JPH10206558A

JPH10206558A - 透過型光電センサ

Info

Publication number: JPH10206558A
Application number: JP9006670A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Osumi; 吉正大角; Hironobu Kiyomoto; 浩伸清本; Tetsuya Uno; 徹也宇野
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】検出物体を透過光により検出する透過型光電
センサにおいて、紙上に貼られたメンディングテープを
正確に検出することができるようにする。【解決手段】ＬＥＤからの投光光軸上にＰＤ１を配置
し、ＬＥＤからの投光光軸以外の位置にＰＤ２を配置
し、さらに、ＰＤ１とＰＤ２を結ぶ線上以外の位置にＰ
Ｄ３を配置することによって、紙や拡散反射系の薄いシ
ートからの指向性の保存された透過光の分布形状と、メ
ンディングテープからの指向性を失った透過光の分布形
状をとらえることができるので、両分布形状を比較する
ことによりメンディングテープの正確な検出が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面を粗面加工
し、紙や拡散反射系の物体上で視覚的にとらえにくくし
た透明粘着テープを検出する光電センサに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の物体の表面状態等を光学的に検出
する光電センサの構成を図１３及び図１４に示す。図１
３（ａ）に示す光電センサ１００は、ＬＥＤ１０１から
レンズ１０２を通してコリメート光１０３を検出物体１
０４（以下、ワークという）に照射し、このワーク１０
４により反射された光をラインセンサ１０５により受光
する。このラインセンサ１０５は、ＬＥＤ１０１からワ
ーク１０４へ入射する角度とほぼ等しい角度でワーク１
０４から出射する反射光を受光する位置に配置されてい
る。図１３（ｂ）は、ラインセンサ１０５によりとらえ
られた反射光の受光分布を示す図であり、光電センサ１
００は、反射光の受光量分布の傾きの最大値（以下、尖
塔度という）を計測することにより、ワークの判別、表
面状態の検出を行う。

【０００３】また、図１４に示す光電センサ１１０は、
ＬＥＤ等の光源１０１より照射される光を偏光フィルタ
１１１により偏光してワーク１０４に照射し、このワー
ク１０４からの反射光を偏光ビームスプリッタ１１２
（以下、ＰＢＳという）により２つの偏光方向（偏光フ
ィルタ１１１により偏光された光と同じ偏光方向と直交
する偏光方向）の光に分離し、この分離された光をそれ
ぞれ第１の受光素子１１３ａ及び第２の受光素子１１３
ｂで受光する。ＰＢＳ１１２は、ＬＥＤ１０１からワー
ク１０４へ入射する角度とほぼ等しい角度でワーク１０
４から出射する反射光を受光する位置に配置されてい
る。光電センサ１１０は、２つの受光素子１１３ａ，１
１３ｂにより反射光に含まれる２つの偏光方向の光をと
らえ、両受光素子１１３ａ，１１３ｂの受光量を比較す
ることにより、ワーク１０４の判別、表面状態の検出を
行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示すような構成の光電センサ１００では、紙上で視覚
的にとらえにくくした透明粘着テープ（以下、メンディ
ングテープという）を検出するのは困難である。以下、
その理由を図１５、及び図１６を参照して説明する。図
１５（ａ）に示すように、メンディングテープ１２０
は、１方向に筋を入れることにより粗面加工が施されて
おり、図１５（ａ）におけるＡ−Ａ´線断面は図１５
（ｂ）のごとくである。このようにメンディングテープ
１２０の表面には凹凸があるため、図１５（ｃ）に示す
ように、メンディングテープ１２０の表面に筋方向と直
交する方向からコリメート光１０３を照射すると、表面
の凹凸により反射方向が変化し、高角度で反射する光ほ
ど反射率が高いため、表面反射光の分布も変化する。従
って、ＬＥＤ１０１からワーク１０４に入射角５５゜で
光を入射させたときのメンディングテープ１２０表面で
の反射特性は、図１５（ｄ）に示すように、入射角と出
射角とが等しくないところに正反射光のピークが生じ
る。

【０００５】また、図１６は入射角をθ゜として光を照
射したときの紙と紙上に貼られたメンディングテープの
反射光の分布を示す図であり、同図から分かるように、
紙とメンディングテープのいずれも尖塔度（勾配が最大
となる領域：図１６の１３０）は正反射受光量のピーク
の前にあり、それらの勾配は領域１３０においてはほぼ
同じである。従って、両ワークの尖塔度は同じと判断さ
れる。そのため、尖塔度でワークを判別する図１３に示
した光学式センサ装置１００では、紙上に貼られたメン
ディングテープを検出することは困難である。

【０００６】また、上述の図１４に示したような光電セ
ンサ１１０においても、紙上に貼られたメンディングテ
ープを検出するのは困難である。その理由を図１７を参
照して説明する。図１７は図１４に示した構成の光学系
において、ＬＥＤ１０１から紙とメンディングテープに
入射角５５゜で光を入射させたときの、紙とメンディン
グテープの正反射光分布を示す図である。同図に示すよ
うに、入射角（５５゜）と等しい出射角の位置において
は、紙とメンディングテープの正反射光量はほぼ等し
く、偏光の成分もほぼ等しい。従って、メンディングテ
ープの有無によっても第１の受光素子１１３ａと第２の
受光素子１１３ｂの出力比に変化は現われず、紙上に貼
られたメンディングテープを検出するのは困難である。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、紙または拡散反射系のシートに
よる透過光が指向性を持つこと、紙または拡散反射系の
シートに貼られたメンディングテープの粗面加工により
透過光の指向性が失われることを利用して、紙またはシ
ート上に貼られたメンディングテープを正確に検出する
ことができるようにした透過型光電センサを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、光源を含む投光部と、少なくと
も３つの受光素子を含む受光部とを備え、検出物体が紙
または拡散反射系の薄いシート上のメンディングテープ
であり、投光部と受光部の間を検出物体が通過する構成
を有し、投光部より照射された光の紙またはシートによ
る透過光を受光部で受光することにより、紙またはシー
ト上に貼られたメンディングテープの有無を検出する透
過型光電センサにおいて、光源からの投光光軸上に配置
された第１の受光素子と、光源からの投光光軸上以外の
位置に配置された第２の受光素子と、第１と第２の受光
素子を結ぶ線上以外の位置に配置された第３の受光素子
とを備えたものである。

【０００９】この構成においては、紙または拡散反射系
の薄いシート（以下、紙という）に対して指向性の高い
光を照射すると、その透過光には投光の際の指向性があ
る程度保存されるため、第１の受光素子の受光量は、第
２及び第３の受光素子の受光量に比して大きなものとな
る。これに対して、紙がメンディングテープに貼られて
いると、メンディングテープには表面の粗面加工により
透過光の指向性を失わせる性質があるため、その透過光
はランバート分布に近付き、第１の受光素子の受光量
と、第２及び第３の受光素子の受光量との差異が小さく
なる。このように、第１乃至第３の受光素子によりメン
ディングテープの有無による透過光の分布形状の大きな
変化をとらえることができるので、メンディングテープ
の検出が可能となる。また、複数の受光素子により透過
光の分布形状をとらえるので、紙の色柄による誤動作を
少なくすることができ、メンディングテープがいかなる
方向に貼られていても検出を行うことができる。また、
透過光の進行方向は紙の傾きの影響をほとんど受けない
ので、紙が傾いても受光素子の配置変更を行うことな
く、メンディングテープの検出を行うことが可能とな
る。

【００１０】また、請求項２の発明は、光源を含む投光
部と、少なくとも３つの受光素子を含む受光部とを備
え、検出物体が紙または拡散反射系の薄いシート上のメ
ンディングテープであり、投光部と受光部の間を検出物
体が通過する構成を有し、投光部より照射された光の紙
またはシートによる透過光を受光部で受光することによ
り、紙またはシート上に貼られたメンディングテープの
有無を検出する透過型光電センサにおいて、第１の光源
を含む第１の投光部と、第１乃至第３の３つの受光素子
を含む第１の受光部とを備えた第１の投受光ユニット
と、紙または拡散反射系のシートを挟んで第１の投受光
ユニットと対峙する位置に配置され、第２の光源を含む
第２の投光部と、第４乃至第６の３つの受光素子を含む
第２の受光部とを備えた第２の投受光ユニットとから構
成され、第１の投受光ユニットにおける第１の受光素子
は、第２の光源の投光光軸上に配置されており、第２の
受光素子は、第２の光源の投光光軸上以外の位置に配置
されており、第３の受光素子は、第１と第２の受光素子
を結ぶ線上以外の位置に配置されており、第２の投受光
ユニットにおける第４の受光素子は、第１の光源の投光
光軸上に配置されており、第５の受光素子は、第１の光
源の投光光軸上以外の位置に配置されており、第６の受
光素子は、第４と第５の受光素子を結ぶ線上以外の位置
に配置されているものである。

【００１１】この構成においては、紙または拡散反射系
の薄いシート（以下、紙という）に対して第１及び第２
の光源から投光を行うと、その透過光には投光の際の指
向性が残っているため、第１及び第４の受光素子の受光
量は、他の受光素子の受光量に比して大きなものとな
る。これに対して、紙がメンディングテープに貼られて
いると、メンディングテープには表面の粗面加工により
透過光の指向性を失わせる性質があるため、その透過光
はランバート分布に近付き、第１乃至第３の受光素子の
受光量、及び第４乃至第６の受光素子の受光量の差異が
小さくなる。このように、第１乃至第６の受光素子によ
りメンディングテープの有無による透過光の分布形状の
大きな変化をとらえることができるので、メンディング
テープの検出が可能となる。また、検出物体を挟んで両
側より投光を行うので、メンディングテープが紙等の表
裏面どちらに貼られていても検出を行うことができる。
また、請求項１の透過型光電センサと同様、複数の受光
素子により透過光の分布形状をとらえるので、紙の色柄
による誤動作を少なくすることができ、また、メンディ
ングテープがいかなる方向に貼られていても検出を行う
ことができる。さらに、透過光により検出を行うため、
投光方向に対する検出物体の角度が変化しても、検出を
行うことが可能である。

【００１２】また、請求項３の発明は、請求項２の構成
において、第１の投受光ユニットにおける第１の受光素
子が、紙または拡散反射系のシートの表面を鏡面と仮定
した場合に、第１の光源から投光された光の鏡面での反
射光を受光する位置に配置されており、第２の投受光ユ
ニットにおける第４の受光素子が、紙または拡散反射系
のシートの表面を鏡面と仮定した場合に、第２の光源か
ら投光された光の鏡面での反射光を受光する位置に配置
されているものである。

【００１３】一般に、透明テープは光沢度が高く正反射
光量が大きく、その反射光の進行方向は、透明テープを
鏡面と仮定した場合の反射方向と同じである。請求項３
の構成においては、第１及び第４の受光素子が、紙等の
表面を鏡面と仮定した場合に、第１及び第２の光源から
の投光の鏡面による反射光をそれぞれ受光する位置に配
置されているので、透明テープの有無による反射光量の
大きな変化をとらえることができ、メンディングテープ
だけでなく、透明テープの検出が可能となる。

【００１４】また、請求項４の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれかの構成において、第１及び第２の受光
部は、複数の受光素子が並んだフォトダイオードアレイ
等から構成されているものである。

【００１５】この構成においては、より細かく受光量の
分布形状をとらえることができるので、より一層正確に
メンディングテープ等の検出を行うことが可能となる。

【００１６】また、請求項５の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれかに記載の光電センサと、紙を給送する
紙送り機構と、光電センサの出力に基づいて紙送り機構
の動作を制御する制御部とを備えたコピー装置である。

【００１７】この構成においては、請求項１乃至請求項
４のいずれかに記載の光電センサにより紙上のメンディ
ングテープを検出し、メンディングテープが検出される
と制御部は紙送り機構を停止又は反転送りする。一般
に、メンディングテープが付着している紙をコピー装置
に入れると、コピー装置が発生する熱によりメンディン
グテープが溶解し、紙詰まりが発生する場合がある。請
求項５の構成においては、光電センサにより正確にメン
ディングテープを検出することができるので、メンディ
ングテープの溶解による紙詰まりの発生を抑えることが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。（第１の実施形態）図１（ａ）は本実施形態によるメン
ディングテープの検出を行う透過型光電センサの構成図
であり、図１（ｂ）はこの透過型光電センサを構成する
受光部の上面図である（請求項１対応）。この透過型光
電センサ１は、光源である発光ダイオード（以下、ＬＥ
Ｄという）（第１の光源）と集光レンズ３を含む投光部
４より検出物体５（以下、ワークという）に向けて指向
性の強い光（コリメート光）を照射し、このワーク５を
透過した光を受光部６を構成する３つのフォトダイオー
ド（以下、ＰＤという）ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３（第１
乃至第３の受光素子）において受光するものである。受
光部６において、ＰＤ１は、ＬＥＤからの投光光軸上に
配置されており、また、ＰＤ２は、ＬＥＤからの投光光
軸上以外の位置に配置されており、さらに、ＰＤ３は、
ＰＤ１とＰＤ２を結ぶ直線上以外の位置に配置されてい
る。これら３つのＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３による受光量
変化に基づいて、紙上に貼られたメンディングテープを
検出する。

【００１９】紙または拡散反射系のシート（以下、紙と
いう）に光を照射した場合において、これらの厚みがあ
る程度薄くなると光を透過するようになる。図２（ａ）
は紙１０に対して指向性の強いコリメート光を照射した
場合における透過光の分布状態を示すものであり、同図
に示すように、その透過光はランバート分布に近づく
が、ある程度投光の際の指向性を残したものとなってい
る。一方、メンディングテープ１１が受光部６側に貼ら
れている場合の透過光の分布状態は、図２（ｂ）に示す
ように、ランバート分布となり、投光の際の指向性は無
くなる。これは、紙１０を透過した光がメンディングテ
ープ１１を透過する際に、テープ１１表面に施された粗
面加工の筋において屈折されるからである。このよう
に、透過光の分布形状がメンディングテープ１１の有無
により変化し、図２（ａ）（ｂ）の位置Ａ，Ｂにおける
受光量比が大きく変化するので、この位置Ａ，ＢにＰＤ
１，ＰＤ２を配置し、この受光量変化をとらえること
で、メンディングテープの検出を行うことができる。ま
た、受光部６には、ＰＤ１とＰＤ２を結ぶ直線上以外の
位置にＰＤ３が配置されているため、メンディングテー
プ１１の筋方向に関係なくテープ１１の有無による受光
量変化をとらえることができるので、いかなる方向にテ
ープ１１が貼られていても安定して検出を行うことがで
きる。また、３つのＰＤにより透過光の分布形状をとら
えているので、紙等の色柄による誤動作を少なくするこ
とができる。

【００２０】また、本発明による透過型光電センサ１
は、従来の図１３及び図１４に示した反射型の光電セン
サと比べて、ワーク５の傾きの影響を受けにくい。以
下、その理由を図３及び図４を参照して説明する。図３
（ａ）は反射型光電センサにおいて、ワーク５が傾いて
いない場合のＬＥＤより照射された光のワーク５による
反射光の様子を示す図であり、図３（ｂ）はワーク５が
傾いている場合のＬＥＤより照射された光のワーク５に
よる反射光の様子を示す図である。また、図４（ａ）は
透過型光電センサにおいて、ワーク５が傾いていない場
合のＬＥＤより照射された光のワーク５による透過光の
様子を示す図、図４（ｂ）はワーク５が傾いている場合
のＬＥＤより照射された光のワーク５による透過光の様
子を示す図である。反射型光電センサにおいては、ワー
ク５が傾くと反射光の反射方向がずれるので、入射角＝
反射角の位置に配置されたＰＤでは、反射光を受光する
ことが困難となり、メンディングテープの有無によるＰ
Ｄの受光量変化と、ワーク５の傾きによるＰＤの受光量
変化の判別がつかず、テープの検出を正確に行うことが
困難である。これに対し、透過型の光電センサにおいて
は、図４（ｂ）に示すように、ワーク５が傾いても透過
光の進行方向は変化せず、投光光軸上に配置されたＰＤ
によりメンディングテープの有無による透過光の変化を
とらえることができるので、ワーク５の傾きの影響を受
けることなくメンディングテープの検出を正確に行うこ
とが可能である。

【００２１】次に、第１の実施形態による光電センサ１
の処理回路を図５に示す。発振回路２０からの発振出力
を受けた投光パルス発生回路２１は投光パルス信号を発
生し、ＬＥＤを駆動する。これによりＬＥＤはパルス的
に投光し、この投光のうちワークを透過した光は、ＰＤ
１，ＰＤ２，ＰＤ３により受光され、電気信号に変換さ
れる。ＰＤ１，ＰＤ２の受光信号、及びＰＤ１，ＰＤ３
の受光信号はピークホールド回路２２（以下、Ｐ／Ｈ回
路という）を介して演算回路２３にそれぞれ送られ演算
（除算又は減算）される。演算値は弁別回路２４に送ら
れ、しきい値２５と比較され、その結果はＯＲ回路２６
を経て出力される。このように、投光光軸上に配置され
たＰＤ１の受光量と、光軸以外の位置に配置されたＰＤ
２，ＰＤ３の受光量を比較することにより、メンディン
グテープの有無による透過光の分布形状の変化をとらえ
ることができるので、メンディングテープの有無検出を
正確に行うことが可能となる。

【００２２】（第２の実施形態）図６（ａ）は本実施形
態による透過型光電センサの構成図、図６（ｂ）はこの
透過型光電センサを構成する第１の投受光ユニットの下
面図、図６（ｃ）は第２の投受光ユニットの上面図であ
る（請求項２対応）。この透過型光電センサ３０は、Ｌ
ＥＤ１（第１の光源），ＬＥＤ２（第２の光源）から時
分割に投光し、それぞれのタイミングにおけるワーク５
の透過光の分布形状より、紙上に貼られたメンディング
テープの有無を検出する装置である。同図（ａ）におい
て、光電センサ３０は、第１の投受光ユニット３２ａと
第２の投受光ユニット３２ｂとから構成されるものであ
り、これら各ユニット３２ａ，３２ｂはワーク５を挟ん
で対峙するように配置されている。第１の投受光ユニッ
ト３２ａは、ＬＥＤ１と第１の集光レンズ３３ａと３つ
のＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３（第１乃至第３の受光素子）
を備えており、第２の投受光ユニット３２ｂは、ＬＥＤ
２と第２の集光レンズ３３ｂと３つのＰＤ４，ＰＤ５，
ＰＤ６（第４乃至第６の受光素子）を備えている。第１
の投受光ユニット３２ａにおいて、ＰＤ１は、ＬＥＤ２
の投光光軸上に配置されており、ＰＤ２は、ＬＥＤ２の
投光光軸上以外の位置に配置されており、ＰＤ３は、Ｐ
Ｄ１とＰＤ２を結ぶ直線上以外の位置に配置されてい
る。また、第２の投受光ユニット３２ｂにおいて、ＰＤ
４は、ＬＥＤ１の投光光軸上に配置されており、ＰＤ５
は、ＬＥＤ１の投光光軸上以外の位置に配置されてお
り、ＰＤ６は、ＰＤ４とＰＤ５を結ぶ直線上以外の位置
に配置されている。

【００２３】紙や拡散反射系の薄いシートに対して光を
照射すると、その透過光には投光の際の指向性が残って
いるため、ＰＤ１の受光量はＰＤ２，ＰＤ３の受光量と
比して大きなものとなり、また、ＰＤ４の受光量はＰＤ
５，ＰＤ６の受光量と比して大きなものとなる。これに
対して、メンディングテープが紙上に貼られていると、
テープからの透過光は拡散され、ランバート分布となる
ため、ＰＤ１の受光量とＰＤ２，ＰＤ３の受光量との差
異は小さくなり、また、ＰＤ４の受光量とＰＤ５，ＰＤ
６の受光量との差異は小さくなる。このように、メンデ
ィングテープの有無によりＰＤ１〜ＰＤ６の受光量には
変化が現われるので、発光を時分割にて行うことで、Ｐ
Ｄ２／ＰＤ１，ＰＤ３／ＰＤ１，ＰＤ５／ＰＤ４，ＰＤ
６／ＰＤ４といった演算により、投光軸上のＰＤとそれ
以外の位置にあるＰＤの受光量比を算出すれば、透過光
の分布形状の大きな変化をとらえることができ、メンデ
ィングテープの正確な検出を行うことが可能となる。ま
た、ワーク５の両面より投光を行うので、メンディング
テープが紙の表裏面どちらに貼られている場合において
も正確に検出を行うことができる。また、複数のＰＤに
より透過光の分布形状をとらえるので、紙の色柄による
誤動作を少なくすることができ、いかなる方向にテープ
１１が貼られていても安定して検出を行うことができ
る。さらに、この光電センサ３０は透過型であるため、
ワーク５が傾いても影響を受けることなく、正確に検出
を行うことができる。

【００２４】第２の実施形態による光電センサ３０の処
理回路を図７に示す。ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は、パルス発
生回路２１からの投光パルス信号に基づいて、時分割に
駆動されるものであり、ＰＤ４，ＰＤ５に対応するＰ／
Ｈ回路２２がＬＥＤ１に同期して駆動されており、ＰＤ
１，ＰＤ２に対応するＰ／Ｈ回路２２がＬＥＤ２に同期
して駆動されている。各Ｐ／Ｈ回路２２により検出され
た値は演算回路２３にそれぞれ送られ、除算又は減算の
演算を行なうことにより、投光光軸上に配置されたＰＤ
１，ＰＤ４の受光量と、光軸以外の位置に配置されたＰ
Ｄ２，ＰＤ３，ＰＤ５，ＰＤ６の受光量を比較してい
る。これら演算回路２３からの演算値は、弁別回路２４
においてしきい値２５と比較された後にＯＲ回路２６よ
り出力される。

【００２５】（第３の実施形態）図８（ａ）は本実施形
態による透過型光電センサの構成図、図８（ｂ）はこの
透過型光電センサを構成する第１の投受光ユニットの下
面図、図８（ｃ）は第２の投受光ユニットの上面図であ
る（請求項３対応）。この光電センサ４０は、ＬＥＤ
１，ＬＥＤ２から時分割に投光し、それぞれのタイミン
グにおけるワーク５からの透過光と反射光をとらえるこ
とにより、紙上に貼られたメンディングテープ及び透明
テープの有無を検出する装置である。同図（ａ）におい
て、光電センサ４０は、第１の投受光ユニット３２ａと
第２の投受光ユニット３２ｂとから構成されるものであ
り、これら各ユニット３２，３２ｂはワーク５を挟んで
対峙するように配置されている。第１の投受光ユニット
３２ａは、ＬＥＤ１と３つのＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３を
備えており、第２の投受光ユニット３２ｂは、ＬＥＤ２
と３つのＰＤ４，ＰＤ５，ＰＤ６を備えている。

【００２６】第１の投受光ユニット３２ａ上におけるＰ
Ｄ１は、ＬＥＤ２の投光光軸上に配置されており、ＰＤ
２は、ＬＥＤ２の投光光軸上以外の位置に配置されてお
り、ＰＤ３は、ＰＤ１とＰＤ２を結ぶ直線上以外の位置
に配置されている。また、第２の投受光ユニット３２ｂ
におけるＰＤ４は、ＬＥＤ１の投光光軸上に配置されて
おり、ＰＤ５は、ＬＥＤ１の投光光軸上以外の位置に配
置されており、ＰＤ６は、ＰＤ４とＰＤ５を結ぶ直線上
以外の位置に配置されている。さらに、ＰＤ１は、ワー
ク５表面を鏡面と仮定した場合に、ＬＥＤ１から投光さ
れた光の鏡面での反射光を受光し、ＰＤ４は、ワーク５
表面を鏡面と仮定した場合に、ＬＥＤ２から投光された
光の鏡面での反射光を受光するような位置に配置されて
いる。なお、ワーク５に対するＬＥＤ１とＬＥＤ２の入
射角は等しいものとなっている。

【００２７】一般に、透明テープは光沢度が高く、正反
射光量が大きい。また、その反射光の進行方向は、透明
テープを鏡面と仮定した場合の反射方向と同じである。
本実施形態に係る光電センサ４０においては、ワーク５
が紙上に貼られた透明テープであると、ＬＥＤ１より投
光された光の透明テープによる正反射光をＰＤ１におい
て受光することができる。同様に、ＬＥＤ２より投光さ
れた光の透明テープによる正反射光をＰＤ４において受
光することができる。このように、透明テープの有無に
よる正反射光の増減をＰＤ１，ＰＤ４によりとらえるこ
とができるので、透明テープの正確な検出を行うことが
可能となる。また、上述の第２の実施形態に示した透過
型光電センサ３０と同様、ＬＥＤ１より照射された光の
ワーク５による透過光をＰＤ４，ＰＤ５，ＰＤ６におい
て受光し、ＬＥＤ２より照射された光のワーク５による
透過光をＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３において受光すること
により、透過光の分布形状をとらえているので、メンデ
ィングテープの有無検出も同時に行うことができる。

【００２８】図９は第３の実施形態による光電センサ４
０の処理回路図である。ＰＤ１及びＰＤ４はそれぞれ２
つのＰ／Ｈ回路２２に接続されている。ＬＥＤ１が駆動
されると、これに同期してＰＤ４，ＰＤ５，ＰＤ６及び
ＰＤ１に接続されたＳ／Ｈ回路２２が駆動される。一
方、ＬＥＤ２が駆動されると、これに同期してＰＤ１，
ＰＤ２，ＰＤ３及びＰＤ４に接続されたＳ／Ｈ回路２２
が駆動される。このように、ワーク５からの透過光だけ
でなく反射光もとらえることができるので、メンディン
グテープだけでなく、透明テープの検出も行うことがで
きる。

【００２９】（第４の実施形態）図１０（ａ）は本実施
形態による透過型光電センサ５０の構成図、図１０
（ｂ）はこの透過型光電センサを構成する第１の投受光
ユニットの下面図、図１０（ｃ）は第２の投受光ユニッ
トの上面図である（請求項４対応）。この透過型光電セ
ンサ５０は、上述の図６に示した透過型光電センサ３０
において、ＰＤ１〜ＰＤ６からなっていた受光部を２分
割ＰＤ５１により構成したものである。これにより、図
６に示した透過型光電センサ３０と比して、多点で透過
光をとらえるので、より細かく透過光の分布形状をとら
えることとなり、センサの性能向上を図ることができ
る。なお、２分割ＰＤ５１に代えて、ＰＤアレイ、ＣＣ
Ｄ、ラインセンサ等を備えた構成にしてもよく、この場
合においても、透過光の分布形状をとらえることができ
るので、光電センサの性能向上を図ることができる。ま
た、本実施の形態においては、上述の図６に示した光電
センサ３０の受光部を２分割ＰＤ５１に交換したものを
示したが、上述の図１の光電センサ１や図８の光電セン
サ４０の受光部を２分割ＰＤ５１等に交換したものであ
ってもよく、この場合においても、それぞれの光電セン
サの性能向上を図ることができる。

【００３０】（第５の実施形態）図１１は本実施形態に
よる光電センサを備えたコピー装置を示す構成図である
（請求項５対応）。このコピー装置６０は、トレイ６１
内に配された紙６２の上に貼られたメンディングテープ
を光電センサ６３により検出し、メンディングテープが
検出されると紙送り機構６４を停止又は反転させるもの
である。一般に、メンディングテープが付着している紙
６２をコピー装置に入れると、コピー装置が発生する熱
によりメンディングテープが溶解し、紙詰まりが発生す
る場合がある。光電センサ６３は、上述の第１乃至第４
の実施形態に示したものであり、メンディングテープの
正確な検出を行うことができるので、メンディングテー
プの溶解による紙詰まりの発生を抑えることが可能とな
る。

【００３１】（第６の実施形態）図１２は本実施形態に
係る紙幣判別装置の構成を示す図である。紙幣判別装置
７０は、紙幣７１上に貼られたメンディングテープ７２
の有無を光電センサ６３により検出し、テープ７２が貼
られたものは変造紙幣であると判定するものである。紙
幣７１は少し光沢があり、その反射特性はメンディング
テープ７２と近似しているため、従来の光電センサで
は、紙幣７１上のメンディングテープ７２の検出は困難
であった。しかし、本発明の光電センサ６３において
は、メンディングテープ７２からの透過光をとらえるこ
とにより検出を行うため、紙幣７１上のメンディングテ
ープ７２の有無を正確に検出することができ、より確実
に変造紙幣であるか否かの判定を行うことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の透過型
光電センサによれば、光源からの投光光軸上に第１の受
光素子を配置し、光源からの投光光軸以外の位置に第２
の受光素子を配置し、さらに、第１と第２の受光素子を
結ぶ線上以外の位置に第３の受光素子を配置することに
よって、紙や拡散反射系の薄いシートからの指向性の保
存された透過光の分布形状と、メンディングテープから
の指向性を失った透過光の分布形状をとらえることがで
きるので、両分布形状を比較することによりメンディン
グテープの正確な検出が可能となる。また、この透過型
光電センサは、透過光により検出を行うものであるの
で、紙やメンディングテープの角度が変化しても正確に
検出を行うことができる。さらに、複数の受光素子によ
り透過光の分布形状をとらえるので、紙の色柄による誤
動作を少なくすることができ、メンディングテープがい
かなる方向に貼られていても正確に検出を行うことがで
きる。

【００３３】また、請求項２に記載の透過型光電センサ
によれば、１つの光源と３つの受光素子をそれぞれ備え
た第１と第２の２つの投受光ユニットを検出物体を挟ん
で両側に配置し、第１の投受光ユニットの光源から投光
された光の検出物体からの透過光を第２の投受光ユニッ
トの３つの受光素子で受光し、第２の投受光ユニットの
光源から投光された光の検出物体からの透過光を第１の
投受光ユニットの３つの受光素子において受光するよう
な構成とすることによって、上記請求項１の透過型光電
センサの効果に加えて、メンディングテープが紙の表裏
面どちらに貼られている場合においても正確に検出を行
うことが可能となる。

【００３４】また、請求項３に記載の透過型光電センサ
によれば、請求項２の構成において、投受光ユニットの
１つの受光素子を紙または拡散反射系のシートの表面を
鏡面と仮定した場合に、光源から投光された光の鏡面で
の反射光を受光する位置に配置することによって、透明
テープからの正反射光のピークをとらえることができる
ので、メンディングテープだけでなく、透明テープの正
確な検出が可能となる。

【００３５】また、請求項４に記載の透過型光電センサ
によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかの構成にお
いて、受光部を複数の受光素子が並んだフォトダイオー
ドアレイ等から構成することによって、より細かく受光
量の分布形状をとらえることができるので、より一層正
確にメンディングテープの検出を行うことが可能とな
る。

【００３６】また、請求項５に記載のコピー装置によれ
ば、上記請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の透過
型光電センサを備えることによって、正確なメンディン
グテープの検出が可能となるので、メンディングテープ
が貼られている紙を排除することができるので、コピー
装置が発生する熱でテープが溶解して起こり得る紙詰ま
りを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１の実施形態による透過型光電セン
サの構成図、（ｂ）は同センサの受光部の上面図であ
る。

【図２】（ａ）は紙による透過光の分布形状を示す図、
（ｂ）は紙上に貼られたメンディングテープによる透過
光の分布形状を示す図である。

【図３】（ａ）はワークが傾いていない場合のワークに
対する入射光と反射光の様子を示す図、（ｂ）はワーク
が傾いている場合のワークに対する入射光と反射光の様
子を示す図である。

【図４】（ａ）はワークが傾いていない場合のワークに
対する入射光と透過光の様子を示す図であり、（ｂ）は
ワークが傾いている場合のワークに対する入射光と透過
光の様子を示す図である。

【図５】第１の実施形態による透過型光電センサの処理
回路図である。

【図６】（ａ）は第２の実施形態による透過型光電セン
サの構成図、（ｂ）は同センサの第１の投受光ユニット
の下面図、（ｃ）は同センサの第２の投受光ユニットの
上面図である。

【図７】第２の実施形態による光電センサの処理回路図
である。

【図８】（ａ）は第３の実施形態による透過型光電セン
サの構成図、（ｂ）は同センサの第１の投受光ユニット
の下面図、（ｃ）は同センサの第２の投受光ユニットの
上面図である。

【図９】第３の実施形態による透過型光電センサの処理
回路図である。

【図１０】（ａ）は第４の実施形態による透過型光電セ
ンサの構成図、（ｂ）は同センサの第１の投受光ユニッ
トの下面図、（ｃ）は同センサの第２の投受光ユニット
の上面図である。

【図１１】第５の実施形態によるコピー装置の構成を示
す図である。

【図１２】第６の実施形態による紙幣判別装置の構成を
示す図である。

【図１３】（ａ）は従来のメンディングテープを光学的
に検出する光電センサの構成図、（ｂ）はラインセンサ
上の受光量を示す図である。

【図１４】従来のメンディングテープを光学的に検出す
る光電センサの構成図である。

【図１５】（ａ）はメンディングテープの構成図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´線断面拡大図、（ｃ）はメン
ディングテープにコリメート光を照射したときの表面で
の反射状態を示す図、（ｄ）は入射光の入射角を５５゜
としたときのメンディングテープ表面における反射特性
を示す図である。

【図１６】入射角をθ゜として光を照射したときの紙と
紙上に貼られたメンディングテープの反射光の分布を示
す図である。

【図１７】光源から紙とメンディングテープに向けて入
射角５５゜で光を入射したときの紙とメンディングテー
プの正反射光分布を示す図である。

【符号の説明】

１、３０、４０、５０光電センサ４投光部５ワーク（検出物体）６受光部１０紙１１メンディングテープ３２ａ第１の投受光ユニット３２ｂ第２の投受光ユニット５１フォトダイオードアレイ６０コピー装置６２紙６３光電センサ６４紙送り機構７２メンディングテープＬＥＤ光源ＬＥＤ１第１の光源ＬＥＤ２第２の光源ＰＤ１第１の受光素子ＰＤ２第２の受光素子ＰＤ３第３の受光素子ＰＤ４第４の受光素子ＰＤ５第５の受光素子ＰＤ６第６の受光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源を含む投光部と、少なくとも３つの
受光素子を含む受光部とを備え、検出物体が紙または拡
散反射系の薄いシート上のメンディングテープであり、
前記投光部と受光部の間を該検出物体が通過する構成を
有し、前記投光部より照射された光の紙またはシートに
よる透過光を前記受光部で受光することにより、前記紙
またはシート上に貼られたメンディングテープの有無を
検出する透過型光電センサにおいて、前記光源からの投光光軸上に配置された第１の受光素子
と、前記光源からの投光光軸上以外の位置に配置された第２
の受光素子と、前記第１と第２の受光素子を結ぶ線上以外の位置に配置
された第３の受光素子とを備えたことを特徴とする透過
型光電センサ。
【請求項２】光源を含む投光部と、少なくとも３つの
受光素子を含む受光部とを備え、検出物体が紙または拡
散反射系の薄いシート上のメンディングテープであり、
前記投光部と受光部の間を該検出物体が通過する構成を
有し、前記投光部より照射された光の紙またはシートに
よる透過光を前記受光部で受光することにより、前記紙
またはシート上に貼られたメンディングテープの有無を
検出する透過型光電センサにおいて、第１の光源を含む第１の投光部と、第１乃至第３の３つ
の受光素子を含む第１の受光部とを備えた第１の投受光
ユニットと、前記紙または拡散反射系のシートを挟んで前記第１の投
受光ユニットと対峙する位置に配置され、第２の光源を
含む第２の投光部と、第４乃至第６の３つの受光素子を
含む第２の受光部とを備えた第２の投受光ユニットとか
ら構成され、前記第１の投受光ユニットにおける前記第１の受光素子
は、前記第２の光源の投光光軸上に配置されており、前
記第２の受光素子は、前記第２の光源の投光光軸上以外
の位置に配置されており、前記第３の受光素子は、前記
第１と第２の受光素子を結ぶ線上以外の位置に配置され
ており、前記第２の投受光ユニットにおける前記第４の受光素子
は、前記第１の光源の投光光軸上に配置されており、前
記第５の受光素子は、前記第１の光源の投光光軸上以外
の位置に配置されており、前記第６の受光素子は、前記
第４と第５の受光素子を結ぶ線上以外の位置に配置され
ていることを特徴とする透過型光電センサ。
【請求項３】前記第１の投受光ユニットにおける第１
の受光素子が、紙または拡散反射系のシートの表面を鏡
面と仮定した場合に、前記第１の光源から投光された光
の該鏡面での反射光を受光する位置に配置されており、前記第２の投受光ユニットにおける第４の受光素子が、
紙または拡散反射系のシートの表面を鏡面と仮定した場
合に、前記第２の光源から投光された光の該鏡面での反
射光を受光する位置に配置されていることを特徴とする
請求項２に記載の透過型光電センサ。
【請求項４】前記第１及び第２の受光部は、複数の受
光素子が並んだフォトダイオードアレイ等から構成され
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
かに記載の透過型光電センサ。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の透過型光電センサと、紙を給送する紙送り機構と、前
記透過型光電センサの出力に基づいて前記紙送り機構の
動作を制御する制御部とを備えたことを特徴とするコピ
ー装置。