(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙幣と紙幣より小形の券類とが混在した混合券を紙幣と券類とに分離する紙幣・券類分離装置であって、
円筒状のドラムと、該ドラムの一方の開口端を閉止する端面板とを備え、
該端面板の外周部と前記ドラムの周側面の前記開口端側の端部との間に、分離すべき最小の紙幣の幅が通過しない範囲で最大の長さを確保した分離スリットを複数形成し、
前記ドラムの周側面の前記開口端側の端部近傍に、分離すべき最小の紙幣の長手寸法の１／４が通過しない範囲で最大の大きさを確保した分離孔を複数形成し、
前記ドラムを前記一方の開口端側を低く他方の開口端側を高くするように傾斜させて配置し、該ドラムを前記周側面の周方向に回転させる回転駆動手段を設け、
該回転駆動手段によって回転されるドラム内に前記他方の開口端側から混合券が投入されると、前記分離スリットおよび前記分離孔を通して券類が排出され、紙幣は該ドラム内に残るようにしたことを特徴とする紙幣・券類分離装置。
【請求項２】
前記分離スリットと前記分離孔とが、前記ドラムの周方向に沿って交互に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の紙幣・券類分離装置。
【請求項３】
前記分離孔は略正方形をなし、一辺が前記ドラムの前記一方の開口端に開放し、前記一辺に対向する辺の両端部が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の紙幣・券類分離装置。
【請求項４】
前記ドラムの内周面に軸線方向に沿って基部が固定され、径方向にフィン状に突出したフィン部材を設けた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幣・券類分離装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の紙幣・券類分離装置において、
前記端面板にその厚さ方向に貫通する複数の通風孔を設け、
前記端面板の外側に、前記通風孔を通して前記ドラム内に送風するファンを設け、
該ファンによる送風で、前記ドラム内に残った紙幣を前記ドラムの前記他方の開口端側へ移動させ、該開口端から排出させるようにしたことを特徴とする紙幣・券類分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、混合状態の紙幣と券類を分離する紙幣・券類分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、あらゆる機器において小型化、低騒音化、および高効率化等が求められている。
バス事業所において使用される、バス運賃箱の売上金を精算する装置についても同様である。特に、その装置の中で、混合状態の紙幣と券類を分離する紙幣・券類分離装置は従来大型であり、サイズ的に事務所への設置は困難であり、また騒音を避けるために、専用の部屋に設置する事業者が多かった。しかし、ＯＡ機器と同様に、設置場所をあまり選ばない装置が望まれている。
【０００３】
定型の整理券以外の券と紙幣との分離も可能にして、分離率を上げることにより、後で手作業による仕分けを極力減らし、売上金処理作業の時間を短縮して、業務の効率化を図ることが望まれている。
【０００４】
従来、このように紙幣と券類とが混合状態の混合券を紙幣と券類に分離する紙幣・券類分離装置としては、肉厚のドラムの側面に多数のすり鉢状の分離孔を設けてそのドラムを回転し、紙幣と券類が混在する混合券をドラムの開口部から投入すると、ドラムの回転により四つ折り紙幣より小さい券類のみを分離孔からドラム外へ排出して、紙幣と券類とに分離できるようにしたものが提供されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６２−５０８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来装置には、次のような不具合があった。
（１）大量の混合券がドラム内に投入された場合、券類が分離孔から排出されずに、紙幣側に残ってしまうことがある。また、寸法的に四つ折り紙幣の幅より大きな幅の券類は必然的に紙幣側に残る。
（２）そこで、分離率を上げるためにドラムの軸方向の寸法を長くして分離する際に紙券類が移動する距離を長くするとよいが、その場合、装置が大型化し、また、コストがかさむ。
（３）分離孔がすり鉢状で特殊であり、製作に型を使用するか削りだす必要があるため、コストがかさむ。
（４）装置が大型なため、運転時の騒音が大きい。
【０００７】
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、紙幣と券類との分離率が高く、四つ折り紙幣の幅より大きな幅の券類でも分離でき、小型で騒音が少なく安価な紙幣・券類分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記の目的を達成するため、紙幣と紙幣より小形の券類とが混在した混合券を紙幣と券類とに分離する紙幣・券類分離装置であって、円筒状のドラムと、そのドラムの一方の開口端を閉止する端面板とを備え、該端面板の外周部と上記ドラムの周側面と上記開口端側の端部との間に、分離すべき最小の紙幣の幅が通過しない範囲で最大の長さを確保した分離スリットを複数形成し、上記ドラムの周側面の上記開口端側の端部近傍に、分離すべき最小の紙幣の長手寸法の１／４が通過しない範囲で最大の大きさを確保した分離孔を複数形成し、上記ドラムを上記一方の開口端側を低く他方の開口端側を高くするように傾斜させて配置し、該ドラムを上記周側面の周方向に回転させる回転駆動手段を設け、その回転駆動手段によって回転されるドラム内に上記他方の開口端側から混合券が投入されると、上記分離スリットおよび上記分離孔を通して券類が排出され、紙幣は該ドラム内に残るようにしたものである。
【０００９】
上記分離スリットと上記分離孔とは、上記ドラムの周方向に沿って交互に設けるとよい。
上記分離孔は略正方形をなし、その一辺を上記ドラムの上記一方の開口端に開放し、上記一辺に対向する辺の両端部を円弧状に形成するとよい。
上記ドラムの内周面に軸線方向に沿って基部が固定され、径方向にフィン状に突出したフィン部材を設けてもよい。
【００１０】
また、上記の紙幣・券類分離装置において、上記端面板にその厚さ方向に貫通する複数の通風孔を設け、上記端面板の外側に、上記通風孔を通して上記ドラム内に送風するファンを設け、該ファンによる送風で、上記ドラム内に残った紙幣を上記ドラムの上記他方の開口端側へ移動させ、該開口端から排出させるようにするとなおよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による紙幣・券類分離装置は、円筒状のドラムに投入した混合券を、分離スリットと分離孔を形成した端部側に集めてドラムを回転するので、混合券が何度も分離スリットと分離孔に接触可能な状態になり、その結果、ドラムが短くても分離スリットと分離孔によって紙幣と券類を効率よく分離でき、四つ折り紙幣の幅より大きな幅の券類でも分離でき、しかも装置の小型化と低騒音化も実現することができる。また、分離孔をすり鉢状のような特殊な形状にする必要がないので、安価に制作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明による紙幣・券類分離装置のドラムの構成例を示す概略斜視図である。
【図２】図１における分離スリット３を説明するための概略図であり、（ａ）はドラムの分離スリット付近の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１における分離孔４を説明するための概略図であり、（ａ）はドラムの分離孔付近の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００１３】
【図４】図１に示したドラムの支持機構の一例を示す概略断面図である。
【図５】同じくドラムの駆動機構の一例を示す概略断面図である。
【図６】この発明による紙幣・券類分離装置の制御系の一例を示すブロック図である。
【図７】同じく操作表示部の一例を示す概略正面図である。
【００１４】
【図８】この実施例の紙幣・券類分離装置のドラムに混合券を投入した状態を示す概略断面図である。
【図９】同じくその紙幣・券類分離装置のドラムを回転駆動して混合券から券類を分離する状態を示す概略断面図である。
【図１０】同じくその紙幣・券類分離装置のファンを駆動してドラムから紙幣を排出する状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明による紙幣・券類分離装置のドラムの構成例を示す概略斜視図である。
図１において、ドラム１は、肉厚に形成されており、その一方の開口端１ａが端面板２により閉止されており、他方の開口端１ｂは開放されていて、後述するように、この開口端１ｂから紙幣と券類が混在する混合券がドラム１の内部に投入される。また、端面板２には、その断面方向に貫通する複数の通風孔２ｈ（その一部を破線で図示している）が設けられている。
【００１６】
この通風孔の直径は、最小の券類でも排出しない大きさ、例えば、１０ｍｍ程度に設定されている。この通風孔を介して、ファン１４（図８〜図１０参照）による風がドラム１の内部に送り込まれるようになっている。
【００１７】
端面板２の外周部とドラム１の周側面の開口端１ａ側の端部との間に、分離すべき最小の紙幣の幅が通過しない範囲で最大の長さを確保した分離スリット３が複数形成されている。また、ドラム１の周側面の開口端１ａ側の端部付近に、分離すべき最小の紙幣の長手寸法の１／４が通過しない範囲で最大の大きさを確保した分離孔４が複数形成されている。これらの分離スリット３と分離孔４とは、ドラム１の周方向に沿って交互に設けられている。但し、分離スリット３と分離孔４を交互に設けるのが好ましいが必須ではない。
また、ドラム１の内周面には、その軸線方向に沿って基部が固定され、径方向にフィン状に突出したフィン部材５、６が設けられている。
【００１８】
ここで、分離スリット３の詳細を図２によって説明する。ドラム１の周側面の図２の（ａ）に示す開口端１ａから幅Ｗの部分は、外周面側から厚さ方向に削って、同図の（ｂ）に示すように厚さｔ１の薄肉部１ｃになっている。その薄肉部１ｃの開口端１ａ側にドラム１の外周に沿う長さ寸法がＬａで、軸線方向に沿う幅寸法がＬｂの切欠き３ａが形成され、端面板２の外周部にも、その外周に沿う長さ寸法がＬａで、径方向に沿う幅寸法がドラム１の肉厚＋Ｌｃの切欠き２ａが形成されている。
【００１９】
その切欠き３ａと２ａの周方向の位置を一致させてドラム１と端面板２を固着すると、端面板２の外周部とドラム１の周側面の開口端１ａ側の端部との間に、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、軸線方向のスリット幅がＬｂ、径方向のスリット幅がＬｃで、周方向の長さがＬａの分離スリット３が形成される。このように、ドラム１の分離スリット３を形成する部分を薄肉部１ｃにし、端面板２の外周部にも切欠き２ａを設けることにより、分離スリット３を通過した券類がドラム１の肉厚面や端面板２と殆ど接触することなく円滑に排出される。
【００２０】
次に、分離孔４の詳細を図３によって説明する。ドラム１の周側面の開口端１ａ側の端部付近に、図３の（ａ），（ｂ）に示すように、一辺の寸法がＬｄの略正方形の切欠き４ａが形成され、その開口端１ａに開放された一辺が端面板２によって塞がれて、分離孔４を形成している。また、図示の例では開放された辺に対向する辺の両端部が半径Ｒ１（例えば１０ｍｍ）の円弧状に形成されている。このように角部を円弧状にすると、仮に四つ折りにされた最小幅寸法の紙幣がこの分離孔４の対角線付近に略垂直になって到達したとしても、それが分離孔４を通過できないように分離孔４の大きさを設定するのが容易になる。
【００２１】
このドラム１の周側面の開口端１ａ側の端部に全周に亘って形成された薄肉部１ｃの外側の分離孔４の両側付近に、図３の（ａ），（ｃ）に示すように、ねじ用孔が設けられた駒状ブロック７が嵌入され、端面板２の背面から止めねじ８を端面板２と駒状ブロック７を通してドラム１の肉厚部に軸線方向にねじ込んで、端面板２をドラム１に固着している。
【００２２】
前述したように、分離スリット３の周方向の長さ寸法Ｌａは、分離すべき最小の紙幣の幅が通過しない範囲で最大の長さを確保した寸法に設定される。また、分離孔４の一辺の寸法Ｌｄは、分離すべき最小の紙幣の長手寸法の１／４が対角線位置でも通過しない範囲で最大の大きさを確保した寸法に設定される。
【００２３】
例えば、この装置を日本国で使用する場合を想定すると、日本国で現在有効な紙幣（日本銀行券）のうち、現実的にバス運賃箱に投入される可能性がある最小サイズの紙幣は１０００円札であり、そのサイズは幅７６ｍｍ、長さ１５０ｍｍである。一方、整理券としてよく使用される券のサイズは幅２５ｍｍ、長さ５０ｍｍである。
【００２４】
そこで、例えば、分離スリット３の長さ寸法Ｌａを７０ｍｍ、軸線方向のスリット幅寸法Ｌｂを３ｍｍ、径方向のスリット幅寸法Ｌｃを１ｍｍと設定することができる。この場合、紙幣はこの分離スリット３を縦にも横にも通過できないが、整理券は縦でも横でも通過できる。
【００２５】
また、分離孔４は、その対角線位置でのＲの内側寸法が例えば３５ｍｍになるように一辺の寸法Ｌｄを設定（約２８ｍｍ）すれば、１０００円札が長手方向に四つ折りにして投入された場合でも、その大きさは３７．５ｍｍ×７６ｍｍであるから、分離孔４から排出されることはない。整理券は幅が２５ｍｍであるから、その分離孔４を縦に容易に通過することができる。なお、１０００円札が縦横に四つ折りにされた場合の大きさは３８ｍｍ×７５ｍｍであり、縦横に八つ折りにされた場合の大きさは３８ｍｍ×３７．５ｍｍであるから、これらの紙幣も上記寸法の分離孔４から排出されることはない。
また、分離孔の形状はほ略正方形に限るものではなく、円形、正五角形、正六角形、その他種々の形状にしてもよい。いずれの場合も、分離孔は分離すべき最小の紙幣の長手寸法の１／４が通過しない範囲で最大の大きさを確保する形状及び寸法にすればよい。
【００２６】
次に、ドラムの支持機構及び駆動機構の例を図１と図４及び図５によって説明する。
図１に示すように、ドラム１の外周には、開口端１ａ寄りにベアリング案内溝１ｄが、開口端１ｂ寄りにベルト案内溝１ｅが、それぞれ全周に亘って形成されている。
ドラム１を回転自在に支持する支持機構は図４に示すように、ドラム１のベアリング案内溝１ｄに回転自在に嵌入する３個のベアリング（ボールベアリング）２１〜２３からなる。
【００２７】
ドラム１を下側から支持する２個のベアリング２１，２２は、図示していない固定基台に回転自在に軸支されており、上部のベアリング２３は図示しない上方の支持部材に上下方向に可動に軸支され、その軸がコイルスプリング等の付勢部材２４によって下方に付勢されている。このように、ドラム１は３個のベアリング２１〜２３によって、周方向に回動可能に支持される。
【００２８】
図５は、ドラムの駆動機構の一例を示す概略断面図である。
この駆動機構は回転駆動手段であり、駆動プーリ２６と２個の従動プーリ２７とテンションプーリ２８、およびそれらに巻回された駆動ベルト２５と後述するモータとからなる。駆動プーリ２６と２個の従動プーリ２７に駆動ベルト２５が張装され、たその駆動ベルト２５の上側ベルトの各従動プーリ２７とドラム１の間の部分２５ａがドラム１のベルト案内溝１ｅに接触している。その駆動ベルト２５には、テンションプーリ２８によって適度な張力が付与される。
【００２９】
駆動プーリ２６は、後述するドラムモータによって減速機構を介して駆動されて矢示Ｄ方向に回転する。それによって駆動ベルト２５が矢示Ｅ方向に回動し、その駆動ベルト２５の駆動力がドラム１のベルト案内溝１ｅとの接触部の摩擦力によってドラム１に伝達され、上述した支持機構により回転可能に支持されているドラム１を矢示Ｆ方向に回転駆動する。
【００３０】
次に、この紙幣・券類分離装置の制御系の一例を図６によって説明する。この制御系は、装置の動作を制御するための制御部１０と、駆動機構の駆動プーリ２６を駆動するドラムモータ１２を駆動するためのモータ駆動部１１と、ドラム１に送風するファン１４（ファンモータを有する）を駆動するためのファン駆動部１３と、この制御部１０に操作信号を送ったり、動作状態を表示するための操作表示部１５とを備えている。
【００３１】
図７は、その操作表示部１５の構成例を示す図である。この操作表示部１５には、電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を表示するためのランプＬ１、ドラム１の駆動状態を表示するためのランプＬ２、ファン１４の駆動状態を表示するためのランプＬ３、電源スイッチＳＷ１、ドラム１を操作するための押しボタンスイッチＳＷ２、ファン１４を操作するための押しボタンスイッチＳＷ３を備えている。
【００３２】
次に、図８〜図１０を参照して、この実施例に係る紙幣・券類分離装置の動作について説明する。これらの図では、前述したドラムの支持機構と駆動機構は図示を省略している。
ドラム１は、図８〜図１０に示すように、端面板２が取り付けられた開口端１ａ側を低くし、開放された開口端１ｂ側を高くするようにその軸線を水平方向に対して所定の角度（例えば１５度程度）傾斜させて配置されている。また、ファン１４が端面板２の背面側の下部に配設されており、開口端１ｂ側には混合券３０を投入するためのホッパ９が設けられている。
【００３３】
紙券類を仕分けする操作者は、図７に示した操作表示部１５の電源スイッチＳＷ１をＯＮにして装置の電源を投入する。電源が投入されるとランプＬ１が点灯して制御部１０が起動し、待機状態になる。
そして、図７の押しボタンスイッチＳＷ２を押すと、ランプＬ２が点灯し、図６に示した制御部１０がモータ駆動部１１にドラムモータ１２を駆動させ、図５に示した駆動機構によってドラム１を図８に矢示Ｆで示すように回転駆動させる。
【００３４】
そこで、ホッパ９から紙幣と券類が混在する混合券３０を矢示Ｆ方向に回転するドラム１内に投入すると、その投入された混合券３０は、ドラム１の回転に伴ってその内周面の摩擦力とフィン部材５，６の移動によってある程度持ち上げられては落下することが繰り返されて攪拌され、各紙幣３１と券類３２がバラバラになって下方へ移動する。
【００３５】
それによって、図９に示すように、複数の分離スリット３あるいは分離孔４のいずれかを横向きに又は縦向きに通過可能な券類３２は、重力と遠心力によってそれらを通過して順次ドラム１の外へ排出される。ドラム１が回転している間この動作が繰り返され、混合券３０のうち券類３２は全て分離スリット３あるいは分離孔４を通してドラム１の外へ排出される。もし分離孔４を通過できない幅の券類３２があったとしても、分離スリット３を通過して排出される。
なお、ドラム１内に混合券３０が投入された後すぐには排出されなかった券類３２も、時間の経過に伴ってドラム１の内部で攪拌されるたびに、分離孔４又は分離スリット３に到達する機会が生じるので、ある程度の時間が経過すると全ての券類３２がほぼ完全にドラム１の外へ排出される。
【００３６】
このようにして、ドラム１内に投入された混合券３０を紙幣３１と券類３２に効率よく確実に分離することができる。この場合、分離スリット３と分離孔４をドラム１の開口端１ａ側に設けたので、ドラム１の分離スリット３と分離孔４を形成した部分の下方に券類受けを設置しておけば、その中に分離した券類３２を溜めることができる。
ドラム１内に紙幣のみが残ったタイミングで、図７の押しボタンスイッチＳＷ３を押すと、ランプＬ３が点灯し、図６に示した制御部１０がファン駆動部１３を起動させ、ファン１４を駆動させる。
【００３７】
それによって、図１０に示すようにファン１４が矢示Ｇ方向に送風し、端面板２の多数の通風孔２ｈを通して風をドラム１内に送り込み、その風が開口端１ｂ側へ吹き抜けるので、回転するドラム１の内部に残っていた紙幣３１が開口端１ｂ側へ吹き飛ばされ、そこからドラム１外へ排出される。ドラム１は内面に紙幣が張り付かないように回転し続ける。
また、ドラム１の開口端１ｂの下方に紙幣受けを設置しておけば、その中に分離した紙幣３１を溜めることができる。
【００３８】
このようにして、一回の混合券の分離が完了すると、ファン１４を停止させた後、ドラム１を回転させたまま再び図８に示すように、ホッパ９から混合券３０をドラム１内に投入する。
【００３９】
それによって、前述したように、投入された混合券３０のうち券類３２は分離スリット３あるいは分離孔４を通してドラム１の外へ排出され、紙幣３１はドラム１内に残って分離される。その後、ファン１４を駆動することによって、その紙幣３１を開口端１ｂからドラム１外へ排出させることができる。
上述したドラム１とファン１４の駆動制御は、図６に示した制御部１０に設けたマイクロコンピュータがソフトウエアによって自動的に実行するようにしてもよい。
【００４０】
この発明による紙幣・券類分離装置は、このようにして、紙幣と券類とが混在する混合券を紙幣と券類とに効率よく分離することができ、分離作業の負担を大幅に軽減することができる。また、ドラムを回転する時間を長くすることによって、券類が分離スリット又は分離孔に到達する機会を増やすことができるので、小型のドラムを用いても紙幣と券類とを効率よく分離することができ、四つ折り紙幣の幅より大きな幅の券類も分離スリットによって分離できる。しかも装置を小型化し、騒音も低減することができる。また、分離スリット及び分離孔は単純な形状であるためドラムの製作が容易であり、安価に提供できる。
【００４１】
上述した実施例における分離スリット及び分離孔の形状や寸法等は一例であり、用途に応じて種々に変更できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明による紙幣・券類分離装置は、バス運賃箱等の売上金を精算する際に必要な混合状態の紙幣と券類とを分離するための装置として、広範囲に利用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１：ドラム      １ａ，１ｂ：開口端      １ｃ：薄肉部      
１ｄ：ベアリング案内溝      １ｅ：ベルト案内溝      ２：端面板
２ａ，３ａ，４ａ：切欠き      ２ｈ：通風孔      ３：分離スリット    
４：分離孔      ５，６：フィン部材      ７：駒状ブロック      ８：止めねじ
９：ホッパ      １０：制御部      １１：モータ駆動部      １２：ドラムモータ
１３：ファン駆動部      １４：ファン      １５：操作表示部
２１，２２，２３：ベアリング      ２４：付勢部材      ２５：駆動ベルト
２６：駆動プーリ      ２７：従動プーリ      ２８：テンションプーリ
３０：紙幣と券類が混在する混合券      ３１：紙幣      ３２：券類
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３：ランプ      ＳＷ１：電源スイッチ      
ＳＷ２，ＳＷ３：押しボタンスイッチ      
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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