JP2007254139A

JP2007254139A - 排除券集積装置

Info

Publication number: JP2007254139A
Application number: JP2006084192A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Utsugi; 俊徳宇都木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2026-03-24
Also published as: JP4783186B2

Abstract

【課題】搬送される紙葉類の搬送状態によって減速ガイドの形状が変化することにより紙葉類にダメージを与えずに集積することができる排除券集積装置。
【解決手段】紙葉類Ｐｒの運動エネルギーＥ１は、排除券ガイドシート６４によって運動エネルギーＥ２が吸収され、運動エネルギーＥ３となり、搬送速度が減少する。このとき、排除券ガイドシート６４は、運動エネルギーＥ２によって支点６６ａを軸として上側に曲げられる。また、バネ同様に復元力を備えており、衝突直後で運動エネルギーＥ１が大きいときには、運動エネルギーＥ２も大きく、大きな衝突エネルギーを吸収する。紙葉類Ｐｒが更に進み紙葉類Ｐｒと排除券ガイドシート６４の接触面積が大きくなると摩擦力Ｆｒが大きくなり、紙葉類Ｐｒの運動エネルギーＥ１が小さくなり、相対する運動エネルギーＥ２も小さくなる。この結果、紙葉類Ｐｒは排除券ガイドシート６４にガイドされて集積される。
【選択図】図２

Description

本発明は、有価証券などの紙葉類を処理する紙葉類処理装置の排除券集積装置に関する。

有価証券などの紙葉類を処理する紙葉類処理装置は、一括して投入された紙葉類を１枚ずつ取り出して搬送し、紙葉類検査装置によって当該紙葉類の品質（形状、損傷、印刷のかすれ及び汚れなど）を検査し、正常な券（以下、正紙と称する）、不良券（以下、損紙と称する）及び搬送異常券や２枚取り券などの排除券に区分処理する装置である。正紙は、１００枚毎に紙帯で結束されて把が形成され、必要に応じて１０把積み重ねてさらに紙帯で結束して束が形成される。

この種の紙葉類処理装置が上記紙葉類を発行する発行所で使用される場合には、紙葉類は新券であり、その記番号（発行番号）が連続した番号になっていることから、操作員が排除券集積装置に集積された紙葉類を取出し、記番号が連続になるように正紙の間に挿入して把を形成している。このような処理を行うためには紙葉類処理装置で排除された排除券であっても、紙葉類にダメージを与えずに集積することが必要である。

この種の紙葉類処理装置は、紙葉類を高速に処理するために紙葉類を搬送する搬送速度が高速になる。このように高速に搬送される紙葉類を集積する場合は、搬送される紙葉類の運動エネルギーを吸収し減速してから集積する必要がある。そのため、上記正紙を集積する集積装置には、高速集積に有利な羽根車集積装置が用いられる場合が多い。しかしながらこの羽根車集積装置は機構及びその制御が複雑であるために高価になる。そのため、新券を処理する紙葉類処理装置の排除券集積装置では、紙葉類の品質がよく排除券が少ないため、搬送方向にデルリン製のブロックを設け、このブロックに接触搬送させながら搬送エネルギーを減少させ減速して集積する方法が知られている。以下、図７にその具体例を示す。

図７は、従来の排除券集積装置６００ａの一例である。図７（Ａ）は、排除券紙葉類Ｐｒが搬送ローラ６１０ａに掛けまわされた搬送ベルト６２０ａ及び搬送ローラ６１０ｂに掛けまわされた搬送ベルト６２０ｂに挟持搬送されて排除券集積装置６００ａに搬送された状態を示す。この状態では、紙葉類Ｐが減速ガイドとしての機能を有するデルリン製のブロックで構成した排除券ガイド６３０ｂに到達していないので排除券紙葉類Ｐｒはダメージを受けていない。図７（Ｂ）は、排除券紙葉類Ｐｒが排除券ガイド６３０ｂに衝突した際折れ曲がり変形した状態を示す。図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）で変形した排除券紙葉類Ｐｒが排除券集積箱６３０ａに集積された状態を示す。この種の排除券集積装置の一例を示す（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−１７９２６４号公報（第４頁、図１）

しかしながら、図に示す従来のデルリン製のブロックで構成された排除券ガイドでは、排除券ガイドに衝突した際衝突面が固定されていて変化しないため紙葉類の運動エネルギーを十分に吸収できず紙葉類がダメージを受けることがあるという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、搬送される紙葉類の搬送状態によって排除券ガイドの形状が変化することにより紙葉類の運動エネルギーを吸収しながら集積するため、紙葉類にダメージを与えずに集積することができる紙葉類処理装置の排除券集積装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の排除券集積装置は、所定の間隔で搬送される紙葉類を取り込む開口部と、この開口部から取り込まれた前記紙葉類を搬送方向下流に搬送されるようにガイドするガイド部材と、このガイド部材の相対向する位置にこのガイド部材の前方で交差するように所定の角度を有して配置したシート状ガイド部材と、このシート状ガイド部材と直行する方向に接して配置され、搬送される紙葉類が衝突した際に折れ曲がる量を設定するための折れ量設定ガイド部材と、このシート状ガイド部材によって導かれた前記紙葉類を収納する集積箱と、を備え、前記シート状ガイド部材は、一方の端面が前記開口部の上部に配置され、他端面は開放されていることを特徴とする。

本発明によれば、搬送される紙葉類の搬送状態によって減速ガイドの形状が変化することにより排除券の搬送エネルギーを吸収しながら集積するため、紙葉類にダメージを与えずに集積することができる紙葉類処理装置の排除券集積装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例による排除券集積装置６を搭載した紙葉類処理装置１００の概略断面図である。この紙葉類処理装置１００には、供給された紙葉類Pを１枚ずつ取り出す取出装置１、この取出装置１によって所定の間隔で１枚ずつ取り出された紙葉類Ｐを搬送する搬送路３、この搬送路３によって搬送された紙葉類Ｐの印刷状態を検査する紙葉類検査装置４、この紙葉類検査装置４による検査結果に基づいて当該紙葉類Ｐを集積する集積装置及びこの集積装置で集積された紙葉類Ｐを紙帯で結束する結束装置からなる集積・結束装置５、及び排除券を集積する排除券集積装置６が備えられている。

取出装置１には、１投入単位である例えば１０００枚の紙葉類Ｐを一括して供給する供給部１ａ、供給された紙葉類Ｐを一定の間隔で１枚ずつ取り出す取出部１ｂが備えられている。

搬送路３は、搬送面に沿って配置された搬送ローラ、この搬送ローラに掛けられた搬送ベルト及びこの搬送ローラを駆動する駆動手段で構成される。本実施例では、搬送される紙葉類Ｐが長手方向に搬送されるため、搬送方向と直行する方向に約１０ｍ幅の搬送ベルトが２本配置されている。この搬送ベルトの幅及び本数は、搬送される紙葉類Ｐの形状、及び長手搬送又は短手搬送などの搬送形態によって最適な値が設定される。また、新券（発行直後の新しい紙葉類）を処理する場合には、搬送される紙葉類が搬送ベルトによって汚される場合があるため、搬送ベルトの折り返し部分にはベルトクリーニング装置２０ａ〜２０ｆが配置される。

紙葉類検査装置４は、搬送される紙葉類Ｐの印刷状態を検査する装置である。この検査装置４による検査の結果、印刷状態が正常な紙葉類Ｐは正紙と判断され、検査の結果印刷状態に異常がある券は損紙と判別され、搬送異常券、２枚取り券など検査不能券は排除券と判別される。排除券は、分岐ゲートＧ１によって右側に分岐され、搬送路３ａによって排除券集積装置６に集積される。

なお、本実施例のように紙葉類処理装置１００が新券を処理する場合には、紙葉類Ｐの記番号（発行番号）が連番になっている正紙で占められるため、集積・結束装置５は正紙用集積装置５１、５２で構成され、損紙用集積装置は備えられていない場合を示したが、集積・結束装置５の一部を損紙用集積装置とし、搬送異常券、２枚取り券など検査不能券を排除券集積装置６に集積するように設定することが可能なのは当然である。

図２は、排除券集積装置６の構成を示す。排除券と判別された紙葉類Ｐｒは、図１に示す分岐ゲートＧ１によって搬送路３ａ上を搬送され排除券集積装置６に供給される。

搬送路３ａは、搬送路３ａの終端に設けられた搬送ローラ６１ａ及びこれに掛けまわされた搬送ベルト６２ａと、搬送ローラ６１ａの対向位置に配置された搬送ローラ６１ｂ及びこれに掛けまわされた搬送ベルト６２ｂによって構成され、紙葉類Ｐｒをこれらベルトによって挟持搬送する。搬送路３ａの搬送速度は、紙葉類Ｐｒが連続搬送された場合にも正常に排除券集積装置６に集積するために紙葉類処理装置１００の搬送速度同等に設定されている。

排除券集積装置６には、搬送ベルト６２ａ及び搬送ベルト６２ｂによって挟持搬送される紙葉類Ｐｒをとりこむための開口部６３ａを有する排除券集積箱（集積箱）６３、紙葉類Ｐｒを排除券集積箱６３の底部に整位して集積されるようにガイドする排除券ガイドシート（シート状ガイド部材）６４、ガイド（折れ量設定ガイド部材）６６、ガイド（ガイド部材）６７及び集積された紙葉類Ｐｒの残留を検知する検知センサ（図示しない）などが備えられている。

排除券ガイドシート６４は、開口部６３ａの上部の固定点６５で固定され、搬送下流になるに従って下方に垂れ下がるように配置される。このときの垂れ下がりの状態は、固定点６５から排除券ガイドシート６４の先端までの鉛直方向の垂れ下がり量Ｌ５及び開口部から排除券ガイドシート先端までの距離Ｌ６が図示されている。なお、これら垂れ下がり量Ｌ５及び距離Ｌ６の詳細は後述する。

ガイド６６は、排除券ガイドシート６４が搬送される紙葉類Ｐｒによって上部に持ち上げられる際、支点となる位置を設定するものである。開口部６３ａからこの支点までの距離を調整することによって排除券ガイドシートのバネ係数に相当する腰の強さが調整され、後述する紙葉類が衝突した際の復元力が調整される。

ガイド６７は、紙葉類Ｐｒを排除券集積箱６３内の排除券ガイドシート６４に導く機能を有する。

図３は、排除券ガイドシート６４の斜視図である。図４は、排除券ガイドシート６４の概略構成図である。

排除券ガイドシート６４は、マイラーシートなどのシート材で構成され、上面ガイドシート６４１及び下面ガイドシート６４２を重ね合わせたものである。また、両面が接する面は、密着しておらず、マイラーシートが上下に移動する際に接触面がずれるように移動可能である。本実施例では、重ね合わせる際に、上面ガイドシート６４１及び下面ガイドシート６４２の先端側の近傍を入れ子状に組み合わせてある。実際に使用する場合には、その一端を図示したように排除券集積箱６３に固定点６５で固定して用いる。

図４（Ａ）は、上面ガイドシート６４１の平面図で、図４（Ｂ）は、下面ガイドシート６４２の平面図である。上面ガイドシート６４１と下面ガイドシート６４２を互いに入れ子状態にするために、上面ガイドシート６４１の首部６４１ｃの幅Ｗ１と下面ガイドシート６４２の穴部６４２ａの幅Ｗ３は、下式（１）を満たす必要がある。
Ｗ１＜Ｗ３・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）

また、上面ガイドシート６４１の固定部６４１ｄから首部６４１ｃの最大位置までの長さＬ１と、下面ガイドシート６４２の固定部６４２ｂから穴部６４２ａの最大位置までの長さＬ３は、下式（２）を満たす必要がある。
Ｌ１＜Ｌ３・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）

さらに、上面ガイドシート６４１の幅Ｗ２及び下面ガイドシート６４２の幅Ｗ４は、紙葉類Ｐｒの幅をＷｐとしたとき、下式（３）を満たす場合が好適である。
０．５Ｗｐ≦Ｗ２（≠Ｗ４）≦Ｗｐ・・・・・・（３）

実施例では、適用した紙葉類Ｐの長さＬｐが１５６ｍｍで、幅Ｗｐが７６ｍｍの場合、排除券ガイドシート６４の材質及び形状は、下記の場合に好適である。
材質：マイラーシート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
排除券ガイドシートの幅：Ｗ２（≠Ｗ４）＝４６（ｍｍ）・・・・・・・・（５）
排除券ガイドシートの長さ：Ｌ２（≠Ｌ４）＝１５０（ｍｍ）・・・・・・・・（６）
排除券ガイドシートの厚さ：Ｔ＝０．１２５（ｍｍ）・・・・・・・・・・・（７）

図５は、図４に示す排除券ガイドシート６４の組立図である。図５（Ａ）は平面図で、図５（Ｂ）は側面図である。この実施例では、上面マイラーシート６４１の長さＬ２が下面マイラーシート６４２の長さＬ４に比べて短い場合を示してあるが、上記（６）に示したように同等の長さを有する場合であってもその効果は変わらない。重要なのは上式（２）に示すように長さＬ１が長さＬ３より小さい値であって組み立てたときに組立遊びΔＬが確保される必要がある。このΔLの長さは、紙葉類Ｐｒが搬送され排除券ガイドシート６４に衝突した際、この衝突力によって排除券ガイドシート６４が上下に振動するのに伴って組立遊びΔＬが変動する。この変動の最大変動量に対してもΔＬが下式（８）を満たす必要がある。
組立遊び：ΔＬ≧０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）

図６は、図５に示す排除券ガイドシート６４による排除券集積部６の動作を説明する図である。

図６（Ａ）は、排除券紙葉類Ｐｒが排除券ガイドシート６４に到達する前の状態で定常状態を示す。このときには、排除券ガイドシート６４先端の垂れ下がり量Ｌ５は垂れ下がり量標準値Ｌ５ｓを示す。また、そのとき開口部６３ａから排除券ガイドシート６４先端までの距離はＬ６になるように配置される。従ってそのときの垂れ下がり角度θは、標準垂れ下がり角度θｓを示す。実施例ではこれらの値が下式（９）及び（１０）に示す値になる。
排除券ガイドシート先端の垂れ下がり量：Ｌ５＝５０（ｍｍ）・・・・・（９）
排除券ガイドシート先端の開口部からの距離：Ｌ６＝１００（ｍｍ）・・（１０）

上式（９）及び（１０）に示す値は、上述したように紙葉類Ｐｒの搬送方向の長さの標準値が、１５６ｍｍ程度を想定した場合の値である。紙葉類Ｐｒの長さが異なった値での場合には排除券ガイドシート６４の形状及びその配置位置が異なる。

図６（Ｂ）は、紙葉類Ｐｒが搬送され、排除券ガイドシート６４に到達した状態を示す。このときには、上述したように紙葉類Ｐｒが排除券ガイドシート６４に衝突し、衝突したときの紙葉類Ｐｒが持つ運動エネルギーによって排除券ガイドシート６４が上部に持ち上げられ、排除券ガイドシート６４先端の垂れ下がり量Ｌ５は、垂れ下がり量Ｌ５ｓに比べて小さい値になる。この持ち上げられる理由を図示したベクトル図を参照して説明する。

排除券ガイドシート６４は、紙葉類Ｐｒが衝突するとＦ２の力を受ける。このとき、排除券ガイドシート６４に働く力Ｆ２は、固定点６５で固定されているために、紙葉類Ｐｒと排除券ガイドシートの接触面の鉛直方向に働く力Ｆ３と、このＦ３に直行する方向の力Ｆ１に分割される。力Ｆ３は、排除券ガイドシート６４を持ち上げる力となり、力Ｆ１は、排除券ガイドシート６４を搬送方向下流に引っ張る力となる。このようにして排除券ガイドシート６４は、上方に持ち上げられる。

次に、排除券ガイドシート６４による運動エネルギーの吸収に関する説明を行う。衝突時の紙葉類Ｐｒが持つ運動エネルギーＥ１は、紙葉類Ｐｒの質量をｍとすると、下式１１で示される。
Ｅ１＝（１／２）ｍＶ_１ ^２（Ｊ）・・・・・・・・・（１１）

紙葉類Ｐｒの運動エネルギーＥ１は、排除券ガイドシート６４によって運動エネルギーＥ２が吸収され、運動エネルギーＥ３となる。このときの紙葉類Ｐｒの速度をＶ_２としその運動エネルギーをＥ３とすると、下式（１２）及び（１３）で示される。
Ｅ３＝Ｅ１−Ｅ２＝（１／２）ｍＶ_２ ^２（Ｊ）・・・（１２）
Ｖ_２＜Ｖ_１（ｍ／ｓ）・・・・・・・・・・・・・・（１３）

排除券ガイドシート６４は、固定点６５で固定されているため、衝突によって得られた運動エネルギーＥ２によってガイド（折れ量設定ガイド部材）６６の支点６６ａを軸として上側に曲げられる。排除券ガイドシート６４は、バネ同様に復元力を備えており、衝突直後で運動エネルギーＥ１が大きいときには、それに相対する運動エネルギーＥ２も大きく、曲げ角度θは小さくなりながら大きな衝突エネルギーを吸収する。その結果、固定点６５から排除券ガイドシート６４先端までの垂れ下がり量Ｌ５は、その標準値Ｌ５ｓに比べて小さな値になる。その関係を下式（１４）に示す。
Ｌ５＜Ｌ５ｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１４）

紙葉類Ｐｒが更に進むことにより、紙葉類Ｐｒと排除券ガイドシート６４の接触面積が大きくなるに従って摩擦力Ｆｒが大きくなり、この摩擦力Ｆｒによって紙葉類Ｐｒの運動エネルギーＥ１が小さくなる。従ってそれに相対する運動エネルギーＥ２も小さくなるため、排除券ガイドシート６４の復元力によって排除券ガイドシート６４の曲げ角度θが大きくなる（復帰する）。この結果、紙葉類Ｐｒは、排除券ガイドシート６４にガイドされて減速しながら搬送される。

上記摩擦力Ｆｒは、接触面を垂直に押し付ける力を図６（Ｂ）に示すＦ３とすると、下式（１５）で示される。
Ｆｒ＝μＦ３（Ｎ）・・・・・・・・・・・・・・（１５）
μ：紙葉類Ｐｒと排除券ガイドシート６４との間の摩擦係数
Ｆ３：紙葉類Ｐｒを排除券ガイドシート６４に垂直に押し付ける力

上式（１５）は、垂直に押し付ける力Ｆ３によって摩擦力Ｆｒを可変できることを示しており、実施例では、この垂直に押し付ける力Ｆ３を可変する方法として、下面マイラーシート６４２の穴６４２ａの大きさを設定することができる。この際であっても、上式（８）の成立が必要であるのは上述の通りである。

上面マイラーシート６４１及び下面マイラーシート６４２を２枚重ねて排除券ガイドシート６４を構成したことによって、排除券ガイドシート６４が曲げられるときに得られる復元力（バネ力）が２倍になり、本実施例では好適である。このように２枚重ねにしたことによって、上述した摩擦力Ｆｒ及び復元力を最適に設定することが可能になる。

すなわち、この一連の動作によって、紙葉類Ｐｒの運動エネルギーＥ１が連続的に減少し、排除券ガイドシート６４の復元力に伴って所定位置に集積される。

図６（Ｃ）は、紙葉類Ｐｒが図６（Ａ）、図６（Ｂ）を経て集積される様子を説明する図である。上述した方法によって連続的に搬送された場合であっても紙葉類Ｐｒは、紙葉類Ｐｒの先端にダメージを与えることなく集積することが可能になる。

上述したように、本実施例によれば、搬送される紙葉類の搬送状態によって排除券ガイドシートの形状が変化することにより排除券の運動エネルギーを吸収しながら集積するため、紙葉類にダメージを与えずに集積することができる。

本発明の実施例による排除券集積装置を搭載した紙葉類処理装置の概略断面図。図１に示す排除券集積装置の構成を示す。図２に示す排除券ガイドシートの斜視図。上面ガイドシート及び下面ガイドシートの平面図。排除券ガイドシートの組立図。排除券ガイドシートによる排除券集積部の動作を説明する図。従来の実施例。

符号の説明

Ｐ、Ｐｒ紙葉類
Ｇ１分岐ゲート
１取出装置
３搬送路
４紙葉類検査装置
５集積・結束装置
６排除券集積装置
６３排除券集積箱
６４排除券ガイドシート
６４１上面ガイドシート
６４２下面ガイドシート
６５固定点
６６、６７ガイド

Claims

所定の間隔で搬送される紙葉類を取り込む開口部と、
この開口部から取り込まれた前記紙葉類を搬送方向下流に搬送されるようにガイドするガイド部材と、
このガイド部材の相対向する位置にこのガイド部材の前方で交差するように所定の角度を有して配置したシート状ガイド部材と、
このシート状ガイド部材と直行する方向に接して配置され、搬送される紙葉類が衝突した際に折れ曲がる量を設定するための折れ量設定ガイド部材と、
このシート状ガイド部材によって導かれた前記紙葉類を収納する集積箱と、
を備え、
前記シート状ガイド部材は、一方の端面が前記開口部の上部に配置され、他端面は開放されていることを特徴とする排除券集積装置。
前記シート状ガイド部材は、
上面ガイドシート及び下面ガイドシートからなる２枚のガイドシートを上下に重ね、かつ前記上面ガイドシートの先端部の一部を下面ガイドシートと入れ子状に組み合わせて構成し、これら上面ガイドシート及び下面ガイドシートの接触面に垂直方向の力によって上面ガイドシート及び下面ガイドシートの接する面が滑るように所定の遊びを有して構成したことを特徴とする請求項１記載の排除券集積装置。
前記シート状ガイド部材は、
その幅が、前記紙葉類の幅の１／２よりは大きく紙葉類の幅以下であり、かつその長さは前記紙葉類の長さと同等であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の排除券集積装置。
前記折れ量設定ガイド部材は、
前記シート状ガイド部材と接する位置をシート状に沿って可変できる可変手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の排除券集積装置。