JP6793097B2 - 紙葉の角折れ矯正装置、及び紙葉取扱装置 - Google Patents
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Description
角隅部に角折れがある紙幣は紙幣取扱装置内で紙詰まり等々の不具合を起こす原因となるため受け容れることができず、識別の段階でリジェクト処理して機外に排出し、角折れ部を平坦化してから装置に再投入することとなる。角折れ部を平坦化する処理を人手によって実施すると、処理枚数が多い場合に作業効率が低下する。このため、紙幣の角折れ部を自動的に平坦化する装置が種々開発されている。
しかしながら、この構成では修正機能が紙幣の片面のみに作用する為、裏面へ折れ曲がった角折れ部を修復することができない。また、構成、及び動作が複雑であり、大型化、高コスト化を招くことが明らかである。
しかし、ブラシ体はしわ伸ばしブロックの上流側に配置されるため、ブラシ体のコシが強いと、しわ伸ばしされる前の紙幣の折れ跡を通過する際にブラシ体が搬送抵抗となり搬送紙幣の斜行や紙幣詰まりを引き起こす虞がある。一方、ブラシ体のコシが弱いと角折れ部を起こす効果が低下してしまう。また、ブラシ体は紙幣と接触して擦れる為、摩耗や変形など耐久性に懸念があり、このような条件を全て満たすブラシ体の選定は難しい。
なお、ここで角折れ部とは、本来平坦であるべき紙幣の角隅部等が一面側に折れることによって形成される三角形状の部位である。矯正とは、修正、平坦化と同義であり、角折れ部を矯正するとは一旦引き起こしてから紙幣の他の平坦部位とほぼ同レベルに平坦化することを意味する。
以下の説明において、紙幣の先端部、後端部については、紙幣の搬送方向を基準とする。また、紙幣の表面、裏面については、角折れ矯正装置への導入時における紙幣の姿勢を基準とする。
図1(a)〜(c)及び図2(a)〜(c)は、本発明の第一の実施形態に係る角折れ矯正装置の構成を示す外観斜視図である。図3は、本発明の第一の実施形態に係る矯正ベルト対の側面図である。なお、図1(b)、(c)、及び図2には、幅方向一端側の矯正ベルト対のみを図示している。
矯正ベルト対20を構成する各矯正ベルト21、21は、少なくとも2つのローラ22A、22Bによって張設された無端状ベルトであり、2つの矯正ベルト21、21間に姿勢矯正領域23を形成する。矯正ベルト21、21は、図3に示すように、紙幣の通過を許容し、紙幣の各面側に折れた角折れ片と接触してこれを引き起こして矯正する隙間Gを有して配置されている。矯正ベルト21、21の隙間Gは、例えば紙幣の厚さの2〜3倍程度に設定される。
搬送ベルト11と矯正ベルト21は、紙幣100の各面に対して所定の摩擦力(或いはグリップ力)を発揮するベルト、例えばゴムベルトから構成される。矯正ベルト21の形状や表面状態は、紙幣の搬送に影響を与えずに、紙幣に対して角折れ片を引き起こすために必要な力を発揮するように設定される。
例えば、矯正ベルト21は、横断面形状(走行方向と直交する方向における断面の形状)が、紙幣サイズに対して十分に小さい円形或いは楕円形の丸ベルトであってもよいし、横断面形状が多角形状やその他の形状のベルト、或いは帯状の平ベルトであってもよい。また、矯正ベルト21の表面(紙幣との対向面)には、凹凸が形成されていてもよいし、ブラシ状の毛が植毛されていてもよい。
矯正ベルト対20、20により形成される姿勢矯正領域23、23は、紙幣100の搬送経路14に対して線対称に配置されている。即ち、矯正ベルト対20、20は、搬送経路14に対して拡開角度θ1、θ2、及び搬送方向位置が同一となるように配置されている。姿勢矯正領域23、23を搬送経路14に対して線対称に配置することによって、矯正ベルト対20、20が紙幣100に対して与える矯正作用を幅方向の各端部において同等にすることができ、搬送される紙幣の姿勢を維持し、紙幣100を搬送経路14に沿ってまっすぐに搬送することが可能となる。
例えば、矯正ベルト対20、20のローラ22A、22Bを支持した支持部材(不図示)を、搬送方向の上流側に位置するローラ22B側を中心として所定の角度範囲内で矢印C方向に往復移動可能、且つ、ネジ等により任意の拡開角度で固定可能にして、拡開角度を所望の角度に変更・固定できるようにしてもよい。矯正ベルト対20、20の拡開角度θ1、θ2を調整可能に構成することにより、矯正ベルト対20、20の拡開角度を角折れ片101〜104の折れ線の角度に応じて最適な角度に設定することができるので、矯正ベルト対20、20による角折れ片101〜104の矯正作用を最適な状態に調整できる。なお、拡開角度θ1、θ2は45度よりも小さく設定されることが望ましい。
また、姿勢矯正領域23、23の搬送方向位置(始端から終端までの位置)を姿勢矯正領域23、23間で異ならせてもよいし、矯正ベルト対20、20の搬送方向位置を調整可能に構成して姿勢矯正領域23、23の搬送方向位置を可変させるようにしてもよい。更に、姿勢矯正領域23、23の搬送方向長を、姿勢矯正領域23、23間で異ならせてもよい。
図2(a)〜(c)に示すように、紙幣100の後端部(搬送方向上流側)に位置し、且つ裏側に折れた角折れ片104が姿勢矯正領域23内に進入すると、角折れ片104は、搬送方向の下流側が拡開するように傾斜して延びる矯正ベルト対20に引っ掛かって徐々に引き起こされ、矯正ベルト21、21の間で加圧されつつ姿勢矯正されて平坦化される。なお、紙幣100の後端部に位置し、且つ表側に折れた角折れ片103についての姿勢矯正も、角折れ片104と同様に行われる。
本例では、矯正ベルト21、21から紙幣100に作用するグリップ力は、搬送ベルト11、11から紙幣100に作用するグリップ力よりも小さくなるように設定されている。グリップ力を上記のように設定することで、紙幣100の搬送に影響を与えずに、角折れ片を矯正することが可能となる。
また、矯正ベルト21、21の摩擦係数は、搬送ベルト11、11の摩擦係数よりも小さく、且つ角折れ片がスリップしない程度に設定されている。摩擦係数を上記のように設定することで、角折れ片が矯正ベルト21、21に接触した場合に、矯正ベルト21、21による角折れ片の引っ掛け、掬い上げ、或いは引き起こしが確実となる。
なお、本実施形態には直線状(或いは平面状)且つ水平な搬送経路14を示したが、搬送経路は紙幣を垂直に搬送するものでも斜めに傾斜して搬送するものでもよく、また紙幣を搬送方向に湾曲させて搬送する湾曲経路であってもよい。搬送経路が湾曲する場合、姿勢矯正領域は、搬送される紙幣の角折れ片以外の部分が描く移動軌跡(搬送軌跡)と並行となるように形成される。即ち、姿勢矯正領域は、湾曲した搬送経路に沿って湾曲し、且つ、搬送方向の下流側が搬送経路に対して幅方向に拡開するように形成される。このように、レイアウトやスペースの都合上、搬送経路を湾曲させる場合には、搬送経路の湾曲形状に合わせて姿勢矯正領域を湾曲させることで、省スペースで角折れ片の姿勢矯正が可能となる。
なお、矯正ベルト対により形成される姿勢矯正領域は、搬送経路(又は搬送手段によって搬送される紙幣面)と同一の平面上(又は曲面上)に配置されてもよいし、異なる平面上(又は曲面上)、具体的には、搬送される紙幣を幅方向に湾曲させる位置に配置されてもよい。搬送経路の形状により、又は搬送経路に対する姿勢矯正領域の配置により、紙幣が姿勢矯正領域を湾曲した姿勢で通過する場合には、紙幣の外径側に位置する角折れ片の引き起こし効果が高まる。
図5は、本発明の第二の実施形態に係る角折れ矯正装置の構成を示す外観斜視図である。図6は、本発明の第二の実施形態に係る矯正ベルト対の側面図である。なお、図5には、幅方向一端側の矯正ベルト対のみを図示している。
第二の実施形態と第一の実施形態との主たる相違点は、搬送方向上流側における矯正ベルト対の間隔にある。以下、第一の実施形態と同一機能を有した部位には同一符号を付して説明する。
矯正ベルト対20を構成する各矯正ベルト21、21は無端状ベルトである。矯正ベルト21、21は、矯正ベルト21、21間に姿勢矯正領域23を形成する少なくとも2つのローラ22A、22Bと、矯正ベルト21、21間にローラ22Bとの間で紙幣導入部24を形成するローラ22Cとによって張設されている。
図6に示すように、矯正ベルト21、21は、姿勢矯正領域23において紙幣の通過を許容し、紙幣の各面側に折れた角折れ片と接触してこれを引き起こして矯正する隙間を有する。また、紙幣導入部24における矯正ベルト21、21の間隔は、搬送方向上流側(紙幣導入側)がテーパー状に拡開しており、紙幣100の姿勢矯正領域23への導入が容易となっている。このため、紙幣100の角折れ片を矯正する際に、紙幣100に対して大きな負荷を与えてダメージを与えることなく、スムーズに矯正することができる。
図7は、本発明の一実施形態に係る角折れ矯正装置を適用する紙幣(紙葉)取扱装置の概略構成説明図である。
紙幣取扱装置(紙葉取扱装置)200は、紙幣を金種別に振り分けて整理する紙幣整理機201と、紙幣整理機201からリジェクトされた紙幣の角折れを矯正する角折れ矯正機250とを備える。
給紙部202は、紙幣を集積する底板202a、最下部の紙幣を繰出す給紙ローラ202b、重送状態で繰り出された紙幣を分離する分離ローラ202c等を備えている。
搬送機構230は、ベルト、ローラなどの搬送部材と、これらを駆動するモータなどを備えている。
紙幣識別部205が、給紙部202から繰り出されてきた紙幣が角折れ片を有する為に受け容れできない紙幣であると判定した場合には、制御手段240は搬送機構230を駆動してこの紙幣を角折れ矯正機250へ搬送する。
角折れ紙幣集積部251は、角折れ紙幣を集積する底板251a、最下部の角折れ紙幣を繰出す給紙ローラ251b、重送状態で繰り出された角折れ紙幣を分離する分離ローラ251c等を備えている。
搬送機構270は、ベルト、ローラなどの搬送部材と、これらを駆動するモータなどを備えている。
角折れ矯正装置1には、第一又は第二の実施形態にて説明した角折れ矯正装置が配置される。制御手段280は、角折れ矯正装置1の搬送手段10を制御して紙幣を一方向に搬送すると共に、矯正ベルト対20、20を制御して紙幣の各角折れ片を矯正する。また、制御手段280は、搬送機構270を駆動して、角折れ矯正後の紙幣を収容部260へ搬送する。
収容部260内の角折れ矯正後の紙幣は、紙幣整理機201の給紙部202に再セットされることで、紙幣識別部205による識別を受けてから各紙幣収容部220に収容される。
上記各実施形態に示した角折れ矯正装置は紙幣整理機に代えて、各種自動販売機、両替機、金銭払出し機、その他の各種金銭取扱い装置を適用することができる。また、角折れ矯正装置は、紙幣に限らず、有価証券、チケット、投票用紙、封筒、その他種々の紙葉を取り扱う装置であってもよい。
図8は、本発明の一実施形態に係る角折れ矯正装置を適用する紙幣(紙葉)取扱装置の一例としての還流式紙幣処理装置の概略構成説明図である。
還流式紙幣処理装置(紙葉取扱装置)300は、正面側に紙幣入金口302及び紙幣返却口303を備えた筐体301と、筐体301内に配置された入金経路311、分岐経路312、313、出金経路314、及びリジェクト経路315と、紙幣入金口302から導入された紙幣の角折れを矯正する角折れ矯正装置1と、角折れ矯正装置1を通過した紙幣について欠損の有無、金種、真贋等を判定する紙幣識別部304と、各分岐経路312、313により導入された紙幣を夫々金種別に受け容れる還流紙幣庫305、306と、入金経路311、分岐経路312、313、出金経路314、及びリジェクト経路315に沿って紙幣を搬送するローラ、ベルト、モータ等から成る搬送駆動機構と、これらを制御する制御手段320等を概略備えている。
紙幣入金口302から一枚ずつ受け容れられた紙幣は、入金経路311を介して角折れ矯正装置1に搬送される。角折れ矯正装置1には、第一又は第二の実施形態にて説明した角折れ矯正装置が配置される。制御手段320は、角折れ矯正装置1の搬送駆動機構を制御して、紙幣を一方向に搬送すると共に、矯正ベルト対20、20を制御して紙幣の各角折れ片を矯正する。還流式紙幣処理装置300では、内部に設けた角折れ矯正装置1によって紙幣の角折れを矯正した後に紙幣を識別するため、紙幣の識別率が向上し、リジェクト紙幣を減少させることができる。
還流紙幣庫305、306は、入金方向と出金方向に双方向移動する給紙ローラ群等を備えている。
[第一の実施態様]
本態様に係る紙葉の角折れ矯正装置1は、一方向に搬送される紙葉(紙幣100)の両面を挟みつつ、該紙葉の先端角部、及び後端角部にある角折れ片101〜104を起立後に延伸させる姿勢矯正領域23を形成する矯正ベルト対20、20を幅方向両端部に備え、姿勢矯正領域は、角折れ片の全体が通過しうる長さ及び位置関係を有し、搬送方向の下流側が搬送経路14から側方へ拡開した方向に伸びることを特徴とする。
本態様においては、矯正ベルト対によって紙葉の幅方向端部を挟むことにより、搬送途上にある紙葉の角折れ片を矯正する。矯正ベルト対を幅方向の両端部に配置することにより、幅方向の各端部にある角折れ片を矯正できる。また、角折れ片を矯正ベルト対で挟むことによって、紙葉の表裏両面の角折れ片を矯正できる。
各矯正ベルト対は、搬送方向下流側が搬送経路から側方に拡開して伸びているため、紙葉の後端部に位置する角折れ片は、紙葉を一方向に搬送する過程で、矯正ベルト対の配置により姿勢矯正される。
ここで、矯正ベルト対は、駆動源により走行させてもよいし、紙葉に連れて走行するようにしてもよい。駆動源により走行させる場合は、矯正ベルト対の紙葉との対向面が紙葉の搬送方向に対して斜め前進方向に相対的に移動するように駆動することによって、紙葉を一方向に搬送する過程で、紙葉の先端部に位置する角折れ片と紙葉の後端部に位置する角折れ片の双方を矯正することができる。駆動源を用いない場合、矯正ベルト対は主として紙葉の後端部に位置する角折れ片を矯正することとなるが、紙葉を一方向に搬送する過程で、紙葉の先端部に位置する角折れ片を矯正することも可能である。
本態様によれば、矯正ベルト対を幅方向両端部に配置するだけで紙葉の各角隅部にある角折れ片の矯正が可能となるので、部品点数削減、小型化、簡易構造化、低コスト化を実現し、表裏両面の全ての角折れ片を矯正できる角折れ矯正装置を提供することができる。
本態様に係る紙葉の角折れ矯正装置1において、各矯正ベルト対20、20の紙葉(紙幣100)との対向面は、搬送方向に対して斜め前進方向に走行することを特徴とする。
本態様において矯正ベルト対は、搬送方向に対して斜め前進方向に走行することから、走行する矯正ベルト対は、矯正ベルト対の隙間Gを通過する紙葉先端部の角折れ片101、102に対して、前方且つ幅方向の外側に向かう引っ掛け、掬い上げ、或いは引き起こし作用を与えることができる。
本態様において紙葉の後端部に位置する角折れ片103、104は、矯正ベルト対の搬送方向の下流側が搬送経路から側方へ拡開した方向に伸びる配置により、矯正ベルト対から後方且つ幅方向の外側に向かう引っ掛け、掬い上げ、或いは引き起こし作用を受ける。つまり、角折れ片103、104は矯正ベルト対が走行しているか否かによらず、隙間Gを通過するだけで姿勢矯正される。
本態様によれば、紙葉を一方向に搬送する過程で、紙葉の先端部に位置する角折れ片と紙葉の後端部に位置する角折れ片の双方を姿勢矯正することができる。
本態様に係る紙葉の角折れ矯正装置1において、搬送方向に沿った方向における各矯正ベルト対20、20の走行速度成分は、紙葉(紙幣100)の搬送速度よりも大きいことを特徴とする。
矯正ベルト対が搬送速度よりも搬送方向(一方向)に速く走行することで、搬送される紙葉の先端部に位置する角折れ片を引っ掛けて、搬送方向の前方且つ幅方向の外方に向けて引き起こす作用を発揮する。従って、本態様によれば、紙葉を一方向に搬送する過程で、紙葉の先端部に位置する角折れ片101、102を確実に姿勢矯正することができる。
本態様に係る紙葉の角折れ矯正装置1において各姿勢矯正領域23、23は、搬送経路14に対して線対称に配置されていることを特徴とする。
角折れ矯正装置は、搬送途上にある紙葉(紙幣100)の角折れ片を、幅方向両端部に設けた矯正ベルト対により矯正する。仮に、幅方向各端部にある矯正ベルト対の搬送方向における位置や、搬送経路に対する拡開角度が異なっている場合には、紙葉が矯正ベルト対から受ける引っ掛け、掬い上げ、或いは引き起こしの各矯正作用が幅方向の端部間で大きく偏ってしまい、紙葉が斜めに搬送される要因となりうる。
本態様においては、姿勢矯正領域を搬送方向の幅方向両端部に線対称に配置しているため、矯正ベルト対が紙葉に対して与える矯正作用を幅方向の各端部において同等にすることができ、搬送される紙葉の姿勢を維持し、搬送経路に沿ってまっすぐに搬送することが可能となる。
本態様に係る紙葉の角折れ矯正装置1は、搬送経路14に対する各矯正ベルト対20、20の拡開角度θ1、θ2を変更可能に構成されていることを特徴とする。
本態様においては、矯正ベルト対の拡開角度を角折れ片の折れ線の角度に応じて設定することができるので、矯正ベルト対による角折れ片の矯正作用を最適な状態に調整できる。
本態様に係る紙葉の角折れ矯正装置1は、紙葉(紙幣100)を間に挟んで一方向に搬送する搬送ベルト対(搬送ベルト11、11)を備え、搬送ベルト対の摩擦係数は、各矯正ベルト対20、20の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする。
搬送される紙葉の厚さ方向における姿勢矯正領域23の大きさは、矯正ベルト対20、20を構成する矯正ベルトの間隔により決定される。角折れ片のない紙葉が矯正ベルト対からの抵抗を受けることなく姿勢矯正領域内を通過する一方で、角折れ片のみが矯正ベルト対からの矯正作用を受けるようにするためには、姿勢矯正領域の大きさを紙葉の厚さの2〜3倍程度とすることが望ましい。
このように間隔調整された矯正ベルト対の摩擦係数を低くしすぎると、矯正ベルト対に接触した角折れ片が矯正ベルト対に対してスリップしてしまい、角折れ片の矯正作用が低下する虞がある。本実施態様においては、矯正ベルト対の摩擦係数を搬送ベルト対よりも小さく、且つ角折れ片がスリップしない程度に設定することによって、角折れ片が矯正ベルト対に接触した場合には、角折れ片に対して引っ掛け、掬い上げ、或いは引き起こし作用を確実に発揮するようにしたものである。
本態様に係る紙葉の角折れ矯正装置1において、姿勢矯正領域23、23は、紙葉(紙幣100)の角折れ片101〜104以外の部分が描く移動軌跡と並行となるように形成されることを特徴とする。
紙葉を搬送する搬送経路14の形状(或いは、搬送経路の伸びる方向)は自由に設定できる。搬送経路は、紙葉を直線的に搬送する経路であってもよいし、紙葉を搬送方向に湾曲させる経路(搬送される紙葉によって描かれる軌跡が曲線状となる経路)であってもよい。何れの場合も、姿勢矯正領域は搬送経路の幅方向両端部に、搬送経路に対して並行に配置される。
本態様によれば、レイアウトやスペースの都合上、搬送経路を湾曲させる場合には、搬送経路の湾曲形状に合わせて姿勢矯正領域を湾曲させることで、省スペースで角折れ片の姿勢矯正が可能となる。
なお、矯正ベルト対により形成される姿勢矯正領域は、搬送経路(又は搬送手段によって搬送される紙葉面)と同一の平面上(又は曲面上)に配置されてもよいし、異なる平面上(又は曲面上)、具体的には、搬送される紙葉を幅方向に湾曲させる位置に配置されてもよい。
本態様に係る紙葉の角折れ矯正装置1において、矯正ベルト対20は、搬送方向上流側端部がテーパー状に拡開した紙葉導入部24を形成することを特徴とする。
本態様によれば、矯正ベルト対によって形成される姿勢矯正領域内に紙葉(紙幣100)を導入しやすくなり、角折れ片の矯正がより確実となる。
本態様に係る紙葉取扱装置(紙幣取扱装置200)は、紙葉の角折れ矯正装置1と、姿勢矯正領域23に紙葉(紙幣100)を供給する紙葉供給手段(角折れ紙幣集積部)と、姿勢矯正領域に供給された紙葉を一方向に搬送する搬送手段10と、該搬送手段及び矯正ベルト対20、20を駆動する駆動手段を制御する制御手段280と、を備えたことを特徴とする。
各実施態様に係る角折れ矯正装置を紙葉取扱装置に備えることで、紙葉の角折れ矯正を含め、計数、分類・仕分けを自動化することができる。また、角折れ矯正による矯正後の紙葉に対して計数、分類・仕分けを行うようにすれば、紙葉の識別率の向上及びリジェクトされる紙葉の減少を図ることができ、作業効率が向上する。
Claims (10)
- 一方向に搬送される紙葉の両面を挟みつつ、該紙葉の先端角部、及び後端角部にある角折れ片を起立後に延伸させる姿勢矯正領域を形成する矯正ベルト対を幅方向両端部に備え、
前記姿勢矯正領域は、前記角折れ片の全体が通過しうる長さ及び位置関係を有し、搬送方向の上流側よりも下流側の方が搬送経路の幅方向に拡開するように該搬送方向に対して傾斜して伸びることを特徴とする紙葉の角折れ矯正装置。 - 前記各矯正ベルト対の前記紙葉との対向面は、前記搬送方向に対して斜め前進方向に走行することを特徴とする請求項1に記載の紙葉の角折れ矯正装置。
- 前記搬送方向に沿った方向における前記各矯正ベルト対の走行速度成分は、前記紙葉の搬送速度よりも大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の紙葉の角折れ矯正装置。
- 前記各姿勢矯正領域は、前記搬送経路に対して線対称に配置されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の紙葉の角折れ矯正装置。
- 前記搬送経路に対する前記各矯正ベルト対の拡開角度を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の紙葉の角折れ矯正装置。
- 前記紙葉を間に挟んで前記一方向に搬送する搬送ベルト対を備え、
前記搬送ベルト対の摩擦係数は、前記各矯正ベルト対の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の紙葉の角折れ矯正装置。 - 前記姿勢矯正領域は、前記紙葉の前記角折れ片以外の部分が描く移動軌跡と並行となるように形成されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の紙葉の角折れ矯正装置。
- 前記矯正ベルト対は、搬送方向上流側端部がテーパー状に拡開した紙葉導入部を形成することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の紙葉の角折れ矯正装置。
- 前記姿勢矯正領域において、前記矯正ベルト対を形成する矯正ベルト間には、搬送される前記紙葉の厚さよりも広い所定間隔の隙間が形成されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の紙葉の角折れ矯正装置。
- 請求項1乃至9の何れか一項に記載の紙葉の角折れ矯正装置と、
前記姿勢矯正領域に紙葉を供給する紙葉供給手段と、
前記姿勢矯正領域に供給された前記紙葉を前記一方向に搬送する搬送手段と、
該搬送手段及び前記矯正ベルト対を駆動する駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする紙葉取扱装置。
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