(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構によって回転する回転軸に複数個取付けられた基準ローラと、この基準ローラと並列に接触して従動回転する回転軸に複数個取付てられた検知ローラと、この検知ローラと前記基準ローラとを回転支持する筐体と、前記検知ローラと対向する前記筐体の上面に配置されて前記検知ローラの変位を検出する複数の変位検出センサとを備え、前記基準ローラと前記検知ローラとの接触部を搬送する紙葉類の厚さを検出する紙葉類の厚さ検出装置において、
前記基準ローラの回転軸と前記検知ローラの回転軸の両端に玉軸受の内輪を固定し、前記基準ローラと前記検知ローラの回転軸の一方の端部に固定された玉軸受けの外輪は前記筐体の取り付け穴に固定するとともに、
前記回転軸の他方の端部に取り付けられた玉軸受けの外輪は前記筐体の取り付け穴に挿入されていることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の紙葉類の厚さ検出装置において、
前記玉軸受けは前記筐体の取り付け穴に対して滑る外輪を備えていることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
【請求項３】
駆動機構によって回転する回転軸に複数個取付けられた基準ローラと、この基準ローラと並列に接触して従動回転する回転軸に複数個取付けてられた検知ローラと、この検知ローラと前記基準ローラとを回転支持する筐体と、前記検知ローラと対向する前記筐体の上面に配置されて前記検知ローラの変位を検出する複数の変位検出センサとを備え、前記基準ローラと前記検知ローラとの接触部を搬送する紙葉類の厚さを検出する紙葉類の厚さ検出装置において、
前記筐体を樹脂で成形するとともに、
前記基準ローラの回転軸と前記検知ローラの回転軸の両端に玉軸受の内輪を固定し、前記基準ローラと前記検知ローラの回転軸の一方の端部に固定された玉軸受けの外輪は前記筐体の取り付け穴に固定し、前記回転軸の他方の端部に取り付けられた玉軸受けの外輪は前記筐体の取り付け穴に挿入したことを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の紙葉類の厚さ検出装置において、
前記玉軸受けは前記筐体の取り付け穴に対して滑る外輪を備えていることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
【請求項５】
請求項３記載の紙葉類の厚さ検出装置において、
前記取り付け穴を金属部材で形成し、この金属部材は樹脂による前記筐体の成形で一体に埋め込まれていることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
【請求項６】
請求項１又は３のいずれかに記載の紙葉類の厚さ検出装置において、
前記基準ローラと前記検知ローラ間に前記紙葉類が通過しない時の変位１と、インクのある印刷部とインクがない非印刷部を有する前記紙葉類が通過した時の変位２から変位３＝変位２−変位１を求め、前記変位３のあらかじめ厚さＴの分かっている前記非印刷部の変位４からＧ＝Ｔ／変位４により基準ゲインＧを求め、前記変位検出センサを通過した紙葉類の厚さをＧ×変位３で求めることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の紙葉類の厚さ検出装置において、
ｎ番目の変位検出センサの前記非印刷部の変位４が前回の検出値より一定値以上変化していた場合、隣接する両側の前記変位検出センサで得られた前記非印刷部の変位４を加算しその１／２をｎ番目の前記非印刷部の変位４として演算により求め、前記演算により求めた変位４からＧ＝Ｔ／変位４により基準ゲインＧを求め、前記ｎ番目の変位検出センサを通過した紙葉類の厚さをＧ×変位３で求めることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の紙葉類の厚さ検出装置において、
あらかじめ複数の変位検出センサの出力補正比率を記憶しておき、ｎ番目の変位検出センサの前記非印刷部の変位４が前回の検出値より一定値以上変化していた場合、前記ｎ番目の変位検出センサの出力補正比率Ｒ１と、ｋ番目の変位検出センサの出力補正比率Ｒ２と、前記ｋ番目の変位検出センサで得られた前記非印刷部の変位５から前記ｎ番目の前記非印刷部の変位４を変位４＝ｋ番目の前記非印刷部の変位５×Ｒ１／Ｒ２として演算により求め、前記変位４からＧ＝Ｔ／変位４により基準ゲインＧを求め、前記ｎ番目の変位検出センサを通過した紙葉類の厚さをＧ×変位３で求めることを特徴とする紙葉類の厚さ検出装置。
【請求項９】
請求項１乃至２のいずれかに記載の紙葉類の厚さ検出装置を備えたことを特徴とする紙幣取扱装置。
【請求項１０】
請求項３乃至８のいずれかに記載の紙葉類の厚さ検出装置を備えたことを特徴とする紙幣取扱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類の厚さ検出装置及び紙幣取扱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現金自動取引装置は一般的に紙幣取扱装置や自動販売機等に搭載されている。この紙幣取扱装置や自動販売機等で重要なことは、取り扱う紙幣がテープや紙等で変造されていないかを鑑別することであることから、紙幣判別装置が備えられている。
【０００３】
このような、テープや紙等で変造された紙幣等を鑑別する従来の紙幣判別装置としては、実開平６−４９４４２号公報（特許文献１）に記載のものがある。  
この特許文献１に記載された紙葉類の厚さ検出装置は、回転駆動される基準ローラと、この基準ローラに外輪が押圧されて外輪と回転軸との間を弾性部材で接続して従動回転する検知ローラを備えたものである。この検知ローラは外輪の変位を検出する変位検出センサを備え、基準ローラと検知ローラとの間に紙葉類を搬送させて、外輪の変位量からテープ等の存在を検出するものである。
【０００４】
また、特開平２００２−３１６７４６号公報（特許文献２）に記載された紙葉類の厚さ検出装置は、金属より熱膨張が大きい樹脂で固定ローラ取付治具を形成することで固定ローラ用軸受の外輪と固定ローラ取付治具との隙間を一定に保って安定した変位出力を得るものである。
【０００５】
また、特開平１１−９１９９１号公報（特許文献３）に記載された紙葉類厚さ検出装置の補正方法は、出荷前にローラ間に基準媒体を通過させてオフセット補正、ゲイン補正、偏心補正を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平６−４９４４２号公報
【特許文献２】特開平２００２−３１６７４６号公報
【特許文献３】特開平１１−９１９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の装置は、基準ローラと検知ローラと変位検出センサを取付ける筺体の熱変形による検出感度の変動をなくす考慮がなされていない。
【０００８】
また、特許文献２に記載の装置は、温度変化による固定ローラの軸受けと筺体との隙間の低減には効果がある機構であるが、筺体の軸方向の熱変形に対しては配慮されていない。
【０００９】
また、特許文献３に記載の装置は、オフセット補正、ゲイン補正、偏心補正をする方法であるが、温度変化による検出感度の変動をなくす考慮がなされていない。
【００１０】
本発明の目的は、基準ローラと検知ローラおよび変位検出センサを取付ける筺体（フレーム）の熱変形をなくし、紙葉類やテープ等の厚みを正確に検出できる紙葉類の厚さ検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的について本発明によれば、駆動機構によって回転する回転軸に複数個取付けられた基準ローラと、この基準ローラと並列に接触して従動回転する回転軸に複数個取付てられた検知ローラと、この検知ローラと前記基準ローラとを回転支持する筐体と、前記検知ローラと対向する前記筐体の上面に配置されて前記検知ローラの変位を検出する複数の変位検出センサとを備え、前記基準ローラと前記検知ローラとの接触部を搬送する紙葉類の厚さを検出する紙葉類の厚さ検出装置において、前記基準ローラの回転軸と前記検知ローラの回転軸の両端に玉軸受の内輪を固定し、前記基準ローラと前記検知ローラの回転軸の一方の端部に固定された玉軸受けの外輪は前記筐体の取り付け穴に固定するとともに、前記回転軸の他方の端部に取り付けられた玉軸受けの外輪は前記筐体の取り付け穴に挿入されていることにより達成される。
【００１２】
また上記目的について本発明によれば、前記玉軸受けは前記筐体の取り付け穴に対して滑る外輪を備えることが好ましい。
【００１３】
また上記目的について本発明によれば、駆動機構によって回転する回転軸に複数個取付けられた基準ローラと、この基準ローラと並列に接触して従動回転する回転軸に複数個取付けてられた検知ローラと、この検知ローラと前記基準ローラとを回転支持する筐体と、前記検知ローラと対向する前記筐体の上面に配置されて前記検知ローラの変位を検出する複数の変位検出センサとを備え、前記基準ローラと前記検知ローラとの接触部を搬送する紙葉類の厚さを検出する紙葉類の厚さ検出装置において、前記筐体を樹脂で成形するとともに、前記基準ローラの回転軸と前記検知ローラの回転軸の両端に玉軸受の内輪を固定し、前記基準ローラと前記検知ローラの回転軸の一方の端部に固定された玉軸受けの外輪は前記筐体の取り付け穴に固定し、前記回転軸の他方の端部に取り付けられた玉軸受けの外輪は前記筐体の取り付け穴に挿入したことにより達成される。
【００１４】
また上記目的について本発明によれば、前記玉軸受けは前記筐体の取り付け穴に対して滑る外輪を備えていることが好ましい。
【００１５】
また上記目的について本発明によれば、前記取り付け穴を金属部材で形成し、この金属部材は樹脂による前記筐体の成形で一体に埋め込まれることが好ましい。
【００１６】
また上記目的について本発明によれば、前記基準ローラと前記検知ローラ間に前記紙葉類が通過しない時の変位１と、インクのある印刷部とインクがない非印刷部を有する前記紙葉類が通過した時の変位２から変位３＝変位２−変位１を求め、前記変位３のあらかじめ厚さＴの分かっている前記非印刷部の変位４からＧ＝Ｔ／変位４により基準ゲインＧを求め、前記変位検出センサを通過した紙葉類の厚さをＧ×変位３で求めることが好ましい。
【００１７】
また上記目的について本発明によれば、ｎ番目の変位検出センサの前記非印刷部の変位４が前回の検出値より一定値以上変化していた場合、隣接する両側の前記変位検出センサで得られた前記非印刷部の変位４を加算しその１／２をｎ番目の前記非印刷部の変位４として演算により求め、前記演算により求めた変位４からＧ＝Ｔ／変位４により基準ゲインＧを求め、前記ｎ番目の変位検出センサを通過した紙葉類の厚さをＧ×変位３で求めることが好ましい。
【００１８】
また上記目的について本発明によれば、あらかじめ複数の変位検出センサの出力補正比率を記憶しておき、ｎ番目の変位検出センサの前記非印刷部の変位４が前回の検出値より一定値以上変化していた場合、前記ｎ番目の変位検出センサの出力補正比率Ｒ１と、ｋ番目の変位検出センサの出力補正比率Ｒ２と、前記ｋ番目の変位検出センサで得られた前記非印刷部の変位４から前記ｎ番目の前記非印刷部の変位４を変位５＝ｋ番目の前記非印刷部の変位４×Ｒ１／Ｒ２として演算により求め、前記変位５からＧ＝Ｔ／変位５により基準ゲインＧを求め、前記ｎ番目の変位検出センサを通過した紙葉類の厚さをＧ×変位３で求めることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基準ローラと検知ローラおよび変位検出センサを取付ける筺体の熱変形をなくし、紙葉類やテープ等の厚みを正確に検出できる紙葉類の厚さ検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の断面図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の上面図である。
【図７】本発明の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の変位検出波形を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の厚さ検出フロー図である。
【図９】本発明の実施例に係る紙幣自動取扱装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
さて、紙幣取扱装置や自動販売機等は外気に直接晒される環境に設置される場合があり、その場合上述したように、外気の温度変化によって厚さ検出装置の筐体（フレーム）が熱変形する可能性がある。
【００２２】
例えば、図１（詳細は後述する）に示した基準ローラと検知ローラの回転軸は剛性が強いＳＵＳで形成されているのに対し、筐体（以下、フレームという）はアルミニウムで形成されている。このアルミニウムの熱膨張率はＳＵＳの２倍もあることから、高い温度環境ではフレームの方が変形してしまう。そのため、フレームの上面に設置されている変位検出センサの位置がずれてしまい、正確な紙葉類の厚み検出ができない可能性があった。
【００２３】
そこで本発明の発明者らは、両端がフレームに拘束された回転軸の一端をフリーにすることを考えて種々検討した結果、以下のごとき実施例を得た。
【００２４】
以下、本発明の実施例を図にしたがって説明する。
【実施例１】
【００２５】
本発明の実施例に係る紙葉類の厚さ検出装置を図１、図２、図３を用いて説明する。  
図１は紙葉類の厚さ検出装置の略全体構成を示す鳥瞰図である。  
図２は図１の厚さ検出装置の断面図である。  
図３は図２を拡大した図である。
【００２６】
図１、図２において、紙葉類の厚さ検出装置１は、回転駆動機構（図示せず）により回転力が伝達されて回転する基準ローラ５ａ〜５ｊが設けられている。この基準ローラ５ａ〜５ｊは回転軸３に設けられている。検知ローラ１１ａ〜１１ｊは回転軸１０に設けられ基準ローラ５a〜５jの回転に従動して回転するようになっている。この検知ローラ１１ａから１１ｊと基準ローラ５a〜５jとの接触部を紙葉類が通過した時の紙葉類の厚みに応じて検知ローラ１１ａ〜１１ｊが上方向に移動することによって紙葉類の厚みを検出するようになっている。検知ローラ１１a〜１１jの上部に設けられた回路基板２６には渦電流変位センサなどの変位検出センサ２７a〜２７j及び２８a〜２８jが取り付けられている。基準ローラ５a〜５jと検知ローラ１１a〜１１jは、紙葉類の全領域を検出できるように紙葉類搬送方向と直角方向に多数配置されている。
【００２７】
回転軸３、１０の両端部は、玉軸受け（ボールベアリングともいう）６、８、１４、１６を介してフレーム２に取付けられている。この玉軸受け６、８、１４、１６の内輪は止めねじ７、１５、１７（図２に示す）で固定されている。基準ローラ５a〜５jと検知ローラ１１a〜１１j間の押付力は、回転軸３と１０の軸間距離で設定される。変位検出センサ２７a〜２７jと２８a〜２８jが取り付けられる回路基板２６はフレーム２に固定されている。
【００２８】
前記検知ローラ１１a〜１１jは、金属などの円筒状部材からなる外輪１２と、この外輪１２と回転軸１０との間にはゴムなどの柔らかい弾性部材１３が充填されている。また、図２に示すように、前記弾性部材１３は、外輪１２の両端部に分割して設けることもできる。また、前記弾性部材１３と外輪１２は、接着または非接着とすることができる。これにより、基準ローラ５a〜５jと検知ローラ１１a〜１１jとの間に紙葉類が通過すると弾性部材１３が紙葉類の厚み分だけ変形して外輪１２が上方向に移動する。この移動量を変位検出センサ２７a〜２７jと２８a〜２８jで検出して紙葉類の厚みに応じた変位検出信号Ｖを出力する。
【００２９】
このように、フレーム２に基準ローラと検知ローラと変位検出センサを設けた回路基板２６を一体で取付けることにより外部から伝達される振動に対しては同位相で振動するため振動の影響を受けず、検出精度を向上できる効果がある。
【００３０】
詳細は図９を使って後述するが、変位検出信号Ｖは図９に示した紙幣判定装置９７の判定処理部（図示せず）に送られる。判定処理部は、変位検出信号Ｖと紙幣が検知ローラを通過した時のスキュー（搬送方向の傾き）、シフト（回転軸方向の位置）の姿勢信号から紙幣が二枚以上重なった重送か、テープ等が貼られた変造券かを判定し、その判定信号を出力する。なお、姿勢信号は、紙幣のスキューがない状態に変位検出信号Ｖを修正するためと、紙幣が検知ローラを通過した位置を求めるために使用する。
【００３１】
図２では、厚さ検出装置１の中央部の記載を省略いている。なお、図２では図１と同じ符号は同一物であるため、その説明は省略する。  
図２において、基準ローラ５a〜５jの回転軸３の一端は止めねじ７で玉軸受け６の内輪３２に固定され、他端は締り嵌め等で玉軸受け８の内輪２２に固定されている。また、玉軸受け６と８はフレーム２に設けた取付け穴３０、３６に外輪２３、３３が接触し嵌めこまれている。取付け穴３０、３６はフレーム２を貫通する穴である。また、玉軸受け６の外輪３３は取付け穴３０に設けた段差部３１に止め板３４により押し当てられ、止めねじ３５でフレーム２に固定されている。
【００３２】
ここで、玉軸受と回転軸との接続状態の詳細を図３を使って説明する。  
図３において、玉軸受６、８、１４、１６は外輪２１、２３、３３、４３と内輪２０、２２、３２、４２との間に複数のボールが介在され、内輪２０、２２、３２、４２或いは外輪２１、２３、３３、４３が回転するようになっている。
【００３３】
回転軸３、１０が拘束される側の玉軸受６、１４の内輪３２、４２と回転軸３、１０とは止めねじ７、１５を介して強固に固定されている。外輪３３、４３とフレーム２とは、止め板３４、４４を介して止めねじ３５、４５でフレーム２に設けられた段差部３１、４１に外輪３３、４３を押し付ける状態で強固に固定されている。玉軸受６、１４が取り付けられる取り付け穴３０、４０はフレーム２と一体に形成されたものであり、アルミニウム材である。
【００３４】
一方、回転軸３の他方端部でフレーム２にフリーで支持されている側（拘束されない側）について説明すると、玉軸受１６の内輪２０と回転軸１０とは止めねじ１７を介して強固に固定されているが、駆動源と連結される歯車取り付け部４に対する玉軸受８は締り嵌め（圧入）で固定されている。玉軸受８、１６の外輪２１、２３はフレーム２の取り付け穴３６、４６に対して摺動可能に支持されている。
【００３５】
このように、本実施例では回転軸３、１０の一方の端部は玉軸受６、１４を介してフレーム２に強固に固定（拘束）されているのに対し、他方の端部はフレーム２に対しては玉軸受８、１６を介して摺動自在に支持されているので、仮にフレーム２が熱変形したとしても回転軸３、１０によってフレーム２が変形することはない。つまり、フレーム２が変形すると、回転軸３，１０に取り付けられた玉軸受８、１６の外輪２１、２３が取り付け穴３６、４６を滑ることになるので、フレーム２が変形することはない。
【００３６】
したがって、フレーム２を金属部材にして玉軸受け６、８、１４、１６と同じ材質、又は、熱膨張係数が同じか近い材質にすれば、回転軸３フレーム２が熱変動により伸縮した場合には、玉軸受け８とフレーム２とは軸方向に滑りが発生するのでフレーム２の軸方向の変形を低減できる効果がある。なお、フレーム２の金属部材はアルミニウム、ステンレス、鉄、銅、鋳物などが使用できる。同様に、検知ローラ１１a〜１１jの回転軸１０の両端は止めねじ１５、１７で玉軸受け１４、１６の内輪４２、２０に固定されている。そして、玉軸受け１４、１６はフレーム２に設けた取付け穴４０、４６に外輪２１、４３が接触し嵌めこまれている。取付け穴４０、４６はフレーム２を貫通する穴である。また、玉軸受け１４の外輪４３は取付け穴４０に設けた段差部４１に止め板４４により押し当てられ止めねじ４５でフレーム２に固定されている。
【００３７】
したがって、回転軸１０とフレーム２が熱変動により伸縮した場合には、玉軸受け１６とフレーム２とは軸方向に滑りが発生するのでフレーム２の軸方向の変形を低減できる効果がある。なお、符号４は回転駆動機構に結合する歯車の取付け部を示す。
【実施例２】
【００３８】
本発明に係る実施例２を図４を使って説明する。なお、図２と同じ符号は同一物であるため、その説明は省略する。  
図４において、本実施例ではアルミニウム製であったフレーム２を低コスト化の関係から樹脂にして、樹脂フレーム２に金属部材５０、５１をインサート成型したものである。これにより、樹脂フレーム２と金属部材５０、５１は結合され一体化されている。
【００３９】
つまり、金属部材５０、５１には図２と同様な金属部材５０、５１を貫通する玉軸受けの取付け穴３０、４０、３６、４６と、取付け穴３０、４０に段差３１、４１および止めねじ３５、４５のねじ穴が設けられている。金属部材５０、５１は玉軸受け６、８、１４、１６と同じ材質、又は、熱膨張係数が同じか近い材質が好適である。具体的にはアルミ、ステンレス、鉄、銅、鋳物などが使用できる。
【００４０】
本実施例では、フレーム２を樹脂で成形することは低コスト化に効果がある。しかしながら、低温時には金属の玉軸受け８、１６に比べて樹脂の熱膨張係数が大きいため樹脂の収縮が大きく外輪２１、２３をロックし玉軸受け８、１６とフレーム２との軸方向の滑りが発生しない。これにより、フレーム２は軸方向に円弧状に変形するためフレーム２に取付けてある回路基板２６も円弧状に変形する。
【００４１】
そのため、変位検出センサ２７a〜２７j、２８a〜２８jと検知ローラ１１a〜１１jの外輪１２との距離が変動し正確に紙葉類の厚さを検出できない問題がある。また、高温時には樹脂が膨張し玉軸受け６、８、１４、１６の外輪３３、４３、２１、２３とフレーム２の取付け穴３０、３６、４０、４６との間の隙間が広くなりガタが発生する。これにより、変位検出センサ２７a〜２７j、２８a〜２８jと検知ローラ１１a〜１１jの外輪１２との距離が変動し正確に紙葉類の厚さを検出できない問題がある。
【００４２】
そこで、本実施例では図４に示すように、樹脂フレーム２に金属部材５０、５１をインサート成型し、金属部材５０、５１の材質を玉軸受け６、８、１４、１６と同じ材質、又は、熱膨張係数が同じか近い材質を使用したものである。これにより、低温時に回転軸３、１０とフレーム２の金属部材５０、５１が収縮した場合には、玉軸受け６、８、１４、１６の外輪３３、４３、２１、２３と金属部材５０、５１との間に軸方向に滑りが発生するのでフレーム２の軸方向の変形を低減できる効果がある。
【００４３】
また、高温時には玉軸受け６、８、１４、１６の外輪３３、４３、２１、２３と金属部材５０、５１との間の隙間の広がりがないのでガタが発生しない。したがって、変位検出センサ２７a〜２７j、２８a〜２８jと検知ローラ１１a〜１１jの外輪１２との距離が変動しないので正確に紙葉類の厚さを検出できる効果がある。
【実施例３】
【００４４】
本発明の他の実施例について図５を使って説明する。なお、図２と同じ符号は同一物であるため、その説明は省略する。  
図５は図４に示した金属部材５０、５１を他の金属部材５２、５３にして止めねじ５４、５５、５６、５７で樹脂フレーム２に固定する構成としたものである。また、金属部材５２、５３には図２と同様な金属部材５２、５３を貫通する玉軸受けの取付け穴３０、４０、３６、４６と、取付け穴３０、４０に段差３１、４１および止めねじ３５、４５のねじ穴と、止めねじ５４、５５、５６、５７を挿入する貫通穴が設けられている。なお、金属部材５２、５３は玉軸受け６、８、１４、１６と同じ材質、又は、熱膨張係数が同じか近い材質が好適である。具体的にはアルミ、ステンレス、鉄、銅、鋳物などが使用できる。これにより、実施例２と同様な効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４５】
図６、図７、図８に本発明の紙葉類の厚さ検出装置の他の一実施例を示す。  
図６は本発明の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の上面図である。  
図７は本発明の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の変位検出波形を示す図である。  
図８は本発明の実施例に係る紙葉類厚さ検出装置の厚さ検出フロー図である。  
図６において、紙幣判定装置９７は紙幣６０の画像の検出と紙幣６０のスキュー量６５とシフト量６６を検出する画像センサ７０と、図１でも説明した紙幣の厚さを検出する厚さ検出装置１と、紙幣を搬送する搬送ローラ６８、６９から構成されている。紙幣６０には印刷部６１と印刷がない非印刷部６２がある。また、画像センサ７０には画像検出素子７１が多数配列されている。また、厚さ検出装置１には図１でも説明したように多数の変位検出センサ２７a〜２７j、２８a〜２８jが配列されている。矢印は紙幣６０の搬送方向を示す。５は基準ローラ群である。
【００４６】
これにより、画像センサ７０で検出した紙幣６０の画像とスキュー量６５およびシフト量６６により、非印刷部の位置および変位検出センサを通過した紙幣の位置を求めることができる。画像センサ７０で検出した紙幣６０の画像から金種を検出して非印刷部を特定することもできる。なお、日本国紙幣の非印刷部は紙幣端部より５ｍｍ程度内側の範囲である。
【００４７】
図７において、変位検出信号波形７４は図６の変位検出センサ２７dを紙幣が通過していない時の波形を示す。このように、紙幣が通過していない状態でもローラの偏心による波形が検出することができる。
【００４８】
変位検出信号波形７５は図６の変位検出センサ２７dを紙幣が通過した時の波形を示す。紙幣６０の非印刷部６２に対応する波形７６、７８と印刷部６１に対応する波形７７が検出される。また、この変位検出信号波形７５にはローラの偏心による波形が重畳されている。
【００４９】
変位検出信号波形７９は紙幣通過時の変位検出信号波形７５から紙幣非通過時の変位検出信号波形７４を減算した波形を示す。すなわち、ローラの偏心量を取去った真の変位検出信号波形を示す。また、エンコーダ信号波形７３は厚さ検出装置１の基準ローラが１回転するごとのパルス波形を示す。このように、紙幣通過時の変位検出信号波形７５から紙幣非通過時の変位検出信号波形７４を減算する時に、この信号を基準にして両波形の位相を合わせることにより正確にローラの偏心量を除去できる。
【００５０】
次に、図６の変位検出センサ２７dで検出した図７に示す変位検出信号から紙幣の厚さを求める方法を図８のフローチャートで説明する。
【００５１】
図８において、ステップ８０で紙幣が画像センサに到達したか判定する。到達しない場合はステップ８０に戻る。到達したならばステップ８１を実行する。  
ステップ８１で画像センサから紙幣の画像、スキュー量θ、シフト量Ｓを検出し記憶する。  
ステップ８２で紙幣通過前の変位検出信号Ｖo(n)を検出し記憶する。  
ステップ８３で紙幣通過時の変位検出信号Ｖ(n)を検出し記憶する。  
ステップ８４で偏心量を取除いた変位検出信号Ｖc(n)＝Ｖ(n)−Ｖo(n)を求める。  
ステップ８５で紙幣の画像、スキュー量θ、シフト量Ｓから紙幣通過位置Ｐ(n)と非印刷部の位置Ｗ(n)を求め記憶する。  
ステップ８６で変位検出信号Ｖc(n)から紙幣の厚さＴが分かっている非印刷部の位置Ｗ(n)に対応する変位検出信号Ｖw(n)を切り出し基準となるゲインＧ(n)＝Ｔ/Ｖw(n)を求める。  
ステップ８７で変位検出信号Ｖc(n)の印刷部の厚さＴ(n)＝Ｖc(n)×Ｇ(n)を求める。
【００５２】
なお、ステップ８６において、変位検出信号Ｖc(n)（図７の変位検出信号波形７９に対応する）の立ち上がり側の非印刷部は、オーバーシュートを含み易いのでオーバーシュートのない立下り側の非印刷部の変位検出信号Ｖw(n)を用いるのが好適である。なお、ｎは図６の変位検出センサ２７a〜２７j、２８a〜２８jに対応した番号を示す。また、非印刷部の位置は紙幣端部位置より一定長さ内側に入った範囲としても良い。
【００５３】
このようにすれば、紙幣自動取扱装置９０に用いられた紙幣の厚さ検出装置が熱変動によってその検出感度（出力/変位）が変動した場合であっても稼働中に紙幣のあらかじめ厚さの分かっている非印刷部の厚さＴと変位検出信号Ｖw(n)から基準となるゲインＧ(n)＝Ｔ/Ｖw(n)が求められるので印刷部の厚さおよび紙幣の全領域の厚さをＴ(n)＝Ｖc(n)×Ｇ(n)により検出できる効果を有する。
【実施例５】
【００５４】
紙幣の非印刷部の一部に折れ、破れやテープなどがあり非印刷部の厚さが分からない場合に複数の変位検出信号Ｖから紙幣の厚さを求める処理手順を図８のフローチャートを用いて説明する。  
図８のフローチャートでは一つの変位検出信号Ｖについて処理していたのに対して複数の変位検出信号Ｖを処理する。
（第一の構成）
図８のステップ８６において、ｎ番目の変位検出信号Ｖc(n)の非印刷部の変位検出信号Ｖw(n)が前回の値との変化量が規定値を超えていた場合、破れやテープなどがあり非印刷部の厚さが正確でないと判断する。正確でないと判断した変位検出信号Ｖw(n)は両隣りの非印刷部の変位検出信号をＶw(n＋1)とＶw(n-1)とした場合、Ｖw(n)＝（Ｖw(n＋1)＋Ｖw(n-1) ）/２の演算で求める。
【００５５】
以下、図８と同様な処理を行い紙幣の全領域の厚さを検出する。また、（n-1）、（n）、（n＋1）番目の変位検出センサの検出感度（出力/変位）をＳ(n-1)、Ｓ(n)、 Ｓ（n＋1）とした場合、(n＋1)番目の前記非印刷部の変位検出信号をＶw×Ｓ(n)/ Ｓ(n＋1)、（n-1）番目を前記非印刷部の変位検出信号をＶw(n-1) ×Ｓ(n)/ Ｓ（n-1）として計算しても良い。
（第二の構成）
図８のステップ８６において、ｎ番目の変位検出信号Ｖc(n)の非印刷部の変位検出信号Ｖw(n)が前回の値との変化量が規定値を超えていた場合、破れやテープなどがあり非印刷部の厚さが正確でないと判断する。正確でないと判断した変位検出信号Ｖw(n)は他のｋ番目の変位検出センサの非印刷部の変位検出信号Ｖw(k)とあらかじめ記憶しておいた変位検出センサごとの変形比率Ｒから演算によって求める。
【００５６】
ｎ番目の変位検出センサの変形比率Ｒ(ｎ)、ｋ番目の変位検出センサの変形比率Ｒ(ｋ)とした場合、Ｖw(n)＝Ｖw(k) ×Ｒ(ｎ) /Ｒ(k)で求める。変形比率Ｒは図６に示す両端の変位検出センサの変形比率を１として中央の変位検出センサの変形比率に向かって直線、又は、曲線的に変化させる。例えば、両端の変形比率を１、中央の変形比率を１．３として前記２点間を直線的に増加させる。又は、前記３点を通る曲率半径で表わす円弧状に配分する。
【００５７】
以下、図８と同様な処理を行い紙幣の全領域の厚さを検出する。また、前記変形比率Ｒに各変位検出センサごとの検出感度（出力/変位）比率＝（各変位検出センサの検出感度）/（全変位検出センサの検出感度の平均値）を乗算した値としても良い。また、両端の変位検出センサの変位検出信号と中央部の変位検出信号の大きさを比較し、中央部の変位検出信号の方か大きい場合は中央部の比率が凸状になる変形比率を使用し、小さい場合は中央部の比率が凹状になる変形比率を使用する。また、非印刷部の位置は紙幣端部位置より一定長さ内側に入った範囲としても良い。
【００５８】
このようにすれば、実施例４の効果と、紙幣の非印刷部の一部に破れやテープなどがあり非印刷部の厚さが分からない場合でも他の非印刷部の厚さＴと変位検出信号Ｖw(n)から基準となるゲインＧ(n)＝Ｔ/Ｖw(n)が求められるので印刷部の厚さおよび紙幣の全領域の厚さをＴ(n)＝Ｖc(n)×Ｇ(n)により検出できる効果を有する。
【００５９】
次に、本発明の紙葉類の厚さ検出装置を用いた現金自動取扱装置の一実施例を図９に示す。  
図９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およびテープ、紙等で変造された紙幣を検出する本発明の紙葉類の厚さ検出装置を用いて紙幣の真偽を判定する紙幣判定装置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。
【００６０】
次に、本発明の実施例に係る紙幣自動取扱装置の動作を説明する。  
図９において、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は一枚ずつ分離され搬送路９２ａに供給される。紙幣鑑別部９７において紙幣９６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。
【００６１】
一方、供給した紙幣９６に問題がある場合は供給した全ての紙幣９６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９５ａ〜９５ｃに収納される。
【００６２】
現金払い出し時には金種収納箱９５の紙幣９６ｂを一枚ずつ分離し搬送路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。
【００６３】
これまでの説明では、変位検出器に渦電流式変位センサを用いているが、静電容量式変位センサ、光学式変位センサ、接触式変位センサなどが使用できる。また、本発明の紙葉類の厚さ検出装置を現金自動取扱装置、自動販売機の紙幣の厚さ検出装置に適用できる。
【００６４】
以上のごとく本発明によれば、ＳＵＳの回転軸より熱膨張率が高いアルミニウムのフレームが変形しても回転軸の一端はフレームに対して滑るので、フレームが変形することはない。
【００６５】
さらに、樹脂製フレームに金属板がインサート成形され、しかも冷気によって軸方向に収縮の変形が生じても金属板は回転軸の熱膨張係数と同じ若しくは近い材質であるため回転軸と同じ収縮となり回転軸３に余計な加重かけることがない。したがって、回転軸に軸方向の変形を生じさせることがないので、例え外気温度の変化が生じても正確な紙葉類の厚み検出を行うことができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…紙葉類の厚さ検出装置、２…フレーム、３…回転軸、４…紙葉類、５a〜５j…基準ローラ、６、８、１４、１６…玉軸受け、７、１５…止めねじ、１０…回転軸、１１a〜１１j…検知ローラ、１２…外輪、１３…弾性部材、２６…回路基板、２７a〜２７j…変位検出センサ、２８a〜２８j…変位検出センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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