(57)【要約】【課題】送信部又は受信部における２つの端子が極性を間違えて取り付けられた場合にも、駆動信号等の極性を入れ替えることなく、シートの判別を実行することのできるシート判別装置の提供。【解決手段】信号処理部は、 送信部が超音波の送信を開始してから所定時間が経過した第１時点で検出した受信信号が、送信部における第１の端子及び第２の端子の極性に応じて駆動部が駆動信号を供給し、かつ、検出部が受信部における第３の端子及び第４の端子の極性に応じて受信信号を検出していることを示唆する所定の要件を満たさない場合、前記第１時点よりも更に前記駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍（但し、ｎは自然数）後の第２時点で前記検出部が検出した受信信号と補正後の基準とを比較してシートに対する判別を実行する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子と前記第１の端子とは極性の異なる第２の端子とを備え、前記第１の端子と前記第２の端子との間に周期的に変動する電位差が発生するように、駆動信号が供給される送信部であって、前記駆動信号が供給されることによって超音波を送信するように構成された送信部と、
前記送信部に前記駆動信号を供給するように構成された駆動部と、
第３の端子と前記第３の端子とは極性の異なる第４の端子とを備え、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部であって、前記第３の端子と前記第４の端子との間に電位差を発生させ、受信した超音波に応じて受信信号を発生するように構成された受信部と、
前記受信部が発生させた前記受信信号を検出するように構成された検出部と、
前記検出部が検出した受信信号に基づいて処理を実行するように構成された信号処理部と、
を備え、
前記信号処理部は、 前記送信部が超音波の送信を開始してから、予め設定された所定時間が経過した第１時点で前記検出部が検出した前記受信信号をサンプリングし、当該サンプリングされた前記受信信号が、前記送信部における前記第１の端子及び前記第２の端子の極性に応じて前記駆動部が前記駆動信号を供給し、かつ、前記検出部が前記受信部における前記第３の端子及び前記第４の端子の極性に応じて受信信号を検出していることを示唆する所定の要件を満たす場合、予め設定された所定の基準と前記サンプリングされた前記受信信号とを比較することにより、前記送信部と前記受信部との間に存在するシートに対する判別を実行し、前記サンプリングされた前記受信信号が前記所定の要件を満たさない場合、前記第１時点よりも更に前記駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍（但し、ｎは自然数）後の第２時点で前記検出部が検出した前記受信信号をサンプリングし、前記所定の基準を前記第２時点に対応した基準に補正し、前記第２時点でサンプリングされた前記受信信号と前記補正後の基準とを比較して前記判別を実行するシート判別装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート判別装置であって、
前記所定の要件は、前記受信信号が閾値以上の強度を有することであるシート判別装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシート判別装置であって、
前記信号処理部は、前記第２時点でサンプリングされた受信信号が、前記所定の要件を満たさない場合、前記第１時点よりも更に前記駆動信号の周期の（２ｍ−１）／２倍（但し、ｍはｎより大きい自然数）後の第３時点で前記検出部が検出した受信信号をサンプリングし、前記基準を前記第３時点に対応した基準に補正し、前記第３時点でサンプリングされた受信信号と前記補正後の基準とを比較して前記判別を実行するシート判別装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート判別装置であって、
前記判別は、前記送信部と前記受信部との間に存在するシートが１枚であるか複数枚であるかの判別であるシート判別装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート判別装置であって、
前記第１時点は、前記駆動部が前記送信部における前記第１の端子及び前記第２の端子の極性に応じて前記駆動信号を供給し、かつ、前記検出部が前記受信部における前記第３の端子及び前記第４の端子の極性に応じて受信信号を検出していれば、当該受信信号における正のピークが検出される時点であるシート判別装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート判別装置であって、
前記送信部における前記第１の端子及び前記第２の端子間に印加された電圧に応じた電圧が印加され、当該電圧を超音波に変換する第１圧電素子を、前記送信部は備え、
超音波を電圧に変換し、当該電圧に応じた電圧を前記受信部における前記第３の端子及び前記第４の端子間に印加する第２圧電素子を、前記受信部は備えたシート判別装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のシート判別装置であって、
前記駆動信号は矩形波であるシート判別装置。
【請求項８】
第１の端子と前記第１の端子とは極性の異なる第２の端子とを備え、前記第１の端子と前記第２の端子との間に周期的に変動する電位差が発生するように、駆動信号が供給される送信部であって、前記駆動信号が供給されることによって超音波を送信するように構成された送信部と、
前記送信部に前記駆動信号を供給するように構成された駆動部と、
第３の端子と前記第３の端子とは極性の異なる第４の端子とを備え、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部であって、前記第３の端子と前記第４の端子との間に電位差を発生させ、受信した超音波に応じて受信信号を発生するように構成された受信部と、
前記受信部が発生させた前記受信信号を検出するように構成された検出部と、
前記検出部が検出した受信信号に基づいて処理を実行するように構成された信号処理部と、
を備え、
前記信号処理部は、 前記送信部が超音波の送信を開始してから、予め設定された所定時間が経過した第１時点で前記検出部が検出した前記受信信号をサンプリングし、当該サンプリングされた前記受信信号が、前記送信部における前記第１の端子及び前記第２の端子の極性に応じて前記駆動部が前記駆動信号を供給し、かつ、前記検出部が前記受信部における前記第３の端子及び前記第４の端子の極性に応じて受信信号を検出していることを示唆する所定の要件を満たす場合、予め設定された所定の基準と前記サンプリングされた前記受信信号とを比較することにより、前記送信部と前記受信部との間に存在するシートに対する判別を実行し、前記サンプリングされた前記受信信号が前記所定の要件を満たさない場合、前記駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍（但し、ｎは自然数）ずらしたタイミングである第２時点で前記検出部が検出した前記受信信号をサンプリングし、前記所定の基準を前記第２時点に対応した基準に補正し、前記第２時点でサンプリングされた前記受信信号と前記補正後の基準とを比較して前記判別を実行するシート判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、超音波を用いてシートに対する判別を実行するシート判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の端子と第１の端子とは極性の異なる第２の端子とを備えて超音波を送信する送信部と、第３の端子と第３の端子とは極性の異なる第４の端子とを備えて超音波を受信し、受信した超音波に応じて受信信号を発生する受信部と、を備えた超音波センサが知られている。このような超音波センサの送信部と受信部との間に、搬送されるシートを挿入すれば、当該シートが重送されているか（すなわち、複数枚重なって搬送されているか）、又は、シートの坪量若しくは材質若しくは厚み等を判別することができる。
【０００３】
ところが、前述のような送信部又は受信部は、２つの端子が極性を間違えて取り付けられる場合がある。すると、送信部における第１の端子及び第２の端子に逆の極性に対応した駆動信号が供給されたり、受信部における第３の端子及び第４の端子から逆極性の受信信号が検出されたりして、シートの判別が実行できない可能性がある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、送信部及び受信部における各端子が正しい極性で接続されていれば受信信号の正のピークが検出されるタイミングで当該受信信号をサンプリングし、受信信号の強度が閾値以下であれば駆動信号の極性（すなわち位相）を入れ替えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−６０５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、駆動信号の極性を入れ替えるためには、専用の回路を増設する必要があり、しかも、駆動信号の極性を入れ替える制御にも時間が必要となる。本開示の１つの局面は、送信部又は受信部における２つの端子が極性を間違えて取り付けられた場合にも、駆動信号等の極性を入れ替えることなく、シートの判別を実行することのできるシート判別装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様によるシート判別装置は、送信部と、駆動部と、受信部と、検出部と、信号処理部と、を備える。
送信部は、第１の端子と前記第１の端子とは極性の異なる第２の端子とを備え、前記第１の端子と前記第２の端子の間に、周期的に変動する駆動信号が供給されることによって超音波を送信するように構成されている。駆動部は、前記送信部における前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記駆動信号を供給するように構成されている。受信部は、第３の端子と前記第３の端子とは極性の異なる第４の端子とを備え、前記送信部から送信された超音波を受信する。また、受信部は、前記第３の端子と前記第４の端子との間に電位差を発生させ、受信した超音波に応じて受信信号を発生するように構成されている。検出部は、前記受信部が前記第３の端子と前記第４の端子の間に発生させた受信信号を検出するように構成されている。信号処理部は、前記検出部が検出した受信信号に基づいて処理を実行するように構成されている。
【０００８】
前記信号処理部は、 前記送信部が超音波の送信を開始してから、予め設定された所定時間が経過した第１時点で前記検出部が検出した受信信号をサンプリングする。そして、当該サンプリングされた受信信号が、前記駆動部が前記送信部における前記第１の端子及び前記第２の端子の極性に応じて前記駆動信号を供給し、かつ、前記検出部が前記受信部における前記第３の端子及び前記第４の端子の極性に応じて前記受信信号を検出していることを示唆する所定の要件を満たす場合、前記信号処理部は更に次の処理を実行する。すなわち、予め設定された所定の基準と前記サンプリングされた受信信号とを比較することにより、前記送信部と前記受信部との間に存在するシートに対する判別を実行する。
【０００９】
また、前記サンプリングされた受信信号が前記所定の要件を満たさない場合、前記信号処理部は、前記第１時点よりも更に前記駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍（但し、ｎは自然数）後の第２時点で前記検出部が検出した受信信号をサンプリングする。また、前記信号処理部は、前記基準を前記第２時点に対応した基準に補正し、前記第２時点でサンプリングされた受信信号と前記補正後の基準とを比較して前記判別を実行する。
【００１０】
このような構成によれば、送信部又は受信部における２つの端子が極性を間違えて取り付けられるなどして、第１時点でサンプリングされた受信信号が所定の要件を満たさない場合、第２時点で受信信号が再びサンプリングされる。受信信号は、駆動信号に対して遅れて変動するものの、駆動信号と同様の周期で変動する。第２時点は、第１時点よりも更に駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍後の時点である。このため、駆動信号の位相を当該駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍ずらして送信部に供給した場合に第１時点でサンプリングされる受信信号と同様の位相の波形が、第２時点でサンプリングされた受信信号に現れる。また、駆動信号の位相を当該駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍ずらすことは、駆動信号の極性を入れ替えることと類似の効果を奏する。
【００１１】
但し、第１時点と第２時点とでは、送信部が超音波の送信を開始してからの経過時間の長さが異なるので、受信信号の振幅等は変化しており、当該受信信号の比較対象となる基準等は、前記経過時間の差に応じて補正する必要がある。そこで、信号処理部は、前記基準を第２時点に対応した基準に補正し、第２時点でサンプリングされた受信信号と前記補正後の基準とを比較して、シートに対する判別を実行する。このため、送信部又は受信部における２つの端子が極性を間違えて取り付けられた場合にも、駆動信号等の極性を入れ替えることなく、シートの判別を実行することが可能となる。
【００１２】
なお、前記第２時点は、第１時点よりも更に駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍後の時点とする代わりに、駆動信号の周期の（２ｎ−１）／２倍（但し、ｎは自然数）ずらしたタイミングとしても、同様の効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る画像読取装置の中央断面図である。
【図２】前記画像読取装置の制御系の構成を表すブロック図である。
【図３】前記制御系にセンサが正しく接続された例の波形を表す説明図である。
【図４】前記制御系のセンサが誤って接続された例の波形を表す説明図である。
【図５】前記誤って接続された例に対する実施形態の動作を表す説明図である。
【図６】前記制御系における重送検出処理を表すフローチャートである。
【図７】前記重送検出処理に係る第２実施形態を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に説明する「発明を実施するための形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
【００１５】
以下、本開示の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものであり、本開示は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。
【００１６】
［１．第１実施形態］
［１−１．画像読取装置の構成］
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
［画像読取装置の構成］
本開示が適用された画像読取装置１は、図１及び図２に示すように、給紙トレイ２と、読取部３と、排紙トレイ４と、設定部５と、温度センサ６と、制御部７（信号処理部の一例）とを備える。本実施形態に係る画像読取装置１は、使用者により給紙トレイ２に載置された複数のシートＰＰを読取部３内において搬送しながら読み取るシートフィードスキャナである。
【００１７】
読取部３は、給紙トレイ２に載置されたシートＰＰを読取部３の内部に引き込む。読取部３は、読取部３の内部において、引き込まれたシートＰＰを給紙トレイ２から排紙トレイ４に向けて搬送する。読取部３は、読取部３の内部において、搬送されるシートＰＰの画像を読み取る。排紙トレイ４は、読取部３により搬送されたシートＰＰを受け取る。
【００１８】
より詳細には、読取部３は、ピックアップローラ３２と、分離パッド３３と、超音波センサ１０と、フィードローラ３５と、読取センサ３６と、搬送路３７と、排出ローラ３８とを備えている。
【００１９】
ピックアップローラ３２は、摩擦力により、給紙トレイ２に載置された複数枚のシートＰＰを画像読取装置１の内部に引き込む。ピックアップローラ３２は、図示しないモータにより駆動される。分離パッド３３は、摩擦力により、複数枚のシートＰＰを数枚のシートＰＰに分離する。分離パッド３３により複数枚のシートＰＰが１枚のシートＰＰに分離されることが望ましい。しかし、分離パッド３３に代表される分離部材の存在下においても、数枚のシートＰＰが重なった状態で搬送される重送が発生することがある。
【００２０】
超音波センサ１０は、搬送されるシートＰＰを検知する。超音波センサ１０は、送信側センサ１０Ａ（送信部の一例）と受信側センサ１０Ｂ（受信部の一例）とを備える。送信側センサ１０Ａにより重なった２枚以上のシートＰＰに対し送信され、受信側センサ１０Ｂにより受け取られる超音波は、１枚のシートＰＰが搬送される場合と比較して、大きく減衰する。この超音波の減衰を検知することにより重送が発生しているか否かの判別を行うことができる。
【００２１】
以後、図１に示すように、送信側センサ１０Ａと受信側センサ１０Ｂとの間を搬送されるシートＰＰの搬送方向をＸ軸方向として定義する。また、送信側センサ１０Ａと受信側センサ１０Ｂとの間を搬送されるシートＰＰの表面に平行な面上で、かつ、Ｘ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向、送信側センサ１０Ａと受信側センサ１０Ｂとの間を搬送されるシートＰＰの表面に垂直な方向をＺ軸方向として定義する。従って、例えば、送信側センサ１０Ａと受信側センサ１０Ｂとの間を搬送されるシートＰＰの表面に平行な面は、ＸＹ平面に平行である。なお、以後、「上」、又は「表」と記した場合、図１に示す矢印が指すＺ軸の正方向を意味し、「下」、又は「裏」と記した場合、図１に示すＺ軸の負方向を意味するものとする。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の定義は他の図面においても共通のものとする。
【００２２】
フィードローラ３５は、図示しないモータにより駆動されてシートＰＰを搬送する。シートＰＰは、搬送路３７内を搬送される。読取センサ３６は、搬送路３７を挟んで対向する一対の密着イメージセンサ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）３６Ａ，３６Ｂにより構成される。読取センサ３６は、シートＰＰの表面、及び裏面の画像を読み取る。
【００２３】
排出ローラ３８は、搬送路３７内のシートＰＰの搬送方向において読取センサ３６の下流側に配置される。排出ローラ３８は、搬送路３７内を搬送されたシートＰＰを排紙トレイ４に送る。排出ローラ３８は、図示しないモータにより駆動される。シートＰＰは、排紙トレイ４に積層される。
【００２４】
制御部７は、ＣＰＵ７１とＲＡＭ７２とＲＯＭ７３とを備えたコンピューターにより構成され、図２に示すように、設定部５、温度センサ６、送信側センサ１０Ａ、及び、受信側センサ１０Ｂと接続される。設定部５は、電源スイッチ、及び  各種設定ボタンを有する。温度センサ６は、画像読取装置１の環境温度を検出する。
【００２５】
制御部７は、ＣＰＵ７１、ＲＡＭ７２及びＲＯＭ７３の他、図２に示すように、駆動信号生成部７４（駆動部の一例）、増幅部７５（検出部の一例）、サンプルホールド回路７６、ＡＤ変換部７７及びバス７８を備えている。
【００２６】
ＣＰＵ７１は、各種情報処理プログラムを実行することにより、画像読取装置１が備える各種機能を実行する演算処理装置である。ＲＡＭ７２は受信側センサ１０Ｂにより受け取られる超音波の振幅データや読取センサ３６により読み取られたシートＰＰの画像データ等の各種データを一時的に記憶する領域である。ＲＯＭ７３は、ＣＰＵ７１により実行される各種情報処理プログラムを記憶している。ＲＯＭ７３は、重送が発生していない場合にシートＰＰを介して受信側センサ１０Ｂにより受信される超音波の振幅値等の各種データも記憶している。ＲＯＭ７３は、不揮発性メモリであるフラッシュメモリにより構成されている。
【００２７】
駆動信号生成部７４は、送信側センサ１０Ａを駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号生成部７４は、生成した駆動信号を送信側センサ１０Ａに供給する。送信側センサ１０Ａは、供給された駆動信号に基づき、超音波を発生する。送信側センサ１０Ａは、発生された超音波を受信側センサ１０Ｂに向けて送信する。送信側センサ１０Ａと受信側センサ１０Ｂとの間をシートＰＰが搬送される場合、超音波は減衰して、受信側センサ１０Ｂにより受信される。
【００２８】
増幅部７５は、受信側センサ１０Ｂにより受信された超音波のアナログ信号を増幅する。サンプルホールド回路７６は、増幅部７５により増幅された超音波のアナログ信号を、予め設定されたタイミングでサンプリングする。ＡＤ変換部７７は、サンプルホールド回路７６によりサンプリングされた超音波のアナログデータをデジタルデータに変換する。
【００２９】
［超音波センサの極性について］
ここで、送信側センサ１０Ａは、図３に示すように、正極性に対応した第１の端子１１Ａと負極性に対応した第２の端子１２Ａとを備え、当該２つの端子１１Ａ，１２Ａの間に周期的に変動する電位差が発生するように、駆動信号生成部７４から駆動信号を供給される。第１の端子１１Ａと第２の端子１２Ａとの間に発生した電位差（すなわち、電圧）は第１圧電素子１３Ａに印加され、その電位差の変動に応じて第２圧電素子１３Ｂは超音波を送信する。
【００３０】
受信側センサ１０Ｂも、同様に、正極性に対応した第３の端子１１Ｂと負極性に対応した第４の端子１２Ｂとを備え、第２圧電素子１３Ｂが超音波を受けて変位したときに当該２つの端子１１Ｂ，１２Ｂの間に電位差が発生する。この電位差は、増幅部７５によって増幅された後、サンプルホールド回路７６によりサンプリングされる。
【００３１】
図３（Ａ）では、駆動信号生成部７４の正極側出力が第１の端子１１Ａに、駆動信号生成部７４の負極側出力が第２の端子１２Ａに、それぞれ正しく接続されている。また、第３の端子１１Ｂが増幅部７５における正極側入力に、第４の端子１２Ｂが増幅部７５における負極側入力に、それぞれ正しく接続されている。
【００３２】
このため図３（Ｂ）に示すように、駆動信号生成部７４から矩形波からなるバースト波である駆動信号Ｓｂを一定の周期Ｔで印加するとバースト波の立ち上がりからΔｔ１遅れて立ち上がる受信信号Ｓｒが増幅部７５を介して検出される。サンプルホールド回路７６には、受信信号Ｓｒのうち、正の部分の値Ｓｄがホールドされる。なお、受信信号Ｓｒは、第３の端子１１Ｂと第４の端子１２Ｂとの間の電位差に応じた信号である。本例では、第４の端子１２Ｂの電位を０Ｖとしたときの第３の端子１１Ｂの電位を受信信号としているが、これに限定されるものではない。例えば、第３の端子１１Ｂの電位を０Ｖとしたときの第４の端子１２Ｂの電位を受信信号としてもよく、その他の方法で受信信号を定義してもよい。
【００３３】
また、Δｔ１は、例えば、送信側センサ１０Ａから発生された超音波が受信側センサ１０Ｂに達するまでの超音波伝搬時間とすることができる。一般的に空気中を伝搬する音速ｖ（ｍ／ｓ）は次式から求められる。ｖ＝３３１．５＋０．６１・ｔ（但し、ｔはセ氏温度）このため、送信側センサ１０Ａと受信側センサ１０Ｂとの間のＺ方向の距離ｄを１０ｍｍと仮定し、環境温度が２０℃と仮定すると、超音波伝搬時間としてのΔｔ１は２９．０９５ｕｓとなる。
【００３４】
また、バースト波が繰り返し発生されることにより、受信信号Ｓｒの振幅は徐々に大きくなる。そこで、例えば、バースト波の３波目（他の波であってもよい）の中心からΔｔ１遅れた第１時点Ｄ１でサンプルホールドされると、受信信号Ｓｒの振幅は正の振幅から始まっているので、第１時点Ｄ１では受信信号Ｓｒの正の値Ｓｄが取得される。
【００３５】
ところが、図４（Ａ）に示すように、増幅部７５における負極側入力が第３の端子１１Ｂに、増幅部７５における正極側入力が第４の端子１２Ｂに、それぞれ誤ってされる場合がある。その場合、第１の端子１１Ａ及び第２の端子１２Ａが正しく接続されても、第１時点Ｄ１では受信信号Ｓｒの正の値Ｓｄが取得されない場合がある。すなわち、図４（Ｂ）に示すようにハイレベルから開始される駆動信号Ｓｂを送信側センサ１０Ａに印加すると、受信信号Ｓｒの振幅は負の振幅から始まる。その結果として第１時点Ｄ１におけるＳｄの値はほぼグランド電位となってしまう。このような接続状態を極性が一致していないと表現する。極性が一致していない例としては、他にも、下記の表１に示すＢ〜Ｄのパターンがある。
【００３６】
【表１】
2019172423.tif 000003
Ａは、極性が一致している場合で、Ｂは、図４に示した極性が一致していない場合である。Ｃは、受信側は極性が一致しているが送信側の極性が一致していない場合である。Ｂ，Ｃいずれの場合も、受信信号Ｓｒが１／２波（すなわち、周期Ｔの１／２）ずれ、Ｓｄは検出不可能となる。但し、Ｄの場合のように、送信側も受信側もいずれも極性が一致していない場合は、誤りが相殺し合って受信信号Ｓｒのずれがなくなり、Ｓｄが検出可能となる。
【００３７】
このような課題に対して、特許文献１に記載の構成では、Ｓｄが検出できなかった場合に駆動信号の極性を入れ替えているが、その場合、専用の回路を増設する必要があり、しかも、駆動信号の極性を入れ替える制御にも時間が必要となる。専用の回路としては、例えば、トランジスタを４個使ってモータの正転逆転を制御するいわゆるＨブリッジ回路のようなものが考えられるが、構成が複雑化してコストアップにつながる。また、駆動信号の極性を入れ替えるためには、圧電素子の振動が収まるまで待つ必要がある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、図５（Ｂ）に示すように、図４（Ａ）と同様に極性が一致していない場合には、第１時点Ｄ１よりも更にＴ／２後の第２時点Ｄ２で、受信信号Ｓｒのサンプリングを行う。以下、その処理について説明する。
【００３９】
［１−２．処理］
制御部７は、シートＰＰの搬送が開始されると、図６に示す重送検出処理を開始する。この処理では、先ず、Ｓ１にて、制御部７は、温度センサ６を介して環境温度ｔ（℃）を測定し、Ｓ３にて、次式により超音波伝搬時間Δｔ１［秒］を算出する。
【００４０】
Δｔ１  ＝  ｄ  ／  ｖ
なお、ｄは送信側センサ１０Ａの第１圧電素子１３Ａの振動面から受信側センサ１０Ｂの第２圧電素子１３Ｂの振動面までの距離［ｍ］である。例えば、ｄは０．０１ｍであってもよい。ｖは温度ｔにおける超音波の伝搬速度［ｍ／ｓ］である（ｖ＝３３１．５＋０．６１ｔ）。
【００４１】
続くＳ５で、制御部７は、駆動信号生成部７４に対してハイレベルから始まる駆動信号Ｓｂを出力するよう指示する。駆動信号生成部７４はこの指示に従って、ハイレベルから始まる周期Ｔのバースト波からなる駆動信号Ｓｂの出力を開始する。
【００４２】
続くＳ７では、制御部７は、前述の第１時点Ｄ１のタイミングで、受信信号Ｓｒの電圧Ｖ１を、サンプルホールド回路７６を介してＡＤ変換部７７から取得する。第１時点Ｄ１は、詳細には、３波目のパルスを出力したタイミングから１／４×Ｔ＋Δｔ１が経過したタイミングである。つまり、送信側センサ１０Ａが超音波の送信を開始したタイミングを起点とする第１時点Ｄ１は、１波目のパルスを出力したタイミングから２Ｔ＋１／４×Ｔ＋Δｔ１だけ時間が経過したタイミングである。この場合、所定時間は２Ｔ＋１／４×Ｔ＋Δｔ１となる。
【００４３】
続くＳ９では、制御部７は、電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｔｈ１を超えているか否かを判断する。閾値Ｖｔｈ１は極性が一致しているかどうかを判定する目安となる電圧であり、予め工場出荷時に設定されＲＯＭ７３等に判定テーブル（基準の一例）として記憶されている。なお、判定テーブルには、後述の重送の判別に係る閾値等も記憶されている。
【００４４】
図３（Ｂ）を用いて説明したように電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｔｈ１を超えていれば、送信側センサ１０Ａ及び受信側センサ１０Ｂは接続状態の極性が一致している。その場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、制御部７は、Ｓ１１にて、電圧Ｖ１に基づき透過係数ｃを算出する。なお、透過係数ｃを算出する際には、シートＰＰが送信側センサ１０Ａと受信側センサ１０Ｂとの間を通過していないタイミングで予め取得された電圧Ｖ０も使用される。例えば、制御部７は、透過係数ｃを、ｃ＝Ｖ１／Ｖ０なる式で算出してもよい。
【００４５】
続くＳ１３にて、制御部７は、Ｓ１１で算出した透過係数ｃに基づき、シートＰＰが重送されているか否かを判別して、処理を終了する。この、重送されているか否かの判別は、周知であるのでここでは割愛する。この重送されているか否かの判別結果は、別ルーチンで実行される読取センサ３６による読取処理に反映される。
【００４６】
一方、Ｓ９にて、電圧Ｖ１が閾値Ｖｔｈ１を超えていないと制御部７が判断した場合、極性が一致していないとみなすことができる。そこで、その場合（Ｓ９：ＮＯ）、制御部７は、Ｓ２１にて、第１時点Ｄ１にＴ／２プラスしたタイミングとしての第２時点Ｄ２で電圧Ｖ２をサンプリングするように、サンプルホールド回路７６の設定を変更する。また、図３（Ｂ），図５（Ｂ）に示すように、極性が一致しているときに第１時点Ｄ１でサンプリングされた電圧と、極性が一致していないときに第２時点Ｄ２でサンプリングされた電圧とは、他の条件が同じであっても値が異なる。そこで、Ｓ２１に続くＳ２３で、制御部７は、第２時点Ｄ２に対応した（すなわち、Ｔ／２ずらした場合の）テーブルに、判定テーブルを変更する。
【００４７】
続くＳ２５では、制御部７は、前述の第２時点Ｄ２のタイミングで、受信信号Ｓｒの電圧Ｖ２を、サンプルホールド回路７６を介してＡＤ変換部７７から取得する。続くＳ２７では、制御部７は、電圧Ｖ２が所定の閾値Ｖｔｈ２を超えているか否かを判断する。この場合の閾値Ｖｔｈ２は極性が一致しているかどうかを判定する目安となる電圧を、Ｓ２３にて変更された判定テーブルに基づいて設定した値である。そして、電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２を超えていれば（Ｓ２７：ＹＥＳ）、制御部７の処理は前述のＳ１１へ移行する。一方、電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２を超えていない場合は（Ｓ２７：ＮＯ）、制御部７はＳ２９にて装置の故障を記録又は報知する故障処理を実行して、一旦処理を終了する。
【００４８】
［１−４．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１Ａ）本第１実施形態では、第１時点Ｄ１でサンプリングされた受信信号Ｓｒの電圧Ｖ１が閾値Ｖｔｈ１を超えていない場合（Ｓ９：ＮＯ）、第２時点Ｄ２で再度、受信信号Ｓｒがサンプリングされる（Ｓ２５）。受信信号Ｓｒは、駆動信号Ｓｂに対して遅れて変動するものの、駆動信号Ｓｂと同様の周期Ｔで変動する。第２時点Ｄ２は、第１時点Ｄ１よりも更にＴ／２後の時点である。このため、駆動信号Ｓｂの位相をＴ／２ずらして送信側センサ１０Ａに供給した場合に第１時点Ｄ１でサンプリングされる受信信号と同様の位相の波形が、第２時点Ｄ２でサンプリングされた受信信号Ｓｒに現れる。また、駆動信号Ｓｂの位相をＴ／２ずらすことは、駆動信号Ｓｂの極性を入れ替えることと類似の効果を奏する。
【００４９】
但し、第１時点Ｄ１と第２時点Ｄ２とでは、送信側センサ１０Ａが超音波の送信を開始してからの経過時間の長さが異なるので、受信信号Ｓｒの振幅等は変化している。そこで、本第１実施形態では、当該受信信号Ｓｒの比較対象となる閾値Ｖｔｈ１等を含む判定テーブルを、制御部７はＳ２３にて変更し、変更後の判定テーブルに応じた閾値Ｖｔｈ２と第２時点Ｄ２でサンプリングされた受信信号Ｓｒとを比較する（Ｓ２７）。このため、本第１実施形態では、送信側センサ１０Ａ及び受信側センサ１０Ｂは接続状態の極性が一致していない場合にも、駆動信号Ｓｂ等の極性を入れ替えることなく、重送の判別を実行することが可能となる。従って、重送の判別を早期に実行することができ、しかも、駆動信号Ｓｂの極性を入れ替えるための回路等も設ける必要がない。
【００５０】
（１Ｂ）また、本第１実施形態では、制御部７は、受信信号Ｓｒの電圧が閾値Ｖｔｈ１又はＶｔｈ２を超えているかを判断している。このため、受信信号Ｓｒの電圧の微分値等を閾値と比較する場合に比べて、受信信号Ｓｒを１回サンプリングするだけでも前記判断が可能となる。従って、前記極性が一致しているか否かの判断を一層迅速に行うことができる。
【００５１】
（１Ｃ）また、本第１実施形態では、制御部７は、受信信号Ｓｒに基づいて重送の有無を判別している。このため、読取センサ３６による読取結果が異常な読取結果となるのを一層良好に抑制することができる。
【００５２】
（１Ｄ）また、本第１実施形態では、制御部７は、前記極性が一致していれば受信信号Ｓｒにおける正のピークが検出される時点に第１時点Ｄ１を設定している。このため、前記極性が一致しているか否かの判断を、ピーク以外の時点で判断する場合に比べて一層大きい閾値と比較することによって実行することができ、延いては、当該判断を一層正確に実行することができる。
【００５３】
（１Ｅ）また、本第１実施形態では、送信側センサ１０Ａとして、第１の端子１１Ａと第２の端子１２Ａとの間に印加された電圧を超音波に変換する第１圧電素子１３Ａを備えたものが使用されている。また、受信側センサ１０Ｂとして、超音波を電圧に変換して第３の端子１１Ｂと第４の端子１２Ｂとの間に印加する第２圧電素子１３Ｂを備えたものが使用されている。このため、送信側センサ１０Ａと受信側センサ１０Ｂとは同一のセンサで構成することができ、使用部品の種類を減らして装置の製造コストを一層良好に低減することができる。
【００５４】
（１Ｆ）また、本第１実施形態では、駆動信号生成部７４は、駆動信号Ｓｂとして矩形波を生成している。また、本第１実施形態は、本開示を画像読取装置１に適用したものである。この種の装置では、装置内部で整流された直流電流が使用されることが多いので、駆動信号Ｓｂとして矩形波を用いた場合、駆動信号生成部７４の構成を簡略化することが可能となる。
【００５５】
［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。第１実施形態では、第２時点Ｄ２で取得された電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２以下の場合（Ｓ２７：ＮＯ）、制御部７は故障処理（Ｓ２９）を実行した。これに対して、第２実施形態では、第２時点Ｄ２で取得された電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２以下の場合（Ｓ２７：ＮＯ）、図７に示す処理が実行される点で第１実施形態と異なる。
【００５６】
電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２を超えていない場合（Ｓ２７：ＮＯ）、図７に示すように、制御部７は、Ｓ３１にて、第１時点Ｄ１に３Ｔ／２プラスしたタイミングとしての第３時点Ｄ３で電圧Ｖ３をサンプリングするように、サンプルホールド回路７６の設定を変更する。続くＳ３３で、制御部７は、第３時点Ｄ３に対応した（すなわち、３Ｔ／２ずらした場合の）テーブルに、前記判定テーブルを変更する。
【００５７】
続くＳ３５では、制御部７は、前述の第３時点Ｄ３のタイミングで、受信信号Ｓｒの電圧Ｖ３を、サンプルホールド回路７６を介してＡＤ変換部７７から取得し、Ｓ３７にて、電圧Ｖ３が所定の閾値Ｖｔｈ３を超えているか否かを判断する。この場合の閾値Ｖｔｈ３は極性が一致しているかどうかを判定する目安となる電圧を、Ｓ３３にて変更された判定テーブルに基づいて設定した値である。そして、電圧Ｖ３が閾値Ｖｔｈ３を超えていれば（Ｓ３７：ＹＥＳ）、制御部７の処理は前述のＳ１１へ移行し、電圧Ｖ３が閾値Ｖｔｈ３を超えていない場合は（３７：ＮＯ）、制御部７の処理は前述のＳ２９へ移行する。
【００５８】
［２−２．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、第１実施形態における（１Ａ）〜（１Ｆ）の効果に加えて以下の効果を奏する。
【００５９】
（２Ａ）本第２実施形態では、処理が間に合わずに第２時点Ｄ２で正確な電圧Ｖ２が取得できなかったなどの理由によって、Ｖ２≦Ｖｔｈ２とＳ２７にて判断された場合にも、その第２時点Ｄ２よりも後の第３時点にて、電圧Ｖ３と閾値Ｖｔｈ３とを比較することができる。このため、送信側センサ１０Ａ及び受信側センサ１０Ｂは接続状態の極性が一致していない場合にも、駆動信号Ｓｂ等の極性を入れ替えることなく重送の判別を実行することが、第１実施形態に比べて一層多くの場合に可能となる。
【００６０】
［３．他の実施形態］
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００６１】
（３Ａ）前記各実施形態では、第１時点Ｄ１を設定するためのΔｔ１を、制御部７は環境温度に基づいて設定したが、これに限定されるものではない。例えば、Δｔ１は環境温度に拘わらず固定値とされてもよく、音速とは無関係な他の方法で、第１時点Ｄ１等のように受信信号Ｓｒをサンプリングすべきタイミングが設定されてもよい。
【００６２】
（３Ｂ）前記各実施形態では、極性が一致していることを示唆する所定の要件として、電圧Ｖ１等が閾値Ｖｔｈ１等を超えていることが採用されたが、これに限定されるものではない。例えば、前記所定の要件は、受信信号Ｓｒの電圧の微分値又は積分値等を閾値等と比較する要件であってもよく、その他の要件であってもよい。
【００６３】
（３Ｃ）前記各実施形態では、制御部７は、第２時点Ｄ２を第１時点Ｄ１よりもＴ／２後の時点に設定し、第２実施形態では、制御部７は、第３時点Ｄ３を第１時点Ｄ１よりも３Ｔ／２後の時点に設定しているが、これに限定されるものではない。例えば、第２時点Ｄ２は第１時点Ｄ１よりも（２ｎ−１）Ｔ／２（但し、ｎは２以上の自然数）後の時点であってもよく、第３時点Ｄ３は第１時点Ｄ１よりも（２ｍ−１）Ｔ／２（但し、ｍはｎより大きい自然数）であってもよい。
【００６４】
（３Ｄ）前記各実施形態では、第１時点Ｄ１において所定の要件（すなわち、Ｖ１＞Ｖｔｈ）が満たされない場合に（Ｓ９：ＮＯ）、即座に第２時点Ｄ２が設定されたが（Ｓ２１）、これに限定されるものではない。例えば、第１時点Ｄ１の後、一定の時間間隔をおいてサンプリングのタイミングを（２ｎ−１）Ｔ／２（但し、ｎは自然数）ずらしてもよい。より具体的には、例えば、１枚目のシートＰＰに対して所定の要件が満たされなかった場合、２枚目のシートＰＰに対して、超音波の送信の開始に対して第１時点を（２ｎ−１）Ｔ／２ずらしたタイミングで、所定の要件及び重送に係る判断がなされてもよい。
【００６５】
（３Ｅ）前記各実施形態では、本開示を画像読取装置に適用したが、これに限定されるものではない。例えば、本開示は、画像形成装置に適用することもでき、単にシートＰＰを搬送するだけの搬送装置に適用することもでき、その他の装置に適用することもできる。また、前記各実施形態では、制御部７はシートＰＰの重送を判別したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部７は、シートＰＰの坪量又は厚さ又は材質等（すなわち、媒体の種類）を判別してもよい。
【００６６】
（３Ｆ）前記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、前記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、前記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の前記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００６７】
１…画像読取装置                      ６…温度センサ
７…制御部                            １０…超音波センサ
１０Ａ…送信側センサ                  １０Ｂ…受信側センサ
１１Ａ…第１の端子                    １１Ｂ…第３の端子
１２Ａ…第２の端子                    １２Ｂ…第４の端子
１３Ａ…第１圧電素子                  １３Ｂ…第２圧電素子
７４…駆動信号生成部                  ７５…増幅部
７６…サンプルホールド回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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