかわらず、シートの先端区間の重送検知が実行されてしまう。この場合、重送が検知されないおそれがある。一方で、重送検知位置Ｐへのシートの到着が早まると、シートの後端が重送検知位置Ｐをすでに通過しているにもかかわらず、シートの後端区間の重送検知が実行されてしまう（後端区間はシートの中心よりも後方の区間）。この場合、重送が検知されないおそれがある。これは重送検知の精度を低下させる要因となる。このようなシートの搬送ばらつきを考慮して、シートの先端区間と後端区間とには重送検知が禁止される区間として先端マージンＴｔｏｐと後端マージンＴｔａｉｌが設けられる。先端マージンＴｔｏｐは、シートの先端位置から第一所定位置までの区間である。後端マージンＴｔａｉｌはシートの第二所定位置から後端位置までの区間である。なお、搬送バラツキが十分に小さければ、先端マージンＴｔｏｐと後端マージンＴｔａｉｌは省略されてもよい。先端マージンＴｔｏｐは基準センサ９から重送検知位置Ｐまでの公称の搬送時間と、縦パスローラ６やプレレジローラ１０の搬送効率とを考慮して予め決定される。ここでは公称の搬送時間を１００ｍｓとし、搬送効率を７０％と仮定すると、最大で３０ｍｓだけ重送検知位置Ｐへのシートの到着が遅延する可能性がある。よって、先端マージンＴｔｏｐは３０ｍｓに設定される。これに対し後端マージンＴｔａｉｌはシートの後端が公称のタイミングよりも早く重送検知位置Ｐを通り過ぎることを避けるためのマージンである。基本的に公称のタイミングよりもシートが早く搬送される可能性は低い。そのため、後端マージンＴｔａｉｌは、先端マージンＴｔｏｐに対して短い時間であり、たとえば、１０ｍｓに設定される。これらの数値は実施例の理解を補助するための例示的な数値に過ぎない。１枚のシートについて重送検知の最大の実行回数Ｎは、式（１）を満たす最大の整数として算出される。
【００１８】
Ｔｄｔｃｔ×Ｎ＋Ｔｍｉｎ×（Ｎ−１）＜Ｔｐａｐ−（Ｔｔｏｐ＋Ｔｔａｉｌ）・・・（１）
図４（Ａ）が示すように、先端マージンＴｔｏｐが経過すると１回目の重送検知が実行され、次に、準備期間Ｔｍｉｎが経過すると２回目の重送検知が実行される。最大の実行回数Ｎは整数であるため、シートの後端区間には検知時間Ｔｄｃｔよりも短い、重送検知を実行できない未検知時間（未検知領域）が残ってしまう。しかし、連れ重送が発生すると、図４（Ｂ）が示すように、先行するシートの後端区間と後続のシートの先端付近とが重なりあう。図４（Ａ）が示すように先行するシートの後端区間には未検知領域が存在するため、連れ重送を検知できなくなってしまうおそれがある。
【００１９】
そこで、ＣＰＵ２１は、搬送方向の全域にわたって概ね均等に重送検知を行えるように、検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを調整してもよい。具体的には式（２）を満たすように検知間隔Ｔｉｎｔｖｌは決定される。各検知間隔Ｔｉｎｔｖｌは等しく、かつ、Ｎ回目の検知の終了タイミングが後端マージンＴｔａｉｌの開始タイミングの直前に来るように決定される。式（２）を変形すると、検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを求めるための式（３）が得られる。
【００２０】
Ｔｄｔｃｔ×Ｎ＋Ｔｉｎｔｖｌ×（Ｎ−１）＝Ｔｐａｐ−（Ｔｔｏｐ＋Ｔｔａｉｌ）・・・（２）
Ｔｉｎｔｖｌ＝  （Ｔｐａｐ−（Ｔｔｏｐ＋Ｔａｉｌ）−（Ｔｄｔｃｔ×Ｎ））／（Ｎ−１）・・・（３）
式（２）、式（３）の意味を説明する。最大の実行回数Ｎと検知時間Ｔｄｔｃｔを乗算することで、最大の実行回数Ｎの重送検知を実行するために必要となるトータル実行時間が決定される。搬送時間Ｔｐａｐ（ここでは先端マージンと後端マージンは除外される）とトータル実行時間との時間差を均等に分散させることで、Ｎ−１個の検知間隔Ｔｉｎｔｖｌが求められる。
【００２１】
図５（Ａ）に一例としてＢ５サイズ（２５７ｍｍ×１８２ｍｍ）のシートに実施例を適用したときの重送検知の実行タイミングを示す。シートの搬送速度を１０００［ｍｍ／ｓ］とすると、搬送時間Ｔｐａｐは１８２［ｍｓ］となる。検知時間Ｔｄｔｃｔ＝５７［ｍｓ］であり、準備時間Ｔｍｉｎ＝５［ｍｓ］であり、先端マージンＴｔｏｐ＝３０［ｍｓ］であり、後端マージＴｔａｉｌ＝１０［ｍｓ］と仮定する。この場合、式（１）からＮ＝２が算出される。Ｎ＝２を式（３）に代入すると、検知間隔Ｔｉｎｔｖｌ＝２８［ｍｓ］が算出される。
【００２２】
図５（Ａ）に示した例では、先端マージンが経過した直後に１回目の重送検知が実行され、さらに検知間隔Ｔｉｎｔｖｌ（＝２８［ｍｓ］）が経過すると、２回目の重送検知が実行される。２回目の重送検知が終了した後はすぐに後端マージンが到来する。よって、連れ重送が発生したときにも、先行するシートの後端区間で重送検知が実行され、連れ重送が検知されるようになる。なお、後端区間には後端マージンが含まれてもよいし、後端マージンは除かれてもよい。本実施例では後端区間には後端マージンは除かれている。
【００２３】
図５（Ｂ）はＡ３サイズ（２１０ｍｍ×４２０ｍｍ）のシートに実施例を適用したときの重送検知の実行タイミングを示す。式（１）からＮ＝６が算出される。Ｎ＝６を式（３）に代入すると、検知間隔Ｔｉｎｒｖｌ＝７．６［ｍｓ］が算出される。Ａ３サイズのシートでは全６回の重送検知が７．６［ｍｓ］の検知間隔ごとに実行される。とりわけ、Ａ３サイズのシートでもシートの後端区間で重送検知が実行されるようになっている。
【００２４】
このようにＣＰＵ２１は一枚のシートに対してできるだけ多くの回数の重送検知を行い、かつ未検知領域がシートの後端側に集中しないよう各検知間隔を調整する。これにより、重送の検知精度が従来よりも向上しよう。
【００２５】
（ＣＰＵの機能）
図６はＣＰＵ２１が制御プログラムを実行することで実現する機能を示している。なお、これらの機能の一部またはすべては論理回路やＡＳＩＣ（特定用途集積回路）などのハードウエアによって実装されてもよい。
【００２６】
超音波信号を送信する超音波送信部１２と、超音波送信部１２から送信された超音波信号を受信する超音波受信部１１とは重送検知部３１によって制御される。重送検知部３１は超音波送信部１２と超音波受信部１１との間をシートが通過している間に超音波受信部１１が超音波送信部１２から受信した超音波信号の受信レベルに基づいて複数回にわたり重送検知を実行する。受信レベルに代えて減衰レベルが採用されてもよい。タイマー３２は、基準センサ９がシートの先端を検知したときに計時を開始する。制御部３３は、タイマー３２のカウント値を参照することで基準センサ９がシートの先端を検知したタイミングを基準として、重送検知部３１による重送検知の実行タイミングを制御する。
【００２７】
制御部３３は、複数回にわたり実行される重送検知のうち少なくとも最後に実行される重送検知が後端区間で実行されるように、複数回にわたり実行される重送検知の実行タイミングを決定または調整する。後端区間とは、シートの後端（後端マージンの開始位置）からシートの搬送方向に予め規定された距離だけ離れた位置までの区間である。図４（Ａ）や図４（Ｂ）によれば後端区間は未検知領域として例示されている。
【００２８】
図５（Ａ）や図５（Ｂ）に示したように、制御部３３の決定部３４は、最後に実行される重送検知が後端区間で実行されるように、複数回にわたり実行される重送検知を均等の間隔で実行するよう各実行タイミングを決定する。サイズ取得部３５は、ユーザインタフェース１７を通じて入力されるシートのサイズ（搬送方向の長さ）を取得する。サイズ取得部３５は、コンピュータ９５から入力される印刷ジョブを解析してシートのサイズを取得してもよい。取得されたシートのサイズはＲＡＭ２３に保持される。搬送時間演算部３６はシートのサイズと搬送速度に基づき搬送時間Ｔｐａｐを演算する。回数演算部３８は搬送時間Ｔｐａｐや式（１）に基づき最大の実行回数Ｎを演算する。インターバル演算部３７は最大の実行回数ＮやＲＯＭ２２に記憶されている既知のパラメータ、式（３）を用いて検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを演算する。
【００２９】
（フローチャート）
図７は重送検知の制御動作を示すフローチャートである。このフローはシートカセット２からシートが一枚ずつ給紙される度に実行される。Ｓ１０１でＣＰＵ２１（サイズ取得部３５）はＲＡＭ２３に格納されているシートのサイズを取得する。Ｓ１０２でＣＰＵ２１（決定部３４）は重送検知における最大の実行回数Ｎと検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを決定する。たとえば、ＣＰＵ２１（搬送時間演算部３６）はシートサイズと搬送速度から搬送時間Ｔｐａｐを演算する。ＣＰＵ２１（回数演算部３８）は搬送時間ＴｐａｐとＲＯＭ２２に記憶されているパラメータを式（１）に代入し、最大の実行回数Ｎを演算する。ＣＰＵ２１（インターバル演算部３７）は最大の実行回数Ｎなどを式（３）に代入することで検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを演算する。
【００３０】
Ｓ１０３でＣＰＵ２１（制御部３３）は基準センサ９がシートの先端を検知したかどうかを判定する。基準センサ９はシートを検知している間にわたりハイレベルの信号を出力し、シートを検知しなくなると信号のレベルがローレベルに変化する。よって、ローレベルからハイレベルに変わったタイミングがシートの先端が検知されたタイミングとなる。シートの先端が検知されると、ＣＰＵ２１は重送検知の実行回数を管理するための変数ＣＮＴを０に初期化して、処理をＳ１０４に進める。また、ＣＰＵ２１はタイマー３２の計時をスタートさせる。変数ＣＮＴはカウンタ回路などのハードウエアで実装されてもよい。
【００３１】
Ｓ１０４でＣＰＵ２１（制御部３３）はタイマー３２の計時値に基づき、実行タイミングが到来したかどうかを判定する。１回目の重送検知の実行タイミングは、シートの先端が基準センサ９により検知されてから上述した移動時間Ｔｗａｉｔと先端マージンＴｔｏｐとの和に相当する時間が経過したタイミングである。１回目の重送検知の実行タイミング（開始タイミング）が到来すると、ＣＰＵ２１は処理をＳ１０５に進める。制御部３３は重送検知部３１に重送検知を実行するよう指示する。Ｓ１０５でＣＰＵ２１（重送検知部３１）は重送検知を実行する。重送検知部３１は超音波送信部１２に超音波を送信させ、超音波受信部１１に超音波を受信させ、超音波受信部１１から出力信号を受け取る。
【００３２】
Ｓ１０６でＣＰＵ２１（重送検知部３１）は超音波受信部１１からの出力信号に基づき重送が発生しているかどうかを判定する。たとえば、重送検知部３１は出力信号の振幅が閾値を超えていなければ重送が発生していると判定し、Ｓ１０９に進む。Ｓ１０９でＣＰＵ２１はシートの搬送を停止させるために、給紙モータ２４やレジモータ２６などの駆動源を停止させる。また、ＣＰＵ２１はユーザインタフェース１７に重送が発生したこと、および重送したシートの除去方法などを表示してもよい。一方で、ＣＰＵ２１は振幅が閾値を超えていれば重送が発生していないと判定し、変数ＣＮＴに１を加算して、処理をＳ１０７に進める。
【００３３】
Ｓ１０７でＣＰＵ２１（制御部３３）は変数ＣＮＴに基づき、Ｎ回の重送検知がすべて完了したかどうかを判定する。変数ＣＮＴがＮになっていれば、Ｎ回の重送検知がすべて完了しているため、制御部３３は本フローを終了する。一方で、変数ＣＮＴがＮ未満であれば、制御部３３は処理をＳ１０８に進める。
【００３４】
Ｓ１０８でＣＰＵ２１（制御部３３）は重送検知の終了したタイミングから検知間隔Ｔｉｎｔｖｌが経過したかどうかを判定する。重送検知の終了したタイミングから検知間隔Ｔｉｎｔｖｌが経過すると、次の重送検知を実行するために、制御部３３は、処理をＳ１０５に戻す。
【００３５】
このようにシートの後端区間で重送検知が実行されるように実行タイミングが決定ないしは調整されるため、連れ重送を検知できるようになる。また、検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを均等にすることでシートのほぼ全域で重送検知が実行されるため、連れ重送だけでなく一般的な重送も検知できるようになる。とりわけ、シートの先端区間でも重送検知が実行されるため、より早期に重送を検知できるようになろう。
【００３６】
＜実施例２＞
実施例１では式（３）に従って、先行して実行される重送検知から後続して実行される重送検知までの検知間隔が複数の重送検知のすべてについて均等になるよう実行タイミングが調整された。しかし、複数の検知間隔のすべてが等しいことは必須ではない。これは、少なくとも先行するシートの後端区間で重送検知が実行されれば十分だからである。たとえば、１回目からＮ−１回目までの重送検知についての検知間隔Ｔｉｎｔｖｌは一定（例：準備期間Ｔｍｉｎ）に設定されてもよい。また、最後（Ｎ回目）の重送検知について検知間隔Ｔｉｎｔｖｌは準備期間Ｔｍｉｎよりも長く設定されてもよい。これにより、少なくとも最後（Ｎ回目）の重送検知は後端区間で実行されるようになる。
【００３７】
図８はＡ３サイズのシートで最後の重送検知のみ後端側に実行タイミングをシフトした例を示している。Ａ３サイズのシートでは、式（１）からＮ＝６と算出される。５回目の重送検知と６回目の重送検知との間の検知間隔を他の検知間隔よりも長くなるように調整することで、６回目の重送検知がシートの後端側で実行されるように６回目の重送検知の実行タイミングがシフトする。Ｎ−１回目とＮ回目の検知間隔Ｔｉｎｔｖｌの算出方法は、たとえば、以下の式（４）で示される。
【００３８】
Ｔｉｎｔｖｌ＝Ｔｐａｐ−（Ｔｔｏｐ＋Ｔｔａｉｌ）−（Ｔｄｔｃｔ×Ｎ）−Ｔｍｉｎ×（Ｎ−２）・・・４
ＣＰＵ２１（決定部３４）は、たとえば、１回目の重送検知からＮ−１回目の重送検知までをＴｍｉｎ間隔で実行するよう実行タイミングを調整する。さらに、ＣＰＵ２１（インターバル演算部３７）はＮ−１回目の重送検知とＮ回目の重送検知との間の検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを式（４）により算出する。このようにシートの後端区間で重送検知が実行されるように実行タイミングが決定ないしは調整されるため、連れ重送を精度よく検知できるようになる。また、検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを均等にすることでシートのほぼ全域で重送検知が実行されるため、連れ重送だけでなく一般的な重送も検知できるようになる。なお、Ｎ回の重送検知を実行する場合、Ｎ−１個の検知間隔が生じるが、このうち１つの検知間隔を式（４）により求められた検知間隔Ｔｉｎｔｖｌとし、他の検知間隔をＴｍｉｎとしても、Ｎ回目の重送検知は後端区間で実行されることになる。たとえば、図９（Ａ）に示すように、１回目の重送検知と２回目の重送検知との間のインターバルが検知間隔Ｔｉｎｔｖｌに設定されてもよい。図９（Ｂ）に示すように、３回目の重送検知と４回目の重送検知との間のインターバルが検知間隔Ｔｉｎｔｖｌに設定されてもよい。いずれの場合でも後端区間で最後の重送検知が実行されるようになる。なお、式（４）により求められた検知間隔Ｔｉｎｔｖｌの一部が他の検知間隔に分散されてもよい。この場合、他の検知間隔はＴｍｉｎよりも若干長い値なろう。分散量は均等であってもよいし、不均等であってもよい。これは、少なくとも後端区間で重送検知が実行されれば十分だからである
＜まとめ＞
上述したように、重送検知部３１は超音波送信部１２と超音波受信部１１との間をシートが通過している間に重送検知を複数回にわたり実行する。制御部３３は複数回にわたり実行される重送検知のうち最後に実行される重送検知がシートの後端区間で実行されるように、複数回にわたり実行される重送検知の実行タイミングを制御する。従来よりも精度よく重送を検知できるようになる。とりわけ、後端区間で発生しうる連れ重送も検知できるようになる。
【００３９】
実施例１で説明したように、決定部３４は、最後に実行される重送検知が後端区間で実行されるように、複数回にわたり実行される重送検知を均等の間隔で実行するよう各実行タイミングを決定してもよい。これにより、後端区間で発生しうる連れ重送も検知できるようになる。
【００４０】
回数演算部３８は、重送検知部３１において１回あたりの重送検知に必要となる検知時間と、１枚のシートが超音波送信部１２と超音波受信部１１との間を通過するのに必要となる搬送時間とから最大の実行回数Ｎを決定してもよい。Ｎは１枚のシートあたりで重送検知を実行可能な最大の実行回数である。インターバル演算部３７は、最大の実行回数Ｎと検知時間Ｔｄｔｃｔに基づき最大の実行回数Ｎの重送検知を実行するために必要となるトータル実行時間を決定してもよい。さらに、インターバル演算部３７は、搬送時間Ｔｐａｐとトータル実行時間との時間差を均等に分散させることで先行して実行される重送検知と後続して実行される重送検知との間のインターバル（検知間隔Ｔｉｎｔｖｌ）を決定してもよい。なお、搬送時間Ｔｐａｐは、シートの先端から第一所定位置までは重送検知を行わないための先端マージンＴｔｏｐが除かれていてもよい。また、搬送時間Ｔｐａｐは、シートの第二所定位置から後端までは重送検知を行わないための後端マージンＴｔａｉｌが除かれていてもよい。このように先端マージンＴｔｏｐや後端マージンＴｔａｉｌを考慮することで、シートの搬送バラツキの影響が低減されよう。なお、搬送バラツキが小さければ、先端マージンＴｔｏｐや後端マージンＴｔａｉｌの考慮は不要であろう。
【００４１】
実施例１に関して説明したように、検知間隔Ｔｉｎｔｖｌは、先行して実行される重送検知が完了してから後続して実行される重送検知を実行可能となるまでに必要となる準備時間Ｔｍｉｎよりも長い時間であってもよい。決定部３４は式（１）が満たされるように、最大の実行回数であるＮを決定するように構成されていてもよい。また、決定部３４は式（３）が満たされるようにＴｉｎｔｖｌを決定してもよい。
【００４２】
実施例２に関して説明したように決定部３４は後端区間で重送検知が実行されるように最後から二番目に実行される重送検知の実行タイミングから最後に実行される重送検知の実行タイミングまでの検知間隔Ｔｉｎｔｖｌを調整する調整部として機能してもよい。実施例２でも決定部３４は、検知時間Ｔｄｔｃｔと搬送時間Ｔｐａｐとから最大の実行回数Ｎを決定してもよい。さらに、決定部３４は、最大の実行回数Ｎと検知時間Ｔｄｔｃｔに基づきトータル実行時間を決定し、搬送時間Ｔｐａｐとトータル実行時間との時間差を分散させることで先行する重送検知と後続の重送検知との間のインターバルを決定してもよい。図８に示しように、決定部３４は、Ｎ−１回目の重送検知からＮ回目の重送検知までの検知間隔を他の検知間隔よりも長くなるように、各実行タイミングを決定してもよい。実施例２においても先端マージンや後端マージンが考慮されてもよい。これにより搬送バラツキの影響が低減される。
【００４３】
検知間隔は、先行して実行される重送検知が完了してから後続して実行される重送検知を実行可能となるまでに必要となる準備時間よりも長い時間であってもよい。たとえば、（４）式により求められた検知間隔Ｔｉｎｔｖｌの一部が他の検知間隔に分散されると、各検知間隔はＴｍｉｎよりも長くなろう。少なくとも、図８では、Ｎ−１回目の重送検知からＮ回目の重送検知までの検知間隔ＴｉｎｔｖｌがＴｍｉｎよりも長く設定されている。
【００４４】
図８が示すように、インターバル演算部３７は、１回目の重送検知からＮ−１回目までの重送検知についての検知間隔を準備時間Ｔｍｉｎと同一の時間に設定してもよい。決定部３４のインターバル演算部３７は、（４）式が満たされるように、Ｎ−１回目の重送検知からＮ回目の重送検知までのインターバルであるＴｉｎｔｖｌを決定してもよい。
【００４５】
超音波受信部１１と超音波送信部１２との間にある重送検知位置Ｐよりもシートの搬送方向で上流側に、シートの先端を検知する基準センサ９が設けられてもよい。制御部３３は、基準センサ９がシートの先端を検知したタイミングを基準として、重送検知の実行タイミングを制御してもよい。この場合、基準センサ９から重送検知位置Ｐまでの搬送区間で発生する搬送バラツキの影響が考慮されるべきであろう。つまり、上述した先端マージンや後端マージンを考慮することで、搬送バラツキの影響が低減される。
【００４６】
また、画像形成装置１のシート搬送装置１８により搬送されてきたシートに画像を形成する画像形成部８を備えている。このようなシート搬送装置１８を備えているため、画像形成装置１はシートの重送を精度よく検知して、シートの重送が発生するとシートの搬送を停止できるようになる。これにより、シートのジャムの複雑化や搬送機構の劣化を抑制できるようになろう。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・画像形成装置、７・・・水平パス、１１・・・超音波受信部、１２・・・超音波送信部、２１・・・ＣＰＵ、３１・・・重送検知部、３３・・・制御部
【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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