专利名称：重叠输送检测装置及检测方法、自动薄片输送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重叠输送检测装置及检测方法、自动薄片输送装置。
背景技术：
通过机器处理纸或纸币等薄片(sheet)的情况下，为避免堵塞或读取错误有必要 检测重叠输送(double feed)。关于这一点，人们提出了与薄片的输送方向平行地照射超声波以透过输送的薄片 的技术。图10及图11是示出通过此现有技术检测的透过薄片的超声波的电平(level)的 图。并且，图12是示出表现图10的电平时的超声波的照射方向的图，图13是示出表现图 11的电平时的超声波的照射方向的图。如图10及图11所示，通过现有技术，当重叠输送部分的宽度像3mm那样狭窄时， 如图10那样由于电平较低而无法检测，如图11那样超声波通过薄片间隙且电平急剧变高 时，无法高精度地检测重叠输送。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种重叠输送检测装置、自动薄片输送装置及重叠 输送检测方法。本发明的重叠输送检测装置包括控制部，生成控制信号；发送信号生成部，基于 来自所述控制部的所述控制信号生成发送信号；发送放大部，放大所述发送信号；第一元 件，朝向与薄片的输送方向正交的方向对所述薄片输出放大后的所述信号；第二元件，接收 透过所述薄片的所述第一元件的所述信号；接收放大部，放大接收信号；以及A/D转换器， 将放大后的作为模拟信号的所述接收信号转换为数字信号并向所述控制部输出。本发明的自动薄片输送装置包括给纸托盘，装载读取原稿；搓纸辊，从所述给纸 托盘逐张地取出薄片并传递给输送机构；输送机构，具有外侧输送路径与内侧输送路径，接 受并输送来自所述搓纸辊的所述薄片；正面读取部，读取所述薄片的正面；背面读取部，读 取所述薄片的背面；排纸托盘，装载读取后的所述薄片；控制部，生成控制信号；发送信号 生成部，基于来自所述控制部的所述控制信号生成发送信号；发送放大部，放大所述发送信 号；第一元件，朝向与所述薄片的输送方向正交的方向对所述薄片输出放大后的所述信 号；第二元件，接收透过所述薄片的所述第一元件的所述信号；接收放大部，放大所述接收 信号；以及A/D转换器，将放大后的作为模拟信号的所述接收信号转换为数字信号并向所述控制部输出。本发明 的重叠输送检测方法包括由控制部生成控制信号；由发送信号生成部基 于所述控制信号生成发送信号；由发送放大部放大所述发送信号；由第一元件将放大后的 信号朝向与薄片的输送方向正交的方向对所述薄片输出；由第二元件接收透过所述薄片的 所述第一元件的所述信号；由接收放大部放大接收信号；以及由A/D转换器将放大后的作 为模拟信号的所述接收信号转换为数字信号并向所述控制部输出。
图1是示出重叠输送检测装置的构成的框图；图2是示出第一超声波元件及第二超声波元件相对于薄片的输送方向的配置关 系的图；图3是图2中的A箭头方向视图；图4是比较可检测的重叠输送部分的宽度的图；图5是示出通过重叠输送检测装置的透过超声波的检测电平的图；图6是示出重叠输送检测装置的构成的框图；图7是示出图3所示的角度θ 1变成90°的角度θ 2的情况的图；图8是示出具有重叠输送检测装置的自动薄片输送装置的构成的图；图9是示出自动薄片输送装置的构成的图；图10是示出通过现有技术检测的透过薄片的超声波的电平的图；图11是示出通过现有技术检测的透过薄片的超声波电平的图；图12是示出通过现有技术检测的透过薄片的超声波的照射方向的图；以及图13是示出通过现有技术检测的透过薄片的超声波的照射方向的图。
具体实施例方式在整个说明中，实施方式和实施例只是示例，而不是对本发明的装置和方法的限 制。以下使用附图详细说明重叠输送检测装置、自动薄片输送装置及重叠输送检测方 法的一个实施方式。(重叠输送检测装置)(第一实施方式)图1是示出本实施方式的重叠输送检测装置的构成的框图。如图1所示，重叠输 送检测装置包括作为控制部的CPU 101、将数字信号转换为模拟信号的发送信号生成部 102、放大发送信号的发送放大部103、切换输出端与输入端的切换开关104、作为发送接收 超声波的第一元件的第一超声波元件IOA及作为第二元件的第二超声波元件10B、放大接 收信号的接收放大部105、将模拟信号转换为数字信号的A/D转换器106、作为ROM、RAM等 存储器的存储装置107。CPU 101生成控制发送的信号并输出至发送信号生成部102。发送信号生成部102 将来自CPU的控制信号转换为驱动元件的发送信号并输出至发送放大部103。发送放大部 103放大输入的信号并通过切换开关104输出至第一超声波元件10A。第一超声波元件IOA向薄片照射超声波。第二超声波元件IOB接收通过薄片的超声波并转换为电信号，再通过切换开关 104输出至接收放大部105。接收放大部105放大输入的信号并输出至A/D转换器106。A/ D转换器106将输入的模拟信号转换为数字信号并输出至CPU 101。切换开关104切换第一超声波元件IOA及第二超声波元件IOB与发送放大部103 及接收放大部105之间的连接关系。也就是说，切换开关104在将第一超声波元件IOA连接至发送放大部103时将第 二超声波元件IOB连接至接收放大部105，在将第二超声波元件IOB连接至发送放大部103 时将第一超声波元件IOA连接至接收放大部105。
因此，由于照射超声波的输出侧元件与接收侧元件定期地交替，通过将第一超声 波元件IOA及第二超声波元件IOB的发热分散至两个元件，可以实现高输出化并延长元件 的寿命。存储装置107保存电平的阈值。CPU 101在输入的信号比从存储装置107读出的 阈值电平低的情况下，判定薄片要重叠输送。图2是示出第一超声波元件IOA及第二超声波元件IOB相对于薄片的输送方向的 配置关系的图。图3是图2中的A箭头方向视图。如图2及图3所示，重叠输送检测装置 在薄片Pl、P2的正面侧具有第一超声波元件10A，在薄片Pl、P2的背面侧且第一超声波元 件IOA的超声波照射方向前方具有第二超声波元件10B。重叠输送检测装置具有第一超声波元件IOA与第二超声波元件10B，使得超声波 照射方向与薄片PI、P2的输送方向X正交。进一步，重叠输送检测装置具有第一超声波元件IOA与第二超声波元件10B，使得 超声波入射角相对于薄片P1、P2的表面的角度为Θ1。超声波随着从IOA到IOB的距离的 长度L而衰减，故优选L较短。角度Θ1是比0°大的角度，若与第一超声波元件IOA与第 二超声波元件IOB的距离L相同，优选较小。但是角度θ 1过小时，各超声波元件的配置变 得困难起来。并且，角度θ 1超过40°并变大时，照射的超声波与在薄片反射并返回发送侧 元件的反射波相遇，相互抵消并衰减。因此，由于随着θ 1变大传到接收侧的超声波变小， 重叠输送的检测变得困难。第一超声波元件IOA照射的超声波的发送波Bl缓慢地以同心圆状扩大并传播至 空气中，以角度为θ 1的斜线照射至所示的薄片Pl与薄片Ρ2的重叠输送部分C。因此，发 送波Bl在阴影部分所示的透过范围Β3到达薄片Ρ1、Ρ2，透过了透过范围Β3的超声波的传 播波Β2到达第二超声波元件10Β。这里，透过范围Β3形成向与薄片输送方向X正交的方向延伸的椭圆形状。因此， 透过范围Β3在薄片输送方向X上宽度较窄，即使重叠输送部分C在薄片输送方向上宽度 狭窄，本实施方式的重叠输送检测装置也可高精度地检测重叠输送。图4是对可以检测的重叠输送部分的宽度进行比较的图。图5是示出本实施方式 的重叠输送检测装置的透过超声波的检测电平的图。如图4及图5所示，在现有技术的顺 方向、即后续的薄片Ρ2重叠在在先的薄片Pl之上的图12的情况以及现有技术的逆方向、 即后续的薄片Ρ2重叠在在先的薄片Pl之下的图13的任何一种情况下，重叠输送部分C的 宽度变成3mm左右的狭窄宽度时，都不能检测重叠输送。
针对 于此，本实施方式的重叠输送检测装置即使在薄片PI、P2在任一方向重叠或 重叠输送部分C的宽度狭窄都可检测重叠输送。(第二实施方式)图6是示出本实施方式的重叠输送检测装置的构成的框图。如图6所示，重叠输 送检测装置包括作为控制部的CPU 101、将数字信号转换为模拟信号的发送信号生成部 102、放大发送信号的发送放大部103、作为向薄片照射光的第一元件的发光元件20A，作为 具有透镜20C、接收透过薄片的光并生成电信号的第二元件的受光元件20B、放大接收信号 的接收放大部105、将模拟信号转换为数字信号的A/D转换器106以及作为ROM、RAM等存 储器的存储装置107。CPU 101生成发送信号并输出至发送信号生成部102。发送信号生成部102将输 入的来自CPU的信号转换为元件驱动信号并输出至发送放大部103。发送放大部103放大 输入的信号并输出至发光元件20A。发光元件20A向薄片照射光。受光元件20B接收通过薄片的光，转换为电信号并输出至接收放大部105。接收放 大部105放大输入的信号并输出至A/D转换器106。A/D转换器106将输入的模拟信号转 换为数字信号并输出至CPU 101。存储装置107保存电平的阈值。CPU 101在输入的信号比从存储装置107读出的 阈值电平低的情况下，判定薄片要重叠输送。发光元件20A与受光元件20B的位置关系可以与图2及图3所示的第一实施方式 的第一超声波元件20A及第二超声波元件IOB的位置关系相同。图7是示出图3所示的角度θ 1变成90°的角度θ 2时的图。如图2、图3及图7所示，重叠输送检测装置在薄片Pl、Ρ2表面侧具有发光元件 20Α，在薄片PI、Ρ2的背面侧、发光元件IOA的光照射方向前方具有受光元件20Β。发光元 件20Α与受光元件20Β的位置也可以相反。重叠输送检测装置具有发光元件20Α与受光元件20Β，使光照射方向与薄片Ρ1、Ρ2 的输送方向X正交。而且，重叠输送检测装置具有发光元件20Α与受光元件20Β，相对于薄片Ρ1、Ρ2的 表面成角度Θ1。优选角度Θ1是大于0°且小于等于90°的角度。过小时发光元件20Α 与受光元件20Β的配置会比较困难。发光元件20Α照射的光的入射光束Bl以角度θ 1沿斜线照射至所示的薄片Pl与 薄片Ρ2的重叠输送部分C。因此，入射光束Bl在阴影部分所示的透过范围Β3到达薄片 Ρ1、Ρ2，透过了透过范围Β3的光的透过光束Β2达到受光元件20Β。这里，透过范围Β3是在与薄片输送方向X正交的方向上延伸的椭圆形状。因此， 由于透过范围Β3在薄片输送方向X上宽度狭窄，即使重叠输送部分C在薄片输送方向上宽 度狭窄，本实施方式的重叠输送检测装置也可高精度地检测重叠输送。并且，如图7所示，光和超声波不同，即使θ 1变为90°的θ 2，或入射光束Β3由 于被薄片Pl或Ρ2反射而衰减也能透过成为透过光束Β4。因此，使用光时在角度上比超声 波更有自由度。(自动薄片输送装置)(自动薄片输送装置的构成)
图8是示出具有本实施方式的重叠输送检测装置的自动薄片输送装置的构成的 图。如图8所示，自动薄片输送装置700包括装载读取原稿P的给纸托盘701、从给纸托 盘701逐张地取出薄片P并传递给输送机构的搓纸辊702、接受并输送来自搓纸辊702的薄 片P的输送机构、读取薄片P的表面的表面读取部723、读取薄片的背面的背面读取部720 以及装载读取的薄片的排纸托盘722。输送机构包括接受来自搓纸辊702的薄片P的入口辊704、接受来自入口辊704的 薄片并输送的第一输送辊707、切换薄片P的输送路径的挡板(flapper) 709、作为第一输送路径 的外侧输送路径D1、作为输送路径径比第一输送路径短的第二输送路径的内侧输送路径D2。挡板709如箭头F所示那样上下地将薄片输送路径交替地切换为外侧输送路径Dl 与内侧输送路径D2。外侧输送路径Dl包括外侧输送辊711、检测薄片的通过的外侧薄片通 过传感器715，内侧输送路径D2包括内侧输送辊713、检测薄片的通过的内侧薄片通过传感 器 716。外侧输送路径Dl与内侧输送路径D2在外侧薄片通过传感器715与内侧薄片通过 传感器716的薄片输送方向下游处汇合。此汇合的输送路径包括汇合点的薄片输送方向下游处的第二输送辊717、在读 取部位722的表面读取部723、在读取部位722的薄片输送方向下游的第三输送辊718、背 面读取部720和排纸辊721。 搓纸辊702基于螺线管703而上下移动。挡板709基于螺线管710而上下移动。入口辊704被入口电机705驱动，第一输送辊707被第一电机708驱动，外侧输送 辊711被外侧电机712驱动，内侧输送辊713被内侧电机714驱动，第二输送辊717与第三 输送辊718被第二电机719A驱动，排纸辊721被排出辊719B驱动。自动薄片输送装置700具有重叠输送检测装置，在箭头Z所示的范围即从外侧输 送路径Dl与内侧输送路径D2的汇合点的薄片输送方向下游到读取部位的观察着侧的范围 具有重叠输送检测装置的第一元件Sl和第二元件S2。在第一元件Sl为超声波元件时第二元件S2为超声波元件。第一元件Sl为发光 元件时第二元件S2为受光元件。图9是示出自动薄片输送装置700的构成的图。如图9所示，自动薄片输送装置 700包括重叠输送检测装置。此重叠输送检测装置可以是第一实施方式的重叠输送检测装 置，也可以是第二实施方式的重叠输送检测装置。图9示出包括第一实施方式的重叠输送 检测装置的自动薄片输送装置700。自动薄片输送装置700作为重叠输送检测装置包括作为控制部的CPU 101、从来 自CPU 101的控制信号生成发送信号的发送信号生成部102、放大发送信号的发送放大部 103、切换输出端与输入端的切换开关104、作为发送接收超声波的第一元件的第一超声波 元件IOA及作为第二元件的第二超声波元件10B、放大接收信号的接收放大部105、将模拟 信号转换为数字信号的A/D转换器106、作为ROM、RAM等存储器的存储装置107。自动薄片输送装置700还包括检测薄片的搓取的搓纸传感器801、外侧薄片通过 传感器715、内侧薄片通过传感器716、检测薄片的排出的排出传感器802、驱动搓纸辊702 的搓纸辊驱动部803、驱动挡板709的挡板驱动部804、驱动在薄片的输送路径上传输薄片 的辊的薄片输送机构驱动部805。
背面读取部720与表面读取部723将读取原稿的信号输出至作为打印机等上位机 种控制部的上位机种控制部810。(自动薄片输送装置的动作) 自动薄片输送装置700通过搓纸辊702从给纸托盘701搓取第一薄片Pl传递给 入口辊704。挡板709变位至上侧。自动薄片输送装置700将第一张薄片Pl经过输送距离比外侧输送路径Dl短的内 侧输送路径D2输送至读取部位722。挡板709位移至下侧。自动薄片输送装置700将第二张薄片P2经过外侧输送路径Dl输送至读取部位 722。挡板709再次位移至上侧。自动薄片输送装置700在内侧薄片通过传感器716检测出薄片Pl的通过时，驱动 外侧输送辊711将薄片P2输送至汇合点。自动薄片输送装置700中，此时重叠输送检测装置检测薄片Pl的后端与薄片P2 的前端是否重叠输送。自动薄片输送装置700在检测重叠输送时进行处理重叠输送的动 作，在不检测重叠输送时将薄片P2输送至读取部位722。自动薄片输送装置700按照在先的薄片P0、随后输送的薄片P1、最后输送的薄片 P2的顺序被表面读取部723与背面读取部720读取并排出至排出托盘724。(传感器异常时的动作)自动薄片输送装置700在外侧薄片通过传感器715与内侧薄片通过传感器716之 一的ON(通电)侧发生破损的情况下，不使用具有破损的传感器的输送路径，只向具有正常 的传感器的输送路径输送薄片。也就是说，这种情况下让挡板709位移以使向单侧的输送路径输送薄片。自动薄片输送装置700在外侧薄片通过传感器715与内侧薄片通过传感器716之 一的0FF(非通电)侧破损的情况下，在同侧的输送路径连续检测堵塞。这种情况下，发生连续堵塞的次数超过阈值的情况下，自动薄片输送装置700不 使用发生连续堵塞的输送路径而只向正常的输送路径输送薄片。也就是说，这种情况下挡板709位移以使向正常的输送路径输送薄片。(本实施方式的效果)如以上所述，本实施方式的重叠输送检测装置在夹着薄片而相对的位置具有第一 元件Sl第二元件S2，使超声波或光的薄片的透过方向为与薄片的输送方向垂直的方向。因此，具有即使薄片的重叠输送部分的宽度狭窄时也能高精度地检测重叠输送的 效果。并且，本实施方式的自动薄片输送装置700在外侧输送路径Dl与内侧输送路径D2 的汇合点的薄片输送方向下游到读取部位的跟前(手前)的范围内具有重叠输送检测装置 的第一元件Sl与第二元件S2。因此，具有可在高精度地检测薄片的重叠输送的同时输送薄片的效果。虽然就某种实施方式进行了说明，但这些实施方式只是举例，不用于限制本发明 的范围。实际上在此所述的新的方法和系统可用其他各种方式体现，此外，在此所述的方法 和系统的各种省略、替换以及改变都属于本发明宗旨的范围内。所附权利要求及其等价物 意在涵盖所有与本发明范围和宗旨相符的任何方式和修改。
权利要求
1.一种重叠输送检测装置，包括 控制部，生成控制信号；发送信号生成部，基于来自所述控制部的所述控制信号生成发送信号； 发送放大部，放大所述发送信号；第一元件，朝向与薄片的输送方向正交的方向对所述薄片输出放大后的所述信号； 第二元件，接收透过所述薄片的所述第一元件的信号； 接收放大部，放大接收信号；以及A/D转换器，将放大后的作为模拟信号的所述接收信号转换为数字信号并向所述控制 部输出。
2.根据权利要求1所述的重叠输送检测装置，其中，所述第一元件是第一超声波元件，所述第二元件是第二超声波元件。
3.根据权利要求2所述的重叠输送检测装置，其中，所述第一超声波元件与所述第二超声波元件构成为相对于所述薄片的表面的超声波 入射角为40°以下。
4.根据权利要求3所述的重叠输送检测装置，还包括切换开关，所述切换开关在所述第一超声波元件连接至所述发送放大部时，将所述第 二超声波元件连接至所述接收放大部，在所述第二超声波元件连接至所述发送放大部时， 将所述第一超声波元件连接至所述接收放大部。
5.根据权利要求1所述的重叠输送检测装置，其中， 所述第一元件是发光元件，所述第二元件是受光元件。
6.根据权利要求5所述的重叠输送检测装置，其中，所述发光元件与所述受光元件构成为相对于所述薄片的表面的光入射角为90°以下。
7.一种自动薄片输送装置，包括 给纸托盘，装载读取原稿；搓纸辊，从所述给纸托盘逐张地取出薄片并传递给输送机构； 所述输送机构，具有外侧输送路径与内侧输送路径，接受并输送来自所述搓纸辊的所 述薄片；正面读取部，读取所述薄片的正面； 背面读取部，读取所述薄片的背面； 排纸托盘，装载读取后的所述薄片； 控制部，生成控制信号；发送信号生成部，基于来自所述控制部的所述控制信号生成发送信号； 发送放大部，放大所述发送信号；第一元件，朝向与所述薄片的输送方向正交的方向对所述薄片输出放大后的所述信号；第二元件，接收透过所述薄片的所述第一元件的信号； 接收放大部，放大接收信号；以及A/D转换器，将放大后的作为模拟信号的所述接收信号转换为数字信号并向所述控制 部输出。
8.根据权利要求7所述的自动薄片输送装置，其中，所述第一元件是第一超声波元件，所述第二元件是第二超声波元件。
9.根据权利要求8所述的自动薄片输送装置，其中，所述第一超声波元件与所述第二超声波元件构成为相对于所述薄片的表面的超声波 入射角为40°以下。
10.根据权利要求9所述的自动薄片输送装置，还包括切换开关，所述切换开关在所述第一超声波元件连接至所述发送放大部时，将所述第 二超声波元件连接至所述接收放大部，在所述第二超声波元件连接至所述发送放大部时， 将所述第一超声波元件连接至所述接收放大部。
11.根据权利要求7所述的自动薄片输送装置，其中，所述第一元件是发光元件，所述第二元件是受光元件。
12.根据权利要求11所述的自动薄片输送装置，其中，所述发光元件与所述受光元件构成为相对于所述薄片的表面光入射角为90°以下。
13.根据权利要求7所述的自动薄片输送装置，其中，所述第一元件与所述第二元件位于从所述外侧输送路径与所述内侧输送路径的汇合 点的薄片输送方向下游至读取部位跟前的范围内。
14.根据权利要求7所述的自动薄片输送装置，其中，在所述外侧输送路径的检测所述薄片通过的外侧薄片通过传感器与所述内侧输送路 径的检测所述薄片通过的内侧薄片通过传感器中之一的通电侧破损的情况下，不使用具有 破损的传感器的输送路径，只向具有正常的传感器的输送路径输送所述薄片。
15.根据权利要求7所述的自动薄片输送装置，其中，在所述外侧输送路径的检测所述薄片通过的外侧薄片通过传感器与所述内侧输送路 径的检测所述薄片通过的内侧薄片通过传感器中之一的非通电侧破损的情况下，不使用发 生连续堵塞的输送路径，只向正常的输送路径输送所述薄片。
16.一种重叠输送检测方法，包括由控制部生成控制信号；由发送信号生成部基于所述控制信号生成发送信号；由发送放大部放大所述发送信号；由第一元件朝向与薄片的输送方向正交的方向将放大后的所述发送信号对所述薄片 输出；由第二元件接收透过所述薄片的所述第一元件的信号；由接收放大部放大接收信号；以及由A/D转换器将放大后的作为模拟信号的所述接收信号转换为数字信号并向所述控 制部输出。
17.根据权利要求16所述的重叠输送检测方法，其中，所述第一元件是第一超声波元件，所述第二元件是第二超声波元件。
18.根据权利要求17所述的重叠输送检测方法，其中，所述第一超声波元件与所述第二超声波元件相对于所述薄片的表面的超声波入射角 为40°以下。
19.根据权利要求18所述的重叠输送检测方法，其中，通过切换开关，在所述第一超声波元件连接至所述发送放大部时，将所述第二超声波 元件连接至所述接收放大部，在所述第二超声波元件连接至所述发送放大部时，将所述第 一超声波元件连接至所述接收放大部。
20.根据权利要求16所述的重叠输送检测方法，其中， 所述第一元件是发光元件，所述第二元件是受光元件，所述发光元件与所述受光元件相对于所述薄片的表面的光入射角为90°以下。
全文摘要
本发明提供了一种重叠输送检测装置及检测方法、自动薄片输送装置。该重叠输送检测装置在夹着薄片而相对的位置具有第一元件与第二元件，并使超声波或光的薄片的透过方向为与薄片的输送方向垂直的方向。自动薄片输送装置在外侧输送路径与内侧输送路径的汇合点的薄片输送方向下游至读取部位的跟前的范围内具有重叠输送检测装置的第一元件与第二元件。
文档编号B65H3/06GK102030206SQ20101029291
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月20日 优先权日2009年10月6日
发明者北沢修, 宫川慎一, 岩本正和, 得津晃均, 石井光宪, 饭野诚司 申请人:东芝泰格有限公司, 株式会社东芝