JP2015074508A - シート類搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、部品点数の削減を図ると共に、運転時の騒音も低減することができるシート類搬送装置を提供する。【解決手段】シート類搬送装置１は、駆動モータにより回転駆動するドライブプーリ２と、テンションプーリ３と、ドライブプーリ２およびテンションプーリ３の間に架け渡された無端状の歯付ベルト４と、シート類７を無端状のベルト４に沿って搬送する搬送経路部において、歯付ベルト４の内周側に固定配置された内ローラー５と、歯付ベルト４を挟んで内ローラー５に対向固定配置された支持ローラー６とを備え、内ローラー５は、歯付ベルト４を圧接する圧縮変形可能な弾性ローラーである。【選択図】図１

Description

本発明は、紙葉類、プラスチックシートなどのシート類を搬送する搬送装置に関する。

コピー機、印刷機、紙幣搬送機などに使用される紙葉類等のシート類搬送装置として、駆動モータにより回転駆動するドライブプーリと、テンションプーリと、ドライブプーリおよびテンションプーリの間に架け渡され、内周面にドライブプーリと係合する凸部を有する無端状の歯付ベルトとを備え、さらに、シート類を歯付ベルトに沿って搬送する搬送経路部において、歯付ベルトの内周面の凸部と係合する歯を有する歯付きアイドラローラーと、歯付ベルトを挟んで歯付きアイドラローラーに対向配置され、かつバネによって付勢され歯付ベルトの外周面を押さえ付ける硬質の支持ローラーとを備えたシート類搬送装置が用いられている（引用文献１参照）。
しかしながら、従来のシート類搬送装置は、部品点数が多いため、ローラーの設置が煩雑であり、コストアップの要因にもなっている。また、歯付きアイドラローラーと歯付きベルトとの噛み合い音による運転時の騒音も問題となっている。

特開２００１−３１０４４４号公報

そこで、本発明の主たる課題は、部品点数の削減を図ったシート類搬送装置を提供することである。本発明の他の課題は、運転時の騒音が低減されたシート類搬送装置を提供することである。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の構成からなる。
（１）駆動モータにより回転駆動するドライブプーリと、テンションプーリと、前記ドライブプーリおよびテンションプーリの間に架け渡された無端状のベルトと、シート類を前記無端状のベルトに沿って搬送する搬送経路部において、前記ベルトの内周側に固定配置された内ローラーと、前記のベルトを挟んで前記内ローラーに対向固定配置された外ローラーとを備え、前記内ローラーは、前記ベルトを圧接する圧縮変形可能な弾性ローラーであることを特徴とするシート類搬送装置。
（２）前記無端状のベルトが、内周面に前記ドライブプーリと係合する凸部を有する歯付ベルトであり、前記内ローラーが、前記歯付ベルトの内周面に圧接する圧縮変形可能な弾性ローラーであり、前記外ローラーが、硬質の支持ローラーである前記（１）に記載のシート類搬送装置。
（３）前記弾性ローラーの押し付け力は２〜３Ｎである前記（１）または（２）に記載のシート類搬送装置。
（４）前記弾性ローラーは、支持体の外周面上に、空洞を形成するように断面が略コ字形のロール本体を取り付けて構成された中空ローラーである前記（１）〜（３）のいずれかに記載のシート類搬送装置。
（５）前記搬送経路部に沿って、前記弾性ローラーと前記支持ローラーとからなる一対の搬送ローラーを複数個配列した前記（１）〜（４）のいずれかに記載のシート類搬送装置。

本発明のシート類搬送装置は、内ローラーが、前記無端状のベルトを圧接する圧縮変形可能な弾性ローラーであるので、従来のシート類搬送装置のように、硬質の支持ローラーを付勢するバネを必要とせず、シート類搬送装置の構成に必要な部品の点数を軽減することができる。
さらに、無端状のベルトが内周面に前記ドライブプーリと係合する凸部を有する歯付ベルトであり、前記内ローラーが前記歯付ベルトの内周面に圧接する圧縮変形可能な弾性ローラーであり、前記外ローラーが硬質の支持ローラーであるときは、シート類搬送装置の運転時に、弾性ローラーは歯付ベルトの凸部とぶつかる衝撃を吸収し、運転時の騒音を低減することができる。

本発明の一実施形態に係るシート類搬送装置の概略図である。 本発明の一実施形態における歯付ベルトの一部断面図である。 （ａ）は本発明の一実施形態における弾性ローラーを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＩ−Ｉ線断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

〔本発明の一実施形態〕
本発明の一実施形態に係るシート類搬送装置１は、図１に示すように、ドライブプーリ２と、テンションプーリ３と、これらのプーリ２，３間に架け渡された無端状の歯付ベルト４と、圧縮変形可能な弾性ローラー５（内ローラー）および硬質の支持ローラー６（外ローラー）からなる複数の搬送ローラー８とを備え、シート類７を歯付ベルト４の外周面上に載置し、搬送するものである。

（ドライブプーリ２）
ドライブプーリ２は、外周面に歯付ベルト４の凸部４ａと噛み合う凸部（図示せず）を有し、シート類搬送装置１の運転時に、駆動モータにより回転駆動し、歯付ベルト４の凸部４ａと噛み合わせることで、歯付ベルト４を一方向に駆動させる。

ドライブプーリ２の直径、幅および歯数は、歯付ベルト４に合わせて適宜調整すればよい。ドライブプーリ２の回転数は、通常、１０００〜２０００ｒｐｍである。

（テンションプーリ３）
テンションプーリ３は、外周面に歯付ベルトの凸部４ａと噛み合う凸部（図示せず）を有し、ドライブプーリ２との間に所定の張力でベルト４を架け渡すものである。ベルト４の設定張力は、ベルト４の材質等に応じて適宜設定すればよく、通常、１０〜１４０Ｎである。

（歯付ベルト４）
歯付ベルト４は、ドライブプーリ２およびテンションプーリ３の間に架け渡され、シート類７を搬送するものである。

歯付ベルト４は、例えば、歯形がベルト長手方向と直角に設けられたグラスファイバー等の芯線を埋設したゴムベルトであるが、本発明はこれに限定されず、ハス歯ベルトなどの市販のものを用いることができる。

凸部４ａの形状（歯形）は、図２に示すように、噛み合いがスムーズで高い伝動力が得られる丸歯形であるのが好ましい。本発明はこれに限定されず、例えば、平歯、はす歯、山歯、台形歯などであってもよい。
凸部４ａの高さ（図２に示す高さＨ）は、通常、０．７５〜１．９３ｍｍである。凸部４ａのピッチ（図２に示すピッチＰ）は、通常、２〜５ｍｍである。

（弾性ローラー５）
弾性ローラー５は、歯付ベルト４において、凸部４ａを有する内周面に所定の押し付け力で圧接される。

弾性ローラー５としては、歯付ローラー４の凸部４ａに所定の押圧力で喰い込むような圧縮変形性を有するものであり、例えば、中空ローラー、軟質ゴムローラー、軟質発泡ゴムローラー、軟質発泡プラスチックローラーなどが使用可能である。

中空ローラーは、例えば、図３に示すように、支持体１０の外周面上に、空洞を形成するように断面が略コ字形のロール本体１１を取り付けて構成された中空ローラー９であり、例えば、国際公開第２０１１／１２５５５１号に記載された紙葉類搬送用ローラーが使用可能である。

中空ローラー９のローラー本体１１の径方向の厚さ（図３（ｂ）の長さＡ）は、凸部４ａの高さＨに対して、好ましくは０．１５〜０．３倍である。中空ローラー９のローラー本体１１の幅（図３（ｂ）の長さＢ）は、歯付ベルト４の幅に対して、好ましくは０．８〜１．０倍である。

（支持ローラー６）
支持ローラー６は、歯付ベルト４を挟んで弾性ローラー５に対向配置される。支持ローラー６は、表面部材質が熱可塑性エーテル系ウレタンからなるウレタンモールドベアリングであるが、本発明ではこれに限定されず、表面部材質が、例えば、アルミなどの金属；エチレンプロピレンゴムやウレタンゴムなどの硬質ゴム；ポリアセタールなどの樹脂などの硬質ローラーであってもよい。また、硬質ローラーに代えて、前記した中空ローラー９等の弾性ローラーを使用してもよい。
支持ローラー６の直径は、通常、１５〜２５ｍｍである。支持ローラー６の幅は、通常、６〜１２ｍｍである。

（シート類７）
本発明のシート類搬送装置１で搬送するシート類７としては、例えば、紙幣、証券、新聞紙、乗車券などの紙葉類；カードなどのプラスチックシートなどが挙げられる。

（設置方法）
シート類搬送装置１は、歯付ベルト４をドライブプーリ２およびテンションプーリ３の間に架け渡し、歯付ベルト４の設定張力を所定範囲内に調整した後、歯付ベルト４に接触するように支持ローラー６を所定間隔で複数設置し、次いで、後述する所定の押し付け力となるように歯付ベルト４の内周面に圧縮変形可能な弾性ローラー５を圧接させればよい。このように、シート類搬送装置１では、圧縮変形可能な弾性ローラー５で歯付ベルト４を押し付けるようにしたので、支持ローラー６を付勢するためのバネを必要としない。そのため、シート類搬送装置１の構成に必要な部品点数を従来のシート類搬送装置より削減することができる。

弾性ローラーの歯付ベルトの内周面への押し付け力は、好ましくは２〜３Ｎ、より好ましくは２．５〜２．７Ｎである。押し付け力が上記範囲内であれば、歯付ベルトと、弾性ローラーとの噛み合いによる騒音の発生を低減しつつ、シート類を確実に搬送することができる。さらに、弾性ローラー５として中空ローラーを用いた場合、押し付け力が上記範囲内であれば、中空ローラーの変形応力は大きくなりすぎず、変形応力が集中する箇所での割れの発生が抑制され、さらに中空ローラーの支持体１０（ホイール）とこの支持体１０の中央貫通孔に挿通され支持体１０を支持する軸（図示せず）との間での摩擦による摩耗の発生も抑制される。

押し付け力が上記範囲内となるように弾性ローラーを設置するには、以下のようにすればよい。まず、別途、弾性ローラーを平面に線接触させた状態から、所望する押し付け力に等しい荷重を弾性ローラーにかけて弾性ローラーを平面に面接触させた状態とし、この面接触させた状態において、弾性ローラーの半径に対する弾性ローラーの圧縮変形量を測定する。次いで、弾性ローラーをシート類搬送装置１に設置する際、歯付ベルトの内周面との接触による弾性ローラーの圧縮変形量が、上述の測定値となるように、弾性ローラーを設置すればよい。

例えば、弾性ローラーとしてニッタ（株）製の直径２０ｍｍの中空ローラー「H-BU-27-20×14」を用い、押し付け力を２．７Ｎに設定する場合、平面に線接触させた状態から２．７Ｎの荷重を中空ローラーにかけると、中空ローラーは中空ローラーの半径に対して１ｍｍ圧縮変形する。そのため、歯付ベルト４の内周面との接触による中空ローラーの圧縮変形量が、１ｍｍとなるように、中空ローラーをシート類搬送装置１に設置すれば、中空ローラー（弾性ローラー）の歯付ベルトの内周面への押し付け力は２．７Ｎとなる。この場合、シート類の搬送力と中空ローラーの耐久性のバランスに優れる。

シート類搬送装置１は、運転時に、弾性ローラー５の凸部４ａとの接触部を弾性変形させながら、弾性ローラー５および支持ローラー６は歯付ベルト４およびシート類７を挟圧する。これにより、シート類７の搬送軌跡を安定させるとともに、弾性ローラー５が歯付ベルト４の凸部４ａとぶつかる衝撃を吸収し、シート類搬送装置１の運転時の騒音を低減することができる。

〔本発明の他の実施形態〕
本発明の他の実施形態に係るシート類搬送装置として、ドライブプーリ、テンションプーリ、無端状のベルト、内ローラーおよび外ローラーが下記＜構成１＞または＜構成２＞であっても、前述の実施形態に係るシート類搬送装置１と同様に部品点数の削減および運転時の騒音低減が可能である。
＜構成１＞
ドライブプーリ ：歯無ドライブプーリ
テンションプーリ：歯無テンションプーリ
無端状のベルト ：無端状の平ベルト
内ローラー ：圧縮変形可能な弾性ローラー
外ローラー ：硬質の支持ローラー
＜構成２＞
ドライブプーリ ：歯無ドライブプーリ
テンションプーリ：歯無テンションプーリ
無端状のベルト ：無端状の平ベルト
内ローラー ：圧縮変形可能な弾性ローラー
外ローラー ：圧縮変形可能な弾性ローラー

歯無ドライブプーリ、歯無テンションプーリおよび無端状の平ベルトとしては、市販のものを用いることができる。圧縮変形可能な弾性ローラーとしては、上述した弾性ローラーと同様のものを用いることができる。硬質のローラーとしては、上述した支持ローラーと同様のものを用いることができる。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示す構成のシート類搬送装置１を作製した。使用したドライブプーリ２、テンションプーリ３、無端状の歯付ベルト４、弾性ローラー５および支持ローラー６は下記のものを用い、下記の設定条件とした。

ドライブプーリ２ ：（株）ミスミ製の歯付ドライブプーリ「GPA24GT3090-B-P6」
テンションプーリ３：（株）ミスミ製の歯付テンションプーリ「AGTFW24-GT3090-6」
歯付ベルト４ ：ゲイツ・ユニッタ・アジア（株）製の「624-3GT-9」
弾性ローラー５（内ローラー） ：ニッタ（株）製の中空ローラー「H-BU-27-20×14」（材質：ウレタンゴム（ミラブルウレタン）、直径：２０ｍｍ、全体幅：１４ｍｍ）
支持ローラー６（外ローラー）：（株）ミスミ製の硬質ローラー「UMRW20」
＜設定条件＞
歯付ベルト４の設定張力 ：４５Ｎ
弾性ローラー５の押付け力：２．７Ｎ
搬送経路部の長さＬ ：２８０ｍｍ

弾性ローラー５のシート類搬送装置１への設置は、以下のように行った。まず、別途、中空ローラーを平面に線接触させた状態から、２．７Ｎの荷重を中空ローラーにかけて中空ローラーを平面に面接触させた。この面接触させた状態において、中空ローラーの半径に対する中空ローラーの圧縮変形量は１ｍｍであった。次いで、中空ローラーをシート類搬送装置１に設置する際、歯付ベルトの内周面との接触による中空ローラーの圧縮変形量が１ｍｍとなるように、弾性ローラーの押し付け力を調整した。

（比較例１）
実施例１のシート類搬送装置１において、弾性ローラー５および支持ローラー６を下記の構成とした他は実施例１と同様にしてシート類搬送装置を作製した。なお、すべての中空ローラー（外ローラー６）は歯付ベルトの外周面との接触により１ｍｍ圧縮変形された状態で設置されている。

内ローラー ：（株）ミスミ製の歯付アイドラローラー「AGTFW24-GT3090-6」
外ローラー ：ニッタ（株）製の中空ローラー「H-BU-27-20×14」
＜設定条件＞
中空ローラーの押付け力：２．７Ｎ

（比較例２）
実施例１のシート類搬送装置１において、弾性ローラー５および支持ローラー６を下記の構成、設定条件に代えた他は実施例１と同様にしてシート類搬送装置を作製した。そして、すべての外ローラーについて、１個の外ローラーにつき下記のコイルスプリングを２個装着し、このコイルスプリングの弾性力により歯付ベルト４の外周面側から内周面側に向かって外ローラーが歯付ベルト４を押し付けるように設置した。各コイルスプリングは無負荷状態から４．４ｍｍ圧縮した状態で設置した。

内ローラー ：（株）ミスミ製の歯付アイドラローラー「AGTFW24-GT3090-6」
外ローラー ：（株）ミスミ製の硬質の支持ローラー「UMRW20」
コイルスプリング：（株）ミスミ製の「WR4-15」
＜設定条件＞
外ローラーの押付け力：２．６４Ｎ（バネ定数：０．３Ｎ／ｍｍ、４．４ｍｍ圧縮）

（比較例３）
実施例１のシート類搬送装置１において、弾性ローラー５および支持ローラー６を下記の構成、設定条件に代えた他は実施例１と同様にしてシート類搬送装置を作製した。そして、すべての外ローラーについて、比較例２と同様に、コイルスプリングを装着し、歯付ベルト４を押し付けるように設置した。コイルスプリングは無負荷状態から４．４ｍｍ圧縮した状態で設置した。

内ローラー ：ニッタ（株）製の歯無アイドラローラー「ポリアセタール樹脂ローラー」
外ローラー ：（株）ミスミ製の硬質の支持ローラー「UMRW20」
コイルスプリング：（株）ミスミ製の「WR4-15」
＜設定条件＞
外ローラー６の押付け力：２．６４Ｎ（バネ定数：０．３Ｎ／ｍｍ、４．４ｍｍ圧縮）

（騒音測定試験）
試験機に対して騒音計（リオン（株）製の「ＮＬ−０１Ａ」）を１ｍの間隔をあけて同じ作業台上に置き、ドライブプーリ２の回転数を１０００ｒｐｍまたは２０００ｒｐｍに設定し、実施例１，比較例１〜３のシート類搬送装置の運転時の全騒音を測定した。その結果を表１に示す。なお、このときの暗騒音は５３．０ｄＢ（Ａ）であった。

１ シート類搬送装置
２ ドライブプーリ
３ テンションプーリ
４ 歯付ベルト（ベルト）
５ 弾性ローラー（内ローラー）
６ 支持ローラー（外ローラー）
７ シート類
８ 搬送ローラー
９ 中空ローラー
１０ 支持体
１１ ローラー本体

Claims (5)

1. 駆動モータにより回転駆動するドライブプーリと、
   テンションプーリと、
   前記ドライブプーリおよびテンションプーリの間に架け渡された無端状のベルトと、
   シート類を前記無端状のベルトに沿って搬送する搬送経路部において、前記ベルトの内周側に固定配置された内ローラーと、
   前記ベルトを挟んで前記内ローラーに対向固定配置された外ローラーとを備え、
   前記内ローラーは、前記ベルトを圧接する圧縮変形可能な弾性ローラーであることを特徴とするシート類搬送装置。
2. 前記無端状のベルトが、内周面に前記ドライブプーリと係合する凸部を有する歯付ベルトであり、前記内ローラーが、前記歯付ベルトの内周面に圧接する圧縮変形可能な弾性ローラーであり、前記外ローラーが、硬質の支持ローラーであることを特徴とする請求項１に記載のシート類搬送装置。
3. 前記弾性ローラーの押し付け力は２〜３Ｎである請求項１または２に記載のシート類搬送装置。
4. 前記弾性ローラーは、支持体の外周面上に、空洞を形成するように断面が略コ字形のロール本体を取り付けて構成された中空ローラーである請求項１〜３のいずれかに記載のシート類搬送装置。
5. 前記搬送経路部に沿って、前記弾性ローラーと前記支持ローラーとからなる一対の搬送ローラーを複数個配列した請求項１〜４のいずれかに記載のシート類搬送装置。

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