JP4444738B2

JP4444738B2 - 紙葉類の厚さ検出装置

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Publication number: JP4444738B2
Application number: JP2004180399A
Authority: JP
Inventors: 吉田　　隆; 章森; 祐宣寺尾
Original assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Current assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: TWI273516B; JP2006004206A; EP1764751A4; EP1764751A1; KR20060030522A; CN1820286A; CN1820286B; EP1764751B1; WO2005124702A1; KR100769374B1; TW200620164A

Description

本発明は、紙葉類の変造を検出する紙葉類の厚さ検出装置に関するものである。

現金自動取引装置に備えられる紙幣取扱装置や自動販売機等のように紙幣を取り扱う装置では、テープ、紙等で変造された紙幣を鑑別することが重要であり、そのために紙幣判別装置が備えられている。

特に近年は、その変造技術は巧妙化かしており、例えば紙幣、有価証券、切手及び小切手などをテープ、紙、シール等で変造したものが出回っている。

このようにテープ、紙等で変造された紙幣等を鑑別する紙幣判別装置として例えば、実開平６−４９４４２号公報に記載された従来技術がある。
この従来技術における紙葉類の厚さ検出装置は、回転駆動される基準ローラと、基準ローラに外輪が押圧され外輪と回転軸との間を弾性部材で接続し従動回転する検知ローラと、基準ローラと検知ローラの間に紙葉類を搬送させて、外輪の変位量からテープ等の盛り上がり（以下、隆起という）を検出するものである。

実開平６−４９４４２号公報

上記特許文献１に記載の装置は、検知ローラに紙葉類やテープ等の端部が片乗りして通過した場合に、弾性部材が均一に収縮しないため検知ローラが回転軸方向に傾き正確に紙葉類やテープ等による隆起を検出できない問題があった。

本発明の目的は、上記の課題を解決することを目的とするものであり、検知ローラに紙葉類やテープ等の端部が片乗りして通過した場合でも、紙葉類やテープ等の隆起を正確に検出できる紙葉類の厚さ検出装置を提供することにある。

上記目的は、回転する軸に取り付けられ、紙葉類の搬送方向に対して直角方向に配置された複数の基準ローラと、前記複数の基準ローラの位置に対応して配置され、その外輪が前記基準ローラに接触して回転する複数の検知ローラと、前記複数の検知ローラの各々に対向して配置され、各検知ローラの変位を検出する複数の変位検出センサと、前記複数の変位検出センサからの変位検出信号により、前記紙葉類表面に付着した隆起部を判定する判定処理部とを備え、前記複数の基準ローラと前記複数の検知ローラの外輪との間の接触部に紙葉類を挟持搬送させて、前記紙葉類の厚さを検出すると共に、前記紙葉類表面に付着した隆起部の存在を判定する紙葉類の厚さ検出装置において、前記判定処理部は、前記複数の検知ローラの各々に対向して配置された複数の変位検出センサにおいて、それぞれ、互いに隣接する二つの変位検出センサからの変位検出信号を加算して得られる変位検出信号によって、前記紙葉類表面に付着した隆起部を判定することにより達成される。

また、上記目的は、前記隆起部は前記紙幣に貼られたテープであることにより達成される。

また、上記目的は、前記変位検出センサは一つの前記検知ローラに対して二つずつ設けられていることにより達成される。

本発明によれば、現金自動取扱装置などに適用し、紙幣が二枚以上重なっている重送およびテープ、紙等で変造された紙幣を高精度に検出できる紙幣取扱装置を提供できる。

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

本発明の一実施例を備えた紙葉類厚さ検出装置を図１を用いて説明する。
図１において、回転駆動機構（図示せず）によって回転する基準ローラ軸２と、この基準ローラ軸２に設けられた基準ローラ１aと１bと、検知ローラ軸６に設けられた検知ローラ５aと５bが基準ローラ１aと１bに押し付けられて従動回転する検知ローラ軸６と、紙葉類の厚みに応じて上方向に移動する検知ローラの動きを検出する渦電流変位センサなどの変位検出センサ９aと９bが配置される。

前記検知ローラ５aと５bは、金属などの円筒状部材からなる外輪８と、この外輪８と検知ローラ軸６との間にはゴムなどの柔らかい弾性部材７が充填されている。前記弾性部材７と外輪８は、接着または非接着とすることができる。これにより、基準ローラ１aと１bと検知ローラ５aと５bと間に紙幣３（紙葉類）が噛み込まれると弾性部材７が紙葉類の厚み分だけ変形して外輪８が上方向に移動する。この移動量を変位検出センサ９aと９bで検出して紙幣３（紙葉類）の厚みに応じた検出信号１０aと１０bを出力する。検出信号１０aと１０bは、判定処理部１１に送られる。判定処理部１１は、検出信号１０aと１０bと、紙幣３が検知ローラを通過した時のスキュー（搬送方向の傾き）、シフト（横方向の位置）の姿勢信号１３から紙幣３が二枚以上重なった重送か、テープ等が貼られた変造券かを判定し、その判定信号１２を出力する。

なお、姿勢信号１３は、紙幣のスキューがない状態に検出信号を修正するためと、紙幣３が検知ローラを通過した位置を求めるために使用する。また、紙幣３に貼られたテープ４を示す。紙幣３は、紙面の垂直方向に搬送される。

また図１は、検知ローラ５aと５bにテープ４の両端部が片乗りして通過し、弾性部材が均一に収縮しないため検知ローラ５aと５bが回転軸方向に傾いた状態を示す。このような状態の時、変位センサ９aと９bの変位出力は、紙幣３の厚さにテープ４の厚さを加算した隆起より小さい値となる。ここでは、変位センサの検出部中心と外輪との距離に対応した変位出力となる。

ところで、上記説明では、二組の基準ローラと検知ローラについて説明したが、基準ローラと検知ローラは、紙幣の全面を検出できるように、紙幣搬送方向と直角方向に多数配置されている。

次に、判定処理部１１における紙幣に貼ったテープの判定方法を図２、図３、図４を用いて説明する。

図２は、仮に図１に示した検知ローラ５aと５bとのい間をテープ４を貼った変造券が通過した場合の変位検出センサ９aと９bからの変位検出信号１５、１９の変化を示す。
ず２において、縦軸は、変位出力を示す。横軸は、紙幣の移動距離を示す。紙幣部の出力を符号１６、２０で示し、テープ部の出力は、符号１７，２１で示す。また、変位加算信号２３は、変位検出信号１５、１９を加算した信号である。同様に、紙幣部とテープ部の出力を符号２４、２５で示し、判定処理のための閾値を符号１８，２２、２６で示す。

これらの閾値は、紙幣の厚さが場所により異なるため、紙幣が検知ローラを通過した位置に対応してあらかじめ記憶してあるデータから選定する。そして、変位検出信号１５、１９および変位加算信号２３が閾値以上であれば、テープ有りと判定し、閾値未満であれば、テープなしと判定する。

図３は、図１に示す検知ローラに紙幣３に貼ったテープ４の右端が検知ローラを通過した位置ごとに、変位検出センサの検出信号から通過位置ごとの紙幣厚さを減算したテープ４の厚さをプロットしたテープ厚さ信号２９を示すものである。
図３において、図１に示した基準ローラ１aの左右端部を符号３６、３７で示す。同様に、基準ローラ１bの左右端部を符号３８、３９で示す。テープ厚さ信号３１は、変位検出センサ９aで検出したテープ４の厚さを示し、テープ厚さ信号３２は、変位検出センサ９bで検出したテープ４の厚さを示す。符号３３は、テープ４の両端部が検知ローラ５aと５bを同時に片乗りして通過した位置であって、検知ローラが傾きテープ４の厚さが小さく測定される状態を示している。

また、テープ厚さ加算信号３０は、隣接する変位検出センサ９aと９bから得られたテープ厚さ３１と３２を加算したテープ厚さを示す。
なお、判定処理のための閾値を符号３４で示す。そして、テープ厚さ信号３１、３３およびテープ厚さ加算信号３０が閾値３４以上であれば、テープ有りと判定し、閾値未満であれば、テープなしと判定する。

図４は、変位検出センサの変位検出信号から通過位置ごとの紙幣厚さを減算したテープ厚さ信号波形を示す。
図４において、テープ厚さ信号４０は、変位検出センサ９aで検出した変位検出信号から通過位置ごとの紙幣厚さを減算した波形を示す。テープ厚さ波形４１は、変位検出センサ９bで検出した変位検出信号から通過位置ごとの紙幣厚さを減算した波形を示す。また、テープ厚さ加算信号４２は、隣接する変位検出センサ９aと９bから得られたテープ厚さ信号４０と４１を加算した波形を示す。

符号１７、２１、２４は、テープ部の厚さを示す波形である。
なお、判定処理のための閾値を符号３４で示す。そして、テープ厚さ信号４０、４１およびテープ厚さ加算信号４２が閾値３４以上であれば、テープ有りと判定し、閾値未満であれば、テープなしと判定する。

このように図１に示した検知ローラ５ａ、５ｂが傾いた場合には、変位検出センサの出力が低下し、図２に示す変位検出センサから得られた変位検出信号１５、１９では、判定閾値１８、１９以下となりテープを検出できない。

同様に、図３に示すテープ厚さ信号３１、３２では、判定閾値３４以下となりテープを検出できない。
同様に、図４に示すテープ厚さ信号４０、４１では、判定閾値３４以下となりテープを検出できない。

このように本発明によれば、図２に示す隣接する変位検出センサ９aと９bから得られた変位検出信号１５と１９を加算した変位加算信号２３を用いれば、テープ部の検出信号が大きくなり、テープ４の両端部が検知ローラ５aと５bを同時に片乗りして通過し、検知ローラが傾いた場合にもテープを検出できる効果がある。

また、図３に示す変位検出センサ９aと９bから得られたテープ厚さ信号３１と３２を加算したテープ厚さ加算信号３０を用いれば、テープ部の検出信号が大きくなり、テープ４の両端部が検知ローラ５aと５bを同時に片乗りして通過し、検知ローラが傾いた場合にもテープを検出できる効果がある。

また、図４に示す変位検出センサ９aと９bから得られたテープ厚さ信号４０と４１を加算したテープ厚さ加算信号４２を用いれば、テープ部の検出信号が大きくなり、テープ４の両端部が検知ローラ５aと５bを同時に片乗りして通過し、検知ローラが傾いた場合にもテープを検出できる効果がある。

図５は、判定処理部１１における紙幣に貼ったテープを判定する方法の他の実施例を示す。
図５において、テープ厚さ微分信号４３は、図４のテープ厚さ加算信号４２を微分した信号を示す。符号４４、４５は、判定処理のための閾値を示す。そして、テープ厚さ微分信号４３の絶対値が閾値４４以上（閾値４４＝閾値４５の絶対値）であれば、テープ有りと判定し、閾値未満であれば、テープなしと判定する。
また、図２の隣接同士の変位検出信号を加算した変位加算信号２３を微分しても同様な結果が得られる。

このように本発明によれば、変位検出センサ９aと９bから得られたテープ厚さ信号４０と４１を加算したテープ厚さ加算信号４２を微分したテープ厚さ微分信号４３を用いれば、テープ部の微分信号が大きくなり、テープ４の両端部が検知ローラ５aと５bを同時に片乗りして通過し、検知ローラが傾いた場合にもテープを検出できる効果がある。

また、上記発明では、検出した隣接同士の変位検出信号を加算した信号、隣接同士のテープ厚さを加算した信号および隣接同士の加算した信号の微分信号からテープを検出する方法について述べたが、検出ローラごとの検出した変位検出信号と、検出した隣接同士の変位検出信号を加算した信号、隣接同士のテープ厚さを加算した信号および隣接同士の加算した信号の微分信号の両方の判定結果を組み合わせて変造券を検出することもできる。
また、上記発明では、一つの検知ローラに一つの変位検出センサの場合の適用について述べたが、図６に示すような一つの検知ローラに複数の変位検出センサを用いる場合にも適用できる。

図６は、一つの検知ローラに二つの変位検出センサを用いた紙葉類厚さ検出装置の他の実施例を示す。
図６において、検知ローラ５０a、５０bの外輪５３両端部の変位を変位検出センサ５４a、５４bおよび５４ｃ、５４ｄを用いて計測して、紙葉類の厚みを検出することを除いては、図１の紙葉類の厚さ検出装置と同じ構成である。

検知ローラ軸５１に設けられた検知ローラ５０aと５０bが基準ローラ１aと１bに押し付けられて従動回転する検知ローラ軸５１と、紙葉類の厚みに応じて上方向に移動する検知ローラの動きを検出する渦電流変位センサなどの変位検出センサ５４a、５４bおよび５４ｃ、５４ｄが配置される。

前記検知ローラ５０a、５０bは、金属などの円筒状部材からなる外輪５３と、外輪５３の両端と検知ローラ軸５１との間にはゴムなどの柔らかい弾性部材５２aと５２bが分離されて充填されている。前記弾性部材５２a、５２bと外輪５３は、接着または非接着とすることができる。これにより、基準ローラ１aと１bと検知ローラ５０a、５０b間に紙葉類が噛み込まれると弾性部材５２a、５２bが紙葉類の厚み分だけ変形して外輪５３が上方向に移動する。この移動量を変位検出センサ５４a、５４bおよび５４ｃ、５４ｄで検出して紙葉類の厚みに応じた検出信号を出力する。

検出信号は、判定処理部５５に送られる。判定処理部５５は、検出信号と紙幣が検知ローラを通過した時のスキュー（搬送方向の傾き）、シフト（横方向の位置）の姿勢信号５７から紙幣が二枚以上重なった重送か、テープ等が貼られた変造券かを判定し、その判定信号５６を出力する。なお、姿勢信号５６は、紙幣のスキューがない状態に検出信号を修正するためと、紙幣が検知ローラを通過した位置を求めるために使用する。また、紙幣３に貼られたテープ４を示す。紙幣は、紙面の垂直方向に搬送される。

図６は、検知ローラ５０a、５０bにテープ４の両端部が片乗りして通過し、弾性部材が均一に収縮しないため検知ローラ５０a、５０bが回転軸方向に傾いた状態を示すが、このような状態の時、変位センサ５４a、５４bおよび５４ｃ、５４ｄの変位出力は、紙幣３の厚さにテープ４の厚さを加算した厚みより小さい値となる。ここでは、変位センサの検出部中心と外輪との距離に対応した変位出力となる。

図７は、図６に示す検知ローラに紙幣３に貼ったテープ４の右端が検知ローラを通過した位置ごとに、変位検出センサの検出信号から通過位置ごとの紙幣厚さを減算したテープ４の厚さをプロットしたものである。
図７において、基準ローラ１aの左右端部を符号６９、７０で示す。同様に、基準ローラ１bの左右端部を符号７１、７２で示す。テープ厚さ信号６１は、図６に示した変位検出センサ５４aで検出したテープ４の厚さを示す。また、テープ厚さ信号６２は、同じく変位検出センサ５４bで検出したテープ４の厚さを示す。テープ厚さ信号６３は、変位検出センサ５４cで検出したテープ４の厚さを示す。テープ厚さ信号６４は、変位検出センサ５４dで検出したテープ４の厚さを示す。また、判定処理のための閾値を符号５９で示す。

そして、テープ厚さ信号６１、６２、６３，６４が閾値５９以上であれば、テープ有りと判定し、閾値未満であれば、テープなしと判定する。
なお、６７はテープ４の両端部が検知ローラ５０a、５０bを同時に片乗りして通過した位置であって、検知ローラが傾きテープ４の厚さが小さく測定される状態を示している。

また、ローラ傾斜信号６０は、ローラの傾きを表した信号である。ローラ傾斜信号６５は、隣接する変位検出センサ５４a、５４bから得られたテープ厚さ６１と６２を減算した値の絶対値であってローラの傾きを示す。同様に、ローラ傾斜信号６６は、隣接する変位検出センサ５４ｃ、５４ｄから得られたテープ厚さ６３と６４を減算した値の絶対値であってローラの傾きを示す。なお、判定処理のための閾値を符号６８で示す。そして、ローラ傾斜信号６５、６７が閾値６８以上であれば、ローラの傾きが大きいのでテープ有りと判定し、閾値未満であれば、テープなしと判定する。

また、ローラ傾斜加算信号７３は、隣接するローラ傾斜信号６５とローラ傾斜信号６６を加算したものである。なお、判定処理のための閾値を符号７４で示す。そして、ローラ傾斜加算信号７３が閾値７４以上であれば、ローラの傾きが大きいのでテープ有りと判定し、閾値未満であれば、テープなしと判定する。

このように本発明によれば、テープ厚さ信号６１、６２、６３，６４とローラ傾斜信号６５、６７を用いれば、テープ４の両端部が検知ローラ５aと５bを同時に片乗りして通過し、検知ローラが傾いた場合でもテープを検出できる効果がある。

また、テープ厚さ信号６１、６２、６３，６４とローラ傾斜加算信号７３の両方の判定結果を組み合わせて用いれば、テープ４が検知ローラの何処を通過した場合でもテープを検出できる効果がある。

図８は、紙葉類の厚さ検出装置における他の一実施例を示す。
図８において、検知ローラ５a、５bの変位を測定する変位センサに光学式センサを用いたことを除いては、図１の紙葉類の厚さ検出装置と同じ構成である。
変位センサは、対向する投光部７６、受光部７８および投光部７９と受光部８１からなり、検知ローラ５a、５bのローラ上部が帯状の光線７７、８０の一部を遮るように設ける。そして、投光部の帯状の光線を受光部で検出し、受光量またはライン状に配置した受光素子の受光位置により変位を検出する。したがって本発明は、検知ローラの投影光を検出することによって検知ローラの変位を検出し、紙葉類の厚さを検出するものである。
なお、一対の投光部と受光部を複数の検知ローラを挟んで対向して配置し、複数の検知ローラの最大変位を検出することもできる。

このように本発明によれば、検知ローラの投影光を検出するため、検知ローラが傾いた場合においても検出出力の低下がないので高精度にテープを検出できる効果がある。

図９は、紙葉類の厚さ検出装置における他の一実施例を示す。
図９において、検知ローラ５a、５bの回転軸方向の傾きを検出する静電容量式変位センサ８５、８６を用いたことを除いては、図１の紙葉類の厚さ検出装置と同じ構成である。

静電容量式変位センサ８５は、電極８８と電極８７間の静電容量を検出する。これは、検知ローラが傾くと検知ローラと電極との距離が変化するため静電容量の変化となって検出できる。
このように本発明によれば、検知ローラの傾きを検出することにより、検知ローラにテープが片乗りして検知ローラが傾いた場合に、テープ等に乗り上げたと判断できるので高精度にテープを検出できる効果がある。

図１０は、本発明の紙葉類の厚さ検出装置における現金自動取扱装置の一実施例を示す。

図１０において、現金自動取扱装置に搭載される紙幣取扱装置９０は、現金預け入れ時に供給された紙幣９６ａを収納するための紙幣の分離と現金払い出し時に利用者が指定した金額を払い出すための紙幣供給受取機構９１と、紙幣搬送路９２ａ、９２ｂと、紙幣の絵柄を検出する画像センサと、紙幣の磁気パターンを検出する磁気センサと、紙幣の蛍光画像を検出する蛍光センサからなる紙幣の金種又は真偽を判定する真偽判定装置と、紙幣が二枚以上重なっている重送およびテープ、紙等で変造された紙幣を検出する本発明の紙葉類の厚さ検出装置を用いて紙幣の真偽を判定する紙幣鑑別装置９７と、紙幣の収納時と払い出し時に一時的に紙幣を蓄積しておく一時スタッカ９３と、機械処理ができない紙幣を収納するための紙幣回収箱９４と、金種別に紙幣９６ｂを収納し払い出すための金種収納箱９５ａ、９５ｂ、９５ｃと、で構成される。

この現金自動取扱装置の動作について説明する。
現金預け入れ時は紙幣供給受取機構９１に供給された紙幣９６ａは一枚づつ分離され搬送路９２ａに供給される。紙幣鑑別装置９７において紙幣が真券であるか偽券であるかを鑑別し、また、紙幣が一枚か二枚以上かを判別する。紙幣が真券であり一枚及び折れ券の場合は一時スタッカ９３に蓄積され取引金額を表示する。一方、供給した紙幣に問題がある場合は供給した全ての紙幣は紙幣供給受取機構９１に戻される。

取引が成立した場合は再び紙幣鑑別装置９７を通り紙幣が一枚か二枚以上かをチェックしてそれぞれの金種収納箱９５に収納する。現金払い出し時には金種収納箱９５の紙幣９６ｂを一枚づつ分離し搬送路９２ｂに供給する。紙幣鑑別装置９７において紙幣が一枚か二枚以上かを判別する。紙幣が一枚の場合は紙幣供給受取機構９１に払い出される。二枚以上及び折れ券の場合は一時スタッカに蓄積され、その後、紙幣回収箱９４に収納される。なお、紙幣鑑別装置９７は往復どちらの方向から紙幣が搬送されても鑑別可能なように構成されている。

このように本実施例によれば、本発明の紙葉類の厚さ検出装置を用いた紙幣鑑別装置を用いることにより、紙幣が二枚以上重なっている重送およびテープ、紙等で変造された紙幣を高精度に検出できる効果がある。

これまでの説明では、変位検出器に渦電流式変位センサを用いているが、静電容量式変位センサ、光学式変位センサ、接触式変位センサなどが使用できる。また、現金自動取扱装置に使用する紙葉類の厚さ検出装置について述べたが、自動販売機の紙葉類の厚さ検出装置にも適用できる。

本発明の紙葉類の厚さ検出装置の一実施例を示す。本発明図１の変位検出信号と、隣接の変位検出信号を加算した変位加算信号およびテープ判定閾値を示す。本発明図１のテープ厚さ検出信号と、隣接のテープ厚さ検出信号を加算したテープ厚さ加算信号およびテープ判定閾値を示す。本発明図１のテープ厚さ検出信号と、隣接のテープ厚さ検出信号を加算したテープ厚さ加算信号およびテープ判定閾値を示す。本発明図１の隣接のテープ厚さ検出信号を加算したテープ厚さ加算信号の微分信号およびテープ判定閾値を示す。本発明の一つの検知ローラに二個の変位センサを設けた紙葉類の厚さ検出装置装置の他の一実施例を示す。本発明図６のテープ厚さ検出信号と、隣接のテープ厚さ検出信号を減算したローラ傾斜信号と、隣接のローラ傾斜信号を加算したローラ傾斜信号およびテープ判定閾値を示す。本発明の検知ローラの投影光を検出する光学式変位センサを設けた紙葉類の厚さ検出装置の他の一実施例を示す。本発明の検知ローラの傾きを検出する傾斜センサを設けた紙葉類の厚さ検出装置の他の一実施例を示す。本発明の紙葉類の厚さ検出装置を用いた現金自動取扱装置の一実施例を示す。

符号の説明

１a、１b…基準ローラ、２…基準ローラ軸、３…紙幣、４…テープ、５a、５b…検知ローラ、６…検知ローラ軸、７…弾性部材、８…外輪、９a、９b…変位検出センサ、１０a、１０b…変位検出信号、１１…判定処理部、１２…判定信号、１３…紙幣のスキュー、シフト姿勢信号。

Claims

回転する軸に取り付けられ、紙葉類の搬送方向に対して直角方向に配置された複数の基準ローラと、
前記複数の基準ローラの位置に対応して配置され、その外輪が前記基準ローラに接触して回転する複数の検知ローラと、
前記複数の検知ローラの各々に対向して配置され、各検知ローラの変位を検出する複数の変位検出センサと、
前記複数の変位検出センサからの変位検出信号により、前記紙葉類表面に付着した隆起部を判定する判定処理部とを備え、前記複数の基準ローラと前記複数の検知ローラの外輪との間の接触部に紙葉類を挟持搬送させて、前記紙葉類の厚さを検出すると共に、前記紙葉類表面に付着した隆起部の存在を判定する紙葉類の厚さ検出装置において、
前記判定処理部は、前記複数の検知ローラの各々に対向して配置された複数の変位検出センサにおいて、それぞれ、互いに隣接する二つの変位検出センサからの変位検出信号を加算して得られる変位検出信号によって、前記紙葉類表面に付着した隆起部を判定することを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
請求項１記載の紙葉類の厚さ検出装置において、
前記隆起部は前記紙幣に貼られたテープであることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
請求項１記載の紙葉類の厚さ検出装置において、
前記変位検出センサは一つの前記検知ローラに対して二つずつ設けられていることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。