JP5997018B2 - 紙葉類厚み検出装置および紙葉類識別装置 - Google Patents

Description

この発明は、紙幣等の紙葉類の厚みを検出する紙葉類厚み検出装置、および、これを含む紙葉類識別装置に関する。

現金自動預払機(ＡＴＭ)や現金自動支払機(ＣＤ)においては、預入される紙幣または支払われる紙幣の枚数確定ならびに紙幣金種および真偽の判定や、紙幣への異物の付着の有無の検知等が行われる。このために、搬送される紙葉類を基準ローラーと変位ローラーとの間で挟持し、挟持した紙葉類の厚みに応じて変化する変位ローラーの変位を検出することにより、紙葉類の厚みを検出する方法が提案されている(特許文献１，２参照)。

図９は、紙葉類の厚み検出の方法の一例を示す説明図である。なお、図９は、特許文献１に記載の厚み検知装置を例とし、紙葉類の搬送される方向側からみた概略正面の一部を示している。この厚み検知装置は、紙葉類の搬送方向に垂直な紙葉類の幅方向に対応する水平方向（以下、単に「搬送幅方向」とも呼ぶ）に沿って、上下に対向配置された回転軸３８Ｒ，３７Ｒと、下側の回転軸（「固定ローラー軸」とも呼ぶ）３７Ｒに挿通された複数（図の例では２つ）の固定ローラー３６Ｒと、上側の回転軸（「変位ローラー軸」とも呼ぶ）３８Ｒに挿通されるとともに、固定ローラー３６Ｒのそれぞれに対向配置された複数の変位ローラー３４Ｒと、複数の変位センサー３３Ｒと、を備えている。なお、図は、固定ローラー３６Ｒおよび変位ローラー３４Ｒがそれぞれ２つ配置された状態を示している。また、変位センサー３３Ｒは、変位ローラー３４Ｒごとに、その上方の離間した位置でローラー両端部に対応する位置に、２つずつ配置されている。

変位ローラー３４Ｒは、金属外輪（「変位ローラー外輪」とも呼ぶ）３２Ｒと、変位ローラー軸３８Ｒに固定接続されて変位ローラー外輪３２Ｒの内側に充填された弾性部材３９Ｒと、で構成されており、変位ローラー軸３８Ｒと一体となって回転する構造となっている。図９（Ａ）に示すように、通常、変位ローラー３４Ｒと基準ローラー３６Ｒとはそれぞれ対向し、変位ローラー３４の変位ローラー外輪３２Ｒの内部の弾性部材３９Ｒによって押圧されて接触した状態にある。そして、図９（Ｂ）に示すように、変位ローラー３４Ｒと基準ローラー３６Ｒとの間で紙葉類３０を挟持するとき、変位ローラー外輪３２Ｒの内部に充填された弾性部材３９Ｒが変形し、変位ローラー外輪３２Ｒが紙葉類３０の厚み分だけ持ち上がる。このとき、変位ローラー３４Ｒの上部に設置された変位センサー３３Ｒと変位ローラー外輪３２Ｒとの間の距離が変化する。この変化を、変位センサー３３Ｒで検知することにより、紙葉類３０の厚みを検出する。

なお、図示は省略するが、特許文献２における厚み検出は、上記した複数の固定ローラーではなく幅の大きな１つの固定ローラー（特許文献２では「基準ローラー」と呼ばれる）に対して複数の変位ローラーに相当する複数の検知ローラーが対向配置された構造であり、特許文献１における厚み検出と同様に、検知ローラーの変位を変位センサーで検知するものである。

特開２００６−８４２７４号公報 特開２０１１−２３７８５１号公報

図１０は、図９で示した厚み検出の問題点について示す説明図である。図９で示した厚み検知装置の構成では、装置に用いられる部品の寸法誤差や、装置の製造時における組み立て誤差等の種々のばらつきにより、変位ローラー３４Ｒと固定ローラー（以下、「基準ローラー」とも呼ぶ）３６Ｒとの間で回転軸方向に沿った位置ズレが発生する可能性がある。変位ローラー３４Ｒで紙葉類の厚みを検知できる検知可能部分ＤＰは、基準ローラー３６Ｒおよび変位ローラー３４Ｒに挟まれる部分のみに限定されるため、図１０（Ａ）に示すように、位置ズレＶｐａが発生した場合の検知可能部分ＤＰｄ（図の右側参照）は、位置ズレがない場合の検知可能部分ＤＰｔ（図の左側参照）よりも小さくなるという問題がある。また、変位ローラー３４Ｒは存在するが基準ローラー３６Ｒが存在しない部分では、仮に、検知対象としての紙葉類３０が存在していたとしても、変位ローラー３４Ｒが変位することがなく、検知不可な不感部分ＮＤＰとなる。この不感部分ＮＤＰにおいて、紙葉類３０に付着した異物（たとえば、テープ等）ＴＡが存在していたとしても、変位ローラー３４Ｒが異物ＴＡ上にあるにもかかわらず、紙葉類３０が挟持されていないため、紙葉類３０は自由に変形でき、変位ローラー３４Ｒが紙葉類３０および異物ＴＡの厚みに応じた変位することができない。また、不感部分ＮＤＰの大きさが上記した部品寸法誤差や組み立て誤差等の製造ばらつきによって不定であるため、不感部分ＮＤＰの大小は厚み検知の出力のばらつき要因となってしまう。

また、図１０（Ｂ）の左側の図に示すように、紙葉類３０の一部のみが変位ローラー３４に掛かった場合、変位ローラー３４Ｒが片浮き状態になり、紙葉類３０の実際の厚みよりも大きく変位して見えてしまうことが知られている。そして、図１０（Ｂ）の右側の図に示すように、変位ローラー３４Ｒに対して基準ローラー３６の位置が回転軸方向にズレ量Ｖｐａだけずれた場合には、基準ローラー３６Ｒよりも左側の変位ローラー３４Ｒの端部が基準ローラー３６Ｒに接することができずに落ち込んでしまい、変位ローラー３４Ｒの片浮きの角度θｄが図１０（Ｂ）の左側のずれていない場合の角度θｔよりも大きくなってしまう。そして、片浮きの角度が大きくなると、これに伴って片浮き量が大きくなり、変位誤差Ｄｇがより大きくなるので、変位センサー３３Ｒにより紙葉類３０の厚みを正確に検出することがより困難となる。この変位誤差Ｄｇは、変位ローラー３４Ｒの片浮き時の端点の位置が、基準ローラーとの接点から離れるほど、すなわち、変位ローラー３４Ｒに対して基準ローラーの回転軸方向のズレ量Ｖｐａが大きいほど大きくなる。

また、紙葉類の厚み分布を詳細に検出するためには、変位ローラー幅を小さくし、多数の変位ローラーを設けることが望ましい。しかし、多数の変位ローラーを設けることは、これと同時に構造が複雑化し、製造ばらつきが発生しやすくなる。また、変位ローラーの部品寸法が小さくなれば、内部に充填される弾性部材の形状などの工夫がより一層難しくなってしまう。また、メカ構造の変形によって厚みに応じた変位を得る構成のため、多年に渡り故障を避けるためには、なるべく簡便で堅牢な構成が望ましい。

以上のことから、本発明の目的は、シンプルな構成によって、複数の変位ローラーと複数の基準ローラーとを備える紙葉類厚み検出装置において、変位ローラーと基準ローラーとの回転軸方向に沿った位置ズレに起因して発生する変位ローラーの不感部分を抑制し、さらには片浮きによる変位ローラーの変位誤差を抑制することにより、量産時に発生する部品寸法ばらつきや製造ばらつきによる検知のばらつきを抑制して、紙葉類の厚みを高精度に検出する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の紙葉類の厚みを検出するための紙葉類厚み検出装置は、基準ローラー軸；前記基準ローラー軸に対向する変位ローラー軸と；前記基準ローラー軸に挿通配置され、前記基準ローラー軸を中心として回転する複数の基準ローラーと；前記各基準ローラーに対向して前記変位ローラー軸に挿通配置され、前記変位ローラー軸に対して中心が変位可能に回転する複数の変位ローラーと；搬送される紙葉類が前記基準ローラーと前記変位ローラーとで挟持される際に、前記基準ローラーを基準として前記変位ローラーが前記紙葉類の厚みに応じて変位する変位量をそれぞれ検知する複数の変位センサーと；を備える。そして、前記基準ローラーと前記変位ローラーとが対向配置された状態において、前記変位ローラーの前記変位ローラー軸に沿った方向の両端位置が前記基準ローラーの前記基準ローラー軸に沿った方向の両端位置よりも内側となるように、前記基準ローラーの前記基準ローラー軸に沿った方向の基準ローラー幅が前記変位ローラー幅よりも長く設定されている。

本発明によれば、変位ローラーと基準ローラーとの間の位置ズレが生じた場合でも、課題で説明した、変位ローラーの不感部分の発生、および、変位ローラーの片浮きによる変位誤差、を抑制して、変位センサーによる検知ばらつきを低減し、紙葉類の厚みを高精度に検出することが可能である。

実施例１としてＡＴＭ内に構成される紙幣搬送装置を示す概略構成図である。 図１の識別部の主要な構成を示す概略構成図である。 図２の厚み検知部の内部構成を示す概略構成図である。 厚み検知部の基本動作について示す説明図である。 厚み検知部の変位ローラーと基準ローラーとが位置ズレした場合における検知動作について示す説明図である。 実施例の構造における厚み検出ばらつきを従来構造における厚み検出ばらつきと比較して示す説明図である。 実施例２における厚み検知部の内部構成を示概略構成図である。 紙葉類搬送ガイド部の機能について示す説明図である。 紙葉類の厚み検出の方法の一例を示す説明図である。 図９で示した厚み検出の問題点について示す説明図である。

（１）紙幣搬送装置の概要
図１は、実施例１としてＡＴＭ内に構成される紙幣搬送装置を示す概略構成図である。この紙幣搬送装置１０００は、計数した紙幣を一時的に集積する一時保留部１と、紙幣の金種、真偽、向き、および、損傷の程度を識別する識別部２と、紙幣を種類別に集積する収納部３ａ〜３ｄと、識別部２によってリジェクトされた紙幣を収納する回収部４と、入金口２０と、シャッタ付き出金口２１と、返却口２２と、を備える。また、紙幣搬送装置は、入金口２０、識別部２、一時保留部１、シャッタ付き出金口２１、および、返却口２２をループして紙幣を搬送する上部搬送路５と、上部搬送路５から収納部３ａ〜３ｄおよび回収部４の上を経由して再び上部搬送路５へと紙幣を搬送する下部搬送路６と、を備える。

入金口２０と上部搬送路５との間には入金口２０から上部搬送路５へと紙幣を搬送する入金口搬送路７が設けられ、シャッタ付き出金口２１と上部搬送路５との間には上部搬送路５からシャッタ付き出金口２１へと紙幣を搬送する出金口搬送路８が設けられている。返却口２２と上部搬送路５との間には上部搬送路５から返却口２２へと紙幣を搬送する返却口搬送路９が設けられている。一時保留部１と上部搬送路５との間には、上部搬送路５から一時保留部１へと紙幣を搬送する一時保留部収納搬送路１０と、一時保留部１から上部搬送路５へと紙幣を搬送する一時保留部繰出搬送路１１と、が設けられている。収納部３ａ〜３ｄと下部搬送路６との間には、下部搬送路６から収納部３ａ〜３ｄへと紙幣を搬送する収納部収納搬送路１２ａ〜１２ｄと、収納部３ａ〜３ｄから下部搬送路６へと紙幣を搬送する収納部繰出搬送路１３ａ〜１３ｄと、が設けられている。回収部４と下部搬送路６との間には下部搬送路６から回収部４へと紙幣を搬送する回収部搬送路１４が設けられている。

上部搬送路５と各部２１，２２，１との間に設けられた搬送路８，９，１０の分岐は、それぞれの分岐部分に設けられた、紙幣が通過するのを検知する通過センサー１５、および、通過センサー１５による検知に応じて紙幣の搬送する搬送路を切り替えるゲート１６により実行される。また、下部搬送路６と各部３ａ〜３ｄ，４との間に設けられた搬送路１２ａ〜１２ｄの分岐や、上部搬送路５と下部搬送路６との間の分岐も同様である。

入金口２０には入金口紙幣検知センサー１７が設けられ、シャッタ付き出金口２１には出金口紙幣検知センサー１８が設けられ、返却口２２には返却口紙幣検知センサー１９が設けられており、これらセンサーによってそれぞれの口に紙幣があるか否か検知され、検知結果に応じた処理が実行される。

（２）識別部の構成
図２は、図１の識別部の主要な構成を示す概略構成図である。この識別部２は、ここに導かれた紙幣等の紙葉類３０を搬送しながら識別を行うための紙葉類搬送機構３１が備えられている。この紙葉類搬送機構３１には、搬送ローラー部２３と、光学式センサー２４と、磁気センサー２５と、厚み検知部２６と、が順に設けられている。

搬送ローラー部２３は、搬送路の幅方向（図の紙面垂直方向であり、装置の水平方向である）に沿って架設され、上下に対向配置された上搬送ローラー２３ａと下搬送ローラー２３ｂと、を備えている。これらの上下搬送ローラー２３ａ，２３ｂは、図示しない搬送モーターからの回転駆動力を受け、紙葉類３０を上下から挟持して１枚ずつ搬送する。なお、上下搬送ローラー２３ａ，２３ｂは、折れた紙幣や切れた紙幣などの損傷した流通紙幣等の紙葉類に対してもスムーズに搬送できるように、その表面をゴムなどの弾性部材で形成することにより、搬送許容性の高い構成を有している。

光学式センサー２４は、搬送されてくる紙葉類３０を紙幣と想定して、その図柄や色合いなどをチェックする。磁気センサー２５も、搬送されてくる紙葉類３０を紙幣と想定して、それに塗られている磁気インクの磁性を識別する。また、厚み検知部２６は紙葉類３０の厚みやテープの有無などを検知する。そして、制御部２８は、光学式センサー２４、磁気センサー２５、および、厚み検知部２６で得られるデータに基づいて、金種、枚数、および、真偽を判定する。なお、識別部２が本発明の「紙葉類識別装置」に相当する。また、厚み検知部２６、あるいは、厚み検知部２６および制御部２８が、本発明の「紙葉類厚み検出装置」に相当する。

以上説明したように、識別部２は、ここに搬送されてきた紙葉類３０が紙幣として、どの金種であるかを識別し、また、真券であるか偽券であるかを識別し、さらにまた、二枚以上重なっていないかを識別して、取引利用される紙幣を管理している。なお、紙葉類搬送機構３１は往復どちらの方向から紙葉類３０が搬送されてきても識別できるように構成されている。

（３）厚み検知部の構成
図３は、図２の厚み検知部の内部構成を示す概略構成図である。なお、図３（Ａ）は搬送方向に沿った方向側、たとえば、図２の磁気センサー２５側から見た正面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の一部についての拡大図である。この厚み検知部２６には、紙葉類搬送機構３１の搬送駆動系（不図示）から回転駆動力が伝達される回転軸として、搬送路の幅方向（図の紙面左右方向であり、装置の水平方向である）に沿って架設された基準ローラー軸３７と、基準ローラー軸３７の上側に対向して架設された変位ローラー軸３８と、が配置されている。

下側の基準ローラー軸３７には、複数（図の例では６個）の基準ローラー３６ａ〜３６ｆが一定の狭幅間隔で挿通配置されている。なお、これらの複数の基準ローラー３６ａ〜３６ｆをまとめて「基準ローラー群３６Ｇ」とも呼ぶ。また、複数の基準ローラー３６ａ〜３６ｆを特に区別しない場合には「基準ローラー３６」とも呼ぶ。

また、上側の変位ローラー軸３８には、各基準ローラー３６ａ〜３６ｆに対して対向するように複数（図の例では６個）の変位ローラー３４ａ〜３４ｆが挿通配置されている。なお、これらの複数の変位ローラー３４ａ〜３４ｆをまとめて「変位ローラー群３４Ｇ」とも呼ぶ。また、複数の変位ローラー３４ａ〜３４ｆを特に区別しない場合には「変位ローラー３４」とも呼ぶ。

各変位ローラー３４ａ〜３４ｆは、それぞれ、金属などの円筒状の部材からなる外輪（変位ローラー外輪）３２ａ〜３２ｆと、その中心軸となる変位ローラー軸３８との間に、充填された弾性変形可能なゴム等の弾性部材３９ａ〜３９ｆと、から構成されている。なお、上記したように変位ローラー３４ａ〜３４ｆを特に区別しない場合には、変位ローラー外輪３２ａ〜３２ｆも特に区別せず「変位ローラー外輪３２」とも呼ぶ。変位ローラー外輪３２は、例えば、ＳＵＳ３０４（ステンレス）に硬質クロムメッキを施したものとすることができる。変位ローラー外輪３２の材料はこの他にも、非弾性材料を用いることができる。基準ローラー３６〜３６ｆは金属で構成され、外周面が変位しない基準面として設けられ、ここに変位ローラー３４ａ，３４ｂが対接される。そして、各変位ローラー３４ａ〜３４ｆは、それぞれ対応する基準ローラー３６ａ〜３６ｆに押し付けられて従動回転する。また、変位ローラー３４と基準ローラー３６との間で紙葉類３０が挟持されると、基準面である基準ローラー３６の外周面に対向する変位ローラー３４の変位ローラー外輪３２が、紙葉類３０の厚みに応じて上方向（基準ローラー軸３７から変位ローラー軸３８へ向かう方向）へ変位する。

複数の変位ローラー３４の上方には、変位ローラー３４ごとに少なくとも１つ変位ローラーに対して対向配置させた複数の変位センサー３３と、複数の変位センサー３３から得られるデータを処理するセンサー処理部３５と、が配置されている。本例では、変位ローラー３４ごとに２つの変位センサー３３がその両端側に配置されている。また、各変位センサーの符号は、対応する変位ローラー３４ａ〜３４ｆの符号に合わせて、３３ａ１，３３ａ２〜３３ｆ１，３３ｆ２のように付している。なお、これらの複数の変位センサー３３ａ１，３３ａ２〜３３ｆ１，３３ｆ２をまとめて「変位センサー群３３Ｇ」とも呼ぶ。各変位センサー３３には、センサー内部のコイルにより発生させた磁界が変化することに基づいて、それぞれに対向する変位ローラー３４が、基準ローラー３６とで挟持した紙葉類の厚みに応じて上下方向へ弾性変位した変位量（「ローラー変位量」とも呼ぶ）を検知することが可能なセンサー、たとえば、渦電流磁場式変位センサーを用いることができる。

変位ローラー３４の回転軸方向に沿った幅（以下、「変位ローラー幅」とも呼ぶ）Ｌｗは、１つの変位ローラーによって検知させる幅として設計上要求される仕様に基づいて設定される。基準ローラー３６の回転軸方向に沿った幅（以下、「基準ローラー幅」とも呼ぶ）Ｌｒは、図３（Ｂ）に示すように、変位ローラー３４の幅Ｌｗを基準としてＬｒ＞Ｌｗとなるように設定される。具体的には、変位ローラー３４の端部位置が基準ローラー３６の端部位置よりも内側となるように設定される。より具体的には、変位ローラー３４および基準ローラー３６をそれぞれの幅の中心位置を一致させて配置した際に、変位ローラー３４の端部位置と基準ローラー３６の端部位置との差Ｌｍが、それぞれの部品の寸法誤差およびそれぞれの取り付け誤差から発生するズレ量ΔＬよりも大きくなるように設定される。なお、変位ローラー幅Ｌｗに対して基準ローラー幅Ｌｒを大きく設定する効果については後で説明する。

以上の構成により、搬送路を搬送する紙葉類３０が変位ローラー群３４Ｇと基準ローラー群３６Ｇとの間を通過した際に、紙葉類３０が通過した部分の変位ローラー３４が持ち上げられて弾性変位し、発生した変位を変位センサー３３で検知し、検知した変位に応じて紙葉類３０の厚みを検出することができる。また、複数の変位ローラー３４（３４ａ〜３４ｆ）において、それぞれ、紙葉類の通過による変位を検知することができるので、紙葉類の厚みの面内分布を検出することが可能となる。なお、変位ローラー３４の個数が多くなるほど、より詳細に紙葉類の厚みの面内分布を検出することができる。

図４は、厚み検知部の基本動作について示す説明図である。なお、図４は図３（Ｂ）と同様に、図３（Ａ）に示した厚み検知部２６のうち、上下方向に配置された、２つの変位センサー３３ａ１，３３ａ２と変位ローラー３４ａと基準ローラー３６ａと、からなる左側の検知部分と、その右側で上下方向に配置された、２つの変位検知センサー３３ｂ１，３３ｂ２と変位ローラー３４ｂと基準ローラー３６ｂと、からなる右側の検知部分と、を拡大して示している。以下では、これら２組の検知部分を例にとって説明する。

左右両側の基準ローラー３６ａ，３６ｂと左右両側の変位ローラー３４ａ，３４ｂとの２組のローラー面間に紙葉類３０が噛み込まれると、弾性部材３９ａ，３９ｂが紙葉類３０の厚み分だけ変形して変位ローラー外輪３２ａ，３２ｂが上方向に変位する。この変位量は、左側の２つの変位センサー３３ａ１，３３ａ２と右側の２つの変位センサー３３ｂ１，３３ｂ２とで検知して、センサー処理部３５に出力される。

センサー処理部３５は、得られた変位量に応じた検知信号を処理して、紙葉類３０の厚みに応じたデータを含む信号を識別部２の制御部２８（図２）に送る。制御部２８では、送られてきた信号に含まれる紙葉類３０の厚みデータから、紙葉類３０が二枚以上重なって搬送されていないか、テープ等が貼られた変造券でないか、真券か偽券でないか等を判定する。また、１つの変位ローラー３４ａに対して、両端に２つの変位検知センサー３３ａ１，３３ａ２を配置することにより、例えば紙面に異物ＴＡとしてテープが貼られている場合は（図４参照）、このテープの両端部が左右の変位ローラー３４ａ，３４ｂに渡って接触し、それぞれの変位ローラー３４ａ，３４ｂが同時にテープ上に片乗りして相反する方向に傾くので、変位ローラー３４ａ，３４ｂのそれぞれにおいて変位を検知することができる。

図５は厚み検知部の変位ローラーと基準ローラーとが位置ズレした場合における検知動作について示す説明図である。図３（Ｂ）に示したように、基準ローラー３６（３６ａ，３６ｂ）の基準ローラー幅Ｌｒは、基準ローラー３６および変位ローラー３４の寸法誤差や取り付け誤差によってズレ量ΔＬが発生したとしても、変位ローラー３４の両端よりも基準ローラー３６の両端のほうが外側となるように、変位ローラー３４（３４ａ，３４ｂ）の変位ローラー幅Ｌｗよりも長くなっている。このため、変位ローラーと基準ローラーとの間に最大の位置ズレが発生したとしても、図５に示すように、変位ローラー３４の両端位置が基準ローラー３６の両端位置よりも内側とすることができるので、変位ローラー３４のいずれの位置においても、基準ローラー３６とともに紙葉類３０を挟持することが可能となる。これにより、変位ローラー３４の幅Ｌｗの全てを検知可能部分ＤＰとすることができるので、課題において図１０（Ａ）で説明したような、位置ズレによって変位ローラー３４に不感部分ＮＤＰが発生して、検知可能部分ＤＰが減少してしまうことを防止することができる。また、図１０（Ｂ）で説明したような、不感部分ＮＤＰによって、紙葉類３０に付着したテープ等の異物ＴＡが検知不可となることを防止することができる。

また、図５に示すように、本実施例においても、変位ローラー３４に紙葉類３０の端部のみが掛かる場合、課題において図１０（Ａ）で説明したとおり、変位ローラーの片浮きの問題により、変位ローラー３４の変位量と、紙葉類３０の実際の厚みとの誤差が発生する。しかし、上記したように基準ローラー３６の基準ローラー幅Ｌｒを変位ローラー３４の変位ローラー幅Ｌｗよりも長くすることにより、変位ローラー３４が片浮き状態であっても、変位ローラー３４の一端の落ち込みを防止して、変位ローラー３４の一端が基準ローラー３６と接する状態にできるため、紙葉類３０の実際の厚みとの誤差を小さくすることが可能となる。

図６は、実施例の構造における厚み検出ばらつきを従来構造における厚み検出ばらつきと比較して示す説明図である。紙葉類の僅かな厚みの違いをもとに、紙幣の種類や真贋、紙幣上に付着したテープなどの異物を検知するためには、簡単には本物の紙幣の厚みばらつきと、それ以外の紙葉類の厚みばらつきと、の違いから判定するようにアルゴリズムを構築すればよい。しかし、実際に厚みを検出した結果には、紙葉類の厚みばらつき以外に、厚み検出装置の検知出力のばらつきが含まれるため、厚み検出した結果は、紙葉類の厚みの実態よりも広くばらついているかのように検出されてしまう。

図９で説明したように、従来構造では、変位ローラー３４Ｒおよび基準ローラー３６Ｒの製造ばらつきによる位置ズレによって変位ローラー３４Ｒ下に不感部分ＮＤＰができてしまう。さらには紙葉類の端部が掛かる場合に、変位ローラー片浮きによってローラー変位量と紙葉類の実際の厚みとの誤差が大きくなる。したがって、これらの問題により、検出した厚みは、紙葉類の厚みのばらつきの実態よりも広くばらついてしまう。

しかしながら、図６に示すように、本実施例の構造では、これらの問題に因るばらつき要素（ローラー位置ズレに因るばらつき）を取り除くことができるため、検出する厚みを、従来よりも、紙葉類の厚みのばらつきの実態に近づけることが出来る。これにより、アルゴリズムを構築する際の閾値を厳しくすることができるため、巧妙な偽造券と本物との違いをより容易に判定することができるようになる。また、従来の構成と比べて特別な仕掛けや構造を必要としないために、従来と同等の堅牢性を保つことができ、コスト増も無い。

以上説明したように、本実施例においては、変位ローラーおよび基準ローラーの回転軸方向の位置ズレによる変位センサー出力のばらつきを低減し、紙葉類の厚みの検出精度を向上することができ、結果として、紙葉類の識別誤りを低減することが可能である。

なお、上記説明では、変位センサー３３として、渦電流式変位センサーを用いている。この渦電流式変位センサーは、あらかじめ、センサー内部のコイルに高周波電流を流して発生させた高周波磁界を変位ローラーに印加しておき、変位ローラー外輪が変位したときに、その変位量に応じて変位ローラー外輪の面内に発生する渦電流の変化によって発生するコイルのインピーダンスが変化し、このインピーダンスの変化に応じて変化するコイルの高周波電流の発振状態の変化から変位量を検出するものである。しかしながら、変位センサーとしては、これに限定されるものではなく、高周波磁界を発生させて変位ローラーに印加する手段と、変位ローラーの変位に応じて発生する磁界の変化を検出する手段と、から構成されるものを用いてもよい。高周波磁界を発生させる手段としては、渦電流式変位センサーと同様に、コイルに高周波電流を流して高周波磁界を発生させる高周波磁界発生装置を用いることができる。磁界の変化を検出する手段としては、磁気抵抗（ＭＲ）素子や磁気インピーダンス（ＭＩ）素子を用いることができる。また、変位センサーは上記した磁界を用いたものに限らず、検出対象となる変位ローラーの変位ローラー外輪の変位を読み取れるセンサーであれば良い。一例としては対象物との反射を利用した超音波式センサーや光学式センサーなどが挙げられる。また、通常、回転するローラーとの摩擦による影響を避けるため非接触式の変位センサーが望ましいが、ローラーとの摩擦の問題を解決できるのであれば接触式のセンサーでも良い。

図７は実施例２における厚み検知部の内部構成を示概略構成図である。なお、本実施例の厚み検知部２６Ｂを備える識別部、並びに、この識別部を備える紙幣搬送装置の構成は、実施例１における識別部２および紙幣搬送装置１０００と同じであるので、図示および説明を省略する。

本実施例の厚み検知部２６Ｂには、実施例１における厚み検知部２６（図３）と比較すればわかるように、各変位ローラー３４（３４ａ〜３４ｆ）の間に設けられた変位ローラー側ガイド１００ｕと、各基準ローラー３６（３６ａ〜３６ｆ）の間で変位ローラー側ガイドに対向して設けられた基準ローラー側ガイド１００ｌと、から構成される紙葉類搬送ガイド部が設けられているこの紙葉類搬送ガイド部が設けられているのは、以下の理由による。

図８は紙葉類搬送ガイド部の機能について示す説明図である。図８（Ａ）に示すように、厚み検知部２６の変位ローラー３４および基準ローラー３６は円柱状の回転体であるため、摩擦を避けるために、通常、前後の他の構造物、例えば識別部２では、磁気センサー２５との間に隙間を設けている。この隙間は、搬送されてきた紙葉類３０が、隙間内で変形し、紙詰まり（ジャム）を起こす要因となる。そこで、本実施例の厚み検知部２６Ｂでは、図７および図８（Ｂ）に示すように、各ローラー間に変位ローラー側ガイド１００ｕおよび基準ローラー側ガイド１００ｌで構成される紙葉類搬送ガイド部を設けることにより、隙間の間を橋渡しして、紙葉類３０が変形することなく搬送されるようにしている。

本実施例においても、変位ローラーおよび基準ローラーの回転軸方向の位置ズレによる変位センサー出力のばらつきを低減し、紙葉類の厚みの検出精度を向上することができ、結果として、紙葉類の識別誤りを低減することが可能である。また、厚み検知部と前後の他の構造物との間の隙間に起因して発生する紙詰まり（ジャム）を防止することが可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。

１…一時保留部
２…識別部
３ａ〜３ｄ…収納部
４…回収部
５…上部搬送路
６…下部搬送路
７…入金口搬送路
８…出金口搬送路
９…返却口搬送路
１０…一時保留部収納搬送路
１１…一時保留部繰出搬送路
１２ａ〜１２ｄ…収納部収納搬送路
１３ａ〜１３ｄ…収納部繰出搬送路
１４…回収部搬送路
１５…通過センサー
１６…ゲート
１７…入金口紙幣検知センサー
１８…出金口紙幣検知センサー
１９…返却口紙幣検知センサー
２０…入金口
２１…シャタ付き出金口
２２…返却口
２３…搬送ローラー部
２３ａ…上搬送ローラー
２３ｂ…下搬送ローラー
２４…光学式センサー
２５…磁気センサー
２６…厚み検知部
２６Ｂ…厚み検知部
２８…制御部
３０…紙葉類
３１…紙葉類搬送機構
３２…変位ローラー外輪
３２ａ〜３２ｆ…変位ローラー外輪
３３…変位センサー
３３Ｇ…変位センサー群
３３ａ１〜３３ｆ１，３３ａ２〜３３ｆ２…変位センサー
３４…変位ローラー
３４Ｇ…変位ローラー群
３４Ｒ…変位ローラー
３４ａ〜３４ｆ…変位ローラー
３５…センサー処理部
３６…基準ローラー
３６Ｇ…基準ローラー群
３６Ｒ…基準ローラー
３６ａ〜３６ｆ…基準ローラー
３７…基準ローラー軸
３８…変位ローラー軸
３９ａ〜３９ｆ…弾性部材
１００ｌ…基準ローラー側ガイド
１００ｕ…変位ローラー側ガイド
１０００…紙幣搬送装置
ＴＡ…異物
ＤＰ…検知可能部分
Ｌｒ…基準ローラー幅
Ｌｗ…変位ローラー幅
ＮＤＰ…不感部分

Claims (4)

1. 紙葉類の厚みを検出するための紙葉類厚み検出装置であって、
   基準ローラー軸と、
   前記基準ローラー軸に対向する変位ローラー軸と、
   前記基準ローラー軸に挿通配置され、前記基準ローラー軸を中心として回転する複数の基準ローラーと、
   前記各基準ローラーに対向して前記変位ローラー軸に挿通配置され、前記変位ローラー軸に対して中心軸が傾斜可能であるとともに前記基準ローラー軸と前記変位ローラー軸とが対向する方向に沿って変位可能に回転する複数の変位ローラーと、
   搬送される紙葉類が前記基準ローラーと前記変位ローラーとで挟持される際に、前記基準ローラーを基準として前記変位ローラーが前記紙葉類の厚みに応じて変位する変位量をそれぞれ検知する複数の変位センサーであって、前記変位ローラーごとに、前記変位ローラー軸に沿った方向の前記変位ローラーの両端部にそれぞれ配置される複数の変位センサーと、
   を備え、
   前記基準ローラーと前記変位ローラーとが対向配置された状態において、前記変位ローラーの前記変位ローラー軸に沿った方向の両端位置が前記基準ローラーの前記基準ローラー軸に沿った方向の両端位置よりも内側となるように、前記基準ローラーの前記基準ローラー軸に沿った方向の基準ローラー幅が前記変位ローラーの前記変位ローラー軸に沿った方向の変位ローラー幅よりも長く設定されている
   ことを特徴とする紙葉類厚み検出装置。
2. 請求項１に記載の紙葉類厚み検出装置であって、
   各変位ローラーの間に設けられた変位ローラー側ガイドと、各基準ローラーの間で変位ローラー側ガイドに対向して設けられた基準ローラー側ガイドと、から構成され、前記変位ローラーと前記基準ローラーとの間に前記紙葉類を導くための紙葉類搬送ガイド部を備えることを特徴とする紙葉類厚み検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の紙葉類厚み検出装置であって、
   前記基準ローラー幅は、前記基準ローラー幅の寸法誤差、前記変位ローラー幅の寸法誤差、および、前記基準ローラーと前記変位ローラーの取り付け誤差に拘らず、前記変位ローラーの両端位置が前記基準ローラーの両端位置の内側に位置するように設定されることを特徴とする紙葉類厚み検出装置。
4. 紙葉類識別装置であって、
   請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の紙葉類厚み検出装置を含む
   紙葉類識別装置。

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