(57)【要約】【課題】  小サイズ紙においても十分なサンプリング回数が確保でき、精度良い重送検知制御ができる超音波方式の重送検知装置を提供すること。【解決手段】  超音波方式の重送検知センサにおいて、振動素子、あるいはそれと連動して振動する部材に振動停止部材を近接配置し、振動素子あるいは振動部材に対し、所望のタイミングで、当接及び離間制御することで、１次波以降の２次波、３次波と続く不要輻射成分が急速に減衰するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を用いた発信器及び受信器において、
振動を強制的に抑止させる振動停止手段が、当接あるいは離間可能な構成で、
前記発信器及び受信器の振動部分に近接して配置されていることを特徴とする重送検知装置。
【請求項２】
上記請求項１記載の振動停止手段を、発信開始から所定時間後に、振動部分に当接あるいは離間するよう制御する制御手段を有することを特徴とする重送検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送装置等に用いてられる紙の二重送りを検出する超音波方式の重送検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波方式の重送検知センサの概略構成は、図２に示すように、振動により超音波を発生する圧電素子と一体化された振動部材２０１と、その取り付け台となるゴムケース２０２、圧電素子に電圧を印加するリード線２０５から成る。取り付け部材２０３、２０４により紙搬送装置など適用装置に固定される。ここで、取り付けにおいて注意すべき点として、固定部材２０４と、振動部材２０１及びそれと接合されているゴムケース２０２を非接触として、振動を妨げることのないようにしていた。そして、図３に示されているように、発信・受信ともに図２に示した同構成のセンサ２０６ａ、２０６ｂが用紙搬送経路を挟むようにして、対向配置されている。
【０００３】
こうした構成での伝播波形としては、図４に示すように、１次波に続き、２次波、３次波と不要輻射成分が生じる。それら全て収束してから、次のサンプリングを開始しなければ、１次波成分に前回サンプリング時の不要輻射成分が含まれ、検出精度が不安定となることから、サンプリング周期は、不要輻射が収まるまでの時間で制約されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、従来は、特に小サイズ紙におけるサンプリング回数が少なく、誤差要因が含まれやすいことから、小サイズ紙の重送検知が困難であった。また、プリント速度の高速化という点からも、サンプリング周期を短くすることが課題となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
超音波式重送検知センサの振動部（圧電素子）あるいは、振動の伝達する周囲部材の振動を強制的に抑止させる振動停止部材を当接あるいは離間制御可能な構成で設置する。そして、１次波が受信センサに到達後、送信側と受信側ともに振動を強制的に停止させるために、振動停止部材を当接及び離間制御する制御手段を設けている。
【発明の効果】
【０００６】
超音波方式の重送検知センサにおける不要輻射波を急速に減衰させることが可能となり、サンプリング周期を高速化することができる。これにより、小サイズ紙においても十分なサンプリング回数が確保でき、精度良い重送検知制御ができる。また、用紙搬送制御の高速化にも対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（実施例１）
以下、本発明の実施形態について、図面に即して説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態における超音波重送検知センサの概略構成を示している。
【０００９】
振動により超音波を発生する圧電素子と一体化された振動部材２０１と、その取り付け台となるゴムケース２０２、圧電素子に電圧を印加するリード線２０５から成る。そして、取り付け部材２０３、２０４は、センサを装置に固定するためのものである。ここで本発明の特徴となるのが、振動部材２０１に対し、当接及び離間可能な構成で、近接配置された振動停止用のゴム状の部材１０１ａ、１０１ｂである。この振動停止部材１０１ａ、１０１ｂはクラッチ１０２により、所望のタイミングで振動部材２０１に接触し、振動を強制的に停止させる働きをするものである。
【００１０】
以上の構成から成る超音波重送検知センサに関連する制御回路の概略ブロック図を図５に示している。これに即して、各制御機能について説明する。まず、ＣＰＵ５０１は、装置全体の制御の中枢をつかさどる部分であり、重送検知開始命令を出力したり、サンプリング結果を演算して、重送か否かを判断する。ＡＳＩＣ５０２（大規模集積回路。以下、ＡＳＩＣと呼ぶ）は、発信側超音波センサ１０２ａを駆動するためのバーストパルス信号（２２０ｋＨｚで８パルス）を生成する。また、受信側ＡＤコンバータを制御し、受信結果を格納するレジスタ部を有する。パルス駆動回路５０３は、ＡＳＩＣ５０２で生成されたバーストパルス信号に基づき、超音波センサを駆動するための２４ｖあるいは１２ｖ電圧のパルス電圧を出力する部分である。そして、増幅回路５０７は、発信センサ１０２ａから伝播されてきた超音波を受信センサ１０２ｂで受信した信号を増幅する部分である。
【００１１】
積分５０６は、増幅後の受信信号を積分出力に変換する部分である。ＡＤコンバータ５０５は、積分された受信信号をデジタル信号に変換する。ここで、本発明の特徴となるのが、振動停止部材駆動回路５０８、停止ＣＬ１０２、発信・受信ストッパー１０１ａ、１０１ｂである。ＡＳＩＣ５０２は、バーストパルスを生成してから予め定められた所定時間後に、振動停止信号を振動停止部材駆動回路５０８に出力する。これにより、停止ＣＬ１０２が駆動されると、発信及び受信センサのストッパー（振動停止部材）１０１ａ、１０１ｂがセンサの振動部に接触して、振動を強制的に停止させる。
【００１２】
続いて、本実施例における重送検知の流れをフローチャート図６を用いて説明する。
【００１３】
まず、重送検知制御は、ＣＰＵ５０１の命令に基づき開始される（Ｓ１０１）。最初に、発信側の超音波センサを振動させるためにバーストパルス信号を出力する（Ｓ１０２）。（本実施例では、２２０ＫＨｚで８パルスを１セットとして、バースト出力するが、センサの構成や装置へ設置方法により最適なパルスは異なるため、この限りではない。）バースト出力を開始するのと、ほぼ同時期にＡＳＩＣ５０２内部のカウンタ回路をＯＮする（Ｓ１０３）。そして、約１００ｍｓ経過後に発信１次波が受信側に到達するため、そのタイミングに合わせて、受信センサ出力をＡＤサンプリングする（Ｓ１０４、Ｓ１０５）。
【００１４】
その後、２次波、３次波と不要輻射成分が生じるが、本実施例では、１次波受信後から約１０ｍｓ後に、発明の特徴とする振動停止制御を開始する（Ｓ１０７）。これにより、振動停止部材１０１ａ、１０１ｂがセンサの振動部に当接され、振動急速的に減衰させる。そして、振動が停止するのに十分な時間が経過したら（Ｓ１０８）、振動停止制御がＯＦＦされ（Ｓ１０９）、振動停止部材が離間される。続いて、２回目のバースト出力及びＡＤサンプリングが開始される。以上のシーケンスを、所望のサンプリング回数だけ繰り返して終了する（Ｓ１１１）。
【００１５】
図７は、以上の説明に基づく、振動停止制御を行った場合の超音波伝播波形の様子を表したものである。１次波のピーク出力から急速に減衰するように制御されるのが特徴である。
【００１６】
以上、本発明に基づく実施形態では、超音波方式の重送検知センサにおける不要輻射波を急速に減衰させることが可能となり、サンプリング周期を高速化することができる。
【００１７】
これにより、小サイズ紙においても十分なサンプリング回数が確保でき、精度良い重送検知制御ができる。また、用紙搬送制御の高速化にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態における超音波センサの概略構成図である（側面図及び上視図）。
【図２】従来技術の超音波センサの概略構成図である（側面図）。
【図３】装置に適用される超音波重送検知センサの概略配置構成図である。
【図４】従来技術における伝播波形の様子を示した図である。
【図５】超音波重送検知センサに関連する制御回路の概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態における制御フロー図である。
【図７】本発明の実施形態における超音波伝播波形の様子を示した図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０１ａ  ストッパー（振動停止部材）
１０１ｂ  ストッパー（振動停止部材）
２０１  振動部材
２０２  ゴムケース
２０３  取り付け部材
２０４  センサを装置に固定するための部材
【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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