JP5551001B2 - 摩擦係数推定装置および摩擦係数推定方法 - Google Patents

摩擦係数推定装置および摩擦係数推定方法 Download PDF

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Description

本発明は、摩擦係数推定装置および摩擦係数推定方法に関する。
従来、画像読取装置や画像形成装置など、シート状の媒体を扱う各種の装置が提案されている。特許文献１には、被測定面で反射する反射光を検出する検出手段の検出結果に基づいて被測定面の平滑度を判定する平滑度測定装置およびこれを備えた記録装置の技術が開示されている。
特開平２−１３８８０５号公報
シート状の媒体を扱う場合、その媒体の摩擦係数を知得できることが好ましい。例えば、積層された複数のシート状の媒体から１枚ずつ媒体を分離して供給する媒体供給装置において、媒体の摩擦係数に応じた分離力で分離搬送を行うことができれば、媒体の重送を適切に抑制することなどが可能となる。
本発明の目的は、シート状の媒体の摩擦係数を推定することができる摩擦係数推定装置および摩擦係数推定方法を提供することである。
本発明の摩擦係数推定装置は、第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射する第一照射部と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射する第二照射部とを有する照射部と、前記第一照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第一正反射光強度を検出する第一正反射光受光部と、前記第二照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第二正反射光強度を検出する第二正反射光受光部とを有する正反射光受光部と、前記照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分を受光して前記拡散反射光成分の強度である拡散反射光強度を検出する拡散反射光受光部と、を備え、前記第一照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第一正反射光強度との比である第一反射光強度係数と、前記第二照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第二正反射光強度との比である第二反射光強度係数とに基づいて、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれとも異なる所定の入射角の光が前記表面に照射されたとした場合の前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分と正反射光成分との比である擬似反射光強度係数を算出し、前記擬似反射光強度係数に基づいて前記表面の摩擦係数を推定することを特徴とする。
本発明の摩擦係数推定装置は、第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射する第一照射部と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射する第二照射部とを有する照射部と、前記第一照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第一正反射光強度を検出する第一正反射光受光部と、前記第二照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第二正反射光強度を検出する第二正反射光受光部とを有する正反射光受光部と、前記照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分を受光して前記拡散反射光成分の強度である拡散反射光強度を検出する拡散反射光受光部と、を備え、前記第一照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第一正反射光強度との比である第一反射光強度係数と、前記第二照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第二正反射光強度との比である第二反射光強度係数とに基づき、前記第一反射光強度係数と前記第二反射光強度係数との比に基づいて前記表面の摩擦係数を推定することを特徴とする。
本発明の摩擦係数推定装置は、第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射する第一照射部と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射する第二照射部とを有する照射部と、前記第一照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第一正反射光強度を検出する第一正反射光受光部と、前記第二照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第二正反射光強度を検出する第二正反射光受光部とを有する正反射光受光部と、前記照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分を受光して前記拡散反射光成分の強度である拡散反射光強度を検出する拡散反射光受光部と、を備え、前記照射部は、更に、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれとも異なる第三の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射する第三照射部を有し、前記正反射光受光部は、更に、前記第三照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第三正反射光強度を検出する第三正反射光受光部を有し、前記第一照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第一正反射光強度との比である第一反射光強度係数と、前記第二照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第二正反射光強度との比である第二反射光強度係数とに基づき、前記第三照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第三正反射光強度との比である第三反射光強度係数と前記第一反射光強度係数との比、あるいは前記第三反射光強度係数と前記第二反射光強度係数との比の少なくともいずれか一方に基づいて前記表面の摩擦係数を推定することを特徴とする。
上記摩擦係数推定装置において、前記第三の入射角は、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれよりも小さな角度であることが好ましい。
本発明の摩擦係数推定方法は、第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第一手順と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第二手順と、前記第一手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比、および前記第二手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比に基づいて、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれとも異なる所定の入射角の光が前記表面に照射されたとした場合の前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分と正反射光成分との比である擬似反射光強度係数を算出し、前記擬似反射光強度係数に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する第三手順と、を含むことを特徴とする。
本発明の摩擦係数推定方法は、第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第一手順と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第二手順と、前記第一手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比である第一反射光強度係数、および前記第二手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比である第二反射光強度係数に基づき、前記第一反射光強度係数と前記第二反射光強度係数との比に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する第三手順と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の摩擦係数推定方法は、第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第一手順と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第二手順と、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれとも異なる第三の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分の強度と正反射光成分の強度との比である第三反射光強度係数を算出する手順と、前記第一手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比である第一反射光強度係数、および前記第二手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比である第二反射光強度係数に基づき、前記第三反射光強度係数と前記第一反射光強度係数との比、あるいは前記第三反射光強度係数と前記第二反射光強度係数との比の少なくともいずれか一方に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する第三手順と、を含むことを特徴とする。
上記摩擦係数推定方法において、前記第三の入射角は、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれよりも小さな角度であることが好ましい。
本発明にかかる摩擦係数推定装置は、第一照射部が光を照射したときの拡散反射光強度と第一正反射光強度との比である第一反射光強度係数と、第二照射部が光を照射したときの拡散反射光強度と第二正反射光強度との比である第二反射光強度係数とに基づいて、第一の入射角および第二の入射角のいずれとも異なる所定の入射角の光が表面に照射されたとした場合の表面で反射された反射光の拡散反射光成分と正反射光成分との比である擬似反射光強度係数を算出し、擬似反射光強度係数に基づいてシート状の媒体の表面の摩擦係数を推定する。本発明にかかる摩擦係数推定装置によれば、シート状の媒体の摩擦係数を推定することができるという効果を奏する。
図１は、実施形態にかかる摩擦係数推定装置を備えた画像読取装置の断面図である。 図２は、実施形態にかかる摩擦係数推定装置のブロック図である。 図３は、測定ユニットを示す斜視図である。 図４は、測定ユニットを示す断面図である。 図５は、測定ユニットの平面部を示す図である。 図６は、測定ユニットにおける入射光と反射光との関係を示す図である。 図７は、第一反射光強度係数および静摩擦係数の実測値を示す図である。 図８は、第二反射光強度係数および静摩擦係数の実測値を示す図である。 図９は、第三反射光強度係数および静摩擦係数の実測値を示す図である。 図１０は、各種のシートについての疑似反射光強度係数を示す図である。 図１１は、反射光強度係数の実測値と静摩擦係数の実測値との関係を示す図である。 図１２は、静摩擦係数の実測値および推定結果を示す図である。 図１３は、シートの種類と反射光強度係数の上昇率との関係を示す図である。 図１４は、各種シートについての反射光強度係数の上昇率を示す図である。 図１５は、反射光強度係数の上昇率と補正値との関係を示す図である。 図１６は、静摩擦係数の実測値および補正前後の推定値を示す図である。 図１７は、補正後の静摩擦係数の推定値と静摩擦係数の実測値を示す図である。 図１８は、静摩擦係数の推定についての動作を示すフローチャートである。 図１９は、シートの表面粗さと静摩擦係数との関係を示す図である。 図２０は、シートの光沢度と表面粗さとの関係を示す図である。 図２１は、シートの光沢度と静摩擦係数との関係を示す図である。 図２２は、第一反射光強度係数と静摩擦係数の推定値との対比テーブルを示す図である。 図２３は、第一反射光強度係数の実測値と、静摩擦係数の実測値と、静摩擦係数の推定値とを示す図である。
以下に、本発明の実施形態にかかる摩擦係数推定装置および摩擦係数推定方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
（第１実施形態）
図１から図２１を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、摩擦係数推定装置および摩擦係数推定方法に関する。図１は、実施形態にかかる摩擦係数推定装置を備えた画像読取装置の断面図、図２は、実施形態にかかる摩擦係数推定装置のブロック図、図３は、実施形態にかかる摩擦係数推定装置の測定ユニットを示す斜視図、図４は、測定ユニットを示す断面図、図５は、測定ユニットの平面部を示す図である。
図１に示す摩擦係数推定装置１−１は、シート状の媒体Ｓの表面の摩擦係数を推定する装置である。摩擦係数推定装置１−１は、プリンタ等の画像形成装置やスキャナ・ファクシミリ等の画像読取装置、商業用の印刷装置その他のシート状の媒体を取扱う装置に適用される。本実施形態では、一例として、摩擦係数推定装置１−１が画像読取装置１００に搭載されて、媒体供給装置１のトレイ２に積層されたシート状の媒体Ｓの摩擦係数を推定する場合について説明する。シート状の媒体とは、例えば、原稿や名刺等のシート状の読み取り対象物や印刷用紙等のシート状の被記録媒体、はがきや封書等のシート状の搬送対象物などを含む。以下の説明において、シート状の媒体Ｓを単に「シートＳ」とも記載する。
媒体供給装置１は、トレイ２および分離機構３を備える。トレイ２は、積層された複数のシートＳを収容する媒体積載台である。トレイ２は、上側を向く載置面２ａを有している。トレイ２の載置面２ａは、後側に向かうほど上側へ向かうように傾斜している。載置面２ａには、複数のシートＳが積み重ねられた状態で載置される。分離機構３は、載置面２ａに対して搬送方向Ｙ１の下流側に配置されている。分離機構３は、載置面２ａ上に積層された複数のシートＳから１枚ずつシートＳを分離して搬送する機構である。分離機構３によって分離されて搬送されるシートＳは、搬送ローラ４および排出ローラ５によって搬送方向Ｙ１に搬送される。搬送ローラ４は、分離機構３よりも搬送方向Ｙ１の下流側に配置されている。また、排出ローラ５は、搬送ローラ４よりも搬送方向Ｙ１の下流側に配置されている。分離機構３によって分離されてトレイ２から送り出されたシートＳは、搬送ローラ４によって搬送方向Ｙ１に搬送される。搬送方向Ｙ１における搬送ローラ４と排出ローラ５との間には、撮像部９が配置されている。撮像部９は、搬送されるシートＳを撮像して画像データを生成する。撮像部９によって撮像されたシートＳは、排出ローラ５によって画像読取装置１００の外部に排出される。トレイ２に積層されたシートＳが媒体供給装置１によって１枚ずつ順次分離・搬送され、撮像部９によって撮像されることで、複数のシートＳに対する画像の読取りが連続的に行われる。
分離機構３は、シートＳをトレイ２から送り出すときに、シートＳを重送することなく１枚ずつ分離して搬送するためのものである。シートＳを分離搬送する方式として、摩擦分離板方式、リバースローラ方式、リバースベルト方式、リタードローラ方式、ゲートローラ方式などが知られている。ここでは、一例として、摩擦分離板方式を採用した分離機構３の構成について説明する。
分離機構３は、ピックローラ３１と、分離部３２と、駆動部３３とを有する。ピックローラ３１は、トレイ２内のシートＳに摩擦接触すると共に回転してシートＳを搬送方向に送り出すローラである。つまり、ピックローラ３１は、積層された複数のシートＳにおける分離機構３によって次に分離されるシートＳである搬送対象シートに接触して回転することで搬送対象媒体を送り出すものである。ピックローラ３１は、例えば発泡ゴムなどの摩擦力の大きい材料により円柱状の形状に形成されている。
ピックローラ３１は、載置面２ａにおける搬送方向の下流側の端部、言い換えると搬送ローラ４側の端部に配置されている。ピックローラ３１の中心軸は、載置面２ａよりも下側、すなわち載置面２ａに対してシートＳが載置される側と反対側に位置している。ピックローラ３１の中心軸は、載置面２ａの幅方向に延在している。ピックローラ３１は、その外周面が載置面２ａの延長平面上に位置するように配置されている。本実施形態では、ピックローラ３１の外周面が、載置面２ａに対してシートＳが載置される側にわずかに突出している。これにより、載置面２ａに積層された複数のシートＳのうち最下層のシートＳは、その下面、すなわち載置面２ａと対向する側の面がピックローラ３１の外周面に接触する。
分離部３２は、分離パッド３２１と押圧力制御部３２２とを有する。分離パッド３２１は、シートＳに摩擦接触してシートＳに対して搬送方向の移動を抑制する力を作用させるものである。分離パッド３２１は、搬送対象シートと重なって送り出されようとする他のシートＳに摩擦接触して、接触したシートＳを搬送対象シートＳから分離することにより、シートＳの重送を防止する分離部材である。分離パッド３２１は、例えば、ゴム製の板状部材からなり、シートＳに接触したときにシートＳ間の摩擦力よりも大きな摩擦力をシートＳに対して作用させることができる。
分離パッド３２１は、載置面２ａの延長平面を挟んでピックローラ３１側と反対側に配置され、かつ載置面２ａと直交する法線方向においてピックローラ３１の外周面と対向している。分離パッド３２１は、押圧力制御部３２２によってピックローラ３１の外周面に向けて押圧されている。これにより、ピックローラ３１がシートＳを搬送していないときには分離パッド３２１はピックローラ３１の外周面に接触した状態となる。押圧力制御部３２２は、分離パッド３２１をピックローラ３１に向けて押圧する機構として、例えば、バネ機構を有している。押圧力制御部３２２は、分離パッド３２１をピックローラ３１に向けて付勢するバネ機構の付勢力を制御することによってシートＳに対する分離パッド３２１の押圧力を制御する。押圧力制御部３２２は、制御ユニット７により駆動制御される。
駆動部３３は、ピックローラ３１を駆動するアクチュエータであり、モータおよび減速機構を有する。モータは、減速機構を介してピックローラ３１に連結されている。モータが回転すると、モータの回転が減速機構によって減速されてピックローラ３１に伝達され、ピックローラ３１が回転駆動される。モータによって回転駆動されるピックローラ３１の回転方向は、シートＳに接触する外周面が搬送方向の上流側から下流側に向かう方向である。言い換えると、回転するピックローラ３１に接触したシートＳは、ピックローラ３１の外周面によって搬送方向の下流側に向かう力を受ける。ピックローラ３１によって搬送方向に送られるシートＳは、ピックローラ３１と分離パッド３２１との間を通過して搬送ローラ４に向けて送り出される。媒体供給装置１は、トレイ２に収容された複数のシートＳの最下層側から順にシートＳを送り出す下抜き供給方式のものである。
ここで、駆動部３３がピックローラ３１を回転駆動したときに、ピックローラ３１に接触して送られる最下層のシートＳだけでなく、シートＳ間の摩擦力等によって最下層のシートＳと重なって他のシートＳが送られることがある。本実施形態では、ピックローラ３１に接触して送られるシートＳを搬送対象シートと記載し、ピックローラ３１と接触することなく搬送対象シートと重なって送られるシートＳを分離対象シートと記載する。
分離対象シートは、ピックローラ３１と分離パッド３２１との間を通過するときに、分離パッド３２１と摩擦接触する。このときの分離パッド３２１と分離対象シートとの間の摩擦力は、シートＳ間の摩擦力よりも大きいため、分離対象シートが搬送対象シートから分離される。分離機構３におけるシートＳの分離性能、すなわち分離性の強弱は、シートＳを止めようとする搬送負荷およびシートＳに分離手段を押圧する押圧力のバランスでほぼ決定される。搬送負荷とは、例えば、分離パッド３２１の摩擦力・摩擦係数である。本実施形態では、トレイ２に積層されたシートＳの分離しにくさに応じた適切な押圧力で分離パッド３２１がピックローラ３１に向けて押圧される。これにより、搬送対象シートＳのみがピックローラ３１と分離パッド３２１との間を通過して、シートＳの重送が防止される。
ここで、積層されたシートＳ群から１枚のシートＳを分離するために適した分離力は、シートＳの分離しにくさによって変化する。シートＳに対する分離力は、１枚のシートＳを他のシートＳから分離するときの分離機構３の動作や状態等を決定する物理量によって決まる。本実施形態では、分離力として、押圧力制御部３２２が分離パッド３２１をピックローラ３１に向けて押圧する押圧力が制御される。シートＳの分離しにくさは、シートＳの摩擦係数、特に静摩擦係数に関連する。よって、分離機構３においてシートＳの分離搬送を適切に行うためには、シートＳの静摩擦係数に応じたシートＳに対する分離力を設定できることが望ましい。
トレイ２に積層されるシートＳの種類が予め定められている場合であれば、そのシートＳに応じて予め分離力を設定しておくことが可能であるが、例えば、媒体供給装置１が画像読取装置１００に搭載された場合、多様な種類のシートＳが使用され得る。つまり、どのようなシートＳがトレイ２に積層されるかを予め知ることができない。さらに、積層されたシートＳ群に分離しにくさの異なるシートＳが混在している場合もある。シートＳの重送を抑制し、シートＳの分離搬送を適切に行うためには、トレイ２に積層されたシートＳの静摩擦係数、特に次に分離搬送される最下層のシートＳの静摩擦係数をシートＳに対する分離力に反映させられることが望ましい。
本実施形態では、摩擦係数推定装置１−１によってトレイ２に積層されたシートＳの静摩擦係数が推定される。そして、推定された摩擦係数に応じて分離機構３の分離力が設定される。これにより、シートＳに応じた分離力で１枚ずつシートＳを分離搬送することができる。
シートＳの摩擦係数は、シートＳの表面粗さ、表面強度、材質などの表面性状による界面物理現象であり、特にシートＳの表面粗さに強く依存すると考えられる。また、以下に説明するように、シートＳの表面性状と、シートＳの表面における光の反射特性とには関連がある。
図１９は、シートＳの表面粗さＲａとシートＳ間の静摩擦係数μｓとの関係を示す図、図２０は、シートＳの光沢度とシートＳの表面粗さＲａとの関係を示す図、図２１は、シートＳの光沢度とシートＳ間の静摩擦係数μｓとの関係を示す図である。なお、シートＳ間の静摩擦係数μｓとは、同種のシートＳが積層されているときの互いに接触するシートＳ間の静摩擦係数を示す。図１９〜図２１に示されるように、シートＳの表面粗さＲａ、同種のシートＳ間の静摩擦係数μｓおよびシートＳの光沢度の間には、一定の相互関係が存在する。例えば、図２１に示されるように、シートＳの光沢度が相対的に高いグロス系塗工紙グループにおけるシートＳ間の静摩擦係数μｓは、シートＳの光沢度が相対的に低い非塗工紙グループにおけるシートＳ間の静摩擦係数μｓよりも小さいという関係がある。従って、シートＳの光沢度とシートＳ間の静摩擦係数μｓとの実測値における相関関係を予め記憶しておけば、トレイ２に積層されたシートＳの光沢度を検出することでシートＳ間の静摩擦係数μｓを推定することが可能である。
例えば、図２１に示す相関曲線に対応する数式やテーブルを予め記憶しておけば、シートＳの光沢度の検出結果に基づいてシートＳ間の静摩擦係数μｓを推定することができる。そして、推定された静摩擦係数μｓに応じて分離機構３の分離力を制御するようにすれば、分離機構３の分離力が一律である場合よりもシートＳの分離を適切に行うことができる。本実施形態の摩擦係数推定装置１−１は、シートＳの光沢度や平滑度とも関連する、シートＳの表面において反射された反射光の反射光強度に基づいてシートＳ間の静摩擦係数μｓを推定する。図１に示すように、摩擦係数推定装置１−１は、シートＳの反射光強度を測定する測定ユニット６および測定された反射光強度に基づいてシートＳ間の静摩擦係数μｓを推定する制御ユニット７を備えている。
測定ユニット６は、次に分離される最下層のシートＳに対して光を照射し、シートＳで反射される反射光の正反射光成分および拡散反射光成分をそれぞれ測定する。図１に示すように、測定ユニット６は、トレイ２における搬送方向の下流側の位置に配置されている。トレイ２における搬送方向の下流側の端部は、画像読取装置１００の筐体８の内部にある。測定ユニット６は、トレイ２における筐体８の内部に位置する部分に設置されている。測定ユニット６は、載置面２ａを有する板状の部材に対して固定されている。
図３および図４に示すように、測定ユニット６の本体６０は、半円柱形状をなしている。つまり、本体６０は、円柱を中心軸線を含む平面で切断して二分した形状となっている。本体６０は、例えば、切断面に相当する平面部６０ａがトレイ２の載置面２ａと同一平面上に位置し、かつ本体６０の円弧部分がこの平面からシートＳ側と反対側に向けて突出するようにトレイ２に固定されている。つまり、測定ユニット６の平面部６０ａは、次に分離されるシートＳの下面と近接した位置にあり、かつその下面と互いに対向している。また、本実施形態では、本体６０は、その軸方向が搬送方向と一致するようにトレイ２に固定されている。
図４に示すように、測定ユニット６は、本体６０の中心軸線に対して放射状に配置された第一照射部６１ａ、第二照射部６１ｂ、第三照射部６１ｃ、第一正反射光受光部６２ａ、第二正反射光受光部６２ｂ、第三正反射光受光部６２ｃおよび拡散反射光受光部６３を有する。各照射部６１ａ，６１ｂ，６１ｃと、各正反射光受光部６２ａ，６２ｂ，６２ｃと、拡散反射光受光部６３とは、本体６０の軸方向において同じ位置に設けられている。つまり、各照射部６１ａ，６１ｂ，６１ｃの光軸、各正反射光受光部６２ａ，６２ｂ，６２ｃの光軸および拡散反射光受光部６３の光軸は、同一平面上にあり、かつその平面は本体６０の軸方向と直交している。
第一照射部６１ａ、第二照射部６１ｂおよび第三照射部６１ｃは、シートＳの表面に対して光を照射する照射部であり、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）とすることができる。各照射部６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、赤外線域に波長のピークを有する光を照射するものであってもよく、その他の領域、例えば可視光領域に波長のピークを有する光を照射するものであってもよい。各照射部６１ａ，６１ｂ，６１ｃが赤外線域に波長のピークを有する光を照射する場合、シートＳの色彩や印刷画像の影響、すなわち可視光領域の反射光成分の影響が低減される。この場合、測定ユニット６がシートＳの反射光強度を精度良く測定できる利点がある。
第一照射部６１ａと第二照射部６１ｂと第三照射部６１ｃとは、互いに異なる入射角でシートＳの表面に光を照射する。第一照射部６１ａの光軸方向と第二照射部６１ｂの光軸方向と第三照射部６１ｃの光軸方向とは、本体６０の円弧の中心において交差している。つまり、第一照射部６１ａと第二照射部６１ｂと第三照射部６１ｃとは共通の照射対象部に光を照射するように配置されている。
第一照射部６１ａの光軸方向の傾斜角度θａと、第二照射部６１ｂの光軸方向の傾斜角度θｂと、第三照射部６１ｃの光軸方向の傾斜角度θｃとは互いに異なる。ここで、傾斜角度θとは、軸方向視において光軸方向が平面部６０ａと直交する径方向となす角度である。言い換えると、傾斜角度θは、本体６０の円弧の中心を通りかつ平面部６０ａと直交する径方向と光軸方向とで挟まれる円弧の中心角である。以下、この平面部６０ａと直交する径方向を基準径方向と記載する。基準径方向では、傾斜角度θは０°である。第一照射部６１ａの傾斜角度θａは、第二照射部６１ｂの傾斜角度θｂよりも小さい。したがって、第一照射部６１ａが照射する光のシートＳに対する入射角θａは、第二照射部６１ｂが照射する光のシートＳに対する入射角θｂよりも小さな角度である。また、第三照射部６１ｃの傾斜角度θｃは、第一照射部６１ａの傾斜角度θａよりも小さい。したがって、第三照射部６１ｃが照射する光のシートＳに対する入射角θｃは、第一照射部６１ａが照射する光のシートＳに対する入射角θａよりも小さな角度である。
第一正反射光受光部６２ａ、第二正反射光受光部６２ｂおよび第三正反射光受光部６２ｃは、それぞれ第一照射部６１ａ、第二照射部６１ｂおよび第三照射部６１ｃによって照射された光がシートＳの表面で反射された反射光の正反射光成分を受光する正反射光受光部である。各正反射光受光部６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、正反射光成分の強度である反射光強度を検出するセンサであり、例えば、フォトトランジスタとすることができる。第一正反射光受光部６２ａは、第一照射部６１ａによって照射された光がシートＳの表面で反射された正反射光の正反射光成分を受光して正反射光強度を検出する。第一正反射光受光部６２ａは、軸方向視において基準径方向に関して第一照射部６１ａと線対称の位置に配置されている。すなわち、第一正反射光受光部６２ａは、基準径方向よりも第一照射部６１ａ側と反対側に配置されており、かつ第一正反射光受光部６２ａの光軸方向の傾斜角度は、第一照射部６１ａの光軸方向の傾斜角度と等しいθａである。
同様に、第二正反射光受光部６２ｂは、第二照射部６１ｂから照射された光がシートＳの表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して正反射光強度を検出する。第二正反射光受光部６２ｂは、軸方向視において基準径方向に関して第二照射部６１ｂと線対称の位置に配置されている。すなわち、第二正反射光受光部６２ｂは、基準径方向よりも第二照射部６１ｂ側と反対側に配置されており、かつ第二正反射光受光部６２ｂの光軸方向の傾斜角度は、第二照射部６１ｂの光軸方向の傾斜角度と等しいθｂである。
同様に、第三正反射光受光部６２ｃは、第三照射部６１ｃから照射された光がシートＳの表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して正反射光強度を検出する。第三正反射光受光部６２ｃは、軸方向視において基準径方向に関して第三照射部６１ｃと線対称の位置に配置されている。すなわち、第三正反射光受光部６２ｃは、基準径方向よりも第三照射部６１ｃ側と反対側に配置されており、かつ第三正反射光受光部６２ｃの光軸方向の傾斜角度は、第三照射部６１ｃの光軸方向の傾斜角度と等しいθｃである。
拡散反射光受光部６３は、第一照射部６１ａ、第二照射部６１ｂおよび第三照射部６１ｃによってシートＳの表面に対して照射された光がシートＳの表面で反射した反射光の拡散反射光成分を受光する。拡散反射光受光部６３は、受光した拡散反射光成分の強度である拡散反射光強度を検出するセンサであり、例えば、フォトトランジスタとすることができる。拡散反射光受光部６３の光軸方向は、基準径方向、すなわち傾斜角０°の方向とされている。
本体６０には、各照射部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ、各正反射光受光部６２ａ，６２ｂ，６２ｃおよび拡散反射光受光部６３のそれぞれの光軸方向に沿って本体６０を径方向に貫通する貫通孔が形成されている。図４および図５に示すように、各貫通孔は、円弧の中心に形成された開口部６０ｂにおいて互いに連通している。各照射部６１ａ，６１ｂ，６１ｃの光は、それぞれの貫通孔からこの開口部６０ｂを介してシートＳに照射される。また、シートＳで反射された反射光は、開口部６０ｂから各貫通孔を通って各反射光受光部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６３に到達する。このようにシートＳに照射される光およびシートＳで反射した光がそれぞれ貫通孔を通るようにすることで、反射光強度の検出精度が向上する。
本実施形態では、第一照射部６１ａおよび第一正反射光受光部６２ａの傾斜角度θａは５０°、第二照射部６１ｂおよび第二正反射光受光部６２ｂの傾斜角度θｂは７５°、第三照射部６１ｃおよび第三正反射光受光部６２ｃの傾斜角度θｃは２５°である。また、拡散反射光受光部６３の傾斜角度はθ＝０°である。なお、それぞれの傾斜角度θは、これには限定されない。
図６は、測定ユニット６におけるシートＳに対する入射光と反射光との関係を示す図である。測定ユニット６は、シートＳに対して第一照射部６１ａ、第二照射部６１ｂあるいは第三照射部６１ｃによって選択的に光を照射させることができる。ここで、第一照射部６１ａ、第二照射部６１ｂおよび第三照射部６１ｃが光を照射するシートＳは、積層された複数のシートＳにおける最下層のシートＳ、すなわち、分離機構３によって次に分離されるシートＳである。第一照射部６１ａに光を照射させる場合、第一照射部６１ａはシートＳの表面に対して傾斜角度θａで光Ｌ１を照射する。このとき、第二照射部６１ｂおよび第三照射部６１ｃには光を照射させない。第一照射部６１ａが照射する光Ｌ１は、シートＳの表面で反射する。第一正反射光受光部６２ａは、この反射光のうち正反射光成分を受光してその反射光強度である正反射光強度Ｆ１を示す信号を出力する。この正反射光強度Ｆ１は、第一正反射光強度に相当する。また、拡散反射光受光部６３は、シートＳの法線方向の拡散反射光成分を受光してその反射光強度である拡散反射光強度Ｆ０を示す信号を出力する。第一照射部６１ａが照射する光Ｌ１の傾斜角度θａは、第一の入射角に相当する。
第二照射部６１ｂに光を照射させる場合、第二照射部６１ｂはシートＳの表面に対して傾斜角度θｂで光Ｌ２を照射する。このとき、第一照射部６１ａおよび第三照射部６１ｃには光を照射させない。第二照射部６１ｂが照射する光Ｌ２は、シートＳの表面で反射する。第二正反射光受光部６２ｂは、この反射光のうち正反射光成分を受光してその反射光強度である正反射光強度Ｆ２を示す信号を出力する。この正反射光強度Ｆ２は、第二正反射光強度に相当する。拡散反射光受光部６３は、シートＳの法線方向の拡散反射光成分を受光してその反射光強度である拡散反射光強度Ｆ０を示す信号を出力する。第二照射部６１ｂが照射する光Ｌ２の傾斜角度θｂは、第二の入射角に相当する。
第三照射部６１ｃに光を照射させる場合、第三照射部６１ｃはシートＳの表面に対して傾斜角度θｃで光Ｌ３を照射する。このとき、第一照射部６１ａおよび第二照射部６１ｂには光を照射させない。第三照射部６１ｃが照射する光Ｌ３は、シートＳの表面で反射する。第三正反射光受光部６２ｃは、この反射光のうち正反射光成分を受光してその反射光強度である正反射光強度Ｆ３を示す信号を出力する。拡散反射光受光部６３は、シートＳの法線方向の拡散反射光成分を受光してその反射光強度である拡散反射光強度Ｆ０を示す信号を出力する。第三照射部６１ｃが照射する光Ｌ３の傾斜角度θｃは、第三の入射角に相当する。
図２に示す制御ユニット７は、測定ユニット６の検出結果に基づいてシートＳの静摩擦係数を推定し、静摩擦係数の推定値に基づいて分離機構３におけるシートＳに対する分離力を制御する。制御ユニット７は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）を有する制御装置を備える。制御ユニット７は、反射光強度係数算出部７１、疑似反射光強度係数算出部７２、摩擦係数推定部７３、推定値補正部７４、分離力制御部７５としての機能を有する。また、制御ユニット７は、入出力部７６を介して画像読取装置１００の各機器との間で信号を授受する。
制御ユニット７は、入出力部７６を介して各照射部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ、各正反射光受光部６２ａ，６２ｂ，６２ｃおよび拡散反射光受光部６３のそれぞれと信号を授受する。また、制御ユニット７は、入出力部７６を介して駆動部３３および押圧力制御部３２２のそれぞれと信号を授受する。
反射光強度係数算出部７１は、測定ユニット６の出力信号に基づいて反射光強度係数ηを算出する。反射光強度係数ηとは、一の照射部からシートＳに照射されてシートＳで反射した光の拡散反射光成分と正反射光成分との比を示す。例えば、第一照射部６１ａに光を照射させた場合の反射光強度係数ηは、拡散反射光強度Ｆ０と正反射光強度Ｆ１との比、すなわちＦ０／Ｆ１である。以下の説明において、第一照射部６１ａに光を照射させ、かつ第二照射部６１ｂおよび第三照射部６１ｃには光を照射させない状態で取得した反射光強度係数ηを第一反射光強度係数ηａと記載し、第二照射部６１ｂに光を照射させ、かつ第一照射部６１ａおよび第三照射部６１ｃには光を照射させない状態で取得した反射光強度係数ηを第二反射光強度係数ηｂと記載し、第三照射部６１ｃに光を照射させ、かつ第一照射部６１ａおよび第二照射部６１ｂには光を照射させない状態で取得した反射光強度係数ηを第三反射光強度係数ηｃと記載する。
反射光強度係数ηとシートＳ間の静摩擦係数μｓとには、図２１に示すシートＳの光沢度とシートＳ間の静摩擦係数μｓとの関係に類似する相関関係が存在する。このため、反射光強度係数ηとシートＳ間の静摩擦係数μｓとの実測値における相関関係に基づいて、反射光強度係数ηの検出結果からシートＳ間の静摩擦係数μｓを推定することが可能である。図７〜図９は、それぞれ傾斜角度θａ、θｂおよびθｃについての反射光強度係数ηおよびシートＳ間の静摩擦係数μｓの実測値を示す図である。
図７は、傾斜角度θａにおける、各種のシートＳについての第一反射光強度係数ηａおよび静摩擦係数μｓの実測値を示す図である。図８は、傾斜角度θｂにおける、各種のシートＳについての第二反射光強度係数ηｂおよび静摩擦係数μｓの実測値を示す図、図９は、傾斜角度θｃにおける、各種のシートＳについての第三反射光強度係数ηｃおよび静摩擦係数μｓの実測値を示す図である。
擬似反射光強度係数算出部７２は、擬似反射光強度係数ηｓを算出する。擬似反射光強度係数ηｓとは、所定の傾斜角度θｓでシートＳに対して光が照射されたと仮定した場合の反射光強度係数ηの推定値である。この所定の傾斜角度θｓとは、例えば、シートＳの光沢度など、シートＳの表面反射率の測定において照射される光の一般的な傾斜角度θであり、所定の入射角に相当する。所定の傾斜角度θｓは、例えば６０°から７０°の間の角度とすることができる。本実施形態では、傾斜角度θａ＝５０°の第一照射部６１ａについての第一反射光強度係数ηａと、傾斜角度θｂ＝７５°の第二照射部６１ｂについての第二反射光強度係数ηｂとに基づいて、傾斜角度θｓ＝６７°でシートＳに対して光を照射したとした場合の擬似反射光強度係数ηｓが推定される。具体的には、擬似反射光強度係数ηｓは、下記式（１）によって算術的に求めることができる。このように、擬似反射光強度係数ηｓは、傾斜角度θが互いに異なる複数の照射部について算出された反射光強度係数ηに基づいて算出される。
ηｓ ＝ （ηａ＋２ηｂ）／３…（１）
図１０は、上記式（１）によって算出された各種のシートＳについての擬似反射光強度係数ηｓを示す図である。擬似反射光強度係数ηｓを算出する方法によれば、所定の傾斜角度θｓとはいずれも異なる傾斜角度θａや傾斜角度θｂについての反射光強度係数ηに基づいて擬似反射光強度係数ηｓを得ることができる。よって、所定の傾斜角度θｓの位置に照射部や正反射光受光部を配置できないような場合であっても、所定の傾斜角度θｓの入射角の光がシートＳの表面に対して照射されたとした場合に取得できるはずの反射光強度係数ηに基づいてシートＳ間の静摩擦係数を推定することができる。
摩擦係数推定部７３は、擬似反射光強度係数ηｓに基づいてシートＳの静摩擦係数を算出する。図１１は、傾斜角度６７°の反射光強度係数ηの実測値とシートＳ間の静摩擦係数μｓの実測値との関係を示す図である。なお、図１１の横軸では、軸方向右側ほど反射光強度係数ηが小さくなる。図１１に示すように、反射光強度係数ηとシートＳ間の静摩擦係数とには一定の相関関係がみられる。例えば、それぞれの実測値に基づいて、図１１に示すような反射光強度係数ηとシートＳ間の静摩擦係数μｓとの相関曲線を求めておけば、この相関曲線と擬似反射光強度係数ηｓとに基づいて静摩擦係数の推定が可能となる。本実施形態では、傾斜角度６７°の擬似反射光強度係数ηｓに基づいてシートＳ間の静摩擦係数を推定することで、静摩擦係数の推定精度が向上する。
図１２は、各種シートＳにおけるシートＳ間の静摩擦係数の実測値および反射光強度係数ηに基づく静摩擦係数の推定結果を示す図である。図１２において、比較例とは、傾斜角度θａ＝５０°の第一照射部６１ａで光を照射したときの反射光強度係数ηａのみに基づいて静摩擦係数の推定値を算出した場合の推定値を示す。つまり、傾斜角度θａ＝５０°での反射光強度係数ηａの実測値とシートＳ間の静摩擦係数の実測値とから求めた相関曲線に基づいてシートＳ間の静摩擦係数を推定した推定結果が比較例である。また、実施例とは、所定の傾斜角度θｓ＝６７°の擬似反射光強度係数ηｓと図１１に示す相関曲線とに基づいて推定したシートＳ間の静摩擦係数の推定値を示す。実施例の推定値と比較例の推定値とを比べると、実施例では、大きな静摩擦係数を有するシートＳに対する静摩擦係数の推定値の精度が向上している。
このように、擬似反射光強度係数ηｓに基づくことで、シートＳ間の静摩擦係数の推定精度が向上できる。図１１に示すように、グロス系塗工紙グループや非塗工紙グループでは、反射光強度係数ηとシートＳ間の静摩擦係数とを一つの相関曲線により精度良く関連づけできることで、特に静摩擦係数の推定精度がよい。しかしながら、中光沢領域（非塗工紙グループとグロス系塗工紙との中間の光沢領域）には、例えば、ウスモゾ紙のように、シートＳ群の相関曲線から乖離した特性を有するシートＳがある。このウスモゾ紙は、非塗工紙であるが、表面をスーパーカレンダー仕上げにより強光沢処理した紙である。
図１０において、擬似反射光強度係数ηｓにおける大小関係の序列とシートＳ間の静摩擦係数μｓにおける大小関係の序列とはほぼ整合している。しかしながら、ウスモゾ紙に代表される中光沢領域では、擬似反射光強度係数ηｓの序列に乱れが生じている。つまり、中光沢領域のシートＳは、静摩擦係数μｓと関連する表面性状に対して特異な反射光強度の特性を有することがわかる。なお、反射光強度の特性とは、例えば、照射される光の傾斜角度θと反射光強度や反射光強度係数との関係や、光の傾斜角度θの変化に対する反射光強度や反射光強度係数の変化の度合い等を含む特性である。
本実施形態の摩擦係数推定装置１−１では、こうした相関曲線から乖離した反射光強度特性を有するシートＳについても適切に静摩擦係数を取得できるように、静摩擦係数の推定値の補正が行われる。静摩擦係数の推定値の補正は、推定値補正部７４により行われる。推定値補正部７４は、摩擦係数推定部７３によって算出されたシートＳの静摩擦係数の推定値を補正する。推定値補正部７４は、以下に図１３〜図１５を参照して説明するように、互いに異なる傾斜角度θｂ，θｃの反射光強度係数ηｂ，ηｃの比（ηｃ／ηｂ）に基づいて、静摩擦係数の推定値を補正する。これにより、ウスモゾ紙のような反射光強度特性を有するシートＳについても適切に静摩擦係数を推定することが可能となる。
第三反射光強度係数ηｃと第二反射光強度係数ηｂとの比であるηｃ／ηｂは、照射する光の傾斜角度θを大きな角度から小さな角度に変化させた場合の反射光強度係数ηの増加の度合いを示す。以下の説明では、この反射光強度係数ηの増加の度合いであるηｃ／ηｂを「反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂ」とも記載する。高光沢なシートＳほどこの反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂが大きくなる傾向があり、簡便にシートＳの特徴を抽出することができる。
図１３は、シートＳの種類と反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂとの関係を示す図である。図１３の横軸において、左側ほどシートＳの静摩擦係数は小さく、右側へ向かうとシートＳの静摩擦係数は大きくなる。また、図１４は、各種シートＳについての反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂの数値を示す図である。図１３および図１４からわかるように、軽量コート紙やアート紙の反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂが特に大きく、他の種類のシートＳにおける全体的な傾向としては、静摩擦係数が大きくなると反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂが低下する。しかしながら、ウスモゾ紙ではこの傾向に明らかに反しており、大きな反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂを示す。つまり、ウスモゾ紙は、グロス系塗工紙ほど高光沢ではなく、また普通紙といった非塗工紙ほど低光沢ではない。すなわち、ウスモゾ紙は、中光沢域にある。本実施形態では、ウスモゾ紙等の中光沢のシートＳが、他の非塗工紙グループやグロス系塗工紙グループのシートＳとは異なる反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂを示すことに着目し、中光沢のシートＳの静摩擦係数を補正する。
具体的には、推定値補正部７４は、反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂに応じた補正値を静摩擦係数に加算する補正を行う。図１５は、反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂと静摩擦係数の補正値との関係を示す図である。図１５に示すように、補正値は、正規分布曲線で与えられる。正規分布曲線の平均値は、ウスモゾ紙等の中光沢のシートＳが示す反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂの領域の値であり、例えば、ウスモゾ紙が示す反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂである８程度の値とされる。また、この正規分布曲線は、中光沢のシートＳ以外のシートＳに対しては、実質的に補正がなされないものとされている。すなわち、非塗工紙グループやグロス系塗工紙グループなど、中光沢のシートＳ以外のシートＳが示す反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂの領域では、補正値が０または実質的に０の値となるような正規分布曲線とされている。例えば、低い上昇率ηｃ／ηｂ（＜４）を有するシートＳ群および高い上昇率ηｃ／ηｂ（＞１２）を有するシートＳ群に対する補正値は、０あるいは実質的に０となる。
このように静摩擦係数の推定値の補正がなされることで、静摩擦係数の推定精度が向上する。図１６は、静摩擦係数の実測値および補正前後の静摩擦係数の推定値を示す図、図１７は、補正後の静摩擦係数の推定値と静摩擦係数の実測値を示す図である。図１６において、実施例（補正前）とは、推定値補正部７４による補正がなされる前の静摩擦係数の推定値を示し、実施例（補正後）とは、推定値補正部７４による補正がなされた後の静摩擦係数の推定値を示す。図１６および図１７に示すように、推定値補正部７４による補正がなされることで、中光沢のシートＳであるウスモゾ紙に対する静摩擦係数の推定精度が向上する。
分離力制御部７５は、補正後のシートＳの静摩擦係数の推定値に基づいて分離機構３におけるシートＳに対する分離力を最適化する。
次に、図１８を参照して本実施形態の分離力の制御について説明する。図１８は、本実施形態におけるシートＳ間の静摩擦係数μｓの推定についての動作を示すフローチャートである。この制御フローは、所定の間隔で繰り返し実行され、あるいは摩擦係数を推定する指令がなされる都度実行されるものである。摩擦係数を推定する指令は、例えば、シートＳを扱う装置において、取り扱い対象のシートＳの扱いを開始する前になされる。本実施形態の画像読取装置１００では、分離機構３が、次に分離するシートＳの分離搬送を開始する前に、そのシートＳの静摩擦係数μｓの推定がなされる。
まず、ステップＳＴ１では、反射光強度係数算出部７１により、傾斜角度θ＝θａにおける正反射光強度Ｆ１および拡散反射光強度Ｆ０（１）が測定される。ここで、拡散反射光強度Ｆ０（１）とは、傾斜角度θ＝θａで照射される光Ｌ１がシートＳに照射されたときに拡散反射光受光部６３が受光する拡散反射光成分の反射光強度を示す。反射光強度係数算出部７１は、第一照射部６１ａに光Ｌ１を照射させ、かつ第二照射部６１ｂおよび第三照射部６１ｃにはそれぞれ光Ｌ２およびＬ３を照射させない状態として、第一正反射光受光部６２ａに正反射光強度Ｆ１を、拡散反射光受光部６３に拡散反射光強度Ｆ０（１）をそれぞれ検出させる。反射光強度係数算出部７１は、第一正反射光受光部６２ａおよび拡散反射光受光部６３の出力信号に基づいて正反射光強度Ｆ１および拡散反射光強度Ｆ０（１）をそれぞれ取得する。
次に、ステップＳＴ２では、反射光強度係数算出部７１により、傾斜角度θ＝θａにおける第一反射光強度係数ηａが算出される。反射光強度係数算出部７１は、ステップＳＴ１で取得した正反射光強度Ｆ１および拡散反射光強度Ｆ０（１）に基づき、下記式（２）によって第一反射光強度係数ηａを計算する。
ηａ ＝ Ｆ０（１）／Ｆ１…（２）
次に、ステップＳＴ３では、反射光強度係数算出部７１により、傾斜角度θ＝θｂにおける正反射光強度Ｆ２および拡散反射光強度Ｆ０（２）が測定される。拡散反射光強度Ｆ０（２）とは、傾斜角度θ＝θｂで照射される光Ｌ２がシートＳに照射されたときに拡散反射光受光部６３が受光する拡散反射光成分の反射光強度を示す。反射光強度係数算出部７１は、第二照射部６１ｂに光Ｌ２を照射させ、かつ第一照射部６１ａおよび第三照射部６１ｃにはそれぞれ光Ｌ１およびＬ３を照射させない状態として、第二正反射光受光部６２ｂに正反射光強度Ｆ２を、拡散反射光受光部６３に拡散反射光強度Ｆ０（２）をそれぞれ検出させる。反射光強度係数算出部７１は、第二正反射光受光部６２ｂおよび拡散反射光受光部６３の出力信号に基づいて正反射光強度Ｆ２および拡散反射光強度Ｆ０（２）をそれぞれ取得する。
次に、ステップＳＴ４では、反射光強度係数算出部７１により、傾斜角度θ＝θｂにおける第二反射光強度係数ηｂが算出される。反射光強度係数算出部７１は、ステップＳＴ３で取得した正反射光強度Ｆ２および拡散反射光強度Ｆ０（２）に基づき、下記式（３）によって第二反射光強度係数ηｂを計算する。
ηｂ ＝ Ｆ０（２）／Ｆ２…（３）
次に、ステップＳＴ５では、反射光強度係数算出部７１により、傾斜角度θ＝θｃにおける正反射光強度Ｆ３および拡散反射光強度Ｆ０（３）が測定される。拡散反射光強度Ｆ０（３）とは、傾斜角度θ＝θｃで照射される光Ｌ３がシートＳに照射されたときに拡散反射光受光部６３が受光する拡散反射光成分の反射光強度を示す。反射光強度係数算出部７１は、第三照射部６１ｃに光Ｌ３を照射させ、かつ第一照射部６１ａおよび第二照射部６１ｂにはそれぞれ光Ｌ１およびＬ２を照射させない状態として、第三正反射光受光部６２ｃに正反射光強度Ｆ３を、拡散反射光受光部６３に拡散反射光強度Ｆ０（３）をそれぞれ検出させる。反射光強度係数算出部７１は、第三正反射光受光部６２ｃおよび拡散反射光受光部６３の出力信号に基づいて正反射光強度Ｆ３および拡散反射光強度Ｆ０（３）をそれぞれ取得する。
次に、ステップＳＴ６では、反射光強度係数算出部７１により、傾斜角度θ＝θｃにおける第三反射光強度係数ηｃが算出される。反射光強度係数算出部７１は、ステップＳＴ５で取得した正反射光強度Ｆ３および拡散反射光強度Ｆ０（３）に基づき、下記式（４）によって第三反射光強度係数ηｃを計算する。
ηｃ ＝ Ｆ０（３）／Ｆ３…（４）
次に、ステップＳＴ７では、擬似反射光強度係数算出部７２により、擬似反射光強度係数ηｓが算出される。擬似反射光強度係数算出部７２は、ステップＳＴ２で算出した第一反射光強度係数ηａと、ステップＳＴ４で算出した第二反射光強度係数ηｂとに基づいて擬似反射光強度係数ηｓを算出する。擬似反射光強度係数算出部７２は、例えば、上記式（１）によって擬似反射光強度係数ηｓを算出する。
次に、ステップＳＴ８では、摩擦係数推定部７３により、静摩擦係数の推定値が算出される。摩擦係数推定部７３は、ステップＳＴ７で算出された擬似反射光強度係数ηｓに基づき、次に分離機構３が分離するシートＳの静摩擦係数を推定する。制御ユニット７は、図１１に示す相関曲線に相当するマップ、すなわち、傾斜角度θｓ＝６７°の照射光が照射されたときの反射光強度係数ηの実測値およびシートＳ間の静摩擦係数μｓの実測値から求めた反射光強度係数ηとシートＳ間の静摩擦係数μｓとの対応関係を示すマップを予め記憶している。摩擦係数推定部７３は、このマップと、擬似反射光強度係数ηｓとに基づいて、静摩擦係数の推定値を算出する。
次に、ステップＳＴ９では、推定値補正部７４により、シートＳ間の静摩擦係数μｓの推定値が補正される。推定値補正部７４は、ステップＳＴ４で算出された第二反射光強度係数ηｂおよびステップＳＴ６で算出された第三反射光強度係数ηｃから求められる反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂと、図１５を参照して説明した補正値の分布曲線とに基づいて静摩擦係数μｓの推定値を補正する補正値を決定する。推定値補正部７４は、決定した補正値をステップＳＴ８で算出された静摩擦係数μｓの推定値に加算し、加算後の値を補正後の静摩擦係数μｓの推定値とする。具体的には、制御ユニット７では、下記式（５）によって補正後の静摩擦係数μｓが算出される。
μ’＝０．９８×ηｓ＋０．１５
＋０．２×ｅｘｐ｛−（η’−８）２／２．５｝…（５）
ここで、μ’は、補正後のシートＳ間の静摩擦係数μｓ、η’は、反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂをそれぞれ示す。上記式（５）において、右辺第１項および第２項は、摩擦係数推定部７３が算出する補正前の静摩擦係数μｓ、右辺第３項は、推定値補正部７４により加算される補正値をそれぞれ示す。なお、上記式（５）は、静摩擦係数μｓの推定値の算出式の一例であり、算出式はこれに限定されるものではない。静摩擦係数μｓの推定値を算出する算出式は、各傾斜角度θａ，θｂ，θｃや、シートＳが示す反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂの実測値等に応じて、適宜設定されればよい。ステップＳＴ９が実行されると、本制御フローは終了する。
分離力制御部７５は、補正後のシートＳ間の静摩擦係数μｓの推定値に基づいて分離機構３におけるシートＳの分離力を制御する。具体的には、静摩擦係数μｓの推定値が大きな摩擦係数である場合には、小さな摩擦係数である場合よりも押圧力制御部３２２の押圧力は大きくされる。これにより、シートＳの分離しにくさに応じた分離力で分離機構３を作動させることができ、シートＳの重送を効果的に抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態の摩擦係数推定装置１−１は、以下の第一手順から第三手順を含む摩擦係数推定方法によってシートＳ間の静摩擦係数μｓを推定する。
［第一手順］
第一の入射角θａでシート状の媒体Ｓの表面に対して光を照射し、当該光が表面で反射された反射光の正反射光成分の強度Ｆ１および拡散反射光成分の強度Ｆ０（１）を検出する。この第一手順は、ステップＳＴ１に相当する。
［第二手順］
第一の入射角θａと異なる第二の入射角θｂでシートＳの表面に対して光を照射し、当該光が表面で反射された反射光の正反射光成分の強度Ｆ２および拡散反射光成分の強度Ｆ０（２）を検出する。この第二手順は、ステップＳＴ３に相当する。
［第三手順］
第一手順で検出された拡散反射光成分の強度Ｆ０（１）と正反射光成分の強度Ｆ１との比ηａ、および第二手順で検出された拡散反射光成分の強度Ｆ０（２）と正反射光成分の強度Ｆ２との比ηｂに基づいて表面の摩擦係数を推定する。この第三手順は、ステップＳＴ８に相当する。
本実施形態の摩擦係数推定装置１−１および摩擦係数推定方法によれば、互いに異なる傾斜角度θについての反射光強度係数である第一反射光強度係数ηａと第二反射光強度係数ηｂとに基づいてシートＳ間の静摩擦係数μｓを推定することで、静摩擦係数μｓを精度良く推定することができる。
また、互いに異なる傾斜角度θについての反射光強度係数である第二反射光強度係数ηｂと第三反射光強度係数ηｃとから得られる反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂに基づいて静摩擦係数μｓの推定値が補正されることで、静摩擦係数μｓの推定精度が向上する。特に、中光沢領域のシートＳについての静摩擦係数μｓの推定精度を向上させることができる。
また、摩擦係数推定装置１−１では、測定ユニット６がシートＳの搬送方向において分離機構３の上流側に配置されると共に次に分離搬送されるシートＳに対して反射光強度の測定を行う。これにより、次に取扱われるシートＳに対して取り扱いが開始される前に反射光強度が測定されることで、シートＳの取り扱い条件が適正なものとされる。例えば、シートＳを供給する媒体供給装置１では、シートＳに対する分離力が適正に調節されることでシートＳの重送が防止される利点がある。
また、拡散反射光強度と正反射光強度との比である反射光強度係数ηに基づいてシートＳの静摩擦係数が推定される。反射光強度係数ηは、照射部６１ａ，６１ｂの光量に影響されないため、照射部６１ａ，６１ｂ間のばらつきや経時変化による測定値の誤差が低減される。これにより、シートＳの摩擦係数の推定値の精度が向上する利点がある。
本実施形態の摩擦係数推定装置１−１および摩擦係数推定方法は、反射光強度に基づいて非接触方式で静摩擦係数を推定することができるため、シートＳにダメージを与えることなく、静摩擦係数を検出することができる。また、トレイ２上のシートＳの静摩擦係数を接触方式等で事前に直接的に測定することは非常に困難であるが、摩擦係数推定装置１−１および摩擦係数推定方法によれば、間接的でありながらも精度良く、かつ即時に静摩擦係数を推定することができる。
本実施形態の摩擦係数推定装置１−１は、互いに傾斜角度θが異なる第一照射部６１ａおよび第二照射部６１ｂを備え、第一照射部６１ａが光を照射したときの第一反射光強度係数ηａと第二照射部６１ｂが光を照射したときの第二反射光強度係数ηｂとに基づいて、傾斜角度θａおよびθｂのいずれとも異なる中間的な傾斜角度で光が照射されたとした場合の擬似反射光強度係数ηｓが算出される。よって、各照射部６１ａ，６１ｂや各正反射光受光部６２ａ，６２ｂの配置の自由度が増し、各センサの実装に有用であると共に測定ユニット６の小型化にも有用である。
なお、本実施形態では、第一照射部６１ａの傾斜角度θａ＝５０°、第二照射部６１ｂの傾斜角度θｂ＝７５°、第三照射部６１ｃの傾斜角度θｃ＝２５°とされたが、これには限定されない。また、所定の傾斜角度θｓは、６７°には限定されない。また、拡散反射光受光部６３の傾斜角度は０°であったが、これには限定されない。それぞれの傾斜角度は、適宜設定可能である。例えば、第一照射部６１ａの傾斜角度θａ、第二照射部６１ｂの傾斜角度θｂおよび第三照射部６１ｃの傾斜角度θｃは、０°よりも大きく９０°未満の傾斜角度の範囲で互いに異なる任意の角度とすることができる。
（第１実施形態の第１変形例）
上記第１実施形態では、正反射光強度Ｆ３および拡散反射光強度Ｆ０（３）は、摩擦係数推定部７３による静摩擦係数μｓの推定には用いられていないが、これには限定されない。摩擦係数推定部７３は、正反射光強度Ｆ１，Ｆ２に加えて正反射光強度Ｆ３に基づいて静摩擦係数μｓを推定してもよく、また、拡散反射光強度Ｆ０（１），Ｆ０（２）に加えて拡散反射光強度Ｆ０（３）に基づいて静摩擦係数μｓを推定してもよい。
（第１実施形態の第２変形例）
上記第１実施形態では、反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂに基づいて静摩擦係数μｓの推定値が補正されたが、上昇率を算出する反射光強度係数の組合せはこれには限定されない。例えば、第一反射光強度係数ηａと第二反射光強度係数ηｂとの比ηａ／ηｂや、第三反射光強度係数ηｃと第一反射光強度係数ηａとの比ηｃ／ηａに基づいて静摩擦係数μｓが補正されてもよい。
例えば、傾斜角度θａと傾斜角度θｂとの間の反射光強度係数ηの変化率においても、反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂの場合と同様に、ウスモゾ紙等の中光沢領域のシートＳは、他の非塗工紙グループやグロス系塗工紙グループのシートＳとは異なる値を示す。よって、第一反射光強度係数ηａと第二反射光強度係数ηｂとの比ηａ／ηｂに基づいて、中光沢領域のシートＳの静摩擦係数μｓの推定値に対して選択的に補正をすることが可能である。この場合、上記第１実施形態の摩擦係数推定装置１−１に対して第三照射部６１ｃおよび第三正反射光受光部６２ｃを省略可能である。また、第一反射光強度係数ηａと第二反射光強度係数ηｂとの比ηａ／ηｂに基づいて静摩擦係数μｓを補正する方法によれば、摩擦係数推定方法において、第三手順がステップＳＴ８およびステップＳＴ９に相当することとなる。
また、互いに反射光強度係数の組合せが異なる反射光強度係数の上昇率を複数算出し、それらの反射光強度係数の上昇率に基づいて静摩擦係数μｓの推定値を補正するようにしてもよい。
また、上記第１実施形態では、照射部とその照射部から照射されてシートＳの表面に入射した光の反射光の正反射光成分を受光する正反射光受光部との組が３組であったが、摩擦係数推定装置１−１は、この組を４組以上備えていてもよい。摩擦係数推定装置１−１が、照射部と正反射光受光部との組を互いに異なる傾斜角度θについて多く備えるようにすれば、静摩擦係数μｓの推定精度が向上する。
（第１実施形態の第３変形例）
上記第１実施形態では、第一照射部６１ａ、第二照射部６１ｂおよび第三照射部６１ｃがそれぞれ独立した光源であったが、これには限定されない。例えば、一つの光源を本体６０の周方向に移動させることで異なる傾斜角度θａ，θｂ，θｃで選択的にシートＳに対して光を照射させるようにしてもよい。同様に、第一正反射光受光部６２ａ、第二正反射光受光部６２ｂおよび第三正反射光受光部６２ｃは独立した受光部でなくてもよい。一つの受光部を本体６０の周方向に移動させることで、異なる傾斜角度θａ，θｂ，θｃで照射される光の正反射光成分を一の受光部で受光させるようにしてもよい。
（第１実施形態の第４変形例）
上記第１実施形態では、静摩擦係数の推定値に対する補正値が、反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂに応じて決定されたが、これには限定されない。反射光強度係数の上昇率ηｃ／ηｂに代えて、正反射光強度の変化率Ｆ３／Ｆ２や拡散反射光強度の変化率Ｆ０（３）／Ｆ０（２）等に基づいて静摩擦係数の推定値に対する補正値が決定されてもよい。
（第２実施形態）
図２２および図２３を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
上記第１実施形態では、上記式（５）のような推定式を用いることで、精度よくシートＳ間の静摩擦係数μｓが推定されたが、本実施形態では、推定式に代えて、反射光強度係数ηとシートＳ間の静摩擦係数μｓとの対比テーブルに基づいて静摩擦係数μｓが推定される。これにより、例えば簡易的に大まかな静摩擦係数μｓの大小を判別することなどが可能となる。
本実施形態では、第一反射光強度係数ηａに基づいて静摩擦係数μｓを推定する場合を例に説明する。図２２は、第一反射光強度係数ηａとシートＳ間の静摩擦係数μｓの推定値との対比テーブルを示す図である。図２３は、各種シートＳについての第一反射光強度係数ηａの実測値と、シートＳ間の静摩擦係数μｓの実測値と、対比テーブルに基づいて算出されたシートＳ間の静摩擦係数μｓの推定値とを示す図である。図２２に示す対比テーブルは、例えば、各種シートＳについての第一反射光強度係数ηａの実測値とシートＳ間の静摩擦係数μｓの実測値とに基づいて作成される。例えば、それぞれの実測値に基づいて、図１１に示した相関曲線と同様の相関曲線を第一反射光強度係数ηａについて求めることができる。求められた相関曲線に基づいて、図２２の左欄の各区間について、相関曲線におけるその区間の代表的な静摩擦係数μｓの値を図２２の右欄の推定値とすることで、図２２の対比テーブルを作成することができる。ここで、代表的な静摩擦係数μｓの値とは、例えば、その区間における静摩擦係数μｓの中間値や平均値等とすることができる。
図２３に示された、対比テーブルに基づく静摩擦係数μｓの推定値を見ると、異なる種類のシートＳについての静摩擦係数μｓの大小関係や、静摩擦係数μｓの大きさについて概ね静摩擦係数μｓの実測値における大小関係や大きさと合致している。
このように、一つの反射光強度係数ηのみでもシートＳ間の静摩擦係数μｓを推定することができる。この場合、上記第１実施形態の摩擦係数推定装置１−１において、第二照射部６１ｂ、第三照射部６１ｃ、第二正反射光受光部６２ｂおよび第三正反射光受光部６２ｃを省略することが可能となる。なお、一の反射光強度係数ηに基づいて推定された静摩擦係数μｓでは、ウスモゾ紙のような中光沢領域のシートＳについては、他のシートＳについてよりも静摩擦係数μｓの実測値と推定値との開きが大きくなる。
対比テーブルに基づく静摩擦係数μｓの推定において、対比テーブルのパラメータの数を増やすことで、静摩擦係数μｓの推定精度を向上させることができる。例えば、第一反射光強度係数ηａと第二反射光強度係数ηｂと静摩擦係数μｓの推定値との対比テーブルを予め記憶しておき、この対比テーブルと各反射光強度係数ηａ，ηｂの実測値とに基づいて静摩擦係数μｓを推定するようにすれば、推定精度の向上が可能となる。この場合、上記第１実施形態の摩擦係数推定装置１−１において、第三照射部６１ｃおよび第三正反射光受光部６２ｃを省略することが可能となる。さらに、反射光強度係数の上昇率ηａ／ηｂと静摩擦係数μｓの補正値との対比テーブルを予め記憶しておき、この対比テーブルに基づいて中光沢領域のシートＳについて静摩擦係数μｓの推定値の補正を行うようにすれば、推定精度の向上が可能となる。
なお、対比テーブルは、図２２に示すように反射光強度係数ηにおける隣接する区間の値が連続しているものには限定されない。対比テーブルにおいて、離散的に反射光強度係数ηとシートＳ間の静摩擦係数μｓとの対応関係が定められていてもよい。この場合には、対比テーブルと反射光強度係数ηの実測値とに基づいて、線形補間等の補間により静摩擦係数μｓを推定することができる。
本実施形態のように対比テーブルを使用するか、上記第１実施形態のように推定式を使用するかは、例えば、静摩擦係数μｓの推定精度に対する要求レベル、照射部や受光部の部品点数やコストを考慮して適宜選択される。
なお、上記各実施形態では、シートＳ間の静摩擦係数が推定されたが、これに代えてシートＳ間の動摩擦係数が推定されてもよい。
以上のように、本発明にかかる摩擦係数推定装置は、シート状の媒体の摩擦係数の推定に適している。
１−１ 摩擦係数推定装置
１ 媒体供給装置
６ 測定ユニット
７ 制御ユニット
６１ａ 第一照射部
６１ｂ 第二照射部
６１ｃ 第三照射部
６２ａ 第一正反射光受光部
６２ｂ 第二正反射光受光部
６２ｃ 第三正反射光受光部
６３ 拡散反射光受光部
１００ 画像読取装置
Ｆ０ 拡散反射光強度
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ 正反射光強度
Ｓ シート（シート状の媒体）
ηａ 第一反射光強度係数
ηｂ 第二反射光強度係数
ηｃ 第三反射光強度係数
ηｓ 擬似反射光強度係数
θ 傾斜角度（入射角）

Claims (8)

  1. 第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射する第一照射部と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射する第二照射部とを有する照射部と、
    前記第一照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第一正反射光強度を検出する第一正反射光受光部と、前記第二照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第二正反射光強度を検出する第二正反射光受光部とを有する正反射光受光部と、
    前記照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分を受光して前記拡散反射光成分の強度である拡散反射光強度を検出する拡散反射光受光部と、
    を備え、
    前記第一照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第一正反射光強度との比である第一反射光強度係数と、前記第二照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第二正反射光強度との比である第二反射光強度係数とに基づいて、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれとも異なる所定の入射角の光が前記表面に照射されたとした場合の前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分と正反射光成分との比である擬似反射光強度係数を算出し、
    前記擬似反射光強度係数に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する
    ことを特徴とする摩擦係数推定装置。
  2. 第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射する第一照射部と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射する第二照射部とを有する照射部と、
    前記第一照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第一正反射光強度を検出する第一正反射光受光部と、前記第二照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第二正反射光強度を検出する第二正反射光受光部とを有する正反射光受光部と、
    前記照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分を受光して前記拡散反射光成分の強度である拡散反射光強度を検出する拡散反射光受光部と、
    を備え、
    前記第一照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第一正反射光強度との比である第一反射光強度係数と、前記第二照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第二正反射光強度との比である第二反射光強度係数とに基づき、前記第一反射光強度係数と前記第二反射光強度係数との比に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する
    ことを特徴とする摩擦係数推定装置。
  3. 第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射する第一照射部と、前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射する第二照射部とを有する照射部と、
    前記第一照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第一正反射光強度を検出する第一正反射光受光部と、前記第二照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第二正反射光強度を検出する第二正反射光受光部とを有する正反射光受光部と、
    前記照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分を受光して前記拡散反射光成分の強度である拡散反射光強度を検出する拡散反射光受光部と、
    を備え、
    前記照射部は、更に、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれとも異なる第三の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射する第三照射部を有し、
    前記正反射光受光部は、更に、前記第三照射部によって照射された光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分を受光して当該正反射光成分の強度である第三正反射光強度を検出する第三正反射光受光部を有し、
    前記第一照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第一正反射光強度との比である第一反射光強度係数と、前記第二照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第二正反射光強度との比である第二反射光強度係数とに基づき、前記第三照射部が光を照射したときの前記拡散反射光強度と前記第三正反射光強度との比である第三反射光強度係数と前記第一反射光強度係数との比、あるいは前記第三反射光強度係数と前記第二反射光強度係数との比の少なくともいずれか一方に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する
    ことを特徴とする摩擦係数推定装置。
  4. 前記第三の入射角は、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれよりも小さな角度である
    請求項３に記載の摩擦係数推定装置。
  5. 第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第一手順と、
    前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第二手順と、
    前記第一手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比、および前記第二手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比に基づいて、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれとも異なる所定の入射角の光が前記表面に照射されたとした場合の前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分と正反射光成分との比である擬似反射光強度係数を算出し、前記擬似反射光強度係数に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する第三手順と、
    を含むことを特徴とする摩擦係数推定方法。
  6. 第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第一手順と、
    前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第二手順と、
    前記第一手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比である第一反射光強度係数、および前記第二手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比である第二反射光強度係数に基づき、前記第一反射光強度係数と前記第二反射光強度係数との比に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する第三手順と、
    を含むことを特徴とする摩擦係数推定方法。
  7. 第一の入射角でシート状の媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第一手順と、
    前記第一の入射角と異なる第二の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の正反射光成分の強度および拡散反射光成分の強度を検出する第二手順と、
    前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれとも異なる第三の入射角で前記媒体の表面に対して光を照射し、当該光が前記表面で反射された反射光の拡散反射光成分の強度と正反射光成分の強度との比である第三反射光強度係数を算出する手順と、
    前記第一手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比である第一反射光強度係数、および前記第二手順で検出された前記拡散反射光成分の強度と前記正反射光成分の強度との比である第二反射光強度係数に基づき、前記第三反射光強度係数と前記第一反射光強度係数との比、あるいは前記第三反射光強度係数と前記第二反射光強度係数との比の少なくともいずれか一方に基づいて前記表面の摩擦係数を推定する第三手順と、
    を含むことを特徴とする摩擦係数推定方法。
  8. 前記第三の入射角は、前記第一の入射角および前記第二の入射角のいずれよりも小さな角度である
    請求項７に記載の摩擦係数推定方法。
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