JP4671782B2 - 厚み検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、媒体の厚さを検知する厚み検知装置に係り、例えば、自動紙葉処理機、印刷装置、ＯＣＲ等のように媒体搬送を行う機器に用いられる厚み検知装置に関する。

銀行等の金融機関で使用される自動取引装置の紙葉重送検知方式としてメカ２重検知方式があり、以下にその一例を挙げて説明する。

図１２は従来例の厚み検知装置の概略図である。図１３は図１２の側面図を、図１４は図１２の上面図を示す。図１２，１３，１４において１は厚み検知ローラ、２は基準ローラである。
厚み検知装置８ａ，８ｂは基準ローラ２を回転可能に支持し、かつ装置のフレームに固定された基準ローラベアリングである。３ａ，３ｂは厚み検知ローラ１を回転可能に支持する厚み検知ローラベアリングである。５ａ，５ｂは圧縮スプリングであり、４ａ，４ｂは支持ブラケットを示している。支持ブラケット４ａ，４ｂは支点シャフト７により揺動可能に支持され、支点シャフト７は装置のフレームに固定されている。この圧縮スプリング５ａ，５ｂは支持ブラケット４ａ，４ｂを押圧することにより厚み検知ローラベアリング３ａ，３ｂを介し厚み検知ローラ１を基準ローラ２に押圧するように設けられている。

支持ブラケット４ａ，４ｂは厚み検知ローラ１の動きに従い、各々独立して揺動するようになっており、変位検出部６ａ，６ｂによりその微小変位を検出する。厚み検知ローラ１および基準ローラ２のローラ幅は紙幣Ｐの全域を検出できる幅となっている。

次に厚み検知方法について説明する。基準ローラ２を回転させると押圧され接触している厚み検知ローラ１も回転する。該ローラ間に媒体を走行させると、厚み検知ローラ１が連続的に変位し、その変位に伴ない支持ブラケット４ａ，４ｂも変位し、変位検出部６ａ，６ｂによりその微小変位が検出される。

紙幣Ｐ面にテープが貼り付けられている場合、変位検出部６ａ，６ｂから出力される波形は、テープの貼り付けられている場所に対応する６ａ，６ｂの変位検出部からテープの貼り付けられている部分でテープの厚さに応じた値が出力される。

図１５は、紙幣Ｐが基準ローラ２と厚み検知ローラ１との間を通過した時の変位検出部６ａ，６ｂの出力波形で、（ａ），（ｂ）が変位検出部６ａ，６ｂに対応している。該出力波形（ａ）または（ｂ）があらかじめ設定されたスライスレベルＳＬより大きな値となった場合、紙幣Ｐにテープが貼り付けられていると判断する。

このような従来の厚み検知装置は、たとえば特開平１０−３１０２８６号公報に示されている。
特開平１０−３１０２８６号公報

しかしながら、上記構成の厚み検知装置では、回転している厚み検知ローラ１と基準ローラ２に紙幣Ｐが噛み込まれる瞬間、紙幣の厚さ分厚み検知ローラ１が急激に跳ね上げられる。厚み検知ローラ１は微小な変位を検出するために強度や硬度が必要なことから金属で作られており大きな質量を有する。そのため跳ね上げられた厚み検知ローラ１は紙幣Ｐから離れ、ある位置で今度は圧縮スプリング５ａ，５ｂにより再び紙幣Ｐに接する方向に移動し、紙幣Ｐを介して基準ローラ２に衝突する。

厚み検知ローラ１は衝突後、基準ローラ２の反力により再び跳ね上げられ紙幣Ｐから離れる。この動作の繰り返しにより振動が発生する。該振動が減衰したところで厚み検知ローラ１は安定したテープを検出できる状態となる。

この一連の動作の変位検出部６ａ，６ｂの出力波形を図１４に示す。振動している範囲ＵＤ１はテープが貼っていないにもかかわらず、スライスレベルＳＬを超えているためテープが貼ってあるかの判断として使うことができない。
したがって、厚み検知ローラ１の振動の減衰が長くなればなるほどテープを検出できる範囲が短くなるという問題があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、回転している厚み検知ローラ１と基準ローラ２に紙幣Ｐが噛み込まれる瞬間、紙幣の厚さ分厚み検知ローラ１が急激に跳ね上げられる。厚み検知ローラ１は微小な変位を検出するために強度や硬度が必要なことから金属で作られており大きな質量を有する。そのため跳ね上げられた厚み検知ローラ１は紙幣Ｐから離れ、ある位置で今度は圧縮スプリング５ａ，５ｂにより再び紙幣Ｐに接する方向に移動し、紙幣Ｐを介して基準ローラ２に衝突する。

厚み検知ローラ１は衝突後、基準ローラ２の反力により再び跳ね上げられ紙幣Ｐから離れる。この動作の繰り返しにより振動が発生する。該振動のエネルギーを速やかに減衰させ、厚さ変化を検出できる範囲を広げ、安定した厚み検知を可能にした厚み検知装置を提案することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の実施例１の厚み検知装置は、回転可能に支持された基準ローラと、該基準ローラに対向するとともに回転および変位可能に支持された厚み検知ローラと、前記基準ローラと前記厚み検知ローラとの間隙に媒体を走行させた際に、前記厚み検知ローラの変位を測定する変位測定手段とを具備し、該変位測定手段からの情報を変換して得た出力値により、媒体の厚みを検知する厚み検知装置で、基準ローラに厚み検知ローラを押圧するスプリングと並列に制振部材を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の実施例２の厚み検知装置は、回転可能に支持された基準ローラと、該基準ローラに対向するとともに回転および変位可能に支持された厚み検知ローラと、前記基準ローラと前記厚み検知ローラとの間隙に媒体を走行させた際に、前記厚み検知ローラの変位を測定する変位測定手段とを具備し、該変位測定手段からの情報を変換して得た出力値により、媒体の厚みを検知する厚み検知装置で、基準ローラに厚み検知ローラを押圧する第１のスプリングと、前記第１のスプリングの内側に第２のスプリングを設け、前記第１のスプリングに対し前記第２のスプリングの巻き方向を逆方向とすることを特徴とするものである。

本発明の厚み検知装置によれば、回転している厚み検知ローラ１と基準ローラ２に紙幣Ｐが噛み込まれる瞬間、紙幣の厚さ分厚み検知ローラ１が急激に跳ね上げられる。厚み検知ローラ１は微小な変位を検出するために強度や硬度が必要なことから金属で作られており大きな質量を有する。そのため跳ね上げられた厚み検知ローラ１は紙幣Ｐから離れ、ある位置で今度は圧縮スプリング５ａ，５ｂにより再び紙幣Ｐに接する方向に移動し、紙幣Ｐを介して基準ローラ２に衝突する。

厚み検知ローラ１は衝突後、基準ローラ２の反力により再び跳ね上げられ紙幣Ｐから離れる。この動作の繰り返しにより振動が発生する。該振動のエネルギーを速やかに減衰させ、厚さ変化を検出できる範囲を広げ、安定した厚み検知をすることが出来る。

以下、本発明の実施例について図面に従って詳細に説明する。

＜実施例１＞
図１から図３において、１は厚み検知ローラ、２は基準ローラである。８ａ，８ｂは基準ローラ２を回転可能に支持し、かつ装置のフレームに固定された基準ローラベアリングである。３ａ，３ｂは厚み検知ローラ１を回転可能に支持する検知ローラベアリングである。５ａ，５ｂは圧縮スプリングであり、４ａ，４ｂは支持ブラケットを示している。支持ブラケット４ａ，４ｂは支点シャフト７により揺動可能に支持され、支点シャフト７は装置のフレームに固定されている。

この圧縮スプリング５ａ，５ｂは支持ブラケット４ａ，４ｂを押圧することにより検知ローラベアリング３ａ，３ｂを介し厚み検知ローラ１を基準ローラ２に押圧するように設けられている。

９ａ，９ｂは制振部材であり、支持ブラケット４ａ，４ｂとフレーム１０との間にたわませた状態で狭持されている。支持ブラケット４ａ，４ｂは厚み検知ローラ１の動きに従い、各々独立して揺動するようになっており、変位検出部６ａ，６ｂによりその微小変位を検出する構造になっている。

制振部材９ａ，９ｂは、ゲル状シリコーンゴムを圧縮スプリング５ａ，５ｂと並列に設けるか、または図５，図６，図７，図８のように、該圧縮スプリング５ａ，５ｂの内側にゲル状シリコーンゴムを、支持ブラケット４ａ，４ｂとフレーム１０との間にたわませた状態で狭持させてもよい。一般的にゲル状シリコーンゴムは、他のゴム類に比べて柔らかく、振動に対し十分なたわみ量を確保することができるため、高い防振性能、または緩衝性能を有する。

次に上記構成の厚み検知装置の動作を説明する。

基準ローラ２を回転させると押圧され接触している厚み検知ローラ１も回転する。跳ね上げられた厚み検知ローラ１のエネルギーにより発生した圧縮スプリング５ａ，５ｂの振動周波数を、制振部材９ａ，９ｂを圧縮スプリング５ａ，５ｂと並列に設けることによりエネルギーを速やかに減衰させることができる。

図４は、この時の変位検出部６ａ，６ｂの出力波形で、（ａ），（ｂ）が変位検出部６ａ，６ｂに対応している。したがって安定し厚さを検出できる状態でない振動している範囲ＵＤ２は短時間になり、テープ等を検出できる範囲が長くなる。この安定した範囲で該出力波形（ａ）または（ｂ）があらかじめ設定されたスライスレベルＳＬより大きな値となった場合、紙幣Ｐにテープ等が貼り付けられていると判断する。

＜実施例２＞
次に実施例２について説明する。なお、実施例１と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記実施例１と同じ動作および同じ効果についても、その説明を省略する。

図９から図１０において、１は厚み検知ローラ、２は基準ローラである。８ａ，８ｂは基準ローラ２を回転可能に支持し、かつ装置のフレームに固定された基準ローラベアリングである。３ａ，３ｂは厚み検知ローラ１を回転可能に支持する厚み検知ローラベアリングである。５ａ，５ｂは圧縮スプリングであり、４ａ，４ｂは支持ブラケットを示している。支持ブラケット４ａ，４ｂは支点シャフト７により揺動可能に支持され、支点シャフト７は装置のフレームに固定されている。

この圧縮スプリング５ａ，５ｂは支持ブラケット４ａ，４ｂを押圧することにより厚み検知ローラベアリング３ａ，３ｂを介し厚み検知ローラ１を基準ローラ２に押圧するように設けられている。圧縮スプリング５の圧力を大きくし、突入振動を減少させるため、圧縮スプリング５ｂの内側に逆の巻き方向の圧縮スプリング５ｄが同軸上に設けられている。図示しないが圧縮スプリング５ａについても同様に圧縮スプリング５ａの内側に逆の巻き方向の圧縮スプリング５ｃが同軸上に設けられている。

さらに、２重化した圧縮スプリングの内側に制振部材９ａ，９ｂのゲル状シリコーンゴムを、支持ブラケット４ａ，４ｂとフレーム１０との間にたわませた状態で狭持させてもよい。

支持ブラケット４ａ，４ｂは厚み検知ローラ１の動きに従い、各々独立して揺動するようになっており、変位検出部６ａ，６ｂによりその微小変位を検出する構造になっている。

次に上記構成の厚み検知装置の動作を説明する。

基準ローラ２を回転させると押圧され接触している厚み検知ローラ１も回転する。圧縮スプリング５ｂの内側に逆の巻き方向の圧縮スプリング５ｄが同軸上に設けられているので、圧縮スプリング５のバネ定数を抑えて、圧力を大きくすることができ、突入振動を減少させる。

図１１は、紙幣Ｐが基準ローラ２と厚み検知ローラ１との間を通過した時の変位検出部６ｂの出力波形で、回転している厚み検知ローラ１と基準ローラ２に紙幣Ｐが噛み込まれる瞬間、紙幣の厚さ分厚み検知ローラ１が跳ね上げられる最大出力Ｈが圧縮スプリング５ｄ追加により低下している。

以上のように、圧縮スプリング５ａ，５ｂの内側に圧縮スプリング５ｃ，５ｄを圧縮スプリング５ａ，５ｂと同軸上に設けることで圧縮スプリング５の圧力を増加しつつ、バネ定数を抑えているため、紙幣の突入によるバウンドを少なくすることができ、より精度の高いテープ検知が可能となる。

また、実装スペースを大きくすることなく、圧縮スプリング５ａ，５ｂと、内側に同軸上に設けられた圧縮スプリング５ｃ，５ｄは巻き方向を逆にしているため、お互いが入り込んで絡まったりせず、滑らかに伸縮することが可能となる。

さらに、２重化した圧縮スプリングの内側に制振部材９ａ，９ｂのゲル状シリコーンゴムを、支持ブラケット４ａ，４ｂとフレーム１０との間にたわませた状態で狭持させているので、紙幣の突入によるエネルギーを速やかに減衰することができる。

実施例１の厚み検知装置の概略図である。 図１の側面図である。 図１の上面図である。 実施例１の変位検出部６ａ,６ｂの出力波形である。 実施例１の圧縮スプリングの内側に制振部材を設けた厚み検知装置の概略図である。 図５の側面図である。 図５の上面図である。 図６のＲＲ断面図である。 実施例２の側面を示す説明図である。 図９のＱＱ断面図である。 実施例２の変位検出部６ａ,６ｂの出力波形である。 従来技術の厚み検知装置の概略図である。 図１２の側面図である 図１２の上面図である。 従来技術の変位検出部６ａ,６ｂの出力波形である。

符号の説明

１ 厚み検知ローラ
２ 基準ローラ
３ａ,３ｂ 厚み検知ローラベアリング
４ａ,４ｂ 支持ブラケット
５ａ,５ｂ 圧縮スプリング
６ａ,６ｂ 変位検出部
７ 支点シャフト
８ａ,８ｂ 基準ローラベアリング
９ａ,９ｂ 制振部材
１０ フレーム

Claims (3)

1. 回転可能に支持された基準ローラと、該基準ローラに対向するとともに回転および変位可能に支持された厚み検知ローラと、前記基準ローラと前記厚み検知ローラとの間隙に媒体を走行させた際に、前記厚み検知ローラの変位を測定する変位測定手段とを具備し、該変位測定手段からの情報を変換して得た出力値により、媒体の厚みを検知する厚み検知装置において、基準ローラに厚み検知ローラを押圧する第１のスプリングと、前記第１のスプリングの内側に、前記第１のスプリングに対して巻き方向を逆方向とした第２のスプリングを設けたことを特徴とする厚み検知装置。
2. 前記第１のスプリング及び第２のスプリングにより、前記媒体が前記間隙に突入する際の振動を減少させることを特徴とする請求項１記載の厚み検知装置。
3. 基準ローラに厚み検知ローラを押圧するスプリングと並列に制振部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の厚み検知装置。

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