JP2005029350A - 紙葉類の表裏反転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙葉類の表裏反転にかかる処理時間の短縮化を図るようにした表裏反転装置を提供する。
【解決手段】 この表裏反転装置１０において、駆動手段Ｍにより反転ベルト３１が駆動されている状態で紙葉類Ｓが搬入されると、一対の繰り入れローラ対２２から反転手段Ｐに繰り入れられる。反転手段Ｐは反転ベルト３１と反転部３０とから成り、紙葉類Ｓは反転ベルト３１と反転部３０との間で挟まれて、反転ベルト３１の移動に追従して搬送方向に移動する。そして、紙葉類Ｓは、反転部３０に斜め掛けされた反転ベルトに沿うように、反転部３０の長手方向の下方に向かって搬送される。一対の繰り入れローラ対２２は、その搬送方向の中心軸線が、反転部の中心軸線とオフセットされているため、紙葉類の表裏反転にかかる処理時間の短縮化とスムーズな反転動作が図られる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、紙幣、証券等の紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開平９−８１８２９号公報に開示されている。この公報に記載された表裏反転装置は、紙幣の搬送方向に延在する回転自在な切替えブレードを有している。そして、反転処理予定の紙幣が搬送されてきた場合には、切替えブレードは紙幣の搬送方向に対して平行になり、紙幣は切替えブレード上を搬送されて、搬送路外に排出される。このようにして搬送路外に排出された紙幣は、所定位置で一旦停止する。そして、切替えブレードを所定の角度だけ傾けた後、紙幣を切替えブレードに向けて逆送させると、紙幣はその後端側から搬送路に戻され、紙幣の表裏反転が完了する。
特開平９−８１８２９号公報

しかしながら、前述した従来の表裏反転装置には、次のような課題が存在している。すなわち、搬送中の紙幣を反転時に一旦停止させているため、紙幣の表裏反転にかかる処理時間が長くならざるを得ず、高速反転処理の弊害となっていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、紙葉類の表裏反転にかかる処理時間の短縮化とスムーズな反転動作を図るようにした表裏反転装置を提供することを目的とする。

本発明に係る紙葉類の表裏反転装置は、搬送経路上で搬送される紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置において、紙葉類の搬送方向に延在する反転部と、一部が反転部に沿うようにして、反転部の長手方向に対し斜めに掛けられた反転ベルトと、反転ベルトを駆動させる駆動手段と、反転部の搬入側に配置され、反転部に紙葉類を搬送する繰り入れローラ対とを備え、反転部の中心軸線に対し、繰り入れローラ対の搬送方向における中心軸線は、反転部の搬入側において、反転部に反転ベルトが斜め掛けされる側と反対側にオフセットされたことを特徴とする。

この紙葉類の表裏反転装置において、駆動手段により反転ベルトが駆動されている状態で紙葉類が搬入されると、紙葉類は繰り入れローラ対により反転部へ搬入される。さらに、紙葉類は反転ベルトと反転部の間で挟まれて、反転ベルトの移動に追従して搬送方向に移動する。反転ベルトは反転部の長手方向に対して斜めに沿うように掛けられているため、紙葉類は反転して搬送される。また、反転部の中心軸線に対し、繰り入れローラ対の搬送方向における中心軸線は、反転部の搬入側において、反転部に反転ベルトが斜め掛けされる側と反対側にオフセットされているため、紙葉類を反転部へ搬入する際において、紙葉類のホールド力が高められ、紙葉類は、繰り入れローラ対から反転部へスムーズに移送されることになる。

また、繰り入れローラ対は、一対の第１の繰り入れローラ対と第２の繰り入れローラ対とからなり、反転部の搬入側において、第１の繰り入れローラ対は、第２の繰り入れローラ対よりも反転部から離された位置に配置されるようにするとよい。繰り入れローラ対を一対の第１の繰り入れローラ対と第２の繰り入れローラ対とで構成することにより、反転部へ搬送される際、紙葉類は２箇所で繰り入れローラ対によって挟まれ、それぞれの繰り入れローラ対のローラが紙葉類を繰り出すように回転することにより、紙葉類をスムーズに反転部へ移送することができる。

本発明によれば、紙葉類の表裏反転にかかる処理時間の短縮化とスムーズな反転動作が図られる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る表裏反転装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１及び図２に示された表裏反転装置１０は、上部に入口（ＩＮ）が設けられ、下部に出口（ＯＵＴ１）が設けられた縦型の表裏反転装置である。この表裏反転装置１０は、２枚の平行な側板１１，１２と、この両側板１１，１２の下端で側板１１，１２間に架け渡された底板１３とからなるハウジング１４を有している。このハウジング１４内には、紙葉類（例えば、紙幣やカード類）Ｓを上から下に向けて落下させるように搬送する搬送経路Ｈが設けられ、この搬送経路Ｈの途中に反転手段Ｐが設けられている。

この搬送経路Ｈは、主としてローラと無端ベルトとの組み合わせにより構成され、ハウジング１４の上部には、複数個の案内ローラと無端ベルトが配置され、所定の流入路を作り出している。具体的に、この流入路は、一対の第１の案内ローラ１６ａ，１６ｂ間に架け渡されて水平に延在する第１の無端搬送ベルト１７と、この無端搬送ベルト１７の前側において前方の第１の案内ローラ１６ａに上方から押し当てられた導入ローラ１８と、無端搬送ベルト１７の後側において後方の第１の案内ローラ１６ｂに上から押し当てられた第２の無端搬送ベルト１９とで構成されている。なお、第２の無端搬送ベルト１９は、三点配置された第２の案内ローラ２０間に架け渡され、第２の無端搬送ベルト１９に所定のテンションを作り出している。また、流入路の最後端では、第３の案内ローラ２１が第２の案内ローラ２０に押し当てられている。

このような流入路から排出された紙葉類Ｓは、一対の第１の繰り入れローラ対２２ａと第２の繰り入れローラ対２２ｂからなる搬入側の繰り入れローラ対２２によって挟まれながら反転手段Ｐ内に導かれる。これに対し、反転手段Ｐから排出された紙葉類Ｓは、搬出側の一対の繰り出しローラ対２３によって出口（ＯＵＴ１）に向けて排出される。繰り出しローラ対２３は、ローラ２３ａ及びローラ２３ｂから成り、略水平に配列されている。また、繰り出しローラ２３aと出口側に配置した第３の案内ローラ２４とは、水平に延在する第３の無端搬送ベルト２６を介して連結されている。そして、出口側において、第３の案内ローラ２４には、下側から排出ローラ２７が押し当てられている。なお、前述した種々のローラは、側板１１，１２の外方で適切に掛け渡されたタイミングベルトＴ（一点鎖線参照）によって同期して回転し、各タイミングベルトＴは一個のモータ２８によって駆動する。

なお、図1に示すように、搬送経路Ｈの途中には、反転予定でない紙葉類Ｓが反転手段Ｐに送り込まれる前に外部へ排出することを目的にした途中排出経路が設けられている。この途中排出経路は、第１の無端搬送ベルト１７に対して下側から押し当てられた排出無端ベルト２５によって形成され、経路の切り換えは、排出無端ベルト２５の上流側に配置した流路切り換えブレード２９によって行われる。よって、揺動型の流路切り換えブレード２９が矢印Ａ方向に回転することで、反転予定でない紙葉類Ｓは、出口（ＯＵＴ２）から排出され、流路切り換えブレード２９が矢印Ｂ方向に回転することで、反転予定の紙葉類Ｓは、第２の無端搬送ベルト１９に沿いながら反転手段Ｐに向けて前進する。

反転手段Ｐは、鉛直方向に延在する円柱状の細長い反転部３０を有している。この反転部３０の両端は、ハウジング１４に取付けられたブラケット（図示せず）にネジを介して固定され、反転部３０は、ハウジング１４内の中央において繰り入れローラ対２２と繰り出しローラ対２３との間で上下に延在する。

図３に示すように、円柱状の反転部３０には、１８０度反転を可能にするゴム製の反転ベルト３１が、反転部３０に沿うようにして長手方向に対し斜めに掛け渡されている。この反転ベルト３１は、反転部３０の一部に掛けられた無端ベルトとしてハウジング１４内に収容され、この反転ベルト３１は、側板１２にブラケット３２を介して固定されたモータ（駆動手段）Ｍの駆動プーリ３４によって一方向に駆動し続ける。

反転ベルト３１の連続駆動を可能にするため、図１及び図２に示すように、繰り入れローラ対２２に対向する位置に入口側プーリ３５が配置され、繰り出しローラ対２３に対向する位置に出口側プーリ３６が配置され、入口側プーリ３５と出口側プーリ３６は、反転部３０の入口側と出口側において、１８０度捻られた位相関係をもって配置される。さらに、上下に延在する反転部３０を挟んで前側には、第１の中間プーリ３７が配置され、後側には第２の中間プーリ３８が配置され、反転部３０の出口側において、反転ベルト３１は、出口側プーリ３６及び第１の中間プーリ３７に架け渡される。

これに対し、反転部３０の入口側において、反転ベルト３１は、入口側プーリ３５及び第２の中間プーリ３８に架け渡される。そして、反転ベルト３１は、駆動プーリ３４を介して第１及び第２の中間プーリ３７，３８に架け渡される（図２参照）。これにより、反転ベルト３１は、反転部３０上で一方向に流れるように移動し続け、その結果、反転部３０の入口側から入ってきた紙葉類Ｓは、反転部３０と反転ベルト３１とで挟まれながら、反転部３０の軸線Ｌに沿って移動し続け、最終的に、出口側で１８０度反転することになる（図３参照）。この場合、折れ癖のついた紙葉類Ｓや腰のない紙葉類Ｓでも、広げられた状態を維持しながら確実に反転する必要があるので、ハウジング１４内には、数枚のプレート板３９（図６参照）の組み合わせからなるガイド手段が配置されている。

このように構成された反転手段Ｐでは、紙葉類Ｓの高速かつ確実な反転が望まれており、これを達成するため、紙葉類Ｓは、反転ベルト３１に対して高摩擦抵抗を維持しつつ、反転部３０に対して低摩擦抵抗が要求される。

そこで、図４に示すように、反転部３０には、斜め掛けされた反転ベルト３１に沿うようにして複数個（例えば９個）の回転自在な反転ローラ４０が等間隔で整列配置され、これによって、紙葉類Ｓは、反転ローラ４０と反転ベルト３１との間で挟持されながら反転部３０の長手方向に搬送されることになる。従って、反転部３０を利用して紙葉類Ｓを反転させる際、低摩擦抵抗をもって紙葉類Ｓを搬送させることができるので、紙葉類Ｓは、反転ベルト３１の掛け渡し方向に沿ってスムーズに表裏反転することになる。これによって、紙葉類Ｓの確実な表裏反転と、紙葉類Ｓの表裏反転にかかる処理時間の短縮と、紙葉類Ｓの斜行防止とを図っている。

また、図５に示すように、各反転ローラ４０は、その回転軸線Ｒが、反転部３０の軸線Ｌの垂線Ｋに対して設置角度α（例えば１２．１度）をなすように、反転部３０に取り付けられている。そして、設置角度αを一定にすることで、各反転ローラ４０と反転部３０との位置関係が一定になるので、反転部３０の設計が容易になると共に、複数の反転ローラ４０を反転部３０上で等間隔で簡単に並べることができ、紙葉類Ｓのスムーズな表裏反転が可能になる。

このような円筒状反転ローラ４０を反転部３０に対し作業性良く且つ個別的に実装するにあたって、断面コ字状の取付け金具（ローラ支持部材）４２が利用される。図６及び図７に示すように、反転ローラ４０の外周部には、ゴム又はウレタン樹脂からなる摩擦部４１が設けられ、この反転ローラ４０の内部には軸受部４５が実装され、この軸受部４５によって軸部４３が保持され、反転ローラ４０の滑らかな回転を可能にしている。そして、反転ローラ４０を円筒形状にすることで、紙葉類Ｓが反転ローラ４０上を移動しているときに紙葉類Ｓが斜行するような事態が回避され、特に摩擦部４１を採用すると斜行防止に好適である。

これに対し、取付け金具４２は、平行で対峙する二枚の側板４４，４４と、側板４４，４４間を連結する一枚の底板４６とで断面コ字状に折り曲げ成形される。各側板４４には、反転ローラ４０の軸部４３における半月状端部４３ａが嵌め込まれる半月状の開口部４４ａが設けられ、軸部４３の端部４３ａを開口部４４ａに嵌め込むことで、取付け金具４２に対して反転ローラ４０がワンタッチで装着される。また、底板４６の中央には、取付けねじ４７の螺合を可能にする雌ねじ部４６ａが形成されている。

このような取付け金具４２に反転ローラ４０を組み付けることでローラ組立体Ｃが構成され、ローラ組立体Ｃは、反転ローラ４０を反転部３０に実装する際の作業性の向上を図っている。また、ローラ組立体Ｃを反転部３０に実装するにあたり、紙葉類Ｓが、反転ローラ４０と反転ベルト３１とで確実に挟み込むようにする必要がある。そこで、図６及び図８に示すように、反転部３０には、反転ローラ４０の埋設位置に対応するように個別的な凹部４８が形成され、この凹部４８は、取付け金具４２が入り込む程度の大きさに形成され、その深さは、取付け金具４２に装着された反転ローラ４０の頂部が露出する程度に形成されている。

また、各凹部４８内に反転ローラ４０を組み付けて行く際の作業性を良好にするため、反転部３０には、凹部４８の底面４８ａから外方に向けて反転部３０を貫通するネジ挿入孔４９が、取付け金具４２の雌ねじ部４６ａに対応する位置に設けられている。これにより、取付け金具４２を、反転部３０の外側から雄ねじ４７によって固定することができるので、各反転ローラ４０の組み付け作業性が極めて向上する。また、反転ローラ４０の露出高さを調節するために、取付け金具４２の底板４６と凹部４８の底面４８ａとの間に所定厚さのスペーサ（図示せず）を入れ込むことによって、反転ローラ４０の高さ調節を極めて簡単に行うことができる。

次に、この表裏反転装置１０における動作を図１及び図２を参照にして説明する。

まず、モータ２８によって各タイミングベルトＴを駆動させ、モータＭによって反転ベルト３１を駆動させる。そして、表裏反転装置１０の上部に設けられた入口（ＩＮ）から紙葉類（ここでは、紙幣）Ｓが入る。すると紙葉類Ｓは、ハウジング１４の上部に設けられた流入路に導かれ、搬送経路Ｈを通過する。すなわち、紙葉類Ｓは、第１の案内ローラ１６ａと導入ローラ１８との間に挿入され、第１の無端搬送ベルト１７により導かれ、第１の案内ローラ１６ｂと第２の案内ローラとの間に挿入される。さらに、紙葉類Ｓは第２の無端搬送ベルト１９に導かれる。紙葉類Ｓを反転させないときは、流路切り換えブレード２９が矢印Ａ方向に回転して流路を切り換え、紙葉類Ｓは第１の無端搬送ベルト１７と排出無端ベルト２５に挟まれて出口（ＯＵＴ２）へ搬送され、出口（ＯＵＴ２）から排出される。

紙葉類Ｓを反転させるときは、流路切り換えブレード２９が矢印Ｂ方向に回転し流路が切り換えられる。そして、紙葉類Ｓは、第２の無端搬送ベルト１９によって第３の案内ローラ２１と第２の案内ローラ２０の間に導かれ、一対の繰り入れローラ対２２に挟まれるように導かれる。さらに、紙葉類Ｓは、一対の繰り入れローラ対２２から繰り出されて反転手段Ｐへ導かる。反転手段Ｐへ導かれた紙葉類Ｓは、反転部３０と反転ベルト３１に挟まれながら搬送されることになる。

ここで、紙葉類Ｓの正確な反転を達成させるため、図２及び図９に示すように、繰り入れローラ対２２の中心軸線Ｃ１は、反転部３０の中心軸線Ｃ２に対して、反転部３０の搬入側において、反転部３０に反転ベルト３１が斜め掛けされる側と反対側にオフセットされている。この場合、「反転ベルト３１が斜め掛けされる側」とは、中心軸線C２を基準として、反転ベルト３１が這い渡される側、すなわち、図９において、中心軸線Ｃ２より右側のことを言う。

また、図９において、符号Ｓ１は、紙葉類Ｓが、一対の繰り入れローラ対２２から反転手段Ｐの搬入側に繰り入れられ、紙葉類Ｓが、駆動している反転ベルト３１と反転部３０の間に挟まれつつ、搬送され始めたときの状態を示している。符号Ｓ２は、紙葉類Ｓが、駆動されている反転ベルト３１に導かれ、反転し始めたときの状態を示している。符号Ｓ３は、紙葉類Ｓが、反転手段Ｐの搬出側に搬送された状態を示している。

次に、前述した繰り入れローラ対２２をオフセット配置させたメリットについて説明する。紙葉類Ｓが一対の繰り入れローラ対２２から反転手段Pへ鉛直下向きに搬入されると、Ｓ１で示すように、紙葉類Ｓの中央部が、駆動されている反転ベルト３１と反転部３０の間に挟まれつつ、紙葉類Ｓは搬送され始める。一方、反転ベルト３１は反転部３０に斜め掛けされているため、紙葉類Ｓの中央部は、反転ベルト３１の中心線C３にほぼ沿うように引き込まれる。したがって、紙葉類Ｓは、Ｓ２に示すように、矢印Ｄ方向に回転し始める。しかし、一対の繰り入れローラ対２２のオフセット配置により、紙葉類Ｓをホールドする力が高められており、紙葉類Ｓが回転することにより生ずる傾斜角βが可能な限り小さく抑えられる。つまり、オフセット配置された一対の繰り入れローラ対２２のうち、繰り入れローラ対２２ｂが、紙葉類Ｓの回転中心から外側に離れた位置にあるために、紙葉類Ｓにかかる回転モーメントが抑制され、傾斜角βを小さく抑えることができる。なお、繰り入れローラ対２２は一対であるため、紙葉類は、第１の繰り入れローラ対２２ａと第２の繰り入れローラ対２２ｂによって、２箇所で挟まれ、それぞれの繰り入れローラ対２２ａ，２２ｂの各ローラが紙葉類を繰り出すように回転することで、スムーズに反転部３０へ移送される。このようにして、紙葉類Ｓが、反転部３０と反転ベルト３１に挟まれると、紙葉類Ｓは、低摩擦抵抗の反転ローラ４０を滑りつつ、斜め掛けされた反転ベルト３１に沿うように反転して行き、反転手段Ｐの搬出側に到達する。

さらに、上述のように、繰り入れローラ対２２がオフセット配置されたことによって傾斜角βが小さく抑えられるため、Ｓ３で示すように、紙葉類Ｓが反転手段Ｐの搬出側に到達したときのスキュー角γも小さく抑えられる。このスキュー角γは４度以内にすることが望ましい。このように、傾斜角β及びスキュー角γを小さくできるため、一対の繰り入れローラ対２２から反転手段Ｐへの移送、反転手段Ｐにおける紙葉類Ｓの反転動作、及び反転手段Ｐから一対の繰り出しローラ対２３への搬出動作が、スムーズに行われるようになる。

このようにして、スキュー角γが小さく抑えられて反転手段Ｐの搬出側に移送された紙葉類Ｓは、繰り出しローラ対２３に搬出される（図１参照）。さらに、紙葉類Ｓは、第３の無端搬送ベルト２６によって、第３の案内ローラ２４と排出ローラ２７との間に導かれ、出口（ＯＵＴ１）から反転された状態で搬出される。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態の一対の繰り入れローラ対２２は、図１０（ａ）に示すように、４個のローラを用いて、繰り入れローラ対２２ａ及び２２ｂを構成しているが、これに代え、図１０（ｂ）に示すように、繰り入れローラ対２２を、幅広の２個のローラを用いてもよい。あるいは、図１０（ｃ）に示すように、繰り入れローラ対２２を、三対の繰り入れローラ対２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより構成してもよく、三対以上の繰り入れローラ対により構成してもよい。いずれにおいても、繰り入れローラ対２２の中心軸線Ｃ１を、反転部３０の中心軸線Ｃ２に対して、反転部３０の搬入側において、反転部３０に反転ベルト３１が斜め掛けされる側と反対側にオフセットさせて配置する。

本発明に係る紙葉類の表裏反転装置の一実施形態を示す側面図である。 図1に示した紙葉類の表裏反転装置の正面図である。 反転部と反転ベルトとの関係を示す斜視図である。 反転部を示す正面図である。 反転部の軸線と反転ローラとの位置関係を示す正面図である。 反転部の断面図である。 反転ローラ及び取付け金具を示す斜視図である。 反転部に反転ローラを組み付ける途中の状態を示す斜視図である。 紙葉類が、反転手段により反転される前後の状態を示す正面図である。 繰り入れローラ対の実施形態を示す斜視図であり、（ａ）は本実施形態における繰り入れローラ対を示し、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ別の実施形態における繰り入れローラ対を示す図である。

符号の説明

１０…表裏反転装置、２２…繰り入れローラ対、３０…反転部、３１…反転ベルト、４０…反転ローラ、４２…取付け金具（ローラ支持部材）、４３…軸部、４４…側板、４６…底板、４６ａ…雌ねじ部、４８…凹部、４８ａ…凹部の底面、４９…ネジ貫通孔、Ｈ…搬送経路、Ｍ…モータ（駆動手段）、Ｓ…紙葉類、Ｃ１…反転部の中心軸線、Ｃ２…繰り入れローラ対の搬送方向における中心軸線。

Claims (2)

1. 搬送経路上で搬送される紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置において、
   前記紙葉類の搬送方向に延在する反転部と、
   一部が前記反転部に沿うようにして、前記反転部の長手方向に対し斜めに掛けられた反転ベルトと、
   前記反転ベルトを駆動させる駆動手段と、
   前記反転部の搬入側に配置され、前記反転部に前記紙葉類を搬送する繰り入れローラ対とを備え、
   前記反転部の中心軸線に対し、前記繰り入れローラ対の前記搬送方向における中心軸線は、前記反転部の前記搬入側において、前記反転部に前記反転ベルトが斜め掛けされる側と反対側にオフセットされたことを特徴とする紙葉類の表裏反転装置。
2. 前記繰り入れローラ対は、一対の第１の繰り入れローラ対と第２の繰り入れローラ対とからなり、前記反転部の前記搬入側において、前記第１の繰り入れローラ対は、前記第２の繰り入れローラ対よりも前記反転部から離された位置に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の表裏反転装置。

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