JP4446932B2 - 紙葉類厚み検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、紙幣等の紙葉類、特に、スレッドやホログラムが施された紙葉類の厚みを検出する紙葉類厚み検出装置に関するものである。

従来、紙葉類の厚み検出装置では、特許文献１に示すように、基準ローラと検知ローラとを紙葉類の搬送経路を介して、互いの円周面が当接するように配置し、ローラ間を紙葉類が搬送される。そして、紙葉類の通過による検知ローラの変位量を検知することで、紙葉類の厚みを検出する。

このような紙葉類厚み検出装置では、軸方向に複数の検知ローラが配列されており、それぞれの検知ローラの変位量を個別に検知することで、紙葉類に貼り付けられたテープ等を検知する。

ところで、このような紙葉類厚み検出装置では、基準ローラと検知ローラとの間にスムーズに紙葉類を搬入出するために、紙葉類搬送経路を挟んで基準ローラ側と検知ローラ側とにそれぞれ平板状のガイドが設置されている。

図５（Ａ）は従来のガイドを備えた紙葉類厚み検出装置の部分平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

複数の検知ローラ１は金属シャフト１１に対して揺動可能に設置されており、その軸方向に所定の間隔Ｄをおいて配置されている。複数の基準ローラ２はシャフト２１と一体形成されて成り、各基準ローラ２は各検知ローラ１に対して、紙葉類搬送経路１００を介して対向する位置に配置されている。各基準ローラ２と各検知ローラ１とは搬送経路１００に対応する位置で円周面が当接しており、搬送経路１００に紙葉類等が搬入されると紙葉類の存在する位置に対応する検知ローラ１が上昇し、搬出されると検知ローラ１が下降する。各検知センサ７は、各検知ローラ１の上方で所定の位置に配置されており、各検知ローラ１の上下動を検知する。

ゴミ取り部材５は先端がスキージ状に形成されており、このスキージ部が各検知ローラ１の円周面に所定の押圧力で接触している。ゴミ取り部材６は、ゴミ取り部材５と同様に、先端がスキージ状に形成されており、このスキージ部が各基準ローラ２の円周面に所定の押圧力で接触している。

平板状の上側ガイド３は搬送経路１００の検知ローラ１側に配置されており、同じく平板状の下側ガイド４は搬送経路１００の基準ローラ２側に配置されている。これらのガイド３，４は所定間隔で配置されており、この間を紙葉類は搬送されることで、検知対象である紙葉類は所定方向に搬送される。ここで、ガイド３，４は、検知ローラ１の配置間隔（間隔Ｄ）に、紙葉類の搬入側から搬出側へ連続する形状の中間ガイド部３０，４０を備えており、検知ローラ１や基準ローラ２の離間した部分で、搬送された紙葉類が検知ローラ１および基準ローラ２の円周面に巻き付いて搬送不良が発生することを防止している。
実開平６−４９４４２号公報

近年の紙幣には、偽造防止等の理由により、極細い隆起部からなるスレッドやホログラムを備えるものがある。

しかしながら、前述のような中間ガイド部３０，４０を備えた構成では、中間ガイド部３０，４０を設置できるだけの間隔Ｄが必要であるので、図６に示すようにスレッド２０１等の幅よりもこの間隔Ｄの方が広くなってしまうことがある。
図６は、配置された局部ローラ（検知ローラおよび基準ローラ）間にスレッドが対応した場合を示す概念図である。
そして、このような場合には、スレッド２０１がこの間隔部Ｄにちょうど対応してしまうと、このスレッド２０１を検知することができず、紙葉類２００を正確に検知することができないという問題がある。

また、このようなスレッドを検知できない問題を解決するために、検知ローラ間隔Ｄを狭くすると、前述の中間ガイド部３０，４０を備えることができない。このため、前述のような紙葉類の巻き込みが発生してしまう。
したがって、この発明は、紙葉類に備えられたスレッド等を正確に検知するとともに、各ローラによる紙葉類の巻き込みを防止することができる紙葉類厚み検出装置を提供することにある。

この発明は、搬送経路に沿って搬送している紙葉類の厚みを検出する紙葉類厚み検出装置において、
前記搬送経路における紙葉類の搬送方向に略垂直で且つ紙面に平行な方向を軸方向として、前記紙葉類に施された局所的な厚み相違部の幅よりも狭い間隔で配列された局部ローラ群からなる搬送用ローラと、前記局部ローラ毎に、その変位を検知するローラ変位検知手段と、前記搬送用ローラの円周面に対して、先端が前記軸方向へ沿って線接触し、搬送している紙葉類を前記搬送経路に導くガイドと、前記ガイドの先端を前記搬送用ローラに押圧する付勢力を当該ガイドに与える付勢力発生手段と、を備えたことを特徴としている。

この構成では、搬送用ローラを構成する局部ローラ群の配置間隔が、スレッド等の局所的な厚み相違部の幅よりも狭いことで、紙葉類のいずれの位置に局所的な厚み相違部が備えられていても、これに対応する位置の局部ローラが変位する。この局部ローラの変位をローラ変位検知手段で検知することで、局所的な厚み相違部が検知される。この際、ガイドが搬送用ローラの円周面に対して軸方向に沿って線接触していることで、紙葉類が各ローラの円周面上に巻き付いても、ガイドのローラに接触する先端がスキージとして機能して、紙葉類がローラに巻き付くのを防止し、紙葉類を搬送経路に導くことができる。
また、ガイドは、搬送ローラが紙葉類を搬出する搬出側にのみ設けてもよいし、紙葉類を搬送ローラに搬入する搬入側にも設けてもよい。

また、この発明の紙葉類厚み検出装置は、ガイドが局部ローラ毎に備えられた局部ガイド群からなることを特徴としている。

この構成では、局部ローラの精度による局部ローラ毎の円周面形状のバラツキが存在しても、ガイドが局部ローラ毎に配置されることで、ガイドが各局部ローラの円周面に確実に接触する。

この発明によれば、紙葉類に備えられたスレッド等の局所的な厚み相違部を確実に検知し、且つローラによる紙葉類の巻き込みを確実に防止する紙葉類厚み検出装置を構成することができる。これにより、スレッドやホログラムが備えられた近年の紙幣等のような紙葉類を確実且つ正確に識別することができる。

図１は本実施形態に係る紙葉類厚み検出装置の概略構成を示す部分外観斜視図である。
図２は図１に示す紙葉類厚み検出装置の検知ローラの配置を示す平面図である。
図３は図１に示す紙葉類厚み検出装置を軸方向から見た構成を示す側面図である。
図４は、スレッド２０１が検知ローラ１と基準ローラ２との間を搬送されている状態を示す概念図である。

金属シャフト１１は、紙葉類の搬送方向に対して垂直で且つ紙葉類の表裏面（紙面）に対して平行な方向を軸方向として設置されており、搬送経路１００の上側に配置されている。金属シャフト１１の軸方向には、複数の検知ローラ１が所定間隔Ｄで配置されている。この間隔Ｄは、搬送経路１００を搬送される紙葉類２００に備えられたスレッド２０１等の局所的な厚み相違部の前記軸方向の最小幅よりも狭く設定されている。

各検知ローラ１は、それぞれ金属シャフト１１に直接接触して、該金属シャフト１１に対して軸方向の位置が固定された中筒部１３と、中筒部１３の円周面に設置された外周リング部１２とからなる。中筒部１３は所定の弾性係数を有するゴム等の材料からなり、外周リング部１２は、金属等の比較的硬度の高い材料からなる。

金属シャフト２１は、搬送経路１００に対して金属シャフト１１と対向する位置に配置されている。複数の基準ローラ２は、搬送経路１００に対して各検知ローラ１と対向する位置に金属シャフト２１との一体形成により設置されている。そして、各基準ローラ２とこれに対応する各検知ローラ１は、搬送経路１００の位置でそれぞれの円周面が当接している。この位置関係が基準位置となる。

このような状態で、検知ローラ１と基準ローラ２とが配置されることで、搬送経路１００に紙葉類２００が搬入されると、検知ローラ１の中筒部１３が変形して、検知ローラ１が、紙葉類２００の対応する位置の厚みに応じて上方に変位する。そして、紙葉類２００が搬出されると、検知ローラ１は下方に変位して、基準ローラ２に当接し、基準位置状態に戻る。

各検知ローラ１の上方で所定位置には、それぞれ検知センサ７が設置されており、検知ローラ１の変位を検知して検知信号を外部に出力する。このように得られた各検知センサ７からの検知信号を解析することにより、紙葉類２００の厚みおよびスレッド２０１等の局所的な厚み相違部を検出する。具体的には、検知ローラ１は軸方向に複数配列されているので、紙葉類２００が均一の厚みであれば、紙葉類２００が各検知ローラ１と各基準ローラ２との間を通過する間は、全ての検知ローラ１の変位量は同じとなる。一方、スレッド２０１等の局所的な厚み相違部が存在すると、このスレッド２０１に対応する位置の検知ローラ１の変位量は、スレッド２０１が存在しない部分に対応する検知ローラ１の変位量よりも大きくなる（図４参照）。これにより、検知センサ７から出力される検知信号が異なり、この検知信号強度のパターンを解析することによりスレッド２０１等の局所的な厚み相違部を検知することができる。

ガイド３１は搬送経路１００の検知ローラ１側で且つ各検知ローラ１に対して紙葉類２００の搬入側に各検知ローラ１に対して１つずつ配置されている。各ガイド３１は、搬送経路１００に平行な面を有する平板部と、検知ローラ１の外周に対して、軸方向の全体に亘り先が線接触する尖頭部とを備える。尖頭部は軸方向から見た断面が三角形状であり、この三角形状の一角、すなわち一稜が平板部の端部に一体形成されている。そして、平板部から延びる先の一稜が検知ローラ１の外周面に対して軸方向に線接触している。この線接触位置は検知ローラ１の基準ローラ２に接触する位置（検知ローラ１の下方端）から、検知ローラ１の軸を含む水平な位置までの間に設定されている。

この線接触する一稜に対向する面には、ガイド３１に付勢力を与えるバネ８１が配置されている。このバネ８１は、一方端がガイド３１に当接し、他方端が装置の固定部（図示せず）に当接しており、この状態で常に付勢力が発生するように、或る程度縮んだ状態で配置されている。これにより、バネ８１はガイド３１に対して付勢力を発生し、ガイド３１の一稜を常時、所定の押圧力で検知ローラ１の外周面に押し当てている。

ガイド４１は、搬送経路１００の基準ローラ２側で且つ各基準ローラ２に対して紙葉類２００の搬入側に各基準ローラ２に対して１つずつ配置されており、搬送経路１００に対して、ガイド３１に対向する位置に配置されている。各ガイド４１は、搬送経路１００に平行な面を有する平板部と、検知ローラ１の外周に対して、軸方向の全体に亘り先が線接触する尖頭部とを備える。尖頭部は軸方向から見た断面が三角形状であり、この三角形状の一角、すなわち一稜が平板部の端部に一体形成されている。そして、平板部から延びる先の一稜が基準ローラ２の外周面に対して軸方向に線接触している。この線接触位置は基準ローラ２の検知ローラ１に接触する位置（基準ローラ２の上方端）から、基準ローラ２の軸を含む水平な位置までの間に設定されている。

この線接触する一稜に対向する面には、ガイド４１に付勢力を与えるバネ９１が配置されている。このバネ９１は、一方端がガイド４１に当接し、他方端が装置の固定部（図示せず）に当接しており、この状態で常に付勢力が発生するように、或る程度縮んだ状態で配置されている。これにより、バネ９１はガイド４１に対して付勢力を発生し、ガイド４１の一稜を常時、所定の押圧力で基準ローラ２の外周面に押し当てている。

これらガイド３１の平板部とガイド４１の平板部との間隔は、搬送される（厚み検出される）紙葉類２００の厚みに応じて適当に設定されており、この平板部間に紙葉類２００が導かれて、紙葉類２００が検知ローラ１と基準ローラ２との間に搬送される。

ガイド３２は搬送経路１００の検知ローラ１側で且つ各検知ローラ１に対して紙葉類２００の搬出側に各検知ローラ１に対して１つずつ配置されている。各ガイド３２は、搬送経路１００に平行な面を有する平板部と、検知ローラ１の外周に対して、軸方向の全体に亘り先が線接触する尖頭部とを備える。尖頭部は軸方向から見た断面が三角形状であり、この三角形状の一角、すなわち一稜が平板部の端部に一体形成されている。そして、平板部から延びる先の一稜が検知ローラ１の外周面に対して軸方向に線接触している。この線接触位置は検知ローラ１の基準ローラ２に接触する位置（検知ローラ１の下方端）から、検知ローラ１の軸を含む水平な位置までの間に設定されている。

この線接触する一稜に対向する面には、各ガイド３２に付勢力を与えるバネ８２がそれぞれ配置されている。バネ８２は、一方端がガイド３２に当接し、他方端が装置の固定部（図示せず）に当接しており、この状態で常に付勢力が発生するように、或る程度縮んだ状態で配置されている。これにより、バネ８２はガイド３２に対して付勢力を発生し、ガイド３２の一稜を常時、所定の押圧力で検知ローラ１の外周面に押し当てている。

ガイド４２は搬送経路１００の基準ローラ２側で且つ各基準ローラ２に対して紙葉類２００の搬出側に、各基準ローラ２に対して１つずつ配置されており、搬送経路１００に対して、ガイド３２に対向する位置に配置されている。各ガイド４２は、搬送経路１００に平行な面を有する平板部と、基準ローラ２の外周に対して、軸方向の全体に亘り先が線接触する尖頭部とを備える。尖頭部は軸方向から見た断面が三角形状であり、この三角形状の一角、すなわち一稜が平板部の端部に一体形成されている。そして、平板部から延びる先の一稜が基準ローラ２の外周面に対して軸方向に線接触している。この線接触位置は基準ローラ２の検知ローラ１に接触する位置（基準ローラ２の上方端）から、基準ローラ２の軸を含む水平な位置までの間に設定されている。

この線接触する一稜に対向する面には、各ガイド４２に付勢力を与えるバネ９２がそれぞれ配置されている。バネ９２は、一方端がガイド４２に当接し、他方端が装置の固定部（図示せず）に当接しており、この状態で常に付勢力が発生するように、或る程度縮んだ状態で配置されている。これにより、バネ９２はガイド４２に対して付勢力を発生し、ガイド４２の一稜を常時、所定の押圧力で基準ローラ２の外周面に押し当てている。

これらガイド３２の平板部とガイド４２の平板部との間隔は、搬送される（厚み検出される）紙葉類２００の厚みに応じて適当に設定されており、この平板部間に紙葉類２００が導かれて、紙葉類２００が検知ローラ１と基準ローラ２との間から外部に搬出される。

そして、各ガイド３１，３２が各検知ローラ１の外周面に対して所定の押圧力で線接触し、各ガイド４１，４２が各基準ローラ２の外周面に対して所定の押圧力で線接触することで、搬送された紙葉類２００が検知ローラ１や基準ローラ２の外周面に巻き付いても、尖頭部で引き離されて、搬送経路１００に戻される。これにより、各ローラでの紙葉類の巻き付きによる搬送不良を防止することができる。

なお、ガイド３１，３２，４１，４２の幅（各ローラの軸方向に平行な長さ）を対応する各ローラよりも長くし、隣り合うガイド間の間隔を前述の間隔Ｄより狭めて、極近接させるとよい。これにより、ローラ間の間隔Ｄの位置に紙葉類の幅方向の端部が相当して、巻き付きが発生しても、ガイドにより紙葉類が搬送経路に確実に戻される。

以上のような構成とすることで、スレッド等の局所的な厚み相違部を確実に検知し、且つ、ローラによる紙葉類の巻き付けを確実に防止する紙葉類厚み検出装置を実現することができる。

さらに、本実施形態の構成では、ガイドが各ローラの外周面に、所定の押圧力で線接触しているので、従来のゴミ取り部材の機能を兼用することができる。すなわち、ガイドのみで、紙葉類の正確な搬送を補助するガイドと、紙葉類表面からローラに付着したゴミを除去するゴミ取り部材とを同時に実現することができる。これにより、従来よりも構成部材を少なくすることができ、紙葉類厚み検出装置をより簡素な構造で安価に構成することができる。

なお、前述の説明では、ガイドをそれぞれローラ毎に個別に設置したが、部分的または全体に一体形成してもよい。具体的には、例えば、複数のガイド３１を１つの幅広いガイドで形成してもよい。このような構成とすることで、ローラ間の間隔Ｄの位置も含む全幅にガイドを設置することができる。しかしながら、この構造では、ローラの精度により完全に線接触することができないローラが発生する可能性があるので、前述のように、ローラ毎にガイドを設けることで、より確実に巻き付けを防止することができる。

本発明の実施形態に係る紙葉類厚み検出装置の概略構成を示す部分外観斜視図 図１に示す紙葉類厚み検出装置の検知ローラの配置を示す平面図 図１に示す紙葉類厚み検出装置を軸方向から見た構成を示す側面図 スレッド２０１が検知ローラ１と基準ローラ２との間を搬送されている状態を示す概念図 従来のガイドを備えた紙葉類厚み検出装置の部分平面図、および部分断面図 配置された局部ローラ間にスレッドが対応した場合を示す概念図

符号の説明

１−検知ローラ
１２−外周リング部
１３−中筒部
２−基準ローラ
３，３１，３２，４，４１，４２−ガイド
５、６−ゴミ取り部材
７−検知センサ
１１，２１−金属シャフト
１００−搬送経路
２００−紙葉類
２０１−スレッド

Claims (4)

1. 搬送経路に沿って搬送している紙葉類の厚みを検出する紙葉類厚み検出装置において、
   前記搬送経路における紙葉類の搬送方向に略垂直で且つ紙面に平行な方向を軸方向として、前記紙葉類に施された局所的な厚み相違部の幅よりも狭い間隔で配列された局部ローラ群からなる搬送用ローラと、
   前記局部ローラ毎に、その変位を検知するローラ変位検知手段と、
   前記搬送用ローラの円周面に対して、先端が前記軸方向へ沿って線接触し、搬送している紙葉類を前記搬送経路に導くガイドと、
   前記ガイドの先端を前記搬送用ローラに押圧する付勢力を当該ガイドに与える付勢力発生手段と、
   を備えたことを特徴とする紙葉類厚み検出装置。
2. 前記ガイドは、前記搬送ローラが紙葉類を搬出する搬出側に設けている、請求項１に記載の紙葉類厚み検出装置。
3. 前記ガイドは、紙葉類を前記搬送ローラに搬入する搬入側にも設けている、請求項２に記載の紙葉類厚み検出装置。
4. 前記ガイドは、前記局部ローラ毎に備えられた局部ガイド群からなる請求項１〜３のいずれかに記載の紙葉類厚み検出装置。

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