JP2020001872A

JP2020001872A - 原稿給送装置

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Publication number: JP2020001872A
Application number: JP2018121751A
Authority: JP
Inventors: 法旦福田; Noriaki Fukuda
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-01-09

Abstract

【課題】非接触式の光学センサを用いてシートの給送状態を精度良く検出し、給送不良を防止する。【解決手段】原稿を装置本体内に取り込む取込手段と、前記取込手段を移動させる移動手段と、前記取込手段により取り込まれた原稿を一枚ずつ給送する給送手段と、給送対象の原稿をそれ以外の原稿と分離する分離手段と、前記給送手段によって給送された原稿を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、前記給送手段よりも給送方向の上流側において、原稿の移動量を検出する検出手段と、前記給送手段および前記移動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記搬送手段によって搬送される原稿の後端が前記給送手段を通過したときに、前記検出手段によって次の給送対象原稿が前記上流側へ移動したことを検出した場合、前記移動手段が前記取込手段を退避位置に退避させたまま、前記給送手段により次の給送対象原稿を給送することを特徴とする。【選択図】図７

Description

本発明は、原稿を給送可能な原稿給送装置及び原稿給送装置を備えた画像読取装置において、原稿の給送状態を検出する技術に関する。

複数枚の原稿を順次分離して搬送する原稿給送装置及び搬送される原稿の画像を読み取る画像読取装置において原稿の給送不良の回避や検知の方法が種々提案されている。例えば、特許文献１には、分離ローラ（ブレーキローラ）の回転状態を検出し、分離ローラが回転していないと判断したらピックアップローラを原稿に対し非接触状態に保持する方法が開示されている。給送ローラ（セパレータローラ）による原稿の給送中に、給送ローラと給送ローラに対向して接する分離ローラとの間に複数枚の原稿が進入した場合、原稿間の摩擦よりもローラ・原稿間の摩擦の方が強いため分離ローラは回転せずに給送対象原稿以外を搬送方向に搬送されるのを規制する。一方、１枚だけ原稿が進入した場合は分離ローラが給送される原稿に連れられて回転する。この分離ローラの回転状態に応じて、ピックアップローラを原稿に接触状態にするかピックアップローラの非接触状態を保持するかを判断する。

また、特許文献２には、ピックアップローラ（ピックローラ）にエンコーダ付き従動ローラを設け、ピックアップローラ部での原稿の実移動量を検出し、下流側での到達検知手段も合わせて原稿のジャムを検出する方法が開示されている。

特許第５０７５０８９号公報特許第４５３７２１３号公報

特許文献１記載の方法では分離ローラに回転状態を検出するエンコーダを設ける必要があり、装置の小型化を阻む要因になる。また、分離ローラの回転状態を直接検出することで給送ローラと分離ローラ間に原稿が侵入しているかどうかを判断しているが、原稿が１枚だけ進入していてもローラの劣化により分離ローラが連れられて回転しない（回転が鈍い）場合なども想定され、その場合は原稿の進入枚数は正常に検出できない。

また、特許文献２記載の方法では、エンコーダ付き従動ローラを設ける必要があり、従動ローラが原稿に接触するため原稿に対しストレスを与えてジャムの要因になったり、従動ローラが原稿と擦れることで耐久寿命への影響が生じてしまう。

上記を鑑み、本発明の一態様に係る原稿給送装置は、
原稿が載置される原稿台と、
前記原稿台に載置された原稿を装置本体内に取り込む取込手段と、
前記原稿台に載置された原稿に接する取込位置と原稿から離れた退避位置との間で前記取込手段を移動させる移動手段と、
前記取込手段により取り込まれた原稿を一枚ずつ給送する給送手段と、
前記給送手段に当接し、給送対象の原稿をそれ以外の原稿と分離する分離手段と、
前記給送手段によって給送された原稿を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、
前記給送手段よりも給送方向の上流側において、原稿の移動量を検出する検出手段と、
前記給送手段および前記移動手段を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記搬送手段によって搬送される原稿の後端が前記給送手段を通過したときに、前記検出手段によって次の給送対象原稿が前記上流側へ移動したことを検出した場合、
前記移動手段が前記取込手段を退避位置に退避させたまま、前記給送手段により次の給送対象原稿を給送することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る原稿給送装置は、
原稿が載置される原稿台と、
前記原稿台に載置された原稿を装置本体内に取り込む取込手段と、
前記取込手段を、前記原稿台に載置された原稿に接する取込位置と、原稿から離れた退避位置との間で移動させる移動手段と、
前記取込手段により取り込まれた原稿を一枚ずつ給送する給送手段と、
前記給送手段に当接し、給送対象の原稿をそれ以外の原稿と分離する分離力を発生する分離手段と、
前記給送手段によって給送された原稿を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、
前記給送手段よりも給送方向の上流側において、原稿の移動量を検出する検出手段と、
前記分離手段が発生する前記分離力を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記搬送手段によって搬送される原稿の後端が前記分離手段を通過したときに、前記検出手段によって次の給送対象原稿が前記上流側へ移動したことを検出した場合、
前記分離力を一時的に低減するよう制御することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る原稿給送装置は、
原稿が載置される原稿台と、
前記原稿台に載置された原稿を搬送路に取り込む取込手段と、
前記取込手段による前記原稿の押圧力を制御する押圧手段と、
前記取込手段により取り込んだ原稿を一枚ずつ給送する給送手段と、
前記給送手段によって給送される原稿を前記搬送路において搬送する搬送手段と、
前記給送手段の上流側で前記原稿の移動量を検出する検出手段と、
前記押圧手段を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記移動量に基づいて前記原稿の移動速度を計算し、原稿が前記給送手段に到達するまでの間、前記取込手段により取り込まれる原稿の前記移動速度が規定の目標速度以上を維持するよう前記押圧手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、原稿の給送状態を検出することにより、良好な給送制御や取込制御を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る画像読取装置の構成を概略的に示す断面図。図１の画像読取装置の主要部の構成を概略的に示す模式図。光学センサの配置を概略的に示す部分断面図。光学センサの構成を概略的に示す模式図。光学センサによるシートの移動速度の変化例を示す図。シート速度が目標速度以上を維持するようピックアップローラの押圧力を調整したときのシート速度の変化例を示す図。シート速度が目標速度の範囲内を維持するようピックアップローラの押圧力を調整したときのシート速度の変化例を示す図。分離ローラ対にシートが１枚だけ進入する場合の給送部の動作を概略的に示す部分断面図。分離ローラ対にシートが複数枚進入する場合の給送部の動作を概略的に示す部分断面図。第１の実施形態での給送動作の手順を示すフローチャート。第２の実施形態での給送動作の手順を示すフローチャート。分離ローラの内部構造を概略的に示す部分断面図。ピックアップローラの昇降機構を概略的に示す部分断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態に係る原稿給送装置及び当該原稿給送装置を備える画像読取装置について説明する。

＜画像読取装置２００＞
図１は、第１の実施形態に係る、原稿給送装置を備える画像読取装置の構成を概略的に示す部分断面図であり、図２は、図１の画像読取装置の主要部の構成を概略的に示す模式図である。

図１及び図２において、画像読取装置２００は、シート取込装置１０１を備える。シート積載台（原稿台）１には複数枚のシート（原稿）が積載（載置）されており、シート積載台１は昇降自在に構成されている。積載台駆動モータ２は、シート積載台１を昇降させる。シート検知センサ３は、シート積載台１に積載されたシートがシート取込位置にあることを検知する。シート積載台１に積載されたシートがシート取込位置に無い場合は積載台駆動モータ２を駆動し、シート最上面が取込位置になるようシート積載台１を移動させる。シート積載検知センサ１２は、シート積載台１のシート積載面１ａにシートが積載されていることを検知する。

ピックアップローラ４（取込手段）は、シート積載台１のシート（原稿）を装置本体内に取り込んで給送ローラ６へ送り出す。ピックアップモータ５は、ピックアップローラ４を回転させる。図２ではシート上面がシート取込位置にあり、ピックアップローラ４を回転させればシートの取り込みが始まる状態である。

給送ローラ６は、ピックアップローラ４の下流側に設けられており、給送モータ８によって、シートを搬送方向下流側に給送する方向に回転するよう駆動されている。給送ローラ６はワンウェイクラッチを介して給送モータ８と連結され、給送モータ８の駆動は一方向のみ伝達される。給送モータ８により給送するときは給送ローラ６に駆動力が伝達されるが、レジストローラ１７，１８等によりシートが給送モータ８以上の速度でシートが搬送されるときは、ワンウェイクラッチにより給送モータ８の回転は伝達されず、給送ローラ６はシートの搬送に連れられて従動回転する。給送ローラ６と搬送路を挟んで対向して設けられる分離ローラ７（分離駆動手段）は、シートを搬送方向上流側に押し戻す方向に回転する回転力を不図示のトルクリミッタ（スリップクラッチ）を介して分離モータ９から常時受けている。給送ローラ６と分離ローラ７との間にシートが１枚存在するときは、上記トルクリミッタが伝達する分離ローラ７がシートを上流側に押し戻す方向の回転力の上限値より、給送ローラ６によって下流側に送られるシートと分離ローラ７との間の摩擦力によってシートが下流側に給送される方向への回転力が上回り、分離ローラ７は給送ローラ６に追従して回転する（連れ回りする）。

一方、給送ローラ６と分離ローラ７との間にシートが複数枚存在するときは、分離ローラ７は、シートを上流側に押し戻す方向の回転をローラ軸から受け、最も上のシート以外が下流側に搬送されないようにする。

このように給送ローラ６のシートを下流側に給送する作用と、分離ローラ７のシートを下流側に搬送されないようにする作用とによって、シートが重なって給送ローラ６と分離ローラ７とのニップ部に送り込まれたとき、最も上のシートのみ下流側に給送され、それ以外のシートは下流側に搬送されないようにされることで、重なったシートが分離給送される。よって、給送ローラ６と分離ローラ７とは、一対の分離ローラ対４２を構成する。分離ローラ対４２は、搬送対象の複数のシートを１枚ずつ分離して搬送するためのシート分離部の一例として機能する。

分離ローラ７によるシートの分離力を変更できる。分離モータ９を回転させずに保持するだけでもシートを分離できる。分離ローラ７がシートを上流側へ戻す方向へ回転するよう分離モータ９を駆動することでさらに強い分離力が得られる。

なお、本実施形態では、分離ローラ対４２を使用しているが、分離ローラ対４２の代わりに分離ローラと給送ローラのどちらか一方をベルトにした、分離ベルトローラ対を使用してもよい。また、分離ローラを分離パッドに置き換え、シートに当接することで下流側へ複数枚のシートが搬送されることを防ぐようにしてもよい。

また、分離されたシートが通過する位置に重送検知センサ３０を備えることで、シート分離部によってシートが一枚ずつに分離できているかを検知することができる。本実施形態においては重送検知センサ３０として超音波の送受信部を用いた検知装置を用いており、搬送路を跨いだ送受信部間における超音波の減衰量によって重送を検知することができる。

搬送モータ１０は、シート分離後のシートを、画像読取センサ１４，１５（画像読取部）によってシート（原稿）の画像の読み取りが行われる画像読取位置まで搬送し、更に排出位置まで搬送するため、レジストローラ１８、搬送ローラ２１，２３を駆動する。各ローラに駆動により、ローラ対として構成される対向側の各ローラ（レジストローラ１７、搬送ローラ２０，２２）が従動することで、シートを排出位置まで搬送することができる。また、搬送モータ１０は、シートの読み取りに最適な速度や、シートの解像度等の設定に応じてシートの搬送速度を変更できるよう各ローラを駆動する。なお、レジストクラッチ１９は、搬送モータ１０の回転駆動力をレジストローラ１８（原稿搬送部）に伝達、又は当該伝達を遮断することにより、レジストローラ１８を駆動し、又はその駆動を停止する。

ニップ隙間調整モータ１１は、給送ローラ６と分離ローラ７との隙間、或いは分離ローラ７に対してシートを介して給送ローラ６が圧接する圧接力を調整する。これにより、シートの厚みに適合した隙間、或いは圧接力が調整され、シートを分離することができる。

搬送ローラ２０，２１で構成される搬送ローラ対、搬送ローラ２２，２３で構成される搬送ローラ対、及び図１に示すさらに下流側のローラ対は、シートを排出積載部４４に搬送する。上ガイド板４０と下ガイド板４１との２つのガイド板は、分離ローラ対、レジストローラ対、各搬送ローラ対及び下流側のローラ対により搬送されるシートを案内する。

なお、画像読取装置２００は、装置全体の動作を制御する制御部４５を備えている。制御部４５は、例えば、１つ以上のプロセッサ（ＣＰＵ）で構成される。

本実施形態の画像読取装置２００は、シート積載台１と対向する位置であり、かつ、シートの搬送方向においてピックアップローラ４よりも上流側の位置に配置された、光学センサ１１１を備えている。光学センサ１１１は、給送（搬送）されるシートの挙動を検出するためのセンサである。本実施形態では、光学センサ１１１は、撮像対象物（シート）の移動量又は移動方向の検出に用いられる。例えば、光学センサ１１１は、シートの搬送方向の移動量及び当該搬送方向に直交する方向（シートの幅方向）の移動量の検出に用いられる。

＜ピックアップローラ昇降機構＞
ピックアップローラ４は昇降機構を備え、ピックアップローラ４がシートに接してシートを取りこめる取込位置と、シートから離間する退避位置との間を移動できる。図１３はピックアップローラ４周辺の断面図であり、図１３（ａ）はピックアップローラ４を退避位置に移動させたとき、図１３（ｂ）はピックアップローラ４を取込位置に移動させたときの状態を示す図である。

図１３において、ピックアップモータ５の駆動力はピックアップモータ駆動ギア６１に伝達される。ピックアップモータ駆動ギア６１からの駆動力はタイミングベルト６４、ギア６３を介してピックアップローラ４に伝達される。ピックアップモータ駆動ギア６１、ギア６３、ピックアップローラ４はピックアップローラフレーム６２に取り付けられる。ピックアップローラ４は劣化により交換が可能なようにピックアップフレーム６２からは着脱自在となっている。ピックアップフレーム６２はピックアップモータ駆動ギア６１の中心を回転軸として回転自在になっている。ピックアップ昇降モータ７０はばね６５を介してピックアップフレーム６２を上下方向に昇降させる駆動力を発生させるパルスモータである。

ピックアップローラ４が退避位置にあるとき（図１３（ａ））、ピックアップローラフレーム６２は上限位置にあり、ピックアップローラフレーム６２がこの位置にいることをフレーム検知センサ６６で検知する。フレーム検知センサ６６がピックアップローラフレーム６２を検知している位置を起点として、ピックアップ昇降モータ７０を所定パルス数だけ下降方向へ駆動することでピックアップローラ４を取込位置へ移動する（図１３（ｂ））。

また、ピックアップローラ４が取込位置にあるとき、シート積載台１に積載されるシートへの押圧力を調整できる。ピックアップローラ４を退避位置から取込位置まで移動させるとき、ピックアップ昇降モータ７０のパルス数に応じて移動するが、ピックアップローラ４がシートと当接した後さらにシート方向へ移動させるとばね６５に圧縮荷重がかかり、ピックアップローラ４が取込位置にいる状態でシートに加圧することができる。シート積載台１に積載されるシート束に可撓性がある場合は、ピックアップローラ４の加圧によりシート束が圧縮されて撓み、ピックアップローラ４は取込位置よりも下方向へ移動してしまう。このときのシートは撓んだ分だけ取込位置より押し下げられるが、シート検知センサ３でシートを検知しなくなるため積載台駆動モータ２を駆動してシートがシート検知センサ３で検知するまでシート積載台１を上昇させる。するといずれシートとピックアップローラ４の両方とも取込位置で釣り合うようになる。このときピックアップローラ４がシートにかける荷重はピックアップ昇降モータ７０によりばね６５を圧縮した距離（またはモーターのパルス数）に応じて決まる。

以上のようにして、ピックアップローラ４によるシートへの押圧力の調整ができるが、より正確に調整する場合は、図１３に示す圧力センサ６７により押圧力を検知しながら、目標の押圧力となるようピックアップ昇降モータ７０を制御してもよい。圧力センサ６７は、ピックアップローラフレーム６２のピックアップローラ４の軸受部分に取り付けることで、ピックアップローラ４がシートに押圧しているときにその荷重を検知できる。

以上のピックアップローラ４の昇降機構を用い、シート積載台１からシートを取り込むときにはピックアップローラ４をシート取込位置に移動させ、ピックアップローラ４によりシートを給送ローラ６まで取り込み終えたとき又は後段のローラでシートを送っている場合には、ピックアップローラ４をシート取込位置から離れた退避位置に移動させるよう制御する。

＜光学センサ１１１＞
図３は、光学センサ１１１の配置を概略的に示す部分断面図であり、図１に示す部材のうち、光学センサ１１１、シート積載台１、ピックアップローラ４、給送ローラ６、及び分離ローラ７を抽出して示している。図３は、光学センサ１１１のシート積載台１との位置関係を示している。光学センサ１１１は、基板１００に実装されており、基板１００は、シート積載台１と対向する位置に、シート積載台１と平行に取り付けられている。即ち、光学センサ１１１の撮像面がシート積載台１の表面（対向面）と平行になるように基板１００が取り付けられている。光学センサ１１１の撮像面がシート積載台１の表面と平行になることは、光学センサ１１１が実装されている基板１００がシート積載台１の表面と平行になることと同義である。

光学センサ１１１にはエリアイメージセンサを使用する。本実施形態においては、光学センサ１１１を撮像素子として用いて、搬送されるシートの画像を取得して、その画像情報に基づいてシートの移動量を検出することで、シートの挙動を検出する。光学センサ１１１は、エリアイメージセンサである撮像素子により、搬送されるシートを撮像して、二次元の撮像画像を取得し、時系列に取得した撮像画像を比較して、Ｘ方向及びＹ方向の２次元のシートの移動量を検出する。本実施形態では、シートの幅方向がＸ方向、シートの搬送方向がＹ方向となるように、光学センサ１１１が配置される。

光学センサ１１１は、シートが搬送される搬送路内における撮像基準面から所定距離離れるように配置されている。撮像基準面は、撮像素子である光学センサ１１１と対向する、光学センサ１１１による撮像の基準となる面であり、本実施形態では、撮像対象物（シート）が搬送される搬送路（シート積載台１）の表面が撮像基準面として定められる。但し、複数枚のシートがシート積載台１に積載（載置）された状況においては、搬送されるシートの表面に相当する位置が撮像基準面となる。即ち、シートを給送するときのシート積載台１の昇降範囲における最上位の位置でのシート積載台１の表面が概ね撮像基準面と一致する。

光学センサ１１１を撮像基準面から所定距離離すことによって、シートの種類や光学センサ１１１が配置される位置に依らずにシートの画像を適切な間隔で取得することができる。したがって、光学センサ１１１としては、所定距離離れたシートに対し撮像焦点の合うものを用いることが好ましい。本実施形態においては、所定距離として２０ｍｍから３０ｍｍ程度、撮像基準面から光学センサ１１１を離して配置している。

本実施形態では、光学センサ１１１によってシートの画像を所定の時間間隔で取得し、所定の時間間隔ごとの画像（もしくは所定の移動量間隔に基づいた画像）を比較することによって、シートの移動量を判定する。シートの移動量の判定は、例えば、光学センサ１１１が実装される基板１００に設けられたＩＣによって行われる。この場合、基板１００に実装されるＩＣが移動量検出部として機能する。但し、光学センサ１１１によって取得した画像を外部装置に送信し、外部装置上で移動量の判定を行ってもよく、その場合、外部装置を含めて移動量検出部を構成していると言える。その場合、外部装置における移動量の判定を行っている部分を含めて移動検出部を構成していることとなる。なお、シートの移動量の判定は、図４（ｂ）を用いて後述するように、光学センサ１１１内部で行われてもよい。

図４（ａ）に示すように、光学センサ１１１の前に不図示のプリズムやレンズ等の光学部材（本例ではレンズ１０３）を配置し、対向するに対して正対させる場合、光学センサ１１１が受光する光量が最大となるように光学部材を配置する。動作上問題が無い場合には、小型化やコストを優先して、これらの光学部材を省略できる。

撮像対象物（シート）の移動量又は移動方向の検出（判定）は、光学センサ１１１によりエリアイメージを取得し、当該エリアイメージをＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換して得られた画像を順次比較することによって行われる。本実施形態では、光学センサ１１１が撮像対象物の移動量又は移動方向を検出可能なセンサである（光学センサ１１１内部で移動量又は移動方向の検出が行われる）場合について説明する。この場合、光学センサ１１１が撮像対象物の移動量又は移動方向を検出可能な移動量検出部を備えている。

本実施形態では、光学センサ１１１内部でＴＧ（Timing Generator）によりイメージセンサ（撮像素子）を駆動して画像信号を取得するとともに、Ａ／Ｄ変換及び画像信号の解析を行い、撮像対象物の移動量又は移動方向を検出する構成が採用されている。具体的には、図４（ｂ）に示すように、光学センサ１１１内部には、イメージセンサ、ＴＧ、ＡＦＥ（Analog Front End）、及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えている（いわゆるシステム・オン・チップ（ＳｏＣ）で構成されている）。光学センサ１１１は、ＴＧにより駆動されるイメージセンサにより、撮像対象のエリアイメージ（画像信号）を取得し、ＡＦＥにより、取得した画像信号に対してＡ／Ｄ変換を実行する。更に、光学センサ１１１は、ＤＳＰにより、Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像信号に基づいて、撮像対象物の移動量を検出する。即ち、ＤＳＰが移動量検出部として機能している。

なお、別の例として、光学センサ１１１は画像信号の取得のみを行い、光学センサ１１１の外部の画像信号処理デバイス（例えば、上述のように基板１００に設けられたＩＣ）が、Ａ／Ｄ変換及び画像信号の解析、並びに撮像対象物の移動量又は移動方向の検出を行う構成が採用されてもよい。

本実施形態では、光学センサ１１１による画像信号の取得は、光源部（発光素子）から撮像対象物（シート等）に光を照射し、反射した光を受光部（イメージセンサ）が受光して光電変換することによって行われる。光学センサ１１１が備える光源部は、レーザ又は発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成される。即ち、光学センサ１１１は、レーザにより赤外線レーザ光を撮像対象物に照射して、又はＬＥＤによる発光を用いて撮像対象物に光を照射し、当該撮像対象物による反射光を受光することで、撮像対象物の表面画像を取得する。

特に、光源部にレーザ方式を用いれば、より詳細にシートの移動量を検出可能となるため、好適である。なお、レーザ方式を用いる場合、レーザ光の波長を適切に選択することによって、搬送中のシートのばたつきに起因した、移動量の検出精度の低下を軽減することが可能である。例えば、高さ約２ｍｍ程の搬送路内を搬送されるシートに対し、シートの搬送面から光学センサ１１１までの距離が２０ｍｍ程度である場合、約８５０ｎｍの波長を有する赤外線レーザ光を用いることで、搬送中のシートにばたつきが発生しても移動量の検出精度を維持できることが実験的に明らかとなっている。

本実施形態においては、図３に示すように、ピックアップローラ４を保持しているピックアップローラ保持部材２０１が延出し、光学センサ１１１を保持する。光学センサ１１１はケース体１１２によって覆われている。光学センサ１１１の検出領域を最大限に拡大することを目的として、光学センサ１１１はピックアップローラ４を撮像しない向きに配置して、シートのみ撮像する構成にするのが望ましい（撮像領域の一部にでもシート以外の領域があると、移動量又は移動方向を検出する為の情報量が少なくなり、検出精度を低下させる要因になる）。

光学センサ１１１は図３等に示す通りピックアップローラ４より上流側に配置しているが、できるだけピックアップローラ４に近いことが望ましい。画像読取装置２００で搬送可能な最小サイズのシート（最小シート）を搬送するときに、そのシート先端が分離ローラ対４２のニップ領域下流側端に到達したときでもそのシートの移動を検知できる位置に光学センサ１１１を配置するとよい。つまり、最小サイズのシートの搬送方向の長さよりも、光学センサ１１１の検出位置から分離ローラ対４２のニップ領域下流側端までの距離の方が短くなるような配置がよい。

＜シートの搬送状態の検出＞
本実施形態の画像読取装置２００は、１つの光学センサ１１１を用いて、シートの搬送状態を検出する。具体的には、画像読取装置２００は、次に示すようにシート給送中に生じるシートの給送異常の検出、及びシートの位置を推定するシートの位置検出を行う。本実施形態の画像読取装置２００において、シートの給送異常の検出及びシートの位置検出は、制御部４５によって実行される。

（シートの給送異常の検出）
シートの給送異常の検出は、光学センサ１１１により検出されるシートの移動量のうち、搬送方向と幅方向との両方の移動量に基づいて給送異常の発生を判定することによって実現される。シートの給送異常の例には、給送ローラ６又はその下流側の搬送路においてシートの先端付近が詰まるジャム、及び、ステープル等で留められた複数枚のシートを給送したときに、無理やりシートを分離することによりステープル部分が破損することが含まれる。シートの給送が正常な場合、シートの幅方向の移動量はほとんど検出されず（即ち、移動量はほぼ０）、シートの搬送方向の移動量として、シートの給送速度に応じた値が安定し検出される。

給送異常が発生した場合、例えば、シートが詰まってジャムが発生した場合、シートの搬送方向の移動量の急激な減少が検出される。また、ステープルで留められたシートを給送した場合、給送ローラ６付近を中心としてシートが回転することにより、シートの搬送方向の移動量だけでなく、正常にシートが給送されている際には検出されない、シートの幅方向の移動量も検出する。

制御部４５は、このような給送異常を検出（給送異常が発生したと判定）した場合、直ちに、シートの給送動作を停止させる。

（シートの位置検出）
シートの位置検出は、シートの搬送方向の移動速度を検出し、その移動速度の変化に基づいてシートの先端及び後端の位置を検出することによって実現される。シートの移動速度の検出には、給送異常の検出と同様に、光学センサ１１１により検出されるシートの移動量が用いられるが、シートの搬送方向の移動量のみが用いられる（シートの幅方向の移動量は用いられない）。制御部４５は、光学センサ１１１により検出されたシートの搬送方向の移動量に基づいて、単位時間当たりの移動量（移動速度）を求める。更に、制御部４５は、シートの移動速度の変化を監視することにより、当該移動速度の変化を検出し、当該移動速度の変化の検出タイミングと、搬送路上の各ローラの周速に対応するシートの移動速度との関係に基づいて、シートの位置を推定する。

次に、図５を参照して、シートの位置検出についてより詳しく説明する。図５は、１枚のシートをシート積載台１から給送した場合に、光学センサ１１１により検出されるシートの搬送方向の移動量に基づいて求めたシートの移動速度の変化を例示している。本実施形態では、シートの搬送方向において上流側から順に、ピックアップローラ４、給送ローラ６（分離ローラ７）、及びレジストローラ１７，１８が配置されている。シート積載台１から搬送路へのシートの給送及び搬送路でのシートの搬送に用いられるこれらのローラの周速は、シートの搬送方向における上流側のローラよりも下流側のローラの方が速い（下流側のローラよりも上流側のローラの方が遅い）ことが望ましい。これは、給送及び搬送されるシートにローラ間でたるみが生じることを防止するとともに、シート間で適切な紙間を維持するためである。

具体的には、給送ローラ６の周速は、ピックアップローラ４の周速よりも速く、レジストローラ１７，１８の周速は、給送ローラ６の周速よりも速くなるよう、各ローラの周速が制御される。例えば、ピックアップローラ４の周速は４００［ｍｍ／ｓｅｃ］、給送ローラの周速は６００［ｍｍ／ｓｅｃ］レジストローラ１７，１８及びその下流側のローラの周速は７００［ｍｍ／ｓｅｃ］である。

各ローラは、回転しながらシートに当接することによりシートを給送又は搬送する。シートの移動速度（搬送速度）は、当該シートの給送又は搬送に寄与しているローラの周速に依存して変化する。このため、制御部４５は、シートの移動速度の変化に応じて、当該シートの先端がいずれのローラに到達したかを検出することが可能であり、以下にて具体的に示す。

図５において、最初にピックアップローラ４の回転を開始することにより、シート積載台１において停止状態にあるシートの移動が始まる。このときのシートの移動速度の最大値は、ピックアップローラ４の周速（本例では４００［ｍｍ／ｓｅｃ］）に等しくなる。

その後、シートの先端が給送ローラ６に到達すると、給送ローラ６による当該シートの給送が開始される。上述のように、給送ローラ６の周速はピックアップローラ４の周速よりも速い（本例では６００［ｍｍ／ｓｅｃ］）。このため、シートが給送ローラ６に到達すると、当該シートの移動速度は急上昇する。制御部４５は、このようなシートの移動速度の変化（後述する給送ローラ到達検出範囲内の移動速度よりも遅い速度から、給送ローラ到達検出範囲内の移動速度への変化）を検出することにより、当該シートの先端が給送ローラ６に到達したと判定する。なお、実際には速度変化が起こった時に、検出される移動量がばたつくことがあるが、所定時間内のばたつきを無視したり、複数のデータに対し移動平均などの平均化処理をしたりすれば良い。給送ローラ６によって搬送されるシートがレジストローラ１７，１８に到達する際も同様である。

本実施形態では、シートの先端が給送ローラ６に到達した（給送ローラ６からレジストローラ１７，１８までの間にある）と判定する条件（給送ローラ到達検出範囲）が予め定められる。例えば、当該条件は、シートの移動速度が、給送ローラ６の周速（本例では６００［ｍｍ／ｓｅｃ］）を含む所定の範囲（本例では４５０〜６５０［ｍｍ／ｓｅｃ］の範囲）内にあることである。この範囲の下限値（本例では４５０［ｍｍ／ｓｅｃ］）は、ピックアップローラ４の周速よりも速い速度として定められる。

また、シートが給送ローラ６に到達しても、当該シートの移動速度は、必ずしも給送ローラ６の周速とは等しくならず、給送ローラ６の周速よりも遅くなる可能性がある。これは、分離ローラ７により上流側に戻す力がシートに働き、給送ローラ６とシートとの間で滑りが発生する可能性があるためである。このため、上記の条件として定められる範囲は、比較的広い範囲に定められうる。本例では、この範囲の上限値（本例では６５０［ｍｍ／ｓｅｃ］）は、一例として、給送ローラ６の周速よりも少し速い速度に定められている。本実施形態では、図５に示す給送ローラ到達検出範囲内の移動速度は、給送ローラ６（給送手段）による給送に対応する移動速度の一例である。

次に、シートの先端がレジストローラ１７，１８に到達すると、当該シートの移動速度は更に急上昇する。制御部４５は、このようなシートの移動速度の変化を検出することにより、当該シートの先端がレジストローラ１７，１８に到達したと判定する。

本実施形態では、シート先端がレジストローラ１７，１８に到達したと判定する条件（レジストローラ到達検出範囲）が予め定められる。例えば、当該条件は、シートの移動速度が、レジストローラ１７，１８の周速（本例では７００［ｍｍ／ｓｅｃ］）を含む所定の範囲（本例では６７０〜７３０［ｍｍ／ｓｅｃ］の範囲）内にあることである。本実施形態では、レジストローラ到達検出範囲は、給送ローラ到達検出範囲よりも狭い範囲に定められている。これは、シートの先端がレジストローラ１７，１８に到達した後には、ローラとシートとの滑りはほとんど生じず、シートの移動速度が安定するためである。本実施形態では、図５に示すレジストローラ到達検出範囲内の移動速度は、レジストローラ１７，１８（搬送手段）による搬送に対応する移動速度の一例である。

制御部４５は、シートの先端がレジストローラ１７，１８に到達するまで、当該シートの先端の位置検出を行う。その後、制御部４５は、シートの後端の位置検出に処理を移行する。

シートの先端がレジストローラ１７，１８に到達した後、当該シートの移動速度は、レジストローラ１７，１８の周速と等しい速度で安定する。一方、シートの後端が光学センサ１１１の位置を通過すると（即ち、光学センサ１１１による撮像領域から外れると）、光学センサ１１１による移動量の検出結果に基づいて検出されるシートの移動速度が、急激に減少する。制御部４５は、シートの移動速度のこのような変化の検出に応じて、シートの後端が光学センサ１１１の位置を通過したと判定する。

なお、光学センサ１１１の位置を通過した、搬送中のシートの次に搬送されるシートが、シート積載台１上で静止していれば、光学センサ１１１を用いて、シートの移動速度が、停止状態の速度（０［ｍｍ／ｓｅｃ］）に変化することが検出される。しかし、搬送中のシートと次のシートとが接触しており、かつ、当該次のシートが搬送中のシートと連動して移動する可能性がある。この場合、光学センサ１１１を用いて検出されるシートの移動速度は０にならない。そこで、シートの後端が光学センサ１１１の位置を通過したと判定するための速度検出範囲を設定してもよい。本実施形態では、一例として、後述するように、シートがレジストローラ１７，１８で搬送されている場合には給送ローラ６の回転を停止するようにしているため、制御部４５は、シートの移動速度が３００［ｍｍ／ｓｅｃ］以下の範囲内に変化したことに応じて、当該シートの後端が光学センサ１１１の位置を通過したと判定する。

以上説明したようなシートの位置検出により、シートの先端が給送ローラ６又はレジストローラ１７，１８へ到達したこと、及びシートの後端が光学センサ１１１の位置を通過したことを検出することが可能である。

＜ピックアップローラ押圧力調整＞
ピックアップローラ４をシートの取込位置に移動させ、シートに押圧した状態で回転させることでシートを取り込むことができる。ピックアップローラ４のシートへの押圧力が強ければシートは安定した速度で取り込まれる反面、取込対象のシート以外も取り込み方向への力を受けるためシートの重送やジャムが発生しやすくなる。逆にシートへの押圧力が弱ければシートによってはピックアップローラ４とシートとが滑ってシートを取り込めなくなる。両者のバランスをとるように光学センサ１１１により検出されるシートの移動速度に基づいてピックアップローラ４によるシートへの押圧力を調整することで安定した取り込みが実現できる。

図６をもとにピックアップローラ４の取り込み時における押圧力の調整方法を説明する。図６ではピックアップローラ４を回転し始めたタイミングＡ時点からのピックアップローラ４の速度と取り込まれるシートの移動速度とをグラフで示している。なお、シートの移動速度は、光学センサ１１１によって取得した移動量から計算される。本実施形態においては、シートの目標速度をＶ１とし、シート速度がＶ１以上を維持するようピックアップローラ４の押圧力を調整する。

まず、ピックアップローラ４のシートへの押圧力に標準的な値を初期設定として、ピックアップモータ５を駆動することによりピックアップローラ４を回転させるとシートが取り込まれ始める（タイミングＡ）。タイミングＡから一定時間間隔でシートの移動速度を検出し、シートが規定の目標速度に達していなければ押圧力を強くするよう制御する。タイミングＡから一定時間後（タイミングＢ）でシートの移動速度を検出すると目標速度Ｖ１に達していないため、ピックアップローラ４による押圧力を強くする。すると、ピックアップローラ４とシートとの摩擦力が強くなり、シートの移動速度が速くなる。

次の一定時間後（タイミングＣ）では、シートの移動速度は目標速度Ｖ１を超えているためピック押圧力は変更しない。その後は同様の制御を続ける。シートが駆動中の給送ローラ６に到達すると（タイミングＤ）、シートの移動速度は給送ローラ６の周速に近い速度まで急上昇し、それによってシート先端が給送ローラ６に到達したと判断する（タイミングＥ）。そうすると、このシートの取り込みは終了となるため、ピックアップローラ４を停止させると同時に退避位置まで移動させて押圧を解除する。

以上により標準的な押圧力では十分でない場合に押圧力を上昇させることでピックアップローラ４とシートとの滑りを少なくして安定した取り込みができるようになる。普通紙や厚紙などある程度の腰のあるシートや、サイズが大きかったり厚みがあったり１枚当たりの重量が大きいシートなどではピックアップローラ４とシートとが滑りやすいため特にこのようなシートの取り込みには有効である。

薄紙などのような腰が無くジャムが起きやすいシートではピックアップローラ４とシートとの滑りを一定量許容することでさらに押圧力を弱くしつつ安定した取り込みを実現できる。図７では図６同様ピックアップローラ４を回転し始めたタイミングＡからのピックアップローラ４の速度と取り込まれるシートの移動速度とをグラフで示しているが、シートの目標速度に幅を持たせ、下限速度をＶ２、上限速度をＶ３とし、Ｖ２からＶ３の範囲内を維持するようピックアップローラ４の押圧力を調整する。上限速度のＶ３はピックアップローラ４の周速よりも低い値を設定する。Ｖ３がピックローラ４の周速以上に設定されてしまうと、押圧力が高い状態でシートを搬送してしまう可能性があるため、できるだけ小さい押圧力でシートを搬送する（取り込む）ために、Ｖ３をピックアップローラ４の周速よりもわずかに小さい値に設定している。

まず、ピックアップモータ５を駆動することによりピックアップローラ４を回転させるとシートが取り込まれ始める。タイミングＡから一定時間間隔でシートの移動速度を検出する。タイミングＡから一定時間後のタイミングＢにて目標下限速度Ｖ２に達していないため押圧力を強くする。このときの押圧力の変更幅は目標下限速度Ｖ２とシート速度との差が大きいほど押圧力も強くなるようにする。

すると一定時間後のタイミングＣではシート速度は目標下限速度Ｖ２を超えてピックアップローラ４の周速に近い速度まで上昇しているが、目標の上限速度Ｖ３を超えているため押圧力を弱くする。このとき、タイミングＢでの押圧力の上昇幅よりも小さい幅で押圧力を弱くする。

次の一定時間後（タイミングＤ）ではまだ目標の上限速度Ｖ３を超えているためタイミングＣと同様に押圧力を弱くする。その後、タイミングＥではシート速度はＶ２からＶ３の範囲内であるため押圧力は変更しない。シート速度が一度目標の範囲内に入ったとしても、シートとローラ表面の状態の違いなどでシート速度が変動することもある。図７のタイミングＥ〜Ｆ間ではピックアップローラ４のシートへの押圧力は同じだが滑りが大きくなり、タイミングＦで目標下限Ｖ２を下回っている。その場合、タイミングＢと同様に押圧力を強くするが、タイミングＦではＢと比べて目標下限速度Ｖ２とシート速度との差が小さいため、押圧力の上昇幅をタイミングＢより小さくする。

その後も一定時間間隔でシート速度がＶ２からＶ３の範囲内かを判定し、範囲外なら押圧力を変更する。シートが給送ローラ６に到達するタイミングＧ以降は図６でのタイミングＤ以降の制御と同様であるため説明を省略する。

なお、このようにしてタイミングＧに至る直前に設定された押圧力は、次のシートの取込開始時（タイミングＡ）における押圧力に反映されるように制御することが好ましい。

ピックアップローラ４で取り込んでいるシート速度の目標として上限と下限を設け、ピックアップローラ４とシートとの一定量の滑りを許容することで、ピックアップローラ４を過度にシートに押し付けることが無くなるため、シートの重送やジャムの発生を防止できる。特に薄紙での取り込みで効果がある。

なお、以上説明した実施形態ではピックアップローラ４の押圧力を調整することでシートへの負荷を考慮しながらシート速度を調整したが、本実施形態はこれに限られず、ピックアップローラ４の回転速度を調整することによってシート速度を調整するようにしても良い。

＜分離ローラの戻り現象＞
レジストローラ１７，１８及び搬送ローラ２０〜２３によって搬送されるシートの後端が分離ローラ対４２のニップを抜けたときに次の給送対象であるシートがニップに挟まれているかどうかを判別する方法を説明する。分離ローラ７は上述の通り分離モータ９からトルクリミッタを介して駆動力を伝達されている。図１２に分離ローラ７の断面図を示す。分離ローラ７には、分離モータ９とギア等を介して連結されている分離ローラ駆動軸５７から駆動力を伝達される。分離ローラ駆動軸５７はトルクリミッタ５１に連結される。トルクリミッタ５１は、分離ローラ駆動軸５７から駆動力を受け取る内輪５２、内輪５２に対して一定の束縛力を持ち一定以上の回転力が加わると滑るよう束縛しているコイルばね５４、コイルばね５４と連結されトルクリミッタ５１の周囲を覆うよう構成される外輪５３の３つから構成される。外輪５３は分離ローラ軸５５と連結し、さらに分離ローラ軸５５の周りは分離ローラゴム５６により覆われる。分離ローラ駆動軸５７と分離ローラゴム５６表面との負荷の差が一定以上となるとトルクリミッタ５１の内輪５２とコイルばね５４とが滑って負荷が制限される。静止状態から負荷をかけたとき、コイルばね５４と内輪５２とが滑るまでに、コイルばね５４の伸縮により内輪５２と外輪５３との間に一定量は回転差が生じてしまう。この状態で負荷から解放されると回転差がコイルばねの反発力によって負荷方向と反対側に戻ろうとする。このとき、給送ローラ６は、給送方向に回転していた状態であり、給送ローラ６を駆動するための駆動ギアのバックラッシに相当するストローク分だけ、次のシートごと上流側に戻されることがある。給送ローラ６の停止状況や駆動ギアの構造にもよるが、１ｍｍ程度シートが戻されることがあるが、光学センサ１１１における撮像範囲は、本実施形態の例としては１ｍｍ四方程度のものを用いることができ、シートが戻されたことを検出するのには十分である。実際には、光学センサ１１１の撮像範囲に関わらず、表面画像の取得間隔前後の撮像画像において重複している部分が移動量を判定するのに必要な量以上となるようなサンプリング間隔を有するセンサを用いれば良い。

＜次の給送対象シート先端の分離ローラ対到達検出＞
この現象を利用して給送ローラ６と分離ローラ７間のニップでのシート有無の検出ができる。レジストローラ１７，１８及び搬送ローラ２０〜２３によって搬送されるシートの後端が分離ローラ対４２のニップを抜けたときに、次の給送対象であるシートがニップに挟まれている場合、トルクリミッタの反発力により分離ローラ７が一定量だけ上流側に急激に戻るのと同時にシートも同量だけ上流側へ戻る。これを光学センサ１１１で検出する。本実施形態における給送ローラ６および分離ローラ７においては、１ｍｍ前後シートが戻されることがあるが、光学センサ１１１においては、例えばその分解能としては、１５００ｃｐｉ（ｃｏｕｎｔｐｅｒｉｎｃｈ）程度のものを用いることができ、すなわち、１インチ当たり１５００カウントの移動量データを検出することが可能である。その場合、１カウント当たり２５．４／１５００＝０．０１７ｍｍの移動が起こると移動量が出力されるものであり、戻されたシートの移動量を検出するには十分である。

図８、図９を使って説明する。図８はシート搬送中にシート積載台１にある次のシートの先端が分離ローラ対４２に到達していない場合である。図８（ａ）はレジストローラ１７，１８でシートを搬送している図である。給送ローラ６は給送モータ８との連結の間にワンウェイクラッチがあるため、シートの搬送により搬送方向にはほぼ無負荷で連れ回る。分離ローラ７は搬送されるシートとの摩擦力がトルクリミッタの制限トルクを超えるため搬送方向に連れ回っている。また、このとき光学センサ１１１ではシートの搬送速度でシートの移動を検出しているがシート後端が光学センサ１１１に到達すると、シートの移動を検出できなくなる。このタイミングから一定時間後にシート後端は分離ローラ対４２のニップ位置に到達する（図８（ｂ））。シート後端がニップ部を抜けたとき、給送ローラ６と分離ローラ７の連れ回りは止まるとともに、分離ローラ７にあるトルクリミッタのコイルばねの影響で、分離ローラ７が少し上流側へ戻される（図８（ｃ））。次の給送対象シートは先端がシート積載台１にあるため静止したままで、光学センサ１１１でもシートの移動は検出されない。この場合、ピックアップローラ４による取り込みが必要になるので、ピックアップローラ４を取込位置に移動させ（図８（ｄ））、ピックアップローラ４を回転させることでシートが取り込まれる（図８（ｅ））。

図９はシート搬送中にシート積載台１にある次のシートの先端が分離ローラ対４２に到達している場合である。図９（ａ）はシートをレジストローラ１７，１８で搬送している状態であるが、次の給送対象シートの先端は分離ローラ対４２のニップに挟まれている。このとき給送ローラ６への給送モータ８からの駆動は切られているが、給送ローラ６は搬送されるシートに連れられて搬送方向に回転する。しかし、分離ローラ７には次のシート先端が接触しているため、トルクリミッタの制限トルクを超えずに分離ローラ７はほぼ静止している。

シートの搬送を続けると、シート後端が分離ローラ対４２のニップ部に到達する（図９（ｂ））。このとき光学センサ１１１は次の給送対象のシートの移動量の検出を開始する。分離ローラ７は搬送されるシートにより連れ回っていないものの、一定の負荷が分離ローラ７のトルクリミッタにはかかっているため、シート後端がニップ部を抜けると負荷から解放された分離ローラ７は上流側へ戻される（図９（ｃ））。次の給送対象のシートはニップ部に挟まれているため、同時に分離ローラ７の戻りによりシートは上流側へ戻される。このシートの移動を光学センサ１１１で検出することで、次の給送対象のシート先端が分離ローラ対４２のニップ部に到達しているか否かを判断できる。

次の給送対象であるシートの先端がニップ部に到達している場合、ピックアップローラ４により取り込む必要が無いため、ピックアップローラ４を取込位置へ移動せずに、直ちに給送モータ８を駆動して給送ローラ６を回転させれば、次のシートの給送を開始できる（図９（ｄ））。

＜ピックアップローラ押圧力調整制御フロー＞
これらの制御を図１０のフローチャートを元に説明する。シート積載台１にはシート束が積載され、最上面のシートは図３に示す取込位置まで上昇している状態とする。まず分離モータ９を保持状態にする（Ｓ１０１）。これにより分離ローラ７のトルクリミッタ内輪は固定される。

次に給送モータ８を駆動させて給送ローラ６を回転させる（Ｓ１０２）。さらに、シート積載台１にあるシートを取り込むべくピックアップローラ４を取込位置まで下降させる（Ｓ１０３）。このときのピックアップローラ４のシートへの押圧力は種々のシートに対して広く適用できる値を初期設定とする。

ピックアップローラ４が取込位置まで下降されると、ピックアップモータ５を駆動させてピックアップローラ４を回転させる（Ｓ１０４）。ここからシートが安定した速度で取り込まれるよう、図６で説明したように、光学センサ１１１で検出するシート移動量に応じてピックアップローラ４の押圧力を調整する。

シートの移動速度は所定時間間隔（例えば２００ｍｓｅｃ間隔）で設定された各シート速度検出タイミングで検出する。このシート速度検出タイミングになると（Ｓ１０５Ｙｅｓ）、検出したシート速度が目標速度Ｖ１を超えているかどうかを判定する（Ｓ１０６）。

シート速度がＶ１を超えていれば（Ｓ１０６Ｙｅｓ）、シートの取り込みに問題はないのでピックアップローラ４の押圧力は維持する。もしシート速度がＶ１以下であれば（Ｓ１０６Ｎｏ）、ピックアップローラ４とシートとが滑って安定した取り込みが出来ていないので、ピックアップローラ４によるシートへの押圧力を上昇させる（Ｓ１０７）。

この制御をシート速度検出タイミングの度に、シート先端が分離ローラ対４２に到達するまで（Ｓ１０８Ｎｏの間）繰り返す。シート先端が分離ローラ対４２に到達したかどうかの判定は、図５を用いて説明したように、光学センサ１１１が検出するシート速度がピックアップローラ４による速度から給送ローラ６による速度に変動したときに到達したと判定する。

シート先端が分離ローラ対４２に到達したとき（Ｓ１０８Ｙｅｓ）、シートの取り込みが終了となるのでピックアップモータ５を停止させ（Ｓ１０９）、ピックアップローラ４を退避位置へ上昇させる（Ｓ１１０）。ここまでがシート１枚に対するピックアップローラ４による取り込み動作である。なお、Ｓ１０９とＳ１１０とは順序が入れ替わっても良く、ピックアップローラ４を退避位置へ上昇してから、或いは、上昇させながら回転を停止しても良い。

このように、シートの取り込みにおいてピックアップローラ４の周速に対しシートが滑って速度が遅くなっているとき、シート速度が目標速度以上を維持するようにピックアップローラ４のシートへの押圧力を強くすることで、押圧力を最小限に留めつつシートの安定した取り込みを実現できる。

なお、ここでは図６に示すシートの目標下限速度Ｖ１のみ設定したが、図７のように目標速度に範囲を持たせ、上限と下限を設定してもよい。このときの目標速度の上限には、上述したようにピックアップローラ４の周速よりも低い値を設定する、つまりピックアップローラ４とシートとの滑りを一定量許容することで、ピックアップローラ４のシートへの過度な押圧を防ぐことができるため、特に薄紙などの腰の弱いシートで安定した取り込みを実現できる。

また、シート速度が目標下限速度に達していないときにピックアップローラ４のシートへの押圧力を強くするとき、シート速度と目標下限速度との差が大きいほど強くなるような押圧力を設定してもよい。シート速度と目標下限速度との差が大きい場合、シート速度をいち早く目標速度に達することができ、シート速度と目標下限速度との差が小さい場合、過度な押圧力をシートに与えないようにできる。

ピックアップローラ４のシートへの押圧力を初期状態よりも強く調整したとき、分離ローラ７によるシートの分離力を強くするよう制御してもよい。例えば、初期状態では分離モータ９は保持しているが、ピックアップローラ４の押圧力を強くしたときは分離モータ９を駆動して分離ローラ７がシートを戻す方向の回転力が強くなるようにして分離力を強くする。また、ピックアップローラ４のシートへの押圧力に応じて分離ローラ７による分離力を変更してもよい。ピックアップローラ４の押圧力を強くするとシートの重送が発生しやすくなるため、分離力を強くすることで重送を防止できる。また、給送ローラ６と分離ローラ７とのニップ圧を調整する（上昇させる）ことで分離力を強めても良い。

シートの取り込み速度を速くするために、本実施の形態では、ピックアップローラ４によるシートへの押圧力を強くしたが、ピックアップローラ４の回転速度を速くしてもよい。また、押圧力と回転速度の両方を上昇させるようにしてもよい。

＜ピックアップローラ退避判定処理フロー＞
次に図１０のＳ１１１以降の処理について説明する。給送されるシート先端がレジストローラ１７，１８に到達するまで（Ｓ１１１Ｎｏの間）給送ローラ６による給送を継続する。シート先端がレジストローラに到達したかどうかの判定は、分離ローラ対４２への到達と同様に、光学センサ１１１が検出するシート速度が給送ローラ６による速度からレジストローラ１７，１８による速度に変動したときに到達したと判定する。シート先端がレジストローラ１７，１８に到達したとき（Ｓ１１１Ｙｅｓ）、給送ローラ６による給送が終了するため、給送モータ８の駆動を停止する（Ｓ１１２）。なお、シート先端がレジストローラ１７，１８に到達したことの判定には、他の光学センサを用いても良い。

次は搬送されるシートの後端が分離ローラ対４２に到達するまで待機するが、そのためにまず、光学センサ１１１位置にシート後端が到達するまで（Ｓ１１３Ｎｏの間）待機する。光学センサ１１１にシート後端が到達したかどうかの判定は、光学センサ１１１が検出するシート速度がレジストローラ１７，１８や搬送ローラ２０〜２３による速度から静止状態に変動したときに到達したと判定する。

シート後端が光学センサ１１１に到達したとき（Ｓ１１３Ｙｅｓ）、そこからシート後端が分離ローラ対４２に到達するまでの所定時間だけ待機する。ここではシート後端が分離ローラ対４２のニップ領域の上流側端に到達すると予測されるタイミングまで待機する。そのために一定時間をカウントするタイマーのカウントを開始し（Ｓ１１４）、所定時間経過するまで待機する（Ｓ１１５Ｎｏ）。なお、光学センサ１１１を例えば分離ローラ対４２のニップ位置の上流端におけるシートの移動量を検出可能な位置に配置しても良く、その場合、Ｓ１１４、Ｓ１１５は省略できる。

一定時間が経過したとき（Ｓ１１５Ｙｅｓ）、次の給送対象のシートが分離ローラ対４２のニップに到達しているかどうかを検知するため、次の給送対象のシートの移動量を光学センサ１１１により検出するのを開始する（Ｓ１１６）。ここでは検出を開始してからの累積したシート移動量を求める。シートが搬送方向に移動したときの移動量は正の値とし、逆にシートが上流側に移動したときの移動量は負の値とする。

このシート移動量が閾値−Ｄ１以下となるとき（Ｓ１１７Ｎｏ）、つまりシートが上流側へＤ１以上移動したときに、次の給送対象のシート先端が分離ローラ対４２に到達していると判定する。このときは次のシートを給送するときピックアップローラ４による取り込みが必要ないため、直ちに給送モータ８を駆動して（Ｓ１１９）給送ローラ６による給送を開始する。なお、直ちに給送モータ８を駆動せずに、所定の時間の経過を待ってから駆動を開始しても良い。

シート移動量が−Ｄ１より大きければ（Ｓ１１７Ｙｅｓ）、この時点ではシートが分離ローラ７により上流側へ戻されていないと判断される。シート移動量の検出を終えるのは、シート後端が分離ローラ対４２のニップ部領域の下流側を抜けた後に分離ローラ７が上流側へ戻る動作をするまでの一定期間後とする。シート移動量を検出する期間内は継続して検出する（Ｓ１１８Ｎｏ）。

シート移動量を検出する期間が終了したとき（Ｓ１１８Ｙｅｓ）、シートの戻りは検出できなかったことになり、次の給送対象のシート先端は分離ローラ対４２には到達していないことになる。よってこの場合は、ピックアップローラ４によるシートの取り込みが必要になるためＳ１０２に分岐してシートのピックアップから始める。

搬送されるシート後端がニップを抜けたときに次の給送対象シートの移動量を光学センサ１１１により検知することで、次の給送対象のシート先端が分離ローラ対４２のニップに進入しているかどうかを判断できる。この方法によれば分離ローラ７の回転量を検出せずとも正確に判断できる。

このように、次の給送対象のシートの戻りを検出した後、ピックアップローラ４を退避位置に移動したまま給送ローラ６によりシートを給送することで、ピックアップローラ４による取り込みを省略できる。具体的には、ピックアップローラ４を下降する制御を行わなくて良い。これにより、給送対象のシート以外も取り込みにより負荷を与えずに済み、さらに、ピックアップローラ４がシートに接する時間が減るためローラの劣化を低減できる。

なお、本実施の形態では、光学センサ１１１をピックアップローラ４よりも給送方向の上流側に配置してシート積載台１上のシートの移動を検知したが、光学センサ１１１は他の場所に配置しても良い。例えば、ピックアップローラ４と搬送方向における同じ位置や、ピックアップローラ４から分離ローラ対４２のニップ領域上端までの範囲に配置しても良い。ピックアップローラ４によるシートの取り込み速度を検出するためには光学センサ１１１はピックアップローラ４と搬送方向に対して同じ位置に配置するのが良い。そのためにはピックアップローラ４を分割ローラとし、分割したローラ間に光学センサ１１１を配置することが好ましい。

また、搬送されるシート後端が分離ローラ対４２を通過した後に次の給送対象のシートの移動を検知するためには、光学センサ１１１は分離ローラ対４２のニップ領域上流側端の上流側直近に配置するのが良い。例えば薄紙を搬送する場合、搬送されるシート後端が分離ローラ対４２を通過した後に分離ローラ７が戻った時に先端が戻されたシートに先端付近でループが発生すると、ループよりも上流側に光学センサ１１１を配置されているとシートの移動量が検知できない。分離ローラ対４２上流側直近であれば仮にループが発生したとしてもシートの移動を検出できる。

これらをともに満たすためには光学センサ１１１は、ピックアップローラ４上流側直近から分離ローラ対４２上流側直近までの範囲に配置するのが良い。また、ピックアップローラ４付近及び分離ローラ対４２上流側直近の2か所など複数個所に光学センサ１１１を配置してもよい。

なお、本実施の形態では、ピックアップローラ４を取込位置と退避位置との間で移動するようにしたが、ピックアップローラ４は常に取込位置に固定しておいても良い。本実施の形態でピックアップローラ４を退避位置へ移動する替わりにピックアップローラ４の押圧力を弱くし、ピックアップローラ４を取込位置へ移動する替わりに押圧力を強くしても良い。この方法によれば、ピックアップローラ４が退避位置から取込位置までの移動にかかる時間を省略しつつ、ピックアップローラ４によるシートへの負荷を減らすことができる。また、ピックアップローラ４の回転数のみを変更するようにしても良い。

以上の制御は画像読取装置２００が有する給送モードに応じて変更しても良い。画像読取装置２００は複数の給送モードを有し、例えば、幅広いシート種類に適した通常給送モード、特に薄紙などのジャムが発生しやすいシートに適した薄紙給送モード、シート同士が静電気で密着しやすかったりシートサイズが大きかったり厚いシートなどより強い分離力が必要な強分離給送モードの３つを有する場合、それぞれの給送モードに応じて給送設定を変更する。薄紙給送モードでは通常給送モードと比べて、例えば、図６の目標速度Ｖ１や図７のＶ２、Ｖ３の値を小さくしてもよい。

ピックアップローラ４によるシートへの押圧力を調整するために、ピックアップローラ４をシートへ押し付ける力を変更できるようにしたが、この限りではない。例えば、シート積載台１をシート取込位置の方へ押し上げることでも押圧力を強くすることができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る原稿給送装置及び当該原稿給送装置を備える画像読取装置について説明する。なお、第１の実施形態と共通する部分については説明を省略し、主に第１の実施形態との相違点について説明する。

第１の実施形態では、制御部４５は、搬送されるシート後端の分離ローラ対４２への通過に伴い分離ローラ７が上流側へ僅かに戻り、そのとき次の給送対象のシート先端が分離ローラ対４２に到達していれば分離ローラ７と共にシートも戻り、それを光学センサ１１１で検出することでシート先端が分離ローラ対４２に到達しているか否かを検出した。そしてシート先端が分離ローラ対４２に到達している場合は次の給送時にピックアップローラ４を退避位置に移動させたまま給送ローラ６を回転させるよう制御した。本実施形態では、搬送されるシート後端が分離ローラ対４２を通過した時に分離ローラ７が上流側へ戻る現象を抑制するために分離モータ９による分離力を一時的に抑制するよう駆動制御する。分離ローラ７によって生じる薄紙などの先端折れを防止し、それに起因するジャムを抑止することができる。

この制御を図１１のフローチャートを元に説明する。図１１は第１の実施形態のフローチャートを示す図１０と共通の制御については同じ符号を付与している。本実施形態のみに適用される制御にはＳ２０１〜Ｓ２０６の符号を付与している。図１１において、搬送されるシート後端が分離ローラ対４２に到達し（Ｓ１１５Ｙｅｓ）、次の給送対象シートの移動量の検出を開始する（Ｓ１１６）処理までと移動量の検出方法は第１の実施形態と同様である。異なるのは、分離ローラ７によるシートの戻りを判定する移動量の閾値を−Ｄ２としている（Ｓ２０１）点である。

分離モータ９の駆動制御により分離ローラ７の戻りを抑制すべく、分離ローラ７の戻りをより早く検出して抑制制御に反映させる必要があるため、Ｄ２はＤ１よりも小さい値としている。シート移動量が−Ｄ２以下になるとき（Ｓ２０１Ｎｏ）、つまりシートが上流側へＤ２以上移動したときに、次の給送対象のシート先端が分離ローラ対４２に到達していると判定する。このとき分離モータ９の保持を解除する（Ｓ２０２）。

第１の実施形態で説明したように、分離ローラ７が上流側へ戻る現象はトルクリミッタ５１内のコイルばね５４の反発力によるものである。分離モータ９の保持によりトルクリミッタ５１の内輪５２も保持されていた状態が、分離モータ９の保持解除により内輪５２もフリーになり、コイルばね５４の反発力により内輪５２が回転して反発力が解消され、分離ローラ７の上流側へ戻る現象も抑制される。よって分離ローラ７によりシートが上流側に戻される距離はこの抑制制御により小さくなる。

ここまでの制御だと、搬送されるシート後端が分離ローラ対４２のニップ領域を通過したときに分離ローラ７の戻りが１回だけ発生する場合には、分離ローラ７の戻りの抑制制御が有効に働く。なお、Ｓ２０２で分離モータ９の保持を解除したときには、シート後端は分離ローラ対４２のニップ領域を完全に抜けているため、搬送されるシートと分離力を抑制した分離ローラ対４２との間への影響は無い。

しかし一方で、分離ローラ７の戻りが複数回生じる可能性もある。例えば、搬送されるシートと次の給送対象のシートとが分離ローラ対４２のニップで挟まれて接しているシート面同士の状態の違いや、分離ローラ７表面の劣化のムラにより、シート同士やシートと分離ローラ７表面との接触部の摩擦力が均一でない場合がある。

このような場合に搬送されるシート後端が分離ローラ対４２を通過したときに分離ローラ７の戻りが複数回発生することが考えられる。この場合、搬送されるシート後端が分離ローラ対４２のニップ領域内にあるときにＳ２０２で分離モータ９の保持を解除することで、搬送されるシート後端がニップ領域を抜けるまでの間に分離ローラ７が搬送方向に連れ回ってしまうことがある。それにより次の給送対象のシートも分離されることなく下流側へ連れられて搬送されてしまい、重送になってしまう可能性がある。

これを回避するため、Ｓ２０２の後、シート移動量がＤ３以上となったとき（Ｓ２０３Ｎｏ）、つまり分離力を解除した結果、シートが一度は−Ｄ２まで上流側へ戻ったにも関わらず下流側へ流されているのを検知したとき、分離モータ９の保持を再度オンにする（Ｓ２０４）。これによりシートの重送を回避することができる。なお、Ｓ２０３では分離モータ９を保持するための条件として、シート移動量がＤ３以上となったときを例に挙げたが、実際には、−Ｄ２よりも下流側（正方向側）にシートが移動したことを検知できれば良いため、シート移動量が−Ｄ４以上（Ｄ４＜Ｄ２）となった場合にＳ２０４に移行するようにしても良く、好ましくはＤ４＝０とした場合である。

Ｓ２０３でシート移動量がＤ３より小さいとき（Ｓ２０３Ｙｅｓ）、シートは分離ローラ７により上流側に戻されたままと判断し、分離モータ９の状態は維持する（保持解除状態）。搬送されるシート後端が分離ローラ対４２のニップ領域を完全に抜けたと想定されるまでの所定時間が経過するまで（Ｓ２０５Ｎｏ）同様の制御を続け、所定時間が経過すると（Ｓ２０５Ｙｅｓ）、シート移動量の検出を終了する。次の給送を開始するため、分離モータ９の保持をオンにし（Ｓ２０６）、給送モータ８の回転により（Ｓ１１９）、給送を開始する。

図１１のＳ１１５とＳ２０５ではともにＳ１１６でシート移動量の検出を開始してからの所定期間が経過するのを待機するための判断処理であるが、それぞれ異なる期間を設定しても良い。Ｓ２０５の処理をする場合、次の給送対象のシートがすでに分離ローラ対４２に到達しており、ピックアップローラ４による取り込みが必要なく、Ｓ１１９での給送モータ８による給送が多少遅れてもシート同士の紙間が著しく長くなることは無い。また、Ｓ２０２により分離モータ９の保持を解除しているため、搬送されるシート後端が確実に分離ローラ対４２のニップ部を抜けてから次の給送を始める必要がある。これらより、Ｓ２０５の待機時間はＳ１１５よりも長く設定してもよい。

本実施の形態では、シート後端が分離ローラ対４２を通過した時に分離ローラ７の分離力を抑制するため、分離モータ９の保持を一時的に解除したが、分離力を抑制できればこの限りではない。例えば、分離ローラ７が搬送方向に回転するよう分離モータ９を駆動制御してもよい。これによりトルクリミッタ５１のコイルばね５４に発生する反発力を内輪５２の正転により解消でき、分離力の抑制ができる。

また、分離力の抑制に分離モータ９の制御ではなく、ニップ隙間調整モータ１１の制御で実現してもよい。ニップ隙間調整モータ１１により分離ローラ７と給送ローラ６との隙間を開けることで、シートと分離ローラ７との摩擦が低減され、搬送されるシート後端が分離ローラ対４２を通過した時に分離ローラ７が上流側へ戻ってもシートに伝わらずにシートに影響を与えないようにできる。

以上説明したように、本実施形態によれば、次の給送対象のシート先端が分離ローラ７に接触していた場合、搬送されるシート後端が分離ローラ対４２を抜けるときに生じる分離ローラ７の戻る力を抑制することにより、シート先端の破損やジャムの要因になることを防止できる。

以上、本発明の原稿給送装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、以上説明した各実施形態を適宜変更したり、組み合わせて適用することが可能である。

１シート積載台
１ａシート積載面
２積載台駆動モータ
３シート検知センサ
４ピックアップローラ
５ピックアップモータ
６給送ローラ
７分離ローラ
８給送モータ
９分離モータ
１０搬送モータ
１１ニップ隙間調整モータ
１２シート積載検知センサ
１４，１５画像読取センサ
１７，１８レジストローラ
２０〜２３搬送ローラ
４５制御部
５１トルクリミッタ
７０ピックアップ昇降モータ
１１１光学センサ
２００画像読取装置

Claims

原稿が載置される原稿台と、
前記原稿台に載置された原稿を装置本体内に取り込む取込手段と、
前記原稿台に載置された原稿に接する取込位置と原稿から離れた退避位置との間で前記取込手段を移動させる移動手段と、
前記取込手段により取り込まれた原稿を一枚ずつ給送する給送手段と、
前記給送手段に当接し、給送対象の原稿をそれ以外の原稿と分離する分離手段と、
前記給送手段によって給送された原稿を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、
前記給送手段よりも給送方向の上流側において、原稿の移動量を検出する検出手段と、
前記給送手段および前記移動手段を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記搬送手段によって搬送される原稿の後端が前記給送手段を通過したときに、前記検出手段によって次の給送対象原稿が前記上流側へ移動したことを検出した場合、
前記移動手段が前記取込手段を退避位置に退避させたまま、前記給送手段により次の給送対象原稿を給送することを特徴とする原稿給送装置。
前記制御手段は、前記取込手段により原稿を取り込むときは前記取込手段を前記取込位置に移動し、前記取込手段により原稿を前記給送手段まで取り込んだときに前記取込手段を前記取込位置から前記退避位置に移動するよう前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の原稿給送装置。
原稿が載置される原稿台と、
前記原稿台に載置された原稿を装置本体内に取り込む取込手段と、
前記取込手段を、前記原稿台に載置された原稿に接する取込位置と、原稿から離れた退避位置との間で移動させる移動手段と、
前記取込手段により取り込まれた原稿を一枚ずつ給送する給送手段と、
前記給送手段に当接し、給送対象の原稿をそれ以外の原稿と分離する分離力を発生する分離手段と、
前記給送手段によって給送された原稿を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、
前記給送手段よりも給送方向の上流側において、原稿の移動量を検出する検出手段と、
前記分離手段が発生する前記分離力を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記搬送手段によって搬送される原稿の後端が前記分離手段を通過したときに、前記検出手段によって次の給送対象原稿が前記上流側へ移動したことを検出した場合、
前記分離力を一時的に低減するよう制御することを特徴とする原稿給送装置。
前記分離手段は、前記給送手段に当接する分離ローラと、前記分離ローラが前記原稿を給送方向の上流側へ移動する方向に回転するよう駆動して前記分離力を発生させる分離駆動手段とを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の原稿給送装置。
前記制御手段は、前記分離駆動手段の駆動を停止することで前記分離力を低減することを特徴とする請求項４に記載の原稿給送装置。
前記制御手段は、前記分離ローラが前記原稿を前記給送方向の下流側へ移動する方向に回転するよう駆動して前記分離力を低減するよう制御することを特徴とする請求項４に記載の原稿給送装置。
前記制御手段は、前記分離力を低減した後、前記検出手段により前記給送方向の下流側への前記原稿の移動を検出したときに、前記分離力の低減を解除することを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の原稿給送装置。
前記制御手段は、前記搬送手段による前記原稿の搬送中に前記検出手段が検出する前記移動量の変化が無くなったタイミングから所定時間経過した時点で、前記原稿の後端が前記給送手段を通過したと判断することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の原稿給送装置。
原稿が載置される原稿台と、
前記原稿台に載置された原稿を搬送路に取り込む取込手段と、
前記取込手段による前記原稿の押圧力を制御する押圧手段と、
前記取込手段により取り込んだ原稿を一枚ずつ給送する給送手段と、
前記給送手段によって給送される原稿を前記搬送路において搬送する搬送手段と、
前記給送手段の上流側で前記原稿の移動量を検出する検出手段と、
前記押圧手段を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記移動量に基づいて前記原稿の移動速度を計算し、原稿が前記給送手段に到達するまでの間、前記取込手段により取り込まれる原稿の前記移動速度が規定の目標速度以上を維持するよう前記押圧手段を制御することを特徴とする原稿給送装置。
前記押圧手段は、原稿に接触しない退避位置と原稿に加圧した状態で接する取込位置との間で前記取込手段を移動させる移動手段を有し、
前記制御手段は、原稿の前記移動速度が前記目標速度に達していないとき、前記取込手段による前記原稿の押圧力を強くすることを特徴とする請求項９に記載の原稿給送装置。
前記制御手段は、
原稿の前記移動速度が前記目標速度を超えているとき前記押圧力を弱くし、
原稿の前記移動速度が前記目標速度に達していないときは、前記移動速度と前記目標速度との差が大きいほど前記押圧力を強くすることを特徴とする請求項９または１０に記載の原稿給送装置。
前記検出手段は、原稿で反射した光を受光して光電変換を行う撮像素子を有し、所定の時間間隔で前記撮像素子により取得した複数の前記原稿の画像に基づいて、前記原稿の移動量を検出することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の原稿給送装置。