JP2006189376A

JP2006189376A - ステープル検知装置

Info

Publication number: JP2006189376A
Application number: JP2005002694A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Kado; 久賀戸
Original assignee: Kanazawa Institute of Technology (KIT)
Current assignee: Kanazawa Institute of Technology (KIT)
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2006-07-20

Abstract

【課題】高感度性と誤動作の防止とを両立させる。
【解決手段】書類を載置可能な書類載置面１ａに多数のフラックスゲート型磁気検出素子１０を分布して配設し、各フラックスゲート型磁気検出素子１０の検出信号に基づいて書類ＤにステープルＱが付着しているか否かを判定する。
【効果】小さなステープルによる地磁気の変化をも検出できる高感度のフラックスゲート型磁気検出素子を用いるため、小さなステープルでも確実に検知できる。フラックスゲート型磁気検出素子は移動しないため、移動による地磁気の変化を検出して誤動作することもない。
【選択図】図５

Description

本発明は、ステープル検知装置に関し、さらに詳しくは、小さなステープル（ホッチキスの針）をも検知できる高感度性と誤動作の防止とを両立させることが出来るステープル検知装置に関する。

従来、ステープルを磁気的に検知する検出部材を原稿の端に沿って移動して原稿の端を走査し、原稿の端にステープルが付着しているか否かを検知して、ステープルが付着していないときは複写のための原稿送りを許可し、ステープルが付着しているときは原稿送りを停止する自動原稿送り装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
他方、複数のフラックスゲート型磁気検出素子を２次元的に配設し、空間の磁場を測定する磁気測定装置が知られている（例えば、特許文献２、３参照。）。

特開平１０−２３９９２０号公報特開平９−２４３７２５号公報特開平３−２０００８３号公報

上記従来の自動原稿送り装置において、平面コイルのような感度の低い検出部材を用いた場合、小さなステープルを検知する確実性に欠ける問題点があった。他方、フラックスゲート型磁気検出素子のような高感度の検出部材を用いた場合、原稿の端に沿って検出部材を移動する際に地磁気の変化を検出して誤動作する問題点があった。
他方、上記従来の磁気測定装置は、空間の磁場を測定するのに利用されているが、ステープルの検知には全く利用されていない。
そこで、本発明の目的は、小さなステープルをも検知できる高感度性と誤動作の防止とを両立させることが出来るステープル検知装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、書類を載置可能な書類載置面に分布して配設された複数のフラックスゲート型磁気検出素子と、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の各励磁用コイルに励磁電流を通電する励磁部と、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の各検出用コイルに誘起される信号をそれぞれ処理して各検出信号を出力する信号処理部と、前記各検出信号に基づいて前記書類にステープルが付着しているか否かを判定する判定部とを具備したことを特徴とするステープル検知装置を提供する。
上記第１の観点によるステープル検知装置では、小さなステープルによる地磁気の変化をも検出できる高感度のフラックスゲート型磁気検出素子を用いるため、小さなステープルでも確実に検知できる。他方、フラックスゲート型磁気検出素子は移動しないため、移動による地磁気の変化を検出して誤動作することもない。よって、高感度性と誤動作の防止とを両立させることが出来る。

第２の観点では、本発明は、上記第１の観点によるステープル等検知装置において、前記判定部は、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の位置と各検出信号とに基づいてステープルが前記書類のどの部分に付着しているかを判定することを特徴とするステープル検知装置を提供する。
上記第２の観点によるステープル検知装置では、ステープルとフラックスゲート型磁気検出素子の距離が近いほど検出信号への影響が大きいことを利用して、ステープルがどのフラックスゲート型磁気検出素子に最も近いかを推定し、その最も近いフラックスゲート型磁気検出素子の位置からステープルが書類のどの部分に付着しているかを判定する。

第３の観点では、本発明は、書類が移動する書類移動路を横切る方向に分布して配設された複数のフラックスゲート型磁気検出素子と、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の各励磁用コイルに励磁電流を通電する励磁部と、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の各検出用コイルに誘起される信号をそれぞれ処理して各検出信号を出力する信号処理部と、前記各検出信号に基づいて前記書類にステープルが付着しているか否かを判定する判定部とを具備したことを特徴とするステープル検知装置を提供する。
上記第３の観点によるステープル検知装置では、小さなステープルによる地磁気の変化をも検出できる高感度のフラックスゲート型磁気検出素子を用いるため、小さなステープルでも確実に検知できる。他方、フラックスゲート型磁気検出素子は移動しないため、移動による地磁気の変化を検出して誤動作することもない。よって、高感度性と誤動作の防止とを両立させることが出来る。

第４の観点では、本発明は、上記第１から第３の観点によるステープル検知装置において、前記フラックスゲート型磁気検出素子は、前記書類の面に交差する方向に対になって配設されており、前記判定部は、前記対になっているフラックスゲート型磁気検出素子の検出信号の差分に基づいて判定することを特徴とするステープル検出装置を提供する。
フラックスゲート型磁気検出素子が移動しなくても、近傍で金属体が動いた時などに地磁気が変化する。このため、誤動作する可能性がある。
そこで、上記第４の観点によるステープル検知装置では、フラックスゲート型磁気検出素子を近接して対にしておき、フラックスゲート型磁気検出素子の検出信号の差分をとる。地磁気の変化は対のフラックスゲート型磁気検出素子の検出信号に同じ影響を与えるため、差分をとれば相殺される。一方、この対は書類の面に交差する方向に配設されているため書類に対しては遠近があり、書類に付着しているステープルは対のフラックスゲート型磁気検出素子の検出信号に異なった影響を与える。よって、差分からステープルの存否を判定できる。

本発明のステープル検知装置によれば、小さなステープルをも検知できる高感度性と誤動作の防止とを両立させることが出来る。なお、本発明のステープル検知装置は、磁性体の存在を検知できるため、ステープルの他、書類を挟んでいるクリップ，書類を留めているピン，パッケージに混入した針等をも検知することが出来る。

以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１にかかるステープル等検知装置１００を示す構成図である。
このステープル等検知装置１００は、書類を載置可能な書類載置面１ａに多数のフラックスゲート型磁気検出素子１０が分布して配設されているセンサユニット１と、センサユニット１からの検出信号に基づいて書類にステープル等（ステープル等とは、磁性体製のステープル，クリップ，ピン，針等をいう）が付着しているか否かを判定するコントロールボックス２とを具備してなる。

図２に示すように、センサユニット１は、第１〜第Ｎのフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−Ｎと、第１〜第Ｎのフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−Ｎの励磁用コイルに励磁電流を通電する第１〜第Ｎの励磁部５０−１〜５０−Ｎと、第１〜第Ｎのフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−Ｎの検出用コイルに誘起される信号を処理して第１〜第Ｎの検出信号を出力する第１〜第Ｎの信号処理部２０−１〜２０−Ｎと、第１〜第Ｎの検出信号をアナログ／デジタル変換する第１〜第ＮのＡ／Ｄ変換器４０−１〜４０−Ｎとを備えている。
また、コントロールボックス２は、第１〜第ＮのＡ／Ｄ変換器４０−１〜４０−Ｎより第１〜第Ｎの検出信号を読み込んで、各検出信号に基づいてステープル等が存在するか否かを判定するマイクロプロセッサ６０と、操作者からの指示を受け付けると共に判定結果を出力する入出力部６１とを具備している。

図３は、フラックスゲート型磁気検出素子１０（１０−１〜１０−Ｎ）と、励磁部５０（５０−１〜５０−Ｎ）と、信号処理部２０（２０−１〜２０−Ｎ）を示す構成図である。

フラックスゲート型磁気検出素子１０は、例えばパーマロイまたはセンダストなどの軟磁気特性（保持力が小さく、透磁率が大きい。）を有する材料を環状に成形した磁心１１に励磁用コイル１２および検出用コイル１３を設けた構造である。なお、棒状の磁心に励磁用コイルと検出用コイルとを付設した構造でもよい。

励磁部５０は、周波数ｆ０（例えばｆ０＝２ｋＨｚ）の矩形波を発振する発振器５１と、発振器５１が発振した矩形波を分周し周波数ｆ０／２の交流電流を励磁用コイル１２に通電するコイル駆動回路５２とを含んでおり、フラックスゲート型磁気検出素子１０の励磁用コイル１２に交流電流を通電する。

信号処理部２０は、検出用コイル１３に誘起される検出信号Ｉｓに帰還信号Ｉｂを重畳する帰還回路２６と、フラックスゲート型磁気検出素子１０の励磁移相から移相をずらせた同期信号を出力する移相器３１と、帰還信号Ｉｂを重畳した検出信号Ｉｓを増幅する前置増幅器３２と、遮断周波数ｆc1（＞ｆ０／２）で励磁信号成分を遮断するためのハイパスフィルタ３３と、ハイパスフィルタ３３からの出力信号を同期信号で位相検波する位相検波器３４と、遮断周波数ｆc2（≪ｆ０）で所望帯域の出力信号Ｖｐを取り出すローパスフィルタ３５と、出力信号Ｖｐを時定数τ１で積分し第１の積分信号Ｖi1を出力する第１の積分器４１と、第１の積分信号Ｖi1を時定数τ２（＞τ１）で積分し第２の積分信号Ｖi2を出力する第２の積分器４２と、第２の積分信号Ｖi2を時定数τ３（＞τ２）で積分し第３の積分信号Ｖi3を出力する第３の積分器４３と、第１〜第３の積分信号Ｖi1〜Ｖi3を減衰／増幅する第１〜第３の積分信号調整器２０１〜２０３と、積分信号調整器２０１〜２０３を経た第１〜第３の積分信号Ｖi1’〜Ｖi3’を加算して加算信号Ｖｄを出力する加算器２１と、感度を調整するべく加算信号Ｖｄを減衰／増幅する帰還量調整器２２と、帰還量調整器２２を経た加算信号Ｖｄ’にバイアス信号Ｖａを加えて帰還信号Ｉｂを出力するバイアス調整器２３とを具備している。

バイアス信号Ｖａは、磁性物体が近傍に存在しないときに加算信号Ｖｄが０になるように（つまり、ノイズ磁気の直流成分を打ち消すように）調整しておく。

各積分器４１，４２，４３の時定数τ１，τ２，τ３やフィードバック特性を積分信号調整器２０１〜２０３で調整することで、出力信号Ｖｐから抽出される信号成分の帯域を積分器ごとに変えることが可能となり、異なる複数の帯域の信号成分をそれぞれ検出信号として同時に得ることが出来る。すなわち、第１〜第３の積分信号Ｖi1〜Ｖi3のいずれか適当なものを検出信号として選べばよい。

図４は、マイクロプロセッサ６０の動作を示すフロー図である。
ステップＳ１では、第１〜第Ｎの検出信号を読み込む。
ステップＳ２では、第１〜第Ｎの検出信号の平均値を求める。
ステップＳ３では、第１〜第Ｎの検出信号の平均値と第１〜第Ｎの検出信号の各差（絶対値）と所定値（正の値）とを比較し、全て差が所定値より小さいならステップＳ４へ進み、１つでも差が所定値以上ならステップＳ５へ進む。

ステップＳ４では、ステープル等が存在しないと判定する。そして、ステップＳ７へ進む。

図５に示すように、書類Ｄの間に、ステープルＱが付着した書類が挟まっていると、人による目視では判らない。しかし、ステープルＱが地磁気を乱すため、第１〜第Ｎの検出信号の平均値と第１〜第Ｎの検出信号の差の少なくとも１つが所定値以上の値になる（そうなるように所定値を設定する）。従って、ステップＳ５へ進むことになる。

ステップＳ５では、ステープル等が書類に付着していると判定する。
ステップＳ６では、第１〜第Ｎの検出信号の平均値と第１〜第Ｎの検出信号の各差と第１〜第Ｎのフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−Ｎの位置（予め判っている）とを基に、図６に示すように等高線図ｈを作成し、等高線図ｈの頂き領域をステープル等の推定存在領域として抽出する。そして、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、ステープル等が存在しないと判定した場合は、その旨を報知する。他方、ステープル等が存在すると判定した場合は、図７に示すように、ステープル等が存在する旨のメッセージ表示Ｍおよび推定存在領域Ｌを表示する。そして、ステップＳ１に戻る。

実施例１のステープル等検知装置１００によれば、小さなステープル等による地磁気の変化をも検知できる高感度のフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−Ｎを用いるため、小さなステープル等でも確実に検知できる。他方、高感度のフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−Ｎは移動しないため、移動による地磁気の変化で誤動作してしまうことを防止することが出来る。

図８は、実施例２のステープル等検知装置２００を示す構成図である。
このステープル等検知装置２００は、実施例１のステープル等検知装置１００の各フラックスゲート型磁気検出素子１０の下側に、それらと対になるフラックスゲート型磁気検出素子１０を備えた構成である。

図９は、マイクロプロセッサ６０の動作を示すフロー図である。
ステップＳ１では、第１〜第Ｎの検出信号およびそれらと対になる第Ｎ＋１〜第２Ｎの検出信号を読み込む。
ステップＳ２’では、各対の検出信号の差分（絶対値）を求める。ここで、例えば第１の検出信号と第Ｎ＋１の検出信号の差分を第１の差分というように、各差分を第１〜第Ｎの差分という。
ステップＳ３’では、第１〜第Ｎの差分と所定値（正の値）とを比較し、全て差分が所定値より小さいならステップＳ４へ進み、１つでも差分が所定値以上ならステップＳ５へ進む。

図５に示すように、書類Ｄの間に、ステープルＱが付着した書類が挟まっていると、人による目視では判らない。しかし、ステープルＱが地磁気を乱すため、第１〜第Ｎの差分の少なくとも１つが所定値以上の値になる（そうなるように所定値を設定する）。従って、ステップＳ５へ進むことになる。

ステップＳ５では、ステープル等が書類に付着していると判定する。
ステップＳ６’では、第１〜第Ｎの差分と第１〜第Ｎのフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−Ｎの位置（予め判っている）とを基に、図６に示すように等高線図ｈを作成し、等高線図ｈの頂き領域をステープル等の推定存在領域として抽出する。そして、ステップＳ７へ進む。

実施例２のステープル等検知装置２００によれば、小さなステープル等による地磁気の変化をも検知できる高感度のフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−２Ｎを用いるため、小さなステープル等でも確実に検知できる。なお、フラックスゲート型磁気検出素子の検出信号の対の差分をとるが、この対は書類Ｄの面に交差する方向に配設されているため書類Ｄに対しては遠近があり、書類Ｄに付着しているステープルＱは対のフラックスゲート型磁気検出素子の検出信号に異なった影響を与える。よって、差分からステープルＱの存否を判定できる。
他方、高感度のフラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−２Ｎは移動しないため、移動による地磁気の変化で誤動作してしまうことを防止することが出来る。また、フラックスゲート型磁気検出素子１０−１〜１０−２Ｎが移動しなくても、近傍で金属体が動いた時などに地磁気が変化することがあるが、地磁気の変化を同程度に検知する対の検出信号の差分をとるため、地磁気の変化が相殺され、誤動作を防止できる。

図１０に示すように、実施例３のステープル等検知装置３００は、書類が移動する書類移動路１ｂを横切る方向に複数のフラックスゲート型磁気検出素子１０を分布して配設した構成である。これ以外の構成は、実施例１と同様である。

実施例３のステープル等検知装置３００によれば、実施例１の効果に加えて、フラックスゲート型磁気検出素子の数を節減できる。なお、書類の移動によって書類の全面を走査できる。

図１１に示すように、実施例４のステープル等検知装置４００は、書類が移動する書類移動路１ｂを横切る方向に複数のフラックスゲート型磁気検出素子１０を分布して配設し、さらにそれらと対になるフラックスゲート型磁気検出素子１０を配設した構成である。これ以外の構成は、実施例２と同様である。

実施例４のステープル等検知装置４００によれば、実施例２の効果に加えて、フラックスゲート型磁気検出素子の数を節減できる。なお、書類の移動によって書類の全面を走査できる。

複写機の自動原稿送り装置等に付加する装置として利用できる。

実施例１のステープル等検知装置の構成を示す模式図である。実施例１のステープル等検知装置の構成を示すブロック図である。フラックスゲート型磁気検出素子と励磁部と信号処理部を示す構成図である。実施例１のマイクロプロセッサ（判定部）の動作を示すフロー図である。ステープルが付着した書類を検知する状態の説明図である。等高線図の説明図である。ステープルを検知した場合の表示例を示す説明図である。実施例２のステープル等検知装置の構成を示す模式図である。実施例２のマイクロプロセッサ（判定部）の動作を示すフロー図である。実施例３のステープル等検知装置の構成を示す模式図である。実施例４のステープル等検知装置の構成を示す模式図である。

符号の説明

１センサユニット
２コントロールボックス
１０，１０−１〜１０−２Ｎフラックスゲート型磁気検出素子
１１磁心
１２励磁用コイル
１３検出用コイル
２０，２０−１〜２０−Ｎ信号処理部
５０，５０−１〜５０−Ｎ励磁部
６０マイクロプロセッサ
６１入出力部
１００〜４００ステープル等検知装置
Ｑステープル

Claims

書類を載置可能な書類載置面に分布して配設された複数のフラックスゲート型磁気検出素子と、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の各励磁用コイルに励磁電流を通電する励磁部と、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の各検出用コイルに誘起される信号をそれぞれ処理して各検出信号を出力する信号処理部と、前記各検出信号に基づいて前記書類にステープルが付着しているか否かを判定する判定部とを具備したことを特徴とするステープル検知装置。
請求項１に記載の磁性物体検知装置において、前記判定部は、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の位置と各検出信号とに基づいてステープルが前記書類のどの部分に付着しているかを判定することを特徴とするステープル検知装置。
書類が移動する書類移動路を横切る方向に分布して配設された複数のフラックスゲート型磁気検出素子と、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の各励磁用コイルに励磁電流を通電する励磁部と、前記複数のフラックスゲート型磁気検出素子の各検出用コイルに誘起される信号をそれぞれ処理して各検出信号を出力する信号処理部と、前記各検出信号に基づいて前記書類にステープルが付着しているか否かを判定する判定部とを具備したことを特徴とするステープル検知装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載のステープル検知装置において、前記フラックスゲート型磁気検出素子は、前記書類の面に交差する方向に対になって配設されており、前記判定部は、前記対になっているフラックスゲート型磁気検出素子の検出信号の差分に基づいて判定することを特徴とするステープル検出装置。