JP4927094B2 - 紙葉類繰出装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙葉類収納部等に収納された複数の紙葉類を１枚ずつ外部へ順次繰り出す紙葉類繰出装置に関し、とりわけ、全体的な構成をシンプルなものとし低コスト化および紙葉類の繰り出し速度の増加を図ることができる紙葉類繰出装置に関する。

紙幣計数機等に用いられる紙葉類繰出装置は、内部で集積状態にある紙葉類（例えば紙幣等）を１枚ずつ順次繰り出して外部に搬出するよう構成される。

従来、このような紙葉類繰出装置においては、紙葉類の繰出部に、繰出ローラと厚さ調整部材とを紙葉類１枚分の厚さに相当する間隙をもって配設し、繰出部に送られた紙葉類が繰出ローラと厚さ調整部材との間を通過することにより、１枚ずつ規制されて繰り出されるようになっている。しかしながら、このような紙葉類繰出装置によれば、紙葉類が２枚以上重なって繰出ローラと厚さ調整部材との間に入り込んだ場合に、繰出ローラの回転が停止するようなロック状態となり、紙葉類の除去に手数がかかるという問題があった。

上述の問題を解決するために、特開平５−８８７８号公報等に開示されるような紙葉類繰出装置が提案されている。ここで、このような従来の紙葉類繰出装置について、図４および図５を用いて説明する。なお、図４は、従来の紙葉類繰出装置の構成の概略を示す側面図である。また、図５は、図４の紙葉類繰出装置において紙葉類が繰り出されるときの状態を模式的に示す図であって、図５（ａ）は、紙葉類が繰り出される前の状態を示す概略図であり、図５（ｂ）は、１枚の紙葉類がフィードローラと圧接ローラとの間のニップ部に送られたときの状態を示す概略図であり、図５（ｃ）は、２枚の紙葉類が重なった状態でフィードローラと圧接ローラとの間のニップ部に送られたときの状態を示す概略図である。

図４に示すように、従来の紙葉類繰出装置は、複数の紙葉類Ｐを積層状態で収納する収納部９０と、収納部９０の底部に設けられ当該収納部９０に収納された紙葉類Ｐを１枚ずつ外部に蹴り出すキッカローラ８０と、キッカローラ８０により収納部９０から外部に蹴り出された紙葉類Ｐの繰り出しを行うフィードローラ６０および圧接ローラ７０とを備えている。フィードローラ６０は圧接ローラ７０に圧接されるよう設置されており、フィードローラ６０と圧接ローラ７０との間にはニップ部Ｎが形成されている。

フィードローラ６０は、図４に示すように、紙葉類Ｐの繰り出しを行う際に図４の矢印方向に連続的に回転するようになっている。このフィードローラ６０は、例えばプラスチックや金属からなり外周の全周にゴム部材（図示せず）が形成された略円盤形状の基体部６２を有している。また、このフィードローラ６０の軸線には、当該フィードローラ６０を枢支するフィードローラ軸６１が図４の紙面に対して垂直方向に延びるよう設けられている。このフィードローラ６０は、キッカローラ８０により蹴り出された紙葉類Ｐの表面に当接してこの紙葉類Ｐの繰り出しを行うようになっている。

圧接ローラ７０は、図４に示すように、例えばプラスチックや金属からなり外周の全周にゴム部材（図示せず）が形成された略円盤形状の基体部７２を有している。また、この圧接ローラ７０の軸線には、当該圧接ローラ７０を枢支する圧接ローラ軸７１が図４の紙面に対して垂直方向に延びるよう設けられている。圧接ローラ７０の基体部７２に形成されたゴム部材は、フィードローラ６０の基体部６２に形成されたゴム部材との間で前述のニップ部Ｎを形成している。さらに、圧接ローラ７０の基体部７２と圧接ローラ軸７１との間には、トルクリミッタ７３が配設されている。このトルクリミッタ７３は、圧接ローラ７０に対して周方向に沿って設定トルク以上の力が加えられたときには圧接ローラ軸７１に対する圧接ローラ７０の周方向（具体的には、紙葉類Ｐの繰り出し方向）への回転を許容するようになっている。一方、このトルクリミッタ７３は、圧接ローラ７０に加えられる周方向の力が設定トルクよりも小さいときには圧接ローラ７０と圧接ローラ軸７１とを連動させるようになっている。

さらに、圧接ローラ軸７１には、当該圧接ローラ軸７１を連続的に回転駆動させる圧接ローラ軸駆動伝達機構（図示せず）が設けられている。この圧接ローラ軸駆動伝達機構は、圧接ローラ軸７１を紙葉類Ｐの繰り出し方向とは逆の方向、すなわち図４の矢印方向に低速で常時回転させるようになっている。このため、フィードローラ６０との摩擦等により圧接ローラ７０の周方向に加えられる力が設定トルク以上である場合は、圧接ローラ７０は圧接ローラ軸７１の回転に抗するよう紙葉類Ｐの繰り出し方向に回転するようになり（図４参照）、一方、圧接ローラ７０の周方向に加えられる力が設定トルクよりも小さい場合には、圧接ローラ７０は圧接ローラ軸７１と連動して紙葉類Ｐの繰り出し方向と逆方向に回転するようになる。

ここで、図４に示すような従来の紙葉類繰出装置に関して、ニップ部Ｎにおける紙葉類Ｐの繰り出しについて、図５を用いて詳述する。なお、図５において、紙葉類Ｐの繰り出し方向は右方向となっている。

図５（ａ）は、紙葉類Ｐがフィードローラ６０と圧接ローラ７０との間のニップ部Ｎに送られないときの状態を示す概略図である。ここで、前述のようにフィードローラ６０は紙葉類Ｐの繰り出し方向に連続的に回転しており、当該フィードローラ６０は圧接ローラ７０により押圧された状態となっていることによりこの圧接ローラ７０にもフィードローラ６０による連れ回りの力がかかることになる。ここで、圧接ローラ７０にかかる連れ回りの力（すなわち、圧接ローラ７０に対して周方向にかかる力）はトルクリミッタ７３における設定トルクよりも大きくなっており、このため圧接ローラ軸７１に対する圧接ローラ７０の、紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転が許容され、図５（ａ）の矢印に示すように圧接ローラ７０は圧接ローラ軸７１の回転に抗するようフィードローラ６０に連れ回るようになる。

ここで、図５（ｂ）に示すように、１枚の紙葉類Ｐがフィードローラ６０と圧接ローラ７０との間のニップ部Ｎに送られると、フィードローラ６０の基体部６２の外周に形成されたゴム部材と紙葉類Ｐとの間に摩擦力が働くとともに圧接ローラ７０の外周に形成されたゴム部材と紙葉類Ｐとの間にも摩擦力が働くようになる。この際に、ニップ部Ｎにおいてフィードローラ６０のゴム部材と紙葉類Ｐとの間に発生する摩擦力、および圧接ローラ７０のゴム部材と紙葉類Ｐとの間に発生する摩擦力は、それぞれトルクリミッタ７３における設定トルクよりも大きくなっている。このためこの場合にも圧接ローラ軸７１に対する圧接ローラ７０の紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転が許容され、図５（ｂ）の矢印に示すように圧接ローラ７０は圧接ローラ軸７１の回転に抗するようフィードローラ６０に連れ回るようになる。

一方、キッカローラ８０によって誤って２枚の紙葉類Ｐが重なった状態で蹴り出された場合には、図５（ｃ）に示すように２枚の重なり合った紙葉類Ｐがフィードローラ６０と圧接ローラ７０との間のニップ部Ｎに送られることとなる。この場合には、フィードローラ６０のゴム部材と一の紙葉類Ｐとの間に摩擦力が働くとともに圧接ローラ７０のゴム部材と他の紙葉類Ｐとの間に摩擦力が働き、さらに一対の紙葉類Ｐ間にも摩擦力が働くこととなる。ここで、２枚の重なり合った紙葉類Ｐがニップ部Ｎに送られた場合は、圧接ローラ７０に対して周方向に働く力は一対の紙葉類Ｐ間に働く摩擦力となるが、前述のようにこの摩擦力はトルクリミッタ７３における設定トルクよりも小さくなっており、このためトルクリミッタ７３によって圧接ローラ軸７１に対する圧接ローラ７０の紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転が禁止され、この圧接ローラ７０は圧接ローラ軸７１と連動するようになる。この場合は、圧接ローラ７０は紙葉類Ｐの繰り出し方向と逆方向に回転するようになる。このことにより、２枚の重なり合った紙葉類Ｐのうちフィードローラ６０側の一の紙葉類Ｐはこのフィードローラ６０の回転に連れられてニップ部Ｎから図５の右方向に繰り出されるようになる。一方、２枚の重なり合った紙葉類Ｐのうち圧接ローラ７０側の他の紙葉類Ｐは、この圧接ローラ７０が紙葉類Ｐの繰り出し方向と逆方向に回転することによりニップ部Ｎから繰り出されることはない。

しかしながら、上述のような従来の紙葉類繰出装置には様々な問題点がある。まず、圧接ローラ軸を回転駆動させるための圧接ローラ軸駆動伝達機構を設ける必要があるため、紙葉類繰出装置の構成が複雑なものとなり、製造コストが大きなものとなってしまう。また、図５に示すように、２枚以上の紙葉類Ｐを誤ってニップ部Ｎに送った場合以外のときに、すなわち紙葉類Ｐを１枚ずつ正常にニップ部Ｎに送った場合であっても、トルクリミッタ７３によりトルクが常に遮断された状態、つまりトルクリミッタ７３に常に滑りが生じている状態となる。このため、従来の紙葉類繰出装置においてはトルクリミッタ７３に耐久性が必要となり、トルクリミッタ７３が高価なものとなってしまうという問題がある。
また、従来の紙葉類繰出装置においては、図５（ｂ）に示すような紙葉類Ｐが１枚ずつニップ部Ｎに送られる状態から誤って紙葉類Ｐが２枚ニップ部Ｎに送られたときには、圧接ローラ７０が圧接ローラ軸７１に対して紙葉類Ｐの繰り出し方向から逆方向（繰り入れ方向）に切り換わるのでこの切り換えの応答速度が遅くなってしまい、紙葉類Ｐの繰り出し速度を大きくすることができないという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、圧接ローラを回転駆動させるための駆動伝達機構の設置を省略し、また、圧接ローラに設けられるトルクリミッタを比較的耐久性の低いものとすることにより、全体的な構成をシンプルなものとし低コスト化および紙葉類の繰り出し速度の増加を図ることができる紙葉類繰出装置を提供することを目的とする。

本発明の紙葉類繰出装置は、紙葉類の繰り出しを行う際に連続的に回転するフィードローラであって、紙葉類の表面に当接して当該紙葉類の繰り出しを行うフィードローラ摩擦部を外周面に有するようなフィードローラと、前記フィードローラに圧接するよう設けられ当該フィードローラとの間でニップ部を形成する圧接ローラであって、前記フィードローラ摩擦部と紙葉類との間における摩擦係数よりも紙葉類に対する摩擦係数が小さい圧接ローラ摩擦部を外周面に有するような圧接ローラと、前記圧接ローラの軸線に沿って配設され、紙葉類の繰り出し方向への回転が行われることのない圧接ローラ軸と、前記圧接ローラと前記圧接ローラ軸との間に介設され、前記圧接ローラに対して周方向に沿って設定トルク以上の力が加えられたときに前記圧接ローラ軸に対する前記圧接ローラの紙葉類の繰り出し方向への回転を許容し、前記圧接ローラに加えられる周方向の力が前記設定トルクよりも小さいときには前記圧接ローラと前記圧接ローラ軸とを連動させるトルクリミッタであって、前記設定トルクは前記ニップ部において前記フィードローラ摩擦部と前記圧接ローラ摩擦部との間に直接的に発生する摩擦力よりも小さく前記ニップ部において前記圧接ローラ摩擦部と紙葉類との間に発生する摩擦力および前記ニップ部において一対の紙葉類間に発生する摩擦力の双方よりも大きな値に設定されているようなトルクリミッタと、を備えた紙葉類繰出装置であって、前記圧接ローラ軸にワンウェイクラッチが前記トルクリミッタとは別に設けられており、当該ワンウェイクラッチは、前記紙葉類繰出装置に対して紙葉類の繰り入れ動作を行う際に、前記圧接ローラ軸に対して紙葉類の繰り出し方向と反対の方向にのみ回転を許容するようになっていることを特徴とする。

このような紙葉類繰出装置によれば、フィードローラと圧接ローラとの間のニップ部に紙葉類が送られないときには圧接ローラはフィードローラに連れ回って回転する。また、ニップ部に１枚の紙葉類が送られたときには圧接ローラは圧接ローラ軸と連動し、この圧接ローラは紙葉類の繰り出し方向へ回転することがない。ここで、フィードローラ摩擦部と紙葉類との間における摩擦係数は圧接ローラ摩擦部と紙葉類との間における摩擦係数よりも大きいので、この１枚の紙葉類はフィードローラの回転に連れられてニップ部から繰り出されるようになる。また、ニップ部に誤って２枚以上の紙葉類が重なり合って送られたときにも圧接ローラは圧接ローラ軸と連動し、この圧接ローラは紙葉類の繰り出し方向へ回転することがない。ここで、複数の重なり合った紙葉類のうちフィードローラに最も近い１枚の紙葉類はフィードローラの回転に連れられてニップ部から繰り出されるようになるが、他の紙葉類はニップ部から繰り出されることはない。

このように、上述の紙葉類繰出装置によれば、圧接ローラを回転駆動させるための駆動伝達機構の設置を省略することができる。このため、紙葉類繰出装置の構成をシンプルなものとすることができ、低コスト化を図ることができる。また、フィードローラと圧接ローラとの間に紙葉類が送られない場合のみトルクリミッタにおいてトルクが遮断されているので、トルクリミッタとして比較的耐久性の低いものを用いることができ、トルクリミッタのコストを低減することができる。また、圧接ローラが圧接ローラ軸に対して紙葉類の繰り出し方向から逆方向に切り換わるタイプのものと比較して、上述の紙葉類繰出装置は圧接ローラが圧接ローラ軸に対して紙葉類の繰り出し方向に回転する状態から停止状態に切り換わるだけなので切り換えの応答速度が比較的早くなり、このため紙葉類の繰り出し速度を従来のものと比べて大きくすることができる。

しかも、本発明の紙葉類繰出装置においては、前記圧接ローラ軸にワンウェイクラッチが設けられており、当該ワンウェイクラッチは前記圧接ローラ軸に対して紙葉類の繰り出し方向と反対の方向にのみ回転を許容するようになっているので、フィードローラが紙葉類の繰り入れ方向に回転したときに圧接ローラもこのフィードローラに連れ回させることができるようになり、紙葉類繰出装置に対して紙葉類の所望の繰り入れ動作を行うことができるようになる。

本発明の紙葉類繰出装置においては、前記フィードローラに対する前記圧接ローラの押圧力は３．９２〜７．８４Ｎ（０．４ｋｇｆ〜０．８ｋｇｆ）の範囲内の大きさとなっており、前記トルクリミッタにおける設定トルクは０．０６８６〜０．１０７８Ｎ・ｍ（０．００７ｋｇｆ・ｍ〜０．０１１ｋｇｆ・ｍ）の範囲内の大きさとなっていることが好ましい。設定トルクが大き過ぎる場合には、ニップ部に紙葉類が送られずフィードローラのフィードローラ摩擦部と圧接ローラの圧接ローラ摩擦部とが直接的に接している場合であっても圧接ローラと圧接ローラ軸とが連動してしまうおそれがある。この際には、フィードローラが紙葉類の繰り出し方向に回転したときに圧接ローラは静止したままの状態となる。このため、フィードローラのフィードローラ摩擦部と圧接ローラの圧接ローラ摩擦部との間に摩擦が常時発生してしまい、これらのフィードローラ摩擦部や圧接ローラ摩擦部が短時間で摩耗するという問題が生じる。一方、設定トルクが小さ過ぎる場合には、ニップ部に１枚の紙葉類が送られた場合であっても、圧接ローラが圧接ローラ軸に対して紙葉類の繰り出し方向に回転してしまうおそれがある。この際には、ニップ部に１枚の紙葉類が送られた場合であってもトルクリミッタにおいてトルクが遮断されるので、トルクリミッタの寿命が短くなるという問題がある。なお、本発明の紙葉類繰出装置においては、フィードローラに対する圧接ローラの押圧力やトルクリミッタにおける設定トルクを変更することにより、様々な種類の紙葉類、具体的には日本や米国の紙幣のみならず世界各国の紙幣や、あるいは小切手等の厚みや材質が異なる紙幣以外の様々な紙葉類に適用することができる。

本発明の一の実施の形態による紙葉類収納繰出装置の構成を示す側面図である。 図１の紙葉類収納繰出装置におけるフィードローラおよび圧接ローラの構成を示す正面図である。 図１の紙葉類収納繰出装置において紙葉類が繰り出されるときの状態を模式的に示す図であって、図３（ａ）は、紙葉類がフィードローラと圧接ローラとの間のニップ部に送られないときの状態を示す概略図であり、図３（ｂ）は、１枚の紙葉類がフィードローラと圧接ローラとの間のニップ部に送られたときの状態を示す概略図であり、図３（ｃ）は、２枚の紙葉類が重なった状態でフィードローラと圧接ローラとの間のニップ部に送られたときの状態を示す概略図である。 従来の紙葉類繰出装置の構成の概略を示す側面図である。 図４の紙葉類繰出装置において紙葉類が繰り出されるときの状態を模式的に示す図であって、図５（ａ）は、紙葉類が繰り出される前の状態を示す概略図であり、図５（ｂ）は、１枚の紙葉類がフィードローラと圧接ローラとの間のニップ部に送られたときの状態を示す概略図であり、図５（ｃ）は、２枚の紙葉類が重なった状態でフィードローラと圧接ローラとの間のニップ部に送られたときの状態を示す概略図である。

以下、図面を参照して本発明の一の実施の形態について説明する。図１乃至図３は、本発明による紙葉類繰出装置を紙葉類収納繰出装置に適用した時の実施の形態を示す図である。

本実施の形態の紙葉類収納繰出装置の全体構成、各部の具体的構成、動作および作用効果、並びに変形例について順次説明する。

まず、本実施の形態における紙葉類収納繰出装置の全体構成について説明する。
図１に示すように、紙葉類収納繰出装置は、複数の紙葉類Ｐ（例えば紙幣等）を立位状態で載置する載置台４２と、載置台４２上で集積状態にある複数の紙葉類Ｐのうち最前位の紙葉類Ｐの表面に当接しこの最前位の紙葉類Ｐの蹴り出しを行うキッカローラ３０とを備えている。キッカローラ３０の下方には、当該キッカローラ３０により蹴り出された紙葉類Ｐの繰出を行う左右一対のフィードローラ１０と、各フィードローラ１０に対して圧接するよう設けられこのフィードローラ１０との間でニップ部Ｎを形成するような圧接ローラ２０とが設けられている。また、載置台４２の上方には、キッカローラ３０に対して後方（図１の左方）に離間するよう押さえ部材４０が設けられている。この押さえ部材４０は、複数の紙葉類Ｐをキッカローラ３０との間に挟んでこれらの複数の紙葉類Ｐを立位で集積状態に維持するためのものである。

また、フィードローラ１０の下方には、ニップ部Ｎから繰り出された紙葉類Ｐの案内を行う案内部材４５が設けられている。さらに、各フィードローラ１０には、左右一対の第１グリップローラ４６および左右一対の第２グリップローラ４７がそれぞれ当接しており、これらの第１グリップローラ４６、第２グリップローラ４７およびフィードローラ１０によって、ニップ部Ｎから繰り出された紙葉類Ｐを更に搬送するようになっている。そして、このフィードローラ１０の近傍には、左右一対の第３グリップローラ４８と、この第３グリップローラ４８に当接する左右一対の搬出ローラ４９とがそれぞれ設けられており、これらの第３グリップローラ４８および搬出ローラ４９により、案内部材４５に沿ってフィードローラ１０と第２グリップローラ４７との間のニップ部から繰り出された紙葉類Ｐの搬出を行うようになっている。

以下、このような紙葉類収納繰出装置の各構成要素について更に詳しく説明する。

キッカローラ３０は、図１に示すように、集積状態にある複数の紙葉類Ｐのうち最前位の紙葉類Ｐの表面に当接しており、紙葉類Ｐの繰り出しを行う際に図１の矢印方向に連続的に回転するようになっている。キッカローラ３０は、例えばプラスチックや金属からなる略円盤形状の基体部３２と、当該基体部３２の外周における周方向の一部に形成され最前位の紙葉類Ｐの蹴り出しを行うゴム部材３３とを有している。また、このキッカローラ３０の軸線には、当該キッカローラ３０を枢支するキッカローラ軸３１が図１の紙面に対して垂直方向に延びるよう設けられている。ゴム部材３３は、基体部３２の外周表面の例えば１／４を覆うようになっている。キッカローラ３０の直径は例えば約４０ｍｍとなっており、その幅は例えば約１２ｍｍとなっている。

フィードローラ１０は、図１および図２に示すように、紙葉類Ｐの繰り出しを行う際に図１の矢印方向に連続的に回転するようになっている。このフィードローラ１０は、例えばプラスチックや金属からなる略円盤形状の基体部１２と、当該基体部１２の外周の全周に形成されたゴム部材（フィードローラ摩擦部）１３とを有している。また、このフィードローラ１０の軸線には、当該フィードローラ１０を枢支するフィードローラ軸１１が図１の紙面に対して垂直方向に延びるよう（すなわち、図２において左右方向に延びるよう）設けられている。ゴム部材１３は、キッカローラ３０により蹴り出された紙葉類Ｐの表面に当接してこの紙葉類Ｐの繰り出しを行うようになっている。フィードローラ１０の直径は例えば３０ｍｍとなっており、その幅は例えば約８ｍｍとなっている。

圧接ローラ２０は、図１に示すように、フィードローラ１０に対して圧接するよう設けられている。この圧接ローラ２０は、図１および図２に示すように、例えばプラスチックや金属からなる略円盤形状の基体部２２と、当該基体部２２の外周の全周に形成されたゴム部材（圧接ローラ摩擦部）２３とを有している。また、この圧接ローラ２０の軸線には、当該圧接ローラ２０を枢支する圧接ローラ軸２１が図１の紙面に対して垂直方向に延びるよう（すなわち、図２において左右方向に延びるよう）設けられている。圧接ローラ２０の直径は例えば２６ｍｍとなっており、その幅は例えば約６ｍｍとなっている。
圧接ローラ２０のゴム部材２３は、フィードローラ１０のゴム部材１３との間でニップ部Ｎを形成している。ここで、圧接ローラ２０のゴム部材２３の幅はフィードローラ１０のゴム部材１３の幅よりもわずかに短くなるよう構成されている。また、紙葉類Ｐに対する圧接ローラ２０のゴム部材２３の摩擦係数μ１は、紙葉類Ｐに対するフィードローラ１０のゴム部材１３の摩擦係数μ２よりも小さくなっている。

図１に示すように、圧接ローラ軸２１は、その両端部に設けられた一対の圧接ローラ支持部材２６（図１では１つのみを表示）により支持されている。各圧接ローラ支持部材２６は、圧接ローラ軸２１を支持する略円盤形状のヘッド部と、このヘッド部に接続された基端部とを有している。各圧接ローラ支持部材２６の基端部には一本の固定軸２７が図１の紙面に対して垂直方向に延びるよう設けられており、当該圧接ローラ支持部材２６はこの固定軸２７を中心として回転自在となっている。圧接ローラ支持部材２６と固定軸２７との間には押さえバネ２８が更に介設されており、当該押さえバネ２８は固定軸２７に対して圧接ローラ支持部材２６を図１の時計回り（図１の矢印方向）に回転させるようこの圧接ローラ支持部材２６に力を加えている。このような押さえバネ２８による押圧力によって圧接ローラ支持部材２６に支持された圧接ローラ２０がフィードローラ１０に押圧されるようになっており、このことにより圧接ローラ２０のゴム部材２３とフィードローラ１０のゴム部材１３との間でニップ部Ｎが形成される。ここで、押さえバネ２８によるフィードローラ１０に対する圧接ローラ２０の押圧力Ｐ１は、３．９２〜７．８４Ｎ（０．４ｋｇｆ〜０．８ｋｇｆ）の範囲内の大きさとなっている。

圧接ローラ２０の基体部２２と圧接ローラ軸２１との間には、トルクリミッタ２４が配設されている。このトルクリミッタ２４は、圧接ローラ２０に対して周方向に沿って設定トルクＴ以上の力が加えられたときには圧接ローラ軸２１に対する圧接ローラ２０の紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転を許容するようになっている。一方、このトルクリミッタ２４は、圧接ローラ２０に加えられる周方向の力が設定トルクＴよりも小さいときには圧接ローラ２０と圧接ローラ軸２１とを連動させるようになっている。ここで、トルクリミッタ２４における設定トルクＴは、ニップ部Ｎにおいてフィードローラ１０のゴム部材１３と圧接ローラ２０のゴム部材２３との間に直接的に発生する摩擦力Ｎ３よりも小さく、ニップ部Ｎにおいて圧接ローラ２０のゴム部材２３と紙葉類Ｐとの間に発生する摩擦力Ｎ１および当該ニップ部Ｎにおいて一対の紙葉類Ｐ間に発生する摩擦力Ｎ４の双方よりも大きな値に設定されている。

ここで、フィードローラ１０のゴム部材１３と圧接ローラ２０のゴム部材２３との間の摩擦係数をμ３とすると、上述の摩擦力Ｎ３は下記式で表すことができる。
Ｎ３＝μ３×Ｐ１ ・・・式（１）
なお、上述のように、Ｐ１はフィードローラ１０に対する圧接ローラ２０の押圧力の大きさである。
また、上述の摩擦力Ｎ１は下記式で表される。
Ｎ１＝μ１×Ｐ１ ・・・式（２）
また、一対の紙葉類Ｐ間における摩擦係数をμ４とすると、上述の摩擦力Ｎ４は下記式で表される。
Ｎ４＝μ４×Ｐ１ ・・・式（３）
なお、一般的に、一対の紙葉類Ｐ間における摩擦係数μ４よりも、紙葉類Ｐに対する圧接ローラ２０のゴム部材２３の摩擦係数μ１のほうが十分に大きいので、設定トルクＴは以下の式を満たす値となる。ここで、Ｒは圧接ローラ２０の半径の大きさ（具体的には、例えば１３ｍｍ）である。
μ１×Ｐ１ ＜ Ｔ÷Ｒ ＜ μ３×Ｐ１ ・・・式（４）

また、圧接ローラ軸２１と圧接ローラ支持部材２６との間には、ワンウェイクラッチ２５（図４参照）が設けられている。このワンウェイクラッチ２５は、圧接ローラ軸２１に対して紙葉類Ｐの繰り出し方向と反対の方向にのみ回転を許容するようになっている。このようなワンウェイクラッチ２５が設けられていることにより、紙葉類Ｐの外部からの繰り入れ時においては、圧接ローラ２０はトルクリミッタ２４の影響を受けることなく一方向（紙葉類Ｐの繰り入れ方向）に自由に回転することができるようになっている。一方、紙葉類Ｐの繰り出し時においては、このようなワンウェイクラッチ２５が設けられていることにより、圧接ローラ軸２１は紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転を行うことはない。

押さえ部材４０は、載置台４２上でキッカローラ３０に向かって進退自在となっており（図１の左右方向に移動自在となっており）、この押さえ部材４０がキッカローラ３０に向かって前進することにより（図１の右方向に移動することにより）、当該押さえ部材４０とキッカローラ３０との間に置かれた複数の紙葉類Ｐが立位状態に維持されるようになっている。
この押さえ部材４０のキッカローラ３０側の表面には、載置台４２上で集積状態にある複数の紙葉類Ｐのうち最後位の紙葉類Ｐの表面に当接するゴム部材４１が取り付けられており、押さえ部材４０の前進時にこのゴム部材４１が集積状態にある複数の紙葉類Ｐを前方向（図１の右方向）に押圧して立位状態としている。
ここで、押さえ部材４０のキッカローラ３０側の表面に取り付けられる部材としては、上述のようなゴム部材４１に限定されることはなく、一対の紙葉類Ｐ間に働く摩擦力Ｎ４よりも大きな摩擦力を紙葉類Ｐに対して有する部材であればよい。

次に、このような構成からなる本実施の形態の動作について図１乃至図３を用いて説明する。
最初に、集積状態にある複数の紙葉類Ｐを１枚ずつ外部へ順次繰り出す動作について説明する。

まず、複数の紙葉類Ｐを載置台４２上における押さえ部材４０とキッカローラ３０との間に載置する。そして、押さえ部材４０をキッカローラ３０に向かって前進させることにより（図１の右側に移動させることにより）押さえ部材４０とキッカローラ３０との間で複数の紙葉類Ｐを挟持してこれらの紙葉類Ｐを立位状態とする。
押さえ部材４０は、載置台４２上で常時キッカローラ３０に向かって前進するよう後方から力が加えられており、集積状態にある紙葉類Ｐのうち一部の紙葉類Ｐがキッカローラ３０により蹴り出される場合であっても残りの紙葉類Ｐを常に立位状態に維持することができるようになっている。

押さえ部材４０により複数の紙葉類Ｐを立位で集積した後、キッカローラ３０およびフィードローラ１０を図１の矢印方向にそれぞれ回転させる。キッカローラ３０が連続的に回転することにより、集積状態にある複数の紙葉類Ｐのうち最前位の紙葉類Ｐがゴム部材３３に当接し、この最前位の紙葉類Ｐが下方に蹴り出される。

キッカローラ３０により下方に蹴り出された紙葉類Ｐは、フィードローラ１０のゴム部材１３と圧接ローラ２０のゴム部材２３との間に形成されたニップ部Ｎに送られる。ここで、ニップ部Ｎにおける紙葉類Ｐの繰り出しについて、図３を用いて詳述する。なお、図３において、紙葉類Ｐの繰り出し方向は右方向となっている。

図３（ａ）は、紙葉類Ｐがフィードローラ１０と圧接ローラ２０との間のニップ部Ｎに送られないときの状態を示す概略図である。ここで、前述のようにフィードローラ１０は紙葉類Ｐの繰り出し方向に連続的に回転しており、当該フィードローラ１０は圧接ローラ２０により押圧された状態となっているのでこの圧接ローラ２０にもフィードローラ１０による連れ回りの力がかかることになる。圧接ローラ２０にかかる連れ回りの力（すなわち、圧接ローラ２０に対して周方向にかかる力）は、ニップ部Ｎにおいてフィードローラ１０のゴム部材１３と圧接ローラ２０のゴム部材２３との間に直接的に発生する摩擦力Ｎ３となる。そして、このような圧接ローラ２０にかかる連れ回りの力はトルクリミッタ２４における設定トルクＴよりも大きいため、圧接ローラ軸２１に対する圧接ローラ２０の、紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転が許容され、図３（ａ）の矢印に示すように圧接ローラ２０はフィードローラ１０に連れ回るようになる。

ここで、図３（ｂ）に示すように、１枚の紙葉類Ｐがフィードローラ１０と圧接ローラ２０との間のニップ部Ｎに送られると、フィードローラ１０のゴム部材１３と紙葉類Ｐとの間に摩擦力Ｎ２が働くとともに圧接ローラ２０のゴム部材２３と紙葉類Ｐとの間にも摩擦力Ｎ１が働くようになる。この際に、前述のように、トルクリミッタ２４における設定トルクＴは、ニップ部Ｎにおいて圧接ローラ２０のゴム部材２３と紙葉類Ｐとの間に発生する摩擦力Ｎ１よりも大きな値に設定されているので、圧接ローラ軸２１に対する圧接ローラ２０の、紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転が禁止され、この圧接ローラ２０は圧接ローラ軸２１と連動するようになる。そして、ワンウェイクラッチ２５によって圧接ローラ軸２１は紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転を行うことはないので、図３（ｂ）に示すように圧接ローラ軸２１および圧接ローラ２０は回転することなく静止した状態となる。また、前述のように紙葉類Ｐに対するフィードローラ１０のゴム部材１３の摩擦係数μ２は、紙葉類Ｐに対する圧接ローラ２０のゴム部材２３の摩擦係数μ１よりも大きくなっているので、ニップ部Ｎにおけるフィードローラ１０のゴム部材１３と紙葉類Ｐとの間の摩擦力Ｎ２は圧接ローラ２０のゴム部材２３と紙葉類Ｐとの間の摩擦力Ｎ１よりも大きくなり、紙葉類Ｐはフィードローラ１０の回転に連れられてニップ部Ｎから図３の右方向に繰り出されるようになる。

また、キッカローラ３０によって誤って２枚の紙葉類Ｐが重なった状態で蹴り出された場合には、図３（ｃ）に示すように２枚の重なり合った紙葉類Ｐがフィードローラ１０と圧接ローラ２０との間のニップ部Ｎに送られることとなる。この場合には、フィードローラ１０のゴム部材１３と一の紙葉類Ｐとの間に摩擦力Ｎ２が働くとともに圧接ローラ２０のゴム部材２３と他の紙葉類Ｐとの間に摩擦力Ｎ１が働き、さらに一対の紙葉類Ｐ間にも摩擦力Ｎ４が働くこととなる。なお、前述のように、一対の紙葉類Ｐ間における摩擦係数μ４は、紙葉類Ｐに対する圧接ローラ２０のゴム部材２３の摩擦係数μ１よりも十分に小さいので、一対の紙葉類Ｐ間に働く摩擦力Ｎ４は圧接ローラ２０のゴム部材２３と他の紙葉類Ｐとの間に働く摩擦力Ｎ１よりも十分に小さなものとなる。

２枚の重なり合った紙葉類Ｐがフィードローラ１０と圧接ローラ２０との間のニップ部Ｎに送られた場合は、圧接ローラ２０に対して周方向に働く力は一対の紙葉類Ｐ間に働く摩擦力Ｎ４となるが、前述のようにこの摩擦力Ｎ４はトルクリミッタ２４における設定トルクＴよりも小さいので、圧接ローラ軸２１に対する圧接ローラ２０の、紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転が禁止され、この圧接ローラ２０は圧接ローラ軸２１と連動するようになる。この場合も、図３（ｃ）に示すように圧接ローラ軸２１および圧接ローラ２０は回転することなく静止した状態となる。また、ニップ部Ｎにおけるフィードローラ１０のゴム部材１３と紙葉類Ｐとの間の摩擦力Ｎ２が一対の紙葉類Ｐ間に働く摩擦力Ｎ４よりも大きいことにより、２枚の重なり合った紙葉類Ｐのうちフィードローラ１０側の一の紙葉類Ｐはこのフィードローラ１０の回転に連れられてニップ部Ｎから図３の右方向に繰り出されるようになる。一方、２枚の重なり合った紙葉類Ｐのうち圧接ローラ２０側の他の紙葉類Ｐは、圧接ローラ２０が静止することによりニップ部Ｎから繰り出されることはない。

フィードローラ１０と圧接ローラ２０との間にあるニップ部Ｎから排出された紙葉類Ｐは、案内部材４５に沿って更に第１グリップローラ４６および第２グリップローラ４７により搬送され、最後に第３グリップローラ４８および搬出ローラ４９の間にあるニップ部から搬出される。

次に、本実施の形態の紙葉類収納繰出装置について、外部から順次送られる複数の紙葉類Ｐを収納して集積状態とする動作について説明する。

まず、第３グリップローラ４８および搬出ローラ４９の間に紙葉類Ｐを１枚ずつ挿入し、この挿入された紙葉類Ｐは案内部材４５に沿ってフィードローラ１０と圧接ローラ２０との間のニップ部Ｎに送られる。ここで、フィードローラ１０は図１の矢印方向に対して反対方向に連続的に回転している。

ニップ部Ｎに送られた紙葉類Ｐはフィードローラ１０により１枚ずつ繰り入れが行われる。ここで、圧接ローラ２０を枢支する圧接ローラ軸２１にワンウェイクラッチ２５が設けられており、このワンウェイクラッチ２５は圧接ローラ軸２１に対して紙葉類Ｐの繰り出し方向と反対の方向、すなわち紙葉類Ｐの繰り入れ方向への回転を許容するようになっている。このため、フィードローラ１０が圧接ローラ２０に押圧された状態となっていることにより、この圧接ローラ２０もフィードローラ１０に連れ回ることとなり、図１において圧接ローラ２０は反時計回りに回転することとなる。このことにより、フィードローラ１０と圧接ローラ２０との間のニップ部Ｎに送られた紙葉類Ｐは何の問題もなく載置台４２上に順次送られるようになる。

載置台４２上に順次送られて集積された複数の紙葉類Ｐは、押さえ部材４０とキッカローラ３０との間で挟持されることにより立位状態とされる。

以上のように本実施の形態の紙葉類収納繰出装置によれば、圧接ローラ２０と圧接ローラ軸２１との間にはトルクリミッタ２４が介設されており、このトルクリミッタ２４は圧接ローラ２０に対して周方向に設定トルクＴ以上の力が加えられたときには圧接ローラ軸２１に対する圧接ローラ２０の紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転を許容し、圧接ローラ２０に加えられる周方向の力が設定トルクＴよりも小さいには圧接ローラ２０と圧接ローラ軸２１とを連動させるようになっている。また、設定トルクＴは、ニップ部Ｎにおいてフィードローラ１０のゴム部材１３と圧接ローラ２０のゴム部材２３との間に直接的に発生する摩擦力Ｎ３よりも小さく、ニップ部Ｎにおいて圧接ローラ２０のゴム部材２３と紙葉類Ｐとの間に発生する摩擦力Ｎ１および当該ニップ部Ｎにおいて一対の紙葉類Ｐ間に発生する摩擦力Ｎ４の双方よりも大きな値に設定されている。さらに、圧接ローラ軸２１は、紙葉類Ｐの繰り出し方向への回転が行われることのないよう構成されている。このため、上述のように、フィードローラ１０と圧接ローラ２０との間のニップ部Ｎに紙葉類Ｐが送られないときには圧接ローラ２０はフィードローラ１０に連れ回って回転する。また、ニップ部Ｎに１枚の紙葉類Ｐが送られたときには圧接ローラ２０は圧接ローラ軸２１と連動し、この圧接ローラ２０は紙葉類Ｐの繰り出し方向へ回転することがない。ここで、フィードローラ１０のゴム部材１３と紙葉類Ｐとの間における摩擦係数μ１は圧接ローラ２０のゴム部材２３と紙葉類Ｐとの間における摩擦係数μ２よりも大きいので、この１枚の紙葉類Ｐはフィードローラ１０の回転に連れられてニップ部Ｎから繰り出されるようになる。また、ニップ部Ｎに誤って２枚以上の紙葉類Ｐが重なり合って送られたときにも圧接ローラ２０は圧接ローラ軸２１と連動し、この圧接ローラ２０は紙葉類Ｐの繰り出し方向へ回転することがない。ここで、複数の重なり合った紙葉類Ｐのうちフィードローラ１０に最も近い１枚の紙葉類Ｐはフィードローラ１０の回転に連れられてニップ部Ｎから繰り出されるようになるが、他の紙葉類Ｐはニップ部Ｎから繰り出されることはない。

このように、本実施の形態の紙葉類収納繰出装置によれば、圧接ローラ２０を回転駆動させるための駆動伝達機構の設置を省略することができる。このため、紙葉類収納繰出装置の構成をシンプルなものとすることができ、低コスト化を図ることができる。また、フィードローラ１０と圧接ローラ２０との間に紙葉類Ｐが送られない場合のみトルクリミッタ２４においてトルクが遮断されているので、トルクリミッタ２４として比較的耐久性の低いものを用いることができ、トルクリミッタ２４のコストを低減することができる。また、圧接ローラが圧接ローラ軸に対して紙葉類の繰り出し方向から逆方向（繰り入れ方向）に切り換わるタイプのものと比較して、上述の紙葉類収納繰出装置は圧接ローラ２０が圧接ローラ軸２１に対して紙葉類Ｐの繰り出し方向に回転する状態から停止状態に切り換わるだけなので切り換えの応答速度が比較的早くなり、このため紙葉類Ｐの繰り出し速度を従来のものと比べて大きくすることができる。

また、圧接ローラ軸２１にワンウェイクラッチ２５が設けられており、このワンウェイクラッチ２５は圧接ローラ軸２１に対して紙葉類Ｐの繰り出し方向と反対の方向にのみ回転を許容するようになっている。このことにより、フィードローラ１０が紙葉類Ｐの繰り入れ方向に回転したときに圧接ローラ２０もこのフィードローラ１０に連れ回させることができるようになり、紙葉類収納繰出装置に対する紙葉類Ｐの所望の繰り入れ動作を行うことができるようになる。

なお、設定トルクＴの大きさは、具体的には０．０６８６〜０．１０７８Ｎ・ｍ（０．００７ｋｇｆ・ｍ〜０．０１１ｋｇｆ・ｍ）の範囲内の大きさとされる。設定トルクＴが大き過ぎる場合には、ニップ部Ｎに紙葉類Ｐが送られずフィードローラ１０のゴム部材１３と圧接ローラ２０のゴム部材２３とが直接的に接している場合であっても圧接ローラ２０と圧接ローラ軸２１とが連動してしまうおそれがある。この際にはフィードローラ１０が紙葉類Ｐの繰り出し方向に回転したときに圧接ローラ２０は静止したままの状態となる。このため、フィードローラ１０のゴム部材１３と圧接ローラ２０のゴム部材２３との間に摩擦が常時発生してしまい、これらのゴム部材１３やゴム部材２３が短時間で摩耗するという問題が生じる。一方、設定トルクＴが小さ過ぎる場合には、ニップ部Ｎに１枚の紙葉類Ｐが送られた場合であっても、圧接ローラ２０が圧接ローラ軸２１に対して紙葉類Ｐの繰り出し方向に回転してしまうおそれがある。この際には、ニップ部Ｎに１枚の紙葉類Ｐが送られた場合であってもトルクリミッタ２４においてトルクが遮断されるので、トルクリミッタ２４の寿命が短くなるという問題がある。なお、上述の紙葉類収納繰出装置においては、フィードローラ１０に対する圧接ローラ２０の押圧力Ｐ１やトルクリミッタ２４における設定トルクＴを変更することにより、様々な種類の紙葉類Ｐ、具体的には日本や米国の紙幣のみならず世界各国の紙幣や、あるいは小切手等の厚みや材質が異なる紙幣以外の様々な紙葉類Ｐに適用することができる。

また、このような紙葉類収納繰出装置によれば、紙葉類Ｐの繰り出しを繰り入れと同一の搬送路で行うことができるようになるので、紙葉類収納繰出装置を小型のものとすることができる。

なお、本実施の形態においては紙葉類の繰り入れおよび繰り出しの両方を行う紙葉類収納繰出装置について説明したが、本発明はこのようなものに限定されることはなく、紙葉類を繰り入れて収納する機能は有さず紙葉類を１枚ずつ外部へ順次繰り出すだけの紙葉類繰出装置にも適用可能である。

また、本実施の形態に係る紙葉類収納繰出装置として複数の紙葉類が立位状態で載置台上に載置されたものについて説明したが、本発明はこのようなものに限定されることはなく、複数の紙葉類を横置きで積層状態となるよう載置台上に載置させる紙葉類収納繰出装置あるいは紙葉類繰出装置を用いてもよい。

Claims (2)

1. 紙葉類の繰り出しを行う際に連続的に回転するフィードローラであって、紙葉類の表面に当接して当該紙葉類の繰り出しを行うフィードローラ摩擦部を外周面に有するようなフィードローラと、
   前記フィードローラに圧接するよう設けられ当該フィードローラとの間でニップ部を形成する圧接ローラであって、前記フィードローラ摩擦部と紙葉類との間における摩擦係数よりも紙葉類に対する摩擦係数が小さい圧接ローラ摩擦部を外周面に有するような圧接ローラと、
   前記圧接ローラの軸線に沿って配設され、紙葉類の繰り出し方向への回転が行われることのない圧接ローラ軸と、
   前記圧接ローラと前記圧接ローラ軸との間に介設され、前記圧接ローラに対して周方向に沿って設定トルク以上の力が加えられたときに前記圧接ローラ軸に対する前記圧接ローラの紙葉類の繰り出し方向への回転を許容し、前記圧接ローラに加えられる周方向の力が前記設定トルクよりも小さいときには前記圧接ローラと前記圧接ローラ軸とを連動させるトルクリミッタであって、前記設定トルクは前記ニップ部において前記フィードローラ摩擦部と前記圧接ローラ摩擦部との間に直接的に発生する摩擦力よりも小さく前記ニップ部において前記圧接ローラ摩擦部と紙葉類との間に発生する摩擦力および前記ニップ部において一対の紙葉類間に発生する摩擦力の双方よりも大きな値に設定されているようなトルクリミッタと、
   を備えた紙葉類繰出装置であって、
   前記圧接ローラ軸にワンウェイクラッチが前記トルクリミッタとは別に設けられており、当該ワンウェイクラッチは、前記紙葉類繰出装置に対して紙葉類の繰り入れ動作を行う際に、前記圧接ローラ軸に対して紙葉類の繰り出し方向と反対の方向にのみ回転を許容するようになっていることを特徴とする紙葉類繰出装置。
2. 前記フィードローラに対する前記圧接ローラの押圧力は３．９２〜７．８４Ｎ（０．４ｋｇｆ〜０．８ｋｇｆ）の範囲内の大きさとなっており、前記トルクリミッタにおける設定トルクは０．０６８６〜０．１０７８Ｎ・ｍ（０．００７ｋｇｆ・ｍ〜０．０１１ｋｇｆ・ｍ）の範囲内の大きさとなっていることを特徴とする請求項１記載の紙葉類繰出装置。

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