KR20100132918A - 자세 변환 장치 및 지엽류 처리 장치 - Google Patents

자세 변환 장치 및 지엽류 처리 장치 Download PDF

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도루 도도리끼
유스께 미쯔야
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Abstract

일 실시형태에 따르면, 자세 변환 장치는 지엽류의 반송 방향과 교차하는 방향으로 이격된 2개의 상류측 보정 롤러와, 상기 반송 방향의 하류측을 향하여 상기 상류측 보정 롤러로부터 이격된 위치에 배치된 2개의 하류측 보정 롤러와, 상기 4개의 보정 롤러의 회전을 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 2개의 상류측 보정 롤러 사이의 속도를 다르게 함으로써 상기 지엽류의 반송 자세를 어느 정도 회전시키고, 또한 상기 2개의 하류측 보정 롤러 사이의 속도를 다르게 함으로써 상기 지엽류를 원하는 반송 자세로 회전시킨다.

Description

자세 변환 장치 및 지엽류 처리 장치{POSTURE CONVERTING DEVICE AND PAPER-LIKE MATERIAL PROCESSING APPARATUS}
본 명세서에 기재된 예시적인 실시형태들은, 복수의 지엽류 중 각각을 하나씩 추출하여, 그로부터 정보를 읽어내고, 당해 지엽류를 분류하여 집적시키는 지엽류 처리 장치, 및 이 지엽류 처리 장치에 포함되는 자세 변환 장치에 관한 것이다.
종래, 공지된 지엽류 처리 장치의 일예는, 복수의 지폐를 추출하고, 권종(denomination bills)을 판독하고, 지폐를 일정한 배향으로 배열하고 분류하여 집적시키는 지폐 처리 장치를 포함한다. 또 다른 예는, 복수의 우편물을 추출하고, 수신자 주소를 판독하고 우편물을 분류하여 집적시키는 우편물 처리기를 포함한다.
예를 들어, 지폐 처리기에서는, 지폐가 그 지폐의 장변 방향으로 반송되고, 그 방향으로 판독부를 통과하여, 지폐 처리기가 권종을 판독할 때 판독 동작의 정확성을 향상시키는 것이 바람직하다. 그 결과, 지폐의 보다 긴 부분이 판독부를 통과하고, 지폐 처리기는 보다 많은 정보를 얻을 수가 있다.
이에 반하여, 예를 들어, 한꺼번에 다발로 주어진 지폐들 각각을 하나씩 추출할 때, 또는 이미 검수된 지폐를 권종별로 분류하여 집적시킬 때는, 그 지폐를 단변 방향으로 반송시키는 것이 바람직하다. 지폐를 단변 방향으로 반송함으로써, 지폐 처리기는 지폐의 추출 속도 또는 집적부로의 지폐의 반송 속도를 높일 수가 있으며, 또한 반송 동작 중에 발생하는 걸림(jamming) 가능성을 낮출 수 있어 고신뢰성의 처리를 실현할 수 있다. 또한, 지폐의 이 단변 방향 반송은 지폐 처리기의 사이즈를 줄이는데 효과적이다.
상기한 바는 우편물 처리기에 대해서도 마찬가지다. 즉, 상술한 지폐 처리기 및 우편물 처리기에서는, 지폐 또는 우편물의 반송 자세를 반송 동작 중에 폭 방향 반송으로부터 길이 방향 반송으로 또는 길이 방향 반송으로부터 폭 방향 반송으로 정확히 90도 변환할 수 있는 자세 변환 장치를 개발하는 것이 요구되고 있다. 특히, 지폐를 취급하는 지폐 처리기는, 권종 및 진위의 오검출을 방지하기 위해, 높은 정확도로 지폐의 반송 자세를 변환할 것이 요구된다.
지엽류의 반송 자세를 90도 변환하는 장치의 일예는, 일본 특허공개 제56-60671호에 개시된 콘(cone) 롤러를 사용하는 장치를 포함한다. 이 콘 롤러는, 그 콘 롤러의 중심축을 따라 삼각형 또는 사다리꼴 단면을 갖는 롤러이다. 그 경사져 있는 주위 표면은 반송되는 지엽류와 접촉하게 되고, 이에 따라 지엽류의 반송 자세가 지름이 보다 작은 쪽으로 회전하게 된다.
그러나, 지엽류의 자세를 변경하기 위해 상기한 콘 롤러를 사용한 후에는, 지엽류의 배향과 반송 자세가, 지엽류와 접촉하게 되는 롤러의 주위 표면 부분에 따라서, 또한 상기 롤러의 주위 표면이 지엽류와 접촉하는 시간(거리)에 따라서 변할 수가 있다. 보다 구체적으로는, 이 콘 롤러를 사용할 경우에는, 지엽류의 반송 자세를 원하는 각도(예컨대, 90도)만큼 정확하게 회전시키기가 불가능하다.
본 개시의 일 태양은, 지엽류의 반송 방향과 교차하는 방향으로 이격된 2개의 상류측 보정 롤러와, 상기 반송 방향의 하류측을 향하여 상기 상류측 보정 롤러로부터 이격된 위치에 배치된 2개의 하류측 보정 롤러와, 상기 4개의 보정 롤러의 회전을 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 2개의 상류측 보정 롤러 사이의 속도를 다르게 함으로써 상기 지엽류의 반송 자세를 어느 정도 회전시키고, 또한 상기 2개의 하류측 보정 롤러 사이의 속도를 다르게 함으로써 상기 지엽류를 원하는 반송 자세로 회전시키는, 자세 변환 장치에 관한 것이다.
도 1은 일 실시형태에 따른 지폐 처리기를 도시하는 개략도.
도 2는 도 1의 지폐 처리기에 포함된 자세 변환 장치를 도시하는 개략도.
도 3은 도 2의 자세 변환 장치의 제어 시스템을 도시하는 블럭도.
도 4는 도 1의 지폐 처리기에 의해 처리되는 지폐를 도시하는 도면.
도 5는 도 2의 자세 변환 장치가 지폐를 시계 방향(오른쪽)으로 회전시키는 동작을 도시하는 설명도.
도 6은, 도 5와 마찬가지로, 도 2의 자세 변환 장치의 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러로 수행되는 동작을 도시하는 설명도.
도 7은, 도 5와 마찬가지로, 도 2의 자세 변환 장치의 하류측에 배치된 1조의 보정 롤러로 수행되는 동작을 도시하는 설명도.
도 8은, 도 2의 자세 변환 장치가 지폐를 반시계 방향(왼쪽)으로 회전시키는 동작을 도시하는 설명도.
도 9는, 도 8과 마찬가지로, 도 2의 자세 변환 장치의 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러로 수행되는 동작을 도시하는 설명도.
도 10은, 도 8과 마찬가지로, 도 2의 자세 변환 장치의 하류측에 배치된 1조의 보정 롤러로 수행되는 동작을 도시하는 설명도.
도 11은, 도 2의 자세 변환 장치의 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러에 의해 지폐의 자세가 오른쪽으로 회전될 경우, 지폐의 거동을 도시하는 설명도.
도 12는, 지폐의 반송 자세가 도 11에 도시된 바와 같이 변경될 경우, 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러의 속도 패턴을 나타내는 그래프.
도 13은, 하류측에 배치된 1조의 보정 롤러에 의해 지폐의 자세가 오른쪽으로 회전될 경우, 지폐의 거동을 도시하는, 도 11에 후속하는 설명도.
도 14는, 지폐의 반송 자세가 도 13에 도시된 바와 같이 변경될 경우, 하류측에 배치된 1조의 보정 롤러의 속도 패턴을 나타내는 그래프.
도 15는, 도 2의 자세 변환 장치의 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러에 의해 지폐의 자세가 왼쪽으로 회전될 경우, 지폐의 거동을 도시하는 설명도.
도 16은, 지폐의 반송 자세가 도 15에 도시된 바와 같이 변경될 경우, 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러의 속도 패턴을 나타내는 그래프.
도 17은, 하류측에 배치된 1조의 보정 롤러에 의해 지폐의 자세가 왼쪽으로 회전될 경우, 지폐의 거동을 도시하는, 도 15에 후속하는 설명도.
도 18은, 지폐의 반송 자세가 도 17에 도시된 바와 같이 변경될 경우, 하류측에 배치된 1조의 보정 롤러의 속도 패턴을 나타내는 그래프.
도 19는, 도 1의 다른 자세 변환 장치가 폭 방향 반송에 의해 반송된 지폐를 오른쪽으로 회전시켜 폭 방향 반송을 길이 방향 반송으로 변환할 경우, 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러의 속도 패턴을 나타내는 그래프.
도 20은, 도 19에 도시된 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러가 지폐를 회전시킨 후, 그 지폐를 오른쪽으로 더 회전시키는 하류측에 배치된 1조의 보정 롤러의 속도 패턴을 나타내는 그래프.
도 21은, 도 1의 다른 자세 변환 장치가 폭 방향 반송에 의해 반송된 지폐를 왼쪽으로 회전시켜 폭 방향 반송을 길이 방향 반송으로 변환할 경우, 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러의 속도 패턴을 나타내는 그래프.
도 22는, 도 21에 도시된 상류측에 배치된 1조의 보정 롤러가 지폐를 회전시킨 후, 그 지폐를 왼쪽으로 더 회전시키는 하류측에 배치된 1조의 보정 롤러의 속도 패턴을 나타내는 그래프.
이하, 도면을 참조하여 실시형태를 상세히 설명한다.
도 1은, 지폐 처리기(1), 즉, 지엽류 처리 장치의 일 실시형태의 내부 구성을 개략적으로 나타내고 있다. 사용자는, 서로 다른 권종 및 사이즈의 복수매의 지폐(P)를 이 지폐 처리기(1) 내에 한꺼번에 혼재시켜 배치하고, 지폐 처리기(1)는 모든 지폐(P)를 동일 배향으로 배열하고, 그 지폐(P)를 권종에 따른 그룹으로 분류하여 지폐(P)를 집적한다.
지폐 처리기(1)는, 당해 지폐 처리기(1)의 외측 쉘로서의 역할을 하는 하우징(2)을 갖고 있다. 도 1의 우측에 도시된 하우징(2)의 스테이지 섹션에는 투입구(3)가 배치되어 있다. 이 투입구(3)에, 사용자는 지폐(P) 다발을 직립 자세로 위치시킨다. 본 실시형태에서, 직립 자세의 복수의 지폐(P)는, 그 지폐(P)의 장변 방향이 도 1의 평면에 수직하게 배열된 상태(지폐(P)의 장변 방향은 실질적으로 수평하다)로, 투입구(3)를 통해 지폐 처리기(1) 안으로 투입된다.
도 1의 투입구(3)의 우측, 즉, 투입된 복수의 지폐(P)가 집적되는 방향의 일단부에는, 백업 플레이트(4)가 배치되어 있다. 이 백업 플레이트(4)는 스프링(5)에 의해 도 1의 좌측을 향해 압박되는데, 즉, 백업 플레이트(4)는 배치된 복수의 지폐(P)를 그 지폐(P)가 집적된 방향으로 도 1의 좌측을 향하여 가압한다.
도 1에서의 투입구(3)의 좌측, 즉, 배치된 복수의 지폐(P)가 집적되는 방향의 타단부에는, 2조의 취출 롤러(6)가 배치되어 있다. 즉, 취출 롤러(6)는, 당해 취출 롤러(6)와 백업 플레이트(4) 사이에 복수의 지폐(P)가 개재되는 위치에 배치되어 있다. 각각의 취출 롤러(6)는 도 1에서 시계 방향으로 회전하여, 복수의 지폐(P) 중 하나를 지폐(P)가 집적된 방향의 타단부에서 취출하고, 그 취출된 지폐(P)를 도 1의 하방, 즉 그 지폐(P)의 단변 방향으로 공급한다.
본 실시형태에서, 투입구(3)를 통해 투입된 지폐(P)는 상술한 바와 같이 지폐(P)의 단변 방향으로 취출된다. 이에 따라, 단위 시간당 취출되는 지폐(P)의 개수를 증가시킬 수 있다. 또한, 지폐(P)들 사이에 소정의 간극을 형성할 수 있고, 취출 속도를 상대적으로 느리게 할 수 있다. 따라서, 취출 동작 중의 걸림의 발생을 낮은 수준으로 유지할 수 있다.
투입구(3)로부터 취출된 지폐(P)는 복수의 반송 롤러(7a) 및 반송 벨트(7b)에 의해 규정되는 반송로(7)를 거쳐 반송된다. 이 경우에, 지폐(P)의 반송 자세는, 지폐(P)의 단변 방향이 반송 방향에 있는 폭 방향 반송의 자세이다.
반송로(7) 상에는, 투명한 광학 센서 어레이(8)가 배치되어 지폐(P)의 스큐량(θ1, 추후 설명함)을 검출한다. 광학 센서 어레이(8)는, 반송 방향과 교차하는 방향으로 나란히 배치된 복수의 발광부 및 수광부를 갖고 있다. 광학 센서 어레이(8)는, 복수의 발광부와 수광부 사이에 복수의 광축이 반송 방향을 가로지르는 방향으로 있는 자세로 배치된다.
본 실시형태에서, 광학 센서 어레이(8)를 통과하는 지폐(P)는 폭 방향 반송에 의해 반송된다. 이에 따라, 지폐(P)가 광학 센서 어레이(8)의 광축을 차단하는 영역이 비교적 길어지게 되고, 이에 의해 스큐량의 검출 정확성을 향상시킨다.
반송로(7) 상에서 광학 센서 어레이(8)의 보다 하류에는 지폐(P)의 반송 자세를 90도 회전시키기 위한 자세 변환 장치(10)(제1 자세 변환 장치)가 배치된다. 이 자세 변환 장치(10)는 단변 방향을 따라 폭 방향으로 반송된 지폐(P)를 90도 회전시켜, 상기 폭 방향 반송의 자세를, 지폐(P)의 장변 방향이 반송 방향을 따르는 길이 방향 반송의 자세로 변환한다.
만일, 이 경우, 지폐(P)가 상술한 폭 방향 반송의 반송 속도와 동일한 반송 속도로 자세 변환 장치(10)로부터 반송되어 나온다면, 반송 방향으로의 지폐(P)의 길이가 보다 길기 때문에 지폐(P) 사이의 간극은 줄어든다. 그 결과, 하류측(후술함)에서 게이트(G1)의 전환 동작이 반송 속도에 추종하지 못할 가능성이 있다. 이러한 이유로, 자세 변환 장치(10)가 지폐(P)의 자세를 90도 회전시킬 때, 자세 변환 장치(10)는, 지폐(P) 사이의 간극을 넓히도록 반송 속도를 증가시켜, 폭 방향 반송 중의 간극과 대략 동일한 간극을 유지시킨다.
반송로(7)는 자세 변환 장치(10)를 지나고나서는 도 1에서의 상방으로 구부러진다. 반송로(7) 상의 만곡부 위에는 검출부(11)가 배치되어 있다. 검출부(11)는 권종, 표면측/이면측 및 머리/꼬리와 같은 배향, 및 오염과 손상의 유무와 같은 지폐(P)의 특징을 검출한다. 검출부(11)는 반송로(7) 상에서 길이 방향 반송에 의해 반송되는 지폐(P)의 양면으로부터 다양한 종류의 정보를 판독하여, 그 판독 정보를 논리적으로 산출하고, 이 산출된 정보를 참조 정보와 비교함으로써, 상술한 바와 같이 지폐(P)의 특징을 검출한다.
상기한 바와 같이, 지폐(P)가 검출부(11)를 통과할 때까지는, 지폐(P)의 반송 자세가 자세 변환 장치(10)에 의해 길이 방향 반송으로 전환되었다. 이에 따라, 지폐(P)의 보다 긴 영역이 검출부(11)를 통과한다. 그 결과, 검출부(11)가 지폐(P)로부터 보다 많은 정보량을 검출할 수 있고, 따라서 지폐(P) 검출에 있어서의 정확성을 향상시킬 수 있다.
반송로(7)는 검출부(11)를 통과하여 도 1에서 상방으로 연장한다. 반송로(7) 상에서 검출부(11) 위에 게이트(G1)이 배치되어 있다. 또한, 지폐 처리기(1)에서 연장하는 반송로(7) 상에 복수의 게이트(G2 내지 G7)가 배치되어 있다. 이들 7개의 게이트(G1 내지 G7)는 검출부(11)의 검출 결과에 기초하여 지폐(P)의 반송 방향을 전환한다.
반송로(7) 상의 제1 게이트, 즉, 게이트(G1)는 지폐(P)의 반송 방향을 2 방향 사이에서 선택적으로 전환한다. 보다 구체적으로는, 검출부(11)가, 한번에 취출된 2매의 지폐, 일정 수준보다 큰 정도로 기울어진 지폐와 같이 나중 단계에서의 처리에서 처리되지 않아야 한다고 판정된 지폐나, 손상된 지폐 또는 재통화 가능한 진폐가 아닌 것으로 판정된 위폐(지폐 이외의 것을 포함)를 검출할 경우, 이러한 지폐는 게이트(G1)를 거쳐 도 1의 우측으로 반송되어 리젝트 박스(12)로 배출된다. 지폐(P)가 리젝트 박스(12)로 반송되면, 그 지폐(P)는 길이 방향 반송에 의해 반송된다. 리젝트 박스(12)는 하우징(2)의 외부로부터 접근할 수 있음에 유의하여야 한다.
한편, 검출부(11)가, 나중 단계에서의 처리에서 지폐(P)를 정상적으로 처리할 수 있다고 판정할 경우, 지폐(P)는 게이트(G1)를 거쳐 제2 게이트(G2)를 향해 도 1의 좌측으로 반송된다. 이 경우, 지폐(P)는 게이트(G2) 이전에 배치된 제2 자세 변환 장치(20)를 통과한다. 제2 자세 변환 장치(20)는 지폐(P)를 90도 회전시켜, 지폐(P)의 반송 자세를 길이 방향 반송으로부터 폭 방향 반송으로 변환한다. 이 자세 변환 장치(20)는 상술한 제1 자세 변환 장치(10)와 실질적으로 동일한 구성을 갖고 있다. 지폐(P)가 자세 변환 장치(20)를 통과하면, 지폐(P)의 반송 속도는 보다 낮은 속도로 다시 복귀된다.
상술한 바와 같이, 검출부(11)를 통과한 지폐(P)의 반송 자세는 길이 방향 반송에서 폭 방향 반송으로 변환된다. 이에 따라, 지폐(P)가 나중 단계에 있는 처리부를 통과할 때, 지폐(P)의 반송 속도가 감소될 수 있어, 반송 걸림을 줄일 수 있다. 또한, 나중에 설명하는 바와 같이 지폐(P)가 집적될 때, 지폐(P)는 폭 방향 반송에 의해 반송된다. 그러므로, 축적을 위한 공간의 사이즈를 축소시킬 수 있고, 이에 따라, 지폐 처리기(1)의 구성을 보다 작게 할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 게이트(G2)로 반송된 지폐(P)는 표면측/이면측 및 머리/꼬리에 있어서 배향이 일치하지 않는다. 표면측/이면측 및 머리/꼬리에 있어서 배향이 일치하지 않는 이들 지폐(P)는, 아래에 설명하는, 게이트(G2)의 하류측에 배치된 각 처리부에 의해 처리된다. 이에 의해, 표면측/이면측 및 머리/꼬리에 있어서의 배향이 올바로 배열되고, 지폐(P)는 권종별로 구분되어 집적된다. 즉, 게이트(G2) 및 게이트(G3) 각각은 지폐(P)의 반송 방향을 2 방향 사이에서 선택적으로 전환한다.
게이트(G2)의 하류측에서 분기된 반송로 상에는, 표/리 반전 기구(21)가 배치된다. 표/리 반전 기구(21)는 지폐(P)의 표/리를 반전시킨다. 이 표/리 반전 기구(21)를 통과하는 반송로는 입구로부터 출구를 향해 중심축 둘레를 180도 회전하는 비틀림 반송로(22)로 형성된다. 2조의 반송 벨트(23, 24)가, 당해 반송 벨트(23, 24)가 서로 면접촉하도록, 비틀림 반송로(22)를 따라 배치된다. 게이트(G2)의 하류측에서 분기된 다른 반송로는, 단순히 지폐(P)를 통과시키는 반송 경로(25)이다.
표/리 반전 기구(21)에서 표/리 반전된 지폐(P)와, 반송 경로(25)를 통과한 지폐(P)는 합류부(26)를 거쳐 게이트(G3)로 반송된다. 이 경우, 게이트(G2), 표/리 반전 기구(21)를 통과하여 합류부(26)에 도착하는 지폐(P)의 처리 시간이 반송 경로(25)를 통과하여 합류부(26)에 도착하는 지폐(P)의 반송 시간과 같도록 반송 경로(25)의 길이를 정한다. 이에 따라, 표/리 반전 기구(21)를 통해 반송되는 지폐(P)와 반송 경로(25)를 통과하는 지폐(P)는 동시에 합류부(26)를 통과한다. 따라서, 처리 형태와는 상관없이, 모든 지폐(P)를 동일 조건하에서 처리할 수 있다.
게이트(G3)의 하류측에서 분기된 반송로 상에는, 머리/꼬리 반전 기구(27)가 배치된다. 머리/꼬리 반전 기구(27)는 지폐(P)의 배향을 반전시킨다. 머리/꼬리 반전 기구(27)는, 게이트(G3)를 거쳐 반송된 지폐(P)를 일시 저장하는 스위치백부(28)와, 이 스위치백부(28)로 반송된 지폐(P)의 꼬리측을 반대 방향으로 이송하도록 스위치백부(28)에 인접하여 배치된 반전 롤러(29)와, 스위치백부(28)로 반송된 지폐(P)의 꼬리를 반전 롤러(29)에 대해 압박함으로써 지폐(P)의 반송력을 생성하는 탭핑 휠(30)을 포함하고 있다.
게이트(G3)를 거쳐 머리/꼬리 반전 기구(27)로 반송된 지폐(P)는, 반송 방향을 따른 지폐(P)의 머리측이 하방으로 위치되도록, 스위치백부(28)에 일단 유지된다. 그리고나서, 탭핑 휠(30)의 회전에 의해 반송 방향을 따른 지폐(P)의 꼬리측이 반전 롤러(29)에 대해 압박된다. 반전 롤러(29)의 회전에 의해, 스위치백부(28)에 유지된 지폐(P)는 꼬리측을 앞으로 한 상태로 역방향으로 이송된다. 그 결과, 지폐(P)의 반송 방향이 반전되고 머리와 꼬리가 반전된다.
게이트(G3)의 하류측에서 분기된 다른 반송로는 단순히 지폐(P)를 통과시키는 반송 경로(35)이다. 머리/꼬리 반전 기구(27)를 통과한 지폐(P)와 반송 경로(31)를 거쳐 반송된 지폐(P) 양쪽 모두는 합류부(32)를 거쳐 게이트(G4)를 향해 반송된다. 게이트(G3)를 거쳐 머리/꼬리 반전 기구(27)로 반송되는 지폐(P)의 처리 시간이 반송 경로(31)를 통과하는 지폐(P)의 시간과 같도록 반송 경로(31)의 길이를 정한다.
머리/꼬리 반전 기구(27)의 하류측의 반송 경로는 복수의 집적부 위에서 실질적으로 수평 방향으로 연장하는 수평 반송로(33)를 형성한다. 수평 반송로(33) 위에 나머지 4개의 게이트(G4 내지 G7)가 제공되어 있다.
최상류측의 게이트(G4)의 분기 위치에는 밴딩 장치(34)가 배치된다. 밴딩 장치(34)는, 예를 들어, 100매의 지폐(P)를 집적하고나서 이 지폐(P)를 종이띠로 묶음으로써 지폐(P) 다발을 형성한다. 이 밴딩 장치(34)로 동일 권종의 지폐(P)가 반송된다. 밴딩 장치(34)는, 게이트(G4)를 거쳐 선택적으로 반송된 지폐(P)를 집적하기 위한 집적부(35)와, 집적부(35)에 집적된 100매의 지폐(P)를 종이띠로 묶기 위한 밴딩부(36)와, 밴딩부(36)에 의해 사용되는 종이띠를 공급하기 위한 띠 공급부(37)를 포함하고 있다.
게이트(G4)를 거쳐 밴딩 장치(34)로 반송된 지폐(P)는 집적부(35)에 집적되고나서, 밴딩부(36)로 반송된다. 이어서, 지폐(P)는 띠 공급부(37)로부터 공급된 종이띠로 밴딩된다. 밴딩된 소정 매수의 지폐(P)의 다발이 도면에 도시하지 않은 컨베이어에 의해 기계밖으로 전달된다.
수평 반송로(33)를 따라 게이트(G4)의 하류측에 있는 3개의 게이트(G5, G6, G7)의 분기 위치에는, 상기 게이트들의 개수보다 1개 더 많은 4개의 집적부(41, 42, 43, 44)가 제공되어 있다. 게이트(G5)에 의해 선택적으로 분배된 지폐(P)는 집적부(41)에 집적된다. 게이트(G6)에 의해 선택적으로 분배된 지폐(P)는 집적부(42)에 집적된다. 게이트(G7)에 의해 선택적으로 분배된 지폐(P)는 집적부(43) 또는 집적부(44)에 집적된다.
밴딩 장치(34)의 집적부(35) 및 4개의 집적부(41 내지 44)에 집적된 지폐(P)는 표/리 반전 기구(21) 및/또는 머리/꼬리 반전 기구(27)를 선택적으로 통과하게 되어 표면측/이면측 및 머리/꼬리에 있어서 동일한 배향으로 소정의 집적부내에 집적된다. 이 예에서, 집적부(35) 및 집적부(41 내지 44)에 각기 집적된 지폐(P)의 배향은 지폐(P)의 장변 방향이 도 1의 평면에 실질적으로 수직하다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 지폐 처리기(1)에 의하면, 표면측/이면측 및 머리/꼬리에 있어서 불일치하는 배향으로 투입구(3)를 통해 지폐 처리기(1)에 투입된 지폐(P)는 동일 배향으로 자동적으로 배열될 수 있다. 이에 따라서, 모든 지폐(P)를 동일 배향으로 자동적으로 배열할 수 있으며, 또한 분류하여 원하는 집적부에 집적시킬 수 있다.
도 2는 상술한 자세 변환 장치(10, 20)의 본질부의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도 3은 이들 자세 변환 장치(10, 20)의 동작을 제어하는 제어 시스템을 도시하는 블럭도이다. 상술한 지폐 처리기(1)에 포함된 2개의 자세 변환 장치(10, 20)는 실질적으로 동일한 구성을 갖고 있다. 이하의 설명에 있어서는, 이들 양자를 대표하여, 하류측의 자세 변환 장치(20)를 주로 설명한다. 상술한 바와 같이, 아래 설명하는 자세 변환 장치(20)는 지폐(P)의 반송 자세를 90도 회전시켜, 길이 방향 반송을 폭 방향 반송으로 변환한다. 본 명세서에서는 설명하지 않지만, 제1 자세 변환 장치(10)는 아래 설명하는 자세 변환 장치(20)와 동일한 방식으로 동작하여 지폐(P)를 폭 방향 반송으로부터 길이 방향 반송으로 변환한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 자세 변환 장치(20)에는, 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)가 지폐(P)의 반송 방향(도 2에서 화살표 T로 나타낸 방향)을 따라 상류측과 하류측에 서로 이격되도록 배치되어 있으며, 이들 중 2개는 그 좌측에 배치되고 그들 중 다른 2개는 그 우측에 배치되어 있다. 반송 방향(T)을 따라서, 상류측의 2개의 보정 롤러(51R, 51L) 및 하류측의 2개의 보정 롤러(52R, 52L)가, 반송로(7)의 중심선(7c)에 대해 서로 축대칭인 위치에 서로 이격되어 배치되어 있다.
도시하지 않는 피동 롤러가, 반송로(반송면)(7)를 거쳐 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)와 각기 핀칭 방식으로 가압 접촉하고 있다. 반송로(7)는, 반송 방향(T)을 따라 연장하며 반송 방향(T)과 교차하는 방향으로 이격된 위치에 배치되어 있는 2개의 반송 벨트(7b-R, 7b-L)에 의해 규정된다.
따라서, 반송로(7)를 거쳐 반송되는 지폐(P)는, 당해 지폐(P)가 1조의 반송 벨트(7b-R, 7b-L) 사이에 개재되어 화살표 T로 표시된 방향으로 반송되는 동안, 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)와 이들과 각기 대면하는 4개의 피동 롤러 사이의 4개의 닙(nip) 부분에 의해 그들 사이에 개재되고 구속된다. 이 경우, 4조의 롤러의 닙 부분에 의해 작용되는 구속력은 1조의 반송 벨트(7b-R, 7b-L)에 의해 작용되는 구속력보다도 크기 때문에, 자세 변환 장치(20)를 통과하는 지폐(P)의 거동은 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 회전에 의존한다.
보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)는 모터(53R, 53L, 54R, 54L)의 회전축에 각기 부착되어 있고, 각각의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)는 도 3에 나타낸 제어부(50)에 의해 제어되는 원하는 속도로 독립적으로 회전된다. 타이밍 센서(55R, 55L, 56R, 56L)는, 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)와 이들과 대면하는 도시하지 않은 피동 롤러 사이의 닙 부분의 상류측에 배치되어 있다. 타이밍 센서(55R, 55L, 56R, 56L)은 모터(53R, 53L, 54R, 54L)의 제어 타이밍을 취득한다. 도 2는 타이밍 센서(55R, 55L, 56R, 56L)의 광학축이 반송로와 교차하는 영역을 나타내고 있다.
상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 상류측에서 이격된 위치에 라인 센서(57)가 배치된다. 라인 센서(57)는 자세 변환 장치(20)로 반송된 지폐(P)의 중심선(7c)에 대한 경사각(스큐각 θ1)을 검출한다. 라인 센서(57)는 상기한 광학 어레이 센서(8)와 동일한 방식으로 기능하므로, 라인 센서(57)에 대한 상세한 설명은 본 명세서에서 하지 않는다.
그러므로, 자세 변환을 거치는 지폐(P)가 반송로(7)를 거쳐 자세 변환 장치(20)로 반송되면, 자세 변환 장치(20)의 제어부(50)는 필요에 따라 라인 센서(11)에 의해 주어지는 출력을 기초로 하여 지폐(P)의 스큐각(θ1)을 검출하고, 4개의 타이밍 센서(55R, 55L, 56R, 56L)의 출력을 기초로 하여 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)에 넌홀로노믹(nonholonomic) 제어를 적용함으로써, 지폐(P)의 반송 속도를 감소시키고 지폐(P)를 90도 회전시킨다. 한편, 폭 방향 반송을 길이 방향 반송으로 변환하는 자세 변환 장치(10)는 지폐(P)의 반송 속도를 가속하고, 그 자세를 90도 회전시킨다.
도 4 내지 도 10을 참조하여, 상술한 자세 변환 장치(20)의 자세 변환 동작을 설명한다. 아래의 설명에서, 보정 롤러와 피동 롤러 사이의 닙 부분에 지폐(P)를 개재시키고 구속하여 지폐(P)를 반송하는 동작은 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)에 의해 수행되는 동작에 의해 간단히 대체된다.
자세 변환 장치(20)로 반송된 지폐(P)는 검출부(11)에 의해 길이 방향 반송에 의해 반송된다. 이어서, 지폐(P)는 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)를 통과한 후, 지폐(P)는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)를 통과한다. 이 경우, 제어부(50)는 앞서 규정한 알고리즘에 따라 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 회전을 제어한다. 이에 의하여, 제어부(50)는 지폐(P)의 반송 속도를 감소시키고, 그 반송 자세를 90도 회전시켜서, 지폐(P)를 폭 방향 반송으로 반송로(7)로 반송한다. 개괄적으로는, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)가 지폐(P)를 어느 정도 회전시키고나서, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 지폐(P)의 나머지 회전을 수행하고, 상류측 롤러 및/또는 하류측 롤러는 지폐(P)의 반송 속도를 감소시킨다.
이하의 설명에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 지폐(P)의 전체 영역을 4개의 영역으로 구분한다. 지폐(P)는 화살표 T로 나타낸 방향으로 반송된 지폐(P)의 두 단변의 중앙점을 지나가는 선 Lt에 의해서, 그리고 두 장변의 중앙점을 지나가는 선 Lw에 의해 사분면으로 구분된다. 도 4에서, 상방 우측 영역이 제1 사분면, 상방 좌측 영역은 제2 사분면, 하방 좌측 영역은 제3 사분면, 그리고 하방 우측 영역은 제4 사분면이다. 그리고나서, 지폐(P)는 시계 방향(화살표 CW로 나타낸 방향) 또는 반시계 방향(화살표 CCW로 나타낸 방향)으로 회전된다.
지폐(P)를 도 4에 나타낸 화살표 방향 CW으로 회전시키기 위해, 먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 반송 방향으로 그들 사이에 지폐(P)의 머리를 개재시켜 구속한다. 이 상태에서, 제어부(50)는 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L) 사이의 속도를 다르게 하여, 도 6에 도시된 점 Ｏ1을 중심으로 하여 지폐(P)를 시계 방향으로 회전시킨다. 도 5는 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)가 회전 제어를 완료한 후에 지폐(P)의 반송 방향을 나타내는 화살표 T'를 도시하고 있다.
이 경우, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)에 의한 지폐(P)의 회전량은, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 회전 후 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 지폐가 전달될 때, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 그들 사이에 지폐(P)의 제2 사분면을 개재시켜 구속할 수 있도록 구성된다. 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 회전 후, 지폐(P)는 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)에 의해 화살표 T'으로 나타낸 방향으로 약간의 거리를 직선으로 반송되고, 그후, 지폐(P)는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다.
환언하면, 지폐(P)의 제2 사분면을 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달하기 위해서는, 지폐(P)가 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)를 통과하기 직전에, 지폐(P)의 제4 사분면을 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)가 그들 사이에 개재시켜 구속하는 것이 필수 조건이다. 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L) 및 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)는 서로에 대해 고정적으로 배치된다. 이에 따라서, 상류측 보정 롤러(51R, 51L)가 그들 사이에 제4 사분면을 개재시켜 구속한 후에, 결과적으로 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 그들 사이에 지폐(P)의 제2 사분면을 개재시켜 구속한다.
이어서, 지폐(P)가 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된 후, 제어부(50)는 지폐(P)의 제2 사분면을 그들 사이에 개재시켜 구속하고 있는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L) 사이의 속도를 다르게 하고, 도 7에 나타낸 점 Ｏ2를 중심으로 하여 지폐(P)를 시계 방향으로 더욱 회전시킨다. 도 5는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 회전 제어를 완료한 후에 지폐(P)의 반송 방향을 나타내는 화살표 T''를 도시하고 있다.
이 경우, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)에 의한 지폐(P)의 회전량은, 회전 후에, 지폐(P)가 그 지폐(P)의 장변이 반송 방향(T)과 교차하는 자세로 변환되도록 구성된다. 환언하면, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 회전 제어를 완료한 후, 지폐(P)의 반송 자세는 폭 방향 반송으로 변환된다.
한편, 지폐(P)가 자세 변환 장치(20)에 의해 반시계 방향 CCW으로 회전될 경우, 먼저, 도 8에 도시된 바와 같이 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 반송 방향으로 그들 사이에 지폐(P)의 머리를 개재시켜 구속한다. 이 상태에서, 제어부(50)는 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L) 사이의 속도를 다르게 하여, 도 9에 도시된 점 Ｏ1을 중심으로 하여 지폐(P)를 반시계 방향으로 회전시킨다. 도 8은 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)가 회전 제어를 완료한 후에 지폐(P)의 반송 방향을 나타내는 화살표 T'를 도시하고 있다.
이 경우, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)에 의한 지폐(P)의 회전량은, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 회전 후 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 지폐가 전달될 때, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 그들 사이에 지폐(P)의 제1 사분면을 개재시켜 구속할 수 있도록 구성된다. 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 회전 후, 지폐(P)는 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)에 의해 화살표 T'으로 나타낸 방향으로 약간의 거리를 직선으로 반송되고, 그후, 지폐(P)는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다.
환언하면, 지폐(P)의 제1 사분면을 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달하기 위해서는, 지폐(P)가 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)를 통과하기 직전에, 지폐(P)의 제3 사분면을 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)가 그들 사이에 개재시켜 구속하는 것이 필수 조건이다. 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L) 및 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)는 서로에 대해 고정적으로 배치된다. 이에 따라서, 상류측 보정 롤러(51R, 51L)가 그들 사이에 제3 사분면을 개재시켜 구속한 후에, 결과적으로 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 그들 사이에 지폐(P)의 제1 사분면을 개재시켜 구속한다.
이어서, 지폐(P)가 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된 후, 제어부(50)는 지폐(P)의 제1 사분면을 그들 사이에 개재시켜 구속하고 있는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L) 사이의 속도를 다르게 하고, 도 10에 나타낸 점 Ｏ2를 중심으로 하여 지폐(P)를 반시계 방향으로 더욱 회전시킨다. 도 8은 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 회전 제어를 완료한 후에 지폐(P)의 반송 방향을 나타내는 화살표 T''를 도시하고 있다.
이 경우, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)에 의한 지폐(P)의 회전량은, 회전 후에, 지폐(P)가 그 지폐(P)의 장변이 반송 방향(T)과 교차하는 자세로 변환되도록 구성된다. 환언하면, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)가 회전 제어를 완료한 후, 지폐(P)의 반송 자세는 폭 방향 반송으로 변환된다.
상기한 바와 같이, 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 회전을 제어함으로써, 지폐(P)의 반송 자세를 길이 방향 반송으로부터 폭 방향 반송으로 신뢰성 있고 정확한 방식으로 변환할 수가 있다. 그러나, 실제로는, 자세 변환 장치(20)로 반송되는 지폐(P)가 반송 방향(T)에 대해 반드시 직선으로 반송되는 것이 아니다. 따라서, 실제의 제어에 있어서는, 라인 센서(57)로 하여금 스큐량(θ1)을 검출하게 하여 스큐량의 측면에서 자세를 제어하는 일이 필요하다.
이하, 서로 다른 관점의 도 11 내지 도 18을 참조하여 스큐량(θ1)의 측면에서의 자세 제어를 설명한다. 상기 도면들에는, 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 속도 패턴이 도시되어 있다. 또한, 자세 변환 중 지폐(P)의 반송 속도를 감소시키는 제어도 설명하고 있다. 필요에 따라, 자세 제어에 관해 위에서와 마찬가지의 설명은 하지 않을 것이라는 것에 유의하여야 한다.
먼저, 도 11 내지 도 14를 참조하여 다음의 경우를 설명한다. 길이 방향 반송에 의해 반송된 지폐(P)가 시계 방향 CW으로 회전되어 그 반송 자세를 폭 방향 반송으로 변환한다. 처리하려는 지폐(P)가 아직 자세 변환 장치(20)에 도달하지 않은 경우, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 수직 방향 반송에 의해 자세 변환 장치(20)로 반송되는 지폐(P)의 반송 속도와 동일한 원주 속도로 회전한다. 도 12에서, 이 시점에서의 보정 롤러(51R, 51L)의 회전 속도를 각속도 ω1으로 나타낸다.
도 11에 도시한 바와 같이, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)가, 반송 방향(T)에 대해 스큐각(θ1)으로 반송된 지폐(P0)의 머리를, 반송 방향으로, 그들 사이에 개재시켜 구속함으로써 자세 제어를 시작한다. 이 경우, 도 12에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 좌측, 즉 회전 외측의 보정 롤러(51L)를, ω1으로부터 가속하고, 우측, 즉 회전 내측의 보정 롤러(51R)를 ω1으로부터 감속한다. 이어서, 이들 두 보정 롤러(51L, 51R)의 회전 속도가 각기 ω1+Δω, ω1-Δω에 도달하면, 제어부(50)는 외측 보정 롤러(51L)는 감속하고 내측 보정 롤러(51R)는 가속하여, 2개의 보정 롤러(51R, 51L)의 각속도는 각속도 ω1보다 느린 각속도 ω2에 도달한다.
그 결과, 제어하려는 지폐(P)의 반송 자세가 도 11에 나타낸 화살표 CW를 따라 P0로부터 P3로 변화하고, 보정 롤러(51R, 51L)의 각속도에 의해 지폐(P)는 ω1으로부터 ω2로 감속한다. 그후, 지폐(P3)는 도 13에서 화살표 T로 나타낸 바와 같이 반송로(7)를 따라 직선으로 반송되어, P4로 나타낸 바와 같이, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다. 이 시점에, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도는 미리 ω2가 되도록 제어된다. 한편, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 ω1으로 가속되어, 순차적으로 반송되는 지폐(P)의 처리를 위한 준비가 되어 있다.
지폐(P3)는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다. 이 경우, 도 14에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 좌측, 즉 회전 외측의 보정 롤러(52L)를, ω2로부터 가속하고, 우측, 즉 회전 내측의 보정 롤러(52R)를 ω2로부터 감속한다. 이어서, 이들 두 보정 롤러(52L, 52R)의 회전 속도가 각기 ω2+Δω21, ω2-Δω22에 도달하면, 제어부(50)는 외측 보정 롤러(52L)는 감속하고 내측 보정 롤러(52R)는 가속하여, 2개의 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도는 각속도 ω2보다 느린 각속도 ω3에 도달한다.
그 결과, 제어하려는 지폐(P)의 반송 자세가 도 13에 나타낸 화살표 CW를 따라 P4로부터 P7로 변화하고, 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도에 의해 지폐(P)는 ω2로부터 ω3로 감속한다. 이 시점에, 지폐(P7)의 반송 자세는, 지폐(P)의 장변이 반송 방향(T)과 교차하는 폭 방향 반송으로 변환된다. 그후, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)는 ω2로 가속되어, 순차적으로 반송되는 지폐(P)의 처리를 위한 준비가 되어 있다.
즉, 제어부(50)는 라인 센서(57)를 사용하여 처리하려는 지폐(P)의 스큐량을 검출하고, 도 12 및 도 14에 도시된 속도 패턴을 산출한다. 제어부(50)는 4개의 타이밍 센서(55R, 55L, 56R, 56L)를 사용하여 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 제어 타이밍을 얻는다. 이에 따라, 제어부(50)는, 도 12의 그래프에 나타낸 속도 패턴에 따라 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 회전을 제어하고, 또한, 도 14의 그래프에 나타낸 속도 패턴에 따라 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)의 회전을 제어한다. 이렇게 하여, 제어부(50)는 스큐를 가지고 길이 방향 반송에 의해 반송된 지폐(P)를 감속하고, 시계 방향으로 지폐(P)를 회전시켜 스큐를 제거한다. 그 결과, 자세 변환 장치(20)로부터 지폐(P)가 반송될 때, 지폐(P)는 폭 방향 반송에 의해 반송될 수 있다.
후속하여, 도 15 내지 도 18을 참조하여 다음의 경우를 설명한다. 길이 방향 반송에 의해 반송된 지폐(P)가 반시계 방향 CCW으로 회전되어 그 반송 자세를 폭 방향 반송으로 변환한다. 처리하려는 지폐(P)가 아직 자세 변환 장치(20)에 도달하지 않은 경우, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 수직 방향 반송에 의해 자세 변환 장치(20)로 반송되는 지폐(P)의 반송 속도와 동일한 원주 속도로 회전한다. 도 16에서, 이 시점에서의 보정 롤러(51R, 51L)의 회전 속도를 각속도 ω1으로 나타낸다.
도 15에 도시된 바와 같이, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는, 반송 방향(T)에 대하여 스큐 각도(θ1)로 반송되는 지폐(P0)의 머리를, 반송 방향으로, 사이에 개재시켜 구속함으로써 자세 제어를 시작한다. 이 경우, 도 16에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 우측, 즉 회전 외측의 보정 롤러(51R)를, ω1으로부터 가속하고, 좌측, 즉 회전 내측의 보정 롤러(51L)를 ω1으로부터 감속한다. 이어서, 이들 두 보정 롤러(51R, 51L)의 회전 속도가 각기 ω1+Δω, ω1-Δω에 도달하면, 제어부(50)는 외측 보정 롤러(51R)는 감속하고 내측 보정 롤러(51L)는 가속하여, 2개의 보정 롤러(51R, 51L)의 각속도는 각속도 ω1보다 느린 각속도 ω2에 도달한다.
그 결과, 제어하려는 지폐(P)의 반송 자세가 도 15에 나타낸 화살표 CCW를 따라 P0로부터 P3로 변화하고, 보정 롤러(51R, 51L)의 각속도에 의해 지폐(P)는 ω1으로부터 ω2로 감속한다. 그후, 지폐(P3)는 도 17에서 화살표 T로 나타낸 바와 같이 반송로(7)를 따라 직선으로 반송되어, P4로 나타낸 바와 같이, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다. 이 시점에, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도는 미리 ω2가 되도록 제어된다. 한편, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 ω1으로 가속되어, 순차적으로 반송되는 지폐(P)의 처리를 위한 준비가 되어 있다.
지폐(P3)는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다. 이 경우, 도 18에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 우측, 즉 회전 외측의 보정 롤러(52R)를, ω2로부터 가속하고, 좌측, 즉 회전 내측의 보정 롤러(52L)를 ω2로부터 감속한다. 이어서, 이들 두 보정 롤러(52R, 52L)의 회전 속도가 각기 ω2+Δω21, ω2-Δω22에 도달하면, 제어부(50)는 외측 보정 롤러(52R)는 감속하고 내측 보정 롤러(52L)는 가속하여, 2개의 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도는 각속도 ω2보다 느린 각속도 ω3에 도달한다.
그 결과, 제어하려는 지폐(P)의 반송 자세가 도 17에 나타낸 화살표 CCW를 따라 P4로부터 P7로 변화하고, 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도에 의해 지폐(P)는 ω2로부터 ω3로 감속한다. 이 시점에, 지폐(P7)의 반송 자세는, 지폐(P)의 장변이 반송 방향(T)과 교차하는 폭 방향 반송으로 변환된다. 그후, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)는 ω2로 가속되어, 순차적으로 반송되는 지폐(P)의 처리를 위한 준비가 되어 있다.
즉, 제어부(50)는 라인 센서(57)를 사용하여 처리하려는 지폐(P)의 스큐량을 검출하고, 도 16 및 도 18에 도시된 속도 패턴을 산출한다. 제어부(50)는 4개의 타이밍 센서(55R, 55L, 56R, 56L)를 사용하여 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 제어 타이밍을 얻는다. 이에 따라, 제어부(50)는, 도 16의 그래프에 나타낸 속도 패턴에 따라 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 회전을 제어하고, 또한, 도 18의 그래프에 나타낸 속도 패턴에 따라 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)의 회전을 제어한다. 이렇게 하여, 제어부(50)는 스큐를 가지고 길이 방향 반송에 의해 반송된 지폐(P)를 감속하고, 반시계 방향으로 지폐(P)를 회전시켜 스큐를 제거한다. 그 결과, 자세 변환 장치(20)로부터 지폐(P)가 반송될 때, 지폐(P)는 폭 방향 반송에 의해 반송될 수 있다.
지폐(P)를 투입구(3)로부터 획득하여, 그 지폐(P)의 반송 자세를 다른 자세 변환 장치(10)에 의해 폭 방향 반송으로부터 길이 방향 반송으로 변환할 경우, 도 19 및 도 20(시계 방향 회전) 또는 도 21 및 도 22(반시계 방향 회전)에 나타낸 속도 패턴에 따라 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 회전을 제어하여 그 반송 자세를 변환할 수 있다.
예를 들어, 자세 변환 장치(10)에 의해 지폐(P)를 시계 방향으로 회전시킬 경우에는, 제어부(50)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 좌측, 즉 회전 외측의 보정 롤러(51L)를 ω1로부터 가속하고, 우측, 즉 회전 내측의 보정 롤러(51R)를 ω1로부터 감속한다. 이어서, 이들 두 보정 롤러(51L, 51R)의 회전 속도가 각기 ω1+Δω, ω1-Δω에 도달하면, 제어부(50)는 외측 보정 롤러(51L)는 감속하고 내측 보정 롤러(51R)는 가속하여, 2개의 보정 롤러(51R, 51L)의 각속도는 각속도 ω1보다 빠른 각속도 ω2에 도달한다.
그 결과, 제어하려는 지폐(P)의 반송 자세가 시계 방향으로 어느 정도 회전되고, 보정 롤러(51R, 51L)의 각속도에 의해 지폐(P)는 ω1으로부터 ω2로 가속된다. 그후, 지폐(P)는 반송로(7)를 따라 직선으로 반송되어, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다. 이 시점에, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도는 미리 ω2가 되도록 제어된다. 한편, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 ω1으로 감속되어, 순차적으로 반송되는 지폐(P)의 처리를 위한 준비가 되어 있다.
지폐(P)는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다. 이 경우, 도 20에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 좌측, 즉 회전 외측의 보정 롤러(52L)를, ω2로부터 가속하고, 우측, 즉 회전 내측의 보정 롤러(52R)를 ω2로부터 감속한다. 이어서, 이들 두 보정 롤러(52L, 52R)의 회전 속도가 각기 ω2+Δω21, ω2-Δω22에 도달하면, 제어부(50)는 외측 보정 롤러(52L)는 감속하고 내측 보정 롤러(52R)는 가속하여, 2개의 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도는 각속도 ω2보다 빠른 각속도 ω3에 도달한다.
그 결과, 제어하려는 지폐(P)의 반송 자세가 시계 방향으로 더욱 회전되고, 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도에 의해 지폐(P)는 ω2로부터 ω3로 가속한다. 이 시점에, 지폐(P)의 반송 자세는, 지폐(P)의 장변이 반송 방향(T)을 따르는 길이 방향 반송으로 변환된다. 그후, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)는 ω2로 감속되어, 순차적으로 반송되는 지폐(P)의 처리를 위한 준비가 되어 있다.
즉, 제어부(50)는 라인 센서(57)를 사용하여 처리하려는 지폐(P)의 스큐량을 검출하고, 도 19 및 도 20에 도시된 속도 패턴을 산출한다. 제어부(50)는 4개의 타이밍 센서(55R, 55L, 56R, 56L)를 사용하여 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 제어 타이밍을 얻는다. 이에 따라, 제어부(50)는, 도 19의 그래프에 나타낸 속도 패턴에 따라 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 회전을 제어하고, 또한, 도 20의 그래프에 나타낸 속도 패턴에 따라 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)의 회전을 제어한다. 이렇게 하여, 제어부(50)는 스큐를 가지고 폭 방향 반송에 의해 반송된 지폐(P)를 가속하고, 시계 방향으로 지폐(P)를 회전시켜 스큐를 제거한다. 그 결과, 자세 변환 장치(10)로부터 지폐(P)가 반송될 때, 지폐(P)는 길이 방향 반송에 의해 반송될 수 있다.
한편, 자세 변환 장치(10)에 의해 지폐(P)를 반시계 방향으로 회전시킬 경우에는, 제어부(50)는, 우측, 즉 회전 외측의 보정 롤러(51R)를 ω1로부터 가속하고, 좌측, 즉 회전 내측의 보정 롤러(51L)를 ω1로부터 감속한다. 이어서, 이들 두 보정 롤러(51R, 51L)의 회전 속도가 각기 ω1+Δω, ω1-Δω에 도달하면, 제어부(50)는 외측 보정 롤러(51R)는 감속하고 내측 보정 롤러(51L)는 가속하여, 2개의 보정 롤러(51R, 51L)의 각속도는 각속도 ω1보다 빠른 각속도 ω2에 도달한다.
그 결과, 제어하려는 지폐(P)의 반송 자세가 반시계 방향으로 어느 정도 회전되고, 보정 롤러(51R, 51L)의 각속도에 의해 지폐(P)는 ω1으로부터 ω2로 가속된다. 그후, 지폐(P)는 반송로(7)를 따라 직선으로 반송되어, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다. 이 시점에, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도는 미리 ω2가 되도록 제어된다. 한편, 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 ω1으로 감속되어, 순차적으로 반송되는 지폐(P)의 처리를 위한 준비가 되어 있다.
지폐(P)는 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)로 전달된다. 이 경우, 도 22에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 우측, 즉 회전 외측의 보정 롤러(52R)를, ω2로부터 가속하고, 좌측, 즉 회전 내측의 보정 롤러(52L)를 ω2로부터 감속한다. 이어서, 이들 두 보정 롤러(52L, 52R)의 회전 속도가 각기 ω2+Δω21, ω2-Δω22에 도달하면, 제어부(50)는 외측 보정 롤러(52R)는 감속하고 내측 보정 롤러(52L)는 가속하여, 2개의 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도는 각속도 ω2보다 빠른 각속도 ω3에 도달한다.
그 결과, 제어하려는 지폐(P)의 반송 자세가 반시계 방향으로 더욱 회전되고, 보정 롤러(52R, 52L)의 각속도에 의해 지폐(P)는 ω2로부터 ω3로 가속한다. 이 시점에, 지폐(P)의 반송 자세는, 지폐(P)의 장변이 반송 방향(T)으로 있는 길이 방향 반송으로 변환된다. 그후, 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)는 ω2로 감속되어, 순차적으로 반송되는 지폐(P)의 처리를 위한 준비가 되어 있다.
즉, 제어부(50)는 라인 센서(57)를 사용하여 처리하려는 지폐(P)의 스큐량을 검출하고, 도 21 및 도 22에 도시된 속도 패턴을 산출한다. 제어부(50)는 4개의 타이밍 센서(55R, 55L, 56R, 56L)를 사용하여 4개의 보정 롤러(51R, 51L, 52R, 52L)의 제어 타이밍을 얻는다. 이에 따라, 제어부(50)는, 도 21의 그래프에 나타낸 속도 패턴에 따라 2개의 상류측 보정 롤러(51R, 51L)의 회전을 제어하고, 또한, 도 22의 그래프에 나타낸 속도 패턴에 따라 2개의 하류측 보정 롤러(52R, 52L)의 회전을 제어한다. 이렇게 하여, 제어부(50)는 스큐를 가지고 폭 방향 반송에 의해 반송된 지폐(P)를 가속하고, 반시계 방향으로 지폐(P)를 회전시켜 스큐를 제거한다. 그 결과, 자세 변환 장치(10)로부터 지폐(P)가 반송될 때, 지폐(P)는 길이 방향 반송에 의해 반송될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태는, 반송 방향과 교차하는 방향으로 이격된 2개의 보정 롤러가 반송 방향으로 이격된 상류측과 하류측에 배치되어 있는 간단한 구성을 갖고 있다. 이 간단한 구성에 의해 지폐(P)의 반송 자세를 높은 정확성을 가지고 제어할 수 있으며, 지폐(P)의 검출 정확성을 향상시킬 수 있고, 지폐(P)의 오검출을 방지할 수 있다. 본 발명을 본 실시형태로서의 우편물 처리기에 적용할 경우, 수신자 주소의 판독률을 향상시킬 수 있고, 또한 처리 효율성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 실시형태에서는, 지폐(P)를 처리하는 지폐 처리기(1)에 본 발명을 적용하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명을 우편물을 처리하는 우편물 처리기와 같은 다른 지엽류 처리 장치에 적용하여도 된다.
상기 실시형태에서는, 예를 들어, 4개의 보정 롤러가 자세 변환 장치(10, 20)의 상류측과 하류측에 배치되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 2조의 롤러가 지폐(P)의 반송 방향(T)으로 서로 이격된 3곳 이상의 위치 각각에 배치되어도 된다.
상기 실시형태에 따른 지폐 처리기(1)에서, 제1 자세 변환 장치(10)는 폭 방향 반송에서 수직 방향 반송으로 자세를 변환하고, 제2 자세 변환 장치(20)는 길이 방향 반송에서 폭 방향 반송으로 자세를 변환한다. 이에 따라, 각 지폐(P)의 회전 방향을 적절히 회전시킴으로써, 지폐(P)의 머리/꼬리의 배향을 원하는 배향으로 변경할 수 있다. 즉, 지폐(P)의 머리/꼬리의 배향을 반전시키기 위한 반전 기구(27)를 갖는 지폐 처리기(1)를 상기 실시형태에서 설명하였지만, 2개의 자세 변환 장치(10, 20)가 머리/꼬리 반전 기구(27)와 동일한 기능을 수행할 수 있기 때문에, 머리/꼬리 반전 기구(27)를 생략될 수도 된다.
상기 실시형태에 있어서, 자세 변환 장치(20)가 지폐(P)의 자세를 길이 방향 반송으로부터 폭 방향 반송으로 변경시킬 경우, 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 지폐(P)의 반송 속도를 감속하고, 또한, 하류측 보정 롤러(52R, 52L)는 지폐(P)의 반송 속도를 감속한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다르게는, 상류측 보정 롤러(51R, 51L) 및 하류측 보정 롤러(52R, 52L) 중 하나만을 사용하여 지폐(P)의 반송 속도를 감속하여도 된다.
상기 실시형태에 있어서, 자세 변환 장치(10)가 지폐(P)의 자세를 폭 방향 반송으로부터 길이 방향 반송으로 변경시킬 경우, 상류측 보정 롤러(51R, 51L)는 지폐(P)의 반송 속도를 가속하고, 또한, 하류측 보정 롤러(52R, 52L)는 지폐(P)의 반송 속도를 가속한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다르게는, 상류측 보정 롤러(51R, 51L) 및 하류측 보정 롤러(52R, 52L) 중 하나만을 사용하여 지폐(P)의 반송 속도를 가속하여도 된다.

Claims (7)

  1. 자세 변환 장치로서,
    지엽류의 반송 방향과 교차하는 방향으로 이격된 2개의 상류측 보정 롤러와,
    상기 반송 방향의 하류측을 향하여 상기 상류측 보정 롤러로부터 이격된 위치에 배치된 2개의 하류측 보정 롤러와,
    상기 4개의 보정 롤러의 회전을 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 2개의 상류측 보정 롤러 사이의 속도를 다르게 함으로써 상기 지엽류의 반송 자세를 어느 정도 회전시키고, 또한 상기 2개의 하류측 보정 롤러 사이의 속도를 다르게 함으로써 상기 지엽류를 원하는 반송 자세로 회전시키는,
    자세 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 자세가 변환된 후 상기 지엽류의 반송 속도가 원하는 반송 속도에 도달하도록 상기 지엽류의 반송 속도를 제어하기 위해, 상기 2개의 상류측 보정 롤러 및 상기 2개의 하류측 보정 롤러 중 적어도 하나의 회전 속도의 변경을 제어하는, 자세 변환 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 자세 변환 후의 반송 방향으로의 상기 지엽류의 길이가 자세 변환 전보다 짧을 경우에는, 자세 변환 후의 상기 지엽류의 반송 속도가 자세 변환 전보다 느리도록 상기 2개의 상류측 보정 롤러 및 상기 2개의 하류측 보정 롤러 중 적어도 하나의 회전 속도의 변경을 제어하고,
    상기 제어부는, 자세 변환 후의 반송 방향으로의 상기 지엽류의 길이가 자세 변환 전보다 길 경우에는, 자세 변환 후의 상기 지엽류의 반송 속도가 자세 변환 전보다 빠르도록 상기 2개의 상류측 보정 롤러 및 상기 2개의 하류측 보정 롤러 중 적어도 하나의 회전 속도의 변경을 제어하는, 자세 변환 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 자세 변환 후의 지엽류들 사이의 간극이 자세 변환 전과 동일하도록 상기 2개의 상류측 보정 롤러 및 상기 2개의 하류측 보정 롤러 중 적어도 하나의 회전 속도의 변경을 제어하는, 자세 변환 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 2개의 상류측 보정 롤러에 의해 반송된 지엽류가 상기 2개의 하류측 보정 롤러로 전달될 때, 상기 제어부는, 상기 2개의 하류측 보정 롤러의 회전 속도가 상기 2개의 상류측 보정 롤러의 회전 속도와 같아지도록 상기 2개의 하류측 보정 롤러의 회전 속도를 제어하는, 자세 변환 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 상류측 보정 롤러쪽으로 반송된 지엽류의 스큐(skew)량을 검출하는 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 센서에 의해 검출된 지엽류의 스큐량을 없애기 위해 상기 2개의 상류측 보정 롤러 및 상기 2개의 하류측 보정 롤러 중 적어도 하나의 회전을 제어하는, 자세 변환 장치.
  7. 지엽류 처리 장치로서,
    단변 방향으로 취출되어 폭 방향 반송에 의해 반송된 지엽류의 반송 자세를, 상기 지엽류의 장변 방향이 반송 방향이 되는 반송 자세로 변환함으로써, 상기 지엽류를 길이 방향 반송으로 반송하기 위한, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 제1 자세 변환 장치와,
    상기 제1 자세 변환 장치에 의해, 상기 지엽류의 자세가 길이 방향 반송으로 전환된 후, 이 길이 방향 반송에 의해 반송된 상기 지엽류의 특징을 검출하는 검출부와,
    상기 검출부를 통과한 지엽류의 자세를, 길이 방향 반송으로부터 폭 방향 반송으로 전환하는, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 제2 자세 변환 장치와,
    상기 검출부의 검출 결과를 기초로 하여, 상기 제2 자세 변환 장치를 통과한 지엽류를 처리하는 처리부를 포함하는,
    지엽류 처리 장치.
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