JP2005010968A

JP2005010968A - Paper sheet identification device and bank bill handling device

Info

Publication number: JP2005010968A
Application number: JP2003172760A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshida; 吉田　　隆; Kenji Okuna; 健二奥名; Mitsunari Kano; 光成加納; Kazuji Yoshida; 和司吉田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: JP4431328B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a paper sheet identification device which has high resolution in the direction vertical to the paper sheet conveying direction with an electrostatic capacity detection sensor and is mountable on a bank bill handling device. <P>SOLUTION: In the paper sheet identification device, paper sheets 30 are guided between an upper/lower conveying guides 4 and 5 equipped with a gap, and the paper sheets 30 are pinched by upper conveying rollers 22 and 27 and a lower conveying roller and then conveyed. The electrodes 23 and 28 of the electrostatic capacity sensor are provided on a trapezoidal projection part at the same line position as the conveying rollers 23 and 27 of the upper/lower guides 4 and 5. Thus, detection sensitivity required for identifying the paper sheets to which a tape or paper is affixed and determining whether or not security threads introduced into the paper sheets, holograms or the like are authentic is obtained by making the gap between the electrodes of the electrostatic capacity sensor narrower than the gap between the conveying guides. In addition, the electrostatic capacity sensor is provided in the same line as the conveying rollers, and the occurrence of paper jam in the narrow gap is prevented by the large conveying force of the conveying rollers. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣、有価証券、切手及び小切手などに貼られたテープ、紙、シール等及びセキュリティスレッド、ホログラムを検出可能な紙葉類判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現金自動取引装置に備えられる紙幣取扱装置や自動販売機等のように紙幣を取り扱う装置では、テープ、紙等で変造された紙幣を検出することが重要であり、そのために紙幣判別装置が備えられている。
【０００３】
このような紙幣判別装置として特開平４−１０２００２号公報に記載のものがある。この公報に記載の「紙葉状体の厚み検出装置」は、回転体の電極と平板電極からなる静電容量検出部、又は、二つの回転体の電極からなる静電容量検出部の電極間に紙幣を通過させ電極間の静電容量の変化から紙幣の厚さを検出する。
【０００４】
また、特開２００１−２４０２７１号公報に記載のものがある。この公報に記載の「紙幣判別装置」は、多数の二枚の電極を対向させてライン状に配置し、電極間に紙幣を通過させ電極間の静電容量の変化からテープ等を検出し排除する。
【特許文献１】
特開平４−１０２００２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２４０２７１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平４−１０２００２号公報に記載の装置は、静電容量の変化から二枚以上重なった紙幣を検出するものであるが、テープ、紙等を貼った変造券の検出にも使用できると考えられる。しかしながら、特開平４−１０２００２号公報では、一般に流通している剛性の弱い紙幣、しわのある紙幣に対するジャム（紙詰まり）及び、検出精度について配慮がなされていない。すなわち、電極間は接触しているため剛性の弱い紙幣を挿入した場合、電極間の搬送抵抗により紙幣は挫屈しジャムが発生する。また、搬送抵抗を低くするために電極間の狭持力を弱くしておくと、しわのある紙幣は押し潰すことができないので紙幣が重なっていると誤検出する問題がある。
【０００６】
また、特開２００１−２４０２７１号公報に記載の装置は、電極間のギャップを狭くした場合の紙幣搬送時のジャム（紙詰まり）について配慮がなされていない。すなわち、静電容量の変化を大きくするためには、電極間のギャップを狭くすることが有効である。しかしながら、剛性の弱い紙幣、紙幣に折れ、しわ等がある場合、電極間のギャップが狭いと搬送抵抗が大きくなりジャムが発生する問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記の課題を解決することを目的とするものであり、大きな静電容量の変化が得られ、電極間でジャムが発生しない高感度、高信頼の紙葉類判別装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は搬送ガイドの隙間の中を搬送される紙葉類と、前記紙葉類を搬送する搬送手段と、前記搬送ガイドの途中に設けた静電容量検出手段とを備えた紙葉類判別装置において、前記搬送手段の前記紙葉類を狭持し搬送力を前記紙葉類に与える部分は前記搬送ガイドの隙間に露出し、前記静電容量検出手段の隙間を設けて対向する電極を前記搬送手段の前記紙葉類を狭持する位置で前記紙葉類搬送方向と直交する方向に配置したことにより達成される。
【０００９】
また上記目的は、前記搬送手段は、二つの回転体で前記紙葉類を狭持して搬送する手段であることにより達成される。
【００１０】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の対向する電極の隙間は、前記搬送ガイドの隙間より狭い隙間であることにより達成される。
【００１１】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の前記紙葉類の搬送方向と直交する方向から見た断面は、前記搬送手段の前記紙葉類を狭持する回転体の前記紙葉類の搬送方向と直交する方向から見た断面からはみださないように構成することにより達成される。
【００１２】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の内、少なくとも一方の電極は、搬送手段の回転体に形成されていることにより達成される。
【００１３】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の内、一方の電極面は、円弧状に形成されていることにより達成される。
【００１４】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の隙間の変位を検出する手段を設けたことにより達成される。
【００１５】
また、上記目的は、搬送ガイドの隙間の中を搬送される紙葉類と、前記紙葉類を搬送する搬送手段と、前記搬送ガイドの途中に設けた静電容量検出手段とを備えた紙葉類判別装置において、前記搬送手段の前記紙葉類を狭持し搬送力を前記紙葉類に与える部分は前記搬送ガイドの隙間に露出し、前記静電容量検出手段の隙間を設けて対向する電極を前記搬送手段の前記紙葉類を狭持する位置で前記紙葉類搬送方向と直交する方向に配置し、前記紙葉類が前記電極間を通過時に、前記電極間の隙間が前記紙葉類からの力を受けると隙間が広がる方向に移動するようにしたことにより達成される。
【００１６】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の移動する電極は、前記紙葉類から一定値以上の力が加わらないと移動しないように前記紙葉類を押付ける方向に押付力が与えられていることにより達成される。
【００１７】
また、上記目的は、前記搬送手段は、二つの回転体で前記紙葉類を狭持して搬送する手段であることにより達成される。
【００１８】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の対向する電極の隙間は、前記搬送ガイドの隙間より狭い隙間であることにより達成される。
【００１９】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の前記紙葉類の搬送方向と直交する方向から見た断面は、前記搬送手段の前記紙葉類を狭持する回転体の前記紙葉類の搬送方向と直交する方向から見た断面からはみださないように構成することにより達成される。
【００２０】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の内、少なくとも一方の電極は、搬送手段の回転体に形成されていることにより達成される。
【００２１】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の内、一方の電極面は、円弧状に形成されていることにより達成される。
【００２２】
また、上記目的は、前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の隙間の変位を検出する手段を設けたことにより達成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
まず一般的な紙葉類判別装置に用いられる紙幣判別装置を図２４で説明する。
図２４は、現金自動取引装置（ＡＴＭ）に用いられる紙幣取扱装置の概略構成図である。
図２４において、この紙幣取扱装置９０は、顧客との間で紙幣９６ａの入出金を行う入出金口９１と、出金に適さない紙幣を収納するリジェクトボックス９４と、紙幣９６ｂを収納又は放出する紙幣収納庫９５ａ、９５ｂ、９５ｃと、紙幣の状態を判別する紙幣判別装置９７と、入金される紙幣を一時的に保管する一時保管部９３と、これら各構成要素を結んで紙幣取扱装置９０で取扱われる紙幣を搬送する紙幣搬送路９２ａ、９２ｂとを備えて構成される。
【００２４】
次に、紙幣判別装置について説明する。
紙幣判別装置は、紙幣の絵柄を検出する画像センサと、紙幣の磁気パターンを検出する磁気センサと、紙幣の蛍光画像を検出する蛍光センサからなる紙幣の金種又は真偽を判定する真偽判定装置と、紙幣厚さセンサと、静電容量センサからなる。紙幣厚さセンサは、紙幣が二枚以上重なっている重送等を検出する。また、静電容量センサは、テープ、紙等で変造された紙幣を検出し、破れを修復した程度の紙幣であればリジェクトボックス９４に収納し、短冊状に切断した紙幣を繋ぎ合せたような変造券であれば入出金口９１に返却する。さらに、紙幣に埋め込まれたセキュリティスレッド、ホログラム等を検出し、紙幣の真偽を判定する真偽判定装置に用いる。
【００２５】
図１は、本実施例の紙幣判別装置を上側より見た図である。
図２は、その断面図である。
図１、図２において、上フレーム１ａ、１ｂと、下フレーム２ａ、２ｂと、下フレーム２ａ、２ｂに固定された横板３ａ、３ｂと、透明材からなり紙幣３０の搬送を案内するために一定の隙間を設け平行に配置された上フレーム１ａ、１ｂに固定された上搬送ガイド４、下フレーム２ａ、２ｂに固定された下搬送ガイド５からなる。
【００２６】
図２の上フレーム１は下フレーム２との間に設けた回転部５２により上下に開閉できる。上搬送ガイド４には、基準ローラ１０と上搬送ローラ９、１６、２２，２６を突出させるための窓８が設けられる。同様に、下搬送ガイド５には、基準ローラ１０に対向する位置に設けた検知ローラ３６と上搬送ローラ９、１６、２２，２６に対向する位置に設けた下搬送ローラ４０、４２，４４，４６を突出させるための窓（図示せず）が設けられる。
駆動ローラ軸６は、転がり軸受け７ａ、７ｂを介してフレーム１ａ、１ｂに取り付けられ、紙幣の厚さを検出するための基準ローラ１０ａ、１０ｂと紙幣を搬送するための上搬送ローラ９ａ乃至９ｄが設けられ回転駆動される。同様に、上搬送ローラ軸１４、２０、２５は、転がり軸受け１５ａ、１５ｂ、２１ａ、２１ｂ及び２６ａ、２６ｂを介してフレームフレーム１ａ、１ｂに取り付けられ、紙幣を搬送するための多数の上搬送ローラ１６、２２及び２７が設けられ回転駆動される。
【００２７】
厚さ検知センサ１１、１２は、横板３ａ取り付けられる。また、上搬送ガイド４、下搬送ガイド５には、紙幣の絵柄を検出する画像センサ２４ａ、２４ｂと、紙幣の磁気パターンを検出する磁気センサ１７と、紙幣の蛍光画像を検出する蛍光センサ１３ａ、１３ｂが設けられる。下搬送ローラ４０、４２，４４，４６の回転支持軸４９には、下搬送ローラ４０、４２，４４，４６を上搬送ローラ９、１６、２２，２６に押付けるためのばね４１、４３、４５、４７が設けられている。ばねは下搬送ガイド５に固定されたホルダ４８で支持されている。
厚さ検知センサ１１、１２は、転がり軸受けよりなる検知ローラ３６と、一端に検知ローラ３６を設け他端に変位を検出するスリットを設けたレバー３５と、レバー３５を回転支持する回転支持部３７と、検知ローラ３６を基準ローラ１０に押付けるためのばね３８と、スリットの変位を電気信号に変換する変位変換部３９で構成される。
【００２８】
また、本発明の静電容量センサは、紙幣に添付されたテープ、紙等を紙幣の全領域に亘り検出するように、紙幣の搬送方向と直交する方向に多数の静電容量センサをライン状に設ける。ここでは、上搬送ローラ２２及び２７、下搬送ローラ４４及び４６と同列の位置に設け、上搬送ガイド４に設けた印加電極５０、５１と下搬送ガイド５に設けた検出電極２８、２３で構成される。なお、搬送ローラの部分では、静電容量センサを設けることができないので、上搬送ローラ軸２５、２０の直下に設けた静電容量センサは、静電容量センサの設けられない部分を互いにカバーするように、配列される。また、検出電極２８と２３では、縦横の長さを変えることもできる。矢印２９は紙幣３０を両方向に搬送するところの搬送方向を示す。
【００２９】
図３は、本発明の静電容量センサ部を側面から見た断面図と搬送ガイド及び搬送ローラとの関係を示す図である。
図４は、静電容量センサ部を搬送方向から見た断面図と搬送ガイド及び搬送ローラとの関係を示す図である。
図３、図４において、上搬送ガイド４と下搬送ガイド５の上搬送ローラ２７及び下搬送ローラ４６と同列の位置に台形状の突起部５６、５５を設け、突起部５６、５５の紙幣と対向する面に印加電極５０、検出電極２８を設ける。また、検出電極２８の背面に図５に示す静電容量検出回路５７を設ける。また、図４に示すように、上搬送ローラ２７間に設けられた多数の検出電極２８は一定の面積の電極が一定の間隔で配列されている。印加電極５０は、一つの電極で複数の検出電極２８と対向するように構成されている。本構成では、印加電極１個に対して検出電極３個又は６個である。なお、一例として、搬送ローラの直径は２０ｍｍで幅は５ｍｍ、搬送ガイド間のギャップは２ｍｍ、突起部の電極間のギャップは１ｍｍである。また、電極面積は８ｍｍ×８ｍｍ、電極の配列の間隔は８．５ｍｍが好適であった。
【００３０】
なお、平行平板電極の紙がない場合の静電容量Ｃ_１は、Ｃ_１＝ε_１Ａ／ｄ（ここで、ε_１：空気の誘電率、Ａ：電極面積、ｄ：電極間のギャップ）で表せる。また、電極間に紙がある場合の静電容量Ｃ_２は、Ｃ_２＝Ａ／（ｔ／ε_２＋（ｄ−ｔ）／ε_１）（ここで、ε_２：紙の誘電率、ｔ：紙の厚さ）で表せる。電極間に紙がない場合の静電容量Ｃ_１と電極間に厚さが９０μｍの紙がある場合の静電容量Ｃ_２の変化率は、ｄ＝０．５ｍｍで１２％、ｄ＝１ｍｍで６％、ｄ＝１．５ｍｍで４％、ｄ＝２ｍｍで３％である。同様に、電極間に厚さが９０μｍの紙が１枚ある場合と２枚ある場合または厚さが５０μｍのテープがある場合の変化率は、ほぼ前述と同じ値になる。
【００３１】
このように本実施例によれば、静電容量センサを構成する電極を紙幣を搬送する搬送ローラと同列の位置に配置することにより、電極間のギャップを搬送ガイドのギャップより狭めた場合でも、搬送抵抗より搬送ローラによる搬送力が大きいので、ジャムを生ずることなく紙幣を搬送できる効果がある。また、本発明では、電極間のギャップを狭くできるのでテープ等を貼った紙幣との静電容量の変化を大きくでき検出感度の向上に効果がある。また、搬送ローラで紙幣が狭持されるので、電極間で紙幣の上下の位置変動がなくなる。よって、静電容量の変動がなくなり検出精度の向上に効果がある。
【００３２】
図５は、静電容量を検出する静電容量検出回路図である。
図６は、その信号波形を示す図である。
図５、図６において、この静電容量検出回路は、三角波発生部６１で発生させた図６に示す三角波６２を図１乃至図４で説明した静電容量センサ６５の印加電極５０に印加する。検出電極２８の出力信号は、エミッタフォロワ回路に接続され図６に示す三角波を微分した電圧信号７６に変換される。エミッタフォロワ回路は、トランジスタ７２と、ベース・エミッタ間にバイアス電流を流すための抵抗６８、６９、７０と、過電圧保護のためのダイオード７１と、エミッタ抵抗７３と、エミッタ電圧の変化分を取り出すコンデンサ７５で構成される。また、図６の電圧信号７６の電圧振幅７９が静電容量に比例した微分電圧値を示す。符号６０、６７は供給電圧、７４は供給電圧のグランド側を示す。
【００３３】
また、電圧信号７６の立上りが過渡応答を示すのは、検出電極２８とエミッタ抵抗までの浮遊容量の影響によるものである。この浮遊容量と紙幣による静電容量Ｃ_１とは直列接続の状態となるため、この浮遊容量が大きいと紙幣及びテープによる静電容量の変化率が大幅に低下する問題がある。この浮遊容量としては、信号線６６の長さの影響が一番大きい。その他、ダイオード端子間容量、トランジスタ端子間容量が影響する。そのため、本発明では、検出電極２８の背面に静電容量検出回路５７を設けて信号線６６の長さを極力短くした。
【００３４】
このように本発明によれば、静電容量センサの電極の背面に静電容量検出回路を設けたので、浮遊容量の影響がなくなり検出感度の向上に効果がある。
【００３５】
図７は、テープ、紙等を貼った紙幣を判定する判定処理の構成を示す図である。
図７において、静電容量センサ６５ａ乃至６５ｎと、この静電容量センサ６５の静電容量を検出する静電容量検出回路５７ａ乃至５７ｎと、この静電容量検出回路５７の出力信号を取り込む判定処理部８０と、紙幣の搬送路における搬送姿勢を検出する画像センサ２４と、判定処理部８０の判定結果の出力信号である回収か循環させるかの制御信号８１からなる。
【００３６】
判定処理部８０は、画像センサ２４の信号から紙幣が静電容量センサを通過した通過位置を算出する。この紙幣の通過位置は、紙幣の長手方向の二つのコーナーの座標を測定することにより求められる。二つの座標を（ｘ_１、ｙ_１）、（ｘ_２、ｙ_２）、また、ｎ個の静電容量センサ６５のｘ座標の位置をｘ_０からｘ_ｎとすれば、ｎ個の静電容量センサ６５に対する紙幣の通過位置は幾何学的に求められる。そして、検出した静電容量センサの信号と、あらかじめ記憶してある紙幣の通過位置における紙幣厚さ基準値および紙幣厚さパターンからテープや紙等が貼られた紙幣かを判別し、回収か循環させるかの制御信号８１を出力する。さらに、紙幣が二枚以上重なっている重送か、欠損した紙幣か、折れている紙幣等を判別し、回収か循環させるかの制御信号８５を出力することもできる。また、セキュリティスレッド、ホログラム等を判別し、真偽判定をすることもできる。
【００３７】
図８は、紙幣に貼られたテープと静電容量センサの静電容量検出信号の関係を示す図である。
図８において、紙幣１００は、凹版印刷された厚みの厚い金種文字部１０１と、厚みの厚い透かし部１０３と、厚みの薄い絵柄の無い部位１０５等からなる。この紙幣１００には、テープ１０２、１０４が貼られている。また、静電容量センサの検出電極２８と搬送ローラ２７の位置を示す。また、紙幣１００が静電容量センサの検出電極２８を通過した位置を矢印１０６で示す。また、その時の静電容量センサの静電容量検出信号１１０を横軸を時間、縦軸を電圧で示す。また、あらかじめ記憶してある厚さ基準値１１３、紙幣が１枚の時の静電容量検出レベル１１２、テープが貼られた紙幣の静電容量検出レベル１１１を示す。
【００３８】
このように、静電容量検出信号１１０は、静電容量センサの電極面積と紙幣の厚さ及びテープ等の誘電率に比例して変化する。紙幣が検出電極２８に進入した時点するより進入した面積に比例して静電容量検出信号１１０は増加する。同様に、テープ１０２が進入すると進入した面積に比例して静電容量検出信号１１０は増加する。検出電極２８をテープ１０２が通り抜け始めた時点より静電容量検出信号１１０は通過面積に比例して減少する。透かし部１０３では、紙幣の厚さが厚いので静電容量検出信号１１０は多少増加する。テープ１０４では、透かし部１０３とテープの厚さにより静電容量検出信号１１０は大きく増加する。そして、検出電極２８を紙幣１００が通り抜け始めると静電容量検出信号１１０は通過面積に比例して減少する。
【００３９】
したがって、あらかじめ記憶してある紙幣の通過位置における紙幣厚さ基準値１１２は、紙幣の通過位置ごとに紙幣の厚さと検出電極の通過面積を考慮して設定される。すなわち、紙幣の厚みが厚いところでは、紙幣厚さ基準値１１２を高いレベルにし、紙幣の厚みが薄いところでは、低いレベルに設定する。また、厚みが変化するところでは、検出電極の通過面積に比例して徐々に最終厚さになるように設定する。
【００４０】
図９は、テープの貼られてある位置を判別するテープ判別信号を示す図である。
図９において、テープ判別信号１１５は、図８の静電容量検出信号１１０と厚さ基準値１１２とを比較し、静電容量検出信号１１０が大きいところをテープが貼ってあるとして論理レベル１の判別信号１１６、１１７を出力する。また、静電容量検出信号１１０が小さいところは、論理レベル０を出力する。
【００４１】
これにより、図７の判定処理部８０は、紙幣に修復のためのテープが貼られていると判定し、リジェクトボックスへ回収する制御信号を出力する。
【００４２】
このように本発明によれば、静電容量センサを通過した紙幣の通過位置を検出し、この通過位置に対応した紙幣厚さ基準値と静電容量センサの検出信号と比較するので、紙幣の厚さの変動による誤判定をなくす効果がある。
【００４３】
図１０は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
図１０において、図３で説明した構成において、上搬送ガイド４と下搬送ガイド５に設けた台形状の突起部５６、５５及び印加電極５０と検出電極２８を上搬送ローラ２７と下搬送ローラ４６のローラ径の内側に位置するように構成した。なお、本発明は、両方向搬送の場合の構成であるが、片方向搬送の場合には、紙幣進入方向の台形状の突起部５６、５５及び印加電極５０と検出電極２８のみ上搬送ローラ２７と下搬送ローラ４６のローラ径の内側に位置するように構成することもできる。
【００４４】
このように本発明によれば、搬送ガイドのギャップよりギャップの狭い電極部が搬送ローラ径の内側にあるため、搬送されてきた紙幣は、最初に搬送ローラに当たるので、搬送ローラの大きな搬送力により搬送抵抗の大きい電極部の狭いギャップをジャムを起こさずに通過させることができる効果がある。
【００４５】
図１１は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
図１１において、上搬送ガイド４と下搬送ガイド５に設けた台形状の突起部１２６、１２８と、突起部１２６、１２８の紙幣と対向する面に印加電極１２７、検出電極１２９を設ける。台形状の突起部１２６、１２８の搬送方向の両側に紙幣を搬送ベルト１２５ａ、１２５ｂで狭持して搬送するための駆動ローラ１２０と、駆動ローラ軸１２１と、従動ローラ１２２と、回転支持軸１２３と、駆動ローラ１２０に従動ローラ１２２を押付けるためのばね１２４と、ばね１２４を支持するホルダ１２５で構成される。なお、このベルト搬送部と静電容量センサの配置は図４と同じ構成である。
【００４６】
このように本発明によれば、ベルトで紙幣を狭持して搬送するので搬送ガイドよりもギャップの狭い電極間において、搬送抵抗より大きい搬送力で搬送されるのでジャムを生じることなく搬送できる効果がある。
【００４７】
図１２は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
図１３は、図１２の搬送方向から見た断面図である。
図１２、図１３において、図３で説明した構成において、上搬送ガイド４をくり抜き台形状の突起部５６に設けた印加電極５０を上下に移動するように構成した。突起部５６は、ばね１３５と、ばねを支持する支持材１３６で下搬送ローラ４６の方向に押付けられている。なお、図１３に示すように、ばね１３５で印加電極５０を二箇所で押付け、浮き上がり量のバランスをとるように構成している。また、図３と同様に挿入された紙幣は、上搬送ローラ２７と下搬送ローラ４６とで狭持され搬送力が与えられる。なお、図１２の構成は、図１０、図１１の構成においても適用できる。また、図１０、図１１、図１２の構成において、搬送ローラ又は搬送ベルトを無くすことができる。この場合には、静電容量センサを１列に配置する。
【００４８】
また、折れ、しわの紙幣が挿入された時に発生する力では電極が移動せず、それより大きいジャムが起こりそうな力が発生した時に電極が動くように、ばね１３５の押付力を選定しておけば、テープ、紙が貼られた折れ、しわのある紙幣を検出できる。この押付け力は、紙幣長手方向の長さに対して１ｇｆ／ｍｍ程度が良い。
【００４９】
このように本発明によれば、紙幣が電極間に挿入されると電極を設けた突起部は上方向に移動し搬送抵抗がなくなるように作用する。さらに、搬送ローラにより搬送力が与えられるので、剛性の弱い紙幣、折れ、しわのある紙幣等でのジャムの発生をなくす効果がある。また、ばね１３５の押付力を折れ、しわの紙幣で発生する力では電極が移動しないようにしておけば、テープ、紙が貼られた折れ、しわのある紙幣まで正確に検出できる効果がある。また、ジャムの発生がないので電極間のギャップは、零又は零に近づけられるので検出感度を大幅に向上できる効果がある。
【００５０】
図１４は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
図１５は、搬送方向から見た断面図である。
図１４、図１５において、搬送ガイド４、５の間に紙幣を搬送する。静電容量センサの印加電極１７１をローラ１７０の円筒面に設ける。そして、印加電極１７１を設けたローラ１７０を上下方向に移動できるようにした。駆動ローラ軸２５には、印加電極１７１を設けたローラ１７０と、紙幣を搬送する駆動ローラ２７と、印加電極１７１に回転信号供給部１７５の静止側の固定板１７６より電圧を供給するための回転側の回転板１７７を設ける。なお、回転板１７７と印加電極１７０は、駆動ローラ軸２５からは電気的に絶縁されている。また、駆動ローラ軸２５は、上フレーム１に転がり軸受け２６を介して取り付ける。そして、上下方向に移動できるように上フレーム１と転がり軸受け２６の取付け部は、上下方向に隙間を設ける。また、ばね１７２で転がり軸受け２６を介して搬送ローラ１７４の方向に押付ける。検出電極２８は、下搬送ガイド５の突起部５５に設ける。搬送ローラ軸１７３に搬送ローラ１７４を設け、転がり軸受け１７８を介して下フレーム２に取り付ける構成とする。ここでは、回転信号供給部１７５にコンデンサ結合を用いたが、スリップリングを用いる構成もある。
【００５１】
なお、図１４、図１５の構成において、印加電極１７１を上下に移動しない構成にしても良い。また、印加電極１７１を上下に移動できる構成とし、駆動ローラと搬送ローラがない構成にしても良い。
【００５２】
図１６は、図１４の構成における静電容量検出回路の一実施例を示す図である。
図１６において、図５で説明した構成において、静電容量センサ１８０の回転する印加電極１７１に三角波電圧６２を供給するための回転信号供給部１７５を設けたものである。回転信号供給部１７５は静止側の固定板１７６と、回転側の回転板１７７で構成される。回転板１７７の出力は配線１８１により印加電極１７１に接続される。なお、固定板１７６の回転板との対向面は、回転板１７７からはずれないように構成し回転変動ノイズをなくすようにする。
【００５３】
このように本発明によれば、紙幣が電極間に挿入されると回転する電極は上方向に移動し搬送抵抗がなくなるように作用する。さらに、電極が回転するので、挿入してきた紙幣に搬送力を与えることができるので、折れ、しわのある紙幣等でのジャムの発生をなくす効果がある。また、ジャムの発生がないので電極間のギャップは、零又は零に近づけられるので検出感度を大幅に向上できる効果がある。
【００５４】
図１７は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
図１７において、図１２で説明した構成において、下搬送ガイド５の突起部５５設けた検出電極２８を円弧状にしたものである。円弧状の検出電極は、突起部５５を円弧状に形成し、メッキ等で電極を形成する。
【００５５】
このように本発明によれば、紙幣が円弧状の電極間に挿入されると回転する電極は上方向に移動し搬送抵抗がなくなるように作用する。さらに、電極が回転するので、挿入してきた紙幣に搬送力を与えることができるので、折れ、しわのある紙幣等でのジャムの発生をなくす効果がある。また、対向する電極の円弧部分では一定のギャップが一定の長さ得られるので、検出感度の向上と検出ばらつきをなくす効果がある。また、ジャムの発生がないので電極間のギャップは、零又は零に近づけられるので検出感度を大幅に向上できる効果がある。
【００５６】
図１８は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
図１９は、搬送方向から見た断面図である。
図１８、図１９において、図１４で説明した構成において、駆動ローラ軸２５の駆動ローラと搬送ローラ軸１７３の搬送ローラをなくした構成にする。そして、搬送ローラ軸１７３にローラ１８６を設け、検出電極１８７をローラ１８６の円筒面に設けたものである。また、搬送ローラ軸１７３には、検出電極１８７の信号を取り出すために回転信号取り出し部１９５の回転側の回転板１９７を設ける。なお、回転板１９７と検出電極１８７は、搬送ローラ軸１７３からは電気的に絶縁されている。回転信号取り出し部１９５は、静止側の固定板１９６と回転側の回転板１９５よりなる。複数の検出電極１８７からの信号の取り出しは複数の回転信号取り出し部１９５と回転板１９７を設けてもよいし、回転板１９７を電気的に絶縁された複数のエリアに分割して各エリアに検出電極１８７の信号を接続して時分割で取り出すこともできる。
【００５７】
図２０は、図１８の構成における静電容量検出回路の一実施例を示す図である。
図２０において、図１６で説明した構成において、静電容量センサ１８０の回転する検出電極１８７から信号をエミッタフォロワ回路に接続するための回転信号取り出し部１９５を設けたものである。回転信号取り出し部１９５は静止側の固定板１９６と、回転側の回転板１９７で構成される。検出電極１８７の信号は配線２００によって回転板１９７に接続される。なお、固定板１９６の回転板との対向面は、回転板１９７からはずれないように構成し回転変動ノイズをなくすようにする。
【００５８】
このように本発明によれば、紙幣が電極間に挿入されると回転する電極は上方向に移動し搬送抵抗がなくなるように作用する。さらに、両方の電極が回転するので、挿入してきた紙幣に搬送力を与えることができるので、折れ、しわのある紙幣等でのジャムの発生をなくす効果がある。また、ジャムの発生がないので電極間のギャップは、零又は零に近づけられるので検出感度を大幅に向上できる効果がある。
【００５９】
図２１は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
図２１において、図１８で説明した構成において、印加電極２０６を変形が可能な軟質材のローラ２０５の円筒面に設けたものである。軟質材としては柔らかいゴム等が使用できる。なお、図２１の構成において、駆動ローラ軸２５を上下に移動しない構成にすることもできる。また、図２１の構成は、図１４、図１６の構成に適用できる。
【００６０】
このように本発明によれば、紙幣が電極間に挿入されると軟質材のローラは変形し電極は上方向に移動し搬送抵抗がなくなるように作用する。さらに、両方の電極が回転するので、挿入してきた紙幣に搬送力を与えることができるので、折れ、しわのある紙幣等でのジャムの発生をなくす効果がある。また、軟質材に形成した電極は円弧状に変形するので対向する電極との円弧部分では一定のギャップが一定の長さ得られるので、検出感度の向上と検出ばらつきをなくす効果がある。また、ジャムの発生がないので電極間のギャップは、零又は零に近づけられるので検出感度を大幅に向上できる効果がある。
【００６１】
図２２は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
図２２において、図１２で説明した構成において、上下に移動する印加電極２７の変位を変位センサ２１０で検出するようにしたものである。なお、図２２の構成は、図１４、図１７、図１８、図２１の構成に適用できる。
【００６２】
このように本発明によれば、静電容量の検出値は電極間のギャップに反比例することから、印加電極２７の変位を検出することにより電極間のギャップを一定にした場合の静電容量の検出値を演算により求めることができる効果がある。また、多数の静電容量センサ間で電極間のギャップにばらつきがあった場合、演算によりギャップを一定した検出値に補正できる効果がある。
【００６３】
図２３は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
図２３において、図３で説明した構成において、下搬送ガイド５が搬送ローラ４６から受ける振動を検出する変位センサ２１５を設けたものである。なお、図２３の構成は、図１０、図１１、図１２の構成に適用できる。
【００６４】
このように本発明によれば、電極間のキャップ変動を検出することにより電極間のギャップを一定にした静電容量の検出値を演算により求めることができる効果がある。
【００６５】
図２４は、本実施例の紙幣判定装置を用いた現金自動取扱装置の一実施例を示す図である。
図２４において、現金自動取扱装置に搭載される紙幣取扱装置９０は、現金預け入れ時に供給された紙幣９６ａを収納するための紙幣の分離と現金払い出し時に利用者が指定した金額を払い出すための紙幣供給受取機構９１と、紙幣搬送路９２ａ、９２ｂと、紙幣の絵柄を検出する画像センサと、紙幣の磁気パターンを検出する磁気センサと、紙幣の蛍光画像を検出する蛍光センサからなる紙幣の金種又は真偽を判定する真偽判定装置と、紙幣が二枚以上重なっている重送等を検出する紙幣厚さセンサと、テープ、紙等で変造された紙幣を検出する静電容量センサと、さらに、静電容量センサで紙幣に埋め込まれたセキュリティスレッド、ホログラム等を検出し、紙幣の真偽を判定する真偽判定装置するようにした本発明の紙幣判定装置９７と、紙幣の収納時と払い出し時に一時的に紙幣を蓄積しておく一時スタッカ９３と、機械処理ができない紙幣を収納するための紙幣回収箱９４と、金種別に紙幣９６ｂを収納し払い出すための金種収納箱９５ａ、９５ｂ、９５ｃと、で構成される。
【００６６】
次に、図２４の動作について説明する。現金預け入れ時は紙幣供給受取機構９１に供給された紙幣９６ａは一枚づつ分離され搬送路９２ａに供給される。紙幣鑑別部９７において紙幣が真券であるか偽券であるかを鑑別し、また、紙幣が一枚か二枚以上かを判別する。紙幣が真券であり一枚及び折れ券の場合は一時スタッカ９３に蓄積され取引金額を表示する。一方、供給した紙幣に問題がある場合は供給した全ての紙幣は紙幣供給受取機構９１に戻される。取引が成立した場合は再び紙幣判定装置９７を通り紙幣が一枚か二枚以上かをチェックしてそれぞれの金種収納箱９５に収納する。現金払い出し時には金種収納箱９５の紙幣９６ｂを一枚づつ分離し搬送路９２ｂに供給する。紙幣判定装置９７において紙幣が一枚か二枚以上かを判別する。紙幣が一枚の場合は紙幣供給受取機構９１に払い出される。二枚以上及び折れ券の場合は一時スタッカに蓄積され、その後、紙幣回収箱９４に収納される。なお、紙幣判定装置９７は往復どちらの方向から紙幣が搬送されても鑑別可能なように構成されている。
【００６７】
このように本実施例によれば、本発明の小型の紙幣判定装置と紙幣搬送路を往復搬送路で構成したことにより設置面積を小さくでき装置の小型化に効果がある。また、搬送路を短くできるため預け入れ及び払い出しの時間を短縮できる効果がある。
【００６８】
これまでの説明では現金自動取扱装置に使用する紙幣判定装置について述べたが、自動販売機の紙幣判定装置にも適用できる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、静電容量検出センサで紙葉類の搬送方向に直交する方向に高い分解能を有し、紙幣取扱装置に搭載可能な紙葉類判別装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の静電容量センサを搭載した紙幣判別装置の一実施例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の図１の紙幣判別装置を側面から見た断面図である。
【図３】図３は、本発明の図１の静電容量センサ部を側面から見た断面図である。
【図４】図４は、本発明の図１の静電容量センサ部を搬送方向から見た断面図である。
【図５】図５は、本発明の静電容量センサの静電容量検出回路構成図である。
【図６】図６は、本発明の静電容量検出回路の印加電圧波形と静電容量検出波形を示す図である。
【図７】図７は、本発明の静電容量センサによる判定処理の構成図である。
【図８】図８は、本発明のテープを貼った紙幣と静電容量検出波形の関係を示す図である。
【図９】図９は、本発明の静電容量センサによるテープを貼った紙幣の判別波形を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の静電容量センサの他の一実施例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
【図１３】図１３は、図１２の静電容量センサを搬送方向から見た断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の静電容量センサを搬送方向から見た断面図である。
【図１６】図１６は、図１４の静電容量センサの静電容量検出回路構成図である。
【図１７】図１７は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
【図１９】図１９は、図１８の静電容量センサを搬送方向から見た断面図である。
【図２０】図２０は、図１８の静電容量センサの静電容量検出回路構成図である。
【図２１】図２１は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の他の実施例を備えた静電容量センサを示す図である。
【図２４】図２４は、一般的な紙幣判別装置を用いた現金自動取扱装置の構成図である。
【符号の説明】
１…上フレーム、２…下フレーム、３…横板、４…上搬送ガイド、５…下搬送ガイド、６、１４、２０、２５…駆動ローラ軸、７、１５、２１、２６…転がり軸受け、８…窓、９、１６、２２、２７…上搬送ローラ、１０…基準ローラ、１１、１２…厚さ検出センサ、１３…蛍光センサ、１７…磁気センサ、２３…静電容量センサの検出電極、２４…画像センサ、２８…静電容量センサの検出電極、２９…紙幣搬送方向、３０…紙幣。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper sheet discriminating apparatus capable of detecting a tape, paper, a seal, etc., a security thread, and a hologram affixed to banknotes, securities, stamps and checks.
[0002]
[Prior art]
In an apparatus that handles banknotes such as a banknote handling apparatus or a vending machine provided in an automatic teller machine, it is important to detect banknotes that have been altered with tape, paper, etc. ing.
[0003]
There exists a thing as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 4-102002 as such a banknote discrimination | determination apparatus. The “sheet thickness detecting device” described in this publication is a capacitance detecting unit composed of an electrode of a rotating body and a plate electrode, or between electrodes of a capacitance detecting unit composed of two rotating body electrodes. The bill is passed, and the thickness of the bill is detected from the change in capacitance between the electrodes.
[0004]
Moreover, there exists a thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-240271. The “Bill Discrimination Device” described in this publication arranges a large number of two electrodes facing each other, arranges them in a line, detects the tape etc. from the change in capacitance between the electrodes by passing the bill between the electrodes, and eliminates it To do.
[Patent Document 1]
JP-A-4-102002
[Patent Document 2]
JP 2001-240271 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-102002 detects banknotes stacked two or more from the change in capacitance, but is considered to be usable for detecting a modified ticket with tape, paper, etc. It is done. However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-102002 does not give consideration to jams (paper jams) and detection accuracy with respect to banknotes that are generally distributed with low rigidity, wrinkled banknotes. That is, since the electrodes are in contact with each other, when a banknote having low rigidity is inserted, the banknote is bent due to the conveyance resistance between the electrodes, and a jam occurs. In addition, if the pinching force between the electrodes is weakened in order to reduce the conveyance resistance, wrinkled banknotes cannot be crushed, and there is a problem of erroneously detecting that the banknotes are overlapping.
[0006]
In addition, in the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-240271, no consideration is given to jamming (paper jam) during bill conveyance when the gap between the electrodes is narrowed. That is, in order to increase the capacitance change, it is effective to narrow the gap between the electrodes. However, when the banknotes with weak rigidity, the banknotes are folded, wrinkles, etc., there is a problem that if the gap between the electrodes is narrow, the conveyance resistance increases and jamming occurs.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above-described problem, and a highly sensitive and highly reliable paper sheet discriminating apparatus which can obtain a large change in capacitance and does not cause jam between electrodes. It is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The purpose is to determine a paper sheet comprising a paper sheet transported in a gap of the transport guide, a transport means for transporting the paper sheet, and a capacitance detecting means provided in the middle of the transport guide. In the apparatus, a portion of the conveying means that sandwiches the paper sheet and imparts a conveying force to the paper sheet is exposed in the gap of the conveying guide, and a gap between the capacitance detecting means is provided to face the opposing electrode. This is achieved by arranging in a direction orthogonal to the paper sheet transport direction at a position where the paper sheet is sandwiched by the transport means.
[0009]
Also, the above object is achieved by the means for conveying the paper sheet while holding the paper sheet with two rotating bodies.
[0010]
Further, the above object is achieved by the gap between the opposing electrodes of the capacitance detecting means being narrower than the gap of the transport guide.
[0011]
In addition, the above-mentioned object is that the cross section of the capacitance detection unit viewed from the direction orthogonal to the conveyance direction of the paper sheet is that of the rotary sheet holding the paper sheet of the conveyance unit. This is achieved by configuring so as not to protrude from a cross section viewed from a direction orthogonal to the transport direction.
[0012]
Further, the above object is achieved by forming at least one of the opposing electrodes of the capacitance detecting means on the rotating body of the conveying means.
[0013]
Further, the above object is achieved by forming one of the two opposing electrodes of the capacitance detecting means in an arc shape.
[0014]
The above object is achieved by providing means for detecting the displacement of the gap between the two electrodes facing each other of the capacitance detecting means.
[0015]
Also, the object is to provide a paper sheet that is transported through a gap in the transport guide, a transport means that transports the paper sheet, and a capacitance detection means provided in the middle of the transport guide. In the leaf discriminating apparatus, a portion of the transport unit that holds the paper sheet and applies a transport force to the paper sheet is exposed in a clearance of the transport guide, and is provided with a clearance of the capacitance detection unit. An electrode to be disposed in a direction perpendicular to the paper sheet transport direction at a position where the paper sheet of the transport means is sandwiched, and when the paper sheet passes between the electrodes, a gap between the electrodes is This is achieved by moving in the direction in which the gap widens when receiving a force from the paper.
[0016]
Further, the above object is that the moving electrode of the capacitance detecting means is given a pressing force in the direction of pressing the paper sheet so as not to move unless a force of a certain value or more is applied from the paper sheet. Is achieved.
[0017]
Further, the above object is achieved by the transporting means being a means for transporting the paper sheets by sandwiching them with two rotating bodies.
[0018]
Further, the above object is achieved by the gap between the opposing electrodes of the capacitance detecting means being narrower than the gap of the transport guide.
[0019]
In addition, the above-mentioned object is that the cross section of the capacitance detection unit viewed from the direction orthogonal to the conveyance direction of the paper sheet is that of the rotary sheet holding the paper sheet of the conveyance unit. This is achieved by configuring so as not to protrude from a cross section viewed from a direction orthogonal to the transport direction.
[0020]
Further, the above object is achieved by forming at least one of the opposing electrodes of the capacitance detecting means on the rotating body of the conveying means.
[0021]
Further, the above object is achieved by forming one of the two opposing electrodes of the capacitance detecting means in an arc shape.
[0022]
The above object is achieved by providing means for detecting the displacement of the gap between the two electrodes facing each other of the capacitance detecting means.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, a banknote discriminating apparatus used in a general paper sheet discriminating apparatus will be described with reference to FIG.
FIG. 24 is a schematic configuration diagram of a banknote handling device used in an automatic teller machine (ATM).
In FIG. 24, this banknote handling apparatus 90 stores or discharges a deposit / withdrawal port 91 for depositing / withdrawing a banknote 96a with a customer, a reject box 94 for storing a banknote unsuitable for withdrawal, and a banknote 96b. The bill storage devices 95a, 95b, and 95c, the bill discriminating device 97 that discriminates the state of bills, the temporary storage unit 93 that temporarily stores deposited bills, and the bill handling device 90 that connects these components. It is provided with banknote conveyance paths 92a and 92b for conveying banknotes to be handled.
[0024]
Next, a bill discriminating device will be described.
The banknote discriminating apparatus determines whether the denomination or authenticity of the banknote consists of an image sensor that detects the pattern of the banknote, a magnetic sensor that detects the magnetic pattern of the banknote, and a fluorescence sensor that detects a fluorescent image of the banknote. It consists of a device, a bill thickness sensor, and a capacitance sensor. The banknote thickness sensor detects double feed or the like in which two or more banknotes overlap. In addition, the capacitance sensor detects banknotes that have been altered with tape, paper, etc., and if the banknotes have been repaired torn, they are stored in the reject box 94, and the banknotes cut into strips are joined together. If it is a modified ticket, it is returned to the deposit / withdrawal port 91. Furthermore, the security thread embedded in the banknote, a hologram, etc. are detected, and it uses for the authenticity determination apparatus which determines the authenticity of a banknote.
[0025]
FIG. 1 is a view of the banknote discriminating apparatus of this embodiment as viewed from above.
FIG. 2 is a sectional view thereof.
In FIG. 1 and FIG. 2, in order to guide conveyance of the banknote 30 which consists of upper frame 1a, 1b, lower frame 2a, 2b, horizontal board 3a, 3b fixed to lower frame 2a, 2b, and a transparent material. The upper conveyance guide 4 is fixed to the upper frames 1a and 1b arranged in parallel with a certain gap, and the lower conveyance guide 5 is fixed to the lower frames 2a and 2b.
[0026]
The upper frame 1 in FIG. 2 can be opened and closed by a rotating part 52 provided between the upper frame 1 and the lower frame 2. The upper conveyance guide 4 is provided with a window 8 for projecting the reference roller 10 and the upper conveyance rollers 9, 16, 22, and 26. Similarly, the lower conveyance guide 5 includes a detection roller 36 provided at a position facing the reference roller 10 and lower conveyance rollers 40, 42, 44, provided at positions opposed to the upper conveyance rollers 9, 16, 22, 26. A window (not shown) for projecting 46 is provided.
The drive roller shaft 6 is attached to the frames 1a and 1b via rolling bearings 7a and 7b, and includes reference rollers 10a and 10b for detecting the thickness of the bills and upper transport rollers 9a to 9d for transporting the bills. It is provided and rotated. Similarly, the upper conveyance roller shafts 14, 20, 25 are attached to the frame frames 1a, 1b via rolling bearings 15a, 15b, 21a, 21b and 26a, 26b, and are a large number of upper conveyance rollers for conveying banknotes. 16, 22 and 27 are provided and driven to rotate.
[0027]
The thickness detection sensors 11 and 12 are attached to the horizontal plate 3a. Further, the upper conveyance guide 4 and the lower conveyance guide 5 include image sensors 24a and 24b for detecting the pattern of the banknote, a magnetic sensor 17 for detecting the magnetic pattern of the banknote, and a fluorescence sensor 13a for detecting the fluorescence image of the banknote. 13b is provided. On the rotation support shaft 49 of the lower transport rollers 40, 42, 44, 46, springs 41, 43, 45 for pressing the lower transport rollers 40, 42, 44, 46 against the upper transport rollers 9, 16, 22, 26 are provided. , 47 are provided. The spring is supported by a holder 48 fixed to the lower conveyance guide 5.
The thickness detection sensors 11 and 12 include a detection roller 36 formed of a rolling bearing, a lever 35 provided with a detection roller 36 at one end and a slit for detecting displacement at the other end, and a rotation support portion 37 that rotatably supports the lever 35. And a spring 38 for pressing the detection roller 36 against the reference roller 10 and a displacement converter 39 for converting the displacement of the slit into an electric signal.
[0028]
In addition, the electrostatic capacity sensor of the present invention includes a large number of electrostatic capacity sensors in a line shape in a direction orthogonal to the banknote transport direction so as to detect tape, paper, etc. attached to the banknote over the entire area of the banknote. Provided. Here, it is provided with the application electrodes 50 and 51 provided on the upper conveyance guide 4 and the detection electrodes 28 and 23 provided on the lower conveyance guide 5 provided at the same position as the upper conveyance rollers 22 and 27 and the lower conveyance rollers 44 and 46. Is done. In addition, since the electrostatic capacity sensor cannot be provided in the transport roller portion, the electrostatic capacity sensor provided immediately below the upper transport roller shafts 25 and 20 covers the portions where the electrostatic capacity sensor is not provided. So that it is arranged. In addition, the vertical and horizontal lengths of the detection electrodes 28 and 23 can be changed. An arrow 29 indicates a conveyance direction where the banknote 30 is conveyed in both directions.
[0029]
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a cross-sectional view of the capacitance sensor portion of the present invention as viewed from the side, a conveyance guide, and a conveyance roller.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a cross-sectional view of the capacitance sensor unit viewed from the transport direction, a transport guide, and transport rollers.
3 and 4, trapezoidal projections 56 and 55 are provided at the same position as the upper conveyance roller 27 and the lower conveyance roller 46 of the upper conveyance guide 4 and the lower conveyance guide 5. The application electrode 50 and the detection electrode 28 are provided on the opposing surfaces. Further, a capacitance detection circuit 57 shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4, a large number of detection electrodes 28 provided between the upper conveying rollers 27 are arranged with electrodes having a constant area at regular intervals. The application electrode 50 is configured so as to face the plurality of detection electrodes 28 with one electrode. In this configuration, there are three or six detection electrodes for one application electrode. As an example, the diameter of the conveyance roller is 20 mm, the width is 5 mm, the gap between the conveyance guides is 2 mm, and the gap between the electrodes of the protrusion is 1 mm. The electrode area was preferably 8 mm × 8 mm, and the electrode arrangement interval was preferably 8.5 mm.
[0030]
Capacitance C when there is no parallel plate electrode paper ₁ Is C ₁ = Ε ₁ A / d (where ε ₁ : Dielectric constant of air, A: electrode area, d: gap between electrodes). Also, the capacitance C when there is paper between the electrodes ₂ Is C ₂ = A / (t / ε ₂ + (Dt) / ε ₁ ) (Where ε ₂ : Dielectric constant of paper, t: thickness of paper). Capacitance C when there is no paper between the electrodes ₁ Capacitance C when there is a paper with a thickness of 90 μm between the electrodes ₂ The rate of change is 12% when d = 0.5 mm, 6% when d = 1 mm, 4% when d = 1.5 mm, and 3% when d = 2 mm. Similarly, the rate of change when there is one sheet of paper having a thickness of 90 μm and between two electrodes or when there is a tape having a thickness of 50 μm is almost the same value as described above.
[0031]
As described above, according to this embodiment, even when the electrode constituting the capacitance sensor is arranged in the same row as the conveyance roller that conveys the banknote, the gap between the electrodes is narrower than the gap of the conveyance guide. Since the conveyance force by the conveyance roller is larger than the conveyance resistance, there is an effect that the banknote can be conveyed without causing a jam. Further, in the present invention, since the gap between the electrodes can be narrowed, the change in capacitance with a banknote with a tape or the like can be increased, which is effective in improving detection sensitivity. Moreover, since a banknote is pinched with a conveyance roller, the vertical position fluctuation | variation of a banknote between electrodes is eliminated. Therefore, there is no change in capacitance, which is effective in improving detection accuracy.
[0032]
FIG. 5 is a capacitance detection circuit diagram for detecting capacitance.
FIG. 6 shows the signal waveform.
5 and 6, this capacitance detection circuit applies the triangular wave 62 shown in FIG. 6 generated by the triangular wave generator 61 to the application electrode 50 of the capacitance sensor 65 described with reference to FIGS. 1 to 4. . The output signal of the detection electrode 28 is connected to an emitter follower circuit and converted into a voltage signal 76 obtained by differentiating the triangular wave shown in FIG. The emitter follower circuit includes a transistor 72, resistors 68, 69, and 70 for allowing a bias current to flow between a base and an emitter, a diode 71 for overvoltage protection, an emitter resistor 73, and a capacitor for extracting a change in emitter voltage. 75. Further, the voltage amplitude 79 of the voltage signal 76 in FIG. 6 indicates a differential voltage value proportional to the capacitance. Reference numerals 60 and 67 denote supply voltages, and 74 denotes the ground side of the supply voltage.
[0033]
The rise of the voltage signal 76 shows a transient response due to the influence of the stray capacitance to the detection electrode 28 and the emitter resistance. This stray capacitance and the capacitance C due to banknotes ₁ Is in a series connection state, and if this stray capacitance is large, there is a problem that the rate of change in electrostatic capacitance due to bills and tapes is greatly reduced. The stray capacitance is most affected by the length of the signal line 66. In addition, the capacitance between the diode terminals and the capacitance between the transistor terminals are affected. Therefore, in the present invention, the capacitance detection circuit 57 is provided on the back surface of the detection electrode 28 to shorten the length of the signal line 66 as much as possible.
[0034]
Thus, according to the present invention, since the capacitance detection circuit is provided on the back surface of the electrode of the capacitance sensor, the influence of the stray capacitance is eliminated, and the detection sensitivity is improved.
[0035]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of determination processing for determining a banknote on which a tape, paper, or the like is pasted.
In FIG. 7, capacitance sensors 65a to 65n, capacitance detection circuits 57a to 57n for detecting the capacitance of the capacitance sensor 65, and determination processing for taking in an output signal of the capacitance detection circuit 57 Part 80, an image sensor 24 for detecting the conveyance posture in the conveyance path of the banknotes, and a control signal 81 indicating whether to collect or circulate, which is an output signal of a determination result of the determination processing unit 80.
[0036]
The determination processing unit 80 calculates the passage position where the bill has passed through the capacitance sensor from the signal of the image sensor 24. The passage position of the bill is obtained by measuring the coordinates of two corners in the longitudinal direction of the bill. The two coordinates (x ₁ , Y ₁ ), (X ₂ , Y ₂ ), And the x-coordinate positions of the n capacitance sensors 65 are represented by x ₀ To x _n Then, the passage position of the bill with respect to the n electrostatic capacity sensors 65 can be obtained geometrically. Then, it is determined whether it is a banknote on which a tape, paper or the like has been affixed from the signal of the detected capacitance sensor and the banknote thickness reference value and banknote thickness pattern at the banknote passage position stored in advance, and collected or circulated. A control signal 81 indicating whether or not to perform is output. Further, it is possible to discriminate a double feed in which two or more banknotes overlap, a missing banknote, a broken banknote, or the like, and output a control signal 85 as to whether to collect or circulate. It is also possible to determine the authenticity by discriminating security threads, holograms, and the like.
[0037]
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the tape affixed to the banknote and the capacitance detection signal of the capacitance sensor.
In FIG. 8, a banknote 100 includes a thick denomination character portion 101 printed with intaglio printing, a thick watermark portion 103, a thin portion 105 without a pattern, and the like. Tapes 102 and 104 are affixed to the banknote 100. Further, the positions of the detection electrode 28 and the transport roller 27 of the capacitance sensor are shown. Moreover, the position where the banknote 100 passed the detection electrode 28 of the capacitance sensor is indicated by an arrow 106. In addition, the capacitance detection signal 110 of the capacitance sensor at that time is represented by time on the horizontal axis and voltage on the vertical axis. Moreover, the thickness reference value 113 memorize | stored beforehand, the electrostatic capacitance detection level 112 when a banknote is one sheet, and the electrostatic capacitance detection level 111 of the banknote on which the tape was stuck are shown.
[0038]
Thus, the capacitance detection signal 110 changes in proportion to the electrode area of the capacitance sensor, the thickness of the banknote, and the dielectric constant of the tape or the like. The electrostatic capacitance detection signal 110 increases in proportion to the area in which the bill enters from the time when the bill enters the detection electrode 28. Similarly, when the tape 102 enters, the capacitance detection signal 110 increases in proportion to the entered area. The capacitance detection signal 110 decreases in proportion to the passage area from the time when the tape 102 begins to pass through the detection electrode 28. In the watermark unit 103, since the banknote is thick, the capacitance detection signal 110 slightly increases. On the tape 104, the capacitance detection signal 110 increases greatly depending on the watermark 103 and the thickness of the tape. When the bill 100 starts to pass through the detection electrode 28, the capacitance detection signal 110 decreases in proportion to the passage area.
[0039]
Therefore, the bill thickness reference value 112 at the bill passage position stored in advance is set in consideration of the bill thickness and the passage area of the detection electrode for each bill passage position. That is, the banknote thickness reference value 112 is set to a high level when the banknote is thick, and is set to a low level when the banknote is thin. Further, where the thickness changes, the final thickness is gradually set in proportion to the passage area of the detection electrode.
[0040]
FIG. 9 is a diagram showing a tape discrimination signal for discriminating the position where the tape is applied.
In FIG. 9, the tape discrimination signal 115 compares the capacitance detection signal 110 of FIG. 8 with the thickness reference value 112 and assumes that the tape is pasted where the capacitance detection signal 110 is large. Discrimination signals 116 and 117 are output. When the capacitance detection signal 110 is small, a logic level 0 is output.
[0041]
Thereby, the determination processing unit 80 in FIG. 7 determines that a tape for repair is stuck on the banknote, and outputs a control signal to be collected to the reject box.
[0042]
Thus, according to the present invention, the passage position of the bill that has passed through the capacitance sensor is detected, and the bill thickness reference value corresponding to the passage position is compared with the detection signal of the capacitance sensor. This has the effect of eliminating misjudgment due to thickness variations.
[0043]
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
10, the trapezoidal protrusions 56 and 55 provided on the upper conveyance guide 4 and the lower conveyance guide 5, the application electrode 50, and the detection electrode 28 are connected to the upper conveyance roller 27 and the lower conveyance roller 46 in the configuration described with reference to FIG. It was comprised so that it might be located inside the roller diameter. The present invention is a configuration in the case of bi-directional conveyance. However, in the case of unidirectional conveyance, the trapezoidal projections 56 and 55 in the banknote entry direction, the application electrode 50, and the detection electrode 28 are the only upper conveyance rollers 27. It can also be configured to be positioned inside the roller diameter of the lower conveying roller 46.
[0044]
As described above, according to the present invention, since the electrode portion whose gap is narrower than the gap of the conveyance guide is inside the conveyance roller diameter, the conveyed banknote first hits the conveyance roller, so the large conveyance force of the conveyance roller causes There is an effect that it is possible to pass through a narrow gap of an electrode portion having a large conveyance resistance without causing a jam.
[0045]
FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
In FIG. 11, trapezoidal projections 126 and 128 provided on the upper conveyance guide 4 and the lower conveyance guide 5, and an application electrode 127 and a detection electrode 129 are provided on the surfaces of the projections 126 and 128 facing the bills. A drive roller 120, a drive roller shaft 121, a driven roller 122, and a rotation support shaft 123 for holding the bills between the trapezoidal protrusions 126 and 128 in the conveyance direction while being held between the conveyance belts 125a and 125b. And a spring 124 for pressing the driven roller 122 and a holder 125 for supporting the spring 124. The arrangement of the belt conveyance unit and the capacitance sensor is the same as that shown in FIG.
[0046]
As described above, according to the present invention, since the banknote is nipped and conveyed by the belt, it is conveyed between the electrodes having a narrower gap than the conveyance guide with a conveyance force larger than the conveyance resistance, so that it can be conveyed without causing a jam. There is.
[0047]
FIG. 12 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view seen from the conveying direction of FIG.
12 and 13, in the configuration described with reference to FIG. 3, the upper conveyance guide 4 is cut out so that the application electrode 50 provided on the trapezoidal projection 56 is moved up and down. The protrusion 56 is pressed in the direction of the lower conveyance roller 46 by a spring 135 and a support member 136 that supports the spring. As shown in FIG. 13, the application electrode 50 is pressed at two locations by a spring 135 so that the amount of floating is balanced. Further, the bill inserted in the same manner as in FIG. 3 is pinched by the upper transport roller 27 and the lower transport roller 46 and given a transport force. The configuration of FIG. 12 can also be applied to the configurations of FIGS. Further, in the configuration of FIGS. 10, 11, and 12, the conveyance roller or the conveyance belt can be eliminated. In this case, the capacitance sensors are arranged in one row.
[0048]
Also, select the pressing force of the spring 135 so that the electrode does not move with the force generated when a folded or wrinkled bill is inserted, and the electrode moves when a force that is likely to cause a larger jam occurs. If it is placed, it is possible to detect fold and wrinkled banknotes with tape and paper. The pressing force is preferably about 1 gf / mm with respect to the length in the bill longitudinal direction.
[0049]
As described above, according to the present invention, when a bill is inserted between the electrodes, the protruding portion provided with the electrodes moves upward and acts to eliminate the conveyance resistance. Further, since the conveying force is given by the conveying roller, there is an effect of eliminating the occurrence of a jam in a banknote with weak rigidity, a fold, a wrinkled banknote or the like. Further, if the pressing force of the spring 135 is broken so that the electrode is not moved by the force generated by the wrinkled banknote, there is an effect that it is possible to accurately detect even a fold or a wrinkled banknote pasted with tape or paper. Further, since no jam occurs, the gap between the electrodes can be zero or close to zero, so that the detection sensitivity can be greatly improved.
[0050]
FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view seen from the conveyance direction.
14 and 15, the bill is transported between the transport guides 4 and 5. An application electrode 171 of the capacitance sensor is provided on the cylindrical surface of the roller 170. The roller 170 provided with the application electrode 171 can be moved in the vertical direction. The driving roller shaft 25 is provided with a roller 170 provided with an application electrode 171, a driving roller 27 for conveying bills, and a rotation for supplying a voltage to the application electrode 171 from a stationary plate 176 on the stationary side of the rotation signal supply unit 175. A side rotating plate 177 is provided. The rotating plate 177 and the application electrode 170 are electrically insulated from the drive roller shaft 25. The drive roller shaft 25 is attached to the upper frame 1 via a rolling bearing 26. And the attachment part of the upper frame 1 and the rolling bearing 26 provides a clearance in the up-down direction so that it can move in the up-down direction. In addition, the spring 172 presses the roller 174 through the rolling bearing 26. The detection electrode 28 is provided on the protrusion 55 of the lower transport guide 5. A conveying roller 174 is provided on the conveying roller shaft 173 and is attached to the lower frame 2 via a rolling bearing 178. Here, although the capacitor coupling is used for the rotation signal supply unit 175, there is a configuration using a slip ring.
[0051]
14 and FIG. 15, the application electrode 171 may be configured not to move up and down. Further, the application electrode 171 may be configured to be movable up and down, and the drive roller and the conveyance roller may be omitted.
[0052]
FIG. 16 is a diagram showing an embodiment of the capacitance detection circuit in the configuration of FIG.
In FIG. 16, in the configuration described with reference to FIG. 5, a rotation signal supply unit 175 for supplying the triangular wave voltage 62 to the rotating application electrode 171 of the capacitance sensor 180 is provided. The rotation signal supply unit 175 includes a stationary plate 176 on the stationary side and a rotation plate 177 on the rotation side. The output of the rotating plate 177 is connected to the application electrode 171 by the wiring 181. The surface of the fixed plate 176 facing the rotating plate is configured not to be separated from the rotating plate 177 so as to eliminate rotation fluctuation noise.
[0053]
As described above, according to the present invention, when a bill is inserted between the electrodes, the rotating electrode moves upward and acts to eliminate the conveyance resistance. Furthermore, since the electrode rotates, a feeding force can be applied to the inserted banknote, so that there is an effect of eliminating the occurrence of a jam in a folded or wrinkled banknote. Further, since no jam occurs, the gap between the electrodes can be zero or close to zero, so that the detection sensitivity can be greatly improved.
[0054]
FIG. 17 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
17, the detection electrode 28 provided with the protrusion 55 of the lower conveyance guide 5 is formed in an arc shape in the configuration described in FIG. 12. In the arc-shaped detection electrode, the protrusion 55 is formed in an arc shape, and the electrode is formed by plating or the like.
[0055]
As described above, according to the present invention, when a bill is inserted between the arc-shaped electrodes, the rotating electrode moves upward and acts to eliminate the conveyance resistance. Furthermore, since the electrode rotates, a feeding force can be applied to the inserted banknote, so that there is an effect of eliminating the occurrence of a jam in a folded or wrinkled banknote. In addition, since a constant gap is obtained at a constant length in the arc portions of the opposing electrodes, there is an effect of improving detection sensitivity and eliminating detection variation. Further, since no jam occurs, the gap between the electrodes can be zero or close to zero, so that the detection sensitivity can be greatly improved.
[0056]
FIG. 18 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
FIG. 19 is a cross-sectional view seen from the transport direction.
18 and 19, the configuration described in FIG. 14 is configured such that the drive roller of the drive roller shaft 25 and the transport roller of the transport roller shaft 173 are eliminated. The transport roller shaft 173 is provided with a roller 186, and the detection electrode 187 is provided on the cylindrical surface of the roller 186. The transport roller shaft 173 is provided with a rotation plate 197 on the rotation side of the rotation signal extraction unit 195 in order to extract a signal from the detection electrode 187. The rotating plate 197 and the detection electrode 187 are electrically insulated from the transport roller shaft 173. The rotation signal extraction unit 195 includes a stationary-side fixed plate 196 and a rotation-side rotation plate 195. For extracting signals from the plurality of detection electrodes 187, a plurality of rotation signal extraction units 195 and a rotation plate 197 may be provided, or the rotation plate 197 is divided into a plurality of electrically insulated areas and detected in each area. The signal of the electrode 187 can be connected and taken out in a time division manner.
[0057]
FIG. 20 is a diagram showing an embodiment of the capacitance detection circuit in the configuration of FIG.
In FIG. 20, in the configuration described with reference to FIG. 16, a rotation signal extraction unit 195 for connecting a signal from the rotating detection electrode 187 of the capacitance sensor 180 to the emitter follower circuit is provided. The rotation signal extraction unit 195 includes a stationary plate 196 on the stationary side and a rotation plate 197 on the rotation side. The signal of the detection electrode 187 is connected to the rotating plate 197 by the wiring 200. The surface of the fixed plate 196 facing the rotating plate is configured not to be separated from the rotating plate 197 so as to eliminate rotation fluctuation noise.
[0058]
As described above, according to the present invention, when a bill is inserted between the electrodes, the rotating electrode moves upward and acts to eliminate the conveyance resistance. Furthermore, since both electrodes rotate, it is possible to apply a conveying force to the inserted banknote, and there is an effect of eliminating the occurrence of a jam in a folded or wrinkled banknote. Further, since no jam occurs, the gap between the electrodes can be zero or close to zero, so that the detection sensitivity can be greatly improved.
[0059]
FIG. 21 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
In FIG. 21, in the configuration described with reference to FIG. 18, the application electrode 206 is provided on the cylindrical surface of a roller 205 made of a soft material that can be deformed. A soft rubber or the like can be used as the soft material. In the configuration shown in FIG. 21, the drive roller shaft 25 may be configured not to move up and down. The configuration of FIG. 21 can be applied to the configurations of FIGS.
[0060]
As described above, according to the present invention, when a bill is inserted between the electrodes, the soft material roller is deformed, and the electrodes are moved upward so that the conveyance resistance is eliminated. Furthermore, since both electrodes rotate, it is possible to apply a conveying force to the inserted banknote, and there is an effect of eliminating the occurrence of a jam in a folded or wrinkled banknote. In addition, since the electrode formed on the soft material is deformed in an arc shape, a constant gap can be obtained at a constant length in the arc portion with the opposing electrode, so that there is an effect of improving detection sensitivity and eliminating detection variation. Further, since no jam occurs, the gap between the electrodes can be zero or close to zero, so that the detection sensitivity can be greatly improved.
[0061]
FIG. 22 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
22, the displacement sensor 210 detects the displacement of the application electrode 27 that moves up and down in the configuration described in FIG. 12. Note that the configuration of FIG. 22 can be applied to the configurations of FIG. 14, FIG. 17, FIG. 18, and FIG.
[0062]
As described above, according to the present invention, since the detected capacitance value is inversely proportional to the gap between the electrodes, the capacitance when the gap between the electrodes is made constant by detecting the displacement of the applied electrode 27 is detected. There is an effect that the detection value can be obtained by calculation. In addition, when there are variations in the gap between the electrodes among a large number of capacitance sensors, there is an effect that the gap can be corrected to a constant detection value by calculation.
[0063]
FIG. 23 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
In FIG. 23, in the configuration described with reference to FIG. 3, a displacement sensor 215 for detecting the vibration that the lower conveyance guide 5 receives from the conveyance roller 46 is provided. Note that the configuration of FIG. 23 can be applied to the configurations of FIG. 10, FIG. 11, and FIG.
[0064]
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain the detection value of the capacitance with the gap between the electrodes constant by calculating the cap fluctuation between the electrodes.
[0065]
FIG. 24 is a diagram illustrating an embodiment of an automatic cash handling apparatus using the banknote determination apparatus according to the present embodiment.
In FIG. 24, the banknote handling apparatus 90 mounted on the automatic cash handling apparatus separates banknotes 96a for storing the banknotes 96a supplied at the time of depositing the cash and pays out the amount specified by the user at the time of cash withdrawal. A denomination of a banknote comprising a supply / reception mechanism 91, banknote transport paths 92a and 92b, an image sensor for detecting a banknote pattern, a magnetic sensor for detecting a magnetic pattern of banknotes, and a fluorescence sensor for detecting a fluorescent image of banknotes Or a true / false determination device that determines true / false, a bill thickness sensor that detects double feed or the like in which two or more bills overlap, and a capacitance sensor that detects bills altered by tape, paper, etc., Furthermore, the bill judgment device 97 of the present invention is configured to detect a security thread, a hologram, or the like embedded in a bill with a capacitance sensor and to judge whether the bill is true or false. , A temporary stacker 93 for temporarily storing banknotes at the time of storing and paying out banknotes, a banknote collection box 94 for storing banknotes that cannot be machined, and a banknote 96b for storing and paying out denominations Denomination storage boxes 95a, 95b, and 95c.
[0066]
Next, the operation of FIG. 24 will be described. When depositing cash, the bills 96a supplied to the bill supply / reception mechanism 91 are separated one by one and supplied to the transport path 92a. The bill discrimination unit 97 discriminates whether the bill is a genuine note or a fake note, and determines whether the bill is one or two or more. In the case where the bill is a genuine note and is a single note or a folded note, it is stored in the temporary stacker 93 and the transaction amount is displayed. On the other hand, when there is a problem with the supplied banknotes, all the supplied banknotes are returned to the banknote supply and reception mechanism 91. When the transaction is established, the bill is again checked through the bill judgment device 97 to check whether one or more bills are stored in each denomination storage box 95. When paying out cash, the bills 96b in the denomination storage box 95 are separated one by one and supplied to the transport path 92b. The banknote determination device 97 determines whether the banknote is one or more. When there is one bill, it is paid out to the bill supply / reception mechanism 91. In the case of two or more sheets and folded tickets, they are stored in a temporary stacker and then stored in the banknote collection box 94. Note that the banknote determination device 97 is configured to be discriminable regardless of whether the banknote is conveyed from either direction of reciprocation.
[0067]
As described above, according to the present embodiment, the small bill judgment device of the present invention and the bill conveyance path are constituted by the reciprocating conveyance path, so that the installation area can be reduced and the apparatus can be miniaturized. In addition, since the conveyance path can be shortened, there is an effect that the time for depositing and dispensing can be shortened.
[0068]
In the description so far, the banknote determination apparatus used for the automatic cash handling apparatus has been described, but it can also be applied to the banknote determination apparatus of a vending machine.
[0069]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a paper sheet discriminating device that has a high resolution in a direction orthogonal to the paper sheet transport direction by the capacitance detection sensor and can be mounted on a banknote handling apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a bill discriminating device equipped with a capacitance sensor of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the bill discriminating apparatus of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the capacitance sensor portion of FIG. 1 according to the present invention as seen from the side.
4 is a cross-sectional view of the capacitance sensor portion of FIG. 1 of the present invention as viewed from the carrying direction. FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of a capacitance detection circuit of the capacitance sensor of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an applied voltage waveform and a capacitance detection waveform of the capacitance detection circuit of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of determination processing by the capacitance sensor of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a bill with a tape of the present invention and a capacitance detection waveform.
FIG. 9 is a diagram showing a discrimination waveform of a banknote on which a tape is pasted by the capacitance sensor of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the capacitance sensor of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view of the capacitance sensor of FIG. 12 as viewed from the carrying direction.
FIG. 14 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view of the capacitance sensor of FIG. 14 as viewed from the carrying direction.
16 is a configuration diagram of a capacitance detection circuit of the capacitance sensor of FIG. 14;
FIG. 17 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a cross-sectional view of the capacitance sensor of FIG. 18 as viewed from the conveyance direction.
FIG. 20 is a configuration diagram of a capacitance detection circuit of the capacitance sensor of FIG. 18;
FIG. 21 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a diagram showing a capacitance sensor provided with another embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a configuration diagram of an automatic cash handling apparatus using a general banknote discriminating apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Upper frame, 2 ... Lower frame, 3 ... Horizontal plate, 4 ... Upper conveyance guide, 5 ... Lower conveyance guide, 6, 14, 20, 25 ... Drive roller shaft, 7, 15, 21, 26 ... Rolling bearing, 8 ... Window, 9, 16, 22, 27 ... Upper transport roller, 10 ... Reference roller, 11, 12 ... Thickness detection sensor, 13 ... Fluorescence sensor, 17 ... Magnetic sensor, 23 ... Detection electrode of capacitance sensor, 24 ... Image sensor, 28 ... Detection electrode of capacitance sensor, 29 ... Banknote transport direction, 30 ... Banknote.

Claims

搬送ガイドの隙間の中を搬送される紙葉類と、前記紙葉類を搬送する搬送手段と、前記搬送ガイドの途中に設けた静電容量検出手段とを備えた紙葉類判別装置において、
前記搬送手段の前記紙葉類を狭持し搬送力を前記紙葉類に与える部分は前記搬送ガイドの隙間に露出し、前記静電容量検出手段の隙間を設けて対向する電極を前記搬送手段の前記紙葉類を狭持する位置で前記紙葉類搬送方向と直交する方向に配置したことを特徴とする紙葉類判別装置。In a paper sheet discriminating apparatus comprising a paper sheet transported in a gap of a transport guide, a transport means for transporting the paper sheet, and a capacitance detecting means provided in the middle of the transport guide,
A portion of the transport unit that sandwiches the paper sheet and imparts a transport force to the paper sheet is exposed in a gap of the transport guide, and a gap between the electrostatic capacity detection unit is provided so that an opposing electrode is disposed on the transport unit. A paper sheet discriminating apparatus, wherein the paper sheet discriminating apparatus is arranged in a direction perpendicular to the paper sheet conveying direction at a position where the paper sheet is sandwiched.

前記搬送手段は、二つの回転体で前記紙葉類を狭持して搬送する手段であることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類判別装置。2. The paper sheet discriminating apparatus according to claim 1, wherein the transport means is a means for transporting the paper sheet by sandwiching it with two rotating bodies.

前記静電容量検出手段の対向する電極の隙間は、前記搬送ガイドの隙間より狭い隙間であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の紙葉類判別装置。The paper sheet discriminating apparatus according to claim 1 or 2, wherein a gap between the opposing electrodes of the capacitance detection means is narrower than a gap between the conveyance guides.

前記静電容量検出手段の前記紙葉類の搬送方向と直交する方向から見た断面は、前記搬送手段の前記紙葉類を狭持する回転体の前記紙葉類の搬送方向と直交する方向から見た断面からはみださないように構成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置。A cross section of the capacitance detection unit viewed from a direction orthogonal to the paper sheet conveyance direction is a direction orthogonal to the paper sheet conveyance direction of the rotating body that holds the paper sheet of the conveyance unit. The paper sheet discriminating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the paper sheet discriminating apparatus is configured so as not to protrude from a cross section viewed from above.

前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の内、少なくとも一方の電極は、搬送手段の回転体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置。5. The device according to claim 1, wherein at least one of the two opposing electrodes of the capacitance detection unit is formed on a rotating body of the conveyance unit. 6. Paper sheet discrimination device.

前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の内、一方の電極面は、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置。6. The paper sheet according to claim 1, wherein one of the opposing electrodes of the capacitance detecting means is formed in an arc shape. 7. Classification device.

前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の隙間の変位を検出する手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置。7. The paper sheet discriminating apparatus according to claim 1, further comprising means for detecting a displacement of a gap between two electrodes facing each other of the capacitance detecting means.

搬送ガイドの隙間の中を搬送される紙葉類と、前記紙葉類を搬送する搬送手段と、前記搬送ガイドの途中に設けた静電容量検出手段とを備えた紙葉類判別装置において、
前記搬送手段の前記紙葉類を狭持し搬送力を前記紙葉類に与える部分は前記搬送ガイドの隙間に露出し、前記静電容量検出手段の隙間を設けて対向する電極を前記搬送手段の前記紙葉類を狭持する位置で前記紙葉類搬送方向と直交する方向に配置し、前記紙葉類が前記電極間を通過時に、前記電極間の隙間が前記紙葉類からの力を受けると隙間が広がる方向に移動するようにしたことを特徴とする紙葉類判別装置。In a paper sheet discriminating apparatus comprising a paper sheet transported in a gap of a transport guide, a transport means for transporting the paper sheet, and a capacitance detecting means provided in the middle of the transport guide,
A portion of the transport unit that sandwiches the paper sheet and imparts a transport force to the paper sheet is exposed in a gap of the transport guide, and a gap between the electrostatic capacity detection unit is provided so that an opposing electrode is disposed on the transport unit. The paper sheet is disposed in a direction perpendicular to the paper sheet conveyance direction at a position where the paper sheet is sandwiched, and when the paper sheet passes between the electrodes, a gap between the electrodes is a force from the paper sheet. The paper sheet discriminating apparatus is characterized in that when it receives, the gap moves in a direction in which the gap widens.

前記静電容量検出手段の移動する電極は、前記紙葉類から一定値以上の力が加わらないと移動しないように前記紙葉類を押付ける方向に押付力が与えられていることを特徴とする請求項８に記載の紙葉類判別装置。The moving electrode of the capacitance detecting means is provided with a pressing force in a direction in which the paper sheet is pressed so as not to move unless a force of a certain value or more is applied from the paper sheet. The paper sheet discrimination apparatus according to claim 8.

前記搬送手段は、二つの回転体で前記紙葉類を狭持して搬送する手段であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の紙葉類判別装置。The paper sheet discriminating apparatus according to claim 8 or 9, wherein the transport means is a means for transporting the paper sheets by sandwiching them with two rotating bodies.

前記静電容量検出手段の対向する電極の隙間は、前記搬送ガイドの隙間より狭い隙間であることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置。The paper sheet discriminating apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein a gap between opposing electrodes of the capacitance detection means is narrower than a gap between the conveyance guides.

前記静電容量検出手段の前記紙葉類の搬送方向と直交する方向から見た断面は、前記搬送手段の前記紙葉類を狭持する回転体の前記紙葉類の搬送方向と直交する方向から見た断面からはみださないように構成することを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置。A cross section of the capacitance detection unit viewed from a direction orthogonal to the paper sheet conveyance direction is a direction orthogonal to the paper sheet conveyance direction of the rotating body that holds the paper sheet of the conveyance unit. The paper sheet discriminating apparatus according to any one of claims 9 to 11, wherein the paper sheet discriminating apparatus is configured not to protrude from a cross section viewed from the side.

前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の内、少なくとも一方の電極は、搬送手段の回転体に形成されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか１項に記載の紙葉類判別装置。The at least one electrode of the two electrodes facing the capacitance detecting means is formed on a rotating body of the conveying means. Paper sheet discrimination device.

前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の内、一方の電極面は、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１３に記載の紙葉類判別装置。14. The paper sheet discriminating apparatus according to claim 8, wherein one of the opposing electrodes of the capacitance detecting means is formed in an arc shape.

前記静電容量検出手段の対向する二つの電極の隙間の変位を検出する手段を設けたことを特徴とする請求項８乃至請求項１４に記載の紙葉類判別装置。15. The paper sheet discriminating apparatus according to claim 8, further comprising means for detecting a displacement of a gap between two electrodes facing each other of the capacitance detecting means.

請求項１乃至１５のいずれかに記載の紙葉類判別装置を備えたことを特徴とする紙幣取扱装置。A bill handling device comprising the paper sheet discriminating device according to any one of claims 1 to 15.