CN103339662A - 介质厚度检测装置以及自动交易装置 - Google Patents

Abstract

提供一种即使消除传感器间隔也能正确地检测纸张类的厚度的厚度检测装置以及自动交易装置。具备：基准辊部，将沿规定的旋转轴旋转的基准辊沿着旋转轴方向无间隙地排列；探测辊部，无间隙地排列有探测辊，该探测辊随着各基准辊的旋转而从动旋转，并用于探测纸张类的厚度的探测辊；输送部，用于将纸张类输送至基准辊部与探测辊部之间；传感器部，与探测辊部相比，形成纸张类的输送方向的形状比主扫描方向长的形状，并通过设于各探测辊的上方的多个检测用线圈以规定的频率振荡来产生纸张类的检测用交流磁场，通过磁场的变化来检测所产生的检测用磁场内的辊位移量；以及，计算部，根据通过传感器部所检测到的磁场的变化，计算纸张类的位移量。

Description

介质厚度检测装置以及自动交易装置

技术领域

本发明涉及一种对纸张类等介质的厚度进行探测的介质厚度检测装置以及自动交易装置。

背景技术

在现金自动交易装置所具备的纸张类处理装置中，对通过带等伪造的纸张类进行鉴别是非常重要的，通常具备用于进行此鉴别的纸币辨别装置。特别是，近年，此纸币的假造、伪造技术巧妙化，通过微小的带、纸、密封垫等对纸币、有价证券、邮票等进行了伪造的产物或假造券正在流通，需要检测微小的带或凹版等的纸张类厚度的特征，并需要与以往的厚度检测装置相比增大探测分辨率，或提高析像度。

作为像这样地对通过带、纸等进行了伪造的纸币等进行鉴别的纸币鉴别装置，例如，包括专利文献1中所述的以往技术。该以往技术中的纸张类的厚度检测装置具有装配于旋转的轴的基准辊和外轮被推压于该基准辊并通过弹性部件连接外轮与旋转轴之间来进行从动旋转的探测辊，在该两辊之间输送纸张类，根据外轮的位移量来检测带等的隆起。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006－4204号公报

发明所要解决的课题

但是，上述专利文献1中，在扩大探测范围而减小探测析像度的情况下，为了检测各传感器的有无、材质、距离，需要减小多个辊或多个传感器的间隔来进行排列，但在减小了间隔的情况下，传感器自身的输出变小，厚度的灵敏度变小，干渉等噪声也变大，因此，分辨率变差。此外，在辊部旋转时或介质通过时，探测辊不仅在介质厚度方向上产生位移，在输送方向上也产生位移。因此，作为所探测到的传感器，看起来比实际的厚度成分的位移量小。而且，探测辊的推压量越增加，该输送方向的位移量越变大，但若使其变小，则存在输送的振动特性变差的问题。

发明内容

本发明的目的在于，以解决上述课题为目的，提供一种即使消除传感器间隔也能正确地检测纸张类的厚度的厚度检测装置以及自动交易装置。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题并达到目的，本发明的介质厚度检测装置的特征在于，具备：基准辊部，将沿规定的旋转轴旋转的基准辊沿着上述旋转轴方向无间隙地排列；探测辊部，无间隙地排列有探测辊，该探测辊随着各上述基准辊的旋转而从动旋转，并用于探测纸张类的厚度；输送部，用于将上述纸张类输送至上述基准辊部与上述探测辊部之间；传感器部，与上述探测辊部相比，形成上述纸张类的输送方向的形状比主扫描方向长的形状，并通过设置于各上述探测辊的上方的多个检测用线圈以规定的频率振荡来产生上述纸张类的检测用交流磁场，通过磁场的变化来检测所产生的上述检测用磁场内的辊位移量；以及，计算部，根据通过上述传感器部所检测出的磁场的变化，计算上述纸张类的位移量。

此外，本发明的介质厚度检测装置的特征在于，具备：基准辊部，将沿规定的旋转轴旋转的基准辊沿着上述旋转轴方向无间隙地排列；探测辊部，无间隙地排列有探测辊，该探测辊随着各上述基准辊的旋转而从动旋转，并用于探测纸张类的厚度；输送部，将上述纸张类输送至上述基准辊部与上述探测辊部之间；传感器部，通过设于各上述探测辊的上方的多个检测用线圈以规定的频率振荡来产生上述纸张类的检测用交流磁场，用于通过磁场的变化来检测所产生的上述检测用磁场内的辊位移量，并沿着上述纸张类的输送方向，将多个传感器配置于满足上述探测辊部的上述纸张类的输送方向的长度的范围内；以及，计算部，根据通过上述传感器部所检测出的磁场的变化，计算上述纸张类的位移量。

此外，本发明为具备上述介质厚度检测装置的自动交易装置。

发明效果

根据本发明，能够提供一种可不依赖于介质的输送状态地检测介质的细微的凹凸情况的、高精度的介质厚度探测装置以及自动交易装置。

附图说明

图1为作为本发明的一实施方式的纸张类输送装置的示意图。

图2为表示图1所示的识别部的内部示意图的图。

图3为表示纸币识别部的厚度传感器的构成的例子的图。

图4为从上方观察图3所示的厚度传感器的图。

图5为表示厚度传感器的传感器线圈的立体图。

图6为表示电路部的构成例的图。

图7为表示沿输送方向配置了两个（或者两个以上的）传感器的情况的例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的介质厚度检测装置的实施方式详细地加以说明。以下，对于将本发明的介质厚度检测装置适用到了内置于设在银行等金融机构的例如ATM（Automated Teller Machine，自动柜员机）这样的自动交易装置的内部以及补票机、售票机等处理纸币的各种设备中并包含于纸币的识别装置内的厚度检测装置的情况加以说明，但只要是检测介质的厚度的装置，其并不特别限定于此。

图1为作为本发明的一实施方式的纸张类输送装置的示意图。在本实施例中，对使用纸币来作为纸张类的情况加以说明。如图1所示，本实施方式的纸张类输送装置1000被构成为包含：暂时保留部1、识别部2、收纳部3a～3d、回收部4、上部输送通路5、下部输送通路6、入款口输送通路7、出款口输送通路8、返还口输送通路9、暂时保留部收纳输送通路10、暂时保留部送出输送通路11、收纳部收纳输送通路12a～12d、收纳部送出输送通路13a～13d、回收部输送通路14、通过传感器15、选通电路（gate）16、入款口纸张类探测传感器17、出款口纸张类探测传感器18、返还口纸张类探测传感器19。

暂时保留部1暂时累积进行了计数的纸币。识别部2辨别纸币的币种、真伪、朝向、损伤的程度。收纳部3a～3d按种类来累积纸币。回收部4收纳被识别部2拒绝的纸币。上部输送通路5为以入款口20、识别部2、暂时保留部1、带闸门（shutter）的出款口21、返还口22为回路来输送纸币的输送通路。下部输送通路6为从上部输送通路5经由收纳部3a～3d以及回收部4的上面并再次向上部输送通路5输送纸币的输送通路。

入款口输送通路7为从入款口20向上部输送通路5输送纸币的输送通路。出款口输送通路8为从上部输送通路5向带闸门的出款口21输送纸币的输送通路。返还口输送通路9为从上部输送通路5向返还口22输送纸币的输送通路。暂时保留部收纳输送通路10为从上部输送通路5向暂时保留部1输送纸币的输送通路。暂时保留部送出输送通路11为从暂时保留部1向上部输送通路5输送纸币的输送通路。收纳部收纳输送通路12a～12d为从下部输送通路6向收纳部3a～3d输送纸币的输送通路。收纳部送出输送通路13a～13d为从收纳部3a～3d向下部输送通路6输送纸币的输送通路。回收部输送通路14为从下部输送通路6向回收部4输送纸币的输送通路。

通过传感器15为对纸币的通过进行探测的传感器。选通电路16对输送纸币的方向进行切换。入款口纸张类探测传感器17为探测在入款口20是否存在纸币的传感器。出款口纸张类探测传感器18为探测在带闸门的出款口21是否存在纸币的传感器。返还口纸张类探测传感器19为探测在返还口22是否存在纸币的传感器。

图2为表示图1所示的识别部2的内部示意图的图。对沿输送通路宽度架设的上下对置的输送辊23a以及23b进行驱动，将以横长的水平状态被引导至此的纸币30向后端逐张夹持输送。此时，输送辊23的驱动是传递来自输送电动机（无图示）的旋转力并旋转而进行的。此外，在纸币识别部2的纸币输送机构31中，以对于已折的纸币或已撕裂的纸币也能够顺畅地进行输送的方式，构成为具有能够输送三张以上纸币的宽度。

此外，为了了解纸币的透射量和墨水的透射量，包括：一维的彩色线性传感器24；对涂于纸币上的磁性墨水的磁性进行辨别的磁性传感器25；对纸币的厚度、带的附着物、细丝等的凹凸进行检测的厚度传感器26；与上述纸张类输送机构中的驱动旋转距离同步地输出时钟的编码器27；根据上述传感器的数据来判断纸张类的币种、张数、真假的控制部28。控制部28识别纸币是哪个币种，鉴别是真券还是伪券，此外，通过辨别纸币是一张、两张或是三张以上来管理介质的张数。另外，纸币鉴别机构31被构成为无论往复地从哪个方向输送纸币，都能够进行鉴别。

接着，通过图3，对纸币识别部2的厚度传感器26的构成进行说明。如图3所示，厚度传感器26配置有：通过旋转驱动机构（无图示）而旋转的基准辊轴37；设于该基准辊轴37的基准辊36；探测辊34a～34f被推压于基准辊36并进行从动旋转的探测辊轴38；根据纸币的厚度，对向上方向移动的探测辊的运动进行检测的位移检测传感器33a～33l；对来自此位移检测传感器33a～33l的输入进行处理的传感器处理部35。

图4为从上方观察图3所示的厚度传感器26的图。在图4中，探测辊为34a～34f，位移检测传感器为33a～33l。此外，在图4中，传感器探测面为39a～39l，在输送了介质30时，探测辊34a～34f在介质厚度方向上产生位移，并且探测辊34在输送方向上移动长度40。此时，位移检测传感器33a～33l的介质方向长度41被配设为传感器探测面39的长度＋输送方向移动量40以上。这样一来，能够增大位移检测传感器33a～33l的线圈面积，因此，能够增大传感器所产生的磁场，所以，即使减小辊或传感器，也能够保持灵敏度。此外，传感器面积比介质探测面大，因此，能够通过纵向的磁场的变化来检测介质位移，所以，即使辊在输送方向上移动，也能够仅检测厚度方向的磁场。

接下来，对传感器部35的传感器构成加以说明。图5为表示厚度传感器26的传感器线圈的立体图。如图5所示，第1层的涡旋状导体图形51从其外侧端部51a向内侧端部51b，如同一箭头方向所示那样右旋地并呈大致长方形的涡旋状地卷绕4周，外侧端部51a与搭载于同一多层基板的电容器56连接。内部端部51b介由微导电孔51c与第2层的涡旋状导体图形52的内侧端部52b连接。

此外，第2层的涡旋状导体图形52从其内侧端部52b向外侧端部52a，如同一箭头方向所示那样右旋地并呈大致长方形的涡旋状地卷绕4周，外侧端部52a介由微导电孔52c与第3层的涡旋状导体图形53的外侧端部53a连接。同样地，第3层的涡旋状导体图形53从其外侧端部53a向内侧端部53b，如同一方向所示那样右旋地并呈大致长方形的涡旋状地卷绕4周，内侧端部53b介由微导电孔53c与第4层的涡旋状图形54的内侧部54b连接。

同样地，第4层的涡旋状导体图形54从其内侧端部54b向外侧端部54a，如同一箭头所示那样右旋地并呈大致长方形的涡旋状地卷绕4周，外侧端部54a与同一第4层的配线55连接。这样一来，作为整体，螺旋状的线圈形成多层基板。配线55与搭载于同一多层基板的电容器56连接，并且通过上述线圈和电容器形成LC振荡电路57。此外，对于位于传感器部的多个线圈，分别改变匝数地进行配设。

接着，参照图6，对电路部的构成加以说明。如图6所示，上述LC振荡电路57通过位移检测传感器61和电容器62进行LC振荡，并使用晶体管63来作为负电阻。其后，在通过截断直流成分的滤波器64之后，通过检波电路65，对来自振荡电路57的位移输出进行包络检波，提取位移成分。偏差补偿电路66为对温度变动或机械变动等的偏差进行补偿的电路，并成为使通常交易前的无介质水平为一定水平的减法补偿电路。非易失性存储器67为对事先根据基准的介质位移所计算出的各传感器的位移进行存储的存储机构。传感器处理部68为对根据从偏差补偿电路66输入的传感器输入和来自非易失性存储器67的基准介质位移所计算出的介质位移量进行计算的计算机构。

此时，配设各电路，使得若设截断直流成分的滤波器63的截止频率为F1，设检波电路64的广域截止频率为F2，设通过邻接的上述各传感器改变匝数并以不同的频率F3进行振荡的频率的差为F3，则F3＞F2＞F1。这样一来，能够阻断来自邻接线圈的噪声，因此，能够提高作为传感器的SN比，所以，能够探测介质的细小的凹凸。

这样，根据本实施例，通过采用使用了本发明的纸张类的厚度检测装置的纸币鉴别装置，具有能够探测介质的细小的凹凸，并能够高精度地检测通过带、纸等进行了伪造的纸币、纸币的安全性的效果。

另外，在上述实施方式中进行了如下说明，即，如图4所示，位移检测传感器为使33a～33l的介质方向长度41成为传感器探测面39的长度＋输送方向移动量40以上的一个线圈，但是，例如，如图7所示，也可以在输送方向上配置两个（或者两个以上的）传感器。

该情况下，可能产生邻接的传感器之间（例如，33a－1、33a－2）的干渉，但作为其应对方法，例如，如日本特开2010－257292号公报所公开的那样，将这些传感器分别划分为两个通道（channel），这两个通道为针对在排列方向上不邻接的非邻接部分所单独划分的两个非邻接组，通过对向此被划分的非邻接组的振荡电压的输出进行交替切换（即，在对两种组进行振荡控制时，各位移探测传感器进行输出的情况下，以邻接的位移探测传感器不同时进行输出的方式进行控制），能够避免位移探测传感器间的磁场的干渉。

像这样，具备：基准辊部，将沿规定的旋转轴旋转的基准辊沿着旋转轴方向无间隙地排列；探测辊部，无间隙地排列有探测辊，该探测辊随着各基准辊的旋转而从动旋转，并用于探测纸张类的厚度；输送部，将纸张类输送至基准辊部与探测辊部之间；传感器部，与探测辊部相比，形成纸张类的输送方向的形状比主扫描方向长的形状，并通过设置于各探测辊的上方的多个检测用线圈以规定的频率振荡来产生纸张类的检测用交流磁场，通过磁场的变化来检测所产生的检测用磁场内的辊位移量；计算部，根据通过传感器部所检测出的磁场的变化，计算纸张类的位移量，所以，即使相对于主扫描方向减小传感器，也能够保持传感器面积本身，因此，不会减小传感器所产生的磁场，所以，能够保持辊的位移灵敏度。

此外，即使在检测用辊产生了前后位移的情况下，因为对于厚度方向未产生变化，所以，能够探测微细的、高精度的厚度位移。此外，即使在输送了介质时，辊在输送方向产生了位移的情况下，传感器部与产生了位移的探测辊部的位移量也不发生变化。另外，虽将线圈形状记载为在输送方向上长的形状，但也可以在输送方向上搭载多个传感器，并根据多个传感器输出来计算位移量。

此外，检测用线圈分别构成为设在各探测辊的上方的各检测用线圈的面积相同而匝数不同，计算部具有：第一电路部，将低频率区域从检测用线圈的振荡输出截断；第二电路部，对来自第一电路部的输出进行包络检波；存储部，预先存储各检测用线圈的基准位移量；补偿部，通过基准位移量对所输送的纸张类的位移量进行补偿，第一电路部的截止频率被设定为低于第二电路部的截止频率，第二电路部的截止频率被设定为低于各检测用线圈的不同振荡频率的差分，因此，能够一边保持传感器检测区域，一边使得各传感器的电感不同，所以，对于传感器部的多个传感器，能够以不同的频率进行振荡。该情况下，使第一电路部的截止频率比第二电路部的截止频率低，使第二电路部的截止频率比各传感器的不同振荡频率的差分低，由此，对于各传感器的输出，通过电路部截断其他传感器的振荡频率的影响，所以，能够消除其他传感器的相互干渉的影响，并能够实现高精度的介质厚度传感器。另外，取代通过线圈的匝数来改变电感，也可以使振荡部为LC振荡电路并改变电容器的电容。

并且，传感器部是由积层多层基板构成的，各传感器部具有产生部，该产生部具备线圈并由该线圈产生交流磁场，其中，在各传感器部的积层多层基板的各层形成有作为传感器的一部分的传感器用图形，形成于各层的传感器用图形的一端通过分别形成于上层和下层的传感器用图形连接，由此，通过各层的图形和微导电孔构成该线圈，因此，能够自由地设定线圈的形状，且能够增加线圈的匝数，所以，能够大量地构筑稳定的线圈，并能够制作廉价且高精度的介质厚度传感器。

另外，本发明并非完全限定于上述实施方式，在实施阶段，可以在不超过其主旨的范围内对构成要素进行变形及具体化。此外，通过上述实施方式中所公开的多个构成要素的适当的组合，能够形成各种发明。例如，也可以从实施方式中所示的所有构成要素中删除几个构成要素。并且，也可以适当地组合不同实施方式中的构成要素。符号说明

1000  纸张类输送装置

1  暂时保留部

2  识别部

3a～3d  收纳部

4  回收部

5  上部输送通路

6  下部输送通路

7  入款口输送通路

8  出款口输送通路

9  返还口输送通路

10  暂时保留部收纳输送通路

11  暂时保留部送出输送通路

12a～12d  收纳部收纳输送通路

13a～13d  收纳部送出输送通路

14  回收部输送通路

15  通过传感器

16  选通电路

17  入款口纸张类探测传感器

18  出款口纸张类探测传感器

19  返还口纸张类探测传感器

23a、23b  输送辊

25  磁传感器

26  厚度传感器

27  编码器

28  控制部

30  纸币

31  纸币鉴别机构

33a～33l  位移检测传感器

34a～34f  探测辊

35  传感器处理部

36  基准辊

37  基准辊轴

38  探测辊轴

51～54  导体图形

55  配线

56  电容器

57  LC振荡电路

61  位移检测传感器

62  电容器

63  晶体管

64  滤波器

65  检波电路

66  偏差补偿电路

67  非易失性存储器

68  传感器处理部

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种介质厚度检测装置，其特征在于，具备：

基准辊部，将沿规定的旋转轴旋转的基准辊沿着上述旋转轴方向无间隙地排列；

探测辊部，无间隙地排列有探测辊，该探测辊随着各上述基准辊的旋转而从动旋转，并用于探测纸张类的厚度；

输送部，将上述纸张类输送至上述基准辊部与上述探测辊部之间；

传感器部，与上述探测辊部相比，形成上述纸张类的输送方向的形状比主扫描方向长的形状，并通过设置于各上述探测辊的上方的多个检测用线圈以规定的频率振荡来产生上述纸张类的检测用交流磁场，通过磁场的变化来检测所产生的上述检测用磁场内的辊位移量；以及

计算部，根据通过上述传感器部所检测出的磁场的变化，计算上述纸张类的位移量。

2.根据权利要求1所述的介质厚度检测装置，其特征在于，

上述检测用线圈分别构成为设于各上述探测辊的上方的各上述检测用线圈的面积相同而匝数不同，

上述计算部具有：第一电路部，将低频率区域从上述检测用线圈的振荡输出截断；第二电路部，对来自上述第一电路部的输出进行包络检波；存储部，预先存储各上述检测用线圈的基准位移量；补偿部，通过上述基准位移量对所输送的上述纸张类的位移量进行补偿，

上述第一电路部的截止频率被设定为低于上述第二电路部的截止频率，上述第二电路部的截止频率被设定为低于各上述检测用线圈的不同振荡频率的差分。

3.根据权利要求1所述的介质厚度检测装置，其特征在于，

上述传感器部由积层多层基板构成，各上述传感器部具有产生部，该产生部具备线圈并由上述线圈产生交流磁场，其中，在上述积层多层基板的各层形成有作为传感器的一部分的传感器用图形，形成于各层的上述传感器用图形的一端通过分别形成于上层和下层的传感器用图形连接，由此，通过各层的图形和微导电孔构成该线圈。

4.（删除）

5.（删除）

6.一种自动交易装置，其特征在于，具备权利要求1中所述的介质厚度检测装置。

Claims (6)

1.一种介质厚度检测装置，其特征在于，具备：

基准辊部，将沿规定的旋转轴旋转的基准辊沿着上述旋转轴方向无间隙地排列；

探测辊部，无间隙地排列有探测辊，该探测辊随着各上述基准辊的旋转而从动旋转，并用于探测纸张类的厚度；

输送部，将上述纸张类输送至上述基准辊部与上述探测辊部之间；

传感器部，与上述探测辊部相比，形成上述纸张类的输送方向的形状比主扫描方向长的形状，并通过设置于各上述探测辊的上方的多个检测用线圈以规定的频率振荡来产生上述纸张类的检测用交流磁场，通过磁场的变化来检测所产生的上述检测用磁场内的辊位移量；以及

计算部，根据通过上述传感器部所检测出的磁场的变化，计算上述纸张类的位移量。

2.根据权利要求1所述的介质厚度检测装置，其特征在于，

上述检测用线圈分别构成为设于各上述探测辊的上方的各上述检测用线圈的面积相同而匝数不同，

上述计算部具有：第一电路部，将低频率区域从上述检测用线圈的振荡输出截断；第二电路部，对来自上述第一电路部的输出进行包络检波；存储部，预先存储各上述检测用线圈的基准位移量；补偿部，通过上述基准位移量对所输送的上述纸张类的位移量进行补偿，

上述第一电路部的截止频率被设定为低于上述第二电路部的截止频率，上述第二电路部的截止频率被设定为低于各上述检测用线圈的不同振荡频率的差分。

3.根据权利要求1所述的介质厚度检测装置，其特征在于，

上述传感器部由积层多层基板构成，各上述传感器部具有产生部，该产生部具备线圈并由上述线圈产生交流磁场，其中，在上述积层多层基板的各层形成有作为传感器的一部分的传感器用图形，形成于各层的上述传感器用图形的一端通过分别形成于上层和下层的传感器用图形连接，由此，通过各层的图形和微导电孔构成该线圈。

4.一种介质厚度检测装置，其特征在于，具备：

基准辊部，将沿规定的旋转轴旋转的基准辊沿着上述旋转轴方向无间隙地排列；

探测辊部，无间隙地排列有探测辊，该探测辊随着各上述基准辊的旋转而从动旋转，并用于探测纸张类的厚度；

输送部，将上述纸张类输送至上述基准辊部与上述探测辊部之间；

传感器部，通过设于各上述探测辊的上方的多个检测用线圈以规定的频率振荡来产生上述纸张类的检测用交流磁场，用于通过磁场的变化来检测所产生的上述检测用磁场内的辊位移量，并沿着上述纸张类的输送方向，将多个传感器配置于满足上述探测辊部的上述纸张类的输送方向的长度的范围内；以及

计算部，根据通过上述传感器部所检测出的磁场的变化，计算上述纸张类的位移量。

5.根据权利要求4所述的介质厚度检测装置，其特征在于，

构成上述传感器部的各传感器被分为第一通道部和第二通道部，该第一通道部和第二通道部为针对在上述传感器的排列方向上不邻接的非邻接部分所单独划分的两个非邻接组，上述计算部以对来自上述第一通道部和上述第二通道部的振荡电压的输出进行交替切换的方式进行控制。

6.一种自动交易装置，其特征在于，具备权利要求1中所述的介质厚度检测装置。

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