以下、本発明の一側面に係る媒体排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媒体排出装置100を示す斜視図である。媒体排出装置100は、原稿である媒体を搬送し、撮像する。媒体は、用紙、厚紙又はカード等である。媒体排出装置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。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、媒体排出装置100はプリンタ等でもよい。
媒体排出装置100は、第1筐体101、第2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。
第1筐体101は、媒体排出装置100の上側に配置され、媒体つまり時、媒体排出装置100内部の清掃時等に開閉可能なようにヒンジにより第2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第2筐体102に係合している。載置台103は、第2筐体102の媒体供給側の側面に、不図示のモータによって略鉛直方向(高さ方向)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最も上側に載置された媒体が、後述するピックローラと接触する位置まで上昇する。以下では、載置台103の配置位置の内の下端の位置を初期位置と称し、最も上側に載置された媒体がピックローラと接触する載置台103の配置位置を搬送位置と称する場合がある。排出台104は、排出口107から排出された媒体を保持可能に第1筐体101上に形成され、排出された媒体を積載するトレイである。
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1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し、矢印A4は媒体搬送方向と直交する幅方向を示す。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。
図2は、媒体排出装置100内部の搬送経路を説明するための図である。
媒体排出装置100内部の搬送経路は、第1媒体センサ111、ピックローラ112、高さセンサ113、給送ローラ114、ブレーキローラ115、第1~第7搬送ローラ116a~g、第1~第7従動ローラ117a~g、第1撮像装置118a、第2撮像装置118b、アーム119、第2媒体センサ120、排出ローラ121及び対向ローラ122等を有している。
なお、ピックローラ112、給送ローラ114、ブレーキローラ115、第1~第7搬送ローラ116a~g、第1~第7従動ローラ117a~g、排出ローラ121及び/又は対向ローラ122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、複数の給送ローラ114、ブレーキローラ115、第1~第7搬送ローラ116a~g、第1~第7従動ローラ117a~g、排出ローラ121及び/又は対向ローラ122は、それぞれ幅方向A4に間隔を空けて並べて配置される。以下では、第1撮像装置118a及び第2撮像装置118bをまとめて撮像装置118と称する場合がある。
第1筐体101の、第2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、第2筐体102の、第1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。
第1媒体センサ111は、載置台103に、即ち給送ローラ114及びブレーキローラ115より上流側に配置され、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。
ピックローラ112は、第1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、その媒体を下流側に向けて給送する。
高さセンサ113は、第1筐体101に、即ち媒体の搬送路に対して上側に、且つ、給送ローラ114及びブレーキローラ115より上流側に配置される。高さセンサ113は、赤外線近接距離センサであり、赤外線の照射から反射までの時間差から、対向する位置に存在する物体までの距離を測定する。高さセンサ113は、発光器及び受光器を含む。発光器は、媒体搬送方向A2において上流側であり、且つ、幅方向A4において発光器と対向する位置に向けて光(赤外光)を照射する。特に、発光器は、搬送位置に配置された載置台103に載置される媒体の後端(上流側の端部)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、載置台103に載置された媒体により反射された光を受光し、受光した光に応じた電気信号である高さ信号を生成して出力する。
高さ信号は、発光器が光を照射してから受光器が所定の光量以上の光を受光するまでの時間を示す。載置台103に載置された媒体が平らであり、浮き上がっていない場合、発光器が照射した光は、媒体の後端部分で反射する。一方、媒体が折れ目を有している場合、又は、媒体の一部が曲がっている場合のように、媒体が浮き上がっている場合、発光器が照射した光は、媒体の浮き上がっている部分で反射する。したがって、媒体が浮き上がっている場合に、発光器が光を照射してから受光器が所定の光量以上の光を受光するまでの時間は、媒体が浮き上がっていない場合に、発光器が光を照射してから受光器が所定の光量以上の光を受光するまでの時間より短くなる。媒体排出装置100は、高さ信号に基づいて、載置台103に載置された媒体の高さが所定高さ以上であるか否かを判定することができる。
なお、発光器及び受光器のセットの数は一つに限定されず、複数でもよい。その場合、各発光器及び受光器は、高さ方向A1において光を照射する向き及び受光する向きがそれぞれ異なるように配置される。媒体排出装置100は、各受光器が生成する高さ信号に基づいて、載置台103に載置された媒体の高さを段階的に検出することができる。
また、高さセンサ113として、高さ方向A1において所定の高さに配置され、且つ、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一又は複数の接触検知センサが用いられてもよい。その場合、高さセンサ113は、媒体が各接触検出センサに接触しているか否かを示す電気信号を高さ信号として生成する。
給送ローラ114は、第1筐体101内に、ピックローラ112より下流側に設けられ、載置台103に載置されてピックローラ112により給送された媒体をさらに下流側に向けて給送する。ブレーキローラ115は、第2筐体102内に、給送ローラ114と対向して配置される。給送ローラ114及びブレーキローラ115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。給送ローラ114は、ブレーキローラ115に対して上側に配置されており、媒体排出装置100は、いわゆる上取り方式により媒体を給送する。
第1~第7搬送ローラ116a~g及び第1~第7従動ローラ117a~gは、給送ローラ114及びブレーキローラ115より下流側に設けられ、給送ローラ114及びブレーキローラ115により給送された媒体を下流側に向けて搬送する。
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。また、第1撮像装置118a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118aは、搬送される媒体の表面を撮像して入力画像を生成し、出力する。
同様に、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。また、第2撮像装置118b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、A/D変換するA/D変換器とを有する。第2撮像装置118bは、搬送される媒体の裏面を撮像して入力画像を生成し、出力する。
媒体排出装置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。
第2媒体センサ120は、第1~第7搬送ローラ116a~gより下流側且つ排出ローラ121より上流側に配置され、その位置に搬送された媒体を検出する。第2媒体センサ120は、排出ローラ121より上流側であれば、搬送経路内の何れの位置に配置されてもよい。第2媒体センサ120は、媒体搬送路に対して一方の側(第1筐体101)に設けられた発光器及び受光器と、媒体搬送路を挟んで発光器及び受光器と対向する位置(第2筐体102)に設けられたミラー等の反射部材とを含む。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、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する。第2媒体センサ120と対向する位置に媒体が存在するときは、発光器から照射された光は媒体により遮られるため、受光器は発光器から照射された光を検出しない。受光器は、受光する光の強度に基づいて、第2媒体センサ120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、媒体搬送路を挟んで対向して設けられてもよい。また、第2媒体センサ120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。
排出ローラ121は、第1筐体101内に、第1~第7搬送ローラ116a~gより下流側に設けられる。対向ローラ122は、第2筐体102内に、排出ローラ121と対向して配置される。排出ローラ121及び対向ローラ122は、給送ローラ114によって給送され、第1~第7搬送ローラ116a~g及び第1~第7従動ローラ117a~gによって搬送された媒体を排出台104に排出する。排出ローラ121はモータからの駆動力に従って回転し、対向ローラ122は排出ローラ121の回転に従って従動回転する。
積載量センサ123は、排出台104に配置され、排出台104に積載された媒体の量を検出する。積載量センサ123は、高さ方向A1において所定の高さに、且つ、幅方向A4において排出台104の両端に配置され、相互に対向するように設けら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)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する。積載量センサ123と対向する位置に媒体が存在するときは、発光器から照射された光は媒体により遮られるため、受光器は発光器から照射された光を検出しない。受光器は、受光する光の強度に基づいて、積載量センサ123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積載量信号を生成して出力する。
なお、発光器及び受光器のセットの数は一つに限定されず、複数でもよい。その場合、各発光器及び受光器は、高さ方向A1においてそれぞれ異なる高さに配置される。媒体排出装置100は、各受光器が生成する積載量信号に基づいて、排出台104に積載された媒体の高さを段階的に検出することができる。
また、積載量センサ123として、高さ方向A1において所定の高さに配置され、且つ、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一又は複数の接触検知センサが用いられてもよい。その場合、積載量センサ123は、媒体が各接触検出センサに接触しているか否かを示す電気信号を積載量信号として生成する。また、積載量センサ123として、排出台104の下面に配置された重量センサが用いられてもよい。その場合、積載量センサ123は、排出台104に積載された媒体の重量に応じた電気信号を積載量信号として生成する。
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114がそれぞれ媒体給送方向A5、A6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115が媒体給送方向の反対方向A7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114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2搬送ローラ116a~bが矢印A8~9の方向に回転することによって、撮像装置118の撮像位置に送り込まれ、撮像装置118によって撮像される。さらに、媒体は、第3~第7搬送ローラ116c~g及び排出ローラ121がそれぞれ矢印A10~15の方向に回転することによって排出口107から排出台104上に排出される。排出台104は、排出ローラ121によって排出された媒体を積載する。
図3A及び図3Bは、アーム119について説明するための模式図である。図3A及び図3Bの左側の図は、媒体搬送路において第6搬送ローラ116fと第7搬送ローラ116gの間の部分を下流側(第7搬送ローラ116g側)から見た模式図である。図3A及び図3Bの右側の図は、媒体搬送路において第6搬送ローラ116fと第7搬送ローラ116gの間の部分を側方から見た模式図である。
図3A及び図3Bに示すように、媒体排出装置100は、第1モータ124を有する。第1モータ124は、後述する処理回路からの制御に従って、正方向A21及び逆方向A22に回転し、アーム119を揺動させるための駆動力を発生する。
アーム119は、媒体搬送方向A2において第6搬送ローラ116fと第7搬送ローラ116gの間に、且つ、幅方向A4において略中央に配置される。アーム119は、媒体搬送方向A2において給送ローラ114と排出ローラ121の間であれば、搬送経路内の何れの位置に配置されてもよい。但し、アーム119が排出ローラ121(排出口107)に近い程、折れ曲がった媒体を押圧してから排出するまでの時間が短くなり、媒体排出装置100は、媒体を平坦な状態で排出できる可能性をより高くすることができる。
アーム119の揺動軸119aは、第1モータ124の回転軸に取り付けられ、アーム119は、第1モータ124が発生させた駆動力に従って、媒体搬送方向A2に沿って揺動(回転)し、搬送される媒体Mを上方から押圧する。図3Aは、初期位置に配置されたアーム119を示す。アーム119は、初期位置に配置されている場合、媒体Mに当接せず、媒体Mを押圧しない。一方、図3Bに示すように、第1モータ124が正方向A21に回転することにより、アーム119は、媒体Mを押圧する押圧位置に移動する。押圧位置において、アーム119は、媒体Mに上方から当接し、媒体Mを押圧する。また、アーム119が押圧位置に配置された状態で、図3Aに示すように第1モータ124が逆方向A22に回転することにより、アーム119は初期位置に戻る。
媒体排出装置100は、アーム119により、折れ曲がった媒体を押圧し、平坦な状態にして排出台104に排出する。特に、幅方向A4に延伸する折り目を有する媒体が搬送された場合、その媒体には、幅方向A4と直交する媒体搬送方向A2に沿って、アーム119による押圧力が加えられ、コシ付けがされる。これにより、排出台104に折れ曲がった用紙が積載されることが抑制され、後続して排出される用紙が、排出台104に積載された用紙と衝突して座屈することが抑制される。
なお、アーム119の数は一つに限定されず、複数でもよい。その場合、複数のアーム119は、幅方向A4に間隔を空けて並べて配置される。また、アーム119は、揺動(回転)することにより媒体を押圧するのでなく、ソレノイド等を用いて直進移動することにより媒体を押圧するように設けられてもよい。
図4、図5及び図6は、排出台104の傾き変更機構125及び平行移動機構126について説明するための模式図である。図4、図5及び図6の左側の図は、排出台104の周辺を下流側から見た模式図である。図4、図5及び図6の右側の図は、排出台104の周辺を側方から見た模式図である。
図4、図5及び図6に示すように、媒体排出装置100は、傾き変更機構125及び平行移動機構126を有する。傾き変更機構125は、第2モータ125a、第1ギア125b、第2ギア125c及び第3ギア125d等を有する。傾き変更機構125は、排出ローラ121によって媒体が排出される媒体排出方向A3に対する、排出台104の積載面104aの傾きを変更する。平行移動機構126は、第3モータ126a、ピニオン126b、ラック126c及び第3筐体126d等を有する。平行移動機構126は、排出台104を高さ方向A1に平行移動させる。高さ方向A1は、所定方向の一例である。
第2モータ125aは、後述する処理回路からの制御に従って、正方向A23及び逆方向A24に回転し、排出台104の積載面104aの傾きを変更するための駆動力を発生する。
第2モータ125aの回転軸には第1ギア125bが取り付けられ、第1ギア125bは第2ギア125cと歯合される。第2ギア125cは第3ギア125dと歯合され、第3ギア125dは排出台104の下面に固定されている。
図4は、初期状態に設定された傾き変更機構125を示す。傾き変更機構125は、初期状態に設定されている場合、排出台104の積載面104aが、媒体排出装置100が設置される水平面に対して第1角度θ1だけ傾くように、排出台104を支持する。
一方、図5に示すように、第2モータ125aが正方向A23に回転した場合、第1ギア125b、第2ギア125c及び第3ギア125dは、それぞれ矢印A23、A25及びA27の方向に回転し、積載面104aは矢印A27の方向に回転する。これにより、傾き変更機構125は、排出台104の積載面104aが、媒体排出装置100が設置される水平面に対して第1角度θ1より大きい第2角度θ2だけ傾くように、排出台104を支持する。以下では、図5に示すように、傾き変更機構125が積載面104aを初期状態より傾くように支持している状態を回転状態と称する場合がある。回転状態における排出台104の排出ローラ121側の端部と排出ローラ121との間の距離H2は、初期状態における排出台104の排出ローラ121側の端部と排出ローラ121との間の距離H1より大きい。
また、傾き変更機構125が回転状態であるときに、図4に示すように、第2モータ125aが逆方向A24に回転した場合、第1ギア125b、第2ギア125c及び第3ギア125dは、それぞれ矢印A24、A26及びA28の方向に回転する。その場合、積載面104aは矢印A28の方向に回転する。これにより、傾き変更機構125は、排出台104の積載面104aが、媒体排出装置100が設置される水平面に対して第1角度θ1だけ傾くように、排出台104を支持する。
第3モータ126aは、後述する処理回路からの制御に従って、正方向A29及び逆方向A30に回転し、排出台104を高さ方向A1に平行移動させるための駆動力を発生する。
第3モータ126aの回転軸にはピニオン126bが取り付けられ、ピニオン126bはラック126cと歯合される。ラック126cには第3筐体126dが固定され、ラック126c及び第3筐体126dは、ピニオン126bの回転に従って平行移動するように設けられる。第3筐体126dには、排出台104と、傾き変更機構125の第2モータ125a、第1ギア125b、第2ギア125c及び第3ギア125dとが取り付けられている。
図4及び図5は、初期状態に設定された平行移動機構126を示す。平行移動機構126は、初期状態に設定されている場合、高さ方向A1における、排出台104の積載面104aの回転軸と排出ローラ121との間の距離が距離H4となるように、排出台104を支持する。
一方、図6に示すように、第3モータ126aが正方向A29に回転した場合、ピニオン126bが矢印A29の方向に回転し、ラック126cが下方向A31に向かって移動する。ラック126cの移動に伴って、第3筐体126dが下方向A31に向かって移動し、排出台104及び傾き変更機構125が下方向A31に向かって水平移動する。以下では、図6に示すように、平行移動機構126が初期状態より下方で排出台104を支持している状態を移動状態と称する場合がある。移動状態における積載面104aの回転軸と排出ローラ121との間の高さ方向A1の距離H5は、初期状態における積載面104aの回転軸と排出ローラ121との間の高さ方向A1の距離H4より大きい。同様に、移動状態における排出台104の排出ローラ121側の端部と排出ローラ121との間の距離H3は、初期状態における排出台104の排出ローラ121側の端部と排出ローラ121との間の距離H2より大きい。
また、平行移動機構126が移動状態であるときに、図5に示すように第3モータ126aが逆方向A30に回転した場合、ピニオン126bが矢印A30の方向に回転し、ラック126cが上方向A32に向かって移動する。ラック126cの移動に伴って、第3筐体126dが上方向A32に向かって移動し、排出台104及び傾き変更機構125が上方向A32に向かって水平移動する。
図7は、媒体排出装置100の概略構成を示すブロック図である。
媒体排出装置100は、前述した構成に加えて、第4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。
第4モータ131は、一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、ピックローラ112、給送ローラ114、ブレーキローラ115、第1~第7搬送ローラ116a~g及び排出ローラ121を回転させて媒体を搬送及び排出させる。なお、第1~第7従動ローラ117a~g又は対向ローラ122は、各搬送ローラ又は排出ローラ121の回転に従って従動回転するのでなく、モータからの駆動力によって回転するように設けられてもよい。
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、媒体排出装置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 disc read only memory)、DVD-ROM(digital versatile disc read only memory)等である。
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、第1媒体センサ111、高さセンサ113、撮像装置118、第2媒体センサ120、積載量センサ123、第1モータ124、第2モータ125a、第3モータ126a、第4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、第4モータ131を制御して媒体を搬送し、撮像装置118を制御して入力画像を取得し、取得した入力画像を、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、高さセンサ113及び積載量センサ123から高さ信号及び積載量信号を受信し、高さ信号及び積載量信号に基づいて、第2モータ125a及び第3モータ126aを駆動して、傾き変更機構125及び平行移動機構126を制御する。
図8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8に示すように、記憶装置140には、制御プログラム141、検出プログラム142及び積載量検出プログラム143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。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とにより、制御部151、検出部152及び積載量検出部153として機能する。
図9及び図10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9及び図10に示したフローチャートを参照しつつ、媒体排出装置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処理回路150により媒体排出装置100の各要素と協働して実行される。なお、このフローチャートが実行される前に、載置台103及びアーム119は初期位置に配置され、傾き変更機構125及び平行移動機構126は初期状態に設定されている。
最初に、制御部151は、利用者により操作装置105又は情報処理装置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又はインタフェース装置132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、処理をステップS101へ戻し、操作装置105又はインタフェース装置132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、検出部152は、載置台103を移動させるためのモータを駆動し、載置台103を搬送位置に移動させる。検出部152は、高さセンサ113から高さ信号を受信し、受信した高さ信号に基づいて、載置台103に載置された媒体の高さを検出する(ステップS103)。検出部152は、載置台103に載置された媒体の高さとして、例えば、高さ方向A1における載置台103に載置された媒体の最も高い位置の、給送ローラ114に対する高さを検出する。検出部152は、給送ローラ114に対する高さとして、給送ローラ114の上端位置、下端位置(給送ローラ114とブレーキローラ115のニップ位置)又は回転中心位置に対する高さを検出する。検出部152は、載置台103に載置された媒体の高さとして、高さ方向A1における載置台103に載置された媒体の最も高い位置の、ピックローラ112又はブレーキローラ115の上端位置、下端位置又は回転中心位置に対する高さを検出してもよい。
媒体排出装置100は、高さ信号の信号値と、載置台103に載置された媒体の高さとの対応関係を記憶した高さテーブルを予め記憶装置140に記憶する。検出部152は、高さテーブルを参照して、高さ信号の信号値に対応する高さを特定することにより、載置台103に載置された媒体の高さを検出する。これにより、検出部152は、給送ローラ114による給送時における載置台103に載置された媒体の高さを検出する。即ち、検出部152は、媒体の、平坦な状態に対する浮き上がり量を検出する。
次に、制御部151は、検出部152により検出された媒体の高さが第1閾値より大きいか否かを判定する(ステップS104)。第1閾値は、傾き変更機構125及び平行移動機構126が初期状態に設定されている状態で、その高さに相当する浮き上がり量を有する媒体が排出台104に載置されている時に、媒体の座屈が発生しない最大の高さに設定される。
媒体の高さが第1閾値より大きい場合、制御部151は、第2モータ125aを正方向A23に回転させるように駆動し、傾き変更機構125を回転状態に設定し、排出台104の積載面104aを傾かせる(ステップS105)。
このように、制御部151は、検出部152による媒体の高さの検出結果に基づいて、傾き変更機構125を制御する。特に、制御部151は、媒体の高さが第1閾値より大きい場合に、媒体の高さが第1閾値以下である場合より、排出台104の排出ローラ121側の端部と排出ローラ121との間の距離が大きくなるように、排出台104の積載面104aの傾きを変更する。これにより、媒体排出装置100は、排出される媒体又は排出台104に積載済みの媒体の一部が浮き上がっている場合に、排出台104に積載済みの媒体と排出される媒体との間の空間を確保し、排出台104において媒体の座屈が発生することを抑制できる。
特に、先端が下方に向けてカールした媒体が排出される場合に、媒体排出装置100は、排出台104に積載済みの媒体と排出される媒体との間の空間を確保し、排出される媒体が排出台104上で座屈してしまうことを抑制できる。また、媒体搬送方向A2の略中央部分において幅方向A4に延伸する折り目を有する媒体が、折り目が下方に向くように(谷折り状態で)排出台104に排出された場合、その媒体の後端が浮き上がり、排出口107の近傍に位置する可能性がある。そのような媒体が搬送される場合も、排出台104に積載された媒体と排出される媒体との間の空間が確保されるため、媒体排出装置100は、以降に排出される媒体が、排出台104に積載済みの媒体の後端と衝突し、座屈してしまうことを抑制できる。
なお、制御部151は、媒体の高さが大きいほど、第2モータ125aの回転量を大きくして、積載面104aの傾きが大きくなるように、傾き変更機構125を制御してもよい。これにより、媒体排出装置100は、積載面104aの傾きを段階的に変更することが可能となり、媒体の浮き上がり量に応じて、積載面104aをより適切な角度に傾けることが可能となる。
次に、制御部151は、検出部152により検出された媒体の高さが第2閾値より大きいか否かを判定する(ステップS106)。第2閾値は、第1閾値より大きい値に設定される。第2閾値は、傾き変更機構125が回転状態に設定され且つ平行移動機構126が初期状態に設定されている状態で、その高さに相当する浮き上がり量を有する媒体が排出台104に載置されている時に、媒体の座屈が発生しない最大の高さに設定される。
媒体の高さが第2閾値より大きい場合、制御部151は、第1モータ124を正方向A21に回転させるように駆動し、アーム119を押圧位置に配置させる(ステップS107)。即ち、制御部151は、検出部152により検出された媒体の高さが第2閾値より大きい場合に、搬送される媒体をアーム119により押圧させる。これにより、媒体排出装置100は、排出される媒体の一部が大きく浮き上がっている場合に、浮き上がっている部分を平坦にし、排出台104において媒体の座屈が発生することを抑制できる。特に、幅方向A4に延伸する折り目を有する媒体が搬送された場合、その媒体には、幅方向A4と直交する媒体搬送方向A2に沿って、アーム119による押圧力が加えられ、コシ付けがされる。これにより、排出台104に折れ曲がった用紙が積載されることが抑制され、後続して排出される用紙が、排出台104に積載された用紙と衝突して座屈することが抑制される。
一方、ステップS104において媒体の高さが第1閾値以下であった場合、制御部151は、連続して搬送される媒体について、媒体の高さが所定数以上連続して第1閾値以下であったか否かを判定する(ステップS108)。所定数は、1以上の値、好ましくは2以上の値に設定される。直近の所定数の媒体の内の何れかの媒体の高さが第1閾値より大きかった場合、制御部151は、特に処理を実行せずに、処理をステップS111へ移行する。
一方、媒体の高さが所定数以上連続して第1閾値以下であった場合、制御部151は、傾き変更機構125が回転状態に設定されているか否かを判定する。傾き変更機構125が初期状態に設定されている場合、制御部151は、特に処理を実行しない。一方、傾き変更機構125が回転状態に設定されている場合、制御部151は、第2モータ125aを逆方向A24に回転させるように駆動し、傾き変更機構125を初期状態に設定し、排出台104の積載面104aの傾きを戻す(ステップS109)。
このように、制御部151は、積載面104aの傾きを変更した後に、連続して給送された所定数以上の媒体の高さが全て第1閾値以下である場合に、積載面104aの傾きを戻す。所定数がある程度大きい値に設定されることにより、折れ目を有する媒体が排出台104に積載された直後には積載面104aの傾きは戻されない。積載面104aの傾きは、その媒体の折れ目が、後続して排出された折れ目を有さない媒体によって押圧されて平坦になったときに戻される。これにより、媒体排出装置100は、排出台104において媒体の座屈が発生することを抑制できる。また、所定数がある程度大きい値に設定されることにより、媒体排出装置100は、排出台104の傾きが頻繁に変更され、媒体読取処理の処理時間が増大してしまうことを抑制できる。
次に、制御部151は、アーム119が押圧位置に配置されているか否かを判定する。アーム119が初期位置に配置されている場合、制御部151は、特に処理を実行しない。一方、アーム119が押圧位置に配置されている場合、制御部151は、第1モータ124を逆方向A22に回転させるように駆動し、アーム119を初期位置に配置させる(ステップS110)。これにより、制御部151は、次に搬送される媒体がアーム119に接触しないようにアーム119を制御する。
なお、制御部151は、アーム119を初期位置に戻す条件を積載面104aの傾きを戻す条件と異ならせてもよい。例えば、制御部151は、これから給送される媒体の高さが第1閾値又は第2閾値以下である場合に、アーム119を初期位置に戻してもよい。
次に、制御部151は、第4モータ131を駆動し、ピックローラ112、給送ローラ114、ブレーキローラ115、第1~第7搬送ローラ116a~g、排出ローラ121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(ステップS111)。
次に、制御部151は、撮像装置118に搬送される媒体を撮像させて入力画像を取得し、取得した入力画像を、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ことにより出力する(ステップS112)。制御部151は、媒体の後端が撮像装置118の撮像位置を通過してから入力画像を取得する。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、媒体の後端が撮像装置118の撮像位置を通過したと判定する。なお、制御部151は、撮像装置118の周辺に配置された不図示の媒体センサによる媒体の検出結果に基づいて、媒体の後端が撮像装置118の撮像位置を通過したか否かを判定してもよい。
次に、制御部151は、媒体が排出台104に排出されるまで待機する(ステップS113)。制御部151は、第2媒体センサ120から第2媒体信号を定期的に受信し、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存在しないことを示す値に変化した場合、媒体の後端が第2媒体センサ120の位置を通過したと判定する。制御部151は、媒体の後端が第2媒体センサ120の位置を通過したと判定してから所定時間が経過した時に、媒体が排出台104に排出されたと判定する。なお、制御部151は、撮像装置118により撮像された画像に基づいて、媒体が排出台104に排出されたか否かを判定してもよい。その場合、制御部151は、公知の画像処理技術を利用して、撮像装置118により撮像された画像から媒体の後端を検出し、媒体の後端を検出してから所定時間が経過した時に、媒体が排出台104に排出されたと判定する。
次に、制御部151は、第4モータ131を停止し、ピックローラ112、給送ローラ114、ブレーキローラ115、第1~第7搬送ローラ116a~g、排出ローラ121を停止させる(ステップS114)。
次に、積載量検出部153は、積載量センサ123から積載量信号を受信し、受信した積載量信号に基づいて、排出台104に積載された媒体の量を検出する(ステップS115)。媒体排出装置100は、積載量信号の信号値と、排出台104に積載された媒体の量との対応関係を記憶した積載量テーブルを予め記憶装置140に記憶する。検出部152は、積載量テーブルを参照して、積載量信号の信号値に対応する積載量を特定することにより、排出台104に積載された媒体の量を検出する。検出部152は、排出台104に積載された媒体の高さ又は重量を媒体の量として検出する。
次に、制御部151は、積載量検出部153による検出結果に基づいて、平行移動機構126を制御する(ステップS116)。媒体排出装置100は、排出台104に積載された媒体の量と、排出台104の配置位置との対応関係を記憶した配置位置テーブルを予め記憶装置140に記憶する。検出部152は、配置位置テーブルを参照して、排出台104に積載された媒体の量に対応する排出台104の配置位置を決定する。検出部152は、第3モータ126aを正方向A29又は逆方向A30に回転させるように駆動し、平行移動機構126により、決定した配置位置に排出台104を配置させる。制御部151は、排出台104に積載された媒体の量に応じて排出台104を高さ方向A1に移動させることにより、排出台104に積載済みの媒体と排出される媒体との間の空間を確保し、排出台104において媒体の座屈が発生することを抑制できる。
次に、制御部151は、第1媒体センサ111から受信する第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S117)。載置台103に媒体が残っている場合、制御部151は、ステップS103へ処理を戻し、ステップS103~S117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、一連のステップを終了する。
なお、ステップS104~S105、S108~S109において、制御部151は、これから給送される媒体の高さに代えて、又は加えて、前回給送された媒体の高さに基づいて、排出台104の積載面104aの傾きを変更してもよい。その場合、ステップS103において、検出部152は、媒体の高さを検出するたびに、検出結果を記憶装置140に記憶しておく。制御部151は、記憶装置140に記憶された検出結果から、前回給送された媒体の高さが第1閾値より大きいか否かを判定する。制御部151は、これから給送される媒体の高さ及び/又は前回給送された媒体の高さが第1閾値より大きい場合、ステップS105において積載面104aを傾かせる。また、制御部151は、これから給送される媒体及び/又は前回給送された媒体から所定数以上連続して媒体の高さが第1閾値以下であった場合、ステップS109において積載面104aの傾きを戻す。制御部151は、前回給送された媒体、即ち排出台104に積載されている媒体が折れ曲がっている場合に、積載面104aを傾かせることが可能となり、排出台104において媒体の座屈が発生することを抑制できる。
但し、制御部151は、前回給送された媒体の高さに基づいて積載面104aの傾きを変更する場合であっても、ステップS106~S107では、これから給送される媒体の高さに基づいてアーム119を制御する。
また、ステップS105及びS109において、制御部151は、給送される媒体の高さに基づいて、積載面104aの傾きを変更するとともに、平行移動機構126を制御してもよい。その場合、制御部151は、給送される媒体の高さが高いほど、排出台104が低い位置に配置されるように、平行移動機構126を制御する。これにより、制御部151は、排出台104に積載済みの媒体と排出される媒体との間の空間をより確実に確保し、排出台104において媒体の座屈が発生することを抑制できる。また、この場合、制御部151は、ステップS115~S116において、積載量検出部153による検出結果と、給送される媒体の高さの両方に基づいて、平行移動機構126を制御する。即ち、制御部151は、ステップS115~S116において、最後に排出された媒体の給送時の高さが高いほど、排出台104が低い位置に配置されるように、平行移動機構126を制御する。
また、ステップS105及びS109の積載面104aの傾き変更処理と、ステップS107及びS110のアーム119の制御処理との内の何れか一方は省略されてもよい。また、ステップS115及びS116の平行移動機構126の制御処理も省略されてもよい。
以上詳述したように、媒体排出装置100は、載置台103に載置された媒体の給送時における高さに応じて排出台104の積載面104aの傾きを変更する。これにより、媒体排出装置100は、排出された媒体をより良好に排出台104に積載することが可能となった。
特に、いわゆる上取り方式で媒体を給送する媒体排出装置100において、半分に折り曲げられていた状態から広げられた媒体のように、折れ目を有する媒体が搬送される場合、媒体は後端が浮き上がった状態で排出台104に積載される可能性がある。その場合、次に排出された媒体が、排出台104に積載された媒体の浮き上がった後端に衝突して座屈してしまう可能性がある。媒体排出装置100は、載置台103に載置された媒体の給送時における高さに応じて、排出台104の積載面104aの傾きを変更する。これにより、媒体排出装置100は、排出台104に積載済みの媒体と排出される媒体との間の空間を確保し、排出台104において媒体の座屈が発生することを抑制することが可能となった。
なお、排出台を単に高さ方向に水平移動させることによっても、排出台に積載済みの媒体と排出される媒体との間の空間が確保され、媒体の座屈の発生が抑制される。しかしながら、その場合、排出された媒体の先端が排出台に到達するまでにかかる時間、即ち空中に滞在する時間が長くなる。そのため、排出される媒体毎に、各媒体にかかる空気抵抗の量が大きく変動し、各媒体が積載される位置にばらつきが発生し、排出台上で各媒体が散らばりやすくなる。
一方、排出台104の排出ローラ121側の端部と排出ローラ121との間の距離が大きくなるように積載面104aの傾きを変更した場合、排出台104の下流側の端部は、排出口107に近付く。したがって、その場合、排出された媒体の先端が排出台104に到達するまでにかかる時間、即ち空中に滞在する時間は、むしろ短くなる可能性が高い。そのため、排出される各媒体にかかる空気抵抗の量のばらつきの発生が抑制され、各媒体は排出台104上で略同一位置にまとまって積載される。したがって、媒体排出装置100は、排出された媒体をより良好に排出台104に積載することが可能となった。
また、一般に、排出台を回転させる機構は、一般的なギアで構成可能であり、排出台を水平移動させる機構と比較してシンプルに設計され得る。したがって、媒体排出装置100の開発期間及び開発コストを低減させることが可能となり、結果として媒体排出装置100の装置コストを低減させることが可能となった。
図11は、他の実施形態に係る媒体排出装置の処理回路250の概略構成を示す図である。
処理回路250は、媒体排出装置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、媒体読取処理等を実行する。処理回路250は、制御回路251、検出回路252及び積載量検出回路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、第1媒体センサ111から第1媒体信号を、第2媒体センサ120から第2媒体信号を、検出回路252から媒体の高さの検出結果を、積載量検出回路253から媒体の量の検出結果を受信する。制御回路251は、受信した各情報に基づいて各ローラ、排出台104及びアーム119を制御するように、第1モータ124、第2モータ125a、第3モータ126a及び第4モータ131を制御する。また、制御回路251は、撮像装置118から入力画像を取得し、インタフェース装置132に出力する。
検出回路252は、検出部の一例であり、検出部152と同様の機能を有する。検出回路252は、高さセンサ113から高さ信号を受信し、受信した高さ信号に基づいて媒体の高さを検出し、検出結果を制御回路251に出力する。
積載量検出回路253は、積載量検出部の一例であり、積載量検出部153と同様の機能を有する。積載量検出回路253は、積載量センサ123から積載量信号を受信し、受信した積載量信号に基づいて媒体の量を検出し、検出結果を制御回路251に出力する。
以上詳述したように、媒体排出装置は、処理回路250によって媒体読取処理を実行する場合も、排出された媒体をより良好に排出台104に積載することが可能となった。