JP2003341866A - 紙葉類取出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】摩耗などにより分離ローラの直径が変化して
も、長期間にわたって紙葉類を安定して確実に１枚ずつ
取出すことができる紙葉類取出装置を提供する。 【解決手段】取出ローラ３０に圧接され、紙幣Ｐの取出
方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙幣
Ｐを１枚ずつ分離する分離ローラ３１の直径の変化を、
分離ローラ３１を支持する揺動アーム５９および検出器
９１，９２を介して複数段階の分解能で検出し、この検
出した直径に対応した新品での分離条件と同じ接線力Ｆ
１が得られるように、分離ローラ３１を駆動するリバー
スモータの駆動電流値（すなわち、分離ローラ３１に与
える逆転トルク）をあらかじめ定められたテーブルデー
タから取得し、この取得した駆動電流値を上記リバース
モータの駆動電流値として設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、紙幣な
どの紙葉類を分類整理する紙葉類分類整理機などにおい
て、積層された紙幣などの紙葉類を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、たと
えば、ゴムローラの摩擦力で紙葉類を取出す摩擦式のも
のが知られている。このような紙葉類取出装置において
は、紙葉類を確実に分離して取出すことができ、かつ、
スキューすることなく取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、紙幣などの場合には、
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】このような要望に応えるものとして、分離
ローラを用いた紙葉類取出装置が開発されている。この
紙葉類取出装置は、供給部の紙葉類を送り出す送出ロー
ラと、送り出された紙葉類を回転することにより取出す
取出ローラと、この取出ローラに圧接され、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備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方式の
紙葉類取出装置は、紙葉類の取出方向と逆方向の逆転ト
ルクが付与される分離ローラを用いているので、分離ロ
ーラは徐々に摩耗していく。分離ローラが摩耗すると、
分離ローラの直径が小さくなり、分離ローラが取出ロー
ラと接触している点における逆転方向の接線力は大きく
なる。すなわち、新品ローラで最適に設定されていた値
に対して、取出ローラと分離ローラとの接触圧は減少
し、分離ローラの接線力は増加する。

【０００５】この分離条件の変化により、本来分離ロー
ラは紙葉類の搬送方向に連れ回るはずが、連れ回る回数
が減少していき、やがて連れ回ることができなくなり、
逆転と停止を繰り返す動作となる。これは、紙葉類が取
出されるとき、分離ローラとすべり摩擦が発生する回数
が増加し、分離ローラの摩耗が加速度的に進行すること
になり、やがて取出し不能となってしまう。

【０００６】そこで、本発明は、摩耗などにより分離ロ
ーラの直径が変化しても、長期間にわたって紙葉類を安
定して確実に１枚ずつ取出すことができる紙葉類取出装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の紙葉類取出装置
は、紙葉類を送り出す送出ローラと、この送出ローラに
より送り出された前記紙葉類を回転することにより取出
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回転トルクを付与することによ
り前記紙葉類を１枚ずつ分離する分離ローラと、この分
離ローラを支持していて、当該分離ローラの直径の変化
に応じて揺動する揺動アームと、この揺動アームの位置
を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じ
て前記分離ローラに付与する前記回転トルクを制御する
制御手段とを具備している。

【０００８】また、本発明の紙葉類取出装置は、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
された前記紙葉類を回転することにより取出す取出ロー
ラと、この取出ローラに圧接され、前記紙葉類の取出方
向と逆方向の回転トルクを付与することにより前記紙葉
類を１枚ずつ分離する分離ローラと、この分離ローラの
回転数を検出する回転数検出手段と、この回転数検出手
段の検出結果に応じて前記分離ローラに付与する前記回
転トルクを制御する制御手段とを具備している。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。まず、第１の実施の形態に
ついて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る紙幣
分類整理機を模式的に示す内部構成図である。図１にお
いて、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、ばね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。これにより、紙幣Ｐ
は、ピックアップローラ５の回転により下方に向かって
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および
搬送部３７（図２に示す）が配設されている。

【００１０】搬送部３７から搬出される紙幣Ｐは、ベル
ト６ａとローラ６ｂとにより構成されるクランプ式の搬
送手段７により搬送される。この搬送手段７には、取出
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７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取り、それを論理演算などするこ
とにより、基準になる情報と比較することによって、２
枚取りや、汚れ、破損の有無、金額、天地および表裏の
４方向をそれぞれ判別するものである。

【００１１】判別部９の紙幣搬送方向下流側には、切換
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、一定以上の大スキューの紙幣など、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換手段としての第２の分岐装置１
３に導くものである。

【００１２】第２の分岐装置１３は、紙幣Ｐの搬送方向
を第１および第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度反転するひねりベルト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
および第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ずれないようになっている。

【００１３】合流部１７の紙幣搬送方向下流側には、切
換手段としての第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および
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
し付ける叩き車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。

【００１４】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および第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、合流後の間隔がずれないよう
になっている。

【００１５】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１つ少ない数の分岐装置２５ａ〜２
５ｄ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。

【００１６】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枚ずつ集積して区分する集積部
２８、この集積部２８から紙幣Ｐを搬送する搬送部２８
ａ、および、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。

【００１７】図２は、紙葉類取出装置としての紙幣取出
装置の構成を示すものである。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および搬
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および搬送部３７は上下方向に沿っ
て配設されている。

【００１８】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（逆
転ローラ）３１，３１が押し付けられている。搬送部３
７は、取出ローラ３０，３０の下方部に位置して、搬送
ローラとしてのドライブローラ３４，３４を備え、この
ドライブローラ３４，３４には、同じく搬送ローラとし
てのピンチローラ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、分離ローラ３１、ドライブロ
ーラ３４およびピンチローラ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。

【００１９】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
およびピンチローラ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および
プーリ４０ｃを介して取出モータ４１が接続されてい
る。

【００２０】なお、この実施の形態では、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
との間で回転できるようにしてもよい。

【００２１】ピックアップローラ５の軸４３は、プーリ
４５ａ、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３９，３９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。

【００２２】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。

【００２３】分離ローラ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。分離ローラ３１は、軸５８を介
して揺動アーム５９の上端部に回転可能に取り付けら
れ、揺動アーム５９の中途部は、支持部としての軸６０
（図示しない）により回動可能に支持されている。揺動
アーム５９は、スプリング６２（図示しない）により付
勢され、分離ローラ３１を取出ローラ３０に押圧させて
いる。なお、揺動アーム５９については後で図７を用い
て詳細に説明する。

【００２４】分離ローラ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、分離ローラ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、
分離ローラ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。

【００２５】分離ローラ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の軸心上に揺動アーム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。

【００２６】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
７０ａ、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。

【００２７】取出ローラ３０と搬送ローラ３４，３５と
の間には、取出ローラ３０および分離ローラ３１から送
出される紙幣Ｐを検知する検知手段としての第１の検知
器７６が設けられている。搬送ローラ３４，３５の搬出
側近傍には、搬送ローラ３４，３５から送り出される紙
幣Ｐを検知する第２の検知手段としての第２の検知器７
７が設けられている。第１、第２の検知器７６，７７
は、たとえば、光透過形の光センサであり、それぞれブ
ラケット７９に取り付けられている。さらに、紙幣供給
部２のピックアップローラ５の近傍には、紙幣供給部２
内に紙幣Ｐが存在するか否かを検知するための光学的な
第３の検知器７５が設けられている。

【００２８】ここで、第１の検知器７６の光軸は、取出
ローラ３０と分離ローラ３１との接触部とドライブロー
ラ３４とピンチローラ３５との接触部の間の搬送路を通
過し、第２の検知器７７の光軸は、ドライブローラ３４
とピンチローラ３５との接触部の直後の搬送路を通過す
るようになっている。

【００２９】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は、それぞれコントローラ８５に接続されている。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、そのためパルスモータが用いられ
ている。

【００３０】左右のリバースモータ６４には、ドライバ
ー８９ａ，８９ｂがそれぞれ接続されている。ドライバ
ー８９ａ，８９ｂは、それぞれコントローラ８５に接続
されている。リバースモータ６４は、駆動電流制御可能
な直流モータで、駆動電流値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および第２の
検知器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に送る
ようになっている。

【００３１】図３〜図６は、分離部３２の模式図であっ
て、分離力の発生原理を示すものである。まず、図３
は、取出ローラ３０と分離ローラ３１との間に紙幣Ｐが
ないときで、取出ローラ３０の回転に分離ローラ３１が
搬送方向に連れ回っている。分離ローラ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が滑って分離ロ
ーラ３１が搬送方向に回転している。

【００３２】次に、図４は、取出ローラ３０と分離ロー
ラ３１との間に紙幣Ｐが１枚介在されたときで、紙幣Ｐ
と分離ローラ３１の摩擦力で発生する接線力により、分
離ローラ３１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を介して分離ローラ３１
が搬送方向に連れ回りしている。

【００３３】次に、図５は、取出ローラ３０と分離ロー
ラ３１との間に紙幣Ｐが２枚に介在された場合で、紙幣
Ｐ１，Ｐ２の間で生じる摩擦力が小さいため、リバース
モータ６４のトルクの方が勝って、分離ローラ３１が搬
送方向に対して逆転し始めている。

【００３４】次に、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Ｐ
１が搬送される。このように、紙幣Ｐ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。

【００３５】２枚目の紙幣Ｐ２が分離ローラ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
圧力とから、分離ローラ３１の見かけの摩擦係数は（逆
転トルク／分離ローラ半径）／分離ローラの押圧とな
る。分離ローラ３１の押圧力は、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。

【００３６】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、分離
ローラ３１は、摩擦係数が紙幣Ｐ１，Ｐ２間の摩擦係数
よりも高ければよい。取出ローラ３０と分離ローラ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。

【００３７】分離ローラ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Ｐとの滑り
はないので、耐摩耗性について有利である。分離ローラ
３１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。

【００３８】図７は、紙幣取出装置における揺動アーム
５９の詳細と各ローラのレイアウトを示すものである。
分離ローラ３１は、前述したように、軸５８を介して揺
動アーム５９の上端部に回転可能に取り付けられている
とともに、揺動アーム５９の中途部は、分離ローラ３１
の回転軸中心と同一直線上に位置する支持部としての軸
６０により回動可能に支持されている。そして、揺動ア
ーム５９は、スプリング６２により付勢されることによ
り、分離ローラ３１を取出ローラ３０に押圧させてい
る。このような構成により、揺動アーム５９は、分離ロ
ーラ３１の直径の変化に応じて、軸６０を支点として図
示矢印方向（搬送方向と直交する図面に対し左右方向）
Ｘに揺動するようになっている。

【００３９】揺動アーム５９の下端部（先端部）には、
その揺動方向Ｘに長いスリット部５９ａが形成されてい
て、このスリット部５９ａには、複数（この例では２
個）の揺動方向Ｘに長いスリット孔（透孔）Ｓ１，Ｓ２
が揺動方向Ｘに所定間隔おいて並設されている。このス
リット孔Ｓ１，Ｓ２は、揺動アーム５９の位置を検出す
るために用いられるものである。

【００４０】揺動アーム５９のスリット部５９ａと相対
向する近傍には、複数（この例では２個）の検出器９
１，９２が揺動方向Ｘに所定間隔おいて並設されてい
る。この検出器９１，９２は、スリット部５９ａを間に
して相対向配設された光源と受光素子とから構成されて
いて、揺動アーム５９が揺動すると、検出器９１，９２
の光軸がスリット孔Ｓ１，Ｓ２を通過したり遮断された
りするようになっている。検出器９１，９２の各出力
は、それぞれ駆動アンプ９０を介してコントローラ８５
に供給される。

【００４１】このような構成により、揺動アーム５９が
揺動すると、検出器９１，９２の検出状態は図８（ａ）
〜（ｄ）に示すように変化する。すなわち、分離ローラ
３１が新品のときは、図８（ａ）のように、検出器９１
の光軸はスリット部５９ａで遮断されており、検出器９
２の光軸はスリット孔Ｓ２を通過している。分離ローラ
３１の直径が摩耗などにより減少すると、図８（ｂ）の
ように、検出器９１，９２の各光軸は共にスリット孔Ｓ
１，Ｓ２を通過する。さらに、分離ローラ３１の直径が
減少すると、図８（ｃ）のように、検出器９１の光軸は
スリット孔Ｓ１を通過しており、検出器９２の光軸はス
リット部５９ａで遮断される。さらに、分離ローラ３１
の直径が減少すると、図８（ｄ）のように、検出器９
１，９２の各光軸は共にスリット部５９ａで遮断され
る。

【００４２】このように、２つの検出器９１，９２を設
けることで、分離ローラ３１の直径の変化を４段階に検
出することができる。そして、後で詳細を説明するが、
それぞれの段階における最適なモータ６４の駆動電流値
をあらかじめ決めてテーブルを作成しておき、検出器９
１，９２の検出結果に対応してテーブルから最適な駆動
電流値を指示することで、分離ローラ３１の直径が変化
しても最適分離条件を維持することができる。すなわ
ち、分離ローラ３１が磨耗しても、分離ローラ３１の逆
転トルクを変化させることで、長期間にわたって安定し
て確実に１枚ずつ紙葉類を取出すことが可能となる。

【００４３】ピックアップローラ５は、バックアップ板
４により押圧された紙幣Ｐに接触して、これを分離部３
２に送り込み、取出ローラ３０と協調して紙幣Ｐを繰り
出す。分離ローラ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、分離ローラ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。

【００４４】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。すなわち、
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と分離ローラ３１との接触部３３との間を
結ぶ線分をＫ１、取出ローラ３０の回転軸中心と分離ロ
ーラ３１の回転軸中心との間を結ぶ線分をＫ２、分離ロ
ーラ３１の回転軸中心と揺動アーム５９の回動軸中心と
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。

【００４５】すなわち、取出ローラ３０と分離ローラ３
１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と分離ローラ３１との接触部３３
に紙幣Ｐを送り込み易くするためと、分離ローラ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。

【００４６】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
擦力が分離ローラ３１の押圧力に影響しないようにする
ためである。分離ローラ３１の表面で作用する摩擦力ｆ
によって分離ローラ３１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、揺動アーム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。

【００４７】線分Ｋ２と線分Ｋ３との交差角度を９０°
にしておくと、上記力ｆ′のベクトルは回動軸６０の中
心を通るので、揺動アーム５９を回動することがない。
したがって、取出ローラ３０と分離ローラ３１との接触
部３３で発生する押圧力Ｎを一定に保つことができる。
また、リバースモータ６４をステイ６７に固定して、分
離ローラ３１とともに揺動させないこともポイントであ
る。ここで、取出ローラ３０と分離ローラ３１との接触
圧力は、スプリング６２のばねカとスプリング６２の取
付位置とから決定され、リバースモータ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。

【００４８】なお、図７において、Ｌ０は紙幣Ｐの短手
方向長さ（搬送方向長さ）、Ｌ１はピックアップローラ
５の回転軸中心と取出ローラ３０の回転軸中心との距
離、Ｌ２は取出ローラ３０の回転軸中心とドライブロー
ラ３４の回転軸中心との距離、Ｌ３は第１の検知器７６
の設置点とドライブローラ３４の回転軸中心との距離、
Ｌ４はドライブローラ３４の回転軸中心と第２の検知器
７７の設置点との距離、Ｎは取出ローラ３０と分離ロー
ラ３１との接触部３３における押圧力、をそれぞれ示し
ている。

【００４９】次に、上記のような構成において、紙幣取
出動作について図９に示すフローチャートを参照して説
明する。紙幣Ｐの取出しが開始されると、第３の検知器
７５の出力信号に基づき、紙幣供給部２に取出すべき紙
幣Ｐが存在するか否かが判別される（ステップＳ１）。
この判別の結果、紙幣Ｐが存在する場合、分離ローラ３
１がリバースモータ６４によって逆方向に回転駆動され
る（ステップＳ２）。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分離
ローラ３１が回転することはない。しかる後、取出モー
タ４１とピックアップモータ４９が回転駆動され（ステ
ップＳ３）、紙幣Ｐの取出しが開始される。

【００５０】次に、コントローラ８５は、取出された１
枚目の紙幣Ｐの先端部が取出ローラ３０を過ぎて、第２
の検知器７７で検知されたか否かを判別し（ステップＳ
４）、第２の検知器７７が先端部を検知すると、取出モ
ータ４１とピックアップモータ４９の動作を停止する
（ステップＳ５）。このとき、取出ローラ３０は、ワン
ウェイクラッチ３０ａを内蔵しているため、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
に連れ回り、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の検知器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。

【００５１】なお、紙幣Ｐが長くて１枚目の紙幣Ｐの後
端がまだピックアップローラ５にかかっている場合は、
１枚目の紙幣Ｐ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との押圧力は、ピックア
ップローラ５における紙幣Ｐへの押圧力よりも大きく設
定されているので、紙幣Ｐは、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、ピックアップローラ５は、２枚目
に対してブレーキとして働き、紙幣Ｐの連れ出しが防止
される。

【００５２】次に、コントローラ８５は、搬送される１
枚目の紙幣Ｐの後端が第２の検知器７７で検知されたか
否かを判別し（ステップＳ６）、第２の検知器７７が後
端部を検知すると、取出モータ４１を逆回転駆動する
（ステップＳ７）。このとき、取出ローラ３０は、ワン
ウェイクラッチ３０ａを介して軸３６に取り付けられて
いるために、逆転している分離ローラ３１との摩擦力に
よって逆転する。すなわち、取出ローラ３０および分離
ローラ３１は、ともに逆回転される。

【００５３】このとき、コントローラ８５は、取出モー
タ４１の駆動を制御して、取出ローラ３０を所定角度、
すなわち、３６０度を割り切れない角度、たとえば、７
度だけ回転させる。この取出ローラ３０の回転に伴っ
て、分離ローラ３１は同様に所定角度だけ回転される。

【００５４】このように、３６０度を割り切れない所定
角度だけ分離ローラ３１を回転させることにより、分離
ローラ３１の偏磨耗を防止することができ、長期間にわ
たって安定した分離動作を行なうことが可能となる。コ
ントローラ８５は、取出モータ４１の駆動を制御して取
出ローラ３０を所定角度だけ回転させた後、取出モータ
４１の駆動を停止する（ステップＳ８）。

【００５５】次に、コントローラ８５は、検出器９１，
９２の各出力信号により、揺動アーム５９に位置変化が
あるか否かを判別し（ステップＳ９）、位置変化がなけ
ればステップＳ１０に進み、位置変化があればリバース
モータ６４の駆動電流値を最適値に変更して（ステップ
Ｓ１１）、ステップＳ１０に進む。

【００５６】ここで、ステップＳ１１におけるリバース
モータ６４の駆動電流値の変更方法について具体的に説
明する。たとえば、コントローラ８５内のメモリ（図示
しない）には、検出器９１，９２により検出される揺動
アーム５９の４段階の位置、すなわち、分離ローラ３１
の４段階の直径における最適なモータ６４の駆動電流値
をあらかじめ記憶した制御テーブルが格納されていて、
検出器９１，９２の検出結果に対応する最適な駆動電流
値を上記制御テーブルから取出し、この取出した駆動電
流値をリバースモータ６４の駆動電流値として設定する
ものである。

【００５７】さて、ステップＳ１０では、コントローラ
８５は、第３の検知器７５の出力信号に基づき、紙幣Ｐ
が紙幣供給部２にあるか否かを判別する。この判別の結
果、紙幣Ｐがあると判別された場合、ステップＳ３に戻
って、２枚目の紙幣Ｐの取出しに入る。また、紙幣Ｐが
ないと判別された場合、分離ローラ３１（リバースモー
タ６４）が停止される（ステップＳ１２）。しかる後、
全てのモータが停止して取出し動作が終了される。

【００５８】このように、紙幣を１枚取出した後に揺動
アーム５９の位置検出（分離ローラ３１の直径検出）を
行ない、位置（直径）が変化していなければ次の紙幣取
出ステップに進む。位置（直径）が変化していれば、検
出位置（直径）に応じてあらかじめ設定してあるモータ
６４の駆動電流値に変更してから、次の紙幣取出ステッ
プに進むものである。

【００５９】なお、揺動アーム５９の位置検出は、紙幣
を１枚取出すごとに行なう必要はなく、あらかじめ設定
された所定枚数取出すごとに行なうようにしてもよい。
その場合、紙幣取出動作は図１０に示すフローチャート
のようになる。図１０のフローチャートは、図９フロー
チャートに対しステップＳ８とＳ９との間にステップＳ
１３〜Ｓ１５の処理が追加された点が異なり、その他は
図９と同様である。以下、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処
理について説明する。

【００６０】ステップＳ１３では、紙幣Ｐの取出枚数を
カウントする計数手段としての枚数カウンタ（図示しな
い）を「＋１」する。ステップＳ１４では、枚数カウン
タのカウント値があらかじめ設定された所定値になった
か否かを判定し、所定値になっていなければステップＳ
１０に進み、所定値になっていればステップＳ１５に進
む。ステップＳ１５では、枚数カウンタを「０」にクリ
アした後、ステップＳ９に進む。このような動作によ
り、揺動アーム５９の位置（分離ローラ３１の直径）
を、紙幣をあらかじめ設定された所定枚数取出すごとに
検出することができる。

【００６１】以上説明したように、上記第１の実施の形
態によれば、摩耗などにより分離ローラ３１の直径が変
化しても、長期間にわたって紙幣Ｐを安定して確実に１
枚ずつ取出すことができる。すなわち、前述したよう
に、逆転ローラ３１の偏磨耗を防止することができて
も、逆転ローラ３１の磨耗をなくすことはできないため
に、磨耗が進行するにつれて逆転ローラ３１の直径は小
さくなる。図８（ａ）〜（ｄ）に、分離ローラ３１の直
径が小さくなったときの各ローラのレイアウトを示す。
図７に比較して、分離ローラ３１の直径が減少した分、
揺動レバー５９は支点６０を中心に傾斜する。

【００６２】その結果、スプリング６２の取付け長が減
少した分、取出ローラ３０と分離ローラ３１との接触圧
力が減少する。また、分離ローラ３１に発生するトルク
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のトルクによって与えられている。したが
って、分離ローラ３１が取出ローラ３０と接触している
点における逆転方向の接線力Ｆ１は、 Ｆ１＝Ｔｅ/ａ となる。ここに、Ｔはリバースモータ６４のトルク、ｅ
はタイミングプーリ６３ｃのピッチ半径、ａは分離ロー
ラ３１のピッチ半径を示す。

【００６３】この式から、分離ローラ３１が磨耗する
と、分離ローラ３１の直径が小さくなる。すなわち、接
線力Ｆ１は大きくなる。つまり、新品ローラで最適に設
定された値に対して、取出ローラ３０と分離ローラ３１
との接触圧は減少し、分離ローラ３１の接線力は増加す
る。この分離条件の変化により、分離原理を説明した図
６の状態では、本来分離ローラ３１は図４で示すよう
に、紙幣Ｐが搬送される方向に連れまわるはずが、連れ
まわる回数が減少していき、やがて連れまわることがで
きなくなり、逆転と停止を繰り返す動作となる。これ
は、紙幣Ｐ１が繰り出されるとき、分離ローラ３１とす
べり摩擦が発生する回数が増加し、分離ローラ３１の磨
耗が加速度的に進行することになる。

【００６４】分離ローラ３１の磨耗が進行するほど、取
出ローラ３０との接触圧が減少し、接線力Ｆ１は増大し
ていくということは、分離原理を説明した図４で示す状
態において、分離ローラ３１が連れ回りにくくなってい
くことになる。これは、紙幣Ｐの繰り出しが遅れ、紙幣
間のピッチが広がるという現象となり、単位時間におけ
る処理枚数が減少する。やがて、連れ回り不可能な状態
まで接線力Ｆ１が増大してしまうと、取出し不能とな
る。

【００６５】そこで、前述したように、分離ローラ３１
の直径の変化を揺動アーム５９および検出器９１，９２
を介して複数段階の分解能で検出して、それに対応した
新品での分離条件と同じ接線力Ｆ１が得られるように、
リバースモータ６４の駆動電流値、すなわち、分離ロー
ラ３１に与える逆転トルクをあらかじめ定められたテー
ブルデータから与えることで、長期間にわたって安定し
て確実に１枚ずつ取出すことが可能となるものである。

【００６６】なお、上記第１の実施の形態では、揺動ア
ームの位置を検出する検出器を２個用いた場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、検
出器の数を増やすことで、分離ローラの直径変化の検出
分解能をより細かくすることができる。分解能が上がる
ほど、リバースモータの駆動電流値を細かく設定できる
ため、分離状態をより安定させることができる。

【００６７】また、揺動アームの揺動限界位置、すなわ
ち、分離ローラの直径変化限界（摩耗限界）を検出した
ら、操作部に警告を発するようにすることで、分離ロー
ラの交換時期をオペレータに知らせることができる。

【００６８】次に、第２の実施の形態について説明す
る。なお、第１の実施の形態と同一部分については図示
および説明は省略し、異なる部分についてだけ図示して
説明する。図１１は、第２の実施の形態に係る紙葉類取
出装置としての紙幣取出装置の構成を示すものである。
この紙幣取出装置は、前述した第１の実施の形態と同
様、ピックアップローラ５，５、分離部３２および搬送
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および搬送部３７は上下方向に沿っ
て配設されている。

【００６９】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（逆
転ローラ）３１，３１が押し付けられている。搬送部３
７は、取出ローラ３０，３０の下方部に位置して、搬送
ローラとしてのドライブローラ３４，３４を備え、この
ドライブローラ３４，３４には、同じく搬送ローラとし
てのピンチローラ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、分離ローラ３１、ドライブロ
ーラ３４およびピンチローラ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。

【００７０】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
およびピンチローラ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および
プーリ４０ｃを介して取出モータ４１が接続されてい
る。

【００７１】なお、この実施の形態では、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
との間で回転できるようにしてもよい。

【００７２】ピックアップローラ５の軸４３は、プーリ
４５ａ、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３９，３９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。

【００７３】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。

【００７４】分離ローラ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。分離ローラ３１は、軸５８を介
して揺動アーム５９の上端部に回転可能に取り付けら
れ、揺動アーム５９の中途部は、支持部としての軸６０
（図示しない）により回動可能に支持されている。揺動
アーム５９は、スプリング６２（図示しない）により付
勢され、分離ローラ３１を取出ローラ３０に押圧させて
いる。

【００７５】分離ローラ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の駆動軸６４ａが連結されている。こ
れにより、リバースモータ６４は、分離ローラ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、分離ローラ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。リバースモータ６４の駆動軸６４ａには、
当該駆動軸６４ａ（回転軸）の回転数（つまり、分離ロ
ーラ３１の回転数）を検出する回転数検出手段としての
エンコーダ６５が装着されている。

【００７６】分離ローラ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の軸心上に揺動アーム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。ド
ライブローラ３４は、軸６９を介してフレーム３９，３
９に支持されている。軸６９は、プーリ７０ａ、タイミ
ングベルト７０ｂ、プーリ７０ｃを介して搬送モータ７
１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７
４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。

【００７７】取出ローラ３０と搬送ローラ３４，３５と
の間には、取出ローラ３０および分離ローラ３１から送
出される紙幣Ｐを検知する検知手段としての第１の検知
器７６が設けられている。搬送ローラ３４，３５の搬出
側近傍には、搬送ローラ３４，３５から送り出される紙
幣Ｐを検知する第２の検知手段としての第２の検知器７
７が設けられている。第１、第２の検知器７６，７７
は、たとえば、光透過形の光センサであり、それぞれブ
ラケット７９に取り付けられている。さらに、紙幣供給
部２のピックアップローラ５の近傍には、紙幣供給部２
内に紙幣Ｐが存在するか否かを検知するための光学的な
第３の検知器７５が設けられている。

【００７８】ここで、第１の検知器７６の光軸は、取出
ローラ３０と分離ローラ３１との接触部とドライブロー
ラ３４とピンチローラ３５との接触部の間の搬送路を通
過し、第２の検知器７７の光軸は、ドライブローラ３４
とピンチローラ３５との接触部の直後の搬送路を通過す
るようになっている。

【００７９】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は、それぞれコントローラ８５に接続されている。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、そのためパルスモータが用いられ
ている。

【００８０】左右のリバースモータ６４には、ドライバ
ー８９ａ，８９ｂがそれぞれ接続されている。ドライバ
ー８９ａ，８９ｂは、それぞれ制御手段としてのコント
ローラ８５に接続されている。リバースモータ６４は、
駆動電流制御可能な直流モータで、駆動電流値の設定に
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および第２の検知器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に送るようになっている。

【００８１】なお、分離部３２における分離力の発生原
理は前述した第１の実施の形態と同様であるので、説明
は省略する。

【００８２】図１２は、紙幣取出装置におけるエンコー
ダ６５の詳細と各ローラのレイアウトを示すものであ
る。分離ローラ３１は、前述したように、軸５８を介し
て揺動アーム５９の上端部に回転可能に取り付けられて
いるとともに、揺動アーム５９の中途部は、分離ローラ
３１の回転軸中心と同一直線上に位置する支持部として
の軸６０により回動可能に支持されている。そして、揺
動アーム５９は、スプリング６２により付勢されること
により、分離ローラ３１を取出ローラ３０に押圧させて
いる。

【００８３】エンコーダ６５は、前述したように、軸６
０と同軸上にあるリバースモータ６４の駆動軸６４ａに
取付けられている。すなわち、エンコーダ６５は、リバ
ースモータ６４の駆動軸６４ａに固定された円板状のス
リット板９５、および、スリット板９５の外周部に一定
間隔で設けられた多数のスリット孔９５ａを光学的に検
出する検出器９６から構成されている。

【００８４】このように、エンコーダ６５を設けること
で、リバースモータ６４の駆動軸６４ａの回転数を検出
することができる。図２で示したように、分離ローラ３
１の軸５８とリバースモータ６４の駆動軸６４ａとはプ
ーリ６３ａ、タイミングベルト６３ｂ、プーリ６３ｃを
介して連結されているから、駆動軸６４ａの回転数を検
出することは、すなわち、分離ローラ３１の軸５８の回
転数を検出することである。

【００８５】図４に示した紙葉類Ｐが取出される状態に
おいて、取出ローラ３０と分離ローラ３１との間に紙葉
類Ｐが１枚介在しており、分離ローラ３１は搬送方向に
連れ回りしている。このとき、紙葉類Ｐの取出される速
度をＶ［ｍ／ｓ］、分離ローラ３１の半径をｒ［ｍ
ｍ］、分離ローラ３１の回転数をＮ［ｒｐｍ］としたと
き、取出速度Ｖは下記数１で表わされる。

【００８６】

【数１】

【００８７】分離ローラ３１が摩耗すると、半径ｒは減
少する。取出速度Ｖは一定なので、連れ回りしている分
離ローラ３１の回転数Ｎは増加する。すなわち、分離ロ
ーラ３１の直径が変化すると分離ローラ３１の回転数が
変化することになる。

【００８８】このように、分離ローラ３１の回転数の変
化を検出することで、分離ローラ３１の直径の変化を検
出することができる。そして、後で詳細を説明するが、
分離ローラ３１の直径のそれぞれの段階における最適な
モータ６４の駆動電流値をあらかじめ決めてテーブルを
作成しておき、検出器９６の検出結果に対応してテーブ
ルから最適な駆動電流値を指示することで、分離ローラ
３１の直径が変化しても最適分離条件を維持することが
できる。すなわち、分離ローラ３１が磨耗しても、分離
ローラ３１の逆転トルクを変化させることで、長期間に
わたって安定して確実に１枚ずつ紙葉類を取出すことが
可能となる。

【００８９】次に、上記のような構成において、紙幣取
出動作について図１３に示すフローチャートを参照して
説明する。紙幣Ｐの取出しが開始されると、第３の検知
器７５の出力信号に基づき、紙幣供給部２に取出すべき
紙幣Ｐが存在するか否かが判別される（ステップＳ
１）。この判別の結果、紙幣Ｐが存在する場合、分離ロ
ーラ３１がリバースモータ６４によって逆方向に回転駆
動される（ステップＳ２）。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
で分離ローラ３１が回転することはない。しかる後、取
出モータ４１とピックアップモータ４９が回転駆動され
（ステップＳ３）、紙幣Ｐの取出しが開始される。

【００９０】次に、コントローラ８５は、取出された１
枚目の紙幣Ｐの先端部が取出ローラ３０を過ぎて、第２
の検知器７７で検知されたか否かを判別し（ステップＳ
４）、第２の検知器７７が１枚目の紙幣Ｐの先端部を検
知すると、エンコーダ６５を構成する検出器９６の出力
信号に基づき分離ローラ３１の回転数を検出する（ステ
ップＳ１６）。この検出した回転数は図示しないメモリ
に記憶される。

【００９１】次に、コントローラ８５は、取出モータ４
１とピックアップモータ４９の動作を停止する（ステッ
プＳ５）。このとき、取出ローラ３０は、ワンウェイク
ラッチ３０ａを内蔵しているため、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
り、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の検知器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。

【００９２】なお、紙幣Ｐが長くて１枚目の紙幣Ｐの後
端がまだピックアップローラ５にかかっている場合は、
１枚目の紙幣Ｐ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との押圧力は、ピックア
ップローラ５における紙幣Ｐへの押圧力よりも大きく設
定されているので、紙幣Ｐは、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、ピックアップローラ５は、２枚目
に対してブレーキとして働き、紙幣Ｐの連れ出しが防止
される。

【００９３】次に、コントローラ８５は、搬送される１
枚目の紙幣Ｐの後端が第２の検知器７７で検知されたか
否かを判別し（ステップＳ６）、第２の検知器７７が１
枚目の紙幣Ｐの後端部を検知すると、取出モータ４１を
逆回転駆動する（ステップＳ７）。このとき、取出ロー
ラ３０は、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ために、逆転している分離ローラ３
１との摩擦力によって逆転する。すなわち、取出ローラ
３０および分離ローラ３１は、ともに逆回転される。

【００９４】このとき、コントローラ８５は、取出モー
タ４１の駆動を制御して、取出ローラ３０を所定角度、
すなわち、３６０度を割り切れない角度、たとえば、７
度だけ回転させる。この取出ローラ３０の回転に伴っ
て、分離ローラ３１は同様に所定角度だけ回転される。

【００９５】このように、３６０度を割り切れない所定
角度だけ分離ローラ３１を回転させることにより、分離
ローラ３１の偏磨耗を防止することができ、長期間にわ
たって安定した分離動作を行なうことが可能となる。コ
ントローラ８５は、取出モータ４１の駆動を制御して取
出ローラ３０を所定角度だけ回転させた後、取出モータ
４１の駆動を停止する（ステップＳ８）。

【００９６】次に、コントローラ８５は、ステップＳ１
６で検出した今回の分離ローラ３１の回転数と、図示し
ないメモリに記憶されている前回検出した分離ローラ３
１の回転数とを比較することにより、分離ローラ３１の
回転数に変化があるか否かを判別する（ステップＳ
９）。この判別の結果、分離ローラ３１の回転数に変化
がなければステップＳ１０に進み、回転数に変化があれ
ばリバースモータ６４の駆動電流値を最適値に変更して
（ステップＳ１１）、ステップＳ１０に進む。なお、ス
テップＳ１１におけるリバースモータ６４の駆動電流値
の変更方法は、前述した第１の実施の形態と同様でよ
い。

【００９７】さて、ステップＳ１０では、コントローラ
８５は、第３の検知器７５の出力信号に基づき、紙幣Ｐ
が紙幣供給部２にあるか否かを判別する。この判別の結
果、紙幣Ｐがあると判別された場合、ステップＳ３に戻
って、２枚目の紙幣Ｐの取出しに入る。また、紙幣Ｐが
ないと判別された場合、分離ローラ３１（リバースモー
タ６４）が停止される（ステップＳ１２）。しかる後、
全てのモータが停止して取出し動作が終了される。

【００９８】このように、紙幣Ｐを１枚取出した後に分
離ローラ３１の回転数検出（分離ローラ３１の直径検
出）を行ない、回転数（直径）が変化していなければ次
の紙幣取出ステップに進む。分離ローラ３１の回転数が
変化していれば、回転数に応じてあらかじめ設定してあ
るリバースモータ６４の駆動電流値に変更してから、次
の紙幣取出ステップに進むものである。

【００９９】なお、分離ローラ３１の回転数検出は、紙
幣Ｐを１枚取出すごとに行なう必要はなく、あらかじめ
設定された所定枚数取出すごとに行なうようにしてもよ
い。その場合、紙幣取出動作は図１４に示すフローチャ
ートのようになる。図１４のフローチャートは、図１３
フローチャートに対しステップＳ８とＳ９との間にステ
ップＳ１３〜Ｓ１５の処理が追加された点が異なり、そ
の他は図１３と同様である。以下、ステップＳ１３〜Ｓ
１５の処理について説明する。

【０１００】ステップＳ１３では、紙幣Ｐの取出枚数を
カウントする計数手段としての枚数カウンタ（図示しな
い）を「＋１」する。ステップＳ１４では、枚数カウン
タのカウント値があらかじめ設定された所定値になった
か否かを判定し、所定値になっていなければステップＳ
１０に進み、所定値になっていればステップＳ１５に進
む。ステップＳ１５では、枚数カウンタを「０」にクリ
アした後、ステップＳ９に進む。このような動作によ
り、分離ローラ３１の回転数（分離ローラ３１の直径）
を、紙幣Ｐをあらかじめ設定された所定枚数取出すごと
に検出することができる。

【０１０１】以上説明したように、上記第２の実施の形
態によれば、摩耗などにより分離ローラ３１の直径が変
化しても、長期間にわたって紙幣Ｐを安定して確実に１
枚ずつ取出すことができる。すなわち、前述したよう
に、逆転ローラ３１の偏磨耗を防止することができて
も、逆転ローラ３１の磨耗をなくすことはできないため
に、磨耗が進行するにつれて逆転ローラ３１の直径は小
さくなる。図１５（ａ）〜（ｄ）に、分離ローラ３１の
直径が小さくなったときの各ローラのレイアウトを示
す。図１２に比較して、分離ローラ３１の直径が減少し
た分、分離ローラ３１の回転数は大きくなる。

【０１０２】その結果、スプリング６２の取付け長が減
少した分、取出ローラ３０と分離ローラ３１との接触圧
力が減少する。また、分離ローラ３１に発生するトルク
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のトルクによって与えられている。したが
って、分離ローラ３１が取出ローラ３０と接触している
点における逆転方向の接線力Ｆ１は、 Ｆ１＝Ｔｅ/ａ となる。ここに、Ｔはリバースモータ６４のトルク、ｅ
はタイミングプーリ６３ｃのピッチ半径、ａは分離ロー
ラ３１のピッチ半径を示す。

【０１０３】この式から、分離ローラ３１が磨耗する
と、分離ローラ３１の直径が小さくなる。すなわち、接
線力Ｆ１は大きくなる。つまり、新品ローラで最適に設
定された値に対して、取出ローラ３０と分離ローラ３１
との接触圧は減少し、分離ローラ３１の接線力は増加す
る。この分離条件の変化により、分離原理を説明した図
６の状態では、本来分離ローラ３１は図４で示すよう
に、紙幣Ｐが搬送される方向に連れまわるはずが、連れ
まわる回数が減少していき、やがて連れまわることがで
きなくなり、逆転と停止を繰り返す動作となる。これ
は、紙幣Ｐ１が繰り出されるとき、分離ローラ３１とす
べり摩擦が発生する回数が増加し、分離ローラ３１の磨
耗が加速度的に進行することになる。

【０１０４】分離ローラ３１の磨耗が進行するほど、取
出ローラ３０との接触圧が減少し、接線力Ｆ１は増大し
ていくということは、分離原理を説明した図４で示す状
態において、分離ローラ３１が連れ回りにくくなってい
くことになる。これは、紙幣Ｐの繰り出しが遅れ、紙幣
間のピッチが広がるという現象となり、単位時間におけ
る処理枚数が減少する。やがて、連れ回り不可能な状態
まで接線力Ｆ１が増大してしまうと、取出し不能とな
る。

【０１０５】そこで、前述したように、分離ローラ３１
の回転数をエンコーダ６５で検出することで、分離ロー
ラ３１の直径の変化を複数段階の分解能で検出して、そ
れに対応した新品での分離条件と同じ接線力Ｆ１が得ら
れるように、リバースモータ６４の駆動電流値、すなわ
ち、分離ローラ３１に与える逆転トルクをあらかじめ定
められたテーブルデータから与えることで、長期間にわ
たって安定して確実に１枚ずつ取出すことが可能となる
ものである。

【０１０６】なお、エンコーダ６５を構成するスリット
板９５のスリット孔９５ａの数を増やすことで、分離ロ
ーラ３１の回転数変化の検出分解能をより細かくするこ
とができる。分解能が上がるほど、リバースモータ６４
の駆動電流値を細かく設定できるため、分離状態をより
安定させることができる。

【０１０７】また、分離ローラ３１の回転数限界値、す
なわち、分離ローラ３１の直径変化限界（摩耗限界）を
検出したら、操作部に警告を発するようにすることで、
分離ローラ３１の交換時期をオペレータに知らせること
ができる。

【０１０８】また、前記第２の実施の形態では、リバー
スモータ６４の駆動軸６４ａの回転数をエンコーダ６５
で検出することで、分離ローラ３１の回転数を検出する
場合について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のでなく、分離ローラ３１の回転数をエンコーダ６５で
直接検出する場合にも同様に適用できる。その場合、た
とえば、分離ローラ３１の軸５８にエンコーダ６５を装
着すればよい。

【０１０９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、摩
耗などにより分離ローラの直径が変化しても、長期間に
わたって紙葉類を安定して確実に１枚ずつ取出すことが
できる紙葉類取出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る紙幣分類処理機を模式
的に示す内部構成図。

【図２】第１の実施の形態に係る紙幣取出装置の構成を
詳細に示す斜視図。

【図３】分離機構を構成する取出ローラおよび分離ロー
ラの回転状態を示す図。

【図４】取出ローラと分離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】取出ローラと分離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】取出ローラと分離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】第１の実施の形態に係る紙幣取出装置における
揺動アームの詳細と各ローラおよび検知器類の配置構成
を示す側面図。

【図８】第１の実施の形態に係る分離ローラの直径の変
化に対する各ローラのレイアウトと揺動アームの位置を
示す側面図。

【図９】第１の実施の形態に係る紙幣取出動作を説明す
るフローチャート。

【図１０】第１の実施の形態に係る紙幣取出動作の変形
例を説明するフローチャート。

【図１１】第２の実施の形態に係る紙幣取出装置の構成
を詳細に示す斜視図。

【図１２】第２の実施の形態に係る紙幣取出装置におけ
るエンコーダの詳細と各ローラの配置構成を示す側面
図。

【図１３】第２の実施の形態に係る紙幣取出動作を説明
するフローチャート。

【図１４】第２の実施の形態に係る紙幣取出動作の変形
例を説明するフローチャート。

【図１５】第２の実施の形態に係る分離ローラの直径の
変化状態を示す側面図。

【符号の説明】

Ｐ…紙幣（紙葉類）、２…紙幣供給部（紙葉類供給
部）、５…ピックアップローラ（送出ローラ）、３０…
取出ローラ、３１…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）、
５９…揺動アーム、５９ａ…スリット部、Ｓ１，Ｓ２…
スリット孔（検出手段）、６０…支持部、６２…スプリ
ング、６４…リバースモータ、６５…エンコーダ（回転
数検出手段）、８５…コントローラ（制御手段）、９
１，９２…検出器（検出手段）、９５…検出器、９６…
スリット板、９６ａ…スリット孔。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F343 FA02 FA04 FB07 FC01 FC29 GA01 GB01 JA17 JD09 JD33 JD34

Claims (12)

【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前記紙葉類を回転す
   ることにより取出す取出ローラと、 この取出ローラに圧接され、前記紙葉類の取出方向と逆
   方向の回転トルクを付与することにより前記紙葉類を１
   枚ずつ分離する分離ローラと、 この分離ローラを支持していて、当該分離ローラの直径
   の変化に応じて揺動する揺動アームと、 この揺動アームの位置を検出する検出手段と、 この検出手段の検出結果に応じて前記分離ローラに付与
   する前記回転トルクを制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類取出装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段は、前記揺動アームの位置
   を複数段階の分解能で検出し、 前記制御手段は、前記検出手段が検出した前記揺動アー
   ムの複数段階の位置に応じて前記分離ローラに付与する
   前記回転トルクを複数段階に制御することを特徴とする
   請求項１記載の紙葉類取出装置。
3. 【請求項３】 前記分離ローラに前記紙葉類の取出方向
   と逆方向の回転トルクを付与するモータを有し、 前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に応じて前記
   モータの駆動電流を可変することにより、前記分離ロー
   ラに付与する前記回転トルクを制御することを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の紙葉類取出装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記分離ローラの直径
   に対する最適な前記モータの駆動電流値を格納したテー
   ブルを備えていて、前記検出手段の検出結果に応じて、
   その検出結果に対応する前記分離ローラの直径に対する
   前記モータの駆動電流値を前記テーブルから取出し、こ
   の取出した駆動電流値を前記モータの駆動電流値として
   設定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】 前記取出ローラにより取出された前記紙
   葉類を計数する計数手段を有し、 前記検出手段は、前記計数手段の計数値があらかじめ定
   められた所定値に達するごとに前記揺動アームの位置を
   検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の紙葉類取出装置。
6. 【請求項６】 前記検出手段が前記揺動アームの揺動限
   界位置を検出したとき、前記分離ローラの交換時期をオ
   ペレータに報知する報知手段を有することを特徴とする
   請求項１記載の紙葉類取出装置。
7. 【請求項７】 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前記紙葉類を回転す
   ることにより取出す取出ローラと、 この取出ローラに圧接され、前記紙葉類の取出方向と逆
   方向の回転トルクを付与することにより前記紙葉類を１
   枚ずつ分離する分離ローラと、 この分離ローラの回転数を検出する回転数検出手段と、 この回転数検出手段の検出結果に応じて前記分離ローラ
   に付与する前記回転トルクを制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類取出装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記回転数検出手段が
   検出した前記分離ローラの回転数に応じて前記分離ロー
   ラに付与する前記回転トルクを複数段階に制御すること
   を特徴とする請求項７記載の紙葉類取出装置。
9. 【請求項９】 前記分離ローラに前記紙葉類の取出方向
   と逆方向の回転トルクを付与するモータを有し、 前記制御手段は、前記回転数検出手段の検出結果に応じ
   て前記モータの駆動電流を可変することにより、前記分
   離ローラに付与する前記回転トルクを制御することを特
   徴とする請求項７または請求項８記載の紙葉類取出装
   置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、前記分離ローラの回
    転数に対する最適な前記モータの駆動電流値を格納した
    テーブルを備えていて、前記回転数検出手段の検出結果
    に応じて、その検出結果に対応する前記分離ローラの回
    転数に対する前記モータの駆動電流値を前記テーブルか
    ら取出し、この取出した駆動電流値を前記モータの駆動
    電流値として設定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】 前記取出ローラにより取出された前記
    紙葉類を計数する計数手段を有し、 前記回転数検出手段は、前記計数手段の計数値があらか
    じめ定められた所定値に達するごとに前記分離ローラの
    回転数を検出することを特徴とする請求項７または請求
    項８記載の紙葉類取出装置。
12. 【請求項１２】 前記回転数検出手段が前記分離ローラ
    の回転数限界を検出したとき、前記分離ローラの交換時
    期をオペレータに報知する報知手段を有することを特徴
    とする請求項７記載の紙葉類取出装置。