JP2022131523A - 媒体搬送装置、制御方法及び制御プログラム - Google Patents

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Abstract

Figure 2022131523000001
【課題】媒体の搬送異常が発生したか否かをより精度良く判定することが可能な媒体搬送装置、制御方法及び制御プログラムを提供する。
【解決手段】媒体搬送装置は、媒体を搬送する搬送部と、搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部と、検出領域において、搬送部により搬送される媒体の重なりを検出する重なり検出部と、端部検出部が媒体の端部を検出した位置と検出領域との位置関係に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定する判定部と、判定部により重なり検出が有効であると判定された場合、重なり検出部の検出結果に基づいて、重送による異常処理を実行する制御部と、を有する。
【選択図】図6

Description

本発明は、媒体搬送装置、制御方法及び制御プログラムに関し、特に、媒体の重送が発生したか否かを判定する媒体搬送装置、制御方法及び制御プログラムに関する。
一般に、スキャナ等の媒体搬送装置は、複数の媒体が重なって搬送される重送が発生したか否かを検出し、重送が発生した際には媒体の搬送を自動的に停止する機能を有している。
例えば、超音波センサを用いて、媒体を透過する超音波の透過量に基づいて、媒体の重送が発生したか否かを判定する重送検出装置が開示されている(特許文献1を参照)。この重送検出装置では、媒体を透過した超音波の信号値と判定閾値とを比較して、媒体の重送が発生したか否かを判定している。
特開2020-100459号公報
媒体搬送装置では、媒体の重送が発生したか否かをより精度良く判定できることが望まれている。
本発明の目的は、媒体の重送が発生したか否かをより精度良く判定することが可能な媒体搬送装置、制御方法及び制御プログラムを提供することにある。
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部と、搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部と、検出領域において、搬送部により搬送される媒体の重なりを検出する重なり検出部と、端部検出部が媒体の端部を検出した位置と検出領域との位置関係に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定する判定部と、判定部により重なり検出が有効であると判定された場合、重なり検出部の検出結果に基づいて、重送による異常処理を実行する制御部と、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部と、搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部と、検出領域において、搬送部により搬送される媒体の重なりを検出する重なり検出部と、を有する媒体搬送装置の制御方法であって、端部検出部が媒体の端部を検出した位置と検出領域との位置関係に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定し、重なり検出が有効であると判定された場合、重なり検出の検出結果に基づいて、重送による異常処理を実行する。
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部と、搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部と、検出領域において、搬送部により搬送される媒体の重なりを検出する重なり検出部と、を有する媒体搬送装置の制御プログラムであって、端部検出部が媒体の端部を検出した位置と検出領域との位置関係に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定し、重なり検出が有効であると判定された場合、重なり検出の検出結果に基づいて、重送による異常処理を実行する、ことを媒体搬送装置に実行させる。
本発明によれば、媒体搬送装置、制御方法及び制御プログラムは、媒体の重送が発生したか否かをより精度良く判定することが可能となる。
実施形態に従った媒体搬送装置100を示す斜視図である。 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。 超音波センサ115等の配置について説明するための模式図である。 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140及び処理回路150の概略構成を示す図である。 媒体読取処理の動作の例を示すフローチャートである。 有効性判定処理の動作の例を示すフローチャートである。 (A)は媒体画像の一例を示し、(B)は媒体画像内の特定のライン画像における各画素の輝度値を示すグラフの一例である。 (A)は媒体の端部の位置と検査領域との位置関係の例を示す図であり、(B)は媒体の端部の位置と検査領域との位置関係の他の例を示す図であり、(C)は媒体の端部の位置と検査領域との位置関係の更に他の例を示す図である。 超音波センサから出力される超音波信号強度の特性について説明するための模式図である。 媒体搬送装置100の重送判定処理の動作の例を示すフローチャートである。 媒体の端部の位置を検出する他の例を説明する図である。 媒体の端部の位置を検出する更に他の手段について説明するための模式図である。 他の処理回路250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、イメージスキャナとして構成された実施形態に従った媒体搬送装置100を示す斜視図である。媒体搬送装置100は、原稿である媒体を搬送し、撮像する。媒体は、用紙、カード又は冊子等である。用紙には、薄紙又は厚紙等が含まれる。冊子には、パスポート又は通帳等が含まれる。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。
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、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、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。
下側筐体101の上面は、媒体の搬送路の下側ガイド107aを形成し、上側筐体102の下面は、媒体の搬送路の上側ガイド107bを形成する。図1において矢印A1は媒体搬送方向を示す。以下では、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。
載置台103は、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、媒体を載置する載置面103aを有する。載置面103a上には、第1サイドガイド109a及び第2サイドガイド109bが設けられている。第1サイドガイド109a及び第2サイドガイド109bは、媒体の幅方向A2の位置を規制する。以下では、第1、第2サイドガイド109a、bを総じてサイドガイド109と称する場合がある。各サイドガイド109a、bは、載置台103の媒体搬送方向と直交する幅方向A2に移動可能に設けられる。各サイドガイド109a、bは、高さ方向A3において所定の高さを有し、載置台103に載置された媒体の幅方向を規制する。通常、第1サイドガイド109aは、最も左側の位置に配置して、第2サイドガイド109bを媒体の幅に応じて移動させる。
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、接触センサ111、給送ローラ112、ブレーキローラ113、媒体センサ114、超音波発信器115a、超音波受信器115b、第1搬送ローラ116、第2搬送ローラ117、第1撮像装置118a、第2撮像装置118b、第3搬送ローラ119及び第4搬送ローラ120等を有している。給送ローラ112、ブレーキローラ113、第1搬送ローラ116及び第2搬送ローラ117は、媒体を搬送する搬送部の一例である。なお、各ローラの数は一つに限定されず、各ローラの数はそれぞれ複数でもよい。以下では、第1撮像装置118a及び第2撮像装置118bを総じて撮像装置118と称する場合がある。
接触センサ111は、給送ローラ112及びブレーキローラ113より上流側に配置される。接触センサ111は、媒体を接触検知することにより、載置台103に媒体が載置されているか否かを検出する。接触センサ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第1媒体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と対向して配置される。
媒体センサ114は、給送ローラ112及びブレーキローラ113より下流側且つ第1搬送ローラ116及び第2搬送ローラ117より上流側に配置される。媒体センサ114は、その位置に媒体が存在するか否かを検出する。媒体センサ114は、媒体の搬送路に対して一方の側に設けられた発光器及び受光器と、搬送路を挟んで発光器及び受光器と対向する位置に設けられたミラー等の反射部材(図示せず)とを含む。発光器は、搬送路に向けて光を照射する。一方、受光器は、発光器により照射され、反射部材により反射された光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号である第2媒体信号を生成して出力する。媒体センサ114の位置に媒体が存在する場合、発光器により照射された光はその媒体により遮光されるため、媒体センサ114の位置に媒体が存在する状態と存在しない状態とで第2媒体信号の信号値は変化する。なお、発光器及び受光器は、搬送路を挟んで相互に対向する位置に設けられ、反射部材は省略されてもよい。
超音波発信器115a及び超音波受信器115bは、給送ローラ112及びブレーキローラ113に対して媒体搬送方向A1の下流側且つ第1搬送ローラ116及び第2搬送ローラ117に対して媒体搬送方向A1の上流側に配置される。超音波発信器115a及び超音波受信器115bは、媒体の搬送路の近傍に、搬送路を挟んで対向して配置される。超音波発信器115aは、超音波を出力可能である。一方、超音波受信器115bは、超音波発信器115aにより発信され、媒体を通過した超音波を受信し、受信した超音波に応じた電気信号である超音波信号を生成して出力する。以下では、超音波発信器115a及び超音波受信器115bを総じて超音波センサ115と称する場合がある。超音波センサ115は、検出領域において、搬送部により搬送される媒体の重なりを検出する重なり検出部の一例である。
第1搬送ローラ116及び第2搬送ローラ117は、給送ローラ112及びブレーキローラ113に対して媒体搬送方向A1の下流側且つ撮像装置118に対して媒体搬送方向A1の上流側に配置される。
第1撮像装置118aは、第1搬送ローラ116及び第2搬送ローラ117に対して媒体搬送方向A1の下流側に配置される。第1撮像装置118aは、主走査方向に直線状に配列されたCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)による撮像素子を有する等倍光学系タイプのCIS(Contact Image Sensor)によるラインセンサを有する。ここでは、主走査方向は、媒体の搬送方向と直交する方向である。ラインセンサは、媒体を撮像する撮像センサの一例である。また、第1撮像装置118aは、搬送される媒体に向けて光を照射する光源と、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電気信号を増幅し、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118aは、一定間隔毎に、搬送されている媒体の表面のラインセンサと対向する領域を撮像してライン画像を順次生成し、出力する。即ち、ライン画像の垂直方向(副走査方向)の画素数は1であり、水平方向(主走査方向)の画素数は複数である。第1撮像装置118aは、搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部の一例である。ライン画像は、媒体を撮像した入力画像の一例である。
同様に、第2撮像装置118bは、第1搬送ローラ116及び第2搬送ローラ117に対して媒体搬送方向A1の下流側に配置される。第2撮像装置118bは、主走査方向に直線状に配列されたCMOSによる撮像素子を有する等倍光学系タイプのCISによるラインセンサを有する。ラインセンサは、媒体を撮像する撮像センサの一例である。また、第2撮像装置118bは、搬送される媒体に向けて光を照射する光源と、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電気信号を増幅し、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118bは、一定間隔毎に、搬送されている媒体の裏面のラインセンサと対向する領域を撮像してライン画像を順次生成し、出力する。第2撮像装置118bは、搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部の一例である。
なお、媒体搬送装置100は、第1撮像装置118a及び第2撮像装置118b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、CMOSによる撮像素子を備える等倍光学系タイプのCISによるラインセンサの代わりに、CCD(Charge Coupled Device)による撮像素子を備える等倍光学系タイプのCISによるラインセンサが利用されてもよい。また、CMOS又は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が利用されてもよい。
載置台103に載置された媒体は、給送ローラ112が図2の矢印A4の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に向かって搬送される。ブレーキローラ113は、媒体搬送時、矢印A5の方向に回転する。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)。給送ローラ112及びブレーキローラ113は、載置台103に載置された媒体を分離して給送する給送部の一例である。
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116と第2搬送ローラ117の間に送り込まれる。媒体は、第1搬送ローラ116及び第2搬送ローラ117がそれぞれ矢印A6及び矢印A7の方向に回転することによって、第1撮像装置118aと第2撮像装置118bの間に送り込まれる。撮像装置118により読み取られた媒体は、第3搬送ローラ119及び第4搬送ローラ120がそれぞれ矢印A8及び矢印A9の方向に回転することによって排出台104上に排出される。
図3は、超音波発信器115a等の配置について説明するための模式図である。図3は、媒体搬送装置100の下側ガイド107aを上方から見た模式図である。
図3に示すように、2つの超音波受信器115bは、媒体搬送方向A1において、給送ローラ112と、第3搬送ローラ119との間に配置される。また、2つの超音波受信器115bは、幅方向A2において間隔を空けて並べて配置される。図3に示す例では、超音波受信器115bは、下側ガイド107aにおける幅方向A2の両端部に配置される。2つの超音波発信器115aは、超音波受信器115bと対向する上側ガイド107bの位置に配置される。媒体搬送装置100では、2つの超音波発信器115a(超音波センサ115)が、下側ガイド107aの幅方向A2において離間して配置されることにより、媒体の幅方向の両端部を検出可能となっている。なお、超音波センサ115の数は、2つに限定されず、1つ又は3つ以上でもよい。
媒体センサ114は、媒体搬送方向A1において、超音波発信器115aと給送ローラ112との間に配置される。
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、モータ131、インタフェース装置132、記憶装置140及び処理回路150等をさらに有する。
モータ131は、1つ又は複数のモータを含み、処理回路150からの制御信号によって、給送ローラ112、ブレーキローラ113、第1~第4搬送ローラ116、117、119及び120を回転させて媒体を搬送させる。
インタフェース装置132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、不図示の情報処理装置と電気的に接続して媒体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132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140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140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で非一時的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140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。
記憶装置140は、データとして、媒体搬送路における超音波センサ115の配置位置及び撮像装置118の配置位置を記憶する。
処理回路150は、予め記憶装置140に記憶されているプログラムに基づいて動作する。処理回路150は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。処理回路150として、DSP(digital signal processor)、LSI(large scale integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等が用いられてもよい。
処理回路150は、操作装置105、表示装置106、接触センサ111、媒体センサ114、超音波センサ115、撮像装置118、モータ131、インタフェース装置132及び記憶装置140等と接続され、これらの各部を制御する。処理回路150は、モータ131の駆動制御、撮像装置118の撮像制御等を行い、媒体画像を生成し、インタフェース装置132を介して情報処理装置に送信する。また、処理回路150は、撮像装置118からのライン画像等に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定する。重なり検出が有効であると判定した場合、処理回路150は、超音波センサ115からの超音波信号等に基づいて、媒体の重送が発生しているか否かを判定する。
図5は、記憶装置140及び処理回路150の概略構成を示す図である。
図5に示すように、記憶装置140には、制御プログラム141、画像生成プログラム142、判定プログラム143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。処理回路150は、記憶装置140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、処理回路150は、制御部151、画像生成部152及び判定部153として機能する。
図6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6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140に記憶されているプログラムに基づき主に処理回路150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6に示す動作のフローは、定期的に実行される。なお、媒体搬送装置100は、媒体を給送する給送モードとして、複数の媒体を分離して給送する分離モードと、媒体を分離せずに給送する非分離モードとを有している。図6に示す動作のフローは、給送モードが分離モードに設定されている場合に実行される。
最初に、制御部151は、利用者により操作装置105を用いて媒体の読み取りの指示が入力されて、媒体の読み取りを指示する操作信号を操作装置105から受信するまで待機する(ステップS101)。
次に、制御部151は、接触センサ111から第1媒体信号を取得し、取得した第1媒体信号に基づいて、載置台103に媒体が載置されているか否かを判定する(ステップS102)。
載置台103に媒体が載置されていない場合、制御部151は、ステップS101へ処理を戻し、操作装置105から新たに操作信号を受信するまで待機する。
一方、載置台103に媒体が載置されている場合、制御部151は、モータ131を駆動し、給送ローラ112、ブレーキローラ113、第1~第4搬送ローラ116、117、119、120を回転させて、媒体を搬送させる(ステップS103)。制御部151は、分離モードでは、給送ローラ112及び第1~第4搬送ローラ116、117、119、120をそれぞれ矢印A4、A6、A7、A8、A9の方向(媒体給送方向又は媒体搬送方向)に回転させるようにモータ131を駆動する。また、制御部151は、ブレーキローラ113を矢印A5の方向(媒体給送方向の反対方向)に回転させるようにモータ131を駆動する。
次に、判定部153は、有効性判定処理において、重なり検出が有効と判定されたか無効と判定されたかを判定する(ステップS104)。判定部153は、有効性判定処理において、撮像装置118が媒体の端部を検出した位置と、超音波が透過した媒体の検出領域との位置関係に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定する。有効性判定処理の詳細は、後述する。
判定部153は、重なり検出が有効であると判定された場合(ステップS104-Yes)、重送判定処理において、媒体の重送が発生していると判定されたか否かを判定する(ステップS105)。重送判定処理の詳細は、後述する。
判定部153により媒体の重送が発生していると判定された場合、制御部151は、媒体の重送が発生したと判定する(ステップS106)。
次に、媒体の搬送異常が発生したと判定された場合、制御部151は、モータ131を停止して、媒体の給送及び搬送を停止する(ステップS107)。制御部151は、媒体の重送が発生している場合に、媒体の給送及び搬送を停止することにより、媒体が損傷することを抑制できる。また、制御部151は、重送が発生した旨を表示装置106に表示、又は、インタフェース装置132を介して情報処理装置に送信し、利用者に警告を通知する。
次に、制御部151は、給送ローラ112及び第1~第4搬送ローラ116、117、119、120をそれぞれ矢印A4、A6、A7、A8、A9(媒体給送方向又は媒体搬送方向)の反対方向に回転させるようにモータ131を駆動する。また、制御部151は、ブレーキローラ113を矢印A5の方向(媒体給送方向の反対方向)に回転させるようにモータ131を駆動する。これにより、制御部151は、媒体を逆送させて、載置台103に一旦戻す(ステップS108)。
次に、制御部151は、給送モードを分離モードから非分離モードに変更する(ステップS109)。制御部151は、非分離モードでは、給送ローラ112及び第1~第4搬送ローラ116、117、119、120をそれぞれ矢印A4、A6、A7、A8、A9の方向(媒体給送方向又は媒体搬送方向)に回転させる。また、制御部151は、非分離モードでは、モータ131からブレーキローラ113への駆動力を遮断することにより、給送する媒体の分離機能をOFFにする。なお、制御部151は、ブレーキローラ113を媒体給送方向(矢印A5の反対方向)に回転させることにより、又は、ブレーキローラ113による分離力を低減させることにより、給送する媒体の分離機能をOFFにしてもよい。なお、ステップS109では、分離機能をOFFにする代わりに、ブレーキローラ113への駆動力を制御して、分離力を低減するか又は分離力を増加してもよい。
次に、制御部151は、モータ131を再駆動し、給送ローラ112及び第1~第4搬送ローラ116、117、119、120を媒体給送方向又は媒体搬送方向に再回転させて、媒体を再給送及び再搬送させる(ステップS110)。次に、制御部151は、処理をステップS104へ移行させる。このとき、ブレーキローラ113は、給送ローラ112に従動し、又は、モータ131により媒体給送方向に回転し、媒体を分離しない。
このように、制御部151は、媒体の給送を停止した場合、その媒体を載置台103に一旦戻し、分離せずに再給送するように給送ローラ112及びブレーキローラ113を制御する。これにより、利用者は、媒体の分離機能をOFFにして媒体を再給送する必要がなくなり、制御部151は、利用者の利便性を向上させることが可能となる。なお、ステップS108及びS110の処理が省略され、制御部151は、媒体の給送及び搬送を停止したまま、給送モードの変更のみを実行してもよい。その場合、利用者は、給送モードを変更する必要がなくなり、制御部151は、利用者の利便性を向上させることが可能となる。
一方、判定部153により重なり検出が無効であると判定された場合(ステップS104-No)又は判定部153により重なりが発生していないと判定された場合(ステップS105-No)、制御部151は、媒体全体が撮像装置118の撮像位置を通過したか否かを判定する(ステップS111)。制御部151は、例えば、媒体センサ114から受信する第2媒体信号に基づいて媒体の後端が媒体センサ114の位置を通過したか否かを判定する。制御部151は、媒体センサ114から定期的に第2媒体信号を取得し、第2媒体信号の信号値が、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ときに、媒体の後端が媒体センサ114の位置を通過したと判定する。制御部151は、媒体の後端が媒体センサ114の位置を通過してから所定時間が経過した時に媒体の後端が撮像装置118の撮像位置を通過し、媒体全体が撮像されたと判定する。なお、制御部151は、媒体の給送を開始してから所定時間が経過した時に、搬送された媒体の全体が撮像されたと判定してもよい。まだ媒体全体が撮像位置を通過していない場合、制御部151は、処理をステップS104へ戻す。
一方、媒体全体が撮像位置を通過した場合、制御部151は、媒体の重送が発生していないと判定する(ステップS112)。
次に、画像生成部152は、撮像装置118から媒体搬送中に生成された各ライン画像を取得し、取得した全てのライン画像を合成して媒体画像を生成し、インタフェース装置132を介して情報処理装置へ送信する(ステップS113)。
次に、制御部151は、接触センサ111から取得する第1媒体信号に基づいて載置台103に媒体が残っているか否かを判定する(ステップS114)。載置台103に媒体が残っている場合、制御部151は、ステップS104へ処理を戻し、ステップS104~S114の処理を繰り返す。
一方、載置台103に媒体が残っていない場合、制御部151は、モータ131を停止して、媒体の搬送を停止し(ステップS115)、一連のステップを終了する。
なお、ステップS108~S110の処理が省略され、制御部151は、媒体の給送及び搬送を停止した場合、媒体の再給送を行わずに、一連のステップを終了してもよい。
図7は、有効性判定処理の動作の例を示すフローチャートである。
以下、図7に示したフローチャートを参照しつつ、媒体搬送装置100の有効性判定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140に記憶されているプログラムに基づき主に処理回路150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7に示す動作のフローは、媒体搬送中に定期的に実行される。
最初に、判定部153は、撮像装置118から新たなライン画像を取得しているか否かを判定する(ステップS201)。新たなライン画像を取得していない場合、処理は、ステップS201に戻る(ステップS201-No)。
撮像装置118から新たなライン画像を取得している場合(ステップS201-Yes)、制御部151は、このライン画像に基づいて、媒体の端部の位置を特定する(ステップS202)。
制御部151は、撮像装置118により新たに取得されたライン画像からエッジ画素を抽出する。制御部151は、ライン画像内の各画素の水平方向の両隣の画素の輝度値の差の絶対値(以下、隣接差分値と称する)を算出し、隣接差分値が閾値Th1を越える場合、その画素をエッジ画素として抽出する。この閾値Th1は、例えば、人が画像上の輝度の違いを目視により判別可能な輝度値の差(例えば20)に設定することができる。制御部151は、ライン画像内で、最も左側に位置するエッジ画素を左端エッジ画素として検出し、最も右側に位置するエッジ画素を右端エッジ画素として検出する。
なお、制御部151は、ライン画像内の隣接する2つの画素について、各画素を含み且つこの画素が位置する側に隣接する複数の画素の輝度の平均値を算出して、2つの輝度の平均値の差の絶対値に基づいて、エッジ画素を抽出してもよい。また、制御部151は、ライン画像内の各画素から所定距離だけ離れた二つの画素の階調値の差の絶対値を隣接差分値として算出してもよい。また、制御部151は、入力画像内の各画素の階調値を閾値と比較することによりエッジ画素を検出してもよい。例えば、制御部151は、特定の画素の階調値が閾値未満であり、その特定の画素に対して隣接する画素又は所定距離だけ離れた画素の階調値が閾値以上である場合、その特定の画素をエッジ画素として検出する。
制御部151は、記憶装置140に記憶された撮像装置118の配置位置を参照し、ライン画像内で抽出された左端エッジ画素及び右端エッジ画素の位置に対応する媒体搬送路上の位置を、搬送される媒体の端部の位置として特定する。
図8(A)は媒体画像の一例を示す。図8(B)は媒体画像内の特定のライン画像における各画素の輝度値を示すグラフの一例である。
図8(B)の横軸はライン画像内の画素の位置を示し、縦軸は各画素の輝度値を示す。図8(A)及び図8(B)に示すように、ライン画像内で媒体と背景の境界では輝度値が変化する。図8(A)及び図8(B)に示す例では、媒体の左端位置M1及び右端位置M2に対応する画素が左端エッジ画素及び右端エッジ画素として抽出される。
次に、判定部153は、搬送される媒体の端部の位置が、超音波センサ115の検出領域に含まれるか否かを判定する(ステップS203)。検出領域は、超音波受信器115b、又は、超音波受信器115b及びその周辺上を通過する媒体上の領域である。超音波受信器115bの周辺は、後述するクエンチング現象により超音波信号の信号値のばらつきが発生し得る領域である。判定部153は、記憶装置140に記憶された超音波センサ115の配置位置を参照し、2つの超音波センサ115のそれぞれについて、媒体の端部の位置が、2つの検出領域のうちの何れかに含まれるか否かを判定する。
搬送される媒体の端部の位置が、超音波センサ115の検出領域に含まれる場合(ステップS203-Yes)、判定部153は、媒体の重なり検出は無効と判定する(ステップS205)。一方、搬送される媒体の端部の位置が、超音波センサ115の検出領域に含まれない場合(ステップS203-No)、判定部153は、媒体の重なり検出は有効と判定する(ステップS204)。
図9(A)は媒体の端部の位置と検出領域との位置関係の例を示す図であり、図9(B)は媒体の端部の位置と検出領域との位置関係の他の例を示す図であり、図9(C)は媒体の端部の位置と検出領域との位置関係の更に他の例を示す図である。図9(A)~図9(C)には、媒体300が搬送される間に、2つのうちの一方の超音波受信器115b上を通過する媒体上の検出領域310が示されている。
図9(A)に示す例では、媒体300における媒体搬送方向と直交する幅方向A2の端部の位置は、検出領域310に含まれていない。この場合、判定部153は、搬送される媒体の端の位置が、検出領域に含まれないと判定する。
図9(B)に示す例では、媒体300は傾くことなく搬送され、媒体300における媒体搬送方向と直交する幅方向A2の端部301が、検出領域310に含まれている。この場合、判定部153は、媒体搬送方向A1において、搬送される媒体内の全ての位置で媒体の端部の位置が検出領域に含まれると判定し、媒体の全域において媒体の重送が発生したか否かを判定しない。
図9(C)に示す例では、媒体300は傾いて搬送され、媒体300における媒体搬送方向と直交する幅方向A2の端部の一部302と、媒体300における媒体搬送方向A1の端部の一部303とが、検出領域310に含まれている。この場合、判定部153は、媒体搬送方向A1において、搬送される媒体内の一部の位置で媒体の端部の位置が検出領域に含まれると判定し、その一部の位置では媒体の重送が発生したか否かを判定しない。
以下に、搬送される媒体の端部の位置が検出領域に含まれる場合に媒体の重送判定を無効とすることの技術的意義について説明する。
図10は、超音波センサから出力される超音波信号の特性について説明するための模式図である。
図10は、図9(C)に示したように媒体300が搬送された場合の超音波信号の信号値を示すグラフである。図10の横軸は、搬送される媒体の位置を示し、縦軸は超音波信号の信号値(媒体を透過する超音波の強度)を示す。超音波信号の信号値は、媒体の重なりが発生していない場合には、相対的に高い値を示す。一方、超音波信号の信号値は、媒体の重なりが発生している場合には、相対的に低い値を示す。但し、図10に示すように、媒体300の端部302、303の位置が検出領域310に含まれる場合、超音波の透過強度が不安定になる、いわゆるクエンチング現象が発生することがある。このクエンチング現象により、超音波信号において信号値のばらつきが発生し、信号値が媒体の重なりが発生した場合と同レベルの値を示すことがある。クエンチング現象は、超音波が、媒体の端部にあたり、回折して干渉が生じることにより超音波信号強度が減少することに起因している。また、クエンチング現象は、超音波があたることにより媒体の端が振動して、媒体を透過する超音波の強度が減少することにも起因している。このように、媒体300の端部302、303の位置が検出領域310に含まれる場合、重送が発生していないにも関わらず、誤って重送が発生していると判定される可能性がある。判定部153は、搬送される媒体の端部の位置が検出領域に含まれる場合、媒体の重送判定を無効とすることにより、誤って重送が発生していると判定することを抑制できる。
図11は、媒体搬送装置100の重送判定処理の動作の例を示すフローチャートである。
以下、図11に示したフローチャートを参照しつつ、媒体搬送装置100の重送判定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140に記憶されているプログラムに基づき主に処理回路150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11に示す動作のフローは、媒体搬送中に定期的に実行される。
最初に、判定部153は、超音波センサ115から超音波信号を取得する(ステップS301)。次に、判定部153は、取得した超音波信号の信号値が重送閾値未満であるか否かを判定する(ステップS302)。重送閾値は、一枚の媒体が搬送されているときの超音波信号の信号値と、媒体の重送が発生しているときの超音波信号の信号値との間の値に設定される。
判定部153は、超音波信号の信号値が重送閾値以上である場合、媒体の重送が発生していないと判定し(ステップS303)、一連のステップを終了する。一方、判定部153は、超音波信号の信号値が重送閾値未満である場合、媒体の重送が発生したと判定して(ステップS304)、一連のステップを終了する。
このように、判定部153は、超音波信号に基づいて、媒体の重送が発生しているか否かを判定する。
以上詳述したように、媒体搬送装置100は、搬送される媒体の端の位置が、超音波が媒体を透過する領域に含まれる場合、媒体の重送判定を無効とする。これにより、媒体搬送装置100は、重送の誤判定を防止することが可能となり、媒体の重送が発生したか否かをより精度良く判定することができる。
上述した実施形態では、媒体の端部の位置の検出後に異常処理が行われていたが、撮像装置118により撮影されたライン画像を合成した媒体画像の生成後に、異常処理が実行されてもよい。この場合、ステップS104~S110の処理は、ステップS113で媒体画像が生成されてから実行される。判定部153は、媒体画像が生成されたときに、媒体画像内の水平方向のライン毎に、媒体の端部の位置を特定して、端部の位置が検出領域に含まれるか否かを判定し、重なり検出が有効であるか無効であるかを判定する。また、判定部153は、超音波信号を定期的に取得し、媒体内の媒体搬送方向A1における位置毎に、超音波信号の信号値を記憶装置140に記憶しておく。判定部153は、媒体画像が生成されたときに、重なり検出が有効であるラインに対応する、媒体内の媒体搬送方向A1における位置毎に、記憶装置140に記憶された超音波信号の信号値に基づいて、媒体の重送が発生したか否かを判定する。
また、上述した実施形態では、重なり検出部として、超音波の透過情報を出力する超音波センサが用いられていたが、重なり検出部として、媒体の厚さ情報を検出する厚さセンサが用いられてもよい。厚さセンサは、各超音波センサ115が配置される位置に配置される。厚さセンサは、媒体の搬送路の近傍に、搬送路を挟んで対向して配置された発光器及び受光器を含む。発光器は、受光器に向けて光(赤外光又は可視光)を照射する。一方、受光器は、発光器により照射された光を受光し、受光した光の強度に応じた電気信号である厚さ信号を生成して出力する。厚さセンサの位置に媒体が存在する場合、発光器により照射された光はその媒体により減衰し、媒体の厚さが大きい程、その減衰量は大きくなる。例えば、厚さセンサは、媒体の厚さが大きい程、信号値が大きくなるように厚さ信号を生成する。
なお、厚さセンサとして、反射光センサ、圧力センサ又は機械式センサが用いられてもよい。反射光センサは、媒体の搬送路に対して一方の側に設けられた発光器及び受光器のペアと、他方の側に設けられた発光器及び受光器のペアとを含む。反射光センサは、一方のペアが媒体の一方の面に光を照射してから反射光を受光するまでの時間と、他方のペアが媒体の他方の面に光を照射してから反射光を受光するまでの時間とから、各ペアと媒体の各面までの距離を検出する。反射光センサは、二つのペアの間の距離から、検出した各距離を減算した減算値を厚さ情報として示す厚さ信号を生成する。圧力センサは、媒体の厚さに応じて変化する圧力を検出し、検出した圧力を厚さ情報として示す厚さ信号を生成する。機械式センサは、媒体に接するローラの移動量を検出し、検出した移動量を厚さ情報として示す厚さ信号を生成する。
重なり検出部として厚さセンサが用いられる場合、搬送される媒体上の各センサと対向する領域が厚さセンサの検出領域として特定される。重送判定処理において、判定部153は、超音波信号の代わりに、厚さセンサから厚さ信号を取得し、取得した厚さ信号の信号値が重送閾値以上であるか否かにより、媒体の重送が発生したか否かを判定する。超音波信号と同様に、厚さ信号においても、媒体の端部位置では、端部が面方向につぶれたり又は折れ曲がったりすると、厚さ信号の信号値にばらつきが発生し、信号値が媒体の重なりが発生した場合と同レベルの値を示すことがある。判定部153は、搬送される媒体の端部の位置が厚さセンサの検出領域に含まれる場合、媒体の重送判定を無効とすることにより、誤って重送が発生していると判定することを抑制できる。
また、上述した実施形態では、給送ローラ112がブレーキローラ113の下側に配置されて載置台103に載置された媒体を下側から順に給送していたが、載置台に載置された媒体を上側から順に給送するように、給送ローラがブレーキローラの上側に配置されてもよい。
上述した実施形態では、端部検出部として撮像装置が用いられていたが、端部検出部はこれに限定されない。
図12は、媒体の端部の位置を検出する他の手段について説明するための模式図である。
図12に示す例では、端部検出部は、媒体の幅方向の位置を規制する第2サイドガイド109bの配置位置を検出するための測距センサ108を含み、制御部151は、測距センサ108の検出結果に基づいて媒体の端部の位置を特定する。図12に示す例では、第2サイドガイド109bの位置を測定することが説明されているが、第1サイドガイド109aの位置についても測距センサを用いて同様に測定されてもよい。
測距センサ108は、媒体搬送方向A1において、即ち幅方向A2から見て第2サイドガイド109bと重なるように、且つ、幅方向A2において搬送路の端部側の所定位置に配置され、配置された所定位置から第2サイドガイド109bまでの距離を測定する。測距センサ108は、赤外線を照射してから反射した赤外線を受信するまでの時間差から、対向する位置に存在する物体までの距離を測定する。測距センサ108は、発光器108a及び受光器108bを含む。発光器108aは、幅方向A2の中央側、即ち第2サイドガイド109bに向けて光(赤外光)を照射する。一方、受光器108bは、発光器108aにより照射され、第2サイドガイド109bにより反射された光を受光し、発光器108aが光を照射してから受光器108bが光を受光するまでの時間に応じた電気信号である検出信号を生成して出力する。即ち、検出信号は、測距センサ108が配置された所定位置から第2サイドガイド109bまでの距離に応じた信号である。制御部151は、測距センサ108が配置された位置と、検出信号に基づいて、測距センサ108と第2サイドガイド109bとの間の距離を求める。そして、制御部151は、測距センサ108が配置された位置と、測距センサ108と第2サイドガイド109bとの間の距離と、第2サイドガイド109bの厚みとに基づいて、第2サイドガイド109b側の媒体の端部の位置を特定する。
なお、測距センサ108は、発光器108a及び受光器108bの代わりに、超音波を発信する発信器及び受信する受信器を含み、超音波を発信してから反射した超音波を受信するまでの時間差から、第2サイドガイド109bまでの距離を測定してもよい。その場合、測距センサ108は、発信器が超音波を発信してから受信器が超音波を受信するまでの時間に応じた電気信号を検出信号として生成する。または、測距センサ108は、可聴音を発信する発信器及び受信する受信器を含み、可聴音を発信してから反射した可聴音を受信するまでの時間差から、第2サイドガイド109bまでの距離を測定してもよい。その場合、測距センサ108は、発信器が可聴音を発信してから受信器が可聴音を受信するまでの時間に応じた電気信号を検出信号として生成する。
また、第2サイドガイド109bに金属等の導体が貼り付けられ、測距センサ108として、コイルを含み、且つ、導体表面に発生する渦電流による磁気損失を検出する誘導型近接センサが使用されてもよい。その場合、測距センサ108は、コイルにおけるインピーダンスの大きさに応じた電気信号を検出信号として生成する。または、第2サイドガイド109bに金属又は誘電体が貼り付けられ、測距センサ108として、第2サイドガイド109bと測距センサ108の間の静電容量の変化を検出する静電容量型近接センサが使用されてもよい。その場合、測距センサ108は、第2サイドガイド109bと測距センサ108の間の静電容量の大きさに応じた電気信号を検出信号として生成する。
また、第2サイドガイド109bに磁石が貼り付けられ、測距センサ108として、第2サイドガイド109bと測距センサ108の間の地場(磁界)の大きさを検出する磁気センサが使用されてもよい。その場合、測距センサ108は、第2サイドガイド109bと測距センサ108の間の磁界の大きさに応じた電気信号を検出信号として生成する。
また、測距センサ108として、光学式のロータリエンコーダを含み、且つ、第2サイドガイド109bの初期位置(所定位置)からの移動量を検出するセンサが使用されてもよい。ロータリエンコーダは、多数のスリットが形成され且つ第2サイドガイド109bの移動に従って回転するように設けられた円板と、その円板を挟んで対向するように設けられた発光器及び受光器とを有する。その場合、測距センサ108は、発光器と受光器の間にスリットが存在する状態と、スリットが存在せずに円板により遮られている状態との変化回数に応じた電気信号を検出信号として生成する。
また、測距センサ108として、光学式のリニアエンコーダを含み、且つ、第2サイドガイド109bの初期位置(所定位置)からの移動量を検出するセンサが使用されてもよい。光学式のリニアエンコーダは、格子目盛が形成されたガラススケールと、そのガラススケールを挟んで対向し且つ第2サイドガイド109bの移動に従って移動するように設けられた発光器及び受光器とを有する。その場合、測距センサ108は、受光器における光量変化回数に応じた電気信号を検出信号として生成する。
また、測距センサ108として、磁気式のリニアエンコーダを含み、且つ、第2サイドガイド109bの初期位置(所定位置)からの移動量を検出するセンサが使用されてもよい。磁気式のリニアエンコーダは、所定の磁気パターンが形成された磁気スケールと、その磁気スケールと対向し且つ第2サイドガイド109bの移動に従って移動するように設けられた磁気検出ヘッドとを有する。その場合、測距センサ108は、磁気検出ヘッドが検出した磁気変化回数に応じた電気信号を検出信号として生成する。
また、測距センサ108として、摺動抵抗器を含み、且つ、摺動抵抗器による電圧を検出するセンサが使用されてもよい。摺動抵抗器は、幅方向A2に延伸し且つ両端の端子から定電圧がかけられる抵抗体と、その抵抗体に当接しながら第2サイドガイド109bの移動に従って移動するように設けられた接点(摺動子)とを有する。その場合、第2サイドガイド109bは、抵抗体の一端から摺動子までにかかる電圧の大きさに応じた電気信号を検出信号として生成する。
図13は、媒体の端部の位置を検出する更に他の手段について説明するための模式図である。
図13に示す例では、端部検出部は、4つの媒体センサ114a~114dを含み、制御部151は、4つの媒体センサ114a~114dの検出結果に基づいて媒体の端部の位置を特定する。
媒体センサ114a、114bのペア及び媒体センサ114c、114dのペアは、幅方向A2において、それぞれ別個の超音波受信器115bを挟むように配置される。
媒体の端部の位置が、各媒体センサのペアの間に位置している場合、一方の媒体センサ114は媒体を検出するが、他方の媒体センサは媒体を検出しない。判定部153は、媒体の端部の位置が、媒体センサのペアの間に位置している場合、搬送される媒体の端部の位置が検出領域に含まれていると判定して、重なり検出を無効とする。
また、媒体搬送装置100は、多数の媒体センサ114を媒体搬送方向と直交する幅方向に並べて配置して、媒体の端部の位置を検出してもよい。
図14は、他の実施形態に係る媒体搬送装置における処理回路250の概略構成を示す図である。処理回路250は、媒体搬送装置100の処理回路150の代わりに使用され、処理回路150の代わりに、媒体読取処理及び判定処理を実行する。処理回路250は、制御回路251、画像生成回路252、判定回路253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251は、制御部の一例であり、制御部151と同様の機能を有する。制御回路251は、操作装置105から操作信号を、接触センサ111から第1媒体信号を、媒体センサ114から第2媒体信号を受信し、記憶装置140から媒体の重送の判定結果を読み出す。制御回路251は、受信又は読み出した各情報に応じて媒体の給送及び搬送を制御するように、モータ131に制御信号を出力する。また、制御回路251は、媒体の重送の判定結果に基づいて、重送による異常処理を実行する。
画像生成回路252は、画像生成部の一例であり、画像生成部152と同様の機能を有する。画像生成回路252は、撮像装置118からライン画像を受信して記憶装置140に記憶するとともに、媒体画像を生成し、インタフェース装置132を介して情報処理装置へ送信する。
判定回路253は、判定部の一例であり、判定部153と同様の機能を有する。判定回路253は、記憶装置140からライン画像を読み出し、超音波センサ115から超音波信号を受信し、受信又は読み出した各情報に基づいて媒体の重送が発生したか否かを判定して、判定結果を記憶装置140に記憶する。
以上詳述したように、媒体搬送装置は、処理回路250を用いる場合においても、媒体の搬送異常が発生したか否かをより精度良く判定することが可能となった。
100 媒体搬送装置、103 載置台、111 接触センサ、112 給送ローラ、113 ブレーキローラ、114 媒体センサ、115 超音波センサ、116 第1搬送ローラ、117 第2搬送ローラ、118 撮像装置、151 制御部、152 画像生成部、153 判定部

Claims (10)

  1. 媒体を搬送する搬送部と、
    前記搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部と、
    検出領域において、前記搬送部により搬送される媒体の重なりを検出する重なり検出部と、
    前記端部検出部が媒体の端部を検出した位置と前記検出領域との位置関係に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定する判定部と、
    前記判定部により重なり検出が有効であると判定された場合、前記重なり検出部の検出結果に基づいて、重送による異常処理を実行する制御部と、
    を有することを特徴とする媒体搬送装置。
  2. 前記重なり検出部は、媒体を透過した超音波の透過強度を検出する受信部を含み、
    前記検出領域は、前記受信部上を通過する媒体上の領域である、請求項1に記載の媒体搬送装置。
  3. 前記端部検出部は、媒体を撮像した入力画像を生成する撮像部であり、
    前記制御部は、前記入力画像に基づいて、媒体の端部の位置を特定する、請求項1又は2に記載の媒体搬送装置。
  4. 前記制御部は、媒体の端部の位置の検出後、又は、前記撮像部により撮影された前記入力画像を合成した媒体画像の生成後に、前記異常処理を実行する、請求項3に記載の媒体搬送装置。
  5. 前記端部検出部は、媒体を検出するための第1検出センサを含み、
    前記制御部は、前記第1検出センサの検出結果に基づいて媒体の端部の位置を特定する、請求項1又は2に記載の媒体搬送装置。
  6. 前記端部検出部は、媒体の幅方向の位置を規制するサイドガイドの配置位置を検出するための第2検出センサを含み、
    前記制御部は、前記第2検出センサの検出結果に基づいて媒体の端部の位置を特定する、請求項1に記載の媒体搬送装置。
  7. 前記制御部は、媒体が前記搬送部により搬送されている最中に前記異常処理を実行する、請求項5又は6に記載の媒体搬送装置。
  8. 前記判定部は、搬送される媒体の端部の位置が、前記検出領域に含まれる場合、前記重なり検出を無効とする、請求項1~7の何れか一項に記載の媒体搬送装置。
  9. 媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部と、検出領域において、前記搬送部により搬送される媒体の重なりを検出する重なり検出部と、を有する媒体搬送装置の制御方法であって、
    前記端部検出部が媒体の端部を検出した位置と前記検出領域との位置関係に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定し、
    重なり検出が有効であると判定された場合、重なり検出の検出結果に基づいて、重送による異常処理を実行する、
    ことを特徴とする媒体搬送装置の制御方法。
  10. 媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される媒体の端部の位置を検出する端部検出部と、検出領域において、前記搬送部により搬送される媒体の重なりを検出する重なり検出部と、を有する媒体搬送装置の制御プログラムであって、
    前記端部検出部が媒体の端部を検出した位置と前記検出領域との位置関係に基づいて、重なり検出の有効又は無効を判定し、
    重なり検出が有効であると判定された場合、重なり検出の検出結果に基づいて、重送による異常処理を実行する、
    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媒体搬送装置の制御プログラム。
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