(57)【要約】【課題】本発明は、給紙装置に関し、超音波センサの感度・音圧バラツキなどによる超音波センサ出力変動がある場合にも確実にダブルフィードを検出できる閾値を設定することを目的とする。【解決手段】給紙装置は、超音波を出力する送信側超音波センサ１７と、送信側超音波センサ１７に対してこれを駆動する駆動信号を供給する駆動回路４１と、送信側超音波センサ１７と当該給紙装置における搬送路を挟んで対向して設けられ超音波を受ける受信側超音波センサ１８と、送信側超音波センサ１７の出力を停止した場合における受信側超音波センサ１８の出力を基準値として複数の用紙１００の搬送の検知における閾値を設定する設定手段（２６）と、受信側超音波センサ１８の出力と閾値とを比較して複数の用紙１００の搬送を検知する検知手段（２６）とを備える。【選択図】    図３
2004269241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を用いて複数の用紙の搬送を検知する給紙装置において、
超音波を出力する送信側超音波センサと、
前記送信側超音波センサに対してこれを駆動する駆動信号を供給する駆動回路と、
前記送信側超音波センサと当該給紙装置における搬送路を挟んで対向して設けられ、超音波を受ける受信側超音波センサと、
前記駆動回路により前記送信側超音波センサの出力を停止した場合における前記受信側超音波センサの出力を基準値として、前記複数の用紙の搬送の検知における閾値を設定する設定手段と、
前記受信側超音波センサの出力と前記閾値とを比較して、前記複数の用紙の搬送を検知する検知手段とを備える
ことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記複数の用紙の搬送の検知における閾値は、前記送信側超音波センサの出力を停止した場合における前記受信側超音波センサの出力に、固定の値を加えることにより求める
ことを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記複数の用紙の搬送の検知における閾値は、前記送信側超音波センサの出力を停止した場合における前記受信側超音波センサの出力に、前記駆動回路により前記送信側超音波センサをステップ駆動した場合における前記受信側超音波センサの出力に対応して、当該受信側超音波センサの感度と出力との相関関係及び当該受信側超音波センサの取り付け位置と出力との相関関係に基づいて定まる受信側超音波センサの出力と補正値との相関関係に従って求まる値を加えることにより求める
ことを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項４】
超音波を用いて複数の用紙の搬送を検知する給紙装置において、
超音波を出力する送信側超音波センサと、
前記送信側超音波センサに対してこれを駆動する駆動信号を供給する駆動回路と、
前記送信側超音波センサと当該給紙装置における搬送路を挟んで対向して設けられ、超音波を受ける受信側超音波センサと、
前記受信側超音波センサの出力を増幅する増幅器であって、演算増幅器からなる増幅器と、
前記増幅器の出力を調整する制御信号を形成する調整手段とを備え、
前記調整手段が前記演算増幅器の参照電圧を調整する
ことを特徴とする給紙装置。
【請求項５】
超音波を用いて複数の用紙の搬送を検知する給紙装置において、
超音波を出力する送信側超音波センサと、
前記送信側超音波センサに対してこれを駆動する駆動信号を供給する駆動回路と、
前記送信側超音波センサと当該給紙装置における搬送路を挟んで対向して設けられ、超音波を受ける受信側超音波センサと、
前記受信側超音波センサの出力を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力を調整する制御信号を形成する調整手段とを備え、
前記駆動回路が、前記調整手段からの制御信号に従って、前記送信側超音波センサに対して供給するクロックの波数又はデューティ比を変化させる
ことを特徴とする給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙装置に関し、特に、超音波を用いたダブルフィード検出において、超音波センサの感度・音圧バラツキなどによるセンサ出力変動がある場合にも確実にダブルフィードを検出できる閾値を設定する給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、枚葉印刷機の前当装置において、複数枚（例えば２枚）の用紙が搬送又は給紙される（ダブルフィード又はＤＦ）ことを超音波を用いて検知する超音波検知器が知られている。この超音波検知器は、送信側超音波センサから出力した超音波を受信側超音波センサが受信し、受信した超音波のレベル（波高）に基づいて、給紙が１枚なのか複数枚なのかを検知する。即ち、受信した超音波のレベルが閾値より高ければ給紙が一枚であると判断し、閾値より低ければダブルフィードが生じたと判断する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２６３２８８号公報（第２−３頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、装置出荷時に用紙を１枚挟んだ状態で可変抵抗にて増幅率をその超音波センサ特性に合わせて調整したり、ダブルフィード検出を判断するための閾値（以下、判定スライス値とも言う）を事前の評価で決定／装置に適用しているため、装置毎での調整が必要となる。また、超音波センサ故障による取替えの際には再調整する必要がある。
【０００５】
また、判定スライス値が一義的に決定される制御の場合、超音波センサ感度のバラツキ、装置取り付け精度バラツキ、環境、紙粉付着などによる超音波センサ出力変動に対しては、十分な動作マージンを確保することが困難である。従って、例えば、薄紙から厚紙に渡る混在した用紙を連続搬送した場合に、ダブルフィードを検出できないおそれがある。
【０００６】
本発明は、超音波センサの感度・音圧バラツキなどによる超音波センサ出力変動がある場合にも確実にダブルフィードを検出できる閾値を設定した給紙装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の給紙装置は、超音波を用いて複数の用紙の搬送を検知する給紙装置であって、超音波を出力する送信側超音波センサと、送信側超音波センサに対してこれを駆動する駆動信号を供給する駆動回路と、送信側超音波センサと当該給紙装置における搬送路を挟んで対向して設けられ超音波を受ける受信側超音波センサと、駆動回路により送信側超音波センサの出力を停止した場合における受信側超音波センサの出力を基準値として複数の用紙の搬送の検知における閾値を設定する設定手段と、受信側超音波センサの出力と閾値とを比較して、複数の用紙の搬送を検知する検知手段とを備える。
【０００８】
本発明の給紙装置によれば、送信側超音波センサの出力を停止した場合における受信側超音波センサの出力を基準値として複数の用紙の搬送の検知における閾値を設定するので、設定される閾値（判定スライス値）が固定的でない。従って、検出環境の変化（例えば、給紙装置における変化）や超音波センサそれ自体の特性の変化（例えば、経年変化）に追従することができ、出荷後においても、給紙装置におけるダブルフィードを常時的確に検知することができる。すなわち、超音波センサの感度・音圧バラツキ、装置取付け（精度の）バラツキ、環境、紙粉付着などによるセンサ出力変動がある場合でも、確実にダブルフィードを検出することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の給紙装置は、超音波を用いて複数の用紙の搬送を検知する給紙装置であって、超音波を出力する送信側超音波センサと、送信側超音波センサに対してこれを駆動する駆動信号を供給する駆動回路と、送信側超音波センサと当該給紙装置における搬送路を挟んで対向して設けられ超音波を受ける受信側超音波センサと、受信側超音波センサの出力を増幅する増幅器であって演算増幅器からなる増幅器と、増幅器の出力を調整する制御信号を形成する（第１の）調整手段とを備え、（第１の）調整手段が演算増幅器の参照電圧を調整する。
【００１０】
更に、本発明の給紙装置は、超音波を用いて複数の用紙の搬送を検知する給紙装置であって、超音波を出力する送信側超音波センサと、送信側超音波センサに対してこれを駆動する駆動信号を供給する駆動回路と、送信側超音波センサと当該給紙装置における搬送路を挟んで対向して設けられ超音波を受ける受信側超音波センサと、受信側超音波センサの出力を増幅する増幅器と、増幅器の出力を調整する制御信号を形成する（第２の）調整手段とを備え、駆動回路が（第２の）調整手段からの制御信号に従って送信側超音波センサに対して供給するクロックの波数又はデューティ比を変化させる。
【００１１】
本発明の給紙装置によれば、演算増幅器の参照電圧を変更するか、又は、駆動回路が供給するクロック周波数又はデューティ比を変更するかにより、受信側超音波センサの出力値を調整する。従って、例えば給紙装置の出荷時に、超音波受信側回路の増幅器の増幅率を可変抵抗により調整する必要がない。これは、例えば超音波センサの交換時においても同様である。また、超音波受信側回路がバンドパスフィルタを備える場合でも、受信側超音波センサ出力が減衰しないようにすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２はスキャナ構成図であり、本発明の給紙装置の適用されるスキャナの構成の概略を示す。特に、図１はスキャナの外観を示し、図２はスキャナの断面の概略を示す。
【００１３】
このスキャナは、給紙装置と一体に形成される。給紙装置は、図２に示すように、用紙載置台（シュータ）３１、ピックローラ３２、ピックアーム３３、分離パッド３４、フィードローラ３５、３６、排出ローラ３７、３８を備え、また、後述する超音波検知器１の送信側超音波センサ１７、受信側超音波センサ１８を備える。また、図２において、２点鎖線は用紙１００の搬送路を示し、矢印Ｒは用紙１００の読取位置を示す。
【００１４】
用紙載置台（シュータ）３１上に載置された用紙１００は、ピックアーム３３により適切な押圧力を付与された状態で、ピックローラ３２によりピックされる。この時、用紙１００は、ピックローラ３２及び分離パッド３４により、下側から順に１枚づつに分離される。ピックされた用紙１００は、更に、ピックローラ３２によりフィードローラ３５、３６へ搬送され、フィードローラ３５、３６により読取位置に搬送され、排出ローラ３７、３８により排出される。
【００１５】
この用紙１００を前記搬送路に沿って搬送する過程で、分離パッド３４によっても１枚に分離されなかった複数枚（通常は２枚）の即ちダブルフィードされた用紙１００が、送信側超音波センサ１７、受信側超音波センサ１８で検出される。このために、送信側超音波センサ１７、受信側超音波センサ１８は、図２に示すように、読取位置よりも搬送路において上流に設けられる。特に、フィードローラ３５、３６の下流又は上流のいずれか一方の近傍に設けられる。これにより、ダブルフィードされた用紙１００が読取位置に達する前に検出して必要な処理（例えば、搬送の停止）を行なうことができる。
【００１６】
なお、図１及び図２に示すスキャナは、本発明の給紙装置の適用される画像処理装置の一例である。本発明は、スキャナに限らず、コピー機、ファクシミリ等の給紙装置に適用することができる。
【００１７】
図３および図４は、本発明の給紙装置が備える超音波検知器の構成の一例を示す図である。図３において、超音波検知器１は、超音波を用いて複数の用紙１００の搬送を検知する。給紙装置の超音波検知器１は、送信側超音波センサ１７と、その駆動回路（送信側回路、以下同じ）４１と、受信側超音波センサ１８と、複数の用紙１００の搬送（ダブルフィード）の検知における閾値を設定する設定手段（２６）と、複数の用紙１００の搬送を検知する検知手段（２６）とを備える。
【００１８】
送信側超音波センサ１７は超音波を出力する。駆動回路４１は、送信側超音波センサ１７に対してこれを駆動する駆動信号を供給する。駆動回路４１は、送信側超音波センサ１７の共振周波数近傍の周波数で発振する回路（ＯＮ／ＯＦＦ制御可能）で構成される。受信側超音波センサ１８は、送信側超音波センサ１７と当該給紙装置における用紙搬送路を挟んで対向して設けられ、超音波を受ける。設定手段は、駆動回路４１により送信側超音波センサ１７の出力を停止した場合における受信側超音波センサ１８の出力を基準値として、複数の用紙１００の搬送の検知における閾値を設定する。検知手段は、受信側超音波センサ１８の出力と閾値とを比較して、複数の用紙１００の搬送を検知する。
【００１９】
超音波検知器１は、更に、（１段目の）増幅回路２１、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）２２、（２段目の）増幅回路２３、サンプルホールド（Ｓ＆Ｈ）回路２４、ＡＤコンバータ２５、ＣＰＵ２６、モータドライバ２７、モータ２８、ＲＯＭ２９、ＲＡＭ３０を備える。これらは、図４に示す受信側回路１４を構成する。即ち、受信側超音波センサ１８が送信側超音波センサ１７から受信した超音波に応じた電気信号を出力し、これを増幅回路２１で増幅した後にＢＰＦでノイズを除去し、この後、更に、ノイズ除去後の信号を増幅回路２３で増幅する。そして、サンプルホールド回路２４が当該信号のピーク値をサンプルアンドホールド（ＳＨ）した後、当該値（アナログ信号）をＡＤコンバータ２５でデジタル値（デジタル信号）に変換する。このデジタル信号（入力信号）をＣＰＵ２６（の設定手段及び検知手段）に入力して解析する。即ち、ＣＰＵ２６上に設定及び検知処理プログラム（及びハードウェア）により実現される設定手段及び検知手段（図５参照）により、前記入力信号を解析する。当該設定及び検知処理プログラムは、例えばＲＯＭ２９及び／又はＲＡＭ３０に格納される。ＣＰＵ２６（即ち、検知手段）は、例えばダブルフィード検出の場合、モータドライバ２７に駆動信号を送信し、モータ２８を駆動させ、（複数の）用紙１００の搬送を停止させる。
【００２０】
超音波検知器１は、送信側回路（駆動回路）４１を備える。送信側回路４１は、図４に示す駆動ＩＣ１３、抵抗周波数調整発振器（ＯＳＣ）１５、可変抵抗器１６から構成される。
【００２１】
図４に示す駆動ＩＣ１３は、送信側超音波センサ１７に対してこれを駆動する駆動信号を供給する駆動回路である。これにより、送信側超音波センサ１７が超音波を出力する。この超音波を受信側超音波センサ１８が受信して、当該受信した超音波の強度に応じて検出信号を出力する。例えば、用紙１００が送信側超音波センサ１７と受信側超音波センサ１８との間に存在しない場合、受信側超音波センサ１８は、あるレベル（通常レベル）の信号を検出し、用紙１００が１枚存在する場合、通常レベルより小さく所定の閾値よりは大きいレベル（正常レベル）の信号を検出し、用紙１００が２枚（以上）存在する場合、通常レベル及び前記閾値よりも小さいレベル（異常レベル）の信号を検出する。
【００２２】
例えば、用紙１００の搬送に先立って、受信側超音波センサ１８が通常レベルの信号（実際には、通常レベルと等しいか又はより大きい信号）を検出するように、駆動ＩＣ１３の制御が行なわれる。即ち、受信側超音波センサ１８が受信した超音波に基づき、後述するように（可変抵抗器を用いることなく）、駆動信号の駆動周波数が送信側超音波センサ１７の共振周波数に合うように、駆動ＩＣ１３を制御する。
【００２３】
図５（Ａ）は設定手段の一例を示し、図６は閾値の設定時の設定処理フローを示す。
【００２４】
前述のように、設定手段は、駆動回路４１により送信側超音波センサ１７の出力を停止した場合における受信側超音波センサ１８の出力を基準値として、複数の用紙１００の搬送の検知における閾値（判定スライス値又はＶｓｌｉｃｅ）を設定する（生成する）。この例では、閾値は、送信側超音波センサの出力を停止した場合における受信側超音波センサの出力に、固定の値を加えることにより求める。
【００２５】
即ち、図５（Ａ）に示すように、ＣＰＵ２６において、センサ制御手段１０１が、送信側回路４１へ制御信号を送信し、送信側回路４１の発振を停止させる。また、センサ制御手段１０１が、増幅回路２３（の演算増幅器１０６、図１２（Ａ）参照）に所定のバイアス電圧を加える。この状態で、ＣＰＵ２６のＶｓｌｉｃｅ生成手段１０２が、ＡＤコンバータ２５から受信側超音波センサ１８からの入力信号を数十回、例えば３２回繰り返して受信し、その平均値を算出してこれを基準値Ｖｂａｓｅとする（ステップＳ１１）。即ち、例えば１ラスタ内における３２ポイントでの信号を計測する。そして、Ｖｓｌｉｃｅ生成手段１０２は、基準値Ｖｂａｓｅに補正値αを加える補正をして閾値Ｖｓｌｉｃｅを生成し（Ｖｓｌｉｃｅ＝Ｖｂａｓｅ＋α）、これをレジスタ１０３に格納する（ステップＳ１２）。ここで、補正値αは、ノイズなどの影響を考慮し、設置される装置毎に経験的に決定される。
【００２６】
なお、予め補正値αの値を決定しておくようにしてもよく、また、超音波センサの感度・音圧バラツキ、取付バラツキ、環境、紙粉付着などの影響を考慮し、装置毎に可変値としてその都度決定してもよい。
【００２７】
図７は、用紙と受信側超音波センサ（ＵＳセンサ）出力推移を示す図であり、以上の設定処理により設定された閾値の一例を示す。図７において、縦軸が受信側超音波（ＵＳ）センサの出力（デジタル値）を示し、横軸が用紙副走査方向（ラスタ）を示す。
【００２８】
基準値Ｖｂａｓｅに対して、補正後の閾値Ｖｓｌｉｃｅが図７に示すレベルに設定され、ダブルフィード検出に用いられる。例えば、搬送された用紙が連量４５Ｋの用紙（以下、４５Ｋ用紙と言う）２枚の場合は、入力信号レベル（Ｖｉｎ）が閾値Ｖｓｌｉｃｅを下回るため、ダブルフィードが発生した（異常給紙）と判断される。この４５Ｋ用紙が１枚の場合は、図示しないが、連量がより大きく重い（又は厚い）１３５Ｋ用紙及び１９５Ｋ用紙の場合より更に入力信号レベル（Ｖｉｎ）が大きくなり、閾値Ｖｓｌｉｃｅを上回るため、正常給紙と判断される。１３５Ｋ用紙及び１９５Ｋ用紙が２枚の場合は、図示しないが、４５Ｋ用紙の場合より更に入力信号レベルが小さくなり、閾値Ｖｓｌｉｃｅを下回るため、ダブルフィードと判断される。１３５Ｋ用紙及び１９５Ｋ用紙が１枚の場合は、図７に示すように、入力信号レベルが閾値Ｖｓｌｉｃｅを上回るため、正常給紙と判断される。
【００２９】
搬送された用紙が２２Ｋ用紙の場合でも、極めて連量が小さく薄い用紙であるが、正しくダブルフィードを検出することができる。即ち、２２Ｋ用紙が１枚の場合は、図示しないが、１３５Ｋ用紙等の場合より更に入力信号レベルが大きくなり、閾値Ｖｓｌｉｃｅを上回るため、正常給紙と判断される。２２Ｋ用紙が２枚の場合は、図７に示すように、入力信号Ｖｉｎの値がばらつく。しかし、図７の右側では、入力信号Ｖｉｎ小さくなり、閾値Ｖｓｌｉｃｅを下回っているので、ダブルフィードと判断することができる。これは、用紙１００がフィードローラ３５〜３８により押さえられている近傍では、入力信号が著しく小さくなるためである。本発明によれば、広範囲に渡り正しくダブルフィードを検出することができる。
【００３０】
図５（Ｂ）は検知手段の一例を示し、図８は閾値の設定後におけるダブルフィードの検知処理フローを示し、図９はダブルフィードの検知における送信側回路４１の出力する駆動パルスを示す。
【００３１】
前述のように、検知手段は、受信側超音波センサ１８の出力と閾値とを比較して、複数の用紙１００の搬送を検知する。即ち、図５（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ２６において、センサ制御手段１０１が、送信側回路４１等へ制御信号を送信し、送信側回路４１を発振させる。また、センサ制御手段１０１が、増幅回路２３（の演算増幅器１０６）に所定のバイアス電圧を加える。この状態で、ＣＰＵ２６の比較手段１０４が、ＡＤコンバータ２５から受信側超音波センサ２８からの入力信号（デジタル値）を数十回、例えば３２回繰り返して受信して保持する（ステップＳ２１）。
【００３２】
この時、図９に示すように、送信側回路４１の発振（送信側駆動パルス）を停止させた上で、複数の所定の位置、例えば３２個のポイントでの信号を計測する。計測の位置は、例えば１ラスタ毎に１回、又は、複数のラスタ毎に１回とされる。また、受信側超音波センサ１８の出力波形が次第に大きくなって最大の値となった場合におけるその最大値をサンプルしホールドする。
【００３３】
次に、センサ制御手段又は比較手段１０４が、ＳＨ割り込みでのタイマーセットを行い（ステップＳ２２）、割り込みが発生したかを判断する（ステップＳ２３）。ＳＨ割り込みは、例えば、前述のように３２個の入力信号を得る場合、３２回発生するようにされる。即ち、ＳＨ割り込みを契機として、図９に示す送信側の連続した駆動パルスが出力される。例えば、１ラスタ毎に１回、３２回のＳＨ割り込みが所定の時間の経過と共に発生する。割り込みが発生していない場合、ステップＳ２３を繰り返す。割り込みが発生した場合、先に受信して保持した３２個の値の平均値、例えば移動平均値を算出して、これをダブルフィード（ＤＦ）検出のための入力信号の値Ｖｉｎとする（ステップＳ２４）。
【００３４】
この後、比較手段１０４が、入力信号の値Ｖｉｎとレジスタ１０３の閾値Ｖｓｌｉｃｅとを比較し（ステップＳ２５）、Ｖｉｎ＜Ｖｓｌｉｃｅでない場合、正常給紙であると判断する。一方、Ｖｉｎ＜Ｖｓｌｉｃｅである場合、比較手段１０４は、Ｖｉｎ＜Ｖｓｌｉｃｅである回数が所定の回数、例えば１０回以上か否かを判断し（ステップＳ２６）、１０回以上である場合、ダブルフィードが発生したと判断してエラー信号を出力し、１０回以上でない場合はステップＳ２２以下を繰り返す。
【００３５】
図１０及び図１１は、本発明の他の例の給紙装置における超音波検知器１の説明図であり、補正値αを可変の値とした例を示す。即ち、以上の例においては、図６のステップＳ１２において示したように、補正値αとして固定の値を用いたが、この補正値αを可変の値としてもよい。
【００３６】
この例では、図１１に示すように、複数の用紙の搬送の検知における閾値αは、送信側超音波センサ１７の出力を停止した場合における受信側超音波センサの出力Ｖｂａｓｅに、駆動回路４１により送信側超音波センサ１７をステップ駆動した場合における受信側超音波センサ１８の出力Ｖｔに対応して、当該受信側超音波センサ１８の感度と出力Ｖｔとの（第１の）相関関係（図１１（Ａ）に示す）及び当該受信側超音波センサ１８の取り付け位置と出力Ｖｔとの（第２の）相関関係（図１１（Ｂ）に示す）に基づいて定まる当該受信側超音波センサ１８の出力と補正値αとの（第３の）相関関係（図１１（Ｃ）に示す）に従って求まる値αを加えることにより求める。
【００３７】
ステップＳ１１と同様にして、バイアス電圧を加えて基準値Ｖｂａｓｅを測定する（ステップＳ２１）。次に、用紙無しの状態で送信側超音波センサ１７をステップ駆動させる（ステップＳ３２）。即ち、駆動回路４１により単一の駆動パルスを送信側超音波センサ１７に印加する。そして、これによる受信側超音波センサ２８の出力Ｖｔを測定し（ステップＳ３３）、図１１（Ｃ）に示す第３の相関関係を用いて、当該出力Ｖｔに対応する補正値αを求め（ステップＳ３４）、この補正値αを用いて閾値Ｖｓｌｉｃｅ＝Ｖｂａｓｅ＋αを決定する（ステップＳ３５）。
【００３８】
補正値αは、前述のように、具体的には、図１１に示す相関図を用いて決定される。即ち、センサ感度とセンサ出力Ｖｔとは、図１１（Ａ）に示すように、比例関係にある。また、センサ取付け位置とセンサ出力Ｖｔとは、図１１（Ｂ）に示すような相関関係にある。図１１（Ａ）と図１１（Ｂ）に示す２個の相関関係から、図１１（Ｃ）に示すようなセンサ出力Ｖｔと補正値αとの第３の相関関係が導かれる。
【００３９】
図１２（Ａ）、図１３、図１４は、本発明の他の例の給紙装置における超音波検知器１の構成を示し、増幅回路２３の出力を、増幅率の可変抵抗による調整によらず、他の手段により調整する例を示す。
【００４０】
即ち、図１２（Ａ）及び図１３の例では、受信側超音波センサ１８の出力を増幅する増幅器であって演算増幅器１０６からなる増幅回路２３と、増幅回路２３の出力を調整する制御信号を形成する第１の調整手段とを備え、第１の調整手段が演算増幅器１０６の参照電圧Ｖｒｅｆを調整する。これにより、増幅回路２３からの出力値を調整する。具体的には、演算増幅器１０６のオフセットを調整する（当該受信側回路１４に最適化する）。この第１の調整手段は、実際は、センサ制御手段１０１と電圧調整器１０７とからなる。増幅回路２３は第３図における２段目の増幅器である。増幅回路２３は、固定抵抗１０５、演算増幅器１０６、例えばＤＡコンバータのような電圧調整器１０７からなる。なお、１０８は固定抵抗である。この例によれば、固定抵抗１０５及び１０８の抵抗値や温度特性のばらつきを吸収することができ、また、出荷時やセンサ交換時に手作業による調整を不要とし、使用環境による状態変化に対応できる。
【００４１】
図１３はダブルフィード出力レベル調整処理を示す。センサ制御手段１０１が、電圧調整器１０７であるＤＡコンバータの変換の中心値を本来の値（例えば、２５６階調のｘ８０）にセットし、送信側超音波センサ１７に印加するバースト波の波数を「０波」にセットする（ステップＳ４１）。即ち、送信側超音波センサ１７の出力を「０」とする。この状態で、センサ制御手段１０１が、受信側超音波センサ１８からの入力値Ｖｉｎをモニタした（取り込んだ）後（ステップＳ４２）、第１のスライス上限値＞入力値か否かを判断する（ステップＳ４３）。この第１のスライス上限値は経験的に定まる値である。第１のスライス上限値＞入力値でない場合、センサ制御手段１０１が、電圧調整器１０７であるＤＡコンバータの変換の中心値を＋ｘ０１した値にセットし（ステップＳ４４）、ステップＳ４２以下を繰り返す。第１のスライス上限値＞入力値である場合、センサ制御手段１０１が、更に、入力値＞第１のスライス下限値かを判断する（ステップＳ４５）。この第１のスライス下限値は経験的に定まる値である。入力値＞第１のスライス下限値でない場合、センサ制御手段１０１が、電圧調整器１０７であるＤＡコンバータの変換の中心値を−ｘ０１した値にセットし（ステップＳ４６）、ステップＳ４２以下を繰り返す。入力値＞第１のスライス下限値である場合、処理を終了する。
【００４２】
また、図１２（Ａ）及び図１４の例では、受信側超音波センサ１８の出力を増幅する増幅回路２３の出力を調整する制御信号を形成する第２の調整手段とを備え、駆動回路４１が第２の調整手段からの制御信号に従って送信側超音波センサ１７に対して供給する駆動クロック（バースト波）の波数（パルスの数）又はデューティ比を変化させる。これにより、増幅回路２３からの入力値を調整する。この第２の調整手段は、実際は、センサ制御手段１０１と送信側回路（駆動回路）４１とからなる。この例によれば、受信側超音波センサ１８の感度のばらつきを吸収することができ、また、受信側回路１４がバンドパスフィルタを備える場合でもセンサ出力が減衰しないようにできる。
【００４３】
図１４は出力レベル調整処理を示す。センサ制御手段１０１が、送信側超音波センサ１７に印加する駆動パルス（バースト波）のパルス数（波数）を「１波」にセットする（ステップＳ５１）。この時、そのデューティ比は５０％とする。この状態で、センサ制御手段１０１が、受信側超音波センサ１８からの入力値Ｖｉｎをモニタした後（ステップＳ５２）、入力値＞第２のスライス下限値か否かを判断する（ステップＳ５３）。この第２のスライス下限値は経験的に定まる値であり、第１のスライス下限値とは異なる。入力値＞第２のスライス下限値でない場合、センサ制御手段１０１は、バースト波の波数を＋１した値にセットして（ステップＳ５４）、ステップＳ５２以下を繰り返す。入力値＞第２のスライス下限値である場合、センサ制御手段１０１は、更に、受信側超音波センサ１８からの入力値Ｖｉｎをモニタした後（ステップＳ５５）、第２のスライス上限値＞入力値か否かを判断する（ステップＳ５６）。この第２のスライス上限値は経験的に定まる値であり、第１のスライス上限値とは異なる。第２のスライス上限値＞入力値でない場合、センサ制御手段１０１は、デューティ比の値（％）を−１％した値にセットして（ステップＳ５７）、ステップＳ５５以下を繰り返す。第２のスライス上限値＞入力値である場合、処理を終了する。
【００４４】
なお、図１２（Ａ）との対比のために、図１２（Ｂ）に従来の受信側超音波センサ１８からの入力値調整の一例を示す。図１２（Ｂ）において、４２は増幅回路、１０８は固定抵抗、１０９は可変抵抗、１１０は演算増幅器、Ｖｒｅｆは参照電圧である。図１２（Ｂ）に示すように、従来は、可変抵抗１０９により演算増幅器１１０の利得を変化させることにより、受信側超音波センサ１８からの入力値を調整していた。しかし、この方法では、出荷時やセンサ交換時に手作業による調整が必要であり、また、使用環境による状態変化に対応できない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、給紙装置において、設定される閾値（判定スライス値）が固定的でないので、検出環境の変化や超音波センサそれ自体の特性の変化に追従することができ、出荷後においても、給紙装置におけるダブルフィードを常時的確に検知することができる。すなわち、超音波センサの感度・音圧バラツキ、装置取付け（精度の）バラツキ、環境、紙粉付着などによるセンサ出力変動がある場合でも、確実にダブルフィードを検出することが可能となる。
【００４６】
また、本発明によれば、給紙装置において、演算増幅器の参照電圧を変更するか、又は、駆動回路が供給するクロック周波数又はデューティ比を変更するかにより、受信側超音波センサからの入力値を調整する。従って、例えば給紙装置の出荷時に、超音波受信側回路の増幅器の増幅率を可変抵抗により調整する必要がない。これは、例えば超音波センサの交換時においても同様である。また、超音波受信側回路がバンドパスフィルタを備える場合でも、受信側超音波センサ出力が減衰しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スキャナ構成図であり、本発明の給紙装置の適用されるスキャナの構成の概略を示す図である。
【図２】スキャナ構成図であり、本発明の給紙装置の適用されるスキャナの構成の概略を示す図である。
【図３】超音波検知器の構成の一例を示す図である。
【図４】超音波検知器の構成の一例を示す図である。
【図５】ＣＰＵの動作例を示す図である。
【図６】Ｖｓｌｉｃｅを決定する調整時の動作処理フローの一例を示す図である。
【図７】用紙と受信側超音波センサ（ＵＳセンサ）出力推移を示す図である。
【図８】読取時の動作処理フローの一例を示す図である。
【図９】ＣＰＵにおいて検出するセンサ受信波形を示す図である。
【図１０】補正値α算出処理フローの一例を示す図である。
【図１１】補正値α決定に用いる表を示す図である。
【図１２】超音波受信センサ入力値調整のための装置構成の一例を示す図である。
【図１３】ダブルフィード出力レベル調整シーケンスを示す図である。
【図１４】ダブルフィード出力レベル調整シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１  超音波検知器
１３  駆動ＩＣ
１４  受信側回路
１５  抵抗周波数調整発振器
１６  可変抵抗器
１７  送信側超音波センサ
１８  受信側超音波センサ
２１  増幅回路
２２  ＢＰＦ
２３  増幅回路
２４  サンプルホールド回路
２５  ＡＤコンバータ
２６  ＣＰＵ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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