JPS6242326Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は寸法差の少ない紙葉類の大きさを判別
する紙葉類の大きさ判別装置に関する。

［考案の技術的背景とその問題点］ 従来、紙葉類を搬送する搬送路上において、紙
葉類の縦寸法および横寸法を、自動的に検出する
手段としては例えば搬送路上に受光素子からなる
多数の受光器を一次元配置し、光学的に紙葉類射
影の長さを測定することにより、紙葉類の大きさ
のみで分類する場合には縦寸法および横寸法毎に
それぞれ単独に設けられた処理回路により処理し
た後、最終的に判定信号を組合せて１つの判定信
号を得るようにしていた。しかし、縦方向の寸法
差が少なくほぼ一定の縦寸法であり、かつ横方向
の寸法差も少なくほぼ一定の横寸法であるような
紙葉類を判別する際には、搬送路上の紙葉類が位
置ずれやねじれを生じた場合には誤つた判定をし
てしまうという欠点を有していた。

［考案の目的］ 本考案は上記事情に鑑みなされたもので、その
目的とするところは、縦寸法および横寸法の紙葉
類毎の寸法差が少ない複数の紙葉類が搬送されて
くる場合その紙葉類が搬送路上で位置ずれ、ねじ
れ、隅折れ等が生じても検出誤差の影響を軽減し
ながら光学的に大きさの相違を判別し得る安価な
紙葉類の大きさ判別装置を提供しようとするもの
であつて、本考案でいう紙葉類とは縦寸法と横寸
法とが比例して変化しているか、縦横の何れか一
方のみの寸法が変化しているものをいう。

［考案の概要］ 本考案は上記目的を達成するために紙葉類を一
定速度で搬送する搬送装置と、この搬送装置で搬
送される紙葉類の両側端部を照射する照明装置
と、前記搬送路上に設けられ紙葉類の後端を検出
する第一の位置検出素子と、この第一の位置検出
素子よりも紙葉類の搬送方向前方に紙葉類の幅よ
りも所定の距離離間して配置され紙葉類の前端を
検出する第二の位置検出素子と、この第一の位置
検出素子と第二の位置検出素子との間に設けられ
上記紙葉類の両側端部を通過する光をそれぞれ受
光し、その受光量を電気量に変換する一対の受光
器と、この一対の受光器から得られる電気信号を
加算する加算器と、上記第一の位置検出素子にて
紙葉類の後端が検出されてから前記第二の位置検
出素子にて紙葉類の前端が検出されるまでの間上
記加算器の出力を積分する積分器とを具備したこ
とを特徴とするものである。

［考案の実施例］ 以下、本考案の第１図乃至第４図に示す一実施
例に基づいて説明する。一般に、同一目的に用い
られる紙葉類においては、紙葉類の大きさが異な
る場合、縦寸法が短いときには横寸法も縦寸法に
比例して短いか、もしくは同寸法というのがほと
んどであるため、ここでは紙葉類毎の縦寸法の差
が少なくほぼ一定の縦寸法であり、かつ横寸法の
寸法差が少なくほぼ一定の横寸法である複数種類
の紙葉類を縦寸法方向、すなわち短手方向に搬送
する場合について説明する。

第１図は本案装置の光学系を示す基本的配置図
である。図中、Ｐは紙葉類で、１，１′は上記紙
葉類Ｐを挟持し、紙面に対して垂直方向に搬送す
る搬送ベルトである。また、２，２′は光源用ラ
ンプ、３，３′は上記ランプ２，２′の光を受けて
均一に照射するための照明部材、たとえば平凸レ
ンズで、この平凸レンズ３，３′により平行光線
４，４′が得られ、前記紙葉類Ｐの両端部を均一
に照射するようになつている。

さらに、５，５′は前記紙葉類Ｐを通過した透
過光を集光する集光ボツクスで、これら集光ボツ
クス５，５′の下部には受光器６，６′がそれぞれ
配置されている。

また、７，７′は光源用ランプ、８，８′は前記
紙葉類Ｐが前記光源用ランプ７，７′の光を受け
て通過したか否かのタイミングをつくるための位
置検出素子である。

上記構成の光学系において、平凸レンズ３，
３′を通過した均一の透過光４，４′はたとえば紙
葉類Ｐが光学系内にある場合、一部は紙葉類Ｐが
通過することにより減光され、他の一部は減光さ
れることなく直接集光ボツクス５，５′に入射す
る。したがつて、前記集光ボツクス５，５′の高
さを適当に設定することにより減光された透過光
の影響を受けることなく直接光だけ集光ボツクス
５，５′の下部に設置された受光器６，６′に到着
し得るように構成されている。

また、第２図は透過光の受光領域と搬送される
紙葉類との位置関係を示す平面図である。すなわ
ち、１０，１０′は均一に照射した光を受光する
領域で、紙葉類Ｐが矢印Ｘ方向に搬送されると
き、許容範囲内の位置ずれに対して紙葉類Ｐの幅
方向を必らず照射するよう幅寸法ａが大きく設定
されており、一方の位置検出素子８′は紙葉類Ｐ
の後端を検知することにより、受光器１０，１
０′に光電流Ｉ，I′が発生し、他方の位置検出素
子８は紙葉類Ｐの先端を検知することにより上記
受光器１０，１０′の光電流が停止するようにな
つている。なお、前記位置検出素子８，８′には
紙葉類Ｐが通過したとき、タイミングの誤差を極
力少なくするためスリツト（図示しない）が設け
られるようになつている。

さらに、第３図は第１図示の受光器６，６′か
ら得られる電気信号の処理回路を示す一実施例で
ある。図中、６，６′は受光器、１１，１１′は前
記受光器６，６′の光電流Ｉ，I′を増幅する前置
増幅器、１２は加算器、１３は積分器である。一
方、８，８′は搬送されてくる紙葉類Ｐの位置を
検出する位置検出素子、１４はタイミングパルス
発生器である。

つぎに、上記構成にもとづく本考案の作用につ
いて説明する。第２図において、いま紙葉類Ｐが
矢印Ｘ方向に搬送されるとき、紙葉類Ｐの後端が
一方の位置検出素子８′を通過し、先端が他方の
位置検出素子８に到達するまでの間、受光器６，
６′から光電流Ｉ，I′が得られる。この光電流
Ｉ，I′は前記増幅器１１，１１′により適当なレ
ベルの電圧信号V₁，V₁′に変換された後、加算器
１２によつて加算されて信号Ｖが得られる。しか
して、積分器１３は前記入力信号Ｖを所定時間、
すなわち紙葉類Ｐの後端が一方の位置検出素子
８′を通過して先端が他方の位置検出素子８に到
達する間、積分して積分出力V₀が得られる。

このことは紙葉類Ｐの大きさが小さい場合、一
方の位置検出素子８′を通過した後、他方の位置
検出素子８に到達するまでの時間は長く、かつ受
光領域１０，１０′を遮ぎる面積が小さいため積
分出力V₀はより大きくなり逆に紙葉類の大きさ
が大きい場合には時間が短かく、かつ受光領域１
０，１０′を遮ぎる面積が大きいため積分出力V₀
はより小さくなる。

つまり、紙葉類Ｐの縦方向および横方向の寸法
を加味した寸法に比例した積分出力V₀が得られ
る。すすわち、積分出力V₀は次式で表わされ
る。

V₀＝∫^Ｔ２ _Ｔ１（V₁＋V₁′）・dt 積分時間T₁〜T₂は、紙葉類Ｐの後端が位置検出
素子８′を通過してから紙葉類Ｐの先端が位置検
出素子８に到達する時間である。

つぎに、数式を用いて具体例の作用を第４図ａ
〜ｃに基づいて説明する。第４図ａは装置の位置
検出素子および受光器の位置関係を示したもので
ある。すなわち、位置検出素子８，８′の間隔は
紙葉類Ｐの搬送方向に沿つて90mmに固定されると
ともに受光器１０，１０′は上記位置検出素子
８，８′を結ぶ中心線から左右へそれぞれ75mmの
距離に位置決めされ、紙葉類Ｐが矢印Ｘ方向に搬
送されるとき、許容範囲内の位置ずれに対して紙
葉類Ｐの幅方向を必らず照射するように設定され
ている。こゝで、上記受光器１０，１０′の長さ
は20mmを用い、搬送方向の幅は計算上無視した場
合を考える。

いま、第４図ｂに示すように搬送方向の幅76
mm、長さ164mmの紙葉類Ｐが矢印Ｘ方向に搬送さ
れ、その後端が一方の位置検出素子８′を通過し
て、その先端が他方の位置検出素子８に到達した
とき、受光器１０，１０′から得られる光電流
Ｉ，I′の積分範囲S₁（斜線部で示す）は S₁＝（x₁＋x₂）×l₁ ＝〔（20＋75＋75＋20）−164〕 ×（90−76）＝26×14＝364mm² また、第４図ｃに示すように搬送方向の幅84
mm、長さ174mmの紙葉類Ｐが矢印Ｘ方向に搬送さ
れ、その後端が一方の位置検出素子８′を通過し
て、その先端が他方の位置検出素子８に到達した
とき、受光器１０，１０′から得られる光電流
Ｉ，I′の積分範囲S₂（斜線部で示す）は S₂＝（x₃＋x₄）×l₂ ＝〔（20＋75＋75＋20）−174〕× （90−84）＝16×６＝96mm² すなわち、積分器１３の積分出力は上記積分範
囲S₁，S₂に比例した値となるので、幅、長さ共に
大きい紙葉類Ｐのときは積分出力が小さくなり、
幅、長さ共に小さい紙葉類Ｐのときは反対に積分
出力が大きくなる。このような紙葉類Ｐを分離す
るには面積で96mm²〜364mm²に相当する積分出力を
基準値として判別すればよいことになる。ただ
し、幅の広い紙葉類は長さも長く、幅の狭い紙葉
類は長さも短かいということを前提とするもので
ある。

以上説明したように、本考案は単に幅方向の寸
法や長さ方向の寸法を検出して紙葉類を判別する
よりも差が大きくなつて、さらに判別し易くなる
という利点がある。

したがつて、紙葉類Ｐの搬送方向（縦方向）の
長さが同じで搬送方向と直角方向（横方向）の長
さが異なる場合、上式（V₁＋V₁′）が変わり、逆
に縦方向の長さが異なり、横方向の長さが同じ場
合、上式の積分時間T₁〜T₂が変わる。紙葉類Ｐ
の縦方向、横方向の長さが小さい場合、受光面積
が大きくなるので上式の（V₁＋V₁′）が大きくな
り、かつT₁〜T₂の積分時間も長くなるので、積
分出力（V₀）は大きくなり、紙葉類Ｐの縦方向、
横方向の長さが大きい場合、（V₁＋V₁′）は小さく
なり、かつT₁〜T₂の積分時間も短かくなり、積
分出力（V₀）は小さくなる。

つまり、紙葉類Ｐの大きさは縦方向および横方
向の寸法を函数とした積分出力（V₀）が得られ
る。

なお、前記受光領域１０，１０′の取付け位置
は紙葉類Ｐの後端が一方の位置検出素子８′を通
過するとき、および先端が他方の位置検出素子８
に入るとき、紙葉類Ｐによつて遮ぎられているよ
うな位置関係に設けておくようにする。

このような構成とし、しかも紙葉類Ｐの縦方向
寸法および横方向寸法の函数は受光領域１０，１
０′が搬送する紙葉類Ｐの幅寸法より充分に大き
く設定されているため位置ずれ等の搬送状態に影
響を受けることなく確実に、かつ精度よく大きさ
の変化を判別することができる。

さらに紙葉類の中央部にて判別を行なうので隅
折れなどの影響が少なく誤り判別が少なくなると
いう効果を奏する。

なお、上記一実施例においては紙葉類の両端部
を均一に照射するため光源用ランプ２，２′に照
明部材３，３′を付設して説明したが、これに限
定されるものではなく光源自体で均一な照明が得
られるたとえば、ラインフイラメント形のラン
プ、あるいはLEDを用いてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば搬送される
紙葉類の短手方向寸法および長手方向寸法にもと
づく大きさの変化が精度よく、しかも安価な方法
で検知し得るとともに搬送状態の影響を受けるこ
となく確実に判別できるなどの実用的効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すもので、大き
さ判別装置の要部を示す光学系の基本的配置図、
第２図は透過光の受光領域と搬送される紙葉類と
の位置関係を示す平面図、第３図は第１図示の受
光器から得られる電気信号の処理回路を示すブロ
ツク図、第４図ａ〜ｃは具体例をもつて作用を説
明するための説明図である。 Ｐ……紙葉類、８，８′……位置検出素子、
２，２′，３，３′……照明部、６，６′……受光
器、１２……加算器、１３……積分器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 紙葉類を一定速度で搬送する搬送装置と、 この搬送装置で搬送される紙葉類の両側端部を
   照射する照明装置と、 前記搬送路上に設けられ紙葉類の後端を検出す
   る第一の位置検出素子と、 この第一の位置検出素子よりも紙葉類の搬送方
   向前方に紙葉類の幅よりも所定の距離離間して配
   置され紙葉類の前端を検出する第二の位置検出素
   子と、 この第一の位置検出素子と第二の位置検出素子
   との間に設けられ上記紙葉類の両側端部を通過す
   る光をそれぞれ受光し、その受光量を電気量に変
   換する一対の受光器と、この一対の受光器から得
   られる電気信号を加算する加算器と、 上記第一の位置検出素子にて紙葉類の後端が検
   出されてから前記第二の位置検出素子にて紙葉類
   の前端が検出されるまでの間上記加算器の出力を
   積分する積分器とを具備したことを特徴とする紙
   葉類の大きさ判別装置。