技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及紙張類處理裝置以及紙張類的厚度檢測(cè)方法。
背景技術(shù):
以往,已知一種根據(jù)種類和損傷程度對(duì)紙幣等的紙張類進(jìn)行分類的紙張類處理裝置。由于紙張類破損而在紙張類上粘貼有膠帶等加強(qiáng)材料時(shí),粘貼有加強(qiáng)材料的部分的紙張類的厚度與其他部分的紙張類的厚度不同。因此,紙張類處理裝置通過(guò)檢測(cè)紙張類的厚度來(lái)檢測(cè)紙張類的損傷程度。
作為檢測(cè)紙張類的厚度的裝置,厚度檢測(cè)裝置為公眾所知。厚度檢測(cè)裝置將金屬等的具備導(dǎo)電性的測(cè)定對(duì)象物推向紙張類,并根據(jù)與紙張類的厚度相應(yīng)地發(fā)生變化的、相對(duì)于測(cè)定對(duì)象物的距離來(lái)檢測(cè)紙張類的厚度。該厚度檢測(cè)裝置例如具備非接觸式位移傳感器,所述非接觸式位移傳感器具有線圈以及振蕩電路等。厚度檢測(cè)裝置對(duì)根據(jù)線圈與測(cè)定對(duì)象物之間的距離而變化的振蕩電路的振蕩頻率和電感的變化進(jìn)行檢測(cè),從而檢測(cè)線圈與測(cè)定對(duì)象物之間的距離。
在現(xiàn)有的厚度檢測(cè)裝置中,在為了檢測(cè)紙張類的整個(gè)面的厚度而使多個(gè)平面化的線圈圖案靠近平面基板排列的情況下,會(huì)因捕捉現(xiàn)象或者耦合現(xiàn)象而導(dǎo)致振蕩電路彼此干涉,因而存在無(wú)法以高精度檢測(cè)出紙張類的厚度的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實(shí)施方式所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種紙張類處理裝置 以及紙張類的厚度檢測(cè)方法,其能夠提高紙張類的厚度的檢測(cè)精度。
本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種紙張類處理裝置,其具備厚度檢測(cè)裝置,所述厚度檢測(cè)裝置包括:導(dǎo)電性的多個(gè)位移部件,根據(jù)被搬送的紙張類的厚度發(fā)生位移,并且排列在與所述紙張類的搬送方向交叉的方向上;多個(gè)共振電路,與所述多個(gè)位移部件相對(duì)應(yīng)地設(shè)置,并具備與所述位移部件對(duì)置的第一線圈、與所述第一線圈串聯(lián)連接并具有與所述第一線圈平行的軸方向且與所述位移部件對(duì)置的第二線圈、以及與所述第一線圈及所述第二線圈并聯(lián)連接的電容器,并且所述多個(gè)共振電路排列在與所述紙張類的搬送方向交叉的方向上;多個(gè)振蕩部,與所述多個(gè)共振電路相對(duì)應(yīng)地設(shè)置,使相鄰的共振電路以彼此不同的共振頻率分別共振;以及計(jì)算部,根據(jù)所述多個(gè)共振電路以及所述多個(gè)位移部件的阻抗,計(jì)算出與所述紙張類的搬送方向交叉的方向的多個(gè)位置處的所述紙張類的厚度。
另外,本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種紙張類的厚度檢測(cè)方法,所述紙張類的厚度檢測(cè)方法使用厚度檢測(cè)裝置,使相鄰的共振電路以彼此不同的共振頻率分別共振,所述厚度檢測(cè)裝置包括:導(dǎo)電性的多個(gè)位移部件,根據(jù)被搬送的紙張類的厚度發(fā)生位移,并且排列在與所述紙張類的搬送方向交叉的方向上;多個(gè)共振電路,與所述多個(gè)位移部件相對(duì)應(yīng)地設(shè)置,并具備與所述位移部件對(duì)置的第一線圈、與所述第一線圈串聯(lián)連接并具有與所述第一線圈平行的軸方向且與所述位移部件對(duì)置的第二線圈、以及與所述第一線圈及所述第二線圈并聯(lián)連接的電容器,并且所述多個(gè)共振電路排列在與所述紙張類的搬送方向交叉的方向上;多個(gè)振蕩部,與所述多個(gè)共振電路相對(duì)應(yīng)地設(shè)置,使相鄰的共振電路以彼此不同的共振頻率分別共振;以及計(jì)算部,根據(jù)所述多個(gè)共振電路以及所述多個(gè)位移部件的阻抗,計(jì)算出與所述紙張類的搬送方向交叉的方向的多個(gè)位置處的所述紙張類的厚度。
附圖說(shuō)明
圖1是概略性地示出實(shí)施方式的紙張類處理裝置1的整體結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出實(shí)施方式的判別處理部100的結(jié)構(gòu)概略的圖。
圖3是實(shí)施方式的紙張類處理裝置1的框圖。
圖4是從Z軸方向以及Y軸方向觀察實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200的圖。
圖5是示出在實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200中多個(gè)共振電路中相鄰的共振電路的圖。
圖6是從X軸方向觀察實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200的圖。
圖7是實(shí)施方式的共振電路210的電路圖。
圖8是從Z軸方向觀察實(shí)施方式的第一線圈層204的圖。
圖9是從Z軸方向觀察實(shí)施方式的第二線圈層206的圖。
圖10是實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200的框圖。
圖11是示出通過(guò)實(shí)施方式的多個(gè)計(jì)算部240分別執(zhí)行的紙張類P的厚度檢測(cè)處理的流程圖。
圖12是示出在比較例的厚度檢測(cè)部中紙張類P的厚度檢測(cè)結(jié)果的圖。
圖13是示出紙張類P的厚度檢測(cè)結(jié)果的一例的圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1:紙張類處理裝置 100:判別處理部
105j:搬送輥 105k:搬送輥
200:厚度檢測(cè)部 200a:共振電路組
202:平面基板 202a:第一絕緣層
202b:第二絕緣層 202c:第三絕緣層
202d:第一空氣層 202e:第二空氣層
204:第一線圈層 204a:第一線圈
206:第二線圈層 206a:第二線圈
208:電容器 210:共振電路
220:位移部件 230:振蕩部
240:計(jì)算部 250:數(shù)據(jù)輸出部
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖,對(duì)實(shí)施方式的厚度檢測(cè)裝置進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是概略性地示出實(shí)施方式的紙張類處理裝置1的整體結(jié)構(gòu)的圖。紙張類處理裝置1例如具備主模塊10、對(duì)齊模塊30、捆扎(sealing)模塊60。以依次將主模塊10、對(duì)齊模塊30以及捆扎模塊60排列成一列的方式配置這 些模塊。另外,主模塊10、對(duì)齊模塊30以及捆扎模塊60彼此電連接并且機(jī)械連接。紙張類處理裝置1的處理對(duì)象的紙張類P可以是例如紙幣,但是紙張類處理裝置1也可以對(duì)郵件、或者各種卡或票券等紙幣以外的紙張類P進(jìn)行處理。
首先,對(duì)紙張類P的分配處理進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示,主模塊10具備供應(yīng)部11、輥12、搬送路徑14、搬送部15、搬送路徑17、拒收部18a及18b、堆積庫(kù)19a、19b、19c及19d。多張紙張類P被載置到供給部11。輥12從供應(yīng)部11逐張送出紙張類P。搬送路徑14搬送通過(guò)輥12送出的紙張類P。在搬送路徑14中,以隔著搬送路徑的方式延伸設(shè)置有多組未圖示的環(huán)狀搬送帶。通過(guò)輥12送出的紙張類P被搬送帶夾持著搬送。
搬送路徑14從經(jīng)過(guò)輥12的位置向判別處理部100傾斜延伸。由此,在將紙張類P與夾子、硬幣、針等異物一并從供給部11送出到搬送路徑14時(shí),異物會(huì)因重力下落到搬送路徑14的最下部。由此,能夠防止異物進(jìn)入判別處理部100,將因異物導(dǎo)致的判別處理部100的損傷防患于未然。
在搬送路徑14的最下部設(shè)置有異物回收部13。異物回收部13例如具備能夠從裝置本體拉出的回收箱。沿著搬送路徑14落下的異物下落到異物回收部13并被回收。
搬送部15以使被搬送的紙張類P與紙張類P之間的間隔形成規(guī)定間隔的方式調(diào)整紙張類P的搬送速度,并向判別處理部100搬送紙張類P。判別處理部100對(duì)紙張類P的種類、紙張類P的異常(加強(qiáng)材料的粘貼、破損、折疊、臟污、拾取出兩張等)進(jìn)行檢測(cè)。具體而言,判別處理部100使用后述的厚度檢測(cè)部200檢測(cè)紙張類P的厚度,由此對(duì)紙張類P的加強(qiáng)材料的粘貼、破損、折疊以及拾取出兩張等進(jìn)行判別。
另外,判別處理部100對(duì)被搬送的紙張類P的圖像進(jìn)行檢測(cè)。作為紙張類P的圖像,包括透射圖像以及反射圖像。再有,判別處理部100使用激發(fā)光檢測(cè)裝置,對(duì)從印刷在紙張類P上的發(fā)光體發(fā)出的激發(fā)光進(jìn)行檢測(cè)。再有,判別處理部100對(duì)從紙張類P中所含有的磁體發(fā)出的磁性進(jìn)行檢測(cè)。判別處理部100根據(jù)檢測(cè)出的圖像、激發(fā)光以及磁性,判別紙張類P的種類、真?zhèn)巍⑽蹞p程度等中的至少一項(xiàng)。另外,判別處理部100根據(jù)檢測(cè)出的圖像,對(duì)紙張類P的正反朝向進(jìn)行檢測(cè)。
在檢測(cè)出紙張類P的異常的情況下,主模塊10沿著搬送路徑17搬送紙張類P,并根據(jù)異常的種類,將紙張類P分配并堆積到拒收部18a或18b。另一方面,在未檢測(cè)出紙張類P的異常的情況下,主模塊10沿著搬送路徑17搬送紙張類P,并根據(jù)紙張類P的種類,將紙張類P分配并堆積到堆積庫(kù)19a、19b、19c以及19d中的某一個(gè)。以上是紙張類P的分配處理。
接下來(lái),對(duì)紙張類P的對(duì)齊處理進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)齊處理是使紙張類P的位置和正反一致并按照種類進(jìn)行堆積的處理。設(shè)置在主模塊10與捆扎模塊60之間的對(duì)齊模塊30具備搬送路徑31及35、對(duì)齊部32、翻轉(zhuǎn)部34以及多個(gè)堆積庫(kù)36a、36b、36c及36d。
搬送路徑31用于搬送從主模塊10送來(lái)的紙張類P。對(duì)齊部32使紙張類P對(duì)齊。對(duì)齊部32使從主模塊10送來(lái)的紙張類P的中心與和紙張類P的搬送方向交叉的方向的規(guī)定基準(zhǔn)位置對(duì)齊。另外,對(duì)齊部32以使歪斜(skew)的紙張類P的前端部與搬送方向交叉的方式修正紙張類P的朝向。歪斜是指,搬送方向與紙張類P的邊并非正交或平行,而是存在著角度。
翻轉(zhuǎn)部34設(shè)置在相對(duì)于對(duì)齊部32的搬送方向的下游側(cè),用于使紙張類P的正反朝向翻轉(zhuǎn)。搬送路徑35將紙張類P搬送至翻轉(zhuǎn)部34。在進(jìn)行紙張類P的對(duì)齊處理時(shí),有必要使各紙張類P的正反朝向一致。因此,判別處理部100讀取紙張類P的圖像,以對(duì)紙張類P的正反進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給對(duì)齊模塊30。對(duì)齊模塊30根據(jù)判別處理部100的正反的檢測(cè)結(jié)果,對(duì)是否使用翻轉(zhuǎn)部34使紙張類P的正反翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作進(jìn)行切換。
在不使紙張類P的正反翻轉(zhuǎn)的情況下,對(duì)齊模塊30沿著搬送路徑31搬送紙張類P,并根據(jù)紙張類P的種類分配并堆積到堆積庫(kù)36a、36b、36c或36d。另一方面,在使紙張類P的正反翻轉(zhuǎn)的情況下,對(duì)齊模塊30沿著搬送路徑35搬送紙張類P。翻轉(zhuǎn)部34在內(nèi)部具備扭轉(zhuǎn)搬送路徑,一邊搬送紙張類P一邊使紙張類P的正反朝向翻轉(zhuǎn)。然后,對(duì)齊模塊30搬送由翻轉(zhuǎn)部34翻轉(zhuǎn)了正反的紙張類P,并根據(jù)紙張類P的種類,將紙張類P分配并堆積到堆積庫(kù)36a、36b、36c或36d。以上是紙張類P的對(duì)齊處理。
此外,對(duì)齊模塊30也可以使已調(diào)整了朝向的紙張類P返回主模塊10,并將紙張類P分配并堆積到堆積庫(kù)19a、19b、19c或19d。另外,對(duì)齊模塊30內(nèi)的堆積庫(kù)36a、36b、36c或36d也可以被用作堆積檢測(cè)出異常的紙張類P 的拒收部。
接下來(lái),對(duì)紙張類P的捆扎處理進(jìn)行說(shuō)明。捆扎處理是通過(guò)封帶對(duì)紙張類P的100張捆進(jìn)行固定的處理。此外,在實(shí)施方式中,雖然以100張的規(guī)定張數(shù)對(duì)紙張類P進(jìn)行處理,但是并不僅限于此。捆扎模塊60具備搬送路徑62、第一堆積部64a及第二堆積部64b、搬送托盤(pán)66以及捆扎部68。搬送路徑62與對(duì)齊模塊30的搬送路徑31連接。第一堆積部64a以及第二堆積部64b以100張為單位堆積紙張類P。搬送托盤(pán)66用于搬送紙張類P的100張捆。捆扎部68通過(guò)封帶對(duì)紙張類P的100張捆進(jìn)行捆扎。以相對(duì)于第一堆積部64a向斜下方偏離的方式配置第二堆積部64b,捆扎部68被配置在第二堆積部64b的下方。進(jìn)一步,排出部69被設(shè)置在捆扎部68的下方,該排出部69用于接受并堆積由捆扎部68捆扎的紙張類P的100張捆。
捆扎模塊60根據(jù)從對(duì)齊模塊30搬送來(lái)的紙張類P的種類,將紙張類P搬送到第一堆積部64a以及第二堆積部64b中的某一個(gè)。第一堆積部64a以及第二堆積部64b分別堆積100張搬送來(lái)的紙張類P。
搬送托盤(pán)66被設(shè)置為能夠沿著圖1的箭頭方向移動(dòng)。當(dāng)在第一堆積部64a中堆積了規(guī)定張數(shù)的紙張類P時(shí),搬送托盤(pán)66向第一堆積部64a的位置移動(dòng),并接受紙張類P的100張捆。另外,當(dāng)在第二堆積部64b中堆積了規(guī)定張數(shù)的紙張類P時(shí),搬送托盤(pán)66向第二堆積部64b的位置移動(dòng),并接受紙張類P的100張捆。
在接受了紙張類P的100張捆之后,搬送托盤(pán)66下降到捆扎部68的位置,向捆扎部68傳遞紙張類P的100張捆。捆扎部68將封帶纏繞在從搬送托盤(pán)66接受的紙張類P的100張捆上。另外,捆扎部68將規(guī)定的信息打印在紙張類P的100張捆的封帶上。打印在封帶上的信息例如是日期時(shí)間、序列號(hào)或者銀行的徽標(biāo)等。例如使用噴墨打印機(jī)、點(diǎn)式打印機(jī)或激光打印機(jī)等打印這些信息。
在向封帶進(jìn)行的打印結(jié)束之后,捆扎部68向排出部69排出紙張類P的100張捆。此外,捆扎部68以根據(jù)紙張類P的種類來(lái)改變位置的方式排出紙張類P的100張捆。以上是紙張類P的捆扎處理。
下面,對(duì)判別處理部100進(jìn)行說(shuō)明。圖2是示出實(shí)施方式的判別處理部100的結(jié)構(gòu)概略的圖。判別處理部100具備多個(gè)搬送輥105a、105b、105c、105d、 105e、105f、105g、105h、105i、105j以及105k。判別處理部100從未圖示的電機(jī)等向各搬送輥提供驅(qū)動(dòng)力矩,使各搬送輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。由此,在判別處理部100中,沿著搬送路徑105A從圖中的右側(cè)向左側(cè)以規(guī)定的搬送速度搬送紙張類P。在本實(shí)施方式中,以紙張類P的上表面朝向圖中上方、下表面朝向圖中下方的方式搬送紙張類P。
判別處理部100例如具備透射圖像檢測(cè)部110、上表面反射圖像檢測(cè)部120、下表面反射圖像檢測(cè)部130、上表面激發(fā)光檢測(cè)部140、磁性檢測(cè)部150、下表面激發(fā)光檢測(cè)部160、厚度檢測(cè)部(厚度檢測(cè)裝置)200、檢測(cè)信息處理部170。
透射圖像檢測(cè)部110對(duì)紙張類P的透射圖像進(jìn)行檢測(cè)。透射圖像檢測(cè)部110例如具備配置在紙張類P的上表面的光源以及配置在紙張類P的下表面的圖像傳感器。透射圖像檢測(cè)部110在紙張類P被搬送的時(shí)間點(diǎn)從光源照射光,并通過(guò)圖像傳感器對(duì)透過(guò)紙張類P的光進(jìn)行檢測(cè)。由此,透射圖像檢測(cè)部110通過(guò)圖像傳感器生成透射圖像信號(hào)。透射圖像檢測(cè)部110將生成的透射圖像信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170。
上表面反射圖像檢測(cè)部120對(duì)紙張類P的上表面的反射圖像進(jìn)行檢測(cè)。上表面反射圖像檢測(cè)部120例如具備配置在紙張類P的上表面的發(fā)光部以及受光部。發(fā)光部例如是多個(gè)LED(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)被排列為一列的LED陣列。LED為可見(jiàn)光或者近紅外光。受光部是一維圖像讀取傳感器,其具有與LED陣列相對(duì)應(yīng)地排列有光電二極管的光電二極管陣列或者CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)。
上表面反射圖像檢測(cè)部120在紙張類P被搬送的時(shí)間點(diǎn)從發(fā)光部照射光,并通過(guò)受光部對(duì)來(lái)自紙張類P的上表面的反射光進(jìn)行檢測(cè)。上表面反射圖像檢測(cè)部120以搬送方向上的規(guī)定幅寬為單位生成上表面反射圖像信號(hào)。上表面反射圖像檢測(cè)部120將生成的上表面反射圖像信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170。
下表面反射圖像檢測(cè)部130對(duì)紙張類P的下表面的反射圖像進(jìn)行檢測(cè)。下表面反射圖像檢測(cè)部130例如具備配置在紙張類P的下表面的發(fā)光部以及受光部。發(fā)光部以及受光部構(gòu)成為與上表面反射圖像檢測(cè)部120相同。下表面反射圖像檢測(cè)部130在紙張類P被搬送的時(shí)間點(diǎn)從發(fā)光部照射光,并通過(guò) 受光部對(duì)來(lái)自紙張類P的下表面的反射光進(jìn)行檢測(cè)。下表面反射圖像檢測(cè)部130以搬送方向上的規(guī)定幅寬為單位生成下表面反射圖像信號(hào)。下表面反射圖像檢測(cè)部130將生成的下表面反射圖像信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170。
上表面激發(fā)光檢測(cè)部140對(duì)紙張類P的上表面的激發(fā)光進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)上表面激發(fā)光檢測(cè)部140檢測(cè)的激發(fā)光包括熒光(fluorescence)以及磷光(phosphoresence)。上表面激發(fā)光檢測(cè)部140將上表面熒光信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170,所述上表面熒光信號(hào)表示在紙張類P的上表面檢測(cè)到的熒光。上表面激發(fā)光檢測(cè)部140將上表面磷光信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170,所述上表面磷光信號(hào)表示在紙張類P的上表面檢測(cè)到的磷光。
磁性檢測(cè)部150對(duì)紙張類P的磁性特性進(jìn)行檢測(cè)。磁性特性例如是紙張類P中所含有的磁體量。磁性檢測(cè)部150例如是磁頭。磁頭例如具有在芯體(鐵芯)上逆向纏繞有的初級(jí)線圈以及次級(jí)線圈的結(jié)構(gòu)。磁頭向初級(jí)線圈供給直流偏置電流,并通過(guò)次級(jí)線圈對(duì)紙張類P中所含有的磁體經(jīng)過(guò)時(shí)的磁通變化進(jìn)行檢測(cè)。由此,磁頭生成與紙張類P的磁體量相應(yīng)地發(fā)生變化的磁性信號(hào)。磁性檢測(cè)部150將生成的磁性信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170。
下表面激發(fā)光檢測(cè)部160對(duì)紙張類P的下表面的激發(fā)光進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)下表面激發(fā)光檢測(cè)部160檢測(cè)的激發(fā)光包括熒光以及磷光。下表面激發(fā)光檢測(cè)部160將下表面熒光信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170,所述下表面熒光信號(hào)表示在紙張類P的下表面檢測(cè)到的熒光。下表面激發(fā)光檢測(cè)部160將下表面磷光信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170,所述下表面磷光信號(hào)表示在紙張類P的下表面檢測(cè)到的磷光。
厚度檢測(cè)部200對(duì)紙張類P的厚度進(jìn)行檢測(cè)。在厚度檢測(cè)部200中,搬送輥105j的軸的一個(gè)臂端部與固定在其他的旋轉(zhuǎn)軸上的臂105l連接。搬送輥105j與被搬送的紙張類P的厚度相應(yīng)地向遠(yuǎn)離搬送輥105k的方向移動(dòng)。厚度檢測(cè)部200通過(guò)檢測(cè)搬送輥105j的移動(dòng)量來(lái)檢測(cè)紙張類P的厚度。厚度檢測(cè)部200以搬送方向上的規(guī)定幅寬為單位,將表示紙張類P的厚度的厚度檢測(cè)信號(hào)提供給檢測(cè)信息處理部170。
檢測(cè)信息處理部170與透射圖像檢測(cè)部110、上表面反射圖像檢測(cè)部120、下表面反射圖像檢測(cè)部130、上表面激發(fā)光檢測(cè)部140、磁性檢測(cè)部150、下表面激發(fā)光檢測(cè)部160以及厚度檢測(cè)部200連接。從各個(gè)檢測(cè)部輸出的信號(hào) 分別被輸入到檢測(cè)信息處理部170。檢測(cè)信息處理部170對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理。另外,檢測(cè)信息處理部170配合進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理等處理,并生成檢測(cè)信息。檢測(cè)信息處理部170根據(jù)生成的檢測(cè)信息來(lái)判定紙張類P的種類、方向、真?zhèn)位蛘呶蹞p程度等。
圖3是實(shí)施方式的紙張類處理裝置1的框圖。主模塊10中設(shè)置有用于對(duì)紙張類處理裝置1整體的動(dòng)作進(jìn)行控制的主控制部(main controller)20。主控制部20具備對(duì)各模塊的動(dòng)作進(jìn)行控制的CPU(Central Processing Unit,中央處理器)21以及用于存儲(chǔ)控制程序和管理信息等的存儲(chǔ)器22。
CPU 21與判別處理部100連接,發(fā)送和接收各種信息。另外,雖未圖示,但是主模塊10內(nèi)的各種傳感器和電機(jī)與CPU21連接,CPU 21對(duì)主模塊10中的紙張類P的搬送動(dòng)作等進(jìn)行控制。
主控制部20上連接有用于讓操作員輸入各種信息的操作部25。另外,主控制部20上連接有顯示器26,該顯示器26用于顯示由操作員輸入的信息以及紙張類處理裝置1的動(dòng)作狀態(tài)等。
對(duì)齊模塊30具備用于控制對(duì)齊模塊30的動(dòng)作的副控制部(sub controller)28。另外,捆扎模塊60具備用于控制捆扎模塊60的動(dòng)作的副控制部29。副控制部28以及副控制部29通過(guò)LAN(Local Area Network,局域網(wǎng))電纜27與主模塊10的主控制部20連接。CPU 21向副控制部28發(fā)送對(duì)齊模塊30的動(dòng)作指示,并向副控制部29發(fā)送捆扎模塊60的動(dòng)作指示。
下面,對(duì)實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200進(jìn)行說(shuō)明。圖4是從Z軸方向以及從Y軸方向觀察實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200的圖。圖5是示出在實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200中多個(gè)共振電路中相鄰的共振電路的圖。圖6是從X軸方向觀察實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200的圖。
如圖4所示,厚度檢測(cè)部200例如具備:一張平面基板202;共振電路組200a,包括形成在一張平面基板202上的多個(gè)共振電路210-1、210-2、210-3、…以及210-N;多個(gè)位移部件220-1、220-2、220-3、…以及220-N。N是任意的自然數(shù)。在以下的說(shuō)明中,在不區(qū)分多個(gè)共振電路與其他的共振電路時(shí),不記載連字符(“-”)以及接在連字符后的數(shù)字。另外,在不區(qū)分多個(gè)位移部件與其他的位移部件時(shí),不記載連字符以及接在連字符后的數(shù)字。
平面基板202被配置為長(zhǎng)度方向的邊與紙張類P的搬送方向A交叉。另 外,在多個(gè)共振電路210中,后述的線圈層以及電容器形成在平面基板202上,并且多個(gè)共振電路210排列配置在與紙張類P的搬送方向A交叉的方向(X方向)上。與紙張類P的搬送方向A交叉的方向是指,例如與紙張類P的搬送方向A正交的方向。
多個(gè)位移部件220被配置為在Z方向上分別與多個(gè)共振電路210對(duì)置,由此排列配置在與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上。另外,在多個(gè)位移部件220的-Z方向側(cè)分別配置多個(gè)一對(duì)搬送輥105j以及搬送輥105k。多個(gè)一對(duì)搬送輥105j以及搬送輥105k排列配置在與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上。此外,如圖中的由連接符后的數(shù)字所表示的那樣,實(shí)施方式示出了將N個(gè)共振電路210以及N個(gè)位移部件220排列配置在與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上的例子,但是個(gè)數(shù)并不限定于規(guī)定的值。厚度檢測(cè)部200可以通過(guò)對(duì)與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上的其他厚度檢測(cè)部200的距離Dx進(jìn)行調(diào)整,來(lái)調(diào)整共振電路210以及位移部件220的個(gè)數(shù)。
如圖6所示,平面基板202例如具備第一絕緣層202a、第二絕緣層202b以及第三絕緣層202c。在第一絕緣層202a與第二絕緣層202b之間形成有第一空氣層202d。在第二絕緣層202b與第三絕緣層202c之間形成有第二空氣層202e。
如圖5所示,在第一絕緣層202a的+Z方向側(cè)的面上形成第一線圈層204以及電容器208。在第三絕緣層202c的-Z方向側(cè)的面上形成第二線圈層206。第一線圈層204以及第二線圈層206通過(guò)平面型的線圈圖案形成。多個(gè)電容器208分別與多個(gè)第一線圈層204連接。此外,圖5是表示在圖4中示出的多個(gè)共振電路中的共振電路210-1以及210-2的圖。
第一線圈層204的厚度(Z方向的距離)以及第二線圈層206的厚度例如為18μm左右。第一線圈層204以及第二線圈層206是包含在各共振電路210中的電路要素。第一線圈層204以及第二線圈層206與位移部件220對(duì)置,并排列形成在與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上。多個(gè)第一線圈層204中相鄰的第一線圈層204的中心之間的距離Dx例如為15毫米以下,為了提高與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上的檢測(cè)分辨率,優(yōu)選為較短的距離。
第一絕緣層202a、第二絕緣層202b以及第三絕緣層202c由相對(duì)介電常數(shù)為4.7的材料形成。第一絕緣層202a的厚度例如為200μm。第二絕緣層202b 的厚度例如為1000μm。第三絕緣層202c的厚度例如為200μm。第一空氣層202d以及第二空氣層202e的相對(duì)介電常數(shù)均為1.0。第一空氣層202d的厚度以及第二空氣層202e的厚度例如為35μm。為了增大第一線圈層204以及第二線圈層206的電感而設(shè)置有第一空氣層202d以及第二空氣層202e。以上例示出的數(shù)值僅僅是一個(gè)例子,例如,可以以相同的比例增大或縮小所有這些數(shù)值。
如圖6所示,在各第二線圈層206的-Z方向側(cè)分別設(shè)置有輥對(duì),所述輥對(duì)包括判別處理部100中的搬送輥105j以及搬送輥105k。在搬送輥105j的軸的兩端安裝有彈簧(未圖示),通過(guò)彈簧向搬送輥105k的方向(圖6的-Z方向)對(duì)搬送輥105j施力。因此,在紙張類P未被導(dǎo)入到輥對(duì)之間時(shí),搬送輥105j接觸或者接近搬送輥105k(圖6的虛線位置)。另一方面,在紙張類P被導(dǎo)入到輥對(duì)之間時(shí),搬送輥105j向遠(yuǎn)離搬送輥105k的方向(圖6的+Z方向)移動(dòng)與紙張類P的厚度相對(duì)應(yīng)的距離。
位移部件220例如是金屬制的板狀部件。位移部件220通過(guò)軸222軸支撐,在一端220A附近接觸搬送輥105j中的與紙張類P抵接的一側(cè)的相反側(cè)。因此,當(dāng)搬送輥105j根據(jù)紙張類P的厚度移動(dòng)時(shí),位移部件220以軸222為中心旋轉(zhuǎn)。當(dāng)位移部件220旋轉(zhuǎn)時(shí),從第二線圈層206中的與位移部件220對(duì)置的面到位移部件220的另一端220B側(cè)附近的測(cè)定位置的距離D會(huì)發(fā)生變化。厚度檢測(cè)部200通過(guò)對(duì)距離D進(jìn)行檢測(cè),能夠檢測(cè)出紙張類P的厚度。
下面,對(duì)各共振電路210的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖7是實(shí)施方式的共振電路210的電路圖。圖8是從Z軸方向觀察實(shí)施方式的第一線圈層204的圖。圖9是從Z軸方向觀察實(shí)施方式的第二線圈層206的圖。
如圖7所示,第一線圈層204和第二線圈層206串聯(lián)連接。第二線圈層206的未與第一線圈層204連接的一端連接于接地端子GND。電容器208與第一線圈層204以及第二線圈層206并聯(lián)連接。在共振電路210中,向電容器208的兩端、以及第一線圈層204和第二線圈層206的兩端供給未圖示的驅(qū)動(dòng)電力。這樣,共振電路210是具備電容器208、第一線圈層204以及第二線圈層206的LC并聯(lián)共振電路。此外,通過(guò)串聯(lián)連接圖5、圖8~圖9中示出的第一線圈層204和第二線圈層206,將獲得圖7的線圈連接。另外,在該線圈連接中,通過(guò)連接圖5、圖8中示出的電容器208,將獲得圖7的LC并 聯(lián)共振電路。電容器208既可以作為兩端子元件而設(shè)置在圖5、圖8的由附圖標(biāo)記208表示的矩形區(qū)域中,也可以跨設(shè)在由附圖標(biāo)記208表示的矩形區(qū)域與相鄰的導(dǎo)體區(qū)域之間、或者導(dǎo)體圖案的分隔區(qū)域。此外,在圖8中示出了圖5中多個(gè)矩形區(qū)域的一部分。
在共振電路210中,通過(guò)縮短連接第一線圈層204以及第二線圈層206與電容器208的電氣路徑,能夠減小共振電路210的阻抗。由此,能夠減小用于驅(qū)動(dòng)共振電路210的電力,從而能夠節(jié)省電力。另外,通過(guò)縮短連接共振電路210與后述的振蕩部230的電氣路徑,能夠抑制來(lái)自外部的噪聲。
如圖8所示,第一線圈層204具備第一線圈204a。第一線圈204a是構(gòu)成第一線圈層204的線圈圖案,所述第一線圈層204形成為平面狀。該線圈圖案例如為螺旋狀。另外,在第一線圈204a的中心軸附近存在未形成線圈圖案的第一空間204b。通過(guò)設(shè)置第一空間204b,能夠減小第一線圈204a的外徑OD-1與內(nèi)徑ID-1之差。其結(jié)果是,能夠增大第一線圈204a的電感L。通過(guò)增大電感L,能夠增大厚度檢測(cè)信號(hào)的振幅,能夠提高厚度檢測(cè)部200的檢測(cè)精度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,通過(guò)將相對(duì)于第一線圈204a的外徑OD-1的內(nèi)徑ID-1的比率設(shè)為0.20~0.25,能夠增大第一線圈204a的電感L。
如圖9所示,第二線圈層206具備第二線圈206a。第二線圈206a是構(gòu)成第二線圈層206的線圈圖案,所述第二線圈層206形成為平面狀。該線圈圖案例如為螺旋狀。第二線圈206a形成為具有與第一線圈204a平行的(共同)的軸方向。在第二線圈206a的中心軸附近,存在未形成線圈圖案的第二空間206b。此外,第二線圈206a的結(jié)構(gòu)與第一線圈204a相同。因此,為了增大第二線圈206a的電感L,將相對(duì)于第二線圈206a的外徑OD-2的內(nèi)徑ID-2的比率設(shè)為0.20~0.25。
在此,當(dāng)設(shè)第一線圈204a以及第二線圈206a的平均半徑為r、第一線圈204a以及第二線圈206a的匝數(shù)為N、第一線圈204a以及第二線圈206a的外徑與內(nèi)徑之差為d時(shí),通過(guò)如下的數(shù)學(xué)式1計(jì)算出第一線圈204a以及第二線圈206a的電感L。
數(shù)學(xué)式1
第一線圈204a與第二線圈206a串聯(lián)連接。另外,第一線圈層204的第一線圈204a的電感L例如形成為與第二線圈層206的第二線圈206a的電感L相等(或相近)。
當(dāng)設(shè)第一線圈204a以及第二線圈206a各自的電感為L(zhǎng)、線圈的匝數(shù)為N、第一線圈層204與第二線圈層206之間的距離為x時(shí),通過(guò)如下的數(shù)學(xué)式2以及數(shù)學(xué)式3計(jì)算出第一線圈204a以及第二線圈206a的合計(jì)電感Ltotal。
數(shù)學(xué)式2
Ltotal=2×L×(1+KC)
數(shù)學(xué)式3
這樣,即使單個(gè)線圈的電感較小,通過(guò)串聯(lián)連接第一線圈層204和第二線圈層206,也能夠增大電感。另外,通過(guò)在第一線圈層204與第二線圈層206之間交替設(shè)置絕緣層202a、202b、202c和空氣層202d、202e,能夠進(jìn)一步增大電感。根據(jù)本實(shí)施方式,通過(guò)增大設(shè)置在厚度檢測(cè)部200的線圈的電感,能夠提高檢測(cè)紙張類P的厚度的靈敏度。
下面,對(duì)在實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200中抑制位于多個(gè)共振電路中相鄰的共振電路之間產(chǎn)生的干涉的情況進(jìn)行說(shuō)明。厚度檢測(cè)部200在平面基板202中使多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此以不同的共振頻率共振。在厚度檢測(cè)部200中,為了使多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此以不同的共振頻率共振,多個(gè)共振電路210中相鄰的一個(gè)共振電路210的電容器208的電容量與多個(gè)共振電路210中相鄰的另一個(gè)共振電路210的電容器208的電容量不同。
共振電路210的共振頻率通過(guò)以下數(shù)學(xué)式表示。
數(shù)學(xué)式4
在數(shù)學(xué)式4中,f是共振電路210的共振頻率,C是電容器208的電容量。 L是第一線圈層204以及第二線圈層206的電感,該L根據(jù)第二線圈層206與位移部件220之間的距離D變動(dòng)。具體而言,L是流向位移部件220的渦電流的互感LD與第一線圈204a以及第二線圈206a的合計(jì)電感Ltotal之和。
例如,在多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的電容器208的電容量C相同時(shí),多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的電感L以及電容器208的電容量C完全一致的情況較少。但是,由于電感L會(huì)根據(jù)第二線圈層206與位移部件220之間的距離D變動(dòng),因此,存在著多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的共振頻率f一致的情況。當(dāng)多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的共振頻率f一致時(shí),共振電路210彼此的干涉將會(huì)導(dǎo)致在厚度檢測(cè)信號(hào)中疊加較大的噪聲。
與此相對(duì)地,多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此被設(shè)定為,以設(shè)定成具有如下差值的共振頻率f分別共振,即所述差值大于根據(jù)位移部件220與第二線圈層206之間的距離D變動(dòng)的共振頻率f的變動(dòng)幅度。即,多個(gè)振蕩部230使相鄰的共振電路210彼此以設(shè)定成具有如下差值的共振頻率f分別共振,即所述差值大于根據(jù)位移部件220與第二線圈層206之間的距離D變動(dòng)的共振頻率f的變動(dòng)幅度。實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200例如對(duì)多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的電容器208的電容量設(shè)置差值,使得即使電感L根據(jù)第二線圈層206與位移部件220之間的距離D變動(dòng),多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的共振頻率f也不一致或者不極度相近。
例如,電感L為10μH時(shí),在多個(gè)共振電路210中相鄰的三個(gè)共振電路210-1、210-2以及210-3中,將電容器208的電容量C設(shè)定為不同的值。例如,將共振電路210-1中的電容器208的電容量C設(shè)定為180pF,將共振電路210-2中的電容器208的電容量C設(shè)定為270pF,以及將共振電路210-3中的電容器208的電容量C設(shè)定為390pF。即,將多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的電容器208的電容量C之差設(shè)定為1.4~1.5倍。在這種情況下,共振電路210-1的共振頻率f為3.751MHz,共振電路210-2的共振頻率f為3.063MHz,共振電路210-3的共振頻率f為2.549MHz。這樣,以使多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210的共振頻率f的差值增大的方式,對(duì)多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的電容器208的電容量C設(shè)定差值。從提高防止共振電路210彼此干涉的效果的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選為多個(gè)共振 電路210中相鄰的共振電路210彼此的電容器208的電容量C相差1.5倍以上。另外,電容器208的電容量C的差值的上限值被設(shè)定為,共振電路210能夠通過(guò)變更電容器208的電容量C來(lái)進(jìn)行變更的共振頻率f的差值的上限值。由此,厚度檢測(cè)部200能夠抑制多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的共振頻率f一致,從而抑制共振電路210彼此的干涉。
另外,優(yōu)選為,根據(jù)厚度檢測(cè)部200中的流向位移部件220的渦電流的互感LD的最大變動(dòng)幅度,設(shè)定多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的電容器208的電容量C的差值。優(yōu)選將多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的電容器208的電容量C的差值設(shè)定為,當(dāng)流向位移部件220的渦電流的互感LD的變動(dòng)幅度達(dá)到最大時(shí),使多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的共振頻率f保持2倍以上的差值。
下面,對(duì)實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200的功能性結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖10是實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200的框圖。厚度檢測(cè)部200具備多個(gè)共振電路210-1~210-n、多個(gè)位移部件220-1~220-n、多個(gè)振蕩部230-1~230-n、多個(gè)計(jì)算部240-1~240-n以及數(shù)據(jù)輸出部250。n是任意的自然數(shù)。此外,在以下的說(shuō)明中,在不區(qū)分振蕩部230-1~230-n與其他的振蕩部時(shí),簡(jiǎn)單地記載為“振蕩部230”,在不區(qū)分計(jì)算部240-1~240-n與其他的計(jì)算部時(shí),簡(jiǎn)單地記載為“計(jì)算部240”。
如上所述,共振電路210具備第一線圈層204、第二線圈層206以及電容器208。振蕩部230與多個(gè)共振電路210相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。振蕩部230通過(guò)向共振電路210供給驅(qū)動(dòng)電力,使共振電路210共振。振蕩部230通過(guò)使共振電路210共振,能夠進(jìn)一步減小共振電路210的阻抗,能夠減少耗電量。
當(dāng)共振的電流流向第一線圈204a以及第二線圈206a時(shí),會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)到達(dá)位移部件220?;谠摯艌?chǎng),位移部件220中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),渦電流流動(dòng)?;诹鬟^(guò)渦電流的位移部件220的寄生電阻、第一線圈204a以及第二線圈206a的寄生電阻,從振蕩部230供應(yīng)的電力被消耗。
計(jì)算部240例如通過(guò)由CPU等處理器執(zhí)行存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器中的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外,這些功能部中的一部分或者全部也可以通過(guò)LSI(Large Scale Integration,大規(guī)模集成電路)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,專用集成電路)或FPGA(Field-Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列) 等硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算部240根據(jù)共振電路210以及位移部件220的阻抗,進(jìn)行檢測(cè)紙張類P的厚度的計(jì)算處理,其中,共振電路210以及位移部件220的阻抗與從振蕩部230向共振電路210供應(yīng)的電力相應(yīng)地變化。此外,實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200具備多個(gè)計(jì)算部240,但是并不僅限于此,也可以相對(duì)于多個(gè)共振電路210而通過(guò)一個(gè)計(jì)算部240進(jìn)行計(jì)算處理。
如圖10所示,當(dāng)在紙張類P的破損的位置B粘貼有加強(qiáng)材料T時(shí),與加強(qiáng)材料T對(duì)置的位置的搬送輥105j-1的Z軸方向的移動(dòng)量,與除其之外的搬送輥105j-2~105j-n的Z軸方向的移動(dòng)量不同。因此,通過(guò)計(jì)算部240-1計(jì)算出的紙張類P的厚度與通過(guò)計(jì)算部240-2~240-n計(jì)算出的紙張類P的厚度不同。
數(shù)據(jù)輸出部250將通過(guò)多個(gè)計(jì)算部240分別計(jì)算出的表示紙張類P的厚度的多個(gè)厚度檢測(cè)信號(hào)發(fā)送到已利用圖2、圖3進(jìn)行了說(shuō)明的判別處理部100的檢測(cè)信息處理部170。檢測(cè)信息處理部170將由厚度檢測(cè)部200發(fā)送的多個(gè)厚度檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給主控制部20的CPU21。CPU21根據(jù)從判別處理部100接收的多個(gè)厚度檢測(cè)信號(hào),檢測(cè)紙張類P中的厚度異常。
CPU 21能夠根據(jù)多個(gè)厚度檢測(cè)信號(hào)確定出紙張類P中的厚度異常的發(fā)生位置。然后,CPU 21在檢測(cè)到紙張類P的厚度異常時(shí),對(duì)紙張類處理裝置1進(jìn)行控制,從而將紙張類P分配并堆積到已利用圖1進(jìn)行了說(shuō)明的拒收部18a或18b。由此,紙張類處理裝置1能夠?qū)Σ淮嬖诋惓5募垙堫怭和存在異常的紙張類P進(jìn)行辨別。更具體而言,厚度檢測(cè)部200例如在與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上具備12個(gè)共振電路210,由此能夠?qū)垙堫怭的12個(gè)位置的厚度進(jìn)行檢測(cè)。其結(jié)果是,通過(guò)厚度檢測(cè)部200,能夠使檢測(cè)信息處理部170判別出是否粘貼有膠帶等細(xì)小的加強(qiáng)材料T。
圖11是示出通過(guò)實(shí)施方式的多個(gè)計(jì)算部240分別執(zhí)行的紙張類P的厚度檢測(cè)處理的流程圖。首先,計(jì)算部240計(jì)算出第一線圈204a以及第二線圈206a的寄生電阻值Rs與渦電流流過(guò)的位移部件220的寄生電阻值RD之和。具體而言,計(jì)算部240對(duì)流向共振電路210的電流I進(jìn)行檢測(cè),并根據(jù)由振蕩部230向共振電路210供給的電力P以及流向共振電路210的電流I,計(jì)算出Rs+RD(步驟S100)。在此,Rs+RD=P/I2成立。
接下來(lái),計(jì)算部240根據(jù)數(shù)學(xué)式5,計(jì)算出流向位移部件220的渦電流的 互感LD(步驟S102)。在此,C是電容器208的靜電容量,f是共振電路210的共振頻率。Lr是在位移部件220與第二線圈206a相距某個(gè)基準(zhǔn)距離時(shí)測(cè)量到的電感值(參考電感值)。此外,共振頻率f是預(yù)先對(duì)每個(gè)共振電路210設(shè)定的值。
數(shù)學(xué)式5
接下來(lái),計(jì)算部240在共振電路210通過(guò)振蕩部230共振的狀態(tài)下,計(jì)算出共振電路210以及渦電流流過(guò)的位移部件220的阻抗(并聯(lián)共振點(diǎn)阻抗)Rp。第一線圈204a以及第二線圈206a的合計(jì)電感Ltotal是由上述的數(shù)學(xué)式2以及數(shù)學(xué)式3求出的已知的值。另外,電容器208的靜電容量C也是已知的值。因此,計(jì)算部240根據(jù)數(shù)學(xué)式6計(jì)算出并聯(lián)共振點(diǎn)阻抗Rp(步驟S104)。
數(shù)學(xué)式6
接下來(lái),計(jì)算部240根據(jù)在步驟S104中計(jì)算出的并聯(lián)共振點(diǎn)阻抗Rp,計(jì)算出第二線圈層206與位移部件220之間的距離D(步驟S106)。例如,計(jì)算部240使用表示并聯(lián)共振點(diǎn)阻抗Rp與距離D之間的關(guān)系的函數(shù)、數(shù)據(jù)表或者映射(map)等計(jì)算出距離D。
接下來(lái),計(jì)算部240根據(jù)在步驟S106中計(jì)算出的距離D,計(jì)算出紙張類P的厚度(步驟S108)。例如,計(jì)算部240使用表示距離D與紙張類P的厚度之間的關(guān)系的函數(shù)、數(shù)據(jù)表或者映射等計(jì)算出紙張類P的厚度。
在本實(shí)施方式中,計(jì)算部240根據(jù)并聯(lián)共振點(diǎn)阻抗Rp計(jì)算出距離D,并根據(jù)距離D計(jì)算出紙張類P的厚度。但是,計(jì)算部240也可以不計(jì)算距離D,而通過(guò)并聯(lián)共振點(diǎn)阻抗Rp計(jì)算出紙張類P的厚度。
如上所述,根據(jù)實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200,使多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的共振頻率f不同,因此,能夠抑制共振電路210彼此的干涉,能夠提高厚度檢測(cè)的精度。圖12是示出在比較例的厚度檢測(cè)部中紙張類P的厚度檢測(cè)結(jié)果的圖。圖13是示出紙張類P的厚度檢測(cè)結(jié)果的一例的圖。 圖13的厚度檢測(cè)結(jié)果是,在實(shí)施方式的厚度檢測(cè)部200中,使多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210之中的一個(gè)共振電路210動(dòng)作時(shí)的厚度檢測(cè)結(jié)果。在比較例的厚度檢測(cè)裝置中,將多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的距離Dx配置在15毫米以內(nèi),并以相同的共振頻率f動(dòng)作。如圖12所示可知,根據(jù)比較例的厚度檢測(cè)裝置,由于多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此因捕捉現(xiàn)象或耦合現(xiàn)象而發(fā)生干涉,因而導(dǎo)致厚度檢測(cè)結(jié)果的噪聲變大。
下面,說(shuō)明實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)例。
實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)例進(jìn)一步具有多個(gè)搬送輥105,該多個(gè)搬送輥150用于搬送紙張類P并根據(jù)紙張類P的厚度發(fā)生位移,并且該多個(gè)搬送輥150排列在與紙張類P的搬送方向交叉的方向上,多個(gè)位移部件220抵接于多個(gè)搬送輥105中的與紙張類P抵接的一側(cè)的相反側(cè),并隨著多個(gè)搬送輥105的位移而發(fā)生位移。
在實(shí)施方式的其他的結(jié)構(gòu)例中,共振電路210、振蕩部230、位移部件220、計(jì)算部240以及搬送輥150設(shè)置在與紙張類P的搬送方向交叉的方向的多個(gè)位置。
在實(shí)施方式的其他的結(jié)構(gòu)例中,計(jì)算部240根據(jù)流向共振電路210的電流和由振蕩部230向共振電路210供給的電力,計(jì)算出第一線圈204以及第二線圈206的寄生電阻值與位移部件220的寄生電阻值的合計(jì)值,并根據(jù)電容器208的靜電容量、共振電路210的共振頻率f、以及在位移部件220與第二線圈206相距某個(gè)基準(zhǔn)距離時(shí)測(cè)量到的電感值,計(jì)算出流向位移部件220的渦電流的互感,并且根據(jù)第一線圈204及第二線圈206的合計(jì)電感、互感、所述合計(jì)值以及電容器208的靜電容量,計(jì)算出共振電路210以及位移部件220的阻抗,從而計(jì)算出紙張類P的厚度。
實(shí)施方式的其他的結(jié)構(gòu)例為紙張類處理裝置1,其具備:上述實(shí)施方式的厚度檢測(cè)裝置200;以及判別部100,根據(jù)由厚度檢測(cè)裝置200的計(jì)算部計(jì)算出的、在與紙張類P的搬送方向交叉的方向上的多個(gè)紙張類P的厚度,判別紙張類P的異常。
根據(jù)以上說(shuō)明的至少一個(gè)實(shí)施方式,具有:多個(gè)位移部件220;多個(gè)共振電路210,其具有第一線圈層204、第二線圈層206以及電容器208,并排列 配置在與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上;多個(gè)振蕩部230,分別向共振電路210供給電力,使共振電路210以共振頻率分別共振;以及計(jì)算部240,在多個(gè)共振電路210分別共振的狀態(tài)下,根據(jù)多個(gè)共振電路210以及多個(gè)位移部件220的阻抗,計(jì)算出與紙張類P的搬送方向A交叉的方向的多個(gè)位置處的紙張類P的厚度;并且,多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此以設(shè)定成具有如下差值的共振頻率f分別共振,即所述差值大于根據(jù)位移部件220與第二線圈層206之間的距離變動(dòng)的共振頻率的變動(dòng)幅度,由此,能夠抑制多個(gè)共振電路210中相鄰的共振電路210彼此的干涉,能夠提高紙張類P的厚度的檢測(cè)精度。
另外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,根據(jù)由厚度檢測(cè)部200的計(jì)算部240計(jì)算出的、在與紙張類P的搬送方向A交叉的方向上的多個(gè)紙張類P的厚度,判別紙張類P的異常,因此,即使例如在紙張類P的破損的位置B粘貼加強(qiáng)材料T,也能夠得到與加強(qiáng)材料T的位置或?qū)挾认鄬?duì)應(yīng)的厚度檢測(cè)結(jié)果,能夠判別出紙張類P的異常是因粘貼加強(qiáng)材料T而導(dǎo)致的。
如上所述,本發(fā)明的實(shí)施方式提供如下的紙張類處理系統(tǒng)。
即,紙張類處理裝置具備厚度檢測(cè)裝置,所述厚度檢測(cè)裝置包括:導(dǎo)電性的多個(gè)位移部件,根據(jù)被搬送的紙張類的厚度發(fā)生位移,并且排列在與所述紙張類的搬送方向交叉的方向上;多個(gè)共振電路,與所述多個(gè)位移部件相對(duì)應(yīng)地設(shè)置,并具備與所述位移部件對(duì)置的第一線圈、與所述第一線圈串聯(lián)連接并具有與所述第一線圈平行的軸方向且與所述位移部件對(duì)置的第二線圈、以及與所述第一線圈及所述第二線圈并聯(lián)連接的電容器,并且所述多個(gè)共振電路排列在與所述紙張類的搬送方向交叉的方向上;多個(gè)振蕩部,與所述多個(gè)共振電路相對(duì)應(yīng)地設(shè)置,使相鄰的共振電路以彼此不同的共振頻率分別共振;以及計(jì)算部,根據(jù)所述多個(gè)共振電路以及所述多個(gè)位移部件的阻抗,計(jì)算出與所述紙張類的搬送方向交叉的方向的多個(gè)位置處的所述紙張類的厚度。
另外,本發(fā)明的實(shí)施方式具有如下的特征。
使相鄰的共振電路以設(shè)定成具有如下差值的共振頻率分別共振,即所述差值大于根據(jù)所述位移部件與所述第二線圈之間的距離變動(dòng)的共振頻率的變動(dòng)幅度。
所述多個(gè)共振電路中相鄰的共振電路的電容器各自的電容量被設(shè)定為使 得共振頻率的差值增大。
所述多個(gè)共振電路中相鄰的共振電路的電容器各自的電容量被設(shè)定為相差1.5倍以上。
所述多個(gè)共振電路中相鄰的共振電路的電容器各自的電容量是根據(jù)流向所述位移部件的渦電流的互感的變動(dòng)幅度設(shè)定的。
具備平面基板,在所述平面基板中,所述第一線圈以平面型的線圈圖案形成在第一面,并且所述第二線圈以平面型的線圈圖案形成在第一面的背面,且多個(gè)所述第一線圈以及多個(gè)所述第二線圈排列形成在與所述紙張類的搬送方向交叉的方向上。
進(jìn)一步具有多個(gè)搬送輥,用于搬送紙張類并根據(jù)紙張類的厚度發(fā)生位移,且排列在與紙張類的搬送方向交叉的方向上;多個(gè)位移部件抵接于多個(gè)搬送輥中的與紙張類抵接的一側(cè)的相反側(cè),并隨著多個(gè)搬送輥的位移而發(fā)生位移。
共振電路、振蕩部、位移部件、計(jì)算部以及搬送輥設(shè)置在與紙張類的搬送方向交叉的方向的多個(gè)位置。
計(jì)算部根據(jù)流向共振電路的電流和由振蕩部向共振電路供給的電力,計(jì)算出第一線圈以及第二線圈的寄生電阻值與位移部件的寄生電阻值的合計(jì)值,并根據(jù)電容器的靜電容量、共振電路的共振頻率f、以及在位移部件與第二線圈相距某個(gè)基準(zhǔn)距離時(shí)測(cè)量到的電感值,計(jì)算出流向位移部件的渦電流的互感,并且根據(jù)第一線圈及第二線圈的合計(jì)電感、互感、所述合計(jì)值以及電容器的靜電容量,計(jì)算出共振電路以及位移部件的阻抗,從而計(jì)算出紙張類的厚度。
具備判別部,根據(jù)在與紙張類的搬送方向交叉的方向上的紙張類的多個(gè)位置的厚度,判別紙張類的異常。
另外,本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種紙張類的厚度檢測(cè)方法。
對(duì)本發(fā)明的幾種實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但是這些實(shí)施方式是作為例子而提出的,并非意在限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式能夠以其他各種方式實(shí)施,在不偏離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施例及其變形也同樣包含在發(fā)明的范圍和宗旨中,并且包含在權(quán)利要求書(shū)中記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。