(57)【要約】      （修正有）【課題】用紙の二重送りを安価、正確に検出する。【解決手段】用紙搬送システムにおける複数用紙１０の検出のための装置は、用紙の給紙経路４０の第１側に位置付けされた送信器１５から構成され、用紙の給紙経路を通って信号を放射する。前記用紙の給紙経路の第２側に位置付けされた反射器５２は用紙の給紙経路を通って信号を反射する。第１センサは送信器からの信号を検出する。第２センサは送信器からの信号を検出する。【選択図】図１
2004224572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙搬送システムにおける複数用紙の検出のための装置であって：
用紙の給紙経路の第１側に位置付けられた送信器であって、前記用紙の給紙経路を通って信号を放射する、送信器；
前記用紙の給紙経路の第２側に位置付けられた反射器であって、前記用紙の給紙経路を通って前記信号を放射する、反射器；
前記送信器からの前記反射信号を検出するための第１センサ；並びに
前記送信器からの前記反射信号を検出するための第２センサ；
から構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記信号は超音波信号である、ことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記第１センサおよび前記第２センサは前記給紙経路
の幅の少なくとも二分の一だけ離される、ことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記送信器および前記反射器は前記用紙搬送システムの幅に関して中央の位置に位置付けられる、ことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記第１センサは前記送信器の前記第１側において前記送信器に隣接して位置付けられる、ことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、前記第２センサは前記送信器の前記側において前記送信器に隣接して位置付けられる、ことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、前記第１センサ、前記第２センサおよび前記送信器は前記給紙経路に渡して等しく間隔を置く、ことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、前記送信器は前記信号を送信し且つ前記反射信号を受信する、ことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、前記第１センサにおいて検出された前記信号の位相変化は複数用紙を検出するために分析される、ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、前記第１センサにおいて検出された前記信号の振幅変化は複数用紙を検出するために分析される、ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置であって、前記第１センサにおいて検出された前記信号の位相変化または前記第１センサにおいて検出された前記信号の振幅変化は複数用紙を検出するために分析される、ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、前記第１センサまたは前記第２センサの何れかにおいて検出された前記信号の位相変化または振幅変化は複数用紙の存在を示す、ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、大きい用紙と重ね合わされた小さい用紙または複数枚の用紙を搬送するために複数の検出器を用いることに関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナおよびコピー器はそれら装置に用紙を搬送するために用紙フィーダを用いる。紙または他の材質のシートを含む用紙の搬送のために用いられる機構は、重ねられた用紙から給紙される場合に１枚以上の用紙を誤って取り上げる能力を有する。複数枚の用紙が搬送部に詰まりまたは一部の用紙の処理を妨害するために、いつ１枚以上の用紙が用紙搬送部に入ったかを確定する必要がある。多くの場合、スキャナに給紙される用紙には種々のサイズのものがある。一部の小さい用紙は用紙の給紙経路の一方側に位置し、１つの位置センサの下を通らない。
【０００３】
複数用紙の検出に対しては２つの一般的な方法、即ち接触法と非接触法がある。接触法は、用紙が用紙搬送部を通り抜けるときにその用紙に接するコンタクトフット（ｃｏｎｔａｃｔ  ｆｏｏｔ）またはセンシングアーム（ｓｅｎｓｉｎｇ  ａｒｍ）を用いる小さい厚さの変化の測定を含む。コンタクトフットは、線形電圧微分トランスデューサ（ＬＶＤＴ：Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）または磁石に接続され、ホール効果センサによりセンシングされる。これらのセンサは１μｍ（１０−６ｍ）より小さい厚さの変化を検出できる。
【０００４】
接触法の主な不利点は、動いている紙、特に薄い紙または裂けた紙と接触する何れかのものは紙詰まりのような故障の原因になることである。接触法はまた、用紙搬送部に給紙される最大の厚さの用紙を用いて初期化する必要がある。閾値であって一般に３０％上乗せした初期化した値より大きい厚さが測定されたとき、複数用紙が給紙されたものと判定されることとなる。しかしながら、この方法は、一様な厚さを有する用紙が処理されているときにのみ機能する。コンタクトフットの端部においてホイールを用いることにより紙詰まりの可能性を減少させることができるが、不適合な製造に起因するこのホイールの直径の変化は測定の間に考慮される必要がある。
【０００５】
複数用紙の検出のための主な非接触法は、１枚以上の用紙があるかどうかを決定するために用紙の流れを通して超音波信号を送る。紙を透過する超音波は超音波信号の減衰をもたらす。受けられた信号の減衰における変化により複数用紙があることを決定することが可能である。用紙を透過する信号の位相における変化により用紙の給紙経路における複数用紙を検出することもまた可能である。この方法は、個々の用紙の厚さに依存せず、用紙に接触することなく実行される。
【０００６】
現在利用可能であって、局所領域において複数の範囲を検出するために高い周波数のセンサを用いる超音波検出システムがある。この方法は、センサが指向性であって、１つのセンサからの信号が他のセンサからの信号と干渉しないため、機能する。しかしながら、このようなセンサはまた、非常に高価である。低コストのセンサにおいては放射されるエネルギーの角度が大きく、これが用いられる場合、センサは互いに干渉（クロストーク）することとなる。干渉により、そのようなデザインはしばしば機能しなくなる。この問題は、十分でないエネルギーが検出器により送られ且つ信号の時間位相調整が安定でないため、出射器に対して個々のパルスを多重化することによって解決されることはできない。
【０００７】
米国特許第６，２１２，１３０号明細書においては、傾斜された超音波センサを用いている。これは、複数位置において用いられるが、さらに高価な指向性で高周波数のセンサを用いていることからコストが高い。送信器とセンサの種々の組み合わせを用いる他の方法は、送信器とセンサの両方が高価であるため、用紙搬送システムのコストを増加させる。できるだけ少ない点数のしかも安価な構成要素を用いて、低コスト且つ正確な複数用紙の検出システムを提供することは好適である。
【特許文献１】米国特許第６，２１２，１３０号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡潔に説明すれば、本発明の１つの特徴にしたがうと、用紙搬送システムにおける複数用紙の検出のための装置は、用紙の給紙経路の第１側に位置付けられ、用紙の給紙経路を通る信号を放射する送信器から構成される。用紙の給紙経路の第２側に位置付けられる反射器は、その信号を反射して用紙の給紙経路を逆戻りさせる。第１センサは、送信器から反射された信号を検出する。第２センサは、送信器から反射された信号を検出する。第１センサおよび第２センサは、送信器として用紙の給紙経路の同じ側に位置付けされる。
【０００９】
本発明の一実施形態においては、送信器はまた、反射された信号を検出し且つ複数用紙の検出の追加ポイントを提供する検出器から構成される。本発明の他の実施形態においては、送信器は、用紙の給紙経路の幅に沿った種々の位置における複数のセンサにより検出される用紙の給紙経路を通る広い角度において信号を送信する。送信器に対して給紙経路の反対側に位置付けられる反射器は、実質的に文書の給紙経路の全体の長さに亘って動く。
【００１０】
本発明並びに本発明の目的および優位性は、以下の好適な実施形態の詳細説明においてより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、本発明にしたがった装置のまたはそれとより直接的に連携する部分を成形する要素について、特に開示する。特に示したりまたは述べたりしない構成要素は当業者に周知の種々の形態をとることが可能であることが理解されるであろう。
【００１２】
ここで、図１を参照するに、本発明の一実施形態にしたがった複数用紙の検出１０のための装置を示している。この実施形態においては、その装置は、マイクロプロセッサ２１により確定され、送信器１５に駆動信号を提供する超音波駆動回路１１を含む。超音波送信器は、用紙の給紙領域４０を通る超音波信号３０を生成する。１枚またはそれ以上の用紙４２が用紙の給紙領域４０を通って運ばれる。送信された超音波信号３０は反射器５２により反射される。反射された超音波信号は、再び、用紙の給紙経路４０およびその給紙経路内にある何れかの用紙４２を通過する。その反射された信号は超音波受信器１８により反射される。
【００１３】
反射された超音波信号の位相シフトは、用紙の給紙において１枚の用紙または複数用紙の厚さに比較的依存しない。このことは、超音波が通過する異なる物質間の界面が位相シフトの原因となり、用紙の合計枚数がその原因ではないため、用紙の給紙における用紙の数のみに略依存する位相シフトを伴う受信超音波信号をもたらす。反射超音波信号における位相変化の検出は好適な複数用紙の検出方法である一方、振幅の検出の変化がまた、複数用紙を検出するために用いられることが可能である。振幅検出と位相検出との組み合わせはまた、複数用紙検出システムに対する信頼性を高めるために連携させることが可能である。
【００１４】
超音波受信器１４、１８は反射超音波信号を電気信号に変換する。電気信号は、駆動信号とその電気信号との間の位相差が決定される位相比較器に送信される。その決定された位相差を表す情報信号５０は、位相比較器２０からマイクロプロセッサ２１に供給される。
【００１５】
マイクロプロセッサ２１は、駆動信号とその電気信号との間の位相シフトまたは位相差に基づいて複数用紙が存在するかどうかを決定するために、適切な情報信号をチェックする。マイクロプロセッサ２１はまた、受信される信号における振幅変化を検出するためにプログラムされることが可能である。受信される信号の振幅に置ける変化はまた、複数用紙の存在を決定するために用いられることが可能である。マイクロプロセッサはまた、振幅信号、位相変化またはそれら信号の１つあるいは両方の組み合わせの何れかに基づいて複数用紙が存在するかどうかを決定するためにプログラムされることが可能である。
【００１６】
マイクロプロセッサ２１は、受信器１4、１８間における二重の用紙の給紙についてチェックする。受信器１４または１８において検出される複数用紙の存在は給紙経路４０における複数用紙を示す。複数用紙の存在を、用紙の給紙における搬送を中断するためまたはオペレータを喚起するためにアラームを鳴らすために用いることが可能である。
【００１７】
マイクロプロセッサ２１を示したが、他の種類のプロセッサまたはプログラマブル装置をまた、用いることが可能である。さらに、この実施形態においては、上記の装置において超音波信号が用いられたが、他の種類の信号をまた、用いることも可能である。
【００１８】
ここで、図２を参照するに、複数の反射器５４、５５および５６が送信器と向かい合って用紙の給紙経路４０の一方側に位置付けられている、本発明の他の実施形態を示している。送信器１５は、反射器５４、５５および５６により反射される広角度信号を送信する。反射器は、信号３０が適切な受信器１４、１８において反射されるように、任意の位置におよび角度で備えられる。この実施形態において、本発明の他の実施形態に関しては、送信器１５はまた、反射された信号を受信することが可能である。このやり方を用いると、送信器／受信器１５は、複数用紙の検出のために、用紙の給紙経路４０内に追加の位置を提供する。
【００１９】
図３は、送信器１５が用紙の給紙経路４０の一端部に位置付けられている本発明の他の実施形態を示している。この実施形態においては、受信器１４、１８および送信器１５は、用紙の給紙経路４０において全て等しい間隔を置いている。反射器は、送信器から受信器に最適な反射経路を提供するような適切な方式で間隔と角度が定められている。
【００２０】
図４は、送信器１５に向かい合った用紙の給紙経路４０の一方側が反射材料により構成される本発明のさらに他の実施形態である。送信器１５は、受信器に複数経路を通って反射器５７から反射される広角度信号を提供する。この実施形態は、用紙搬送システムのコストおよび複雑度をさらに低減させることが可能である分離反射器についての要求を排除する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ゾーンＡを二重に通過するようにしてシステムを通過する用紙を示す模式図である。
【図２】複数の反射器を示す模式図である。
【図３】用紙の給紙経路の１端部に位置付けされた送信器を示す模式図である。
【図４】反射表面から構成される送信器に向かい合う壁のもつ広角度送信器を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０    複数用紙検出
１１    超音波駆動回路
１４    受信器
１５    送信器
１８    受信器
２０    位相比較器
２１    マイクロプロセッサ
３０    超音波信号
４０    給紙領域
４２    １枚またはそれ以上の用紙
５０    情報信号
５２    反射器
５４    反射器
５５    反射器
５６    反射器
５７    反射器
【図１】
2004224572.tif 000003
【図２】
2004224572.tif 000004
【図３】
2004224572.tif 000005
【図４】
2004224572.tif 000006