JP4698993B2

JP4698993B2 - 厚み検知装置

Info

Publication number: JP4698993B2
Application number: JP2004268171A
Authority: JP
Inventors: 陵太川口; 克好府内
Original assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Current assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: CN1749139A; US20080136093A1; DE602005019362D1; CN100534881C; KR20060051238A; US7392743B2; EP1647948B1; JP2006084274A; US20060055105A1; KR100666250B1; EP1647948A3; EP1647948A2

Description

この発明は、例えば紙葉類の厚みを検知するような厚み検知装置に関する。

従来、紙葉類に異物が付着していないか検知等するために媒体の厚みを測定する方式として、紙葉類を固定ローラと可動ローラで挟んで、可動ローラの変位量を検知する方法が提案されている（特許文献１参照）。

この方法での紙幣識別部について図と共に詳述すると、図９の正面一部断面図に示すように、可動ローラ１１０と固定ローラ１３０とで紙幣１２０を挟み、可動ローラ１１０の上部にセンサ１０１を備えている。

可動ローラ１１０は、円筒形の外装ローラ１１１と軸芯１１３との間にゴム等の弾性体１１２を介装して形成している。固定ローラ１３０は、ローラ１３２に軸芯１３１を挿通して形成している。

この構成により、可動ローラ１１０は、弾性体１１２により固定ローラ１３０に押さえつけており、この押さえつけ力の重心が可動ローラ１１０の中心となるように、可動ローラ１１０を左右均等に押さえつけている。

この可動ローラ１１０と固定ローラ１３０のセットは、図１０の（Ａ）の平面図、及び（Ｂ）の側面図に示すように、搬送幅方向に複数分割配置し、搬送路全域をカバーして構成される。

ここで、紙幣１２０の幅は搬送路１４０の幅より短いため、特に側端側の可動ローラ１１０には、図１０の（Ａ）に示すようにローラの半分しか紙幣１２０が掛からないものも出てくる。このように半分しか紙幣１２０が掛からない可動ローラ１１０は、傾くこととなる。

一方従来は、図１１の（Ａ）の正面図に示すように、一つの可動ローラ１１０に対して、可動ローラ１１０の中心上方に一つのセンサ１０１を配置していた。この場合、可動ローラ１１０の端部をテープなどの付着異物１５０が通過すると、可動ローラ１１０の中心では異物高さの半分の高さしか検知できず検知が難しい問題があった。

このため、最近では図１１の（Ｂ）の正面図に示すように、一つの可動ローラ１１０に対してローラの両端にセンサ１０１を配置するように改善されている。

しかし、この方式では逆に、図１０と共に上述したように可動ローラ１１０に半分しか紙幣１２０が掛からない場合は、図１２の（Ａ）の正面図に示すように可動ローラ１１０がシーソーのように大きく傾いて片浮きの状態となる。

このため、浮きの部分が実際の紙幣１２０の厚みよりかなり大きく検知され、異物がないのに異物だと誤検知することがあった。またこれを異物だと誤検知しない設定とすれば、図１２の（Ｂ）の正面図に示すように、片浮き量より薄い付着異物１５０は検知できず、または片浮き量より薄い紙幣の凹凸の特徴を検出できないという問題があった。

従って、このような誤検知を防ぐためには、紙幣端の厚みに関するデータを捨てなければならなかった。

また片浮きしないようにするには、図１３の平面図に示すように、媒体が半掛りとなり得る位置に可動ローラ１１０を配置しなければよいが、この場合、搬送路の中心にのみ可動ローラ１１０を配置することとなり、ますます検知できる領域が減ってしまうという問題があった。

他方、片浮きの影響を小さくする別の方法として、可動ローラ１１０の幅を狭くして、捨てなければならないデータ量を少なくするという方法が考えられる。しかし、この場合はローラ数が増えることなり、コストが増大してしまう問題があった。

実開平６−６１８５０号公報

この発明は、上述の問題に鑑み、回転体の一部にしか紙葉類が掛からないようなことがあっても誤検知を抑制することができる厚み検知装置を提供し、検知精度を向上することを目的とする。

この発明は、円柱形の定位置回転体と円柱形の位置変位回転体とを対設し、搬送される紙葉類が両回転体の間を通過する際に前記位置変位回転体が前記定位置回転体から離れる変位距離に基づいて前記紙葉類の厚みを検知する厚み検知装置であって、前記紙葉類が搬送される搬送路の幅方向に前記位置変位回転体を複数備え、少なくとも一つの前記位置変位回転体が前記紙葉類を押圧する際の荷重の重心を、位置変位回転体の中心から軸芯方向の前記搬送路中心側へ片寄せて形成した厚み検知装置であることを特徴とする。

前記荷重の重心の片寄せは、位置変位回転体を円筒形の外装と軸芯との間に備える弾性部材によって行う、又は、位置変位回転体を定位置回転体側へ外から付勢するバネ等の弾性体によって行う等、適宜の構成によって行うことを含む。

前記構成により、通過する紙葉類が位置変位回転体に半掛かりする等全体が掛からないような場合であっても、重心が搬送幅中心方向へ偏っているために片浮き状態を抑制することができる。

すなわち、紙葉類が重心部分まで掛かっていれば片浮きはせず正確に厚みを検知することができる。また、重心部分まで掛からなかった場合は、その位置変位回転体に紙葉類が掛かっている量が少ないため、片浮き量が少なく誤検知を抑制することができる。

この発明の態様として、前記位置変位回転体を、非変形部材にて円筒形に形成した外装とその内側にある軸芯との間に弾性部材を備えて形成し、前記荷重の重心の片寄せをするべく、上記弾性部材の弾性力によって前記外装を内面から付勢する付勢力の重心を位置変位回転体の中心から軸芯方向の前記搬送路中心側へ片寄せて形成することができる。

これにより、シンプルな構造で重心の片寄せを実現することができ、小型コンパクトに形成して安価に製造することができる。

またこの発明の態様として、前記弾性部材を、該弾性部材が前記外装内面と接触する接触面を軸芯方向の前記搬送路中心側へ不均等に片寄せて形成することができる。
これにより、同一素材を使用した成形体で付勢力の片寄せを実現することがき、より安価に製造することができる。

またこの発明の態様として、前記弾性部材を、弾性力の異なる複数種類の部材で形成し、弾性力の強い部材を軸芯方向の前記搬送路中心側へ片寄せて備えることができる。
これにより、付勢力の重心の片寄せを弾性部材の弾性力の違いによって簡単に実現することができる。

またこの発明の態様として、前記弾性部材を、前記外装の内面にリング状に接触する複数のリング状部を軸芯方向に不均等に備えた形状に形成することができる。
前記リング状部は、備える数を不均等に構成する、備える位置を不均等に構成する、直径を不均等に構成する、又はこれらの組み合わせにより軸芯方向に不均等に構成することを含む。

これにより、弾性部材を歯車形状に形成したような場合と異なり、位置変位回転体の回転中の何時に紙葉類が接触しても、弾性部材がリング状であるため同一の付勢力を安定して得ることができる。また、簡単な構成で付勢力の重心を軸芯方向の搬送路中心側へ片寄せることができる。

またこの発明の態様として、前記弾性部材を、過剰な変位を抑制する変位抑制部を軸芯方向の付勢力が弱い側の端部に備えて形成することができる。
前記変位抑制部は、外装内周より小さいリング状部で形成する、あるいは外装内周と同サイズで弾性力が弱いリング状部で形成する等、変位を抑制する部分で構成することを含む。

前記構成により、位置変位回転体が紙葉類によって位置変位する際に、付勢力の弱い側がふらつくことを防止し、付勢力の弱い側が紙葉類の厚み以上に変位することを防止して誤検知を防止することができる。

この発明により、紙葉類の厚みを検知する際に誤検知を抑制することができる。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
まず、図１に示す斜視図、及び図２に示す正面図と共に、厚み検知装置１の全体構成について説明する。

厚み検知装置１は、搬送幅方向に水平に軸架して上下に対設した枢軸２，３と、上方の枢軸２に挿通する複数の重心片寄せ変位ローラ２０及び中心変位ローラ４０と、下方の枢軸３に相通する複数の固定ローラ６０と、複数のセンサ１０とで構成する。

中心変位ローラ４０は、枢軸２の中心位置に備えており、その両横にそれぞれ２つの重心片寄せ変位ローラ２０を左右対称に計４つ配設している。
各片寄せ変位ローラ２０及び中心変位ローラ４０の上方位置には、ローラ両端部に対応してセンサ１０を２つずつ備え、計１０個配設している。

固定ローラ６０は、枢軸３に５つ均等に挿通して備えており、紙幣５を搬送していない初期位置では、直上に対設している各重心片寄せ変位ローラ２０及び中心変位ローラ４０と接触している。

以上の構成により、搬送路を搬送する紙幣５は、変位ローラ（２０，４０）と固定ローラ６０の間を通過し、このとき変位ローラ（２０，４０）が持上げられてこの距離をセンサ１０で検知することができる。

次に、図３の（Ａ）に示す斜視図、及び（Ｂ）に示す正面図と共に、中心変位ローラ４０の内部構成について説明する。

中心変位ローラ４０は、金属部材で円筒形に形成したローラ外装４１と、該ローラ外装４１と枢軸２との間に介装した弾性体５０とで構成する。

弾性体５０はゴム材で形成しており、弾性力を有している。該弾性体５０には、ローラ外装４１の内周より小さい円筒形の本体部５２の両端部分に、ローラ外装４１の内周と接触するリング状の付勢リング部５１，５３を備えた形状に一体形成している。

前記付勢リング部５１，５３の直径は、ローラ外装４１の内周の直径より大きく形成し、ローラ外装４１に押し込んで圧をかけるように構成している。
また前記付勢リング部５１，５３は、ローラ外装４１の軸芯方向端面より少し内側に左右対称に備えている。

以上の構成により、紙幣５が中心変位ローラ４０と固定ローラ６０（図２）の間を通過すると、中心変位ローラ４０の弾性体５０、特に付勢リング部５１，５３が変形し、ローラ外装４１が紙幣５や異物の厚みによって持上げられることとなる。

従って、ローラ外装４１の高さが変化し、紙幣５の厚みが正常か否かをセンサ１０（図２）で検知することができる。

付勢リング部５１，５３を左右対称に備えているため、中心変位ローラ４０の付勢リング部５１，５３による付勢力（荷重）の重心ａ（図３）は、中心変位ローラ４０の中心ｃ（図３）となる。従って、紙幣５が半掛かりすることのない搬送路中心部での紙幣５の厚み検知を、適切に行うことができる。

次に、図４の（Ａ）に示す斜視図、及び（Ｂ）に示す正面図と共に、重心片寄せ変位ローラ２０の内部構成について説明する。

重心片寄せ変位ローラ２０は、金属部材で円筒形に形成したローラ外装２１と、該ローラ外装２１と枢軸２との間に介装した弾性体３０とで構成する。

弾性体３０はゴム材で形成しており、弾性力を有している。該弾性体３０には、ローラ外装２１の内周より小さい円筒形の本体部３３，３５に、ローラ外装２１の内周と接触するリング状の付勢リング部３４，３６と、該付勢リング部３４，３６の外周より小さく前記本体部３３，３５の外周より大きいリング状のぶれ防止リング部３１とを備えた形状に一体形成している。

前記付勢リング部３４，３６の直径は、ローラ外装２１の内周の直径より大きく形成し、ローラ外装２１に押し込んで圧をかけるように構成している。
また前記付勢リング部３６は、弾性体３０の一端（図示では右端）に備え、前記付勢リング部３４は、弾性体３０の中央より少し他端側（図示では左側）に備えている。

前記ぶれ防止リング部３１は、前記付勢リング部３６と他端側の弾性体３０の端部に、ローラ外装２１の内面と接触しないように離間させて備えている。

以上の構成により、紙幣５が重心片寄せ変位ローラ２０と固定ローラ６０（図２）の間を通過すると、重心片寄せ変位ローラ２０の弾性体３０、特に付勢リング部３４，３６が変形し、ローラ外装２１が紙幣５や異物の厚みによって持上げられることとなる。

従って、ローラ外装２１の高さが変化し、紙幣５の厚みが正常か否かをセンサ１０（図２）で検知することができる。

搬送路外側の付勢リング部３４を中心よりにして付勢リング部３４，３６を左右不均等に備えているため、付勢リング部３４，３６によりローラ外装２１を付勢する付勢力の重心ｂ（図４）は、重心片寄せ変位ローラ２０の中心ｃ（図４）より搬送路内側となる。

従って、紙幣５が重心片寄せ変位ローラ２０の全体に掛からず半掛かり等する場合に、紙幣５が掛かっている側である搬送路中心側に付勢力の重心があるため、重心片寄せ変位ローラ２０が傾く事態を少なくして紙幣５と異物とを適切にセンサ１０（図２）で検知することができる。

詳述すると、図５の（Ａ）の正面図に示すように、重心片寄せ変位ローラ２０の半分に紙幣５が掛かっている場合、付勢リング部３４，３６による付勢力の重心ｂが重心片寄せ変位ローラ２０の中心ｃより搬送路内側（紙幣５側）に片寄っていることで、重心片寄せ変位ローラ２０は平行に持ち上がる。

従って、センサ１０と重心片寄せ変位ローラ２０との距離Ｌ１は紙幣５の厚み分だけ変化し、適宜の判定手段（例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭで構成する制御手段など）にて紙幣５であることを判定できる。従って、従来のように重心片寄せ変位ローラ２０が傾いて異物ありと誤検知することを防止できる。

図５の（Ｂ）の正面図に示すように、付勢リング部３４，３６による付勢力の重心ｂより搬送路外側だけに紙幣５が掛かった場合、重心片寄せ変位ローラ２０は傾くこととなる。

しかし、この傾きは従来に比べて小さな傾きであるため、センサ１０と重心片寄せ変位ローラ２０との距離Ｌ２の変化量は紙幣５の厚みに近い量となる。従って、紙幣５であると適宜の判定手段で判定できる。

このように重心片寄せ変位ローラ２０の片浮き量を抑える構造により、１つの重心片寄せ変位ローラ２０に２つのセンサ１０を備える構成にした場合でも、異物がないのに片浮きして異物ありと誤検知することを防ぐことができる。

またこのような位置に紙幣５がある場合に紙幣５に異物がついていれば、図６の（Ｃ）の正面図に示すように、センサ１０と重心片寄せ変位ローラ２０との距離Ｌ３の変化量は異物７がない場合の距離Ｌ２の変化量より大きくなる。

従って、適宜の判定手段で異物があると判定することができる。これにより、従来であれば紙幣５端に付着して片浮きの影に隠れてしまっていたような厚みの異物７も検知することができる。

またこのように重心片寄せ変位ローラ２０が傾く場合、中心よりの付勢リング部３４（図４）が最も変形して傾くこととなるが、一定以上傾くとぶれ防止リング部３１（図４）がローラ外装２１の内面に接触する。

これにより、高速搬送する紙幣５が重心片寄せ変位ローラ２０にかかり、重心片寄せ変位ローラ２０が傾き始めたときに、重心片寄せ変位ローラ２０が跳ね上がって紙幣５や紙幣５と異物７の厚み以上に傾くことを防止でき、重心片寄せ変位ローラ２０の傾斜回転時及び水平回転時のぶれも防止できる。

以上のようにして、中心変位ローラ４０を中心にして、付勢力の重心を搬送路中心側に向けた重心片寄せ変位ローラ２０を左右に配設してそれぞれ個別に独立して変位することで、異物７の有無を正確に検知して、紙幣５の厚み検知の精度を向上することができる。
また紙幣５全域にわたって異物が検知でき、紙幣５端にある紙幣５の凹凸の特徴も検知できる。また全体を小型コンパクトに形成することができる。

なお、横並びに配設する変位ローラ（２０，４０）の数を偶数にする場合は、中心変位ローラ４０を使用せず、全て重心片寄せ変位ローラ２０としても良い。
また、紙幣５が通過する際に紙幣５が全体に確実に掛かる変位ローラが複数ある場合は、これら複数の変位ローラ全てを中心変位ローラ４０とし、他を重心片寄せ変位ローラ２０としても良い。

また、図７の（Ａ）の正面図に示すように、材質の異なるゴム材を使用して重心片寄せ変位ローラ２０を形成しても良い。
この場合、本体部３３の搬送路外側端に付勢力が弱い方のゴム材による付勢リング部３２を備え、本体部３３の搬送路内側端に付勢力が強い方のゴム材による付勢リング部３８を備えると良い。なお、該付勢リング部３８は本体部３３とは別体で構成すると良い。

また、図７の（Ｂ）の正面図に示すように、複数の付勢リング部のそれぞれの厚みを不均一にして、ローラ外装２１の内面と接触する面積を不均一に構成しても良い。
この場合、本体部３３の搬送路外側端に厚みの薄い付勢リング部３２を備え、本体部３３の搬送路内側端に厚みの厚い付勢リング部３９を備えると良い。

また、図７の（Ｃ）の正面図に示すように、厚みが同じ複数の付勢リング部を個数が左右不均一となるようにして構成しても良い。
この場合、本体部３３，３５の両端に付勢リング部３９ａ，３９ｃを備え、その内側で搬送路中心側に付勢リング部３９ｂを備えると良い。

このように、様々な形状に弾性体３０を形成しても、付勢力の重心を片寄せることで、前述したように紙幣５の厚み検知の精度向上を図ることができる。
また、本体部３３，３５と付勢リング部３２，３４，３６，３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃは、一体形成に限らず、別体に構成して連接してローラ外装２１内に装着する構成としても良い。

また、図８の正面断面図に示すように、重心片寄せ変位ローラ２０の替わりに内装体を備えない重心片寄せ変位ローラ８０を使用し、該重心片寄せ変位ローラ８０の回転軸の両端を弾性部材であるバネ７１，７２で固定ローラ６０に向けて付勢する構成としても良い。

この場合、搬送路中心側のバネ７２に搬送路外側のバネ７１より弾性力が強いバネを使用すれば良い。
これにより、上述の各実施形態と同様、紙幣５の厚み検知の精度を向上することができる。

また、固定ローラ６０は重心片寄せ変位ローラ２０，８０、中心変位ローラ４０に対応して複数備えたが、長型に形成した１つの固定ローラで構成し、備えている重心片寄せ変位ローラ２０，８０、中心変位ローラ４０の全てに対向させても良い。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の軸芯は、実施形態の枢軸２に対応し、
以下同様に、
紙葉類は、紙幣５に対応し、
位置変位回転体は、重心片寄せ変位ローラ２０，８０に対応し、
外装は、ローラ外装２１に対応し、
変位抑制部は、ぶれ防止リング部３１に対応し、
弾性部材は、弾性体３０に対応し、
リング状部は、付勢リング部３２，３４，３６，３８，３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃに対応し、
弾性力の強い部材は、付勢リング部３８に対応し、
定位置回転体は、固定ローラ６０に対応し、
変位距離は、距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対応し、
荷重の重心及び付勢力の重心は、重心ｂに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

厚み検知装置の斜視図。厚み検知装置の正面図。中心変位ローラの内部構成を説明する説明図。重心片寄せ変位ローラの内部構成を説明する説明図。重心片寄せ変位ローラの変位状態を説明する説明図。重心片寄せ変位ローラの変位状態を説明する説明図。他の実施形態の重心片寄せ変位ローラの説明図。他の実施形態の重心片寄せ変位ローラの説明図。従来の厚み検知装置の正面図。従来の厚み検知装置の全体構成を示す説明図。従来の変位ローラの変位状態を説明する説明図。従来の変位ローラの変位状態を説明する説明図。従来の厚み検知装置の平面図。

１…厚み検知装置
２…枢軸
５…紙幣
２０，８０…重心片寄せ変位ローラ
２１…ローラ外装
３０…弾性体
３１…ぶれ防止リング部
３２，３４，３６，３８，３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ…付勢リング部
６０…固定ローラ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…距離
ｂ…重心

Claims

円柱形の定位置回転体と円柱形の位置変位回転体とを対設し、搬送される紙葉類が両回転体の間を通過する際に前記位置変位回転体が前記定位置回転体から離れる変位距離に基づいて前記紙葉類の厚みを検知する厚み検知装置であって、
前記紙葉類が搬送される搬送路の幅方向に前記位置変位回転体を複数備え、
少なくとも一つの前記位置変位回転体が前記紙葉類を押圧する際の荷重の重心を、位置変位回転体の中心から軸芯方向の前記搬送路中心側へ片寄せて形成した
厚み検知装置。
前記位置変位回転体を、非変形部材にて円筒形に形成した外装とその内側にある軸芯との間に弾性部材を備えて形成し、
前記荷重の重心の片寄せをするべく、上記弾性部材の弾性力によって前記外装を内面から付勢する付勢力の重心を位置変位回転体の中心から軸芯方向の前記搬送路中心側へ片寄せて形成した
請求項１記載の厚み検知装置。
前記弾性部材を、該弾性部材が前記外装内面と接触する接触面を軸芯方向の前記搬送路中心側へ不均等に片寄せて形成した
請求項２記載の厚み検知装置。
前記弾性部材を、弾性力の異なる複数種類の部材で形成し、弾性力の強い部材を軸芯方向の前記搬送路中心側へ片寄せて備えた
請求項２又は３記載の厚み検知装置。
前記弾性部材を、前記外装の内面にリング状に接触する複数のリング状部を軸芯方向に不均等に備えた形状に形成した
請求項２、３又は４記載の厚み検知装置。
前記弾性部材を、過剰な変位を抑制する変位抑制部を軸芯方向の付勢力が弱い側の端部に備えて形成した
請求項２から５のいずれか１つに記載の厚み検知装置。