JP6340475B2 - 紙葉類分離装置及び紙葉類分離方法 - Google Patents

Description

本発明は、紙葉類分離装置及び紙葉類分離方法に関する。

ＡＴＭ（Automated Teller Machine）等の紙幣取扱装置は、入金された紙幣を一時的に収容する紙幣収容装置を含む。この種の紙幣収容装置は、紙幣を収容した後、集積された紙幣を１枚ずつ分離しながら繰り出す紙幣分離装置を有する。

図１２は、従来の紙幣分離装置において、分離ローラと繰り出しローラとによって紙幣を搬送する動作を説明するための模式図である。図１２に示すように、従来の紙幣分離装置１１１は、収容部１１４に集積された紙幣１０２を１枚ずつ分離して繰り出すための一組の分離ローラ１１６と繰り出しローラ１１７を有する。紙幣分離装置１１１では、収容部１１４の送出口１１４ａから搬送路１１４ｂに沿って紙幣１０２が送り出される。このとき、送出口１１４ａから分離ローラ１１６へ送られる複数枚の紙幣１０２は、分離ローラ１１６に近づく方向に対して、階段状に互いに位置をずらして重なった状態で送られる。そして、紙幣分離装置１１１では、収容部１１４内に集積された複数枚の紙幣１０２が１枚ずつ分離されるとき、分離ローラ１１６に向かって進行する紙幣１０２の前端が、分離ローラ１１６の周面に接触する。紙幣１０２の前端は、分離ローラ１１６の周面に接触した後、重なった紙幣１０２同士の摩擦力によって、分離ローラ１１６と繰り出しローラ１１７とが接する接触部１２０まで送られる。接触部１２０に送られた紙幣１０２は、停止した分離ローラ１１６に対して繰り出しローラ１１７が回転することによって、接触部１２０を通って搬送されて、紙幣分離装置１１１の外部へ送られる。

また、紙幣を搬送するために用いられるローラとしては、金属製の基準ローラの周面に形成されたリング溝に、ゴムリングが取り付けられた構成が知られている。このように構成された基準ローラは、紙幣の厚みを検知する鑑別部において、検知ローラとの間に紙幣を挟んで搬送するために用いられている。

特開２０１４−４７０７３号公報

ところで、従来の紙幣分離装置１１１で用いられている分離ローラ１１６は、周面の全体がゴム材料によって形成されており、繰り出しローラ１１７との接触部１２０に複数枚の紙幣１０２が重なって搬送されることを防止するために、周面全域において高い摩擦係数が確保されている。また、分離ローラ１１６の軸方向Ａ（図１５参照）における幅は、繰り出しローラ１１７の幅よりも大きく形成されている。このため、接触部１２０では、分離ローラ１１６の周面の軸方向（幅方向）Ａにおける中央部に、繰り出しローラ１１７の周面が接触している。

一般に紙幣分離装置１１１では、収容部１１４側から進行する紙幣１０２の前端が、接触部１２０近傍の接点Ｐ１で、分離ローラ１１６の周面に接することで、紙幣１０２の重なりを抑え、１枚の紙幣１０２の前端が接触部１２０の接点Ｐ０に導かれ、紙幣１０２が適正に繰り出される。しかし、収容部１１４の送出口１１４ａは、収容部１１４内から紙幣１０２をスムーズに送り出すために、紙幣１０２の厚み及び長辺方向の長さよりも大きく形成されている。このため、紙幣分離装置１１１では、図１２に示すように、収容部１１４側から進行する紙幣１０２の前端が、接触部１２０近傍に対して収容部１１４側に離れた接点Ｐ２で、分離ローラ１１６の周面に接触する場合がある。このような場合、ゴム製の分離ローラ１１６を用いているので、紙幣１０２と分離ローラ１１６の周面との摩擦力が紙幣１０２の前端に大きく作用し、紙幣１０２の進行が止まってしまうことがある。その結果、分離ローラ１１６と繰り出しローラ１１７との間に紙幣１０２が異常な状態で引き込まれ、紙詰まり（以下、ジャムと称する。）を招く問題がある。

加えて、従来の紙幣分離装置１１１では、分離ローラ１１６の軸方向Ａにおける両端部の端面側の角（エッジ）に、紙幣１０２の前端が接触したときに、エッジとの摩擦力によって紙幣１０２が止まり、紙幣１０２の適正な送り方向に対して紙幣１０２が斜めに送られる斜行が発生してしまうことがある。その結果、斜行した紙幣１０２が分離ローラ１１６と繰り出しローラ１１７との間に引き込まれて、ジャムが発生する問題がある。

このような問題の対策として、紙幣１０２の前端の進行を案内するローラカバーを用いる構成が提案されている。図１３及び図１４は、関連技術の紙幣分離装置が有するローラカバーの金属板を説明するための斜視図及び断面図である。図１５は、関連技術の紙幣分離装置が有する分離ローラと金属板を示す斜視図である。

図１３及び図１４に示すように、関連技術の紙幣分離装置２１１は、収容部１１４から接触部１２０に向かって進入する紙幣１０２の前端を案内するローラカバー１３１を備える。ローラカバー１３１は、樹脂製のガイド部１３２と、ガイド部１３２に支持された金属板１３３と、を有する。ローラカバー１３１は、分離ローラ１１６を覆うように、収容部１１４側に隣接して設けられている。ガイド部１３２は、収容部１１４内から分離ローラ１１６近傍まで延びており、分離ローラ１１６の周面に沿って湾曲された曲面１３２ａを有する。収容部１１４に集積された紙幣１０２は、ガイド部１３２の曲面１３２ａに沿って分離ローラ１１６近傍まで案内される。図１４及び図１５に示すように、金属板１３３は、分離ローラ１１６の周面に沿って湾曲して配置されている。また、金属板１３３は、分離ローラ１１６の周面における、収容部１１４側の端部から接触部１２０近傍までの範囲を覆っている。これにより、金属板１３３は、収容部１１４側に近い位置で、紙幣１０２の前端が分離ローラ１１６の周面に接触することを防いでいる。

図１６は、関連技術の紙幣分離装置２１１において、分離ローラ１１６と繰り出しローラ１１７とによって紙幣１０２を搬送する動作を説明するための模式図である。図１６に示すように、収容部１１４側から接触部１２０近傍までの範囲で、分離ローラ１１６の周面に向かって進行する紙幣１０２の前端は、金属板１３３の外側の面に沿って滑ることで、紙幣１０２の前端が分離ローラの周方向に沿って接触部１２０へ導かれる。また、紙幣１０２の前端が、収容部１１４側に近い接点Ｐ２で分離ローラ１１６の周面に向かって進行した場合でも、紙幣１０２の前端が金属板１３３に沿って滑り、接点Ｐ１に案内されるので、接触部１２０の接点Ｐ０にスムーズに導かれる。したがって、ローラカバー１３１の金属板１３３は、紙幣１０２を適正に分離する補助を担っている。このように、金属板１３３は、紙幣１０２の前端と分離ローラ１１６の周面との摩擦力で分離ローラ１１６の周面に紙幣１０２の前端が引っ掛かり、紙幣１０２の進行が妨げられ、紙幣１０２が止まることを防いでいる。

しかしながら、上述した関連技術の紙幣分離装置２１１で用いる金属板１３３は、厚みが０．２ｍｍ程度に形成されており、分離ローラ１１６の周面に沿う所望の円弧状に湾曲されている。このような金属板１３３を、樹脂材料によって成形することが考えられるが、樹脂材料を用いた成形では、金属板１３３と同程度に薄く形成し、金属板１３３の端部のように先端が尖る形状に形成することが困難である。また、金属板１３３は、紙幣１０２が衝突しても撓まない程度の所定の剛性を保つように配置するために、分離ローラ１１６の軸方向における金属板１３３の両側が、ガイド部１３２に固定されている。このため、金属板１３３を用いる紙幣分離装置２１１は、金属板１３３を所望の円弧状に形成すると共にガイド部１３２に取り付けることで、製造コストの増大を招いている。

また、紙幣１０２の分離時の斜行やジャムを十分に防ぐ観点では、分離ローラ１１６の周面における、収容部１１４側から接触部１２０近傍までの領域を金属板１３３によって覆うことが望ましい。一方で、紙幣分離装置２１１では、ジャムの発生時、紙幣１０２の繰り出し方向とは逆向きに紙幣１０２を逆送することで、分離ローラ１１６と繰り出しローラ１１７との間から紙幣１０２を取り除いている。そのため、金属板１３３によって分離ローラ１１６の周面を覆う範囲を接触部１２０近傍まで延ばした場合には、紙幣１０２を逆送したときに、紙幣１０２の後端が金属板１３３に引っ掛かりやすくなってしまう。その結果、逆送される紙幣１０２によって金属板１３３がめくれやすくなり、詰まった紙幣１０２をスムーズに取り除くことが困難になる。したがって、このような影響も考慮して、金属板１３３を、分離ローラ１１６の周方向に対する所定の位置に位置決めする調節作業、すなわち金属板１３３が分離ローラ１１６の周面を覆う量を適正に調節する作業が煩雑になり、製造コストの更なる増大を招く要因にもなっている。

加えて、紙幣１０２の前端が分離ローラ１１６のエッジに接触したときに紙幣１０２が止まることを抑えるために、分離ローラ１１６の両端面側のエッジを、円弧状に丸める面取り加工（Ｒ面取り加工）を施す対策が採られている。しかし、分離ローラ１１６毎に１つずつ、両端面側のエッジのＲ面取り加工を行っており、加工コストもかさんでいる。

以上のように、関連技術の紙幣分離装置２１１では、ローラカバー１３１の一部を金属板１３３によって形成し、金属板１３３の位置調節を行い、分離ローラ１１６のエッジのＲ面取り加工を行うことで、紙幣１０２の斜行やジャムを防ぐことが可能になる。しかし、これらのすべてを行うことによって、製造コストの増大を招いている。

また、特許文献１に記載された基準ローラを、分離ローラとして適用した場合、基準ローラの周面から突出するゴムリングが紙幣に接触し、ゴムリングの両側の周面が紙幣に接触しにくい。このため、基準ローラでは、紙幣の前端を基準ローラの周面に沿って滑らせることができず、紙幣が斜行する問題が残り、ジャムを防ぐ作用が得られない。したがって、特許文献１に記載された技術では、紙幣を適正に分離することができず、基準ローラを分離ローラとして採用することは不適当である。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、紙葉類を適正に分離することを可能にし、紙葉類の斜行やジャムを防ぐことができる紙葉類分離装置及び紙葉類分離方法を提供することを目的とする。

本願の開示する紙葉類分離装置の一態様は、紙葉類を収容する収容部に集積された前記紙葉類を送るピックアップローラと、前記ピックアップローラによって送られる前記紙葉類の厚み方向において前記紙葉類を挟んで前記ピックアップローラ側とは反対側に配置され、前記収容部から非案内状態で送られた前記紙葉類が接する分離ローラと、前記分離ローラと接して配置され、停止した前記分離ローラに対して回転することによって前記紙葉類を１枚ずつ分離して搬送する繰り出しローラと、を備える。前記分離ローラは、前記繰り出しローラと接する接触部に対する前記収容部側において、前記繰り出しローラに対向する周面の領域全体が、前記収容部から進行する前記紙葉類が直接接するように露出し、軸方向における両端部に前記紙葉類が非圧接状態で摺接され、前記軸方向において前記両端部が中央部よりも摩擦係数が小さい材料によって形成されると共に前記両端部の直径が前記中央部の直径と等しい。

本願の開示する紙葉類分離装置の一態様によれば、紙葉類を適正に分離することを可能にし、紙葉類の斜行やジャムを防ぐことができるという効果を奏する。

図１は、実施例の紙幣取扱装置全体を模式的に示す斜視図である。 図２は、実施例の紙幣取扱装置を説明するための模式的な断面図である。 図３は、実施例の紙幣分離装置を模式的に示す断面図である。 図４は、実施例の紙幣分離装置が有する分離ローラと繰り出しローラを示す斜視図である。 図５は、実施例の紙幣分離装置が有する分離ローラと繰り出しローラを拡大して示す斜視図である。 図６は、実施例の紙幣分離装置が有する分離ローラと繰り出しローラを示す断面図である。 図７は、実施例の紙幣分離装置が有する分離ローラを説明するための斜視図である。 図８は、実施例の紙幣分離装置が有する分離ローラの寸法を説明するための側面図である。 図９は、実施例の紙幣分離装置において、分離ローラと繰り出しローラとによって紙幣を搬送する動作を説明するための模式図である。 図１０は、実施例の紙幣分離装置において、分離ローラへ紙幣が送られる状態を説明するための模式図である。 図１１は、実施例の紙幣分離装置において、分離ローラへ紙幣同士の全体が重なって送られる状態を説明するための模式図である。 図１２は、従来の紙幣分離装置において、分離ローラと繰り出しローラとによって紙幣を搬送する動作を説明するための模式図である。 図１３は、関連技術の紙幣分離装置が有するローラカバーの金属板を説明するための斜視図である。 図１４は、関連技術の紙幣分離装置が有するローラカバーの金属板を説明するための断面図である。 図１５は、関連技術の紙幣分離装置が有する分離ローラと金属板を示す斜視図である。 図１６は、関連技術の紙幣分離装置において、分離ローラと繰り出しローラとによって紙幣を搬送する動作を説明するための模式図である。

以下に、本願の開示する紙葉類分離装置及び紙葉類分離方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示する紙葉類分離装置及び紙葉類分離方法が限定されるものではない。

［実施例］
（紙幣取扱装置の構成）
図１は、実施例の紙幣取扱装置全体を模式的に示す斜視図である。図２は、実施例の紙幣取扱装置を説明するための模式的な断面図である。

図１及び図２に示すように、実施例に係る紙幣取扱装置１は、紙幣２を入出金する入出金部３と、入出金部３に入金された紙幣２を一時的に収容する第１の一時収容部４と、第１の一時収容部４から搬送された紙幣２を鑑別する鑑別部５と、鑑別部５から搬送された紙幣２を一時的に収容する第２の一時収容部６と、を備える。また、紙幣取扱装置１は、鑑別部５から搬送された紙幣２を収容すると共に出金することで紙幣２を還流する還流部７と、厚みや長さが異常な紙幣２や劣化（破損）した紙幣２を格納するリジェクト部８と、を備える。

図２に示すように、紙幣取扱装置１において、入出金部３から入金された紙幣２は、第１の一時収容部４に収容された後、鑑別部５で鑑別される。鑑別部５で鑑別された紙幣２は、第２の一時収容部６に収容されて集積される。このとき、入金された紙幣２を返却処理する場合、第２の一時収容部６に収容された紙幣２は、入出金部３に搬送され、入出金部３から返却される。一方、入金された紙幣２を入金処理する場合、第２の一時収容部６から、再度、第１の一時収容部４に搬送し、第１の一時収容部４から鑑別部５に搬送した後、鑑別部５から還流部７の収容カセット７ａに紙幣２の種類毎に収容する。次に、還流部７に収容された紙幣２を出金する場合、還流部７から鑑別部５に搬送した後、鑑別部５から第２の一時収容部６に搬送して収容する。続いて、第２の一時収容部６に収容された紙幣２は、入出金部３に搬送され、入出金部３から出金される。また、入出金部３から入金された紙幣２は、鑑別部５によって厚みや長さや劣化状態が検知され、異常と検知された紙幣２は、鑑別部５からリジェクト部８に搬送されて格納される。

以上のように構成された紙幣取扱装置１に組み込まれた第１の一時収容部４は、図２に示すように、実施例の紙幣分離装置１１を含んでいる。また、第１の一時収容部４と同様に、紙幣取扱装置１の還流部７も、実施例の紙幣分離装置１１を含んでいる。以下の実施例では、第１の一時収容部４に含まれる紙幣分離装置１１を一例として説明する。また、本実施例では、紙葉類の一例として紙幣２を用いるが、紙幣に限定するものではない。

（紙幣分離装置の構成）
図３は、実施例の紙幣分離装置１１を模式的に示す断面図である。図３に示すように、実施例の紙幣分離装置１１は、収容カセット１３と、ピックアップローラ１５と、一組の分離ローラ１６及び繰り出しローラ１７と、を備える。

収容カセット１３は、図３に示すように、紙幣２が一時的に収容される収容部１４を有する。紙幣分離装置１１に搬入された紙幣２は、収容部１４内の上下方向に沿って積層されて収容される。また、収容部１４には、分離ローラ１６に隣接する位置に、集積された紙幣２を送り出すための送出口１４ａが設けられている。送出口１４ａは、紙幣２の厚み及び長辺方向の長さよりも大きく形成されており、収容部１４内から紙幣２をスムーズに送り出すことが可能になっている。送出口１４ａを通過した紙幣２は、搬送路１４ｂに沿って送られる。

また、収容カセット１３は、収容部１４内に集積された複数枚の紙幣２を、厚み方向に対して押圧するステージ１３ａを有する。ステージ１３ａは、収容部１４内に、上下方向に対して移動可能に設けられている。また、ステージ１３ａは、図示しない押圧機構の押圧力によって、集積された複数枚の紙幣２の厚み方向において、ピックアップローラ１５が配置された下方側に向かって付勢されている。

ピックアップローラ１５は、収容部１４の底部に隣接して配置されており、回転軸２１に支持されている。収容部１４内に集積された複数枚の紙幣２のうち、最下位に位置する紙幣２（繰り出し側の紙幣２）は、ピックアップローラ１５の周面が接している。ピックアップローラ１５は、図示しない駆動機構によって回転されることで、収容部１４の最下位に位置する紙幣２を、分離ローラ１６と繰り出しローラ１７とが接する接触部２０側へ移送する。また、図３に示すように、ピックアップローラ１５は、コイルバネ２２を介して、収容部１４内に積層された複数枚の紙幣２の厚み方向、すなわちステージ１３ａの移動方向に対して移動可能に支持されている。

また、コイルバネ２２には、ピックアップローラ１５に加わる押圧力を検知する圧力センサ２３が設けられている。ステージ１３ａを押圧する押圧機構は、圧力センサ２３が検知した押圧力に基づいて、制御部（不図示）によって制御されている。これにより、収容部１４内に集積された紙幣２の枚数に応じた適正な押圧力がピックアップローラ１５に加わるように制御されている。その結果、ピックアップローラ１５は、収容部１４内の複数枚の紙幣２のうち、最下位に位置する１枚の紙幣２のみを適切に移送することが可能になっている。

（分離ローラの構成）
図４は、実施例の紙幣分離装置１１が有する分離ローラ１６と繰り出しローラ１７を示す斜視図である。図５は、実施例の紙幣分離装置１１が有する分離ローラ１６と繰り出しローラ１７を拡大して示す斜視図である。図６は、実施例の紙幣分離装置１１が有する分離ローラ１６と繰り出しローラ１７を示す断面図である。図７は、実施例の紙幣分離装置１１が有する分離ローラ１６を説明するための斜視図である。

図４〜図６に示すように、紙幣分離装置１１には、一組の分離ローラ１６と繰り出しローラ１７が、収容部１４側から進行する紙幣２の長辺方向に対して所定の間隔をあけて二組配置されている。一組の分離ローラ１６と繰り出しローラ１７は、周面が互いに接する接触部２０を有する。そして、分離ローラ１６には、紙幣２を収容する収容部１４に集積されて収容部１４から送られた紙幣２が接する。繰り出しローラ１７は、停止した分離ローラ１６に対して回転することによって、分離ローラ１６との接触部２０で、紙幣２を１枚ずつ分離して搬送する。

分離ローラ１６は、繰り出しローラ１７に対して上方に配置されており、回転軸２５に支持されている。分離ローラ１６は、収容部１４内の紙幣２を分離して搬送するとき、回転せずに停止している。なお、分離ローラ１６は、送出口１４ａ付近でジャムが発生したときに、紙幣２を収容部１４側へ戻す向きに逆転する繰り出しローラ１７の回転に従動して、繰り出しローラ１７と共に回転するように構成されてもよい。この構成の場合、分離ローラ１６の回転状態と停止状態は、例えばクラッチ機構によって切り替えられる。

また、分離ローラ１６は、コイルバネ等の付勢部材によって、繰り出しローラ１７に接する方向に付勢されている。このため、分離ローラ１６は、接触部２０を通って紙幣２が繰り出されるときに、繰り出しローラ１７に対して離れる方向に弾性変位する。このとき、分離ローラ１６は、繰り出しローラ１７との間の接触部２０に、１枚の紙幣２の厚みに相当する間隙をあけるように設定されている。

また、収容部１４と分離ローラ１６との間には、図５及び図６に示すように、収容部１４内に集積された紙幣２を、分離ローラ１６側へ案内するためのガイド部２７が形成されている。ガイド部２７は、樹脂材料によって形成されており、収容部１４内から分離ローラ１６側に向かって延びている。また、ガイド部２７は、図６に示すように、分離ローラ１６側の端部が、分離ローラ１６の周面に近づくように湾曲された曲面２７ａを有する。これにより、収容部１４内に積層された紙幣２は、ガイド部２７の曲面２７ａに沿って滑ると共に、ピックアップローラ１５によって送られることで、分離ローラ１６側に向かってスムーズに進行する。

分離ローラ１６は、図７に示すように、回転軸２５の軸方向Ａにおける両端部１６ｂが中央部１６ａよりも摩擦係数が小さい材料によって形成されている。言い換えると、実施例における分離ローラ１６は、相対的に高摩擦部である中央部１６ａと、相対的に低摩擦部である両端部１６ｂとを有する。一例として、分離ローラ１６は、回転軸２５の軸方向Ａにおいて、ゴム材料によって形成された中央部１６ａと、樹脂材料によって形成された両端部１６ｂと、を有する。

図８は、実施例の紙幣分離装置が有する分離ローラの寸法を説明するための側面図である。また、分離ローラ１６は、全体が円柱状に形成されており、図８に示すように、両端部１６ｂの直径Ｄ１が中央部１６ａの直径Ｄ１と等しい。すなわち、分離ローラ１６は、直径Ｄ１の円柱状に形成されている。

中央部１６ａと両端部１６ｂの直径に関して、ゴム製の中央部１６ａの直径が、樹脂製の両端部１６ｂよりも大きい場合、紙幣２と樹脂製の両端部１６ｂとが接触しない。このため、後述するように紙幣２の前端が両端部１６ｂの周面に沿って滑らず、ジャムを防止する効果を奏さない。一方、樹脂製の両端部１６ｂの直径が、ゴム製の中央部１６ａよりも大きい場合、紙幣２とゴム製の中央部１６ａとが接触しない。このため、ゴム製の中央部１６ａによって紙幣２を適正に送ることができない。したがって、本実施例では、中央部１６ａの直径Ｄ１と両端部１６ｂの直径Ｄ１とが等しくされている点に技術的意義を有する。

なお、実施例における分離ローラ１６は、中央部１６ａの外周側のみがゴム材で形成されており、中央部１６ａの内周側の部分と両端部１６ｂとが一体に樹脂材料によって形成されている。分離ローラ１６の中央部１６ａを形成するゴム材料としては、繰り出しローラ１７を形成するゴム材料よりも硬度が高い材料が用いられる。例えば、繰り出しローラ１７を形成するゴム材料は、ウレタンゴム等である。このように中央部１６ａは、繰り出しローラ１７よりも硬度が高いゴム材料によって形成されることで、繰り出しローラ１７との接触部２０に摩耗が生じたときに分離ローラ１６側の周面が削れることを避けている。これにより、接触部２０が摩耗したときに繰り出しローラ１７を交換し、分離ローラ１６の交換が抑えられる。また、分離ローラ１６の両端部１６ｂは樹脂材料によって形成されている。例えば、樹脂材料は、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等が用いられる。

また、両端部１６ｂを形成する材料は、樹脂材料に限定するものではなく、中央部１６ａを形成するゴム材料よりも摩擦係数を小さくする材料であれば、例えば金属材料やセラミックス等によって形成されてもよい。

また、両端部１６ｂを低摩擦材料によって形成する構成に限定するものではない。分離ローラ１６の周面において、中央部１６ａの周面に比べて、両端部１６ｂの周面の摩擦係数が低くなるように、例えば、低摩擦材料の被膜や低摩擦粒子を含む塗膜、メッキ膜等が形成されてもよい。

また、図７及び図８に示すように、分離ローラ１６は、中央部１６ａの、軸方向Ａに対する幅Ｗ１が、両端部１６ｂの各幅Ｗ２よりも大きく形成されている。これにより、分離ローラ１６に接触する紙幣２の前端には、中央部１６ａによる摩擦力と、両端部１６ｂによる滑り性とが、分離動作に適した比率で協働するように作用する。また、図７に示すように、分離ローラ１６の中央部１６ａの幅Ｗ１は、後述する繰り出しローラ１７の幅Ｗ３よりも大きく形成されている。接触部２０では、中央部１６ａの周面の、軸方向Ａ（幅方向）における中央部分に、繰り出しローラ１７の周面が接触している。このように、中央部１６ａの幅Ｗ１は、幅Ｗ１の範囲内に繰り出しローラ１７の幅Ｗ３が位置するように、繰り出しローラ１７の幅Ｗ３に応じて設定されている。また、両端部１６ｂの幅Ｗ２は、所定の剛性が確保されるように設定されている。

また、本実施例における分離ローラ１６は、繰り出しローラ１７と接する接触部２０に対する収容部１４側において、繰り出しローラ１７に対向する周面の領域全体が、収容部１４から進行する紙幣２が直接接するように露出している。すなわち、分離ローラ１６は、上述の関連技術における金属板によって覆われていない。このため、分離ローラ１６は、繰り出しローラ１７の周面に対向する周面の領域において、収容部１４側の端部から接触部２０までの間にわたって、収容部１４から進入する紙幣２の前端が接触可能になっている。

また、分離ローラ１６は、樹脂材料によって両端部１６ｂが形成されることで、成形金型を用いた２色成形によって成形することが可能になり、中央部１６ａと両端部１６ｂが一体に成形されている。これにより、中央部１６ａと両端部１６ｂとを組み付けて接合する工程を省き、分離ローラ１６の製造コストを抑えることが可能になっている。

また、必要に応じて、分離ローラ１６の両端部１６ｂの端面側の角（エッジ）が、微小な断面円弧状に形成されてもよく、紙幣２の斜行を更に抑えることが可能になる。この場合、分離ローラ１６の両端部１６ｂの端面側のエッジを、Ｒ面取り加工を行うことなく、Ｒ面を容易に成形することが可能になる。

繰り出しローラ１７は、分離ローラ１６に対して下方に配置されており、回転軸２６に支持されている。また、繰り出しローラ１７は、ピックアップローラ１５を駆動する駆動機構と連結されており、ピックアップローラ１５の回転と連動して回転駆動する。なお、このとき、分離ローラ１６は、回転せずに停止している。

繰り出しローラ１７は、樹脂材料によって形成された基部１７ａと、ゴム材料によって形成された弾性部１７ｂとを有しており、基部１７ａに弾性部１７ｂが嵌め込まれて構成されている。したがって、繰り出しローラ１７は、図６に示すように、周方向における一部分のみに、弾性部１７ｂが設けられている。また、繰り出しローラ１７の弾性部１７ｂを形成するゴム材料としては、分離ローラ１６の中央部１６ａを形成するゴム材料に比べて、摩擦係数が大きく、かつ硬度が低い材料が用いられている。例えば、繰り出しローラ１７の弾性部１７ｂを形成するゴム材料には、シリコンゴムが用いられている。シリコンゴムは、分離ローラ１６の中央部１６ａを形成するウレタンゴムと比べて、粘着力が大きく、摩擦力が大きい材料である。また、繰り出しローラ１７の直径は、分離ローラ１６全体の直径Ｄ１よりも大きく形成されている。

そして、繰り出しローラ１７は、制御部によって回転駆動が制御されており、接触部２０において分離ローラ１６と弾性部１７ｂとが接するように、回転時の位相（回転角）が制御されている。

また、図３に示すように、接触部２０に対して、紙幣２の搬送方向における下流側には、接触部２０を通過した紙幣２の枚数をカウントし、紙幣２の斜行を検知するための光学センサ２８が配置されている。光学センサ２８は、検知光を発する発光部２８ａと、発光部２８ａが発した検知光を受光する受光部２８ｂとを有する。発光部２８ａと受光部２８ｂは、接触部２０を通過する紙幣２と検出光とが交差するように、紙幣２の搬送経路を挟んで対向して配置されている。また、発光部２８ａ及び受光部２８ｂは、制御部と電気的に接続されており、受光部２８ｂから検知信号が制御部に送られる。制御部は、検知信号に基づいて、収容部１４内から繰り出された紙幣２の枚数をカウントし、紙幣２の斜行を検知する。

また、収容カセット１３には、収容部１４から繰り出される紙幣２の搬送方向において、接触部２０に対する下流側に搬送ローラ２９群が回転可能に配置されている。搬送ローラ２９は、繰り出しローラ１７の周面に接触して配置されており、繰り出しローラ１７の回転に従動して、繰り出しローラ１７と共に回転される。搬送ローラ２９は、繰り出しローラ１７との間に紙幣２を挟んで搬送することで、紙幣２を紙幣分離装置１１の外部へ搬送する。また、収容カセット１３の外側に隣接して配置された搬送ローラ２９の近傍には、紙幣２の搬送経路を切り替える切り替え部材３０が回動可能に設けられている。

なお、本実施例では、収容部１４内に集積された複数枚の紙幣２が鉛直下方に向かって押圧されると共に、分離ローラ１６が繰り出しローラ１７に対して上方側に配置されて構成されたが、このような上下方向に限定するものではない。例えば、分離ローラ１６が繰り出しローラ１７に対して下方側に配置されてもよく、分離ローラ１６と繰り出しローラ１７が水平方向に対して並んで配置されてもよい。

（紙幣分離装置の分離動作）
実施例の紙幣分離装置１１において分離ローラ１６と繰り出しローラ１７によって紙幣２を分離する動作について説明する。図９は、実施例の紙幣分離装置１１において、分離ローラ１６と繰り出しローラ１７とによって紙幣２を搬送する動作を説明するための模式図である。図１０は、実施例の紙幣分離装置１１において、分離ローラ１６へ紙幣２が送られる状態を説明するための模式図である。図１１は、実施例の紙幣分離装置１１において、分離ローラ１６へ紙幣２全体が重なって送られる状態を説明するための模式図である。

ここで、紙幣２、分離ローラ１６、繰り出しローラ１７における相互の間で生じる摩擦力（接触抵抗値）の大小関係について説明する。本実施例において、紙幣２と繰り出しローラ１７との間の摩擦力をＦ１、紙幣２と分離ローラ１６の中央部１６ａとの間の摩擦力をＦ２、紙幣２と分離ローラ１６の両端部１６ｂとの間の摩擦力をＦ３、重ねられた紙幣２同士の間の摩擦力をＦ４とする。このとき、紙幣分離装置１１における各摩擦力Ｆ１〜Ｆ４は、Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ４＞Ｆ３の関係を満たしている。この関係を満たすことで、紙幣２を適正に分離して搬送することが可能になっている。

紙幣分離装置１１では、ステージ１３ａによって、収容部１４内に集積された複数枚の紙幣２が、最下位に位置する紙幣２に接するピックアップローラ１５側へ押圧されている。そして、図９及び図１０に示すように、収容部１４内に集積された紙幣２のうち、最下位に位置する紙幣２を含む複数枚の紙幣２が、ピックアップローラ１５によって分離ローラ１６側に向かって送られる。また、ピックアップローラ１５によって送られた複数枚の紙幣２は、ガイド部２７の曲面２７ａに沿って移動する。続いて、複数枚の紙幣２は、収容部１４の送出口１４ａから搬送路１４ｂに沿って送り出されて、分離ローラ１６に向かって進行する。このとき、送出口１４ａから分離ローラ１６へ送られる複数枚の紙幣２は、図１０に示すように、分離ローラ１６に近づく方向に対して、階段状に互いに位置をずらして重なった状態で送られる。

最下位に位置する紙幣２の前端は、紙幣２の長手方向に対して間隔をあけて配置された２つの分離ローラ１６の周面に接触する。このとき、紙幣２の前端は、各分離ローラ１６の中央部１６ａの周面と両端部１６ｂの周面とに接触する。分離ローラ１６の周面に接触した紙幣２は、重なった紙幣２同士の摩擦力によって接触部２０に向かって送られる。また、このとき、分離ローラ１６の周面に接触した紙幣２は、両端部１６ｂの摩擦係数が中央部１６ａよりも小さいので、両端部１６ｂの周面に沿って滑る。このように、実施例における分離ローラ１６は、中央部１６ａの周面と両端部１６ｂの周面とが協働することで、紙幣２の前端に大きな摩擦力を加えることなく、紙幣２の前端を接触部２０に向かって導く。

そして、接触部２０に導かれた紙幣２は、停止した分離ローラ１６に対して、繰り出しローラ１７が回転することによって、接触部２０を通って搬送され、搬送経路を通って紙幣分離装置１１の外部へ送られる。このように、中央部１６ａの摩擦力が相対的に小さい分離ローラ１６に対して、摩擦力が相対的に大きい繰り出しローラ１７が回転することで、分離ローラ１６と繰り出しローラ１７との摩擦力の差によって、重なった紙幣２の最下位の紙幣２のみを分離して搬送する。したがって、分離ローラ１６に向かって送られた紙幣２は、接触部２０の接点Ｐ０において１枚ずつ分離されて搬送される。

また、本実施例においても、図９に示すように、収容部１４から進行する紙幣２の前端が、分離ローラ１６の周面に対して、収容部１４側に近い接点Ｐ２で接触する場合がある。しかし、このような場合であっても、紙幣２の前端と分離ローラ１６との接点は分離ローラ１６の両端部１６ｂの周面に沿ってスムーズに滑る。このため、分離ローラ１６と接点Ｐ２で接触した紙幣２の前端は、分離ローラ１６との摩擦力によって止まることなく、分離ローラ１６の周面に沿って接点Ｐ１にスムーズに移動し、接触部２０の接点Ｐ０へ導かれる。

したがって、紙幣２の前端は、分離ローラ１６の周面における、収容部１４側から接触部２０の接点Ｐ０までの間の領域のいずれの位置で分離ローラ１６と接触した場合であっても、両端部１６ｂに沿って接触部２０までスムーズに導かれる。つまり、紙幣２の前端と分離ローラ１６の周面との接点が、接触部２０の接点Ｐ０側に向かってスムーズに移る。このため、収容部１４内に集積された紙幣２は、１枚ずつ接触部２０に到達して、分離ローラ１６と繰り出しローラ１７によって１枚ずつ適正に分離されて搬送される。

また、分離ローラ１６の両端部１６ｂのエッジでの摩擦力も小さいので、紙幣２の前端がエッジに接触した場合であっても、エッジとの摩擦力で紙幣２が斜行することが抑えられ、ジャムの発生が防止される。

また、図１１に示すように、収容部１４から分離ローラ１６に向かって送られた複数枚の紙幣２において、紙幣２同士の全体が重ね合わされた重送状態で搬送される場合がある。このような重送が発生した場合であっても、重ねられた紙幣２同士の間の摩擦力Ｆ４よりも、紙幣２と分離ローラ１６の中央部１６ａと間の摩擦力Ｆ２が大きいので、複数枚の紙幣２が１枚ずつ接触部２０へ送られる。

なお、本実施例において、分離ローラ１６を用いて紙幣２を分離する動作とは、ピックアップローラ１５によって送られた紙幣２の前端が、分離ローラ１６の中央部１６ａの周面に接触した後の動作に対応する。紙幣２の前端が分離ローラ１６に接触した後、重なり合った紙幣２同士の摩擦力によって、１枚の紙幣２の前端が接触部２０まで送られる。そして、分離ローラ１６を用いて紙幣２を分離する動作は、上述のように接触部２０に送られた紙幣２を、停止した分離ローラ１６に対して繰り出しローラ１７が回転することで、接触部２０から１枚ずつ分離して搬送する動作を指している。なお、収容部１４に１枚の紙幣２のみが収容された場合には、集積されていない１枚の紙幣２が分離ローラ１６によって送られることになる。本実施例では、このような場合の動作も含めて、分離ローラ１６を用いて、収容部１４に集積された紙幣２を１枚ずつ分離する動作と称する。

（紙幣分離装置を用いた紙幣分離方法）
実施例の紙幣分離方法は、収容部１４に集積された紙幣２を分離ローラ１６へ送る第１のステップと、分離ローラ１６と接する接触部２０に紙幣２を挟み、停止した分離ローラ１６に対して回転する繰り出しローラ１７によって紙幣２を１枚ずつ分離して搬送する第２のステップと、を有する。第２のステップでは、繰り出しローラ１７と接する接触部２０に対する収容部１４側において、繰り出しローラ１７に対向する周面の領域全体が、収容部１４から進行する紙幣２が直接接するように露出した分離ローラ１６を用いる。また、第２のステップでは、軸方向Ａにおける両端部１６ｂが中央部１６ａよりも摩擦係数が小さい材料によって形成されると共に両端部１６ｂの直径Ｄ１が中央部１６ａの直径Ｄ１と等しい分離ローラ１６を用いる。

（実施例の効果）
実施例の紙幣分離装置１１は、軸方向Ａにおける両端部１６ｂが中央部１６ａよりも摩擦係数が小さい材料によって形成されると共に両端部１６ｂの直径Ｄ１が中央部１６ａの直径Ｄ１と等しくされた分離ローラ１６を備える。これによって、紙幣２を適正に分離することを可能にし、紙幣２の斜行やジャムを防ぐことできる。また、分離ローラ１６は、繰り出しローラ１７と接する接触部２０に対する収容部１４側において、繰り出しローラ１７に対向する周面の領域全体が、収容部１４から進行する紙幣２が直接接するように露出している。つまり、分離ローラ１６は、関連技術における金属板によって収容部１４側から接触部２０近傍まで覆われていないので、ジャム時に紙幣２を逆送させたときに、紙幣２をスムーズに取り除き、ジャムを容易に解消することができる。

また、実施例によれば、関連技術における金属板１３３を用いることなく分離動作の信頼性を確保することが可能になる。したがって、紙幣分離装置１１の製造コストを低減することを可能にし、紙幣分離装置１１の生産性を高めることにもつながる。

また、実施例における分離ローラ１６は、ゴム材料によって形成された中央部１６ａと、樹脂材料によって形成された両端部１６ｂと、を有する。このように両端部１６ｂを樹脂材料によって成形することで、両端部１６ｂのエッジのＲ面取り加工が不要になり、分離ローラ１６の加工コストを低減することができる。

また、分離ローラ１６をゴム材料と樹脂材料とによって形成することで、中央部１６ａと両端部１６ｂとを一体成形することが可能になり、分離ローラ１６の製造コストを更に低減することができる。

また、実施例における分離ローラ１６は、中央部１６ａの、軸方向Ａに対する幅Ｗ１は、両端部１６ｂの各幅Ｗ２よりも大きい。これにより、分離ローラ１６に接触する紙幣２の前端に、中央部１６ａによる摩擦力と、両端部１６ｂによる滑り性とを、分離動作に適した比率で協働するように作用させることが可能になる。

なお、本実施例では、樹脂材料によって形成された両端部１６ｂが分離ローラ１６の周方向における全周にわたって形成されたが、この構成に限定されるものではない。例えば、分離ローラ１６の回転時の位相を制御するように構成された場合には、分離ローラ１６の両端部１６ｂの周方向の一部分のみが、樹脂材料によって形成される構成が採られてもよく、本実施例と同様の効果を奏することができる。

また、実施例の紙幣分離装置１１は、上述した紙幣取扱装置１の第１の一時収容部４に適用される一例として説明したが、紙幣分離装置１１を利用する構成を限定するものではない。例えば、紙幣取扱装置１の還流部７（リサイクルユニット）に含まれる紙幣分離装置として適用されてもよく、本実施例と同様の効果を得ることができる。

１ 紙幣取扱装置
２ 紙幣
１１ 紙幣分離装置
１４ 収容部
１６ 分離ローラ
１６ａ 中央部
１６ｂ 両端部
１７ 繰り出しローラ
２０ 接触部
Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２ 接点
Ｄ１ 直径
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 幅

Claims (5)

1. 紙葉類を収容する収容部に集積された前記紙葉類を送るピックアップローラと、
   前記ピックアップローラによって送られる前記紙葉類の厚み方向において前記紙葉類を挟んで前記ピックアップローラ側とは反対側に配置され、前記収容部から非案内状態で送られた前記紙葉類が接する分離ローラと、
   前記分離ローラと接して配置され、停止した前記分離ローラに対して回転することによって前記紙葉類を１枚ずつ分離して搬送する繰り出しローラと、を備え、
   前記分離ローラは、前記繰り出しローラと接する接触部に対する前記収容部側において、前記繰り出しローラに対向する周面の領域全体が、前記収容部から進行する前記紙葉類が直接接するように露出し、軸方向における両端部に前記紙葉類が非圧接状態で摺接され、前記軸方向において前記両端部が中央部よりも摩擦係数が小さい材料によって形成されると共に前記両端部の直径が前記中央部の直径と等しい、紙葉類分離装置。
2. 前記分離ローラは、前記分離ローラの軸方向において、ゴム材料によって形成された前記中央部と、ゴム材料よりも摩擦係数が小さい樹脂材料によって直径が前記中央部の直径と等しく形成された前記両端部と、を有し、
   前記両端部の、前記軸方向に対する各幅は、前記中央部の幅の１／７である、請求項１に記載の紙葉類分離装置。
3. 前記分離ローラは、回転時の位相が制御され、
   前記分離ローラの前記両端部は、周方向における一部分が、前記中央部よりも摩擦係数が小さい材料によって形成されている、請求項１または２に記載の紙葉類分離装置。
4. 前記分離ローラは、前記中央部と前記両端部とが一体成形されている、請求項２に記載の紙葉類分離装置。
5. 収容部に集積された紙葉類をピックアップローラによって、当該ピックアップローラによって送られる前記紙葉類の厚み方向において前記紙葉類を挟んで前記ピックアップローラ側とは反対側に配置されると共に前記収容部から非案内状態で送られた前記紙葉類が接する分離ローラへ送る第１のステップと、
   前記分離ローラと接する接触部に前記紙葉類を挟み、停止した前記分離ローラに対して回転する繰り出しローラによって前記紙葉類を１枚ずつ分離して搬送する第２のステップと、を有し、
   前記第２のステップでは、前記接触部に対する前記収容部側において、前記繰り出しローラに対向する周面の領域全体が、前記収容部から進行する前記紙葉類が直接接するように露出し、軸方向における両端部に前記紙葉類が非圧接状態で摺接され、前記軸方向において前記両端部が中央部よりも摩擦係数が小さい材料によって形成されると共に前記両端部の直径が前記中央部の直径と等しい前記分離ローラを用いる、紙葉類分離方法。

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