JP2009227399A - 分離取出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高周波振動を積層した紙葉類に印加しつつ、安定して確実に紙葉類を取出すことができる分離取出装置を提供することにある。
【解決手段】 分離取出装置においては、複数の紙葉類が積層された積層体が支持台上に支持され、前記積層体の取り出し方向前端がガイド搬送部に接触して整位され、積層体に押し付け力を与えた状態で加振部から高周波振動が与えられる。ガイド搬送部は、積層体の前端を跳ね上げる接触面を有し、紙葉類を跳ね上げて積層体の最上面の紙葉類の先端部を回転するフィードローラに向ける。この最上面の紙葉類は、フィードローラで吸引されて取り出される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、紙葉類が積層された積層体からから一枚ずつ紙葉類を取り出す分離取出装置に関する。

紙葉類（紙状媒体とも称せられる。）を検査及び処理する装置、例えば、プリンタ、複写機、現金自動預払機（ＡＴＭ）、銀行券処理機、郵便物処理装置等の装置においては、印刷用紙、紙幣、コピー紙、封書、葉書、カード、証券類等の紙葉類を取り扱っているが、複数枚の紙葉類を積層した状態から一枚ずつ紙葉類を取り出す必要がある。従って、これら検査処理装置は、紙葉類（紙状媒体）が積層された積層体から紙葉類を一枚ずつ分離して取り出す分離取出装置を備えている。

従来、紙葉類を積層した積層体から紙葉類（紙状媒体）を分離して取り出す分離取出装置においては、精度良く、重ねを発生させずに装置内に紙葉類を取り出す必要がある。しかしながら、積層体は互いに紙葉類が長時間密着された状態にあり、互いに吸着を起こしていることが多く、１枚毎に確実に分離して紙葉類を取り出すことが困難とされている。

このような背景から、従来分離取出装置として、回転するドラム状ローラの外周部の一部に複数の吸引穴が設けられ、真空ポンプ等で負圧が発生され、紙葉類の表面が吸引穴に吸着されてこの吸引力で紙葉類を取出すフィードローラを適用した技術がある。この方式は真空吸着方式による分離取出技術と称せられている。この方式では高速取出しにおいても比較的安定して確実に積層体から一枚ずつ紙葉類を分離して取り出していくことが可能であるため、広く様々な紙葉類搬送装置の取出部に適用されている。

しかしながら、ある環境下で紙葉類間の摩擦力が高くなってしまうことが頻繁に発生する。例えば、環境湿度の低い環境下において紙葉類間では、摩擦帯電などにより紙葉類が積層体状態で互いに密着している場合に紙葉類間の摩擦力が高くなってしまう。また、環境湿度の高い環境下において、紙葉類が水分により互いに吸着されている場合があり、紙葉類間の摩擦力が高くなってしまう。

そこで、特許文献１に開示されるように、積層体の上面に振動子がスポット状に当接され、この振動子で紙葉類が加振されて予め紙葉類間の密着力を低下させる分離取出装置が提案されている。
特開２００７−１４５５６７

真空吸着方式においては、フィードローラの真空吸引部に取り出される前に紙葉類表面がフィードローラの真空吸引部に接触、或いは、フィードローラの真空吸引部にできるだけ近接することが望ましい。紙葉類を吸引するだけの負圧は、吸引部と紙葉類表面間の距離が重要なファクターとなっている。従って、フィードローラが紙葉類に接触するようにフィードローラと紙葉類間の位置関係が予め設定されている必要があるが、厚さが１／１０ｍｍ程度の紙葉類の積層体にフィードローラを押圧した場合、精密な押圧力制御を施さない限り、紙葉類間の摩擦により最上面の１枚のみを分離して取出したいにも関わらず、２枚あるいは３枚と重なって紙葉類が取り出されてしまう場合が発生する。このように２枚あるいは３枚と重なって紙葉類が取り出されることは、重送と称せられている。

また、特許文献１に開示された分離取出装置によれば、予め束状態での紙葉類間の密着力を小さくすることができ、最上面紙葉類とその下方に積層されている紙葉類との間の摩擦力を十分に抑え、最上面の紙葉類のみを次々に取り出すことができ、紙葉類の重ね取りを防止することができる。

しかしながら、紙葉類表面に振動子を押圧するため、紙葉類は、フィードローラの吸引部によって吸引されても再び吸着部から引き剥がすことになり、高周波振動によって紙葉類間の摩擦が低減されても、安定した取出しができなくなる虞がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされてものであり、その目的は、高周波振動を積層した紙葉類に印加しつつ、安定して確実に紙葉類を取出すことができる分離取出装置を提供することにある。

この発明によれば、
複数の紙葉類が積層された積層体を支持する支持台と、
前記積層体上で最上面に配置される紙葉類の位置を検知するセンサと、
このセンサからの信号に基づいて前記支持台を駆動する駆動機構と、
前記最上面の紙葉類に接触する接触端を有し、前記積層体に高周波振動を与える加振部と、
前記加振部及び前記積層体間に押し付け力を与える押し付け機構と、
前記積層体から前記最上面の紙葉類を取り出し、搬送する紙葉類の取り出し機構と、
前記積層体の取り出し方向前端に接触して前記紙葉類の取り出し方向前端部を前記取り出し機構に向けて跳ね上げるガイド搬送部と、
前記積層体から重なって取り出された紙葉類を分離する分離部であって、前記取り出し機構によって搬送される前記紙葉類の搬送路を前記取り出し機構との間に定める分離部と、
を具備することを特徴とする分離取出装置が提供される。

積層体間の摩擦低減効果を効率的に与え、十分な捌き効果が得られる分離取出装置を実現することができる。

以下、必要に応じて図面を参照しながら、この発明の一実施の形態に係る紙葉類の分離取出装置を説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る分離取出装置を示している。図１に示される分離取出装置は、紙葉類１を積層した積層体３を積載し、これを保持する支持台４を備え、この支持台４は、駆動機構２８によって駆動されて上昇或いは降下される。従って、積層体３は、駆動機構２８によってその最上面の位置が調整される。積層体は、通常矩形状(長方形）の紙葉類が積層されていることから、互いに整位されて配置されている限りは、立方体（直方体）に形成される。従って、積層体３は、上下面を有すると共に前方及び後方の面を有し、また、積層体は、左右側面を有している。ここで、下面は、支持台４に接する面に相当し、上面は、下面に対向する積層体の最上面の紙葉類の面に相当している。また、前方の面は、紙葉類が取り出される搬送方向を前方としてこの前方に対向する面に相当し、後方の面は、前方の面に対向し、搬送方向Ｗとは逆の背面に相当している。後に説明されるように支持台４が傾けられている際には、この積層体は、直方体には形成されず、傾きに応じて立方体の面が傾いた形状をなしている。

この積層体３上には、積層体３の高さ、即ち、最上面の紙葉類２の位置を検知する検知センサ１２の接触子、例えば、先端にコロがついた回転レバー式の検知センサが紙葉類２に接触するように配置されている。この接触式のセンサにあっては、積層体３の最上面の紙葉類２にコロが接触されて、回動レバーの角度が検出され、積層体３の上面高さが検知される。検知センサ１２は、接触型に限らず、光学式非接触変位計のような非接触センサで置き換えられても良い。

また、積層体３に超音波振動Ｖ０を与える振動体１０の先端（接触端）が積層体３に接触するように振動体１０が配置されている。振動体１０は、振動体１０を積層体３に押し付ける定圧押し付けバネ１５に機械的に連結され、この定圧押し付けバネ１５によって振動体１０から積層体３に与えられる押圧力が一定に維持される。この押圧力が一定に維持された状態で積層体３の面に対して略垂直の方向で超音波振動Ｖ０が振動体１０から積層体３に与えられる。

ここで、検知センサ１２の接触子（コロ）は、振動体１０の振動子１４が接触される積層体３上の接触位置（振動付加位置）に近い場所、或いは、振動子１４の接触位置を基準にこの接触位置よりも紙葉類２の取出方向とは反対側（後方に向かう側）で検知センサ１２の接触子が接触されることが望ましい。

ここで、図１に示されるように、振動体１０は、振動子２５が超音波ホーン１４に連結される構造を有している。振動子２５は、所謂ボルト締め型振動子と称せられ、圧電素子としての圧電セラミクス部の内部から電極が外部に延出され、この圧電セラミクス部が１対の円柱状ブロック間にボルトによってボルト締めされた構造を有し、ブロックに超音波ホーン１４が螺合されて超音波ホーン１４が振動子２５に固定されている。

この振動子２５においては、ディスク状圧電セラミクス部が電極に印加した駆動電圧に応じて超音波振動されると、振動体１０の全体が振動してその振動が円柱状ブロックの振動面に伝達される。この圧電セラミクス部の振幅は、比較的小さく、円柱状ブロックの振動面から超音波振動Ｖ０を取り出して積層体３の面に与えられても、紙葉類１、２を十分に捌くことができるような振動を積層体３に与えることができない虞がある。従って、この超音波振動Ｖ０を増幅する為に振動子２５は、超音波ホーン１４に機械的に連結されている。振動子２５は、振動子駆動部３４からの駆動信号で駆動されて振動される。

上述した超音波ホーン１４を備えた振動体１０は、その先端部が積層体１１の表面に対し略垂直の方向Ｖ_０で振動される。振動体１０において、超音波ホーン１４が積層体３の上部に押し付けると、超音波ホーン１４の先端と最上面の紙葉類２との間並びに最上面紙葉類２とその下方に積層されている紙葉類１との間のいずれもの摩擦も十分に低くなりその状態で最上面紙葉類を搬送することで、重ね取りの少ない分離を実現することができる。

尚、円柱状ブロックの振動面から取り出される超音波振動Ｖ０で紙葉類１，２を十分に捌くことができる場合には、必ずしも超音波ホーン１４が設けられなくとも良い。また、効果的な超音波の周波数は、可聴帯域以上の低周波数として１８ｋＨｚ〜２８ｋＨｚ程の周波数に設定される。

図１に示す分離取出装置には、図３に示されるように、積層体３から最上面紙葉類２を取り出して搬送する取り出し機構としてのフィードローラ９が設けられている。フィードローラ９は、積層体３の先端部（前方前端部）に対向して配置され、フィードローラ９に対して所定の間隔（取り出しギャップ）を空けて分離部１３が対向配置されている。また、フィードローラ９下には、このフィードローラ９に向けて紙葉類２の先端部（前方前端部）を搬送ガイドするガイド搬送部５が分離部１３に組み込まれるように配置されている。このガイド搬送部５は、積層体３の前方の面が当接されて紙葉類１を整位する整位機能をも有している。分離部１３は、積層体３の上面から紙葉類１を取り出す取出方向（搬送方向Ｗ）に沿って斜面を有している。振動体１０による超音波振動によって捌かれた紙葉類１は、その先端部がガイド搬送部５によってフィードローラ９に向けて跳ね上げられてフィードローラ９に吸引される。

フィードローラ９は、回転駆動機構３０によって回転駆動され、また、吸引機構３２に連結されてその内に負圧が与えられる。従って、このフィードローラ９で吸引された紙葉類２は、フィードローラ９の回転に伴い分離部１３とフィードローラ９の間の間隙Ｇ（取り出しギャップ）を通って分離部１３の斜面上を搬送される。即ち、振動体１０による超音波振動によって捌かれて取り出された紙葉類１は、負圧が与えられたフィードローラ９に吸引されて分離部１３の斜面に向けられ、矢印Ｒ０で示すようなフィードローラ９の回転に伴い分離部１３の斜面上を搬送される。

フィードローラ９は、図２に示されるように円筒状に形成され、吸引機構３２に連通された負圧室を有する吸引部１１を備えている。フィードローラ９の外周或いは外周の一部に吸引口を有する可撓性シート８、例えば、ゴムシートが貼り付けられている。吸引機構３２は、真空ポンプ及び真空ポンプからの負圧を開閉する吸引部用の第１の電磁バルブ(図示せず）を備え、この第１の電磁バルブの開閉に応じて吸引部１１の負圧室（吸引チャンバー）１１Ａに負圧が与えられる。より具体的には、吸引チャンバ１１Ａは、回転軸６２の吸引口に接続した図示しない吸引機構３２の配管からの負圧が付与されている。吸引部１１が分離部１３と対向するタイミングで真空（負圧）が負圧室に与えられ、用紙類２が吸引される。フィードローラ９の回転が安定した後、検知センサ１２からの検知信号に応答して吸引機構３２が動作され、その内の第1のバルブが上述したタイミングで開閉されて吸引機構３２から真空（負圧）が負圧室に与えられる。従って、可撓性シート８が紙葉類２に対向した時に紙葉類２の先端が吸引部１１の吸引口に吸引され、フィードローラ９の回転とともに紙葉類２が引き上げられて紙葉類２の先端が間隙Ｇ内に導入される。

ここで、積層体から紙葉類の取出し動作を開始する際には、取り出し動作開始時からフィードローラ９は回転されている。しかし、真空チャンバ１１Ａに接続される吸引機構３２の真空ポンプの配管に設けられた第１の電磁バルブは、閉じている。従って、取り出し動作開始時には、吸引動作が開始されていない。紙葉類３を支持台４上に補充する際には、支持台４が一旦下方に下降されるが、紙葉類１が補充されると、積層体３を載せたまま下方から上昇され、紙葉類２の高さが所定の高さまで到達すると、フィードローラ９の第１の電磁バルブが開き、吸引部１１が分離部１３に対向されたタイミングで跳ね上げられた紙葉類２が真空吸引される。

分離部１３には、吸引機構３２に連通する空洞部(図示せず）を有し、紙葉類２が搬送される傾斜面に開口する複数の開口部にこの空洞部がチャネル(図示せず）を介して連通されている。吸引機構３２は、分離部用の第２の電磁バルブ(図示せず）を備え、この第２の電磁バルブの開閉に応じて分離部１３内の空洞部に負圧が与えられる。検知センサ１２からの検知信号に応答して、第２の電磁バルブが開成されて吸引機構３２から負圧が分離部１３内の空洞部に与えられ、吸引力が傾斜面上に設けた吸引口に生じ、紙葉類２が傾斜面上の吸引口に吸引される。吸引部１１での吸引力及び傾斜面上の開口部での吸引力が適切に選定され、調和されることによってフィードローラ９の回転とともに紙葉類が傾斜面上を搬送される。ここで、紙葉類２が給紙されている際に、分離部１３とフィードローラ９との隙間Ｇに連なって後続の紙葉類１が進入される場合には、この吸引動作で後続の紙葉類１の進入が阻止される。即ち、分離部１３の吸引口は、フィードローラ９と同様に吸引機構３２の真空ポンプに接続され、前記第１電磁バルブの開閉タイミングに同期して或いは僅かに遅れて第２の電磁バルブが開閉されて真空（負圧）が吸引口に与えられ、連続して進入される場合に、この後続の紙葉類１を紙葉類１の背面から吸着して重送が阻止される。

紙葉類の取出しに際しては、支持台４は、紙葉類最上面の高さ検知手段１２の検知信号に応じて、駆動機構２８により上昇されて積層体３がフィードローラ９及び振動体１０に向けて移動される。この積層体３の最上面は、高さ検知部１２からの信号によって積層体から紙葉類が取り出され積層体の厚さが変化しても、一定の位置になるよう制御される。

ガイド搬送部５は、図１に示すように駆動部３８の駆動モータ（図示せず）に連結した駆動ローラ５０及び遊動ローラ５２を備え、この駆動ローラ５０及びローラ５２間に搬送ベルト５４が張架され、搬送ベルト５４の外面が積層体３の前方端に接触されている。搬送ベルト５４は、積層体３の前方端に摩擦或いは係合接触されるようにその外面が粗面或いは凹凸面に形成されている。この搬送ベルト５４は、その表面に起毛が形成され、ブラシ状のブレードローラで構成されても良い。また、搬送ベルト５４は、導電性の材料で作られ、紙葉類１に帯電が生じている際に、この帯電電荷を外部に放出することができることが好ましい。

ガイド搬送部５においては、駆動機構２８の作動に連動されるように制御部３６からのタイミング信号で駆動部３８が駆動信号を駆動ローラ５０に与えて駆動ローラ５０が動作される。即ち、支持台４が上昇して積層体３の最上面が超音波ホーン１４或いは振動体１０に接触された後において、駆動ローラ５０が駆動され、支持台４の移動方向に向けて搬送ベルト５４が矢印ＴＲで示すように駆動され、積層体３の前方端がフィードローラ９に向けて跳ね上げ駆動される。ここで、搬送ベルト５４の移動速度は、支持台４の移動速度より移動速度が速くなるよう設定される。一例として、搬送ベルト５４の移動速度は、支持台４の移動速度より１０％程度早く設定される。この設定によって、積層されている紙葉類１は、搬送ベルト５４の搬送力を受けてフィードローラ９と接触するように押し上げられる。また、搬送ベルト５４は、紙葉類１の端（エッジ）のみに接触されることが好ましい。搬送ベルト５４が紙葉類のエッジ部に接触するのみであれば、紙葉類３を押し上げる搬送力は、比較的小さく、且つ、フィードローラ９が過剰に紙葉類３を押圧すると紙葉類３から反力を受けて搬送ベルト５４及び紙葉類３間ですべりを発生して、過剰な押圧力でフィードローラ９に紙葉類が接触することを阻止することができる。

吸引開始時においては、搬送ローラ５４の搬送速度は、支持台４の移動速度より速いため積層体３の紙葉類１は、図１に示されるように繰り上げ（すり上げ）られる。

図１に示される分離取出装置においては、積層体３の最上面の紙葉類２に振動体１０がスポット状に接触して加振をすることにより予め紙葉類１、２間の密着力を小さくすることができる。即ち、予め束状態での紙葉類１、２間の密着力を小さくし、最上面の紙葉類２との間並びに最上面の紙葉類２とその下方に積層されている紙葉類１との間の摩擦力を十分に低減し、紙葉類２を取り出すことで、紙葉類１、２の重ね取りを防止することが出来る。

図１に示される分離取出装置にあっては、エア吹き出し部６が積層体３の前方の両側に夫々設けられても良い。エア吹き出し部６は、エア供給部３４に連通され、エア供給部３４から供給されたエアがエア吹き出し部６から積層体３を構成する紙葉類１、２に供給される。従って、剛性が小さい紙葉類１、２（所謂、こしが弱い紙葉類１、２）にあっても、効果的に予め捌くことが出来る。

エア吹き出し部６からエアが積層体３の前方部分に吹き出される場合にあっては、フィードローラ９と積層体３の最上部の紙葉類２間に生じる吸引力と側面エア６，７により、紙葉類２の先端部が持ち上がりフィードローラ９の吸引部１１に吸引され、吸引部１１の表面のゴムシートの摩擦力によって紙葉類２が取り出され、重ね取り防止の為の分離部１３を介して分離部後段の紙葉類処理装置（図示せず）内に取り込まれる。フィードローラ９は、例えば、１回転で１枚の紙葉類１が後段の紙葉類処理装置に給紙される。

尚、紙葉類は、材質や大きさや厚さや周囲環境（特に湿度）によって剛性（ヤング率）が大きく異なっている。一般的には、葉書なども含めた紙葉類のヤング率は、大体１〜２０[GPa]の範囲にあると言われているが、通常のコピー用紙などの類は、１〜３GPa程度である。ヤング率の値が高いとこしが強いと称し、値が低いとこしが弱いと称している。紙幣等にあっては、その使用状態によってこしの強さが大きく異なり、折れ目がついていたり、しわくちゃだったり、新品だったりする。新券はヤング率が高い（こしが強い）、しわくちゃな券はこしが弱い、などと称している。なお、紙のヤング率で言えばこの明細書では、目安としておよそ１GPa以下の範囲がこしの弱い紙葉類であると考えている。

エア供給部３４からのエアによって紙葉類１，２の側面にエアを吹付けるエア捌き方式にあっては、すべての紙葉類１、２の取り出し方向と直交する側面に一方または両方から、取り出し方向寄りの積層体先端部付近にエアを吹き込むことが望ましい。積層体の先端部の方が積層体への拘束が少なくエアが入り易く、取り出し方向寄りをほぐした方が安定した取り出しができる。図１に示される分離取出装置にあっては、エアでの捌きに加えて超音波振動での捌きが併用されていることから、紙葉類１、２間の摩擦或いは紙葉類の剛性の如何に拘わらず紙葉類を安定して分離し、取り出すことが可能となる。

尚、超音波振動による捌き及びエアによる捌きは、併用されて用いられても良く、また、束の状態により捌き方式を選択しても良い。例えば、超音波振動による捌き及びエアによる捌きが実施されて紙葉類１，２が捌かれた後に、超音波振動による捌き及びエアによる捌きのいずれかのみが実施されても良い。超音波振動による捌きが実施されない場合には、図示せぬ移動機構によって振動体１０が退避される。また、積層体の束状態を検知するセンサが別途設けられ、積層体の束の状態(捌かれた状態）が検出されても良い。

上述したように図１に示される分離取出装置では、積層体３の上面に振動を与えて紙葉類１，２間の摩擦を著しく軽減し、いわゆる真空取出分離方式により捌かれた紙葉類を１枚ずつ給紙している。この給紙に当たっては、支持台４は、積層体３の上面高さが常に一定の高さ範囲、或いは、振動体１１の接触部と紙葉類１，２と間の押付力が所定の範囲内にあるように制御されている。

尚、上述した実施の形態においては、重ね取りを防止しながら、紙葉類１を取り出す機構として真空吸着による取出し機構がフィードローラ９に採用されているが、この他に摩擦力を利用して重ね取りを防止しながら、紙葉類１を取り出す摩擦分離機構がフィードローラ９に採用されても良い。

図１に示された分離取出装置においては、制御部３６下の制御で次のように動作される。

始めに、制御部３６からの回転指示が回転駆動部３０に与えられて回転駆動部３０が動作され、この回転駆動部３０からの回転駆動信号によってフィードローラ９が定回転で回転される。フィードローラ９の回転の回転開始時点では、吸引機構３２の第１の電磁バルブは閉じられて吸引機構３２は、非吸引状態に維持される。制御部３６が駆動機構２８に動作開始信号を与えると、駆動機構２８が作動して積層体３が載置された支持台４が上昇し、積層体３が上昇される。図１に示されるセンサ１２で検出された積層体３の最上面位置の位置信号は、制御部３６に供給され、この制御部３６で基準位置と比較されて差信号が駆動機構２８に与えられる。従って、駆動機構２８によって支持台４が制御され、積層体３の最上面位置が一定位置に維持される。また、センサ１２の検出で紙葉類２の高さが所定の高さまで到達したことが判明した後に紙葉類が搬送されても、制御部３６は、積層体３の最上面位置をこの位置のままに維持するように駆動部２８を制御する。また、積層体３の高さが最適位置（所定高さ）に維持されると、制御部３６は、振動子駆動部３４に振動開始を指示し、振動子駆動部３５は、振動子２５に駆動信号を供給して振動子２５を振動させて積層体３に超音波振動を与えて紙葉類１を捌き、搬送可能とする。同様に、制御部３６からのガイド搬送部５を駆動する駆動部３８に駆動指示が与えられてガイド搬送部５が動作され、また、エア供給指示に従ってエア供給部３４が動作される。従って、ガイド搬送部５の搬送ベルト５４で積層体３の紙葉類１がフィードローラ９に向けて跳ね上げられると共にエア供給部３４からエアがエア吹き付け部に供給され、積層体３に向けて吹き出される。

また、制御部３６からの指令で吸引機構３２が動作し、吸引可能な状態に維持された状態で、検知センサ１２からの検知信号を基に制御部３６から第１の指令が吸引機構３２の第１の電磁バルブに供給されて第１の電磁バルブが開成され、フィードローラ９の吸引部１１が分離部１３に対向した際に、紙葉類２の先端が吸引される。この時、フィードローラ９と積層体３の最上部の紙葉類２間に生じる吸引力と側面エア６からの供給されるエアにより、紙葉類２の先端部が持ち上がりフィードローラ９の吸引部１１に吸引され、吸引部１１の表面のゴムシートの摩擦力によって紙葉類２が取り出され、重ね取り防止の為の分離部１３を介して紙葉類処理装置（図示せず）内に取り込まれる。フィードローラ９は、例えば１回転で１枚を給紙しても良く、１回転で複数枚を給紙しても良い。また、第1の指令と同時に第２の指令によって第２のバルブが開成されて分離部１３に紙葉類１を吸引する吸引力が発生される。従って、紙葉類２が給紙されている時に、隙間Ｇに連なって進入する後続の紙葉類１の隙間Ｇへの進入が阻止される。

次々に紙葉類１，２が搬送するに伴いセンサ１２が積層体３の高さを検出して紙葉類２の高さが所定の高さに維持するように駆動機構２８によって支持台４が上昇され、積層体３が所定の高さに維持される。

図１に示された分離取出装置では、紙葉類１が重力方向に沿って積層されているが、重力方向に沿って積層される場合に限らず、重力と直交する方向に積層させるよう支持台４上で紙葉類１，２が互いに密着された縦列に積層配置されても良い。このような積層配置では、ガイド搬送部５が上方に配置されるように図１に配置で搬送方向Ｗが重力方向とは反対の方向となり、図１の図面上右側が上方に定められる。この明細書において、積層体３に関して最上面の紙葉類とは、支持体上に積み重ねられる方向が重力に抗する方向である場合に限らず、略水平な方向であっても、支持台４上に重ねられる方向を基準として支持台４から最も離れて位置される紙葉類を最上面の紙葉類と定義する。従って、密着されて縦列に積層配置された積層体においては、取り出し対象とされる最外側に露出されている紙葉類が最上面の紙葉類に該当する。

図１に示される分離取出装置においては、積層体３のフィードローラ９の接触部近傍を搬送ガイド５によって過剰な押圧力なく繰り上げることができるために真空吸着による紙葉類の分離取出しを確実に実施することができる。また、積層体３の上面２に振動子１０を当接して加振をすることにより予め紙葉類１間の密着力を小さくすることができる。また、予め束状態での紙葉類１間の密着力を小さくし、最上面の紙葉類２と及びこの最上面紙葉類の下方に積層されている紙葉類１との間の摩擦力を十分に抑制することができ、紙葉類２を取り出すことで、紙葉類１の重ね取りを防止することができる。超音波振動による捌き方式は、剛性が高い新券などに効果が高く、また、搬送ガイド５の併用により、摩擦係数が異なる券からなる束に対しても券間摩擦を低減することができる。結果として、紙葉類における初期摩擦係数の差異が緩和されて、紙葉類を安定して分離取出することができる。

図３は、この発明の第２の実施の形態に係る分離取出装置を示している。図３においては、図１に示したと同一符号を付した箇所は同一箇所を示すものとしてその説明を省略する。また、図３においては、図１に示した周辺ブロックは、図を簡略化する目的から省略されている点に注意されたい。

図３に示される分離取出装置においては、ガイド搬送部５がガイドローラ６４で構成されても良い。ガイドローラ６４は、その外面が多面体に形成され、駆動部３８で回転駆動されてその多面体が次々に積層体３の紙葉類１に接触され、紙葉類1の前端を捌くと共にフィードローラ９に向けて繰り上げることが出来る。ガイドローラ６４の表面は、搬送ベルト５４と同様に粗面或いは凹凸面又は、起毛状のブラシで構成され、好ましくは、静電気を放出する為に導電性材料で作られている。ガイドローラ６４もガイドとして積層体３の前面が凹凸になるものの紙葉類１を整位する整位機能をも有している。

図３に示される搬送ローラ６４の回転方向が支持台４の移動方向となるよう設定され、かつ支持台４の駆動機構２８に連動して搬送ローラ６４が駆動されるように駆動部３８が制御されている。搬送ローラ６４の周速は、支持台４の移動速度よりも１０％程速く設定されている。従って、積層体３の紙葉類１は、フィードローラ９に向けて繰り上げられてフィードローラ９の吸引部１１に接触して搬送される。

図４は、図１に示した分離取出装置の変形例を示している。図４においても、図１に示したと同一符号を付した箇所は同一箇所を示すものとしてその説明を省略する。

図１に示した分離取出装置では、支持台４は、前面ガイド５に対して直交する積層体３を載置する載置面を有しているが、図４に示した分離取出装置では、支持台４１は、図５に示すようにガイド搬送部５に対して鋭角（９０°より小さい角）をなすような載置面を有している。載置面が傾斜されている支持台４１は、図４に示すように支持台４１は、紙葉類取出方向Ｗと取出方向Ｗと直角を成す方向に傾斜を設けた載置面を有している。具体的には、積層体３がセットされた時に重力を利用して取出方向(搬送方向）Ｗ及びそれと直交する方向に向けて整位の為の力が働き、前面ガイド５に前のめり状態で紙葉類１、２が接触するように載置面が傾斜されている。取出方向Ｗへの載置面の傾斜によって、積層体３がずれて取出方向前面ガイド５に整位される。さらには、振動子１０と接触した際には、ホーン１４と積層体３の上面にある最上面の紙葉類２とのなす角度が直角ではなく（振動子が取出方向とは逆に倒れるように）斜めに接触するため、取出方向Ｗに分力が生じ、より、取出方向の前面ガイド５に整位しやすくなる。なお、図４に示すように、図２を参照して説明したと同様に、最上面紙葉類２の高さは、前面ガイドの上端よりも下方に配置され、分離部に多数の紙葉類１が進入し、取出不良になることは防止される。

通常、異券種混合の分離取出装置などでは、取出し方向と直角を成す方向であり支持台４の傾斜が高い方の積層体３の側面側から紙葉類１，２としての券を補充している。即ち、装置筐体に扉が設けられ、この扉が開かれた際に支持台４上に紙葉類１，２の取り出し方向に対して略直交する方向から紙葉類１，２が補充される。図４に示されるこの補充の方向に沿って支持体４は、その高さが低くなるように傾けられている。従って、扉を開いて紙葉類１，２を補充する際には、扉を開くと、支持台４の高い側が表れ、その支持台４の高い側からから低い側に沿って紙葉類１、２を滑り込ませることとなり、スムーズな紙葉類の補充が可能となる。また、図４に示す装置においては、取出方向Ｗと直角を成す方向に傾斜を設けることで、補充時に積層体３が補充する方向へと崩れることが少なくなる効果もある。

支持台が取出方向Ｗに向けてその高さが低くなるととともに紙葉類１，２の補充の方向に沿って支持体４は、その高さが低くなるように傾けられるように斜めに支持体の面が傾斜されても良いことは明らかである。

また、特に支持台４に傾斜された載置面を設けなくとも、図６に示すように装置に予め高さ調整機構４８―１〜４８−４が装置筐体５０の底面の４隅に設けて、装置全体を傾斜させても良い。置装置筐体５０が傾斜して配置されることによって図７に示した支持台４１と同様に支持体４においてもその載置面をガイド５に向けて傾斜させることが出来る。

以上のように、積層体間の摩擦低減効果を効率的に与え、十分な捌き効果が得られる分離取出装置を実現することができる。

その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。

さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。

本発明の実施の形態に係る分離取出装置の構成を示す概略図である。 図１に示されたフィードローラの構造を示す概略図である。 本発明の他の実施の形態に係る分離取出装置の構成を示す概略図である。 図１に示された分離取出装置の変形例を示す概略図である。 図４に示される支持台を概略的に示す斜視図である。 本発明の更に他の実施の形態に係る分離取出装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

１．．．紙葉類、２．．．積層体最上面の紙葉類、３．．．積層体、４．．．支持台、４１．．．傾斜角を有する支持台、５．．．取出方向ガイド搬送部、６．．．エア吹付け機構、９．．．フィードローラ、１０．．．振動体、１１．．．吸引部、１１Ａ．．．負圧室（吸引チャンバー）、１２．．．高さ検知手段、１３．．．分離部、１４．．．超音波ホーン、１５．．．定圧押付用バネ、１６．．．間隔、１７．．．隙間、Ｖｏ．．．振動方向、Ｗ．．．取出方向、２８．．．駆動機構、３０．．．回転駆動部、３２．．．吸引機構、３８．．．駆動部、５０．．．駆動ローラ、５２．．．遊動ローラ、５４．．．ベルト、６２．．．回転軸

Claims (9)

1. 複数の紙葉類が積層された積層体を支持する支持台と、
   前記積層体上で最上面に配置される紙葉類の位置を検知するセンサと、
   このセンサからの信号に基づいて前記支持台を駆動する駆動機構と、
   前記最上面の紙葉類に接触する接触端を有し、前記積層体に高周波振動を与える加振部と、
   前記加振部及び前記積層体間に押し付け力を与える押し付け機構と、
   前記積層体から前記最上面の紙葉類を取り出し、搬送する紙葉類の取り出し機構と、
   前記積層体の取り出し方向前端に接触して前記紙葉類の取り出し方向前端部を前記取り出し機構に向けて跳ね上げるガイド搬送部と、
   前記積層体から重なって取り出された紙葉類を分離する分離部であって、前記取り出し機構によって搬送される前記紙葉類の搬送路を前記取り出し機構との間に定める分離部と、
   を具備することを特徴とする分離取出装置。
2. 前記ガイド搬送部は、前記積層体が接触される整位面を有し、前記紙葉類を整位するガイド機能を有する請求項1記載の分離取出装置。
3. 前記紙葉類の取出し機構は、負圧による吸引部を有した回転ローラで構成されることを特徴とする請求項１の分離取出装置。
4. 前記ガイド搬送部は、駆動ローラ、遊動ローラ及び駆動ローラと遊動ローラとの間に張架された搬送ベルトとにより構成され、前記搬送ベルトが前記積層体の前端に接触されることを特徴とする請求項１の分離取出装置。
5. 前記ガイド搬送部は、回転される駆動ローラから構成され、前記駆動ローラが前記積層体の前端に接触されることを特徴とする請求項１の分離取出装置。
6. ガイド搬送部は、前記積層体の前端に接触し、前記紙葉類の前端部を跳ね上げながら移動する接触面を有し、当該接触面の周速は、前記駆動機構が前記支持台を移動する移動速度より大きく設定されることを特徴とする請求項１の分離取出装置。
7. 前記積層体の側面にエアを吹き込むエア吹き出し部を更に具備し、前記エア吹き出し部は、前記紙葉類の取り出し方向に対して略直交する方向に沿って前記エアを吹き出し、前記紙葉類の取り出し方向における前記積層体の端部に吹き付けることを特徴とする請求項1記載の分離取出装置。
8. 前記支持台は、前記積層体の紙葉類に前記搬送方向に沿って高さが低くなるような傾斜を与える支持面を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の分離取出装置。
9. 前記支持台は、前記紙葉類を前記支持体上に補充方向に沿って高さが低くなるような傾斜を与える支持面を有すること特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の分離取出装置。

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