JP5166205B2

JP5166205B2 - 紙葉類めくり機構、紙葉類計数機

Info

Publication number: JP5166205B2
Application number: JP2008275071A
Authority: JP
Inventors: 芳永三浦; 与明三浦
Original assignee: 大蔵工業株式会社
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2028-10-27
Also published as: JP2010099978A

Description

この発明は、紙葉類をめくる紙葉類めくり機構、紙葉類計数機に関する。

紙葉類を吸着し、計数する従来技術として特許文献１がある。図１（ａ）〜（ｅ）は、特許文献１記載の紙葉類計数機の動作を時系列に示す。台４２上に重ね合わされた多数の紙葉類Ｓの角部を、吸着部２１１の直上に位置させ、モーターと真空ポンプを起動させる。最下端の１枚の紙葉類Ｓは、吸着部２１１が上昇したときに吸着され吸着部２１１が左下方に傾斜しつつ下降する間に、吸着部２１１の上方を右方に走行するワイパーピン２１７によって右方に払い落とされる。ついでワイパーピン２１７は、吸着部２１１の下方を通って左方に復帰すると同時に、吸着部２１１は、上昇して重ね合わされた紙葉類Ｓの最下端の紙葉類Ｓを吸着する。上記１サイクルで、紙葉類を１枚計数し、回転数を適宜手段で計数することにより、紙葉類の計数をすることができる。
特許第１０６０９６６号公報

吸着部２１１は紙葉類Ｓの角部の直下に位置する。そのため、紙葉類Ｓは、吸着部２１１の上方を右方に走行するワイパーピン２１７によって右方に払い落とされる際に、負荷がかかり、角部近傍に曲がり癖が付くという問題がある。また、吸着部２１１が紙葉類の下方から紙葉類を吸着するため、紙葉類の角部を台４２から突出させる構成が必要となる。紙葉類の角部から台４２までの距離が大きいと吸着部２１１により吸着する前に、紙葉類が垂れ下がり、適切な計数ができないという問題がある。一方、紙葉類の角部から台４２までの距離が小さいと厚紙等、弾性力の強い紙葉類を計数する場合に、吸引ポンプの負圧より弾性力が強くなり、吸着したまま吸着部２１１が左下方向に傾斜しつつ下降することができなくなり、適切な計数ができないという問題がある。

本発明にかかる紙葉類めくり機構は、紙葉類を吸着する吸引孔を有し紙葉類をめくりあげる吸着部と、めくる前の紙葉類の角部の一部を覆う保護板を備え、吸着部は、めくる前の紙葉類を吸着する吸着状態と、紙葉類を吸着しながら上方に移動することで紙葉類をめくりあげるめくり状態と、紙葉類を放す解放状態に変化し、解放状態から吸着状態に変化する際に、吸引孔が保護板で覆われた紙葉類の角部の上方を通過するようにめくる前の紙葉類に接近する。

本発明は、吸着部が紙葉類をめくりあげるめくり状態から紙葉類を放す解放状態に変化する際に、吸引孔が紙葉類の平面外に移動するので、紙葉類に負荷をかけず、めくりあげることができる。また、吸着部２１１が紙葉類の上方から紙葉類を吸着するため、紙葉類が垂れ下がることがなく適切に計数できる。さらに、紙葉類を抑える位置から紙葉類の角部までの距離を大きくすることができるので、強い弾性力を発生させずに厚紙等を計数できる。

ここで、本発明の実施例について説明する。

［紙葉類計数機］
図２（Ａ）は、実施例１の紙葉類計数機の構成例の平面図であり、図２（Ｂ）は、実施例１の紙葉類計数機の構成例の側面図である。以下、各図において同様の部分については、同一の符号を付す。紙葉類計数機１００は、紙葉類Ｓを吸着する吸引孔を有し交互に紙葉類Ｓをめくりあげる２本の吸着部１１、１２と、めくる前の紙葉類Ｓの角部を覆う保護板３０と、めくりあげる前の紙葉類Ｓと吸着部１１、１２及び保護板３０の距離が予め定めた間隔になるように調整する高さ調整部４０と、めくった紙葉類Ｓを計数する計数部５０を備える（なお、高さ調整部４０は図示していない）。なお、紙葉類Ｓを保持する台４２を備えてもよい。計数部５０上に、吸着部１１、１２、保護板３０及び高さ調整部４０が配置される。なお、吸着部と保護板の組み合わせを紙葉類めくり機構という。紙葉類とは、印刷用紙、情報用紙、包装用紙、雑種紙や紙幣等を含み、さらに、それらを冊子にしたものを含む。本実施例では、紙葉類Ｓは日本工業規格Ａ列３番の大きさであるが、紙葉類の厚さ、重さ、材質、形状、大きさ等（以下「厚さ等」という）は適宜変更可能である。

［吸着部］
図３は、吸着部１１の構成例を示す。例えば、吸着部１１は、めくりあげた紙葉類とめくる前の紙葉類の間に挿入しやすいように板状であり、挿入面は紙葉類に引っ掛からないように角が丸みを帯びている。例えば、幅は約１２ｍｍ、長さは約６０ｍｍ、厚さは約４ｍｍである。吸着部１１は中空である。付根部分２１で動作アーム２５と連結する。吸着時に紙葉類Ｓと対峙する面に直径約３．５〜４ｍｍの円形の吸引孔１５を有する。吸着部１１が動作アーム２５を通る管等により真空ポンプとつながれ、吸引孔１５に負圧が発生する。負圧は約８０ｋＰａである。吸着部１１は、この負圧により変形等しない材質により成形される。例えば、ステンレスで成形される。吸着部１２も同様の構成であり、動作アーム２６と連結し、吸引孔１６を有する。動作アーム２５、２６はリンク機構等に連結し、後述する吸着部の動作を可能とするように構成される。なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。例えば、吸着部及び吸引孔の大きさや直径、材質、形状等は吸着する紙葉類の厚さ等により適宜変更可能である。また、真空ポンプは、紙葉類計数機内に設けなくともよく、負圧は、紙葉類の厚さ等により、適宜変更可能である。

［保護板］
保護板３０は、シート状である。例えば、幅は約２０ｍｍ、長さは約２５〜２７ｍｍ、厚さは約０．１〜０．５ｍｍである。材質としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、フッ素（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、バネ鋼（ステンレス等）、複合材（異種複層構造等）等が考えられ、適度な柔軟性を有する。なお、適度な柔軟性とは、保護板３０は、吸着部１１、１２が吸着状態からめくり状態に変化する際に、紙葉類Ｓがめくりあがるのを妨げないように撓む程度の柔軟性を意味し、紙葉類の厚さ等や、負圧の大きさ等により変化する。なお、吸着部の各状態については、後述する。

図４（Ａ）は、保護板３０と紙葉類の角部Ｓ’の配置例を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、保護板３０と紙葉類の角部Ｓ’の配置例を示す側面図である。めくる前の紙葉類Ｓの角部Ｓ’を保護板３０で約３〜４ｍｍ覆う。この例では、紙葉類の角部Ｓ’を形成する辺と保護板３０の紙葉類Ｓと重なる辺とのなす角は４５°である。角部Ｓ’の二等分線が、吸引孔１５、１６が紙葉類Ｓを吸引する際の吸引位置１５’の中心を通る。このような配置とすることで、吸着部１１、１２は、最小の負圧により紙葉類Ｓをめくりあげることができる。なお、本実施例は、発明の内容を限定するものではない。例えば、保護板の大きさ、形状、材質は例示であり、紙葉類の厚さ等により、適宜変更可能である。例えば、三角形や半円形等のシート状であってもよい。また、保護板３０と紙葉類Ｓの配置は、例示であり、必ずしも、紙葉類の角部Ｓ’を形成する辺と保護板３０の紙葉類Ｓと重なる辺とのなす角は４５°である必要はない。また、紙葉類Ｓの角部Ｓ’は必ずしも直角である必要はなく、丸みを帯びたものであってもよい。

［高さ調整部］
高さ調整部４０は、積み上げられた紙葉類Ｓに対し、横から光４５をあて、光センサ４４で高さを検知する。高さ調整部４０は、駆動部を有し、めくりあげる前の紙葉類Ｓと吸着部１１、１２及び保護板３０の距離が予め定めた間隔になるように、吸着部１１、１２及び保護板３０が配置されている計数部５０を下げて調整する。なお、本実施例は、発明の内容を限定するものではない。例えば、高さを検知するセンサは、光センサ４４に限られるものではなく、高さ、距離等を検知することができるセンサであればよい。計数部が上下動せずに、紙葉類Ｓの配置された台４２を上下動させる構成にしてもよい。つまり、駆動部を用いて、めくりあげる前の紙葉類Ｓと吸着部１１、１２及び保護板３０の距離が予め定めた間隔になるように、台４２を上げて調整する。

［計数部］
計数部５０は、吸着部１１、１２が紙葉類Ｓをめくった枚数を計数する。なお、計数部は、吸着部の回転数や吸着数から計数してもよいし、センサ等を利用して計数してもよい。また、計数部５０には、吸着部１１、１２、保護板３０、高さ調整部４０が配置されており、高さ調整部が駆動部を用いて計数部を上下動することにより、他の部分も連動して上下動する。但し、必ずしも計数部５０上に吸着部１１、１２、保護板３０、高さ調整部４０を配置しなくともよく、高さ調整部４０の有する駆動部を用いて吸着部１１、１２及び保護板３０のみを上下動させてもよい。

［吸着部の動作］
図５は、紙葉類Ｓをめくりあげる概要を示す。なお、説明を容易にするため、以下の図には、動作アーム２５、２６を図示していない。吸着部１１は、保護板３０に覆われた角部Ｓ’の近傍でめくる前の紙葉類Ｓを吸着する吸着状態１１ａと、紙葉類Ｓを吸着しながら上方に移動することで紙葉類Ｓをめくりあげるめくり状態１１ｂと、紙葉類Ｓを放す解放状態１１ｃに変化する。解放状態１１ｃから吸着状態１１ａに変化する際に、吸引孔１５が保護板３０で覆われた紙葉類の角部Ｓ’の上方を通過するようにめくる前の紙葉類に接近する。吸着部１２も同様に動作する。ここで、上方とは、鉛直方向上方のみだけでなく、保護板３０の効果が及ぶ上方領域を意味する。なお、保護板３０の効果についての詳細は後述する。また、めくり状態１１ｂから解放状態１１ｃへの変化は、負圧を解くことにより行ってもよいし、吸引孔１５をめくりあげている紙葉類平面外へ移動することにより行ってもよい。但し、吸引孔１５を移動する場合には、紙葉類を吸着しているため、紙葉類が吸着部の移動する方向にずれる可能性がある。この場合、必要に応じて、紙葉類がずれるのを防ぐために錘等の抑えを設けてもよい。抑える位置としては、紙葉類中央部や、吸着部が吸着する角部の対角近傍が考えられる。

図６は、吸着部１１がめくり状態、吸着部１２が紙葉類の間に挿入される概略を示す。一方の吸着部１１がめくり状態１１ｂから解放状態１１ｃに変化するタイミングは、吸着部１１がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に他方の吸着部１２を挿入することができるタイミングである。但し、吸着部１１がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に他方の吸着部１２が挿入された後に、吸着部１１がめくり状態１１ｂから解放状態１１ｃに変化することのみを意味するのではない。例えば、吸着部１１がめくり状態１１ｂから解放状態１１ｃに変化し、落下中の紙葉類とめくる前の紙葉類の間に、他方の吸着部１２を挿入することができればよい。図７は、吸着部１１がめくり状態から解放状態に変化し、吸着部１２が吸着状態からめくり状態に変化する概略を示す。吸着部１１がめくり状態１１ｂから解放状態１１ｃとなり、吸着部１２は吸着状態１２ａからめくり状態１２ｂに変化する。図８は、吸着部１２がめくり状態、吸着部１１が紙葉類の間に挿入される概略を示す。吸着部１１が解放状態１１ｃから吸着状態１１ａに変化し、吸着部１２がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に吸着部１１が挿入される。その後、吸着部１２が、解放状態１２ｃとなり、吸着部１１が吸着状態１１ａからめくり状態１１ｂに変化し、図６の状態となる。これを繰り返すことによって、交互に紙葉類をめくりあげ、計数する。なお、一方の吸着部が吸着状態からめくり状態に変化するタイミングは、他方の吸着部がめくり状態から解放状態に変化するタイミングより遅くとも、同時であってもよい。なお、吸着部１１が、吸着部１２と連結する動作アーム２６と接触せず、かつ、吸着部１２と同位置において吸着するために、吸引孔１５は、図３に示すように、幅方向において中央に、長さ方向において中央より先端部分２３側に位置する。なお、本実施例は発明の内容を限定するものではない。例えば、吸引孔の位置等は吸着する紙葉類の厚さ等により適宜変更可能である。例えば、吸着部自体を短くし、先端部近傍に吸引孔を設けてもよい。なお、計数された紙葉類は、吸着部１１、１２の上部に交互に積み重なる。このように吸着部上部に紙葉類が積み重なると、計数後の紙葉類の位置がずれることが考えられる。上述の錘は、このようなずれを防ぐためにも有効である。また、紙葉類Ｓの配置された台４２に枠を設けてずれを防いでもよい。

このような構成とすることにより、吸着部１１、１２が紙葉類Ｓをめくりあげるめくり状態１１ｂ、１２ｂから紙葉類を放す解放状態１１ｃ、１２ｃに変化する際に、吸引孔１５、１６が紙葉類Ｓの平面外に移動するので、紙葉類Ｓに負荷をかけず、角部Ｓ’近傍に曲がり癖が着くことを防止することができる。また、吸着部２１１が紙葉類Ｓの上方から紙葉類Ｓを吸着するため、紙葉類Ｓの角部Ｓ’を台４２から突出させる構成は必要ない。これにより、紙葉類Ｓが垂れ下がることがなく適切に計数できる。さらに、紙葉類Ｓを錘等で抑えない場合はもちろん、抑える場合であっても紙葉類Ｓを抑える位置から紙葉類の角部Ｓ’までの距離を大きくすることができるので、強い弾性力を発生させずに厚紙等を計数できる。

［保護板の効果］
ここで、保護板３０を設ける効果について説明する。吸着部１１がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に他方の吸着部１２が挿入される際に、吸着部１２下面にある吸引孔１６に、紙葉類の角部Ｓ’を引っ掛けることで紙葉類Ｓを傷めてしまう可能性がある。図９は、保護板３０を有さず、吸引孔１６に紙葉類のＳ２’が引っ掛かる例を示す。例えば、紙葉類の角部Ｓ’は、製造時に撓み、めくりあがることがある。特に、印刷等を行った紙葉類は、角部Ｓ’が上下に反り、めくりあがることがある。このような場合、めくりあがった状態の紙葉類Ｓ２に他の吸着部１２の吸引孔１６が引っ掛かり、紙葉類Ｓ２を傷めてしまう。図１０は、保護板３０により、吸引孔１６に紙葉類の角部Ｓ２’が引っ掛かるのを防止する例を示す。積み重ねられた紙葉類の角部Ｓ２’を保護板３０で覆うことで、紙葉類の角部Ｓ２’が吸着部１１、１２の吸引孔１５、１６に入り込むことを防止し、紙葉類Ｓ２を傷めてしまうという問題を防止することができるという効果がある。なお、この効果は、吸着部と保護板の組み合わせである紙葉類めくり機構において得ることができる。つまり、必ずしも紙葉類を計数する必要はない。

［変形例１］
実施例１と異なる部分のみ説明する。紙葉類めくり機構の吸着部は、吸着部１１のみであり、吸着部１２に代えて、支持部１７を有する。支持体１７は、吸着部１１と同様の形状を有し、ステンレスで成形され、吸引孔は有さず、真空ポンプにもつながれていない。よって、紙葉類Ｓを吸着することはできない。なお、本変形例は発明の内容を限定するものではない。支持体１７の大きさ等は適宜変更可能である。

図１１は、支持部１７の状態変化を示す。支持部１７は、めくりあげた紙葉類の落下を待つ準備状態１７ａと、めくりあげた紙葉類が落下するのを防ぐ支持状態１７ｂと、吸着部１１がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に入り込むのを待つ待機状態１７ｃに変化する。

図１２は、吸着部１１が紙葉類Ｓをめくりあげる概要を示す。支持部１７が支持状態１７ｂから待機状態１７ｃに変化するタイミングは、支持部１７が支持している紙葉類とめくる前の紙葉類との間に吸着部１１を挿入することができるタイミングである。支持部１７が待機状態１７ｃとなり、吸着部１１は吸着状態１１ｂからめくり状態１１ｃに変化する。吸着部１１がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に支持部１７が挿入される。支持部１７は、準備状態１７ａに変化し、吸着部１１は、解放状態１１ｃに変化する。めくりあげた紙葉類は、準備状態１７ａの支持部１７に落下し、支持部１７は、支持状態１７ｂに変化する。支持部１７が支持している紙葉類とめくる前の紙葉類との間に吸着部１１が挿入される。これを繰り返すことによって、吸着部１１が紙葉類をめくりあげ、計数する。なお、計数された紙葉類は、吸着部１１と支持部１７の上部に交互に積み重なる。このような構成とすることで本発明の効果を得ることができる。

［変形例２］
実施例１と異なる部分のみ説明する。紙葉類めくり機構の吸着部は、吸着部１１のみである。図１３は、吸着部１１が紙葉類Ｓをめくりあげる概要を示す。吸着部の動作は、吸着状態１１ａと、めくり状態１１ｂと、解放状態１１ｃに変化する点は同じである。

吸着部１１は、めくり状態１１ｂから解放状態１１ｃに変化し、吸着部１１自体がめくっていた紙葉類とめくる前の紙葉類との間に吸着部１１が挿入される。つまり、めくりあげられた紙葉類が落下する速度より早く吸着部が、めくり状態から解放状態を経て吸着状態に変化する。これを繰り返すことによって、紙葉類をめくりあげ、計数する。このような構成とすることで本発明の効果を得ることができる。

［変形例３］
実施例１と異なる部分のみ説明する。紙葉類めくり機構の吸着部は、Ｎ（Ｎ≧３）個である。図１４は、Ｎ個の吸着部１１_１、・・・、１１_Ｎが紙葉類Ｓをめくりあげる概要を示す。一つの吸着部１１_１がめくり状態１１_１ｂから解放状態１１_１ｃに変化するタイミングは、吸着部１１_１がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に他の吸着部１１_２を挿入することができるタイミングである。吸着部１１_１が解放状態となり、吸着部１１_２は吸着状態１１_２ａからめくり状態１１_２ｂに変化し、吸着部１１_２がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に他の吸着部１１_３が挿入される。順次、吸着部１１が挿入され、吸着部１１_Ｎが挿入された後は、吸着部１１_１が挿入される。これを繰り返すことによって、紙葉類をめくりあげ、計数する。このような構成とすることで本発明の効果を得ることができる。なお、吸着部の挿入される順番は必ずしも１１_１、１１_２、・・・、１１_Ｎの順番でなくともよく、例えば、吸着部１１_２が挿入された後に、再度吸着部１１_１が挿入されてもよい。

図１（ａ）〜（ｅ）は、特許文献１記載の紙葉類計数機の動作を時系列に示す図。図２（Ａ）は、実施例１の紙葉類計数機の構成例の平面図、図２（Ｂ）は、実施例１の紙葉類計数機の構成例の側面図である。吸着部１１の構成例を示す図。図４（Ａ）は、保護板３０と紙葉類の角部Ｓ’の配置例を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、保護板３０と紙葉類の角部Ｓ’の配置例を示す側面図である。紙葉類Ｓをめくりあげる概要を示す図。吸着部１１がめくり状態、吸着部１２が紙葉類の間に挿入される概略を示す図。吸着部１１がめくり状態から解放状態に変化し、吸着部１２が吸着状態からめくり状態に変化する概略を示す図。吸着部１２がめくり状態、吸着部１１が紙葉類の間に挿入される概略を示す図。保護板３０を有さず、吸引孔１６に紙葉類のＳ２’が引っ掛かる例を示す図。保護板３０により、吸引孔１６に紙葉類の角部Ｓ２’が引っ掛かるのを防止する例を示す図。支持部１７の状態変化を示す図。変形例１の吸着部１１が紙葉類Ｓをめくりあげる概要を示す図。変形例２の吸着部１１が紙葉類Ｓをめくりあげる概要を示す図。Ｎ個の吸着部１１_１、・・・、１１_Ｎが紙葉類Ｓをめくりあげる概要を示す図。

符号の説明

１１、１２吸着部１５、１６吸引孔
３０保護板４０高さ調整部４２台
４４光センサ４５光
１００紙葉類計数機

Claims

紙葉類を吸着する吸引孔を有し紙葉類をめくりあげる吸着部と、めくる前の紙葉類の角部を覆う保護板を備え、
前記吸着部は、前記めくる前の紙葉類を吸着する吸着状態と、前記紙葉類を吸着しながら上方に移動することで前記紙葉類をめくりあげるめくり状態と、前記紙葉類を放す解放状態に変化し、解放状態から吸着状態に変化する際に、前記吸引孔が前記保護板で覆われた紙葉類の前記角部の上方を通過するように前記めくる前の紙葉類に接近する、
ことを特徴とする紙葉類めくり機構。
請求項１記載の紙葉類めくり機構であって、
交互に前記紙葉類をめくりあげる２本の前記吸着部を備え、一方の吸着部がめくり状態から解放状態に変化するタイミングは、当該吸着部がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に他方の吸着部を挿入することができるタイミングであり、
前記保護板は、前記吸着部が吸着状態からめくり状態に変化する際に、紙葉類がめくりあがるのを妨げないように撓む、
ことを特徴とする紙葉類めくり機構。
紙葉類を吸着する吸引孔を有し交互に紙葉類をめくりあげる２本の吸着部と、めくる前の紙葉類の角部を覆う保護板と、前記めくりあげる前の紙葉類と前記吸着部及び前記保護板の距離が予め定めた間隔になるように調整する高さ調整部と、めくった紙葉類を計数する計数部を備え、
前記２本の吸着部は、保護板に覆われた前記角部の近傍で前記めくる前の紙葉類を吸着する吸着状態と、前記紙葉類を吸着しながら上方に移動することで前記紙葉類をめくりあげるめくり状態と、前記紙葉類を放す解放状態に変化し、解放状態から吸着状態に変化する際に、前往復記吸引孔が前記保護板で覆われた紙葉類の前記角部の上方を通過するように前記めくる前の紙葉類に接近し、一方の吸着部がめくり状態から解放状態に変化するタイミングは、当該吸着部がめくっている紙葉類とめくる前の紙葉類との間に他方の吸着部を挿入することができるタイミングであり、
前記保護板は、前記吸着部が吸着状態からめくり状態に変化する際に、紙葉類がめくりあがるのを妨げないように撓む、
ことを特徴とする紙葉類計数機。