JP6178215B2 - 紙葉類投入装置及び紙葉類処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、集積状態の複数枚の紙葉類をまとめて投入する紙葉類投入装置及び紙葉類処理装置に関する。

市場で流通した紙幣を集めて処理する紙幣処理機は、複数枚のバラ紙幣をまとめて投入する投入部を有し、投入した紙幣を１枚ずつ搬送路上に取り出して検査する検査部を有する。この処理機は、検査部における検査結果に従って、各紙幣を、再流通可能な紙幣（正券）、再流通不可能な紙幣（損券）、偽札や判定不可能な紙幣（排除券）に区分集積する。

投入した複数枚の紙幣を取り出し中に、次に処理する複数枚の紙葉類を投入できるように、取出し部の近傍に投入部を備えた紙幣処理機が知られている。

特開２００１−１６３４５７号公報

しかし、上述した従来の紙幣処理機では、作業員による手作業で複数枚のバラの紙幣を投入部へ投入するため、手間がかかり、作業負担が大きかった。また、手作業で紙幣を投入するため、紙幣を落としてしまうことがあった。

よって、作業員による作業負担を低減でき紙葉類を確実に投入できる紙葉類投入装置及び紙葉類処理装置の開発が望まれている。

実施形態に係る紙葉類投入装置は、複数枚の紙葉類を上下に重ねた状態でそれぞれ収容する複数の収容部を有するカセットと、複数の収容部を順に抜き取り位置へ配置するようにカセットを移動する移動機構と、抜き取り位置へ配置された収容部に収容された複数枚の紙葉類をその重ね方向に把持する把持アームと、この把持アームを移動して複数枚の紙葉類を収容部から抜き取ってそのままの姿勢で投入部へ移載する移載機構と、を有する。

また、実施形態に係る紙葉類処理装置は、複数枚の紙葉類を上下に重ねた状態でそれぞれ収容する複数の収容部を有するカセットと、複数の収容部を順に抜き取り位置へ配置するようにカセットを移動する移動機構と、抜き取り位置へ配置された収容部に収容された複数枚の紙葉類をその重ね方向に把持する把持アームと、この把持アームを移動して複数枚の紙葉類を収容部から抜き取ってそのままの姿勢で投入部へ移載する移載機構と、移載機構によって投入部へ移載された複数枚の紙葉類を１枚ずつ取り出して検査する検査部と、を有する。

図１は、実施形態に係る紙葉類処理装置の一例を示す外観斜視図である。 図２は、図１の紙葉類処理装置の内部構造を示す概略図である。 図３は、図１の紙葉類処理装置に組み込まれた供給取り出し装置を示す正面図である。 図４は、図３の供給取り出し装置を紙葉類の取り出し方向上流側から見た側面図である。 図５は、実施形態に係る紙葉類投入装置を示す外観斜視図である。 図６は、図５の紙葉類投入装置で使用するカセットを示す外観斜視図である。 図７は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図８は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図９は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１０は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１１は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１２は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１３は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１４は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１５は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１６は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１７は、図５の紙葉類投入装置の搬送機構の動作を説明するための図である。 図１８は、図５の紙葉類投入装置の倒立機構を示す側面図である。 図１９は、図５の紙葉類投入装置の移動機構を示す概略斜視図である。 図２０は、図５の紙葉類投入装置の把持アームおよび移載機構を示す外観斜視図である。 図２１は、図５の紙葉類投入装置の移載機構の動作を説明するための図である。 図２２は、図５の紙葉類投入装置の動作を制御する制御系のブロック図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。
ここでは、実施形態に係る紙葉類投入装置１００（以下、単に、投入装置１００と称する）について説明する前に、まず、この投入装置１００による紙葉類Ｐの投入を受ける実施形態に係る紙葉類処理装置１（以下、単に、処理装置１と称する）の一例について図１乃至図４を参照して説明する。

図１は、処理装置１の外観斜視図であり、図２は、この処理装置１の内部構造を示す概略図である。この処理装置１は、紙幣などの紙葉類Ｐを各種の検知装置にて検査して、再流通可能な紙葉類（正券）と、再流通不可能な紙葉類（損券）と、排除券（偽券、または検知判定不可能な券）と、に区分するための装置である。

処理装置１は、オペレータから見て右手側の端部近くの前面に、所定枚数のバラの紙葉類Ｐをまとめて投入するための投入部２を有する。本実施形態では、投入部２を介して、一度に１０００枚の施封していない集積状態のバラの紙葉類Ｐ（以下、バラ葉と称する）を投入する。後述する投入装置１００は、この投入部２に接続されて処理装置１に併設される。

処理装置１は、投入部２を介して投入された複数枚の紙葉類Ｐをまとめて取出し部に移動させ、重ね方向上端のものから順に搬送路３ａ上に取り出す取出ロータ１２を有する。さらに、処理装置１は、取出ロータ１２によって搬送路３ａ上に取り出された紙葉類を搬送する搬送機構３を有する。

搬送路３ａ上には、搬送される紙葉類Ｐの状態を検査する各種の検査部４…及び、検査結果に基づいて紙葉類Ｐを１００枚ずつ区分集積する正券集積部５および損券集積部６が設けられている。また、搬送路３ａの終端には、排除券を集積するための排除券集積部７が設けられている。

正券集積部５および損券集積部６の搬送方向の下流側には、それぞれ、集積部５、６から送られてくる１００枚単位の紙葉類に帯を巻いて施封する施封装置９が設けられている。各施封装置９には、施封把を機外へ排出するためのプッシャー（図示しない）がそれぞれ設けられている。処理装置１の前面側には、プッシャーにより機外へ排出されてくる施封把を受ける取出ボックス１０…が設けられている。

図３は、上述した処理装置１の投入部２に組み込まれた供給取り出し装置１１を概略的に示す正面図であり、図４は、供給取り出し装置１１を紙葉類Ｐの取出方向の後方（下流側）から見た側面図である。供給取り出し装置１１は、上述した取出ロータ１２を含む。

供給取り出し装置１１は、上下に重ねた状態の複数枚の紙葉類Ｐを交互に受け取って取出ロータ１２に向けて供給する第１及び第２のバックアップユニット１３、１４を有する。各バックアップユニット１３、１４には、１０００枚の紙葉類Ｐを上下に重ねた状態のバラ葉が投入される。

第１及び第２のバックアップユニット１３、１４は、左右鏡面対象に構成され、一方のユニットによる紙葉類Ｐの供給動作中においては、他方のユニットがオペレータによるバラ葉の投入を受け付け可能な状態になる。

例えば、第１のバックアップユニット１３が取出ロータ１２に近い取出位置Ｂに配置されて紙葉類Ｐを供給しているときに、第２のバックアップユニット１４が受取位置Ａに配置されてバラ葉の投入が可能となる。逆に、第２のバックアップユニット１４が取出位置Ｂに配置されて紙葉類Ｐを供給しているときに、第１のバックアップユニット１３が受取位置Ａに配置されてバラ葉の投入が可能となる。

第１及び第２のバックアップユニット１３、１４は、それぞれ、第１及び第２のトレイ１６、１７を昇降自在に備えている。第１及び第２のトレイ１６、１７は、それぞれ、投入部２の下部側の受取位置Ａでバラ葉を受け取ったのち、上部側の取出位置Ｂに搬送するように動作する。第１および第２のトレイ１６、１７は、交互に入れ替わるように動作し、互いに干渉することはない。

取出ロータ１２の下部側近傍には、バラ葉の上限位置を検出するフィードコントローラ２０、及び紙葉類Ｐの２枚取りを防止するための２枚取り防止チャンバー２１が配設されている。２枚取り防止チャンバー２１は、取出ロータ１２の周面に対向する開口を有し、この開口を介して空気を吸引して、１枚目の紙葉類Ｐによって連れ出される２枚目以降の紙葉類Ｐを吸着して分離する。

供給取り出し装置１１の背面側には、整位手段として機能するガイド部２３が設けられている。ガイド部２３は、バラ葉の取り出し方向（図３で左方向）と直交する方向の後端側、即ち、短手方向の後端辺に対向している。

ガイド部２３は、図４に示すように、その上端が背面側に１５°傾いて設けられている。そして、第１或は第２のトレイ１６、１７は、ガイド部２３に対し、直角に配置されている。従って、第１或は第２のトレイ１６、１７上に載置されたバラ葉は、その自重により滑って後端辺をガイド部２３に当接させ、これにより、バラ葉の短手方向を整位して基準位置を決めることができるようになっている。

ガイド部２３の上部側には、ガイド部２３の上端を保持する保持機構２５が設けられている。この保持機構２５は、ガイド部２３の撓みを防止するよう機能する。ガイド部２３は、水平面に対して７５°の傾斜角度を有する。

供給取り出し装置１１の上部側には、取出位置Ｂに送られてきたバラ葉の取り出し方向後端、即ち、長手方向後端辺に対向する規制手段としての後端押さえ機構２７が設けられている。この後端押さえ機構２７は、紙葉類Ｐの取出時における紙葉類Ｐの挙動を規制するものである。

また、供給取り出し装置１１の上部側には、取出ロータ１２の下方部に位置し、取出位置Ｂに送られてきたバラ葉の取り出し方向と直交する方向の前端側、即ち、短手方向前端辺に対向する短手整位機構２９が設けられている。短手整位機構２９は、バラ葉の短手方向を整位するとともにバラ葉にエアーを吹き付けて捌くものである。

また、供給取り出し装置１１の下部側には、受取位置Ａでトレイ１６（１７）上に載置されたバラ葉の取り出し方向後端側、即ち、長手方向後端辺に対向する後端整位機構３１が設けられている。この後端整位機構３１は、リザーブスイッチが押される事により、トレイ１６（１７）上に載置されたバラ葉を自動的且つ強制的に整位するよう動作する。

また、供給取り出し装置２の下部側には受取位置Ａでトレイ１６（１７）上に載置されるバラ葉の長手方向前端辺に対向する前捌き機構３３が設けられている。前捌き機構３３は、トレイ１６（１７）の上昇とともにバラ葉を捌くよう動作する。

次に、上述した処理装置１の受取位置Ａにバラ葉を投入する投入装置１００について、図５乃至図２１を参照して説明する。以下の説明では、投入装置１００に対面したオペレータから見た、前後方向、左右方向、および上下方向を、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とする。なお、この投入装置１００は、処理装置１に投入するバラ葉の基準位置を決めるための傾斜したガイド部２３に合わせて、装置の背面側に向けて傾斜した基準面を有する。

図５は、上述した処理装置１とは別のタイプの処理装置２００に本実施形態に係る投入装置１００を併設したシステム３００を示す外観斜視図である。このシステム３００の処理装置２００も、上述した処理装置１と同様に、バラ葉を投入するための投入口Ａ（受取位置Ａ）を有し、投入口Ａを介して交互に投入されたバラ葉を取出位置Ｂへ供給する第１及び第２のバックアップユニット１３、１４（ここでは図示およびその詳細な説明を省略する）を有する。

投入装置１００は、５０００枚程度のバラ葉を収容可能なカセット４１、投入台４２（受入部）に置いた複数個のカセット４１を倒立位置Ｔ１へ順に搬送する搬送機構４３、倒立位置Ｔ１へ搬送されたカセット４１を水平面に対して約７５°の角度で起立させる倒立機構４４、起立位置Ｔ２へ起立させたカセット４１を倒立機構４４の支持フレーム５５に沿って斜め下方に移動させる移動機構４５、カセット４１の各収容部５１（図６）に収容されたバラ葉を紙葉類Ｐの重ね方向に把持する把持アーム４６（図２０、２１）、および、この把持アーム４６を移動してこの把持アーム４６で把持したバラ葉を収容部５１から抜き取ってそのままの姿勢で処理装置２００の投入部２（受取位置Ａ）へ移載する移載機構４７を有する。

図６に示すように、カセット４１は、５つの収容部５１…を一列に並べて有する。５つの収容部５１…は、６枚の仕切板５２…によって区切られている。６枚の仕切板５２…のうちカセット４１の長手方向両端の２枚は、端板として機能する。カセット４１は、細長い１枚の背板５３、および２枚の側板５４、５４を有する。背板５３と側板５４は、断面Ｕ字状に組み立てられる。５つの収容部５１…は、背板５３および２枚の側板５４、５４の長手方向に並んでいる。なお、６枚の仕切板５２…は、それぞれ、口述する把持アーム４６の爪４６ａを入れ子状に通す櫛歯状の切欠き５２ａを有する。

カセット４１の各収容部５１にバラ葉を収容する場合、背板５３を作業台（図示せず）に対向させて各収容部５１の開口が上を向く姿勢でカセット４１を作業台の上に配置する。そして、バラ葉の重ね方向両端の紙葉類Ｐが各収容部５１の両側の仕切板５２にそれぞれ対向し、且つ各紙葉類Ｐの短手方向の一端辺が背板５３に対向する立位の姿勢でバラ葉が各収容部５１に収容される。このとき、バラ葉の各紙葉類Ｐの長手方向の両端辺は、側板５４、５４にそれぞれ対向する。

このように、カセット４１を寝かせた状態でバラ葉を５つの収容部５１に収容することで、紙葉類Ｐを立てた状態（立位）で収容でき、作業性を向上できる。また、これにより、バラ葉の収容時に紙葉類Ｐを脱落する不具合も低減できる。また、仮に、バラ葉の収容時に紙葉類Ｐが脱落した場合であっても、作業台の上で作業しているため、直ぐに拾って収容し直すことができる。さらに、このようにカセット４１を寝かせた状態でバラ葉を収容すると、そのままの姿勢でカセット４１を投入台４２へ運ぶことができ、作業性を向上させることができる。

投入台４２には、図７乃至図１７に示すように動作する搬送機構４３が設けられている。カセット４１は、図１に示すように、その長手方向が装置の前後に向くとともに各収容部５１の開口が上を向く姿勢で投入台４２の上に並べて載置される。そして、複数個のカセット４１は、搬送機構４３によってその並び方向（カセット４１の短手方向）に搬送されて倒立位置Ｔ１へ順に供給される。この搬送機構４３の構成および動作については後に詳述する。

図１８に示すように、倒立機構４４は、倒立位置Ｔ１へ搬送されたカセット４１の背板５３に接触してカセット４１を載置するとともに当該カセット４１をその長手方向に沿ってスライド可能に支持する細長い板状の支持フレーム５５を有する。支持フレーム５５の図示左端近く（装置の前面側）には、支持フレーム５５を回動可能に支持した回転軸５５ａが設けられている。

支持フレーム５５の中央部近くの背面側には、エアシリンダー５６の一端が回動可能に取り付けられている。支持フレーム５５は、このエアシリンダー５６を動作することで、回転軸５５ａを中心にして、図１８に実線で示す略水平な載置位置Ｔ１と図１８に１点鎖線で示す起立位置Ｔ２との間で回動可能となっている。なお、搬送機構４３によって倒立位置Ｔ１へ搬送されたカセット４１は、投入台４２に沿って載置位置Ｔ１に略水平な状態で配置された支持フレーム５５上に載置される。

支持フレーム５５を起立位置Ｔ２に回動した状態で、支持フレーム５５の下端近く、すなわち回転軸５５ａの近傍には、ストッパ５７が設けられている。ストッパ５７は、支持フレーム５５の載置面側に突没可能に設けられており、支持フレーム５５を載置位置Ｔ１から起立位置Ｔ２へ回動する際に、カセット４１の下端に係合して支えるよう機能する。このストッパ５７により、支持フレーム５５を起立させる動作中に、カセット４１が重力によって滑り落ちることを防止できる。

倒立機構４４によってカセット４１を起立位置Ｔ２へ回動させると、各収容部５１に収容されているバラ葉は、紙葉類Ｐの重ね方向に沿って重力を受ける。このため、各収容部５１に収容されたバラ葉は、この状態で、その自重によって紙葉類Ｐの重ね方向に僅かに圧縮される。この際、各収容部５１の下端にある仕切板５２は、各収容部５１の底壁として機能して、収容部５１に収容されたバラ葉を支持する。

図１９に示すように、移動機構４５は、倒立機構４４によって略水平な姿勢（第１の姿勢）から７５°の角度で傾斜した姿勢（第２の姿勢）まで起立されたカセット４１の下端にある端板５２に当接してカセット４１を支持する支持アーム６１、およびこの支持アーム６１を７５°の傾斜面に沿って昇降移動させる昇降装置６２を有する。支持アーム６１は、倒立機構４４によってカセット４１を起立位置Ｔ２に配置した状態で当該カセット４１の下端に対向する位置に配置される。この移動機構４５は、倒立機構４４によって起立位置Ｔ２へ起こされたカセット４１を受け取って、支持フレーム５５に沿って下降させるよう機能する。なお、図１９では、カセット４１を支持した支持フレーム５５の図示を省略してある。

支持アーム６１は、カセット４１が起立位置Ｔ２へ配置されたときにカセット４１の下端に近接する位置に待機しており、倒立機構４４のストッパ５７による支持が解除された際にわずかに落下するカセット４１を受ける。そして、支持アーム６１は、昇降装置６２によって下端位置Ｔ３まで間欠的に移動される。

起立位置Ｔ２から下端位置Ｔ３までカセット４１が間欠的に移動される間に、把持アーム４６および移載機構４７によって各収容部５１に収容されているバラ葉が取り出され、カセット４１が空になる。このようにして空になったカセット４１は、ここでは図示しないプッシャーによって下端位置からカセット排出部４８（図１）へ横向き（図１で右側）に押し出される。この後、支持アーム６１が、昇降装置６２によって、起立位置Ｔ２へ次に配置されるカセット４１を受け取る待機位置へ上昇される。

図２０に示すように、把持アーム４６は、カセット４１の各収容部５１に収容されているバラ葉の下側に挿通される下アーム６４、およびこの下アーム６４との間でバラ葉を挟持するため当該バラ葉の上側に挿通される上アーム６５を有する。下アーム６４および上アーム６５は、それぞれ、上述したカセット４１の仕切板５２の切欠き５２ａに入れ子状になる爪４６ａを有する。下アーム６４および上アーム６５は、エアシリンダー６６によって、互いに近づく方向に閉じ、或いは互いに離間する方向に開くように動作される。

カセット４１が倒立機構４４によって起立位置Ｔ２に配置された状態で、最も下端の収容部５１が抜き取り位置に配置される。把持アーム４６は、抜き取り位置に配置された最下端の収容部５１の底壁５２の収容部側の上面より僅かに下方に爪４６ａの上面が位置するように下アーム６４をカセット４１に挿通可能な位置に配置される。このとき、上アーム６５は、当該収容部５１の上端の仕切板５２の下（当該収容部側）に挿通可能な位置に配置される。

把持アーム４６の下アーム６４および上アーム６５は、移載機構４７によって、抜き取り位置の収容部５１に向けて移動されて、カセット４１内に挿通される。このとき、把持アーム４６の移動方向は、装置の前方から後方に向けて斜め下方に傾斜した方向となる。つまり、上述したように当該装置の基準面が傾斜しているため、把持アーム４６の下アーム６４の上面および上アーム６５の下面は、水平面に対して下方に約１５°傾斜した方向に延びている。

カセット４１を起立位置Ｔ２に配置した状態で下アーム６４および上アーム６５が上述した位置に配置されるため、移載機構４７によって把持アーム４６を前進させてカセット４１内に挿通すると、抜き取り位置に配置された収容部５１に収容されているバラ葉を把持可能な状態となる。この状態で、下アーム６４はバラ葉の下端に接触せず、上アーム６５もバラ葉の上方に離間した状態となる。

この後、エアシリンダー６６を動作させて把持アーム４６を閉じると、下アーム６４の上面が底壁５２の載置面をわずかに超えてバラ葉に接触し、上アーム６５が当該バラ葉を下アーム６４との間で挟持するように所定距離下降される。この際、下アーム６４の爪４６ａが底壁５２の切欠き５２ａに入れ子状に挿通される。

これにより、抜き取り位置に配置された収容部５１に収容されているバラ葉が把持アーム４６によって把持される。このようにバラ葉を把持することで、複数枚の紙葉類Ｐをその重ね方向に沿って圧縮した状態でしっかりとクランプできるため、この後、把持アーム４６を移動しても、バラ葉が脱落する心配は殆どなくなる。

図２０および図２１に示すように、移載機構４７は、把持アーム４６を取り付けたフレーム６８をスライドステージ７１に対して傾斜した前後方向（Ｘ’方向）に移動させるエアシリンダー７２、およびスライドステージ７１を左右方向（Ｙ方向）に移動させるエアシリンダー７３を有する。ここで言うＸ’方向とは、装置の前方から後方に向けて下方に約１５°傾斜した方向を指す。

つまり、把持アーム４６を傾斜した前後方向（Ｘ’方向）に移動させる際には、エアシリンダー７２を動作させて、把持アーム４６のフレーム６８をスライドステージ７１に対して移動させる。また、把持アーム４６を左右方向（Ｙ方向）に移動させる際には、エアシリンダー７３を動作させて、スライドステージ７１をスライドレール７４に沿って移動させる。

次に、図２２に示すブロック図を参照して、上述した投入装置１００の動作を制御する制御系について説明する。
投入装置１００の動作を制御する投入制御部１１０には、図示しないインターフェースを介して、処理装置２００の動作を制御する制御部２１０が接続されている。また、投入制御部１１０には、オペレータに対する各種操作情報を表示するとともにオペレータによる各種操作入力を受け付ける操作・表示パネル１１１が接続されている。

また、投入制御部１１０には、投入台４２にセットされたカセット４１を検知するための３つの透過型の光電センサ１２１、１２２、１２３、および４つの反射型の近接センサ１２５、１２６、１２７、１２８が接続されている。

光電センサ１２１〜１２３は、それぞれ、投入台４２を間に挟んで装置の前方および後方に設けた一対の発光部および受光部を有し、発光部と受光部との間の光軸が投入台４２の上面に沿って前後方向に延びる位置に設けられている。そして、検出対象物（カセット４１やバラ葉）が光軸を遮ること（センサ出力ＯＦＦ）を検出して検出対象物の有無を検出する。

近接センサ１２５〜１２８は、それぞれ発光部と受光部を併設しており、発光部から発光した光を検出対象物で反射させて受光部で受光することで検出対象物の有無を検出する。本実施形態の近接センサ１２５〜１２８は、それぞれ、投入台４２に埋設されており、投入台４２に沿って搬送されるカセット４１（或いはバラ葉）の下端面を検出する。

搬送方向に沿って１つ目の光電センサ１２１は、投入台４２の搬送方向上流側の端部近くに配設され、投入台４２に投入されたカセット４１の向きを検出する。２つ目の光電センサ１２２および３つ目の光電センサ１２３は、１つ目の光電センサ１２１の搬送方向下流側に離間して配置されている。

また、近接センサ１２５は、投入台４２の搬送方向上流端に設けられ、近接センサ１２６は、２つの光電センサ１２１、１２２による検出位置の間に配置されている。また、残り２つの近接センサ１２７、１２８は、倒立機構４４を間に挟んで投入台４２の反対側で前後に離間して設けられている。

また、投入制御部１１０には、投入台４２の上面から突没可能に設けられた３組のストパ１３１、１３２、１３３をそれぞれ駆動するソレノイドなどのアクチュエータ１３４、１３５、１３６が接続されている。

ストッパ１３１は、投入台４２の上流側の端部に投入されたカセット４１の搬送を禁止するよう投入台４２から上方に突出する。ストッパ１３２は、装置の前後に離間して配置された２つの突起を有し、この２つの突起を同時に動作させることで、ストッパ１３１を超えて搬送されたカセット４１を停止させる。ストッパ１３３は、投入台４２の搬送方向下流側の端部に設けられ、倒立機構４４の手前でカセット４１を停止させるよう機能する。

また、投入制御部１１０には、投入台４２に沿ってカセット４１を搬送するための無端状の搬送チェーン１４１、１４２を走行させるためのモータ１４４が接続されている。無端状の２本の搬送チェーン１４１、１４２は、それぞれ、その少なくとも一部が投入台４２の上面に露出する位置に配置されており、露出した部分が搬送方向に沿って走行する。２本の搬送チェーン１４１、１４２は、装置の前後に離間した位置をそれぞれ走行する。

さらに、投入制御部１１０には、倒立機構４４の支持フレーム５５を載置位置Ｔ１と起立位置Ｔ２との間で回動させるエアシリンダー５６と、支持フレーム５５を起立位置Ｔ２に向けて回動するときにカセット４１が滑り落ちることのないように支えるストッパ５７を駆動するソレノイド等のアクチュエータ１５１と、移動機構４５の昇降装置６２を動作させるための電動シリンダー１５２と、移動機構４５によって下端位置Ｔ３へ移動された空カセット４１をカセット排出部４８へ押し出すためのプッシャー１５４を駆動するためのアクチュエータ１５３と、把持アーム４６の下アーム６４および上アーム６５を駆動するためのエアシリンダー６６と、把持アーム４６を取り付けたフレーム６８を前後方向にスライドさせるエアシリンダー７２と、移載機構４７のスライドステージ７１をスライドレール７４に沿って左右にスライドさせるエアシリンダー７３と、が接続されている。

次に、上述した投入装置１００の動作について説明する。
まず、投入制御部１１０によって搬送機構４３のモータ１４９が付勢されて、２本の搬送チェーン１４１、１４２の走行が開始される。同時に、投入制御部１１０によってアクチュエータ１３４が付勢されて、図８に示すように、ストッパ１３１が投入台４２から突出される。

この状態で、ストッパ１３１の搬送方向上流側の投入台４２上に、５つの収容部５１にバラ葉を収容した１つ目のカセット４１が投入される。このとき、投入制御部１１０は、光電センサ１２１および近接センサ１２５の出力を監視して、当該カセット４１が正常な姿勢で投入台４２に投入されたか否かを判断する。

つまり、投入制御部１１０は、光電センサ１２１および近接センサ１２５の両方とも当該カセット４１を検出したことにより、当該カセット４１が正常な姿勢で投入されたことを判断し、ストッパ１３１を投入台４２に収納する。これにより、図９に示すように、１つ目のカセット４１の搬送が開始される。

なお、投入制御部１１０は、カセット４１を投入した後、光電センサ１２１および近接センサ１２５によりカセット４１を検出しない場合、当該カセット４１の投入姿勢が正しくないことを判断し、ストッパ１３１を収納することなく、操作・表示パネル１１１の図示しない「誤挿入表示灯」を点灯させてオペレータに通知する。

ストッパ１３１を超えて１つ目のカセット４１の搬送が開始されると、投入制御部１１０は、搬送方向に沿って２つ目の光電センサ１２２の出力を監視する。そして、投入制御部１１０は、図１０に示すように、当該カセット４１が光電センサ１２２の光軸を遮ったとき、最も上流側のストッパ１３１を投入台４２の上面から突出させるとともに、操作・表示パネル１１１の図示しない「投入準備完了表示灯」を点灯させる。

この状態で、投入制御部１１０は、１つ目のカセット４１が倒立機構４４の載置位置Ｔ１へ受け渡されるまで、ストッパ１３１を突出し続ける。つまり、例え、次にストッパ１３１の上流側に投入された２つ目のカセット４１の投入姿勢が正しいことが判断された場合であっても、投入制御部１１０は、図１１に示すように、１つ目のカセット４１が倒立機構４４へ受け渡されるまでストッパ１３１を収納しない。

この後、投入制御部１１０は、倒立機構４４に設けた２つの近接センサ１２７、１２８の出力を監視する。そして、図１２に示すように、近接センサ１２７、１２８が１つ目のカセット４１を検出したとき、投入制御部１１０は、当該１つ目のカセット４１が倒立機構４４へ搬送されたことを判断し、ストッパ１３１を投入台４２に収納して２つ目のカセット４１の搬送を開始する。

同時に、投入制御部１１０は、１つ目のカセット４１を倒立機構４４へ受け渡した後、光電センサ１２３によってカセット４１を検出していないことを条件に、アクチュエータ１３６を付勢して、投入台４２の下流端（倒立機構４４の直前）に設けたストッパ１３３を投入台４２から突出させる。

さらに、投入制御部１１０は、同時に、エアシリンダー５６を動作させて倒立機構４４の支持フレーム５５を載置位置Ｔ１から上方に回動させて、１つ目のカセット４１の起立動作を開始する。なお、投入制御部１１０は、ストッパ１３３を突出させた状態でないと倒立機構４４を動作させない。

１つ目のカセット４１の起立動作を開始すると、投入制御部１１０は、光電センサ１２２の出力を監視する。そして、図１３に示すように、光電センサ１２２が２つ目のカセット４１を検出したとき、投入制御部１１０は、ストッパ１３１を投入台４２から突出させ、操作・表示パネル１１１の「投入準備完了表示灯」を点灯させる。これにより、３つ目のカセット４１がストッパ１３１の手前の投入台４２に置かれる（図１３）。

ここでは、２つ目のカセット４１を光電センサ１２２で検出したとき、ストッパ１３１を一旦突出させたが、図１３のように３つ目のカセット４１をさらに下流側に送り込むスペースがある場合には、ストッパ１３１を突出させる必要はない。いずれにしても、２つ目のカセット４１は、そのまま搬送されて、ストッパ１３３で停止される。

この後、投入制御部１１０は、３つ目のカセット４１が２つ目のカセットに到達する前に、２つ目の光電センサ１２２および２つ目の近接センサ１２６を介して３つ目のカセット４１を検出し、２組目のストッパ１３２、１３２を作動させる。これにより、３つ目のカセット４１が２つ目のカセット４１に到達する前に停止される。

また、このとき、投入制御部１１０は、ストッパ１３１を投入台４２から突出させて、操作・表示パネル１１１の「投入準備完了表示灯」を点灯させる。これにより、４つ目のカセット４１の投入が可能となる。

１つ目のカセット４１から全てのバラ葉が取り出されて倒立機構４４から排出されて支持フレーム５５が略水平な載置位置Ｔ１へ戻された後、図１５に示すように、投入制御部１１０は、ストッパ１３３を投入台４２に収納して、２つ目のカセット４１の搬送を再開し、２つ目のカセット４１を倒立機構４４へ送り込む。図１５では、４つ目のカセット４１が投入台４２に投入された状態を示している。

このとき、３つ目のカセット４１はストッパ１３２、１３２によって停止された状態であり、４つ目のカセット４１もストッパ１３１によってその場に停止された状態である。

この後、投入制御部１１０は、倒立機構４４にある近接センサ１２７、１２８の出力を監視して、２つ目のカセット４１が倒立機構４４の載置位置Ｔ１まで送り込まれたか否かを判断する。そして、投入制御部１１０は、２つ目のカセット４１が倒立機構４４に送り込まれたことを判断すると、図１６に示すように、ストッパ１３３を突出させるとともに、ストッパ１３２、１３２による３つ目のカセット４１の拘束を解除する。これにより、３つ目のカセット４１の搬送が再開される。このとき、２つ目のカセット４１は、倒立機構４によってその起立動作を開始される。

そして、投入制御部１１０は、２つ目の光電センサ１２２が３つ目のカセット４１の通過を検出したとき、或いは３つ目の光電センサ１２３が３つ目のカセット４１を検出したとき、図１７に示すように、ストッパ１３１を投入台４２に収納し、４つ目のカセット４１の搬送を開始する。

上述したように、搬送機構４３によって倒立位置Ｔ１へカセット４１が搬送されると、投入制御部１１０は、まず、アクチュエータ１５１を動作させてストッパ５７を支持フレーム５５から突出させる。この後、投入制御部１１０は、倒立機構４４のエアシリンダー５６を動作させて支持フレーム５５を起立させる。このとき、ストッパ５７がカセット４１の下端に当接して、カセット４１が支持フレーム５５に沿って滑り落ちることを防止する。

倒立機構４４によってカセット４１が起立位置Ｔ２へ配置されると、自動的に、最下端の収容部５１が抜き取り位置に配置される。この抜き取り位置の手前側には、把持アーム４６が待機している。把持アーム４６は、この待機状態のとき、下アーム６４と上アーム６５が開いている。起立位置Ｔ２に配置されたカセット４１は、７５°の角度で後方に傾斜している。

また、起立位置Ｔ２に配置されたカセット４１の下端には、移動機構４５の支持アーム６１が待機している。このため、投入制御部１１０は、カセット４１を起立位置Ｔ２へ起こした後、ストッパ５７を収納してカセット４１を自重により僅かに落下させて支持アーム６１へ受け渡す。

カセット４１を移動機構４５の支持アーム６１へ受け渡した後、投入制御部１１０は、カセット４１の背面側を倒立機構４４の支持フレーム５５に預けた状態のまま、移載機構４７のエアシリンダー７２を動作させて把持アーム４６を抜き取り位置にある最下端の収容部５１内へ挿通する。この状態で、投入制御部１１０は、エアシリンダー６６を動作させて把持アーム４６の下アーム６４と上アーム６５を閉じ、収容部５１のバラ葉を把持する。

この後、投入制御部１１０は、移載機構４７のエアシリンダー７２を動作させて、バラ葉を掴んだ状態の把持アーム４６を収容部５１から手前側に引き抜く。そして、投入制御部１１０は、エアシリンダー７３を動作させて把持アーム４６を処理装置２００の投入部２に向けて左方向に移動させる。さらに、投入制御部１１０は、移載機構４７のエアシリンダー７２を動作させて把持アーム４６を処理装置２００の投入部２内へ挿通する。

把持アーム４６がバラ葉を掴んでから投入部２へ移載する間、バラ葉は複数枚の紙葉類Ｐの重ね方向に沿って圧縮された状態で挟持されているため、バラ葉が把持アーム４６から脱落する心配は殆ど無い。

上記のように把持アーム４６が挿通される処理装置２００内の受取位置Ａには、図２１に示すように、第１のバックアップユニット１３の第１のトレイ１６、或いは第２のバックアップユニット１４の第２のトレイ１７が待機している。ここでは、仮に、第１のトレイ１６が待機しているものとする。

投入制御部１１０は、第１のトレイ１６の上側に把持アーム４６で把持したバラ葉を挿入した状態で、把持アーム４６の下アーム６４および上アーム６５を開く。このとき、下アーム６４の爪４６ａが第１のトレイ１６の爪と入れ子状に配置されており、バラ葉が第１のトレイ１６上に受け渡される。

この後、投入制御部１１０は、再び、移載機構４７を制御して、２つのアーム６４、６５を開いた状態の把持アーム４６を投入部２から引き抜いて、次のバラ葉を受け取るため、把持アーム４６を待機位置へ戻す。

上記のように、カセット４１の最下端の収容部５１のバラ葉を処理装置２００へ移載している間に、投入制御部１１０は、移動機構４５を動作させて最下端の収容部５１からバラ葉が抜き取られた状態のカセット４１を収容部５１の高さ分だけ下降させる。これにより、今度は、下から２段目の収容部５１が抜き取り位置に配置される。

同様に、カセット４１の全ての収容部５１からバラ葉を抜き取った後、投入制御部１１０は、アクチュエータ１５３を動作させてプッシャー１５４を動作させ、下端位置Ｔ３まで下降されている空のカセット４１をカセット排出部４８へ排出する。

この後、投入制御部１１０は、次のカセット４１を処理するため、昇降機構４４を動作させて支持フレーム５５を略水平な載置位置Ｔ１へ戻し、移動機構４５の支持アーム６１を次のカセット４１を受け取るための待機位置へ上昇させて戻す。

以上の動作を繰り返して、投入台４２を介して投入されたカセット４１からバラ葉が順次取り出されて処理装置２００の投入部２へ投入される。処理装置２００の処理能力にもよるが、この投入装置１００を用いることで、バラ葉を処理装置２００へ連続して投入することができる。

以上述べた実施形態の紙葉類投入装置及び紙葉類処理装置によれば、カセット４１の収容部５１に収容したバラ葉を把持アーム４６によって重ね方向に把持するとともに、この把持アームをそのままの姿勢で処理装置２００の投入部２へ挿通できるため、複数枚の紙葉類Ｐを集積した状態のバラ葉を脱落することなく確実に投入することができる。

特に、本実施形態によると、重力方向に重ねた複数枚の紙葉類Ｐ（バラ葉）を把持アーム４６によって上下に挟持するとともに、把持アーム４６を鉛直方向に移動することがなく、また回転することもなく、略水平な面に沿って移動するだけであるため、把持アーム４６で把持したバラ葉に対して脱落させるような付所望な力が加わることが殆ど無い。

また、本実施形態の投入装置１００によると、装置とは別の作業台でカセット４１にバラ葉を立位で収容することができ、作業性を向上させることができるとともに、バラ葉を落としてしまう不具合を殆ど無くすことができる。また、紙葉類Ｐをカセット４１に収容する際に脱落したとしても、脱落した紙葉類Ｐを容易にカセット４１に戻すことができる。

さらに、本実施形態の投入装置１００を用いることで、バラ葉を作業員による手作業で処理装置２００の投入部２へ投入する必要がなくなり、作業員による作業負担を大幅に低減できるとともに、複数枚の紙葉類Ｐを投入部２へ確実に投入することができる。また、このようにカセット４１にバラ葉を一旦収容することで、処理装置２００へ投入するバラ葉の検査をすることができる。

なお、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２…投入部、１３…第１のバックアップユニット、１４…第２のバックアップユニット、１６…第１のトレイ、１７…第２のトレイ、２３…ガイド部、４１…カセット、４２…投入台、４３…搬送機構、４４…倒立機構、４５…移動機構、４６…把持アーム、４６ａ…爪、４７…移載機構、５１…収容部、５５…支持フレーム、５７…ストッパー、６１…支持アーム、６２…昇降機構、６４…下アーム、６５…上アーム、７１…スライドステージ、７４…スライドレール、Ｐ…紙葉類、Ｔ１…載置位置、倒立位置、Ｔ２…起立位置、Ｔ３…下降位置。

Claims (8)

1. 複数枚の紙葉類を上下に重ねた状態でそれぞれ収容する複数の収容部を有するカセットと、
   上記複数の収容部を順に抜き取り位置へ配置するように上記カセットを移動する移動機構と、
   上記抜き取り位置へ配置された収容部に収容された複数枚の紙葉類をその重ね方向に把持する把持アームと、
   この把持アームを移動して当該把持アームで把持した上記抜き取り位置の複数枚の紙葉類を当該収容部から抜き取ってそのままの姿勢で投入部へ移載する移載機構と、
   を有する紙葉類投入装置。
2. 上記把持アームは、
   上記抜き取り位置へ配置された収容部の底壁に入れ子状に配置される下アームと、
   この下アームとの間で当該収容部の複数枚の紙葉類を挟持するように上下に移動可能に設けられた上アームと、
   を有する、請求項１の紙葉類投入装置。
3. 上記収容部へ複数枚の紙葉類を立位で収納する第１の姿勢から、当該収容部に収容した複数枚の紙葉類が上下に重なる第２の姿勢になるまで、上記カセットを起立させる倒立機構をさらに有する、請求項１または請求項２の紙葉類投入装置。
4. 上記第１の姿勢の上記カセットを複数個受け入れる受入部と、
   この受入部から上記倒立機構による上記カセットの倒立位置までカセットを順次搬送する搬送機構と、
   をさらに有する、請求項３の紙葉類投入装置。
5. 複数枚の紙葉類を上下に重ねた状態でそれぞれ収容する複数の収容部を有するカセットと、
   上記複数の収容部を順に抜き取り位置へ配置するように上記カセットを移動する移動機構と、
   上記抜き取り位置へ配置された収容部に収容された複数枚の紙葉類をその重ね方向に把持する把持アームと、
   この把持アームを移動して当該把持アームで把持した上記抜き取り位置の複数枚の紙葉類を当該収容部から抜き取ってそのままの姿勢で投入部へ移載する移載機構と、
   この移載機構によって上記投入部へ移載された複数枚の紙葉類を１枚ずつ取り出して検査する検査部と、
   を有する紙葉類処理装置。
6. 上記把持アームは、
   上記抜き取り位置へ配置された収容部の底壁に入れ子状に配置される下アームと、
   この下アームとの間で当該収容部の複数枚の紙葉類を挟持するように上下に移動可能に設けられた上アームと、
   を有する、請求項５の紙葉類処理装置。
7. 上記収容部へ複数枚の紙葉類を立位で収納する第１の姿勢から、当該収容部に収容した複数枚の紙葉類が上下に重なる第２の姿勢になるまで、上記カセットを起立させる倒立機構をさらに有する、請求項５または請求項６の紙葉類処理装置。
8. 上記第１の姿勢の上記カセットを複数個受け入れる受入部と、
   この受入部から上記倒立機構による上記カセットの倒立位置までカセットを順次搬送する搬送機構と、
   をさらに有する、請求項７の紙葉類処理装置。