專利名稱：紙張厚度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對紙幣等紙張的厚度進(jìn)行測定的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)金自動(dòng)存取機(jī)(ATM :Automatic Teller Machine)具有用于對所插入的紙幣進(jìn)行各種測定的各種傳感器，進(jìn)行幣種的判別和假幣的檢查等。 ATM對所插入的紙幣進(jìn)行的測定之一為厚度測定。通過測定厚度，能夠檢測由于紙幣的輸送異常而使多張紙幣重疊的情況，判定紙幣是否是正常紙幣。并且，通過檢測局部厚度的分布，能夠檢查紙張上有無異物。 —般地，作為紙張厚度的測定方法，公知有通過2個(gè)輥施加壓力來夾持紙張、從而測定輥間的間隙的方法。該測定方法能夠可靠地測定紙張厚度，但是，在高速送入紙張并進(jìn)行測定的情況下，存在容易引起紙張堵塞的問題。 因此，正在普及能夠在不機(jī)械地壓迫紙張的前提下測定其厚度的靜電電容式的厚度檢測方法。該靜電電容式的厚度檢測方法是如下方法利用紙張通過對置的電極間時(shí)對置電極間的靜電電容的變化，來檢測紙張厚度。根據(jù)該測定方法，靜電電容的變化依賴于紙張厚度和相對介電常數(shù)的大小，但是，作為測定對象的紙張的相對介電常數(shù)的大小恒定，所以，能夠根據(jù)靜電電容的變化獲知紙張厚度。 圖1所示的紙張厚度檢測裝置100是一般的靜電電容式的紙張厚度檢測裝置。紙張厚度檢測裝置100具有由對置電極101a 101e構(gòu)成的靜電電容傳感器(以下稱為"傳感器陣列")101、以及根據(jù)針對輸入到傳感器陣列101的同相信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)來檢測紙張厚度的厚度檢測器102。 各對置電極101a 101e構(gòu)成具有規(guī)定靜電電容的電容器。厚度檢測器102接收針對輸入到各對置電極101a 101e的同相信號(hào)(例如正弦波信號(hào))的響應(yīng)信號(hào)。然后，根據(jù)該響應(yīng)信號(hào)來檢測紙張103的厚度。另外，供給到傳感器陣列101的同相信號(hào)從未圖示的信號(hào)源輸入到傳感器陣列101。 當(dāng)在輸送方向x上輸送紙張103并將其插入各對置電極101a 101e的電極間時(shí)，如上所述，各對置電極101a 101e的靜電電容變化。此時(shí)，響應(yīng)信號(hào)如圖2A和圖2B所示那樣變化。 圖2A和圖2B是示出在各對置電極101a 101e的電極間插入了紙張103時(shí)的
響應(yīng)信號(hào)的例子。另外，圖2A和圖2B所示的曲線圖的橫軸表示對置電極101a、101b.....
101e (以下將這些總稱為"檢測通道")，縱軸表示檢測通道檢測出的信號(hào)(電流)。 如圖2A所示，在對置電極101a 101e的電極間插入了紙張103的情況下，在紙
張存在折痕的位置的對置電極的信號(hào)急劇增大(例如圖2A所示的a)。 但是，即使在紙張附著有帶等異物的情況下，對置電極101a 101e的靜電電容也
變化，所以，如圖2B所示的b那樣，得到與圖2A相同的響應(yīng)信號(hào)。 這樣，無法判別響應(yīng)信號(hào)的變化是基于紙張折痕等的厚度的變化、還是基于附著
4在紙張上的帶等異物，所以，存在難以僅檢測附著在紙張上的異物的問題。
與上述技術(shù)相關(guān)聯(lián)，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下的紙張類的厚度異常檢測裝置使用具有多個(gè)電容器的檢測器進(jìn)行厚度異常檢測，由此，即使在快速輸送紙張類的情況下，也能夠進(jìn)行厚度異常檢測，能夠迅速且準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測動(dòng)作。 在專利文獻(xiàn)2中公開了如下的紙張類判別裝置對紙張類判別裝置的輸送紙張類的一側(cè)的電極端面實(shí)施圓角加工或倒角加工，利用電介質(zhì)材料包覆相應(yīng)電極，由此，能夠改善電極間電場的不均，降低在電極間輸送紙張類時(shí)基于紙張類上下變動(dòng)的電極間的靜電電容的變化。 在專利文獻(xiàn)3中公開了如下的紙張類判別傳感器該紙張類判別傳感器根據(jù)配設(shè)在紙張類輸送路徑上的對置電極間的靜電電容的變化，來判別在輸送路徑中輸送的紙張類的狀態(tài)，其中，在電介質(zhì)中埋設(shè)電極來形成傳感器主體，在傳感器主體的紙張類通過面?zhèn)鹊谋砻鎸釉O(shè)表面電阻值為104 109Q的導(dǎo)電材料，由此，即使是帶或薄片，也能夠準(zhǔn)確且可靠地進(jìn)行判別。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平02-098605號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 :日本特開2001-240271號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 :日本特開2004-280367號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其要解決的課題在于，提供能夠可靠地檢測附著在紙張上的異物的紙張厚度檢測裝置。 為了解決上述課題，本發(fā)明的紙張厚度檢測裝置根據(jù)具有對置的電極的、設(shè)置為在該電極間配置有紙張的輸送路徑的傳感器中的靜電電容的變化，來檢測在所述輸送路徑中輸送的紙張的厚度，其中，該紙張厚度檢測裝置具有第l傳感器，其由對置的第l施加電極和第1檢測電極構(gòu)成，且連接有檢測該第1檢測電極中的電流的電流檢測電路；第2傳感器，其由對置的第2施加電極和第2檢測電極構(gòu)成，且連接有檢測該第2檢測電極中的電流的電流檢測電路，并設(shè)置為所述第1施加電極和所述第2施加電極隔著所述輸送路徑互反；以及厚度檢測部，其取得由所述第1傳感器中的電流檢測電路檢測出的第1響應(yīng)信號(hào)和由所述第2傳感器中的電流檢測電路檢測出的第2響應(yīng)信號(hào)，根據(jù)所述第1響應(yīng)信號(hào)與所述第2響應(yīng)信號(hào)之間的比較結(jié)果，檢測由異物引起的所述紙張的厚度變化。
根據(jù)本發(fā)明，厚度檢測部從第1傳感器取得第1響應(yīng)信號(hào)，從第2傳感器取得第2響應(yīng)信號(hào)。然后，比較第1響應(yīng)信號(hào)和第2響應(yīng)信號(hào)。 這里，第1傳感器和第2傳感器設(shè)置為第1施加電極和第2施加電極隔著輸送路徑互反，所以，在各傳感器內(nèi)，針對所輸送的紙張的電力線的方向不同。其結(jié)果，紙張存在折痕時(shí)的第1響應(yīng)信號(hào)和第2響應(yīng)信號(hào)為不同信號(hào)。 因此，通過比較第1響應(yīng)信號(hào)和第2響應(yīng)信號(hào)，發(fā)揮如下效果能夠判別紙張所帶的折痕和異物。 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠可靠地檢測附著在紙張上的異物的紙張厚


圖1是示出靜電電容式的紙張厚度檢測裝置的現(xiàn)有例的圖。 圖2A是示出在圖1所示的對置電極的電極間插入了紙張時(shí)的響應(yīng)信號(hào)的例子的 圖。 圖2B是示出在圖1所示的對置電極的電極間插入了紙張時(shí)的響應(yīng)信號(hào)的例子的 圖。 圖3是說明本發(fā)明的實(shí)施例的紙張厚度檢測裝置的動(dòng)作原理的圖。 圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施例的紙張厚度檢測裝置的具體結(jié)構(gòu)的例子的圖。 圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施例的第1傳感器陣列的具體結(jié)構(gòu)的例子的圖。 圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施例的第1傳感器陣列所具有的電流檢測電路的具體結(jié)構(gòu)的圖。 圖7A是說明本發(fā)明的實(shí)施例的第1傳感器陣列中的靜電電容的變化的圖。 圖7B是說明本發(fā)明的實(shí)施例的第1傳感器陣列中的靜電電容的變化的圖。 圖8A是示出本發(fā)明的實(shí)施例的第1響應(yīng)信號(hào)的例子的圖。 圖8B是示出本發(fā)明的實(shí)施例的第2響應(yīng)信號(hào)的例子的圖。 圖9A是示出本發(fā)明的實(shí)施例的第1響應(yīng)信號(hào)的映射圖的例子的圖。 圖9B是示出本發(fā)明的實(shí)施例的第2響應(yīng)信號(hào)的映射圖的例子的圖。 圖9C是示出本發(fā)明的實(shí)施例的判定結(jié)果映射圖的例子的圖。 圖10是說明本發(fā)明的實(shí)施例的紙張厚度檢測裝置的第1變形例的圖。 圖11是說明本發(fā)明的實(shí)施例的紙張厚度檢測裝置的第2變形例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)圖3 圖11說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 圖3是說明本發(fā)明的實(shí)施例的紙張厚度檢測裝置的動(dòng)作原理的圖。 圖3所示的紙張厚度檢測裝置300具有當(dāng)插入紙幣或復(fù)印紙等紙張304時(shí)，靜電
電容變化的第1傳感器301和第2傳感器302 ;以及根據(jù)從第1傳感器301和第2傳感器
302分別得到的信號(hào)(例如圖8A和圖8B所示的信號(hào)。以下稱為"響應(yīng)信號(hào)")來檢測紙張
304的厚度的厚度檢測部303。 第1傳感器301由包含第1施加電極和第1檢測電極的多個(gè)靜電電容傳感器(以 下將靜電電容傳感器簡稱為"傳感器")構(gòu)成。另外，第l施加電極也可以由一個(gè)公共電極 構(gòu)成。 并且，在第1傳感器301的各傳感器中，具有檢測第1檢測電極中的電流的電流檢 測電路。以下，將該電流檢測電路所檢測出的信號(hào)稱為"第1響應(yīng)信號(hào)"。
這里，在本實(shí)施例中，將構(gòu)成傳感器的對置電極中、在施加輸入信號(hào)時(shí)賦予高電位 的一側(cè)的電極設(shè)為"施加電極"。而且，將另一個(gè)電極、即作為電流計(jì)測對象的一側(cè)的電極設(shè) 為"檢測電極"。以下相同。 第2傳感器302由包含第2施加電極和第2檢測電極的多個(gè)傳感器構(gòu)成。另外， 與第1施加電極同樣，第2施加電極也可以由一個(gè)公共電極構(gòu)成。 并且，與第1傳感器301同樣，在第2傳感器302的各傳感器中，具有檢測第2檢測電極中的電流的電流檢測電路。以下，將該電流檢測電路所檢測出的信號(hào)稱為"第2響應(yīng) 信號(hào)"。 而且，第1傳感器301和第2傳感器302配置為，紙張304的輸送路徑a通過各電 極間。其中，第1傳感器301中的第1施加電極和第2傳感器302中的第2施加電極隔著 輸送路徑a互反。 因此，當(dāng)沿著輸送路徑a向x方向輸送紙張304時(shí)，紙張304通過第1傳感器301 的電極間，進(jìn)而，通過第2傳感器302的電極間。 厚度檢測部303從第1傳感器301和第2傳感器302分別取得第1響應(yīng)信號(hào)、第 2響應(yīng)信號(hào)。然后，對第1響應(yīng)信號(hào)和第2響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，判斷紙張304 的厚度變化是基于所附著的帶等異物、還是基于折痕。 例如，厚度檢測部303從第1響應(yīng)信號(hào)中提取規(guī)定電平的信號(hào)。同樣，從第2響應(yīng) 信號(hào)中提取規(guī)定電平的信號(hào)。然后，對所提取出的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較。在所提取出的兩個(gè) 信號(hào)一致的情況下，判斷為該紙張304的厚度變化是基于所附著的帶等異物(在不一致的 情況下，判斷為該紙張304的厚度變化是基于折痕)。 另外，未圖示的信號(hào)源與第1傳感器301中的各傳感器和第2傳感器302中的各 傳感器連接，對各傳感器供給同相信號(hào)。 圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施例的紙張厚度檢測裝置300的具體結(jié)構(gòu)的例子的圖。如 圖4所示，紙張厚度檢測裝置300具有檢測靜電電容的變化的第1傳感器陣列401、檢測 第1響應(yīng)信號(hào)的第1電流檢測電路402、檢測靜電電容的變化的第2傳感器陣列403、檢測 第2響應(yīng)信號(hào)的第2電流檢測電路404、以及根據(jù)第1和第2響應(yīng)信號(hào)來檢測紙張304的厚 度的厚度檢測部405。 第1傳感器陣列401具有第1施加電極德(l) 、401b (1).....401e (1)、以及第1
檢測電極40 la (2) 、40lb (2) 、. . . 、401 e (2)。 以下，將第l施加電極401a(l)、401b(1).....401e(l)統(tǒng)稱為"第1施加電極"，將
第1檢測電極401a(2)、401b(2).....401e(2)統(tǒng)稱為"第l檢測電極"。 第l施加電極401a(1)和第1檢測電極401a (2)、第1施加電極401b (1)和第1檢
測電極401b(2).....第l施加電極401e(1)和第l檢測電極401e(2)分別是構(gòu)成電容器
的傳感器，具有規(guī)定的靜電電容。 第1電流檢測電路402與第1檢測電極連接，檢測各電極的電流。即，從第1傳感 器陣列401取得第1響應(yīng)信號(hào)。然后，通知給厚度檢測部405。 第2傳感器陣列403具有第2施加電極403a(l) 、403b (1).....403e (1)、以及第2
檢測電極403a (2) 、403b (2) 、 、403e (2)。 以下，將第2施加電極403a(1) 、403b(l).....403e(l)統(tǒng)稱為"第2施加電極"，將
第2檢測電極403a (2) 、403b (2).....403e (2)統(tǒng)稱為"第2檢測電極"。 而且，第2施加電極403a(1)和第2檢測電極403a (2)、第2施加電極403b (1)和
第2檢測電極403b(2).....第2施加電極403e(1)和第2檢測電極403e (2)分別是構(gòu)成
電容器的傳感器，具有規(guī)定的靜電電容。 第2電流檢測電路404與第2檢測電極連接，檢測各電極的電流。即，從第2傳感 器陣列403取得第2響應(yīng)信號(hào)。然后，通知給厚度檢測部405。
7
這里，第1傳感器陣列401和第2傳感器陣列403設(shè)置為，紙張304的輸送路徑a 通過各電極間。 此時(shí)，第1傳感器陣列401和第2傳感器陣列403配置為，第1施加電極位于輸送 路徑a的上側(cè)，與此相對，第2施加電極位于輸送路徑a的下側(cè)。 SP，以第1傳感器陣列401中的第1施加電極和第2傳感器陣列403中的第2施 加電極隔著輸送路徑a互反配置的方式，配置第1傳感器陣列401和第2傳感器陣列403。
如上所述，厚度檢測部405從第1電流檢測電路402和第2電流檢測電路404分 別取得第1響應(yīng)信號(hào)、第2響應(yīng)信號(hào)。然后，從第1響應(yīng)信號(hào)和第2響應(yīng)信號(hào)中提取規(guī)定電 平以上的信號(hào)，對兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較。在兩個(gè)信號(hào)一致的情況下，判斷為在紙張304中附著 有帶等異物(在兩個(gè)信號(hào)不一致的情況下，判斷為在紙張304中帶有折痕)。
另外，結(jié)構(gòu)容易理解，所以，雖然沒有進(jìn)行圖示，但是，在第l傳感器陣列401中的 第1施加電極和第2傳感器陣列403中的第2施加電極上，連接有供給正弦波信號(hào)等輸入 信號(hào)的信號(hào)源。 在輸送路徑a上沿著輸送方向x輸送紙張304。另外，例如利用使用2個(gè)輥夾持紙 張304并向輸送路徑送出等的現(xiàn)有技術(shù)，進(jìn)行紙張304的輸送即可，所以，省略其詳細(xì)說明。 在輸送路徑a中輸送的紙張304通過第l傳感器陣列401的電極間。然后，通過第2傳感 器陣列403的電極間。 在以上的結(jié)構(gòu)中，圖3所示的第1傳感器301對應(yīng)于第1傳感器陣列401和第1 電流檢測電路402。并且，第2傳感器302對應(yīng)于第2傳感器陣列403和第2電流檢測電路 404。并且，厚度檢測部303對應(yīng)于厚度檢測部405。 另外，在以上的說明中，為了簡便，示出具有5個(gè)施加電極和檢測電極時(shí)的第l和 第2傳感器陣列，但是，當(dāng)然不是限定施加電極和檢測電極的數(shù)量的意思。
圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施例的第1傳感器陣列401的具體結(jié)構(gòu)的例子的圖。
如圖5所示，在第1傳感器陣列401中，第1施加電極401a(1)和第1檢測電極
401a(2)、第l施加電極401b(1)和第l檢測電極401b(2).....第1施加電極401e (1)和
第1檢測電極401e(2)分別構(gòu)成電容器。 信號(hào)源501與第1施加電極401a(l)、401b(1).....401e(l)分別連接，供給正弦
波信號(hào)等。第l檢測電極401a(2)、401b(2).....401e(2)與構(gòu)成第1電流檢測電路402的
電流檢測電路402a、402b、. 、402e分別連接。由各電流檢測電路402a、402b、. 、402e檢 測出的信號(hào)被發(fā)送到厚度檢測部405。 另外，在圖5中，僅說明了第1傳感器陣列401的具體結(jié)構(gòu)的例子，但是，第2傳感 器陣列403也是同樣的結(jié)構(gòu)。 圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施例的第1傳感器陣列401所具有的電流檢測電路402a 402e的具體結(jié)構(gòu)的圖。另外，在圖6中，僅示出了電流檢測電路402a的結(jié)構(gòu)例。其他電流 檢測電路402b 402e也是同樣的結(jié)構(gòu)。 如圖6所示，本實(shí)施例的檢測電路402a是由電阻R和運(yùn)算放大器A構(gòu)成的電流電 壓轉(zhuǎn)換電路，輸入與由第l施加電極401a(1)和第l檢測電極401a(2)構(gòu)成的電容器C連 接。另外，該結(jié)構(gòu)有時(shí)也稱為自動(dòng)平衡電橋電路。 另外，不是將檢測電路402a限定為圖6所示的電路的意思。例如，只要是能夠計(jì)測第1檢測電極401a(1)中的電流而得到第1響應(yīng)信號(hào)的電路即可。 這里，使用圖7A和圖7B說明帶有折痕的紙張304插入第1傳感器陣列401時(shí)的 靜電電容的變化。圖7A和圖7B是示出以與輸送方向x垂直的面切斷第1傳感器陣列401 時(shí)的剖面的圖。 圖7A示意地示出紙張304的折痕的凸部為第1檢測電極側(cè)時(shí)的第1傳感器陣列 401的電力線。產(chǎn)生在紙張304的介電常數(shù)比空氣大的部分吸引電力線的現(xiàn)象。因此，在折 痕的凸側(cè)朝向第l檢測電極側(cè)的情況下，從第l施加電極伸出的電力線逐漸靠近凸部，直接 輸入到第l檢測電極。 第1檢測電極中的電流由在第1檢測電極感應(yīng)的電荷量、即輸入到第1檢測電極 的電力線的數(shù)量(電場積分)決定。圖7A所示的電力線集中于凸部附近，所以，凸部附近 的第l檢測電極401c(2)的電流增大。因此，例如得到圖8A所示的響應(yīng)信號(hào)B。
另一方面，圖7B示意地示出紙張304的折痕的凸部為第1施加電極側(cè)時(shí)的第1傳 感器陣列401的電力線。如上所述，產(chǎn)生在紙張304的介電常數(shù)比空氣大的部分吸引電力 線的現(xiàn)象，所以，從第1施加電極伸出的電力線從折痕的頂點(diǎn)向底部分散地輸入到第1檢測 電極。其結(jié)果，凸部附近的電力線分散，所以，凸部附近的第l檢測電極401c(2)的電流減 小。因此，例如得到圖8B所示的響應(yīng)信號(hào)B。 這里，在紙張304上附著有帶的情況下，為相對介電常數(shù)大于1的物質(zhì)附著在紙張
304上，所以，不管帶附著在第1施加電極側(cè)的面上、還是附著在第1檢測電極側(cè)的面上，在
該帶的附著位置，電流都增加。因此，例如得到圖8A和圖8B所示的響應(yīng)信號(hào)A。 圖8A和圖8B是示出本發(fā)明的實(shí)施例的由第1傳感器陣列401檢測出的第1響應(yīng)
信號(hào)和由第2傳感器陣列403檢測出的第2響應(yīng)信號(hào)的例子的圖。另外，表示兩個(gè)信號(hào)的
曲線圖的橫軸是檢測通道，所以，實(shí)際成為描繪了針對各檢測通道的電流的離散的曲線圖，
但是，為了易于理解，用連續(xù)的實(shí)線示出。 圖8A和圖8B所示的響應(yīng)信號(hào)示出如下情況下的響應(yīng)信號(hào)帶有折痕凸部位于第 1檢測電極側(cè)的折痕和帶等異物的紙張304通過第1傳感器陣列401和第2傳感器陣列 403。 圖8A示出第1響應(yīng)信號(hào)。在紙張中附著有帶等異物，所以，其附近的第l檢測電 極的電流增大，得到響應(yīng)信號(hào)A。并且，在第1傳感器陣列401內(nèi)，紙張304的折痕凸部為第 1檢測電極側(cè)，所以，成為圖7A所示的狀態(tài)。因此，凸部附近的第l檢測電極的電流增大，得 到響應(yīng)信號(hào)B。 圖8B示出第2響應(yīng)信號(hào)。在紙張中附著有帶等異物，所以，其附近的第2檢測電 極的電流增大，得到響應(yīng)信號(hào)A。并且，在第2傳感器陣列403內(nèi)，紙張304的折痕凸部為第 2施加電極側(cè)，所以，成為與圖7B所示的狀態(tài)相同的狀態(tài)。因此，凸部附近的第2檢測電極 的電流減小，得到響應(yīng)信號(hào)B。 在本實(shí)施例的厚度檢測裝置300中，厚度檢測部405存儲(chǔ)紙張304通過第1傳感 器陣列401和第2傳感器陣列403內(nèi)的期間的響應(yīng)信號(hào)。而且，生成第1響應(yīng)信號(hào)的映射 圖(圖9A所示的映射圖)和第2響應(yīng)信號(hào)的映射圖(圖9B所示的映射圖)，根據(jù)兩個(gè)映射 圖生成判定結(jié)果映射圖來檢測異物。以下，示出厚度檢測部405的具體處理。
(1)開始取得第1和第2響應(yīng)信號(hào)。
(2)取得第1響應(yīng)信號(hào)。設(shè)最初取得的時(shí)刻為tl。
(3)對第1響應(yīng)信號(hào)和與紙張304的厚度對應(yīng)的信號(hào)電平(以下稱為"第1閾值")
進(jìn)行比較，提取紙張304部分的信號(hào)。然后，存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)部等中。 (4)對在(3)的處理中提取出的信號(hào)和與紙張304的折痕或異物(以下稱為"折
痕等")的附著對應(yīng)的信號(hào)電平(以下稱為"第2閾值")進(jìn)行比較，提取紙張304的折痕等
的部分的信號(hào)。然后，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部等中。另外，在本實(shí)施例中，使用第1閾值的1.5倍的
信號(hào)電平，作為第2閾值。 (5)取得第2響應(yīng)信號(hào)。設(shè)最初取得的時(shí)刻為t2。 (6)對第2響應(yīng)信號(hào)和第1閾值進(jìn)行比較，提取紙張304部分的信號(hào)。然后，存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)部等中。 (7)對在(6)的處理中提取出的信號(hào)和第2閾值進(jìn)行比較，提取紙張304的折痕等 的部分的信號(hào)。然后，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部等中。 (8)在檢測第1響應(yīng)信號(hào)的期間反復(fù)進(jìn)行(2) (4)的處理，在檢測第2響應(yīng)信號(hào) 的期間反復(fù)進(jìn)行(5) (7)的處理。 通過進(jìn)行以上的處理，生成圖9A所示的第1響應(yīng)信號(hào)的映射圖(以下稱為"第1 響應(yīng)信號(hào)映射圖")和圖9B所示的第2響應(yīng)信號(hào)的映射圖(以下稱為"第2響應(yīng)信號(hào)映射 圖")。 另夕卜，在圖9A和圖9B中，點(diǎn)圖案部p示出第l閾值以上的信號(hào)，斜線部q示出第2 閾值以上的信號(hào)。因此，斜線部q示出由于紙張304的折痕或帶等異物使厚度發(fā)生變化的 部分。 (9)當(dāng)(2) (7)的處理結(jié)束后，對第1響應(yīng)信號(hào)映射圖和第2響應(yīng)信號(hào)映射圖進(jìn) 行比較。然后，提取兩個(gè)映射圖中都超過第2閾值的信號(hào)，生成映射圖(以下稱為"判定結(jié) 果映射圖")。 另外，第1響應(yīng)信號(hào)映射圖的取得開始時(shí)刻tl和第2響應(yīng)信號(hào)映射圖的取得開始 時(shí)刻t2不同，但是，在校正t2-tl的第2響應(yīng)信號(hào)映射圖的時(shí)間后，對兩個(gè)映射圖進(jìn)行比較 即可。 (10)通過(9)的處理，得到圖9C所示的判定結(jié)果映射圖。然后，判斷為該映射圖 中所示的涂黑部r為附著在紙張304上的帶等異物。 在以上說明的實(shí)施例中，以第l施加電極401a(1)和第l檢測電極401a(2)、第1
施加電極401b(1)和第1檢測電極401b(2).....第l施加電極401e(1)和第1檢測電極
401e(2)分別構(gòu)成電容器的第1傳感器陣列401為例進(jìn)行了說明，但是，根據(jù)圖7A和圖7B 的說明可知，第1施加電極也可以是一個(gè)公共電極。 同樣，以第2施加電極403a(1)和第2檢測電極403a (2)、第2施加電極403b (1)
和第2檢測電極403b(2).....第2施加電極403e(1)和第2檢測電極403e (2)分別構(gòu)成電
容器的第2傳感器陣列403為例進(jìn)行了說明，但是，第2施加電極也可以是一個(gè)公共電極。 以下示出其結(jié)構(gòu)例。 圖10是說明本發(fā)明的實(shí)施例的紙張厚度檢測裝置300的第1變形例的圖。
圖10所示的紙張厚度檢測裝置1000具有檢測靜電電容的變化的第1傳感器 1001和第2傳感器1002 、檢測第1響應(yīng)信號(hào)的第1電流檢測電路402、檢測第2響應(yīng)信號(hào)的
10第2電流檢測電路404、以及根據(jù)第1和第2響應(yīng)信號(hào)來檢測紙張304的厚度的厚度檢測部 405。另外，以下所示的第1保護(hù)電極1001(2)、101(3)、第2保護(hù)電極102(2)和102(3)不 是必須的結(jié)構(gòu)要素。 第1傳感器1001具有第1施加電極1001 (1)、第1檢測電極401a(2)、 401b (2).....401e(2)、以及第l保護(hù)電極1001 (2) 、 1001 (3)。 第1施加電極1001 (1)是第1檢測電極401a(2)、働(2).....40 le (2)、和第1保
護(hù)電極1001 (2) 、1001 (3)所公享的施加電極。 該第1施加電極1001(1)的大小是與將第1檢測電極401a(2)、401b(2).....
401e(2)的大小和第1保護(hù)電極1001(2)、1001(3)的大小相加后的大小相同的大小。另夕卜， 在不使用第1保護(hù)電極1001(2)、1001(3)的情況下，第l施加電極1001(1)的大小是與將
第l檢測電極401a(2)、401b(2).....401e(2)相加后的大小相同的大小即可。 而且，第1施加電極匪(1)、第1檢測電極401a(2)、401b(2)、. 、401e(2)分別 構(gòu)成電容器，具有規(guī)定的靜電電容。 第1保護(hù)電極1001(2)和第1保護(hù)電極1001(3)配置為夾持第1檢測電極
401a(2)、401b(2).....401e(2)。而且，以同電位(例如OV)的方式與第1檢測電極連接。 通過具有該第l保護(hù)電極1001(2)和1001(3)，抑制了電力線向?qū)χ秒姌O外擴(kuò)大 的現(xiàn)象，所以，例如，在電極間不存在任何部件的狀態(tài)下，分別與第l檢測電極401a(2)、 401b(2).....401e(2)垂直地，從第1施加電極1001 (1)輸入電力線。 因此，能夠防止在對置電極間產(chǎn)生的電力線的疏密，所以，能夠得到不依賴于紙張 304在對置電極間的位置的響應(yīng)信號(hào)。 第2傳感器1002具有第2施加電極1002(1)、第2檢測電極403a(2)、 403b (2) 、 、403e (2)、以及第1保護(hù)電極1002 (2) 、 1002 (3)。第2施加電極1002(1)是第2檢測電極403a(2)、403b(2).....403e(2)、和第2保
護(hù)電極1002 (2) 、1002 (3)所公享的施加電極。 該第2施加電極1002(1)的大小是與將第2檢測電極403a(2)、403b(2).....
403e(2)的大小和第2保護(hù)電極1002(2)、1002(3)的大小相加后的大小相同的大小。另夕卜， 在不使用第2保護(hù)電極1002(2)、1002(3)的情況下，第2施加電極1002 (1)的大小是與將
第2檢測電極403a(2)、403b(2).....403e (2)相加后的大小相同的大小即可。 而且，第2施加電極1002(1)、第2檢測電極403a(2)、403b(2)、. 、403e(2)分別 構(gòu)成電容器，具有規(guī)定的靜電電容。第2保護(hù)電極1002(2)和第1保護(hù)電極1002(3)配置為夾持第2檢測電極
403a(2)、403b(2)..... (2)。而且，以同電位(例如OV)的方式與第2檢測電極連接。 與第1傳感器1001同樣，通過具有該第2保護(hù)電極1001(2)和1002(3)，能夠抑制 電力線向?qū)χ秒姌O外擴(kuò)大的現(xiàn)象。其結(jié)果，能夠防止在對置電極間產(chǎn)生的電力線的疏密，所 以，能夠得到不依賴于紙張304在對置電極間的位置的響應(yīng)信號(hào)。 在以上說明的實(shí)施例和第1變形例中，說明了使用2個(gè)傳感器陣列(第1傳感器陣 列401和第2傳感器陣列403)或傳感器(第1傳感器1001和第2傳感器1002)的情況， 但是，傳感器陣列也可以是一個(gè)。以下示出其結(jié)構(gòu)例。 圖11是說明本發(fā)明的實(shí)施例的紙張厚度檢測裝置300的第2變形例的圖。
11
圖11所示的紙張厚度檢測裝置1100具有檢測靜電電容的變化的傳感器陣列 1101、檢測第1響應(yīng)信號(hào)的第1電流檢測電路402、檢測第2響應(yīng)信號(hào)的第2電流檢測電路 404、以及根據(jù)第1和第2響應(yīng)信號(hào)來檢測紙張304的厚度的厚度檢測部405。 傳感器陣列1101具有第1檢測電極401a(2)、401b(2).....401e(2)、以及第2
檢測電極403a (2) 、 403b (2) 、. . . 、 403e (2)。 而且，第1檢測電極401a(2)和第2檢測電極403a (2)、第1檢測電極401b (2)和
第2檢測電極403b(2).....第l檢測電極401e(2)和第2檢測電極403e (2)分別構(gòu)成電
容器，具有規(guī)定的靜電電容。 這里，將第2檢測電極403a(2)、403b(2).....403e (2)考慮為第l檢測電極
401a(l)、401b(1).....401e(l)時(shí)，成為與圖4所示的第1傳感器陣列401相同的結(jié)構(gòu)。 并且，將第1檢測電極401a(2)、401b(2).....401e(2)考慮為第2施加電極
403a(l) 、403b(l).....403e(l)時(shí)，成為與圖4所示的第2傳感器陣列403相同的結(jié)構(gòu)。 因此，每隔一定間隔使供給到傳感器陣列1101的正弦波信號(hào)等輸入信號(hào)反轉(zhuǎn)，并 且，從第l檢測電極和第2檢測電極交替取得響應(yīng)信號(hào)，由此，能夠取得第1響應(yīng)信號(hào)和第 2響應(yīng)信號(hào)。 如以上說明的那樣，紙張厚度檢測裝置300從第1傳感器陣列401取得第1響應(yīng)信 號(hào)，從第2傳感器陣列403取得第2響應(yīng)信號(hào)。然后，比較第1響應(yīng)信號(hào)和第2響應(yīng)信號(hào)。
這里，以第1傳感器陣列401中的第1施加電極和第2傳感器陣列403中的第2施 加電極隔著輸送路徑a互反配置的方式，配置第1傳感器陣列401和第2傳感器陣列403， 所以，在向兩個(gè)傳感器陣列供給同相的輸入信號(hào)的情況下，電力線相對于紙張304通過第1 傳感器陣列401的方向和電力線相對于紙張304通過第2傳感器陣列403的方向?yàn)橄喾捶?向。 在紙張304中存在折痕的情況下，電容器的靜電電容由于電力線相對于紙張304 的方向而變化，所以，第1響應(yīng)信號(hào)和第2響應(yīng)信號(hào)為不同信號(hào)。 因此，通過比較第1響應(yīng)信號(hào)和第2響應(yīng)信號(hào)，由此，能夠去除由于紙張304的折 痕而引起的信號(hào)變化，提取由于附著在紙張304上的紙帶等異物而引起的信號(hào)變化。
其結(jié)果，能夠判別在紙張304上是否附著有帶等異物。另外，在第1變形例和第2 變形例中，由于同樣的理由，能夠得到與厚度檢測裝置300相同的效果。
權(quán)利要求
一種紙張厚度檢測裝置，該紙張厚度檢測裝置根據(jù)具有對置的電極的、設(shè)置為在該電極間配置有紙張的輸送路徑的傳感器中的靜電電容的變化，來檢測在所述輸送路徑中輸送的紙張的厚度，該紙張厚度檢測裝置具有第1傳感器，其由對置的第1施加電極和第1檢測電極構(gòu)成，且連接有檢測該第1檢測電極中的電流的電流檢測電路；第2傳感器，其由對置的第2施加電極和第2檢測電極構(gòu)成，且連接有檢測該第2檢測電極中的電流的電流檢測電路，并設(shè)置為所述第1施加電極和所述第2施加電極隔著所述輸送路徑互反；以及厚度檢測部，其取得由所述第1傳感器中的電流檢測電路檢測出的第1響應(yīng)信號(hào)和由所述第2傳感器中的電流檢測電路檢測出的第2響應(yīng)信號(hào)，根據(jù)所述第1響應(yīng)信號(hào)與所述第2響應(yīng)信號(hào)的比較結(jié)果，檢測由異物引起的所述紙張的厚度的變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張厚度檢測裝置，其特征在于，所述第1傳感器中的所述第1檢測電極和所述第2傳感器中的所述第2檢測電極分別 由多個(gè)電極構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張厚度檢測裝置，其特征在于，所述第1傳感器中的所述第1施加電極和所述第2傳感器中的所述第2施加電極分別 由單一電極構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張厚度檢測裝置，其特征在于，所述厚度檢測部對所述第1響應(yīng)信號(hào)中超過規(guī)定信號(hào)電平的部分和所述第2響應(yīng)信號(hào) 中超過所述規(guī)定信號(hào)電平的部分進(jìn)行比較，在該比較的結(jié)果為一致或大致一致的情況下， 判斷為在所述紙張上附著有異物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張厚度檢測裝置，其特征在于，所述厚度檢測部對所述第1響應(yīng)信號(hào)中超過規(guī)定信號(hào)電平的部分和所述第2響應(yīng)信號(hào) 中超過所述規(guī)定信號(hào)電平的部分進(jìn)行比較，在該比較的結(jié)果為不一致或大致不一致的情況 下，判斷為在所述紙張中帶有折痕。
6. —種紙張厚度檢測裝置，該紙張厚度檢測裝置根據(jù)具有對置的電極的、設(shè)置為在該 電極間配置有紙張的輸送路徑的傳感器中的靜電電容的變化，來檢測在所述輸送路徑中輸 送的紙張的厚度，該紙張厚度檢測裝置具有傳感器，其由對置的第1電極和第2電極構(gòu)成，且在該第2電極上連接有檢測電流的第 1電流檢測電路，在所述第1電極上連接有檢測電流的第2電流檢測電路；以及厚度檢測部，其每隔一定間隔交替取得由所述第1電流檢測電路檢測出的第1響應(yīng)信 號(hào)和由所述第2電流檢測電路檢測出的第2響應(yīng)信號(hào)，根據(jù)所述第1響應(yīng)信號(hào)與所述第2 響應(yīng)信號(hào)的比較結(jié)果，檢測由異物引起的所述紙張的厚度的變化。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的紙張厚度檢測裝置，其特征在于，所述第1傳感器中的所述第1檢測電極和所述第2傳感器中的所述第2檢測電極分別 由多個(gè)電極構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的紙張厚度檢測裝置，其特征在于，所述厚度檢測部對所述第1響應(yīng)信號(hào)中超過規(guī)定信號(hào)電平的部分和所述第2響應(yīng)信號(hào) 中超過所述規(guī)定信號(hào)電平的部分進(jìn)行比較，在該比較的結(jié)果為一致或大致一致的情況下， 判斷為在所述紙張上附著有異物。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紙張厚度檢測裝置，其特征在于，所述厚度檢測部對所述第1響應(yīng)信號(hào)中超過規(guī)定信號(hào)電平的部分和所述第2響應(yīng)信號(hào) 中超過所述規(guī)定信號(hào)電平的部分進(jìn)行比較，在該比較的結(jié)果為不一致或大致不一致的情況 下，判斷為在所述紙張中帶有折痕。
全文摘要
本發(fā)明為了提供能夠可靠地檢測附著在紙張上的異物的紙張厚度檢測裝置，紙張厚度檢測裝置(300)具有當(dāng)插入紙幣或復(fù)印紙等紙張(304)時(shí)，靜電電容變化的第1傳感器(301)和第2傳感器(302)；以及根據(jù)從第1傳感器(301)和第2傳感器(302)分別得到的信號(hào)來檢測紙張(304)的厚度的厚度檢測部(303)。
文檔編號(hào)G01B7/06GK101754919SQ20078005384
公開日2010年6月23日 申請日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
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