JP4226751B2

JP4226751B2 - 紙葉類処理装置

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Publication number: JP4226751B2
Application number: JP2000056595A
Authority: JP
Inventors: 茂稲村; 良彦成岡; 幸生浅利
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: JP2001146334A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類を処理する紙葉類処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙葉類の仕分け又は紙葉類への印刷等を行うために紙葉類処理装置が利用されている。この紙葉類処理装置は、例えば紙葉類を所定の読取位置に搬送して紙葉類表面に記された文字等の情報を読み取り、読み取ったこの情報内容に基づいて紙葉類を仕分けることができ、また、仕分けを行う過程において、例えば紙葉類上の所定の印刷基準位置を検出し紙葉類表面に印刷処理を施すこと等が可能となっている。
【０００３】
ところで、このような紙葉類処理装置には、紙葉類の搬送中におけるジャム（紙葉類の搬送詰まり）の発生等の抑止は勿論、紙葉類の仕分け又は印刷処理等が確実に１枚ずつ行われるように、重なった紙葉類を分離するための紙葉類分離機構が一般に設けられている。
【０００４】
従来の紙葉類分離機構は、図７に示すように、例えば別々の駆動装置５１、５２によってそれぞれ駆動される互いに送り速度の異なる上下一対の分離ベルト５３、５４により、紙葉類５５を挟持しつつ搬送する機構である。すなわち、この分離機構は、分離ベルト５３と分離ベルト５４との送り速度の違いにより、個々の紙葉類の搬送において速度差を生じさせるものである。したがって、紙葉類が二枚重なった状態で分離ベルト５３、５４によって取込まれた場合でも、上側にある紙葉類と下側にある紙葉類とは、位置関係がずれながら搬送されることになり、重なっている紙葉類が分離される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の紙葉類処理装置に設けられた紙葉類の分離機構には、次のような課題があった。すなわち、従来の分離機構は、対向する分離ベルト５３、５４の個々の送り速度に、単に差をつけることで、紙葉類を分離しようとする比較的分離能力の低い機構であることから、温度、湿度等の環境の変化、つまりゴム等で成形されたベルト表面の摩擦係数の変化等の影響を顕著に受け易く、紙葉類の分離能力に課題があった。したがって、従来の紙葉類処理装置では、ジャム等が発生し易く、紙葉類を痛めてしまうことが多々あり、また、ジャム等が発生した場合には、装置の稼働を一旦停止せざるを得ないことから、紙葉類の処理速度の低下を招いていた。
【０００６】
また、従来の分離機構では、紙葉類を挟持しつつ搬送できるように一対の駆動ベルト５３、５４は、外周面どうしが接触する位置に設けられており、装置が稼働されている状態では、駆動ベルト５３、５４の外周面どうしが摺動することになりベルト表面が早く磨耗する。したがって、駆動時に負荷の大きい摩耗したベルトを駆動するための高性能なモータや、摩耗したベルトの摺動時の異音発生等を極力抑えるために、耐摩耗性に優れる高価なベルト等を用いて分離機構を構成する必要があることから、分離機構を構成する部品のコスト面等において、設計的な制約を受けていた。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、比較的安価な部品構成で、しかも重なった紙葉類を分離するための分離能力の高い紙葉類分離機構を備えていることで、紙葉類の処理効率の向上を図ることのできる紙葉類処理装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の紙葉類処理装置は、請求項１に記載されているように、紙葉類を挟持しつつ搬送する搬送体及び従動ローラの対からなる搬送手段と、前記搬送体を駆動する搬送体駆動手段と、前記搬送体又は従動ローラの少なくとも一方を他方に向け所定の力で付勢する第１の付勢手段と、前記搬送手段の下流に配置され、前記紙葉類の非搬送時に該紙葉類のほぼ１枚分の厚みより大きく且つほぼ２枚分の厚みより小さい間隔を空けて配置され、前記紙葉類の搬送時に紙葉類が２枚以下ならば間隔はほぼそのまま３枚以上の時に少なくとも一方が他方から離間する方向へ移動可能な一対の分離ローラと、前記一対の分離ローラのうちの少なくとも一方を他方の分離ローラに接近する方向へ所定の力で付勢する第２の付勢手段と、前記一対の分離ローラをそれぞれ同一方向に回転駆動する分離ローラ駆動手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
この発明の紙葉類処理装置は、紙葉類の表面に接触する例えば一対の分離ローラの少なくとも一方、並びに対で構成された従動ローラ又は搬送体の少なくとも一方に付勢力が付与されるとともに、一対の分離ローラを同一方向に回転駆動することができるので、一方の分離ローラが、このローラ外周面に接触する紙葉を確実に上流側に逆搬送できるとともに、さらに他方の分離ローラが、このローラ外周面に接触する紙葉類を下流側に確実に搬送することができ、これにより、重なった紙葉類を１枚ずつ確実に分離することができる。
【００１０】
さらに、この発明の紙葉類処理装置は、分離された紙葉類が上流側に逆搬送される場合には、紙葉類が上流側へ逆搬送されるように駆動される分離ローラと従動ローラとが協働することで、上流側へ向けての紙葉類の逆搬送を滞りなく行うことができる。
【００１１】
したがって、本発明の紙葉類処理装置によれば、紙葉類搬送時のジャムの発生等が抑制されるので、紙葉類を傷めてしまうようなことが少なくなることに加え、装置の稼働を停止する必要性等も少なくなり、紙葉類の処理効率の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の紙葉類処理装置は、請求項２に記載されているように、紙葉類を挟持しつつ搬送する搬送体Ｃ及び従動ローラの対からなる搬送手段と、前記搬送体を駆動する搬送体駆動手段と、前記従動ローラを前記搬送体Ｃに向け所定の力で付勢する第１の付勢手段と、前記搬送手段の下流に配置され、前記紙葉類の非搬送時に該紙葉類のほぼ１枚分の厚みより大きく且つほぼ２枚分の厚みより小さい間隔を空けて配置され、分離ローラＢ又は分離ローラＡのうち少なくとも一方が他方の分離ローラから離間する方向へ移動可能な一対の分離ローラＡ、Ｂと、前記分離ローラＢ又は分離ローラＡのうち少なくとも一方を他方の分離ローラに接近する方向へ所定の力で付勢する第２の付勢手段と、前記一対の分離ローラＡ、Ｂをそれぞれ同一方向に回転駆動する分離ローラ駆動手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の紙葉類処理装置は、請求項３に記載されているように、請求項２記載の紙葉類処理装置において、前記分離ローラＢ又は前記分離ローラＡに加わる付勢力をＰ₁、前記従動ローラに加わる付勢力をＰ₂、分離ローラＡと紙葉類との摩擦係数をμｒａ、分離ローラＢと紙葉類との摩擦係数をμｒｂ、前記搬送体Ｃと紙葉類との摩擦係数をμｒｃ、紙葉類間の摩擦係数をμｐ、前記分離ローラＡ、Ｂ間、又は前記搬送体Ｃ、前記従動ローラ間にある紙葉類の１枚の質量をｍ、重力加速度をｇ、１枚の紙葉類が搬送される場合の前記分離ローラＡと前記搬送体Ｃとにおける該分離ローラＡへの該紙葉類の荷重割合をｅ（０≦ｅ≦１）、１枚の紙葉類が搬送される場合の前記分離ローラＡと前記搬送体Ｃとにおける該搬送体Ｃへの該紙葉類の荷重割合をｈ（０≦ｈ≦１、０≦ｅ＋ｈ≦１）、１枚の紙葉類が搬送される場合の前記分離ローラＡと前記分離ローラＢとにおける分離ローラＢ表面への該紙葉類の接触荷重割合をｎ（０≦ｎ≦１）、紙葉類が重なって搬送される場合の最上位の紙葉類とその下位の紙葉類とにおける該下位の紙葉類への荷重割合をｋ（０≦ｋ≦１）、水平方向に対する前記搬送手段及び前記一対の分離ローラによる紙葉類の搬送路の傾斜角をθ、前記一対の分離ローラによって分離された紙葉類が、下流側から得る搬送力をｆ₁、前記搬送手段の上流側から紙葉類が得る搬送力をｆ₂、としたとき、
【数２】

の各関係式を満たすことを特徴とする。
【００１４】
請求項２又は３に記載した発明の紙葉類処理装置によれば、重なった紙葉類の分離条件を求めることにより、紙葉類を分離するための適切な付勢力を例えば分離ローラＡ又は従動ローラ等に付与できるので、紙葉類の分離能力を高めることが可能となり、紙葉類の処理効率の向上を図ることができる。
【００１５】
さらに、本発明の紙葉類処理装置は、請求項４に記載されているように、請求項１又は２記載の紙葉類処理装置において、前記搬送手段は、前記搬送体と前記従動ローラとが、互いの外周面が接触する位置、若しくは前記紙葉類のほぼ１枚分の厚みより小さい間隔を空けて設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この発明の紙葉類処理装置は、搬送体と従動ローラとが、紙葉類のほぼ１枚分の厚みより薄い間隔を空けて設けられている場合、搬送体と従動ローラとで紙葉類を挟持しつつ下流側に搬送できるとともに、装置が稼働している状態で且つ紙葉類を直接的に搬送していない状態であっても、互いの対向面どうしは摺動せず表面が摩耗するといった恐れがないので、耐摩耗性に優れる高価な材料で搬送体と従動ローラとを作製する必要性等が低減され、比較的安価な部品で紙葉類処理装置における紙葉類分離機構を構成することができる。
【００１７】
また、本発明の紙葉類処理装置は、請求項５に記載されているように、請求項１又は２記載の紙葉類処理装置において、前記一対の分離ローラは、３枚以上の紙葉類を介在可能であること特徴とする。
【００１８】
この発明の紙葉類処理装置によれば、例えば３枚以上の紙葉類が重なって搬送されてきた場合等においても、ジャムの発生等が起こることなく、重なった紙葉類を一枚ずつ分離することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の紙葉類処理装置は、請求項６に記載されているように、請求項１又は２記載の紙葉類処理装置において、前記搬送体には、外周面に接触する紙葉類が下流側へ搬送されるように回転駆動される第１の搬送ベルトがあって、さらに、前記搬送手段の従動ローラの上流側で且つ前記第１の搬送ベルトの外周面との間に所定の間隔を空けて対向する位置に設けられ、外周面に接触する紙葉類が下流側へ搬送されるように駆動される第２の搬送ベルトと、前記第１の搬送ベルトと前記第２の搬送ベルトとの各外周面の移動速度が相対的に異なるように個々のベルトの駆動を変える駆動制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２０】
この発明の紙葉類処理装置は、下流側の一対の分離ローラ等へ搬送される紙葉類が重なっている場合に、個々のベルトの外周面に接触する紙葉類の搬送速度に差を与えることができるので、重なっていた紙葉類を若干でもずらし分離ローラ等へ供給することができる。また、この発明は、対向する搬送ベルトが、所定の間隔を空けて設けられており、装置が稼働している状態であっても、互いの対向面どうしは摺動せず表面が摩耗するといった恐れがないので、耐摩耗性に優れる高価な材料の搬送ベルトを用いる必要性等が低減され、比較的安価な部品で紙葉類処理装置における紙葉類分離機構を構成することができる。
【００２３】
また、本発明の紙葉類処理装置は、請求項７に記載されているように、請求項１又は２記載の紙葉類処理装置において、前記一対の分離ローラのうちの前記搬送手段の備える前記搬送体側の第１の分離ローラが、接触する紙葉類を下流側へ搬送するように回転駆動され、前記従動ローラ側の第２の分離ローラが、接触する紙葉類を上流側へ逆搬送するように回転駆動され、前記分離ローラ駆動手段によって駆動された前記第２の分離ローラの外周面の移動速度は、前記第１の分離ローラの外周面の移動速度よりも速いことを特徴とする。
【００２４】
この発明の紙葉類処理装置は、接触する紙葉が下流側へ搬送されるように回転駆動される第１の分離ローラの外周面の移動速度よりも、接触する紙葉類が上流側へ逆搬送されるように回転駆動される第２の分離ローラの外周面の移動速度が速くなるように構成されているので、紙葉を下流側へ搬送するように駆動される第１の分離ローラ及び前述した搬送手段に見合う搬送力が、紙葉類を上流側へ逆搬送するように駆動される第２の分離ローラに付与され、これにより紙葉類の分離能力の向上である分離時間の短縮を図ることができる。
【００２５】
さらに、本発明の紙葉類処理装置は、請求項８に記載されているように、さらに、前記一対の分離ローラによって上流側より搬送されてきた紙葉類を挟持しつつさらに下流側へ搬送する一対の挟持搬送ローラを有し、前記挟持搬送ローラの駆動時の外周面の移動速度は、前記分離ローラ駆動手段によって駆動された前記第１の分離ローラの外周面の移動速度よりも速いことを特徴とする。
【００２６】
この発明の紙葉類処理装置は、接触する紙葉類が下流側へ搬送されるように回転駆動される第１の分離ローラの外周面の移動速度よりも、分離ローラの下流側で紙葉類を取込み、下流側へ搬送する一対の挟持搬送ローラの外周面の移動速度が速くなるように構成されているので、分離ローラにより紙葉類の分離が完了した時点での紙葉類の下流側への搬送を迅速に行うことができ、紙葉類の処理効率の向上を図ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る紙葉類処理装置に設けられた紙葉類分離機構を概略的に示す断面図である。
【００２９】
この実施形態に係る紙葉類処理装置は、例えば紙葉類を所定の読取位置に搬送して紙葉類表面に記された文字等の情報を読み取り、読み取ったこの情報内容に基づいて紙葉類を仕分けることができ、また、仕分けを行う過程において、例えば紙葉類上の所定の印刷基準位置を検出し紙葉類表面に印刷処理を施すこと等ができるように構成されている。ところで、図１に示すように、この紙葉類処理装置が備える前述した紙葉類分離機構１は、紙葉類２の搬送中におけるジャム（紙葉類の搬送詰まり）の発生等の抑止は勿論、紙葉類の仕分け又は印刷処理等が確実に１枚ずつ行われるように、紙葉類が重なった状態で搬送されてきた場合にこれを分離するためのものである。
【００３０】
すなわち、この紙葉類分離機構１は、重なった状態の紙葉類２を分離する分離部３と、上流側より分離部３に紙葉類を供給する供給部４と、分離部３によって分離された紙葉類を取込みさらに下流側へと搬送する取込部５とから主に構成されている。
【００３１】
供給部４には、外周面に接触する紙葉類２が下流側へ搬送されるように回転駆動される上部搬送ベルト６と、上部搬送ベルト６の外周面との間に所定の間隔を空けて対向する位置に設けられ、外周面に接触する紙葉類２が同様に下流側２へ搬送されるように駆動される搬送体としての下部搬送ベルトＣと、上部搬送ベルト６の外周面の移動速度が、下部搬送ベルトＣの外周面の移動速度よりも相対的に遅くなるように、それぞれ異なる直径で形成され、駆動力伝達ベルト８を介して駆動モータ９の駆動力を上部搬送ベルト６及び下部搬送ベルトＣへそれぞれ伝達するためのプーリ１０及びプーリ１１と、上部搬送ベルト６の下流側で、且つ下部搬送ベルト７の外周面の一部に接触する位置、若しくは下部搬送ベルトＣの外周面に対し紙葉類２のほぼ１枚分の厚みより薄い間隔を空けた位置に設けられ、スプリング１２の発生する付勢力で下部搬送ベルトＣに向けて付勢されたローラであって、このローラ外周面に付与される外力の方向に応じて正逆いずれの方向へも回転可能な従動ローラ１３とが設けられている。
【００３２】
供給部４において、対向する下部搬送ベルトＣと上部搬送ベルト６とは、例えば、紙葉類２のほぼ３枚分の厚み間隔を空けて設けられており、装置が稼働している状態であっても、互いの対向面どうしは摺動せず表面が摩耗するといった恐れがないので、搬送ベルトとして耐摩耗性に優れる高価な材料を用いる必要性等が低減されている。
【００３３】
分離部３には、上部搬送ベルト６、下部搬送ベルトＣ及び従動ローラ１３によって、上流側より紙葉類が重なった状態で搬送されてきた場合に、重なった紙葉類の両外側の面に各外周面が接触するように設けられた下部分離ローラＡ及び上部分離ローラＢと、下部分離ローラＡを、上部分離ローラＢと対向する面に接触する紙葉類が下流側へ搬送されるように駆動力伝達ベルト８及びプーリ１６を介して回転させる前述した駆動モータ９と、上部分離ローラＢを、下部分離ローラＡと対向する面に接触する紙葉類が上流側へ逆搬送されるように、且つ外周面の移動速度が下部分離ローラＡの外周面の移動速度よりも速く移動するように駆動力伝達ベルト１７、駆動力伝達ベルト１７ａ、固定プーリ１８ａ及び揺動プーリ１８を介して回転させる駆動モータ１９とから構成されている。
【００３４】
前述した上部搬送ベルト６、下部搬送ベルトＣ及び従動ローラ１３並びに下部分離ローラＡ及び上部分離ローラＢは、水平方向に対し紙葉類２の搬送方向が下流側へ向けて傾斜角θがつくようにそれぞれ配置されている。
【００３５】
上部分離ローラＢは、紙葉類２のほぼ１枚分の厚みより厚く且つ紙葉類２のほぼ２枚分の厚みより薄い間隔ｄを空けて下部分離ローラＡと対向する位置に揺動機構１５ａを介して設けられている。揺動機構１５ａは、揺動運動の中心位置に設けられた前記固定プーリ１８ａと、この固定プーリ１８ａを中心に上部分離ローラＢを揺動する揺動レバー１５ｂと、揺動レバー１５ｂを通じて上部分離ローラＢを下部分離ローラＡへ向けて所定の付勢力で付勢するスプリング１５ｃとから構成されている。この揺動機構１５ａにより、紙葉類が重なった状態で上流側より搬送されてきた場合に、上部分離ローラＢがスプリング１５ｃの付勢力に抗しつつ下部分離ローラＡ側より後退し、重なった紙葉類の両外側の面に、下部分離ローラＡ、上部分離ローラＢの各外周面を接触させ、紙葉類の分離を行うことができる。また、勿論、３枚以上紙葉類が重なって搬送されてきた場合等にも対応できるように上部分離ローラＢの可動範囲は比較的大きくとられている。
【００３６】
さらに、分離ローラＡ、Ｂは、例えば母材のアルミニウムの表面にゴム等が被覆されて作製されており、重なった紙葉類どうしの表面に生じる摩擦力よりも、分離ローラＡ、Ｂの表面と紙葉類の表面との間に生じる摩擦力が大きくなるように構成されている。また、この分離ローラＡ、Ｂは、互いに同一方向（図１の反時計方向）に回転駆動される。したがって、下部分離ローラ４は、重なっている紙葉類のうちの下方に在る紙葉類を下流側に搬送することができ、また、上部分離ローラＢは、重なっている紙葉類のうちの上方に在る紙葉類を上流側に逆搬送することができる。
【００３７】
取込部５には、下部分離ローラＡ及び上部分離ローラＢの下流側に設けられ、上流側より搬送されてきた紙葉類を取込み、紙葉類を挟持しつつさらに下流側へ搬送する下部挟持搬送ローラ２０及び上部挟持搬送ローラ２１と、下部挟持搬送ローラ２０の外周面の移動速度が下部分離ローラＡの外周面の移動速度よりも速く移動するように、駆動力伝達ベルト２２及びプーリ２３を介し、下部挟持搬送ローラ２０を、従動される上部挟持搬送ローラ２１とともに回転させる駆動モータ２４と、分離ローラＡ、Ｂと挟持搬送ローラ２０、２１との紙葉類の搬送方向における間隙に設けられ、挟持搬送ローラ２０、２１により紙葉類が取込まれているか否かを発光器及び受光器で検知する光学式センサ２５と、光学式センサ２５により"暗"が検知されている間、すなわち挟持搬送ローラ２０、２１により紙葉類が取込まれている間、搬送ベルト６、Ｃ及び下部分離ローラＡを動作させるための駆動モータ９の駆動を停止する制御装置（図示せず）とから構成されている。
【００３８】
ここで、この紙葉類分離機構１により重なった紙葉類が分離される際の各部材に加わる力の関係並びに紙葉類の分離条件について考察してみる。
【００３９】
図２及び図３に示すように、各部材に加わる力を、
上部分離ローラＢに加わる付勢力をＰ₁、
従動ローラ１３に加わる付勢力をＰ₂、
下部分離ローラＡと紙葉類との摩擦係数をμｒａ、
上部分離ローラＢと紙葉類との摩擦係数をμｒｂ、
下部搬送ベルトＣと紙葉類との摩擦係数をμｒｃ、
紙葉類間の摩擦係数をμｐ、
分離ローラＡ、Ｂ間、又は下部搬送ベルトＣ、従動ローラ１３間にある紙葉類の１枚の質量をｍ、
重力加速度をｇ、
１枚の紙葉類が搬送される場合の下部分離ローラＡと下部搬送ベルトＣとにおける下部分離ローラＡへの該紙葉類の荷重割合をｅ（０≦ｅ≦１）、
１枚の紙葉類が搬送される場合の下部分離ローラＡと下部搬送ベルトＣとにおける当該下部搬送ベルトＣへの該紙葉類の荷重割合をｈ（０≦ｈ≦１、且つ、０≦ｅ＋ｈ≦１）、
１枚の紙葉類が搬送される場合の下部分離ローラＡと上部分離ローラＢとにおける上部分離ローラＢ表面への該紙葉類の接触荷重割合をｎ（０≦ｎ≦１）、
紙葉類が重なっている場合の最上位の紙葉類と下位の紙葉類とにおける該下位の紙葉類への荷重割合をｋ（０≦ｋ≦１）、
水平方向に対する下部搬送ベルトＣ及び従動ローラ１３並びに分離ローラＡ、Ｂによる紙葉類の搬送路の傾斜角をθ、
分離ローラＡ、Ｂによって分離された紙葉類が、下流側から得る搬送力をｆ₁、
従動ローラ１３の上流側より紙葉類が得る搬送力をｆ₂、
として定義すると、
図２に示すように２枚に重なった紙葉類のうちの上位の紙葉類２ａは上流側に逆搬送される紙葉類であるため、紙葉類２ａに加わる合力は、下流側へ向かう力を正とすると、負でなければならない。
【００４０】
したがって、
【数３】

この式をｐ₂についてまとめると、
【数４】

となる。
【００４１】
さらに、２枚に重なった紙葉類のうちの下位の紙葉類２ｂが下流側に搬送された後、図３に示すように上位の紙葉類２ａが１枚の状態において、上位の紙葉類２ａは下流側に搬送される紙葉類であるため、紙葉類２ａに加わる合力は、下流側へ向かう力を正とすると、正でならなければならない。
【００４２】
したがって、
【数５】

この式をＰ₂についてまとめると、
【数６】

となり、さらにＰ₂は０ではない付勢力なので、
Ｐ₂＞０……▲３▼
となる。
【００４３】
よって、この条件を満たすＰ₂の式▲１▼、▲２▼、▲３▼が、分離の条件となる。
【００４４】
このようにして、紙葉類の分離条件が求まることにより、例えばスプリング１２の荷重を設定できるので、紙葉類を分離するための適切な付勢力を従動ローラ１３に付与することができる。
【００４５】
次に、このように構成された紙葉類処理装置が備える紙葉類分離機構１によって、重なった紙葉類が実際に分離される際の動作について説明する。
【００４６】
図１に示すように、上流側（図１の右側）より下部搬送ベルトＣと上部搬送ベルト６との対向面どうしの間隙に紙葉類が例えば２枚重なった状態で搬送されてくると、重なった状態の紙葉類のうち、上方に位置する紙葉類の上面が上部搬送ベルト６の下面と接触しつつ下流側へ搬送され、一方、下方に位置する紙葉類の下面が下部搬送ベルトＣの上面と接触しつつ下流側へ搬送される。この際、上部搬送ベルト６の外周面の移動速度が、下部搬送ベルトＣの外周面の移動速度よりも相対的に遅くなるように、駆動されていることから、下方に位置する紙葉類が先に搬送され、上方に位置する紙葉類の遅れて搬送されるといった、重なった紙葉類が分離されるようとする作用が起こる。なお、本実施形態では、紙葉類の分離が起こらなかったものとして説明を続ける。
【００４７】
この後、搬送ベルト６、Ｃによって、従動ローラ１３の下部に紙葉類が重なったまま搬送されてくると、従動ローラ１３が紙葉類２枚分の厚み分だけスプリング１２の付勢力に抗しつつ下部搬送ベルトＣの上面より離間する。従動ローラ１３と下部搬送ベルトＣとによって挟持された重なった状態の紙葉類は、下部搬送ベルトＣの搬送力により、図４に示すように、下流側の下部分離ローラＡと上部分離ローラＢとの外周面どうしの間隙に供給される。
【００４８】
この際、揺動機構１５ａにより、各分離ローラどうしの間隔が紙葉類２枚分の厚みとなるように上部分離ローラＢがスプリング１５ｃの付勢力に抗しつつ下部分離ローラＡ側より僅かに後退し、上部分離ローラＢの外周面と紙葉類２ａの上面とが接触し、また、下部分離ローラＡの外周面と紙葉類２ｂの下面とが接触することになる。さらに、分離ローラＡ、Ｂは、互いに同一方向（図１の反時計方向）に回転駆動されているので、図５に示すように、下部分離ローラＡは、重なっている紙葉類のうちの下方に在る紙葉類２ｂを下流側に搬送し、また、上部分離ローラＢは、重なっている紙葉類のうちの上方に在る紙葉類２ａを上流側に逆搬送する。
【００４９】
また、この場合、下部分離ローラＡの外周面の移動速度よりも、上部分離ローラＢの外周面の移動速度が速くなるように構成されていることから、紙葉類を下流側へ搬送するように駆動される下部分離ローラＡ及び下部搬送ベルトＣに見合う搬送力が、紙葉類を上流側へ逆搬送するように駆動される上部分離ローラＢに付与され、これにより紙葉類の分離能力の向上である分離時間の短縮が図られる。
【００５０】
また、分離された紙葉類２ｂの下流側への搬送により、挟持搬送ローラ２０、２１により紙葉類２ｂの取込みが開始される。この際、光学式センサ２５の検知状況が、"明"から"暗"に変化し、この時点で、紙葉類を下流側へ搬送するための搬送ベルト６、Ｃ及び下部分離ローラＡを動作させる駆動モータ９の駆動が停止する。これにより、分離ローラＡ、Ｂによる紙葉類の分離直後に、上流側から新たに紙葉類が、分離ローラＡ、Ｂ又は挟持搬送ローラ２０、２１へ搬送されてくる恐れはなくなり、ジャムの発生等の抑止は勿論、分離ローラＡ、Ｂにより重なった紙葉類を確実に分離することができる。
【００５１】
また、下部分離ローラＡの下流側で紙葉類を取込み、さらに下流側へ搬送する挟持搬送ローラ２０、２１の外周面の移動速度は、下部分離ローラＡの外周面の移動速度よりも速くなるように構成されているので、分離ローラＡ、Ｂにより紙葉類の分離が完了した時点での紙葉類の下流側への搬送を迅速に行うことができ、紙葉類の処理効率の向上を図ることができる。
【００５２】
この後、光学式センサ２５の検知状況が、"暗"から"明"に変化すると、駆動モータ９の駆動が開始され、紙葉類２ｂから分離された紙葉類２ａが上流側より搬送されてきて、挟持搬送ローラ２０、２１に取込まれることになる。
【００５３】
既述したように、本実施形態の紙葉類処理装置の有する紙葉類分離機構１は、上部分離ローラＢ又は従動ローラ１３に適切な付勢力を付与するとともに、対向する上部分離ローラＢ及び下部分離ローラＡを同一方向に回転駆動することができるので、上流側より紙葉類が重なった状態で搬送されてきた場合でも、上部分離ローラＢが、このローラＢ表面に接触する紙葉類だけを確実に上流側に逆搬送することができ、さらに下部分離ローラＡが、このローラＡ表面に接触する紙葉類だけを下流側に確実に搬送することができ、これにより、重なった紙葉類を１枚ずつ確実に分離することができる。
【００５４】
したがって、本実施形態の紙葉類処理装置によれば、紙葉類搬送時のジャムの発生等が抑制されるので、紙葉類を痛めてしまうようなことが少なくなることに加え、装置の稼働を停止する必要性等も少なくなり、紙葉類の処理効率の向上を図ることができる。
【００５５】
さらに、本実施形態の紙葉類処理装置は、紙葉類分離機構１の主要部である分離ローラどうしが所定の間隔を空けて離間しており、装置が稼働している状態で且つ紙葉類を直接的に搬送していない状態であっても、互いの対向面どうしは摺動せず表面が摩耗するといった恐れがないので、耐摩耗性に優れる高価な材料で分離ローラＡ、Ｂを作製する必要性等が低減され、比較的安価な部品で紙葉類分離機構を構成することができる。
【００５６】
なお、本実施形態の紙葉類分離機構は、上部分離ローラＢにのみ揺動機構が設けられていたが、図６に示すように、下部分離ローラＡにも揺動機構１５ｄを付加し、分離能力のさらなる向上を図ってもよい。
【００５７】
なお、本実施形態では、処理対象の紙葉類を特定しなかったが、例えば帳票、プリペイドカード等に代表される様々な紙葉類を処理するものとして本発明の紙葉類処理装置を用いることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した紙葉類処理装置は、紙葉類の表面に接触する例えば一対の分離ローラの少なくとも一方、並びに対で構成された従動ローラ又は搬送体の少なくとも一方に付勢力が付与されるとともに、一対の分離ローラを同一方向に回転駆動することができるので、一方の分離ローラが、このローラ外周面に接触する紙葉を確実に上流側に逆搬送できるとともに、さらに他方の分離ローラが、このローラ外周面に接触する紙葉類を下流側に確実に搬送することができ、これにより、重なった紙葉類を１枚ずつ確実に分離することができる。したがって、この紙葉類処理装置によれば、紙葉類搬送時のジャムの発生等が抑制されるので、紙葉類を傷めてしまうようなことが少なくなることに加え、装置の稼働を停止する必要性等も少なくなり、紙葉類の処理効率の向上を図ることができる。
【００５９】
また、請求項２又は３に記載した紙葉類処理装置によれば、紙葉類の分離条件が求めることにより、紙葉類を分離するための適切な付勢力を例えば分離ローラＡ又は従動ローラ等に付与できるので、紙葉類の分離能力を高めることが可能となり、紙葉類の処理効率の向上を図ることができる。
【００６０】
さらに、請求項４に記載した紙葉類処理装置は、搬送体と従動ローラとが、紙葉類のほぼ１枚分の厚みより薄い間隔を空けて設けられている場合、搬送体と従動ローラとで紙葉類を挟持しつつ下流側に搬送できるとともに、装置が稼働している状態で且つ紙葉類を直接的に搬送していない状態であっても、互いの対向面どうしは摺動せず表面が摩耗するといった恐れがないので、耐摩耗性に優れる高価な材料で搬送体と従動ローラとを作製する必要性等が低減され、比較的安価な部品で紙葉類処理装置における紙葉類分離機構を構成することができる。
【００６１】
また、請求項５に記載した紙葉類処理装置によれば、例えば３枚以上の紙葉類が重なって搬送されてきた場合等においても、ジャムの発生等が起こることなく、重なった紙葉類を一枚ずつ分離することが可能となる。
【００６２】
さらに、請求項６に記載した紙葉類処理装置は、下流側の一対の分離ローラ等へ搬送される紙葉類が重なっている場合に、個々のベルトの外周面に接触する紙葉類の搬送速度に差を与えることができるので、重なっていた紙葉類を若干でもずらし分離ローラ等へ供給することができる。また、この発明は、対向する搬送ベルトが、所定の間隔を空けて設けられており、装置が稼働している状態であっても、互いの対向面どうしは摺動せず表面が摩耗するといった恐れがないので、耐摩耗性に優れる高価な材料の搬送ベルトを用いる必要性等が低減され、比較的安価な部品で紙葉類処理装置における紙葉類分離機構を構成することができる。
【００６４】
さらに、請求項７に記載した紙葉類処理装置は、接触する紙葉が下流側へ搬送されるように回転駆動される第１の分離ローラの外周面の移動速度よりも、接触する紙葉類が上流側へ逆搬送されるように回転駆動される第２の分離ローラの外周面の移動速度が速くなるように構成されているので、紙葉を下流側へ搬送するように駆動される第１の分離ローラ及び前述した搬送手段に見合う搬送力が、紙葉類を上流側へ逆搬送するように駆動される第２の分離ローラに付与され、これにより紙葉類の分離能力の向上である分離時間の短縮を図ることができる。
【００６５】
また、請求項８に記載した紙葉類処理装置は、接触する紙葉類が下流側へ搬送されるように回転駆動される第１の分離ローラの外周面の移動速度よりも、分離ローラの下流側で紙葉類を取込み、下流側へ搬送する一対の挟持搬送ローラの外周面の移動速度が速くなるように構成されているので、分離ローラにより紙葉類の分離が完了した時点での紙葉類の下流側への搬送を迅速に行うことができ、紙葉類の処理効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る紙葉類処理装置に設けられた紙葉類分離機構を概略的に示す断面図。
【図２】図１に示す紙葉類処理装置により、２枚に重なった紙葉類のうちの上位の紙葉類が分離される際の各部材に加わる力の関係を示す図。
【図３】図１に示す紙葉類処理装置により、１枚の紙葉類が下流側へ搬送される際の各部材に加わる力の関係を示す図。
【図４】図１に示す紙葉類処理装置の紙葉類分離機構により、重なった紙葉類が分離される前の状態を示す断面図。
【図５】図１に示す紙葉類処理装置の紙葉類分離機構により、重なった紙葉類の分離が行われている時の状態を示す断面図。
【図６】図１に示す紙葉類分離機構と異なる他の紙葉類分離機構を示す断面図。
【図７】従来の紙葉類処理装置に設けられた紙葉類分離機構を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
１……紙葉類分離機構
２、２ａ、２ｂ……紙葉類
３……分離部
４……供給部
５……取込部
６……上部搬送ベルト
Ｃ……下部搬送ベルト
９、１９、２４……駆動モータ
１０、１１、１６、１８、２３……プーリ
１２、１５ｃ……スプリング
１３……従動ローラ
Ａ……下部分離ローラ
Ｂ……上部分離ローラ
１５ａ、１５ｄ……揺動機構
１５ｂ……揺動レバー
２０……下部挟持搬送ローラ
２１……上部挟持搬送ローラ
２５……光学式センサ

Claims

紙葉類を挟持しつつ搬送する搬送体及び従動ローラの対からなる搬送手段と、
前記搬送体を駆動する搬送体駆動手段と、
前記搬送体又は従動ローラの少なくとも一方を他方に向け所定の力で付勢する第１の付勢手段と、
前記搬送手段の下流に配置され、前記紙葉類の非搬送時に該紙葉類のほぼ１枚分の厚みより大きく且つほぼ２枚分の厚みより小さい間隔を空けて配置され、少なくとも一方が他方から離間する方向へ移動可能な一対の分離ローラと、
前記一対の分離ローラのうちの少なくとも一方を他方の分離ローラに接近する方向へ所定の力で付勢する第２の付勢手段と、
前記一対の分離ローラをそれぞれ同一方向に回転駆動する分離ローラ駆動手段とを具備することを特徴とする紙葉類処理装置。
紙葉類を挟持しつつ搬送する搬送体Ｃ及び従動ローラの対からなる搬送手段と、
前記搬送体Ｃを駆動する搬送体駆動手段と、
前記従動ローラを前記搬送体Ｃに向け所定の力で付勢する第１の付勢手段と、
前記搬送手段の下流に配置され、前記紙葉類の非搬送時に該紙葉類のほぼ１枚分の厚みより大きく且つほぼ２枚分の厚みより小さい間隔を空けて配置され、分離ローラＢ又は分離ローラＡのうち少なくとも一方が他方の分離ローラから離間する方向へ移動可能な一対の分離ローラＡ、Ｂと、
前記分離ローラＢ又は分離ローラＡのうち少なくとも一方を他方の分離ローラに接近する方向へ所定の力で付勢する第２の付勢手段と、
前記一対の分離ローラＡ、Ｂをそれぞれ同一方向に回転駆動する分離ローラ駆動手段とを具備することを特徴とする紙葉類処理装置。
請求項２記載の紙葉類処理装置において、
前記分離ローラＢ又は前記分離ローラＡに加わる付勢力をＰ₁、
前記従動ローラに加わる付勢力をＰ₂、
分離ローラＡと紙葉類との摩擦係数をμｒａ、
分離ローラＢと紙葉類との摩擦係数をμｒｂ、
前記搬送体Ｃと紙葉類との摩擦係数をμｒｃ、
紙葉類間の摩擦係数をμｐ、
前記分離ローラＡ、Ｂ間、又は前記搬送体Ｃ、前記従動ローラ間にある紙葉類の１枚の質量をｍ、
重力加速度をｇ、
１枚の紙葉類が搬送される場合の前記分離ローラＡと前記搬送体Ｃとにおける該分離ローラＡへの該紙葉類の荷重割合をｅ（０≦ｅ≦１）、
１枚の紙葉類が搬送される場合の前記分離ローラＡと前記搬送体Ｃとにおける該搬送体Ｃへの該紙葉類の荷重割合をｈ（０≦ｈ≦１、０≦ｅ＋ｈ≦１）、
１枚の紙葉類が搬送される場合の前記分離ローラＡと前記分離ローラＢとにおける分離ローラＢ表面への該紙葉類の接触荷重割合をｎ（０≦ｎ≦１）、
紙葉類が重なって搬送される場合の最上位の紙葉類とその下位の紙葉類とにおける該下位の紙葉類への荷重割合をｋ（０≦ｋ≦１）、
水平方向に対する前記搬送手段及び前記一対の分離ローラによる紙葉類の搬送路の傾斜角をθ、
前記一対の分離ローラによって分離された紙葉類が、下流側から得る搬送力をｆ₁、
前記搬送手段の上流側から紙葉類が得る搬送力をｆ₂、
としたとき、

の各関係式を満たすことを特徴とする紙葉類処理装置。
請求項１又は２記載の紙葉類処理装置において、
前記搬送手段は、前記搬送体と前記従動ローラとが、互いの外周面が接触する位置、若しくは前記紙葉類のほぼ１枚分の厚みより小さい間隔を空けて設けられていることを特徴とする紙葉類処理装置。
請求項１又は２記載の紙葉類処理装置において、
前記一対の分離ローラは、３枚以上の紙葉類を介在可能であること特徴とする紙葉類処理装置。
請求項１又は２記載の紙葉類処理装置において、
前記搬送体には、外周面に接触する紙葉類が下流側へ搬送されるように回転駆動される第１の搬送ベルトがあって、さらに、
前記搬送手段の従動ローラの上流側で且つ前記第１の搬送ベルトの外周面との間に所定の間隔を空けて対向する位置に設けられ、外周面に接触する紙葉類が下流側へ搬送されるように駆動される第２の搬送ベルトと、
前記第１の搬送ベルトと前記第２の搬送ベルトとの駆動を制御する駆動制御手段とを具備することを特徴とする紙葉類処理装置。
請求項１又は２記載の紙葉類処理装置において、
前記一対の分離ローラのうちの前記搬送手段の備える前記搬送体側の第１の分離ローラが、接触する紙葉類を下流側へ搬送するように回転駆動され、前記従動ローラ側の第２の分離ローラが、接触する紙葉類を上流側へ逆搬送するように回転駆動され、
前記分離ローラ駆動手段によって駆動された前記第２の分離ローラの外周面の移動速度は、前記第１の分離ローラの外周面の移動速度よりも速いことを特徴とする紙葉類処理装置。
請求項７記載の紙葉類処理装置において、
さらに、前記一対の分離ローラによって上流側より搬送されてきた紙葉類を挟持しつつさらに下流側へ搬送する一対の挟持搬送ローラを有し、
前記挟持搬送ローラの駆動時の外周面の移動速度は、前記分離ローラ駆動手段によって駆動された前記第１の分離ローラの外周面の移動速度よりも速いことを特徴とする紙葉類処理装置。