JPS62198783A - 光学式媒体監視方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は紙葉類等の媒体を取扱う装置における光学式セ
ンサを用いた光学式媒体方式に関し、更に詳細には、光
学式センサの汚損検知及びその対策に関する。

（従来の技術） 従来、紙葉類等の媒体を取扱う装置においては、媒体の
走行監視や残留検知を行なうために、例えば発光ダイオ
ードと受光トランジスタを対向して配置し、透過光の差
異による受光トランジスタの出力電圧の変化により媒体
の有無検知を行なう光学式センサが用いられている。こ
のような光学式センサの汚損検知方式としては、装置の
アイドル中に発光ダイオードのドライブ電流を制限し、
発光量を減少させることにより受光トランジスタの出力
電圧がある規定のレベルを超えた場合に汚損を検知する
ダストチェック方式がある。また、発光ダイオードのド
ライブ電流を一定とし、受光トランジスタの出力電圧の
変化に応じて媒体有無を検知するスライスレベルを切替
えるオートスライス方式等が知られている。

第４図は従来のダストチェック方式を実現するための一
例を示す概略ブロック図である。同図において、１はセ
ンサ制御回路、２は発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略
す）３の発光量を切替え可能とするドライバ回路であり
各々オープンコレクタ（ＤＲＶＩ、ＤＲＶ２）、トラン
ジスタ（ＴＲＩ。

ＴＲ２）、電流制限抵抗（Ｒ１，Ｒ２）から構成されて
いる。動作を説明すると、センサ制御回路１がらの通常
発光レベル信号ＡによりＴＲＩがＯＮＬ、、電流制限抵
抗Ｒ１を通して所望の電流工、をＬＥＤ３に流すことが
でき、また同様にダストチェック発光レベル信号Ｂによ
り電流工、をＬＥＤ３に流し得る。周知の如く発光ダイ
オードの発光量はそのドライブ電流に比例するため、本
例の目的の場合は工□を工□＞Ｉ、かっ工２を塵埃にょ
リセンサから汚損した場合相当になるようにＲ１，Ｒ２
をあらかじめ認定しておけば、受光トランジスタ（以下
、ＰＴＲと略す。）の○Ｎ／○ＦＦを比較器ＣＣＯＭＰ
）５とその比較電圧ｖＲＥＦにより判定することにより
センサの汚損状態を検知することができる。

次にオートスライス方式について説明する。第５図は従
来のオートスライス方式を実現するための一例を示す概
略ブロック図で、前記ダストチェック方式と異なるとこ
ろはＬＥＤ３の発光量を一定とし、代りにＰＴＲ４の出
力電圧をＡＤコンバータ６によりセンサレベル入力信号
Ｃとして取込みデジタル信号形式で処理することにある
。第６図はこのオートスライス方式によるセンサスライ
スレベルの変化を示す図である。同図に示すように、こ
の方式は媒体が無い状態でのセンサスライスレベル信号
Ｃの値により、例えば媒体有／無の判定レベルを、汚損
前はＳｌに、汚損に応じてＳ２へと変化させるものであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のダストチェック方式は光学式
センサの汚損状態を検知できるのみであり、汚損が進め
ば装置を止めざるを得ない。また、第７図に示すＰＴＲ
４の出力電圧と比較電圧Ｖ　Ｒ，、との関係かられかる
ように、比較電圧ｖＲＥＦが一定のため、光学式センサ
の汚損前と汚損後とでは媒体無しの状態におけるマージ
ンに明らかな差異が生じ（汚損前マージンＭｌ、汚損後
マージンＭ２）、汚損後では媒体有無を誤検知するおそ
れがある。

また、上記従来のオートスライス方式によれば、汚損状
態に応じたセンサスライスレベルの設定は可能なものの
、比較的効果なＡＤコンバータを必要とするのみならず
、多数の光学式センサが付加された装置においては、処
理すべきデータ量が多大となり、センサ制御回路として
専用の処理装置（所謂マイクロプロセッサおよびその周
辺回路）が必要であった。

本発明は上記２方式について述べた欠点を除去し、比較
的安価な回路構成でありながら、センサの汚損検知およ
び汚損対策として確実に、しかも優れた追随性を有する
光学式媒体監視方式を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、発光源と受光源を対向して配置した光学式セ
ンサを用い、透過光の差異による受光源の出力電圧の変
化により媒体の有無を判別する光学式媒体監視方式に係
る。

本発明は新たに発光源の発光量を変化させる第１の手段
と、受光源の出力電圧の変化により媒体の有無を判別す
るための比較電圧を複数個切替えて供給する第２の手段
とを有する。

そして、媒体が無い状態において発光源の発光量を所定
レベルより少ないレベルにするとともに、比較電圧を所
定レベルよりも受光量の多い高いレベルに設定すること
により光学式センサの汚損状態を検知する。そして、汚
損状態のときはその度合いに応じて発光源の発光量を前
記所定レベルより増加させる。

（作用） 通常（正常）の動作状態のときは、発光源の発光量は所
定レベル（通常レベル）に設定され、比較電圧は所定レ
ベル（通常レベル）に設定されている。

いま、光学式センサの動作状態の試験は媒体が無い状態
で行なわれる。そして、第１の手段により。

発光源の発光量を所定レベルより少ないレベルに設定し
、第２の手段により比較電圧を所定レベルより高いレベ
ルに設定する。すなわち、これにより模擬的に汚損状態
を作り出す。この状態で汚損状態とされれば、その度合
（例えば両者の電位差）に応じて発光源の発光量を所定
レベルより増加させる。これにより、光学式センサは汚
損していないのと同様の状態となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例のハードウェア構成を示す回
路図である０図中、第４図に示す要素と同一のものには
同一参照番号を付しである。センサ制御回路１０は定電
流回路用基準電圧Ｖ　Ｆ　（１）〜ＶＦ（ｎ）（以下、
単に基準電圧と略す）、定電流回路用基準電圧ＶＦ切替
え信号Ｖ　Ｓ　Ｅ　Ｌ　（１）〜ｖＳＥＬ（ｍ）（以下
、単にＶＦ切替え信号と略す）、媒体検知回路用比較電
圧ＲＦ（１）〜ＲＦ（Ｐ）（以下、単に比較電圧と略す
）、及び媒体検知回路用比較電圧ＲＦ切替え信号Ｒ８Ｅ
Ｌ（１）〜ＲＳ　Ｅ　Ｌ　（Ｑ）（以下、単にＲＦ切替
え信号を略す）を出力する。

アナログマルチプレクサ（ＡＭＰＸ）７ａはＶＦ切替え
信号ｖＳＥＬ（１）〜ｖＳＥＬ（１１）のいずれか１つ
がＯＮになることにより選択された対応する基準電圧Ｖ
Ｆを定電流回路８に供給する。ここで、定電流回路８は
増幅器（ＡＭＰ）、　トランジスタ（Ｔ　Ｒ）及び制限
抵抗（Ｒ）で構成されている。前述した基準電圧ＶＦは
増幅器（ＡＭＰ）の反転入力端子に供給される。増幅器
（ＡＭＰ）の非反転入力端子は、トランジスタ（Ｔ　Ｒ
）のエミッタと制限抵抗（Ｒ）との共通接続点に接続さ
れている。トランジスタ（ＴＲ）のベースは増幅器（Ａ
ＭＰ）の出力端子に接続され、またそのコレクタはＬＥ
Ｄ３のカソードに接続されている。ＬＥＤ３のアノード
はＰＴＨ４のコレクタに接続され、そのベースは比較器
５の非反転入力端子に接続されるとともに、抵抗９を介
して接地されている。比較器（ＣＯＭＰ）５の反転入力
端子には、Ｒ８ＥＬ（１）〜ＲＳＥＬ（Ｑ）のいずれか
１つがＯＮになることによりアナログマルチプレクサ７
ｂで選択された対応する比較電圧ＲＦが供給される。比
較器５の出力端子はセンサ制御回路１０に供給される。

また、センサ制御回路１０は上述した制御のほかに、エ
ラーメツセージ等を表示する表示部１１及θ基準電圧Ｖ
Ｆを記憶する記憶部１２を制御する６ 第２図はＰＴＨ４の出力特性を定性的に表わすものであ
る。図中、受光量が多いにもかかわらすＰＴＲ出力電圧
がＶＤとならないのは、ＰＴＨのコレクタ・エミッタ間
飽和電圧ｖｃεが存在するためである。光学式センサの
汚損が全くない状態の媒体なしの出力をａ、該状態にお
ける媒体ありの出力をａ′、光学式センサの汚損が次第
に進行したときの各々の状態をｂ−ｂ’、　ｃ−ｃ’、
　ｄ−ｄ’となるものとすると、ａ　−ａ′時に媒体有
無の検知レベルをＲＦ（Ｐ）に設定するとｂ−ｂ’、ｃ
−Ｃ′となるに従って媒体なしの検知レベルの余裕度は
不足していきｄ−ｄ’ではついに媒体検知は不可能とな
る。従ってＰＴＨ４の飽和電圧の近傍にＲＦ　（１）な
る検知レベルを設定し、かつ媒体なしの出力がａ付近に
存在するかどうかを検知するために、ＬＥＤ３のドライ
ブ電流Ｉを減じ発光量を少なくすることにより、模擬的
に汚損状態を創出する。この状態において、比較器５は
受光量と比較電圧とを比較する。前述の如く汚損状態を
チェックするため、汚損していないと判定された光学式
センサは第２図の斜線部で示す領域に位置するため、実
際に媒体の有無を検知するための比較電圧ＲＦ　（Ｐ）
までのマージンが十分にあり、媒体有無を誤検知する恐
れは皆無となる。特に媒体が紙幣のように模様のあるも
のについては、該媒体の色の濃淡による影響が大きいこ
とを考慮した場合にその効果が大きい、また、比較の結
果、汚損状態が検知された場合はＬＥＤ３のはライブ電
流１を増加させて、発光量を増大させればよい。

次に、本実施例の動作を説明する。第３図は本発明の実
施例を示すフローチャートである。なお、本例ではＬＥ
Ｄ３のドライブ電流レベル（基準電圧ＶＦ）をＶＦ（１
）＝（発光量少）、ＶＦ（２）＝（発光量標準）、ＶＦ
（３）＝（発光量多）、ＰＴＲ４の比較電圧はＲＦ（１
）＝（飽和電圧近傍）、ＲＦ（２）＝（標準比較電圧）
とした。なお、検知精度及び汚損状態に応じた追随性を
高めるために、分解能を上げる（ＶＦ、ＲＦをより多く
設定する）こととしても以下の動作と同様である。

汚損チェックはＬＥＤ３のレベルをＶ　Ｆ　（２）　＝
（発光量標準）、ＰＴＲ４のレベルをＲＦ（１）＝（飽
和電圧近傍）に設定することにより開始される（第３図
のＳＬ）。Ｖ　Ｆ　（２）は第１図のアナログマルチプ
レクサ７ａから定電流回路８に供給され、ＲＦ（１）は
アナログマルチプレクサ７ｂから比較器５の反転入力端
子に供給される。ＬＥＤ３はＶ　Ｆ　（２）に応じた発
光量で発光し、これがＰＴＲ４で受光され、変換された
電気信号が比較器５の非反転入力端子に供給される。こ
の状態で、比較器５は２つの入力信号のレベルを比較す
る（Ｓ　２）、媒体有りと判定されればＳ３へ進み、媒
体無しと判定されればＳ５八進む、Ｓ２で媒体有りと判
定された場合は、ＬＥＤ４とＰＴＲ４との間に媒体が残
留しているか、又は汚損が甚しいと判定しくＳ３）、エ
ラー処理として残留媒体除去、光学式センサダストエラ
ー等の表示を表示部１１により行なう。他方、Ｓ２で媒
体無しと判定された場合は、後述する３１３で作成され
た記憶部１２に記憶されている前回の汚損チェックによ
るＬＥＤ３の基準電圧（これを特にＭと表示する）がＶ
　Ｆ　＝　Ｖ　Ｆ　（３）であったかどうかの検査を行
なう（Ｓ５）、この検査でＭ≠ＶＦ（３）（７）場合は
、ＬＥＤ３（７）Ｌ／ベベルＶ　Ｆ　（１）　＝（発光
量少）、ＰＴＲ４のレベルをＲＦ（１）＝（飽和電圧近
傍）に設定する（５６）、そして媒体有無の判定を行な
う、この判定で媒体無しと判定されればＳ８に進み、Ｖ
Ｆ＝ＶＦ（２）、ＲＦ＝ＲＦ（２）に設定し、光学式セ
ンサは正常であるとして終了する。他方、媒体有りと判
定されれば５１３に進む。

他方、Ｓ５でＭ＝ｖＦ（３）のときはＳ９に進む。

Ｍ　＝　Ｖ　Ｆ　（３）のときは既に光学式センサは汚
損している状態である。従ってＬＥＤ３のレベルをＶＦ
　（２）　＝　（発光量標準）、ＰＴＲ４のレベルをＲ
Ｆ（１）＝（飽和電圧近傍）に設定する（Ｓ９）。この
状態で媒体の有無を判定する（Ｓ１０）。媒体有りと判
定された場合はＳｉｔに進み、汚損が激しいと判断し、
センサアラームとする。そしてエラー処理としてセンサ
ダストエラー等の表示を表示部１１により行なう（ＳＬ
２）、他方、ＳｌＯで媒体無しと判定された場合、及び
Ｓ７で媒体有りと判定された場合はＳ１３に進む。Ｓ１
３では汚損が認められると判断し、ＬＥＤ３のレベルを
ＶＦｆ（３）＝（発光量多）、ＰＴＲ４のレベルをＲＦ
（２）＝（標準比較電圧）とする。そして、Ｖ　Ｆ　（
３）をＭとして記憶部１２に格納しくＳ　１４）、汚損
が認められたとして表示部１１によりセンサブレアラー
ムの表示を行ない（８１５）。

正常終了とする。

以上１本発明の一実施例を説明した。本実施例は発光源
、受光源をそれぞれ発光ダイオード、受光トランジスタ
に限って説明したが、同様の効果があるものであればな
んでもよい。例えば受光源が受光ダイオードの場合には
比較回路との間に電流−電圧変換回路を設ければよい。

（発明の効果） 以上説明した様に本発明によれば、発光源の発光量を変
化させる手段と、受光源の出力電圧を比較し媒体の有無
判別を行なうための比較電圧を切替える手段を設け、発
光源の発光量を少なくするとともに、受光源の比較電圧
を飽和電圧近傍に設定して光学式センサの汚損検知を行
なったので、光学式センサの汚損状態を的確に検知でき
るとともに、汚損を検知した場合には発光源の発光量を
多く設定することにより、汚損していないのと同様の状
態に復帰できるという効果がある。また本発明によれば
、比較的効果なＡＤコンバータ、ＤＡコンバータといっ
た素子を用いる必要もないので安価で簡単な構成となる
。本発明は媒体の監視を必要とする装置であればどのよ
うな装置でもよく、複写機、プリンタ、金融自動化機器
等応用範囲は広い。特に、媒体が紙の場合には光を透過
することに加えて紙粉によるセンサの汚損が激しいので
その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のハードウェア構成を示す回
路図、第２図は受光トランジスタの出力特性を示す図、
第３図は本実施例の動作フローチャートを示す図、第４
図は従来のダストチェック方式の概略回路図、第５図は
従来のオートスライス方式の概略回路図、第６図は従来
のオートスライス方式によるスライスレベルの変化を示
す図。 及び第７図は従来のダストチェック方式の特性を示す図
である。 １・・・センサ制御回路、　　２・・・ドライバ回路、
３・・・発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ）、４・・・受光
トランジスタ（Ｐ　Ｔ　Ｒ）。 ５・・・比較器（ＣＯＭＰ）、 ６・・・ＡＤコンバータ、 ７ａ、７ｂ・・・アナログマルチプレクサ（ＡＭＰＸ）
８・・・定電流回路、　　　９・・・抵抗、１０・・・
センサ制御回路。 号きう【１トランジス！／（ＰＴＲ）　　のｊ二何坏牛
ネ【υ＄ｆロク第２図 不ゲゴ尺ニ則の曽ノ丁づσ２→讐−ト 第３図 ば禾内デ女ト→〕ンシｒ１ｇＡこ・ノーＬ埼■マｒ［第
４図 各Ｕ９オートスラ（又づ１メ０り廉ヅ１１可工そｔＤ第
５図 客り永９ズートスライスカ１（に晶スラλルベルＩＩ護
１ヒ湾丁図第６図 くうう項苅〉　　　　二二〉＜巧禰繊〉わ（１七リグス
トナエ”／グジｉ（９１今１１内二とｆｆハ第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発光源と受光源を対向して配置した光学式センサを用い
   、透過光の差異による受光源の出力電圧の変化により媒
   体の有無を判別する光学式媒体監視方式において、 発光源の発光量を変化させる手段と、受光源の出力電圧
   の変化により媒体の有無を判別するための比較電圧を複
   数個切替えて供給する手段とを設け、 媒体が無い状態において発光源の発光量を所定レベルよ
   り少ないレベルにするとともに、比較電圧を所定レベル
   よりも受光量の多い高いレベルに設定することにより光
   学式センサの汚損状態を検知し、 汚損状態のときはその度合いに応じて発光源の発光量を
   前記所定レベルより増加させることを特徴とする光学式
   媒体監視方式。