(57)【要約】【課題】この発明は、紙葉類の搬送姿勢を高精度に制御できる姿勢変換装置、および紙葉類処理装置を提供することを課題とする。【解決手段】紙幣処理機は、縦搬送された紙幣の搬送姿勢を横搬送に変換する姿勢変換装置２０を有する。この姿勢変換装置２０は、紙幣の搬送方向に沿って上流側に２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌを有し、下流側に離間して２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌを有する。制御部は、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌに速度差を与えて紙幣を途中まで回転させ、その後、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに速度差を与えて当該紙幣を所望する搬送姿勢に回転させる。【選択図】図２
2010285244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の搬送方向を横切る方向に離間した上流側の２つの補正ローラと、
これら上流側の補正ローラより上記搬送方向下流側に離間した位置に配置された下流側の２つの補正ローラと、
上記４つの補正ローラをそれぞれ独立して回転制御して、上記上流側の２つの補正ローラに速度差を与えて紙葉類の搬送姿勢を途中まで回転させ、上記下流側の２つの補正ローラに速度差を与えて当該紙葉類を所望する搬送姿勢まで回転させる制御部と、
を有することを特徴とする姿勢変換装置。
【請求項２】
上記制御部は、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度を所望する搬送速度に制御するため、上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御することを特徴とする請求項１に記載の姿勢変換装置。
【請求項３】
上記制御部は、姿勢変換後の紙葉類の搬送方向に沿った長さが姿勢変換前より短くなる場合、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度が姿勢変換前より遅くなるように上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御し、姿勢変換後の紙葉類の搬送方向に沿った長さが姿勢変換前より長くなる場合、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度が姿勢変換前より速くなるように上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御することを特徴とする請求項１に記載の姿勢変換装置。
【請求項４】
上記制御部は、紙葉類の長手方向が搬送方向に沿う姿勢で縦搬送された紙葉類をその短手方向が搬送方向に沿う横搬送の姿勢に変換する場合、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度が姿勢変換前より遅くなるように上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御し、上記横搬送された紙葉類を上記縦搬送の姿勢に変換する場合、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度が姿勢変換前より速くなるように上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御することを特徴とする請求項１に記載の姿勢変換装置。
【請求項５】
上記制御部は、姿勢変換後の紙葉類同士のギャップが姿勢変換前と同じギャップになるように、上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御することを特徴とする請求項４に記載の姿勢変換装置。
【請求項６】
上記制御部は、上記上流側の２つの補正ローラで搬送した紙葉類を上記下流側の２つの補正ローラに受け渡す際に、上記下流側の２つの補正ローラの回転速度を上記上流側の２つの補正ローラの回転速度と同じ速度に制御することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の姿勢変換装置。
【請求項７】
上記制御部は、上記上流側の２つの補正ローラによって途中まで回転された紙葉類を上記下流側の２つの補正ローラに受け渡すとき、当該紙葉類が上記上流側の２つの補正ローラによって回転された回転外側の搬送方向下流側部位が上記下流側の２つの補正ローラに接触するよう、上記上流側の２つの補正ローラを回転制御することを特徴とする請求項１に記載の姿勢変換装置。
【請求項８】
上記上流側の２つの補正ローラに向けて搬送される紙葉類のスキュー量を検出するセンサをさらに有し、
上記制御部は、このセンサで検出した当該紙葉類のスキュー量を相殺するように、上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方を回転制御することを特徴とする請求項１に記載の姿勢変換装置。
【請求項９】
短手方向に取り出されて横搬送された紙葉類の搬送姿勢を、その長手方向が搬送方向に沿う搬送姿勢に変換して縦搬送にして送り出す第１の姿勢変換装置と、
この第１の姿勢変換装置で縦搬送に姿勢変換されて搬送された紙葉類の特徴を検出する検出部と、
この検出部を通過した紙葉類を上記縦搬送から上記横搬送に姿勢変換する第２の姿勢変換装置と、
この第２の姿勢変換装置を通過した紙葉類を上記検出部における検出結果に基づいて処理する処理部と、を有し、
上記第１および第２の姿勢変換装置のうち少なくとも一方は、
紙葉類の搬送方向を横切る方向に離間した上流側の２つの補正ローラと、
これら上流側の補正ローラより上記搬送方向下流側に離間した位置に配置された下流側の２つの補正ローラと、
上記４つの補正ローラをそれぞれ独立して回転制御して、上記上流側の２つの補正ローラに速度差を与えて紙葉類の搬送姿勢を途中まで回転させ、上記下流側の２つの補正ローラに速度差を与えて当該紙葉類を所望する搬送姿勢まで回転させる制御部と、
を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項１０】
上記制御部は、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度を所望する搬送速度に制御するため、上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御することを特徴とする請求項９に記載の紙葉類処理装置。
【請求項１１】
上記制御部は、姿勢変換後の紙葉類の搬送方向に沿った長さが姿勢変換前より短くなる場合、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度が姿勢変換前より遅くなるように上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御し、姿勢変換後の紙葉類の搬送方向に沿った長さが姿勢変換前より長くなる場合、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度が姿勢変換前より速くなるように上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御することを特徴とする請求項９に記載の紙葉類処理装置。
【請求項１２】
上記制御部は、紙葉類の長手方向が搬送方向に沿う姿勢で縦搬送された紙葉類をその短手方向が搬送方向に沿う横搬送の姿勢に変換する場合、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度が姿勢変換前より遅くなるように上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御し、上記横搬送された紙葉類を上記縦搬送の姿勢に変換する場合、姿勢変換後の紙葉類の搬送速度が姿勢変換前より速くなるように上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御することを特徴とする請求項９に記載の紙葉類処理装置。
【請求項１３】
上記制御部は、姿勢変換後の紙葉類同士のギャップが姿勢変換前と同じギャップになるように、上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方の回転速度を可変制御することを特徴とする請求項１２に記載の紙葉類処理装置。
【請求項１４】
上記制御部は、上記上流側の２つの補正ローラで搬送した紙葉類を上記下流側の２つの補正ローラに受け渡す際に、上記下流側の２つの補正ローラの回転速度を上記上流側の２つの補正ローラの回転速度と同じ速度に制御することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の紙葉類処理装置。
【請求項１５】
上記制御部は、上記上流側の２つの補正ローラによって途中まで回転された紙葉類を上記下流側の２つの補正ローラに受け渡すとき、当該紙葉類が上記上流側の２つの補正ローラによって回転された回転外側の搬送方向下流側部位が上記下流側の２つの補正ローラに接触するよう、上記上流側の２つの補正ローラを回転制御することを特徴とする請求項９に記載の紙葉類処理装置。
【請求項１６】
上記上流側の２つの補正ローラに向けて搬送される紙葉類のスキュー量を検出するセンサをさらに有し、
上記制御部は、このセンサで検出した当該紙葉類のスキュー量を相殺するように、上記上流側の２つの補正ローラおよび上記下流側の２つの補正ローラのうち少なくとも一方を回転制御することを特徴とする請求項９に記載の紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数枚の紙葉類を１枚ずつ取り出して情報を読み取って区分集積する紙葉類処理装置、およびこの紙葉類処理装置に組み込まれた姿勢変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙葉類処理装置として、複数枚の紙幣を取り出して金種を読み取って向きを揃えて区分集積する紙幣処理機や、複数通の郵便物を取り出してその宛先を読み取って区分集積する郵便処理機などが知られている。
【０００３】
例えば、紙幣処理機では、金種を読み取る際の読取精度を高めるため、紙幣をその長手方向に沿って搬送して読取部を通過させることが望ましい。これにより、読取部を通過する紙幣の部位が長くなり、より多くの情報を読み取ることができる。
【０００４】
一方、集積した状態で一括投入した紙幣を１枚ずつ取り出すときや、監査済の紙幣を金種ごとに区分して集積するときなどには、紙幣を短手方向に沿って搬送することが望ましい。つまり、紙幣を短手方向に沿って搬送することで、紙幣の取り出し速度、或いは集積部に向かう搬送速度を遅くすることができ、搬送ジャムを低減でき、より確実な処理が可能となる。また、紙幣処理機のサイズを小さくする上でも、紙幣を短手方向に搬送することが有効である。
【０００５】
このことは、郵便処理機でも同じことが言える。  
つまり、上述した紙幣処理機や郵便処理機においては、紙幣や郵便物の搬送姿勢を、搬送途中で、横搬送から縦搬送、或いは縦搬送から横搬送へ、高い精度で９０°変換することのできる姿勢変換装置の開発が望まれている。特に、紙幣を取り扱う紙幣処理機では、金種や真偽の誤検出を防止するため、紙幣の搬送姿勢を高い精度で変換する必要がある。
【０００６】
例えば、紙葉類の搬送姿勢を９０°変換する装置として、下記の特許文献１に開示されたコーンローラを用いた装置が知られている。コーンローラは、中心軸に沿って切断した断面が三角形或いは台形のローラであり、その傾斜した周面に接触して搬送される紙葉類の搬送姿勢をローラの小径側を内側にして回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５６−６０６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述したコーンローラを用いた場合、ローラ周面が紙葉類に接触する部位や接触する時間（距離）に応じて、姿勢変換後の紙葉類の向きや搬送位置が変化してしまう。つまり、このコーンローラを用いた場合、紙葉類の搬送姿勢を高精度に所望する角度（例えば、９０°）に回転させることはできない。
【０００９】
この発明の目的は、紙葉類の搬送姿勢を高精度に制御できる姿勢変換装置、および紙葉類処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、この発明の姿勢変換装置は、紙葉類の搬送方向を横切る方向に離間した上流側の２つの補正ローラと、これら上流側の補正ローラより上記搬送方向下流側に離間した位置に配置された下流側の２つの補正ローラと、上記４つの補正ローラをそれぞれ独立して回転制御して、上記上流側の２つの補正ローラに速度差を与えて紙葉類の搬送姿勢を途中まで回転させ、上記下流側の２つの補正ローラに速度差を与えて当該紙葉類を所望する搬送姿勢まで回転させる制御部と、を有する。
【００１１】
上記発明によると、上流側の２つの補正ローラに速度差を与えて紙葉類を途中まで回転させ、下流側の２つの補正ローラに速度差を与えて途中まで回転させた紙葉類を所望する搬送姿勢に回転させるようにしたため、搬送中の紙葉類を無理なく所望する姿勢に回転させることができ、紙葉類の搬送姿勢を高精度に制御できる。
【００１２】
また、この発明の紙葉類処理装置は、短手方向に取り出されて横搬送された紙葉類の搬送姿勢を、その長手方向が搬送方向に沿う搬送姿勢に変換して縦搬送にして送り出す第１の姿勢変換装置と、この第１の姿勢変換装置で縦搬送に姿勢変換されて搬送された紙葉類の特徴を検出する検出部と、この検出部を通過した紙葉類を上記縦搬送から上記横搬送に姿勢変換する第２の姿勢変換装置と、この第２の姿勢変換装置を通過した紙葉類を上記検出部における検出結果に基づいて処理する処理部と、を有し、上記第１および第２の姿勢変換装置のうち少なくとも一方は、紙葉類の搬送方向を横切る方向に離間した上流側の２つの補正ローラと、これら上流側の補正ローラより上記搬送方向下流側に離間した位置に配置された下流側の２つの補正ローラと、上記４つの補正ローラをそれぞれ独立して回転制御して、上記上流側の２つの補正ローラに速度差を与えて紙葉類の搬送姿勢を途中まで回転させ、上記下流側の２つの補正ローラに速度差を与えて当該紙葉類を略９０°回転させる制御部と、を有する。
【００１３】
上記発明によると、縦搬送した紙葉類から検出部で特徴を検出することにより、紙葉類のより多くの領域から情報を読み取ることができ、紙葉類の検出精度を高めることができる。また、特徴を検出した後、横搬送にして処理部へ送るため、紙葉類の搬送ジャムを低減でき、処理後に収納するスペースも小さくできる。さらに、４つの補正ローラを組み合わせた簡単な装置構成により、紙葉類を高い精度で姿勢制御でき、略９０°回転させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の姿勢変換装置、および紙葉類処理装置は、上記のような構成および作用を有しているので、紙葉類の搬送姿勢を高精度に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係る紙幣処理機の概略図である。
【図２】図２は、図１の紙幣処理機に組み込まれた姿勢変換装置の概略図である。
【図３】図３は、図２の姿勢変換装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】図４は、図１の紙幣処理機で処理する紙幣を示す図である。
【図５】図５は、図２の姿勢変換装置で紙幣を時計回り（右回り）に回転させる動作を説明するための動作説明図である。
【図６】図６は、図５とともに、図２の姿勢変換装置の上流側の補正ローラ対による動作を説明するための動作説明図である。
【図７】図７は、図５とともに、図２の姿勢変換装置の下流側の補正ローラ対による動作を説明するための動作説明図である。
【図８】図８は、図２の姿勢変換装置で紙幣を反時計回り（左回り）に回転させる動作を説明するための動作説明図である。
【図９】図９は、図８とともに、図２の姿勢変換装置の上流側の補正ローラ対による動作を説明するための動作説明図である。
【図１０】図１０は、図８とともに、図２の姿勢変換装置の下流側の補正ローラ対による動作を説明するための動作説明図である。
【図１１】図１１は、図２の姿勢変換装置の上流側の補正ローラ対によって姿勢を右回転される紙幣の挙動を示す動作説明図である。
【図１２】図１２は、図１１のように紙幣の搬送姿勢を変化させる上流側の補正ローラ対の速度パターンを示すグラフである。
【図１３】図１３は、図１１に続いて、下流側の補正ローラ対によって姿勢を右回転される紙幣の挙動を示す動作説明図である。
【図１４】図１４は、図１３のように紙幣の搬送姿勢を変化させる下流側の補正ローラ対の速度パターンを示すグラフである。
【図１５】図１５は、図２の姿勢変換装置の上流側の補正ローラ対によって姿勢を左回転される紙幣の挙動を示す動作説明図である。
【図１６】図１６は、図１５のように紙幣の搬送姿勢を変化させる上流側の補正ローラ対の速度パターンを示すグラフである。
【図１７】図１７は、図１５に続いて、下流側の補正ローラ対によって姿勢を左回転される紙幣の挙動を示す動作説明図である。
【図１８】図１８は、図１７のように紙幣の搬送姿勢を変化させる下流側の補正ローラ対の速度パターンを示すグラフである。
【図１９】図１９は、図１の別の姿勢変換装置で横搬送の紙幣を右回転させて縦搬送に変換する際の上流側の補正ローラ対の速度パターンを示すグラフである。
【図２０】図２０は、図１９の上流側の補正ローラ対に続いて、紙幣をさらに右回転させる下流側の補正ローラ対の速度パターンを示すグラフである。
【図２１】図２１は、図１の別の姿勢変換装置で横搬送の紙幣を左回転させて縦搬送に変換する際の上流側の補正ローラ対の速度パターンを示すグラフである。
【図２２】図２２は、図２１の上流側の補正ローラ対に続いて、紙幣をさらに左回転させる下流側の補正ローラ対の速度パターンを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。  
図１には、この発明の紙葉類処理装置の一実施形態として、紙幣処理機１の内部構造を概略的に示してある。この紙幣処理機１は、複数金種のサイズの異なる複数枚の紙幣Ｐを混在させて一括して投入し、全ての紙幣Ｐを同じ向きに揃えてその金種別に分類して集積するためのものである。
【００１７】
紙幣処理機１は、装置の外殻をなす筐体２を有する。筐体２の図中右側にある段部には、複数枚の紙幣Ｐを集積した状態で立位でまとめて投入する投入部３が設けられている。本実施の形態では、複数枚の紙幣Ｐは、その長手方向が紙面に垂直な方向（略水平な方向）に向く姿勢で投入部３を介して立位で投入される。
【００１８】
投入部３の図中右側、すなわち投入された複数枚の紙幣Ｐの集積方向一端には、バックアッププレート４が設けられている。このバックアッププレート４は、バネ５によって、図中左側、すなわち投入された複数枚の紙幣Ｐをその集積方向に沿って図中右方向に押圧する方向に付勢される。
【００１９】
投入部３の図中左側、すなわち投入された複数枚の紙幣Ｐの集積方向他端、すなわちバックアッププレート４との間に複数枚の紙幣Ｐを挟む位置には、２組の取り出しローラ６が設けられている。取り出しローラ６は、それぞれ、図中時計回り方向に回転し、集積方向他端の紙幣Ｐをその短手方向に沿った図中下方に１枚ずつ取り出す。
【００２０】
本実施の形態では、このように、投入部３を介して投入された紙幣Ｐを短手方向に取り出すため、単位時間当たりの取り出し枚数を多くでき、紙幣Ｐ同士の間に一定のギャップを形成でき、且つ取り出し速度を比較的遅くすることができ、取り出し時におけるジャムの発生率を低く抑えることができる。
【００２１】
投入部３から取り出された紙幣Ｐは、複数の搬送ローラ７ａおよび搬送ベルト７ｂによって規定された搬送路７を介して搬送される。このとき、紙幣Ｐの搬送姿勢は、その短手方向が搬送方向に沿った横搬送の姿勢となる。
【００２２】
搬送路７の途中には、紙幣Ｐのスキュー量（後述するθ1）を検出する透過型の光センサアレー８が設けられている。光センサアレー８は、搬送方向と交差する方向に並んだ複数の発光部および受光部を有し、これら複数の発光部および受光部の間の複数の光軸が搬送方向を横切る方向に並ぶ姿勢で配置されている。
【００２３】
本実施の形態では、光センサアレー８を通過する紙幣Ｐが横搬送であるため、光センサアレー８の光軸を当該紙幣Ｐが遮る領域を比較的長くすることができ、スキュー量の検出精度を高めることができる。
【００２４】
光センサアレー８のさらに下流側の搬送路７上には、紙幣Ｐの搬送姿勢を９０°回転させる１つ目の姿勢変換装置１０（第１の姿勢変換装置）が設けられている。この姿勢変換装置１０は、短手方向に沿って横搬送された紙幣Ｐを９０°回転させて、当該紙幣Ｐの長手方向が搬送方向に沿う縦搬送の姿勢に変換する。
【００２５】
このとき、上述した横搬送と同じ搬送速度で紙幣Ｐを姿勢変換装置１０から送り出すと、紙幣Ｐ自体の搬送方向に沿った長さが長くなることから、紙幣Ｐ同士のギャップが詰ってしまい、下流側のゲートＧ1（後述する）の切り換え動作が間に合わなくなる可能性が出てくる。このため、姿勢変換装置１０は、紙幣Ｐの姿勢を９０°回転するとともに、その搬送速度を速くして、紙幣Ｐ同士のギャップを広げて、横搬送のときと同程度のギャップに維持するようにしている。
【００２６】
姿勢変換装置１０を通って図中上方に折り曲げられた搬送路７上には、紙幣Ｐの金種、表裏や天地などの向き、汚れや破損の有無、などの特徴を検出する検出部１１が設けられている。検出部１１は、搬送路７を介して縦搬送される紙幣Ｐの両面から各種情報を読み取って、読み取った情報を論理演算して基準となる情報と比較し、上述したような紙幣Ｐの特徴を検出する。
【００２７】
検出部１１を通る紙幣Ｐは、上述したように、その搬送姿勢が、姿勢変換装置１０によって縦搬送に切り換えられているため、検出部１１を通過する領域が長くなっている。このため、検出部１１で当該紙幣Ｐから検出可能な情報量を多くでき、紙幣Ｐの検出精度を高くできる。
【００２８】
検出部１１を通って図中上方に延びた搬送路７上には、ゲートＧ1が設けられている。この他に、紙幣処理機１内を通って延びた搬送路７上には、複数のゲートＧ2〜Ｇ7が設けられている。これら７つのゲートＧ1〜Ｇ7は、検出部１１における検出結果に基づいて、紙幣Ｐの搬送方向を切り換える。
【００２９】
搬送路７上の１つ目のゲートＧ1は、紙幣Ｐの搬送方向を２方向に選択的に切り換える。つまり、検出部１１において、２枚取りが判定された紙幣、一定レベルを超えて大きくスキューしたことが判定された紙幣、或いは再流通可能な正券と判定されなかった損券や偽券などの紙幣（紙幣とは限らない）など、後段の処理が不可能であることが判定された紙幣は、ゲートＧ1を介して、図中右方向に搬送されてリジェクト箱１２に排出される。リジェクト箱１２へ送り込まれる紙幣Ｐは、縦搬送で送り込まれる。また、リジェクト箱１２は、筐体２の外部からアクセス可能となっている。
【００３０】
一方、検出部１１にて、後段の処理が可能な正常な紙幣であることが判定された紙幣Ｐは、ゲートＧ1を介して、２つ目のゲートＧ2に向けて図中左方向に搬送される。このとき、当該紙幣Ｐは、ゲートＧ2の手前にある２つ目の姿勢変換装置２０を通過され、その搬送姿勢が９０°回転されて縦搬送から横搬送に戻される。この姿勢変換装置２０は、上述した１つ目の姿勢変換装置１０と略同じ構造を有する。また、姿勢変換装置２０を通過する際、当該紙幣Ｐの搬送速度が再び遅い速度に戻される。
【００３１】
このように、検出部１１を通過した紙幣Ｐの搬送姿勢を縦搬送から横搬送に変換することで、後段の処理部を通過する紙幣Ｐの搬送速度を遅くでき、搬送ジャムを低減できる。また、後述する集積時においても、紙幣Ｐを横搬送にすることで、集積のためのスペースを小さくでき、その分、装置構成を小型化できる。
【００３２】
ゲートＧ2に送り込まれる紙幣Ｐは、上述したように表裏および天地がばらばらの状態となっている。これら表裏天地がばらばらの紙幣Ｐは、ゲートＧ2の下流側にある以下に説明する各処理部において、表裏および天地に関する向きを取り揃えられ、その金種ごとに分類されて集積されることになる。つまり、ゲートＧ2、Ｇ3が、それぞれ、紙幣Ｐの搬送方向を２方向に選択的に切り換える。
【００３３】
ゲートＧ2の下流側で分岐された一方の搬送路上には、紙幣Ｐの表裏を反転させるための表裏反転機構２１が設けられている。この表裏反転機構２１を通る搬送路は、その入口から出口に向けて中心軸の回りで１８０°回動されたねじり搬送路２２を形成している。そして、このねじり搬送路２２に沿って互いに面接する関係で２組の搬送ベルト２３、２４が設けられている。また、ゲートＧ2の下流側で分岐された他方の搬送路は、ただ単に紙幣Ｐを通過させるだけの搬送パス２５となっている。
【００３４】
表裏反転機構２１を通過して表裏反転された紙幣Ｐ、および搬送パス２５を通過した紙幣Ｐは、いずれも合流部２６を介してゲートＧ3に送り込まれる。このとき、ゲートＧ2を通過してから表裏反転機構２１を介して合流部２６に至る紙幣Ｐの処理時間と搬送パス２５を通過して合流部２６に至る紙幣Ｐの搬送時間が同じになるように、搬送パス２５の長さが設定されている。これにより、表裏反転機構２１を通して搬送された紙幣Ｐと搬送パス２５を通過された紙幣Ｐとが同じタイミングで合流部２６を通過することになり、処理形態に拘わらず全ての紙幣Ｐを同じ条件で処理できる。
【００３５】
ゲートＧ3の下流側で分岐された一方の搬送路上には、紙幣Ｐの天地を逆転させるための天地逆転機構２７が設けられている。天地逆転機構２７は、ゲートＧ3を介して送り込まれた紙幣Ｐを一旦収容するスイッチバック部２８、スイッチバック部２８に搬入された紙幣Ｐをその後端側から逆方向に取り出すためスイッチバック部２８に隣接して配置された反転ローラ２９、およびスイッチバック部２８に搬入された紙幣Ｐの後端を反転ローラ２９に押し付けて紙幣Ｐに対する搬送力を生じる叩き車３０を有する。
【００３６】
ゲートＧ3を介して天地逆転機構２７へ送り込まれた紙幣Ｐは、その搬送方向に沿った先端側を下にしてスイッチバック部２８内に一旦収容され、搬送方向に沿った後端が叩き車３０の回動によって反転ローラ２９に押し付けられる。これにより、反転ローラ２９の回動に伴って、スイッチバック部２８内に収容された紙幣Ｐがその後端側を先頭にして逆方向に取出される。この結果、紙幣Ｐの搬送方向が逆転され、天地が逆転される。
【００３７】
また、ゲートＧ3の下流側で分岐された他方の搬送路は、ただ単に紙幣Ｐを通過させるだけの搬送パス３１を形成している。天地逆転機構２７を通過した紙幣Ｐ、および搬送パス３１を通過した紙幣Ｐは、いずれも合流部３２を介してゲートＧ4に向けて搬送される。搬送パス３１の長さは、ゲートＧ3を介して天地逆転機構２７に送り込まれた紙幣Ｐの処理時間と搬送パス３１を紙幣Ｐが通過する時間が同じになるように設定されている。
【００３８】
天地逆転機構２７の下流側の搬送路は、複数の集積部の上方で略水平方向に延びた水平搬送路３３を形成している。水平搬送路３３上には、残りの４つのゲートＧ4〜Ｇ7が設けられている。
【００３９】
最も上流側にあるゲートＧ4による分岐位置には、例えば１００枚の紙幣Ｐを集積して紙帯で施封して紙幣Ｐの束を形成する施封装置３４が設けられている。この施封装置３４には、同一金種の紙幣Ｐが送り込まれる。施封装置３４は、ゲートＧ4を介して選択的に送り込まれた紙幣Ｐを集積する集積部３５、集積部３５で集積された１００枚の紙幣Ｐを紙帯で施封する施封部３６、および施封部３６で使用する紙帯を供給する帯供給部３７を有する。
【００４０】
ゲートＧ4を介して施封装置３４へ送り込まれた紙幣Ｐは、集積部３５で集積された後、施封部３６へ送り込まれ、帯供給部３７から供給された紙帯によって施封される。所定枚数毎に施封された紙幣Ｐの束は、図示しないコンベアを介して装置外へ搬出される。
【００４１】
水平搬送路３３に沿ってゲートＧ4の下流側にある３つのゲートＧ5、Ｇ6、Ｇ7による分岐位置には、ゲートの数より１つ多い４つの集積部４１、４２、４３、４４が設けられている。ゲートＧ5によって選択的に振り分けられた紙幣Ｐは集積部４１に集積され、ゲートＧ6によって選択的に振り分けられた紙幣Ｐは集積部４２に集積され、ゲートＧ7によって選択的に振り分けられた紙幣Ｐは集積部４３、或いは４４に集積される。
【００４２】
上述した施封装置３４の集積部３５および４つの集積部４１〜４４に集積される紙幣Ｐは、上述した表裏反転機構２１および／或いは天地逆転機構２７を選択的に通過されてその表裏および天地に関する向きが一定の向きに揃えられた状態でそれぞれ所定の集積部へ集積される。なお、各集積部３５、４１〜４４に集積される紙幣Ｐの向きは、その長手方向が紙面と略垂直な方向を向く姿勢となる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態の紙幣処理機１によると、投入部３を介して表裏および天地に関する向きがバラバラにされて投入された紙幣Ｐの向きを自動的に同じ向きに揃えることができ、全ての紙幣Ｐを自動的に同じ向きにして所望する集積部へ分類して集積することができる。
【００４４】
図２には、上述した姿勢変換装置１０、２０の要部の構造を概略的に示してある。また、図３には、これら姿勢変換装置１０、２０の動作を制御する制御系のブロック図を示してある。上述した紙幣処理機１に組み込まれた２つの姿勢変換装置１０、２０は、略同じ構造を有するため、ここでは、主に、下流側の姿勢変換装置２０について代表して説明する。ここで説明する姿勢変換装置２０は、上述したように、縦搬送された紙幣Ｐの搬送姿勢を９０°回転させて横搬送に変換するためのものである。なお、ここでは説明を省略するが、１つ目の姿勢変換装置１０は、以下に説明する姿勢変換装置２０と同様に動作して、横搬送された紙幣Ｐを縦搬送に変換する。
【００４５】
図２に示すように、姿勢変換装置２０は、紙幣Ｐの搬送方向（図中矢印Ｔ方向）に沿って、上流側および下流側に互いに離間して、それぞれ、左右２つずつ設けられた４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌを有する。搬送方向Ｔに沿って上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、および下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは、それぞれ、搬送路７の中心線７ｃに対して互いに線対称となる位置に互いに離間して配置されている。
【００４６】
なお、各補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌには、搬送路７（搬送面）を介して図示しない従動ローラがそれぞれピンチ圧接されている。搬送路７は、搬送方向Ｔと交差する方向に離間した位置を搬送方向Ｔに沿って延設された２組の搬送ベルト対７ｂ−Ｒ、７ｂ−Ｌによって規定されている。
【００４７】
しかして、搬送路７を介して搬送される紙幣Ｐは、４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌとそれぞれ対向する４つの従動ローラとの間の４箇所のニップで挟持拘束されつつ、搬送ベルト対７ｂ−Ｒ、７ｂ−Ｌによって挟まれて矢印Ｔ方向に送られる。このとき、搬送ベルト対７ｂ−Ｒ、７ｂ−Ｌによる拘束力より４つのローラ対のニップによる拘束力の方が大きいため、姿勢変換装置２０を通過する紙幣Ｐの挙動は、４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌの回転に依存することになる。
【００４８】
各補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌは、それぞれモータ５３Ｒ、５３Ｌ、５４Ｒ、５４Ｌの回転軸に取り付けられており、図３に示す制御部５０の制御によって独立して所望する速度で回転される。また、各補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌとそれぞれ対向する図示しない従動ローラとの間のニップの上流側には、各モータ５３Ｒ、５３Ｌ、５４Ｒ、５４Ｌの制御タイミングを取得するためのタイミングセンサ５５Ｒ、５５Ｌ、５６Ｒ、５６Ｌが配置されている。図２では、各タイミングセンサ５５Ｒ、５５Ｌ、５６Ｒ、５６Ｌの光路が搬送路と交差する領域を図示してある。
【００４９】
また、上流側の補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌよりさらに上流側に離間した位置には、姿勢変換装置２０へ送り込まれる紙幣Ｐの中心線７ｃに対する傾き角（スキュー角θ1）を検出するためのラインセンサ５７が配置されている。このラインセンサ５７は、上述した光センサアレー８と同様に機能するものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５０】
しかして、姿勢変換装置２０の制御部５０は、姿勢変換する対象となる紙幣Ｐが搬送路７を介して送り込まれると、必要に応じて、ラインセンサ５７の出力に基づいて当該紙幣Ｐのスキュー角θ1を検出し、４つのタイミングセンサ５５Ｒ、５５Ｌ、５６Ｒ、５６Ｌの出力に基づいて、４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌに非ホロノミック制御を適用し、当該紙幣Ｐの搬送速度を減速させつつ９０°回転させる。一方、横搬送を縦搬送に変換する姿勢変換装置１０では、紙幣Ｐの搬送速度を加速しつつ姿勢を９０°回転させる。
【００５１】
ここで、上述した姿勢変換装置２０による姿勢変換動作について、図４乃至図１０を参照して説明する。なお、以下の説明では、各補正ローラと従動ローラの間のニップで紙幣Ｐを挟持拘束して搬送する動作を、単に補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌの動作に置き換えて説明する。
【００５２】
姿勢変換装置２０へ送り込まれる紙幣Ｐは、検出部１１を通って縦搬送され、まず、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌを通過して、その後、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌを通過する。この際、制御部５０は、４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌを予め決められたアルゴリズムに従って回転制御し、当該紙幣Ｐの搬送速度を減速させるとともに、その搬送姿勢を９０°回転させ、横搬送にして搬送路７へ送り出す。大まかには、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌで紙幣Ｐを途中まで回転させ、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌで残りの分を回転させ、上流側および／或いは下流側のローラで紙幣Ｐの搬送速度を減速させる。
【００５３】
説明にあたって、図４に示すように、紙幣Ｐの全領域を４つに区切って考える。矢印Ｔ方向に縦搬送される紙幣Ｐの２つの短辺それぞれの中間点を通る線Ｌtと、２つの長辺の中間点を通る線Ｌwで区切った、図中右上の領域を第１象限とし、左上の領域を第２象限とし、左下の領域を第３象限とし、右下の領域を第４象限とする。そして、右回り（矢印ｃｗ方向）或いは左回り（矢印ｃｃｗ方向）で紙幣Ｐを回転させる。
【００５４】
紙幣Ｐを右回り（ｃｗ）で回転させる場合、図５に示すように、まず、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによって紙幣Ｐの搬送方向先端が挟持拘束される。この状態で、制御部５０は、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌに速度差を与え、図６に示す点Ｏ1を中心に当該紙幣Ｐを時計回りに回転させる。図５には、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによる回転制御が終わった後の当該紙幣Ｐの搬送方向を矢印Ｔ’として示してある。
【００５５】
このとき、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによる当該紙幣Ｐの回転量は、この回転の後、当該紙幣Ｐを下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡すとき、当該紙幣Ｐの第２象限を下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌが挟持拘束することのできる回転量に設定されている。なお、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによる回転後、当該紙幣Ｐは、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによって矢印Ｔ’方向に僅かに真っ直ぐに搬送された後、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡される。
【００５６】
言い換えると、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに紙幣Ｐの第２象限を受け渡すためには、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌを当該紙幣Ｐが通り抜ける直前に、当該紙幣Ｐの第４象限を上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌが挟持拘束していることが必須条件となる。上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌと下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは、互いに固定的な位置関係で配置されているため、上流側の補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌが第４象限を挟持拘束した後は、下流側の補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは必然的に当該紙幣Ｐの第２象限を挟持拘束することになる。
【００５７】
そして、当該紙幣Ｐが下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡された後、制御部５０は、当該紙幣Ｐの第２象限を挟持拘束している下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに速度差を与えて、図７に示す点Ｏ2を中心に当該紙幣Ｐを時計回りにさらに回転させる。図５には、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌによる回転制御が終わった後の当該紙幣Ｐの搬送方向を矢印Ｔ”として示してある。
【００５８】
このとき、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌによる当該紙幣Ｐの回転量は、回転の後、当該紙幣Ｐの長辺が搬送方向Ｔと直交する姿勢に変換される回転量に設定されている。つまり、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌによる回転制御が終了した後、当該紙幣Ｐの搬送姿勢は、横搬送に変換される。
【００５９】
また、姿勢変換装置２０で紙幣Ｐを左回り（ｃｃｗ）で回転させる場合、図８に示すように、まず、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによって紙幣Ｐの搬送方向先端が挟持拘束される。この状態で、制御部５０は、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌに速度差を与え、図９に示す点Ｏ1を中心に当該紙幣Ｐを反時計回りに回転させる。図８には、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによる回転制御が終わった後の当該紙幣Ｐの搬送方向を矢印Ｔ’として示してある。
【００６０】
このとき、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによる当該紙幣Ｐの回転量は、この回転の後、当該紙幣Ｐを下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡すとき、当該紙幣Ｐの第１象限を下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌが挟持拘束することのできる回転量に設定されている。なお、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによる回転後、当該紙幣Ｐは、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによって矢印Ｔ’方向に僅かに真っ直ぐに搬送された後、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡される。
【００６１】
言い換えると、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに紙幣Ｐの第１象限を受け渡すためには、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌを当該紙幣Ｐが通り抜ける直前に、当該紙幣Ｐの第３象限を上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌが挟持拘束していることが必須条件となる。上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌと下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは、互いに固定的な位置関係で配置されているため、上流側の補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌが第３象限を挟持拘束した後は、下流側の補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは必然的に当該紙幣Ｐの第１象限を挟持拘束することになる。
【００６２】
そして、当該紙幣Ｐが下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡された後、制御部５０は、当該紙幣Ｐの第１象限を挟持拘束している下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに速度差を与えて、図１０に示す点Ｏ2を中心に当該紙幣Ｐを反時計回りにさらに回転させる。図８には、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌによる回転制御が終わった後の当該紙幣Ｐの搬送方向を矢印Ｔ”として示してある。
【００６３】
このとき、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌによる当該紙幣Ｐの回転量は、回転の後、当該紙幣Ｐの長辺が搬送方向Ｔと直交する姿勢に変換される回転量に設定されている。つまり、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌによる回転制御が終了した後、当該紙幣Ｐの搬送姿勢は、横搬送に変換される。
【００６４】
以上のように、４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌを回転制御することで、縦搬送された紙幣Ｐの搬送姿勢を確実且つ正確に横搬送に変換することができる。しかし、実際には、姿勢変換装置２０に送り込まれる紙幣Ｐは、搬送方向Ｔに対して真っ直ぐに搬送されるとは限らない。このため、実際の制御では、このスキュー量θ1をラインセンサ５７で検出して、スキュー量を考慮した姿勢制御をする必要がある。
【００６５】
以下、図１１乃至図１８を参照して、このスキュー量θ1を加味した姿勢制御について、別の角度から説明する。なお、ここでは、実際の各補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌの速度パターンを示し、姿勢変換の途中で紙幣Ｐの搬送速度を減速する制御についても説明する。また、上述した姿勢制御の説明と重複する部分については、説明を簡略化する場合もある。
【００６６】
まず、図１１乃至図１４を参照して、縦搬送された紙幣Ｐの搬送姿勢を右回転（ｃｗ）させて横搬送に変換する場合について説明する。なお、処理対象となる紙幣Ｐが姿勢変換装置２０に到達する前の状態では、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌは、縦搬送で送り込まれる紙幣Ｐの搬送速度と同じ周速で回転している。図１２では、このときの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの回転速度を角速度ω1として表示している。
【００６７】
図１１に示すように、搬送方向Ｔに対してスキュー角θ1を有して搬送された紙幣Ｐ0の搬送方向先端が上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによって挟持拘束されて姿勢制御が開始されると、制御部５０は、図１２に示すように、回転の外側になる左側の補正ローラ５１Ｌをω1から加速し、回転の内側になる右側の補正ローラ５１Ｒをω1から減速する。そして、これら２つの補正ローラ５１Ｌ、５１Ｒの回転速度がそれぞれω1＋Δω、ω1−Δωになった後、制御部５０は、外側の補正ローラ５１Ｌを減速するとともに内側の補正ローラ５１Ｒを加速し、２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの角速度をω1より遅い角速度ω2に制御する。
【００６８】
これにより、制御対象となった当該紙幣Ｐは、その搬送姿勢を図示矢印ｃｗに沿ってＰ0〜Ｐ3まで変化させるとともに、補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの角速度に換算してω1からω2まで減速される。この後、当該紙幣Ｐ3は、図１３に矢印Ｔで示すように搬送路７に沿って真っ直ぐ搬送され、Ｐ4のように下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡される。このとき、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度も予めω2に制御されている。また、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌは、この後、次に送り込まれる紙幣Ｐの処理のため、ω1まで加速される。
【００６９】
紙幣Ｐ3が下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡されると、制御部５０は、図１４に示すように、回転の外側になる左側の補正ローラ５２Ｌをω2から加速し、回転の内側になる右側の補正ローラ５２Ｒをω2から減速する。そして、これら２つの補正ローラ５２Ｌ、５２Ｒの回転速度がそれぞれω2＋Δω21、ω2−Δω22になった後、制御部５０は、外側の補正ローラ５２Ｌを減速するとともに内側の補正ローラ５２Ｒを加速し、２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度をω2より遅い角速度ω3に制御する。
【００７０】
これにより、制御対象となった当該紙幣Ｐは、その搬送姿勢を図示矢印ｃｗに沿ってＰ4〜Ｐ7まで変化させるとともに、補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度に換算してω2からω3まで減速される。この時点で、当該紙幣Ｐ7の搬送姿勢は、その長辺が搬送方向Ｔと直交する横搬送の姿勢に変換される。この後、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは、次に送り込まれる紙幣Ｐの処理のため、ω2まで加速される。
【００７１】
つまり、制御部５０は、ラインセンサ５７を介して処理対象となる紙幣Ｐのスキュー量を検出して、図１２、図１４に示す速度パターンを演算し、４つのタイミングセンサ５５Ｒ、５５Ｌ、５６Ｒ、５６Ｌを介して４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌの制御タイミングを取得し、図１２のグラフに示す速度パターンで上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌを回転制御するとともに、図１４のグラフに示す速度パターンで下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌを回転制御する。これにより、スキューを有して縦搬送された当該紙幣Ｐを減速するとともに右回転させてスキューの無い状態にして横搬送にして送り出すことができる。
【００７２】
次に、図１５乃至図１８を参照して、縦搬送された紙幣Ｐの搬送姿勢を左回転（ｃｃｗ）させて横搬送に変換する場合について説明する。なお、処理対象となる紙幣Ｐが姿勢変換装置２０に到達する前の状態では、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌは、縦搬送で送り込まれる紙幣Ｐの搬送速度と同じ周速で回転している。図１６では、このときの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの回転速度を角速度ω1として表示している。
【００７３】
図１５に示すように、搬送方向Ｔに対してスキュー角θ1を有して搬送された紙幣Ｐ0の搬送方向先端が上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌによって挟持拘束されて姿勢制御が開始されると、制御部５０は、図１６に示すように、回転の外側になる右側の補正ローラ５１Ｒをω1から加速し、回転の内側になる左側の補正ローラ５１Ｌをω1から減速する。そして、これら２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの回転速度がそれぞれω1＋Δω、ω1−Δωになった後、制御部５０は、外側の補正ローラ５１Ｒを減速するとともに内側の補正ローラ５１Ｌを加速し、２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの角速度をω1より遅い角速度ω2に制御する。
【００７４】
これにより、制御対象となった当該紙幣Ｐは、その搬送姿勢を図示矢印ｃｃｗに沿ってＰ0〜Ｐ3まで変化させるとともに、補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの角速度に換算してω1からω2まで減速される。この後、当該紙幣Ｐ3は、図１７に矢印Ｔで示すように搬送路７に沿って真っ直ぐ搬送され、Ｐ4のように下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡される。このとき、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度も予めω2に制御されている。また、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌは、この後、次に送り込まれる紙幣Ｐの処理のため、ω1まで加速される。
【００７５】
紙幣Ｐ3が下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡されると、制御部５０は、図１８に示すように、回転の外側になる右側の補正ローラ５２Ｒをω2から加速し、回転の内側になる左側の補正ローラ５２Ｌをω2から減速する。そして、これら２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの回転速度がそれぞれω2＋Δω21、ω2−Δω22になった後、制御部５０は、外側の補正ローラ５２Ｒを減速するとともに内側の補正ローラ５２Ｌを加速し、２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度をω2より遅い角速度ω3に制御する。
【００７６】
これにより、制御対象となった当該紙幣Ｐは、その搬送姿勢を図示矢印ｃｃｗに沿ってＰ4〜Ｐ7まで変化させるとともに、補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度に換算してω2からω3まで減速される。この時点で、当該紙幣Ｐ7の搬送姿勢は、その長辺が搬送方向Ｔと直交する横搬送の姿勢に変換される。この後、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは、次に送り込まれる紙幣Ｐの処理のため、ω2まで加速される。
【００７７】
つまり、制御部５０は、ラインセンサ５７を介して処理対象となる紙幣Ｐのスキュー量を検出して、図１６、図１８に示す速度パターンを演算し、４つのタイミングセンサ５５Ｒ、５５Ｌ、５６Ｒ、５６Ｌを介して４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌの制御タイミングを取得し、図１６のグラフに示す速度パターンで上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌを回転制御するとともに、図１８のグラフに示す速度パターンで下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌを回転制御する。これにより、スキューを有して縦搬送された当該紙幣Ｐを減速するとともに左回転させてスキューの無い状態にして横搬送にして送り出すことができる。
【００７８】
なお、もう一つの姿勢変換装置１０を用いて、投入部３から取り出されて横搬送された紙幣Ｐの搬送姿勢を縦搬送に変換する場合、図１９および図２０（右回転）、或いは図２１および図２２（左回転）に示す速度パターンに従って、４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌを回転制御すれば良いことになる。
【００７９】
例えば、姿勢変換装置１０を介して紙幣Ｐを右回転させる場合、制御部５０は、図１９に示すように、回転の外側になる左側の補正ローラ５１Ｌをω1から加速し、回転の内側になる右側の補正ローラ５１Ｒをω1から減速する。そして、これら２つの補正ローラ５１Ｌ、５１Ｒの回転速度がそれぞれω1＋Δω、ω1−Δωになった後、制御部５０は、外側の補正ローラ５１Ｌを減速するとともに内側の補正ローラ５１Ｒを加速し、２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの角速度をω1より速い角速度ω2に制御する。
【００８０】
これにより、制御対象となった当該紙幣Ｐは、その搬送姿勢を途中まで右回転されるとともに、補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの角速度に換算してω1からω2まで加速される。この後、当該紙幣Ｐは、搬送路７に沿って真っ直ぐ搬送され、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡される。このとき、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度は予めω2に制御されている。また、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌは、この後、次に送り込まれる紙幣Ｐの処理のため、ω1まで減速される。
【００８１】
紙幣Ｐが下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡されると、制御部５０は、図２０に示すように、回転の外側になる左側の補正ローラ５２Ｌをω2から加速し、回転の内側になる右側の補正ローラ５２Ｒをω2から減速する。そして、これら２つの補正ローラ５２Ｌ、５２Ｒの回転速度がそれぞれω2＋Δω21、ω2−Δω22になった後、制御部５０は、外側の補正ローラ５２Ｌを減速するとともに内側の補正ローラ５２Ｒを加速し、２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度をω2より速い角速度ω3に制御する。
【００８２】
これにより、制御対象となった当該紙幣Ｐは、その搬送姿勢をさらに右回りに回転されるとともに、補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度に換算してω2からω3まで加速される。この時点で、当該紙幣Ｐの搬送姿勢は、その長辺が搬送方向Ｔに沿う縦搬送の姿勢に変換される。この後、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは、次に送り込まれる紙幣Ｐの処理のため、ω2まで減速される。
【００８３】
つまり、制御部５０は、ラインセンサ５７を介して処理対象となる紙幣Ｐのスキュー量を検出して、図１９、図２０に示す速度パターンを演算し、４つのタイミングセンサ５５Ｒ、５５Ｌ、５６Ｒ、５６Ｌを介して４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌの制御タイミングを取得し、図１９のグラフに示す速度パターンで上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌを回転制御するとともに、図２０のグラフに示す速度パターンで下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌを回転制御する。これにより、スキューを有して横搬送された当該紙幣Ｐを加速するとともに右回転させてスキューの無い状態にして縦搬送にして送り出すことができる。
【００８４】
一方、姿勢変換装置１０を介して紙幣Ｐを左回転させる場合、制御部５０は、図２１に示すように、回転の外側になる右側の補正ローラ５１Ｒをω1から加速し、回転の内側になる左側の補正ローラ５１Ｌをω1から減速する。そして、これら２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの回転速度がそれぞれω1＋Δω、ω1−Δωになった後、制御部５０は、外側の補正ローラ５１Ｒを減速するとともに内側の補正ローラ５１Ｌを加速し、２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの角速度をω1より速い角速度ω2に制御する。
【００８５】
これにより、制御対象となった当該紙幣Ｐは、その搬送姿勢を途中まで左回転されるとともに、補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌの角速度に換算してω1からω2まで加速される。この後、当該紙幣Ｐは、搬送路７に沿って真っ直ぐ搬送され、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡される。このとき、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度は予めω2に制御されている。また、上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌは、この後、次に送り込まれる紙幣Ｐの処理のため、ω1まで減速される。
【００８６】
紙幣Ｐが下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌに受け渡されると、制御部５０は、図２２に示すように、回転の外側になる右側の補正ローラ５２Ｒをω2から加速し、回転の内側になる左側の補正ローラ５２Ｌをω2から減速する。そして、これら２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの回転速度がそれぞれω2＋Δω21、ω2−Δω22になった後、制御部５０は、外側の補正ローラ５２Ｒを減速するとともに内側の補正ローラ５２Ｌを加速し、２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度をω2より速い角速度ω3に制御する。
【００８７】
これにより、制御対象となった当該紙幣Ｐは、その搬送姿勢をさらに左回りに回転されるとともに、補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌの角速度に換算してω2からω3まで加速される。この時点で、当該紙幣Ｐの搬送姿勢は、その長辺が搬送方向Ｔに沿う縦搬送の姿勢に変換される。この後、下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌは、次に送り込まれる紙幣Ｐの処理のため、ω2まで減速される。
【００８８】
つまり、制御部５０は、ラインセンサ５７を介して処理対象となる紙幣Ｐのスキュー量を検出して、図２１、図２２に示す速度パターンを演算し、４つのタイミングセンサ５５Ｒ、５５Ｌ、５６Ｒ、５６Ｌを介して４つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、５２Ｒ、５２Ｌの制御タイミングを取得し、図２１のグラフに示す速度パターンで上流側の２つの補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌを回転制御するとともに、図２２のグラフに示す速度パターンで下流側の２つの補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌを回転制御する。これにより、スキューを有して横搬送された当該紙幣Ｐを加速するとともに左回転させてスキューの無い状態にして縦搬送にして送り出すことができる。
【００８９】
以上のように、本実施の形態によると、搬送方向を横切る方向に離間した２つの補正ローラを搬送方向に離間せしめて上流側と下流側に配置しただけの簡単な構成により、紙幣Ｐの搬送姿勢を高精度に制御でき、紙幣Ｐの検出精度を高めることができ、紙幣Ｐの誤検出を抑制できる。また、本発明を郵便処理機に適用した場合には、宛先の読取率を高めることができ、処理効率を高めることができる。
【００９０】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
【００９１】
例えば、上述した実施の形態では、紙幣Ｐを処理する紙幣処理機１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、郵便物を処理する郵便処理機など、他の紙葉類処理装置に本発明を適用しても良い。
【００９２】
また、上述した実施の形態では、姿勢変換装置１０、２０の補正ローラを上流側と下流側の４箇所に設けた例について説明したが、これに限らず、紙幣Ｐの搬送方向Ｔに沿って離間した３箇所以上にそれぞれ２組のローラ対を設けても良い。
【００９３】
また、上述した実施の形態の紙幣処理機１では、１つ目の姿勢変換装置１０で横搬送から縦搬送に姿勢変換し、２つ目の姿勢変換装置２０で縦搬送から横搬送に姿勢変換するため、各紙幣Ｐの回転方向を適宜選択すれば、紙幣Ｐの天地を所望する方向に揃えることができる。つまり、上述した実施の形態では、紙幣Ｐの天地を逆転させる天地逆転機構２７を備えた紙幣処理機１について説明したが、２つの姿勢変換装置１０、２０によって天地逆転機構２７と同様の機能を果すことができるため、天地逆転機構２７を省略することも可能である。
【００９４】
また、上述した実施の形態では、姿勢変換装置２０において、縦搬送された紙幣Ｐを横搬送に姿勢変換する場合、上流側の補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌで当該紙幣Ｐの搬送速度を減速させるとともに、下流側の補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌで当該紙幣Ｐの搬送速度を減速させるようにしたが、これに限らず、上流側の補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、或いは下流側の補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌのいずれか一方のみにより当該紙幣Ｐの搬送速度を減速させるようにしても良い。
【００９５】
さらに、上述した実施の形態では、姿勢変換装置１０において、横搬送された紙幣Ｐを縦搬送に姿勢変換する場合、上流側の補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌで当該紙幣Ｐの搬送速度を加速させるとともに、下流側の補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌで当該紙幣Ｐの搬送速度を加速させるようにしたが、これに限らず、上流側の補正ローラ５１Ｒ、５１Ｌ、或いは下流側の補正ローラ５２Ｒ、５２Ｌのいずれか一方のみにより当該紙幣Ｐの搬送速度を加速させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００９６】
１…紙幣処理機、１０、２０…姿勢変換装置、５０…制御部、５１Ｒ、５１Ｌ…上流側の補正ローラ、５２Ｒ、５２Ｌ…下流側の補正ローラ、Ｐ…紙幣。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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