JP2011093692A - 紙葉類取出し装置及び紙葉類処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙葉類の積層状態に拘わらず紙葉類を安定して取出すことができる紙葉類取出し装置及び紙葉類取出し装置を備えた紙葉類処理装置を提供する。
【解決手段】 紙葉類取出し装置１００は、紙葉類Ｐが積層される供給台７と、紙葉類Ｐの最上面の状態を検知する検知部３と、吸着孔２ｈを一部に有し、回転することにより紙葉類の取出し側端部を吸着し、紙葉類を１枚ずつ取出す円筒状の取出しロータ２と、取出しロータ内に設けられ、吸気孔を有し、第１開口位置と、第２開口位置との間を移動可能に設けられた吸気部１と、検知部で検知した状態情報に基づいて、吸気部を第１開口位置及び第２開口位置の何れかに移動する第２駆動機構と、を備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、たとえば有価証券等の紙葉類を取出す紙葉類取出し装置及び紙葉類取出し装置を備えた紙葉類処理装置に関する。

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枚ずつ取出す紙葉類取出し装置と、紙葉類取出し装置によって取出された紙葉類を搬送して検査する検査装置と、検査装置による検査結果に基づいて紙葉類を区分処理する区分処理装置と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。

検査装置は、紙葉類の種類（以下、券種と称する）判別、搬送状態判別、真偽判別、及び正損判別を行う。真偽判別では、紙葉類が真券及び偽券の何れであるかを判別する。正損判別では、再流通可能な正券及び再流通不可能な損券の何れであるかを判別する。区分処理装置は、集積装置及び結束装置を備えている。集積装置は、検査装置での判別結果に基づいて区分された紙葉類をそれぞれ集積する。結束装置は、集積装置で集積された紙葉類を指定枚数毎に紙帯で結束する。

紙葉類取出し装置は、紙葉類が積層載置される供給台と、吸気孔を有するチャンバと、吸着孔を有し、チャンバの外周を回転する取出しロータと、分離ローラと、取出された紙葉類を搬送する複数の搬送ローラ及び複数の搬送ベルトと、を備えている。チャンバは所定位置に固定され、吸気孔の位置も固定されている（例えば、特許文献２参照）。チャンバには真空ポンプが接続され、チャンバの吸気孔及び取出しロータの吸着孔を通して紙葉類を吸着することができる。取出しロータが回転することにより、最上位の紙葉類が１枚ずつ吸着孔に吸着され、取出される。分離ローラは、取出しロータと対向した側面に吸着孔を有している。分離ローラは、取出しロータの回転方向とは逆の方向に回転している。取出しロータが２枚の紙葉類を重ねて取出した場合、分離ローラは、２枚目の紙葉類を吸着して分離し、紙葉類が２枚同時に取出されることを防止する。

特開２００７−１８２３１８号公報 特開２００１−１７１８５４号公報

紙葉類の厚さが均一である場合、供給台に集積載置された紙葉類の最上面に傾斜は生じず、最上位の紙葉類は取出しロータに安定して接触し、吸着孔にて吸着される。ところが、紙葉類の厚みに部分的な差があり、紙葉類の取出し方向に対して後端側が厚い場合、積層状態の紙葉類の最上面は、後端部が盛り上がり水平面に対して傾斜する。

この場合、取出しロータは最上位の紙葉類の取出し側端部に安定して接触せず、紙葉類は吸着孔にて吸着されず取出されない恐れがある。そのため、取出しロータがもう１周回ってくるまで紙葉類の取出しが行われず、取出しピッチが長くなり取出し処理速度が低下する。また、取出しロータが連続して紙葉類に接触しない場合、取出し不能と判断され、装置の稼動を停止することになる。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、紙葉類の積層状態に拘わらず紙葉類を安定して取出すことができる紙葉類取出し装置及び紙葉類取出し装置を備えた紙葉類処理装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の態様に係る紙葉類取出し装置は、紙葉類が積層される供給台と、前記積層された紙葉類の最上面の状態を検知する検知部と、前記最上位の紙葉類の取出し側の端部と対向して回転自在に設けられているとともに、前記紙葉類を吸着する吸着孔を一部に有し、回転することにより前記紙葉類の取出し側端部を吸着し、紙葉類を１枚ずつ取出す円筒状の取出しロータと、前記取出しロータ内に設けられ、前記吸着孔を通して前記紙葉類を吸引する吸気孔を有し、前記吸気孔が前記紙葉類の取出し側端部から第１の距離離間した第１開口位置と、前記紙葉類の取出し側端部から、前記第１の距離よりも長い第２の距離離間した第２開口位置との間を移動可能に設けられた吸気部と、前記検知部で検知した状態情報に基づいて、前記吸気部を第１開口位置及び第２開口位置の何れかに移動する駆動機構と、を備えている。

また、本発明の他の態様に係る紙葉類処理装置は、供給された紙葉類を１枚ずつ取出す紙葉類取出し装置と、前記紙葉類取出し装置によって取出された紙葉類を検査する紙葉類検査装置と、前記紙葉類検査装置による検査結果に基づいて前記紙葉類を区分処理する紙葉類区分処理装置と、を備え、前記紙葉類取出し装置は、紙葉類が積層される供給台と、前記積層された紙葉類の最上面の状態を検知する検知部と、前記最上位の紙葉類の取出し側の端部と対向して回転自在に設けられているとともに、前記紙葉類を吸着する吸着孔を一部に有し、回転することにより前記紙葉類の取出し側端部を吸着し、紙葉類を１枚ずつ取出す円筒状の取出しロータと、前記取出しロータ内に設けられ、前記吸着孔を通して前記紙葉類を吸引する吸気孔を有し、前記吸気孔が前記紙葉類の取出し側端部から第１の距離離間した第１開口位置と、前記紙葉類の取出し側端部から、前記第１の距離よりも長い第２の距離離間した第２開口位置との間を移動可能に設けられた吸気部と、前記検知部で検知した状態情報に基づいて、前記吸気部を第１開口位置及び第２開口位置の何れかに移動する駆動機構と、を備えている。

この発明によれば、紙葉類の積層状態に拘わらず紙葉類を安定して取出すことができる紙葉類取出し装置及び紙葉類取出し装置を備えた紙葉類処理装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る紙葉類処理装置を概略的に示す側面図。 図２は、吸気孔が第１開口位置に設定されている状態を示す上記紙葉類取出し装置の断面図。 図３は、上記紙葉類取出し装置を示す正面図。 図４は、上記紙葉類取出し装置の一部を示す分解斜視図。 図５は、上記紙葉類取出し装置のチャンバを示す斜視図。 図６は、上記紙葉類取出し装置の遮蔽板を拡大して示す正面図。 図７は、上記吸気孔が第２開口位置に設定されている状態を示す上記紙葉類取出し装置の断面図。 図８は、第１センサ及び第２センサのオン／オフ状態に対応した供給台の動作及び吸気孔の開口状態を示す図。 図９は、上記紙葉類取出し装置を用いた紙葉類の取出し方法を示すフローチャート。 図１０は、図９に続く、上記紙葉類取出し装置を用いた紙葉類の取出し方法を示すフローチャート。 図１１は、図１０に続く、上記紙葉類取出し装置を用いた紙葉類の取出し方法を示すフローチャート。 図１２は、この発明の他の実施形態に係る紙葉類取出し装置を示す断面図。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る紙葉類処理装置について詳細に説明する。
図１に示すように、紙葉類処理装置１００は、供給された紙葉類Ｐを１枚ずつ取出す紙葉類取出し装置１１０と、紙葉類取出し装置１１０によって所定の間隔で１枚ずつ取出された紙葉類Ｐを搬送する搬送装置１２０と、搬送される紙葉類を検査する紙葉類検査装置１３０と、検査された紙葉類を区分して集積する紙葉類区分処理装置１４０と、を備えている。

紙葉類検査装置１３０は、搬送装置１２０によって搬送される紙葉類Ｐの券種判別、真偽判別、正損判別、印刷状態の検査等を行う。また、紙葉類検査装置１３０は、搬送異常券、２枚取りなど検査不能券を排除券と判別する。

紙葉類区分処理装置１４０は、紙葉類検査装置１３０による検査結果に基づいて紙葉類Ｐを区分処理する。紙葉類区分処理装置１４０は、複数の集積・結束装置５１、５２、５３、５４と、排除券集積装置１６０と、を備えている。集積・結束装置５１、５２、５３、５４は、搬送路の終端部分に沿って並んで配設され、例えば、正券は券種毎に区分して、また、損券は、それぞれ対応する集積・結束装置に送られる。排除券集積装置１６０は、搬送装置１２０の搬送路の終端に設けられ、排除券は、排除券集積装置１６０に集積される。

集積・結束装置５１は、羽根車５１ａ、集積庫５１ｂ、結束部５１ｃ、シュート部５１ｄを備えている。羽根車５１ａは、紙葉類Ｐの搬送に同期して回転し、搬送されてきた紙葉類Ｐを取り込み集積庫５１ｂに集積する。集積庫５１ｂには、紙葉類検査装置１３０による検査結果を基に、正券又は損券が一時的に集積される。結束部５１ｃは、集積庫５１ｂに集積された紙葉類Ｐが例えば１００枚に達すると、紙帯を用いて結束する。シュート部５１ｄは、結束された１００枚の紙葉類（以下、把Ｈと称する）を取り込み、Ｃ方向からコンベア１７０に送りだす。

他の集積・結束装置５２，５３，５４も集積・結束装置５１と同様に構成されている。本実施の形態において、集積・結束装置５１、５２は正券を集積・結束し、集積・結束装置５３、５４は損券を集積・結束する。

図２に示すように、紙葉類取出し装置１１０は、紙葉類Ｐを積層状態で収容する供給箱５と、供給箱５内に配置され紙葉類Ｐが載置される供給台７と、紙葉類Ｐの積層状態を検する検知部３と、紙葉類Ｐを取出す取出しロータ２と、取出しロータ２に吸引力を与える吸気部１と、分離ローラ８と、２組の搬送部１３と、取出された紙葉類Ｐを検知する検知部４と、紙葉類取出し装置の動作を制御する制御部１５と、を備えている。

供給箱５は、紙葉類Ｐの形状に対応する矩形状の断面形状を有する箱型に形成され、ほぼ水平な底壁５ａ、ほぼ垂直に立設された４つの側壁５ｂ、及び上端開口を有している。上端開口の一端、例えば、図３において、右端は、紙葉類Ｐの取出し口５ｃを形成している。供給台７は、供給箱５内で底壁上に配置され、図示しない昇降機構により垂直方向に沿って上昇又は下降される。多数枚の紙葉類Ｐは、積層状態で供給台７に載置され、供給箱５内に集積される。紙葉類Ｐは、その長手方向が、紙葉類Ｐの取出し方向ｄ１に沿って位置するように集積されている。

供給台７の上方に、ガイド板６が設けられている。ガイド板６は、最上位の紙葉類Ｐａに対向して位置し、紙葉類Ｐを取出しロータ２に案内する。ここで、最上位の紙葉類Ｐａの表面は、紙葉類Ｐの最上面である。ガイド板６は、紙葉類Ｐの上方への移動を規制し、紙葉類Ｐの積層状態を保持する。紙葉類Ｐの幅方向において、ガイド板６のサイズは、紙葉類Ｐのサイズとほぼ同一である。ガイド板６の一部には、検出用の貫通孔６ｈが形成されている。

検知部３は、最上位の紙葉類Ｐａの状態（位置）、及び紙葉類Ｐの積層状態、特に、最上位の紙葉類Ｐａの傾斜を検知する。検知部３は、紙葉類Ｐの上方で取出し方向ｄ１に沿って互いに間隔を置いて配置された第１センサ３ａ及び第２センサ３ｂを有している。第１センサ３ａ及び第２センサ３ｂは、例えば、反射型センサである。第１センサ３ａ及び第２センサ３ｂは、最上位の紙葉類Ｐａの内、取出し方向ｄ１に沿って互い間隔を置いて並んだ２点の状態情報（位置情報）を検知する。

第１センサ３ａは、最上位の紙葉類Ｐａの取出し口５ｃ側の端部にガイド板６の貫通孔６ｈを通して光を出射し、紙葉類Ｐで反射した反射光を貫通孔６ｈを通して検出する。第２センサ３ｂは、取出し方向ｄ１に沿った方向において、紙葉類Ｐａの後端側に光を出射し、紙葉類Ｐａから反射した反射光を検出する。

図２、図３、図４に示すように、取出しロータ２は、供給箱５の取出し口５ｃの近傍で、最上位の紙葉類Ｐａの取出し側端部に転接可能に設けられている。取出しロータ２は、紙葉類Ｐの幅方向とほぼ平行に延びる中心軸Ａ１の周りで回転自在に支持されている。

取出しロータ２は、円筒状の本体２ａと、本体の一端を閉塞する端壁２ｂと、端壁２ｂから本体と同軸的に延出した円筒状の支持部２ｃとを一体に有している。本体２ａには、それぞれ円周方向の一部に複数、例えば、３列×５行の吸着孔２ｈが形成されている。

取出しロータ２は、回転軸２１の先端部３３に固定され、この回転軸２１によって回転される。回転軸２１は、積層された紙葉類Ｐの幅方向とほぼ平行に延びている。支持フレーム４１にはハウジング２２が固定され、このハウジング内に図示しない軸受が配置されている。支持フレーム４２に、駆動モータ２４が取付けられている。支持フレーム４１、４２は互いに隙間を置いて対向しているとともに、複数の連結ロッド４３、４４によって互いに連結されている。そして、回転軸２１は、その長手方向中央部がハウジング２２内の軸受によって回転自在に支持されている。回転軸２１の基端は、カップリング２３により駆動モータ２４の出力軸に連結されている。

取出しロータ２の支持部２ｃは、回転軸２１の先端部３３外周に嵌合固定されている。支持部２ｃの内周面及び先端部３３の外周面にそれぞれキー溝が形成され、これらのキー溝にキー３４が嵌合されている。これにより、取出しロータ２は回転軸２１と一体に回動可能に回転軸２１に固定されている。回転軸２１の先端部３３は取出しロータ２の本体２ａ内に突出し、本体２ａと同軸的に位置している。この先端部３３の外周には、２つの玉軸受２５が嵌合され、これらの玉軸受２５は、回転軸２１の先端にボルト止めされたワッシャにより位置決め固定されている。玉軸受２５の外輪側には、後述するチャンバ２０が嵌合されている。これにより、回転軸２１は、ハウジング２２内の軸受及び玉軸受２５により支持されている。回転軸２１、ハウジング２２、カップリング２３及び駆動モータ２４は、取出しロータ２を回転する第１駆動機構１１１を形成している。

駆動モータ２４を作動すると、カップリング２３を介して回転軸２１及び取出しロータ２が回転される。取り出しロータ２は、その本体２ａの外周面が最上位の紙葉類Ｐａに接触した状態で回転し、この回転中の所定の間、吸着孔２ｈが紙葉類Ｐａに対向する。紙葉類Ｐａが取出しロータ２に吸着した状態で取り出しロータ２が回転することにより、供給箱５から紙葉類Ｐａを１枚ずつ取り出すことができる。

図２乃至図５に示すように、取出しロータ２に吸引力を与える吸気部１は、取り出しロータ２の内側に設けられたチャンバ２０を備えている。このチャンバ２０は、外筒２０ａと、この外筒内に同軸的に位置する内筒２０ｂと、外筒２０ａの一端を閉塞する環状の側壁２０ｃと、外筒及び内筒の他端を閉塞する円板状の側壁２０ｄと、を有し、一体に形成されている。外筒２０ａと内筒２０ｂとの間に吸引空間が形成されている。外筒２０ａの外径は、取出しロータ２の内径よりも僅かに小さく形成されている。

外筒２０ａに吸気孔２０ｈが形成されている。この吸気孔２０ｈは、外筒２０ａの軸方向において、ほぼ全長に亘って開口し、外筒２０ａの円周方向において、所定の角度範囲に亘って開口している。また、外筒２０ａの外周面にガイド溝２０ｒは、外筒２０ａの軸方向全長に亘って延び、また、円周方向に沿って所定の角度範囲に亘って延びている。ガイド溝２０ｒの一部は、吸気孔２０ｈの一端部に重ねて形成されている。チャンバ２０の側壁２０ｄには、チャンバ２０の吸引空間を排気するための排気口２０ｅが形成されている。

チャンバ２０の側壁２０ｄには駆動軸３５が固定され、側壁からチャンバと同軸的に延びている。チャンバ２０は、取出しロータ２の本体２ａの内側に取出しロータと同軸的に配置されている。チャンバ２０の内筒２０ｂは玉軸受２５の外輪に嵌合し、これらの玉軸受により回動自在に支持されている。

駆動軸３５は、支持フレーム４５によって支持され、取出しロータ２の回転軸２１と同軸的に延びている。支持フレーム４５に軸受２６が取付けられ、駆動軸３５の外周側に位置している。この軸受２６の一方の軌道輪は支持フレーム４５に固定され、他方の軌道輪はチャンバ２０の側壁２０ｄに当接した状態で駆動軸３５の外周に嵌合されている。これにより、チャンバ２０は、軸受２６によりスラスト方向の荷重が支持されている。なお、支持フレーム４５は、支持フレーム４１と隙間をおいて平行に対向しているとともに、連結ロッド４６によって支持フレーム４１に連結されている。

駆動軸３５は、支持フレーム４５に形成された貫通孔を通って延び、その延出端に駆動プーリ２７が取付けられている。駆動プーリ２７と駆動モータ７１の回転軸との間に駆動ベルト２８が巻き付けられている。駆動モータ７１を作動させ、駆動ベルト２８、駆動プーリ２７を介して駆動軸３５を回動することにより、チャンバ２０を取出しロータ２内で所定角度回動させることができる。

排気パイプ３６が支持フレーム４５に取付けられ、駆動軸３５とほぼ平行に延びている。排気パイプ３６の一端は、コネクタ３７及び配管３１を介して真空ポンプ７２に接続されている。排気パイプ３６の他端は、チャンバ２０の側壁２０ｄに形成された排気口２０ｅと隣接対向している。真空ポンプ７２を作動することにより、配管３１、排気パイプ３６、排気口２０ｅを通してチャンバ２０内が真空排気され、チャンバ２０の吸気孔２０ｈから外気が吸引される。なお、排気口２０ｅは、チャンバ２０が所定角度範囲内で回動しても排気パイプ３６の端と常時、対向するように、円弧状の長孔に形成されている。これにより、吸気部１は、吸気孔２０ｈ及び取出しロータ２の吸着孔２ｈを通して紙葉類Ｐを吸引し、取出しロータ２に吸着することができる。

図２に示すように、チャンバ２０は、その吸気孔２０ｈが供給箱５の取出し口５ｃの上方に位置するように、かつ、取出しロータ２を介して、最上位の紙葉類Ｐａの取出し側端部と対向して位置するように、設けられている。チャンバ２０を回動することにより、吸気孔２０ｈは、第１開口位置及び第２開口位置の何れかに切替え可能である。駆動軸３５、駆動プーリ２７、駆動ベルト２８及び駆動モータ７１は、吸気部１を第１開口位置及び第２開口位置の何れかに移動する第２駆動機構１１２を形成している。

図２に示す第１開口位置において、吸気孔２０ｈの一端２０ｉ、つまり、紙葉類Ｐａの後端側に位置する一端２０ｉは、チャンバ２０の中心軸Ａ１を中心に、中心軸Ａ１と取出し口５ｃとを通る垂線から紙葉類Ｐａの後端側に第１角度θ１をなす位置にあり、吸気孔２０ｈは、最上位の紙葉類Ｐａの取出し側の端部に対し、第１角度θ１を成す範囲で対向する。第１開口位置において、吸気孔２０ｈの一端２０ｉは紙葉類Ｐａの取出し側端部から第１の距離離間している。

図７に示すように、チャンバ２０が第２開口位置に回動されると、吸気孔２０ｈの一端２０ｉは、中心軸Ａ１を中心に、上記垂線から紙葉類Ｐａの後端側に第１角度θ１より大きい第２角度θ２をなす位置にあり、吸気孔２０ｈは、最上位の紙葉類Ｐａの取出し側の端部に対し、第２角度θ２を成す範囲で対向する。すなわち、第２開口位置において、吸気孔２０ｈは、第１開口位置よりも広範囲で紙葉類Ｐａの端部と対向する。ここでは、第２角度θ２は、例えば、第１角度θ１＋１０°乃至２０°の範囲内に設定されている。

第２開口位置において、吸気孔２０ｈの一端２０ｉは、紙葉類Ｐａの取出し側端部から、第１の距離よりも長い第２の距離離間している。第２開口位置にて一端２０ｉと対向する紙葉類Ｐａの位置は、第１開口位置にて一端２０ｉと対向する紙葉類Ｐａの位置に比べ、紙葉類Ｐａの後端側にある。

一方、第１開口位置及び第２開口位置のいずれにおいても、吸気孔２０ｈの他端、つまり、取出し口５ｃから取出し方向側に離れた端は、中心軸Ａ１を中心に、上記垂線から紙葉類Ｐの取出し方向ｄ１に第３角度θ３をなす位置にある。

図２、図４及び図７に示すように、吸気部１は、支持フレーム４５に固定された規定部材３０を有している。規定部材３０は、板であり、チャンバ２０と同軸の円弧状の断面を有している。規定部材３０は、支持フレーム４５からチャンバ２０のガイド溝２０ｒ内に延出し、チャンバ２０の外周面と取出しロータ２の内周面との間に挿入されている。規定部材３０は、チャンバ２０の一部形状を有している。規定部材３０は、固定であり、チャンバ２０は規定部材に対して回動可能となっている。そして、規定部材３０は、チャンバ２０が第１開口位置及び第２開口位置の何れにある場合でも、吸気孔２０ｈの第３角度θ３をなす範囲を超えた開口部を塞ぎ、取出し方向ｄ１の吸気領域を規定している。

このように、チャンバ２０が第１開口位置に切替えられると、吸気孔２０ｈは、第１角度θ１及び第３角度θ３の範囲に亘って開口する。また、チャンバ２０が第２開口位置に切替えられると、吸気孔２０ｈは、第１角度θ１よりも大きい第２角度θ２及び第３角度θの範囲に亘って開口する。そして、取出しロータ２は、チャンバ２０の外側を回転することにより、吸着孔２ｈがチャンバ２０の吸気孔２０ｈと重なった時点で、紙葉類Ｐａを吸着し、回転することにより吸着した紙葉類Ｐａを取出し方向ｄ１に取出す。取出しロータ２が更に回転し、吸着孔２ｈがチャンバ２０の吸気孔２０ｈから外れた時点で吸着力が無くなり、紙葉類Ｐは取出しロータ２から離れて後述する搬送ローラ側に送られる。

図３、図４、及び図６に示すように、チャンバ２０の回動位置を検出するための遮蔽板２９及び第３センサ１４が設けられている。円板状の遮蔽板２９は駆動軸３５の端部に同軸的に固定されている。遮蔽板２９の外周部分には、例えば、２つの貫通孔２９ａ、２９ｂが形成され、これらの貫通孔は円周方向に離間して位置している。遮蔽板２９の中心軸Ａ１及び貫通孔２９ａを結ぶ線と、中心軸Ａ１及び貫通孔２９ｂを結ぶ線とが内側につくる角度は、θ２−θ１である。

第３センサ１４は、貫通孔２９ａ、２９ｂの近傍で、遮蔽板２９の外周部と対向して配置されている。第３センサ１４は、貫通孔２９ａ、２９ｂを検出することにより、チャンバ２０の回動位置を検出する。例えば、第３センサ１４は、フォトインタラプタで構成されている。チャンバ２０が第１開口位置に回動し、遮蔽板２９が連動して回動すると、第３センサ１４は、第１開口位置に対応する貫通孔２９ａを検出する。チャンバ２０が第２開口位置に回動し、遮蔽板２９が連動して回動すると、第３センサ１４は、第２開口位置に対応する貫通孔２９ａを検出する。

図２及び図３に示すように、分離ローラ８は、供給箱５の取出し口５ｃの近傍に設けられ、取出しロータ２に対向配置されている。分離ローラ８は中空の円筒状に形成され、中心軸Ａ１に平行な中心軸Ａ２を中心に回転可能である。分離ローラ８の回転方向は、取出しロータ２の回転方向と逆である。分離ローラ８の全周に亘って、複数の吸着孔８ｈが形成されている。

分離ローラ８の軸方向一端は、駆動軸３８に固定されている。この駆動軸３８は、支持フレーム４１に固定されたハウジング３９内に配置された図示しない軸受により回転自在に支持されている。駆動軸３８は、図示しないカップリングを介して駆動モータに連結されている。そして、この駆動モータを作動することにより、分離ローラ８が回転される。

分離ローラ８内に、チャンバ６１が挿入されている。チャンバ６１は、図示しない吸気孔を有し、この吸気孔は、取出しロータ２と対向している。チャンバ６１は、支持フレーム４７に固定され、支持フレーム４７及びステー４８を介して支持フレーム４１に支持されている。

チャンバ６１には、コネクタ６２及び配管３２を介して、真空ポンプ７３が接続されている。そして、この真空ポンプ７３によりチャンバ６１内が真空排気され、チャンバ６１の吸気孔及び分離ローラ８の吸着孔８ｈを通して紙葉類Ｐが吸着される。これにより、分離ローラ８は、取出しロータ２が２枚の紙葉類Ｐを重ねて取出した場合、２枚目の紙葉類Ｐを吸着し取出し方向ｄ１と反対方向へ送ることにより、２枚目の紙葉類を１枚目の紙葉類Ｐから分離する。

図２、図３及び図７に示すように、中心軸Ａ１に沿った方向において、搬送部１３は、吸気部１の両側に設けられている。各搬送部１３は、搬送ローラ９、１０と、搬送ベルト１１、１２とを有している。搬送ベルト１１は搬送ローラ９に巻きつけられている。搬送ベルト１２は搬送ローラ１０に巻きつけられている。搬送ベルト１１及び搬送ベルト１２は、搬送方向ｄ２に沿って延びた搬送路を形成している。

搬送路において、搬送ベルト１１及び搬送ベルト１２は、互いに接触している。搬送部１３は、取出しロータ２によって取出された紙葉類Ｐを搬送ベルト１１及び搬送ベルト１２で挟持し、搬送方向ｄ２に搬送する。

搬送ローラ１０は、支持フレーム４９に回転可能に支持されている。一方の支持フレーム４９は支持フレーム４５に支持され、他方の支持フレーム４９は連結ロッド４６に支持されている。

図２及び図７に示すように、検知部４は、第４センサ４ａ及び第５センサ４ｂを有し、これらのセンサにより、取出された紙葉類Ｐを検知する。第４センサ４ａ及び第５センサ４ｂは、搬送方向ｄ２に沿って互いに間隔を置いて並んで配置され、それぞれ取出された紙葉類Ｐの先端の位置情報を検知する。

図１、図２及び図７に示すように、制御部１５は、検知部３の検知動作、供給台７の動作、チャンバ２０の回転動作、取出しロータ２の動作を制御する。制御部１５は、検知部３で検知した最上位の紙葉類Ｐａの位置情報に基づき、供給台７の昇降動作を制御するとともに、最上位の紙葉類Ｐａの傾きを検出する。紙葉類Ｐａの後端部側が盛り上がり、取出し側の端部が低くなるように紙葉類が傾斜していると検知した場合、制御部１５は、チャンバ２０を及び第２開口位置に回動させる。紙葉類Ｐａが他の状態にある場合、例えば、紙葉類Ｐａがほぼ水平な状態である場合、あるいは紙葉類Ｐａの取り出し側端部が高くなるように傾斜している場合、制御部１５は、チャンバ２０を第１開口位置に回動させる。

図１、図２、図７及び図８に示すように、第１センサ３ａは、最上位の紙葉類Ｐａの取出し側端部の高さが基準値以上の場合、オン状態となり、最上位の紙葉類Ｐａの取出し側端部の高さが基準値未満の場合、オフ状態となる。制御部１５は、第１センサ３ａがオフ状態の場合、供給台７を上昇させ、第１センサ３ａがオンになると、供給台７の上昇を停止する。これにより、制御部１５は、積層された紙葉類Ｐを、取出しに適した高さ位置にセットする。

第２センサ３ｂは、最上位の紙葉類Ｐａの後端部の高さが基準値以上の場合、オン状態となり、紙葉類Ｐａの後端部の高さが基準値未満の場合、オフ状態となる。制御部１５は、第２センサ３ｂがオフ状態の場合、チャンバ２０を第１開口位置に設定し、第２センサ３ｂがオン状態の場合、チャンバ２０を第２開口位置に設定する。

第１センサ３ａ及び第２センサ３ｂによる最上位の紙葉類Ｐａの高さ検知は、例えば、紙葉類Ｐを２０枚取出す毎に行えばよい。この場合、紙葉類Ｐを２０枚取出す毎に、供給台７を、上昇又は停止すればよい。

上記制御部１５は、検知部４で検知した紙葉類Ｐの先端位置情報を基に、紙葉類Ｐの取出し速度を算出する。制御部１５は、算出した取出し速度を基に取出しロータ２の回転速度Ｖ１を制御する。紙葉類Ｐを定ピッチで取出す場合、制御部１５は、取出しロータ２の回転速度Ｖ１を一定にする。連続する２枚の紙葉類間のギャップが一定となるように紙葉類Ｐを取出す定ギャップ取出しの場合、制御部１５は、取出しロータ２の回転速度Ｖ１を上昇又は低下させ、取出しロータ２の回転を加速又は減速させる。なお、分離ローラ８の回転速度Ｖ２は一定に設定される。

次に、以上のように構成された紙葉類取出し装置１１０による紙葉類取出し方法について説明する。特に、上記制御部１５の制御方法について説明する。
図２、図７及び図９に示すように、多数枚の紙葉類Ｐが供給箱５内に供給されて供給台７上に積層載置され、紙葉類Ｐの取出しがスタートすると、まず、ステップＳ１において、制御部１５は、供給台７を上昇させる。第１センサ３ａがオン状態に切替わったとき、制御部１５は、供給台７の上昇を停止する。これにより、積層された紙葉類Ｐの最上位の紙葉類Ｐａを取出しが可能な高さ位置にセットする。

続いて、ステップＳ２において、制御部１５は、第２センサ３ｂがオン状態であるのかどうか判断する。第２センサ３ｂがオン状態の場合、制御部１５は、ステップＳ３において、上記駆動モータ７１を作動させ、チャンバ２０を第２開口位置に回動させた後、ステップＳ５において、駆動モータ２４を作動させ取出しロータ２の回転を開始する。同時に、制御部１５は、分離ローラ８を一定の速度で回転させるとともに、吸気部１用の真空ポンプ７２及び分離ローラ用の真空ポンプ７３を作動させて吸引を開始する。

第２センサ３ｂがオン状態ではない場合（ステップＳ２）、制御部１５は、駆動モータ２４を作動させてチャンバ２０を第１開口位置に移動させ、その後、ステップＳ５に移行する。この際、制御部１５は、第３センサ１４からの検出信号に基づいて、チャンバ２０の第１開口位置及び第２開口位置を検出し、駆動モータ２４の駆動、及び停止を制御する。

これにより、最上位の紙葉類Ｐａは、その取出し口５ｃ側の端部が、取出しロータ２に吸着され、回転する取出しロータにより供給箱５から取出され、搬送ベルト１１、１２へ送られる。

図２、図７及び図１０に示すように、次いで、ステップＳ６において、第５センサ４ｂが紙葉類Ｐの先端を検知した後、制御部１５は、第１センサ３ａがオン状態であるのかどうか判断する。第１センサ３ａがオン状態の場合、ステップＳ７において、制御部１５は、第２センサ３ｂがオン状態であるのかどうか判断する。

第１センサ３ａがオン状態ではない場合（ステップＳ６）、ステップＳ８において、制御部１５は、供給台７を上昇させる。第１センサ３ａがオン状態に切替わったとき、制御部１５は、供給台７の上昇を停止する。これにより、積層された紙葉類Ｐの最上位の紙葉類Ｐａを取出しが可能な高さ位置に再度セットする。その後、ステップＳ７に移行する。

図２、図７、図１０及び図１１に示すように、第２センサ３ｂがオン状態の場合、制御部１５は、ステップＳ９において、チャンバ２０を第２開口位置に移動し、ステップＳ１０において、図示しない検知部で検知した情報を基に、供給箱５内に取出す紙葉類Ｐがあるのかどうか判断する。

第２センサ３ｂがオフの場合（ステップＳ７）、制御部１５は、ステップＳ１１においてチャンバ２０を第１開口位置に移動し、ステップＳ１０に移行する。取出す紙葉類Ｐがある場合、ステップＳ６以降を繰り返し実行する。取出す紙葉類Ｐがない場合、ステップＳ１２において、制御部１５は、取出しロータ２の回転を停止し、紙葉類Ｐの取出しを終了する。

以上のように構成された紙葉類処理装置１００によれば、紙葉類取出し装置１１０の吸気部１は、取出される紙葉類Ｐの積層状態に応じて、特に、最上位の紙葉類Ｐａの傾斜に応じて、紙葉類の吸着能力を調整することができる。すなわち、最上位の紙葉類Ｐａの後端側が盛り上がり、紙葉類の取出し側の端部が低くなるように傾斜している場合、チャンバ２０を第２開口位置に切替え、紙葉類の取出し側端部と対向する吸気孔の領域を、紙葉類の後端側へ広げることにより、取出しロータ２により紙葉類Ｐを確実に吸着し、取出すことができる。

このため、供給台７に積層された紙葉類Ｐに生じる傾斜や盛り上がりの有無に拘ること無しに、紙葉類Ｐを確実に取出しロータ２に吸着させ、安定して取出すことができる。したがって、紙葉類Ｐの厚さが均一でない場合でも、紙葉類が満杯の状態から少数枚に至る過程で、紙葉類Ｐの取出し処理速度が低下することがなく、紙葉類Ｐの取出しを高速度で安定して行うことができる。

チャンバ２０の吸気孔２０ｈの開口状態の切替えは、チャンバ２０を所定角度回動させるだけの簡便な手法及び構成で行うことができ、紙葉類取出し装置１１０の大型化を防止することができる。

更に、チャンバ２０が第１開口位置と第２開口位置へ回動する場合でも、吸気孔２０ｈの取出し側の領域端は、規定部材により一定の位置に規定されている。そのため、取出した紙葉類を一定の位置で取出しロータ２から分離し、搬送ベルト側へ送り出すことができる。

上記のことから、紙葉類Ｐの積層状態に拘らず紙葉類Ｐを安定して取出すことができる紙葉類取出し装置１１０及び紙葉類取出し装置１１０を備えた紙葉類処理装置１００を得ることができる。

なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

図１２に示すように、紙葉類取出し装置において、例えば、チャンバ２０が固定され、規定部材３０が回転可能に設けられていてもよい。この場合、吸気孔２０ｈの取出し側の領域端は、吸気孔２０ｈの端自身によって規定される。規定部材３０は、吸気孔２０ｈの紙葉類側の端部を覆って設けられているとともに、第１開口位置と第２開口位置との間を移動可能に設けられている。規定部材３０を第１開口位置と第２開口位置との間で切替えることにより、規定部材３０によって塞ぐ領域の面積を切替え、その結果、吸気孔２０ｈの開口面積を切替えることができる。

例えば、第２開口位置において、規定部材３０の一端３０ｉは、チャンバ２０の中心軸Ａ１を中心に、中心軸Ａ１と取出し口５ｃとを通る垂線から紙葉類Ｐａの後端側に第２角度θ２をなす位置にある。

また、第１センサ３ａ及び第２センサ３ｂの種類や第１センサ３ａ及び第２センサ３ｂを用いた検知手法は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。検知部３は、３個以上のセンサを有していてもよい。これにより、紙葉類Ｐの最上面の位置情報を検知する精度の向上を図ることができる。

１…吸気部、２…取出しロータ、２ｈ…吸着孔、３…検知部、３ａ…第１センサ、３ｂ…第２センサ、４…検知部、５…供給箱、６…ガイド板、７…供給台、８…分離ローラ、８ｈ…吸着孔、９，１０…搬送ローラ、１１，１２…搬送ベルト、１３…搬送部、１５…制御部、２０…チャンバ、２０ａ…外筒、２０ｈ…吸気孔、２１…回転軸、３０…規定部材、３５…駆動軸、７２…真空ポンプ、１００…紙葉類処理装置、１１０…紙葉類取出し装置、１１１…第１駆動機構、１１２…第２駆動機構、１２０…搬送装置、１３０…紙葉類検査装置、１４０…紙葉類区分処理装置、１６０…排除券集積装置、１７０…コンベア、Ｐ，Ｐａ…紙葉類、Ａ１，Ａ２…中心軸、ｄ１…取出し方向、ｄ２…搬送方向、Ｖ１，Ｖ２…回転速度、θ１…第１角度、θ２…第２角度、θ３…第３角度。

Claims (10)

1. 紙葉類が積層される供給台と、
   前記積層された紙葉類の最上面の状態を検知する検知部と、
   前記最上位の紙葉類の取出し側の端部と対向して回転自在に設けられているとともに、前記紙葉類を吸着する吸着孔を一部に有し、回転することにより前記紙葉類の取出し側端部を吸着し、紙葉類を１枚ずつ取出す円筒状の取出しロータと、
   前記取出しロータ内に設けられ、前記吸着孔を通して前記紙葉類を吸引する吸気孔を有し、前記吸気孔が前記紙葉類の取出し側端部から第１の距離離間した第１開口位置と、前記紙葉類の取出し側端部から、前記第１の距離よりも長い第２の距離離間した第２開口位置との間を移動可能に設けられた吸気部と、
   前記検知部で検知した状態情報に基づいて、前記吸気部を第１開口位置及び第２開口位置の何れかに移動する駆動機構と、を備えている紙葉類取出し装置。
2. 前記吸気部は、前記吸気孔が形成された外筒を有するチャンバを備え、前記チャンバは、前記取出しロータの回転軸と同軸の周りで、前記第１開口位置と第２開口位置との間を回動可能に前記取出しロータ内に配置されている請求項１に記載の紙葉類取出し装置。
3. 前記吸気部は、前記吸気孔の一部を覆って固定的に設けられ、前記吸気孔の取出し側の吸気範囲を一定に規定する規定部材を備えている請求項２に記載の葉類取出し装置。
4. 前記規定部材は、前記チャンバと同軸の円弧状の断面を有した板であり、前記チャンバの外周面と、前記取出しロータ２の内周面との間に位置している請求項３に記載の紙葉類取出し装置。
5. 前記取出しロータに固定された回転軸と、
   前記チャンバに固定された駆動軸と、をさらに備え、
   前記回転軸及び駆動軸は、前記チャンバ及び取出しロータと同軸的に延びている請求項２に記載の紙葉類取出し装置。
6. 前記検知部は、前記紙葉類の最上面の内、紙葉類の取出し方向に沿って互いに間隔を置いて並んだ２点の位置を検知する複数のセンサを備えている請求項１に記載の紙葉類取出し装置。
7. 前記検知部で検知した位置情報を基に、前記紙葉類の最上面の傾きを求め、求めた傾きに応じて前記吸気部を前記第１開口位置及び第２開口位置の何れかに設定する制御部をさらに備えている請求項６に記載の紙葉類取出し装置。
8. 前記制御部は、紙葉類の取出し方向に沿った方向において、前記紙葉類の最上面がほぼ水平な状態である場合、あるいは前記紙葉類の最上面の取出し側の端部が盛り上がっている場合、前記吸気部を前記第１開口位置に設定し、前記紙葉類の最上面の後端部が盛り上がっている場合、前記吸気部を前記第２開口位置に設定する請求項７に記載の紙葉類取出し装置。
9. 前記吸気部に接続され、前記吸気部内を真空排気する真空ポンプをさらに備えている請求項１に記載の紙葉類取出し装置。
10. 供給された紙葉類を１枚ずつ取出す紙葉類取出し装置と、
    前記紙葉類取出し装置によって取出された紙葉類を検査する紙葉類検査装置と、
    前記紙葉類検査装置による検査結果に基づいて前記紙葉類を区分処理する紙葉類区分処理装置と、を備え、
    前記紙葉類取出し装置は、
    紙葉類が積層される供給台と、
    前記積層された紙葉類の最上面の状態を検知する検知部と、
    前記最上位の紙葉類の取出し側の端部と対向して回転自在に設けられているとともに、前記紙葉類を吸着する吸着孔を一部に有し、回転することにより前記紙葉類の取出し側端部を吸着し、紙葉類を１枚ずつ取出す円筒状の取出しロータと、
    前記取出しロータ内に設けられ、前記吸着孔を通して前記紙葉類を吸引する吸気孔を有し、前記吸気孔が前記紙葉類の取出し側端部から第１の距離離間した第１開口位置と、前記紙葉類の取出し側端部から、前記第１の距離よりも長い第２の距離離間した第２開口位置との間を移動可能に設けられた吸気部と、
    前記検知部で検知した状態情報に基づいて、前記吸気部を第１開口位置及び第２開口位置の何れかに移動する駆動機構と、を備えている紙葉類処理装置。

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