JP2511487B2 - 搬送紙葉厚み検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、紙葉搬送処理を行なう機器、例えば紙幣自
動入出金装置、光学式文字読取り装置等に組み込まれる
搬送紙葉厚み検知装置に関する。

（従来の技術） 紙幣自動入出金装置等においては、紙幣紙の紙葉を計
数したりその鑑定等を行なうために、紙葉を一枚毎に紙
葉搬送経路に送り込む必要がある。

しかし、まれには、紙葉が重なり合って搬送されたり
する場合があり、この場合には鑑定が不可能となる。

そこで、通常は搬送紙葉厚み検知装置により紙葉の厚
みを検知してその重なりの有無等を検出するようにして
いる。

さて、従来のこの種の検知装置としては、紙葉の搬送
位置に設けられている長さ寸法の小さい基準ローラと、
この基準ローラに変位可能に圧接されている同様に長さ
寸法の小さい検知ローラとを有し、これら両ローラにて
紙葉の一部を挟持して搬送する際に紙葉の厚みにより検
知ローラが変位した場合この変位量を電気的な信号に変
換し、これにより紙葉の厚みを検知するものが知られて
いる。

また、長さ寸法の小さい検知ローラを基準ローラに対
して紙葉一枚分の厚さ寸法だけ離間させて配置し、二枚
以上の紙葉が搬送される際に検知ローラを変位させて同
様に紙葉の厚みを検知する構成の搬送紙葉厚み検知装置
も知られている。

更に、ある程度の長さ寸法を有する検知ローラを同一
寸法の基準ローラに対して紙葉一枚分の厚さ寸法だけ離
間させて配置し、二枚以上の紙葉が搬送される際に検知
ローラを変位させて同様に紙葉の厚みを検知する構成の
搬送紙葉厚み検知装置も知られている。

ところで、紙幣は破断位置にテープ等を貼り付けて補
修されることもあり、又テープ等により継ぎ合されて偽
造されることもある。従って、上記検知装置により厚み
の増加しているテープ部分等を検知して、補修紙幣を顧
客に支払うのを防止し、偽造紙幣を時弊自動入出金装置
等に取り込むのを防止するのが好ましい。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記した長さの寸法の小さい検知ローラを基
準ローラに圧接若しくは離間させる搬送紙葉厚み検知装
置では、これらローラにて紙幣の一部のみを挟持して搬
送するだけなので、検知ローラにより厚みの大きいテー
プ部分等を検知することができないことがあり、このた
め、補修紙幣を顧客に支払ったり、偽造紙幣を取り込ん
でしまう虞れがある。

また、検知ローラを基準ローラに対して離間させて配
置する場合には、この離間距離の調整に多大な手間と時
間を要する上に、検知ローラを独立して駆動しないと紙
葉の円滑な搬送が不可能になり、いわゆるジャムが発生
してしまうだけでなく、紙葉に異物が付着していると該
紙葉が斜めに搬送されるいわゆるスキューが発生する虞
れもあった。そして、長さ寸法の大きい検知ローラを離
間させて配置する場合には、その両端で基準ローラに対
する離間距離（ギャップ）が相違していると、紙葉に均
一な押圧力が加わらないため、スキューが特に発生し易
くなってしまう欠点があった。

（課題を解決するための手段） まず、第１の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置は、厚
みを検知すべき紙葉の搬送位置に設けられ紙葉の幅より
も幅の広い円柱状の基準ローラと、紙葉の幅よりも幅の
広い円柱状のローラであって基準ローラと共に紙葉を挟
持して搬送すると共に紙葉の厚みに対応して変位する検
知ローラと、基準ローラに対して、検知ローラをその全
幅に亘って均一な押圧力で弾性的に押し付ける押圧手段
と、検知ローラの両端の変位量をそれぞれ独立に検知す
る一対の検知機構部とを備えたことを特徴とするもので
ある。

また、第２の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置は、上
記第１の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置に加えて、各
々の検知機構部で検知した変位量を受け入れるととも
に、その受け入れた変位量のうち大きい方を出力する処
理回路と、この処理回路の出力と予め設定した基準値と
を比較して搬送紙葉の厚みを判定する判定回路とを備え
たことを特徴とするものである。

また、第３の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置は、上
記第１の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置に加えて、各
々の検知機構部で検知した変位量を受け入れるととも
に、その受け入れた変位量の加算値を出力する処理回路
と、この処理回路の出力と予め設定した基準値とを比較
して搬送紙葉の厚みを判定する判定回路とを備えたこと
を特徴とするものである。

なお、ここで、紙葉の幅よりも幅の広い円柱状のロー
ラとは、実施例における紙葉28の寸法よりも大きな長さ
寸法を有する円柱状のローラと同義である。

（作用） 第１の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置では、紙葉の
幅よりも幅の広い円柱状の基準ローラに、紙葉の幅より
も幅の広い円柱状の検知ローラを押圧手段にて全幅に亘
って均一な押圧力で弾性的に押し付ける。そして、検知
ローラを紙葉全体に押し付けた上で、検知ローラの両端
の変位量を一対の検知機構部にて独立的に検知する。

また、第２の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置では、
上述した一対の検知機構部で各々検知した変位量のうち
の大きい方の変位量と基準値とを比較して搬送紙葉の厚
みを判定する。

さらに、第３の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置で
は、上述した一対の検知機構部で各々検知した変位量の
加算値と基準値とを比較して搬送紙葉の厚みを判定す
る。

（実施例） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

先ず、本発明の主要部である処理回路の説明を行なう
前に、紙葉の厚さを検知するローラ機構や検知機構部の
詳細を説明する。

〈機構部分の構成〉 第２図は搬送紙葉厚み検知装置機構部分の斜視図、第
３図は同装置の分解斜視図である。

これらの図において、１はケーシングであり、このケ
ーシング１は背壁1Aと両側壁1B,1Bを有し、前面側が開
口している。各側壁1Bの内側には後述する検知ローラ19
の両端の変位量を検知するための検知機構部２（Ｌ），
（Ｒ）がそれぞれ設けられている。これらの検知機構部
２は素子ブラケット３を有し、素子ブラケット３は下方
に伸長する伸長部3aを含んでいる。この伸長部3aは第３
図に示すように、貫通穴3bが設けられ、貫通穴3bを介し
て側壁1Bより突出する支持軸４の大径基部4aに嵌合され
ている。そして、この伸長部3aは嵌合された状態で板ば
ね７の押圧片7aにより側壁1Bに弾性的に押し付けられて
いる。板ばね７は側壁1Bに設けた窓部1bの縁部を他の押
圧片7b,7bにより挟持することで該側壁1Bに取付けられ
る。

また、素子ブラケット３は上下方向に貫通する収納穴
3cを有し、この収納穴3cには磁気抵抗素子５が収納され
ている。磁気抵抗素子５は磁界の変化に応じて抵抗値が
変化する検出素子であり、その上面より突出する端子が
プリント基板６に挿入、ハンダ付けされている。プリン
ト基板６は磁気抵抗素子５より得られた検知信号を後述
する信号処理回路側に送るためにリード線等が接続され
ている。プリント基板６は取付金具８により素子ブラケ
ット３に取付けられている。この取付金具８は下方に伸
長する一対の突出部8a、8aを有し、これら突出部8aに設
けた角穴に素子ブラケット３の外壁に設けた突起3dを嵌
合させることにより、プリント基板６を素子ブラケット
３にワンタッチで固定的に取付けている。取付金具８の
ばね片8bはプリント基板６を素子ブラケット３の上面に
確実に押し付け、振動等の外力でプリント基板６が外れ
るのを防止すると共に磁気抵抗素子５を所定位置に位置
決めしている。尚、このばね片8bの先端は上方に折り曲
げられ、これによりプリント基板６に傷が付されるのを
防止している。

更に、素子ブラケット３は横方向に伸長する伸長部3e
を有し、この伸長部3eは第２図に示すように側壁1Bより
外方に突出している。この伸長部3eにはコイルスプリン
グ９の一端を固定するための取付穴3fが設けられ、コイ
ルスプリング９の他端は側壁1Bの一部を外方に折り曲げ
て成る折曲片10に固定されている。従って、コイルスプ
リング９は伸長部3eに側壁1Bの他の折曲片11に接近させ
る方向への引張力を加える。この他の折曲片11には調整
ねじ11aが厚さ方向に貫通して螺入される。一方、伸長
部3eにはピン穴3gが設けられ、このピン穴3gには変形す
ることのない硬質の金属から成るピン12が挿入され、ピ
ン12の頭部には調整ねじ11aの先端が当接されている。
従って、調整ねじ11aの突出量を調整して伸長部3eをコ
イルスプリング９の弾性力に抗して押圧し、素子ブラケ
ット３を支持軸４を中心として所定量だけ回動させるこ
とにより、素子ブラケット３に収納した磁気抵抗素子５
を所定位置に位置決めすることができる。尚、他の折曲
片11には板ばね13が嵌合され、この板ばね13には調整ね
じ11aの先端側が螺合され、これにより該ねじ11aの緩み
が防止されている。

素子ブラケット３の近傍には検知機構部２を構成して
いる検知レバー14が配されている。この検知レバー14は
支持軸４の小径部4bに素子ブラケット３と同軸的に嵌合
され、上方にコイルスプリング15の一端を固定するため
の突出片14aが設けられている。コイルスプリング15の
他端は背壁1Aに設けた取付穴16に取付けられている。従
って、検知レバー14にはコイルスプリング15の弾性力に
より支持軸４を中心として回動する回動力が付与される
ことになる。また、検知レバー14の上面には収納溝14b
が設けられ、この収納溝14bには検出棒17が位置決めさ
れて落し込まれている。検出棒17は磁性体より形成さ
れ、上記した磁気抵抗素子５の検出面（下面）の下方に
位置決めされる。尚、支持軸４の先端には環状溝が設け
られ、この溝には検知レバー14が支持軸４より外れるの
を防止するためにスナップリング18が嵌合されている。

ところで、素子ブラケット３と検知レバー14とは磁気
抵抗素子５及び検出棒17を電気的及び電気的に絶縁する
ために、非導電性と非磁性特性を有する材料、例えば、
プラスチック樹脂より形成されている。この場合素子ブ
ラケット３と検知レバー14とを同一材料若しくは少なく
とも熱膨張係数が同一の材料より形成するのが好まし
く、これにより熱膨張による磁気抵抗素子５と検出棒17
とのギャップ変動を抑えることができる。

検知レバー14の一端からは支持突起14cが突出し、こ
の支持突起14cには貫通穴14dが設けられている。この貫
通穴14dには検知ローラ19の端部の小径部19aが回転自在
に嵌入され、小径部19aより突出する軸部19bにはボール
ベアリング20にて支持された状態でスナップリング21が
嵌合されている。第２図に示すように、検知ローラ19は
金属材により紙葉28の寸法よりも大きな長さ寸法で円柱
状に形成され、周面に複数の環状溝19Aが設けられてい
る。これらの環状溝19Aは紙葉に幅が1/2インチ（1.27c
m）以上の市販テープが貼り付けられていても該テープ
部の厚みを確実に検知できるように小さな溝幅に設定さ
れている。

このように、検知レバー14により両端を支持された検
知ローラ19は、両側の検知レバー14がそれぞれコイルス
プリング15の弾性力にて支持軸４を中心とする回動力が
付与されていることから、これらのコイルスプリング1
5,15を介して下方の基準ローラ22に全長に亘って均一な
押圧力で弾性的に押し付けられる。この基準ローラ22は
同様に金属材により紙葉28の寸法よりも大きい長さ寸法
で円柱状に形成され、検知ローラ19と同一位置に同一溝
幅の環状溝22Aが設けられている。第３図に示すよう
に、基準ローラ22の両端の軸部22aは側壁1Bの貫通穴1c
に貫挿されてボールベアリング23にて支持され、ボール
ベアリング23はベアリング押え24にて保持されている。
ベアリング押え24はボールベアリング23のがた付きを吸
収するために設けられ、ねじ部材25により側壁1Bに固定
されている。このように定位置で支持された基準ローラ
22は紙葉の厚みを検知する基準の搬送位置に配されるこ
とになる。基準ローラ22の一方の軸部22aには、この基
準ローラを回転駆動するために、第２図に示すように、
駆動時の振動及び騒音を小さくすべく選定されたはすば
歯車26が取付けられている。この基準ローラ22は紙葉の
厚みを正確に検知し得るように高精度に偏心等の誤差も
無視できる範囲で製作され、かつ機械的強度を保持する
ように大径に形成されている。

検知ローラ19と基準ローラ22との手前側には、第２図
に示すように、一対のガイド板27,27が対向して配され
ている。これらのガイド板27,27はその間に紙葉28を通
して検知ローラ19と基準ローラ22との間に該紙葉28を案
内するために設けられており、複数の突出片27aが環状
溝19A,22Aに入り込んで後方に伸長している。これらの
突出片27aは紙葉28が検知ローラ19や基準ローラ22に巻
き付くのを防止するために設けられている。

尚、第３図に示すように、検知レバー14の支持突起14
cにはストッパー14eが突設され、このストッパー14eは
検知レバー14が不要に回動した場合に背壁1Aに開口縁部
1aに当接してその回動を阻止する。

また、検知レバー14に回動力を加えるコイルスプリン
グ15は、紙葉28の通過時に検知レバー14が支持軸４上で
がた付いて回動することがないように検知レバー14を引
っ張る機能を有している。そして、このコイルスプリン
グ15の弾性力は、検知ローラ19が紙葉28や紙葉上に貼り
付けられたテープの端部に当たって瞬間的に基準ローラ
22や紙貼より離間し、かつ紙葉28上に戻るまでに要する
時間が、そのテープ（幅約1/2インチ）が通過するのに
要する時間よりも十分に小さくなるような値に設定され
ている。

一方、背壁1Aには付着物除去器30,30が取り付けられ
ている。これらの付着物除去器30は、ステンレス製の板
ばね材より形成されてローラ上の紙粉等の付着物を掻き
落とすために用いられ、連結部30Aと、この連結部30Aに
一体的に形成されている複数の当接片30Bとから成る。
これらの当接片30Bの先端縁はローラ周面に一直線状に
確実に当接するように直線的に形成されている。このよ
うな構成を有する各付着物除去器30は、当接片30Bがそ
れぞれ検知ローラ19と基準ローラ22の接線方向に沿って
配され、かつ当接片の先端縁が該ローラ19,22の各周面
に当接した状態で、その連結部30Aの貫通穴30aと保持板
31の貫通穴31aとにねじ部材32を貫挿させ、該ねじ部材3
2を背壁1Aに螺入することにより、背壁1Aに固定されて
いる。

〈装置の動作〉 次に、上記機構部分の動作を説明する。

第４図は搬送紙葉厚み検出原理を説明するための図で
あり、ガイド板27,27間に紙葉28が送り込まれると共
に、第２図に示したはすば歯車26の駆動で基準ローラ22
が回転駆動されると、検知ローラ19が従動回転するの
で、両ローラ19,22にて紙葉28が挟持される。この紙葉2
8の搬送時にはその厚み分だ検知ローラ19がコイルスプ
リング15の弾性力に抗して基準ローラ22より離れ、検知
レバー14と共に支持軸４を中心として回動，変位する。

ところで、検知ローラ19の変位量をａ、同ローラ19の
中心と支持軸４の中心との距離をＬ、支持軸４の中心と
検出棒17の中心との距離をｌとすると、検出棒17の変位
量Ｔは、Ｔ＝al/Lとなる。

従って、検出棒17が磁気抵抗素子５の検出面に対して
Ｔだけ変位すると、この変位量に応じて磁気抵抗素子５
の抵抗値が変化するので、該素子５より検知信号が出力
される。

尚、紙葉28の搬送で基準ローラ22及び検知ローラ19の
各周面には紙粉等の付着物が付着するが、本実施例では
両ローラ22,19の周面に付着物除去器30の当接片30Bを当
接させているので、この当接片30Bにてローラ周面の付
着物を自動的に掻き落とすことができる。

このように、長さ寸法の大きな円柱状の基準ローラ22
に同一長さ寸法の円柱状の検知ローラ19の両端をコイル
スプリング15,15を介して弾性的に押し付けると、例
え、異物が付着していても紙葉28を全体的に均一な押圧
力を加えつつ搬送することができるので、スキューの発
生を防止することができ、又検知ローラ19が圧接により
必ず従動回転するので、ジャムの発生も防止することが
できる。

また、検知ローラ19にて紙葉28全体を均一に押圧する
ので、紙葉28がテープ等により補修されている場合でも
該テープ部分等に確実に検知ローラ19を当接させて該ロ
ーラ19を変位させることができる。そして、テープ部分
等が検知ローラ19の一端側を通過する場合には検知ロー
ラ19の一端のみが変位するが、本発明では検知ローラ19
の両端にそれぞれ検知機構２を設けたので、いずれの検
知機構部２により高感度で検知ローラ19の変位を検知す
ることができる。従って、補修紙幣や偽造紙幣であって
も確実に検知して顧客への支払いを停止したり本体装置
への取り込みを防止することができる。

更に、検知ローラ19として円柱状の長尺のローラを用
いているので、検知ローラ19の慣性モーメントが大き
く、従って、紙葉28が両ローラ19,22間で挟持される際
でも検知ローラ19の回転速度が殆ど変化することがな
く、よって、紙葉28を安定した速度で搬送し得る利点も
ある。更に、検知ローラ19のハネ上がり等による振動も
十分抑制されて、ノイズの少ない検知信号が得られると
いう利点がある。

また、上記したように長尺の検知ローラ19を基準ロー
ラ22に押し付ける場合には、紙葉28の中途半端な折れ曲
り部分を確実に重ね合わせるように折り曲げることがで
きるので、後段側でジャムが発生するのを予め防止する
ことができる。

〈信号処理回路の構成〉 ところで、上記機構部分の検出素子である磁気抵抗素
子５にて検出した信号は、第１図に示す信号処理回路に
導入される。

この回路は、第２図において左側に配された検知機構
部２（Ｌ）に接続された検出回路（Ｌ）100と、右側に
配された検知機構部２（Ｒ）に接続された検出回路
（Ｒ）101と、両者の出力を受け入れて処理するLR出力O
R処理回路102と、判定回路103と、基準値設定部104とか
ら構成されている。

先ず、検出回路（Ｌ）100と検出回路（Ｒ）101の共通
部分に同一符合を付し、その説明を進める。

図において、検出棒17の変位が磁気抵抗素子５で検出
されるが、その出力端子は、オペアンプ41の非反転入力
端子に接続される。オペアンプ41の出力端子は、その反
転入力端子に帰還され、いわゆるボルテージフォロワ回
路を構成している。これにより、磁気抵抗素子５の出力
インピーダンスを変換すると共に、その出力は抵抗43を
介してオペアンプ42の反転入力端子に接続される。この
オペアンプ42の非反転入力端子には、検知される紙葉の
厚みがゼロの時のこのオペアンプ42の入力電圧とほぼ等
しい電圧を出力する可変抵抗44のタップが抵抗45を介し
て接続される。可変抵抗44の両端には、電源電圧V_CCが
印加されている。

また、オペアンプ42の出力端子は、抵抗40を介して反
転入力端子に帰還されると共に、コンデンサ47,48を介
してオペアンプ46の非反転入力端子に接続される。コン
デンサ47とコンデンサ48の接続点には、放電制限抵抗49
の一端が接続され、この抵抗49の他端は、オペアンプ46
の反転入力端子に接続される。コンデンサ48とオペアン
プ46の非反転入力端子との接続点には、放電制限抵抗50
の一端が接続され、この抵抗50の他端は接地される。

一方、オペアンプ51の非反転入力端子は接地され、そ
の出力端子はダイオード52のアノードに接続される。ダ
イオード52のカソードは、オペアンプ51の反転入力端子
に帰還されると共に、オペアンプ46の非反転入力端子に
接続される。

オペアンプ46の出力端子は、その反転入力端子に帰還
されると共に、検出回路（Ｌ）100についてはLR出力OR
処理回路102のオペアンプ53の、検出回路（Ｒ）101につ
いてはLR出力OR処理回路102のオペアンプ61の反転入力
端子にそれぞれ接続される。

また、LR出力OR処理回路102は、検出回路（Ｌ）100と
検出回路（Ｒ）101の出力を合成するための回路であ
る。即ち、オペアンプ53,61の出力端子は、それぞれダ
イオード54,62のアノードに接続され、ダイオード54,62
のカソードは共にオペアンプ53,61の双方の反転入力端
子に帰還されると共に抵抗57を介して判定回路103の比
較器56の非反転入力端子に接続される。

判定回路103は、LR出力OR処理回路102の出力を受け入
れて紙葉の厚みを判定する回路である。その比較器56の
反転入力端子には抵抗58が接続され、抵抗58の他端には
基準値設定回路70の出力端子が接続される。制御部65
は、基準値設定部104に設けられた基準値設定回路70の
入力端子に接続されると共に、比較器56の出力端子に接
続される。

尚、図中、オペアンプ42の出力端子の電圧をそれぞれ
V_A（Ｌ）,V_A（Ｒ）、オペアンプ46の出力端子の電圧を
それぞれV_B（Ｌ）,V_B（Ｒ）、オペアンプ53,61の出力端
子の電圧をV_C、比較器56の出力端子の電圧をV_Dと表示し
た。

〈信号処理回路の動作〉 以上のような構成において、検出棒17の変位に対応す
る電圧V_A（Ｌ）,V_A（Ｒ）は、磁気抵抗素子５、ボルテ
ージフォロワ用オペアンプ41を介してオペアンプ42の出
力端に現われ、コンデンサ47,48を充電する。コンデン
サ47,48が充電されている間は、抵抗49,50に電流が流
れ、V_Aの変化分がオペアンプ46の出力端にV_Bとして現わ
れる。又、コンデンサ47,48の充電が完了すると、抵抗5
0の他端（接地されていない方の端子）が接地電位にあ
り、オペアンプ46の出力V_Bは0Vとなる。

いま、オペアンプ51及びダイオード52から成る回路を
省いたとすると、オペアンプ42の出力V_Aとオペアンプ46
の出力V_Bの関係は、ラプラス変換式を用いて下記の如く
表わされる。

Ｌ＝［V_B/V_A］＝G_1(S) ＝S/｛S²＋（1/R₅₀）（1/C₄₇＋1/C₄₈）Ｓ ＋（1/C₄₇C₄₈R₄₉R₅₀）｝ ここで、C₄₇,C₄₈はそれぞれコンデンサ47,48の容量、
R₄₉R₅₀は抵抗49,50の抵抗値であり、上式よりコンデン
サ47,48の放電時定数T₁は次式で示される。

T₁＝２π（C₄₇C₄₈R₄₉R₅₀）^1/2 従って、V_Aがコンデンサ47,48の放電時定数T₁よりも
長い周期で変化し、あるいは一定である場合はオペアン
プ46の出力は変化せず、逆にV_AがT₁より短い周期で変化
した場合、オペアンプ46はその変化分を出力する。この
とき、コンデンサ47,48の放電時定数T₁を大にとれば、
基準となる厚さゼロの電圧は常に0Vとなり、オペアンプ
46は常に紙葉の厚さ分に相当する電圧を出力する。これ
によって、各種要因による厚さゼロの場合のオペアンプ
42の出力電圧が変動（ドリフト）しても、検出回路の出
力はこのドリフトに影響されない。

ところがこのようにすると、紙葉が通過中はコンデン
サ47,48が抵抗49,50を通して、紙葉類の厚み分の電荷も
放電してしまう。いま、V_Aを時間ｔ＝０で０から１とな
るユニットステップ関数とすると、オペアンプ46の出力
V_Bは次式で示される。

V_B(t)＝｛exp（−αｔ）｝（cosβｔ−αsinβt/β） α＝（1/2R₅₀）（1/C₄₇＋1/C₄₈） β＝（1/C₄₇C₄₈R₄₉R₅₀） −（1/2R₅₀）^２（1/C₄₇＋1/C₄₈）^２｝^1/2 このとき、紙葉が通過する時間をt₁とするとV_B（０）
−V_B（t₁）＝１−V_B（t₁）の電圧が紙葉通過直後にオペ
アンプ46の出力端にマイナス電位として現われ、こんど
はこの電圧が厚みゼロの場合の出力電圧になる。即ち、
オペアンプ46の出力端電位が0Vになるまで（コンデンサ
47,48の充電が完了する以前）に、次の紙葉が厚み検知
装置に到着すると、上記マイナス電位が差し引かれたそ
の厚み分よりも低い電圧がオペアンプ46からも出力され
てしまう。もちろん、この紙葉の通過中もコンデンサ4
7,48は放電する。従って、紙葉が次々と通過すると、次
第に厚みゼロの場合の出力電圧がマイナス側にずれ、コ
ンデンサ47,48が紙葉通過中に放電する電荷量と紙葉が
ない間に充電される電荷量が等しくなったところで安定
する。

これでは、オペアンプ46の絶対的な出力電圧をもとに
紙葉の厚さを正確に検出することはできない。そこで、
この回路では、オペアンプ51及びダイオード52から成る
補正回路が接続されている。先ず、オペアンプ46の非反
転入力端子がプラス電位の場合、即ち紙葉通過中は、ダ
イオード52がオフとなりコンデンサ47,48の充放電には
関与しないが、マイナス電位の場合、即ち紙葉通過直後
は、ダイオード52がオンとなり、オペアンプ51より電流
が供給されて、コンデンサ47,48は瞬時に充電を完了
し、オペアンプ46の出力電圧が0Vとなる。このため、紙
葉が連続してきても、オペアンプ46の出力端からはその
厚み分の電圧が正確に出力される。

このようにして、ドリフトを除去した厚み電圧V
_B（Ｌ）,V_B（Ｒ）は、検出回路（Ｌ）100,（Ｒ）101か
ら、オペアンプ53,61の非反転入力端子に与えられる。
オペアンプ53は、その反転入力端子の電圧がその非反転
入力端子の電圧V_B（Ｌ）に等しくなるように、その出力
端子に正あるいは負の電源電圧を出力する。オペアンプ
61は、その反転入力端子の電圧がその非反転入力端子の
電圧V_B（Ｒ）に等しくなるように、出力端子に正あるい
は負の電源電圧を出力する。

今、V_B（Ｌ）＞V_B（Ｒ）とすると、V_CがV_B（Ｒ）より
低い間はオペアンプ53,61共に正の電圧を出力し、ダイ
オード54,62は順バイアスとなる。従って、この場合V_C
は上昇するが、V_CがV_B（Ｒ）を越えると、オペアンプ61
は反転入力端子の電圧を下げるべく負の電圧を出力す
る。しかし、この時ダイオード62は逆バイアスとなり、
オペアンプ61の出力電圧はV_Cに届かない。このため、オ
ペアンプ53によって更にV_Cは上昇しV_B（Ｌ）に等しくな
る。

逆にV_B（Ｌ）＜V_B（Ｒ）である場合は、ダイオード54
が逆バイアス、ダイオード62が順バイアスとなるためV_C
はV_B（Ｒ）に等しくなる。

従って、V_Cは常にV_B（Ｒ）、V_B（Ｌ）のどちらか電圧
の高い方に等しくなる。

このようにして取り出された厚み電圧V_Cは、抵抗57を
介して比較器56の非反転入力端子に現われる。

第５図は、検出棒17の移動量と磁気抵抗素子５の出力
電圧との関係を示すグラフである。

両者は図のように互いに大きく依存しており、図にお
いて、範囲Ｄではほぼ直線的に比例する関係となってい
る。故に、第１図のLR出力OR処理回路から出力される厚
み電圧V_Cは、紙葉の厚さにほぼ比例したものとなる。

一方、第１図の基準値設定回路70は、制御部65からの
命令により比較器56に対する出力電圧を選択できるよう
になっている。

一般に紙葉の厚さは、同種のものでも一定ではなくあ
る幅を持っている。しかし、第６図に示すように、紙葉
１枚分と、紙葉１枚＋テープ分、紙葉２枚分の厚さの間
には適当な間隔があり、その範囲内に基準電圧V_SL（ス
ライスレベル）を設定することで、紙葉１枚が通過した
か、紙葉１枚＋テープが通過したか、あるいは２枚以上
が通過したかを識別することが可能である。尚、基準電
圧V_SLは第５図に示した厚さT_SLに対応する電圧である。

例えば、基準電圧のレベルをV_SLからV_SL′に変更する
と、紙葉３枚以上か２枚以下かを検出できる。又、紙葉
の種類が変われば、この基準電圧V_SLもそれに応じて変
更を要する。制御部65は、このような基準電圧の選択を
制御している。

一方、制御部65は、この基準電圧に対応した比較器56
の出力によって搬送紙葉の枚数を検知する。即ち、厚み
電圧V_Cが基準電圧V_SLよりも高ければ比較器の出力は
“H"レベルとなり、逆に厚み電圧V_Cが基準電圧V_SLより
も低ければ比較器は“L"レベルとなる。“L"レベルの場
合には、搬送紙葉の枚数は１枚であると判断し、“H"レ
ベルの場合には、搬送紙葉の枚数は１枚より多いと判断
する。その判断結果は、図示しない処理装置へ向けて出
力される。

〈回路各部の検出信号〉 次に、第７図を用いて、第１図の回路の各部の検出信
号とその動作を説明する。

図の最上部（ａ）には、紙葉が１枚の場合と、紙葉28
の一部にテープ28′が付着している場合と、紙葉が２枚
重なり合っている場合の３種の場合を、それぞれ平面図
とその側面図とで示した。その平面図中、上側（Ｒ）は
第４図の検出回路（Ｒ）100に、下側（Ｌ）は検出回路
（Ｌ）101により検出される。

図のように、紙葉が１枚の場合、第１図のオペアンプ
42の出力V_A（Ｌ）,V_A（Ｒ）は左右が均一で［同図
（ｂ），（ｃ）］、オペアンプ46の出力V_B（Ｌ）,V
_B（Ｒ）はいずれもゼロレベルが揃えられる［同図
（ｄ），（ｅ）］。両出力が等しいからLR出力OR処理回
路102の出力V_Cはいずれか一方と等しく、比較器56にお
いてスライスレベルV_SLと比較される［同図（ｆ）］。

その結果、制御部65にはパルス状の電圧が出力される
［同図（ｇ）］。この電圧は、紙葉が装置に進入した際
に生じた機械的振動あるいは電気的過渡現象による振動
であって、パルス幅が非常に狭いという特徴がある。制
御部65は従って、このパルス幅が狭い場合には、その信
号を無視する。

故に、ここでは紙葉が１枚通過という判断が下され
る。

一方、紙葉28の一部（紙葉の右寄りの部分）にテープ
が付着したものが装置を通過すると、右側の検出回路10
1（第１図）の出力V_A（Ｌ）,V_A（Ｒ）にその結果が顕著
に表われる［第７図（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ）］。

LR出力OR処理回路102の出力は、同図ｆの実線のよう
に、そのレベルの高い方となるから、検出回路101の出
力がスライスレベルV_SLと比較されることになる［同図
（ｆ）］。

その結果、制御部65にはスライスレベルV_SLを超えた
分に相当する幅のパルスが入力する［同図（ｇ）］。こ
のパルスは十分幅が広く、テープ付着と判断される。

上記実施例では、このように左右の検出回路の出力の
大きい方を用いて厚み判定を行なうので、紙葉の一方に
片寄ってテープが付着していたような場合でも的確にそ
の検出を行なうことができる。

最後に、紙葉が２枚重なっていたような場合には、１
枚の場合よりも全体として高いレベルの電圧V_A（Ｌ）,V
_A（Ｒ）,V_B（Ｌ）,V_B（Ｒ）が出力され［同図（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ）］、スライスレベルV_SLとV_Cを
比較した場合［同図（ｆ）］、紙葉の全幅に対応するパ
ルスが制御部51に出力される［同図（ｇ）］。

〈検出回路の変形例〉 ところで、第１図の実施例は検出回路（Ｌ）及び検出
回路（Ｒ）の出力V_B（Ｌ）,V_B（Ｒ）のどちらか電圧の
高い方をV_Cとして判定回路に出力していたが、V
_B（Ｌ）,V_B（Ｒ）の加算値を取る方法もある。この回路
例を第８図に示す。

第８図において、各検出回路（Ｌ），（Ｒ）、基準値
設定部104及び判定回路103は、第１図のものと同様の構
成である。又、この回路には、第１図のLR出力OR処理回
路102の代わりとして、加算回路105が設けられている。

検出回路100,101のオペアンプ46の出力端子は、その
反転入力端子に帰還されると共に、Ｌ側については抵抗
80を介して、Ｒ側は抵抗81を介して、共に加算回路105
のオペアンプ82の非反転入力端子に接続される。オペア
ンプ82の出力端子は、抵抗84を介してその反転入力端子
に帰還されると共に、抵抗57を介して比較器56の非反転
入力端子に接続される。更に、オペアンプ82の反転入力
端子は抵抗83を介して接地される。

以上のような構成において、ドリフトや位置ずれを除
去した厚み電圧V_B（Ｌ）,V_B（Ｒ）は、各検出回路
（Ｌ），（Ｒ）の出力端に表われる。これにより、オペ
アンプ82の非反転入力端子電圧V_B′は、｛R₈₁V_B（Ｌ）
＋R₈₀V_B（Ｒ）｝/R₈₀＋R₈₁）となる。又、オペアンプ82
の出力電圧V_Cは、（R₈₃＋R₈₄）V_B′/R₈₃となる。ここ
で、R₈₀,R₈₁,R₈₃,R₈₄はそれぞれ抵抗80,81,83,84の抵抗
値である。ここで、R₈₀＝R₈₁,R₈₃＝R₈₄とすればV_B′＝
｛V_B（Ｌ）＋V_B（Ｒ）｝/2,V_C＝2V_B′＝｛V_B（Ｌ）＋V_B
（Ｒ）｝となる。即ち、判定回路に出力される電圧は各
検出回路（Ｒ），（Ｌ）の出力の総和となる。以後、判
定回路103及び基準値設定部104において、第１図で説明
したのと同様の処理を施すことにより搬送紙葉の枚数を
判定することができる。

この実施例においては、即ち、紙葉の左右における検
出出力が加算されて、厚み判定が行なわれるので、例え
ば第７図に示したテープ28′の付着した紙葉28の場合、
同図（ｆ）の破線に示す電圧V_CはスライスレベルV_SL′
を用い判定することになる。

これによって、実質的に紙葉の厚みの平均値を捕らえ
て厚み判定を行なうことになり、テープ等がどこに付着
していてもほぼ同等のレベルでその検出が判定可能にな
る利点を有している。即ち、テープの付着箇所によって
は、基準ローラと検知ローラとが平行に保持されなくな
り、検知ローラ両端の検知機構部は一方が過小に他方が
過大に厚みを検知してしまう。その場合にその検出出力
信号を平均化すれば、より真の厚さに近い出力信号が得
られる。

本発明の搬送紙葉厚み検知装置は以上の実施例に限定
されない。

例えば、先の実施例では紙葉の長さ方向に平行に長い
基準ローラと検知ローラを一対だけ設けたものを示した
が、複数の基準ローラと検知ローラを設け、それぞれに
検知機構部を設けてそれらの信号を処理するようにして
も差し支えない。

（発明の効果） まず、第１の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置では、
紙葉の幅よりも幅の広い円柱状の基準ローラに、紙葉の
幅よりも幅の広い円柱状の検知ローラを押圧手段にて全
幅に亘って均一な押圧力で弾性的に押し付けるので、紙
葉の幅方向に沿って全体に、検知ローラを均一な押圧力
で押し付けることができる。従って、検知ローラの位置
調整が不要になるだけでなく、スキューの発生を防止し
得る上に検知ローラが必ず従動回転するので搬送異常の
発生を防止することができる。

また、検知ローラを紙幅全体に押し付けた上で、検知
ローラの両端の変位量を一対の検知機構部で独立に検知
するので、テープ等により部分的に厚みが大きくなって
いる紙葉であっても確実にこの厚み変化を検知すること
ができる。従って、補修紙幣や偽造紙幣を確実に検出す
ることができる。

また、第２の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置では、
上述した一対の検知機構部で各々検知した変位量のうち
の大きい方の変位量を用いて厚み判定を行うので、紙葉
の一方に片寄ってテープが付着していたような場合でも
的確にその検出ができる。

さらに、第３の発明に係る搬送紙葉厚み検知装置で
は、上述した一対の検知機構部で各々検知した変位量の
加算値を用いて厚み判定を行うので、実質的に紙葉の厚
みの平均値を捕えて判定を行うことになる。これによ
り、テープ等がどこに付着されていてもほぼ同等のレベ
ルでその検出が可能になる。

即ち、テープの付着箇所によっては、基準ローラと検
知ローラとが平行に保持されなくなり、検知ローラの両
端の検知機構部は一方が過小に他方が過大に厚みを検知
してしまう場合があるが、このような場合であっても、
紙葉の厚みの実質的な平均をとるので、より真の厚さに
近い値が得られ、正確な判定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る搬送紙葉厚み検知装置の信号処理
回路のブロック図、第２図及び第３図は本発明装置の機
構部分の斜視図とその分解斜視図、第４図は同装置の動
作を説明するための要部を示す図、第５図はその厚み検
知出力電圧と検出棒移動量との関係を表わすグラフ、第
６図は紙葉厚みのばらつきを示す確率分布図、第７図は
上記信号処理回路の各部の信号波形を示すタイムチャー
ト、第８図は本発明の装置の他の実施例を示す信号処理
回路のブロック図である。 ２……検知機構部、 ５……検知機構部の磁気抵抗素子、17……検出棒、 41,42,46,51,53,61……オペアンプ、 56……比較器、65……制御部、 70……基準値設定回路、100……検出回路（Ｌ）、 101……検出回路（Ｒ）、 102……LR出力OR処理回路、 103……判定回路、104……基準値設定部、 105……加算回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−203901（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−35745（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−143009（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚みを検知すべき紙葉の搬送位置に設けら
   れ、該紙葉の幅よりも幅の広い円柱状の基準ローラと、 前記紙葉の幅よりも幅の広い円柱状のローラであって、
   前記基準ローラと共に前記紙葉を挟持して搬送すると共
   に該紙葉の厚みに対応して変位する検知ローラと、 前記基準ローラに対して、前記検知ローラをその全幅に
   亘って均一な押圧力で弾性的に押し付ける押圧手段と、 前記検知ローラの両端の変位量をそれぞれ独立に検知す
   る一対の検知機構部とを備えたことを特徴とする搬送紙
   葉厚み検知装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の搬送紙葉厚み検知装置にお
   いて、さらに、 前記各々の検知機構部で検知した変位量を受け入れると
   ともに、その受け入れた変位量のうち大きい方を出力す
   る処理回路と、 該処理回路の出力と予め設定した基準値とを比較して搬
   送紙葉の厚みを判定する判定回路とを備えたことを特徴
   とする搬送紙葉厚み検知装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の搬送紙葉厚み検知装置にお
   いて、さらに、 前記各々の検知機構部で検知した変位量を受け入れると
   ともに、その受け入れた変位量の加算値を出力する処理
   回路と、 該処理回路の出力と予め設定した基準値とを比較して搬
   送紙葉の厚みを判定する判定回路とを備えたことを特徴
   とする搬送紙葉厚み検知装置。