(57)【要約】【課題】ＤＣモータにより駆動される可動部材を目的の位置に停止させる際に、ＤＣモータのブラシの摩耗を抑えつつ、ＤＣモータにより駆動される可動部材を目的の位置に停止させることが可能な往復機構、往復機構の制御方法、並びに往復機構を備えた券切断装置及び紙葉類処理装置を提供する。【解決手段】整流子及びブラシを備えたＤＣモータによって可動部材を所定範囲で往復運動させるとともに、所定範囲の所定の待機位置で可動部材を停止させる往復機構の制御方法であって、動作中のＤＣモータを停止させるにあたり、可動部材が予め設定された基準位置に至ったことを検出しその検出結果に基づいて、ＤＣモータへの入力を漸減して減速させるモータ減速工程Ｓ２０と、可動部材が基準位置に至った後で待機位置に至ったことを検出しその検出結果に基づいて、ＤＣモータへの入力を停止させてＤＣモータを停止させるモータ停止工程Ｓ３０とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子及びブラシを備えたＤＣモータによって可動部材を所定範囲で往復運動させるとともに、該所定範囲内の待機位置で前記可動部材を停止させる往復機構の制御方法であって、
動作中の前記ＤＣモータの駆動を停止させるにあたり、前記可動部材が予め設定された基準位置に至ったことを検出しその検出結果に基づいて前記ＤＣモータを減速させるモータ減速工程と、
前記可動部材が前記基準位置に至った後で前記待機位置に至ったことを検出しその検出結果に基づいて、前記ＤＣモータの駆動を停止させるモータ停止工程とを有することを特徴とする往復機構の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の往復機構の制御方法において、
前記待機位置が前記所定範囲の一端であり、前記基準位置が前記所定範囲の他端であることを特徴とする往復機構の制御方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の往復機構の制御方法において、
前記モータ減速工程では、前記可動部材が前記基準位置に至ったことを検出してから一定時間経過した後に、前記ＤＣモータを減速させることを特徴とする往復機構の制御方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の往復機構の制御方法において、
前記モータ減速工程では、所定速度まで減速させた前記ＤＣモータの速度を、前記可動部材が前記待機位置に至ったことを検出するまで前記所定速度に維持することを特徴とする往復機構の制御方法。
【請求項５】
整流子及びブラシを備えたＤＣモータと、
該ＤＣモータによって所定範囲で往復運動し、該所定範囲内の待機位置で停止する可動部材と、
該可動部材が予め設定された基準位置に至ったことを検出する第一の検出手段と、
前記可動部材が前記待機位置に至ったことを検出する第二の検出手段と、
動作中の前記ＤＣモータを前記可動部材が前記待機位置に配置されるように停止させるにあたり、前記第一の検出手段からの信号に基づいて前記ＤＣモータへの入力を漸減して減速させた後に、前記第二の検出手段からの信号に基づいて前記ＤＣモータへの入力を停止させて該ＤＣモータの駆動を停止させるモータ制御手段とを有することを特徴とする往復機構。
【請求項６】
整流子及びブラシを備えたカッターモータを有する往復機構と、該往復機構によって往復運動するロータリーカッターとを備え、ロール紙から所定長ずつ搬送される用紙を前記ロータリーカッターの往復運動によって切断して発券を行う券切断装置において、
前記往復機構は、
前記カッターモータによって所定範囲で往復運動し該所定範囲内の待機位置で停止するロッド、
該ロッドが予め設定された切断位置に至ったことを検出する切断位置センサ、
前記ロッドが前記待機位置に至ったことを検出する待機位置センサ、
及び動作中の前記カッターモータを前記ロッドが前記待機位置に配置されるように停止させるにあたり、前記切断位置センサからの信号に基づいて前記カッターモータへの入力を漸減して減速させ、前記待機位置センサからの信号に基づいて前記カッターモータへの入力を停止させて該カッターモータの駆動を停止させるカッターモータ制御部をさらに有することを特徴とする券切断装置。
【請求項７】
整流子及びブラシを備えたカッターモータを有する往復機構と、該往復機構によって往復運動する一対のコの字ガイドとを備え、該一対のコの字ガイドの内部に搬入される紙葉類を、該一対のコの字ガイドの往復運動によって収納位置に収納する紙葉類処理装置において、
前記往復機構は、
該ガイドモータによって所定範囲で往復運動し、該所定範囲内の待機位置で停止するロッド、
該ロッドが予め設定された収納位置に至ったことを検出する収納位置センサ、
前記ロッドが前記待機位置に至ったことを検出する待機位置センサ、
及び動作中の前記ガイドモータを前記ロッドが前記待機位置に配置されるように停止させるにあたり、前記収納位置センサからの信号に基づいて前記ガイドモータへの入力を漸減して減速させ、前記待機位置センサからの信号に基づいて前記ガイドモータへの入力を停止させて該ガイドモータの駆動を停止させるガイドモータ制御部をさらに有することを特徴とする紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子及びブラシを備えたＤＣモータによって可動部材を往復運動させる往復機構、往復機構の制御方法、並びに往復機構を備えた券切断装置及び紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プーリーとベルトを介して負荷（可動部材）を移動させる手段としてＤＣモータが使用されているが、往復機構を所定位置で停止させるためのＤＣモータの制御方法としては、以下の方法が知られている。
すなわち、ＤＣモータは整流子とブラシによりコイルに流れる電流の向きを切り替えるように構成されているが、整流子を回転方向に２以上の区分けに等分し、それらの区分けに区分け番号を付ける。そして制御回路中の停止位置履歴部に記憶される各区分け番号に対する停止回数のカウンタを、初期状態では全て零にしておく。
【０００３】
目標回転速度で回転しているＤＣモータにＣＰＵからモータ停止命令が出されると、記憶されている停止回数のカウンタから、その時点で一番少ない停止回数の区分け番号である最小区分け番号を検索し、最小区分け番号の区分けの整流子で停止するように、モータ制御部によりＤＣモータに逆向きの電流が供給され、負荷の動作が強制的に停止される。そして、記憶されている最小区分け番号に対する停止回数のカウンタをインクリメントする（例えば、特許文献１参照）。
この制御方法によると、整流子の特定の区分けだけに大きな電流が流れることがなくなり、整流子の偏摩耗が防止される。
【特許文献１】特開２００２−３５４８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のＤＣモータの制御方法では、モータ停止命令が出されると、ＤＣモータに逆向きの電流を供給し、モータ停止命令が出される前とは逆向きの駆動力を生じさせて負荷を停止させていた。このため、ＤＣモータに供給する電流の向きを切り替える時点で、整流子とブラシの間に大きなスパークが生じることとなり、これによりブラシが摩耗し、ＤＣモータの寿命が短くなってしまう問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、ＤＣモータにより駆動される可動部材を目的の位置に停止させる際に、ＤＣモータのブラシの摩耗を抑えつつ、ＤＣモータにより駆動される可動部材を目的の位置に停止させることが可能な往復機構、往復機構の制御方法、並びに往復機構を備えた券切断装置及び紙葉類処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の往復機構の制御方法は、整流子及びブラシを備えたＤＣモータによって可動部材を所定範囲で往復運動させるとともに、該所定範囲内の待機位置で前記可動部材を停止させる往復機構の制御方法であって、動作中の前記ＤＣモータの駆動を停止させるにあたり、前記可動部材が予め設定された基準位置に至ったことを検出しその検出結果に基づいて前記ＤＣモータを減速させるモータ減速工程と、前記可動部材が前記基準位置に至った後で前記待機位置に至ったことを検出しその検出結果に基づいて、前記ＤＣモータの駆動を停止させるモータ停止工程とを有することを特徴としている。
【０００７】
この方法によれば、ＤＣモータを停止させる前に、モータ減速工程として、可動部材が予め設定された基準位置に至ったことを検出しその検出結果に基づいてＤＣモータを減速させる。そして、モータ停止工程として、可動部材が基準位置を通った後で待機位置に至ったことを検出しその検出結果に基づいてＤＣモータへの入力を停止させる。
ＤＣモータは基準位置から待機位置の間で減速しているので、ＤＣモータに逆向きの電流を供給することなく、可動部材を待機位置に停止させることができる。このため、ＤＣモータの駆動を停止させる際に整流子とブラシの間に発生するスパークの発生を抑え、ブラシの摩耗を低減させることができる。
【０００８】
また、前記待機位置が前記所定範囲の一端であり、前記基準位置が前記所定範囲の他端であることがより好ましい。
この方法によれば、基準位置から待機位置までの間隔が所定範囲の幅だけ離れているので、モータ減速工程においてＤＣモータを充分に減速させることができる。従って、待機位置でＤＣモータの駆動を停止させる際に、整流子とブラシの間に発生するスパークの発生を抑え、ブラシの摩耗を低減させることができる。
【０００９】
また、前記モータ減速工程では、前記可動部材が前記基準位置に至ったことを検出してから一定時間経過した後に、前記ＤＣモータを減速させることがより好ましい。
この方法によれば、モータ減速工程におけるＤＣモータを減速させている期間を短縮させることができる。したがって、可動部材が基準位置から待機位置に至るまでに要する時間を短縮させることができる。
【００１０】
また、前記モータ減速工程では、所定速度まで減速させた前記ＤＣモータの速度を、前記可動部材が前記待機位置に至ったことを検出するまで前記所定速度に維持することがより好ましい。
この方法によれば、モータ減速工程で予めＤＣモータの速度を所定速度まで減速させておくことで、モータ停止工程で可動部材が待機位置に至るタイミングが変化しても、所定速度で動作しているＤＣモータを停止させることができる。このため、可動部材が待機位置に至るタイミングによらず、ＤＣモータに発生するスパークを抑えてブラシの摩耗を低減させることができる。
【００１１】
また、本発明の往復機構は、整流子及びブラシを備えたＤＣモータと、該ＤＣモータによって所定範囲で往復運動し、該所定範囲内の待機位置で停止する可動部材と、該可動部材が予め設定された基準位置に至ったことを検出する第一の検出手段と、前記可動部材が前記待機位置に至ったことを検出する第二の検出手段と、動作中の前記ＤＣモータを前記可動部材が前記待機位置に配置されるように停止させるにあたり、前記第一の検出手段からの信号に基づいて前記ＤＣモータへの入力を漸減して減速させた後に、前記第二の検出手段からの信号に基づいて前記ＤＣモータへの入力を停止させて該ＤＣモータの駆動を停止させるモータ制御手段とを有することを特徴としている。
【００１２】
この機構によれば、モータ制御手段は、ＤＣモータを停止させる前に、可動部材が予め設定された基準位置に至ったことを検出する第一の検出手段からの信号に基づいてＤＣモータへの入力を漸減して減速させる。そしてモータ制御手段は、可動部材が待機位置に至ったことを検出する第二の検出手段からの信号に基づいてＤＣモータへの入力を停止させる。
ＤＣモータは基準位置から待機位置の間で減速しているので、ＤＣモータに逆向きの電流を供給することなく、可動部材を待機位置に停止させることができる。このため、ＤＣモータの駆動を停止させる際に整流子とブラシの間に発生するスパークの発生を抑え、ブラシの摩耗を低減させることができる。
【００１３】
また、本発明の券切断装置は、整流子及びブラシを備えたカッターモータを有する往復機構と、該往復機構によって往復運動するロータリーカッターとを備え、ロール紙から所定長ずつ搬送される用紙を前記ロータリーカッターの往復運動によって切断して発券を行う券切断装置において、前記往復機構は、前記カッターモータによって所定範囲で往復運動し該所定範囲内の待機位置で停止するロッド、該ロッドが予め設定された切断位置に至ったことを検出する切断位置センサ、前記ロッドが前記待機位置に至ったことを検出する待機位置センサ、及び動作中の前記カッターモータを前記ロッドが前記待機位置に配置されるように停止させるにあたり、前記切断位置センサからの信号に基づいて前記カッターモータへの入力を漸減して減速させ、前記待機位置センサからの信号に基づいて前記カッターモータへの入力を停止させて該カッターモータの駆動を停止させるカッターモータ制御部をさらに有することを特徴としている。
【００１４】
この装置によれば、カッターモータ制御部は、用紙を切断するロータリーカッターを往復運動させる往復機構が有するロッドが、予め設定された切断位置に至ったことを検出する切断位置センサからの信号に基づいてカッターモータへの入力を漸減して減速させる。これにより、ロッドが待機位置に至ったことを検出する待機位置センサからの信号に基づいて、カッターモータ制御部がカッターモータへの入力を停止させることで、ロッドを待機位置に停止させ、ロータリーカッターを目的の位置に停止させることができる。
【００１５】
また、本発明の紙葉類処理装置は、整流子及びブラシを備えたカッターモータを有する往復機構と、該往復機構によって往復運動する一対のコの字ガイドとを備え、該一対のコの字ガイドの内部に搬入される紙葉類を、該一対のコの字ガイドの往復運動によって収納位置に収納する紙葉類処理装置において、前記往復機構は、該ガイドモータによって所定範囲で往復運動し、該所定範囲内の待機位置で停止するロッド、該ロッドが予め設定された収納位置に至ったことを検出する収納位置センサ、前記ロッドが前記待機位置に至ったことを検出する待機位置センサ、及び動作中の前記ガイドモータを前記ロッドが前記待機位置に配置されるように停止させるにあたり、前記収納位置センサからの信号に基づいて前記ガイドモータへの入力を漸減して減速させ、前記待機位置センサからの信号に基づいて前記ガイドモータへの入力を停止させて該ガイドモータの駆動を停止させるガイドモータ制御部をさらに有することを特徴としている。
【００１６】
この装置によれば、ガイドモータ制御部は、紙葉類を収納位置に収納する一対のコの字ガイドを往復運動させる往復機構が有するロッドが、予め設定された収納位置に至ったことを検出する収納位置センサからの信号に基づいて、ガイドモータへの入力を漸減して減速させる。これにより、ロッドが待機位置に至ったことを検出する待機位置センサからの信号に基づいて、ガイドモータ制御部がガイドモータへの入力を停止させることで、可動部材を待機位置に停止させ、一対のコの字ガイドを目的の位置に停止させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の往復機構の制御方法によれば、モータ減速工程とモータ停止工程とを備えることにより、ブラシの摩耗によりＤＣモータの寿命が低下してしまうのを抑えつつ、可動部材を待機位置に停止させることができる。
また、本発明の往復機構によれば、上記のようなモータ制御手段を備えることにより、ブラシの摩耗によるＤＣモータの寿命の低下を抑え、可動部材を待機位置に停止させることができる往復機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第一の実施形態）
以下、本発明の第一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１から図５は、本発明の第一実施形態の券切断装置の説明図である。図１は券切断装置の構成を示す側面図、図２は図１中のＸ方向矢視図、図３は券切断装置のブロック図である。
この券切断装置１００は、発券指示が出されると、ロール紙１０から所定長ずつ搬送される用紙１１を、ロータリーカッター１２０の往復運動によって切断して乗車券１２を作製し、発券する装置である。
図１に示すように、券切断装置１００は、用紙１１を搬送する搬送部１１０と、搬送される用紙１１を切断するロータリーカッター１２０と、ロータリーカッター１２０を往復運動させる往復機構１３０と、各構成を制御する主制御部１４０と、各構成を内部に収納する外箱１５０とで概略構成されている。
【００１９】
搬送部１１０は、ロール紙１０が取り付けられているロールシャフト１１１と、用紙１１をロータリーカッター１２０のある搬送方向Ｙに向けて搬送する送出ローラ１１２と、送出ローラ１１２を回転駆動する送出モータ１１３と、用紙１１の搬送方向Ｙの先端を検出する通過センサ１１６と、ロータリーカッター１２０により用紙１１から切り出された乗車券１２を搬送する搬送ローラ１１４と、搬送ローラ１１４を回転駆動する搬送モータ１１５とで構成されている。
そして、通過センサ１１６は用紙１１の先端を検出し、検出結果を主制御部１４０に送信する。
【００２０】
図２に示すように、ロータリーカッター１２０は、搬送方向Ｙに直交する方向に延設され、螺旋状に形成され回転する回転刃１２１と、外箱１５０に固定された固定刃１２２とからなる。回転刃１２１は、往復機構１３０により、自身の軸線Ｌを中心にして一定の角度の範囲を往復運動する。
主制御部１４０が搬送部１１０に用紙１１を搬送させる時には、回転刃１２１は用紙１１に当たらない位置で停止していて、用紙１１は回転刃１２１と固定刃１２２との間を搬送される。また主制御部１４０が後述するカッターモータ制御部１３８に命令して、ロータリーカッター１２０に用紙１１を切断させる時には、回転刃１２１は往復機構１３０により駆動されて軸線Ｌを中心に回転移動し、用紙１１は回転刃１２１と固定刃１２２との間に挟み込まれて切断される。
【００２１】
図１及び図２に示すように、往復機構１３０は、用紙１１を切断する駆動力を生じさせるカッターモータ１３１と、カッターモータ１３１によって駆動され回転運動するディスク１３２と、ディスク１３２の側面の端部に設けられるクランクピン１３３と、ディスク１３２の回転運動を所定範囲の往復運動に変換するロッド１３４と、ロッド１３４の往復運動をロータリーカッター１２０に伝達させるシャフト１３５と、ロッド１３４の位置を検出する切断位置センサ１３６及びホームポジションセンサ１３７と、切断位置センサ１３６及びホームポジションセンサ１３７からの信号を受けてカッターモータ１３１を制御するカッターモータ制御部１３８とで構成されている。
なお、ロッド１３４は可動部材に、カッターモータ制御部１３８はモータ制御手段にそれぞれ相当する。
【００２２】
カッターモータ１３１はＤＣモータであり、カッターモータ１３１の内部にはコイルに流れる電流の向きを切り替えるための整流子及びブラシを備える。
クランクピン１３３は、ロッド１３４の略中央部に長手方向に形成されたスロット１３４ａを貫通している。そしてディスク１３２が回転運動することにより、ロッド１３４は後述する切断位置Ａ１からホームポジションＡ２までの範囲を往復運動する。
シャフト１３５の一端部はロッド１３４の上端に固定されており、またシャフト１３５の他端部は、後述するロータリーカッター１２０の回転刃１２１と同軸線Ｌ上で回転可能に接続されている。
【００２３】
回転刃１２１はその軸線Ｌを中心にして一定の角度の範囲を往復するように回転する。そして、回転刃１２１がシャフト１３５を介して固定されているロッド１３４の位置を切断位置センサ１３６及びホームポジションセンサ１３７で検出することにより、回転刃１２１の位置が間接的に検出される。
なお、切断位置センサ１３６は第一の検出手段に、ホームポジションセンサ１３７は第二の検出手段にそれぞれ相当する。
【００２４】
乗車券１２の発券指示が出される前に、回転刃１２１は用紙１１に当たらない位置に配置されていて、回転刃１２１が用紙１１に当たらない位置にあるときの、回転刃１２１に固定されたロッド１３４の位置がホームポジションＡ２である。そして、ロッド１３４がホームポジションＡ２に至った時にロッド１３４の下端１３４ｂを検出するようにホームポジションセンサ１３７が配置されている。
一方、図１に示すように、回転刃１２１が回転して用紙１１を確実に切断し終えた位置に至った時の、回転刃１２１に固定されたロッド１３４の位置が切断位置Ａ１である。そして、ロッド１３４が切断位置Ａ１にきた時にロッド１３４の下端１３４ｂを検出するように切断位置センサ１３６が配置されている。
なお、ホームポジションＡ２は待機位置に、切断位置Ａ１は基準位置にそれぞれ相当する。
【００２５】
ロッド１３４は、カッターモータ１３１の回転駆動によって、一端をホームポジションＡ２とし、他端を切断位置Ａ１とする範囲（以下、「ロッド回転移動範囲」と称する）で、シャフト１３５及び回転刃１２１の軸線Ｌを中心として往復運動する。そして、ロッド回転移動範囲のホームポジションＡ２で停止する。
また、切断位置センサ１３６はロッド１３４が切断位置Ａ１に至ったことを検出し、ホームポジションセンサ１３７はロッド１３４がホームポジションＡ２に至ったことを検出する。
【００２６】
切断位置センサ１３６及びホームポジションセンサ１３７は、例えばそれぞれが発光素子と受光素子を内蔵している。
発光素子と受光素子の間に何も無い場合（開放状態）では、発光素子から発せられた光は受光素子で検出される。一方、発光素子と受光素子の間にロッド１３４の下端１３４ｂがある場合（遮断状態）では、発光素子から発せられた光は下端１３４ｂに遮られ、受光素子では検出されない。
そして、切断位置センサ１３６及びホームポジションセンサ１３７は、検出結果の信号をカッターモータ制御部１３８に送る。
【００２７】
図３に示すように、カッターモータ制御部１３８には、制御に必要な数値を記憶するメモリー１３８ａと、カッターモータ１３１の回転速度に対応するデューティー比のＰＷＭパルス波を発生させるＰＷＭ発生回路１３８ｂと、カッターモータ１３１を駆動する駆動回路１３８ｃが含まれている。メモリー１３８ａには、制御に必要な数値として、例えば後述する切断位置センサ１３６の信号を受けてからカッターモータ１３１を減速させるまでの時間や、カッターモータ１３１の速度を制御するＰＷＭパルス波のデューティー比を変化させる割合等が記憶されている。
カッターモータ制御部１３８は、主制御部１４０からの信号を受けて制御を開始する。そして、カッターモータ制御部１３８は、切断位置センサ１３６又はホームポジションセンサ１３７からの信号を受けて、ＰＷＭ発生回路１３８ｂにＰＷＭパルス波を発生させ、発生させたＰＷＭパルス波で駆動回路１３８ｃにカッターモータ１３１を駆動させる。
【００２８】
主制御部１４０には、所定の制御プログラムに基づいてシステム全体を制御するＣＰＵ１４１と、送出モータ１１３及び搬送モータ１１５を駆動する駆動回路１４２が含まれている。
そして、主制御部１４０は、用紙１１の搬送方向Ｙの先端を検出する通過センサ１１６からの信号を受けて、送出モータ１１３及び搬送モータ１１５をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００２９】
次に、本実施形態の券切断装置１００によって、用紙１１から乗車券１２を切断して発券する工程について説明する。図４は券切断装置のフローチャートであり、図５は券切断装置のタイミングチャートである。
図５（ａ）〜（ｃ）の横軸は経過時間であり、図５（ａ）の縦軸はカッターモータ１３１の図１に示す正回転方向Ｂの回転速度、図５（ｂ）の縦軸はホームポジションセンサ１３７の開放／遮断の状態、図５（ｃ）の縦軸は切断位置センサ１３６の開放／遮断の状態を示す。
【００３０】
乗車券１２の発券指示が出される前に、主制御部１４０はカッターモータ制御部１３８に命令してカッターモータ１３１を駆動し、ロッド１３４をホームポジションＡ２に移動させて停止させておく。この時、ホームポジションセンサ１３７は遮断状態に、切断位置センサ１３６は開放状態にある。
また、用紙１１の先端部は、ロータリーカッター１２０の回転刃１２１と固定刃１２２との間を通って通過センサ１１６の位置まで搬送されていて、送出モータ１１３、搬送モータ１１５及びカッターモータ１３１は停止している。
【００３１】
時刻Ｔ１で発券指示を受けると、主制御部１４０は図４に示すモータ定速工程Ｓ１０に移行し、カッターモータ制御部１３８に命令して、ＰＷＭ発生回路１３８ａ及び駆動回路１３８ｂによりカッターモータ１３１を駆動してディスク１３２を正回転方向Ｂに一定回転速度Ｖ１で回転させる。そしてディスク１３２の側面の端部に設けられるクランクピン１３３により、ロッド１３４はロッド回転移動範囲内でホームポジションＡ２から切断位置Ａ１に向けて移動を開始する。ロッド１３４がホームポジションＡ２から移動すると、図５（ｂ）に示すように、ホームポジションセンサ１３７は遮断状態から開放状態になる。
ロッド１３４が移動を開始する時刻Ｔ１から少し遅れてホームポジションセンサ１３７は遮断状態から開放状態になるのは、ロッド１３４が幅方向に一定の長さＷを有するので、下端１３４ｂのロッド１３４の幅方向の形状が全てホームポジションＡ２から移動した後に、ホームポジションセンサ１３７の発光素子の発した光が受光素子に検出されるからである。
【００３２】
ロッド１３４が切断位置Ａ１に近づくと、図５（ｃ）に示すように切断位置センサ１３６は時刻Ｔ２において開放状態から遮断状態になり、さらにカッターモータ制御部１３８がカッターモータ１３１を駆動し続けると、切断位置センサ１３６は時刻Ｔ３において遮断状態から開放状態になる。
上記と同様の理由により、ロッド１３４が切断位置センサ１３６を通り過ぎるまでに、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの時間を要する。実際にロータリーカッター１２０が用紙１１を切断したのは、時刻Ｔ３から時間Ｕ１だけ遡った時刻Ｔ４になり、ロッド１３４が切断位置Ａ１に至った時刻は、時刻Ｔ４になる。
なお、この時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの時間や時間Ｕ１は、券切断装置１００のロッド１３４の形状等により異なる。
【００３３】
ロッド１３４が切断位置Ａ１まで回転するのにともなって、ロータリーカッター１２０の回転刃１２１も回転する。回転刃１２１と固定刃１２２との間に挟み込まれた用紙１１は、時刻Ｔ４において切断され、乗車券１２が用紙１１から分離される。
ロッド１３４が切断位置Ａ１に至ったことを、切断位置センサ１３６が遮断状態から開放状態になることにより検知すると、切断位置センサ１３６は、遮断状態から開放状態になった時刻Ｔ３において、カッターモータ制御部１３８に信号を送る。そしてカッターモータ制御部１３８は、切断位置センサ１３６からの信号に基づいて、モータ減速工程Ｓ２０に移行する。
【００３４】
モータ減速工程Ｓ２０においてカッターモータ制御部１３８は、切断位置センサ１３６からの信号を受けた時刻Ｔ３から、予め設定されメモリー１３８ａに記憶された一定時間Ｕ２が経過した後に、カッターモータ１３１への入力を漸減して減速させる。すなわち、カッターモータ制御部１３８は、時間に対してメモリー１３８ａに記憶された一定の割合でＰＷＭ制御におけるデューティー比を小さくさせ、カッターモータ１３１を時間に対して一定の割合で減速させる。このように、動作中のカッターモータ１３１を停止させるにあたり、前もってカッターモータ１３１を減速させる。
【００３５】
また、分離した乗車券１２を発券するために、モータ減速工程２０になると同時に、主制御部１４０は搬送モータ１１５を駆動して搬送ローラ１１４を回転させ、分離された乗車券１２を搬送させる。
ロッド１３４が切断位置Ａ１に至った後でホームポジションＡ２に至ったことを、ホームポジションセンサ１３７が開放状態から遮断状態になることにより検知すると、ホームポジションセンサ１３７は、開放状態から遮断状態になった時刻Ｔ５において、カッターモータ制御部１３８に信号を送る。
そして、カッターモータ制御部１３８は、ホームポジションセンサ１３７からの信号に基づいて、モータ停止工程Ｓ３０に移行する。
【００３６】
モータ停止工程Ｓ３０においてカッターモータ制御部１３８は、前述したホームポジションセンサ１３７からの信号に基づいて、ホームポジションセンサ１３７からの信号を受ける時刻Ｔ５から一定時間Ｕ３が経過した時刻Ｔ６において、カッターモータ１３１への入力を停止させてカッターモータ１３１を停止させる。
さらにモータ停止工程Ｓ３０が終了したというカッターモータ制御部１３８からの信号を受けると、主制御部１４０は送出モータ１１３及び搬送モータ１１５を駆動させ、用紙１１を搬送方向Ｙに向けて搬送させる。そして主制御部１４０は、用紙１１の先端を検出したという通過センサ１１６からの信号を受けると、送出モータ１１３及び搬送モータ１１５を停止させ、モータ停止工程Ｓ３０を終了して次の発券指示が出るまで待機する。
【００３７】
以上のように主制御部１４０がカッターモータ制御部１３８に命令して、カッターモータ１３１によってロッド１３４を、ホームポジションＡ２と切断位置Ａ１との間のロッド回転移動範囲を往復運動させ、カッターモータ１３１の駆動力をロッド１３４を介して回転刃１２１に伝達させることにより、用紙１１は切断され、一定の長さを有する乗車券１２が発券されることとなる。
【００３８】
こうして、ロッド１３４がホームポジションＡ２に至ったことを検出するホームポジションセンサ１３７からの信号を受けてからカッターモータ制御部１３８がカッターモータ１３１への入力を停止させても、ロッド１３４をホームポジションＡ２に停止させることができる。このため、カッターモータ１３１を停止させる際に整流子とブラシの間に発生するスパークの発生を抑え、ブラシの摩耗を低減させて、カッターモータ１３１の寿命の短縮を防止することができる。
【００３９】
そして本発明の券切断装置は、ロッド回転移動範囲の一端がホームポジションＡ２、他端が切断位置Ａ１となるように設定されている。
切断位置Ａ１からホームポジションＡ２までの間隔がロッド回転移動範囲の幅だけ離れているので、モータ減速工程においてカッターモータ１３１を充分に減速させることができる。従って、ホームポジションＡ２でカッターモータ１３１の駆動を停止させる際に、整流子とブラシの間に発生するスパークの発生を抑え、ブラシの摩耗を低減させることができる。
また、切断位置センサ１３６とホームポジションセンサ１３７との配置位置が干渉しにくいので、本発明の往復機構の制御方法を行う往復機構の設計を容易に行うことができる。
【００４０】
また、切断位置センサ１３６からの信号を受けてから一定時間Ｕ２が経過した後に、カッターモータ制御部１３８がＰＷＭ制御におけるデューティー比を小さくさせてカッターモータ１３１を減速させるので、カッターモータ１３１を減速させている期間を低減させることができる。したがって、ロッド１３４が切断位置Ａ１からホームポジションＡ２に至るまでに要する時間を短縮し、乗車券１２の発行を迅速に行うことができる。
【００４１】
なお、上記第一実施形態では、ホームポジションＡ２及び切断位置Ａ１がロッド１３４の幅方向の中央の位置で定まるように設定した。このために、ホームポジションセンサ１３７及び切断位置センサ１３６の開放／遮断の状態が変わる時とロッド１３４が実際にホームポジションＡ２及び切断位置Ａ１に至った時との間で時間差があった。しかし、ホームポジションセンサ１３７及び切断位置センサ１３６をロッド１３４の幅方向の端を検出するように配置すれば、上記の時間差を無くすことができる。
【００４２】
また、上記第一実施形態では、切断位置センサ１３６から信号を受けた時刻Ｔ３から一定時間Ｕ２が経過した後に、カッターモータ１３１の速度を時間に対して一定の割合で減少させたが、切断位置センサ１３６からの信号に基づいて切断位置センサ１３６からの信号を受けると同時にカッターモータ１３１を減速させてもよい。
券切断装置１００の構成上、切断位置センサ１３６からの信号を受けてからホームポジションセンサ１３７からの信号を受けるまでの間隔が短くなっている場合等には、カッターモータ１３１を減速させる時間を充分確保するためにこのような構成にする。
【００４３】
また、上記第一実施形態では、切断位置センサ１３６から信号を受けた時刻Ｔ３から一定時間Ｕ２が経過した後に、カッターモータ１３１を時間に対して一定の割合で減速させた。
しかし、図５（ａ）のＭ１に示すように、モータ減速工程のある時点まではカッターモータ１３１の時間に対する回転速度の減少量を大きくし、ある時点以降は時間に対する回転速度の減少量を小さくする等してもよい。また、図５（ａ）のＭ２に示すように、カッターモータ１３１の回転速度が振動しながら最終的に回転速度０に収束するように設定してもよい。
【００４４】
また、上記第一実施形態では、切断位置センサ１３６から信号を受けた時刻Ｔ３から一定時間Ｕ２が経過した後に、カッターモータ１３１の回転速度Ｖ１を時間に対して一定の割合で減速させた。
しかし図６に示すように、モータ減速工程Ｓ２０において、切断位置センサ１３６からの信号を受けた時刻Ｔ３から一定時間Ｕ２が経過した後に、カッターモータ制御部１３８がカッターモータ１３１の回転速度Ｖ１を時間に対して一定の割合で回転速度Ｖ２まで減速させ、その後ロッド１３４がホームポジションＡ２に至ったことを検出するホームポジションセンサ１３７からの信号をカッターモータ制御部１３８が受ける時刻Ｔ５から一定時間Ｕ３が経過した時刻Ｔ６まで、カッターモータ制御部１３８はカッターモータ１３１の回転度をＶ２に維持してもよい。
【００４５】
モータ減速工程Ｓ２０で予め回転速度Ｖ２まで減速させておくことで、モータ停止工程Ｓ３０では、カッターモータ制御部１３８がホームポジションセンサ１３７からの信号を受けるタイミングが変化しても、カッターモータ１３１は回転速度Ｖ２で動作しているので、ホームポジションセンサ１３７からの信号を受けるタイミングによらず、カッターモータ１３１のスパークの発生を抑えてブラシの摩耗を低減させることができる。
なお、減速後の回転速度Ｖ２を減速前の回転速度Ｖ１で除した値（以下、「モータの減速割合」と称する）は、０．０１以上０．９５以下になるのが好ましく、０．０５以上０．５以下になるのがより好ましい。モータの減速割合が０．９５以下だとカッターモータ１３１を停止させる際のスパークの発生を効果的に低減させることができる。また、モータの減速割合が０．０１以上だと、カッターモータ１３１を回転速度Ｖ２に減速させた後でホームポジションＡ２に達するまでの時間の増加を最小限に抑えることができるからである。
【００４６】
また、上記第一実施形態では、ロッド１３４が往復運動する範囲の一端をホームポジションＡ２、他端を切断位置Ａ１とした。
しかし、図１に示すように、切断位置Ａ１よりホームポジションＡ２側に寄ったＡ３を新たな切断位置とし、ホームポジションＡ２より切断位置Ａ１側に寄ったＡ４を新たなホームポジションとし、これらを検出する位置に切断位置センサ１３６とホームポジションセンサ１３７をそれぞれ配置してもよい。
【００４７】
また、上記第一実施形態では、ＰＷＭ制御におけるデューティー比を小さくさせカッターモータ１３１への入力を漸減して減速させた。しかし、カッターモータ１３１への入力を漸減して減速させるのに、カッターモータ１３１をＯＮ／ＯＦＦ制御し、カッターモータ１３１に印加する電圧を低下させてもよい。
【００４８】
（第二の実施形態）
図７は、本発明の第二実施形態の紙葉類処理装置の構成を示す断面図であり、図８は図７における切断線Ｚ−Ｚの断面図である。
この紙葉類処理装置２００は、一対のコの字ガイド２２０の内部に搬入される紙幣６０を、一対のコの字ガイド２２０の往復運動によって後述する収納位置Ｓに収納する装置である。また、紙葉類処理装置２００が通常使用される時には、上下方向Ｅに対し図７のように配置されている。
図７及び図８に示すように、紙葉類処理装置２００は、紙葉類である紙幣６０を集めて積んだ紙幣集積体６１を収納する内箱２４０と、紙幣６０を内箱２４０に搬入する際のガイドとなる一対のコの字ガイド２２０と、紙幣６０を内箱２４０から搬出する搬送部２１０と、コの字ガイド２２０を上下方向に往復運動させる往復機構２３０と、各構成を制御する主制御部２６０と、各構成を内部に収納する外箱２５０とで概略構成されている。
なお、本紙葉類処理装置２００に収納される紙葉類は紙幣６０に限られるものではなく、伝票、複写用紙又はチケット等でもよい。
【００４９】
搬送部２１０は、紙幣集積体６１の上部に当接して、紙幣集積体６１の最上部の紙幣６０を搬送可能な繰出しローラ２１１と、繰出しローラ２１１を回転駆動する繰出しモータ２１２とからなる。
【００５０】
また、往復機構２３０は、コの字ガイド２２０を上下方向Ｅに往復運動させる駆動力を生じさせるガイドモータ２３１と、ガイドモータ２３１によって回転運動するディスク２３２と、ディスク２３２の側面の端寄りに設けられるクランクピン２３３と、クランクピン２３３の回転運動を上下方向の往復運動に変換するロッド２３４と、ロッド２３４の往復運動をコの字ガイド２２０に伝達させる一対のシャフト２３５と、ロッド２３４の位置を検出する収納位置センサ２３６及びホームポジションセンサ２３７と、収納位置センサ２３６及びホームポジションセンサ２３７からの信号を受けてガイドモータ２３１を制御するガイドモータ制御部２３８とで構成されている。
なお、ホームポジションセンサ２３７は待機位置センサに相当する。
【００５１】
ガイドモータ２３１はＤＣモータであり、ガイドモータ２３１の内部にはコイルに流れる電流の向きを切り替えるための整流子及びブラシを備える。
クランクピン２３３は、水平方向に延設されたロッド２３４の略中央部に長手方向に形成されたスロット２３４ａを貫通している。
このロッド２３４は、後述するシャフトガイド２４３により、上下方向のみに移動するように規制された一対のシャフト２３５の下端に固定されている。そして、シャフト２３５の上端は、対向して配置された一対のコの字ガイド２２０が固定されている。
【００５２】
内箱２４０は、紙幣集積体６１を下方から支持する底板２４１と、底板２４１を介して紙幣集積体６１を上方に付勢するスプリング２４２と、各構成を収容する内箱本体２４４からなる。そして、内箱本体２４４には、シャフト２３５が上下方向のみに移動するように規制するシャフトガイド２４３が設けられている。そして底板２４１の上を、紙幣集積体６１を収納する収納位置Ｓとしている。
【００５３】
紙幣６０が紙葉類処理装置２００に搬入されるのを待機する図７に示す位置にコの字ガイド２２０があるときの、コの字ガイド２２０にシャフト２３５を介して固定されるロッド２３４の位置がホームポジションＣ２である。そして、ロッド２３４がホームポジションＣ２に至った時にロッド２３４を検出するようにホームポジションセンサ２３７が配置されている。
なお、ホームポジションＣ２は待機位置に相当する。
一方、図７の位置からコの字ガイド２２０が上下方向Ｅの一方である上方Ｅ１へ移動し、コの字ガイド２２０の内部に搬入された紙幣６０を下方の収納位置Ｓに落とすときの、コの字ガイド２２０にシャフト２３５を介して固定されるロッド２３４の位置が収納位置Ｃ１である。そして、ロッド２３４が収納位置Ｃ１に至った時にロッド２３４を検出するように収納位置センサ２３６が配置されている。
すなわち、収納位置センサ２３６は、ロッド２３４が収納位置Ｃ１に至ったことを検出し、ホームポジションセンサ２３７は、ロッド２３４がホームポジションＣ２に至ったことを検出する。
【００５４】
ロッド２３４は、ガイドモータ２３１によって、一端を下方のホームポジションＣ２とし、他端を上方の収納位置Ｃ１とする範囲（以下、「ロッド平行移動範囲」と称する）で上下方向に往復運動し、ロッド平行移動範囲の一端のホームポジションＣ２で停止する。
そして、収納位置センサ２３６及びホームポジションセンサ２３７は、検出結果の信号をガイドモータ制御部２３８に送る。
【００５５】
ガイドモータ制御部２３８には、制御に必要な数値を記憶するメモリー（図示せず）と、ガイドモータ２３１の回転速度に対応するデューティー比のＰＷＭパルス波を発生させるＰＷＭ発生回路（図示せず）と、ガイドモータ２３１を駆動する駆動回路（図示せず）が含まれている。また、主制御部２６０には、繰出しモータ２１２を駆動する駆動回路（図示せず）が含まれている。
【００５６】
主制御部２６０がガイドモータ制御部２３８に命令すると、ガイドモータ制御部２３８はＰＷＭ発生回路（図示せず）にＰＷＭパルス波を発生させ、発生したＰＷＭパルス波に基づいて駆動回路（図示せず）はガイドモータ２３１を駆動する。ガイドモータ２３１が駆動すると、ディスク２３２の回転に伴って、ロッド２３４はロッド平行移動範囲を上下方向に往復運動することとなり、これによってシャフト２３５を介してロッド２３４に接続されたコの字ガイド２２０も上下方向Ｅに往復運動することとなる。
【００５７】
紙幣６０が紙葉類処理装置２００に搬入される前に、主制御部２６０はガイドモータ制御部２３８に命令してガイドモータ２３１を駆動し、ロッド２３４をロッド平行移動範囲の下方のホームポジションＣ２に移動させて停止させておく。そして、一対のコの字ガイド２２０の内部に紙幣６０が搬入されると、ガイドモータ制御部２３８は、ガイドモータ２３１を正回転方向Ｄに駆動して、ロッド２３４を介してコの字ガイド２２０を図７に示す上方Ｅ１へ移動させる。
そしてロッド２３４が収納位置Ｃ１にくると、一対のコの字ガイド２２０に支持された紙幣６０は、上方から繰出しローラ２１１に押されて、下方の収納位置Ｓに収納された紙幣集積体６１の上部に落ちて、紙幣６０は紙幣集積体６１の一部として積まれることとなる。
【００５８】
ここで紙幣６０が収納位置Ｓに収納される工程について説明する。
まずガイドモータ制御部２３８は、モータ定速工程で、ロッド２３４がホームポジションにある状態からガイドモータ２３１を正回転方向Ｄに一定速度で駆動させる。そしてモータ減速工程で、ロッド２３４が収納位置Ｃ１に至ったことを検出する収納位置センサ２３６からの信号を受けた時刻から一定時間経過した後に、ガイドモータ制御部２３８は、時間に対してメモリー（図示せず）に記憶された一定の割合でＰＷＭ制御におけるデューティー比を小さくさせ、ガイドモータ２３１を時間に対して一定の割合で減速させる。
そしてガイドモータ制御部２３８は、モータ停止工程で、ロッド２３４が収納位置Ｃ１に至った後でホームポジションＣ２に至ったことを検出するホームポジションセンサ２３７からの信号に基づいて、ガイドモータ２３１への入力を停止させてガイドモータ２３１を停止させる。
【００５９】
なお、第二実施形態では上述した第一実施形態と同様に、収納位置センサ２３６からの信号を受けると同時にガイドモータ２３１を減速させてもよい。
また、上述した第一実施形態と同様に、ガイドモータ２３１の減速を図５（ａ）のＭ１及びＭ２に示したように行ってもよい。
また、上述した第一実施形態と同様に、収納位置センサ２３６からの信号を受けた時刻から一定時間が経過した後に、ガイドモータ制御部２３８がガイドモータ２３１を時間に対して一定の割合で所定速度まで減速させ、その後ロッド２３４がホームポジションＣ２に至ったことを検出するホームポジションセンサ２３７からの信号をガイドモータ制御部２３８が受けるまで、ガイドモータ制御部２３８は所定速度まで減速させたガイドモータ２３１の回転速度を所定速度に維持してもよい。
また、上述した第一実施形態と同様に、ロッド平行移動範囲の一端をホームポジションＣ２、他端を収納位置Ｃ１としたが、ロッド平行移動範囲の両端以外をホームポジションＣ２、収納位置Ｃ１としてもよい。
また、ガイドモータ２３１への入力を漸減して減速させるのに、ガイドモータ２３１をＯＮ／ＯＦＦ制御し、ガイドモータ２３１に印加する電圧を低下させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第一実施形態の券切断装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１におけるＸ方向矢視図である。
【図３】本発明の第一実施形態の券切断装置のブロック図である。
【図４】本発明の第一実施形態の券切断装置のフローチャートである。
【図５】本発明の第一実施形態の券切断装置のタイミングチャートである。
【図６】本発明の第一実施形態の券切断装置のタイミングチャートの他の例である。
【図７】本発明の第二実施形態の紙葉類処理装置の構成を示す断面図である。
【図８】図７おける切断線Ｚ−Ｚの断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０    ロール紙
１１    用紙
１００  券切断装置
１２０  ロータリーカッター
１３０  往復機構
１３１  カッターモータ（ＤＣモータ）
１３４  ロッド（可動部材）
１３６  切断位置センサ（第一の検出手段）
１３７  ホームポジションセンサ（第二の検出手段）
１３８  カッターモータ制御部（モータ制御手段）
２００  紙葉類処理装置
２２０  コの字ガイド
２３０  往復機構
２３１  ガイドモータ（ＤＣモータ）
２３４  ロッド（可動部材）
２３６  収納位置センサ（第一の検出手段）
２３７  ホームポジションセンサ（第二の検出手段）
２３８  ガイドモータ制御部（モータ制御手段）
Ａ１  切断位置（基準位置）
Ａ２  ホームポジション（待機位置）
Ｃ１  収納位置（基準位置）
Ｃ２  ホームポジション（待機位置）
Ｓ    収納位置
【図１】
2010028996.tif 000003
【図２】
2010028996.tif 000004
【図３】
2010028996.tif 000005
【図４】
2010028996.tif 000006
【図５】
2010028996.tif 000007
【図６】
2010028996.tif 000008
【図７】
2010028996.tif 000009
【図８】
2010028996.tif 000010