(57)【要約】【課題】大型化、コストアップ、更には羽根車上での紙葉同士のジャムを招くことなく、先行して集積完了した紙葉束が取出しエリアに移載された後で極めて短い中断時間を介して集積処理を再開できる。また、一つの紙葉処理装置により大容量の集積と、小容量の集積の双方を実現する。【解決手段】羽根車１０から放出されてきた紙葉を一枚ずつ集積する集積トレイ装置５０は、集積位置Ｐ１にある時に集積すると共に、集積紙葉枚数が所定枚数に達した時に退避位置Ｐ２に移動される第１集積トレイ５１と、第１集積トレイが退避位置に移動した時に集積位置Ｐ４に移動して紙葉を集積すると共に、集積紙葉束が取り出された時に退避位置Ｐ３に回転移動される第２集積トレイ７１と、を備え、第１集積トレイが退避位置にある時、及び第２集積トレイが集積位置にある時に夫々外部への集積紙葉束の取出しが可能である。【選択図】図１
2020181370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心として放射状に突出した複数の羽根、及び隣接する前記羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所を備え、回転する際に前記各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉を所定の集積エリアに順次放出する羽根車と、
回転する前記羽根車の前記各紙葉保持空所内に紙葉を一枚ずつ供給する紙葉供給搬送手段と、
前記集積エリアに配置されて前記各紙葉保持空所から放出されてきた紙葉を一枚ずつ積層状態で保持する集積トレイ装置と、
駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御手段と、を備えた紙葉処理装置であって、
前記集積トレイ装置は、前記羽根車と対面する紙葉集積位置にある時に放出されてくる紙葉を集積すると共に、集積紙葉枚数が所定枚数に達した時に前記紙葉集積位置から後方へ退避した退避位置に移動される第１集積トレイと、前記第１集積トレイが前記紙葉集積位置にある時には該紙葉集積位置から退避した退避位置にある一方で、前記第１集積トレイが前記退避に移動した時、或いは移動する過程で、前記紙葉集積位置に移動して放出されてくる紙葉を集積すると共に、所定枚数に達した集積紙葉束が取り出された時に前記退避位置に回転移動される第２集積トレイと、を備え、
前記第１集積トレイが前記退避位置にある時、及び第２集積トレイが前記紙葉集積位置にある時に夫々外部への集積紙葉束の取出しが可能であることを特徴とする紙葉処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、集積紙葉束を保持した前記第１集積トレイが前記退避位置にあり、且つ集積紙葉を保持していない前記第２集積トレイが前記紙葉集積位置にある時に、前記羽根車から前記第２集積トレイに対して紙葉の放出を実施することを特徴とする請求項１に記載の紙葉処理装置。
【請求項３】
前記第２集積トレイが前記紙葉集積位置に移動してきた時の前記第１集積トレイの位置を、前記第２集積トレイが前記第１集積トレイに集積されている紙葉束を加圧するように設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の紙葉処理装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１集積トレイが前記紙葉集積位置にあり、且つ前記第２集積トレイが退避位置にある時に、前記第１集積トレイ上の集積紙葉枚数の増大に応じて前記第１集積トレイを後退させて該第１集積トレイと前記羽根車との間隔を増大させることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の紙葉処理装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記紙葉供給搬送手段から一枚ずつ供給されてきた紙葉を一つの前記紙葉保持空所に一枚のみ保持させることにより、前記紙葉保持空所から放出されて前記第１集積トレイ、又は前記第２集積トレイに集積される紙葉を前記紙葉供給搬送手段による供給順序通りに配列することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の紙葉処理装置。
【請求項６】
回転軸を中心として放射状に突出した複数の羽根、及び隣接する前記羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所を備え、回転する際に前記各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉を所定の集積エリアに順次放出する羽根車を有した紙葉処理装置に装備され、前記集積エリアに配置されて前記各紙葉保持空所から放出されてきた紙葉を一枚ずつ集積する集積トレイ装置であって、
前記集積トレイ装置は、前記羽根車と対面する紙葉集積位置と、前記紙葉集積位置から後方へ退避した退避位置との間で進退する第１集積トレイと、前記第１集積トレイが前記紙葉集積位置にある時には該紙葉集積位置から退避した退避位置にある一方で、前記第１集積トレイが前記退避位置に移動した時、或いは移動する過程で、前記紙葉集積位置に回動移動される第２集積トレイと、を備えていることを特徴とする集積トレイ装置。
【請求項７】
請求項１に係る紙葉処理装置による紙葉集積方法であって、
前記紙葉集積位置にある前記第１集積トレイに所定枚数の紙葉が集積完了したときに前記紙葉供給搬送手段による紙葉供給動作、及び前記羽根車による紙葉放出動作を停止するステップと、
前記第１集積トレイを前記退避位置に移動すると共に、前記第２集積トレイを前記紙葉集積位置に移動するステップと、
前記第２集積トレイが前記紙葉集積位置に移動してきた時に、前記紙葉供給動作、及び前記紙葉放出動作を再開するステップと、を備えることを特徴とする紙葉処理装置による紙葉集積方法。
【請求項８】
前記第２集積トレイが前記紙葉集積位置に移動してきた時に、前記第２集積トレイが前記第１集積トレイに集積されている紙葉束を加圧することを特徴とする請求項７に記載の紙葉処理装置による紙葉集積方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙葉計数装置等の紙葉処理装置、集積トレイ装置、及び紙葉集積方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙葉計数装置の一種としての紙幣計数装置は、ホッパ部に集積された紙幣束から１枚ずつ分離しながら繰出しを行って識別部に搬送し、金種、真贋等を識別した紙幣を計数しつつ羽根車によってスタッカ（集積庫）内に移送することにより整列状態で所定枚数ずつ再集積させるための構成を備えている。スタッカ内に所定枚数（指定枚数）に達するまで再集積された紙幣束は人手により取り出されて帯封等の処理を施される。
【０００３】
しかし、従来の紙幣計数装置では、所定枚数がスタッカに集積された時点で計数処理を一時的に停止させ、集積した紙幣束がスタッカから取り除かれるまで計数処理が中断されたままの待機状態となり、再開するためには集積紙幣束を取り除く必要があった。
一方、作業者はスタッカから紙幣束を取り出すだけでなく、取り出した紙幣束を帯封や輪ゴムで束ねたり、次に計数する紙幣束を準備する等の煩雑で時間を要する作業を種々実施せねばならない。このような作業を行いながらその合間に紙幣束の取出しを行うため、所定枚数の計数と集積を完了した直後にスタッカから紙幣束を直ちに取り出すことができるとは限らず、紙幣束の取出しタイミングが遅くなる。このため計数装置の待機状態が頻繁に発生したり、待機時間が長くなることがあり、紙幣の計数、帯封作業等の効率が大幅に低下していた。特に、大量の紙幣を計数処理する場合には可能な限り計数作業を停止せずに、或いは必要最小限の中断時間で連続的に処理を行いたいという要求が強いにも関わらず実現できていない。
このような待機状態の解消、待機時間の短縮化を図るために、複数のスタッカを併設し、一方のスタッカ内の集積枚数が所定枚数に到達したら切り換え手段によって後続の紙幣を他方のスタッカへ集積させる装置も提案されているが、装置の大型化や高コスト化を招いている。
【０００４】
特許文献１には、ホッパから連続的に供給されてくる紙幣を所定の枚数、例えば１００枚単位で区切って積み重ねる機構を備えたシート材料の積み重ね方法及び装置が開示されている。この装置では、羽根車の羽根間に差込まれた状態で回転移動してくる紙幣をストリッパによって羽根車から離脱させて集積棚上に落下させて集積し、集積枚数が所定枚数に到達した時にストリッパを羽根車上の紙幣と干渉しない位置に退避させる。集積棚に所定枚数が集積した後、当該集積紙幣束が集積棚から取り除かれる以前に、羽根車と集積紙幣との間に補助集積棚を導入させることにより、補助集積棚上に後続の紙幣を連続して集積する。これによれば、所定枚数に集積した紙幣束と、後続の紙幣束を分離させることで中断時間を短くできる、とされている。
【０００５】
しかし、特許文献１には次の問題がある。
まず、近年の紙幣計数装置には処理枚数の高速化、例えば１５枚／秒程度の高速処理が求められているが、特許文献１では所定枚数、例えば１００枚目の紙幣が集積棚上に集積を完了した後に連続して供給されてくる後続の１０１枚目の紙幣が到達するまでの極めて短い時間にストリッパが退避動作させなければならず、その応答性に問題がある。ストリッパに対してそのような高速動作をさせるための機構を実現できるのか疑問である。つまり、特許文献１の構成は１５枚／秒の高速処理には不向きである。
【０００６】
また、ストリッパが退避している間は隣接し合う各羽根間の個々の紙幣収納スペース内へ順次紙幣を突入させて複数枚を重ねた状態で貯えることになるため、個々の紙幣収容スペース内において紙幣同士の衝突（ジャム）が発生する虞が高い。つまり、紙幣収容スペースに一枚の紙幣だけを収容することによりジャム発生を防止しつつ紙幣の高速処理を実現することは不可能である。
更に、近年の紙幣計数装置では、ホッパから搬送される紙幣の記番号を一枚毎に順次読み取り、搬送された順序通りに記録、活用する仕組み求められるが、羽根間の紙幣収容スペース内に複数枚の紙幣を重ねて保留させると、羽根間から離脱させて集積する際に搬送された順番通りに集積させることができない。即ち、特許文献１では単位集積枚数である１００枚の紙幣全てを羽根車の各紙幣収容スペースにより保持終了してからストリッパを作動させて各紙幣収容スペース内の紙幣を集積棚上に離脱させている。しかし、羽根車の羽根間に形成される紙幣収容スペースの数は単位集積枚数である１００に満たないため、一つの紙幣収容スペースに複数枚の紙幣を重ねて保留させる必要がある。仮に、紙幣収容スペース数が２０個であるとした場合、羽根車外周の紙幣供給位置に移動してきた最初の紙幣収容スペースに一枚目の紙幣を収容し、次の紙幣収容スペースに二枚目の紙幣を順次収容して行くと、２１枚目の紙幣は一番目の収容スペース内の一枚目の紙幣と重ねて収容することとなる。１００枚目の紙幣の収容が終了すると、最終的には全ての紙幣収容スペース内に５枚の紙幣が収容されることとなり、この段階でストリッパを作動させて各紙幣収容スペース内の紙幣束を順次集積棚上に離脱させて集積すると、紙幣の順序はホッパから給送された紙幣の順序とは異なった状態となる。即ち、最初の紙幣収容スペースに関しては一番目の紙幣の上に２１番目の紙幣、４１番目の紙幣、６１番目の紙幣、８１番目の紙幣が順次積層された順序となる。このため、集積棚上の集積紙幣の順序もこの通りとなる。
このように特許文献１の装置構成では、ホッパから搬送される紙幣の記番号を一枚毎に順次読み取り、搬送された順序通りに記録、活用することができない。
【０００７】
次に、特許文献２には、羽根車に保持された紙葉類（紙幣）を水平な載置面を有した昇降自在な載置台上に自然落下させて集積する過程で集積紙葉類が次口座のものに変わるときに、先行して集積された紙葉類束の上方に仕切部材を横方向から突出させて仕切部材上に以降の紙葉類を集積させるようにした紙葉類処理装置が開示されている。しかし、載置台上の紙葉類は加圧されていないため、非平坦な変形紙幣を多数含んでいると厚さ方向に膨らんでその全厚が設計時に想定していた厚さを上回ることがあり、この場合には横方向から突出してきた仕切部材が厚くなった紙葉類束の側面と衝突してジャムを発生させる。また、自然落下する紙幣は落下姿勢が安定せず、その長辺方向、短辺方向、或いは斜め方向へ位置ズレした状態で載置台上に着地する。このため、紙幣間の面方向位置が多様にばらついた不整列状態となり、帯封等の後処理を手作業で実施するに際して紙幣束を整列し直す作業が繁雑となる。
特許文献３も同様の問題を有している。
【０００８】
また、近年の紙幣計数装置では、ユーザーから集積容量の拡大、例えば集積容量を１００枚から５００枚に拡大することが求められ、集積スペースを大きくする傾向にある。しかし、１００枚程度の少数枚数単位での処理を希望するユーザーにとっては５００枚分のスペースの大半が無駄になっており、装置が必要以上に大型化する原因となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４３９０１４５号
【特許文献２】特開昭６２−１６９８１号公報
【特許文献３】特開２００１−７６２０９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、大量の紙葉を連続して計数、集積処理する場合に、スタッカの増設による装置の大型化、コストアップ、更には羽根車の紙葉収納スペース内における紙葉同士のジャムの発生を招くことなく、先行して集積完了した紙葉束をスタッカ上から取り除くことなく、極めて短い中断時間を介して集積処理を再開することができる紙葉処理装置、集積トレイ、及び紙葉集積方法を提供することを目的としている。
また、羽根車から放出されて集積される紙葉の集積順序をホッパ部から給送される時と同じ順序にすることを目的としている。
また、一つの紙葉処理装置により大容量の集積と、２区分による小容量の集積の双方を実現できるようにした技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の紙葉処理装置は、回転軸を中心として放射状に突出した複数の羽根、及び隣接する前記羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所を備え、回転する際に前記各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉を所定の集積エリアに順次放出する羽根車と、回転する前記羽根車の前記各紙葉保持空所内に紙葉を一枚ずつ供給する紙葉供給搬送手段と、前記集積エリアに配置されて前記各紙葉保持空所から放出されてきた紙葉を一枚ずつ積層状態で保持する集積トレイ装置と、駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御手段と、を備えた紙葉処理装置であって、前記集積トレイ装置は、前記羽根車と対面する紙葉集積位置にある時に放出されてくる紙葉を集積すると共に、集積紙葉枚数が所定枚数に達した時に前記紙葉集積位置から後方へ退避した退避位置に移動される第１集積トレイと、前記第１集積トレイが前記紙葉集積位置にある時には該紙葉集積位置から退避した退避位置にある一方で、前記第１集積トレイが前記退避に移動した時、或いは移動する過程で、前記紙葉集積位置に移動して放出されてくる紙葉を集積すると共に、所定枚数に達した集積紙葉束が取り出された時に前記退避位置に回転移動される第２集積トレイと、を備え、前記第１集積トレイが前記退避位置にある時、及び第２集積トレイが前記紙葉集積位置にある時に夫々外部への集積紙葉束の取出しが可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、大量の紙葉を連続して計数処理してから集積処理する場合に、先行して集積完了した紙葉束をスタッカ上から取り除くことなく、極めて短い中断時間を介して集積処理を再開することができる。また、一つの紙葉処理装置により大容量の集積と、小容量の集積の双方を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の紙葉処理装置の一例としての紙幣計数装置の一実施形態の概略構成を示す内部構成説明図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は羽根車とその駆動機構の側面図、及び斜視図である。
【図３】（ａ−１）及び（ａ−２）は第１集積トレイとその駆動機構が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す正面図であり、（ｂ−１）及び（ｂ−２）は第１集積トレイとその駆動機構が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す右正面側斜視図であり、（ｃ−１）及び（ｃ−２）は第１集積トレイとその駆動機構が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す右背面側斜視図である。
【図４】（ａ−１）及び（ａ−２）は第２集積トレイとその駆動機構が退避位置、及び集積位置にある状態を夫々示す正面図、（ｂ−１）及び（ｂ−２）は第２集積トレイとその駆動機構が退避位置、及び集積位置にある状態を夫々示す右背面側斜視図である。
【図５】（ａ−１）乃至（ａ−４）は駆動ユニットＵＮ１、ＵＮ２、ＵＮ３に含まれる第１集積トレイが集積位置にある状態を示す正面図、背面図、右正面側斜視図、及び右背面側斜視図であり、同図（ｂ−１）乃至（ｂ−４）は各駆動ユニットＵＮ１、ＵＮ２、ＵＮ３に含まれる第２集積トレイが集積位置にある状態を示す正面図、背面図、右正面側斜視図、及び右背面側斜視図である。
【図６】スタッカユニット（羽根車と集積トレイ装置）に配置される各種センサの配置例を示す説明図である。
【図７】（ａ）乃至（ｅ）は第１集積トレイによる２区分集積モードによる集積動作を説明する図である。
【図８】（ｆ）乃至（ｋ）は第２集積トレイによる集積動作を説明する図である。
【図９】（ｌ）乃至（ｎ）は第２集積トレイの退避動作を説明する図である。
【図１０】本紙幣計数装置による計数、及び各集積トレイによる２区分集積モードによる集積動作を示すフローチャートである。
【図１１】（ａ）乃至（ｆ）は紙幣計数装置による大容量集積モードによる集積動作、集積方法を説明する図である。
【図１２】（ｇ）乃至（ｊ）は紙幣計数装置による大容量集積モードによる集積動作、集積方法を説明する図である。
【図１３】大容量集積モードによる集積動作、集積方法に係るフローチャートである。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態に係る紙幣計数装置においてスタッカユニットを複数連結した場合の構成例を示した図である。
【図１５】（ａ）乃至（ｇ）は第２実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び動作手順を示す説明図である。
【図１６】（ａ）乃至（ｇ）は第３実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び動作手順の説明図である。
【図１７】（ａ）乃至（ｄ）は第４実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び２区分集積動作手順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
［１−１：基本構成］
図１は本発明の紙葉処理装置の一例としての紙幣計数装置の一実施形態の概略構成を示す内部構成説明図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は羽根車とその駆動機構（羽根車駆動ユニットＵＮ１）の側面図、及び斜視図であり、図３（ａ−１）及び（ａ−２）は第１集積トレイとその駆動機構（第１集積トレイ駆動ユニットＵＮ２）が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す正面図であり、（ｂ−１）及び（ｂ−２）は第１集積トレイとその駆動機構が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す右正面側斜視図であり、（ｃ−１）及び（ｃ−２）は第１集積トレイとその駆動機構が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す右背面側斜視図である。図４（ａ−１）及び（ａ−２）は第２集積トレイとその駆動機構（第２集積トレイ駆動ユニットＵＮ３）が退避位置、及び集積位置にある状態を夫々示す正面図、（ｂ−１）及び（ｂ−２）は第２集積トレイとその駆動機構が退避位置、及び集積位置にある状態を夫々示す右背面側斜視図である。また、図５（ａ−１）乃至（ａ−４）は組み付けられた状態にある羽根車、第１集積トレイ、及び第２集積トレイの各駆動ユニットＵＮ１、ＵＮ２、ＵＮ３（スタッカユニット）に含まれる第１集積トレイが集積位置にある状態を示す正面図、背面図、右正面側斜視図、及び右背面側斜視図であり、同図（ｂ−１）乃至（ｂ−４）は組み付けられた状態にある羽根車、第１集積トレイ、及び第２集積トレイの各駆動ユニットＵＮ１、ＵＮ２、ＵＮ３に含まれる第２集積トレイが集積位置にある状態を示す正面図、背面図、右正面側斜視図、及び右背面側斜視図である。図６はスタッカユニット（羽根車と集積トレイ装置）に配置される各種センサの配置例を示す説明図である。
【００１５】
なお、本実施形態及び以下の全ての実施形態では紙葉の一例としての紙幣について説明するが、紙葉には紙幣のみならず、有価証券、金券、チケット等々、材質に関係なくシート状のものを広く含むものである。
【００１６】
紙幣計数装置１は、回転軸１１を中心として放射状（曲面状）に突出した複数の羽根１５、及び隣接する羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所１７を備え、図１において矢印で示した紙幣収納方向へ回転する際に各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉Ｂを所定の紙幣集積エリアに順次放出する羽根車１０と、回転する羽根車の各紙幣保持空所１７内に外径方向から紙幣を一枚ずつ供給する紙幣搬送路（紙幣供給搬送手段）１００に紙幣を一枚ずつ供給する紙幣供給手段（ホッパ、紙幣供給搬送手段）３０と、紙幣集積エリアＳＡに配置されて各紙葉保持空所１７から放出されてきた紙葉を一枚ずつ積層状態で保持する集積トレイ装置５０と、駆動機構６０、８０と、駆動機構等の各種制御対象を制御する制御手段２００と、を備える。
【００１７】
集積トレイ装置５０は、羽根車１０と対面する紙幣集積位置（紙幣受入れ位置（姿勢））Ｐ１にある時に放出されてくる紙葉を集積すると共に、集積紙葉枚数が所定枚数に達した時に紙幣集積位置Ｐ１から後方へ退避した退避位置Ｐ２に退避される第１集積トレイ５１と、第１集積トレイが紙幣集積位置（集積位置）Ｐ１にある時には該集積位置Ｐ１、或いは第１集積トレイの進退経路から退避した退避位置Ｐ３にある一方で、第１集積トレイが退避位置Ｐ２に退避した時に（或いは、退避する過程で）、紙幣集積位置Ｐ４（紙幣受入れ位置）に回動移動して放出されてくる紙幣を集積すると共に、所定枚数に達した集積紙葉束が取り出された時に退避位置Ｐ３に回転移動される第２集積トレイ７１と、を備える。そして、第１集積トレイ５１が退避位置Ｐ２にある時、及び第２集積トレイ７１が紙幣集積位置（集積位置）Ｐ４にある時に夫々外部への集積紙葉束の取出しが可能である。
【００１８】
以下、紙幣計数装置１の具体的な構成について更に詳細に説明する。
紙幣供給手段３０は、図示しない積層板上に積層された計数前の大量の紙幣束ＢＢａの下面に接して回転することにより最下面の紙幣を繰出す繰出しローラ３１と、繰り出された紙幣を分離しつつ紙幣搬送路（紙幣供給搬送手段）１００に送り出す重送防止用の分離ローラ対３２と、を有する。分離ローラ対３２は、給紙方向へ回転駆動される下側のフィードローラ３２ａと、フィードローラの上側に配置されてフィードローラとニップする高摩擦材料からなるブレーキローラ３２ｂとから構成される。
紙幣供給手段３０と羽根車１０との間には図示しないベルト、ローラ等の搬送手段、及びモータから成る紙幣搬送路（紙幣供給搬送手段）１００が設けられており、紙幣搬送路１００上には紙幣の真贋、金種を判別する識別部１１０が設けられる。紙幣搬送路の羽根車１０の手前位置には第１ゲート１２０と、第２ゲート１２２が順次配置されている。各ゲートは回動軸を中心として回動自在に構成されて図示しないソレノイド（駆動機構）により回動され、制御手段２００により制御されて作動することにより、紙幣の搬送先を正規搬送路１００ａ、分岐搬送路１００ｂ、リジェクト搬送路１００ｃへと選択的に切り替える。
【００１９】
第１ゲート１２０は後述するように他のスタッカユニットＳＵを連結した場合に作動して該他のスタッカユニットに紙幣を搬送するための分岐搬送路１００ｂへ搬送先を切り替える手段である。第２ゲート１２２は羽根車１０へ向かう正規搬送路１００ａと下方に設けられたリジェクト部１３０に紙幣を搬送するためのリジェクト搬送路１００ｃとの何れかに搬送先を切り替えるための手段である。
制御手段（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ）２００は、操作スイッチからの操作信号、各種センサからの検知信号等に基づいて各制御対象を制御する。
羽根車１０はその駆動機構２０と併せて羽根車駆動ユニットＵＮ１を構成している。
集積トレイ装置５０はその駆動機構６０、８０と併せて集積トレイ駆動ユニットＵＮ２、ＵＮ３を構成している。
【００２０】
次に羽根車駆動ユニットＵＮ１について図２、図５により説明する。
本例では２つの同一形状の羽根車１０が所定の軸方向間隔を隔てて回転軸１１に各軸芯を固定されており、２つの羽根車の各羽根１５間に形成される紙幣保持空所１７により、短辺を搬送方向と並行な姿勢で搬送されてくる紙幣の長辺を二箇所保持しつつ回転する。各羽根車１０は、回転軸１１に一体化された円盤状の基部１２と、基部の外周から放射状、且つ螺旋状（湾曲状）に突出した弾性材料から成る複数の羽根１５と、周方向に隣接する羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙幣を出入れ自在に保持する紙幣保持空所１７と、を備えている。
羽根車駆動機構２０は、羽根車モータ２１と、羽根車モータの出力ギヤ２１ａと噛合する中間ギヤ２２と、回転軸１１に軸芯を固定された状態で中間ギヤ２２と一体の小ギヤ２２ａと噛合する従動ギヤ２３と、を概略備えている。羽根車モータ２１を駆動することにより羽根車１０は矢印で示す紙幣収納方向へ回転する。
【００２１】
図５に示すように羽根車駆動ユニットＵＮ１に対して第１、及び第２集積トレイ駆動ユニットＵＮ２、ＵＮ３を組み付けたスタッカユニットＳＣを製作する際には、回転軸１１を覆うように羽根車間のスペース、及び各羽根車の外側のスペースは、羽根車ガイド２６により覆われた状態となっている。羽根車ガイドの上面（紙幣離脱用ストッパ）２６ａは２つの羽根車により保持されて回転移動してくる紙幣Ｂの内径側の長辺に干渉する位置関係にあるため、紙幣Ｂが上面２６ａに接した時点以降では紙幣は上面２６ａにより押し上げられる。この押上げ力は、紙幣保持空所１７から紙幣を離脱させる方向に作用し、各紙幣保持空所から離脱した紙幣は羽根車の外径方向に位置する紙幣集積エリアに順次放出される。このため、一つの紙幣保持空所内に後続の紙幣が二枚以上重なって保持されることはない。また、紙幣保持空所１７内の紙幣は上面２６ａにより確実に離脱されるため、その後羽根車が回転して当該紙幣保持空所が紙幣供給位置１００Ａに達した時点では紙幣は既に保持されていない。
【００２２】
次に、第１集積トレイ駆動ユニットＵＮ２について図３、図５に基づいて説明する。
第１集積トレイ５１とその駆動機構６０は、第１集積トレイ駆動ユニットＵＮ２を構成している。
第１集積トレイ５１は正面形状がＬ字状をなし、底板５２と、底板５２の後端縁から略９０度屈曲して立ち上がった背板５４とを備えている。底板５２は羽根車から紙幣集積エリアに放出されてくる紙幣の下側の長辺を支持する手段であり、背板５４は当該紙幣の背面を支持する手段である。
第１スタッカとしての第１集積トレイ５１は駆動機構６０により図３（ａ−１）（ｂ−１）（ｃ−１）に示した紙幣束集積位置Ｐ１と、図３（ａ−２）（ｂ−２）（ｃ−２）に示した退避位置Ｐ２との間を直線的に進退する。
【００２３】
底板５２は本例では３枚の細長い板を間隔を隔てて並行に配置した構成を備えているが、これは一例であり、横長の状態で集積される紙幣束の底辺を安定して支持できればよい。各細長い板の上面が同一平面を構成するようにすればよい。背板５４についても同様に底板上に起立状態で支持された紙幣束の背面を安定して支持できる構成であればよい。底板５２のフラットな上面に紙幣束の長辺側が載置されるので、紙幣が位置ズレするとしても長手方向のみであり、幅方向へのずれはない。このため、紙幣束を取出した後の人手による揃え作業を容易化できる。
紙幣集積エリアＳＡは、羽根車の各紙幣保持空所１７から離脱してきた紙幣が放出される領域であり、紙幣集積エリアには第１集積トレイ装置５１が羽根車に最も接近した集積位置Ｐ１と、集積位置よりも後方に位置する退避位置Ｐ２の双方が含まれる。また、退避位置Ｐ２はその位置が図示の位置に一義的に確定している訳ではなく、紙幣集積エリア内奥部の広い範囲に亘っている。
【００２４】
第１集積トレイ５１が図７（ａ）乃至（ｄ）に示した紙幣集積位置Ｐ１にある時には底板５２、及び背板５４が羽根車と対面することにより羽根車から一枚ずつ放出されてくる紙幣を底板５２、及び背板５４上に順次受け取って起立させた状態で保持する。後述するように紙幣集積位置Ｐ１は羽根車との適正間隔を維持するように設定することにより、安定した集積を実現できる。
２区分集積モードでは、第１集積トレイ５１はその駆動機構６０により紙幣集積位置Ｐ１と退避位置Ｐ２との間を進退される。また、後述する大容量集積モードでは、第１集積トレイは集積している紙幣枚数の増大に応じて初期の紙幣集積位置Ｐ１から所定距離ずつ後退するように制御される。この場合には、退避位置Ｐ２を越えて更に後方へ移動する。
第１集積トレイ５１が紙幣集積位置Ｐ１にある時には羽根車に最も近く、適正間隔を維持しているため、紙幣が底板５２上で倒れたり位置ズレすることなく正しい起立姿勢で効率的に集積することが可能となる。
【００２５】
一方、大容量集積モードでは、第１集積トレイ５１上に既に集積されている紙幣束ＢＢ１の前面と羽根車との間の距離が適正値となるように第１集積トレイを適宜のタイミングで所定距離ずつ後退させるように制御する。この制御により、集積された紙幣束ＢＢ１の前面と羽根車との間隔を一定に保持して、常に正しい起立姿勢で効率的に集積することが可能となる。
第１集積トレイ５１の駆動機構６０は、図３に示すように第１集積トレイ用モータ６１と、集積トレイ用モータの出力プーリ６１ａと、その下方に配置された従動プーリ６２ａと、両プーリ６１ａ、６２ａ間に巻掛けられた無端状のベルト６３と、従動プーリ６２ａと同軸状に一体化された従動ギヤ６２と、底板５２の底部に配置され従動ギヤ６２と噛合するラックギヤ６４と、第１集積トレイ５１を前後方向へ進退自在にガイドするガイドレール６５と、を備えている。
ステッピングモータから成る第１集積トレイ用モータ６１を正逆駆動することにより、ベルト６３、従動ギヤ６２、ラックギヤ６４を経て第１集積トレイ５１に駆動力が伝達され、第１集積トレイ５１は集積位置Ｐ１と退避位置Ｐ２との間を直線的に進退する。ステッピングモータを用いることにより第１集積トレイの前後方向位置の微調整が容易となる。
【００２６】
また、図３等に示すように第１集積トレイ５１の側部に設けた被検知部５５の移動経路には、装置本体に固定されたフォトインタラプタ６６ａ、６６ｂが配置されており、フォトインタラプタ６６ａは第１集積トレイのホームポジション（Ｐ１）を検知する。フォトインタラプタ６６ｂは第１集積トレイのエンドポジション（Ｐ２）を検知する。つまり、第１集積トレイ５１は第１集積位置Ｐ１にあるときにホームポジションにあり、退避位置Ｐ２にある時にエンドポジションにある。
【００２７】
次に、第２集積トレイ駆動ユニットＵＮ３について図４、図５に基づいて説明する。
第２集積トレイ７１とその駆動機構８０は、第２集積トレイ駆動ユニットＵＮ３を構成している。
第２集積トレイ７１は、その駆動機構８０により、図７に示したように紙幣集積エリアの上方に退避した退避位置Ｐ３と、図８等に示したように集積エリア内に下降した集積位置Ｐ４との間を回動するように構成されている。
本例に係る第２集積トレイ７１は長さの異なる細長い薄板を交互に配置して一体化することにより各薄板の前面が同一平面を構成するようにしている。第２集積トレイ７１の基端部は回動軸７３に固定されて駆動機構８０により回転駆動される。第２集積トレイ７１はケーシング８５に設けた回動軸７３により軸支されているため、第１集積トレイが進退してもその位置に変化はない。
【００２８】
第２集積トレイ７１の駆動機構８０は、図４に示すように第２集積トレイ用モータ８１と、モータ８１の出力ギヤ８１ａと噛合する中間ギヤ８２と、中間ギヤ８２と一体の小ギヤ８２ａと噛合する従動ギヤ８３と、を有し、従動ギヤ８３の軸芯には回動軸７３が一体化されている。２つのフォトインタラプタ８５ａ、８５ｂは夫々回動軸７３の端部から突設された被検知部材７５の回転移動経路に配置される。これによりフォトインタラプタ８５ａは第２集積トレイのホームポジション（退避位置Ｐ３）を検知し、フォトインタラプタ８５ｂは第２集積トレイのエンドポジション（集積位置Ｐ４）を検知する。
羽根車駆動ユニットＵＮ１と、第１集積トレイ駆動ユニットＵＮ２と、第２集積トレイ駆動ユニットＵＮ３と、これらを支持するケーシング８５は、スタッカユニットＳＵを構成している。
【００２９】
図６はスタッカユニットＳＵに装備される紙幣検知用の各種センサを示している。紙幣カウントセンサＣＳは正規搬送路１００ａを通過する紙幣をカウントするフォトインタラプタであり、紙幣供給位置１００Ａから羽根車に供給される紙幣枚数をカウントすることにより、第１集積トレイ５１、及び第２集積トレイ７１に夫々放出されて積層される紙幣枚数をカウントする手段である。
第１紙幣有無検知センサＳ１（発光素子Ｓ１Ｅ、受光素子Ｓ１Ｒ）は、紙幣集積エリアＳＡに位置する第１集積トレイ５１、及び第２集積トレイ７１上の紙幣の有無を検知するフォトインタラプタである。第２紙幣有無検知センサＳ２（発光素子Ｓ２Ｅ、受光素子Ｓ２Ｒ）は紙幣集積エリアの後方（第１集積位置にある背板５４の後方）における紙幣の有無を検知するフォトインタラプタである。
【００３０】
［１−２：２区分集積モードによる集積動作］
次に、図７、図８、図９、及び図１０のフローチャートに基づいて本紙幣計数装置による紙幣計数、及び集積動作（スタック動作、集積方法）について説明する。なお、図６、及び図７では紙幣供給手段３０、紙幣搬送路１００、識別部１１０等の図示を省略したスタッカユニットＳＵのみを示している。
なお、紙幣計数装置１は以下に説明するように２つの集積トレイ５１、７１を交互に集積位置に移動させることにより、羽根車から放出されてくる紙幣を各集積トレイ上に所定枚数集積する２区分集積モードと、後述する第１集積トレイのみによる大容量集積モードとを実現することができる。
【００３１】
図７（ａ）乃至（ｅ）は第１集積トレイによる２区分集積モードによる集積動作を説明する図であり、図８（ｆ）乃至（ｋ）は第２集積トレイによる集積動作を説明する図であり、図９（ｌ）乃至（ｎ）は第２集積トレイの退避動作を説明する図である。図１０は本紙幣計数装置による計数、及び各集積トレイによる集積動作を示すフローチャートである。
なお、図１０のステップＳ１による通過紙幣のカウントを開始する前提として、次の処理が行われる．即ち、紙幣計数装置の電源が投入され、スタートスイッチがオンされた後で、制御手段２００は、紙幣給紙手段３０上に紙幣束ＢＢａがセットされていることを確認する。セットされている場合には計数処理を開始するために紙幣供給手段３０、及び紙幣搬送路１００（紙幣供給搬送手段）を駆動するモータを駆動することにより計数前の紙幣束ＢＢａの最下部から一枚ずつ紙幣を取り出して紙幣搬送路１００へ送り出す。なお、この時点で羽根車モータ２１を駆動しておいてもよい。
【００３２】
紙幣搬送路１００により搬送されている紙幣が識別部１１０を通過する際に真贋、及び金種についての判定を受ける。当該紙幣が真正で無い、或いは計数対象とする所定の金種でない場合には第２ゲート１２２を作動させてリジェクト搬送路１００ｃを経由してリジェクト部１３０に搬送する。当該紙幣が真正、且つ所定の金種である場合には羽根車モータ２１を駆動する。
図７（ａ）は図示しない紙幣供給手段３０から紙幣搬送路１００に送出され、第１ゲート１２０、及び第２ゲート１２２を経て正規搬送路１００ａに送り込まれてきた一枚目の紙幣Ｂ１が紙幣カウントセンサＣＳに達する直前の状態を示している。この時、制御手段２００は羽根車モータ２１を駆動開始させて羽根車１０を図７（ｂ）中で矢印で示した紙幣収納方向へ回転させることにより、右方向の紙幣供給位置１００Ａから羽根車の外周に送り込まれてきた紙幣Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・を順次各紙幣保持空所１７に挿入させる。この際に、紙幣カウントセンサＣＳが通過する紙幣枚数をカウントする。
一つの紙幣保持空所１７に挿入されて保持された一枚目の紙幣Ｂ１の内径側長辺（挿入方向先端側長辺）が羽根車の回転に伴って羽根車ガイド２６の上面（ストッパ）２６ａに接すると紙幣Ｂ１はそれ以上羽根車の回転に追従できず、紙幣保持空所１７から離脱しつつ紙幣集積エリア方向へ移動する。この時点では紙幣集積エリアＳＡには第１集積トレイ５１が位置しているため、放出されてきた紙幣Ｂ１は第１集積トレイを構成する底板５２と背板５４と接触した状態で保持される。後続の紙幣Ｂ２、Ｂ３、・・も同様に紙幣Ｂ１の前面に順次積層される（図７（ｃ））。
【００３３】
図７（ｄ）は所定枚数、本例では１００枚の紙幣ＢＢ１が第１集積トレイ５１に集積を完了した時点の状態を示しており、最後の１００枚目の紙幣が紙幣カウントセンサＣＳを通過し、羽根車の紙幣保持空所１７を経て第１集積トレイ５１に集積された後で羽根車１０を停止し、紙幣供給手段３０による紙幣供給、紙幣搬送路１００による搬送も停止する（図１０、ステップＳ１  ＹＥＳ、ステップＳ２）。なお、この時点で、後続の１０１枚目の紙幣は紙幣供給位置１００Ａの手前まで来て停止していてもよいし、紙幣供給手段３０により既に送出されている１０２枚目以降の後続の紙幣も紙幣搬送路１００内で停止していてもよい。
本例のようにスタッカユニットＳＵが単一である場合、それ以外のスタッカユニットへ紙幣を搬送できないため、単一のスタッカユニットＳＵ内における全ての紙幣の搬送が停止する。ただし、後述するように複数のスタッカユニットを連結した場合は後続の紙幣を他のスタッカユニットに連続して集積可能なため、全ての紙幣搬送路を停止しなくても良い。
【００３４】
次に、図７（ｅ）は第１集積トレイ用駆動機構６０を駆動することにより集積位置Ｐ１（ホームポジション）にあった第１集積トレイ５１を紙幣集積エリアＳＡの後部（内奥部）にある退避位置Ｐ２（エンドポジション）Ｐ２へ退避させる状態を示している（ステップＳ３）。紙幣カウントセンサＣＳからのカウント信号により制御手段２００が１００枚の紙幣束ＢＢ１が第１集積トレイ５１に集積完了したことを判定し、且つ第２紙幣有無検知センサＳ２により退避位置Ｐ２に他の紙幣が存在していないことを確認した後で第１集積トレイ５１の駆動機構６０により第１集積トレイ５１を退避位置Ｐ２へ移動させる。なお、退避位置Ｐ２にある第１集積トレイ上の紙幣束は外部へ取り出すことができる。また、後述するように本例では、集積位置Ｐ１にある第１集積トレイ上の紙幣束もケーシング外部へ取り出すことができる。
【００３５】
また、本例では退避位置Ｐ２を紙幣集積エリアの最奥部としているが、最奥部よりも手前側位置を退避位置としても良い。
【００３６】
図８（ｆ）は第２集積トレイ７１が第２集積トレイ用モータ８１の駆動により図７に示した退避位置Ｐ３（ホームポジション）から９０度回転して下降してきた直後の状態を示している。この状態ではそれまで退避位置Ｐ３にあった第２集積トレイ７１がエンドポジションとしての集積位置Ｐ４（紙幣集積エリアＳＡ）に移動してきている（ステップＳ４）。この時点では第１集積トレイ５１は既に退避位置Ｐ２に移動しているため、第２集積トレイ７１は羽根車１０と直接対面しており、放出されてくる紙幣を順次受け取ることができる位置関係にある。
なお、図示した構成例では、第２集積トレイ７１が集積位置Ｐ４に移動してきた時に、第１集積トレイ５１上の紙幣束ＢＢ1の前面と離間しているが、この時点での第１集積トレイの前後方向位置を図示の位置よりも所定距離前方となるように設定することにより、集積位置Ｐ４に移動してきた第２集積トレイにより第１集積トレイ上の紙幣束ＢＢ１を加圧するように制御することもできる。
即ち、第１集積トレイの前後方向位置は任意自在に調整可能であるため、このような制御が可能となる。
このように第２集積トレイが紙葉集積位置にある時に、第１集積トレイに集積されている紙葉束を加圧するように構成、制御してもよい。
【００３７】
第１集積トレイ上に先行して集積された集積紙葉束が加圧されていない場合、紙葉束中に平坦でない変形癖を有した紙葉が多数含まれていると、紙葉束が厚さ方向に膨らんでその全厚が設計時に想定していた厚さを上回ることがある。背景技術において特許文献２について説明したように先行して集積された載置台上の紙葉束は加圧されていないため、横方向から突出してきた仕切部材が厚くなった紙葉類束の側面と衝突してジャムを発生させる。
本発明では、第１集積トレイの前後方向位置を調整することにより、第２集積トレイの紙葉集積位置への回転動作により第１集積トレイに集積された紙葉束を圧縮するようにできるので、仮に紙葉束が設計時の予想を超えて厚さ方向に膨らんでも、第２集積トレイによって紙葉束を圧縮して潰すため、安定して集積できる。
なお、第２集積トレイは紙幣集積エリアＳＡから上方に退避した退避位置Ｐ３（ホームポジション）から９０度回動することにより下降してきて第１集積トレイ上の紙幣束ＢＢ１の前面に接する，或いは対面する構造である。このため、第２集積トレイが下降する過程で特許文献２の仕切部材のように紙葉類束の側面に衝突することはない。従って、第１集積トレイ上の紙幣束を第２集積トレイにより加圧するメリットは、加圧しない場合に第１集積トレイ上の紙幣束の整列状態が悪化して紙幣束取出し後の整列作業性が悪化するという不具合を防止できることである。
【００３８】
図８（ｇ）では、第１紙幣有無検知センサＳ１が紙幣集積エリアＳＡの前部に紙幣が存在しないことを確認した後で（ステップＳ５  ＹＥＳ）、紙幣供給手段３０による繰出しと、紙幣搬送路１００による紙幣搬送を再開し、羽根車カウントセンサＣＳが１０１枚目の紙幣Ｂ１０１の進入を検知した時に羽根車の回転を再開する（ステップＳ７）。
このように制御手段２００は、集積位置Ｐ１にある第１集積トレイ５１上に所定枚数の紙葉が集積完了したときに紙葉供給搬送手段３０、１００による紙葉供給搬送動作、及び羽根車による紙葉放出動作を停止し、第１集積トレイを紙幣集積エリアＳＡの内奥部にある退避位置Ｐ２にまで退避させ、且つ第２集積トレイ７１を集積位置Ｐ４に下降させたタイミングで紙葉供給搬送動作、及び紙葉放出動作を再開する。
つまり、本構成例では、第１集積トレイ５１への１００枚の紙幣の集積が完了した時に紙幣供給手段３０による繰出し、搬送を継続する訳では無く、集積が完了してから第１集積トレイ５１が集積位置Ｐ１から退避するまで新たな紙幣の繰出し、搬送は再開されない。しかし、この中断時間は１秒以内に留まるため、１５枚／秒程度の高速計数処理が求められる場合においても、全体的な処理速度を著しく遅延させることはない。
【００３９】
なお、図８（ｇ）において第１紙幣有無検知センサＳ１により紙幣集積エリア（集積位置Ｐ１）に紙幣が残っていることが検知された場合はエラーとする。即ち、図１０のステップＳ５において第１紙幣有無検知センサＳ１が紙幣集積エリアＳＡに紙幣があることを検知している場合にはエラーとなる（ステップＳ６）。
図８（ｈ）は羽根車による紙幣の取込みが再開された状態を示しており、各紙幣保持空所１７内に順次一枚ずつ紙幣Ｂ１０１、Ｂ１０２、Ｂ１０３、・・・を保持する（ステップＳ７）。
図８（ｉ）では、図７（ｃ）と同様に紙幣保持空所１７に保持された１０１枚目の紙幣Ｂ１０１とそれ以降の紙幣Ｂ１０２、Ｂ１０３、・・・が羽根車の回転に伴って羽根車ガイド２６の上面（ストッパ）２６ａに接することにより紙幣保持空所から離脱して紙幣集積エリア方向へ移動し、第２集積トレイ７１に順次積層される。なお、本例では第１集積トレイの底板５２は背板５４が退避位置Ｐ２に退避しても紙幣集積エリアＳＡの下部に張出した状態となるように前後方向長が長尺に構成されているため、１０１枚目以降の紙幣を底板５２上に受けることができる。なお、底板５２を長尺にすることによる後続紙幣の支持構造は必須ではなく、紙幣集積エリアの下面（ケーシング８５の底面）に直接集積する構成としてもよい。
【００４０】
なお、集積位置Ｐ４にある第２集積トレイ７１に集積された紙幣束ＢＢ２はいつでも、つまり図８（ｊ）の集積完了した段階以降、いつでもケーシング外へ取り出すことができる。
図８（ｊ）では２００枚目の紙幣Ｂ２００が紙幣カウントセンサＣＳを通過してから第２集積トレイ７１に集積されたのち、羽根車が停止する（ステップＳ８  ＹＥＳ、ステップＳ９）。紙幣束ＢＢ２は、１０１枚目Ｂ１０１から２００枚目Ｂ２００までの１００枚から成る紙幣束を示している。
【００４１】
ステップＳ１０では、第１、及び第２紙幣有無検知センサＳ１、Ｓ２により第２集積トレイ７１を境界とした集積エリアＳＡの前方側と後方側に紙幣が存在しないかを判定し、第１紙幣有無検知センサＳ１が前方側（集積位置Ｐ４）での紙幣の存在を検知しているが、第２紙幣有無検知センサＳ２が集積エリア後方での紙幣を検知していない場合にはステップＳ１１で集積位置Ｐ４にある第２集積トレイ７１上からの紙幣抜取りを待つ。また、第１紙幣有無検知センサＳ１が集積エリア前方側（集積位置Ｐ４）の紙幣の存在を検知していないが、第２紙幣有無検知センサＳ２が集積エリア後方側（第１集積トレイ側）の紙幣を検知している場合には、集積位置Ｐ４にある第２集積トレイ７１上に紙幣を集積するためにステップＳ１２、ステップＳ７へ進む。
ステップＳ１０において何れの紙幣有無検知センサも紙幣の存在を検知していない場合にはステップＳ１３において第２集積トレイ用モータ８１により第２集積トレイ７１をホームポジションである退避位置Ｐ３に移動させる。
続いてステップＳ１４においてそれまで退避位置Ｐ２にあった第１集積トレイ５１を集積エリア内で前進させて集積位置Ｐ１に移動し、ステップＳ１５において羽根車モータ２１の駆動を再開する。
【００４２】
図８（ｋ）は退避位置Ｐ２にある集積紙幣束ＢＢ１と集積位置Ｐ２にある集積紙幣束ＢＢ２をケーシング８５に設けた図示しない取出し口から取り出す状態を示している。これにより紙幣集積エリアＳＡが全体として空の状態となり、集積位置Ｐ１にある第１集積トレイへの２０１枚目以降の紙幣の集積が可能となる。これは、ステップＳ１０において何れの紙幣有無検知センサＳ１、Ｓ２も紙幣の存在を検知していない場合に相当する。
図９（ｌ）は第２集積トレイ７１が集積位置Ｐ４から退避位置Ｐ３へ退避する直前の状態を示しており、図９（ｎ）（ｍ）は第２集積トレイの退避後に第１集積トレイ５１を集積位置Ｐ１へ復帰させる状態を示している。
【００４３】
その後、図７、図８にて説明した集積手順を繰り返すことにより連続した処理を継続することができる。即ち、第２集積トレイ７１に２００枚目の紙幣が集積されたことが判定された時点で紙幣供給手段３０、紙幣搬送路１００による搬送を中断すると共に、図示しない表示部に両集積紙幣ＢＢ１、ＢＢ２を夫々退避位置Ｐ２、及び集積位置Ｐ４から取り出すべきことを表示する等により作業者による取出しを促す。
その後、各センサＳ１、Ｓ２が夫々紙幣集積エリアＳＡ全体、即ち第１集積トレイの退避位置Ｐ２と第２集積トレイの集積位置Ｐ４の何れにも紙幣が存在しないことを検知することにより、第２集積トレイ７１を退避位置Ｐ３へ移動させ（ステップＳ１３）、且つ第１集積トレイを集積位置Ｐ１へ移動させる（ステップＳ１４）。このタイミングで紙幣供給手段３０、紙幣搬送路１００による繰出し、搬送を再開することにより、２０１枚目以降の紙幣の集積を開始させることができる（ステップＳ１５）。
なお、ステップＳ２の羽根車モータ停止からステップＳ７の羽根車モータ回転再開までに要する時間は僅か１秒足らずである。また、ステップＳ９の羽根車モータ停止からステップＳ１５の羽根車モータ回転再開までに要する時間も僅か１秒足らずである。
【００４４】
以上のように本実施形態に係る紙幣集積方法（紙幣処理方法）は、集積位置Ｐ１にある第１集積トレイ５１に所定枚数の紙幣が集積完了したときに紙幣供給搬送手段による紙幣供給動作、及び羽根車による紙幣放出動作を一旦停止すると共に、第１集積トレイを集積位置Ｐ１から紙幣集積エリアＳＡの内奥部へ退避させる。続いて、退避位置Ｐ３にあった第２集積トレイ７１を紙幣集積エリア内の集積位置Ｐ４へ突出させてから紙幣供給動作、及び紙幣放出動作を再開する点が特徴的である。
言い換えれば、本実施形態に係る紙幣集積方法（紙幣処理方法）は、紙幣集積位置にある第１集積トレイに所定枚数の紙幣が集積完了したときに紙幣供給搬送手段による紙幣供給動作、及び羽根車による紙幣放出動作を停止するステップと、第１集積トレイを退避位置Ｐ２に移動すると共に、第２集積トレイを紙幣集積位置Ｐ４に移動するステップと、第２集積トレイが紙幣集積位置Ｐ４に移動してきた時に、紙幣供給動作、及び紙幣放出動作を再開するステップと、を備えることを特徴とする。
【００４５】
以上の構成を備えた本発明の紙幣計数装置１、及び紙幣処理装置１による紙幣集積方法（紙幣処理方法）によれば、羽根車の一つの保持空所１７には一枚の紙幣だけが保持され、複数枚を保持することがないので、一つの保持空所内で紙幣が衝突、ジャムを起こすことがない。また、一つの保持空所内に一枚ずつ保持された紙幣が保持空所内に紙幣を供給する紙幣供給位置１００Ａに周回移動してくる前に紙幣集積エリアに順次放出されて行くため、各集積部５１、６１に集積される紙幣の積層順序が供給時の順序と常に一致していることとなる。このため、紙幣供給手段３０から供給される紙幣の記番号を一枚毎に順次読み取り、搬送された順序通りに記録、活用する仕組みを採用する場合に好適である。
【００４６】
また、第１集積トレイ５１に所定枚数の紙幣が集積完了した時点で第１集積トレイ５１を紙幣集積エリアの後方に退避させて、それまで紙幣集積エリア外に退避していた第２集積トレイ７１を回転させて集積位置Ｐ４に移行させることができる。このため、退避位置Ｐ２にある第１集積トレイ上の紙幣束ＢＢ１を人手により直ちに取り出すことなく、紙幣束ＢＢ１とは分離して後続紙幣を継続して第２集積トレイ７１上に集積することができる。羽根車への紙幣供給、及び羽根車から紙幣集積エリアへの紙幣放出を停止させるのは、第１集積トレイ５１を後退させつつ第２集積トレイ７１を下降させるのに要する時間、約１秒足らず程度に過ぎないため、中断時間が短くなり、大量な紙幣の計数作業を効率的に実施することが可能となる。
これに対して従来の紙葉計数装置は、集積を終わって取出し位置に排出された紙葉束を取り出さない限り、次の集積作業を継続できなかった。つまり、従来は先行して集積された紙葉束が取り出されない限り装置は停止していた。これに対して本発明では、紙葉束を取り出さなくても集積トレイが入れ替わるのに要する極めて短い時間を待機すれば集積作業を再開することができる。このように紙葉放出動作等の停止と、その後の紙葉放出動作等の再開を実施することにより、必要最小限の中断時間をはさむだけで計数、集積処理を再開することができる。このため、作業性を大幅に高めることができる。
【００４７】
本実施形態では、個別に動作して集積位置Ｐ１、Ｐ４に入れ替わりで進退する２つの集積トレイ５１、７１を備えているため同時に２つの紙幣束ＢＢ１、ＢＢ２を収容することが可能となり、且つ先行して集積された紙幣束ＢＢ１が集積エリアＳＡの内奥部に存在している場合にも並行して紙幣集積エリア側での次の紙幣束ＢＢ２の集積が可能となる。このため、計数作業中に作業者が紙幣束を取り出して帯封する等の他の関連作業を行うための時間的余裕を確保することが可能となる。また、１つの装置構成により同時に２つの所定枚数の紙幣束を集積できるので、複数の集積装置（スタッカ）を備える必要もなく、装置の大型化や高コスト化することがない。
紙幣集積エリアＳＡは大量の紙幣を集積できるように大容量に構成されており、ユーザーが望む集積紙幣の容量に合わせ、２区分集積モードと、後述する大容量集積モードを任意に選択することができる。このため、運用目的に合わせてスペースを無駄にせず活用でき、フレキシブルに対応できる。２区分集積モードでは大容量集積用としても機能する紙幣集積エリアの内奥部に先に集積した紙幣束ＢＢ１が退避するので、収容スペースの無駄がなくなる。
【００４８】
［１−３：大容量集積モードによる集積動作］
次に、図１１（ａ）乃至（ｆ）、図１２（ｇ）乃至（ｊ）は紙幣計数装置による大容量集積モードによる集積動作、集積方法を説明する図であり、図１３は当該集積動作、集積方法に係るフローチャートである。なお、図６のスタッカユニットと同一部分には同一符号を付し重複した構成、動作の説明は省略する。
【００４９】
本例の紙幣計数装置１の構成は図６乃至図９の紙幣計数装置と同じであり、ユーザーが大量紙幣の集積を希望する場合に、第１集積トレイ５１だけを用いて大容量集積モードによる連続した集積を行う。なお、第３紙幣有無検知センサＳ３（発効素子Ｓ３Ｅ、受光素子Ｓ３Ｒ）は図６乃至図９には図示されていないが、実際には装備されている。また、図６等に示した第１、及び第２紙幣有無検知センサＳ１、Ｓ２は図１１、図１２には図示されていないが実際には装備されている。
図１１（ａ）は待機状態を示しており、紙幣供給搬送手段３０、１００、及び羽根車１０は停止状態にある。第１集積トレイ５１は初期位置となる集積位置Ｐ１に停止している。この時における第１集積トレイの前面と羽根車１０との間の間隔Ｌは羽根車から放出されてくる紙幣を第１集積トレイ上に最適な状態で受け入れるのに適した距離である。仮に、間隔Ｌが適正値を超える程度に第１集積トレイが紙幣集積エリアＳＡの内奥部へ後退し過ぎている場合には、羽根車から放出されてから第１集積トレイ上に着地するまでの時間が長くなるため、紙幣がバラ落とし状態となり、集積乱れが発生する。集積紙幣の集積状態がばらけて不整列状態になると、集積紙幣を取り出してから揃える際の手間が発生し、作業者の負担となり、計数作業効率の低下につながる。
【００５０】
また、逆に、間隔Ｌが適正値を下回る程度に第１集積トレイが羽根車に接近し過ぎている場合には、先行して集積された紙幣と後続紙幣とが干渉して後続紙幣の搬送を阻害する。更に事態が悪化すると、第１集積トレイ上の既集積紙幣束が羽根車を圧迫して羽根車の外形を小さく変形させ、搬送途中に紙幣を脱落させるという集積不良が発生する。集積不良は紙幣を装置内部で見失うリスクをもたらし、違算に繋がる。
なお、適正値としての間隔Ｌの値は所定の余裕を有しているので、第１集積トレイの個々の集積位置において所定枚数、例えば１００枚の紙幣を適正な姿勢にて続けて集積することができる。
【００５１】
第３紙幣有無検知センサＳ３を構成する発効素子Ｓ３Ｅ、受光素子Ｓ３Ｒは、第１集積トレイの背板５４に設けた隙間を経由して対向配置されることにより、隙間を透過した検知光により第１集積トレイ上の紙幣の有無を検知する。
本実施形態では第１集積トレイ５１が図１１（ａ）に示した初期位置にある時に（ｂ）に示したように羽根車の回転を開始して（ｃ）（ｄ）のように羽根車から一枚ずつ紙幣を第１集積トレイ上に放出する。
第１集積トレイ上の紙幣が所定枚数、例えば１００枚集積した時点で（ｅ）に示すように第１集積トレイ用モータ６１により第１集積トレイを所定距離Ｌ１だけ紙幣集積エリアの後方へ移動させる。更に、１００枚集積した時点で（ｆ）に示すように第１集積トレイを所定距離Ｌ１だけ紙幣集積エリアの後方へ移動させる。この集積動作を図１２（ｇ）に示すように最終紙幣に至るまで繰り返す。
この間、集積枚数の増大とは関係なく、第１集積トレイ上の紙幣と羽根車との間隔Ｌが最適値（許容範囲）を維持するように第１集積トレイを後退させる幅を調整する。
【００５２】
次に、図１３のフローチャートに基づいて大容量集積モードによる集積動作手順について説明する。
ステップＳ２０では、図１１（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示した羽根車が回転を開始した状態において紙幣カウントセンサＣＳに所定の小枚数（単位枚数）、本例では１００枚の紙幣が通過したか否かをチェックする。図１１（ｅ）のように１００枚目が通過完了して第１集積トレイ上に集積された場合にはステップＳ２１において第１集積トレイが紙幣集積エリアＳＡ内を後方へ向けて所定距離Ｌ１だけ退避するように第１集積トレイ用モータ６１を駆動する。この間も羽根車１０を回転し続けることにより間断なく第１集積トレイ上への集積を継続する（図１１（ｆ））。
ステップＳ２２では第１集積トレイ上に次の１００枚、つまり２００枚目が集積されたか否かをチェックし、通過した場合には第１集積トレイが紙幣集積エリアＳＡ内を後方へ向けて更に所定距離Ｌ１だけ退避するように第１集積トレイ用モータ６１を駆動する（ステップＳ２３）。この間も羽根車１０を回転し続けることにより間断なく第１集積トレイ上への集積を継続する。
【００５３】
その後も同様の動作、即ち第１集積トレイの距離Ｌ１だけの退避、集積を繰り返すことにより図１２（ｇ）に示した集積完了状態となる。ＢＢｎは、集積を完了した大量の紙幣束を示している。ステップＳ２４では目標とする全紙幣の集積が完了したか否かをチェックし、集積が完了した場合には羽根車用モータ２１、紙幣供給搬送手段３０、１００を停止する。この段階で集積紙幣束ＢＢｎをケーシング８５に設けた取り出し用の開口から取り出す（図１２（ｈ））。
続くステップＳ２６では、第３紙幣有無検知センサＳ３による紙幣の検知がないか否かがチェックされ、紙幣が検知される場合には紙幣の抜取りを待機し（ステップＳ２７）、紙幣が検知されない場合には第１集積トレイをホームポジション（図１１（ａ）、集積位置Ｐ１）に移動させ（ステップＳ２８）、羽根車モータを回転再開し（ステップＳ２９）、図１１（ｂ）に示した状態からの集積を開始する。
このように紙幣計数装置１によれば、大容量の紙幣集積エリアＳＡを利用して２区分による集積を行うことができる一方で、大容量の集積も行うことができる。大容量の集積モードでは、所定の単位枚数を集積する毎に第１集積トレイを所定距離Ｌ１だけ後退させる羽根車との間の距離Ｌを常に適正値に維持することができ、多枚数でも連続して安定して集積することが可能となる。
【００５４】
本発明では、大容量集積を可能とする第１集積トレイと、２区分集積を可能とする第２集積トレイを備えたことにより、ユーザーの選択により一つのスタッカユニットにより紙幣大容量集積と２区分集積の何れかを任意に実施することができる。ユーザーが所定少数枚数単位の集積を望む場合でも集積スペースの無駄なく運用できる。
また、ユーザーが望む集積紙幣の容量に合わせ、２区分集積モードと大容量集積モードを選択することができ、運用に合わせてスペースを無駄にせず活用でき、フレキシブルに対応できる。
【００５５】
［１−４：変形例］
次に、図１４（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態に係る紙幣計数装置においてスタッカユニットを複数連結した場合の構成例を示した図である。なお、図１乃至図５の紙幣計数装置の基本構成と図６のスタッカユニットの基本構成を併せて参照し、且つ第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複した構成、及び動作の説明は省略する。
図１において説明したように紙幣計数装置１の紙幣搬送路１００は正規搬送路１００ａの上流側に正規搬送路と並行に伸びる分岐搬送路１００ｂを備えている。分岐搬送路１００ｂは第１ゲート１２０により正規搬送路１００ａへ向かう経路とは分岐されて、羽根車、及び集積トレイの上方に沿って後方へ延びる。
【００５６】
図１４（ａ）では紙幣計数装置１に常備されている第１スタッカユニットＳＵ１の側面（取出しエリア８０の外側）に対して第２スタッカユニットＳＵ２を連結した状態を示している。連結機構の詳細は説明を省略するが、ビス止めなどにより連結可能に構成する。第１スタッカユニットＳＵ１と第２スタッカユニットＳＵ２の構成はほぼ同様である。図示のように２つのスタッカユニットを連結した時に第１スタッカユニットＳＵ１内部の分岐搬送路１００ｂの終端部に設けた排出部１００ｂ’が第２スタッカユニットＳＵ１の分岐搬送路１００ｂの始端部に設けた受入れ部１００ｂ”と連通して搬送されてきた紙幣をスムーズに移送することができるように構成されている。第２スタッカユニットＳＵ２の分岐搬送路１００ｂの終端部にも排出部１００ｂ’が設けられているため、他のスタッカユニットを連結することができる。
図１４（ａ）に示した装置構成によれば、第１スタッカユニットＳＵ１の第１、及び第２集積トレイ部５１、７１が共に集積紙幣束により満杯の状態となっていたとしても、それまで正規搬送路１００ａを開放していた第１ゲート１２０を分岐搬送路１００ｂを開放するように切り替えることにより、各集積紙幣束を取り出すことなく、第２スタッカユニットＳＵ２を利用して後続の紙幣の計数、集積を継続することが可能となる。従って、作業者にとっては帯封等の計数に伴って付随する人手による作業を行う時間的余裕をより長く確保することが可能となる。
【００５７】
なお、リジェクト部１３０は第１スタッカユニットＳＵ１のみに設ければ良く、連結用の第２スタッカユニットＳＵ２以降のスタッカユニットＳＵ３、・・・にはリジェクト部１３０を設ける必要はない。
第２スタッカユニットＳＵ２と図１４（ｂ）に示した連結用の他のスタッカユニットＳＵ３、ＳＵ４は同様の構成を有しているため、図示のように何台でも連結することができる。
スタッカユニット自体が小型化されているため、複数台を連結したとしても、占有面積はさほど広くならない。
【００５８】
＜第２実施形態＞
次に、図１５（ａ）乃至（ｇ）は第２実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び動作手順を示す図である。同図（ａ）乃至（ｅ）は２区分集積モードによる集積動作を示し、同図（ｆ）（ｇ）は大容量集積モードによる集積動作を示している。なお、図１乃至図５の紙幣計数装置の基本構成と図６のスタッカユニットの基本構成を併せて参照し、且つ第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複した構成、及び動作の説明は省略する。
【００５９】
第２実施形態に係る紙幣計数装置１が第１実施形態と異なる点は、ケーシング８５内の上部に羽根車１０が配置されて、羽根車の下方に配置された紙幣集積エリアＳＡに向けて羽根車から紙幣を下向きに放出するようにした点にある。言い換えれば、第１実施形態では横方向に集積、積層しているが、本例では紙幣を縦方向に集積している点が異なっている。また、第１集積トレイ５１は紙幣を集積可能な傾斜姿勢にて紙幣集積エリアＳＡ内を上下方向へ移動する。第２集積トレイ７１は紙幣集積エリアＳＡの内壁（羽根車と対向する内壁）に設けた回動軸７３によって紙幣集積エリア内へ出没自在に構成されている。第２集積トレイ７１は、退避位置Ｐ３では回動軸７３を中心として羽根車の横方向に対向する位置にて上向きに退避しており、集積位置Ｐ４では紙幣集積エリア内に向けて略９０度回動して第１集積トレイと並行な姿勢を維持する。本例では、各集積トレイが集積位置にある時には図示のように傾斜した姿勢とすることにより、集積されてくる紙幣を傾斜方向下側に寄せて集積できるようにしている。
【００６０】
図１５（ａ）の通過紙幣のカウントを開始する前提としての各種処理は第１実施形態と同様である。
図１５（ａ）乃至（ｅ）により２区分集積モードによる集積動作を説明する。
図１５（ａ）は正規搬送路１００ａに送り込まれてきた一枚目の紙幣Ｂ１が羽根車に達する直前の状態を示している。この状態で羽根車モータ２１を駆動開始させることにより、図１５（ｂ）に示すように羽根車の外周に送り込まれてきた紙幣を順次各紙幣保持空所１７に挿入させる。この際に、紙幣カウントセンサＣＳが通過する紙幣枚数をカウントする。
図１５（ｃ）は所定枚数、１００枚の紙幣ＢＢ１が第１集積トレイ５１上に集積を完了した状態を示しており、最後の１００枚目の紙幣が第１集積トレイ５１に集積された後で羽根車１０を停止し、紙幣供給手段３０による紙幣供給、紙幣搬送路１００による搬送も停止する。更に、第１集積トレイ５１を退避位置Ｐ２まで下降させる。
図１５（ｄ）では第２集積トレイ７１が退避位置Ｐ３（ホームポジション）から９０度回転して集積位置Ｐ４（紙幣集積エリアＳＡ）に移動してきている。この時点では第１集積トレイ５１は既に退避位置Ｐ２に移動しているため、第２集積トレイ７１は羽根車１０と直接対面しており、放出されてくる紙幣を順次受け取ることができる状態にある。
図１５（ｅ）では、図示しない第１紙幣有無検知センサＳ１が紙幣集積エリアＳＡの上部に紙幣が存在しないことを確認した後で、紙幣供給手段３０による繰出しと、紙幣搬送路１００による紙幣搬送を再開し、羽根車カウントセンサＣＳが紙幣の進入を検知した後で羽根車の回転を再開する。第２集積トレイ７１上の集積紙幣枚数が所定枚数に達した時点で羽根車の回転を停止することにより、２区分に分けた集積が完了し、各集積トレイ上の集積紙幣束ＢＢ１、ＢＢ２を取り出した後に羽根車による紙幣放出が再開可能な状態となる。
【００６１】
本構成例では、第１集積トレイ５１への１００枚の紙幣の集積が完了してから第１集積トレイ５１が集積位置Ｐ１から退避するまで新たな紙幣の繰出し、搬送は再開されない。しかし、この中断時間は１秒以内に留まるため、１５枚／秒程度の高速計数処理が求められる場合においても、全体的な処理速度を著しく遅延させることはない。
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に第１集積トレイ上の紙幣束を第２集積トレイで加圧するために、第１集積トレイの停止位置を適宜調整することは可能である。
【００６２】
次に、図１５（ａ）（ｂ）（ｆ）（ｇ）により大容量集積モードによる集積動作を説明する。
図１５（ａ）（ｂ）において第１集積トレイ５１は羽根車１０に最も接近した集積位置Ｐ１にあるが、図１５（ｆ）では集積枚数が所定の単位枚数、本例では１００枚に達した時点で第１集積トレイ５１を所定距離Ｌ１だけ下降させる。この下降動作を集積枚数が１００枚増える度に行い、（ｇ）に示したように全紙幣の集積が完了した時点で羽根車などの駆動を停止する。
なお、計数、集積の為の処理手順は、図１０、図１３のフローチャートに準じるため、説明は省略する。
２区分集積モードにおいては、第１集積トレイ５１へ所定枚数が集積した後も、処理を中断する時間を短くしつつ、後続の紙幣を処理できるので紙幣類の処理効率を向上できる。また、１つのスタッカユニットＳＵにより、同時に２つの所定枚数束ＢＢ１、ＢＢ２を集積できるので、複数のスタッカユニットを備える必要もなく、装置の大型化や高コスト化を防止できる。更に、羽根車内での紙幣ジャムなどのトラブルを発生させず、安定して確実に、所定の枚数の紙幣束と、それに続く紙幣束とに分離させることができる。更に、搬送されてきた順序通りに紙幣を集積させることができる。
【００６３】
また、ユーザーが望む集積紙幣の容量に合わせ、２区分集積モードと大容量集積モードを選択することができ、運用目的に合わせてスペースを無駄にせず活用でき、フレキシブルに対応できる。
図１４に示した複数のスタッカユニットＳＣを接続する構成も本実施形態に適用することができる。
【００６４】
＜第３実施形態＞
次に、図１６（ａ）乃至（ｇ）は第３実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び動作手順を示す図である。同図（ａ）乃至（ｅ）は２区分集積モードによる集積動作を示し、同図（ｆ）（ｇ）は大容量集積モードによる集積動作を示している。なお、図１乃至図５の紙幣計数装置の基本構成と図６のスタッカユニットの基本構成を併せて参照し、且つ第１実施形態、第２実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複した構成、及び動作の説明は省略する。
【００６５】
以下、第２実施形態との相違点を中心として説明する。
第３実施形態に係る紙幣計数装置１が第２実施形態と異なる点は、第２集積トレイ７１の形状、第２集積トレイが集積位置Ｐ４に移動したときの高さ位置、及び姿勢である。
第３実施形態の第２集積トレイ７１は紙幣集積エリアＳＡの一方の側壁８６に設けた回動軸７３を中心として図１６（ａ）の退避位置Ｐ３から図１６（ｄ）の集積位置Ｐ４まで回動するが、集積位置Ｐ４では第２集積トレイの先端部が他方の側壁８７に係止されることにより、退避位置Ｐ２にある第１集積トレイ５１とは並行にならず、しかも紙幣集積エリアの上部開口を塞いだ状態で係止される。しかも第２集積トレイの上面は傾斜面となっている。
このため、図１６（ｅ）に示すように羽根車から放出された紙幣は、第２集積トレイ７１の傾斜した上面と側壁８６の上部により支持された略縦向きの姿勢で集積される。第２集積トレイ７１上での集積紙幣束ＢＢ２の姿勢は上端辺側が羽根車から離間する方向へ傾斜して立て掛けた状態であり、第１集積トレイ５１上の集積紙幣束ＢＢ１が緩い傾斜で横臥した姿勢であるのと異なっているが、外部に取り出す際の作業性には問題ない。
【００６６】
上記以外の点、即ち、２区分集積モードでの各集積トレイ５１、７１の動作、大容量集積モードでの各集積トレイ５１、７１の動作も第２実施形態と同様である。図１５（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示した２区分集積モードと、同図（ｆ）（ｇ）に示した大容量集積モードとを任意に選択することができる点、その他の作用効果は第２実施形態と同様である。
計数、集積の為の処理手順は、図１０、図１３のフローチャートに準じるため、説明は省略する。
図１４に示した複数のスタッカユニットＳＣを接続する構成も本実施形態に適用することができる。
【００６７】
＜第４実施形態＞
次に、図１７（ａ）乃至（ｄ）は第４実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び２区分集積動作手順を示す説明図である。図１乃至図５の紙幣計数装置の基本構成と図６のスタッカユニットの基本構成を併せて参照し、且つ第１乃至第３実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複した構成、及び動作の説明は省略する。
【００６８】
以下、前記各実施形態との相違点を中心として説明する。
第４実施形態に係る紙幣計数装置１が前記各実施形態と異なる点は、集積トレイ装置５０を構成する底板１４０と背板１５０の形状、動作である。
底板１４０と背板１５０はＴ字状に直交しており、共通の回動軸１４１を中心として図示しない駆動機構を構成するモータにより図１７（ａ）に示した第１集積姿勢から同図（ｄ）に示した第２集積姿勢との間を９０度の範囲で正逆回動する。
底板１４０は、底板上面１４２と背板１５０の前面との間で第１集積トレイを構成しており、第１集積トレイは図１７（ａ）に示した集積位置Ｐ１において羽根車１０と対面している。このため、羽根車から一枚ずつ放出されてくる紙幣を受け止めて集積することができる。
【００６９】
また、底板１４０は図１７（ｃ）に示した９０度回動した後の状態において底板底面１４３が羽根車１０と対面しており、ケーシング８５の内底面８５ａとの間で羽根車から一枚ずつ放出されてくる紙幣を受け止めて集積することができる。底板底面１４３とケーシング内底面８５ａは第２集積トレイを構成している。
【００７０】
次に、集積動作について説明する。
図１７（ａ）は正規搬送路１００ａに送り込まれてきた一枚目の紙幣Ｂ１が羽根車に達する直前の状態を示している。この状態で羽根車モータを駆動開始させることにより、羽根車の外周に送り込まれてきた紙幣を順次各紙幣保持空所１７に挿入させる。この際に、紙幣カウントセンサＣＳが通過する紙幣枚数をカウントする。
図１７（ｂ）は所定枚数、１００枚の紙幣ＢＢ１が底板上面１４２と背板１５０の前面により形成される第１集積トレイ上に集積を完了した状態を示しており、最後の１００枚目の紙幣が第１集積トレイに集積された後で羽根車１０を停止し、図１に示した紙幣供給手段３０による紙幣供給、紙幣搬送路１００による搬送も停止する。
図１５（ｃ）は集積トレイ装置５０が９０度反時計回りに回動した状態を示しており、底板底面１４３とケーシング内底面８５ａから成る第２集積トレイが羽根車１０と対面した状態にある。このため、放出されてくる紙幣を順次第２集積トレイに受け取ることができる。第２集積トレイ上の紙幣束は図示しない取出し口からケーシング外部へ取り出すことができる。
この時点において第１集積トレイ内の集積紙幣束ＢＢ１は集積位置Ｐ１から退避してケーシング８５の後方の空間である紙幣取り出しエリア８９内に位置しており、ケーシングに設けた図示しない取出し口から外部へ取り出すことができる。
【００７１】
第１集積トレイ内に保持された集積紙幣束ＢＢ１を取り出すことなく、第１集積トレイにより保持されたままであっても第２集積トレイへの紙幣集積動作を継続することができるため、２区分に分けた集積を実施することができる。
第２集積トレイ上への集積紙幣が所定枚数に達した時点で羽根車の回転を停止することにより、２区分に分けた集積が完了し、各集積トレイ上の集積紙幣束ＢＢ１、ＢＢ２を取り出した後に羽根車による紙幣放出が再開可能な状態となる。
【００７２】
本構成例では、第１集積トレイへの１００枚の紙幣の集積が完了してから第１集積トレイが集積位置Ｐ１から退避するまで新たな紙幣の繰出し、搬送は再開されない。しかし、この中断時間は１秒以内に留まるため、１５枚／秒程度の高速計数処理が求められる場合においても、全体的な処理速度を著しく遅延させることはない。
【００７３】
＜本発明の構成、作用、効果のまとめ＞
第１の本発明に係る紙葉処理装置１は、回転軸１１を中心として放射状に突出した複数の羽根１５、及び隣接する羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所１７を備え、回転する際に各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉Ｂを所定の集積エリアＳＡに順次放出する羽根車１０と、回転する羽根車の各紙葉保持空所内に紙葉を一枚ずつ供給する紙葉供給搬送手段３０、１００と、集積エリアに配置されて各紙葉保持空所から放出されてきた紙葉を一枚ずつ積層状態で保持する集積トレイ装置５０と、駆動機構６０、８０と、駆動機構を制御する制御手段２００と、を備えた紙葉処理装置であって、集積トレイ装置は、羽根車と対面する紙葉集積位置（紙葉受入れ姿勢）にある時に放出されてくる紙葉を集積すると共に、集積紙葉枚数が所定枚数に達した時に紙葉集積位置から後方へ退避した退避位置に移動される第１集積トレイ５１と、第１集積トレイが紙葉集積位置にある時には該紙葉集積位置（第１集積部の進退経路）から退避した退避位置にある一方で、第１集積トレイが退避に移動した時、或いは移動する過程で、紙葉集積位置に移動して放出されてくる紙葉を集積すると共に、所定枚数に達した集積紙葉束が取り出された時に退避位置に回転移動される第２集積トレイ７１と、を備え、第１集積トレイが退避位置にある時、及び第２集積トレイが紙葉集積位置にある時に夫々外部への集積紙葉束の取出しが可能であることを特徴とする。
紙葉計数装置では集積スペースを大きくする傾向にある。しかし、少数枚数単位での処理を希望するユーザーにとっては大容量のための大きなスペースの大半が無駄になっており、装置が必要以上に大型化する原因となっている。つまり、大容量用の計数装置は小枚数の集積に対応できず、小枚数用の計数装置は大容量の集積に対応できなかった。
【００７４】
本発明ではこのような相反する要請を同時に満たすことができる。
即ち、紙葉計数装置１は、２つの集積トレイ５１、７１を交互に集積位置に移動させることにより、羽根車から放出されてくる紙葉を各集積トレイ上に所定枚数集積する２区分集積モードと、後述する第１集積トレイのみによる大容量集積モードとを実現することができる。
【００７５】
２区分集積モードでは、羽根車から一枚ずつ放出されてくる紙葉を集積する複数の集積トレイ５１、７１を備えた集積トレイ装置５０を紙葉集積エリアＳＡに配置し、第１集積トレイ５１が集積位置にある時には第２集積トレイ７１は退避位置にあり、第２集積トレイが集積位置にある時には第１集積トレイは退避位置にある。つまり、第２集積トレイにより紙葉集積エリアを２つに区分けする。このため、一方の集積トレイの集積が終了して退避位置に移動した直後に、他の集積トレイに対して直ちに紙葉の集積を開始することができる。これによって処理の中断時間が短く、先に集積された紙葉束とそれに続いて集積された他の紙葉束とを分離して集積できる。
集積紙葉束を保持した一方の集積トレイが退避位置に移動した後も、処理を中断する時間を短くしつつ後続の紙葉を処理できるので全体として紙葉の計数、集積処理効率を向上できる。ユーザーが即座に一方の集積トレイから集積紙葉束を取り除かなくとも計数、集積処理を継続できるため煩雑さが軽減されるだけでなく、一方の集積トレイ上の紙葉束を取り除く限り処理を継続できる。
【００７６】
近年の紙葉計数装置においては処理効率の向上が望まれており、集積紙葉束の抜き取り待ちで処理が一時中断するなどの待機時間を短縮する必要があるが、本発明ではこの課題を解決することができる。
１つの集積トレイ装置により、同時に所定枚数の紙葉束を２組集積できるので、複数のスタッカユニットを備える必要もなく、装置の大型化や高コスト化することがない。
【００７７】
また、羽根車の羽根間でジャムなどのトラブルを発生させることなく、安定して確実に、所定の枚数の紙葉束と、それに続く紙葉束とに分離させることができる。
また、紙葉供給手段３０、１００により供給、搬送された順序通りに紙葉を集積トレイ上に集積させることができるので、紙葉給送時に実施することにより得た記番号の読み取り順序情報と集積紙葉束内の集積順序とを同じにすることができる。
一つの羽根車を用いて２つの集積紙葉束を形成し、しかも装置内に同時に２束を保持し続けることができるので、２台分のスタッカ機能を一つの装置構成で実現でき、部品点数を減らして装置を小型化することができる。
大容量集積モードでは、第２集積トレイを退避位置に保持しつつ、第１集積トレイだけによる集積を実施する。
紙幣の集積方向は、第１実施形態のように横方向（斜め横方向）であってもよいし、第２、第３実施形態のように縦方向であってもよい。
【００７８】
第２の本発明に係る紙葉処理装置では、制御手段２００は、集積紙葉束を保持した第１集積トレイ５１が退避位置にあり、且つ集積紙葉を保持していない第２集積トレイ７１が紙葉集積位置にある時に、羽根車から第２集積トレイに対して紙葉の放出を実施することを特徴とする。
このため、第１集積トレイ上の集積紙葉束を取り出すこと無く、継続して第２集積トレイへの集積を継続して実施することができる。
【００７９】
第３の本発明に係る紙葉処理装置では、第２集積トレイが紙葉集積位置に移動してきた時の第１集積トレイの位置を、第２集積トレイによって第１集積トレイに集積されている紙葉束を加圧するように設定することを特徴とする。
第２集積トレイの紙葉集積位置への移動により第１集積トレイに集積された紙葉束を圧縮するように第１集積トレイの前後方向位置を調整すれば、仮に紙葉束が設計時の予想を超えて厚さ方向に膨らんでも、第２集積トレイによって紙葉束を圧縮して潰すため、安定して集積できる。
【００８０】
第４の本発明に係る紙葉処理装置では、制御手段２００は、第１集積トレイが紙葉集積位置にあり、且つ第２集積トレイが退避位置にある時に、第１集積トレイ上の集積紙葉枚数の増大に応じて第１集積トレイを後退させることにより該第１集積トレイと羽根車との間隔を増大させることを特徴とする。
大容量集積モードでは、第１集積トレイだけを紙葉集積位置に配置しておき、羽根車から放出されてくる紙葉を全て第１集積トレイにより集積する。羽根車と集積紙葉束との間隔を適正に保持する必要から、集積紙葉枚数の増大に応じて第１集積トレイを所定のタイミングで適宜後退させる。第１集積トレイと羽根車の間隔を増大させることにより、第１集積トレイ上の集積紙葉束の上面と羽根車との間隔を一定に保つことができる。
【００８１】
第５の本発明に係る紙葉処理装置では、制御手段は、紙葉供給搬送手段から一枚ずつ供給されてきた紙葉を一つの紙葉保持空所に一枚のみ保持させることにより、紙葉保持空所から放出されて第１集積トレイ、又は第２集積トレイに集積される紙葉を紙葉供給搬送手段による供給順序通りに配列することを特徴とする。
紙葉保持空所に保持された一枚の紙葉は羽根車が３６０度周回する途中でかならず集積エリアへ排出され、周回後に紙葉供給位置１００Ａに戻ってくることはない。このため、一つの紙葉保持空所内に複数枚の紙葉が収容されることがない。
各紙葉保持空所１７内には給送されてきた順序通りに紙葉が保持され、しかも保持された紙葉は羽根車が回転する過程で、給送されてきた順序と同じ順序で集積エリア供給に放出されて集積されるので、紙葉供給手段による供給順序通りに集積トレイ上に集積することができる。
【００８２】
第６の本発明に係る紙葉処理装置では、回転軸を中心として放射状に突出した複数の羽根、及び隣接する羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所を備え、回転する際に各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉を所定の集積エリアに順次放出する羽根車を有した紙葉処理装置に装備され、集積エリアに配置されて各紙葉保持空所から放出されてきた紙葉を一枚ずつ集積する集積トレイ装置５０であって、集積トレイ装置は、羽根車と対面する紙葉集積位置と、紙葉集積位置から（後方へ）退避した退避位置との間で進退する第１集積トレイ５１と、第１集積トレイが紙葉集積位置にある時には該紙葉集積位置（第１集積部の進退経路）から退避した退避位置にある一方で、第１集積トレイが退避位置に移動した時、或いは移動する過程で、紙葉集積位置に回動移動される第２集積トレイ７１と、を備えていることを特徴とする。
この集積トレイ装置は、第１の本発明に係る集積トレイ装置に相当しており、紙葉処理装置１に組み込んだ時に第１の本発明に相当する作用効果を奏する。
【００８３】
第７の本発明に係る紙葉処理装置による紙葉集積方法は、紙葉集積位置にある第１集積トレイに所定枚数の紙葉が集積完了したときに紙葉供給搬送手段による紙葉供給動作、及び羽根車による紙葉放出動作を停止するステップと、第１集積トレイを退避位置に移動すると共に、第２集積トレイを紙葉集積位置に移動するステップと、第２集積トレイが紙葉集積位置に移動してきた時に、紙葉供給動作、及び紙葉放出動作を再開するステップと、を備えることを特徴とする。
本紙葉集積方法によれば、紙葉放出動作等の停止と、その後の紙葉放出動作等の再開を実施することにより、必要最小限の中断時間をはさむだけで計数、集積処理を再開することができる。
従来の紙葉計数装置は、計数、集積を終わって取出し位置に排出された紙葉束を取り出さない限り、次の集積作業を継続できなかったが、本発明方法では、紙葉束を取り出さなくても集積トレイが回転するのに要する極めて短い時間を待機すれば集積作業を再開することができる。
【００８４】
第８の本発明に係る紙葉処理装置による紙葉集積方法では、第２集積トレイが紙葉集積位置に移動してきた時に、第２集積トレイが第１集積トレイに集積されている紙葉束を加圧することを特徴とする。
これによれば、請求項３と同様に第２集積トレイにより第１集積トレイに集積された紙葉束を圧縮するので、仮に紙葉束が設計時の予想を超えて厚さ方向に膨らんでも、第２集積トレイによって紙葉束を圧縮して潰すため、安定して集積できるという効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１…紙幣計数装置（紙幣計数装置）、１０…羽根車、１１…回転軸、１２…基部、１５…羽根、１７…紙葉保持空所、２０…羽根車駆動機構（駆動機構）、２１…羽根車モータ、２１ａ…出力ギヤ、２２…中間ギヤ、２３…従動ギヤ、２６…羽根車ガイド、２６ａ…上面（ストッパ）、ＳＡ…集積エリア（スタックエリア）、３０…紙幣供給手段（紙幣供給搬送手段）、３１…繰出しローラ、３２…分離ローラ対、３２ａ…フィードローラ、３２ｂ…ブレーキローラ、５０…集積トレイ装置、５１…第１集積トレイ、５１…集積部、５２…底板、５４…背板、５５…被検知部、６０…第１集積トレイ用駆動機構、６１…集積トレイ用モータ、６１ａ…出力プーリ、６２…従動ギヤ、６２ａ…従動プーリ、６３…ベルト、６４…ラックギヤ、６５…ガイドレール、６６ａ…フォトインタラプタ、６６ｂ…フォトインタラプタ、７１…第２集積トレイ、７３…回動軸、７５…被検知部材、８０…第２集積トレイ用駆動機構、８１…集積トレイ用モータ、８１ａ…出力ギヤ、８２…中間ギヤ、８２ａ…小ギヤ、８３…従動ギヤ、８５…ケーシング、８５ａ…フォトインタラプタ、８５ｂ…フォトインタラプタ、８６…側壁、８７…側壁、１００…紙幣搬送路（紙幣供給搬送手段）、１００Ａ…紙幣供給位置、１００ａ…正規搬送路、１００ｂ…分岐搬送路、１００ｂ｀…排出部、１００ｃ…リジェクト搬送路、１１０…識別部、１３０…リジェクト部、２００…制御手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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