JP4718297B2

JP4718297B2 - 紙葉類分離集積装置

Info

Publication number: JP4718297B2
Application number: JP2005307977A
Authority: JP
Inventors: 和司吉田; 裕池田
Original assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Current assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-10-24
Also published as: JP2007112602A

Description

本発明は、紙葉類分離集積装置に関するものである。

従来の紙葉類分離集積装置の例としては、例えば特開２００４−１３７０１５号に記載されているような紙葉類集積繰出し装置がある。
この紙葉類集積繰出し装置では、略円柱形のフィードローラと、このフィードローラで形成された溝にわずかに入り込んでオーバラップした状態で配置されたゲートローラと、このゲートローラの外側に先端部と回転軸との半径距離が変化しうる変化可能辺を備えた遠心羽根車とを備え、紙葉類の集積時には遠心羽根車が集積方向に回転して半径距離が広がっている前記変化可能辺で集積する紙葉類を叩き落とす動作をし、紙葉類の繰出し時には、該遠心羽根車が繰出し方向に回転して紙葉類の繰出しを許容する動作を行うようになっている。紙葉類の繰出し時に集積された紙葉を一枚づつに分離する手段は、上記のフィードローラとゲートローラである。

特開２００４−１３７０１５号公報

特許文献１に記載された紙葉類の分離集積装置では、遠心羽根車のように紙葉類の集積時に紙葉類を叩き落とす機能を有する部材を設けることは紙葉類が進入するための空間を確保し集積時の信頼性確保のために必須である。
この遠心羽根車のような機能を有する部材（以下、紙葉類の叩き落とし手段と称す。）は、紙葉類の繰出し時には繰出される紙葉類にとっては逆に搬送障害となる。そこで特許文献１では、この課題を解決するために遠心羽根車に先端部と回転軸との半径距離が変化しうる変化可能辺を備えることで、紙葉類の繰出し時には塑性変形に関わらずに繰出しを妨げない構造をとっている。

しかしながら上述のような紙葉類の分離集積装置では、紙葉類の叩き落とし手段がゲートローラの外側に配置されているため、幅の狭い紙葉類を取り扱う場合、紙葉類が幅方向のどちらか一方に片寄って搬送されてきた場合、上記紙葉類の叩き落とし手段の一方は狭い紙葉類の端部を叩き落とすことができず、集積時に紙葉類同士の衝突による障害が発生する可能性がある。また、この課題を解決するために、紙葉類の叩き落とし手段を紙葉類の分離集積機構の中央部分にも配置しようとすると、分離集積装置を構成する機構が複雑になってしまうという問題がある。

本発明の目的は、紙葉類の集積時に紙葉類の叩き落とし手段を狭い紙葉類が片寄って搬送されてきた場合でも確実に叩き落とすことが可能な位置に配置するとともに、紙葉類の叩き落とし手段を紙葉の繰出し時には紙葉類を一枚づつに分離する機能を有する搬送抵抗手段として活用することで機構の簡素化を図り、紙葉類分離集積装置の高信頼化と低コスト化を図った紙葉類の分離集積装置を提供することにある。

上記目的は、一枚づつ搬送されて集積された紙葉類を一枚づつに分離して繰出す紙葉類の分離集積装置であって、前記紙葉類に搬送力を付与する複数の搬送手段と、複数枚の紙葉類が同時に繰出されることを防ぐために紙葉類に搬送抵抗力を付与する複数の搬送抵抗手段とを備えた紙葉類分離集積装置であって、
前記搬送抵抗手段は、前記集積された紙葉類を押さえ込む機能と、前記搬送抵抗手段が紙葉類の集積方向に対しては回転するが、紙葉類の繰出し方向には回転しないように回転して前記紙葉類の集積動作で前記紙葉類を叩き落とす機能とを備え、
前記搬送抵抗手段は、両方向に回転可能で且つ前記搬送抵抗手段に対向接触して前記搬送抵抗手段の位置を規定する複数の位置調整手段と対向し、少なくとも前記複数の搬送手段の間に配置されることにより達成される。

また、上記目的は、前記叩き落とす機能はゲートローラの外周に複数取り付けられたシートであることにより達成される。

また、上記目的は、前記シートは前記ゲートローラとの間にカギ状部を持って接続されてなることにより達成される。

また、上記目的は、前記搬送抵抗手段は、前記搬送手段の間に少なくとも一つ配置され、かつ前記紙葉類の集積動作で前記紙葉類を叩き落とす機能を備えた部位を有することにより達成される。

また、上記目的は、前記搬送抵抗手段に対向接触して抵抗手段の位置を規定する位置調整手段を有し、前記搬送抵抗手段は、紙葉類の集積動作の際に集積される紙葉類を叩き落とす機能を有する部位を有することにより達成される。

本発明によれば、紙葉類の集積時に紙葉類の叩き落とし手段を狭い紙葉類が片寄って搬送されてきた場合でも確実に叩き落とすことが可能な位置に配置するとともに、紙葉類の叩き落とし手段を紙葉の繰出し時には紙葉類を一枚づつに分離する機能を有する搬送抵抗手段として活用することで機構の簡素化を図り、紙葉類分離集積装置の高信頼化と低コスト化を図った紙葉類の分離集積装置を提供できる。

近年、紙葉類（紙幣取扱装置）取扱装置では国内紙幣ばかりでなく海外紙幣も取り扱えるようにしたいという要求が高い。しかしながら海外紙幣は国内紙幣と異なり金種の種類が多いということと、金種ごとにサイズが異なる。

従って、例えばサイズが最も小さい紙幣を上記特許文献１の装置に投入すると叩き落し手段が両端に取り付けられているので片側のみでの叩き落しとなり、確実な叩き落しができない。

そこで、本発明の発明者らは例え紙幣が小さくても複数箇所で紙幣の叩き落しが可能な装置を種々検討した。

以下に、本発明における一実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施例を備えた紙葉類分離集積装置の側断面図である。
図１において、紙葉類の分離集積装置１では、集積された紙葉類１０１の最上位の紙葉類１０１Ａに繰出し時に繰出し力を作用させる繰出し手段としてのピックアップローラ１０２が設けられている。このピックアップローラ１０２で繰出される紙葉類１０１Ａに搬送力を付与する搬送手段としてフィードローラ１０３が設けられている。複数枚の紙葉類１０１が同時に繰出されることを防ぐために紙葉類１０１に搬送抵抗力を付与する搬送抵抗手段としてゲートローラ１０４が設けられている。一枚づつ繰出された紙葉類１０１をさらに下流側へ搬送するために搬送ローラ１０５が設けられている。集積される紙葉類１０１を積載すると共に分離時には紙葉類１０１を前記ピックアップローラ１０２に押し付ける機能を有する積載台１０６および紙葉類１０１の集積の際には紙葉類１０１の搬送案内を行う機能を有するスタックガイド１０７が設けられている。

ピックアップローラ１０２とフィードローラ１０３は、その外周の一部がゴム材料で構成された高摩擦部１０２Ａと１０３Ａを有しており、これらの高摩擦部１０２Ａ、１０３Ａの位相は繰出しの際に紙葉類１０１が問題無く繰出されるように調整されている。また、ピックアップローラ１０２の外周部の周速度とフィードローラ１０３の外周部の周速度はほぼ同じとなるような寸法となっている。

さらに、これらのピックアップローラ１０２とフィードローラ１０３は、駆動源（図示せず）からギア（図示せず）やベルト等（図示せず）から成る駆動機構（図示せず）によって駆動力が伝達され同期して回転運動するように構成されている。これらのピックアップローラ１０２とフィードローラ１０３は両方向に回転可能なように駆動する。回転方向の変更は、例えば駆動源がステッピングモータである場合、制御部（図示せず）によりステッピングモータの回転方向が指定されて決定される。

スタックガイド１０７は、フィードローラ１０３の回転軸１０８を回転中心として揺動可能に構成されており、紙葉類１０１の集積の際には紙葉類１０１を集積空間に搬送案内し、紙葉類１０１の繰出しの際には繰出しの妨げにならない位置まで退避可能な構成となっている。このスタックガイド１０７の退避動作は、例えばスタックガイド１０７に連結されたリンク機構（図示せず）と駆動源（図示せず）により行われる。

図２はゲートローラの形状を示す側面図である。
図２において、上記ゲートローラ１０４はゴム材質からなるカギ状に折れ曲がった複数の羽根１０４Ａを有するものである。これらのカギ状部１０４'に折れ曲がった羽根１０４Ａは全て同じ形状ではなく、折れ曲がりの半径方向の位置を順に小さくした形状とすることで、複数の羽根が重なり合った場合でもゲートローラ１０４の外径寸法はほぼ一定となるような形状となっている。なお、集積の際に紙葉類１０１を叩き落とす機能を有する部位としてゲートローラ１０４に設けられる羽根の形状は、上記の図２（ａ）示したものに限られるものではなく、例えば図２（ｂ）に示されるようなカギ状部１０４'がないような形状であってもよい。

図３は紙葉類分離集積機構の正面図である。
図３において、本発明の紙葉類の分離集積装置では、前記フィードローラ１０３の間には、前記ゲートローラ１０４に対向して接触してゲートローラ１０４の外周位置を規定するとともに、両方向に回転可能な位置調整ローラ１０９が配置されている。
本実施例では軸１０８の軸方向に３個のフィードローラ１０３を有し、これらのフィードローラ１０３の間と外側に４個の位置調整ローラ１０９が配置されている。これらフィードローラ１０３とゲートローラ１０４は、集積分離される紙葉類１０１の内、最も幅の狭い紙葉類１０１が最も片寄った場合であっても、少なくとも２個のフィードローラ１０３と３個のゲートローラ１０４に接触するような位置に配置されている。

フィードローラ１０３は軸１０８に固定して取り付けられているが、位置調整ローラ１０９は軸１０８に回転自在となるように取り付けられている。

図４はフィードローラ１０３と位置調整ローラ１０９との間を紙葉類１０１が通過した状態を示した図である。

図４において、フィードローラ１０３の外径寸法に対して位置調整ローラ１０９の外形寸法はわずかに小さな寸法となっており、紙葉類１０１がフィードローラ１０３部を通過するとき紙葉類１０１を波形に変形させるためである。これは、紙葉類１０１を波形に変形させることによって、紙葉類１０１に剛性を持たせることができるからである。この剛性が紙葉類繰出時のフィードローラ１０３が紙葉類１０１に作用する搬送力はフィードローラ１０３と紙葉類間の摩擦力となる。

フィードローラ１０３と位置調整ローラ１０９の外径寸法差の量は、取り扱う紙葉類の剛性、ゲートローラ１０４の半径方向の弾性（圧力特性）、隣り合うフィードローラ間の寸法、ゲートローラ１０４の幅寸法等から、適正な繰出し時の分離特性となるように設定されている。

軸１１０の軸方向には、前述の位置調整ローラ１０９の位置に対応して、４個のゲートローラ１０４が位置調整ローラ１０５に対向して接触するように配置されている。ゲートローラ１０４は図３に示すように軸１１０に対してワンウェイクラッチ１０４Ｂを介して取り付けられており、紙葉類の集積方向に対しては回転するが、紙葉類の繰出し方向には回転しないように構成されている。

ゲートローラ１０４が取り付けられている軸１１０の回転は、図示されない駆動源から、やはり図示されないギアやベルト等から成る駆動機構を介して動力が伝達されて駆動される。

次に本実施例の紙葉類分離集積装置の動作を図５で説明する。
図５は、集積動作を示す紙葉類分離集積機構の断面図である。
図５において、紙葉類の集積動作の場合、ピックアップローラ１０２、フィードローラ１０３、ゲートローラ１０４の全てが駆動源（図示せず）からの動力によって矢印Ａや矢印Ｂで示される集積方向へ回転駆動される。

ピックアップローラ搬送ローラ１０５によって搬送されてきた紙葉類は、矢印Ａの方向に回転するフィードローラ１０３と矢印Ｂの方向に回転するゲートローラ１０４によって搬送され、さらに進行方向がスタックガイド１０７によって、該スタックガイド１０７と壁面１１１、及び積載台１０６あるいは集積された最上位の紙葉類１０１Ｂで形成される三角形状の集積空間Ｓに送り込まれる。

この時紙葉類は、ゲートローラ１０４の羽根部１０４Ａと位置調整ローラ１０５に挟持されて搬送されるとともに前述したように波形変形が生じる。この波形変形により搬送方向への剛性が高くなり紙葉類はスタックガイド１０７に沿って搬送される。

ゲートローラ１０４の羽根部１０４Ａは、紙葉類を集積方向へ搬送する力を発生させて紙葉類を集積空間Ｓへ掻き出すとともに、位置調整ローラ１０９との接触から離れた後は、集積空間へ放出された紙葉類の後端部を叩き落とす機能を果たす。また羽根部１０４Ａは、集積された紙葉類を絶えず押え込んでおく機能もはたす。これらの紙葉類の叩き落としと押え込みの機能により、三角形状の集積空間を絶えず確保することができ、後続の紙葉類の先端部と集積された紙葉類の後端部とが衝突することがないため高信頼の集積動作が可能である。

本実施例の紙葉類の分離集積装置では、前述したようにフィードローラ１０３とゲートローラ１０４は、集積分離される紙葉類の内、最も幅の狭い紙葉類が最も片寄った場合であっても、少なくとも２個のフィードローラ１０３と３個のゲートローラ１０４に接触するような位置に配置されているため、従来の分離集積装置で課題であった集積時の紙葉類同士の衝突による障害を防ぎ高信頼の紙葉類の集積が可能である。

次に本実施例の紙葉類分離集積装置の繰出し動作を図６で説明する。

図６は、繰り出し動作を示す紙葉類分離集積機構の断面図である。
図６において、紙葉類の繰出し動作の場合、スタックガイドは図示されない退避機構によって紙葉類の繰出しを妨げない位置に退避させられる。また、ピックアップローラ１０２、フィードローラ１０３が駆動源からの動力によって矢印Ｃで示される繰出し方向へ回転駆動される。ゲートローラ１０４が取り付けられている軸１１０（図１に示す）も駆動源からの動力によって回転駆動されるが、前述したようにゲートローラ１０４はワンウェイクラッチ１０４Ｂを介して取り付けられているため繰出し方向に回転することなく停止している。

繰出しの際には、紙葉類１０１が集積された積載台１０６が図示されない駆動源や駆動機構によって上昇させられる。最上位の紙葉類１０１Ａがピックアップローラ１０２へ所定の圧力で押し付けられると積載台は停止されるように図示されない制御手段により制御されている。

次に、ピックアップローラ１０２とフィードローラ１０３が回転駆動される。このときピックアップローラ１０２の高摩擦部１０２Ａ（図１に示す）によって紙葉類１０１Ａはフィードローラ１０３とゲートローラ１０４から成る分離部へ送り込まれる。さらにフィードローラ１０３の高摩擦部１０３によって搬送力が付与され下流側の搬送ローラ１０５へ繰出される。

この時、ゲートローラ１０４は回転しないため、紙葉類にはゲートローラ１０４の羽根部１０４Ａとの間の摩擦力による搬送抵抗力が発生する。この搬送抵抗力は、フィードローラ１０３の搬送力よりは小さいが、複数枚の紙葉類が同時にフィードローラ１０３とゲートローラ１０４との間に挟持された場合の紙葉類間に作用する摩擦力よりは大きくなるように設定されており、これにより繰出しの際に複数枚の紙葉類が同時に繰出されることを防ぐ。

繰出しの際、積載台１０６が上昇する前に、ゲートローラ１０４の位置に対応して壁面１１１に設けられたスリット部１１１Ａがシャッタ手段１１２によって塞がれ、また、ゲートローラ１０４が集積方向に回転駆動されることによって、ゲートローラ１０４の羽根部１０４Ａが紙葉類の繰出しの妨げにならないように調整される。この時のゲートローラ１０４の停止位置は、例えばゲートローラ１０４の羽根部１０４Ａの位置と関係づけられた位相板１１３の位置を図示されないセンサ手段で検出して制御される。

図７は、紙葉類の叩き落とし手段でもある図２に示したゲートローラ１０４の半径方向の変位と圧力の関係の一例を示したグラフ図である。
図７において、本ゲートローラ１０４と従来の紙葉類分離集積機構で用いられていたゲートローラの相違は、変位と圧力の間に非線型性を有する点と、圧力の傾きが緩やかであることである。

ゲートローラ１０４と位置調整ローラ１０５は、ゲートローラ１０４の圧力が図６に示した変位―圧力特性の非線型部分Ｎになるように調整して取り付けられている。したがって、ゲートローラ１０４が取り付けられる軸１１０とフィードローラ１０３や位置調整ローラ１０５が取り付けられる軸１０８の平行度が多少狂っていても、複数設けられたゲートローラ１０４外周部の位置や圧力には殆ど同じ値とすることが可能である。これにより、従来のオーバラップ式分離機構で不可欠であった組立の際の調整作業が簡素化され、場合によっては削除することができ、この作業に伴うコストの削減を図ることができる。

このように、本発明は紙葉類の分離集積機構の簡素化に加え、上記搬送抵抗手段が紙葉類の叩き落とし手段として作用するために必要な柔軟性を活用し、剛性や厚さが多様な紙葉類の分離と集積が可能な紙葉類分離集積装置を実現することである。

以上のごとく本発明は、
１．一枚づつ搬送されて集積された紙葉類を一枚づつに分離して繰出す紙葉類の分離集積装置であって、前記紙葉類に搬送力を付与する搬送手段と、複数枚の紙葉類が同時に繰出されることを防ぐために紙葉類に搬送抵抗力を付与する搬送抵抗手段とを備えた紙葉類分離集積装置において、前記搬送抵抗手段は、前記紙葉類の集積動作で前記紙葉類を叩き落とす機能を備えた部位を有する。
２．前記叩き落とす機能はゲートローラの外周に複数取り付けられたシートである。
３．前記シートは前記ゲートローラとの間にカギ状部を持って接続されてなる。
４．前記搬送抵抗手段は、前記搬送手段の間に少なくとも一つ配置され、かつ前記紙葉類の集積動作で前記紙葉類を叩き落とす機能を備えた部位を有する。
５．前記搬送抵抗手段に対向接触して抵抗手段の位置を規定する位置調整手段を有し、前記搬送抵抗手段は、紙葉類の集積動作の際に集積される紙葉類を叩き落とす機能を有する部位を有する。
６．前記搬送抵抗手段に対向接触して抵抗手段の位置を規定する位置調整手段を有し、前記搬送抵抗手段は、紙葉類の集積動作の際に集積される紙葉類を叩き落とす機能を有する部位を有する。

これにより本発明は、紙葉類を集積しかつ繰出す動作を行う紙葉類の分離集積機構において、従来用いられていた搬送抵抗手段としてのゲートローラと紙葉類の叩きおとし手段を兼用することが可能となり、紙葉類の集積時には幅の狭い紙葉類に対しても確実に紙葉類を叩き落とすことが可能な位置に配置することで集積時の信頼性向上を図ることができるとともに、紙葉類の分離集積機構の簡素化を図ることができる。さらに、本発明では紙葉類の叩き落とし手段に対向接触する位置調整手段を有しており、かつ従来のゲートローラに比べ紙葉類の叩き落とし手段は、その半径方向に柔軟性を持たせることが可能である。これにより、従来のオーバラップ式の分離機構で不可欠であった組立調整作業も容易となり、組立作業を含め紙葉類分離集積装置のコスト削減を図ることが可能である。さらに、上記の柔軟性の効果として、厚さや剛性の異なる多様な紙葉類の分離と集積が同一の機構で可能となる。

本発明の一実施例を備えた紙葉類分離集積機構の側面図である。本発明の一実施例に取り付けられるゲートローラの正面図である。本発明の一実施例を備えた紙葉類分離集積機構の正面図である。本発明の一実施例を備えた紙葉類分離時の紙葉の変形状態を説明する図３相当図である。紙葉類分離集積機構の集積動作を説明する図である。紙葉類分離集積機構の繰出し動作を説明図である。羽根部を有するゲートローラの圧力特性を説明するグラフ図である。

符号の説明

１…紙葉類分離集積装置、１０１…紙葉類、１０２…ピックアップローラ、１０３…フィードローラ、１０４…ゲートローラ、１０４Ａ…羽根部、１０４Ｂ…ワンウェイクラッチ、１０５…搬送ローラ、１０６…積載台、１０７…スタックガイド、１０８…軸、１０９…位置調整ローラ、１０９Ａ…軸受、１１０…軸、１１１…壁面、１１２…シャッタ。

Claims

一枚づつ搬送されて集積された紙葉類を一枚づつに分離して繰出す紙葉類の分離集積装置であって、前記紙葉類に搬送力を付与する複数の搬送手段と、複数枚の紙葉類が同時に繰出されることを防ぐために紙葉類に搬送抵抗力を付与する複数の搬送抵抗手段とを備えた紙葉類分離集積装置であって、
前記搬送抵抗手段は、前記集積された紙葉類を押さえ込む機能と、前記搬送抵抗手段が紙葉類の集積方向に対しては回転するが、紙葉類の繰出し方向には回転しないように回転して前記紙葉類の集積動作で前記紙葉類を叩き落とす機能とを備え、
前記搬送抵抗手段は、両方向に回転可能で且つ前記搬送抵抗手段に対向接触して前記搬送抵抗手段の位置を規定する複数の位置調整手段と対向し、少なくとも前記複数の搬送手段の間に配置されることを特徴とする紙葉類分離集積装置。
請求項１記載の紙葉類分離集積装置において、
前記搬送抵抗手段は、軸の外周面上に取り付けられており、さらに、前記搬送抵抗手段はシートが複数取り付けられた構造であり、回転することにより紙葉類を叩き落す機能と集積された紙葉類を押さえ込む機能を有することを特徴とする紙葉類分離集積装置。
請求項２記載の紙葉類分離集積装置において、
前記搬送抵抗手段のシートの形状はかぎ状部に折れ曲がった構造であり、かぎ状に折れ曲がったシートはすべて同じ形状ではなく、折れ曲がりの半径方向位置を順に小さくした形状とすることを特徴とする紙葉類分離集積装置。
請求項３記載の紙葉類分離集積装置において、
前記搬送抵抗手段は、前記搬送手段の間に少なくとも一つ配置され、かつ前記紙葉類の集積動作で前記紙葉類を叩き落す機能と集積された紙葉類を押さえ込む機能を備えた部位を有することを特徴とする紙葉類分離集積装置。
請求項１記載の紙葉類分離集積装置において、
前記位置調整手段は、前記搬送抵抗手段に対向接触して前記搬送抵抗手段の位置を規定することを特徴とする紙葉類分離集積装置。