JP2002160842A - 紙葉類取出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙幣を確実に分離して重ね取りや斜め出し
(スキュー)を防止し、また、紙幣の厚さや摩擦係数の影
響を受け難い安定した取出しを可能とする。 【解決手段】 紙幣Ｐを送り出すピックアップローラ５
と、このピックアップローラ５により送り出された紙幣
Ｐを回転することにより取り出す取出ローラ３０と、こ
の取出ローラ３０に圧接され紙幣Ｐの取出方向と逆方向
の逆転トルクが付与されることにより紙幣Ｐを1枚ずつ
分離する逆転ローラ３１とを具備し、ピックアップロー
ラ５の紙幣Ｐが接触する接触部と、取出ローラ３０と逆
転ローラ３１との接触部との間を結ぶ線分Ｋ１と、取出
ローラ３０の中心と逆転ローラ３１の中心との間を結ぶ
線分Ｋ２とが直交するように各ローラ５，３０，３１を
配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層された紙幣等
の紙葉類を1枚ずつ分離して取出す紙葉類取出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の紙葉類取出装置としては、例え
ば、ゴムローラの摩擦力で紙葉類を取り出す摩擦式のも
のが知られている。この紙葉類取出装置においては紙葉
類を確実に分離して取り出すことができ、かつ、スキュ
ーすることなく取り出せることが求められている。ま
た、紙葉類の厚さや摩擦係数の影響を受けにくい安定し
た取出しを可能とし、さらに、紙幣等の場合にはその種
類や、サイズの違いの影響を受けないものが望まれてい
る。一方、取出装置の処理能力の観点から、単位時間内
で多数枚の紙葉類の取出しを可能とするものが望まれて
いる。

【０００３】ところで、紙葉類の取出方式には、分離部
の構造からゲートローラ方式のもの、或いは圧接ローラ
方式のものがあり、一般に前者が多用されている。

【０００４】ゲートローラ方式の取出装置は取出ローラ
を備え、この取出ローラに対向してゲートローラが設け
られている。取出ローラとゲートローラは櫛歯状に入れ
子状をなし、両者間には立体的なギャップが形成されて
いる。

【０００５】紙葉類は積層状態で供給部に投入されて送
出ローラであるピックアップローラに押し付けられるこ
とにより送出される。この送出された紙葉類は上記した
取出ローラとゲートローラとの間のギャップに通されて
ゲートローラの摩擦力により、積層状態の紙葉類から順
次分離されて取出される。取出ローラの周面には部分的
にゴム部が設けられ、1回転で一枚ずつ紙葉類を取出
す。ピックアップローラの周面は全面ゴムで形成され、
1枚ずつ必要な量だけ間欠駆動する。

【０００６】また、取出ローラの取出方向にはドライブ
ローラが設けられ、このドライブローラにはピンチロー
ラが当接されている。取出ローラにより取り出された紙
葉類はドライブローラとピンチローラとにより挟持搬送
される。ドライブローラとピンチローラは紙葉類の取出
中においては常時所定の速度で回転している。

【０００７】しかしながら、ゲートローラ方式のもの
は、ギャップによって生じる摩擦力で紙葉類を分離する
構造のため、紙葉類の厚さの影響を受けやすい。即ち、
紙葉類の厚さに対して最適なギャップが存在するが、こ
のギャップより厚い紙葉類や薄い紙葉類では分離不良を
生じ易い。これは厚い紙葉類と薄い紙葉類とでは取出ロ
ーラと分離ローラとの間で発生する紙葉類に対する押付
力が異なるためで、通常、ギャップが広すぎると分離力
が低下して２枚取りが発生し易い。逆にギャップが狭い
と、通過抵抗が増すのでピックアップローラで紙葉類を
送り込めなくなり、スキップして取出し不良が発生す
る。

【０００８】また、取り出された紙葉類の搬送速度は紙
葉類の取出速度と等しいか、若しくは速くすることが多
い。このため、ギャップを通過中の紙葉類をドライブロ
ーラとピンチローラとで引き抜くときに、ギャップが小
さいと抵抗が大きくなって紙葉類の停滞やスキュー等の
取出し不良の原因になる。

【０００９】さらに、紙幣のように印刷による厚さの分
布があるものでは、その左右で抵抗の差が生じスキュー
が発生し易い。また、ゲートローラは常に紙葉類と滑っ
ているので摩耗し易く、摩耗すればギャップが広がる。
ギャップは調整式になっているが、常に調整などで最適
な値に保つようにしなければならず、手間取るものとな
る。

【００１０】このような問題を解決するために、圧接ロ
ーラ方式のものが開発されている。この圧接ローラ方式
のものは空転ローラを備え、この空転ローラに圧接ロー
ラを押当てて圧接ローラの摩擦力で分離するものであ
る。この圧接ローラ方式のものは空転ローラと圧接ロー
ラとの間での紙葉類の押付力を一定にできるので、紙葉
類の厚さの影響を受け難い利点がある。空転ローラと同
軸上にあるドライブローラはピンチローラと搬送路を形
成して分離された紙葉類を搬送する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧接ロ
ーラ方式では空転ローラと圧接ローラとの接触部には紙
葉類に対する抵抗力のみがあり、紙葉類の送り力はな
い。このため、ピックアップローラの回転により紙葉類
を空転ローラと圧接ローラとの接触部に送り込む際、特
に流通紙幣など腰の弱い紙幣では圧接ローラの抵抗によ
り坐屈することがある。さらに、紙幣の先端が捲れたり
傷付いたりする問題がある。

【００１２】また、ゲートローラ方式及び圧接ローラ方
式のいずれであっても、紙葉類に分離力を与えるゲート
ローラや圧接ローラは適当な摩擦係数が要求される。さ
らに、分離部で発生する紙葉類間の摩擦力よりも分離ロ
ーラと紙葉類との間の摩擦力を大きくし、かつ、紙葉類
が通過する抵抗を減らす必要がある。

【００１３】従って、ゲートローラや圧接ローラの材質
を選択する場合、摩擦係数の観点からは限られた範囲か
ら選ばなくてはならない。また、摩耗や経年変化によっ
て摩擦係数が変化すると分離力に影響を与えるといった
問題がある。

【００１４】また、ゲートローラ方式及び圧接ローラ方
式のいずれであっても、分離部における紙葉類の搬送力
がなかったり、不安定であったりするため、ピックアッ
プローラからドライブローラまでの距離を紙幣の搬送方
向の長さより短くするようにしている。これによってピ
ックアップローラ或いはドライブローラによって常に紙
葉類に搬送力を与えることができるようにしている。

【００１５】しかし、紙葉類の搬送方向の長さが短い場
合は、ピックアップローラ、取出ローラ或いはドライブ
ローラ等の直径を犠牲にしたり、入れ子状に配設しなけ
ればならず、レイアウト上の制約を受けるといった問題
がある。また、紙幣のように券種によって搬送方向の長
さが異なる場合は、一番短い券に合わせると、長い券の
取り出しが不安定になったりする問題があり、システム
としてバランスの悪いものになってしまう。

【００１６】一方、ゲートローラ方式及び圧接ローラ方
式のいずれの場合でも、ピックアップローラで紙幣を送
り込むので、特に、ピックアップローラが左右一対ある
場合には、紙幣とピックアップローラとの押圧が左右で
異なると、スキューの原因になる。紙幣に折れ癖があっ
たり、セットの際に紙幣が傾いていると、ピックアップ
ローラとの接触が左右で均一にならない。セットされる
紙幣の枚数が多いとこの現象が顕著になる。紙幣の枚数
が多いと、紙幣をセットするトレイや壁面との摩擦力に
よってピックアップローラへの押圧力の減少とともに、
左右の押圧が不均一になることもある。また、紙幣の凹
版印刷による厚さの分布の違いから、紙幣の枚数が増え
ると、ピックアップローラに対する紙幣の押圧力が不均
一になる。例えば、官封券や新札の場合、紙幣の方向
（表裏、左右、天地）がそろえられて多数枚一度にセッ
トされて使用される場合がある。紙幣を１０００〜２０
００枚と重ねると、束の厚さの不均一は数ｍｍ〜十数ｍ
ｍにも達し、片側のピックアップローラに接触しないよ
うな場合さえある。

【００１７】紙幣の凹版印刷は、厚さの他にピックアッ
プローラに対する摩擦係数の分布も発生させるから、２
つの分布の重なりによっては、ピックアップローラによ
る送り力の左右の不均一がさらに大きくなる場合もあ
る。このようなピックアップローラに対する紙幣の押圧
力の不均一に対しては、従来からそれなりの対策が行わ
れてきた。

【００１８】ピックアップローラに対する紙幣の押し付
けはバックアップ板の押圧によって行われる。バックア
ッププレートの押圧力はスプリングによったり、モータ
によって制御されるが、押圧力を高めに設定することが
行われる。これは紙幣の癖を修正してピックアップロー
ラに対しより均一に接触させるためである。さらに、ト
レイや壁面での摩擦による押圧力低下を補う目的もあ
る。

【００１９】しかし、紙幣の押圧力を高くとることは、
ピックアップローラの送り力が増すわけで、紙幣の２枚
取りに対するマージンを狭めることになる。これを解消
するため、紙幣をピックアップローラに押し付けるバッ
クアップ板を左右シーソになるように支点で支持した
り、バックアップ板にスポンジなどの弾性体を貼りつけ
ることが行われる。この方法は紙幣の枚数が少ないとき
は効果が高いが、１０００枚、２０００枚と枚数が多く
なると効果が少ない。シーソの振れ角度が大きいと、券
の束全体が剛体のように傾いて、ピックアップローラと
の接触が改善されず、かえって悪影響を起こすことがあ
るため、あまり揺動量を増やせない。

【００２０】また、ピックアッピローラのゴム厚さを厚
くしたり、左右押圧方向に可動させたり、シーソ式に支
持したりする方法も行われている。多い枚数の紙幣の接
触を改善するためには、左右のローラの位置を大きく可
動させる必要があり、シーソ式は有効である。しかし、
取出ローラとの位相の関係などで、揺動量に規制があっ
たりするので、左右の押圧を完全に釣り合わせることは
できない。

【００２１】さらに、ゲートローラ方式では、左右のギ
ャップをアクチュエータによって制御可能にして取り出
された券のスキュー量を検知してギャップ量を制御する
ことも行われている。しかし、この方法は既に取り出さ
れた紙幣の情報から、それ以降の紙幣に対してギャップ
量を制御するもので、ゲートローラの摩耗や紙幣の厚さ
の平均的な変化などには対応できるが、各々の紙幣に対
して押圧の不均一によるスキューを補正するのは難し
い。

【００２２】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、紙葉類の厚さや摩擦係数の影響を受けることなく、
安定して取り出すことができ、また、送出ローラ、取出
ローラや搬送ローラの直径やレイアウトを犠牲にするこ
となく、短い紙葉類から長い紙葉類まで良好に取り出す
ことができ、しかも、送出ローラに対する紙葉類の押圧
力の不均一による２枚取り或いはスキューの発生も確実
に防止できるようにした紙葉類取出装置を提供すること
を目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、請求項１記載のものは、紙葉類を送り出す送
出ローラと、この送出ローラにより送り出された紙葉類
を回転することにより取り出す取出ローラと、この取出
ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆転
トルクが付与されることにより紙葉類を1枚ずつ分離す
る分離ローラとを具備し、前記送出ローラの紙葉類が接
触する接触部と、前記取出ローラと分離ローラとの接触
部とを結ぶ線分と、前記取出ローラの中心と前記分離ロ
ーラの中心とを結ぶ線分とが直交するように前記各ロー
ラを配設する。

【００２４】請求項２記載のものは、紙葉類を送り出す
送出ローラと、この送出ローラにより送り出された紙葉
類を回転することにより取り出す取出ローラと、この取
出ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆
転トルクが付与されることにより紙葉類を1枚ずつ分離
する分離ローラと、支点を中心にして揺動自在に設けら
れ、揺動端に前記分離ローラを取り付けた揺動レバーと
を具備し、前記分離ローラの中心と前記揺動レバーの支
点との間を結ぶ線分と、前記取出ローラの中心と前記分
離ローラの中心との間を結ぶ線分とが直交するように前
記各ローラを配設する。

【００２５】請求項５記載のものは、紙葉類を送り出す
送出ローラと、この送出ローラにより送り出された紙葉
類を回転することにより取り出す取出ローラと、この取
出ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆
転トルクが付与されることにより紙葉類を1枚ずつ分離
する分離ローラと、前記取出ローラにより取り出された
紙葉類を搬送する搬送ローラと、前記取出ローラと前記
搬送ローラとの間に設けられ、取り出されてくる紙葉類
を検知する第１の検知センサと、前記搬送ローラの搬出
側に設けられ、搬送されてくる紙葉類を検知する第２の
検知センサと、前記第１の検知センサが前記紙葉類の先
端部を検知したことに基づき、前記送出ローラの動作を
停止させ、前記第２の検知センサが前記紙葉類の先端部
を検知したことに基づき、前記取出ローラの動作を停止
させる制御手段とを具備する。

【００２６】請求項８記載のものは、紙葉類を所定方向
に押し込む押込手段と、この押込手段によって押し込ま
れる紙葉類を圧接させて送り出す送出ローラと、この送
出ローラが受ける紙葉類の圧接力を検出する検出手段
と、前記送出ローラにより送り出された紙葉類を回転す
ることにより取り出す取出ローラと、この取出ローラに
圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆転トルクが
付与されることにより紙葉類を1枚ずつ分離する分離ロ
ーラと、前記検出手段により検出された圧接力の大きさ
に応じて前記分離ローラに付与する逆転トルクの大きさ
を可変制御する制御手段と、を具備する。

【００２７】請求項９記載のものは、紙葉類を所定方向
に押し込む押込手段と、この押込手段の押込方向に対し
直交する方向に所定間隔を存して配設され、押し込まれ
てくる紙葉類を圧接させて送り出す一対の送出ローラ
と、この一対の送出ローラが受ける紙葉類の圧接力を検
出する検出手段と、前記一対の送出ローラの送出方向に
対し直交する方向に所定間隔を存して配設され、送出さ
れてくる紙葉類を回転することにより取り出す一対の取
出ローラと、この一対の取出ローラにそれぞれ圧接され
前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆転トルクが付与され
ることにより紙葉類を1枚ずつ分離する一対の分離ロー
ラと、前記検出手段により検出された圧接力の大きさに
応じて前記一対の分離ローラに付与する逆転トルクの大
きさを可変制御する制御手段と、を具備する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して詳細に説明する。

【００２９】図１は本発明の一実施の形態である紙幣分
類整理機を示す内部構成図である。

【００３０】図中１は筐体で、この筐体１の一側中央部
にはテーブル部１Ａが設けられ、このテーブル部１Ａに
は紙幣供給部２が設けられている。この紙幣供給部２に
は紙葉類としての紙幣Ｐが立位状態で複数枚収容されて
いる。この紙幣Ｐはバネ３で付勢される押込手段として
のバックアップ板４によって送出ローラとしてのピック
アップローラ５に押し付けられている。ピックアップロ
ーラ５の回転により紙幣Ｐは下方に向かって送り出され
る。ピックアップローラ５の下方部には後で詳述する紙
葉類取出装置を構成する分離部３２及び搬送部３７（図
２に示す）が配設されている。

【００３１】搬送部３７から搬出される紙幣Ｐは、ベル
ト６とローラ７とにより構成されるクランプ式の搬送手
段Ｈにより搬送される。この搬送手段Ｈには取り出され
た紙幣Ｐのシフトとスキューを自動補正する姿勢補正装
置８が設けられている。搬送手段Ｈの紙幣搬送方向下流
側には判別手段としての判別部９が設けられている。こ
の判別部９はローラ対１０で搬送される紙幣Ｐの面から
各種情報を読み取り、それを論理演算し、基準になる情
報と比較することによって、汚れや、破損の有無、金
額、天地及び表裏の４方向を判別するものである。

【００３２】判別部９の紙幣搬送方向下流側には切替手
段としての第１の分岐装置１１が設けられている。第１
の分岐装置１１は判別部９の判定によって２枚取りや、
一定以上の大スキーの紙幣等、正紙幣Ｐと判定されなか
ったものをリジェクト箱１２に導き、正紙幣Ｐと判定さ
れたものを切替手段としての第２の分岐装置１３に導く
ものである。

【００３３】第２の分岐装置１３は紙幣Ｐの搬送方向を
第１及び第２の方向に分けるものである。第１の方向に
は左右反転パス１４が設けられ、この左右反転パス１４
は紙幣Ｐを左右１８０度反転するヒネリベルト１５を有
している。第２の方向には単なるベルト搬送部１６が設
けられ、紙幣Ｐをそのままの状態で搬送する。第１及び
第２の方向に分岐されて搬送された紙幣は合流部１７で
合流する。この合流部１７までの経路長は等しくされ、
紙幣合流後の間隔がズレないようになっている。

【００３４】合流部１７の紙幣搬送方向下流側には切替
手段としての第３の分岐装置１８が設けられ、この第３
の分岐装置１８により紙幣Ｐの搬送方向が第３及び第４
の方向に分岐される。第３の方向にはスイッチバックパ
ス部１９が設けられている。スイッチバックパス部１９
には紙幣Ｐを導入させる反転箱２０、この反転箱２０に
導かれた紙幣Ｐの後端を反転ローラ２１ａに押し付ける
タタキ車２１が設けられている。紙幣Ｐは反転箱２０か
ら送り出されることにより、その天地が反転されて搬送
される。第４の方向には単なるベルト搬送部２２が設け
られ、紙幣Ｐはそのままの姿勢を維持して搬送される。
第３及び第４の方向に分岐されて搬送された紙幣は合流
部２３で合流する。この合流部２３までの分岐パスの経
路長は等しくされ、合流後の間隔がズレないようになっ
ている。

【００３５】合流部２３の紙幣搬送方向下流側には水平
搬送路２４が設けられ、この水平搬送路２４には区分す
べき部分の数より一つ少ない数の分岐装置２５ａ〜２５
ｄが配設されている。これら分岐装置２５ａ〜２５ｄの
下方部には、集積部として第１乃至第４の種類別ポケッ
ト部２６ａ〜２６が配設され、これら種類別ポケット部
２６ａ〜２６に紙幣Ｐが水平状態に積み重ねて集積され
るようになっている。

【００３６】第１の分岐装置２５ａの下方部には、１０
０枚施封装置２７が設けられている。１００枚施封装置
２７は紙幣Ｐを１００枚づつ集積して区分する集積部２
８と、この集積部２８から紙幣Ｐを搬送する搬送部２８
ａと、この搬送部２８ａにより搬送されてくる紙幣Ｐを
紙帯２９ａで結束する帯巻部２９を有している。

【００３７】図２は紙葉類取出装置として紙幣取出装置
を示す構成図である。

【００３８】この紙幣取出装置は上記したピックアップ
ローラ５，５、分離部３２及び搬送部３７によって構成
され、これらピックアップローラ５，５、分離部３２及
び搬送部３７は上下方向に沿って配設されている。

【００３９】分離部３２は取出ローラ３０，３０を備
え、これら取出ローラ３０，３０には分離ローラとして
の逆転ローラ３１，３１が押し付けられている。搬送部
３７は取出ローラ３０，３０の下方部に位置してドライ
ブローラ３４，３４を備え、このドライブローラ３４，
３４にはピンチローラ３５，３５が転接されている。ド
ライブローラ３４，３４とピンチローラ３５，３５とに
より、紙幣Ｐが引き抜かれて搬送される。ピックアップ
ローラ５、取出ローラ３０、逆転ローラ３１、ドライブ
ローラ３４及びピンチローラ３５は左右に1個ずつ配設
され、紙幣Ｐを短手方向に沿って取出すようになってい
る。

【００４０】分離部３２の取出ローラ３０の周面はゴム
で形成され、ワンウェイクラッチ３０ａを介して軸３６
に取り付けられている。取出ローラ３０は紙幣Ｐの取出
方向に自由に回転でき、紙幣Ｐがドライブローラ３４及
びピンチローラ３５で引き抜かれるときに抵抗を減らす
ように工夫されている。軸３６は軸受け３８を介してフ
レーム３９に取り付けられている。軸３６の一端部には
プーリ４０ａ、タイミングベルト４０ｂ及びプーリ４０
ｃを介して取出モータ４１が接続されている。

【００４１】なお、この実施例では、ワンウェイクラッ
チ３０ａを取出ローラ３０に設けたが、取出ローラ３０
を軸３６に固定してワンウェイクラッチ３０ａをタイミ
ングプーリ４０ａに設け、軸３６とプーリ４０ａの間で
回転できるようにしてもよい。

【００４２】ピックアップローラ５の軸４３はプーリ４
５ａ、タイミングベルト４５ｂ、プーリ４５ｃを介して
軸４６に接続されている。軸４６の両端部はフレーム３
９，３９に支持されている。軸４６の一端部にはプーリ
４８ａ、タイミングベルト４８ｂ、プーリ４８ｃを介し
てピックアップモータ４９が接続されている。軸４３は
ブラケット５１に回転自在に取り付けられ、ブラケット
５１は軸５２を介してブラケット５３に取り付けられて
いる。

【００４３】ブラケット５３は軸４６を介してフレーム
３９，３９に取り付けられ、左右に回動できるようにな
っている。ブラケット５１とステイ５５との問には圧縮
スプリング５６が設けられている。これにより左右にあ
るピックアップローラ５，５は僅かに前後左右に位置を
変えて紙幣Ｐに対して左右均一の押し付け力が発生する
ように工夫されている。

【００４４】逆転ローラ３１は全周がゴムで形成され、
紙幣Ｐに対する摩擦係数が紙幣Ｐ間の摩擦係数より高い
ものが使用されている。逆転ローラ３１は軸５８を介し
て揺動レバー５９の上端部に回転可能に取り付けられ、
揺動レバー５９の下端部は支持部としての軸６０により
回動可能に支持されている。揺動レバー５９はスプリン
グ６２により付勢され、逆転ローラ３１を取出ローラ３
０に押圧させている。

【００４５】逆転ローラ３１の軸５８にはプーリ６３
ａ、タイミングベルト６３ｂ、プーリ６３ｃを介してリ
バースモータ６４が接続されている。リバースモータ６
４は逆転ローラ３１を紙幣Ｐの取出し方向に対して逆方
向に回転させるようになっている。後述するように、逆
転ローラ３１は取出ローラ３０に連れ回って取出方向に
回転するが、逆転トルクは常に逆転方向にかかっていて
紙幣Ｐに対して分離力を発生する。

【００４６】逆転ローラ３１の軸５８に固定されたタイ
ミングプーリ６３ａと、リバースモータ６４の駆動軸６
４ａに取り付けられたタイミングプーリ６３ｃのピッチ
径は同じになっている。また、リバースモータ６４はそ
の駆動軸６４ａの軸心上に揺動レバー５９の軸６０の軸
心が位置するようにステイ６７に固定されている。

【００４７】ドライブローラ３４は軸６９を介してフレ
ーム３９，３９に揺動されている。軸６９はプーリ７０
ａ、タイミングベルト７０ｂ、プーリ７０ｃを介して搬
送モータ７１に接続されている。ピンチローラ３５は軸
７３に回転自在に支持されている。軸７３の両端部はフ
レーム３９，３９の水平長孔３９ａに支持され、スプリ
ング７４によって付勢されている。この付勢により、ピ
ンチローラ３５はドライブローラ３４に押圧されて搬送
力を発生する。

【００４８】取出ローラ３０及び逆転ローラ３１の近傍
には取出ローラ３０及び逆転ローラ３１から送出される
紙幣Ｐを検出する第１の検知センサ７６が設けられてい
る。ドライブローラ３４及びピンチローラ３５の近傍に
はドライブローラ３４及びピンチローラ３５から送り出
される紙幣Ｐを検出する第２の検知センサ７７が設けら
れている。第１及び第２の検知センサ７６，７７は光透
過形の光センサで、ブラケット７９に取り付けられてい
る。第１の検知センサ７６の光軸は取出ローラ３０と逆
転ローラ３１の接触部とドライブローラ３４とピンチロ
ーラ３５の接触部の間の搬送路を通過する。第２の検知
センサ７７の光軸は、ドライブローラ３４とピンチロー
ラ３５の接触部の直後の搬送路を通過する。

【００４９】取出モータ４１、ピックアップモータ４
９、搬送モータ７１にはそれぞれドライバー８１，８
２，８３が接続されている。ドライバー８１，８２，８
３には制御回路を介してコントローラ８５が接続されて
いる。なお、取出モータ４１、ピックアップモータ４９
は間欠駆動制御が必要とされ、パルスモータが用いられ
ている。左右のリバースモータ６４にはドライバー８９
ａ，８９ｂが接続され、ドライバー８９ａ，８９ｂには
制御回路を介してコントローラ８５が接続されている。
リバースモータ６４は電流制御可能なＤＣモータで、電
流の設定によって所要の発生トルクが得られるようにな
っている。第１及び第２の検知センサ７６，７７には駆
動アンプ９０が接続され、紙幣Ｐの通過を検出してその
情報をコントローラ８５に与えるようになっている。

【００５０】図３乃至図６は分離部３２の模式図で分離
力の発生原理を示すものである。

【００５１】図３は取出ローラ３０と逆転ローラ３１と
の間に紙幣Ｐがないときで、取出ローラ３０の回転に逆
転ローラ３１が搬送方向に連れ回っている。逆転ローラ
３１は所定の押圧力Ｈで取出ローラ３０に押し付けら
れ、リバースモータ６４によって逆転トルクＴがかけら
れている。しかし、取出ローラ３０との摩擦力である接
線力によるトルクの方が高いため、リバースモータ６４
が滑って逆転ローラ３１が搬送方向に回転している。

【００５２】図４は取出ローラ３０と逆転ローラ３１と
の間に紙幣Ｐが1枚介在されたときで、紙幣Ｐと逆転ロ
ーラ３１の摩擦力で発生する接線力により逆転ローラ３
１にかかるトルクよりも逆転トルクＴが小さく設定され
ているため、紙幣Ｐを介して逆転ローラ３１が搬送方向
に連れ回りしている。

【００５３】図５は取出ローラ３０と逆転ローラ３１と
の間に紙幣Ｐが２枚に介在された場合で、紙幣Ｐ１，Ｐ
２の間で生じる摩擦力が小さいため、リバースモータ６
４のトルクＴの方が勝って搬送方向に対して逆転し始め
ている。

【００５４】図６はリバースモータ６４の逆転によって
２枚目の紙幣Ｐ２が引き戻された状態を示す。図６の状
態は図４の状態とほぼ同じで、1枚目の紙幣Ｐ１が搬送
される。このように紙幣を２枚取出そうとしても、２枚
目の紙幣Ｐ２が引き戻されて1枚目の紙幣Ｐ１のみが取
出されていく。実際には、図５と図６の状態が紙幣Ｐが
１枚取出されるごとに振動的に小刻みに繰り返され、1
枚ずつ分離されて取出される。

【００５５】２枚目の紙幣Ｐ２が逆転ローラ３１から受
ける接線力は、分離力として作用する。この接線力と押
圧力から逆転ローラ３１の見かけの摩擦係数は(逆転ト
ルク/逆転ローラ半径)/逆転ローラの押圧となる。逆転
ローラ３１の押圧はスプリング力で一定なので、逆転ト
ルクを一定に制御することで、逆転トルクの見かけの摩
擦係数を一定に保つことができ、安定した分離力を与え
ることができる。

【００５６】また、逆転トルクを変えることで、見かけ
上任意の摩擦係数を設定できる。取出ローラ３０、逆転
ローラ３１は摩擦係数が紙幣Ｐ１，Ｐ２間の摩擦係数よ
り高ければよい。取出ローラ３０と逆転ローラ３１の摩
擦係数が高ければ、送り力や分離力を安定に保つことが
できる。

【００５７】逆転ローラ３１は、ゲートローラのように
摩擦係数を中程度に保つ必要はなく、材料の選択の幅が
広がる。また、ゲートローラのように常に紙幣Ｐと滑り
を生じているわけではなく、原理的には紙幣との滑りは
ないので、耐摩耗性について有利である。逆転ローラ３
１は取出ローラ３０や紙幣Ｐに対して実際は滑りを生じ
ているが、これを考慮して耐久性のよい材料を選択すれ
ばよい。

【００５８】図７及び図８は取出装置の各ローラのレイ
アウトを示すものである。

【００５９】ピックアップローラ５はバックアップ４に
より押圧された紙幣Ｐに接触して、これを分離部３２に
送り込み、取出ローラ３０と協調して紙幣Ｐを繰り出
す。逆転ローラ３１の逆転トルクは、取出動作時には逆
転トルクがかかっているが、紙幣Ｐがないときは取出ロ
ーラ３０の回転に連れ回るように逆転トルクが設定され
ている。MRR分離方式では、逆転ローラ３１に対し押圧
力とモータ６４で発生した逆転トルクを安定して与える
必要がある。

【００６０】ところで、紙幣Ｐや発生トルクの影響を受
けずに安定した押圧力を得るためには、ローラのレイア
ウトが重要で、次のことが考慮されている。即ち、ピッ
クアップローラ５に紙幣Ｐが接触する接触部と取出ロー
ラ３０と逆転ローラ３１との接触部３３との間を結ぶ線
分をＫ１、取出ローラ３０の中心と逆転ローラ３１の中
心との間を結ぶ線分をＫ２、逆転ローラ３１の中心と揺
動レバー５９の回動中心６０を結ぶ直線をＫ３とした場
合、線分Ｋ１と線分Ｋ２とは略９０°の角度で交差して
いる。即ち、取出ローラ３０と逆転ローラ３１の共通接
線方向が紙幣Ｐの搬送方向となっている。これは取出ロ
ーラ３０と逆転ローラ３１の接触部３３に紙幣Ｐを送り
込み易くするためと、逆転ローラ３１によって戻された
紙幣Ｐが積層する紙幣Ｐから受ける抵抗を抑えるためで
ある。

【００６１】また、線分Ｋ２と線分Ｋ３とは略９０°の
角度で交差している。これは、分離部３２で発生する摩
擦力が逆転ローラ３１の押圧力に影響しないようにする
ためである。逆転ローラ３１の表面で作用する摩擦力ｆ
によって逆転ローラに発生するモーメントは、タイミン
グベルト６３ｂを介して接続されるリバースモータ６４
のトルクと釣り合う。結局、揺動レバー５９には軸５８
を介して摩擦力ｆと同じ大きさの力ｆ'として作用す
る。線分Ｋ２と線分Ｋ３の交差角度を９０°にしておく
と、この力ｆ'のベクトルは回動中心６０を通るので、
揺動レバー５９を回動することがない。従って、取出ロ
ーラ３０と逆転ローラ３１の接触部３３で発生する押圧
を一定に保つことができる。また、モータ６４をステイ
６７に固定して、逆転ローラ３１とともに揺動させない
こともポイントである。

【００６２】なお、取出ローラ３０と逆転ローラ３１の
接触圧力はスプリング６２のバネカとスプリング６２の
取付位置から決定され、モータ６４の回転や、ローラ表
面の摩擦力の影響を受けずに一定になる。

【００６３】図９は取出ローラ３０と逆転ローラ３１の
圧接状態を示すものである。

【００６４】モータ６４から逆転ローラ３１ヘ駆動を伝
達するタイミングプーリ６３ｃ，６３ａの直径をモータ
６４側と逆転ローラ３１側とで同じにして、タイミング
ベルト６３ｂの張力ベクトルＴと押圧ベクトルＮが直交
するように工夫している。

【００６５】ここで、押圧ベクトルＮの大きさを導いて
みる。

【００６６】揺動レバー５９にかかる力の釣り合いから Ｎ−Ｆ＋Ｒｘ＝０ 式 −μＮ−Ｔ／ｅ＋Ｒｙ＝０ 式 揺動レバー５９にかかる揺動支点周りのモーメントの釣
り合いでは、μＮ，Ｔ／ｅは逆転ローラ３１の軸５８を
介して作用し、そのベクトルは支点６０を通るのでゼロ
となり、 −Ｎｂ＋Ｆｃ＝０ 式 Ｎ＝（ｃ／ｂ）Ｆ 式 となる。

【００６７】従って、摩擦係数μやトルクＴによらず一
定の押圧力Ｎを与えることができる。

【００６８】ここで、Ｎ:押圧力、ａ:ローラ半径、μ
Ｎ:接線力、ｂ:支点から押圧部までの距離、Ｆ:スプリ
ング力、Ｃ:支点からスプリングまでの距離、Ｔ／ｅ:タ
イミングベルトの張力(正しくは張力差)、e:タイミング
プーリのピッチ半径、Ｔ:モータの逆転トルク、Ｒx，Ｒ
y:揺動レバーが支点から受ける力の水平、垂直成分であ
る。

【００６９】図１１は通常の紙幣取出動作の制御を示す
フローチャート図である。

【００７０】紙幣Ｐの取出しが開始されると（ステップ
Ｓ１）、取り出された紙幣Ｐの有無が判別される（ステ
ップＳ２）。紙幣Ｐがあると判別されると、紙幣Ｐの取
出し動作が進む。ついで、逆転ローラ３１が逆転モータ
６４によって逆方向に回転駆動される（ステップＳ
３）。このとき、取出ローラ３０は停止しているので、
取出ローラ３０から受ける抵抗力で逆転ローラ３１が回
転することはない。しかるのち、取出モータ４１とピッ
クアップモータ４９が回転駆動される（ステップＳ
４）。取出モータ４１とピックアップモータ４９はほぼ
同じ立ち上げ曲線で速度を増加して所定の速度まで立ち
上げる。取出ローラ３０と逆転ローラ３１が接触する分
離部３２へ紙幣Ｐの先端が入りこむのに少しロスが発生
するため、取出ローラ３０の速度をピックアップローラ
５の速度よりも若干速くした方が、紙幣Ｐが座屈しな
い。このため、モータ４１，４９とローラ３０，５間の
減速比を変えている。

【００７１】また、紙幣Ｐの取出速度は、搬送速度より
も小さい値に設定されている。これは取出動作中は、常
時回転している搬送ローラ３４よりも速い速度で紙幣Ｐ
が送りこまれると紙幣Ｐが座屈するためである。さら
に、紙幣Ｐの取出速度を小さく取ることは、モータ４１
の速度を立ち上げることを考慮すると有利である。ただ
し、あまり速度差をつけると、搬送ローラ３４，３５に
引きぬかれる際にスキューの発生や、拡大が生じるので
適当な値に設定される。

【００７２】また、通常、紙幣Ｐの先端が搬送ローラ３
４，３５にさしかかるまでに、所定の取出速度に達する
ようにする。ピックアップローラ５と取出ローラ３０に
よって送り出された1枚目の紙幣Ｐが、搬送ローラ３４
にかかった後、第２の検知センサ７７で検知されると
（ステップＳ５）、取出モータ４１とピックアップモー
タ４９が停止される（ステップＳ６）。

【００７３】取出ローラ３０には、ワンウェイクラッチ
３０ａが内蔵してあるので、取出モータ４１が停止して
も、搬送ローラ３４で搬送される紙幣Ｐに連れ回って1
枚目の紙幣Ｐに抵抗を与えるようなことはない。１枚目
の紙幣Ｐの先端が、第２の検知センサ７７に到達した
後、紙幣Ｐの後端がピックアップローラ５から外れる。
なお、紙幣Ｐが長くて1枚目にまだピックアップローラ
５がかかっている場合は、1枚目に抵抗になって作用す
る。しかし、搬送ローラ３４とピンチローラ３５の押圧
力はピックアップローラ５における押圧より大きく設定
されているので、ピックアップローラ５に対して滑って
搬送される。1枚目の紙幣Ｐがピックアップローラ５か
ら外れて、２枚目の紙幣がピックアップローラ５に接触
すると、２枚目に対してブレーキとして働き、紙幣の連
れ出しが防止される。

【００７４】1枚目の紙幣が搬送されてその後端が第２
の検知センサ７７で検知されると（ステップ７）、まだ
紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別される（ステップＳ
８）。紙幣Ｐがあると判別された場合は、ステップＳ４
に戻って、２枚目の紙幣の取出しに入る。また、トレイ
に紙幣Ｐがないと判別された場合は、逆転ローラ３１が
停止される（ステップＳ９）。しかるのち、すべてのモ
ータが停止して取出しが終了される（ステップＳ１
０）。

【００７５】以上のようにして1枚ずつの紙幣Ｐに対し
て、取出ローラ３０とピックアップローラ５を間欠駆動
して紙幣Ｐを取出していく。前の紙幣Ｐの後端を検知し
た後、次の紙幣の取り出しに入るので、紙幣Ｐと紙幣Ｐ
のギャップ(隙間の大きさ)が一定になるように取出され
る。従って、紙幣Ｐの短手方向の長さが短い場合は、処
理速度(単位時間当たり)の取出し枚数は大きく、紙幣Ｐ
の短手長さが長い場合は、処理速度が小さくなる。

【００７６】このような制御を『定ギャップ取出し』と
呼ぶ。このフローチャートでは、ステップＳ７で紙幣Ｐ
の後端を検知した後、すぐにステップＳ４で取出ローラ
３０とピックアップローラ５を動かし始めるが、この間
に適当なディレイを設けることで紙幣Ｐ間のギャップの
大きさを設定することができる。勿論、紙幣Ｐの先端を
ステップＳ５で検知した情報に基いて適当なディレイを
とって取出モータ３０とピックアップモータ５を駆動し
始めれば、紙幣Ｐの先端のピッチを一定にする『定ピッ
チ取出し』の制御も可能である。

【００７７】図１１の例では、ピックアップローラ５と
搬送ローラ３４の距離を紙幣Ｐの送り方向（短手方向）
の長さより、短くする必要がある。常に紙幣Ｐを送り出
す力が、紙幣Ｐに与えられていることが必要だからであ
る。しかし、紙幣のように、短手方向の長さが色々ある
場合、最も短い紙幣Ｐに対してローラの配置を決めるの
は長い紙幣Ｐを考慮すると、ピックアップローラ５のブ
レーキ作用が長く続くなど具合が悪いことも多い。ピッ
クアップローラ５と搬送ローラ３４を近づけるには、ロ
ーラの直径を小さくしたり、入れ子に配置するなどしな
くてはならない。

【００７８】ローラの直径は、紙幣Ｐに対する接触状態
をよくしてグリップ力を確保するには、ある程度の直径
を見こむ必要がある。ローラを入れ子に配置するには、
ローラの幅を狭くする必要があり、グリップ力を得るた
めにやはり問題になる。

【００７９】また、紙幣Ｐの長手方向の長さも紙幣によ
って異なるため、同じトレイで取出すには、中央にロー
ラを寄せる必要がある。さらに、紙幣Ｐの取出方向の力
を考慮するとできるだけ同じ位相にローラが配置してい
た方が、よいと考えられる。取出ローラ３０、ピックア
ップローラ５の直径を３５ｍｍ〜４０ｍｍ、搬送ローラ
３４を２０ｍｍ〜３０ｍｍとするとローラ１列に並べる
と、５２．５ｍｍ〜７５ｍｍとなり、短手方向の長さが
６０ｍｍ程度の紙幣Ｐではローラで接触長さを考慮する
と難しい。

【００８０】また、短い紙幣Ｐの先端が第２の検知セン
サ７７にかかったとき、紙幣Ｐの後端部がピックアップ
ローラ５にかかっている条件はさらに厳しく、ピックア
ップローラ５の停止が遅れて、２枚目を送りこんでゾロ
出が発生しやすくなる。

【００８１】図１２は、短手方向の長さが短い紙幣Ｐを
考慮した制御方式を示すフローチャートで、第２の検知
センサ７７の他に第１の検知センサ７６を用いて搬送制
御を行う方法を示すフローチャートである。

【００８２】即ち、ピックアップローラ５と搬送ローラ
３４との間に距離が紙幣Ｐの短手方向の長さより長くて
も安定して取出される制御方法を示した。1枚目の紙幣
Ｐを繰り出すために図１１のステップＳ４で取出ローラ
３０とピックアップローラ５を回転させるまでは図１１
と同じ制御動作である。

【００８３】1枚目の紙幣Ｐの先端が取出ローラ３０を
過ぎて、第1の検知センサ７６で検知された場合（ステ
ップＳ２１）、ピックアップローラ５のみを停止する
（ステップＳ２２）。このとき取出ローラ３０の搬送力
だけで搬送される。1枚目には、停止したピックアップ
ローラ５から抵抗を受けるが、取出ローラ３０の搬送力
の方が上回るようになるので1枚目は搬送され続ける。
次に、第２の検知センサ７７で1枚目の紙幣Ｐの先端が
検知されたか否かが判別される（ステップＳ２３）。紙
幣Ｐの先端が検出されたと判別されると、取出モータ４
１が停止される（ステップＳ２４）。紙幣Ｐは搬送ロー
ラ３４の搬送力だけで搬送される。次に紙幣Ｐの後端が
第1の検知センサ７６で検知されたか否かが判別される
（ステップＳ２５）。紙幣Ｐの後端が検出されたと判別
されると、取り出す紙幣Ｐの有無が判別される（ステッ
プＳ２６）。取り出す紙幣Ｐがないと判別されると、逆
転ローラ３１の回転が停止されて（ステップＳ２７）取
り出しが終了される（ステップＳ２８）。なお、ステッ
プＳ２６で取り出し券があると判別されると、ステップ
Ｓ４に戻って次の紙幣Ｐの取り出しを開始する。

【００８４】この制御より、ピックアップローラ５と搬
送ローラ３４の距離は、一番短い紙幣Ｐに対して大きく
とることが出きる。また、紙幣Ｐの後端を第1の検知セ
ンサ７６で検知することによって、より速い段階で２枚
目の取出しに入ることが出きる。これは、「定ギャップ
取出し」においてはギャップをより小さくして、処理速
度を上げることもできる。「定ピッチ取出し」において
もピッチを小さくできる。ギャップやピッチを小さくす
る観点のほかに、モータの立ち上がりを緩やかにするこ
とも可能になる。なお、この実施例では、紙幣Ｐの後端
を第１の検知センサ７６で検知しているが、処理速度を
上げるなどの要求がないときは、第２の検知センサ７７
で紙幣Ｐの後端を検知して次の紙幣Ｐの取出しを開始し
てもよい。

【００８５】図１１で説明した制御は、従来のゲートロ
ーラ方式などの取出しでは実現が難しく、MRR取出しに
おいて実施し易い。MRR取出しでは、ピックアップロー
ラ５に対する紙幣Ｐの押圧を小さくできることと、分離
部の取出ローラ３０による送り力が期待できることによ
る。ゲートローラ方式などでは分離部の抵抗が大きいた
め、ピックアップローラ５で紙幣Ｐを送らなければなら
ず、ピックアップローラ５に対する紙幣の押圧力をある
程度大きくする必要がある。紙幣の場合、押圧力は５Ｎ
程度である。

【００８６】これに比べて、MRR取出しでは、分離部で
取出ローラ３０と逆転ローラ３１が回転するため紙幣Ｐ
に対する食いつき力が、また、逆転トルク一定のため安
定した搬送力がある。これにより、分離部に紙幣Ｐの先
端を導く程度でよく、ピックアップローラ５に対する紙
幣Ｐの押圧力は１〜２Ｎ程度で良い。

【００８７】ゲートローラ方式では取出ローラ３０は回
転しているが、ゲートローラは固定されており、双方の
摩擦係数の違いがあまりないので、分離部に紙幣Ｐを送
る力は期待できない。MRR取出しでは、取出ローラ３０
と紙幣Ｐの摩擦力より小さく、かつ、紙幣Ｐと紙幣Ｐの
摩擦力より大きな接線力が生まれるようにトルクを設定
しているため、分離部では１枚或いは２枚重なった1枚
目を送る力が安定して発生している。このような理由か
ら、MRR取出しにおいては、図１１の制御方法がローラ
レイアウト、モータの立ち上げ、処理能力の観点から紙
幣Ｐのサイズによらず安定した取出しを提供できる。

【００８８】図１３は、本発明の第２の実施の形態であ
る紙幣取出装置のピックアップローラの駆動制御系を示
す斜視図である。

【００８９】この第２の実施の形態では、ピックアップ
ローラ９１に対する紙幣Ｐの押圧力を検知して、紙幣Ｐ
の取出しを制御するためのものである。ピックアップロ
ーラ９１，９１は左右別々のブラケット９２，９２に取
り付けられている。ブラケット９２，９２は、ピックア
ップローラ９１の駆動軸９３に回動自在に取り付けられ
ている。ブラケット９２，９２の下端部には軸９５，９
５を介してピックアップローラ９１，９１が回動自在に
取り付けられている。駆動軸９３と軸９５との間にはそ
れぞれタイミングベルト９６，９６が掛け渡されてい
る。

【００９０】ブラケット９２，９２の上部側には弾性バ
ネ部９２ａ，９２ａが一体的に形成され、弾性バネ部９
２ａ，９２ａ間にはシャフト９７が架設されている。シ
ャフト９７の両端部は弾性バネ部９２ａ，９２ａの取付
孔内にゴムブッシュ９９，９９を介して嵌め込まれ、遊
びなくフレキシブルに連結されている。軸９７の中央部
は支持ピン１００により水平面に沿って回動自在に支持
されている。支持ピン１００はブラケット１０１に固定
され、ブラケット１０１はベース３９に取り付けられて
いる。ブラケット１０１には軸９７の回動量を規制する
ストッパ１０３が取り付けられている。

【００９１】ブラケット１０１と軸９７との間にはダン
パ１０４，１０４が配設され、軸９７の回動運動に対し
て、減衰をかけるように働く。ブラケット９２，９２の
弾性バネ部９２ａ，９２ａの表面側には歪みを計測する
検出手段としての歪みゲージ１０５，１０５、裏面側に
は温度補償を兼ねて歪みゲージ１０６，１０６が貼られ
ている。歪みゲージ１０５，１０６にはゲージ出力を増
幅処理するアンプ１０７，１０７を介してコントローラ
８５が接続されている。

【００９２】上記したようにピックアップローラ９１，
９１が軸９７で関連付けられて支持されているため、例
えば、右側のピックアップローラ９１を押しこむと、左
側のピックアップローラ９１が出っ張ってくる。ダンパ
１０４，１０４のバネ性などの影響があるが、両方のピ
ックアップローラ９１，９１にかかる押圧が略同じにな
るように、左右のピックアップローラ９１，９１が前後
に動くことになる。

【００９３】ブラケット９２、９２はバネとしても作用
するので、左右のピックアップローラ９１，９１に対す
る押圧力が同じで軸９７が動かないときでも、ピックア
ップローラ９１，９１は押圧力に応じて多少、弾性的に
前後することができる。左右のピックアップローラ９
１，９１に対する押圧力が不均一過ぎたときは、ストッ
パ１０３が効いてピックアップローラ９１，９１の左右
の前後位置があまり大きく違わないように規制する。

【００９４】ブラケット９２，９２の弾性バネ部９２
ａ，９２ａはその内側がブラケット９２，９２と一体化
され、外側は軸９７と弾性的に接続しているため、内側
固定支持の片持はりとして変形する。これにより、弾性
バネ部９２ａ，９２ａの内側の固定端近くに貼られた歪
みゲージ１０５によって、ピックアップローラ９１の押
圧にほぼ比例したひずみを検出することができる。歪み
ゲージ１０５，１０５のアンプ１０７，１０７によって
左右のピックアップローラ９１，９１にかかる押圧力が
モニターされる。

【００９５】紙幣Ｐにおいては、その印刷によって部分
的に厚さが異なる。とくに凹版印刷のように紙面の上に
インクを盛り上げて印刷している部分では、かなり厚く
なっている。印刷のない紙だけの部分で例えば９０μm
で、印刷部では１４０μmと言った具合に、その厚差が
大きい。印刷したばかりの紙幣Ｐは顕著で、新札の束は
同じ金種の同じ印刷が同じ方向に重なっているため束に
した状態で厚さの違いが出てくる。こうした束を取出部
のトレイにセットした場合、左右の厚さが違って、ピッ
クアップローラ９１，９１ヘの当たりが左右不均等にな
る場合がある。

【００９６】図１３の構造はこれを解決するために左右
をシーン式にして左右のピックアップローラ９１，９１
に紙幣Ｐが当たるようにしたものである。図１３では歪
みゲージ１０５，１０５から得られたピックアップロー
ラ９１，９１に対する押圧力の情報を基に制御手段とし
てのコントローラ８５により逆転ローラ３１，３１のモ
ータドライバー８９ａ、８９ｂの駆動を制御して、逆転
ローラ３１，３１の逆転トルクを変化させるものであ
る。

【００９７】図１４は、ピックアップローラ９１，９１
の受ける押圧力に対して逆転トルクを設定する一例を示
す。

【００９８】横軸がピックアップローラ９１の押圧力
で、Ｐｍが設計値の押圧に当たる。縦軸は逆転トルクで
Ｔｍが設計値である。通常はピックアップローラ９１の
受ける押圧力がＰｍの前後なので、逆転トルクはＴｍに
なっている。押圧力が高まって、Ｐ２より大きくなる
と、逆転トルクを上げてＴ２とする。さらにＰ３と高く
なれば逆転トルクはＴ３と高くなる。ピックアップロー
ラ９１の受ける押圧力がＰ４になったときは機器の異常
としてもよい。逆に、押圧力が減少してＰ１になったら
トルクをＴ１に減少する。この制御を左右の逆転ローラ
３１，３１で独立に行う。

【００９９】結果的には左右のピックアップローラ９
１，９１の受ける押圧力が同じであれば、逆転ローラ３
１，３１に付与する逆転トルクは同じで、左右のバラン
スを大きく崩すことはない。この例では4段階で逆転ト
ルクを変化させたが、段数を増してもよい。

【０１００】なお、図１３では歪みゲージ１０５，１０
５でピックアップローラ９１，９１の受ける押圧力を検
出したが、図１５に示すように、ブラケット１０１に検
出手段としてのリミットスイッチ１１１，１１１を配設
し、これらリミットスイッチ１１１，１１１によってピ
ックアップローラ９１，９１の受ける押圧力を検出し、
この検出情報に基づいてコントローラ８５で逆転トルク
を制御するようにしても良い。

【０１０１】図１５に示すものは、軸９７がストッパ１
０３に当接する寸前でリミットスイッチ１１１，１１１
によりピックアップローラ９１，９１の受ける押圧力が
検知されるようになっている。リミットスイッチ１１
１，１１１にはアンプ１１２を介してコントローラ８５
に接続されている。

【０１０２】図１６は逆転ローラ３１，３１の駆動制御
を示すフローチャートである。

【０１０３】取出が開始されると、バックアップ板４に
より紙幣Ｐがピックアップローラ９１，９１に押し付け
られ、ピックアップローラ９１，９１の回転により、紙
幣Ｐが取り出される（ステップＳ３１）。しかるのち、
逆転モータ６４が逆転トルクＴｍで駆動される（ステッ
プＳ３２）。ついで、右側のリミットスイッチ１１１が
オンされたか否かが判別される（ステップＳ３３）。オ
ンされていないと判別されると、右側の逆転モータ６４
を逆転トルクＴｍで駆動する（ステップＳ３４）。つい
で、左側のリミットスイッチ１１１がオンされたか否か
が判別される（ステップＳ３５）。オンされないと判別
された場合には、左側の逆転モータ６４を逆転トルクＴ
ｍで駆動する（ステップＳ３６）。しかるのち、取り出
し券があるか否かが判別される（ステップＳ３７）。取
り出し券がなければ、取り出しを終了する（ステップＳ
３８）。

【０１０４】なお、ステップＳ３３で、右側のリミット
スイッチ１１１がオンされたと判別されたら、右側の逆
転モータ６４を逆転トルクＴｍの１．２倍で駆動する
（ステップＳ３９）。また、ステップＳ３５で左側のリ
ミットスイッチ１１１がオンされたと判別されたら、左
側の逆転モータ６４を逆転トルクＴｍの１．２倍で駆動
する（ステップＳ４０）。

【０１０５】上記したように、リミットスイッチ１１１
がオンした側の逆転モータ３１の逆転トルクを大きくす
るため、紙幣Ｐの取出しが安定化する。なお、リミット
スイッチ１１１のオン／オフで逆転トルクが決まるた
め、逆転トルクの大きさは２段階になる。図１５では、
リミットスイッチ１１１，１１１が入った方の逆転ロー
ラ３１に通常の逆転トルクの１.２倍の逆転トルクをか
ける。これにより、バックアップ力のアンバランスが大
きくなっても安定して取出す領域が拡大する。図１１で
示した例のように、逆転トルクの設定を増したい場合
は、リミットスイッチ１１１の数を増して、ストローク
を適当に選べば、何段かにトルク設定をすることも可能
である。

【０１０６】上記したように、本発明は、取出ローラ３
０に逆転ローラ３１を圧接させ、この逆転ローラ３１に
紙幣Ｐの取出方向と逆方向のトルクを付与して紙幣Ｐを
分離するため、逆転ローラ３１と紙幣Ｐの摩擦係数が紙
幣間の摩擦係数より高ければ紙幣の分離が可能となり、
ローラの材質などは耐久性の観点からだけ選べばよく選
択の幅が広がる。また、逆転ローラ３１は取出ローラ３
０に連れ回りするため、紙幣Ｐとの摩擦が少なく、特に
紙幣Ｐが１枚のときは微小な滑りのみになるため、摩耗
が起こりにくい。さらに、ゲートローラ方式や、圧接方
式では分離部を２枚の紙幣が通過してしまえば分離する
ことは殆どできないが、本方式では２枚目の紙幣を逆転
ローラ３１の逆回転により引き戻すことができ、確実な
分離が可能になる。また、分離部の取出力が安定してい
るため、ピックアップローラ５に対する紙幣の押し付力
を弱くでき、紙幣の汚れを防止できる。

【０１０７】また、取出ローラ３０とピックアップロー
ラ５で送り込まれる紙幣Ｐの搬送方向に対し、逆転ロー
ラ３１の押圧方向および逆転ローラ３１の回動方向を直
交させることによって送り出される紙幣Ｐは取出ローラ
３０と逆転ローラ３１との間にスムーズに送り込まれ、
また、逆転ローラ３１により分離されて引き戻される紙
幣Ｐもスムーズに引き戻され、安定した取り出しが可能
になる。

【０１０８】また、分離部で紙幣Ｐの安定した搬送量が
得られるため、ピックアップローラ５と搬送ローラ３４
との間の距離を紙幣の長さより長くとることができる。
また、取出ローラ３０の直後に第１の検知センサ７６を
追加し、搬送ローラ３４の直後の第２の検知センサ７７
とで、ピックアップローラ５と取出ローラ３０の制御を
行うことによって、ピックアップローラ５と搬送ロ−ラ
３４との間の距離を紙幣Ｐの大きさよりも大きくしても
安定した取り出しを実現できる。従って、ローラの直径
やレイアウトを犠牲にせず、紙幣の短いものから、長い
ものまで対応できるシステムとしてバランスがあり、安
定した取り出しが可能となる。さらに、ピックアップロ
ーラ５の停止タイミングを早めて処理能力を向上するこ
とができる。また、追加した第１の検知センサ７６は、
取出中の紙幣Ｐの監視や残留センサとしても用いること
ができる。

【０１０９】また、MRR分離方式の分離力は、逆転ロー
ラ３１の押圧力と逆トルクの大きさで決まるため、これ
を一定に保てば、見かけの摩擦係数を一定にして分離力
を安定に保つことができる。さらに、逆転トルクは逆転
モータ６４によって制御可能で、逆転トルクを変更する
ことで見かけの摩擦係数、つまり分離力を制御すること
も可能になる。

【０１１０】さらに、ピックアップローラ９１，９１に
かかる押圧力を検知して逆転ローラ３１，３１の逆転ト
ルクを設定することで、送り力に対して適切な分離力を
与えることができ安定した取り出しが可能となる。ま
た、ピックアップローラ９１，９１をシーソ式に支持
し、ピックアップローラ９１，９１にかかる押圧力を左
右均一にするため、２枚取りに対するマージンを大きく
取りスキューも防止できる。さらに、ピックアップロー
ラ９１，９１にかかる押圧力が均一になりきらなくて
も、ピックアップローラ９１，９１のシーソ式構造のま
ま押圧を簡便な方法で検知して逆転トルクを制御するた
め、より一層確実にスキューを防止できる。

【０１１１】従って、癖のついた紙幣でも弱いバックア
ップ力のまま安定して取り出すことができ、官封券を多
数枚重ねた場合でも、２枚取りがなく、スキューのない
安定した取り出しが可能となる。

【０１１２】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、取出ロー
ラに分離ローラを圧接させ、この分離ローラに紙葉類の
取出方向と逆方向のトルクを付与して紙葉類を分離する
から、紙葉類の厚さや摩擦係数の影響を受けることな
く、安定した取出しが可能になるとともに、分離ローラ
と紙葉類の摩擦係数が紙葉類間の摩擦係数より高ければ
分離が可能となるため、ローラの材質などは耐久性の観
点からだけ選べばよく選択の幅が広がる。

【０１１３】また、送出ローラの紙葉類が接触される接
触部と、取出ローラと分離ローラとの接触部とを結ぶ線
分に対し、取出ローラの中心と分離ローラの中心とを結
ぶ線分を直交するように各ローラを配設するため、紙葉
類の送込方向と取出方向とを一致させることができる。
従って、送出ローラにより送り出される紙葉類は取出ロ
ーラと分離ローラとの間にスムーズに送り込まれ、ま
た、分離ローラにより分離されて引き戻される紙葉類も
スムーズに引き戻され、より一層安定した取り出しが可
能になる。

【０１１４】また、分離ローラの中心とこの分離ローラ
を揺動させる揺動レバーの回動中心とを結ぶ線分に対
し、取出ローラの中心と分離ローラの中心とを結ぶ線分
を直交するように各ローラを配置するため、取出ローラ
に対する分離ローラの押圧力を一定に保つことができ、
安定した分離力を得ることができる。

【０１１５】さらに、取出ローラの直後に第１の検知セ
ンサを追加し、この第１の検知センサと搬送ローラの直
後の第２の検知センサとで、送出ローラと取出ローラの
駆動を制御するため、各ローラの直径やレイアウトを犠
牲にせず、搬送方向の長さが短いものから、長いものま
で安定して取り出すことができる。

【０１１６】また、送出ローラにかかる紙葉類の押圧力
を検知し、この検知した押圧力の大きさに応じて分離ロ
ーラに付与する逆転トルクの大きさを可変制御するか
ら、紙葉類の送り力に対して適切な分離力を与えること
ができ安定した取り出しが可能になる。

【０１１７】また、一対の送出ローラにかかる紙葉類の
押付力の大きさに応じて一対の送出ローラに付与する逆
転トルクの大きさを可変制御するため、一対の送出ロー
ラにかかる押圧力が均一になりきらなくても紙葉類のス
キューを防止できる。従って、官封券を多数枚重ねた場
合でも２枚取り、スキューのない安定した取り出しが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である紙幣の分類処理機
を示す概略的構成図。

【図２】紙幣の分離機構を示す斜視図。

【図３】分離機構を構成する取出ローラ及び逆転ローラ
の回転状態を示す図。

【図４】取出ローラと逆転ローラとの間に紙幣が１枚送
り込まれた状態を示す図。

【図５】取出ローラと逆転ローラとの間に紙幣が２枚送
り込まれた状態を示す図。

【図６】取出ローラと逆転ローラとの間に送り込まれた
紙幣が分離された状態を示す図。

【図７】紙幣の分離機構を構成する各ローラの配置構成
を示す正面図。

【図８】紙幣の分離機構を構成する各ローラの配置構成
を示す側面図。

【図９】取出ローラと逆転ローラの当接状態を示す正面
図。

【図１０】取出ローラと逆転ローラの当接状態を示す側
面図。

【図１１】紙幣の取出動作を示すフローチャート図。

【図１２】紙幣の取出動作を示すフローチャート図。

【図１３】ピックアップローラの他の取り付け例を示す
斜視図。

【図１４】ピックアップローラの押圧力と逆転トルクと
の関係を示すグラフ図。

【図１５】ピックアップローラのさらに他の取り付け例
を示す斜視図。

【図１６】逆転モータの駆動制御動作を示すフローチャ
ート図。

【符号の説明】

Ｐ…紙葉類、４…バックアップ板（押込手段）、５…ピ
ックアップローラ（送出ローラ）、３０…取出ローラ、
３１…逆転ローラ（分離ローラ）、３４…ドライブロー
ラ（搬送ローラ）、３５…ピンチローラ（搬送ロー
ラ）、Ｋ１…線分、Ｋ２…線分、Ｋ３…線分、５９…揺
動レバー、６０…支持部、６３ａ，６３ｃ…プーリ、６
３ｂ…ベルト、６４…リバースモータ（駆動手段）、７
６…第１の検知センサ、７７…第２の検知センサ、８５
…コントローラ（制御手段）、１０５…歪みゲージ（検
知手段）、１１１…リミットスイッチ（検知手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅利 幸生 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町事業所内 Ｆターム(参考） 3F343 FA04 FB07 FC01 GA04 GB01 GC01 GD01 JA01 JD09 JD33 JD37 KB05 KB17 LC06 LC07 LD30 MA04 MA15 MA38 MA39 MB04 MB14 MC11 MC12

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙葉類を送り出す送出ローラと、 この送出ローラにより送り出された紙葉類を回転するこ
   とにより取り出す取出ローラと、 この取出ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方
   向の逆転トルクが付与されることにより紙葉類を1枚ず
   つ分離する分離ローラとを具備し、 前記送出ローラの紙葉類が接触する接触部と、前記取出
   ローラと分離ローラとの接触部とを結ぶ線分と、前記取
   出ローラの中心と前記分離ローラの中心とを結ぶ線分と
   が直交するように前記各ローラを配設したことを特徴と
   する紙葉類取出装置。
2. 【請求項２】 紙葉類を送り出す送出ローラと、 この送出ローラにより送り出された紙葉類を回転するこ
   とにより取り出す取出ローラと、 この取出ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方
   向の逆転トルクが付与されることにより紙葉類を1枚ず
   つ分離する分離ローラと、 支点を中心にして揺動自在に設けられ、揺動端に前記分
   離ローラを取り付けた揺動レバーとを具備し、 前記分離ローラの中心と前記揺動レバーの支点との間を
   結ぶ線分と、前記取出ローラの中心と前記分離ローラの
   中心との間を結ぶ線分とが直交するように前記各ローラ
   を配設したことを特徴とする紙葉類取出装置。
3. 【請求項３】 前記分離ローラに逆転トルクを付与する
   駆動手段を備え、この駆動手段の駆動軸心上に前記揺動
   レバーの支点を位置させたことを特徴とする請求項２記
   載の紙葉類取出装置。
4. 【請求項４】前記分離ローラの軸と駆動手段の駆動軸に
   それぞれ同一ピッチ径のプーリを取り付け、これらプー
   リ間にベルトを掛け渡して逆転トルクを伝達することを
   特徴とする請求項３記載の紙葉類取出装置。
5. 【請求項５】 紙葉類を送り出す送出ローラと、 この送出ローラにより送り出された紙葉類を回転するこ
   とにより取り出す取出ローラと、 この取出ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方
   向の逆転トルクが付与されることにより紙葉類を1枚ず
   つ分離する分離ローラと、 前記取出ローラにより取り出された紙葉類を搬送する搬
   送ローラと、 前記取出ローラと前記搬送ローラとの間に設けられ、取
   り出されてくる紙葉類を検知する第１の検知センサと、 前記搬送ローラの搬出側に設けられ、搬送されてくる紙
   葉類を検知する第２の検知センサと、 前記第１の検知センサが前記紙葉類の先端部を検知した
   ことに基づき、前記送出ローラの動作を停止させ、前記
   第２の検知センサが前記紙葉類の先端部を検知したこと
   に基づき、前記取出ローラの動作を停止させる制御手段
   とを具備することを特徴とする紙葉類取出装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は前記第１の検知センサが
   前記紙葉類の後端部を検知したことに基づき、前記送出
   ローラ及び取出ローラの動作を開始させることを特徴と
   する請求項５記載の紙葉類取出装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は前記第２の検知センサが
   前記紙葉類の後端部を検知したことに基づき、前記送出
   ローラ及び取出ローラの動作を開始させることを特徴と
   する請求項５記載の紙葉類取出装置。
8. 【請求項８】 紙葉類を所定方向に押し込む押込手段
   と、 この押込手段によって押し込まれる紙葉類を圧接させて
   送り出す送出ローラと、 この送出ローラが受ける紙葉類の圧接力を検出する検出
   手段と、 前記送出ローラにより送り出された紙葉類を回転するこ
   とにより取り出す取出ローラと、 この取出ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方
   向の逆転トルクが付与されることにより紙葉類を1枚ず
   つ分離する分離ローラと、 前記検出手段により検出された圧接力の大きさに応じて
   前記分離ローラに付与する逆転トルクの大きさを可変制
   御する制御手段と、 を具備することを特徴とする紙葉類取出装置。
9. 【請求項９】 紙葉類を所定方向に押し込む押込手段
   と、 この押込手段の押込方向に対し直交する方向に所定間隔
   を存して配設され、押し込まれてくる紙葉類を圧接させ
   て送り出す一対の送出ローラと、 この一対の送出ローラが受ける紙葉類の圧接力を検出す
   る検出手段と、 前記一対の送出ローラの送出方向に対し直交する方向に
   所定間隔を存して配設され、送出されてくる紙葉類を回
   転することにより取り出す一対の取出ローラと、 この一対の取出ローラにそれぞれ圧接され前記紙葉類の
   取出方向と逆方向の逆転トルクが付与されることにより
   紙葉類を1枚ずつ分離する一対の分離ローラと、 前記検出手段により検出された圧接力の大きさに応じて
   前記一対の分離ローラに付与する逆転トルクの大きさを
   可変制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする紙葉類取出装置。
10. 【請求項１０】 前記一対の送出ローラを支持し、前記
    一対の送出ローラに紙葉類が押し付けられることによ
    り、前記一対の送出ローラ間の中心部を中心として弾性
    変形しながら揺動する支持部材を備え、 前記検出手段は前記支持部材の変形量を検出することに
    より、前記各送出ローラに対する紙葉類の押付力を検出
    することを特徴とする請求項９記載の紙葉類取出装置。
11. 【請求項１１】 前記一対の送出ローラを支持し、前記
    一対の送出ローラに紙葉類が押し付けられることによ
    り、前記一対の送出ローラ間の中心部を中心として揺動
    する支持部材を備え、 前記検出手段は前記支持部材の揺動量を検出することに
    より、前記各送出ローラに対する紙葉類の押付力を検出
    することを特徴とする請求項９記載の紙葉類取出装置。