JP7122963B2 - 媒体搬送装置、制御方法及び制御プログラム - Google Patents

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、給送ローラ及びブレーキローラを用いて媒体を給送する媒体搬送装置、制御方法及び制御プログラムに関する。

一般に、原稿等の媒体を搬送するスキャナ等の媒体搬送装置は、給送ローラ及びブレーキローラを用いて、載置台にセットされた複数の媒体を分離しながら一枚ずつ給送する。このような媒体搬送装置では、ブレーキローラにより媒体にかかる搬送負荷（媒体の分離力）が小さいと、媒体の重送が発生する可能性がある。一方、ブレーキローラにより媒体にかかる搬送負荷が大きすぎると、給送ローラの表面に紙粉等が付着している場合に、給送ローラが媒体に対してスリップしやすくなる。給送ローラによるスリップ量が大きいと、給送ローラの摩耗が進行するとともに、媒体の搬送速度が低下し、さらに、媒体の給送失敗が発生する可能性が増大する。そのため、媒体搬送装置は、適切な大きさの搬送負荷を媒体にかける必要がある。

分離部に備えたセパレータローラ及びブレーキローラにより媒体が１枚ずつ装置内に給紙されるシート給送装置が開示されている（特許文献１）。このシート給送装置は、セパレータローラの回転速度及び分離部での媒体移動量に基づきスリップ率を演算し、そのスリップ率に基づき、媒体分離に作用する力を制御する。

記録媒体を搬送する搬送ロールと、記録媒体を介して搬送ロールと圧接するように対向配置され、搬送方向と逆方向の分離トルクが付与される分離ロールとを有し、最上面の記録媒体と他の記録媒体とを分離する給紙装置が開示されている（特許文献２）。この給紙装置は、記録媒体の重送の検知結果と最上面の記録媒体のロールに対する滑りの検知結果とに基づいて、分離ロールの分離トルクを変更する。

特開２００６－２１３５０２号公報 特開２００８－３０３０４３号公報

媒体搬送装置では、媒体をより良好に給送することが望まれている。

本発明の目的は、媒体をより良好に給送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、媒体を給送する給送ローラと、給送ローラと対向して配置されるブレーキローラと、ブレーキローラの回転軸と、ブレーキローラとの間に設けられ、且つ、ブレーキローラに媒体給送方向の反対方向にかかるトルクのリミット値を変更可能なトルクリミッタと、給送ローラによって連続して給送される媒体の媒体間距離を検出する検出部と、媒体間距離に基づいて、リミット値を変更するようにトルクリミッタを制御する制御部と、を有する。

また、本発明の一側面に係る制御方法は、媒体を給送する給送ローラと、給送ローラと対向して配置されるブレーキローラと、ブレーキローラの回転軸と、ブレーキローラとの間に設けられ、且つ、ブレーキローラに媒体給送方向の反対方向にかかるトルクのリミット値を変更可能なトルクリミッタと、を有する媒体搬送装置の制御方法であって、給送ローラによって連続して給送される媒体の媒体間距離を検出し、媒体間距離に基づいて、リミット値を変更するようにトルクリミッタを制御することを含む。

また、本発明の一側面に係る制御プログラムは、媒体を給送する給送ローラと、給送ローラと対向して配置されるブレーキローラと、ブレーキローラの回転軸と、ブレーキローラとの間に設けられ、且つ、ブレーキローラに媒体給送方向の反対方向にかかるトルクのリミット値を変更可能なトルクリミッタと、を有する媒体搬送装置の制御プログラムであって、給送ローラによって連続して給送される媒体の媒体間距離を検出し、媒体間距離に基づいて、リミット値を変更するようにトルクリミッタを制御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、媒体をより良好に給送することが可能となる。

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。 電流値とトルクの関係の一例を示す模式図である。 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ＣＰＵ１５０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。 トルク制御処理の動作の例を示すフローチャートである。 他の実施形態に係る駆動機構について説明するための図である。 他の実施形態に係る処理回路２６０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、厚紙又はカード等である。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。

媒体搬送装置１００は、上側筐体１０１、下側筐体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１０１は、媒体搬送装置１００の上側に配置され、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１０２に係合している。

載置台１０３は、搬送される媒体を載置可能に下側筐体１０２に係合している。載置台１０３は、下側筐体１０２の媒体供給側の側面に、略鉛直方向Ａ１に移動可能に設けられる。載置台１０３は、媒体を搬送していないときは媒体が容易に載置されるように下端の位置に配置され、媒体を搬送するときは載置された媒体が給送されるように媒体搬送路と略同一の高さまで上昇する。排出台１０４は、排出された媒体を保持可能に上側筐体１０１上に形成されている。排出台１０４は、必要な場合に排出台１０４から引き出されて媒体を保持する補助排出台１０４ａを有する。

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、ピックローラ１１２、給送ローラ１１３、ブレーキローラ１１４、移動距離検出センサ１１５、第２媒体検出センサ１１６、第１～第８搬送ローラ１１７ａ～ｈ、第１～第８従動ローラ１１８ａ～ｈ、第１撮像装置１１９ａ及び第２撮像装置１１９ｂ等を有している。なお、ピックローラ１１２、給送ローラ１１３、ブレーキローラ１１４、第１～第８搬送ローラ１１７ａ～ｈ及び／又は第１～第８従動ローラ１１８ａ～ｈのそれぞれの数は一つに限定されず、複数でもよい。その場合、複数のピックローラ１１２、給送ローラ１１３、ブレーキローラ１１４、第１～第８搬送ローラ１１７ａ～ｈ及び／又は第１～第８従動ローラ１１８ａ～ｈは、それぞれ媒体搬送方向Ａ２と直交する方向に間隔を空けて並べて配置される。

上側筐体１０１の、下側筐体１０２と対向する面は媒体の搬送路の第１ガイド１０１ａを形成し、下側筐体１０２の、上側筐体１０１と対向する面は媒体の搬送路の第２ガイド１０２ａを形成する。図２において矢印Ａ２は媒体搬送方向を示し、矢印Ａ３は媒体排出方向を示す。以下では、上流とは媒体搬送方向Ａ２又は媒体排出方向Ａ３の上流のことをいい、下流とは媒体搬送方向Ａ２又は媒体排出方向Ａ３の下流のことをいう。

第１媒体検出センサ１１１は、載置台１０３に、即ち給送ローラ１１３及びブレーキローラ１１４の上流側に配置され、載置台１０３における媒体の載置状態を検出する。第１媒体検出センサ１１１は、媒体が接触している場合、又は、媒体が接触していない場合に所定の電流を流す接触検知センサにより、載置台１０３に媒体が載置されているか否かを判別する。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第１媒体検出信号を生成して出力する。

ピックローラ１１２は、上側筐体１０１に設けられ、媒体搬送路と略同一の高さまで上昇した載置台１０３に載置された媒体と接触して、その媒体を媒体搬送方向Ａ２に向けて給送する。

給送ローラ１１３は、上側筐体１０１内に、媒体搬送方向Ａ２においてピックローラ１１２の下流側に設けられ、ピックローラ１１２により給送された媒体を、さらに媒体搬送方向Ａ２に向けて給送する。

ブレーキローラ１１４は、下側筐体１０２内に、給送ローラ１１３と対向して配置される。給送ローラ１１３及びブレーキローラ１１４は、媒体の分離動作を行い、媒体を分離して一枚ずつ給送する。

ブレーキローラ１１４の回転中心にはシャフト１１４ａが接続され、シャフト１１４ａは不図示のギア、プーリ等の伝達機構を介して後述する駆動装置と接続される。シャフト１１４ａはブレーキローラ１１４の回転軸の一例であり、駆動装置により発生された駆動力はシャフト１１４ａを介して駆動装置からブレーキローラ１１４に伝達される。

また、シャフト１１４ａとブレーキローラ１１４との間にはトルクリミッタ１１４ｂが設けられる。トルクリミッタ１１４ｂは、ＣＰＵからの制御信号に応じて、ブレーキローラ１１４に媒体給送方向の反対方向Ａ６にかかるトルクのリミット値が変更可能に設けられている。トルクリミッタ１１４ｂとして、例えば、ロータと、コイルにより励磁される磁極を含むステータとを有する公知のヒステリシスブレーキが使用される。ヒステリシスブレーキでは、コイルに供給される電流の大きさに応じて、ロータとステータとの間に発生する磁界の大きさが変化し、ロータが回転したときに発生する磁気摩擦の大きさが変化することにより、ロータのブレーキ力が変化する。

図３は、ヒステリシスブレーキにおける電流値とトルクの関係の一例を示す模式図である。図３の横軸は電流値を示し、縦軸はトルクを示す。図３に示すように、コイルに供給される電流が大きい程、ヒステリシスブレーキにおけるトルクが大きくなる。媒体搬送装置１００は、トルクリミッタ１１４ｂとしてヒステリシスブレーキを使用し、トルクリミッタ１１４ｂに供給する電流の大きさを変更することにより、ブレーキローラ１１４に媒体給送方向の反対方向Ａ６にかかるトルクのリミット値を変更できる。

移動距離検出センサ１１５は、給送ローラ１１３及びブレーキローラ１１４の下流側且つ第２媒体検出センサ１１６の上流側に、特に給送ローラ１１３及びブレーキローラ１１４の近傍に配置され、給送される媒体の移動距離を検出する。移動距離検出センサ１１５は、光学式のロータリエンコーダを含む。ロータリエンコーダは、多数のスリット（光の透過穴）が形成され且つ給送される媒体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。受光器は、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て、ロータリエンコーダの外周面の移動距離、即ち給送される媒体の移動距離を示す移動距離信号を生成して出力する。

なお、移動距離検出センサ１１５は、媒体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を用いて、給送される媒体の移動距離を検出してもよい。発光器は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等であり、媒体搬送路に向けて光を照射する。一方、受光器は、一定期間毎に受光した光に応じた画像を撮像し、最新の画像と直前の画像とから共通部分を検出する。受光器は、検出した共通部分の画像内の位置の変化に基づいて、搬送された媒体の媒体搬送方向の移動距離を検出し、検出した移動距離を示す移動距離信号を生成して出力する。

第２媒体検出センサ１１６は、移動距離検出センサ１１５の下流側且つ第１搬送ローラ１１７ａ及び第１従動ローラ１１８ａの上流側に、特に給送ローラ１１３及びブレーキローラ１１４の近傍に配置され、その位置に給送された媒体を検出する。第２媒体検出センサ１１６は、発光器１１６ａ及び受光器１１６ｂを有する。発光器１１６ａ及び受光器１１６ｂは、媒体搬送路の近傍に、媒体搬送路を挟んで対向して設けられる。発光器１１６ａは、ＬＥＤ等であり、媒体搬送路に向けて光を照射する。媒体搬送路に媒体が存在しないときは、受光器１１６ｂは発光器１１６ａから放射された光を検出する。一方、媒体搬送路に媒体が存在するときは、発光器１１６ａから照射された光は媒体搬送路に存在する媒体により遮られ、受光器１１６ｂは発光器１１６ａから照射された光を検出しない。受光器１１６ｂは、受光する光の強度に基づいて、第２媒体検出センサ１１６の位置に媒体が存在する状態と存在しない状態とで信号値が変化する第２媒体検出信号を生成して出力する。

なお、発光器及び受光器は、媒体搬送路に対して同じ側に設けられてもよい。その場合、発光器が照射した光を受光器が受光するまでの時間は、その光が媒体搬送路に存在する媒体によって反射した場合と、下側筐体１０２の第２ガイド１０２ａによって反射した場合とで異なる。受光器は、発光器が光を照射してからその光を受光器が受光するまでの時間に応じて第２媒体検出信号を生成する。また、第２媒体検出センサ１１６は、媒体が接触している場合、又は、媒体が接触していない場合に所定の電流を流す接触検知センサ等により、媒体の存在を検出してもよい。また、媒体搬送装置１００は、第２媒体検出センサ１１６の代わりに、移動距離検出センサ１１５を用いて、媒体の存在を検出してもよい。その場合、移動距離検出センサ１１５は、媒体の移動を検出したときに媒体が存在すると判定し、媒体の移動を検出していないときに媒体が存在しないと判定する。

第１撮像装置１１９ａは、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撮像センサを有する。さらに、第１撮像装置１１９ａは、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てアナログ／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１１９ａにおいて、撮像センサは、搬送される媒体の表面を撮像してアナログの画像信号を生成して出力し、Ａ／Ｄ変換器は、このアナログの画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルの入力画像を生成して出力する。

同様に、第２撮像装置１１９ｂは、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撮像センサを有する。さらに、第２撮像装置１１９ｂは、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てＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器とを有する。第２撮像装置１１９ｂにおいて、撮像センサは、搬送される媒体の裏面を撮像してアナログの画像信号を生成して出力し、Ａ／Ｄ変換器は、このアナログの画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルの入力画像を生成して出力する。

なお、第１撮像装置１１９ａ及び第２撮像装置１１９ｂを一方だけ配置し、媒体の片面だけを読み取るようにしてもよい。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）が用いられてもよい。以下では、第１撮像装置１１９ａ及び第２撮像装置１１９ｂを総じて撮像装置１１９と称する場合がある。

載置台１０３に載置された媒体は、ピックローラ１１２、給送ローラ１１３がそれぞれ媒体給送方向Ａ４、Ａ５に回転することによって、第１ガイド１０１ａと第２ガイド１０２ａの間を媒体搬送方向Ａ２に向かって搬送される。一方、ブレーキローラ１１４が媒体給送方向の反対方向Ａ６に回転することによって、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１１３と接触している媒体のみが分離される。

媒体は、第１ガイド１０１ａと第２ガイド１０２ａによりガイドされながら、第１～第３搬送ローラ１１７ａ～ｃがそれぞれ矢印Ａ７～Ａ９の方向に回転することによって、第１撮像装置１１９ａの撮像位置Ｌ１に送り込まれる。その後、媒体は、第４搬送ローラ１１７ｄと第４従動ローラ１１８ｄの間に送り込まれ、第４搬送ローラ１１７ｄが矢印Ａ１０の方向に回転することによって第２撮像装置１１９ｂの撮像位置Ｌ２に送り込まれる。各撮像装置１１９により読み取られた媒体は、第５～第８搬送ローラ１１７ｅ～ｈがそれぞれ矢印Ａ１１～Ａ１４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１３１、インタフェース装置１３２、記憶装置１４０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５０及び処理回路１６０等をさらに有する。

駆動装置１３１は、１つ又は複数のモータを含む。駆動装置１３１は、ＣＰＵ１５０からの制御信号によって、ピックローラ１１２、給送ローラ１１３、ブレーキローラ１１４及び第１～第８搬送ローラ１１７ａ～ｈを回転させて媒体の搬送動作を行う。

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（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末等）と電気的に接続して読取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回路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 disk read only memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（digital versatile disk read only memory）等である。また、記憶装置１４０には、データとして入力画像等が記憶される。

ＣＰＵ１５０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。なお、ＣＰＵ１５０に代えて、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＬＳＩ（large scale integration）等が用いられてよい。また、ＣＰＵ１５０に代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等が用いられてもよい。

ＣＰＵ１５０は、操作装置１０５、第１媒体検出センサ１１１、トルクリミッタ１１４ｂ、移動距離検出センサ１１５、第２媒体検出センサ１１６、撮像装置１１９、駆動装置１３１、インタフェース装置１３２、記憶装置１４０及び処理回路１６０等と接続される。ＣＰＵ１５０は、これらの各部を制御する。ＣＰＵ１５０は、駆動装置１３１の駆動制御、撮像装置１１９の媒体読取制御等を行い、入力画像を取得する。また、ＣＰＵ１５０は、移動距離検出センサ１１５又は第２媒体検出センサ１１６により生成された各信号に基づいて、トルクリミッタ１１４ｂのトルクのリミット値を変更する。

処理回路１６０は、撮像装置１１９から取得した読取画像に所定の画像処理を施す。処理回路１６０は、画像処理が施された読取画像を記憶装置１４０に格納する。なお、処理回路１６０として、ＬＳＩ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等が用いられてもよい。

図５は、記憶装置１４０及びＣＰＵ１５０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、画像取得プログラム１４２、算出プログラム１４３及び検出プログラム１４４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。ＣＰＵ１５０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とにより、制御部１５１、画像取得部１５２、算出部１５３及び検出部１５４として機能する。

図６は、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ＣＰＵ１５０により媒体搬送装置１００の各要素と協働して実行される。

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、第１媒体検出センサ１１１から第１媒体検出信号を取得し、取得した第１媒体検出信号に基づいて、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、処理をステップＳ１０１へ戻し、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、駆動装置１３１を駆動する（ステップＳ１０３）。制御部１５１は、ピックローラ１１２、給送ローラ１１３、ブレーキローラ１１４及び第１～第８搬送ローラ１１７ａ～ｈを回転させ、載置台１０３に載置された媒体を給送及び搬送させる。

次に、画像取得部１５２は、搬送された媒体を撮像装置１１９に撮像させて、入力画像を取得する（ステップＳ１０４）。

画像取得部１５２は、媒体の搬送を開始してから所定時間経過したか否かにより、媒体の先端が第１撮像装置１１９ａの撮像位置Ｌ１又は第２撮像装置１１９ｂの撮像位置Ｌ２に到達したか否かを判定する。なお、媒体搬送装置１００は、撮像位置Ｌ１又は撮像位置Ｌ２の近傍に媒体検出センサを設けて、各媒体検出センサから受信する媒体検出信号に基づいて、媒体の先端が撮像位置Ｌ１又は撮像位置Ｌ２に到達したか否かを判定してもよい。各媒体検出センサは、第２媒体検出センサ１１６と同様のセンサである。媒体の先端が撮像位置Ｌ１に到達したと判定した場合、画像取得部１５２は、第１撮像装置１１９ａに媒体の撮像を開始させる。一方、媒体の先端が撮像位置Ｌ２に到達したと判定した場合、画像取得部１５２は、第２撮像装置１１９ｂに媒体の撮像を開始させる。媒体の撮像が完了した場合、画像取得部１５２は、撮像装置１１９から入力画像を取得する。

次に、画像取得部１５２は、取得した入力画像を、インタフェース装置１３２を介して不図示の情報処理装置へ送信する（ステップＳ１０５）。

次に、制御部１５１は、第１媒体検出センサ１１１から受信する第１媒体検出信号に基づいて、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Ｓ１０６）。

載置台１０３に媒体が残っている場合、ＣＰＵ１５０は、トルク制御処理を実行し（ステップＳ１０７）、処理をステップＳ１０４へ戻し、ステップＳ１０４～Ｓ１０７の処理を繰り返す。トルク制御処理の詳細については後述する。

一方、載置台１０３に媒体が残っていない場合、制御部１５１は、駆動装置１３１を停止して、各ローラの回転を停止させ（ステップＳ１０８）、一連のステップを終了する。

図７は、トルク制御処理の動作の例を示すフローチャートである。

図７に示す動作のフローは、図６に示すフローチャートのステップＳ１０７において実行される。

最初に、算出部１５３は、給送ローラ１１３と給送される媒体との間のスリップ率を算出する（ステップＳ２０１）。スリップ率は、給送ローラ１１３の外周面上で媒体が滑ってしまい、給送ローラ１１３を回転させたにも関わらず媒体が移動しなかった度合いを示す。

算出部１５３は、制御部１５１が給送ローラ１１３を回転させた時間と、給送ローラ１１３の周速度とを乗算することにより、給送ローラ１１３の外周面の移動距離を算出する。なお、算出部１５３は、制御部１５１が駆動装置１３１を駆動したパルス数と、１パルスあたりの給送ローラ１１３の外周面の移動距離とを乗算することにより、給送ローラ１１３の外周面の移動距離を算出してもよい。また、算出部１５３は、移動距離検出センサ１１５から移動距離信号を受信し、受信した移動距離信号から、給送される媒体の移動距離を特定する。算出部１５３は、給送ローラ１１３の外周面の移動距離と、給送される媒体の移動距離とに基づいて、以下の式（１）に従ってスリップ率を算出する。
（スリップ率）＝１－（給送される媒体の移動距離）／（給送ローラ１１３の外周面の移動距離） （１）

次に、制御部１５１は、算出されたスリップ率が所定率以上であるか否かを算出する（ステップＳ２０２）。所定率は、媒体搬送装置１００が保証する媒体読取速度（処理速度）等に基づいて事前に設定され、例えば０．３に設定される。

スリップ率が所定率以上である場合、制御部１５１は、トルクリミッタ１１４ｂのトルクのリミット値を減少させるようにトルクリミッタ１１４ｂを制御し（ステップＳ２０３）、一連のステップを終了する。制御部１５１は、トルクのリミット値の減少を指示する制御信号をトルクリミッタ１１４ｂに送信することにより、トルクリミッタ１１４ｂを制御する。例えば、トルクリミッタ１１４ｂにおいてトルクのリミット値が五段階で設定可能な場合、制御部１５１は、トルクのリミット値を一段階減少させる。なお、トルクのリミット値には下限値が設定されており、現在のトルクのリミット値が下限値である場合、制御部１５１は、トルクのリミット値の変更処理を省略してもよい。

一方、スリップ率が所定率未満である場合、制御部１５１は、今回搬送された媒体が二つ目以降の媒体であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。今回搬送された媒体が最初の媒体である場合、制御部１５１は、一連のステップを終了する。

一方、今回搬送された媒体が二つ目以降の媒体である場合、検出部１５４は、給送ローラ１１３によって連続して給送される媒体の媒体間距離を検出する（ステップＳ２０５）。

検出部１５４は、第２媒体検出センサ１１６から定期的に第２媒体検出信号を受信し、第２媒体検出センサ１１６の位置を、直前に搬送された媒体の後端が通過してから、今回搬送された媒体の先端が通過するまでの非搬送期間を検出する。検出部１５４は、第２媒体検出信号の信号値が、直前の媒体の搬送時に媒体が存在することを示す値から存在しないことを示す値に変化してから、再度、媒体が存在することを示す値に変化するまでの期間を非搬送期間として検出する。検出部１５４は、非搬送期間の長さと給送ローラ１１３の周速度とを乗算することにより、媒体間距離を算出する。なお、算出部１５３は、非搬送期間に制御部１５１が駆動装置１３１を駆動したパルス数と、１パルスあたりの給送ローラ１１３の外周面の移動距離とを乗算することにより、媒体間距離を算出してもよい。

次に、制御部１５１は、検出された媒体間距離が所定距離以上であるか否かを算出する（ステップＳ２０６）。所定距離は、媒体搬送を繰り返す事前の実験により、重送が発生したときに検出された媒体間距離と重送が発生しないときに検出された媒体間距離との間の距離に設定され、例えば７３ｍｍに設定される。

媒体間距離が所定距離未満である場合、制御部１５１は、トルクリミッタ１１４ｂのトルクのリミット値を増大させるようにトルクリミッタ１１４ｂを制御し（ステップＳ２０７）、一連のステップを終了する。制御部１５１は、トルクのリミット値の増大を指示する制御信号をトルクリミッタ１１４ｂに送信することにより、トルクリミッタ１１４ｂを制御する。例えば、トルクリミッタ１１４ｂにおいてトルクのリミット値が五段階で設定可能な場合、制御部１５１は、トルクのリミット値を一段階増大させる。なお、トルクのリミット値には上限値が設定されており、現在のトルクのリミット値が上限値である場合、制御部１５１は、トルクのリミット値の変更処理を省略してもよい。

一方、媒体間距離が所定距離以上である場合、制御部１５１は、スリップ率が所定率未満である媒体の連続数が所定回数以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。

スリップ率が所定率未満である媒体の連続数が所定回数以上である場合、制御部１５１は、トルクリミッタ１１４ｂのトルクのリミット値を増大させるようにトルクリミッタ１１４ｂを制御し（ステップＳ２０７）、一連のステップを終了する。制御部１５１は、媒体間距離が所定距離未満である場合と同様にして、トルクリミッタ１１４ｂを制御する。

一方、スリップ率が所定率未満である媒体の連続数が所定回数未満である場合、制御部１５１は、トルクリミッタ１１４ｂのトルクのリミット値を変更せずに（ステップＳ２０９）、一連のステップを終了する。

このように、制御部１５１は、媒体間距離及び／又はスリップ率に基づいて、トルクリミッタ１１４ｂのトルクのリミット値を変更するように、トルクリミッタ１１４ｂを制御する。これにより、制御部１５１は、給送中の媒体の挙動に従って、以降に給送する媒体に対するトルクのリミット値を、自動的に、より適切な値に設定でき、媒体をより良好に搬送できる。

特に、制御部１５１は、スリップ率が所定率以上である場合、媒体間距離に関わらず、リミット値を減少させるようにトルクリミッタ１１４ｂを制御する（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）。

これにより、制御部１５１は、以降の媒体の給送時に、ブレーキローラ１１４により媒体にかかる搬送負荷を低減させることができ、給送ローラ１１３が媒体に対してスリップすることを抑制できる。給送ローラ１１３のスリップが抑制されることにより、給送ローラ１１３の摩耗が進行することが抑制される。また、給送ローラ１１３のスリップが抑制されることにより、媒体の搬送速度が低下することが抑制される。さらに、ブレーキローラ１１４により媒体にかかる搬送負荷が低減されつつ給送ローラ１１３のスリップが抑制されることにより、媒体が給送ローラ１１３とブレーキローラ１１４の間に進入せずに媒体の給送が失敗することが抑制される。これにより、媒体搬送装置１００は、トータルとして処理速度が低下することを抑制し、処理性能が低下することを抑制することができる。また、利用者は、給送に失敗した媒体を再セットする必要がなくなり、媒体搬送装置１００は、利用者の利便性を向上させることが可能となる。

また、制御部１５１は、媒体間距離が所定距離未満である場合、リミット値を増大させるようにトルクリミッタ１１４ｂを制御する（ステップＳ２０６、Ｓ２０７）。

給送中の媒体の先端が給送ローラ１１３及びブレーキローラ１１４によって分離されてニップ位置を通過した時点で、次に給送される媒体の先端がそのニップ位置の近傍まで進入する場合がある。媒体搬送を繰り返す実験を行った結果、給送中の媒体の先端がそのニップ位置を通過した時点において、次に給送される媒体の先端位置がそのニップ位置に近い程、以降に重送が発生する可能性が高いことがわかった。また、その時点において、次に給送される媒体の先端位置がそのニップ位置に近い程、給送中の媒体と次に給送される媒体との媒体間距離が短い傾向にあった。制御部１５１は、媒体間距離が所定距離未満である場合、媒体の重送が発生する予兆があるとみなし、トルクリミッタ１１４ｂのリミット値を増大させる。これにより、制御部１５１は、以降の媒体の搬送時に、ブレーキローラ１１４により媒体にかかる搬送負荷を増大させることができ、媒体の重送が発生することを抑制できる。

また、制御部１５１は、複数の媒体の前記スリップ率に基づいて、リミット値を増大させるようにトルクリミッタ１１４ｂを制御する。特に、制御部１５１は、スリップ率が所定率未満である媒体の連続数が所定回数以上である場合、媒体間距離に関わらず、リミット値を増大させるようにトルクリミッタ１１４ｂを制御する（ステップＳ２０８、Ｓ２０７）。これにより、制御部１５１は、以降の媒体の搬送時に、ブレーキローラ１１４により媒体にかかる搬送負荷を増大させることができ、ブレーキローラ１１４により媒体にかかる搬送負荷が小さすぎることによって媒体の重送が発生することを抑制できる。

なお、制御部１５１は、給送される媒体のスリップ率が一回でも所定率以上であった場合は即時にトルクリミッタ１１４ｂのリミット値を減少させるため（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）、媒体のスリップの発生をより確実に防止することができる。一方、制御部１５１は、複数の媒体のスリップ率が連続して所定率未満である場合にトルクリミッタ１１４ｂのリミット値を増大させるため（ステップＳ２０８、Ｓ２０９）、リミット値の変更が頻繁に実行されることを抑制できる。

なお、制御部１５１は、ステップＳ２０１～Ｓ２０３及び／又はＳ２０８の処理を省略し、スリップ率を使用せずに、媒体間距離のみに基づいて、リミット値を変更するようにトルクリミッタ１１４ｂを制御してもよい。

また、制御部１５１は、ステップＳ２０８において、スリップ率が所定率未満である媒体の連続数が所定回数以上である場合に、リミット値を増大させるのでなく、直近の所定回数のスリップ率の平均値が所定率未満である場合に、リミット値を増大させてもよい。これにより、制御部１５１は、媒体の重送が発生しにくくなるように、トルクリミッタ１１４ｂを制御することができる。

また、制御部１５１は、ステップＳ２０６において、一つの組合せに係る媒体の媒体間距離が所定距離未満である場合にリミット値を増大させるのでなく、直近の複数の組合せに係る媒体の媒体間距離が所定距離以上である場合にリミット値を増大させてもよい。これにより、制御部１５１は、より精度良くリミット値を適切な値に変更することができる。

以上詳述したように、媒体搬送装置１００は、連続して給送される媒体の媒体間距離に基づいて、ブレーキローラ１１４に媒体給送方向と反対方向にかかるトルクのリミット値を変更し、重送の発生を抑制する。これにより、媒体搬送装置１００は、媒体をより良好に給送することが可能となった。

図８は、他の実施形態に係る媒体搬送装置の駆動機構について説明するための模式図である。図８は、媒体搬送装置の駆動機構を媒体搬送方向Ａ２の上流側から見た模式図である。

図８に示すように、媒体搬送装置は、給送ローラ１１３及びブレーキローラ１１４の代わりに、給送ローラ２１３及びブレーキローラ２１４を有する。給送ローラ２１３は、媒体搬送方向と直交する方向Ａ１５に間隔を空けて並べて配置された複数の給送ローラ２１３ａ、２１３ｂを含む。ブレーキローラ２１４は、媒体搬送方向と直交する方向Ａ１５に間隔を空けて並べて配置された複数のブレーキローラ２１４ａ、２１４ｂを含む。

また、媒体搬送装置は、第１～第４ギア２２１ａ～ｄ、第１～第３シャフト２２２ａ～ｃ及び第１～第２トルクリミッタ２２３ａ～ｂ等を有する。

第１ギア２２１ａは第１電磁クラッチを含む駆動機構を介して第１モータ（不図示）と接続され、第２ギア２２１ｂと係合される。第２ギア２２１ｂは第１シャフト２２２ａの一端に取り付けられ、第１シャフト２２２ａの他端には第１トルクリミッタ２２３ａを介してブレーキローラ２１４ａが第１シャフト２２２ａの回転に従って回転するように取り付けられている。一方、第３ギア２２１ｃは第２電磁クラッチを含む駆動機構を介して第２モータ（不図示）と接続され、第４ギア２２１ｄと係合される。第４ギア２２１ｄは第２シャフト２２２ｂの一端に取り付けられ、第２シャフト２２２ｂの他端には第２トルクリミッタ２２３ｂを介してブレーキローラ２１４ｂが第２シャフト２２２ｂの回転に従って回転するように取り付けられている。

ブレーキローラ２１４ａとブレーキローラ２１４ｂは、各ブレーキローラが他方のブレーキローラの回転に従って回転するように、第１、第２トルクリミッタ２２３ａ、２２３ｂを介さずに且つ第３シャフト２２２ｃを介して接続されている。第１トルクリミッタ２２３ａのトルクのリミット値は第１リミット値であり、第２トルクリミッタ２２３ｂのトルクのリミット値は第１リミット値より大きい第２リミット値である。第１モータは、第１ギア２２１ａを回転させるための第１駆動力を発生させ、第２モータは、第３ギア２２１ｃを回転させるための第２駆動力を発生させる。

制御部１５１は、第２モータに第２駆動力を発生させている状態で、図７のステップＳ２０３でリミット値を減少させる場合、第２モータによる第２駆動力の発生を停止させ且つ第１モータに第１駆動力を発生させる。第１駆動力は、第１トルクリミッタ２２３ａを介して且つ第２トルクリミッタ２２３ｂを介さずに各ブレーキローラ２１４に伝達されるため、各ブレーキローラ２１４に媒体給送方向の反対方向Ａ６にかかるトルクのリミット値は減少する。なお、この場合、制御部１５１は、第２電磁クラッチをＯＦＦにして、第２モータと第３ギア２２１ｃの間の駆動力の伝達を遮断する。

一方、制御部１５１は、第１モータに第１駆動力を発生させている状態で、図７のステップＳ２０７でリミット値を増大させる場合、第１モータによる第１駆動力の発生を停止させ且つ第２モータに第２駆動力を発生させる。第２駆動力は、第２トルクリミッタ２２３ｂを介して且つ第１トルクリミッタ２２３ａを介さずに各ブレーキローラ２１４に伝達されるため、各ブレーキローラ２１４に媒体給送方向の反対方向Ａ６にかかるトルクのリミット値は増大する。なお、この場合、制御部１５１は、第１電磁クラッチをＯＦＦにして、第１モータと第１ギア２２１ａの間の駆動力の伝達を遮断する。

以上詳述したように、媒体搬送装置は、駆動機構を切り替えてトルクのリミット値を変更する場合においても、媒体をより良好に給送することが可能となった。

図９は、さらに他の実施形態に係る媒体搬送装置の処理回路２６０の概略構成を示す図である。

処理回路２６０は、媒体搬送装置１００の処理回路１６０の代わりに使用され、ＣＰＵ１５０の代わりに、媒体読取処理を実行する。処理回路２６０は、制御回路２６１、画像取得回路２６２、算出回路２６３及び検出回路２６４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２６１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２６１は、操作装置１０５から操作信号を、第１媒体検出センサ１１１から第１媒体検出信号を、算出回路２６３からスリップ率を、検出回路２６４から媒体間距離をそれぞれ受信する。制御回路２６１は、受信した各情報に基づいて、駆動装置１３１を制御するとともに、トルクリミッタ１１４ｂを制御する。

画像取得回路２６２は、画像取得部の一例であり、画像取得部１５２と同様の機能を有する。画像取得回路２６２は、撮像装置１１９から入力画像を受信し、受信した入力画像を記憶装置１４０に記憶し、又は、インタフェース装置１３２に出力する。

算出回路２６３は、算出部の一例であり、算出部１５３と同様の機能を有する。算出回路２６３は、移動距離検出センサ１１５から移動距離信号を受信し、移動距離信号に基づいてスリップ率を算出し、制御回路２６１に出力する。

検出回路２６４は、検出部の一例であり、検出部１５４と同様の機能を有する。検出回路２６４は、第２媒体検出センサ１１６から第２媒体検出信号を受信し、第２媒体検出信号に基づいて媒体間距離を検出し、制御回路２６１に出力する。

以上詳述したように、媒体搬送装置は、処理回路２６０によって媒体読取処理を実行する場合も、媒体をより良好に給送することが可能となった。

１００ 媒体搬送装置
１１３ 給送ローラ
１１４ ブレーキローラ
１１４ａ シャフト
１１４ｂ トルクリミッタ
１１５ 移動距離検出センサ
１５１ 制御部
１５３ 算出部
１５４ 検出部

Claims (9)

1. 媒体を給送する給送ローラと、
   前記給送ローラと対向して配置されるブレーキローラと、
   前記ブレーキローラの回転軸と、前記ブレーキローラとの間に設けられ、且つ、前記ブレーキローラに媒体給送方向の反対方向にかかるトルクのリミット値を変更可能なトルクリミッタと、
   前記給送ローラによって連続して給送される媒体の媒体間距離を検出する検出部と、
   前記媒体間距離に基づいて、前記リミット値を変更するように前記トルクリミッタを制御する制御部と、
   を有することを特徴とする媒体搬送装置。
2. 前記制御部は、前記媒体間距離が所定距離未満である場合、前記リミット値を増大させるように前記トルクリミッタを制御する、請求項１に記載の媒体搬送装置。
3. 前記給送ローラと、給送される媒体との間のスリップ率を算出する算出部をさらに有し、
   前記制御部は、前記スリップ率に基づいて、前記リミット値を変更するように前記トルクリミッタを制御する、請求項１または２に記載の媒体搬送装置。
4. 給送される媒体の移動距離を検出するセンサをさらに有し、
   前記算出部は、前記給送ローラの外周面の移動距離と、前記給送される媒体の移動距離とに基づいて、前記スリップ率を算出する、請求項３に記載の媒体搬送装置。
5. 前記制御部は、前記スリップ率が所定率以上である場合、前記媒体間距離に関わらず、前記リミット値を減少させるように前記トルクリミッタを制御する、請求項３または４に記載の媒体搬送装置。
6. 前記制御部は、複数の媒体の前記スリップ率に基づいて、前記リミット値を増大させるように前記トルクリミッタを制御する、請求項３～５の何れか一項に記載の媒体搬送装置。
7. 前記制御部は、前記スリップ率が所定率未満である媒体の連続数が所定回数以上である場合、前記媒体間距離に関わらず、前記リミット値を増大させるように前記トルクリミッタを制御する、請求項６に記載の媒体搬送装置。
8. 媒体を給送する給送ローラと、前記給送ローラと対向して配置されるブレーキローラと、前記ブレーキローラの回転軸と、前記ブレーキローラとの間に設けられ、且つ、前記ブレーキローラに媒体給送方向の反対方向にかかるトルクのリミット値を変更可能なトルクリミッタと、を有する媒体搬送装置の制御方法であって、
   前記給送ローラによって連続して給送される媒体の媒体間距離を検出し、
   前記媒体間距離に基づいて、前記リミット値を変更するように前記トルクリミッタを制御する、
   ことを含むことを特徴とする制御方法。
9. 媒体を給送する給送ローラと、前記給送ローラと対向して配置されるブレーキローラと、前記ブレーキローラの回転軸と、前記ブレーキローラとの間に設けられ、且つ、前記ブレーキローラに媒体給送方向の反対方向にかかるトルクのリミット値を変更可能なトルクリミッタと、を有する媒体搬送装置の制御プログラムであって、
   前記給送ローラによって連続して給送される媒体の媒体間距離を検出し、
   前記媒体間距離に基づいて、前記リミット値を変更するように前記トルクリミッタを制御する、
   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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