(57)【要約】【課題】束ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ捲りながら枚数を計数する。【解決手段】紙葉類を捲りながら枚数を計数する紙葉類計数装置を、整列集積された紙葉類の一端から所定長さ離れた位置で紙葉類を固定支持する押さえ部と、固定支持された紙葉類を押さえ部の方へ蹴り出すキッカローラと、キッカローラによって蹴り出された紙葉類を捲る捲りローラとによって構成して、押さえ部で押さえた紙葉類の一端をキッカローラの位置まで移動させて捲りローラが無い状態で湾曲させた紙葉類の下面より下方の位置で、捲りローラの外周面がキッカローラで蹴り出された紙葉類の上面と接するように捲りローラを配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を捲りながら枚数を計数する紙葉類計数装置であって、
整列集積された紙葉類の一端から所定長さ離れた位置で前記紙葉類を固定支持する押さえ部と、
固定支持された紙葉類を前記押さえ部の方へ蹴り出すキッカローラと、
前記キッカローラによって蹴り出された紙葉類を捲る捲りローラと
を備え、
前記押さえ部で押さえた紙葉類の一端を前記キッカローラの位置まで移動させて前記捲りローラが無い状態で湾曲させた前記紙葉類の下面より下方の位置で、前記捲りローラの外周面が前記キッカローラで蹴り出された紙葉類の上面と接するように前記捲りローラが配置されている
ことを特徴とする紙葉類計数装置。
【請求項２】
前記キッカローラは、固定支持された紙葉類の一端からの距離が、前記一端から前記押さえ部までの距離の１／８から１／２０の間となる位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類計数装置。
【請求項３】
前記捲りローラによって捲られた紙葉類の裏面側を撮像して、撮像画像に基づいて前記紙葉類の種類を識別する識別部
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の紙葉類計数装置。
【請求項４】
前記キッカローラは外周面の一部に高摩擦領域を含み、該高摩擦領域が、固定支持された紙葉類に接触して該紙葉類を蹴り出し、
前記捲りローラは、前記キッカローラによって蹴り出されて湾曲した紙葉類に接触して該紙葉類を捲る
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙葉類計数装置。
【請求項５】
前記捲りローラによって捲られた紙葉類を受けてさらに捲り上げると共に、捲り上げた前記紙葉類を前記捲りローラ側へ戻らないように保持する回転部材
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の紙葉類計数装置。
【請求項６】
前記回転部材は、前記捲りローラによって捲られた紙葉類を該紙葉類の両外側から受けてさらに捲り上げると共に、捲り上げた前記紙葉類を前記捲りローラ側へ戻らないように保持する２つの回転部材で構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の紙葉類計数装置。
【請求項７】
前記回転部材は、
紙葉類の両外側に回転可能に設けられた本体部と、
前記本体部から紙葉類側に突出して設けられ前記本体部の回転により紙葉類の捲り上げ領域内に交互に出入りして前記紙葉類を前記捲りローラ側へ戻らないように保持する複数の腕部と
から成ることを特徴とする請求項６に記載の紙葉類計数装置。
【請求項８】
前記紙葉類が載置され、前記キッカローラによって紙葉類を順次蹴り出せるように移動するステージ
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の紙葉類計数装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、集積した複数の紙葉類を捲りながら枚数を計数する紙葉類計数装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集積した複数の紙幣を捲りながら枚数を計数する装置が利用されている。例えば、特許文献１には、回転する捲りローラの回転軸を移動させながら、一端側が固定された紙幣の他端側を捲って、捲った紙幣を捲りレバーでさらに捲り上げてホルダで保持しながら枚数を計数する装置が開示されている。捲りレバーによって紙幣を捲り上げて、捲り上げた紙幣をホルダによって保持することにより、捲り上げられた紙幣が元に戻ろうとする復帰圧や、紙幣の重みによって元に戻ろうとする集積重量圧による影響を受けずに、多数枚の紙幣を高速に計数することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３５５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術によれば、２枚の紙幣が重なった状態で一緒に捲られる２枚捲りが発生する場合があった。特に、未使用の紙幣では、束ねられた紙幣間の摩擦力が高く２枚捲りが発生しやすい。
【０００５】
このため、上記従来技術に係る装置では、捲られた紙幣の枚数を透光量に応じて検知する捲り検知センサが設けられている。複数枚の紙幣が一緒に捲られると紙幣枚数を確定できないため、捲り検知センサによって、複数枚の紙幣が一緒に捲られたことを検知した場合には枚数計数をやり直す。これにより、２枚捲りが発生した場合でも処理を継続することができるが、紙幣の再計数を行うため枚数計数の結果を得る迄に時間がかかるという問題があった。
【０００６】
また、上記従来技術によれば、２枚捲りの発生を防止するために、捲り上げ動作の途中で、捲り上げ時に通過する経路上から捲りローラを一時的に退避させることも可能となっているが、この場合は捲りローラを一時退避させるための駆動機構が必要になる。また、一時退避する分だけ捲りローラの移動距離が長くなる上に、移動経路が複雑になるために捲りローラの移動速度が低下して処理時間が長くなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたもので、集積した複数の紙葉類を捲る際に、複数枚の紙葉類が同時に捲られることを回避して、紙葉類を１枚ずつ捲りながら枚数を計数することができる紙葉類計数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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、紙葉類を捲りながら枚数を計数する紙葉類計数装置であって、整列集積された紙葉類の一端から所定長さ離れた位置で前記紙葉類を固定支持する押さえ部と、固定支持された紙葉類を前記押さえ部の方へ蹴り出すキッカローラと、前記キッカローラによって蹴り出された紙葉類を捲る捲りローラとを備え、前記押さえ部で押さえた紙葉類の一端を前記キッカローラの位置まで移動させて前記捲りローラが無い状態で湾曲させた前記紙葉類の下面より下方の位置で、前記捲りローラの外周面が前記キッカローラで蹴り出された紙葉類の上面と接するように前記捲りローラが配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記発明において、前記キッカローラは、固定支持された紙葉類の一端からの距離が、前記一端から前記押さえ部までの距離の１／８から１／２０の間となる位置に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記捲りローラによって捲られた紙葉類の裏面側を撮像して、撮像画像に基づいて前記紙葉類の種類を識別する識別部をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記キッカローラは外周面の一部に高摩擦領域を含み、該高摩擦領域が、固定支持された紙葉類に接触して該紙葉類を蹴り出し、前記捲りローラは、前記キッカローラによって蹴り出されて湾曲した紙葉類に接触して該紙葉類を捲ることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記捲りローラによって捲られた紙葉類を受けてさらに捲り上げると共に、捲り上げた前記紙葉類を前記捲りローラ側へ戻らないように保持する回転部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記回転部材は、前記捲りローラによって捲られた紙葉類を該紙葉類の両外側から受けてさらに捲り上げると共に、捲り上げた前記紙葉類を前記捲りローラ側へ戻らないように保持する２つの回転部材で構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記回転部材は、紙葉類の両外側に回転可能に設けられた本体部と、前記本体部から紙葉類側に突出して設けられ前記本体部の回転により紙葉類の捲り上げ領域内に交互に出入りして前記紙葉類を前記捲りローラ側へ戻らないように保持する複数の腕部とから成ることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類が載置され、前記キッカローラによって紙葉類を順次蹴り出せるように移動するステージをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、束ねられた複数の紙葉類を固定支持した状態で、紙葉類の一端を該紙葉類を捲る方向へキッカローラによって蹴り出した後、湾曲した紙葉類に接触した捲りローラで該紙葉類を捲ることができる。捲りローラの外周面が、蹴り出されずに残っている紙葉類から離れた位置にあり、２枚の紙葉類が一緒に蹴り出された場合でも、上の紙葉類が捲りローラによって捲られる一方で、下の紙葉類は、捲りローラの外周面と蹴り出されずに残っている紙葉類との間に形成された隙間の空間内に先端を進入させて元の平坦な形に戻ろうとするので、上の紙葉類と下の紙葉類とを分離して、一枚の紙葉類のみを捲ることができる。これにより、紙葉類を１枚ずつ捲りながら枚数を確実に計数することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、羽根車等の回転部材を利用して、捲りローラによって捲られた紙葉類をさらに捲り上げて、捲り上げた状態で保持することができるので、複数の紙葉類を１枚ずつ捲る動作を確実に行うことができる。
【００１８】
また、本発明によれば、回転部材を、 捲りローラによって捲られた紙葉類を該紙葉類の両外側から受けてさらに捲り上げる構成とすることで、捲りローラによって捲られた紙葉類の裏面側を撮像可能な位置に識別部を配置して、撮像画像に基づいて紙葉類の真偽や種類等を識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施形態に係る紙幣計数装置での紙幣の捲り動作を説明するための斜視図である。
【図２】図２は、紙幣計数装置での紙幣捲りの動作を説明するための模式図である。
【図３】図３は、紙幣計数装置の構成概略を示す模式図である。
【図４】図４は、紙幣計数センサの設置位置を説明するための模式図である。
【図５】図５は、紙幣計数装置の機能構成概略を示すブロック図である。
【図６】図６は、紙幣計数装置によって捲られる紙幣の動きを説明するための模式図である。
【図７】図７は、図６の後の各紙幣の状態を示す模式図である。
【図８】図８は、図７の後の各紙幣の状態を示す模式図である。
【図９】図９は、図８の後の各紙幣の状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は、紙幣計数装置で紙幣を捲る構成部の他の例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、２つの回転体を紙幣保持部として利用する紙幣計数装置の例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す紙幣計数装置の機能構成概略を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、図１１に示す紙幣計数装置を上方から見た平面図である。
【図１４】図１４は、図１１に示す紙幣計数装置を側方から見た状態を示す模式図である。
【図１５】図１５は、紙幣計数装置での紙幣捲りの動作原理を説明するための模式図である。
【図１６】図１６は、図１５に示す紙幣の湾曲形状と紙幣計数装置各部の位置関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る紙葉類計数装置について詳細に説明する。なお、本発明に係る紙葉類計数装置は集積した複数の紙葉類の枚数を計数するもので、処理対象とする紙葉類は特に限定されないが、以下では、１つに束ねられた紙幣を処理対象とする紙幣計数装置を例に挙げて説明する。本実施形態に係る紙幣計数装置は、紙幣を１枚ずつ捲りながら枚数を計数する。
【００２１】
まず、紙幣計数装置（紙葉類計数装置）における紙幣の捲り動作の概要について説明する。図１は、本実施形態に係る紙幣計数装置での紙幣の捲り動作を説明するための斜視図である。図１に示すように、１つに束ねられた複数の紙幣１００は、紙幣押さえ部２００によって矢印２０１に示すように押さえられた状態で紙幣ステージ４００上に固定支持される。紙幣１００が載置される紙幣ステージ４００の載置面はＸＹ平面に平行となっており、紙幣ステージ４００上の紙幣１００は、短手方向（短手に平行な方向）をＸ軸方向にして載置される。紙幣押さえ部２００は、紙幣１００の長手方向（長手に平行な方向）の略中央部を、Ｘ軸方向に長い帯状領域で押さえるようになっている。
【００２２】
紙幣押さえ部２００は、紙幣枚数計数時に紙幣１００を押さえて固定すると共に、枚数計数の終了後に紙幣１００を解放できるものであれば、その構造は特に限定されず、板状の押さえ板であってもよいし、Ｘ軸方向を軸方向とする円筒形状の押さえローラであっても構わない。また、枚数計数の処理対象とする紙幣１００は、複数のバラ紙幣を束ねたものであってもよいし、所定枚数のバラ紙幣を束ねて結束帯によって結束した結束紙幣であっても構わない。結束紙幣を処理対象とする場合には、紙幣押さえ部２００によって紙幣１００を押さえる位置を、結束帯よりも短手側（Ｙ軸負方向側）となるように設定する。紙幣押さえ部２００によって紙幣を抑える位置は、処理対象とする紙幣の長手方向の長さに応じて設定される。
【００２３】
紙幣押さえ部２００からＹ軸負方向側に離れた位置に、Ｘ軸に平行な２本の回転軸３００、３１０が位置を固定して設けられている。回転軸３００上には、紙幣ステージ４００上に固定支持された紙幣１００のうち一番上にある紙幣１００ａ（以下「最上位紙幣」と記載する）を、短手側先端がＹ軸正方向側へ移動するように蹴り出す２つのキッカローラ３０１が固定されている。回転軸３１０上には、キッカローラ３０１によって蹴り出されて湾曲した紙幣１００ｂを捲る２つの捲りローラ３１１が固定されている。捲りローラ３１１の回転軸３１０は、キッカローラ３０１の回転軸３００に対して、Ｙ軸正方向側に距離を離しかつＺ軸正方向側に距離を離した位置にある。なお、紙幣１００が斜めにならないように蹴り出しと捲りを行うことができれば、キッカローラ３０１及び捲りローラ３１１の個数及び配置位置は特に限定されない。
【００２４】
紙幣ステージ４００はＺ軸方向に移動可能に支持されている。紙幣１００の枚数を計数する間、最上位紙幣１００ａとなった紙幣を順次キッカローラ３０１によって蹴り出せるように、紙幣ステージ４００の位置が制御される。計数前の最上位紙幣１００ａは、短手側先端が浮かび上がらないようにキッカローラ３０１の外周面によって押さえられ、長手方向略中央部が紙幣押さえ部２００によって押さえられており、最上位紙幣１００ａの上面と捲りローラ３１１の外周面との間に隙間空間が形成されるようになっている。
【００２５】
キッカローラ３０１は樹脂や金属等の低摩擦材料から成るが、外周面の一部には、ゴム等の高摩擦材料から成る高摩擦領域３０２が形成されている。高摩擦領域３０２は、例えば、キッカローラ３０１の外周面上でＸ軸に平行な帯状領域を形成している。図１に矢印で示すように、反時計方向に回転軸３００を駆動してキッカローラ３０１を回転させると、最上位紙幣１００ａが、高摩擦領域３０２によって、Ｙ軸正方向にある捲りローラ３１１の方へ向けて蹴り出される。紙幣１００は、長手方向略中央部が紙幣押さえ部２００によって固定支持されているため、蹴り出された紙幣１００ｂは、キッカローラ３０１と紙幣押さえ部２００との間の位置がＺ軸正方向へ浮かびあがって湾曲した側面形状となり、紙幣面が捲りローラ３１１の外周面に接触する。
【００２６】
捲りローラ３１１は、外周面がゴム等の高摩擦材料から形成されている。例えば、捲りローラ３１１全体がゴム製であってもよいし、樹脂製又は金属製の軸体の外周面にゴムを固定したものであってもよい。図１に矢印で示すように、反時計方向に回転軸３１０を駆動して捲りローラ３１１を回転させると、キッカローラ３０１によって蹴り出されて湾曲したために捲りローラ３１１の外周面に接触した紙幣１００ｂは、捲りローラ３１１の回転に伴って捲られる。
【００２７】
キッカローラ３０１によって２枚の紙幣が一緒に蹴り出された場合には、捲りローラ３１１に接触した紙幣１００ｂが捲りローラ３１１によって捲られる一方で、この紙幣１００ｂと一緒に蹴り出された２枚目の紙幣は捲られずに残る。
【００２８】
具体的には、紙幣１００ｂには捲りローラ３１１による力が継続して作用する一方で、紙幣１００ｂと同時に蹴り出された２枚目の紙幣は捲りローラ３１１と接触しないため捲りローラ３１１による力を受けない。また、キッカローラ３０１によって蹴り出されてしまった２枚目の紙幣は、キッカローラ３０１によって蹴り出されずに残っている紙幣１００からも離れた状態にある。さらに、捲りローラ３１１と最上位紙幣１００ａとの間に隙間空間が形成されているため、２枚目の紙幣の短手側先端は、この空間内で自由に移動できる状態にある。このため、紙幣１００ｂと一緒に蹴り出された２枚目の紙幣に、元の平坦な形に戻ろうとする力が作用すると、２枚目の紙幣は、短手側先端を隙間空間内に進入させるように変形して、紙幣１００ｂから分離される。これらの紙幣の動きの詳細については後述する。
【００２９】
捲りローラ３１１の回転に伴って捲られた紙幣１００ｂは、捲りローラ３１１の外周面から離れた後、図１に矢印２０２で示すようにさらに捲り上げられる。そして、捲り上げられた紙幣１００ｃは、捲り上げられた姿勢のまま保持される。
【００３０】
図１に示す紙幣１００ｂの状態から紙幣１００ｃの状態へと移動する紙幣の通過域には、紙幣計数センサが設けられている。紙幣１００ｂの状態から紙幣１００ｃの状態へ移動する間に、この紙幣が紙幣計数センサによって検知されて枚数が計数される。紙幣計数センサの構造は特に限定されず、例えば、ラインセンサを利用する態様であってもよいし、投光部及び受光部から成るセンサを利用する態様であっても構わない。投光部及び受光部を利用するセンサでは、紙幣１００ｂの状態から紙幣１００ｃの状態へ移動する紙幣を検知できるように投光部及び受光部の位置を調整して配置する。
【００３１】
矢印２０２で示すように紙幣を捲り上げて保持する方法については、紙幣を捲り上げる捲上部材と、捲り上げられた紙幣を１枚ずつ順に受け入れて保持する保持部材とによって実現することができる。例えば、下から上方向へ矢印２０２で示す軌跡を描くように捲上部材を繰り返し移動させて紙幣を捲り上げる。そして、捲り上げた紙幣を短手方向両側から保持する保持位置と、紙幣を解放する解放位置との間で進退可能に設けられた保持部材を設けて、捲上部材によって捲り上げられた紙幣を解放位置で受け入れて保持位置で保持する。また、例えば、Ｘ軸周りに反時計方向に回転する回転部材を利用して、捲上部材及び保持部材の両方の機能を実現することもできる。紙幣計数装置では、回転部材である羽根車を利用して捲上部材及び保持部材の両方の機能を実現するが詳細は後述する。
【００３２】
次に、紙幣計数装置における紙幣捲りの動作について説明する。図２は、紙幣計数装置での紙幣捲りの動作を説明するための模式図である。図２（ａ）に示すように、紙幣ステージ４００上の紙幣１００は、短手側先端が浮かび上がらないようにキッカローラ３０１によって押さえられ、長手方向中央側を紙幣押さえ部２００によって矢印２０１で示すように固定支持されている。反時計方向に回転するキッカローラ３０１は、高摩擦領域３０２以外の外周面が紙幣１００の表面に接触しても紙幣１００が蹴り出されることはなく、紙幣面上で外周面を滑らせながら回転する。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、キッカローラ３０１が反時計方向に回転して、高摩擦領域３０２が最上位紙幣に触れた所から紙幣１００の蹴り出しが開始される。なお、捲りローラ３１１は、紙幣１００が蹴り出される前から反時計方向への回転を開始しているが、紙幣が蹴り出されてから回転を開始する態様であっても構わない。
【００３４】
図２（ｃ）に示すように、キッカローラ３０１が回転することにより高摩擦領域３０２によって最上位紙幣１００ｄが捲りローラ３１１の方へ蹴り出される。最上位紙幣１００ｄと一緒に２枚目の紙幣１００ｅが蹴り出された場合には、これら２枚の紙幣は、紙幣押さえ部２００とキッカローラ３０１との間の位置が上方向へ浮かび上がり湾曲した側面形状となる。このとき、２枚の紙幣のうち、最上位紙幣１００ｄは上面が捲りローラ３１１の外周面に接触するが、２枚目の紙幣１００ｅは捲りローラ３１１には接触しない。
【００３５】
図２（ｄ）に示すように、反時計方向に回転する捲りローラ３１１の外周面と接触した最上位紙幣１００ｄは、捲りローラ３１１の回転に伴って上方へ捲られる。そして、最上位紙幣１００ｄは、捲りローラ３１１の外周面から離れた後、捲上部材によって矢印２０２で示すようにさらに捲り上げられて保持部材によって保持される。一方、最上位紙幣１００ｄと一緒に蹴り出された２枚目の紙幣１００ｅには、さらに大きく湾曲した側面形状となって捲られる最上位紙幣１００ｄから離れて、平坦な元の形状に戻ろうとする力が作用する。捲りローラ３１１の下方には、紙幣押さえ部２００及びキッカローラ３０１によって押さえられた紙幣１００との間に空間が形成されている。元の形状に戻ろうとする力が作用した２枚目の紙幣１００ｅは、短手側先端をこの空間内で移動させながら、最上位紙幣１００ｄから分離される。
【００３６】
２枚目の紙幣１００ｅを捲りローラ３１１の下方に残して、最上位紙幣１００ｄのみを矢印２０２の方向へさらに捲り上げる間も、キッカローラ３０１はさらに回転を続けて、図２（ａ）の位置へ戻る。こうして、図２（ａ）〜（ｄ）に示す動作を繰り返すことにより、最上位紙幣のみを順に捲ることができる。このとき、キッカローラ３０１によって最上位紙幣を確実に蹴り出すため、回転軸の位置が固定されているキッカローラ３０１及び捲りローラ３１１の方へ、最上位紙幣を近付けるように、紙幣ステージ４００をＺ軸正方向側へ移動する。なお、紙幣押さえ部２００は、紙幣ステージ４００の移動によらず、常に所定の押し付け力で紙幣１００を紙幣ステージ４００に押し付けて固定支持するようになっている。
【００３７】
このように、キッカローラ３０１によって蹴り出されて湾曲した最上位紙幣１００ｄが接触する位置に、下方に空間を形成するように、捲りローラ３１１を配置することにより、各紙幣１００を１枚ずつ順に捲ることができる。また、キッカローラ３０１によって蹴り出される前の紙幣１００は、キッカローラ３０１及び紙幣押さえ部２００によって押さえられているので、最上位紙幣に折れ癖等がついている場合でも、捲りローラ３１１の下方に空間を形成することができる。さらに、紙幣１００の長手方向略中央位置を紙幣押さえ部２００によって押さえることにより、短手側先端を蹴り出して湾曲させた紙幣には、一端側の短手近傍を押さえて他端側の短手近傍を捲る場合に比べて、元の平坦な形状に戻ろうとする力が大きく作用する。よって、最上位紙幣１００ｄと２枚目の紙幣１００ｅとを確実に分離することができる。
【００３８】
キッカローラ３０１の動作については、反時計方向に連続回転して、図２（ａ）に示す回転位置から同図（ｄ）に示す回転位置へ至った後、同図（ａ）の回転位置へ戻る態様の他、所定の回転域内で往復回転する態様であっても構わない。具体的には、図２（ａ）に示す回転位置から反時計方向に回転して同図（ｄ）に示す回転位置へ至った後、回転方向を、反時計方向から時計方向に変更して回転することにより、同図（ａ）に示す回転位置へ戻る態様であってもよい。このように、高摩擦領域３０２が回転軸の左側にある回転位置と回転軸の右側にある回転位置との間で往復回転する場合にも、上述したように、紙幣１００を最上位紙幣から順に１枚ずつ捲ることができる。また、往復回転させることにより、２枚目の紙幣１００ｅが捲られないように元の位置へ引き戻したり折れ癖等が付いた紙幣を平坦に延ばしたりする効果も期待できる。
【００３９】
なお、図２では動作を説明するためにキッカローラ３０１の高摩擦領域３０２を大きく示しているが、紙幣を蹴り出すことができれば、高摩擦領域３０２の幅や形状は特に限定されない。例えば、紙幣の短手側先端からキッカローラ３０１が接する位置までの長さと、高摩擦領域３０２の円弧長さが略同じであることが望ましい。また、キッカローラ３０１を往復回転させながら利用する場合には、図３に示すように高摩擦領域３０２の周方向の幅を小さくして、往復回転時に高摩擦領域３０２を往復させる回転角度を小さくすることにより、紙幣の蹴り出しを高速に行うことができる。
【００４０】
次に、紙幣計数装置の具体的な構成について説明する。図３は、紙幣計数装置の構成概略を示す模式図である。図３に示すように、紙幣計数装置は、図１及び図２に示した構成の他に、紙幣計数センサ５００及び羽根車６０３を含んでいる。
【００４１】
紙幣押さえ部２００は、Ｘ軸方向を軸方向とする軸体２１１の周囲に高摩擦材料から成る外周部２１２を固定した形状を有しており、軸部２２０に固定された状態でＺ軸方向の移動が制御される。具体的には、紙幣押さえ部２００は、紙幣を計数しない間はＺ軸上方に退避した退避位置にあって、紙幣ステージ４００上に、束状態の複数紙幣を容易に挿入できるようになっている。紙幣ステージ４００には、所定位置に挿入された紙幣を検知する図示しないセンサが設けられている。Ｙ軸正方向側から負方向側（図３右側から左側）へ束状態の紙幣１００が挿入されて、紙幣先端が、Ｌ字形の紙幣ステージ４００の縦部に突き当たると、センサによってこれが検知されて紙幣押さえ部２００が移動を開始する。そして、図３に示すように、紙幣押さえ部２００によって、紙幣ステージ４００上の紙幣１００が固定支持される。
【００４２】
紙幣ステージ４００は、図３に矢印２０４で示すように上下の移動が制御される。紙幣ステージ４００は、側面形状が縦部と横部から成るＬ字形になっており、横部の載置面で下方から紙幣１００を支持すると共に、紙幣１００の短手側先端を縦部に突き当てて、紙幣１００のＹ軸方向の位置を位置決めできるようになっている。これにより、処理時には、紙幣１００と、キッカローラ３０１及び捲りローラ３１１とを、同じ位置関係とすることができる。
【００４３】
羽根車６０３は、回転軸６００に固定された軸体６０１と、軸体６０１に固定された６枚の羽根６０２とを有している。６枚の羽根６０２は、軸体６０１の外周面に等角度間隔で設けられている。各羽根６０２は、軸体６０１から径方向外方へ離れるほど反時計方向へ向かうように湾曲した側面形状を有している。反時計方向前方側の内側湾曲面６０２ａ及び後方側の外側湾曲面６０２ｂは、Ｘ軸方向に所定幅を有している。また、各羽根６０２の内側湾曲面６０２ａと外側湾曲面６０２ｂとの先端を接続する外周面６０２ｃは、６枚の羽根６０２の外周面６０２ｃが回転軸６００と同心の１つの円上となる湾曲形状を有している。
【００４４】
羽根車６０３が反時計方向に連続回転することにより、複数の羽根６０２の内側湾曲面６０２ａによって、捲りローラ３１１によって捲られた紙幣を下方から上方へすくい上げるようにしてさらに捲り上げると共に、捲り上げた紙幣を外周面６０２ｃ及び外側湾曲面６０２ｂによって保持するが、詳細は後述する。
【００４５】
なお、羽根車６０３は、図１に示す２つのキッカローラ３０１の位置に対応して、Ｘ軸方向に離れた位置に２つ設けられている。２つの羽根車６０３は、Ｘ軸方向から見た際に２つの羽根車６０３の各羽根６０２が重なる位置関係で同じ回転軸６００に固定されている。
【００４６】
また、キッカローラ３０１によって蹴り出されて、捲りローラ３１１によって捲られた紙幣が、羽根６０２に衝突することなく、隣り合う２つの羽根６０２の間に入り、この紙幣が回転方向後方の羽根６０２によってさらに捲り上げられるように、キッカローラ３０１及び羽根車６０３はタイミングを合わせた状態で同期回転するようになっている。
【００４７】
紙幣計数センサ５００は、投光部及び受光部を有し、捲りローラ３１１によって捲られて、羽根車６０３によってさらに捲り上げられる各紙幣を検知して計数するために利用される。図４は、紙幣計数センサ５００の設置位置を説明するための模式図である。捲りローラ３１１及び羽根車６０３によって捲り上げられた紙幣は、羽根車６０３によって、短手側先端が図４に示す位置５０３よりも高い位置で保持される。紙幣計数センサ５００を構成する投受光ユニット５０１、５０２は、この位置５０３よりも低い位置でかつ捲りローラ３１１よりも高い位置で、ＸＹ平面に対して傾斜した状態で配置されている。すなわち、投受光ユニット５０１、５０２は、捲りローラ３１１によって捲られて羽根車６０３によって保持されるまでの間の位置で紙幣を検知するように配置されている。傾斜した状態で検知光を投受光することにより、捲り上げられる紙幣によって透遮光される検知光の変化をパルス波形の形で確実に検知できるようになっている。
【００４８】
次に、紙幣計数装置の機能構成について説明する。図５は、紙幣計数装置の機能構成概略を示すブロック図である。紙幣計数装置は、図４に示した構成の他に、制御部１０を有している。制御部１０は、紙幣押さえ部２００の移動を制御する紙幣押さえ制御部１１と、紙幣ステージ４００の移動を制御する紙幣ステージ制御部１２と、キッカローラ３０１、捲りローラ３１１及び羽根車６０３の回転を制御する捲り制御部１３と、紙幣計数センサ５００からの出力信号に基づいて紙幣の枚数を計数する紙幣計数部１４とを有している。紙幣押さえ部２００、紙幣ステージ４００、キッカローラ３０１、捲りローラ３１１及び羽根車６０３の移動や回転の制御は、例えば、モータ等の駆動部とギヤやベルト等を組み合わせた駆動機構とを利用して行われる。
【００４９】
なお、図５には示していないが、紙幣計数装置は外部装置と通信する機能を有している。例えば、金融機関で利用される出納機や現金バス等の貨幣処理装置と接続することにより、紙幣計数装置と貨幣処理装置との間でデータを送受信できるようになっている。
【００５０】
例えば、貨幣処理装置の利用者が、貨幣処理装置からバラ紙幣や結束紙幣を出金すると、出金した紙幣の枚数計数を指示する信号が、貨幣処理装置から紙幣計数装置へ送信される。利用者が、出金した紙幣を紙幣計数装置の紙幣ステージ４００へ挿入すると、制御部１０は、挿入された紙幣を検知して、紙幣の枚数を計数する処理を自動的に開始する。
【００５１】
そして、紙幣押さえ制御部１１によって紙幣押さえ部２００を駆動して紙幣ステージ４００上の紙幣を固定支持する動作と、捲り制御部１３によってキッカローラ３０１、捲りローラ３１１及び羽根車６０３を駆動して紙幣ステージ４００上の紙幣を捲る動作と、紙幣ステージ制御部１２によって紙幣ステージ４００の位置を紙幣ステージ４００に捲られずに残る紙幣枚数に応じて移動させる動作と、紙幣計数部１４によって紙幣計数センサ５００を利用して捲られた紙幣の枚数を計数する動作とが行われる。
【００５２】
紙幣の枚数を計数し終えると、捲り制御部１３がキッカローラ３０１、捲りローラ３１１及び羽根車６０３の回転を停止して、紙幣ステージ制御部１２が紙幣ステージ４００を紙幣計数前の初期位置へ戻し、紙幣押さえ制御部１１が紙幣押さえ部２００による固定支持を解除して、紙幣ステージ４００から紙幣を抜き取り可能な状態とする。また、制御部１０は、紙幣枚数の計数結果を貨幣処理装置に送信する。紙幣計数装置から紙幣枚数の計数結果を受信した貨幣処理装置は、紙幣枚数の計数結果を操作表示部等に表示して利用者に報知したり、紙幣枚数の計数結果を他の紙幣処理に利用したりすることができる。
【００５３】
この他にも、例えば、貨幣処理装置が、出金された紙幣の枚数を紙幣計数装置に送信して、紙幣計数装置が、出金された紙幣の枚数を計数した計数結果と、貨幣処理装置から受信した紙幣枚数とが一致することを検証して、検証結果を貨幣処理装置へ送信することもできる。
【００５４】
このように、紙幣計数装置と貨幣処理装置とを接続することにより、２台の装置で連携して紙幣処理を行うことができる。なお、紙幣処理の連携は、貨幣処理装置からの信号を受けて紙幣計数装置が所定処理を自動実行する態様に限定されるものではなく、例えば、貨幣処理装置で入金処理を行う際に、紙幣計数装置で先に紙幣の枚数計数を行って、紙幣枚数の計数結果を貨幣処理装置へ送信してから、この計数結果を利用して貨幣処理装置で紙幣処理を行う態様であってもよい。また、図５には示していないが、紙幣計数装置が操作表示部を有し、利用者による指示操作を受けてから枚数計数を実行する態様であってもよいし、紙幣枚数の計数結果を紙幣計数装置の操作表示部に表示する態様であっても構わない。
【００５５】
次に、図３に示したように、キッカローラ３０１、捲りローラ３１１及び羽根車６０３を利用して、紙幣ステージ４００上の紙幣１００を連続して捲りながら枚数を計数する際の紙幣の動きについて説明する。図６〜図９は、紙幣計数装置によって捲られる紙幣の動きを時系列で示した模式図である。図６〜図９へと進むに連れて時間が経過した状態を示しており、羽根車６０３の回転に伴って移動する羽根６０２の位置を示すため１枚の羽根６０２に円形のマークを付して示している。なお、図６〜図９では紙幣の動きを説明するために必要な構成のみを示している。
【００５６】
図６に示すように、紙幣押さえ部２００によって紙幣ステージ４００上の紙幣を固定支持した状態で、キッカローラ３０１を反時計方向に回転させて最上位紙幣１００ｆを蹴り出すと、紙幣間の摩擦力により、最上位紙幣１００ｆの下にある２枚目の紙幣１００ｇが一緒に蹴り出される場合がある。蹴り出された２枚の紙幣１００ｆ、１００ｇは、キッカローラ３０１と紙幣押さえ部２００との間の位置で紙幣面が浮かび上がり、湾曲した状態となる。
【００５７】
図７に示すように、湾曲した最上位紙幣１００ｆは、上面側が捲りローラ３１１に接触するため、反時計方向に回転する捲りローラ３１１の回転に伴って上方向へ捲られる。一方、２枚目の紙幣１００ｇは、捲りローラ３１１による力を受けず、キッカローラ３０１の下側にある紙幣１００からも離れて、紙幣１００ｇの短手側先端が、捲りローラ３１１の下側に形成される空間を自由に動ける状態となる。２枚目の紙幣１００ｇには、急激に湾曲変形する最上位紙幣１００ｆから離れて元の平坦な形に戻ろうとする力が作用するため、この紙幣１００ｇは、短手側先端を捲りローラ３１１下方の空間へ進入させるように変形する。これにより、捲りローラ３１１によって最上位紙幣１００ｆのみが捲られて、２枚目の紙幣１００ｇは捲りローラ３１１の下方に残る。
【００５８】
捲りローラ３１１によって捲られた最上位紙幣１００ｆは、高速回転する捲りローラ３１１によって、短手側先端が捲りローラ３１１から離れる方向へ送られた後、図８に示すように、反時計方向に回転する羽根車６０３の羽根６０２によってすくい上げられるようにしてさらに捲り上げられる。一方、捲りローラ３１１の下側に残っていた２枚目の紙幣１００ｇは、キッカローラ３０１によって蹴り出される３枚目の紙幣１００ｈの動きに連れて蹴り出し方向に移動する。そして、キッカローラ３０１と紙幣押さえ部２００との間の位置が浮き上がるように湾曲した２枚目の紙幣１００ｇは、捲りローラ３１１に接触して捲られるが、３枚目の紙幣１００ｈには元の平坦な形に戻ろうとする力が作用するため、３枚目の紙幣１００ｈは、２枚目の紙幣１００ｇと分離されて捲りローラ３１１の下方に残る。
【００５９】
図９に示すように、羽根車６０３の羽根６０２によって捲り上げられた最上位紙幣１００ｆは、羽根車６０３が連続回転することによって、羽根６０２の外周面によって保持された状態となる。すなわち、連続してやってくる羽根６０２によって、捲り上げられた姿勢が維持されるため、最上位紙幣１００ｆが捲りローラ３１１の外周面に接触する位置まで戻ることはない。一方、２枚目の紙幣１００ｇは、隣り合う羽根の間に入った状態となり、この後、羽根車６０３によってすくい上げられて、最上位紙幣１００ｆが保持されている位置へ向けてさらに捲り上げられる。また、キッカローラ３０１が４枚目の紙幣１００ｉを蹴り出すと、３枚目の紙幣１００ｈは４枚目の紙幣１００ｉの動きに連れて蹴り出し方向に移動してキッカローラ３０１と紙幣押さえ部２００との間の位置が浮き上がった湾曲状態となり、捲りローラ３１１に接触して捲られる。このとき、４枚目の紙幣１００ｉは、３枚目の紙幣１００ｈと分離されて、捲りローラ３１１の下方に残る。
【００６０】
このように、キッカローラ３０１による紙幣の蹴り出し動作と、捲りローラ３１１による紙幣の捲り動作と、羽根車６０３による捲り上げ動作及び保持動作とを連続して行うことにより、紙幣ステージ４００上の紙幣１００を１枚ずつに分離して捲り、捲り上げた紙幣を、図９に示す最上位紙幣１００ｆの位置で保持することができる。また、紙幣１００を１枚ずつに分離して捲り上げることができるので、紙幣計数センサ５００によって紙幣枚数を正確に計数することができる。
【００６１】
紙幣計数装置では、最上位紙幣を捲る際に、最上位紙幣と一緒に２枚目の紙幣が蹴り出された場合も、２枚の紙幣が湾曲状態となった後、最上位紙幣には捲り動作による力を継続して作用させながら、２枚目の紙幣の短手側先端を自由に動ける状態とすることにより、最上位紙幣と２枚目の紙幣とを分離して最上位紙幣のみを捲ることができる。
【００６２】
このように、最上位紙幣のみを捲りながら、２枚目の紙幣の短手側先端が自由に動ける空間を形成する構成については、上述した構成の他、図１０に示す構成とすることもできる。図１０は、紙幣計数装置で紙幣を捲る構成部の他の例を示す模式図である。
【００６３】
キッカローラ３２０は外周面の全面が高摩擦材料から成り、紙幣１００を蹴り出す機能を有している。カムローラ３３０は低摩擦材料から成り、紙幣１００の表面に接触するときも表面に対して滑りながら回転する。キッカローラ３２０及びカムローラ３３０は、ローラ支持部３４０によって回転軸を支持されている。ローラ支持部３４０は、図示しないバネ部材によって、キッカローラ３２０及びカムローラ３３０を紙幣１００へ押し付ける方向に付勢されているが、カムローラ３３０の回転に伴って、この付勢に反して移動できるようになっている。
【００６４】
紙幣計数前は、ローラ支持部３４０が、紙幣押さえ部２３０より下方に退避した状態にある。ローラ支持部３４０が退避した状態で、Ｙ軸負方向側（図面右側）から束状態の紙幣１００が挿入されると、紙幣押さえ部２３０によって矢印２０５で示すように、紙幣１００の長手方向略中央部が固定支持される。紙幣１００を固定支持した状態で、ローラ支持部３４０を退避位置から上方向へ移動させることにより、紙幣１００の短手側が押し上げられて、図１０（ａ）に示すように、紙幣１００が、湾曲した紙幣ステージ４１０に沿った状態となる。
【００６５】
紙幣１００の長手方向略中央部を紙幣押さえ部２３０によって固定支持すると共に、紙幣１００の短手側をローラ支持部３４０に軸支されたキッカローラ３２０及びカムローラ３３０によって押し上げて紙幣ステージ４１０に沿うように紙幣１００を支持した状態で、キッカローラ３２０を反時計方向に回転させて最上位紙幣１００ｍを蹴り出す。このとき、２枚目の紙幣１００ｎが最上位紙幣１００ｍと共に蹴り出されると、図１０（ａ）に示すように、２枚の紙幣１００ｍ、１００ｎは、紙幣押さえ部２３０とキッカローラ３２０との間の位置が浮かび上がって湾曲した状態となる。
【００６６】
このとき、カムローラ３３０が時計方向に回転して紙幣１００と接触すると、ローラ支持部３４０は、キッカローラ３２０の外周面が紙幣１００の表面から離れる方向へ移動する。この結果、図１０（ｂ）に示すように、カムローラ３３０によって押さえられた紙幣１００と、ローラ支持部３４０の移動に伴って紙幣１００の表面から離れたキッカローラ３２０との間に隙間空間が形成される。この空間内で、最上位紙幣１００ｍと一緒に蹴り出された２枚目の紙幣１００ｎの短手側先端が自由に動ける状態となり、２枚目の紙幣１００ｎが最上位紙幣１００ｍから分離されて、最上位紙幣１００ｍのみがキッカローラ３２０によって捲られる。すなわち、図１０の例では、キッカローラ３２０が、図３に示すキッカローラ３０１及び捲りローラ３１１の両方の機能を実現している。
【００６７】
なお、キッカローラ３２０が紙幣の蹴出動作及び捲り動作を行うために反時計方向に回転するのに対して、カムローラ３３０は時計方向に回転する。これにより、カムローラ３３０が回転することによって、捲り動作時に、捲られずに残っている紙幣１００を下方から支持しながら、紙幣１００に折れ癖が付いていればこれを平坦に延ばしたり、２枚目の紙幣１００ｎが捲られないように元の位置へ引き戻したりする効果も期待できる。
【００６８】
図１０に示す構成の場合、捲られた最上位紙幣１００ｍは、自重によって下方へ移動するため、キッカローラ３２０によって捲った紙幣をさらに捲上部材によって捲り上げる必要はない。また、紙幣１００は、紙幣ステージ４１０に沿うように、短手側を上方へ湾曲させた状態に固定支持して計数されるため、自重によって下方へ移動した紙幣が、キッカローラ３２０の高さまで戻ることはなく、捲り上げられた紙幣の姿勢を保持部材によって保持する必要もない。このため、図１０に示す構成では羽根車が不要となるが、羽根車を設けて、捲られた紙幣を確実に保持する態様であってもよい。
【００６９】
図１０（ａ）に示す状態と同図（ｂ）に示す状態とを繰り返すことにより、紙幣１００を１枚ずつ順に捲ることができる。そして、捲った紙幣を検知する位置に紙幣計数センサを配置することにより紙幣の枚数を確実に計数することができる。
【００７０】
なお、図１０では羽根車のない構成を示したが、図３に示す構成において、キッカローラ３０１及び捲りローラ３１１に代えて、図１０に示すキッカローラ３２０と、カムローラ３３０と、キッカローラ３２０及びカムローラ３３０を支持するローラ支持部３４０とを配置して利用する態様であってもよい。
【００７１】
図３では、捲りローラ３１１で捲られた紙幣をさらに捲り上げて保持する紙幣保持部として、２つの羽根車６０３をキッカローラ３０１の上方に設ける態様を示したが、紙幣保持部がこれに限定されるものではない。以下では、捲りローラ３１１によって捲られた紙幣を、この紙幣の短手方向両外側からさらに捲り上げて保持する回転体６１１、６１２（図１１参照）を紙幣保持部６１０として利用する場合について説明する。
【００７２】
図１１は、２つの回転体６１１、６１２を紙幣保持部６１０として利用する紙幣計数装置の例を示す斜視図である。２つの回転体６１１、６１２は、円盤形状の本体部が紙幣１００の短手方向両外側の位置に配置されている。本体部には、紙幣側へ突出した４本の腕部が設けられており、本体部が回転することにより、紙幣を捲り上げる捲り上げ領域内に各腕部が交互に出入りする。紙幣捲り上げ領域内に進入した腕部は、捲りローラ３１１で捲られた紙幣を受けてさらに捲り上げる。そして、回転体６１１、６１２が連続回転することにより、各腕部で、捲り上げた紙幣を保持するようになっている。
【００７３】
２つの回転体６１１、６１２の回転軸は、それぞれＸ軸に対してＹ軸正方向側かつＺ軸正方向側に所定角度で傾いた状態で固定されている。これにより、紙幣捲り領域の領域外となる、紙幣１００の短手方向両外側に本体部を配置しながら、本体部を回転させると一部の腕部が紙幣捲り領域内へ順次進入するようになっている。２つの回転体６１１、６１２は、Ｘ軸方向から見た際に各腕部の先端が重なる位置関係を保ちながら同期回転する。
【００７４】
回転体６１１、６１２の本体部を、紙幣１００の短手方向両外側に配置する構成とすることで、キッカローラ３０１及び捲りローラ３１１の上方に、カメラ等から成る紙幣識別センサ５１０を配置することができる。そして、捲り上げられた状態で保持される紙幣の表面を紙幣識別センサ５１０によって撮像することができる。ステージ４００上で固定支持された紙幣１００は、表面側に接する捲りローラ３１１によって捲られて、裏面側に腕部を差し込んだ回転体６１１、６１２によって捲り上げられ、紙幣識別センサ５１０によって、図１１に一点鎖線で示す裏面側の部分領域を撮像されることになる。
【００７５】
図１２は、図１１に示す紙幣計数装置の機能構成概略を示すブロック図である。図１２に示す構成では、図５に示す羽根車６０３に代えて紙幣保持部６１０が設けられ、紙幣計数部１４に代えて紙幣識別計数部２０が設けられており、さらに図５に示す構成には含まれない紙幣識別センサ５１０が含まれている。
【００７６】
捲り制御部１３は、上述した機能に加えて、紙幣保持部６１０を構成する２つの回転体６１１、６１２の回転を制御する機能を有する。紙幣識別計数部２０は、紙幣計数センサ５００を利用して紙幣１００の枚数計数を行うと共に、紙幣識別センサ５１０で撮像した画像を利用して紙幣１００の金種や真偽等を識別する機能を有する。すなわち、紙幣識別計数部２０は、計数部として機能すると共に、識別部としても機能する。
【００７７】
図１３は、図１１に示す紙幣計数装置を上方から見た平面図である。また、図１４は、図１１に示す紙幣計数装置を側方から見た状態を示す模式図である。図１３に示すように、回転体６１１、６１２は、回転軸に固定された傘型円盤形状の本体部と、傘型の傾斜面外周部に等角度間隔で設けられた略円柱形状の４本の腕部とを有している。各腕部は、円柱部の紙幣側先端を半球状にした形状を有し、円柱部の軸方向が本体部の傘型傾斜面と略垂直となるように設けられている。各腕部の位置を同期させた状態で回転する２つの回転体６１１、６１２は、腕部の位置がＹ軸正方向の最も外側へ至る位置で、図１３に示すように腕部６１１ａ、６１２ａの円柱軸の方向がＸ軸と平行になるように支持されている。回転体６１１、６１２が連続回転することにより、図１３に示す腕部６１１ａ、６１２ａの位置に順にやってくる各腕部によって、捲り上げられた紙幣１００ｐが保持されるようになっている。
【００７８】
次に、回転体６１１、６１２の動作について説明するが、回転体６１１と回転体６１２とは同様に動作するため、回転体６１１を例に具体的な動作を説明する。図１４に示す腕部６１１ｃは、紙幣外縁よりも短手方向外側にある。回転体６１１が反時計方向へ回転すると、腕部６１１ｄの位置で、腕部６１１ｄの先端側一部が、捲りローラ３１１によって捲られて湾曲した紙幣１００ｓの下方の空間に入り込む。
【００７９】
通常は、キッカローラ３０１によって紙幣１００が１枚ずつ順に蹴り出されて捲りローラ３１１によって捲られる。また、２枚の紙幣１００ｓ、１００ｔが重なった状態で蹴り出された場合でも、上側の紙幣１００ｓのみが捲りローラ３１１によって捲られて、下側の紙幣１００ｔは復元力によって平坦な形状に戻ろうとする。このため、上側紙幣１００ｓを捲る際には、図１４に示すように、上側紙幣１００ｓと下側紙幣１００ｔとの間に空間ができる。この空間に腕部６１１ｄが入り込むように、キッカローラ３０１及び回転体６１１はタイミングを合わせた状態で同期回転するようになっている。
【００８０】
紙幣１００ｓの下側に入り込んだ腕部６１１ｄが、回転体６１１の回転に伴って、Ｙ軸正方向外側の腕部６１１ａの位置へ移動する際に紙幣１００ｓを上方へ捲り上げる。このとき、先に捲り上げた紙幣１００ｒを保持していた腕部６１１ａは、回転体６１１の回転に伴って上方の腕部６１１ｂの位置へ移動する。この結果、腕部６１１ｄの移動に伴って捲り上げられた紙幣１００ｓは、先に保持されていた紙幣１００ｒと紙幣面を重ねるようにして一緒に保持された状態となる。
【００８１】
このように、回転体６１１、６１２が回転することにより、捲りローラ３１１で捲った紙幣１００ｓの下面下側に短手方向両外側から腕部６１１ｄを差し込み、この腕部６１１ｄを回転移動させて紙幣１００ｓを捲り上げることができる。また、各腕部６１１ａ〜６１１ｄが、順に、捲り上げた紙幣１００ｒの紙幣面に接しながら回転移動を続けることにより、捲り上げた紙幣１００ｒを保持することができる。
【００８２】
紙幣計数センサ５００は、回転体６１１、６１２で捲り上げられる紙幣１００ｓを検知するように位置を調整して配置されている。具体的には、回転体６１１、６１２によって、図１４に示す紙幣１００ｓが紙幣１００ｒの位置へ捲り上げられる際に、図４に示す投受光ユニット５０１、５０２の間で投受光される検知光が紙幣１００ｓによって遮光される位置に配置されている。保持中の紙幣１００ｒによって検知光が透遮光されることがない位置で、かつ、キッカローラ３０１によって２枚の紙幣１００ｓ、１００ｔが蹴り出された場合でも下側の紙幣１００ｔによって透遮光されることがない位置に紙幣計数センサ５００の投受光ユニット５０１、５０２を設けることにより、紙幣枚数を正確に計数できるようになっている。
【００８３】
また、図１４に示すように、紙幣識別センサ５１０は、紙幣表面を撮像できるように、捲り上げられた紙幣１００ｒの紙幣面と対向する位置に設けられている。これにより、紙幣識別計数部２０は、紙幣識別センサ５１０で撮像した紙幣画像から特徴部を抽出して、予め準備されているマスターデータと比較することにより、紙幣１００ｒの金種や真偽等を識別することができる。
【００８４】
図１５は、紙幣計数装置での紙幣捲りの動作原理を説明するための模式図である。まず、紙幣面を平坦な状態にして集積された紙幣１００を、固定点Ｐ４で上方から押さえて固定する。そして、図１５左側にある最上位紙幣の短手側先端を、平坦な状態にある紙幣１００の紙幣面に沿わせた状態で右側へ移動させる。
【００８５】
短手側先端が第１繰出点Ｐ１に到達した紙幣１０１は、第１繰出点Ｐ１と固定点Ｐ４との間で紙幣面が上方へ浮かび上がり、破線で示すように湾曲する。具体的には、紙幣１０１は、第１繰出点Ｐ１及び固定点Ｐ４では平坦な状態にある紙幣１００に接し、第１繰出点Ｐ１と固定点Ｐ４の間では平坦な状態にある紙幣１００から上方に離れて湾曲した側面形状となる。なお、紙幣１０１を湾曲させるため、平坦な状態にある紙幣１００の短手側先端から第１繰出点Ｐ１までの水平方向（Ｙ軸方向）の距離Ｘが、短手側先端から固定点Ｐ４までの水平方向の距離Ｌの１／８〜１／２０の間となるように第１繰出点Ｐ１が設定される。
【００８６】
紙幣１０１を固定点Ｐ４で固定して、紙幣１０１の短手側先端を第１繰出点Ｐ１へ移動させて、固定点Ｐ４と第１繰出点Ｐ１との間の紙幣面を自由変形させた状態が、図１５に破線で示す状態である。この状態で、紙幣１０１の下面より下方の位置かつ平坦な状態にある紙幣１００の上面より上方の位置に、第２繰出点Ｐ２を設定する。紙幣計数装置では、第１繰出点Ｐ１の位置で、紙幣１００の紙幣面とローラ外周面とが接するようにキッカローラ３０１を設ける。また、第２繰出点Ｐ２の位置で、湾曲した紙幣１０１の紙幣面とローラ外周面とが接するように捲りローラ３１１を設ける。また、固定点Ｐ４の位置で、紙幣１００を押さえるように紙幣押さえ部２００を設ける。
【００８７】
図１５に示す第３繰出点Ｐ３は、第１繰出点Ｐ１からの水平方向の距離が第２繰出点Ｐ２よりも離れた位置にある。第２繰出点Ｐ２で紙幣１０１の上面と接するように捲りローラ３１１を配置すると紙幣１０１には平坦な形状に戻ろうとする復元力が生ずる。同様に、第３繰出点Ｐ３で紙幣１０２の上面と接するように捲りローラ３１１を配置すると、紙幣１０２には、平坦な形状に戻ろうとする復元力が生ずる。これらの復元力を比較した場合、紙幣１０１に作用する復元力に比べて、大きく湾曲した紙幣１０２に生ずる復元力の方が強くなる。
【００８８】
紙幣の復元力が強い方が、紙幣と捲りローラ３１１とが密着する力が強くなるため、捲りローラ３１１によって紙幣を捲り易くなるが、キッカローラ３０１によって２枚の紙幣が同時に蹴り出された場合に２枚の紙幣が密着する力が強くなるため、２枚の紙幣を分離し難くなる。一方、紙幣の復元力が弱い方が、キッカローラ３０１によって２枚の紙幣が同時に蹴り出された場合に２枚の紙幣が密着する力が弱くなるため、２枚の紙幣を分離し易くなるが、紙幣と捲りローラ３１１とが密着する力が弱くなるため、捲りローラ３１１によって紙幣を捲り難くなる。キッカローラ３０１、捲りローラ３１１及び紙幣押さえ部２００は、これらを考慮して、図１５に破線で示す紙幣１０１の湾曲形状に基づいて、捲り動作の対象となる紙幣の紙質等に応じて設けられている。
【００８９】
図１６は、図１５に示す紙幣１０１の湾曲形状と紙幣計数装置各部の位置関係を示す模式図である。紙幣計数装置の紙幣押さえ部２００は、固定点Ｐ４で紙幣１００を固定するように設けられている。キッカローラ３０１は、第１繰出点Ｐ１で紙幣１００と接するように設けられている。捲りローラ３１１は、図１５に示す湾曲した紙幣１０１の下面より下方かつ平坦な状態にある紙幣１００の上面より上方となる繰出点Ｐ５で、キッカローラ３０１によって蹴り出されて湾曲した紙幣１００ｕの上面と接するように設けられている。また、捲りローラ３１１は、ローラ外周面が、平坦な状態にある紙幣１００の上面と接しないように、すなわち捲りローラ３１１の外周面と紙幣１００との間に隙間空間ができるように設けられている。
【００９０】
キッカローラ３０１によって紙幣１００を１枚ずつ順に蹴り出して湾曲させれば、湾曲した紙幣１００ｕの上面が捲りローラ３１１の外周面と接するので、捲りローラ３１１で紙幣１００ｕを捲ることができる。また、キッカローラ３０１によって２枚の紙幣が同時に蹴り出された場合でも、紙幣面が捲りローラ３１１と接する上側紙幣は、捲りローラ３１１によって強制的に捲られる。一方、下側紙幣は、復元力によって上側紙幣と分離され、捲りローラ３１１下方の隙間空間へ短手側先端を戻すように変形するので、捲りローラ３１１によって上側紙幣及び下側紙幣の２枚が同時に捲られることはない。
【００９１】
このように、図１５に示す固定点Ｐ４及び第１繰出点Ｐ１と、固定点Ｐ４で紙幣面を固定して短手側先端を第１繰出点Ｐ１の位置にして自由変形させた紙幣１０１の湾曲形状とに基づいて、キッカローラ３０１、捲りローラ３１１及び紙幣押さえ部２００を設けることにより、紙幣を１枚ずつ順に捲りながら識別計数することができる。
【００９２】
上述してきたように、本実施形態に係る紙葉類計数装置によれば、束ねられた複数の紙幣を１枚ずつ捲りながら枚数を計数することができる。未使用の紙幣や結束紙幣では、最上位紙幣を捲り始めた際に、２枚目の紙幣が最上位紙幣と一緒に付いてくる場合があるが、この場合も、最上位紙幣を捲る捲りローラ３１１の下方に空間を形成して２枚目の紙幣の短手側先端がこの空間内で自由に動ける状態とすることにより、２枚目の紙幣を残して最上位紙幣のみを捲ることができる。これにより紙幣を確実に１枚ずつ捲りながら枚数を計数することができる。
【００９３】
また、固定された回転軸上で回転する羽根車６０３や回転体６１１、６１２を利用して紙幣を捲ることができるため、安価かつ小型の紙幣計数装置を実現することができる。また、紙幣の短手方向両外側に設けた回転体６１１、６１２によって紙幣を１枚ずつ捲り上げて保持する紙幣保持部６１０を構成することにより、紙幣表面の画像を撮像可能な位置に紙幣識別センサ５１０を設けて紙幣を撮像し、撮像画像を利用して紙幣の金種や真偽を識別することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように、本発明に係る紙葉類計数装置は、集積した複数の紙葉類を捲る際に、２枚の紙葉類が同時に捲られることを回避して、紙葉類を１枚ずつ捲りながら枚数を確実に計数するために有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１０  制御部
１１  紙幣押さえ制御部
１２  紙幣ステージ制御部
１３  捲り制御部
１４  紙幣計数部
２０  紙幣識別計数部
２００、２３０  紙幣押さえ部
３０１、３２０  キッカローラ
３１１  捲りローラ
３３０  カムローラ
３４０  ローラ支持部
４００、４１０  紙幣ステージ
５００  紙幣計数センサ
５１０  紙幣識別センサ
６０３  羽根車
６１０  紙幣保持部
６１１、６１２  回転体
【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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