JPH07113542B2 - 紙厚の検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は紙厚の検知装置に関し、特に紙厚が異なる複数
種類の紙を使用する光学式文字読取（以下、OCRとす
る）装置の紙厚の検知装置に関する。

［従来の技術］ OCR装置においては、搬送する紙の二重送りや指定外用
紙（紙厚が異なる用紙）の混入を検出するために、紙厚
の検知を行っている。

第３図は従来の紙厚の検知装置を説明するシステムブロ
ック図である。

OCR装置では、１枚の紙の厚さを検知する際に、複数個
所の厚さを測定し、それらの測定されたばらつきのある
複数の測定値からその紙の厚さを示す代表値を決定して
いる。

紙厚センサ６は、投光器と受光器が対向して配置されて
おり、その間を搬送されている紙が遮ったときに、受光
器で得られる光の透過量を光電変換することにより、紙
厚データを計測するものであり、計測された紙厚データ
の値から、センサ６上に紙がある状態「紙あり」あるい
はセンサ６上に紙がない状態「紙なし」を検出する。紙
厚センサ６で計測された紙厚データ（アナログ値）と、
レベル設定器１〜４に計測対象の紙の紙厚に応じてそれ
ぞれ設定された基準となる値、すなわち複数のスライス
レベルとを比較器５でそれぞれ比較する。紙厚センサ６
により計測された紙厚データの値に基づいて「紙なし」
状態であることを検出しているとき、カウント部20をリ
セットしておく。

「紙なし」状態は次のようにして検出される。紙が紙厚
センサ６上にないとき、すなわち投光器と受光器との間
と遮るものがないときには、第４図に示す紙厚センサ６
の出力（標準時データ）からもわかるように、光の透過
量が大きくなる。従って、通常の使用可能な紙厚を有す
る紙が投光器と受光器との間を遮ったときに比べて紙厚
センサ６の出力レベルが著しく大きいとき、紙厚センサ
６上に紙がない状態であると判定される。具体的には、
紙厚センサ６により計測された紙厚データの値と「紙な
し」状態を示す標準レベルとを比較し、その比較結果に
基づいて、計測された紙厚データの値が通常使用可能な
紙厚を有する紙に対して得られる紙厚データの値よりも
著しく大きい、つまり「紙なし」状態であることを判定
する。しかし、投光器の光量は製造のばらつき、環境変
化、経年変化等で変わり、受光器以降の光電変換回路も
同様な要因から出力レベルのオフセット値が変動するの
で、「紙なし」状態を示す標準レベルとしては、上記オ
フセット値の変動に対応して決められる一定の値が設定
される。

次に、前述の計測された紙厚データの値と「紙なし」状
態を示す標準レベルとの比較結果に基づいて、「紙あ
り」状態が検出された場合、紙厚センサ６により計測さ
れた紙厚データと各紙厚に応じてそれぞれスライスレベ
ル設定部１〜４に設定されたスライスレベルとをそのス
ライスレベルに対応した比較部５で比較する。紙の搬送
と同期をとったサンプルクロック毎に、ソフトウェアの
読出部16で比較器５の比較結果、すなわち紙厚データが
スライスレベルを下回ったか否かを表す二値化信号“1"
/“0"を検出し、その検出結果に応じて該当するカウン
ト部５をカウントアップする。この処理は、１枚の紙が
紙厚センサ６上を通過するまで繰り返し実行される。こ
こで、「紙あり」状態から「紙なし」状態へ変化したと
き、すなわち紙の末端を検出したとき、判定部21でそれ
ぞれの紙厚に応じたカウント部５のカウント値、すなわ
ち“1"の発生頻度を調べて、全計測回数の過半数を越え
た値を示すカウント部５に該当する紙厚を実測された紙
厚と判定していた。ただし、過半数を越えたカウント部
５が複数ある場合には、重い紙厚の方を採択する。

この方法では、レベル設定器１〜４と比較器５がハード
ウェアで構成されている。なお、紙厚は、1m²/1000枚の
紙の重さで表し、例えば紙厚55kgは、1m²×1000枚が55k
gの紙厚を示している。

第４図は第３図の紙厚の検知動作を説明する図である。
紙厚70kgの紙を紙厚センサで走査し、サンプル・クロッ
クのタイミングにより、各々の紙厚についてハードウェ
アでスライスをかけた結果の２値化データを取り込んで
いる。

例えば、紙厚センサ６より得られた紙厚データがレベル
設定器１に設定されている55kgのスライスレベルの値を
下回っていれば、比較部５の比較結果は“1"となり、紙
厚55kg用のカウント部20がカウントアップされる。ま
た、紙厚センサ６より得られた紙厚データがレベル設定
器２に設定されている70kgのスライスレベルの値を下回
っていれば、紙厚70kg用のカウント部20がカウントアッ
プされる。同様に、紙厚データが90kgあるいは110kgの
スライスレベルの値を下回っていれば、紙厚90kgあるい
は110kg用のカウント部20がカウントアップされる 図４に示す紙厚比較結果の“1"とは紙厚データと各々の
紙厚に対するスライスレベルとの比較から、紙厚データ
がスライス・レベルを下回っていたことを意味し、該当
するカウント部20がカウントアップされたことを示す。
“0"はそうでなかったことを意味する。この結果から、
“1"の発生頻度が１枚の紙に対する全計測回数の過半数
を越える紙厚（全計測回数の過半数以上で、カウントア
ップされたカウント部20に対応した紙厚）が計測対象の
紙の紙厚であると判定される。なお、“1"の発生頻度が
１枚の紙に対する全計測回数の過半数を越える紙厚が複
数ある場合には重い方の紙厚がその紙の紙厚として判定
される。しかし、この方法ではスライス・レベルがハー
ドウェアによる設定で固定されるため、図中の破線の描
くように、環境変化や経年変化により紙厚センサ６の出
力が全体的に落ち込んだような場合に紙厚を誤検知して
いた。このような場合は、上記センサの出力レベルを補
正する必要があるが、上記センサの出力レベルを補正す
る公知例としては「光学読取り装置用レベル合わせ機
構」（特開平03−135159）がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の紙厚の検知装置は、紙厚比較器が複数あ
り、しかもハードウェアによるスライスで出力を二値化
するため、紙厚センサ及びスライスのためのハードウェ
アが環境変化、経年変化等により影響を受けた場合、紙
厚を誤検知するため、ハードウェアの再調整、メンテナ
ンスをしなければならないという欠点がある。

本発明の目的は、紙厚データのスライス値をソフトウェ
アで補正することにより、ハードウェアの再調整、メン
テナンスをしなくてもよい紙厚の検知装置を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の紙厚の検知装置は、投光器および受光器が対向
して配置され、その間を通過する紙葉類を透過して得ら
れる透過光の光量に基づいて、その紙葉類の複数箇所の
紙厚を紙厚データとして計測するとともに、その計測結
果に基づいて、前記投光器および受光器の間の紙葉類の
有無を検出する紙厚センサと、前記紙厚データをディジ
タル値に変換するＡ−Ｄ変換器と、Ａ−Ｄ変換された紙
厚データを所定のサンプルクロックにしたがって読み出
す読出部と、紙厚の値に応じて予め複数のスライスレベ
ルが設定されるスライスレベル設定部と、前記読出部で
読み出された前記紙厚データと前記複数のスライスレベ
ルとを、そのスライスレベルに対応する紙厚ごとに比較
する複数の第１の比較器と、前記第１の比較器における
比較結果に基づいて、前記紙葉類の紙厚を判定する判定
部とを備え、前記投光器および前記受光器の間に紙葉類
がない場合の前記ディジタル値の紙厚データに相当する
標準レベルを予め格納する標準レベル格納部と、前記紙
厚センサにより、前記投光器および前記受光器の間に紙
葉類がないと判定された場合に、前記読出部で読み出さ
れた前記紙厚データと前記標準レベル格納部に予め格納
された標準レベルとを比較する第２の比較器と、前記第
２の比較器における比較結果に応じて、前記スライスレ
ベル設定部に格納される複数のスライスレベルの全てを
補正する第１の補正手段と、前記紙厚センサにより、前
記紙葉類に対する紙厚検知の終了が検出された時点で、
前記投光器および前記受光器の間にその紙葉類が存在す
る間に得られた前記ディジタル値の紙厚データの平均値
を算出する手段と、前記紙葉類の紙厚に相当する紙厚デ
ータの標準値を予め格納する標準値格納部と、前記平均
値と前記標準値とを比較する第３の比較器と、前記第３
の比較器における比較結果に基づいて、前記スライスレ
ベル設定部に格納された複数のスライスレベルのうち、
前記標準値に対応する紙厚に応じた前記スライスレベル
のみを補正する第２の補正手段とを備えている。

［実施例］ 次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の紙厚の検知装置を説明するブロック図
である。

紙厚センサ６には、投光器と受光器が対向して配置され
ており、その間を搬送されている紙が遮ったときの光の
透過量を光電変換することにより、その紙の紙厚データ
（アナログ値）を計測する。さらに、紙厚センサ６は、
計測された紙厚データ（アナログ値）の値から、センサ
６上に紙がある状態「紙あり」あるいはセンサ上に紙が
ない状態「紙なし」を検出する。計測された紙厚データ
（アナログ値）は、A/D変換器11でそのアナログ値がデ
ィジタル値に変換される。紙厚データ（ディジタル値）
を、紙の搬送と同期をとったサンプルクロック毎に、ソ
フトウェアの読出部16で取り出す。つまり、紙厚センサ
６で、「紙なし」状態を検出しているときは、カウント
部20を初期化しておくと共に「紙なし」状態において計
測された紙厚データのディジタル値（実測値12）を予め
標準レベル設定部14に設定された「紙なし」状態を示す
標準レベルと比較部13で比較し、その差異分に基づき、
紙厚に応じて複数のスライスレベルが設定されているス
ライスレベル部18に補正をかける。また、紙厚センサ６
で、「紙あり」状態を検出しているときは、複数回に渡
り、紙の搬送と同期をとったサンプルクロック毎に、紙
厚データ（ディジタル値）をソフトウェアの読出部16で
取り出して積算平均値算出部15で積算する。なお、紙厚
センサ６による「紙なし」状態あるいは「紙あり」状態
の検出は、既に従来の技術で説明したものと同様の方法
で行われる。

［紙あり」状態から「紙なし」状態へ変化したとき、す
なわち紙厚センサ６により紙の末端を検出したときに、
積算平均値算出部15で積算した値から紙厚データの平均
値を求める。

一方、現在搬送している紙の紙厚指定値（読取対象の紙
の紙厚）に相当する値を紙厚データの標準値として標準
値記憶部17に予め記憶しておく。すなわち、指定された
紙厚に相当する標準的な紙厚センサ６の出力レベルをデ
ィジタル値で表現したデータを標準値記憶部17に予め記
憶しておく。積算平均値算出部15で求められた平均値と
標準値記憶部17に記憶された紙厚データの標準値と比較
部22で比較し、その差異分からスライスレベル部18へ補
正をかける。ソフトウェアの読出部16により読み出され
た紙厚データを各紙厚に応じてスライスレベル部18に設
定されたスライスレベルと比較部19にて比較する。その
結果、紙厚データが紙厚に応じてそれぞれ設定された比
較対象のスライスレベルを下回った場合に該当するカウ
ント部20をカウントアップする。「紙あり」状態から
「紙なし」状態へ変化したとき、すなわち紙の末端を検
出したときに、判定部21でそれぞれの紙厚に応じたカウ
ント部20の各カウント値を調べて、全計測回数の過半数
を越えたカウント部20に該当する紙厚を実測された紙厚
として判定していた。ただし、過半数を越えたカウント
部20が複数ある場合には、重い紙厚の方を採択する。

本実施例ではスライスレベル部18に予め紙厚に応じて設
定されるスライスレベルに対する補正のかけ方には二通
りある。

一方は、紙厚センサ６上に紙がないときのそのセンサ６
の出力を紙厚データの実測レベルとして、それと予め設
定された「紙なし」状態の紙厚データの標準レベルとを
比較し、両者のずれ具合から、紙厚に応じて予め設定さ
れる複数のスライスレベルに対して一様に補正をかける
ものである。

他方は、搬送中の紙の紙厚検知中にそれと平行して紙厚
データを積算しておいてその積算値に基づいて紙厚デー
タの平均値を求め、それとあらかじめ用意してあるその
紙の紙厚に対する紙厚データの標準値との比較結果から
その標準値に対応した紙厚に対するスライスレベルにの
み補正をかけるものである。この補正結果は次に搬送さ
れてくる紙の紙厚検知時に適用される。

次に、本実施例のソフトウェアの読出部16により、この
補正の仕方を用いて紙厚データを求める場合を第２図の
フローチャートにより説明する。ステップ101で紙厚セ
ンサ６、Ａ−Ｄ変換器11の出力データを読出す。

次にステップ102は紙厚センサ６により「紙なし」状
態、「紙あり」状態、紙の末端の判断を行い、「紙な
し」状態の場合にはステップ111で紙なし時の紙厚デー
タの実測値と予め「紙なし」状態を示す紙厚データとし
て設定された標準値とのずれに基づいて、スライスレベ
ル部18に設定されるスライスレベルの補正を行い、ステ
ップ112で各紙厚に対応して設けられたカウント部19を
リセットし、ステップ117の判定終了か否かの判断をす
る。

次に、「紙あり」状態の場合はステップ105で紙厚セン
サ６の出力データを積算し、ステップ106で紙厚データ
と紙厚55kgのスライスレベルと比較し、該当すれば、つ
まり、紙厚データがそのスライスレベルを下回れば、55
kgのカウント部20を「＋１」し、ステップ107で紙厚70k
gのスライスレベルと比較し、それに該当すればそのカ
ウント部20を「＋１」し、ステップ108で紙厚90kgのス
ライスレベルと比較し、それに該当すればそのカウント
部20を「＋１」し、ステップ109で紙厚110kgのスライス
レベルと比較し、それに該当すればそのカウント部20を
「＋１」し、ステップ110で110kgを越えるカウント部を
「＋１」する。そこで未だ紙厚が未判定であればステッ
プ101に戻る。紙の末端を検知した場合には、ステップ1
03で積算した紙厚データから平均値を求め、その紙厚デ
ータの平均値と該当する紙厚の標準値とのずれからスラ
イスレベル部18に予め設定されたスライスレベルのう
ち、前述の標準値に応じた紙厚に該当するスライスレベ
ルを補正し、次に搬送されてくる紙の紙厚検知に適用す
る。ステップ104で各紙厚のカウント部20の示す値から
末端を検知した紙の紙厚を判定する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は紙厚データのスライス値を
ソフトウェアで補正することにより紙厚センサの製造上
のバラツキ、環境変化や経年変化による出力レベルのず
れに対して従来の検知装置のようにその都度ハードウェ
アを再調整しなくても良く、メンテナンス不要で常に信
憑性のある紙厚検知ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図のソフトウェア部のフローチャート、第３図は従来の
紙厚検知装置を説明するブロック図、第４図は第３図の
動作を説明する図である。 ６……紙厚センサ、11……Ａ−Ｄ変換器、13……比較
部、14……標準レベル設定部、15……積算平均値算出
部、16……ソフトウェアの読出部、17……標準値記憶
部、18……紙厚55kg〜110kgのスライスレベル部、19…
…比較部、20……カウント部、21……判定部、22……比
較部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投光器および受光器が対向して配置され、
   その間を通過する紙葉類を透過して得られる透過光の光
   量に基づいて、その紙葉類の複数箇所の紙厚を紙厚デー
   タとして計測するとともに、その計測結果に基づいて、
   前記投光器および受光器の間の紙葉類の有無を検出する
   紙厚センサと、 前記紙厚データをディジタル値に変換するＡ−Ｄ変換器
   と、 Ａ−Ｄ変換された紙厚データを所定のサンプルクロック
   にしたがって読み出す読出部と、 紙厚の値に応じて予め複数のスライスレベルが設定され
   るスライスレベル設定部と、 前記読出部で読み出された前記紙厚データと前記複数の
   スライスレベルとを、そのスライスレベルに対応する紙
   厚ごとに比較する複数の第１の比較器と、 前記第１の比較器における比較結果に基づいて、前記紙
   葉類の紙厚を判定する判定部とを備え、 前記投光器および前記受光器の間に紙葉類がない場合の
   前記ディジタル値の紙厚データに相当する標準レベルを
   予め格納する標準レベル格納部と、 前記紙厚センサにより、前記投光器および前記受光器の
   間に紙葉類がないと判定された場合に、前記読出部で読
   み出された前記紙厚データと前記標準レベル格納部に予
   め格納された標準レベルとを比較する第２の比較器と、 前記第２の比較器における比較結果に応じて、前記スラ
   イスレベル設定部に格納される複数のスライスレベルの
   全てを補正する第１の補正手段と、 前記紙厚センサにより、前記紙葉類に対する紙厚検知の
   終了が検出された時点で、前記投光器および前記受光器
   の間にその紙葉類が存在する間に得られた前記ディジタ
   ル値の紙厚データの平均値を算出する手段と、 前記紙葉類の紙厚に相当する紙厚データの標準値を予め
   格納する標準値格納部と、 前記平均値と前記標準値とを比較する第３の比較器と、 前記第３の比較器における比較結果に基づいて、前記ス
   ライスレベル設定部に格納された複数のスライスレベル
   のうち、前記標準値に対応する紙厚に応じた前記スライ
   スレベルのみを補正する第２の補正手段と を備えることを特徴とする紙厚の検知装置。