JPH10154219A - 超音波紙枚数測定装置 - Google Patents

超音波紙枚数測定装置

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JPH10154219A
JPH10154219A JP32917596A JP32917596A JPH10154219A JP H10154219 A JPH10154219 A JP H10154219A JP 32917596 A JP32917596 A JP 32917596A JP 32917596 A JP32917596 A JP 32917596A JP H10154219 A JPH10154219 A JP H10154219A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空中超音波を利用することにより、紙の枚数
を測定すること。 【解決手段】 空中超音波トランスデューサＴSに電気
信号を入力すると、空中超音波トランスデューサＴSの
碗の中心部から空中超音波トランスデューサＲSの碗の
中心部に向かって空中超音波が発射され、その空中超音
波は空中超音波トランスデューサＲSによって受信さ
れ、電気信号として出力される。空中超音波トランスデ
ューサＴSとＲSとの間に備えられた枚数測定室１には紙
の束が置かれる。その紙の束を空中超音波が通過する
と、その空中超音波が減衰することから、出力電気信号
が減衰する。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は空中超音波を利用す
ることにより紙の枚数を測定する超音波紙枚数測定装置
に関する。
【従来の技術】紙の枚数を数える従来の方法は主に機械
的手段によるものが多く、物理的定数を元にした議論は
ほとんどなされてこなかった。従って、正確に瞬時にし
て紙の枚数を数えることがほとんど不可能であった。
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、正確
に瞬時に紙の枚数を数えることがほとんど不可能であっ
た。本発明の目的は、小型軽量、低電圧駆動、低消費電
力動作で、紙の枚数を迅速、簡単、しかも高感度で測定
できる超音波紙枚数測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の超音波
紙枚数測定装置は、基準用超音波デバイスと、試料用超
音波デバイスと、前記基準用超音波デバイスおよび前記
試料用超音波デバイスのうち少なくとも前記試料用超音
波デバイスに備えられた枚数測定室とを備えて成る超音
波紙枚数測定装置であって、前記基準用超音波デバイス
は少なくとも１つの空中超音波トランスデューサＴ
0と、該空中超音波トランスデューサＴ0に対向する少な
くとも１つの空中超音波トランスデューサＲ0とから成
り、前記試料用超音波デバイスは少なくとも１つの空中
超音波トランスデューサＴSと、該空中超音波トランス
デューサＴSに対向する少なくとも１つの空中超音波ト
ランスデューサＲSとから成り、前記空中超音波トラン
スデューサＴ0およびＴSは電気信号を入力されることに
より、前記空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSそ
れぞれに向けて空中超音波を発射し、前記空中超音波ト
ランスデューサＲ0およびＲSは、前記空中超音波トラン
スデューサＴ0およびＴSそれぞれから発射された空中超
音波を受信し、前記枚数測定室は前記空中超音波トラン
スデューサＴSとＲSとの間の超音波伝搬路に備えられて
おり、前記枚数測定室に挿入された紙の枚数を、前記空
中超音波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれから出
力される電気信号のレベル差から検出する。請求項２に
記載の超音波紙枚数測定装置は、前記空中超音波トラン
スデューサＲ0の出力端と、前記空中超音波トランスデ
ューサＴ0およびＴSそれぞれの入力端を結ぶ接続点との
間に増幅器が設けられ、前記増幅器が前記空中超音波ト
ランスデューサＴ0とＲ0との間の超音波伝搬路を遅延素
子とする発振器を構成する。請求項３に記載の超音波紙
枚数測定装置は、基準用超音波デバイスと、試料用超音
波デバイスと、前記基準用超音波デバイスおよび前記試
料用超音波デバイスのうち少なくとも前記試料用超音波
デバイスに備えられた枚数測定室とを備えて成る超音波
紙枚数測定装置であって、前記基準用超音波デバイスは
３つの空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ
03と、１つの空中超音波トランスデューサＲ0で成り、
前記３つの空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およ
びＴ03は、それらの重心を結ぶ直線が正三角形を形成す
るように配置され、前記試料用超音波デバイスは３つの
空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3と、
１つの空中超音波トランスデューサＲSで成り、前記３
つの空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3
は、それらの重心を結ぶ直線が正三角形を形成するよう
に配置され、前記空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ
02およびＴ03は電気信号を入力されることにより、前記
空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03の重
心が形成する前記正三角形の中心から前記空中超音波ト
ランスデューサＲ0に向けて鋭い指向性を有する空中超
音波を発射し、前記空中超音波トランスデューサＲ0は
前記空中超音波を受信し、前記空中超音波トランスデュ
ーサＴS1，ＴS2およびＴS3は電気信号を入力されること
により、前記空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2お
よびＴS3の重心が形成する前記正三角形の中心から前記
空中超音波トランスデューサＲSに向けて鋭い指向性を
有する空中超音波を発射し、前記空中超音波トランスデ
ューサＲSは前記空中超音波を受信し、前記枚数測定室
は、前記空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2および
ＴS3と前記空中超音波トランスデューサＲSとの間の超
音波伝搬路において、前記空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3によって発射された前記空中超音
波の指向性が最も鋭く強度が最も強い部分に配置され、
前記枚数測定室に挿入された紙の枚数を、前記空中超音
波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれから出力され
る電気信号のレベル差から検出する。請求項４に記載の
超音波紙枚数測定装置は、前記空中超音波トランスデュ
ーサＲ0の出力端と、前記空中超音波トランスデューサ
Ｔ01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS 2およびＴS3それぞれの入
力端を結ぶ接続点との間に増幅器が設けられ、前記増幅
器が前記空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02および
Ｔ03と、前記空中超音波トランスデューサＲ0との間の
超音波伝搬路を遅延素子とする発振器を構成する。請求
項５に記載の超音波紙枚数測定装置は、前記紙の枚数
を、前記空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSそれ
ぞれから出力される前記電気信号の位相差から検出す
る。請求項６に記載の超音波紙枚数測定装置は、基準用
超音波デバイスと、試料用超音波デバイスと、前記基準
用超音波デバイスおよび前記試料用超音波デバイスのう
ち少なくとも前記試料用超音波デバイスに備えられた枚
数測定室とを備えて成る超音波紙枚数測定装置であっ
て、前記基準用超音波デバイスは少なくとも２つの空中
超音波トランスデューサＴ01およびＴ02と、少なくとも
２つの空中超音波トランスデューサＲ01およびＲ02とで
成り、前記２つの空中超音波トランスデューサＴ01およ
びＴ02の重心を結ぶ直線と、前記２つの空中超音波トラ
ンスデューサＲ01およびＲ02の重心を結ぶ直線とは互い
に垂直で、前記試料用超音波デバイスは少なくとも２つ
の空中超音波トランスデューサＴS1およびＴS2と、少な
くとも２つの空中超音波トランスデューサＲS1およびＲ
S2とで成り、前記２つの空中超音波トランスデューサＴ
S1およびＴS2の重心を結ぶ直線と、前記２つの空中超音
波トランスデューサＲS1およびＲS2の重心を結ぶ直線と
は互いに垂直で、前記空中超音波トランスデューサＴ01
およびＴ02は電気信号を入力されることにより、前記空
中超音波トランスデューサＴ01およびＴ02の重心が形成
する前記直線の中心から前記空中超音波トランスデュー
サＲ01およびＲ02の重心が形成する前記直線の中心に向
けて鋭い指向性を有する空中超音波を発射し、前記空中
超音波トランスデューサＲ01およびＲ02は前記空中超音
波を受信し、前記空中超音波トランスデューサＴS1およ
びＴS2は電気信号を入力されることにより、前記空中超
音波トランスデューサＴS1およびＴS2の重心が形成する
前記直線の中心から前記空中超音波トランスデューサＲ
S1およびＲS2の重心が形成する前記直線の中心に向けて
鋭い指向性を有する空中超音波を発射し、前記空中超音
波トランスデューサＲS1およびＲS2は前記空中超音波を
受信し、前記枚数測定室は、前記空中超音波トランスデ
ューサＴS1およびＴS2と、前記空中超音波トランスデュ
ーサＲS1およびＲS2との間の超音波伝搬路において、前
記空中超音波トランスデューサＴS1およびＴS2によって
発射された前記空中超音波の指向性が最も鋭く強度が最
も強い部分に配置され、前記枚数測定室に挿入された紙
の枚数を、前記空中超音波トランスデューサＲ01および
Ｒ02を結ぶ接続点から出力される電気信号と、前記空中
超音波トランスデューサＲS1およびＲS2を結ぶ接続点か
ら出力される電気信号とのレベル差から検出する。請求
項７に記載の超音波紙枚数測定装置は、前記空中超音波
トランスデューサＲ01の出力端と、前記空中超音波トラ
ンスデューサＴ01，Ｔ02，ＴS1およびＴS2それぞれの入
力端を結ぶ接続点との間に増幅器が設けられ、前記増幅
器が前記空中超音波トランスデューサＴ01およびＴ
02と、前記空中超音波トランスデューサＲ01およびＲ02
との間の超音波伝搬路を遅延素子とする発振器を構成す
る。請求項８に記載の超音波紙枚数測定装置は、前記紙
の枚数を、前記空中超音波トランスデューサＲ01および
Ｒ02を結ぶ前記接続点から出力される前記電気信号と、
前記空中超音波トランスデューサＲS1およびＲS2を結ぶ
前記接続点から出力される前記電気信号との位相差から
検出する。請求項９に記載の超音波紙枚数測定装置は、
前記紙に向けて発射される前記空中超音波が前記紙の面
に対して斜め方向から入射する。請求項１０に記載の超
音波紙枚数測定装置は、基準用超音波デバイスと、試料
用超音波デバイスと、前記基準用超音波デバイスに備え
られた基準用枚数測定室と、前記試料用超音波デバイス
に備えられた試料用枚数測定室とを備えて成る超音波紙
枚数測定装置であって、前記基準用超音波デバイスは少
なくとも１つの空中超音波トランスデューサＴ0と、該
空中超音波トランスデューサＴ0に対向する少なくとも
１つの空中超音波トランスデューサＲ0とから成り、前
記試料用超音波デバイスは少なくとも１つの空中超音波
トランスデューサＴSと、該空中超音波トランスデュー
サＴSに対向する少なくとも１つの空中超音波トランス
デューサＲSとから成り、前記基準用枚数測定室および
前記試料用枚数測定室はそれぞれ凹面部分を有する容器
で成り、前記空中超音波トランスデューサＴ0およびＴS
は、電気信号を入力されることにより前記基準用枚数測
定室の前記凹面部分および前記試料用枚数測定室の前記
凹面部分に向けて空中超音波を発射し、前記空中超音波
トランスデューサＲ0およびＲSは、前記空中超音波トラ
ンスデューサＴ0およびＴSそれぞれから発射され、前記
基準用枚数測定室の前記凹面部分および前記試料用枚数
測定室の前記凹面部分それぞれで反射された空中超音波
を受信し、前記枚数測定室に挿入された紙の枚数を、前
記空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれか
ら出力される電気信号のレベル差から検出する。請求項
１１に記載の超音波紙枚数測定装置は、前記空中超音波
トランスデューサＲ0の出力端と、前記空中超音波トラ
ンスデューサＴ0およびＴSそれぞれの入力端を結ぶ接続
点との間に増幅器が設けられ、前記増幅器が前記空中超
音波トランスデューサＴ0とＲ0との間の超音波伝搬路を
遅延素子とする発振器を構成する。 請求項１２に記載
の超音波紙枚数測定装置は、前記紙の枚数を、前記空中
超音波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれから出力
される前記電気信号の位相差から検出する。
【発明の実施の形態】本発明の超音波紙枚数測定装置の
第１の構造は基準用超音波デバイスと、試料用超音波デ
バイスと、基準用超音波デバイスおよび試料用超音波デ
バイスのうち少なくとも試料用超音波デバイスに備えら
れた枚数測定室とを備えて成る。基準用超音波デバイス
は少なくとも１つの空中超音波トランスデューサＴ
0と、その空中超音波トランスデューサＴ0に対向する少
なくとも１つの空中超音波トランスデューサＲ0から成
り、試料用超音波デバイスは少なくとも１つの空中超音
波トランスデューサＴSと、その空中超音波トランスデ
ューサＴSに対向する少なくとも１つの空中超音波トラ
ンスデューサＲSから成る。本発明の超音波紙枚数測定
装置では、入力用および出力用の空中超音波トランスデ
ューサの数はそれぞれ１つずつに限られているわけでは
ない。本発明の超音波紙枚数測定装置の第１の構造の空
中超音波トランスデューサＴ0およびＴSに電気信号を入
力することにより、空中超音波トランスデューサＲ0お
よびＲSそれぞれに向けて空中超音波を発射することが
できる。空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSは、
空中超音波トランスデューサＴ0およびＴSそれぞれから
発射された空中超音波を受信することができる。このと
き、空中超音波トランスデューサＲ0の出力端と、空中
超音波トランスデューサＴ0およびＴSそれぞれの入力端
を結ぶ接続点との間に増幅器を設けることにより、空中
超音波トランスデューサＴ0とＲ0との間の超音波伝搬路
を遅延素子とする発振器を構成することができる。この
ような発振器が構成されることにより、回路構成が簡略
化され、装置の小型軽量化が促進され、しかも低消費電
力で低電圧での駆動が可能となる。枚数測定室は空中超
音波トランスデューサＴSとＲSとの間の超音波伝搬路に
備えられている。枚数測定室に挿入された紙の束に空中
超音波が発射されると、空中超音波トランスデューサＲ
0およびＲSそれぞれから出力される電気信号にレベル差
が現れる。この出力電気信号のレベル差から、紙の枚数
を検出することができる。また、出力電気信号のレベル
差を位相差として検出することも可能であることから、
出力電気信号の位相差から紙の枚数を検出することも可
能である。 本発明の超音波紙枚数測定装置の第２の構
造は基準用超音波デバイスと、試料用超音波デバイス
と、基準用超音波デバイスおよび試料用超音波デバイス
のうち少なくとも試料用超音波デバイスに備えられた枚
数測定室とを備えて成る。基準用超音波デバイスは３つ
の空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ
03と、１つの空中超音波トランスデューサＲ0から成
り、試料用超音波デバイスは３つの空中超音波トランス
デューサＴS1，ＴS2およびＴS3と、１つの空中超音波ト
ランスデューサＲSから成る。３つの空中超音波トラン
スデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03は、それらの重心を結
ぶ直線が正三角形を形成するように配置され、３つの空
中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3は、そ
れらの重心を結ぶ直線が正三角形を形成するように配置
されている。本発明の超音波紙枚数測定装置の第２の構
造の空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03
に電気信号を入力することにより、空中超音波トランス
デューサＴ01，Ｔ02およびＴ03の重心が形成する正三角
形の中心から空中超音波トランスデューサＲ0に向かっ
て鋭い指向性を有する空中超音波を発射することができ
る。空中超音波トランスデューサＲ0はその空中超音波
を受信することができる。同様にして、空中超音波トラ
ンスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3に電気信号を入力す
ることにより、空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2
およびＴS3の重心が形成する正三角形の中心から空中超
音波トランスデューサＲSに向かって鋭い指向性を有す
る空中超音波を発射し、空中超音波トランスデューサＲ
Sはその空中超音波を受信する。このとき、空中超音波
トランスデューサＲ0の出力端と、空中超音波トランス
デューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2およびＴS3それ
ぞれの入力端を結ぶ接続点との間に増幅器を設けること
により、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02および
Ｔ03と、空中超音波トランスデューサＲ0との間の超音
波伝搬路を遅延素子とする発振器を構成することができ
る。枚数測定室は、空中超音波トランスデューサＴS1，
ＴS2およびＴS3と空中超音波トランスデューサＲSとの
間の超音波伝搬路において、空中超音波トランスデュー
サＴS1，ＴS2およびＴS3によって発射された空中超音波
の指向性が最も鋭く強度が最も強い部分に配置される。
枚数測定室に挿入された紙の束に空中超音波が発射され
ると、空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞ
れから出力される電気信号にレベル差が現れる。この出
力電気信号のレベル差から、紙の枚数を検出することが
できる。また、出力電気信号の位相差から紙の枚数を検
出することも可能である。本発明の超音波紙枚数測定装
置の第２の構造では、３つの入力用空中超音波トランス
デューサを使用することにより、枚数測定室の中の紙の
束に指向性の鋭い空中超音波を発射することができるの
で、１つの入力用空中超音波トランスデューサを使用す
る場合に比べ、低電圧で高感度化することができる。本
発明の超音波紙枚数測定装置の第３の構造は基準用超音
波デバイスと、試料用超音波デバイスと、基準用超音波
デバイスおよび試料用超音波デバイスのうち少なくとも
試料用超音波デバイスに備えられた枚数測定室とを備え
て成る。基準用超音波デバイスは少なくとも２つの空中
超音波トランスデューサＴ01およびＴ02と、少なくとも
２つの空中超音波トランスデューサＲ01およびＲ02とで
成り、試料用超音波デバイスは少なくとも２つの空中超
音波トランスデューサＴS1およびＴS2と、少なくとも２
つの空中超音波トランスデューサＲS1およびＲS2とで成
る。２つの空中超音波トランスデューサＴ01およびＴ02
の重心を結ぶ直線と、２つの空中超音波トランスデュー
サＲ01およびＲ02の重心を結ぶ直線とは互いに垂直にな
るように配置され、２つの空中超音波トランスデューサ
ＴS1およびＴS2の重心を結ぶ直線と、２つの空中超音波
トランスデューサＲS1およびＲS2の重心を結ぶ直線とは
互いに垂直になるように配置されている。本発明の超音
波紙枚数測定装置の第３の構造の空中超音波トランスデ
ューサＴ01およびＴ02に電気信号を入力することによ
り、空中超音波トランスデューサＴ01およびＴ02の重心
を結ぶ直線の中心から空中超音波トランスデューサＲ01
およびＲ02の重心を結ぶ直線の中心に向けて鋭い指向性
を有する空中超音波を発射することができる。空中超音
波トランスデューサＲ01およびＲ02はその空中超音波を
受信することができる。このとき、空中超音波トランス
デューサＴ01およびＴ02は、空中超音波トランスデュー
サＴ01およびＴ02それぞれの重心と、空中超音波トラン
スデューサＲ01およびＲ02の重心を結ぶ直線の中心点と
によって形成される面に対して鋭い指向性を有する空中
超音波を発射する機能を有し、空中超音波トランスデュ
ーサＲ01およびＲ02は、空中超音波トランスデューサＴ
01およびＴ02の重心を結ぶ直線の中心点と、空中超音波
トランスデューサＲ01およびＲ02それぞれの重心とによ
って形成される面に対して鋭い指向性を有する空中超音
波を受信する機能を有する。同様にして、空中超音波ト
ランスデューサＴS1およびＴS2に電気信号を入力するこ
とにより、空中超音波トランスデューサＴS1およびＴS2
の重心を結ぶ直線の中心から空中超音波トランスデュー
サＲS1およびＲS2の重心を結ぶ直線の中心に向けて鋭い
指向性を有する空中超音波が発射され、空中超音波トラ
ンスデューサＲS1およびＲS2によってその空中超音波が
受信される。このとき、空中超音波トランスデューサＴ
S1およびＴS2は、空中超音波トランスデューサＴS1およ
びＴS2それぞれの重心と、空中超音波トランスデューサ
ＲS1およびＲS2の重心を結ぶ直線の中心点とによって形
成される面に対して鋭い指向性を有する空中超音波を発
射する機能を有し、空中超音波トランスデューサＲS1お
よびＲS2は、空中超音波トランスデューサＴS1およびＴ
S2の重心を結ぶ直線の中心点と、空中超音波トランスデ
ューサＲS1およびＲS3それぞれの重心とによって形成さ
れる面に対して鋭い指向性を有する空中超音波を受信す
る機能を有する。このとき、空中超音波トランスデュー
サＲ01およびＲ02を結ぶ接続点と、空中超音波トランス
デューサＴ01，Ｔ02，ＴS1およびＴS2それぞれの入力端
を結ぶ接続点との間に増幅器を設けることにより、空中
超音波トランスデューサＴ01およびＴ02と、空中超音波
トランスデューサＲ01およびＲ02との間の超音波伝搬路
を遅延素子とする発振器を構成することができる。枚数
測定室は、空中超音波トランスデューサＴS1およびＴS2
と、空中超音波トランスデューサＲS1およびＲS2との間
の超音波伝搬路において、空中超音波トランスデューサ
ＴS1およびＴS2によって発射された空中超音波の指向性
が最も鋭く強度が最も強い部分に配置される。枚数測定
室に挿入された紙の束に空中超音波が発射されると、空
中超音波トランスデューサＲ01およびＲ02を結ぶ接続点
から出力される電気信号と、空中超音波トランスデュー
サＲS1およびＲS2を結ぶ接続点から出力される電気信号
との間にレベル差が現れる。この出力電気信号のレベル
差から、紙の枚数を検出することができる。また、出力
電気信号の位相差から紙の枚数を検出することも可能で
ある。本発明の超音波紙枚数測定装置の第３の構造で
は、少なくとも２つの入力用空中超音波トランスデュー
サおよび少なくとも２つの出力用空中超音波トランスデ
ューサを使用することにより、枚数測定室の中の紙の束
に指向性の鋭い空中超音波を発射することができるだけ
でなく、出力用空中超音波トランスデューサにおいて指
向性の鋭い空中超音波を受信することができるので、１
つの入力用空中超音波トランスデューサおよび１つの出
力用空中超音波トランスデューサを使用する場合に比
べ、低電圧で高感度化することができる。本発明の超音
波紙枚数測定装置の第１、第２および第３の構造におい
て、枚数測定室に挿入された紙の束に発射される空中超
音波の指向軸の方向が紙の面に対しほぼ垂直である場合
よりも、紙の面に対して垂直でない場合、つまり、空中
超音波が紙の面に対して斜め方向から入射する場合の方
が厚い紙や紙の枚数が多い時の測定には有効である。こ
れは、紙の面に対して空中超音波が斜め方向から入射す
る場合の方が空中超音波の透過率が大きいことに因る。
空中超音波の透過率が大きくなれば、出力用空中超音波
トランスデューサで出力される電気信号も大きくなるこ
とから、測定時における感度が向上する。本発明の超音
波紙枚数測定装置の第４の構造は基準用超音波デバイス
と、試料用超音波デバイスと、基準用超音波デバイスに
備えられた基準用枚数測定室と、試料用超音波デバイス
に備えられた試料用枚数測定室とを備えて成る。基準用
超音波デバイスは少なくとも１つの空中超音波トランス
デューサＴ0と、その空中超音波トランスデューサＴ0に
対向する少なくとも１つの空中超音波トランスデューサ
Ｒ0から成り、試料用超音波デバイスは少なくとも１つ
の空中超音波トランスデューサＴSと、その空中超音波
トランスデューサＴSに対向する少なくとも１つの空中
超音波トランスデューサＲSから成る。基準用枚数測定
室および試料用枚数測定室は同様な構造および同様な材
質で成り、それぞれ凹面部分を有する容器で成る。本発
明の超音波紙枚数測定装置では、入力用および出力用の
空中超音波トランスデューサの数はそれぞれ１つずつに
限られているわけではない。本発明の超音波紙枚数測定
装置の第４の構造の空中超音波トランスデューサＴ0お
よびＴSに電気信号を入力することにより、基準用枚数
測定室の凹面部分および試料用枚数測定室の凹面部分そ
れぞれに向けて空中超音波を発射することができる。空
中超音波トランスデューサＲ0およびＲSは、空中超音波
トランスデューサＴ0およびＴSそれぞれから発射され、
基準用枚数測定室の凹面部分および試料用枚数測定室の
凹面部分それぞれで反射された空中超音波を受信するこ
とができる。このとき、空中超音波トランスデューサＲ
0の出力端と、空中超音波トランスデューサＴ0およびＴ
Sそれぞれの入力端を結ぶ接続点との間に増幅器を設け
ることにより、空中超音波トランスデューサＴ0とＲ0と
の間の超音波伝搬路を遅延素子とする発振器を構成する
ことができる。基準用枚数測定室は空中超音波トランス
デューサＴ0とＲ0との間の超音波伝搬路に備えられ、試
料用枚数測定室は空中超音波トランスデューサＴSとＲS
との間の超音波伝搬路に備えられている。試料用枚数測
定室に挿入された紙の束に空中超音波が発射されると、
空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれから
出力される電気信号にレベル差が現れる。この出力電気
信号のレベル差から、紙の枚数を検出することができ
る。また、出力電気信号の位相差から紙の枚数を検出す
ることも可能である。本発明の超音波紙枚数測定装置の
第４の構造において、基準用超音波デバイスが３つの空
中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、１
つの空中超音波トランスデューサＲ0で成り、試料用超
音波デバイスが３つの空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3と、１つの空中超音波トランスデ
ューサＲSで成る構造が考えられる。３つの空中超音波
トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03は、それらの重
心を結ぶ直線が正三角形を形成するように配置され、３
つの空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3
は、それらの重心を結ぶ直線が正三角形を形成するよう
に配置される。このような構造では、空中超音波トラン
スデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03に電気信号を入力する
ことにより、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02お
よびＴ03の重心が形成する正三角形の中心から基準用枚
数測定室の凹面部分に向けて鋭い指向性を有する空中超
音波を発射することができる。空中超音波トランスデュ
ーサＲ0は基準用枚数測定室の凹面部分で反射された空
中超音波を受信することができる。同様にして、空中超
音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3に電気信号
を入力することにより、空中超音波トランスデューサＴ
S1，ＴS2およびＴS3の重心が形成する正三角形の中心か
ら試料用枚数測定室の凹面部分に向けて鋭い指向性を有
する空中超音波を発射することができる。空中超音波ト
ランスデューサＲSは試料用枚数測定室の凹面部分で反
射された空中超音波を受信することができる。基準用枚
数測定室は、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02お
よびＴ03と空中超音波トランスデューサＲ0との間の超
音波伝搬路において、空中超音波トランスデューサ
Ｔ01，Ｔ02およびＴ03によって発射された空中超音波の
指向性が最も鋭く強度が最も強い部分に配置され、試料
用枚数測定室は、空中超音波トランスデューサＴS1，Ｔ
S2およびＴS3と空中超音波トランスデューサＲSとの間
の超音波伝搬路において、空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3によって発射された空中超音波の
指向性が最も鋭く強度が最も強い部分に配置される。試
料用枚数測定室に挿入された紙の束に空中超音波が発射
されると、空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSそ
れぞれから出力される電気信号にレベル差が現れる。こ
の出力電気信号のレベル差から、紙の枚数を検出するこ
とができる。また、出力電気信号の位相差から紙の枚数
を検出することも可能である。さらに、３つの入力用空
中超音波トランスデューサを使用することにより、基準
用および試料用枚数測定室に向けて指向性の鋭い空中超
音波を発射することができるので、１つの入力用空中超
音波トランスデューサを使用する場合に比べ、低電圧で
高感度化することができる。３つの入力用空中超音波ト
ランスデューサを使用するのと同時に、３つの出力用空
中超音波トランスデューサを使用し、それらの重心を結
ぶ直線が正三角形を形成するように配置することによ
り、指向性の鋭い空中超音波を受信することが可能とな
るので、さらに高感度化することができる。本発明の超
音波紙枚数測定装置の第４の構造において、基準用超音
波デバイスが少なくとも２つの空中超音波トランスデュ
ーサＴ01およびＴ02と、少なくとも２つの空中超音波ト
ランスデューサＲ01およびＲ02とで成り、試料用超音波
デバイスが少なくとも２つの空中超音波トランスデュー
サＴS1およびＴS2と、少なくとも２つの空中超音波トラ
ンスデューサＲS1およびＲS2とで成る構造が考えられ
る。たとえば、基準用超音波デバイスが３つの空中超音
波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、３つの空
中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03とで成
り、試料用超音波デバイスが３つの空中超音波トランス
デューサＴS1，ＴS2およびＴS3と、３つの空中超音波ト
ランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3とで成る場合に
は、３つの空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およ
びＴ03は、それらの重心が１つの直線上に並ぶように配
置され、３つの空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02
およびＲ03は、それらの重心が１つの直線上に並ぶよう
に配置され、３つの空中超音波トランスデューサＴS1，
ＴS2およびＴS3は、それらの重心が１つの直線上に並ぶ
ように配置され、３つの空中超音波トランスデューサＲ
S1，ＲS2およびＲS3は、それらの重心が１つの直線上に
並ぶように配置される。３つの空中超音波トランスデュ
ーサＴ01，Ｔ02およびＴ03の重心を結ぶ直線と、３つの
空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03の重
心を結ぶ直線とは互いに垂直になるように配置され、３
つの空中超音波トランスデューサＴS1，Ｔ S2およびＴS3
の重心を結ぶ直線と、３つの空中超音波トランスデュー
サＲS1，ＲS2およびＲS3の重心を結ぶ直線とは互いに垂
直になるように配置される。このような構造では、空中
超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03に電気信
号を入力することにより、空中超音波トランスデューサ
Ｔ01，Ｔ02およびＴ03の重心が形成する直線の中心から
基準用枚数測定室の凹面部分に向けて鋭い指向性を有す
る空中超音波を発射することができる。空中超音波トラ
ンスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03は基準用枚数測定室
の凹面部分で反射された空中超音波を受信することがで
きる。このとき、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ
02およびＴ03は、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ
02およびＴ03それぞれの重心と基準用枚数測定室の凹面
部分における反射点とによって形成される面に対して鋭
い指向性を有する空中超音波を発射する機能を有し、空
中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03は、基
準用枚数測定室の凹面部分における反射点と空中超音波
トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03それぞれの重心
とによって形成される面に対して鋭い指向性を有する空
中超音波を受信する機能を有する。同様にして、空中超
音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3に電気信号
を入力することにより、空中超音波トランスデューサＴ
S1，ＴS2およびＴS3の重心が形成する直線の中心から試
料用枚数測定室の凹面部分に向けて鋭い指向性を有する
空中超音波が発射され、空中超音波トランスデューサＲ
S1，ＲS2およびＲS3は試料用枚数測定室の凹面部分で反
射された空中超音波を受信する。このとき、空中超音波
トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3は、空中超音波
トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3それぞれの重心
と試料用枚数測定室の凹面部分における反射点とによっ
て形成される面に対して鋭い指向性を有する空中超音波
を発射する機能を有し、空中超音波トランスデューサＲ
S1，ＲS2およびＲS3は試料用枚数測定室の凹面部分にお
ける反射点と空中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2お
よびＲS3それぞれの重心とによって形成される面に対し
て鋭い指向性を有する空中超音波を受信する機能を有す
る。基準用枚数測定室は、空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3と、空中超音波トランスデューサ
ＲS1，ＲS2およびＲS3との間の超音波伝搬路において、
空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3によ
って発射された空中超音波の指向性が最も鋭く強度が最
も強い部分に配置され、試料用枚数測定室は、空中超音
波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3と、空中超音
波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3との間の超音
波伝搬路において、空中超音波トランスデューサＴS1，
ＴS2およびＴS3によって発射された空中超音波の指向性
が最も鋭く強度が最も強い部分に配置される。試料用枚
数測定室に挿入された紙の束に空中超音波が発射される
と、空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03
を結ぶ接続点から出力される電気信号と、空中超音波ト
ランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3を結ぶ接続点から
出力される電気信号との間にレベル差が現れる。この出
力電気信号のレベル差から、紙の枚数を検出することが
できる。また、出力電気信号の位相差から紙の枚数を検
出することも可能である。さらに、３つの入力用空中超
音波トランスデューサおよび３つの出力用空中超音波ト
ランスデューサを使用することにより、基準用および試
料用枚数測定室に向けて指向性の鋭い空中超音波を発射
することができるだけでなく、出力用空中超音波トラン
スデューサにおいて指向性の鋭い空中超音波を受信する
ことができるので、１つの入力用空中超音波トランスデ
ューサおよび１つの出力用空中超音波トランスデューサ
を使用する場合に比べ、低電圧で高感度化することがで
きる。
【実施例】図１は本発明の超音波紙枚数測定装置の第１
の実施例を示す部分断面図である。本実施例は空中超音
波トランスデューサＴ0，Ｒ0，ＴS，ＲS、枚数測定室
１、増幅器２および差動増幅器３から成る。図１では空
中超音波トランスデューサＴS，ＲSおよび枚数測定室１
のみが描かれている。空中超音波トランスデューサ
Ｔ0，Ｒ0，ＴSおよびＲSはすべて同様な材質で成り、同
様な碗型構造を成し、その碗の直径は１ｃｍで、中心周
波数は３９．２ｋＨｚである。空中超音波トランスデュ
ーサＴ0の碗の先端と空中超音波トランスデューサＲ0の
碗の先端との距離および空中超音波トランスデューサＴ
Sの碗の先端と空中超音波トランスデューサＲSの碗の先
端との距離はともに４．９５ｃｍである。図１では、枚
数測定室１の下面には超音波が通過するための穴が設け
られているが、枚数測定室１の材質として空中超音波を
透過しやすいものを用いてもよい。測定時、枚数測定室
１には順次紙の束が通過ような構造が採用されており、
それぞれの紙の束は空中超音波トランスデューサＴSと
ＲSとの間において、空中超音波トランスデューサＴSの
碗の高さ方向が紙面に対して垂直になるような位置に備
えられている。図１では空中超音波トランスデューサＴ
S，ＲSおよび枚数測定室１の関係が描かれているが、空
中超音波トランスデューサＴ0およびＲ0についても同様
な位置関係が構成されている。但し、空中超音波トラン
スデューサＴ0とＲ0との間に枚数測定室１は必ずしも備
えられている必要は無い。図２は図１の空中超音波トラ
ンスデューサＴS，ＲSおよび枚数測定室１を示す斜視図
である。図３は図１の超音波紙枚数測定装置の駆動回路
を示す構成図である。空中超音波トランスデューサＴ0
およびＴSに電気信号を入力すると、空中超音波トラン
スデューサＴ0およびＴSそれぞれの碗の中心部から空中
超音波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれの碗の中
心部に向かって空中超音波が発射され、その空中超音波
は空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによって受
信され、電気信号として出力される。空中超音波トラン
スデューサＴSとＲSとの間の超音波伝搬路に備えられた
枚数測定室１には紙の束が送られて来る。紙の束を超音
波が通過すると、その超音波が減衰することから、空中
超音波トランスデューサＲ0およびＲSによって出力され
る電気信号にレベル差が生じる。この出力電気信号のレ
ベル差から、紙の枚数を検出することができる。また、
図３における差動増幅器３の代わりに位相比較器を用い
ることにより、出力電気信号のレベル差を位相差として
検出することも可能であることから、その出力電気信号
の位相差から紙の枚数を検出することも可能である。ま
た、空中超音波トランスデューサＲ0の出力端が増幅器
２を介して空中超音波トランスデューサＴ0およびＴSそ
れぞれの入力端に接続されていることから、空中超音波
トランスデューサＴ0とＲ0との間の超音波伝搬路を遅延
素子とする発振器が構成される。このような発振器が構
成されることにより、回路構成が簡略化され、装置の小
型軽量化が促進され、しかも低消費電力で低電圧での駆
動が可能となる。図４は図３の駆動回路において空中超
音波トランスデューサＴ0とＲ0との間にも枚数測定室１
が設けられた場合の駆動回路を示す構成図である。空中
超音波トランスデューサＴSとＲSとの間の枚数測定室１
に送られて来る紙の束を超音波が通過すると、その超音
波が減衰することから、空中超音波トランスデューサＲ
0およびＲSによって出力される電気信号にレベル差が生
じる。この出力電気信号のレベル差から、紙の枚数を検
出することができる。また、空中超音波トランスデュー
サＴ0とＲ0との間の枚数測定室１に基準用の紙の束を設
置した場合には、空中超音波トランスデューサＴSとＲS
との間の枚数測定室１に送られて来る紙の束と基準用の
紙の束との枚数の差は、空中超音波トランスデューサＲ
0およびＲSによって出力される電気信号のレベル差また
は出力電気信号の位相差として検出される。図５は本発
明の超音波紙枚数測定装置の第２の実施例を示す部分断
面図である。本実施例は空中超音波トランスデューサＴ
01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2，ＴS3，Ｒ0，ＲS、枚数測
定室１、増幅器２および差動増幅器３から成る。図５で
は空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2，ＴS3，ＲS
および枚数測定室１のみが描かれている。空中超音波ト
ランスデューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2，ＴS3，
Ｒ0およびＲSは図１の空中超音波トランスデューサＴ0
と同様な材質で成り、同様な形状を成し、中心周波数は
３９．２ｋＨｚである。３つの空中超音波トランスデュ
ーサＴ01，Ｔ02およびＴ03は、それらの重心を結ぶ直線
が正三角形を形成するように配置され、３つの空中超音
波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3も、それらの
重心を結ぶ直線が正三角形を形成するように配置されて
いる。空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ
03の３つの碗の中心と空中超音波トランスデューサＲ0
との距離および空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2
およびＴS3の３つの碗の中心と空中超音波トランスデュ
ーサＲSとの距離はともに４．９５ｃｍである。図５で
は空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2，ＴS3，ＲS
および枚数測定室１の関係が描かれているが、空中超音
波トランスデューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03およびＲ0につい
ても同様な位置関係が構成されている。図６は枚数測定
室１から空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2および
ＴS3を見たときの平面図である。図７は図５の超音波紙
枚数測定装置の駆動回路を示す構成図である。空中超音
波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03に電気信号を
入力すると、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02お
よびＴ03それぞれの重心を結ぶ直線によって形成される
正三角形の中心から空中超音波トランスデューサＲ0の
碗の中心部に向かって鋭い指向性を有する空中超音波が
発射され、その空中超音波は空中超音波トランスデュー
サＲ0によって受信され、電気信号として出力される。
空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03に電
気信号を入力するのと同時に空中超音波トランスデュー
サＴS1，ＴS2およびＴS3に電気信号を入力すると、空中
超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3それぞれ
の重心を結ぶ直線によって形成される正三角形の中心か
ら空中超音波トランスデューサＲSの碗の中心部に向か
って鋭い指向性を有する空中超音波が発射され、その空
中超音波は空中超音波トランスデューサＲSによって受
信され、電気信号として出力される。枚数測定室１は、
空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3と、
空中超音波トランスデューサＲSとの間の超音波伝搬路
において、空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およ
びＴS3によって発射された空中超音波の指向性が最も鋭
く強度が最も強い部分に配置される。枚数測定室１に送
られて来る紙の束を超音波が通過すると、その超音波が
減衰することから、空中超音波トランスデューサＲ0お
よびＲSによって出力される電気信号にレベル差が生じ
る。この出力電気信号のレベル差から、紙の枚数を検出
することができる。また、図７における差動増幅器３の
代わりに位相比較器を用いることにより、出力電気信号
のレベル差を位相差として検出することも可能であるこ
とから、その出力電気信号の位相差から紙の枚数を検出
することも可能である。さらに、空中超音波トランスデ
ューサＲ0の出力端が増幅器２を介して空中超音波トラ
ンスデューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2およびＴS3
それぞれの入力端に接続されていることから、空中超音
波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、空中超音
波トランスデューサＲ0との間の超音波伝搬路を遅延素
子とする発振器が構成される。このような発振器が構成
されることにより、回路構成が簡略化され、装置の小型
軽量化が促進され、しかも低消費電力で低電圧での駆動
が可能となる。図７の駆動回路において空中超音波トラ
ンスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、空中超音波トラ
ンスデューサＲ0との間にも枚数測定室１が設けられ、
そこに基準用の紙の束が設置された場合には、空中超音
波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3と空中超音波
トランスデューサＲSとの間の枚数測定室１に送られて
来る紙の束と基準用の紙の束との枚数の差は、空中超音
波トランスデューサＲ0およびＲSによって出力される電
気信号のレベル差または出力電気信号の位相差として検
出される。図８は本発明の超音波紙枚数測定装置の第３
の実施例を示す部分斜視図である。本実施例は空中超音
波トランスデューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2，Ｔ
S3，Ｒ01，Ｒ02，Ｒ03，ＲS1，ＲS2，ＲS3、枚数測定室
１、増幅器２および差動増幅器３から成る。図８では空
中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2，ＴS3，ＲS1，Ｒ
S2，ＲS3および枚数測定室１のみが描かれている。空中
超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02，Ｒ03，ＲS1，ＲS2
およびＲS3は図１の空中超音波トランスデューサＴ0と
同様な材質で成り、同様な形状を成し、中心周波数は３
９．２ｋＨｚである。３つの空中超音波トランスデュー
サＴ01，Ｔ02およびＴ03は、それらの重心が１つの直線
上に並ぶように配置され、３つの空中超音波トランスデ
ューサＲ01，Ｒ02およびＲ03は、それらの重心が１つの
直線上に並ぶように配置され、３つの空中超音波トラン
スデューサＴS1，ＴS2およびＴS3は、それらの重心が１
つの直線上に並ぶように配置され、３つの空中超音波ト
ランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3は、それらの重心
が１つの直線上に並ぶように配置されている。３つの空
中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03の重心
を結ぶ直線と、３つの空中超音波トランスデューサ
Ｒ01，Ｒ02およびＲ03の重心を結ぶ直線とは互いに垂直
になるように配置され、３つの空中超音波トランスデュ
ーサＴS1，ＴS2およびＴS3の重心を結ぶ直線と、３つの
空中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3の重
心を結ぶ直線とは互いに垂直になるように配置されてい
る。空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03
と空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03と
の距離および空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2お
よびＴS3と空中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およ
びＲS3との距離はともに４．９５ｃｍである。図８では
空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2，ＴS3，ＲS1，
ＲS2，ＲS3および枚数測定室１の関係が描かれている
が、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，Ｒ
01，Ｒ02およびＲ03についても同様な位置関係が構成さ
れている。図９は図８の超音波紙枚数測定装置の駆動回
路を示す構成図である。空中超音波トランスデューサＴ
01，Ｔ02およびＴ03に電気信号を入力すると、空中超音
波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03の重心を結ぶ
直線の中心から空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02
およびＲ03の重心を結ぶ直線の中心に向けて鋭い指向性
を有する空中超音波が発射され、その空中超音波は空中
超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03によって
受信され、電気信号として出力される。このとき、空中
超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03は、空中
超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03それぞれ
の重心と空中超音波トランスデューサＲ02の重心とによ
って形成される面に対して鋭い指向性を有する空中超音
波を発射し、空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02お
よびＲ03は、空中超音波トランスデューサＴ02の重心と
空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03それ
ぞれの重心とによって形成される面に対して鋭い指向性
を有する空中超音波を受信する。空中超音波トランスデ
ューサＴ01，Ｔ02およびＴ03に電気信号を入力するのと
同時に空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴ
S3に電気信号を入力すると、空中超音波トランスデュー
サＴS1，ＴS2およびＴS3の重心を結ぶ直線の中心から空
中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3の重心
を結ぶ直線の中心に向けて鋭い指向性を有する空中超音
波が発射され、その空中超音波は空中超音波トランスデ
ューサＲS1，ＲS2およびＲS3によって受信され、電気信
号として出力される。このとき、空中超音波トランスデ
ューサＴS1，ＴS2およびＴS3は、空中超音波トランスデ
ューサＴS1，ＴS2およびＴS3それぞれの重心と空中超音
波トランスデューサＲS2の重心とによって形成される面
に対して鋭い指向性を有する空中超音波を発射し、空中
超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3は、空中
超音波トランスデューサＴS2の重心と空中超音波トラン
スデューサＲS1，ＲS2およびＲS3の重心とによって形成
される面に対して鋭い指向性を有する空中超音波を受信
する。枚数測定室１は空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3によって発射された空中超音波の
指向性が最も鋭く強度が最も強い部分に配置される。枚
数測定室１に送られて来る紙の束を超音波が通過する
と、その超音波が減衰することから、空中超音波トラン
スデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03を結ぶ接続点から出力
される電気信号と、空中超音波トランスデューサＲS1，
ＲS2およびＲS3を結ぶ接続点から出力される電気信号と
の間にレベル差が生じる。この出力電気信号のレベル差
から、紙の枚数を検出することができる。また、図９に
おける差動増幅器３の代わりに位相比較器を用いること
により、出力電気信号のレベル差を位相差として検出す
ることも可能であることから、その出力電気信号の位相
差から紙の枚数を検出することも可能である。さらに、
空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03を結
ぶ接続点が増幅器を介して空中超音波トランスデューサ
Ｔ01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2およびＴS3の入力端に接
続されていることから、空中超音波トランスデューサＴ
01，Ｔ02およびＴ03と、空中超音波トランスデューサＲ
01，Ｒ02およびＲ03との間の超音波伝搬路を遅延素子と
する発振器が構成される。このような発振器が構成され
ることにより、回路構成が簡略化され、装置の小型軽量
化が促進され、しかも低消費電力で低電圧での駆動が可
能となる。図９の駆動回路において空中超音波トランス
デューサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、空中超音波トランス
デューサＲ01，Ｒ02およびＲ03との間にも枚数測定室１
が設けられ、そこに基準用の紙の束が設置された場合に
は、空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3
と、空中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3
との間の枚数測定室１に送られて来る紙の束と基準用の
紙の束との枚数の差は、空中超音波トランスデューサＲ
01，Ｒ02およびＲ03を結ぶ接続点から出力される電気信
号と、空中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲ
S3を結ぶ接続点から出力される電気信号との間のレベル
差または出力電気信号の位相差として検出される。図１
０は本発明の超音波紙枚数測定装置の第４の実施例を示
す部分断面図である。本実施例は空中超音波トランスデ
ューサＴ0，Ｒ0，ＴS，ＲS、枚数測定室１、増幅器２お
よび差動増幅器３から成る。図１０では空中超音波トラ
ンスデューサＴS，ＲSおよび枚数測定室１のみが描かれ
ている。空中超音波トランスデューサＴ0の碗の先端と
空中超音波トランスデューサＲ0の碗の先端との距離お
よび空中超音波トランスデューサＴSの碗の先端と空中
超音波トランスデューサＲSの碗の先端との距離はとも
に４．９５ｃｍである。測定時、枚数測定室１には順次
紙の束が通過ような構造が採用されており、紙の束は空
中超音波トランスデューサＴSとＲSとの間において、空
中超音波トランスデューサＴSの碗の高さ方向が紙面に
対して斜めになるような位置に備えられている。図１０
では空中超音波トランスデューサＴS，ＲSおよび枚数測
定室１の関係が描かれているが、空中超音波トランスデ
ューサＴ0およびＲ0についても同様な位置関係が構成さ
れている。但し、空中超音波トランスデューサＴ0とＲ0
との間に枚数測定室１は必ずしも備えられている必要は
無い。図１０の超音波紙枚数測定装置を駆動する場合、
図３の駆動回路が用いられる。空中超音波トランスデュ
ーサＴ0およびＴSに電気信号を入力すると、空中超音波
トランスデューサＴ0およびＴSそれぞれの碗の中心部か
ら空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれの
碗の中心部に向かって空中超音波が発射され、その空中
超音波は空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによ
って受信され、電気信号として出力される。空中超音波
トランスデューサＴSとＲSとの間の超音波伝搬路に備え
られた枚数測定室１には紙の束が送られて来る。紙の束
を超音波が通過すると、その超音波が減衰することか
ら、空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによって
出力される電気信号にレベル差が生じる。この出力電気
信号のレベル差から、紙の枚数を検出することができ
る。また、出力電気信号の位相差から紙の枚数を検出す
ることも可能である。図１０および図１の超音波紙枚数
測定装置を比べた場合、図１では空中超音波が紙面に対
して垂直に入射しているのに対し、図１０では空中超音
波が紙面に対して斜め方向から入射している。従って、
図１０の方が空中超音波の紙に対する透過率が大きいこ
とから、出力電気信号も大きくなり、測定の精度がより
増大する。図１０の超音波紙枚数測定装置における入力
用および出力用空中超音波トランスデューサが図５また
は図８における入力用および出力用空中超音波トランス
デューサに置き換えられた構造も可能である。このよう
な構造では空中超音波が紙面に対して斜め方向から入射
することから、出力電気信号も大きくなり、測定の精度
がより増大する。図１１は本発明の超音波紙枚数測定装
置の第５の実施例を示す部分断面図である。本実施例は
空中超音波トランスデューサＴ0，Ｒ0，ＴS，ＲS、増幅
器２、差動増幅器３、基準用枚数測定室４および試料用
枚数測定室５から成る。図１１では空中超音波トランス
デューサＴ0，Ｒ0および基準用枚数測定室４のみが描か
れている。基準用枚数測定室４および試料用枚数測定室
５はともに同様な構造および同等な材質で成る。図１１
では空中超音波トランスデューサＴ0，Ｒ0および基準用
枚数測定室４の関係が描かれているが、空中超音波トラ
ンスデューサＴS，ＲSおよび試料用枚数測定室５につい
ても同様な位置関係が構成されている。図１２は基準用
枚数測定室４を図１１の断面に対して垂直な方向から見
たときの断面図である。中央の底部には凹面状の窪みが
ある。図１３は図１１の空中超音波トランスデューサＴ
0，Ｒ0および基準用枚数測定室４を上から見たときの部
分平面図である。図１１の超音波紙枚数測定装置を駆動
する場合、図４の駆動回路における空中超音波トランス
デューサＴ0とＲ0との間の枚数測定室１が基準用枚数測
定室４に、空中超音波トランスデューサＴSとＲSとの間
の枚数測定室１が試料用枚数測定室５に置き換えられた
回路が用いられる。空中超音波トランスデューサＴ0お
よびＴSに電気信号を入力すると、空中超音波トランス
デューサＴ0およびＴSそれぞれの碗の中心部から基準用
枚数測定室４および試料用枚数測定室５それぞれの凹面
部分に向けて空中超音波が発射される。その空中超音波
は基準用枚数測定室４および試料用枚数測定室５それぞ
れの凹面部分で反射され、空中超音波トランスデューサ
Ｒ0およびＲSによって受信され、電気信号として出力さ
れる。試料用枚数測定室５に送られて来る紙の束を超音
波が通過すると、その超音波が減衰することから、空中
超音波トランスデューサＲ0およびＲSによって出力され
る電気信号にレベル差が生じる。この出力電気信号のレ
ベル差から、紙の枚数を検出することができる。また、
出力電気信号の位相差から紙の枚数を検出することも可
能である。図１４は本発明の超音波紙枚数測定装置の第
６の実施例を示す部分平面図である。本実施例は空中超
音波トランスデューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2，
ＴS3，Ｒ01，Ｒ02，Ｒ03，ＲS1，ＲS2，ＲS3、増幅器
２、差動増幅器３、基準用枚数測定室４および試料用枚
数測定室５から成る。図１４では空中超音波トランスデ
ューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，Ｒ01，Ｒ02，Ｒ03および基準
用枚数測定室４のみが描かれている。３つの空中超音波
トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03は、それらの重
心を結ぶ直線が正三角形を形成するように配置され、３
つの空中超音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03
は、それらの重心を結ぶ直線が正三角形を形成するよう
に配置され、３つの空中超音波トランスデューサＴS1，
ＴS2およびＴS3は、それらの重心を結ぶ直線が正三角形
を形成するように配置され、３つの空中超音波トランス
デューサＲS1，ＲS2およびＲS3は、それらの重心を結ぶ
直線が正三角形を形成するように配置されている。図１
４では空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，
Ｒ01，Ｒ02，Ｒ03および基準用枚数測定室４を上から見
たときの図が描かれているが、空中超音波トランスデュ
ーサＴS1，ＴS2，ＴS3，ＲS1，ＲS2，ＲS3および試料用
枚数測定室５についても同様な位置関係が構成されてい
る。図１４の超音波紙枚数測定装置を駆動する場合、図
９の駆動回路における空中超音波トランスデューサ
Ｔ01，Ｔ02およびＴ03と、空中超音波トランスデューサ
Ｒ01，Ｒ02およびＲ03との間に基準用枚数測定室４が設
けられ、空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2および
ＴS3と、空中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2および
ＲS3との間の枚数測定室１が試料用枚数測定室５に置き
換えられた回路が用いられる。空中超音波トランスデュ
ーサＴ01，Ｔ02およびＴ03に電気信号を入力すると、空
中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03それぞ
れの重心を結ぶ直線によって形成される正三角形の中心
から基準用枚数測定室４の凹面部分に向けて鋭い指向性
を有する空中超音波が発射される。その空中超音波は基
準用枚数測定室４の凹面部分で反射され、空中超音波ト
ランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03によって受信さ
れ、電気信号として出力される。このとき、空中超音波
トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03は、鋭い指向性
を有する空中超音波を受信する。空中超音波トランスデ
ューサＴ01，Ｔ02およびＴ03に電気信号を入力するのと
同時に空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴ
S3に電気信号を入力すると、空中超音波トランスデュー
サＴS1，ＴS2およびＴS3それぞれの重心を結ぶ直線によ
って形成される正三角形の中心から試料用枚数測定室５
の凹面部分に向けて鋭い指向性を有する空中超音波が発
射される。その空中超音波は試料用枚数測定室５の凹面
部分で反射され、空中超音波トランスデューサＲS1，Ｒ
S2およびＲS3によって受信され、電気信号として出力さ
れる。このとき、空中超音波トランスデューサＲS1，Ｒ
S2およびＲS3は、鋭い指向性を有する空中超音波を受信
する。基準用枚数測定室４は、空中超音波トランスデュ
ーサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、空中超音波トランスデュ
ーサＲ01，Ｒ02およびＲ03との間の超音波伝搬路におい
て、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03
によって発射された空中超音波の指向性が最も鋭く強度
が最も強い部分に配置され、試料用枚数測定室５は、空
中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3と、空
中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3との間
の超音波伝搬路において、空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3によって発射された空中超音波の
指向性が最も鋭く強度が最も強い部分に配置される。試
料用枚数測定室５に送られて来る紙の束を超音波が通過
すると、その超音波が減衰することから、空中超音波ト
ランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03を結ぶ接続点から
出力される電気信号と、空中超音波トランスデューサＲ
S1，ＲS2およびＲS3を結ぶ接続点から出力される電気信
号との間にレベル差が生じる。この出力電気信号のレベ
ル差から、紙の枚数を検出することができる。また、出
力電気信号の位相差から紙の枚数を検出することも可能
である。図１５は本発明の超音波紙枚数測定装置の第７
の実施例を示す部分平面図である。本実施例は空中超音
波トランスデューサＴ01，Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2，Ｔ
S3，Ｒ01，Ｒ02，Ｒ03，ＲS1，ＲS2，ＲS3、増幅器２、
差動増幅器３、基準用枚数測定室４および試料用枚数測
定室５から成る。図１５では空中超音波トランスデュー
サＴ01，Ｔ02，Ｔ03，Ｒ01，Ｒ02，Ｒ03および基準用枚
数測定室４のみが描かれている。３つの空中超音波トラ
ンスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03は、それらの重心が
１つの直線上に並ぶように配置され、３つの空中超音波
トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03は、それらの重
心が１つの直線上に並ぶように配置され、３つの空中超
音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3は、それら
の重心が１つの直線上に並ぶように配置され、３つの空
中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3は、そ
れらの重心が１つの直線上に並ぶように配置されてい
る。３つの空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およ
びＴ03の重心を結ぶ直線と、３つの空中超音波トランス
デューサＲ01，Ｒ02およびＲ03の重心を結ぶ直線とは互
いに垂直になるように配置され、３つの空中超音波トラ
ンスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3の重心を結ぶ直線
と、３つの空中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およ
びＲS3の重心を結ぶ直線とは互いに垂直になるように配
置されている。図１５では空中超音波トランスデューサ
Ｔ01，Ｔ02，Ｔ03，Ｒ01，Ｒ02，Ｒ03および基準用枚数
測定室４を上から見たときの図が描かれているが、空中
超音波トランスデューサＴS1，ＴS2，ＴS3，ＲS1，
ＲS2，ＲS3および試料用枚数測定室５についても同様な
位置関係が構成されている。図１５の超音波紙枚数測定
装置を駆動する場合、図９の駆動回路における空中超音
波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、空中超音
波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03との間に基準
用枚数測定室４が設けられ、空中超音波トランスデュー
サＴS1，ＴS2およびＴS3と、空中超音波トランスデュー
サＲS1，ＲS2およびＲS3との間の枚数測定室１が試料用
枚数測定室５に置き換えられた回路が用いられる。空中
超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03に電気信
号を入力すると、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ
02およびＴ03の重心を結ぶ直線の中心から基準用枚数測
定室４の凹面部分に向けて鋭い指向性を有する空中超音
波が発射される。その空中超音波は基準用枚数測定室４
の凹面部分で反射され、空中超音波トランスデューサＲ
01，Ｒ02およびＲ03によって受信され、電気信号として
出力される。このとき、空中超音波トランスデューサＴ
01，Ｔ02およびＴ03は、空中超音波トランスデューサＴ
01，Ｔ02およびＴ03それぞれの重心と基準用枚数測定室
４の凹面部分における反射点とによって形成される面に
対して鋭い指向性を有する空中超音波を発射し、空中超
音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03は、基準用
枚数測定室４の凹面部分における反射点と空中超音波ト
ランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03それぞれの重心と
によって形成される面に対して鋭い指向性を有する空中
超音波を受信する。空中超音波トランスデューサＴ01，
Ｔ02およびＴ03に電気信号を入力するのと同時に空中超
音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3に電気信号
を入力すると、空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2
およびＴS3の重心を結ぶ直線の中心から試料用枚数測定
室５の凹面部分に向けて鋭い指向性を有する空中超音波
が発射される。その空中超音波は試料用枚数測定室５の
凹面部分で反射され、空中超音波トランスデューサ
ＲS1，ＲS2およびＲS3によって受信され、電気信号とし
て出力される。このとき、空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3は、空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3それぞれの重心と試料用枚数測定
室５の凹面部分における反射点とによって形成される面
に対して鋭い指向性を有する空中超音波を発射し、空中
超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3は、試料
用枚数測定室５の凹面部分における反射点と空中超音波
トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3の重心とによっ
て形成される面に対して鋭い指向性を有する空中超音波
を受信する。基準用枚数測定室４は、空中超音波トラン
スデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、空中超音波トラン
スデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03との間の超音波伝搬路
において、空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およ
びＴ03によって発射された空中超音波の指向性が最も鋭
く強度が最も強い部分に配置され、試料用枚数測定室５
は、空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3
と、空中超音波トランスデューサＲS1，ＲS2およびＲS3
との間の超音波伝搬路において、空中超音波トランスデ
ューサＴS1，ＴS2およびＴS3によって発射された空中超
音波の指向性が最も鋭く強度が最も強い部分に配置され
る。試料用枚数測定室５に送られて来る紙の束を超音波
が通過すると、その超音波が減衰することから、空中超
音波トランスデューサＲ01，Ｒ02およびＲ03を結ぶ接続
点から出力される電気信号と、空中超音波トランスデュ
ーサＲS1，ＲS2およびＲS3を結ぶ接続点から出力される
電気信号との間にレベル差が生じる。この出力電気信号
のレベル差から、紙の枚数を検出することができる。ま
た、出力電気信号の位相差から紙の枚数を検出すること
も可能である。図１６は図１の超音波紙枚数測定装置に
おける空中超音波トランスデューサＲSをもとの位置か
ら空中超音波の軸方向に対して垂直な方向に移動させた
時の距離と、空中超音波トランスデューサＲSで出力さ
れる電気信号との関係を示す特性図である。但し、空中
超音波トランスデューサＴSに１２０ｍＶの電気信号が
入力された場合の結果である。空中超音波トランスデュ
ーサＴSおよびＲSが真正面で対向している時には移動距
離は零となる。移動距離がほぼ１４ｍｍ、つまり枚数測
定室１の中央部において長さがほぼ２８ｍｍの範囲内で
効率よく空中超音波が通過することが分かる。このよう
にして、枚数測定室１は図１で見られるような穴を有す
る。図１７は図５の超音波紙枚数測定装置における空中
超音波トランスデューサＲ Sをもとの位置から空中超音
波の軸方向に対して垂直な方向に移動させた時の距離
と、空中超音波トランスデューサＲSで出力される電気
信号との関係を示す特性図である。但し、空中超音波ト
ランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3それぞれに４０．
８ｍＶの電気信号が入力された場合の結果である。空中
超音波トランスデューサＴ1，ＴS2およびＴS3の３つの
碗の中心と空中超音波トランスデューサＲSとが真正面
で対向している時には移動距離は零となる。移動距離が
ほぼ６ｍｍ、つまり枚数測定室１の中央部において長さ
がほぼ１２ｍｍの範囲内で効率よく空中超音波が通過す
ることが分かる。図１７は図１６の場合に比べて指向性
の鋭い空中超音波が発射されることを示している。図１
８は図１の超音波紙枚数測定装置における紙の枚数と、
空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによって出力
される電気信号のレベル差との関係を示す特性図であ
る。たとえば、出力電気信号のレベル差が３Ｖのときに
は枚数が２つの値を示すが、３Ｖ近傍の出力電気信号の
レベル差の変化を求めることにより、枚数が特定され
る。図１９は図５の超音波紙枚数測定装置における紙の
枚数と、空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによ
って出力される電気信号のレベル差との関係を示す特性
図である。図１９は図１８の場合に比べて枚数に対する
出力電気信号のレベル差の変化率が大きいことから、図
１よりも図５の超音波紙枚数測定装置の方が高感度であ
ることが分かる。図２０は図１の超音波紙枚数測定装置
における紙の枚数と、空中超音波トランスデューサＲ0
およびＲSによって出力される電気信号の位相差との関
係を示す特性図である。枚数の増加に伴い位相差も増加
することが分かる。図２１は図５の超音波紙枚数測定装
置における紙の枚数と、空中超音波トランスデューサＲ
0およびＲSによって出力される電気信号の位相差との関
係を示す特性図である。枚数の増加に伴い位相差も増加
することが分かる。図２１は図２０の場合に比べて枚数
に対する位相差の変化率が大きいことから、図１よりも
図５の超音波紙枚数測定装置の方が高感度であることが
分かる。
【発明の効果】本発明の超音波紙枚数測定装置は大きく
分けて２つに分類される。第１は、入力用および出力用
空中超音波トランスデューサの間に枚数測定室を設置
し、入力用空中超音波トランスデューサから発射させた
空中超音波を出力用空中超音波トランスデューサで受信
する時に、枚数測定室中の紙の束を透過した空中超音波
の透過率から紙の枚数を測定する装置である。空中超音
波が紙面に対して垂直に入射角する場合よりも斜め方向
から入射する場合の方が、紙の厚さが厚いときや紙の枚
数が多い場合には有効である。第２は、入力用空中超音
波トランスデューサから発射させた空中超音波を枚数測
定室の凹面部分で反射させ出力用空中超音波トランスデ
ューサで受信する時に、枚数測定室中の紙の束を透過し
た空中超音波の透過率から紙の枚数を測定する装置であ
る。第１および第２の装置どちらにおいても入力用およ
び出力用空中超音波トランスデューサはそれぞれ少なく
とも１つは必要であるが、空中超音波の指向性を鋭くす
るために、入力用空中超音波トランスデューサが３つ用
いられる場合や、入力用および出力用空中超音波トラン
スデューサがそれぞれ少なくとも２つずつ用いられる場
合がある。入力用空中超音波トランスデューサが３つで
出力用空中超音波トランスデューサが１つ用いられる場
合には、３つの入力用空中超音波トランスデューサは、
それらの重心を結ぶ直線が正三角形を形成するように配
置される。３つの入力用空中超音波トランスデューサに
電気信号を入力することにより、その正三角形の中心か
ら鋭い指向性を有する空中超音波を発射することができ
る。従って、入力用および出力用空中超音波トランスデ
ューサをそれぞれ１つずつ用いた場合に比べて装置の感
度を向上させることができる。さらに、このような配置
の３つの入力用空中超音波トランスデューサを使用する
のと同時に、同様な配置の３つの出力用空中超音波トラ
ンスデューサを使用することにより、その３つの出力用
空中超音波トランスデューサは、指向性の鋭い空中超音
波を受信することができる。従って、さらに感度を向上
させることができる。入力用および出力用空中超音波ト
ランスデューサがそれぞれ少なくとも２つずつ用いられ
る場合には、入力用空中超音波トランスデューサは、そ
れらの重心が１つの直線上に並ぶように配置され、出力
用空中超音波トランスデューサもまたそれらの重心が１
つの直線上に並ぶように配置され、入力用空中超音波ト
ランスデューサの重心によって形成される直線と出力用
空中超音波トランスデューサの重心によって形成される
直線とが互いに垂直になるように配置される。この場
合、入力用空中超音波トランスデューサに電気信号を入
力することにより、１つの面に対して鋭い指向性を有す
る空中超音波を発射することができ、出力用空中超音波
トランスデューサは、その面と垂直な面に対して鋭い指
向性を有する空中超音波を受信することができる。従っ
て、入力用および出力用空中超音波トランスデューサを
それぞれ１つずつ用いた場合に比べて装置の感度を向上
させることができる。本発明の超音波紙枚数測定装置は
紙の枚数を測定することを主眼としているが、本発明に
よれば紙の質の変化、紙の厚さ、植物繊維などの太さ、
植物の葉の厚さなどの測定にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波紙枚数測定装置の第１の実施例
を示す部分断面図。
【図２】図１の空中超音波トランスデューサＴS，ＲSお
よび枚数測定室１を示す斜視図。
【図３】図１の超音波紙枚数測定装置の駆動回路を示す
構成図。
【図４】図３の駆動回路において空中超音波トランスデ
ューサＴ0とＲ0との間にも枚数測定室１が設けられた場
合の駆動回路を示す構成図。
【図５】本発明の超音波紙枚数測定装置の第２の実施例
を示す部分断面図。
【図６】枚数測定室１から空中超音波トランスデューサ
ＴS1，ＴS2およびＴS3を見たときの平面図。
【図７】図５の超音波紙枚数測定装置の駆動回路を示す
構成図。
【図８】本発明の超音波紙枚数測定装置の第３の実施例
を示す部分斜視図。
【図９】図８の超音波紙枚数測定装置の駆動回路を示す
構成図。
【図１０】本発明の超音波紙枚数測定装置の第４の実施
例を示す部分断面図。
【図１１】本発明の超音波紙枚数測定装置の第５の実施
例を示す部分断面図。
【図１２】基準用枚数測定室４を図１１の断面に対して
垂直な方向から見たときの断面図。
【図１３】図１１の空中超音波トランスデューサＴ0，
Ｒ0および基準用枚数測定室４を上から見たときの部分
平面図。
【図１４】本発明の超音波紙枚数測定装置の第６の実施
例を示す部分平面図。
【図１５】本発明の超音波紙枚数測定装置の第７の実施
例を示す部分平面図。
【図１６】図１の超音波紙枚数測定装置における空中超
音波トランスデューサＲSをもとの位置から空中超音波
の軸方向に対して垂直な方向に移動させた時の距離と、
空中超音波トランスデューサＲSで出力される電気信号
との関係を示す特性図。
【図１７】図５の超音波紙枚数測定装置における空中超
音波トランスデューサＲSをもとの位置から空中超音波
の軸方向に対して垂直な方向に移動させた時の距離と、
空中超音波トランスデューサＲSで出力される電気信号
との関係を示す特性図。
【図１８】図１の超音波紙枚数測定装置における紙の枚
数と、空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによっ
て出力される電気信号のレベル差との関係を示す特性
図。
【図１９】図５の超音波紙枚数測定装置における紙の枚
数と、空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによっ
て出力される電気信号のレベル差との関係を示す特性
図。
【図２０】図１の超音波紙枚数測定装置における紙の枚
数と、空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによっ
て出力される電気信号の位相差との関係を示す特性図。
【図２１】図５の超音波紙枚数測定装置における紙の枚
数と、空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSによっ
て出力される電気信号の位相差との関係を示す特性図。
【符号の説明】
１ 枚数測定室 ２ 増幅器 ３ 差動増幅器 ４ 基準用枚数測定室 ５ 試料用枚数測定室 Ｔ0，Ｔ01，Ｔ02，Ｔ03 空中超音波トランスデュー
サ ＴS，ＴS1，ＴS2，ＴS3 空中超音波トランスデュー
サ Ｒ0，Ｒ01，Ｒ02，Ｒ03 空中超音波トランスデュー
サ ＲS，ＲS1，ＲS2，ＲS3 空中超音波トランスデュー
サ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基準用超音波デバイスと、試料用超音波
    デバイスと、前記基準用超音波デバイスおよび前記試料
    用超音波デバイスのうち少なくとも前記試料用超音波デ
    バイスに備えられた枚数測定室とを備えて成る超音波紙
    枚数測定装置であって、 前記基準用超音波デバイスは少なくとも１つの空中超音
    波トランスデューサＴ0と、該空中超音波トランスデュ
    ーサＴ0に対向する少なくとも１つの空中超音波トラン
    スデューサＲ0とから成り、 前記試料用超音波デバイスは少なくとも１つの空中超音
    波トランスデューサＴSと、該空中超音波トランスデュ
    ーサＴSに対向する少なくとも１つの空中超音波トラン
    スデューサＲSとから成り、 前記空中超音波トランスデューサＴ0およびＴSは電気信
    号を入力されることにより、前記空中超音波トランスデ
    ューサＲ0およびＲSそれぞれに向けて空中超音波を発射
    し、 前記空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSは、前記
    空中超音波トランスデューサＴ0およびＴSそれぞれから
    発射された空中超音波を受信し、 前記枚数測定室は前記空中超音波トランスデューサＴS
    とＲSとの間の超音波伝搬路に備えられており、 前記枚数測定室に挿入された紙の枚数を、前記空中超音
    波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれから出力され
    る電気信号のレベル差から検出する超音波紙枚数測定装
    置。
  2. 【請求項２】 前記空中超音波トランスデューサＲ0の
    出力端と、前記空中超音波トランスデューサＴ0および
    ＴSそれぞれの入力端を結ぶ接続点との間に増幅器が設
    けられ、前記増幅器は前記空中超音波トランスデューサ
    Ｔ0とＲ0との間の超音波伝搬路を遅延素子とする発振器
    を構成する請求項１に記載の超音波紙枚数測定装置。
  3. 【請求項３】 基準用超音波デバイスと、試料用超音波
    デバイスと、前記基準用超音波デバイスおよび前記試料
    用超音波デバイスのうち少なくとも前記試料用超音波デ
    バイスに備えられた枚数測定室とを備えて成る超音波紙
    枚数測定装置であって、 前記基準用超音波デバイスは３つの空中超音波トランス
    デューサＴ01，Ｔ02およびＴ03と、１つの空中超音波ト
    ランスデューサＲ0で成り、前記３つの空中超音波トラ
    ンスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03は、それらの重心を
    結ぶ直線が正三角形を形成するように配置され、 前記試料用超音波デバイスは３つの空中超音波トランス
    デューサＴS1，ＴS2およびＴS3と、１つの空中超音波ト
    ランスデューサＲSで成り、前記３つの空中超音波トラ
    ンスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3は、それらの重心を
    結ぶ直線が正三角形を形成するように配置され、 前記空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03
    は電気信号を入力されることにより、前記空中超音波ト
    ランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ03の重心が形成する
    前記正三角形の中心から前記空中超音波トランスデュー
    サＲ0に向けて鋭い指向性を有する空中超音波を発射
    し、前記空中超音波トランスデューサＲ0は前記空中超
    音波を受信し、 前記空中超音波トランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3
    は電気信号を入力されることにより、前記空中超音波ト
    ランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3の重心が形成する
    前記正三角形の中心から前記空中超音波トランスデュー
    サＲSに向けて鋭い指向性を有する空中超音波を発射
    し、前記空中超音波トランスデューサＲSは前記空中超
    音波を受信し、 前記枚数測定室は、前記空中超音波トランスデューサＴ
    S1，ＴS2およびＴS3と前記空中超音波トランスデューサ
    ＲSとの間の超音波伝搬路において、前記空中超音波ト
    ランスデューサＴS1，ＴS2およびＴS3によって発射され
    た前記空中超音波の指向性が最も鋭く強度が最も強い部
    分に配置され、 前記枚数測定室に挿入された紙の枚数を、前記空中超音
    波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれから出力され
    る電気信号のレベル差から検出する超音波紙枚数測定装
    置。
  4. 【請求項４】 前記空中超音波トランスデューサＲ0の
    出力端と、前記空中超音波トランスデューサＴ01，
    Ｔ02，Ｔ03，ＴS1，ＴS2およびＴS3それぞれの入力端を
    結ぶ接続点との間に増幅器が設けられ、前記増幅器は前
    記空中超音波トランスデューサＴ01，Ｔ02およびＴ
    03と、前記空中超音波トランスデューサＲ0との間の超
    音波伝搬路を遅延素子とする発振器を構成する請求項３
    に記載の超音波紙枚数測定装置。
  5. 【請求項５】 前記紙の枚数を、前記空中超音波トラン
    スデューサＲ0およびＲSそれぞれから出力される前記電
    気信号の位相差から検出する請求項１，２，３または４
    に記載の超音波紙枚数測定装置。
  6. 【請求項６】 基準用超音波デバイスと、試料用超音波
    デバイスと、前記基準用超音波デバイスおよび前記試料
    用超音波デバイスのうち少なくとも前記試料用超音波デ
    バイスに備えられた枚数測定室とを備えて成る超音波紙
    枚数測定装置であって、 前記基準用超音波デバイスは少なくとも２つの空中超音
    波トランスデューサＴ01およびＴ02と、少なくとも２つ
    の空中超音波トランスデューサＲ01およびＲ02とで成
    り、前記２つの空中超音波トランスデューサＴ01および
    Ｔ02の重心を結ぶ直線と、前記２つの空中超音波トラン
    スデューサＲ01およびＲ02の重心を結ぶ直線とは互いに
    垂直で、 前記試料用超音波デバイスは少なくとも２つの空中超音
    波トランスデューサＴS1およびＴS2と、少なくとも２つ
    の空中超音波トランスデューサＲS1およびＲS2とで成
    り、前記２つの空中超音波トランスデューサＴS1および
    ＴS2の重心を結ぶ直線と、前記２つの空中超音波トラン
    スデューサＲS1およびＲS2の重心を結ぶ直線とは互いに
    垂直で、 前記空中超音波トランスデューサＴ01およびＴ02は電気
    信号を入力されることにより、前記空中超音波トランス
    デューサＴ01およびＴ02の重心が形成する前記直線の中
    心から前記空中超音波トランスデューサＲ01およびＲ02
    の重心が形成する前記直線の中心に向けて鋭い指向性を
    有する空中超音波を発射し、前記空中超音波トランスデ
    ューサＲ01およびＲ02は前記空中超音波を受信し、 前記空中超音波トランスデューサＴS1およびＴS2は電気
    信号を入力されることにより、前記空中超音波トランス
    デューサＴS1およびＴS2の重心が形成する前記直線の中
    心から前記空中超音波トランスデューサＲS1およびＲS2
    の重心が形成する前記直線の中心に向けて鋭い指向性を
    有する空中超音波を発射し、前記空中超音波トランスデ
    ューサＲS1およびＲS2は前記空中超音波を受信し、 前記枚数測定室は、前記空中超音波トランスデューサＴ
    S1およびＴS2と、前記空中超音波トランスデューサＲS1
    およびＲS2との間の超音波伝搬路において、前記空中超
    音波トランスデューサＴS1およびＴS2によって発射され
    た前記空中超音波の指向性が最も鋭く強度が最も強い部
    分に配置され、 前記枚数測定室に挿入された紙の枚数を、前記空中超音
    波トランスデューサＲ01およびＲ02を結ぶ接続点から出
    力される電気信号と、前記空中超音波トランスデューサ
    ＲS1およびＲS2を結ぶ接続点から出力される電気信号と
    のレベル差から検出する超音波紙枚数測定装置。
  7. 【請求項７】 前記空中超音波トランスデューサＲ01の
    出力端と、前記空中超音波トランスデューサＴ01，
    Ｔ02，ＴS1およびＴS2それぞれの入力端を結ぶ接続点と
    の間に増幅器が設けられ、前記増幅器は前記空中超音波
    トランスデューサＴ01およびＴ02と、前記空中超音波ト
    ランスデューサＲ01およびＲ02との間の超音波伝搬路を
    遅延素子とする発振器を構成する請求項６に記載の超音
    波紙枚数測定装置。
  8. 【請求項８】 前記紙の枚数を、前記空中超音波トラン
    スデューサＲ01およびＲ02を結ぶ前記接続点から出力さ
    れる前記電気信号と、前記空中超音波トランスデューサ
    ＲS1およびＲS2を結ぶ前記接続点から出力される前記電
    気信号との位相差から検出する請求項６または７に記載
    の超音波紙枚数測定装置。
  9. 【請求項９】 前記紙に向けて発射される前記空中超音
    波は前記紙の面に対して斜め方向から入射する請求項
    １，２，３，４，５，６，７または８に記載の超音波紙
    枚数測定装置。
  10. 【請求項１０】 基準用超音波デバイスと、試料用超音
    波デバイスと、前記基準用超音波デバイスに備えられた
    基準用枚数測定室と、前記試料用超音波デバイスに備え
    られた試料用枚数測定室とを備えて成る超音波紙枚数測
    定装置であって、 前記基準用超音波デバイスは少なくとも１つの空中超音
    波トランスデューサＴ0と、該空中超音波トランスデュ
    ーサＴ0に対向する少なくとも１つの空中超音波トラン
    スデューサＲ0とから成り、 前記試料用超音波デバイスは少なくとも１つの空中超音
    波トランスデューサＴSと、該空中超音波トランスデュ
    ーサＴSに対向する少なくとも１つの空中超音波トラン
    スデューサＲSとから成り、 前記基準用枚数測定室および前記試料用枚数測定室はそ
    れぞれ凹面部分を有する容器で成り、 前記空中超音波トランスデューサＴ0およびＴSは、電気
    信号を入力されることにより前記基準用枚数測定室の前
    記凹面部分および前記試料用枚数測定室の前記凹面部分
    に向けて空中超音波を発射し、 前記空中超音波トランスデューサＲ0およびＲSは、前記
    空中超音波トランスデューサＴ0およびＴSそれぞれから
    発射され、前記基準用枚数測定室の前記凹面部分および
    前記試料用枚数測定室の前記凹面部分それぞれで反射さ
    れた空中超音波を受信し、 前記枚数測定室に挿入された紙の枚数を、前記空中超音
    波トランスデューサＲ0およびＲSそれぞれから出力され
    る電気信号のレベル差から検出する超音波紙枚数測定装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記空中超音波トランスデューサＲ0
    の出力端と、前記空中超音波トランスデューサＴ0およ
    びＴSそれぞれの入力端を結ぶ接続点との間に増幅器が
    設けられ、前記増幅器は前記空中超音波トランスデュー
    サＴ0とＲ0との間の超音波伝搬路を遅延素子とする発振
    器を構成する請求項１０に記載の超音波紙枚数測定装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記紙の枚数を、前記空中超音波トラ
    ンスデューサＲ0およびＲSそれぞれから出力される前記
    電気信号の位相差から検出する請求項１０または１１に
    記載の超音波紙枚数測定装置。
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