(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を収納する収納部から紙葉類を分離して繰り出す紙葉類分離繰出装置において、
外周に高摩擦係数部を含み、紙葉類を搬送するフィードローラと、
外周の一部に高摩擦係数部を含み、且つ前記フィードローラと同じ回転軸上に配されるピックアップローラと、
前記フィードローラと軸方向にずれて対向するゲート部とを有し、
前記ピックアップローラのいずれの方向の外径も、前記フィードローラのいずれの方向の外径より大きいことを特徴とする紙葉類分離繰出装置。
【請求項２】
請求項１記載の紙葉類分離繰出装置において、
前記ピックアップローラの高摩擦係数部は、前記フィードローラの高摩擦係数部より弾性を低くしたことを特徴とする紙葉類分離繰出装置。
【請求項３】
請求項１記載の紙葉類分離繰出装置において、
前記ピックアップローラの高摩擦係数部は、凸状に形成され且つ半径方向内側に中空部を有し、前記ピックアップローラの高摩擦係数部が繰り出す紙葉類に押圧されて変形するよう構成したことを特徴とする紙葉類分離繰出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば現金自動取引装置の紙幣分離繰出部分などに用いられる紙葉類分離繰出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の紙葉類分離繰出装置としては、図１１および図１２に示すような装置が提案されている。
図１１に示す紙葉類分離繰出装置は、現金自動取引装置のように、主に紙幣を高速で取り扱う装置で用いられ、流通度合いによって異なる紙質の紙幣や紙幣の折れ癖に対しても高信頼な性能を確保できる。具体的には、外周に高摩擦係数部１０１を有し回転するフィードローラ１０２と、このフィードローラ１０２に対向して配置され、搬送方向に回転不可能で、外周に高摩擦係数部を有するゲートローラ１０３と、これらともに、収納部に収納され、バネ１０９を介して押板１１０により一定の圧力で押しつけられている紙幣を繰り出す外周の一部に高摩擦係数部１０７を有するピックアップローラ１０４から構成される。このような構成例としては、例えば、実開昭６３−１６７４１６号公報「紙葉類の繰出し制御装置」に提案されたものがある。
また、図１２に示す紙葉類分離繰出装置は、図１１に示したピックアップローラ１０４がない構成で、フィードローラがやや収納部内の位置に配され、収納部に収納された紙幣は、フィードローラ１０２に一定の圧力で押しつけられ、フィードローラの外周の高摩擦係数部１０１によって繰り出されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図１１に示す紙葉類分離繰出装置は、日本円紙幣を取り扱う装置として考案された装置であって、その取り扱う紙幣のサイズには次のような制約があった。すなわち、フィードローラ１０２とピックアップローラ１０４は、連続的に回転し、各ローラの外周の一部の高摩擦係数部１０１，１０７の摩擦力により、紙幣に間欠的に繰出し力を発生させ、周期的に、高速に紙幣を一枚ずつ繰出し、フィードローラ１０２と対向するゲートローラ１０３の間で、一枚ずつに分離する。したがって、紙幣サイズのうち、搬送方向の長さは、フィードローラ１０２やピックアップローラ１０４の外周長（１回転分の長さは、ピックアップローラ１０４の直径をＤとした場合、π×Ｄ）より十分短い必要があり、また、フィードローラ１０２とゲートローラ１０３がオーバーラップする点とピックアップローラ１０４の距離Ｌ（図示）とピックアップローラ１０４の高摩擦係数部の長さＲ（図示）を加算したＬ＋Ｒより長い必要があった。したがって、サイズが大きい紙幣を取り扱うためにはフィードローラ１０２やピックアップローラ１０４の外径Ｄを大きくしなくてはならず、装置が大型化する問題がある。
【０００４】
一方で、しわ紙幣などの紙幣の腰が弱い紙幣を繰り出す場合、図示Ｌの寸法が長い程、紙幣が座屈しやすく繰り出し不良となる問題があった。したがって、日本円紙幣でなく、外国紙幣のようにサイズの大きく異なる紙幣を取り扱える紙葉類分離繰出装置とするためには、取り扱う紙幣のサイズによって上記寸法Ｄ，Ｌ，Ｒを変更する必要があった。さらには、サイズの大きく異なる紙幣を混合して取り扱える紙葉類分離繰出装置とするには、適正な寸法に設定できず、取り扱う紙幣サイズに制約が生じるという問題があった。
【０００５】
一方、図１２に示す紙葉類分離繰出装置は、図１１の紙葉類分離繰出装置に対し、ピックアップローラ１０４を備えていない構成であって、紙幣のように、流通度合いによって異なる紙質の紙幣や折れ癖のある紙幣を扱う紙葉類分離繰出装置としては、フィードローラ１０２だけで十分な繰出し力が得られず、繰出しミスや、繰出し力のアンバランスによる斜め繰り出し（スキュー）が発生しやすい問題があった。
本発明の目的は、上記問題点を解消し、紙幣のような紙質、しわなどの状態のばらつきの多い紙葉類を取り扱うことのでき、高信頼でかつサイズの異なる紙葉類の送り方向の長さに汎用的に対応できる小型の紙葉類分離繰出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、紙葉類を収納する収納部と、紙葉類を次の部位に搬送する、外周に高摩擦係数部（ゴム部２２）を有する回転するフィードローラ２と、このフィードローラ２に対向して配置され、搬送方向に回転不可能で、外周に高摩擦係数部を有するゲートローラからなる紙葉類分離繰出装置において、フィードローラ２と同一の回転軸上に、外周の一部に高摩擦係数部７を有し、ゲートローラ２と対向せず、フィードローラ２とともに回転するピックアップローラ４を配する構成（図１，３参照）、あるいは、フィードローラ２と同一の回転軸上に、フィードローラ２の直径よりわずかに大きい外周部を有し、フィードローラ２の高摩擦係数部（ゴム部２２）が、紙葉類を繰り出し始める回転位相と同位相の部分が、フィードローラ２の直径より十分小さい形状で、フィードローラ２とともに回転するガイドローラ１３を配する構成（図７，８参照）を有することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施形態】
以下、本発明の一実施例である紙幣分離繰出装置の機構を、図１〜図６を用いて詳細に説明する。
図１は紙幣分離繰出装置の斜視図、図２はその側面図、図３は図２の矢印で示した方向から見た図（矢視図）、図４はフィードローラ２の説明図、図５はピックアップローラ４の説明図、図６は本紙幣分離繰出装置が扱える紙幣サイズを示す図である。
本発明の一実施例である紙幣分離繰出装置は、図６に示すように紙幣サイズ１８０×１００〜１２０×５５（単位ｍｍ）に対応した分離繰出装置である。本紙幣分離繰出装置の構成を図１を用いて詳細に説明する。
【０００８】
本紙幣分離繰出装置は、図１に示すように、フィードローラ軸５に外周の一部が高摩擦係数のゴムなどからなるローラが３個連なったフィードローラ２が２個取り付けてあり、その両外側に２個のピックアップローラ４が取り付けられている。ゲートローラ軸１５には２個のゲートローラ３が取り付けられており、フィードローラ２とゲートローラ３とが互いに軸方向にずれて対向しオーバーラップするように配置されている。ゲートローラ軸１５は図示せぬワンウェイクラッチによって搬送方向に回転できないようになっている。フィードローラ２に対向する位置に４個のピンチローラ８が、図示せぬバネの押しつけ力によってフィードローラ２に圧接するように取り付けられている。この様子を図３に示す。図３は、後述する図２の矢印の方向から各ローラの位置関係を見た図である。さらに本紙幣分離繰出装置は、収納幅を規制する左右２個の側板１２、前後に可動可能な押板１０から構成されている。
【０００９】
次に、図２を用いて紙幣を繰り出す時の各部の動作を説明する。
同図に示すように、収納された紙幣１１は、バネ９に連結された押板１０によりフィードローラ２およびピックアップローラ４に押しつけられる。この時フィードローラ軸５は図示せぬモータによって駆動され図示Ａ方向に回転し、フィードローラ２およびピックアップローラ４により繰り出され、フィードローラ２とゲートローラ３のオーバラップ点において一枚ずつに分離されてピンチローラ８とフィードローラ２によって図示されていない下流の搬送路に搬送される。
【００１０】
前述した如き多様なサイズに対応するため各部詳細は以下で示すようになっている。紙幣繰り出し時に搬送方向に最大サイズの紙幣を十分な間隔をもって繰り出すために、フィードローラ２とピックアップローラ４の直径は約４０ｍｍとなっている。本実施例におけるピックアップローラ４の直径は４１ｍｍで、フィードローラ２より大きくしてある。これにより外周長（π×４０）は約１２６ｍｍとなり、最大サイズ紙幣の搬送方向の長さ１００ｍｍより十分大きくなる。また、最小サイズの紙幣に対し、ピックアップローラ４のゴム部７がはみ出ることなく繰り出すとともに、フィードローラ２とピンチローラ８の挟持点まで確実に紙幣を送るようにするため、フィードローラ２およびピックアップローラ４のゴム部の長さは約３０ｍｍとなっている。これは最小サイズの搬送方向長さ５５ｍｍの紙幣の先端がフィードローラ２とピンチローラ８の挟持点にあっても、前記挟持点から、ピックアップローラ４と紙幣の接点までの距離Ｌ＝約２０ｍｍ（図示）とピックアップローラ４のゴム部７の長さＲ＝約３０ｍｍ（図示）の和Ｌ＋Ｒ＝約５０ｍｍが、紙幣長さ５５ｍｍより十分小さく、次の紙幣をピックアップローラ４が繰り出さないようにしてある。収納幅方向の最大サイズに対応するため、収納幅は１８２ｍｍとしてある。最大サイズの紙幣から最小サイズまでの様々な紙幣が混合されて収納されていた場合にも、繰り出すべき紙幣の次の紙幣にフィードローラ２とピックアップローラ４が接触し重なって繰り出されてしまうことがないように、フィードローラ２とピックアップローラ４は中央対称に幅５５ｍｍに配置されている（図３参照）。
【００１１】
次に、紙幣繰り出し動作を安定させるために本発明の特徴であるローラの構造についてさらに詳細に説明する。
フィードローラ２は、図４に示すように、外周の一部にゴム部２２を配し、残りの部分はアルミなどの低摩擦係数部で構成される２個の部分ゴムローラ２１と、全周にゴム部２２を配した全周ゴムローラ２０から構成され、いずれも外径寸法φ４０ｍｍに高精度に加工され、各ローラ間に対向して配置されるゲートローラ３との間で紙幣を一枚ずつに分離搬送し、ピンチローラ８との挟持搬送力により、下流の搬送路に一枚ずつ搬送する。
【００１２】
ピックアップローラ４は、図５に示すように、低摩擦のプラスチック製のボス部６とフィードローラ２のゴム部２２よりゴム硬度の低いゴム部７で構成されて、フィードローラ２の両外側近傍に配置してある。ボス部６はフィードローラ２よりわずかに外径が大きくφ４１ｍｍである。また、ゴム部７とボス部６の間には半径方向に約２ｍｍの隙間をもつ中空部１４が設けられている。ゴム部７の外径（ゴム部７を含む同心円の外径）はボス部と約２ｍｍの外径差を持つようにφ４５ｍｍとしてあり、繰り出し動作中は紙幣の押し付け力で中空部１４がつぶれてなくなり、ボス部６の外径とほぼ同一になる。この中空部１４とゴム部７のもつ柔軟性およびボス部６の外径差により、流通度合いによって異なる紙質の紙幣や折れ癖のある紙幣に対しても、確実に摩擦搬送力を発生させ、スキューしたりジャムを起こしたりすることなく安定して繰り出すことができるとともに、繰り出し位相以外では、ピックアップローラ４のボス部６が押板１０で押圧された紙幣を支持し、フィードローラ２のゴム部２２の搬送力が作用しないようにしているため、ピックアップローラ４のゴム部７により、確実に周期的な繰り出し動作を実現できる。
【００１３】
なお、フィードローラ２のゴム部２２は、繰り出し紙幣と当接し始めるピックアップ位置で、周期的に繰り出し力を発生させ、紙幣を周期的に所定の間隔で繰り出す機能を有するものであり、この意味において、ゴムローラ２０および２１の両方とも図４に部分ゴムローラ２１として示すようなゴム部２２を有するローラであってもよい。また、このゴム部２２は、繰り出し力を十分確保するため、図１および図４に示す如く、外周に溝を有する形状とするのが効果的である。一方で、フィードローラ２は、ゲートローラ３との間で、１枚ずつに分離繰り出した紙幣を、ピンチローラ８との挟持搬送力を得つつ、上述のような周期性を確保できるようにする必要がある。このため、本実施例では、図１に示すように、外側のゴムローラ２０のみを全周ゴムローラとしている。特に、全周ゴムローラ２０のうち、上記部分ゴムローラ２１の回転位相（ゴム部に相当）と異なる位相部分は、紙幣の繰り出しを開始しないように、摩擦力を小さく抑えるのがよく、本実施例では、外周に溝を配していない。さらに、この効果をさらに高めるために、全周ゴムローラ２０の両外側近傍に配したピックアップローラ４のボス部６の外径は、フィードローラ２の外径よりわずかに大きい４１ｍｍとして、紙幣が全周ゴムローラ２０に当たらないようにし、ピックアップ位置以外で、部分ゴム以外の全周ゴム部が、紙幣を繰り出し始めることがないようにしている。
【００１４】
さらに詳細に説明すると、フィードローラ２は、図４のように、部分ゴムローラ２１のゴム部２２以外の部分はアルミであるが、全周ゴムローラ２０は外周全部がゴムになっている。これは、ピンチローラ８とフィードローラ２との搬送力を確保するためであるが、特に、本実施例の場合に、ピックアップローラの外径が４１ｍｍでフィードローラの外径より１ｍｍ大きくしたことによって分離繰り出し時以外には繰り出しを防止し、繰り出し時にはピックアップローラ４のゴム部７によって繰り出すことができるようにしており、フィードローラ２とピックアップローラ４を同軸上に設け、かつピックアップローラ４の外径をフィードローラ２の外径よりもわずかに大きくしたことによって生じる効果は大きい。
【００１５】
なお、図１に示した上記実施例では、ピックアップローラ４のゴム部７とフィードローラ２のゴム部２２を同じ位置（位相）に設けているが、図２に示すように、ピックアップローラ４のゴム部７の先端より、フィードローラ２のゴム部２２の先端の方が回転方向に進んだ角度（図示θ）に配するようにしてもよい。この構成を採用することにより、紙幣先端が既にフィードローラ２とゲートローラ３のオーバラップ部にある場合にもピックアップローラ４のゴム部７による繰り出し搬送力と、フィードローラ２のゴム部２２とゲートローラ３による分離搬送力を略同時に発生させることができ、特に腰の弱い紙幣がオーバーラップ点において座屈するのを防止する効果がある。
【００１６】
以上のように本実施例によれば、紙幣の搬送方向および幅方向のサイズが大きく異なっている紙幣に対応でき、かつ流通度合いによって異なる紙質の紙幣や折れ癖のある紙幣に対してもスキューしたりジャムを起こしたりすることなく安定して紙幣を繰り出すことができる紙幣分離装置が実現できる。
【００１７】
次に、図１で説明した実施例とは別の構成を有する紙幣繰出分離装置について図７および図８を用いて説明する。図７は本実施例２の紙幣分離繰出装置の斜視図、図８はガイドローラの構造を説明するための図である。
本実施例は図１に示した実施例１の紙幣分離繰出装置とほとんど同じ構成であるが、ピックアップローラ４の代わりにガイドローラ１３を配置した点が実施例１と異なっている。本実施例におけるガイドローラ１３は、フィードローラ２と同じ軸に配置され、外径がフィードローラ２よりわずかに大きい外周部２３と、フィードローラ２のゴム部と同回転位相の部分の外周部２４が、フィードローラ２より十分に小さい外径を有する形状となっており、材質は、例えば、低摩擦のプラスチック製である。
【００１８】
本ガイドローラ１３の外径の大きい外周部２３と外径の小さい外周部２４により、フィードローラゴムによる繰り出し力にメリハリがつけられる。すなわち、紙幣繰り出し時以外（フィードローラの低摩擦部が紙幣に当接するタイミング時）には、外径の大きい外周部２３が押板により押圧された紙幣を支持するため、紙幣とフィードローラは離され、紙幣は外径の小さなフィードローラ２に押圧されないので繰り出しは行われない。一方、紙幣繰り出し時（フィードローラの高摩擦部（ゴム部２２）が紙幣に当接するタイミング時）には、外径の小さい外周部２４により、紙幣はフィードローラ２に十分に強く押圧されて繰り出しが開始される。このように、ガイドローラ１３によって安定した紙幣の繰り出しが実現できる。特に、紙幣繰り出し時点に遷移した時点で、ガイドローラの外径が大きい部分から小さい部分に急激に変化するため、紙幣は押板によりフィードローラ側に急激に移動させられ、その衝撃力でフィードローラだけで十分メリハリのある繰り出し力が得られ、安定した紙幣繰り出しが可能になる。
【００１９】
なお、上記実施例では、ピックアップローラ（実施例１）、ガイドローラ（実施例２）をフィードローラの同一回転軸上でかつフィードローラの両外側近傍に配している。この構成を採用することによって、紙葉類を回転すなわちスキューを生じにくくし、その結果ジャムの発生を少なくすることができるという効果がある。しかしながら、必ずしも両外側近傍だけではなく、例えば、両外側近傍の他に中央部にも付加的に設けてもよい。図９に、フィードローラと同一回転軸上でかつフィードローラ２の両外側近傍と中央部にピックアップローラ４を設けた例を示す。中央部にピックアップローラを付加することにより、折れ癖のある紙幣などに対して、より安定した繰り出しが可能になる。
【００２０】
また、上記実施例の変形例として、押板で押圧される紙幣を支える前板を設け、この前板に補助ローラ（回転自由な遊びローラ）を配備しておき、紙幣の繰り出しをよりスムーズにすることも可能である。図１０に、図２の構成に押板１０に押圧される紙葉類３２を支えるための前板３１と、この前板３１に遊びローラ２５を配備した構成を付加した図を示す。この構成によると、紙葉類、例えば流通券や折れ癖のある紙幣などを繰り出すとき、前板１０との間に発生する搬送抵抗を減少させることができる。補助ローラ２５は、フィードローラ２上部で図示の如き前板方向に膨らんでくる紙葉類と接触する位置に取り付けるのが効果的である。
【００２１】
以上記載した実施例では、図３，図９に示すように、フィードローラ２とゲートローラ３が、軸方向に交互に入れ子状に配置され、わずかにオーバラップする構成になっているが、別の分離機構として、フィードローラとゲートローラが軸方向に一致し、ゲートローラ軸がバネを介してフィードローラに押し付ける構成のものもある。このような分離機構においても、実施例１，実施例２に示す如く、ピックアップローラ４あるいはガイドローラ１３は、同様な効果を奏する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、紙幣のような紙質などの状態のばらつきの多い紙葉類を取り扱うことのできる高信頼な、また、送り方向の長さが異なる様々なサイズの紙葉類に汎用的に対応できる小型の紙葉類分離繰出装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を示す紙幣分離繰出装置の斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施例の側面図および動作説明図である。
【図３】図２の矢印の方向から各ローラの位置関係を見た図である。
【図４】フィードローラを説明する図である。
【図５】ピックアップローラを説明する図である。
【図６】本発明の第一の実施例で使用する紙幣サイズを説明する図である。
【図７】第２の実施例を示す紙幣分離繰出装置の斜視図である。
【図８】ガイドローラを説明する図である。
【図９】フィードローラと同一回転軸上でかつフィードローラ２の両外側近傍と中央部にピックアップローラ４を設けた例を示す図である。
【図１０】図２の前板３１に補助ローラ２５を配備した構成を示す図である。
【図１１】従来の紙葉類分離繰出装置の一例を示す側面図である。
【図１２】従来の紙葉類分離繰出装置の他の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
２：フィードローラ、３：ゲートローラ、４：ピックアップローラ、５：フィードローラ軸、６：ピックアップローラのボス部、７：ピックアップローラのゴム部、８：ピンチローラ、９：バネ、１０：押板、１１：紙幣、１２：側板、１３：ガイドローラ、２０：全周ゴムローラ、２１：部分ゴムローラ、２２：フィードローラのゴム部、２３：ガイドローラの外径の大きい部分、２４：ガイドローラの外径の小さい部分
【図１】
0003560223.tif 000002
【図２】
0003560223.tif 000003
【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】
0003560223.tif 000008
【図８】
0003560223.tif 000009
【図９】
0003560223.tif 000010
【図１０】
0003560223.tif 000011
【図１１】
0003560223.tif 000012
【図１２】
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