JP4859629B2 - 紙葉類処理装置 - Google Patents

Description

本発明は紙葉類処理装置に関し、主として、投票用紙、チケット等の多量の紙葉類をカウントし、あるいは、設定枚数までカウントする紙葉類処理装置に関する。

紙葉類処理装置のうち、投票用紙等の枚数をカウントする用紙計数装置の従来例１として、特許文献１に記載された装置がある。この従来例１は、給紙部と、搬送部と、用紙回収部と、を備えており、多数の用紙を、給紙部から１枚ずつ搬送部に供給し、搬送中にその枚数をカウントし、用紙回収部に回収するように構成されている。このような用紙計数装置において、重送又は連鎖（２枚ずれ）した状態で用紙が搬送されることは、用紙のカウント枚数を間違える原因となり、計数装置の基本的な機能を損なうことになるので、絶対に避けなければならない。上記重送又は連鎖の対策として、前記従来例１では、搬送部に透過式光センサ等を配置することにより、重送又は連鎖状態の用紙を検出するようになっており、重送用紙を検出した時には、たとえば搬送ローラ対の一方にブレーキを掛け、重送用紙を互いにずらすことに分離し、重送状態を解消するように構成されている。

しかし、上記従来例１のように、計数作業中に、搬送部内で重送又は連鎖状態の用紙を分離する構成では、分離作業のための時間とスペースが必要になり、そのため、搬送部の搬送経路を延長し、又は搬送部の搬送速度を遅く設定しており、装置全体の大形化及び作業能率の低下は避けられない。特に、投票用紙のように、高速かつ正確に枚数をカウントすることが要求される作業では、その要求に十分に応えることができない場合がある。また、重送又は連鎖状態の用紙を修正することはできるが、用紙が２つ折りにされている場合には、重送と誤って識別される場合がある。

上記のようにカウント作業中に重送用紙等を分離する従来例１に対し、高速のカウント作業を維持するために、搬送部として、給紙部に接続される主搬送部と、該主搬送部の搬送終端部から切換機構を介して枝別れする正常紙葉類搬送部及び異常紙葉類搬送部と、を備え、紙葉類が正常と識別された時には、正常紙葉類搬送部に正常紙葉類を排出し、異常紙葉類と識別された時には、異常紙葉類搬送部に切り換え、異常紙葉類搬送部に異常紙葉類を排出する紙葉類計数装置（従来例２）が開発されている。この従来例２の切換機構は、特許文献２に記載されているように、電磁ソレノイドバルブとリターンばねとの組合せにより、切換用のゲート部材を作動させるように構成されている。
特開平８−１５７１０３号公報 特開平１−２３７７８１号公報

従来例２のように、切換機構を、電磁ソレノイドバルブ及びリターンばねにより構成していると、切換機構配置用に広いスペースが必要になると共に、異常紙葉類検出後、切換完了までの応答性が遅いために、前記従来例１と同様に、異常紙葉類検出用のセンサから切換機構までの搬送経路を長く設定する必要があり、装置の大形化を避けることができない。一方、上記搬送経路を短くしようとすれば、切換完了後に異常紙葉類が切換機構に到達するように、搬送速度を低く設定しておかなければならず、カウント作業の高速化を妨げることになる。さらに、電磁ソレノイドバルブ及びリターンばねで作動する切換機構では、ゲート部材の切換位置（停止位置）の精度も低い。

本発明の目的は、搬送部の長さ及び装置全体のコンパクト性を保ちつつ、紙葉類のカウント作業の高速化及び異常紙葉類の速やかなる排出が行える紙葉類処理装置を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、略同一形状の紙葉類を一枚ずつ供給する給紙部と、該給紙部から供給される紙葉類を搬送する主搬送部と、該主搬送部内の紙葉類が正常か異常かを識別する識別機構と、前記主搬送部の搬送終端部に切換機構を介して接続される正常紙葉類搬送部及び異常紙葉類搬送部と、を備え、紙葉類が正常と識別された時には前記正常紙葉類搬送部を前記主搬送部に接続し、紙葉類が異常と識別された時には前記異常紙葉類搬送部を前記主搬送部に接続する紙葉類処理装置において、前記主搬送部は、制御部に接続されると共に搬送速度が変更可能となっており、紙葉類が異常と識別された時には、前記主搬送部の搬送速度を、正常と識別された時の搬送速度よりも減速すると共に、前記切換機構を正常識別位置から異常識別位置に切り換え、異常な紙葉類が前記異常紙葉類搬送部を通過したことを検出した後、前記主搬送部の搬送速度を元の速度に戻すように構成されている。

上記構成によると、紙葉類が正常と識別されている時のカウント作業は高速で行い、異常紙葉類を検出した時には、前記異常紙葉類を異常紙葉類搬送部に排出するまでの時間だけ減速するので、全体として、高速でのカウント作業を維持できると共に、装置も小形化できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の紙葉類処理装置において、紙葉類が異常と識別された時の前記主搬送部の搬送速度は、正常と識別された時の搬送速度の５０％〜８０％としている。

上記構成によると、急激な減速による紙葉類の詰まりが発生することなく、搬送経路を短くすることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の紙葉類処理装置において、紙葉類が異常と識別された時の前記主搬送部の減速開始時期は、前記主搬送部内に配置される紙葉類検出センサのうち、前記切換機構に最も近くに配置された紙葉類検出センサが、異常紙葉類の先端を検出した時に設定されている。

上記構成によると、異常紙葉類の先端を検出して減速するので、検出センサと切換機構との距離を短くすることができ、これにより、装置のさらなるコンパクト化を達成できる

請求項４記載の発明は、請求項１記載の紙葉類処理装置において、前記主搬送部の搬送速度を元に戻す時期は、異常紙葉類搬送部内に配置された紙葉類検出センサが、異常紙葉類の搬送後端を検出した時に設定されている。

上記構成によると、異常紙葉類が切換機構を完全に通り抜けた後に、搬送速度を元の速度に増速するので、後から搬送される正常用紙と異常用紙が接触して、詰まりを生じたりする心配がない。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の紙葉類処理装置において、前記切換機構は、前記正常紙葉類搬送部を前記主搬送部に接続する正常紙葉類識別位置と、異常紙葉類搬送部を前記主搬送部に接続する異常紙葉類識別位置と、の間で変位可能なゲート部材と、該ゲート部材を駆動する駆動機構と、を備え、該駆動機構は、制御部に接続されたステッピングモータと、該ステッピングモータに連結された回転カムと、前記ゲート部材に設けられたカムフォローとを有し、前記回転カムを所定回転角度ずつ単一方向に回転させることにより、前記識別機構が、紙葉類の異常を検出した場合に、前記ゲート部材を、正常紙葉類識別位置から異常紙葉類識別位置へ切り換えるように構成されている。

上記構成によると、回転カムを利用して切換機構のゲート部材を作動させると共に、前記回転カムを、ステッピングモータにより単一方向に回転することにより、ゲート部材を正常紙葉類識別位置と異常紙葉類識別位置とに交互に切り換えるように構成しているので、ゲート部材を高速で切り換えることができ、これにより、高速での処理作業を維持しつつ、切換機構までの搬送経路を長く設定する必要もなくなり、装置の小形化を達成できる。また、ステッピングモータにより回転カムを作動させているので、ゲート部材を、所定の切換位置に精度良く停止させることができる。

添付の図面は、紙葉類処理装置の一例として、選挙投票用紙の計数に用いる用紙計数装置に本発明を適用した例であり、これらの図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。

［装置全体の概略］
図１は用紙計数装置の全体斜視図、図２は用紙計数装置の側面図、図３は異常紙回収部の押さえガイドを開いた状態を示す用紙計数装置の側面図、図４は用紙計数装置の縦断側面図、図５は前後のケースカバー部を開いた状態を示す用紙計数装置の縦断側面図、図６は搬送ローラ及び各種センサの配置状態を明確に示す用紙計数装置の縦断側面略図である。なお、説明の都合上、図中に記載してあるように、給紙側を装置の「前方」とし、操作パネル１１を設けてある側を装置の「右側」として、以下説明する。

図１において、用紙計数装置は、装置ケース１の前上端部に給紙部２を備え、後下端部に正常紙回収部３を備え、給紙部２と正常紙回収部３との間に概ねＶ字状の主搬送部４を備え、主搬送部４の後半部の上面に異常紙回収部７を備え、装置ケース１の右側面の下端部に操作パネル１１を備え、主搬送部４の前半部分の右端部に、上下三段に配列された警告ランプ２１，２２，２３を備えている。また、図４に示すように、装置ケース１内には、主搬送部４の搬送終端部（後端部）に、切換機構１０を介して、下方に延びる正常紙搬送部８と上方に延びる異常紙搬送部９とを備え、主搬送部４の前端部と給紙部２との間に捌き機構１２を備えている。

装置全体の基本的な作動を簡単に説明すると、図４において、給紙部２に、略同一形状の多数の用紙（たとえば投票用紙）を積載し、最下位用紙を、捌き機構１２を経て１枚ずつ主搬送部４に送り込み、主搬送部４内を搬送中に、異常紙識別センサＳ２により異常紙か否かを判別し、正常紙と識別した場合には、正常紙搬送部８へ送り込むと共に、正常紙搬送経路センサＳ６によりカウントし、正常紙回収部３に回収する。一方、異常紙と識別された場合には、異常紙搬送部９を介して、異常紙回収部７に異常紙を排出する。前記正常紙回収部３に回収された用紙が、設定枚数に達すると、自動的に装置は停止する。

［給紙部の詳細な構成］
図１において、給紙部２の底面２ａには、左右一対の用紙幅規制ガイド２５が左右方向移動可能に立設されると共に、後端部に突き当てガイド２６が配置されており、両ガイド２５，２６は透明の樹脂材料で形成されている。給紙部２の底面２ａには、下方から左右１対の給紙ローラ２７が突出しており、この給紙ローラ２７は、図４に示すように、外周面の一部に切欠き部を有し、この切欠き部には、用紙との摩擦力が大きくなるゴム製の摩擦部材２７ａが設けられている。上記給紙ローラ２７は、図６に示すように第１の駆動モータ６１に連動連結され、該第１の駆動モータ６１は制御部７０に電気的に接続されている。

給紙ローラ２７が用紙送り出し方向に一回転することにより、底面２ａ上の積載用紙Ｎを上下に動かすと共に、最下位の用紙に摩擦部材２７ａが接触し、用紙と摩擦部材２７ａとの大きな摩擦力によって、最下位の用紙を捌き機構１２に送り出す。このようにして、用紙を一定間隔で周期的に送り出す。

なお、左右の用紙幅規制ガイド２５及び突き当てガイド２６は透明部材でできているので、給紙部２に積載される用紙を、後方及び側方から簡単に確認することができる。

［主搬送部及び捌き機構の詳細な構成］
図６において、捌き機構１２と切換機構１０との間に配置されたＶ字状の主搬送部４には、搬送方向Ａと直交する方向に所定間隔を置いて上下一対の搬送ガイド板３３，３４が配置され、両搬送ガイド板３３，３４間で主搬送経路３５を構成している。主搬送経路３５には、搬送方向Ａに間隔を置いて複数の搬送ローラ対４１，４２，４３，４４，４５が配置されており、各搬送ローラ対４１，４２，４３，４４，４５は、それぞれ大径の駆動ローラ４１ａ，４２ａ，４３a，４４a，４５ａと小径の従動ローラ４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４５ｂとから構成されており、主搬送経路３５内に突出している。該実施の形態における搬送ローラ対４１，４２，４３，４４，４５の具体的な配置例としては、Ｖ字状の底部に中間搬送ローラ対４２を配置し、該中間搬送ローラ対４２と捌き機構１２との間に前部搬送ローラ対４１を配置し、中間搬送ローラ対４２と切換機構１０との間に、３つの第１，第２，第３の後部搬送ローラ対４３，４４，４５を配置している。各搬送ローラ対４１，４２，４３，４４，４５の搬送方向Ａの間隔（配置スパン）は、用紙Ｎの搬送方向長さの半分以下の間隔に設定されている。上記搬送ローラ対４１，４２，４３，４４，４５のうち、中間搬送ローラ対４２は、上側に駆動ローラ４２ａが配置され、残りの搬送ローラ対４１，４３，４４，４５は、下側に駆動ローラ４１ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａが配置されている。

各駆動ローラ４１ａ，４２ａ、４３ａ，４４ａ，４５ａは、図示しないが、駆動ベルト機構により同期回転するように連動連結されると共に、第２駆動モータ６２に連結し、該第２駆動モータ６２は制御部７０に電気的に接続している。

図８は図４のV-V断面略図であり、捌き機構１２の詳細を示している。この図８において、捌き機構１２は、主搬送経路３５の下側に配置された左右１対の捌きローラ５０と、両捌きローラ５０間に配置された中央ローラ５１と、左右の捌きローラ５０上方に配置された固定ローラ５２と、中央ローラ５１上に上下揺動可能に配置されたスプーン形ウエイト５３及びゴムローラ５４と、から構成されている。左右の固定ローラ５２の外周面には環状溝が形成され、該環状溝内に捌きローラ５０の環状突起が隙間を置いて噛み合っており、一方、スプーン形ウエイト５３及びゴムローラ５４は、自重により中央ローラ５１の外周面に当接している。左右の捌きローラ５０及び中央ローラ５１の外周面の一部には摩擦部材５０ａ，５１ａが設けられている。固定ローラ５２は、搬送方向と逆方向にのみ回転可能となるように、ワンウエイクラッチを介して支軸５２ａに支持されている。捌きローラ５０及び中央ローラ５１は、図６に示すように、駆動ベルト等により、給紙部２の給紙ローラ２７に同期して駆動するように連動連結されると共に、第１駆動モータ６１に連結している。

左右の捌きローラ５０及び中央ローラ５１が回転すると、外周面の摩擦部材５０ａ，５１ａにより用紙Ｎを主搬送部４内へ送り込むが、給紙ローラ２７から２枚以上の用紙が一度に捌き機構１２に送り込まれる場合には、固定ローラ５２及びスプーン形ウエイト５３により、上位の用紙を下位の用紙から分離して停止させ、下位の用紙のみを主搬送部４に送り込むようになっている。すなわち、用紙Ｎは、図８において、左右の捌きローラ５０と固定ローラ５２との間、並びに中央ローラ５１とスプーン形ウエイト５３及びゴムローラ５４の間を、各ローラ及びスプーン形ウエイト５４に接触し、かつ、用紙幅方向に波打ちしながら通過し、これによって捌き作用を受ける。

［正常紙搬送部及び異常紙搬送部］
図１２及び図１３は、正常紙搬送部８、異常紙搬送部９及び切換機構１０の拡大縦断側面図であって、図１２は切換機構１０が正常紙識別位置に位置している状態、図１３は切換機構１０が異常紙識別位置に位置している状態を示している。図１２において、主搬送部４の搬送終端部（後端部）には、上側の異常紙搬送ローラ６４と、下側の正常紙搬送ローラ６３とが互いに接触するように配置されており、各搬送ローラ６３，６４の後側には、それぞれゴムローラ６５，６６が当接している。両搬送ローラ６３，６４の当接部の後側近傍部位に、切換機構１０のゲート部材９１が配置されており、該ゲート部材９１の後端部に下側には、正常紙搬送部８の正常紙搬送経路８ａを形成する円弧状のガイド板７１が、前記正常紙搬送ローラ６３の外周面に対向するように配置されている。前記正常紙搬送経路８ａは下方の正常紙回収部３に延びている。一方、ゲート部材９１の後端部の上側には、異常紙搬送部９の異常紙搬送経路９ａを形成する円弧状のガイド板７２が、前記異常紙搬送ローラ６４の外周面に対向配するように配置されている。異常紙搬送経路９ａは、後述する押えガイド８１のガイドリブ８４を介して前方へＵターンし、異常紙回収部７に至っている。

前記正常紙搬送ローラ６３と異常紙搬送ローラ６４とは、図６に示すように、駆動ベルト機構等を介して前記第２の駆動モータ６２に連動連結し、同期して回転するようになっている。

［正常紙回収部］
図６において、正常紙回収部３は、後下がり状に配置された底板３ａと、該底板３ａの前端に立設されて前記正常紙搬送経路８ａの下端に至る縦ガイド板７３と、外周面に多数の羽根７５ａが設けられた回転可能な羽根車７５と、底板３ａの後端部に立設された透明材料製のストッパー７７等から構成されている。上記羽根７５ａは、周方向に等間隔をおいて配置されると共に湾曲状に径方向の外方に延びている。

前記正常紙搬送経路８ａから排出される用紙Ｎは、１枚或いは数枚ずつ羽根７５ａ間に挿入され、羽根車７５の回転により後方に送り出され、ストッパー７７に順次積層状に立て掛けられる。前記ストッパー７７は透明部材でできているので、積層状に回収される正常紙（用紙Ｎ）の後面を、後方から簡単に確認することができる。

［異常紙回収部］
図２及び図３において、異常紙回収部７は、異常紙搬送経路９ａの上端部から前下がりに前方に延びる底板７ａと、該底板７ａの前端立ち上がり部７ｂに、ヒンジ部を介して上下揺動自在に支持された樹脂製の押さえガイド８１と、押さえガイド８１の左右幅中央部に形成された矩形孔８１ａ（図１参照）内に配置された金属製押さえ金具８２とから構成されており、該金属製押さえ金具８２は、後端部が前記押さえガイド８１にヒンジ部を介して上下揺動可能に支持されている。押さえガイド８１の後端部には、円弧状ガイド面を有する前述のガイドリブ８４が、左右方向（用紙幅方向）に間隔をおいて、たとえば３個形成されている。

前記異常紙搬送経路９ａを上方に搬送される異常紙は、ガイドリブ８４により前方にＵターンされると共に、押さえガイド８１にガイドされながら異常紙回収部７へと送り込まれ、押さえ金具８２との摩擦により、前方に大きく飛び出すことなく、底板７ａ上に積載されてゆく。

なお、異常紙回収部７に回収された異常紙は、押さえガイド８１を開くことなく、左側方又は右側方から抜き出すことができる。すなわち、異常紙回収部７に排出された異常紙が、限界枚数（たとえば１０枚）に達した時には、作業員は、押さえガイド８１を開くことなく、側方から異常紙を抜き出すことができる。ちなみに、前記押さえガイド８１は、後述する異常紙回収部センサＳ９等を点検する際に開かれる。

［装置のケースカバー部の構成］
図１において、前記主搬送部４は、前後のケースカバー部８６ａ、８６ｂにより上方から覆われているが、平面略図である図７に示すように、主搬送部４の左右幅Ｗ１は、ケースカバー部８６ａ，８６ｂの左右端からそれぞれ一定の距離を隔てるように狭く構成されており、主搬送部４の左右端よりも外方に張り出す部分には、搬送中の用紙を外部から視認できるように、透明材料製の窓８７（斜線で示す）が設けられている。また、図５に示すように、各ケースカバー部８６ａ、８６ｂは、中間搬送ローラ対４２の上方位置に設けられたヒンジ部８８に回動自在に支持されると共に、各自由端部にロック機構及びロック解除レバー８９ａ、８９ｂが設けられており、図４のように各ケースカバー部８６ａ，８６ｂを閉じた状態から、ロック解除レバー８９ａ、８９ｂを押すことによりロック解除し、図５のように開くことができるようになっている。なお、各ケースカバー部８６ａ、８６ｂには、それぞれ搬送ローラ対４１，４３，４４，４５の上側のローラ４１ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４５ｂが装着されている。

［切換機構］
図９は切換機構１０の斜視図、図１０は切換機構１０の駆動機構９０の拡大斜視図、図１１は図１０の矢印ＸＩ部分の拡大縦断面図、図１２及び図１３は、前述のように正常紙搬送部８、異常紙搬送部９及び切換機構１０の拡大縦断側面図、図１４は切換機構１０を正常紙識別位置に切り換えた時の回転カム９９の状態を示す作用説明図、図１５は切換機構１０を異常紙識別位置に切り換えた時の回転カム９９の状態を示す作用説明図である。

図１２において、切換機構１０のゲート部材９１は、異常紙搬送ローラ６４の外周面に間隔をおいて対向する上側円弧状ガイド部９１ｂと、正常紙搬送ローラ６３の外周面に間隔をおいて対向する下側円弧状ガイド部９１ａと、を一体に有する断面略Ｖ字状に形成されている。図９に示すように、ゲート部材９１の左右の端壁９２には軸部９１ｃが一体に形成され、該軸部９３ｃは装置ケース１の左右側壁に、軸受（右側は図示せず）９５を介して回転自在に支持されており、ゲート部材９１の右方近傍に配置された前記駆動機構９０により、軸部９１ｃを回動支点として、上下方向に往復回動可能となっている。

図１０において、前記駆動機構９０は、ステッピングモータ９６と、該ステッピングモータ９６の出力軸に固着された駆動ギヤ９７と、該駆動ギヤ９７に噛み合うと共に内部に回転カム９９が形成されたカムギヤ９８と、ゲート部材９１の右端壁９２の前端部に右方突出状に形成されると共に前記回転カム９９に噛み合う駆動ピン（カムフォロー）１００と、から構成されている。ステッピングモータ９６及び各ギヤ９７，９８は、装置ケース１の右側壁及び該装置ケース１に固着されたブラケット９３に支持されている。カムギヤ９８の背面（右側面）には、回転カム９９の回転方向位置を初期設定するための一対の検出片１０２が形成されており、該検出片１０２は、図１１に示すように位置検出センサ１０３を通過することにより、回転角度を検出できるようになっている。位置検出センサ１０３及びステッピングモータ９６は、図６のように制御部７０に電気的に接続されている。

図１４において、回転カム９９は、カムギヤ９８の左端面に概ね菱形状（又は平行四辺形状）に形成された溝から構成されており、緩やかな山形に形成された一対の長辺カム経路９９ａと、両長辺カム経路９９ａの両端を結ぶ一対の短辺カム経路９９ｂとを備えている。図１４の状態のように、短辺カム経路９９ｂが上下に位置している時には、上側の短辺カム経路９９ｂの頂部近傍が駆動ピン１００に当接し、ゲート部材９１の前端部を上昇させて正常紙識別位置に位置させており、図１４の状態から矢印Ｂ方向に９０°回転して図１５の状態のように、長辺カム経路９９ａが上下に位置している時には、上側の長辺カム経路９９ａの頂部近傍が前記駆動ピン１００に当接し、前記ゲート部材９１の前端部を下降させ、異常紙識別位置に位置させるようになっている。

図１２のように、ゲート部材９１が正常紙識別位置に位置している時には、主搬送部４の主搬送経路３５に対し、下側の正常紙搬送経路８ａ部を開くと同時に上側の異常紙搬送経路９ａ部を閉じ、一方、図１３のように、ゲート部材９１が異常紙識別位置に位置している時には、主搬送部４の主搬送経路３５に対し、上側の異常常紙搬送経路９ａを開くと同時に下側の正常紙搬送経路８ａを閉じている。

［各種センサ］
図４において、給紙部２の底板２ａ及び異常紙回収部７の底板７ａには、給紙部２内の用紙の有無及び異常紙回収部７内の異常紙の有無を検出する給紙センサ（反射センサ）Ｓ１及び異常紙検出センサ（反射センサ）Ｓ９がそれぞれ配置されている。正常紙回収部３には、正常紙回収部３内の用紙の有無を検出する正常紙回収部センサＳ７として、前側の発光部Ｓ７ａと後側の受光部Ｓ７ｂとが対向配置されている。

主搬送部４の前部搬送ローラ対４１の搬送方向下流側近傍位置には、異常紙識別センサＳ２として、主搬送経路３５を挟んで前側の発光部Ｓ２ａと後側の受光部Ｓ２ｂとが対向配置されている。主搬送部４の後半部には、各搬送ローラ対４３，４４，４５と略同一位置に、第１、第２、第３の主搬送経路センサＳ３，Ｓ４，Ｓ５として、主搬送経路３５を挟んで下方に発光部Ｓ３ａ，Ｓ４ａ，Ｓ５ａが配置され、上方に前記発光部Ｓ３ａ，Ｓ４ａ，Ｓ５ａと対向するように受光部Ｓ３ｂ，Ｓ４ｂ，Ｓ５ｂがそれぞれ配置されている。正常紙搬送部８には、正常紙検出センサＳ６として、正常紙搬送経路８ａを挟んで前方に発光部Ｓ６ａが配置され、後方に前記発光部Ｓ６ａに対向するように受光部ｓ６ｂが配置されている。異常紙搬送部９には、異常紙搬送経路センサＳ８として、異常紙搬送経路９ａを挟んで前方に発光部Ｓ８ａが配置され、後方に前記発光部Ｓ８ａに対向するように受光部Ｓ８ｂが配置されている。前記正常紙搬送経路センサＳ６は、用紙の有無及び通過を検出すると同時に、装置本体の機能として、正常紙の通過枚数をカウントする役目を有している。また、前記異常紙搬送経路センサＳ８も、用紙の有無及び通過を検出すると同時に、異常紙の通過枚数をカウントする役目も有している。

前記異常紙識別センサＳ２は透過式光センサであり、発光部Ｓ２ａと受光部Ｓ２ｂとの間を通る光が用紙によって遮られると、受光部Ｓ２ｂが受ける受光量が変化し、これによって、通過する用紙の重なり状態を判別する。すなわち、用紙の透過率が１００％でない用紙が通過すると、その透過率の低下に応じてセンサ受光量が低下するものであり、用紙が重なっていれば、光の透過率は用紙が１枚のときより小さくなり、センサ受光量も低下する。したがって、用紙が通過していないときのセンサ受光量Ｌ0と、１枚の用紙が通過したときのセンサ受光量Ｌ1との間に第１しきい値(上限値)Ｒ1を設定し、センサ受光量Ｔをこの第１しきい値Ｒ1と比較することにより、用紙がセンサ位置にあることを判別できる。すなわち、センサ受光量Ｔが第１しきい値Ｒ1より小さければ、用紙がセンサ位置にあると判別できる。さらに、用紙が１枚のときのセンサ受光量Ｌ1と、２枚のときのセンサ受光量Ｌ2との間に第２しきい値(下限値)Ｒ2を設定し、センサ受光量Ｔをこの第２しきい値Ｒ2と比較することによって、用紙が重なっているかどうかを判別できる。すなわち、センサ受光量Ｔが第２しきい値Ｒ2より小さければ、用紙は重なっていると判別できる。

また、上記センサ受光量Ｔと、第２駆動モータ６２に設けたパルスエンコード６２ａからのパルス信号とによって、用紙の搬送方向の長さを検出できる。すなわち、センサ受光量Ｔによってシートの通過を検出したときに上記パルス信号をカウントすれば、そのカウント値は長さに対応する。

図１９及び図２０は用紙Ｎを識別している様子を示す斜視図である。異常紙識別センサＳ２は、用紙の左右幅内において、左右方向に所定間隔を置いて二対配置されており、これにより、図２０のように、用紙Ｎが搬送方向Ａに沿った折れ目で二つに折れた状態または左右幅が略半分になるように切れた状態でも、用紙Ｎの検出及び識別が可能となっている。すなわち、２つ折れの場合には、片方の異常紙識別センサＳ２のみが用紙の有無及び厚みを検出することより、二重状態の異常紙であることを識別するが、他方の異常紙識別センサＳ２は、用紙Ｎを検出しない。これら両異常紙識別センサＳ２からの情報により、用紙が２つ折れ状態であることが識別できる。また、同様にして、半分に切れた状態の用紙Ｎも識別できる。

図６において、主搬送部４の後部に配置された第１，第２，第３の主搬送経路センサＳ３、Ｓ４，Ｓ５は、主搬送経路３５を通過する用紙の有無を検出するのは勿論のこと、用紙の搬送始端の通過並びに搬送後端の通過を検出することもできる。

捌き機構１２と異常紙識別センサＳ２との搬送方向Ａの距離と、異常紙識別センサＳ２と第１の主搬送経路センサＳ３との搬送方向Ａの距離と、該第１の主搬送経路センサＳ３と第２の主搬送経路センサＳ４との搬送方向Ａの距離と、該第２の主搬送経路センサＳ４と第３の主搬送経路センサＳ５との搬送方向Ａの距離と、該第３の主搬送経路センサＳ５と正常搬送経路センサＳ６との搬送方向Ａの距離と、第３の主搬送経路センサＳ５と異常搬送経路センサＳ８との搬送方向Ａの距離とは、いずれも、用紙の搬送方向の長さの以下に設定され、特に、第１，第２，第３の主搬送経路センサＳ３，Ｓ４，Ｓ５の搬送方向の間隔は、用紙の搬送方向の長さの半分以下に設定されている。

また、図５において、前後の各ケースカバー部８６ａ，８６ｂには、各ケースカバー部８６ａ，８６ｂが開いた状態を検出するオープン検出センサＳ１１、Ｓ１２（図１７参照）がそれぞれ設けられ、制御部７０に電気的に接続されている。

［操作パネル］
図１６は、操作パネル１１の拡大図、図１７は、本装置の制御系統を示すブロック図である。図１６において、操作パネル１１の装置の前上部には、所望の票束設定数を３桁まで表示する票束設定表示部１１０と、カウントしている枚数を３桁まで表示する計数表示部１１１とが設けられ、後上部には、票束設定スイッチ１１２、搬送速度切換スイッチ１１３、モード切替スイッチ１１４が設けられると共に、搬送速度の高速及び低速の表示ランプ１２０、１２１と、自動モードと手動モードのランプ１１５，１１６が設けられている。下部には、前端部にスタート／ストップスイッチ１２５が設けられると共に、後半部に、エラー表示ランプ１２２、計数途中ランプ１２３及び計数終了ランプ１２４が設けられている。

票束設定スイッチ１１２は、一回押すごとに、たとえば、１００→２００→２０→５０→１００の順で、設定枚数が循環式に変更される。モード切替スイッチ１１４は、一回押すごとに自動と手動が交互に切り替わる構成となっている。自動モードに設定した場合には、設定枚数の計数が完了し、正常紙回収部３の用紙を全部取り出すと、正常紙回収部センサＳ７による空状態の検出により、自動的に次の計数がスタートする。一方、正常紙回収部３に用紙が無い時又は設定枚数に達していない時に、空の給紙部２に用紙を載せると、給紙部センサＳ１による用紙有の検出により、自動的に次の計数がスタートする。手動スタートに設定した場合には、正常紙回収部３の用紙を全部取り出して後、再度、スタート／ストップスイッチ１２１を押すことにより、計数がスタートする。搬送速度切換スイッチ１１３は、高速設定に場合は、搬送速度を高速にすることにより、たとえば１５００枚／分の速度で計数を行い、低速設定の場合は、搬送速度を低速にすることにより、たとえば８００枚／分の速度で計数を行うようになっている。ただし、この低速モードは、幅の広い用紙や揃いの悪い用紙を計数する場合に用い、通常は、高速モードにセットする。

スタート／ストップスイッチ１２１は、電源オン後に押すことにより、計数作業を開始できるのは勿論のこと、計数中に任意に停止したい時に押すことにより、計数を停止することができる。そして次にスタート／ストップスイッチ１２１を押すことにより、再び装置をスタートさせ、計数を加算することができる。

［警告ランプ］
図１において、装置の右側面に設けられた上下三段の警告ランプ２１，２２，２３は、上から順に、前記操作パネル１１上のエラー表示ランプ１２２、計数途中ランプ１２３及び計数終了ランプ１２４に対応しており、操作パネル１１の前記各ランプ１２２，１２３，１２４と同期して作動する。表１はその作動例を示しており、上位置の警告ランプ２１は赤色のエラー表示ランプであり、主搬送経路３５並びに正常紙搬送経路８ａ及び異常紙搬送経路９ａ内での用紙残留、詰まり等、自力救済できないエラー発生時、またはセンサ異常もしくはモータ異常時に、点滅する。中間位置の警告ランプ２２は黄色の計数途中表示ランプであり、給紙部２の用紙不足による待機状態の時に点灯する。下位置の警告ランプ２４は緑色の計数完了ランプであり、設定枚数に対し計数を正常に終了した状態で点灯する。

［制御システム］
図１７において、制御部７０は、入出力ポートとＡ／ＤコンバータとＲＡＭとを含むＣＰＵ１４０を有し、該ＣＰＵ１４０には、電源１４１とＲＯＭ１４２とが接続されると共に、前記第１，第２，第３駆動モータ６１，６２，６８及びそれらのエンコーダ６１ａ，６２ａ、６８ａ、ステッピングモータ９６及びその位置検出センサ１０３，操作パネル１１、警告ランプ２１，２２，２３等が接続されている。さらに、ＣＰＵ１４０には、給紙部センサＳ１、異常紙回収部センサＳ９、正常紙回収部センサＳ７、一対の異常紙識別センサＳ２，Ｓ２、各経路センサＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ８、前側ケースカバー部８６ａのオープン検出センサＳ１１及び後側ケースカバー部８６ｂのオープン検出センサＳ１２が接続されている。

［制御方法］
制御部７０のＣＰＵ１４０のＲＡＭには、切換機構１０、搬送速度及びその他の制御として、主として次のような制御がプログラムされている。

（制御１）
基本制御として、図６において、異常紙識別センサＳ２により、用紙の重送、連鎖、２つ折れ又は半切れ状態等の異常を検出すると、その後、主搬送部４の第３の経路センサＳ５が異常紙の先端を検出した時に、第２の駆動モータ６２、又はこの第２の駆動モータ６２と給紙部用の第１の駆動モータ６１による搬送速度を、正常紙識別時の搬送速度よりも減速すると共に、ステッピングモータ９６を所定角度回転させることにより、図１４のカム９９（カムギヤ９８）を矢印Ｂ方向に９０°回転させ、切換機構１０を図１２の正常紙識別位置から図１３の異常紙識別位置に変更する。このように、切換機構１０を異常紙識別位置に切り換えた後、図６の異常紙搬送経路センサＳ８により、異常紙の搬送後端を検出した時には、前記第１駆動モータ６１等を元の正常紙搬送速度に戻すと同時に、切換機構１０を正常紙識別位置に戻す。また、異常紙搬送経路センサＳ８が異常紙の通過を検出せず、また、正常紙搬送経路センサＳ６が用紙（異常紙）の通過を検出した時には、異常紙が正常紙回収部３に送り込まれるエラーが発生したとして、装置を停止する。

（制御２）
異常紙搬送経路センサＳ８によりカウントされて異常紙回収部７に排出される異常紙が、限界枚数（たとえば１０枚）に達した時に、第１，第２，第３駆動モータ６１，６２，６８を停止する。また、異常紙回収部７の異常紙を抜き取って空にすると、自動的に、各駆動モータ６１，６２，６８を再起動させる。

（制御３）
正常紙搬送経路センサＳ６によりカウントされて正常紙回収部３に回収された正常用紙が、設定枚数（たとえば１００枚）に達すると、第１，第２，第３駆動モータ６１，６２、６８等を停止させる。

（制御４）
装置の電源をオンした時、またはエラー処理後、主搬送部４、正常紙搬送部８及び異常紙搬送部９の各経路３５，８ａ，９ａの残留用紙の有無を、各経路内のセンサＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ８により検出し、用紙が残留している場合には、操作パネル１１及び警告ランプ２１のエラー表示を点灯させる。

［基本的な作用］
図１８は本装置の基本的な作用に関するフロー図であり、このフロー図に基づいて説明する。

実際に給紙された計数一枚目の用紙の透過率及び搬送方向長さを異常紙識別センサＳ２により測定し、その値を基準として、重送、連鎖、二つ折れ等の異常を識別する。

図１８において、上記計数一枚目の用紙により識別の基準値を設定した後は、ステップ♯１において、切換機構１０のゲート部材９１を正常紙識別位置に保ち、又は正常紙識別位置に切り換え、ステップ♯２に進み、カウント作業中、異常紙識別センサＳ２により、上記基準値を元に、用紙が重送等の異常状態である否かを判別する。ステップ♯２においてＮＯの場合、すなわち、用紙が正常な場合には、ステップ♯８に進み、正常紙搬送経路センサＳ６により、正常な用紙が正常紙搬送経路８ａを通過したか否かを判別する。ステップ♯８でＹＥＳの場合、すなわち、正常紙が正常紙搬送経路８ａを通過したことを検出した場合には、正常な票としてカウントし、ステップ♯９に進み、切換機構１０を正常紙識別位置に保持し、スタートにリターンする。

前記ステップ♯８において、ＮＯの場合、すなわち、正常紙搬送経路センサＳ６が正常用紙の通過を検出しなかった時には、ステップ♯１０に進み、異常紙搬送経路センサＳ８により、異常紙搬送経路９ａ内を正常紙が通過したか否かを判別する。ステップ♯１０でＹＥＳの場合、すなわち、異常紙搬送経路センサＳ８により、異常紙搬送経路９ａを正常紙が通過したことを検出した場合には、エラーが発生したとして、ステップ♯１１に進み、エラー処理を行う。たとえば、装置を停止し、あるいは自動的に停止させ、異常紙回収部７に排出された正常紙を側方から抜き取り、装置を再スタートする。前記ステップ♯１０でＮＯの場合、すなわち、異常紙搬送経路センサＳ８により、正常紙の通過を検出しなかった場合には、ステップ♯８に戻り、再度、正常紙が正常紙搬送経路８ａを通過したか否かを検出する。

前記ステップ♯２において、ＹＥＳの場合、すなわち、異常紙が検出された場合には、ステップ♯３に進み、第３の主搬送経路センサＳ５が、異常紙の先端を検出したか否かを判別し、ＮＯの場合、すわわち、異常紙を検出しなかった場合には、再度ステップ♯３に戻る。一方、ステップ♯３において、ＹＥＳの場合、すなわち、異常紙の先端を第３の主搬送経路センサＳ５により検出した場合には、ステップ♯４において第１の駆動モータ６１及び第２の駆動モータ６２の回転速度を落とし、給紙部２、主搬送部４、正常紙搬送部８及び異常紙搬送部９の搬送速度を、たとえば５０％〜８０％に減速する。さらに、ステップ♯５に進み、切換機構１０を正常紙識別位置から異常紙識別位置に切り換え、ステップ♯６に進む。ステップ♯６においては、異常紙搬送経路センサＳ８により異常紙の後端を検出したか否かを判別し、ＹＥＳの場合、すなわち異常紙の後端を検出した場合には、ステップ♯７に進み、第１，第２の駆動モータ６１，５２の回転を元の高速回転まで増速することにより、主搬送部４等の搬送速度を元の高速度に切り換え、スタートにリターンする。

前記、ステップ♯６において、ＮＯの場合、すなわち、異常紙搬送経路センサＳ８が異常紙を検出しない場合には、ステップ♯１２に進み、正常紙搬送経路センサＳ６により、異常紙が正常紙搬送経路８ａを通過したか否かを判別する。ステップ♯１２でＹＥＳの場合、すなわち、異常紙が正常紙搬送経路８ａを通過したことを検出した場合には、エラーが発生したとして、ステップ♯１３に進み、エラー処理を行う。一方、ステップ♯１２において、ＮＯの場合、すなわち、正常紙搬送経路センサＳ６が異常紙の通過を検出しなかった時には、ステップ♯６に戻る。

［本実施の形態の効果のまとめ］
（１）装置の最初のセッティング時、図１０及び図１１において、カムギヤ９８に形成された検出片１０２と位置検出センサ１０３により、カムギヤ９８の回転位置を、ゲート部材９１が正常紙識別位置に位置するように調節し、その時のステッピングモータ９６の出力軸の回転位置を、初期の正常紙識別位置として記憶する。その後は、ステッピングモータ９６を単一方向に所定角度ずつ回転させることにより、回転カム９９を、上記初期の正常紙識別位置から、図１４及び図１５に示すように、９０°ずつ単一方向Ｂに回転させ、正常紙識別位置と異常紙識別位置とを、交互に切り換える。このように、回転カム９９の単一方向Ｂの回転により、正常紙識別位置と異常紙識別位置とを交互に切り換える構成であるので、素早く切り換えることができると共に、切換完了時、精度良く所定の回転位置に回転カム９９を停止させることができる。

（２）異常紙識別センサＳ２により異常紙を検出した時には、主搬送部４の最も下流側の第３の主搬送経路センサＳ５が異常紙の先端を検出することにより、切換機構１０を異常紙識別位置に切り換えると共に主搬送部４等の搬送速度を減速するので、異常紙を異常紙搬送部９へ確実に排出しながらも、搬送速度を減速する時間を最小限に抑えることができ、作業の高速化を保つことができる。

（３）図１及び図２等に示すように、異常紙回収部７に回収された異常紙は、押さえガイド８１を開くことなく、左方又は右方から抜き取ることができるので、異常紙の処理が簡単である。また、金属製の押さえ金具８２を、押さえガイド８１に上下揺動自在に備え、異常紙搬送経路９ａから異常紙回収部７に送り込まれる異常紙の動きを、前記押さえ金具８２との摩擦により制動するので、異常紙が前方に飛びだしたりすることはなく、整然と異常紙回収部７の底板７ａ上に積載することができる。

（４）図１及び図７等に示すように、主搬送部４の搬送ローラ４１，４２，…等を、装置ケース１の左右幅の中央部に集めて配置し、ケースカバー部８６ａ，８６ｂのうち、主搬送部４の左右側方に位置する部分に透明な材料による窓８７を形成し、主搬送部４内の用紙の状態を外部から視認できるようにしているので、作業中における用紙の流れや詰まりを確認できると共に、作業停止時における主搬送部４内の用紙の残留等も容易に確認できる。

（５）図１において、選挙の投票用紙の集計作業時では、作業時間の短縮を図るために、たとえば操作パネル１１を操作する作業者が装置の右側に立ち、正常紙回収部３に回収された設定枚数の用紙を取り出す作業者が装置の後方に立って、共同作業を行うことが多いが、後方及び右方のいずれからも視認出来る位置に、操作パネル１１内の警告ランプと同様な警告ランプ２１，２２，２３を設けているので、パネル操作する作業者だけでなく、正常紙を回収する作業者も、装置のエラー、計数中、計数終了等に上方を、同時に、かつ簡単に得ることができ、計数作業能率が向上する。

（６）正常紙回収部３のストッパー７７を透明部材で形成しているので、たとえば給紙部２に積載する用紙を、記載面が上側になるように積載すると、正常紙回収部３のストッパー７７に立て掛ける用紙は、記載面が後方に向くように回収され、透明なストッパー７７を介してその記載面を簡単に確認することができる。

［その他の実施の形態］
（１）前記実施の形態では、正常紙搬送時の搬送速度に対し、異常紙搬送時の搬送速度を、５０％〜８０％に設定しているが、本発明はかかる減速範囲に限定されるものではなく、用紙の種類、正常紙搬送時に搬送速度に応じて、適宜変更することは可能である。

本発明は、投票用紙、チケット等の枚数を計数する計数装置に限定されるものではなく、単に、異質の用紙を正常用紙から区分けする装置、紙以外のシート類を処理する装置等、各種紙葉類処理装置に適用可能である。

本発明にかかる紙葉類処理装置の一実施の形態であり、投票用紙等の用紙計数装置の全体斜視図である。 図１の用紙計数装置の側面図である。 異常紙回収部を開いた状態で示す図２と同様の側面図である。 図１の用紙計数装置の縦断側面図である。 ケースカバー部を開いた状態で示す図４と同様の縦断側面図である。 搬送ローラ及びセンサの配置を明確に示す図１の用紙計数装置の縦断側面略図である。 搬送ローラ等の配置を明確に示す図１の用紙計数装置の平面略図である。 図７のVIII-VIII断面拡大図である。 切換機構の斜視図である。 切換機構の駆動機構の拡大斜視図である。 図１０のカムギヤの正面図である。 正常紙識別位置の状態を示す切換機構の縦断拡大側面図である。 異常紙識別位置の状態を示す切換機構の縦断拡大側面図である。 正常紙識別位置時のカムの状態を示す作用説明図である。 異常紙識別位置のカムの状態を示す作用説明図である。 操作パネルの拡大図である。 装置の制御系を示すブロック図である。 本発明にかかる計数装置の作業の流れの一例を示すフロー図である。 重送検出時の状態を示す作用説明図である。 ２つ折れ用紙検出時の状態を示す作用説明図である。

符号の説明

１ 装置ケース
２ 給紙部
３ 正常紙回収部（正常紙葉類回収部の一例）
４ 主搬送部
７ 異常紙回収部（異常紙葉類回収部の一例）
８ 正常紙搬送部（正常紙葉類搬送部の一例）
９ 異常紙搬送部（異常紙葉類搬送部の一例）
１０ 切換機構
１１ 操作パネル
２１，２２，２３ 警告ランプ
４１，４２，４３，４４，４５ 搬送ローラ対
７０ 制御部
９０ 切換機構の駆動機構
９１ ゲート部材
９６ ステッピングモータ
９９ カム
１００ 駆動ピン（カムフォロー）
Ｓ２ 異常紙識別センサ

Claims (5)

1. 略同一形状の紙葉類を一枚ずつ供給する給紙部と、該給紙部から供給される紙葉類を搬送する主搬送部と、該主搬送部内の紙葉類が正常か異常かを識別する識別機構と、前記主搬送部の搬送終端部に切換機構を介して接続される正常紙葉類搬送部及び異常紙葉類搬送部と、を備え、紙葉類が正常と識別された時には前記正常紙葉類搬送部を前記主搬送部に接続し、紙葉類が異常と識別された時には前記異常紙葉類搬送部を前記主搬送部に接続する紙葉類処理装置において、
   前記主搬送部は、制御部に接続されると共に搬送速度が変更可能となっており、紙葉類が異常と識別された時には、前記主搬送部の搬送速度を、正常と識別された時の搬送速度よりも減速すると共に、前記切換機構を正常識別位置から異常識別位置に切り換え、異常な紙葉類が前記異常紙葉類搬送部を通過したことを検出した後、前記主搬送部の搬送速度を元の速度に戻すように構成されていることを特徴とする紙葉類処理装置。
2. 請求項１記載の紙葉類処理装置において、
   紙葉類が異常と識別された時の前記主搬送部の搬送速度は、正常と識別された時の搬送速度の５０％〜８０％としていることを特徴とする紙葉類処理装置。
3. 請求項１記載の紙葉類処理装置において、
   紙葉類が異常と識別された時の前記主搬送部の減速開始時期は、前記主搬送部内に配置される紙葉類検出センサのうち、前記切換機構に最も近くに配置された紙葉類検出センサが、異常紙葉類の先端を検出した時に設定されていることを特徴とする紙葉類処理装置。
4. 請求項１記載の紙葉類処理装置において、
   前記主搬送部の搬送速度を元に戻す時期は、前記異常紙葉類搬送部内に配置された紙葉類検出センサが、異常紙葉類の搬送後端を検出した時に設定されていることを特徴とする紙葉類処理装置。
5. 請求項１記載の紙葉類処理装置において、
   前記切換機構は、前記正常紙葉類搬送部を前記主搬送部に接続する正常紙葉類識別位置と、異常紙葉類搬送部を前記主搬送部に接続する異常紙葉類識別位置と、の間で変位可能なゲート部材と、該ゲート部材を駆動する駆動機構と、を備え、
   該駆動機構は、制御部に接続されたステッピングモータと、該ステッピングモータに連結された回転カムと、前記ゲート部材に設けられたカムフォローとを有し、前記回転カムを所定回転角度ずつ単一方向に回転させることにより、前記識別機構が、紙葉類の異常を検出した場合に、前記ゲート部材を、正常紙葉類識別位置から異常紙葉類識別位置へ切り換えるように構成されていることを特徴とする紙葉類処理装置。

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