JP6850685B2 - 紙葉積載装置、及び荷重調整方法 - Google Patents

Description

本発明は紙葉計数装置等の各種紙葉取扱装置に装備される紙葉積載装置、及び荷重調整方法の改良に関する。

紙幣計数装置は、紙幣収納部に積層状態でセットした紙幣束から紙幣を一枚ずつ繰出しながらカウントを行う構成を備えている。
特許文献１に係る紙葉類繰出し装置には、繰出し方向へ下向き傾斜した底板上に多量の紙葉類を上下方向に積層状態で集積し、最下部の紙葉類から一枚ずつキッカーローラを用いて繰出す構成が開示されている。集積紙葉類の荷重を傾斜した底板で受けることにより繰り出し中の紙葉類の荷重を軽減し、多量の紙葉類が底板上に集積されてもスムーズに繰り出すことができる、とされている。
紙幣等の紙葉類の計数や分類・仕分けを支援する装置においては、サイズの異なる混合状態の紙葉束から１枚ずつ繰り出し搬送しながら紙葉類の真贋・種別（金種）を判別し、計数等を行う。この際、集積紙葉類の荷重を受ける底板を最大サイズの紙葉類に合せてサイズ設定すると、サイズの小さな紙葉類に対してはスキュー、重送等の繰出し不良が発生する。一方、底板をサイズの小さな紙葉類に合せて設定すると、サイズの大きな紙葉類からキッカーローラに加わる荷重が軽減してしまい、キック力が十分に与えられず繰り出しタイミングが遅れる等の問題が起きる。

また、底板上の紙幣の枚数が例えば５００枚程度の適正枚数である場合には、最下部の紙幣面とキッカーローラとの摩擦抵抗が紙幣同士の摩擦抵抗を上回ることにより最下部の紙幣を一枚ずつ給紙することが可能となる。しかし、１０００〜２０００枚程度の大量の紙幣を底板上に積載した状態でキッカーローラの回転による繰出しを開始すると、紙幣自体の重量によって紙幣間の摩擦抵抗が過大になると共に、積載紙幣束からキッカーローラに加わる荷重が過大になるため、最下部の紙幣が上側の他の紙幣と共に繰り出される重送が発生する。
このような問題は紙幣計数装置に限らず、多量の紙幣を積層状態で収容し、必要に応じて一枚ずつ繰出すための構成を備えた各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置においても発生する。

特許第３８６６０９０号

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、繰出しローラ上に大量の紙葉からの過大な荷重が加わる場合や、異サイズ紙葉が混載されている場合であっても、簡単な構成の付加によって、前記荷重を軽減してスムーズに繰り出しを行うことができるようにした紙葉繰出し機能を備えた紙葉積載装置、及び荷重調整方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため本発明の紙葉積載装置は、紙葉束を積載する底板、及び、前記紙葉束の前側面と接触してこれを支持する前壁を有する紙葉積載部と、前記紙葉束の最下部の紙葉底面に接して回転することにより該最下部の紙葉を前記前壁を越えて前記紙葉積載部外へ送出する繰出しローラと、前記前壁を越えて前記紙葉積載部内に突出したり、該紙葉積載部外へ退避自在に配置された荷重調整部材と、を備え、前記荷重調整部材が突出した時に、前記紙葉束の前側面を押圧面によって押圧して内奥部に変位させると共に、該押圧面によって前記紙葉束からの荷重を受けることにより、前記紙葉束から前記繰出しローラに加わる荷重を軽減することを特徴とする。

本発明によれば、繰出しローラ上に大量の紙葉からの過大な荷重が加わる場合や、異サイズ紙葉が混載されている場合であっても、簡単な構成の付加によって、前記荷重を軽減してスムーズに繰り出しを行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る繰出し機能を備えた紙葉積載装置の荷重調整部材の非作動時の外観構成を示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は図１の紙葉積載装置の紙葉積載状態の正面図、及びＸ−Ｘ断面図である。 紙葉積載装置の荷重調整部材の作動時の外観構成を示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は紙葉積載装置の紙葉積載状態の正面図、及びＹ−Ｙ断面図である。 紙葉積載装置の要部（荷重調整ユニット）の構成説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る紙葉積載装置の荷重調整部材の作動時の外観構成を示す斜視図である。 紙幣枚数が減少した状態における荷重調整部材の機能を説明する斜視図である。 （ａ）は図７の紙葉積載装置の要部構成を示す斜視図であり、（ｂ）は荷重調整部材の変形例を示す側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る紙葉積載装置の荷重調整部材の作動時の正面図、及びＺ−Ｚ断面図である。 図９の紙葉積載装置の荷重調整部材が紙葉束上面を押圧している状態を示す側部縦断面図である。 荷重調整部材を作動させる昇降機構の後面側斜視図である。 荷重調整部材を作動させる昇降機構の正面側斜視図である。 本発明の荷重調整方法の制御手順を示すフローチャートである。 本発明の紙葉積載装置を適用する紙葉取扱装置の一例としての紙葉整理機の概略構成説明図である。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
＜第１の実施形態に係る紙葉積載装置＞
［紙葉積載装置の基本構成］
図１は本発明の第１の実施形態に係る紙葉繰出し機能を備えた紙葉積載装置の荷重調整部材の非作動時の外観構成を示す斜視図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は同紙葉積載装置の紙葉積載状態の正面図、及びＸ−Ｘ断面図であり、図３は紙葉積載装置の荷重調整部材の作動時の外観構成を示す斜視図であり、図４（ａ）及び（ｂ）は紙葉積載装置の紙葉積載状態の正面図、及びＹ−Ｙ断面図であり、図５は紙葉積載装置の要部（荷重調整ユニット）の構成説明図である。
なお、本実施形態では紙葉積載装置を備えた紙葉取扱装置の一例として紙幣計数装置を示す。

紙幣計数装置（紙葉計数装置）１は、多枚数の紙幣（紙葉）Ｂ｀を積層状態、即ち上下方向（斜め上下方向）へ積み重ねた状態で（紙幣束状態）で積載する底板１０、左右側板１５、１６、及び積載紙幣束（積層紙幣束）Ｂの前側面ＢＦと接触してこれを支持する前壁２０を有する紙幣積載部（紙葉積載部）５、紙幣積載部５の底部（底板１０）に設けた開口（前壁の底部開口）１０ａから露出する最下部の紙幣底面に接して回転することにより該最下部の紙幣を前壁２０を越えて紙幣積載部５外（前方）へ送出する繰出しローラ３０と、繰出しローラ３０の繰出し方向下流側に配置された分離ローラ対（摩擦ローラ４１、リバースローラ４２）４０と、一枚に分離された紙幣を更に下流側へ搬送する搬送ローラ群４５と、繰出しローラ３０、分離ローラ対４０、及び搬送ローラ群４５（ベルト４５ｂ）を駆動する駆動機構５０と、前壁２０の適所に形成された開口部（連通部）２１から紙幣積載部５内に突出、退避自在（出没自在）に配置された荷重調整部材（荷重軽減部材）６０と、荷重調整部材６０を作動させる駆動機構（出没駆動機構）７０と、搬送ローラ４５の下流側に位置する図示しない紙幣計数器（カウンター）と、各駆動機構５０、７０、紙幣計数器等の各種制御対象を制御する図示しない制御手段（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ）と、を備え、駆動機構７０により荷重調整部材６０が開口部２１から紙幣積載部５内に突出した時に、該開口部内に露出する積載紙幣束の前側面ＢＦを押圧して内奥部（後方）に変位させて押圧された紙幣、及びそれより上側の紙幣からの荷重を荷重調整部材６０により受けて繰出しローラ３０に加わる荷重を軽減させるようにしている。

紙幣積載部５と、繰出しローラ３０と、荷重調整部材６０は、紙幣積載装置を構成している。
紙幣積載部５の底部に位置する底板１０は、紙幣繰出し方向である前方、且つ下方へ向かって傾斜しており、繰出しローラ３０によって繰り出された紙幣束Ｂの最下部の紙幣を前壁２０の下部との間に形成されるスペースである繰出し口１２から紙幣束Ｂの前方へ送り出す。繰り出された紙幣が二枚以上が重なった重送状態にある時には分離ローラ対４０を構成する摩擦ローラ４１、リバースローラ４２の協働により下側の一枚の紙幣のみを前方へ送出すると共に、残りの上側の紙幣は紙幣積載部５側へ戻し搬送する。

駆動機構５０は、側板１６の下部内側に固定された共通のモータ５１によって繰出しローラ３０、分離ローラ対４０、及び搬送ローラ群４５を駆動する。モータ５１の出力軸に固定された出力プーリ５１ａは紙幣繰出し時には繰出しローラ３０を図２の矢印ａで示す給紙方向（時計回り方向）へ所定角度回転させることによりその高摩擦部３０ａによって最下部紙幣の下面に接して所定距離送り出す。送り出された紙幣が一枚である場合には分離ローラ対４０、及び搬送ローラ４５は当該紙幣を下流側へ搬送して搬送ローラ群４５を矢印方向へ駆動して更に下流側の紙幣計数器に送り込む。紙幣が重送状態にある場合には下側の紙幣と接する摩擦ローラ４１は図２（ｂ）の時計回り方向へ回転する一方で、リバースローラ４２は矢印で示す戻し方向（反時計回り方向）へ小さいトルクで回転することにより上側の重送紙幣を逆方向へ戻す。なお、重送防止機構は種々のものがあり、これは一例に過ぎない。

出力プーリ５１ａに巻掛けられたタイミングベルト５３は、繰出しローラ３０の回転軸３１の端部に軸芯を固定されたプーリ３２と、摩擦ローラ４１の回転軸４１ａに軸芯を固定されたプーリ４１ｂと、一つの搬送ローラ４５の回転軸４５ａに軸芯を固定されたプーリ４６に巻掛けられることによりこれらを回転駆動する。各ローラの駆動、及び停止タイミングは図示しないクラッチを用いて各ローラへの駆動力の伝達をオンオフすることにより調整する。
リバースローラ４２はその回転軸にワンウェイクラッチを備えていて紙幣を紙幣積載部５へ戻す方向へのみ回転駆動される。
なお、プーリに代えてギアを用い、タイミングベルトに代えてチェーンを用いても良い。

２つの荷重調整部材６０を同時に出没動作させるための駆動機構（出没駆動機構）７０は、左右側板１５、１６間に水平に差し渡されて両端部を軸支された回動軸６５の端部に軸芯を固定された従動ギア７１と、出力ギア７４から従動ギア７１に正逆方向の駆動力を伝達するモータ７３と、を備える。本例の２つの荷重調整部材６０は、回動軸６５の適所に一端部を固定された細幅帯状の薄板材であり、図１、図２に示した退避姿勢と、図３、図４に示した突出姿勢との間を相互に変位可能に構成されている。回動軸６５に対する各荷重調整部材６０の取付角度は一定である。
荷重調整部材６０は弾性変形しないリジッドな構成とすることにより、回動軸６５の回転によって発生する押し込む力を効果的に紙幣束に伝えて紙幣束前側面ＢＦを確実、且つ効率的に押し込んで積層状態を変形させることができ、押し込み完了後は押圧面６０ａと接する紙幣群、及びそれより上方の紙幣群からの荷重の一部を押圧面により確実に支持し続けることができる。
なお、荷重調整部材６０の全部、又は一部が紙幣束を押圧する際に若干弾性変形するように構成することにより、過大な力で紙幣束側面を押圧して個々の紙幣にダメージを与えることを防止するようにしてもよい。

本例では、同形状の荷重調整部材６０を二個設けているが、荷重調整部材６０の形状、幅、個数は種々変形可能である。ただ、荷重調整部材をどのように構成した場合であっても、紙幣束の長手方向中心部を中心とした線対称位置を押圧するように構成する必要があり、このように構成することにより押圧時の左右バランスの崩れを防止できる。
また、荷重調整部材６０はその先端縁６０ｂが水平な直線、即ち紙幣束Ｂを構成する個々の紙幣Ｂ｀の面方向と略並行な直線となるように構成することにより、紙幣束の側面を押圧した時にほぼ同一レベルにある紙幣を押圧して押上げ、押し込んで、紙幣束の積層状態をバランス良く変化させることができる。

図５に示すように回動軸６５は、平面視がコ字状の支持部材６６の２つの側板６６ａ、６６ｂによって軸支されており、支持部材６６にこれらの構成要素を組み付けてユニット化することができる。荷重調整部材６０、回動軸６５、支持部材６６、駆動機構７０等は、荷重調整ユニットＵを構成する。
一方の荷重調整部材６０の基端部に設けた小突片は被検知片６１であり、荷重調整部材６０が回動する過程で被検知片６１がフォトインタラプタ等から成るセンサ６３内に出たり入ったりするため、その際のオンオフ信号に基づいて制御手段は荷重調整部材６０の角度（作動の有無）を知ることができる。

［第１の実施形態に係る紙葉積載装置の動作の説明］
以上の構成を備えた紙幣計数装置（紙葉計数装置）１は、以下のように動作する。
まず、図１、図２に示した荷重調整部材の非作動時には、紙幣束Ｂはその前側面ＢＦを前壁２０に沿わせた状態で整列性よく上下方向（斜め上下方向）へ積層されている。
本例では、積載枚数が基準値、例えば１０００枚を越えると、繰出しローラ３０に対して適正値を越えた荷重が加わって重送が多発し易くなるものとして説明する。

本発明では、紙幣積載部５の底板１０上にセットされた紙幣の積載枚数（積載重量）が基準値を超えている場合にこれを側板１５、１６、その他の箇所に設けたセンサ３５で検知するか、或いは作業者が図示しない始動スイッチを操作することにより、荷重軽減部材としての荷重調整部材６０を図３、図４のように作動させて紙幣束の前側面の中間高さ位置を内奥部へ向けて所定距離押し込む。
なお、複数のセンサ３５を側板に沿って上下方向に配列することにより積載紙幣束の高さ位置の変化によりその積載量の変化を検知することができる。また、センサ３５を底板に配置することにより紙幣の有無を検知することもできる。

図４のように荷重調整部材６０を押し込んだ状態では、荷重調整部材６０の後面に設けた押圧面６０ａは上向きに傾斜した状態で紙幣群の前側面ＢＦと接しており、紙幣群からの荷重を受ける荷重受け面として機能する。この状態では、荷重調整部材６０の先端縁６０ｂよりも下方の紙幣群と、荷重調整部材６０の先端よりも上側の紙幣群とはＶ字状に前後方向へ位置ずれを起こしており、押圧面６０ａが支持する紙幣群の重量の分だけ、紙幣束Ｂから繰出しローラ３０へ加わる荷重が荷重調整部材の作動前よりも作動後の方が大きく軽減されている。押圧面６０ａは前端縁を接触させている紙幣群Ｂｍからの荷重だけでなく、その上方に積載されている他の紙幣群Ｂｕからの荷重の一部も受けることはもちろんである。

また、図４（ｂ）に示すように荷重調整部材が突出位置にある時には、前壁２０に前端縁を接触させている上側にある紙幣群Ｂｕと、前端縁を荷重調整部材の押圧面６０ａに接触させている中間位置にある紙幣群Ｂｍと、前端縁をいずれの部材にも接触させていない下側の紙幣群Ｂｄと、積載態様が三つに分かれる。

中間位置にある紙幣群Ｂｍと下側の紙幣群Ｂｄは、紙幣積載部５の内奥方向へ向けてくの字、或いはＶ字状に屈曲しているため、下側の紙幣群Ｂｄはその後側端面が上方へ向かう程、後方へ傾いた平行四辺形となっている。このため、下側の紙幣群Ｂｄの重心が後方へ偏った状態となり、図２（ｂ）の非突出時に繰出しローラ３０に加わっていた積載紙幣からの荷重の一部が図４（ｂ）では底板後部上に移行した状態となり、その分だけ繰出しローラへの荷重が更に軽減される。
繰出しローラによる繰出しが進行して積載紙幣の全体量が減少して行くと、重力の作用により中間位置にある紙幣群Ｂｍは順次下側の紙幣群Ｂｄ側に移行して行き、上側の紙幣群Ｂｕは中間位置にある紙幣群Ｂｍ側に移行して行く。

突出時における荷重調整部材６０の適正な突出長Ｌ（下端縁６０ｂと前壁２０との距離、図４（ｂ））は、変形した積載紙幣束の積載バランスが悪化しない範囲内で、繰出しローラに加わる荷重を最適値にまで低減できるように設定する。従って、回動軸６５の回動角度を調整することによって、積載量の多寡に応じて突出長Ｌを変化させるように構成してもよい。図４（ｂ）の例では、押圧面６０ａの下端縁６０ｂが繰出しローラ３０の上面、特に紙幣下面と接する繰出しローラ周面（３０ａ）の上方に若干オーバーハングする程度としているが、この程度の突出長であっても充分に繰出しローラへの荷重軽減効果をえることができる。
底板上の紙幣束の繰出しを完了した時点で、荷重調整部材６０を図１、図２に示した初期位置に復帰させる。また、紙幣の繰り出し途中で紙幣束を継ぎ足す場合には、荷重調整部材を図１、図２の初期状態に復帰させて紙幣束の継ぎ足しの邪魔にならないようにする。

荷重調整部材６０は金属、或いは樹脂から構成するが、作動したときにその先端縁６０ｂを含めた押圧面６０ａにより紙幣束の前側面を押圧し、押圧後は接触する紙幣からの荷重を支持し続けるため、紙幣との間に必要充分な摩擦力を発生させる程度に押圧面６０ａの摩擦係数を設定する。或いは、押圧面６０ａの摩擦力を調整するために前面に粗面加工を施しても良い。
なお、押圧面６０ａを概略平坦面とすることにより、図４（ｂ）に示すように押圧時に形成される紙幣束の変形量を必要最少限に留めることができる。紙幣束の変形量が過大になってＶ字状に内奥部へ変位する距離が過大になると、積載バランスが崩れて繰出しローラに紙幣束から加わる荷重が不安定化する等の不具合をもたらすが、押圧面を平坦面にすることにより突出時の押圧面の傾斜角度を一定にすることができるので荷重の不安定化による給紙不良は発生しない。また、押圧面６０ａと接する紙幣群は、繰出しローラが給紙を続けてゆくと、押圧面に沿って順次下方へ移動して行くが、この紙幣の下方へのスムーズな移動を妨げることがないように押圧面の傾斜角度、摩擦抵抗等を設定する。
従って、押圧時の紙幣束の変形量が過大にならず、且つ紙幣量の減少に伴って押圧面と接する紙幣群のスムーズな下降を妨げない限り、押圧面６０ａを凹面状にしたり、粗面化したり、多少の段差部を設けても差し支えない。

本例では荷重調整部材６０はその上端部を回動軸６５に固定されているため、回動軸の回動によって押圧面６０ａは円弧状の軌跡で上下方向に回動する。このため、押圧時には押圧面６０ａと接する紙幣群を上方向に掬い上げるように押し込むことができ、押圧開始時には紙幣群を容易に押圧面上に移動させることができ、且つ押圧が終了した時点では押圧面上に安定して紙幣群を支持し続けることができる。
ただ、この構成は一例に過ぎず、荷重調整部材６０を回動させるのではなく、直線的に前後動させるように構成してもよい。この場合には予め押圧面６０ａの傾斜角度を押し込み後に紙幣からの荷重を受け易い角度に予め設定しておき、その傾斜角度を維持したまま後方へ移動して紙幣束側面を押圧し、押圧後に荷重を受け続けるように構成する。直線的に前後動させる方向は、水平方向のみならず、斜め上下方向であってもよい。

或いは、荷重調整部材の下部を回動軸によって前後動するように軸支し、荷重調整部材の上部に設けた押圧面を前壁の開口部から紙幣積載部内に出没させて紙幣側面を押圧するように構成してもよい。
荷重調整部材６０は一気に突出させても良いし、段階的に（徐々に）突出させてもよい。或いは、前後、左右、上下に振動しながら突出させるようにしてもよい。これらの補助的な動作により紙幣を捌く効果を発揮して押し込みがスムーズとなり、紙幣束の変形状態を適切にすることができる。
荷重調整部材６０が突出して紙幣束側面を局所的に押し込むに際しては、紙幣を面方向にスライドさせるだけなのでさほど大きな抵抗はなく、スライド後に荷重調整部材６０の傾斜した押圧面６０ａ上に接した紙幣群、及びそれより上側に積層された他の紙幣群からの荷重の一部を受け続けることにより、繰出しローラ３０が受ける荷重を減少させた状態となる。図２のように荷重調整部材が突出する前の段階では、紙幣束自体の過大な重量によって個々の紙幣間が密着しているが、図４のように荷重調整部材が突出することにより紙幣の面方向に沿った方向へ位置ずれを起こさせる挙動によって紙幣を捌く効果を発揮することができる。

上述のように多量に積載した紙幣束の荷重の多くを繰出しローラ３０で受けると、適切荷重以上の送り力（紙幣との摩擦力）が発生し、重送などの繰り出し不良が発生するが、荷重調整部材６０の傾斜した押圧面（荷重受け面）６０ａが紙幣束の荷重を受ける構成とした為に、繰出しローラは常に一定の適正荷重を受けることが可能となり、安定した繰り出しを行うことができる。このため、重送を防止できるばかりで無く、サイズの異なる紙幣が混在している場合にも重送、スキューなどの給紙不良を防止することができる。

＜第２の実施形態に係る紙葉積載装置＞
図６は本発明の第２の実施形態に係る紙葉積載装置の荷重調整部材の作動時の外観構成を示す斜視図であり、図７は紙幣枚数が減少した状態における荷重調整部材の機能を説明する斜視図であり、図８（ａ）は同紙葉積載装置の要部構成を示す斜視図であり、（ｂ）は荷重調整部材の変形例を示す側面図である。
なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、相違点を中心として説明する。

この実施形態に係る紙幣計数装置（紙葉計数装置）１が第１の実施形態と異なる点は、荷重軽減部材としての荷重調整部材６０の形状にある。第１の実施形態では荷重調整部材６０を薄板状、且つ細幅帯状の２つの部材から構成したが、第２の実施形態では最大サイズの紙幣の横幅の１／２〜２／３程度の大きな横幅を有した部材を用いている。また、この荷重調整部材６０は、底面６０ｃの前後幅（厚み）が大きく構成されており、底板１０上の紙幣枚数が減少してきた場合に荷重調整部材を下降させる方向へ回動させて底面６０ｃによって紙幣束上面を下向きに加圧することにより、繰出しローラ３０に対する荷重を適正値に維持する役割を発揮する。
なお、荷重調整部材６０の形状の変化に対応して前壁に形成する開口部２１の形状も変化させることは勿論である。つまり、上述のように荷重調整部材６０の形状、幅、個数は種々変形可能である。
荷重調整部材６０の後面に設けた傾斜した押圧面６０ａは、作動して紙幣束の前側端面の中間部を内奥部、且つ上方に押圧変形させた時に接触する紙幣からの荷重を継続して安定して支持し得るようにその傾斜角度、材質を選定する。
なお、図８（ｂ）のように板部材を略Ｌ字状に構成してもよい。

＜第３の実施形態に係る紙葉積載装置＞
図９（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る紙葉積載装置の荷重調整部材の作動時の正面図、及びＺ−Ｚ断面図であり、図１０は同紙葉積載装置の荷重調整部材が紙葉束上面を押圧している状態を示す側部縦断面図であり、図１１、及び図１２は荷重調整部材を作動させる駆動機構（昇降機構）の後面側斜視図、及び正面側斜視図である。
なお、第２の実施形態と同一部分には同一符号を付し、相違点を中心として説明する。

この実施形態に係る紙幣積載装置と第２の実施形態との相違点は、荷重調整部材（荷重調整ユニットＵ）を上下方向へ進退自在に構成した点にある。
荷重調整ユニットＵは、荷重付加部材としての荷重調整部材６０、回動軸６５、支持部材６６、駆動機構７０等から構成されており、この荷重調整ユニットＵは、紙幣積載装置本体側に配置された昇降機構（駆動機構）８０によって昇降するように構成されている。昇降機構８０は、前壁２０と並行に配置された２本の昇降ガイドレール８１と、各昇降ガイドレール８１に対して昇降自在に係合するスライダー８２と、図示しないモータ、ソレノイド等の駆動源と、を備えている。スライダー８２は支持部材６６の前部に固定されており、スライダー８２の昇降に伴って荷重調整ユニットＵは上下動し、任意の高さ位置に停止することができる。

計数開始当初に底板上に１０００枚以上の多枚数が積載されていたとしても、紙幣の繰出しが進行するに連れて残存枚数が減少する。紙幣束から繰出しローラ３０に対して過大な負荷が加わっている間は荷重調整部材６０を紙幣積載部５内に突出させて紙幣束の荷重の一部を受けることにより繰出しローラへの荷重を適正値に調整することができるが、図９に示すように紙幣束Ｂの枚数が過少になると紙幣束から繰出しローラに加わる荷重が過少となって繰出し不良が発生する。具体的には、積載枚数が過少になると、繰出しローラの回転によって紙幣束が押し上げられてバウンドを起こす。このバウンドによって繰出しローラ周面と最下部の紙幣面とが離間すると、空振りが発生して繰出しタイミングが不安定となる。

図９は積載枚数が過大である時に荷重調整部材６０を作動させて紙幣束側面を押圧した状態のまま繰出しを継続した結果として、積載枚数が減少して紙幣束上面の位置が荷重調整部材の底面６０ｃよりも下方へ変位した状態を示している。
このような不具合に対処するために本実施形態では、図１０に示すように昇降機構８０を作動させて荷重調整ユニットＵを全体として下降させることにより、突出状態にある荷重調整部材６０の底面６０ｃによって紙幣束Ｂの上面適所（繰出しローラ３０の直上部）を下方へ押圧するようにしている。つまり、この実施形態では荷重調整部材６０は荷重軽減部材ではなく、荷重付加部材として機能する。

荷重調整部材の底面６０ｃによって繰出しローラの上方に相当する紙幣束上面部位を下方へ加圧することにより、バウンドを防止することができる。
荷重調整部材の底面６０ｃと紙幣束上面との接触部位は、繰出しローラと紙幣との接触部位の上方であって、加圧力を繰出しローラと紙幣との接触部位に伝えられる範囲とする。
底板上の紙幣束の積載量が図１０の状態から更に減少した場合には、例えば紙幣の減少状態をセンサ３５により適宜検知した上で昇降機構８０を作動させて荷重調整ユニットＵを順次下降させる制御を行う。或いは、昇降機構８０を構成する駆動源によって常に一定の力で荷重調整ユニットＵを下降方向へ付勢しておき、紙幣束の積載量の減少に随従して荷重調整部材が下降してゆくように構成してもよい。
荷重調整部材の底面６０ｃが紙幣束上面に接触する際の傾斜角度は回動軸６５の回動角度を調整することにより適正値に（面接触となるように）設定できる。
なお、本実施形態では荷重調整ユニットＵの昇降方向を前壁２０と並行としたが、これは一例であり前壁と非平行な方向に昇降するようにしてもよい。
なお、昇降機構８０によって荷重調整ユニットＵの高さ位置を任意に調整することが可能となるため、積載紙幣束の積載量の多寡などの条件の違いに応じて、紙幣束の前側面を押圧する際の荷重調整部材の高さ位置を微調整することも可能となる。

＜紙葉積載装置における荷重調整方法＞
上記の各実施形態に係る紙葉積載装置を用いた荷重調整方法（荷重軽減方法）は、以下の通りである。
本発明に係る紙葉積載装置は、荷重調整方法としても把握することができる。
即ち、本発明に係る紙葉積載装置における荷重調整方法は、多枚数の紙葉を積層状態で積載する底板１０、及び、積載紙葉束Ｂの前側面と接触してこれを支持する前壁２０を有する紙葉積載部５と、積載紙葉束の積載量を検知する検知手段３５と、積載紙幣束の最下部の紙葉底面に接して回転することにより該最下部の紙葉を前壁を越えて紙葉積載部外へ送出する繰出しローラ３０と、前壁を越えて紙葉積載部内に突出したり、該紙葉積載部外へ退避自在に配置された荷重調整部材６０と、該荷重調整部材を突出、退避、或いは昇降させる駆動機構７０、８０と、制御手段と、を備え、荷重調整部材が突出した時に、積載紙葉束の前側面を押圧面６０ａによって押圧して内奥部に変位させると共に、該押圧面によって紙葉からの荷重を受けることにより積載紙葉束から繰出しローラに加わる荷重を軽減する紙葉積載装置における荷重調整方法であって、検知手段が底板上における紙葉の積載量を検知するステップと、検知手段が、積載量が一つの基準値（基準値１）を超過していることを検知した場合に、制御手段が駆動機構を駆動して荷重調整部材を突出させてから繰出しローラを駆動開始するステップと、を備える。
更に、検知手段が、積載量が他の基準値（基準値２）を下回っていることを検知した場合に、制御手段が駆動機構を駆動して荷重調整部材を積載紙葉束上に下降させて加圧を行うステップと、を備える。

図１３はこの荷重調整方法の制御手順を示すフローチャートである。
ステップＳ１で底板１０上に紙葉束がセットされたことがセンサ３５によって検知されると、ステップＳ２においてセンサ３５からの出力に基づいて積載紙葉の量が基準値１を超過しているか否かを判定する。ここで基準値１とは当該装置において繰出しローラ３０による正常な繰出し動作を不可能とする程度に繰出しローラに加わる荷重が過大となるか否かを判定する基準である。ステップＳ２がＮＯの場合にはステップＳ３へ進み、荷重調整部材を図１、図２に示した退避位置に保持する。一方、ステップＳ２がＹＥＳの場合にはステップＳ４に進み、制御手段が駆動機構７０を作動させてそれまで退避位置にあった荷重調整部材６０を図３、図４に示した突出位置に変位させるとともに、ステップＳ５において駆動機構５０を作動させて繰出しローラ３０、分離ローラ対４０、及び搬送ローラ群４５を駆動開始する。

ステップＳ６以降は、第３の実施形態に対応している。
即ち、ステップＳ６においてセンサ３５からの出力に基づいて積載紙葉の量が基準値２を下回っているか否かを判定する。ここで基準値２とは、当該装置において繰出しローラ３０による正常な繰出し動作を不可能とする程度に繰出しローラに加わる荷重が過小となるか否かを判定する基準である。
基準値２を下回っている場合には、ステップＳ７に進んで昇降機構８０を作動させて荷重調整部材６０を下降させて積載紙葉束上面に当接させて加圧を行う。
更に、ステップＳ８において制御手段は積載紙葉が残っているか否かをセンサ３５からの検知信号により判定し、残存紙葉が存在しない場合には処理を終了する。

＜紙葉積載装置の適用例＞
図１４は本発明の紙葉積載装置を適用する紙葉取扱装置の一例としての紙幣整理機の概略構成説明図である。
この紙幣整理機１００は、紙幣積載装置１と、紙幣積載装置１から繰り出されてきた紙幣の金種、真贋等を判定する紙幣識別部１０５と、紙幣識別部１０５により金種の判定を受けた紙幣を金種別に収納する紙幣集積部１１０〜１１３と、リジェクト紙幣を収納する紙幣リジェクト部１２０と、搬送機構１３０と、制御手段１５０と、を概略備えている。
紙幣識別部１０５が、紙幣積載装置１から繰り出されてきた紙幣が受け容れできない紙幣であると判定した場合には、制御手段１５０は搬送機構１３０を駆動してこの紙幣を紙幣リジェクト部１２０へ搬送し、受け容れ可能な真正紙幣である場合に金種別に紙幣を何れかの紙幣集積部１１０〜１１３に振り分ける。
紙幣積載装置１は、荷重調整部材６０を用いて繰出しローラ３０への荷重を常に適正値に維持することができるため、重送、スキュー、繰出しローラの空振り等の繰出し不良を防止することができ、紙幣整理機１００の稼働率の低下を防止することができる。
この紙幣積載装置は計数装置に限らず、各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置にも適用することができる。

＜本発明の構成、作用、効果のまとめ＞
第１の本発明に係る紙葉積載装置は、多枚数の紙葉（紙葉束）を積層状態で積載する底板１０、及び、積載紙葉束Ｂの前側面と接触してこれを支持する前壁２０を有する紙葉積載部５と、積載紙葉束の最下部の紙葉底面に接して回転することにより該最下部の紙葉を前壁２０を越えて紙葉積載部外へ送出する繰出しローラ３０と、前壁を越えて紙葉積載部５内に突出したり、該紙葉積載部外へ退避自在に配置された荷重調整部材６０と、を備え、荷重調整部材が突出した時に、積載紙葉束の前側面を押圧面６０ａによって押圧して内奥部に変位させると共に、該押圧面によって紙葉束からの荷重を受けることにより、積載紙葉束から繰出しローラに加わる荷重を軽減することを特徴とする。

荷重調整部材が突出位置にあるときに押圧面６０ａが積載紙葉束の前側面適所を押し込むことにより、押圧面６０ａに前端縁を接触させている紙葉群、及びそれよりも上方にある紙葉群は荷重の一部を押圧面により受承される。このため、受承された分に相当する荷重が繰出しローラに加わる荷重から軽減される。紙葉のサイズの大小に関係なく押圧面６０ａにより押圧された紙葉はその前端縁を押圧面に接触させた状態となるので、押圧面は紙葉からの荷重を分散させる機能を発揮する。繰出しローラによる紙葉の繰り出しが進行して押圧面と接触していた紙葉が下降することにより順次押圧面から離脱して行くと、それまで押圧面と接触していなかった上方の紙幣が順次下降してきて前端縁を押圧面と接触させた状態に移行するので、押圧面による荷重を分散させる機能は依然として継続的に発揮される。

また、押圧面に前端縁を接触させた紙葉群Ｂｍよりも下方に位置する紙葉群Ｂｄは後方（紙葉繰出し方向と反対方向）に向けて変形して平行四辺形状になるため、紙葉群の後方の荷重の一部が底板上に分散されて、その分に相当する荷重が繰出しローラに加わる荷重から軽減される。
荷重調整部材６０の形状、構造、材質は、荷重軽減機能、荷重付加機能を発揮することができるように選定する。
荷重調整部材６０の出没、進退の経路は、曲線的であってもよいし、直線的であってもよい。

紙葉とは、紙幣に限らず、チケット、有価証券、投票用紙等々の各種紙葉を含む。
紙葉束とは、複数の紙葉を重ねて束状にしたものを指称する。束を構成する個々の紙葉のサイズ、形状、厚み、材質が異なったものを積層して束状にしている場合も含む。
積載紙葉束とは、複数の紙葉を重ねた状態で上下方向に積層したものを意味し、実施形態例のように個々の紙葉が面方向に少しずつ位置ずれしていることにより前側面ＢＦが全体として傾斜して積層されている場合は勿論、個々の紙葉が面方向への位置ずれなく前側面ＢＦが全体として垂直に積層されている場合も含む。

この紙葉積載装置は計数装置に限らず、各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置にも適用することができる。即ち、これらの紙幣取扱装置は、利用者が投入した紙幣、或いは予め準備された紙幣を金庫等の紙幣収納部に積層状態で収納しておき、繰出し要求があった場合に釣り銭や払出し金として一枚ずつ繰出す機能を備えている。この紙幣収納部内に繰出しローラの適正荷重を越える紙幣が積載されている場合に本発明の荷重軽減機能を発揮させることにより繰出し不良を解消することができる。積載紙幣量が過少であるために繰出し不良が発生する虞が場合には本発明を適用することにより荷重付加機能を発揮することができる。

第２の本発明に係る紙葉積載装置では、荷重調整部材６０は、回動軸６５を中心とした円弧状の軌跡に沿って紙葉積載部に対して進退することを特徴とする。
例えば、回動軸により荷重調整部材の上部を支持して前後方向へ回動させることにより、回動軸よりも下方に位置する荷重調整部材の押圧面によって積載紙葉束の前側面を押し込んで変形させる。押圧面は接触する紙葉群を円弧状の軌道により掬い上げるように押し込むため、前端縁を接触させている紙葉群と、それよりも上方に位置する紙葉群の荷重の一部を押圧面によって受けることができる。
また、回動軸により荷重調整部材の下部を支持することにより、回動軸よりも上方に位置する押圧面によって積載紙葉束の前側面を押し込んで変形させてもよい。

第３の本発明に係る紙葉積載装置では、荷重調整部材６０は、直線状の軌跡に沿って紙葉積載部に対して進退することを特徴とする。
直線状の軌跡とは、水平な軌跡は勿論、斜め上方向から斜め下方向へ向かう直線的な軌跡や、斜め下方向から斜め上方向へ向かう直線的な軌跡も含む。
押圧面が積載紙葉束の前側面を押圧した時に押圧面が斜め上向きとなるように構成することにより、荷重調整部材を直線的に移動させることにより突出位置に移動させたとしても、押圧面によって紙幣からの荷重を受けることが可能となる。

第４の本発明に係る紙葉積載装置では、荷重調整部材６０は、底板１０上の紙葉束の上面に接して加圧することにより繰出しローラへの荷重を付加（追加、補助）することを特徴とする。
繰出し作業が進行して積載紙葉束の量が減少してきた場合には給紙ローラへの繰出し用の荷重が不足して繰出し不良が発生する虞がある。この場合には、荷重調整部材を紙葉束の上面に接触させて下方へ加圧することが有効である。

第５の本発明に係る紙葉積載装置では、荷重調整部材６０は、積載紙葉束の積載方向に沿って進退可能に構成されていることを特徴とする。
積載紙葉束の量が減少してきた場合に荷重調整部材を積載紙葉束の上面に接触させて下方へ加圧する必要があるが、荷重調整部材を上下方向へ進退可能にすることにより、任意のタイミングで積載紙葉束の上面に下降させて加圧を開始することができる。加圧が不要となった場合には上方に退避させることができる。
また、荷重調整部材が紙葉束を押圧する際の高さ位置を微調整することも可能となる。

第６の本発明に係る荷重調整方法では、第１乃至第５の検知手段が底板上における紙葉の積載量（積層量、堆積量）を検知するステップと、検知手段が、積載量が一つの基準値を超過していることを検知した場合に、制御手段が前記駆動機構を駆動して荷重調整部材を突出させてから繰出しローラを駆動開始するステップと、を備えたことを特徴とする。
上記各ステップからなる荷重調整方法によれば、荷重調整部材を突出させるだけの簡単な操作によって繰出しローラに対する積載紙葉束からの荷重、荷重バランスを調整し、繰出しローラに対して最適な繰出し荷重を付与することができる。

第７の本発明に係る荷重調整方法では、荷重調整部材を昇降させる昇降機構を備え、検知手段が、積載量が他の基準値を下回っていることを検知した場合に、制御手段が昇降機構を駆動して荷重調整部材を積載紙葉束上に下降させて加圧を行うステップと、を備えたことを特徴とする。
これによれば、荷重調整部材を昇降させるだけの簡単な操作によって繰出しローラに対する積載紙葉束からの荷重、荷重バランスを調整し、繰出しローラに対して最適な繰出し荷重を付与することができる。

１…紙幣積載装置（紙葉積載装置）、５…紙幣積載部（紙葉積載部）、１０…底板、１５、１６…側板、２０…前壁、２１…開口部、３０…繰出しローラ、３０ａ…高摩擦部、３１…回転軸、３２…プーリ、３５…検知手段（センサ）、４０…分離ローラ対、４１…摩擦ローラ、４１ａ…回転軸、４１ｂ…プーリ、４２…リバースローラ、４５…搬送ローラ、４５ａ…回転軸、４５ｂ…ベルト、４６…プーリ、５０…駆動機構、５１…モータ、５１ａ…出力プーリ、５３…タイミングベルト、６０…荷重調整部材、６０ａ…押圧面、６０ｂ…先端縁（下端縁）、６０ｃ…底面、６１…被検知片、６３…センサ、６５…回動軸、６６…支持部材、６６ａ…側板、７０…駆動機構、７１…従動ギア、７３…モータ、７４…出力ギア、８０…昇降機構、８１…昇降ガイドレール、８２…スライダー、１００…紙幣整理機（紙葉整理機）、１０５…紙幣識別部（紙葉識別部）、１１０…紙幣集積部（紙葉集積部）、１２０…紙幣リジェクト部（紙葉リジェクト部）、１３０…搬送機構、１５０…制御手段

Claims (6)

1. 紙葉束を積載する底板、及び、前記紙葉束の前側面と接触してこれを支持する前壁を有する紙葉積載部と、
   前記紙葉束の最下部の紙葉の底面に接して回転することにより該最下部の紙葉を前記前壁を越えて前記紙葉積載部外へ送出する繰出しローラと、
   前記前壁を越えて前記紙葉積載部内に突出したり、該紙葉積載部外へ退避自在に配置された荷重調整部材と、を備え、
   前記荷重調整部材が突出した時に、前記紙葉束の前側面の中間部を押圧面によって押圧して内奥部、且つ上方に変位させると共に、該押圧面によって前記紙葉束からの荷重を受けることにより、前記紙葉束から前記繰出しローラに加わる荷重を軽減し、
   前記荷重調整部材が突出した時には該荷重調整部材の下端縁、又は底面が、前記繰出しローラと前記紙葉束の底面との接触部位の上方にオーバーハングした位置にあり、
   前記荷重調整部材は、前記底板上の紙葉束の枚数が減少してきた時に該紙葉束の上面に接して加圧することにより前記繰出しローラへの荷重を付加する
   ことを特徴とする紙葉積載装置。
2. 前記荷重調整部材は、回動軸を中心とした円弧状の軌跡に沿って前記紙葉積載部に対して進退することを特徴とする請求項１に記載の紙葉積載装置。
3. 前記荷重調整部材は、直線状の軌跡に沿って前記紙葉積載部に対して進退することを特徴とする請求項１に記載の紙葉積載装置。
4. 前記荷重調整部材は、前記紙葉束の積載方向に沿って進退可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の紙葉積載装置。
5. 紙葉束を積載する底板、及び、前記紙葉束の前側面と接触してこれを支持する前壁を有する紙葉積載部と、前記紙葉束の積載量を検知する検知手段と、前記紙葉束の最下部の紙葉の底面に接して回転することにより該最下部の紙葉を前記前壁を越えて前記紙葉積載部外へ送出する繰出しローラと、前記前壁を越えて前記紙葉積載部内に突出したり、該紙葉積載部外へ退避自在に配置された荷重調整部材と、該荷重調整部材を突出、退避、或いは昇降させる駆動機構と、制御手段と、を備え、
   前記荷重調整部材が突出した時に、前記紙葉束の前側面の中間部を押圧面によって押圧して内奥部、且つ上方に変位させると共に、該押圧面によって前記紙葉束からの荷重を受けることにより、前記紙葉束から前記繰出しローラに加わる荷重を軽減し、
   前記荷重調整部材が突出した時には該荷重調整部材の下端縁、又は底面が、前記繰出しローラと前記紙葉束の底面との接触部位の上方にオーバーハングした位置にあり、
   前記荷重調整部材は、前記底板上の紙葉束の枚数が減少してきた時に該紙葉束の上面に接して加圧することにより前記繰出しローラへの荷重を付加する紙葉積載装置における荷重調整方法であって、
   前記検知手段が前記底板上における紙葉の積載量を検知するステップと、
   前記検知手段が、前記積載量が一つの基準値を超過していることを検知した場合に、前記制御手段が前記駆動機構を駆動して前記荷重調整部材を突出させてから前記繰出しローラを駆動開始するステップと、
   を備えたことを特徴とする紙葉積載装置における荷重調整方法。
6. 前記検知手段が、前記積載量が他の基準値を下回っていることを検知した場合に、前記制御手段が前記駆動機構を駆動して前記荷重調整部材を前記紙葉束上に下降させて加圧を行うステップと、
   を備えたことを特徴とする請求項５に記載の紙葉積載装置における荷重調整方法。

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