JP2010163281A

JP2010163281A - 紙葉類処理装置

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Publication number: JP2010163281A
Application number: JP2010106310A
Authority: JP
Inventors: Komei Hiramitsu; 功明平光
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2010-05-06
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: JP5100785B2

Abstract

【課題】姿勢補正用のローラ対を支持する支持フレームの慣性モーメントを小さくすることにより、小型化を可能とするとともに、安価な駆動源での高速処理を可能とする。
【解決手段】第１および第２の支持フレーム３４，３４から離間して設けられ、補正ローラ対３７，３８を回転駆動する第１及び第３の駆動モータ５４，５４と、第１および第２の支持フレーム３４，３４を回動させることにより前記第１および第２の補正ローラ対３７，３８を紙葉類の搬送方向に対し所定角度傾ける第２および第４の駆動モータ４８，４８とから構成され、第１及び第３の駆動モータ５４は、搬送路の中心線と補正ローラ対３７，３８の軸線の交わる点を中心に回転して補正ローラ対３７，３８を回転する第１及び第３の駆動軸４４，４４に接続され、第２および第４の駆動モータ４８，４８は第１の駆動軸４４，４４と同じ回動中心で、第１及び第２の支持フレーム３４，３４を回動させる第２及び第４の駆動軸４３，４３に接続される。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば、複数金種の紙幣等の紙葉類を複数枚一括して投入させ、この投入された紙幣から紙幣を一枚づつ取り出してその金種別に向きを揃えて区分集積する紙葉類処理装置に関する。

紙幣や小切手、商品券、或いは他の有価証券等の紙葉類は、社会経済活動のキー媒体として機能し流通されている。この紙葉類は流通の過程で、特定の個所に大量に集められ額面別、或いは種類別に整理されるようになっている。

この整理業務の自動化、省力化のために、以前より紙葉類分類整理装置と呼ばれるものが用いられている。この紙葉類分類整理装置はバラ状態の紙葉類を供給部に一括して投入させ、この投入された紙葉類から紙葉類を一枚づつ取り出し、判別部でそれぞれの種類を判別することにより、種類ごとに分類したり、或いは１００枚づつの束を作るようにしている。

ところで、紙葉類の向きは天地と表裏の４姿勢があって、多くの場合、これが未整理のまま、流通の特定個所に集中してこれを整理しなければならない事態となる。

従来の装置は表裏を揃えるために判別部の判別結果に基づき、表裏の反転を搬送途中で行い、同一のポケットに表裏を揃えて集積する反転機能を持っている。

一方、供給部から取り出される紙葉類、例えば、紙幣や金券等はその額面によってサイズが異なる。このため、サイズの異なる紙葉類が一括して供給部にセットされると、それを手で揃えたとしても小型の券は最大サイズの中に埋もれてしまい左右の位置ずれや斜めになる可能性が高くなる。

このような状態で取り出された紙葉類は、搬送ベルト対によって判別部に搬送される。判別部はローラ対で搬送される紙葉類の面から各種情報を読み取り、それを論理演算し、基準になる情報と比較する。これにより、紙葉類の汚れや、破損の有無、種類（紙幣であれば金額）、天地表裏の４方向を判別する。位置ずれやスキューが多い紙葉類は、各種情報から判定できないためにリジェクトされる。

また、反転部ではヒネリベルトによって左右１８０度反転させて自動表裏反転を行う。この反転機構では、原理的にヒネリベルトの中心点を中心に回転するので、紙葉類はヒネリベルトに入る前と出た後で横方向のずれ（シフトと呼ぶ）が発生し、集積や帯封を行う上で、横方向の整位が困難である。

これらの問題を解決するためには、判別部に紙葉類が搬送される前に、取り出された紙葉類の姿勢を補正する機能が必要となっている。しかも、高速化や大量処理の要請から、高速動作で姿勢補正後のばらつきの少ない信頼性の高い姿勢補正装置が必要である。

姿勢補正装置はその入口側に検出器として例えば、透過型の光センサーアレーを備え、この光センサーアレーにより供給部から取り出される紙葉類の姿勢を検出する。姿勢補正装置は光センサーアレーによる検出結果から搬送中心線からの紙葉類の位置ズレ量とスキュー角を計算する。

また、姿勢補正装置はべ一スの上に、例えば、同一の構成をなす第１及び第２の補正部を具備している。補正部は逆さ門型の支持フレームを有し、この支持フレームのフレーム基板部の両端部に折曲形成される両側板部間に駆動軸を掛け渡し、この駆動軸に補正ローラを取り付けている。補正ローラの上部側にはゴムローラが当接され、このゴムローラは軸を介して支持フレームの両側板部間に支持されている。支持フレームの一側板部の外面側には第１の駆動モータが取り付けられ、この第１の駆動モータは補正ローラの駆動軸に直結されている。

支持フレームのフレーム基板部の略中央部は支軸によって支持され、支軸はハウジングによって回動自在に保持されている。支持フレームは上方から見て搬送路の中心線とローラの軸線の交わる点を中心に回転できるように支軸により支持されている。支軸の下端にはプーリ及びベルトを介して第２の駆動モータが連結されている。

第１の駆動モータが駆動されると、駆動軸を介して補正ローラとゴムローラが回転されて紙葉類が挟持搬送される。第２の駆動モータが駆動されると、プーリ、ベルト及びプーリを介して支軸が回転されて支持フレームが所定角度回動され、これにより紙葉類の位置ズレとスキューが補正される。

しかしながら、従来においては、支持フレームの一側板部の外面側に第１の駆動モータを取り付け、この第１の駆動モータの駆動軸を補正ローラの軸に直結していたため、支持フレームを搬送路の中心線とローラの軸線の交わる点を中心に回転させたとき、その慣性モーメントが大きくなっていた。

紙葉類の姿勢を補正するのに必要な時間、即ち、支持フレームを角度θ回転するのに必要な時間によって、単位時間当たりの取出枚数、即ち、紙葉類分類整理装置の処理枚数が決定される。従来においては、支持フレームの慣性モーメントが大きいため、支持フレームを必要角度回転するのに必要な時間が長くなり、高速かつ大量処理を行う紙葉類分類整理装置では、第１及び第２の補正部だけではスキュー量或いは位置ズレ量が多い紙幣の姿勢を補正することができなかった。

このため、スキュー量或いは位置ズレ量が多い紙葉類の姿勢を補正するためには、ローラ対を含む支持フレームを多段に取り付けることが必要になり、その結果、搬送路が長くなり、装置が大型化するという問題があった。

また、補正ローラ対を含む慣性モーメントの大きな支持フレームを高速で回転させる為には、第２の駆動モータとしては高価なサーボモータを使用しなければならず、コスト高になるという問題があった。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、支持フレームの慣性モーメントを小さくすることにより、高速、高精度での紙葉類の姿勢補正を可能とする紙葉類処理装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、紙葉類を一括して収容する収容部と、この収容部に収容された紙葉類を一枚づつ繰り出す繰出手段と、この繰出手段により繰り出された紙葉類を搬送路に沿って挟持搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される紙葉類の姿勢状態を検出する検出手段と、この検出手段によって検出された紙葉類の姿勢状態に応じて前記紙葉類の搬送方向と直交する方向の位置ズレを補正する第１の補正部と、前記検出手段によって検出された紙葉類の姿勢状態に応じて前記紙葉類の搬送方向と直交する方向の角度ズレを補正する第２の補正部と、前記第１および第２の補正部によって位置ズレ及び角度ズレが補正された紙葉類を区分情報に応じて区分処理する区分手段とを具備し、前記第１の補正部は、前記紙葉類を挟持搬送する第１の補正ローラ対と、この第１の補正ローラ対を支持する第１の支持フレームと、この第１の支持フレームから離間して設けられ、前記第１の補正ローラ対を回転駆動する第１の駆動手段と、前記第１の支持フレームを回動させることにより前記第１の補正ローラ対を前記紙葉類の搬送方向に対し所定角度傾ける第２の駆動手段とから構成され、前記第１の駆動手段は、前記搬送路の中心線と前記ローラ対の軸線の交わる点を中心に回転して前記補正ローラ対を回転する第１の駆動軸に接続され、前記第２の駆動手段は前記第１の駆動軸と同じ回動中心で、前記支持フレームを回動させる第２の駆動軸に接続され、前記第２の補正部は、前記紙葉類を挟持搬送する第２の補正ローラ対と、この第２の補正ローラ対を支持する第２の支持フレームと、この第２の支持フレームから離間して設けられ、前記補正ローラ対を回転駆動する第３の駆動手段と、前記第２の支持フレームを回動させることにより前記第２の補正ローラ対を前記紙葉類の搬送方向に対し所定角度傾ける第４の駆動手段とから構成され、前記第３の駆動手段は、前記搬送路の中心線と前記ローラ対の軸線の交わる点を中心に回転して前記補正ローラ対を回転する第３の駆動軸に接続され、前記第２および第４の駆動手段は前記第２の駆動軸と同じ回動中心で、前記支持フレームを回動させる第４の駆動軸に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、補正ローラ対を含む支持フレームを高速で回転させることができ、従来のようにローラ対を含む支持フレームを多段に取り付けることなくスキューと位置ズレ量の多い紙葉類の補正処理が可能となる。よって、装置を小型化でき、また、高価なサーボモータを必要とすることなく、安価なステッピングモータでの駆動が可能となり、コストを低減できる。

本発明の一実施の形態である紙幣処理装置を示す内部構成図。紙幣の取出搬送部に設けられる紙幣検出部を示す正面図。紙幣の取出搬送部に設けられる紙幣検出部を示す下面図。紙幣の取出搬送部に設けられる紙幣検出部の第２の例を示す正面図。紙幣の取出搬送部に設けられる紙幣検出部の第２の例を示す下面図。紙幣の姿勢補正装置を示す斜視図。紙幣の姿勢補正装置を示す側断面図。姿勢補正装置の第２の例を示す斜視図。姿勢補正装置の第３の例を示す斜視図。姿勢補正装置と搬送ベルト対の配置関係を示す平面図。紙幣の搬送ベルト対の第２の例を示す斜視図。紙幣の搬送ベルト対の第３の例を示す斜視図。紙幣の第１の搬送例を示す図。紙幣の第２の搬送例を示す図。紙幣の第３の搬送例を示す図。紙幣の第４の搬送例を示す図。姿勢補正装置によって紙幣の搬送姿勢を補正する動作を説明するための動作説明図。

以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態である紙葉類処理装置としての紙幣分類整理装置を示す概略的構成図である。

図中１は装置本体で、この装置本体１の一側略中央部には収容部としての供給部２が設けられている。この供給部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。供給部２にはバネ３で付勢されるバックアップ板４が設けられ、このバックアップ板４により紙幣Ｐが送り出されるようになっている。紙幣Ｐの送り出し方向には繰出手段としての繰出ローラ５が設けられている。繰出ローラ５の下方部にはゴムローラ５５とこのゴムローラ５５に当接されるローラ５６が設けられている。ローラ５６はバネ材により付勢されローラ５５とによって紙幣をクランプして搬送するようになっている。

さらに、この紙幣の繰出方向には取り出された紙幣のシフト量とスキュー量を検出する検出手段としての透過型の光センサアレー７０が設けられている。光センサアレー７０の配置については後述する。

紙幣は光センサアレー７０を通過した後、ベルト対４９ａ〜４９ｃやローラ７から構成されるクランプ式の搬送手段６に送り込まれる。この搬送手段６中には取り出された紙幣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の構造については後で詳しく述べる。

なお、搬送手段６の姿勢補正装置８を通過する部分もベルト対になっていて紙幣Ｐは拘束されているが、そのクランプ力は弱いものとされ、姿勢補正装置８で紙幣の姿勢を補正するときの負荷にならないようにしている。

搬送手段６の上方部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はローラ対１０で搬送される紙幣Ｐの面から各種情報を読み取り、それを論理演算し、基準になる情報と比較する。これにより、汚れや、破損の有無、紙幣の種類（金額）、さらに、その天地表裏の４方向を判別するものである。

判別部９の上方部には、第１の分岐部１１が設けられ、この第１の分岐部１１により矢印ａ方向或いは矢印ｂ方向に紙幣Ｐの搬送方向が可変される。即ち、判別部９により正券であると判別されなかった紙幣（例えば、２枚取りや、一定以上の大スキューの紙幣）は矢印ａに可変されてリジェクト箱１２に導かれる。

一方、判別部９により紙幣が正券で表が上と判定された場合は、矢印ｂ方向に搬送方向が可変される。矢印ｂ方向には第２の分岐部１３が設けられている。この第２の分岐部１３は紙幣Ｐの搬送方向を第１及び第２のルートに分岐するものである。

第１のルートには反転手段としての左右反転パス１４が設けられ、この左右反転パス１４には紙幣を左右１８０度反転させるヒネリベルト１５が設けられている。第２のルートには通常の搬送ベルト１６が設けられ、紙幣の姿勢はそのままの状態を維持する。第１及び第２のルートは合流部１７で合流するが、この合流部１７までの経路長は等しくして、合流後の間隔がズレないようになっている。

合流部１７の下部側には第３の分岐部１８が設けられ、この第３の分岐部１８により紙幣の搬送ル−トが第３及び第４のルートに分岐される。第３のルートはスイッチバックパス１９で、反転箱２０に導かれた紙幣の後端部が叩き車２１で反転ローラに押し付けられ、天地が反転して搬送される。第４のルートは単なる搬送ベルト２２で、紙幣がそのままの姿勢状態を維持して搬送される。

第３及び第４のルートは合流部２３で合流する。この合流部２３までの第３及び第４のルートの経路長は等しくして、合流後の間隔がズレないようになっている。

以上の反転装置の後方には水平搬送路２４が設けられ、この水平搬送路２４中には区分すべき部分の数より一つ少ない数の分岐装置２５ａ〜２５ｄが配設されている。これら分岐装置２５ｂ〜２５ｄの下方部には種類別ポケット部２６ａ〜２６ｄが配設されている。種類別ポケット部２６ａ〜２６ｄ内には紙葉が水平状態で積み重ねて集積される。

２７は１００枚施封装置で、１００枚づつ集積して、区分できる集積部２８から、帯巻き部２９へ紙葉を移動し、紐帯３０で束を作ることができるものである。

図２は上記した透過型の光センサアレー７０の配置状態を示す正面図で、図３はその下面図である。

搬送手段６の姿勢補正装置８を通過する部分の第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃのうち、第１の搬送ベルト対４９ａは搬送中心上に位置し、第２及び第３の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃは第１の搬送ベルト対４９ａを中心に定ピッチで対称に配置されている。

第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃの紙幣導入側にはゴムローラ６０，６０が配設され、これらゴムローラ６０，６０には図示しないバネで付勢されるゴムローラ６１，６１が当接されている。さらに、ローラ６０，６０と第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃとの間にはゴムローラ６２，６２が配設され、これらゴムローラ６２，６２には図示しないバネで付勢されるゴムローラ６３，６３が当接されている。

また、第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃの紙幣導入側には光センサアレー７０が設けられている。この光センサアレー７０は受光センサ６４とＬＥＤ６５とにより構成され、これら受光センサ６４とＬＥＤ６５は図示しないプレートを介してべ一スに取り付けられている。受光センサ６４とＬＥＤ６５は密閉構造のケースに収納され、搬送面側はガラス板となっていて埃の進入を防いでいる。この光センサアレー７０は第１の搬送ベルト対４９ａを除く搬送領域の全域に亘って配設されている。

図４及び図５は、光センサアレー７０の第２の配置例を示すものである。

この第２の配置例では、ＬＥＤ６５側のケースのガラス板面を搬送路近傍に設置し、紙幣は搬送路中心線上の搬送ベルト対６６，６７で搬送されて通過する。この紙幣が通過する際、ガラス板面に接触することでガラス板面上の埃を除去することができるようになっている。

図６は姿勢補正装置８を示す斜視図で、図７はその縦断面図である。

姿勢補正装置８は第１及び第２の補正部３２，３３を有している。これら第１及び第２の補正部３２，３３は同一構成を有し、ベース３１に取り付けられている。第１及び第２の補正部３２，３３は同一構成であるため、第１の補正部３２について説明する。

第１の補正部３２は逆さ門型フレーム（以下、支持フレームという）３４を有し、紙幣の幅寸法より長いフレーム基部３４ａと、このフレーム基部３４ａの両側部に折曲形成される側板部３４ｂ，３４ｂとにより構成される。

側板部３４ｂ，３４ｂ間には軸受３６，３６を介して駆動軸３５が架け渡され、駆動軸３５には一対のローラ３７，３７が取り付けられている。この一対のローラ３７，３７の周面は摩擦力を高めるためにゴム部となっている。この一対のローラ３７，３７の上部側には一対のゴムローラ３８，３８が当接されている。この一対のゴムローラ３８，３８は軸受３９を介して軸４０に取り付けられている。軸４０の両端部は支持フレーム３４の側板部３４ｂ，３４ｂに穿設された長穴４１には嵌め込まれ、バネ４２によって下方に付勢されている。これらローラ対３７，３７とゴムローラ３８，３８とにより一対の補正ローラ対が構成されている。

この補正ローラ対３７，３８は姿勢補正装置８を通過する第１及び第２の搬送ベルト対４９ａ，４９ｂ間と、第１及び第３の搬送ベルト対４９ａ，４９ｃ間にそれぞれ設けられ、これら一対の補正ローラ対３７，３８は第１の搬送ベルト対４９を中心として対称に配設されている。

また、駆動軸３５には傘歯車５０が固定的に取り付けられ、この傘歯車５０には傘歯車５１が噛み合わされている。傘歯車５１は図７に示すように第１の駆動軸としての軸４４の上端部に固定されている。この軸４４は垂直に設けられ、その上端部はローラ３７の駆動軸３５の中心部に対向されている。軸４４は第２の駆動軸としての円筒軸４３内に挿入され、上下部の軸受５２，５３により回転自在に保持されている。下部側の軸受５３は円筒軸４３に固定されたプーリ４５に取り付けられている。軸４４の下端にはワンウエイクラッチ５５を介してプーリ８４が取り付けられている。プーリ８４にはベルト８２及びプーリ８３を介して第１の駆動手段としてのステッピングモータ５４が接続されている。

ステッピングモータ５４が回転駆動されると、プーリ８３、ベルト８２及びプーリ８４を介して軸４４が回転される。この回転により、傘歯車５１，５０を介して駆動軸３５が回転され、一対の補正ローラ対３７，３８が回転される。この一対の補正ローラ対３７，３８の回転により、紙幣がクランプされて搬送される。

なお、姿勢補正装置８の補正ローラ対３７，３８のクランプ力は搬送ベルト４９ａ〜４９ｃの挟持力よりも強くなるように設定されている。

一方、円筒軸４３は軸受５７を介してハウジング５６に回転自在に保持され、この円筒軸４３の上端部に支持フレーム３４のフレーム基板部３４ａの中心部が固定されている。円筒軸４３の下部側に固定されたプーリ４５にはベルト４６、プーリ４７を介して第２の駆動手段としてのステッピングモータ４８が接続されている。ハウジング５６はプレート５８を介してべ一ス３１に固定されている。べ一ス３１にはセンサ５９が取り付けられ、支持フレーム３４にはセンサ５９をオン、オフする被検出体３４ａが取り付けられている。

ステッピングモータ４８が回転駆動されると、プーリ４７，ベルト４６及びプーリ４５を介して円筒軸４３が回転される。この回転により支持フレーム３４が回動されて一対の補正ローラ対３７，３８の向きが可変される。支持フレーム３４の回動量はその被検出体３４ａがセンサ５９により検出されることにより制御されるようになっている。

図８は本発明の第２の例である姿勢補正装置を示す斜視図である。

なお、上記した第１の実施の形態で説明した部分と同一部分については同一番号を付してその説明を省略する。

この第２の例では、第２の駆動モータ４８を支持フレーム３４の回転中心Ａに近づけて設置している。

上記した第１の実施の形態では、第２の駆動モータ４８を支持フレーム３４の回転中心Ａから遠く離して配置するため、駆動ベルト４６の長さが長くなってしまう。このため、第２の駆動モータ４８の駆動停止時における駆動ベルト４６の振動が大きくなり、結果として、支持フレーム３４の振動が大きくなる。従って、支持フレーム３４を逆方向に戻す動作の開始は振動が低減するのを待ってから行わなければならず、処理効率が低下する。

そこで、第２の例では、第２の駆動モータ４８を第１の補正部３２と第２の補正部３３との間において搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃの直下に配置し、支持フレーム３４の回転中心Ａに近づける。これにより、第１の実施の形態に比較して駆動ベルト４６の長さを短縮化でき、第２の駆動モータ４８の停止時における振動を低減できる。

従って、振動が収まるまでの時間が短縮され、支持フレーム３４の動作開始を早めることができ、より一層高速での補正処理が可能となる。また、駆動モータ４８の停止時の振動低減により姿勢補正の精度を向上できる。

図９は、本発明の第３の例である姿勢補正装置を示す斜視図である。

この第３の例では、紙幣分類整理装置のスペースの制約等から、第２の例で示した位置に第２の駆動モータ４８を設置できないときに有効である。

第３の例では、第２の駆動モータ４８は第１の実施の形態と同様にベース３１の外側に設置される。

取付ベース５８にはフレーム７２が設けられ、このフレーム７２にはピン７３が突設されている。ピン７３にはアイドルローラ７１，７１が取り付けられ、これらアイドルローラ７１，７１はプーリ４５とプーリ４７の中間に位置調整可能に配置されている。駆動ベルト４６はアイドルローラ７１，７１に掛け渡され、テンションが調整される。これにより、第２の駆動モータ４８の駆動停止時における駆動ベルト４６の振動が低減されることになる。

図１０は姿勢補正用のローラ対３７，３８と搬送ベルト対４９ａから４９ｃの配置関係について示す図である。

搬送路中心線上に第１の搬送ベルト対４９ａが敷設され、その外側に搬送中心線に対して対称的に一対の補正ローラ対３７，３８が配置される。さらに、一対の補正ローラ対３７，３８の外側に２本の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃが搬送中心線に対して対称的に配置される。

紙幣分類整理装置が取り扱う最小サイズの紙葉ＰＩｓが、装置が搬送可能としている搬送路幅ａのどちらか一方の端まで位置ズレし、且つ、装置で搬送可能としている最大スキュー角度θｍａＸの状態で取り出されたとする。

このとき紙幣の進行方向側の角部ｐが、搬送中心線に対して姿勢補正用のローラ３８の外側に敷設される第２の搬送ベルト対４９ｂの上にある関係にある。

装置の搬送可能な幅をａ、搬送ベルトピッチをｂ、搬送ベルト幅をｃ、装置の扱う最小サイズの紙葉ＰＩｓの長手方向の長さｌ、装置が搬送可能としている最大スキュー角度をθｍａｘとすると、次のような関係が成り立つ。

ｌｃｏｓθｍａｘ−ａ／２ｂ−ｃ／２（１）式
上式が成り立っていないとき、補正ローラ３８によって紙幣ＰＩｓが位置ズレ補正されると、その角部ｐは搬送ベルト対４９ｂの端面に衝突するか、または乗り上げることになり、角折れの発生にとどまらず搬送ジャムの原因となる。

図１１は姿勢補正装置８を貫通して敷設される第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃの第２の例を示すものである。

この第２の例では３本の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃのうち、搬送中心線に対して一対の補正ローラ対３７，３８の外側に敷設される２本の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃの姿勢補正装置８に位置する部分はベルト対を形成せず、下部側のベルト部４９ｂ１，４９ｃ１のみが存在している。

装置が腰の弱い紙幣を取り扱う場合、補正ローラ対３７，３８によって姿勢補正する際、外側の第２及び第３の搬送ベルト４９ｂ，４９ｃが補正領域においてベルト対であると、摩擦抵抗となり姿勢補正中に紙幣にシワをつける原因となる。

また、紙幣の取出時において、図１０で示したスキュー角度θｍａｘを超えるスキューが発生したり、大きな角折れがある場合には、（１）式が成り立たない状態となり、紙葉の角ｐが搬送ベルトからはずれる。このような紙幣の状態で位置ズレ補正を行っても、この第２の例によれば搬送ジャムを回避することができる。

図１２は、姿勢補正装置８を貫通して敷設される第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃの第３の例を示すものである。

この第３の例では、搬送中心線に対して補正ローラ対３７，３８の外側に敷設された第２及び第３の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃの補正領域におけるベルト部間に隙間ｄが形成されている。

第２及び第３の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃの上側のベルト部がアイドルローラ８７，８８に巻き付けられることで、姿勢補正装置８内では搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃ間に隙間ｄが確保される。

この第３の例によれば、上記した第２の例で説明したのと同様の効果が得られる他に、第２及び第３の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃの上側のベルト部４９ｂ２，４９ｃ２が紙幣Ｐの搬送速度で移動する上側ガイドの役割を果たす。

従って、紙幣Ｐの角部の上側方向のめくれを防止し、結果としてローラ８９に紙幣が進入する際の折れの発生を防止することができる。

図１３〜図１６は上記した紙幣分類装置における紙幣の状態に応じた搬送経路を示すものである。

紙幣や金券等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葉供給部２にセットされると、それを手で揃えたとしても、小型の券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。このような状態から取り出される紙幣は位置ずれや、スキューした状態で送り出されてしまう。

このような状態で送り出された紙幣は、姿勢補正装置８に第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃによって搬送されてくる。この時、第１の駆動モータ５４により補正ローラ対３７，３８が搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃの周速と等しい速度で回転駆動される。また、姿勢補正装置８に導入される紙幣の姿勢は透過型の光センサアレー７０で検出される。そして、この検出結果から搬送中心線からの位置ずれ△Ｓｍｍ、とスキュー角度θ１度が計算される。このとき検出結果が、紙幣の長手方向の長さが装置で処理可能な紙幣の種類よりも短いときは、折れ券、または切れ券である為、姿勢補正は行わずリジェクト箱１２に搬送する。ついで、紙幣の幅をＬとして、ｔａｎθ２＝△ｓ／Ｌなるθ２を計算する。そして、このθ２の角度だけ、図１７に示すように、第１の補正部３２を矢印９１の方向に回動させるように第２のステッピングモータ４８を回転駆動する。

このように円筒軸４３と軸４４が逆方向に回転しても、ワンウエイクラッチ５５が空転するために、第１の補正部３２の回転速度は変化しない。この第１の補正部３２に食いついた紙幣は、搬送方向に対して、θ２の角度シフトした方向に、そのスキュー角を維持したまま位置ずれして、位置ずれを補正する。次に紙幣先端がセンサ９２を通過して所定のタイミングを取って、第２の補正部３３をθ１だけ矢印９３の方向に回転させる。紙幣をクランプした状態で、補正ローラ対が回動することで、スキューが補正される。

以上の一連の制御動作で、スキュ一とシフトが連続的に補正され、もともとスキューやシフトのない紙幣は、第１及び第２の補正部３２，３３を回動させないことで、正しい姿勢を保ったまま次の判別部９に搬送される。判別部９では、スキューやシフトのない状態で紙葉が搬送されてくるので、その券面から入手される情報が安定していて、券種の判定や、表裏天地の判定論理計算が容易になっている。

この判別部９で判定された結果に従い、図１３〜図１６に示すような経路が設定され、設定に応じて各分岐部を動作させることにより、紙葉は所定の搬送路を通過する。紙幣は必要に応じて、左右反転パス１４、スイッチバッタパス等を通過し、水平搬送路２４に入るところでは、全て表裏天地が揃った状態になっている。

即ち、種類別ポケット２６ａ〜２６ｃは種類別に全て表裏天地が揃って水平積層集積ができているし、１００枚施封装置２７でも表裏天地が揃った状態で紐帯を巻くことができるものである。

なお、上記した姿勢補正動作は、紙幣のスキュー量やシフトの量が少ない場合は、第１の補正部３２だけで、スキューとシフトの補正ができるし、第１及び第２の補正ローラ３２，３３でスキュー、シフトの補正順序を限定せず、制御によって補正順序を変更することもできる。

また、紙幣のズレが極端に多い場合は、第１及び第２の補正部３２，３３に限定せず、より多段の補正部を取り付ければよいものであって、補正部の段数に制約があるものではない。

また、上記した実施の形態では、センタを基準として位置ずれを補正したが、右なら右のべ一ス面基準として揃えることは、制御の角度を変えるだけで対応ができるし、より広く、どのようなスキュー量や、位置ズレ量にも自由に補正でき、長手搬送を短手搬送に変換することもできるという柔軟な構造である。

さらに、姿勢補正装置８を貫通して敷設される３本の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃの幅は、搬送中心の第１の搬送ベルト４９ａの幅を広くして搬送力を増し、外側の２本の搬送ベルト４９ｂ，４９ｃの幅を狭くして姿勢補正中の摩擦抵抗を減らすこともできる。

上記したように、この実施の形態によれば、補正ローラ対３７，３８を回転させる第１の駆動モータ５４を支持フレーム３４に取り付けない構造にするため、支持フレーム３４の慣性モーメントを小さくしてその回転を高速化できる。従って、スキュー量と位置ズレ量の多い紙幣であっても、少ない個数の補正ローラ対と、安価なステッピングモータで容易に姿勢を補正することができる。

また、第２の駆動モータ４８を支持フレーム３４の回転中心に近づけて設置するため、補正ローラ対３７，３８を含む支持フレーム３４を回転駆動する駆動ベルト４６の長さを短くすることができる。従って、第２の駆動モータ４８の停止時における駆動ベルト４６の振動を低減し、補正精度を向上することができ、しかも、支持フレーム３４の逆回転開始までの時間も短縮化でき、より一層高速での補正処理が可能となる。

また、装置スペースの制約から補正ローラ対３７，３８を含む支持フレーム３４を駆動する駆動ベルトの長さを短くすることが不可能な場合には、第２の駆動モータ４８の回転軸と支持フレーム３４の回転中心距離の中間にベルトテンション調整用のアイドルローラ７１を設置する。これにより、第２の駆動モータ４８の停止時の駆動ベルト４６の振動を低減し、補正精度を向上することができ、支持フレーム３４の逆回転開始までの時間が短縮してより一層の高速処理が可能となる。

また、分類整理すべき紙幣のサイズがバラバラであって、供給部２にそれが揃わない状態で投入されたとき、従来は位置ズレした紙幣の片側券端の位置が検出できない場合があった。これに対し、この発明では搬送ベルトの紙幣導入側にその搬送幅の全域に亘って光センサアレー７０を設けるため、常に紙幣の両側券端の位置を検出することができる。従って、紙幣の長手方向長さからズレ量を計算することができるようになり、高精度な姿勢補正ができる。

また、姿勢補正装置８内は、第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃを敷設し、第１及び第２の搬送ベルト対４９ａ，４９ｂと、第１及び第３の搬送ベルト対４９ａ，４９ｃとの間にそれぞれ補正ローラ対３７，３８を設け、これら補正ローラ対３７，３８を搬送中心線に対して対称に配置するため、補正ローラ対３７，３８の外側の搬送抵抗を低減し、姿勢補正中の紙葉の角折れ、シワの発生を防止することができる。

また、姿勢補正装置内を貫通して敷設される第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃのうち外側の２本の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃを、装置が取り扱う最小サイズの紙幣の端面が搬送ベルトよりも搬送中心線側に外れない位置にするため、位置ズレ、スキュー補正時の搬送ジャム、角折れ、シワの発生を防止することができる。

また、姿勢補正装置８内を貫通して敷設される第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃのうち外側の２本の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃはベルト対を形成せず、紙幣の下面側を支持するベルト部４９ｂ１，４９ｃ１のみとし、位置ズレ、スキュー補正時の摩擦抵抗を低減し、腰の弱い紙質でも、角折れ、シワの発生を防止することができる。

また、姿勢補正装置８内を貫通して敷設される第１乃至第３の搬送ベルト対４９ａ〜４９ｃのうち外側の２本の搬送ベルト対４９ｂ，４９ｃのベルト部４９ｂ２，４９ｃ２間には隙間ｄを形成するため、位置ズレ、スキュー補正時の摩擦抵抗ｇａ低減し腰の弱い紙質でも、角折れ、シワの発生を防止することができるのに加えて、姿勢補正後のローラ８９ヘの進入時における紙幣のめくれ、折れを防止することができる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

Ｐ…紙幣（紙葉類）、２…収容部（供給部）、５…繰出ローラ（繰出手段）、６…搬送手段、８…姿勢補正装置（補正手段）、１４…反転パス（反転手段）、２６ａ〜２６ｄ…ポケット部（区分手段）、３４…支持フレーム、３７，３８…補正ローラ対、４８…ステッピングモータ（第２の駆動手段）、４４…軸（第１の駆動軸）、４３…円筒軸（第２の駆動軸）、４６…駆動ベルト、４９ａ…第１の搬送ベルト対（搬送手段）、４９ｂ…第２の搬送ベルト対（搬送手段）、４９ｃ…第３の搬送ベルト対（搬送手段）、５２…駆動ベルト、５４…ステッピングモータ（第１の駆動手段）、７０…透過型光センサアレー（検出手段）、７１…アイドルプーリ。

Claims

紙葉類を一括して収容する収容部と、
この収容部に収容された紙葉類を一枚づつ繰り出す繰出手段と、
この繰出手段により繰り出された紙葉類を搬送路に沿って挟持搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって搬送される紙葉類の姿勢状態を検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された紙葉類の姿勢状態に応じて前記紙葉類の搬送方向と直交する方向の位置ズレを補正する第１の補正部と、
前記検出手段によって検出された紙葉類の姿勢状態に応じて前記紙葉類の搬送方向と直交する方向の角度ズレを補正する第２の補正部と、
前記第１および第２の補正部によって位置ズレ及び角度ズレが補正された紙葉類を区分
情報に応じて区分処理する区分手段とを具備し、
前記第１の補正部は、
前記紙葉類を挟持搬送する第１の補正ローラ対と、
この第１の補正ローラ対を支持する第１の支持フレームと、
この第１の支持フレームから離間して設けられ、前記第１の補正ローラ対を回転駆動する第１の駆動手段と、
前記第１の支持フレームを回動させることにより前記第１の補正ローラ対を前記紙葉類の搬送方向に対し所定角度傾ける第２の駆動手段とから構成され、
前記第１の駆動手段は、前記搬送路の中心線と前記ローラ対の軸線の交わる点を中心に
回転して前記補正ローラ対を回転する第１の駆動軸に接続され、前記第２の駆動手段は前記第１の駆動軸と同じ回動中心で、前記支持フレームを回動させる第２の駆動軸に接続され、
前記第２の補正部は、
前記紙葉類を挟持搬送する第２の補正ローラ対と、
この第２の補正ローラ対を支持する第２の支持フレームと、
この第２の支持フレームから離間して設けられ、前記補正ローラ対を回転駆動する第３の駆動手段と、
前記第２の支持フレームを回動させることにより前記第２の補正ローラ対を前記紙葉類の搬送方向に対し所定角度傾ける第４の駆動手段とから構成され、
前記第３の駆動手段は、前記搬送路の中心線と前記ローラ対の軸線の交わる点を中心に
回転して前記補正ローラ対を回転する第３の駆動軸に接続され、前記第２および第４の駆動手段は前記第２の駆動軸と同じ回動中心で、前記支持フレームを回動させる第４の駆動軸に接続されることを特徴とする紙葉類処理装置。
前記第２及び第４の駆動手段は第２および第４の駆動軸に駆動ベルトを介して連結される駆動モータを有し、前記駆動ベルトの中途部をアイドルプーリに掛け渡したことを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。