JP7189107B2

JP7189107B2 - 媒体搬送装置

Info

Publication number: JP7189107B2
Application number: JP2019168961A
Authority: JP
Inventors: 豊菅井
Original assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Current assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: JP2021046276A

Description

本発明は、媒体を搬送する媒体搬送装置に関する。

従来、用紙搬送装置において、斜め送りが生じた用紙に追従して、対向するテーパローラ部材に沿って軸方向へ移動可能なローラ部材が配置され、このローラ部材の移動を、ローラ部材の軸に巻き付けられたスプリングによって規制する用紙搬送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

なお、円筒状ローラの内部に収容されるコイルばねであるが、円筒状ローラを外側に押圧するコイルばねを有する画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平６－１１５７６７号公報特許第４１０３９８８号公報

ところで、現金自動預け払い機（ＡＴＭ：Automated Teller Machine）、公営競技用投票機、通帳発行プリンタなどでは、紙幣、投票券、通帳などの媒体が、駆動ローラ及び従動ローラ（ピンチローラ）からなる一対のローラによって搬送される。

駆動ローラ及び従動ローラは、互いに力（ピンチ圧）が作用する構造となっており、このピンチ圧及び媒体の摩擦力によって媒体を搬送する。

上記ピンチ圧を得るために、従動ローラの回転中心軸方向に延びるコイルスプリングによって従動ローラを回転可能に支持する構成を採用することが考えられる。この構成では、従動ローラの回転軸部材を省略することができるため、媒体搬送装置の構成を簡素化することができる。

しかしながら、コイルスプリングによって従動ローラを回転可能に支持すると、コイルスプリングの巻き方向（線材が延びる方向）が媒体の搬送方向に対して傾くことに起因して、従動ローラに回転中心軸方向（スラスト方向）の力が加わり、従動ローラが傾く。これにより、媒体の斜行、ジャム、折れ、欠損などの搬送不良が発生し得る。

本発明の目的は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従動ローラを回転可能に支持するコイルスプリングを用いた簡素な構成で、媒体の搬送不良を抑制することができる媒体搬送装置を提供することである。

１つの態様では、媒体搬送装置は、媒体を搬送する従動ローラと、前記従動ローラの回転中心軸方向に延び、当該従動ローラを回転可能に支持する一対のコイルスプリングとを備え、前記一対のコイルスプリングは、巻き方向が互いに反対方向である。

前記態様によれば、従動ローラを回転可能に支持するコイルスプリングを用いた簡素な構成で、媒体の搬送不良を抑制することができる。

紙幣取扱装置を示す斜視図である。トップモジュールを示す斜視図である。紙幣搬送モジュールを示す斜視図である。紙幣搬送モジュールを示す平面図である。図４のＶ－Ｖ断面図である。図５のVI－VI断面図である。比較例におけるコイルスプリングを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る媒体搬送装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は、紙幣取扱装置１を示す斜視図である。
図２は、紙幣取扱装置１のトップモジュールＭ１を示す斜視図である。

なお、図１及び図２、並びに後述する図３～図７には、説明の便宜上、前後方向、左右方向、及び上下方向を図示する。例えば、前後方向及び左右方向は水平方向であり、上下方向は鉛直方向である。

図１に示すように、紙幣取扱装置１は、上から順に、トップモジュールＭ１、リサイクルモジュールＭ２，Ｍ３、補充モジュールＭ４、回収モジュールＭ５、及び搬送モジュールＭ６を備える。これらのモジュールＭ１～Ｍ６は、上下方向に積層されるように連結され、図１に２点鎖線（想像線）で示す紙幣Ｂ（媒体の一例）を他のモジュールに受け渡すように搬送することが可能である。

紙幣取扱装置１は、媒体を搬送する媒体搬送装置の一例である。紙幣取扱装置１は、例えば、紙幣Ｂの入出金を行う。そのため、紙幣取扱装置１は、紙幣入出金機ともいえる。なお、媒体としては、紙幣Ｂに限られず、帳票、伝票などの他の紙葉類（シート状の媒体）であってもよい。また、媒体としては、通帳などの複数枚の紙葉類分の厚さを有するものであってもよい。

図２に示すトップモジュールＭ１には、紙幣Ｂを出金するための出金部Ｍ１ａと、紙幣Ｂを入金するための入金部Ｍ１ｂとが前方に突出するように設けられている。

トップモジュールＭ１の内部（図２に示すＡ部）には、図３及び図４に示す紙幣搬送モジュール１０が配置されている。また、トップモジュールＭ１の内部には、紙幣を鑑別する鑑別部なども配置されている。

紙幣搬送モジュール１０及びトップモジュールＭ１のそれぞれは、紙幣取扱装置１と同様に、媒体を搬送する媒体搬送装置の一例といえる。なお、媒体搬送装置としては、媒体を搬送するものであればよく、一例にすぎないが、現金自動預け払い機（ＡＴＭ）、紙幣出金機、紙幣入金機、通帳発行プリンタ、公営競技用投票機などであってもよいし、或いは、これらの一部として配置されるモジュールなどであってもよい。

図１に示すリサイクルモジュールＭ２，Ｍ３の内部における前部及び後部のそれぞれには、例えば紙幣Ｂをフィルムで挟んで巻き付けて収容する図示しないリサイクル紙幣収容部が配置されている。このリサイクル紙幣収容部は、フィルムを巻き出すことによって、フィルムで挟んで巻き付けられた紙幣Ｂを排出することが可能である。このように、リサイクルモジュールＭ２，Ｍ３においては、紙幣Ｂがリサイクル可能となっている。

補充モジュールＭ４は、出金に利用される紙幣Ｂを収容する。
回収モジュールＭ５は、入金された紙幣Ｂのうちリサイクルされない紙幣Ｂを収容する。

搬送モジュールＭ６は、例えば、紙幣Ｂを紙幣取扱装置１の下方などの所定の方向に搬送する。一例ではあるが、紙幣取扱装置１が、金庫内の仕切りを挟んだ上下のスペースのうち上部のスペースに配置される場合、搬送モジュールＭ６は、仕切りの開口部から金庫内の下部のスペースへ向かうように紙幣Ｂを紙幣取扱装置１の下方に搬送する。

なお、上述の紙幣取扱装置１の構成はあくまで一例であり、媒体搬送装置として機能する紙幣取扱装置１、トップモジュールＭ１、又は紙幣搬送モジュール１０は、後述する従動ローラ１１及び一対のコイルスプリング１２，１３を備えるものであればよい。

図３は、紙幣搬送モジュール１０を示す斜視図である。
図４は、紙幣搬送モジュール１０を示す平面図である。

図５は、図４のＶ－Ｖ断面図である。
図６は、図５のVI－VI断面図である。

図３及び図４に示す紙幣搬送モジュール１０は、従動ローラ１１，１５と、一対のコイルスプリング１２，１３と、フレーム１４と、搬送ベルト１６と、図５に２点鎖線（想像線）で示す駆動ローラ１７，１８とを備える。

従動ローラ１１，１５は、図５に示す駆動ローラ１７，１８（搬送ベルト１６）の回転に追従して回転し、駆動ローラ１７，１８（搬送ベルト１６）との間に紙幣Ｂを挟み込んで搬送する。なお、ここでは後述する一対のコイルスプリング１２，１３によって回転可能に支持される一方の従動ローラ１１を例に説明するが、他方の従動ローラ１５も従動ローラ１１と同様に一対のコイルスプリングによって回転可能に支持されるとよい。

図６に示すように、従動ローラ１１には、一対のコイルスプリング１２，１３の一部が挿入される貫通孔１１ａが形成されている。この貫通孔１１ａは、回転中心軸方向（左右方向）における中心から両端側にかけて径が漸増するテーパ形状を呈する。すなわち、貫通孔１１ａは、回転中心軸方向における中心の径Ｒ１よりも回転中心軸方向における両端の径Ｒ２が長い（Ｒ１＜Ｒ２）。なお、貫通孔１１ａは、回転中心軸方向（左右方向）に直交する断面が円形状を呈する。また、貫通孔１１ａの回転中心軸方向における中心の径Ｒ１は、例えば、一対のコイルスプリング１２，１３の外径とほぼ同一である。

一対のコイルスプリング１２，１３は、従動ローラ１１の回転中心軸方向（左右方向）に延び、この従動ローラ１１を回転可能に支持する。これにより、一対のコイルスプリング１２，１３は、従動ローラ１１の回転中心軸として機能する。そのため、紙幣搬送モジュール１０には、一対のコイルスプリング１２，１３以外に、従動ローラ１１の回転中心軸方向に延びて従動ローラ１１を支持する回転軸部材が配置されていない。

一対のコイルスプリング１２，１３は、従動ローラ１１の回転中心軸方向（左右方向）に圧縮された状態で、フレーム１４のスプリング収容部１４ａ，１４ｂに収容されている。一対のコイルスプリング１２，１３は、フレーム１４のスプリング収容部１４ａ，１４ｂに収容されている状態で、コイルスプリング１２，１３の螺旋状の線材間に隙間がないように（ほぼ隙間がないように）配置されているとよい。また、一対のコイルスプリング１２，１３は、互いに押し合うように接触しているとよい。なお、従動ローラ１１に貫通孔１１ａが形成されていない場合、一対のコイルスプリング１２，１３は、互いに接触せずに従動ローラ１１を挟み込むように配置されていてもよい。また、一対のコイルスプリング１２，１３が一体に形成されていてもよい。

一対のコイルスプリング１２，１３は、フレーム１４から取り出された状態の自由長では、例えば、軸方向のピッチが線材の径の２倍以上である。そのため、一対のコイルスプリング１２，１３の自由長における軸方向の長さの和は、フレーム１４のスプリング収容部１４ａ，１４ｂにおける左右方向（従動ローラ１１の回転中心軸方向）の長さよりも長い。

一方のコイルスプリング１２の巻き方向Ｄ２と、他方のコイルスプリング１３の巻き方向Ｄ３とは、互いに反対方向である。例えば、左方から右方を見て、一方のコイルスプリング１２の巻き方向Ｄ２は反時計回りであり、他方のコイルスプリング１３の巻き方向Ｄ３は時計回りである。なお、巻き方向Ｄ２，Ｄ３は、一対のコイルスプリング１２，１３の線材が延びる方向である。

一対のコイルスプリング１２，１３は、従動ローラ１１の回転中心軸方向（左右方向）における中心を挟んで対称に配置されているといえる。また、巻き方向Ｄ２，Ｄ３は、紙幣Ｂの搬送方向Ｄ１（前後方向）に対して対称といえる。

図７は、比較例におけるコイルスプリング１１２を示す断面図である。
本比較例では、フレーム１１４のスプリング収容部１１４ａに収容されるのは単一のコイルスプリング１１２であり、このコイルスプリング１１２は、従動ローラ１１１の貫通孔１１１ａを貫通するように配置されている。この貫通孔１１１ａの径は、従動ローラ１１１の中心軸方向（左右方向）の位置によらず同一である。

コイルスプリング１１２の巻き方向Ｄ４は、全体に亘って一定であり、紙幣Ｂの搬送方向Ｄ１に対して傾いている。例えば、左方から右方を見て、コイルスプリング１１２の巻き方向Ｄ４は、反時計回りである。

実施の形態の説明に戻り、図３及び図４に示すように、フレーム１４は、紙幣Ｂの搬送経路の上方において前後方向及び左右方向に拡がるように配置され、上述のスプリング収容部１４ａ，１４ｂを有する。また、フレーム１４は、従動ローラ１１，１５などを収容する。

図５に示すように、搬送ベルト１６は、駆動ローラ１７，１８など（他のローラの図示は省略）に掛け渡された無端帯状の部材であり、従動ローラ１１，１５との間に紙幣Ｂを挟み込む。

駆動ローラ１７，１８は、図示しない駆動手段から動力を伝達されて回転する。これに伴い、上述の搬送ベルト１６及び従動ローラ１１，１５が回転する。

以上説明した本実施の形態では、媒体搬送装置として機能する、紙幣搬送モジュール１０、トップモジュールＭ１、又は紙幣取扱装置１は、媒体（例えば紙幣Ｂ）を搬送する従動ローラ１１と、この従動ローラ１１の回転中心軸方向（左右方向）に延び、この従動ローラ１１を回転可能に支持する一対のコイルスプリング１２，１３とを備える。この一対のコイルスプリング１２，１３は、巻き方向Ｄ２，Ｄ３が互いに反対方向である。

そのため、一対のコイルスプリング１２，１３によって従動ローラ１１を回転可能に支持することで、従動ローラ１１の回転軸部材を省略し、構成を簡素化することができる。また、一対のコイルスプリング１２，１３の巻き方向Ｄ２，Ｄ３が互いに反対方向であるため、図７に示す比較例のようにコイルスプリング１１２の全体に亘って巻き方向Ｄ４が同一方向である場合と比較して、巻き方向が媒体の搬送方向Ｄ１に対して傾くことに起因して従動ローラ１１に回転中心軸方向（スラスト方向）の力が加わるのを防止することができる。したがって、従動ローラ１１が傾くのを抑制することができる。これにより、媒体の斜行、ジャム、折れ、欠損などの搬送不良を抑制することができる。よって、本実施の形態によれば、従動ローラ１１を回転可能に支持する一対のコイルスプリング１２，１３を用いた簡素な構成で、媒体の搬送不良を抑制することができる。

また、本実施の形態では、従動ローラ１１には、一対のコイルスプリング１２，１３の一部が挿入される貫通孔１１ａが形成されている。この貫通孔１１ａは、回転中心軸方向（左右方向）における中心から両端側にかけて径Ｒ１，Ｒ２が漸増するテーパ形状を呈する。

ところで、図７に示す比較例のように従動ローラ１１１の貫通孔１１１ａの径が一定である場合、従動ローラ１１１が媒体によって上方（径方向）に押圧された場合に、貫通孔１１１ａの両端に接触する部分でコイルスプリング１１２に繰り返し集中荷重が発生する。一方、本実施の形態では、貫通孔１１ａが、回転中心軸方向（左右方向）における中心から両端側にかけて径Ｒ１，Ｒ２が漸増するテーパ形状を呈する。そのため、従動ローラ１１が媒体（駆動ローラ１７）によって上方（径方向）に押圧された場合に、一対のコイルスプリング１２，１３が貫通孔１１ａのテーパ形状に沿って変形することで、貫通孔１１ａとの接触面積が拡がる。したがって、一対のコイルスプリング１２，１３と従動ローラ１１との接触部に応力が集中して、繰り返しの集中荷重によって一対のコイルスプリング１２，１３がへたったり、従動ローラ１１が破損したりするのを防止することができる。そのため、一対のコイルスプリング１２，１３及び従動ローラ１１の部品寿命の長寿化を図ることができる。なお、貫通孔１１ａの中心の径Ｒ１は、コイルスプリング１２，１３の径よりも長くてもよい。また、貫通孔１１ａの中心（径Ｒ１）は、回転中心軸方向（左右方向）に径（Ｒ１）が一定の部分が連続していてもよい。

また、本実施の形態では、一対のコイルスプリング１２，１３は、従動ローラ１１の回転中心軸方向（左右方向）に圧縮された状態で配置されている。

これにより、従動ローラ１１が媒体（駆動ローラ１７）によって上方（径方向）に押圧されたときに、一対のコイルスプリング１２，１３が自由長で配置されて螺旋状の線材間の隙間が大きい場合と比較して、圧縮により一対のコイルスプリング１２，１３の回転時のがたつきが抑えられる。そのため、従動ローラ１１と一対のコイルスプリング１２，１３との接触部における従動ローラ１１の破損を防止することができる。また、一対のコイルスプリング１２，１３の特定部位への応力の集中によって、一対のコイルスプリング１２，１３がへたるのを防止することができる。したがって、一対のコイルスプリング１２，１３及び従動ローラ１１の部品寿命の長寿化を図ることもできる。

なお、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において発明の種々の変形や応用が可能である。

１紙幣取扱装置
１０紙幣搬送モジュール
１１従動ローラ
１１ａ貫通孔
１２，１３コイルスプリング
１４フレーム
１４ａ，１４ｂスプリング収容部
１５従動ローラ
１６搬送ベルト
１７，１８駆動ローラ
Ｂ紙幣
Ｄ１搬送方向
Ｄ２，Ｄ３巻き方向
Ｍ１トップモジュール
Ｍ１ａ出金部
Ｍ１ｂ入金部
Ｍ２，Ｍ３リサイクルモジュール
Ｍ４補充モジュール
Ｍ５回収モジュール
Ｍ６搬送モジュール
Ｒ１，Ｒ２径（貫通孔１１ａの径）

Claims

媒体を搬送する従動ローラと、
前記従動ローラの回転中心軸方向に延び、当該従動ローラを回転可能に支持する一対のコイルスプリングとを備え、
前記従動ローラには、前記一対のコイルスプリングの一部が挿入される貫通孔が形成され、
前記貫通孔は、前記従動ローラが前記媒体によって径方向に押圧された場合に、変形する前記一対のコイルスプリングとの接触面積が拡がるように、前記回転中心軸方向における中心から両端側にかけて径が漸増するテーパ形状を呈し、
前記一対のコイルスプリングは、巻き方向が互いに反対方向である
ことを特徴とする媒体搬送装置。
前記一対のコイルスプリングは、前記回転中心軸方向に圧縮された状態で配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の媒体搬送装置。