JPH01207613A - 搬送紙葉厚み検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、紙葉搬送処理を行なう機器、例えば紙幣自動
入出金装置、光学式文字読取り装置等に組み込まれる搬
送紙葉厚み検知装置に関する。

（従来の技術） 紙幣自動入出金装置等においては、紙幣等の紙葉を計数
したりその鑑定等を行なうために、紙葉な一枚毎に紙葉
搬送経路に送り込む必要がある。

しかし、まれには、紙葉が重なり合って搬送されたりす
る場合があり、この場合には鑑定が不可能となる。

そこで、通常は搬送紙葉厚み検知装置により紙葉の厚み
を検知してその重なりの有無等を検出するようにしてい
る。

さて、従来のこの種の検知装置としては、紙葉の搬送位
置に設けられている長さ寸法の小さい基準ローラと、こ
の基準ローラに変位可能に圧接されている同様に長さ寸
法の小さい検知ローラとを有し、これら両ローラにて紙
葉の一部を挟持して搬送する際に紙葉の厚みにより検知
ローラが変位した場合この変位量を電気的な信号に変換
し、これにより紙葉の厚みを検知するものが知られてい
る。

また、長さ寸法の小さい検知ローラを基準ローラに対し
て紙葉一部分の厚さ寸法だけ離間させて配置し、二枚以
上の紙葉が搬送される際に検知ローラを変位させて同様
に紙葉の厚みを検知する構成の搬送紙葉厚み検知装置も
知られている。

更に、ある程度の長さ寸法を有する検知ローラを同一寸
法の基準ローラに対して紙葉一部分の厚さ寸法だけ離間
させて配置し、二枚以上の紙葉が搬送される際に検知ロ
ーラを変位させて同様に紙葉の厚みを検知する構成の搬
送紙葉厚み検知装置も知られている。

ところで、紙幣は破断位置にテープ等を貼り付けて補修
されることもあり、又テープ等により継ぎ合されて偽造
されることもある。従って、上記検知装置により厚みの
増加しているテープ部分等を検知して、補修紙幣を顧客
に支払うのを防止し、偽造紙幣を紙幣自動入出金装置等
に取り込むのを防止するのが好ましい。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記した長さ寸法の小さい検知ローラを基準ロ
ーラに圧接若しくは離間させる搬送紙葉厚み検知装置で
は、これらローラにて紙幣の一部のみを挟持して搬送す
るだけなので、検知ローラにより厚みの大きいテープ部
分等を検知することができないことがあり、このため、
補修紙幣な顧客に支払ったり、偽造紙幣を取り込んでし
まう虞れかある。

また、検知ローラな基準ローラに対して離間させて配置
する場合には、この離間距離の調整に多大な手間と時間
を要する上に、検知ローラを独立して駆動しないと紙葉
の円滑な搬送が不可能になり、いわゆるジャムが発生し
てしまうだけでなく、紙葉に異物が付着していると該紙
葉が斜めに搬送されるいわゆるスキューが発生する虞れ
もあった。そして、長さ寸法の大きい検知ローラを離間
させて配置する場合には、その両端で基準ローラに対す
る離間距離（ギャップ）が相違していると、紙葉に均一
な押圧力が加わらないため、スキューが特に発生し易く
なってしまう欠点があった。

そこで、本発明者等は、紙葉の寸法よりも大きな長さ寸
法を有する円柱状の基準ローラに、同様の長さ寸法を有
する円柱状の検知ローラを押圧手段により全長に亘って
均一な押圧力で弾性的に押し付け、かつ一対の検知機構
部により検知ローラの両端の変位量をそれぞれ独立的に
検知する手法を開発した。

ここで問題となるのは、上記検知機構部の出力信号を如
何に効果的に処理し、高感度で安定性の優れた検出信号
を得るかということである。特に、この種の高精度の検
知機構は、環境温度の変化や経年変化による検出信号の
ドリフトがその判定結果に大きく影響する。

しかも、２個あるいはそれ以上の検知機構部を同時作動
させるとすれば、そのばらつきも最小限に抑えなければ
ならない。

更に、紙葉の厚みが場所によって相違する場合の複数の
検出信号の適確な処理も必要である。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、複数の厚
み検出の処理を高精度に安定に、かつ、適確に行なうこ
とのできる搬送紙葉厚み検知装置を提供することを目的
とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の搬送紙葉厚み検知装置は、搬送されろ紙葉の複
数箇所の厚みをそれぞれ検出して電気信号に変換し厚み
検出信号を得る複数の検知機構部と、前記検知機構部ご
とに設けられ、前記厚み検出信号を増幅する増幅回路と
、この増幅回路の出力信号を受け入れて前記厚み検出信
号の変化量に対して十分大きい時定数でこれを通過させ
る帯域フィルタ回路とを有する検出回路と、前記各検出
回路の出力信号を受け入れて、それらのうちの最大値を
示す出力信号を選択出力する処理回路と、この処理回路
の出力から前記紙葉の最大厚みを認識してその判定を行
なう判定回路とを備えたことを特徴とする。

またあるいは、前記各検出回路の出力信号を受け入れて
、それらの加算値を出力する処理回路と、この処理回路
の出力から前記紙葉の平均厚みを認識してその判定を行
なう判定回路とを備えたことを特徴とするものである。

（イ乍用） 以上の装置は、厚み検出信号を帯域フィルタ回路を介し
て受け入れ、その判定を行なう。これにより、温度ドリ
フト等が原因で生じる厚みゼロのレベル変動は吸収され
、紙葉の厚みに対応する検出信号のみが取り出される。

又、複数の検出信号中、最大厚みのみを捕らえて判定を
行なえば、紙葉の一部のみの厚み増大も高感度で捕らえ
られる。

一方、複数の検出信号を加算し平均値を捕らえて判定を
行なえば、信号が平均化されて検出信号のばらつき等に
よる影響が小さくなり、安定な検出ができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

先ず、本発明の主要部である処理回路の説明を行なう前
に、紙葉の厚さを検知するローラ機構や検知機構部の詳
細を説明する。

く機構部分の構成〉 第２図は搬送紙葉厚み検知装置機構部分の斜視図、第３
図は同装置の分解斜視図である。

これらの図において、■はケーシングであり、このケー
シングｌは背壁ＩＡと両側壁ＩＢ、ＩＢを有し、前面側
が開口している。各側壁ＩＢの内側には後述する検知ロ
ーラ１９の両端の変位量を検知するための検知機構部２
　（Ｌ）、（Ｒ）がそれぞれ設けられている。これらの
検知機構部２は素子ブラケット３を有し、素子ブラケッ
ト３は下方に伸長する伸長部３ａを含んでいる。この伸
長部３ａは第３図に示すように、貫通穴３ｂが設けられ
、貫通穴３ｂを介して側壁ＩＢより突出する支持軸４の
大径基部４ａに嵌合されている。そして、この伸長部３
ａは嵌合された状態で板ばね７の押圧片７ａにより側壁
ＩＢに弾性的に押し付けられている。板ばね７は側壁Ｉ
Ｂに設けた窓部１ｂの縁部を他の抑圧片７ｂ、７ｂによ
り挟持することで該側壁ＩＢに取付けられる。

また、素子ブラケット３は上下方向に貫通する収納穴３
Ｃを有し、この収納穴３Ｃには磁気抵抗素子５が収納さ
れている。磁気抵抗素子５は磁界の変化に応じて抵抗値
が変化する検出素子であり、その上面より突出する端子
がプリント基板６に挿入、ハンダ付けされている。プリ
ント基板６は磁気抵抗素子５より得られた検知信号を後
述する信号処理回路側に送るためにリード線等が接続さ
れている。プリント基板６は取付金具８により素子ブラ
ケット３に取付けられている。この取付金具８は下方に
伸長する一対の突出部８ａ、８ａを有し、これら突出部
８ａに設けた角穴に素子ブラケット３の外壁に設けた突
起３ｄを嵌合させることにより、プリント基板６を素子
ブラケット３にワンタッチで固定的に取付けている。取
付金具８のばね片８ｂはプリント基板６を素子ブラケッ
ト３の上面に確実に押し付け、振動等の外力でプリント
基板６が外れるのを防止すると共に磁気抵抗素子５を所
定位置に位置決めしている。尚、このばね片８ｂの先端
は上方に折り曲げられ、これによりプリント基板６に傷
が付されるのを防止している。

更に、素子ブラケット３は横方向に伸長する伸長部３ｅ
を有し、この伸長部３ｅは第２図に示すように側壁ＩＢ
より外方に突出している。この伸長部３ｅにはコイルス
プリング９の一端を固定するための取付穴３ｆが設けら
れ、コイルスプリング９の他端は側壁ＩＢの一部を外方
に折り曲げて成る折曲片１０に固定されている。従って
、コイルスプリング９は伸長部３ｅに側壁ＩＢの他の折
曲片１１に接近させる方向への引張力を加える。

この他の折曲片１１には調整ねじｌｌａが厚さ方向に貫
通して螺入される。一方、伸長部３ｅにはビン穴３ｇが
設けられ、このビン穴３ｇには変形することのない硬質
の金属から成るビン１２が挿入され、ビン１２の頭部に
は調整ねじｌｌａの先端が当接されている。従って、調
整ねじｌｌａの突出量を調整して伸長部３ｅをコイルス
プリング９の弾性力に抗して押圧し、素子ブラケット３
を支持１ｉｄ＋　４を中心として所定量だけ回動させる
ことにより、素子ブラケット３に収納した磁気抵抗素子
５を所定位置に位置決めすることができる。

尚、他の折曲片１１には板ばね１３が嵌合され、この板
ばね１３には調整ねじｌｌａの先端側が螺合され、これ
により該ねじｌｌａの緩みが防止されている。

素子ブラケット３の近傍には検知機構部２を構成してい
る検知レバー１４が配されている。この検知レバー１４
は支持軸４の小径部４ｂに素子ブラケット３と同軸的に
嵌合され、上方にコイルスプリング１５の一端を固定す
るだめの突出片１４ａが設けられている。コイルスプリ
ング１５の他端は背壁ＩＡに設けた取付穴１６に取付け
られている。従って、検知レバー１４にはコイルスプリ
ング１５の弾性力により支持軸４を中心として回動する
回動力が付与されることになる。また、検知レバー１４
の上面には収納溝１４ｂが設けられ、この収納溝１４ｂ
には検出棒１７が位置決めされて落し込まれている。検
出棒１７は磁１生体より形成され、上記した磁気抵抗素
子５の検出面（下面）の下方に位置決めされる。尚、支
持軸４の先端には環状溝が設けられ、この溝には検知レ
バー１４が支持軸４より外れるのを防止するためにスナ
ップリング１８が嵌合されている。

ところで、素子ブラケット３と検知レバー１４とは磁気
抵抗素子５及び検出棒１７を電気的及び磁気的に絶縁す
るために、非導電性と非磁性特性を有する材料、例えば
、プラスチック樹脂より形成されている。この場合素子
ブラケット３と検知レバー１４とを同−材料若しくは少
なくとも熱膨張係数か同一の材料より形成するのが好ま
しく、これにより熱膨張による磁気抵抗素子５と検出棒
１７とのギャップ変動を抑えることができる。

検知レバー１４の一端からは支持突起１４ｃが突出し、
この支持突起１４ｃには貫通穴１４ｄが設けられている
。この貫通穴１４ｄには検知ローラ１９の端部の小径部
１９ａが回転自在に嵌入され、小径部１９ａより突出す
る軸部１９ｂにはボールベアリング２０にて支持された
状態でスナップリング２１が嵌合されている。第２図に
示すように、検知ローラ１９は金属材により紙葉２８の
寸法よりも大きな長さ寸法で円柱状に形成され、周面に
複数の環状溝１９Ａが設けらている。これらの環状溝１
９Ａは紙葉に幅が１／２インチ（１，２７ｃｍ）以上の
市販テープが貼り付けられていても該テープ部の厚みを
確実に検知できるように小さな溝幅に設定されている。

このように、検知レバー１４により両端を支持された検
知ローラ１９は、両側の検知レバー１４がそれぞれコイ
ルスプリング１５の弾性力にて支持軸４を中心とする回
動力が付与されていることから、これらのコイルスプリ
ング１５．１５を介して下方の基準ローラ２２に全長に
亘って均一な押圧力で弾性的に押し付けられる。この基
準ローラ２２は同様に金属材により紙葉２８の寸法より
も大きい長さ寸法で円柱状に形成され、検知ローラ１９
と同一位置に同−溝幅の環状溝２２Ａが設けられている
。第３図に示すように、基準ローラ２２の両端の軸部２
２ａは側壁ｌＢの貫通穴ＩＣに貫挿されてボールベアリ
ング２３にて支持され、ボールベアリング２３はベアリ
ング押え２４にて保持されている。ベアリング押え２４
はボールベアリング２３のがた付きを吸収するために設
けられ、ねじ部材２５により側壁ＩＢに固定されている
。このように定位置で支持された基準ローラ２２は紙葉
の厚みを検知する基準の搬送位置に配されることになる
。基準ローラ２２の一方の軸部２２ａには、この基準ロ
ーラを回転駆動するために、第２図に示すように、駆動
時の振動及び騒音を小さくすべく選定されたはすば歯車
２６が取付けられている。この基準ローラ２２は紙葉の
厚みを正確に検知し得るように高精度に偏心等の誤差も
無視できる範囲で製作され、かつ機械的強度を保持する
ように大径に形成されている。

検知ローラ１９と基準ローラ２２との手前側には、第２
図に示すように、一対のガイド板２７゜２７が対向して
配されている。これらのガイド板２７．２７はその間に
紙葉２８を通して検知ローラ１９と基準ローラ２２との
間に該紙葉２８を案内するために設けられており、複数
の突出片２７ａが環状溝１９Ａ、２２Ａに入り込んで後
方に伸長している。これらの突出片２７ａは紙葉２８が
検知ローラ１９や基準ローラ２２に巻き付くのを防止す
るために設けられている。

尚、第３図に示すように、検知レバー１４の支持突起１
４ｃにはストッパー１４ｅが突設され、このストッパー
１４ｅは検知レバー１４が不要に回動した場合に背壁ｌ
Ａの開口縁部１ａに当接してその回動を阻止する。

また、検知レバー１４に回動力を加えるコイルスプリン
グ１５は、紙葉２８の通過時に検知レバー１４が支持軸
４上でがた付いて回動することがないように検知レバー
１４を引っ張る機能を有している。そして、このコイル
スプリング１５の弾性力は、検知ローラ１９が紙葉２８
や紙葉上に貼り付けられたテープの端部に当たって瞬間
的に基準ローラ２２や紙葉より離間し、かっ紙葉２８上
に戻るまでに要する時間が、そのテープ（幅約１／２イ
ンチ）が通過するのに要する時間よりも十分に小さくな
るような値に設定されている。

一方、背壁ＩＡには付着物除去器３０．３０か取り付け
られている。これらの付着物除去器３゜は、ステンレス
製の板ばね材より形成されてローラ上の紙粉等の付着物
を掻き落とすために用いられ、連結部３０Ａと、この連
結部３０Ａに一体的に形成されている複数の当接片３０
Ｂとから成る。これらの当接片３０Ｂの先端縁はローラ
周面に一直線状に確実に当接するように直線的に形成・
されている。このような構成を有する各付着物除去器３
０は、当接片３０Ｂがそれぞれ検知ローラ１９と基準ロ
ーラ２２の接線方向に沿って配され、かつ当接片の先端
縁が該ローラ１９，２２の各周面に当接した状態で、そ
の連結部３０Ａの貫通穴３０ａと保持板３１の貫通穴３
１ａとにねじ部材３２を貫挿させ、該ねじ部材３２を背
壁ＩＡに螺入することにより、背壁ＩＡに固定されてい
る。

く装置の動作〉 次に、上記機構部分の動作を説明する。

第４図は搬送紙葉厚み検出原理を説明するための図であ
り、ガイド板２７．２７間に紙葉２８が送り込まれると
共に、第２図に示したはすば歯車２６の駆動で基準ロー
ラ２２が回転駆動されると、検知ローラ１９が従動回転
するので、両ローラ１９，２２にて紙葉２８が挟持され
る。この紙葉２８の搬送時にはその厚み分だけ検知ロー
ラ１９がコイルスプリング１５の弾性力に抗してＪ♂準
ローラ２２より離れ、検知レバー１４と共に支持軸４を
中心として回動、変位する。

ところで、検知ローラ１９の変位量をａ、同ローラ１９
の中心と支持軸４の中心との距離をし、支持軸４の中心
と検出棒１７の中心との距離なβとすると、検出棒１７
の変位ｆｆ１Ｔは、Ｔ　＝　ａ　１２　／　Ｌとなる。

従って、検出棒１７が磁気抵抗素子５の検出面に対して
Ｔだけ変位すると、この変位量に応じて磁気抵抗素子５
の抵抗値が変化するので、該素子５より検知信号が出力
される。

尚、紙葉２８の搬送で基準ローラ２２及び検知ローラ１
９の各周面には紙粉等の付着物が封管するが、本実施例
では両ローラ２２，１９の周面に付着物除去器３０の当
接片３０Ｂを当接させているので、この当接片３０Ｂに
てローラ周面の付着物を自動的に掻き落とすことができ
る。

このように、長さ寸法の大きな円柱状の基準ローラ２２
に同一長さ寸法の円柱状の検知ローラ１９の両端をコイ
ルスプリング１５．１５を介して弾性的に押し付けると
、例え、異物が付着していても紙葉２８を全体的に均一
な押圧力を加えつつ搬送することができるので、スキュ
ーの発生を防止することができ、又検知ローラ１９が圧
接により必ず従動回転するので、ジャムの発生も防止す
ることができる。

また、検知ローラ１９にて紙葉２８全体を均一に押圧す
るので、紙葉２８がテープ等により補修されている場合
でも該テープ部分等に確実に検知ローラ１９を当接させ
て該ローラ１９を変位させることができる。そして、テ
ープ部分等が検知ローラ１９の一端側を通過する場合に
は検知ローラ１９の一端のみが変位するが、本発明では
検知ローラ１９の両端にそれぞれ検知機構部２を設けた
ので、いずれかの検知機構部２により高感度で検知ロー
ラ１９の変位を検知することができる。

従って、補修紙幣や偽造紙幣であっても確実に検知して
顧客への支払いを停止したり本体装置への取り込みを防
止することができる。

更に、検知ローラ１９として円柱状の長尺のローラを用
いているので、検知ローラ１９の慣性モーメントが大き
く、従って、紙葉２８が両ローラ１９，２２間で挟持さ
れる際でも検知ローラ１９の回転速度が殆ど変化するこ
とがなく、よって、紙葉２８を安定した速度で搬送し得
る利点もある。更に、検知ローラ１９のハネ上がり等に
よる振動も十分抑制されて、ノイズの少ない検知信号が
得られるという利点がある。

また、上記したように長尺の検知ローラ１９を基準ロー
ラ２２に押し付ける場合には、紙葉２８の中途半端な折
れ曲り部分を確実に重ね合わせるように折り曲げること
ができるので、後段側でジャムが発生するのを予め防止
することができる。

〈信号処理回路の構成〉 ところで、上記機構部分の検出素子である磁気抵抗素子
５にて検出した信号は、第１図に示す信号処理回路に導
入される。

この回路は、第２図において左側に配された検知機構部
２（Ｌ）に接続された検出回路（Ｌ）　＋００と、右側
に配された検知機構部２（Ｒ）に接続された検出回路（
Ｒ）１旧と、両者の出力を受け入れて処理するＬＲ出力
ＯＲ処理回路１０２と、判定回路１０３と、基阜値設定
部１０４とから構成されている。

先ず、検出回路（Ｌ）１００と検出回路（Ｒ）１月の共
通部分に同一符合を付し、その説明を進める。

図において、検出棒１７の変位が磁気抵抗素子５で検出
されるが、その出力端子は、オペアンプ４１の非反転入
力端子に接続される。オペアンプ４１の出力端子は、そ
の反転入力端子に帰還され、いわゆるボルテージフォロ
ワ回路を構成している。これにより、磁気抵抗素子５の
出力インピーダンスを変換すると共に、その出力は抵抗
４３を介してオペアンプ４２の反転入力端子に接続され
る。このオペアンプ４２の非反転入力端子には、検知さ
れろ紙葉の厚みがゼロの時のこのオペアンプ４２の入力
電圧とほぼ等しい電圧を出力する可変抵抗４４のタップ
が抵抗４５を介して接続される。可変抵抗４４の両端に
は、電源電圧Ｖｃｃが印加されている。

また、オペアンプ４２の出力端子は、抵抗４０を介して
反転入力端子に帰還されると共に、コンデンサ４７．４
８を介してオペアンプ４６の非反転入力端子に接続され
る。コンデンサ４７とコンデンサ４８の接続点には、放
電制限抵抗４９の一端が接続され、この抵抗４９の他端
は、オペアンプ４６の反転入力端子に接続される。コン
デンサ４８とオペアンプ４６の非反転入力端子との接続
点には、放電制限抵抗５０の一端が接続され、この抵抗
５０の他端は接地される。

一方、オペアンプ５１の非反転入力端子は接地され、そ
の出力端子はダイオード５２のアノードに接続される。

ダイオード５２のカソードは、オペアンプ５１の反転入
力端子に帰還されると共に、オペアンプ４６の非反転入
力端子に接続される。

オペアンプ４６の出力端子は、その反転入力端子に帰還
されると共に、検出回路（Ｌ）１００についてはＬＲ出
力ＯＲ処理回路１０２のオペアンプ５３の、検出回路（
Ｒ）１月についてはＬＲ出力ＯＲ処理回路１０２のオペ
アンプ６１の反転入力端子にそれぞれ接続される。

また、ＬＲ出力ＯＲ処理回路１０２は、検出回路（Ｌ）
　１００と検出回路（Ｒ）１月の出力を合成するための
回路である。即ち、オペアンプ５３．６１の出力端子は
、それぞれダイオード５４．６２のアノードに接続され
、ダイオード５４，６２のカソードは共にオペアンプ５
３．６１の双方の反転入力端子に帰還されると共に抵抗
５７を介して判定回路１０３の比較器５６の非反転入力
端子に接続される。

判定回路１０３は、ＬＲ出力ＯＲ処理回路１０２の出力
を受け入れて紙葉の厚みを判定する回路である。その比
較器５６の反転入力端子には抵抗５８が接続され、抵抗
５８の他端には基準値設定回路７ｏの出力端子が接続さ
れる。制御部６５は、基準値設定部１０４に設けられた
基準値設定回路７０の入力端子に接続されると共に、比
較器５６の出力端子に接続される。

尚、図中、オペアンプ４２の出力端子の電圧をそれぞれ
ＶＡ（Ｌ）、　ＶＡ（Ｉｔ）、オペアンプ４６の出力端
子の電圧をそれぞれＶ　Ｂ（Ｌ）　、　Ｖ　ａ　（Ｒ）
、オペアンプ５３．６１の出力端子の電圧なり６、比較
器５６の出力端子の電圧をＶＤと表示した。

〈信号処理回路の動作〉 以上のような構成において、検出棒１７の変位に対応す
る電圧ｖ　Ａ（Ｌ）　、Ｖ　Ａ　（Ｒ）は、磁気抵抗素
子５、ボルテージフォロワ用オペアンプ４１を介してオ
ペアンプ４２の出力端に現われ、コンデンサ４７．４８
を充電する。コンデンサ４７．４８が充電されている間
は、抵抗４９．５０に電流が流れ、ＶＡの変化分がオペ
アンプ４６の出力端にＶＢとして現われる。又、コンデ
ンサ４７．４８の充電が完了すると、抵抗５０の他端（
接地されていない方の端子）が接地電位になり、オペア
ンプ４６の出力ＶＢはＯＶとなる。

いま、オペアンプ５１及びダイオード５２から成る回路
を省いたとすると、オペアンプ４２の出力■、とオペア
ンプ４６の出力ＶＢの関係は、ラプラス変換式を用いて
下記の如く表わされる。

Ｌ＝　［ＶＢ／ＶＡＩ　・Ｇ＋　（８１・Ｓ／（Ｓ２＋
（１／Ｒ５゜）　（１／Ｃ４７÷１／Ｃ，ａ）Ｓ＋　（
１／Ｃ４７Ｃ４１１Ｒ４９Ｒ５０）　）ここで、Ｃ，、
、Ｃ４，はそれぞれコンデンサ４７．４８の容量、Ｒ４
９Ｒ５Ｏは抵抗４９．５０の抵抗値であり、上式よりコ
ンデンサ４７．４８の放電時定数Ｔ１は次式で示される
。

Ｔ　＋　＝　２　π（Ｃ４７Ｃ４ａＲ４ｓＲｓｏ）　”
２従って、■８がコンデンサ４７．４８の放電時定数Ｔ
１よりも長い周期で変化し、あるいは一定である場合は
オペアンプ４６の出力は変化せず、逆に■、がＴ１より
短い周期で変化した場合、オペアンプ４６はその変化分
を出力する。このとき、コンデンサ４７．４８の放電時
定数Ｔ１を大にとれば、基準となる厚さゼロの電圧は常
にＯＶとなり、オペアンプ４６は常に紙葉の厚さ分に相
当する電圧を出力する。これによって、各種要因による
厚さゼロの場合のオペアンプ４２の出力電圧が変動（ド
リフト）しても、検出回路の出力はこのドリフトに影響
されない。

ところがこのようにすると、紙葉が通過中はコンデンサ
４７．４８が抵抗４９．５０を通して、紙葉類の厚み分
の電荷も放電してしまう。いま、ＶＡを時間ｔ＝Ｏで０
から１となるユニットステップ関数とすると、オペアン
プ４６の出力Ｖ８は次式で示される。

Ｖａ　Ｔｔｌ　＝　（ｅｘｐ　（−ａ　　ｔ）　）　　
（ｃｏｓ　β　ｔ−ａ　　　ｓｉｎ　β　七　／　β　
）α＝（１／２Ｒ５゜）　（１／Ｃ４ｔ”ｌ／Ｃ４ａ）
β−＝（（１／Ｃ４７Ｃ４８Ｒ４９Ｒ５ｏ）−（１／２
Ｒｓｏ）　２（１／Ｃ，、＋１／Ｃ４ｇ）　２）　””
このとき、紙葉が通過する時間をｔｌとするとＶｎ（０
）　　Ｖａ（ｔｌ）　＝　Ｉ　　Ｖａ（ｔｌ）　（７）
電圧が紙葉通過直後にオペアンプ４６の出力端にマイナ
ス電位として現われ、こんどはこの電圧が厚みセロの場
合の出力電圧になる。即ち、オペアンプ４６の出力端電
位がＯｖになるまで（コンデンサ４７゜４８の充電が完
了する以前）に、次の紙葉が厚み検知装置に到着すると
、上記マイナス電位が差し引かれたその厚み分よりも低
い電圧がオペアンプ４６から出力されてしまう。もちろ
ん、この紙葉の通過中もコンデンサ４７．４８は放電す
る。

従って、紙葉が次々と通過すると、次第に厚みゼロの場
合の出力電圧がマイナス側にずれ、コンデンサ４７．４
８が紙葉通過中に放電する電荷量と紙葉がない間に充電
される電荷量が等しくなったところで安定する。

これでは、オペアンプ４６の絶対的な出力電圧をもとに
紙葉の厚さを正確に検出することはできない。そこで、
この回路では、オペアンプ５１及びダイオード５２から
成る補正回路が接続されている。先ず、オペアンプ４６
の非反転入力端子がプラス電位の場合、即ち紙葉通過中
は、ダイオード５２がオフとなりコンデンサ４７．４８
の充放電には関与しないが、マイナス電位の場合、即ち
紙葉通過直後は、ダイオード５２がオンとなり、オペア
ンプ５１より電流が供給されて、コンデンサ４７．４８
は瞬時に充電を完了し、オペアンプ４６の出力電圧がＯ
ｖとなる。このため、紙葉が連続してきても、オペアン
プ４６の出力端からはその厚み分の電圧が正確に出力さ
れる。

このようにして、ドリフトを除去した厚み電圧ＶＢ（Ｌ
）、ＶＢ（Ｒ）ハ、検出回路（Ｌ）　１００．　（Ｒ）
　１０１から、オペアンプ５３．６１の非反転入力端子
に与えられる。オペアンプ５３は、その反転入力端子の
電圧がその非反転入力端子の電圧Ｖ　ａ　（ｔ、）に等
しくなるように、その出力端子に正あるいは負の電源電
圧を出力する。オペアンプ６１は、その反転入力端子の
電圧がその非反転入力端子の電圧ｖ　、　（Ｒ）に等し
くなるように、出力端子に正あるいは負の電源電圧を出
力する。

今、Ｖ　、　（Ｌ）　＞　Ｖ　Ｂ　（Ｒ）とすると、Ｖ
ｃがＶＢ（Ｒ）より低い間はオペアンプ５３．６１共に
正の電圧を出力し、ダイオード５４．６２は順バイアス
となる。従って、この場合Ｖｃは上昇するが、Ｖｃがｖ
　、　（Ｒ）を超えると、オペアンプ６１は反転入力端
子の電圧を下げるべく負の電圧を出力する。しかし、こ
の時ダイオード６２は逆バイアスとなり、オペアンプ６
１の出力電圧は■。に届かない。このため、オペアンプ
５３によって更にＶｃは上昇しＶ［１（Ｌ）に等しくな
る。

逆にＶ　ａ　（Ｌ）　＜　Ｖ　ａ　（Ｒ）である場合は
、ダイオード５４が逆バイアス、ダイオード６２が順バ
イアスとなるためＶｃはＶ　ａ　（Ｒ）に等しくなる。

従って、Ｖｃは常にｖ　、　（Ｒ）、Ｖ　ａ　（ｔ、）
のどちらか電圧の高い方に等しくなる。

このようにして取り出された厚み電圧■。は、抵抗５７
を介して比較器５６の非反転入力端子に現われる。

第５図は、検出棒１７の移動量と磁気抵抗素子５の出力
電圧との関係を示すグラフである。

両者は図のように互いに太き（依存しており、図におい
て、範囲りではほぼ直線的に比例する関係となっている
。故に、第１図のＬＲ出力ＯＲ処理回路から出力される
厚み電圧■。は、紙葉の厚さにほぼ比例したものとなる
。

一方、第１図の基準値設定回路７ｏは、制御部６５から
の命令により比較器５６に対する出力電圧を選択できる
ようになっている。

一般に紙葉の厚さは、同種のものでも一定ではなくある
幅を持っている。しかし、第６図に示すように、紙葉１
枚分と、紙葉１核子テープ分、紙葉２枚分の厚さの間に
は適当な間隔があり、その範囲内に基準電圧ＶＳＬ（ス
ライスレベル）を設定することで、紙葉１枚が通過した
か、紙葉１部子テープが通過したか、あるいは２枚以上
が通過したかを識別することが可能である。尚、基準電
圧ＶＳＬは第５図に示した厚さＴＳＬに対応する電圧で
ある。

例えば、基準電圧のレベルを■８ＬからＶ　ｓｔ、’に
変更すると、紙葉３枚以上か２枚以下かを検出できる。

又、紙葉の種類が変われば、この基準電圧ＶＳＬもそれ
に応じて変更を要する。制御部６５は、このような基準
電圧の選択を制御している。

一方、制御部６５は、この基準電圧に対応した比較器５
６の出力によって搬送紙葉の枚数を検知する。即ち、厚
み電圧■。が基準電圧ｖ、Ｌよりも高ければ比較器の出
力は“Ｈ＋＋レベルとなり、逆に厚み電圧■。が基準電
圧■８Ｌよりも低ければ比較器は“Ｌ　”レベルとなる
。”Ｌ”レベルの場合には、搬送紙葉の枚数は１枚であ
ると判断し、”　Ｈ”レベルの場合には、搬送紙葉の枚
数は１枚より多いと判断する。その判断結果は、図示し
ない処理装置へ向けて出力される。

〈回路各部の検出信号〉 次に、第７図を用いて、第１図の回路の各部の検出信号
とその動作を説明する。

図の最上部（ａ）には、紙葉が１枚の場合と、紙葉２８
の一部にテープ２８′が付着している場合と、紙葉が２
枚重なり合っている場合の３種の場合を、それぞれ平面
図とその側面図とで示した。その平面図中、上側（Ｒ）
は第４図の検出回路（Ｒ）＋００に、下側（Ｌ）は検出
回路（Ｌ）　１月により検出される。

図のように、紙葉が１枚の場合、第１図のオペアンプ４
２の出力ＶＡ（Ｌ）、　ＶＡ（Ｒ）は左右が均一で［同
図（ｂ）　、　（ｃ）　］、オペアンプ４６の出力Ｖ　
、　（ｔ、）　。

Ｖｅ（Ｒ）はいずれもゼロレベルが揃えられる［同図（
ｄ）　、　（ｅ）　］。両出力が等しいからＬＲ出力Ｏ
Ｒ処理回路１０２の出力Ｖｃはいずれか一方と等しく、
比較器５６においてスライスレベルＶＳＬと比較される
［同図（ｆ）］。

その結果、制御部６５にはパルス状の電圧が出力される
［同図（ｇ）］。この電圧は、紙葉が装置に進入した際
に生じた機械的振動あるいは電気的過渡現象による振動
であって、パルス幅が非常に狭いという特徴がある。制
御部６５は従って、このパルス幅が狭い場合には、その
信号を無視する。

故に、ここでは紙葉が１枚通過という判断が下される。

一方、紙葉２８の一部（紙葉の右寄りの部分）にテープ
が付着したものが装置を通過すると、右側の検出回路１
０１（第１図）の出力ＶＡ（Ｌ）。

ＶＡ（Ｒ）にその結果が顕著に表われる［第７図（ｂ）
。

（ｃ）　、　（ｄ）　、　（ｅ）　］。

ＬＲ出力ＯＲ処理回路１０２の出力は、同図ｆの実線の
ように、そのレベルの高い方となるから、検出回路１０
１の出力がスライスレベル■ＳＬと比較されることにな
る［同図（ｆ）１゜ その結果、制御部６５にはスライスレベルＶＳＬを超え
た分に相当する幅のパルスが人力する［同図（ｇ）］。

このパルスは十分幅が広く、テープ付着と判断される。

上記実施例では、このように左右の検出回路の出力の大
きい方を用いて厚み判定を行なうので、紙葉の一方に片
寄ってテープが付着していたような場合でも的確にその
検出を行なうことができる。

最後に、紙葉が２枚重なっていたような場合には、１枚
の場合よりも全体として高いレベルの電圧Ｖ　Ａ（Ｌ）
、　Ｖ　Ａ（Ｒ）、　Ｖ　Ｂ（Ｌ）、Ｖ　Ｂ（Ｒ）が出
力され［同図（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）　、　（
ｅ）　］、スライスレベルｖ、Ｌと■ｏを比較した場合
［同図（ｆ）１、紙葉の全幅に対応するパルスが制御部
５１に出力される［同図（ｇ）１゜ 〈検出回路の変形例〉 ところで、第１図の実施例では検出回路（Ｌ）及び検出
回路（Ｒ）　（７）出力Ｖ　ａ　（Ｌ）　、　Ｖ　ａ　
（Ｒ）（７）　トチラカ電圧の高い方をｖｃとして判定
回路に出力していたが、ｖ　Ｂ　（Ｌ）　、　Ｖ　Ｂ（
Ｒ）の加算値を取る方法もある。この回路例を第８図に
示す。

第８図において、各検出回路（Ｌ）、（Ｒ）　、基準値
設定部１０４及び判定回路１０３は、第１図のものと同
様の構成である。又、この回路には、第１図のＬＲ出力
ＯＲ処理回路１０２の代わりとして、加算回路１０５が
設けられている。

検出回路１００．１０１のオペアンプ４６の出力端子は
、その反転入力端子に帰還されると共に、Ｌ側について
は抵抗８０を介して、Ｒ側は抵抗８１を介して、共に加
算回路１０５のオペアンプ８２の非反転入力端子に接続
される。オペアンプ８２の出力端子は、抵抗８４を介し
てその反転入力端子に帰還されると共に、抵抗５７を介
して比較器５６の非反転入力端子に接続される。更に、
オペアンプ８２の反転入力端子は抵抗８３を介して接地
される。

以上のような構成において、ドリフトや位置ずれを除去
した厚み電圧Ｖ　ｎ　（Ｌ）　、　Ｖ　Ｂ　（Ｒ）は、
各検出回路（Ｌ）、（Ｒ）の出力端に現われる。これに
より、オペアンプ８２の非反転入力端子電圧ＶＢ’は、
（Ｒａ　＋Ｖｎ　（Ｌ）　”ＲａｏＶＢ（Ｒ）　）／　
（Ｌｏ＋Ｒａ　＋）　　となる。

又、オペアンプ８２の出力電圧Ｖ、は、（Ｒ８３÷Ｒａ
４）Ｖｅ　’　／Ｒ８３となる。ここで、Ｒ８０＋Ｒ８
１＋　Ｒ１１３１Ｒ８４はそれぞれ抵抗８０．８１．８
３．８４の抵抗値である。ここで、Ｒａｏ＝Ｒａｇ、　
Ｒ８３＝Ｒ８４とすｈハＶａ　’　＝　（Ｖａ（Ｌ）＋
Ｖａ（Ｒ））　／２゜Ｖｃ　＝　２　Ｖａ　’　＝　（
Ｖｓ（Ｌ）＋Ｖａ（Ｒ））となる。即ち、判定回路に出
力される電圧は各検出回路（Ｒ）。

（Ｌ）の出力の総和となる。以後、判定回路１０３及び
基準値設定部１０４において、第１図で説明したのと同
様の処理を施すことにより搬送紙葉の枚数を判定するこ
とができる。

この実施例においては、即ち、紙葉の左右における検出
出力が加算されて、厚み判定が行なわれるので、例えば
第７図に示したテープ２８′の付着した紙葉２８の場合
、同図（ｆ）の破線に示す電圧■ｃをスライスレベルｖ
　ｓｔｔ’　を用い判定することになる。

これによって、実質的に紙葉の厚みの平均値を捕らえて
厚み判定を行なうことになり、テープ等がどこに付着し
ていてもほぼ同等のレベルでその検出が判定可能になる
利点を有している。即ち、テープの付着箇所によっては
、基準ローラと検知ローラとが平行に保持されなくなり
、検知ローラ両端の検知機構部は一方が過小に他方が過
大に厚みを検知してしまう。その場合にその検出出力信
号を平均化すれば、より真の厚さに近い出力信号が得ら
れる。

本発明の搬送紙葉厚み検知装置は以上の実施例に限定さ
れない。

例えば、先の実施例では紙葉の長さ方向に平行に長い基
準ローラと検知ローラを一対だけ設けたものを示したが
、複数の基準ローラと検知ローラを設け、それぞれに検
知機構部を設けてそれらの信号を処理するようにしても
差じ支えない。

（発明の効果） 以上の構成の本発明の搬送紙葉厚み検知装置は、紙葉の
複数箇所についてその厚みを検知するので、紙葉の一部
に厚みの異なる部分があってもそれを逃がさず検知する
ことができる。又、帯域フィルタ回路を用いて信号を処
理するので、温度変化等によるドリフトの影響を受けな
い。更に、複数の検出出力信号の最大値を捕らえた判定
を行なえば、検出感度を向上できる。又、複数の検出出
力信号を加算して判定を行なえば、検出のばらつきを抑
え安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る搬送紙葉厚み検知装置の信号処理
回路のブロック図、第２図及び第３図は本発明装置の機
構部分の斜視図とその分解斜視図、第４図は同装置の動
作を説明するための要部を示す図、第５図はその厚み検
知出力電圧と検出棒移動量との関係を表わすグラフ、第
６図は紙葉厚みのばらつきを示す確率分布図、第７図は
上記信号処理回路の各部の信号波形を示すタイムチャー
ト、第８図は本発明の装置の他の実施例を示す信号処理
回路のブロック図である。 ２・・・検知機構部、 ５・・・検知機構部の磁気抵抗素子、１７・・・検出棒
、４’ｌ、　　４２．　４６．　５１．　５３．　６１
・・・オペアンプ、 ５６・・・比較器、６５・・・制御部、７０・・・基準
値設定回路、１００・・・検出回路（Ｌ）、１０１・・
・検出回路（Ｒ）、 １０２・・・ＬＲ出力ＯＲ処理回路、 １０３・・・判定回路、１０４・・・基準値設定部、１
０５・・・加算回路。 特許出願人　沖電気工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、搬送される紙葉の複数箇所の厚みをそれぞれ検出し
   て電気信号に変換し厚み検出信号を得る複数の検知機構
   部と、 前記検知機構部ごとに設けられ、前記厚み検出信号を増
   幅する増幅回路と、この増幅回路の出力信号を受け入れ
   て前記厚み検出信号の変化量に対して十分大きい時定数
   でこれを通過させる帯域フィルタ回路とを有する検出回
   路と、 前記各検出回路の出力信号を受け入れて、それらのうち
   の最大値を示す出力信号を選択出力する処理回路と、 この処理回路の出力から前記紙葉の最大厚みを認識して
   その判定を行なう判定回路とを備えたことを特徴とする
   搬送紙葉厚み検出装置。 ２、搬送される紙葉の複数箇所の厚みをそれぞれ検出し
   て電気信号に変換し厚み検出信号を得る複数の検知機構
   部と、 前記検知機構部ごとに設けられ、前記厚み検出信号を増
   幅する増幅回路と、この増幅回路の出力信号を受け入れ
   て前記厚み検出信号の変化量に対して十分大きい時定数
   でこれを通過させる帯域フィルタ回路とを有する検出回
   路と、 前記各検出回路の出力信号を受け入れて、それらの加算
   値を出力する処理回路と、 この処理回路の出力から前記紙葉の平均厚みを認識して
   その判定を行なう判定回路とを備えたことを特徴とする
   搬送紙葉厚み検出装置。