JP2019059606A - 重送検知装置、画像読取装置、重送検知方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態の重送検知装置を備えた画像読取装置の構成図である。画像読取装置1は、自動原稿搬送部100と、リーダ部115とを備える。重送検知装置を構成する超音波センサ2000は、自動原稿搬送部100に設けられる。
図2は、画像読取装置1の動作を制御する制御ユニットの構成図である。制御ユニット10は、リーダ部115、超音波センサ2000、トレイ原稿有無センサS1、分離後センサS2、原稿搬送モータ202、及び操作部300に接続される。原稿搬送モータ202は、自動原稿搬送部100内の各種ローラを駆動するための駆動源であり、制御ユニット10により動作制御される。操作部300は、各種キーボタンやタッチパネル等の入力装置及びディスプレイ等の出力装置を備えるユーザインタフェースである。操作部300は、入力装置による指示等の入力内容を制御ユニット10に送信し、制御ユニット10による制御により出力装置から情報を出力する。例えば、操作部300は、制御ユニット10の制御によりディスプレイに情報を表示する。制御ユニット10は、CPU(Central Processing Unit)201、超音波駆動部203、増幅器204、AD変換器205、及びメモリ206を備える。制御ユニット10は、画像読取装置1に内蔵される。超音波センサ2000(超音波発信センサT1及び超音波受信センサT2)と制御ユニット10とにより、検出装置が構成される。
AD変換器205は、増幅器204によって増幅されたアナログ電気信号である超音波受信信号を、CPU201により指示されるタイミングでデジタル信号に変換して、CPU201へ送信する。
増幅器204及びAD変換器205の詳細については後述する。
図3は、超音波センサ2000の説明図である。本実施形態では、超音波発信センサT1及び超音波受信センサT2は、搬送経路130に対して垂直な状態から所定の角度をつけた状態で取り付けられている。搬送経路130に対して垂直な状態に超音波発信センサT1及び超音波受信センサT2を取り付ける場合、原稿通紙時に、超音波が超音波受信センサT2と原稿102との間で反射を繰り返すことがある。これは残響となり、超音波受信センサT2の受信結果に影響し、重送検知及びシート特性検知の精度に影響する。そのために本実施形態は、超音波発信センサT1及び超音波受信センサT2を搬送経路130に対して垂直な状態から所定の角度をつけた状態で取り付け、残響の検知精度への影響を抑制している。
図4は、超音波センサ2000による重送検知の説明図である。図4(a)は、超音波センサ2000の検知範囲内に原稿102が無い場合の超音波パルス信号及び超音波受信信号を表す。図4(b)は、超音波センサ2000の検知範囲内に原稿102が1枚搬送される場合の超音波パルス信号及び超音波受信信号を表す。図4(c)は、超音波センサ2000の検知範囲内に原稿102が重送される場合の超音波パルス信号及び超音波受信信号を表す。超音波パルス信号と超音波受信信号との時間差は、超音波発信センサT1が超音波を発信してから超音波受信センサT2が超音波を受信するまでの超音波到達時間である。
なお、超音波は、原稿102の厚みや種類等のシート特性によっても減衰量が異なる。しかし、原稿102のシート特性の違いによる減衰量の変動は、原稿の枚数(単送、重送)の減衰量の変動に比べて圧倒的に小さい。そのために、シート特性の違いによらず、原稿102の重送は検知可能である。
図5は、超音波受信信号の処理の説明図である。図5では、増幅器204及びAD変換器205の構成の詳細を示している。増幅器204は、超音波受信センサT2から取得する微弱な超音波受信信号を複数の増幅度で増幅するために、複数段の増幅器により構成される。本実施形態では、増幅器204は、2段構成であり、第1反転増幅器501及び第2反転増幅器502を備える。AD変換器205は、増幅器204が備える増幅器の数に応じたAD変換器により構成される。本実施形態では、増幅器204が2段構成であるために、AD変換器205は、第1AD変換器503及び第2AD変換器504を備える。
AD変換器205は、CPU201から受信するAD変換の開始を指示するトリガ信号に応じて、増幅器204で増幅された超音波受信信号を、離散的にデジタル信号としてサンプリングする。離散的にサンプリングを行う範囲は、超音波受信信号の波形の1周期分の期間(本実施形態では300[KHz]で超音波を発信するので1周期は3.3マイクロ秒)である。サンプリングの開始のタイミングは、超音波受信信号の振幅が最大となるタイミングである。このタイミングは、予め実験的に当該超音波センサ2000の超音波受信センサT2が受信する超音波の振幅が最大になるタイミングを測定することで決定される。サンプリングの開始のタイミングの設定値は、メモリ206に格納される。
(超音波受信信号の振幅)=MAX(A, B, C, D, E, F, G, H)-MIN(A, B, C, D, E, F, G, H)
(超音波受信信号の振幅)=(ポイントEの信号レベル)−(ポイントAの信号レベル)
図7は、バースト波の波数と超音波受信信号の信号レベル(電圧レベル)の関係説明図である。超音波発信センサT1は、圧電素子を内蔵する。超音波発信センサT1は、バースト波である超音波パルス信号が入力されることで、圧電素子に電気エネルギーが供給され、超音波を発信する。超音波パルス信号の波数が多くなることは、圧電素子に供給されるエネルギーを高めることに相当する。圧電素子に供給されるエネルギーが高くなることで、発信される超音波の強度が高められる。その結果、超音波を受信する超音波受信センサT2から出力される超音波受信信号の信号レベルが高くなる。
超音波パルス信号(バースト波)による超音波発信センサT1の駆動間隔の詳細について説明する。図8は、バースト波である超音波パルス信号の波数と残響の関係の説明図である。超音波発信センサT1から放出された超音波は、周囲の部材に反射して空間内に残響として残る。しかし、次第にエネルギーが減衰して、残響はやがて消える。
以下、シート特性として原稿102の坪量を検知する場合について説明する。図9は、重送検知時と坪量検知時の超音波受信信号の信号レベルの例示図である。図9(a)は、1枚の原稿102を搬送させた場合で、シートの坪量と超音波受信信号の信号レベルとの関係を、超音波パルス信号(バースト波)の波数毎に例示する。ここでは、超音波パルス信号の波数が5波、4波、3波のときの坪量と信号レベルとの関係を表す。
図10は、重送検知と坪量検知のタイミングの説明図である。図10(a)は、シートの搬送方向と、超音波の印加動作の説明図である。図10(b)は、搬送されるシートに対する超音波の印加位置を表す。重送検知時の超音波の印加位置(検知位置)は、黒の矩形で表される。坪量検知時の超音波の印加位置(検知位置)は、黒丸で表される。図10(c)は、重送検知と坪量検知とを交互に行う場合の超音波パルス信号と超音波受信信号との波形を例示する。
坪量検知は、AD変換器205によりデジタル値に変換された超音波受信信号を用いて行われる。CPU201は、例えばメモリ206に予め格納されるテーブルを参照して、超音波受信信号のデジタル値に応じた坪量を検知する。図11は、このような坪量検知のためのテーブルの例示図である。このテーブルは、シートの坪量と超音波受信信号のデジタル値との関係を示す。デジタル値が高いほど、超音波受信信号の振幅が大きいことを示し、デジタル値が低いほど、超音波受信信号の振幅が小さいことを示す。超音波受信信号の振幅が大きいほど、シートの坪量が小さくなる。超音波受信信号の振幅が小さいほど、シートの坪量が大きくなる。
図12は、以上のような画像読取装置1による原稿102の重送及び坪量の検知処理を表すフローチャートである。画像読取装置1は、原稿102を搬送し、該原稿102が超音波センサ2000の検知範囲を通過するときに、該原稿102の重送及び坪量の検知を行う。この処理は、例えば原稿102の読取処理に際して行われる。
Claims (12)
- シートを搬送経路に搬送する搬送手段と、
前記搬送経路の方向へ超音波を発信する超音波発信手段と、
前記搬送経路を挟んで前記超音波発信手段に対向する位置に設けられ、前記超音波発信手段の発信する前記超音波を受信して、該超音波に応じた超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、
前記搬送手段により搬送されるシートの重送を検知する場合と前記シートのシート特性を検知する場合とで、異なる強度の超音波を前記超音波発信手段に発信させ、前記シートの重送を検知する場合の超音波に応じた超音波受信信号により前記シートの重送を検知し、前記シート特性を検知する場合の超音波に応じた超音波受信信号により前記シート特性を検知する制御手段と、を備えることを特徴とする、
重送検知装置。 - 前記制御手段は、前記シートの重送を検知する場合の前記超音波の強度を、前記シート特性を検知する場合の前記超音波の強度より高くして、前記超音波発信手段に前記超音波を発信させることを特徴とする、
請求項1記載の重送検知装置。 - 前記制御手段は、前記シートの重送を検知する場合に所定の波数のバースト波に応じた強度の超音波を前記超音波発信手段に発信させ、前記シート特性を検知する場合に前記所定の波数よりも少ないバースト波に応じた強度の超音波を前記超音波発信手段に発信させることを特徴とする、
請求項1又は2記載の重送検知装置。 - 前記制御手段は、前記シートが重送されていない場合に、前記シート特性を検知するための超音波を前記超音波発信手段に発信させることを特徴とする、
請求項1〜3のずれか1項記載の重送検知装置。 - 前記制御手段は、前記シートの重送の検知と前記シート特性の検知を交互に行うことを特徴とする、
請求項1〜4のいずれか1項記載の重送検知装置。 - 前記制御手段は、前記超音波発信手段から発信された超音波による残響の影響が一定レベル以下になるまでの時間に応じて、前記超音波発信手段に次の超音波を発信させることを特徴とする、
請求項1〜5のいずれか1項記載の重送検知装置。 - 前記制御手段は、前記シートが前記搬送経路に搬送されていない状態で前記超音波発信手段が発信した前記超音波に応じた超音波受信信号を前記超音波受信手段から取得し、取得した前記超音波受信信号に応じて、前記シートの重送を判定するための閾値を設定し、前記閾値に応じて前記シートの重送を検知することを特徴とする、
請求項1〜6のいずれか1項記載の重送検知装置。 - 前記超音波受信信号と前記シート特性との関係を予め格納する格納手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記格納手段に格納された前記超音波受信信号と前記シート特性との関係を参照して、取得した前記超音波受信信号に応じた前記シート特性を検知することを特徴とする、
請求項1〜7のいずれか1項記載の重送検知装置。 - 前記制御手段は、前記シートの重送を検知すると、前記搬送手段に前記シートの搬送を停止させることを特徴とする、
請求項1〜8のいずれか1項記載の重送検知装置。 - 前記制御手段は、前記シート特性としてシートの坪量を検知することを特徴とする、
請求項1〜9のいずれか1項記載の重送検知装置。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の重送検知装置と、
搬送経路を搬送されるシートの画像を読み取り、読み取った画像を表す画像データを出力するリーダ手段と、を備えることを特徴とする、
画像読取装置。 - シートを搬送経路に搬送する搬送手段と、前記搬送経路の方向へ超音波を発信する超音波発信手段と、前記搬送経路を挟んで前記超音波発信手段に対向する位置に設けられ、前記超音波発信手段の発信する前記超音波を受信して、該超音波に応じた超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、を備えた装置により実行される方法であって、
前記搬送手段により搬送されるシートの重送を検知する場合と前記シートのシート特性を検知する場合とで、異なる強度の超音波を前記超音波発信手段に発信させ、
前記シートの重送を検知する場合の超音波に応じた超音波受信信号により前記シートの重送を検知し、
前記シート特性を検知する場合の超音波に応じた超音波受信信号により前記シート特性を検知することを特徴とする、
重送検知方法。
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