JP2911137B2 - 紙葉類厚さ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、紙葉類の厚さを検出する紙葉類厚さ検出装
置に関する。

（従来の技術） 金融機関等で使用される現金自動支払機や現金自動入
出金機等において、取扱う紙葉類（紙幣）の枚数を正確
に計数する必要がある。即ち、現金自動支払機等におい
ては、出金もしくは入金する紙幣の枚数を正確に計数す
る必要がある。さらに入金された紙幣に関しては、テー
プ等を用いて補修或は変造されていないことを確認する
ため、テープの有無を検知する必要がある。

紙幣の枚数を正確に計数する場合やテープの有無を検
知する場合、紙葉類厚さ検出装置が利用されている。

この紙葉類厚さ検出装置は、主に２種類のものがあ
る。一つは、紙幣に光を照射し、その透過光の強弱を検
出することにより紙幣の厚さを検出する光学式紙葉類厚
さ検出装置。もう一つは、紙幣の厚さを機械的に検出す
る機械式紙葉類厚さ検出装置である。

光学式紙葉類厚さ検出装置は、紙葉類（紙幣）の搬送
路上に光電センサ（光の強弱に応じた電圧を出力する素
子）が配置されている。この光電センサは、紙幣を通過
する光の量を検出するものである。この場合、紙幣を通
過する光量に応じて変化する光電センサの出力電圧によ
り紙幣の厚さ及び重走等を判別する。

また機械式紙葉類厚さ検出装置は、紙葉類（紙幣）の
搬送を行なう一対のローラ（固定ローラと可動ローラ）
を用意し、紙幣の厚さに応じて変位する可動ローラの変
位量に応じて、その厚さ及び重走等を検出するものであ
る。

ここで、第２図を用いて、従来の光学式紙葉類厚さ検
出装置の詳細な説明を行なう。

第２図は、従来の光学式紙葉類厚さ検出装置の動作説
明図である。

図は、縦軸に電圧を、横軸に時間を取ったものであ
る。

また、電圧には２種の閾値（閾値V₁及び閾値V₂）が設
定されている。閾値V₁は、紙幣の有無判別に利用され、
閾値V₂は、紙幣が１枚かもしくは２枚以上かの判別に利
用される。即ち、光電センサの出力する電圧が、閾値V₁
以下かつ閾値V₂より高ければ、１枚の紙幣が搬送された
と判別する。また光電センサの出力する電圧が、閾値V₂
以下であれば、紙幣が２枚以上搬送されたと判別する。
なお、光電センサの出力する電圧が、閾値V₁よりも高け
れば、紙幣が搬送されていないと判別する。図中波形Ａ
は、１枚の紙幣が搬送された場合の波形で、波形Ｂは２
枚の紙幣が搬送（重走）された場合の波形である。

以上のように、光電センサの出力電圧により、紙幣の
厚さを判別することができる。

次に、第３図を用いて従来の機械式紙葉類厚さ検出装
置の詳細な説明を行なう。

第３図は、従来の機械式紙葉類厚さ検出装置の動作説
明図である。

図は、縦軸に電圧を、横軸に時間を取ったものであ
る。

また、電圧には閾値V₃が設定されている。閾値V₃は、
搬送された紙幣が１枚かもしくは２枚以上かの判別に利
用される。図中、波形Ｃは、１枚の紙幣が搬送された場
合の波形で、波形Ｄは、２枚の紙幣が搬送（重走）され
た場合の波形である。なお、搬送された紙幣が１枚であ
っても、その紙幣にテープ等が張り付けられた場合に
は、波形Ｃに破線で示したような波形Ｅが発生する。

以上のように可動ローラの変位により、紙幣の厚さを
判別することができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、紙葉類厚さ検出装置は、単に紙葉類の厚さ
からその重走等を判別するだけでなく、テープ等により
補修もしくは変造された紙幣を判別する必要がある。

ところが、光学式紙葉類厚さ検出装置は、透明なテー
プが紙幣に張り付けられていた場合、その検出を行なう
ことができない。即ち、光電センサの光がテープを透過
してしまうためである。さらに、汚れた紙幣については
透過する光が著しく減少し、紙幣が１枚であっても重走
であると判別してしまう恐れがあった。

また、機械式紙葉類厚さ検出装置の場合、ローラの表
面にゴミ等が付着し可動ローラが変位する場合がある。
このような状態で、紙幣の厚さ判定を行なうと、可動ロ
ーラ12の変位がゴミによるものなのか、それともテープ
等によるものなのかを判別することができず、正常な紙
幣であっても、異常であると判別されていた。

本発明は、以上の点に着目してなされたもので、透明
なテープや汚れの影響を受けることなく、さらにローラ
にゴミが付着しても、確実に紙葉類の重走及びテープ等
が張り付けられた紙葉類の判別を行なうことができる紙
葉類厚さ検出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） 本発明の紙葉類厚さ検出装置は、固定ローラと、この
固定ローラと共に紙葉類を挟持し、この紙葉類の搬送を
行うものであって、前記紙葉類の厚さに対応して変位す
る可動ローラと、前記可動ローラの変位量を検出し変位
信号を出力する変位量検出手段と、前記固定ローラと前
記可動ローラに前記紙葉類が挟持されていない非挟持期
間における前記変位量検出手段からの変位信号を前記非
挟持期間毎に交互に記憶する第１と第２の変位量記憶手
段と、前記第１の変位量記憶手段に記憶した変位信号と
これと前後して前記非挟持期間に第２の変位量記憶手段
に記憶する変位信号との差を検出するローラ外径変化検
出手段と、前記ローラ外径変化検出手段による検出結果
と別途設定された基準値とを比較し、その比較結果によ
り前記紙葉類の搬送が正常動作しているかを判定する判
定手段とを備えたものである。

（作用） 以上の装置は、固定ローラと可動ローラに紙葉類が挟
持されていない非挟持期間に変位量検出手段が出力する
変位信号を非挟持期間毎に交互に第１と第２の変位量記
憶手段に記憶させる。そして第１の変位量記憶手段に記
憶した変位信号と第２の変位量記憶手段に記憶した変位
信号との差をローラ外形変化検出手段により検出する。
この検出結果と予め設定された基準値との比較を行い、
この比較結果に基づいて判定手段が紙葉類の搬送が正常
動作しているか否かの判定を行う。

（実施例） 第１図に、本発明の紙葉類厚さ検出装置のブロック図
を示す。

図において、紙葉類厚さ検出装置10は、固定ローラ11
と可動ローラ12、変位量検出手段13と角度検出手段14と
紙葉類検出手段15、そして信号処理部16とから構成され
ている。

固定ローラ11及び可動ローラ12は、ギア等の動力伝達
機構により接続されており、それぞれ図示しないモータ
の駆動により同期した回転を行なうものである。変位量
検出手段13は、可動ローラ12の変位量を検出するもので
ある。具体的には、可動ローラ12の変位に伴った出力電
圧を出力するものである。この出力電圧の変化は、可動
ローラ12の変位に対応して変化する抵抗値によってなさ
れる。角度検出手段14は、ロータリエンコーダ17とイン
デックスセンサ18とから構成されている。ロータリエン
コーダ17は、可動ローラ12の回転角度を検出するもの
で、スリット板と光電センサ等から構成されている。イ
ンデックスセンサ18は、可動ローラ12の１回転を検出す
るもので、ロータリエンコーダ17同様にスリット板と光
電センサ等から構成されている。紙葉類検出手段15は、
固定ローラ11及び可動ローラ12に挟持される紙葉類の有
無を検出する光電センサ等から構成されている。

さて、信号処理部16は、アナログディジタルコンバー
タ（A/Dコンバータ）21とカウンタ回路22と、遅延回路2
3、書込み制御回路24、変位量記憶手段25、減算回路
（ローラ外径変化検出手段）26、変位基準値記憶手段2
7、比較手段28、判定手段29とから構成されている。

変位量検出手段13の出力は、A/Dコンバータ21の入力
に接続されている。ロータリエンコーダ17の出力は、A/
Dコンバータ21、カウンタ回路22、遅延回路23の入力に
接続されている。インデックスセンサ18の出力は、カウ
ンタ回路22の入力に接続されている。紙葉類検出手段15
の出力は遅延回路23の入力に接続されている。A/Dコン
バータ21とカウンタ回路22及び書込み制御回路24の出力
は、変位量記憶手段25（第１の変位量記憶手段25a、第
２の変位量記憶手段25b）に接続されている。変位量記
憶手段25の出力は、減算回路26に接続されている。減算
回路26及び変位基準値記憶手段27の出力は、比較手段28
に接続されている。比較手段28の出力は判定手段29に接
続されている。

A/Dコンバータ21は、変位量検出手段13から入力する
アナログ形式の変位量（電圧値）をディジタル形式の変
位量（電圧値）に変換するものである。カウンタ回路22
は、ロータリエンコーダ17の出力パルスの計数を行な
い、その計数結果に基づいたアドレス信号を出力するレ
ジスタ等からなるものである。なお、このカウンタ回路
22は、インデックスセンサ５の出力によりリセットされ
る。遅延回路23は、紙葉類検出手段15の出力信号を所定
時間遅延させて出力するフリップフロップ等から構成さ
れたものである。書込み制御回路24は、第１及び第２の
変位量記憶手段25a,25bを交互に書込み状態に設定する
ゲート回路等からなるものである。変位量記憶手段25
は、A/Dコンバータ21の出力信号（変位量）を記憶するR
AM等から構成されたものである。減算回路26は、変位量
記憶手段25（第１及び第２の変位量記憶手段25a,25b）
の出力信号の差を演算するものである。変位基準値記憶
手段27は、可動ローラ12の変位が正常であることを示す
所定の閾値（例えば“0"）を記憶するレジスタ等から構
成されたものである。比較手段28は、演算手段26の出力
と、変位基準値記憶手段27に記憶された基準値との比較
を行ない、一致の場合はハイレベル、不一致の場合はロ
ウレベルの信号を出力するものである。判定手段29は、
比較手段28の出力信号のレベルにより、紙幣の搬送が正
常か否かを判定するものである。

第４図に、本発明の紙葉類厚さ検出装置の要部の斜視
図を示す。

図において、固定ローラ11の上部には、可動ローラ12
が対向配置されている。固定ローラ11及び可動ローラ12
は、それぞれ回転軸11a,12aに軸支されている。回転軸1
1a,12aは、それぞれ図示しない駆動ギア等により接続さ
れ、図示しないモータ等から駆動力を受けて同期した回
転（矢印A,B方向）を行なう。

さて、固定ローラ11及び可動ローラ12の前方の搬送路
上には、紙葉類検出手段15が配置されている。この紙葉
類検出手段15は、発光素子15a及び受光素子15bからなる
光電センサから構成されている。一方、可動ローラ12の
回転軸12aの左方には、ロータリエンコーダ17が接続さ
れている。また、可動ローラ12の回転軸12aの右方には
変位量検出手段13及びインデックスセンサ18が設けられ
ている。

ロータリエンコーダ17は、可動ローラ12の回転角度に
応じてパルスを出力するものである。変位量検出手段13
は、回転軸12aに軸支され、可動ローラ12の変位と共に
上下動（矢印Ｃ方向）するリンク機構13aが設けられて
いる。リンク機構13aの作用点13bには、可変抵抗器VRが
接続されている。インデックスセンサ18は、スリット18
aに設けられたスリット板18bと、光電センサ18cとから
構成されている。光電センサ18cは、発光部18dと受光部
18eとから構成されている。このインデックスセンサ18
は、可動ローラ２が１回転する都度、パルスを出力す
る。

ここで、第１図に返って説明を続ける。

A/Dコンバータ21では、変位量検出手段13から入力す
る変位量を、ロータリエンコーダ17の出力するパルスの
タイミングでサンプリングし、ディジタル信号化する。
またカウンタ回路22では、インデックスセンサ18の出力
するパルスによりリセットがかかり、その後、ロータリ
エンコーダ17の出力するパルスの計数（１〜14）を行な
う。カウンタ回路22は、計数結果を変位量記憶手段25に
アドレス信号として出力する。なお、変位量記憶手段25
は、遅延回路23の出力信号がロウレベルの時、A/Dコン
バータ21からの信号を記憶すると同時に、減算回路26に
向けて出力する。また、遅延回路23の出力信号がロウレ
ベルの時、その記憶内容を減算回路26に向けて出力す
る。

以上の構成の紙葉類厚さ検出装置の動作を第５図を参
照しながら説明する。

第５図は、本発明の紙葉類厚さ検出装置の動作を示す
波形図である。

第５図（Ａ）は、紙葉類検出手段15の出力信号を示し
ている。同図（Ｂ）は、遅延回路23の出力信号を示して
いる。同図（Ｃ）は、ロータリエンコーダ17の出力パル
スを示している。同図（Ｄ）は、インデックスセンサ18
の出力パルスを示している。同図（Ｅ）は、カウンタ回
路22の出力するアドレスを示している。同図（Ｆ）は、
書込み制御回路24から第１の変位量記憶手段25に出力さ
れる書込み制御信号を示している。同図（Ｇ）は、書込
み制御回路24から第２の変位量記憶手段25に出力される
書込み制御信号を示している。同図（Ｈ）は、A/Dコン
バータ21の出力信号を示している。同図（Ｉ）は、第１
の変位量記憶手段25aの出力信号を示している。同図
（Ｊ）は、第２の変位量記憶手段25bの出力信号を示し
ている。同図（Ｋ）は、減算手段26の出力信号を示して
いる。同図（Ｌ）は、比較手段28の出力信号を示してい
る。

第５図には、第１のサイクルから第３のサイクルまで
３つのサイクルが示されている。

さて、A/Dコンバータ21では、変位量検出手段13から
入力する変位量を、ロータリエンコーダ17の出力するパ
ルスのタイミングでサンプリングし、ディジタル信号化
する（第５図（Ｈ））。またカウンタ回路22では、イン
デックスセンサ18の出力するパルスによりリセットがか
かり、その後、ロータリエンコーダ17の出力するパルス
の計数（アドレス１〜14の出力）を行なう（第５図
（Ｅ））。カウント回路22は、計数結果を変位量記憶手
段25にアドレス信号として出力する。変位量記憶手段25
では、カウンタ回路22の出力するアドレス信号に基づい
て、A/Dコンバータ21から出力される変位量を記憶す
る。この記憶に関しては、所定のタイミングが設けられ
ている。即ち、書込み制御回路24は、遅延回路24がハイ
レベルの信号を出力する度に、第５図（Ｆ），（Ｇ）に
示すようにロウレベルの書込み制御信号を出力する。即
ち、第１及び第２の変位量記憶手段25a,25bには、遅延
回路23がハイレベルの信号を出力する度に、交互にロウ
レベルの書込み制御信号が入力することになる。変位量
記憶手段25は、この書込み制御信号がロウレベルのと
き、A/Dコンバータ21の出力するディジタル信号を記憶
する。

さてここで、第１のサイクルに付いて説明する。

第５図（Ａ）に示すように、紙葉類検出手段15が紙幣
を検出し、ロウレベルの検出信号を出力したものとする
（ａ）。これに従って第５図（Ｂ）に示す様に、遅延回
路23からは所定時間（ロータリエンコーダ17の出力する
パルス３つ分）遅延して検出信号を出力する。第５図
（Ｇ）に示すように、書込み制御回路24は、第２の変位
量記憶手段25bにハイレベルの書込み制御信号を出力す
る。これにより、この第１のサイクルにおいて変位量記
憶手段25は、A/Dコンバータ21の出力するディジタル信
号を記憶することなく、既に記憶した信号を減算回路26
に出力する。第５図（Ａ）に示すように，紙幣の搬送が
終了すると、紙葉類検出手段15は、再びハイレベルの検
出信号を出力する。これを受けて、遅延回路23の出力も
ハイレベルになる。そして、書込み制御回路24は、第１
の変位量記憶手段25aにロウレベルの書込み制御信号を
出力する。第１の変位量記憶手段25aは、A/Dコンバータ
21の出力するディジタル信号をカウンタ回路22の出力す
るアドレスに同期して記憶する。このとき、既にインデ
ックスセンサ18からは、新たなパルスが出力され、第２
のサイクルが開始されている。さて、第２のサイクルの
途中で、紙葉類検出手段15が紙幣を検出したものとする
（ｂ）。この場合、書込み制御回路24は、第１の変位量
記憶手段25aにハイレベルの書込み制御信号を出力す
る。

さて、第２のサイクルにおいて搬送された紙幣の表面
にゴミが付着していたと仮定する。この場合、変位量検
出手段13は、このゴミを検出し、A/Dコンバータ21から
は第５図（Ｈ）に示すようなディジタル信号（紙幣の波
形及びゴミを示す波形）が出力される（ｃ）。このゴミ
がローラに付着すると、第３のサイクルにおいて、紙幣
搬送後、第５図（Ｈ）に示すように、そのレベルがロウ
レベルにならずに、ゴミに対応した波形が表われる
（ｄ）。この際、A/Dコンバータ21の出力するディジタ
ル信号は、第２の変位量記憶手段25bに記憶される。従
って、第５図（Ｊ）に示すようなディジタル信号（ｅ）
が記憶されると同時に減算回路26に出力される。この際
減算回路26では、第１及び第２の変位量記憶手段25a,25
bの出力するディジタル信号の差を求めているため、第
５図（Ｋ）に示すような波形（ｆ）が出力される。比較
手段28では、減算回路26の出力するディジタル信号と、
変位基準値記憶手段27に記憶された基準値とを比較す
る。この結果、減算回路26の出力がロウレベル（ゼロ）
でないため、比較手段28はロウレベルの比較信号を出力
する（ｇ）。判定手段29は、比較信号がロウレベルであ
ることを認識すると、紙幣の搬送に異常が生じている旨
を係員に通知すると同時に、厳密に紙幣の厚さ、主にテ
ープ等が張り付けられた紙幣の判別が必要な処理につい
ては、その運用を中止する。例えば現金自動入出金装置
においては、入金処理を中止し出金処理のみを行なう等
の運用形態を取ることになる。

本発明は以上の実施例に限定されない。

実施例では、紙葉類を紙幣として説明したが、紙幣に
限定されることなく例えば、複写機やプリンタ等の記録
紙の重走等を防止する場合にも適用することが出来る。
また、可動ローラ12は、必ずしも１枚の紙幣の搬送を１
回転で行なう構成でなくともよく、数回転もしくは１回
転以下でも構わない。この場合、ロータリエンコーダ17
及びインデックスセンサ18の出力するパルス周期も対応
して変更することになる。また、インデックスセンサ18
の代わりに、ロータリエンコーダ17のパルスに基づいて
可動ローラ12の１回転を検出するようにしてもよい。変
位量記憶手段25は、１枚もしくは２枚の紙幣搬送に要す
る可動ローラ17の回転に係る変位を記憶する構成に限定
されない。

（発明の効果） 以上構成の本発明の紙葉類厚さ検出装置によると、ロ
ーラにゴミ等の異物が付着したことを認識することがで
きるため、迅速に、ローラ等の清掃などの対策を講じる
ことができる。また、テープ等の張り付けられた紙葉類
の判別が伴わない処置については、その運用を継続する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の紙葉類厚さ検出装置のブロック図、第
２図は従来の光学式紙葉類厚さ検出装置の動作説明図、
第３図は従来の機械式紙葉類厚さ検出装置の動作説明
図、第４図は本発明の紙葉類厚さ検出装置の要部の斜視
図、第５図は本発明の紙葉類厚さ検出装置の動作を示す
波形図である。 11……固定ローラ、12……可動ローラ、 13……変位量検出手段、15……紙葉類検出手段、 17……ロータリエンコーダ、 18……インデックスセンサ 21……A/Dコンバータ、22……カウンタ回路、 23……遅延回路、24……書込み制御回路、 25……変位量記憶手段、 26……減算回路（ローラ外径変化検出手段）、 27……変位基準値記憶手段、28……比較手段、 29……判定手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定ローラと、 この固定ローラと共に紙葉類を挟持し、この紙葉類の搬
   送を行うものであって、前記紙葉類の厚さに対応して変
   位する可動ローラと、 前記可動ローラの変位量を検出し変位信号を出力する変
   位量検出手段と、 前記固定ローラと前記可動ローラに前記紙葉類が挟持さ
   れていない非挟持期間における前記変位量検出手段から
   の変位信号を前記非挟持期間毎に交互に記憶する第１と
   第２の変位量記憶手段と、 前記第１の変位量記憶手段に記憶した変位信号とこれと
   前後して前記非挟持期間に第２の変位量記憶手段に記憶
   する変位信号との差を検出するローラ外径変化検出手段
   と、 前記ローラ外径変化検出手段による検出結果と別途設定
   された基準値とを比較し、その比較結果により前記紙葉
   類の搬送が正常動作しているかを判定する判定手段とを
   備えたことを特徴とする紙葉類厚さ検出装置。