こわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ検出装置を備える紙葉類処理装置
【課題】 よりコンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ検出装置を備える紙葉類処理装置を提供する。
【解決手段】 こわさ検出装置（１０）は、搬送される紙葉類（７）を湾曲させる湾曲部材（４）を具備する。こわさ検出装置は、前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる。こわさ検出装置は、前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する。こわさ検出装置は、受信した信号に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する。
【解決手段】 こわさ検出装置（１０）は、搬送される紙葉類（７）を湾曲させる湾曲部材（４）を具備する。こわさ検出装置は、前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる。こわさ検出装置は、前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する。こわさ検出装置は、受信した信号に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類のこわさを検出するこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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、種々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。例えば、紙葉類が紙幣である場合、紙葉類処理装置は、検査装置の検査結果に基づいて、紙葉類の種類判定、真偽判定、及び再流通が可能な紙葉類であるか否かの判定（正損判定）などを行う。
【０００３】
紙葉類処理装置は、剛性の劣化した紙葉類は再流通に適さない紙葉類であると判定する。この為に、検査装置は、紙葉類の剛性の劣化の度合い等の機械的特性を検出する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、紙葉類に対して音波を送信し、反射波、または透過波のレベルに基づいて、紙葉類の単位面積あたりの重量を測定する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、金属板等の試験体に超音波を入射し、試験体を伝播する波の漏洩波を受信し、受信する波形の振幅に基づいて試験体中の欠陥を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８０６０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１６４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したような構成を備える装置において、例えば、音波を送信する送信器と、音波を受信する受信器とが向き合って配置される場合、送信器から出力された音波が紙葉類を介さずに受信器に直接入射するクロストークが発生する。
【０００８】
特許文献１に開示される技術は、吸音材を備えることにより、音波が紙葉類を介さずに受信器に入射することを防ぐ。しかし、音波が回折することにより受信器に入射する可能性があるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献１に記載するように、透過波、または反射波を受信する場合、送信器及び受信器の設置位置に制限がある。この為、装置のサイズが大きくなるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に開示される技術は、試験体中の欠陥を検出する場合、欠陥の原因を特定することが出来ないという問題がある。即ち、検出した欠陥が弾性率の低下によるものか、破損、亀裂、及び折れ皺などの原因によるものかを判別することが出来ないという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、よりコンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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】
【００１２】
本発明の一実施形態としてのこわさ検出装置は、搬送される紙葉類を湾曲させる湾曲部材と、前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる送信部と、前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する受信部と、前記受信部の出力に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する第１の判定部と、を具備する。
【００１３】
また、本発明の一実施形態としてのこわさ検出方法は、湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させ、前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信し、受信した信号に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する。
【００１４】
また、本発明の一実施形態としての紙葉類処理装置は、紙葉類を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される紙葉類を湾曲させる湾曲部材と、前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる送信部と、前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する受信部と、前記受信部の出力に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する判定部と、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。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の一形態によれば、よりコンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、一実施形態に係るこわさ検出装置の構成例について説明するための説明図である。
【図２】図２は、図１に示すこわさ検出装置の構成例について説明するための説明図である。
【図３】図３は、こわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図４】図４は、こわさ検出装置の送信部及び受信部の構成の例について説明するための説明図である。
【図５】図５は、受信部により受信した波形の例について説明するための説明図である。
【図６】図６は、受信部により受信した波形の例について説明するための説明図である。
【図７】図７は、受信部により受信した波形の例について説明するための説明図である。
【図８】図８は、こわさ検出装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、こわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図１０】図１０は、こわさ検出装置の送信部及び受信部の構成の他の例について説明するための説明図である。
【図１１】図１１は、他の実施形態に係るこわさ検出装置の構成例について説明するための説明図である。
【図１２】図１２は、図１１に示すこわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図１３】図１３は、図１１に示すこわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図１４】図１４は、図１１に示すこわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図１５】図１５は、図１１に示すこわさ検出装置の各受信部により受信した波形の波高値と受信部の角度との関係について説明するための説明図である。
【図１６】図１６は、図１１に示すこわさ検出装置の各受信部により受信した波形の波高値と受信部の角度との関係について説明するための説明図である。
【図１７】図１７は、図１１に示すこわさ検出装置の各受信部により受信した波形の波高値と受信部の角度との関係について説明するための説明図である。
【図１８】図１８は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の外観について説明するための説明図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す紙葉類処理装置の構成例について説明するための説明図である。
【図２０】図２０は、図１８及び図１９に示す紙葉類処理装置の制御系の構成例について説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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。
【００１８】
図１は、一実施形態に係るこわさ検出装置の構成例について説明するための説明図である。
こわさ検出装置１０は、紙葉類７の機械的性質を検査する。例えば、こわさ検出装置１０は、紙葉類７の弾性率、引っ張り強度、または曲げ強度などのこわさを検出する。
【００１９】
図１に示すように、こわさ検出装置１０は、送信部１、受信部２、ガイド板４、及び制御部９を備える。送信部１、受信部２、及びガイド板４は、搬送される紙葉類７の一方の面側に設置される。
【００２０】
送信部１は、紙葉類７にラム波（板波）を励起させる超音波の発信器である。送信部１は、例えば、スピーカ、圧電トランスデューサ、またはＭｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ）を用いた振動発生器などを備える。送信部１は、印加される電圧に応じて振動面を振動させ、音波を発生させる。送信部１は、受信部２より上流側に設置される。
【００２１】
受信部２は、紙葉類７において発生したラム波の波形を検出する受信器である。受信部２は、送信部１と同様の構成であり、例えば、マイクロフォン、圧電トランスデューサ、または振動を変位として計測する干渉光を用いた変位計（干渉計）などを備える。受信部２は、紙葉類７から漏洩する波により励起される振動面の振動に応じて電圧を得る。
【００２２】
送信部１及び受信部２は、搬送される紙葉類７に対して処理を行う。非接触で紙葉類７に音波を射出する場合、音波の減衰が大きい。この為に、こわさ検出装置１０は、搬送ベルト５により搬送される紙葉類７に近い位置に設置される。
【００２３】
搬送ベルト５は、搬送部として機能する。搬送ベルト５は、図１に示すように、上下１対のベルトを備える。搬送ベルト５は、駆動プーリなどにより駆動される。搬送ベルト５は、上下１対のベルトにより紙葉類７を挟み入れて一定の速度で搬送する。
【００２４】
ガイド板４は、所定の搬送ベルト５に沿設するように設けられる。ガイド板４は、図１に示すように、送信部１及び受信部２が設置される側にカールする方向、即ち、紙葉類７の搬送方向に対して垂直な方向に湾曲するように形成されている。
【００２５】
ガイド板４を送信部１及び受信部２が設置される側から搬送ベルト５に押し当てる場合、ガイド板４と同じ曲率で搬送ベルト５が湾曲する。これにより、紙葉類７を湾曲させた状態で搬送することができる。なお、ガイド板４は、搬送ベルト５を湾曲させることができるものであれば、如何なるものにより構成されていてもよい。
【００２６】
制御部９は、こわさ検出装置１０の全体の制御を司るものである。制御部９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ている。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。バッファメモリは、ＣＰＵにより演算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９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９は、送信部１及び受信部２の動作タイミングを制御する。
【００２７】
こわさ検出装置１０は、紙葉類７を検知する場合、送信部１により超音波を発生させる。これにより、こわさ検出装置１０は、紙葉類７に超音波を照射する。紙葉類７中では、超音波によりラム波が励起される。励起されたラム波は、紙葉類７内部を伝播する間に、紙葉類７の表面から漏洩波を発生させる。こわさ検出装置１０は、受信部２によりラム波の漏洩波を検出する。
【００２８】
ラム波は、振動方向が媒体に垂直であり、且つ、伝播方向に同じ振動成分を持って伝播する波である。ラム波は、波長と同程度の厚さを持つ媒体を伝播する波である。ラム波は、伝播する媒体中のどの点においてでも検出することができる、伝播時間から音速を算出することができる、媒体が均一でない場合に影響を受ける、挟持により信号強度が変動しない、などの特徴を有する。
【００２９】
紙葉類７は、繊維とバインダとにより構成される。しかし、紙葉類７が疲弊する場合、バインダが欠損し、相対的に空気の含有量が増加する。この結果、疲弊した紙葉類７は、疲弊していない紙葉類に比べて密度が低い。紙葉類７の中の空気の比率が大きくなる場合、空気の性質と紙葉類７の性質とが近くなる。この為、音響的な抵抗値が低下する。即ち、紙葉類７を伝播するラム波が外部に漏洩しやすくなる。この結果、受信部２の検出点に到達するまでにラム波が減衰し、振幅が小さくなる。
【００３０】
また、送信部１から紙葉類７に対して超音波を射出する場合、紙葉類７の表面に対して最適入射角度Θで音波を紙葉類７に射出することにより、紙葉類７中に発生するラム波の振幅が最大になる。また、紙葉類７を伝播するラム波の漏洩波は、紙葉類７から出射する角度（出射角度）に応じて漏洩量が変化する。漏洩量は、最適入射角度と同じ出射角度（最大漏洩角度）において最大になる。
【００３１】
最適入射角度Θは、空気と検査する紙葉類７の特性により決定される。空気中を伝播する音の速さをＣａ、紙葉類７中を伝播する音の速さをＣｓとすると、最適入射角度Θは、次の数式１により決定することができる。
【数１】
【００３２】
なお、それぞれの音速Ｃａ及びＣｓは、次の数式２により決定される。
【数２】
【００３３】
上記したように、疲弊した紙葉類７の場合、紙葉類７中を伝播する波の速度が低下する。この結果、ｓｉｎΘの値が変化し、最適入射角度Θが変化する。最適入射角度Θは、紙葉類７が空気の性質に近づいた場合、密度が低くなる為、小さくなる。この為、本実施形態では、疲弊していない紙葉類７の最大漏洩角度を基準角度として、紙葉類７に対して基準角度で受信部２を設置する。
【００３４】
なお、本実施形態では、疲弊していない紙葉類７の基準角度が２７度であると仮定して説明する。
【００３５】
上記したように、本実施形態に係るこわさ検出装置１０の制御部９は、最大漏洩角度により設置した受信部２の出力に基づいて紙葉類７が正券であるか損券であるかを判定する。この為に、制御部９は、基準となる波高値の値を記憶する基準波高値記憶部９ａを備える。
【００３６】
図２は、図１に示すこわさ検出装置１０を上面から見た図である。
図２に示すように、こわさ検出装置１０は、紙葉類７の搬送方向に並んで設置される送信部１及び受信部２を備える。受信部２は、送信部１から発せられる超音波により紙葉類７中に励起されるラム波の漏洩波を受信する。
【００３７】
図３は、図２に示すこわさ検出装置１０をＡＡ線で切り取った断面図である。
図３に示すように、ガイド板４により湾曲された搬送ベルト５により、紙葉類７は、所定の曲率で湾曲された状態で搬送される。例えば、紙葉類７は、半径Ｒの円の弧に相当する曲率で湾曲されて搬送される。
【００３８】
送信部１及び受信部２は、例えば、図４に示すように、振動面１１、２１を備える。振動面１１、及び１２は、印加される電圧に応じて変位する。また、振動面１１、及び２１は、面の変位に応じて電圧を発生させる。本実施形態では、送信部１は、振動面１１の重心Ｍ１から振動面１１と直交する方向に音波を射出すると仮定する。また、受信部２は、振動面２１と直交する方向で振動面２１の重心Ｍ２に入射する音波を受信すると仮定する。
【００３９】
送信部１は、振動面１１の重心Ｍ１から音波を射出し、紙葉類７中にラム波を励起させる。なお、送信部１から射出された音波が紙葉類７に入射する点（入射点）をＩとする。また、受信部２は、紙葉類７上の点Ｄ（検出点）から射出され、振動面２１と直交する方向で振動面２１の重心Ｍ２に入射する音波（漏洩波）に基づいて電圧を生成し、制御部９に出力する。
【００４０】
入射点Ｉと検出点Ｄとの水平方向における距離がＬであるとする。また、点Ｉと点Ｄとの紙葉類７上における中間点を点Ｐとする。また、点Ｐにおける紙葉類７の面に対して垂直方向の線と、点Ｉにおける紙葉類７の面に対して垂直方向の線と、点Ｄにおける紙葉類７の面に対して垂直方向の線と、が交わる点をＯとする。また、点Ｏと点Ｐとの距離、点Ｏと点Ｉとの距離、点Ｏと点Ｄとの距離をＲとする。またさらに、線Ｍ１Ｉと線ＯＩとが成す角をΘ１とし、線Ｍ２Ｄと線ＯＤとが成す角をΘ２とする。
【００４１】
線ＯＰと重心Ｍ１との水平方向における距離をＬ／２とする。また、線ＯＰと重心Ｍ２との水平方向における距離をＬ／２とする。この場合、送信部１からの音波の射出方向と、受信部２に対する音波の入射方向とは平行である。即ち、振動面１１と振動面２１とが平行である。また、この場合、角Θ１と角Θ２とが等しくなる。
【００４２】
上記したように送信部１の位置、及び受信部２の位置を設定することにより、紙葉類７の曲率に相当する円の半径Ｒを次の数式３により表すことができる。
【数３】
【００４３】
例えば、送信部１から紙葉類７に対して入射点Ｉにおいて最適入射角度Θで音波を入射する場合、Θ＝Θ１＝Θ２となる。この場合、半径Ｒは、次の数式４により表すことができる。
【数４】
【００４４】
上記したように、紙葉類７に対する音波の入射角Θ１及び射出角Θ２と、入射点Ｉと検出点Ｄとの水平方向における距離Ｌとに応じて、紙葉類７の曲率を決定することができる。また、逆に、紙葉類７の曲率と、入射点Ｉと検出点Ｄとの水平方向における距離Ｌとを調整することにより、紙葉類７に対する音波の入射角Θ１及び射出角Θ２を決定することができる。
【００４５】
入射点Ｉと検出点Ｄとの水平方向における距離Ｌを、ラム波を受信部２が受信でき、且つ十分なＳ／Ｎ比を確保することができる範囲で最短距離にすることにより、こわさ検出装置１０をコンパクトに配置することができる。
【００４６】
また、上記したように配置することにより、送信部１からの音波の射出方向と、受信部２に対する音波の入射方向とを平行にすることができる。この為、クロストークを防ぐことができる。
【００４７】
図５乃至図７は、受信部２により受信する波の波形を示す図である。
図５は、疲弊していない紙葉類７に対して行った検査の結果の例について説明するための説明図である。図６は、疲弊した紙葉類７に対して行った検査の結果の例について説明するための説明図である。図７は、図６に示す例よりさらに疲弊した紙葉類７に対して行った検査の結果の例について説明するための説明図である。
【００４８】
図５乃至図７に示すグラフは、横軸が時間を示し、縦軸が波の振幅を示す。図５乃至図７に示すように、疲弊していない紙葉類７から受信した波形の振幅（最大波高値）が最も大きい。また、図６及び図７に示すように、疲弊度が高くなるに従って、最大波高値が小さくなる。
【００４９】
こわさ検出装置１０の制御部９は、受信部２により受信した波形の最大波高値に基づいて、紙葉類７の正損を判定する。即ち、制御部９は、判定部として機能する。制御部９は、受信部２の出力に基づいて最大波高値を特定する。制御部９は、基準波高値記憶部９ａに予め記憶される基準波高値と特定した最大波高値とを比較する。即ち、制御部９は、比較部として機能する。
【００５０】
制御部９は、特定した最大波高値が基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値以上である場合、紙葉類７が正券であると判断する。また、制御部９は、特定した最大波高値が基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値未満である場合、紙葉類７が損券であると判断する。
【００５１】
図８は、こわさ検出装置１０の動作について説明するためのフローチャートである。なお、送信部１及び受信部２の設置角度は、検査する媒体に応じて予め設定される。
【００５２】
こわさ検出装置１０の制御部９は、紙葉類７を検出した場合、送信部１にパルス信号を印加する（ステップＳ１１）。これにより、送信部１は、紙葉類７に対して同時に音波を発信する。紙葉類７に入射した音波は、紙葉類７の媒体中にラム波を励起させる。励起されたラム波は、紙葉類７中を伝播し、伝播中に紙葉類７から漏洩して漏洩波を射出する。
【００５３】
こわさ検出装置１０は、受信部２により、紙葉類７から射出されるラム波の漏洩波を受信する（ステップＳ１２）。制御部９は、受信部２により受信した波形に基づいて最大波高値を特定する（ステップＳ１３）。
【００５４】
制御部９は、特定した最大波高値が基準値未満であるか否か判定する（ステップＳ１４）。即ち、制御部９は、最大波高値と、基準波高値記憶部９ａに記憶される基準波高値とを比較し、最大波高値が基準波高値未満であるか否か判定する。
【００５５】
ステップＳ１４において、最大波高値が基準値未満であると判定した場合（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、制御部９は、紙葉類７が損券であると判定する（ステップＳ１５）。即ち、制御部９は、紙葉類７の疲弊度が高いため、再流通に適さない紙葉類７であると判断する。
【００５６】
ステップＳ１４において、最大波高値が基準値以上であると判定した場合（ステップＳ１４、ＮＯ）、制御部９は、紙葉類７が正券であると判定する（ステップＳ１６）。即ち、制御部９は、紙葉類７の疲弊度が低いため、再流通可能な紙葉類７であると判断する。
【００５７】
上記したように、本実施形態のこわさ検出装置１０は、送信部１と受信部２とを所定間隔離間し、且つ、送信部１からの音波の射出方向と、受信部２に対する音波の入射方向とが平行になるように配置する。こわさ検出装置１０は、送信部１から紙葉類７に対する音波の入射角Θ１及び紙葉類７から受信部２に射出される音波の射出角Θ２が所定の角度になるように紙葉類７を湾曲させて搬送する。
【００５８】
こわさ検出装置１０は、上記したように配置した送信部１により、搬送される紙葉類７に対して音波を照射する。こわさ検出装置１０は、紙葉類７から発せられるラム波の漏洩波を受信部２により受信する。こわさ検出装置１０の制御部９は、受信した波形に基づいて、最大波高値を特定し、予め記憶される基準波高値と、特定した最大波高値に基づいて紙葉類７が正券であるか否かを判定する。これにより、紙葉類７の疲弊度に応じて、紙葉類７を正券として再流通可能か否かを判定することができる。
【００５９】
この結果、コンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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。
【００６０】
なお、上記した実施形態では、ガイド板４は、半径Ｒの円の弧に相当する曲率で紙葉類７を湾曲するとして説明したが、この構成に限定されない。送信部１の振動面１１の重心Ｍ１から射出された音波が入射する入射点Ｉにおいて紙葉類７の表面に対して所定角度で入射し、受信部２の振動面２１の重心Ｍ２と検出点Ｄとが成す線と、検出点Ｄにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが所定の角度を成し、且つ、重心Ｍ１と入射点Ｉとが成す線と、重心Ｍ２と検出点Ｄとが成す線とが平行な関係になる弧であれば、如何なる形状で紙葉類７を湾曲させてもよい。例えば、紙葉類７の曲率は、均一でなくてもよい。
【００６１】
また、上記した実施形態では、所定の曲率を有するガイド板４により搬送ベルト５を湾曲させる構成について説明したが、この構成に限定されない。所定の曲率を有するものであれば、如何なるものを用いてもよい。
【００６２】
図９は、搬送ベルト５を駆動プーリ６により湾曲させる構成について説明するための説明図である。
図９に示すように、こわさ検出装置１０は、半径Ｒの駆動プーリ６を搬送ベルト５に沿接するように備える。また、送信部１及び受信部２を、駆動プーリ６の間に配置することにより、図３に示す例と同様の設置条件を満たすことができる。
【００６３】
また、上記した実施形態では、送信部１及び受信部２の振動面１１及び２１は、平面であるとして説明したが、この構成に限定されない。振動面１１及び２１は、例えば図１０に示すように、紙葉類７と同様に曲面であってもよい。例えば、振動面１１及び２１は、紙葉類７と同じ曲率を有する。また、例えば、振動面１１及び２１は、集音レンズなどを備えていてもよい。
【００６４】
次に、こわさ検出装置１０の他の実施形態について説明する。
図１１は、他の実施形態に係るこわさ検出装置１０の構成例について説明するための説明図である。なお、図１に示すこわさ検出装置１０と同様の構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
図１１に示すように、本実施形態のこわさ検出装置１０は、送信部１、受信部２、及びガイド板４を備える。また、図１に示す実施形態と同様に、こわさ検出装置１０は、送信部１及び受信部２の制御を行う制御部９（図示せず）を備える。送信部１、受信部２、及びガイド板４は、搬送される紙葉類７の一方の面側に設置される。
【００６６】
送信部１は、複数の送信部（トランスデューサ）１Ａ、１Ｂ、及び１Ｃを備える。また、受信部２は、複数の受信部（受信センサ）２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃを備える。
【００６７】
図１１に示すように、送信部１Ａ、１Ｂ、及び１Ｃは、紙葉類７の搬送方向に対して直交する方向に並んで設置される。また、受信部２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃは、紙葉類７の搬送方向に対して直交する方向に並んで設置される。
【００６８】
送信部１Ａと受信部２Ａ、送信部１Ｂと受信部２Ｂ、送信部１Ｃと受信部２Ｃは、それぞれ対応するように設けられる。即ち、受信部２Ａは、送信部１Ａから発せられる超音波により励起されるラム波の漏洩波を受信する。また、受信部２Ｂは、送信部１Ｂから発せられる超音波により励起されるラム波の漏洩波を受信する。またさらに、受信部２Ｃは、送信部１Ｃから発せられる超音波により励起されるラム波の漏洩波を受信する。
【００６９】
本実施形態では、疲弊していない紙葉類７の最大漏洩角度を基準角度として複数の異なる角度で受信部２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃを設置する。この場合、例えば、受信部２Ａを基準角度＋Ｎ度、受信部２Ｂを基準角度、受信部２Ｃを基準角度−Ｍ度の角度で設置する。
【００７０】
なお、本実施形態では、疲弊していない紙葉類７の基準角度が２７度であると仮定して説明する。また、Ｎ＝Ｍ＝１と仮定して説明する。
【００７１】
図１２乃至図１４は、図１１に示すこわさ検出装置１０の送信部１及び受信部２の配置について説明するための断面図である。図１２は、図１１に示すこわさ検出装置１０をＡＡ線で切り取った断面図である。また、図１３は、図１１に示すこわさ検出装置１０をＢＢ線で切り取った断面図である。また、図１４は、図１１に示すこわさ検出装置１０をＣＣ線で切り取った断面図である。
【００７２】
図１２に示すように、送信部１Ａは、振動面１１Ａの重心Ｍ１から紙葉類７の入射点Ｉに入射する音波の進行方向と、入射点Ｉにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２７度の角度（基準角度）を成すように設置される。また、受信部２Ａは、検出点Ｄから振動面２１Ａの重心Ｍ２に入射する音波の進行方向と、検出点Ｄにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２８度の角度（基準角度＋１度）を成すように設置される。
【００７３】
また、図１３に示すように、送信部１Ｂは、振動面１１Ｂの重心Ｍ１から紙葉類７の入射点Ｉに入射する音波の進行方向と、入射点Ｉにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２７度の角度（基準角度）を成すように設置される。また、受信部２Ｂは、検出点Ｄから振動面２１Ｂの重心Ｍ２に入射する音波の進行方向と、検出点Ｄにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２７度の角度（基準角度）を成すように設置される。なお、この場合、送信部１から射出される音波の進行方向と受信部２に入射する音波の進行方向とが平行になる。
【００７４】
また、図１４に示すように、送信部１Ｃは、振動面１１Ｃの重心Ｍ１から紙葉類７の入射点Ｉに入射する音波の進行方向と、入射点Ｉにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２７度の角度（基準角度）を成すように設置される。また、受信部２Ｃは、検出点Ｄから振動面２１Ｃの重心Ｍ２に入射する音波の進行方向と、検出点Ｄにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２６度の角度（基準角度−１度）を成すように設置される。
上記したように受信部２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃを配置することにより、異なる角度で紙葉類７を伝播するラム波の漏洩波を検出することができる。
【００７５】
図１５乃至図１７は、図１１に示すこわさ検出装置１０の各受信部２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃにより受信した波形の最大波高値と設置角度との関係について説明するための説明図である。
【００７６】
図１５は、疲弊していない紙葉類７に対して行った検査の結果における最大波高値と受信部２の設置角度との関係を示す図である。図１６は、疲弊した紙葉類７に対して行った検査の結果における最大波高値と受信部２の設置角度との関係を示す図である。図１７は、図１６の例の紙葉類７よりさらに疲弊した紙葉類７に対して行った検査の結果における最大波高値と受信部２の設置角度との関係を示す図である。
【００７７】
こわさ検出装置１０の制御部９は、受信部２により受信した波形の最大波高値と受信部２の設置角度との関係に基づいて、紙葉類７の疲弊度、及び正損を判定する。即ち、制御部９は、判定部として機能する。制御部９は、漏洩量が最大となる角度、即ち、最も大きい値の最大波高値を検出した受信部２の設置角度を最大漏洩角度と特定する。制御部９は、特定した最大漏洩角度と予め紙葉類７の特性により決定される基準角度とを比較する。即ち、制御部９は、角度比較部として機能する。
【００７８】
制御部９は、最大漏洩角度と基準角度とが一致する場合、紙葉類７が疲弊していないと判断する。また、制御部９は、最大漏洩角度と基準角度とが一致しない場合、紙葉類７が疲弊していると判断する。
【００７９】
図１５に示すように、最も大きな最大波高値を紙葉類７に対して２７度の角度（基準角度）で設置された受信部２Ｂにより検出している。この場合、制御部９は、受信部２Ｂの設置角度２７度を最大漏洩角度と特定する。最大漏洩角度と基準角度とが一致する為、制御部９は、紙葉類７が疲弊していないと判断する。
【００８０】
また、図１６及び図１７に示すように、最も大きな最大波高値を紙葉類７に対して２６度の角度（基準角度ではない角度）で設置された受信部２Ｃにより検出している。この場合、制御部９は、受信部２Ｃの設置角度２６度を最大漏洩角度と特定する。最大漏洩角度と基準角度とが一致しない為、制御部９は、紙葉類７が疲弊していると判断する。
【００８１】
またさらに、制御部９は、最も大きい値の最大波高値と基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値とを比較する。制御部９は、最も大きい値の最大波高値が基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値以上である場合、紙葉類７が正券であると判断する。また、制御部９は、最も大きい値の最大波高値が基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値未満である場合、紙葉類７が損券であると判断する。
【００８２】
上記したように、本実施形態のこわさ検出装置１０は、紙葉類７に対して音波を照射する。こわさ検出装置１０は、紙葉類７から発せられるラム波の漏洩波を異なる複数の角度で配置される受信部２により受信する。こわさ検出装置１０の制御部９は、受信した波形に基づいて、最大波高値及び最大漏洩角度を特定する。
【００８３】
制御部９は、予め決定される基準角度と、特定した最大漏洩角度とを比較し、紙葉類７が疲弊券であるか否かを判定する。さらに、制御部９は、予め記憶される基準波高値と、特定した最大波高値とを比較し、紙葉類７が正券であるか否かを判定する。これにより、紙葉類７の疲弊度を特定することができる。さらに、紙葉類７の疲弊度に応じて、紙葉類７を正券として再流通可能か否かを判定することができる。
【００８４】
この結果、コンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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。
【００８５】
なお、上記した実施形態では、３つの受信部に対応するように送信部を３つ設けたが、送信部は１つでもよい。また、送信部１は、紙葉類７に対して最適入射角度で設置されるとして説明したが、これに限定されない。送信部１の設置確度は、紙葉類７にラム波を励起させることができる角度であれば、如何なる確度で設置されていてもよい。
【００８６】
次に、上記したこわさ検出装置１０を備える紙葉類処理装置について説明する。
図１８は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の外観について説明するための説明図である。
図１８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。
【００８７】
投入部１１２は、紙葉類７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７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。
【００８８】
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７がスタックされる集積部から紙葉類７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。
【００８９】
図１９は、図１８に示す紙葉類処理装置１００の構成例について説明するための説明図である。
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。
【００９０】
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７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７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７を取出すように機能する。これにより、吸着ローラ１１４は、紙葉類７一定のピッチで取出す。吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類７は、搬送路１１５に導入される。
【００９１】
搬送路１１５は、紙葉類７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、搬送ベルト５及び図示しない駆動プーリなどを備えている。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５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７を搬送ベルト５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。
【００９２】
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、こわさ検出装置１０、及び厚み検査部１１９を備えている。検査部１１６は、紙葉類７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７の種類、汚棄損、表裏、及び真偽などを検査する。
【００９３】
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７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７の表面及び裏面の模様画像を取得する。
【００９４】
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。
【００９５】
こわさ検出装置１０は、上記したように、紙葉類７の機械的特性を検出する。これにより、こわさ検出装置１０は、紙葉類７が疲弊して再流通不可能な損券であるか、再流通可能な正券であるかを判定する。なお、図示するように、こわさ検出装置１０は、搬送ベルト５を湾曲させる。これにより、こわさ検出装置１０は、紙葉類７を湾曲させてこわさ検出装置１０の近傍を搬送させる事ができる。
【００９６】
厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７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７の２枚取りを検出する。
【００９７】
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７の磁気的な特徴情報を検出する。
【００９８】
主制御部１５１は、画像読取装置１１７、１１８、こわさ検出装置１０、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、紙葉類７が正券、損券、または排除権であるかを判定する。
【００９９】
紙葉類処理装置１００は、正券と判定した紙葉類７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７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。
【０１００】
排除券は、正券及び損券に該当しない紙葉類７である。紙葉類処理装置１００は、排除券と判定した紙葉類７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・破れなどの不良券、及び適用外券種・偽券などの判別不能券を含む。
【０１０１】
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７を所定の処理部に搬送するように制御する。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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７は、取出口１３９から取り出すことができる。
【０１０４】
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７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７を所定枚数毎に結束して格納する。また、紙葉類処理装置１００は、図示しない大束結束部により、所定枚数毎で結束した紙葉類７を複数集積し、結束する。
【０１０５】
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７を裁断して収納する。ゲート１２５に搬送される紙葉類７は、正規の紙葉類７であり、且つ、再流通が不可能であると判定された紙葉類７（損券）である。
【０１０６】
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７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７をスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２５を制御する。
【０１０７】
なお、主制御部１５１は、集積・結束部１３２に集積された紙葉類７の枚数、及び、裁断部１３３により裁断された紙葉類７の枚数及び識別情報を逐次記憶する。
【０１０８】
図２０は、図１８及び図１９に示す紙葉類処理装置１００の制御系の構成例について説明するためのブロック図である。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
例えば、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７の券種、枚数、正損判別レベル、供給元の名称、及び処理方法などを入力する。
【０１１２】
検査部１１６は、画像読取装置１１７、及び１１８、厚み検査部１１９、こわさ検出装置１０、その他のセンサ類１５４、及びＣＰＵ１５５を備える。
【０１１３】
画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７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７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。
【０１１４】
主制御部１５１は、紙葉類７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７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、静養類の正損判定及び偽券判定を行う。
【０１１５】
こわさ検出装置１０は、上記したように、こわさ検出装置１０は、送信部１により湾曲されて搬送される紙葉類７に対して所定の角度で音波を照射する。こわさ検出装置１０は、紙葉類７から発せられるラム波の漏洩波を、紙葉類７に対して所定の角度で配置される受信部２により受信する。こわさ検出装置１０の制御部９は、受信部２により受信した波形に基づいて、最大波高値を特定する。
【０１１６】
制御部９は、基準波高値記憶部９ａに記憶される基準波高値と、特定した最大波高値とを比較し、紙葉類７が正券であるか否かを判定する。これにより、こわさ検出装置１０は、紙葉類７が正券として再流通可能であるか否かを判定することができる。
【０１１７】
厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７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７から磁気的な特徴情報を検出する。
【０１１８】
ＣＰＵ１５５は、画像読取装置１１７、１１８、厚み検査部１１９、こわさ検出装置１０、及びその他のセンサ類１５４などによる検査の結果に基づいて、搬送路１１５を搬送される紙葉類７の種類、正損、表裏、及び真偽などを判別する。
【０１１９】
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７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７の種類毎に区分する区分処理を行う。即ち、搬送制御部１５２は、区分処理部として機能する。なお、搬送制御部１５２は、紙葉類７の種類毎に区分するとしたがこれに限定されない。例えば、こわさ検出装置１０の検出結果に基づいて、紙葉類７を疲弊度毎に区分して処理してもよい。
【０１２０】
集積・結束制御部１５３は、主制御部１５１の制御に基づき、前記排除集積部１２７及び集積・結束部１２８〜１３１を制御する。これにより、集積・結束制御部１５３は、紙葉類７の集積、及び結束の制御を行なう。
【０１２１】
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７の裁断を行う。
【０１２２】
上記したように、本発明の一実施形態に係るこわさ検出装置１０を備える紙葉類処理装置１００は、紙葉類７に対してこわさ検出装置１０により検査を行う。こわさ検出装置１０は、紙葉類７の機械的特性を検査し、再流通可能であるか否かを判定する。紙葉類処理装置１００は、判定結果に基づいて紙葉類７を適切に処理することができる。
【０１２３】
なお、この発明は、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現化できる。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わせにより、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わせてもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１…送信部、２…受信部、４…ガイド板、５…搬送ベルト、６…駆動プーリ、７…紙葉類、９…制御部、９ａ…基準波高値記憶部、１０…検出装置、１１…振動面、２１…振動面、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、１５１…主制御部、１５１ａ…記憶部、１５２…搬送制御部、１５３…集積・結束制御部、１５４…他のセンサ類、１５５…ＣＰＵ、１５６…裁断制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類のこわさを検出するこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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、種々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。例えば、紙葉類が紙幣である場合、紙葉類処理装置は、検査装置の検査結果に基づいて、紙葉類の種類判定、真偽判定、及び再流通が可能な紙葉類であるか否かの判定（正損判定）などを行う。
【０００３】
紙葉類処理装置は、剛性の劣化した紙葉類は再流通に適さない紙葉類であると判定する。この為に、検査装置は、紙葉類の剛性の劣化の度合い等の機械的特性を検出する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、紙葉類に対して音波を送信し、反射波、または透過波のレベルに基づいて、紙葉類の単位面積あたりの重量を測定する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、金属板等の試験体に超音波を入射し、試験体を伝播する波の漏洩波を受信し、受信する波形の振幅に基づいて試験体中の欠陥を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８０６０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１６４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したような構成を備える装置において、例えば、音波を送信する送信器と、音波を受信する受信器とが向き合って配置される場合、送信器から出力された音波が紙葉類を介さずに受信器に直接入射するクロストークが発生する。
【０００８】
特許文献１に開示される技術は、吸音材を備えることにより、音波が紙葉類を介さずに受信器に入射することを防ぐ。しかし、音波が回折することにより受信器に入射する可能性があるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献１に記載するように、透過波、または反射波を受信する場合、送信器及び受信器の設置位置に制限がある。この為、装置のサイズが大きくなるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に開示される技術は、試験体中の欠陥を検出する場合、欠陥の原因を特定することが出来ないという問題がある。即ち、検出した欠陥が弾性率の低下によるものか、破損、亀裂、及び折れ皺などの原因によるものかを判別することが出来ないという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、よりコンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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】
【００１２】
本発明の一実施形態としてのこわさ検出装置は、搬送される紙葉類を湾曲させる湾曲部材と、前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる送信部と、前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する受信部と、前記受信部の出力に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する第１の判定部と、を具備する。
【００１３】
また、本発明の一実施形態としてのこわさ検出方法は、湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させ、前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信し、受信した信号に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する。
【００１４】
また、本発明の一実施形態としての紙葉類処理装置は、紙葉類を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される紙葉類を湾曲させる湾曲部材と、前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる送信部と、前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する受信部と、前記受信部の出力に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する判定部と、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。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の一形態によれば、よりコンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、一実施形態に係るこわさ検出装置の構成例について説明するための説明図である。
【図２】図２は、図１に示すこわさ検出装置の構成例について説明するための説明図である。
【図３】図３は、こわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図４】図４は、こわさ検出装置の送信部及び受信部の構成の例について説明するための説明図である。
【図５】図５は、受信部により受信した波形の例について説明するための説明図である。
【図６】図６は、受信部により受信した波形の例について説明するための説明図である。
【図７】図７は、受信部により受信した波形の例について説明するための説明図である。
【図８】図８は、こわさ検出装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、こわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図１０】図１０は、こわさ検出装置の送信部及び受信部の構成の他の例について説明するための説明図である。
【図１１】図１１は、他の実施形態に係るこわさ検出装置の構成例について説明するための説明図である。
【図１２】図１２は、図１１に示すこわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図１３】図１３は、図１１に示すこわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図１４】図１４は、図１１に示すこわさ検出装置の各部の配置の例について説明するための説明図である。
【図１５】図１５は、図１１に示すこわさ検出装置の各受信部により受信した波形の波高値と受信部の角度との関係について説明するための説明図である。
【図１６】図１６は、図１１に示すこわさ検出装置の各受信部により受信した波形の波高値と受信部の角度との関係について説明するための説明図である。
【図１７】図１７は、図１１に示すこわさ検出装置の各受信部により受信した波形の波高値と受信部の角度との関係について説明するための説明図である。
【図１８】図１８は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の外観について説明するための説明図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す紙葉類処理装置の構成例について説明するための説明図である。
【図２０】図２０は、図１８及び図１９に示す紙葉類処理装置の制御系の構成例について説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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。
【００１８】
図１は、一実施形態に係るこわさ検出装置の構成例について説明するための説明図である。
こわさ検出装置１０は、紙葉類７の機械的性質を検査する。例えば、こわさ検出装置１０は、紙葉類７の弾性率、引っ張り強度、または曲げ強度などのこわさを検出する。
【００１９】
図１に示すように、こわさ検出装置１０は、送信部１、受信部２、ガイド板４、及び制御部９を備える。送信部１、受信部２、及びガイド板４は、搬送される紙葉類７の一方の面側に設置される。
【００２０】
送信部１は、紙葉類７にラム波（板波）を励起させる超音波の発信器である。送信部１は、例えば、スピーカ、圧電トランスデューサ、またはＭｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ）を用いた振動発生器などを備える。送信部１は、印加される電圧に応じて振動面を振動させ、音波を発生させる。送信部１は、受信部２より上流側に設置される。
【００２１】
受信部２は、紙葉類７において発生したラム波の波形を検出する受信器である。受信部２は、送信部１と同様の構成であり、例えば、マイクロフォン、圧電トランスデューサ、または振動を変位として計測する干渉光を用いた変位計（干渉計）などを備える。受信部２は、紙葉類７から漏洩する波により励起される振動面の振動に応じて電圧を得る。
【００２２】
送信部１及び受信部２は、搬送される紙葉類７に対して処理を行う。非接触で紙葉類７に音波を射出する場合、音波の減衰が大きい。この為に、こわさ検出装置１０は、搬送ベルト５により搬送される紙葉類７に近い位置に設置される。
【００２３】
搬送ベルト５は、搬送部として機能する。搬送ベルト５は、図１に示すように、上下１対のベルトを備える。搬送ベルト５は、駆動プーリなどにより駆動される。搬送ベルト５は、上下１対のベルトにより紙葉類７を挟み入れて一定の速度で搬送する。
【００２４】
ガイド板４は、所定の搬送ベルト５に沿設するように設けられる。ガイド板４は、図１に示すように、送信部１及び受信部２が設置される側にカールする方向、即ち、紙葉類７の搬送方向に対して垂直な方向に湾曲するように形成されている。
【００２５】
ガイド板４を送信部１及び受信部２が設置される側から搬送ベルト５に押し当てる場合、ガイド板４と同じ曲率で搬送ベルト５が湾曲する。これにより、紙葉類７を湾曲させた状態で搬送することができる。なお、ガイド板４は、搬送ベルト５を湾曲させることができるものであれば、如何なるものにより構成されていてもよい。
【００２６】
制御部９は、こわさ検出装置１０の全体の制御を司るものである。制御部９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ている。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。バッファメモリは、ＣＰＵにより演算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９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９は、送信部１及び受信部２の動作タイミングを制御する。
【００２７】
こわさ検出装置１０は、紙葉類７を検知する場合、送信部１により超音波を発生させる。これにより、こわさ検出装置１０は、紙葉類７に超音波を照射する。紙葉類７中では、超音波によりラム波が励起される。励起されたラム波は、紙葉類７内部を伝播する間に、紙葉類７の表面から漏洩波を発生させる。こわさ検出装置１０は、受信部２によりラム波の漏洩波を検出する。
【００２８】
ラム波は、振動方向が媒体に垂直であり、且つ、伝播方向に同じ振動成分を持って伝播する波である。ラム波は、波長と同程度の厚さを持つ媒体を伝播する波である。ラム波は、伝播する媒体中のどの点においてでも検出することができる、伝播時間から音速を算出することができる、媒体が均一でない場合に影響を受ける、挟持により信号強度が変動しない、などの特徴を有する。
【００２９】
紙葉類７は、繊維とバインダとにより構成される。しかし、紙葉類７が疲弊する場合、バインダが欠損し、相対的に空気の含有量が増加する。この結果、疲弊した紙葉類７は、疲弊していない紙葉類に比べて密度が低い。紙葉類７の中の空気の比率が大きくなる場合、空気の性質と紙葉類７の性質とが近くなる。この為、音響的な抵抗値が低下する。即ち、紙葉類７を伝播するラム波が外部に漏洩しやすくなる。この結果、受信部２の検出点に到達するまでにラム波が減衰し、振幅が小さくなる。
【００３０】
また、送信部１から紙葉類７に対して超音波を射出する場合、紙葉類７の表面に対して最適入射角度Θで音波を紙葉類７に射出することにより、紙葉類７中に発生するラム波の振幅が最大になる。また、紙葉類７を伝播するラム波の漏洩波は、紙葉類７から出射する角度（出射角度）に応じて漏洩量が変化する。漏洩量は、最適入射角度と同じ出射角度（最大漏洩角度）において最大になる。
【００３１】
最適入射角度Θは、空気と検査する紙葉類７の特性により決定される。空気中を伝播する音の速さをＣａ、紙葉類７中を伝播する音の速さをＣｓとすると、最適入射角度Θは、次の数式１により決定することができる。
【数１】
【００３２】
なお、それぞれの音速Ｃａ及びＣｓは、次の数式２により決定される。
【数２】
【００３３】
上記したように、疲弊した紙葉類７の場合、紙葉類７中を伝播する波の速度が低下する。この結果、ｓｉｎΘの値が変化し、最適入射角度Θが変化する。最適入射角度Θは、紙葉類７が空気の性質に近づいた場合、密度が低くなる為、小さくなる。この為、本実施形態では、疲弊していない紙葉類７の最大漏洩角度を基準角度として、紙葉類７に対して基準角度で受信部２を設置する。
【００３４】
なお、本実施形態では、疲弊していない紙葉類７の基準角度が２７度であると仮定して説明する。
【００３５】
上記したように、本実施形態に係るこわさ検出装置１０の制御部９は、最大漏洩角度により設置した受信部２の出力に基づいて紙葉類７が正券であるか損券であるかを判定する。この為に、制御部９は、基準となる波高値の値を記憶する基準波高値記憶部９ａを備える。
【００３６】
図２は、図１に示すこわさ検出装置１０を上面から見た図である。
図２に示すように、こわさ検出装置１０は、紙葉類７の搬送方向に並んで設置される送信部１及び受信部２を備える。受信部２は、送信部１から発せられる超音波により紙葉類７中に励起されるラム波の漏洩波を受信する。
【００３７】
図３は、図２に示すこわさ検出装置１０をＡＡ線で切り取った断面図である。
図３に示すように、ガイド板４により湾曲された搬送ベルト５により、紙葉類７は、所定の曲率で湾曲された状態で搬送される。例えば、紙葉類７は、半径Ｒの円の弧に相当する曲率で湾曲されて搬送される。
【００３８】
送信部１及び受信部２は、例えば、図４に示すように、振動面１１、２１を備える。振動面１１、及び１２は、印加される電圧に応じて変位する。また、振動面１１、及び２１は、面の変位に応じて電圧を発生させる。本実施形態では、送信部１は、振動面１１の重心Ｍ１から振動面１１と直交する方向に音波を射出すると仮定する。また、受信部２は、振動面２１と直交する方向で振動面２１の重心Ｍ２に入射する音波を受信すると仮定する。
【００３９】
送信部１は、振動面１１の重心Ｍ１から音波を射出し、紙葉類７中にラム波を励起させる。なお、送信部１から射出された音波が紙葉類７に入射する点（入射点）をＩとする。また、受信部２は、紙葉類７上の点Ｄ（検出点）から射出され、振動面２１と直交する方向で振動面２１の重心Ｍ２に入射する音波（漏洩波）に基づいて電圧を生成し、制御部９に出力する。
【００４０】
入射点Ｉと検出点Ｄとの水平方向における距離がＬであるとする。また、点Ｉと点Ｄとの紙葉類７上における中間点を点Ｐとする。また、点Ｐにおける紙葉類７の面に対して垂直方向の線と、点Ｉにおける紙葉類７の面に対して垂直方向の線と、点Ｄにおける紙葉類７の面に対して垂直方向の線と、が交わる点をＯとする。また、点Ｏと点Ｐとの距離、点Ｏと点Ｉとの距離、点Ｏと点Ｄとの距離をＲとする。またさらに、線Ｍ１Ｉと線ＯＩとが成す角をΘ１とし、線Ｍ２Ｄと線ＯＤとが成す角をΘ２とする。
【００４１】
線ＯＰと重心Ｍ１との水平方向における距離をＬ／２とする。また、線ＯＰと重心Ｍ２との水平方向における距離をＬ／２とする。この場合、送信部１からの音波の射出方向と、受信部２に対する音波の入射方向とは平行である。即ち、振動面１１と振動面２１とが平行である。また、この場合、角Θ１と角Θ２とが等しくなる。
【００４２】
上記したように送信部１の位置、及び受信部２の位置を設定することにより、紙葉類７の曲率に相当する円の半径Ｒを次の数式３により表すことができる。
【数３】
【００４３】
例えば、送信部１から紙葉類７に対して入射点Ｉにおいて最適入射角度Θで音波を入射する場合、Θ＝Θ１＝Θ２となる。この場合、半径Ｒは、次の数式４により表すことができる。
【数４】
【００４４】
上記したように、紙葉類７に対する音波の入射角Θ１及び射出角Θ２と、入射点Ｉと検出点Ｄとの水平方向における距離Ｌとに応じて、紙葉類７の曲率を決定することができる。また、逆に、紙葉類７の曲率と、入射点Ｉと検出点Ｄとの水平方向における距離Ｌとを調整することにより、紙葉類７に対する音波の入射角Θ１及び射出角Θ２を決定することができる。
【００４５】
入射点Ｉと検出点Ｄとの水平方向における距離Ｌを、ラム波を受信部２が受信でき、且つ十分なＳ／Ｎ比を確保することができる範囲で最短距離にすることにより、こわさ検出装置１０をコンパクトに配置することができる。
【００４６】
また、上記したように配置することにより、送信部１からの音波の射出方向と、受信部２に対する音波の入射方向とを平行にすることができる。この為、クロストークを防ぐことができる。
【００４７】
図５乃至図７は、受信部２により受信する波の波形を示す図である。
図５は、疲弊していない紙葉類７に対して行った検査の結果の例について説明するための説明図である。図６は、疲弊した紙葉類７に対して行った検査の結果の例について説明するための説明図である。図７は、図６に示す例よりさらに疲弊した紙葉類７に対して行った検査の結果の例について説明するための説明図である。
【００４８】
図５乃至図７に示すグラフは、横軸が時間を示し、縦軸が波の振幅を示す。図５乃至図７に示すように、疲弊していない紙葉類７から受信した波形の振幅（最大波高値）が最も大きい。また、図６及び図７に示すように、疲弊度が高くなるに従って、最大波高値が小さくなる。
【００４９】
こわさ検出装置１０の制御部９は、受信部２により受信した波形の最大波高値に基づいて、紙葉類７の正損を判定する。即ち、制御部９は、判定部として機能する。制御部９は、受信部２の出力に基づいて最大波高値を特定する。制御部９は、基準波高値記憶部９ａに予め記憶される基準波高値と特定した最大波高値とを比較する。即ち、制御部９は、比較部として機能する。
【００５０】
制御部９は、特定した最大波高値が基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値以上である場合、紙葉類７が正券であると判断する。また、制御部９は、特定した最大波高値が基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値未満である場合、紙葉類７が損券であると判断する。
【００５１】
図８は、こわさ検出装置１０の動作について説明するためのフローチャートである。なお、送信部１及び受信部２の設置角度は、検査する媒体に応じて予め設定される。
【００５２】
こわさ検出装置１０の制御部９は、紙葉類７を検出した場合、送信部１にパルス信号を印加する（ステップＳ１１）。これにより、送信部１は、紙葉類７に対して同時に音波を発信する。紙葉類７に入射した音波は、紙葉類７の媒体中にラム波を励起させる。励起されたラム波は、紙葉類７中を伝播し、伝播中に紙葉類７から漏洩して漏洩波を射出する。
【００５３】
こわさ検出装置１０は、受信部２により、紙葉類７から射出されるラム波の漏洩波を受信する（ステップＳ１２）。制御部９は、受信部２により受信した波形に基づいて最大波高値を特定する（ステップＳ１３）。
【００５４】
制御部９は、特定した最大波高値が基準値未満であるか否か判定する（ステップＳ１４）。即ち、制御部９は、最大波高値と、基準波高値記憶部９ａに記憶される基準波高値とを比較し、最大波高値が基準波高値未満であるか否か判定する。
【００５５】
ステップＳ１４において、最大波高値が基準値未満であると判定した場合（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、制御部９は、紙葉類７が損券であると判定する（ステップＳ１５）。即ち、制御部９は、紙葉類７の疲弊度が高いため、再流通に適さない紙葉類７であると判断する。
【００５６】
ステップＳ１４において、最大波高値が基準値以上であると判定した場合（ステップＳ１４、ＮＯ）、制御部９は、紙葉類７が正券であると判定する（ステップＳ１６）。即ち、制御部９は、紙葉類７の疲弊度が低いため、再流通可能な紙葉類７であると判断する。
【００５７】
上記したように、本実施形態のこわさ検出装置１０は、送信部１と受信部２とを所定間隔離間し、且つ、送信部１からの音波の射出方向と、受信部２に対する音波の入射方向とが平行になるように配置する。こわさ検出装置１０は、送信部１から紙葉類７に対する音波の入射角Θ１及び紙葉類７から受信部２に射出される音波の射出角Θ２が所定の角度になるように紙葉類７を湾曲させて搬送する。
【００５８】
こわさ検出装置１０は、上記したように配置した送信部１により、搬送される紙葉類７に対して音波を照射する。こわさ検出装置１０は、紙葉類７から発せられるラム波の漏洩波を受信部２により受信する。こわさ検出装置１０の制御部９は、受信した波形に基づいて、最大波高値を特定し、予め記憶される基準波高値と、特定した最大波高値に基づいて紙葉類７が正券であるか否かを判定する。これにより、紙葉類７の疲弊度に応じて、紙葉類７を正券として再流通可能か否かを判定することができる。
【００５９】
この結果、コンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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。
【００６０】
なお、上記した実施形態では、ガイド板４は、半径Ｒの円の弧に相当する曲率で紙葉類７を湾曲するとして説明したが、この構成に限定されない。送信部１の振動面１１の重心Ｍ１から射出された音波が入射する入射点Ｉにおいて紙葉類７の表面に対して所定角度で入射し、受信部２の振動面２１の重心Ｍ２と検出点Ｄとが成す線と、検出点Ｄにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが所定の角度を成し、且つ、重心Ｍ１と入射点Ｉとが成す線と、重心Ｍ２と検出点Ｄとが成す線とが平行な関係になる弧であれば、如何なる形状で紙葉類７を湾曲させてもよい。例えば、紙葉類７の曲率は、均一でなくてもよい。
【００６１】
また、上記した実施形態では、所定の曲率を有するガイド板４により搬送ベルト５を湾曲させる構成について説明したが、この構成に限定されない。所定の曲率を有するものであれば、如何なるものを用いてもよい。
【００６２】
図９は、搬送ベルト５を駆動プーリ６により湾曲させる構成について説明するための説明図である。
図９に示すように、こわさ検出装置１０は、半径Ｒの駆動プーリ６を搬送ベルト５に沿接するように備える。また、送信部１及び受信部２を、駆動プーリ６の間に配置することにより、図３に示す例と同様の設置条件を満たすことができる。
【００６３】
また、上記した実施形態では、送信部１及び受信部２の振動面１１及び２１は、平面であるとして説明したが、この構成に限定されない。振動面１１及び２１は、例えば図１０に示すように、紙葉類７と同様に曲面であってもよい。例えば、振動面１１及び２１は、紙葉類７と同じ曲率を有する。また、例えば、振動面１１及び２１は、集音レンズなどを備えていてもよい。
【００６４】
次に、こわさ検出装置１０の他の実施形態について説明する。
図１１は、他の実施形態に係るこわさ検出装置１０の構成例について説明するための説明図である。なお、図１に示すこわさ検出装置１０と同様の構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
図１１に示すように、本実施形態のこわさ検出装置１０は、送信部１、受信部２、及びガイド板４を備える。また、図１に示す実施形態と同様に、こわさ検出装置１０は、送信部１及び受信部２の制御を行う制御部９（図示せず）を備える。送信部１、受信部２、及びガイド板４は、搬送される紙葉類７の一方の面側に設置される。
【００６６】
送信部１は、複数の送信部（トランスデューサ）１Ａ、１Ｂ、及び１Ｃを備える。また、受信部２は、複数の受信部（受信センサ）２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃを備える。
【００６７】
図１１に示すように、送信部１Ａ、１Ｂ、及び１Ｃは、紙葉類７の搬送方向に対して直交する方向に並んで設置される。また、受信部２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃは、紙葉類７の搬送方向に対して直交する方向に並んで設置される。
【００６８】
送信部１Ａと受信部２Ａ、送信部１Ｂと受信部２Ｂ、送信部１Ｃと受信部２Ｃは、それぞれ対応するように設けられる。即ち、受信部２Ａは、送信部１Ａから発せられる超音波により励起されるラム波の漏洩波を受信する。また、受信部２Ｂは、送信部１Ｂから発せられる超音波により励起されるラム波の漏洩波を受信する。またさらに、受信部２Ｃは、送信部１Ｃから発せられる超音波により励起されるラム波の漏洩波を受信する。
【００６９】
本実施形態では、疲弊していない紙葉類７の最大漏洩角度を基準角度として複数の異なる角度で受信部２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃを設置する。この場合、例えば、受信部２Ａを基準角度＋Ｎ度、受信部２Ｂを基準角度、受信部２Ｃを基準角度−Ｍ度の角度で設置する。
【００７０】
なお、本実施形態では、疲弊していない紙葉類７の基準角度が２７度であると仮定して説明する。また、Ｎ＝Ｍ＝１と仮定して説明する。
【００７１】
図１２乃至図１４は、図１１に示すこわさ検出装置１０の送信部１及び受信部２の配置について説明するための断面図である。図１２は、図１１に示すこわさ検出装置１０をＡＡ線で切り取った断面図である。また、図１３は、図１１に示すこわさ検出装置１０をＢＢ線で切り取った断面図である。また、図１４は、図１１に示すこわさ検出装置１０をＣＣ線で切り取った断面図である。
【００７２】
図１２に示すように、送信部１Ａは、振動面１１Ａの重心Ｍ１から紙葉類７の入射点Ｉに入射する音波の進行方向と、入射点Ｉにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２７度の角度（基準角度）を成すように設置される。また、受信部２Ａは、検出点Ｄから振動面２１Ａの重心Ｍ２に入射する音波の進行方向と、検出点Ｄにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２８度の角度（基準角度＋１度）を成すように設置される。
【００７３】
また、図１３に示すように、送信部１Ｂは、振動面１１Ｂの重心Ｍ１から紙葉類７の入射点Ｉに入射する音波の進行方向と、入射点Ｉにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２７度の角度（基準角度）を成すように設置される。また、受信部２Ｂは、検出点Ｄから振動面２１Ｂの重心Ｍ２に入射する音波の進行方向と、検出点Ｄにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２７度の角度（基準角度）を成すように設置される。なお、この場合、送信部１から射出される音波の進行方向と受信部２に入射する音波の進行方向とが平行になる。
【００７４】
また、図１４に示すように、送信部１Ｃは、振動面１１Ｃの重心Ｍ１から紙葉類７の入射点Ｉに入射する音波の進行方向と、入射点Ｉにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２７度の角度（基準角度）を成すように設置される。また、受信部２Ｃは、検出点Ｄから振動面２１Ｃの重心Ｍ２に入射する音波の進行方向と、検出点Ｄにおける紙葉類７の表面に対する垂線とが２６度の角度（基準角度−１度）を成すように設置される。
上記したように受信部２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃを配置することにより、異なる角度で紙葉類７を伝播するラム波の漏洩波を検出することができる。
【００７５】
図１５乃至図１７は、図１１に示すこわさ検出装置１０の各受信部２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃにより受信した波形の最大波高値と設置角度との関係について説明するための説明図である。
【００７６】
図１５は、疲弊していない紙葉類７に対して行った検査の結果における最大波高値と受信部２の設置角度との関係を示す図である。図１６は、疲弊した紙葉類７に対して行った検査の結果における最大波高値と受信部２の設置角度との関係を示す図である。図１７は、図１６の例の紙葉類７よりさらに疲弊した紙葉類７に対して行った検査の結果における最大波高値と受信部２の設置角度との関係を示す図である。
【００７７】
こわさ検出装置１０の制御部９は、受信部２により受信した波形の最大波高値と受信部２の設置角度との関係に基づいて、紙葉類７の疲弊度、及び正損を判定する。即ち、制御部９は、判定部として機能する。制御部９は、漏洩量が最大となる角度、即ち、最も大きい値の最大波高値を検出した受信部２の設置角度を最大漏洩角度と特定する。制御部９は、特定した最大漏洩角度と予め紙葉類７の特性により決定される基準角度とを比較する。即ち、制御部９は、角度比較部として機能する。
【００７８】
制御部９は、最大漏洩角度と基準角度とが一致する場合、紙葉類７が疲弊していないと判断する。また、制御部９は、最大漏洩角度と基準角度とが一致しない場合、紙葉類７が疲弊していると判断する。
【００７９】
図１５に示すように、最も大きな最大波高値を紙葉類７に対して２７度の角度（基準角度）で設置された受信部２Ｂにより検出している。この場合、制御部９は、受信部２Ｂの設置角度２７度を最大漏洩角度と特定する。最大漏洩角度と基準角度とが一致する為、制御部９は、紙葉類７が疲弊していないと判断する。
【００８０】
また、図１６及び図１７に示すように、最も大きな最大波高値を紙葉類７に対して２６度の角度（基準角度ではない角度）で設置された受信部２Ｃにより検出している。この場合、制御部９は、受信部２Ｃの設置角度２６度を最大漏洩角度と特定する。最大漏洩角度と基準角度とが一致しない為、制御部９は、紙葉類７が疲弊していると判断する。
【００８１】
またさらに、制御部９は、最も大きい値の最大波高値と基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値とを比較する。制御部９は、最も大きい値の最大波高値が基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値以上である場合、紙葉類７が正券であると判断する。また、制御部９は、最も大きい値の最大波高値が基準波高値記憶部９ａに記憶されている基準波高値未満である場合、紙葉類７が損券であると判断する。
【００８２】
上記したように、本実施形態のこわさ検出装置１０は、紙葉類７に対して音波を照射する。こわさ検出装置１０は、紙葉類７から発せられるラム波の漏洩波を異なる複数の角度で配置される受信部２により受信する。こわさ検出装置１０の制御部９は、受信した波形に基づいて、最大波高値及び最大漏洩角度を特定する。
【００８３】
制御部９は、予め決定される基準角度と、特定した最大漏洩角度とを比較し、紙葉類７が疲弊券であるか否かを判定する。さらに、制御部９は、予め記憶される基準波高値と、特定した最大波高値とを比較し、紙葉類７が正券であるか否かを判定する。これにより、紙葉類７の疲弊度を特定することができる。さらに、紙葉類７の疲弊度に応じて、紙葉類７を正券として再流通可能か否かを判定することができる。
【００８４】
この結果、コンパクトな構成で高精度に紙葉類のこわさを検出することができるこわさ検出装置、こわさ検出方法、及びこわさ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。
【００８５】
なお、上記した実施形態では、３つの受信部に対応するように送信部を３つ設けたが、送信部は１つでもよい。また、送信部１は、紙葉類７に対して最適入射角度で設置されるとして説明したが、これに限定されない。送信部１の設置確度は、紙葉類７にラム波を励起させることができる角度であれば、如何なる確度で設置されていてもよい。
【００８６】
次に、上記したこわさ検出装置１０を備える紙葉類処理装置について説明する。
図１８は、一実施形態に係る紙葉類処理装置の外観について説明するための説明図である。
図１８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。
【００８７】
投入部１１２は、紙葉類７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７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。
【００８８】
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７がスタックされる集積部から紙葉類７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。
【００８９】
図１９は、図１８に示す紙葉類処理装置１００の構成例について説明するための説明図である。
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。
【００９０】
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７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７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７を取出すように機能する。これにより、吸着ローラ１１４は、紙葉類７一定のピッチで取出す。吸着ローラ１１４により取り込まれた紙葉類７は、搬送路１１５に導入される。
【００９１】
搬送路１１５は、紙葉類７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、搬送ベルト５及び図示しない駆動プーリなどを備えている。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５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７を搬送ベルト５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。
【００９２】
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、こわさ検出装置１０、及び厚み検査部１１９を備えている。検査部１１６は、紙葉類７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７の種類、汚棄損、表裏、及び真偽などを検査する。
【００９３】
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７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７の表面及び裏面の模様画像を取得する。
【００９４】
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。
【００９５】
こわさ検出装置１０は、上記したように、紙葉類７の機械的特性を検出する。これにより、こわさ検出装置１０は、紙葉類７が疲弊して再流通不可能な損券であるか、再流通可能な正券であるかを判定する。なお、図示するように、こわさ検出装置１０は、搬送ベルト５を湾曲させる。これにより、こわさ検出装置１０は、紙葉類７を湾曲させてこわさ検出装置１０の近傍を搬送させる事ができる。
【００９６】
厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７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７の２枚取りを検出する。
【００９７】
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７の磁気的な特徴情報を検出する。
【００９８】
主制御部１５１は、画像読取装置１１７、１１８、こわさ検出装置１０、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、紙葉類７が正券、損券、または排除権であるかを判定する。
【００９９】
紙葉類処理装置１００は、正券と判定した紙葉類７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７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。
【０１００】
排除券は、正券及び損券に該当しない紙葉類７である。紙葉類処理装置１００は、排除券と判定した紙葉類７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・破れなどの不良券、及び適用外券種・偽券などの判別不能券を含む。
【０１０１】
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７を所定の処理部に搬送するように制御する。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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７は、取出口１３９から取り出すことができる。
【０１０４】
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７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７を所定枚数毎に結束して格納する。また、紙葉類処理装置１００は、図示しない大束結束部により、所定枚数毎で結束した紙葉類７を複数集積し、結束する。
【０１０５】
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７を裁断して収納する。ゲート１２５に搬送される紙葉類７は、正規の紙葉類７であり、且つ、再流通が不可能であると判定された紙葉類７（損券）である。
【０１０６】
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７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７をスタッカ１３４に搬送するようにゲート１２５を制御する。
【０１０７】
なお、主制御部１５１は、集積・結束部１３２に集積された紙葉類７の枚数、及び、裁断部１３３により裁断された紙葉類７の枚数及び識別情報を逐次記憶する。
【０１０８】
図２０は、図１８及び図１９に示す紙葉類処理装置１００の制御系の構成例について説明するためのブロック図である。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
例えば、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７の券種、枚数、正損判別レベル、供給元の名称、及び処理方法などを入力する。
【０１１２】
検査部１１６は、画像読取装置１１７、及び１１８、厚み検査部１１９、こわさ検出装置１０、その他のセンサ類１５４、及びＣＰＵ１５５を備える。
【０１１３】
画像読取装置１１７、及び１１８は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７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７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。
【０１１４】
主制御部１５１は、紙葉類７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７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、静養類の正損判定及び偽券判定を行う。
【０１１５】
こわさ検出装置１０は、上記したように、こわさ検出装置１０は、送信部１により湾曲されて搬送される紙葉類７に対して所定の角度で音波を照射する。こわさ検出装置１０は、紙葉類７から発せられるラム波の漏洩波を、紙葉類７に対して所定の角度で配置される受信部２により受信する。こわさ検出装置１０の制御部９は、受信部２により受信した波形に基づいて、最大波高値を特定する。
【０１１６】
制御部９は、基準波高値記憶部９ａに記憶される基準波高値と、特定した最大波高値とを比較し、紙葉類７が正券であるか否かを判定する。これにより、こわさ検出装置１０は、紙葉類７が正券として再流通可能であるか否かを判定することができる。
【０１１７】
厚み検査部１１９は、搬送路１１５を搬送される紙葉類７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７から磁気的な特徴情報を検出する。
【０１１８】
ＣＰＵ１５５は、画像読取装置１１７、１１８、厚み検査部１１９、こわさ検出装置１０、及びその他のセンサ類１５４などによる検査の結果に基づいて、搬送路１１５を搬送される紙葉類７の種類、正損、表裏、及び真偽などを判別する。
【０１１９】
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７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７の種類毎に区分する区分処理を行う。即ち、搬送制御部１５２は、区分処理部として機能する。なお、搬送制御部１５２は、紙葉類７の種類毎に区分するとしたがこれに限定されない。例えば、こわさ検出装置１０の検出結果に基づいて、紙葉類７を疲弊度毎に区分して処理してもよい。
【０１２０】
集積・結束制御部１５３は、主制御部１５１の制御に基づき、前記排除集積部１２７及び集積・結束部１２８〜１３１を制御する。これにより、集積・結束制御部１５３は、紙葉類７の集積、及び結束の制御を行なう。
【０１２１】
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７の裁断を行う。
【０１２２】
上記したように、本発明の一実施形態に係るこわさ検出装置１０を備える紙葉類処理装置１００は、紙葉類７に対してこわさ検出装置１０により検査を行う。こわさ検出装置１０は、紙葉類７の機械的特性を検査し、再流通可能であるか否かを判定する。紙葉類処理装置１００は、判定結果に基づいて紙葉類７を適切に処理することができる。
【０１２３】
なお、この発明は、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現化できる。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わせにより、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わせてもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１…送信部、２…受信部、４…ガイド板、５…搬送ベルト、６…駆動プーリ、７…紙葉類、９…制御部、９ａ…基準波高値記憶部、１０…検出装置、１１…振動面、２１…振動面、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、１５１…主制御部、１５１ａ…記憶部、１５２…搬送制御部、１５３…集積・結束制御部、１５４…他のセンサ類、１５５…ＣＰＵ、１５６…裁断制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される紙葉類を湾曲させる湾曲部材と、
前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる送信部と、
前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する受信部と、
前記受信部の出力に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する第１の判定部と、
を具備することを特徴とするこわさ検出装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記検出点から漏洩波を受信する方向と、前記送信部による音波の射出方向とが平行になるように設置されることを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項３】
前記湾曲部材は、前記紙葉類の入射点において、前記送信部から送信される音波が入射する方向と紙葉類の面とが成す角が基準角度になるように前記紙葉類を湾曲させることを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項４】
前記湾曲部材は、前記紙葉類の検出点において、検出点から射出して前記受信部に入射する音波の方向と、前記紙葉類の面とが成す角が基準角度になるように前記紙葉類を湾曲させることを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項５】
予め基準波高値を記憶する基準波高値記憶部と、
前記特定した最大波高値と前記基準波高値記憶部により記憶される基準波高値とを比較する波高値比較部と、
をさらに具備し、
前記第１の判定部は、前記波高値比較部による比較結果に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項６】
前記第１の判定部は、前記波高値比較部による比較の結果、前記特定した最大波高値が前記基準波高値記憶部により記憶される基準波高値未満である場合、前記紙葉類を損券と判定することを特徴とする請求項５に記載のこわさ検出装置。
【請求項７】
前記受信部は、前記紙葉類の面に対して基準角度で設置される第１の受信センサと、前記基準角度＋Ｎ度の角度で設置される第２の受信センサと、前記基準角度−Ｍ度の角度で設置される第３の受信センサと、を具備することを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項８】
前記受信部の複数の受信センサからの出力に基づいて前記紙葉類からの音波の漏洩量が最大となる最大漏洩角度を特定し、特定した最大漏洩角度に基づいて前記紙葉類の疲弊度を判定する第２の判定部をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載のこわさ検出装置。
【請求項９】
前記第２の判定部は、前記特定した最大漏洩角度と予め決定される前記基準角度とが一致しない場合、前記紙葉類を疲弊券と判定することを特徴とする請求項８に記載のこわさ検出装置。
【請求項１０】
湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させ、
前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信し、
受信した信号に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する、
ことを特徴とするこわさ検出方法。
【請求項１１】
紙葉類を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される紙葉類を湾曲させる湾曲部材と、
前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる送信部と、
前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する受信部と、
前記受信部の出力に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する判定部と、
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、
を具備することを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項１】
搬送される紙葉類を湾曲させる湾曲部材と、
前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる送信部と、
前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する受信部と、
前記受信部の出力に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する第１の判定部と、
を具備することを特徴とするこわさ検出装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記検出点から漏洩波を受信する方向と、前記送信部による音波の射出方向とが平行になるように設置されることを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項３】
前記湾曲部材は、前記紙葉類の入射点において、前記送信部から送信される音波が入射する方向と紙葉類の面とが成す角が基準角度になるように前記紙葉類を湾曲させることを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項４】
前記湾曲部材は、前記紙葉類の検出点において、検出点から射出して前記受信部に入射する音波の方向と、前記紙葉類の面とが成す角が基準角度になるように前記紙葉類を湾曲させることを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項５】
予め基準波高値を記憶する基準波高値記憶部と、
前記特定した最大波高値と前記基準波高値記憶部により記憶される基準波高値とを比較する波高値比較部と、
をさらに具備し、
前記第１の判定部は、前記波高値比較部による比較結果に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項６】
前記第１の判定部は、前記波高値比較部による比較の結果、前記特定した最大波高値が前記基準波高値記憶部により記憶される基準波高値未満である場合、前記紙葉類を損券と判定することを特徴とする請求項５に記載のこわさ検出装置。
【請求項７】
前記受信部は、前記紙葉類の面に対して基準角度で設置される第１の受信センサと、前記基準角度＋Ｎ度の角度で設置される第２の受信センサと、前記基準角度−Ｍ度の角度で設置される第３の受信センサと、を具備することを特徴とする請求項１に記載のこわさ検出装置。
【請求項８】
前記受信部の複数の受信センサからの出力に基づいて前記紙葉類からの音波の漏洩量が最大となる最大漏洩角度を特定し、特定した最大漏洩角度に基づいて前記紙葉類の疲弊度を判定する第２の判定部をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載のこわさ検出装置。
【請求項９】
前記第２の判定部は、前記特定した最大漏洩角度と予め決定される前記基準角度とが一致しない場合、前記紙葉類を疲弊券と判定することを特徴とする請求項８に記載のこわさ検出装置。
【請求項１０】
湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させ、
前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信し、
受信した信号に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する、
ことを特徴とするこわさ検出方法。
【請求項１１】
紙葉類を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される紙葉類を湾曲させる湾曲部材と、
前記湾曲部材により湾曲されて搬送される紙葉類の内側の面の入射点に対して音波を送信してラム波を励起させる送信部と、
前記紙葉類の内側の面の検出点から射出されるラム波の漏洩波を受信する受信部と、
前記受信部の出力に基づいて最大波高値を特定し、特定した最大波高値に基づいて前記紙葉類が正券であるか否かを判定する判定部と、
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、
を具備することを特徴とする紙葉類処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−１３９６７（Ｐ２０１１−１３９６７Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５７９５６（Ｐ２００９−１５７９５６）
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]