JP2020152544A - 媒体搬送装置、画像処理システム、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送される媒体の厚さを簡素な構成で検出することが可能な媒体搬送装置を提供する。【解決手段】媒体搬送装置は、媒体を搬送する搬送ローラを駆動するモータと、モータを制御して搬送ローラを回転させる制御部と、パルス幅がモータの回転速度に応じて変化するパルス信号を出力する信号出力部と、搬送ローラが媒体を搬送する際の負荷変動に基づいたパルス幅の変動を検出して、搬送ローラが搬送する媒体の厚さを判定する判定部と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、媒体搬送装置、画像処理システム、制御方法、及び制御プログラムに関する。

複写機において、画像を形成するシートの厚さは、画像形成条件に影響を及ぼすため、画像形成前にシートの厚さを知りたいという要望がある。

例えば、特許文献１のシート搬送装置は、シートの搬送経路が屈曲する部分の内周側に設けられる搬送ローラと、搬送ローラを回転駆動させる駆動手段と、駆動手段により搬送ローラの回転速度を制御する駆動制御手段と、を備える。そして、このシート搬送装置は、シートの搬送速度、搬送ローラの半径及び搬送ローラの回転速度に基づいて、シートの厚さを検出する。

特開２０１３−１３６４５４号公報

イメージスキャナ等でも、原稿等の媒体が搬送ローラを通過するときの負荷変動によって画像の読取条件が変化する場合があるため、原稿の読取前又は読取中に媒体の厚さを知りたいという要望がある。

本発明は、搬送される媒体の厚さを簡素な構成で検出することが可能な媒体搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る媒体搬送装置は、媒体を搬送する搬送ローラを駆動するモータと、モータを制御して搬送ローラを回転させる制御部と、パルス幅がモータの回転速度に応じて変化するパルス信号を出力する信号出力部と、搬送ローラが媒体を搬送する際の負荷変動に基づいたパルス幅の変動を検出して、搬送ローラが搬送する媒体の厚さを判定する判定部と、を有する。

本発明の一側面に係る画像処理システムは、上記の媒体搬送装置と、情報処理装置とを有する画像処理システムであって、媒体搬送装置は、搬送ローラにより搬送される媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部を更に有し、情報処理装置は、媒体が搬送される際の負荷変動により入力画像に伸縮が生じる領域を補正する画像補正部を有する。

また、本発明の一側面に係る制御方法は、媒体を搬送する搬送ローラを駆動するモータと、モータを制御して搬送ローラを回転させる制御部と、パルス幅がモータの回転速度に応じて変化するパルス信号を出力する信号出力部と、を有する媒体搬送装置の制御方法であって、搬送ローラが媒体を搬送する際の負荷変動に基づいたパルス幅の変動を検出して、搬送ローラが搬送する媒体の厚さを判定する。

また、本発明の一側面に係る制御プログラムは、媒体を搬送する搬送ローラを駆動するモータと、モータを制御して搬送ローラを回転させる制御部と、パルス幅がモータの回転速度に応じて変化するパルス信号を出力する信号出力部と、を有する媒体搬送装置の制御プログラムであって、搬送ローラが媒体を搬送する際の負荷変動に基づいたパルス幅の変動を検出して、搬送ローラが搬送する媒体の厚さを判定することを媒体搬送装置に実行させる。

本発明によれば、搬送される媒体の厚さを簡素な構成で検出することが可能な媒体搬送装置が提供される。

実施形態に係る画像処理システム１の一例の構成図である。 媒体搬送装置１００内部の搬送経路を説明するための図である。 モータ１３１の回転速度を測定するためのエンコーダ１３２から出力されるパルス信号の波形の例を模式的に示す図である。 媒体搬送装置１００の概略構成を示すブロック図である。 記憶装置１５０及びＣＰＵ１６０の概略構成を示す図である。 制御部１６１によるモータ１３１の制御処理を説明するための図である。 媒体の先端部が搬送ローラを通過するときの負荷変動により、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が変動する様子を示す図である。 媒体の先端部が搬送ローラを通過するときの負荷変動により、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が変動する様子を示す他の図である。 媒体が搬送ローラを通過するときの負荷変動により、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が変動する様子を示す更に他の図である。 媒体読取処理の例を示すフローチャートである。 読取前処理の例を示すフローチャートである。 図１０のステップＳ１０９における入力画像の補正処理について説明するための図である。 他の実施形態に係る媒体搬送装置１００における処理回路２７０の概略構成を示す図である。 他の実施形態に係る情報処理装置２００の概略構成を示すブロック図である。 他の実施形態に係る情報処理装置２００における記憶装置及びＣＰＵの概略構成を示す図である。

以下、本発明の一側面に係る媒体搬送装置について図を参照しつつ説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

図１は、実施形態に係る画像処理システム１の一例の構成図である。画像処理システム１は、媒体搬送装置１００及び情報処理装置２００を備える。

媒体搬送装置１００は、媒体を搬送させながら媒体の画像を撮像するイメージスキャナ等である。媒体は、用紙、厚紙、カード、冊子又はパスポート等である。媒体搬送装置１００は、ファクシミリ、複写機、プリンタ複合機（ＭＦＰ、Multifunction Peripheral）等でもよい。なお、搬送される媒体は、原稿でなく印刷対象物等でもよく、媒体搬送装置１００はプリンタ等でもよい。情報処理装置２００は、サーバ、パーソナルコンピュータ、多機能携帯端末、携帯電話等である。媒体搬送装置１００及び情報処理装置２００は、相互に接続されている。

媒体搬送装置１００は、下側筐体１０１、上側筐体１０２、載置台１０３、排出台１０４、操作装置１０５及び表示装置１０６等を備える。

上側筐体１０２は、筐体の上部の一例であり、媒体搬送装置１００の上面を覆う位置に配置され、媒体つまり時、又は媒体搬送装置１００内部の清掃時等に開閉可能なようにヒンジにより下側筐体１０１に係合している。

載置台１０３は、樹脂部材により形成され、搬送される媒体を載置可能に下側筐体１０１に係合している。載置台１０３は、媒体の載置面が媒体搬送装置１００の設置面に対して傾くように設けられている。排出台１０４は、排出された媒体を保持可能に下側筐体１０１に係合している。

操作装置１０５は、ボタン等の入力デバイス及び入力デバイスから信号を取得するインタフェース回路を有し、利用者による入力操作を受け付け、利用者の入力操作に応じた操作信号を出力する。表示装置１０６は、液晶、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等を含むディスプレイ及びディスプレイに画像データを出力するインタフェース回路を有し、画像データをディスプレイに表示する。

図２は、媒体搬送装置１００内部の搬送経路を説明するための図である。

媒体搬送装置１００内部の搬送経路は、第１媒体検出センサ１１１、複数の給送ローラ１１２ａ、ｂ、複数のブレーキローラ１１３ａ、ｂ、複数の第１搬送ローラ１１８ａ、ｂ、複数の第２搬送ローラ１１９ａ、ｂ、第２媒体検出センサ１２０、第１撮像装置１２１ａ、第２撮像装置１２１ｂ、複数の第３搬送ローラ１２２ａ、ｂ及び複数の第４搬送ローラ１２３ａ、ｂ等を有している。

以下では、給送ローラ１１２ａ及び１１２ｂを総じて給送ローラ１１２と称する場合がある。また、ブレーキローラ１１３ａ及び１１３ｂを総じてブレーキローラ１１３と称する場合がある。また、第１搬送ローラ１１８ａ及び１１８ｂを総じて第１搬送ローラ１１８と称する場合がある。また、第２搬送ローラ１１９ａ及び１１９ｂを総じて第２搬送ローラ１１９と称する場合がある。また、第１撮像装置１２１ａ及び第２撮像装置１２１ｂを総じて撮像装置１２１と称する場合がある。また、第３搬送ローラ１２２ａ及び１２２ｂを総じて第３搬送ローラ１２２と称する場合がある。また、第４搬送ローラ１２３ａ及び１２３ｂを総じて第４搬送ローラ１２３と称する場合がある。

下側筐体１０１の上面は、媒体搬送路の下側ガイド１０７ａを形成し、上側筐体１０２の下面は、媒体搬送路の上側ガイド１０７ｂを形成する。以下では、媒体搬送路の上流とは媒体搬送方向Ａ１の上流のことをいい、下流とは媒体搬送方向Ａ１の下流のことをいう。

第１媒体検出センサ１１１は、給送ローラ１１２及びブレーキローラ１１３の上流側に配置される。第１媒体検出センサ１１１は、接触検出センサを有し、載置台１０３に媒体が載置されているか否かを検出する。第１媒体検出センサ１１１は、載置台１０３に媒体が載置されている状態と載置されていない状態とで信号値が変化する媒体検出信号を生成して出力する。

給送ローラ１１２は、下側筐体１０１に設けられ、載置台１０３に載置された媒体を下側から順に給送する。ブレーキローラ１１３は、上側筐体１０２に設けられ、給送ローラ１１２に対向して配置される。

第１撮像装置１２１ａは、撮像部の一例であり、媒体搬送方向Ａ１と直交する主走査方向に直線状に配列されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）による撮像素子を備える縮小光学系タイプのラインセンサを有する。また、第１撮像装置１２１ａは、撮像素子上に像を結ぶレンズと、撮像素子から出力された撮像信号を増幅し、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換するＡ／Ｄ変換器とを有する。第１撮像装置１２１ａは、後述するＣＰＵからの制御に従って、搬送された媒体の裏面を撮像した入力画像を生成して出力する。

同様に、第２撮像装置１２１ｂは、撮像部の一例であり、主走査方向に直線状に配列されたＣＣＤによる撮像素子を備える縮小光学系タイプのラインセンサを有する。また、第２撮像装置１２１ｂは、撮像素子上に像を結ぶレンズと、撮像素子から出力された撮像信号を増幅し、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換するＡ／Ｄ変換器とを有する。第２撮像装置１２１ｂは、後述するＣＰＵからの制御に従って、搬送された媒体の表面を撮像した入力画像を生成して出力する。

なお、媒体搬送装置１００は、第１撮像装置１２１ａ及び第２撮像装置１２１ｂを一方だけ配置し、媒体の片面だけを読み取ってもよい。また、ＣＣＤの代わりにＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）による撮像素子を備える等倍光学系タイプのＣＩＳ（Contact Image Sensor）を利用することもできる。

載置台１０３に載置された媒体は、給送ローラ１１２が図２の方向Ａ２、即ち媒体給送方向に回転することによって、下側ガイド１０７ａと上側ガイド１０７ｂの間を媒体搬送方向Ａ１に搬送される。ブレーキローラ１１３は、媒体搬送時、方向Ａ３、即ち媒体給送方向の反対方向に回転する。給送ローラ１１２及びブレーキローラ１１３の働きにより、載置台１０３に複数の媒体が載置されている場合、載置台１０３に載置されている媒体のうち給送ローラ１１２と接触している媒体のみが分離される。これにより、分離された媒体以外の媒体の搬送が制限されるように動作する（重送の防止）。

媒体は、下側ガイド１０７ａと上側ガイド１０７ｂによりガイドされながら、第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間に送り込まれる。媒体は、第１搬送ローラ１１８及び第２搬送ローラ１１９がそれぞれ方向Ａ４及び方向Ａ５に回転することによって、第１撮像装置１２１ａと第２撮像装置１２１ｂの間に送り込まれる。撮像装置１２１により読み取られた媒体は、第３搬送ローラ１２２及び第４搬送ローラ１２３がそれぞれ方向Ａ６及び方向Ａ７に回転することによって排出台１０４上に排出される。第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３は、搬送ローラの一例である。

図３は、モータ１３１の回転速度を測定するためのエンコーダ１３２から出力されるパルス信号の波形の例を模式的に示す図である。エンコーダ１３２は、信号出力部の一例である。

モータ１３１は、第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３を回転させて媒体の搬送動作を行う。エンコーダ１３２は、モータ１３１の回転速度に応じてパルス幅Ｔが変化するパルス信号Ｐを出力する。例えば、光学式エンコーダは、多数のスリット１３３（光の透過穴）が形成され且つモータ１３１の回転に従って回転するように設けられた円板１３４と、その円板１３４を挟んで対向するように設けられた発光器１３５及び受光器１３６とを有する。

例えば、図３に模式的に図示されたエンコーダ１３２は、発光器１３５の発する光を受光器１３６がスリット１３３から受光している間は相対的に大きい信号値（Ｈｉｇｈ）を出力し、発光器１３５の発する光が円板１３４により遮られている間は相対的に小さい信号値（Ｌｏｗ）を出力する。即ち、パルス信号Ｐのパルス幅Ｔは、発光器１３５と受光器１３６の間にスリット１３３が存在する期間の長さを示し、モータ１３１の回転速度に応じて変化する。便宜上、図３には１２のスリット１３３を有する円板１３４を図示したが、実際の円板１３４は数百のスリット１３３を有する。

図４は、媒体搬送装置１００の概略構成を示すブロック図である。

媒体搬送装置１００は、前述した構成に加えて、駆動装置１３０、インタフェース装置１４２、記憶装置１５０及びＣＰＵ（Central Processing Unit）１６０、処理回路１７０等を更に有する。

駆動装置１３０は、ＣＰＵ１６０からの制御信号によって、モータ１３１を駆動して、給送ローラ１１２、第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３を回転させて媒体を搬送させる。なお、駆動装置１３０は、給送ローラ１１２、第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３のそれぞれを、別個のモータにより回転させてもよい。

インタフェース装置１４２は、例えばＵＳＢ等のシリアルバスに準じるインタフェース回路を有し、情報処理装置２００と電気的に接続して入力画像及び各種の情報を送受信する。また、インタフェース装置１４２の代わりに、無線信号を送受信するアンテナと、所定の通信プロトコルに従って、無線通信回線を通じて信号の送受信を行うための無線通信インタフェース装置とを有する通信部が用いられてもよい。所定の通信プロトコルは、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）である。

記憶装置１５０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、記憶装置１５０には、媒体搬送装置１００の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶装置１５０にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）等である。

ＣＰＵ１６０は、予め記憶装置１５０に記憶されているプログラムに基づいて動作する。なお、ＣＰＵ１６０に代えて、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等が用いられてもよい。また、ＣＰＵ１６０に代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等が用いられてもよい。

ＣＰＵ１６０は、操作装置１０５、表示装置１０６、第１媒体検出センサ１１１、第２媒体検出センサ１２０、撮像装置１２１、エンコーダ１３２、駆動装置１３０、インタフェース装置１４２、記憶装置１５０及び処理回路１７０等とバス１８０を介して接続され、これらの各部を制御する。ＣＰＵ１６０は、駆動装置１３０の駆動制御、撮像装置１２１の撮像制御等を行い、入力画像を取得し、インタフェース装置１４２を介して情報処理装置２００に送信する。

ＣＰＵ１６０は、第１媒体検出センサ１１１、第２媒体検出センサ１２０、及びエンコーダ１３２から出力される信号を、バス１８０を介して受信する。第１媒体検出センサ１１１、第２媒体検出センサ１２０、及びエンコーダ１３２のそれぞれは、アナログデジタル変換回路を有しているが、各センサとＣＰＵ１６０の間にアナログデジタル変換回路を設けてもよい。

処理回路１７０は、撮像装置１２１により撮像された画像に所定の画像処理を実行し、画像処理が実行された画像を記憶装置１５０に格納する。なお、処理回路１７０の代わりに、ＤＳＰ、ＬＳＩ，ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等が用いられてもよい。

図５は、記憶装置１５０及びＣＰＵ１６０の概略構成を示す図である。

図５に示すように、記憶装置１５０には、制御プログラム１５１、画像取得プログラム１５２、判定プログラム１５３、画像補正プログラム１５４、及び切り出しプログラム１５５等が記憶される。これらの各プログラムは、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールである。ＣＰＵ１６０は、記憶装置１５０に記憶された各プログラムを読み取り、読み取った各プログラムに従って動作する。これにより、ＣＰＵ１６０は、制御部１６１、画像取得部１６２、判定部１６３、画像補正部１６４、及び切り出し部１６５として機能する。

図６は、制御部１６１によるモータ１３１の制御処理を説明するための図である。制御部１６１は、モータドライバ１３７を制御してモータ１３１を駆動する。モータ１３１は、ＤＣモータである。また、モータドライバ１３７は、例えば、制御部１６１により指定される速度となるような所定の電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調してモータ１３１に出力するモータドライバ回路とすることができる。なお、モータドライバ１３７は、モータ１３１に統合されてもよい。

制御部１６１は、モータ１３１の回転速度が、予め設定された電圧値等の指令値に追従するように、モータ１３１をフィードバック制御する。制御部１６１は、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号の周期を所定のフィードバック制御周期毎（例えば、５００ｎｓ毎）に取得し、周波数を電圧に変換した電圧値が、指令値と一致するようにモータドライバ１３７を制御している。なお、エンコーダ１３２はモータ１３１の回転軸に取り付けられているので、モータ１３１の回転速度に対応したエンコーダパルスを出力する。ＤＣモータは、低コストで、更に速度調整を簡易に行うことができるが、負荷変動等の外的要因によって回転速度が変化してしまう。しかしながら、上記のフィードバック制御により、所定期間後には、指令値に応じた回転速度となるように制御することが可能である。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、媒体の先端部が搬送ローラを通過するときの負荷変動により、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が変動する様子を示す図である。

図７（ａ）は、給送ローラ１１２により給送される媒体Ｄ１の先端部が、第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間に送り込まれようとしている状態を示している。このとき、第１搬送ローラ１１８は方向Ａ４に回転し、第２搬送ローラ１１９は方向Ａ５に回転しており、第１搬送ローラ１１８及び第２搬送ローラ１１９が媒体Ｄ１の先端部を噛みこむときの負荷変動によって、モータ１３１の回転速度が変動する。

図７（ｂ）は、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が、モータ１３１の回転速度に応じて変動する様子を示している。図７（ｂ）の横軸は時間を示し、図７（ｂ）の縦軸はパルス信号の電圧の大きさを示している。

媒体Ｄ１が第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間に送り込まれる前の時刻ｔ０において、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅は、制御部１６１によりモータ１３１の回転速度がフィードバック制御により一定に保たれているため、概ね一定のパルス幅Ｔ０を維持している。

時刻ｔ１において、第１搬送ローラ１１８及び第２搬送ローラ１１９が媒体Ｄ１の先端部を噛みこむと、負荷変動によりモータ１３１の回転速度が遅くなり、パルス信号Ｐ１のパルス幅は所定の閾値Ｔｔを超えてパルス幅Ｔ１となる。時刻ｔ１においてパルス信号Ｐ１のパルス幅がパルス幅Ｔ１に変化しても、直ぐにはフィードバック制御が掛からないので、モータ１３１の回転速度はしばらく元には戻らず、したがってパルス幅もしばらくパルス幅Ｔ１のままとなる。

図７（ｂ）の例では、所定のフィードバック制御周期後の時刻ｔ２において、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が、再び元のパルス幅Ｔ０に戻されている。

このように、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅は、第１搬送ローラ１１８及び第２搬送ローラ１１９が媒体Ｄ１の先端部を噛みこむときの負荷変動によって一時的に変動するが、フィードバック制御により変動前のパルス幅に戻る。

搬送路の上側に配置された第２搬送ローラ１１９、第２撮像装置１２１ｂ、及び第４搬送ローラ１２３は、上方へ移動可能に設けられており、搬送中の媒体Ｄ１の厚さに合わせて上方へ移動する。第１搬送ローラ１１８及び第２搬送ローラ１１９によって第１撮像装置１２１ａ及び第２撮像装置１２１ｂの読取面の下に送り込まれた媒体Ｄ１は、第１撮像装置１２１ａ及び第２撮像装置１２１ｂによって読み取られる。

第１撮像装置１２１ａ及び第２撮像装置１２１ｂが媒体Ｄ１を読取中に、媒体Ｄ１の先端部が第３搬送ローラ１２２及び第４搬送ローラ１２３を通過するときも同様に、負荷変動によりパルス信号のパルス幅が変動する。また、媒体の後端部が、第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３を通過するときも同様に、負荷変動によりパルス信号のパルス幅が変動する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、媒体の先端部が搬送ローラを通過するときの負荷変動により、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が変動する様子を示す他の図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、図７（ａ）及び図７（ｂ）と比べて、媒体Ｄ２が媒体Ｄ１より厚くなっている。

図８（ａ）に示すように媒体Ｄ２の厚さが大きいと、第１搬送ローラ１１８及び第２搬送ローラ１１９が媒体Ｄ２を噛みこむときの負荷変動がより大きくなる。この結果、図８（ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、第１搬送ローラ１１８及び第２搬送ローラ１１９が媒体Ｄ２の先端部を噛みこむときにモータ１３１の回転速度がより遅くなり、パルス信号Ｐ２のパルス幅はパルス幅Ｔ１よりも大きいパルス幅Ｔ２となる。

このように、媒体が搬送ローラを通過するときのパルス信号のパルス幅の変動の大きさは、搬送される媒体Ｄ１、Ｄ２の厚さによって異なる。したがって、媒体搬送装置１００は、媒体Ｄ１、Ｄ２が搬送される際の負荷変動によるパルス信号のパルス幅の変動に基づいて、媒体Ｄ１、Ｄ２の厚さを判定することができる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、媒体が搬送ローラを通過するときの負荷変動により、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が変動する様子を示す更に他の図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、図７（ａ）及び図７（ｂ）と比べて、媒体Ｄ３が、例えば写真を含むページを開いて読み取るパスポートのように、厚さの異なる複数の領域を有している点が異なる。

図９（ａ）に示す媒体Ｄ３は、厚さの異なる領域を有する媒体の一例であり、相対的に厚さが薄い（図中の左側の）第１の領域と、相対的に厚さが厚い（図中の右側の）第２の領域を有している。図９（ａ）は、媒体Ｄ３の薄い第１の領域が、第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間を通過した後、媒体Ｄ３の厚い第２の領域が、第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間に送り込まれようとしている状態を示している。図９（ａ）に示す状態では、第１撮像装置１２１ａ及び第２撮像装置１２１ｂが、媒体Ｄ３の薄い第１の領域を読取中である。

媒体Ｄ３の薄い第１の領域が第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間を通過する時刻ｔ０〜時刻ｔ２におけるパルス信号の波形は、パルス幅がパルス幅Ｔ３であることを除いて図７（ｂ）と同じである。

その後、時刻ｔ３において、第１搬送ローラ１１８及び第２搬送ローラ１１９が媒体Ｄ３の厚い第２の領域を噛みこむと、負荷変動によりモータ１３１の回転速度が遅くなり、パルス信号Ｐ３のパルス幅はパルス幅Ｔ３よりも大きいパルス幅Ｔ４となる。その後、時刻ｔ４において、パルス信号のパルス幅は、フィードバック制御によって再びパルス幅Ｔ０に戻される。

このように、媒体Ｄ３が厚さの異なる複数の領域を有する場合でも、媒体搬送装置１００は、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅の変動に基づいて、媒体の厚さが変化したことを検出することができる。

図１０は、媒体搬送装置１００の媒体読取処理の動作の例を示すフローチャートである。以下、図１０に示したフローチャートを参照しつつ、媒体搬送装置１００の媒体読取処理の動作の例を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め記憶装置１５０に記憶されているプログラムに基づき、主にＣＰＵ１６０により媒体搬送装置１００の各要素と協働して実行される。図１０に示す動作のフローは、定期的に実行される。

まず、制御部１６１は、駆動装置１３０を駆動して給送ローラ１１２を回転させ、載置台１０３に載置された媒体の給送を開始する（ステップＳ１０１）。

次に、制御部１６１は、撮像装置１２１が媒体の撮像を開始する前に、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が所定の閾値Ｔｔを超えて変動したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。パルス信号のパルス幅が変動した場合、制御部１６１は、読取前処理を実行する（ステップＳ１０３）。読取前処理については後述する（図１１参照）。

次に、画像取得部１６２は、第２媒体検出センサ１２０から出力される信号の信号値が、媒体が存在しないことを示す値から媒体が存在することを示す値に変化したときに、媒体の先端が第２媒体検出センサ１２０の位置を通過したと判定する。そして、画像取得部１６２は、撮像装置１２１に媒体の読取を開始させる（ステップＳ１０４）。

次に、制御部１６１は、撮像装置１２１が媒体を読取中に、エンコーダ１３２から出力されるパルス信号のパルス幅が所定の閾値Ｔｔを超えて変動したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。パルス信号のパルス幅が変動した場合、制御部１６１は、パルス信号のパルス幅が変動したときに撮像された撮像信号の入力画像上の位置を記憶装置１５０に記憶しておく（ステップＳ１０６）。

次に、制御部１６１は、媒体が撮像装置１２１の読取面を通過したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。例えば、制御部１６１は、第２媒体検出センサ１２０から出力される信号の信号値が、媒体が存在することを示す値から媒体が存在しないことを示す値に変化した後、所定期間が経過すると、媒体が撮像装置１２１を通過したと判定する。制御部１６１は、媒体が撮像装置１２１を通過するまで、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７を繰り返す。

媒体が撮像装置１２１を通過すると、画像取得部１６２は、撮像装置１２１に媒体の読取を終了させて、入力画像を取得する（ステップＳ１０８）。

次に、画像補正部１６４は、入力画像を補正して、補正画像を生成する（ステップＳ１０９）。入力画像の補正処理については後述する（図１２（ａ）参照）。

次に、切り出し部１６５は、画像補正部１６４によって生成された補正画像から、媒体の領域又は媒体上の所定の領域を切り出し（ステップＳ１１０）、一連の処理を終了する。所定の領域を切り出す処理については後述する（図１２（ｂ）参照）。

図１０の例では、媒体搬送装置１００側で、画像補正処理及び所定の領域を切り出す処理を行っているが、画像補正処理及び／又は所定の領域を切り出す処理を情報処理装置２００で実行する様にしても良い。この場合、制御部１６１は、入力画像及び／又は補正画像と、後述する媒体の厚さ情報、負荷変動があった領域の情報とを、インタフェース装置１４２を介して情報処理装置２００へ送信することとなる。なお、媒体搬送装置１００では、入力画像のみを生成し、画像補正処理及び所定の領域を切り出す処理は行わない様にしても良い、即ち、図１０のステップＳ１０９及びＳ１１０は省力するようにしても良い。

図１１は、図１０のステップＳ１０３における読取前処理の動作の例を示すフローチャートである。

判定部１６３は、媒体が搬送される際の負荷変動に基づいたパルス幅の変動を検出して、媒体の厚さを判定する（ステップＳ２０１）。例えば、判定部１６３は、図７（ｂ）に示したように、パルス幅が所定の閾値Ｔｔを超えた最初のパルス信号Ｐ１のパルス幅Ｔ１に基づいて、媒体の厚さを判定することができる。そのために、判定部１６３は、例えば、パルス幅とそのパルス幅に対応する媒体の厚さとを互いに関連付けて記憶したテーブルを記憶装置１５０に予め記憶しておき、そのテーブルを参照して媒体の厚さを判定してもよい。このテーブルは、事前に媒体の厚さを変えて実施された搬送処理の実測値等に基づいて作成される。

次に、制御部１６１は、判定部１６３によって判定された媒体の厚さに基づいて、媒体の種類を推定する（ステップＳ２０２）。判定部１６３は、例えば、媒体の厚さとその媒体の厚さに対応する媒体の種類とを互いに関連付けて記憶したテーブルを記憶装置１５０に予め記憶しておき、そのテーブルを参照して媒体の種類を推定してもよい。このテーブルは、事前に媒体の種類を変えて実施された搬送処理の実測値等に基づいて作成される。

次に、制御部１６１は、判定部１６３によって推定された媒体の種類が、例えば写真を含むページを開いて読み取るパスポートのように、厚さの異なる複数の領域を有する種類であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０２及びＳ２０３における媒体の種類の推定及び厚さの異なる領域を有する種類の推定は、後述する画像補正処理（図１２（ａ）参照）及び所定の領域を切り出す処理（図１２（ｂ）参照）に利用することができる。

ステップＳ２０３において厚さの異なる複数の領域を有する種類ではないと判定された場合、制御部１６１は、判定部１６３によって判定された媒体の厚さが所定厚さ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

媒体の種類が厚さの異なる複数の領域を有する種類である場合、又は、媒体の厚さが所定厚さ以上である場合、制御部１６１は、媒体の搬送速度が遅くなるようにモータ１３１を制御する（ステップＳ２０５）。これにより、図９（ａ）に示したように、媒体の読取中において、媒体の厚さが変化する境界部が第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３を通過するときの負荷変動が低減される。また、厚い媒体が、第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３によって搬送される際の負荷変動が低減される。なお、一旦遅延された媒体の搬送速度は、対象の媒体の搬送が完了した時点などの適当なタイミングで、元の搬送速度に戻されるように制御部１６１によって制御される。

次に、制御部１６１は、搬送速度が遅くなったことに応じて、媒体の読取タイミングを変更する（ステップＳ２０６）。具体的には、画像取得部１６２が、撮像装置１２１が媒体を予め決められた周期毎に幅方向に走査して取得したライン画像の内、実際の入力画像の形成に利用するライン画像を取得するタイミングを変更して、媒体の搬送速度が遅くなっても入力画像が搬送方向に伸長しないように制御している。例えば、通常の搬送速度の場合、撮像装置１２１が取得したライン画像を全て利用して入力画像を形成するのに対して、搬送速度を遅くした場合、撮像装置１２１が取得したライン画像の内、３本に１本のライン画像のみを利用して（間引いて）入力画像を形成するようにする。

媒体の種類が厚さの異なる複数の領域を有する種類ではなく、且つ、媒体の厚さが所定厚さ未満である場合、制御部１６１は、読取前処理を終了する。

図１２（ａ）は、図１０のステップＳ１０９における入力画像３０１の補正処理について説明するための図である。

媒体が第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３を通過するときの負荷変動によって、媒体の搬送速度が変動すると、入力画像３０１には伸縮等の歪みが生じる。図１２（ａ）は、媒体が搬送される際の負荷変動によって入力画像３０１に生じる歪み３１１、３１２、３２１、３２２、３３１、３３２の例を示す。

歪み３１１、３１２は、それぞれ、媒体の先端部が、第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間、第３搬送ローラ１２２と第４搬送ローラ１２３の間、に送り込まれるときの負荷変動により生じるものである。

また、歪み３２１、３２２は、それぞれ、媒体の後端部が、第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間、第３搬送ローラ１２２と第４搬送ローラ１２３の間、から抜けるときの負荷変動により生じるものである。

また、歪み３３１、３３２は、それぞれ、媒体の厚さが変化する境界部が、第１搬送ローラ１１８と第２搬送ローラ１１９の間、第３搬送ローラ１２２と第４搬送ローラ１２３の間、を通過するときの負荷変動により生じるものである。

画像補正部１６４は、入力画像３０１に生じた歪み３１１、３１２、３２１、３２２、３３１、３３２を、例えば、図１１のステップＳ２０２において媒体の厚さから推定された媒体の種類に基づいて補正する。例えば、画像補正部１６４は、媒体の種類と、その種類の媒体を読み取った場合に入力画像３０１に歪みが生じる領域と、その領域を補正するための伸縮率とを互いに関連付けて記憶したテーブルを、記憶装置１５０に予め記憶しておく。このテーブルは、事前に媒体の種類を変えて実施された読取処理の実測値等に基づいて作成される。そして、画像補正部１６４は、そのテーブルを参照して、その種類の媒体を読み取った場合に入力画像３０１に歪みが生じる領域を、その領域を補正するための伸縮率で伸縮して入力画像３０１を補正してもよい。

また、画像補正部１６４は、図１０のステップＳ１０６において記憶した、パルス信号のパルス幅が変動したときに撮像された撮像信号の入力画像３０１上の位置の情報を参照し、厚さが変化した領域に対応する入力画像を補正するようにしてもよい。これにより、入力画像の歪みがより正確に補正される。

図１２（ｂ）は、図１０のステップＳ１１０における所定の領域を切り出す処理について説明するための図である。図１２（ｂ）に示す画像は、画像補正部１６４によって補正された補正画像３０２の例である。図１２（ｂ）に示す補正画像３０２では、図１２（ａ）に示した歪み３１１、３１２、３２１、３２２、３３１、３３２が補正されることで、媒体の領域３０３の境界、及び、例えばパスポートの写真領域のような所定の領域３０４の境界が明確になっている。また、パスポートに記載されるＭＲＺ(Machine Readable Zone)のような、ＯＣＲ（Optical Character Recognition）等によって読み取り可能な所定の領域３０５の境界も明確となる。これにより、切り出し部１６５は、明確になった媒体の領域３０３、及び、所定の領域３０４、３０５を正確に切り出すことができる。

以上のように、媒体搬送装置１００は、媒体を搬送する搬送ローラを駆動するモータ１３１と、モータ１３１を制御して搬送ローラを回転させる制御部１６１と、パルス幅がモータ１３１の回転速度に応じて変化するパルス信号を出力する信号出力部と、を有する。そして、判定部１６３は、搬送ローラが媒体を搬送する際の負荷変動に基づいたパルス幅の変動を検出して、搬送ローラが搬送する媒体の厚さを判定する。これにより、媒体搬送装置１００は、搬送される媒体の厚さを簡素な構成で検出することができる。

また、判定部１６３は、パルス幅が所定の閾値を超えた最初のパルス信号のパルス幅に基づいて、媒体の厚さを判定する。これにより、媒体搬送装置１００は、搬送される媒体の厚さを、少ない演算量で高速に算出することができる。

また、判定部１６３によって判定された媒体の厚さが所定厚さ以上である場合、制御部１６１は、媒体の厚さが所定厚さ未満である場合よりも搬送ローラの回転速度を遅くするようにモータ１３１を制御する。これにより、厚い媒体が、第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３によって搬送される際の負荷変動が低減される。

また、制御部１６１は、推定された媒体の種類が厚さの異なる複数の領域を有する種類である場合、厚さの異なる複数の領域を有する種類でない場合よりも搬送ローラの回転速度を遅くするようにモータ１３１を制御する。これにより、媒体の読取中において、媒体の厚さが変化する境界部が第１搬送ローラ１１８、第２搬送ローラ１１９、第３搬送ローラ１２２、及び第４搬送ローラ１２３を通過するときの負荷変動が低減される。

また、制御部１６１は、パルス幅が指令値に追従するようにＤＣモータの回転速度を制御する。これにより、フィードバック制御によって媒体の搬送速度が安定する。また、ステッピングモータを用いる場合よりも静粛性が向上し、消費電力が低減される。

また、判定部１６３は、撮像部が媒体の読取を開始する前にパルス幅の変動を検出して媒体の厚さを判定する。これにより、媒体搬送装置１００は、撮像装置１２１が媒体の撮像を開始する前に、媒体の搬送速度を遅くしたり、媒体の読取タイミングを変更したりすることができる。

また、撮像部は、判定部１６３によって判定された媒体の厚みに応じて、媒体の読取タイミングを変更する。これにより、制御部１６１は、媒体が厚い場合に、媒体の搬送速度が遅くなって入力画像が高さ方向に伸長することが抑制される。

また、判定部１６３は、撮像部が媒体の読取中にパルス幅の変動を検出して媒体の厚さが変化した領域を検出し、画像補正部１６４は、判定部１６３が検出した厚さが変化した領域に対応する入力画像を補正する。これにより、入力画像の歪みがより正確に補正される。

また、切り出し部１６５は、画像補正部１６４によって補正された入力画像から、所定の領域を切り出す。これにより、補正により明確になった媒体の領域、及び、所定の領域が正確に切り出される。

上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。すなわち、本発明は、その技術思想又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

図１３は、他の実施形態に係る媒体搬送装置における処理回路２７０の概略構成を示す図である。処理回路２７０は、媒体搬送装置１００の処理回路１７０の代わりに使用され、ＣＰＵ１６０の代わりに、媒体読取処理、判定処理及び画像補正処理を実行する。処理回路２７０は、制御回路２７１、画像取得回路２７２、判定回路２７３及び画像補正回路２７４等を有する。なお、これらの各部は、それぞれ独立した集積回路、マイクロプロセッサ、ファームウェア等で構成されてもよい。

制御回路２７１は、制御部の一例であり、制御部１６１と同様の機能を有する。画像取得回路２７２は、画像取得部の一例であり、画像取得部１６２と同様の機能を有する。判定回路２７３は、判定部の一例であり、判定部１６３と同様の機能を有する。画像補正回路２７４は、画像補正部の一例であり、画像補正部１６４と同様の機能を有する。

また、図１４は、他の実施形態に係る情報処理装置２００の概略構成を示すブロック図である。媒体搬送装置１００と情報処理装置２００とを有する画像処理システム１において、媒体搬送装置１００の画像補正部１６４及び切り出し部１６５と同等の機能を、情報処理装置２００が有してもよい。情報処理装置２００は、インタフェース装置２４２、記憶装置２５０、及びＣＰＵ２６０等を有する。

インタフェース装置２４２は、例えばＵＳＢ等のシリアルバスに準じるインタフェース回路を有し、媒体搬送装置１００と電気的に接続して入力画像及び各種の情報を送受信する。また、インタフェース装置２４２の代わりに、無線信号を送受信するアンテナと、所定の通信プロトコルに従って、無線通信回線を通じて信号の送受信を行うための無線通信インタフェース装置とを有する通信部が用いられてもよい。所定の通信プロトコルは、例えば無線ＬＡＮである。

記憶装置２５０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、記憶装置２５０には、情報処理装置２００の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶装置２５０にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等である。

ＣＰＵ２６０は、予め記憶装置２５０に記憶されているプログラムに基づいて動作する。なお、ＣＰＵ２６０に代えて、ＤＳＰ、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等が用いられてもよい。ＣＰＵ２６０は、インタフェース装置２４２、記憶装置２５０等と接続され、これらの各部を制御する。ＣＰＵ２６０は、画像を、媒体搬送装置１００からインタフェース装置２４２を介して受信し、媒体搬送装置１００の画像補正部１６４、及び切り出し部１６５と同様の処理を実行し、処理した画像を記憶装置２５０に格納する。

図１５は、他の実施形態に従った情報処理装置２００の記憶装置２５０及びＣＰＵ２６０の概略構成を示す図である。本実施形態では、媒体搬送装置１００の代わりに、情報処理装置２００が画像補正処理を実行する。

図１５に示すように、記憶装置２５０には、受信プログラム２５１、画像補正プログラム２５２、及び切り出しプログラム２５３等の各プログラムが記憶される。これらの各プログラムは、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールである。ＣＰＵ２６０は、記憶装置２５０に記憶された各プログラムを読み取り、読み取った各プログラムに従って動作する。これにより、ＣＰＵ２６０は、受信部２６１、画像補正部２６２、及び切り出し部２６３として機能する。

受信部２６１は、インタフェース装置２４２を介して媒体搬送装置１００から入力画像を受信する。画像補正部２６２は、入力画像を補正して、補正画像を生成する。切り出し部１６５は、補正画像から、媒体の領域又は媒体上の所定の領域を切り出す。

本実施形態に従った画像処理システムも、上記した各効果と同様の効果を奏することができる。

１ 画像処理システム、１００ 媒体搬送装置、１１２ 給送ローラ、１１３ ブレーキローラ、１２１ 撮像装置、１３０ 駆動装置、１３１ モータ、１３２ エンコーダ、１６１ 制御部、１６２ 画像取得部、１６３ 判定部、１６４ 画像補正部、１６５ 切り出し部、２００ 情報処理装置。

Claims (12)

1. 媒体を搬送する搬送ローラを駆動するモータと、
   前記モータを制御して前記搬送ローラを回転させる制御部と、
   パルス幅が前記モータの回転速度に応じて変化するパルス信号を出力する信号出力部と、
   前記搬送ローラが媒体を搬送する際の負荷変動に基づいた前記パルス幅の変動を検出して、前記搬送ローラが搬送する媒体の厚さを判定する判定部と、
   を有することを特徴とする媒体搬送装置。
2. 前記判定部は、前記パルス幅が所定の閾値を超えた最初のパルス信号の前記パルス幅に基づいて、媒体の厚さを判定する、
   請求項１に記載の媒体搬送装置。
3. 前記判定部によって判定された媒体の厚さが所定厚さ以上である場合、前記制御部は、媒体の厚さが前記所定厚さ未満である場合よりも前記搬送ローラの回転速度を遅くするように前記モータを制御する、
   請求項１又は２に記載の媒体搬送装置。
4. 前記判定部は、媒体の厚さに基づいて媒体の種類を推定し、
   前記制御部は、推定された媒体の種類が厚さの異なる複数の領域を有する種類である場合、厚さの異なる複数の領域を有する種類でない場合よりも前記搬送ローラの回転速度を遅くするように前記モータを制御する、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の媒体搬送装置。
5. 前記モータはＤＣモータであり、
   前記制御部は、前記パルス幅が指令値に追従するように前記ＤＣモータの回転速度を制御する、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の媒体搬送装置。
6. 前記搬送ローラにより搬送される媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部を更に有し、
   前記判定部は、前記撮像部が媒体の読取を開始する前に前記パルス幅の変動を検出して媒体の厚さを判定する、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の媒体搬送装置。
7. 前記搬送ローラにより搬送される媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部を更に有し、
   前記撮像部は、前記判定部によって判定された媒体の厚みに応じて、媒体の読取タイミングを変更する、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の媒体搬送装置。
8. 前記搬送ローラにより搬送される媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部と、
   前記入力画像を補正する画像補正部と、を更に有し、
   前記判定部は、前記撮像部が媒体の読取中に前記パルス幅の変動を検出して媒体の厚さが変化した領域を検出し、
   前記画像補正部は、前記判定部が検出した厚さが変化した領域に対応する前記入力画像を補正する、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の媒体搬送装置。
9. 前記画像補正部によって補正された前記入力画像から、所定の領域を切り出す切り出し部を更に有する、
   請求項８に記載の媒体搬送装置。
10. 請求項１〜５の何れか一項に記載の媒体搬送装置と、情報処理装置とを有する画像処理システムであって、
    前記媒体搬送装置は、前記搬送ローラにより搬送される媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部を更に有し、
    前記情報処理装置は、媒体が搬送される際の負荷変動により前記入力画像に伸縮が生じる領域を補正する画像補正部を有する、
    ことを特徴とする画像処理システム。
11. 媒体を搬送する搬送ローラを駆動するモータと、前記モータを制御して前記搬送ローラを回転させる制御部と、パルス幅が前記モータの回転速度に応じて変化するパルス信号を出力する信号出力部と、を有する媒体搬送装置の制御方法であって、
    前記搬送ローラが媒体を搬送する際の負荷変動に基づいた前記パルス幅の変動を検出して、前記搬送ローラが搬送する媒体の厚さを判定する、
    ことを特徴とする制御方法。
12. 媒体を搬送する搬送ローラを駆動するモータと、前記モータを制御して前記搬送ローラを回転させる制御部と、パルス幅が前記モータの回転速度に応じて変化するパルス信号を出力する信号出力部と、を有する媒体搬送装置の制御プログラムであって、
    前記搬送ローラが媒体を搬送する際の負荷変動に基づいた前記パルス幅の変動を検出して、前記搬送ローラが搬送する媒体の厚さを判定する、
    ことを前記媒体搬送装置に実行させることを特徴とする制御プログラム。

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