JP2002193517A - 紙葉類処理装置 - Google Patents

紙葉類処理装置

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JP2002193517A JP2000396016A JP2000396016A JP2002193517A JP 2002193517 A JP2002193517 A JP 2002193517A JP 2000396016 A JP2000396016 A JP 2000396016A JP 2000396016 A JP2000396016 A JP 2000396016A JP 2002193517 A JP2002193517 A JP 2002193517A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】羽根車方式の集積手段を用いた場合、紙葉類の
先端部が羽根の先端部に衝突しにくいように、羽根車の
回転位相を最適位相に制御できる紙葉類処理装置を提供
する。 【解決手段】回転方向に所定間隔おいて配列される複数
枚の羽根を有し、回転することにより、上記羽根と羽根
との間に、連続的に送られる紙幣を進入させて所定方向
に案内する羽根車を有し、この羽根車により案内される
紙幣を集積部に積層集積させるようにした羽根車方式の
集積装置を用いた紙幣分類整理装置において、紙幣供給
部による紙幣の供給タイミングと上記羽根車の回転位相
との同期を取ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、紙幣や
小切手、商品券、あるいは、他の有価証券などの紙葉類
を種類別に分類して整理する羽根車方式の集積手段を用
いた紙葉類分類整理装置などの紙葉類処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、紙幣や小切手、商品券、ある
いは、他の有価証券などは、社会経済活動のキー媒体と
して機能しており、その流通の過程で、特定の個所に大
量に集まり、これを額面別、種類別に整理する業務が発
生する。この種の業務の自動化、省力化のために、以前
から紙幣分類整理装置と呼ばれる、たとえば、ばらの紙
幣を投入し、それぞれの種類（金額）を判別して、種類
ごとに分類集積したり、また１００枚づつの束を作る装
置が提供されてきた。
【０００３】この種の装置では、媒体が柔軟であるため
に、連続して搬送されてきた紙幣を搬送路からその先端
を放出して、これを積層状に集積することが困難である
という問題を有していた。すなわち、紙幣同士の先端と
後端が衝突したり、紙幣同士の接触によって、先端が座
屈するなどの問題である。
【０００４】これに対して、周知の羽根車方式の集積装
置は、連続して進入する紙幣の約１枚に対して、羽根を
１枚分あるいは２枚分程度回転させることによって、紙
幣を１枚ずつ羽根の隙間に形成される空間に導入するの
で、紙幣同士の衝突が発生せず、また、紙幣同士の接触
による座屈が発生しない方式として広く活用されてい
る。
【０００５】すなわち、図１２に示すように、図示しな
い一対のベルトで水平に挟持搬送される紙幣Ｐは、図示
しないゲート装置によって区分され、羽根車１０１に導
かれる。通常、紙幣Ｐは、図１２（ａ）のように水平状
態に集積されていく。この羽根車方式においても、図１
２（ｂ）のように、羽根車１０１の羽根１０２の先端部
１０２ａに紙幣Ｐの先端部が衝突する場合がわずかな確
率であり、この場合には、紙幣ＰはＪのように先端部が
折れ曲り、羽根車１０１から飛び出して、券ずまりにな
るという不安定な挙動を示すという問題があった。
【０００６】また、上記現象が発生すると、紙幣Ｐが羽
根車１０１の羽根１０２の中で座屈したり、さらに通常
は２組の羽根車を使うが、その２つの羽根車の位相が異
なる羽根に紙幣が進入するというような問題もあった。
【０００７】これらの現象は、その発生頻度が少ないと
しても、一旦発生すると、紙幣Ｐを汚毀損したり、規定
外の部位に残留して計数が不一致になったりという、業
務上、重大な問題となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】羽根車の羽根の先端部
が紙幣の先端部と衝突しないように、常に図１２（ａ）
の状態になるようにすればよい訳であるが、従来の羽根
車方式の集積装置でも、紙幣の取出装置と羽根車の回転
とをタイミングベルトなどで機械的に同期をとることに
よって、紙幣の先端部が羽根の先端部に衝突しない工夫
をしている例はある。
【０００９】しかし、この方式では、機械的に同期をと
るために、その機構が高価で複雑になるという問題があ
るだけでなく、実際に発生する取出し、および、その後
の搬送による紙幣間ピッチのばらつきに対応できないと
いう問題があった。
【００１０】すなわち、紙幣の取出しにおいては、紙幣
間の微妙な摩擦力のばらつきによって、取出しピッチが
変動するし、搬送ベルトによる紙幣の搬送では、温度に
よるベルト特性の変化による搬送速度の変化や、ガイド
板に対するイレギュラな接触によって、ピッチやスキュ
ーが変動するからである。
【００１１】また、たとえば、特開昭５９−１５３７５
６号公報には、羽根車の回転数を可変にするとともに、
羽根車の近傍の搬送路で紙幣の通過タイミングを測定す
ることにより、紙幣１枚ごとの搬送ずれをフィードバッ
クし、羽根車と同期をとる技術が開示されている。
【００１２】しかし、この方式では、直前の信号で１枚
ごとに羽根の位相を制御しなくてはならず、高速の応答
性が求められ、システムが高価になるばかりでなく、制
御の安定性も乏しいという問題がある。すなわち、簡便
な制御によって羽根車と紙幣の進入との同期をとれる安
価なシステムが望まれている。
【００１３】そこで、本発明は、羽根車方式の集積手段
を用いた場合、紙葉類の先端部が羽根の先端部に衝突し
にくいように、羽根車の回転位相を最適位相に制御でき
る紙葉類処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の紙葉類処理装置
は、紙葉類を１枚ずつ所定間隔で供給する供給手段と、
この供給手段により供給される紙葉類をその面方向に搬
送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される紙葉
類から当該紙葉類の持つ情報を検出する検出手段と、こ
の検出手段の検出結果にしたがって前記搬送手段により
搬送される紙葉類を区分する区分手段と、回転方向に所
定間隔おいて配列される複数枚の羽根を有し、回転する
ことにより前記羽根と羽根との間に前記区分手段により
区分された紙葉類を進入させて所定方向に案内する羽根
車と、この羽根車により案内される紙葉類を集積させる
集積部と、前記供給手段による紙葉類の供給タイミング
と前記羽根車の回転位相との同期を取る同期制御手段と
を具備している。
【００１５】また、本発明の紙葉類処理装置は、紙葉類
を１枚ずつ所定間隔で供給する供給手段と、この供給手
段により供給される紙葉類をその面方向に搬送する搬送
手段と、この搬送手段により搬送される紙葉類から当該
紙葉類の持つ情報を検出する検出手段と、この検出手段
の検出結果にしたがって前記搬送手段により搬送される
紙葉類を区分する区分手段と、回転方向に所定間隔おい
て配列される複数枚の羽根を有し、回転することにより
前記羽根と羽根との間に前記区分手段により区分された
紙葉類を進入させて所定方向に案内する羽根車と、この
羽根車により案内される紙葉類を集積させる集積部と、
前記搬送手段の中途部に所定間隔おいて設けられ、前記
搬送手段により搬送される紙葉類を検知する少なくとも
２つの検知手段と、この各検知手段の検知結果に基づ
き、その各検知手段における前記搬送手段により搬送さ
れる紙葉類の先端通過時間を計測する計測手段と、この
計測手段の計測結果から前記羽根車の回転位相の制御量
を求める演算手段と、この演算手段により求められた制
御量にしたがって前記羽根車の回転位相を制御する制御
手段とを具備している。
【００１６】さらに、本発明の紙葉類処理装置は、紙葉
類を１枚ずつ所定間隔で供給する供給手段と、この供給
手段により供給される紙葉類をその面方向に搬送する搬
送手段と、この搬送手段により搬送される紙葉類から当
該紙葉類の持つ情報を検出する検出手段と、この検出手
段の検出結果にしたがって前記搬送手段により搬送され
る紙葉類を区分する区分手段と、回転方向に所定間隔お
いて配列される複数枚の羽根を有し、回転することによ
り前記羽根と羽根との間に前記区分手段により区分され
た紙葉類を進入させて所定方向に案内する少なくとも２
つの羽根車と、この各羽根車により案内される紙葉類を
集積させる集積部と、前記搬送手段の中途部に所定間隔
おいて設けられ、前記搬送手段により搬送される紙葉類
を検知する少なくとも２つの検知手段と、この各検知手
段の検知結果に基づき、前記搬送手段により搬送される
紙葉類の搬送方向に対する傾きを計測する計測手段と、
この計測手段の計測結果に基づき前記２つの羽根車の各
回転位相を別々に制御する制御手段とを具備している。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【００１８】まず、第１の実施の形態について説明す
る。
【００１９】図１は、本発明の実施の形態に係る紙葉類
処理装置としての紙幣分類整理装置の内部構成を模式的
に示すものである。図１において、１は筐体で、この筐
体１の一側中央部にはテーブル部１Ａが設けられてい
て、このテーブル部１Ａには供給手段としての紙幣供給
部２が設けられている。この紙幣供給部２には、紙葉類
としての紙幣Ｐが立位状態で複数枚収容されている。こ
の紙幣Ｐは、ばね３で付勢されるバックアップ板４によ
って繰出ローラ５に押し付けられている。
【００２０】紙幣供給部２にセットされた紙幣Ｐは、繰
出ローラ５の回転により１枚づつ分離して取出され、搬
送手段としてのベルト６とローラ７とから構成されるク
ランプ式の搬送路３１により挟持搬送される。この搬送
路３１には、取出された紙幣Ｐのシフトとスキューを自
動補正する姿勢補正装置８が設けられている。この姿勢
補正装置８は、本発明の要旨には直接的に関係しないの
で説明は省略するが、詳しくは、たとえば、特願２００
０−８２５９３に記載されている。
【００２１】搬送路３１の紙幣搬送方向下流側には、検
出手段としての判別部９が設けられている。この判別部
９は、搬送手段としてのローラ対１０で搬送される紙幣
Ｐの面から各種情報を光学的、磁気的に読取り、それを
論理演算し、基準になる情報と比較することによって、
汚れや、破損の有無、金額（種類）、天地および表裏の
４方向などを判別するものである。
【００２２】判別部９の紙幣搬送方向下流側には、切換
手段としての第１の分岐装置１１が設けられている。第
１の分岐装置１１は、判別部９による判別によって２枚
取りや、一定以上の大スキューの紙幣など、正券と判別
されなかった紙幣をリジェクト箱１２に導き、あるい
は、正券と判別された紙幣を切換手段としての第２の分
岐装置１３に導くものである。
【００２３】第２の分岐装置１３は、紙幣Ｐの搬送方向
を第１および第２の方向に分けるものである。第１の方
向には左右反転パス１４が設けられ、この左右反転パス
１４は紙幣Ｐを左右１８０度反転する捻りベルト１５を
有している。第２の方向には単なるベルト搬送部１６が
設けられ、紙幣Ｐをそのままの状態で挟持搬送する。第
１および第２の方向に分岐されて搬送された紙幣Ｐは、
合流部１７で合流する。この合流部１７までの２つの経
路長は等しくされ、紙幣合流後の間隔がずれないように
なっている。
【００２４】合流部１７の紙幣搬送方向下流側には、切
換手段としての第３の分岐装置１８が設けられ、この第
３の分岐装置１８により紙幣Ｐの搬送方向が第３および
第４の方向に分岐される。第３の方向には、スイッチバ
ックパス部１９が設けられている。スイッチバックパス
部１９には、紙幣Ｐを導入させる反転箱２０、この反転
箱２０に導かれた紙幣Ｐの後端を反転ローラ２１ａに押
し付ける叩き車２１が設けられている。紙幣Ｐは、反転
箱２０から送り出されることにより、その天地が反転さ
れて搬送される。
【００２５】第４の方向には、単なるベルト搬送部２２
が設けられ、紙幣Ｐはそのままの姿勢を維持して搬送さ
れる。第３および第４の方向に分岐されて搬送された紙
幣Ｐは、合流部２３で合流する。この合流部２３までの
分岐パスの経路長は等しくされ、合流後の間隔がずれな
いようになっている。
【００２６】合流部２３の紙幣搬送方向下流側には、搬
送手段としての水平搬送路２４が設けられ、この水平搬
送路２４には、区分すべき部分の数よりも１つ少ない数
の区分手段としての分岐装置２５ａ〜２５ｄが配設され
ている。これら分岐装置２５ｂ〜２５ｄの下方部には、
集積部として第１〜第４の種類別ポケット部２６ａ〜２
６ｄが配設されていて、これら種類別ポケット部２６ａ
〜２６ｄ内に紙幣Ｐが水平状態に積み重ねて集積される
ようになっている。
【００２７】分岐装置２５ａの下方部には、１００枚施
封装置２７が設けられている。１００枚施封装置２７
は、紙幣Ｐを１００枚づつ集積して区分する集積部２
８、この集積部２８から紙幣Ｐを搬送する搬送部２８
ａ、および、この搬送部２８ａによって搬送されてくる
紙幣Ｐを紙帯３０で結束する帯巻部２９などから構成さ
れている。
【００２８】繰出ローラ５直後の搬送路３１の搬入端に
は、搬送路３１を通過して姿勢補正装置８へ向かう紙幣
Ｐを検知する検知手段としての光学的なセンサＳ１が設
けられ、また、第１の分岐装置１１と第２の分岐装置１
３との間には、そこを通過して第２の分岐装置１３へ向
かう紙幣Ｐを検知する検知手段としての光学的なセンサ
Ｓ２が設けられ、さらに、分岐装置２５ａ（集積部）の
手前には、搬送路２４を通過して集積部へ向かう紙幣Ｐ
を検知する検知手段としての光学的なセンサＳ３が設け
られている。
【００２９】図２は、紙幣供給部２から供給される紙幣
Ｐの姿勢を示している。すなわち、紙幣Ｐや金券など
は、その額面によってサイズが異なるので、それらが一
括して紙幣供給部２にセットされると、それを手で揃え
たとしても、小形の紙幣は最大サイズの中に埋もれてし
まって、左右の位置ずれや、斜めになっている可能性が
高くなる。
【００３０】すなわち、表向きで天地を逆向きにする中
形の紙幣ＦＲ（以下、ＦＲ券という）は、左右の位置ず
れは少ないが、右にスキューしている。このＦＲ券に続
く裏向きで天地の向きが正常である紙幣ＢＦ（以下、Ｂ
Ｆ券という）は、左側に位置ずれし、かつ、左にスキュ
ーしている。また、このＢＦ券に続く裏向きで天地の向
きを逆向きとする紙幣ＢＲ（以下、ＢＲ券という）は、
スキューも位置ずれもない。なお、ＢＲ券に続いて供給
される紙幣は、表向きで天地の向きが正常のもので、Ｆ
Ｆ券という。
【００３１】本発明の主要な構成要素である羽根車は、
種類別ポケット部２６ａ〜２６ｄおよび集積部２８の上
部にそれぞれ設けられ、たとえば、図３および図４に示
すように構成されている。
【００３２】すなわち、搬送手段としての３本の搬送ベ
ルト１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃは搬送面に対して平
行に配設されていて、それぞれが一対のベルト１１１，
１１２からなり、ローラ１１３によって回転され、これ
ら一対のベルト１１１，１１２の挟持力で紙幣Ｐを挟持
搬送する。
【００３３】各搬送ベルト１１０ａ，１１０ｂ，１１０
ｃの間には、搬送されてくる紙幣Ｐを受け入れて所定方
向に案内する羽根車１１４ａ，１１４ｂが同軸上に設け
られている。羽根車１１４ａ，１１４ｂは、円筒体１１
５の円周を等分割した位置に複数の羽根１１６，…を取
付けたものであり、隣り合った２枚の羽根１１６，１１
６が形成する空間内に紙幣Ｐが導かれる。羽根車１１４
ａ，１１４ｂで案内される紙幣Ｐは、その下方近傍に位
置する集積部２８、種類別ポケット部２６ａ〜２６ｄに
導かれて、積層集積される。
【００３４】各羽根車１１４ａ，１１４ｂは、それぞれ
回転軸１２０ａ，１２０ｂの各先端部に固定されている
とともに、この回転軸１２０ａ，１２０ｂの各他端はそ
れぞれステッピングモータ１１７ａ，１１７ｂに連結さ
れている。これにより、この２組の羽根車１１４ａ，１
１４ｂは、それぞれ独立したステッピングモータ１１７
ａ，１１７ｂで、その単位時間当たりの回転ステップ数
を変化できるように駆動される。
【００３５】また、ステッピングモータ１１７ａ，１１
７ｂの各回転軸には、円板の外周部の１個所に穴のあい
た回転円板１１８ａ，１１８ｂが固定されているととも
に、この回転円板１１８ａ，１１８ｂの穴位置を検知す
る光センサ１１９ａ，１１９ｂが設けられている。光セ
ンサ１１９ａ，１１９ｂで、回転円板１１８ａ，１１８
ｂの穴の位置を検知することで、羽根車１１４ａ，１１
４ｂが１回転するごとに１パルスの信号を出力するよう
にして、この信号を羽根車１１４ａ，１１４ｂの回転の
基準信号ＳＧ１ａ，ＳＧ１ｂとしている。
【００３６】図５〜図８は、紙幣Ｐの搬送経路ａ〜ｄを
示すものである。判別部９の判別結果に応じて分岐装置
１１，１３，１８が駆動制御されることにより、搬送経
路ａ〜ｄが選択的に設定される。
【００３７】すなわち、判別部９で紙幣ＰがＦＦ券であ
ると判別された場合には、図５に示す搬送経路ａが設定
され、紙幣ＰがＦＲ券であると判別された場合には、図
６に示す搬送経路ｂが設定され、紙幣Ｐの向きがＢＦ券
であると判別された場合には、図７に示す搬送経路ｃが
設定され、紙幣ＰがＢＲ券であると判別された場合に
は、図８に示す搬送経路ｄが設定されるようになってい
る。
【００３８】図５の搬送経路ａでは紙幣Ｐがスイッチバ
ックパス１９を通過し、図６の搬送経路ｂでは紙幣Ｐが
左右反転パス１４を通過し、図７の搬送経路ｃでは紙幣
Ｐが左右反転パス１４およびスイッチバックパス１９を
通過し、図８の搬送経路ｄでは紙幣Ｐが左右反転パス１
４およびスイッチバックパス１９のいずれをも通過しな
いようになっている。
【００３９】紙幣Ｐは、上記した搬送経路ａ〜ｄの何れ
かを通過することにより、水平搬送路２４に入るときに
は、全て表裏、天地が揃った状態になっている。したが
って、種類別ポケット２６ａ〜２６ｄには、紙幣Ｐが種
類別に全て表裏、天地が揃って水平状態で積層され、１
００枚施封装置２７でも表裏、天地が揃った状態で紙幣
Ｐに紙帯３０を巻くことができるものである。
【００４０】図９は、主に羽根車１１４ａ，１１４ｂの
同期制御を行なう制御部の構成を概略的に示すものであ
る。図９において、前記センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の各出
力信号は、それぞれ制御手段としてのＣＰＵ（セントラ
ル・プロセッシング・ユニット）１２０に送られる。Ｃ
ＰＵ１２０は、全体的な動作制御および各種処理を行な
うもので、これには発振器１２１が接続されている。発
振器１２１は、制御の基準となる一定周期の基準信号
（パルス）ＳＧＯを発生する。
【００４１】ＣＰＵ１２０には、駆動回路１２２が接続
されていて、この駆動回路１２２により前記ステッピン
グモータ１１７ａ，１１７ｂが駆動制御される。前記光
センサ１１９ａ，１１９ｂの各出力信号ＳＧ１ａ，ＳＧ
１ｂは、それぞれＣＰＵ１２０に送られる。
【００４２】次に、上記のような構成において、羽根車
１１４ａ，１１４ｂの同期制御について、図１０に示す
タイミングチャート、図１１に示すフローチャートおよ
び図９を参照して説明する。
【００４３】まず、同期の初期設定について説明する。
【００４４】本実施の形態では、紙幣供給部２における
繰出ローラ５による紙幣Ｐの１秒当りの取出し枚数ｎは
２０枚（ｎ＝２０）とする。また、制御の基準は、発振
器１２１が出力する、たとえば、１／ｎ＝５０ｍｓの周
期を持った基準信号（パルス）ＳＧＯである。すなわ
ち、基準信号ＳＧＯは、紙幣供給部２から１枚ずつ供給
される紙幣Ｐの供給タイミングに対応するようになって
いる。
【００４５】電源がオンされると（ＳＴ１）、各搬送ベ
ルトは、交流モータにより、基準速度Ｓ０＝２．０ｍ／
秒で回転駆動される（ＳＴ２）。
【００４６】なお、紙幣供給部２では、紙幣Ｐの先端か
ら次の紙幣Ｐの先端までが等距離になるように繰出ロー
ラ５が制御され、紙幣間ピッチはＳ０／ｎ＝１００ｍｍ
となっている。
【００４７】装置として紙幣Ｐの供給を開始するとき
は、ＣＰＵ１２０は、発振器１２１からの基準信号ＳＧ
Ｏの立上がりタイミングで紙幣繰出し信号を発生し、繰
出ローラ５の駆動回路（図示しない）に送って、紙幣Ｐ
が繰り出される。繰り出された紙幣ＰがセンサＳ１を通
過するタイミングは、紙幣Ｐの繰り出しが正しく行なわ
れる限り、基準信号ＳＧＯとのずれ量Δｔｓ1 は一定値
であり、あらかじめ知ることができる。
【００４８】また、基準搬送速度も一定であれば、セン
サＳ１をずれ量Δｔｓ1 で通過した紙幣Ｐの先端部が羽
根車１１４ａ，１１４ｂの入口に到達するときの基準信
号ＳＧＯとのずれ量Δｔｓ3 も計算できる。
【００４９】搬送路で搬送される紙幣Ｐを検知するセン
サＳ１が紙幣Ｐの取出し直後、センサＳ２が正券と排除
券とに振り分ける分岐装置１１の後方、センサＳ３が羽
根車１１４ａ，１１４ｂの直前にそれぞれ設けられてい
て、それぞれの距離が、たとえば、 Ｓ１〜Ｓ２をＬ１（ｍｍ）＝２４００ｍｍ Ｓ２〜Ｓ３をＬ２（ｍｍ）＝１３００ｍｍ Ｓ３〜羽根車先端をＬ３（ｍｍ）＝３００ｍｍ とすると、センサＳ１から羽根車１１４ａ，１１４ｂま
での距離は、（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）（ｍｍ）＝４０００
ｍｍである。このとき、単位系を（ｍｍ）と（ｍｓｅ
ｃ）とすると、 Ｘ＝（（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）／Ｓ０＋Δｔｓ1 ）／（１／ｎ）……（１） ＝（（４０００／２）ｍｓ＋Δｔｓ1 ）／５０ｍｓ となり、上記（１）式の計算結果Ｘの整数の余りがずれ
量Δｔｓ3 となる。ずれ量Δｔｓ3 は正数であり、紙幣
Ｐの先端部が羽根車１１４ａ，１１４ｂに到達したとき
の基準信号ＳＧＯからの遅れ時間となる。
【００５０】一方、羽根車１１４ａ，１１４ｂの１回転
に一度信号を出力する光センサ１１９ａ，１１９ｂの出
力信号をＳＧ１ａ，ＳＧ１ｂとする。なお、これらの信
号ＳＧ１ａ，ＳＧ１ｂは、図１２（ａ）の位置に羽根が
くる位置で出力される。すなわち、紙幣Ｐの先端部が羽
根と羽根とのほぼ中央で、たとえば、１６枚の羽根で
は、羽根ピッチ２２．５度を２．５度ごとに９分割した
１０度目の位置であるとする。
【００５１】羽根車１１４ａ，１１４ｂの基準回転数Ｆ
ｒは、１周１６枚の羽根のうち、１枚分の回転（１／１
６回転）で、紙幣Ｐが１枚進入するものとして、基準信
号ＳＧ０が１６個で１回転する回転数を基準速度として
初期設定する。このようにして、羽根車１１４ａ，１１
４ｂを回転させると（ＳＴ３）、それぞれの駆動モータ
１１７ａ，１１７ｂは非同期なので、１回転ごとに出力
する信号ＳＧ１ａ，ＳＧ１ｂは、基準信号ＳＧ０に対し
てタイミングのずれ量Δｔａ，Δｔｂが生じるが、それ
をＣＰＵ１２０にて計測する（ＳＴ４）。
【００５２】搬送される紙幣Ｐの先端部が羽根車１１４
ａ，１１４ｂの先端部に到達したとき、羽根車１１４
ａ，１１４ｂの羽根が図１２（ａ）の１０度目にくるよ
うにするためには、 Ｙａ＝（Δｔａ−Δｔｓ3 ）／（１／ｎ）……（２） Ｙｂ＝（Δｔｂ−Δｔｓ3 ）／（１／ｎ）……（３） となり、上記（２）式および（３）式の計算結果Ｙａ，
Ｙｂの整数の余りΔｔａａ，Δｔｂａを求める（ＳＴ
５）。この値Δｔａａ，Δｔｂａが正数である場合、羽
根車１１４ａ，１１４ｂは紙幣Ｐの到達時間に対して遅
れており、負数の場合、羽根車１１４ａ，１１４ｂは紙
幣Ｐの到達時間に対して進んでいる。進んでいる場合
は、羽根車１１４ａ，１１４ｂを所定時間の間減速し、
遅れている場合は所定時間加速を行なう（ＳＴ６）。こ
れによって、基準搬送速度であることを前提として、羽
根車１１４ａ，１１４ｂと紙幣Ｐの進入タイミングとが
同期を取ることができる。
【００５３】ここまでは、紙幣Ｐの供給開始命令がでる
前の、通常は電源オンで搬送路を回転させるタイプでの
初期設定として行なわれる。
【００５４】次に、搬送速度の変動に対応した同期設定
について説明する。
【００５５】紙幣Ｐの供給が開始されると（ＳＴ７）、
搬送路に設けられたセンサＳ１およびＳ２で紙幣Ｐの通
過が検知され、その各検知信号はＣＰＵ１２０へ送られ
る。ＣＰＵ１２０は、センサＳ１，Ｓ２の各検知信号に
基づき、各紙幣ＰがセンサＳ１からＳ２まで搬送される
通過時間ΔｔL1を演算し、これを連続する複数枚（たと
えば、２０枚）分求めて、その平均値を算出し、この平
均値で搬送距離Ｌ１を割り算することで、平均速度Ｓｖ
ｖ（＝Ｌ１／ΔｔL1）を得る（ＳＴ８）。この平均速度
Ｓｖｖで、紙幣ＰがセンサＳ１から羽根車１１４ａ，１
１４ｂの先端に到達する時間ΔＴは以下のようになる。
【００５６】 ΔＴ＝（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）／Ｓｖｖ……（４） 一方、基準搬送速度Ｓ０で本来到達すべき時間ΔＴ０は
次のようになる。
【００５７】 ΔＴ０＝（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）／Ｓ０……（５） ΔＴ０−ΔＴ＝（（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）／Ｓ０） −（（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）／Ｓｖｖ）＝Δｆ……（６） ここで、Δｆは搬送路実速度が、摩擦負荷や温度変化、
経年変化で変動した結果としての、基準速度からの差に
よって出る誤差（時間差）であり、プラスの値を取った
場合は、遅れが生じたこと、マイナスの値を取った場合
は、進みが生じたことを示す（ＳＴ９）。
【００５８】さて、ここで、ΔＡをΔｆ／（１／ｎ）の
整数割算の［あまり］とする。前述した初期設定におい
て、羽根車１１４ａ，１１４ｂは基準信号ＳＧ０に同期
しているので、この紙幣Ｐの搬送速度の変動に伴うずれ
の制御量ΔＣは以下のようになる（ＳＴ１０）。
【００５９】Ｚ＝ΔＡ／（１／ｎ）……（７） 上記（７）式の商が「０」または正の値である場合、紙
幣Ｐの先端位置が羽根車１１４ａ，１１４ｂの先端位置
に対して遅れている。負の場合は進んでいることにな
る。この演算結果Ｚの整数の余り（ΔＣ）が「０」にな
るように、ステッピングモータ１１７ａ，１１７ｂの駆
動パルスレイトを変化させる（ＳＴ１１）。この制御に
よって、紙幣Ｐの搬送ピッチばらつきの平均値におい
て、紙幣Ｐの先端部が羽根車１１４ａ，１１４ｂの中間
位置に進入できるものとなる。
【００６０】次に、第２の実施の形態について説明す
る。
【００６１】前述した第１の実施の形態によって、紙幣
Ｐの先端部の羽根車１１４ａ，１１４ｂの羽根への衝突
は大幅に防止できるが、図３に示すように、紙幣Ｐがス
キューして搬送されてきた場合は、左右の羽根車１１４
ａ，１１４ｂは、同じ位相で回転しているので、いずれ
かの側の羽根車に対して紙幣Ｐの先端部が衝突する可能
性がでてくる。これに対して、センサＳ３を２つのセン
サＳ３ａ，Ｓ３ｂとし、これらを紙幣Ｐの搬送方向と直
交方向に配列することで、紙幣Ｐのスキュー量ΔＫを計
測することができる。
【００６２】すなわち、第２の実施の形態では、最初は
第１の実施の形態と同様に、取出し開始後の数１０枚の
搬送状況から平均の予想到達時間を演算して、羽根車１
１４ａ，１１４ｂを所定位相に制御した上で、次に毎回
紙幣ＰがセンサＳ３ａ，Ｓ３ｂを通過するごとに、スキ
ュー量ΔＫを計測して、初期の予想到達時間からのずれ
量Δｋｓを演算し、そのずれ量Δｋｓがあらかじめ定め
た量よりも多いときだけ、羽根車１１４ａ，１１４ｂの
位相を別々に制御するようにする。
【００６３】これによって、平均よりずれた搬送ばらつ
きの紙幣Ｐやスキューのある紙幣Ｐでも羽根車１１４
ａ，１１４ｂに衝突しないようにできるものである。
【００６４】なお、以上の説明は特定の集積部でのもの
であったが、複数の集積部の制御に同様に適用し得る。
また、ＣＰＵはマルチタスク構造をしており、紙幣の繰
出し搬送制御を行なうと同時に、搬送ばらつきと平均到
達時間との演算から羽根車の制御量を決定し、搬送制御
に対して割込み信号を与えるものである。
【００６５】次に、第３の実施の形態について説明す
る。
【００６６】前述した第１、第２の実施の形態によって
も、処理を開始してからの最初の数１０枚に対しては、
羽根車１１４ａ，１１４ｂは無制御状態となって、この
ときに紙幣Ｐと羽根車１１４ａ，１１４ｂの先端部とが
衝突する恐れがある。これに対しては、紙幣Ｐの供給開
始に当たって、それ以前の直近（たとえば、前回の終業
時）の補正量（制御量）を記憶しておき、この補正量を
用いて、紙幣Ｐの供給開始前に羽根車１１４ａ，１１４
ｂの位相を同期させておくことができる。その上で、第
１の実施の形態の制御を行なえばよい。
【００６７】以上説明したように、上記実施の形態によ
れば、従来のように紙幣の取出し装置と羽根車の回転と
を、たとえば、タイミングベルトなどで機械的に同期を
とることなく、紙幣の先端部が羽根の先端に衝突しにく
いように羽根車の回転位相が制御できる。また、機械的
に同期をとるために機構が高価で複雑になるという問題
がなく、実際に発生する取出し、および、その後の搬送
による紙幣間ピッチのばらつきに対応できるものであ
る。
【００６８】すなわち、取出しにおいては、紙幣間の微
妙な摩擦力ばらつきによって取出しピッチが変動する
し、ベルトによる搬送では、温度によるベルト特性の変
化による搬送速度の変化や、ガイド板に対するイレギュ
ラな接触によって、ピッチやスキューが変動するが、実
際の繰出し搬送状態を計測し、これをフィードバックし
て羽根車の回転位相を制御するからである。
【００６９】特に、紙幣のスキューに対しては、２個の
羽根車が別々のモータで駆動されているので、別々の位
相角度に設定できる。これによって、スキューした紙幣
が別位相の位置に進入するという問題も解決できるもの
である。
【００７０】なお、前記実施の形態では、紙幣を種類別
に分類して整理する紙幣分類整理装置に適用した場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでな
く、たとえば、小切手や商品券、他の有価証券などの紙
葉類を種類別に分類して整理する羽根車方式の集積手段
を用いた紙葉類分類整理装置などの紙葉類処理装置にも
同様に適用できる。
【００７１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、羽
根車方式の集積手段を用いた場合、紙葉類の先端部が羽
根の先端部に衝突しにくいように、羽根車の回転位相を
最適位相に制御できる紙葉類処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る紙幣分類整理装置の
内部構成を模式的に示す側面図。
【図２】紙幣供給部から供給される紙幣の姿勢を説明す
る図。
【図３】羽根車およびその周辺の構成を説明する平面
図。
【図４】羽根車の構成を説明する側面図。
【図５】紙幣の第１の搬送経路を説明する図。
【図６】紙幣の第２の搬送経路を説明する図。
【図７】紙幣の第３の搬送経路を説明する図。
【図８】紙幣の第４の搬送経路を説明する図。
【図９】主に羽根車の同期制御を行なう制御部およびそ
れに関連する部分を概略的に示す構成図。
【図１０】羽根車の同期制御を説明するためのタイミン
グチャート。
【図１１】羽根車の同期制御を説明するためのフローチ
ャート。
【図１２】従来の羽根車方式の集積装置を説明するため
の図。
【符号の説明】
Ｐ…紙幣（紙葉類）、２…紙幣供給部（供給手段）、５
…繰出しローラ、３１…搬送路（搬送手段）、９…判別
部（検出手段）、１０…ローラ（搬送手段）、２４…水
平搬送路（搬送手段）、２５ａ〜２５ｄ…分岐装置（区
分手段）、２６ａ〜２６ｅ…種類別ポケット（集積
部）、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…搬送ベルト（搬
送手段）、１１４ａ，１１４ｂ…羽根車、１１５…円筒
体、１１６…羽根、１１７ａ，１１７ｂ…ステッピング
モータ、１１８ａ，１１８ｂ…回転円板、１１９ａ，１
１９ｂ…光センサ、１２０…ＣＰＵ（制御手段、計測手
段）、１２１…発振器、１２２…駆動回路、Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ…センサ（検知手段）、ＳＧ
Ｏ…基準信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深津 邦夫 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町事業所内 (72)発明者 川村 重実 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町事業所内 Ｆターム(参考） 3E040 AA01 AA05 BA03 BA06 FB03 FB16 FG03 FG06 FG17 3F054 AA03 BA02 BB03 CA03 3F106 EA28 LA08 LB04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紙葉類を１枚ずつ所定間隔で供給する供
    給手段と、 この供給手段により供給される紙葉類を搬送する搬送手
    段と、 この搬送手段により搬送される紙葉類から当該紙葉類の
    持つ情報を検出する検出手段と、 この検出手段の検出結果にしたがって前記搬送手段によ
    り搬送される紙葉類を区分する区分手段と、 回転方向に所定間隔おいて配列される複数枚の羽根を有
    し、回転することにより前記羽根と羽根との間に前記区
    分手段により区分された紙葉類を進入させて所定方向に
    案内する羽根車と、 この羽根車により案内される紙葉類を集積させる集積部
    と、 前記供給手段による紙葉類の供給タイミングと前記羽根
    車の回転位相との同期を取る同期制御手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類処理装置。
  2. 【請求項２】 前記同期制御手段は、制御の時間的な基
    準となる基準信号を有し、前記供給手段により供給され
    る紙葉類が前記搬送手段により搬送されて前記羽根車に
    到達するときの前記基準信号とのずれ量を求めるととも
    に、前記基準信号に対する前記羽根車の回転のずれ量を
    求め、これら求めた両ずれ量の差に基づき前記羽根車の
    回転を制御することにより、前記供給手段による紙葉類
    の供給タイミングと前記羽根車の回転位相との同期を取
    ることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
  3. 【請求項３】 紙葉類を１枚ずつ所定間隔で供給する供
    給手段と、 この供給手段により供給される紙葉類を搬送する搬送手
    段と、 この搬送手段により搬送される紙葉類から当該紙葉類の
    持つ情報を検出する検出手段と、 この検出手段の検出結果にしたがって前記搬送手段によ
    り搬送される紙葉類を区分する区分手段と、 回転方向に所定間隔おいて配列される複数枚の羽根を有
    し、回転することにより前記羽根と羽根との間に前記区
    分手段により区分された紙葉類を進入させて所定方向に
    案内する羽根車と、 この羽根車により案内される紙葉類を集積させる集積部
    と、 前記搬送手段の中途部に所定間隔おいて設けられ、前記
    搬送手段により搬送される紙葉類を検知する少なくとも
    ２つの検知手段と、 これら各検知手段の検知結果に基づき、その各検知手段
    における前記搬送手段により搬送される紙葉類の先端通
    過時間を計測する計測手段と、 この計測手段の計測結果から前記羽根車の回転位相の制
    御量を求める演算手段と、 この演算手段により求められた制御量にしたがって前記
    羽根車の回転位相を制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類処理装置。
  4. 【請求項４】 前記演算手段は、前記計測手段の計測結
    果から複数枚の紙葉類に対する先端通過時間を取得し、
    この取得した複数枚の紙葉類の先端通過時間に対して所
    定の演算を施すことにより、前記羽根車の回転位相の制
    御量を求めることを特徴とする請求項３記載の紙葉類処
    理装置。
  5. 【請求項５】 前記制御量の初期値として、前記供給手
    段による当該紙葉類の供給動作以前に得られた制御量を
    与えることを特徴とする請求項３記載の紙葉類処理装
    置。
  6. 【請求項６】 紙葉類を１枚ずつ所定間隔で供給する供
    給手段と、 この供給手段により供給される紙葉類を搬送する搬送手
    段と、 この搬送手段により搬送される紙葉類から当該紙葉類の
    持つ情報を検出する検出手段と、 この検出手段の検出結果にしたがって前記搬送手段によ
    り搬送される紙葉類を区分する区分手段と、 回転方向に所定間隔おいて配列される複数枚の羽根を有
    し、回転することにより前記羽根と羽根との間に前記区
    分手段により区分された紙葉類を進入させて所定方向に
    案内する搬送方向と直交する方向に配置された少なくと
    も２つの羽根車と、 これら各羽根車により案内される紙葉類を集積させる集
    積部と、 前記搬送手段の中途部に搬送方向と直交する方向に所定
    間隔おいて設けられ、前記搬送手段により搬送される紙
    葉類の先端または後端を検知する少なくとも２つの検知
    手段と、 これら各検知手段の検知結果に基づき、前記搬送手段に
    より搬送される紙葉類の搬送方向に対する傾きを計測す
    る計測手段と、 この計測手段の計測結果に基づき前記２つの羽根車の各
    回転位相を別々に制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類処理装置。
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