JPH1017163A - 紙葉類分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無駄な電流が流れないようにステッピングモ
ータの駆動電流の制御を行い、装置の小型化を実現する
こと。 【解決手段】 積み重ねられた紙葉類の１枚を搬送路へ
送り出すピックアップローラ及びフィードローラと、２
枚目以降の紙葉類が搬送路に搬送されないように抑えて
おくゲートローラと、前記フィードローラを回転させる
ステッピングモータとを備えた紙葉類の分離を行う紙葉
類分離装置において、前記フィードローラと前記ゲート
ローラ間の紙葉類通過を検出する紙葉類通過検出手段
と、前記紙葉類が前記フィードローラ及びゲートローラ
の間を通過しているときに前記フィードローラを駆動す
るステッピングモータの駆動電流の変化から負荷の大き
さを検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段で検出
された負荷に応じてステッピングモータの駆動電流の切
り替え制御を行う駆動電流制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙葉類分離装置に
関し、特に、紙葉類の分離を行うフィードローラとゲー
トローラにおけるステッピングモータの駆動電流を制御
して紙葉類を分離する紙葉類分離装置に適用して有効な
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙葉類の分離を行うフィードロー
ラとゲートローラのステッピングモータの駆動電流は、
紙葉類がフィードローラとゲートローラの間を通過する
ことにより紙葉類とゲートローラの摩擦からフィードロ
ーラに高負荷がかかることを想定して分離時の負荷に合
わせて設定されていた。

【０００３】また、特開平３ー１８６５３７号公報に開
示されているように、紙葉類の分離しないときには、上
述した分離時の負荷を想定した値を設定したステッピン
グモータの駆動を行い、分離が始まるときに、その駆動
電流を削減して紙葉類がスリップするのを防止している
ものもあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。

【０００５】上記従来技術では、分離時の負荷を想定し
た値を設定してステッピングモータの駆動を行っている
ため、分離を行っていない負荷が小さいときには、ステ
ッピングモータに必要以上の電流が流れていることにな
る。

【０００６】また、複数枚重なったまま分離した場合に
も脱調しないで対処できるように駆動電流を設定あるた
め、通常の１枚分離時には無駄な電流が流れていること
になる。

【０００７】このように、従来は分離時の負荷に対して
ステッピングモータの駆動電流を制御することは考慮さ
れてなく、無駄な電流を流しているという問題点があっ
た。

【０００８】さらに、このような無駄な電流を流してい
ることにより消費電流が大きくなり、この消費電流に対
処するためにモータドライバも必然的に大きくならざる
を得ず、装置の小型化が困難であったという問題点があ
った。

【０００９】本発明の目的は、無駄な電流が流れないよ
うにステッピングモータの駆動電流の制御を行い、装置
の小型化を実現することが可能な技術を提供することに
ある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１２】積み重ねられた紙葉類の１枚を搬送路へ送
り出すピックアップローラ及びフィードローラと、２枚
目以降の紙葉類が搬送路に搬送されないように抑えてお
くゲートローラと、前記フィードローラを回転させるス
テッピングモータとを備えた紙葉類の分離を行う紙葉類
分離装置において、前記フィードローラと前記ゲートロ
ーラ間の紙葉類通過を検出する紙葉類通過検出手段と、
前記紙葉類が前記フィードローラ及びゲートローラの間
を通過しているときに前記フィードローラを駆動するス
テッピングモータの駆動電流の変化から負荷の大きさを
検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段で検出され
た負荷に応じてステッピングモータの駆動電流の切り替
え制御を行う駆動電流制御手段とを備える。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１から
図９により説明する。

【００１４】図１は、本発明の実施形態にかかる紙葉類
分離装置の構成を説明するためのブロック図である。

【００１５】本実施形態の紙葉類分離装置は、図１に示
すように、積み重ねられた紙葉類１の１枚目を搬送させ
るフィードローラ５と２枚目以降の紙葉類が搬送路に搬
送されないように抑えておくゲートローラ６とから構成
される分離部と、その分離部へ１枚目の紙葉類１を搬送
するピックアップローラ２と、分離後の紙葉類１を搬送
するピンチローラ７と、ピックアップローラ２およびフ
ィードローラ５およびピンチローラ７を駆動するステッ
ピングモータ１４と、紙葉類１をピックアップローラ２
に押しつけるための押し板３及びばね４と、紙葉類１を
収納するスタッカ１６と、分離部を紙葉類１が通過する
ことを検知する紙葉類通過検出センサ８と、ステッピン
グモータ１４の駆動電流の大きさを測定し駆動電流値１
１ａをマイコン部１０に出力する電流測定部１１と、パ
ルス制御部１２から出力されるステッピングモータパル
ス信号１２ａより負荷判定タイミング信号９ａをマイコ
ン部１０に出力するカウンタ９と、マイコン部１０にス
テッピングモータ１４の負荷に対応した最適な駆動電流
を記憶させておく駆動電流テーブル１７と、紙葉類通過
検出センサ８からの紙葉類通過検知信号８ａあるいはス
テッピングモータの負荷により、ステッピングモータ１
４の駆動電流指示１０ｂをモータ駆動部１３に出力し、
さらにパルス制御部にステッピングモータ１４の起動、
停止、逆転の指示１０ａを出力するマイコン部１０と、
ステッピングモータ１４を回転させるステッピングモー
タパルス信号１２ａを発生させるパルス制御部１２と、
そのパルス制御部１２とマイコン部１０の出力信号１２
ａ，１０ｂによりステッピングモータ１４に駆動電流１
３ａを流しステッピングモータ１４を駆動するモータ駆
動部１３と、ステッピングモータ１４に電流を供給する
電源１５とにより構成される。

【００１６】次に、上述した本実施形態の紙葉類分離装
置における紙葉類１の分離の開始から終了までの動作に
ついて説明する。

【００１７】本実施形態の紙葉類分離装置は、ステッピ
ングモータ１４にかかる負荷を検出し、その負荷に応じ
て駆動電流を制御するものである。

【００１８】そのステッピングモータ１４の負荷検出方
法について図４を用いて説明する。

【００１９】図２は、ステッピングモータ１４の１進相
分の電流波形と負荷およびステッピングモータ１４の相
信号およびカウント値の関係を示す図である。

【００２０】図２において、（１）は負荷が大きいとき
の波形、（２）は負荷が小さいときの波形を示してお
り、（１）、（２）ともに負荷と駆動電流の設定が適切
でない場合の電流波形を破線にて示してある。

【００２１】ステッピングモータ１４の負荷は、図２に
示すように、負荷が大きいときにはパルス信号１２ａ
が”Ｌ”から”Ｈ”になったときに、駆動電流の変化の
傾きが大きくなり、負荷が小さいときには駆動電流の変
化の傾きが小さくなる。

【００２２】これを利用して、カウンタ９を用いてその
カウント値ｎにおける駆動電流値を求めることによって
負荷の大きさを求めることができる。

【００２３】図２に示す例では、（１）に示すように負
荷に対して最適な駆動電流が実線で示すｉ６である場合
に、駆動電流の設定をｉ１にしてステッピングモータを
駆動すると、駆動電流は破線に示すようにｉ１以上にな
らず、ステッピングモータは脱調することになる。

【００２４】したがって、カウントｎの相電流値がＦ６
であれば駆動電流の設定をｉ６にする。

【００２５】また、（２）に示すように負荷に対して最
適な駆動電流が実線で示すｉ１の大きさである場合に、
駆動電流をｉ６してステッピングモータを駆動すると、
破線で示すｉ６の大きさまで上昇し、無駄な電流をモー
タ駆動部が消費する。したがってカウントｎの相電流値
がＦ１であれば駆動電流の設定をｉ１にする。

【００２６】このように、カウントｎの相電流値に対応
するステッピングモータ１４の駆動電流を設定すること
によって負荷に対応した駆動電流の制御を行う。

【００２７】図３は、上述したステッピングモータ駆動
電流負荷の検出手順を示したフローチャートである。

【００２８】図１に示したカウンタ９はパルス制御部１
２から出力されるステッピングモータ１４の相信号の変
化がＬｏｗからＨｉに変化するタイミングにてカウント
を０からスタートさせる（ステップ３０１、３０２）。
このときのカウント値は０である。

【００２９】カウント値は一定の周期にて積算され（ス
テップ３０３）、マイコン部１０は一定の周期でカウン
タ９のカウント値を読みとる（ステップ３０４）。

【００３０】カウント値がｎになると（ステップ３０
５）、電流測定部１１から相電流値を読みとり（ステッ
プ３０６）、カウント値ｎの相電流値とそのときのステ
ッピングモータ１４に最適な駆動電流を対応させた駆動
電流テーブル１７からステッピングモータ１４の駆動電
流を求め（ステップ３０７）、パルス制御部１２および
モータ駆動部１３へ出力する（ステップ３０８）。

【００３１】次に、上述した負荷検出結果に基づいて、
ステッピングモータ１４の駆動電流を変更する制御につ
いて説明する。

【００３２】図４は、負荷検出によるステッピングモー
タ１４の駆動電流制御を示すフローチャートである。

【００３３】駆動電流制御は、図４に示すように、ま
ず、ステッピングモータ１４の駆動電流を初期値のｉ１
として（ステップ４００）ステッピングモータ１４を起
動させる（ステップ４０１）。

【００３４】次に、紙葉類通過検出センサ８が紙葉類１
の先端を検出した場合（ステップ４０２）、ステッピン
グモータ１４の駆動電流をそのときのステッピングモー
タ１４の負荷によって最適な値に変更する（ステップ４
０３）。

【００３５】紙葉類通過検出センサ８が紙葉類１の後端
を検出し（ステップ４０４）、１枚目の分離が終了する
までステッピングモータ１４の駆動電流を最適な値にす
る（ステップ４０３）。

【００３６】次の紙葉類１の分離を行うときは（ステッ
プ４０５）、ステッピングモータ１４の駆動電流を初期
値のｉ１に戻し（ステップ４０６）、終了であれば、ス
テッピングモータ１４を停止させる（ステップ４０
７）。

【００３７】図５は、上述した負荷検出によるステッピ
ングモータの駆動電流制御を示したタイムチャートであ
る。

【００３８】図５に示すように、ステッピングモータ１
４の駆動開始からｔ１秒後に紙葉類が分離部に搬送され
たとき、ステッピングモータ１４の負荷が大きい場合は
ステッピングモータ１４の駆動電流を上げる。

【００３９】ｔ２秒後にステッピングモータ１４の負荷
が軽減された場合は、ステッピングモータ１４の駆動電
流を下げ、ｔ３秒後に１枚目の分離が終了したときに
は、次の紙葉類１の分離のためステッピングモータ１４
の駆動電流を初期値のｉ１に戻す。

【００４０】このように、ステッピングモータの駆動電
流の変化から負荷の大きさを検出し、負荷に応じてステ
ッピングモータの駆動電流の大きさを変えてモータ駆動
部の発熱と消費電力を最小限にすることにより、無駄な
電流が流れないようにステッピングモータの駆動電流の
制御を行い、装置の小型化を実現することが可能とな
る。

【００４１】また、上述したステッピングモータ１４に
かかる負荷の検出において、通常の紙葉類１枚の分離に
かかる負荷の相電流を基準値とすることにより、その基
準値より相電流が大きい場合に、複数枚が分離されたと
いうことがわかる。

【００４２】これにより、複数枚が分離されたかどうか
を特別な手段を用いることなく容易に判別できる。

【００４３】以下に、複数枚の紙葉類の分離が行われた
どうかを判定し、複数枚分離されたときに、その分離し
た紙葉類を戻す再分離制御について説明する。

【００４４】図６は、上述した再分離制御の手順を示す
フローチャートである。

【００４５】再分離制御は、図６に示すように、まず、
ステッピングモータ１４を起動して（ステップ６０
０）、紙葉類通過検出センサ８が紙葉類１の先端を検知
すると（ステップ６０１）、マイコン１０にてステッピ
ングモータ１４の負荷を検出する（ステップ６０２）。

【００４６】このとき、負荷がある一定値よりも大きい
場合は、複数枚重なったまま分離が行われたと判断し
（ステップ６０３）、ステッピングモータ１４を停止し
て紙葉類１の分離を中断し（ステップ６０５）、ステッ
ピングモータ１４を逆回転させて紙葉類１をスタッカ１
６まで戻し（ステップ６０６）、再び分離をやり直す。

【００４７】負荷がある一定値よりも小さい場合は、ス
テップ６０８に進む。

【００４８】ステップ６０４において、分離のやり直し
が規定回数を超えた場合は、ステッピングモータ１４の
駆動電流を大きくし（ステップ６０７）、紙葉類を搬送
する。

【００４９】そして、紙葉類の後端が分離部を通過した
ならば（ステップ６０８）、次の紙葉を分離するならば
（ステップ６０９）、ステップ６０１に戻り、しないな
らば、ステッピングモータ１４を停止する（ステップ６
１０）。

【００５０】このように、ステッピングモータ１４にか
かる負荷の大きさと基準値とを比較し、ステッピングモ
ータの負荷の大きさが基準値よりも大きい場合には、紙
葉類が複数枚重なったまま分離して搬送されていると判
断し、一度ローラ類を逆転させて紙葉類をスタッカまで
戻し、再び分離を行うことにより、紙幣が重なったまま
搬送されることはなく紙葉類のジャム、リジェクトを未
然に回避でき、ステッピングモータの駆動電流も最小限
に抑えることが可能となる。

【００５１】次に、上述した負荷検出を行わずにステッ
ピングモータ１４の駆動電流の制御を行う場合について
説明する。

【００５２】図７は、紙葉類分離装置における紙葉類１
の搬送位置とその位置におけるステッピングモータ１４
の駆動電流の関係を示した図である。

【００５３】図７において、縦軸は分離部の紙葉類通過
の有無とステッピングモータ１４の駆動電流を示し、横
軸は時間推移を示す。

【００５４】一般に、紙葉類分離装置は、分離開始から
紙葉先端通過までは分離部にかかる負荷が小さく、紙葉
後端通過までは分離部にかかる負荷が大きい。

【００５５】これにより、図７に示すように、分離開始
から紙葉先端通過までは低い駆動電流Ｉ１を、紙葉後端
通過までは高い駆動電流Ｉ２を駆動電流として流してス
テッピングモータ１４の制御を行う。

【００５６】このＩ２は分離時の負荷に対応できる電流
値とし、Ｉ１はＩ２よりも低くした電流値とする。

【００５７】この制御は、図１に示したカウンタ９と駆
動電流テーブル１７を設ける必要がなくなる。

【００５８】そのステッピングモータの駆動電流の制御
の詳細を図８に示したフローチャートを用いて説明す
る。

【００５９】まず、図８に示すように、マイコン部１０
はステッピングモータ１４の駆動電流の初期値をＩ１と
してステッピングモータ１４の起動を行い（ステップ８
００）、パルス制御部１２からモータ駆動部１３にパル
ス信号１２ａが入力されると、ステッピングモータ１４
は回転し、紙葉類１の分離が行われる。

【００６０】Ｔ１秒後にピックアップローラ２により紙
葉類１が分離部まで搬送され、紙葉類通過検出センサ８
が紙葉類１の先端を検知すると（ステップ８０１）、マ
イコン部１０はステッピングモータ１４の駆動電流をＩ
２の大きさにする指示をモータ駆動部１３に出力する
（ステップ８０２）。

【００６１】モータ駆動部１３は上記指示を受けると、
ステッピングモータ１４の駆動電流をＩ２の大きさに
し、Ｔ２秒後まで紙葉類１を搬送させ、紙葉類通過検出
センサ８が紙葉類１の後端を検知すると（ステップ８０
３）、マイコン部１０はステッピングモータの駆動電流
をＩ１にする指示をモータ駆動部１３に出す（ステップ
８０４）。

【００６２】モータ駆動部１３はステッピングモータ１
４の駆動電流をＩ１にし、Ｔ３秒後に分離が終了し、次
の紙葉類１を分離しなければ（ステップ８０５）、パル
ス制御部１２はモータ駆動部１１への出力を停止し、ス
テッピングモータ１４を停止させる（ステップ８０
６）。

【００６３】このように、紙葉類がフィードローラとゲ
ートローラの間を通過したことを検知する紙葉類通過検
出センサとその紙葉類通過検出センサからの出力によ
り、紙葉類が分離部を通過していないときはステッピン
グモータの駆動電流を小さくしてステッピングモータの
駆動電流を切り替えることによりモータ駆動部の発熱と
消費電力を小さくすることができ、無駄な電流が流れな
いようにステッピングモータの駆動電流の制御を行い、
装置の小型化を実現することが可能となる。

【００６４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。

【００６５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００６６】無駄な電流が流れないようにステッピング
モータの駆動電流の制御を行い、装置の小型化を実現す
ることが可能となる。

【００６７】紙幣が重なったまま搬送されることはなく
紙葉類のジャム、リジェクトを未然に回避でき、ステッ
ピングモータの駆動電流も最小限に抑えることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる紙葉類分離装置の構
成を説明するためのブロック図である。

【図２】ステッピングモータ１４の１進相分の電流波形
と負荷およびステッピングモータ１４の相信号およびカ
ウント値の関係を示す図である。

【図３】ステッピングモータ駆動電流負荷の検出手順を
示したフローチャートである。

【図４】負荷検出によるステッピングモータ１４の駆動
電流制御を示すフローチャートである。

【図５】負荷検出によるステッピングモータの駆動電流
制御を示したタイムチャートである。

【図６】再分離制御の手順を示すフローチャートであ
る。

【図７】紙葉類分離装置における紙葉類１の搬送位置と
その位置におけるステッピングモータ１４の駆動電流の
関係を示した図である。

【図８】ステッピングモータの駆動電流の他の制御を示
したフローチャートである。

【符号の説明】

１…紙葉類、２…ピックアップローラ、３…押し板、４
…ばね、５…フィードローラ、６…ゲートローラ、７…
ピンチローラ、８…紙葉類通過検出手段、９…カウン
タ、１０…マイコン部、１１…電流測定部、１２…パル
ス制御部、１３…モータ駆動部、１４…ステッピングモ
ータ、１５…電源、１６…スタッカ、１７…駆動電流テ
ーブル、８ａ…紙葉類通過検知信号、９ａ…負荷判定タ
イミング信号、１０ａ…ステッピングモータの起動、停
止、逆転の指示、１０ｂ…駆動電流指示、１１ａ…駆動
電流値、１２ａ…パルス信号、１３ａ…駆動電流。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積み重ねられた紙葉類の１枚を搬送路へ
   送り出すピックアップローラ及びフィードローラと、２
   枚目以降の紙葉類が搬送路に搬送されないように抑えて
   おくゲートローラと、前記フィードローラを回転させる
   ステッピングモータとを備えた紙葉類の分離を行う紙葉
   類分離装置において、 前記フィードローラと前記ゲートローラ間の紙葉類通過
   を検出する紙葉類通過検出手段と、 前記紙葉類が前記フィードローラ及びゲートローラの間
   を通過しているときに前記フィードローラを駆動するス
   テッピングモータの駆動電流の変化から負荷の大きさを
   検出する負荷検出手段と、 前記負荷検出手段で検出された負荷に応じてステッピン
   グモータの駆動電流の切り替え制御を行う駆動電流制御
   手段とを備えたことを特徴とする紙葉類分離装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の紙葉類分離装置に
   おいて、 前記紙葉類が前記フィードローラ及びゲートローラの間
   を通過しているときにフィードローラを駆動するステッ
   ピングモータの負荷の大きさと紙葉類１枚を分離するの
   にかかる負荷である基準値とを比較する手段と、 前記比較手段により、前記駆動するステッピングモータ
   の負荷が基準値よりも大きいと判断されたときに、前記
   フィードローラ類を逆転させて紙葉類をスタッカまで戻
   す手段とを備えたことを特徴とする紙葉類分離装置。
3. 【請求項３】 積み重ねられた紙葉類の１枚を搬送路へ
   送り出すピックアップローラ及びフィードローラと、２
   枚目以降の紙葉類が搬送路に搬送されないように抑えて
   おくゲートローラと、前記フィードローラを回転させる
   ステッピングモータとを備えた紙葉類の分離を行う紙葉
   類分離装置において、 前記フィードローラと前記ゲートローラ間の紙葉類通過
   を検出する紙葉類通過検出手段と、 前記紙葉類検出手段により、前記紙葉類が検出されたと
   きに、前記ステッピングモータの負荷に対応できる電流
   値の駆動電流を流し、前記紙葉類が検出されないとき
   は、検出されたときの電流値よりも小さい駆動電流を流
   す駆動電流制御手段とを備えたことを特徴とする紙葉類
   分離装置。