JP2019172423A - Sheet discrimination device - Google Patents

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Abstract

To provide a sheet discrimination device capable of executing discrimination of a sheet without replacing polarity of a drive signal, etc. even when two terminals in a transmission part and a reception part are attached with incorrect polarity.SOLUTION: A signal processing part, when a reception signal detected at a first time point where a predetermined time has passed from the starting of transmission of ultrasonic wave by a transmission part does not satisfy a predetermined condition which indicates that a drive part supplies a drive signal corresponding to polarities of a first terminal and a second terminal in the transmission part and further a detection part detects the reception signal corresponding to polarities of a third terminal and a fourth terminal in a reception part, executes discrimination with respect to a sheet by comparing the reception signal detected by the detection part at a second time point after further (2n-1)/2 times (where, n is a natural number) of a period of the drive signal than the first time point, and a reference after correction.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、超音波を用いてシートに対する判別を実行するシート判別装置に関する。   The present disclosure relates to a sheet determination apparatus that performs determination on a sheet using ultrasonic waves.

第1の端子と第1の端子とは極性の異なる第2の端子とを備えて超音波を送信する送信部と、第3の端子と第3の端子とは極性の異なる第4の端子とを備えて超音波を受信し、受信した超音波に応じて受信信号を発生する受信部と、を備えた超音波センサが知られている。このような超音波センサの送信部と受信部との間に、搬送されるシートを挿入すれば、当該シートが重送されているか(すなわち、複数枚重なって搬送されているか)、又は、シートの坪量若しくは材質若しくは厚み等を判別することができる。   A first terminal and a first terminal having a second terminal having different polarities and transmitting a ultrasonic wave; a third terminal and the third terminal having a fourth terminal having different polarities; There is known an ultrasonic sensor including a receiving unit that receives an ultrasonic wave and generates a reception signal in accordance with the received ultrasonic wave. If a sheet to be conveyed is inserted between the transmission unit and the reception unit of such an ultrasonic sensor, the sheet is double-fed (that is, a plurality of sheets are superimposed and conveyed), or the sheet It is possible to determine the basis weight, material, thickness, or the like.

ところが、前述のような送信部又は受信部は、2つの端子が極性を間違えて取り付けられる場合がある。すると、送信部における第1の端子及び第2の端子に逆の極性に対応した駆動信号が供給されたり、受信部における第3の端子及び第4の端子から逆極性の受信信号が検出されたりして、シートの判別が実行できない可能性がある。   However, the transmission unit or the reception unit as described above may be attached with two terminals having wrong polarities. Then, a drive signal corresponding to the reverse polarity is supplied to the first terminal and the second terminal in the transmission unit, or a reception signal of the reverse polarity is detected from the third terminal and the fourth terminal in the reception unit. Therefore, there is a possibility that the sheet cannot be determined.

そこで、特許文献1では、送信部及び受信部における各端子が正しい極性で接続されていれば受信信号の正のピークが検出されるタイミングで当該受信信号をサンプリングし、受信信号の強度が閾値以下であれば駆動信号の極性(すなわち位相)を入れ替えている。   Therefore, in Patent Document 1, if each terminal in the transmission unit and the reception unit is connected with the correct polarity, the reception signal is sampled at a timing when a positive peak of the reception signal is detected, and the strength of the reception signal is equal to or less than a threshold value. If so, the polarity (ie, phase) of the drive signal is switched.

特開2016−60570号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-60570

しかしながら、駆動信号の極性を入れ替えるためには、専用の回路を増設する必要があり、しかも、駆動信号の極性を入れ替える制御にも時間が必要となる。本開示の1つの局面は、送信部又は受信部における2つの端子が極性を間違えて取り付けられた場合にも、駆動信号等の極性を入れ替えることなく、シートの判別を実行することのできるシート判別装置の提供にある。   However, in order to change the polarity of the drive signal, it is necessary to add a dedicated circuit, and it also takes time for the control to change the polarity of the drive signal. One aspect of the present disclosure is a sheet determination that can perform sheet determination without changing the polarity of a drive signal or the like even when two terminals in a transmission unit or a reception unit are attached with wrong polarities. In providing equipment.

本開示の一態様によるシート判別装置は、送信部と、駆動部と、受信部と、検出部と、信号処理部と、を備える。
送信部は、第1の端子と前記第1の端子とは極性の異なる第2の端子とを備え、前記第1の端子と前記第2の端子の間に、周期的に変動する駆動信号が供給されることによって超音波を送信するように構成されている。駆動部は、前記送信部における前記第1の端子と前記第2の端子との間に前記駆動信号を供給するように構成されている。受信部は、第3の端子と前記第3の端子とは極性の異なる第4の端子とを備え、前記送信部から送信された超音波を受信する。また、受信部は、前記第3の端子と前記第4の端子との間に電位差を発生させ、受信した超音波に応じて受信信号を発生するように構成されている。検出部は、前記受信部が前記第3の端子と前記第4の端子の間に発生させた受信信号を検出するように構成されている。信号処理部は、前記検出部が検出した受信信号に基づいて処理を実行するように構成されている。
A sheet determination apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a transmission unit, a drive unit, a reception unit, a detection unit, and a signal processing unit.
The transmission unit includes a first terminal and a second terminal having a polarity different from that of the first terminal, and a drive signal that periodically varies between the first terminal and the second terminal. It is comprised so that an ultrasonic wave may be transmitted by being supplied. The drive unit is configured to supply the drive signal between the first terminal and the second terminal in the transmission unit. The reception unit includes a third terminal and a fourth terminal having a polarity different from that of the third terminal, and receives the ultrasonic wave transmitted from the transmission unit. The receiving unit is configured to generate a potential difference between the third terminal and the fourth terminal and generate a reception signal in accordance with the received ultrasonic wave. The detection unit is configured to detect a reception signal generated between the third terminal and the fourth terminal by the reception unit. The signal processing unit is configured to execute processing based on the received signal detected by the detection unit.

前記信号処理部は、 前記送信部が超音波の送信を開始してから、予め設定された所定時間が経過した第1時点で前記検出部が検出した受信信号をサンプリングする。そして、当該サンプリングされた受信信号が、前記駆動部が前記送信部における前記第1の端子及び前記第2の端子の極性に応じて前記駆動信号を供給し、かつ、前記検出部が前記受信部における前記第3の端子及び前記第4の端子の極性に応じて前記受信信号を検出していることを示唆する所定の要件を満たす場合、前記信号処理部は更に次の処理を実行する。すなわち、予め設定された所定の基準と前記サンプリングされた受信信号とを比較することにより、前記送信部と前記受信部との間に存在するシートに対する判別を実行する。   The signal processing unit samples the reception signal detected by the detection unit at a first time when a predetermined time has elapsed after the transmission unit starts transmitting ultrasonic waves. Then, the sampled reception signal is supplied by the drive unit according to the polarities of the first terminal and the second terminal in the transmission unit, and the detection unit is the reception unit. If the predetermined requirement suggesting that the received signal is detected according to the polarities of the third terminal and the fourth terminal is satisfied, the signal processing unit further executes the following process. That is, by comparing a predetermined reference set in advance with the sampled received signal, the sheet existing between the transmitting unit and the receiving unit is discriminated.

また、前記サンプリングされた受信信号が前記所定の要件を満たさない場合、前記信号処理部は、前記第1時点よりも更に前記駆動信号の周期の(2n−1)/2倍(但し、nは自然数)後の第2時点で前記検出部が検出した受信信号をサンプリングする。また、前記信号処理部は、前記基準を前記第2時点に対応した基準に補正し、前記第2時点でサンプリングされた受信信号と前記補正後の基準とを比較して前記判別を実行する。   Further, when the sampled received signal does not satisfy the predetermined requirement, the signal processing unit further (2n-1) / 2 times the cycle of the drive signal than the first time point (where n is The received signal detected by the detection unit at a second time point after the natural number) is sampled. The signal processing unit corrects the reference to a reference corresponding to the second time point, compares the received signal sampled at the second time point with the corrected reference, and executes the determination.

このような構成によれば、送信部又は受信部における2つの端子が極性を間違えて取り付けられるなどして、第1時点でサンプリングされた受信信号が所定の要件を満たさない場合、第2時点で受信信号が再びサンプリングされる。受信信号は、駆動信号に対して遅れて変動するものの、駆動信号と同様の周期で変動する。第2時点は、第1時点よりも更に駆動信号の周期の(2n−1)/2倍後の時点である。このため、駆動信号の位相を当該駆動信号の周期の(2n−1)/2倍ずらして送信部に供給した場合に第1時点でサンプリングされる受信信号と同様の位相の波形が、第2時点でサンプリングされた受信信号に現れる。また、駆動信号の位相を当該駆動信号の周期の(2n−1)/2倍ずらすことは、駆動信号の極性を入れ替えることと類似の効果を奏する。   According to such a configuration, when the reception signal sampled at the first time point does not satisfy the predetermined requirement, such as when two terminals in the transmission unit or the reception unit are attached with the wrong polarity, at the second time point The received signal is sampled again. The received signal fluctuates with respect to the drive signal, but fluctuates in the same cycle as the drive signal. The second time point is a time point that is (2n-1) / 2 times the cycle of the drive signal further than the first time point. For this reason, when the phase of the drive signal is shifted to (2n-1) / 2 times the cycle of the drive signal and supplied to the transmitter, the waveform of the phase similar to that of the received signal sampled at the first time point is the second waveform. Appears in the received signal sampled at the time. Further, shifting the phase of the drive signal by (2n-1) / 2 times the cycle of the drive signal has an effect similar to that of switching the polarity of the drive signal.

但し、第1時点と第2時点とでは、送信部が超音波の送信を開始してからの経過時間の長さが異なるので、受信信号の振幅等は変化しており、当該受信信号の比較対象となる基準等は、前記経過時間の差に応じて補正する必要がある。そこで、信号処理部は、前記基準を第2時点に対応した基準に補正し、第2時点でサンプリングされた受信信号と前記補正後の基準とを比較して、シートに対する判別を実行する。このため、送信部又は受信部における2つの端子が極性を間違えて取り付けられた場合にも、駆動信号等の極性を入れ替えることなく、シートの判別を実行することが可能となる。   However, since the length of the elapsed time from when the transmission unit starts transmitting ultrasonic waves differs between the first time point and the second time point, the amplitude of the received signal has changed, and the comparison of the received signal The target standard or the like needs to be corrected according to the difference in the elapsed time. Therefore, the signal processing unit corrects the reference to a reference corresponding to the second time point, compares the received signal sampled at the second time point with the corrected reference, and executes discrimination for the sheet. For this reason, even when the two terminals in the transmission unit or the reception unit are attached with the wrong polarity, it is possible to execute the sheet determination without changing the polarity of the drive signal or the like.

なお、前記第2時点は、第1時点よりも更に駆動信号の周期の(2n−1)/2倍後の時点とする代わりに、駆動信号の周期の(2n−1)/2倍(但し、nは自然数)ずらしたタイミングとしても、同様の効果が生じる。   The second time point is (2n-1) / 2 times (2n-1) / 2 times the period of the drive signal instead of the time point (2n-1) / 2 times the period of the drive signal further than the first time point. , N is a natural number) Even when the timing is shifted, the same effect occurs.

実施形態に係る画像読取装置の中央断面図である。1 is a central sectional view of an image reading apparatus according to an embodiment. 前記画像読取装置の制御系の構成を表すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the image reading apparatus. FIG. 前記制御系にセンサが正しく接続された例の波形を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the waveform of the example in which the sensor was correctly connected to the said control system. 前記制御系のセンサが誤って接続された例の波形を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the waveform of the example to which the sensor of the said control system was connected accidentally. 前記誤って接続された例に対する実施形態の動作を表す説明図である。It is explanatory drawing showing operation | movement of embodiment with respect to the said example connected incorrectly. 前記制御系における重送検出処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the double feed detection process in the said control system. 前記重送検出処理に係る第2実施形態を表すフローチャートである。It is a flowchart showing 2nd Embodiment which concerns on the said double feed detection process.

以下に説明する「発明を実施するための形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。   The “Mode for Carrying Out the Invention” described below shows an example of the embodiment. In other words, the invention specific items described in the claims are not limited to the specific means and structures shown in the following embodiments.

以下、本開示の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものであり、本開示は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「2つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも1つ設けられている。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, the arrow etc. which show the direction attached | subjected to each figure were described in order to make it easy to understand the relationship between each figure, and this indication is not limited to the direction attached | subjected to each figure. Absent. At least one member or part described with at least a reference numeral is provided, except where “plurality”, “two or more”, and the like are omitted.

[1.第1実施形態]
[1−1.画像読取装置の構成]
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
[画像読取装置の構成]
本開示が適用された画像読取装置1は、図1及び図2に示すように、給紙トレイ2と、読取部3と、排紙トレイ4と、設定部5と、温度センサ6と、制御部7(信号処理部の一例)とを備える。本実施形態に係る画像読取装置1は、使用者により給紙トレイ2に載置された複数のシートPPを読取部3内において搬送しながら読み取るシートフィードスキャナである。
[1. First Embodiment]
[1-1. Configuration of image reading apparatus]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Configuration of Image Reading Apparatus]
As shown in FIGS. 1 and 2, the image reading apparatus 1 to which the present disclosure is applied includes a paper feed tray 2, a reading unit 3, a paper discharge tray 4, a setting unit 5, a temperature sensor 6, and a control. Unit 7 (an example of a signal processing unit). The image reading apparatus 1 according to the present embodiment is a sheet feed scanner that reads a plurality of sheets PP placed on a paper feed tray 2 by a user while being conveyed in a reading unit 3.

読取部3は、給紙トレイ2に載置されたシートPPを読取部3の内部に引き込む。読取部3は、読取部3の内部において、引き込まれたシートPPを給紙トレイ2から排紙トレイ4に向けて搬送する。読取部3は、読取部3の内部において、搬送されるシートPPの画像を読み取る。排紙トレイ4は、読取部3により搬送されたシートPPを受け取る。   The reading unit 3 pulls the sheet PP placed on the paper feed tray 2 into the reading unit 3. The reading unit 3 conveys the drawn sheet PP from the paper feed tray 2 toward the paper discharge tray 4 inside the reading unit 3. The reading unit 3 reads an image of the conveyed sheet PP inside the reading unit 3. The paper discharge tray 4 receives the sheet PP conveyed by the reading unit 3.

より詳細には、読取部3は、ピックアップローラ32と、分離パッド33と、超音波センサ10と、フィードローラ35と、読取センサ36と、搬送路37と、排出ローラ38とを備えている。   More specifically, the reading unit 3 includes a pickup roller 32, a separation pad 33, an ultrasonic sensor 10, a feed roller 35, a reading sensor 36, a conveyance path 37, and a discharge roller 38.

ピックアップローラ32は、摩擦力により、給紙トレイ2に載置された複数枚のシートPPを画像読取装置1の内部に引き込む。ピックアップローラ32は、図示しないモータにより駆動される。分離パッド33は、摩擦力により、複数枚のシートPPを数枚のシートPPに分離する。分離パッド33により複数枚のシートPPが1枚のシートPPに分離されることが望ましい。しかし、分離パッド33に代表される分離部材の存在下においても、数枚のシートPPが重なった状態で搬送される重送が発生することがある。   The pickup roller 32 pulls a plurality of sheets PP placed on the paper feed tray 2 into the image reading apparatus 1 by frictional force. The pickup roller 32 is driven by a motor (not shown). The separation pad 33 separates the plurality of sheets PP into several sheets PP by frictional force. It is desirable that the plurality of sheets PP be separated into one sheet PP by the separation pad 33. However, even in the presence of a separation member typified by the separation pad 33, there may be a case where several sheets PP are conveyed while being overlapped.

超音波センサ10は、搬送されるシートPPを検知する。超音波センサ10は、送信側センサ10A(送信部の一例)と受信側センサ10B(受信部の一例)とを備える。送信側センサ10Aにより重なった2枚以上のシートPPに対し送信され、受信側センサ10Bにより受け取られる超音波は、1枚のシートPPが搬送される場合と比較して、大きく減衰する。この超音波の減衰を検知することにより重送が発生しているか否かの判別を行うことができる。   The ultrasonic sensor 10 detects the conveyed sheet PP. The ultrasonic sensor 10 includes a transmission side sensor 10A (an example of a transmission unit) and a reception side sensor 10B (an example of a reception unit). The ultrasonic wave transmitted to two or more sheets PP overlapped by the transmission side sensor 10A and received by the reception side sensor 10B is greatly attenuated as compared with the case where one sheet PP is conveyed. By detecting the attenuation of the ultrasonic wave, it is possible to determine whether or not double feeding has occurred.

以後、図1に示すように、送信側センサ10Aと受信側センサ10Bとの間を搬送されるシートPPの搬送方向をX軸方向として定義する。また、送信側センサ10Aと受信側センサ10Bとの間を搬送されるシートPPの表面に平行な面上で、かつ、X軸方向に垂直な方向をY軸方向、送信側センサ10Aと受信側センサ10Bとの間を搬送されるシートPPの表面に垂直な方向をZ軸方向として定義する。従って、例えば、送信側センサ10Aと受信側センサ10Bとの間を搬送されるシートPPの表面に平行な面は、XY平面に平行である。なお、以後、「上」、又は「表」と記した場合、図1に示す矢印が指すZ軸の正方向を意味し、「下」、又は「裏」と記した場合、図1に示すZ軸の負方向を意味するものとする。X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の定義は他の図面においても共通のものとする。   Hereinafter, as shown in FIG. 1, the conveyance direction of the sheet PP conveyed between the transmission side sensor 10A and the reception side sensor 10B is defined as the X-axis direction. Further, on the surface parallel to the surface of the sheet PP conveyed between the transmitting side sensor 10A and the receiving side sensor 10B and perpendicular to the X axis direction, the Y axis direction is set, and the transmitting side sensor 10A and the receiving side are set. A direction perpendicular to the surface of the sheet PP conveyed between the sensors 10B is defined as a Z-axis direction. Therefore, for example, a plane parallel to the surface of the sheet PP conveyed between the transmission side sensor 10A and the reception side sensor 10B is parallel to the XY plane. In the following, “upper” or “front” means the positive direction of the Z-axis indicated by the arrow shown in FIG. 1, and “lower” or “back” shows the same in FIG. It shall mean the negative direction of the Z axis. The definitions of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are common to other drawings.

フィードローラ35は、図示しないモータにより駆動されてシートPPを搬送する。シートPPは、搬送路37内を搬送される。読取センサ36は、搬送路37を挟んで対向する一対の密着イメージセンサ(Contact Image Sensor)36A,36Bにより構成される。読取センサ36は、シートPPの表面、及び裏面の画像を読み取る。   The feed roller 35 is driven by a motor (not shown) and conveys the sheet PP. The sheet PP is conveyed in the conveyance path 37. The reading sensor 36 includes a pair of contact image sensors 36A and 36B facing each other with the conveyance path 37 therebetween. The reading sensor 36 reads images on the front and back surfaces of the sheet PP.

排出ローラ38は、搬送路37内のシートPPの搬送方向において読取センサ36の下流側に配置される。排出ローラ38は、搬送路37内を搬送されたシートPPを排紙トレイ4に送る。排出ローラ38は、図示しないモータにより駆動される。シートPPは、排紙トレイ4に積層される。   The discharge roller 38 is disposed on the downstream side of the reading sensor 36 in the conveyance direction of the sheet PP in the conveyance path 37. The discharge roller 38 sends the sheet PP conveyed in the conveyance path 37 to the sheet discharge tray 4. The discharge roller 38 is driven by a motor (not shown). The sheet PP is stacked on the paper discharge tray 4.

制御部7は、CPU71とRAM72とROM73とを備えたコンピューターにより構成され、図2に示すように、設定部5、温度センサ6、送信側センサ10A、及び、受信側センサ10Bと接続される。設定部5は、電源スイッチ、及び 各種設定ボタンを有する。温度センサ6は、画像読取装置1の環境温度を検出する。   The control unit 7 includes a computer including a CPU 71, a RAM 72, and a ROM 73, and is connected to the setting unit 5, the temperature sensor 6, the transmission side sensor 10A, and the reception side sensor 10B as shown in FIG. The setting unit 5 has a power switch and various setting buttons. The temperature sensor 6 detects the environmental temperature of the image reading apparatus 1.

制御部7は、CPU71、RAM72及びROM73の他、図2に示すように、駆動信号生成部74(駆動部の一例)、増幅部75(検出部の一例)、サンプルホールド回路76、AD変換部77及びバス78を備えている。   In addition to the CPU 71, the RAM 72, and the ROM 73, the control unit 7 includes a drive signal generation unit 74 (an example of a drive unit), an amplification unit 75 (an example of a detection unit), a sample hold circuit 76, and an AD conversion unit, as shown in FIG. 77 and a bus 78.

CPU71は、各種情報処理プログラムを実行することにより、画像読取装置1が備える各種機能を実行する演算処理装置である。RAM72は受信側センサ10Bにより受け取られる超音波の振幅データや読取センサ36により読み取られたシートPPの画像データ等の各種データを一時的に記憶する領域である。ROM73は、CPU71により実行される各種情報処理プログラムを記憶している。ROM73は、重送が発生していない場合にシートPPを介して受信側センサ10Bにより受信される超音波の振幅値等の各種データも記憶している。ROM73は、不揮発性メモリであるフラッシュメモリにより構成されている。   The CPU 71 is an arithmetic processing device that executes various functions provided in the image reading apparatus 1 by executing various information processing programs. The RAM 72 is an area for temporarily storing various data such as ultrasonic amplitude data received by the receiving sensor 10B and image data of the sheet PP read by the reading sensor 36. The ROM 73 stores various information processing programs executed by the CPU 71. The ROM 73 also stores various data such as an amplitude value of an ultrasonic wave received by the receiving side sensor 10B via the sheet PP when double feeding has not occurred. The ROM 73 is configured by a flash memory that is a nonvolatile memory.

駆動信号生成部74は、送信側センサ10Aを駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号生成部74は、生成した駆動信号を送信側センサ10Aに供給する。送信側センサ10Aは、供給された駆動信号に基づき、超音波を発生する。送信側センサ10Aは、発生された超音波を受信側センサ10Bに向けて送信する。送信側センサ10Aと受信側センサ10Bとの間をシートPPが搬送される場合、超音波は減衰して、受信側センサ10Bにより受信される。   The drive signal generation unit 74 generates a drive signal for driving the transmission side sensor 10A. The drive signal generation unit 74 supplies the generated drive signal to the transmission side sensor 10A. The transmission side sensor 10A generates an ultrasonic wave based on the supplied drive signal. The transmission side sensor 10A transmits the generated ultrasonic wave toward the reception side sensor 10B. When the sheet PP is conveyed between the transmission side sensor 10A and the reception side sensor 10B, the ultrasonic wave is attenuated and received by the reception side sensor 10B.

増幅部75は、受信側センサ10Bにより受信された超音波のアナログ信号を増幅する。サンプルホールド回路76は、増幅部75により増幅された超音波のアナログ信号を、予め設定されたタイミングでサンプリングする。AD変換部77は、サンプルホールド回路76によりサンプリングされた超音波のアナログデータをデジタルデータに変換する。   The amplifying unit 75 amplifies the ultrasonic analog signal received by the receiving sensor 10B. The sample hold circuit 76 samples the ultrasonic analog signal amplified by the amplification unit 75 at a preset timing. The AD converter 77 converts the ultrasonic analog data sampled by the sample hold circuit 76 into digital data.

[超音波センサの極性について]
ここで、送信側センサ10Aは、図3に示すように、正極性に対応した第1の端子11Aと負極性に対応した第2の端子12Aとを備え、当該2つの端子11A,12Aの間に周期的に変動する電位差が発生するように、駆動信号生成部74から駆動信号を供給される。第1の端子11Aと第2の端子12Aとの間に発生した電位差(すなわち、電圧)は第1圧電素子13Aに印加され、その電位差の変動に応じて第2圧電素子13Bは超音波を送信する。
[Polarity of ultrasonic sensor]
Here, as shown in FIG. 3, the transmission-side sensor 10A includes a first terminal 11A corresponding to positive polarity and a second terminal 12A corresponding to negative polarity, and the gap between the two terminals 11A and 12A. A drive signal is supplied from the drive signal generation unit 74 so that a potential difference that periodically varies is generated. A potential difference (that is, a voltage) generated between the first terminal 11A and the second terminal 12A is applied to the first piezoelectric element 13A, and the second piezoelectric element 13B transmits an ultrasonic wave according to the variation in the potential difference. To do.

受信側センサ10Bも、同様に、正極性に対応した第3の端子11Bと負極性に対応した第4の端子12Bとを備え、第2圧電素子13Bが超音波を受けて変位したときに当該2つの端子11B,12Bの間に電位差が発生する。この電位差は、増幅部75によって増幅された後、サンプルホールド回路76によりサンプリングされる。   Similarly, the reception-side sensor 10B includes a third terminal 11B corresponding to positive polarity and a fourth terminal 12B corresponding to negative polarity, and when the second piezoelectric element 13B is displaced by receiving ultrasonic waves, A potential difference is generated between the two terminals 11B and 12B. This potential difference is amplified by the amplifying unit 75 and then sampled by the sample and hold circuit 76.

図3(A)では、駆動信号生成部74の正極側出力が第1の端子11Aに、駆動信号生成部74の負極側出力が第2の端子12Aに、それぞれ正しく接続されている。また、第3の端子11Bが増幅部75における正極側入力に、第4の端子12Bが増幅部75における負極側入力に、それぞれ正しく接続されている。   In FIG. 3A, the positive output of the drive signal generator 74 is correctly connected to the first terminal 11A, and the negative output of the drive signal generator 74 is correctly connected to the second terminal 12A. Further, the third terminal 11B is correctly connected to the positive input in the amplifying unit 75, and the fourth terminal 12B is correctly connected to the negative input in the amplifying unit 75.

このため図3(B)に示すように、駆動信号生成部74から矩形波からなるバースト波である駆動信号Sbを一定の周期Tで印加するとバースト波の立ち上がりからΔt1遅れて立ち上がる受信信号Srが増幅部75を介して検出される。サンプルホールド回路76には、受信信号Srのうち、正の部分の値Sdがホールドされる。なお、受信信号Srは、第3の端子11Bと第4の端子12Bとの間の電位差に応じた信号である。本例では、第4の端子12Bの電位を0Vとしたときの第3の端子11Bの電位を受信信号としているが、これに限定されるものではない。例えば、第3の端子11Bの電位を0Vとしたときの第4の端子12Bの電位を受信信号としてもよく、その他の方法で受信信号を定義してもよい。   For this reason, as shown in FIG. 3B, when the drive signal Sb, which is a burst wave composed of a rectangular wave, is applied from the drive signal generation unit 74 at a constant period T, the received signal Sr that rises with a delay of Δt1 from the rise of the burst wave is generated. It is detected via the amplifying unit 75. The sample hold circuit 76 holds the positive value Sd of the received signal Sr. The reception signal Sr is a signal corresponding to the potential difference between the third terminal 11B and the fourth terminal 12B. In this example, the potential of the third terminal 11B when the potential of the fourth terminal 12B is 0V is used as the reception signal, but the present invention is not limited to this. For example, the potential of the fourth terminal 12B when the potential of the third terminal 11B is 0 V may be used as the received signal, or the received signal may be defined by other methods.

また、Δt1は、例えば、送信側センサ10Aから発生された超音波が受信側センサ10Bに達するまでの超音波伝搬時間とすることができる。一般的に空気中を伝搬する音速v(m/s)は次式から求められる。v=331.5+0.61・t(但し、tはセ氏温度)このため、送信側センサ10Aと受信側センサ10Bとの間のZ方向の距離dを10mmと仮定し、環境温度が20℃と仮定すると、超音波伝搬時間としてのΔt1は29.095usとなる。   In addition, Δt1 can be, for example, an ultrasonic wave propagation time until the ultrasonic wave generated from the transmission side sensor 10A reaches the reception side sensor 10B. Generally, the velocity of sound v (m / s) propagating in the air can be obtained from the following equation. v = 331.5 + 0.61 · t (where t is the Celsius temperature) Therefore, assuming that the distance d in the Z direction between the transmitting side sensor 10A and the receiving side sensor 10B is 10 mm, the environmental temperature is 20 ° C. Assuming that Δt1 as the ultrasonic wave propagation time is 29.095 us.

また、バースト波が繰り返し発生されることにより、受信信号Srの振幅は徐々に大きくなる。そこで、例えば、バースト波の3波目(他の波であってもよい)の中心からΔt1遅れた第1時点D1でサンプルホールドされると、受信信号Srの振幅は正の振幅から始まっているので、第1時点D1では受信信号Srの正の値Sdが取得される。   Further, the burst signal is repeatedly generated, so that the amplitude of the reception signal Sr gradually increases. Therefore, for example, when sampled and held at the first time point D1 delayed by Δt1 from the center of the third wave of the burst wave (which may be another wave), the amplitude of the reception signal Sr starts from a positive amplitude. Therefore, the positive value Sd of the reception signal Sr is acquired at the first time point D1.

ところが、図4(A)に示すように、増幅部75における負極側入力が第3の端子11Bに、増幅部75における正極側入力が第4の端子12Bに、それぞれ誤ってされる場合がある。その場合、第1の端子11A及び第2の端子12Aが正しく接続されても、第1時点D1では受信信号Srの正の値Sdが取得されない場合がある。すなわち、図4(B)に示すようにハイレベルから開始される駆動信号Sbを送信側センサ10Aに印加すると、受信信号Srの振幅は負の振幅から始まる。その結果として第1時点D1におけるSdの値はほぼグランド電位となってしまう。このような接続状態を極性が一致していないと表現する。極性が一致していない例としては、他にも、下記の表1に示すB〜Dのパターンがある。   However, as shown in FIG. 4A, the negative input in the amplifying unit 75 may be mistaken for the third terminal 11B, and the positive input in the amplifying unit 75 may be mistaken for the fourth terminal 12B. . In that case, even if the first terminal 11A and the second terminal 12A are correctly connected, the positive value Sd of the reception signal Sr may not be acquired at the first time point D1. That is, when the drive signal Sb started from the high level is applied to the transmission side sensor 10A as shown in FIG. 4B, the amplitude of the reception signal Sr starts from a negative amplitude. As a result, the value of Sd at the first time point D1 becomes almost the ground potential. Such a connection state is expressed as a polarity mismatch. As other examples where the polarities do not match, there are other patterns B to D shown in Table 1 below.

Figure 2019172423
Aは、極性が一致している場合で、Bは、図4に示した極性が一致していない場合である。Cは、受信側は極性が一致しているが送信側の極性が一致していない場合である。B,Cいずれの場合も、受信信号Srが1/2波(すなわち、周期Tの1/2)ずれ、Sdは検出不可能となる。但し、Dの場合のように、送信側も受信側もいずれも極性が一致していない場合は、誤りが相殺し合って受信信号Srのずれがなくなり、Sdが検出可能となる。
Figure 2019172423
A is the case where the polarities match, and B is the case where the polarities shown in FIG. 4 do not match. C is a case where the polarities on the receiving side match but the polarities on the transmitting side do not match. In both cases B and C, the received signal Sr is shifted by 1/2 wave (that is, 1/2 of the period T), and Sd cannot be detected. However, as in the case of D, when the polarities of both the transmitting side and the receiving side are not the same, errors cancel each other and there is no deviation of the received signal Sr, and Sd can be detected.

このような課題に対して、特許文献1に記載の構成では、Sdが検出できなかった場合に駆動信号の極性を入れ替えているが、その場合、専用の回路を増設する必要があり、しかも、駆動信号の極性を入れ替える制御にも時間が必要となる。専用の回路としては、例えば、トランジスタを4個使ってモータの正転逆転を制御するいわゆるHブリッジ回路のようなものが考えられるが、構成が複雑化してコストアップにつながる。また、駆動信号の極性を入れ替えるためには、圧電素子の振動が収まるまで待つ必要がある。   For such a problem, in the configuration described in Patent Document 1, the polarity of the drive signal is switched when Sd cannot be detected, but in that case, it is necessary to add a dedicated circuit, Time is also required for the control for switching the polarity of the drive signal. As a dedicated circuit, for example, a so-called H-bridge circuit that uses four transistors to control forward / reverse rotation of the motor can be considered, but the configuration becomes complicated and leads to an increase in cost. In order to change the polarity of the drive signal, it is necessary to wait until the vibration of the piezoelectric element is settled.

そこで、本実施形態では、図5(B)に示すように、図4(A)と同様に極性が一致していない場合には、第1時点D1よりも更にT/2後の第2時点D2で、受信信号Srのサンプリングを行う。以下、その処理について説明する。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, when the polarities are not the same as in FIG. 4A, the second time point T / 2 further after the first time point D1. At D2, the received signal Sr is sampled. Hereinafter, the processing will be described.

[1−2.処理]
制御部7は、シートPPの搬送が開始されると、図6に示す重送検出処理を開始する。この処理では、先ず、S1にて、制御部7は、温度センサ6を介して環境温度t(℃)を測定し、S3にて、次式により超音波伝搬時間Δt1[秒]を算出する。
[1-2. processing]
When the conveyance of the sheet PP is started, the control unit 7 starts the double feed detection process shown in FIG. In this process, first, in S1, the controller 7 measures the environmental temperature t (° C.) via the temperature sensor 6, and in S3, calculates the ultrasonic propagation time Δt1 [seconds] by the following equation.

Δt1 = d / v
なお、dは送信側センサ10Aの第1圧電素子13Aの振動面から受信側センサ10Bの第2圧電素子13Bの振動面までの距離[m]である。例えば、dは0.01mであってもよい。vは温度tにおける超音波の伝搬速度[m/s]である(v=331.5+0.61t)。
Δt1 = d / v
Here, d is the distance [m] from the vibration surface of the first piezoelectric element 13A of the transmission side sensor 10A to the vibration surface of the second piezoelectric element 13B of the reception side sensor 10B. For example, d may be 0.01 m. v is the ultrasonic wave propagation velocity [m / s] at temperature t (v = 331.5 + 0.61t).

続くS5で、制御部7は、駆動信号生成部74に対してハイレベルから始まる駆動信号Sbを出力するよう指示する。駆動信号生成部74はこの指示に従って、ハイレベルから始まる周期Tのバースト波からなる駆動信号Sbの出力を開始する。   In subsequent S5, the control unit 7 instructs the drive signal generation unit 74 to output the drive signal Sb starting from the high level. In accordance with this instruction, the drive signal generation unit 74 starts outputting the drive signal Sb composed of a burst wave having a cycle T starting from the high level.

続くS7では、制御部7は、前述の第1時点D1のタイミングで、受信信号Srの電圧V1を、サンプルホールド回路76を介してAD変換部77から取得する。第1時点D1は、詳細には、3波目のパルスを出力したタイミングから1/4×T+Δt1が経過したタイミングである。つまり、送信側センサ10Aが超音波の送信を開始したタイミングを起点とする第1時点D1は、1波目のパルスを出力したタイミングから2T+1/4×T+Δt1だけ時間が経過したタイミングである。この場合、所定時間は2T+1/4×T+Δt1となる。   In subsequent S <b> 7, the control unit 7 acquires the voltage V <b> 1 of the reception signal Sr from the AD conversion unit 77 via the sample hold circuit 76 at the timing of the first time point D <b> 1 described above. Specifically, the first time point D1 is a timing at which ¼ × T + Δt1 has elapsed from the timing at which the third wave pulse is output. That is, the first time point D1 starting from the timing at which the transmission-side sensor 10A starts transmitting ultrasonic waves is the timing when 2T + 1/4 × T + Δt1 has elapsed from the timing at which the first wave pulse was output. In this case, the predetermined time is 2T + 1/4 × T + Δt1.

続くS9では、制御部7は、電圧V1が所定の閾値Vth1を超えているか否かを判断する。閾値Vth1は極性が一致しているかどうかを判定する目安となる電圧であり、予め工場出荷時に設定されROM73等に判定テーブル(基準の一例)として記憶されている。なお、判定テーブルには、後述の重送の判別に係る閾値等も記憶されている。   In subsequent S9, the control unit 7 determines whether or not the voltage V1 exceeds a predetermined threshold value Vth1. The threshold value Vth1 is a reference voltage for determining whether or not the polarities match, and is set in advance at the time of factory shipment and stored as a determination table (an example of a reference) in the ROM 73 or the like. Note that the determination table also stores a threshold value or the like related to determination of double feed described later.

図3(B)を用いて説明したように電圧V1が所定の閾値Vth1を超えていれば、送信側センサ10A及び受信側センサ10Bは接続状態の極性が一致している。その場合(S9:YES)、制御部7は、S11にて、電圧V1に基づき透過係数cを算出する。なお、透過係数cを算出する際には、シートPPが送信側センサ10Aと受信側センサ10Bとの間を通過していないタイミングで予め取得された電圧V0も使用される。例えば、制御部7は、透過係数cを、c=V1/V0なる式で算出してもよい。   As described with reference to FIG. 3B, when the voltage V1 exceeds the predetermined threshold value Vth1, the transmitting sensor 10A and the receiving sensor 10B have the same polarity in the connection state. In that case (S9: YES), the controller 7 calculates the transmission coefficient c based on the voltage V1 in S11. When calculating the transmission coefficient c, a voltage V0 acquired in advance at a timing when the sheet PP does not pass between the transmission side sensor 10A and the reception side sensor 10B is also used. For example, the control unit 7 may calculate the transmission coefficient c using an equation c = V1 / V0.

続くS13にて、制御部7は、S11で算出した透過係数cに基づき、シートPPが重送されているか否かを判別して、処理を終了する。この、重送されているか否かの判別は、周知であるのでここでは割愛する。この重送されているか否かの判別結果は、別ルーチンで実行される読取センサ36による読取処理に反映される。   In subsequent S13, the control unit 7 determines whether or not the sheet PP is double-fed based on the transmission coefficient c calculated in S11, and ends the processing. This determination of whether or not double feeding is well known is omitted here because it is well known. The determination result of whether or not the double feeding is performed is reflected in the reading process by the reading sensor 36 executed in another routine.

一方、S9にて、電圧V1が閾値Vth1を超えていないと制御部7が判断した場合、極性が一致していないとみなすことができる。そこで、その場合(S9:NO)、制御部7は、S21にて、第1時点D1にT/2プラスしたタイミングとしての第2時点D2で電圧V2をサンプリングするように、サンプルホールド回路76の設定を変更する。また、図3(B),図5(B)に示すように、極性が一致しているときに第1時点D1でサンプリングされた電圧と、極性が一致していないときに第2時点D2でサンプリングされた電圧とは、他の条件が同じであっても値が異なる。そこで、S21に続くS23で、制御部7は、第2時点D2に対応した(すなわち、T/2ずらした場合の)テーブルに、判定テーブルを変更する。   On the other hand, when the control unit 7 determines that the voltage V1 does not exceed the threshold value Vth1 in S9, it can be considered that the polarities do not match. Therefore, in that case (S9: NO), the controller 7 controls the sample hold circuit 76 to sample the voltage V2 at the second time point D2 as a timing T / 2 plus the first time point D1 at S21. Change the setting. Further, as shown in FIGS. 3B and 5B, the voltage sampled at the first time point D1 when the polarities match and the second time point D2 when the polarities do not match. The value is different from the sampled voltage even if other conditions are the same. Therefore, in S23 following S21, the control unit 7 changes the determination table to a table corresponding to the second time point D2 (that is, when T / 2 is shifted).

続くS25では、制御部7は、前述の第2時点D2のタイミングで、受信信号Srの電圧V2を、サンプルホールド回路76を介してAD変換部77から取得する。続くS27では、制御部7は、電圧V2が所定の閾値Vth2を超えているか否かを判断する。この場合の閾値Vth2は極性が一致しているかどうかを判定する目安となる電圧を、S23にて変更された判定テーブルに基づいて設定した値である。そして、電圧V2が閾値Vth2を超えていれば(S27:YES)、制御部7の処理は前述のS11へ移行する。一方、電圧V2が閾値Vth2を超えていない場合は(S27:NO)、制御部7はS29にて装置の故障を記録又は報知する故障処理を実行して、一旦処理を終了する。   In subsequent S <b> 25, the control unit 7 acquires the voltage V <b> 2 of the reception signal Sr from the AD conversion unit 77 via the sample hold circuit 76 at the timing of the second time point D <b> 2 described above. In subsequent S27, the control unit 7 determines whether or not the voltage V2 exceeds a predetermined threshold value Vth2. The threshold value Vth2 in this case is a value that is set based on the determination table changed in S23, as a standard for determining whether or not the polarities match. If the voltage V2 exceeds the threshold value Vth2 (S27: YES), the process of the control unit 7 proceeds to S11 described above. On the other hand, when the voltage V2 does not exceed the threshold value Vth2 (S27: NO), the control unit 7 executes a failure process for recording or notifying a failure of the apparatus in S29, and once ends the process.

[1−4.効果]
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1A)本第1実施形態では、第1時点D1でサンプリングされた受信信号Srの電圧V1が閾値Vth1を超えていない場合(S9:NO)、第2時点D2で再度、受信信号Srがサンプリングされる(S25)。受信信号Srは、駆動信号Sbに対して遅れて変動するものの、駆動信号Sbと同様の周期Tで変動する。第2時点D2は、第1時点D1よりも更にT/2後の時点である。このため、駆動信号Sbの位相をT/2ずらして送信側センサ10Aに供給した場合に第1時点D1でサンプリングされる受信信号と同様の位相の波形が、第2時点D2でサンプリングされた受信信号Srに現れる。また、駆動信号Sbの位相をT/2ずらすことは、駆動信号Sbの極性を入れ替えることと類似の効果を奏する。
[1-4. effect]
According to the first embodiment described in detail above, the following effects are obtained.
(1A) In the first embodiment, when the voltage V1 of the reception signal Sr sampled at the first time point D1 does not exceed the threshold value Vth1 (S9: NO), the reception signal Sr is sampled again at the second time point D2. (S25). Although the reception signal Sr varies with a delay with respect to the drive signal Sb, the reception signal Sr varies with the same period T as the drive signal Sb. The second time point D2 is a time point T / 2 further after the first time point D1. For this reason, when the phase of the drive signal Sb is shifted by T / 2 and supplied to the transmission-side sensor 10A, a waveform having the same phase as the reception signal sampled at the first time point D1 is received at the second time point D2. Appears in signal Sr. Further, shifting the phase of the drive signal Sb by T / 2 has an effect similar to switching the polarity of the drive signal Sb.

但し、第1時点D1と第2時点D2とでは、送信側センサ10Aが超音波の送信を開始してからの経過時間の長さが異なるので、受信信号Srの振幅等は変化している。そこで、本第1実施形態では、当該受信信号Srの比較対象となる閾値Vth1等を含む判定テーブルを、制御部7はS23にて変更し、変更後の判定テーブルに応じた閾値Vth2と第2時点D2でサンプリングされた受信信号Srとを比較する(S27)。このため、本第1実施形態では、送信側センサ10A及び受信側センサ10Bは接続状態の極性が一致していない場合にも、駆動信号Sb等の極性を入れ替えることなく、重送の判別を実行することが可能となる。従って、重送の判別を早期に実行することができ、しかも、駆動信号Sbの極性を入れ替えるための回路等も設ける必要がない。   However, the amplitude of the received signal Sr changes between the first time point D1 and the second time point D2, since the length of time elapsed since the transmitting sensor 10A started transmitting ultrasonic waves is different. Therefore, in the first embodiment, the control unit 7 changes the determination table including the threshold value Vth1 and the like to be compared with the received signal Sr in S23, and the threshold value Vth2 and the second threshold value Vth2 corresponding to the changed determination table are set. The received signal Sr sampled at the time point D2 is compared (S27). For this reason, in the first embodiment, even when the transmitting side sensor 10A and the receiving side sensor 10B do not match the polarity of the connection state, the multi-feed discrimination is performed without changing the polarity of the drive signal Sb or the like. It becomes possible to do. Therefore, it is possible to determine the double feed at an early stage, and it is not necessary to provide a circuit or the like for switching the polarity of the drive signal Sb.

(1B)また、本第1実施形態では、制御部7は、受信信号Srの電圧が閾値Vth1又はVth2を超えているかを判断している。このため、受信信号Srの電圧の微分値等を閾値と比較する場合に比べて、受信信号Srを1回サンプリングするだけでも前記判断が可能となる。従って、前記極性が一致しているか否かの判断を一層迅速に行うことができる。   (1B) In the first embodiment, the control unit 7 determines whether the voltage of the reception signal Sr exceeds the threshold value Vth1 or Vth2. Therefore, the determination can be made only by sampling the reception signal Sr once compared to the case where the differential value of the voltage of the reception signal Sr is compared with the threshold value. Therefore, it is possible to more quickly determine whether or not the polarities match.

(1C)また、本第1実施形態では、制御部7は、受信信号Srに基づいて重送の有無を判別している。このため、読取センサ36による読取結果が異常な読取結果となるのを一層良好に抑制することができる。   (1C) In the first embodiment, the control unit 7 determines the presence or absence of double feeding based on the reception signal Sr. For this reason, it can suppress more favorably that the reading result by the reading sensor 36 becomes an abnormal reading result.

(1D)また、本第1実施形態では、制御部7は、前記極性が一致していれば受信信号Srにおける正のピークが検出される時点に第1時点D1を設定している。このため、前記極性が一致しているか否かの判断を、ピーク以外の時点で判断する場合に比べて一層大きい閾値と比較することによって実行することができ、延いては、当該判断を一層正確に実行することができる。   (1D) In the first embodiment, the control unit 7 sets the first time point D1 at the time point when a positive peak in the received signal Sr is detected if the polarities match. For this reason, the determination as to whether or not the polarities match can be performed by comparing with a threshold value that is larger than when determining at a time other than the peak, and thus the determination is more accurate. Can be executed.

(1E)また、本第1実施形態では、送信側センサ10Aとして、第1の端子11Aと第2の端子12Aとの間に印加された電圧を超音波に変換する第1圧電素子13Aを備えたものが使用されている。また、受信側センサ10Bとして、超音波を電圧に変換して第3の端子11Bと第4の端子12Bとの間に印加する第2圧電素子13Bを備えたものが使用されている。このため、送信側センサ10Aと受信側センサ10Bとは同一のセンサで構成することができ、使用部品の種類を減らして装置の製造コストを一層良好に低減することができる。   (1E) In the first embodiment, the transmission-side sensor 10A includes a first piezoelectric element 13A that converts a voltage applied between the first terminal 11A and the second terminal 12A into an ultrasonic wave. Are used. In addition, as the receiving side sensor 10B, a sensor provided with a second piezoelectric element 13B that converts an ultrasonic wave into a voltage and applies it between the third terminal 11B and the fourth terminal 12B is used. For this reason, the transmission side sensor 10A and the reception side sensor 10B can be composed of the same sensor, and the number of parts used can be reduced to further reduce the manufacturing cost of the apparatus.

(1F)また、本第1実施形態では、駆動信号生成部74は、駆動信号Sbとして矩形波を生成している。また、本第1実施形態は、本開示を画像読取装置1に適用したものである。この種の装置では、装置内部で整流された直流電流が使用されることが多いので、駆動信号Sbとして矩形波を用いた場合、駆動信号生成部74の構成を簡略化することが可能となる。   (1F) In the first embodiment, the drive signal generation unit 74 generates a rectangular wave as the drive signal Sb. In the first embodiment, the present disclosure is applied to the image reading apparatus 1. In this type of device, a direct current rectified inside the device is often used. Therefore, when a rectangular wave is used as the drive signal Sb, the configuration of the drive signal generation unit 74 can be simplified. .

[2.第2実施形態]
[2−1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。第1実施形態では、第2時点D2で取得された電圧V2が閾値Vth2以下の場合(S27:NO)、制御部7は故障処理(S29)を実行した。これに対して、第2実施形態では、第2時点D2で取得された電圧V2が閾値Vth2以下の場合(S27:NO)、図7に示す処理が実行される点で第1実施形態と異なる。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Difference from the first embodiment]
Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and the description will focus on the differences. In the first embodiment, when the voltage V2 acquired at the second time point D2 is equal to or lower than the threshold value Vth2 (S27: NO), the control unit 7 executes the failure process (S29). On the other hand, the second embodiment differs from the first embodiment in that the process shown in FIG. 7 is executed when the voltage V2 acquired at the second time point D2 is equal to or lower than the threshold value Vth2 (S27: NO). .

電圧V2が閾値Vth2を超えていない場合(S27:NO)、図7に示すように、制御部7は、S31にて、第1時点D1に3T/2プラスしたタイミングとしての第3時点D3で電圧V3をサンプリングするように、サンプルホールド回路76の設定を変更する。続くS33で、制御部7は、第3時点D3に対応した(すなわち、3T/2ずらした場合の)テーブルに、前記判定テーブルを変更する。   When the voltage V2 does not exceed the threshold value Vth2 (S27: NO), as shown in FIG. 7, the control unit 7 at S31 at the third time point D3 as a timing 3T / 2 plus the first time point D1. The setting of the sample and hold circuit 76 is changed so as to sample the voltage V3. In subsequent S33, the control unit 7 changes the determination table to a table corresponding to the third time point D3 (that is, when shifted by 3T / 2).

続くS35では、制御部7は、前述の第3時点D3のタイミングで、受信信号Srの電圧V3を、サンプルホールド回路76を介してAD変換部77から取得し、S37にて、電圧V3が所定の閾値Vth3を超えているか否かを判断する。この場合の閾値Vth3は極性が一致しているかどうかを判定する目安となる電圧を、S33にて変更された判定テーブルに基づいて設定した値である。そして、電圧V3が閾値Vth3を超えていれば(S37:YES)、制御部7の処理は前述のS11へ移行し、電圧V3が閾値Vth3を超えていない場合は(37:NO)、制御部7の処理は前述のS29へ移行する。   In S35, the control unit 7 acquires the voltage V3 of the reception signal Sr from the AD conversion unit 77 through the sample hold circuit 76 at the timing of the third time point D3 described above. In S37, the voltage V3 is predetermined. It is determined whether or not the threshold value Vth3 is exceeded. In this case, the threshold value Vth3 is a value set based on the determination table changed in S33, which is a standard for determining whether or not the polarities match. If the voltage V3 exceeds the threshold value Vth3 (S37: YES), the process of the control unit 7 proceeds to S11 described above. If the voltage V3 does not exceed the threshold value Vth3 (37: NO), the control unit 7 The process of No. 7 moves to S29 described above.

[2−2.効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、第1実施形態における(1A)〜(1F)の効果に加えて以下の効果を奏する。
[2-2. effect]
According to 2nd Embodiment explained in full detail above, in addition to the effect of (1A)-(1F) in 1st Embodiment, there exist the following effects.

(2A)本第2実施形態では、処理が間に合わずに第2時点D2で正確な電圧V2が取得できなかったなどの理由によって、V2≦Vth2とS27にて判断された場合にも、その第2時点D2よりも後の第3時点にて、電圧V3と閾値Vth3とを比較することができる。このため、送信側センサ10A及び受信側センサ10Bは接続状態の極性が一致していない場合にも、駆動信号Sb等の極性を入れ替えることなく重送の判別を実行することが、第1実施形態に比べて一層多くの場合に可能となる。   (2A) In the second embodiment, even if it is determined in S27 that V2 ≦ Vth2 and the accurate voltage V2 cannot be acquired at the second time point D2 because the process is not in time, the second The voltage V3 and the threshold value Vth3 can be compared at a third time point after the two time points D2. For this reason, the transmission side sensor 10 </ b> A and the reception side sensor 10 </ b> B execute the multifeed discrimination without changing the polarity of the drive signal Sb or the like even when the polarities of the connection states do not match. This is possible in many cases compared to.

[3.他の実施形態]
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
[3. Other Embodiments]
As mentioned above, although the form for implementing this indication was demonstrated, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and can carry out various modifications.

(3A)前記各実施形態では、第1時点D1を設定するためのΔt1を、制御部7は環境温度に基づいて設定したが、これに限定されるものではない。例えば、Δt1は環境温度に拘わらず固定値とされてもよく、音速とは無関係な他の方法で、第1時点D1等のように受信信号Srをサンプリングすべきタイミングが設定されてもよい。   (3A) In each of the embodiments described above, the control unit 7 sets Δt1 for setting the first time point D1, based on the environmental temperature, but is not limited thereto. For example, Δt1 may be a fixed value regardless of the environmental temperature, or the timing at which the received signal Sr should be sampled may be set as in the first time point D1 or the like by another method unrelated to the sound speed.

(3B)前記各実施形態では、極性が一致していることを示唆する所定の要件として、電圧V1等が閾値Vth1等を超えていることが採用されたが、これに限定されるものではない。例えば、前記所定の要件は、受信信号Srの電圧の微分値又は積分値等を閾値等と比較する要件であってもよく、その他の要件であってもよい。   (3B) In each of the above embodiments, the voltage V1 or the like exceeds the threshold value Vth1 or the like as a predetermined requirement that suggests that the polarities coincide with each other. However, the present invention is not limited to this. . For example, the predetermined requirement may be a requirement for comparing a differential value or an integral value of the voltage of the reception signal Sr with a threshold value or the like, or other requirement.

(3C)前記各実施形態では、制御部7は、第2時点D2を第1時点D1よりもT/2後の時点に設定し、第2実施形態では、制御部7は、第3時点D3を第1時点D1よりも3T/2後の時点に設定しているが、これに限定されるものではない。例えば、第2時点D2は第1時点D1よりも(2n−1)T/2(但し、nは2以上の自然数)後の時点であってもよく、第3時点D3は第1時点D1よりも(2m−1)T/2(但し、mはnより大きい自然数)であってもよい。   (3C) In each of the embodiments, the control unit 7 sets the second time point D2 to a time point T / 2 after the first time point D1, and in the second embodiment, the control unit 7 sets the third time point D3. Is set to a time point 3T / 2 after the first time point D1, but is not limited thereto. For example, the second time point D2 may be a time point after (2n-1) T / 2 (where n is a natural number of 2 or more) from the first time point D1, and the third time point D3 is greater than the first time point D1. (2m-1) T / 2 (where m is a natural number greater than n).

(3D)前記各実施形態では、第1時点D1において所定の要件(すなわち、V1>Vth)が満たされない場合に(S9:NO)、即座に第2時点D2が設定されたが(S21)、これに限定されるものではない。例えば、第1時点D1の後、一定の時間間隔をおいてサンプリングのタイミングを(2n−1)T/2(但し、nは自然数)ずらしてもよい。より具体的には、例えば、1枚目のシートPPに対して所定の要件が満たされなかった場合、2枚目のシートPPに対して、超音波の送信の開始に対して第1時点を(2n−1)T/2ずらしたタイミングで、所定の要件及び重送に係る判断がなされてもよい。   (3D) In each of the above embodiments, when a predetermined requirement (that is, V1> Vth) is not satisfied at the first time point D1 (S9: NO), the second time point D2 is immediately set (S21). It is not limited to this. For example, the sampling timing may be shifted by (2n−1) T / 2 (where n is a natural number) at a certain time interval after the first time point D1. More specifically, for example, when a predetermined requirement is not satisfied for the first sheet PP, the first time point is set with respect to the start of transmission of ultrasonic waves for the second sheet PP. (2n-1) The determination concerning predetermined requirements and double feed may be made at a timing shifted by T / 2.

(3E)前記各実施形態では、本開示を画像読取装置に適用したが、これに限定されるものではない。例えば、本開示は、画像形成装置に適用することもでき、単にシートPPを搬送するだけの搬送装置に適用することもでき、その他の装置に適用することもできる。また、前記各実施形態では、制御部7はシートPPの重送を判別したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部7は、シートPPの坪量又は厚さ又は材質等(すなわち、媒体の種類)を判別してもよい。   (3E) In each of the above embodiments, the present disclosure is applied to the image reading apparatus, but is not limited thereto. For example, the present disclosure can be applied to an image forming apparatus, can be applied to a conveying apparatus that simply conveys a sheet PP, and can be applied to other apparatuses. In each of the above embodiments, the control unit 7 determines whether or not the sheet PP is double-fed, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit 7 may determine the basis weight, thickness, material, or the like (that is, the type of medium) of the sheet PP.

(3F)前記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、前記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、前記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の前記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。   (3F) A plurality of functions of one constituent element in the embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or one function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. In addition, at least a part of the configuration of the embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified by the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.

1…画像読取装置 6…温度センサ
7…制御部 10…超音波センサ
10A…送信側センサ 10B…受信側センサ
11A…第1の端子 11B…第3の端子
12A…第2の端子 12B…第4の端子
13A…第1圧電素子 13B…第2圧電素子
74…駆動信号生成部 75…増幅部
76…サンプルホールド回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image reading device 6 ... Temperature sensor 7 ... Control part 10 ... Ultrasonic sensor 10A ... Transmission side sensor 10B ... Reception side sensor 11A ... 1st terminal 11B ... 3rd terminal 12A ... 2nd terminal 12B ... 4th Terminal 13A ... first piezoelectric element 13B ... second piezoelectric element 74 ... drive signal generation unit 75 ... amplification unit 76 ... sample hold circuit

Claims (8)

第1の端子と前記第1の端子とは極性の異なる第2の端子とを備え、前記第1の端子と前記第2の端子との間に周期的に変動する電位差が発生するように、駆動信号が供給される送信部であって、前記駆動信号が供給されることによって超音波を送信するように構成された送信部と、
前記送信部に前記駆動信号を供給するように構成された駆動部と、
第3の端子と前記第3の端子とは極性の異なる第4の端子とを備え、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部であって、前記第3の端子と前記第4の端子との間に電位差を発生させ、受信した超音波に応じて受信信号を発生するように構成された受信部と、
前記受信部が発生させた前記受信信号を検出するように構成された検出部と、
前記検出部が検出した受信信号に基づいて処理を実行するように構成された信号処理部と、
を備え、
前記信号処理部は、 前記送信部が超音波の送信を開始してから、予め設定された所定時間が経過した第1時点で前記検出部が検出した前記受信信号をサンプリングし、当該サンプリングされた前記受信信号が、前記送信部における前記第1の端子及び前記第2の端子の極性に応じて前記駆動部が前記駆動信号を供給し、かつ、前記検出部が前記受信部における前記第3の端子及び前記第4の端子の極性に応じて受信信号を検出していることを示唆する所定の要件を満たす場合、予め設定された所定の基準と前記サンプリングされた前記受信信号とを比較することにより、前記送信部と前記受信部との間に存在するシートに対する判別を実行し、前記サンプリングされた前記受信信号が前記所定の要件を満たさない場合、前記第1時点よりも更に前記駆動信号の周期の(2n−1)/2倍(但し、nは自然数)後の第2時点で前記検出部が検出した前記受信信号をサンプリングし、前記所定の基準を前記第2時点に対応した基準に補正し、前記第2時点でサンプリングされた前記受信信号と前記補正後の基準とを比較して前記判別を実行するシート判別装置。
The first terminal and the first terminal are provided with a second terminal having different polarities, and a potential difference that periodically varies between the first terminal and the second terminal is generated. A transmission unit to which a drive signal is supplied, the transmission unit configured to transmit ultrasonic waves by being supplied with the drive signal;
A drive unit configured to supply the drive signal to the transmission unit;
A third terminal and a fourth terminal having a different polarity from the third terminal, wherein the third terminal and the fourth terminal are configured to receive an ultrasonic wave transmitted from the transmission unit. A receiving unit configured to generate a potential difference between the terminal and a received signal in response to the received ultrasonic wave;
A detector configured to detect the received signal generated by the receiver;
A signal processing unit configured to perform processing based on the received signal detected by the detection unit;
With
The signal processing unit samples the reception signal detected by the detection unit at a first time when a predetermined time has elapsed after the transmission unit starts transmission of ultrasonic waves, and the sampled The received signal is supplied from the drive unit according to the polarities of the first terminal and the second terminal in the transmission unit, and the detection unit includes the third signal in the reception unit. When a predetermined requirement indicating that a received signal is detected according to the polarity of the terminal and the fourth terminal is satisfied, a predetermined reference set in advance is compared with the sampled received signal By performing determination on a sheet existing between the transmission unit and the reception unit, and when the sampled reception signal does not satisfy the predetermined requirement, the determination is further performed than the first time point. The received signal detected by the detection unit at a second time point after (2n-1) / 2 times (where n is a natural number) the period of the drive signal is sampled, and the predetermined reference is used as the second time point. The sheet discriminating apparatus which performs the discrimination by correcting the received signal sampled at the second time point and the corrected reference after the correction.
請求項1に記載のシート判別装置であって、
前記所定の要件は、前記受信信号が閾値以上の強度を有することであるシート判別装置。
The sheet discriminating apparatus according to claim 1,
The sheet determining apparatus, wherein the predetermined requirement is that the received signal has an intensity equal to or greater than a threshold value.
請求項1又は2に記載のシート判別装置であって、
前記信号処理部は、前記第2時点でサンプリングされた受信信号が、前記所定の要件を満たさない場合、前記第1時点よりも更に前記駆動信号の周期の(2m−1)/2倍(但し、mはnより大きい自然数)後の第3時点で前記検出部が検出した受信信号をサンプリングし、前記基準を前記第3時点に対応した基準に補正し、前記第3時点でサンプリングされた受信信号と前記補正後の基準とを比較して前記判別を実行するシート判別装置。
The sheet discriminating apparatus according to claim 1 or 2,
When the received signal sampled at the second time point does not satisfy the predetermined requirement, the signal processing unit is further (2m−1) / 2 times the cycle of the drive signal than the first time point (however, , M is a natural number greater than n), the received signal detected by the detection unit at a third time point after that is sampled, the reference is corrected to a reference corresponding to the third time point, and the reception sampled at the third time point A sheet discriminating apparatus that performs the discrimination by comparing a signal with the corrected reference.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート判別装置であって、
前記判別は、前記送信部と前記受信部との間に存在するシートが1枚であるか複数枚であるかの判別であるシート判別装置。
The sheet discriminating apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The discrimination is a sheet discriminating apparatus that discriminates whether there is one sheet or a plurality of sheets existing between the transmission unit and the reception unit.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のシート判別装置であって、
前記第1時点は、前記駆動部が前記送信部における前記第1の端子及び前記第2の端子の極性に応じて前記駆動信号を供給し、かつ、前記検出部が前記受信部における前記第3の端子及び前記第4の端子の極性に応じて受信信号を検出していれば、当該受信信号における正のピークが検出される時点であるシート判別装置。
The sheet discrimination apparatus according to any one of claims 1 to 4,
In the first time point, the drive unit supplies the drive signal according to the polarities of the first terminal and the second terminal in the transmission unit, and the detection unit performs the third time in the reception unit. If a received signal is detected according to the polarity of the terminal and the fourth terminal, the sheet discriminating apparatus is a point in time when a positive peak in the received signal is detected.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のシート判別装置であって、
前記送信部における前記第1の端子及び前記第2の端子間に印加された電圧に応じた電圧が印加され、当該電圧を超音波に変換する第1圧電素子を、前記送信部は備え、
超音波を電圧に変換し、当該電圧に応じた電圧を前記受信部における前記第3の端子及び前記第4の端子間に印加する第2圧電素子を、前記受信部は備えたシート判別装置。
The sheet discriminating apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A voltage corresponding to a voltage applied between the first terminal and the second terminal in the transmission unit is applied, and the transmission unit includes a first piezoelectric element that converts the voltage into an ultrasonic wave,
A sheet discrimination device in which the receiving unit includes a second piezoelectric element that converts an ultrasonic wave into a voltage and applies a voltage corresponding to the voltage between the third terminal and the fourth terminal in the receiving unit.
請求項1〜6のいずれか1項に記載のシート判別装置であって、
前記駆動信号は矩形波であるシート判別装置。
The sheet discriminating apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The sheet discriminating apparatus, wherein the driving signal is a rectangular wave.
第1の端子と前記第1の端子とは極性の異なる第2の端子とを備え、前記第1の端子と前記第2の端子との間に周期的に変動する電位差が発生するように、駆動信号が供給される送信部であって、前記駆動信号が供給されることによって超音波を送信するように構成された送信部と、
前記送信部に前記駆動信号を供給するように構成された駆動部と、
第3の端子と前記第3の端子とは極性の異なる第4の端子とを備え、前記送信部から送信された超音波を受信する受信部であって、前記第3の端子と前記第4の端子との間に電位差を発生させ、受信した超音波に応じて受信信号を発生するように構成された受信部と、
前記受信部が発生させた前記受信信号を検出するように構成された検出部と、
前記検出部が検出した受信信号に基づいて処理を実行するように構成された信号処理部と、
を備え、
前記信号処理部は、 前記送信部が超音波の送信を開始してから、予め設定された所定時間が経過した第1時点で前記検出部が検出した前記受信信号をサンプリングし、当該サンプリングされた前記受信信号が、前記送信部における前記第1の端子及び前記第2の端子の極性に応じて前記駆動部が前記駆動信号を供給し、かつ、前記検出部が前記受信部における前記第3の端子及び前記第4の端子の極性に応じて受信信号を検出していることを示唆する所定の要件を満たす場合、予め設定された所定の基準と前記サンプリングされた前記受信信号とを比較することにより、前記送信部と前記受信部との間に存在するシートに対する判別を実行し、前記サンプリングされた前記受信信号が前記所定の要件を満たさない場合、前記駆動信号の周期の(2n−1)/2倍(但し、nは自然数)ずらしたタイミングである第2時点で前記検出部が検出した前記受信信号をサンプリングし、前記所定の基準を前記第2時点に対応した基準に補正し、前記第2時点でサンプリングされた前記受信信号と前記補正後の基準とを比較して前記判別を実行するシート判別装置。
The first terminal and the first terminal are provided with a second terminal having different polarities, and a potential difference that periodically varies between the first terminal and the second terminal is generated. A transmission unit to which a drive signal is supplied, the transmission unit configured to transmit ultrasonic waves by being supplied with the drive signal;
A drive unit configured to supply the drive signal to the transmission unit;
A third terminal and a fourth terminal having a different polarity from the third terminal, wherein the third terminal and the fourth terminal are configured to receive an ultrasonic wave transmitted from the transmission unit. A receiving unit configured to generate a potential difference between the terminal and a received signal in response to the received ultrasonic wave;
A detector configured to detect the received signal generated by the receiver;
A signal processing unit configured to perform processing based on the received signal detected by the detection unit;
With
The signal processing unit samples the reception signal detected by the detection unit at a first time when a predetermined time has elapsed after the transmission unit starts transmission of ultrasonic waves, and the sampled The received signal is supplied from the drive unit according to the polarities of the first terminal and the second terminal in the transmission unit, and the detection unit includes the third signal in the reception unit. When a predetermined requirement indicating that a received signal is detected according to the polarity of the terminal and the fourth terminal is satisfied, a predetermined reference set in advance is compared with the sampled received signal By performing determination on a sheet existing between the transmission unit and the reception unit, and when the sampled reception signal does not satisfy the predetermined requirement, the cycle of the drive signal (2n-1) / 2 times (where n is a natural number) The received signal detected by the detection unit at a second time point that is shifted is sampled, and the predetermined reference is a reference corresponding to the second time point A sheet discriminating apparatus that performs the discrimination by comparing the received signal sampled at the second time point with the corrected reference.
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