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JP5210802B2 - 紙葉類集積装置 - Google Patents

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JP5210802B2
JP5210802B2 JP2008282343A JP2008282343A JP5210802B2 JP 5210802 B2 JP5210802 B2 JP 5210802B2 JP 2008282343 A JP2008282343 A JP 2008282343A JP 2008282343 A JP2008282343 A JP 2008282343A JP 5210802 B2 JP5210802 B2 JP 5210802B2
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Description

本発明は、紙葉類を区分処理する紙葉類処理装置に関し、特に羽根車集積性能を向上した紙葉類集積装置に関する。
有価証券などの紙葉類を処理する紙葉類処理装置は、処理単位に応じて一括して供給された紙葉類束(例えば、1000枚)から取出装置によって紙葉類を1枚ずつ取出して搬送し、紙葉類判別装置によって当該紙葉類の真偽(真券か偽券か)及び正損(正券か損券か)を判別し、その判別結果に基づいて正券(再流通可能な券)、損券(損傷があり再流通不可能な券)、又は判別不能券・搬送異常券・2枚取り券などの排除券に区分して搬送し、区分処理を行う。
正券は、正券は、正券集積装置の羽根車集積装置で集積され、100枚に達するごとに紙帯などで施封されて把が形成される。
損券は、上記同様に羽根車集積装置で集積される場合、又は紙葉類裁断装置に搬送されて直接裁断される場合がある。
排除券は、排除券集積庫に集積される場合と排除券集積装置に集積される場合がある。
上記正券又は損券は羽根車集積装置によって集積される。この羽根車集積装置は、高速に搬送される紙葉類の運動エネルギーを回転する羽根間で吸収しながら所定の位置に集積する手段としてしられているが、回転する羽根と羽根の間に紙葉類を取り込む必要があるため、搬送される紙葉類と羽根車の回転の同期を取る必要がある。この同期をとるために、搬送方向に対して、羽根車の直近搬送方向上流に紙葉類を検知するセンサを配置し、当該センサと羽根車の同期を取る羽根車制御方法、又は紙葉類を取出す取出ロータに同期させる羽根車制御方法が使用されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−193517号公報 (第6−7頁、図9)
しかしながら、上記羽根車制御が、紙葉類を取出す取出ロータの回転タイミングに同期する同期制御では、紙葉類が取出されてからの搬送遅れや保守時における取出ロータチップの交換作業などにより位相タイミングがずれた場合には、集積される紙葉類と羽根車の回転との同期が取れずに搬送排除が多発するという課題があった。
また、羽根車集積装置直近のセンサにより紙葉類を検知して羽根車に同期させる方法は紙葉類間隔が一定で搬送される部分では良好な集積効果が得られるが、紙葉類の最初の取出しの1枚又は紙葉類間隔が一定でない場合が発生すると羽根車の同期が好適でないという課題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、取出装置によって取出された紙葉類の取出し及び取出された紙葉類の搬送位置に羽根車を同期させることによって、集積される紙葉類と羽根車の回転との同期ずれに伴う搬送排除の発生を防止する紙葉類集積装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するために、請求項1記載の紙葉類集積装置は、搬送される紙葉類を取出装置で1枚ずつ取出して搬送し搬送路の終端部に設けられた羽根車集積装置で集積する紙葉類集積装置であって、前記搬送路終端からの延長線と前記羽根車集積装置の羽根先端外接円との交点を基準点とし、この基準点から標準取出しピッチの数倍の位置に配置した第2の搬送センサと、前記羽根車集積装置の羽根車の回転速度を制御する羽根車回転制御手段と、を備え、前記取出装置は、取出ロータと、この取出ロータの回転を検知する回転検知センサと、を備え、前記回転検知センサで当該取出ロータの回転周期を検知すると共に、当該取出ロータが1回転するごとに、当該取出ロータの所定の位置で紙葉類を1枚ずつ取出し、前記羽根車集積装置は、回転軸の周囲に配置した複数の羽根を有する羽根車と、回転する前記羽根を検知する羽根車検知センサと、を備え、この羽根車知センサで羽根車の回転周期を検知し、前記羽根車回転制御手段は、複数の紙葉類の搬送が開始され、先頭の紙葉類が第2の搬送センサに到達するまでは、前記取出ロータの回転周期と前記羽根車の回転周期との位相差が一定になるように前記羽根車集積装置の回転速度を同期させる同期制御手段と、紙葉類が前記第2の搬送センサに到達したとき、当該第2の搬送センサと基準点の間が標準取出しピッチの整数n倍の場合は、当該紙葉類の先に、紙葉類P0、P1、・・Pn−2、Pn−1からなるn枚の紙葉類がピッチ間隔離間して搬送され、この紙葉類P1乃至Pn−1が基準点に到達するまでの距離を通過する時間の予測時間を各紙葉類ごとの仮ピッチ時間として算出する仮ピッチ時間算出手段と、紙葉類が前記第2の搬送センサに到達後は、先に搬送された紙葉類P1乃至Pn−1ごとに算出された仮ピッチ時間Tp1乃至Tpn-1を基に算出した加重平均ピッチ時間をTpaとするとき、この加重平均ピッチ時間Tpaを下式(1)で算出する加重平均ピッチ時間算出手段と、
Tpa=((n−1)Tp1+(n−2)Tp2・・+Tpn−1)/n・・(1)
前記加重平均ピッチ時間算出手段で算出された加重平均ピッチ時間Tpaを基に、当該紙葉類が基準点に到達した後の羽根車集積装置の回転速度を算出する変調制御手段と、
を備え、前記仮ピッチ時間は、当該紙葉類の先に搬送された紙葉類がそれぞれ前記基準点に到達するまでの距離を通過する時間の予測時間であって、例えば、当該紙葉類の先に搬送された紙葉類P1が基準点に到達するまでの搬送時間がT1であり、標準取出しピッチ時間をTp0とし、標準取出しピッチ時間Tp0に対する搬送時間T1の搬送時間比をn1とするとき、この搬送時間比n1は下式(2)で示され、搬送時間T1が標準取出しピッチ時間Tp0に対し、ずれている割合を示し、当該仮ピッチ時間は、当該搬送時間比n1を用いて下式(3)で示され、
n1=T1/Tp0・・・・・・(2)
Tp1=T1/n1・・・・・・(3)
前記予測時間は、紙葉類が前記第2の搬送センサに到達したとき、当該紙葉類の先に搬送された紙葉類がそれぞれ、前記第2の搬送センサから基準点まで搬送される過程において継続的に算出するものであり、搬送される紙葉類を前記羽根車回転制御手段によって制御された羽根車集積装置で集積することを特徴とする。
本発明によれば、集積される紙葉類と羽根車の回転との同期ずれに伴う搬送排除の発生を防止することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、本発明の実施例1による紙葉類集積装置を搭載した紙葉類処理装置1の構成図である。この紙葉類処理装置1は、取出装置10、搬送装置、紙葉類判別装置30、排除券集積装置(RJ−BOX)40、オーディット装置(AUDIT−BOX)50、シュレッダ(SHREDDER)60、紙葉類集積・施封装置71〜74及びエスケープ装置(ESCAPE−BOX)80などで構成される。
取出装置10は、処理単位に応じて一括して供給された紙葉類束Ps(例えば、1000枚)を供給する供給部及び取出ロータ12などで構成される。
供給部のバックアッププレート11aに載置された紙葉類束Psの最上面の紙葉類Pが取出位置に達すると、当該紙葉類Pは取出ロータ12が1回転するごとに、この取出ロータの回転を検知する回転検知センサ(図示しない)によって回転が検知され、この回転によって当該最上面の紙葉類Pから順番に1枚ずつ搬送路20aに取出される。
搬送装置は、搬送上流から下流に向かって搬送路20a上に配置された搬送ローラ及びこの搬送ローラに掛けまわされた搬送ベルト及び搬送ローラを駆動する駆動源(図示しない)などで構成される。
取出ロータ12によって取り出された紙葉類Pは搬送装置によって搬送路20a上を搬送上流から下流に向かって搬送される。この搬送の際、搬送状態の悪い搬送異常券(例えば、搬送位置ずれ、搬送スキュー、搬送ピッチ異常等の紙葉類)が検知された場合には、区分ゲートGT00によって排除券集積装置RJ−BOX(Reject Box)40に搬送されて集積される。搬送状態の悪い紙葉類を搬送すると搬送異常、誤検知、集積異常などのジャムを誘発する場合があるため、このような紙葉類の区分処理を行わずに、操作員による再処理を可能にするためである。
搬送異常券とならずに正常に搬送された紙葉類は、紙葉類判別装置30によって紙葉類が判別させる。この紙葉類判別装置30は、複数の検知装置で構成され、紙葉類の物理的特性及び品質特性を検知し、この検知装置の検知結果に基づいて当該紙葉類を正券、損券及び排除券に区分して搬送し、区分処理を行う。
紙葉類の検知装置は、紙葉類に含有された磁性を検知する磁気検知装置、蛍光を検知する蛍光検知装置、形状を検知する形状検知装置、印刷デザインを検知する券種検知装置、紙葉類の品質を検知する正損検知装置、厚さを検知する厚さ検知装置などで構成される。
この紙葉類判別装置30による判別の結果、排除券に判別された紙葉類は、区分ゲートGT01によって排除券集積装置40に搬送されて集積される。
損券は区分ゲートGT02及びGT03によって裁断装置60に搬送されて裁断される。なお、この裁断装置60は運用に応じて配置され、損券は後述する集積・施封装置71〜74に集積して運用するために配置しない場合もある。
また、正券は、区分ゲートGT01及びGT02によって集積・施封装置71〜74に搬送される。
この集積・施封装置71〜74は、操作表示部(図示しない)から操作員により何れの集積・施封装置に何れの紙葉類を集積及び施封処理するかが設定される。例えば、集積・施封装置71〜73には正券を集積し、集積・施封装置74には損券を集積する。なお、図示したように裁断装置60が設けられている場合には、上述したようにこの裁断装置によって上記損券を裁断する設定を行うことが可能である。
オーディット装置50は、区分処理される紙葉類の品質を確認するために、指定品質(例えば、正券)の紙葉類を抽出する装置である。
エスケープ装置(ESCAPE−BOX)80は、紙葉類判別装置30による判別時は、排除券と判別されなかったが、その後に搬送異常が発生し、集積・施封装置71〜74による集積又は施封処理ができないと判別された紙葉類である。集積・施封装置71〜74による集積不良を防止するためである。
図2は、図1に示す取出ロータ12と羽根車集積装置の羽根との同期制御方法(同期制御手段)を説明するタイミングチャートである。
図2(1)は取出ロータ12の回転検出波形である。図2(2)は、羽根車の回転検出波形である。この同期制御方法では、図2(1)に示す取出ロータ12の回転検出波形と図2(2)に示す羽根車の回転検出波形の位相差θが一定になるように制御される。この結果、取出ロータ12から取り出された紙葉類がその後滑りなどにより搬送遅れが発生しないで搬送された場合には正常に羽根車集積装置に集積される。以下、集積・施封装置71を用いる場合を説明するが、他の集積・施封装置72〜74も同様であるためその説明を省略する。
上述した同期制御方法では、羽根車71bの基準点71cに対して羽根先端マージンTmだけを有して搬送される。この羽根先端マージンTmが得られるように上述した位相差θが設定される。図示した例では、紙葉類P0、P1、P2が取出ロータ12によって取り出され羽根先端マージンTmを有する一定の間隔を有して搬送されている。この結果、当該紙葉類P0から順番にP0、P1、P2が羽根車71bに取り込まれる。取り込まれた紙葉類は掻き出し板71dによって掻き出されて一時集積庫71eに集積される。
なお、この一時集積庫71eに集積された紙葉類は当該一時集積庫の下部に配置された施封装置71fによって紙帯などで施封される。
図3は、羽根車集積装置の変調制御方法(変調制御手段)を説明する図である。図4は、変調制御方法を
図1に示す紙葉類処理装置に適用した場合の一例である。
図3は、図2に示す取出ロータ12によって取り出された3枚の紙葉類P0、P1、P2がP0を先頭に順番に羽根車で取り込まれる状態を示す図である。搬送路の延長線と羽根先端外接円の交点を基準点71cとして、この基準点71cから標準取出しピッチの整数倍の位置に配置した搬送センサ(第2の搬送センサ)PC15を通過してからの時間情報を元に紙葉類(券)のピッチ間隔に合わせて羽根車の変調率を決定する。
図3は、搬送センサから羽根車入口までに、紙葉類P0、P1、P2の3枚の紙葉類が存在する状態を示している。紙葉類P0は、そのまま集積されるものとして、その後の紙葉類P1、P2に対して羽根車を制御する。羽根先端が基準点71cを通過したときの紙葉類P1先端が基準点71cに到達するまでの搬送時間T1と紙葉類P2先端が基準点71cに到達するまでの搬送時間T2を元に、各々の標準取出しピッチ時間Tpから離れている割合(標準ピッチ時間Tpからずれたずれ時間の割合)を求めるために仮ピッチ時間を計算する。
次に、紙葉類P1に重み付けした加重平均を求めて変調率を決定し回転速度を変調させ、紙葉類P1を取込み集積する。
以降、この処理を繰り返すことで連続して紙葉類を取込み集積する。なお、加重平均の重み計数は、紙葉類P1に2/3、紙葉類P2に1/3とする。また、紙葉類が羽根車に取り込まれる際、羽根先端に衝突しないように紙葉類先端に羽根先端マージン時間Tmが設けられている。この羽根先端マージンTmは、搬送時間T1及びT2の打数として扱う。
次に、仮ピッチ時間の算出方法を説明する。羽根車は、標準取出しピッチ間隔Tp0に基づき回転しているので、紙葉類先端が基準点に到達するまでの搬送時間T1が標準取出しピッチ時間Tpから離れている(ずれている)割合を求めるために、上記搬送時間を標準取出しピッチ時間で除算して標準取出しピッチ時間Tp0に対する搬送時間比n1を算出する。
同様に搬送時間T2に対する標準搬送時間n2を算出する。
n1=T1/Tp0・・・・・・・・・・・(1)
n2=T2/2・Tp0・・・・・・・・・・・(2)
Tp1=T1/n1・・・・・・・・・・・(3)
Tp2=T2/n2・・・・・・・・・・・(4)
n1:標準取出しピッチ時間に対する搬送時間T1の割合(搬送時間比)
n2:標準取出しピッチ時間に対する搬送時間T2の割合(搬送時間比)
T1:紙葉類P1が基準点に到達するまでの搬送時間
T2:紙葉類P2が基準点に到達するまでの搬送時間
Tp0:標準取出しピッチ時間
Tp1:紙葉類P1に対する仮ピッチ時間
Tp2:紙葉類P2に対する仮ピッチ時間
次に、下式(5)、(6)を参照して羽根車回転速度を算出する。
上記仮ピッチ時間Tp1とTp2の加重平均ピッチ時間Tpaを算出する。
Tpa=(2Tp1+Tp2)/3・・・・・・(5)
羽根車回転速度ωを下式(6)を用いて算出する。
ω=ω0×Tp0/Tpa・・・・・・・・・・(6)
ω:回転速度(pps)
ω0:定常回転速度(pps)
図4は、上述した羽根車回転制御を適用した一例である。
紙葉類を検知する搬送センサPC15より搬送上流では、上式(5)に基づく加重平均ピッチ時間による予想到達時間が管理(変調制御による予想到達時間のみが)される。
一方、紙葉類を検知する搬送センサPC15より搬送下流(通常シフト範囲)では、上式(5)で算出した加重平均ピッチ時間Tpa及び、このTpaに基づく羽根車回転速度ωが算出される。
なお、紙葉類を検知する搬送センサPC15より下流には、複数の集積装置(STK)が配置されており、これら各集積装置(STK)に対して個別に羽根車回転速度ωが算出される。このようにして紙葉類を取出す取出装置から集積装置に集積するまでの総シフト範囲に渡って紙葉類の搬送が管理され、集積装置に確実に集積される。
図5は、取出装置10によって最初の1枚が取出された場合の羽根車71aの速度変化を、羽根車71aと取出しロータ12位相差を変えた場合について実験したデータの一例である。位相差がー5msの場合であってもー25msの場合であっても約―12ms程度の位相差に収束する様子が示されている。本実施例の場合、集積可能なー12ms程度の位相差に収束することにより確実な集積を行うことができることがわかっており、変調区間に紙葉類が無い場合に集積が難しいという課題が解決できる。
図6は、羽根車速度制御の切換方法を説明するフローチャートである。
紙葉類処理装置は、当該装置全体を制御する主制御部(メイン)、この主制御部の指示に基づいて上述した取出装置10・搬送装置20・区分ゲートなどの搬送制御部(搬送タスク)、及び搬送された紙葉類を集積する羽根車集積装置などで構成される。この羽根車集積装置は、上述したように搬送路に沿って順番に配置されているため、各羽根車集積装置は、個々に上述した同期制御と変調制御を切り換えて制御することになり、羽根車集積装置は、各羽根車タスクによって個々に制御される。図は羽根車集積装置が個々に制御される様子を示す。
主制御部(メイン)が上記搬送ユニットに対して運転開始を送信する(S1)。
搬送制御部(搬送タスク)は取出装置10及び搬送装置を起動し搬送運転を開始する。同時に搬送された紙葉類の計数を開始する(計数開始処理、S2)。
また、主制御部(メイン)は、羽根車タスクに対しても同様に運転開始を送信する(S3)。
各羽根車タスク(羽根車集積装置)は主制御部からの指示に基づいて羽根車を起動し(S4)、搬送タスクに対して羽根車の回転状況を送信する(S5)する。
取出し開始直後は上述したように紙葉類が搬送路にないため、当該羽根車は取出装置10の取出しに同期した回転速度で回転する(S6)。
このようにして紙葉類が搬送されると、搬送された紙葉類は搬送路に配置されたセンサによって検知され、搬送路上の滞在枚数、搬送路上に滞在する各紙葉類が基準点に到達するまでの搬送時間、仮ピッチ時間など(T1、T2、Tp1、Tp2、、、)が搬送路上の紙葉類を管理するSSC制御部から割込みにより通知される(DP割込タスク)。
DP割込タスクは、受信した割込み情報に基づいて、各羽根車の同期を取るために速度を算出する(変調速度設定)。算出された変調速度は、各羽根車タスクに対して送信される(S7)。
各羽根車タスクは、受信した変調速度を再設定(速度リロード)する(S8)。この処理は、各羽根車タスクにおいて、紙葉類ごとに変調速度が再設定(速度リロード)される。このようにして再設定された変調速度に基づいて羽根車が回転して紙葉類が区分集積される。この際、取出装置10に供給された紙葉類の処理が終了すると搬送路が停止し、操作員による照合処理を経て、次の紙葉類束PSの供給があれば同様の処理が繰り返される(S9)。
なお、処理が終了したとき、障害が発生した場合にはメインから運転停止要求が搬送タスクにたいして送信される(S10)。搬送タスクは、搬送装置20及び各羽根車タスクに対して受信した搬送停止要求を送信する(S11)。各羽根車タスクは、受信した搬送停止要求に対して羽根車の回転停止処理を行い(S12)、搬送タスクに対して羽根車の回転を停止した際の状態(ステータス)を送信する(S13)。搬送タスクは、受信したステータスをメインに送信する(S14)。以上説明した処理によって羽根車速度制御の一連の処理が終了する。
以上説明したように、本発明の速度制御によれば、紙葉類が搬送路に無い場合の羽根車タスクは、取出ロータと羽根車の位相差が許容される範囲で一定になるように羽根車の回転速度を制御するが。紙葉類が搬送センサPC15以降では、紙葉類が基準点に達するまでの搬送時間・仮ピッチ時間などが算出され、その算出値に基づく変調速度制御が行われるため、紙葉類は確実に集積される。
本発明の実施例1による紙葉類集積装置を搭載した紙葉類処理装置の構成図。 図1に示す取出ロータと羽根車集積装置の羽根との同期制御方法を説明するタイミングチャート。 羽根車集積装置の変調制御方法を説明する図。 変調制御方法を図1に示す紙葉類処理装置に適用した場合の一例。 取出装置によって最初の1枚が取出された場合の羽根車の速度変化を羽根車と取出ロータの位相差を変えた場合について実験したデータの一例。 羽根車速度制御の切換方法を説明するフローチャート。
符号の説明
P 紙葉類
PS 紙葉類束
GT00〜GT07 区分ゲート
10 取出装置
11 供給部
20 搬送装置
30 紙葉類判別装置
40 排除券集積装置
50 オーディット装置
60 シュレッダ
71〜74 紙葉類集積・施封装置
75 エスケープ装置

Claims (1)

  1. 搬送される紙葉類を取出装置で1枚ずつ取出して搬送し搬送路の終端部に設けられた羽根車集積装置で集積する紙葉類集積装置であって、
    前記搬送路終端からの延長線と前記羽根車集積装置の羽根先端外接円との交点を基準点とし、この基準点から標準取出しピッチの数倍の位置に配置した第2の搬送センサと、
    前記羽根車集積装置の羽根車の回転速度を制御する羽根車回転制御手段と、を備え、
    前記取出装置は、
    取出ロータと、
    この取出ロータの回転を検知する回転検知センサと、
    を備え、
    前記回転検知センサで当該取出ロータの回転周期を検知すると共に、当該取出ロータが1回転するごとに、当該取出ロータの所定の位置で紙葉類を1枚ずつ取出し、
    前記羽根車集積装置は、
    回転軸の周囲に配置した複数の羽根を有する羽根車と、
    回転する前記羽根を検知する羽根車検知センサと、
    を備え、この羽根車知センサで羽根車の回転周期を検知し、
    前記羽根車回転制御手段は、
    複数の紙葉類の搬送が開始され、先頭の紙葉類が第2の搬送センサに到達するまでは、前記取出ロータの回転周期と前記羽根車の回転周期との位相差が一定になるように前記羽根車集積装置の回転速度を同期させる同期制御手段と、
    紙葉類が前記第2の搬送センサに到達したとき、当該第2の搬送センサと基準点の間が標準取出しピッチの整数n倍の場合は、当該紙葉類の先に、紙葉類P0、P1、・・Pn−2、Pn−1からなるn枚の紙葉類がピッチ間隔離間して搬送され、この紙葉類P1乃至Pn−1が基準点に到達するまでの距離を通過する時間の予測時間を各紙葉類ごとの仮ピッチ時間として算出する仮ピッチ時間算出手段と、
    紙葉類が前記第2の搬送センサに到達後は、先に搬送された紙葉類P1乃至Pn−1ごとに算出された仮ピッチ時間Tp1乃至Tpn-1を基に算出した加重平均ピッチ時間をTpaとするとき、この加重平均ピッチ時間Tpaを下式(1)で算出する加重平均ピッチ時間算出手段と、
    Tpa=((n−1)Tp1+(n−2)Tp2・・+Tpn−1)/n・・(1)
    前記加重平均ピッチ時間算出手段で算出された加重平均ピッチ時間Tpaを基に、当該紙葉類が基準点に到達した後の羽根車集積装置の回転速度を算出する変調制御手段と、
    を備え、
    前記仮ピッチ時間は、
    当該紙葉類の先に搬送された紙葉類がそれぞれ前記基準点に到達するまでの距離を通過する時間の予測時間であって、例えば、当該紙葉類の先に搬送された紙葉類P1が基準点に到達するまでの搬送時間がT1であり、標準取出しピッチ時間をTp0とし、標準取出しピッチ時間Tp0に対する搬送時間T1の搬送時間比をn1とするとき、この搬送時間比n1は下式(2)で示され、搬送時間T1が標準取出しピッチ時間Tp0に対し、ずれている割合を示し、当該仮ピッチ時間は、当該搬送時間比n1を用いて下式(3)で示され、
    n1=T1/Tp0・・・・・・(2)
    Tp1=T1/n1・・・・・・(3)
    前記予測時間は、
    紙葉類が前記第2の搬送センサに到達したとき、当該紙葉類の先に搬送された紙葉類がそれぞれ、前記第2の搬送センサから基準点まで搬送される過程において継続的に算出するものであり、
    搬送される紙葉類を前記羽根車回転制御手段によって制御された羽根車集積装置で集積することを特徴とする紙葉類集積装置。
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