JP7133492B2 - 重送検出装置、制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、重送検出装置、制御方法及び制御プログラムに関し、特に、超音波を用いて媒体の重送を検出する重送検出装置、制御方法及び制御プログラムに関する。

原稿等の媒体を搬送し、搬送した媒体を撮像して媒体の画像を読み取るスキャナ等の装置は、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する機能を有している。一般に、スキャナ等の重送検出装置は、超音波を発信する超音波発信部と、受信した超音波に応じた信号を生成する超音波受信部とを備え、媒体が搬送された時に超音波受信部により生成された信号に基づいて重送を検出する。

しかしながら、媒体としてプラスチック製のカードが搬送されたときの超音波の受信レベルは、用紙の重送が発生しているときの超音波の受信レベルに近く、そのようなカードが搬送された場合、重送が発生したと誤って判定される可能性がある。

発光部から被検シートに光を照射し、かつ発光光量を順次変化させて被検シートを透過した透過光量によって被検シートの厚さを検出して二重送り（ダブルフィード）を検出するシート厚さ検出方法が開示されている（特許文献１を参照）。この検出方法では、発光部を間欠発光させるとともに、発光間隔を変化させながら被検シートの厚さを検出する。

シート状部材の搬送方向と概ね直交する幅方向に並べられた複数の検知センサと、各検知センサに対向して配置されて光を発光する発光手段を備えた重送検知装置が開示されている（特許文献２を参照）。この重送検知装置は、超音波発信手段から発信されシート状部材を透過した超音波に基づく重送検知の結果に基づき、重送検知レベルを設定する。重送検知装置は、１つの検知センサにより検知された基準透過光量と、他の検知センサにより検知された透過光量と、重送検知レベルとに基づき、シート状部材の重送を検知する。

特開平３－１８８３０５号公報 特開２００７－３３１９０９号公報

搬送した媒体を撮像する重送検出装置では、媒体の重送を高精度に検出しつつ、媒体を良好に撮像することが望まれている。

本発明の目的は、媒体の重送を高精度に検出しつつ、媒体を良好に撮像することが可能な重送検出装置、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重送検出装置は、媒体を搬送する搬送部と、超音波を発信する超音波発信部、及び、超音波発信部と対向して配置され且つ受信した超音波に応じた超音波信号を生成する超音波受信部を含む超音波センサと、不可視光を照射する発光部、及び、発光部と対向して配置され且つ受光した不可視光に応じた光信号を生成する受光部を含む光センサと、搬送部によって搬送されている媒体を撮像する撮像部と、超音波信号及び光信号に基づいて、媒体の重送を検出する重送検出部と、を有し、発光部は、撮像部が媒体内の特定のラインの撮像を終了してから次のラインの撮像を開始するまでの非撮像期間に、不可視光を照射するように制御される。

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、超音波を発信する超音波発信部、及び、超音波発信部と対向して配置され且つ受信した超音波に応じた超音波信号を生成する超音波受信部を含む超音波センサと、不可視光を照射する発光部、及び、発光部と対向して配置され且つ受光した不可視光に応じた光信号を生成する受光部を含む光センサと、搬送部によって搬送されている媒体を撮像する撮像部と、を有する重送検出装置の制御方法であって、超音波信号及び光信号に基づいて、媒体の重送を検出し、発光部を、撮像部が媒体内の特定のラインの撮像を終了してから次のラインの撮像を開始するまでの非撮像期間に、不可視光を照射するように制御する。

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、超音波を発信する超音波発信部、及び、超音波発信部と対向して配置され且つ受信した超音波に応じた超音波信号を生成する超音波受信部を含む超音波センサと、不可視光を照射する発光部、及び、発光部と対向して配置され且つ受光した不可視光に応じた光信号を生成する受光部を含む光センサと、搬送部によって搬送されている媒体を撮像する撮像部と、を有する重送検出装置に実行させる制御プログラムであって、超音波信号及び光信号に基づいて、媒体の重送を検出し、発光部を、撮像部が媒体内の特定のラインの撮像を終了してから次のラインの撮像を開始するまでの非撮像期間に、不可視光を照射するように制御することを重送検出装置に実行させる。

本発明によれば、重送検出装置、制御方法及び制御プログラムは、媒体の重送を高精度に検出しつつ、媒体を良好に撮像することができる。

実施形態に係る重送検出装置１００を示す斜視図である。 重送検出装置１００内部の搬送経路を説明するための図である。 第１光センサ１１４等の配置について説明するための模式図である。 重送検出装置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。 媒体読取処理の動作の例を示すフローチャートである。 異常検出処理の動作の例を示すフローチャートである。 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。 第１異常検出用光信号の特性について説明するための図である。 他の処理回路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重送検出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重送検出装置１００を示す斜視図である。重送検出装置１００は、原稿である媒体を搬送し、撮像する。媒体は、用紙又はカード等である。カードは、例えばプラスチック製の樹脂カードである。重送検出装置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。

重送検出装置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、重送検出装置１００の上面を覆う位置に配置され、下側筐体１０１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１０１に係合している。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、重送検出装置１００内部の搬送経路を説明するための図である。

重送検出装置１００内部の搬送経路は、媒体検出センサ１１１、給送ローラ１１２ａ、１１２ｂ、ブレーキローラ１１３ａ、１１３ｂ、第１発光器１１４ａ、第１受光器１１４ｂ、超音波発信器１１５ａ、超音波受信器１１５ｂ、第１搬送ローラ１１６ａ、１１６ｂ、第２搬送ローラ１１７ａ、１１７ｂ、第２発光器１１８ａ、第２受光器１１８ｂ、第１撮像装置１１９ａ、第２撮像装置１１９ｂ、第３搬送ローラ１２０ａ、１２０ｂ及び第４搬送ローラ１２１ａ、１２１ｂ等を有している。

以下では、給送ローラ１１２ａ及び１１２ｂを総じて給送ローラ１１２と称する場合がある。また、ブレーキローラ１１３ａ及び１１３ｂを総じてブレーキローラ１１３と称する場合がある。また、第１搬送ローラ１１６ａ及び１１６ｂを総じて第１搬送ローラ１１６と称する場合がある。また、第２搬送ローラ１１７ａ及び１１７ｂを総じて第２搬送ローラ１１７と称する場合がある。また、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。また、第３搬送ローラ１２０ａ及び１２０ｂを総じて第３搬送ローラ１２０と称する場合がある。また、第４搬送ローラ１２１ａ及び１２１ｂを総じて第４搬送ローラ１２１と称する場合がある。

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２において矢印Ａ１は媒体の搬送方向を示す。以下では、上流とは媒体の搬送方向Ａ１の上流のことをいい、下流とは媒体の搬送方向Ａ１の下流のことをいう。

媒体検出センサ１１１は、接触検出センサを有し、載置台１０３に媒体が載置されているか否かを検出する。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媒体検出信号を生成して出力する。

第１発光器１１４ａ及び第１受光器１１４ｂは、それぞれ発光部及び受光部の一例である。第１発光器１１４ａ及び第１受光器１１４ｂは、給送ローラ１１２及びブレーキローラ１１３の下流側且つ超音波発信器１１５ａ及び超音波受信器１１５ｂの上流側に設けられる。第１発光器１１４ａ及び第１受光器１１４ｂ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。

第１発光器１１４ａは、搬送路を挟んで第１受光器１１４ｂに向けて不可視光を照射する。不可視光は、人の目では見ることができない波長を有する光であり、可視光より波長が長い（７００ｎｍ以上且つ１ｍｍ以下）赤外光と、可視光より波長が短い（１０ｎｍ以上且つ３８０ｎｍ以下）紫外光とを含む。即ち、不可視光は、撮像装置１１９の撮像素子が感度を有する波長範囲（５５０ｎｍ以上且つ７００ｎｍ未満）に含まれない波長を有する。これにより、撮像装置１１９の撮像素子が第１発光器１１４ａから照射された光の影響を受けてしまい、撮像素子により撮像された画像にノイズが発生することが抑制される。第１発光器１１４ａは、後述するＣＰＵからの指示に従って、照射する不可視光の光量（強度）を第１光量又は第１光量より小さい第２光量の何れかに変更する。第１光量は、照射される不可視光がプラスチック製のカードを十分に透過できる光量に設定される。第２光量は、撮像装置１１９の撮像素子が、その光量の不可視光を受光しても、撮像する画像に影響を与えない程度の光量に設定される。

一方、第１受光器１１４ｂは、第１発光器１１４ａにより照射された不可視光を受光し、受光した不可視光の光量に応じた電気信号である第１光信号を生成して出力する。第１発光器１１４ａが第１光量の不可視光を照射しているときに第１受光器１１４ｂが生成する第１光信号は、媒体の異常を検出するために使用され、以下では、第１異常検出用光信号と称される場合がある。また、第１発光器１１４ａが第２光量の不可視光を照射しているときに第１受光器１１４ｂが生成する第１光信号は、媒体の位置を検出するために使用され、以下では、第１位置検出用光信号と称される場合がある。以下では、第１発光器１１４ａ及び第１受光器１１４ｂを総じて第１光センサ１１４と称する場合がある。

超音波発信器１１５ａ及び超音波受信器１１５ｂは、それぞれ超音波発信部及び超音波受信部の一例である。超音波発信器１１５ａ及び超音波受信器１１５ｂは、第１光センサ１１４の下流側且つ第１搬送ローラ１１６及び第２搬送ローラ１１７の上流側に設けられる。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、超音波を出力する。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。

第２発光器１１８ａ及び第２受光器１１８ｂは、それぞれ発光部及び受光部の一例である。第２発光器１１８ａ及び第２受光器１１８ｂは、第１搬送ローラ１１６及び第２搬送ローラ１１７の下流側且つ撮像装置１１９の上流側に設けられる。即ち、第２発光器１１８ａ及び第２受光器１１８ｂは、第１光センサ１１４より媒体搬送方向の下流側に配置される。第２発光器１１８ａ及び第２受光器１１８ｂ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。

第２発光器１１８ａは、第１発光器１１４ａと同様に、搬送路を挟んで第２受光器１１８ｂに向けて不可視光を照射する。したがって、撮像装置１１９の撮像素子が第２発光器１１８ａにより照射された光の影響を受けてしまい、撮像素子により撮像された画像にノイズが発生することが抑制される。第２発光器１１８ａは、後述するＣＰＵからの指示に従って、照射する不可視光の光量を第１光量又は第２光量の何れかに変更する。

一方、第２受光器１１８ｂは、第２発光器１１８ａにより照射された不可視光を受光し、受光した不可視光の光量に応じた電気信号である第２光信号を生成して出力する。第２発光器１１８ａが第１光量の不可視光を照射しているときに第２受光器１１８ｂが生成する第２光信号は、媒体の異常を検出されるために使用され、以下では、第２異常検出用光信号と称される場合がある。また、第２発光器１１８ａが第２光量の不可視光を照射しているときに第２受光器１１８ｂが生成する第２光信号は、媒体の位置を検出するために使用され、以下では、第２位置検出用光信号と称される場合がある。以下では、第２発光器１１８ａ及び第２受光器１１８ｂを総じて第２光センサ１１８と称する場合がある。

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ラインセンサを有する。また、第１撮像装置１１９ａは、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１１９ａは、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によって搬送されている媒体の裏面を撮像する。

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。また、第２撮像装置１１９ｂは、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１１９ｂは、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によって搬送されている媒体の表面を撮像する。

撮像装置１１９は、一定間隔毎に、搬送されている媒体内のラインセンサと対向する領域（ライン）を撮像したライン画像を生成して出力する。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。各間隔には、撮像装置１１９が媒体内の各ラインを撮像する撮像期間と、撮像装置１１９が媒体内の各ラインの撮像を終了してから次のラインの撮像を開始するまでの非撮像期間とが含まれる。撮像装置１１９には、撮像期間であるか非撮像期間であるかを通知するための通知信号が供給され、撮像装置１１９は、通知信号に従って各ラインの撮像と休止を繰り返す。

なお、重送検出装置１００は、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ってもよい。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）を利用することもできる。撮像装置１１９は、撮像部の一例である。

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Ａ２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の間を媒体の搬送方向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Ａ３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）。

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Ａ４及び矢印Ａ５の方向に回転することによって、第１撮像装置１１９ａと第２撮像装置１１９ｂの間に送り込まれる。撮像装置１１９により読み取られた媒体は、第３搬送ローラ１２０及び第４搬送ローラ１２１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排出台１０４上に排出される。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。

図３は、第１光センサ１１４、超音波センサ１１５及び第２光センサ１１８の配置について説明するための模式図である。図３は、上側筐体１０２を取り外した状態で下側筐体１０１を上方から見た模式図である。

図３に示すように、第１光センサ１１４、超音波センサ１１５及び第２光センサ１１８は、媒体搬送方向と直交する方向Ａ６において、給送ローラ１１２及び第１搬送ローラ１１６の外側の端部より内側に配置される。搬送される媒体は、第１光センサ１１４、超音波センサ１１５及び第２光センサ１１８が配置された位置を確実に通過するため、第１光センサ１１４、超音波センサ１１５及び第２光センサ１１８は、媒体の状態を確実に検出できる。なお、図３に示す例では、第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８は、媒体搬送方向と直交する方向Ａ６において、ずれた位置に配置されているが、同一の位置に配置されてもよい。

図４は、重送検出装置１００の概略構成を示すブロック図である。

重送検出装置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み、ＣＰＵ１５０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搬送ローラ１１６、第２搬送ローラ１１７、第３搬送ローラ１２０及び第４搬送ローラ１２１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（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入力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、重送検出装置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。

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）等が用いられてもよい。また、ＣＰＵ１５０に代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programming Gate Array）等が用いられてもよい。

ＣＰＵ１５０は、操作装置１０５、表示装置１０６、媒体検出センサ１１１、第１光センサ１１４、超音波センサ１１５、第２光センサ１１８、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、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の撮像制御等を行い、画像を取得し、インタフェース装置１３２を介して不図示の情報処理装置に送信する。また、ＣＰＵ１５０は、超音波センサ１１５により生成される超音波信号、第１光センサ１１４により生成される第１異常検出用光信号及び第２光センサ１１８により生成される第２異常検出用光信号に基づいて、搬送される媒体の重送を検出する。

処理回路１６０は、撮像装置１１９により撮像された画像に所定の画像処理を実行し、画像処理が実行された画像を記憶装置１４０に格納する。なお、処理回路１６０の代わりに、ＤＳＰ、ＬＳＩ，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、位置検出プログラム１４２、画像生成プログラム１４３、重送検出プログラム１４４及び形状変化検出プログラム１４５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。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。これにより、ＣＰＵ１５０は、制御部１５１、位置検出部１５２、画像生成部１５３、重送検出部１５４及び形状変化検出部１５５として機能する。

図６及び図７は、重送検出装置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及び図７に示したフローチャートを参照しつつ、重送検出装置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により重送検出装置１００の各要素と協働して実行される。図６及び図７に示す動作のフローは、定期的に実行される。

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、媒体検出センサ１１１から受信する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、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、駆動装置１３１を駆動して給送ローラ１１２、ブレーキローラ１１３、第１～第４搬送ローラ１１６、１１７、１２０及び１２１を回転させて、媒体を搬送させる（ステップＳ１０３）。

次に、位置検出部１５２は、第１発光器１１４ａ及び第２発光器１１８ａに第２光量の不可視光を照射させ、第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８からそれぞれ第１位置検出用光信号及び第２位置検出用光信号を受信する（ステップＳ１０４）。

次に、位置検出部１５２は、受信した第１位置検出用光信号及び第２位置検出用光信号に基づいて、搬送される媒体の先端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。位置検出部１５２は、第１位置検出用光信号の信号値が第１閾値以上である状態から第１閾値未満である状態に変化した場合、媒体の先端が第１光センサ１１４の位置を通過したと判定する。同様に、位置検出部１５２は、第２位置検出用光信号の信号値が第１閾値以上である状態から第１閾値未満である状態に変化した場合、媒体の先端が第２光センサ１１８の位置を通過したと判定する。第１閾値は、第１発光器１１４ａと第１受光器１１４ｂの間、又は、第２発光器１１８ａと第２受光器１１８ｂの間に、媒体が存在する場合の各信号値と媒体が存在しない場合の各信号値との間の値に設定される。このように、位置検出部１５２は、第１位置検出用光信号及び第２位置検出用光信号に基づいて、搬送される媒体の位置を検出する。

媒体の先端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過していない場合、位置検出部１５２は、ステップＳ１０４へ処理を戻し、媒体の先端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過するまで待機する。

一方、媒体の先端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過した場合、重送検出部１５４は、超音波センサ１１５を駆動して超音波発信器１１５ａに超音波を出力させる（ステップＳ１０６）。

次に、画像生成部１５３は、撮像装置１１９に通知信号を供給するとともに、搬送された媒体の撮像を開始させる（ステップＳ１０７）。

次に、画像生成部１５３は、撮像装置１１９に供給している通知信号に基づいて、現在の期間が撮像期間から非撮像期間に変化したか否かを判定し（ステップＳ１０８）、現在の期間が撮像期間から非撮像期間に変化するまで待機する。

画像生成部１５３は、現在の期間が撮像期間から非撮像期間に変化した場合、撮像装置１１９により直前の撮像期間に撮像されたライン画像を取得する（ステップＳ１０９）。

次に、ＣＰＵ１５０は、異常検出処理を実行する（ステップＳ１１０）。異常検出処理において、ＣＰＵ１５０は、媒体の異常として媒体の重送又は形状変化を検出する。異常検出処理の詳細については後述する。

次に、制御部１５１は、異常検出処理において、媒体の異常が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１１１）。

媒体の異常が検出された場合、制御部１５１は、異常処理として、駆動装置１３１を停止して媒体の搬送を停止させ、超音波センサ１１５を停止させ、さらに撮像装置１１９による撮像を終了させる。また、制御部１５１は、異常が発生した旨を表示装置１０６に表示して利用者に通知し（ステップＳ１１２）、一連のステップを終了する。

一方、媒体の異常が検出されていない場合、位置検出部１５２は、再度、第１発光器１１４ａ及び第２発光器１１８ａに第２光量の不可視光を照射させる。そして、位置検出部１５２は、第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８からそれぞれ第１位置検出用光信号及び第２位置検出用光信号を受信する（ステップＳ１１３）。

次に、位置検出部１５２は、受信した第１位置検出用光信号及び第２位置検出用光信号に基づいて、搬送される媒体の後端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１４）。位置検出部１５２は、第１位置検出用光信号の信号値が第１閾値未満である状態から第１閾値以上である状態に変化した場合、媒体の後端が第１光センサ１１４の位置を通過したと判定する。同様に、位置検出部１５２は、第２位置検出用光信号の信号値が第１閾値未満である状態から第１閾値以上である状態に変化した場合、媒体の先端が第２光センサ１１８の位置を通過したと判定する。所定時間は、媒体の後端が第２光センサ１１８の位置を通過してから撮像装置１１９の位置を通過するまでに要する時間に設定される。このように、位置検出部１５２は、第１位置検出用光信号及び第２位置検出用光信号に基づいて、搬送される媒体の位置を検出する。

搬送される媒体の後端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過してから所定時間が経過していない場合、ＣＰＵ１５０は、ステップＳ１０８へ処理を戻し、ステップＳ１０８～Ｓ１１４の処理を繰り返す。

一方、搬送される媒体の後端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過してから所定時間が経過した場合、重送検出部１５４は、超音波センサ１１５を停止させる（ステップＳ１１５）。

次に、画像生成部１５３は、搬送された媒体の全体が撮像されたとみなし、撮像装置１１９による撮像を終了させるとともに、取得した全てのライン画像を結合することにより入力画像を生成する（ステップＳ１１６）。

次に、画像生成部１５３は、生成した入力画像を、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Ｓ１１７）。なお、情報処理装置と接続されていない場合、画像生成部１５３は、入力画像を記憶装置１４０に記憶しておく。

次に、制御部１５１は、媒体検出センサ１１１から受信する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Ｓ１１８）。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～Ｓ１１８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、駆動装置１３１を停止し（ステップＳ１１９）、一連のステップを終了する。

図８は、異常検出処理の動作の例を示すフローチャートである。

図８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Ｓ１１０において実行される。

最初に、重送検出部１５４は、第１発光器１１４ａ及び第２発光器１１８ａに第１光量の不可視光を照射させ、第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８からそれぞれ第１異常検出用光信号及び第２異常検出用光信号を受信する。重送検出部１５４は、受信した第１異常検出用光信号の信号値及び第２異常検出用光信号の信号値を受信時刻と関連付けて記憶装置１４０に記憶する（ステップＳ２０１）。このように、第１発光器１１４ａ及び第２発光器１１８ａは、撮像装置１１９による非撮像期間に、第１異常検出用光信号及び第２異常検出用光信号を生成させるための第１光量の不可視光を照射するように制御される。これにより、撮像装置１１９の撮像素子が第１発光器１１４ａ又は第２発光器１１８ａにより照射された光量の大きい光の影響を受けてしまい、撮像素子により撮像された画像にノイズが発生することが防止される。

次に、重送検出部１５４は、超音波センサ１１５から超音波信号を受信する（ステップＳ２０２）。

次に、重送検出部１５４は、受信した超音波信号の信号値が第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

図９は、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９のグラフ９００において、実線９０１は媒体として一枚の用紙が搬送されている場合の超音波信号の特性を示し、点線９０２は用紙の重送が発生している場合の超音波信号の特性を示す。グラフ９００の横軸は時間を示し、縦軸は超音波信号の信号値を示す。重送が発生していることにより、区間９０３において点線９０２の超音波信号の信号値が低下している。第１閾値は、一枚の用紙が搬送されているときの超音波信号の信号値Ｓ１と、用紙の重送が発生しているときの超音波信号の信号値Ｓ２との間の値に設定される。したがって、重送検出部１５４は、超音波信号の信号値が第１閾値より大きい場合に、媒体の重送が発生していないと判定することができる。

一方、一点鎖線９０４は、用紙よりも厚いカードが一枚だけ搬送されている場合の超音波信号の特性を示す。カードが搬送されている場合、超音波信号の信号値は第１閾値より小さくなるため、媒体の重送が発生したと誤って判定される可能性がある。特に、薄紙の重送が発生している場合の超音波信号の信号値は、カードが搬送されている場合の超音波信号の信号値に近く、第１閾値をその二つの信号値の間の値に設定することは困難である。

重送検出部１５４は、超音波信号の信号値が第１閾値より大きい場合、媒体の重送が発生していないと判定し（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０７へ処理を移行する。

一方、重送検出部１５４は、超音波信号の信号値が第１閾値以下である場合、第１異常検出用光信号の信号値及び第２異常検出用光信号の信号値が第２閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。重送検出部１５４は、現在搬送されている媒体の搬送中に受信した第１異常検出用光信号の信号値の平均値及び第２異常検出用光信号の信号値の平均値が第２閾値以下であるか否かを判定する。なお、重送検出部１５４は、最新の第１異常検出用光信号の信号値及び第２異常検出用光信号の信号値が第２閾値以下であるか否かを判定してもよい。

図１０は、第１異常検出用光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、不可視光として赤外光を使用した場合の第１異常検出用光信号の特性を示す。なお、不可視光として紫外光を使用した場合の第１異常検出用光信号の特性は、赤外光を使用した場合の第１異常検出用光信号の特性と同様であるため、紫外光についての説明は省略する。また、第２異常検出用光信号の特性は、第１異常検出用光信号の特性と同様であるため、第２異常検出用光信号の特性についての説明も省略する。

図１０のグラフ１０００において、点線１００１は用紙の重送が発生している場合の第１異常検出用光信号の特性を示し、一点鎖線１００２は、プラスチック製のカードが一枚だけ搬送されている場合の第１異常検出用光信号の特性を示す。グラフ１０００の横軸は時間を示し、縦軸は第１異常検出用光信号の信号値を示す。プラスチックは、用紙より赤外光を透過させ易いため、一点鎖線１００２の第１異常検出用光信号の信号値は、点線１００１の第１異常検出用光信号の信号値より高い。第２閾値は、用紙の重送が発生しているときの第１異常検出用光信号の信号値Ｓ１２と、プラスチック製のカードが一枚だけ搬送されている場合の第１異常検出用光信号の信号値Ｓ１３との間の値に設定される。したがって、重送検出部１５４は、第１異常検出用光信号又は第２異常検出用光信号の信号値が第２閾値以下であるか否かを判定することによって、搬送されている媒体が用紙であるかプラスチック製のカードであるかを判定することができる。

重送検出部１５４は、第１異常検出用光信号及び第２異常検出用光信号の信号値が第２閾値より大きい場合、搬送されている媒体がプラスチック製のカードであり、重送が発生していないと判定する（ステップＳ２０４）。

一方、重送検出部１５４は、第１異常検出用光信号又は第２異常検出用光信号の信号値が第２閾値以下である場合、搬送されている媒体が用紙であり、重送が発生していると判定する（ステップＳ２０６）。

このように、重送検出部１５４は、超音波信号、第１異常検出用光信号及び第２異常検出用光信号に基づいて、媒体の重送を検出する。特に、重送検出部１５４は、超音波信号の信号値が第１閾値より大きい場合、媒体の重送が発生していないと判定し、超音波信号の信号値が第１閾値以下である場合、各異常検出用光信号に基づいて、媒体の重送が発生しているか否かを判定する。これにより、重送検出部１５４は、超音波信号に基づいて、一枚の用紙が搬送されたことを判別しつつ、各異常検出用光信号に基づいて、用紙の重送が発生しているかプラスチック製のカードが搬送されているかを判別することができる。

次に、形状変化検出部１５５は、所定時間前に受信した第１異常検出用光信号の信号値と、最新の第２異常検出用光信号の信号値との差分値が第３閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。所定時間は、媒体（媒体内の所定位置）が第１光センサ１１４の位置から第２光センサ１１８の位置まで移動する時間に設定される。所定時間前に受信した第１異常検出用光信号の信号値に対して最新の第２異常検出用光信号の信号値が大きく変化している場合、媒体が第１光センサ１１４から第２光センサ１１８まで移動する間に、ジャム等が発生して媒体が損傷している可能性が高い。

形状変化検出部１５５は、差分値が第３閾値以下である場合、搬送されている媒体の形状変化（損傷）が発生していないと判定し（ステップＳ２０８）、一連のステップを終了する。

一方、形状変化検出部１５５は、差分値が第３閾値より大きい場合、搬送されている媒体の形状変化が発生していると判定し（ステップＳ２０９）、一連のステップを終了する。なお、形状変化検出部１５５は、所定回数（例えば１０回）分の差分値の平均値が第３閾値より大きいか否かにより、搬送されている媒体の形状変化が発生しているか否かを判定してもよい。これにより、形状変化検出部１５５は、媒体の形状変化の検出精度をより向上させることができる。

このように、形状変化検出部１５５は、第１異常検出用光信号の信号値と第２異常検出用光信号の信号値との差分値に基づいて、媒体の形状変化を検出する。これにより、重送検出装置１００は、ジャム等が発生した場合に、媒体の搬送を停止させて、媒体の損傷が増大することを防止できる。

なお、図６及び図７に示した例では、搬送中の媒体の撮像が完了してから次の媒体が搬送されることを想定している。そのため、位置検出部１５２は、ステップＳ１１４で媒体の後端が撮像装置１１９を通過したと推定した後に、ステップＳ１０４に戻って次の媒体の先端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過したか否かを判定している。しかしながら、重送検出装置１００は、搬送中の媒体の撮像が完了する前に、次の媒体の搬送を開始してもよい。その場合、位置検出部１５２は、ステップＳ１０８～Ｓ１１４の処理と並行して、次の媒体の先端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過したか否かを判定する。次の媒体の先端が第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置を通過した場合、ＣＰＵ１５０は、ステップＳ１０８、Ｓ１１０～Ｓ１１２の処理と同様にして、非撮像期間に異常検出処理を実行する。

即ち、第１発光器１１４ａ及び第２発光器１１８ａは、第１光センサ１１４及び第２光センサ１１８の位置に存在する媒体の前に搬送されている媒体が撮像装置１１９の位置に存在する場合も、非撮像期間に第１光量の不可視光を照射するように制御される。重送検出装置１００は、搬送中の媒体の撮像完了前に、次の媒体の搬送を開始することにより、複数の媒体の読取処理の時間を短縮することができる。一方、第１発光器１１４ａ及び第２発光器１１８ａは、撮像期間に第２光量の不可視光を照射する可能性があるが、第２光量は第１光量より小さい。そのため、撮像装置１１９の撮像素子が第２光量の不可視光を受光しても、撮像した画像は影響を受けない。

また、付箋紙等が貼り付けられた用紙が搬送される場合、超音波センサ１１５と対向する位置に付箋紙等が貼り付けられているか否かによって超音波信号の信号値は変化する。一方、カードに付箋紙等が貼り付けられる可能性は低く、搬送される媒体が用紙であってもカードであっても、各光センサと対向する位置に媒体が存在する間に各光信号の信号値が変化する可能性は低い。そのため、重送検出部１５４は、非撮像期間内の、各光センサと対向する位置に媒体が存在する任意のタイミングで、事前に各異常検出用光信号を取得しておいてもよい。その場合、重送検出部１５４は、超音波信号の信号値が第１閾値以下である場合に、新たに各異常検出用光信号を取得せずに、事前に取得しておいた各異常検出用光信号を用いて、重送が発生しているか否かを判定する。これにより、重送検出部１５４は、重送検出処理の処理負荷を軽減することができる。

また、重送検出装置１００は、媒体の異常として媒体の形状変化を検出せず、図８のステップＳ２０７～Ｓ２０９の処理を省略してもよい。その場合、第１光センサ１１４又は第２光センサ１１８の内の何れか一方は省略されてもよい。重送検出部１５４は、第１異常検出用光信号又は第２異常検出用光信号の内の何れか一方のみを用いて、媒体の重送を検出し、位置検出部１５２は、第１位置検出用光信号又は第２位置検出用光信号の内の何れか一方のみを用いて、媒体の位置を検出する。

以上詳述したように、重送検出装置１００は、図６～図８に示したフローチャートに従って動作することによって、超音波及び不可視光を用いて媒体の重送を検出するとともに、その不可視光を非撮像期間に照射させる。これにより、重送検出装置１００は、重送の検出精度を向上させつつ画像への不可視光の影響を抑制することが可能となった。

特に、重送検出装置１００は、プラスチック製のカードが搬送された場合に、重送が発生したと誤って判定することを抑制できる。これにより、利用者は、カードを搬送させる際に重送検出装置１００の重送検出機能をＯＦＦに設定する必要がなくなり、重送検出装置１００は、利用者の利便性を向上することが可能となった。

また、重送検出装置１００は、媒体の位置を検出するために使用する光センサを利用して、重送を検出する。特別な部品を追加する必要がないため、重送検出装置１００は、装置サイズ及び装置コストを増大させることなく、重送の検出精度を向上させることが可能となった。また、重送検出装置１００は、非撮像期間の一瞬にだけ、第１発光器１１４ａ及び第２発光器１１８ａに照射させる光の光量を増大させる。そのため、重送検出装置１００は、消費電力を増大させることなく、且つ、装置の耐用年数を低減させることなく、重送の検出精度を向上させることが可能となった。

図１１は、他の実施形態に係る重送検出装置における処理回路２６０の概略構成を示す図である。処理回路２６０は、重送検出装置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、位置検出回路２６２、画像生成回路２６３、重送検出回路２６４及び形状変化検出回路２６５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、媒体検出センサ１１１から媒体検出信号を受信し、受信した各信号に応じて駆動装置１３１を駆動する。また、制御回路２６１は、重送検出回路２６４から媒体の重送の検出結果を、形状変化検出回路２６５から媒体の形状変化の検出結果を受信し、媒体の異常が検出された場合、駆動装置１３１を停止させるとともに、異常が発生した旨を表示装置１０６に表示する。

位置検出回路２６２は、位置検出部の一例であり、位置検出部１５２と同様の機能を有する。位置検出回路２６２は、第１光センサ１１４から第１位置検出用光信号を、第２光センサ１１８から第２位置検出用光信号を受信し、受信した各信号に基づいて媒体の位置を検出し、検出結果を画像生成回路２６３及び重送検出回路２６４に出力する。

画像生成回路２６３は、画像生成部の一例であり、画像生成部１５３と同様の機能を有する。画像生成回路２６３は、位置検出回路２６２から媒体の位置の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて撮像装置１１９を制御する。また、画像生成回路２６３は、撮像装置１１９からライン画像を受信して入力画像を生成し、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。

重送検出回路２６４は、重送検出部の一例であり、重送検出部１５４と同様の機能を有する。重送検出回路２６４は、位置検出回路２６２から媒体の位置の検出結果を受信し、受信した検出結果に基づいて超音波センサ１１５を制御する。重送検出回路２６４は、超音波センサ１１５から超音波信号を、第１光センサ１１４から第１異常検出用光信号を、第２光センサ１１８から第２異常検出用光信号を受信し、受信した各信号に基づいて媒体の重送を検出し、検出結果を制御回路２６１に出力する。

形状変化検出回路２６５は、形状変化検出部の一例であり、形状変化検出部１５５と同様の機能を有する。形状変化検出回路２６５は、第１光センサ１１４から第１異常検出用光信号を、第２光センサ１１８から第２異常検出用光信号を受信し、受信した各信号に基づいて媒体の形状変化を検出し、検出結果を制御回路２６１に出力する。

以上詳述したように、重送検出装置は、処理回路２６０を用いる場合においても、重送の検出精度を向上させつつ画像への不可視光の影響を抑制することが可能となった。

１００ 重送検出装置
１１２ 給送ローラ
１１３ ブレーキローラ
１１４ 第１光センサ
１１５ 超音波センサ
１１６ 第１搬送ローラ
１１７ 第２搬送ローラ
１１８ 第２光センサ
１１９ 撮像装置
１５２ 位置検出部
１５４ 重送検出部
１５５ 形状変化検出部

Claims (8)

1. 媒体を搬送する搬送部と、
   超音波を発信する超音波発信部、及び、前記超音波発信部と対向して配置され且つ受信した超音波に応じた超音波信号を生成する超音波受信部を含む超音波センサと、
   不可視光を照射する発光部、及び、前記発光部と対向して配置され且つ受光した不可視光に応じた光信号を生成する受光部を含む光センサと、
   前記搬送部によって搬送されている媒体を撮像する撮像部と、
   前記超音波信号及び前記光信号に基づいて、媒体の重送を検出する重送検出部と、を有し、
   前記発光部は、前記撮像部が媒体内の特定のラインの撮像を終了してから次のラインの撮像を開始するまでの非撮像期間に、前記不可視光を照射するように制御される、
   ことを特徴とする重送検出装置。
2. 前記発光部は、前記撮像部が感度を有する波長範囲に含まれない波長の不可視光を照射する、請求項１に記載の重送検出装置。
3. 前記重送検出部は、前記発光部が第１光量の不可視光を照射しているときに前記受光部が生成する光信号に基づいて、媒体の重送を検出し、
   前記発光部が第１光量より小さい第２光量の不可視光を照射しているときに前記受光部が生成する光信号に基づいて、媒体の位置を検出する位置検出部をさらに有する、請求項１または２に記載の重送検出装置。
4. 前記重送検出部は、前記超音波信号の信号値が閾値より大きい場合、媒体の重送が発生していないと判定し、前記超音波信号の信号値が前記閾値以下である場合、前記光信号に基づいて、媒体の重送が発生しているか否かを判定する、請求項１～３の何れか一項に記載の重送検出装置。
5. 前記光センサは、第１光信号を生成する第１光センサと、前記第１光センサより媒体搬送方向の下流側に配置され且つ第２光信号を生成する第２光センサとを含み、
   前記第１光信号の信号値と、前記第２光信号の信号値との差分値に基づいて、媒体の形状変化を検出する形状変化検出部をさらに有する、請求項１～４の何れか一項に記載の重送検出装置。
6. 前記発光部は、前記光センサの位置に存在する媒体の前に搬送されている媒体が前記撮像部の位置に存在する場合も、前記非撮像期間に前記不可視光を照射するように制御される、請求項１～５の何れか一項に記載の重送検出装置。
7. 媒体を搬送する搬送部と、超音波を発信する超音波発信部、及び、前記超音波発信部と対向して配置され且つ受信した超音波に応じた超音波信号を生成する超音波受信部を含む超音波センサと、不可視光を照射する発光部、及び、前記発光部と対向して配置され且つ受光した不可視光に応じた光信号を生成する受光部を含む光センサと、前記搬送部によって搬送されている媒体を撮像する撮像部と、を有する重送検出装置の制御方法であって、
   前記超音波信号及び前記光信号に基づいて、媒体の重送を検出し、
   前記発光部を、前記撮像部が媒体内の特定のラインの撮像を終了してから次のラインの撮像を開始するまでの非撮像期間に、前記不可視光を照射するように制御する、
   ことを特徴とする制御方法。
8. 媒体を搬送する搬送部と、超音波を発信する超音波発信部、及び、前記超音波発信部と対向して配置され且つ受信した超音波に応じた超音波信号を生成する超音波受信部を含む超音波センサと、不可視光を照射する発光部、及び、前記発光部と対向して配置され且つ受光した不可視光に応じた光信号を生成する受光部を含む光センサと、前記搬送部によって搬送されている媒体を撮像する撮像部と、を有する重送検出装置に実行させる制御プログラムであって、
   前記超音波信号及び前記光信号に基づいて、媒体の重送を検出し、
   前記発光部を、前記撮像部が媒体内の特定のラインの撮像を終了してから次のラインの撮像を開始するまでの非撮像期間に、前記不可視光を照射するように制御する、
   ことを前記重送検出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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