JP5515197B2 - 冊子の頁捲り装置 - Google Patents

Description

本発明は、金融機関用の現金自動預け払い機や，金融機関用の窓口端末機の通帳記帳において，通帳等の冊子類の頁捲りを自動的に捲る機構の技術に関する。

銀行などの端末として配置されているＡＴＭ等の取引装置は、通帳に取引記録を印刷するワイヤドットプリンタ等の印字装置を備え、さらに、印刷に先立って通帳を捲って所定頁を設定する捲り機構が取り付けられている。この通帳の捲り機構に関しては、従来、代表的に、通帳の最上ページを摩擦ローラによって捲る方法（例えば、特許文献１参照）が提案されている。

図８は、特開２００５−２５４５９４号公報に記載の一般的な従来例を示している。まず、搬送された冊子１０４を押上げガイド１０３で押上げて撓ませた後、捲りローラ１０１を時計回りに回転させて最上ページＴａを膨らませ（(a) 、(b)）、続いて、捲りローラ１０１をさらに回転させると、最上ページＴａの先端が捲りローラ１０１によってはじかれて捲りローラ１０１の上に乗り上げる（(c) 、(d) 、(e)）。さらに、搬送ローラ１０２ａ〜１０２ｄで冊子１０４を右方に搬送すると(f)、捲りローラ１０１の上に乗り上げていた最上ページＴａは反転して捲り動作が完了する(g)構成としている。

また、捲りローラの円周の一部にゴム等の高摩擦部材を装着し、捲りローラが回転することにより，最上頁を膨らませループ形状にして通帳頁を捲る技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
特開２００５−２５４５９４号公報 山梨講演会講演論文集、宿谷知弘他、"ページめくりゴムローラの解析"、日本機械学会関東支部・精密工学会、２００４年１０月２３日

しかしながら、上記した従来技術は、以下の問題を抱える。

図８の従来例では、冊子１０４の膨らませ動作（ａ）、（ｂ）において、用紙間の摩擦力が大きいと複数のページが膨らんで多重捲りが発生する可能性がある。また、はじき中の（ｃ）、（ｄ）において、湾曲した用紙の反発力だけで用紙先端を捲りローラ１０１に接触させているため、用紙先端と捲りローラ１０１の角度によっては用紙先端が捲りローラ１０１で掬い上げられなくて、捲り不良が発生する可能性がある。さらには、紙粉やインクの付着によって捲りローラ１０１の摩擦係数が変化すると、安定な捲り動作ができなくなる等の問題を抱える。

また、捲りローラの円周の一部にゴム等を用いる摩擦部材を取り付ける従来の方法では、摩擦部材の表面がインク等による汚れ、材料の経年劣化などによる摩擦係数の低下の影響を受けて、頁捲り動作が不安定になりやすい。

以上の問題に鑑み、本発明では、通帳等の冊子類において、頁捲りを確実に行うことを目的とし、頁捲り摩擦部材が磨耗、インク等による劣化が生じても、安定した頁捲りができる装置を提供する。

第一の発明は、搬送経路中で複数頁からなる冊子の頁を捲る頁捲り装置であって、前記冊子の中央の綴じ部を固定する圧接ローラと、円周方向の一部に摩擦部材を備え、該摩擦部材を前記冊子の一方の開放された端部で押圧回転させて最上頁を捲る捲りローラと、前記冊子の最上頁が該摩擦部材と当接している期間内に、前記摩擦部材にソレノイドを含む電気的な力によってピストン様の上下動を行わせ、前記摩擦部材の回転半径を増大させて該冊子の最上頁を押圧しつつ捲り上げる摩擦部材押圧機構と、を有することを特徴とする頁捲り装置に関する。

すなわち、第一の発明によれば、冊子の綴じ部を固定させた状態で、冊子の一方の開放された端部において、捲りローラが回転することによって、該捲りローラの円周の一部に取り付けられたゴム等の弾性体からなる摩擦部材が冊子の最上頁と接触し、かつ摩擦部材押圧機構におけるピストン様の上下動をソレノイドを含む電気的な力によって行い、摩擦部材部分の回転半径を増大させて冊子を圧接する構成とすることによって、冊子の最上頁を安定に捲ることが可能となる。

第二の発明は、前記摩擦部材は、前記捲りローラのローラ台座の前記冊子と接触する側に固定され、前記摩擦部材のピストン様の上下動は、前記ソレノイドを含む電気的な力で前記ローラ台座を上下させることによって行われることを特徴とする上記第一の発明に記載の頁捲り装置に関する。

すなわち、第二の発明によれば、摩擦部材押圧機構におけるピストン様の上下動をソレノイドを含む電気的な力によって行い、摩擦部材部分の回転半径を増大させて冊子を圧接することができる。

第三の発明は、搬送経路中で複数頁からなる冊子の頁を捲る頁捲り装置であって、前記冊子の中央の綴じ部を固定する圧接ローラと、円周方向の一部に摩擦部材を備え、前記摩擦部材を前記冊子の一方の開放された端部で押圧回転させて最上頁を捲る捲りローラと、 前記摩擦部材を固定するローラ台座と、前記頁捲り装置のメインフレームに設けられた楕円状の溝穴に嵌合し、前記メインフレームに前記ローラ台座を固定する作動ピンと、前記冊子の最上頁が前記摩擦部材と当接している期間内に、前記捲りローラの回転と連動して前記作動ピンを前記楕円状の溝穴に沿って移動させ、前記摩擦部材にピストン様の上下動を行わせ、前記摩擦部材の回転半径を増大させて前記冊子の最上頁を押圧しつつ捲り上げる摩擦部材押圧機構と、を有することを特徴とする頁捲り装置に関する。

すなわち、第三の発明によれば、摩擦部材を固定する台座の側面に取り付けた作動ピンを、メインフレーム等のプレートに設けられた楕円状の溝穴に嵌合させる構造とすることによって、該作動ピンは捲りローラの主軸の回転と連動して楕円穴に沿って移動することとなり、通帳の最上頁への摩擦部材による押し付け力が所定位置から増大するため、より安定した捲り動作が実現される。

第四の発明は、前記楕円状の溝穴は、前記作動ピンと嵌合して、前記ローラ台座がピストン様に上下動し、前記摩擦部材が前記冊子の最上頁に接するタイミングで回転半径を増大するように設定されることを特徴とする上記第三の発明に記載の頁捲り装置に関する。

すなわち、第四の発明によれば、摩擦部材が上下動する位相が嵌合する楕円穴の形状で設定されるため、捲りローラの回転にともなって、摩擦部材は、冊子の最上頁に接するタイミングでピストン様の上下動が起こり、最上頁を圧しながら捲り上げる動作が実現され、摩擦部材の摩擦係数が低下した場合でも確実な頁捲りが実現される。

第五の発明は、前記捲りローラの捲り位置を検知する手段を具備し、前記摩擦部材押圧機構におけるピストン様の上下動のタイミングを制御することを特徴とする上記第一の発明に記載の頁捲り装置に関する。

すなわち、第五の発明によれば、例えば、光センサ、マイクロスイッチ等による通帳の位置を検知するセンサを用いて、通帳の端部が検知されたタイミングで、摩擦部材がソレノイド等の電気力によってピストン様の上下動を起こさせる構成をとることによって、確実な通帳への押し付け力を加えることが可能となる。

上記したように、外周の一部に上下動可能な摩擦部材が取り付けられた捲りローラを有する本発明の冊子の頁捲り装置により以下の効果が生まれる。
（１）冊子の綴じ部を固定させた状態で、冊子の一方の開放された端部において、捲りローラが回転することによって、該捲りローラの円周の一部に取り付けられたゴム等の弾性体からなる摩擦部材が冊子の最上頁と接触し、かつ摩擦部材押圧機構において、摩擦部材部分の回転半径を増大させて冊子を押圧する構成とすることによって、冊子の最上頁を安定に捲ることが可能となる。
（２）摩擦部材を固定する台座の側面に取り付けた作動ピンを、メインフレーム等のプレートに設けられた楕円状の溝穴に嵌合させる構造とすることによって、該作動ピンは捲りローラの主軸の回転と連動して楕円穴に沿って移動することとなり、通帳の最上頁への摩擦部材による押し付け力が所定位置から増大するため、より安定した捲り動作が実現される。

また、摩擦部材の上下動する位相が、嵌合する楕円穴の形状で設定されるため、捲りローラの回転にともなって、摩擦部材は、冊子の最上頁に接するタイミングでピストン様の上下動が起こり、最上頁を圧しながら捲り上げる動作が可能となり、摩擦部材の摩擦係数が低下した場合でも確実な頁捲りが実現される。
（３）捲りローラに可動な状態に取り付けられている摩擦部材の上下動は、例えば、ソレノイド等の電気的な力によってコントロールされる構成とすることによって、通帳の最上頁への押圧が加わり、摩擦部材の単なる接触による場合に比べてより安定な捲り動作が実現される。

また、例えば、光センサ、マイクロスイッチ等による通帳の位置を検知するセンサを用いて、通帳の端部が検知されたタイミングで、摩擦部材がソレノイド等の電気力によってピストン様の上下動を起こさせる構成をとることによって、確実な通帳への押し付け力を加えることが可能となる。

以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態になる頁捲り装置における捲りローラの一基本構造を示す。なお、ａ）は、捲りローラの基本構造、ｂ）は、通帳端部における最上頁の捲り上げ開始位置の状態、およびｃ）は、摩擦部材が半径方向に最大に移動した状態をそれぞれ示している。なお、以下の実施例では、冊子は、通帳を例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の頁捲り装置に使用する捲りローラ１は，円周の一部分にゴム等弾性体からなる摩擦部材１１が取り付られた摩擦部材押圧機構を備え、摩擦部材１１は、ローラの半径方向にピストン状のスライド（上下動）が可能なローラ台座１２に固定されている。該ローラ台座１２の両端には作動ピン１３がついており，その作動ピン１３はメインフレーム（あるいはプレート）に設けた楕円形状の溝穴に嵌合している。捲りローラ１は、ローラ主軸１４に加わる動力によって回転する。

通帳最上頁の捲り上げ開始位置ｂ）において、摩擦部材１１が固定されたローラ台座１２が、作動ピン１３を介してローラの半径方向に膨らみ、摩擦部材１１が最上頁８１に押し付けられる。さらに、ローラ台座１２が半径方向に最大に移動した位置ｃ）において、摩擦部材１１の押し付けが最大となる。

図２は、本発明の実施の形態になる摩擦部材を上下動させる作動ピンの取り付け構成例を示す。本実施例では、捲りローラ１に取り付けた摩擦部材１１を上下動させるため、ローラ台座１２側面に備わる作動ピン１３が、装置のメインフレームに設けた楕円形状の溝穴に嵌合させる場合の取り付け例を示している。なお、ａ）は、上面図、ｂ）は、正面図を示す。

楕円穴２０は、メインフレーム１６に切ってあり，内側の楕円穴２０をスタッド１８を立てた側板（板金）１５で支え，それをメインフレーム１６にネジ１７止めする構造となっている。ローラ主軸１４は、側板１５で支えられ、作動ピン１３は、楕円穴２０に嵌合して捲りローラ１のローラ主軸１４の移動する構成となっている。

上記の構成になる捲りローラが繰り込まれた頁捲り装置において、通帳の搬送を例に、捲り動作の状態を以下に示す。

図３は、本発明の実施の形態になる頁捲り装置の動作を表す図（その１−捲り位置セット）である。頁捲り装置の通帳搬送系は、捲りローラ１とその対向位置にある搬送ローラ２、ピンチローラ３とその対向位置にある搬送ローラ４、およびピンチローラ５とその対向位置にある搬送ローラ６によって構成され、さらに、通帳８を湾曲させるプレッシャ７が具備されている。これまでにも述べてきたが、捲りローラ１の作動ピン１３は、メインフレーム１６に切られた楕円穴２０を捲りローラ１の回転に連動して移動する。

図３は、ピンチローラ５及び搬送ローラ６で挟持搬送されてきた通帳８は、捲りローラ１に若干の余白を残して停止し、ピンチローラ３及び搬送ローラ４によって挟持ロックされた状態を示している。

図４は、本発明の実施の形態になる頁捲り装置の動作を表す図（その２−通帳の湾曲）である。搬送ローラ２を退避させた状態で、捲りローラ１が回転を開始し，通帳１の最上頁８１を捲る動作に入る。図は、プレッシャ７によって通帳１に撓みを形成させた状態を示している。

図５は、本発明の実施の形態になる頁捲り装置の動作を表す図（その３−最大押し出し位置）である。図は、作動ピン１３が楕円穴２０の端まで移動し、ローラ台座１２が最大に押し出された状態を示している。

頁捲り時には、捲りローラ１が通帳８の折り目方向、つまり、接触している捲り頁が膨らむ（ループ）方向に回転する。するとローラ台座１２に備わる作動ピン１３は、メインフレーム１６の楕円穴２０をなぞって移動するため、摩擦部材１１は、ピストン様の運動を行い、捲り頁が撓み、最大ループを成す直前のタイミングで、回転半径が増大するように設定されている。捲りローラ１は、そのまま回転を続け、捲り頁は捲りローラ１上部に跳ね上がる。ここまでくれば、捲り動作は完了したと同然で、通帳を搬送ローラで送ることによって頁捲りが終了する。

なお、本発明では、頁捲りプロセスにおいてゴム等摩擦部材１１と捲り頁とが最も不安定な接触をする状態、つまり、捲り頁が膨らんでループ形状をつくり、通帳頁の剛性のみで摩擦力を得ている状況下において、捲りローラ１の回転半径が増大するため、より強い接触反力を柔軟媒体から得ることが可能となる。その結果、ゴム等摩擦部材の摩擦力の低下を補うことができる。

また、数ｇｆ程度の低荷重下におけるゴムと通帳などの柔軟媒体（紙葉類）の接触は、トライボロジで言えば、「境界潤滑」状態にあり、高い摩擦係数を示すこともあるが極めて不安定であり、滑ってしまうことも多い。ゴム等弾性体の種類にもよるが、接触荷重を数ｇｆ増すだけで、境界潤滑状態から、安定接触状態に移行するケースもある。

以上、本発明の主用途である通帳紙は、通常オフィス用紙以上の厚みがあるため、撓みを僅かに増やすだけでも接触荷重の増大による効果が十分に見込まれる。

さらに、捲りローラ１が回転して最上頁８１を捲りローラ１の上に跳ね上げるのであるが、この時のゴム搬送力は、ループ状に撓んだ通帳紙からの反力のみである。前述したように、ゴム等の摩擦部材１１は、使用するに従ってその表面が磨耗し、記帳済みインクによる汚染、更には、経年劣化などの要因により、摩擦係数が低下し、スリップを起こして頁捲りに失敗する確率が高くなってくる。

リトライをすることにより、捲り動作が成功すれば良いが、捲りに失敗すると顧客を長時間待たせ、手作業によるリカバリ作業が必要になる等、業務効率を著しく損なってしまう。これに対して本発明の場合、メインフレーム１６の楕円穴２０に沿って捲りローラ１の摩擦部材１１をピストン様に作動させる作動ピン１３によって、上記で最もスリップが発生しやすい跳ね上げ動作時に、捲りローラ１の回転半径が増大するため１頁目からの反力を強く得ることができ、スリップの発生確率を下げ、安定した捲り動作を行うことができる。

また、他の実施例として、ゴム等に摩擦部材と同様の動作をさせるためには、ソレノイドを固定座下に設置して（図示していない）、捲りローラの位相を検知して電気的に動作させる方法も考えられる。

図６は、本発明の実施の形態になる通帳捲りの動作フロー（その１−楕円穴を用いた場合）を示す。以下に各ステップの処理を説明する。
ステップＳ１１：まず、通帳１を捲り位置にセットする。
ステップＳ１２：搬送モータの強励磁により搬送ローラ６をロックして通帳８を保持する。ピンチローラ５及び搬送ローラ６で挟持搬送されてきた通帳８は、捲りローラ１に余白を残して停止し、ピンチローラ３及び搬送ローラ４によって挟持ロックされる。
ステップＳ１３：プレッシャ７の回転により通帳８を湾曲させる。これは、捲りローラ１で安定にピックアップさせるためである。
ステップＳ１４：捲りローラ１下部の搬送ローラ２を該ローラから退避させる。
ステップＳ１５：捲りローラ１を回転させる。
ステップＳ１６：捲りローラ１の回転と連動して、作動ピン１３が楕円穴２０のガイドに沿って移動しつつ、最上頁８１を捲り上げる。
ステップＳ１７：捲り動作が完了後、通帳８を排出方向に搬送する。

図７は、本発明の実施の形態になる通帳捲りの動作フロー（その２−ソレノイドを用いた場合）を示す。本実施例では、捲りローラ１の摩擦部材１１を上下動させる機構として、ソレノイドをローラ台座１２の下に設置し、捲りローラ１の位相を、光センサ、マイクロスイッチ等のセンサによって検知して電気的に動作させる場合の動作フローを示している。以下に各ステップの処理を説明する。

なお、ステップＳ２１〜ステップＳ２５は、図６のステップＳ１１〜ステップＳ１５と同一の処理となるため、以下ではステップＳ２６以降を説明する。
ステップＳ２６：捲りローラ１の回転位置を捉える発光／受光センサ、あるいは通帳との接触を検知するマイクロスイッチなどのセンサによって捲り位置を検出する。
ステップＳ２７：センサによって捲り位置が検知されたかを判定する。
ステップＳ２８：捲りローラ１が所定位置にあれば、ソレノイドの励磁により、ローラ台座１２を上下動させ、先端に取り付けられた摩擦部材１１を通帳８に押し付ける。
ステップＳ２９：上記捲り動作が完了した時点で、通帳８を排出口に搬送する。

本発明の実施の形態になる頁捲り装置における捲りローラの一基本構造を示す図である。 本発明の実施の形態になる摩擦部材を上下動させる作動ピンの取り付け構成例を示す図である。 本発明の実施の形態になる頁捲り装置の動作を表す図（その１−捲り位置セット）である。 本発明の実施の形態になる頁捲り装置の動作を表す図（その２−通帳の湾曲）である。 本発明の実施の形態になる頁捲り装置の動作を表す図（その３−最大押し出し位置）図である。 本発明の実施の形態になる通帳捲りの動作フロー（その１−楕円穴を用いた場合）を示す図である。 本発明の実施の形態になる通帳捲りの動作フロー（その２−ソレノイドを用いた場合）を示す図である。 頁捲り装置の従来例である。

符号の説明

１ 捲りローラ
２、４、６ 搬送ローラ
３、５ ピンチローラ
７ プレッシャ
８ 通帳
１１ 摩擦部材
１２ ローラ台座
１３ 作動ピン
１４ ローラ主軸
１５ 側板
１６ メインフレーム
１７ ネジ
１８ スタッド
１９ Ｅリング
２０ 楕円穴
８１ 最上頁

Claims (5)

1. 搬送経路中で複数頁からなる冊子の頁を捲る頁捲り装置であって、
   前記冊子の中央の綴じ部を固定する圧接ローラと、
   円周方向の一部に摩擦部材を備え、前記摩擦部材を前記冊子の一方の開放された端部で押圧回転させて最上頁を捲る捲りローラと、
   前記冊子の最上頁が前記摩擦部材と当接している期間内に、前記摩擦部材にソレノイドを含む電気的な力によってピストン様の上下動を行わせ、前記摩擦部材の回転半径を増大させて前記冊子の最上頁を押圧しつつ捲り上げる摩擦部材押圧機構と、
   を有することを特徴とする頁捲り装置。
2. 前記摩擦部材は、前記捲りローラのローラ台座の前記冊子と接触する側に固定され、前記摩擦部材のピストン様の上下動は、前記ソレノイドを含む電気的な力で前記ローラ台座を上下させることによって行われることを特徴とする請求項１に記載の頁捲り装置。
3. 搬送経路中で複数頁からなる冊子の頁を捲る頁捲り装置であって、
   前記冊子の中央の綴じ部を固定する圧接ローラと、
   円周方向の一部に摩擦部材を備え、前記摩擦部材を前記冊子の一方の開放された端部で押圧回転させて最上頁を捲る捲りローラと、
   前記摩擦部材を固定するローラ台座と、
   前記頁捲り装置のメインフレームに設けられた楕円状の溝穴に嵌合し、前記メインフレームに前記ローラ台座を固定する作動ピンと、
   前記冊子の最上頁が前記摩擦部材と当接している期間内に、前記捲りローラの回転と連動して前記作動ピンを前記楕円状の溝穴に沿って移動させ、前記摩擦部材にピストン様の上下動を行わせ、前記摩擦部材の回転半径を増大させて前記冊子の最上頁を押圧しつつ捲り上げる摩擦部材押圧機構と、
   を有することを特徴とする頁捲り装置。
4. 前記楕円状の溝穴は、前記作動ピンと嵌合して、前記ローラ台座がピストン様に上下動し、前記摩擦部材が前記冊子の最上頁に接するタイミングで回転半径を増大するように設定されることを特徴とする請求項３に記載の頁捲り装置。
5. 前記捲りローラの捲り位置を検知する手段を具備し、前記摩擦部材押圧機構におけるピストン様の上下動のタイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の頁捲り装置。

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