JP3720995B2 - 媒体枚数検知方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光を用いて紙類、紙幣、各種フィルム等の搬送管理を行う装置に係り、特に重ね媒体を検知する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光を用いて紙類、紙幣、各種フィルム等（以下、媒体という）の搬送管理を行う装置には、重ね媒体を検知するために、例えばある波長の光の強度を電気信号に変換する受光手段が設けてある。尚、ここでいう光には発光波長帯域の広がりが少ないレ−ザ光や発光波長帯域の広がりのある発光ダイオ−ド（ＬＥＤ）光を用いる。
【０００３】
この装置では、搬送路上を１枚ずつ媒体を通過させ、媒体が光を遮り、受光する光の強度（つまり、光の透過率）が下がることを利用し、受光手段が変換した電気信号に基づいて媒体が１枚であればカウントアップを行い、枚数を数える。この装置では、搬送路を高速で媒体を通過させることによりカウント効率を上げることができる。
【０００４】
しかし、このような装置で大切なのは、高速に枚数を数えることと同時に正確に枚数を数えることである。特に、紙幣、金券等にあっては数え間違いがあってはならない。そのため、１枚ずつ搬送しなければならない媒体を、複数枚同時に搬送してしまわないように気を付ける必要がある。
【０００５】
このような複数枚の同時搬送を検知するものとして、例えば特開平８−４８４３９号公報に開示された媒体枚数検知装置がある。
【０００６】
図４は従来の媒体枚数検知装置のブロック図である。発光素子４０１と受光素子４０２とは、搬送路４０３となる面に対して垂直に、対向して設けられている。発光素子４０１が発する光は、例えば赤外線である。受光素子４０２は、受光したある波長の光の強度を電気信号（以下、受光レベルという）に変換する。
【０００７】
媒体４０４及び媒体４０５は、通常、モータ、ベルト及びローラ（図示せず）により、搬送路４０３を１枚ずつ通過する。その際、発光素子４０１と受光素子４０２とを結ぶ線分と垂直な面上を通過する。図４では媒体４０４と媒体４０５とが重なって搬送路４０３を通過している場合を表している。
【０００８】
発光回路４０６は発光素子４０１を発光させる電流を供給する回路である。また、受光回路４０７は受光素子４０２に接続され、Ａ／Ｄコンバータ４０８を介して枚数識別回路４０９とも接続されている。受光回路４０７は、光の強度を受光レベルに変換する受光素子４０２に電力を供給するとともに受光レベルを増幅する回路である。
【０００９】
Ａ／Ｄコンバータ４０８は、受光回路４０７から出力される受光レベルをサンプリング及び量子化し、デジタル信号に変換する。枚数識別回路４０９は、デジタル信号に基づいて搬送枚数を識別する。搬送された媒体が１枚であると判断すると、カウントアップを行う図示せぬカウント信号を出力する。また、２枚以上同時に搬送されたと判断すると、図示せぬ停止信号を出力してモータ等を停止させ、搬送を中止させたり、そのときの媒体をカウントせずに除外したりする。
【００１０】
受光ゲイン調整回路４１０は、Ａ／Ｄコンバータ４０８から出力されるデジタル信号に基づいて受光回路４０７にフイードバックを行い、受光レベルのゲイン（つまり、発光素子４０２に供給する電力）を補正及び調整する。
【００１１】
次に媒体枚数検知装置の動作について説明する。オペレータは、媒体が搬送されていないとき、媒体が１枚搬送されたとき、媒体が２枚搬送されたときの、それぞれの受光レベルの閾値の設定を行う。設定が終了すると、搬送路４０３上を媒体を搬送させる。枚数識別回路４０９は、デジタル信号に基づいて受光レベルを算出し、その受光レベルに基づいて媒体の送信枚数を判断する。媒体が１枚送信されたと判断すると、カウント信号を出力する。２枚以上同時に搬送されたと判断すると、停止信号を出力してモータ等を停止させ、搬送を中止させたり、そのときの媒体をカウントせずに除外したりする。このようにして、媒体枚数検知装置では媒体の枚数を検知している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の媒体枚数検知装置にあっては、
（１）経時変化、電力の供給不安定等により、発光手段が発する光が一定でないので、他の条件（例えば、媒体の状態、質等）が同じでも、受光手段が受光する光の強度が一定とは限らない。
（２）受光手段の温度特性によって、同じ光の強度でも変換される電気信号に差がある。
という問題点があり、受光レベルのゲインを調整する受光ゲイン調整回路のような手段を必要とする。
【００１３】
したがって、同じ媒体が同じ枚数だけ搬送路を通過しても、必ずしも同じ受光レベルに変換されるわけではない。しかも変動が大きいと、精度が低くなる。実際、受光レベルはすぐに変動し、こまめな調整を必要とする。そこで、素子や回路の特性等の影響をできるだけ少なくするようにする必要がある。そのため、受光ゲインを調整し、受光レベルをできるだけ一定に保つようにしなければならず、装置の回路規模が大きくなってしまうという新たな問題点があり、また、処理が多くなってしまい、時間的にも効率が悪いという問題点もあった。
【００１４】
本発明は受光ゲインの調整手段を設けて調整を行わなくても、また、こまめな調整を必要としなくても、精度高く媒体の同時搬送枚数を検知できるような媒体枚数検知方法及び装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の媒体枚数検知方法は、媒体に第１の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第１の信号に変換するとともに媒体に第２の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第２の信号に変換し、第１の信号と第２の信号との差が前記媒体の重ね枚数に応じて予め定められた閾値以下の場合には媒体が１枚であると判断し前記差が前記閾値を越えている場合には前記媒体が複数重ねであると判断することを特徴としている。
【００１６】
また、媒体枚数検知装置は、第１の波長の光を発する第１の発光手段と、第２の波長の光を発する第２の発光手段と、第１の発光手段に対向して設けられ、第１の発光手段が発する光の強度に基づいて第１の信号を出力する第１の受光手段と、第２の発光手段に対向して設けられ、第２の発光手段が発する光の強度に基づいて第２の信号を出力する第２の受光手投と、第１の信号と第２の信号とを入力して処理した演算値が媒体重ねを示す値以下の場合には媒体が１枚であると判断し、演算値が媒体重ねを示す値を越えている場合には媒体が複数枚重ねであると判断する枚数識別手段とを備え、前記枚数識別手段は、前記第１の信号と前記第２の信号との差を算出する演算手段と、該演算手段が算出した差が前記媒体の重ね枚数に応じて予め定められた閾値以下の場合には搬送された前記媒体が１枚であると判断し、閾値を越えている場合には前記媒体が複数枚重ねであると判断する枚数判定手段を備えている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には同一符号を付す。
第１の実施の形態
図１は本発明の第１の実施の形態に係る媒体枚数検出装置の構成図である。第１の波長の光としての可視光を発光する可視光発光素子１０１と可視光受光素子１０２とは、搬送路１１３に対して垂直に対向して設けられている。可視光受光素子１０２は、例えばフォトダイオードであり、受光した可視光線領域のある波長の強度を電気信号に変換する。
【００１８】
同様に、第２の波長の光としての赤外線を発光する赤外発光素子１０３と赤外受光素子１０４とは、搬送路１１３に対して垂直に、対向して設けられている。赤外受光素子１０４も、可視光受光素子１０２と同じように例えばフォトダイオードである。赤外受光素子１０４は、受光した赤外線領域のある波長の強度を電気信号に変換する。
【００１９】
可視光発光素子１０１と赤外発光素子１０３とは温度等に関して同じような特性を有している。また、可視光受光素子１０２と赤外受光素子１０４とも、温度等に関して同じような特性を有している。
【００２０】
媒体１０５及び媒体１０６は、通常、モータ、ベルト及びローラ（図示せず）により、搬送路１１３を１枚ずつ通過する。その際、可視光発光素子１０１（赤外発光素子１０３）と可視光受光素子１０２（赤外受光素子１０４）とを結ぶ線分と垂直な面上を通過する。図１では媒体１０５と媒体１０６とが重なって搬送路１１３を通過している場合を表している。
【００２１】
発光回路１０７は可視光発光素子１０１及び赤外発光素子１０３に接続され、可視光発光素子１０１及び赤外発光素子１０３を発光させる電流を供給している。 可視光受光回路１０８は可視光受光素子１０２の出力端子と、演算手段となる差動アンプ１１０の一方の入力端子とに接続され、可視光受光素子１０２が可視光の強度に基づいて変換した電気信号（以下、可視光受光レベル信号という）を入力し、増幅して差動アンプ１１０の一方の入力端子に出力する回路である。
【００２２】
また、赤外受光回路１０９は赤外受光素子１０４と、差動アンプ１１０の他方の入力端子とに接続され、赤外受光素子１０４が赤外線の強度に基づいて変換した電気信号（以下、赤外受光レベル信号という）を入力し、増幅して差動アンプ１１０の他方の入力端子に出力する回路である。
【００２３】
差動アンプ１１０は、可視光受光レベル信号と赤外受光レベル信号との差を算出した電気信号（以下、差動信号という）をＡ／Ｄコンバータ１１１に出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、差動信号をサンプリング及び量子化し、デジタル信号に変換して枚数識別回路１１２に出力する。
【００２４】
枚数識別回路１１２は、デジタル信号に基づいて搬送枚数を識別する。１枚搬送されたものと判断するとカウントアップを行う図示せぬカウント信号を出力する。２枚以上同時に搬送されたものと判断すると、図示せぬ停止信号を出力してモータ等を停止させ、搬送を中止させる。
【００２５】
本実施の形態の媒体枚数検知装置は、同じ枚数の媒体（媒体の同じ位置）に対し、赤外線と可視光線との透過率の差が違うことを利用するものである。赤外線と可視光線との受光レベルの差を算出することで、発光素子が発する強度、周囲温度などによる受光レベルのバラツキを抑えて高精度の同時搬送枚数の検知を行う。
【００２６】
なお、図１では説明の都合上、可視光発光素子１０１と赤外発光素子１０３とを離して図示しているが、同じ条件（周囲温度、媒体の質等）での透過率の差を得ることが目的であるから、実際にはできるだけ近づけて配置している。
【００２７】
また、可視光受光素子１０２と赤外受光素子１０４についても同様に、可視光発光素子１０１と赤外発光素子１０３に対向させて、できるだけ近づけて配置している。
【００２８】
図２は図１に示した媒体枚数検知装置の可視光受光レベル信号、赤外受光レベル信号及び差動信号の例を示す波形図であり、実線で示しているのは光の透過率に基づいて通常時のそれぞれの受光レベル及びその差を表している。透過率が低くなるほど、受光レベルが高くなるようにしている。
【００２９】
（Ａ）は媒体なし、媒体１枚時、媒体２枚時の可視光受光レベル信号の波形、（Ｂ）は媒体なし、媒体１枚時、媒体２枚時の赤外受光レベル信号の波形、（Ｃ）は媒体なし、媒体１枚時、媒体２枚時の差動信号の波形を示す。可視光線に関しては、媒体が搬送されていないときの通常の受光レベル値は０、媒体が１枚搬送されたときの通常の受光レベル値は３、媒体が２枚搬送されたときの通常の受光レベル値は４となっている。
【００３０】
また赤外線に関しては、媒体が搬送されていないときの通常の受光レベル値は０、媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値は２、媒体が２枚搬送されたときの受光レベル値は２．５となっている。従って、受光レベルの差の値は、媒体が搬送されていないときは０、媒体が１枚搬送されたときは１、媒体が２枚搬送されたときは１．５となる。
【００３１】
次に図１及び図２に基づいて本実施の形態の媒体枚数検知装置の動作について説明する。オペレータは、図２に示した通常時の各信号に基づいて、媒体が搬送されていないときと媒体が１枚搬送されたときとを区別する閾値と、媒体が１枚搬送されたときと媒体が２枚搬送されたときを区別する閾値とをそれぞれを予め設定する。例えば、媒体が搬送されていないときと媒体が１枚搬送されたときを識別する閾値として０．５を設定し、媒体が２枚搬送されたときを識別する閾値として１．１を設定する。
【００３２】
また、各受光レベル信号のレベル調整を行う。これは、波長による透過率の違いにより差動信号が負の値になる場合があり、これを正の値となるようにする必要があるからである。だが、差動信号を正にする設定は煩雑なので、あらかじめ絶対値として算出するようにしておくことでこのような設定を簡単にすることもできる。
【００３３】
媒体の搬送が開始されると、可視光発光素子１０１及び赤外発光素子１０３は発光する。可視光受光素子１０２は、可視光線領域のある波長の光の強度を可視光受光レベル信号に変換する。また赤外受光素子１０４は、赤外線領域のある波長の光の強度を赤外受光レベル信号に変換する。
【００３４】
差動アンプ１１０は、可視光受光レベル信号と赤外受光レベル信号との差を算出し、差動信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、差動信号をサンプリング及び量子化し、デジタル信号に変換する。
【００３５】
枚数識別回路１１２は、デジタル信号に基づいて受光レベルの差を算出する。そして、差動信号が０．５以上で１．１未満であれば媒体の枚数が１枚であると判断してカウント信号を出力する。また、差動信号が１．１以上であれば媒体の枚数が２枚以上であると判断して停止信号を出力し、モータ等を停止させ、搬送を中止させたり、そのときの媒体をカウントせずに除外したりする。以上のような動作を行い、媒体の複数同時搬送を検知する。
【００３６】
ここで、例えば可視光発光素子１０１及び赤外発光素子１０３が発する光の強度が変わり、可視光受光素子１０２及び赤外発光素子１０４の受光レベルがそれぞれ通常時の３／４になった場合について考える。図２の破線で示している波形図は、可視光受光レベル信号及び赤外受光レベル信号が通常時の３／４になった時の受光レベル並びに受光レベルの差を表している。
【００３７】
例えば、図２で可視光受光レベル信号だけで媒体枚数を検知することを考える。媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値は２．２５となり、媒体が２枚搬送されたときの受光レベル値は３となる。媒体が２枚搬送された場合には、媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値３と同じ値となり、１枚搬送と検知される。
【００３８】
また、赤外受光レベル信号だけで媒体枚数を検知する場合には、媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値は１．５となり、媒体が２枚搬送されたときの受光レベル値は１．８７５となる。媒体が２枚搬送された場合には、媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値２より小さい値となり、１枚搬送と検知される。
【００３９】
一方、受光レベルの差を算出した場合は、媒体が１枚搬送されたときの差の値は０．７５となり、媒体が２枚搬送されたときの差の値は１．１２５となる。ともに閾値０．５、１．１を越えているので、媒体は１枚搬送、２枚同時搬送であることが判定できる。
【００４０】
尚、本実施の形態では枚数を検知するためにレベルを算出する光波として可視光線及び赤外線の組合せとしたが、本発明ではそれに限定されるものではなく、同一媒体の同位置に対する透過率が異なる組合せであればよい。例えば、紫外線と赤外線との組合せ又は紫外線と可視光線との組合せにしてもよい。また同じ光波領域（例えば可視光線どうし）であってもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では発光波長帯域が広がりを持つ可視光線、赤外線を使用したが、発光波長帯域広の広がりが少ないレ−ザ光線を用いてもよい。
【００４２】
第１の実施の形態によれば、可視光受光素子と赤外受光素子が受光した光の強度に基づいて変換した可視光受光レベル信号と赤外受光レベル信号との差を、差動アンプが差動信号として出力し、Ａ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換し、デジタル信号が表す受光レベルの差に基づいて、枚数識別回路が閾値と比較して媒体の枚数を判断するようにしたので、素子又は回路の特性等による受光レベルの影響を抑えることができる。したがって、例えば可視光発光素子及び赤外発光素子の減光等による可視光受光素子び赤外受光素子の受光レベルの低減が起こったとしても、高精度に媒体の枚数検知することができる。そのため、受光ゲイン調整回路のような手段を設ける必要がなく、回路規模を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。また、受光レベルのゲインを調整するという処理を行う必要がなくなり、効率のよい装置を得ることができる。さらにこまめに調整する必要もなくなる。
【００４３】
第２の実施の形態
図３は本発明の第２の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。本実施の形態では発光素子に白色光発光素子を用いる。ここでいう白色光発光素子とは、少なくとも可視光線領域及び赤外線領域で同じ強度の光を発するものとする。
【００４４】
可視光受光素子１０２と赤外受光素子１０４が、白色光発光素子３０１から発光された光を受光してからの媒体枚数検知装置の各手段の動作は、第１の実施の形態で説明したことと同じ動作を行うので説明を省略する。
【００４５】
第２の実施の形態によれば、白色光発光素子が、同じスペクトル強度の赤外線及び可視光を発光するので、可視光発光素子及び赤外発光素子のような波長帯域の違う２つの発光素子を設けなくても１つの発光素子で代用でき、素子数を滅らすことができる。
【００４６】
第３の実施の形態
図５は本発明の第３の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なるところは、それぞれの受光回路１０８、１０９の出力をＡ／Ｄコンバ−タ１１１ａ、１１１ｂを通じてデジタル信号化した後、メモリ付きマイクロプロセッサで構成された演算回路１１３で出力比の演算処理を行ない、枚数を識別するようにしたものである。
【００４７】
図６は図５に示した媒体枚数検知装置の受光レベルの出力比の説明図である。媒体１０５、１０６に対する可視光の透過率を３５％、赤外線の透過率を６０％とした場合に媒体１０５が１枚のとき、媒体１０５と媒体１０６とが重なった２枚のときの受光レベルの出力比は以下のようになる。
【００４８】
可視光発光素子１０１、赤外発光素子１０２の発光出力１００として媒体１０５が１枚時、２枚時の受光レベルはそれぞれ１００×０．３５＝３５、１００×０．３５×０．３５＝１２．２５であり、媒体１０６が１枚時、２枚時の受光レベルはそれぞれ１００×０．６０＝６０、１００×０．６０×０．６０＝３６である。
【００４９】
従って、媒体１０５が１枚のときの受光レベルの出力比は６０／３５＝１．７１となり、媒体１０５と媒体１０６とが重なった２枚のときの受光レベルの出力比は３６／１２．２５＝２．９４となる。よって予め決めておいた値と出力比とを比べて媒体が１枚か２枚かを検出できる。
【００５０】
図７は温度変化により発光出力、受光感度が変化した場合の説明図である。可視光発光素子１０１、赤外発光素子１０２の発光出力が９０に減光し、受光感度が１．３倍になったとして媒体１０５が１枚時、２枚時の受光レベルはそれぞれ９０×０．３５×１．３＝４０．９５、９０×０．３５×０．３５×１．３＝１４．３３であり、媒体１０６が１枚時、２枚時の受光レベルはそれぞれ９０×０．６０×１．３＝７０．２、９０×０．６０×０．６０×１．３＝４２．１２である。
【００５１】
従って、媒体１０５が１枚のときの受光レベルの出力比は７０．２／４０．９５＝１．７１となり、媒体１０５と媒体１０６とが重なった２枚のときの受光レベルの出力比は４２．１２／１４．３３＝２．９４となる。よって温度変化により発光出力、受光感度が変化しても、予め決めておいた値と出力比とを比べて媒体が１枚か２枚かを検出できる。
【００５２】
第３の実施の形態によれば、受光レベルの出力比で媒体重ねか否かを検出できるようにしたことにより、媒体に対する照射光の透過率の比のみの関係で媒体重ねを検出できるので、温度変化による発光素子の出力、受光素子の受光感度の変化に関係なく媒体重ねを検出できる。
【００５３】
第４の実施の形態
第４の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図は第３の実施の形態と同じであり、異なるのは、演算回路での枚数を識別する演算処理である。
【００５４】
図８は本発明の第４の実施の形態に係る媒体枚数検知装置の受光回路図である。一般に、受光回路は感度が得られる範囲が限定されている。図８に示すホトトランジスタは受光すると光電流Ｉが流れ、負荷抵抗Ｒでの電圧降下ＲＩが駆動電圧Ｖと等しくなると、それ以上の光照射を受けても検出するレベルは一定となり、飽和してしまう。
【００５５】
逆にホトトランジスタの検出能力よりも弱い光の照射を受けても光電流が流れない。即ち、受光感度の領域は、ホトトランジスタの検出できる最小の光量から負荷抵抗Ｒでの電圧降下ＲＩが駆動電圧Ｖと等しくなる光量ということになる。
本実施の形態では、受光感度の領域外の光量を考慮に入れて検出を行なうことで、媒体の枚数検出を用意にかつ明確にできるようにしたものである。
【００５６】
図９は図８に示した媒体枚数検知装置の検出動作の説明図である。可視光、赤外線の発光素子の出力は１００、５０とし、受光回路１０８、１０９の受光感度が発光素子の出力範囲の２０〜４０とする。また、媒体１０５、１０６に対する可視光の透過率を３５％、赤外線の透過率を６０％とする。
【００５７】
媒体が存在しないとき、受光レベルはそれぞれ１００、５０であり、受光感度４０を越えているので受光回路１０８、１０９は受光感度１００％として出力する。演算回路１１３では両者の差を取っており、０である。
【００５８】
媒体が１枚存在するとき、受光素子１０３、１０４の受光レベルは３５、３０であるから、受光回路１０８、１０９は受光感度（３５−２０）×１００／（４０−２０）＝７５％、（３０−２０）×１００／（４０−２０）＝５０％として出力する。演算回路１１３では両者の差を取っており、２５％である。
【００５９】
媒体が２枚存在するとき、受光素子１０３、１０４の受光レベルはそれぞれ１２．２５、１８であり、受光感度２０を下回っているので受光回路１０８、１０９は共に受光感度０％として出力する。演算回路１１３では両者の差を取っており、０％である。
【００６０】
図１０は温度変化により発光出力、受光感度が変化した場合の説明図である。可視光発光素子１０１、赤外発光素子１０２の発光出力が９０に減光し、受光感度が１．３倍になったとして説明する。
【００６１】
受光感度が１．３倍になったことにより、受光感度の範囲は２０〜４０から１５．４（２０／１．３）〜３０．８（４０／１．３）となる。また、発光出力が９０に減光したことにより、媒体が存在しないときの受光レベルは９０、４５であり、受光感度３０．８を越えているので受光回路１０８、１０９は受光感度１００％として出力する。従って、両者の差は０である。
【００６２】
媒体が１枚存在するとき、受光素子１０３、１０４の受光レベルは３１．５、２７であるから、受光回路１０８、１０９は受光感度１００％、（３０．８−２７）×１００／（３０．８−１５．４）＝７５％として出力する。従って、両者の差は２５％である。
【００６３】
媒体が２枚存在するとき、受光素子１０３、１０４の受光レベルは１１．０２５、１６．８であるから、受光回路１０８、１０９は受光感度０％、（３０．８−１６．８）×１００／（３０．８−１５．４）＝５％として出力する。従って、両者の差は５％である。
【００６４】
従って、温度変化により発光出力、受光感度が変化した場合でも受光感度が大きい値となるのは、媒体１枚のときであるから予め閾値、例えば５％を決めて媒体が存在しない場合及び媒体が２枚存在する場合と媒体１枚のときとを区別できる。
【００６５】
第４の実施の形態によれば、受光回路の受光感度の範囲外をも考慮に入れて検出を行なうようにしたことにより、媒体の枚数検知を容易にかつ明確にできる。
実施の形態１〜４では本発明を媒体枚数を数える装置に用いたが、例えばコピー機等に利用し、紙の複数枚同時搬送を検知させることで、紙の節約を行うことにも利用できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、媒体に第１の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第１の信号に変換するとともに媒体に第２の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第２の信号に変換し、第１の信号と第２の信号との差が前記媒体の重ね枚数に応じて予め定められた閾値以下の場合には媒体が１枚であると判断し前記差が前記閾値を越えている場合には前記媒体が複数重ねであると判断するようにしたことにより、温度特性などによる受光レベルの変動分を相殺することで、素子又は回路の特性等による信号の変動の影響を抑えることができる。したがって、受光ゲイン調整回路のような手段を設ける必要がなく、回路規模を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。また、受光レベルのゲインを調整するという処理を行う必要がなくなり、効率のよい装置を得ることができる。さらにこまめに調整する必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。
【図２】図１に示した媒体枚数検知装置の波形図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。
【図４】従来の媒体枚数検知装置のブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。
【図６】図５に示した媒体枚数検知装置の受光レベルの出力比の説明図である。
【図７】発光出力、受光感度が変化した場合の説明図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る媒体枚数検知装置の受光回路図である。
【図９】図８に示した媒体枚数検知装置の検出動作の説明図である。
【図１０】発光出力、受光感度が変化した場合の説明図である。
【符号の説明】
１０１ 可視光発光素子
１０２ 可視光受光素子
１０３ 赤外発光素子
１０４ 赤外受光素子
１０５、１０６ 媒体
１０７ 発光回路
１０８ 可視光受光回路
１０９ 赤外受光回路
１１０ 差動アンプ
１１１、１１１ａ、１１１ｂ Ａ／Ｄコンバ−タ
１１２ 枚数識別回路
１１３ 演算回路
３０１ 白色光発光素子
【発明の属する技術分野】
本発明は光を用いて紙類、紙幣、各種フィルム等の搬送管理を行う装置に係り、特に重ね媒体を検知する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光を用いて紙類、紙幣、各種フィルム等（以下、媒体という）の搬送管理を行う装置には、重ね媒体を検知するために、例えばある波長の光の強度を電気信号に変換する受光手段が設けてある。尚、ここでいう光には発光波長帯域の広がりが少ないレ−ザ光や発光波長帯域の広がりのある発光ダイオ−ド（ＬＥＤ）光を用いる。
【０００３】
この装置では、搬送路上を１枚ずつ媒体を通過させ、媒体が光を遮り、受光する光の強度（つまり、光の透過率）が下がることを利用し、受光手段が変換した電気信号に基づいて媒体が１枚であればカウントアップを行い、枚数を数える。この装置では、搬送路を高速で媒体を通過させることによりカウント効率を上げることができる。
【０００４】
しかし、このような装置で大切なのは、高速に枚数を数えることと同時に正確に枚数を数えることである。特に、紙幣、金券等にあっては数え間違いがあってはならない。そのため、１枚ずつ搬送しなければならない媒体を、複数枚同時に搬送してしまわないように気を付ける必要がある。
【０００５】
このような複数枚の同時搬送を検知するものとして、例えば特開平８−４８４３９号公報に開示された媒体枚数検知装置がある。
【０００６】
図４は従来の媒体枚数検知装置のブロック図である。発光素子４０１と受光素子４０２とは、搬送路４０３となる面に対して垂直に、対向して設けられている。発光素子４０１が発する光は、例えば赤外線である。受光素子４０２は、受光したある波長の光の強度を電気信号（以下、受光レベルという）に変換する。
【０００７】
媒体４０４及び媒体４０５は、通常、モータ、ベルト及びローラ（図示せず）により、搬送路４０３を１枚ずつ通過する。その際、発光素子４０１と受光素子４０２とを結ぶ線分と垂直な面上を通過する。図４では媒体４０４と媒体４０５とが重なって搬送路４０３を通過している場合を表している。
【０００８】
発光回路４０６は発光素子４０１を発光させる電流を供給する回路である。また、受光回路４０７は受光素子４０２に接続され、Ａ／Ｄコンバータ４０８を介して枚数識別回路４０９とも接続されている。受光回路４０７は、光の強度を受光レベルに変換する受光素子４０２に電力を供給するとともに受光レベルを増幅する回路である。
【０００９】
Ａ／Ｄコンバータ４０８は、受光回路４０７から出力される受光レベルをサンプリング及び量子化し、デジタル信号に変換する。枚数識別回路４０９は、デジタル信号に基づいて搬送枚数を識別する。搬送された媒体が１枚であると判断すると、カウントアップを行う図示せぬカウント信号を出力する。また、２枚以上同時に搬送されたと判断すると、図示せぬ停止信号を出力してモータ等を停止させ、搬送を中止させたり、そのときの媒体をカウントせずに除外したりする。
【００１０】
受光ゲイン調整回路４１０は、Ａ／Ｄコンバータ４０８から出力されるデジタル信号に基づいて受光回路４０７にフイードバックを行い、受光レベルのゲイン（つまり、発光素子４０２に供給する電力）を補正及び調整する。
【００１１】
次に媒体枚数検知装置の動作について説明する。オペレータは、媒体が搬送されていないとき、媒体が１枚搬送されたとき、媒体が２枚搬送されたときの、それぞれの受光レベルの閾値の設定を行う。設定が終了すると、搬送路４０３上を媒体を搬送させる。枚数識別回路４０９は、デジタル信号に基づいて受光レベルを算出し、その受光レベルに基づいて媒体の送信枚数を判断する。媒体が１枚送信されたと判断すると、カウント信号を出力する。２枚以上同時に搬送されたと判断すると、停止信号を出力してモータ等を停止させ、搬送を中止させたり、そのときの媒体をカウントせずに除外したりする。このようにして、媒体枚数検知装置では媒体の枚数を検知している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の媒体枚数検知装置にあっては、
（１）経時変化、電力の供給不安定等により、発光手段が発する光が一定でないので、他の条件（例えば、媒体の状態、質等）が同じでも、受光手段が受光する光の強度が一定とは限らない。
（２）受光手段の温度特性によって、同じ光の強度でも変換される電気信号に差がある。
という問題点があり、受光レベルのゲインを調整する受光ゲイン調整回路のような手段を必要とする。
【００１３】
したがって、同じ媒体が同じ枚数だけ搬送路を通過しても、必ずしも同じ受光レベルに変換されるわけではない。しかも変動が大きいと、精度が低くなる。実際、受光レベルはすぐに変動し、こまめな調整を必要とする。そこで、素子や回路の特性等の影響をできるだけ少なくするようにする必要がある。そのため、受光ゲインを調整し、受光レベルをできるだけ一定に保つようにしなければならず、装置の回路規模が大きくなってしまうという新たな問題点があり、また、処理が多くなってしまい、時間的にも効率が悪いという問題点もあった。
【００１４】
本発明は受光ゲインの調整手段を設けて調整を行わなくても、また、こまめな調整を必要としなくても、精度高く媒体の同時搬送枚数を検知できるような媒体枚数検知方法及び装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の媒体枚数検知方法は、媒体に第１の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第１の信号に変換するとともに媒体に第２の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第２の信号に変換し、第１の信号と第２の信号との差が前記媒体の重ね枚数に応じて予め定められた閾値以下の場合には媒体が１枚であると判断し前記差が前記閾値を越えている場合には前記媒体が複数重ねであると判断することを特徴としている。
【００１６】
また、媒体枚数検知装置は、第１の波長の光を発する第１の発光手段と、第２の波長の光を発する第２の発光手段と、第１の発光手段に対向して設けられ、第１の発光手段が発する光の強度に基づいて第１の信号を出力する第１の受光手段と、第２の発光手段に対向して設けられ、第２の発光手段が発する光の強度に基づいて第２の信号を出力する第２の受光手投と、第１の信号と第２の信号とを入力して処理した演算値が媒体重ねを示す値以下の場合には媒体が１枚であると判断し、演算値が媒体重ねを示す値を越えている場合には媒体が複数枚重ねであると判断する枚数識別手段とを備え、前記枚数識別手段は、前記第１の信号と前記第２の信号との差を算出する演算手段と、該演算手段が算出した差が前記媒体の重ね枚数に応じて予め定められた閾値以下の場合には搬送された前記媒体が１枚であると判断し、閾値を越えている場合には前記媒体が複数枚重ねであると判断する枚数判定手段を備えている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には同一符号を付す。
第１の実施の形態
図１は本発明の第１の実施の形態に係る媒体枚数検出装置の構成図である。第１の波長の光としての可視光を発光する可視光発光素子１０１と可視光受光素子１０２とは、搬送路１１３に対して垂直に対向して設けられている。可視光受光素子１０２は、例えばフォトダイオードであり、受光した可視光線領域のある波長の強度を電気信号に変換する。
【００１８】
同様に、第２の波長の光としての赤外線を発光する赤外発光素子１０３と赤外受光素子１０４とは、搬送路１１３に対して垂直に、対向して設けられている。赤外受光素子１０４も、可視光受光素子１０２と同じように例えばフォトダイオードである。赤外受光素子１０４は、受光した赤外線領域のある波長の強度を電気信号に変換する。
【００１９】
可視光発光素子１０１と赤外発光素子１０３とは温度等に関して同じような特性を有している。また、可視光受光素子１０２と赤外受光素子１０４とも、温度等に関して同じような特性を有している。
【００２０】
媒体１０５及び媒体１０６は、通常、モータ、ベルト及びローラ（図示せず）により、搬送路１１３を１枚ずつ通過する。その際、可視光発光素子１０１（赤外発光素子１０３）と可視光受光素子１０２（赤外受光素子１０４）とを結ぶ線分と垂直な面上を通過する。図１では媒体１０５と媒体１０６とが重なって搬送路１１３を通過している場合を表している。
【００２１】
発光回路１０７は可視光発光素子１０１及び赤外発光素子１０３に接続され、可視光発光素子１０１及び赤外発光素子１０３を発光させる電流を供給している。 可視光受光回路１０８は可視光受光素子１０２の出力端子と、演算手段となる差動アンプ１１０の一方の入力端子とに接続され、可視光受光素子１０２が可視光の強度に基づいて変換した電気信号（以下、可視光受光レベル信号という）を入力し、増幅して差動アンプ１１０の一方の入力端子に出力する回路である。
【００２２】
また、赤外受光回路１０９は赤外受光素子１０４と、差動アンプ１１０の他方の入力端子とに接続され、赤外受光素子１０４が赤外線の強度に基づいて変換した電気信号（以下、赤外受光レベル信号という）を入力し、増幅して差動アンプ１１０の他方の入力端子に出力する回路である。
【００２３】
差動アンプ１１０は、可視光受光レベル信号と赤外受光レベル信号との差を算出した電気信号（以下、差動信号という）をＡ／Ｄコンバータ１１１に出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、差動信号をサンプリング及び量子化し、デジタル信号に変換して枚数識別回路１１２に出力する。
【００２４】
枚数識別回路１１２は、デジタル信号に基づいて搬送枚数を識別する。１枚搬送されたものと判断するとカウントアップを行う図示せぬカウント信号を出力する。２枚以上同時に搬送されたものと判断すると、図示せぬ停止信号を出力してモータ等を停止させ、搬送を中止させる。
【００２５】
本実施の形態の媒体枚数検知装置は、同じ枚数の媒体（媒体の同じ位置）に対し、赤外線と可視光線との透過率の差が違うことを利用するものである。赤外線と可視光線との受光レベルの差を算出することで、発光素子が発する強度、周囲温度などによる受光レベルのバラツキを抑えて高精度の同時搬送枚数の検知を行う。
【００２６】
なお、図１では説明の都合上、可視光発光素子１０１と赤外発光素子１０３とを離して図示しているが、同じ条件（周囲温度、媒体の質等）での透過率の差を得ることが目的であるから、実際にはできるだけ近づけて配置している。
【００２７】
また、可視光受光素子１０２と赤外受光素子１０４についても同様に、可視光発光素子１０１と赤外発光素子１０３に対向させて、できるだけ近づけて配置している。
【００２８】
図２は図１に示した媒体枚数検知装置の可視光受光レベル信号、赤外受光レベル信号及び差動信号の例を示す波形図であり、実線で示しているのは光の透過率に基づいて通常時のそれぞれの受光レベル及びその差を表している。透過率が低くなるほど、受光レベルが高くなるようにしている。
【００２９】
（Ａ）は媒体なし、媒体１枚時、媒体２枚時の可視光受光レベル信号の波形、（Ｂ）は媒体なし、媒体１枚時、媒体２枚時の赤外受光レベル信号の波形、（Ｃ）は媒体なし、媒体１枚時、媒体２枚時の差動信号の波形を示す。可視光線に関しては、媒体が搬送されていないときの通常の受光レベル値は０、媒体が１枚搬送されたときの通常の受光レベル値は３、媒体が２枚搬送されたときの通常の受光レベル値は４となっている。
【００３０】
また赤外線に関しては、媒体が搬送されていないときの通常の受光レベル値は０、媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値は２、媒体が２枚搬送されたときの受光レベル値は２．５となっている。従って、受光レベルの差の値は、媒体が搬送されていないときは０、媒体が１枚搬送されたときは１、媒体が２枚搬送されたときは１．５となる。
【００３１】
次に図１及び図２に基づいて本実施の形態の媒体枚数検知装置の動作について説明する。オペレータは、図２に示した通常時の各信号に基づいて、媒体が搬送されていないときと媒体が１枚搬送されたときとを区別する閾値と、媒体が１枚搬送されたときと媒体が２枚搬送されたときを区別する閾値とをそれぞれを予め設定する。例えば、媒体が搬送されていないときと媒体が１枚搬送されたときを識別する閾値として０．５を設定し、媒体が２枚搬送されたときを識別する閾値として１．１を設定する。
【００３２】
また、各受光レベル信号のレベル調整を行う。これは、波長による透過率の違いにより差動信号が負の値になる場合があり、これを正の値となるようにする必要があるからである。だが、差動信号を正にする設定は煩雑なので、あらかじめ絶対値として算出するようにしておくことでこのような設定を簡単にすることもできる。
【００３３】
媒体の搬送が開始されると、可視光発光素子１０１及び赤外発光素子１０３は発光する。可視光受光素子１０２は、可視光線領域のある波長の光の強度を可視光受光レベル信号に変換する。また赤外受光素子１０４は、赤外線領域のある波長の光の強度を赤外受光レベル信号に変換する。
【００３４】
差動アンプ１１０は、可視光受光レベル信号と赤外受光レベル信号との差を算出し、差動信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１１１は、差動信号をサンプリング及び量子化し、デジタル信号に変換する。
【００３５】
枚数識別回路１１２は、デジタル信号に基づいて受光レベルの差を算出する。そして、差動信号が０．５以上で１．１未満であれば媒体の枚数が１枚であると判断してカウント信号を出力する。また、差動信号が１．１以上であれば媒体の枚数が２枚以上であると判断して停止信号を出力し、モータ等を停止させ、搬送を中止させたり、そのときの媒体をカウントせずに除外したりする。以上のような動作を行い、媒体の複数同時搬送を検知する。
【００３６】
ここで、例えば可視光発光素子１０１及び赤外発光素子１０３が発する光の強度が変わり、可視光受光素子１０２及び赤外発光素子１０４の受光レベルがそれぞれ通常時の３／４になった場合について考える。図２の破線で示している波形図は、可視光受光レベル信号及び赤外受光レベル信号が通常時の３／４になった時の受光レベル並びに受光レベルの差を表している。
【００３７】
例えば、図２で可視光受光レベル信号だけで媒体枚数を検知することを考える。媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値は２．２５となり、媒体が２枚搬送されたときの受光レベル値は３となる。媒体が２枚搬送された場合には、媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値３と同じ値となり、１枚搬送と検知される。
【００３８】
また、赤外受光レベル信号だけで媒体枚数を検知する場合には、媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値は１．５となり、媒体が２枚搬送されたときの受光レベル値は１．８７５となる。媒体が２枚搬送された場合には、媒体が１枚搬送されたときの受光レベル値２より小さい値となり、１枚搬送と検知される。
【００３９】
一方、受光レベルの差を算出した場合は、媒体が１枚搬送されたときの差の値は０．７５となり、媒体が２枚搬送されたときの差の値は１．１２５となる。ともに閾値０．５、１．１を越えているので、媒体は１枚搬送、２枚同時搬送であることが判定できる。
【００４０】
尚、本実施の形態では枚数を検知するためにレベルを算出する光波として可視光線及び赤外線の組合せとしたが、本発明ではそれに限定されるものではなく、同一媒体の同位置に対する透過率が異なる組合せであればよい。例えば、紫外線と赤外線との組合せ又は紫外線と可視光線との組合せにしてもよい。また同じ光波領域（例えば可視光線どうし）であってもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では発光波長帯域が広がりを持つ可視光線、赤外線を使用したが、発光波長帯域広の広がりが少ないレ−ザ光線を用いてもよい。
【００４２】
第１の実施の形態によれば、可視光受光素子と赤外受光素子が受光した光の強度に基づいて変換した可視光受光レベル信号と赤外受光レベル信号との差を、差動アンプが差動信号として出力し、Ａ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換し、デジタル信号が表す受光レベルの差に基づいて、枚数識別回路が閾値と比較して媒体の枚数を判断するようにしたので、素子又は回路の特性等による受光レベルの影響を抑えることができる。したがって、例えば可視光発光素子及び赤外発光素子の減光等による可視光受光素子び赤外受光素子の受光レベルの低減が起こったとしても、高精度に媒体の枚数検知することができる。そのため、受光ゲイン調整回路のような手段を設ける必要がなく、回路規模を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。また、受光レベルのゲインを調整するという処理を行う必要がなくなり、効率のよい装置を得ることができる。さらにこまめに調整する必要もなくなる。
【００４３】
第２の実施の形態
図３は本発明の第２の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。本実施の形態では発光素子に白色光発光素子を用いる。ここでいう白色光発光素子とは、少なくとも可視光線領域及び赤外線領域で同じ強度の光を発するものとする。
【００４４】
可視光受光素子１０２と赤外受光素子１０４が、白色光発光素子３０１から発光された光を受光してからの媒体枚数検知装置の各手段の動作は、第１の実施の形態で説明したことと同じ動作を行うので説明を省略する。
【００４５】
第２の実施の形態によれば、白色光発光素子が、同じスペクトル強度の赤外線及び可視光を発光するので、可視光発光素子及び赤外発光素子のような波長帯域の違う２つの発光素子を設けなくても１つの発光素子で代用でき、素子数を滅らすことができる。
【００４６】
第３の実施の形態
図５は本発明の第３の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なるところは、それぞれの受光回路１０８、１０９の出力をＡ／Ｄコンバ−タ１１１ａ、１１１ｂを通じてデジタル信号化した後、メモリ付きマイクロプロセッサで構成された演算回路１１３で出力比の演算処理を行ない、枚数を識別するようにしたものである。
【００４７】
図６は図５に示した媒体枚数検知装置の受光レベルの出力比の説明図である。媒体１０５、１０６に対する可視光の透過率を３５％、赤外線の透過率を６０％とした場合に媒体１０５が１枚のとき、媒体１０５と媒体１０６とが重なった２枚のときの受光レベルの出力比は以下のようになる。
【００４８】
可視光発光素子１０１、赤外発光素子１０２の発光出力１００として媒体１０５が１枚時、２枚時の受光レベルはそれぞれ１００×０．３５＝３５、１００×０．３５×０．３５＝１２．２５であり、媒体１０６が１枚時、２枚時の受光レベルはそれぞれ１００×０．６０＝６０、１００×０．６０×０．６０＝３６である。
【００４９】
従って、媒体１０５が１枚のときの受光レベルの出力比は６０／３５＝１．７１となり、媒体１０５と媒体１０６とが重なった２枚のときの受光レベルの出力比は３６／１２．２５＝２．９４となる。よって予め決めておいた値と出力比とを比べて媒体が１枚か２枚かを検出できる。
【００５０】
図７は温度変化により発光出力、受光感度が変化した場合の説明図である。可視光発光素子１０１、赤外発光素子１０２の発光出力が９０に減光し、受光感度が１．３倍になったとして媒体１０５が１枚時、２枚時の受光レベルはそれぞれ９０×０．３５×１．３＝４０．９５、９０×０．３５×０．３５×１．３＝１４．３３であり、媒体１０６が１枚時、２枚時の受光レベルはそれぞれ９０×０．６０×１．３＝７０．２、９０×０．６０×０．６０×１．３＝４２．１２である。
【００５１】
従って、媒体１０５が１枚のときの受光レベルの出力比は７０．２／４０．９５＝１．７１となり、媒体１０５と媒体１０６とが重なった２枚のときの受光レベルの出力比は４２．１２／１４．３３＝２．９４となる。よって温度変化により発光出力、受光感度が変化しても、予め決めておいた値と出力比とを比べて媒体が１枚か２枚かを検出できる。
【００５２】
第３の実施の形態によれば、受光レベルの出力比で媒体重ねか否かを検出できるようにしたことにより、媒体に対する照射光の透過率の比のみの関係で媒体重ねを検出できるので、温度変化による発光素子の出力、受光素子の受光感度の変化に関係なく媒体重ねを検出できる。
【００５３】
第４の実施の形態
第４の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図は第３の実施の形態と同じであり、異なるのは、演算回路での枚数を識別する演算処理である。
【００５４】
図８は本発明の第４の実施の形態に係る媒体枚数検知装置の受光回路図である。一般に、受光回路は感度が得られる範囲が限定されている。図８に示すホトトランジスタは受光すると光電流Ｉが流れ、負荷抵抗Ｒでの電圧降下ＲＩが駆動電圧Ｖと等しくなると、それ以上の光照射を受けても検出するレベルは一定となり、飽和してしまう。
【００５５】
逆にホトトランジスタの検出能力よりも弱い光の照射を受けても光電流が流れない。即ち、受光感度の領域は、ホトトランジスタの検出できる最小の光量から負荷抵抗Ｒでの電圧降下ＲＩが駆動電圧Ｖと等しくなる光量ということになる。
本実施の形態では、受光感度の領域外の光量を考慮に入れて検出を行なうことで、媒体の枚数検出を用意にかつ明確にできるようにしたものである。
【００５６】
図９は図８に示した媒体枚数検知装置の検出動作の説明図である。可視光、赤外線の発光素子の出力は１００、５０とし、受光回路１０８、１０９の受光感度が発光素子の出力範囲の２０〜４０とする。また、媒体１０５、１０６に対する可視光の透過率を３５％、赤外線の透過率を６０％とする。
【００５７】
媒体が存在しないとき、受光レベルはそれぞれ１００、５０であり、受光感度４０を越えているので受光回路１０８、１０９は受光感度１００％として出力する。演算回路１１３では両者の差を取っており、０である。
【００５８】
媒体が１枚存在するとき、受光素子１０３、１０４の受光レベルは３５、３０であるから、受光回路１０８、１０９は受光感度（３５−２０）×１００／（４０−２０）＝７５％、（３０−２０）×１００／（４０−２０）＝５０％として出力する。演算回路１１３では両者の差を取っており、２５％である。
【００５９】
媒体が２枚存在するとき、受光素子１０３、１０４の受光レベルはそれぞれ１２．２５、１８であり、受光感度２０を下回っているので受光回路１０８、１０９は共に受光感度０％として出力する。演算回路１１３では両者の差を取っており、０％である。
【００６０】
図１０は温度変化により発光出力、受光感度が変化した場合の説明図である。可視光発光素子１０１、赤外発光素子１０２の発光出力が９０に減光し、受光感度が１．３倍になったとして説明する。
【００６１】
受光感度が１．３倍になったことにより、受光感度の範囲は２０〜４０から１５．４（２０／１．３）〜３０．８（４０／１．３）となる。また、発光出力が９０に減光したことにより、媒体が存在しないときの受光レベルは９０、４５であり、受光感度３０．８を越えているので受光回路１０８、１０９は受光感度１００％として出力する。従って、両者の差は０である。
【００６２】
媒体が１枚存在するとき、受光素子１０３、１０４の受光レベルは３１．５、２７であるから、受光回路１０８、１０９は受光感度１００％、（３０．８−２７）×１００／（３０．８−１５．４）＝７５％として出力する。従って、両者の差は２５％である。
【００６３】
媒体が２枚存在するとき、受光素子１０３、１０４の受光レベルは１１．０２５、１６．８であるから、受光回路１０８、１０９は受光感度０％、（３０．８−１６．８）×１００／（３０．８−１５．４）＝５％として出力する。従って、両者の差は５％である。
【００６４】
従って、温度変化により発光出力、受光感度が変化した場合でも受光感度が大きい値となるのは、媒体１枚のときであるから予め閾値、例えば５％を決めて媒体が存在しない場合及び媒体が２枚存在する場合と媒体１枚のときとを区別できる。
【００６５】
第４の実施の形態によれば、受光回路の受光感度の範囲外をも考慮に入れて検出を行なうようにしたことにより、媒体の枚数検知を容易にかつ明確にできる。
実施の形態１〜４では本発明を媒体枚数を数える装置に用いたが、例えばコピー機等に利用し、紙の複数枚同時搬送を検知させることで、紙の節約を行うことにも利用できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、媒体に第１の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第１の信号に変換するとともに媒体に第２の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第２の信号に変換し、第１の信号と第２の信号との差が前記媒体の重ね枚数に応じて予め定められた閾値以下の場合には媒体が１枚であると判断し前記差が前記閾値を越えている場合には前記媒体が複数重ねであると判断するようにしたことにより、温度特性などによる受光レベルの変動分を相殺することで、素子又は回路の特性等による信号の変動の影響を抑えることができる。したがって、受光ゲイン調整回路のような手段を設ける必要がなく、回路規模を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。また、受光レベルのゲインを調整するという処理を行う必要がなくなり、効率のよい装置を得ることができる。さらにこまめに調整する必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。
【図２】図１に示した媒体枚数検知装置の波形図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。
【図４】従来の媒体枚数検知装置のブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る媒体枚数検知装置のブロック図である。
【図６】図５に示した媒体枚数検知装置の受光レベルの出力比の説明図である。
【図７】発光出力、受光感度が変化した場合の説明図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る媒体枚数検知装置の受光回路図である。
【図９】図８に示した媒体枚数検知装置の検出動作の説明図である。
【図１０】発光出力、受光感度が変化した場合の説明図である。
【符号の説明】
１０１ 可視光発光素子
１０２ 可視光受光素子
１０３ 赤外発光素子
１０４ 赤外受光素子
１０５、１０６ 媒体
１０７ 発光回路
１０８ 可視光受光回路
１０９ 赤外受光回路
１１０ 差動アンプ
１１１、１１１ａ、１１１ｂ Ａ／Ｄコンバ−タ
１１２ 枚数識別回路
１１３ 演算回路
３０１ 白色光発光素子
Claims (4)
- 媒体に光を照射し、媒体を透過した光に基づいて媒体の枚数を検知する媒体枚数検知方法において、
前記媒体に第１の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第１の信号に変換するとともに前記媒体に第２の波長の光を照射して媒体を透過した光の強度を第２の信号に変換し、
前記第１の信号と前記第２の信号との差が前記媒体の重ね枚数に応じて予め定められた閾値以下の場合には媒体が１枚であると判断し前記差が前記閾値を越えている場合には前記媒体が複数枚重ねであると判断することを特徴とする媒体枚数検知方法。 - 媒体に光を照射し、媒体を透過した光に基づいて媒体の枚数を検知する媒体枚数検知装置において、
第１の波長の光を発する第１の発光手段と、
第２の波長の光を発する第２の発光手段と、
前記第１の発光手段に対向して設けられ、前記第１の発光手段が発する光の強度に基づいて第１の信号を出力する第１の受光手段と、
前記第２の発光手段に対向して設けられ、前記第２の発光手段が発する光の強度に基づいて第２の信号を出力する第２の受光手投と、
前記第１の信号と前記第２の信号とを入力して処理した演算値が媒体重ねを示す値以下の場合には媒体が１枚であると判断し、前記演算値が媒体重ねを示す値を越えている場合には前記媒体が複数枚重ねであると判断する枚数識別手段とを有し、
前記枚数識別手段は、前記第１の信号と前記第２の信号との差を算出する演算手段と、
該演算手段が算出した差が前記媒体の重ね枚数に応じて予め定められた閾値以下の場合には搬送された前記媒体が１枚であると判断し、閾値を越えている場合には前記媒体が複数枚重ねであると判断する枚数判定手段とを備えたことを特徴とする媒体枚数検知装置。 - 前記第１の発光手段及び前記第２の発光手段は１つの白色光発光手段からなることを特徴とする請求項２記載の媒体枚数検知装置。
- 前記第１の発光手段及び前記第２の発光手段は、赤外線、可視光線又は紫外線の何れかそれぞれ異なる波長の光を発する請求項２記載の媒体枚数検知装置。
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