特開 2024-157788 超音波装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157788

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】超音波装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/02 20060101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

H04R1/02 330

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072366

(22)【出願日】2023-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】山田 昌佳

(72)【発明者】

【氏名】岩井 光

【テーマコード（参考）】

5D019

【Ｆターム（参考）】

5D019AA26

5D019EE06

5D019FF01

5D019HH03

(57)【要約】

【課題】従来の超音波装置では、シールドの固定方法に改善の余地がある。
【解決手段】超音波装置は、グランド電極が形成された回路基板と、回路基板の第１面に実装される超音波デバイスと、グランド電極に電気的に接続され、超音波デバイスを囲うシールドと、を備え、回路基板には、第１面と第１面の反対側の第２面との間を貫通する貫通孔が形成され、シールドは、回路基板の第１面に配置され、超音波デバイスを囲う本体部と、本体部から延伸し、貫通孔を通って第２面から突出する脚部と、を有し、脚部のうち第２面から突出する部位に、第２面を平面視したときに貫通孔の外に突出する突出部が設けられる。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

グランド電位となるグランド電極が形成された回路基板と、
前記回路基板の第１面に実装される超音波デバイスと、
前記グランド電極に電気的に接続され、前記超音波デバイスを囲うシールドと、を備え、
前記回路基板には、前記第１面と前記第１面の反対側の第２面との間を貫通する貫通孔が形成され、
前記シールドは、
前記回路基板の前記第１面に配置され、前記超音波デバイスを囲う本体部と、
前記本体部から延伸し、前記貫通孔を通って前記第２面から突出する脚部と、を有し、
前記脚部のうち前記第２面から突出する部位に、前記第２面を平面視したときに前記貫通孔の外に突出する突出部が設けられる、
超音波装置。

【請求項2】

前記シールドは、前記本体部から延伸し、前記第１面に当接する当接部を有し、
前記回路基板の前記第１面を平面視したとき、前記当接部に重なる領域に前記グランド電極が位置する、
請求項１に記載の超音波装置。

【請求項3】

前記第１面を平面視したときに、前記本体部のうち前記超音波デバイスに重なる領域に開口が形成されている、
請求項１に記載の超音波装置。

【請求項4】

前記回路基板には、前記貫通孔を第１貫通孔として、前記第１貫通孔と異なる第２貫通孔がさらに形成され、
前記第２貫通孔は、前記第１面と前記第２面との間を貫通し、
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記第１面を平面視したときに、前記超音波デバイスを挟んで互いに反対側に位置し、
前記シールドは、前記脚部を第１脚部として、前記第１脚部と異なる第２脚部をさらに有し、
前記第２脚部は、前記本体部から延伸し、前記第２貫通孔を通って前記第２面から突出し、
前記第２脚部のうち前記第２面から突出する部位に、前記第２面を平面視したときに前記第２貫通孔の外に突出する突出部が設けられる、
請求項１に記載の超音波装置。

【請求項5】

前記第１脚部及び前記第２脚部は、それぞれ、前記本体部側と反対側に導入部を有し、
前記第１脚部の前記導入部と、前記第２脚部の前記導入部とは、互いに線対称となる向きに傾斜する、
請求項４に記載の超音波装置。

【請求項6】

前記導入部は、前記本体部側と反対側に先端部を有し、
前記先端部の幅寸法は、前記第１脚部及び前記第２脚部のそれぞれのうち前記導入部と前記本体部との間の部位の幅寸法よりも小さい、
請求項５に記載の超音波装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、回路基板と、台座部と、超音波素子と、シールド部と、を備える超音波装置を開示する。台座部は、回路基板に配置される。超音波素子は、台座部に配置される。回路基板と超音波素子との間に台座部が介在する。シールドの一例であるシールド部は、台座部及び超音波素子を覆う。シールド部は、回路基板に固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２５２４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１には、シールドの回路基板への固定方法が記載されていない。従来の超音波装置では、シールドの固定方法に改善の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

超音波装置は、グランド電位となるグランド電極が形成された回路基板と、前記回路基板の第１面に実装される超音波デバイスと、前記グランド電極に電気的に接続され、前記超音波デバイスを囲うシールドと、を備え、前記回路基板には、前記第１面と前記第１面の反対側の第２面との間を貫通する貫通孔が形成され、前記シールドは、前記回路基板の前記第１面に配置され、前記超音波デバイスを囲う本体部と、前記本体部から延伸し、前記貫通孔を通って前記第２面から突出する脚部と、を有し、前記脚部のうち前記第２面から突出する部位に、前記第２面を平面視したときに前記貫通孔の外に突出する突出部が設けられる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】イメージスキャナーの外観を示す斜視図。

【図2】イメージスキャナーの概略構成を説明する模式図。

【図3】超音波素子基板を示す平面図。

【図4】図３中のＡ－Ａ線での断面図。

【図5】イメージスキャナーの制御構成を示すブロック図。

【図6】送信ユニット及び受信ユニットのそれぞれの構成を説明する斜視図。

【図7】送信ユニット及び受信ユニットのそれぞれの構成を説明する分解斜視図。

【図8】第１例のシールドを示す斜視図。

【図9】図６中のＡ－Ａ線における断面図。

【図10】第１例のシールドを示す斜視図。

【図11】図９中のＢ部の拡大図。

【図12】第２例のシールドを備える超音波ユニットを示す斜視図。

【図13】第２例のシールドを備える超音波ユニットを示す平面図。

【図14】第３例のシールドを示す斜視図。

【図15】第３例のシールドを示す側面図。

【図16】第３例のシールドを備える超音波ユニットを示す分解断面図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

実施形態についてイメージスキャナーを例に説明する。イメージスキャナー１は、図１に示すように、外装２と、原稿サポート３と、を備える。イメージスキャナー１は、原稿サポート３に載置された原稿Ｍの画像を読み取る読取装置である。原稿Ｍは、媒体の一例である。

【0008】

外装２は、イメージスキャナー１の外殻を構成する。外装２には、供給口４、及び排出口５が設けられる。原稿サポート３は、カットシート態様の原稿Ｍを載置する。原稿サポート３は、複数枚の原稿Ｍを載置可能に構成される。原稿サポート３は、外装２の上方に配置される。原稿サポート３は、供給口４と接続する位置に設けられる。供給口４は、原稿サポート３に載置された原稿Ｍを外装２の内部に導入する導入口である。供給口４は、原稿サポート３と接続する。供給口４は、外装２の上方に配置される。排出口５は、供給口４から外装２の内部に導入された原稿Ｍを外装２の外部に排出する出口である。排出口５は、外装２の下方に設けられる。

【0009】

イメージスキャナー１は、図２に示すように、外装２の内部に、搬送装置７と、読取ユニット８と、超音波センサー９と、制御ユニット１１と、を備える。搬送装置７は、供給口４から外装２の内部に導入される原稿Ｍを排出口５に向けて搬送方向Ｔに搬送する。搬送装置７は、外装２の上方から下方に向けて原稿Ｍを搬送する。原稿Ｍは、紙に限定されない。原稿Ｍは、フィルムや布帛等で構成されてもよい。搬送装置７は、原稿サポート３に載置された原稿Ｍを一枚ずつ搬送する。搬送装置７は、搬送経路１２と、第１搬送ローラー対１３と、第２搬送ローラー対１４と、第３搬送ローラー対１５と、第４搬送ローラー対１６と、を備える。

【0010】

搬送経路１２は、供給口４から排出口５までの原稿Ｍの移動経路である。原稿Ｍは、搬送経路１２に沿って、供給口４から排出口５まで搬送される。搬送経路１２に沿って、第１搬送ローラー対１３、第２搬送ローラー対１４、第３搬送ローラー対１５、及び第４搬送ローラー対１６が、配置される。搬送経路１２は、搬送路の一例に対応する。第１搬送ローラー対１３、第２搬送ローラー対１４、第３搬送ローラー対１５、及び第４搬送ローラー対１６のそれぞれは、搬送ローラーの一例である。

【0011】

第１搬送ローラー対１３は、供給口４に供給される原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。原稿サポート３に複数枚の原稿Ｍが載置される場合、第１搬送ローラー対１３は、複数枚の原稿Ｍのうち、最上位に位置する原稿Ｍを搬送経路１２内に供給する。第１搬送ローラー対１３は、第１駆動ローラー１３Ａ、及び第１従動ローラー１３Ｂを備える。第１駆動ローラー１３Ａは、原稿Ｍを搬送させる駆動力を伝達する。第１駆動ローラー１３Ａは、後述する搬送モーター１７の駆動力によって回転駆動する。第１駆動ローラー１３Ａは、回転駆動することによって、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。第１従動ローラー１３Ｂは、第１駆動ローラー１３Ａと接触する。第１従動ローラー１３Ｂは、第１駆動ローラー１３Ａが回転駆動すると従動回転する。第１従動ローラー１３Ｂは、第１駆動ローラー１３Ａと原稿Ｍを挟持し、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。

【0012】

第２搬送ローラー対１４は、第１搬送ローラー対１３に対して、搬送方向Ｔの下流に配置される。第２搬送ローラー対１４は、第１搬送ローラー対１３で搬送された原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。第２搬送ローラー対１４は、第１搬送ローラー対１３で搬送された原稿Ｍを一枚ずつに分離する分離機構として機能する。第２搬送ローラー対１４は、第２駆動ローラー１４Ａ、及び第２従動ローラー１４Ｂを備える。第２駆動ローラー１４Ａは、原稿Ｍを搬送させる駆動力を伝達する。第２駆動ローラー１４Ａは、搬送モーター１７の駆動力によって回転駆動する。第２駆動ローラー１４Ａは、回転駆動することによって、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。第２従動ローラー１４Ｂは、第２駆動ローラー１４Ａと接触する。第２従動ローラー１４Ｂは、第２駆動ローラー１４Ａが回転駆動すると従動回転する。第２従動ローラー１４Ｂは、第２駆動ローラー１４Ａと原稿Ｍを挟持し、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。第２従動ローラー１４Ｂの外周面の原稿Ｍに対する摩擦係数は、第２駆動ローラー１４Ａの外周面の原稿Ｍに対する摩擦係数よりも大きい。第２搬送ローラー対１４の回転により原稿Ｍは１枚ずつに分離される。

【0013】

第３搬送ローラー対１５は、第２搬送ローラー対１４に対して、搬送方向Ｔの下流に配置される。第３搬送ローラー対１５は、第２搬送ローラー対１４で搬送された原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。第３搬送ローラー対１５は、第３駆動ローラー１５Ａ、及び第３従動ローラー１５Ｂを備える。第３駆動ローラー１５Ａは、原稿Ｍを搬送させる駆動力を伝達する。第３駆動ローラー１５Ａは、搬送モーター１７の駆動力によって回転駆動する。第３駆動ローラー１５Ａは、回転駆動することによって、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。第３従動ローラー１５Ｂは、第３駆動ローラー１５Ａと接触する。第３従動ローラー１５Ｂは、第３駆動ローラー１５Ａが回転駆動すると従動回転する。第３従動ローラー１５Ｂは、第３駆動ローラー１５Ａと原稿Ｍを挟持し、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。

【0014】

第４搬送ローラー対１６は、第３搬送ローラー対１５に対して、搬送方向Ｔの下流に配置される。第４搬送ローラー対１６は、第３搬送ローラー対１５で搬送された原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。第４搬送ローラー対１６は、排出口５に向けて原稿Ｍを搬送する。第４搬送ローラー対１６は、第４駆動ローラー１６Ａ、及び第４従動ローラー１６Ｂを備える。第４駆動ローラー１６Ａは、原稿Ｍを搬送させる駆動力を伝達する。第４駆動ローラー１６Ａは、搬送モーター１７の駆動力によって回転駆動する。第４駆動ローラー１６Ａは、回転駆動することによって、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。第４従動ローラー１６Ｂは、第４駆動ローラー１６Ａと接触する。第４従動ローラー１６Ｂは、第４駆動ローラー１６Ａが回転駆動すると従動回転する。第４従動ローラー１６Ｂは、第４駆動ローラー１６Ａと原稿Ｍを挟持し、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送する。

【0015】

読取ユニット８は、搬送経路１２に沿って搬送される原稿Ｍを読み取る。読取ユニット８は、搬送経路１２に沿って配置される。本実施形態では、読取ユニット８は、第３搬送ローラー対１５と第４搬送ローラー対１６との間に配置される。換言すれば、読取ユニット８は、搬送経路１２で第４搬送ローラー対１６の上流に位置する。読取ユニット８は、搬送経路１２で第３搬送ローラー対１５の下流に位置する。読取ユニット８は、第１スキャナー８Ａと、第２スキャナー８Ｂと、を備える。第１スキャナー８Ａと、第２スキャナー８Ｂとは、搬送経路１２を挟んで互いに反対側に位置する。

【0016】

第１スキャナー８Ａは、搬送経路１２に沿って搬送される原稿Ｍの第１面を読み取る。第１スキャナー８Ａは、原稿Ｍの第１面を読み取り、第１読取データを生成する。第１スキャナー８Ａは、第１光源１８Ａ、及び第１イメージセンサー１９Ａを有する。第１光源１８Ａは、原稿Ｍの第１面に光を照射する。第１光源１８Ａは、原稿Ｍの第１面と対向する位置に配置される。第１光源１８Ａは、原稿Ｍの搬送方向Ｔと直交する原稿幅方向に沿って光を照射する。

【0017】

第１イメージセンサー１９Ａは、原稿Ｍの第１面から反射された光を受光する。第１イメージセンサー１９Ａは、光を受光することによって、原稿Ｍの第１面を読み取る。第１イメージセンサー１９Ａは、原稿幅方向に延在して構成される。第１スキャナー８Ａは、第１光源１８Ａからの光を原稿Ｍの第１面に照射し、原稿Ｍの第１面で反射された光を第１イメージセンサー１９Ａで受光する。第１イメージセンサー１９Ａは、第１イメージセンサー１９Ａで光を受光することによって、原稿Ｍの第１面を読み取る。

【0018】

第２スキャナー８Ｂは、搬送経路１２に沿って搬送される原稿Ｍの第２面を読み取る。原稿Ｍの第２面は、原稿Ｍの第１面の裏面である。第２スキャナー８Ｂは、原稿Ｍの第２面を読み取り、第２読取データを生成する。第２スキャナー８Ｂは、第２光源１８Ｂ、及び第２イメージセンサー１９Ｂを有する。第２光源１８Ｂは、原稿Ｍの第２面に光を照射する。第２光源１８Ｂは、原稿Ｍの第２面と対向する位置に配置される。第２光源１８Ｂは、原稿Ｍの搬送方向Ｔと直交する原稿幅方向に沿って光を照射する。第２光源１８Ｂの構成は、第１光源１８Ａと同じでもよいし、異なっていてもよい。第２光源１８Ｂの構成は、第１光源１８Ａと同じであることが好ましい。

【0019】

第２イメージセンサー１９Ｂは、原稿Ｍの第２面から反射された光を受光する。第２イメージセンサー１９Ｂは、光を受光することによって、原稿Ｍの第２面を読み取る。第２イメージセンサー１９Ｂは、原稿幅方向に延在して構成される。第２イメージセンサー１９Ｂの構成は、第１イメージセンサー１９Ａの構成と同じでもよいし、異なっていてもよい。第２イメージセンサー１９Ｂの構成は、第１イメージセンサー１９Ａと同じであることが好ましい。第２スキャナー８Ｂは、第２光源１８Ｂからの光を原稿Ｍの第２面に照射し、原稿Ｍの第２面で反射された光を第２イメージセンサー１９Ｂで受光する。第２イメージセンサー１９Ｂは、第２イメージセンサー１９Ｂで光を受光することによって、原稿Ｍの第２面を読み取る。

【0020】

超音波センサー９は、搬送経路１２に沿って搬送される原稿Ｍの重送を検出する。本実施形態では、超音波センサー９は、第２搬送ローラー対１４と第３搬送ローラー対１５との間に配置される。換言すれば、超音波センサー９は、搬送経路１２で第３搬送ローラー対１５の上流に位置する。超音波センサー９は、搬送経路１２で第２搬送ローラー対１４の下流に位置する。超音波センサー９は、搬送経路１２に沿って配置される。超音波センサー９は、搬送装置７の構成の一部である。超音波センサー９は、送信ユニット２１と、受信ユニット２２と、を備える。送信ユニット２１と受信ユニット２２とは、搬送経路１２を挟んで互いに反対側に位置する。

【0021】

送信ユニット２１は、超音波を送信する。送信ユニット２１は、超音波発信素子を備える。超音波発信素子は、超音波を発信する。超音波発信素子によって発信された超音波は、送信ユニット２１から搬送経路１２に向けて送信される。送信ユニット２１と対向する位置に原稿Ｍが搬送されているときに超音波が送信されると、超音波は、原稿Ｍを通過して受信ユニット２２に送信される。超音波が原稿Ｍを通過するとき、超音波の音圧は減衰する。

【0022】

受信ユニット２２は、超音波を受信する。受信ユニット２２は、超音波受信素子を備える。超音波受信素子は、超音波を受信する。送信ユニット２１から搬送経路１２に向けて送信される超音波は、受信ユニット２２の超音波受信素子によって受信される。受信ユニット２２は、送信ユニット２１から送信され、搬送経路１２を通過した超音波を受信する。送信ユニット２１と対向する位置に原稿Ｍが搬送されているときに超音波が送信されると、受信ユニット２２は、原稿Ｍを通過した超音波を受信する。受信ユニット２２は、超音波の音圧に応じた受信信号を生成する。受信ユニット２２は、生成した受信信号を制御ユニット１１に送信する。

【0023】

送信ユニット２１と受信ユニット２２は、互いに同じ構成を有する。送信ユニット２１、及び受信ユニット２２の構成は、後述される。超音波センサー９は、送信ユニット２１、及び受信ユニット２２を備えるが、この構成に限定されない。送信ユニット２１が、受信ユニット２２の機能を有してもよい。送信ユニット２１は、原稿Ｍから反射された超音波を受信する。送信ユニット２１は、受信した超音波の音圧に応じた受信信号を生成する。送信ユニット２１は、生成した受信信号を制御ユニット１１に送信する。

【0024】

制御ユニット１１は、各種の制御を行うコントローラーである。制御ユニット１１は、一例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有するプロセッサーである。制御ユニット１１は、１つ又は複数のプロセッサーで構成されてもよい。制御ユニット１１は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリーを有してもよい。メモリーは、制御ユニット１１のワークエリアとして機能する。制御ユニット１１は、図示しないメモリーに記憶される制御プログラムを実行することによって、各種の機能部として機能する。

【0025】

制御ユニット１１は、搬送モーター１７の駆動を制御することによって、搬送装置７による原稿Ｍの搬送を制御する。制御ユニット１１は、搬送モーター１７を駆動させることによって、原稿Ｍを搬送経路１２に沿って搬送させる。制御ユニット１１は、原稿Ｍの搬送を開始するタイミング、原稿Ｍの搬送速度、原稿Ｍの搬送停止等を制御する。制御ユニット１１は、読取ユニット８の駆動を制御することによって、原稿Ｍの読取を制御する。制御ユニット１１は、読取ユニット８を動作させることによって、読取ユニット８に原稿Ｍを読み取らせる。制御ユニット１１は、読取ユニット８の読取開始タイミング、読取停止タイミング、片面／両面読取等を制御する。搬送モーター１７は、各種駆動ローラーを駆動させる駆動力を発生する。搬送モーター１７は、発生した駆動力を図示しない駆動伝達機構を介して、各種駆動ローラーに伝達する。搬送モーター１７は、第１駆動ローラー１３Ａ、第２駆動ローラー１４Ａ、第３駆動ローラー１５Ａ、及び第４駆動ローラー１６Ａを回転駆動させる。

【0026】

制御ユニット１１は、超音波センサー９が出力した受信信号を受信する。制御ユニット１１は、受信した受信信号に基づいて、原稿Ｍの重送を検出する。制御ユニット１１は、重送を検出したとき、原稿Ｍの搬送を停止させる。制御ユニット１１は、搬送装置７を制御することによって、原稿Ｍの搬送を停止させる。また、制御ユニット１１は、超音波センサー９の駆動を制御する。制御ユニット１１は、送信ユニット２１の超音波発信素子の駆動を制御する。制御ユニット１１は、受信ユニット２２の超音波受信素子の駆動を制御する。超音波センサー９と制御ユニット１１とは、超音波装置の一例である。超音波センサー９と制御ユニット１１とは、重送検出装置の一例である。

【0027】

送信ユニット２１及び受信ユニット２２は、それぞれ、図３に示す超音波素子基板３１を備える。超音波素子基板３１は、超音波デバイスの一例である。超音波素子基板３１は、複数の超音波素子３２を備える。超音波素子３２は、供給される駆動信号に応じて、超音波を発信したり、超音波を受信したりする。送信ユニット２１の超音波素子基板３１では、超音波素子３２を超音波発信素子３２Ａと呼ぶ。受信ユニット２２の超音波素子基板３１では、超音波素子３２を超音波受信素子３２Ｂと呼ぶ。複数の超音波素子３２は、超音波素子基板３１の主面３３に形成されている。主面３３は、超音波素子基板３１を構成する複数の面のうち最も面積が広い２つの面の一方である。

【0028】

図３を含む複数の図には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が記される。Ｚ軸は、主面３３に垂直な方向に沿う。Ｘ軸は、Ｚ軸と直交する軸である。Ｘ軸は、超音波素子基板３１の長辺と平行な軸である。Ｙ軸は、Ｚ軸及びＸ軸のそれぞれに直交する軸である。Ｙ軸は、超音波素子基板３１の短辺と平行な軸である。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸には、それぞれ、矢印が記される。矢印が示す方向を＋方向とする。＋方向と逆方向を－方向とする。＋Ｚ方向は、主面３３から主面３３の裏面に向かう方向である。図３は、超音波素子基板３１を＋Ｚ方向に平面視した図である。

【0029】

超音波素子基板３１では、複数の超音波素子３２が素子アレイ３５を構成する。素子アレイ３５は、複数の超音波素子３２の配列である。超音波素子基板３１において、複数の超音波素子３２は、Ｘ軸に沿った配列を行とし、Ｙ軸に沿った配列を列とする行列を構成する。図３中のＡ－Ａ線での断面図である図４に示すように、超音波素子基板３１は、基板本体部４１と、振動板４２と、圧電素子４３と、を備える。基板本体部４１と振動板４２と圧電素子４３とは、Ｚ軸に沿って配置される。振動板４２は、基板本体部４１の－Ｚ方向に配置される。圧電素子４３は、振動板４２の－Ｚ方向に配置される。

【0030】

基板本体部４１は、Ｓｉ等の半導体基板で構成される。基板本体部４１には、複数の開口部４５が形成されている。開口部４５は、隔壁４６によって囲まれる。複数の開口部４５は、Ｘ軸、及びＹ軸に沿って設けられる。開口部４５は、基板本体部４１を貫通する。複数の開口部４５は、隔壁４６によって区画される。基板本体部４１の－Ｚ方向に振動板４２が設けられているため、開口部４５の－Ｚ方向の一端が振動板４２によって塞がれる。開口部４５は、＋Ｚ方向に開口する。超音波素子基板３１では、開口部４５を介して振動板４２が露出する。振動板４２は、酸化シリコン及び酸化ジルコニウムの積層体等により構成される。振動板４２は、基板本体部４１の隔壁４６によって支持される。振動板４２の＋Ｚ方向の面である振動面４７を構成する。

【0031】

１つの開口部４５は、１つの圧電素子４３に対応している。圧電素子４３ごとに開口部４５が形成される。基板本体部４１に開口部４５を形成することによって隔壁４６が構成される。換言すれば、基板本体部４１に開口部４５を形成した残りの部分が隔壁４６である。振動板４２のうち１つの開口部４５に重なる部分と、１つの開口部４５に重なる圧電素子４３とが、１つの超音波素子３２を構成する。送信ユニット２１では、１つの超音波素子３２が１つの超音波発信素子３２Ａである。送信ユニット２１では、振動板４２が振動することによって振動面４７から超音波を送信する。超音波発信素子３２Ａは、電気信号を超音波に変換する。超音波受信素子３２Ｂは、超音波を電気信号に変換する。送信ユニット２１では、超音波発信素子３２Ａは、電気信号を超音波に変換し、超音波を送信する。受信ユニット２２では、超音波受信素子３２Ｂは、超音波を受信し、超音波を電気信号に変換する。

【0032】

受信ユニット２２では、１つの超音波素子３２が１つの超音波受信素子３２Ｂである。受信ユニット２２では、振動面４７で超音波を受信することによって振動板４２が振動する。振動板４２の振動に応じて圧電素子４３から電気信号が出力される。圧電素子４３は、振動板４２が超音波を受信して振動したときに、振動を信号に変換する。複数の圧電素子４３は、振動板４２の－Ｚ方向の面に設けられる。圧電素子４３は、開口部４５の－Ｚ方向の位置に配置される。圧電素子４３は、第１電極４９と、圧電体５１と、第２電極５３と、を有する。第１電極４９は、振動板４２の－Ｚ方向の面に配置される。第１電極４９、圧電体５１、第２電極５３は、この順に振動板４２の－Ｚ方向の面に積層される。圧電体５１は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料で構成される。

【0033】

図３に示すように、第１電極４９は、素子アレイ３５の行ごとに複数の圧電素子４３に共通して接続される電極である。第２電極５３は、複数の圧電素子４３に接続される共通電極である。超音波発信素子３２Ａでは、第１電極４９は、複数の圧電素子４３の圧電体５１に電気信号を送信する。圧電体５１は、電気信号によって伸縮する。第１電極４９と第２電極５３との間に所定周波数のパルス波電圧が印加されることによって、圧電体５１は、伸縮する。圧電体５１の伸縮によって、図４に示す振動面４７が開口部４５の開口幅等に応じた周波数で振動する。これにより、超音波発信素子３２Ａは、超音波を発信する。

【0034】

超音波受信素子３２Ｂでは、第１電極４９は、複数の圧電素子４３の圧電体５１から電気信号を受信する。超音波受信素子３２Ｂでは、図４に示す振動面４７が超音波を受けると振動板４２を介して圧電体５１が伸縮する。圧電体５１が伸縮すると、第１電極４９と第２電極５３との間の電位差が変化する。超音波受信素子３２Ｂは、電位差の変化に応じた電気信号を出力する。生成した電気信号は、受信信号として制御ユニット１１に出力される。

【0035】

イメージスキャナー１は、図５に示すように、送信回路５６と、電源回路５７と、受信回路５８とを有する。イメージスキャナー１は、パーソナルコンピューター等の外部機器と通信するためのインターフェイス部を有してもよい。制御ユニット１１は、演算部６１と、メモリー６２と、を有する。演算部６１は、搬送制御部６３と、読取制御部６４と、重送判定部６５と、駆動制御部６６と、を含む。メモリー６２は、制御ユニット１１のワークエリアとして機能する。制御ユニット１１は、メモリー６２に記憶される制御プログラムを実行することによって、各種の機能部として機能する。

【0036】

制御ユニット１１は、メモリー６２に記憶される制御プログラムを実行することによって、搬送制御部６３、読取制御部６４、重送判定部６５、及び駆動制御部６６の各機能部として機能する。搬送制御部６３は、搬送モーター１７の駆動を制御する。搬送制御部６３は、搬送モーター１７の駆動を制御することによって搬送装置７を制御する。読取制御部６４は、読取ユニット８を制御する。読取制御部６４は、読取ユニット８に原稿Ｍの画像を読み取らせる。

【0037】

送信回路５６は、送信ユニット２１の超音波発信素子３２Ａと電気的に接続される。送信回路５６は、制御ユニット１１からの指令に基づいて、各超音波発信素子３２Ａに印加する駆動信号を生成する。電源回路５７は、受信ユニット２２の超音波受信素子３２Ｂと電気的に接続される。電源回路５７は、制御ユニット１１からの指令に基づいて、各超音波受信素子３２Ｂに印加する直流電圧を発生する。送信回路５６及び電源回路５７は、それぞれ、制御ユニット１１の駆動制御部６６によって制御される。受信回路５８は、受信ユニット２２の超音波受信素子３２Ｂから出力された受信信号に各種の処理を施してから、受信信号を制御ユニット１１に出力する。

【0038】

受信回路５８はバンドパスフィルター６７、アンプ６８、サンプルアンドホールド回路６９及びコンパレーター７１を含む。受信ユニット２２から出力された受信信号は、バンドパスフィルター６７に入力される。バンドパスフィルター６７により受信信号からノイズ成分等が除去される。アンプ６８により所定の信号強度以上となるように受信信号が増幅される。次に、受信信号はサンプルアンドホールド回路６９に入力される。サンプルアンドホールド回路６９は所定の周波数で受信信号をサンプリングする。サンプリングされた受信信号はコンパレーター７１に入力される。コンパレーター７１はサンプリングされた受信信号のうち信号強度が所定の判定強度を超える受信信号を検出する。コンパレーター７１は判定強度を超える受信信号を制御ユニット１１に送信する。

【0039】

重送判定部６５は原稿Ｍの重送状態を検出する。受信ユニット２２は、送信ユニット２１から送信され、原稿Ｍを透過した超音波を受信する。受信ユニット２２は、受信した超音波に応じた受信信号を出力する。重送判定部６５は、受信ユニット２２から入力された受信信号に基づいて、原稿Ｍの状態を判定する。受信信号の電圧値が判定値より小さい場合に、重送判定部６５は原稿Ｍが重送されていると判定する。重送判定部６５によって原稿Ｍが重送されていると判定された場合、搬送制御部６３は、原稿Ｍの搬送を停止する。

【0040】

駆動制御部６６は、送信回路５６に駆動信号の発生を指示する。駆動信号の発生指示を受けた送信回路５６は、所定周波数のパルス波電圧を駆動信号として送信ユニット２１に出力する。本実施形態では、送信ユニット２１に出力される駆動信号は、バースト波の駆動信号である。送信回路５６から送信ユニット２１に出力される駆動信号によって超音波発信素子３２Ａを駆動することを発信駆動と呼ぶ。

【0041】

駆動制御部６６は、電源回路５７を制御する。駆動制御部６６は、電源回路５７を制御することによって、超音波受信素子３２Ｂに印加する駆動電圧を制御する。駆動制御部６６は、電源回路５７を制御することによって、超音波受信素子３２Ｂに直流電圧を印加したり、直流電圧の印加を停止したりする。駆動制御部６６は、電源回路５７を制御することによって、超音波受信素子３２Ｂに印加する駆動電圧の電圧値を変化させる。駆動制御部６６が電源回路５７を制御することによって、超音波受信素子３２Ｂに駆動電圧を印加することを受信駆動と呼ぶ。

【0042】

送信ユニット２１、受信ユニット２２、送信回路５６、電源回路５７、受信回路５８、及び駆動制御部６６は、超音波装置７３の構成の一部である。機能部としての駆動制御部６６は、制御部の一例である。超音波装置７３は、送信ユニット２１、受信ユニット２２、送信回路５６、電源回路５７、受信回路５８、及び駆動制御部６６を含む。しかしながら、超音波装置７３の構成要素は、これらに限定されず、他の構成を含んでいてもよい。また、送信ユニット２１、受信ユニット２２、送信回路５６、電源回路５７、受信回路５８、駆動制御部６６、及び重送判定部６５は、重送検出装置の構成の一部である。重送検出装置は、送信ユニット２１、受信ユニット２２、送信回路５６、電源回路５７、受信回路５８、駆動制御部６６、及び重送判定部６５を含む。しかしながら、重送検出装置の構成要素は、これらに限定されず、他の構成を含んでいてもよい。

【0043】

図６に示すように、送信ユニット２１及び受信ユニット２２は、それぞれ、回路基板８１と、シールド８２と、を備える。回路基板８１は、第１面８３と、第２面８４と、を有する。シールド８２は、回路基板８１の第１面８３に配置される。第２面８４は、第１面８３の反対側の面である。第２面８４は、第１面８３の裏面である。図７に示すように、超音波素子基板３１は、回路基板８１に実装される。回路基板８１は、超音波素子基板３１が実装される基板の総称である。このため、送信ユニット２１及び受信ユニット２２は、互いに同じ構成を有するということができる。よって、送信ユニット２１及び受信ユニット２２を、それぞれ超音波ユニット８５と総称することができる。

【0044】

回路基板８１には、複数の配線８６が形成されている。回路基板８１に実装される超音波素子基板３１は、複数の配線８６のうちの一部に電気的に接続されている。送信ユニット２１の超音波素子基板３１は、回路基板８１の配線８６を介して図５に示す送信回路５６に接続されている。受信ユニット２２の超音波素子基板３１は、回路基板８１の配線８６を介して図５に示す電源回路５７及び受信回路５８に接続されている。複数の配線８６は、グランド電極８６Ａ及びグランド電極８６Ｂを含む。グランド電極８６Ａ及びグランド電極８６Ｂは、回路基板８１の配線８６を介して、図示しないイメージスキャナー１の金属フレームに接続されている。これにより、グランド電極８６Ａ及びグランド電極８６Ｂは、シャーシーグランドのグランド電位に保たれる。

【0045】

送信ユニット２１の回路基板８１と、受信ユニット２２の回路基板８１とは、互いに同一の基板であっても、互いに異なる基板であってもよい。送信ユニット２１の回路基板８１に、図５に示す送信回路５６が形成されていてもよい。受信ユニット２２の回路基板８１に、図５に示す電源回路５７及び受信回路５８が形成されていてもよい。なお、回路基板８１を送信ユニット２１と受信ユニット２２とで互いに識別する場合、送信ユニット２１の回路基板８１を送信回路基板８１Ａと呼び、受信ユニット２２の回路基板８１を受信回路基板８１Ｂと呼ぶ。シールド８２は、導電性を有する材料で構成され、超音波素子基板３１や配線８６を電磁ノイズから保護する。本実施形態では、シールド８２は、金属で構成される。

【0046】

シールド８２の第１例について説明する。
シールド８２の第１例をシールド８２Ａと呼ぶ。シールド８２Ａを有する超音波ユニット８５を超音波ユニット８５Ａと呼ぶ。図８に示すように、シールド８２Ａは、本体部８７と、第１脚部８８と、第２脚部８９と、を有する。第１脚部８８及び第２脚部８９は、それぞれ、脚部の一例である。第１脚部８８及び第２脚部８９は、それぞれ、本体部８７から延伸する。本体部８７は、図７に示すように、回路基板８１の第１面８３側から超音波素子基板３１を囲う部分である。本体部８７は、第１面８３に配置される。第１脚部８８及び第２脚部８９は、それぞれ、本体部８７から回路基板８１側に向かって延伸する。回路基板８１には、第１貫通孔９１と、第２貫通孔９２と、が形成されている。第１貫通孔９１及び第２貫通孔９２は、それぞれ、貫通孔の一例である。

【0047】

図９は、図６中のＡ－Ａ線における断面図である。図９に示すように、第１貫通孔９１及び第２貫通孔９２は、それぞれ、回路基板８１の第１面８３と第２面８４との間を貫通する。第１貫通孔９１及び第２貫通孔９２は、第１面８３を平面視したときに、超音波素子基板３１を挟んで互いに反対側に位置する。第１面８３を平面視するとは、回路基板８１を第１面８３に対面した状態で見ることを指す。換言すれば、第１面８３を平面視するとは、回路基板８１を第１面８３から第２面８４に向かう方向に見ることである。

【0048】

第１脚部８８は、第１貫通孔９１を通って第２面８４から突出する。第２脚部８９は、第２貫通孔９２を通って第２面８４から突出する。第１脚部８８及び第２脚部８９は、第１面８３を平面視したときに、超音波素子基板３１を挟んで互いに反対側に位置する。第１脚部８８のうち回路基板８１の第２面８４から突出する部位に第１爪９３が設けられる。第２脚部８９のうち回路基板８１の第２面８４から突出する部位に第２爪９４が設けられる。

【0049】

第１爪９３は、第２面８４を平面視したときに第１貫通孔９１の外に突出する。第２爪９４は、第２面８４を平面視したときに第２貫通孔９２の外に突出する。第１爪９３及び第２爪９４は、それぞれ、突出部の一例である。第２面８４を平面視するとは、回路基板８１を第２面８４に対面した状態で見ることを指す。換言すれば、第２面８４を平面視するとは、回路基板８１を第２面８４から第１面８３に向かう方向に見ることである。第１脚部８８を第１面８３側から第１貫通孔９１に挿入し、且つ第２脚部８９を第１面８３側から第２貫通孔９２に挿入することによって、シールド８２Ａを回路基板８１に取り付けることができる。

【0050】

シールド８２Ａによれば、第２面８４を平面視したときに、第１爪９３が第１貫通孔９１の外に突出し、第２爪９４が第２貫通孔９２の外に突出する。このため、第１爪９３及び第２爪９４が第２面８４に引っ掛かる。よって、第１脚部８８が第１貫通孔９１から抜けることを防止しやすく、第２脚部８９が第２貫通孔９２から抜けることを防止しやすい。この結果、シールド８２Ａを回路基板８１に固定することができる。また、シールド８２Ａによれば、第１面８３を平面視したときに、超音波素子基板３１を挟んで互いに反対側に位置する第１脚部８８及び第２脚部８９によってシールド８２Ａを回路基板８１に固定することができる。この結果、シールド８２Ａを安定して回路基板８１に固定しやすい。

【0051】

第１脚部８８及び第２脚部８９は、それぞれ、弾性を有する。第１脚部８８及び第２脚部８９を互いに内側にたわませた状態で、第１脚部８８を第１貫通孔９１に挿入し、且つ第２脚部８９を第２貫通孔９２に挿入することによって、シールド８２Ａが回路基板８１に取り付けられる。内側とは、第１脚部８８と第２脚部８９とが互いに向き合う方向を指す。第１爪９３及び第２爪９４が第２面８４から突出すると、第１脚部８８及び第２脚部８９のそれぞれのたわみの一部が解放される。第１爪９３及び第２爪９４が第２面８４から突出しても、第１脚部８８及び第２脚部８９には、それぞれ、たわみが残留する。従って、第１爪９３及び第２爪９４が第２面８４から突出すると、第１脚部８８及び第２脚部８９が回路基板８１を互いに外側に向かって付勢する。外側とは、第１脚部８８と第２脚部８９とが互いに向き合う方向とは反対方向を指す。

【0052】

図１０に示すように、第１爪９３は、第１脚部８８の一部に板金の曲げ加工を施すことによって形成されている。第２爪９４は、第２脚部８９の一部に板金の曲げ加工を施すことによって形成されている。第１爪９３及び第２爪９４は、互いに外側に向かって開いている。つまり、第１爪９３及び第２爪９４は、互いに外側に向かって曲げられている。しかしながら、第１爪９３及び第２爪９４が互いに内側に向かって曲げられた構成も採用することができる。この構成でも、第１爪９３が第１貫通孔９１の外に突出し、第２爪９４が第２貫通孔９２の外に突出すれば、シールド８２Ａを回路基板８１に固定することができる。

【0053】

図１１は、図９中のＢ部の拡大図である。図１１に示すように、第１面８３の第１貫通孔９１の周囲に形成されたグランド電極８６Ａは、第１貫通孔９１を通って第２面８４にも広がっている。第１爪９３の先端部は、第２面８４に広がるグランド電極８６Ａに当接する。図示しないが、第１面８３の第２貫通孔９２の周囲に形成されたグランド電極８６Ａは、第２貫通孔９２を通って第２面８４にも広がっている。第２爪９４の先端部は、第２面８４に広がるグランド電極８６Ａに当接する。このため、シールド８２Ａは、グランド電位に保たれる。シールド８２Ａにより、超音波素子基板３１や配線８６を電磁ノイズから保護することができる。

【0054】

図７に示すように、グランド電極８６Ｂは、回路基板８１の第１面８３に形成されている。本実施形態では、回路基板８１の第１面８３に複数のグランド電極８６Ｂが形成されている。本実施形態では、４つのグランド電極８６Ｂが第１面８３に形成されている。図８に示すように、シールド８２Ａは、複数の当接部９６を有する。複数の当接部９６は、それぞれ、本体部８７から延伸している。本実施形態では、シールド８２Ａは、４つの当接部９６を有する。図７に示すように、複数の当接部９６は、それぞれ、本体部８７から回路基板８１の第１面８３に向かって延伸する。

【0055】

複数のグランド電極８６Ｂは、それぞれ、各当接部９６に対応する位置に形成されている。つまり、回路基板８１の第１面８３を平面視したとき、各当接部９６に重なる領域に各グランド電極８６Ｂが位置する。各当接部９６は、対応する各グランド電極８６Ｂに当接する。この構成によれば、当接部９６を介してシールド８２Ａをグランド電極８６Ｂに電気的に接続することができる。さらに、複数の当接部９６と、第１爪９３及び第２爪９４とによって回路基板８１を挟持することによって、回路基板８１に対するシールド８２Ａの固定力を強固にすることができる。

【0056】

シールド８２の第２例について説明する。
シールド８２の第２例をシールド８２Ｂと呼ぶ。シールド８２Ｂを有する超音波ユニット８５を超音波ユニット８５Ｂと呼ぶ。図１２に示すように、超音波ユニット８５Ｂのシールド８２Ｂには、開口９８が形成されている。開口９８は、本体部８７に形成されている。シールド８２Ｂは、本体部８７に開口９８が形成されていることを除いて、シールド８２Ａと同様の構成を有する。以下において、シールド８２Ｂの構成のうちシールド８２Ａと同一の構成については、シールド８２Ａの構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。開口９８は、図１３に示すように、回路基板８１の第１面８３を平面視したときに、超音波素子基板３１に重なる領域に形成されている。このため、本体部８７に開口９８が形成されていても、シールド８２Ｂは、超音波素子基板３１を囲う。この構成によれば、開口９８を介して超音波を通しやすくすることができる。

【0057】

シールド８２の第３例について説明する。
シールド８２の第３例をシールド８２Ｃと呼ぶ。シールド８２Ｃを有する超音波ユニット８５を超音波ユニット８５Ｃと呼ぶ。図１４に示すように、シールド８２Ｃは、第１脚部８８及び第２脚部８９のそれぞれに、導入部１０１が形成されている。シールド８２Ｃは、導入部１０１を有することを除いて、シールド８２Ａと同様の構成を有する。以下において、シールド８２Ｃの構成のうちシールド８２Ａと同一の構成については、シールド８２Ａの構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。導入部１０１は、第１脚部８８の本体部８７側とは反対側の端部に形成されている。導入部１０１は、第２脚部８９の本体部８７側とは反対側の端部に形成されている。

【0058】

図１５に示すように、第１脚部８８の導入部１０１と、第２脚部８９の導入部１０１とは、互いに内側に向かって曲げられている。他の観点では、第１脚部８８の導入部１０１と、第２脚部８９の導入部１０１とは、互いに線対称となる向きに傾斜する。第１脚部８８の導入部１０１と、第２脚部８９の導入部１０１とは、互いに線対称となる向きに曲げられている。第１脚部８８の導入部１０１は、第１脚部８８の先端に板金の曲げ加工を施すことによって形成されている。第２脚部８９の導入部１０１は、第２脚部８９の先端に板金の曲げ加工を施すことによって形成されている。図１６に示すように、シールド８２Ｃに導入部１０１が形成されているので、第１脚部８８を第１貫通孔９１に導入しやすく、且つ第２脚部８９を第２貫通孔９２に導入しやすい。

【0059】

さらに、シールド８２Ｃでは、図１４に示すように、導入部１０１が先端部１０２を有する。先端部１０２は、導入部１０１の本体部８７側とは反対側の端部に形成されている。先端部１０２は、第１脚部８８及び第２脚部８９のそれぞれのうち本体部８７側の部位における幅寸法Ｈ１よりも小さい幅寸法Ｈ２を有する。つまり、シールド８２Ｃでは、第１脚部８８の先端部位が本体部８７側の部位よりも細く形成されている。同様に、シールド８２Ｃでは、第２脚部８９の先端部位が本体部８７側の部位よりも細く形成されている。先端部１０２を有するシールド８２Ｃでは、第１脚部８８を第１貫通孔９１に一層導入しやすく、且つ第２脚部８９を第２貫通孔９２に一層導入しやすい。なお、シールド８２Ｃにシールド８２Ｂの開口９８を適用した構成も採用することができる。

【符号の説明】

【0060】

１…イメージスキャナー、４…供給口、５…排出口、７…搬送装置、８…読取ユニット、９…超音波センサー、１１…制御ユニット、１２…搬送経路、１３…第１搬送ローラー対、１４…第２搬送ローラー対、１５…第３搬送ローラー対、１６…第４搬送ローラー対、１７…搬送モーター、１９Ａ…第１イメージセンサー、１９Ｂ…第２イメージセンサー、２１…送信ユニット、２２…受信ユニット、３２…超音波素子、３２Ａ…超音波発信素子、３２Ｂ…超音波受信素子、４２…振動板、４３…圧電素子、４９…第１電極、５１…圧電体、５３…第２電極、５７…電源回路、６５…重送判定部、６６…駆動制御部、７３…超音波装置、８１…回路基板、８１Ａ…送信回路基板、８１Ｂ…受信回路基板、８２…シールド、８２Ａ…シールド、８２Ｂ…シールド、８２Ｃ…シールド、８３…第１面、８４…第２面、８５…超音波ユニット、８５Ａ…超音波ユニット、８５Ｂ…超音波ユニット、８５Ｃ…超音波ユニット、８６…配線、８６Ａ…グランド電極、８６Ｂ…グランド電極、８７…本体部、８８…第１脚部、８９…第２脚部、９１…第１貫通孔、９２…第２貫通孔、９３…第１爪、９４…第２爪、９６…当接部、９８…開口、１０１…導入部、１０２…先端部、Ｈ１…幅寸法、Ｈ２…幅寸法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】