JP4260595B2 - 超音波重送検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、積載された複数枚のシートが１枚ずつに分離されて搬送されるときシートが重送されているか否かを、超音波によって検知する超音波重送検知装置に関する。

従来、スキャナ、プリンタ、複写機、印刷機、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）などのシート取り扱い装置は、シートを１枚づつ分離して搬送する機構を備えている。しかし、その機構は、シートを１枚ずつ搬送しようとしても、２枚以上のシートの一部が、あるいはシート全体が重なって搬送される重送現象が発生させることがあった。

このため、一般に、シート取り扱い装置は、シートの重送を検知する重送検知装置を備えていることが多い。重送検知装置としては、超音波を利用した超音波重送検知装置が普及している（例えば、特許文献１及び２参照。）。以下、シートとして紙幣を例に、紙幣の重送を超音波で検知する超音波重送検知装置について説明する。

図８は、紙幣Ｐの重送を検知する従来の超音波重送検知装置１００の概略図である。超音波発信手段である超音波発信器１０２は、紙幣Ｐに対して超音波を発信するようになっている。超音波受信手段である超音波受信器１０３は、超音波発信器１０２が発信する超音波を受信するようになっている。また、超音波受信器１０３は、紙幣Ｐを透過した超音波を受信可能なように、紙幣Ｐの搬送路を挟んで超音波発信器１０２と対向する位置に配設してある。波形分析部１０８は、超音波受信器１０３が受信した超音波の受信信号を解析するようになっている。

次に、図８に示した重送検知装置１００の動作を説明する。まず、超音波発信器１０２から発信された超音波は、紙幣Ｐに当たり通過し、透過波として，超音波受信器１０３に受信される。超音波受信器１０３は、受信した超音波の受信強度に応じて変化する出力電圧を出力する。

波形分析手段１０８は、超音波受信器１０３が出力する出力電圧の変化を超音波受信信号として解析する。波形分析手段１０８は、受信した超音波の振幅、及び位相の変化を解析して、紙幣の重送を検知するようになっている。重送を検知する方式には、超音波の振幅の変化から重送を検知するレベル判定方式と、超音波の位相の変化から重送を検知する位相判定方式との、２つの方式がある。

レベル判定方式を説明する。まず、あらかじめ、重送判定閾値を設定した上で、紙幣Ｐを搬送して紙幣Ｐを透過した超音波の振幅を超音波受信器１０３が取得する。紙幣Ｐが重送した場合の透過超音波の振幅は、超音波の減衰量が大きくなるため、紙幣Ｐが正常に１枚ずつ搬送された場合の透過超音波の振幅と比較して小さくなる。従って、超音波重送検知装置１００は、超音波受信器１０３が取得した超音波の振幅を、波形分析手段１０８において前述の重送判定閾値と比較することによって紙幣Ｐの重送を検知することができる。

位相判定方式を説明する。超音波発信器１０２から超音波が発信されてから所定時間後に、超音波受信器１０３で取得した超音波受信信号の位相情報を波形分析器１０８で保持する。波形分析器１０８は、紙幣Ｐが超音波発信器１０２と超音波受信器１０３の間に存在しないときの位相情報を基本位相情報とし、その基本位相情報と現在の位相情報とで比較して、紙幣Ｐの重送を検知する。
特開２００３−１６０２５７号公報 特開２００３−１７６０６３号公報

従来の超音波重送検知装置は、超音波発信手段と超音波受信手段との間をシートの端が通過するとき、シートと、シート搬送路とで超音波が乱反射するため、振幅、位相共に不安定な超音波受信信号となり、重送検知精度が低かった。

また、従来の超音波重送検知装置は、シートの形状や搬送条件（例えばバインダに留められる紙など）によって、重送判定結果を調整することが必要であるため、外部から搬送速度情報や紙検知情報を取得する必要があり、超音波重送検知装置単体で使用することが困難であった。

本発明は、受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態を検出して、不定状態による重送誤検知を回避して、重送の検知精度を高めた超音波重送検知装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の超音波重送検知装置は、シートの搬送路の一方の側に配設されて前記シートに超音波を発する超音波発信手段と、前記搬送路の他方の側に配設されて前記超音波発信手段の超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、前記超音波受信信号の波形を基に、前記シートが重送されているか否かを判定する重送判定手段と、前記超音波受信信号の波形を基に、前記超音波受信手段の超音波受信状態を判別する超音波受信状態判別手段と、を備え、前記超音波受信状態判別手段は、設定されている第１の閾値及び第２の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第１の閾値と前記第２の閾値との間のとき、前記重送判定手段の判定結果を無効とするようになっている。

上記目的を達成するため、本発明の超音波重送検知装置は、シートの搬送路の一方の側に配設されて前記シートに超音波を発する超音波発信手段と、前記搬送路の他方の側に配設されて前記超音波発信手段の超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、前記超音波受信信号の波形を基に、前記シートが重送されているか否かを判定する重送判定手段と、設定されている第１の閾値、及び第２の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第１の閾値と前記第２の閾値との間のときの時間と、前記超音波受信手段の超音波受信領域の長さとから前記シートの搬送速度を算出する搬送速度検知手段と、前記シートの通過を検知するシート検知手段と、前記搬送速度検知手段が算出した前記シートの搬送速度と前記シート検知手段が前記シートを検知してからの経過時間とによって前記シートの位置を検知する位置検知手段と、前記第１の閾値と第２の閾値と前記シートの特定部位の位置とを記憶した記憶手段と、前記位置検知手段が検知したシートの位置と前記記憶手段に記憶してある特定部位の位置とに基づいて、前記シートの特定部位が前記超音波受信領域にいると判断したとき、前記重送判定手段の判定結果を無効にする超音波受信状態判別手段と、を備えている。

本発明の超音波重送検知装置は、前記超音波受信手段から出力される超音波受信信号を増幅する増幅手段を備え、前記重送判定手段と前記超音波受信状態判別手段は、前記増幅手段を介して前記超音波受信手段の超音波受信信号を受けるようになっている。

本発明の超音波重送検知装置は、前記超音波受信手段から出力される超音波受信信号を増幅する増幅手段を備え、前記重送判定手段と前記搬送速度検知手段は、前記増幅手段を介して前記超音波受信手段の超音波受信信号を受けるようになっている。

本発明の超音波重送検知装置における、前記シート検知手段は、設定されている前記第１の閾値及び前記第２の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第１の閾値と前記第２の閾値との間になったことによって、前記シートを検知するようになっている。

本発明の超音波重送検知装置における、前記シート検知手段は、シートを検知するセンサである。

本発明の超音波重送検知装置は、超音波受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態を検知する超音波不定状態判別手段を備えているので、不定状態による重送誤検知を回避できて、精度良く重送を検知することができる。

本発明の超音波重送検知装置は、シートの位置を検知して、シートの特定部位が超音波発信領域にさしかかったことを検知したとき、重送を判定しないようになっているので、不定状態による重送誤検知を回避できて、精度良く重送を検知することができる。また、超音波発信手段と超音波受信手段を用いて、シートの搬送速度を検知するようになっているの、外部から搬送速度情報を取得することなく、装置単体でシートの移動速度を検知することができる。

本発明の超音波重送検知装置は、一定の長さ以上の重送判定が継続しないと、重送と判定しない設定をするようになっているので、搬送速度の変化による重送判定条件のばらつきを抑えることができる。

本発明の超音波重送検知装置は、超音波受信信号の振幅の変化から、超音波受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態を検出するようになっているので、超音波発信手段及び超音波受信手段以外のシート検出手段を設けることなく、重送誤検知を回避することができる。

本発明の超音波重送検知装置は、センサによって、シートの位置情報を検知するようになっているので、超音波受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態になる期間を特定し、重送誤検知を回避することができる。

本発明の超音波重送検知装置は、超音波受信信号の振幅と位相が乱れる不定状態になる期間を正確に特定し、重送誤検知を回避することができる。

以下、本発明の実施形態の超音波重送検知装置を説明する。図１は、本発明の実施形態における超音波重送検知装置の概略図である。

超音波重送検知装置１０は、不図示のシート搬送装置によって搬送されるシートＰの重送を、超音波センサを使用して検知する装置である。

なお、シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート、厚紙、原稿、紙幣、ラベル、フィルム等があり、これらを総称してシートと言う。本実施形態では、普通紙（以下、単に「紙」と言う）を取り上げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、本実施形態で示す数値は参考数値であって、本発明はこれに限定されるものではない。さらに、本発明は、本実施形態の構成に限定されられるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等の構成も含むものとする。

超音波発生手段である超音波発信器２は、後述する駆動回路５からの超音波パルス信号が入力されると超音波信号を紙Ｐに発信するようになっている。

超音波受信手段である超音波受信器３は、超音波発信器２が発信する超音波をそのまま受信するか、あるいは、紙Ｐを透過した超音波を受信するように、紙Ｐの搬送路１１（図４参照）を挟んで超音波発信器２と対向する位置に配設してある。

超音波発信器２から発信された超音波は、紙Ｐを透過して、透過波として超音波受信器３に受信される。また、超音波受信器３は、受信した超音波の受信強度に応じて変化する出力電圧（超音波受信信号）を出力するようになっている。このように、搬送路１１に紙Ｐが存在するときには、紙Ｐを透過した超音波が超音波受信器３により受信されるが、搬送路１１に紙Ｐが存在しないときには、超音波発信機２が発信した超音波がそのまま超音波受信器３により受信されるようになっている。

制御装置４は、超音波発信信号としての２００ｋＨｚのパルス信号を駆動回路５に供給するようになっている。一般にバースト波と呼ばれる信号であり、バースト波は数ｍｓに一度、周期的に発信されるようになっている。

駆動回路５は、制御装置４より供給されたパルス信号を増幅させ超音波パルス信号を超音波発信器２に出力するようになっている。これにより、超音波発信器２は、信号増幅された超音波パルス信号を基に２００ｋＨｚの超音波を発信するようになっている。なお、制御装置４が供給する超音波パルス信号は、例えば、一定時間に渡る数周期分の２００ｋＨｚのパルス信号を発信する信号である。

増幅手段であるアンプ回路６は、超音波受信器３が出力する出力信号を増幅するようになっている。信号を増幅する理由は、超音波発信器２と超音波受信器３の間に搬送対象である紙Ｐが入ると、超音波発信器２より発信した超音波信号が、超音波受信器３に到達するまでに減衰して、非常に微弱な信号になり、これにともなって、超音波受信器３の出力信号も振幅が微弱となるからである。従って、アンプ回路６は、超音波受信器３の出力信号を増幅して、重送検知判断の可能な信号振幅に引き上げるようになっている。

アンプ回路６の回路例を図２に基づいて説明する。図２は、図１に示したアンプ回路６の回路例を示す図である。図２（ａ）に示すように、アンプ回路６は、複数のアンプ６ａ（増幅度は１０倍）を多段に直列接続して有しており、受信信号を増幅させる構成になっている。また、各アンプ６ａの出力段は、それぞれＡ−Ｄ変換器７に入力されるようになっている。アンプ回路６は、図２（ｂ）に示すように、複数の増幅率の異なるアンプ６ａ乃至６ｅを並列接続して有して、受信信号を増幅させるようにしてもよい。この場合においても、各アンプ６ａ乃至６ｅの出力は、それぞれＡ−Ｄ変換器７に入力されるようになっている。

Ａ−Ｄ変換器７は、アンプ回路６によって増幅された超音波受信信号（アナログ信号）を、デジタル信号に変換して制御装置４へ出力するようになっている。

次に、超音波発信器２が発信する超音波の波形例、及び超音波受信器３が受信する超音波の波形例を図３に基づいて説明する。図３は、図１に示す超音波発信器２が発信する超音波の波形例（上側の波形）、及び超音波受信器３が受信する超音波の波形例（下側の波形）を示す図である。

ｔ１［ｓ］は、超音波発信器２が超音波を送信してから超音波受信機３が受信するまでの時間を示しており、超音波発信器２と超音波受信器３との距離によって異なる。ｔ２は、超音波受信信号のサンプリングを行う範囲を示している。超音波受信器３が取得した超音波受信信号の波形情報に超音波信号の振幅における最大値と最小値が含まれている必要があるため、Ａ−Ｄ変換器７は、超音波受信信号の１周期の範囲でサンプリングを行い、超音波受信信号を取得する。ここで、１周期をｔ２［ｓ］とし、１周期から取得するサンプリングポイントをｎ［個］とすると、超音波受信器３でｎａ番目のサンプリングポイントを受信する時間は、超音波信号を発信してからｔ＝ｔ１＋（ｔ２×ｎａ／ｎ）［ｓ］となる。

また、超音波発信器２から発信された超音波信号以外に、超音波受信器３には外部機器からのノイズ信号が入るため、時間平均をしてノイズ信号を低減させる。上述した時間平均とは、例えば８回のサンプル値を取得して平均値を求めた値である。ただし、静電気などによるスパイクノイズを含めて時間平均する状況を避けるため、同じサンプリングポイントで前回に取得した信号振幅と比較して、大幅に値が変動しているときには、その値を超音波信号の時間平均に含めないようにしている。

不定状態において超音波が不安定になる理由を、図４に基づいて説明する。図４（ａ）は、超音波発信器２と超音波受信器３との間を紙Ｐの端が通過する状態を示している。紙Ｐは搬送路１１の中を通過する。搬送路１１は、ガイド１２によって形成されている。

超音波発信器２から発信された超音波は、紙Ｐ、超音波受信器３、ガイド１２によって乱反射を起こす。乱反射を起こして干渉した超音波は複雑な粗密波を形成して、受信信号の振幅と位相が共に不安定となって、超音波受信器３に受信される。

図４（ｂ）は、紙Ｐが超音波受信領域１１ａにかかり始める状態を示している。図４（ｃ）は、紙が超音波受信領域１１ａに完全にかかった状態を示している。超音波信号が乱反射を起こす状態は、図４（ｂ）と図４（ｃ）の間の状態（図４（ａ）の状態）であり、この状態を不定状態という。超音波受信領域１１ａは、超音波発信器２から発して超音波受信器３に受信される超音波の通る領域である。

図１の制御装置４の構成と機能を図５に基づいて説明する。図５は、図１に示した制御装置４の概略ブロック図である。

基本位相情報保持部４１は、紙が超音波発信器２と超音波受信器３との間に存在しないとき、超音波が超音波発信器２から発信されるタイミングから所定時間後に超音波受信器３で取得した超音波受信信号の位相情報を、基本位相情報として保持するようになっている。

重送判定手段である位相重送判定部４２は、基本位相情報保持部４１の基本位相情報と現在の位相情報とを比較して重送か否かを判定するようになっている。この判定方式を位相判定方式という。

重送判定手段であるレベル重送判定部４３は、超音波信号振幅と後述する閾値とを比較して重送か否かを判定するようになっている。この判定方式をレベル判定方式という。位相重送判定部４２とレベル重送判定部４３は、少なくとも一方が備えられていればよい。

超音波受信状態判別手段である不定状態判定部４４は、紙の有無に依存して変化する超音波受信器３の信号レベルを基に、紙の先端部分、及び後端部分の通過時に発生する超音波信号の不定状態を検出するようになっている。不定状態判定部４４は、不定状態と判定すると、誤検知を回避するため、位相重送判定部４２、及びレベル重送判定部４３の判定結果にかかわらず、重送でないと判定するようになっている。

搬送速度検知手段である搬送速度検知部４５は、低増幅率のアンプ回路出力段から出力された信号波形を取得し、紙が超音波受信領域１１ａにかかり始めるときから完全にかかるまでの時間と、超音波発信器２の超音波発信面２ａ、及び超音波受信器３の超音波受信面３ａの外形寸法から、紙の搬送速度を検出するようになっている。

超音波受信状態判断手段であり、シート検知手段でもある不定状態判定部４４は、制御装置４に含まれており、超音波受信器３から出力される超音波受信信号の振幅を監視して不定状態を判定する第１の不定状態判定回路４４ａと、紙の位置を検出して不定状態を判定する第２の不定状態判定回路４４ｂとを有している。不定状態判定部４４は、第１、第２の不定状態判定回路４４ａ，４４ｂの何れか一方、或いは両方の不定状態判定結果をもとに重送誤検知を回避するようになっている。従って、不定状態判定部４４は、第１、第２の不定状態判定回路４４ａ，４４ｂの少なくとも一方を有していればよい。

第１の不定状態判定回路４４ａの動作を説明する。図６は、アンプ回路６の低増幅段から出力される超音波受信信号波形図である。

基本信号波形Ａは、超音波発信器２と超音波受信器３との間に紙１が存在しない（図４（ｂ）参照）ときの超音波受信信号の波形である。不定状態判定用のアンプ回路出力段の選定には、信号振幅の変化を敏感に捉えるため、基本信号波形Ａの信号波形が飽和していないものを選ぶ。

現在信号波形Ｂは、超音波発信器２と超音波受信器３との間に紙の端があり、超音波信号が不安定になる（図４（ａ）参照）ときの超音波受信信号の波形である。このときの信号振幅は基本信号波形Ａの信号振幅と比較して７０％となっている。超音波発信器２と超音波受信器３との間を紙が完全に覆うと（図４（ｃ）参照）、超音波受信器３が出力する超音波受信信号は安定する。また、このときの信号振幅は基本信号波形Ａの信号振幅と比較して１％以下となる。

第１の不定状態判定回路４４ａは、超音波発信器２と超音波受信器３との間に紙の端があるときの、現在信号波形Ｂの振幅を監視して不定状態を判定するようになっている。

現在信号波形Ｂの信号振幅を基本信号波形Ａの信号振幅と比較して９５％のときの信号振幅の値を第１の閾値として設定してあり、５％のときの信号振幅の値を第２の閾値として設定されて記憶手段である記憶部４６に記憶してある。また、記憶部４６には、後述する紙の特定部位の位置も記憶してある。本実施形態では、信号振幅が第１の閾値と第２の閾値にとの間の値であるとき、不定状態判定部４４が不定状態である判定するようになっている。なお、本実施形態の記載は制御装置４の制御、及び各設定値について記載したものに限定することを意味するものではない。

第２の不定状態判定回路４４ｂの動作を説明する。図７は、図１の構成に不定状態を検知するためのセンサ８を設けた図である。

不定状態を検出するため、紙が超音波発信器２と超音波受信器３との間を通過する前に、紙を検知するセンサ８を設置してある。センサ８は制御装置４からの制御命令により、紙の有無を検知して紙の有無を制御装置４に伝える。制御装置４は、センサ８からの紙検知情報を受けて位置情報を求め、超音波発信器２と超音波受信器３との間を紙の端が通過している状態で重送と判定しないよう制御するようになっている。

不定状態判定部４４と搬送速度検知部４５等の動作を説明する。

（シートの端部から所定の長さの部分においては、位相重送判定部４２重送判定結果を無効にする動作の説明）
第１の不定状態判定回路４４ａは、現在信号波形Ｂの信号振幅と基本信号波形Ａの信号振幅とを比較して、第１の閾値と第２の閾値との間の値（信号振幅が９５％以下、５％以上）であるとき、不定状態と判定して、位相重送判定部４２に、重送と判定させないようにする。

（シートにバインダ用の孔があいている部分、シートの特定の場所に紙が貼り付けられている部分においては、位相重送判定部４２重送判定結果を無効にする動作の説明）
上記信号振幅が９５％（図４（ｂ）参照）から５％（図４（ｃ）参照）に変化する時間が、超音波発信器２と超音波受信器３との間を紙が通過する時間である。搬送速度検知部４５は、超音波発信器２の超音波発信面２ａ、及び超音波受信器３の超音波受信面３ａの外形寸法を、紙が通過する上記時間で割ることにより、搬送速度を算出する。なお、本実施形態の記載は制御装置４の制御及び各設定値について記載したものに限定することを意味するものではない。位置検知手段である位置検知部４７は、搬送速度検知部４５で求めた搬送速度と、上記信号振幅が上記閾値９５％と５％の間に入ったときからの経過時間とにより、紙の現在位置を求める。一方、記憶部４６には、あらかじめ、紙の特定な部位、例えば、バインダ用の孔がある区間や、紙が貼り付けられている区間などの位置を記憶してある。

これによって、第２の不定状態判定回路４４ｂは、位置検知部４７の紙の現在位置情報と記憶部４６に記憶してある特定部位の位置とに基づいて、特定部位が超音波受信領域１１ａに到達したとき、紙の特定な部位を、位相重送判定部４２に重送と判定させないようにする。なお、上記経過時間は、シート検知手段であるセンサ８がシートを検知してからの経過時間であってもよい。

また、一定の長さ以上の重送判定が継続しないと、第２の不定状態判定回路４４ｂが、重送検知判定結果が無効となる設定をすることで、搬送速度の変化による重送判定条件のばらつきを抑えることが可能になる。紙の長さは、搬送速度検知部４５で求めた搬送速度と、紙が通過し終わるまでの時間とにより算出することができる。算出した紙の長さを記憶部４６に記憶させて、随時、紙の長さを比較することで、紙の長さによる重送検知が可能になる。

以上に示すように、本実施形態の超音波重送検知装置１０は、超音波発信器２と超音波受信器３との間を紙の端が通過する不定状態における重送誤検知を防止することができる。また、位置情報を基に、紙の特定部位において重送と判定しないことで、バインダの穴などでの誤検知を防止することができる。また、レベル判定方式と位相判定方式とに合わせて、紙の搬送速度と搬送時間から算出したシートの長さを、重送検知に使用することで、精度良く重送を検知することができる。

図５に示した各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。図５に示した、各部は制御装置４内のメモリ、及びＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、各部の機能を実現するためのプログラムをメモリに読み込んで実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

上記メモリは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記録媒体、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体により構成されるものとする。

図５において各種処理を行う処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを制御装置４内のＣＰＵに読み込ませ、実行することにより各処理を行ってもよい。

「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなる制御装置４内のＣＰＵ内部の揮発メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

上記プログラムは、このプログラムをメモリ等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により制御装置４内のメモリに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能を制御装置４内のメモリに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。

本発明の実施形態における超音波重送検知装置の概略図である。 図１に示したアンプ回路の回路例を示す図である。（ａ）はアンプ回路の１例である。（ｂ）はアンプ回路の他の例である。 図１に示す超音波発信器が発信する超音波の波形例（上側の波形）、及び超音波受信器が受信する超音波の波形例（下側の波形）を示す図である。 図１に示す超音波発信器と超音波受信器との間に、紙の端がかかる状態での不安定な超音波信号を示す図である。（ａ）は超音波発信器と超音波受信器との間を紙の端が通過する状態を示している。（ｂ）紙が超音波送受信路にかかり始める状態を示している。（ｃ）は、紙が超音波送受信路に完全にかかった状態を示している。 図１に示した制御装置の概略ブロック図である。 図１に示す超音波発信器と超音波受信器との間のシートの状態により変化する、超音波受信信号の波形図である。 図１に示す超音波重送検知装置に、シートの状態を検知するセンサを付加した図である。 従来の超音波重送検知装置の概略図である。

符号の説明

ｔ１ 超音波パルスの到達時間
ｔ２ 超音波成分のサンプリングポイント取得時間
Ａ 超音波発信器と超音波受信器の間にシートが存在しない状態での超音波の基本信号波形例
Ｂ 超音波発信器と超音波受信器の間にシートの端がかかった状態での超音波の現在信号波形例
１ 紙（シート）
２ 超音波発信器（超音波発信手段）
２ａ 超音波発信面
３ 超音波受信器（超音波受信手段）
３ａ 超音波受信面
４ 制御装置
５ 駆動回路
６ アンプ回路（増幅手段）
７ Ａ−Ｄ変換器
８ センサ（シート検知手段）
１０ 超音波重送検知装置
１１ 搬送路
１１ａ 超音波受信領域
１２ ガイド
４１ 基本位相情報保持部
４２ 位相重送判定部（重送判定手段）
４３ レベル重送判定部（重送判定手段）
４４ 不定状態判定部（超音波受信状態判別手段、シート検知手段）
４４ａ 第１の不定状態判定回路
４４ｂ 第２の不定状態判定回路
４５ 搬送速度検知部（搬送速度検知手段）
４６ 記憶部（記憶手段）
４７ 位置検知部（位置検知手段）

Claims (6)

1. シートの搬送路の一方の側に配設されて前記シートに超音波を発する超音波発信手段と、
   前記搬送路の他方の側に配設されて前記超音波発信手段の超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、
   前記超音波受信信号の波形を基に、前記シートが重送されているか否かを判定する重送判定手段と、
   前記超音波受信信号の波形を基に、前記超音波受信手段の超音波受信状態を判別する超音波受信状態判別手段と、を備え、
   前記超音波受信状態判別手段は、設定されている第１の閾値及び第２の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第１の閾値と前記第２の閾値との間のとき、前記重送判定手段の判定結果を無効とすることを特徴とする超音波重送検知装置。
2. シートの搬送路の一方の側に配設されて前記シートに超音波を発する超音波発信手段と、
   前記搬送路の他方の側に配設されて前記超音波発信手段の超音波を受信して超音波受信信号を出力する超音波受信手段と、
   前記超音波受信信号の波形を基に、前記シートが重送されているか否かを判定する重送判定手段と、
   設定されている第１の閾値、及び第２の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第１の閾値と前記第２の閾値との間のときの時間と、前記超音波受信手段の超音波受信領域の長さとから前記シートの搬送速度を算出する搬送速度検知手段と、
   前記シートの通過を検知するシート検知手段と、
   前記搬送速度検知手段が算出した前記シートの搬送速度と前記シート検知手段が前記シートを検知してからの経過時間とによって前記シートの位置を検知する位置検知手段と、
   前記第１の閾値と第２の閾値と前記シートの特定部位の位置とを記憶した記憶手段と、
   前記位置検知手段が検知したシートの位置と前記記憶手段に記憶してある特定部位の位置とに基づいて、前記シートの特定部位が前記超音波受信領域にいると判断したとき、前記重送判定手段の判定結果を無効にする超音波受信状態判別手段と、
   を備えたことを特徴とする超音波重送検知装置。
3. 前記超音波受信手段から出力される超音波受信信号を増幅する増幅手段を備え、
   前記重送判定手段と前記超音波受信状態判別手段は、前記増幅手段を介して前記超音波受信手段の超音波受信信号を受ける、
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波重送検知装置。
4. 前記超音波受信手段から出力される超音波受信信号を増幅する増幅手段を備え、
   前記重送判定手段と前記搬送速度検知手段は、前記増幅手段を介して前記超音波受信手段の超音波受信信号を受ける、
   ことを特徴とする請求項２に記載の超音波重送検知装置。
5. 前記シート検知手段は、設定されている前記第１の閾値及び前記第２の閾値と前記超音波受信信号の振幅とを比較して、前記振幅が前記第１の閾値と前記第２の閾値との間になったことによって、前記シートを検知する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の超音波重送検知装置。
6. 前記シート検知手段は、シートを検知するセンサである、
   ことを特徴とする請求項２に記載の超音波重送検知装置。
   

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