RU2622478C1 - Устройство обработки листов и способ определения толщины листа - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству обработки листов и способу определения толщины листа. Устройство обработки листов содержит устройство определения толщины, причем устройство определения толщины включает в себя множество проводящих смещающих элементов; множество резонансных схем, которые располагаются таким образом, что они соответствуют множеству смещающих элементов, причем каждая включает в себя катушку, обращенную к соответствующему смещающему элементу, и конденсатор, и соседние резонансные схемы резонируют на различных резонансных частотах; и узел вычисления, который вычисляет толщину листа на основе значений импеданса множества резонансных схем и множества смещающих элементов. Технический результат – повышение точности определения толщины листа бумаги. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к устройству обработки листов и способу определения толщины листа.

Уровень техники

[0002] В предшествующем уровне техники известно устройство обработки листов бумаги, которое сортирует листы бумаги, такие как банкноты, на основе их типа или уровня повреждения.

[0003] Когда лист бумаги порван и упрочняющий материал, такой как лента, приклеивается на листе бумаги, толщина листа бумаги в части, в которой приклеивается упрочняющий материал, отличается от толщины в других частях. Соответственно, устройство обработки листов бумаги обнаруживает уровень повреждения листа бумаги посредством определения толщины листа бумаги.

[0004] Устройство определения толщины известно как устройство, которое определяет толщину листа бумаги.

[0005] Устройство определения толщины прижимает проводящую визирную марку металла и т.п. к листу бумаги и определяет толщину листа бумаги на основе расстояния до визирной марки, которое варьируется в зависимости от толщины листа бумаги.

[0006] Устройство определения толщины включает в себя, например, бесконтактный датчик смещения, имеющий катушку и колебательную схему. Устройство определения толщины определяет расстояние между катушкой и визирной маркой посредством определения варьирования в частоте колебаний или индуктивности колебательной схемы, которая варьируется в зависимости от расстояния между катушкой и визирной маркой.

[0007] В устройстве определения толщины согласно предшествующему уровню техники, когда множество плоских катушечных рисунков размещены близко на плоской плате, чтобы определять толщину всей поверхности листа бумаги, колебательные схемы могут создавать помехи друг для друга вследствие явления вхождения в синхронизм или явления связывания и в силу этого не могут определять толщину листа бумаги с высокой точностью.

Краткое описание чертежей

[0008] Фиг.1 является схемой, принципиально иллюстрирующей полную конфигурацию устройства 1 обработки листов бумаги согласно варианту осуществления;

Фиг.2 является схемой, принципиально иллюстрирующей конфигурацию узла 100 обработки определения согласно варианту осуществления;

Фиг.3 является блок-схемой, иллюстрирующей устройство 1 обработки листов бумаги согласно варианту осуществления;

Фиг.4 является схемой узла 200 определения толщины согласно варианту осуществления при просмотре из направления по оси Z и направления по оси Y;

Фиг.5 является схемой, иллюстрирующей соседние резонансные схемы из множества резонансных схем в узле 200 определения толщины согласно варианту осуществления;

Фиг.6 является схемой узла 200 определения толщины согласно варианту осуществления при просмотре из направления по оси X;

Фиг.7 является принципиальной схемой для резонансной схемы 210 согласно варианту осуществления;

Фиг.8 является схемой слоя 204 первой катушки согласно варианту осуществления при просмотре из направления по оси Z;

Фиг.9 является схемой слоя 206 второй катушки согласно варианту осуществления при просмотре из направления по оси Z;

Фиг.10 является блок-схемой узла 200 определения толщины согласно варианту осуществления;

Фиг.11 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс определения толщины листа P бумаги, который выполняется посредством множества узлов 240 вычисления согласно варианту осуществления;

Фиг.12 является схемой, иллюстрирующей результат определения толщины листа P бумаги в узле определения толщины согласно сравнительному примеру; и

Фиг.13 является схемой, иллюстрирующей пример результата определения толщины листа P бумаги согласно варианту осуществления.

Подробное описание изобретения

[0009] Далее описываются устройство обработки листов и способ определения толщины листа по варианту осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.

[0010] Фиг.1 является схемой, принципиально иллюстрирующей полную конфигурацию устройства 1 обработки листов бумаги согласно варианту осуществления. Устройство 1 обработки листов бумаги включает в себя, например, главный модуль 10, размещающий модуль 30 и запечатывающий модуль 60. Главный модуль 10, размещающий модуль 30 и запечатывающий модуль 60 размещены в линию в этом порядке. Главный модуль 10, размещающий модуль 30 и запечатывающий модуль 60 электрически и механически соединяются между собой. Листы P бумаги, которые должны быть обработаны посредством устройства 1 обработки листов бумаги, представляют собой, например, банкноты, но устройство 1 обработки листов бумаги может обрабатывать листы P бумаги, отличные от банкнот, такие как письма, различные карточки или различные квитанции.

[0011] Сначала описывается процесс распределения листов P бумаги. Как проиллюстрировано на фиг.1, главный модуль 10 включает в себя узел 11 подачи, ролик 12, тракт 14 транспортировки, узел 15 транспортировки, тракт 17 транспортировки, узлы 18a и 18b приема отбракованных банкнот, узлы 19a, 19b, 19c и 19d хранения накопленных банкнот. Множество листов P бумаги помещено на узле 11 подачи, ролик 12 подает листы P бумаги из узла 11 подачи по одному листу. Тракт 14 транспортировки транспортирует лист P бумаги, поданный посредством ролика 12. В тракте 14 транспортировки множество наборов бесконечных транспортировочных ремней (не проиллюстрированы) располагаются таким образом, что они идут с трактом транспортировки, размещенным между ними. Лист P бумаги, поданный посредством ролика 12, зажимается и транспортируется посредством транспортировочных ремней.

[0012] Тракт 14 транспортировки идет наклоненным к узлу 100 обработки определения из позиции рядом с роликом 12. Соответственно, когда постороннее вещество, такое как скрепка, монета или булавка, вместе с листом P бумаги отправляется из узла 11 подачи в тракт 14 транспортировки, постороннее вещество падает на самую нижнюю часть тракта 14 транспортировки вследствие собственной силы тяжести. Как результат, можно не допускать поступление постороннего вещества в узел 100 обработки определения и в силу этого не допускать повреждение узла 100 обработки определения вследствие постороннего вещества.

[0013] Самая нижняя часть тракта 14 транспортировки содержит узел 13 сбора посторонних веществ. Узел 13 сбора посторонних веществ включает в себя, например, ящик для сбора, который может выдвигаться из корпуса устройства. Постороннее вещество, падающее вдоль тракта 14 транспортировки, попадает на узел 13 сбора посторонних веществ и собирается.

[0014] Узел 15 транспортировки регулирует скорость транспортировки листа P бумаги таким образом, что зазор между листом P бумаги и листом P бумаги, который должен транспортироваться, равен предварительно определенному зазору и транспортирует лист P бумаги в узел 100 обработки определения. Узел 100 обработки определения определяет тип (вид) листа P бумаги или анормальность листа P бумаги (образование, такое как приклеивание упрочняющего материала, разрыв, загиб, загрязненность, извлечение двух листов (двойную подачу) и т.п.). В частности, узел 100 обработки определения определяет приклеивание упрочняющего материала, разрыв, загиб, извлечение двух листов и т.п. для листа P бумаги посредством определения толщины листа P бумаги с использованием узла 200 определения толщины, который описывается ниже.

[0015] Узел 100 обработки определения обнаруживает изображение транспортируемого листа P бумаги. Изображение листа P бумаги включает в себя передаваемое изображение и отраженное изображение. Узел 100 обработки определения обнаруживает свет возбуждения, испускаемый из светоизлучающего вещества, напечатанного на листе P бумаги, с использованием устройства определения света возбуждения. Узел 100 обработки определения обнаруживает магнетизм, испускаемый из магнитного вещества, включенного в лист P бумаги. Узел 100 обработки определения определяет по меньшей мере одно из типа - подлинности (подлинная/фальшивая), уровня повреждения и т.п. листа P бумаги на основе обнаруженного изображения, обнаруженного света возбуждения и обнаруженного магнетизма. Узел 100 обработки определения обнаруживает направления передней и задней сторон листа P бумаги на основе обнаруженного изображения.

[0016] Когда анормальность листа P бумаги обнаруживается, главный модуль 10 транспортирует лист P бумаги вдоль тракта 17 транспортировки и сортирует и накапливает лист P бумаги в узле 18a или 18b приема отбракованных банкнот на основе типа анормальности. С другой стороны, когда анормальность листа P бумаги не обнаруживается, главный модуль 10 транспортирует лист P бумаги вдоль тракта 17 транспортировки и сортирует и накапливает лист P бумаги в любом из узлов 19a, 19b, 19c и 19d хранения накопленных банкнот на основе типа листа P бумаги. Выше описан процесс распределения листов P бумаги.

[0017] Ниже описывается процесс размещения листов P бумаги. Процесс размещения представляет собой процесс совмещения позиций и регулирования передней и задней сторон листов P бумаги и сбора листов бумаги для каждого типа. Размещающий модуль 30, расположенный между главным модулем 10 и запечатывающим модулем 60, включает в себя тракты 31 и 35 транспортировки, размещающий узел 32, узел 34 переворачивания, множество узлов 36a, 36b, 36c и 36d хранения накопленных банкнот.

[0018] Тракт 31 транспортировки транспортирует лист P бумаги, отправленный из главного модуля 10. Размещающий узел 32 размещает листы P бумаги. Размещающий узел 32 совмещает центр листа P бумаги, отправленного из главного модуля 10, с предварительно определенной исходной позицией в направлении, пересекающем направление транспортировки листа P бумаги. Размещающий узел 32 корректирует направление листа P бумаги таким образом, что передняя сторона перекошенного листа P бумаги пересекает направление транспортировки. Перекос означает то, что направление транспортировки и сторона листа P бумаги не пересекаются, не являются параллельными, но имеют угол относительно друг друга.

[0019] Узел 34 переворачивания располагается ниже в направлении транспортировки из размещающего узла 32 и переворачивает переднюю и заднюю стороны листа P бумаги. Тракт 35 транспортировки транспортирует лист P бумаги в узел 34 переворачивания. В выполнении процесса размещения листов P бумаги необходимо задавать идентичными переднюю и заднюю стороны каждого листа P бумаги. Соответственно, узел 100 обработки определения считывает изображение листа P бумаги, обнаруживает переднюю и заднюю стороны листа P бумаги и передает результат определения в размещающий модуль 30. Размещающий модуль 30 переключает операцию переворачивания передней и задней сторон листа P бумаги с использованием узла 34 переворачивания на основе результата определения передней и задней сторон из узла 100 обработки определения.

[0020] Когда передняя и задняя стороны листа P бумаги не переворачиваются, размещающий модуль 30 транспортирует лист P бумаги вдоль тракта 31 транспортировки и сортирует и накапливает лист бумаги в узле 36a, 36b, 36c или 36d хранения накопленных банкнот на основе типа листа P бумаги. С другой стороны, когда передняя и задняя стороны листа P бумаги должны переворачиваться, размещающий модуль 30 транспортирует лист P бумаги вдоль тракта 35 транспортировки. Узел 34 переворачивания включает в себя перекручивающийся тракт транспортировки и переворачивает переднюю и заднюю стороны листа P бумаги при транспортировке листа P бумаги. После этого размещающий модуль 30 транспортирует лист P бумаги, передняя и задняя стороны которого переворачиваются посредством узла 34 переворачивания, и сортирует и накапливает лист P бумаги в узле 36a, 36b, 36c или 36d хранения накопленных банкнот на основе типа листа P бумаги. Выше описан процесс размещения листа P бумаги.

[0021] Размещающий модуль 30 может возвращать лист P бумаги, направление которого регулируется, в главный модуль 10 и может сортировать и накапливать лист P бумаги в узле 19a, 19b, 19c или 19d хранения накопленных банкнот. Узлы 36a, 36b, 36c и 36d хранения накопленных банкнот в размещающем модуле 30 могут использоваться в качестве узлов приема отбракованных банкнот, в которых накапливается лист P бумаги, анормальность которого обнаруживается.

[0022] Ниже описывается процесс запечатывания листа P бумаги. Процесс запечатывания представляет собой процесс запечатывания пачки из 100 листов P бумаги с помощью ленты. В варианте осуществления листы P бумаги обрабатываются посредством предварительно определенного числа листов, к примеру 100 листов, но вариант осуществления не ограничен этим примером. Запечатывающий модуль 60 включает в себя тракт 62 транспортировки, первый узел 64a накопления, второй узел 64b накопления, транспортировочный лоток 66 и запечатывающий узел 68. Тракт 62 транспортировки соединен с трактом 31 транспортировки размещающего модуля 30. Первый узел 64a накопления и второй узел 64b накопления накапливают листы P бумаги по 100 листов. Транспортировочный лоток 66 транспортирует пачку из 100 листов P бумаги. Запечатывающий узел 68 запечатывает пачку из 100 листов P бумаги с помощью ленты. Второй узел 64b накопления располагается под отделенным углом вниз от первого узла 64a накопления, и запечатывающий узел 68 располагается ниже второго узла 64b накопления. Узел 69 выдачи, принимающий и накапливающий пачку из 100 листов P бумаги, которая запечатывается посредством запечатывающего узла 68, располагается ниже запечатывающего узла 68.

[0023] Запечатывающий модуль 60 транспортирует лист P бумаги в любой из первого узла 64a накопления и второго узла 64b накопления, например, на основе типа листа P бумаги, транспортируемого из размещающего модуля 30. Первый узел 64a накопления и второй узел 64b накопления накапливают транспортируемые листы P бумаги по 100 листов.

[0024] Транспортировочный лоток 66 располагается таким образом, что он может перемещаться в направлениях стрелки на фиг.1. Когда предварительно определенное число листов P бумаги накапливается в первом узле 64a накопления, транспортировочный лоток 66 перемещается в позицию первого узла 64a накопления и принимает пачку из 100 листов P бумаги. Когда предварительно определенное число листов P бумаги накапливается во втором узле 64b накопления, транспортировочный лоток 66 перемещается в позицию второго узла 64b накопления и принимает пачку из 100 листов P бумаги.

[0025] После приема пачки из 100 листов P бумаги транспортировочный лоток 66 перемещается вниз в позицию запечатывающего узла 68 и передает пачки из 100 листов P бумаги дальше в запечатывающий узел 68. Запечатывающий узел 68 наматывает ленту на пачку из 100 листов P бумаги, принимаемую из транспортировочного лотка 66. Запечатывающий узел 68 печатает предварительно определенную информацию на ленте пачки из 100 листов P бумаги. Примеры информации, напечатанной на ленте, включают в себя дату и время, серийный номер и логотип банка. Эта информация печатается, например, с использованием струйного принтера, точечного принтера или лазерного принтера.

[0026] После того как информация полностью печатается на ленте, запечатывающий узел 68 выдает пачку из 100 листов P бумаги в узел 69 выдачи. Запечатывающий узел 68 изменяет позицию на основе типа листов P бумаги и выдает пачку из 100 листов P бумаги. Выше описан процесс запечатывания листов P бумаги.

[0027] Ниже описывается узел 100 обработки определения. Фиг.2 является схемой, принципиально иллюстрирующей конфигурацию узла 100 обработки определения согласно варианту осуществления. Узел 100 обработки определения включает в себя множество транспортировочных роликов 105a, 105b, 105c, 105d, 105e, 105f, 105g, 105h, 105i, 105j и 105k. Узел 100 обработки определения подает крутящий момент приведения в действие в транспортировочные ролики из электромоторов (не проиллюстрированы), чтобы вращательно приводить в действие транспортировочные ролики. Соответственно, в узле 100 обработки определения лист P бумаги транспортируется вдоль тракта транспортировки 105A справа налево на чертеже на предварительно определенной скорости транспортировки. В этом варианте осуществления лист P бумаги транспортируется в состоянии, в котором верхняя поверхность обращена к верхней стороне на чертеже, а нижняя поверхность обращена к нижней стороне на чертеже.

[0028] Узел 100 обработки определения включает в себя, например, узел 110 обнаружения передаваемых изображений, узел 120 обнаружения отраженных изображений верхней поверхности, узел 130 обнаружения отраженных изображений нижней поверхности, узел 140 обнаружения света возбуждения верхней поверхности, узел 150 обнаружения магнетизма, узел 160 обнаружения света возбуждения нижней поверхности, узел 200 определения толщины (устройство определения толщины) и узел 170 обработки информации по обнаружению.

[0029] Узел 110 обнаружения передаваемых изображений обнаруживает передаваемое изображение листа P бумаги. Узел 110 обнаружения передаваемых изображений включает в себя, например, источник света, расположенный выше листа P бумаги, и датчик изображений, расположенный ниже листа P бумаги. Узел 110 обнаружения передаваемых изображений инструктирует источник света облучать лист P бумаги с помощью света в то время, когда лист P бумаги транспортируется, и обнаруживает свет, пропускаемый посредством листа P бумаги, посредством датчика изображений. Соответственно, узел 110 обнаружения передаваемых изображений формирует сигнал передаваемого изображения с использованием датчика изображений. Узел 110 обнаружения передаваемых изображений подает сформированный сигнал передаваемого изображения в узел 170 обработки информации по обнаружению.

[0030] Узел 120 обнаружения отраженных изображений верхней поверхности обнаруживает отраженное изображение верхней поверхности листа P бумаги. Узел 120 обнаружения отраженных изображений верхней поверхности включает в себя, например, светоизлучающий узел и светоприемный узел, которые располагаются выше листа P бумаги. Светоизлучающий узел представляет собой, например, светодиодный массив, в котором множество светоизлучающих диодов (светодиодов) размещены в линию. Светодиод испускает видимый свет или ближний инфракрасный свет. Светоприемный узел представляет собой фотодиодный массив, в котором фотодиоды размещены с возможностью соответствовать светодиодной матрице, или датчик считывания одномерных изображений, включающий в себя прибор с зарядовой связью (CCD).

[0031] Узел 120 обнаружения отраженных изображений верхней поверхности инструктирует светоизлучающий узел облучать лист P бумаги с помощью света в то время, когда лист P бумаги транспортируется, и инструктирует светоприемный узел определять отраженный свет от верхней поверхности листа P бумаги. Узел 120 обнаружения отраженных изображений верхней поверхности формирует сигнал отраженного изображения верхней поверхности для каждой предварительно определенной ширины в направлении транспортировки. Узел 120 обнаружения отраженных изображений верхней поверхности подает сформированный сигнал отраженного изображения верхней поверхности в узел 170 обработки информации по обнаружению.

[0032] Узел 130 обнаружения отраженных изображений нижней поверхности обнаруживает отраженное изображение нижней поверхности листа P бумаги. Узел 130 обнаружения отраженных изображений нижней поверхности включает в себя, например, светоизлучающий узел и светоприемный узел, которые располагаются ниже листа P бумаги. Светоизлучающий узел и светоприемный узел имеют конфигурации, идентичные конфигурациям в узле 120 обнаружения отраженных изображений верхней поверхности. Узел 130 обнаружения отраженных изображений нижней поверхности инструктирует светоизлучающий узел облучать лист P бумаги с помощью света в то время, когда лист P бумаги транспортируется, и инструктирует светоприемный узел определять отраженный свет от нижней поверхности листа P бумаги. Узел 130 обнаружения отраженных изображений нижней поверхности формирует сигнал отраженного изображения нижней поверхности для каждой предварительно определенной ширины в направлении транспортировки. Узел 130 обнаружения отраженных изображений нижней поверхности подает сформированный сигнал отраженного изображения нижней поверхности в узел 170 обработки информации по обнаружению.

[0033] Узел 140 обнаружения света возбуждения верхней поверхности обнаруживает свет возбуждения верхней поверхности листа P бумаги. Свет возбуждения, обнаруженный посредством узла 140 обнаружения света возбуждения верхней поверхности, включает в себя люминесценцию и фосфоресценцию. Узел 140 обнаружения света возбуждения верхней поверхности подает люминесцентный сигнал верхней поверхности, указывающий люминесценцию, обнаруженную от верхней поверхности листа P бумаги, в узел 170 обработки информации по обнаружению. Узел 140 обнаружения света возбуждения верхней поверхности подает фосфоресцентный сигнал верхней поверхности, указывающий фосфоресценцию, обнаруженную от верхней поверхности листа P бумаги, в узел 170 обработки информации по обнаружению.

[0034] Узел 150 обнаружения магнетизма обнаруживает магнитные характеристики листа P бумаги. Пример магнитных характеристик представляет собой количество магнитного вещества, включенного в лист P бумаги. Узел 150 обнаружения магнетизма представляет собой, например, магнитную головку. Магнитная головка имеет конфигурацию, в которой первичная катушка и вторичная катушка наматываются на сердечник (железный сердечник) в противоположных направлениях. Магнитная головка подает постоянный ток смещения в первичную катушку и обнаруживает варьирование в магнитном потоке, когда магнитное вещество, включенное в лист P бумаги, проходит через нее, с использованием вторичной катушки. Соответственно, магнитная головка формирует магнитный сигнал, который варьируется в зависимости от количества магнитного вещества в листе P бумаги. Узел 150 обнаружения магнетизма подает сформированный магнитный сигнал в узел 170 обработки информации по обнаружению.

[0035] Узел 160 обнаружения света возбуждения нижней поверхности обнаруживает свет возбуждения нижней поверхности листа P бумаги. Свет возбуждения, обнаруженный посредством узла 160 обнаружения света возбуждения нижней поверхности, включает в себя люминесценцию и фосфоресценцию. Узел 160 обнаружения света возбуждения нижней поверхности подает люминесцентный сигнал нижней поверхности, указывающий люминесценцию, обнаруженную от нижней поверхности листа P бумаги, в узел 170 обработки информации по обнаружению. Узел 160 обнаружения света возбуждения нижней поверхности подает фосфоресцентный сигнал нижней поверхности, указывающий фосфоресценцию, обнаруженную от нижней поверхности листа P бумаги, в узел 170 обработки информации по обнаружению.

[0036] Узел 200 определения толщины определяет толщину листа P бумаги. В узле 200 определения толщины вал транспортировочного ролика 105j соединен с рычагом 105l, один конец которого прикрепляется к другому вращательному валу. Транспортировочный ролик 105j перемещается в направлении, отделенном от транспортировочного ролика 105k в зависимости от толщины транспортируемого листа P бумаги. Узел 200 определения толщины определяет толщину листа P бумаги посредством определения величины смещения транспортировочного ролика 105j. Узел 200 определения толщины подает сигнал определения толщины, указывающий толщину листа P бумаги для каждой предварительно определенной ширины в направлении транспортировки, в узел 170 обработки информации по обнаружению.

[0037] Узел 170 обработки информации по обнаружению соединен с узлом 110 обнаружения передаваемых изображений, узлом 120 обнаружения отраженных изображений верхней поверхности, узлом 130 обнаружения отраженных изображений нижней поверхности, узлом 140 обнаружения света возбуждения верхней поверхности, узлом 150 обнаружения магнетизма, узлом 160 обнаружения света возбуждения нижней поверхности и узлом 200 определения толщины. Сигналы, выводимые из узлов определения, вводятся в узел 170 обработки информации по обнаружению. Узел 170 обработки информации по обнаружению выполняет процесс аналогово-цифрового преобразования для выходных сигналов. Узел 170 обработки информации по обнаружению выполняет такой процесс, как процесс коррекции, в зависимости от данных, подвергнутых процессу аналогово-цифрового преобразования, и формирует информацию по обнаружению. Узел 170 обработки информации по обнаружению определяет тип, направление, подлинность или загрязненность и уровень повреждения и т.п. листа P бумаги на основе сформированной информации по обнаружению.

[0038] Фиг.3 является блок-схемой устройства 1 обработки листов бумаги согласно варианту осуществления. Главный модуль 10 содержит главный контроллер 20, который управляет операциями устройства 1 обработки листов бумаги в целом. Главный контроллер 20 включает в себя центральный процессор 21 (CPU), который управляет операциями соответствующих модулей, и запоминающее устройство 22, которое сохраняет управляющую программу, управляющую информацию и т.п.

[0039] CPU 21 соединен с узлом 100 обработки определения и передает и принимает множество информации в него и из него. Хотя не проиллюстрировано на чертеже, различные датчики или электромоторы в основном модуле 10 соединены с CPU 21, и CPU 21 управляет операциями транспортировки листа P бумаги в основном модуле 10.

[0040] Главный контроллер 20 соединен с функциональным узлом 25, который используется для оператора, чтобы вводить множество информации. Главный контроллер 20 соединен с монитором 26, который отображает информацию, вводимую оператором, рабочее состояние устройства 1 обработки листов бумаги и т.п.

[0041] Размещающий модуль 30 включает в себя субконтроллер 28, который управляет работой размещающего модуля 30. Запечатывающий модуль 60 включает в себя субконтроллер 29, который управляет работой запечатывающего модуля 60. Субконтроллер 28 и субконтроллер 29 соединены с главным контроллером 20 главного модуля 10 через кабель 27 локальной вычислительной сети (LAN). CPU 21 передает управляющую инструкцию размещающего модуля 30 в субконтроллер 28 и передает управляющую инструкцию для запечатывающего модуля 60 в субконтроллер 29.

[0042] Ниже описывается узел 200 определения толщины согласно варианту осуществления. Фиг.4 является схемой узла 200 определения толщины согласно варианту осуществления при просмотре из направления по оси Z и направления по оси Y. Фиг.5 является схемой, иллюстрирующей соседние резонансные схемы из множества резонансных схем в узле 200 определения толщины согласно варианту осуществления. Фиг.6 является схемой узла 200 определения толщины согласно варианту осуществления при просмотре из направления по оси X.

[0043] Как проиллюстрировано на фиг.4, узел 200 определения толщины включает в себя, например, плоскую плату 202, группу 200a резонансных схем, включающую в себя множество резонансных схем 210-1, 210-2, 210-3, ... и 210-N, которые формируются в плоской плате 202, и множество смещающих элементов 220-1, 220-2, 220-3, ... и 220-N. Здесь N является произвольным натуральным числом. В нижеприведенном описании, когда множество резонансных схем не отличаются друг от друга, дефис и число после дефиса не описываются. Когда множество смещающих элементов не отличаются друг от друга, дефис и число после дефиса не описываются.

[0044] Плоская плата 202 располагается таким образом, что сторона в продольном направлении пересекает направление A транспортировки листа P бумаги. Множество резонансных схем 210, слои катушки и конденсаторы, которые описываются ниже, формируются на плоской плате 202, размещены в направлении (направлении по оси X), пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги. Направление, пересекающее направление A транспортировки листа P бумаги, представляет собой, например, направление, перпендикулярное направлению A транспортировки листа P бумаги.

[0045] Множество смещающих элементов 220 располагаются таким образом, что они обращены к множеству резонансных схем 210 в направлении по оси Z и размещены в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги. Множество пар транспортировочных роликов 105j и 105k располагаются на стороне по оси -Z множества смещающих элементов 220. Множество пар транспортировочных роликов 105j и 105k размещены в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги. Вариант осуществления описывает пример, в котором резонансные схемы 210-N и смещающие элементы 220-N размещены в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги, как указано посредством чисел после дефисов на чертеже, но число элементов не ограничено предварительно определенным значением. В узле 200 определения толщины число резонансных схем 210 и число смещающих элементов 220 может регулироваться посредством регулирования расстояния Dx узла 200 определения толщины в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги.

[0046] Как проиллюстрировано на фиг.6, плоская плата 202 включает в себя, например, первый изолирующий слой 202a, второй изолирующий слой 202b и третий изолирующий слой 202c. Первый воздушный слой 202d формируется между первым изолирующим слоем 202a и вторым изолирующим слоем 202b. Второй воздушный слой 202e формируется между вторым изолирующим слоем 202b и третьим изолирующим слоем 202c.

[0047] Как проиллюстрировано на фиг.5, слой 204 первой катушки и конденсатор 208 формируются на поверхности первого изолирующего слоя 202a на стороне по оси +Z. Слой 206 второй катушки формируется на поверхности третьего изолирующего слоя 202c на стороне по оси -Z. Слой 204 первой катушки и слой 206 второй катушки формируются посредством плоских катушечных рисунков. Множество конденсаторов 208 соединены с множеством слоев 204 первой катушки соответственно. Фиг.5 иллюстрирует резонансные схемы 210-1 и 210-2 из множества резонансных схем, проиллюстрированных на фиг.4.

[0048] Толщина (расстояние в направлении по оси Z) слоя 204 первой катушки и толщины слоя 206 второй катушки составляет, например, приблизительно 18 [мкм]. Слой 204 первой катушки и слой 206 второй катушки представляют собой схемные элементы, включенные в каждую резонансную схему 210. Слой 204 первой катушки и слой 206 второй катушки размещены в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги, так что они обращены к соответствующему смещающему элементу 220. Расстояние Dx между центрами соседних слоев 204 первой катушки из множества слоев 204 первой катушки составляет, например, 15 мм или меньше и желательно, если расстояние является коротким, чтобы повышать разрешение определения в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги.

[0049] Первый изолирующий слой 202a, второй изолирующий слой 202b и третий изолирующий слой 202c формируются из материала, имеющего конкретную диэлектрическую постоянную 4,7. Толщина первого изолирующего слоя 202a составляет, например, 200 мкм. Толщина второго изолирующего слоя 202b составляет, например, 1000 мкм. Толщина третьего изолирующего слоя 202c составляет, например, 200 мкм. Конкретные диэлектрические постоянные первого воздушного слоя 202d и второго воздушного слоя 202e составляют 1,0. Толщина первого воздушного слоя 202d и толщина второго воздушного слоя 202e составляет, например, 35 мкм. Первый воздушный слой 202d и второй воздушный слой 202e располагаются таким образом, чтобы увеличивать индуктивность слоя 204 первой катушки и слоя 206 второй катушки. Вышеописанные числовые значения являются только примерами и могут увеличиваться или уменьшаться с идентичным соотношением для всех из них.

[0050] Как проиллюстрировано на фиг.6, пара роликов, включающая в себя транспортировочный ролик 105j и транспортировочный ролик 105k в узле 100 обработки определения, располагается на стороне по оси -Z каждого слоя 206 второй катушки. Пружины (не проиллюстрированы) присоединены к обоим концам вала транспортировочного ролика 105j, и сила в направлении из транспортировочного ролика 105j к транспортировочному ролику 105k (в направлении по оси -Z на фиг.6) прикладывается к пружинам. Соответственно, когда лист P бумаги не вводится между парой роликов, транспортировочный ролик 105j находится в контакте или позиционируется около транспортировочного ролика 105k (в позиции, указываемой посредством пунктирной линии на фиг.6). С другой стороны, когда лист P бумаги вводится между парой роликов, транспортировочный ролик 105j перемещается в направлении, в котором он отделяется от транспортировочного ролика 105k (в направлении по оси +Z на фиг.6) на расстояние, соответствующее толщине листа P бумаги.

[0051] Каждый смещающий элемент 220 представляет собой, например, металлический плоский элемент. Смещающий элемент 220 поддерживается посредством вала 222 и около одного конца 220A контактирует с транспортировочным роликом 105j на стороне, противоположной стороне, контактирующей с листом P бумаги. Соответственно, когда транспортировочный ролик 105j перемещается в зависимости от толщины листа P бумаги, смещающий элемент 220 вращается вокруг вала 222. Когда смещающий элемент 220 вращается, расстояние D от поверхности слоя 206 второй катушки, обращенного к смещающему элементу 220, до позиции для измерения около другого конца 220B смещающего элемента 220 варьируется. Узел 200 определения толщины может определять толщину листа P бумаги посредством определения расстояния D.

[0052] Ниже описывается конкретная конфигурация каждой резонансной схемы 210. Фиг.7 является принципиальной схемой для резонансной схемы 210 согласно варианту осуществления. Фиг.8 является схемой слоя 204 первой катушки согласно варианту осуществления при просмотре из направления по оси Z. Фиг.9 является схемой слоя 206 второй катушки согласно варианту осуществления при просмотре из направления по оси Z.

[0053] Как проиллюстрировано на фиг.7, слой 204 первой катушки и слой 206 второй катушки соединены последовательно между собой. Конец слоя 206 второй катушки, не соединенный со слоем 204 первой катушки, соединен с заземляющим контактным выводом GND. Конденсатор 208 соединяется параллельно со слоем 204 первой катушки и слоем 206 второй катушки. В резонансной схеме 210 мощность возбуждения (не проиллюстрирована) подается на оба конца конденсатора 208 и оба конца слоя 204 первой катушки и слоя 206 второй катушки. Таким образом, резонансная схема 210 представляет собой параллельную резонансную LC-схему, включающую в себя конденсатор 208, слой 204 первой катушки и слой 206 второй катушки. Катушечное соединение, проиллюстрированное на фиг.7, получается посредством соединения слоя 204 первой катушки и слоя 206 второй катушки, проиллюстрированных на фиг.5 и фиг.8-9, последовательно между собой. Параллельная резонансная LC-схема, проиллюстрированная на фиг.7, получается посредством соединения конденсатора 208, проиллюстрированного на фиг.5 и 8, с катушечным соединением. Конденсатор 208 может располагаться в качестве элемента с двумя контактными выводами в прямоугольной области, указываемой посредством 208 на фиг.5 и 8, либо может располагаться между прямоугольной областью, указываемой посредством 208, и областью проводников в ее окрестности либо может располагаться между другими рисунками расположения проводников.

[0054] В резонансной схеме 210 импеданс резонансной схемы 210 может снижаться посредством сокращения электрического пути, соединяющего слой 204 первой катушки и слой 206 второй катушки с конденсатором 208. Соответственно, можно снижать мощность для возбуждения резонансной схемы 210 и за счет этого экономить мощность. Также можно подавлять шум извне посредством сокращения электрического пути, соединяющего резонансную схему 210 с колебательным узлом 230, который описывается ниже.

[0055] Как проиллюстрировано на фиг.8, слой 204 первой катушки включает в себя первую катушку 204a. Первая катушка 204a представляет собой катушечный рисунок, составляющий слой 204 первой катушки, имеющий плоскую форму. Катушечный рисунок имеет, например, спиральную форму. Первое пространство 204b, в котором не формируется катушечный рисунок, присутствует около центральной оси первой катушки 204a. Разность между внешним диаметром OD-1 и внутренним диаметром ID-1 первой катушки 204a может снижаться посредством расположения первого пространства 204b. Как результат можно увеличивать индуктивность L первой катушки 204a. Посредством увеличения индуктивности L можно увеличивать амплитуду сигнала определения толщины и за счет этого повышать точность определения узла 200 определения толщины. Из результатов эксперимента получены сведения касательно того, что индуктивность L первой катушки 204a может увеличиваться посредством задания отношения внутреннего диаметра ID-1 к внешнему диаметру OD-1 первой катушки 204a, равного 0,20-0,25.

[0056] Как проиллюстрировано на фиг.9, слой 206 второй катушки включает в себя вторую катушку 206a. Вторая катушка 206a представляет собой катушечный рисунок, составляющий слой 206 второй катушки, имеющий плоскую форму. Катушечный рисунок имеет, например, спиральную форму. Вторая катушка 206a формируется в осевом направлении, параллельном (общем) для первой катушки 204a. Второе пространство 206b, в котором не формируется катушечный рисунок, присутствует около центральной оси второй катушки 206a. Вторая катушка 206a имеет конфигурацию, идентичную конфигурации первой катушки 204a. Чтобы увеличивать индуктивность L второй катушки 206a, отношение внутреннего диаметра ID-2 к внешнему диаметру OD-2 второй катушки 206a также задано равным 0,20-0,25.

[0057] Здесь, когда средний радиус первой катушки 204a и второй катушки 206a задается как r, число витков первой катушки 204a и второй катушки 206a задается как N, и разность между внешним диаметром и внутренним диаметром первой катушки 204a и второй катушки 206a задается как d, индуктивность L первой катушки 204a и второй катушки 206a вычисляется посредством следующего выражения (1).

Математическое выражение 1

... выражение (1)

[0058] Первая катушка 204a соединена последовательно со второй катушкой 206a. Индуктивность L первой катушки 204a слоя 204 первой катушки, например, равна (или является близкой) индуктивности L второй катушки 206a слоя 206 второй катушки.

[0059] Когда индуктивность первой катушки 204a и второй катушки 206a составляет L, число витков катушек задается как N, и расстояние между слоем 204 первой катушки и слоем 206 второй катушки задается как x, полная индуктивность Ltotal первой катушки 204a и второй катушки 206a вычисляется посредством следующих выражений (2) и (3).

Математическое выражение 2

... выражение (2)

Математическое выражение 3

... выражение (3)

[0060] Таким образом, даже когда индуктивность одной катушки является небольшой, индуктивность может увеличиваться посредством соединения слоя 204 первой катушки и слоя 206 второй катушки последовательно между собой. Индуктивность дополнительно может увеличиваться посредством альтернативного расположения изолирующего слоя (202a, 202b и 202c) и воздушного слоя (202d и 202e) между слоем 204 первой катушки и слоем 206 второй катушки. Согласно этому варианту осуществления можно повышать чувствительность для определения толщины листа P бумаги посредством увеличения индуктивности катушек, расположенных в узле 200 определения толщины.

[0061] Ниже описывается подавление помех между соседними резонансными схемами из множества резонансных схем в узле 200 определения толщины согласно варианту осуществления. Узел 200 определения толщины инструктирует соседние резонансные схемы 210 из множества резонансных схем 210 на плоской плате 202 резонировать на различных резонансных частотах. Поскольку узел 200 определения толщины инструктирует соседние резонансные схемы 210 из множества резонансных схем 210 резонировать на различных резонансных частотах, емкость конденсатора 208 одной из соседних резонансных схем 210 из множества резонансных схем 210 отличается от емкости конденсатора 208 других из соседних резонансных схем 210 из множества резонансных схем 210.

[0062] Резонансная частота каждой резонансной схемы 210 выражается посредством следующего выражения.

Математическое выражение 4

... выражение (4)

В выражении (4) f обозначает резонансную частоту резонансной схемы 210, и C обозначает емкость конденсатора 208. L обозначает индуктивность слоя 204 первой катушки и слоя 206 второй катушки и варьируется в зависимости от расстояния D между слоем 206 второй катушки и смещающим элементом 220. В частности, L обозначает сумму взаимоиндуктивности LD вихревых токов, протекающих в соответствующем смещающем элементе 220, и полной индуктивности Ltotal первой катушки 204a и второй катушки 206a: (L=LD+Ltotal).

[0063] Например, когда значения C емкости конденсаторов 208 соседних резонансных схем 210 из множества резонансных схем 210 равны друг другу, маловероятно, что значения индуктивности L и значения C емкости конденсаторов 208 идеально равны в соседних резонансных схемах 210 из множества резонансных схем 210. Тем не менее, поскольку индуктивность L варьируется в зависимости от расстояния D между слоем 206 второй катушки и смещающим элементом 220, резонансные частоты f могут быть равными в соседних резонансных схемах 210 из множества резонансных схем 210. Когда резонансные частоты f равны в соседних резонансных схемах 210 из множества резонансных схем 210, большой шум может накладываться на сигнал определения толщины вследствие помех между резонансными схемами 210.

[0064] Соответственно, соседние резонансные схемы 210 из множества резонансных схем 210 задаются с возможностью резонировать на резонансных частотах f, которые задаются с разностью, большей ширины варьирования резонансной частоты f, варьирующейся в зависимости от расстояния D между смещающим элементом 220 и слоем 206 второй катушки. Иными словами, множество колебательных узлов 230 инструктируют соседние резонансные схемы 210 резонировать на резонансных частотах f, которые задаются с разностью, большей ширины варьирования резонансной частоты f, варьирующейся в зависимости от расстояния D между смещающим элементом 220 и слоем 206 второй катушки. В узле 200 определения толщины согласно варианту осуществления, например, разность предоставляется между значениями емкости конденсаторов 208 соседних резонансных схем 210 из множества резонансных схем 210 таким образом, что резонансные частоты f соседних резонансных схем 210 из множества резонансных схем 210 не равны, не являются чрезвычайно близкими друг к другу, даже когда индуктивность L варьируется в зависимости от расстояния D между слоем 206 второй катушки и смещающим элементом 220.

[0065] Например, когда индуктивность L составляет 10 мкГн, значения C емкости конденсаторов 208 в трех соседних резонансных схемах 210-1, 210-2 и 210-3 из множества резонансных схем 210 задаются равными различным значениям. Например, емкость C конденсатора 208 в резонансной схеме 210-1 задается равной 180 пФ, емкость C конденсатора 208 в резонансной схеме 210-2 задается равной 270 пФ, и емкость C конденсатора 208 в резонансной схеме 210-3 задается равной 390 пФ. Иными словами, разность в емкости C между конденсаторами 208 в соседних резонансных схемах 210 из множества резонансных схем 210 задается равной в 1,4-1,5 раз. В этом случае резонансная частота f резонансной схемы 210-1 составляет 3,751 МГц, резонансная частота f резонансной схемы 210-2 составляет 3,063 МГц, и резонансная частота f резонансной схемы 210-3 составляет 2,549 МГц. Таким образом, разность в емкости C задается между конденсаторами 208 в соседних резонансных схемах 210 из множества резонансных схем 210 таким образом, чтобы увеличивать разность в резонансной частоте f между соседними резонансными схемами 210 из множества резонансных схем 210. Желательно, если разность в емкости C между конденсаторами 208 в соседних резонансных схемах 210 из множества резонансных схем 210 равна или превышает 1,5 раза, более предпочтительно равна или превышает более чем 1,5 раза, с точки зрения повышения преимущества предотвращения помех между резонансными схемами 210. Верхний предел разности в емкости C между конденсаторами 208 задается равным верхнему пределу разности в резонансной частоте f, которая может изменяться посредством изменения емкости C конденсаторов 208 в резонансных схемах 210. Соответственно, узел 200 определения толщины может подавлять согласование резонансных частот f между соседними резонансными схемами 210 из множества резонансных схем 210 и может подавлять помехи между резонансными схемами 210.

[0066] Желательно, если разность в емкости C между конденсаторами 208 в соседних резонансных схемах 210 из множества резонансных схем 210 задается на основе максимальной ширины варьирования взаимоиндуктивности LD вихревых токов, протекающих в смещающих элементах 220 в узле 200 определения толщины. Когда ширина варьирования взаимоиндуктивности LD вихревых токов, протекающих в смещающих элементах 220, является максимальной, желательно, если разность в емкости C между конденсаторами 208 в соседних резонансных схемах 210 из множества резонансных схем 210 задается таким образом, что резонансные частоты f между соседними резонансными схемами 210 из множества резонансных схем 210 поддерживают разность в два раза или более.

[0067] Ниже описывается функциональная конфигурация и работа узла 200 определения толщины согласно варианту осуществления. Фиг.10 является блок-схемой узла 200 определения толщины согласно варианту осуществления. Узел 200 определения толщины включает в себя множество резонансных схем 210-1–210-n, множество смещающих элементов 220-1–220-n, множество колебательных узлов 230-1–230-n, множество узлов 240-1–240-n вычисления и узел 250 вывода данных; n является произвольным натуральным числом. В нижеприведенном описании, когда колебательные узлы 230-1–230-n не отличаются друг от друга, колебательные узлы описываются просто как "колебательные узлы 230". Когда узлы 240-1–240-n вычисления не отличаются друг от друга, узлы вычисления описываются просто как "узлы 240 вычисления".

[0068] Как описано выше, каждая резонансная схема 210 включает в себя слой 204 первой катушки, слой 206 второй катушки и конденсатор 208. Колебательные узлы 230 располагаются таким образом, что они соответствуют множеству резонансных схем 210. Колебательные узлы 230 инструктируют резонансные схемы 210 резонировать посредством подачи мощности возбуждения в резонансные схемы 210. Колебательные узлы 230 инструктируют резонансные схемы 210 резонировать, и можно дополнительно снижать импеданс резонансных схем 210 и за счет этого уменьшать потребление мощности.

[0069] Когда резонансный ток протекает в первой катушке 204a и второй катушке 206a, формируется магнитное поле. Сформированное магнитное поле достигает соответствующего смещающего элемента 220. Посредством этого магнитного поля индуцированная электродвижущая сила формируется в смещающем элементе 220, и вихревые токи протекают в нем. Мощность, подаваемая из колебательного узла 230, расходуется посредством паразитного сопротивления смещающего элемента 220, в котором протекают вихревые токи, и паразитного сопротивления первой катушки 204a и второй катушки 206a.

[0070] Узлы 240 вычисления осуществляются, например, посредством инструктирования процессора, такого как CPU, выполнять программу, сохраненную в запоминающем устройстве программ. Часть или все функциональные модули могут осуществляться посредством аппаратных средств, таких как большая интегральная схема (LSI), специализированная интегральная схема (ASIC) или программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA). Узлы 240 вычисления выполняют процесс вычисления для определения толщины листа P бумаги на основе импеданса резонансных схем 210 и смещающих элементов 220, варьирующегося в зависимости от мощности, подаваемой из колебательных узлов 230 в резонансные схемы 210. Узел 200 определения толщины согласно варианту осуществления включает в себя множество узлов 240 вычисления, но вариант осуществления не ограничен этой конфигурацией, и процесс вычисления может выполняться для множества резонансных схем 210 с использованием одного узла 240 вычисления.

[0071] Как проиллюстрировано на фиг.10, когда упрочняющий материал T приклеивается к порванной части B листа P бумаги, смещение в направлении по оси Z транспортировочного ролика 105j-1 в позиции, обращенной к упрочняющему материалу T, отличается от смещения в направлении по оси Z других транспортировочных роликов 105j-2–105j-n. Соответственно, толщина листа P бумаги, вычисленная посредством узла 240-1 вычисления, отличается от толщин листа P бумаги, вычисленных посредством узлов 240-2–240-n вычисления.

[0072] Узел 250 вывода данных передает множество сигналов определения толщины, указывающих толщины листа P бумаги, вычисленные посредством множества узлов 240 вычисления, в узел 170 обработки информации по обнаружению узла 100 обработки определения, описанного выше со ссылкой на фиг.2 и 3. Узел 170 обработки информации по обнаружению передает множество сигналов определения толщины, передаваемых из узла 200 определения толщины, в CPU 21 главного контроллера 20. CPU 21 обнаруживает анормальность толщины листа P бумаги на основе множества сигналов определения толщины, принимаемых из узла 100 обработки определения.

[0073] CPU 21 может указывать часть, в которой анормальность толщины формируется в листе P бумаги на основе множества сигналов определения толщины. Затем когда анормальность толщины листа P бумаги обнаруживается, CPU 21 управляет устройством 1 обработки листов бумаги таким образом, чтобы сортировать и накапливать лист P бумаги в узле 18a или 18b приема отбракованных банкнот, описанном выше со ссылкой на фиг.1. Соответственно, устройство 1 обработки листов бумаги может отличать нормальный лист P бумаги и анормальный лист P бумаги друг от друга. Более конкретно, узел 200 определения толщины может определять толщины в двенадцати позициях листа P бумаги, например, посредством включения двенадцати резонансных схем 210 в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги. Как результат согласно узлу 200 определения толщины узел 170 обработки информации по обнаружению может определять то, приклеивается или нет к нему тонкий упрочняющий материал T, такой как лента.

[0074] Фиг.11 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс определения толщины листа P бумаги, который выполняется посредством множества узлов 240 вычисления согласно варианту осуществления. Во-первых, каждый узел 240 вычисления вычисляет сумму значения Rs паразитного сопротивления первой катушки 204a и второй катушки 206a и значения RD паразитного сопротивления смещающего элемента 220, в котором протекают вихревые токи. В частности, узел 240 вычисления обнаруживает ток I, протекающий в резонансной схеме 210, и вычисляет Rs+RD на основе мощности P, подаваемой из колебательного узла 230 в резонансную схему 210, и тока I, протекающего в резонансной схеме 210 (этап S100). Здесь устанавливается Rs+RD=P/I².

[0075] Затем узел 240 вычисления вычисляет взаимоиндуктивность LD вихревых токов, протекающих в смещающем элементе 220, на основе следующего выражения (5) (этап S102). Здесь C обозначает емкость конденсатора 208, и f обозначает резонансную частоту резонансной схемы 210. Lr обозначает значение индуктивности (опорное значение индуктивности), измеряемое, когда смещающий элемент 220 и вторая катушка 206a отделены друг от друга на предварительно определенное опорное расстояние. Резонансная частота f является значением, заданным для каждой резонансной схемы 210 заранее.

Математическое выражение 5

... выражение (5)

[0076] Затем узел 240 вычисления вычисляет импеданс Rp (импеданс параллельной резонансной точки) резонансной схемы 210 и смещающего элемента 220, в которых протекают вихревые токи, в состоянии, в котором резонансная схема 210 принудительно резонирует посредством колебательного узла 230. Полная индуктивность Ltotal первой катушки 204a и второй катушки 206a является известным значением, которое вычисляется посредством выражений (2) и (3), описанных выше. Емкость C конденсатора 208 также является известным значением. Соответственно, узел 240 вычисления вычисляет импеданс Rp параллельной резонансной точки на основе следующего выражения (6) (этап S104).

Математическое выражение 6

... выражение (6)

[0077] Затем узел 240 вычисления вычисляет расстояние D между слоем 206 второй катушки и смещающим элементом 220 на основе импеданса Rp параллельной резонансной точки, вычисленного на этапе S104 (этап S106). Например, узел 240 вычисления вычисляет расстояние D с использованием функции, таблицы, карты и т.п., указывающих взаимосвязь между импедансом Rp параллельной резонансной точки и расстоянием D.

[0078] Затем узел 240 вычисления вычисляет толщину листа P бумаги на основе расстояния D, вычисленного на этапе S106 (этап S108). Например, узел 240 вычисления вычисляет толщину листа P бумаги с использованием функции, таблицы, карты и т.п., указывающих взаимосвязь между расстоянием D и толщиной листа P бумаги.

[0079] В этом варианте осуществления узел 240 вычисления вычисляет расстояние D на основе импеданса Rp параллельной резонансной точки и вычисляет толщину листа P бумаги на основе расстояния D. Тем не менее, узел 240 вычисления может вычислять толщину листа P бумаги непосредственно из импеданса Rp параллельной резонансной точки без вычисления расстояния D.

[0080] Как описано выше, в узле 200 определения толщины согласно варианту осуществления, поскольку резонансные частоты f между соседними резонансными схемами 210 из множества резонансных схем 210 задаются таким образом, что они отличаются друг от друга, можно подавлять помехи между резонансными схемами 210 и за счет этого повышать точность определения толщины. Фиг.12 является схемой, иллюстрирующей результат определения толщины листа P бумаги в узле определения толщины согласно сравнительному примеру. Фиг.13 является схемой, иллюстрирующей пример результата определения толщины листа P бумаги. Результат определения толщины, проиллюстрированный на фиг.13, представляет собой результат определения толщины, когда одна резонансная схема 210 из соседних резонансных схем 210 из множества резонансных схем 210 работает в узле 200 определения толщины варианта осуществления. В узле определения толщины согласно сравнительному примеру множество резонансных схем 210 размещены таким образом, что расстояние Dx между соседними резонансными схемами 210 равно или меньше 15 мм, и резонансные схемы работают на идентичной резонансной частоте f. В узле определения толщины согласно сравнительному примеру, как проиллюстрировано на фиг.12, можно видеть, что шум в результате определения толщины является большим вследствие помех между соседними резонансными схемами 210 из множества резонансных схем 210 посредством явления вхождения в синхронизм или явления связывания.

[0081] Ниже описываются примеры конфигураций варианта осуществления.

Пример конфигурации варианта осуществления дополнительно включает в себя множество транспортировочных роликов 105, которые транспортируют лист P бумаги, которые смещаются в зависимости от толщины листа P бумаги и размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа P бумаги, и множество смещающих элементов 220 контактируют со стороной, противоположной стороне множества транспортировочных роликов 105, контактирующих с листом P бумаги, и смещаются наряду со смещениями множества транспортировочных роликов 105.

[0082] В другом примере конфигурации варианта осуществления резонансные схемы 210, колебательные узлы 230, смещающие элементы 220, узлы 240 вычисления и транспортировочные ролики 105 располагаются во множестве позиций в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги.

[0083] В другом примере конфигурации варианта осуществления узел 240 вычисления вычисляет общую сумму значений паразитного сопротивления первой катушки 204 и второй катушки 206 и значения паразитного сопротивления соответствующего смещающего элемента 220 на основе тока, протекающего в соответствующей резонансной схеме 210, и мощности, подаваемой в резонансную схему 210 из соответствующего колебательного узла 230, и вычисляет значение взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в соответствующем смещающем элементе 220, на основе значения емкости конденсатора 208, резонансной частоты f соответствующей резонансной схемы 210 и значения индуктивности, измеряемого, когда смещающий элемент 220 и вторая катушка 206 отделены друг от друга на предварительно определенное опорное расстояние, и вычисляет значения импеданса резонансной схемы 210 и смещающего элемента 220 на основе значения полной индуктивности первой катушки 204 и второй катушки 206, значения взаимоиндуктивности, общей суммы и значения емкости конденсатора 208 и вычисляет толщину листа P бумаги.

[0084] Другой пример конфигурации варианта осуществления следующий:

- устройство 1 обработки листов бумаги, которое включает в себя:

- узел 200 определения толщины согласно вышеуказанному варианту осуществления, и

- узел 100 обработки определения, который определяет анормальность листа P бумаги на основе толщин множества листов P бумаги в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги, которые вычисляются посредством узла вычисления устройства 200 определения толщины.

[0085] Согласно по меньшей мере одному из вышеуказанных вариантов осуществления устройство определения толщины включает в себя множество смещающих элементов 220, множество резонансных схем 210, которые включают в себя слой 204 первой катушки, слой 206 второй катушки и конденсатор 208 и размещены в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги, множество колебательных узлов 230, которые подают мощность в резонансные схемы 210 и инструктируют резонансные схемы 210 резонировать на резонансных частотах, и узел 240 вычисления, который вычисляет толщину листа P бумаги во множестве позиций в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги, на основе импеданса множества резонансных схем 210 и множества смещающих элементов 220 в состоянии, в котором множество резонансных схем 210 резонируют, и соседние резонансные схемы 210 из множества резонансных схем 210 резонируют на резонансных частотах f, которые задаются с разностью, большей ширины варьирования резонансной частоты, варьирующейся в зависимости от расстояния между смещающим элементом 220 и слоем 206 второй катушки. Соответственно, можно повышать точность определения толщины листа P бумаги посредством подавления помех между соседними резонансными схемами 210 из множества резонансных схем 210.

[0086] Согласно варианту осуществления анормальность листа P бумаги определяется на основе толщин множества листов P бумаги в направлении, пересекающем направление A транспортировки листа P бумаги, которые вычисляются посредством узла 240 вычисления узла 200 определения толщины. Соответственно, например, даже когда упрочняющий материал T приклеивается к порванной части B листа P бумаги, можно получать результат определения толщины, соответствующий позиции или ширине упрочняющего материала T, и за счет этого определять то, что анормальность листа P бумаги получается в результате приклеивания упрочняющего материала T.

[0087] Как описано выше, вариант осуществления предоставляет устройство обработки листов, описанное ниже.

Устройство обработки листов содержит устройство определения толщины, причем устройство определения толщины включает в себя:

- множество проводящих смещающих элементов;

- множество резонансных схем, которые располагаются таким образом, что они соответствуют множеству смещающих элементов, причем каждая включает в себя катушку, обращенную к соответствующему смещающему элементу, и конденсатор, и при этом соседние резонансные схемы резонируют на различных резонансных частотах; и

- узел вычисления, который вычисляет толщину листа на основе значений импеданса множества резонансных схем и множества смещающих элементов.

[0088] Вариант осуществления может иметь один или более следующих признаков.

Соседние резонансные схемы принудительно резонируют на резонансных частотах, которые задаются с разностью, большей ширины варьирования резонансной частоты, которая варьируется в зависимости от расстояния между смещающим элементом и катушкой, например расстояния между смещающим элементом и второй катушкой.

Значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из множества резонансных схем задаются с возможностью увеличивать разность в резонансной частоте.

Значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задаются таким образом, что они отличаются.

Значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задаются равными разности в 1,5 раза или более.

Значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задаются на основе ширины варьирования взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в смещающих элементах.

Устройство дополнительно содержит плоскую плату, в которой первая катушка формируется с плоским катушечным рисунком на первой поверхности, вторая катушка формируется с плоским катушечным рисунком на противоположной поверхности относительно первой поверхности, и множество первых катушек и множество вторых катушек размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

Устройство дополнительно содержит множество транспортировочных роликов, которые транспортируют лист, смещаются в зависимости от толщины листа и размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа, при этом множество смещающих элементов контактируют с множеством транспортировочных роликов на стороне, противоположной стороне листа, и множество смещающих элементов смещаются в соответствии со смещениями множества транспортировочных роликов.

Резонансные схемы, смещающие элементы и транспортировочные ролики, располагаются во множестве позиций в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

Узел вычисления вычисляет общую сумму значений паразитного сопротивления первой катушки и второй катушки и значения паразитного сопротивления соответствующего смещающего элемента, вычисляет значение взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в соответствующем смещающем элементе, вычисляет импеданс параллельной резонансной точки и вычисляет толщину листа.

Устройство дополнительно содержит узел определения, который определяет анормальность листа на основе толщин во множестве позиций листа в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

Указанное множество проводящих смещающих элементов смещаются в зависимости от толщины листа, который должен транспортироваться, и размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

Указанное множество резонансных схем располагаются таким образом, что они соответствуют множеству смещающих элементов, включают в себя первую катушку, обращенную к соответствующему смещающему элементу, вторую катушку, соединенную последовательно с первой катушкой, имеющую осевое направление, параллельное с первой катушкой, и обращенную к соответствующему смещающему элементу, и конденсатор, соединенный параллельно с первой катушкой и второй катушкой, и указанное множество резонансных схем размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

Устройство дополнительно содержит множество колебательных узлов, которые располагаются во множестве резонансных схем.

В качестве материала листа, отличного от бумаги, может использоваться смола, ткань и т.п.

[0089] Вариант осуществления предоставляет способ определения толщины листа.

Способ определения толщины листа с использованием устройства определения толщины, где устройство определения толщины включает в себя:

- множество проводящих смещающих элементов; и

- множество резонансных схем, которые располагаются таким образом, что они соответствуют множеству смещающих элементов, причем каждая включает в себя катушку, обращенную к соответствующему смещающему элементу, и конденсатор;

- при этом способ содержит:

- ведение в резонанс соседних резонансных схем на различных резонансных частотах; и

- вычисление толщины листа на основе значений импеданса множества резонансных схем и множества смещающих элементов.

[0090] Способ может иметь один или более следующих признаков.

Соседние резонансные схемы принудительно вводят в резонанс на резонансных частотах, которые задают с разностью, большей ширины варьирования резонансной частоты, которая варьируется в зависимости от расстояния между смещающим элементом и катушкой.

Значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задают с возможностью увеличивать разность в резонансной частоте.

Значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задают таким образом, что они отличаются.

Значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задают равными разности в 1,5 раза или более.

Значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задают на основе ширины варьирования взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в смещающих элементах.

Способ включает в себя вычисление общей суммы значений паразитного сопротивления первой катушки и второй катушки и значения паразитного сопротивления соответствующего смещающего элемента, вычисление значения взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в соответствующем смещающем элементе, вычисление импеданса параллельной резонансной точки и вычисление толщины листа.

Анормальность листа определяют на основе толщин во множестве позиций листа в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

[0091] Хотя описаны конкретные варианты осуществления, эти варианты осуществления представлены только в качестве примера и не предполагаются ограничивающими объем изобретения. Фактически, новые варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть осуществлены во множестве других форм; кроме того, различные пропуски, подстановки и изменения в форме вариантов осуществления, описанных в данном документе, могут осуществляться без отступления от сущности изобретения. Прилагаемая формула изобретения и ее эквиваленты имеют намерение охватывать такие формы и модификации, как попадающие в пределы объема и сущности изобретения.

Список ссылочных позиций

[0092] 1 – устройство обработки листов бумаги

100 – узел обработки определения

105j – транспортировочный ролик

105k – транспортировочный ролик

200 – узел определения толщины

200a – группа резонансных схем

202 – плоская плата

202a – первый изолирующий слой

202b – второй изолирующий слой

202c – третий изолирующий слой

202d – первый воздушный слой

202e – второй воздушный слой

204 – слой первой катушки

204a – первая катушка

206 – слой второй катушки

206a – вторая катушка

208 – конденсатор

210 – резонансная схема

220 – смещающий элемент

230 – колебательный узел

240 – узел вычисления

250 – узел вывода данных

Claims (31)

1. Устройство обработки листов, содержащее устройство определения толщины, причем устройство определения толщины включает в себя:

- множество проводящих смещающих элементов;

- множество резонансных схем, которые располагаются таким образом, что они соответствуют указанному множеству смещающих элементов, причем каждая включает в себя катушку, обращенную к соответствующему смещающему элементу, и конденсатор, и при этом соседние резонансные схемы резонируют на различных резонансных частотах; и

- узел вычисления, который вычисляет толщину листа на основе значений импеданса указанного множества резонансных схем и указанного множества смещающих элементов.

2. Устройство обработки листов по п.1, в котором соседние резонансные схемы принудительно приводятся в резонанс на резонансных частотах, которые задаются с разностью, большей ширины варьирования резонансной частоты, которая варьируется в зависимости от расстояния между смещающим элементом и катушкой.

3. Устройство обработки листов по п.1, в котором значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задаются с возможностью увеличивать разность в резонансной частоте.

4. Устройство обработки листов по п.1, в котором значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задаются равными разности в 1,5 раза или более.

5. Устройство обработки листов по п.1, в котором значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задаются на основе ширины варьирования взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в смещающих элементах.

6. Устройство обработки листов по п.1, дополнительно содержащее плоскую плату, в которой первая катушка формируется с плоским катушечным рисунком на первой поверхности, вторая катушка формируется с плоским катушечным рисунком на противоположной поверхности относительно первой поверхности, и множество первых катушек и множество вторых катушек размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

7. Устройство обработки листов по п.1, дополнительно содержащее множество транспортировочных роликов, которые транспортируют лист, смещаются в зависимости от толщины листа бумаги и размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа,

- при этом указанное множество смещающих элементов контактирует с указанным множеством транспортировочных роликов на стороне, противоположной стороне листа, и указанное множество смещающих элементов смещаются в соответствии со смещениями указанного множества транспортировочных роликов.

8. Устройство обработки листов по п.1, в котором резонансные схемы, смещающие элементы и транспортировочные ролики располагаются во множестве позиций в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

9. Устройство обработки листов по п.1, в котором узел вычисления вычисляет общую сумму значений паразитного сопротивления первой катушки и второй катушки и значения паразитного сопротивления соответствующего смещающего элемента, вычисляет значение взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в соответствующем смещающем элементе, вычисляет импеданс параллельной резонансной точки и вычисляет толщину листа.

10. Устройство обработки листов по п.1, дополнительно содержащее узел определения, который определяет анормальность листа на основе толщин во множестве позиций листа в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

11. Устройство обработки листов по п.1, в котором:

- указанное множество проводящих смещающих элементов смещаются в зависимости от толщины листа, который должен транспортироваться, и размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа; и

- указанное множество резонансных схем располагаются таким образом, что они соответствуют указанному множеству смещающих элементов, включают в себя первую катушку, обращенную к соответствующему смещающему элементу, вторую катушку, соединенную последовательно с первой катушкой, имеющую осевое направление, параллельное с первой катушкой, и обращенную к соответствующему смещающему элементу, и конденсатор, соединенный параллельно с первой катушкой и второй катушкой, и при этом указанное множество резонансных схем размещены в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

12. Устройство обработки листов по п.1, дополнительно содержащее:

- множество колебательных узлов, которые располагаются во множестве резонансных схем.

13. Способ определения толщины листа с использованием устройства определения толщины, где устройство определения толщины включает в себя:

- множество проводящих смещающих элементов; и

- множество резонансных схем, которые располагаются таким образом, что они соответствуют указанному множеству смещающих элементов, причем каждая включает в себя катушку, обращенную к соответствующему смещающему элементу, и конденсатор;

- при этом способ содержит этапы, на которых:

- приводят в резонанс соседние резонансные схемы на различных резонансных частотах; и

- вычисляют толщину листа на основе значений импеданса множества резонансных схем и множества смещающих элементов.

14. Способ определения толщины листа по п.13, в котором соседние резонансные схемы принудительно приводят в резонанс на резонансных частотах, которые задают с разностью, большей ширины варьирования резонансной частоты, которая варьируется в зависимости от расстояния между смещающим элементом и катушкой.

15. Способ определения толщины листа по п.13, в котором значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задают с возможностью увеличивать разность в резонансной частоте.

16. Способ определения толщины листа по п.13, в котором значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задают равными разности в 1,5 раза или более.

17. Способ определения толщины листа по п.13, в котором значения емкости конденсаторов соседних резонансных схем из указанного множества резонансных схем задают на основе ширины варьирования взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в смещающих элементах.

18. Способ определения толщины листа по п.13, при этом способ содержит этап, на котором вычисляют общую сумму значений паразитного сопротивления первой катушки и второй катушки и значения паразитного сопротивления соответствующего смещающего элемента, вычисляют значение взаимоиндуктивности вихревых токов, протекающих в соответствующем смещающем элементе, вычисляют импеданс параллельной резонансной точки и вычисляют толщину листа.

19. Способ определения толщины листа по п.13, в котором анормальность листа определяют на основе толщин во множестве позиций листа в направлении, пересекающем направление транспортировки листа.

Images