(57)【要約】【課題】  より簡易な構成で紙葉類の切れを検出することができる切れ検出装置、及び切れ検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】  一実施形態に係る切れ検出装置は、搬送される紙葉類に対して曲率を与える湾曲部材と、前記湾曲部材により曲率が与えられた前記紙葉類の側縁部を照明する照明部と、前記照明部により照明された前記紙葉類の側縁部から光を受光し、画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された画像に基づいて、前記紙葉類の挙動を検出する挙動検出部と、前記挙動検出部により検出された前記紙葉類の挙動と、あらかじめ設定される標準挙動範囲とに基づいて、前記紙葉類に切れ目が存在するか否か判定する判定部と、を具備する。【選択図】      図４
2012168864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される紙葉類に対して曲率を与える湾曲部材と、
前記湾曲部材により曲率が与えられた前記紙葉類の側縁部を照明する照明部と、
前記照明部により照明された前記紙葉類の側縁部から光を受光し、画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得された画像に基づいて、前記紙葉類の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部により検出された前記紙葉類の挙動と、あらかじめ設定される標準挙動範囲とに基づいて、前記紙葉類に切れ目が存在するか否か判定する判定部と、
を具備する切れ検出装置。
【請求項２】
前記画像取得部は、前記紙葉類が搬送される搬送方向と直交する方向で、前記紙葉類の側縁部から光を受光し、画像を取得する、請求項１に記載の切れ検出装置。
【請求項３】
前記挙動検出部は、前記画像取得部により取得された画像に基づいて、前記紙葉類の側縁部が画像中に写り込んでいる位置を検出し、
前記判定部は、前記挙動検出部により検出された前記紙葉類の側縁部が画像中に写り込んでいる位置が、前記標準挙動範囲外である場合、前記紙葉類に切れ目が存在すると判定する、
請求項２に記載の切れ検出装置。
【請求項４】
前記挙動検出部は、前記画像取得部により取得された画像に基づいて、前記紙葉類の側縁部の軌跡を検出し、
前記判定部は、前記挙動検出部により検出された前記紙葉類の側縁部の軌跡が途切れている、または軌跡が前記紙葉類の同じ位置において複数箇所存在する場合、前記紙葉類に切れ目が存在すると判定する、
請求項２に記載の切れ検出装置。
【請求項５】
前記画像取得部は、前記紙葉類の側縁部の前記湾曲部材により最も大きな曲率が与えられた位置を含む範囲から光を受光し、画像を取得する、請求項２に記載の切れ検出装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記搬送される紙葉類の先端及び後端の所定範囲を除く切れ検出範囲内で前記判定を行う、請求項１に記載の切れ検出装置。
【請求項７】
前記照明部は、前記紙葉類が搬送される位置に対して前記湾曲部材と対向する位置に設けられる、請求項１に記載の切れ検出装置。
【請求項８】
前記照明部は、前記紙葉類が搬送される位置に対して前記湾曲部材と同じ側に設けられる、請求項１に記載の切れ検出装置。
【請求項９】
前記照明部は、前記紙葉類の搬送方向に対して前記紙葉類の側縁部側に設置される、請求項１に記載の切れ検出装置。
【請求項１０】
紙葉類を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された前記紙葉類に対して曲率を与える湾曲部材と、
前記湾曲部材により曲率が与えられた前記紙葉類の側縁部を照明する照明部と、
前記照明部により照明された前記紙葉類の側縁部から光を受光し、画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得された画像に基づいて、前記紙葉類の挙動を検出する挙動検出部と、
前記挙動検出部により検出された前記紙葉類の挙動と、あらかじめ設定される標準挙動範囲とに基づいて、前記紙葉類に切れ目が存在するか否か判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に基づいて、前記紙葉類を区分する区分処理部と、
を具備する紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、切れ検出装置、及び切れ検出装置を備える紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば紙幣などの紙葉類の計数及び判別を行う紙葉類処理装置が実用化されている。紙葉類処理装置は、投入部に投入された紙葉類を１枚ずつ取り込み、紙葉類の検査装置に搬送する。検査装置は、紙葉類に対して種々の処理を行い紙葉類の状態を判別する。紙葉類処理装置は、検査装置の検査結果に基づいて、紙葉類を区分して集積する。
【０００３】
紙葉類処理装置は、検査装置の検査結果に基づいて、紙葉類が再流通可能な紙葉類であるか否かを判定する。例えば、紙葉類処理装置は、再流通に適さない紙葉類に対して「損券（ｕｎｆｉｔ  ｓｈｅｅｔ）」という判定を行う。また、例えば、紙葉類処理装置は、再流通に適する紙葉類に対して「正券（ｆｉｔ  ｓｈｅｅｔ）」という判定を行う。
【０００４】
再流通に適さない損券として、例えば、切れ目（切れ）を有する紙葉類がある。紙葉類処理装置は、紙葉類に切れ目が存在するか否かを判定する切れ検出装置を備える。紙葉類処理装置は、切れ目を有する紙葉類を再流通させない為に、切れ目を有する紙葉類を裁断する。
【０００５】
例えば、切れ検出装置は、紙葉類が搬送される搬送路上に、紙葉類の搬送面側に飛び出したローラ等の機構を備え、この機構により紙葉類の端面（端部）に存在する切れ目を開かせる。さらに切れ検出装置は、開かれた切れ目を通過する光を検出することにより、紙葉類に存在する切れ目を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６８２２５号公報
【特許文献２】特開２００７−１１５０９５号公報
【特許文献３】特開２００１−２７３５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のように、開かれた切れ目を通過する光を検出する場合、紙葉類の切れ目を大きく開かせる必要がある。この為に、紙葉類の搬送路を大きく湾曲させる必要があり、ジャム発生の原因になる可能性がある。紙葉類処理装置は、媒体である紙葉類を高速で搬送させる為、紙葉類の搬送路を大きく湾曲させ、且つ高速で搬送させることが困難であるという課題がある。
【０００８】
また、開かれた切れ目を通過する光を検出する為に、照明部と受光部とを搬送方向側に設ける必要がある。この為、切れ検出装置が紙葉類の搬送方向に大きくなるという課題がある。
【０００９】
そこで、より簡易な構成で紙葉類の切れを検出することができる切れ検出装置、及び切れ検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態に係る切れ検出装置は、搬送される紙葉類に対して曲率を与える湾曲部材と、前記湾曲部材により曲率が与えられた前記紙葉類の側縁部を照明する照明部と、前記照明部により照明された前記紙葉類の側縁部から光を受光し、画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された画像に基づいて、前記紙葉類の挙動を検出する挙動検出部と、前記挙動検出部により検出された前記紙葉類の挙動と、あらかじめ設定される標準挙動範囲とに基づいて、前記紙葉類に切れ目が存在するか否か判定する判定部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置について説明するための図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る紙葉類処理装置について説明するための図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る紙葉類処理装置について説明するための図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図６】図６は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図７】図７は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図８】図８は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図９】図９は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１０】図１０は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１１】図１１は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１２】図１２は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１３】図１３は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１４】図１４は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１５】図１５は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１６】図１６は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１７】図１７は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１８】図１８は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図１９】図１９は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【図２０】図２０は、一実施形態に係る切れ検出装置について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る切れ検出装置、及び切れ検出装置を備える紙葉類処理装置について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置１００の外観を示す。  
図１に示すように、紙葉類処理装置１００は、装置外部に、投入部１１２、操作部１３６、操作表示部１３７、ドア１３８、取出口１３９、及びキーボード１４０を備えている。
【００１４】
投入部１１２は、例えば紙幣などの紙葉類１を投入するための構成である。投入部１１２は、重ねられた状態の紙葉類１をまとめて受け入れる。操作部１３６は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける。操作表示部１３７は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作表示部１３７は、タッチパネルとして構成されていてもよい。この場合、紙葉類処理装置１００は、操作表示部１３７に表示されるボタンと、操作表示部１３７に対するオペレータによる操作と、に基づいて、各種の操作入力を検知する。
【００１５】
ドア１３８は、投入部１１２の投入口を開閉する為のドアである。取出口１３９は、紙葉類処理装置１００により再流通不可と判断された紙葉類１がスタックされる集積部から紙葉類１を取り出す為の構成である。キーボード１４０は、オペレータによる各種操作入力を受け付ける入力部として機能する。
【００１６】
図２は、図１に示された紙葉類処理装置１００の構成例を示す。  
紙葉類処理装置１００は、装置内部に、投入部１１２、取出部１１３、吸着ローラ１１４、搬送路１１５、検査部１１６、ゲート１２０乃至１２５、排除搬送路１２６、排除集積部１２７、集積・結束部１２８乃至１３１、裁断部１３３、及びスタッカ１３４を備える。また、紙葉類処理装置１００は、主制御部１５１を備える。主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する。
【００１７】
取出部１１３は、投入部の上部に設けられる。取出部１１３は、吸着ローラ１１４を備えている。吸着ローラ１１４は、投入部１１２にセットされた紙葉類１を集積方向の上端に接するように設けられている。即ち、吸着ローラ１１４は、回転することにより、投入部１１２にセットされた紙葉類１を集積方向の上端から１枚ずつ装置内部に取り込む。吸着ローラ１１４は、たとえば、１回転するごとに１枚の紙葉類１を取り込むように機能する。これにより、吸着ローラ１１４は、紙葉類１を一定のピッチで取り込む。吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類１は、搬送路１１５に導入される。
【００１８】
搬送路１１５は、紙葉類１を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送する搬送手段である。搬送路１１５は、図示しない搬送ベルト及び駆動プーリ（搬送ローラ）などを備えている。搬送路１１５は、図示しない駆動モータ及び駆動プーリにより搬送ベルトを動作させる。搬送路１１５は、吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類１を搬送ベルトにより一定速度で搬送する。なお、搬送路１１５における取出部１１３に近い側を上流側、スタッカ１３４に近い側を下流側として説明する。
【００１９】
取出部１１３から延びた搬送路１１５上には、検査部１１６が設けられている。検査部１１６は、画像読取装置１１７、画像読取装置１１８、切れ検出装置１３５、及び厚み検査部１１９を備えている。検査部１１６は、紙葉類１の光学的特徴情報、機械的特徴、及び磁気的特長情報を検出する。これにより、紙葉類処理装置１００は、紙葉類１の種類、汚損度、及び真偽などを検知する。
【００２０】
画像読取装置１１７、及び１１８は、それぞれ搬送路１１５を挟んで対面するように設けられている。画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送路１１５を搬送される紙葉類１の両面の画像を読み取る。画像読取装置１１７、及び１１８は、それぞれ、Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）カメラを備える。紙葉類処理装置１００は、画像読取装置１１７、及び１１８により撮像した画像に基づいて、紙葉類１の表面及び裏面の模様画像を取得する。
【００２１】
画像読取装置１１７、及び１１８は、読み取った画像を検査部１１６内の図示しないメモリに一時的に記憶する。紙葉類処理装置１００は、このメモリに記憶されている画像を操作入力に応じて操作表示部１３７に表示する。
【００２２】
切れ検出装置１３５は、搬送される紙葉類１に対して光を照射する。さらに切れ検出装置１３５は、搬送される紙葉類１の側面から光を検出する。切れ検出装置１３５は、検出した光に応じて紙葉類１の端部の挙動（ｂｅｈａｖｉｏｒ）を検出する。これにより、切れ検出装置１３５は、紙葉類１の端部の切れ目を検出する。
【００２３】
厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類１の厚みを検査する。例えば、検出した厚みが規定値以上である場合、紙葉類処理装置１００は、紙葉類１の２枚取りを検出する。
【００２４】
また、検査部１１６は、図示しない磁気センサなどを備えている。磁気センサは、紙葉類１の磁気的な特徴情報を検出する。
【００２５】
主制御部１５１は、画像読取装置１１７、１１８、切れ検出装置１３５、厚み検査部１１９、及び磁気センサなどによる検出結果に基づいて、各種の判定を行う。例えば、主制御部１５１は、紙葉類１の種類（ｃａｔｅｇｏｒｙ）、及び／又は券種（ｄｅｎｏｍｉｎａｔｉｏｎ）を判定する。
【００２６】
また、主制御部１５１は、紙葉類１の真偽（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）を判定する。すなわち、主制御部１５１は、紙葉類１が真券(ｇｅｎｕｉｎｅ)であるか、偽券(ｃｏｕｎｔｅｒｆｅｉｔ)であるかを判定する。
【００２７】
また、主制御部１５１は、紙葉類１の正損（ｆｉｔｎｅｓｓ）を検知する。即ち、主制御部１５１は、紙葉類１が再流通可能（ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔａｂｌｅ）な正券（ｆｉｔ  ｓｈｅｅｔ）であるか、再流通不可能（ｕｎｒｅｃｉｒｃｕｌａｔａｂｌｅ）な損券（ｕｎｆｉｔ  ｓｈｅｅｔ）であるかを判定する。
【００２８】
さらに、主制御部１５１は、紙葉類１が排除券であるか否か判定する。すなわち、主制御部１５１は、偽券と判定された紙葉類１、または厚み検査部１１９により重なりが検知された紙葉類１を、排除券と判定する。すなわち、排除券は、正券及び損券に該当しない紙葉類１である。
【００２９】
紙葉類処理装置１００は、正券と判定した紙葉類１を集積・結束部１２８乃至１３１に搬送する。また、紙葉類処理装置１００は、損券と判定した紙葉類１を裁断部１３３に搬送する。裁断部１３３は、搬送される損券を裁断する。なお、紙葉類処理装置１００は、損券をスタッカ１３４に搬送し集積してもよい。スタッカ１３４は、集積した損券が例えば１００枚に到達するごとに施封を行う。
【００３０】
紙葉類処理装置１００は、排除券と判定した紙葉類１を排除集積部１２７に搬送する。排除券は、例えば、２枚取り券などの搬送異常券、折れまたは破れなどが存在する不良券、及び適用外券種または偽券などの判別不能券を含む。
【００３１】
検査部１１６の下流側の搬送路１１５上には、ゲート１２０乃至１２５が順に配設されている。ゲート１２０乃至１２５は、それぞれ、主制御部１５１により制御される。主制御部１５１は、検査部１１６による検査の結果に基づいて各ゲート１２０乃至１２５の動作を制御する。これにより、主制御部１５１は、搬送路１１５を搬送されている紙葉類１を所定の処理部に搬送するように制御する。
【００３２】
検査部１１６の直後に配設されたゲート１２０は、搬送路１１５を排除搬送路１２６に分岐する。即ち、ゲート１２０は、検査部１１６による検査の結果、真券ではないと判定された排除券、または、検査部１１６による検査を行うことができない検査不能券等を排除搬送路１２６に搬送するように切り替えられる。
【００３３】
排除搬送路１２６の終端部には、排除集積部（排除部）１２７が設けられている。排除集積部１２７は、取出部１１３にて取出した姿勢のまま、上記したような排除券、及び検査不能券を集積する。排除集積部１２７に集積された紙葉類１は、取出口１３９から取り出すことができる。
【００３４】
また、ゲート１２１乃至１２４により分岐される先には、集積・結束部１２８乃至１３１（総じて集積結束部１３２と称する）がそれぞれ設けられている。集積・結束部１３２には、再流通可能であると判定された紙葉類１が種類及び表裏毎に区別されて集積される。集積・結束部１３２は、集積した紙葉類１を所定枚数毎に結束して格納する。
【００３５】
ゲート１２５により分岐される先には、裁断部１３３が配設されている。裁断部１３３は、紙葉類１を裁断して収納する。ゲート１２５には、正規の紙葉類１であり、且つ、再流通が不可能であると判定された紙葉類１（損券）が搬送される。
【００３６】
また、ゲート１２５により分岐される他方の搬送路の先には、スタッカ１３４が配設されている。主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されている場合、紙葉類１を裁断部１３３に搬送するようにゲート１２５を制御する。また、主制御部１５１は、損券裁断モードが選択されていない場合、紙葉類１をスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２５を制御する。
【００３７】
なお、主制御部１５１は、集積・結束部１３２に集積された紙葉類１の枚数、及び、裁断部１３３により裁断された紙葉類１の枚数及び識別情報を逐次記憶する。
【００３８】
図３は、図１及び図２に示された紙葉類処理装置１００の制御系の構成例を示す。
【００３９】
紙葉類処理装置１００は、主制御部１５１、検査部１１６、搬送制御部１５２、集積・結束制御部１５３、裁断制御部１５６、操作表示部１３７、及びキーボード１４０などを備える。
【００４０】
主制御部１５１は、紙葉類処理装置１００の全体的な制御を司る。主制御部１５１は、操作表示部１３７により入力される操作、及び検査部１１６による検査結果に基づき、搬送制御部１５２及び集積・結束制御部１５３を制御する。
【００４１】
例えば、紙葉類処理装置１００を操作する操作員は、操作表示部１３７またはキーボード１４０により、処理する紙葉類１に対する各種の判定における閾値、紙葉類１の供給元の名称、及び処理方法などを入力する。
【００４２】
検査部１１６は、画像読取装置１１７、及び１１８、厚み検査部１１９、切れ検出装置１３５、その他のセンサ類１５４、及びＣＰＵ１５５を備える。
【００４３】
画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送路１１５を搬送される紙葉類１の両面の画像を読み取る。画像読取装置１１７、及び１１８は、例えばＣＣＤなどの受光素子と光学系とを備える。画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送される紙葉類１に対して光を投光し、反射光または透過光を光学系により受光する。画像読取装置１１７、及び１１８は、光学系により受光した光をＣＣＤに結像させ、電気信号（画像）を取得する。
【００４４】
主制御部１５１は、紙葉類１の基準となる画像（基準画像）を記憶部１５１ａに予め記憶する。主制御部１５１は、紙葉類１から取得した画像と、記憶部１５１ａに記憶される基準画像とを比較することにより、紙葉類１に対する各種の判定を行う。
【００４５】
切れ検出装置１３５は、上記したように、搬送される紙葉類１に対して光を照射する。さらに切れ検出装置１３５は、搬送される紙葉類１の側面から光を検出し、紙葉類１の端部の切れ目を検出する。
【００４６】
また、記憶部１５１ａは、切れ検出装置１３５の検出結果と比較する閾値を予め記憶する。主制御部１５１は、切れ検出装置１３５の検出結果と記憶部１５１ａに記憶されている閾値とに基づいて、紙葉類１に対する各種の判定を行う。
【００４７】
厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類１の厚みを検査する。その他のセンサ類１５４は、例えば、磁気センサなどである。磁気センサは、搬送路１１５を搬送される紙葉類１から磁気的な特徴情報を検出する。
【００４８】
ＣＰＵ１５５は、画像読取装置１１７、１１８、厚み検査部１１９、切れ検出装置１３５、及びその他のセンサ類１５４などの動作の制御を行う。また、ＣＰＵ１５５は、主制御部１５１とデータの伝送を行う。すなわち、ＣＰＵ１５５は、検査部１１６の各部における検知結果を主制御部１５１に伝送することができる。
【００４９】
搬送制御部１５２は、主制御部１５１の制御に基づき、取出部１１３、搬送路１１５、排除搬送路１２６、及びゲート１２０乃至１２５を制御する。これにより、搬送制御部１５２は、紙葉類１の取り込み及び搬送を制御する。また、搬送制御部１５２は、判定した紙葉類１の種類毎に区分する区分処理（ｓｏｒｔｉｎｇ）を行う。即ち、搬送制御部１５２は、区分処理部として機能する。
【００５０】
例えば、搬送制御部１５２は、損券であると判定された紙葉類１を裁断部１３３、またはスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２０乃至１２５を制御する。また、搬送制御部１５２は、排除券であると判定された紙葉類１を排除集積部１２７に搬送するようにゲート１２０乃至１２５を制御する。またさらに、搬送制御部１５２は、正券であると判定された紙葉類１を集積結束部１３２に搬送するようにゲート１２０乃至１２５を制御する。
【００５１】
集積・結束制御部１５３は、主制御部１５１の制御に基づき、排除集積部１２７及び集積・結束部１２８乃至１３１を制御する。これにより、集積・結束制御部１５３は、紙葉類１の集積、及び結束の制御を行なう。
【００５２】
裁断制御部１５６は、主制御部１５１の制御に基づき、裁断部１３３の動作を制御する。これにより、裁断部１３３は、搬送される紙葉類１の裁断を行う。
【００５３】
図４は、一実施形態に係る切れ検出装置１３５の構成例を示す。また、図５は、切れ検出装置１３５を図４とは異なる方向から見た図である。また、図６は、切れ検出装置１３５を図４及び図５とは異なる方向から見た図である。
【００５４】
切れ検出装置１３５は、例えば紙葉類処理装置１００の搬送路１１５の近傍に設置される。図４に示すように、切れ検出装置１３５は、搬送ローラ２、搬送ベルト３、制御部４、照明部５、受光部６、画像収集部７、端面位置検出部８、及び判定部９を備える。なお、切れ検出装置１３５の近傍の搬送路１１５は、搬送ローラ２及び搬送ベルト３により構成される。
【００５５】
搬送ローラ２は、所定の回転速度で回転する。搬送ベルト３は、紙葉類１を挟持しつつ、搬送ローラ２の回転により所定の方向に移動する。これにより、紙葉類１が搬送される。紙葉類１は、搬送路１１５により図４に示す矢印ａの方向に搬送される。即ち、紙葉類１は、図４の手前側から奥側に搬送される。なお、紙葉類１が搬送される搬送路上の面を搬送面Ｐとする。
【００５６】
制御部４は、切れ検出装置１３５の各部の動作を統合的に制御する。制御部４は、ＣＰＵ、バッファメモリ、プログラムメモリ、及び不揮発性メモリなどを備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。バッファメモリは、ＣＰＵにより行われる演算の結果を一時的に記憶する。プログラムメモリ及び不揮発性メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。制御部４は、ＣＰＵによりプログラムメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を行うことができる。例えば、制御部４は、照明部５及び受光部６の動作のタイミングを制御する。
【００５７】
なお、制御部４は、図３に示す主制御部１５１と通信を行うことができる。制御部４は、主制御部１５１から入力された制御信号に基づいて、照明部５及び受光部６を動作させる信号を生成する。
【００５８】
照明部５は、紙葉類１の端面付近に対して光を照射する。照明部５は、例えば、赤外線（赤外光）、または可視光を出力する。照明部５は、例えば、ＬＥＤ、蛍光灯、または他の照明装置などを備える。
【００５９】
なお、図５は、図４に示す照明部５側から切れ検出装置１３５を見た図である。即ち、図５は、切れ検出装置１３５を図４における上方向から見た図である。
【００６０】
紙葉類１は、例えば矩形状の本体を有する。即ち、紙葉類１は、図５に示すように長手方向と短手方向（幅方向）とを有する。本実施形態では、紙葉類１は、長手方向に搬送される。また、紙葉類１は、図５に示すように、短手方向における端部である側縁部を有する。照明部５は、少なくとも、搬送される紙葉類１の側縁部に光を照射するように構成される。
【００６１】
受光部６は、所定の走査範囲（撮像範囲）を走査し、画像または光強度に応じた電気信号を取得する。すなわち、受光部６は、入射する光の光強度を検出値として検出する。受光部６は、例えば、ＣＭＯＳ、フォトダイオード、またはＣＣＤなどの受光素子が線状に配列されたラインイメージセンサと、光を受光するレンズとを備える。また、例えば、照明部５が赤外光を照射する構成である場合、受光部６は、赤外光を除く帯域の光を遮断するフィルタ（波長制限媒体）をさらに有する。なお、受光部６は、所定の帯域の波長を感度領域とするセンサを備える構成であってもよい。
【００６２】
レンズは、所定の撮像範囲から光を受光する。レンズは、受光した光をセンサに結像させる。センサは、受光した光を電気信号（画像）に変換する。
【００６３】
図６は、切れ検出装置１３５を図４に示す受光部６側から見た図である。即ち、図６は、図４における左方向から切れ検出装置１３５を見た図である。
【００６４】
図６に示すように、搬送ローラ２は、紙葉類１に所定の曲率を与えるように設置される。搬送ローラ２は、紙葉類１の搬送方向に張力をかけることにより、紙葉類１の切れ目を開く。搬送ローラ２は、紙葉類１にこれにより、紙葉類１は、所定の曲率で曲げられた状態で搬送される。この結果、切れ検出装置１３５は、紙葉類１の側縁部に切れ目が存在する場合、図７に示すように紙葉類１の切れ目を開くことができる。
【００６５】
図６に示すように、受光部６は、少なくとも紙葉類１の側縁部が撮像範囲内に存在するように設置される。さらには、受光部６は、図７に示すように、湾曲されて開かれた紙葉類１の切れ目を撮像することができる範囲に撮像範囲が存在するように設置される。この為に、受光部６は、例えば、紙葉類１の曲率が最大となる位置を紙葉類１の搬送方向と直交する方向から撮像するように設置される。
【００６６】
受光部６は、連続的に紙葉類１の側縁部から光を受光し、画像を取得する。これにより、受光部６は、湾曲されて搬送される紙葉類１の側縁部の全体の画像を取得することができる。
【００６７】
また、図４に示す画像収集部７は、受光部６により取得された画像を収集し、制御部４により制御されるタイミングで端面位置検出部８に伝送する。例えば、画像収集部７は、紙葉類１枚分の画像を取得するタイミングで画像を端面位置検出部８に伝送する。
【００６８】
端面位置検出部８は、画像収集部７から伝送された画像に基づいて、搬送されている紙葉類１の側縁部が写り込んでいる位置を検出する。即ち、端面位置検出部８は、画像収集部７から伝送された画像において、予め設定される閾値以上の輝度（レベル）を有する画素を特定する。端面位置検出部８は、閾値以上のレベルの画素を、紙葉類１の側縁部が写り込んでいる位置として検出する。これにより、端面位置検出部８は、紙葉類１の挙動を検出する。この場合、端面位置検出部８は、挙動検出部として機能する。端面位置検出部８は、検出結果を判定部９に伝送する。
【００６９】
判定部９は、端面位置検出部８により検出された紙葉類１の挙動に基づいて、紙葉類１に切れ目が存在するか否かを判定する。即ち、判定部９は、予め設定される範囲（標準挙動範囲）内に紙葉類１の側縁部が写り込んでいるか否かに基づいて、紙葉類１に切れ目が存在するか否かを判定する。
【００７０】
図８乃至図１０は、搬送される紙葉類１の例について示す。図８は、切れ目の存在しない紙葉類１の例について示す。図９は、切れ目が存在する紙葉類１の例について示す。図１０は、切れ目が存在する紙葉類１の他の例について示す。また、図８乃至図１０には、それぞれ、受光部６のラインイメージセンサにより取得された画像（センサ信号）が示されている。また、各センサ信号は、搬送される紙葉類１に重ねられて示されている撮像範囲と位置が対応している。
【００７１】
紙葉類１に切れ目が存在しない場合、センサ信号は、図８に示すような波形になる。即ち、センサ信号は、搬送ローラ２に近い位置で高いレベルが検出される。これは、紙葉類１が搬送ローラ２に沿って搬送された結果、紙葉類１の側縁部が搬送ローラ２の近傍に写り込む為である。
【００７２】
また、紙葉類１に切れ目が存在する場合、センサ信号は、図９に示すような波形になる。即ち、センサ信号は、搬送ローラ２と離れた位置で高いレベルが検出される。これは、紙葉類１の切れ目が搬送ローラ２により開かれた結果、紙葉類１の側縁部が搬送ローラ２と離れた位置に写り込む為である。
【００７３】
また、紙葉類１に紙繊維がほつれた状態の切れ目が存在する場合がある。このような場合、紙葉類１の切れ目は、張力が加えられる向きによっては切れ目が開かずに屈曲する。このような場合、センサ信号は、図１０に示すような波形になる。即ち、センサ信号は、搬送ローラ２の内周側の位置で高いレベルが検出される。これは、これは、紙葉類１の切れ目が搬送ローラ２により屈曲された結果、紙葉類１の側縁部が搬送ローラ２の内周側に写り込む為である。
【００７４】
受光部６は、図８乃至図１０に示すような波形を紙葉類１の全体から連続して取得する。端面位置検出部８は、受光部６により取得された画像に基づいて、受光部６の撮像範囲における紙葉類１の側縁部の位置を検出する。これにより、切れ検出装置１３５は、受光部６の撮像範囲における紙葉類１の側縁部の軌跡を取得することができる。
【００７５】
図１１は、紙葉類１の側縁部の軌跡の例について示す。ここでは、複数の紙葉類１の軌跡が示されている。  
図１１に示すように、紙葉類１の挙動は、切れ目が存在する位置、搬送される紙葉類の先端、及び搬送される紙葉類の後端で大きく変動する。例えば、切れ目を有する紙葉類１の側縁部の軌跡は、途切れる、光を反射する光点が複数箇所に現れる場合などがある。また、紙葉類１に切れ目が存在しない場合、受光部６の撮像範囲における紙葉類１の側縁部の位置は、搬送ローラ２の近傍に収まる。
【００７６】
判定部９は、上記したように、予め標準挙動範囲を記憶する。判定部９は、予め記憶される標準挙動範囲と端面位置検出部８により検出される紙葉類１の側縁部の位置とに基づいて、紙葉類１に切れ目が存在するか否か判定する。
【００７７】
例えば、判定部９は、端面位置検出部８により検出される紙葉類１の側縁部の位置が、予め記憶される標準挙動範囲外である場合、紙葉類１に切れ目が存在すると判定する。
【００７８】
また、判定部９は、紙葉類１の側縁部の軌跡の連続性に基づいて紙葉類１に切れ目が存在するか否かを判定する構成であってもよい。この場合、判定部９は、端面位置検出部８により検出される紙葉類１の側縁部の軌跡が途切れている、または軌跡が紙葉類１の同じ位置において複数箇所存在する場合、紙葉類１に切れ目が存在する、または、紙葉類１の側縁部に異常が存在すると判定する。
【００７９】
なお、判定部９は、先端及び後端の挙動の影響を抑えるために切れ検出範囲内で判定を行う。上記したように、搬送される紙葉類１の先端及び後端において、側縁部の検出位置は、大きく変動する。しかし、この変動は、紙葉類１の切れ目の影響ではない為、この影響を除外する必要がある。
【００８０】
そこで、図１１に示すように、判定部９は、紙葉類１の先端及び後端の所定長の範囲が除かれた切れ検出範囲から端面位置検出部８により検出された検出結果に基づいて紙葉類１に切れ目が存在するか否かの判定を行う。
【００８１】
上記したように、本実施形態に係る切れ検出装置１３５は、搬送ローラ２により紙葉類１に曲率を与え、紙葉類１の側縁部に存在する切れ目を開かせた状態で搬送させる。切れ検出装置１３５は、搬送されている紙葉類１の側縁部を照明部５により照明する。切れ検出装置１３５は、受光部６により、搬送されている紙葉類１の側縁部から光を受光し、画像を取得する。切れ検出装置１３５は、受光部６により取得した画像に基づいて端面位置検出部８により紙葉類１の側縁部の位置を検出する。切れ検出装置１３５は、あらかじめ設定される標準挙動範囲と、端面位置検出部８により検出された紙葉類１の側縁部の位置とに基づいて、紙葉類１に切れ目が存在するか否か判定する。
【００８２】
この構成によると、受光部６と照明部５とを、紙葉類１の搬送方向側に設ける必要がない。この為、切れ検出装置１３５の設置位置を抑えることができる。また、紙葉類１の切れ目を大きく開かせる必要がない為、高速で紙葉類１を搬送する紙葉類処理装置１００に切れ検出装置１３５を設置する事ができる。この結果、より簡易な構成で紙葉類の切れを検出することができる切れ検出装置、及び切れ検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。
【００８３】
なお、上記した実施形態では、切れ検出装置１３５は、搬送ローラ２により紙葉類１に所定の曲率を与える構成を備えるとして説明したが、この構成に限定されない。切れ検出装置１３５は、搬送ローラ２の代わりに、搬送ベルト３に沿接する曲線部を有する湾曲部材により紙葉類１に所定の曲率を与える構成であってもよい。
【００８４】
また、図１０において説明したように、紙葉類１に紙繊維がほつれた状態の切れ目が存在する場合、紙葉類１の切れ目は、張力が加えられる向きによっては切れ目が開かずに屈曲する。この切れ目を開かせる為に、搬送ローラ２をさらに追加してもよい。
【００８５】
図１２は、切れ検出装置１３５の他の構成について示す。  
図１２に示す切れ検出装置１３５は、図４に示す切れ検出装置１３５に加え、さらに搬送ローラを備える。なお、図４と同様の搬送ローラを２１とし、追加された搬送ローラを２２とする。また、切れ検出装置１３５の他の構成についてはここでは図示しない。
【００８６】
搬送ローラ２２は、搬送ローラ２１と搬送面Ｐを挟んで反対側から紙葉類１に曲率を与えるように設置される。即ち、搬送面Ｐの上下に搬送ローラ２１及び搬送ローラ２２が設置される。この場合、搬送ローラ２２は、搬送ローラ２１により開かなかった紙葉類１の切れ目を開かせることができる。
【００８７】
また、この場合、受光部６及び照明部５が搬送ローラ２２側に設置される。即ち、照明部５は、搬送ローラ２２を通過する紙葉類１の側縁部を照明するように設置される。また、受光部６は、搬送ローラ２２により曲率が与えられる紙葉類１の側縁部から光を受光するように設置される。
【００８８】
また、上記の実施形態では、照明部５は、搬送ローラ２と搬送面Ｐを挟んで対向する側から紙葉類１の側縁部を照明するとして説明したが、この構成に限定されない。
【００８９】
図１３及び図１４は、照明部５の他の設置例を示す。  
図１３は、照明部５が紙葉類１の搬送面に対して搬送ローラ２と同じ側に設置される例を示す。図１４は、照明部５が紙葉類１の搬送方向に対して紙葉類１の側縁部側に設置される例を示す。
【００９０】
照明部５の設置位置は、少なくとも搬送ローラ２を通過する紙葉類１の側縁部を照明することができる構成であれば如何なる位置であってもよい。これにより、本実施形態の切れ検出装置１３５を備える紙葉類処理装置１００は、各装置をより柔軟にレイアウトすることができる。
【００９１】
また、上記の実施形態では、照明部５及び受光部６が紙葉類１の片側の側縁部側に設置される構成について説明したが、この構成に限定されない。
【００９２】
図１５は、照明部５及び受光部６の他の設置例を示す。  
図１５に示すように、照明部５及び受光部６は、搬送される紙葉類１の両側に設置される。即ち、照明部５は、搬送される紙葉類１の両側の側縁部を照明するように設置される。また、受光部６は、搬送される紙葉類１の両側の側縁部から光を受光するように設置される。この構成によると、切れ検出装置１３５は、紙葉類１の両側の側縁部に存在する切れ目を検出することが出来る。
【００９３】
図１６は、図１５に示された照明部５の他の構成例について示す。  
図１６に示されるように、切れ検出装置１３５は、搬送される紙葉類１の両側の側縁部を照明する複数の照明部５の変わりに、ライン照明部１０を備える構成であってもよい。ライン照明部１０は、例えば、線状に配列された複数のＬＥＤ、蛍光灯、白熱光源と導光部材との組み合わせ、または線状に照明が可能な他の光源を備える。ライン照明部１０は、紙葉類１の片側の側縁部から他方の側縁部まで照明することができる。この構成によっても、切れ検出装置１３５は、紙葉類１の両側の側縁部に存在する切れ目を検出することが出来る。
【００９４】
また、切れ検出装置１３５は、図１５に示された紙葉類１の両側の側縁部から光を受光する構成と、図１２に示された紙葉類１に対して複数の方向から曲率を与える構成とが組み合わされた構成を備えていてもよい。
【００９５】
図１７及び図１８は、切れ検出装置１３５の他の構成例を示す。  
図１７は、切れ検出装置１３５を受光部６側から見た図である。また、図１８は、切れ検出装置１３５を図１７に示す１つの照明部５側から見た図である。
【００９６】
切れ検出装置１３５は、図１７及び図１８に示すように、搬送ローラ２１、搬送ローラ２２、搬送ベルト３、複数の照明部５、及び複数の受光部６を備える。なお、切れ検出装置１３５の他の構成についてはここでは図示しない。図１７及び図１８に示される切れ検出装置１３５は、受光部６を４つ備える構成となっている。
【００９７】
図１７に示されるように、搬送ローラ２１は、搬送される紙葉類１に対してある方向から曲率を与える。さらに、搬送ローラ２２は、搬送される紙葉類１に対して搬送ローラ２１と異なる方向から曲率を与える。例えば、搬送ローラ２２は、搬送される紙葉類１に対して搬送ローラ２１と逆方向から曲率を与える。
【００９８】
照明部５は、搬送ローラ２１及び搬送ローラ２２により搬送される紙葉類１の両側の側縁部を照明するように設置される。例えば、照明部５は、搬送ローラ２１により最も大きな曲率が与えられた紙葉類１の両側の側縁部と、搬送ローラ２２により最も大きな曲率が与えられた紙葉類１の両側の側縁部と、を照明するように設置される。
【００９９】
受光部６は、搬送ローラ２１及び搬送ローラ２２により搬送される紙葉類１の両側の側縁部から光を受光するように設置される。例えば、複数の受光部６は、搬送ローラ２１により最も大きな曲率が与えられた紙葉類１の両側の側縁部からそれぞれ光を受光するように設置される。また、複数の受光部６は、搬送ローラ２２により最も大きな曲率が与えられた紙葉類１の両側の側縁部からそれぞれ光を受光するように設置される。
【０１００】
この構成によると、切れ検出装置１３５は、より確実に紙葉類１の切れ目を開かせ、且つ、紙葉類１の両側の側縁部に存在する切れ目を検出することが出来る。
【０１０１】
なお、図１７及び図１８に示される切れ検出装置１３５は、４つの受光部６を備える構成として説明したが、切れ検出装置１３５は、この構成に限定されない。切れ検出装置１３５が備える受光部６は２つであってもよい。
【０１０２】
図１９及び図２０は、切れ検出装置１３５のさらに他の構成例を示す。  
図１９は、切れ検出装置１３５を受光部６側から見た図である。また、図２０は、切れ検出装置１３５を図１９に示す１つの照明部５側から見た図である。
【０１０３】
切れ検出装置１３５は、図１９及び図２０に示すように、搬送ローラ２１、搬送ローラ２２、搬送ベルト３、複数の照明部５、２つの受光部６、及び反射ミラー１１乃至１４を備える。なお、切れ検出装置１３５の他の構成についてはここでは図示しない。
【０１０４】
図１９に示されるように、搬送ローラ２１は、搬送される紙葉類１に対してある方向から曲率を与える。さらに、搬送ローラ２２は、搬送される紙葉類１に対して搬送ローラ２１と異なる方向から曲率を与える。例えば、搬送ローラ２２は、搬送される紙葉類１に対して搬送ローラ２１と逆方向から曲率を与える。
【０１０５】
照明部５は、搬送ローラ２１及び搬送ローラ２２により搬送される紙葉類１の両側の側縁部を照明するように設置される。例えば、照明部５は、搬送ローラ２１により最も大きな曲率が与えられた紙葉類１の両側の側縁部と、搬送ローラ２２により最も大きな曲率が与えられた紙葉類１の両側の側縁部と、を照明するように設置される。
【０１０６】
受光部６は、第１の受光領域と第２の受光領域とを備える。第１の受光領域と第２の受光領域とは、図１９に示されるように、直線状に配列される複数の受光素子が区切られて形成される。
【０１０７】
反射ミラー１１乃至１４は、光を反射する鏡面を有する。反射ミラー１１は、搬送ローラ２１により搬送される紙葉類１の片側の側縁部から発せられる光を反射するように設置される。また、反射ミラー１２は、反射ミラー１１により反射された光を反射し、受光部６の第１の受光領域に入射させる。
【０１０８】
また、反射ミラー１３は、搬送ローラ２２により搬送される紙葉類１の片側の側縁部から発せられる光を反射するように設置される。また、反射ミラー１４は、反射ミラー１３により反射された光を反射し、受光部６の第２の受光領域に入射させる。
【０１０９】
即ち、受光部６は、反射ミラー１１及び反射ミラー１２により反射された光が第１の受光領域に入射し、且つ、反射ミラー１３及び反射ミラー１４により反射された光が第２の受光領域に入射するように設置される。
【０１１０】
なお、反射ミラー１１及び反射ミラー１２により反射された光と、反射ミラー１３及び反射ミラー１４により反射された光とを１つのレンズで受光する場合、両方の光の光路長を等しくなるように各部を設置する必要がある。
【０１１１】
なお、反射ミラー１１及び反射ミラー１２は、搬送ローラ２１により最も大きな曲率が与えられた紙葉類１の側縁部から発せられる光を受光部６の第１の受光領域に入射させるように設置される。また、反射ミラー１３及び反射ミラー１４は、搬送ローラ２２により最も大きな曲率が与えられた紙葉類１の側縁部から発せられる光を受光部６の第２の受光領域に入射させるように設置される。
【０１１２】
この構成によると、受光部６の数を減らすことが出来る。この結果、切れ検出装置１３５は、コストを抑え、且つ設置スペースを低減することができる。
【０１１３】
なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【０１１４】
なお、本発明は上記実施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、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施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よい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１…紙葉類、２…搬送ローラ、３…搬送ベルト、４…制御部、５…照明部、６…受光部、７…画像収集部、８…端面位置検出部、９…判定部、１０…ライン照明部、１１…反射ミラー、１２…反射ミラー、１３…反射ミラー、１４…反射ミラー、２１…搬送ローラ、２２…搬送ローラ、１００…紙葉類処理装置、１１２…投入部、１１３…取出部、１１４…吸着ローラ、１１５…搬送路、１１６…検査部、１１７…画像読取装置、１１８…画像読取装置、１１９…厚み検査部、１３２…集積結束部、１３３…裁断部、１３４…スタッカ、１３５…切れ検出装置、１５１…主制御部、１５１ａ…記憶部、１５２…搬送制御部、１５３…集積・結束制御部。
【図１】
2012168864.tif 000003
【図２】
2012168864.tif 000004
【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】
2012168864.tif 000010
【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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