JP3880503B2 - 紙葉類集積繰出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば入金処理等の集積処理で紙幣を搬送路から集積部に集積し、出金処理等の繰出処理で紙幣を集積部から前記搬送路へ繰り出すような、紙葉類に対して集積処理及び繰出処理を行う紙葉類集積繰出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＡＴＭで必要な紙幣を集積、繰り出しする紙幣集積繰出装置として、紙幣を搬送して集積部に放出する集積口近傍にゴム材で形成した羽根車９１を備え、該羽根車が集積処理時に作用して繰出処理時に退避する紙幣集積繰出装置１’が提案されている（例えば、特願２００１−３６８３３４）。
【０００３】
この紙幣集積繰出装置１’の構造と動作について、図１０，図１１に示す右側面断面図と共に簡単に説明する。
【０００４】
紙幣集積繰出装置１’が紙幣２を集積する集積動作時は、図１０に示すように、フィードローラ３１を集積方向（図面上反時計回り）に回転させ、その回転力で紙幣２を搬送路５１で搬送する。このとき、羽根車９１は集積方向（図面上時計回り）に回転しており、該回転の遠心力によって羽９１ａが広がった状態となっている。このため、前記搬送路５１を搬送した紙幣２を集積空間３に放出すると、該紙幣２を前記羽９１ａが叩き落とし、紙幣２をスムーズに昇降板１１の上に平積みしていく。
【０００５】
紙幣集積繰出装置１’が紙幣２を繰り出す繰出動作時は、図１１に示すようにピックアップ回転体６１を下方に枢動した状態に制御し、繰出方向（図面上反時計回り）に回転させて紙幣２を搬送路５１に繰り出す。このとき、羽根車９１は回転せずに停止しており、羽９１ａを閉じた収納状態（等価に退避状態）となっている。このため、繰出方向（図面上時計回り）にフィードローラ３１を回転させ、その回転力で紙幣２を搬送路５１で搬送するに際して、紙幣２の繰り出し及び搬送を羽９１ａが妨げないようになっている。
【０００６】
このようにして紙幣集積繰出装置１’は、旧来のプラスチックフィルムで羽根車を形成したタイプで必要であった羽根車自体を上下動制御する機構を省略し、コストダウンを図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、集積動作と繰出動作を頻繁に行うＡＴＭ等の紙幣集積繰出装置１’では、羽根車９１を酷使することとなり、使用を継続するとゴム材が塑性変形し、使用日数がかさむと停止状態でも羽９１ａが開いてしまうこととなる。このため、搬送路５１から繰り出す紙幣２に羽９１ａが当ってしまうようになり、紙詰まりの原因となっていた。
【０００８】
また羽９１ａは、集積時に先端部と回転軸側の基部との中間部が先行するように湾曲しているため、紙幣２を叩き落とす際の羽９１ａと紙幣２との接触角度がゆるくなり、折れ等の変形がある紙幣２（以下変形札と略す）に対しては十分に作用することができなかった。
【０００９】
この発明は、上述の問題に鑑みて、集積時には変形札にも十分に作用し、繰出時には塑性変形に関わらずに繰り出しを妨げない紙葉類集積繰出装置を提案し、回転部材の交換頻度及びメンテナンスの削減と紙葉類集積装置の連続運転時間の延長を図り、生産コスト及び運用コスト等の総合的なコストダウンを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、紙葉類の集積処理及び繰出処理を行う紙葉類集積繰出装置であって、集積処理時と繰出処理時に紙葉類を搬送するフィードローラと、前記フィードローラに対向して設けられ、集積処理時にはフィードローラと共に回転する一方、繰出処理時にはフィードローラと共に回転せず一枚出し制御するゲートローラと、前記ゲートローラと同軸に設けられて回転する回転部材とを有し、前記回転部材には、畳んだ状態から略放射状に広がり得る１以上の辺を有し、前記集積処理で、広げられた前記辺で紙葉類を叩き落とし、前記繰出処理で、紙葉類の繰り出しを補助すべく紙葉類に接触する紙葉類集積繰出装置であることを特徴とする。
【００１１】
前記紙葉類には、紙幣、カード、紙、印刷された紙が含まれる。
前記辺には、変形可能なゴム材等の樹脂部材、変形可能な弾性鉄板等の変形可能金属部材、回転軸側の基部又は／及び該基部と先端部との中間部で枢動して回転方向に折れ可能又は曲がり可能な変形可能構造体、又は、回転軸の半径方向に伸縮可能な伸縮部材で形成するものが含まれる。
【００１２】
また該辺には、所定の幅、厚さ及び長さに形成した幕状体、又は、所定の太さに形成した紐状体で形成するものが含まれる。さらに、幕状体であれば、幅、厚さ及び長さが一定の定型状、先端側に向かって厚みが増すテーパ状、先端側に向かって幅が広がるテーパ状、先端側におもりをつけた先端重心状に形成するものが含まれる。またさらに、紐状体であれば、一定の太さの定型状、先端に向かって太さが増すテーパ状、先端側におもりをつけた先端重心状に形成するものが含まれる。
【００１３】
前記回転部材には、前記変化可能辺を１以上備えた有辺ローラ（又は有羽ローラ）、又は、前記変化可能辺を１以上備えた有辺回転軸（又は有羽回転軸）で形成するものが含まれる。
【００１４】
前記叩き落としには、前記辺の先端部又は／及び中間部で前記紙葉類を叩き落とす動作が含まれる。
【００１５】
前記繰出を補助する動作には、前記回転部材を繰出方向に繰出速度と等速で回転させ、前記変化可能辺が紙葉類に接触して繰り出しを妨げない、あるいは接触して繰り出しを補助する動作が含まれる。
【００１６】
【発明の効果】
この発明により、集積処理と繰出処理での詰まりを防止してスムーズに集積及び繰り出しを実行する高性能な紙葉類集積繰出装置を提供することができる。また、回転部材の使用可能期間を延長してメンテナンスコストを削減し、総合的なコストダウンを図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
まず、図１に示す紙幣集積繰出装置１の斜視図と共に、紙幣集積繰出装置１の外観と構成について説明する。
【００１８】
なお、説明において集積方向に回転、繰出方向に回転とは、例えば右側面から見て右側に集積部、その左上方に搬送部、該搬送部と前記集積部の接続部左下方に回転部材が位置している場合、集積時には時計回り（集積方向）、繰出時には半時計回り（繰出方向）に回転することをいう。
【００１９】
紙幣集積繰出装置１は外形をボックス状に形成し、内部には紙幣２を水平にして積み重ねる集積空間３を有し、該集積空間３の底部に紙幣大（紙幣程度の大きさ）の昇降板１１を備えている。
【００２０】
前記昇降板１１は、水平状態で側壁に沿って上下動が可能なようにガイドされている。該昇降板１１には昇降ベルト１３の一部を固着部１２で固定しており、適宜の制御手段による正逆転モータ（パルスモータ）１４の正逆転制御で該昇降ベルト１３を正逆に回転し、該昇降板１１の上下動を制御する。
【００２１】
紙幣集積繰出装置１の上部には、フィード軸３２を横方向に架設して軸受し、該フィード軸３２に略円柱形の２個のフィードローラ３１，３１を所定間隔に隔てて挿着する。該フィードローラ３１により、紙幣２を集積時に奥側へ、繰出時に上方へ搬送する。
【００２２】
前記フィード軸３２の一端（図面上右端）には、歯車３４を挿着しており、歯車４３及び正逆転モータ４１に固着した歯車４２を介して、正逆転モータ４１の回転力を駆動力として得る。なお、前記正逆転モータ４１は、適宜の制御手段で正逆転制御する。
【００２３】
前記フィード軸３２の他端（図面上左端）には、歯車３３を挿着しており、前記フィード軸３２の手前下に架設して軸受したシャフト２２に歯車２４を介して駆動力を伝達する。
【００２４】
前記シャフト２２には、２個のゲートローラ２５，２５を前記フィードローラ３１，３１と対向して備え、周面にはフィードローラ３１，３１に形成された溝にわずかに入り込むことができるように凸状を形成し、フィードローラ３１とゲートローラ２５とを互いにオーバラップさせている。ここで前記ゲートローラ２５は、集積時には集積方向に回転し、繰出時には回転せずに停止する構造となっている。
【００２５】
上述のゲートローラ２５，２５の外側には集積時に紙幣を叩き落とすための遠心力羽根車２１，２１を備える。なお、これにより前記シャフト２２は遠心力羽根車２１の軸である羽根車軸として機能する。
【００２６】
該遠心力羽根車２１は、後述するように非回転の静止状態では羽２１ａが収納状態であり、回転（回転動作）による遠心力で羽２１ａが広がるように、適宜のゴム材で形成している。
【００２７】
また該遠心力羽根車２１は、集積時には集積方向に、繰出時には繰り出し方向に回転する構造となっているが、これらの構造の詳細については後述する。
なお、前記遠心力羽根車２１、シャフト２２、及びゲートローラ２５で集積繰出補助装置２０（後述）を構成している。
【００２８】
前記シャフト２２の一端（図面上右端）は、集積空間３の外側で位置決め板４４に軸受されており、同様に該位置決め板４４に軸受されているフィード軸３２と共に、該端部（図面上右端）が位置決めされている。
【００２９】
以上の構成により、フィードローラ３１とゲートローラ２５による搬送力で、紙幣２を搬送し、集積時には集積空間３に紙幣２を積上げていくことができ、また繰出時には紙幣２を搬送路から繰り出すことができる。この集積／繰出動作の際に、遠心力羽根車２１も動作補助として作用する。
【００３０】
次に、図２に示す集積繰出補助装置２０の分解斜視図と共に、該集積繰出補助装置２０の構造について説明する。
【００３１】
集積繰出補助装置２０は、中央のカップリング部２３、その両側部のゲートローラ２５，２５、左側の該ゲートローラ２５の外側のギヤ２６が一体となって回転するように、金属部材で形成したシャフト２２にそれぞれ挿入する。これらカップリング部２３、ゲートローラ２５、及びギヤ２６で構成するゲート部２０ａの両側部を挟むようにして、ワッシャ状の留め具であるＥリング２７をシャフト２２の留め溝２２ａに嵌め込み、ゲート部２０ａを位置決めする。
【００３２】
シャフト２２の前記ゲート部２０ａのさらに外側部分には、遠心力羽根車２１，２１を挿着固定する。
【００３３】
このようにして組み立てた集積繰出補助装置２０は、図３の正面図及び図４の断面図に示すような構造となり、ゲート部２０ａが一体となって動作する。
【００３４】
すなわち、ゲートローラ２５の側面には図４に示すように係合用穴（凹部）を備えており、カップリング部２３、及びギヤ２６の側面にそれぞれ備えた係合用突起部２３ａ，２６ａを前記係合用穴に嵌合して、それぞれを連結している。これにより、連結した部品はいずれも単独で回転することはできず、ゲート部２０ａとして一体で回転／非回転することとなる。
【００３５】
前記カップリング部２３の内部には、ワンウェイクラッチ２３ｂを備えており、集積方向ではシャフト２２に対して非回転状態、すなわちはシャフト２２と一体化して回転し、繰出方向ではシャフト２２に対してフリー（自由）になる。
【００３６】
前記ギヤ２６には、下方位置にワンウェイギヤ２８を接続する。該ワンウェイギヤ２８は、その外周面に形成したギヤ２８ａが前述のギヤ２６と噛合して回転が伝達され、内側に収納したワンウェイクラッチ２８ｂにより、繰り出し方向の回転を停止し、集積方向では回転を許容するようにクラッチの方向性を設定して、固着部２９の固定軸２９ａに軸支する。なお、固着部２９は搬送路のガイド板５２（後述）に固着する。
【００３７】
この構造によりワンウェイギヤ２８は、ゲートローラ２５，２５の回転を集積方向では許容し、繰出方向では非回転として停止させる。
【００３８】
その結果、集積繰出補助装置２０は、集積時には全部品がシャフト２２によって回転し、繰出時には、遠心力羽根車２１とシャフト２２とは回転するものの、ゲート部２０ａは非回転状態（すなわち停止状態）となる。
【００３９】
以上の構造により、集積動作時にはゲート部２０ａと遠心力羽根車２１が回転して集積補助を行う。繰出時にはゲート部２０ａは停止し、集積空間３に積み重ねた紙幣２の上から２枚目以降を繰り出さないように摩擦力を与える。この繰出時に遠心力羽根車２１は、繰出方向に回転して繰出補助を行う。
【００４０】
次に、図５に示す遠心力羽根車２１の説明図と共に、遠心力羽根車２１の形状と機能について説明する。
図中の（Ａ）は静止状態の遠心力羽根車２１の斜視図を示し、（Ｂ）は回転状態の遠心力羽根車２１の斜視図を示している。
【００４１】
遠心力羽根車２１は、（Ａ）に示すように筒状体２１ｂの側面に４箇所均等位置に羽２１ａを備えた形状に、ゴム材で一体成形している。
【００４２】
羽２１ａは、円弧状の中間部２１ｄの一端に半径の小さい円弧状の基部２１ｃを接続した形状で、筒状体２１ｂ側の基部２１ｃから先端部２１ｅにかけて徐々に厚みが増す逆テーパ状に形成している。
【００４３】
このように形成した遠心力羽根車２１を正方向（集積方向）に回転させると、（Ｂ）に示すように羽２１ａが遠心力で広がり、先端部と回転軸との半径距離２１ｆが長くなる。この回転時には、羽２１ａを前述したように逆テーパ状に形成しているため、先端部２１ｅ側が重くなっており、羽２１ａが広がりやすくなっている。
【００４４】
また、遠心力羽根車２１を逆方向（繰出方向）に回転させた場合も、正方向に回転させた場合と同様に羽２１ａが広がりやすくなっている。
【００４５】
以上の形状により遠心力羽根車２１は、仮想線の矢印方向に示すように集積方向に回転している場合は、紙幣２を中間部２１ｄの内側面又は先端部２１ｅで叩くこととなる。この時の叩く力は、ゴム材が元の形状に戻ろうとする付勢力も叩く方向に働いて強い力となる。
【００４６】
一方、逆回転である繰出方向に回転している場合は、紙幣２を中間部２１ｄの外側面又は先端部２１ｅで叩く（あるいはなでる、押し出す）こととなる。この時の叩く力は、ゴム材が元の形状に戻ろうとする付勢力が反対方向に働いて弱い力となる。
【００４７】
次に、図６に示す集積時の紙幣集積繰出装置１の右側面断面図、及び図７に示す繰出時の紙幣集積繰出装置１の右側面断面図と共に、集積動作と繰出動作での各装置の作用について説明する。
【００４８】
まず、図６及び図７において、紙幣集積繰出装置１には上方正面側に図１と共に前述したフィードローラ３１を備えており、該フィードローラ３１の後方には、プーリ６３，６４にベルト６２を張架したピックアップ回転体６１を備えている。
【００４９】
該ピックアップ回転体６１は、集積動作時と繰出動作時で、奥側のプーリ６４を中心に上下揺動し、繰出時には集積された紙幣２と接触してこれを繰出方向に送出するように、適宜の駆動手段で駆動するように構成している。
【００５０】
紙幣を搬送する搬送路５１は、フィードローラ３１の外周よりわずかに内側の位置で上、手前、下をガイドしてそのまま後方へ水平に伸びるガイド板５３と、紙幣集積繰出装置１の上端手前の紙幣繰出口５４から真下に伸びて一部フィードローラ３１の外周に沿って湾曲した後再度真下に伸びるガイド板５２によって形成している。
【００５１】
なお、該ガイド板５２には、図４と共に説明した固着部材２９（図示省略）をネジ止めしている。
また、該搬送路５１と前記集積空間３との連結部３ａの近傍に、前述の集積繰出補助装置２０（すなわちゲート部２０ａ及び遠心力羽根車２１）を配設している。
【００５２】
前記紙幣繰出口５４の少し後方には紙幣投入口５５を備えており、該紙幣投入口５５及び紙幣繰出口５４は内部で統合されて前記搬送路５１につながっている。
【００５３】
以上の構成及び構造により、集積時と繰出時で以下のように動作する。
集積時には、紙幣投入口５５から搬入された紙幣２を、フィードローラ３１の搬送力によって搬送路５１内を搬送し、集積空間３に放出して昇降板１１の上に集積する。
【００５４】
この集積時に、図６に示すようにフィードローラ３１と同期して回転している遠心力羽根車２１の羽２１ａで紙幣２を叩き落とし、次々搬送してくる紙幣２が集積空間３内でぶつかり合って詰まることを防止している。
【００５５】
このとき、ゲートローラ２５は前述したワンウェイクラッチ２３ｂの作用でシャフト２２と一体になって遠心力羽根車２１と共に回転し、ワンウェイギヤ２８はフリーの状態となって前記回転を許容している。
【００５６】
なお、このときピックアップ回転体６１は上げた状態になっており、紙幣２の集積を妨げないようにしている。
【００５７】
繰出時には、ピックアップ回転体６１を図７に示すように下げた状態にしており、平積みされている紙幣２をピックアップして搬送路５１に送り出す。
このとき、フィードローラ３１及び遠心力羽根車２１は同期して集積時と逆回転しており、ゲートローラ２５は前述したワンウェイクラッチ２３ｂの作用でシャフト２２からフリーになり、ワンウェイギヤ２８の作用で停止している。
【００５８】
これにより、遠心力羽根車２１は搬送路５１に繰り出す紙幣２をなでるように送り出し、紙幣２の繰り出しを補助することとなる。またゲートローラ２５は停止しており、２枚目以降の紙幣２が連れ出されるのを摩擦力で防止する。
【００５９】
このようにして、遠心力羽根車２１による単純な構造で、紙幣２の集積／繰出をスムーズに実行することができ、詰まりを防止して性能を向上することができる。
【００６０】
また、図８の正面図に示すように、遠心力羽根車２１はフィードローラ３１及びゲートローラ２５の外側に位置し、集積時及び繰出時共に紙幣２を上方へ付勢するため、紙幣２を外側（両横）に引っ張って折れや曲がりを伸ばす作用も得られる。これにより、フィードローラ３１，３１間で古紙幣がたるむことでの詰まりを、効果的に防止することができる。
【００６１】
さらに、図９の説明図に示すように、変形札の集積／繰出をもスムーズに行う効果が得られる。すなわち、（Ｃ）に示すように折れのある紙幣２を集積するとき、羽２１ａが先端部２１ｅより中間部２１ｄが後退側に湾曲している形状により、真直ぐ若しくは逆向きに湾曲させた場合よりも狭い角度でしっかりと叩き落すことができる。
【００６２】
このときの叩き力は、遠心力に羽２１ａの弾性力を加えた力となり、変形札に十分対応できる強い叩き力が得られる。
これらにより、図示するように最後で上方へ折れている紙幣２を集積するときに、折れの部分に次の紙幣２が当って詰まることを防止することができる。
【００６３】
繰出時には、（Ｄ）に示すように繰出側が変形している変形札（紙幣２）もスムーズに繰り出すことができる。すなわち、図示するように繰出側が変形していると、従来であればフィードローラ３１とゲートローラ２５で挟んで完全に折れ状態となり、紙幣２枚分の厚さとなってオーバラップ部を通らず詰まっていたが、羽２１ａが下方からなでるように紙幣２を繰り出し方向に運ぶことで、曲がっている変形部が伸びて真直ぐ繰り出すことができる。
このとき、遠心力羽根車２１は紙幣２の繰り出し速度と等速に回転しているため、たとえ搬送力が得られなくとも繰り出しを妨げることはない。
【００６４】
このように、平常の紙幣２のみならず変形や折れのある紙幣２にも幅広く対応することができ、詰まりを防止してメンテナンス要員を減らすことができる。また、遠心力羽根車２１が塑性変形によって製造時よりも羽２１ａが開いた状態となっても、紙幣２の集積及び繰り出しを妨げることがなく、集積及び繰り出しの性能を長期間に渡って維持することができる。
【００６５】
なお、遠心力羽根車２１はシャフト２２の左右に一つずつ備えたが左右３つずつ備える等複数ずつ備えても良い。
また、遠心力羽根車２１の羽２１ａは、４枚に限らず複数枚若しくは１枚で形成しても良い。
【００６６】
また、羽２１ａの形状は、湾曲させずに真直ぐ形成してもよい。この場合、非回転時でも広がった状態で重力によってわずかに垂れる程度となるが、集積時も繰出時も回転して作用するため問題なく利用することができる。
【００６７】
また、遠心力羽根車２１を形成するゴム材は、硬質ゴム材でも軟質ゴム材でも良いが、摩耗を考慮して硬質ゴム材で形成することが望ましい。
また、羽２１ａは、硬質ゴム材で内部に空洞若しくは軟質部を備えるように構成しても良い。これにより、耐磨耗性と柔軟性を備えた構造にすることができる。
【００６８】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の紙葉類集積繰出装置は、実施形態の紙幣集積繰出装置１に対応し、
以下同様に、
紙葉類は、紙幣２に対応し、
回転部材は、遠心力羽根車２１に対応し、
辺は、羽２１ａに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙幣集積繰出装置の外観を示す斜視図。
【図２】集積繰出補助装置の構造を示す分解斜視図。
【図３】集積繰出補助装置の正面図。
【図４】集積繰出補助装置の正面一部断面図。
【図５】遠心力羽根車の形状と機能を説明する説明図。
【図６】集積時の紙幣集積繰出装置の右側面断面図。
【図７】繰出時の紙幣集積繰出装置の右側面断面図。
【図８】集積繰出補助装置の正面図。
【図９】変形札に対する羽の作用を説明する説明図。
【図１０】従来の紙幣集積繰出装置の集積時を示す右側面断面図。
【図１１】従来の紙幣集積繰出装置の繰出時を示す右側面断面図。
【符号の説明】
１…紙幣集積繰出装置
２…紙幣
３…集積空間
３ａ…連結部
２１…遠心力羽根車
２１ａ…羽
２１ｃ…基部
２１ｄ…中間部
２１ｅ…先端部
２１ｆ…半径距離
２２…シャフト
２５…ゲートローラ
３１…フィードローラ
５１…搬送路
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば入金処理等の集積処理で紙幣を搬送路から集積部に集積し、出金処理等の繰出処理で紙幣を集積部から前記搬送路へ繰り出すような、紙葉類に対して集積処理及び繰出処理を行う紙葉類集積繰出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＡＴＭで必要な紙幣を集積、繰り出しする紙幣集積繰出装置として、紙幣を搬送して集積部に放出する集積口近傍にゴム材で形成した羽根車９１を備え、該羽根車が集積処理時に作用して繰出処理時に退避する紙幣集積繰出装置１’が提案されている（例えば、特願２００１−３６８３３４）。
【０００３】
この紙幣集積繰出装置１’の構造と動作について、図１０，図１１に示す右側面断面図と共に簡単に説明する。
【０００４】
紙幣集積繰出装置１’が紙幣２を集積する集積動作時は、図１０に示すように、フィードローラ３１を集積方向（図面上反時計回り）に回転させ、その回転力で紙幣２を搬送路５１で搬送する。このとき、羽根車９１は集積方向（図面上時計回り）に回転しており、該回転の遠心力によって羽９１ａが広がった状態となっている。このため、前記搬送路５１を搬送した紙幣２を集積空間３に放出すると、該紙幣２を前記羽９１ａが叩き落とし、紙幣２をスムーズに昇降板１１の上に平積みしていく。
【０００５】
紙幣集積繰出装置１’が紙幣２を繰り出す繰出動作時は、図１１に示すようにピックアップ回転体６１を下方に枢動した状態に制御し、繰出方向（図面上反時計回り）に回転させて紙幣２を搬送路５１に繰り出す。このとき、羽根車９１は回転せずに停止しており、羽９１ａを閉じた収納状態（等価に退避状態）となっている。このため、繰出方向（図面上時計回り）にフィードローラ３１を回転させ、その回転力で紙幣２を搬送路５１で搬送するに際して、紙幣２の繰り出し及び搬送を羽９１ａが妨げないようになっている。
【０００６】
このようにして紙幣集積繰出装置１’は、旧来のプラスチックフィルムで羽根車を形成したタイプで必要であった羽根車自体を上下動制御する機構を省略し、コストダウンを図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、集積動作と繰出動作を頻繁に行うＡＴＭ等の紙幣集積繰出装置１’では、羽根車９１を酷使することとなり、使用を継続するとゴム材が塑性変形し、使用日数がかさむと停止状態でも羽９１ａが開いてしまうこととなる。このため、搬送路５１から繰り出す紙幣２に羽９１ａが当ってしまうようになり、紙詰まりの原因となっていた。
【０００８】
また羽９１ａは、集積時に先端部と回転軸側の基部との中間部が先行するように湾曲しているため、紙幣２を叩き落とす際の羽９１ａと紙幣２との接触角度がゆるくなり、折れ等の変形がある紙幣２（以下変形札と略す）に対しては十分に作用することができなかった。
【０００９】
この発明は、上述の問題に鑑みて、集積時には変形札にも十分に作用し、繰出時には塑性変形に関わらずに繰り出しを妨げない紙葉類集積繰出装置を提案し、回転部材の交換頻度及びメンテナンスの削減と紙葉類集積装置の連続運転時間の延長を図り、生産コスト及び運用コスト等の総合的なコストダウンを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、紙葉類の集積処理及び繰出処理を行う紙葉類集積繰出装置であって、集積処理時と繰出処理時に紙葉類を搬送するフィードローラと、前記フィードローラに対向して設けられ、集積処理時にはフィードローラと共に回転する一方、繰出処理時にはフィードローラと共に回転せず一枚出し制御するゲートローラと、前記ゲートローラと同軸に設けられて回転する回転部材とを有し、前記回転部材には、畳んだ状態から略放射状に広がり得る１以上の辺を有し、前記集積処理で、広げられた前記辺で紙葉類を叩き落とし、前記繰出処理で、紙葉類の繰り出しを補助すべく紙葉類に接触する紙葉類集積繰出装置であることを特徴とする。
【００１１】
前記紙葉類には、紙幣、カード、紙、印刷された紙が含まれる。
前記辺には、変形可能なゴム材等の樹脂部材、変形可能な弾性鉄板等の変形可能金属部材、回転軸側の基部又は／及び該基部と先端部との中間部で枢動して回転方向に折れ可能又は曲がり可能な変形可能構造体、又は、回転軸の半径方向に伸縮可能な伸縮部材で形成するものが含まれる。
【００１２】
また該辺には、所定の幅、厚さ及び長さに形成した幕状体、又は、所定の太さに形成した紐状体で形成するものが含まれる。さらに、幕状体であれば、幅、厚さ及び長さが一定の定型状、先端側に向かって厚みが増すテーパ状、先端側に向かって幅が広がるテーパ状、先端側におもりをつけた先端重心状に形成するものが含まれる。またさらに、紐状体であれば、一定の太さの定型状、先端に向かって太さが増すテーパ状、先端側におもりをつけた先端重心状に形成するものが含まれる。
【００１３】
前記回転部材には、前記変化可能辺を１以上備えた有辺ローラ（又は有羽ローラ）、又は、前記変化可能辺を１以上備えた有辺回転軸（又は有羽回転軸）で形成するものが含まれる。
【００１４】
前記叩き落としには、前記辺の先端部又は／及び中間部で前記紙葉類を叩き落とす動作が含まれる。
【００１５】
前記繰出を補助する動作には、前記回転部材を繰出方向に繰出速度と等速で回転させ、前記変化可能辺が紙葉類に接触して繰り出しを妨げない、あるいは接触して繰り出しを補助する動作が含まれる。
【００１６】
【発明の効果】
この発明により、集積処理と繰出処理での詰まりを防止してスムーズに集積及び繰り出しを実行する高性能な紙葉類集積繰出装置を提供することができる。また、回転部材の使用可能期間を延長してメンテナンスコストを削減し、総合的なコストダウンを図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
まず、図１に示す紙幣集積繰出装置１の斜視図と共に、紙幣集積繰出装置１の外観と構成について説明する。
【００１８】
なお、説明において集積方向に回転、繰出方向に回転とは、例えば右側面から見て右側に集積部、その左上方に搬送部、該搬送部と前記集積部の接続部左下方に回転部材が位置している場合、集積時には時計回り（集積方向）、繰出時には半時計回り（繰出方向）に回転することをいう。
【００１９】
紙幣集積繰出装置１は外形をボックス状に形成し、内部には紙幣２を水平にして積み重ねる集積空間３を有し、該集積空間３の底部に紙幣大（紙幣程度の大きさ）の昇降板１１を備えている。
【００２０】
前記昇降板１１は、水平状態で側壁に沿って上下動が可能なようにガイドされている。該昇降板１１には昇降ベルト１３の一部を固着部１２で固定しており、適宜の制御手段による正逆転モータ（パルスモータ）１４の正逆転制御で該昇降ベルト１３を正逆に回転し、該昇降板１１の上下動を制御する。
【００２１】
紙幣集積繰出装置１の上部には、フィード軸３２を横方向に架設して軸受し、該フィード軸３２に略円柱形の２個のフィードローラ３１，３１を所定間隔に隔てて挿着する。該フィードローラ３１により、紙幣２を集積時に奥側へ、繰出時に上方へ搬送する。
【００２２】
前記フィード軸３２の一端（図面上右端）には、歯車３４を挿着しており、歯車４３及び正逆転モータ４１に固着した歯車４２を介して、正逆転モータ４１の回転力を駆動力として得る。なお、前記正逆転モータ４１は、適宜の制御手段で正逆転制御する。
【００２３】
前記フィード軸３２の他端（図面上左端）には、歯車３３を挿着しており、前記フィード軸３２の手前下に架設して軸受したシャフト２２に歯車２４を介して駆動力を伝達する。
【００２４】
前記シャフト２２には、２個のゲートローラ２５，２５を前記フィードローラ３１，３１と対向して備え、周面にはフィードローラ３１，３１に形成された溝にわずかに入り込むことができるように凸状を形成し、フィードローラ３１とゲートローラ２５とを互いにオーバラップさせている。ここで前記ゲートローラ２５は、集積時には集積方向に回転し、繰出時には回転せずに停止する構造となっている。
【００２５】
上述のゲートローラ２５，２５の外側には集積時に紙幣を叩き落とすための遠心力羽根車２１，２１を備える。なお、これにより前記シャフト２２は遠心力羽根車２１の軸である羽根車軸として機能する。
【００２６】
該遠心力羽根車２１は、後述するように非回転の静止状態では羽２１ａが収納状態であり、回転（回転動作）による遠心力で羽２１ａが広がるように、適宜のゴム材で形成している。
【００２７】
また該遠心力羽根車２１は、集積時には集積方向に、繰出時には繰り出し方向に回転する構造となっているが、これらの構造の詳細については後述する。
なお、前記遠心力羽根車２１、シャフト２２、及びゲートローラ２５で集積繰出補助装置２０（後述）を構成している。
【００２８】
前記シャフト２２の一端（図面上右端）は、集積空間３の外側で位置決め板４４に軸受されており、同様に該位置決め板４４に軸受されているフィード軸３２と共に、該端部（図面上右端）が位置決めされている。
【００２９】
以上の構成により、フィードローラ３１とゲートローラ２５による搬送力で、紙幣２を搬送し、集積時には集積空間３に紙幣２を積上げていくことができ、また繰出時には紙幣２を搬送路から繰り出すことができる。この集積／繰出動作の際に、遠心力羽根車２１も動作補助として作用する。
【００３０】
次に、図２に示す集積繰出補助装置２０の分解斜視図と共に、該集積繰出補助装置２０の構造について説明する。
【００３１】
集積繰出補助装置２０は、中央のカップリング部２３、その両側部のゲートローラ２５，２５、左側の該ゲートローラ２５の外側のギヤ２６が一体となって回転するように、金属部材で形成したシャフト２２にそれぞれ挿入する。これらカップリング部２３、ゲートローラ２５、及びギヤ２６で構成するゲート部２０ａの両側部を挟むようにして、ワッシャ状の留め具であるＥリング２７をシャフト２２の留め溝２２ａに嵌め込み、ゲート部２０ａを位置決めする。
【００３２】
シャフト２２の前記ゲート部２０ａのさらに外側部分には、遠心力羽根車２１，２１を挿着固定する。
【００３３】
このようにして組み立てた集積繰出補助装置２０は、図３の正面図及び図４の断面図に示すような構造となり、ゲート部２０ａが一体となって動作する。
【００３４】
すなわち、ゲートローラ２５の側面には図４に示すように係合用穴（凹部）を備えており、カップリング部２３、及びギヤ２６の側面にそれぞれ備えた係合用突起部２３ａ，２６ａを前記係合用穴に嵌合して、それぞれを連結している。これにより、連結した部品はいずれも単独で回転することはできず、ゲート部２０ａとして一体で回転／非回転することとなる。
【００３５】
前記カップリング部２３の内部には、ワンウェイクラッチ２３ｂを備えており、集積方向ではシャフト２２に対して非回転状態、すなわちはシャフト２２と一体化して回転し、繰出方向ではシャフト２２に対してフリー（自由）になる。
【００３６】
前記ギヤ２６には、下方位置にワンウェイギヤ２８を接続する。該ワンウェイギヤ２８は、その外周面に形成したギヤ２８ａが前述のギヤ２６と噛合して回転が伝達され、内側に収納したワンウェイクラッチ２８ｂにより、繰り出し方向の回転を停止し、集積方向では回転を許容するようにクラッチの方向性を設定して、固着部２９の固定軸２９ａに軸支する。なお、固着部２９は搬送路のガイド板５２（後述）に固着する。
【００３７】
この構造によりワンウェイギヤ２８は、ゲートローラ２５，２５の回転を集積方向では許容し、繰出方向では非回転として停止させる。
【００３８】
その結果、集積繰出補助装置２０は、集積時には全部品がシャフト２２によって回転し、繰出時には、遠心力羽根車２１とシャフト２２とは回転するものの、ゲート部２０ａは非回転状態（すなわち停止状態）となる。
【００３９】
以上の構造により、集積動作時にはゲート部２０ａと遠心力羽根車２１が回転して集積補助を行う。繰出時にはゲート部２０ａは停止し、集積空間３に積み重ねた紙幣２の上から２枚目以降を繰り出さないように摩擦力を与える。この繰出時に遠心力羽根車２１は、繰出方向に回転して繰出補助を行う。
【００４０】
次に、図５に示す遠心力羽根車２１の説明図と共に、遠心力羽根車２１の形状と機能について説明する。
図中の（Ａ）は静止状態の遠心力羽根車２１の斜視図を示し、（Ｂ）は回転状態の遠心力羽根車２１の斜視図を示している。
【００４１】
遠心力羽根車２１は、（Ａ）に示すように筒状体２１ｂの側面に４箇所均等位置に羽２１ａを備えた形状に、ゴム材で一体成形している。
【００４２】
羽２１ａは、円弧状の中間部２１ｄの一端に半径の小さい円弧状の基部２１ｃを接続した形状で、筒状体２１ｂ側の基部２１ｃから先端部２１ｅにかけて徐々に厚みが増す逆テーパ状に形成している。
【００４３】
このように形成した遠心力羽根車２１を正方向（集積方向）に回転させると、（Ｂ）に示すように羽２１ａが遠心力で広がり、先端部と回転軸との半径距離２１ｆが長くなる。この回転時には、羽２１ａを前述したように逆テーパ状に形成しているため、先端部２１ｅ側が重くなっており、羽２１ａが広がりやすくなっている。
【００４４】
また、遠心力羽根車２１を逆方向（繰出方向）に回転させた場合も、正方向に回転させた場合と同様に羽２１ａが広がりやすくなっている。
【００４５】
以上の形状により遠心力羽根車２１は、仮想線の矢印方向に示すように集積方向に回転している場合は、紙幣２を中間部２１ｄの内側面又は先端部２１ｅで叩くこととなる。この時の叩く力は、ゴム材が元の形状に戻ろうとする付勢力も叩く方向に働いて強い力となる。
【００４６】
一方、逆回転である繰出方向に回転している場合は、紙幣２を中間部２１ｄの外側面又は先端部２１ｅで叩く（あるいはなでる、押し出す）こととなる。この時の叩く力は、ゴム材が元の形状に戻ろうとする付勢力が反対方向に働いて弱い力となる。
【００４７】
次に、図６に示す集積時の紙幣集積繰出装置１の右側面断面図、及び図７に示す繰出時の紙幣集積繰出装置１の右側面断面図と共に、集積動作と繰出動作での各装置の作用について説明する。
【００４８】
まず、図６及び図７において、紙幣集積繰出装置１には上方正面側に図１と共に前述したフィードローラ３１を備えており、該フィードローラ３１の後方には、プーリ６３，６４にベルト６２を張架したピックアップ回転体６１を備えている。
【００４９】
該ピックアップ回転体６１は、集積動作時と繰出動作時で、奥側のプーリ６４を中心に上下揺動し、繰出時には集積された紙幣２と接触してこれを繰出方向に送出するように、適宜の駆動手段で駆動するように構成している。
【００５０】
紙幣を搬送する搬送路５１は、フィードローラ３１の外周よりわずかに内側の位置で上、手前、下をガイドしてそのまま後方へ水平に伸びるガイド板５３と、紙幣集積繰出装置１の上端手前の紙幣繰出口５４から真下に伸びて一部フィードローラ３１の外周に沿って湾曲した後再度真下に伸びるガイド板５２によって形成している。
【００５１】
なお、該ガイド板５２には、図４と共に説明した固着部材２９（図示省略）をネジ止めしている。
また、該搬送路５１と前記集積空間３との連結部３ａの近傍に、前述の集積繰出補助装置２０（すなわちゲート部２０ａ及び遠心力羽根車２１）を配設している。
【００５２】
前記紙幣繰出口５４の少し後方には紙幣投入口５５を備えており、該紙幣投入口５５及び紙幣繰出口５４は内部で統合されて前記搬送路５１につながっている。
【００５３】
以上の構成及び構造により、集積時と繰出時で以下のように動作する。
集積時には、紙幣投入口５５から搬入された紙幣２を、フィードローラ３１の搬送力によって搬送路５１内を搬送し、集積空間３に放出して昇降板１１の上に集積する。
【００５４】
この集積時に、図６に示すようにフィードローラ３１と同期して回転している遠心力羽根車２１の羽２１ａで紙幣２を叩き落とし、次々搬送してくる紙幣２が集積空間３内でぶつかり合って詰まることを防止している。
【００５５】
このとき、ゲートローラ２５は前述したワンウェイクラッチ２３ｂの作用でシャフト２２と一体になって遠心力羽根車２１と共に回転し、ワンウェイギヤ２８はフリーの状態となって前記回転を許容している。
【００５６】
なお、このときピックアップ回転体６１は上げた状態になっており、紙幣２の集積を妨げないようにしている。
【００５７】
繰出時には、ピックアップ回転体６１を図７に示すように下げた状態にしており、平積みされている紙幣２をピックアップして搬送路５１に送り出す。
このとき、フィードローラ３１及び遠心力羽根車２１は同期して集積時と逆回転しており、ゲートローラ２５は前述したワンウェイクラッチ２３ｂの作用でシャフト２２からフリーになり、ワンウェイギヤ２８の作用で停止している。
【００５８】
これにより、遠心力羽根車２１は搬送路５１に繰り出す紙幣２をなでるように送り出し、紙幣２の繰り出しを補助することとなる。またゲートローラ２５は停止しており、２枚目以降の紙幣２が連れ出されるのを摩擦力で防止する。
【００５９】
このようにして、遠心力羽根車２１による単純な構造で、紙幣２の集積／繰出をスムーズに実行することができ、詰まりを防止して性能を向上することができる。
【００６０】
また、図８の正面図に示すように、遠心力羽根車２１はフィードローラ３１及びゲートローラ２５の外側に位置し、集積時及び繰出時共に紙幣２を上方へ付勢するため、紙幣２を外側（両横）に引っ張って折れや曲がりを伸ばす作用も得られる。これにより、フィードローラ３１，３１間で古紙幣がたるむことでの詰まりを、効果的に防止することができる。
【００６１】
さらに、図９の説明図に示すように、変形札の集積／繰出をもスムーズに行う効果が得られる。すなわち、（Ｃ）に示すように折れのある紙幣２を集積するとき、羽２１ａが先端部２１ｅより中間部２１ｄが後退側に湾曲している形状により、真直ぐ若しくは逆向きに湾曲させた場合よりも狭い角度でしっかりと叩き落すことができる。
【００６２】
このときの叩き力は、遠心力に羽２１ａの弾性力を加えた力となり、変形札に十分対応できる強い叩き力が得られる。
これらにより、図示するように最後で上方へ折れている紙幣２を集積するときに、折れの部分に次の紙幣２が当って詰まることを防止することができる。
【００６３】
繰出時には、（Ｄ）に示すように繰出側が変形している変形札（紙幣２）もスムーズに繰り出すことができる。すなわち、図示するように繰出側が変形していると、従来であればフィードローラ３１とゲートローラ２５で挟んで完全に折れ状態となり、紙幣２枚分の厚さとなってオーバラップ部を通らず詰まっていたが、羽２１ａが下方からなでるように紙幣２を繰り出し方向に運ぶことで、曲がっている変形部が伸びて真直ぐ繰り出すことができる。
このとき、遠心力羽根車２１は紙幣２の繰り出し速度と等速に回転しているため、たとえ搬送力が得られなくとも繰り出しを妨げることはない。
【００６４】
このように、平常の紙幣２のみならず変形や折れのある紙幣２にも幅広く対応することができ、詰まりを防止してメンテナンス要員を減らすことができる。また、遠心力羽根車２１が塑性変形によって製造時よりも羽２１ａが開いた状態となっても、紙幣２の集積及び繰り出しを妨げることがなく、集積及び繰り出しの性能を長期間に渡って維持することができる。
【００６５】
なお、遠心力羽根車２１はシャフト２２の左右に一つずつ備えたが左右３つずつ備える等複数ずつ備えても良い。
また、遠心力羽根車２１の羽２１ａは、４枚に限らず複数枚若しくは１枚で形成しても良い。
【００６６】
また、羽２１ａの形状は、湾曲させずに真直ぐ形成してもよい。この場合、非回転時でも広がった状態で重力によってわずかに垂れる程度となるが、集積時も繰出時も回転して作用するため問題なく利用することができる。
【００６７】
また、遠心力羽根車２１を形成するゴム材は、硬質ゴム材でも軟質ゴム材でも良いが、摩耗を考慮して硬質ゴム材で形成することが望ましい。
また、羽２１ａは、硬質ゴム材で内部に空洞若しくは軟質部を備えるように構成しても良い。これにより、耐磨耗性と柔軟性を備えた構造にすることができる。
【００６８】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の紙葉類集積繰出装置は、実施形態の紙幣集積繰出装置１に対応し、
以下同様に、
紙葉類は、紙幣２に対応し、
回転部材は、遠心力羽根車２１に対応し、
辺は、羽２１ａに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙幣集積繰出装置の外観を示す斜視図。
【図２】集積繰出補助装置の構造を示す分解斜視図。
【図３】集積繰出補助装置の正面図。
【図４】集積繰出補助装置の正面一部断面図。
【図５】遠心力羽根車の形状と機能を説明する説明図。
【図６】集積時の紙幣集積繰出装置の右側面断面図。
【図７】繰出時の紙幣集積繰出装置の右側面断面図。
【図８】集積繰出補助装置の正面図。
【図９】変形札に対する羽の作用を説明する説明図。
【図１０】従来の紙幣集積繰出装置の集積時を示す右側面断面図。
【図１１】従来の紙幣集積繰出装置の繰出時を示す右側面断面図。
【符号の説明】
１…紙幣集積繰出装置
２…紙幣
３…集積空間
３ａ…連結部
２１…遠心力羽根車
２１ａ…羽
２１ｃ…基部
２１ｄ…中間部
２１ｅ…先端部
２１ｆ…半径距離
２２…シャフト
２５…ゲートローラ
３１…フィードローラ
５１…搬送路
Claims (4)
- 紙葉類の集積処理及び繰出処理を行う紙葉類集積繰出装置であって、
集積処理時と繰出処理時に紙葉類を搬送するフィードローラと、
前記フィードローラに対向して設けられ、集積処理時にはフィードローラと共に回転する一方、繰出処理時にはフィードローラと共に回転せず一枚出し制御するゲートローラと、
前記ゲートローラと同軸に設けられて回転する回転部材とを有し、
前記回転部材には、畳んだ状態から略放射状に広がり得る１以上の辺を有し、
前記集積処理で、広げられた前記辺で紙葉類を叩き落とし、
前記繰出処理で、紙葉類の繰り出しを補助すべく紙葉類に接触する
紙葉類集積繰出装置。 - 前記繰出処理で、紙葉類の繰り出しを補助すべく紙葉類を叩く
請求項１記載の紙葉類集積繰出装置。 - 前記繰出処理で、紙葉類の繰り出しを補助すべく紙葉類をなでる
請求項１記載の紙葉類集積繰出装置。 - 前記繰出処理で、紙葉類の繰り出しを補助すべく紙葉類を押し出す
請求項１記載の紙葉類集積繰出装置。
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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