KR101868150B1 - 매체 조출 집적장치 및 그 제어방법 - Google Patents

매체 조출 집적장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부분 스택롤러를 사용하면서도 매체의 집적 시에는 외주면 전체에 걸쳐 스택시트가 방사상으로 펼쳐지도록 하여 전주 스택롤러와 동일한 기능을 수행하도록 하고, 매체의 조출 시에는 매체의 이동에 방해가 되지 않도록 스택시트가 매체의 이동 경로로부터 퇴피되어 위치시키는 동작을 정확하게 제어할 수 있는 매체 조출 집적장치 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 매체 조출 집적장치는, 픽업롤러와, 피드롤러 및 가이드롤러를 포함하는 매체 조출 집적장치에 있어서, 외주면의 일부에 복수의 제1스택시트가 이격 배치되고, 상기 가이드롤러의 회전축과 동축 상에 고정된 제1스택롤러; 외주면의 일부에 복수의 제2스택시트가 이격 배치되고, 제1원웨이베어링을 매개로 상기 회전축에 연결된 제2스택롤러; 및 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 방사상으로 펼쳐지도록 상기 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상차를 발생시키는 위상제어수단;을 포함하되, 상기 위상제어수단은, 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 회전축이 매체의 조출방향으로 일정 각도 회전되어 상기 제1스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐질 때까지 상기 제2스택롤러의 회전을 저지하는 제1액츄에이터를 포함하여 구성된다.

Description

매체 조출 집적장치 및 그 제어방법{MEDIUM EXTRACTING AND STACKING APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 금융자동화기기 등과 같은 매체처리장치에 적용되는 매체 조출 집적장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부분 스택롤러 구조에 의하면서도 매체의 집적 시에는 외주면 전체에 걸쳐 스택시트가 방사상으로 형성된 전주 스택롤러와 동일한 기능을 수행하도록 하고, 매체의 조출 시에는 매체의 조출에 방해가 되지 않도록 스택시트가 매체의 이동 경로로부터 퇴피되어 위치하도록 제어함으로써, 매체의 조출 및 집적 동작을 정확하고 안정적으로 수행할 수 있도록 하는 매체 조출 집적장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
금융자동화기기는 금융서비스와 관련하여 장소 및 시간에 구애 받지 않고, 은행 직원 없이도 입금 또는 출금과 같은 기본적인 금융 서비스를 제공할 수 있는 자동화 장치이다. 최근 들어 금융자동화기기는 지폐 입출금은 물론 수표 입출금, 통장 정리, 지로요금 납부, 티켓 발매 등 여러 용도로 사용되고 있다.
일반적으로 금융자동화기기 내부에는 지폐의 자동 입출금을 처리하는 지폐입출금장치가 구비되는데, 상기 지폐입출금장치는, 입출금을 위하여 고객이 지폐를 투입하거나 수취하는 공간인 입출금부, 상기 입출금부를 통해 입출금되는 지폐가 이송되는 반송로, 상기 반송로 상에 구비되어 지폐의 이상 유무를 감별하는 감별부, 상기 감별부를 거친 후 입금된 지폐가 일시적으로 수납되는 일시저장부, 고객으로부터 입금된 지폐가 수납되고 그 수납된 지폐가 출금됨으로써 환류기능을 수행하는 다수 개의 리사이클박스 등으로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 지폐입출금장치에는 일시저장부나 리사이클박스 등의 매체 저장부에 적재된 지폐나 수표와 같은 매체를 낱장씩 분리하여 조출하거나, 입금되는 매체를 매체 저장부에 집적하기 위한 매체 조출 집적장치가 구비되어 있다.
상기 매체 조출 집적장치는, 매체 저장부로부터 매체를 낱장씩 분리하기 위한 픽업롤러와, 상기 픽업롤러와 인접하게 배치되어 상기 픽업롤러에 의해 분리된 매체를 반송로 상으로 이송하거나 반송로를 따라 이송되어 온 매체를 매체 저장부로 집적하기 위한 피드롤러와, 상기 피드롤러와 오버랩(Overlap)된 상태로 매체를 이송하기 위한 가이드롤러와, 상기 가이드롤러와 동축 상에 구비되며 그 외주면에 다수 개의 스택시트가 형성된 스택롤러를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스택롤러에 형성된 스택시트는 매체의 분리 및 조출 시에는 조출되는 매체와 간섭되지 않도록 매체의 이송 경로로부터 회피되어 있어야 하고, 매체의 집적 시에는 이송 경로 상으로 진입되어 집적되는 매체의 후단부를 타격함으로써 매체가 매체 저장부에 가지런히 집적될 수 있도록 정렬하는 역할을 한다.
이와 같이 매체의 조출 및 집적 기능을 원활하게 수행하기 위한 스택롤러의 종류에는, 스택롤러의 외주면 전체에 걸쳐 스택시트가 일정 간격으로 형성된 전주 스택롤러와, 스택롤러의 외주면의 일부에만 스택시트가 일정 간격으로 형성된 부분 스택롤러가 있다.
상기 전주 스택롤러의 경우, 스택롤러의 외주면 전체에 스택시트가 형성되어 있어 매체의 집적 시에는 집적되는 매체의 후단부를 스택시트가 연속적으로 타격하게 되므로 매체의 집적이 안정적으로 수행될 수 있는 이점은 있으나, 스택시트의 일부는 매체가 이송되는 반송로 상에 항상 위치하게 되므로 매체 저장부로부터의 매체의 조출 시에는 조출되는 매체가 반송로 상으로 돌출된 스택시트와 간섭되어 조출에 방해가 되는 문제점이 발생하게 된다.
이러한 전주 스택롤러의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로, 일본국 특개 2007-290850에 개시된 익근차 기구는, 익근차(회전부재)를 부착한 회전축이 모터에 의해 회동하는 링크에 지지되어 있어, 매체의 집적 시에는, 피드롤러에 의해 집적 공간으로 방출되는 매체의 후단부를 익근차의 회전날개(스택시트)로 타격하여 매체를 정렬시키고, 매체의 조출 시에는, 모터에 의해 링크가 회동함으로써 소정의 위치로 후퇴하는 것으로 구성되어 있다. 그러나, 이러한 구성에 의하면, 익근차의 회전축 자체를 이동시키는 구성을 채용함에 따라 매체의 조출 시 스택롤러를 회피시키기 위한 전용 모터와 링크와 같은 별도의 구성이 추가되어야 하므로, 부품수의 증가 및 생산원가의 상승을 초래하게 되고, 매체 조출 집적장치의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
전주 스택롤러의 다른 선행기술로, 일본국 특개 2004-137015에 개시된 익근차 기구는, 익근차를 소정의 방향으로 회전시키면 회전날개가 원심력으로 넓혀지도록 구성하여, 매체의 집적 시에는, 익근차를 소정의 방향으로 회전시킴으로써 회전날개를 벌려, 피드롤러에 의해 집적공간으로 방출되는 매체의 후단부를 익근차의 회전날개로 타격하여 매체를 정렬시키고, 매체의 조출 시에는, 익근차를 역회전시킴에 따라 회전날개가 닫혀 매체의 조출에 방해가 되지 않도록 구성되어 있다. 그러나, 이러한 구성에 의하면, 익근차(스택롤러)의 주요 성분은 고무(Rubber)류이므로 온도에 따른 특성변화가 심하고, 원심력을 이용하여 스택 기능을 구현하기 때문에 저속 회전 시에는 이와 같이 회전날개가 펼쳐지거나 닫혀지는 기능을 하지 못하게 되므로 항상 안정된 동작을 얻는 것이 곤란해지는 문제점이 있다.
한편, 부분 스택롤러의 경우, 매체의 집적 시에는 회전축 및 스택롤러의 회전에 의해 스택롤러의 외주면 일부에 형성된 스택시트가 매체의 후단부를 타격하도록 하고, 매체의 조출 시에는 스택시트가 매체의 이동 경로로부터 회피된 위치에서 회전축을 정지시킴으로써 별도의 구성을 부가하지 않더라도 매체의 조출에 방해가 되지 않도록 스택시트의 위치제어가 용이한 이점이 있다. 그러나, 부분 스택롤러의 경우에는 스택시트가 스택롤러의 외주면 일부에만 형성되어 있기 때문에 매체의 집적 시 매체의 후단부를 스택시트가 연속적으로 타격하지 못하는 구간이 있기 때문에 매체의 집적이 불안정해지는 문제점이 있다.
이러한 부분 스택롤러의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로, 대한민국 특허출원 제2009-60089호에 기재된 익근차 기구와, 대한민국 특허출원 제2008-127635호에 기재된 스택롤러 등을 들 수 있는데, 이들은 모두 회전축 상에 고정되고 외주면의 일부에만 스택시트가 형성되어 있는 제1롤러와, 회전축 상에서 회전 가능하도록 연결되고 외주면의 일부에만 스택시트가 형성되어 있는 제2롤러 및 상기 제2롤러에 형성된 스택시트를 매체의 이동 경로로부터 퇴피시키기 위한 복귀수단을 포함하여 구성되어 있다. 이와 같은 선행기술들에서는, 소정의 복귀수단을 통해 제2롤러가 제1롤러와 일정한 간격으로 연동하여 회전할 수 있도록 구성되어, 매체의 집적을 위해 회전축이 회전하면 제1롤러와 제2롤러에 각각 형성되어 있는 스택시트가 방사상으로 펼쳐지면서 회전하게 되고, 회전축의 회전이 정지되면, 역시 상기 복귀수단을 통해 제2롤러의 위상을 원상태로 복귀시켜, 제2롤러에 형성되어 있는 스택시트가 매체의 이동 경로로부터 퇴피되도록 구성되어 있다.
그러나, 이러한 구성에 의할 경우, 제2롤러의 위상을 원상태로 복귀시키기 위한 복귀수단이 스프링과 같은 탄성재질로 이루어져 있어, 잦은 사용에 의해 이완과 수축을 반복하면서 복원력이 저하되어 스택시트를 매체의 이동 경로로부터 정확한 위치로 퇴피시키기 어려울 뿐만 아니라, 설치된 스프링 사이에 먼지 등의 이물질이 축적되거나 부식이 발생할 경우에는 스프링의 이완 및 수축 동작이 제대로 이루어지지 않게 되어 매체의 조출 및 집적 시 매체의 막힘 등 고장 발생의 원인이 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부분 스택롤러를 사용하면서도 매체의 집적 시에는 외주면 전체에 걸쳐 스택시트가 방사상으로 펼쳐지도록 하여 전주 스택롤러와 동일한 기능을 수행하도록 하고, 매체의 조출 시에는 매체의 이동에 방해가 되지 않도록 스택시트가 매체의 이동 경로로부터 퇴피되어 위치시키는 동작을 정확하게 제어할 수 있도록 하여 매체의 조출 또는 집적 시 매체의 적재 불량을 방지할 수 있는 매체 조출 집적장치 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 스택롤러의 위상 제어를 위한 제어구조를 단순화함으로써 매체 조출 집적장치의 부품수 및 생산 원가를 줄일 수 있고, 장시간 작동하더라도 매체의 조출 및 집적 품질을 양호한 상태로 유지할 수 있고 고장발생을 줄일 수 있어 장치의 유지보수가 용이한 매체 조출 집적장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 매체 조출 집적장치는, 매체 저장부로부터 매체를 낱장씩 분리하기 위한 픽업롤러와, 상기 픽업롤러와 인접하게 배치되어 상기 픽업롤러에 의해 분리된 매체를 반송로 상으로 이송하거나 반송로로부터 이송되어 온 매체를 매체 저장부로 집적하기 위한 피드롤러와, 상기 피드롤러와 오버랩된 상태로 매체를 이송하기 위한 가이드롤러를 포함하는 매체 조출 집적장치에 있어서, 외주면의 일부에 복수의 제1스택시트가 이격 배치되고, 상기 가이드롤러의 회전축과 동축 상에 고정된 제1스택롤러; 외주면의 일부에 복수의 제2스택시트가 이격 배치되고, 제1원웨이베어링을 매개로 상기 회전축에 연결된 제2스택롤러; 및 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 방사상으로 펼쳐지도록 상기 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상차를 발생시키는 위상제어수단;을 포함하되, 상기 위상제어수단은, 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 회전축이 매체의 조출방향으로 일정 각도 회전되어 상기 제1스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐질 때까지 상기 제2스택롤러의 회전을 저지하는 제1액츄에이터를 포함하여 구성된다.
이 경우 상기 제1액츄에이터는, 솔레노이드와, 상기 솔레노이드의 통전 여부에 따라 왕복 이동되는 작동로드를 포함하고, 상기 제2스택롤러의 일측면에는 상기 작동로드가 삽입되는 걸림홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 회전축의 일단에는 상기 제1스택롤러의 조출방향 회전을 일정 범위로 제한하는 회전규제부재가 제2원웨이베어링을 매개로 연결되고, 상기 회전규제부재의 일측에는 돌출부가 형성되고, 상기 회전축이 연결되는 반송가이드의 일측면에는 상기 돌출부가 삽입되어 슬라이드되는 슬롯이 상기 회전축을 중심으로 일정 각도 범위에서 원주방향을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1원웨이베어링과 제2원웨이베어링은 서로 다른 방향으로 회전을 구속하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 매체 조출 집적장치는, 매체 저장부로부터 매체를 낱장씩 분리하기 위한 픽업롤러와, 상기 픽업롤러와 인접하게 배치되어 상기 픽업롤러에 의해 분리된 매체를 반송로 상으로 이송하거나 반송로로부터 이송되어 온 매체를 매체 저장부로 집적하기 위한 피드롤러와, 상기 피드롤러와 오버랩된 상태로 매체를 이송하기 위한 가이드롤러를 포함하는 매체 조출 집적장치에 있어서, 외주면의 일부에 복수의 제1스택시트가 이격 배치되고, 상기 가이드롤러의 회전축과 동축 상에 고정된 제1스택롤러; 외주면의 일부에 복수의 제2스택시트가 이격 배치되고, 제1원웨이베어링을 매개로 상기 회전축에 연결된 제2스택롤러; 및 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 방사상으로 펼쳐지도록 상기 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상차를 발생시키는 위상제어수단;을 포함하되, 상기 위상제어수단은, 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 회전축이 고정된 상태에서 상기 제2스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐질 때까지 상기 제2스택롤러를 매체의 집적방향으로 일정 각도 회전시키는 제2액츄에이터를 포함하여 구성된다.
이 경우 상기 제2액츄에이터는, 구동모터와, 모터축에 연결된 피니언을 포함하고, 상기 제2스택롤러의 일측면에는 상기 피니언에 기어결합되는 치형부가 형성되어, 상기 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 피니언이 상기 치형부에 치합되어 상기 구동모터의 회전에 의해 상기 제2스택롤러가 일정 각도 회전되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 회전축의 일단에는 상기 제1스택롤러의 조출방향 회전을 제한하는 회전규제부재가 제2원웨이베어링을 매개로 연결되고, 상기 회전규제부재의 일측에는 돌출부가 형성되고, 상기 회전축이 연결되는 반송가이드의 일측면에는 상기 돌출부가 제자리에서 회전 가능하게 삽입되는 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 실시예들에서, 매체의 집적 완료 후, 상기 제1스택시트가 매체의 반송로로부터 회피된 위치에서 상기 회전축의 정지 시, 회전 관성에 의해 상기 회전축 상에서 계속되는 제2스택롤러의 회동을 상기 반송로로부터 회피된 위치에서 정지시키는 스토퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스토퍼는, 매체가 반송되는 반송로를 형성하는 반송가이드의 일부로 이루어지며, 상기 반송가이드에는, 상기 제1스택시트와 제2스택시트를 통과시키기 위한 다수개의 개구부가 형성되되, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 반송로 상으로 진입하는 통로가 되는 개구부의 길이는 상기 제1스택시트와 제2스택시트의 길이보다 짧게 형성되어, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 반송로 상으로 진입하는 측의 개구부를 형성하는 반송로의 내벽이 스토퍼 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 회전축의 일측 단부에는 상기 제1스택롤러의 회전 각도를 판단하기 위한 수단으로, 상기 회전축에 고정되는 엔코더와, 상기 엔코더의 회전을 감지하는 위치감지센서가 구비되고, 상기 위치감지센서에서 감지한 상기 제1스택롤러의 위치를 기준으로 상기 회전축의 회전이 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 매체 조출 집적장치의 제어방법은, 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 제2스택롤러를 고정시킨 상태에서 상기 제1스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐지도록 상기 회전축을 매체의 조출방향을 따라 일정 각도 회전시키는 단계; 상기 제1스택시트가 반송로 상으로 진입된 위치에서 회전축의 회전을 정지시킴과 동시에 상기 제2스택롤러의 고정상태를 해제하는 단계; 상기 회전축을 매체의 집적방향으로 회전시켜 상기 방사상으로 펼쳐진 제1스택시트 및 제2스택시트를 이용하여 집적되는 매체의 후단부를 연속적으로 타격하면서 지폐의 집적을 수행하는 단계; 및 상기 매체의 집적이 완료되면, 상기 제1스택시트가 반송로 상에서 퇴피된 위치에서 상기 회전축의 회전을 정지시켜, 회전 관성에 의해 상기 회전축 상에서 계속되는 제2스택롤러의 회동이 스토퍼에 의해 정지됨으로써 상기 제1스택시트 및 제2스택시트가 반송로로부터 모두 퇴피되어 매체의 조출이 가능한 상태로 위치하는 단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 매체 조출 집적장치의 제어방법은, 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 회전축이 고정된 상태에서 상기 제2스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐지도록 상기 제2스택롤러를 매체의 집적방향을 따라 일정 각도 회전시키는 단계; 상기 제2스택시트가 반송로 상으로 진입된 위치에서 회전축을 매체의 집적방향으로 회전시켜 상기 방사상으로 펼쳐진 제1스택시트 및 제2스택시트를 이용하여 집적되는 매체의 후단부를 연속적으로 타격하면서 지폐의 집적을 수행하는 단계; 및 상기 매체의 집적이 완료되면, 상기 제1스택시트가 반송로 상에서 퇴피된 위치에서 상기 회전축의 회전을 정지시켜, 회전 관성에 의해 상기 회전축 상에서 계속되는 제2스택롤러의 회동이 스토퍼에 의해 정지됨으로써 상기 제1스택시트 및 제2스택시트가 반송로로부터 모두 퇴피되어 매체의 조출이 가능한 상태로 위치하는 단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 매체 조출 집적장치 및 그 제어방법에 의하면, 회전축과 함께 회전하도록 회전축에 고정되며 복수개의 스택시트가 외주면의 일부에 이격 배치된 제1스택롤러와, 회전축 상에서 일방향으로만 회동 가능하도록 원웨이 베어링을 매개로 회전축에 연결되며 복수개의 스택시트가 외주면의 일부에 이격 배치된 제2스택롤러를 구비하고, 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상차를 정확하게 제어할 수 있는 위상제어수단을 구비하여, 부분 스택롤러 구조에 의하면서도 매체의 집적 시에는 외주면 전체에 걸쳐 스택시트가 방사상으로 형성된 전주 스택롤러와 동일한 기능을 수행하도록 하고, 매체의 조출 시에는 매체의 조출에 방해가 되지 않도록 스택시트가 매체의 이동 경로로부터 퇴피되어 위치하도록 제어함으로써, 매체의 집적 및 조출 동작을 정확하고 안정적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 회전축에 고정된 제1스택롤러와, 회전축 상에 원웨이 베어링을 매개로 회동 가능하게 연결되는 제2스택롤러를 회전축에 연결하는 간단한 구성을 통하여 매체의 집적 시에는 제1스택롤러와 제2스택롤러가 서로 다른 위상을 갖도록 하여 방사상으로 펼쳐진 스택시트에 의해 매체의 연속적인 타격을 가능하게 하고, 매체의 조출 시에는 제1스택롤러와 제2스택롤러가 동일한 위상을 가지며 매체의 반송경로로부터 용이하게 퇴피할 수 있게 되므로, 종래 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상제어수단에 비하여 그 구조를 단순화하여 제조 비용을 절감할 수 있는 동시에 장시간 사용하더라도 매체의 조출 및 집적 품질을 양호하게 유지할 수 있고, 고장발생이 적어 유지보수가 용이해지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 매체 조출 집적장치의 구성을 개략적으로 도시한 측면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 매체 조출 집적장치에 구비되는 반송가이드에 회전축과 가이드롤러 및 스택롤러가 결합된 모습을 보여주는 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 회전축과 가이드롤러 및 스택롤러의 결합구조를 보여주는 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 스택롤러의 연결구조를 설명하기 위한 분해 사시도,
도 5는 도 2에 도시된 반송가이드의 평면도,
도 6은 도 5의 A-A 선을 따르는 단면도,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 매체 조출 집적장치에서 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상제어수단을 개략적으로 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 매체 조출 집적장치에서 매체를 집적 및 조출하는 과정을 보여주는 동작 상태도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 매체 조출 집적장치에 구비되는 반송가이드에 회전축과 가이드롤러 및 스택롤러가 결합된 모습을 보여주는 사시도,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 매체 조출 집적장치에서 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상제어수단을 개략적으로 나타낸 사시도,
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 매체 조출 집적장치에서 매체를 집적 및 조출하는 과정을 보여주는 동작 상태도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 매체 조출 집적장치의 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다. 본 발명에 따른 매체 조출 집적장치(100)는, 매체의 반송로(P)를 따라 온 매체(M)를 매체 저장부(300)에 집적하거나, 매체 저장부(300)의 매체(M)를 낱장씩 분리하여 반송로(P)로 조출하는 분리집적부(200)와, 매체 저장부(300) 및 매체의 이송을 가이드하며 반송로(P)를 형성하는 반송가이드(400)를 포함하여 구성된다. 또한, 매체의 반송로(P) 상에는 매체(M)의 이송 및 2매 여부 등을 감지하기 위한 센서부(미도시됨)가 구비되고, 상기 센서부의 검지 결과에 따라 분리집적부(200)의 작동을 제어하는 제어부(미도시됨)를 포함하여 구성된다.
상기 분리집적부(200)는, 매체 저장부(300)로부터 매체(M)를 낱장씩 분리하기 위한 픽업롤러(210)와, 상기 픽업롤러(210)와 인접하게 배치되어 픽업롤러(210)에 의해 분리된 매체(M)를 반송로(P) 상으로 이송하거나 반송로(P)를 따라 이송되어 온 매체(M)를 매체 저장부(300)로 집적하기 위한 피드롤러(220)와, 상기 피드롤러(220)와 오버랩(overlap)된 상태로 매체(M)를 이송하며 매체(M)의 2매 분리를 방지하기 위한 가이드롤러(230)와, 상기 가이드롤러(230)의 회전축(240)과 동축 상에 구비되는 제1스택롤러(250) 및 제2스택롤러(260)를 포함하여 구성된다.
상기 제1스택롤러(250)와 제2스택롤러(260)는 그 외주면의 일부에 각각 복수의 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 원주방향을 따라 이격 배치되고, 상기 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)는 매체(M)가 매체 저장부(300)로부터 분리되어 반송로(P) 측으로 조출되는 과정에서는 매체(M)와 간섭되지 않도록 매체의 이송 경로로부터 퇴피되고, 반송로(P)를 따라 온 매체(M)를 매체 저장부(300)로 집적하는 과정에서는 이송 경로로 진입되어 매체(M)의 이송방향 후단부를 타격함으로써 매체(M)가 매체 저장부(300)에 가지런한 상태로 집적될 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 매체 저장부(300)는, 그 내부에 대략 육면체 형상으로 이루어진 매체(M)의 집적공간(310)이 마련되고, 매체(M)의 집적 시 상기 분리집적부(200)를 통과한 매체(M)는 집적공간(310)의 후방측 내벽(320)에 타격된 후 하측으로 낙하되어 집적되며, 매체 저장부(300)의 하부에는 매체의 조출 시에는 승강되고 매체의 집적 시에는 하강되어 유입되는 매체의 집적공간(310)을 마련하기 위한 스테이지승강부(330)가 구비되어 있다.
이하, 본 발명에 따른 매체 조출 집적장치(100)에 구비되는 반송가이드(400)와 가이드롤러(230)의 회전축(240) 상에 구비되는 제1스택롤러(250) 및 제2스택롤러(260)의 결합구조를 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 매체 조출 집적장치에 구비되는 반송가이드에 회전축과 가이드롤러 및 스택롤러가 결합된 모습을 보여주는 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 회전축과 가이드롤러 및 스택롤러의 결합구조를 보여주는 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 스택롤러의 연결구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2에서 화살 표시는 지폐가 집적되는 방향을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 반송가이드(400)는 그 상면이 반송로(P)를 구성함과 동시에 일측면은 매체 저장부(300)의 일측 벽면을 형성하면서, 반송로(P)와 매체 저장부(300) 사이를 연결하여 매체(M)의 이송을 가이드하는 역할을 하는 것으로, 반송로(P)와 매체 저장부(300)를 연결하는 반송가이드(400)에는 회전축(240)이 설치된다. 상기 회전축(240)의 중간부에는 양측으로 가이드롤러(230)가 고정 설치되고, 상기 가이드롤러(230) 사이와 회전축(240)의 양측 단부에는 제1스택롤러(250)가 회전축(240)에 고정 설치되고, 회전축(240)의 양측 단부에 설치된 제1스택롤러(250)에 인접하여 제2스택롤러(260)가 구비된다.
여기서, 상기 제1스택롤러(250)는 회전축(240)에 직접 고정 설치되어, 회전축(240)의 회전 시, 회전축(240)의 회전방향과 관계없이 회전축(240)의 회전방향을 따라 회전축(240)과 함께 회전하게 된다.
이에 반해, 상기 제2스택롤러(260)는 제1원웨이베어링(265)을 매개로 회전축(240)에 연결되어 있다. 상기 제1원웨이베어링(265)은 회전축(240)이 구동원이 되어 매체의 집적방향인 일방향, 본 실시예에서는 시계방향으로 회전 시 회전축(240)과 제2스택롤러(260) 사이에 동력이 전달되는 락(Lock) 상태가 되고, 회전축(240)이 매체의 조출방향인 반대방향, 본 실시예에서는 반시계방향으로 회전 시 회전축(240)과 제2스택롤러(260) 사이에 동력 전달이 차단되는 오픈(Open) 상태가 되도록 구성되어 있다. 이에 따라 제2스택롤러(260)는 회전축(240)이 구동원이 되어 매체의 집적방향을 따라 회전하면 회전축(240) 상에서 회전축(240)의 회전방향을 따라 회전하되, 회전축(240)의 회전이 정지하게 되면 회전축(240)을 따라 회전하던 제2스택롤러(260)가 구동원이 되므로 제2스택롤러(260)와 제1원웨이베어링(265) 간의 동력 전달이 차단되는 오픈 상태가 됨과 동시에 제2스택롤러(260)의 회전 관성에 의해 회전하던 방향으로 계속 회전하게 된다.
이러한 구성에 의해 본 발명에서는, 제1스택롤러(250)의 회전 각도에 따라 원하는 위치에서 회전축(240)의 회전을 정지시켜 제1스택롤러(250)에 형성된 제1스택시트(251)를 반송로로부터 퇴피된 위치에 정확하게 정지시킬 수 있는 동시에, 제2스택롤러(260)의 회전 관성을 이용하여 제2스택롤러(260)에 형성된 제2스택스트(261) 또한 반송로로부터 용이하게 퇴피시킬 수 있게 된다. 이러한 제2스택롤러(260)의 회전 관성을 이용한 제2스택시트(261)의 퇴피와 관련해서는 반송가이드(400)의 구조를 설명한 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.
또한 상기 제1원웨이베어링(265)은 제2스택롤러(260)가 구동원이 되어 매체의 집적방향인 일방향(시계방향)으로 회전할 때에는 제2스택롤러(260)와 회전축(240) 사이에 동력 전달이 차단되는 오픈(Open) 상태가 되고, 제2스택롤러(260)가 매체의 조출방향인 반대방향(시계방향)으로 회전할 때에는 제2스택롤러(260)와 회전축(240) 사이에 동력이 전달되는 락(Lock) 상태가 되도록 구성되어 있다.
상기 제1스택롤러(250)와 제2스택롤러(260)의 외주면의 일부 구간에는 각각 복수의 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 원주방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 형성되어 있으며, 반송가이드(400)에는 회전축(240)을 기준으로 그 상면 일부와 측면 일부가 절개되어 상기 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 통과할 수 있도록 슬릿 형상의 개구부(402,404)가 복수로 형성되어 있다. 상기 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)는 휨과 복원이 용이하고 매체와의 마찰력이 큰 고무 등과 같은 탄성을 갖는 재질로 형성됨이 바람직하다.
따라서 매체의 집적 시, 회전축(240)이 매체의 집적방향(시계방향)으로 회전하게 되면, 상기 회전축(240)의 외주면에 형성된 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 상기 반송가이드(400)에 형성된 개구부(402,404)를 통과하면서 반송로를 따라 매체 저장부(300) 측으로 이송되는 매체의 후단부를 타격하여 매체가 고속으로 매체 저장부(300) 내부로 투입되어 정렬된 상태로 집적될 수 있도록 안내하는 역할을 하게 된다.
한편, 제1스택롤러(250)와 제2스택롤러(260)의 일측으로 회전축(240) 상에는 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 형성된 영역과 동일한 위상을 갖는 영역에 부채꼴 형상으로 형성된 플랜지(255,255')가 각각 구비될 수 있으며, 상기 플랜지(255,255')는 회전축(240)의 회전 시 제1스택롤러(250) 및 제2스택롤러(260)와 함께 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 플랜지(255,255')는 회전축(240)의 회전 시 제1스택롤러(250) 및 제2스택롤러(260)와 함께 회전하면서 그 상부가 반송로 상에 돌출되어 매체의 양단부를 밀어 올려 매체를 만곡시킴으로써 매체에 강성을 부여하는 역할을 하게 되며, 이로써 매체가 이송되는 도중에 매체가 구겨지거나 일측으로 기울어짐을 방지할 수 있게 되므로 양호한 상태로 집적될 수 있게 된다.
또한, 매체의 조출 시 회전축(240)의 회전이 정지되면, 플랜지(255,255')의 상부는 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)와 함께 반송로로부터 퇴피되고, 플랜지(255,255')의 하부는 반송가이드(400)에 형성된 개구부(402,404)로 소정 길이 돌출된 상태로 위치하게 되므로 매체 저장부(300)로부터 조출되는 매체가 개구부(402,404)의 내측으로 끼어드는 현상을 방지하게 된다.
한편, 상기 회전축(240)의 일단에는 매체의 조출 시 매체의 2매 분리 방지를 위하여 가이드롤러(230)가 회전하지 않도록 회전축(240)의 회전을 방지하기 위한 회전규제부재(270)가 제2원웨이베어링(275)을 매개로 회전축(240)에 연결되어 있으며, 상기 회전규제부재(270)의 외측면에는 외측을 향해 돌출부(271)가 형성되어 반송가이드(400)의 일측면에 상기 회전축(240)을 중심으로 원주방향으로 따라 일정 각도 범위(대략 180°범위)로 형성된 슬롯(410)에 삽입되어 있다.
상기 제2원웨이베어링(275)은 상술한 제1원웨이베어링(265)과는 동력 전달의 작용 방향이 반대방향으로 이루어지도록 구성되어 있다. 즉, 회전축(240)이 구동원이 되어 매체의 집적방향인 일방향(시계방향)으로 회전할 때에는 회전축(240)과 회전규제부재(270) 사이에 동력 전달이 차단되는 오픈(Open) 상태가 되고, 회전축(240)이 매체의 조출방향인 반대방향(반시계방향)으로 회전할 때에는 회전축(240)과 회전규제부재(270) 사이에 동력이 전달되는 락(Lock) 상태가 되도록 구성되어 있다.
따라서, 상기 회전축(240)이 매체의 집적방향인 시계방향으로 회전하는 경우에는 회전규제부재(270)와 제2원웨이베어링(275) 간에 동력전달이 차단되는 오픈 상태가 되어 회전축(240)이 집적방향으로 원활하게 회전 가능하게 되는데 반하여, 회전축(240)이 매체의 조출방향인 반시계방향으로 회전하는 경우에는 회전규제부재(270)와 제2원웨이베어링(275) 간에 동력이 전달되는 락 상태가 되며 회전규제부재(270)에 형성된 돌출부(271)가 상기 슬롯(410)의 하단부로 이동되어 걸림상태가 되므로 회전축(240) 및 이에 고정 결합된 가이드롤러(230)의 회전이 방지된다. 이에 따라 매체의 조출 시 가이드롤러(230)에 오버랩된 상태로 피드롤러(220)가 회전하게 되더라도 가이드롤러(230)는 회전하지 않고 정지된 상태를 유지하게 되므로 조출되는 매체와 가이드롤러(230) 간의 마찰에 의해 매체의 2매 분리를 방지하고 낱장 분리가 가능하게 되는 것이다.
한편, 상기 회전축(240)의 타측 단부에는 제1스택롤러(250)의 회전 각도를 감지하기 위한 구성으로, 적어도 하나 이상의 관통구(281)가 형성된 디스크 형상의 엔코더(encoder,280)가 고정 설치되고, 상기 엔코더(280)의 인접한 곳에는 엔코더(280)의 회전 시 관통구(281)의 위치를 검지하는 위치검지센서(290)가 구비되어 있다. 상기 엔코더(280)와 위치검지센서(290)는 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)를 매체가 이송되는 반송로로부터 퇴피시키기 위한 회전축(240)의 정지 위치를 판단하기 위한 것으로서, 본 실시예에서는 관통구(281)가 형성된 엔코더(280)와, 발광부 및 수광부를 포함하는 광센서를 이용하여 회전 각도를 검지하는 것으로 구성되어 있으나, 회전축(240)의 회전 각도를 검지할 수 있는 구성이라면 기타 다양한 형태의 엔코더와 다양한 종류의 센서를 사용하여 구성될 수 있음은 물론이다.
미설명부호 260'는 회전축(240)에 고정되어 함께 회전하는 보조 스택롤러를 나타낸 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 반송가이드의 평면도, 도 6은 도 5의 A-A 선을 따르는 단면도이다. 반송가이드(400)에는 제1스택롤러(250)와 제2스택롤러(260)에 대응하는 위치에 제1스택롤러(250)와 제2스택롤러(260)의 회전 시 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 반송로 상으로 진입하거나 반송로로부터 퇴피하기 위한 통로로 사용되는 다수개의 개구부(402,404)가 반송가이드(400)의 상면 및 측면에 걸쳐 형성되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 반송가이드(400)의 매체 진입 측면에 형성된 개구부(402,404)의 개구된 길이(x)는 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)의 길이보다 소정 길이 짧게 형성되고, 반송가이드(400)의 상면에 매체 저장부(300) 측으로 형성된 개구부(402,404)의 개구된 길이(y)는 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)의 길이보다 소정 길이 길게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 반송로 상으로 진입하는 통로가 되는 반송가이드(400)의 측면에 형성되는 개구부(402,404)의 개구된 길이(x)를 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)의 길이보다 짧게 형성하면, 회전축(240)의 회전 시 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)가 개구부(402,404)를 형성하는 반송가이드(400)의 내벽(405)에 부딪혀 휘었다가 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)의 자체 탄성과 회전력에 의해 다시 펴지면서 개구부(402,404)의 외측으로 튀어올라 이송되는 매체를 더욱 강하게 타격할 수 있기 때문에 매체를 매체 저장부(300)에 고속으로 집적할 수 있어 매체의 정렬을 신속하고 원활하게 할 수 있게 되며, 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)가 반송로로부터 퇴피되는 통로인 반송가이드(400)의 상면에 형성되는 개구부(402,404)의 개구된 길이(y)를 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)의 길이보다 길게 형성하면 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)와 개구부(402,404) 간의 간섭이 없게 되어 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)의 퇴피가 보다 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상술한 바와 같이 반송가이드(400)를 구성하게 되면, 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)가 반송로 상으로 진입하는 통로가 되는 개구부(402,404)의 길이(x)가 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)의 길이보다 짧게 형성되어 있기 때문에, 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)가 진입하는 측의 개구부(402,404)를 형성하는 반송로의 내벽(405)이 스토퍼 역할을 수행하게 되어, 회전축(240)의 정지 시 회전 관성에 의해 자유 회전하는 제2스택롤러(260)를 정확한 퇴피 위치에 정지시킬 수 있게 된다. 즉, 제1스택롤러(250)에 형성된 제1스택시트(251)를 반송로 상에서 퇴피시킬 수 있는 각도에서 회전축(240)을 정지시키면, 그에 따라 제1스택시트(251)는 반송로 상에서 퇴피되고, 이때 제2스택롤러(260)는 제1원웨이베어링(265)과 오픈 상태가 됨과 동시에 회전축(240)을 따라 회전하던 회전 관성에 의해 회전하던 방향을 따라 계속 회전하게 되고, 이후 도 6에 도시된 바와 같이 제2스택롤러(260)의 외주면에 형성된 제2스택시트(261)가 스토퍼 역할을 하는 반송가이드(400)의 내벽(405)에 부딪히면서 제2스택롤러(260)의 회전이 정지되어 제2스택시트(261)가 자연스럽게 매체 이송경로로부터 퇴피하게 된다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 매체 조출 집적장치(100)에서 매체를 집적 및 조출하는 제어방법에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 매체 조출 집적장치에서 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상제어수단을 개략적으로 나타낸 사시도, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 매체 조출 집적장치에서 매체를 집적 및 조출하는 과정을 보여주는 동작 상태도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 매체 조출 집적장치의 제어방법을 설명하면, 도 8(a)에 도시된 바와 같이 초기 상태에서는 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)는 매체가 이송되는 반송로로부터 퇴피되어 반송가이드(400) 내부에 위치하게 된다. 이때, 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)는 동일한 위상을 가지며 반송로로부터 퇴피된 위치에 있게 되므로, 매체의 집적 시 매체의 효과적인 집적을 위해서는 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 회전축(240)의 외주면 전체 구간에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 방사상으로 펼쳐진 상태로 회전해야 하므로 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)에 위상차를 부여하기 위한 초기 구동을 필요로 하게 된다.
따라서, 본 실시예에서는 매체 집적의 초기 구동 시, 도 8(b)에 도시된 바와 같이 회전축(240)을 매체의 조출방향(반시계방향)으로 일정 각도(180°) 회전시켜 제1스택시트(151)가 반송로 상으로 진입되어 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 방사상으로 펼쳐지도록 제어하게 되며, 이 경우 제1스택시트(251)는 회전축(240)에 고정되어 함께 회전하게 되지만, 제2스택롤러(260)는 제1원웨이베어링(265)을 매개로 회전축(240)에 연결되어 있으므로 회전축(240)이 조출방향으로 회전하게 되면 제2스택롤러(260)와 제1원웨이베어링(265) 간에는 오픈 상태가 된다. 그러나, 이와 같이 회전축(240)의 조출방향 회전에 의해 제2스택롤러(260)와 제1원웨이베어링(265) 사이에 오픈 상태(반클러치 상태)가 되더라도 회전축(240)의 회전 시에는 제2스택롤러(260)와 제1원웨이베어링(265) 사이에 작용하는 소정의 마찰력에 의해 제2스택롤러(260) 또한 회전축(240)의 회전방향을 따라 이동하게 된다.
이러한 제2스택롤러(260)의 조출방향 회전을 방지하기 위한 구성으로, 본 실시예에서는 회전축(240)이 조출방향으로 일정 각도 회전되어 제1스택시트(251)가 반송로 상으로 진입하여 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 회전축(240)의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐질 때까지 제2스택롤러(260)의 회전을 저지하기 위한 제1액츄에이터(500)가 구비된다. 도 7을 참조하면, 상기 제1액츄에이터(500)는 솔레노이드(510)와, 상기 솔레노이드(510)에의 통전 여부에 따른 자기력의 작용에 의해 왕복 이동되는 작동로드(520)를 포함하여 구성되며, 제2스택롤러(260)의 일측면에는 상기 작동로드(520)가 삽입되어 걸림결합될 수 있도록 걸림홈(262)이 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 회전축(240)이 매체의 조출방향을 따라 소정 각도 회전되어 회전축(240)에 고정 설치된 제1스택시트(251)가 반송로 상으로 진입되는 동안 상기 제1액츄에이터(500)의 솔레노이드(510)에 전류가 인가되어 작동로드(520)가 제2스택롤러(260)의 걸림홈(262)에 걸림결합됨에 따라 제2스택롤러(260)의 회전을 방지하게 된다.
이때, 도 2에서 설명한 바와 같이, 회전축(240)이 구동원(미도시됨)에 의해 매체 조출방향으로 소정 각도 회전하게 되면, 회전규제부재(270)에 형성된 돌출부(271)는 반송가이드(400)에 형성된 슬롯(410)을 따라 반시계방향으로 회전하게 되며, 이러한 회전은 상기 돌출부(271)가 슬롯(410)의 하단부에 닿아 걸릴 때까지 지속되며 그 후에는 회전축(240)에 구동원의 동력이 전달되더라도 상기 회전규제부재(270)와 제2원웨이베어링(275)이 서로 락(Lock) 상태가 되므로 회전축(240)은 더 이상 회전하지 않게 된다. 이러한 구성에 의해, 회전축(240)의 조출방향으로의 회전 범위는 일정 각도 범위 내로 제한되므로, 회전축(240)의 회전을 위한 구동원으로 스텝 모터를 사용하지 않고 일반 DC 모터를 사용하더라도 회전축(240)의 회전 각도를 일정하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
도 8(b)에 도시된 바와 같이 제1스택시트(251)가 반송로 상으로 진입되고 제2스택시트(261)가 초기의 퇴피된 상태를 유지함으로써, 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 방사상으로 펼쳐지게 되면, 상기 제1액츄에이터(500)의 솔레노이드(510)에 인가되던 전류를 차단하여 작동로드(520)를 솔레노이드(510) 측으로 이동시킴으로써 작동로드(520)와 걸림홈(262) 간의 걸림상태를 해제하게 된다.
이 경우, 초기 구동을 위한 회전축(240)의 회전각의 제어는, 상기와 같은 회전규제수단(270)의 돌출부(271)와 반송가이드(400)의 슬롯(410) 간의 걸림에 의한 물리적인 제어 이외에, 회전축(240)의 일단에 구비된 엔코더(280)와 위치검지센서(290)에서의 회전축(240)의 회전 각도 검지를 통해서도 동시에 이루어지게 됨으로써, 초기 구동을 위한 회전축(240)의 조출방향 회전 범위를 더욱 정밀하고 확실하게 제어할 수 있게 된다.
이와 같이 매체 집적을 위한 초기 구동을 수행한 후에는, 도 8(c)에 도시된 바와 같이 회전축(240)을 매체의 집적방향(시계방향)으로 회전시켜 방사상으로 펼쳐진 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)에 의해 집적되는 매체의 후단부를 연속적으로 타격하면서 매체의 집적을 수행하게 된다. 이때, 회전축(240)의 집적방향 회전에 의해 회전규제부재(270)와 제2원웨이베어링(275) 사이에는 동력 전달이 차단되는 오픈 상태(반클러치 상태)가 되지만 회전규제부재(270)와 제2원웨이베어링(275) 사이의 마찰력에 의해 회전규제부재(270)의 돌출부(271)는 슬롯(410)을 따라 시계방향으로 회전되어 슬롯(410)의 상단부에 걸리게 되지만 회전축(240)의 집적방향 회전은 구속을 받지 않고 계속 원활하게 이루어지게 된다.
이러한 과정을 통해 반송로를 통해 이송되는 매체의 집적이 완료되면, 도 8(d)에 도시된 제1스택시트(251)가 반송로 상에서 퇴피되는 위치에서 회전축(240)의 회전을 정지시킴으로써, 제1스택롤러(250)는 회전축(240)과 함께 회전을 정지하게 되어 제1스택시트(251)는 반송로로부터 퇴피된 위치에서 정지하게 되고, 제2스택롤러(260)는 회전축(240)을 따라 회전하던 회전 관성에 의해 회전하던 방향(시계방향)으로 회전을 계속하다가 제2스택시트(261)가 스토퍼 역할을 하는 반송가이드(400)의 내벽(405)에 부딪히면서 반송로로부터 퇴피된 위치에 정지하게 된다. 이에 따라 제1스택시트(251) 및 제2스택시트(261)는 모두 반송로로부터 퇴피되는 위치에서 동일 위상으로 정지됨으로써, 매체의 조출을 위한 상태로 대기하게 된다.
이 경우, 회전축(240)이 정지되는 위치는 회전축(240)의 일측 단부에 구비된 엔코더(280)와, 엔코더(280)를 통한 회전축(240) 및 제1스택롤러(250)의 회전 각도를 검지하는 위치검지센서(290)에 의해 결정된다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 매체 조출 집적장치에 구비되는 반송가이드에 회전축과 가이드롤러 및 스택롤러가 결합된 모습을 보여주는 사시도, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 매체 조출 집적장치에서 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상제어수단을 개략적으로 나타낸 사시도, 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 매체 조출 집적장치에서 매체를 집적 및 조출하는 과정을 보여주는 동작 상태도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 매체 조출 집적장치의 제어방법을 설명하면, 도 11(a)에 도시된 바와 같이 초기 상태에서는 상기 제1실시예의 도 8(a)와 동일하게 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)는 반송로로부터 퇴피되어 반송가이드(400) 내부에 위치하게 된다.
본 실시예에서는 초기 구동 시, 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)에 위상차를 부여하기 위한 구성에 있어서 제1실시예와 차이가 있다. 즉, 본 실시예에서는 매체의 초기 구동 시, 도 11(b)에 도시된 바와 같이 회전축(240)의 회전이 정지되어 제1스택시트(251)가 반송로로부터 퇴피된 위치에 고정된 상태에서, 제2스택롤러(260)가 매체의 집적방향(시계방향)으로 소정 각도(180°) 회전되어 제2스택시트(261)가 반송로 상으로 진입되도록 함으로써 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 방사상으로 펼쳐지도록 제어하게 된다. 본 실시예에서는 회전축(240)이 매체의 집적방향으로만 회전되는 점에서 제1실시예와 구성에 차이가 있으며, 이 경우 도 9에 도시된 바와 같이 반송가이드(400)의 일측면에는 회전규제부재(270)의 돌출부(271)가 제자리에서 회전 가능하게 삽입되는 삽입홈(420)이 형성된 것으로 구성될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 제2스택롤러(260)를 매체의 집적방향으로 일정 각도 회전시키기 위한 구성으로, 도 10에 도시된 바와 같이 구동모터(610)와, 왕복 이동 및 회전되는 모터축(620) 및 모터축(620)의 단부에 결합된 피니언(630)으로 구성된 제2액츄에이터(600)가 구비되고, 제2스택롤러(260)의 일측면에는 상기 피니언(630)에 기어결합되는 치형부(264)가 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 구동모터(610)에 전류가 인가됨에 따라 모터축(620)은 제2스택롤러(260) 측을 향해 신장되어 피니언(630)과 제2스택롤러(260)의 치형부(264)가 기어결합됨과 동시에 모터축(620)과 이에 연결된 피니언(630)을 통해 전달되는 회전력에 의해 제2스택롤러(260)는 매체의 집적방향(시계방향)으로 회전하게 된다. 이 경우 제2스택롤러(260)의 회전이 구동원으로 작용하게 되므로 제2스택롤러(260)과 제1원웨이베어링(265)은 서로 오픈 상태가 되어 회전축(240)이 고정된 상태에서 제2스택롤러(260)는 집적방향으로의 회전이 가능하게 된다.
상기 제2액츄에이터(600)의 구동에 의해 제2스택시트(261)가 반송로 상으로 진입되어 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 방사상으로 펼쳐지게 되면, 상기 구동모터(610)에 인가되던 전류의 공급이 차단되어 피니언(630)의 회전이 정지됨과 동시에 피니언(630)과 치형부(264)가 서로 분리되는 방향으로 모터축(620)이 이동하게 된다.
이와 같은 매체 집적의 초기 구동이 완료되면, 도 11(c)에 도시된 바와 같이 회전축(240)이 매체의 집적방향(시계방향)으로 회전되어 방사상으로 펼쳐진 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 반송로를 따라 이송되어 온 매체의 후단부를 연속적으로 타격함으로써 매체의 집적을 수행하게 된다.
이와 같은 과정을 통해 매체의 집적이 완료되면, 도 11(d)에 도시된 바와 같이 제1스택시트(251)가 반송로로부터 퇴피된 위치에서 회전축(240)은 정지하게 되고, 제2스택롤러(260)는 회전 관성에 의해 회전하던 방향으로 계속 회전하게 되며, 제2스택시트(261)는 반송가이드(400)의 내벽(405)에 걸려 반송로로부터 퇴피된 위치에 정지됨으로써, 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)는 모두 반송로로부터 퇴피되어 매체의 조출을 위한 대기 상태에 있게 된다.
상기와 같이 본 발명에 따른 매체 조출 집적 장치 및 그 제어방법에 의하면, 부분 스택롤러를 사용하면서도 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 제1액츄에이터(500)와 제2액츄에이터(600)의 구성 및 작용에 의해 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)가 서로 다른 위상이 되도록 정확한 제어가 가능하게 되며, 매체의 집적이 완료된 후에는 제1스택시트(251)가 반송로로부터 퇴피된 위치에서 회전축(240)을 정지시키게 되면 제2스택롤러(260)의 회전 관성을 이용하여 제2스택시트(261)를 반송로로부터 퇴피된 상태로 정확하게 위치시킬 수 있게 되므로, 종래기술에 비해 제1스택시트(251)와 제2스택시트(261)의 위상 제어의 정밀도를 높일 수 있고, 장시간 사용하더라도 작동의 균일성을 확보할 수 있게 되어, 매체의 집적 및 조출 시 고장 발생율을 대폭 감소시킬 수 있게 된다.
100 : 매체 조출 집적장치 200 : 분리집적부
210 : 픽업롤러 220 : 피드롤러
230 : 가이드롤러 240 : 회전축
250 : 제1스택롤러 251 : 제1스택시트
255,255' : 플랜지 260 : 제2스택롤러
261 : 제2스택시트 262 : 걸림홈
264 : 치형부 265 : 제1원웨이베어링
270 : 회전규제부재 271 : 돌출부
275 : 제2원웨이베어링 280 : 엔코더
290 : 위치검지센서 300 : 매체 저장부
310 : 집적공간 320 : 내벽
330 : 스테이지승강부 400 : 반송가이드
402,404 : 개구부 405 : 내벽(스토퍼)
410 : 슬롯 420 : 삽입홈
500 : 제1액츄에이터 510 : 솔레노이드
520 : 작동로드 600 : 제2액츄에이트
610 : 구동모터 620 : 모터축
630 : 피니언 M : 매체
P : 반송로

Claims (12)

  1. 매체 저장부로부터 매체를 낱장씩 분리하기 위한 픽업롤러와, 상기 픽업롤러와 인접하게 배치되어 상기 픽업롤러에 의해 분리된 매체를 반송로 상으로 이송하거나 반송로로부터 이송되어 온 매체를 매체 저장부로 집적하기 위한 피드롤러와, 상기 피드롤러와 오버랩된 상태로 매체를 이송하기 위한 가이드롤러를 포함하는 매체 조출 집적장치에 있어서,
    외주면의 일부에 복수의 제1스택시트가 이격 배치되고, 상기 가이드롤러의 회전축과 동축 상에 고정된 제1스택롤러;
    외주면의 일부에 복수의 제2스택시트가 이격 배치되고, 제1원웨이베어링을 매개로 상기 회전축에 연결된 제2스택롤러; 및
    매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 방사상으로 펼쳐지도록 상기 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상차를 발생시키는 위상제어수단;을 포함하되,
    상기 위상제어수단은,
    매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 회전축이 매체의 조출방향으로 일정 각도 회전되어 상기 제1스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐질 때까지 상기 제2스택롤러의 회전을 저지하는 제1액츄에이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1액츄에이터는, 솔레노이드와, 상기 솔레노이드의 통전 여부에 따라 왕복 이동되는 작동로드를 포함하고, 상기 제2스택롤러의 일측면에는 상기 작동로드가 삽입되는 걸림홈이 형성된 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전축의 일단에는 상기 제1스택롤러의 조출방향 회전을 일정 범위로 제한하는 회전규제부재가 제2원웨이베어링을 매개로 연결되고,
    상기 회전규제부재의 일측에는 돌출부가 형성되고, 상기 회전축이 연결되는 반송가이드의 일측면에는 상기 돌출부가 삽입되어 슬라이드되는 슬롯이 상기 회전축을 중심으로 일정 각도 범위에서 원주방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1원웨이베어링과 제2원웨이베어링은 서로 다른 방향으로 회전을 구속하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  5. 매체 저장부로부터 매체를 낱장씩 분리하기 위한 픽업롤러와, 상기 픽업롤러와 인접하게 배치되어 상기 픽업롤러에 의해 분리된 매체를 반송로 상으로 이송하거나 반송로로부터 이송되어 온 매체를 매체 저장부로 집적하기 위한 피드롤러와, 상기 피드롤러와 오버랩된 상태로 매체를 이송하기 위한 가이드롤러를 포함하는 매체 조출 집적장치에 있어서,
    외주면의 일부에 복수의 제1스택시트가 이격 배치되고, 상기 가이드롤러의 회전축과 동축 상에 고정된 제1스택롤러;
    외주면의 일부에 복수의 제2스택시트가 이격 배치되고, 제1원웨이베어링을 매개로 상기 회전축에 연결된 제2스택롤러; 및
    매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 방사상으로 펼쳐지도록 상기 제1스택롤러와 제2스택롤러의 위상차를 발생시키는 위상제어수단;을 포함하되,
    상기 위상제어수단은,
    매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 회전축이 고정된 상태에서 상기 제2스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐질 때까지 상기 제2스택롤러를 매체의 집적방향으로 일정 각도 회전시키는 제2액츄에이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2액츄에이터는, 구동모터와, 모터축에 연결된 피니언을 포함하고, 상기 제2스택롤러의 일측면에는 상기 피니언에 기어결합되는 치형부가 형성되어, 상기 매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 피니언이 상기 치형부에 치합되어 상기 구동모터의 회전에 의해 상기 제2스택롤러가 일정 각도 회전되는 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전축의 일단에는 상기 제1스택롤러의 조출방향 회전을 제한하는 회전규제부재가 제2원웨이베어링을 매개로 연결되고,
    상기 회전규제부재의 일측에는 돌출부가 형성되고, 상기 회전축이 연결되는 반송가이드의 일측면에는 상기 돌출부가 제자리에서 회전 가능하게 삽입되는 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    매체의 집적 완료 후, 상기 제1스택시트가 매체의 반송로로부터 회피된 위치에서 상기 회전축의 정지 시, 회전 관성에 의해 상기 회전축 상에서 계속되는 제2스택롤러의 회동을 상기 반송로로부터 회피된 위치에서 정지시키는 스토퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스토퍼는,
    매체가 반송되는 반송로를 형성하는 반송가이드의 일부로 이루어지며,
    상기 반송가이드에는, 상기 제1스택시트와 제2스택시트를 통과시키기 위한 다수개의 개구부가 형성되되, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 반송로 상으로 진입하는 통로가 되는 개구부의 길이는 상기 제1스택시트와 제2스택시트의 길이보다 짧게 형성되어, 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 반송로 상으로 진입하는 측의 개구부를 형성하는 반송로의 내벽이 스토퍼 역할을 하는 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 회전축의 일측 단부에는 상기 제1스택롤러의 회전 각도를 판단하기 위한 수단으로, 상기 회전축에 고정되는 엔코더와, 상기 엔코더의 회전을 감지하는 위치감지센서가 구비되고, 상기 위치감지센서에서 감지한 상기 제1스택롤러의 위치를 기준으로 상기 회전축의 회전이 제어되는 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치.
  11. 제1항에 기재된 매체 조출 집적장치를 이용하여 매체의 조출 및 집적을 제어하는 방법에 있어서,
    매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 제2스택롤러를 고정시킨 상태에서 상기 제1스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐지도록 상기 회전축을 매체의 조출방향을 따라 일정 각도 회전시키는 단계;
    상기 제1스택시트가 반송로 상으로 진입된 위치에서 회전축의 회전을 정지시킴과 동시에 상기 제2스택롤러의 고정상태를 해제하는 단계;
    상기 회전축을 매체의 집적방향으로 회전시켜 상기 방사상으로 펼쳐진 제1스택시트 및 제2스택시트를 이용하여 집적되는 매체의 후단부를 연속적으로 타격하면서 지폐의 집적을 수행하는 단계; 및
    상기 매체의 집적이 완료되면, 상기 제1스택시트가 반송로 상에서 퇴피된 위치에서 상기 회전축의 회전을 정지시켜, 회전 관성에 의해 상기 회전축 상에서 계속되는 제2스택롤러의 회동이 스토퍼에 의해 정지됨으로써 상기 제1스택시트 및 제2스택시트가 반송로로부터 모두 퇴피되어 매체의 조출이 가능한 상태로 위치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치의 제어방법.
  12. 제5항에 기재된 매체 조출 집적장치를 이용하여 매체의 조출 및 집적을 제어하는 방법에 있어서,
    매체의 집적을 위한 초기 구동 시, 상기 회전축이 고정된 상태에서 상기 제2스택시트가 상기 매체의 반송로 상으로 진입하여 상기 제1스택시트와 제2스택시트가 상기 회전축의 외주면 전체에 방사상으로 펼쳐지도록 상기 제2스택롤러를 매체의 집적방향을 따라 일정 각도 회전시키는 단계;
    상기 제2스택시트가 반송로 상으로 진입된 위치에서 회전축을 매체의 집적방향으로 회전시켜 상기 방사상으로 펼쳐진 제1스택시트 및 제2스택시트를 이용하여 집적되는 매체의 후단부를 연속적으로 타격하면서 지폐의 집적을 수행하는 단계; 및
    상기 매체의 집적이 완료되면, 상기 제1스택시트가 반송로 상에서 퇴피된 위치에서 상기 회전축의 회전을 정지시켜, 회전 관성에 의해 상기 회전축 상에서 계속되는 제2스택롤러의 회동이 스토퍼에 의해 정지됨으로써 상기 제1스택시트 및 제2스택시트가 반송로로부터 모두 퇴피되어 매체의 조출이 가능한 상태로 위치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체 조출 집적장치의 제어방법.

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