JP3551253B2 - 帳票供給装置、光学式文字読取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式文字読取装置に関し、特に、給紙台に積まれた帳票パイルから帳票を一枚ずつ取り出して搬送路へ供給する給紙ローラと、搬送される帳票の面と接触するように設けられ、接触している帳票面との間に摩擦抵抗を発生して、帳票パイルから複数枚の帳票が重なって搬送路上に取り出されたときに摩擦抵抗によって当該重なって搬送されている複数枚の帳票を一枚ずつ分離する帳票分離手段を有し、該搬送路を経由して一枚ずつ搬送された帳票の画像を光学的に取り込んで、帳票に記載された文字を読みとる光学式文字読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式文字読取装置は、種々の厚さの帳票を搬送し、その帳票の画像を光学的に取り込み、記入されている文字の読み取りを行う。一般に、帳票の搬送においては、厚さが薄い帳票ほど紙詰まりを起こしやすいという問題がある。
【０００３】
この問題の解決を目的とした装置が特開平７−２５７７８２号公報に記載されている。この公報の記載によれば、この光学式文字読取装置は、媒体の厚さ検出手段と、媒体の厚さと搬送速度とを対応づけたテーブルを記憶した搬送速度記憶手段と、検出された媒体の厚さに対応する搬送速度を選択する搬送速度選択手段と、搬送速度切替手段とから構成され、帳票の厚さが変わるとその厚さの読み取り処理後、帳票の厚さに合った搬送速度に切り替えられるのでスムーズに搬送されるという効果を有すると記載されている。以下、この技術を第１の従来技術と記す。
【０００４】
しかし、一般的には、薄い帳票を搬送した時の紙詰まりの原因は大別して２つある。第１の原因は、帳票を押圧する力がローラから帳票へ十分に伝わらずにローラが滑ることにより所定の速度で搬送されなくなるという原因である。第２の原因は、給紙台に積まれた帳票群から一枚ずつ帳票を搬送路へ給紙する際に、誤って複数枚の帳票が重なったまま、あるいは、複数枚が連続して紙送りされてしまうことによって搬送制御のタイミングが乱されるという原因である。
【０００５】
上述の２つの紙詰まり原因に対し、前記公報では第１の原因を解決する手段は示されているが、第２の原因を解決する手段は示されていない。
【０００６】
すなわち、前記公報記載の装置は、給紙台に積まれた帳票群から一枚ずつ帳票を搬送路へ給紙する際に、誤って複数枚の帳票が重なったまま、あるいは、連続して紙送りされることによって発生する紙詰まりは解決できないという課題を残している。
【０００７】
第２の問題を考慮にいれた給紙装置が特開平８−８１０７３号公報に記載されている。以下、この技術を第２の従来技術と記す。
第２の従来技術においては、載置トレイに載置されたシート用紙は、給紙手段によって最上部から給紙され、次段の給送ローラ及び分離ローラで重送が阻止される。載置トレイに載置された最上部までの高さは、測距センサにて距離として測定される。この距離測定は、給紙前と給紙後に行われ、給紙前の測定距離Ｌ１と給紙後の測定距離Ｌ２との差ｔを給紙されるシートの厚さとして計測する。そして、その計測した厚さｔに応じて給紙手段及び分離手段（給送ローラ及び分離ローラ）の給紙速度を制御する。
【０００８】
このようにして、 給紙されるシートの厚さｔに応じて給紙速度を制御することによって、シートの厚さに合った搬送速度に切り替えられると共に、重送されたシートの分離効果が高められ、その結果、１枚給紙を確実に行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前掲の第２の従来技術は、給紙前と給紙後とのシートパイルの高さの差からシートの厚さｔを求め、そのｔに対応して分離手段の給紙速度を変更する点に起因して２つの問題を生じる。
第１の問題点は、給紙手段が、複数枚のシートを分離手段側へ給紙した場合（重送した場合）には、その複数枚のシートの厚さに対応して分離手段の給紙速度が制御されてしまうことである。したがって、この場合には、分離手段は不適正な分離動作を行うことになる。
第２の問題点は、複数枚のシートが重送される原因を単にシートの厚さのみに帰している点である。例えば、コピー機械で表側がトナー処理されたシートを堆積して裏側を使用するとき（所謂、裏紙を使用するとき）、同じ厚さの新しいシートを使用する場合に比較して紙づまりを生じる頻度が非常に高いことは、しばしば経験されることである。その原因は明らかではないが、一度トナー処理を受けたシート表面は、他のシートに吸着し易い誘電特性をもっているためであると考えられる。
【００１０】
摩擦の問題を考えるとき、考え方の基本に置くのは、摩擦力＝摩擦係数×垂直抗力というクーロンの法則である。第２の従来技術において、厚さに基づいて分離手段の給紙速度を制御する考え方の基本には、分離手段の給送ローラと分離ローラとの間に挟まれて搬送されるシートに働く垂直抗力は、シートの厚さに依存し、したがって、シートに働く分離ローラの摩擦力はシートの厚さに依存するという考え方がある。しかし、クーロンの法則が成り立つのは、２つの接触面のそれぞれに細かい凹凸があって、その凹凸が相互に噛み合って摩擦力を生成する場合である。したがって、クーロンの法則は、摩擦によって生じた静電気による摩擦力や、表面に塗布された物質の誘電特性によって生じた摩擦力には成り立たない。このことは、これらの誘電的原因によって生じた摩擦力は、垂直抗力が０であっても生じることからも明らかである。
【００１１】
さらに、前記のような誘電的原因（その原因は、シートの誘電的属性に基づいて発生する）およびシートの厚さ以外に、重なったシートの分離（捌き）に関連する量としてシートの搬送方向の長さがある。同じ厚さのシートが、同じ分離手段を通過して同じ給紙速度で給送される場合であっても、長さが長いシートは、短いシートに比較して長い時間、分離ローラの作用を受ける。したがって、長いシートは、全体として大きな力学的仕事を分離ローラから受けることになる。
【００１２】
本発明の目的は、給紙台に積まれた帳票パイルから一枚ずつ帳票を搬送路へ給紙する際に、帳票の厚さばかりでなく、帳票のその他の属性を考慮にいれて、重なったまま、あるいは、一部が重なったまま連なって紙送りされる複数枚の帳票を分離することができる改良された給紙装置、およびその給紙装置を備えた光学式文字認識装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明の帳票供給装置は、給紙台に積まれた帳票パイルから帳票を一枚ずつ取り出して搬送路へ供給する給紙ローラと、搬送される帳票の面と接触するように設けられ、接触している帳票面との間に摩擦抵抗を発生して、帳票パイルから複数枚の帳票が重なって搬送路上に取り出されたときに摩擦抵抗によって当該重なって搬送されている複数枚の帳票を一枚ずつ分離する帳票分離手段と、（削除）帳票情報記憶部と、速度切替テーブルと、給紙速度切替部とを備えている。
【００１４】
帳票情報記憶部は、給紙処理を実行する前に、予め帳票の属性を記憶する。速度切替テーブルは、帳票の属性に対応して適正な帳票分離が行われるための適正な給紙速度が帳票の属性に対応して記述されている。給紙速度切替部は、搬送される帳票の属性に応じて帳票と帳票分離手段との間の接触時間を調節するために、搬送される帳票の属性を帳票情報記憶部から読み出して、速度切替テーブルを参照して当該属性に対応する給紙速度を設定して、第１の給紙ローラおよび帳票分離手段の第２の給紙ローラの給紙速度を制御する。このように、給紙処理を実行する前に予め蓄積された帳票の属性情報に基づいて給紙および分離を行うので、シートが重ねて給紙されたときの厚さ情報に基づいて分離装置を制御するような不適切な分離処理を回避することができる。
【００１５】
帳票分離手段は、給紙速度と帳票の搬送方向の長さによって定まる期間に、搬送されている帳票と接触し、前記適正な給紙速度は、帳票分離手段が、搬送されている帳票と接触している期間中に、当該帳票との接触位置において当該帳票に作用する前記摩擦抵抗力によって当該帳票に対して必要な帳票分離が行われるように定められている。
【００１６】
このことを、式を用いて説明する。いま、帳票の搬送方向の長さをＬとし、給送速度をｖ_Ｆとすると、長さＬの帳票が帳票分離手段に対して速度ｖ_Ｆで移動するのであるから、帳票分離手段が帳票に接触している時間（期間）はＬ／ｖ_Ｆになる。上記の「給紙速度によって定まる期間」とは、Ｌ／ｖ_Ｆのことである。
一方、帳票分離手段が動摩擦抵抗力Ｆ_Ｓによって、給紙速度ｖ_Ｆで重なって搬送されている帳票の一方を他方に対して単位時間にｖ_Ｓだけ後方に分離したとするならば、動摩擦抵抗力Ｆ_Ｓは帳票に接触している期間Ｌ／ｖ_Ｆ中に帳票をｖ_Ｓ・Ｌ／ｖ_Ｆだけ分離する。この分離は給紙速度ｖ_Ｆが小さいほど大きくなる。したがって、前記の「必要な帳票分離」がＬ’（Ｌ’は重なって搬送されている帳票の一方が他方に対して分離した距離）である場合には、Ｌ’＝ｖ_Ｓ・Ｌ／ｖ_Ｆになるように給紙速度ｖ_Ｆを制御する。
【００１７】
帳票情報記憶手段が記憶する帳票の属性は、各帳票の給紙方向に対する長さ、帳票の厚さ、帳票表面の誘電的特性および該帳票がリバースローラと接触する表面の、前記リバースローラ表面に対する動摩擦係数または動摩擦力のいずれかを含むことができる。
【００１８】
このうち、各帳票の給紙方向に対する長さは、上記の式から明らかなように、帳票分離手段が帳票に接触している期間の計算に必要である。帳票の厚さは、帳票に働く垂直抗力の評価に必要である。帳票表面の誘電的特性は、例えば、前記した裏紙ように、帳票が相互に吸着性があるか否かの判断に必要である。もし、吸着性がある場合には、重なって給送される帳票を分離するために、給紙速度ｖ_Ｆを低くする必要がある。動摩擦係数または動摩擦力は、帳票分離手段が帳票に作用する動摩擦力の評価に必要である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の光学式文字読取装置は、給紙台に積まれた帳票パイルから一枚ずつ帳票を搬送路へ給紙する際に、薄い帳票の場合や、帳票表面の誘電特性のために複数枚の帳票が重なったまま、あるいは、一部重なって相連なって紙送りされることに起因して紙詰まりが発生することを防止することを意図している。
【００２０】
図１は本発明の光学式文字認識装置の一実施形態の構成を説明する図である。
【００２１】
本発明の光学式文字読取装置は、給紙台５に積まれた帳票パイル６から一枚の帳票を繰り出して搬送路７上へ給紙するための給紙ローラ１ａと、給送ローラ１ｂおよび給送ローラ１ｂと対向して所定の間隔を置いて配置されているリバースローラ２を備えている分離装置と、帳票情報記憶部１０、速度切替テーブル１１，給紙速度切替部１２、文字認識部１３およびＣＣＤセンサ４を備えている。また、帳票の搬送路７には、帳票を搬送するための搬送ローラ３が設けられている。給紙ローラ１ａと給送ローラ１ｂとは、同一の回転速度で連動する。
【００２２】
リバースローラ２は、設定された回転速度で帳票の搬送方向に対して逆方向に回転する。該リバースローラの表面は、搬送される帳票に作用するリバースローラの動摩擦力が、重なって搬送される帳票間に作用することが予想される最大静摩擦力よりも大きく、しかし、正常に搬送される帳票の給紙を妨げない大きさになるように加工されている。
【００２３】
帳票情報記憶部は、文字読取処理に必要な情報の他に、帳票の給紙および搬送に必要な帳票の属性を記憶する。この属性は、各帳票の給紙方向に対する長さ、帳票の厚さ、帳票の面積、および該帳票がリバースローラと接触する表面の、前記リバースローラ表面に対する動摩擦係数を含んでいる。
【００２４】
速度切替テーブル１１は、複数の帳票が重なって分離装置に給紙されたとき、帳票の属性に対応して適正な帳票分離が行われるための適正な給紙速度が帳票の属性の組に対応して記述されている。給紙速度は、各帳票の給紙方向に対する長さが短いほど、帳票の厚さが薄いほど、帳票表面の動摩擦係数が小さいほど、低速度になるように、実験結果に基づいて定められている。
【００２５】
給紙速度切替部１２は、搬送される帳票の属性に応じて帳票と分離装置（給送ローラ１ｂとリバースローラ２）との間の接触時間を調節するために、搬送される帳票の属性を帳票情報記憶部１０から読み出して、速度切替テーブル１１を参照して当該属性に対応する給紙速度を設定して給紙速度を制御する。
ＣＣＤセンサ４は、帳票全面の画像を取り込む。文字認識部１３は、ＣＣＤセンサ４から取り込まれた帳票画像に対して文字読取処理を実行する。
【００２６】
次に本実施形態の動作を説明する。
図１において、給紙ローラ１ａと給送ローラ１ｂは、帳票の搬送方向に連動して回転し、給紙台５に積まれた帳票パイル６から帳票を搬送路７へ送り出す。
リバースローラ２は、給送ローラ１ｂと対向して配置され、搬送方向とは逆方向に回転する。その帳票表面に対する動摩擦抵抗力は給送ローラ１ｂによる帳票の給送を妨げないように調整されている。給紙ローラ１ａによって帳票パイル６から複数枚の帳票が分離装置へ送り出された場合には、このリバースローラ２によって分離が行われ、分離された一枚の帳票が搬送路７へ送り出される。
【００２７】
しかし、このリバースローラ２による分離性能については、リバースローラ２と給送ローラ１ｂとの間の間隔と、帳票厚とが関係している。すなわち、リバースローラ２と給送ローラ１ｂとは、厚めの帳票に対しては十分な垂直抗力を与えるので、比較的大きな動摩擦抵抗力を作用する。その結果、重なった帳票を精度よく分離することができる。しかし、薄めの帳票に対しては十分な動摩擦抵抗力が働かないので、通常は、帳票の分離効果は低くなる。
本実施形態においては、帳票が２枚重なって給送された場合を想定して、２枚の帳票の厚さ、帳票とリバースローラ２との間の動摩擦係数、帳票の搬送方向の長さという帳票の属性の組をキーとして速度テーブルを検索する。
【００２８】
これらの帳票の属性の組をキーにして検索するのは、次の理由による。
帳票の厚さに対しては垂直抗力が定まり、帳票とリバースローラ２との間の動摩擦係数からリバースローラ２が帳票に作用する動摩擦力Ｆ_Ｓが定まる。また。帳票の長さＬと給送速度ｖ_Ｆから、リバースローラ２が帳票に接触している時間Ｌ／ｖ_Ｆが定まる。
【００２９】
一方、リバースローラ２が、重なった帳票の一方を他方に対して動摩擦力Ｆ_Ｓに比例した距離ｋＦ_Ｓだけ単位時間に後方にずらしたとすると、リバースローラ２が当該帳票に接触している期間には、Ｌ’＝ｋＦ_ＳＬ／ｖ_Ｆだけ当該帳票をずらせることになる。したがって、帳票を所定の長さＬ’だけ後方にずらせるために適正な搬送速度ｖ_Ｆは、帳票の厚さ、帳票とリバースローラ２との間の動摩擦係数、帳票の搬送方向の長さをパラメータとして定めることができる。なお、比例定数ｋは、重なっている帳票間の摩擦力にも依存するので、場合によっては、帳票間の摩擦係数と帳票の面積をも検索キーの１つにすることができる。
【００３０】
速度切替テーブル１１と給紙速度切替部１２は、次のようにして帳票の分離効果の低下を防止する。
まず、給紙速度切替部１２において、給紙処理を開始する前に帳票情報記憶部１０に予め格納された搬送対象帳票の厚さを読み出す。この種の文字読取装置では、搬送対象となる帳票のサイズや文字読取を行う位置や、帳票画像の入力・文字読取処理に関わるパラメータ等が格納された帳票情報を参照するのが一般的であるので、帳票情報記憶部１０に格納された情報の詳細な説明は省略する。
【００３１】
続いて、給紙速度切替部１２では、前記帳票情報記憶部１０から読み出された帳票の属性に対応づけられた給紙速度を速度切替テーブル１１から読み出し、給紙ローラ１ａと給送ローラ１ｂを駆動する。この場合には、速度切替テーブル１１に、本装置が搬送対象とする帳票の厚さ毎に最適な給紙速度が定義されており、予め決めておいた基準の厚さよりも薄い帳票の場合は給紙速度が遅くなるように設定されている。これにより、薄い帳票がリバースローラ２の上を通過する時間を長くして、リバースローラ２が帳票に作用する摩擦抵抗力によるより大きな力学的仕事が帳票に作用する。その結果、帳票の分離精度が向上している。
【００３２】
その後、給送ローラ１ｂおよびリバースローラ２を通過した帳票の搬送は、搬送ローラ３へ引き継がれる。ＣＣＤセンサ４において帳票の画像入力が行われ、かつ、文字読取手段１３における文字読取処理が完了した後、帳票は本装置の外へ排出される。
【００３３】
以上、実施例を構成する各手段の動作について述べたが、図１の文字認識部１３の動作に関しては、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は以下に記載する効果を有する。
【００３５】
薄い帳票、搬送方向の長さが短い帳票、分離ローラに対して動摩擦計数が小さい表面特性をもつ帳票に対しては通常の帳票に比べて遅い速度で給紙することによって帳票分離装置が帳票に動摩擦抵抗力を作用する時間を長くし、分離ローラが分離のために帳票に対してより大きな力学的仕事をすることができる。
その結果、複数枚の帳票が重なって帳票分離装置に供給されても、帳票が重なって、または、一部重なって、搬送路へ供給されることを防止することができ、帳票の分離精度を高めることができる。その結果、複数枚の帳票が重なって、または一部重なって紙送りされたことによる紙詰まりの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学式文字認識装置の一実施形態の構成を説明する図である。
【符号の説明】
１ａ 給紙ローラ
１ｂ 給送ローラ
３ 搬送ローラ
４ ＣＣＤ
５ 給紙台
６ 帳票パイル
７ 搬送路
１０ 帳票情報記憶部
１１ 速度切替テーブル
１２ 給紙速度切替部
１３ 文字認識部

Claims (4)

1. 給紙台に積まれた帳票パイルから帳票を一枚ずつ取り出して搬送路へ供給する第１の給紙ローラと、搬送される帳票の面と接触するように設けられ、接触している帳票面との間に摩擦抵抗を発生して、帳票パイルから複数枚の帳票が重なって搬送路上に取り出されたときに前記摩擦抵抗によって当該重なって搬送されている複数枚の帳票を一枚ずつ分離する帳票分離手段と、給紙処理を実行する前に、予め帳票の属性を記憶する帳票情報記憶手段と、帳票の属性に対応して適正な帳票分離が行われるための適正な給紙速度が帳票の属性に対応して記述されている速度切替テーブルと、搬送される帳票の属性に応じて帳票と帳票分離手段との間の接触時間を調節するために、搬送される帳票の属性を帳票情報記憶手段から読み出して、速度切替テーブルを参照して当該属性に対応する給紙速度を設定して、前記第１の給紙ローラおよび前記帳票分離手段の第２の給紙ローラの給紙速度を制御する給紙速度切替手段とを有する帳票供給装置。
2. 前記帳票分離手段は、給紙速度と帳票の搬送方向の長さによって定まる期間に、搬送されている帳票と接触し、前記適正な給紙速度は、前記帳票分離手段が、搬送されている帳票と接触している期間中に、当該帳票との接触位置において当該帳票に作用する前記摩擦抵抗力によって当該帳票に対して必要な帳票分離を行うように定められている、請求項１に記載の装置。
3. 帳票情報記憶手段が記憶する帳票の属性は、各帳票の給紙方向に対する長さ、帳票の厚さ、帳票表面の誘電的特性および該帳票がリバースローラと接触する表面の、前記リバースローラ表面に対する動摩擦力のいずれかを含んでいる、請求項２に記載の装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の装置によって搬送された帳票の画像を光学的に取り込んで、帳票に記載された文字を読みとる光学式文字読取装置。

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