JP4966847B2 - シート厚検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、シートの厚さを検出するシート厚検出装置に関するものである。

従来から、紙幣処理機等において紙幣の重送やテープ等が貼付された紙幣を割り出すために、シートの厚さを検出するシート厚検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このシート厚検出装置は、位置固定の基準ローラと、この基準ローラに対しシートの搬送路を挟んで対向するように設けられた変位可能な可動ローラとを有し、この可動ローラの変位量から基準ローラおよび可動ローラ間を通過するシートの厚さを検出するようになっている。

ところで、上述のシート厚検出装置は、アームの端部に可動ローラが軸支され、このアームがその基部に設けられた検出軸を介して揺動自在に軸支されている。そして、検出軸の回動量をロータリエンコーダなどの検出手段により検出して可動ローラの変位量を求めている。
また、上述のシート厚検出装置では、検出手段等の定期的なメンテナンスが必要であり、検出軸とその軸受けとの間の遊びが少ないと、メンテナンス性が著しく悪化するため、一般に、検出軸とその軸受けとの間にある程度遊びを設定するようになっている。
特開２００７−０１５７７９号公報

しかしながら、上述した従来のシート厚検出装置では、検出軸とその軸受けとの遊びにより、検出軸がガタつき、検出手段の検出結果に悪影響を及ぼす虞があるという課題がある。

そこで、この発明は、メンテナンス性を低下させることなしに検出精度の向上を図ることができるシート厚検出装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、位置固定の基準ローラ（例えば、実施の形態における基準ローラ３２）と、当該基準ローラに対しシート（例えば、実施の形態における紙幣Ｓ）の搬送路（例えば、実施の形態における搬送路１５）を挟んで対向するように設けられた変位可能な可動ローラ（例えば、実施の形態における可動ローラ３９）とを有し、前記搬送路で通常方向及び該通常方向よりも頻度が低い逆方向の両方向に搬送可能であって搬送時に前記基準ローラおよび前記可動ローラ間を通過するシートの厚さを、前記可動ローラの変位量に応じて回動する検出軸（例えば、実施の形態における検出軸３４）の回動量に基づいて検出する検出機構部（例えば、実施の形態における検出機構部３５）を備え、前記検出軸をその軸方向に対して垂直な方向であって前記搬送路の方向へ付勢する弾性体（例えば、実施の形態における板バネ６０）を設け、前記弾性体が、前記検出軸に沿う２枚の板部と、これら板部の前記搬送路の搬送方向における一端側同士を接続しこれら板部を互いに離間する方向に付勢する半円筒状の連結付勢部とで構成された板バネであることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、検出軸を弾性体によって軸方向に対して垂直方向に付勢することで、検出軸と該検出軸を支持する軸受けとの間に遊びを残したまま、可動ローラの変位量を検出するときに検出軸がガタつくのを防止することができる。したがって、メンテナンス性を低下させることなしに検出精度を向上することができる効果がある。

また、可動ローラが変位する方向と反対方向に付勢することとなるため、可動ローラの変位に伴って検出軸が搬送路から離間する方向に変位するのを効率よく防止することができる効果がある。

また、弾性体として板バネを用いることで、構造が複雑化することなく、また、少ないスペースで検出軸を付勢することができる。したがって、弾性体の設置自由度を向上することができるとともに、装置の大型化を防止することができる効果がある。

次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のシート厚検出装置は、紙幣処理機内に内蔵されてシートとしての紙幣の厚みを検出するものであって、紙幣処理機において機外から紙幣Ｓが投入される図１に示す紙幣投入口１１を含む投入部ユニット１２に設けられている。この投入部ユニット１２は、装着先の紙幣処理機の仕様によって、図１に示すように、紙幣投入口１１を横に向けた状態で装着されたり、紙幣投入口１１を上に向けた状態（図示略）で装着されたりする。

投入部ユニット１２は、紙幣投入口１１から投入された紙幣Ｓを例えばその長辺方向に沿って搬送する水平に配置された搬送路１５と、この搬送路１５における紙幣投入口１１側の下側に配置されるとともに紙幣搬送方向に直交する水平方向に沿って軸線を配置した回転可能な軸１６と、この軸１６に同軸をなして固定された円筒状の搬送ローラ１７と、軸１６に対し、搬送路１５を挟んで反対側つまり上側に紙幣搬送方向における位置を合わせて平行に配置された回転可能な軸１９と、この軸１９に同軸をなして固定された円筒状の搬送ローラ２０とを有している。これにより、搬送ローラ１７，２０は、互いに当接可能となるように搬送路１５を挟んで対向配置されている。

また、投入部ユニット１２は、軸１６の紙幣投入口１１に対し反対側において軸１６と平行をなして搬送路１５の下側に配置された回転可能な軸２２と、この軸２２に同軸をなして固定された円筒状の搬送ローラ２３と、軸２２に対し、搬送路１５を挟んで反対側に紙幣搬送方向における位置を合わせて平行に配置された回転可能な軸２５と、この軸２５に同軸をなして固定された円筒状の搬送ローラ２６とを有している。これにより、搬送ローラ２３，２６は、互いに当接可能となるように搬送路１５を挟んで対向配置されている。ここで、下側の搬送ローラ１７，２３は、図示略の搬送駆動機構により正逆回転が可能となっており、上側の搬送ローラ２０は搬送ローラ１７に対し連れ回りし、搬送ローラ２６も搬送ローラ２３に対し連れ回りするようになっている。そして、これら搬送ローラ１７，２０，２３，２６によって紙幣Ｓを、紙幣投入口１１側から機内側へ搬送可能であるとともに機内側から紙幣投入口１１側へ搬送可能となっている。ここで、紙幣Ｓの紙幣投入口１１側から機内側への搬送（図１および図２における矢印Ｆの方向）を通常方向搬送とし、紙幣Ｓの機内側から紙幣投入口１１側への搬送（図１における矢印Ｒの方向）を逆方向搬送とする。通常方向搬送は投入された紙幣が正常な場合の搬送であり、逆方向搬送は投入された紙幣が異常な場合の戻し搬送であるため、逆方向搬送は通常方向搬送よりも発生頻度が大幅に低い。

本実施形態のシート厚検出装置３０は、下側の軸１６と軸２２との間においてこれら軸１６，２２と平行をなして搬送路１５の下側に配置された位置固定の回転可能な基準軸３１と、この基準軸３１に同軸をなして固定されるとともに上記した図示略の搬送駆動機構で駆動されて搬送ローラ１７，２３と同期して回転する位置固定の円筒状の基準ローラ３２と、基準軸３１に対し、搬送路１５を挟んで反対側かつ紙幣搬送方向における位置を紙幣投入口１１側にずらして平行に配置された位置固定の回転可能な検出軸３４を有する検出機構部３５と、この検出機構部３５の検出軸３４に一端側が固定されるとともに紙幣投入口１１とは反対側に延出する回動アーム３７と、この回動アーム３７の検出軸３４に対し反対側に検出軸３４と平行をなすよう回転可能に取り付けられた支持軸３８と、この支持軸３８に同軸をなして固定された円筒状の可動ローラ３９とを有している。ここで、可動ローラ３９は、基準ローラ３２に対し当接可能となるように搬送路１５を挟んで対向配置されており、基準ローラ３２に対し連れ回りする。可動ローラ３９は、回動アーム３７が回動することで基準ローラ３２に対し変位可能となっている。

また、シート厚検出装置３０は、回動アーム３７を基準ローラ３２に向けて常時付勢するスプリングｓ（図２参照）を有しており、このため、可動ローラ３９は、紙幣Ｓが搬送路１５に沿って基準ローラ３２と可動ローラ３９との間に搬送されてくると、紙幣Ｓの厚み分だけ、回動アーム３７を検出軸３４を中心に回動させながら基準ローラ３２に対し変位する。すると、回動アーム３７に固定された検出軸３４が可動ローラ３９の変位量に応じて回動し、この回動量をロータリエンコーダ等を含む検出機構部３５が検出することになり、可動ローラ３９の変位量に相当するこの回動量から基準ローラ３２および可動ローラ３９間を通過する紙幣Ｓの厚みを検出して重送等を検出する。

基準ローラ３２の可動ローラ３９とは反対側かつ紙幣投入口１１側に、基準ローラ３２に接触して基準ローラ３２の外周面の異物を掻き取る基準ローラ側掻取部材４１が設けられている。この基準ローラ側掻取部材４１は、基準ローラ３２の可動ローラ３９とは反対側かつ紙幣投入口１１側に位置固定で設けられた支持部４２に取り付けられる取付部４３と、この取付部４３から略水平をなして基準ローラ３２の下端部の方向に延出する連結板部（支持延出部）４４と、連結板部４４の取付部４３とは反対側の端部から基準ローラ３２の中心方向つまり上方に突出し連結板部４４のバネ力で基準ローラ３２の外周面に当接する基準ローラ側掻取部４５とを有している。この基準ローラ側掻取部４５は、基準ローラ３２の中心と可動ローラ３９の中心とを結んだ線の延長上に配置されるとともに、基準ローラ３２の外周面に基準ローラ３２の軸線方向における全長にわたって接触する。

また、可動ローラ３９の紙幣投入口１１とは反対側に、可動ローラ３９に接触して可動ローラ３９の外周面の異物を掻き取る可動ローラ側掻取部材５３が設けられている。この可動ローラ側掻取部材５３は、可動ローラ３９の基準ローラ３２とは反対側かつ紙幣投入口１１とは反対側に位置固定で設けられた支持部５４に取り付けられる取付部５５と、この取付部５５から略鉛直をなして可動ローラ３９の紙幣投入口１１とは反対側の端部まで延出する連結板部（支持延出部）５６と、連結板部５６の取付部５５とは反対側の端部から可動ローラ３９の中心方向つまり紙幣投入口１１の方向に突出し連結板部５６のバネ力で可動ローラ３９の外周面に当接する可動ローラ側掻取部５７とを有している。この可動ローラ側掻取部５７は、基準ローラ３２の中心と可動ローラ３９の中心とを結んだ線の可動ローラ３９の中心を通る直交線上に配置されるとともに、可動ローラ３９の外周面に可動ローラ３９の軸線方向における全長にわたって接触する。

図１に示すように、投入部ユニット１２に紙幣Ｓが投入されると、通常方向搬送時に、この紙幣Ｓは、上部が紙幣投入口１１とは反対方向に移動するように駆動される搬送ローラ１７とこれに連れ回りする搬送ローラ２０とで搬送路１５に沿って投入部ユニット１２内に引き込まれることになり、続いて、搬送ローラ１７と同期して上部が紙幣投入口１１とは反対方向に移動するように駆動される本実施形態のシート厚検出装置３０の基準ローラ３２とこれに連れ回りする可動ローラ３９との間に送り込まれることになる。これにより、可動ローラ３９が紙幣Ｓの厚みに応じて変位し、その変位量は回動アーム３７の回動量となって検出機構部３５で検出される。

ここで、検出機構部３５で検出された紙幣Ｓの厚みが正常範囲である場合には、図示略の搬送駆動機構の駆動状態がそのまま維持、つまり通常方向搬送がそのまま維持され、紙幣Ｓがそのまま、搬送ローラ１７および搬送ローラ２０と、基準ローラ３２および可動ローラ３９とで搬送され、さらに搬送ローラ２３および搬送ローラ２６で機内奥側に搬送されて、所定の処理が行われる。

他方、検出機構部３５で検出された紙幣Ｓの厚みが正常範囲にない場合には、図示略の搬送駆動機構を停止後に逆回転させることで、上部が紙幣投入口１１側に移動するように搬送ローラ１７および基準ローラ３２が回転し、よって、紙幣Ｓが搬送ローラ１７および搬送ローラ２０と基準ローラ３２および可動ローラ３９とで搬送路１５に沿って紙幣投入口１１側に戻される逆方向搬送になる。

ところで、図２に示すように、検出軸３４は、軸受け部材５８に位置固定で軸支されている。この軸受け部材５８は、搬送路１５側に搬送路１５に沿って形成される下壁部５９ａと、下壁部５９ａの搬送路１５上流側端部から上方に向かって立ち上がる縦壁部５９ｂと、下壁部５９ａと平行に縦壁から搬送路１５の通常方向に沿って延びる上壁部５９ｃとを備えている。縦壁部５９ｂは上壁部５９ｃよりも上方に向かって延出形成されており、この縦壁部５９ｂの上部が装置の躯体Ｋにビス等の締結部材（図示略）により固定される。

さらに、軸受け部材５８の下壁部５９ａと上壁部５９ｃとの間には、上壁部５９ｃと直交し検出軸３４の軸受け部（図示略）がそれぞれ形成された一対の左・右側壁部５９ｄ，５９ｄを備え（図２中、左側壁部５９ｄのみを示す。）、これら上壁部５９ｃ、下壁部５９ａ、縦壁部５９ｂおよび左・右側壁部５９ｄ，５９ｄによって搬送路１５の通常方向に開口する空間部Ａが画成されている。この空間部Ａには、検出軸３４が収容され、さらに検出軸３４と上壁部５９ｃとの間には、板バネ６０と中間部材６１が配置されている。ここで、軸受け部材５８の軸受けは、検出軸３４に対して所定の遊びを有しており、これによりメンテナンス時に調整や取り外しが容易になっている。

図２、図３に示すように、板バネ６０は、２枚の板部６２，６２と、これら板部６２，６２の基部側を接続し、板部６２，６２を互いに離間する方向に付勢する連結付勢部６３とで構成された弾性体である。この板バネ６０は、上述した取り付け状態で２つの板部６２，６２が略平行となり、一方の板部６２が上壁部５９ｃの下面を押圧し、他方の板部６２が中間部材６１の上面を押圧する。板部６２，６２には、所定位置に中間部材６１の爪部６４が係止する係止孔６５が形成されている。ここで、板バネ６０には、取り付け作業時にその取り付け姿勢が上下反転しても良いように、板部６２，６２の両方に同一形状、同一位置の係止孔６５が形成される。

中間部材６１は、板バネ６０と検出軸３４との間に介装されて板バネ６０による付勢力を検出軸３４に伝達するためのものであり、板バネ６０の他方の板部６２によって押圧される上面が略平面に形成されている。さらに、この中間部材６１の上面には板バネ６０の係止孔６５に係止されて板バネ６０の変位を規制する爪部６４が形成されている。

爪部６４は、板バネ６０と中間部材６１とを取り付けた状態で係止孔６５に没入する所定位置に配置され、空間部Ａの開口側と反対側で板部６２と垂直に立ち上がるとともに、所定の角度で空間部Ａの開口側に向かい中間部材６１の上面に収束するように形成されている。そのため、爪部６４が係止孔６５に没入することで、板バネ６０が空間部Ａの開口側に向かって変位しようとすると、係止孔６５の搬送方向上流側の内面が中間部材６１の爪部６４の立ち上がり部分に引っ掛かり、板バネ６０の空間部Ａの開口側への変位が規制されることとなる。

また、中間部材６１には、検出軸３４側に検出軸３４の外周上部を受容する溝部６６が軸方向に沿って形成されている。より具体的には、溝部６６は、検出軸３４の軸方向に沿う断面略半円形状に形成されたものであり、その略半円形の部分の曲面は、検出軸３４の外周面の曲面と略同一に形成されている。これにより、中間部材６１の溝部６６に検出軸３４が没すると、検出軸３４の搬送路１５とは反対側の外周面に中間部材６１の溝部６６の内周面が当接し、検出軸３４の搬送方向への変位が規制されることとなる。また、検出軸３４は、中間部材６１が板バネ６０により押圧されると、軸方向に対して垂直方向、すなわち搬送路１５とは反対側から搬送路１５側に向かって検出軸３４が付勢されることとなり、検出軸３４の両端部が、左・右側壁部５９ｄ，５９ｄに形成された軸受けの下部内周に回動自在に押し付けられることとなる。

したがって、上述した実施の形態によれば、検出軸３４を板バネ６０によって軸方向に対して垂直方向に付勢することで、検出軸３４と該検出軸３４を支持する軸受けとの間に遊びを残したまま、可動ローラ３９の変位量を検出するときに検出軸３４がガタつくのを防止することができ、この結果、メンテナンス性を低下させることなしに紙幣Ｓの厚さ検出の精度を向上することができる。

また、弾性体として板バネ６０を用いることで、構造が複雑化することなく、また、少ないスペースで検出軸３４を付勢することができるため、弾性体の設置自由度を向上することができるとともに、装置の大型化を防止することができる。

さらに、可動ローラ３９が変位する方向と反対方向に付勢することとなるため、可動ローラ３９の変位に伴って検出軸３４が搬送路１５から離間する方向に変位するのを、比較的小さい付勢力で効率よく防止することができる。

なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、紙幣Ｓ以外のシートの厚さ検出装置に適用しても良い。
また、上記実施の形態では板バネ６０を用いる場合について説明したが、例えば、参考技術として、コイルバネなどの他のバネやゴムなど、板バネ６０以外の弾性体を用いてもよい。
さらに、板バネ６０の板部６２，６２の両方に係止孔６５を形成する場合について説明したが、いずれか一方に形成するようにしても良い。

本発明の実施の形態におけるシート厚検出装置を含む投入部ユニットの搬送路を概略的に示す透過側面図である。 本発明の実施の形態におけるシート厚検出装置の要部を示す側断面図である。 本発明の実施の形態における検出軸、板バネおよび中間部材の斜視図である。

符号の説明

３２ 基準ローラ
１５ 搬送路
３９ 可動ローラ
３４ 検出軸
３５ 検出機構部
６０ 板バネ（弾性体）
Ｓ 紙幣（シート）

Claims (1)

1. 位置固定の基準ローラと、当該基準ローラに対しシートの搬送路を挟んで対向するように設けられた変位可能な可動ローラとを有し、前記搬送路で通常方向及び該通常方向よりも頻度が低い逆方向の両方向に搬送可能であって搬送時に前記基準ローラおよび前記可動ローラ間を通過するシートの厚さを、前記可動ローラの変位量に応じて回動する検出軸の回動量に基づいて検出する検出機構部を備え、前記検出軸をその軸方向に対して垂直な方向であって前記搬送路の方向へ付勢する弾性体を設け、
   前記弾性体が、前記検出軸に沿う２枚の板部と、これら板部の前記搬送路の搬送方向における一端側同士を接続しこれら板部を互いに離間する方向に付勢する半円筒状の連結付勢部とで構成された板バネであることを特徴とするシート厚検出装置。

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