纸张类重叠传送检测设备及纸张类重叠传送检测方法

摘要

本发明提供的纸张类重叠传送检测设备及纸张类重叠传送检测方法，即使为了机器小型化等要求而减小了传送通路周边的形状富余度且存在多种产生干扰成分的因素，该检测设备和检测方法也能够防止由干扰因素引起的检测性能降低并提高检测精度。传送引导板一侧通过开口形成的超声波发射口设置为具有较大的开口，因而能够排除反射波，使得从该超声波发射口返射回的反射波向外侧溢出；而传送引导板另一侧通过开口形成的超声波接收口设置为开口小于接收超声波的接收器的接收面积。

说明书

技术领域

本发明涉及复印机、扫描仪等办公自动化仪器中适用的纸张类重叠传送检测设备，具体说明为，涉及在纸张、纸币、商品券、图书券、小邮票、卡片等纸张类重叠传送时能够正确检测的纸张类重叠传送检测设备及纸张类重叠传送检测方法。

背景技术

近年来，作为容易重叠的纸张类、例如薄纸等的重叠传送的检测设备，出现了使用超声波传感器的纸张类重叠传送检测设备。使用上述超声波传感器检测纸张类时，可以实现以下超声波特有的检测性能。

(1)采用不与纸张类接触的非接触式方法进行检测，不会妨碍纸张类传送。

(2)能够检测任意厚度的纸张类，因此，即使对于不同厚度的纸张类混合重叠传送，也能够进行检测。

(3)检测不受纸张类颜色影响，因此，即使纸张类颜色发生变化，也无需重新调整。

图4所示为使用了具有上述特征的超声波传感器的纸张类重叠传送检测设备的一个实例。这种纸张类重叠传送检测设备，在平面地传送纸张类41的传送通路42的上表面侧设置了以一定倾斜角度设定收发方向的超声波传感器43的发射器44，在下表面侧设置了接收器45。

发射器44发射的超声波46通过用于透过超声波的入射口48入射到纸张类41的上表面，上述用于透过超声波的入射口48是在覆盖传送通路42上表面侧的上方传送引导板47的一部分上通过开口形成的，另外入射后的超声波46透过纸张类41，通过用于透过超声波的出射口50被接收器45接收，上述用于透过超声波的出射口50是在覆盖传送通路42下表面侧的下方传送引导板49的一部分上通过开口形成的，大小与上述入射口48相同。此时，通过测量超声波46透过纸张类41时衰减的超声波衰减量(透过量)，就可以利用控制部检测出是传送了1张纸张类41还是出现了重叠传送现象(参照特开平6-72591号的专利文献1)。

但是，当超声波46入射到纸张类41上时，一部分超声波46将被纸面反射，从而该反射波会在传送空间42a内产生漫反射。例如，纸张类41有时会在传送空间42a内出现卷曲，如果超声波入射到上述卷曲的纸张类41上，就会产生漫反射。如果上述漫反射的反射波作为干扰成分被接收器45接收，该干扰成分使传感器性能下降，造成纸张类41被误检测。

上述专利文献1中，通过以一定倾斜角度将超声波入射到纸面上的方法，抑制了纸面的反射量，并试图抑制接收器接收面的反射量，但仅仅通过以一定倾斜角度设定超声波收发方向，还不足以充分确保传感器性能。

此外，复印机等仪器要求实现仪器小型化，因此传送通路周边的配置空间没有多大富余度，并且存在很多产生干扰成分的因素。例如，图5中示出了其它纸张类重叠传送检测设备的一个实例。对于上述纸张类重叠传送检测设备，从平面地传送纸张类51的传送通路52上表面侧的发射器53到上方传送引导板54之间的发射区域的周边存在周边部件(反射物体)55时，从纸张类51反射的反射波就会被周边部件55漫反射，从而作为干扰成分被接收器56接收。

例如，当同时存在超声波传感器和光传感器时，如果上方传送引导板54或下方传送引导板57中通过开口设置了用于光传感器的传感器开口58，则传送纸张类51时，在纸张类51到达传感器开口58之前，透过上述传感器开口58的反射波59就会直接到达接收器56，该反射波59将作为接收信号被加入。此外，从接收器56的周边空间也会有反射波60作为干扰成分抵达接收器56，从而造成不良影响。

此外，还有使用吸音材料围住从发射器到接收器的超声波发射区域和接收区域，从而分别吸收外部的干扰成分和反射波造成的干扰成分的重叠传送检测设备(参照特开2005-82350号的专利文献2)。

但是，这需要使用吸音材料将发射区域和接收区域密封起来，因此限制了配置形状，降低了设计自由度，而且使超声波传感器本身造价提高。

发明内容

本发明目的是提供通过有效排除作为超声波的干扰成分的反射波，防止干扰成分造成的检测性能下降，从而提高检测精度的纸张类重叠传送检测设备及纸张类重叠传送检测方法。

本发明提供一种纸张类重叠传送检测设备，其特征是，该检测设备具有传送通路，该传送通路由隔着平面地传送纸张类的传送空间而相对设置的传送引导板所覆盖；在上述传送通路一侧设置了超声波传感器的发射器，另一侧设置了超声波传感器的接收器，使上述发射器和接收器相对；上述发射器通过从在一侧传送引导板上通过开口形成的入射口向上述传送空间入射超声波，而上述接收器接收从在另一侧传送引导板上通过开口形成的出射口中出射的超声波；将纸张类通过上述发射器和接收器之间时超声波的衰减信息与重叠传送检测阈值进行比较，从而检测是否出现纸张类重叠传送现象；其中，上述入射口的开口设置得很大，能够排除反射波，并将成为入射超声波的干扰成分的反射波溢出到外侧；上述出射口的开口设置得小于接收超声波的接收器的接收面积。

本发明提供一种纸张类重叠传送检测设备，其特征是，该检测设备具有传送通路，该传送通路由隔着平面地传送纸张类的传送空间而相对设置的传送引导板所覆盖；在上述传送通路一侧设置了超声波传感器的发射器，另一侧设置了超声波传感器的接收器，使上述发射器和接收器相对；上述发射器通过从在一侧传送引导板上通过开口形成的入射口向上述传送空间入射超声波，而上述接收器接收从在另一侧传送引导板上通过开口形成的出射口中出射的超声波；将纸张类通过上述发射器和接收器之间时超声波的衰减信息与重叠传送检测阈值进行比较，从而检测是否出现纸张类重叠传送现象；其中，从上述发射器到入射口的超声波发射区域的周边设置成开放状态，而从上述出射口到接收器的超声波接收区域的周边则用干扰阻断壁覆盖。

本发明提供一种纸张类重叠传送检测方法，其特征是，该检测方法包括以下步骤：从隔着纸张类传送通路而相对设置的超声波传感器的发射器发送超声波到接收器，该超声波通过覆盖超声波发射区域侧的传送引导板入射，入射口开口设置得很大，从而使该入射口能够排除反射波，与此对应，超声波通过覆盖超声波接收区域侧的传送引导板出射，出射口的大小设置得小于接收器的接收面积，由此发送和接收超声波。

根据本发明，能够排除在发射超声波时产生的干扰成分，从而保证稳定的发射性能，能够有效防止在接收超声波时容易混入的干扰成分，从而提高接收性能。特别是，无需添加新的部件便可以在传送通路周边的配置空间没有富余度的条件下简单方便地进行构筑。

附图说明

图1是说明实施例1涉及的纸张重叠传送检测设备的检测状态的工作示意图。

图2是组装到实施例1涉及的纸张重叠传送检测设备的超声波传感器的控制电路模块图。

图3是说明实施例2涉及的纸张重叠传送检测设备的检测状态的工作示意图。

图4是说明以往纸张类重叠传送检测设备的检测状态的工作示意图。

图5是说明另一种以往纸张类重叠传送检测设备的检测状态的工作示意图。

附图标记

11、31：纸张重叠传送检测设备，13、33：传送通路，14、15、34、35：传送引导板，16、36：超声波传感器，17、37：发射器，18、38：接收器，19、39：入射口，20、40：出射口，38a：干扰阻断壁，U：超声波，R：反射波。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图详细说明本发明的第1实施例。

附图所示为复印机内置的纸张重叠传送检测设备，如图1所示，上述纸张重叠传送检测设备11在设备本体12的上侧设置了沿水平方向平面地传送纸张P的传送通路13。上述传送通路13由隔着平面的传送空间13a而相对设置的上侧的上方传送引导板14和下侧的下方传送引导板15这两个传送引导板14、15所覆盖。

此外，上述传送通路13的上方设置了超声波传感器16的发射器17，而下方设置了超声波传感器16的接收器18，使上述发射器17和接收器18隔着上述传送通路13而相对。上述超声波传感器16以一定倾斜角度设定了发射和接收方向，采用了适合超声波U发射和接收的配置形态。

此外，在与上述发射器17的发射方向上的发射波相交叉的上述上方传送引导板14的交叉位置上通过开口设置了入射口19。该入射口19的开口设置得很大，因而能够排除反射波，使从发射器17向传送空间13a入射的超声波U被纸张P反射后成为干扰成分的反射波R溢出到外侧。例如，可以以发射器17的发射区域的中心为基准，形成圆形开口，在不影响传送性能的范围内，尽可能加大开口大小，从而避免多重反射现象，即，能够使超声波入射到纸张P上表面后以一定角度向上反射的反射波R不碰到上方传送引导板14，从而不会再次向下折返，不会引起多重反射。

与此对应，在与上述接收器18的接收方向上的接收波交叉的上述下方传送引导板15的交叉位置上通过开口设置了出射口20。该出射口20的开口设置得小于接收从传送空间13a向接收器18出射的超声波U的接收器18的接收面(接收传感器头)18a的面积。这样，出射口20被限制得较小，从而将超声波U通过区域限制在一定大小。因此，干扰成分很难进入接收面18a，使接收器18能够稳定地接收超声波U。优选地，使该出射口20的开口与接收器18的接收面18a的面积大体相同或小于该接收面18a的面积，从而防止干扰成分进入，此外，保证该出射口20的开口大于接收面18a的面积的一半，从而使其能够维持接收性能。

图2所示为组装到纸张重叠传送检测设备11的超声波传感器16的控制电路模块图，该超声波传感器16包括：在发射侧产生一定频率的信号(例如，220KHz)的起振电路21和放大上述一定频率的信号的放大电路22。

此外，该超声波传感器16还包括：在接收侧排除干扰成分的滤波器和放大所接收的信号的放大电路23；对放大的信号进行检波的整流电路24；比较所接收的信号和基准值以进行判定的判定电路25。

从上述起振电路21输出的一定频率的电信号通过放大电路22放大到一定值后，输入到发射器17，通过该发射器17内的压电元件转换成超声波U。由该转换得到的超声波U将通过传送到传送通路13内的纸张P而向接收器18发射。从发射器17发射的超声波U在传送通路13内碰到传送的纸张P，从而使该超声波U的一部分被反射。透过纸张P的超声波U将被接收器18接收，并通过接收器18的压电元件转换成电信号后，输入到接收器电路。由于传送一张纸张P和传送多张纸张P时的超声波衰减程度不同，判定电路25就可以通过比较超声波的透过量和基准值(阈值)来判定是否发生了纸张P的重叠传送。上述检测结果将发送到复印机等仪器的上位的控制部。

下面，参照图1所示的工作示意图，对纸张重叠传送检测设备11的检测状态进行详细说明。

超声波传感器16的发射器17向斜下方的发射方向发射超声波U。该发射的超声波U由上方传送引导板14上通过开口形成的入射口19而入射到传送通路13内的传送空间13a，该发射的超声波U通过这里的纸张P，此时，超声波U的一部分被纸张P的上表面反射，但由于入射口19的开口较大，被反射的超声波U不会碰到上方传送引导板14，因而该被反射的超声波U直接作为反射波被反射到外面。这样，该反射波就不会出现多重反射，从而不会成为干扰成分。

另一方面，沿发射方向直射并透过纸张P的超声波U将被接收器18接收，其接收量将受到相对于透过方向以较小开口设置的出射口20的限制。此时，由于出射口20较小，将超声波U的通过量限制在适合接收的范围内，因此，干扰成分很难进入接收器18，使接收器18能够稳定地接收适当量的超声波U。

此外，接收器18将根据所接收的超声波的判定结果信息来检测是传送了1张还是多张重叠传送。如果检测到只传送了1张，就可以确认为正常传送。相反，如果检测到重叠传送现象，将输出异常传送的错误信号。

如上所述，在纸张重叠传送检测设备11中使用超声波传感器16，仅通过加大超声波入射口19的开口大小，就可以将成为干扰成分的反射波排除到外侧。此外，仅通过减小接收超声波的出射口，就可以防止干扰成分进入，从而提高接收性能。因此，仅通过变化入射口19和出射口20的大小，就可以大幅提高超声波性能。

实施例2

图3所示为另一种纸张重叠传送检测设备31的实施例，上述复印纸重叠传送检测设备31在设备本体32的上侧设置了沿水平方向平面地传送纸张P的传送通路33。上述传送通路33由隔着平面的传送空间33a而相对设置的上侧的上方传送引导板34和下侧的下方传送引导板35这两个传送引导板34、35所覆盖。

此外，上述传送通路33的上方设置了超声波传感器36的发射器37，而下方设置了超声波传感器36的接收器38，使上述发射器37和接收器38隔着上述传送通路33而相对。上述超声波传感器36以一定倾斜角度设定了发射和接收方向，采用了适合超声波U发射和接收的配置形态。

此外，在与上述发射器37的发射方向上的发射波相交叉的上述上方传送引导板34的交叉位置上通过开口设置了入射口39。另外，将从该发射器37到入射口39的超声波发射区域的周边设置为开放状态。这样，当从发射器37入射到传送空间33a的超声波U被纸张P反射时，由于超声波发射区域的周边处于开放状态，因此可以将成为干扰成分的反射波R排除到外侧。从而，可以避免超声波发射区域周边的多重反射现象。

另外，在与上述接收器38的接收方向上的接收波相交叉的上述下方传送引导板35的交叉位置上通过开口设置了出射口40。另外，在从出射口40到接收器38的超声波接收区域的周边覆盖了圆筒状干扰阻断壁38a。这样就可以形成能够防止外部的外部干扰R1以及反射波R到达接收器38的隔断结构。因此，干扰很难进入接收器38，从而使接收器38能够稳定地接收超声波U。

本发明与上述实施例的对应关系为：本发明的纸张类重叠传送检测设备对应于实施例中的纸张重叠传送检测设备11、31；纸张类对应于纸张P；一侧传送引导板对应于上方传送引导板14；另一侧传送引导板对应于下方传送引导板15，本发明可以基于权利要求书所示的技术思想进行应用，并不局限于上述实施例所示结构。