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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-10
(45)【発行日】2024-06-18
(54)【発明の名称】搬送装置、イメージスキャナー、及びプリンター
(51)【国際特許分類】
B65H 7/12 20060101AFI20240611BHJP
B65H 5/38 20060101ALI20240611BHJP
G01B 17/02 20060101ALI20240611BHJP
【ＦＩ】
B65H7/12
B65H5/38
G01B17/02 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019235873
(22)【出願日】2019-12-26
(65)【公開番号】P2021104868
(43)【公開日】2021-07-26
【審査請求日】2022-11-24
(73)【特許権者】
【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】大澤 栄治
【審査官】羽鳥 公一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１９９３３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１４８５０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１６６６５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／００１７６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－２４９４８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６２１２１３０（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｈ ５／００
Ｂ６５Ｈ ５／０４
Ｂ６５Ｈ ５／０８－５／２０
Ｂ６５Ｈ ５／２４－７／２０
Ｂ６５Ｈ ２９／５２
Ｂ６５Ｈ ４３／００－４３／０８
Ｇ０１Ｂ １７／００－１７／０８
Ｈ０４Ｎ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
メディアが搬送される搬送路と、超音波を送信する送信部と、
超音波を受信する受信部と、
前記搬送路と前記送信部との間に設けられる第一ガイドと、を備え、
前記第一ガイドは、前記送信部が送信する超音波が通過する第一貫通孔を備え、
前記第一貫通孔と前記送信部との距離は、前記送信部が送信する超音波の近距離音場限
界距離であり、
前記搬送路は、前記送信部と前記受信部との間に設けられ、かつ、前記送信部が送信す
る超音波の遠距離音場に設けられている
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項2】
請求項１に記載の搬送装置において、前記搬送路と前記受信部との間に設けられる第二ガイドと、を備え、
前記第二ガイドは、前記メディアから送信される超音波が通過する第二貫通孔を備える
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項3】
請求項２に記載の搬送装置において、前記送信部の超音波を送信する送信面を音軸に沿って前記第一ガイドに投影した投影面
積をＴ０、前記受信部の超音波を受信する受信面を前記音軸に沿って前記第二ガイドに投
影した投影面積をＲ０、前記第二貫通孔の開口面積をＲ１とし、前記送信部から送信され
る超音波の前記近距離音場限界距離での前記搬送路に平行なビーム断面の断面積をＴＮと
した場合に、Ｔ０≧ＴＮ、Ｒ０＜Ｒ１、Ｒ０＜ＴＮの関係を満たす
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項4】
請求項３に記載の搬送装置において、前記第一貫通孔の開口面積をＴ１とした場合に、Ｔ０≧Ｔ１の関係を満たす
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の搬送装置と、前記搬送装置により搬送された前記メディアに形成された画像を読み取るスキャン部と
、
を備えることを特徴とするイメージスキャナー。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の搬送装置と、前記搬送装置により搬送された前記メディアに画像を形成する印刷部と、
を備えることを特徴とするプリンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、メディアを搬送する搬送装置、イメージスキャナー、及びプリンターに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、紙面やフィルムなどのシート状のメディアを搬送する搬送装置が知られている。このような搬送装置では、メディアの重送を検出したり、メディアの厚さや種別を判定したりする場合に、メディアの搬送位置に超音波センサーを設けることがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１は、メディアを搬送する搬送路を挟んで、超音波を送信する送信器と、超音波を受信する受信機が設けられている。搬送路と送信器の間、及び搬送路と受信器との間に、それぞれ、搬送ガイド板が設けられている。また、搬送路と送信器の間に設けられる搬送ガイドは、超音波を通過させる入射口を備え、搬送路と受信機の間に設けられる搬送ガイドは、超音波を通過させる出射口を備えている。そして、この搬送装置では、入射口は、送信器の超音波の送信面よりも大きく開口し、出射口は、受信器の超音波の受信面以下となるように開口する。これにより、送信器から送信された超音波の一部が多重反射されてノイズ成分として受信器で受信される不都合を抑制できる。
特許文献１は、メディアを搬送する搬送路を挟んで、超音波を送信する送信器と、超音波を受信する受信機が設けられている。搬送路と送信器の間、及び搬送路と受信器との間に、それぞれ、搬送ガイド板が設けられている。また、搬送路と送信器の間に設けられる搬送ガイドは、超音波を通過させる入射口を備え、搬送路と受信機の間に設けられる搬送ガイドは、超音波を通過させる出射口を備えている。そして、この搬送装置では、入射口は、送信器の超音波の送信面よりも大きく開口し、出射口は、受信器の超音波の受信面以下となるように開口する。これにより、送信器から送信された超音波の一部が多重反射されてノイズ成分として受信器で受信される不都合を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－２０７８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、送信器から送信される超音波（送信波）は、近距離音場限界距離内では、平面波として伝搬され、超音波の音圧分布が複雑となる。したがって、特許文献１のような搬送装置で、近距離音場限界距離内にメディアが位置すると、メディアから受信器に向かう超音波（受信波）にも、複雑な音圧分布が重畳してしまい、ノイズ成分を含む受信信号が受信器から出力される。このため、搬送装置で搬送されたメディアが重送されているか否かを受信信号に基づいて判定する場合、或いは、メディアの厚みや種類を受信信号に基づいて判定する場合に、判定精度が低下する、との課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第一態様の搬送装置は、メディアが搬送される搬送路と、前記搬送路に搬送された前記メディアに超音波を送信する送信部と、前記メディアからの超音波を受信する受信部と、を備え、前記搬送路は、前記送信部と前記受信部との間に設けられ、かつ、前記送信部から送信される超音波の遠距離音場に設けられている。
【0006】
第二態様のイメージスキャナーは、第一態様の搬送装置と、前記搬送装置により搬送された前記メディアに形成された画像を読み取るスキャン部と、を備える。
【0007】
第三態様のプリンターは、第一態様の搬送装置と、前記搬送装置により搬送された前記メディアに画像を形成する印刷部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第一実施形態に係るイメージスキャナーの概略構成を示す外観図。
【図2】第一実施形態のイメージスキャナーの概略を示す側断面図。
【図3】超音波センサーの概略構成を示す断面図。
【図4】超音波センサーにおける送信本体部の一部の概略構成を示す断面図。
【図5】送信波のビーム形状と、送信部、受信部、第一貫通孔、及び第二貫通孔の位置とを説明する図。
【図6】送信面からの距離が近距離音場内のＬ１となる位置での音圧分布を示す図。
【図7】送信面からの距離が近距離音場内のＬ２となる位置での音圧分布を示す図。
【図8】送信面からの距離が近距離音場内のＬ３となる位置での音圧分布を示す図。
【図9】送信面からの距離が近距離音場限界距離ＬＮとなる位置での音圧分布を示す図。
【図10】送信面からの距離が遠距離音場の距離Ｌ４となる位置での音圧分布を示す図。
【図11】送信波の音軸に沿った音圧の大きさを示す図。
【図12】送信面の投影面積を変化させた場合の各々について、送信面からの距離と、送信波のビーム径との関係とを示した図。
【図13】受信部の投影面積に対し、第二貫通孔の開口面積を変化させた場合の、受信部からの受信信号の信号値を示す図。
【図14】イメージスキャナーの制御構成を示すブロック図。
【図15】第二実施形態のプリンターの概略構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のイメージスキャナー１０の概略構成を示す外観図である。図２は、イメージスキャナー１０の搬送部の概略を示す側断面図である。なお、図２では、搬送方向に対して直交するＸ方向からイメージスキャナー１０を見た際の側断面図である。
［イメージスキャナー１０の概略構成］
図１に示すように、本実施形態のイメージスキャナー１０は、装置本体（以降、本体１１と略す）と、メディアＰ（図２参照）が載置されるトレイ１２と、を備える。本体１１の内部には、図２に示すように、メディアＰを搬送する搬送部１３と、搬送されたメディアＰの画像を読み取るスキャン部１４と、メディアＰの重送を検出する超音波センサー１５と、イメージスキャナー１０を制御する制御部１６と、が設けられている。なお、メディアＰとしては、例えば、紙面、フィルム、布帛等、種々のメディアを対象物とすることができる。
本体１１には、図１及び図２に示すように、トレイ１２との接続位置に給送口１１Ａが設けられている。トレイ１２に載置されたメディアＰは、給送口１１Ａへ１枚ずつ給送される。給送されたメディアＰは、搬送部１３により、本体１１内の所定の搬送路１３０に沿って搬送される。そして、その搬送途中の読取位置で、スキャン部１４により画像が読み取られた後、本体１１の前側下部に開口する排出口１１Ｂから排出される。また、イメージスキャナー１０のうち、メディアＰを搬送路１３０に搬送する搬送部１３、搬送路１３０、及び超音波センサー１５により搬送装置が構成されている。
以下、本発明に係る第一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のイメージスキャナー１０の概略構成を示す外観図である。図２は、イメージスキャナー１０の搬送部の概略を示す側断面図である。なお、図２では、搬送方向に対して直交するＸ方向からイメージスキャナー１０を見た際の側断面図である。
［イメージスキャナー１０の概略構成］
図１に示すように、本実施形態のイメージスキャナー１０は、装置本体（以降、本体１１と略す）と、メディアＰ（図２参照）が載置されるトレイ１２と、を備える。本体１１の内部には、図２に示すように、メディアＰを搬送する搬送部１３と、搬送されたメディアＰの画像を読み取るスキャン部１４と、メディアＰの重送を検出する超音波センサー１５と、イメージスキャナー１０を制御する制御部１６と、が設けられている。なお、メディアＰとしては、例えば、紙面、フィルム、布帛等、種々のメディアを対象物とすることができる。
本体１１には、図１及び図２に示すように、トレイ１２との接続位置に給送口１１Ａが設けられている。トレイ１２に載置されたメディアＰは、給送口１１Ａへ１枚ずつ給送される。給送されたメディアＰは、搬送部１３により、本体１１内の所定の搬送路１３０に沿って搬送される。そして、その搬送途中の読取位置で、スキャン部１４により画像が読み取られた後、本体１１の前側下部に開口する排出口１１Ｂから排出される。また、イメージスキャナー１０のうち、メディアＰを搬送路１３０に搬送する搬送部１３、搬送路１３０、及び超音波センサー１５により搬送装置が構成されている。
【0010】
［搬送部１３の構成］
搬送部１３は、トレイ１２に積載（セット）された複数枚のメディアＰを、搬送路１３０に沿って、搬送方向に１枚ずつ搬送する。すなわち、搬送部１３は、給送口１１Ａから送られたメディアＰを本体１１内へ案内しつつ給送し、給送したメディアＰを搬送路１３０に沿って搬送する。
搬送部１３は、トレイ１２に積載（セット）された複数枚のメディアＰを、搬送路１３０に沿って、搬送方向に１枚ずつ搬送する。すなわち、搬送部１３は、給送口１１Ａから送られたメディアＰを本体１１内へ案内しつつ給送し、給送したメディアＰを搬送路１３０に沿って搬送する。
【0011】
より具体的には、搬送部１３は、本体１１内のメディアＰの搬送方向の上流側に配置された第一給送ローラー対１３１と、第一給送ローラー対１３１よりも搬送方向の下流側に配置された第二給送ローラー対１３２とを備える。さらに、搬送部１３は、メディアＰの読取位置を挟んで搬送方向の上流側に配置された第一搬送ローラー対１３３と、下流側に配置された第二搬送ローラー対１３４とを備える。
【0012】
第一給送ローラー対１３１は、第一駆動ローラー１３１Ａと第一従動ローラー１３１Ｂとにより構成される。同様に、第二給送ローラー対１３２は、第二駆動ローラー１３２Ａと第二従動ローラー１３２Ｂとにより構成される。また、第一搬送ローラー対１３３は、第三駆動ローラー１３３Ａと第三従動ローラー１３３Ｂとにより構成される。同様に、第二搬送ローラー対１３４は、第四駆動ローラー１３４Ａと第四従動ローラー１３４Ｂとにより構成される。各従動ローラー１３１Ｂ～１３４Ｂは、それぞれが対をなす駆動ローラー１３１Ａ～１３４Ａの回転により従動する。
【0013】
各ローラー対１３１～１３４を構成する各駆動ローラー１３１Ａ～１３４Ａは、それらの動力源である搬送モーター１３５の動力により回転駆動する。なお、搬送モーター１３５は、制御部１６により制御され、各駆動ローラー１３１Ａ～１３４Ａを駆動させる。
また、第二給送ローラー対１３２を構成する第二従動ローラー１３２Ｂはリタードローラーとなっており、その外周面のメディアＰに対する摩擦係数が、第二駆動ローラー１３２Ａの外周面のメディアＰに対する摩擦係数よりも大きくなっている。このため、第二給送ローラー対１３２は、メディアＰを１枚ずつ分離して搬送方向の下流側へ送り出す分離機構として機能する。よって、第一給送ローラー対１３１の回転によりトレイ１２に積載された複数のメディアＰは、例えば最下位のものから順番に１枚ずつ給送口１１Ａから本体１１内へ給送され、さらに第二給送ローラー対１３２の回転により１枚ずつ分離されて搬送方向の下流側へ給送される。
また、第二給送ローラー対１３２を構成する第二従動ローラー１３２Ｂはリタードローラーとなっており、その外周面のメディアＰに対する摩擦係数が、第二駆動ローラー１３２Ａの外周面のメディアＰに対する摩擦係数よりも大きくなっている。このため、第二給送ローラー対１３２は、メディアＰを１枚ずつ分離して搬送方向の下流側へ送り出す分離機構として機能する。よって、第一給送ローラー対１３１の回転によりトレイ１２に積載された複数のメディアＰは、例えば最下位のものから順番に１枚ずつ給送口１１Ａから本体１１内へ給送され、さらに第二給送ローラー対１３２の回転により１枚ずつ分離されて搬送方向の下流側へ給送される。
【0014】
［スキャン部１４の構成］
図２に示すように、搬送路１３０の第一搬送ローラー対１３３と、第二搬送ローラー対１３４との間には、メディアＰの画像を読み取る読取位置が設けられ、スキャン部１４が設けられている。
スキャン部１４は、例えば、搬送路１３０を挟む両側に設けられた第１スキャン部１４Ａと第２スキャン部１４Ｂとを含む。このスキャン部１４は、搬送中のメディアＰに光を照射可能な光源１４１と、主走査方向（搬送方向に交差するＸ方向）に延びるイメージセンサー１４２とにより構成される。メディアＰの片面（表面）を読み取る通常読取モードのときは、第１スキャン部１４Ａが読取動作を行い、メディアＰの両面（表裏面）を読み取る両面読取モードのときは、第１スキャン部１４Ａと第２スキャン部１４Ｂとが共に読取動作を行う。スキャン部１４（１４Ａ，１４Ｂ）を構成する光源１４１及びイメージセンサー１４２は、制御部１６に接続され、制御部１６の制御によって、メディアＰの画像を読み取るスキャン処理を実施する。
図２に示すように、搬送路１３０の第一搬送ローラー対１３３と、第二搬送ローラー対１３４との間には、メディアＰの画像を読み取る読取位置が設けられ、スキャン部１４が設けられている。
スキャン部１４は、例えば、搬送路１３０を挟む両側に設けられた第１スキャン部１４Ａと第２スキャン部１４Ｂとを含む。このスキャン部１４は、搬送中のメディアＰに光を照射可能な光源１４１と、主走査方向（搬送方向に交差するＸ方向）に延びるイメージセンサー１４２とにより構成される。メディアＰの片面（表面）を読み取る通常読取モードのときは、第１スキャン部１４Ａが読取動作を行い、メディアＰの両面（表裏面）を読み取る両面読取モードのときは、第１スキャン部１４Ａと第２スキャン部１４Ｂとが共に読取動作を行う。スキャン部１４（１４Ａ，１４Ｂ）を構成する光源１４１及びイメージセンサー１４２は、制御部１６に接続され、制御部１６の制御によって、メディアＰの画像を読み取るスキャン処理を実施する。
【0015】
［超音波センサー１５の構成］
超音波センサー１５は、例えば、搬送方向で、第二給送ローラー対１３２と第一搬送ローラー対１３３との間の位置に設けられている。この超音波センサー１５は、重送センサーであり、搬送部１３により搬送路１３０に沿って搬送されるメディアＰの重送を検出する。
超音波センサー１５は、例えば、搬送方向で、第二給送ローラー対１３２と第一搬送ローラー対１３３との間の位置に設けられている。この超音波センサー１５は、重送センサーであり、搬送部１３により搬送路１３０に沿って搬送されるメディアＰの重送を検出する。
【0016】
図３は、超音波センサー１５の概略構成を示す断面図である。なお、図３は、超音波センサー１５を、搬送方向から見た際の断面図を示す。なお、搬送方向のうち、超音波センサー１５が設けられる位置での方向をＹ方向とする。
図３に示すように、超音波センサー１５は、送信部１５１と、受信部１５２とを備える。また、送信部１５１と搬送路１３０の間には、第一ガイド１３６が設けられ、受信部１５２と搬送路１３０との間には、第二ガイド１３７とが設けられている。これらの第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７は、搬送路１３０に平行なガイド面を備え、メディアＰは、当該ガイド面に沿って搬送される。すなわち、第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７は、搬送部１３とともに、搬送路１３０を形成する。
図３に示すように、超音波センサー１５は、送信部１５１と、受信部１５２とを備える。また、送信部１５１と搬送路１３０の間には、第一ガイド１３６が設けられ、受信部１５２と搬送路１３０との間には、第二ガイド１３７とが設けられている。これらの第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７は、搬送路１３０に平行なガイド面を備え、メディアＰは、当該ガイド面に沿って搬送される。すなわち、第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７は、搬送部１３とともに、搬送路１３０を形成する。
【0017】
この超音波センサー１５では、搬送部１３により搬送されるメディアＰに対して送信部１５１から超音波を発信する。送信部１５１から送信された超音波は、第一ガイド１３６に設けられた第一貫通孔１３６Ａを通過してメディアＰに入力される。メディアＰを透過した超音波は、第二ガイド１３７の第二貫通孔１３７Ａを通過して受信部１５２で受信される。そして、受信部１５２で超音波が受信されると、受信部１５２から受信した超音波の音圧に応じた受信信号が出力され、この受信信号の信号強度に基づいてメディアＰの重送が検出される。なお、以降の説明にあたり、送信部１５１から送信される超音波を送信波と称し、受信部１５２で受信される超音波を受信波と称する場合がある。
【0018】
ここで、図３に示すように、受信部１５２は、送信部１５１から送信される送信波の音軸１５Ｃ上に配置されている。また、送信部１５１は、搬送路１３０及び搬送路１３０に搬送されるメディアＰの法線に対して、音軸１５Ｃが所定の角度θ（例えば２０°）で傾斜するように配置されている。
つまり、音軸１５Ｃが、メディアＰの表面の法線方向と一致する場合、送信部１５１から送信された超音波が、メディアＰと送信部１５１との間で多重反射するおそれがある。また、メディアＰを通過した超音波が受信部１５２とメディアＰとの間で多重反射する虞がある。この場合、受信部１５２では、送信部１５１からメディアＰを通過して受信部１５２で受信される超音波（測定したい超音波）に加えて、多重反射による超音波も受信部１５２で受信されることになり、正確な重送判定ができない。
これに対して、音軸１５ＣをメディアＰの表面の法線に対して傾斜させることで、受信部１５２における多重反射された超音波等の不要な超音波成分の受信を低減でき、精度の高い重送判定が可能となる。
つまり、音軸１５Ｃが、メディアＰの表面の法線方向と一致する場合、送信部１５１から送信された超音波が、メディアＰと送信部１５１との間で多重反射するおそれがある。また、メディアＰを通過した超音波が受信部１５２とメディアＰとの間で多重反射する虞がある。この場合、受信部１５２では、送信部１５１からメディアＰを通過して受信部１５２で受信される超音波（測定したい超音波）に加えて、多重反射による超音波も受信部１５２で受信されることになり、正確な重送判定ができない。
これに対して、音軸１５ＣをメディアＰの表面の法線に対して傾斜させることで、受信部１５２における多重反射された超音波等の不要な超音波成分の受信を低減でき、精度の高い重送判定が可能となる。
【0019】
［第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７の構成］
第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７は、搬送路１３０に対向する第一ガイド面１３６Ｂ及び第二ガイド面１３７Ｂを有し、メディアＰを案内する。本実施形態では、第二ガイド１３７の第二ガイド面１３７Ｂは、搬送路１３０と一致（または略一致）する。つまり、本実施形態では、メディアＰは、第二ガイド１３７の第二ガイド面１３７Ｂに沿って搬送される。
また、第一ガイド１３６は、音軸１５Ｃに沿って貫通し、送信波が通過する第一貫通孔１３６Ａを備える。
同様に、第二ガイド１３７は、音軸１５Ｃに沿って貫通し、受信波が通過する第二貫通孔１３７Ａを備える。なお、第一貫通孔１３６Ａ、第二貫通孔１３７Ａの開口面積に関する詳細な説明は後述する。
第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７は、搬送路１３０に対向する第一ガイド面１３６Ｂ及び第二ガイド面１３７Ｂを有し、メディアＰを案内する。本実施形態では、第二ガイド１３７の第二ガイド面１３７Ｂは、搬送路１３０と一致（または略一致）する。つまり、本実施形態では、メディアＰは、第二ガイド１３７の第二ガイド面１３７Ｂに沿って搬送される。
また、第一ガイド１３６は、音軸１５Ｃに沿って貫通し、送信波が通過する第一貫通孔１３６Ａを備える。
同様に、第二ガイド１３７は、音軸１５Ｃに沿って貫通し、受信波が通過する第二貫通孔１３７Ａを備える。なお、第一貫通孔１３６Ａ、第二貫通孔１３７Ａの開口面積に関する詳細な説明は後述する。
【0020】
［送信部１５１の構成］
送信部１５１は、送信台座部１５１Ａと、送信本体部１５１Ｂと、送信側シールド１５１Ｃと、送信回路基板３１と、を備える。送信本体部１５１Ｂは、送信台座部１５１Ａに固定されており、これらの送信台座部１５１Ａ及び送信本体部１５１Ｂが送信側シールド１５１Ｃの内部に収納される。また、この送信側シールド１５１Ｃは、送信回路基板３１に固定される。送信回路基板３１は、本体１１内において、例えば搬送路１３０に対して平行となるように固定されている。
送信部１５１は、送信台座部１５１Ａと、送信本体部１５１Ｂと、送信側シールド１５１Ｃと、送信回路基板３１と、を備える。送信本体部１５１Ｂは、送信台座部１５１Ａに固定されており、これらの送信台座部１５１Ａ及び送信本体部１５１Ｂが送信側シールド１５１Ｃの内部に収納される。また、この送信側シールド１５１Ｃは、送信回路基板３１に固定される。送信回路基板３１は、本体１１内において、例えば搬送路１３０に対して平行となるように固定されている。
【0021】
送信台座部１５１Ａは、基端側端面１５１Ｄが、送信回路基板３１に固定され、基端側端面１５１Ｄとは反対側の先端側端面１５１Ｅが、基端側端面１５１Ｄに対して角度θで傾斜する。そして、先端側端面１５１Ｅに送信本体部１５１Ｂが固定されることで、送信部１５１の超音波の送信面１５１Ｆが音軸１５Ｃに対して直交する角度で固定される。
【0022】
送信側シールド１５１Ｃは、例えば円筒状や矩形筒状の筒形状に形成され、送信側シールド１５１Ｃの内部に送信台座部１５１Ａ及び送信本体部１５１Ｂが挿通されて収納される。この送信側シールド１５１Ｃは、例えば金属等の導電性素材により形成されており、静電気及び電磁波ノイズを抑制する。
また、送信側シールド１５１Ｃの搬送路１３０に対向する筒端面は、開口端であり、送信本体部１５１Ｂからの送信波が通過可能となる。さらに、送信側シールド１５１Ｃの開口端から送信本体部１５１Ｂの間に、超音波が通過する多数の孔部が設けられた第一保護部材１５１Ｇを設けてもよい。このような第一保護部材１５１Ｇとしては、例えば、金属メッシュ等を例示できる。第一保護部材１５１Ｇを設けることで、送信側シールド１５１Ｃ内への異物の侵入を抑制することが可能となる。
また、送信側シールド１５１Ｃの開口端とは反対側の他端は、送信回路基板３１に固定される。
なお、本実施形態では、送信回路基板３１に、送信台座部１５１Ａ及び送信本体部１５１Ｂを収納した送信側シールド１５１Ｃが固定される構成を例示するが、これに限定されない。例えば、送信台座部１５１Ａ、送信本体部１５１Ｂ、及び送信回路基板３１が、送信側シールド１５１Ｃ内に収納される構成としてもよい。この場合、送信側シールド１５１Ｃを、本体１１内の、第一貫通孔１３６Ａに対向する所定位置に固定すればよい。
また、送信側シールド１５１Ｃの搬送路１３０に対向する筒端面は、開口端であり、送信本体部１５１Ｂからの送信波が通過可能となる。さらに、送信側シールド１５１Ｃの開口端から送信本体部１５１Ｂの間に、超音波が通過する多数の孔部が設けられた第一保護部材１５１Ｇを設けてもよい。このような第一保護部材１５１Ｇとしては、例えば、金属メッシュ等を例示できる。第一保護部材１５１Ｇを設けることで、送信側シールド１５１Ｃ内への異物の侵入を抑制することが可能となる。
また、送信側シールド１５１Ｃの開口端とは反対側の他端は、送信回路基板３１に固定される。
なお、本実施形態では、送信回路基板３１に、送信台座部１５１Ａ及び送信本体部１５１Ｂを収納した送信側シールド１５１Ｃが固定される構成を例示するが、これに限定されない。例えば、送信台座部１５１Ａ、送信本体部１５１Ｂ、及び送信回路基板３１が、送信側シールド１５１Ｃ内に収納される構成としてもよい。この場合、送信側シールド１５１Ｃを、本体１１内の、第一貫通孔１３６Ａに対向する所定位置に固定すればよい。
【0023】
受信部１５２は、送信部１５１と略同様の構成を有する。すなわち、受信部１５２は、受信台座部１５２Ａと、受信本体部１５２Ｂと、受信側シールド１５２Ｃとを備え、受信回路基板３２に固定される。受信回路基板３２は、本体１１内において、例えば搬送路１３０に対して平行に固定されている。
受信台座部１５２Ａは、基端側端面１５２Ｄが、受信回路基板３２に固定され、基端側端面１５２Ｄとは反対側の先端側端面１５２Ｅが、基端側端面１５２Ｄに対して角度θで傾斜する。そして先端側端面１５２Ｅに受信本体部１５２Ｂが固定されることで、受信部１５２の超音波の受信面１５２Ｆが音軸１５Ｃに対して直交する角度で固定される。
受信側シールド１５２Ｃは、例えば円筒状や矩形筒状の筒形状に形成され、受信台座部１５２Ａ及び受信本体部１５２Ｂが内部に収納される。この受信側シールド１５２Ｃは、例えば金属等の導電性素材により形成されており、静電気及び電磁波ノイズを抑制する。
受信側シールド１５２Ｃの搬送路１３０に対向する筒端面は、開口端であり、メディアＰからの受信波が通過可能となる。さらに、受信側シールド１５２Ｃの開口端から受信本体部１５２Ｂの間に、超音波が通過する多数の孔部が設けられた第二保護部材１５２Ｇを設けてもよい。このような第二保護部材１５２Ｇとしては、例えば、金属メッシュ等を例示できる。保護部材を設けることで、受信側シールド１５２Ｃ内への異物の侵入を抑制することが可能となる。
受信側シールド１５２Ｃの開口端とは反対側の他端は、受信回路基板３２に固定されている。
なお、本実施形態では、受信回路基板３２に、受信台座部１５２Ａ及び受信本体部１５２Ｂを収納した受信側シールド１５２Ｃが固定される構成を例示するが、これに限定されない。例えば、受信台座部１５２Ａ、受信本体部１５２Ｂ、及び受信回路基板３２が、受信側シールド１５２Ｃ内に収納される構成としてもよい。この場合、受信側シールド１５２Ｃを、本体１１内の、第二貫通孔１３７Ａに対向する所定位置に固定すればよい。
受信台座部１５２Ａは、基端側端面１５２Ｄが、受信回路基板３２に固定され、基端側端面１５２Ｄとは反対側の先端側端面１５２Ｅが、基端側端面１５２Ｄに対して角度θで傾斜する。そして先端側端面１５２Ｅに受信本体部１５２Ｂが固定されることで、受信部１５２の超音波の受信面１５２Ｆが音軸１５Ｃに対して直交する角度で固定される。
受信側シールド１５２Ｃは、例えば円筒状や矩形筒状の筒形状に形成され、受信台座部１５２Ａ及び受信本体部１５２Ｂが内部に収納される。この受信側シールド１５２Ｃは、例えば金属等の導電性素材により形成されており、静電気及び電磁波ノイズを抑制する。
受信側シールド１５２Ｃの搬送路１３０に対向する筒端面は、開口端であり、メディアＰからの受信波が通過可能となる。さらに、受信側シールド１５２Ｃの開口端から受信本体部１５２Ｂの間に、超音波が通過する多数の孔部が設けられた第二保護部材１５２Ｇを設けてもよい。このような第二保護部材１５２Ｇとしては、例えば、金属メッシュ等を例示できる。保護部材を設けることで、受信側シールド１５２Ｃ内への異物の侵入を抑制することが可能となる。
受信側シールド１５２Ｃの開口端とは反対側の他端は、受信回路基板３２に固定されている。
なお、本実施形態では、受信回路基板３２に、受信台座部１５２Ａ及び受信本体部１５２Ｂを収納した受信側シールド１５２Ｃが固定される構成を例示するが、これに限定されない。例えば、受信台座部１５２Ａ、受信本体部１５２Ｂ、及び受信回路基板３２が、受信側シールド１５２Ｃ内に収納される構成としてもよい。この場合、受信側シールド１５２Ｃを、本体１１内の、第二貫通孔１３７Ａに対向する所定位置に固定すればよい。
【0024】
また、本実施形態では、送信回路基板３１及び受信回路基板３２がそれぞれ独立して設けられる例を示すが、これに限定されず、送信回路基板３１及び受信回路基板３２が１つの基板に一体的に設けられる構成としてもよい。また、送信回路基板３１及び受信回路基板３２の少なくともいずれか一方を複数の基板により構成してもよい。
【0025】
［送信部１５１の素子構成］
次に、送信部１５１を構成する送信本体部１５１Ｂをより具体的に説明する。なお、受信本体部１５２Ｂは、送信本体部１５１Ｂと同様の構成を有する。したがって、受信本体部１５２Ｂの詳細な構成については省略する。
図４は、送信本体部１５１Ｂの一部の概略構成を示す断面図である。
図４に示すように、送信本体部１５１Ｂは、素子基板２１と圧電素子２２とを含んで構成されている。本実施形態では、素子基板２１の基板厚み方向（Ｚ方向）は、音軸１５Ｃと一致または略一致する。
次に、送信部１５１を構成する送信本体部１５１Ｂをより具体的に説明する。なお、受信本体部１５２Ｂは、送信本体部１５１Ｂと同様の構成を有する。したがって、受信本体部１５２Ｂの詳細な構成については省略する。
図４は、送信本体部１５１Ｂの一部の概略構成を示す断面図である。
図４に示すように、送信本体部１５１Ｂは、素子基板２１と圧電素子２２とを含んで構成されている。本実施形態では、素子基板２１の基板厚み方向（Ｚ方向）は、音軸１５Ｃと一致または略一致する。
【0026】
送信本体部１５１Ｂは、図４に示すように、素子基板２１と、圧電素子２２と、を備えて構成されている。
素子基板２１は、基板本体部２１１と、基板本体部２１１の一面側に設けられる振動板２１２と、を備える。ここで、以降の説明にあたり、素子基板２１の基板厚み方向をＺ方向とする。Ｚ方向は、超音波を送信する方向であり、音軸１５Ｃと平行となる。
基板本体部２１１は、振動板２１２を支持する基板であり、Ｓｉ等の半導体基板で構成される。基板本体部２１１には、Ｚ方向に沿って基板本体部２１１を貫通する開口部２１１Ａが設けられている。
素子基板２１は、基板本体部２１１と、基板本体部２１１の一面側に設けられる振動板２１２と、を備える。ここで、以降の説明にあたり、素子基板２１の基板厚み方向をＺ方向とする。Ｚ方向は、超音波を送信する方向であり、音軸１５Ｃと平行となる。
基板本体部２１１は、振動板２１２を支持する基板であり、Ｓｉ等の半導体基板で構成される。基板本体部２１１には、Ｚ方向に沿って基板本体部２１１を貫通する開口部２１１Ａが設けられている。
【0027】
振動板２１２は、ＳｉＯ２や、ＳｉＯ２及びＺｒＯ２の積層体等より構成され、基板本体部２１１の－Ｚ側に設けられる。この振動板２１２は、開口部２１１Ａを構成する基板本体部２１１の隔壁２１１Ｂにより支持され、開口部２１１Ａの－Ｚ側を閉塞する。振動板２１２のうち、Ｚ方向から見た際に開口部２１１Ａと重なる部分は、振動部２１２Ａを構成する。
【0028】
圧電素子２２は、振動板２１２上で、かつ、Ｚ方向から見た際に、各振動部２１２Ａと重なる位置に設けられている。この圧電素子２２は、図４に示すように、振動板２１２上に第一電極２２１、圧電膜２２２、及び第二電極２２３が順に積層されることにより構成されている。
【0029】
ここで、１つの振動部２１２Ａと、当該振動部２１２Ａ上に設けられた圧電素子２２とにより、１つの超音波トランスデューサーＴｒが構成される。図示は省略するが、本実施形態では、このような超音波トランスデューサーＴｒが、２次元アレイ構造に配置されることで、送信本体部１５１Ｂが構成されている。
【0030】
送信本体部１５１Ｂは、各超音波トランスデューサーＴｒの第一電極２２１及び第二電極２２３間に所定周波数のパルス波電圧が印加されることで、圧電膜２２２が伸縮する。これにより、振動部２１２Ａが開口部２１１Ａの開口幅等に応じた周波数で振動し、振動部２１２Ａから＋Ｚ側に向かって超音波が送信される。つまり、素子基板２１の＋Ｚ側の面が送信部１５１の超音波の送信面１５１Ｆとなる。
【0031】
受信本体部１５２Ｂは、上述したように、送信本体部１５１Ｂと同様の構成を有し、図４に示す送信本体部１５１Ｂを上下逆転させた構成となる。つまり、受信本体部１５２Ｂでは、基板本体部２１１の＋Ｚ側に振動板２１２が配置され、振動板２１２の＋Ｚ側に圧電素子２２が配置される。したがって、受信本体部１５２Ｂでは、素子基板２１の振動板２１２が設けられていない－Ｚ側の面が受信面１５２Ｆとなり、－Ｚ側から＋Ｚ側に向かって入力される超音波を受信する。この受信本体部１５２Ｂは、開口部２１１Ａから超音波が入力されると、振動部２１２Ａが振動する。これにより、圧電膜２２２の第一電極２２１側と第二電極２２３側とで電位差が発生し、当該電位差に応じた受信信号が受信本体部１５２Ｂから出力される。
【0032】
［第一貫通孔１３６Ａの位置及び開口面積］
次に、送信部１５１に対する、第一貫通孔１３６Ａの位置、及び開口面積について説明する。
図５は、送信波のビーム形状と、送信部１５１、受信部１５２、第一貫通孔１３６Ａ、及び第二貫通孔１３７Ａの位置関係と、を説明するための図である。
図６は、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場内の距離Ｌ１となる位置での、音軸１５Ｃに直交する一方向に沿った音圧分布を示す図である。図７は、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場内の距離Ｌ２となる位置での音圧分布を示す図である。図８は、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場内の距離Ｌ３となる位置での音圧分布を示す図である。図９は、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場限界距離ＬＮとなる位置での音圧分布を示す図である。図１０は、送信面１５１Ｆからの距離が、メディアＰが配置される距離Ｌ４となる位置での音圧分布を示す図である。図１１は、送信波の音軸１５Ｃに沿った音圧の大きさを示す図である。
次に、送信部１５１に対する、第一貫通孔１３６Ａの位置、及び開口面積について説明する。
図５は、送信波のビーム形状と、送信部１５１、受信部１５２、第一貫通孔１３６Ａ、及び第二貫通孔１３７Ａの位置関係と、を説明するための図である。
図６は、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場内の距離Ｌ１となる位置での、音軸１５Ｃに直交する一方向に沿った音圧分布を示す図である。図７は、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場内の距離Ｌ２となる位置での音圧分布を示す図である。図８は、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場内の距離Ｌ３となる位置での音圧分布を示す図である。図９は、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場限界距離ＬＮとなる位置での音圧分布を示す図である。図１０は、送信面１５１Ｆからの距離が、メディアＰが配置される距離Ｌ４となる位置での音圧分布を示す図である。図１１は、送信波の音軸１５Ｃに沿った音圧の大きさを示す図である。
【0033】
送信部１５１から送信される送信波は、図５に示すように、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場限界距離ＬＮまでの近距離音場Ｆｎと、近距離音場限界距離ＬＮ以上の遠距離音場Ｆｆとを含むビーム形状となる。
近距離音場Ｆｎでは、送信波は平面波として伝搬される。つまり、送信本体部１５１Ｂの各超音波トランスデューサーＴｒから球面波が送信されることで、これらの球面波が合成されて平面波が形成され、平面波が音軸１５Ｃに沿って空気中を伝搬する。このため、近距離音場Ｆｎ内では、球面波が強め合う場所と弱め合う場所とが混在する。これにより、図６から図８に示すように、音軸１５Ｃに直交するビーム断面での音圧分布は複雑となり、かつ、送信面１５１Ｆからの距離によって、それぞれ異なる分布となる。一方、近距離音場限界距離ＬＮ以降では、図９及び図１０に示すように、音軸１５Ｃ上での音圧がピークとなり、音軸１５Ｃから離れるに従って、音圧が低くなるコーシー分布に従った分布となる。つまり、遠距離音場Ｆｆでは、音圧分布が単純な形状となる。
近距離音場Ｆｎでは、送信波は平面波として伝搬される。つまり、送信本体部１５１Ｂの各超音波トランスデューサーＴｒから球面波が送信されることで、これらの球面波が合成されて平面波が形成され、平面波が音軸１５Ｃに沿って空気中を伝搬する。このため、近距離音場Ｆｎ内では、球面波が強め合う場所と弱め合う場所とが混在する。これにより、図６から図８に示すように、音軸１５Ｃに直交するビーム断面での音圧分布は複雑となり、かつ、送信面１５１Ｆからの距離によって、それぞれ異なる分布となる。一方、近距離音場限界距離ＬＮ以降では、図９及び図１０に示すように、音軸１５Ｃ上での音圧がピークとなり、音軸１５Ｃから離れるに従って、音圧が低くなるコーシー分布に従った分布となる。つまり、遠距離音場Ｆｆでは、音圧分布が単純な形状となる。
【0034】
近距離音場ＦｎにメディアＰが位置する場合、メディアＰに入力される音圧分布が複雑であるため、メディアＰから受信部１５２に向かう受信波においても、複雑な音圧分布が残る。つまり、メディアＰに、音圧が大きい部分と音圧が小さい部分とが混在する送信波が入力されると、メディアＰのうち音圧の高い送信波が入力された部分が大きく振動し、その振動に応じた球面波が受信部１５２に向かって送信される。このため、メディアＰのうち音圧が高い部分から発せられた球面波が、互いに強め合ったり、弱め合ったりすることで、音圧が高い部分と低い部分とが混在した音圧分布となる。
ここで、受信信号の信号電圧に基づいて重送を検出するには、受信信号の信号値が閾値以下となるか否かを判定する必要がある。互いに強め合った超音波が受信部１５２に入力されると、メディアＰが重送されているにもかかわらず、閾値を超える信号値の受信信号が出力される場合がある。また、互いに弱め合った超音波が受信部１５２に入力されると、メディアＰが重送されていないにもかかわらず、閾値以下となる信号値の受信信号が入力される場合がある。
ここで、受信信号の信号電圧に基づいて重送を検出するには、受信信号の信号値が閾値以下となるか否かを判定する必要がある。互いに強め合った超音波が受信部１５２に入力されると、メディアＰが重送されているにもかかわらず、閾値を超える信号値の受信信号が出力される場合がある。また、互いに弱め合った超音波が受信部１５２に入力されると、メディアＰが重送されていないにもかかわらず、閾値以下となる信号値の受信信号が入力される場合がある。
【0035】
これに対して、本実施形態では、送信部１５１と、第一ガイド１３６の第一貫通孔１３６Ａとの距離が、近距離音場限界距離ＬＮとなる。具体的には、送信面１５１Ｆの中心点と、第一貫通孔１３６Ａの開口中心点とを結ぶ線分の長さが近距離音場限界距離ＬＮである。搬送路１３０は、第一貫通孔１３６Ａよりも受信部１５２側に位置するので、搬送路１３０に沿って搬送されるメディアＰは、遠距離音場Ｆｆに位置する。
これにより、本実施形態では、メディアＰには、音軸１５Ｃを中心に、コーシー分布に略従った音圧分布となる送信波が入力される。したがって、受信波の音圧も音軸１５Ｃ上で最も高くなる。この場合、受信部１５２から、音圧がピーク値となる音軸１５Ｃ上の受信波に対応した受信信号が出力されるので、上述したノイズ成分を少なくでき、重送検知の精度向上を図れる。
これにより、本実施形態では、メディアＰには、音軸１５Ｃを中心に、コーシー分布に略従った音圧分布となる送信波が入力される。したがって、受信波の音圧も音軸１５Ｃ上で最も高くなる。この場合、受信部１５２から、音圧がピーク値となる音軸１５Ｃ上の受信波に対応した受信信号が出力されるので、上述したノイズ成分を少なくでき、重送検知の精度向上を図れる。
【0036】
ところで、メディアＰの重送を超音波センサー１５により検出する場合、受信信号のＳ／Ｎ比の向上のため、受信波の音圧を十分に高める必要がある。このため、送信部１５１から出力された送信波が、第一ガイド１３６で阻害されず、メディアＰに到達されることが好ましい。つまり、第一貫通孔１３６Ａは、送信波が通過するための十分な開口面積を有することが好ましい。しかしながら、第一貫通孔１３６Ａの開口面積を大きくすると、搬送路１３０に沿って搬送されるメディアＰが、第一貫通孔１３６Ａに引っ掛かり、メディアＰに皺が生じたり、メディアＰが搬送路１３０内で詰まったりする場合がある。このため、第一貫通孔１３６Ａは、メディアＰの引っ掛かりを抑制し、かつ、送信波が阻害されない開口面積に形成する必要がある。
【0037】
図１２は、送信面１５１Ｆを第一ガイド面１３６Ｂに投影された投影像の投影面積を変化させた場合の各々について、送信面１５１Ｆからの距離と、送信波のビーム径との関係とを示した図である。図１２において、データＡ１は、送信面１５１Ｆを直径３．５ｍｍの円形状とした場合のビーム径の変化であり、近距離音場限界距離は４．３ｍｍとなる。データＡ２は、送信面１５１Ｆを直径４．２ｍｍの円形状とした場合のビーム径の変化であり、近距離音場限界距離は６．２ｍｍとなる。データＡ３は、送信面１５１Ｆを直径６．３ｍｍの円形状とした場合のビーム径の変化であり、近距離音場限界距離は１３．９ｍｍとなる。
図１２に示すように、送信波のビーム形状は、送信面１５１Ｆから近距離音場限界距離ＬＮまでの間では、送信面１５１Ｆからの距離が長くなる程、ビーム径が小さくなる。また、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場限界距離ＬＮを超えると、音軸１５Ｃを中心にしてビーム径が増大する。
ここで、送信面１５１Ｆを音軸１５Ｃに沿って第一ガイド面１３６Ｂに投影させた際の投影面積をＴ０、第一貫通孔１３６Ａの開口面積をＴ１とした場合に、Ｔ０≧Ｔ１とすることが好ましい。
また、第一貫通孔１３６Ａの開口面積Ｔ１は、近距離音場限界距離ＬＮ近傍の送信波が通過すればよい。したがって、送信波の超音波ビームのうち、第一貫通孔１３６Ａを通過する部分の断面積をＴＮとすると、Ｔ１≧ＴＮとすることがより好ましい。この断面積ＴＮは、送信面１５１Ｆの中心点から音軸１５Ｃに沿って近距離音場限界距離ＬＮとなる点を、第一貫通孔１３６Ａの開口中心点Ｎとし、開口中心点Ｎを含み、かつ、第一ガイド面１３６Ｂに平行な平面での、超音波ビームのビーム断面の面積である。
第一貫通孔１３６Ａの開口面積Ｔ１が、Ｔ１≧ＴＮを満たすことで、送信波が第一ガイド１３６に阻害されることによる音圧の低下を抑制できる。
図１２に示すように、送信波のビーム形状は、送信面１５１Ｆから近距離音場限界距離ＬＮまでの間では、送信面１５１Ｆからの距離が長くなる程、ビーム径が小さくなる。また、送信面１５１Ｆからの距離が近距離音場限界距離ＬＮを超えると、音軸１５Ｃを中心にしてビーム径が増大する。
ここで、送信面１５１Ｆを音軸１５Ｃに沿って第一ガイド面１３６Ｂに投影させた際の投影面積をＴ０、第一貫通孔１３６Ａの開口面積をＴ１とした場合に、Ｔ０≧Ｔ１とすることが好ましい。
また、第一貫通孔１３６Ａの開口面積Ｔ１は、近距離音場限界距離ＬＮ近傍の送信波が通過すればよい。したがって、送信波の超音波ビームのうち、第一貫通孔１３６Ａを通過する部分の断面積をＴＮとすると、Ｔ１≧ＴＮとすることがより好ましい。この断面積ＴＮは、送信面１５１Ｆの中心点から音軸１５Ｃに沿って近距離音場限界距離ＬＮとなる点を、第一貫通孔１３６Ａの開口中心点Ｎとし、開口中心点Ｎを含み、かつ、第一ガイド面１３６Ｂに平行な平面での、超音波ビームのビーム断面の面積である。
第一貫通孔１３６Ａの開口面積Ｔ１が、Ｔ１≧ＴＮを満たすことで、送信波が第一ガイド１３６に阻害されることによる音圧の低下を抑制できる。
【0038】
ところで、超音波センサー１５を本体１１に固定する場合に、第一貫通孔１３６Ａに対して厳密に送信部１５１の位置合わせを行える場合では、Ｔ１＝ＴＮとすることができる。この場合、第一貫通孔１３６Ａの開口面積Ｔ１が最小となり、メディアＰの第一貫通孔１３６Ａへの引っ掛かりをさらに抑制することができる。ただし、送信部１５１を固定する際のアライメント調整で、僅かな位置ずれがあった場合、送信波が第一ガイド１３６に阻害されるおそれがある。したがって、ある程度のマージンを考慮し、Ｔ０≧Ｔ１＞ＴＮとしてもよい。これにより、第一貫通孔１３６Ａに対する送信面１５１Ｆの位置ずれによる、送信波の音圧低下を抑制できる。
また、送信面１５１Ｆの面積が小さくなるに従って、近距離音場限界距離ＬＮも小さくなるので、送信面１５１Ｆの面積が十分に小さい場合では、Ｔ１≒Ｔ０としてもよい。
また、送信面１５１Ｆの面積が小さくなるに従って、近距離音場限界距離ＬＮも小さくなるので、送信面１５１Ｆの面積が十分に小さい場合では、Ｔ１≒Ｔ０としてもよい。
【0039】
［第二貫通孔１３７Ａの位置及び開口面積］
次に、受信部１５２に対する、第二貫通孔１３７Ａの位置、及び開口面積について説明する。
受信部１５２で受信される受信波は、メディアＰを通過した超音波であるため、送信部１５１で送信される送信波に比べて、その音圧は非常に小さくなる。このため、受信部１５２の受信面１５２Ｆは、メディアＰに近接して配置されることが好ましい。例えば、本実施形態では、第二貫通孔１３７Ａと受信面１５２Ｆとの距離は、第一貫通孔１３６Ａと送信面１５１Ｆとの距離（近距離音場限界距離ＬＮ）よりも短い。
次に、受信部１５２に対する、第二貫通孔１３７Ａの位置、及び開口面積について説明する。
受信部１５２で受信される受信波は、メディアＰを通過した超音波であるため、送信部１５１で送信される送信波に比べて、その音圧は非常に小さくなる。このため、受信部１５２の受信面１５２Ｆは、メディアＰに近接して配置されることが好ましい。例えば、本実施形態では、第二貫通孔１３７Ａと受信面１５２Ｆとの距離は、第一貫通孔１３６Ａと送信面１５１Ｆとの距離（近距離音場限界距離ＬＮ）よりも短い。
【0040】
また、受信面１５２Ｆを、音軸１５Ｃに沿って第二ガイド面１３７Ｂに投影させた際の投影像の投影面積をＲ０とした場合に、Ｒ０＜ＴＮの関係を満たす。つまり、本実施形態では、上記のように、搬送路１３０に搬送されたメディアＰは、送信部１５１の超音波に基づく遠距離音場Ｆｆに位置するので、メディアＰには、音軸１５Ｃの位置で音圧がピークとなる超音波が入力される。この場合、メディアＰから受信部１５２に向かう受信波も、音軸１５Ｃでの音圧がピークとなるコーシー分布に従った音圧分布となる。このため、受信部１５２は、音軸１５Ｃ近傍の音圧を測定できればよい。一方、音軸１５Ｃから離れた位置では、超音波の多重反射成分等のノイズ成分が多くなる。
本実施形態では、Ｒ０＜ＴＮとすることで、音軸１５Ｃの近傍の受信波を検出するように構成されており、これにより、受信信号に含まれるノイズ成分を減らすことができる。
本実施形態では、Ｒ０＜ＴＮとすることで、音軸１５Ｃの近傍の受信波を検出するように構成されており、これにより、受信信号に含まれるノイズ成分を減らすことができる。
【0041】
さらに、本実施形態では、第二貫通孔１３７Ａの開口面積をＲ１とすると、Ｔ１＞Ｒ１＞Ｒ０の関係を満たす。
図１３は、受信面１５２Ｆの投影面積Ｒ０に対し、第二貫通孔１３７Ａの開口面積Ｒ１を変化させた場合の、受信面１５２Ｆからの受信信号の信号値を示す図である。具体的には、１辺が１ｍｍの正方形状の受信面１５２Ｆに対して、正方形状の第二貫通孔１３７Ａの１辺の長さを１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、９ｍｍとした各場合の受信信号を示している。
第二貫通孔１３７Ａの１辺の長さを４ｍｍ、９ｍｍとした場合、受信信号の信号値は十分に大きい。これに対して、第二貫通孔１３７Ａの１辺の長さを３ｍｍ、２ｍｍとした場合、受信信号の信号値が僅かに低下する。また、第二貫通孔１３７Ａの１辺の長さを、受信面１５２Ｆと同じく１ｍｍとした場合、受信信号の信号値がさらに低下する。これは、第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置により、僅かなアライメントずれによって、受信信号が低下していることを示している。
Ｒ１＝Ｒ０とした場合でも、厳密に第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置調整が行われていれば、受信信号の信号値の低下は抑制可能である。しかしながら、このようなアライメント調整を行うためには、高精度にアライメント調整を行う調整治具が必要となり、製造効率性の低下、及び製造コストの高騰を招く。これに対して、上記のように、Ｒ１＞Ｒ０とすることで、製造効率性の低下や製造コストの高騰を招くことなく、適正な信号値の受信信号を受信することが可能となる。
なお、Ｒ１＜Ｒ０とする場合では、受信部１５２で十分な超音波を受信できないので、受信信号が低下し、重送判定の精度に悪影響を与える。
さらに、本実施形態では、Ｔ１＞Ｒ１を満たす。このため、メディアＰが第二貫通孔１３７Ａに引っ掛かる不都合を抑制することができる。
図１３は、受信面１５２Ｆの投影面積Ｒ０に対し、第二貫通孔１３７Ａの開口面積Ｒ１を変化させた場合の、受信面１５２Ｆからの受信信号の信号値を示す図である。具体的には、１辺が１ｍｍの正方形状の受信面１５２Ｆに対して、正方形状の第二貫通孔１３７Ａの１辺の長さを１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、９ｍｍとした各場合の受信信号を示している。
第二貫通孔１３７Ａの１辺の長さを４ｍｍ、９ｍｍとした場合、受信信号の信号値は十分に大きい。これに対して、第二貫通孔１３７Ａの１辺の長さを３ｍｍ、２ｍｍとした場合、受信信号の信号値が僅かに低下する。また、第二貫通孔１３７Ａの１辺の長さを、受信面１５２Ｆと同じく１ｍｍとした場合、受信信号の信号値がさらに低下する。これは、第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置により、僅かなアライメントずれによって、受信信号が低下していることを示している。
Ｒ１＝Ｒ０とした場合でも、厳密に第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置調整が行われていれば、受信信号の信号値の低下は抑制可能である。しかしながら、このようなアライメント調整を行うためには、高精度にアライメント調整を行う調整治具が必要となり、製造効率性の低下、及び製造コストの高騰を招く。これに対して、上記のように、Ｒ１＞Ｒ０とすることで、製造効率性の低下や製造コストの高騰を招くことなく、適正な信号値の受信信号を受信することが可能となる。
なお、Ｒ１＜Ｒ０とする場合では、受信部１５２で十分な超音波を受信できないので、受信信号が低下し、重送判定の精度に悪影響を与える。
さらに、本実施形態では、Ｔ１＞Ｒ１を満たす。このため、メディアＰが第二貫通孔１３７Ａに引っ掛かる不都合を抑制することができる。
【0042】
［超音波センサー１５の回路構成］
図１４は、イメージスキャナー１０の制御構成を示すブロック図である。
本実施形態では、超音波センサー１５の回路構成として、送信回路基板３１に、送信部１５１の駆動を制御する送信制御回路が設けられ、受信回路基板３２に受信部１５２の駆動を制御する受信処理回路が設けられる。なお、超音波センサー１５の回路構成としては、これに限定されるものではなく、上述したように、送信回路基板３１に、受信部１５２を制御する回路構成が一体に設けられていてもよく、受信回路基板３２に送信部１５１を制御する回路構成が一体に設けられていてもよい。その他、複数の回路基板により、これらの回路構成が構成されていてもよい。
図１４は、イメージスキャナー１０の制御構成を示すブロック図である。
本実施形態では、超音波センサー１５の回路構成として、送信回路基板３１に、送信部１５１の駆動を制御する送信制御回路が設けられ、受信回路基板３２に受信部１５２の駆動を制御する受信処理回路が設けられる。なお、超音波センサー１５の回路構成としては、これに限定されるものではなく、上述したように、送信回路基板３１に、受信部１５２を制御する回路構成が一体に設けられていてもよく、受信回路基板３２に送信部１５１を制御する回路構成が一体に設けられていてもよい。その他、複数の回路基板により、これらの回路構成が構成されていてもよい。
【0043】
本実施形態では、図１４に示すように、送信回路基板３１には、送信回路３１１が設けられている。
送信回路３１１は、送信部１５１の各超音波トランスデューサーＴｒに電気的に接続されており、各超音波トランスデューサーＴｒを駆動させる駆動信号を生成する。
送信回路３１１は、送信部１５１の各超音波トランスデューサーＴｒに電気的に接続されており、各超音波トランスデューサーＴｒを駆動させる駆動信号を生成する。
【0044】
また、受信回路基板３２は、受信信号を処理して制御部１６に出力する受信回路等が設けられている。受信回路としては、超音波の受信により入力される受信信号を処理する一般的な回路を用いることができる。図１４に示すように、受信回路は、バンドパスフィルター３２１、アンプ３２２、サンプルアンドホールド回路３２３、及びコンパレーター３２４等により構成することができる。
受信部１５２から出力された受信信号は、バンドパスフィルター３２１に入力される。この受信信号は、バンドパスフィルター３２１でノイズ成分等が除去され、アンプ３２２で所定の信号強度以上となるように増幅され、サンプルアンドホールド回路３２３に入力される。サンプルアンドホールド回路３２３は、所定周波数で受信信号をサンプリングし、サンプリングされた受信信号は、コンパレーター３２４に入力される。コンパレーター３２４は、サンプリングされた受信信号のうち、信号強度が所定の閾値を超える受信信号を検出して制御部１６に入力する。
受信部１５２から出力された受信信号は、バンドパスフィルター３２１に入力される。この受信信号は、バンドパスフィルター３２１でノイズ成分等が除去され、アンプ３２２で所定の信号強度以上となるように増幅され、サンプルアンドホールド回路３２３に入力される。サンプルアンドホールド回路３２３は、所定周波数で受信信号をサンプリングし、サンプリングされた受信信号は、コンパレーター３２４に入力される。コンパレーター３２４は、サンプリングされた受信信号のうち、信号強度が所定の閾値を超える受信信号を検出して制御部１６に入力する。
【0045】
［制御部１６の構成］
制御部１６は、図１４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成された演算部１６１と、メモリー等の記録回路により構成された記憶部１６２とを備える。
この制御部１６は、搬送部１３の搬送モーター１３５、スキャン部１４、及び超音波センサー１５に接続され、これらの搬送モーター１３５、スキャン部１４、及び超音波センサー１５の駆動を制御する。また、制御部１６は、インターフェイス部１７に接続され、パーソナルコンピューター等の外部機器から入力された各種のデータや信号を受信したり、イメージスキャナー１０が読み取った読取データを外部機器に出力したりする。
制御部１６は、図１４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成された演算部１６１と、メモリー等の記録回路により構成された記憶部１６２とを備える。
この制御部１６は、搬送部１３の搬送モーター１３５、スキャン部１４、及び超音波センサー１５に接続され、これらの搬送モーター１３５、スキャン部１４、及び超音波センサー１５の駆動を制御する。また、制御部１６は、インターフェイス部１７に接続され、パーソナルコンピューター等の外部機器から入力された各種のデータや信号を受信したり、イメージスキャナー１０が読み取った読取データを外部機器に出力したりする。
【0046】
記憶部１６２は、イメージスキャナー１０を制御するための各種データや、各種プログラムが記録されている。
演算部１６１は、記憶部１６２に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、図１４に示すように、第一制御部１６１Ａ、第二制御部１６１Ｂ、及び判定部１６１Ｃ等として機能する。
演算部１６１は、記憶部１６２に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、図１４に示すように、第一制御部１６１Ａ、第二制御部１６１Ｂ、及び判定部１６１Ｃ等として機能する。
【0047】
第一制御部１６１Ａは、搬送部１３の搬送モーター１３５を制御して、複数のローラー対１３１～１３４を回転させることで、トレイ１２にセットされたメディアＰを１枚ずつ本体１１内へ給送する。さらに第一制御部１６１Ａは、給送されたメディアＰを搬送路１３０に沿って搬送させる。
第二制御部１６１Ｂは、メディアＰの搬送中にスキャン部１４を制御し、メディアＰの画像を読み取らせる。
第二制御部１６１Ｂは、メディアＰの搬送中にスキャン部１４を制御し、メディアＰの画像を読み取らせる。
【0048】
判定部１６１Ｃは、メディアＰの状態を検出する状態検出部であり、本実施形態では、超音波センサー１５を制御して、受信部１５２から入力された受信信号に基づいて、メディアＰの重送を判定する。
具体的には、受信信号の電圧値が所定の閾値より小さい場合に、メディアＰが重送されていると判定する。なお、判定部１６１Ｃに重送と判定された場合、第一制御部１６１Ａは、メディアＰの搬送を停止する。
具体的には、受信信号の電圧値が所定の閾値より小さい場合に、メディアＰが重送されていると判定する。なお、判定部１６１Ｃに重送と判定された場合、第一制御部１６１Ａは、メディアＰの搬送を停止する。
【0049】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態のイメージスキャナー１０は、メディアＰが搬送される搬送路１３０と、搬送路１３０に搬送されたメディアＰに送信波を送信する送信部１５１と、メディアＰからの受信波を受信する受信部１５２と、を備える。そして、搬送路１３０は、送信部１５１と受信部１５２との間に設けられ、かつ、搬送路１３０は、送信部１５１から送信される超音波の遠距離音場Ｆｆに設けられている。
本実施形態のイメージスキャナー１０は、メディアＰが搬送される搬送路１３０と、搬送路１３０に搬送されたメディアＰに送信波を送信する送信部１５１と、メディアＰからの受信波を受信する受信部１５２と、を備える。そして、搬送路１３０は、送信部１５１と受信部１５２との間に設けられ、かつ、搬送路１３０は、送信部１５１から送信される超音波の遠距離音場Ｆｆに設けられている。
【0050】
このため、メディアＰに入力される送信波の音圧分布は、音軸１５Ｃでの音圧がピークとなるコーシー分布に従った分布となる。よって、メディアＰを通過する受信波も、音軸１５Ｃでの音圧がピークとなるコーシー分布に従った音圧分布となり、受信信号に含まれるノイズ成分を抑制できる。このため、受信部からの受信信号に基づいて、メディアの重送や厚みを精度よく検出することができる。
【0051】
本実施形態では、搬送路１３０と送信部１５１との間に設けられた第一ガイド１３６と、搬送路１３０と受信部１５２との間に設けられた第二ガイド１３７と、を備える。また、第一ガイド１３６は、送信波をメディアＰに向かって通過させる第一貫通孔１３６Ａを備え、第二ガイド１３７は、メディアＰからの受信波を受信部１５２に向かって通過させる第二貫通孔１３７Ａを備える。
これにより、メディアＰが、第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７に案内されて搬送されるため、メディアＰの搬送中に、メディアＰが本体１１内の他の部材への干渉を抑制できる。よって、メディアＰに皺が発生したり、搬送路１３０内で詰まりが発生したりする不都合を抑制できる。
また、第一ガイド１３６に第一貫通孔１３６Ａが設けられ、第二ガイド１３７に第二貫通孔１３７Ａが設けられているので、送信波が第一ガイド１３６で阻害されたり、受信波が第二ガイド１３７で阻害されたりする不都合を抑制できる。
これにより、メディアＰが、第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７に案内されて搬送されるため、メディアＰの搬送中に、メディアＰが本体１１内の他の部材への干渉を抑制できる。よって、メディアＰに皺が発生したり、搬送路１３０内で詰まりが発生したりする不都合を抑制できる。
また、第一ガイド１３６に第一貫通孔１３６Ａが設けられ、第二ガイド１３７に第二貫通孔１３７Ａが設けられているので、送信波が第一ガイド１３６で阻害されたり、受信波が第二ガイド１３７で阻害されたりする不都合を抑制できる。
【0052】
本実施形態では、第一貫通孔１３６Ａと送信部１５１の送信面１５１Ｆとの距離は、送信波の近距離音場限界距離ＬＮである。
メディアＰを搬送路１３０に沿って搬送する場合、メディアＰが第一貫通孔１３６Ａに引っ掛かり、メディアＰに皺が発生したり、詰まりが発生したりすることがあるので、第一貫通孔１３６Ａの開口寸法は、可能な限り小さくすることが好ましい。一方、第一貫通孔１３６Ａは、送信波が通過する孔部であり、送信波のビーム径よりも小さいと、メディアＰに入力される送信波の音圧も低下し、Ｓ／Ｎ比が悪化する。従って、第一貫通孔１３６Ａは、送信波のビーム径以上で、かつ、開口面積が最小となるように形成する必要がある。これに対して、本実施形態では、送信波のビーム径が最も小さくなる近距離音場限界距離ＬＮに設けられているので、第一貫通孔１３６Ａの開口面積を、当該ビーム径に併せて可能な限り小さくできる。これにより、メディアＰの皺や詰まりの発生を抑制することができる。
メディアＰを搬送路１３０に沿って搬送する場合、メディアＰが第一貫通孔１３６Ａに引っ掛かり、メディアＰに皺が発生したり、詰まりが発生したりすることがあるので、第一貫通孔１３６Ａの開口寸法は、可能な限り小さくすることが好ましい。一方、第一貫通孔１３６Ａは、送信波が通過する孔部であり、送信波のビーム径よりも小さいと、メディアＰに入力される送信波の音圧も低下し、Ｓ／Ｎ比が悪化する。従って、第一貫通孔１３６Ａは、送信波のビーム径以上で、かつ、開口面積が最小となるように形成する必要がある。これに対して、本実施形態では、送信波のビーム径が最も小さくなる近距離音場限界距離ＬＮに設けられているので、第一貫通孔１３６Ａの開口面積を、当該ビーム径に併せて可能な限り小さくできる。これにより、メディアＰの皺や詰まりの発生を抑制することができる。
【0053】
本実施形態では、送信面１５１Ｆを音軸１５Ｃに沿って第一ガイド面１３６Ｂに投影した投影面積をＴ０、受信面１５２Ｆを音軸１５Ｃに沿って第二ガイド面１３７Ｂに投影した投影面積をＲ０、第二貫通孔１３７Ａの開口面積をＲ１とし、送信波の近距離音場限界距離ＬＮでの搬送路１３０に平行なビーム断面の断面積をＴＮとした場合に、Ｔ０≧ＴＮ、Ｒ０＜Ｒ１、Ｒ０＜ＴＮの関係を満たす。
本実施形態では、Ｔ０≧ＴＮを満たし、近距離音場限界距離でビーム径が収束する送信波が送信面１５１Ｆから送信され、遠距離音場Ｆｆに位置するメディアＰには、音軸１５Ｃでの音圧がピークとなるコーシー分布に略従った送信波が入力される。これにより、受信波も、音軸１５Ｃでの音圧がピークとなるコーシー分布に略従った音圧分布となり、音軸１５Ｃの超音波を受信することが好ましい。つまり、音軸１５Ｃから離れた位置では、多重反射等の他の超音波成分がノイズとして含まれる可能性が高くなるが、音軸１５Ｃの近傍の受信波は、音圧が大きく、ノイズの影響が小さい。よって、Ｒ０＜ＴＮとして、音軸１５Ｃ近傍の受信波を受信部１５２で受信することで、受信信号に基づく重送判定を高精度に実施できる。
この場合、第二貫通孔１３７Ａには、受信面１５２Ｆで受信する音軸１５Ｃ近傍の受信波を通過させればよく、第二貫通孔１３７Ａの開口面積を小さくできる。しかしながら、第二貫通孔１３７Ａの開口面積Ｒ１を、送信面１５１Ｆの投影面積Ｒ０と同じにすると、第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置合わせが困難となる。これに対して、Ｒ１＞Ｒ０として所定のマージンを設けることで、第二貫通孔１３７Ａに対して受信面１５２Ｆの位置合わせを容易に行うことができ、位置ずれが生じたとしてもマージン以内であれば、受信信号の低下を抑制できる。
本実施形態では、Ｔ０≧ＴＮを満たし、近距離音場限界距離でビーム径が収束する送信波が送信面１５１Ｆから送信され、遠距離音場Ｆｆに位置するメディアＰには、音軸１５Ｃでの音圧がピークとなるコーシー分布に略従った送信波が入力される。これにより、受信波も、音軸１５Ｃでの音圧がピークとなるコーシー分布に略従った音圧分布となり、音軸１５Ｃの超音波を受信することが好ましい。つまり、音軸１５Ｃから離れた位置では、多重反射等の他の超音波成分がノイズとして含まれる可能性が高くなるが、音軸１５Ｃの近傍の受信波は、音圧が大きく、ノイズの影響が小さい。よって、Ｒ０＜ＴＮとして、音軸１５Ｃ近傍の受信波を受信部１５２で受信することで、受信信号に基づく重送判定を高精度に実施できる。
この場合、第二貫通孔１３７Ａには、受信面１５２Ｆで受信する音軸１５Ｃ近傍の受信波を通過させればよく、第二貫通孔１３７Ａの開口面積を小さくできる。しかしながら、第二貫通孔１３７Ａの開口面積Ｒ１を、送信面１５１Ｆの投影面積Ｒ０と同じにすると、第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置合わせが困難となる。これに対して、Ｒ１＞Ｒ０として所定のマージンを設けることで、第二貫通孔１３７Ａに対して受信面１５２Ｆの位置合わせを容易に行うことができ、位置ずれが生じたとしてもマージン以内であれば、受信信号の低下を抑制できる。
【0054】
本実施形態では、第一貫通孔１３６Ａの開口面積をＴ１として、Ｔ０≧Ｔ１を満たす。
このように、Ｔ０≧Ｔ１とすることで、上述したように、第一貫通孔１３６ＡでメディアＰが引っ掛かる不都合を抑制できる。また、Ｔ１≧ＴＮとすることで、第一ガイド１３６で送信波の送信が阻害されず、かつ、第一貫通孔１３６ＡでのメディアＰが引っ掛かりを抑制可能な構成とすることができる。
このように、Ｔ０≧Ｔ１とすることで、上述したように、第一貫通孔１３６ＡでメディアＰが引っ掛かる不都合を抑制できる。また、Ｔ１≧ＴＮとすることで、第一ガイド１３６で送信波の送信が阻害されず、かつ、第一貫通孔１３６ＡでのメディアＰが引っ掛かりを抑制可能な構成とすることができる。
【0055】
本実施形態のイメージスキャナー１０は、上記のような搬送装置の構成に加え、搬送路１３０の読取位置でメディアＰに形成された画像を読み取るスキャン部１４と、を備える。
上記の様に、本実施形態では、超音波センサー１５により、メディアＰの重送を精度よく判定することができ、これにより、スキャン部１４は、重送されたメディアＰの画像を読み取る不都合が抑制できる。例えば、第１のメディアＰと、第２のメディアＰとが重送され、第１のメディアＰの裏面と第２のメディアＰの表面とが対面している場合、これらの第１のメディアＰの裏面の画像と、第２のメディアＰの表面の画像とが読み取れない。本実施形態では、メディアＰの重送を精度よく判定できるので、上記のような画像の読み取りミスを抑制することができる。
上記の様に、本実施形態では、超音波センサー１５により、メディアＰの重送を精度よく判定することができ、これにより、スキャン部１４は、重送されたメディアＰの画像を読み取る不都合が抑制できる。例えば、第１のメディアＰと、第２のメディアＰとが重送され、第１のメディアＰの裏面と第２のメディアＰの表面とが対面している場合、これらの第１のメディアＰの裏面の画像と、第２のメディアＰの表面の画像とが読み取れない。本実施形態では、メディアＰの重送を精度よく判定できるので、上記のような画像の読み取りミスを抑制することができる。
【0056】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。
第一実施形態では、搬送装置を備えるイメージスキャナー１０を例示したが、本開示の搬送装置を備える電子機器としてはこれに限定されない。第二実施形態では、本開示の搬送装置を備えるプリンターについて説明する。なお、以降の説明にあたり、既に説明した事項については、同符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。
第一実施形態では、搬送装置を備えるイメージスキャナー１０を例示したが、本開示の搬送装置を備える電子機器としてはこれに限定されない。第二実施形態では、本開示の搬送装置を備えるプリンターについて説明する。なお、以降の説明にあたり、既に説明した事項については、同符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
【0057】
図１５は、第二実施形態のプリンター５０の概略構成を示す模式図である。
プリンター５０は、図１５に示すように、メディアＰを搬送路１３０に沿って搬送する搬送部５１、搬送路１３０の所定位置に設けられたキャリッジ５２、キャリッジ５２を搬送路１３０に沿って移動させる移動機構５３、超音波センサー１５、及び制御部５４を備える。
プリンター５０は、図１５に示すように、メディアＰを搬送路１３０に沿って搬送する搬送部５１、搬送路１３０の所定位置に設けられたキャリッジ５２、キャリッジ５２を搬送路１３０に沿って移動させる移動機構５３、超音波センサー１５、及び制御部５４を備える。
【0058】
搬送部５１は、第一実施形態の搬送部１３と同様、例えばトレイ等に載置されたメディアＰを１枚ずつプリンター５０内に送り、搬送路１３０に沿ってメディアＰを搬送する。搬送部５１の具体的な構成は特に限定されず、例えば、第一実施形態と同様、複数のローラー対でメディアＰを所定の搬送方向に送り出す機構等が例示できる。
搬送路１３０には、キャリッジ５２に対向する位置に、プラテン５１１が設けられている。プリンター５０は、プラテン５１１上に搬送されたメディアＰに、キャリッジ５２に設けられた印刷部５２１を用いて印刷処理を実施する。
搬送路１３０には、キャリッジ５２に対向する位置に、プラテン５１１が設けられている。プリンター５０は、プラテン５１１上に搬送されたメディアＰに、キャリッジ５２に設けられた印刷部５２１を用いて印刷処理を実施する。
【0059】
キャリッジ５２は、プラテン５１１に対向する位置に設けられ、印刷部５２１を搭載する。
キャリッジ５２は、搬送部５１により搬送されるメディアＰの搬送方向に対して直交する走査方向に移動可能に設けられており、移動機構５３によって、キャリッジ５２は、走査方向の所定の位置に移動される。
キャリッジ５２に搭載される印刷部５２１は、メディアＰに画像を印刷する。メディアＰへの画像の印刷方法は特に限定されない。例えば、印刷部５２１は、インクタンクから供給された複数色のインクを吐出するノズルを有し、ノズルから各色インクを吐出させることで、メディアＰにドットを形成する。
移動機構５３は、キャリッジ５２を走査方向に移動させる。搬送部５１によるメディアＰの搬送方向への搬送と、移動機構５３によるキャリッジ５２の移動とにより、印刷部５２１による印刷位置を、メディアＰの所定位置に一致させることができる。
キャリッジ５２は、搬送部５１により搬送されるメディアＰの搬送方向に対して直交する走査方向に移動可能に設けられており、移動機構５３によって、キャリッジ５２は、走査方向の所定の位置に移動される。
キャリッジ５２に搭載される印刷部５２１は、メディアＰに画像を印刷する。メディアＰへの画像の印刷方法は特に限定されない。例えば、印刷部５２１は、インクタンクから供給された複数色のインクを吐出するノズルを有し、ノズルから各色インクを吐出させることで、メディアＰにドットを形成する。
移動機構５３は、キャリッジ５２を走査方向に移動させる。搬送部５１によるメディアＰの搬送方向への搬送と、移動機構５３によるキャリッジ５２の移動とにより、印刷部５２１による印刷位置を、メディアＰの所定位置に一致させることができる。
【0060】
本実施形態のプリンター５０は、プラテン５１１に搬送されたメディアＰに対して印刷部５２１による印刷処理を実施する。そして、本実施形態では、プラテン５１１よりも搬送路１３０の上流側に、超音波センサー１５と、搬送路１３０を挟む第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７とが設けられている。
これらの超音波センサー１５、第一ガイド１３６、及び第二ガイド１３７は、上記第一実施形態と同様である。
これらの超音波センサー１５、第一ガイド１３６、及び第二ガイド１３７は、上記第一実施形態と同様である。
【0061】
制御部５４は、ＣＰＵ等により構成された演算部５４１と、メモリー等の記録装置により構成された記憶部５４２とを備える。
制御部５４は、搬送部５１、印刷部５２１、移動機構５３、及び超音波センサー１５に接続され、これらの搬送部５１、印刷部５２１、移動機構５３、及び超音波センサー１５の駆動を制御する。また、図示は省略するが、制御部５４は、パーソナルコンピューター等の外部機器に接続され、これらの外部機器から入力された各種画像データを受信する。
制御部５４は、搬送部５１、印刷部５２１、移動機構５３、及び超音波センサー１５に接続され、これらの搬送部５１、印刷部５２１、移動機構５３、及び超音波センサー１５の駆動を制御する。また、図示は省略するが、制御部５４は、パーソナルコンピューター等の外部機器に接続され、これらの外部機器から入力された各種画像データを受信する。
【0062】
記憶部５４２は、プリンター５０を制御するための各種データや、各種プログラムが記録されている。
演算部５４１は、記憶部５４２に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、図１５に示すように、第三制御部５４１Ａ、第四制御部５４１Ｂ、及び判定部１６１Ｃ等として機能する。
演算部５４１は、記憶部５４２に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、図１５に示すように、第三制御部５４１Ａ、第四制御部５４１Ｂ、及び判定部１６１Ｃ等として機能する。
【0063】
第三制御部５４１Ａは、搬送部５１を制御して、トレイにセットされたメディアＰを１枚ずつ、搬送路１３０に沿って搬送する。
第四制御部５４１Ｂは、キャリッジ５２を走査方向に移動させ、かつ、印刷部５２１からインクを吐出させて、メディアＰに対して画像を形成する。第三制御部５４１ＡによるメディアＰの搬送と、第四制御部５４１Ｂによるキャリッジ５２の移動及び印刷処理により、メディアＰに対して２次元画像が形成される。
判定部１６１Ｃは、第一実施形態と同様、超音波センサー１５から出力される受信信号に基づいて、メディアＰの重送を判定する。
第四制御部５４１Ｂは、キャリッジ５２を走査方向に移動させ、かつ、印刷部５２１からインクを吐出させて、メディアＰに対して画像を形成する。第三制御部５４１ＡによるメディアＰの搬送と、第四制御部５４１Ｂによるキャリッジ５２の移動及び印刷処理により、メディアＰに対して２次元画像が形成される。
判定部１６１Ｃは、第一実施形態と同様、超音波センサー１５から出力される受信信号に基づいて、メディアＰの重送を判定する。
【0064】
以上のような本実施形態では、第一実施形態と同様、搬送路１３０に搬送されたメディアＰに対して超音波による重送判定を行う超音波センサー１５を備えている。このため、上記第一実施形態と同様の作用効果を奏することができ、超音波センサー１５により、メディアＰの重送を精度よく判定することができる。
また、本実施形態では、さらに、プラテン５１１に搬送されたメディアＰに画像を形成する印刷部５２１と、を備える。
これにより、重送されたメディアＰに画像が形成される不都合が抑制され、メディアＰに画像を適正に形成することができる。
また、本実施形態では、さらに、プラテン５１１に搬送されたメディアＰに画像を形成する印刷部５２１と、を備える。
これにより、重送されたメディアＰに画像が形成される不都合が抑制され、メディアＰに画像を適正に形成することができる。
【0065】
［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
【0066】
［変形例１］
上記実施形態では、搬送方向から超音波センサー１５を見た際に、音軸１５ＣがメディアＰの法線に対して角度θで傾斜する例を示したが、これに限定されない。
例えば、搬送方向に交差する方向から超音波センサー１５を見た際に、音軸１５ＣがメディアＰの法線に対してθで傾斜するように、送信部１５１及び受信部１５２を配置してもよい。
上記実施形態では、搬送方向から超音波センサー１５を見た際に、音軸１５ＣがメディアＰの法線に対して角度θで傾斜する例を示したが、これに限定されない。
例えば、搬送方向に交差する方向から超音波センサー１５を見た際に、音軸１５ＣがメディアＰの法線に対してθで傾斜するように、送信部１５１及び受信部１５２を配置してもよい。
【0067】
［変形例２］
上記実施形態では、送信部１５１が搬送路１３０の上方に配置され、受信部１５２が搬送路１３０の下方に配置される例を示したが、これに限定されない。送信部１５１が搬送路１３０の下方に配置され、受信部１５２が搬送路１３０の上方に配置される構成としてもよい。また、上記実施形態では、超音波センサー１５が配置される位置で搬送路１３０が水平となる例であるが、搬送路１３０が垂直に搬送される構成としてもよく、この場合、搬送路１３０を挟んで送信部１５１及び受信部１５２が水平に配置されていてもよい。
上記実施形態では、送信部１５１が搬送路１３０の上方に配置され、受信部１５２が搬送路１３０の下方に配置される例を示したが、これに限定されない。送信部１５１が搬送路１３０の下方に配置され、受信部１５２が搬送路１３０の上方に配置される構成としてもよい。また、上記実施形態では、超音波センサー１５が配置される位置で搬送路１３０が水平となる例であるが、搬送路１３０が垂直に搬送される構成としてもよく、この場合、搬送路１３０を挟んで送信部１５１及び受信部１５２が水平に配置されていてもよい。
【0068】
［変形例３］
上記実施形態では、第二ガイド１３７の第二ガイド面１３７Ｂが搬送路１３０と一致する例を示したが、これに限定されない。例えば、第一ガイド面１３６Ｂが搬送路１３０と一致してもよく、第二ガイド面１３７Ｂに対してスペーサーが設けられ、スペーサーによって搬送路１３０の位置が規定されていてもよい。
上記実施形態では、第二ガイド１３７の第二ガイド面１３７Ｂが搬送路１３０と一致する例を示したが、これに限定されない。例えば、第一ガイド面１３６Ｂが搬送路１３０と一致してもよく、第二ガイド面１３７Ｂに対してスペーサーが設けられ、スペーサーによって搬送路１３０の位置が規定されていてもよい。
【0069】
［変形例４］
上記実施形態では、搬送路１３０を挟む第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７が設けられる例を示したが、これに限定されない。第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７が設けられない構成としてもよい。
上記実施形態では、搬送路１３０を挟む第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７が設けられる例を示したが、これに限定されない。第一ガイド１３６及び第二ガイド１３７が設けられない構成としてもよい。
【0070】
［変形例５］
上記実施形態では、送信部１５１の送信面１５１Ｆから第一貫通孔１３６Ａまでの距離が近距離音場限界距離ＬＮである例を示したが、これに限定されない。例えば、送信部１５１の送信面１５１Ｆから第一貫通孔１３６Ａまでの距離は、近距離音場限界距離ＬＮよりも短くてもよい。この場合でも、メディアＰが遠距離音場Ｆｆに設けられていれば、受信信号のノイズの影響を抑制することができる。また、近距離音場Ｆｎでは、図１２に示すように、送信面１５１Ｆからの距離に応じて、ビーム径が小さくなる。このため、当該ビーム径の超音波が通過できるように第一貫通孔１３６Ａを形成すれば、第一貫通孔１３６Ａの開口面積を小さくできる。
上記実施形態では、送信部１５１の送信面１５１Ｆから第一貫通孔１３６Ａまでの距離が近距離音場限界距離ＬＮである例を示したが、これに限定されない。例えば、送信部１５１の送信面１５１Ｆから第一貫通孔１３６Ａまでの距離は、近距離音場限界距離ＬＮよりも短くてもよい。この場合でも、メディアＰが遠距離音場Ｆｆに設けられていれば、受信信号のノイズの影響を抑制することができる。また、近距離音場Ｆｎでは、図１２に示すように、送信面１５１Ｆからの距離に応じて、ビーム径が小さくなる。このため、当該ビーム径の超音波が通過できるように第一貫通孔１３６Ａを形成すれば、第一貫通孔１３６Ａの開口面積を小さくできる。
【0071】
［変形例６］
第一実施形態では、送信面１５１Ｆの投影面積Ｔ０、第一貫通孔１３６Ａの開口面積Ｔ１、受信面１５２Ｆの投影面積Ｒ０、第二貫通孔１３７Ａの開口面積Ｒ１が、Ｔ０≧Ｔ１≧ＴＮ、Ｒ０＜Ｒ１、Ｒ０＜ＴＮの関係を満たす例を示したが、これに限定されない。
例えば、Ｔ０≧Ｔ１≧ＴＮ、Ｒ０＞Ｒ１、Ｒ０≧Ｔ１としてもよい。この場合、第二貫通孔１３７Ａを、音軸１５Ｃ近傍の受信波のみが通過するように、開口面積を絞ることで、受信部１５２で、音軸１５Ｃ近傍の音圧が大きい受信波を受信することができる。なお、この場合で、Ｒ０＝Ｒ１としてもよいが、第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置合わせが困難となる。これに対して、Ｒ０＞Ｒ１とすることで、第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置が多少ずれたとしても、第二貫通孔１３７Ａを通過した受信波を、受信面１５２Ｆで受信することができる。
第一実施形態では、送信面１５１Ｆの投影面積Ｔ０、第一貫通孔１３６Ａの開口面積Ｔ１、受信面１５２Ｆの投影面積Ｒ０、第二貫通孔１３７Ａの開口面積Ｒ１が、Ｔ０≧Ｔ１≧ＴＮ、Ｒ０＜Ｒ１、Ｒ０＜ＴＮの関係を満たす例を示したが、これに限定されない。
例えば、Ｔ０≧Ｔ１≧ＴＮ、Ｒ０＞Ｒ１、Ｒ０≧Ｔ１としてもよい。この場合、第二貫通孔１３７Ａを、音軸１５Ｃ近傍の受信波のみが通過するように、開口面積を絞ることで、受信部１５２で、音軸１５Ｃ近傍の音圧が大きい受信波を受信することができる。なお、この場合で、Ｒ０＝Ｒ１としてもよいが、第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置合わせが困難となる。これに対して、Ｒ０＞Ｒ１とすることで、第二貫通孔１３７Ａに対する受信面１５２Ｆの位置が多少ずれたとしても、第二貫通孔１３７Ａを通過した受信波を、受信面１５２Ｆで受信することができる。
【0072】
［変形例７］
上記実施形態では、制御部１６，５４は、判定部１６１Ｃとして機能し、受信部１５２からの受信信号に基づいて、メディアＰの重送を判定したが、これに限定されない。例えば、搬送されるメディアＰの種別が分かっている場合では、制御部１６，５４は、受信部１５２からの受信信号に基づいて、メディアＰの厚みを検出してもよい。
上記実施形態では、制御部１６，５４は、判定部１６１Ｃとして機能し、受信部１５２からの受信信号に基づいて、メディアＰの重送を判定したが、これに限定されない。例えば、搬送されるメディアＰの種別が分かっている場合では、制御部１６，５４は、受信部１５２からの受信信号に基づいて、メディアＰの厚みを検出してもよい。
【0073】
また、第二実施形態では、判定部１６１Ｃは、超音波センサー１５からの受信信号に基づいて、さらに、メディアＰの種類を判定してもよい。
つまり、メディアＰを通過した受信波の音圧は、メディアＰの種類、及び単層のメディアＰであるか、二層のメディアＰであるかによって、それぞれ異なる。したがって、複数のメディアＰに関し、単層及び二層について、それぞれ、超音波の送受信処理を複数回実施し、得られた受信信号の信号値を教師データとして予め取得する。そして、これらの教師データに基づいて、受信信号の信号値を入力、メディアＰの種類及び重送判定結果（単層か二層か）を出力とした学習モデルを、機械学習により生成する。この場合、判定部１６１Ｃは、学習モデルに対して受信信号の信号値を入力するだけで、メディアＰの種類と、重送判定結果を得ることができる。
さらに、第四制御部５４１Ｂは、判定されたメディアＰの種類に対応した印刷プロファイルを取得し、当該印刷プロファイルに基づいて、メディアＰに対するインクの吐出量を制御して印刷処理を実施してもよい。
つまり、メディアＰを通過した受信波の音圧は、メディアＰの種類、及び単層のメディアＰであるか、二層のメディアＰであるかによって、それぞれ異なる。したがって、複数のメディアＰに関し、単層及び二層について、それぞれ、超音波の送受信処理を複数回実施し、得られた受信信号の信号値を教師データとして予め取得する。そして、これらの教師データに基づいて、受信信号の信号値を入力、メディアＰの種類及び重送判定結果（単層か二層か）を出力とした学習モデルを、機械学習により生成する。この場合、判定部１６１Ｃは、学習モデルに対して受信信号の信号値を入力するだけで、メディアＰの種類と、重送判定結果を得ることができる。
さらに、第四制御部５４１Ｂは、判定されたメディアＰの種類に対応した印刷プロファイルを取得し、当該印刷プロファイルに基づいて、メディアＰに対するインクの吐出量を制御して印刷処理を実施してもよい。
【0074】
［本開示のまとめ］
本開示の第一態様に係る搬送装置は、メディアが搬送される搬送路と、超音波を送信する送信部と、超音波を受信する受信部と、を備え、前記搬送路は、前記送信部と前記受信部との間に設けられ、かつ、前記送信部が送信する超音波の遠距離音場に設けられている。
本開示の第一態様に係る搬送装置は、メディアが搬送される搬送路と、超音波を送信する送信部と、超音波を受信する受信部と、を備え、前記搬送路は、前記送信部と前記受信部との間に設けられ、かつ、前記送信部が送信する超音波の遠距離音場に設けられている。
【0075】
これにより、送信部から送信されメディアに入力される超音波（送信波）は、音軸での音圧がピークとなるコーシー分布に従った音圧分布となる。よって、メディアを通過した超音波（受信波）も、音軸での音圧がピークとなるコーシー分布に従った音圧分布となる。このため、近距離音場で見られるような複雑な音圧分布の送信波をメディアに入力する場合に比べて、受信波に含まれるノイズ成分を少なくでき、受信部からの受信信号に基づいて、メディアの重送や厚みを精度よく検出することができる。
【0076】
第一態様の搬送装置は、前記搬送路と前記送信部との間に設けられる第一ガイドと、前記搬送路と前記受信部との間に設けられる第二ガイドと、を備え、前記第一ガイドは、前記送信部から送信される超音波が通過する第一貫通孔を備え、前記第二ガイドは、前記メディアから送信される超音波が通過する第二貫通孔を備えることが好ましい。
【0077】
これにより、メディアが、第一ガイド及び第二ガイドに案内されて搬送され、メディアの搬送中での他の部材への干渉を抑制できる。よって、メディアが他の部材に干渉した際に発生する皺や詰まりを抑制できる。また、第一ガイドに第一貫通孔が設けられ、第二ガイドに第二貫通孔が設けられているので、送信波が第一ガイドで阻害される不都合、受信波が第二ガイドで阻害される不都合を抑制できる。
【0078】
第一態様の搬送装置では、前記第一貫通孔と前記送信部との距離は、前記送信部から送信される超音波の近距離音場限界距離であることが好ましい。
これにより、第一貫通孔の開口寸法を、送信波の超音波ビームが通過可能な最小寸法にすることができ、メディアが第一貫通孔に引っ掛かる不都合を抑制できる。
これにより、第一貫通孔の開口寸法を、送信波の超音波ビームが通過可能な最小寸法にすることができ、メディアが第一貫通孔に引っ掛かる不都合を抑制できる。
【0079】
第一態様の搬送装置では、前記送信部の超音波を送信する送信面を音軸に沿って前記第一ガイドに投影した投影面積をＴ０、前記受信部の超音波を受信する受信面を前記音軸に沿って前記第二ガイドに投影した投影面積をＲ０、前記第二貫通孔の開口面積をＲ１とし、前記送信部から送信される超音波の前記近距離音場限界距離での前記搬送路に平行なビーム断面の断面積をＴＮとした場合に、Ｔ０≧ＴＮ、Ｒ０＜Ｒ１、Ｒ０＜ＴＮの関係を満たす。
【0080】
また、本態様では、Ｔ０≧ＴＮの関係を満たし、送信部から送信される送信波は、近距離音場限界距離で収束する音場を形成する。この場合、遠距離音波に設けられたメディアには、音軸での音圧がピークとなるコーシー分布に略従った音圧分布の送信波が入力される。このため、受信波も、音軸での音圧がピークとなるコーシー分布に略従った音圧分布となる。この場合、受信部は、受信波のうち音軸近傍の超音波を受信することが好ましい。本態様では、Ｒ０＜ＴＮであるので、音軸近傍の受信波を受信部で受信することができ、受信信号に基づく重送判定等の各種処理の精度を向上できる。さらに、第二貫通孔は、受信部で受信する音軸近傍の受信波を通過させればよいので、第二貫通孔の開口面積を小さくできる。
一方、Ｒ１＝Ｒ０とすると、第二貫通孔に対する受信面の位置合わせが困難となる。これに対して、本態様では、Ｒ１＞Ｒ０とすることで、一定のマージンが設けられ、第二貫通孔に対して受信面の位置合わせを容易に行うことができる。
一方、Ｒ１＝Ｒ０とすると、第二貫通孔に対する受信面の位置合わせが困難となる。これに対して、本態様では、Ｒ１＞Ｒ０とすることで、一定のマージンが設けられ、第二貫通孔に対して受信面の位置合わせを容易に行うことができる。
【0081】
本態様の搬送装置は、前記第一貫通孔の開口面積をＴ１とした場合に、Ｔ０≧Ｔ１の関係を満たすことが好ましい。
このようにＴ０≧Ｔ１とすることにより、第一貫通孔でのメディアの引っ掛かりを抑制できる。
このようにＴ０≧Ｔ１とすることにより、第一貫通孔でのメディアの引っ掛かりを抑制できる。
【0082】
本開示の第二態様のイメージスキャナーは、第一態様の搬送装置と、前記搬送装置により搬送された前記メディアに形成された画像を読み取るスキャン部と、を備える。
これにより、制御部は、搬送装置の受信部からの受信信号に基づいて、精度の高い重送判定を実施することができる。よって、重送されたメディアＰの画像を取り込む不都合を抑制できる。
これにより、制御部は、搬送装置の受信部からの受信信号に基づいて、精度の高い重送判定を実施することができる。よって、重送されたメディアＰの画像を取り込む不都合を抑制できる。
【0083】
本開示の第三態様のプリンターは、第一態様の搬送装置と、前記搬送装置により搬送された前記メディアに画像を形成する印刷部と、を備える。
これにより、重送されたメディアＰに画像が形成される不都合が抑制され、メディアＰに画像を適正に形成することができる。
これにより、重送されたメディアＰに画像が形成される不都合が抑制され、メディアＰに画像を適正に形成することができる。
【符号の説明】
【0084】
１０…イメージスキャナー、１３…搬送部、１４…スキャン部、１５…超音波センサー、１５Ｃ…音軸、１６…制御部、５０…プリンター、５１…搬送部、５４…制御部、１３０…搬送路、１３６…第一ガイド、１３６Ａ…第一貫通孔、１３６Ｂ…第一ガイド面、１３７…第二ガイド、１３７Ａ…第二貫通孔、１３７Ｂ…第二ガイド面、１５１…送信部、１５１Ｆ…送信面、１５２…受信部、１５２Ｂ…受信本体部、１５２Ｆ…受信面、１６１…演算部、１６１Ａ…第一制御部、１６１Ｂ…第二制御部、１６１Ｃ…判定部、５２１…印刷部、５３０…搬送路、５４１…演算部、５４１Ａ…第三制御部、５４１Ｂ…第四制御部、Ｆｆ…遠距離音場、Ｆｎ…近距離音場、ＬＮ…近距離音場限界距離、Ｐ…メディア、Ｒ０…受信面の投影面積、Ｒ１…第二貫通孔の開口面積、Ｔ０…送信面の投影面積、Ｔ１…第一貫通孔の開口面積。
【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】