JP4068383B2

JP4068383B2 - 紙葉類分類装置

Info

Publication number: JP4068383B2
Application number: JP2002106919A
Authority: JP
Inventors: 崇青木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-04-09
Also published as: JP2003303359A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば複数枚対応自動改札機などに用いられる紙葉類分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、自動改札機の利用者の増加に伴い、複数枚対応の自動改札機が実用化されている。自動改札機を利用する旅客は多種多様の人々である。例えば、通勤に使用したり、旅行で使用したり、或いは初めて自動改札機を使用する旅客もいる。さらには、自動改札機を知らない旅客までいる。
【０００３】
そのため、複数枚対応の自動改札機には様々なものが投入されることがある。たとえば、定期券、エドモンソン券、カードなどが重ねて投入されることがあり、重ねた間にはテレフォンカード、クレジットカード、レシート、ガム、コイン等の異物が入っている場合がある。
【０００４】
自動改札機は投入されたものは異物であっても全て分離ローラによって分離しようとするため、分離ローラ表面の摩擦係数が低下してしまう。分離ローラの摩擦係数が低下すると、投入された券類は適切に分離されず、複数枚の券類が重なったまま分離ローラの後方の搬送部に搬送されることがある（重送）。
【０００５】
この場合には、ベルト切れ、部品変形等を引き起こし、通常の使用できる券類までも券詰まりとなってしまう。また、重送によっての影響はこれだけに収まらず、定期券とＳＦカードが重送した場合では、ＳＦカードが下にある場合には定期券にパンチを穿設しまうことも予想される。
【０００６】
そこで、近時においては、自動改札機の電源を入れた時及び分離蓋が開閉された時に、それぞれ分離ローラをクレンジングすることで、分離ローラの摩擦係数を所定のレベルに維持するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来におけるクレンジングのタイミングでは、クレンジング直後においては、投入された券類を良好に分離することができるが、次回のクレンジングを行うまでの間に分離ローラの摩擦係数が低下し、券詰まりや、定期券にパンチを穿設しまう等の不都合が発生する。
【０００８】
この発明は、上記事情に着目してなされたもので、重ねられた状態で一括投入される複数枚の紙葉類を確実に分離できる紙葉類分離装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の紙葉類分離装置は、所定のギャップを存して離間対向するフィードローラと分離ローラとを有し、前記フィードローラと前記分離ローラとの間に重なった状態の紙葉類を通過させることにより、一枚づつ分離する分離手段と、前記フィードローラと前記分離ローラとの間のギャップ量を調整するように前記分離ローラを前記フィードローラと接離する方向に移動させるギャップ調整手段と、前記分離手段を通過する紙葉類の通過時間を測定する測定手段と、この測定手段により紙葉類の通過時間が所定時間以上になったことが測定されたことに基づいて前記ギャップ調整手段により前記分離ローラを前記フィードローラに圧接させて前記分離ローラと前記フィードローラの外周面を摺動回転させることによりクレンジングする制御手段と、を具備する。
【００１１】
また、この発明の紙葉類分離装置は、所定のギャップを存して離間対向するフィードローラおよび分離ローラを有し、これらフィードローラおよび分離ローラ間に重なった状態の紙葉類を通過させることにより、一枚づつ分離する分離手段と、前記フィードローラおよび分離ローラ間のギャップ量を調整するギャップ調整手段と、このギャップ調整手段により前記フィードローラおよび分離ローラを圧接させて摺動回転させるこによりクレンジングする制御手段と、を具備し、前記ギャップ調整手段はパルスモータを備え、このパルスモータに第１のパルス量を与えることにより前記フィードローラおよび分離ローラ間に所定のギャップ量を形成する第１の状態とし、前記パルスモータに第２のパルス量を与えることにより前記フィードローラおよび分離ローラを圧接させる第２の状態とし、前記第１の状態から第２の状態にする場合には、前記第１のパルス量−第２のパルス量分だけギャップを小さくする方向にパルス量を与え、前記第２の状態から第１の状態にする場合には、前記第１のパルス量−第２のパルス量分だけギャップを大きくする方向にパルス量を与える。
【００１２】
この発明によれば、重ねられた状態で一括投入される複数の紙葉類を確実に分離することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３はこの発明の第１の実施の形態を示す。
図１と図２は、この発明の紙葉類分類装置を適用した自動改札装置２である。この自動改札装置２は、通常２台１組として駅の改札口などに設置され、両者の間には通行者が通行する通路が形成される。
【００１４】
上記自動改札機２の本体２ａには、駅の構内への入場時、或いは駅の構内からの出場時に、紙葉類としての普通券、定期券、ストアードフェアカード（ＳＦカード）、回数券、入場券、指定券、特急券等（以下、券類という）が投入される投入口３、この投入口３で受け入れた券類を排出する取出口４がそれぞれ設けられている。投入口３の近傍には、券類の投入を阻止するための図示しないシャッタ、取出口４の近傍には、券類の投入を阻止するための図示しないシャッタが設けられている。
【００１５】
本体２ａ上の投入口３の前方、及び取出口４の前方には、それぞれ通行者や駅員などに対して案内を行うための案内表示部５ａ、５ｂが設けられている。
【００１６】
本体２ａの通路側の側面の両端には、それぞれ通行者の通行を制御する開閉動作可能なドア６が設けられており、通行可否の判定結果に基づいて開閉制御されるようになっている。
【００１７】
本体２ａの上部には、通行者の通路を定義するための枠状のポール部（枠体）７が立設されている。このポール部７及び上記本体１ａの各通路側の側面には、通行者の通過を検知する複数の光学的なセンサとしての人間検知器８がそれぞれ設けられている。なお、図１の場合は受光機で、反体側には発光機がある。
【００１８】
また、ポール部７上には、この改札機の動作状態（小児券の投入、無効券の投入、不用券の投入や機器の異常など）を表示する状態表示部９が設けられている。
【００１９】
次に、図２を用いて自動改札機２の内部構成を説明する。すなわち、投入口３と取出口４との間には、投入口３から受け入れられた券類を取出口４（矢印ａ方向）に搬送する搬送路１１が形成されている。
【００２０】
搬送路１１の搬送経路上には、投入口３から取出口４に向って順に分離部１２、整列部１３、磁気情報読取部１４が設けられている。
【００２１】
分離部１２は、投入口３に投入された券類を一括して受け入れ、１枚ずつに分離して整列部１３に搬出するものである。
【００２２】
この分離部１２は分離手段としての分離ローラ対１２ａを有する。この分離ローラ対１２ａは、搬送路１１を挟んで対向するように、かつ接離方向に移動可能に設けられたフィードローラＲ１と分離ローラＲ２とからなる。フィードローラＲ１及び分離ローラＲ２には、図示しない駆動装置が接続されており、この駆動装置を作動することで、各ローラＲ１、Ｒ２を回転駆動できるようになっている。
【００２３】
また、分離ローラＲ２にはギャップ調整手段としての駆動機構１５が接続されている。この駆動機構１５はパルスモータ１５ａにより駆動され、これにより、分離ローラＲ２はフィードローラＲ１に対して接離する方向に移動されるようになっている。
【００２４】
なお、上記パルスモータ１５ａは、入力されるパルス数に比例した角度だけ駆動軸を回転させるものであり、上記パルスモータ１５ａに入力するパルスの数を制御することで、フィードローラＲ１と分離ローラＲ２との間に、所望の間隔のギャップを形成できるようになっている。
【００２５】
上記駆動装置（図示しない）及びパルスモータ１５ａには、制御手段としての制御装置１６が接続されており、この制御装置１６を操作することで、フィードローラＲ１及び分離ローラＲ２の回転方向及び回転速度、並びにパルスモータ１５ａに入力するパルスの数を制御できるようになっている。なお、上記制御装置１６には後述する基準時間Ｔ_ｂ及び基準温度差ｔ_ａが設定される。
【００２６】
分離ローラＲ２及びフィードローラＲ１の外周面は樹脂などの柔軟部材１７によって被覆されている。そのため、上記駆動機構１５により分離ローラＲ２とフィードローラＲ１とをその軸間距離が各ローラＲ１、Ｒ２の半径寸法の和よりも小さく設定できるようになっている。すなわち、上記各ローラＲ１、Ｒ２は、互いの接触部において上記柔軟部材１７がそれぞれ径方向内側につぶれるようになっている。
【００２７】
整列部１３は、図示しない一対の搬送ベルトにより、上記分離ローラ対１２ａから送出されてきた１枚ずつの券類を整列して磁気情報読取部１４に送出するものである。
磁気情報読取部１４は、搬送路１１を挟んで設けられた一対の図示しない磁気ヘッドからなり、各磁気ヘッドの間を通過する券類の磁気記録層に記録されているエンコード磁気情報を読み取るものである。
【００２８】
分離部１２及び整列部１３には、投入口３側から順にかつ搬送路１１に沿って、投入口３からの券類の投入を検知する１対の投入検知器１０１（１対のみ図示）、搬送される券類の厚さを検知する３つの厚さ検知器１０２（１つのみ図示）、搬送される券類の有無を検知する２対ずつ４つの券有検知器１０３（２対のみ図示）、分離ローラ対１２ａの直前への搬送を検知する券類測定手段としての２対の分離前検知器１０４（１対のみ図示）、分離ローラ対１２ａの直後への搬送を検知する同じく券類測定手段としての２対の分離後検知器１０５（１対のみ図示）、搬送される券類の分離の完了を検知する２対ずつ４つの分離完了検知器１０６（２対のみ図示）が設けられている。
【００２９】
厚さ検知器１０２は搬送方向に交差する方向に並んで設けられている。なお、上記厚さ検知器１０２は少なくとも１つあればよく、搬送経路１１の中心の５ｍｍ分の状態が検知できればよい。
また、磁気情報読取部１４には、搬送路１１上の磁気ヘッドの手前に、券類の磁気ヘッドの直前への搬送を検知する２対の読取前検知器１０７（１対のみ図示）が設けられている。
【００３０】
なお、投入検知器１０１、厚さ検知器１０２、券有検知器１０３、分離前検知器１０４、分離後検知器１０５、分離完了検知器１０６、及び読取前検知器１０７には上記制御装置１６が接続され、各検知器による検知結果に基づいて処理等が行われるようになっている。
【００３１】
次に、上記構成の自動改札機２を使用する際の作用について説明する。
【００３２】
この自動改札機２を使用する場合、使用準備として上記自動改札機２に複数の券類を重ねて一括投入し、これら券類が分離前検知器１０４を通過してから、分離ローラ対１２ａによって最初に分離された券類が分離後検知器１０５を通過するまでの時間、すなわち、試験測定時間Ｔ_ａを測定する。
【００３３】
上記試験測定時間Ｔ_ａを測定したならば、この試験測定時間Ｔ_ａに基づいて、各ローラＲ１、Ｒ２の摩擦係数を判定する際に基準とする基準時間Ｔ_ｂを設定する。ところで、券類の分離動作は投入される券類の種類によってばらつきがある。そのため、上記試験測定時間Ｔ_ａの３０％を許容範囲として、試験測定時間を１．３倍した値を上記基準時間Ｔ_ｂとして制御装置１６に設定する。以上で使用準備が終了する。なお、上記試験測定時間Ｔ_ａの測定は、保守プログラム上で行うこととし、通常業務では行わない。また、このとき使用される各ローラＲ１、Ｒ２は、クレンジングされて券類の分離動作に十分な摩擦係数を有する状態となっている。
【００３４】
使用準備が終了したならば、自動改札機２は改札処理等の営業運転を開始する。改札処理時には、投入口３に投入された券類は、図３に示すように搬送路１１に沿って矢印ａ方向に搬送される。
投入された券類が複数枚である場合、これら券類が、分離前検知器１０４を通過してから、これら券類の内で最初に分離された券類が分離後検知器１０５を通過するまでの時間が測定される。
【００３５】
この測定時間Ｔ_ｋが下記［式１］に示すように、上記基準時間Ｔ_ｂより長い場合、パルスモータ１５ａに対し所定のパルス量を与えて、分離ローラＲ２をフィードローラＲ１側につぶれ量が０．２ｍｍとなる状態まで圧接させるとともに、各ローラＲ１、Ｒ２を所定の速度、この実施の形態ではフィードローラＲ１を５００ｍｍ／ｓｅｃ、分離ローラＲ２を７５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で正転駆動することで、互いの外周面を摺接させる。
【００３６】
それによって、各ローラＲ１、Ｒ２の外周面に付着した汚れは擦りおとされ、各ローラＲ１、Ｒ２の摩擦係数は所定のレベルに復帰することになる。
各ローラＲ１、Ｒ２の外周面をクレンジングしたならば、パルスモータ１５ａに対し上記とは逆方向のパルス量を与えて分離ローラＲ２を上方へ移動させてフィードローラＲ１との間に０．３ｍｍのギャップを形成させて再び改札処理を行う。
【００３７】
このとき、上記各ローラＲ１、Ｒ２の摩擦係数はクレンジングにより所定のレベルに維持されているため、投入された複数の券類を確実に１枚ずつに分離することができる。
また、クレンジング時には、投入口３をシャッタで閉鎖することで、券類が投入されるのを防止し、クレンジング中に券類が投入されて誤動作等を引き起こすのを防止している。
【００３８】
一方、上記測定時間Ｔ_ｋが［式１］を満たさない場合、すなわち、上記測定時間Ｔ_ｋが上記基準時間Ｔ_ｂより短い場合、分離ローラ対１２ａは券類を分離動作に十分な摩擦係数を有すると判断され、分離ローラ対１２ａは分離動作を継続する。
式１…Ｔ_ｋ＞１．３×Ｔ_ａ＝Ｔ_ｂ
このように、予め基準時間Ｔ_ｂを設定し、測定時間Ｔ_ｋとこの基準時間Ｔ_ｂとの比較結果をクレンジングのトリガーとしている。すなわち、摩擦係数の低下による上記分離ローラ対１２ａの分離動作の遅延を直接検出し、各ローラＲ１、Ｒ２のクレンジングのきっかけとしている。そのため、クレンジングが必要とされるタイミングでクレンジングを行うことができる。したがって、分離ローラ対１２ａの摩擦係数は、常に所定のレベルに維持されるから、投入される複数の券類を確実に１枚ずつに分離することができる。
【００３９】
図４はこの発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態は、分離ローラ対１２ａの近傍に温度測定手段としての温度センサ２１を設け、この温度センサ２１によって分離ローラ対１２ａの周囲の温度を検出することで、分離ローラＲ２及びフィードローラＲ１の摩擦係数の変化を検知するものである。
【００４０】
上記温度センサ２１は、分離ローラ対１２ａの周囲の温度を所定時間間隔、この実施の形態では１分間隔で測定する。この測定温度ｔ_ｋが下記［式２］に示すように、直近のクレンジング時に検出された測定温度ｔ_ｇに対して所定温度、この実施の形態では１８℃以上の上昇或いは下降があった場合、上記第１の実施の形態と同様に分離ローラＲ２及びフィードローラ１を摺接させてクレンジングを行う。
【００４１】
すなわち、直近のクレンジングが図４のｇで示すタイミングでなされた場合、次のクレンジングは、ｋで示すタイミングで行われる。なお、分離ローラＲ２及びフィードローラＲ１がクレンジングされた場合、その際に測定された測定温度ｔ_ｋをｔ_ｇに置き換え、その後の比較基準とする。
【００４２】
一方、上記測定温度ｔ_ｋが［式２］を満たさない場合、すなわち上記測定温度ｔ_ｋと前回のクレンジング時に測定された測定温度ｔ_ｇとの差が１８℃以内であれば、上記第１の実施の形態と同様に、分離ローラ対１２ａは券類を分離するのに十分な摩擦係数を有すると判断され、分離ローラ対１２ａは分離動作を継続する。なお、ｔ_１は、自動改札機２の電源を投入する際に行われるクレンジング時の測定温度とする。
式２…｜ｔ_ｋ−ｔ_ｇ｜＞１８℃
このように、自動改札機２の運転中に分離ローラ対１２ａの周辺の温度を測定することで、各ローラＲ１、Ｒ２の摩擦係数の変化を検出し、この温度変化をクレンジングを行うきっかけとしている。すなわち、温度上昇に伴って各ローラＲ１、Ｒ２の摩擦係数が低下してもクレンジングすることで、温度上昇によって低下した分が補償されるようになっている。
【００４３】
そのため、分離ローラ対１２ａの周囲の温度が、大きく、或いは急激に変化しても、分離ローラ対１２ａの摩擦係数が所定のレベルに維持されるから、投入される複数の券類を確実に１枚ずつに分離できる。
【００４４】
ところで、複数枚対応自動改札機では、投入枚数により処理時間が異なる。例えば、定期券１枚の時は０．６秒となり、定期券とカードの２枚投入時では１．８秒、カードとカードの２枚投入時では２．１秒となっている（複数枚自動改札機製品仕様書抜粋）。
【００４５】
また、分離ローラ対１２ａに停滞している時間は券類が１枚の場合は０．２秒、２枚の場合は０．３秒〜０．４秒となっている。そのため、分離ローラ対１２ａに券類がない状態が、１枚の場合では０．４秒、２枚の場合では１．４秒から１．７秒の時間続くことになる。その分離ローラ対１２ａに券類がない時間を利用してクレンジングを行う方法を提案する。
【００４６】
１枚投入の場合は０．４秒と時間が短いためクレンジングを行わない。また、１枚投入の場合は分離動作を行わないため、分離ローラＲ２の摩擦係数が低い状態であっても問題はない。
【００４７】
クレンジングを行う場合は２枚以上投入された場合とする。２枚投入では｛最短でも１．４秒でクレンジングを終了させなければならない。現在のクレンジングは１４秒かかっているため、これを時間短縮しなければならない。
【００４８】
現在のクレンジング方法は、
（１）ゴムローラＲ１，Ｒ２の潰れ量が０．２ｍｍになる様にギャッフ調整を行う（ギャップ調整にかかる時間は４秒）。
（２）分離ローラＲ２を７５０ｍｍ／ｓで正転させ、フィードローラＲ２を５００ｍｍ／ｓで１０秒間動作させる（クレンジング）。
（３）クレンジング終了後に０．３ｍｍのギャップを作るため、もう一度ギャップ調整を行う。
ギヤツプ調整では、ゴムのつぶれ量を測定するために時間が掛かっている。しかし、電源入り時に１回は必ずギヤツプ調整を行っているので、ゴムのつぶれ量は測定済みになっている。また、ギャップはパルスモータ１５ａを使用して、１パルス与えるごとに一定量のギャップが増加する様な構造になっている。
【００４９】
つまり、運用中にクレンジングを行うためには、（３）のギヤップから（１）のギャップに瞬時に変更してクレンジングを行い、（１）のギャップから（３）のギャップに瞬時に戻す必要がある。
【００５０】
そのためには、それぞれのギャップ調整時のパルスモータ１５ａに与えたパルス数を測定し、ギャップを変更する場合にその測定値を用いることで、すばやくギャップを変更できるようになる。
【００５１】
ギャップ調整方法として（３）から（１）の状態にする場合、
与えるパルス量＝（３）でのパルス量（第１のパルス量）−（１）でのパルス量（第２のパルス量）を与えるパルス量分逆方向に与える（ギャップを小さくする）。
【００５２】
（１）から（３）の状態にする場合、
与えるパルス量＝（３）でのパルス量（第１のパルス量）−（１）でのパルス量（第２のパルス量）を与えるパルス量分正方向に与える（ギャップを大きくする）。
この動作により、それぞれ０．２秒でギャツブ調整が行えるようになる。与えられた最短時間が１．４秒のため、ギヤヅプ調整が０．２秒掛かることからクレンジングできる時間は１秒間となる。
１秒間でクレンジング動作（分離ローラＲ２を７５０ｍｍ／ｓで正転させ、フィードローラＲ１を５００ｍｍ／ｓで１秒間動作させる。）を行う。
【００５３】
なお、このギャップ状態を瞬時に変更する方法は上記した第１及び第２の実施の形態でのクレンジング動作時にそれぞれ用いられる。
また、第１の実施の形態では、券類が分離ローラ対１２ａを通過する時間を測定してクレンジングを行うが、クレンジング後に複数枚の券類が投入されてその通過時間によりクレンジングを再度行うことになる。
【００５４】
【発明の効果】
この発明によれば、重ねられた状態で一括投入される複数の券類を確実に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の自動改札機の外観図。
【図２】自動改札機の内部構成を示す概略図。
【図３】図２のＭで示す部分の拡大図。
【図４】この発明の第２の実施の形態に係る各ローラ部をクレンジングするタイミングを示す説明図。
【符号の説明】
１２ａ…分離ローラ対（分離手段）、１５…駆動機構（ギャップ調整手段）、１５ａ…パルスモータ、１６…制御装置（制御手段）、２１…温度センサ（温度測定手段）、１０４…分離前検知器（測定手段）、１０５…分離後検知器（測定手段）、Ｒ２…分離ローラ、Ｒ１…フィードローラ。

Claims

所定のギャップを存して離間対向するフィードローラと分離ローラとを有し、前記フィードローラと前記分離ローラとの間に重なった状態の紙葉類を通過させることにより、一枚づつ分離する分離手段と、
前記フィードローラと前記分離ローラとの間のギャップ量を調整するように前記分離ローラを前記フィードローラと接離する方向に移動させるギャップ調整手段と、
前記分離手段を通過する紙葉類の通過時間を測定する測定手段と、
この測定手段により紙葉類の通過時間が所定時間以上になったことが測定されたことに基づいて前記ギャップ調整手段により前記分離ローラを前記フィードローラに圧接させて前記分離ローラと前記フィードローラの外周面を摺動回転させることによりクレンジングする制御手段と、
を具備することを特徴とする紙葉類分離装置。
前記測定手段は前記分離手段の紙葉類搬送方向上流側と下流側に紙葉類を検知するための検知センサを配設することを特徴とする請求項１記載の紙葉類分離装置。
所定のギャップを存して離間対向するフィードローラおよび分離ローラを有し、これらフィードローラおよび分離ローラ間に重なった状態の紙葉類を通過させることにより、一枚づつ分離する分離手段と、
前記フィードローラおよび分離ローラ間のギャップ量を調整するギャップ調整手段と、
このギャップ調整手段により前記フィードローラおよび分離ローラを圧接させて摺動回転させることによりクレンジングする制御手段と、を具備し、
前記ギャップ調整手段はパルスモータを備え、このパルスモータに第１のパルス量を与えることにより前記フィードローラおよび分離ローラ間に所定のギャップ量を形成する第１の状態とし、前記パルスモータに第２のパルス量を与えることにより前記フィードローラおよび分離ローラを圧接させる第２の状態とし、
前記第１の状態から第２の状態にする場合には、前記第１のパルス量−第２のパルス量分だけギャップを小さくする方向にパルス量を与え、
前記第２の状態から第１の状態にする場合には、前記第１のパルス量−第２のパルス量分だけギャップを大きくする方向にパルス量を与えることを特徴とする紙葉類分離装置。