(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路上を搬送する搬送媒体の搬送状態を光学的に検出する搬送媒体の検出装置において、
前記搬送路を挟んで一方の側に配置された発光素子と、
前記搬送路を挟んで他方の側に配置された１個の受光素子と、
前記発光素子からの光を第１の位置で前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第１の光通路と、
前記第１の位置から所定の位置関係にある第２の位置で前記発光素子からの光を前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第２の光通路と、
前記受光素子の受光量に基づいて搬送媒体の搬送状態を検出する検出回路とを設け、
前記第１の光通路の距離と前記第２の光通路の距離とが異なるように構成し、前記第１の光通路から前記受光素子へ入る光の光量と前記第２の光通路から前記受光素子へ入る光の光量を異なるようにしたことを特徴とする搬送媒体の検出装置。
【請求項２】
前記第１の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第１の位置へ導く第１の光路と、前記他方の側に形成され前記第１の位置から前記搬送路を通過した光を前記受光素子へ導く第２の光路とから成り、
前記第２の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第２の位置へ導く第３の光路と、前記他方の側に形成され前記第２の位置から前記搬送路を通過した光を前記受光素子へ導く第４の光路とから成り、
前記第２の光路と前記第４の光路は共通の光路を有する請求項１記載の搬送媒体の検出装置。
【請求項３】
前記発光素子は１個配置され、前記第１の光路と前記第３の光路は共通の光路を有する請求項２記載の搬送媒体の検出装置。
【請求項４】
前記発光素子は前記搬送路に対面して２個設けられ、一方の発光素子は前記第１の位置に対向し、他方の発光素子は前記第２の位置に対向し、
前記第１の光通路は、前記第１の位置から前記搬送路を通過する光を前記受光素子へ導く光路から成り、前記第２の光通路は、前記第２の位置から前記搬送路を通過する光を前記受光素子へ導く光路から成る請求項１又は２記載の搬送媒体の検出装置。
【請求項５】
搬送路上を搬送する搬送媒体の搬送状態を光学的に検出する搬送媒体の検出装置において、
前記搬送路を挟んで一方の側に配置された発光素子と、
前記搬送路を挟んで他方の側に配置された１個の受光素子と、
前記発光素子からの光を第１の位置で前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第１の光通路と、
前記第１の位置から所定の位置関係にある第２の位置で前記発光素子からの光を前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第２の光通路と、
前記受光素子の受光量に基づいて搬送媒体の搬送状態を検出する検出回路とを設け、
前記発光素子は２個設けられ、一方の発光素子の発光量が他方の発光素子の発光量より多くなるように設定し、
前記第１の光通路から前記受光素子へ入る光の光量と前記第２の光通路から前記受光素子へ入る光の光量を異なるようにしたことを特徴とする搬送媒体の検出装置。
【請求項６】
搬送路上を搬送する搬送媒体の搬送状態を光学的に検出する搬送媒体の検出装置において、
前記搬送路を挟んで一方の側に配置された発光素子と、
前記搬送路を挟んで他方の側に配置された１個の受光素子と、
前記発光素子からの光を第１の位置で前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第１の光通路と、
前記第１の位置から所定の位置関係にある第２の位置で前記発光素子からの光を前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第２の光通路と、
前記受光素子の受光量に基づいて搬送媒体の搬送状態を検出する検出回路とを設け、
前記第１の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第１の位置へ導く第１の光路と、前記他方の側に形成され前記第１の位置から前記搬送路を通過した光を前記受光素子へ導く第２の光路とから成り、
前記第２の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第２の位置へ導く第３の光路と、前記他方の側に形成され前記第２の位置から前記搬送路を通過した光を前記受光素子へ導く第４の光路とから成り、
前記第２の光路と前記第４の光路は共通の光路を有し、前記第１の光路は発光素子からの光を前記第１の位置で前記搬送路方向へ導く第１の反射面を有し、前記第２の光路は前記搬送路からの光を受光素子へ導く第２の反射面を有し、前記第３の光路は発光素子からの光を前記第２の位置で前記搬送路方向へ導く第３の反射面を有し、前記第４の光路は前記搬送路からの光を受光素子へ導く第４の反射面を有し、
前記第１の反射面の面積と前記第２の反射面の面積との和と、前記第３の反射面の面積と前記第４の反射面の面積との和が異なるように構成し、
前記第１の光通路から前記受光素子へ入る光の光量と前記第２の光通路から前記受光素子へ入る光の光量を異なるようにしたことを特徴とする搬送媒体の検出装置。
【請求項７】
搬送路上を搬送する搬送媒体の搬送状態を光学的に検出する搬送媒体の検出装置において、
前記搬送路を挟んで一方の側に配置された発光素子と、
前記搬送路を挟んで他方の側に配置された１個の受光素子と、
前記発光素子からの光を第１の位置で前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第１の光通路と、
前記第１の位置から所定の位置関係にある第２の位置で前記発光素子からの光を前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第２の光通路と、
前記受光素子の受光量に基づいて搬送媒体の搬送状態を検出する検出回路とを設け、
前記第１の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第１の位置へ導く第１の光路と、前記他方の側に形成され前記第１の位置から前記搬送路を通過した光を前記受光素子へ導く第２の光路とから成り、
前記第２の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第２の位置へ導く第３の光路と、前記他方の側に形成され前記第２の位置から前記搬送路を通過した光を前記受光素子へ導く第４の光路とから成り、
前記第２の光路と前記第４の光路は共通の光路を有し、前記第１の光路は発光素子からの光を前記第１の位置で前記搬送路方向へ導く第１の反射面を有し、前記第２の光路は前記搬送路からの光を受光素子へ導く第２の反射面を有し、前記第３の光路は発光素子からの光を前記第２の位置で前記搬送路方向へ導く第３の反射面を有し、前記第４の光路は前記搬送路からの光を受光素子へ導く第４の反射面を有し、前記第１の反射面の反射率と前記第３の反射面の反射率が異なるように構成し、
前記第１の光通路から前記受光素子へ入る光の光量と前記第２の光通路から前記受光素子へ入る光の光量を異なるようにしたことを特徴とする搬送媒体の検出装置。
【請求項８】
搬送路上を搬送する搬送媒体の搬送状態を光学的に検出する搬送媒体の検出装置において、
前記搬送路を挟んで一方の側に配置された発光素子と、
前記搬送路を挟んで他方の側に配置された１個の受光素子と、
前記発光素子からの光を第１の位置で前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第１の光通路と、
前記第１の位置から所定の位置関係にある第２の位置で前記発光素子からの光を前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第２の光通路と、
前記受光素子の受光量に基づいて搬送媒体の搬送状態を検出する検出回路とを設け、
前記第１の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第１の位置へ導く第１の光路と、前記他方の側に形成され前記第１の位置から前記搬送路を通過した光を前記受光素子へ導く第２の光路とから成り、
前記第２の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第２の位置へ導く第３の光路と、前記他方の側に形成され前記第２の位置から前記搬送路を通過した光を前記受光素子へ導く第４の光路とから成り、
前記第２の光路と前記第４の光路は共通の光路を有し、前記第１の光路は発光素子からの光を前記第１の位置で前記搬送路方向へ導く第１の反射面を有し、前記第２の光路は前記搬送路からの光を受光素子へ導く第２の反射面を有し、前記第３の光路は発光素子からの光を前記第２の位置で前記搬送路方向へ導く第３の反射面を有し、前記第４の光路は前記搬送路からの光を受光素子へ導く第４の反射面を有し、前記第２の反射面の反射率と前記第４の反射面の反射率が異なるように構成し、
前記第１の光通路から前記受光素子へ入る光の光量と前記第２の光通路から前記受光素子へ入る光の光量を異なるようにしたことを特徴とする搬送媒体の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、紙幣入出金装置や光学式文字読取装置、カード／証書発行装置や複写機等のような、複数種の定型の媒体を搬送して処理する媒体取扱い装置に関し、とくに該媒体取扱い装置内を搬送する媒体の搬送状態を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、紙幣入出金装置や複写機等のような媒体取扱い装置においては、紙幣や印刷用紙等の媒体をある位置から他の位置へ搬送するための搬送路を備えている。媒体の搬送については正確さが要求されており、搬送路上における媒体の位置、外形あるいは斜向状態さらに搬送速度等を監視している。監視手段としては、搬送路の途中に発光素子と受光素子を配置し、発光素子から出力される光を搬送する媒体が遮ることによる受光素子からの光量の多少を検出することにより、搬送状態を把握している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の、発光素子と受光素子とを使用する検出装置においては、たとえば媒体の斜向を検出するためには、媒体の搬送方向に対して直交する方向にすくなくとも２対の発光素子と受光素子を並設する必要がある。つまり、媒体の斜向を検出する場合は、媒体の先頭端を少なくとも２か所で検出し、それぞれ検出の時間差により斜向かどうか判断するようにしているので、少なくとも２対の発光、受光素子が必要になるのである。
【０００４】
発光素子および受光素子はこれらを駆動する回路に接続コードにより接続されており、複数対の発光、受光素子が配置されるとその分駆動回路および接続コードが多くなり、結果として部品点数が多くなり、また装置の構造が複雑になるという問題があった。
【０００５】
また、発光、受光素子の数量および素子の数量の伴う回路や接続コードの数量が増えることにより、故障の発生率も増加し、保守性の低下並びに稼働率の低下を招いていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、搬送路上を搬送する搬送媒体の搬送状態を光学的に検出する搬送媒体の検出装置において、前記搬送路を挟んで一方の側に配置された発光素子と、前記搬送路を挟んで他方の側に配置された１個の受光素子と、前記発光素子からの光を第１の位置で前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第１の光通路と、前記第１の位置から所定の位置関係にある第２の位置で前記発光素子からの光を前記一方の側から前記搬送路を通過させて前記他方の側へ導き、さらに前記受光素子へ導く第２の光通路と、前記受光素子の受光量に基づいて搬送媒体の搬送状態を検出する検出回路とを設け、  前記第１の光通路の距離と、前記第２の光通路の距離とが異なるように構成し、前記第１の光通路から前記受光素子へ入る光の光量と前記第２の光通路から前記受光素子へ入る光の光量と異なるようにしたことである。
【０００７】
前記第１の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第１の位置へ導く第１の光路と、前記他方の側に形成され前記第１の位置から前記搬送路を通過して前記他方の側に導かれた光を前記受光素子へ導く第２の光路とから成り、前記第２の光通路は、前記一方の側に形成され前記発光素子から出力される光を前記第２の位置へ導く第３の光路と、前記他方の側に形成され前記第２の位置から前記搬送路を通過して前記他方の側に導かれた光を前記受光素子へ導く第４の光路とから成るようにし、前記第２の光路と前記第４の光路は共通の光路を有するようにするか、またはさらに前記第１の光路と前記第３の光路をも共通の光路を有するようにするとよい。
【０００８】
【作用】
上記構成を有する本発明によれば、搬送路を搬送される搬送媒体の搬送時において、発光素子から出力された光は第１の位置で搬送路を通過するとともに、第２の位置で搬送路を通過する。搬送媒体は、第１の位置または第２の位置で、あるいは同時に両方の位置で光を遮る。第１の位置で光が遮られると、第１の光通路から受光素子へ光が入らなくなり、受光素子へは第２の光通路からの光のみが入る。逆に第２の位置で媒体により光が遮られると、受光素子へは第１の光通路からの光のみが入る。
第１の光通路の距離と、第２の光通路の距離とが異なるように構成することにより、第１の光通路から受光素子へ入る光の光量と第２の光通路から受光素子へ入る光の光量とは異なるようにしたので、検出回路では受光素子へ入る光の光量により、第１の位置で光が遮られたのか、第２の位置で光が遮られたのか検出できる。これにより搬送媒体の搬送状態、例えば斜行状態を検出できる。第１の光通路および第２の光通路を設けたことにより、発光素子および受光素子を搬送路から離れた制御基板等に直接取付けることが可能になり、接続コード等が不要になる。
【０００９】
前記第１の光通路を前記第１の光路と前記第２の光路とで構成し、前記第２の光通路は、前記第３の光路と前記第４の光路とで構成し、前記第２の光路と前記第４の光路を共通の光路を有するようにし、さらに前記第１の光路と前記第３の光路をも共通の光路を有するようにすることにより、第１、第２の光通路の構成が簡単になる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例を図面にしたがって詳細に説明する。各図面に共通する要素には同一の符号を付す。
図１は本発明の第１実施例を示す斜視図、図２は第１実施例の要部平面図、図３は図１のＸ−Ｘ断面図、図４は第１実施例の要部底面図である。
【００１１】
図１〜図４において、搬送媒体１は紙幣や用紙等で、図示しない搬送手段により搬送される。上側の搬送ガイド２および下側の搬送ガイド３は、両者の間に所定の間隙を確保して平行に支持されており、搬送媒体１を搬送するための搬送路４を形成する。両搬送ガイド２、３は、ともに光が透過する部材、例えば透明なプラスチック樹脂材で形成される。上側の搬送ガイド２には、光路５および光路６が形成されている。図２に示すように、光路５は直線状に形成され、光路６は直線部６ａ、６ｂとその中間の傾斜部６ｃから成り、直線部６ｂと光路５は同一直線上に形成される。
【００１２】
光路５の端部に対向して発光素子７が配設され、光路６の端部に対向して発光素子８が配設されている。発光素子７、８はともに制御基板９に直接半田付けされており、電流が流されると光を出力する。発光素子７、８が制御基板９に直接半田付けされることにより、接続コードおよびコネクタが不要になる。制御基板９は搬送ガイド２、３の側部に配設され、装置の動作制御に必要な回路が実装されている。発光素子７に対向する光路５の端部は、発光素子７からの光を取り込む取り込み部１０であり、発光素子８に対向する光路６の端部１１は、発光素子８からの光を取り込む取り込み部である。取り込み部１０および取り込み部１１の端面は、発光素子７、８に対して垂直で、一辺が発光素子７、８の直径と同等かもしくは若干長い四角形の平面で形成されている。取り込み部１０と反対側の光路５の端部１２は、光路５を通ってくる光を反射して搬送路４方向へ導く反射面であり、また取り込み部１１と反対側の光路６の端部１３は、光路６を通ってくる光を反射して搬送路４方向へ導く反射面である。
【００１３】
下側の搬送ガイド３には、図３および図４に示すように、光路１４と光路１５が一体的に形成されている。光路１４と光路１５は一体に形成され、光路１４は反射面１６から端部１７までを成し、光路１５は反射面１８から端部１７までを成す。光路１４（１５）に対向して、受光素子１９が設けられている。受光素子１９は、発光素子７、８と同様、制御基板９に直接半田付けされている。端部１７は、光路１４および光路１５の片方または両方を通ってくる光を受光素子１９へ送る取り出し部であり、その端面は、受光素子１９に対し垂直で、一辺が受光素子１９の直径と同等かもしくは若干長い四角形の平面で形成されている。
【００１４】
反射面１６は、光路５の反射面１２で反射されて搬送路４を通過してくる光を受け、この光を取り出し部１７方向へ導く。また反射面１８は、光路６の反射面１３で反射されて搬送路４を通過してくる光を受け、この光を取り出し部１７方向へ導く。
【００１５】
以上のように本実施例では、発光素子７から出た光が光路５を通り、反射面１２で反射し、搬送路４を通過して光路１４の反射面１６に達し、さらに光路１４を通って受光素子１９へ入る光通路（第１の光通路）２５と、発光素子８から出た光が光路６を通り、反射面１３で反射し、搬送路４を通過して光路１５の反射面１８に達し、さらに光路１５を通って受光素子１９へ入る光通路（第２の光通路）２６が形成される。第１の光通路２５で光が搬送路４を通過する位置Ａと、第２の光通路２６で光が搬送路４を通過する位置Ｂは、両位置Ａ、Ｂを結ぶ直線が搬送媒体１の搬送方向Ｃに直交する関係になるように設定されている。しかしながらＡ、Ｂの位置関係は、必ずしも搬送方向Ｃに直交するように設定する必要はなく、設計の都合に応じて例えば両方を結ぶ直線が斜めになるように設定しても良い。
【００１６】
本実施例においては、第１の光通路２５の長さと第２の光通路２６の長さが異なっている。光の通路が長いとそれだけ光は減衰するので、第２の光通路２６を通る光の方が、第１の光通路２５を通る光より多く減衰する。したがって受光素子１９へ入る光の量は、第１の光通路２５からの方が第２の光通路２６からより多くなる。
【００１７】
図５は第１実施例の検出回路を示す回路図である。図５において、発光素子７または８は発光ダイオードから成り、負荷抵抗Ｒ１またはＲ２を介して電源ＶCCに接続され、また受光素子１９は受光トランジスタから成り、抵抗Ｒ３を介して電源ＶCCに接続されている。受光素子１９のコレクタ端子はコンパレータ２０、２１、２２、２３の各プラス端子に接続されている。コンパレータ２０のマイナス端子には抵抗Ｒ４が接続され、この抵抗Ｒ４の値は、基準電圧ＶＳ１が後述する受光素子１９の出力電圧Ｖ１と出力電圧Ｖ２の間になるように設定されている。コンパレータ２１のマイナス端子には抵抗Ｒ５が接続され、この抵抗Ｒ５の値は、同様に、基準電圧ＶＳ２が受光素子１９の出力電圧Ｖ２とＶ３の間になるように設定されている。コンパレータ２２のマイナス端子には抵抗Ｒ６が接続され、この抵抗Ｒ６の値は、同様に、基準電圧ＶＳ３が受光素子１９の出力電圧Ｖ３とＶ４の間になるように設定されている。コンパレータ２３のマイナス端子には抵抗Ｒ７が接続され、この抵抗Ｒ７の値は、同様に、基準電圧ＶＳ４が受光素子１９の出力電圧Ｖ４未満になるように設定されている。コンパレータ２０、２１、２２、２３はそれぞれ、受光素子１９の出力電圧ＶCEと各基準電圧ＶＳ１〜ＶＳ４を比較し、ＶCEが大きい場合に信号“１”を、ＶCEが小さい場合に信号“０”をＣＰＵ２４へ送る。ＣＰＵ２４では、各コンパレータ２０、２１、２２、２３から送られてくる信号に基づいて、搬送媒体１の搬送状態を判別する。
【００１８】
次に第１実施例における搬送媒体の検出動作を説明するが、動作説明の前に搬送媒体の搬送状態例について図６および図７にしたがって説明する。図６は搬送媒体の搬送状態例を示す説明図、図７は検出回路上に発生する電圧と電流の関係を示すグラフである。なお図７では、横軸に受光素子１９のコレクタ−エミッタ間電圧、即ち出力電圧ＶCEを表し、縦軸に受光素子１９のコレクタ電流ＩC を表す。
【００１９】
図６において、光線２５ａは第１の光通路２５を通る光が搬送路４を通過する際の光線であり、光線２６ａは第２の光通路２６を通る光が搬送路４を通過する際の光線である。搬送媒体１の搬送状態は以下のような４つの状態が存在する。即ち、
（１）搬送媒体１の先頭端が一方の光線２５ａを遮り、もう一方の光線２６ａを遮っていない状態。
（２）（１）とは反対に、搬送媒体１の先頭端が光線２６ａを遮り、光線２５ａを遮っていない状態。
（３）搬送媒体１がどちらの光線２５ａ、２６ａをも遮っていない状態。
（４）搬送媒体１が両方の光線２５ａ、２６ａをともに遮っている状態。
【００２０】
上記４つのそれぞれの状態により、検出回路で検出される電圧および電流の値が異なってくる。即ち、上記（１）の状態では、光線２５ａのみが遮られているので、受光素子１９へは、発光素子８から出力され第２の光通路２６を通過してきた光のみが入る。本実施例では第１の光通路２５を通る光の量が第２の光通路２６を通る光の量よりも大きくなっており、量の多い方の光が遮られるので、受光素子１９へは図７に示す第３段階の電流が流れ、受光素子１９に発生する出力電圧ＶCEは図７に示すＶ２となる。
【００２１】
上記（２）の状態では、光線２６ａのみが遮られているので、受光素子１９に流れる電流は、同様に、図７に示す第２段階の電流が流れ、電圧ＶCEはＶ３となる。上記（３）の状態は、どちらの光線２５ａ、２６ａも遮られていないので、受光素子１９へは最も多い第１段階の電流が流れ、電圧ＶCEはＶ４となる。また上記（４）の状態は、両方の光線２５ａ、２６ａとも遮られているので、受光素子１９へ流れる電流は最も少ない第４段階となり、電圧ＶCEはＶ１となる。
【００２２】
次に本実施例の搬送媒体の検出動作を図８および図９にしたがって説明する。図８は搬送媒体の搬送状態を示す説明図、図９は受光素子の出力電圧の変化を示すタイムチャートである。なお図９において、ＶＳ１〜ＶＳ４は、図５で説明した基準電圧である。前述したように、ＶＳ１はＶ１とＶ２の間に設定され、ＶＳ２はＶ２とＶ３の間に設定され、ＶＳ３はＶ３とＶ４の間に設定され、ＶＳ４はＶ４より低く設定される。
【００２３】
搬送媒体１は、図８に示す（ａ）の状態から順次（ｅ）の状態になるように搬送されていくものとする。（ａ）の状態では、搬送媒体１はどちらの光線２５ａ、２６ａも遮っていないので、受光素子１９から出力される電圧ＶCEは、第１段階の電圧Ｖ４になる（区間Ｓ1 ）。このとき、検出回路のコンパレータ２０、２１、２２、２３から“０”“０”“０”“１”の信号がＣＰＵ２４に出力される。ＣＰＵ２４はこの信号に基づいて、搬送媒体１がないと判断する。この状態から媒体１が搬送され、その先頭端が（ｂ）の状態のように光線２６ａを遮ると、受光素子１９から出力される電圧ＶCEは、第２段階の電圧Ｖ３となる（区間Ｓ2 ）。このとき、検出回路のコンパレータ２０、２１、２２、２３から“０”“０”“１”“１”の信号がＣＰＵ２４に出力される。ＣＰＵ２４では、この信号に基づいて、光線２６ａが遮られていることを判別し、搬送媒体１が図８に示す方向に斜向していることを検出する。
【００２４】
さらに搬送媒体１が搬送されて（ｃ）の状態になると、両方の光線２５ａ、２６ａが遮られるので、受光素子１９から出力される電圧ＶCEは、第４段階の電圧Ｖ１となる。このとき、検出回路のコンパレータ２０、２１、２２、２３から“１”“１”“１”“１”の信号がＣＰＵ２４に出力される。ＣＰＵ２４では、この信号に基づいて、両方の光線２５ａ，２６ａが遮られていることを判別する。受光素子１９の出力電圧ＶCEがＶ３からＶ１に変化するまでの時間ｔを、ＣＰＵ２４で計測することにより、搬送媒体１の斜向量（傾き角度）を求めることができる。さらに搬送媒体１が搬送されて（ｄ）の状態になると、光線２５ａのみが遮られているので、受光素子１９からの出力電圧ＶCEは、第３段階の電圧Ｖ２になる（区間Ｓ4 ）。このとき、検出回路のコンパレータ２０、２１、２２、２３から“０”“１”“１”“１”の信号がＣＰＵ２４に出力される。ＣＰＵ２４では、この信号に基づいて、光線２５ａが遮られていることを判別する。そして最終的に（ｅ）の状態になると、どちらの光線２５ａ、２６ａも遮られなくなり、受光素子１９の出力電圧は、（ａ）の状態と同じ第１段階の電圧Ｖ４となる。
【００２５】
図８、図９は搬送媒体１が搬送方向に向かって左側に斜向した場合の検出動作を示すものであるが、搬送媒体１が搬送方向に向かって右側に斜向した場合も同様に検出できることはいうまでもない。図１０は、搬送媒体１が搬送方向に向かって右側に斜向した場合の受光素子の出力電圧ＶCEの変化を示すタイムチャートである。同図に示すように、区間Ｓ2 において、第３段階の電圧Ｖ２が出力される。区間Ｓ2 でこの電圧Ｖ２を検出することにより、搬送媒体１が右側に斜向していると判断され、電圧Ｖ２が出力され始めてから電圧Ｖ１が出力されるまでの時間を計測することにより、搬送媒体１の斜向量が測定される。
【００２６】
以上説明したように第１実施例によれば、発光素子７、８および受光素子１９を直接制御基板９に取付けて、搬送媒体１の搬送状態を検出することができる。とくに受光素子１９を１個にしたので、受光素子の数を少なくすることができる効果がある。また第１の光通路２５を通る光と第２の光通路２６を通る光の量を異ならせるのに、光路の長さを変えることにより行っているので、簡単な構造で受光素子の削減が実現できる。
【００２７】
次に本発明に係る第２実施例を説明する。図１１は本発明に係る第２実施例を示す斜視図、図１２は第２実施例を示す要部平面図、図１３は図１１のＺ−Ｚ断面図である。本発明の第２実施例は、前記第１実施例に対して発光素子の数を少なくしたものである。
【００２８】
搬送媒体１の搬送路４を形成する上側搬送ガイド２および下側搬送ガイド３が設けられ、上側搬送ガイド２には光路３１および３２が一体に形成されている。光路３１は、共通取り込み部３３から反射面３４までを成し、光路３２は、共通取り込み部３３から反射面３５までを成している。即ち、光路３１は全体が共通の光路となっている。反射面３４の深度（図１３にＨで示す）は、取り込み部３３の高さ（図１３にＬで示す）の約２分の１になっており、取り込み部３３で取り込まれた光の半分をここで搬送路４方向へ反射するようにしている。反射面３４の角度は媒体１の搬送面に対して約４５度となっている。反射面３５は、その角度が同様に約４５度の設定され、光路３２を通ってきた光を搬送路４方向へ反射する。
【００２９】
共通取り込み部３３に対向して、制御基板９に発光素子３６が直接半田付けされている。共通取り込み部３３の端面は、発光素子３６に対して垂直で、一辺が発光素子３６の直径と同等かもしくは若干長い四角形の平面で構成される。発光素子３６から出力される光は共通取り込み部３３で取り込まれ、光路３１および３２へ伝わる。
【００３０】
下側搬送ガイド３には、第１実施例と同様に、光路１４および１５が形成されている。即ち、光路１４と光路１５は一体に形成され、光路１４は反射面１６から取り出し部１７までを成し、光路１５は反射面１８から取り出し部１７までを成す。取り出し部１７は、制御基板９に半田付けされた受光素子１９に対向している。
【００３１】
反射面３４で反射された光は搬送路４を通過して反射面１６に達し、ここで取り出し部１７方向へ反射されて、受光素子１９へ入る。この光の通路３７を第１の光通路と呼ぶ。また光路３２を通って反射面３５で反射された光は、搬送路４を通過して光路１５の反射面１８に達し、ここで取り出し部１７方向へ反射されて受光素子１９へ入る。この光の通路３８を第２の光通路と呼ぶ。第１の光通路３７の光が搬送路４を通過する位置は、第１実施例と同様に、Ａの位置であり、第２の光通路３８の光が搬送路４を通過する位置は、Ｂの位置となっている。その他の第２実施例の構成は、第１実施例と同様になっている。
【００３２】
第２実施例においては、光路３１の反射面３４の位置で、反射される光の量と直進する光の量はほぼ同じとなっている。しかしながら、第１の光通路３７と第２の光通路３８とでは、共通取り込み部３３から取り出し部１７までの長さが異なる。光の通路が長いと、光は減衰するので、第２の光通路３８から受光素子１９へ入る光の量は、第１の光通路から受光素子１９へ入る光の量より少なくなる。それ故、搬送媒体１が第１の光通路３７の光を遮った場合と、搬送媒体１が第２の光通路の光を遮った場合とでは、受光素子１９の出力電圧が異なる。この違いを検出することにより、第１実施例と同様に、搬送媒体１の斜向状態（どちら側に斜向しているか）および斜向量を検出することができる。
【００３３】
以上にように第２実施例においては、１個の発光素子３６で搬送媒体１の搬送状態を検出できるので、発光素子の数を少なくできることによるコストの低減が期待できる。
【００３４】
次に本発明の第３実施例を図１４にしたがって説明する。図１４は本発明の第３実施例を示す断面図である。第３実施例の検出装置は、発光素子を上側の搬送ガイドに直接設けたものである。
【００３５】
図１４において、搬送媒体１の搬送路４は、上側搬送ガイド４１と下側搬送ガイド３により形成される。上側搬送ガイド４１には、篏入穴４２、４３が形成され、この篏入穴４２、４３に発光素子４４、４５が嵌入している。発光素子４４および４５は基板４６に直接半田付けされている。基板４６は搬送ガイド４６に固定されており、またコネクタ４７を介して制御基板９に電気的に接続されている。下側の搬送ガイド３には、前記第１、第２実施例と同様に、光路１４および光路１６が形成されている。
【００３６】
発光素子４４から出力される光は、Ａの位置で搬送路４を通過し、光路１４の反射面１６に達し、ここで取り出し部１７方向に反射される。また発光素子４５から出力される光は、Ｂの位置で搬送路４を通過し、光路１５の反射面１８に達し、ここで取り出し部１７方向に反射される。取り出し部１７に反射されてくる光は、受光素子１９へ入る。
【００３７】
図１５は第３実施例の発光、受光素子を示す回路図である。同図において、発光素子４４および４５は、第１実施例で示したと同様に、発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２から成り、それぞれ負荷抵抗Ｒ８、Ｒ９が接続されている。負荷抵抗Ｒ８の値と負荷抵抗Ｒ９の値を異なる値に設定することにより、発光素子４４と発光素子４５に流れる電流値を異ならせることができる。電流値が異なると、発光素子４４と発光素子４５とで発光量が異なる。本実施例では、負荷抵抗Ｒ８、Ｒ９の値を変え、発光素子４４の発光量が発光素子４５の発光量より多くなるように設定している。これにより、光路１４を通って受光素子１９に入る光の量と、光路１５を通って受光素子１９へ入る光の量は異なる。受光素子１９への受光量を光路によって異ならせる他の方法として、たとえば一方の発光素子側にシールドを設けてその素子側の光を減衰させる方法を採用してもよい。その他の構成は前記第１実施例と同様である。
【００３８】
以上のように構成した第３実施例においても、前記各実施例と同様の効果を奏する。さらに本実施例では、上側の搬送ガイド４１に光路を形成する必要がなくなるので、光通路の構成がさらに簡単になる。
【００３９】
次に本発明の第４実施例を図１６、図１７、図１８にしたがって説明する。図１６は本発明の第４実施例を示す平面図、図１７は第４実施例を示す正面図、図１８は第４実施例を示す側面図である。第４実施例の検出装置は、光が通過する光路を搬送媒体の搬送方向に沿う方向に配設し、受光素子への受光量を反射面の大きさにより変えたものである。
【００４０】
図１６〜図１８において、制御基板５１には発光素子５２が半田付けされ、制御基板５３には受光素子５４が半田付けされている。発光素子５２と対向して、光路５５と光路５６が一体に設けられ、発光素子５２から出力される光が両方の光路５５、５６をほぼ同じ量通過するようになっている。光路５５の長さと光路５６の長さはほぼ同じになっている。光路５５の端部には反射面５７が形成され、この反射面５７で光路５５を通ってくる光を搬送路５９方向に反射する。また光路５６の端部には反射面５８が形成され、この反射面５８で光路５６を通ってくる光を搬送路５９方向に反射する。反射面５７の面積は、反射面５８の面積より小さくなっており、したがって反射面５７から反射される光の量は、反射面５８から反射される光の量より少ない。
【００４１】
光路５５の下側に光路６０が配設され、光路５６の下側に光路６１が配設されている。光路６０は光路５５と同形状で、光路６１は光路５６と同形状となっており、光路６０と光路６１は一体となっている。即ち、光路６０の端部に反射面６２が形成され、光路６１の端部には反射面６３が形成されており、反射面６２の面積は反射面６３の面積より小さくなっている。光路６０、６１は受光素子５４に対向しており、光路６０、６１を通ってきた光は受光素子５４に受光される。
【００４２】
光路５５、搬送路５９および光路６０により第１の光通路６４を構成し、光路５６、搬送路５９および光路６１により第２の光通路６５を構成する。第１の光通路６４を通る光が搬送路５９を貫通する位置と、第２の光通路６５を通る光が搬送路５９を貫通する位置とは、両位置を結ぶ直線が搬送媒体１の搬送方向に直交するような位置関係に設定されている。また第１の光通路６４を通って受光素子５４に入る光の量は、第２の光通路６５を通って受光素子５４に入る光の量より少ない。
【００４３】
以上のように構成した第４実施例においても、搬送媒体１が第１の光通路６４を通る光を遮るかまたは第２の光通路６５を通る光を遮るかにより、搬送媒体１の斜向状態を検出できる。とくに本実施例では、発光素子５２が１個であり、しかも光路の反射面積を第１の光通路６４と第２の光通路６５とで異ならせることにより受光素子５４への受光量を変えるようにしたので、簡単な構造の検出装置が得られる。
【００４４】
次に本発明の第５実施例を図１９、図２０、図２１にしたがって説明する。図１９は本発明の第５実施例を示す平面図、図２０は第５実施例を示す正面図、図２１は第５実施例を示す側面図である。第５実施例の検出装置は、光が通過する光路を搬送媒体の搬送方向に沿う方向に配設し、受光素子への受光量を反射面の反射率により変えたものである。
【００４５】
図１９〜図２１において、制御基板５１には発光素子５２が半田付けされ、制御基板５３には受光素子５４が半田付けされている。発光素子５２と対向して、光路７１と光路７２が一体に設けられ、発光素子５２から出力される光が両方の光路７１、７２をほぼ同じ量通過するようになっている。光路７１の長さと光路７２の長さはほぼ同じになっている。光路７１の端部には反射面７３が形成され、この反射面７３で光路７１を通ってくる光を搬送路５９方向に反射する。また光路７２の端部には反射面７４が形成され、この反射面７４で光路７２を通ってくる光を搬送路５９方向に反射する。反射面７３は反射面７４に比較して表面粗さを大きくしてあり、反射面７３の反射率は、反射面７４の反射率より小さくなっている。したがって反射面７３から反射される光の量は、反射面７４から反射される光の量より少ない。反射率を変えるこの他の手段としては、一方の反射面の表面にコーティングや鍍金等を施して反射率を変える方法がある。
【００４６】
光路７１の下側に光路７５が配設され、光路７２の下側に光路７６が配設されている。光路７５と光路７６は一体となっている。光路７５の端部には反射面７７が形成され、光路７６の端部には反射面７８が形成されており、反射面７７の反射率は反射面７８の反射率より小さくなっている。光路７５、７６は受光素子５４に対向しており、光路７５、７６を通ってきた光は受光素子５４に受光される。
【００４７】
光路７１、搬送路５９および光路７５により第１の光通路７９を構成し、光路７２、搬送路５９および光路７６により第２の光通路８０を構成する。第１の光通路７９を通る光が搬送路５９を通過する位置と、第２の光通路８０を通る光が搬送路５９を通過する位置とは、第４実施例と同様に、両位置を結ぶ直線が搬送媒体１の搬送方向に直交するような位置関係に設定されている。また第１の光通路７９を通って受光素子５４に入る光の量は、反射面７３および反射面７７の反射率が小さいことから、第２の光通路８０を通って受光素子５４に入る光の量より少ない。
【００４８】
以上のように構成した第５実施例においても、搬送媒体１が第１の光通路７９を通る光を遮るかまたは第２の光通路８０を通る光を遮るかにより、搬送媒体１の斜向状態を検出できる。また本実施例では、発光素子５２が１個であり、しかも光路の大きさを第１の光通路７９と第２の光通路８０とで同じにし、反射面の反射率を異ならせることにより第１の光通路７９と第２の光通路８０とで受光素子５４への受光量を変えるようにしたので、より簡単な構造の検出装置が得られる。
【００４９】
本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、第１の光通路と第２の光通路とで受光素子への光の受光量を変える手段として、光をより多く減衰させたい側の光通路の途中に切り欠きを形成し、この切り欠きに光透過性の良くない部材を配置してもよいし、種々の変形が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、発光素子からの光を媒体搬送路を貫通させて受光素子へ導く第１、第２の光通路を設けたので、発光素子および受光素子を媒体搬送路に必ずしも対向して設ける必要がなくなり、制御基板に直接実装することが可能になり、接続コードあるいはコネクタが不要になる。その結果部品点数が少なくなって、装置の構造が簡単になるとともに、装置の低価格化が可能になる。
【００５１】
さらに接続コードやコネクタの数量が減少することにより、故障の発生率が減少し、保守性の向上および稼働率の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】第１実施例を示す要部平面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】第１実施例を示す要部底面図である。
【図５】第１実施例の検出回路を示す回路図である。
【図６】搬送媒体の搬送状態を示す説明図である。
【図７】電圧と電流の関係を示すグラフである。
【図８】搬送媒体の搬送状態を示す説明図である。
【図９】受光素子の出力電圧を示すタイムチャートである。
【図１０】受光素子の出力電圧を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の第２実施例を示す斜視図である。
【図１２】第２実施例を示す要部平面図である。
【図１３】図１２のＺ−Ｚ断面図である。
【図１４】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図１５】第３実施例の発光、受光素子を示す回路図である。
【図１６】本発明の第４実施例を示す平面図である。
【図１７】第４実施例を示す正面図である。
【図１８】第４実施例を示す側面図である。
【図１９】本発明の第５実施例を示す平面図である。
【図２０】第５実施例を示す正面図である。
【図２１】第５実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
１  搬送媒体
２  上側搬送ガイド
３  下側搬送ガイド
４  搬送路
５、６  光路
７、８  発光素子
９  制御基板
１２、１３  反射面
１４、１５  光路
１６、１８  反射面
１９  受光素子
２５  第１の光通路
２６  第２の光通路
Ａ  第１の位置
Ｂ  第２の位置
【図１】
0003541062.tif 000002
【図２】
0003541062.tif 000003
【図３】
0003541062.tif 000004
【図４】
0003541062.tif 000005
【図５】
0003541062.tif 000006
【図６】
0003541062.tif 000007
【図７】
0003541062.tif 000008
【図８】
0003541062.tif 000009
【図９】
0003541062.tif 000010
【図１０】
0003541062.tif 000011
【図１１】
0003541062.tif 000012
【図１２】
0003541062.tif 000013
【図１３】
0003541062.tif 000014
【図１４】
0003541062.tif 000015
【図１５】
0003541062.tif 000016
【図１６】
0003541062.tif 000017
【図１７】
0003541062.tif 000018
【図１８】
0003541062.tif 000019
【図１９】
0003541062.tif 000020
【図２０】
0003541062.tif 000021
【図２１】
0003541062.tif 000022