JP6762250B2

JP6762250B2 - 紙葉類厚さ検知装置

Info

Publication number: JP6762250B2
Application number: JP2017058055A
Authority: JP
Inventors: 宗也古町
Original assignee: Japan Cash Machine Co Ltd
Current assignee: Japan Cash Machine Co Ltd
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2037-03-23
Also published as: JP2018158825A

Description

本発明は、紙幣などの紙葉類の厚さを検知する紙葉類厚さ検知装置に関する。

従来、紙幣などの紙葉類の識別や分類などの処理を行う紙幣処理機などには、紙幣などの紙葉類の厚さを検知するために種々の厚さ検知装置が搭載されている。この種の厚さ検知装置としては、例えば、図１６に示される厚さ検知装置１０１は、搬送方向Ａに１枚ずつ送られる紙幣Ｐを基準ローラ１０３と検知ローラ１０５との間に挟み、検知ローラ１０５の変位量に基づいて紙幣Ｐの厚さを検知するように構成されている。

すなわち、厚さ検知装置１０１は、当該装置の本体に連結された回転軸１０２に回転自在に支持された基準ローラ１０３と、この基準ローラ１０３の上側に配置された検知ローラ１０５と、上下方向に揺動自在であり、検知ローラ１０５を回転自在に支持する検知レバー１０７とを備えている。

検知レバー１０７は、搬送方向Ａに沿って延びるように配置されている。検知ローラ１０５は、検知レバー１０７の先端部に取り付けられた回転軸１０４に回転自在に支持されている。検知レバー１０７の基端部は、水平方向に延びる回転軸１０６を介して厚さ検知装置の本体などに設けられた取付部１０８に接続されている。

図１６に示されるように、検知レバー１０７の基端部を回転自在に支持する回転軸１０６は、基準ローラ１０３および検知レバー１０７よりも搬送方向Ａの上流側に位置している。

検知レバー１０７は、水平方向に延びる回転軸１０６を中心として回動することにより、その先端部側を上下動させて検知ローラ１０５を基準ローラ１０３に対して離接する上下方向に変位させることが可能である。

検知レバー１０７の先端部側には、被検出片１１２が突設され、この被検出片１１２の下面部には検知ローラ１０５の変位量を測定する検出手段としての測定センサ１０９が離間して対向配置されている。

また、検知レバー１０７の先端上面部にはローラなどの被押圧部１１１が設けられ、この被押圧部１１１の上面部には押圧手段としてのバネ材１１０の先端部側が当接している。このバネ材１１０の基端部側は、取付部１０８に取り付けられている。バネ材１１０が被押圧部１１１を下方に押圧する力は、検知レバー１０７を介して検知ローラ１０５へ伝達され、当該検知レバー１０７を基準ローラ１０３に押し付ける。これにより、検知レバー１０７の跳ね上がりや紙幣Ｐの膨らみを抑える。

上記の厚さ検知装置１０１では、搬送方向Ａに搬送される紙幣Ｐが検知ローラ１０５と基準ローラ１０３との間に導入されて通過すると、検知ローラ１０５が基準ローラ１０３から上方に変位され、この変位量が測定センサ１０９により測定され、この測定値に基づいて紙幣Ｐの厚さが検出される。

ここで、紙幣Ｐの搬送速度は高速（数ｍ/ｓ程度）であるため、検知ローラ１０５と基準ローラ１０３とが当接している状態で、当該紙幣Ｐの先端部が検知ローラ１０５の周面に高速で衝突すると、検知ローラ１０５には大きな衝撃が加わる。このため、検知ローラ１０５は、基準ローラ１０３に対して浮き上がる方向に跳ね上げられて測定空白時間が発生するおそれがある。

そこで、紙幣Ｐによる検知ローラ１０５への衝撃を緩和するために、図１６の厚さ検知装置１０１では、検知レバー１０７における検知ローラ５よりも搬送方向Ａの上流側には、当接ローラ１１３が取り付けられている。当接ローラ１１３は、検知ローラ１０５と搬送方向Ａの上流側に離間して配置され、かつ、検知ローラ１０５とともに基準ローラ１０３に対して離間および当接が可能な位置に取り付けられている。

このように検知ローラ１０５よりも搬送方向Ａの上流側に当接ローラ１１３が設けられることにより、搬送方向Ａに沿って搬送された紙幣Ｐの先端部は、検知ローラ１０５に当接する前に当接ローラ１１３に衝突する。このときに当接ローラ１１３が受ける衝撃により検知レバー１０７は回転軸１０６を中心して上方に回動させる。そして、検知レバー１０７の回動に伴って、検知ローラ１０５は、上方に跳ね上げられ、基準ローラ１０３から離間し、当該基準ローラ１０３と検知ローラ１０５との隙間が確保される。これにより、紙幣Ｐが当接ローラ１１３を通過して検知ローラ１０５に到達したときには、検知ローラ１０５はあらかじめ上方へ跳ね上げられているので、紙幣Ｐの先端部が検知ローラ１０５に当接したときの衝撃は軽減される。

特許第４６５３７０６号公報

しかし、上記の紙幣厚さ検知装置１０１では、検知レバー１０７の基端部を回転自在に支持する回転軸１０６は、基準ローラ１０３および検知レバー１０７よりも搬送方向Ａの上流側に位置している。そして、当接ローラ１１３は、検知ローラ１０５よりも搬送方向Ａの上流側、すなわち、検知ローラ１０５よりも回転軸１０６に近い位置に位置している。この構成では、検知レバー１０７が回転軸１０６を回転中心として上方に移動したときには、当接ローラ１１３の変位量よりも検知ローラ１０５の変位量が大きくなる。

そのため、紙幣Ｐが当接ローラ１１３に当たって当接ローラ１１３が上方へ跳ね上がったときに、検知ローラ１０５は、当該当接ローラ１１３よりも上方へ大きく跳ね上がるので、検知ローラ１０５の変位量に基づいて紙幣Ｐの厚さを正確に検知することが難しいという問題がある。

一方、このような検知ローラ５の跳ね上がりを減少させるために、バネ材１１０による検知レバー１０７および検知ローラ１０５への下向きの押圧力を大きくした場合、基準ローラ１０３と検知ローラ１０５との間に紙幣Ｐが通過可能な隙間を安定して確保することが難しくなるので、紙幣詰まりを引き起こす要因になるおそれが生じる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、検知ローラの跳ね上がりを低減して紙葉類の厚さの検知を正確に行うことが可能な紙葉類厚さ検知装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明の紙葉類厚さ検知装置は、所定の搬送方向に搬送される紙葉類の厚さを検知する装置であって、前記紙葉類の一方の面に当接して当該一方の面を基準位置に位置決めする基準ローラと、前記基準ローラに対して離接する離接方向に変位可能であり、前記基準ローラから離間した状態で前記紙葉類の他方の面に当接して前記基準ローラとともに前記紙葉類を挟むことが可能な検知ローラと、前記検知ローラを回転自在に支持するローラ支持部材と、前記検知ローラの前記離接方向への変位に応じて揺動可能に支持する回転軸と、前記検知ローラよりも前記搬送方向の上流側において前記紙葉類の他方の面に当接可能な位置に配置され、前記紙葉類の当接によって前記検知ローラが前記基準ローラから離間する方向へ前記ローラ支持部材を揺動させる当接ローラと、前記検知ローラが前記基準ローラに押し当てられる方向へ前記ローラ支持部材を押圧する第１押圧部と、前記ローラ支持部材または前記検知ローラの変位に基づいて前記紙葉類の厚さを検出する検出部とを備え、前記回転軸は、前記基準ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記検知ローラは、前記当接ローラよりも前記回転軸に近い位置に配置されていることを特徴とする。

かかる構成では、紙葉類が搬送方向に沿って紙葉類厚さ検知装置へ一枚ごと送られてきたときに、当接ローラが紙葉類の他方の面に当接したときに紙葉類の他方の面から離間する方向へ変位したときに、当該当接ローラがローラ支持部材を押圧して、当該ローラ支持部材を第１押圧部からの押圧力に抗しながら、検知ローラが基準ローラから離間する方向へ揺動させる。すなわち、ローラ支持部材が揺動するのに伴って、検知ローラは、基準ローラから離間する方向へ変位する。

上記の構成では、ローラ支持部材を揺動自在に支持する回転軸は、基準ローラよりも搬送方向の下流側に配置されている。しかも、検知ローラは、当接ローラよりも回転軸に近い位置に配置されている。そのため、検知ローラの変位量は、当該検知ローラよりも回転軸から遠い当接ローラの変位量よりも小さくなる。すなわち、紙葉類が検知ローラに到達する前（当接ローラに当接したとき）の当該検知ローラの跳ね上がり量を低減することが可能である。また、これにより、紙葉類が検知ローラに到達する前に、基準ローラと検知ローラとの間に紙葉類の厚さよりも小さい幅の隙間をあらかじめ確保しておくことが可能である。

したがって、紙葉類が搬送方向へさらに進行して上記の基準ローラと検知ローラとの間の小さい隙間に挿入したときには、当接ローラの変位の影響を受けずに紙葉類の一方の面が基準ローラに当接して基準位置に位置決めされながら、検知ローラが紙葉類の他方の面に円滑に当接することが可能である。その結果、検知ローラの跳ね上がりの影響を抑えながら、検出部によって、紙葉類の厚さの検知を正確に行うことが可能である。これにより、セロハンテープ等の薄い異物が貼られた不正な紙葉類の検出を正確に行うことが可能である。

前記ローラ支持部材は、前記回転軸に揺動自在に支持された支持部材本体と、前記検知ローラを回転自在に支持する検知ローラ支持軸とを有し、前記検知ローラ支持軸は、前記基準ローラから離間する方向への前記検知ローラの前記支持部材本体に対する相対的な変位を許容するように、当該検知ローラを支持し、前記ローラ支持部材に取り付けられ、当該検知ローラを前記基準ローラへ向けて押圧する第２押圧部をさらに備え、前記検出部は、前記検知ローラの変位に基づいて前記紙葉類の厚さを検知するように構成されているのが好ましい。

かかる構成では、紙葉類が搬送方向に進行して基準ローラと検知ローラとの間に挟まれたとき、言い換えれば、検知ローラが紙葉類の他方の面に当接したときには、検知ローラは、第２押圧部からの押圧力に抗する当該他方の面からの付勢力を受け、基準ローラから離間する方向へローラ支持部材の支持部材本体に対しての相対的に変位する。このとき、ローラ支持部材の支持部材本体は変位せずに検知ローラのみ変位する。したがって、検出部が検知ローラの変位に基づいて紙葉類の厚さを検知するときには、ローラ支持部材の重量や慣性力などの影響を受けなくなるので、紙葉類の厚さの変化による応答性能がより向上する。しかも、検知ローラは第２押圧部によって基準ローラへ向けて押圧されることにより検知ローラが単独で跳ね上がるおそれが低減する。これにより、紙葉類の微細な厚さの変化にも対応でき、セロハンテープ等の薄い異物が貼られた不正な紙葉類の検出をより正確に行うことが可能である。

前記支持部材本体には、前記検知ローラが前記基準ローラから離間する方向へ延びるスリットが形成され、前記検知ローラ支持軸は、前記スリットに挿入され、前記検知ローラ支持軸は、前記第２押圧部の押圧力によってスリットの基準ローラの近い側の端部へ向けて付勢されるのが好ましい。

かかる構成によれば、ローラ支持部材の支持部材本体に形成されたスリットの内部に検知ローラ支持軸が挿入されることにより、検知ローラによる基準ローラから離間する方向への変位を許容した状態で当該検知ローラを回転自在に支持する構造を簡単に製造することが可能になる。

また、検知ローラ支持軸は、第２押圧部の押圧力によってスリットの基準ローラの近い側の端部へ向けて付勢される。これにより、紙葉類が検知ローラに到達する前は、検知ローラの軸はスリットの端部に押し当てられている。当接ローラが紙葉類に当接して他方の面から離間する方向に変位したときにローラ支持部材が揺動したときには、検知ローラの軸はスリットの端部によって上方へ押し上げられるので、検知ローラはローラ支持部材とともに移動して、検知ローラと基準ローラとの間に小さい隙間を作ることが可能である。また、紙葉類が検知ローラに到達したときには、検知ローラが紙葉類の他方の面に当接し、当該他方の面から受ける付勢力によって第２押圧部の押圧力に抗しながらスリット内部を紙葉類の他方の面から離間する方向へ移動する。このとき、検知ローラと基準ローラとの間に紙葉類が挟まれる。したがって、検出部は、検知ローラの変位に基づいて紙葉類の厚さを正確に検知することが可能である。

前記基準ローラよりも前記搬送方向の上流側において前記当接ローラに対向する位置に配置され、当該当接ローラとともに前記紙葉類を挟むことが可能な対向ローラをさらに備えるのが好ましい。

かかる構成によれば、当接ローラに対向する対向ローラを備えているので、当該当接ローラおよび対向ローラによって紙葉類を挟んで紙葉類の凹凸やしわを減らしながら基準ローラおよび検知ローラへ送ることが可能である。これにより、検出部による検出精度がさらに向上する。また、当接ローラが対向する対向ローラを基準ローラとは別に搬送方向上流側に設けることにより、当接ローラと検知ローラとの間の距離を基準ローラの配置の影響を受けずに任意に設定することが可能になる。

前記当接ローラは、当接ローラ本体と、当該当接ローラ本体を回転自在に支持する当接ローラ支持軸とを有し、前記ローラ支持部材は、前記当接ローラ支持軸の周面に当接可能な当接面を有する当接部を有し、前記当接部は、前記検知ローラが前記基準ローラに当接し、かつ、前記当接ローラが前記対向ローラに当接している状態において、前記当接面が前記当接ローラ支持軸の周面から離れている場合には、当該当接面を前記当接ローラ支持軸の周面に当接する位置まで移動可能な構成を有するのが好ましい。

紙葉類が紙葉類厚さ検知装置にまだ挿入されていない初期状態では、検知ローラが基準ローラに当接し、かつ、当接ローラが対向ローラに当接している。この状態において、ローラ支持部材の当接部の当接面が当接ローラ支持軸の周面から離れている場合には、当接ローラが紙葉類に当接したときに変位しても当接ローラがローラ支持部材を押圧するタイミングが遅れたり、押圧力が小さくなるおそれがある。それにより、検知ローラが基準ローラから離間する方向へ確実に変位することが難しくなるという問題が生じるおそれがある。そこで、上記の構成では、当接部の当接面が当接ローラ支持軸の周面から離れている場合には、当接部は当接面を当接ローラ支持軸の周面に当接する位置まで移動させることにより、当接部を当接ローラ支持軸に確実に当接させることが可能である。これにより、当接ローラが紙葉類に当接したときに変位したときに当接ローラがローラ支持部材を応答性良く所定の押圧力で押圧することが可能である。その結果、検知ローラが基準ローラから離間する方向へ確実に変位することが可能になる。

以上説明したように、本発明の紙葉類厚さ検知装置によれば、検知ローラの跳ね上がりを低減して紙葉類の厚さの検知を正確に行うことができる。

本発明の紙葉類厚さ検知装置の実施形態に係る紙幣厚さ検知装置の全体構成を示す断面説明図ある。図１の紙幣厚さ検知装置における検知ローラを含む主要部の斜視図である。図１の紙幣厚さ検知装置を簡易モデル化した説明図である。図３の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図３の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図３の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図３の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図３の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図３の紙幣厚さ検知装置によって検知されたローラ支持部材の変位量の時間変化を示すグラフである。本発明の紙葉類厚さ検知装置の他の実施形態に係る紙幣厚さ検知装置の主要部の構成を示す断面説明図ある。図１０の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図１０の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図１０の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図１０の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。図１０の紙幣厚さ検知装置による紙幣厚さ検知動作を示す動作説明図である。従来の紙幣厚さ検知装置の構成を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の紙葉類厚さ検知装置の実施形態についてさらに詳細に説明する。

図１には、所定の搬送方向Ａに搬送される紙幣などの紙葉類の厚さを検知するための紙幣厚さ検知装置１の全体構成が示されている。紙幣厚さ検知装置１は、例えば、紙幣などの紙葉類の識別や分類などの処理を行う紙幣処理機に搭載され、当該紙幣処理機の識別部などに設けられている。

紙幣厚さ検知装置１は、本体ケーシング２と、基準ローラ３と、基準ローラ３の上側に位置して当該基準ローラ３に対向する検知ローラ４と、検知ローラ４を支持するローラ支持部材５と、ローラ支持部材５を揺動自在に支持する回転軸６と、検知ローラ４の搬送方向Ａの上流側（図１の左側）に配置された当接ローラ７と、当接ローラ７の下側に位置して当該当接ローラ７に対向する対向ローラ１１と、ローラ支持部材５を押圧する第１押圧部８と、紙幣Ｐの厚さを検出する検出部９と、制御部１０とを有する。

図１〜２に示されるように、基準ローラ３は、紙幣Ｐの一方の面である下面Ｐ２に当接して当該下面Ｐ２を基準位置（すなわち、図１における基準高さ）に位置決めするローラである。図１における基準ローラ３は、例えば、本体ケーシング２に固定された水平方向（具体的には、図１において搬送方向Ａに直交する紙面垂直方向）に延びる支持軸に対して回転自在に支持されている。基準ローラ３は、図示しないモータからの回転駆動力を受けて紙幣Ｐを搬送方向Ａへ送り出す方向へ回転する。基準ローラ３としては、例えば、搬送方向Ａに送られる紙幣Ｐの下面Ｐ２の幅全体に当接することが可能な当該紙幣Ｐの幅よりも長い円柱状のローラが用いられる。

検知ローラ４は、基準ローラ３に対して離接する離接方向Ｂ（図１における上下方向）に変位可能であり、基準ローラ３から離間した状態で紙幣Ｐの他方の面である上面Ｐ１に当接して基準ローラ３とともに紙幣Ｐを挟むことが可能なローラである。検知ローラ４は、例えば、搬送方向Ａに送られる紙幣Ｐの幅方向に間隔をあけて複数個配置される。これにより、紙幣Ｐの幅全体における当該紙幣Ｐの厚さ（具体的には紙幣幅方向における厚さの最大値）を検知することが可能である。

検知ローラ４は、ローラ支持部材５の検知ローラ支持軸５ｂに回転自在に支持されている。

ローラ支持部材５は、具体的には、支持部材本体５ａと、水平方向（具体的には、図１において搬送方向Ａに直交する紙面垂直方向）に延びるように支持部材本体５ａに固定されて検知ローラ４を回転自在に支持する検知ローラ支持軸５ｂと、当接ローラ７に当接する当接部５ｃとを有する。当接部５ｃは、当接ローラ７における後述の当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１に当接可能な当接面５ｃ１を有する。

回転軸６は、検知ローラ４の離接方向Ｂへの変位に応じて揺動可能に支持する。言い換えれば、ローラ支持部材５は、水平方向に延びる回転軸６によって、検知ローラ４の離接方向Ｂ（図１では上下方向）への変位を可能にする揺動方向（図１では上下方向）へ揺動自在に支持されている。

回転軸６は、基準ローラ３よりも搬送方向Ａの下流側に配置されている。回転軸６は、水平方向（具体的には、図１において搬送方向Ａに直交する紙面垂直方向）に延びるように本体ケーシング２に固定されている。

当接ローラ７は、検知ローラ４よりも搬送方向Ａの上流側（図１の左側）において紙幣Ｐの上面Ｐ１に当接可能な位置に配置されている。

当接ローラ７は、具体的には、少なくとも１個（図２では２個）の当接ローラ本体７ａと、当接ローラ本体７ａを回転自在に支持する当接ローラ支持軸７ｂとを有する。当接ローラ本体７ａは、例えば、搬送方向Ａに送られる紙幣Ｐの幅方向に間隔をあけて複数個配置される。

当接ローラ支持軸７ｂは、上下方向の移動が許容された状態で本体ケーシング２に回転自在に支持されている。したがって、当接ローラ７は、検知ローラ４よりも搬送方向Ａの上流側において紙幣Ｐの上面Ｐ１に当接したときに、紙幣Ｐの上面Ｐ１から離間する方向、具体的には図１の上方向へ変位することが可能である。

当接ローラ７は、紙幣Ｐの当接によって検知ローラ４が基準ローラ３から離間する方向へローラ支持部材５を揺動させる。すなわち、当接ローラ７は、上方向へ変位したときには、当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１がローラ支持部材５の当接部５ｃの当接面５ｃ１に当接し、ローラ支持部材５に対して検知ローラ４が基準ローラ３から離間する上方向へ揺動させるように押圧する。

当接ローラ支持軸７ｂは、板バネ１２などの付勢部材によって、対向ローラ１１へ向かう方向、すなわち下方向へ付勢されている。板バネ１２の一端は、本体ケーシング２などに固定され、板バネ１２の他端は、当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１に当接する。なお、板バネ１２は省略してもよい。

ローラ支持部材５の当接部５ｃは、図１〜２に示されるように、検知ローラ４が基準ローラ３に当接し、かつ、当接ローラ７が対向ローラ１１に当接している状態において、当該当接部５ｃの当接面５ｃ１が当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１から離れている場合には、当該当接面５ｃ１を当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１に当接する位置まで移動可能な構成を有する。当接部５ｃは、例えば、当接面５ｃ１が下端に形成されたボルトからなる。当該ボルトは、当接面５ｃ１の高さを変えることができるように、支持部材本体５ａの先端部（搬送方向Ａの上流側の端部）を上下方向に形成されたネジ孔に螺合している。

対向ローラ１１は、基準ローラ３よりも搬送方向Ａの上流側において当接ローラ７に対向する位置に配置されている。対向ローラ１１は、当接ローラ７とともに紙幣Ｐを挟むことが可能である。対向ローラ１１は、本体ケーシング２に固定された水平方向に延びる支持軸に対して回転自在に支持されている。対向ローラ１１は、図示しないモータからの回転駆動力を受けて紙幣Ｐを搬送方向Ａへ送り出す方向へ回転する。対向ローラ１１は、例えば、搬送方向Ａに送られる紙幣Ｐの幅方向に間隔をあけて複数個配置される。

第１押圧部８は、検知ローラ４が基準ローラ３に押し当てられる方向へローラ支持部材５を押圧する。第１押圧部８は、例えば圧縮コイルばねなどからなり、本体ケーシング２の天壁とローラ支持部材５の支持部材本体５ａの上面５ａ１との間に圧縮された状態で配置されている。

検出部９は、ローラ支持部材５または検知ローラ４の変位に基づいて紙幣Ｐの厚さδを検出するように構成される。例えば、図１に示される検出部９は、本体ケーシング２に固定されたホール素子９ａと、ローラ支持部材５の上面に固定された永久磁石９ｂとを有する。この検出部９では、紙幣Ｐが基準ローラ３と検知ローラ４との隙間を通るときに検知ローラ４およびローラ支持部材５が上方へ移動したときに、ホール素子９ａによって検知される永久磁石９ｂの変位を用いてローラ支持部材５の上方変位量を検知し、紙幣Ｐの厚さを検知することが可能である。なお、検出部９は、ローラ支持部材５または検知ローラ４の変位に基づいて紙幣Ｐの厚さδを検出することが可能な構成を有していればよく、ホール素子および永久磁石の組合せ以外の他の構成を有していてもよい。

図１に示される紙幣厚さ検知装置１では、ローラ支持部材５は、回転軸６によって揺動自在に支持され、当該回転軸６は、基準ローラ３よりも搬送方向Ａの下流側（図１の右側）に配置されている。しかも、検知ローラ４は、当接ローラ７よりも回転軸６に近い位置に配置されている。具体的には、図１に示されるように、回転軸６の中心Ｏ１と検知ローラ４を支持する検知ローラ支持軸５ｂの中心Ｏ２との距離ｘ１は、回転軸６の中心Ｏ１と当接ローラ７の当接ローラ支持軸７ｂの中心Ｏ３との距離ｘ２よりも小さくなるように設定されている。例えば、ｘ１およびｘ２は、ｘ１：ｘ２＝１：２になるように設定されているが、本発明ではこれに限定されるものではない。

上記のように構成された図１の紙幣厚さ検知装置１では、紙幣Ｐの厚さ検知動作を以下のようにして行われる。

まず、図３〜４に示されるように、紙幣Ｐが送り込まれる前の状態では、基準ローラ３と検知ローラ４とが当接し、かつ、対向ローラ１１と当接ローラ７とが当接している。さらに、図１に示されるように、ローラ支持部材５の当接部５ｃの当接面５ｃ１の高さは、当接ローラ７の当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１に当接可能な高さになるように調整されている。

この図３〜４の初期状態において、紙幣Ｐが搬送方向Ａに沿って紙幣厚さ検知装置１へ一枚ごと送られてきたときに、図５に示されるように、当接ローラ７と対向ローラ１１との間に挟まれたときに、当接ローラ７は、上記の板バネ１２（図１〜２参照）の付勢力に抗しつつ紙幣Ｐの上面Ｐ１に当接しながら上方向へ変位する。当接ローラ７の上方への変位量Ｙ１は、紙幣Ｐの厚さδとほぼ同じになる。

図５に示されるように、当接ローラ７が上方へ変位したときには、当接ローラ７（具体的には図１の当接ローラ支持軸７ｂ）がローラ支持部材５（具体的には図１の当接部５ｃ）を押圧して、当該ローラ支持部材５を第１押圧部８からの押圧力に抗しながら、検知ローラ４が基準ローラ３から離間するように上方向へ揺動させる。すなわち、ローラ支持部材５が上方へ揺動するのに伴って、検知ローラ４は、基準ローラ３から離間する上方向へ変位する。

図１の紙幣厚さ検知装置１では、ローラ支持部材５を揺動自在に支持する回転軸６が、基準ローラ３よりも搬送方向Ａの下流側に配置され、しかも、検知ローラ４は、当接ローラ７よりも回転軸６に近い位置に配置されている。そのため、図５に示されるように、検知ローラ４の上方への変位量Ｙ２は、当該検知ローラ４よりも回転軸６から遠い当接ローラ７の変位量Ｙ１（すなわち、紙幣Ｐの厚さδ）よりも小さくなり、紙幣Ｐが検知ローラ４に到達する前に、基準ローラ３と検知ローラ４との間に紙幣Ｐの厚さδよりも小さい幅の隙間ｇをあらかじめ確保しておくことが可能である。また、該隙間ｇに紙幣Ｐがスムーズに導入されるので、従来の隙間がない場合と比較して紙幣Ｐと検知ローラ４との衝突によって発生する跳ね上がりを低減することが可能である。

例えば、回転軸６から検知ローラ４および当接ローラ７のそれぞれの回転中心までの距離が上記のように１：２の比になるように設定されている場合、てこの原理により、紙幣Ｐに当接している当接ローラ７の変位量Ｙ１が紙幣Ｐの厚さδであるのに対して、紙幣Ｐに当接する前の検知ローラ４の変位量Ｙ２は、δ／２になる。そのため、厚さδを確実に検出でき、紙幣Ｐの表面にセロハンテープ等の薄い異物が貼られた不正の紙幣Ｐの場合（厚さがδよりも若干厚い場合）はなおさら、検知ローラ４の変位量Ｙ２は紙幣Ｐの厚さδよりも十分に小さいδ／２であるので、不正な紙幣Ｐの厚さも正確に検出することが可能である。

例えば、図９のグラフの曲線Ｉに示されるように、時間ｔ１において当接ローラ７が図５に示されるように紙幣Ｐの上面Ｐ１に乗り上げたとき、当接ローラ７に伴ってローラ支持部材５および検知ローラ４が上方へ少し変位した変位量ｙａが検出部９によって検出される。

なお、当接ローラ７と検知ローラ４とは搬送方向Ａに離間して配置されているため、紙幣Ｐが当接ローラ７を通過して検知ローラ４に到達する間（時間ｔ１〜ｔ２）の間にローラ支持部材５の跳ね上がりによる振動が多少あっても、第１押圧部８によって減衰される。

その後、時間ｔ２において、図５に示されるように紙幣Ｐが搬送方向Ａへさらに進行して上記の基準ローラ３と検知ローラ４との間の小さい隙間ｇに挿入される。このとき、当接ローラ７の変位の影響を受けずに、紙幣Ｐの下面Ｐ２が基準ローラ３に当接して基準位置（すなわち基準高さ）に位置決めされながら、検知ローラ４が紙幣Ｐの上面Ｐ１に円滑に当接する。これにより、紙幣Ｐが図６〜７に示されるように基準ローラ３および検知ローラ４に挟まれながらさらに進行していくとき、図９のグラフの時間ｔ２〜ｔ３の間のように、検知ローラ４およびローラ支持部材５の跳ね上がりを小さく抑えることにより、検出部９で検知されるローラ支持部材５の変位量Ｙの振動を抑えて一定の変位量ｙｂに収束させることが可能になる。しかも、第１押圧部８によってローラ支持部材５の変位量Ｙの振動を短時間で減少させることが可能である。その結果、時間ｔ２〜ｔ３の間において、検知ローラ４の跳ね上がりの影響を抑えながら、検出部９によって、ローラ支持部材５の変位量に基づいて、紙幣Ｐの厚さδの検知を正確に行うことが可能である。これにより、セロハンテープ等の薄い異物が貼られた不正な紙葉類の検出を正確に行うことが可能である。

上記の時間ｔ２〜ｔ３の間の後半では、図７に示されるように、紙幣Ｐが対向ローラ１１と当接ローラ７との間の通過を完了したときは、当接ローラ７は下降して対向ローラ１１へ再び当接する位置へ戻る。一方、ローラ支持部材５は、検知ローラ４が上方へ変位しているので、上方へ変位した状態が維持される。すなわち、ローラ支持部材５の変位量は一定に維持される。

その後、時間ｔ３よりも後では、紙幣Ｐが基準ローラ３と検知ローラ４との間の通過を完了した時には、検知ローラ４およびローラ支持部材５は下降し、検知ローラ４は基準ローラ３に再び当接する位置へ戻る。これで、１枚の紙幣Ｐの厚さ検知動作が完了する。検出部９で検出された紙幣の厚さδに関するデータは制御部１０に送られ、制御部１０による紙幣Ｐの真偽判定などに利用される。

一方、比較例として、図９の曲線ＩＩのように、当接ローラ７が無い構成におけるローラ支持部材５の変位量を調べた。この比較例の場合、紙幣Ｐは基準ローラ３に当接した状態の検知ローラ４に衝突するので、検知ローラ４およびローラ支持部材５は大きく跳ね上がる。そのため、図９の曲線ＩＩの時間ｔ２における紙幣Ｐが検知ローラ４に衝突した直後では、曲線ＩＩのローラ支持部材５の変位量は本実施形態の曲線Ｉと比較して大きくなる。それに伴って、曲線ＩＩにおいて第１押圧部８によってローラ支持部材５の変位量Ｙの振動を減少させる時間も曲線Ｉと比較して長くなる。その結果、比較例の曲線ＩＩを見れば、当接ローラ７が無い場合には、検知ローラ４の跳ね上がりの影響が大きいので、紙幣Ｐの厚さδの検知を正確に行うことが困難になることがわかる。

上記の実施形態の紙幣厚さ検知装置１は、当接ローラ７に対向する対向ローラ１１を備えているので、当該当接ローラ７および対向ローラ１１によって紙幣Ｐを挟んで紙幣Ｐの凹凸やしわを減らしながら基準ローラ３および検知ローラ４へ送ることが可能である。これにより、検出部９による検出精度がさらに向上する。また、当接ローラ７が対向する対向ローラ１１を基準ローラ３とは別に搬送方向Ａ上流側に設けることにより、当接ローラ７と検知ローラ４との間の距離を基準ローラ３の配置の影響を受けずに任意に設定することが可能になる。

ここで、対向ローラ１１を有している構成において、紙幣Ｐが紙幣厚さ検知装置１にまだ挿入されていない初期状態、すなわち、検知ローラ４が基準ローラ３に当接し、かつ、当接ローラ７が対向ローラ１１に当接している状態において、ローラ支持部材５の当接部５ｃの当接面５ｃ１が当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１から離れている場合には、当接ローラ７が紙幣Ｐに当接したときに変位しても当接ローラ７がローラ支持部材５を押圧するタイミングが遅れたり、押圧力が小さくなるおそれがある。それにより、検知ローラ４が基準ローラ３から離間する上方向へ確実に変位することが難しくなるという問題が生じるおそれがある。そこで、上記の実施形態の紙幣厚さ検知装置１では、ローラ支持部材５は、当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１に当接可能な当接面５ｃ１を有する当接部５ｃを有している。しかも、当接部５ｃは、当接面５ｃ１を当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１に当接する位置まで移動可能な構成（例えば当接面５ｃ１の高さ調整が可能なボルトを有する構成）を有する。この構成では、当接部５ｃの当接面５ｃ１が当接ローラ支持軸７ｂから離れている場合には、当接部５ｃは当接面５ｃ１を当接ローラ支持軸７ｂの周面７ｂ１に当接する位置まで移動させることにより、当接部５ｃを当接ローラ支持軸７ｂに確実に当接させることが可能である。これにより、当接ローラ７が紙幣Ｐに当接したときに変位したときに当接ローラ７がローラ支持部材５を応答性良く所定の押圧力で押圧することが可能である。その結果、検知ローラ４が基準ローラ３から離間する上方向へ確実に変位することが可能になる。

（他の実施形態）
なお、上記図１〜８に示される紙幣厚さ検知装置１では、検知ローラ４はローラ支持部材５に対して離接方向Ｂに相対的に変位できないように回転自在に支持されているが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の図１０に示される構成のように、検知ローラ４が紙幣Ｐに当接するときにローラ支持部材５に対して相対的に変位できるような構成であってもよい。

すなわち、図１０に示されるように、本発明の他の実施形態に係る紙幣厚さ検知装置は、検知ローラ４の移動を許容するためのスリット３０が形成されたローラ支持部材５と、検知ローラ４を押圧する第２押圧部２８と、検知ローラ４の変位量を検出することが可能な検出部２９とを有する。その他の構成は、上記図１〜８に示される構成と共通しているので共通部分についての説明を省略する。

具体的には、ローラ支持部材５は、回転軸６に揺動自在に支持された支持部材本体５ａと、検知ローラ４を回転自在に支持する検知ローラ支持軸５ｂとを有する。検知ローラ支持軸５ｂは、基準ローラ３から離間する上方向への検知ローラ４の支持部材本体５ａに対する相対的な変位を許容するように、当該検知ローラ４を支持する。具体的には、支持部材本体５ａには、検知ローラ４が基準ローラ３から離間する上方向へ延びるスリット３０が形成されている。検知ローラ支持軸５ｂは、スリット３０に挿入されている。

なお、検知ローラ支持軸５ｂは、基準ローラ３から離間する上方向への検知ローラ４の支持部材本体５ａに対する相対的な変位を許容するように、当該検知ローラ４を支持していればよい。したがって、検知ローラ支持軸５ｂは、支持部材本体５ａに形成されたスリット３０に挿入される代わりに、当該支持部材本体５ａに対して上下方向に変位可能に連結（例えばバネを介して連結）していてもよい。

第２押圧部２８は、ローラ支持部材５に取り付けられ、当該検知ローラ４を基準ローラ３へ向けて押圧する。第２押圧部２８は、例えば圧縮コイルばねなどからなり、スリット３０の上端３０ｂと検知ローラ支持軸５ｂとの間に圧縮された状態で配置されている。第２押圧部２８の押圧力は、検知ローラ支持軸５ｂを介して検知ローラ４へ伝達され、当該検知ローラ４を基準ローラ３へ向けて押圧する。

検知ローラ支持軸５ｂは、支持部材本体５ａに対して相対的に上下方向に移動可能であり、第２押圧部２８の押圧力によってスリット３０の基準ローラ３の近い側の端部である下端３０ａへ向けて付勢され、検知ローラ４が紙幣Ｐに当接していない状態では当該下端３０ａに突き当てられている。この状態では、検知ローラ支持軸５ｂは、当該下端３０ａから上向きの反力を受けている。

第２押圧部２８が検知ローラ４に与える押圧力は、第１押圧部８がローラ支持部材５に与える押圧力よりも小さくなるように設定されている。そのため、検知ローラ４が紙幣Ｐの上面に当接したときには、ローラ支持部材５は静止した状態で検知ローラ４のみが上方へ移動し、言い換えれば、検知ローラ４によるローラ支持部材５に対する相対的な変位が可能である。

検出部２９は、検知ローラ４の変位に基づいて紙幣Ｐの厚さδを検知するように構成されている。例えば、図１０に示される検出部２９は、本体ケーシング２（図１参照）に固定された光学センサや赤外線センサなどからなり、検知ローラ４の上方変位量を検知して紙幣Ｐの厚さを検知することができるが、他の構成であってもよい。

図１０に示される構成を有する紙幣厚さ検知装置を用いて紙幣Ｐの厚さを検知する場合、図１１〜１２に示されるように、紙幣Ｐが搬送方向Ａに進行して対向ローラ１１と当接ローラ７との間に挟まれたときに、当接ローラ７が紙幣Ｐの上面Ｐ１に当接しながら上方向へ変位し、当接ローラ７がローラ支持部材５を押圧して、当該ローラ支持部材５を第１押圧部８からの押圧力に抗しながら、検知ローラ４が基準ローラ３から離間するように上方向へ揺動させる。このとき、ローラ支持部材５では、検知ローラ４を回転自在に支持する検知ローラ支持軸５ｂが支持部材本体５ａのスリット３０の下端３０ａによって上方へ押し上げられる。これにより、検知ローラ４は、ローラ支持部材５とともに上方へ移動することが可能である。

この場合も、上記図１〜８に示される実施形態と同様に、検知ローラ４の上方への変位量は、当該検知ローラ４よりも回転軸６から遠い当接ローラ７の変位量よりも小さくなるので、図１２に示されるように、基準ローラ３と検知ローラ４との間に紙幣Ｐの厚さよりも小さい幅の隙間をあらかじめ確保しておくことが可能である。

上記図１〜８に示される実施形態と同様に、当接ローラ７と検知ローラ４とは搬送方向Ａに離間して配置されているため、紙幣Ｐが当接ローラ７を通過して検知ローラ４に到達する間の間に第１押圧部８によってローラ支持部材５の跳ね上がりによる振動が減衰される。

図１３に示されるように、紙幣Ｐが搬送方向Ａへさらに進行して紙幣Ｐが検知ローラ４に到達したときには、基準ローラ３と検知ローラ４との間にあらかじめ確保された小さい隙間に挿入されるので検知ローラ４の跳ね上がりを低減することが可能である。このとき、検知ローラ４は、紙幣Ｐの上面Ｐ１に当接し、当該上面Ｐ１から受ける付勢力によって第２押圧部２８の押圧力に抗しながらスリット３０内部を紙幣Ｐの上面Ｐ１から離間する方向である上方向へ移動し、ローラ支持部材５の支持部材本体５ａに対する基準ローラ３から離間する上方向への相対的な変位を行う。これにより、検知ローラ４と基準ローラ３との間に紙幣Ｐが挟まれる。したがって、検知ローラ４は紙幣Ｐの上面にＰ１に当接したときにはローラ支持部材５の支持部材本体５ａに対して相対的に上方へ変位するので、検出部２９は、検知ローラ４の変位に基づいて紙幣Ｐの厚さδを検知することが可能である。検知ローラ４はローラ支持部材５の支持部材本体５ａに対して相対的に上方へ変位した状態でも、第２押圧部２８から下方への付勢力を受けていることにより、当該検知ローラ４の振動を低減することが可能である。

したがって、図１３に示されるように、検出部２９が検知ローラ４の変位に基づいて紙幣Ｐの厚さδを検知するときには、ローラ支持部材５の重量や慣性力などの影響を受けなくなるので、紙幣Ｐの厚さδの変化による応答性能がより向上する。しかも、検知ローラ４は第２押圧部２８によって基準ローラ３へ向けて押圧されることにより検知ローラ４が単独で跳ね上がるおそれが低減する。これにより、紙幣Ｐの微細な厚さの変化にも対応でき、セロハンテープ等の薄い異物が貼られた不正な紙幣Ｐの検出をより正確に行うことが可能である。

また、図１４に示されるように、紙幣Ｐが当接ローラ７を完全に通過した後は、当接ローラ７および当該当接ローラ７によって上方へ押し上げられていたローラ支持部材５は第１押圧部８の付勢力によって下降する。しかし、検知ローラ４は、ローラ支持部材５が下降した後でも、紙幣Ｐによって上方へ押し上げられた状態を維持しながら基準ローラ３との間で紙幣Ｐを挟んで紙幣Ｐの厚さδを検知することが可能である。

その後、図１５に示されるように、紙幣Ｐが検知ローラ４を完全に通過した後は、検知ローラ４は第２押圧部２８の付勢力を受けて下降し、検知ローラ支持軸５ｂがスリット３０の下端３０ａに当接する位置で静止する。これで、１枚の紙幣Ｐの厚さ検知動作が完了する。

（変形例）
（Ａ）
なお、上記の実施形態では、基準ローラ３、検知ローラ４、当接ローラ７および対向ローラ１１は、それぞれの支持軸が水平方向へ延びるように配置されているが、本発明はこれ限定されるものではなく、水平方向の他の方向、例えば上下方向に延びるようにこれらのローラ３、４、７、１１を配置していてもよい。その場合、ローラ支持部材５を揺動自在に支持する回転軸６も上下方向に延びるように配置すればよい。

（Ｂ）
上記の実施形態の紙幣厚さ検知装置１は、当接ローラ７に対向する対向ローラ１１を備えているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の変形例として、例えば、図１６に示される従来の厚さ検知装置のように、基準ローラが検知ローラよりも十分に大きく、検知ローラと当接ローラとが基準ローラに同時に当接することが可能な構成であってもよい。または、対向ローラ１１の代わりに、紙幣Ｐの下面に当接して紙幣Ｐを搬送方向Ａに送ることが可能な構成（例えばベルトコンベアなどを有する構成）などを採用してもよい。

（Ｃ）
上記の実施形態の紙幣厚さ検知装置１では、ローラ支持部材５の当接部５ｃが当接ローラ７の当接ローラ支持軸７ｂに当接している構成が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、当接ローラ７が上方へ変位したときにローラ支持部材を押圧することが可能な構成であればよい。したがって、本発明の変形例として、例えば、ローラ支持部材５は、当接ローラ７を回転自在に支持するとともに当接ローラ７の軸の高さを微調整することが可能な構成を有してもよい。

１紙幣厚さ検知装置
３基準ローラ
４検知ローラ
５ローラ支持部材
５ａ支持部材本体
５ｂ検知ローラ支持軸
５ｃ当接部
５ｃ１当接面
６回転軸
７当接ローラ
７ａ当接ローラ本体
７ｂ当接ローラ支持軸
７ｂ１周面
８第１押圧部
９、２９検出部
１１対向ローラ
２８第２押圧部
３０スリット
３０ｃ下端

Claims

所定の搬送方向に搬送される紙葉類の厚さを検知する装置であって、
前記紙葉類の一方の面に当接して当該一方の面を基準位置に位置決めする基準ローラと、
前記基準ローラに対して離接する離接方向に変位可能であり、前記基準ローラから離間した状態で前記紙葉類の他方の面に当接して前記基準ローラとともに前記紙葉類を挟むことが可能な検知ローラと、
前記検知ローラを回転自在に支持するローラ支持部材と、
前記検知ローラの前記離接方向への変位に応じて揺動可能に支持する回転軸と、
前記検知ローラよりも前記搬送方向の上流側において前記紙葉類の他方の面に当接可能な位置に配置され、前記紙葉類の当接によって前記検知ローラが前記基準ローラから離間する方向へ前記ローラ支持部材を揺動させる当接ローラと、
前記基準ローラよりも前記搬送方向の上流側において前記当接ローラに対向する位置に配置され、当該当接ローラとともに前記紙葉類を挟むことが可能な対向ローラ、又はベルトコンベアと、
前記検知ローラが前記基準ローラに押し当てられる方向へ前記ローラ支持部材を押圧する第１押圧部と、
前記ローラ支持部材または前記検知ローラの変位に基づいて前記紙葉類の厚さを検出する検出部と、
を備え、
前記回転軸は、前記基準ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、
前記検知ローラは、前記当接ローラよりも前記回転軸に近い位置に配置されている、
ことを特徴とする、
紙葉類厚さ検知装置。
所定の搬送方向に搬送される紙葉類の厚さを検知する装置であって、
前記紙葉類の一方の面に当接して当該一方の面を基準位置に位置決めする基準ローラと、
前記基準ローラに対して離接する離接方向に変位可能であり、前記基準ローラから離間した状態で前記紙葉類の他方の面に当接して前記基準ローラとともに前記紙葉類を挟むことが可能な検知ローラと、
前記検知ローラを回転自在に支持するローラ支持部材と、
前記検知ローラの前記離接方向への変位に応じて揺動可能に支持する回転軸と、
前記検知ローラよりも前記搬送方向の上流側において前記紙葉類の他方の面に当接可能な位置に配置され、前記紙葉類の当接によって前記検知ローラが前記基準ローラから離間する方向へ前記ローラ支持部材を揺動させる当接ローラと、
前記検知ローラが前記基準ローラに押し当てられる方向へ前記ローラ支持部材を押圧する第１押圧部と、
前記ローラ支持部材または前記検知ローラの変位に基づいて前記紙葉類の厚さを検出する検出部と
を備え、
前記回転軸は、前記基準ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置され、
前記検知ローラは、前記当接ローラよりも前記回転軸に近い位置に配置され、
前記ローラ支持部材は、前記回転軸に揺動自在に支持された支持部材本体と、前記検知ローラを回転自在に支持する検知ローラ支持軸とを有し、
前記検知ローラ支持軸は、前記基準ローラから離間する方向への前記検知ローラの前記支持部材本体に対する相対的な変位を許容するように、当該検知ローラを支持し、
前記ローラ支持部材に取り付けられ、当該検知ローラを前記基準ローラへ向けて押圧する第２押圧部をさらに備え、
前記検出部は、前記検知ローラの変位に基づいて前記紙葉類の厚さを検知するように構成されている、
紙葉類厚さ検知装置。
前記支持部材本体には、前記検知ローラが前記基準ローラから離間する方向へ延びるスリットが形成され、
前記検知ローラ支持軸は、前記スリットに挿入され、
前記検知ローラ支持軸は、前記第２押圧部の押圧力によってスリットの基準ローラの近い側の端部へ向けて付勢される、
請求項２に記載の紙葉類厚さ検知装置。
前記基準ローラよりも前記搬送方向の上流側において前記当接ローラに対向する位置に配置され、当該当接ローラとともに前記紙葉類を挟むことが可能な対向ローラをさらに備える、
請求項２又は３に記載の紙葉類厚さ検知装置。
前記当接ローラは、
当接ローラ本体と、
当該当接ローラ本体を回転自在に支持する当接ローラ支持軸と、を有し、
前記ローラ支持部材は、前記当接ローラ支持軸の周面に当接可能な当接面を有する当接部を有し、
前記当接部は、前記検知ローラが前記基準ローラに当接し、かつ、前記当接ローラが前記対向ローラに当接している状態において、前記当接面が前記当接ローラ支持軸の周面から離れている場合には、当該当接面を前記当接ローラ支持軸の周面に当接する位置まで移動可能な構成を有する、
請求項１又は４に記載の紙葉類厚さ検知装置。