JPH0971338A

JPH0971338A - 紙葉類繰出し調整機構

Info

Publication number: JPH0971338A
Application number: JP22799495A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Sato; 正康佐藤
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】機構部材の劣化の状態や制御範囲の限界を推
論・判断してタイムリーな保守点検を実行し、長期に渡
り安定な搬送性能を実現することを目的とする。【構成】紙葉類２を繰出すフィードローラ５と、これ
に対向し、紙葉類２の複数枚繰出しを防止するゲートロ
ーラ６とを有し、紙葉類２を分離してフィードローラ５
とゲートローラ６とのすきまから順に繰出す紙葉類繰出
し機構の繰出しを調整する紙葉類繰出し調整機構におい
て、各フィードローラ５とゲートローラ６の対毎に対向
状態を調整する対向状態調整手段３０、３１と、紙葉類
２の搬送状態を検知する搬送状態検知手段１２、１３
と、この出力に基づき、通過紙葉類２の搬送状態の平均
値や標準偏差値等を算出する統計処理部１６と、該統計
処理部１６の出力をもとに制御信号を生成して対向状態
調整手段３０、３１を動作・調整する制御部３２と、そ
の制御信号を累積する制御信号累積部３４と、累積結果
をもとに機構部材の劣化の度合いや、調整範囲の限界等
を判断・評価する評価部３５と、評価結果を表示する表
示部３６を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金融機関等で利用さ
れ、紙幣や紙葉類を１枚ずつ繰出し、走行させながらそ
の通過枚数、真偽および金種等を検出するための複数の
光学センサおよび磁気センサを備えた紙幣自動取扱い装
置に用いられる紙葉類繰出し調整機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、銀行等の金融機関の窓口業務合理
化のため自動入金機や自動出金機あるいは自動入出金機
（以下、これらの機器を総称して紙幣自動取扱い装置と
呼ぶ。）が使用されている。

【０００３】一般に、紙幣自動取扱い装置は、紙幣を１
枚ずつ分離し、繰出す紙幣繰出し機構と、繰出された紙
幣を、ベルトやローラ等で所定の場所へ搬送する紙幣搬
送系と、搬送中の紙幣の通過枚数、真偽および金種等を
認識判別するために不可欠な情報である光学的パター
ン、磁気量パターンを検出する複数のセンサが配置され
ている紙幣認識部と、認識部で正規紙幣と判断された紙
幣を金種毎に保管しておく紙幣収納部と、正規紙幣と判
断されずリジェクトされた紙幣を保管しておくリジェク
トプールとを備えている。

【０００４】紙幣自動取扱い装置においては、従来よ
り、高速で、正確に紙幣の真偽、金種、枚数、折れ曲が
り状態等を判別でき、しかも紙幣が途中で折れ曲がった
り、破損したりせず、紙づまりによる機能の停止がない
高信頼、高安定で、小型、低価格の装置が要求されてい
る。

【０００５】特に、金融機関における営業時間（運用時
間）の延長、完全週休２日制の実施等による休日運用や
無人化運用にともない故障による機能停止ができるだけ
少ない高安定、高信頼な装置が望まれている。このよう
な紙幣自動取扱い装置の紙幣処理能力や安定性は、紙幣
の分離、搬送状態に大きく左右される。

【０００６】紙幣の分離搬送には、一般に、紙幣の集積
体をばね力により紙幣集積板を介してピックアップロー
ラおよびフィードローラに押圧し、このピックアップロ
ーラおよびフィードローラを回転させることによりロー
ラと紙幣表面の摩擦を利用して紙幣を１枚ずつ順にフィ
ードローラとフィードローラに対設して設けたゲートロ
ーラとのすきまから繰出すように構成した、いわゆる摩
擦分離型紙幣繰出し機構が用いられているが、すきまの
ばらつきや、環境変化、経年変化によりすきまが変化す
ると、積載された紙幣を分離搬送する際に、紙幣が斜め
に送られたり（以下、斜行あるいはスキューと記
す。）、紙幣の搬送間隔（以下、繰出しピッチと記
す。）が極端に狭まったり、拡がったり、あるいは一度
に複数枚の紙幣が繰出されたり（以下、重走と記す。）
することがある。

【０００７】紙幣がスキューしたままで搬送されると、
スキューした紙幣のかどが搬送中に装置筐体と接触した
り、搬送系内の分岐点を通過する際に、紙幣のかどが搬
送ローラやベルトに異常に衝突したりしてスキュー量が
増大したり、紙幣が折れ曲がったり、さらには破損した
りすることがあるため、紙づまりが発生しやすくなる。

【０００８】また、繰出しピッチの異常は、紙幣処理速
度に大きな影響を与えるし、重走が起こった場合には、
搬送経路内のゲート部や分岐点等で紙づまりが非常に発
生しやすくなる。このため、紙幣認識精度の低下、ある
いは認識不能さらには搬送経路内での紙づまりによる機
能停止が起こりやすくなる。

【０００９】そこで、紙幣のスキューや繰出しピッチ異
常、重走の発生を抑圧するために、すきまを左右独立に
調整する機構を設けた紙幣繰出し機構が主流となってい
る。このような調整機構を有した紙幣繰出し機構として
は、例えば、特公平２−４６９９３で提案されているも
のがある。

【００１０】この従来の紙幣繰出し機構は、紙幣が送り
出される搬送路の幅方向に対して間隔をもって設けら
れ、紙幣に対して抵抗を与える少なくとも一対の抵抗ロ
ーラ（例えば、フィードローラとゲートローラ）と、こ
の抵抗ローラの抵抗（例えば、フィードローラとゲート
ローラ間のすきま量あるいはフィードローラとゲートロ
ーラの圧接力）をそれぞれ調整して、紙幣のスキューお
よび繰出しピッチを補正する補正機構を有する紙幣自動
取扱い装置において、通常の現金処理を行うための現金
処理モードと抵抗ローラの調整を行うための調整モード
とを切り換えるモード切替えスイッチと、搬送路の幅方
向に対して間隔をもって設けられ、紙幣の通過の有無を
検知する複数の検知器と、これら検知器の出力信号に基
づいて紙幣の搬送状態を検知し、紙幣の搬送状態に関す
るデータを出力する判別部と前記モード切替えスイッチ
が調整モードを選択している時に、所定枚数の紙幣を搬
送路上に搬送させて、前記判別部から出力されたデータ
を予め設定しておいた基準データと比較することによ
り、紙幣の搬送状態を判断するとともに、その判断結果
を表示部に表示させる制御部とを設けたもので、これに
より、判別部において、検知器からの出力信号に基づき
紙幣の搬送状態、例えば、各紙幣のスキュー量、繰出し
ピッチ等が判別され、さらに、制御部において、判別部
から出力された搬送状態に関するデータを基準データと
比較することにより、スキューの有無、繰出しピッチの
良否等の情報が表示部に表示されるので、操作者が表示
部に表示された情報を参照することによって、補正装置
を操作して紙幣に対して抵抗を与える抵抗ローラの調整
を行おうというものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の従来の紙幣繰出し機構は、紙幣繰出しピッチやスキ
ューのデータが表示されても、結局は手動で調整を行う
ためそのデータをもとに抵抗ローラの調整を最適に行う
のは非常に難しく、

【００１２】個人差により調整にばらつきが生じるた
め、装置毎に安定性、信頼性がばらつく。調整は熟練者の経験や勘に頼るところが多く、しかも
熟練者でさえ何回もの試行錯誤を行わないと良好な調整
が行えないため、作業がたいへん煩わしく、効率が悪
い。等の問題と、経年変化により機構部材は劣化するが、劣化により低
下した機構部材の特性を調整機構により補正することに
も限界があり、劣化が進み調整機構による調整範囲の限
界を越えた場合には、急激な搬送性能の低下を引き起こ
すため、安定な搬送性能を維持するためには、作業者は
このような機構部材の磨耗や汚れ等による特性劣化を常
に確認、把握し、経験や勘を頼りに劣化部材のクリーニ
ング時期や交換、補修時期を推測しなければならない
が、これらの作業には熟練を要し、なかなかタイムリー
な保守調整を行うことは難しかった。等の問題点があっ
た。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転して紙葉
類を繰出すピックアップローラと、このピックアップロ
ーラによって繰出された紙葉類をさらに搬送路へ繰出す
フィードローラと、ピックアップローラに紙葉類の集積
体を押圧する紙葉類集積板と、フィードローラに対向し
て配置され、紙葉類の複数枚繰出しを防止するゲートロ
ーラとから成り、紙葉類を１枚ずつ分離してフィードロ
ーラとゲートローラとのすきまから順に繰出す紙葉類繰
出し機構の繰出しを調整する紙葉類繰出し調整機構にお
いて、フィードローラとゲートローラとの対向状態を各
フィードローラとゲートローラの対毎に調整する対向状
態調整手段と、繰出された紙葉類の搬送状態を検知する
搬送状態検知手段と、この搬送状態検知手段の出力に基
づき、通過紙葉類の搬送状態の平均値や標準偏差値等を
算出する統計処理部と、この統計処理部からの出力をも
とに制御信号を生成して前記対向状態調整手段を動作さ
せて常に良好な搬送特性を維持する制御部と、この制御
部から対向状態調整手段に出力される制御信号を累積す
る制御信号累積部と、累積結果をもとにフィードローラ
やゲートローラ等の機構部材の経年変化による劣化の度
合いや、対向状態調整手段の調整範囲の限界等を判断・
評価する評価部と、この評価結果を表示する表示部を設
けたことを特徴としている。

【００１４】

【作用】ピックアップローラによって繰出された紙葉類
は、さらにフィードローラとゲートローラとの間を通っ
て１枚ずつ順に搬送路へと繰出される。制御部は、制御
信号を生成して対向状態調整手段を作動させることによ
り、フィードローラとゲートローラとの対向状態を自動
的に調整して常に良好な搬送状態を維持する。

【００１５】その制御部からの制御信号を制御信号累積
部が累積し、評価部は、この累積結果をもとにフィード
ローラやゲートローラ等の機構部材の経年変化による劣
化の度合いや、対向状態調整手段の調整範囲の限界等を
判断・評価し、表示部がこの評価結果を表示する。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は実施例を示す概略構成図である。図２は図１
のＡの方向から見た概略構成図であり、図１と同じ構成
要素には同一番号が付してあるが、同じものが左右１つ
ずつある場合には、区別するためａとｂの記号をさらに
付した。なお、図中のＳ₁〜Ｓ₈は信号を示している。

【００１７】図１および図２において、紙葉類集積板で
ある紙幣集積板１上に集積された紙幣２は、第１のばね
３によりピックアップローラ４に押圧されている。紙幣
２が繰出される方向にはフィードローラ５ａ、５ｂが設
けられ、このフィードローラ５ａ、５ｂに対向してゲー
トローラ６ａ、６ｂが設けられている。このゲートロー
ラ６ａ、６ｂは、反繰出し方向に回動を許容する図示し
ない一方向クラッチを介してアーム７ａ、７ｂにそれぞ
れ軸支持されており、また、アーム７ａ、７ｂは軸８
ａ、８ｂに枢着して、揺動可能に設けられている。

【００１８】アーム７ａ、７ｂの下部には、フィードロ
ーラ５ａとゲートローラ６ａ、フィードローラ５ｂとゲ
ートローラ６ｂとの対向状態（すきま量あるいは圧接
力、以下本文ではすきま量として説明を行う）を調整す
るためのすきま量調整用モータ３０ａ、３０ｂが設けて
あり、このすきま量調整用モータ３０ａ、３０ｂのモー
タシャフト３１ａ、３１ｂの先端は、アーム７ａ、７ｂ
の下面にそれぞれ接するようにしてある。

【００１９】さらに、アーム７ａ、７ｂは、第２のばね
１１（１１ａ、１１ｂ）ですきま量調整用モータ３０
ａ、３０ｂ側に付勢されている。紙幣が送り出される搬
送路中には、搬送路の幅方向に対して間隔をおいて発光
素子１２ａ、１２ｂが設けられ、それぞれの発光素子１
２ａ、１２ｂに対向して受光素子１３ａ、１３ｂが同様
に搬送路の幅方向に対して間隔をおいて設けられてい
る。発光素子１２ａと受光素子１３ａ、発光素子１２ｂ
と受光素子１３ｂは、搬送状態検知手段を構成してい
る。

【００２０】受光素子１３ａは信号処理回路１４ａに、
さらに信号処理回路１４ａはデータ処理部１５に接続さ
れており、受光素子１３ｂは信号処理回路１４ｂに、さ
らに信号処理回路１４ｂはデータ処理部１５にそれぞれ
接続されている。データ処理部１５は統計処理部１６を
介して制御部３２に接続されている。制御部３２はモー
タ駆動回路３３ａを介してすきま量調整用モータ３０ａ
に、さらにモータ駆動回路３３ｂを介してすきま量調整
用モータ３０ｂにそれぞれ接続されている。

【００２１】また、制御部３２は制御信号累積部３４
ａ、評価部３５ａを介して表示部３６ａに、制御信号累
積部３４ｂ、評価部３５ｂを介して表示部３６ｂにそれ
ぞれ接続されている。制御信号累積部３４ａ、３４ｂに
は制御信号の累積値をリセットするか／累積するかを切
り換えるカウント／リセット信号が接続されている。

【００２２】以下、本実施例の動作を詳細に説明する。
紙幣集積板１上に集積された紙幣２は第１のばね３によ
りピックアップローラ４に押圧されている。ピックアッ
プローラ４が回転すると、ピックアップローラ４の表面
部材と紙幣表面の摩擦力により紙幣２が分離され繰出さ
れる。

【００２３】紙幣２が繰出される方向には、紙幣２を搬
送路に繰出すためのフィードローラ５ａ、５ｂが設けら
れ、このフィードローラ５ａ、５ｂに対向して同時複数
枚繰出しを防止するためのゲートローラ６ａ、６ｂが設
けられている。紙幣２はフィードローラ５ａ、５ｂとゲ
ートローラ６ａ、６ｂで構成されるすきまを通って搬送
路に繰出される。フィードローラ５ａ、５ｂとゲートロ
ーラ６ａ、６ｂで構成されるすきまの状態は部品のばら
つきや組立誤差、経年変化等によりばらつき、変動し、
紙幣の搬送特性に影響を及ぼす。このためフィードロー
ラ５ａとゲートローラ６ａのすきまＸ_a、フィードロー
ラ５ｂとゲートローラ６ｂのすきまＸ_bをそれぞれ独立
に調整できる機構が設けられている。

【００２４】本実施例においては、すきま調整機構にす
きま量調整用モータ３０ａ、３０ｂを設けている。すき
ま量調整用モータ３０ａ、３０ｂのそれぞれのモータシ
ャフト３１ａ、３１ｂの先端は、第２のばね１１（１１
ａ、１１ｂ）ですきま量調整用モータ３０ａ、３０ｂ側
に付勢されているアーム７ａ、７ｂの下面にそれぞれ接
するようにしてある。

【００２５】すきま量調整用モータ３０ａ、３０ｂは、
例えばリニアステッピングモータであり、駆動信号によ
りモータシャフト３１ａ、３１ｂの先端が上下に移動す
るためアーム７ａ、７ｂは軸８ａ、８ｂを中心に上下に
揺動する。このためアーム７ａ、７ｂにそれぞれ回転可
能に軸支持されているゲートローラ６ａ、６ｂの位置を
調整できるためフィードローラ５ａとゲートローラ６ａ
のすきまＸ_aとフィードローラ５ｂとゲートローラ６ｂ
のすきまＸ_bを独立に調整できる。

【００２６】紙幣２が送り出される搬送路中には、搬送
路の幅方向に対して間隔をおいて発光素子１２ａ、１２
ｂが設けられ、それぞれの発光素子１２ａ、１２ｂに対
向して受光素子１３ａ、１３ｂが同様に搬送路の幅方向
に対して間隔をおいて設けられている。受光素子１３ａ
からの信号Ｓ_1aは、信号処理回路１４ａで処理され信号
Ｓ_2aとしてデータ処理部１５に入力される。同様に、受
光素子１３ｂからの信号Ｓ_1bは、信号処理回路１４ｂで
処理され信号Ｓ_2bとしてデータ処理部１５に入力され
る。データ処理部１５では信号Ｓ_2a、Ｓ_2bから紙幣２の
搬送状態（例えば紙幣繰出しピッチやスキュー等）を算
出し、搬送データＳ₃として統計処理部１６に出力す
る。

【００２７】図３は紙幣繰出しピッチとスキューの検出
方法の説明図である。フィードローラ５ａ、５ｂとゲー
トローラ６ａ、６ｂ等で構成されるすきまから繰出され
た紙幣２は、既知の速度ｖで搬送されていく途中、搬送
経路の中心線に対して左右に等間隔ずつ離して設けられ
た２組の発光、受光素子（１２ａ−１３ａ、１２ｂ−１
３ｂ）間を通過する際に、光路を遮る。

【００２８】受光素子１３ａ、１３ｂからの信号Ｓ_1a、
Ｓ_1bをそれぞれ処理する信号処理回路１４ａ、１４ｂの
出力信号Ｓ_2a、Ｓ_2bは、紙幣２が通過していない時、つ
まり、発光素子１２ａ、１２ｂからの光が遮られず直接
それぞれの受光素子１３ａ、１３ｂに入射する時はＬレ
ベル（例えば、０Ｖ）を示し、搬送紙幣により受光素子
１３ａ、１３ｂへの光が遮られているときは、Ｈレベル
（例えば、５Ｖ）を示すようになっている。

【００２９】紙幣２が斜行（スキュー）なく搬送されて
いれば、２組の発光、受光素子の光路が紙幣２によって
遮られるのは同時であるが、紙幣が右先行か左先行にス
キューして搬送されていると、左右の発光、受光素子の
光路が紙幣によって遮られるのに時間差が発生する。

【００３０】例えば、紙幣がスキューし、左先行で搬送
されていると、左側の発光、受光素子（１２ａ−１３
ａ）の光路の方が、右側の発光受光素子（１２ｂ−１３
ｂ）の光路よりも早く搬送紙幣によって遮光されるた
め、信号処理回路１４ａの出力Ｓ _2aが、先ずＬ→Ｈに変
わり、次に信号処理回路１４ｂの出力Ｓ_2bがＬ→Ｈに変
わり、紙幣が通過し終わる時は、左側の発光、受光素子
（１２ａ−１３ａ）の方が、やはり、先に紙幣により遮
光されなくなるため、信号処理回路１４ａの出力Ｓ _2aが
Ｈ→Ｌに変わり、次に信号処理回路１４ｂの出力Ｓ_2bが
Ｈ→Ｌに変わる。逆に、右先行で紙幣が搬送されれば、
右側の発光、受光素子（１２ｂ−１３ｂ）の光路の方
が、左側の光路（１２ａ−１３ａ）より先に遮光される
ため、先ず信号処理回路１４ｂの出力Ｓ_2bがＬ→Ｈに変
わり、続いて、左側の光路（１２ａ−１３ａ）が遮光さ
れると、信号処理回路１４ａの出力Ｓ_2aがＬ→Ｈに変わ
る。また、紙幣が通過し終わる時は、右側の発光、受光
素子（１２ｂ−１３ｂ）の光路の方が左側の発光、受光
素子（１２ａ−１３ａ）の光路よりも先に、遮光されな
くなるため、まず先に、信号処理回路１４ｂの出力Ｓ_2b
が先にＨ→Ｌに変わり、次に、信号処理回路１４ａの出
力Ｓ_2aがＨ→Ｌに変わる。

【００３１】図３の（ａ）は先頭の紙幣２Ａが左にスキ
ュー（左先行）し、次の紙幣２Ｂが右にスキュー（右先
行）して２組の発光、受光素子間を通過して行った様子
を示し、図３の（ｂ）はその時の信号処理回路１４ａ、
１４ｂからのそれぞれの出力信号Ｓ_2a、Ｓ_2bの時系列波
形である。紙幣２Ａ〜２Ｃは、速度ｖで、例えば、図３
に示すように図の右から左に搬送されており、その中の
紙幣２Ａ、２Ｂは、すでに、発光、受光素子（１２ａ−
１３ａ、１２ｂ−１３ｂ）間を通過したものである。

【００３２】また、発光、受光素子は、搬送経路の中心
線に対して、左右等間隔に離してあり、左右の発光素子
（１２ａ−１２ｂ）あるいは受光素子（１３ａ−１３
ｂ）同士の間隔は既知でｄ（ｍｍ）である。紙幣が左右
どちらにスキューしているかは、信号Ｓ_2a、Ｓ_2bのどち
らが先にＬ→Ｈに変わるかで判断できる。例えば、図３
の（ｂ）においては、最初は、信号Ｓ_2aの立ち上がりが
信号Ｓ_2bより早く、次は、信号Ｓ_2bの立ち上がりの方が
信号Ｓ_2aの立ち上がりよりはやいため最初の紙幣２Ａ
は、左先行で搬送されており、次に通過した紙幣２Ｂ
は、右先行で搬送されていたことが分かる。

【００３３】また、紙幣搬送速度ｖは一定であるため、
スキュー量と左右の発光、受光素子が遮光される時間差
は比例関係にあるので、信号Ｓ_2aのＬ→Ｈ立ち上がりと
信号Ｓ_2bのＬ→Ｈへの立ち上がりの時間差Δｔ（ｓｅ
ｃ）と、搬送速度ｖ（ｍ／ｓｅｃ）と、右側の受光素子
１３ａと左側の受光素子１３ｂ（あるいは発光素子１２
ａと１２ｂ）の間隔ｄ（ｍｍ）より、スキュー量θ
（°）は、θ＝ｔａｎ^-1｛（Δｔ×ｖ）／ｄ｝で求
まる。また、紙幣繰出しピッチＰ（ｓｅｃ）は、信号Ｓ
_2aとＳ_2bのＮＡＮＤ信号ΔＴ（ｓｅｃ）である。

【００３４】このように、信号処理回路１４ａ、１４ｂ
からの信号Ｓ_2a、Ｓ_2bから紙幣繰出しピッチやスキュー
方向、スキュー量を求めるのがデータ処理部１５であ
る。データ処理部１５では、通過紙幣１枚毎の紙幣繰出
しピッチおよびスキューを算出し、次段の統計処理部１
６に出力する。統計処理部１６では、データ処理部１５
から出力される通過紙幣の紙幣繰出しピッチデータおよ
びスキューデータを蓄積し、データの個数（通過紙幣枚
数）Ｎが、ある値（例えば、１０００個あるいは１００
００個）以上になると、このＮ個のデータから紙幣繰出
しピッチの平均値および標準偏差とスキューの平均値お
よび標準偏差値をそれぞれ算出し、統計データＳ₄とし
て制御部３２に出力する。

【００３５】制御部３２では通過紙幣の紙幣繰出しピッ
チの平均値および標準偏差値とスキューの平均値および
標準偏差値信号Ｓ₄をもとに紙幣の搬送状態が最適にな
るように、つまり紙幣繰出しピッチが設定値通りで、ス
キュー、重走の発生のないようにすきまＸ_aとＸ_bを最
適状態にするためにすきま量調整用モータ３０ａ、３０
ｂを駆動する制御信号Ｓ_5a、Ｓ_5bをそれぞれ生成する。
制御部３２ですきま調整用モータ３０ａと３０ｂへの制
御信号Ｓ_5a、Ｓ_5bを生成する方法は色々あるが、ここで
は一例としてファジィ制御を用いた方法について説明す
る。

【００３６】制御部３２では、統計処理部１６から出力
される繰出しピッチの平均値と標準偏差値およびスキュ
ーの平均値、標準偏差値が、目標値からどの程度離れて
いるか、例えば、通過紙幣のスキューの平均値が目標値
とほぼ同じなのか、少し右（あるいは、左）にスキュー
しているのか、中ぐらい右（あるいは、左）にスキュー
しているのか、それとも、大きく右（あるいは、左）に
スキューしているのか、さらに、繰出しピッチの平均値
が目標値からどのくらいずれているか、例えば、目標値
とほぼ同じなのか、それとも目標値より長いのか（ある
いは、短いのか）、そして、その程度は、少しなのか、
中ぐらいなのか、大きいのかを判断し、スキューや紙幣
繰出しピッチの平均値が目標値に近づく様に、フィード
ローラ５ａ、５ｂとゲートローラ６ａ、６ｂで構成され
ている左右のすきまを調整するためのすきま量調整用モ
ータ３０ａ、３０ｂを駆動させるための制御量をファジ
ィ推論（例えば、Ｍｉｎ−Ｍａｘ−重心法）により求
め、それぞれのモータ駆動回路３３ａ、３３ｂに出力す
る。

【００３７】制御部３２でファジィ制御を用いた場合の
処理手順を図を用いて説明する。図４は、ファジィ演算
で用いるメンバーシップ関数の１例である。この図の
（ａ）、（ｂ）は前件部の２つのファジィ変数に対応す
るメンバーシップ関数であり、（ａ）は、例えば、紙幣
繰出しピッチ（Ｐｓｅｃ）に対応するものであり、
（ｂ）は、スキュー（θ°）に対応するものである。

【００３８】さらに同図（ｃ）は、後件部のすきま量調
整用モータ３０ａ、３０ｂへの制御量に対するメンバー
シップ関数を示している。ここに、示しているメンバー
シップ関数は、一例であり、例えば、スキューに関して
は、同図（ｄ）で示すようなメンバーシップ関数を用い
ても構わない。また、メンバーシップ関数の形状もここ
で用いた（三角形＋Ｓ字型）形状のものだけでなく、釣
鐘型や台形型等の他の任意の形状のものを用いても構わ
ない。

【００３９】なお、本説明では、前件部のメンバーシッ
プ関数を２つ示しているが、前件部のファジィ変数が増
えれば、メンバーシップ関数もその分増える。図４のそ
れぞれにおいて、縦軸は、メンバーシップ値を示し、横
軸はファジィ変数値を示している。つまり、本説明で
は、図４の（ａ）の横軸は、紙幣繰出しピッチ（Ｐｓｅ
ｃ）、（ｂ）の横軸はスキュー量（θ°）、（ｃ）の横
軸は、すきま量調整用モータ３０への制御量（Ｓ₅）で
ある。

【００４０】また、ＮＬ、ＮＭ、・・・、ＰＬはラベル
であり、各ラベルは、〔紙幣繰出しピッチ（Ｐ）については、〕ＮＬ：紙幣繰出しピッチが目標値よりかなり短い。ＮＭ：紙幣繰出しピッチが目標値より中程度に短い。ＮＳ：紙幣繰出しピッチが目標値より少し短い。ＺＲ：紙幣繰出しピッチが目標値とほとんど同じであ
る。ＰＳ：紙幣繰出しピッチが目標値より少し長い。ＰＭ：紙幣繰出しピッチが目標値より中程度に長い。ＰＬ：紙幣繰出しピッチが目標値よりかなり長い。

【００４１】〔スキュー（θ）については〕ＮＬ：左に大きくスキューしている。ＮＭ：左に中程度にスキューしている。ＮＳ：左に少しスキューしている。ＺＲ：ほとんどスキューしていない。ＰＳ：右に少しスキューしている。ＰＭ：右に中程度にスキューしている。ＰＬ：右に大きくスキューしている。

【００４２】〔すきま量調整用モータへの制御量
（Ｓ₅）については、〕ＮＬ：すきまが大きく狭まる方向にモータを駆動する。ＮＭ：すきまが中程度に狭まる方向にモータを駆動す
る。ＮＳ：すきまが少し狭まる方向にモータを駆動する。ＺＲ：モータをほとんど動かさない。ＰＳ：すきまが少し拡がる方向にモータを駆動する。ＰＭ：すきまが中程度に拡がる方向にモータを駆動す
る。ＰＬ：すきまが大きく拡がる方向にモータを駆動する。

【００４３】このようなメンバーシップ関数をもとに、
制御部３２では、例えば以下の様に設定される制御ルー
ルを用いて推論が行われる。（ルール１）もし（ｉｆ）紙幣繰出しピッチが目標値よりかなり長くなっており（Ｐ＝ＰＬ）、かつ（ａｎｄ）左に大きくスキューして搬送されている（θ＝ＮＬ）。ならば（ｔｈｅｎ）、調整用モータ３０ａは、ほとんど動かさず（Ｓ_5a＝ＺＲ）、調整用モータ３０ｂは、大きく正方向に動かす（Ｓ_5b＝ＰＬ）。

【００４４】（ルール２）ｉｆＰ＝ＰＭａｎｄ θ＝ＮＭｔｈｅｎＳ_5a＝ＺＲＳ_5b＝ＰＭ

【００４５】（ルール３）ｉｆＰ＝ＮＳａｎｄ θ＝ＮＳｔｈｅｎＳ_5a＝ＮＳＳ_5b＝ＺＲ・・・・

【００４６】上記メンバーシップ関数と制御ルールを用
いて制御部３２での演算処理をさらに図５、図６を用い
て説明する。ここで、統計処理部１６から出力される紙
幣繰出しピッチの平均値をＰ_mスキューの平均値をθ_m
とし、前件部の紙幣繰出しピッチに対応するメンバーシ
ップ関数をｆ_i（Ｐ）、スキューに対応するメンバーシ
ップ関数をｇ_i（θ）とし、後件部のすきま量調整用モ
ータの制御量に対応するメンバーシップ関数をｈ_i（Ｓ
₅）とする。

【００４７】また、ｉ＝１、２、３、・・・、７で、ラ
ベルのＮＬ、ＮＭ、ＮＳ、・・・、ＰＬに順に対応して
いる。つまり、前件部の紙幣繰出しピッチに対応するメ
ンバーシップ関数のＮＬはｆ ₁（Ｐ）、ＮＭはｆ
₂（Ｐ）、・・・、ＰＬはｆ₇（Ｐ）で表し、スキュー
に対応するメンバーシップ関数のＮＬはｇ₁（θ）、Ｎ
Ｍはｇ₂（θ）、・・・、ＰＬはｇ₇（θ）で表す。後
件部に関しても同様である。

【００４８】（ファジィ演算手順）（１）先ず、ルール１での出力を求める。ａ）ルール１は、if Ｐ＝ＰＬ and θ＝ＮＬ then
Ｓ_5b＝ＰＬであるから、実際に、Ｐ＝Ｐ_m、θ＝θ_mが
入力された時の値（適合度）をそれぞれα₁、β₁とす
ると、α₁＝ｆ₇（Ｐ_m）、β₁＝ｇ₁（θ_m）、で求
まる。ｂ）適合度α₁、β₁を比較し、小さいほうの値で後件
部のｈ₇（Ｓ₅）を頭切りする。本説明では図５に示す
ようにα₁＜β₁なのでα₁の値で後件部のｈ
₇（Ｓ₅）を頭切りし、同図の斜線部で示すような台形
部Ｃ₁を得る。

【００４９】（２）ルール２での出力を求める。ａ）ルール２は、if Ｐ＝ＰＭ and θ＝ＮＭ then
Ｓ_5b＝ＰＭであるから、α₂＝ｆ₆（Ｐ_m）、β₂＝ｇ
₂（θ_m）で求まる。ｂ）今度は、α₂＞β₂なので、β₂の値で後件部ｈ₆
（Ｓ₅）を頭切りし、台形部Ｃ₂を得る。

【００５０】（３）この各操作を各ルールに対して行
い、各ルール毎に出力された台形部を論理和し、その論
理和した部分（図６）の重心（記号Ｇ）を推論の確定値
として出力する。この方法は、Ｍｉｎ−Ｍａｘ−重心法
と呼ばれている。

【００５１】なお、本説明では、すきま量調整用モータ
３０ｂへの制御量を求める手順のみを示したが、すきま
量調整用モータ３０ａに対する出力も同様の手順で求ま
る。このようにして求められた制御量は、制御信号
Ｓ_5a、Ｓ_5bとしてモータ駆動回路３３ａ、３３ｂにそれ
ぞれ出力される。

【００５２】モータ駆動回路３３ａ、３３ｂでは制御部
３２で計算された制御信号Ｓ_5a、Ｓ _5bをもとに駆動信号
Ｓ_6a、Ｓ_6bを生成し、それぞれのすきま量調整用モータ
３０ａ、３０ｂに出力する。すきま量調整用モータ３０
ａ、３０ｂは例えばリニアステッピングモータであるた
め、それぞれのモータシャフト３１ａ、３１ｂの先端位
置を制御信号Ｓ_5a、Ｓ_5bにより制御できる。

【００５３】例えば、前述した（ルール１）の場合は、
すきま量調整用モータ３０ａのモータシャフト３１ａ
は、ほとんど動かないような制御信号Ｓ_5aが、そしてす
きま量調整用モータ３０ｂのモータシャフト３１ｂの先
端が大きく下方向に移動するような制御信号Ｓ_5bが出力
される。このモータシャフト３１ａ、３１ｂの動きによ
り第２のばね１１（１１ａ、１１ｂ）ですきま量調整用
モータ３０ａ、３０ｂ側に付勢されているアーム７ａ、
７ｂはそれぞれ、アーム７ａは現状態保持、アーム７ｂ
は軸８ｂを中心に大きく下方向に揺動することになる。

【００５４】このため、アーム７ａ、７ｂに回転可能に
軸支持されているゲートローラ６ａ、６ｂの位置は、ゲ
ートローラ６ａは現状態保持、ゲートローラ６ｂはフィ
ードローラ５ｂとの間隔が大きく拡がるように下方向に
移動する。こうして通過紙幣２の搬送状態を検出し、統
計処理し、統計処理結果をもとにファジィ制御でフィー
ドローラ５ａとゲートローラ６ａのすきまＸ_a、フィー
ドローラ５ｂとゲートローラ６ｂのすきまＸ_bが常に最
適状態になるように調整される。

【００５５】ところで紙幣の処理枚数が増加して行くに
従って、紙粉や印刷インク等で各ローラ表面は汚れ、さ
らには紙幣との摩擦で磨耗してローラ表面の摩擦係数は
徐々に低下していく。このような経年変化に対しても通
過紙幣の搬送状態を検出し、常に通過紙幣の搬送状態が
目標範囲以内に入るようにすきま量調整用モータ３０
ａ、３０ｂを駆動することにより左右のすきまＸ_a、Ｘ
_bが自動調整されるが、経年変化が極度に進み、ローラ
表面の磨耗、劣化が著しい場合は制御では補正しきれな
い状態になり、一気に媒体搬送特性が悪化し、装置の性
能を急激に劣化させる。

【００５６】このため制御部３２に接続されている制御
信号累積部３４ａ、３４ｂからの、制御信号Ｓ_5a、Ｓ_5b
の累積値Ｓ_7a、Ｓ_7bをもとに、評価部３５ａ、３５ｂで
すきま量調整用モータ３０ａ、３０ｂがどの様に駆動さ
れたか、モータシャフト３１ａ、３１ｂがどの位置にあ
るか、フィードローラ５（ａ、ｂ）とゲートローラ６
（ａ、ｂ）の摩擦部材の劣化、磨耗がどの程度進んでい
るか判断・評価し、制御だけでは補正しきれなくなる前
に情報を表示部３６ａ、３６ｂに表示する。

【００５７】この動作をもう少し詳しく説明する。制御
信号累積部３４ａ、３４ｂはカウント／リセット信号に
より制御部３２から出力される制御信号Ｓ_5a、Ｓ_5bを累
積するカウントモードとその累積値Ｓ_7a、Ｓ_7bをクリア
するリセットモードに切り換えられる。

【００５８】装置を調整し、稼働させるときには、作業
者は制御信号累積部３４ａ、３４ｂをカウントモードに
しておく。装置は稼働中は、前述したように通過紙幣２
の搬送状態を検出し、その搬送データを統計処理し、統
計処理結果をもとに制御部３２ですきまＸ_a、Ｘ_bが常
に最適状態になるようにすきま量調整用モータ３０ａ、
３０ｂを駆動制御するための制御信号Ｓ_5a、Ｓ_5bを演算
し、出力する。制御信号累積部３４ａ、３４ｂは制御部
３２から出力される制御信号Ｓ_5a、Ｓ_5bを累積し、累積
値Ｓ_7a、Ｓ_7bを算出し、評価部３５ａ、３５ｂに出力す
る。評価部３５ａ、３５ｂでは累積値Ｓ_7a、Ｓ_7bをもと
に、すきま量調整用モータ３０ａ、３０ｂのモータシャ
フト３１ａ、３１ｂの先端位置がどこにあるか判断し、
まだ調整範囲にあるかどうかを判断し、さらにはローラ
等の摩擦部材の摩擦係数の低下を推測し、制御だけでは
紙幣２の搬送状態を補正しきれないかどうかを判断・評
価してその情報を表示部３６ａ、３６ｂにそれぞれ表示
する。作業者は表示部３６ａ、３６ｂに表示された情報
を元に機構部材の交換や清掃を行い、所定の搬送特性が
得られるように保守調整した時点で、カウント／リセッ
ト信号をリセット状態にし、制御信号累積部３４ａ、３
４ｂに累積された累積値Ｓ_7a、Ｓ_7bをクリアする。

【００５９】その後装置を稼働させる際に、再び制御信
号累積部３４ａ、３４ｂをカウント状態にし、制御部３
２からの制御信号Ｓ_5a、Ｓ_5bを新たに累積して行く。つ
まり、経年変化によりフィードローラ５（ａ、ｂ）やゲ
ートローラ６（ａ、ｂ）表面の摩擦係数は徐々に低下し
ていくことになり、摩擦分離方式においてはローラ表面
の摩擦係数が低下すると紙幣の繰出し力が低下し、紙幣
の繰出しピッチが長くなったり、スキューが発生した
り、重走が多発したりして、搬送特性に影響が出てく
る。

【００６０】これを補正しようとすきま量調整用モータ
３０ａ、３０ｂが駆動され、ローラが紙幣に対して垂直
な力をより加えるようにすきまＸ_a、Ｘ_bが狭められ
る。経年変化が進み、ローラの摩擦係数がどんどん低下
していくと所定の繰出し力を得るためにすきまＸ_a、Ｘ
_bは初期状態よりどんどん狭められていき、すきま
Ｘ_a、Ｘ_bから繰出されるたびに紙幣が損傷を受けた
り、紙詰まりを起こしたりすることになりかねない。

【００６１】このため初期調整状態からのすきま量調整
モータ３０ａ、３０ｂへの制御信号Ｓ_5a、Ｓ_5bを累積し
ておくことにより、すきまＸ_a、Ｘ_bがまだ調整可能な
範囲なのかそれとも調整不能状態で、制御による補正で
はなく、ローラの交換やローラ表面の清掃が必要なのか
を評価部３５ａ、３５ｂで評価、判断し、その結果を表
示部３６ａ、３６ｂにそれぞれ表示し、機構部材の交換
等の保守の必要性を知らせ、経年変化による機構部材の
劣化に伴う急激な装置性能低下や故障を回避し、長期に
安定な搬送特性を実現する。

【００６２】以上のように、本実施例によれば、手動調整時において発生していた個人差による調整の
ばらつきが全くないため装置間のばらつきがなく、全て
の装置、紙葉類分離搬送機構部に高安定性、高信頼性が
確保できる。熟練者の経験や勘に頼るところが多く、しかも熟練者
でさえ何回もの試行錯誤を行わないと良好な結果が得ら
れなかった微妙な調整を、全て自動で、しかも短時間で
行えるため大幅な工数削減が可能となる。経年変化が著しく進んで、自動制御だけでは補正しき
れなくなり急激な搬送性能の低下を引き起こす前に機構
部材の劣化の状態や制御範囲の限界を推論・判断し、知
らせてくれるため、タイムリーな機構部材の保守点検が
行え、長期に渡り安定な搬送特性を実現できる装置を提
供できる。

【００６３】また、本実施例の説明では、制御部３２で
の処理にファジィ演算を用いた方法により説明したが、
当然のことながら、制御部３２でのすきま量調整用モー
タへの制御信号を生成する方法としては、例えば、あら
かじめ左右のすきまの状態と紙幣搬送状態のデータを測
定し、検出された搬送状態データと左右の駆動モータへ
の制御信号を記憶させておき、参照するルックアップテ
ーブル方式等各種方式を用いても構わない。

【００６４】ただ、紙幣の分離、搬送時の特性は、環境
変化や経年変化等により変化するため定性的には把握で
きても定量的に把握するのは非常に難しく、制御のため
のモデル化は、現実的にはほとんど不可能であるし、紙
幣等の紙葉類は、温湿度等の環境条件やその流通過程で
の状態の変化等により、特性が一意に決まらないため、
紙葉類の分離、搬送制御を従来の制御方法、例えばＰＩ
Ｄ制御等で代表される古典制御理論や状態空間で議論さ
れる現代制御理論の方法を用いて行うことは非常に難し
く、大きな労力を必要とするが、ファジィ理論を用いる
ことにより、装置の物理モデルを求めることなく、特性
を言語表現により記述して処理できるため、比較的容易
に、しかも安定な制御系を実現できる。

【００６５】また、本実施例の説明では、ファジィ演算
において、前件部のファジィ変数を紙幣繰出しピッチの
平均値とスキューの平均値の２つとしたが、さらに、そ
れぞれの標準偏差を用いて４つのファジイ変数で処理を
行うことも考えられる。なお、本実施例では、紙幣自動
取引装置に適用した例を説明したが、プリンタ、ＦＡ
Ｘ、ＯＣＲ、複写機を始めとする紙葉類等の媒体を分離
搬送する装置に広く適用可能である。

【００６６】また、本実施例では、フィードローラとゲ
ートローラの対を２対として説明したが、これは３対以
上としてもよく、あるいは１対としてもよい（１対の場
合には主に繰出しピッチの調整を行うことになる。）さらに、本実施例では、すきま量調整用モータにリニア
ステッピングモータを用いたが、モータの回転を直線運
動に変えるラック＆ピニオン機構等の他の方式を用いて
もよい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳細に説明した本発明によれば、機
構部材等の経年変化が著しく進んで、自動制御だけでは
補正しきれなくなり急激な搬送性能の低下を引き起こす
前に機構部材の劣化の状態や制御範囲の限界を推論・判
断し、知らせてくれるため、タイムリーな機構部材の保
守点検が行え、長期に渡り安定な搬送特性を実現できる
装置を提供できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す概略構成図（１）

【図２】実施例を示す概略構成図（２）

【図３】繰出しピッチとスキューの検出方法の説明図

【図４】メンバーシップ関数の一例の説明図

【図５】Ｍｉｎ−Ｍａｘ−重心法によるファジイ推論方
法の説明図（１）

【図６】Ｍｉｎ−Ｍａｘ−重心法によるファジイ推論方
法の説明図（２）

【符号の説明】

１紙葉類集積板２紙葉類４ピックアップローラ５フィードローラ６ゲートローラ１２、１３搬送状態検知手段１６統計処理部３０、３１対向状態調整手段３２制御部３４制御信号累積部３５評価部３６表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０７Ｄ 7/00 Ｇ０６Ｆ 15/30 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転して紙葉類を繰出すピックアップロ
ーラと、該ピックアップローラによって繰出された紙葉
類をさらに搬送路へ繰出すフィードローラと、前記ピッ
クアップローラに紙葉類の集積体を押圧する紙葉類集積
板と、前記フィードローラに対向して配置され、紙葉類
の複数枚繰出しを防止するゲートローラとから成り、紙
葉類を１枚ずつ分離して前記フィードローラとゲートロ
ーラとのすきまから順に繰出す紙葉類繰出し機構の繰出
しを調整する紙葉類繰出し調整機構において、前記フィードローラとゲートローラとの対向状態を各フ
ィードローラとゲートローラの対毎に調整する対向状態
調整手段と、繰出された紙葉類の搬送状態を検知する搬送状態検知手
段と、該搬送状態検知手段の出力に基づき、通過紙葉類の搬送
状態の平均値や標準偏差値等を算出する統計処理部と、該統計処理部からの出力をもとに制御信号を生成して前
記対向状態調整手段を動作させて常に良好な搬送特性を
維持する制御部と、該制御部から対向状態調整手段に出力される制御信号を
累積する制御信号累積部と、累積結果をもとに前記フィードローラやゲートローラ等
の機構部材の経年変化による劣化の度合いや、前記対向
状態調整手段の調整範囲の限界等を判断・評価する評価
部と、この評価結果を表示する表示部を設けたことを特徴とす
る紙葉類繰出し調整機構。
【請求項２】請求項１において、搬送状態検知手段か
ら検知され、統計処理手段で処理される搬送状態の情報
が通過紙葉類の繰出しピッチとスキューの情報であるこ
とを特徴とする紙葉類繰出し調整機構。
【請求項３】請求項１および請求項２において、対向
状態調整手段にリニアステッピングモータを用いたこと
を特徴とする紙葉類繰出し調整機構。