JP2007022741A - 紙葉類分離機構およびそれを用いた紙葉類分離集積機構 - Google Patents

Abstract

【課題】２番目に繰出す紙葉類にモーメントが作用し、その紙葉類の姿勢が大きくずれてしまうことで紙葉類ジャム等の障害が発生することを防止する手段を提供する。
【解決手段】往復移動可能に構成され、紙葉類が集積されているステージと、前記紙葉類の繰出方向に沿った中心線の両側に配置され、前記紙葉類を繰出すピッカローラとを備えた紙葉類分離機構において、紙葉類を繰出すとき、前記ステージに集積されている紙葉類の前記ピッカローラより繰出方向の上流側を押圧する押圧手段を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紙幣や伝票類の紙葉類が集積されている紙葉類収納部から紙葉類を分離する紙葉類分離機構および紙葉類分離集積機構に関する。

従来の紙葉類分離機構は、紙葉類を繰出すときにステージを上方向に移動させることによって集積されている紙葉類をピッカローラに押し付けると共に、ピッカローラを回転させて紙葉類を１枚ずつ分離してフィードローラと分離ローラとの間に繰出している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平０５−１４７７４９号公報（第４頁段落００１９−段落００２０、第１図）

しかしながら、上述した従来の技術においては、紙葉類を繰出すときピッカローラで紙葉類を押圧しているため、集積されている紙葉類間でピッカローラが押圧している箇所に比較的大きな摩擦が生じて、１番目に繰出す紙葉類と２番目に繰出す紙葉類との間に生じる摩擦と、２番目に繰出す紙葉類と３番目に繰出す紙葉類との間に生じる摩擦とのバランスによって、繰出される１番目の紙葉類につられるように２番目の紙葉類が動いてその姿勢がずれてしまう場合があり、特に２番目の紙葉類の一方の側が繰出方向に動いてしまい、他方の側が動かなかった場合、紙葉類の姿勢が大きくずれた状態となり、このような紙葉類を繰出してしまうと紙葉類搬送路の途中でジャム等の障害を起こす原因になるという問題がある。

この問題が起きる場合の紙葉類間で生じる摩擦のバランスについて図を用いて説明する。
図８は従来の紙葉類に作用する力や摩擦を示す説明図であり、（ａ）は上方から見た図で、（ｂ）は集積している様子を側方から見た図である。図９は２番目に繰出される紙葉類にモーメントが作用した場合を示す説明図である。

ステージ上に集積されている最上位の紙葉類Ｐ１を紙葉類搬送路に繰出すとき、ステージを移動させて集積されている紙葉類Ｐを繰出方向に沿った中心線の両側に配置した２つのピッカローラに押し付けてピッカローラを回転させる。
これによってピッカローラで押圧した紙葉類Ｐ１をフィードローラと分離ローラとの間に繰出す。

図８において、点Ａ、点Ｂはステージを移動させて集積されている紙葉類Ｐをピッカローラに押し付けたときに、紙葉類Ｐにピッカローラからの押圧力Ｎが作用する点である。
Ｌはピッカローラ間の長さである。
μ１２Ａは、２番目に繰出される紙葉類Ｐ２の点Ａで生じる紙葉類Ｐ１との間の静摩擦係数である。

μ１２Ｂは、紙葉類Ｐ２の点Ｂで生じる紙葉類Ｐ１との間の静摩擦係数である。
μ２３Ａは、紙葉類Ｐ２の点Ａで生じる３番目に繰出される紙葉類Ｐ３との間の静摩擦係数である。
μ２３Ｂは、紙葉類Ｐ２の点Ｂで生じる紙葉類Ｐ３との間の静摩擦係数である。
ここで、紙葉類Ｐ１を繰出したときに紙葉類Ｐ２の点Ａに作用する繰出方向に向かう力ＦＡは、

で表される。但し、μ２３Ａ＞μ１２Ａの場合、紙葉類Ｐ２と紙葉類Ｐ３との間の摩擦の方が紙葉類Ｐ１と紙葉類Ｐ２との間の摩擦よりも大きいため点Ａは動かない。
また、紙葉類Ｐ１を繰出したときに紙葉類Ｐ２の点Ｂに作用する繰出方向に向かう力ＦＢは、

で表される。但し、μ２３Ｂ＞μ１２Ｂの場合、紙葉類Ｐ２と紙葉類Ｐ３との間の摩擦の方が紙葉類Ｐ１と紙葉類Ｐ２との間の摩擦よりも大きいため点Ｂは動かない。
ここで、図９に示すように紙葉類Ｐ２に力ＦＡによって点Ａが動き、力ＦＢが作用したが点Ｂが動かなかった場合、紙葉類Ｐ２には点Ｂを中心としたモーメントが発生して紙葉類Ｐ２の姿勢がずれてしまう。

このように集積されている紙葉類間の摩擦により、繰出される紙葉類Ｐ１と共に動いてしまう紙葉類Ｐ２において、紙葉類Ｐ２の一方の側が繰出方向に動き、他方の側が動かなかった場合にモーメントが作用して紙葉類Ｐ２の姿勢が大きくずれてしまう。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、２番目に繰出す紙葉類にモーメントが作用し、その紙葉類の姿勢が大きくずれてしまうことで紙葉類ジャム等の障害が発生することを防止する手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、往復移動可能に構成され、紙葉類が集積されているステージと、前記紙葉類の繰出方向に沿った中心線の両側に配置され、前記紙葉類を繰出すピッカローラとを備えた紙葉類分離機構において、紙葉類を繰出すとき、前記ステージに集積されている紙葉類の前記ピッカローラより繰出方向の上流側を押圧する押圧手段を設けたことを特徴とする。

これにより、本発明は、紙葉類を繰出すときにピッカローラよりも紙葉類の繰出方向の上流でステージに集積されている紙葉類の両側に荷重をかけることにより、紙葉類間で荷重のかかる箇所で摩擦が作用して繰出される紙葉類に引張られるように２番目に繰出される紙葉類の両側に繰出方向の力が作用するため、紙葉類の一方の側が動いて他方の側が動かないことで発生するモーメントによって紙葉類の姿勢が大きくずれてしまうのを防止して、紙葉類ジャム等の障害の発生を防止することができるという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明による紙葉類分離機構の実施例について説明する。

図１は実施例１の紙葉類分離機構を示す側面図、図２は実施例１の紙葉類分離機構を示す上面図、図３は実施例１の集積された紙葉類に作用する力を示す説明図、図４は実施例１の紙葉類を繰出したときに次に繰出す紙葉類に作用する力を示す説明図である。
図１、図２において、１は紙葉類分離機構である。
２は紙葉類収納部であり、フロント板２ａとこれに対向して設けられたリア板２ｂ、フロント板２ａとリア板２ｂの側方に設けられた一対の側面板２ｃおよび底板２ｄからなる筐体であって、図示しない駆動機構により底板２ｄから離れたり近づいたりするように往復移動するステージ３を備え、ステージ３に紙葉類Ｐが集積される。

なお、図１は手前側の側面板２ｃを取り除いた状態を示している。
４ａ、４ｂはフィードローラであり、紙葉類収納部２の入口に設けられたフィードローラシャフト５に取付けられて正逆可能に回転するように構成され、外周面にはその一部に紙葉類Ｐの搬送のために充分な摩擦力を有する高摩擦部材６が取付けられる。
７ａ、７ｂは分離ローラであり、それぞれフィードローラ４ａ、４ｂと対向して配置され、紙葉類Ｐの繰出方向とは反対の方向にのみ回転するように構成される。

８ａ、８ｂはピッカアームであり、フィードローラシャフト５の回転軸周りに回転可能となるように一端をフィードローラシャフト５に取付け、他端にはピッカローラ９ａ、９ｂが取付けられると共に、ステージ３が移動して集積されている紙葉類Ｐがピッカローラ９ａ、９ｂに押し付けられたときにピッカローラ９ａ、９ｂが紙葉類Ｐを所定圧で押圧するようにスプリング１０が取付けられる。

ピッカローラ９ａ、９ｂは、外周の一部に紙葉類Ｐを繰出すために充分な摩擦力を有した高摩擦部材１１が取付けられており、図示しないベルト等を介してフィードローラ４ａ、４ｂと連動して回転する。
また、ピッカアーム８ａ、８ｂはステージ３が移動して集積されている紙葉類Ｐをピッカローラ９ａ、９ｂに押し付けたときに紙葉類Ｐの繰出方向に沿った中心線の両側に配置される。

１２ａ、１２ｂは押圧手段としての空転する樹脂製ローラやボールベアリングを利用したローラ等の押圧ローラであり、それぞれピッカローラ９ａ、９ｂの繰出方向に沿った同一線上の上流側で、押圧ローラアーム１３ａ、１３ｂによって取付けられる。
押圧ローラアーム１３ａ、１３ｂは、一端はリア板２ｂの近傍で回転可能に支持され、他端は押圧ローラ１２ａ、１２ｂを取付けており、紙葉類Ｐを繰出す際にステージ３が移動して集積されている紙葉類Ｐが押圧ローラ１２ａ、１２ｂに押し付けられたときに、押圧ローラ１２ａ、１２ｂから紙葉類Ｐに５０〜１００ｇ程度の荷重がかかるようにスプリング１４が取付けられる。

上述した構成の作用について説明する。
紙葉類収納部２のステージ３に集積されている紙葉類Ｐを図示しない紙葉類搬送路に繰出すとき、集積されている紙葉類Ｐをピッカローラ９ａ、９ｂおよび押圧ローラ１２ａ、１２ｂに押し付けるようにステージ３を移動させ、ピッカローラ９を回転させる。
これによって、ピッカローラ９ａ、９ｂの高摩擦部材１１によって最上位の紙葉類Ｐ１をフィードローラ４と分離ローラ７との間へ繰出す。

押圧ローラ１２ａ、１２ｂはステージ３に集積されている紙葉類Ｐの繰出方向に沿った中心線の両側を押圧し、繰出される紙葉類Ｐ１によって繰出方向へ回転する。
このとき、紙葉類Ｐ１の下にある次に繰出す紙葉類Ｐ２に生じる摩擦を、図３に示す２番目の紙葉類に作用する力を示す説明図に従って説明する。
なお、上述した従来技術で起こる問題で説明した箇所と同様の箇所は同一の符号を付してその説明を省略する。

図３、図４において、Ｄはステージ３を移動させて集積されている紙葉類Ｐを押圧ローラ１２ａ、１２ｂに押し付けたとき、押圧ローラ１２ａからの押圧力Ｍが作用する点である。
Ｅはステージ３を移動させて集積されている紙葉類Ｐを押圧ローラ１２ａ、１２ｂに押し付けたとき、押圧ローラ１２ｂからの押圧力Ｍが作用する点である。

μ１２Ｄは、紙葉類Ｐ２の点Ｄで生じる紙葉類Ｐ１との間の静摩擦係数である。
μ１２Ｅは、紙葉類Ｐ２の点Ｅで生じる紙葉類Ｐ１との間の静摩擦係数である。
μ２３Ｄは、紙葉類Ｐ２の点Ｄで生じる紙葉類Ｐ３との間の静摩擦係数である。
μ２３Ｅは、紙葉類Ｐ２の点Ｅで生じる紙葉類Ｐ３との間の静摩擦係数である。
ここで、紙葉類Ｐ１を繰出したときに紙葉類Ｐ２の点Ｄで繰出方向に作用する力ＦＤは、

で表される。
また、紙葉類Ｐ１を繰出したときに紙葉類Ｐ２の点Ｅで繰出方向に作用する力ＦＥは、

で表される。
図５に示す点Ｂが動かない場合を示す説明図に示すように、力ＦＢだけでは点Ｂが動かない場合、力ＦＤの点Ｄと点Ｂとを結ぶ直線方向の分力（以下、分力ＦＤ´という。）と、力ＦＥとの合力が点Ｂに作用する。

図５において、θは力ＦＤが作用する方向と点Ｄと点Ｂとを結ぶ直線との角度である。
分力ＦＤ´は、

で表され、これによって点Ｂにおける分力ＦＤ´と力ＦＥとの合力ＦＢ´は、

で表される。
このようにして、紙葉類Ｐの繰出方向に沿った中心線の両側を押圧する押圧ローラ１２ａ、１２ｂを設け、紙葉類Ｐを繰出すときに押圧ローラ１２ａ、１２ｂで紙葉類Ｐを押圧して荷重をかけることにより、押圧ローラ１２ａ、１２ｂからの荷重がかかっている箇所の紙葉類Ｐ間で摩擦力が生じ、繰出される紙葉類Ｐ１に引張られるように紙葉類Ｐ２の点Ｄに力ＦＤおよび点Ｅに力ＦＥが作用するため、紙葉類Ｐ１を繰出したときに紙葉類Ｐ２の点Ｂに作用する力ＦＢが点Ｂを動かすことがない場合は、力ＦＤの分力ＦＤ´と力ＦＥとの合力Ｆ´Ｂが点Ｂに作用して点Ｂを動かすので、紙葉類Ｐ２にモーメントが作用するのを防止する。

以上説明したように、本実施例では、紙葉類の繰出方向に沿った中心線の両側を押し付ける押圧ローラを設け、紙葉類を繰出すときに押圧ローラで集積されている紙葉類を押圧して荷重をかけて紙葉類間に摩擦力を生じさせることにより、紙葉類を繰出したときに２番目に繰出される押圧ローラからの荷重がかかる紙葉類の両側に繰出方向の力が作用するため、紙葉類の一方の側が動いて他方の側が動かないことで発生するモーメントで紙葉類の姿勢が大きくずれてしまうのを防止するので、紙葉類ジャム等の障害の発生を防止する。

図６は実施例２の紙葉類分離集積機構を示す上面図、図７は実施例２の紙葉類分離集積機構を示す側面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６、図７において、１５は紙葉類分離集積機構である。
２０はビルプレッシャ部であり、図示しない駆動機構によってステージ３の移動と同方向で往復移動可能に構成されたシャフト２１に押圧ローラアーム１３ａ、１３ｂの一端を取付けて構成される。

本実施例においては、図６に示すようにピッカアーム８ａ、８ｂをフィードローラ４ａの両側に設け、新たにピッカローラ９ｃを取付けたピッカアーム８ｃと、ピッカローラ９ｄを取付けたピッカアーム８ｄとをフィードローラ４ｂの両側に設けるようにする。
また、本実施例の押圧手段としての押圧ローラ１２ａはピッカローラ９ａ、９ｂの間の繰出方向の上流側に、押圧ローラ１２ｂはピッカローラ９ｃ、９ｄの間の繰出方向の上流側に位置する。

上述した構成の作用について説明する。
紙葉類Ｐをステージ３上に集積するとき、つまり図示しない紙葉類搬送路によって搬送し、フィードローラ４と分離ローラ７との間で挟持した紙葉類を紙葉類収納部２の内部に放出するとき、放出される紙葉類Ｐが押圧ローラ１２ａ、１２ｂにあたってステージ３上に集積するのを妨げないように、搬送されてくる紙葉類Ｐを集積している間は押圧ローラ１２ａ、１２ｂを集積されている紙葉類Ｐから離すようにビルプレッシャ部２０を移動させる。

紙葉類Ｐを集積する以外のとき、つまり搬送された紙葉類Ｐを全て集積した後や紙葉類Ｐの集積や繰出しを行っていないときは、押圧ローラ１２ａ、１２ｂでステージ３に集積した紙葉類Ｐを押圧するようにビルプレッシャ部２０を移動させる。
また、紙葉類Ｐを繰出すために集積した紙葉類をピッカローラ９ａ、９ｂに押し付けるようにステージ３を移動させるときは、ステージ３上に集積した紙葉類Ｐを押圧ローラ１２ａ、１２ｂが継続的に押し付けるようにステージ３の移動に合わせて同方向にビルプレッシャ部２０を移動させる。

以上説明したように、本実施例では、上記実施例１の効果に加えて、ビルプレッシャ部を設け、搬送された紙葉類を集積しているときは押圧ローラを集積している紙葉類から離すようにビルプレッシャ部を移動させておき、紙葉類の集積が終了した後に押圧ローラで集積した紙葉類を押圧する位置までビルプレッシャ部を移動させ、紙葉類の繰出しのためにステージがピッカローラの方に移動するときに、押圧ローラが紙葉類を継続して押圧するようにビルプレッシャ部をステージと同方向に移動させるようにしたので、紙葉類分離集積機構の振動等によって紙葉類収納部内に集積した紙葉類の姿勢が乱れてしまうのを防止できる。

なお、上記各実施例においては、押圧ローラアームにスプリングを取付けて押圧手段としての押圧ローラが紙葉類を５０〜１００ｇ程度の荷重で押圧するとして説明したが押圧手段は前記に限らず、押圧ローラの自重等で５０〜１００ｇ程度の荷重がかかるように押圧ローラアームに押圧ローラを取付けるようにしてもよい。

実施例１の紙葉類分離機構を示す側面図 実施例１の紙葉類分離機構を示す上面図 実施例１の集積した紙葉類に作用する力を示す説明図 実施例１の紙葉類を繰出したときに次に繰出す紙葉類に作用する力を示す説明図 点Ｂに力ＦＢが作用しなかった場合を示す説明図 実施例２の紙葉類分離集積機構を示す上面図 実施例２の紙葉類分離集積機構を示す側面図 従来の紙葉類に作用する力や摩擦を示す説明図 ２番目に繰出す紙葉類にモーメントが作用した場合を示す説明図

符号の説明

１ 紙葉類分離機構
２ 紙葉類収納部
２ａ フロント板
２ｂ リア板
２ｃ 側面板
２ｄ 底板
３ ステージ
４ａ、４ｂ フィードローラ
５ フィードローラシャフト
６、１１ 高摩擦部材
７ａ、７ｂ 分離ローラ
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ ピッカアーム
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ ピッカローラ
１０、１４ スプリング
１２ａ、１２ｂ 押圧ローラ
１３ａ、１３ｂ 押圧ローラアーム
２０ ビルプレッシャ部
２１ シャフト

Claims (5)

1. 往復移動可能に構成され、紙葉類が集積されているステージと、前記紙葉類の繰出方向に沿った中心線の両側に配置され、前記紙葉類を繰出すピッカローラとを備えた紙葉類分離機構において、
   紙葉類を繰出すとき、前記ステージに集積されている紙葉類の前記ピッカローラより繰出方向の上流側を押圧する押圧手段を設けたことを特徴とする紙葉類分離機構。
2. 請求項１において、
   前記押圧手段を、紙葉類の前記中心線の両側を押圧する押圧ローラとしたことを特徴とする紙葉類分離機構。
3. 請求項２において
   前記押圧ローラを繰出方向に回転可能に支持する押圧ローラアームを備えたことを特徴とする紙葉類分離機構。
4. 請求項２または請求項３において、
   前記押圧ローラを、前記ピッカローラと同一線上に配置したことを特徴とする紙葉類分離機構。
5. 往復移動可能に構成され、紙葉類を集積するステージと、前記紙葉類の繰出方向に沿った中心線の両側に配置され、前記紙葉類を繰出すピッカローラとを備えた紙葉類分離集積機構において、
   前記ステージの移動方向と同方向に往復移動可能に構成されたシャフトと、該シャフトに取付けられ、前記ステージに集積した紙葉類の前記ピッカローラより繰出方向の上流側を前記中心線の両側で押圧する押圧ローラとを設け、
   前記ステージに紙葉類を集積するときは、前記押圧ローラを前記シャフトにより、前記集積している紙葉類から離れた位置に移動させ、前記ステージに紙葉類を集積するとき以外は、前記ステージに集積されている紙葉類を前記押圧ローラで押圧することを特徴とする紙葉類分離集積機構。