JP2005343580A - シート部材搬送不良検出装置，画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿等のシート部材の搬送不良を早期に検出できること。
【解決手段】 原稿から画像を読み取る画像読み取り手段により読み取られる回転速度検出用マークｍを，搬送中の原稿に接して回転するガイドローラ３０に形成し，その回転速度検出用マークｍの読み取り画像に基づいて，原稿の搬送中におけるガイドローラ３０の回転速度を検出するとともに，その回転速度に基づいて搬送不良を検出し，さらに，搬送不良の検出結果に応じて原稿搬送の停止や，検出結果に関するメッセージ出力を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は，搬送中のシート部材の搬送不良を検出するシート部材搬送不良検出装置及びそれを具備する画像読取装置に関するものである。

プリンタ，スキャナ，複写機，ファクシミリ装置等の画像処理装置や画像形成装置の後処理装置（シート処理装置）等では，原稿や用紙等のシート部材が搬送ローラ等によって搬送される。そのシート部材の詰まりや滑り（搬送ローラの滑り）等が発生した場合，正常な処理が行えなくなる。このため，画像処理装置やシート処理装置では，シート部材の搬送不良検出が行われる。
特に，ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）を備えたスキャナ，複写機，ファクシミリ装置等の画像読取装置（画像処理装置の一例）では，ＡＤＦによって原稿（シート部材の一例）を搬送するため，その搬送不良を素早く検出し，搬送ローラ等によって原稿を強制的に送り続けようとする動作が継続されることによって原稿に破損（傷やしわ等）が生じる前に，原稿の搬送を停止させることが重要である。
一般に，画像処理装置やシート処理装置では，シート部材の搬送経路にシート通過検出スイッチを複数設け，ある位置のシート通過検出スイッチによりシート部材の通過が検出されてから，一定時間内に次の位置のシート検出スイッチによりシート部材の通過が検出されない場合にシート部材の搬送不良を検出する。
また，特許文献１には，原稿の読み取り中に，利用者による外部スイッチの操作によって画像読み取りを中止している状態で，もう一度，外部スイッチの操作がなされると，原稿を装置外に自動排出する画像読取装置が示されている。
特開平１１−３３１４８１号公報

しかしながら，複数のシート通過スイッチによるシート部材の搬送不良検出では，シート部材がシート通過スイッチ相互間を通過するのに要する時間内は搬送不良を検出することができず，検出が遅れるという問題点があった。特に，原稿搬送タイプの画像読取装置では，このような搬送不良の検出遅れは，原稿の破損につながり大きな問題となる。もちろん，シート通過スイッチを非常に短い間隔で多数設ければ早期検出が可能となるが，機器や配線の設置スペースやコスト等の問題で現実的でない。
また，特許文献１には，原稿搬送停止後の処理について示されているが，原稿等のシート部材の搬送不良を早期に検出するための具体的方法については示されていない。
さらに，シート部材の搬送について，明らかな搬送不良とはいえないまでも，搬送ローラの劣化による摩擦抵抗が低下している，或いはモータの回転が不安定になっている等の搬送不良の兆候（軽微な搬送不良）を早期に検出できれば，早期のメンテナンス等によってシート部材の破損等のトラブルを未然に防ぐことができるが，従来，特許文献１等において，そのための有効な手段は示されていない。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，原稿等のシート部材の搬送不良（その兆候を含む）を早期に検出できるシート部材搬送不良検出装置及びそれを具備して原稿の搬送不良を検出する画像読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明はシート部材搬送不良検出装置，或いはそれを具備して原稿の搬送不良を検出する画像読取装置等に適用されるものであり，シート部材の詰まりや，搬送ローラ等のシート部材に対する滑り等により生じるシート部材の搬送速度の変化を早期に検出するため，シート部材の搬送中にそのシート部材に接して回転する回転部材の回転速度を検出し，その検出結果に基づいて前記シート部材の搬送不良を検出するものである。
このような構成により，シート部材に接して回転する前記回転部材の速度が，シート部材の搬送速度の指標となり，例えば前記回転部材が１回転しないうちのごく短い周期でシート部材の搬送速度の変化を検出することができる。即ち，シート通過スイッチを非常に短い間隔で多数設けて搬送不良を検出する場合と同様の効果，即ち，シート部材の搬送不良（その兆候を含む）を早期に検出できるという効果を，ごくシンプルな構成で達成することが可能となる。
この場合，前記回転部材としては，前記搬送中のシート部材に接して連れ回りするものを用いることや，前記回転部材に通常よりも高いトルクがかかった場合に駆動力の伝達が遮断されるトルクリミッタを介して回転駆動されるものを用いることが考えられる。
前者は，シート部材の搬送手段（搬送ローラ等）とは別に設ける必要があるが，その回転速度はシート部材自体の搬送速度を表すので，搬送不良検出に好適なものである。
一方後者は，シート部材の搬送手段としての回転部材（搬送ローラ等）をそのまま用いることができ，シート部材の詰まりや引っかかり等により，前記回転部材に通常よりも高いトルクがかかった場合に，前記トルクリミッタのリミット機能（駆動伝達遮断）が働くようリミットトルクを設定しておけば，少なくともシート部材の詰まりや引っかかり等に起因して搬送手段としての前記回転部材に過負荷がかかることによる搬送不良を早期に検出することが可能となる。しかも，前記トルクリミッタのリミット機能が働くことにより，無理なシート部材の搬送が防止され，シート部材の破損防止にもつながる。
なお，前記回転部材の回転速度を検出する手段としては，その回転軸に回転式のポテンショメータ（ロータリエンコーダ）を設けて単位時間当たりのその出力パルスをカウントするものや，反射型或いは透過型のフォトカプラにより前記回転部材に設けられた１又は複数のマークや開口部を検出し，その検出時間間隔から回転速度を求めるもの等，各種の構成が考えられる。

また，搬送中の原稿から画像読取手段により画像を読み取る際に，その搬送中の原稿についての搬送不良を前述の構成により検出すれば，原稿破損防止のために好適である。
例えば，前記原稿の搬送不良が検出された際に前記原稿の搬送を停止させたり，搬送不良の検出結果に対応する情報を利用者向けに出力したりすることが考えられる。例えば，その出力情報として，前記回転部材の速度のばらつきが比較的大きい場合等，明らかな搬送不良とはいえないまでも，搬送不良の兆候（軽微な搬送不良）が発生しているといえるような場合等にその旨の情報を出力すれば，利用者が早期の対応をとることができ好適である。

また，搬送中の原稿に接して回転する原稿ガイド部材（前記回転部材の一例）に前記画像読み取り手段により読み取られる回転速度検出用マークを形成しておき，そのマークの読み取り画像に基づいて原稿搬送中における前記原稿ガイド部材（回転部材）の回転速度を検出すれば，特別に，速度検出用の回転部材や，その回転速度を検出するセンサ（ハードウェア）を設ける必要がなく，構成がシンプルとなり好適である。
例えば，前記原稿ガイド部材（回転部材）表面の周方向に等間隔で複数のマーク（前記回転速度検出用マークの一例）を形成しておき，そのマークの画像が読み取られる時間間隔により回転速度を検出することが可能である。
なお，前記回転速度検出用マークは，前記原稿が通過しない領域に形成される。

本発明によれば，シート部材の搬送中にそのシート部材に接して回転する回転部材の回転速度が検出され，その検出結果に基づいて前記シート部材の搬送不良が検出されるので，複数のシート通過スイッチによる搬送不良検出に比べ，シート部材の搬送不良（その兆候を含む）をより早期に検出できる。
特に，そのような搬送不良検出を原稿搬送タイプの画像読取装置に適用し，搬送不良の検出結果に基づいて原稿搬送を停止したり，検出結果に関する情報を出力すれば，原稿の破損防止や早期対応に好適である。
この場合，原稿から画像を読み取る画像読み取り手段により読み取られる回転速度検出用マークを，搬送中の原稿に接して回転する前記回転部材（原稿ガイド部材）に形成し，その回転速度検出用マークの読み取り画像に基づいて前記原稿の搬送中における前記回転部材の回転速度を検出すれば，特別に，速度検出用の前記回転部材や，その回転速度を検出するセンサ（ハードウェア）を設ける必要がなく，構成がシンプルとなり好適である。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施形態に係る画像読取装置Ｘの概略構成を表す断面図，図２は画像読取装置Ｘにおける画像読取処理部の概略構成を表す断面図，図３は画像読取装置Ｘにおける原稿ガイドローラの概略斜視図，図４は画像読取装置Ｘの主要部の概略構成を表すブロック図，図５は画像読取装置Ｘにおける原稿ガイドローラに形成された回転速度検出用マークの読み取り画像データの変化を表すトレンドグラフである。

まず，図１の断面図を用いて，本発明の実施形態に係る画像読取装置Ｘ全体構成について説明する。
前記画像読取装置Ｘは，原稿移動型の画像読み取りを行うものであり，原稿がセットされる原稿トレイ１と，その原稿トレイ１上の原稿を１枚ずつピックアップして送り出す給紙ローラ２と，その給紙ローラ２により送り出されてくる原稿を搬送しつつ，その原稿から画像を読み取る画像読取処理部３と，その画像読取処理部３において画像読み取り後の原稿を搬送する搬送ローラ４と，その搬送ローラ４により当該画像読取装置Ｘから排出される原稿を受ける排出トレイ５とを具備する。

図２は，前記画像読取処理部３の概略構成を表す断面図である。
前記画像読取処理部３は，前記原稿トレイ１側から送り出される原稿Ｓを搬送する搬送ローラ１１，１２と，搬送中の原稿Ｓから画像を読み取るイメージセンサ２０（画像読取手段の一例）と，そのイメージセンサ２０に対向配置され，画像読み取り位置において搬送中の原稿Ｓをその裏面側（画像読み取り面の反対面側）からガイドするガイドローラ３０とを備えている。ここで，前記イメージセンサ２０及び前記ガイドローラ３０は，原稿Ｓの搬送方向Ｒに直交する方向（図２における紙面の奥行き方向，以下，原稿幅方向という）に原稿Ｓの幅全体に渡って伸びて形成されている。
前記イメージセンサ２０は，搬送中の原稿Ｓに接するコンタクトガラス２４と，そのコンタクトガラスを介して原稿の読み取り面に光を照射する発光手段であるランプ２３と，原稿からの反射光を集光するセルフォックレンズ等の集光レンズ２２と，集光された光を受光して光電変換を行うフォトダイオード２１とを備え，これらがユニット化（一体化）されたものである。
また，前記ガイドローラ３０は，回転自在に支持され，さらにその回転軸が，揺動自在に支持されるとともに前記イメージセンサ２０のコンタクトガラス２４に向かう方向に弾性付勢されている。これにより，前記ガイドローラ３０（回転部材の一例）は，前記搬送ローラ１１，１２により搬送される原稿Ｓの裏面に接して連れ回りするとともに，原稿Ｓを前記イメージセンサ２０のコンタクトガラス２４に対して接触させるよう付勢する。
さらに，前記ガイドローラ３０には，前記イメージセンサ２０（画像読取手段の一例）により読み取られる回転速度検出用マークｍが形成されている。

図３は，前記ガイドローラ３０の斜視図を表す。
前記ガイドローラ３０には，搬送中の原稿Ｓが通過するガイド領域３１の外側３２の領域（原稿が通過しない領域）に，その周方向に全周に渡って，前記ガイドローラ３０表面の周方向に等間隔で形成された複数のマーク（図３では，前記ガイドローラ３０の軸方向に伸びる直線）からなる前記回転速度検出用マークｍが形成されている。
前記イメージセンサ２０は，前記ガイド領域３１（原稿の通過領域）よりも広い範囲の領域の画像を読み取り可能に構成されており，前記回転速度検出用マークｍは，前記ガイド領域３１外の画像読み取り可能な領域に形成されている。
前記ガイドローラ３の表面は，白色或いはそれに近い薄い色（明るい色）を有しており，前記回転速度検出用マークｍは，黒色或いはそれに近い濃い色（暗い色）を有している。
そして，本画像読取装置Ｘは，前記回転速度検出用マークｍを前記イメージセンサ２０（画像読取手段の一例）により読み取り，読み取られた前記回転速度検出用マークｍの画像に基づいて，原稿Ｓの搬送中における前記ガイドローラ３０（回転部材の一例）の回転速度を検出するとともに，その検出結果に基づいて原稿Ｓの搬送不良を検出する回転速度検出部を備えた後述する画像処理回路（回転速度検出手段及び搬送不良検出手段の一例）を具備する。

図４は前記画像処理回路を含む本画像読取装置Ｘの主要部の概略構成を表すブロック図である。
画像読取装置Ｘは，前記イメージセンサ２０等に加え，当該画像処理装置Ｘにおける各種制御処理を実行するＣＰＵ４１と，このＣＰＵ４１により実行される制御プログラムが展開される主メモリ領域を構成するＲＡＭ４２と，前記制御プログラムが予め記憶されるＲＯＭ４３と，前記給紙ローラ２や前記搬送ローラ４，１１，１２等の駆動部を制御する駆動部制御回路４４と，液晶タッチパネル等から構成され利用者に対するメッセージの表示や操作入力を行う表示・操作部４５と，前記イメージセンサ２０により読み取られた画像について各種画像処理を行う画像処理回路５０と，画像処理後の原稿画像データを外部のパーソナルコンピュータ等のホスト装置に伝送するホストインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路４６とを具備する。
また，前記画像処理回路５０は，画像補正処理部５１と回転速度検出部５３とを備えている。
前記画像補正処理部５１は，ＤＳＰ(Digital Signal Processor)等により構成され，前記イメージセンサ２０により搬送中の原稿から読み取られた原稿画像データに対し，周知のシェーディング補正処理やＭＴＦ補正フィルタ処理等の補正処理を施すものである。
前記回転速度検出部５３は，ＤＳＰ(Digital Signal Processor)等により構成され，前記イメージセンサ２０により，搬送中の原稿から画像を読み取る際に同時に読み取られる（読み取り画像のうちの原稿画像領域の範囲外に位置する）前記回転速度検出用マークｍの画像に基づいて，前記ガイドローラ３０の回転速度を検出する（回転速度検出手段の一例）。
さらに，前記回転速度検出部５３は，原稿の搬送不良が検出された際に，前記駆動部制御回路４４に原稿搬送の停止指令を出力することによって原稿の搬送を停止させる（原稿搬送停止手段の一例）。

次に，前記回転速度検出部５３による前記ガイドローラ３０の回転速度検出方法について説明する。
図５は，原稿の搬送中に読み取られた前記回転速度検出用マークｍの画像データ（輝度）の変化の一例を表すトレンドグラフである。
前記画像読取装置Ｘにおける前記表示・操作部４５から所定の原稿読み取り開始操作がなされると，前記ＣＰＵ４１は，前記駆動部制御回路４４を通じて原稿のピックアップ及び搬送を開始させるとともに，前記イメージセンサ２０により原稿画像の読み取りを開始させる。
原稿搬送中における前記ガイド領域３１の外側の領域３２（図３参照）の画像データは，図５に示すように，前記回転速度検出用マークｍが読み取られるごとにその値（輝度）が下がる。
ここで，前記回転速度検出用マークｍは，前記ガイドローラ３０の周方向に等間隔で複数形成されているので，前記外側の領域３２の画像データの値が低い値（低輝度）となる時間間隔ｔwは，前記ガイドローラ３０の回転速度に反比例する。
そこで，前記回転速度検出部５３（回転速度検出手段の一例）は，前記イメージセンサ２０（画像読取手段）により前記回転速度検出用マークｍの画像が読み取られる時間間隔，即ち，画像データの値が低輝度となる時間間隔ｔwを計時し，その時間間隔ｔwから原稿搬送中における前記ガイドローラ３０（回転部材の一例）の回転速度を検出する。
ここで，前記時間間隔ｔwは，前記外側の領域３２における画像データの値が，予め定められたしきい値Ｄsを下回った時点或いは上回った時点から，次の同時点までの時間を計時することにより測定する。

また，前記回転速度検出部５３は，検出した前記ガイドローラ３０の回転速度が，予め定められた許容速度範囲から外れた場合（通常は，下限速度を下回った場合）に，原稿（シート部材）の搬送不良であると判断し，前記駆動部制御回路４４に原稿搬送の停止指令を出力することによって原稿の搬送を停止させる。
これにより，原稿の無理な搬送動作が早期に停止され，原稿の破損を防止することができる。
さらに，前記回転速度検出部５３は，検出した前記ガイドローラ３０の回転速度のばらつき（予め定められた時間内に検出された回転速度の標準偏差等），及び一定時間内における予め定められた基準速度に対する偏差（絶対値）の累積値を算出する。
そして，前記回転速度検出部５３は，検出した前記ガイドローラ３０の回転速度が前記許容速度範囲内である場合，即ち，明らかな搬送不良とはいえない状態であって，前記回転速度のばらつき又は前記偏差の累積値が，予め定められた許容ばらつき又は許容偏差累積値を上回った場合には，搬送不良の兆候があると判断し，その旨のメッセージ（搬送不良検出手段の検出結果に対応する情報の一例）を前記表示・操作部４５に表示させる（搬送不良情報出力手段の一例）。
これにより，搬送不良の兆候段階で利用者が早期の対応をとることができる。

以上示した実施形態では，原稿の搬送速度検出用の回転部材として，原稿（シート部材）をガイドて連れ回りする前記ガイドローラ３０を用いたが，他の構成も考えられる。
例えば，原稿の搬送速度検出用の回転部材として，前記搬送ローラ１１，１２（図２）を用い，これをトルクリミッタを介して回転駆動されるものとし，その搬送ローラ１１，１２の回転速度を，その回転軸に設けたロータリエンコーダの単位時間当たりの出力パルスをカウントすること等により検出する構成も考えられる。
ここで，前記トルクリミッタのリミットトルクは，原稿（シート部材）の詰まりや引っかかり等により，前記搬送ローラ１１，１２に通常よりも高いトルクがかかった場合に，リミット機能が働くよう設定する。
これにより，少なくとも原稿（シート部材）の詰まりや引っかかり等に起因して搬送手段としての回転部材に過負荷がかかる状態での搬送不良を早期に検出することが可能となる。しかも，前記トルクリミッタのリミット機能が働くことにより，無理な原稿搬送が防止され，原稿の破損防止にもつながる。

また，前述の実施形態では，前記回転速度検出用マークｍは，前記ガイドローラ３０の周方向に等間隔で形成された複数のマークからなるものであったが，これに限るものでなはい。
例えば，前記ガイドローラ３０の周方向に一定の濃度変化を有するマークを設けたもの等も考えられる。この場合，そのマークの画像の時間当たりの濃度変化量（輝度変化量）と予め設定された基準変化量との差によって回転速度を検出することができる。
また，等間隔で形成された複数のマークとする場合であっても，黒色等のその周囲よりも濃い色（暗い色）とする以外に，鏡面にすること等により，反射光が周囲よりも高輝度となるマークとしてもかまわない。もちろん，そのマークは，直線状のマークに限らず，他の形状でもよいことはいうまでもない。

本発明は，シート部材の搬送不良検出装置への利用が可能である。

本発明の実施形態に係る画像読取装置Ｘの概略構成を表す断面図。 画像読取装置Ｘにおける画像読取処理部の概略構成を表す断面図。 画像読取装置Ｘにおける原稿ガイドローラの概略斜視図。 画像読取装置Ｘの主要部の概略構成を表すブロック図。 画像読取装置Ｘにおける原稿ガイドローラに形成された回転速度検出用マークの読み取り画像データの変化を表すトレンドグラフ。

符号の説明

Ｘ…画像読取装置
ｍ…回転速度検出用マーク
１…原稿トレイ
２…給紙ローラ
３…画像読取処理部
４，１１，１２…搬送ローラ
５…排出トレイ
２０…イメージセンサ（画像読取手段）
２１…フォトダイオード
２２…集光レンズ
２３…ランプ
２４…コンタクトガラス
３０…ガイドローラ（回転部材）
４４…駆動部制御回路
４５…表示・操作部
５０…画像処理回路
５１…画像補正処理部
５３…回転速度検出部

Claims (9)

1. 搬送中のシート部材に接して回転する回転部材と，
   前記シート部材の搬送中における前記回転部材の回転速度を検出する回転速度検出手段と，
   前記回転速度検出手段の検出結果に基づいて前記シート部材の搬送不良を検出する搬送不良検出手段と，
   を具備してなることを特徴とするシート部材搬送不良検出装置。
2. 前記回転部材が，前記搬送中のシート部材に接して連れ回りするものである請求項１に記載のシート部材搬送不良検出装置。
3. 前記回転部材が，トルクリミッタを介して回転駆動されるものである請求項１に記載のシート部材搬送不良検出装置。
4. 搬送中の原稿から画像読取手段により画像を読み取る画像読取装置であって，
   前記搬送中の原稿についての搬送不良を検出する請求項１〜３のいずれかに記載のシート部材搬送不良検出装置を具備してなることを特徴とする画像読取装置。
5. 前記搬送不良検出手段により前記原稿の搬送不良が検出された際に前記原稿の搬送を停止させる原稿搬送停止手段を具備してなる請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記搬送不良検出手段の検出結果に対応する情報を出力する搬送不良情報出力手段を具備してなる請求項４又は５に記載の画像読取装置。
7. 前記回転部材が，前記画像読み取り手段により読み取られる回転速度検出用マークが形成され前記搬送中の原稿に接して回転する原稿ガイド部材であり，
   前記回転速度検出手段が，前記画像読み取り手段により読み取られた前記回転速度検出用マークの画像に基づいて前記原稿の搬送中における前記回転部材の回転速度を検出するものである請求項４〜６のいずれかに記載の画像読取装置。
8. 前記回転速度検出用マークが，前記回転部材表面の周方向に等間隔で形成された複数のマークからなり，
   前記回転速度検出手段が，前記画像読取手段により前記回転速度検出用マークの画像が読み取られる時間間隔に基づいて前記原稿の搬送中における前記回転部材の回転速度を検出するものである請求項７に記載の画像読取装置。
9. 前記回転速度検出用マークが，前記原稿が通過しない領域に形成されてなる請求項７又は８に記載の画像読取装置。

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