JP2021121555A - 原稿搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化やコストアップすることなく、ステイプラなどで綴じられた原稿束を検出し、原稿の破損を防止する。【解決手段】原稿を載置する原稿載置台１と、原稿を搬送する搬送部６と、搬送部６を駆動制御する搬送制御部と、原稿表面を撮像することで原稿の移動量を検知可能な移動量検知部１１１とを備え、移動量検知部１１１は、搬送部６の上流に位置する原稿載置台１に載置された原稿の移動量を検知可能な位置に配置され、移動量検知部１１１の出力に基づいて、搬送部６により搬送された原稿が跳ね上がる挙動を検知することを特徴とする。【選択図】図９

Description

本発明は、原稿を搬送可能な原稿搬送装置における搬送状態の異常を検知する技術に関する。

従来、用紙を所定量搬送する原稿搬送装置において原稿が正常に搬送されているかどうかを検知することを目的として、原稿の搬送方向を知る為に、原稿の搬送方向への移動量を検知するエンコーダと、搬送方向に直交しない特定の検出方向（第一の検出方向）への変位量を計測する光学センサを用いて、光学センサから搬送方向への変位量と、第一の検出方向及び第二の検出方向の変位量から斜行量を求め、この斜行量とエンコーダからの変位量を用いて、搬送方向への変位量を求めていた（特許文献１）。

また、シートの幅方向よりも外側に跳ね上がり検知用発光／受光センサを設けるとともに、原稿積載面に置かれた原稿を検知する為の光学センサからの光を導光体により導光し、跳ね上がり検知センサの受光素子側に受光させ、ステイプラ等で綴じられた原稿束の上位の原稿が跳ね上がり、光路をさえぎることで搬送の異常を検出し搬送を停止している（特許文献２）。

特許第５９２８０９８号公報 特許第５２１５０４４号公報

特許文献１については、搬送されている原稿の変位量を知る為に、光学センサの他にエンコーダを設けている為に、各デバイスを配置するスペースが必要となり、装置の大型化につながってしまう。同時に、デバイスを追加することになるので、コストアップになる。

特許文献２については、跳ね上がり検知センサをシートの幅方向よりも外側に配置する必要があるため装置の大型化が懸念される。また、搬送方向に折れまがった原稿、例えば封筒に３つ折りにして入れられていた原稿などを搬送する際に、原稿の跳ね上がりと誤検知してしまうことが懸念される。

上記を鑑み、本発明に係る原稿搬送装置は、
原稿を載置する原稿載置台と、
上記原稿を搬送する搬送部と、
上記搬送部を駆動制御する搬送制御部と、
上記原稿表面を撮像することで上記原稿の移動量を検知可能な移動量検知部と
を備え、
上記移動量検知部は、上記搬送部の上流に位置する上記原稿載置台に載置された上記原稿の移動量を検知可能な位置に配置され、
上記移動量検知部の出力に基づいて、上記搬送部により搬送された上記原稿が跳ね上がる挙動を検知することを特徴とする。

本発明によれば、原稿の跳ね上がりを検知することによって、ステイプル綴じされた原稿束が搬送されることを検出可能な原稿搬送装置を実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係る原稿搬送装置の構成を概略的に示す部分断面図。 本発明の第１の実施形態に係る原稿搬送装置の主要部の構成を概略的に示す模式図。 本発明の第１の実施形態に係る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。 光学センサから得た画像に信号処理を実行した画像を概略的に示す模式図。 撮像対象の移動速度と光学センサの検知精度の特性を示す模式図。 撮像対象の移動前後の重なりを示す模式図。 撮像領域の重なり度合いに対する光学センサの検知精度の特性を示す模式図。 本発明の第１の実施形態に係る光学センサ周辺を概略的に示す模式図。 本発明の第１の実施形態に係る光学センサ周辺を概略的に示す断面図、及び出力波形。 本発明の第１の実施形態に係る光学センサ周辺を概略的に示す他の断面図、及び出力波形。 本発明の第２の実施形態に係る光学センサ、ピックアップローラ、給紙ローラ及び画像読取センサの配置例を示す上面図。 光学センサ及びその周囲を覆うケース体の配置例を示す断面図。 本発明の第３の実施形態に係る光学センサ、ピックアップローラ、給紙ローラ及び画像読取センサの配置例を示す上面図。 本発明の第３の実施形態に係る光学センサ周辺を概略的に示す部分断面図。 本発明の第３の実施形態に係る折れ曲がった原稿。 本発明の第４の実施形態に係る光学センサ周辺を概略的に示す模式図。

〔第１の実施形態〕
まず、本発明の第１の実施形態に係る原稿搬送装置について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る原稿搬送装置（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の原稿搬送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、原稿搬送装置２００は、シート取込装置１０１を備える。シート積載台（原稿載置台）１にはシートが複数枚積載されており、シート積載台１は昇降自在に構成されている。シート積載台駆動モータ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のを検知する。

原稿給紙部１０１はピックアップローラ４、ピックアップモータ５、ピックアップ昇降モータ２５０、不図示のピックアップモータ制御部、不図示のピックアップ昇降制御部、不図示の原稿台昇降制御部などを含む。原稿給紙部の一例としてのピックアップローラ４はシート載置台１に載置されたシートを搬送方向下流側に向けて送出するような方向に回転する。ピックアップローラ４はピックアップモータ制御部からの指示を受けたピックアップモータ５で回転制御される。また、シート載置台の最も上部にあるシートにピックアップローラ４が接するようにピックアップ昇降制御部の指示に従ってピックアップ昇降モータ２５０によりピックアップローラ４の上下動の制御がされている。これによりシート載置台１から原稿搬送部へ原稿を送り出す。なお、これらの制御部は、装置全体を制御するＣＰＵなどの一機能として構成されても良く、原稿搬送部の駆動制御を行う搬送制御部などの機能を有していても良い。

原稿給紙部１０１は様々な紙種に対応するため複数の制御方式が選択可能である。例えば通常の紙では、シート載置台１の最上部にあるシートに当接するようにピックアップローラ４を搬送開始前にピックアップ昇降モータ２５０によって下降させ、シート載置台１からシートが下流側に搬送されるようにピックアップモータ５によってピックアップローラ４を回転し（図中、反時計周り）、後述する原稿搬送部に対して搬送しているシートが到達されるまで回転を継続する。シートが原稿搬送部に到達後は回転を停止させる。シートが原稿搬送部に到達したことは検知センサによって検知しても良い。続けて、原稿搬送部にシートがなくなったことを検知した後に再度ピックアップモータ５を回転開始する。

また別の例では、薄く搬送ジャムを起こしやすい紙（薄紙）の場合は、ピックアップローラ４は搬送開始時に一度、ピックアップ昇降モータ２５０によりシートに接しない位置に上昇させる。続いてピックアップローラ４をピックアップ昇降モータ２５０により下降させ、下降完了後に通常の紙を搬送する場合より低速でピックアップローラ４を回転させ原稿搬送部にシートを送出する。送出後はピックアップローラ４の回転を停止し、ピックアップ昇降モータ２５０でピックアップローラ４をシートに接しない位置に上昇させる。このように原稿給紙部は、あらかじめ決められた複数の給紙制御から選択された給紙制御によって給紙を行う。

原稿搬送部の一例としての原稿給送ローラ６は、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。分離ローラ７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によるシートを上流側に押し戻す方向の回転力が、給送ローラ６に当接するシートとそれ以外のシートとの間の摩擦力を上回り、最も上位のシート以外が下流側に搬送されない。

このように給送ローラ６が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、最も上位のシートのみが下流側に給送され、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（原稿分離部）を構成する。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、分離された原稿が通過する位置に重送検知センサ３０を備えることで、原稿分離部によって原稿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出装置を用いており、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、原稿分離後のシートを、画像読取センサ１４、１５によって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、その他のローラ（原稿搬送部）を駆動する。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。

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。

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。レジストローラ１７、１８で構成されるレジストローラ対の回転を停止することにより、給送されるシートの先端をレジストローラ対のニップ部に突き当てて、シートの斜行を補正する。

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。

レジスト前センサ３２は、レジストローラ１７、１８で構成されるレジストローラの上流側に配設され、搬送されるシートを検知する。レジスト後センサ３３は、レジストローラ１７、１８で構成されるレジストローラ対の下流側に配設され、搬送されるシートを検知する。

ここで、図３および図４で本発明の実施形態の要部の詳細について述べる。シート積載台１と対向する位置に搬送され、原稿の挙動を検知可能な光学センサ１１１が実装されている基板１００が、シート積載台１と平行に取り付けられている。すなわち、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取り付けられている。ここで、光学センサ１１１にはエリアイメージセンサを使用する。本実施形態の場合には、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ようにするとは、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。ここで、原稿の異常搬送状態をより早く検出し、搬送異常による原稿の破損等を防ぐため、搬送方向におけるできるだけ上流側に光学センサ１１１が配置されることが望ましい。本実施形態においては、ピックアップローラ４の上流側に配置している。

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原稿の画像を取得してその画像情報に基づいて移動量を検出することで、原稿の挙動を検知する。光学センサ１１１は、原稿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。撮像基準面とは、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、撮像対象物である原稿（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、原稿がシート積載台１に複数枚載置された状況においては、搬送される原稿の表面に相当する位置が撮像基準面となる。

すなわち、原稿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Ｄ離すことによって、原稿の種類や光学センサ１１１が配置される位置に依らずに原稿の画像を適切な間隔で取得することができる。従って、光学センサ１１１としては、所定距離Ｄ離れた原稿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Ｄ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。

本実施形態においては、光学センサ１１１で原稿の画像を取得し、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移動量を判定しており、基板１００に実装されるＩＣが移動量検出部として動作している。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本実施形態における原稿搬送装置を構成していることとなる。

なお、図１、２に示すように、シート積載台１には、搬送方向に対する幅方向の両端側にそれぞれ移動可能な規制部材５１が設けられており、シートの幅方向を規制している。規制部材５１を幅方向に移動して搬送する原稿の幅に合わせることによって、搬送中にシートが斜行することを防止できる。本実施形態においては、光学センサ１１１を規制部材５１に対して取り付けてもよく、本体の外装に取り付けてもよい。

また、図４（ａ）の様に光学センサ１１１の前に不図示のプリズムやレンズなどの光学部材を配置し、対向する原稿に対して正対させた場合に、光学センサ１１１が受光する光量が最大となる様に配置する。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。

本発明の実施形態において、光学センサ１１１が原稿の移動量を検知可能なセンサである場合について説明をする。

この場合、光学センサ１１１が撮像対象物の移動量または移動方向を検知可能な不図示の移動量検知部を備えている。光学センサ１１１によりエリアイメージを取得して、不図示のＡ／Ｄ変換部でデジタル信号に変換して得られた画像を、移動量検知部にて順次比較しながら撮像対象物（本実施形態の場合、シート）の移動量または移動方向を検知する。

本実施形態における光学センサ１１１は、レーザで赤外線レーザ光を照射して、またはＬＥＤによる発光を用いて、原稿などによる反射光を受光することで原稿の表面画像を取得するものが好ましい。特に、レーザ方式を用いれば、より詳細に原稿の移動量を検知可能となるため、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、搬送中の原稿のばたつきに起因した、移動量の検知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原稿に対し、原稿の搬送面から光学センサ１１１までの距離Ｄ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、搬送中の原稿にばたつきが発生しても移動量の検知精度を維持できることが実験的に明らかとなっている。

本実施形態では、光学センサ１１１内部でＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）によりイメージセンサを駆動して画像信号を取得するとともに、Ａ／Ｄ変換ならびに画像信号を解析し、撮像対象物の移動量または移動方向を検知する構成となっている。例えば、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）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を備えており、ＴＧがイメージセンサで撮像対象のイメージ画像を取得し、ＡＦＥにて取得した画像信号に対してＡ／Ｄ変換を実行し、デジタル画像信号に基づいてＤＳＰにて撮像対象物の移動量を検知する（いわゆるシステム・オン・チップ（ＳｏＣ）になっている）。すなわち、ＤＳＰが移動量検出部として機能している。別のケースとしては、光学センサ１１１は画像信号の取得のみ行い、不図示の画像信号処理デバイスが別デバイスとして存在し、この画像信号処理デバイスによってＡ／Ｄ変換ならびに画像信号の解析を行い、撮像対象物の移動量または移動方向を検知する構成にしてもよい。本実施形態では光学センサ１１１における画像信号の取得は、原稿に光を照射し、反射した光を受光部によって受光して光電変換することによって行う。

図５に光学センサ１１１から得られる画像に対して信号処理を実行した画像の概略図を示す。ある時刻（ｔ＝０とする）に撮像された画像に対して、特徴点として抽出した点を黒マスで表わす。ここでは例として１マス＝１画素（つまり、光学センサ１１１の画素数は５×５＝２５マス）としているが、複数の画素の平均値または特定の演算を行った後に代表して１マスを形成してもよい。例として、特徴点として他のマスと比較して明るい、または暗い点を抽出する。特徴点としては、原稿表面の凹凸や傷を抽出することができる。この状態から時刻がｔ'だけ経過した時点で、光学センサ１１１が再び画像を取得して、黒マスを抽出し、黒マス（特徴点）がどの様に移動しているかを比較して、時刻０からｔ’までの移動量を算出する。図５の例では、右に１マス、上に１マス移動したと判定する。なお、移動量の算出は、上述したように、光学センサ１１１内部のＤＳＰによって行ってもよいし、光学センサ１１１とは別に設けた画像信号処理デバイス内で行ってもよい。この、時刻０からｔ’までの間に移動した移動量から移動速度を算出できる。なお、原稿の搬送方向の移動量、原稿の幅方向の移動量から、それぞれの方向への移動速度を算出しても良い。なお、以下の説明において移動速度として説明する場合には、搬送方向における移動速度、幅方向における移動速度、それらを合算した原稿の移動方向における移動速度（あるいはその累計）のいずれでも良く、特に、原稿の移動方向における移動速度のことであって良い。

ここで、上述したように、光学センサ１１１の撮像面（受光面）と原稿の表面は、互いに平行になる様に配置している。図６を用いて光学センサの特性について説明すると、本実施形態で用いる光学センサは、一般的には図６（ａ）に示す通り、光学センサの受光面と原稿が互いに平行になっている配置Ａ（図６（ｂ）左側）のときに、受光面と原稿が傾いている配置Ｂ（図６（ｂ）右側）のときに比べて撮像対象である原稿の移動速度がより速い領域まで追従できる特性になっている。

次に、再び図３を使用して光学センサ１１１の配置の詳細について説明をする。

光学センサ１１１とシート積載台１間の距離Ｄについては、光学センサ１１１の撮像領域のうち、搬送方向に対する撮像範囲をＬ、センサの画像取得間隔時間をＴ、原稿搬送部の搬送速度の最大値をＶとしたときに、Ｌ≧Ｔ×Ｖを満たす距離になる様に、距離Ｄを調整する。なお、以下の説明において、Ｌを撮像領域と表現することもある。なお、撮像領域とは、光学センサ１１１の撮像基準面における光学センサ１１１の視野角のことを示しており、撮像基準面に撮像対象（原稿）があれば、撮像領域内の画像を取得することができる。ここで言う搬送方向とは、実際に原稿（シート）が搬送される方向ではなく、装置によって搬送しようとする方向、すなわち、給送ローラや搬送ローラの回転方向に沿う方向（各ローラの軸と垂直な方向）である。なお、センサの画像取得間隔時間をＴとしたが、実際には、光学センサ１１１が取得した画像に基づいてシートの移動量を検出する移動量検出部を有し、その移動量検出部における移動量の取得間隔がＴとなればよい。すなわち、センサの画像取得間隔時間としてはＴよりも短い間隔で取得しつつ、移動量検出部における移動量の検出をＴ間隔で行い、それ以外の取得データは無視するか、移動量検出部に対して入力自体しないものであってもよい。以下では説明上センサの画像取得間隔時間Ｔとして説明するが、ここで説明したことと同義であり、移動量取得間隔時間Ｔと読み換えればよい。

ここで、光学センサ１１１と光学部材を合わせた画角（視野角）が大きくなると、１回で撮像できる領域が大きくなる為に、Ｌは大きい値を持つことになる。また、光学センサ１１１はある程度の視野角を持っているため、距離Ｄを大きくすることによってもＬは大きい値を持つことができる。

画像取得間隔時間Ｔに関しては、光学センサ１１１が画像を取得するのに要する時間が短ければ小さい値を持つ。具体的には、光学センサ１１１の画像読出しクロックが早ければ、光学センサ１１１が画像信号を読み出す為の時間が短くなる。または光学センサ１１１の画素数が小さければそれだけ画像信号を読み出す為の時間が短くなる。ただし、画素数が小さくなる場合は、前述のＬの値に対しても影響を与える（小さくなる）ことがある。

前述の通り説明した原稿の移動量検知について、移動量を検知する為に光学センサ１１１から得られる画像を複数平均する必要がある場合は、検知までの時間が必要になる。この場合は、画像取得間隔時間Ｔを移動量検知間隔時間Ｔ'に置き換えてＬ≧Ｔ'×Ｖを満たす様に光学センサ１１１とシート積載台１間の距離Ｄを調整する必要がある。

ただし、Ｌ≧Ｔ×Ｖ（またはＬ≧Ｔ'×Ｖ）は最低条件である為、本発明ではより最適な配置について言及する。例えば、図５に示した５×５画素の光学センサを用いた場合は、光学センサが１回画像を取り込むのに対して、原稿が１画素以下の変位量であれば極めて精度の良い検知が可能となる。すなわち、Ｌ≧Ｔ×Ｖ×５を満たせばよい。この関係式から、精度良く検知するための原稿搬送速度の上限値Ｖｍａｘとして、Ｌ／５Ｔを得る。

この上限値Ｖｍａｘでの運用が困難な場合を想定し、図７と図８を用いて別の形態について言及する。図７は、ある時刻ｔ１と別の時刻ｔ２（＞ｔ１）における原稿の撮像領域の重なり度合い（重複率）を模式的に表したものである。時刻ｔ１と時刻ｔ２とで、光学センサ１１１が撮像した領域のうち、両画像において重複する領域が大きければ大きいほど、前述した特徴点の数をより多く検出、追跡することができる為、移動量をより正確に検知できる。この場合、図７中のαＬ（αは撮像領域の重なり度合いを示し、α＜１）を用いて、αＬ≧Ｔ×Ｖを満たすように光学センサ１１１を配置し、搬送速度Ｖを設定する。すなわち、この関係式から原稿搬送速度の上限値Ｖｍａｘとして、αＬ／Ｔを得る。

図８に示す通り、撮像領域の重なり度合いを上昇させていくと光学センサの検知精度は上昇する特性を示す。検知アルゴリズムとして所定の撮像領域の重なり度合いα１で検知精度が飽和するように構成した場合には、撮像領域の重なり度合いがα１となるようにＶｍａｘを設定すればよい。

一例として、移動量の検知精度をある程度の高さとするために、撮像画素として重複エリアαＬがＮ以上となることが好ましいとする。この場合、光学センサとして、搬送方向に対する画素数がＬとすると、搬送方向の画素としてαＬ重複するようにすればよく、この場合、Ｌ−Ｖ×Ｔ≧Ｎ（＝αＬ）となる。したがって、この場合には、Ｖ≦（Ｌ−Ｎ）／Ｔを満たすように搬送速度を設定することによって、精度良く移動量を検出することができる。具体的な例としては、図５に示す光学センサを用いた場合、重複エリアが４画素分以上（α＝４／５＝０．８）となればよいとすると、Ｖ≦（５−４）／Ｔ＝１／Ｔとなるように搬送速度Ｖを設定すればよい。

本実施形態においては、図８に示すように、重なり度合いがα１＝０．８となる辺りから検知精度が飽和気味に上昇してくるが、移動量の検知自体は画像取得間隔時間ごとに行っており、必ずしも連続して検知に成功する必要はない。概ね移動量を検知できている程度すなわち重なり度合いが第１閾値としてのα１となる程度の搬送速度に設定することで、搬送のスループットを向上できる。本実施形態においては、α＝α１＝０．６（重複率６０％）に設定した場合に良好に検出が可能であるとともに処理部への負荷を抑えることができており、その場合、Ｎ＝αＬ＝０．６×５＝３．０であるから、Ｖ≦２／Ｔとなる。

なお、上記は一例であり、使用する光学センサによって検知精度の特性は異なるが、検知精度が飽和し始める辺り、あるいは若干飽和するような撮像領域の重なり度合いα１を設定するのが好ましく、本実施形態においてはα＝０．６となっているが、前後しても構わない。

搬送速度Ｖに関しては、原稿搬送装置が原稿を搬送する速度であるので、原稿搬送開始から所定の速度に到達するまで、段階的に（あるいは、モータの種類によっては無段階的に）速度が上昇することになる。逆に原稿の搬送停止時には、所定の速度から停止状態（Ｖ＝０）に向けてやはり段階的に（または無段階的に）速度が低下する。

上述した搬送速度Ｖの設定値としては、原稿搬送開始後に、搬送速度が所定の速度に到達した時点での速度Ｖ１が上記の関係式を満たすようにしておくことで、立ち上がりや立下りにおいて速度がＶ１よりも遅い場合でも、光学センサの検知精度が低下することはなく、好適に移動量を検知することができる。

ここで、例えば、装置にスペースの余裕が無ければ、画角の大きな光学部材を光学センサ１１１の前に配置し、搬送方向に対する撮像領域Ｌを大きくすることが考えられる。この構成によって、より大きな搬送速度Ｖに対応できることになる。

または、搬送速度Ｖの変化に連動して、光学センサ１１１の画像取得間隔時間Ｔを変化させてもよい。ターゲットとなる撮像重なり領域（αＬ）を決め、搬送速度Ｖが変化しても、撮像重なり領域が常に一定となるように画像取得間隔時間Ｔを前述のＴＧが制御する。この制御を行うことで、搬送速度Ｖが変化しても、光学センサの検知精度が常に一定となる。

同様に、本実施形態において、上述したように搬送速度Ｖを設定する代わりに、画像取得間隔時間Ｔを調整することで、撮像領域の重なり度合いαが所定の値となるように調整してもよい。重なり度合いαがα１となるようにすれば効率よく光学センサの検知精度を向上することができるが、これに限られず、ある程度の重なり度合いαを保てるような画像取得間隔時間Ｔとなっていればよい。

光学センサの出力としては、所定の画像取得間隔時間Ｔで出力を処理するＩＣなどに対して出力してもよいが、以下には別の例を示す。

例えば、光学センサにおける移動量の検知量が所定の値を上回ると移動量を出力する光学センサを使用した場合に、Ａ４原稿の搬送として、１５０枚／分の搬送を行う場合について示す。原稿間隔距離を考慮しても搬送速度Ｖは１０００ｍｍ／秒前後となる。この場合、画像取得間隔時間Ｔの一例として、光学センサの解像度が１５００ｃｐｉ、すなわち１インチ当たり１５００カウントの出力を行う設定とすれば、１カウント当たり１／１５００インチ、つまり０．０１７ｍｍ程の移動があると１カウントの出力を行うものである。搬送速度Ｖ＝１０００ｍｍ／秒に対しては、１秒当たり１０００／０．０１７≒６００００カウント、すなわち、１／６００００秒で１カウント出力される。

光学センサとしては、図６（ａ）に示すように、所定の搬送速度以上になると、設定された解像度の性能を発揮できなくなる特性がある（検知精度が下がる）。これに対し、原稿搬送装置として設定可能な搬送速度に対して同等の検知精度を発揮できるように、解像度の設定値として１５００ｃｐｉ程度にすることによって、実際に使用される搬送速度Ｖ＝１０００ｍｍ／秒程の条件に対しては、解像度を下げずに、検知精度を一定に保ったまま使用することができる。特に、図６（ｂ）で説明したように、原稿の表面と光学センサの撮像面が平行となるように配置すること（図６（ｂ）左側）によって、設定された解像度の性能を発揮しやすくなる、すなわち、搬送速度を速くしても設定された解像度の性能を維持することができ、光学センサの検知精度を維持することができる。

また、光学センサとしては解像度として５０００ｃｐｉやそれ以上となるものもあり、解像度を上げれば光学センサの検知精度は向上するが、その分光学センサを高速に動作させる必要があり、光学センサ内部の動作クロック周波数を上げることになるので、光学センサの出力を処理するＩＣ等にかかる負荷や消費電力も増えることとなる。ここで示すような原稿の搬送状態を検知することを考えると、解像度を１５００ｃｐｉ程度とすることによって、搬送速度として要求される１００枚／分程度の搬送速度Ｖに対しては十分な検知精度を確保することができ、処理にかかる負荷などを抑えることができる。

ここで図９を用いステイプラ、クリップ、糊付け等によって束状に閉じられた原稿束が誤って給紙されるときの挙動について説明する。原稿束Ｆは綴じ位置ＳＰ１の位置をステイプラで綴じられている。給送ローラ６によって給送される際、原稿束Ｆも１枚ずつ分離して給送される。最上位の原稿Ｆ１は給紙ローラ６によって給送され、その他の原稿は分離ローラ７によりその場にとどまる方向に力を受けるため、原稿Ｆ１はＳＰ１を中心に跳ね上げられる。

図１０、１１は光学センサ１１１と原稿Ｆ１との距離の関係と、光学センサ１１１が検出している原稿の移動速度を示している。図１０（ａ）のように正常に原稿が搬送されている場合、原稿の移動速度は一定となるので、光学センサ１１１からは図１０（ｂ）のような波形が得られる。図１１（ａ）の点線のように原稿が浮き、光学センサ１１１に近づくような挙動となると、光学センサ１１１は特徴点を見失い、速度を検出できなくなったり、特徴点を含む部分が原稿Ｆ１の厚み方向にも移動することにより、原稿の搬送方向、幅方向に対する特徴点の移動速度が変化したりして、図１１（ｂ）に示すような速度の増減が連続したような出力となり、原稿の搬送に異常があったことが検知できる。図９で説明したように原稿束Ｆがステイプラで綴じられていた場合、最上位の原稿Ｆ１が跳ね上げられ、光学センサ１１１に近づくため、これを検出することができ、換言すると、移動速度として特定の推移パターンを検出することによって、原稿の跳ね上がりを検知することができる。

ステイプラで綴じられた原稿束が検出されると、原稿の搬送は停止される。ステイプラで綴じられた原稿束Ｆがこのまま搬送されてしまうと、給紙ローラ６により搬送方向に力を受けている最上位の原稿Ｆ１と、分離ローラ７によりその場にとどまる残りの原稿束は引き裂かれて破損してしまうため、原稿の搬送を停止することで原稿束Ｆの破損を防止することができる。

〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態に係る原稿搬送装置について説明する。基本的構成は第１の実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図１２及び図１３を用いて、光学センサ１１１の配置方法の詳細について説明する。図１２は、原稿搬送装置を給紙面に正対する形で見たときに、光学センサ１１１とピックアップローラ４と給紙ローラ６を抽出した図である。本実施形態においては、図１３に示すように、ピックアップローラ４を保持している部材である上部開閉ユニット２０１が延出し、光学センサ１１１を保持する。図１３は、図１２の構成物に関するＡ−Ａ断面図であり、光学センサ１１１がケース体１１２によって覆われている例を示している。光学センサ１１１の検知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、原稿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原稿以外の領域があると、移動量または移動方向を検知する為の情報量が少なくなり、検知精度を低下させる要因になる）。

但し、光学センサ１１１の周囲を覆っているケース体１１２の壁面のうち、給紙面との距離が短い方の壁面が上流側に配置される向きに光学センサ１１１を配置する図１３の向きに対し、その反対、すなわち、ケース体１１２の壁面のうち、給紙面との距離が短い方の壁面が下流側に配置される向きに光学センサ１１１を配置するようにしたときにも、光学センサ１１１の検知領域に原稿のみが含まれるように構成できる場合には、ピックアップローラ４や分離ローラ７における紙粉の発生を考慮して、給紙面との距離が短い方の壁面が下流側に配置される向きに光学センサ１１１を配置するようにするのが好ましい。このように配置すれば、光学センサ１１１に対向する面（透光板１１２ｃ）に対する紙粉の付着を低減することができる。

シート積載台１に載置された原稿束を搬送路の上流に設けられた原稿給紙口に連続搬送するときに、複数の原稿が同時に通過可能な位置に光学センサ１１１を設けることで、搬送する原稿の後端を撮像して後端検出が可能となる。なお、本実施形態においては、原稿の後端の検知としては、先行する原稿の後端が次の原稿に対して影を形成することによって、出力が変動することを利用することができる。

具体的な光学センサ１１１の配置としては、シート積載台１におけるシートが積載される位置の先端よりもわずかに上流である。つまり、シート積載台１先端側でシート積載台１と対向する位置である。また、光学センサ１１１を、ピックアップローラ４や給送ローラ６を有する給紙ユニットの高さよりも低く配置することで、装置本体の大型化を抑えることができる。

本実施形態の構成によれば、１つの光学センサで原稿の搬送状態を検知可能であり、かつ原稿が規制されてからの搬送状態を検知する構成になっている。その為、付加的な処理を実行することなく原稿の搬送状態を検知可能な為に、処理時間を増大させることがない。

よって、装置の大型化やコストアップすることなく、処理時間についても不要に増加しない装置を提供できる。

〔第３の実施形態〕
次に、第３の実施形態に係る原稿搬送装置について説明する。図１４は、本実施形態に係る原稿搬送装置を給紙面に正対する形で見たときに、光学センサ１１１ａ、１１１ｂとピックアップローラ４と給紙ローラ６を抽出した図である。本実施形態では光学センサを搬送方向に対し垂直な方向に２つ設けている。

図１５は第１の実施形態の図９と同様にステイプラ、クリップ、糊付け等によって束状に閉じられた原稿束が誤って給紙されたときの原稿Ｆ１の挙動を示した図である。第１の実施形態で説明したように、原稿Ｆ１は綴じ位置ＳＰ１を中心に跳ね上げられる。この時綴じ位置ＳＰ１付近の原稿Ｆ１の挙動を検出する光学センサ１１１ｂと給送ローラを挟んで綴じ位置ＳＰ１と反対側の原稿Ｆ１の挙動を検出する光学センサ１１１ａでは出力波形が異なる。

光学センサ１１１ｂ付近の原稿Ｆ１の挙動は、原稿Ｆ１以外の原稿束Ｆが分離ローラ７によって止められているため、綴じ位置ＳＰ１と同様に搬送方向への移動が止められるか、搬送速度が落ちる。光学センサ１１１ｂが搬送方向だけでなく、搬送方向以外へ動いたことを検出可能であれば、原稿Ｆ１が綴じ位置ＳＰ１を中心に回転している挙動を検出することもできる。また、光学センサ１１１ａ付近の原稿Ｆ１の挙動は、第１の実施形態で示したように跳ね上げられ、光学センサ１１１ａに近づくため、光学センサ１１１ａは図１１（ｂ）のような出力波形となる。
図１６に示すような折れ曲がった原稿が搬送された場合、折り曲げ部が矯正されずに原稿が光学センサ１１１ａ、１１１ｂに近づきため、光学センサ１１１ａ、１１１ｂは図１１（ｂ）のような波形を出力するが、搬送路の左右に配置された２つの光学センサから同じ波形が出力されるため、図１５を用いて説明したような綴じられた原稿束が搬送された場合と区別することが可能となる。

本実施形態においては、光学センサ１１１ａ、１１１ｂの２つを幅方向に配置したが、３つ以上の光学センサ１１１を幅方向に並べて配置しても良く、それぞれの光学センサ１１１は、搬送方向に対してずれた位置に配置されていても良い。

〔第４の実施形態〕
次に、第４の実施形態を用いて、光学センサ１１１と上部開閉ユニット２０１の外装部との取付方法について説明する。なお、原稿搬送装置２００の基本的構成は、第１の実施形態と同様である。

図１７は光学センサ１１１の部分概略図である。光学センサ１１１が実装されている基板１００に対してケース体１１２が設けられ、光学センサ１１１を取り囲むようになっている。ケース体１１２は光学センサに対する外乱となる外光を排除するために設けられる。

ケース体１１２を含む光学センサ１１１は不図示の光学センサ保持部材を介して上部開閉ユニット２０１の内部に固定されている。ここで光学センサ保持部材は前述の緩衝部材を含んでいても良い。光学センサ１１１は上部開閉ユニット２０１の内部に固定されているが、上部開閉ユニット２０１の外にある原稿の変位量を測定しなくてはならないため、上部開閉ユニット２０１の外装部材１５１に光学センサ１１１用に開口部が設けられている。ここで、外装部材１５１に設けられた開口部は光学センサ１１１、ケース体１１２、光学センサ保持部材を含む光学センサに干渉しないように開口されている。もし開口部が光学センサに干渉するような開口であった場合、上部開閉ユニット１２０の外装部材１５１に加えられた衝撃・振動によって光学センサ１１１に振動が伝搬してしまう。本実施形態では開口部が干渉しないようになっているため、外装部材１５１に加えられた衝撃・振動は光学センサ１１１に直接伝搬しないため、光学センサ１１１の検出した変位量に衝撃・振動の影響が出ない。

以上説明した実施形態において、移動量検知部としての光学センサ１１１は、原稿における搬送方向の移動量と搬送方向と直交する原稿の幅方向の移動量のそれぞれを検知することができる。原稿の移動量としては、それらの移動量を合算した移動量ベクトルを求めることによって算出することができる。上記実施形態で説明した、原稿が跳ね上げられたことを検知する跳ね上げ検知処理においては、図１１を用いて説明したような移動量（移動速度）の変化に基づいて行うが、搬送方向または幅方向のいずれかの移動量においてのみ図１１で説明した異常を検知した場合に原稿の跳ね上がりを検知しても良いし、両方向において異常を検知した場合に跳ね上がりを検知するようにしても良い。また、実際の計測においては、搬送方向における移動量の異常の方が幅方向よりも早く現れる傾向があることから、幅方向における移動量において異常を検知した場合のみ、原稿の跳ね上がりを検知しても良いし、タイミングをずらして搬送方向と幅方向との移動量において異常を検知した場合に、原稿の跳ね上がりを検知しても良い。なお、異常の例としては、通常の搬送速度に対して所定量以上大きい速度に到達したことなどが挙げられる。

以上、本発明の原稿搬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、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をすることができる。

１ シート積載台
１ａ シート積載面
２ シート積載台駆動モータ
３ シート検知センサ
４ ピックアップローラ
５ ピックアップローラ駆動モータ
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
１９ レジストクラッチ
２０、２１、２２、２３ 搬送ローラ
３０ 重送検知センサ
３２ レジスト前センサ
３３ レジスト後センサ
４０ 上ガイド板
４１ 下ガイド板
４２ 分離ローラ対（原稿分離部）
４４ 排出積載部
１００ 基板
１０１ 原稿給紙部
１０２ 光源
１１１ 光学センサ
１１２ ケース体
１５１ 外装部材
２００ 原稿搬送装置
２０１ 上部開閉ユニット
Ｆ 原稿束
Ｆ１ 上位原稿

Claims (6)

1. 原稿を載置する原稿載置台と、
   上記原稿を搬送する搬送部と、
   上記搬送部を駆動制御する搬送制御部と、
   上記原稿表面を撮像することで上記原稿の移動量を検知可能な移動量検知部と
   を備え、
   上記移動量検知部は、上記搬送部の上流に位置する上記原稿載置台に載置された上記原稿の移動量を検知可能な位置に配置され、
   上記移動量検知部の出力に基づいて、上記搬送部により搬送された上記原稿が跳ね上がる挙動を検知することを特徴とする原稿搬送装置。
2. 上記移動量検知手段は、
   検知した上記移動量において特定の推移パターンを検出した際に上記原稿の跳ね上がりを検知することを特徴とする請求項１に記載の原稿搬送装置。
3. 上記移動量検知手段は、
   検知した上記移動量が、速度の増減を繰り返した際に上記特定の推移パターンを検出したと判定することを特徴とする請求項２に記載の原稿搬送装置。
4. 上記移動量検知手段は、
   上記原稿の搬送方向と該搬送方向と直交する原稿の幅方向とのそれぞれにおける上記移動量を検知可能であり、
   上記幅方向における上記移動量として上記特定の推移パターンを検出した際に、上記原稿の跳ね上がりを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の原稿搬送装置。
5. 上記移動量検知手段は、
   上記原稿の搬送方向と該搬送方向と直交する原稿の幅方向とのそれぞれにおける上記移動量を検知可能であり、
   上記搬送方向と上記幅方向とのそれぞれにおける上記移動量として、タイミングをずらして上記特定の推移パターンを検出した際に、上記原稿の跳ね上がりを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の原稿搬送装置。
6. 上記移動量検知手段は、原稿の搬送方向と垂直な上記原稿の幅方向に複数配置され、複数の上記移動量検知手段の検出した上記移動量が異なる場合に、
   上記搬送部の搬送を停止することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の原稿搬送装置。

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