JP5143890B2 - 紙幣処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、紙幣を所定枚数集積し、集積した紙幣を帯封する機構を有する紙幣処理装置に関し、特に、紙幣を帯封する際のテープの結束力を変更することができる紙幣処理装置に関する。

金融機関等においては、回収した紙幣等を整理するために紙幣処理装置が用いられている。この種の紙幣処理装置は、回収された紙幣を入金口から装置内に取り込み、紙幣の種別を判別し、種別毎に紙幣を集積する。そして、予め定める種類（金種）の紙幣は、たとえば１００枚を集積単位として帯封装置へ搬送され、テープによって紙幣束（１００枚の集積紙幣）に帯封される。なお、以下では、集積された紙幣に関し、帯封される前の状態にあるものを集積紙幣といい、帯封された後の状態にあるものを紙幣束という。

帯封に関し、具体的には、たとえば、クランプ装置によってクランプされた集積紙幣に対し、リールで支持されたテープが繰り出されて、集積紙幣の周囲にテープが巻回される。そして、このように巻回されたテープが加熱シールおよびカットされることによって、集積紙幣が帯封される（たとえば下記特許文献１参照）。
特許文献１に記載の紙幣処理装置では、集積紙幣の周囲にテープが巻回された状態でリールがテープを送り出したり巻き戻したりすることによって、テープの張り具合（結束力）を、オペレータにより予め設定されている強さになるように変更することができるが、結束力を変更するためには、その都度、オペレータが設定を行う必要がある。

ここで、紙幣は、皺のほとんどない正常な正券と、皺があってごわついた損券とに主に区別される。皺のない正券の集積紙幣では紙幣間に隙間がないので、帯封後に紙幣が紙幣束から抜け落ちることを防ぐために比較的強い結束力で集積紙幣を帯封する必要がある。一方、皺のある損券の集積紙幣では紙幣間の隙間が大きいので、帯封後に紙幣束が帯封部分を中心に湾曲することを避けるために比較的弱い結束力で集積紙幣を帯封する必要がある。なお、帯封後に紙幣が紙幣束から抜け落ちると違算や盗難が生じる虞があり、紙幣束が湾曲すると紙幣束をうまく積み重ねることが困難になったり、紙幣束を自動で収納する装置に搬送する際に引っ掛かりが生じてうまく搬送できない虞も生じる。

このように、正券の集積紙幣を帯封する場合と、損券の集積紙幣を帯封する場合とに応じて、テープの結束力を変更する必要がある。また、損券では、そのごわつき具合（皺の多少）に基づいて、結束力をさらに細かく変更する必要がある。
そして、紙幣処理装置には、正券と損券とが混在状態の多数枚の紙幣が受け入れられ、紙幣が正券と損券とに区分けされた後に、正券の集積紙幣の帯封と損券の集積紙幣の帯封とが連続して行われる場合がある。このような場合、特許文献１に記載の紙幣処理装置では、正券の集積紙幣を帯封する場合と、損券の集積紙幣を帯封する場合とに応じて、その都度、オペレータが設定を行ってテープの結束力をいちいち変更せねばならず、使い勝手が悪い。
特開平９−９９９１２号公報

この発明は、上述のような背景技術のもとになされたものであり、紙幣を帯封する際のテープの結束力を変更する場合において使い勝手の向上を図ることができる紙幣処理装置を提供することを主たる目的とする。
この発明は、また、紙幣の状態に応じて集積紙幣を良好に帯封することができる紙幣処理装置を提供することを他の目的とする。

この発明の紙幣処理装置（１）は、紙幣を処理するための紙幣処理装置であって、与えられるそれぞれの紙幣の皺の多少を識別するための識別手段（６）と、前記識別手段の識別結果に基づいて、紙幣を分類して集積するための集積手段（３２〜３６）と、前記集積手段で集積された紙幣を帯封する帯封手段（５１）と、前記識別手段の識別結果に基づいて、前記帯封手段が帯封する際のテープの結束力を変更する結束力制御手段（１２０）と、を含むことを特徴とする、紙幣処理装置である。

なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すが、これらの参考符号により発明を限定する趣旨ではない。
上記の構成によれば、紙幣の皺が多いか少ないかという識別手段（６）による識別結果に基づいて、集積手段（３２〜３６）により、紙幣が分類して集積される。集積された紙幣（集積紙幣）は、帯封手段（５１）によって帯封される。

ここで、上述した識別手段の識別結果に基づいて、結束力制御手段（１２０）は、帯封手段が帯封する際のテープの結束力を変更する。つまり、皺が多い集積紙幣を帯封する場合と、皺が少ない集積紙幣を帯封する場合とに応じて、結束力制御手段によってテープの結束力が自動的に変更されるので、オペレータがテープの結束力をいちいち変更せずに済み、使い勝手の向上を図ることができる。

また、この発明の紙幣処理装置（１）において、前記識別手段の識別結果に基づいて、傷みのほとんどない正券と皺のある損券とを分類してもよい。
上記の構成によれば、皺の多少に基づいて、紙幣が正券と損券とに明確に区別され、正券の集積紙幣を帯封する場合と、損券の集積紙幣を帯封する場合とに応じて、テープの結束力が確実に変更されることとなる。

また、この発明の紙幣処理装置（１）において、前記結束力制御手段は、前記集積手段に集積される紙幣の皺が少ないほど、皺が多い紙幣よりも結束力を強くする構成であってもよい。
上記の構成によれば、皺が少ない紙幣については、帯封後に紙幣が紙幣束から抜け落ちることを防ぐために結束力を比較的強くできる一方で、皺が多い紙幣の結束力を皺が少ない紙幣に比べて弱くすることにより、皺が多い紙幣については、帯封後に紙幣束が帯封部分を中心に湾曲することを避けることができる。

また、この発明の紙幣処理装置（１）において、前記識別手段は、損券を、皺の多少に基づいて、皺が相対的に少ない第１レベルの損券と、皺が相対的に多い第２レベルの損券との少なくとも２段階に識別するものであり、前記結束力制御手段は、第１レベルの損券に対しては、テープの結束力を相対的に強くし、第２レベルの損券に対しては、テープの結束力を相対的に弱くする構成であってもよい。

上記の構成によれば、損券は、皺の多少に基づいて、皺が相対的に少ない第１レベルの損券と、皺が相対的に多い第２レベルの損券との少なくとも２段階に識別される。そして、第１レベルの損券に対しては、帯封後に紙幣束が帯封部分を中心に湾曲することを避けつつ紙幣が紙幣束から抜け落ちることを防ぐために、テープの結束力を相対的に強くできる。その一方で、第２レベルの損券に対しては、帯封後に紙幣束が帯封部分を中心に湾曲することを重点的に防止するために、テープの結束力を相対的に弱くすることができる。つまり、損券の状態（皺の多少）に応じて、テープの結束力を適切に変更し、損券の集積紙幣を良好に帯封することができる。

また、この発明の紙幣処理装置（１）において、前記識別手段は、汚れ、破れ等の損傷の大きい紙幣も損券として識別する機能を有し、前記識別手段が、皺以外の損傷の大きさにより損券であると識別したことに基づいて、前記集積手段（１１、１２、３２〜３６）は、損券と識別された紙幣を前記皺のある損券とは区別して集積する構成であってもよい。

上記の構成によれば、皺以外の損傷（汚れ、破れ等）を有する損券は、識別手段によって識別された後、皺のある損券と区別して集積される。そのため、結束力制御手段（１２０）は、皺以外の損傷を有する損券の存在にかかわらず、皺のある損券と正券とを帯封する際に限ってテープの結束力を変更することができるので、皺のある損券と正券とに応じて集積紙幣を良好に帯封することができる。

特に、この構成であれば、皺の多少に応じて分類をせずに紙幣の種類（金種）ごとに分類した場合でも適度な結束力で帯封することができる。

この発明の一実施形態に係る紙幣処理装置の全体構成を示す図解的な縦断面構造図である。 この発明の一実施形態に係る紙幣処理装置の全体構成を示す図解的な縦断面構造図である。 この発明の一実施形態に係る紙幣処理装置に備えられている帯封機構における帯封動作を説明するための動作説明図である。 この発明の一実施形態に係る紙幣処理装置に備えられている帯封機構における帯封動作を説明するための動作説明図である。 この発明の一実施形態に係る紙幣処理装置の制御回路ブロック図であり、この発明の特徴と関連する部分のみを示すブロック図である。 図３に示す制御部のメモリに記憶されているテーブルを示す図である。 図３に示す制御部において行われる紙幣の識別および集積のための制御動作フローチャートの一例を示す図である。 図３に示す制御部において行われる集積紙幣の帯封のため制御動作フローチャートの一例を示す図である。 図３に示す制御部において行われる集積紙幣の帯封のため制御動作フローチャートの別の一例を示す図である。 図３に示す制御部において行われる集積紙幣の帯封のため制御動作フローチャートのさらに別の一例を示す図である。

符号の説明

１ 紙幣処理装置
６ 識別ユニット
３２ 集積部
３３ 集積部
３４ 集積部
３５ 集積部
３６ 集積部
５１ 帯封装置
１２０ 制御部

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
＜全体構成の概要説明＞
図１Ａおよび図１Ｂは、この発明の一実施形態に係る紙幣処理装置１の全体構成を示す図解的な正面縦断面図である。
この紙幣処理装置１は、図１Ａ（１）、図１Ｂ（１）に示すように、外観上、２つの筐体２および３が連結された構成をしている。

まず、図１Ａ（２）を参照して、第１の筐体２には入金口、すなわちホッパー４が備えられている。また、ホッパー４にセットされた紙幣を取り込むための取り込み経路５、取り込まれる紙幣の種類（金種）、正損、真偽、表裏等を識別するための識別手段としての識別ユニット６、識別ユニット６で識別された紙幣を搬送するための搬送路７、８、９、１０、２つのリジェクト紙幣集積部１１、１２、および４つの集積部１３、１４、１５、１６が内蔵されている。

識別ユニット６で識別された後の紙幣を搬送する搬送路７には２つの分岐爪１７、１８が備えられていて、分岐爪１７、１８を切り換えることにより、紙幣をリジェクト紙幣集積部１１、１２に集積させることができる。リジェクト紙幣とは、識別ユニット６において損券（汚れや破れにより損傷の大きい紙幣）、偽券等と判別された紙幣であり、これらリジェクト紙幣は、回収して再使用する紙幣とは区別され、リジェクト紙幣集積部１１、１２に集積される。各リジェクト紙幣集積部１１、１２には、与えられるリジェクト紙幣を１枚ずつ受け止めて集積するための羽根車１９、２０が備えられている。

リジェクト紙幣以外の紙幣は、搬送路７から搬送路８へと搬送される。搬送路８には分岐爪２１が備えられており、分岐爪２１を切り換えることにより、紙幣を直接搬送路９へ搬送したり、反転路２２を経由して搬送路９へ搬送することができる。反転路２２は、紙幣の表裏を反転させるために設けられていて、ここを通る間に紙幣の表裏が反転される。
搬送路９は、搬送路８から直接与えられる紙幣と、反転路２２を経由して与えられる紙幣との搬送順序を変えないように搬送時間およびタイミングを調整し、紙幣を搬送路１０へ送る。

搬送路１０は、たとえば略水平方向に延びていて、その下方にたとえば４つの集積部１３、１４、１５、１６が配列されている。搬送路１０に備えられた４つの分岐爪２３、２４、２５、２６を切り換えることにより、紙幣をいずれかの集積部１３〜１６に集積させることができる。各集積部１３〜１６には、それぞれ、搬送路１０から送られてくる紙幣を１枚ずつ受け止めて集積するための羽根車２７、２８、２９、３０が備えられている。

搬送路１０において、分岐爪２３〜２６の切り換えを制御することにより、紙幣を隣接する筐体３に内蔵された搬送路３１へと送ることができる。
次に、図１Ｂ（２）を参照して、筐体３内には、集積部として、たとえば上下方向に５つの集積部３２、３３、３４、３５、３６が配列されている。そしてこれら５つの集積部３２〜３６のいずれかを選択して紙幣を集積するために、搬送路３７、３８、３９、４０が備えられている。

搬送路３１の分岐爪４１を切り換えることにより、紙幣を集積部３２に集積するか、搬送路３７へ送るかを切り換えられる。搬送路３７は、分岐爪４２を切り換えることにより、紙幣を集積部３３に集積するか、搬送路３８へ送るかを切り換えられる。搬送路３８は、分岐爪４３を切り換えることにより、紙幣を集積部３４に集積するか、搬送路３９へ送るかを切り換えられる。搬送路３９は、分岐爪４４を切り換えることにより、紙幣を集積部３５に集積するか、搬送路４０へ送るかを切り換えられる。搬送路４０の分岐爪４５は、この実施形態では固定されており、紙幣を集積部３６へ送るように案内する。各搬送路３１、３７〜４０には、集積部３２〜３６の入口に臨むようにたたき羽根４６、４７、４８、４９、５０が備えられている。たたき羽根４６〜５０は、搬送路３１、３７〜４０から集積部３２〜３６へ搬入されて自重で落下しようとする紙幣の後端を上から叩くことにより、紙幣を素早く集積させるものである。紙幣は、一枚ごとにたたき羽根４６〜５０で上方から押さえられて集積部３２〜３６へ集積される。

筐体３内のたとえば下方位置には、帯封手段としての帯封装置５１が備えられている。帯封装置５１は、複数（たとえば２巻）のリールテープ５２、５３および帯封機構５４を有する。帯封装置５１は、リールテープ５２、５３から択一的にテープを繰り出し、帯封機構５４によって集積された紙幣（集積紙幣）をテープで結束（帯封）するものである。
筐体３内には、さらに、集積部３２〜３６に集積された紙幣を取り出し、帯封装置５１へ与え、帯封装置５１で帯封された（テープで結束された）紙幣束を筐体３外へ運んだり、また、集積部３２〜３６に集積された紙幣の枚数が１００枚に満たずに処理が終了した場合に、これらの紙幣を筐体３上部に設けられた紙幣返却部５６へ運ぶことのできる搬送装置５５が備えられている。搬送装置５５は、矢印Ａで示すように移動し得る。

以上説明したように、この紙幣処理装置１は、回収されてホッパー４から与えられる紙幣のうち、リジェクト紙幣はリジェクト紙幣集積部１１、１２に集積し、再使用する紙幣は、たとえば金種毎に分類し、バラ紙幣として集積部１３〜１６に集積したり、金種別に集積部３２〜３６に集積された所定枚数単位の集積紙幣を帯封装置５１で帯封して紙幣束に整理することができる。
＜帯封機構の動作説明＞
次に、搬送装置５５から与えられる紙幣を、帯封機構５４によりテープで結束する一連の動作（帯封処理）について図２Ａおび図２Ｂを参照して説明をする。

帯封機構５４には、上札締め５７、下札締め５８、ヒータ５９、カッター６０、テープ送り用のローラー対６１、送りガイド６２、テープを掴むためのホルダ６３、および束送りガイド６４が備えられている（図２Ａ（１））。これら各部材は、図示の便宜上、宙に浮いた状態で示されているが、実際には側面壁等から延びるアームや軸等により保持されている。

また、図２Ａ（１）に図示されていないが、帯封機構５４には、集積紙幣を掴むための帯封用ハンドが備えられている。帯封用ハンドについては後述する。
ローラー対６１でテープＴを繰り出し、テープＴの先端近傍をホルダ６３で挟み、さらにローラー対６１でテープＴを送り出しながらホルダ６３を予め定める移動軌跡に沿って回転移動させることにより、テープＴは右回りに半円弧状に送り出される。これにより、集積紙幣の受け入れ準備が整う（図２Ａ（２））。ここで、ローラー対６１は、専用のステップモータ７４（図１Ｂ（２）参照）の駆動によって回転される。

受け入れ準備ができた帯封機構５４に対し、搬送装置５５が集積紙幣Ｍを把持して搬送してくる（図２Ａ（３））。搬送装置５５は、ベースブロック６５と、ベースブロック６５の下端から略水平に突出している下フォーク６６と、下フォーク６６に対して上方から近接・離反する上下移動可能な押さえ用上フォーク６７とを有しており、下フォーク６６および上フォーク６７が搬送用ハンド６８として働く。集積紙幣Ｍは、下フォーク６６および上フォーク６７で下上から挟まれて保持され、帯封機構５４へ搬送される。

帯封機構５４には、図２Ａ（１）において簡単に触れたように、搬送装置５５により搬送されてきた集積紙幣Ｍを、搬送用ハンド６８から受け取るための帯封用ハンド７０が備えられている。図２Ａ（４）に、帯封用ハンド７０と搬送装置５５の搬送用ハンド６８との位置関係を示す。図２Ａ（４）に示す搬送装置５５は、図２Ａ（３）に示す搬送装置５５と同じ位置に停止している。図２Ａ（４）では、上札締め５７、下札締め５８、ヒータ５９、カッター６０、ローラー対６１、ホルダ６３等の図示が省略され、図２Ａ（１）〜２Ａ（３）においては省略されていた帯封用ハンド７０のみが示されている。さらに、図２Ａ（５）は、搬送装置５５と帯封用ハンド７０との位置関係を示す平面図であり、図２Ａ（６）は、帯封用ハンド７０が閉じた状態の正面図である。

帯封用ハンド７０は、下方に位置する受け部材７１および上方に位置する押さえ部材７２を含んでいる。受け部材７１および押さえ部材７２は、互いに近接する方向へ上下に移動することができ、図２Ａ（５）（６）に示すように、搬送用ハンド６８が保持している集積紙幣Ｍの、長さ方向に見た側方を保持することができる。そして帯封用ハンド７０が集積紙幣Ｍを保持した後、搬送用ハンド６８の上フォーク６７が上方へ移動し（図２Ａ（７））、搬送装置５５が図において右側へ移動することにより、集積紙幣Ｍの搬送用ハンド６８から帯封用ハンド７０への受け渡し（帯封機構５４への受け入れ）が完了する。

帯封用ハンド７０は、水平に前後方向（図２Ａ（８）における上下方向）にも移動することができる。帯封用ハンド７０が前後方向に移動することで、帯封機構５４内における集積紙幣Ｍの位置を前後方向に変位でき、集積紙幣ＭをテープＴで帯封する際の位置を調整することができる。
次に、図２Ｂを参照して、集積紙幣ＭをテープＴで結束する一連の処理動作を説明する。なお、図２Ｂでは、集積紙幣Ｍを保持している帯封用ハンド７０の図示は省略されている。しかし、集積紙幣Ｍは、帯封用ハンド７０によって、帯封動作中は一定位置に保持されている。

まず、上札締め５７が下方へ変位し、テープＴの位置がずれないようにテープ揃えをする（図２Ｂ（１２））。上札締め５７には、前後方向（図２Ｂ（１２）での紙の厚さ方向）における所定の位置に下面から上方へ窪んだテープガイド溝（図示せず）が形成されていて、このテープガイド溝内にテープＴが入ることにより、テープ揃えが行われる。
そして、その状態でホルダ６３が回転し、テープＴが、紙幣の短手方向に沿って、集積紙幣Ｍの周囲に巻き付けられる（図２Ｂ（１３））。

テープＴの巻き付けが済むと、上札締め５７および下札締め５８が互いに近接方向に移動し、上下札締め５７、５８により集積紙幣Ｍは上下から挟まれて固定される（図２Ｂ（１４））。下札締め５８にも、前後方向に所定の位置にテープガイド溝が形成されており、上下札締め５７、５８で集積紙幣Ｍが上下から挟まれた状態においても、テープＴはその長さ方向に弛んだ状態である。そこで、ローラー対６１を逆転させ、テープＴを引き戻して、集積紙幣Ｍに巻き付けたテープＴを締めつける（図２Ｂ（１５））。

そして、ヒータ５９を動かし、ヒータでテープＴを加熱する（図２Ｂ（１６））。テープＴはヒートシールテープであり、ヒータ５９により加熱されると、重なり合った部分のテープ同士が貼り合わされる。
次いで、カッター６０を変位させ、ローラー対６１から集積紙幣Ｍ方向へ延びているテープＴを切断する（図２Ｂ（１７））。

切断後、カッター６０が元の位置に戻され、ローラー対６１から集積紙幣Ｍ方向へ延び出たテープは送りガイド６２の位置まで引き戻される。一方、集積紙幣Ｍ側のテープＴは、ヒータ５９で端までなぞられ、テープＴの端までがヒートシールされる（図２Ｂ（１８））。
その後、ヒータ５９が元の位置に戻され（図２Ｂ（１９））、上下札締め５７、５８が互いに離反方向に開かれ、帯封が完了する（図２Ｂ（２０））。

次いで、テープＴを保持しているホルダ６３をテープＴから外すために、ホルダ６３の保持力が解除され、ホルダ６３が後方（図２Ｂ（２０）の紙面に垂直に奥方向）に変位され、ホルダ６３はテープＴから離れる。そして帯封された集積紙幣Ｍを挟んだ帯封用ハンド７０によって帯封された紙幣束Ｍは、束送りガイド６４に案内されて図において左方向へ搬送される（図２Ｂ（２０））。

なお、帯封された紙幣束Ｍは、帯封用ハンド７０によって筐体３外へ排出することができる。または、図示しない収納庫へ運んでも構わない。
また、帯封を２箇所に施す場合には、図２Ｂ（２０）を参照して、帯封用ハンド７０（図２Ａ（７）参照）で、１箇所の帯封が行われた集積紙幣Ｍを保持したまま、帯封用ハンド７０が右方向へ移動し、その後に前述した図２Ａ（１）からのテープ準備および集積紙幣の受け入れ準備が行われ、そこへ帯封用ハンド７０で保持された紙幣束が移動される。

以上が、帯封機構５４による一連の帯封の動作である。
＜制御回路ブロック＞
図３は、紙幣処理装置１の特徴となる制御動作を実行するための制御回路ブロック図であり、この発明の特徴となる動作に必要な構成のみが示されている。
図３に示すように、紙幣処理装置１には、マイクロコンピュータ等で構成された結束力制御手段としての制御部１２０が備えられている。制御部１２０は、識別ユニット６から与えられる紙幣の識別情報に基づいて、上述した分岐爪４１〜４４（図１Ｂ（２）参照）を切り換える。つまり、制御部１２０は、分岐爪４１〜４４を切り換えることによって、集積部３２〜３６のいずれかに紙幣を集積する。

さらに、制御部１２０は、識別ユニット６から与えられる紙幣の識別情報に基づいて、帯封処理において、上述したステップモータ７４（図１Ｂ（２）参照）の駆動を制御する。詳しくは、制御部１２０は、ステップモータ７４の正逆の回転方向および回転量（ステップ数）を制御する。
ここで、ステップモータ７４が所定のステップ数だけ正転すると、上述したローラー対６１が、テープＴが送り出される方向へ、上述したステップ数に相当するだけ回転（正転）する（図２Ａ（２）参照）。

一方で、ステップモータ７４が所定のステップ数だけ逆転すると、上述したローラー対６１は、テープＴが引き戻される方向へ、上述したステップ数に相当するだけ逆転する（図２Ｂ（１５）参照）。テープＴが集積紙幣Ｍの周囲に巻き付けられた状態においてテープＴが引き戻されると、上述したように、集積紙幣Ｍに巻き付けたテープＴが締めつけられる（図２Ｂ（１５）参照）。つまり、集積紙幣Ｍを帯封する際のテープＴの結束力が強められる。このように、制御部１２０は、テープＴの引き戻し量によって、結束力を制御している。

そして、制御部１２０は、メモリ１２１を備えている。
図４は、制御部１２０のメモリ１２１に記憶されているテーブル１２２を示す図である。
図４に示すように、メモリ１２１には、テーブル１２２が記憶されている。
テーブル１２２では、紙幣の状態を正券と損券とに区別し、紙幣の状態に応じて、集積紙幣を帯封する際のテープの結束力が個別に設定されている。ここで、正券とは、傷みのほとんどない正常な紙幣であり、損券とは、皺のある紙幣のことである。さらに、損券は、皺の多少に基づいて、皺が相対的に少ない第１レベルの損券（損券１）と、皺が相対的に多い第２レベルの損券（損券２）との少なくとも２種類に区別されている。

上述した識別ユニット６（図３参照）は、たとえば超音波を用いて紙幣の皺を検出することによって、紙幣処理装置１に与えられた紙幣が正券か損券か識別し、さらに、損券を、上述した損券１と損券２との少なくとも２段階に識別する。なお、損券が、上述した損券１と損券２とに区別されるだけでなく、損券３、損券４、・・・、損券Ｎというように、さらに細分化されているのであれば、識別ユニット６は、損券が、損券１〜Ｎのいずれであるかを識別する。

また、識別ユニット６は、皺の多少を識別するだけでなく、皺以外の損傷を有する紙幣、つまり、汚れ、破れ等の損傷のある紙幣も損券として識別する機能も有している。なお、皺以外の損傷を有する紙幣には、穴が開いた紙幣やテープなどが張り付いた紙幣も含まれる。しかし、この実施形態では、皺の有無と程度だけに基づいて、結束力の強さを調整している。

そして、テーブル１２２では、結束力の強さのレベルが数値で区別されており、数値レベルが大きいということは結束力が強く設定されていることを意味し、数値レベルが小さいということは結束力が弱く設定されていることを意味する。ここでは、正券に対する結束力は、たとえば、最強に近いレベル８に設定されており、損券１に対する結束力は、正券の場合より弱いレベル５に設定されており、損券２に対する結束力は、最弱に近いレベル２に設定されている。

このように、集積紙幣を帯封する際のテープの結束力が紙幣に生じた皺の程度に応じて個別に設定されているのは、集積紙幣において紙幣間の隙間の大きさが紙幣に生じた皺の程度に応じて異なるからである。
つまり、正券のようにきれいな紙幣を集積した場合には、その集積紙幣では、紙幣間にほとんど隙間がない。そのため、ある程度強い結束力で正券の集積紙幣を帯封しなければ、帯封後の紙幣束から紙幣が抜け落ちる不具合が生じる。

一方、損券のように皺のある紙幣はごわついているので、このような損券を集積した場合には、その集積紙幣では、紙幣間に必然的に隙間が生じる。そのため、正券の場合と同じ強さの結束力で損券を帯封すると、損券の紙幣束は、帯封部分を中心として扇状に湾曲してしまい、場合によっては、紙幣束の表面や裏面をなす紙幣がテープに巻き込まれて折れてしまう不具合も生じる。一般的に、損券は、回収された後にそのまま中央銀行に戻されるので、そのために、損券の紙幣束は、運搬のための収納庫に収納されるのだが、このように湾曲した紙幣束を収納庫内で整然と積み重ねるのは困難である。

かといって、損券でも、上述した損券１および損券２のように、その皺の多少が異なるので、損券２の場合と同じ位弱い結束力で損券１を帯封すると、正券の場合と同様に、損券１の帯封後の紙幣束から紙幣が抜け落ちる不具合が生じる。つまり、損券では、紙幣束からの紙幣の抜け落ちの防止と、紙幣束の湾曲の防止との両方が実現できるように、皺の多少に応じて、適切な結束力を設定する必要がある。
＜制御動作の一例＞
次に、正券と損券（損券１および損券２）とが混在した状態にある複数枚の同一金種の紙幣（たとえば壱万円紙幣の正券および損券）が与えられた場合における紙幣処理装置１の制御動作について説明をする。

図５は、図３に示す制御部において行われる紙幣の識別および集積のための制御動作フローチャートの一例を示す図である。図６は、図３に示す制御部において行われる集積紙幣の帯封のため制御動作フローチャートの一例を示す図である。
図５および６のフローチャートの流れに従い、図１Ａ、１Ｂ、図３および図４を参照して説明する。

まず、図５を参照して、制御部１２０は、識別ユニット６が識別した紙幣情報として、正券が取り込まれことを判別すると（ステップＳ１でＹＥＳ）、この正券を集積する集積部として、たとえば集積部３２を設定し、識別された正券が集積部３２へ搬送されるように、搬送路７〜１０の分岐爪１７、１８、２１、２３〜２６を切り換え、また搬送路３１の分岐爪４１を切り換えて、集積部３２に正券を集積する（ステップＳ２）。

また、制御部１２０は、識別ユニット６が識別した紙幣情報として、損券１が取り込まれたことを判別すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、この損券１を集積する集積部として、たとえば集積部３３を設定し、識別された損券１が集積部３３へ搬送されるように、搬送路７〜１０の分岐爪１７、１８、２１、２３〜２６、４１を切り換え、また搬送路３７の分岐爪４２を切り換えて、集積部３３に損券１を集積する（ステップＳ４）。

また、制御部１２０は、識別ユニット６が識別した紙幣情報として、損券２が取り込まれたことを判別すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、この損券２を集積する集積部として、たとえば集積部３４を設定し、識別された損券２が集積部３４へ搬送されるように、搬送路７〜１０の分岐爪１７、１８、２１、２３〜２６、４１、４２を切り換え、また搬送路３８の分岐爪４３を切り換えて、集積部３４に損券２を集積する（ステップＳ６）。

このように、識別ユニット６の識別結果に基づいて、集積部３２〜３４には、紙幣が正券、損券１および損券２に分類して集積される。なお、上記説明では、集積部３２に正券を集積し、集積部３３に損券１を集積し、集積部３４に損券２を集積したが、正券、損券１および損券２は、集積部３２〜３６のいずれに集積してもよい。
このように、正券、損券１および損券２が、集積部３２〜３６において対応する集積部に集積されると、図６に示すように、集積された紙幣の帯封処理が実施される。

まず、集積部３２〜３６において対応する集積部に集積された正券、損券１および損券２のうち、いずれかの紙幣が所定枚数（たとえば１００枚）に達すると、制御部１２０は、１００枚の集積紙幣を帯封するために、帯封機構５４に、上述した受け入れ準備を行わせる（ステップＳ１１）。つまり、制御部１２０がステップモータ７４を正転駆動させることによって、帯封機構５４において、テープＴが、ローラー対６１によって、上述した半円弧状に送り出される（図２Ａ（２）参照）。

次いで、制御部１２０は、搬送装置５５を駆動させ、いずれかの集積部３２〜３６に集積された１００枚の集積紙幣を帯封機構５４へ搬送させる。そして、搬送装置５５の搬送用ハンド６８から帯封機構５４の帯封用ハンド７０への集積紙幣の受け渡しが完了すると、集積紙幣の帯封機構５４への受け入れが完了する（図２Ａ（７）参照）。
制御部１２０は、集積紙幣の受け入れ完了を判別すると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、帯封機構５４により、テープを集積紙幣の周囲に巻き付けさせる（ステップＳ１３）。

ここで、制御部１２０は、集積紙幣が正券、損券１および損券２のいずれであるかを判別し、集積紙幣が正券である場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、上述したテーブル１２２を参照し、この正券の集積紙幣に巻き付けられたテープを、上述したレベル８の結束力が得られるように、引き戻す（ステップＳ１５）。具体的には、制御部１２０は、ステップモータ７４を、レベル８の結束力に対応する所定のＮステップだけ逆転させる。これにより、ローラー対６１は、Ｎステップに対応するだけ逆転し、テープを引き戻す。

また、集積紙幣が損券１である場合には（ステップＳ１６でＹＥＳ）、制御部１２０は、テーブル１２２を参照し、この損券１の集積紙幣に巻き付けられたテープを、上述したレベル５の結束力が得られるように、引き戻す（ステップＳ１７）。つまり、制御部１２０は、ステップモータ７４を、レベル５の結束力に対応するステップ数だけ逆転させる。ここで、レベル５の結束力に相当するステップ数は、正券の場合におけるステップ数Ｎから所定量Ｌ１を減じた値（Ｎ−Ｌ１）に設定されている。これにより、ローラー対６１は、（Ｎ−Ｌ１）ステップに対応するだけ逆転し、テープを引き戻す。つまり、損券１の場合には、正券の場合よりも、ローラー対６１が短い時間逆転するので、テープの引き戻し量は少ない。

また、集積紙幣が損券２である場合には（ステップＳ１８でＹＥＳ）、制御部１２０は、テーブル１２２を参照し、この損券２の集積紙幣に巻き付けられたテープを、上述したレベル２の結束力が得られるように、引き戻す（ステップＳ１９）。つまり、制御部１２０は、ステップモータ７４を、レベル２の結束力に対応するステップ数だけ逆転させる。ここで、レベル２の結束力に相当するステップ数は、正券でのステップ数Ｎから、Ｌ１より大きいＬ２を減じた値（Ｎ−Ｌ２）に設定されている。これにより、ローラー対６１は、（Ｎ−Ｌ２）ステップに対応するだけ逆転し、テープを引き戻す。つまり、損券２の場合には、損券１の場合よりも、ローラー対６１がさらに短い時間逆転するので、テープの引き戻し量はさらに少ない。

テープが引き戻された後、制御部１２０は、ヒータ５９を駆動して、ヒートシールを行わせる（ステップＳ２０）。そして、制御部１２０は、カッター６０を駆動して、テープの切断を行わせる（ステップＳ２１）。
これにより、集積紙幣の帯封が、正券、損券１および損券２のそれぞれに応じて完了する。上述したように、集積紙幣に巻き付けられたテープの引き戻し量は、正券の場合に最も多く、損券１の場合に次いで多く、損券２の場合に最も少ない。そのため、正券の集積紙幣は、上述したレベル８という強い結束力で帯封されており、損券１は、レベル８より弱いレベル５の結束力で帯封され、損券２は、レベル５よりも弱いレベル２の結束力で帯封されている。

そして、このように、制御部１２０は、紙幣処理装置１に与えられた紙幣が正券、損券１および損券２のいずれであるか（つまり紙幣の皺が多いか少ないか）という識別ユニット６の識別結果に基づいて、帯封装置５１が集積紙幣を帯封する際のテープの結束力を変更している。つまり、皺が少ない正券の集積紙幣を帯封する場合と、皺が多い損券（損券１または損券２）の集積紙幣を帯封する場合とに応じて、制御部１２０によってテープの結束力が自動的に変更されるので、オペレータがテープの結束力をいちいち変更せずに済み、使い勝手の向上を図ることができる。

そして、このように、皺の多少に基づいて、紙幣が正券と損券とに明確に区別されるので、正券の集積紙幣を帯封する場合と、損券の集積紙幣を帯封する場合とに応じて、テープの結束力が確実に変更されることとなる。
また、制御部１２０は、集積紙幣の帯封にあたり、皺が少ない正券については、皺が多い損券よりも結束力を強くしている。これにより、皺が少ない正券については、帯封後に紙幣が紙幣束から抜け落ちることを防ぐために結束力を比較的強くできる一方で、皺が多い損券の結束力を正券に比べて弱くすることにより、損券については、帯封後に紙幣束が帯封部分を中心に湾曲することを避けることができる。

さらに、制御部１２０は、損券において、上述した損券１に対しては、テープの結束力を相対的に強くし、上述した損券２に対しては、テープの結束力を相対的に弱くしている。
つまり、皺が相対的に少ない損券１に対しては、帯封後に紙幣束が帯封部分を中心に湾曲することを避けつつ紙幣が紙幣束から抜け落ちることを防ぐために、テープの結束力を相対的に強くできる。その一方で、皺が相対的に多い損券２に対しては、帯封後に紙幣束が帯封部分を中心に湾曲することを重点的に防止するために、テープの結束力を相対的に弱くすることができる。つまり、損券の状態（皺の多少）に応じて、テープの結束力を適切に変更し、損券の集積紙幣を良好に帯封することができる。

本実施例においては、識別ユニット６の識別結果に基づいて、皺の多少に応じてテープの結束力を変えるようにしたが、たとえば、集積部３２〜３６（図１Ｂ参照）に所定枚数（１００枚）の紙幣が集積されたときの紙幣の厚さ（集積紙幣高さ）を検知して、集積紙幣高さに基づいてテープの結束力を変えるようにしても構わない。
具体的に説明すると、集積部３２〜３６は、紙幣の集積状態に応じてステッピングモータ（図示せず）によって昇降する底面を備え、さらに集積紙幣の上端を検知する遮光センサ（図示せず）を設けている。この構成において、紙幣が集積部３２〜３６に投入されると、遮光センサからの信号を受け、紙幣による遮光があれば紙幣上端が高いと判断して上記底面が下降する。

即ち、次に集積される紙幣が入り易い位置まで集積紙幣の上面を下げていくことになる。
このような構成で、所定の種類の紙幣が１００枚まで集積された時、上記底面がどれだけ下がったか（集積紙幣高さ）をステッピングモータの回転パルス数をカウントすることによって検出でき、その回転パルス数が大きければ大きいほど（集積紙幣高さが高いほど）、皺の大きな紙幣が集積されていると判断して弱い結束力で帯封する。その一方で、回転パルス数が小さい（集積紙幣高さが低いほど）、皺の少ない紙幣が集積されていると判断して強い結束力で帯封する。

言い換えれば、皺が多い紙幣の割合が大きいことによって相対的に厚い集積紙幣を帯封する場合と、皺が少ない紙幣の割合が大きいことによって相対的に薄い集積紙幣を帯封する場合とに応じて、テープの結束力が自動的に変更されるので、オペレータがテープの結束力をいちいち変更せずに済み、使い勝手の向上を図ることができる。
また、この構成であれば、皺の多少に応じて損券、正券の分類をせずに金種ごとに分類した場合でも適度な結束力で帯封することができ、紙幣束における紙幣の抜け落ちや紙幣束の湾曲を防ぐことができる。
＜制御動作の別の一例＞
次に、集積紙幣の帯封のため制御動作の別の一例を説明する。ここで説明する制御動作は、紙幣の短手方向の寸法が金種によって異なるという背景の下でなされるものである。

たとえば、日本紙幣の短手方向の寸法は、どの金種においても等しく設定されているが、ユーロ紙幣では、短手方向の寸法が金種によって異なる。ところで、集積紙幣を帯封する際、テープは、紙幣の短手方向に沿うように、集積紙幣の周囲に巻き付けられるので、紙幣の短手方向の寸法が金種によって異なると、集積紙幣を帯封するために必要なテープの長さが金種に応じて異なってくる。そこで、金種に応じてテープの繰り出し量を変えるか、テープの引き戻し量を変えることにより、より迅速な帯封が可能となる。以下の制御は、迅速な帯封のための具体的な制御例である。

以下には、このような帯封処理において行う制御動作について、図７のフローチャートの流れに従い、図１Ａ、１Ｂ、図２Ａ、２Ｂおよび図３を参照して説明する。
図７を参照して、まず、制御部１２０は、識別ユニット６が識別した紙幣情報として、短手方向寸法が大きい金種（金種１とする。）の紙幣が取り込まれことを判別すると（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ステップモータ７４を、所定のＸステップだけ正転させる（ステップＳ３２）。これに応じて、ローラー対６１は、Ｘステップに対応するだけ正転し、テープを送り出す。このとき、テープは、金種１の集積紙幣の受け入れ準備のために、金種１の紙幣を帯封するのに過不足ない長さで、半円弧状に送り出される（図２Ａ（２）参照）。

一方、制御部１２０は、識別ユニット６が識別した紙幣情報として、金種１に次いで短手方向寸法が大きい金種（金種２とする。）の紙幣が取り込まれことを判別すると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、ステップモータ７４を、金種１でのステップ数Ｘから所定量Ｓ１を減じた値に相当する（Ｘ−Ｓ１）ステップだけ正転させる（ステップＳ３４）。これに応じて、ローラー対６１は、（Ｘ−Ｓ１）ステップに対応するだけ正転し、テープを送り出す。つまり、金種２の場合には、金種１の場合よりも、ローラー対６１が短い時間正転するので、テープの送り出し量は少ない。そのため、テープは、金種２の集積紙幣の受け入れ準備のために、金種２の紙幣を帯封するのに過不足ない長さで、半円弧状に送り出される。

ここで、金種２よりも短手方向寸法が小さい金種の紙幣が取り込まれた場合（ステップＳ３３でＮＯ）、制御部１２０は、ステップモータ７４を、Ｓ１より大きいＳ２を金種１でのステップ数Ｘから減じた値に相当する（Ｘ−Ｓ２）ステップだけ正転させる（ステップＳ３５）。これに応じて、ローラー対６１は、（Ｘ−Ｓ２）ステップに対応するだけ正転し、テープを送り出す。つまり、金種２よりも短手方向寸法が小さい金種の場合には、金種２の場合よりも、ローラー対６１がさらに短い時間正転するので、テープの送り出し量はさらに少ない。そのため、テープは、金種２よりも短手方向寸法が小さい金種の集積紙幣の受け入れ準備のために、この金種の紙幣を帯封するのに過不足ない長さで、半円弧状に送り出される。

このように、短手方向寸法が異なる金種に応じて、集積紙幣の受け入れ準備のためのテープの送り出しが完了した後に、対応する金種の集積紙幣が、上述したように、帯封機構５４へ受け入れられ、帯封機構５４においてテープが集積紙幣の周囲に巻き付けられる（ステップＳ３６）。
このとき、各金種の集積紙幣は、上述したように集積紙幣の受け入れ準備の際に過不足のない長さで送り出されたテープによって、過不足なく巻き付けられている。つまり、金種１の場合には、テープが、金種１より短手方向寸法が小さい金種（金種２）の場合よりも長めに送り出されており、金種２の場合には、テープが、金種１の場合よりも短めに送り出されている。これにより、テープの巻き付けが完了した後に引き戻すべきテープの量は、各金種においてほぼ等しくなる。

そのため、制御部１２０は、ステップモータ７４を、所定のＮステップだけ逆転させれば、どの金種においても、テープを過不足なく引き戻すことができる（ステップＳ３７）。
テープが引き戻された後、制御部１２０は、ヒータ５９を駆動して、ヒートシールを行わせる（ステップＳ３８）。そして、制御部１２０は、カッター６０を駆動して、テープの切断を行わせる（ステップＳ３９）。

このように、集積紙幣の受け入れ準備のために送り出すテープの量を、短手方向の寸法が異なる金種に応じて自動的に最適化しているので、集積紙幣にテープを巻き付けた後にこのテープを引き戻す量（時間）を金種にかかわらず等しくかつ少なく（短く）することができる。そのため、短手方向の寸法が小さい紙幣ではテープの引き戻しに時間が多くかかることはなく、帯封に掛かる時間が金種に応じて異なることを防止できる。

同様の効果を奏するために、図８に示す別の制御動作を行うことができる。
この場合、まず、集積紙幣の受け入れ準備が行われる（ステップＳ４１）、このときのテープの送り出し量は、金種を問わず一定であるが、上述した金種１（短手方向寸法が大きい金種）を帯封するのに過不足ないように設定されている。
そして、金種１の紙幣を帯封する場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）、上述したように、集積紙幣の受け入れ準備のために送り出されたテープの長さが金種１を帯封するのに過不足ない長さなので、このテープの長さが改めて調整されることはなく、帯封機構５４への金種１の集積紙幣の受け入れが完了する（ステップＳ４３）。

一方、上述した金種２（金種１よりも短手方向寸法が小さい金種）を帯封する場合（ステップＳ４４でＹＥＳ）、上述したように集積紙幣の受け入れ準備のために送り出されたテープは金種２を帯封するのには長過ぎるので、制御部１２０が、ステップモータ７４を所定のＹ１ステップだけ逆転させる（ステップＳ４５）。これにより、ローラー対６１は、Ｙ１ステップに対応するだけ逆転し、テープを、金種２の紙幣を帯封するのに過不足ない長さまで引き戻す。ここで、集積紙幣の受け入れ準備ができたら（ステップＳ４１）、直ちに集積紙幣の受け入れが始まっており、集積紙幣の受け入れに並行してテープの引き戻しが行われる。

そして、金種２よりも短手方向寸法が小さい金種の紙幣を帯封する場合（ステップＳ４４でＮＯ）、上述したように集積紙幣の受け入れ準備のために送り出されたテープはこの金種を帯封するのにはさらに長過ぎるので、制御部１２０は、集積紙幣の受け入れに並行して、ステップモータ７４を、金種２でのステップ数Ｙ１より大きいＹ２ステップだけ逆転させる（ステップＳ４６）。これにより、ローラー対６１は、Ｙ２ステップに対応するだけ逆転し、テープを、金種２よりも短手方向寸法が小さい金種の紙幣を帯封するのに過不足ない長さまで引き戻す。

そして、各金種において対応する集積紙幣の受け入れが完了すると（ステップＳ４３でＹＥＳ）、それ以降の制御動作は、図７のステップＳ３６以降の制御動作と同じである。すなわち、まず、帯封機構５４に受け入れられた集積紙幣の周囲にテープが巻き付けられる（ステップＳ４７）。このとき、各金種の集積紙幣には、図７の場合と同様に、集積紙幣の受け入れ前に各金種に応じて過不足のない長さに設定されたテープが巻き付けられる。これにより、テープの巻き付けが完了した後に引き戻すべきテープの量は、各金種においてほぼ等しくなる。

そのため、制御部１２０は、ステップモータ７４を、所定のＮステップだけ逆転させれば、どの金種においても、テープを過不足なく引き戻すことができる（ステップＳ４８）。
テープが引き戻された後、制御部１２０は、ヒータ５９を駆動して、ヒートシールを行わせる（ステップＳ４９）。そして、制御部１２０は、カッター６０を駆動して、テープの切断を行わせる（ステップＳ５０）。

なお、本実施例では、結束力の調整をステップモータ７４（図１Ｂ参照）の所定のステップ数を基準に減算させて行ったが（図６のステップＳ１５、Ｓ１７およびＳ１９参照）、予め定めたステップ数をデータテーブルに設定しておき、結束する際に所望のデータを参照してステップモータ７４を駆動しても構わない。
また、本実施例では、テープＴの引き戻し量で結束力を調整するようにしたが、次の方法で結束力を調整しても構わない。

例えば、図２Ｂ（１５）の状態において、紙幣束ＭにテープＴが締め付けられると、送りガイド６２が開き、巻き戻しをやめてテープＴの動きが固定される。その後、ヒータ５９がテープＴに当接する際（図２Ｂ（１６）参照）、テープＴはヒータ５９の押圧によって無理やり引っ張られるため、ステップモータ７４が脱調してテープＴの締め付け度合いが変わる。即ち、ステップモータ７４の励磁力が強いと結束力が強く、励磁力が弱いと結束力は弱くなる。この様に、このときのステップモータ７４へ流す電流、即ち励磁力を所望の結束力に応じて設定することで、テープＴの結束力を可変することができる。

この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

Claims (5)

1. 紙幣を処理するための紙幣処理装置であって、
   与えられるそれぞれの紙幣の皺の多少を識別するための識別手段と、
   前記識別手段の識別結果に基づいて、紙幣を分類して集積するための集積手段と、
   前記集積手段で集積された紙幣を帯封する帯封手段と、
   前記識別手段の識別結果に基づいて、前記帯封手段が帯封する際のテープの結束力を変更する結束力制御手段と、
   を含むことを特徴とする、紙幣処理装置。
2. 前記識別手段の識別結果に基づいて、傷みのほとんどない正券と皺のある損券とを分類することを特徴とする、請求項１記載の紙幣処理装置。
3. 前記結束力制御手段は、前記集積手段に集積される紙幣の皺が少ないほど、皺が多い紙幣よりも結束力を強くすることを特徴とする、請求項２記載の紙幣処理装置。
4. 前記識別手段は、損券を、皺の多少に基づいて、皺が相対的に少ない第１レベルの損券と、皺が相対的に多い第２レベルの損券との少なくとも２段階に識別するものであり、
   前記結束力制御手段は、第１レベルの損券に対しては、テープの結束力を相対的に強くし、第２レベルの損券に対しては、テープの結束力を相対的に弱くすることを特徴とする、請求項２または３記載の紙幣処理装置。
5. 前記識別手段は、汚れ、破れ等の損傷の大きい紙幣も損券として識別する機能を有し、
   前記識別手段が、皺以外の損傷の大きさにより損券であると識別したことに基づいて、前記集積手段は、損券と識別された紙幣を前記皺のある損券とは区別して集積することを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の紙幣処理装置。

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