JP2007284171A - 紙葉状シートの繰り出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙葉状シートの繰り出し装置に関し、構造が簡単で、かつ、確実に多重繰り出しを防止することを目的とする。
【解決手段】積層して保持される紙葉状シート束から順次紙葉状シート１を摩擦力を利用して繰り出すピックローラ２と、
ピックローラ２により繰り出された紙葉状シート１を繰り出し方向に搬送するフィードローラ３と、
紙葉状シート１のフィードローラ３非接触側表面に接触してフィードローラ３の回転軸に平行な回転軸周りに回転し、フィードローラ３による紙葉状シート１の摩擦搬送力より小さく、紙葉状シート１間の摩擦による連行力より大きな摩擦搬送力により紙葉状シート１を搬送可能なセパレートローラ４とを有し、
前記セパレートローラ４には、紙葉状シート１順送方向に対する従動回転により撓み角を増加させるトルク発生ばね５が装着される紙葉状シートの繰り出し装置
【選択図】 図４

Description

本発明は、紙葉状シートの繰り出し装置に関するものである。

シートの多重繰り出しを防止することのできる紙葉状シートの繰り出し装置としては、特許文献１に記載されたような、いわゆるリタード方式による繰り出し装置が知られている。リタード方式による繰り出し装置は、積層された原稿（紙葉状シート）を順次送り出すピックローラと、ピックローラによる繰り出し方向に配置されるフィードローラと、フィードローラに圧接する分離コロ（セパレートローラ）を有して構成される。

セパレートローラは回転軸に対して例えばトルクリミッタを介して連結されており、所定の回転トルクが付与された場合にのみフィードローラに連れ回りし、所定トルク以下では、停止状態を維持する。

いま、ピックローラから送り出され、セパレートローラに達した紙葉状シートが１枚であるときには、紙葉状シートを介してセパレートローラにはトルクリミッタの制限を超える大きな回転トルクが与えられるために、セパレートローラが回転し、紙葉状シートが繰り出し方向に搬送される。これに対し、セパレートローラ４に複数枚の紙葉状シートが搬送されると、フィードローラに接したシートとセパレートローラとの間には、他のシートが介在するために、フィードローラの回転トルクはセパレートローラに伝達することができず、セパレートローラの回転トルクはトルクリミッタの制限を越えることはない。この結果、フィードローラのみが回転してセパレートローラは回転しないために、シートはフィードローラに接する側のみが搬送され、多重繰り出しが防止される。

しかし、上述した従来例には、繰り出し方向の長さの異なるシートが含まれるシート束を繰り出す際に、以下の問題がある。すなわち、シート束の繰り出し側先端が不揃いであると、次に搬送されるべきシートの前端が搬送対象のシートより前方に位置していることがあり、この場合、搬送対象の次に搬送されるべきシートがまずピックローラによりフィードローラに送り込まれる。このように一旦フィードローラに送り込まれてセパレートローラに挟まれた後、搬送対象のシートが送り込まれると、安定した繰り出し動作が期待できなくなる。

これを防止するために、セパレートローラを逆送方向に回転する軸に摩擦クラッチで連結し、２枚のシートを挟んだ際には、セパレートローラ側を逆送方向に回転させて次に搬送されるべきシートを戻すようにしたリタード方式の繰り出し方式も提案されているが、この場合、構造が非常に複雑になるという欠点がある。
特開平６-４０５８５号公報

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、構造が簡単で、かつ、確実に多重繰り出しを防止することのできる紙葉状シートの繰り出し装置を提供することを目的とする。

紙葉状シート繰り出し装置は、紙葉状シート１が１枚以上、重ねられた紙葉状シート１束の一方の端から該紙葉状シート１を１枚ずつ繰り出すために用いられることを前提とし、紙葉状シート束の一方の端に位置する紙葉状シート１と接触させて該紙葉状シート１を繰り出すためのピックローラ２と、ピックローラ２により繰り出された紙葉状シート１を搬送するためのフィードローラ３と、セパレートローラ４は、紙葉状シート１のフィードローラ３と接触しない側の面に接触してフィードローラ３の回転軸に平行な回転軸周りに回転するセパレートローラ４と、セパレートローラ４の回転に伴って該セパレートローラ４に逆転方向のトルクを付与するトルク発生ばね５とを有して構成される。

紙葉状シート１は、紙製に限らず、プラスチック等、種々の材料により形成されたものであってよい。また、トルク発生ばね５には、コイルスプリング、金属製の薄板、棒状のゴムなどが使用できる。

紙葉状シート１が搬送されると、該紙葉状シート１の移動に伴ってセパレートローラ４も連れ回りし、同時にトルク発生ばね５も撓む。トルク発生ばね５の撓みにより、セパレートローラ４には紙葉状シート１を逆送する回転方向の付勢力が付与される。フィードローラ３による搬送力は、上記付勢力を上回るように設定されており、搬送される紙葉状シート１が１枚であるときには、付勢力による搬送力がセパレートローラ４と紙葉状シート１との摩擦力を超えるとセパレートローラ４が空転してトルク発生ばね５の撓みが解消されるために、紙葉状シート１の搬送には影響を与えない。

一方、上記付勢力による搬送力は、紙葉状シート１間の摩擦による連行力を上回るように設定されており、多重搬送が開始されると、上記復元力による逆送方向の搬送力が紙葉状シート１間の摩擦による連行力を超えた時点で紙葉状シート１の境界で滑りが発生する。この結果、セパレートローラ４側の紙葉状シート１は逆送方向に戻され、フィードローラ３側の紙葉状シート１のみが順方向に搬送されて多重搬送が防止される。

本発明によれば、簡単な構造で、確実に多重繰り出しを防止することができる。

図１に、例えばＡＴＭ等の現金処理装置に適用された本発明の実施の形態を示す。この現金処理装置は、ユーロ札等の大きさの異なる紙幣（紙葉状シート１）を処理することが可能に構成される。

図において符号６は１枚以上の紙幣１を重ねた紙幣束（紙葉状シート束）を顧客が挿入した場合に内部に取り込むプレ・アクセプタであり、プレ・アクセプタ６の投入口６ａから挿入された紙幣束は、プレアクセプタ搬送路７ａによりセパレータ部８に搬送された後、セパレータ部８の繰り出し装置９により１枚ずつ順次繰り出され、鑑別部搬送路７ｂにより鑑別部１０に搬送される。鑑別部１０において、偽の紙幣１、鑑別不能な紙幣１、或いは破損しているような紙幣１は、異常券と判別され、鑑別後の紙幣１は上部ユニット内搬送路７ｃを搬送される。

上部ユニット内搬送路７ｃは、リジェクト搬送路７ｄと一時保留部搬送路７ｅに分岐しており、各々リジェクトボックス１１と、一時保留部１２に連結される。一時保留部１２は、リザーバ部１２ａとエスクロ部１２ｂとを有し、顧客が投入した紙幣１は、鑑別部１０における鑑別結果に基づき、異常券と判別された紙幣１はリザーバ部１２ａに、正常券と判別された紙幣１はエスクロ部１２ｂに各々収納される。

紙幣束の形で投入された紙幣１の一時保留部１２への収納が完了すると、その旨と、鑑別部１０が正常券と判別した紙幣１の枚数を金種毎にカウントして算出した入金額がＡＴＭ本体に通知され、それらの通知により、ＡＴＭ本体は顧客に対して入金額を提示し、取り引きを行うか否か、追加入金の有無、などの問い合わせを行い、以降は、その問い合わせ結果に応じて動作する。顧客の要求に応じ、リザーバ部１２ａ、およびエスクロ部１２ｂの両方に収納された紙幣１を返却する際には、返却搬送路７ｆを経由してセパレータ部８に搬送された後、セパレータ部８においてそれらを一つにまとめられる。

１３は金種別に用意される紙幣カセットであり、エスクロ部１２ｂに貯留された紙幣１のみが、顧客の要求に応じ、セパレータ部８、鑑別部１０、および下部ユニット搬送路７ｇを経由して該当する紙幣カセット１３に収容される。

これに対し、出金時には、各紙幣カセット１３から紙幣１を下部ユニット搬送路７ｇに繰り出した後、鑑別部１０に搬送されて鑑別され、正常券と判別された場合にはエスクロ部１２ｂに搬送された後、プレ・アクセプタ部６に搬送する。また、鑑別部１０において異常券と判別された場合には、リジェクトボックス１１に搬送され、代わりの紙幣１が紙幣カセット１３から供給される。

図２にセパレータ部８の詳細を示す。１４はセパレータ部８に搬送された紙幣束が載せられるステージである。このステージ１４は、プーリ１４ａ、１４ａ間に張設されたベルト１４ｂに固定されており、実線で示す上方ストローク終端位置から鎖線で示す下方ストローク終端位置まで移動する。このステージ１４は、上方ストローク終端位置において返却搬送路７ｆに位置するとともに、下方ストローク終端位置において繰り出し装置９に対応する。このステージ１４の位置は、２個の光学センサ１４ｃ、１４ｃにより検出される。

このステージ１４の上方には、紙幣１を後述するピックローラ２に適切な圧力で接触させるためのプッシャ１５が配置される。プッシャ１５は、プーリ１５ａ、１５ａ間に張設されたベルト１５ｂに取り付けられ、上下駆動される。プッシャ１５の下端位置は、ステージ１４上に紙幣１が存在していない状態で後述するセンサ２ａがピックローラ２を検出するまで下降させた位置に対応し、紙幣束の底に位置する紙幣１をピックローラ２と適切な圧力で接触させる。

１６はエンコーダであり、プーリ１５ａに同軸に固定されるディスク１６ａと、ディスク１６ａのスリットを検出するためのセンサ１６ｂとからなる。エンコーダ１６は、上記プッシャ１５とステージ１４が各々別のモータ（図示せず）により駆動されることから、プッシャ１５の移動がステージ１４の位置に対応して正しく移動しているか否かを確認するために設けられる。また、プッシャ１５の位置は、２個の光学センサ１５ｃ、１５ｃにより検出される。

上記繰り出し装置は、図３に詳細を示すように、紙幣１を繰り出すためのピックローラ２と、ピックローラ２により繰り出された紙幣１を搬送するためのフィードローラ３と、紙幣１の多重繰り出しを防止するためのセパレートローラ４とを有して構成される。

ピックローラ２とフィードローラ３には、紙幣１に対して一時的に搬送力を加えるための高摩擦部分２ｂ、３ｂが配置され、残余の部分は低摩擦部分とされる。ピックローラ２とフィードローラ３における高摩擦部分２ｂ、３ｂの位置関係を一定にして紙葉状シート１の搬送タイミングを一定させるために、ピックローラ２とフィードローラ３とはベルト１７を介して連結される。また、フィードローラ３の近傍には、紙幣１が繰り出されるタイミングを検出するセンサ１８が配置される（図２参照）。

さらに、ピックローラ２には、図外のスプリングにより上方への付勢力が付与されて紙幣１との接触圧が確保される。紙幣１の繰り出しに必要な上記接触圧は、センサ２ａにより検出されるピックローラ２の位置により判定される。

以上のように形成されるフィードローラ３は、図３（ｂ）に示すように、シャフト３ｃに５個、適宜間隔（ｄ）を設けて取り付けられている。中央のフィードローラ３には、軸１９ａ周りに回転自在な加圧ローラ１９が接触する状態で設置されている。加圧ローラ１９は、図３（ａ）に示すように、ビルスライダ２０の後面側に固定されるヒンジ部材２１に回転可能に連結される。

一方、セパレートローラ４は、加圧ローラ１９の両側に２個ずつ配置される。これらセパレートローラ４は、図３（ａ）に示すように、例えばフレームに固定させた連結部材２２に軸２３ａ周りに回転可能に取り付けられた支持軸２３に空転不能に固定される。支持軸２３の一方の軸端には、一端が固定板５ａに固定されるトーションバー（トルク発生ばね５）が固定される。この実施の形態において、トーションバーのばね定数は、支持軸２３を１ラジアン回転させたときに２３ｋｇｆの捻り力が生じるように設定されている。

また、セパレートローラ４とフィードローラ３の高摩擦部分２ｂ、３ｂおよび紙幣１との摩擦係数の関係は、
紙幣１同士＜セパレートローラ４と紙幣１間＜フィードローラ３の高摩擦部３ｂと紙幣１間
が、常に成り立つように設定されている。

さらに、セパレートローラ４とフィードローラ３とは、図３に示すように、側面視において重合するオーバラップ領域が設定されており（オーバラップ量δ）、搬送する紙幣１を図３（ｂ）に示すように、正面視において波打たせて接触圧を確保し、フィード力を得ている。

以下、繰り出し装置の動作をユーロ紙幣１を例にとって説明する。まず、図４（ａ）に示すように、ピックローラ２に接触する１枚目の紙幣１が最も小さいサイズの５ユーロ紙幣１-５、その上にある２枚目紙幣１が最も大きい５００ユーロ紙幣１-５００の２枚を繰り出す場合で、５ユーロ紙幣１がカセットの後端にあり、５００ユーロ紙幣１-５００の先端が加圧ローラ１９の直前に位置している初期状態からの繰り出し動作を図４（ｂ）以下を使用して説明する。なお、理解を容易にするために、図４（ｂ）以下は、紙幣１の搬送状態のみを実線で示す。

図４（ａ）に示す初期状態からピックローラ２が５ユーロ紙幣１-５をセパレートローラ４方向に搬送すべく回転し、高摩擦部分２ｂが５ユーロ紙幣１-５と接触すると、５ユーロ紙幣１-５はセパレートローラ４方向に搬送されてゆく。このとき、紙幣間摩擦により、上にある５００ユーロ紙幣１-５００もセパレートローラ４方向に搬送されてゆく。そして、５００ユーロ紙幣１-５００の先端は加圧ローラ１９の働きによって、よりセパレートローラ４に近づく。そして、ピックローラ２と連動して動くフィードローラ３の高摩擦部分３ｂが５００ユーロ紙幣１-５００に接触すると、５００ユーロ紙幣１-５００先端はその摩擦力によりオーバーラップ部に進入し通過してゆく。

その時、５００ユーロ紙幣１-５００とセパレートローラ４間の摩擦により、セパレートローラ４は搬送方向に連れまわりし、トーションバー５にねじり力が蓄えられてゆく。さらに５００ユーロ紙幣１-５００が搬送された場合、トーションバー５に蓄えられたねじり力によるセパレートローラ４の戻し力と、フィードローラ３から５００ユーロ紙幣１-５００が受ける搬送力が釣り合い、トーションバー５が捻られたままの状態で、５００ユーロ紙幣１-５００はセパレートローラ４面をすべりながら、フィードローラ３によって搬送が進む（図４（ｂ）参照）。

次に、１枚目の５ユーロ紙幣１-５がオーバーラップ内に遅れて進入してくる。その先端がオーバーラップの最深部に到達すると、５００ユーロ紙幣１-５００とフィードローラ３の高摩擦面に５ユーロ紙幣１-５が割り込む形になる。前述のように、紙幣間摩擦係数はセパレートローラ４と紙幣１間の摩擦係数より小さいので、５００ユーロ紙幣１-５００はそれまで蓄えられていたトーションバー５のねじり力により、搬送方向と逆回転するセパレートローラ４によって、５ユーロ紙幣１-５の上面をスベリながらカセット側に戻される（図４（ｃ）参照）。同時に、トーションバー５を固定している固定板５ａが図示せぬ駆動手段により、搬送方向と逆に１．８πラジアン回転する。それでも、フィードローラ３の高摩擦部３ｂはセパレートローラ４より大きな摩擦力を有するので、５ユーロ紙幣１-５１枚のみが搬送され、図示せぬ次の搬送手段に渡り、計数、鑑別等の次の段階に進行する（図４（ｄ）参照）。

固定板５ａが逆回転するタイミングは、入金される最小紙幣１がカセットの最後部にある状態から、オーバーラップ最深部に到達する時点に設定される。しかし、実際には、紙幣１先端が加圧ローラ１９を通過するとすぐにオーバーラップ部に入り、たとえオーバーラップ最深部にまで到達していなくても、オーバーラップによって紙幣１が波打ち、紙幣１の剛性によってフィードローラ３の高摩擦部３ｂから強いフィード力を与えられ始めるので、１枚目の紙幣１先端がオーバーラップ部に進入した後と定義してよい。従って、投入される最も小さな紙幣１（搬送方向に最も短い紙幣１）がカセットの最後端に位置した場合に、その紙幣１がピックローラ２及び加圧ローラ１９によってオーバーラップ部に進入したときに固定板５ａが１．８ラジアン逆回転するよう、ピックローラ２の駆動力をギヤやベルトで伝達するように機構を構成すればよい。

図５に、３枚の紙幣１が同時に加圧ローラ１９下を通過する場合の動作について説明する。図５（ａ）は、１枚目に最も小さな５ユーロ紙幣１-５がカセットの最後方に位置し、２枚目の５００ユーロ紙幣１-５００の先端が加圧ローラ１９の直前に位置し、３枚目の５００ユーロ紙幣１-５００の先端が、ビルスライダの位置にある初期状態からの繰り出し動作を図4５（ｂ）以下を使用して説明する。なお、理解を容易にするために、図５（ｂ）以下は、紙幣1の搬送状態のみを実線で示す。

ピックローラ２の回転で１枚目の５ユーロ紙幣１-５が動きだすと、紙幣間摩擦力で２枚目の５００ユーロ紙幣１-５００も搬送され始める。同時に、２枚目の５００ユーロ紙幣１-５００と３枚目の５００ユーロ紙幣１-５００間の摩擦により、３枚目の紙幣１も搬送され始める。３枚の搬送が進んで、２枚の場合と同様、２枚目の紙幣１はオーバーラップ部を通過する。この時、セパレートローラ４を搬送方向に回転させ、トーションバー５に復元力をわずかに蓄えさせる。そこに３枚目の５００ユーロ紙幣１-５００が、２枚目の紙幣１に連れられてオーバーラップ部に進入してくる（図５（ｂ）参照）。すると、紙幣間摩擦はセパレートローラ４と紙幣１間の摩擦力より小さいので、３枚目の紙幣１がトーションバーに蓄えられた力によるセパレートローラ４の逆回転で、加圧ローラ１９入り口まで戻される（図５（ｃ）参照）。

２枚目紙幣１は尚も進行するから、３枚目の紙幣１も連れられてオーバーラップ部に入ろうとする。しかし、セパレートローラ４を少し回転させてねじり力を蓄えさせただけでも、２枚目の５００ユーロ紙幣１-５００上で滑ってしまいセパレートローラ４の逆転で戻されてしまう。これを繰り返しているうちに２枚目の５００ユーロ紙幣１-５００はセパレートローラ４からの搬送阻止力を殆ど受けずにオーバーラップ部を乗り越えてしまうが、１枚目の５ユーロ紙幣１-５がオーバーラップ部に到着すると、２枚目積層時と同様に固定板５ａが１．８πラジアン逆回転し、２枚目の５００ユーロ紙幣１-５００をオーバーラップ入り口まで押し戻す。従って、１枚目の紙幣１のみがフィードローラ３の高摩擦力によってセパレートローラ４をネジリながらも、もしセパレートローラ４が逆回転してもフィードローラ３の高摩擦部の摩擦力の方がはるかに大きいため、１枚目の５ユーロ紙幣１-５のみが正常に繰り出されてゆく（図５（ｄ）参照）。

現金処理装置の構造を示すブロック図である。 セパレータ部を示す図である。 繰り出し装置を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の３Ｂ方向矢視図である。 本発明の動作を示す説明図で、（ａ）は初期状態を示す図３（ｂ）の４Ａ-４Ａ線断面図、（ｂ）はセパレートローラが連れ回りしてトルク発生ばねが捻られた状態を示す図、（ｃ）はセパレートローラが逆送方向に回転した状態を示す図、（ｄ）は固定板が回転した状態を示す図である。 本発明の他の動作を示す説明図で、（ａ）は初期状態を示す図３（ｂ）の４Ａ-４Ａ線断面図、（ｂ）はセパレートローラが連れ回りしてトルク発生ばねが捻られた状態を示す図、（ｃ）はセパレートローラが逆送方向に回転した状態を示す図、（ｄ）は固定板が回転した状態を示す図である。

符号の説明

１ 紙葉状シート
２ ピックローラ
３ フィードローラ
４ セパレートローラ
５ トルク発生ばね

Claims (4)

1. 積層して保持される紙葉状シート束から順次紙葉状シートを摩擦力を利用して繰り出すピックローラと、
   ピックローラにより繰り出された紙葉状シートを繰り出し方向に搬送するフィードローラと、
   紙葉状シートのフィードローラ非接触側表面に接触してフィードローラの回転軸に平行な回転軸周りに回転し、フィードローラによる紙葉状シートの摩擦搬送力より小さく、紙葉状シート間の摩擦による連行力より大きな摩擦搬送力により紙葉状シートを搬送可能なセパレートローラとを有し、
   前記セパレートローラには、紙葉状シート順送方向に対する従動回転により撓み角を増加させるトルク発生ばねが装着される紙葉状シートの繰り出し装置。
2. 前記セパレートローラとフィードローラとは、側面視において重合して配置され、紙葉状シートを正面視において波打たせて搬送する請求項１記載の紙葉状シートの繰り出し装置。
3. 前記セパレートローラは、フィードローラのフィード条件下においてばね復元開始後所定タイミングで強制駆動される請求項１または２記載の紙葉状シートの繰り出し装置。
4. 請求項１、２または３記載の紙葉状シートの繰り出し装置を備えた現金処理装置。
   
   
   

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