(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固定位置で紙葉類を固定支持する押さえ部と、回転移動する外周面が、固定支持された紙葉類と蹴出位置で接触して固定位置側へ蹴り出し、この紙葉類の一端を蹴出位置まで移動させて紙葉面を湾曲させて捲る捲り手段とによって構成して、蹴出位置から固定位置側へ回転移動した捲り手段の外周面が、押さえ部で押さえた紙葉類の一端を蹴出位置まで移動させて自由変形させた際の紙葉面より下方の捲り位置を通過するように捲り手段を設ける。【選択図】  図１
2017162324.tif 000002
【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固定位置で前記紙葉類を固定支持する押さえ部と、
回転移動する外周面が、固定支持された紙葉類と蹴出位置で接触して前記固定位置側へ蹴り出し、前記紙葉類の一端を前記蹴出位置まで移動させて紙葉面を湾曲させて捲る捲り手段と
を備え、
前記蹴出位置から前記固定位置側へ回転移動した前記捲り手段の外周面が、前記押さえ部で押さえた紙葉類の一端を前記蹴出位置で押さえて自由変形させた際の紙葉面より下方の捲り位置を通過する
ことを特徴とする紙葉類計数装置。
【請求項２】
前記捲り手段は、外周面が前記蹴出位置及び前記捲り位置を通過するローラである
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】
前記捲り手段は、外周面が前記蹴出位置及び前記捲り位置を通過するように複数のローラに掛け渡したベルトである
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４】
固定支持された紙葉類の一端からの距離が、前記一端から前記固定位置までの距離の１／８から１／２０の間に前記蹴出位置がある
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】
前記捲り手段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１〜４のいずれか１項に記載の紙葉類計数装置。
【請求項６】
前記捲り手段の外周面には、移動方向に所定間隔で高摩擦領域が形成されており、該高摩擦領域が前記蹴出位置を通過する際に紙葉類を蹴り出す
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の紙葉類計数装置。
【請求項７】
前記捲り手段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手段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１〜６のいずれか１項に記載の紙葉類計数装置。
【請求項８】
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７に記載の紙葉類計数装置。
【請求項９】
前記回転部材は、前記捲り手段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手段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８に記載の紙葉類計数装置。
【請求項１０】
前記紙葉類が載置され、載置された紙葉類のうち一番上にある紙葉類が前記蹴出位置で前記捲り手段の外周面と接触す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１〜９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】
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】
【０００７】
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固定位置で前記紙葉類を固定支持する押さえ部と、回転移動する外周面が、固定支持された紙葉類と蹴出位置で接触して前記固定位置側へ蹴り出し、前記紙葉類の一端を前記蹴出位置まで移動させて紙葉面を湾曲させて捲る捲り手段とを備え、前記蹴出位置から前記固定位置側へ回転移動した前記捲り手段の外周面が、前記押さえ部で押さえた紙葉類の一端を前記蹴出位置で押さえて自由変形させた際の紙葉面より下方の捲り位置を通過することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記発明において、前記捲り手段は、外周面が前記蹴出位置及び前記捲り位置を通過するローラであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記発明において、前記捲り手段は、外周面が前記蹴出位置及び前記捲り位置を通過するように複数のローラに掛け渡したベルトであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、固定支持された紙葉類の一端からの距離が、前記一端から前記固定位置までの距離の１／８から１／２０の間に前記蹴出位置があることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、前記捲り手段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。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記捲り手段の外周面には、移動方向に所定間隔で高摩擦領域が形成されており、該高摩擦領域が前記蹴出位置を通過する際に紙葉類を蹴り出すことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記捲り手段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手段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。
【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、前記回転部材は、前記捲り手段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手段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。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類が載置され、載置された紙葉類のうち一番上にある紙葉類が前記蹴出位置で前記捲り手段の外周面と接触す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】
【００１７】
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蹴り出して、湾曲させて捲ることができる。２枚の紙葉類が一緒に蹴り出された場合でも、上の紙葉類が捲り手段によって捲られる一方で、下の紙葉類は、捲り手段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。
【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の概要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、紙幣計数装置を上方から見た平面図である。
【図４】図４は、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５】図５は、紙幣計数センサ及び紙幣識別センサの配置位置を示す模式図である。
【図６】図６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７】図７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８】図８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９】図９は、図８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。
【図１０】図１０は、側面円形状の捲りローラの例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、２つのローラを利用して紙幣を捲る例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。本発明に係る紙葉類計数装置は整列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、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）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の概要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、紙幣ステージ４００上に短手及び長手を揃えて整列集積された状態で、紙幣押さえ部２００によって矢印２０１に示すように上方から押さえられて固定支持される。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紙質や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軸に平行な回転軸３０１が位置を固定して設けられている。回転軸３０１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（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して捲る２つの捲りローラ（捲り手段）３０２が固定されている。
【００２４】
Ｘ軸と平行な最上位紙幣の短手を、Ｘ軸と平行な状態を維持したまま紙幣押さえ部２００の方へ移動させるため、２つの捲りローラ３０２は、紙幣１００の短手方向中心線から同一の距離離れた位置に設けられている。捲りローラ３０２は、側面円形状のローラの外周面４箇所を切り欠いて、４箇所の外周面を十字型に残した形状を有している。
【００２５】
捲りローラ３０２の外周面は、ゴム等の高摩擦材料で形成されている。例えば、捲りローラ３０２全体がゴム製であってもよいし、樹脂製又は金属製の本体部の外周面にゴムを固定したものであってもよい。
【００２６】
また、２つの捲りローラ３０２の間には、紙幣１００の短手側先端が浮き上がらないように押さえるための押さえローラ３０３が設けられている。押さえローラ３０３は、回転軸３０１上に回転可能に支持されている。例えば、捲りローラ３０２の十字型の外周面外径と外径が同一のベアリングを、押さえローラ３０３として使用する。なお、紙幣を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、捲りローラ３０２及び押さえローラ３０３の個数及び配置位置は特に限定されない。
【００２７】
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、Ｚ軸方向の位置が固定されている捲りローラ３０２によって、最上位紙幣となった紙幣を順次蹴り出せるように紙幣ステージ４００の位置が制御される。
【００２８】
反時計方向に回転軸３０１を駆動して捲りローラ３０２を回転させると、高摩擦材料から成る外周面が回転移動して、最上位紙幣が、Ｙ軸正方向にある紙幣押さえ部２００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、蹴り出された紙幣は、捲りローラ３０２と紙幣押さえ部２００との間の位置で紙幣面がＺ軸正方向へ浮かびあがって湾曲した側面形状となる。捲りローラ３０２をさらに回転させると、蹴り出されて湾曲した紙幣は、回転移動する捲りローラ３０２の外周面に上面を接触したまま、捲りローラ３０２の回転に伴って上方へ捲られる。なお、捲りローラ３０２によって２枚の紙幣が一緒に蹴り出された場合には、上面が捲りローラ３０２に接触する紙幣が捲りローラ３０２によって捲られる一方で、この紙幣と一緒に蹴り出された２枚目の紙幣は捲られずに残るが詳細は後述する。
【００２９】
捲りローラ３０２と紙幣押さえ部２００との間の位置に、２つの回転体６１０、６２０が設けられている。これら２つの回転体６１０、６２０が、紙幣保持部６００（図７参照）を構成する。２つの回転体６１０、６２０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６１０、６２０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。
【００３０】
回転体６１０、６２０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６１１、６２１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６１１、６２１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３０２で捲られた紙幣を受けて、図１に矢印２０２で示すようにさらに捲り上げる。そして、回転体６１０、６２０が連続回転することにより、捲り上げた紙幣を腕部で保持するが詳細は後述する。
【００３１】
回転体６１０、６２０と紙幣押さえ部２００との間の位置に紙幣計数センサ５００が配置されている。紙幣計数センサ５００を構成する投光部及び受光部は、回転体６１０、６２０によって捲り上げられる紙幣が通過する通過域で検知光を投受光するように、紙幣１００の短手方向両外側に配置されている。回転体６１０、６２０によって紙幣が捲り上げられる際に検知光が透遮光されることにより、この紙幣が紙幣計数センサ５００によって検知されて枚数が計数される。
【００３２】
また、捲りローラ３０２及び押さえローラ３０３の上方に、カメラ等から成る紙幣識別センサ５１０が配置されている。回転体６１０、６２０によって捲り上げられた状態で保持される紙幣１００ａの紙幣面を紙幣識別センサ５１０によって撮像する。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３０２によって捲られて、裏面側に腕部を差し込んだ回転体６１０、６２０によって捲り上げられ、紙幣識別センサ５１０によって、図１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。 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することにより、この紙幣の種類や真偽等を識別することができる。
【００３３】
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。捲りローラ３０２は、側面円形状のローラの４つの外周面を等角度間隔で十字型に残した形状を有し、高摩擦材料から成る外周面が紙幣１００に接すると、接した紙幣１００が外周面と共に移動するようになっている。なお、図２では、連続回転する捲りローラ３０２の回転位置を示すため、高摩擦材料から成る各外周面から回転軸に至る領域に模様を付して示している。また、十字型に残る４つの外周面のうち１つの外周面３０２ａに対応する領域を他の外周面と区別可能に黒塗りで示している。
【００３４】
図１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押さえローラ３０３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。図２（ａ）に示すように、捲りローラ３０２が反時計方向に回転して、外周面３０２ａの回転方向先端が紙幣１００の上面に接すると、紙幣押さえ部２００の方へ向けて紙幣１００の蹴り出しが開始される。
【００３５】
通常は、最上位紙幣から１枚ずつ紙幣が蹴り出される。そして、図２（ｂ）〜（ｄ）に紙幣１００ｂとして示すように、捲りローラ３０２で捲られて回転体６１０、６２０の腕部６１１、６２１によって捲り上げられた後、捲り上げられた状態で保持される。
【００３６】
また、紙幣計数装置では、２枚の紙幣が一緒に蹴り出されてしまった場合でも、紙幣を１枚ずつ捲って保持できるようになっている。図２（ｂ）〜（ｄ）は、２枚の紙幣１００ｂ、１００ｃが一緒に蹴り出された場合の捲り動作を示している。
【００３７】
捲りローラ３０２が回転することにより、捲りローラ３０２の外周面３０２ａによって最上位紙幣１００ｂが捲りローラ３０２の方へ蹴り出される。図２（ｂ）に示すように、最上位紙幣１００ｂと一緒に２枚目の紙幣１００ｃが蹴り出された場合には、これら２枚の紙幣１００ｂ、１００ｃは、紙幣押さえ部２００と捲りローラ３０２との間の位置で紙幣面が上方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、上側紙幣１００ｂの上面は捲りローラ３０２の外周面３０２ａに接触しているが、下側紙幣１００ｃは外周面３０２ａには接触しない。
【００３８】
図２（ｃ）に示すように、反時計方向に回転移動する外周面３０２ａと接触している上側紙幣１００ｂは、捲りローラ３０２の回転に伴って上方へ捲られる。一方、上側紙幣１００ｂと一緒に蹴り出された下側紙幣１００ｃには、さらに大きく湾曲した側面形状となって捲られる上側紙幣１００ｂから離れて、元の平坦な形状に戻ろうとする復元力が作用する。上側紙幣１００ｂを捲る外周面３０２ａと、紙幣押さえ部２００及び押さえローラ３０３によって押さえられている紙幣１００との間には隙間空間がある。この隙間空間内で、元の形状に戻ろうとする下側紙幣１００ｃの短手側先端が、図２（ｃ）に示すように、上側紙幣１００ｂの短手側先端の移動と逆方向に移動して、上側紙幣１００ｂと分離される。
【００３９】
こうして、上側紙幣１００ｂと下側紙幣１００ｃとが分離されると、図２（ｃ）に示すように、捲りローラ３０２の外周面３０２ａで捲られる上側紙幣１００ｂの下面と、復元力によって平坦な形状に戻ろうとする下側紙幣１００ｃの上面との間に空間ができる。そして、この空間に、紙幣１００ｂ、１００ｃの短手方向両外側から、図１に示す回転体６１０、６２０が回転しながら腕部６１１、６２１を差し込む。
【００４０】
回転体６１０、６２０の回転に伴って、図２（ｃ）に示すように、上側紙幣１００ｂの裏面側に差し込まれた腕部６１１、６２１が上方へ移動する。この腕部６１１、６２１の移動に伴って、紙幣１００ｂは捲りローラ３０２の外周面３０２ａから離れてさらに上方へ捲り上げられる。そして、連続回転する回転体６１０、６２０の４本の腕部６１１、６２１が順に図２（ｄ）に示す位置へやって来ることによって、捲り上げられた紙幣１００ｂが捲り上げられた状態のまま保持されるようになっている。
【００４１】
捲りローラ３０２の回転に伴って、外周面３０２ａの回転方向後方にある、図２（ｄ）に示す外周面３０２ｂによって、紙幣１００ｃの下側にある紙幣１００ｄが蹴り出される。蹴り出された紙幣１００ｄは、湾曲しながら紙幣１００ｃの下方にもぐり込み、図２（ｄ）に示すように、紙幣１００ｄを蹴り出した外周面３０２ｂが、紙幣１００ｃに接触した状態となる。そして、外周面３０２ａで紙幣１００ｂを捲った際と同様に、外周面３０２ｂによって紙幣１００ｃの捲り動作が行われることになる。捲りローラ３０２は等角度間隔で４つの外周面を有しているので、捲りローラ３０２が連続回転することにより、所定の時間間隔で紙幣が１枚ずつ捲られることになる。
【００４２】
こうして、図２（ｂ）〜（ｄ）に示す動作を繰り返すことにより、捲りローラ３０２によって紙幣を１枚ずつ順に捲ることができる。このとき、捲りローラ３０２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捲りローラ３０２の方へ、最上位紙幣を近付けるように、紙幣ステージ４００が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。
【００４３】
このように、捲りローラ３０２によって紙幣を蹴り出して湾曲させて捲り、回転体６１０、６２０によって、この紙幣の下方に短手方向両外側から腕部６１１、６２１を差し込んで捲り上げて保持することができる。２枚の紙幣を一緒に蹴り出してしまった場合も、湾曲して復元力が生じた２枚の紙幣のうち、上側紙幣を捲りローラ３０２の外周面で強制的に捲る一方で、下側紙幣は復元力によって元の平坦な形状に戻ろうとして捲られずに残る。これにより紙幣を１枚ずつ順に捲ることができる。
【００４４】
捲りローラ３０２によって蹴り出される前の紙幣１００は、押さえローラ３０３及び紙幣押さえ部２００によって、紙幣面を平坦な状態にして押さえられているので、この紙幣に折れ癖等がついている場合でも、捲りローラ３０２の外周面で捲られる紙幣と、平坦な形状で押さえられている紙幣との間に隙間空間が形成される。２枚の紙幣が一緒に蹴り出されてしまった場合も、下側紙幣は、この隙間空間で短手側先端を移動させながら平坦な状態へ戻ろうとするため、２枚の紙幣を分離して上側紙幣のみを捲ることができる。
【００４５】
図３は、紙幣計数装置を上方から見た平面図である。また、図４は、紙幣計数装置を側方から見た状態を示す模式図である。なお、回転体６１０と回転体６２０とは同様に動作するため、図４と後述する図５では回転体６１０のみを示している。
【００４６】
図３に示すように、回転体６１０、６２０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。
【００４７】
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６１０、６２０は、腕部の位置がＹ軸正方向の最も外側へ至る位置で、図３に示すように腕部６１１ａ、６２１ａ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６１０、６２０が連続回転することにより、図３に示す腕部６１１ａ、６２１ａ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１００ｅが捲り上げられた状態のまま保持されるようになっている。
【００４８】
図４に示す腕部６１１ｃは、図３に示すように紙幣外縁よりも短手方向外側にある。回転体６１０が反時計方向へ回転すると、図４に示す腕部６１１ｄの位置で、腕部６１１ｄの先端側一部が、捲りローラ３０２によって捲られて湾曲した紙幣１００ｇの下方の空間に入り込む。
【００４９】
通常は、捲りローラ３０２の外周面によって紙幣１００が１枚ずつ順に蹴り出されて捲られる。また、２枚の紙幣１００ｇ、１００ｈが重なった状態で蹴り出された場合でも、上側紙幣１００ｇのみが捲りローラ３０２によって捲られて、下側の紙幣１００ｈ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１００ｇを捲る際には、図４に示すように、上側紙幣１００ｇと下側紙幣１００ｈとの間に空間ができる。この空間ができるタイミングで空間内に腕部６１１ｄを差し込めるように、捲りローラ３０２及び回転体６１０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。
【００５０】
捲りローラ３０２で捲られた紙幣１００ｇの下側に入り込んだ腕部６１１ｄは、回転体６１０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１００ｇを上方へ捲り上げる。このとき、先に捲り上げた紙幣１００ｆを保持していた腕部６１１ａは、回転体６１０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１００ｇは、先に保持されていた紙幣１００ｆ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。
【００５１】
このように、回転体６１０、６２０が回転することにより、捲りローラ３０２で捲った紙幣１００ｇの下面下側に短手方向両外側から腕部６１１ｄを差し込んで、この腕部６１１ｄを回転移動させながら紙幣１００ｇ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、捲り上げた紙幣の姿勢を保持することができる。
【００５２】
図５は、紙幣計数センサ５００及び紙幣識別センサ５１０の配置位置を示す模式図である。また、図６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。図６に示すように、紙幣計数センサ５００は、投受光ユニット５０１、５０２を有する。
【００５３】
捲りローラ３０２によって捲られて、図５に示すように回転体６１０によって捲り上げられた紙幣１００ｉは、短手側先端が、図６に示す位置５０３よりも高い位置で保持される。また、図５に示すように回転体６１０によって捲り上げられる前の紙幣１００ｊは、図６に示す位置５０４よりも低い位置にある。投受光ユニット５０１、５０２は、これら２つの位置５０３、５０４の間で、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３０２によって紙幣が捲り上げられて保持される間に、移動する紙幣を検知するように配置されている。保持された状態にある紙幣１００ｉによって検知光が透遮光されることがない位置で、かつ、捲りローラ３０２によって２枚の紙幣が蹴り出された場合でも下側紙幣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を設けて検知光を投受光することにより、各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して枚数を正確に計数することができる。
【００５４】
また、図５に示すように、紙幣識別センサ５１０は、回転体６１０で保持される紙幣１００ｉの紙幣表面を撮像できるように、紙幣１００ｉ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１００ｉの金種や真偽等を識別することができる。
【００５５】
次に、紙幣計数装置の機能構成について説明する。図７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、上述した構成の他に、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、捲りローラ３０２及び回転体６１０、６２０の回転を制御する捲り制御部１３と、紙幣計数センサ５００及び紙幣識別センサ５１０からの出力信号に基づいて紙幣を識別計数する紙幣識別計数部１４とを有している。紙幣押さえ部２００及び紙幣ステージ４００の移動制御や、捲りローラ３０２及び回転体６１０、６２０の回転制御は、例えば、モータとギヤやベルト等を組み合わせた駆動機構の駆動を制御することによって行われる。
【００５６】
なお、図７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。
【００５７】
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。
【００５８】
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によって捲りローラ３０２及び回転体６１０、６２０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、紙幣識別計数部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。
【００５９】
紙幣の枚数を計数し終えると、捲り制御部１３が捲りローラ３０２及び回転体６１０、６２０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。
【００６０】
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。
【００６１】
また、貨幣処理装置から紙幣計数装置へ、紙幣の枚数計数を指示する信号に加えて又は代えて、紙幣の識別を指示する信号が送信された場合には、紙幣識別計数部１４は、捲りローラ３０２によって捲られて回転体６１０、６２０によって捲り上げられて保持される紙幣を紙幣識別センサ５１０によって撮像する。そして、紙幣識別計数部１４は、紙幣識別センサ５１０で撮像した画像を利用して各紙幣の金種や真偽等を識別し、識別結果を貨幣処理装置へ送信する。すなわち、紙幣識別計数部１４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。
【００６２】
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を処理して、紙幣枚数の計数結果や識別結果等の処理結果を貨幣処理装置へ送信し、この処理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７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紙幣の枚数計数や識別を実行する態様であってもよいし、紙幣枚数や識別の処理結果を紙幣計数装置の操作表示部に表示して報知する態様であっても構わない。
【００６３】
図８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（固定位置）Ｐ４で上方から押さえて固定する。そして、図８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。
【００６４】
短手側先端が第１繰出点（蹴出位置）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、上方から押さえられて、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。
【００６５】
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へ移動させて上から押さえて、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８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（捲り位置）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の紙幣面と外周面とが接するように捲りローラ３０２を設ける。また、第２繰出点Ｐ２の位置で、湾曲した紙幣１０１の紙幣面と外周面とが接するように捲りローラ３０２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。
【００６６】
図８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の上面と外周面とが接するように捲りローラ３０２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の上面と外周面とが接するように捲りローラ３０２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。
【００６７】
紙幣の復元力が強い方が、紙幣と捲りローラ３０２とが密着する力が強くなるため、捲りローラ３０２によって紙幣を捲り易くなるが、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、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３０２とが密着する力が弱くなるため、捲りローラ３０２によって紙幣を捲り難くなる。これらを考慮して、図８に破線で示す紙幣１０１の湾曲形状より下方の範囲で、捲り動作の対象となる紙幣の紙幣面と外周面とが接触するように、紙質等に応じて、捲りローラ３０２が設けられている。
【００６８】
図９は、図８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。捲りローラ３０２は、反時計方向に回転した際に、外周面の回転方向前端が第１繰出点（蹴出位置）Ｐ１で紙幣１００と接するように設けられている。また、捲りローラ３０２は、外周面が、図８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（捲り位置）Ｐ５を通過するように設けられている。すなわち、図９に示すように、捲りローラ３０２の外周面を接続する円１０３の少なくとも一部の領域が、破線で示す紙幣１０１の湾曲形状より下側となるように、捲りローラ３０２が配置されている。繰出点Ｐ５では、捲りローラ３０２の外周面が、平坦な状態にある紙幣１００の上面と接することはなく、繰出点Ｐ５の下方で、捲りローラ３０２の外周面と紙幣１００との間に隙間空間ができる。
【００６９】
捲りローラ３０２の外周面で紙幣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１００ｋの上面と捲りローラ３０２の外周面との接触が維持されるので、そのまま捲りローラ３０２で紙幣１００ｋを捲ることができる。また、捲りローラ３０２によって２枚の紙幣が同時に蹴り出された場合でも、上面が捲りローラ３０２の外周面と接触している上側紙幣は、捲りローラ３０２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、繰出点Ｐ５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３０２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。
【００７０】
このように、図８に示す固定点Ｐ４及び第１繰出点Ｐ１と、固定点Ｐ４で紙幣面を固定すると共に短手側先端を第１繰出点Ｐ１の位置にして押さえて自由変形させた紙幣１０１の湾曲形状とに基づいて、捲りローラ３０２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。
【００７１】
なお、図１〜図９では、４つの外周面を十字型に残した形状を有する捲りローラ３０２を捲り手段として利用する例を示したが、捲り手段がこの形態に限定されるものではない。例えば、図１０に示す円筒形状の捲りローラ３３０、図１１（ａ）に示す２つのローラ３１０及び３１１、図１１（ｂ）に示す２つのローラ３２０、３２１及びベルト３２２を、捲り手段として利用する態様であってもよい。なお、図１０及び図１１に示す繰出点Ｐ１及びＰ５と、固定点Ｐ４は、それぞれ図９の繰出点Ｐ１及びＰ５と固定点Ｐ４に対応している。
【００７２】
図１０は、側面円形状の捲りローラ３３０の例を示す模式図である。図１０（ａ）は側面図であり、同図（ｂ）は斜視図である。図１０に示す捲りローラ３３０は、低摩擦材料から成る本体部に、高摩擦材料から成る４つの外周面３３０ａを等角度間隔で設けた形状を有している。例えば、樹脂や金属から成る側面円形状の本体部の外周面を削ってゴム等の高摩擦材料を埋め込んで固定することにより、外周面３３０ａを形成する。また、例えば、側面円形状の本体部の外周面にゴム等を貼り付けて固定することにより、外周面３３０ａを形成してもよい。
【００７３】
図１０（ａ）に示すように、捲りローラ３３０の外周面３３０ａが、繰出点Ｐ１及びＰ５を通過するように捲りローラ３３０を構成する。図１０（ｂ）に示すように、図１に示す捲りローラ３０２に代えて、捲りローラ３３０を利用すれば、捲りローラ３０２を利用する場合と同様に、紙幣１００を１枚ずつ蹴り出して捲ることができる。
【００７４】
図１１は、２つのローラを利用して紙幣を捲る例を示す模式図である。図１１（ａ）は、紙幣を蹴り出すキッカローラ３１０と、蹴り出した紙幣を捲る捲りローラ３１１とを別々に設けた例を示す側面図である。キッカローラ３１０及び捲りローラ３１１を一組として、二組が図１に示す２つの捲りローラ３０２の位置に配置されている。また、図１１（ｂ）は、２つのローラ３２０、３２１に掛け渡したベルト３２２によって紙幣の蹴り出し及び捲りを行う例を示す側面図である。２つのローラ３２０、３２１及びベルト３２２を一組として、二組が図１に示す２つの捲りローラ３０２の位置に配置されている。
【００７５】
図１１（ａ）に示すキッカローラ３１０は、樹脂や金属等の低摩擦材料から成る本体部の外周面の一部が、ゴム等の高摩擦材料３１０ａで形成されている。キッカローラ３１０は、繰出点Ｐ１で紙幣１００と接するように設けられており、捲り制御部１３がキッカローラ３１０を反時計方向に連続回転させると、高摩擦材料３１０ａから成る外周面が所定の時間間隔で繰出点Ｐ１を通過する度に、集積された紙幣１００のうち一番上にある紙幣が順に蹴り出される。図１１（ａ）に示す捲りローラ３１１は、外周面全周がゴム等の高摩擦材料から成るローラである。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。捲りローラ３１１は、繰出点Ｐ５で、キッカローラ３１０によって蹴り出されて湾曲した紙幣１００ｐと接するように設けられている。捲り制御部１３が捲りローラ３１１を反時計方向に連続回転させると、キッカローラ３１０で蹴り出されて湾曲した紙幣１００ｐの紙幣面が繰出点Ｐ５で捲りローラ３１１の外周面と接触して捲られる。これにより、１つの捲りローラ３０２、３３０を利用する場合と同様に、紙幣１００を１枚ずつ順にキッカローラ３１０で蹴り出して捲りローラ３１１で捲ることができる。
【００７６】
図１１（ｂ）に示すように、２つのローラ３２０、３２１に掛け渡されたベルト３２２の外周には、所定間隔で高摩擦部３２２ａが設けられている。例えば、高摩擦部３２２ａは他の部分より厚み寸法が大きく、外周面には、Ｘ軸方向に平行に複数の溝が形成されている。ベルト３２２の高摩擦部３２２ａが、繰出点Ｐ１で紙幣１００と接し、かつ湾曲した紙幣１００ｑと繰出点Ｐ５で接するように２つのローラ３２０、３２１が配置されている。捲り制御部１３がローラ３２０、３２１を反時計方向に連続回転させると、高摩擦部３２２ａが所定の時間間隔で繰出点Ｐ１を通過する度に、集積された紙幣１００のうち一番上にある紙幣が順に蹴り出される。そして、蹴り出されて湾曲した紙幣１００ｑは、そのまま回転移動を続けて繰出点Ｐ５を通過する高摩擦部３２２ａによって捲られる。これにより、１つの捲りローラ３０２、３３０を利用する場合と同様に、２つのローラ３２０、３２１に掛け渡したベルト３２２を利用して、紙幣１００を１枚ずつ蹴り出して捲ることができる。
【００７７】
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、最上位紙幣を捲った際に、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、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。
【００７８】
また、紙幣を１枚ずつ捲り上げて保持する紙幣保持部６００を、紙幣の短手方向両外側に設けた回転体６１０、６２０によって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を設けることができる。そして、紙幣識別センサ５１０によって紙幣を撮像し、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】
【００７９】
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】
【００８０】
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  紙幣識別計数部
２００  紙幣押さえ部
３０２、３１１、３３０  捲りローラ
３０３  押さえローラ
３１０  キッカローラ
３２０、３２１  ローラ
３２２  ベルト
４００  紙幣ステージ
５００  紙幣計数センサ
５１０  紙幣識別センサ
６００  紙幣保持部
６１０、６２０  回転体
【図１】
2017162324.tif 000003
【図２】
2017162324.tif 000004
【図３】
2017162324.tif 000005
【図４】
2017162324.tif 000006
【図５】
2017162324.tif 000007
【図６】
2017162324.tif 000008
【図７】
2017162324.tif 000009
【図８】
2017162324.tif 000010
【図９】
2017162324.tif 000011
【図１０】
2017162324.tif 000012
【図１１】
2017162324.tif 000013