(57)【要約】【課題】集積した紙葉類を上方から安定して取り出すことができる信頼性の高い紙葉類取出し装置を提供することを課題とする。【解決手段】実施形態に係る紙葉類取出し装置は、複数枚の紙葉類を鉛直方向に集積して載置するトレイと、このトレイの上方に離間して配置した繰出しローラと、トレイを繰出しローラに向けて鉛直上方に付勢する密着巻にした引っ張りコイルばねと、を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の紙葉類を鉛直方向に集積して載置するトレイと、
このトレイの上方に離間して配置した繰出しローラと、
前記トレイを前記繰出しローラに向けて鉛直上方に付勢する密着巻にした引っ張りコイルばねと、
を有する紙葉類取出し装置。
【請求項２】
前記引っ張りコイルばねは、その初張力によって、前記トレイ上に載置した紙葉類を前記繰出しローラに押し付ける、
請求項１の紙葉類取出し装置。
【請求項３】
前記トレイの荷重を支えるとともに前記繰出しローラに対する紙葉類の押付力を補う定荷重ばねをさらに有する、
請求項２の紙葉類取出し装置。
【請求項４】
前記トレイの移動速度に比例した減速力を前記トレイに与えるダンパをさらに有する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項の紙葉類取出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、集積した紙葉類を上方から取り出す紙葉類取出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集積した紙葉類を上方から取り出す装置として、例えば、カードホッパに複数枚集積したカードを上方のものから１枚ずつ取り出すカード搬出装置が知られている。このカード搬出装置は、複数枚のカードを載置したテーブル板、カードホッパの上方に設けた搬出ローラ、およびテーブル板を搬出ローラに向けて押し上げる圧縮コイルばねを有する。
【０００３】
カードホッパからカードを取り出す場合、押し縮められた圧縮コイルばねによりテーブル板が押し上げられて、集積方向の上端にあるカードが搬出ローラに押し付けられる。この状態で、搬出ローラが回転することで、上端のカードがカードホッパから搬出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−１７９２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来のカード搬出装置では、圧縮コイルばねを用いてテーブル板を押し上げているため、テーブル板の位置（すなわち、カードの残り枚数）に応じて搬出ローラに対するカードの押し付け圧力が変化する。このため、カードの残り枚数によって、カードを安定して取り出すことができなくなり、装置の信頼性が低下する。
【０００６】
よって、集積した紙葉類を上方から安定して取り出すことができる信頼性の高い紙葉類取出し装置の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る紙葉類取出し装置は、複数枚の紙葉類を鉛直方向に集積して載置するトレイと、このトレイの上方に離間して配置した繰出しローラと、トレイを繰出しローラに向けて鉛直上方に付勢する密着巻にした引っ張りコイルばねと、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る紙葉類取出し装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。  
図１は、紙葉類取出し装置の一実施形態に係るＩＣカード取出し装置１０（以下、単に取出し装置１０と称する）を示す概略図である。ＩＣカード１は、紙葉類の一例である。
【００１０】
取出し装置１０は、複数枚のＩＣカード１を鉛直方向に集積した状態で収容するカセット２を有する。また、取出し装置１０は、カセット２内に収容した複数枚のＩＣカード１をカセット２内で昇降移動可能に載置するトレイ３を有する。このトレイ３は、図示しないガイドレールやガイド軸を介して、カセット２に対して上下方向に移動可能に設けられている。
【００１１】
また、取出し装置１０は、カセット２の上部に設けた繰出しローラ４を有する。繰出しローラ４は、トレイ３の移動方向の上方に離間して配置され、カセット２内にその周面の一部が配置されている。このため、トレイ３上に載置されて上昇された複数枚のＩＣカード１のうち集積方向の最上端のＩＣカード１が繰出しローラ４の周面に押し付けられるようになっている。
【００１２】
なお、カセット２の上部には、図示矢印方向に回転する繰出しローラ４によって図示左方向に繰り出されたＩＣカード１を送り出す開口２ａが設けられている。
【００１３】
取出し装置１０は、この他に、トレイ３に作用する、引っ張りコイルばね５、定荷重ばね６、およびダンパ７を備えている。  
引っ張りコイルばね５は、トレイ３と取出し装置１０の固定壁８との間で張設され、トレイ３を繰出しローラ４に向けて鉛直上方に引っ張り上げる。つまり、引っ張りコイルばね５の図示下端は、トレイ３に固定されており、引っ張りコイルばね５の図示上端は、固定壁８に固定されている。
【００１４】
引っ張りコイルばね５は、コイルのピッチを線径より少なくなるように密着巻にしたコイルばねであり、変位するときに初張力Ｃ［Ｎ］を生じるばねである。このため、この引っ張りコイルばね５は、自然長の状態から初張力Ｃ［Ｎ］を超える力で引っ張ることで伸長を開始し、伸長の途中で、ばね定数ｋ［Ｎ／ｍ］と変位量Ｘ［ｍ］に基づく引っ張り力ｋＸ［Ｎ］を発生する。
【００１５】
なお、本実施形態の取出し装置１０では、引っ張りコイルばね５の変位量Ｘ［ｍ］はＩＣカード１の残枚数ｎ［枚］とＩＣカード１の厚さｔ［ｍ］の積に相当する。つまり、引っ張りコイルばね５は、初張力Ｃ［Ｎ］に加えて、その変位量ｎｔ［ｍ］に比例する引っ張り力ｋｎｔ［Ｎ］を発生する。
【００１６】
定荷重ばね６は、トレイ３と固定壁８との間で張設され、トレイ３を繰出しローラ４に向けて鉛直上方に引っ張り上げる。つまり、定荷重ばね６の図示下端は、トレイ３に固定されており、定荷重ばね６の図示上端は、固定壁８に固定されている。本実施形態では、トレイ３を上方に引き上げるタイプの定荷重ばね６を用いたが、定荷重ばね６はトレイ３を上方に押し上げるタイプのものであってもよい。
【００１７】
定荷重ばね６は、その長さ（変位状態）に関係なく常に一定の引っ張り力Ｔ［Ｎ］を発生するばねであり、例えば、薄い金属板を渦巻状に巻いたものである。つまり、この定荷重ばね６は、ＩＣカード１の集積枚数に関係なく常に一定の引っ張り力Ｔ［Ｎ］をトレイ３に与える。
【００１８】
ダンパ７は、トレイ３と固定壁８との間に設けられ、トレイ３が上昇する移動速度ｖ［ｍ／ｓ］に比例した減速力Ｄｖ［Ｎ］（Ｄはダンパ７の減衰係数）をトレイ３に与える。言い換えると、ダンパ７は、トレイ３が停止しているときや、ゆっくり移動しているとき（例えば、ＩＣカード１を正常に取り出しているとき）には、トレイ３に減速力Ｄｖ［Ｎ］を与えることがない。
【００１９】
例えば、ダンパ７は、カセット２内にＩＣカード１を補充する際などに、押し下げたトレイ３が急激に上昇しようとしたとき、その上昇速度を遅くする方向の減速力Ｄｖ［Ｎ］を発生させる。これにより、トレイ３が不用意に上昇して作業員の手を挟んでしまうような不具合を防止することができる。
【００２０】
上述した取出し装置１０は、複数枚のＩＣカード１を集積してカセット２内に投入した後、トレイ３を上昇させて、繰出しローラ４を回転させることで、集積方向の上端にあるＩＣカード１から順にカセット２から取り出す。つまり、取り出しによりＩＣカード１の枚数が減少すると、トレイ３が徐々に上昇し、引っ張りコイルばね５および定荷重ばね６の変位量が小さくなり、且つトレイ３に乗せたＩＣカード１の重量も徐々に軽くなる。
【００２１】
一方、取出し装置１０の信頼性を高めるためには、ＩＣカード１の残り枚数に関係なく全てのＩＣカード１を安定して同じ状態で取り出すことが望ましい。このため、本実施形態では、引っ張りコイルばね５および定荷重ばね６を並設して協働させることで、ＩＣカード１の残り枚数に関係なく、繰出しローラ４への押付力Ｎ［Ｎ］を一定にして、ＩＣカード１の繰出しを安定させるようにした。
【００２２】
ＩＣカード１の枚数に関係なく、トレイ３に作用する力は、トレイ３の重さＭ［ｋｇ］、引っ張りコイルばね５の初張力Ｃ［Ｎ］、および定荷重ばね６の引っ張り力Ｔ［Ｎ］である。一方、ＩＣカード１の残枚数に応じて変化する力は、ＩＣカード１の１枚の重さをｍ［ｋｇ］とし残り枚数をｎ［枚］とした場合の残りのＩＣカード１の全重量ｎｍ［ｋｇ］、およびＩＣカード１の１枚の厚さをｔ［ｍ］とした場合の引っ張りコイルばね５の引っ張り力ｋｎｔ［Ｎ］である。
【００２３】
そして、ダンパ７の減衰係数をＤ［Ｎ／（ｍ／ｓ）］とし、重力加速度をｇ［Ｎ／ｋｇ］とし、繰出しローラ４に対するＩＣカード１の所望する押付力をＮ［Ｎ］とすると、下式（１）が成り立つ。  
Ｎ＝ｋｎｔ＋Ｃ＋Ｔ−Ｄｖ−（ｍｎ＋Ｍ）ｇ・・・（１）
【００２４】
本実施形態の取出し装置１０において所望する押付力Ｎ［Ｎ］を得るためには、上式（１）が成り立つように、引っ張りコイルばね５のばね定数ｋ［Ｎ／ｍ］、初張力Ｃ［Ｎ］、定荷重ばね６の引っ張り力Ｔ［Ｎ］、およびトレイ３の重量Ｍ［ｋｇ］を選択すればよいことになる。この場合、ＩＣカード１の残枚数ｎ［枚］に関係なく繰出しローラ４への押付力Ｎ［Ｎ］を一定にするためには、下式（２）で変数ｎを含む項目（ｋｔ−ｍｇ）をゼロにするばね定数ｋ［Ｎ／ｍ］を選んで、項目（Ｃ＋Ｔ−Ｎ−Ｍｇ）をゼロにする引っ張りコイルばね５の初張力Ｃ［Ｎ］、定荷重ばね６の引っ張り力Ｔ［Ｎ］、およびトレイ３の重量Ｍ［ｋｇ］を選べばよいことになる。
【００２５】
（ｋｔ−ｍｇ）ｎ＋（Ｃ＋Ｔ−Ｎ−Ｍｇ）−Ｄｖ＝０・・・（２）
【００２６】
トレイ３の重量が十分に軽く、繰出しローラ４への所望する押付力が十分に小さい場合、上述した定荷重ばね６を用いずに、引っ張りコイルばね５のみを用いて取出し装置１０を構成することもできる。この場合、引っ張りコイルばね５の初張力Ｃ［Ｎ］を利用して、トレイ３の重量を支え且つ繰出しローラ４の押付力を発生させればよく、ＩＣカード１の残枚数の変化を引っ張りコイルばね５によって吸収すればよい。
【００２７】
以上のように、本実施形態の紙葉類取出し装置１０によると、トレイ３を積極的に移動させるためのアクチュエータを用いずに、密着巻にした引っ張りコイルばね５の初張力Ｃを利用して、トレイ３の重量を支えるとともに繰出しローラ４の所望する押付力Ｎを発生させるようにした。このため、ＩＣカード１の残枚数に関係なく、全てのＩＣカード１を安定して取り出すことが可能となり、装置の信頼性を高めることができた。
【００２８】
また、本実施形態によると、引っ張りコイルばね５に定荷重ばね６を並設して、定荷重ばね６の引っ張り力によって、引っ張りコイルばね５に代わってトレイ３の重量を支えるとともに、繰出しローラ４に対する押付力Ｎ［Ｎ］を補助するようにしたため、引っ張りコイルばね５の選択の自由度を高めることができ、所望する押付力Ｎ［Ｎ］を容易に得ることができるようになった。
【００２９】
上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００３０】
例えば、上述した実施形態では、ＩＣカードを取り出す装置について説明したが、これに限らず、処理対象となる紙葉類はいかなるものであっても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１…ＩＣカード、２…カセット、２ａ…開口、３…トレイ、４…繰出しローラ、５…引っ張りコイルばね、６…定荷重ばね、７…ダンパ、８…固定壁、１０…紙葉類取出し装置。
【図１】
2018043818.tif 000003