(57)【要約】【課題】用紙の重送を確実に検出するとともに、用紙に添付又は付着されている異物又は付着物を確実に検出できるようにする。【解決手段】搬送されてきた用紙２２が１枚であるか否かを検出する重送検知装置１０であって、静電容量センサ１２と、静電容量センサに対して、用紙の搬送路を挟んで対向するように配置された導電性の金属ターゲット１４と、静電容量センサの出力値と所定の閾値との大小関係を比較する比較部と、この比較部による比較結果に基づいて、用紙が１枚であるか否かを判定する判定部とを具備する。【選択図】      図１
2007297192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてきた用紙が１枚であるか否かを検出する重送検知装置であって、
静電容量センサと、
前記静電容量センサに対して、前記用紙の搬送路を挟んで対向するように配置された導電性の金属ターゲットと、
前記静電容量センサの出力値と所定の閾値との大小関係を比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記用紙が１枚であるか否かを判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする重送検知装置。
【請求項２】
前記所定の閾値を記憶する記憶手段をさらに具備す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】
前記記憶手段は複数の前記閾値を記憶しており、前記判定手段は、前記静電容量センサの出力電圧と前記複数の閾値とを比較することにより、前記用紙に異物が付着しているか否かをさらに判定することを特徴とする請求項２に記載の重送検知装置。
【請求項４】
前記静電容量センサの前記用紙を横切る長さは、前記用紙の幅と略同一かあるいは前記用紙の幅より大きく設定されてい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】
前記用紙が複数枚であること、あるいは前記用紙に異物が付着していることをユーザに報知する報知手段をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の重送検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、スキャナー等において複数枚の用紙から１枚を分離して搬送する場合の、複数枚の用紙が重なって搬送されてしまったことを検知する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリンタ、スキャナー等の装置においては、トレーに載置した複数枚の印刷用紙又は読み取り用原稿から１枚を分離して、プリンタの印刷部又はスキャナーの読み取り部に搬送する紙分離機構が設けられている。この紙分離機構は、一般的には、用紙の上部に配置された送りローラを用紙の送り方向に回転させるとともに、送りローラに対向して配置された分離ローラを用紙の送り方向とは反対方向に回転させることにより、ローラと用紙の摩擦力によって用紙を一枚ずつに分離するように構成されている。
【０００３】
このような紙分離機構によれば、複数枚の用紙から１枚を確実に分離して印刷部又は読み取り部に搬送することが可能である。
【０００４】
しかし、上記のような紙分離機構では、ほとんどの場合用紙を１枚ずつ分離することが可能であるが、トレーに載置した複数枚の用紙が静電気などの力で強く付着しているような場合には、完全に１枚に分離することが出来ない場合がある。即ち、２枚又は３枚などの用紙がまとめて印刷部又は読み取り部に搬送されてしまう場合がある。
【０００５】
このような場合、従来では透過型の光センサを用いて、搬送された用紙を透過する光量を検出し、その光量が小さくなった場合に用紙が重ねて搬送された（重送された）と判定し、その判定結果により装置を停止させるといった方法がとられていた。又は、超音波センサーにより用紙が重ねて搬送されたことを検出する技術も知られている。
【特許文献１】特開２００４−３５９４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の透過型光センサー、超音波センサーを用いる重送検出方式では、機器の設計上の理由又はセンサーの感度上の理由で、測定範囲が限られてしまい、測定範囲外にある異物又は付着物を検出することが出来ないという問題点があった。
【０００７】
また、測定範囲内の異物又は付着物であっても、ホチキス等の異物に対しては、センサーの仕様上の制約から確実に検出することが難しいという問題点もあった。
【０００８】
さらに、このような検出漏れのあった異物が装置内に取り込まれた場合、搬送経路の異常、文字認識率の低下、機構部品の損傷等、装置障害を誘発する原因となり、用紙に付着した異物又は付着物を確実に検出ことが強く望まれていた。
【０００９】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、用紙の重送を確実に検出するとともに、用紙に添付又は付着されている異物又は付着物を確実に検出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる重送検知装置は、搬送されてきた用紙が１枚であるか否かを検出する重送検知装置であって、静電容量センサと、前記静電容量センサに対して、前記用紙の搬送路を挟んで対向するように配置された導電性の金属ターゲットと、前記静電容量センサの出力値と所定の閾値との大小関係を比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて、前記用紙が１枚であるか否かを判定する判定手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係わる重送検知装置において、前記所定の閾値を記憶する記憶手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係わる重送検知装置において、前記記憶手段は複数の前記閾値を記憶しており、前記判定手段は、前記静電容量センサの出力電圧と前記複数の閾値とを比較することにより、前記用紙に異物が付着しているか否かをさらに判定することを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係わる重送検知装置において、前記静電容量センサの前記用紙を横切る長さは、前記用紙の幅と略同一かあるいは前記用紙の幅より大きく設定されていることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係わる重送検知装置において、前記用紙が複数枚であること、あるいは前記用紙に異物が付着していることをユーザに報知する報知手段をさらに具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、用紙の重送を確実に検出するとともに、用紙に添付又は付着されている異物又は付着物を確実に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の重送検知装置の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態の重送検知装置、及びその前段に配置されている紙分離機構、及び後段に配置されているプリンタ又はスキャナー等の処理装置を示す図である。
【００１８】
図１において、紙分離機構２０には、複数枚の印刷用紙又は読み取り用原稿等の用紙２２を載置するトレイ２４と、トレイ２４の前方に配置され用紙２２を矢印Ａで示す方向に搬送するために矢印Ｂで示す方向に回転する送りローラ２６と、送りローラ２６に対向して配置され複数枚の用紙２２から１枚を分離するために、矢印Ｃで示す方向に回転する分離ローラ２８とを備えている。
【００１９】
また、処理装置３０には、インクジェット式などの公知の印刷部、又は光電変換センサを備えた公知の画像読み取り部などが備えられており、重送検知装置１０を通過した用紙２２に対して印刷を行なったり、用紙２２に形成されている画像を読み取ったりする機能を果たす。
【００２０】
また、重送検知装置１０は、公知の静電容量センサ１２と静電容量センサに対向して配置され、用紙２２がその上方を搬送される導電性の金属ターゲット１４と、静電容量センサ１２及び金属ターゲット１４を支持するとともに、用紙２２をガイドする本体フレーム１６とを備えている。なお、用紙２２は、重送検知装置１０上では、不図示のローラ又はベルト等により搬送される。これらのローラ、ベルト等は、金属ターゲットに適宜必要な開口穴を形成して、その開口穴に配置することが出来る。
【００２１】
本実施形態の重送検知装置１０は、紙分離機構２０で１枚に分離できずに複数枚になってしまった用紙や、用紙に添付されている異物、付着物等を検知するものである。
【００２２】
図２は、重送検知装置１０を上方から見た平面図である。
【００２３】
図２において、本体フレーム１６は、用紙２２が矢印Ａ方向に搬送されるときに、用紙２２の両側縁２２ａ，２２ｂをガイドして用紙２２を真っ直ぐに走行させるための、用紙２２の幅よりも僅かに大きい間隔で隔てられたガイド１６ａ，１６ｂを備えている。また、静電容量センサ１２は、ガイド１６ａ，１６ｂから上方に伸びるブラケットにより支持されている。静電容量センサ１２は用紙２２の幅と略同じか又はそれより大きい長さを有し、用紙２２の幅方向の全体にわたって用紙の重なり、異物、付着物等を検出可能に配置されている。
【００２４】
次に、図３は、用紙の重なり、異物、付着物等があった場合の静電容量センサの出力信号を示す図である。
【００２５】
図３では、図１に示すように１枚の用紙２２ｃの上に、この用紙よりも小さいもう１枚の用紙２２ｄが重なっており、さらにその用紙の上にホチキス、糊等の異物２２ｅが添付されている場合の静電容量センサ１２の出力信号を示す。
【００２６】
まず、用紙２２ｃがまだ静電容量センサ１２に到達していない状態では、静電容量センサ１２からは出力電圧としてＬ１（Ｖ）が出力されている。そして、図１における一番下の用紙２２ｃの先端が静電容量センサ１２の位置を通過すると、静電容量センサ１２と金属ターゲット１４の間の静電容量が変化し、静電容量センサ１２の出力電圧は、Ｌ１（Ｖ）からＬ２（Ｖ）に上昇する。次に、図１における下から二番目の用紙２２ｄの先端が静電容量センサ１２の位置を通過すると、静電容量センサ１２と金属ターゲット１４の間の静電容量がさらに変化し、静電容量センサ１２の出力電圧は、Ｌ２（Ｖ）からＬ３（Ｖ）に上昇する。さらに、図１における２番目の用紙２２ｄから突出するホチキス、糊等の異物２２ｅの先端が静電容量センサ１２の位置を通過すると、静電容量センサ１２と金属ターゲット１４の間の静電容量がさらに変化し、静電容量センサ１２の出力電圧は、Ｌ３（Ｖ）からＬ４（Ｖ）に上昇する。
【００２７】
同様に、異物２２ｅが静電容量センサ１２の位置を通り過ぎてしまうと、静電容量センサ１２の出力電圧は、Ｌ４（Ｖ）からＬ３（Ｖ）に低下し、下から２番目の用紙２２ｄが静電容量センサ１２の位置を通り過ぎてしまうと、静電容量センサ１２の出力電圧は、Ｌ３（Ｖ）からＬ２（Ｖ）に低下する。さらに一番下の用紙２２ｃも静電容量センサ１２の位置を通り過ぎてしまうと、静電容量センサ１２の出力電圧は、Ｌ２（Ｖ）からＬ１（Ｖ）に低下する。
【００２８】
このように、静電容量センサの出力信号の変化から、用紙２２が重なって送られた（重送された）こと、及び異物、付着物が用紙に添付されていることを検出することが可能となる。
【００２９】
これをもう少し詳しく説明すると、重送検知装置１０の制御部４６（図４参照）には、閾値として、電圧Ｌ１（Ｖ）よりもやや高い電圧であるＴＨ１（Ｖ）と、電圧Ｌ２（Ｖ）よりもやや高い電圧であるＴＨ２（Ｖ）と、電圧Ｌ３（Ｖ）よりもやや高い電圧であるＴＨ３（Ｖ）が設定されている。制御部４６は、これらの閾値を用いて、静電容量センサ１２の出力電圧Ｓが、Ｓ＜ＴＨ１の場合に用紙２２が無いと判定し、ＴＨ１≦Ｓ＜ＴＨ２の場合に用紙２２が１枚であると判定し、ＴＨ２≦Ｓ＜ＴＨ３の場合に用紙２２が２枚重なっていると判定し、ＴＨ３≦Ｓの場合に用紙２２に異物、付着物が添付されているか又は用紙２２が３枚以上重なっていると判定する。そして、ＴＨ２≦Ｓの場合には、用紙２２が重送されているか、異物、付着物が用紙２２に添付されていると考えられるので、制御部４６は、紙分離機構２０及び処理装置３０に対して、動作を停止する指示を出す。これらの装置が停止すると、ユーザは、重送された用紙又は異物、付着物等が添付された用紙を装置から取り出し、装置をリセットする。
【００３０】
なお、用紙が１枚多い場合と異物、付着物が添付されている場合とでは、静電容量センサの出力電圧の変化量が異なるので、閾値の数を増やしたり、もっと細かく設定することにより、搬送されてきた用紙が１枚の場合でも、異物、付着物が添付されているか否かを検出することも可能である。
【００３１】
また、検出対象である用紙は静電気を帯びている場合があり、その静電気の量により静電容量センサ１２の出力電圧が変化する。また、その静電気の量は季節により異なり、特に冬場には静電気の量が多くなる。ただし、重送検知装置１０の本体フレーム１６がグラウンドに落とされているために、用紙の静電気がグラウンドに流れ、用紙の枚数の誤検出を引き起こすほどの出力変動を起こすことはあまりない。しかし、念のために、用紙の重送検出をしながら静電容量センサの出力電圧をモニターし、静電気による出力電圧の変動に応じて用紙の枚数を検出する閾値に適切なオフセット量を加減するようにしてもよい。このようにすれば、季節によらず、より正確に用紙の重送を検出することが可能となる。
【００３２】
次に、図４は、重送検知装置１０、紙分離機構２０、処理装置３０を含めたシステムのブロック構成を示す図である。
【００３３】
図４において、静電容量センサ１２と金属ターゲット１４には、静電容量センサ１２の出力電圧を検出するための信号検出回路４２が接続されている。信号検出回路４２で検出された静電容量センサ１２の出力電圧はＡ／Ｄ変換器４４でデジタル信号に変換され、制御部４６に入力される。制御部４６は、メモリ５２に記憶されている前述した閾値ＴＨ１〜ＴＨ３と静電容量センサ１２の出力電圧を比較し、送られてきた用紙が１枚であるか、２枚であるか、異物又は付着物が添付されているか、等を判定する。制御部４６で判定された判定結果は、表示部４８にメッセージや記号などで表示される。設定部５０は、ユーザが実験結果等から求めた閾値の値等を制御部４６に入力するためのものである。この入力された値は、メモリ５２に保持される。
【００３４】
次に、図５は、図４に示したシステムの動作を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、重送・異物検出動作が開始されると、ステップＳ６０において、制御部４６は、メモリ５２に記憶されている複数の閾値（本実施形態では３つの閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３）を取り込む。
【００３６】
次にステップＳ６２では、制御部４６は、リアルタイムに出力される静電容量センサ１２の出力電圧Ｓと各閾値を比較する。
【００３７】
ステップＳ６４では、静電容量センサ１２の出力電圧Ｓが閾値ＴＨ１より大きいか否かを判断する。
【００３８】
ステップＳ６４で静電容量センサ１２の出力電圧ＳがＳ≦ＴＨ１である場合には、用紙が１枚も無い状態を意味しているので、ステップＳ６２に戻る。
【００３９】
また、ステップＳ６４で静電容量センサ１２の出力電圧Ｓが閾値ＴＨ１より大きい場合には、ステップＳ６６に進む。
【００４０】
ステップＳ６６では、静電容量センサ１２の出力電圧Ｓが閾値ＴＨ２より大きいか否かを判断する。
【００４１】
ステップＳ６６で静電容量センサ１２の出力電圧ＳがＳ≦ＴＨ２である場合には、用紙が１枚である状態を意味しているので、ステップＳ６８で、現在送られてきている用紙が１枚で正常であることを表示部４８に表示し、ステップＳ６２に戻る。
【００４２】
ステップＳ６６で静電容量センサ１２の出力電圧Ｓが閾値ＴＨ２より大きい場合には、ステップＳ７０に進む。
【００４３】
ステップＳ７０では、静電容量センサ１２の出力電圧Ｓが閾値ＴＨ３より大きいか否かを判断する。
【００４４】
ステップＳ７０で静電容量センサ１２の出力電圧ＳがＳ≦ＴＨ３である場合には、用紙が２枚で重送されてしまったことを意味しているので、ステップＳ７４で用紙が２枚送られていることを表示部４８に表示する。そして、ステップＳ７６で装置を停止して終了する。
【００４５】
ステップＳ７０で静電容量センサ１２の出力電圧ＳがＳ＞ＴＨ３である場合には、用紙に異物又は付着物が添付されていることを意味しているので、ステップＳ７２で異物があることを表示部４８に表示する。そして、ステップＳ７６で装置を停止して終了する。
【００４６】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、静電容量センサの出力電圧の値を検出し、その値を複数の閾値で判別することにより、用紙の重送、異物及び付着物の有無を効果的に検出することが可能となる。
【００４７】
また、静電容量センサを、用紙の幅と略同一もしくは用紙の幅より大きくしておくことにより、搬送される用紙の幅全体にわたって、用紙の重送、異物及び付着物の有無を検出することが可能となる。
【００４８】
なお、上記の実施形態では、閾値の値を３つ設定する場合について説明したが、もっと多くの閾値を設定して、異物や付着物の種類をより細かく検出できるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態の重送検知装置、及びその前段に配置されている紙分離機構、及び後段に配置されているプリンタ又はスキャナー等の処理装置を示す図である。
【図２】重送検知装置を上方から見た平面図である。
【図３】用紙の重なり、異物、付着物等があった場合の静電容量センサの出力信号を示す図である。
【図４】重送検知装置、紙分離機構、処理装置を含めたシステムのブロック構成を示す図である。
【図５】次に、図４に示したシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  重送検知装置
１２  静電容量センサ
１４  金属ターゲット
１６  本体フレーム
２０  紙分離機構
２２  用紙
２４  トレイ
２６  送りローラ
２８  分離ローラ
３０  処理装置
４２  信号検出回路
４４  Ａ／Ｄ変換器
４６  制御部
４８  表示部
５０  設定部
５２  メモリ
【図１】
2007297192.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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