(57)【要約】【課題】入金時には紙幣の挫屈や折れを確実に防止し、出金時には腰の強い紙幣であっても送り出すことが可能な紙幣還流装置を提供する。【解決手段】紙幣還流装置１は、紙幣収納部２と搬送経路５との間に配置したフリクションローラ３３と、フリクションローラ３３と互いの外周面間でニップ部３２Ｎを形成するよう対向配置されたストップローラ３４と、ストップローラ３４と一体の回転軸３４ａに軸支されたスイーパ３５と、ストップローラ３４に連れ回り可能な状態で回転軸３４ａに軸支された皺伸ばしローラ４０とを備え、皺伸ばしローラ４０は、ストップローラの半径よりも大きい大径部４１と、大径部４１の半径よりも小さい小径部４３と、皺伸ばしローラ４０の回転を制限する突起５６とを含み、スイーパ３５は、入金時にストップローラ３４と共に回転して突起５６を叩くことにより大径部４１がニップ部３２Ｎをオーバーラップした状態を維持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路から送られてきた紙幣を収納する紙幣収納部と、
前記紙幣収納部と前記搬送経路との間に配置したフリクションローラと、
前記フリクションローラと互いの外周面間でニップ部を形成するよう対向配置されたストップローラと、
前記ストップローラと一体の回転軸に軸支された少なくとも一つのスイーパと、
前記ストップローラに連れ回り可能な状態で前記回転軸に軸支された少なくとも一つの皺伸ばしローラとを備え、
前記皺伸ばしローラは、
前記ストップローラの半径よりも大きい大径部と、
前記大径部の半径よりも小さい小径部と、
前記皺伸ばしローラの回転を制限する少なくとも一つの突起とを含み、
前記スイーパは、入金時に前記ストップローラと共に回転して前記皺伸ばしローラの前記突起を叩くことにより前記大径部が前記ニップ部とオーバーラップした状態を維持することを特徴とする紙幣還流装置。
【請求項２】
前記スイーパは、入金時に前記ストップローラと共に回転して前記紙幣収納部内の紙幣の上面を叩くことにより当該紙幣の浮き上りを抑える、請求項１に記載の紙幣還流装置。
【請求項３】
出金時に前記紙幣収納部から繰り出された紙幣が前記大径部付近を押圧して前記皺伸ばしローラが回転することにより、前記大径部が前記ニップ部側から退避すると共に、前記小径部が前記ニップ部側に移行する、請求項１又は２に記載の紙幣還流装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つの突起は、
前記大径部が前記ニップ部とオーバーラップした状態のときに前記皺伸ばしローラの入金方向の回転を制限する第１の突起と、
前記小径部の位置が前記ニップ部側に移行したときに前記皺伸ばしローラの出金方向の回転を制限する第２の突起とを含み、
前記スイーパは、入金時に前記第２の突起を叩くことにより前記大径部が前記ニップ部とオーバーラップした状態を維持する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の紙幣還流装置。
【請求項５】
前記スイーパは、前記ストップローラと前記皺伸ばしローラとの間に配置されており、
前記皺伸ばしローラは、前記ストップローラと対向する内側側面と、前記内側側面と反対面である外側側面とを有し、
前記皺伸ばしローラの前記第１の突起は、前記皺伸ばしローラの前記外側側面から突出しており、
前記皺伸ばしローラの前記第２の突起は、当該皺伸ばしローラの前記内側側面から突出している、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の紙幣還流装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つのスイーパは、前記ストップローラの軸方向の両側にそれぞれ配置された一対の前記スイーパを含み、
前記少なくとも一つの皺伸ばしローラは、前記ストップローラの軸方向の両側にそれぞれ配置された一対の前記皺伸ばしローラを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の紙幣還流装置。
【請求項７】
前記スイーパは、前記回転軸から略放射状に突設された複数の羽根部を有し、
前記複数の羽根部は前記回転軸の周りに等間隔に配置されており、
前記一対のスイーパのうちの一方のスイーパに設けられた前記複数の羽根部の配置周期と他方のスイーパに設けられた前記複数の羽根部の配置周期は半周期ずれている、請求項６に記載の紙幣還流装置。
【請求項８】
前記複数の羽根部は、９０°間隔で配置された４枚の羽根部であり、
前記一方のスイーパの４枚の羽根部の配置周期と前記他方のスイーパの４枚の羽根部の配置周期は４５°ずれている、請求項７に記載の紙幣還流装置。
【請求項９】
前記小径部の半径は、前記ストップローラの半径以下である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の紙幣還流装置。
【請求項１０】
前記固定部材は、前記紙幣収納部の前端面及び前記ニップ部付近における前記搬送経路の底面を構成する紙幣ガイドプレートであり、
前記第１の突起は、前記搬送経路の底面に当接し、
前記第２の突起は、前記紙幣収納部の前端面に当接する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の紙幣還流装置。
【請求項１１】
前記紙幣収納部は、
前記搬送経路から搬送されてきた前記紙幣が積載されると共に、上向きに付勢されたバックアッププレートと、
前記バックアッププレートの上方において昇降可能に設けられた一対の細長い部材により構成され、前記バックアッププレート上の堆積紙幣の上面の幅方向の両端部を押さえる押し込み部材と、
前記押し込み部材の昇降動作時に前記一対の細長い部材間の開口内を通過可能に設けられた押し込み部材をさらに備える、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の紙幣還流装置。
【請求項１２】
前記フリクションローラは、入金時に前記ストップローラが前記入金方向に回転すると連れ回りして前記搬送経路から搬送されてきた紙幣を前記紙幣収納部に送ると共に、出金時には前記出金方向に回転して前記紙幣収納部内の紙幣を前記搬送経路に送り、
前記ストップローラは、入金時に第１の回転速度で前記入金方向に回転して前記搬送経路から搬送されてきた紙幣を前記フリクションローラと共に前記紙幣収納部に送ると共に、出金時に前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で前記入金方向に回転して前記紙幣収納部から繰り出す紙幣の重送を防止する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の紙幣還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投入された紙幣を受け入れて収納すると共に、当該紙幣を釣銭や払出し金として払い出す入出金機能を備えた紙幣還流装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
入出金機能を備えた紙幣還流装置は、各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置に実装されており、始業時に準備した紙幣、或いは稼働中に投入された紙幣を金種別に収納しておき、必要に応じて釣銭として払い出すように構成されている。
【０００３】
多くの紙幣には折り癖があるため、折り癖がついたまま金種別の紙幣収容部に送ろうとすると、紙幣が折れ曲がってしまい、入金時に収納不良が発生する。紙幣収納部内で収納不良が発生すると、釣銭として払い出す際に出金できないエラーが発生する。そのため、例えば特許文献１に示す従来の紙幣還流装置は、皺伸ばしローラを用いて紙幣の幅方向の形状を略Ｗ字状、或いはＶ字状に変形させて紙幣をその長手方向にまっすぐ伸びた状態にし、紙幣の折り癖などを改善することで、入金不良を防止する工夫がなされている。
【０００４】
水に濡れたり擦り減ることにより腰が弱くなった紙幣は、紙幣収納部に送り込まれる過程において、皺伸ばしローラから離れるほどその矯正効果が大きく低減して先端が垂れ下がり易く、垂れ下がった紙幣の先端が既に堆積している紙幣や紙幣収納部内の可動部材に衝突して入金不良となりやすい。
【０００５】
皺伸ばしローラの半径を大きくした場合には、紙幣の幅方向の形状を大きく変形させることができ、Ｗ字状等のクセを強く形成して折れにくい形状に矯正することができる。そのため、腰の弱い紙幣であっても正常に入金処理することが可能となる。しかし、腰の強い紙幣を紙幣収納部から出金する場合には、当該紙幣の先端が皺伸ばしローラの外周面に当たってしまい、出金不良となりやすい。
【０００６】
このような出金不良を解決するため、例えば特許文献２には、皺伸ばしローラがストップローラ（重送防止ローラ）と一体の回転軸と連れ回り可能な状態で軸支されており、紙幣の入金時には皺伸ばしローラの大径部がフリクションローラとストップローラとの圧接点であるニップ部よりも上方に突出し、出金時には大径部が下方に退避して小径部がニップ部側に位置する構成が開示されている。入金時には皺伸ばしローラがストップローラと一体の回転軸に連れ回ることで皺伸ばしローラの大径部がニップ部よりも上方に突出するので、紙幣の挫屈や折れの発生を効果的に防止することができる。また出金時には皺伸ばしローラの大径部がニップ部から退避するので、皺伸ばしローラが腰の強い紙幣等の出金の障害となることを防止することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６４−６０５６４号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３５５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載された従来の紙幣還流装置は、皺伸ばしローラがストップローラと一体の回転軸にフリー回転可能な状態で軸支されており、入金時には皺伸ばしローラがストップローラの回転軸に連れ回るという単純な動作により、大径部が起立してニップ部とオーバーラップするため、入金時に大径部の起立姿勢を維持し続けることが難しいという問題がある。
【０００９】
すなわち、ストップローラに連れ回りして皺伸ばしローラの起立部位が小径部から大径部に変化する場合、大径部の起立位置を規定する突起によって小径部から大径部に向かう方向のそれ以上の回転が阻止され、これにより大径部が起立状態となるが、このとき大径部から小径部に向かう逆方向の回転は常に許容されているため、紙幣の摩擦力等の何らかの外力を受けて皺伸ばしローラの回転位置がずれやすく、入金時に大径部の起立状態が維持されず、皺伸ばし効果が弱くなり、入金不良が発生しやすい。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、入金時には皺伸ばしローラが紙幣の挫屈や折れを確実に防止し、出金時には皺伸ばしローラが腰の強い紙幣の送り出しに対する障害となることを防止することが可能な紙幣還流装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明による紙幣還流装置は、搬送経路から送られてきた紙幣を収納する紙幣収納部と、前記紙幣収納部と前記搬送経路との間に配置したフリクションローラと、前記フリクションローラと互いの外周面間でニップ部を形成するよう対向配置されたストップローラと、前記ストップローラと一体の回転軸に軸支された少なくとも一つのスイーパと、前記ストップローラに連れ回り可能な状態で前記回転軸に軸支された少なくとも一つの皺伸ばしローラとを備え、前記皺伸ばしローラは、前記ストップローラの半径よりも大きい大径部と、前記大径部の半径よりも小さい小径部と、前記皺伸ばしローラの回転を制限する少なくとも一つの突起とを含み、前記スイーパは、入金時に前記ストップローラと共に回転して前記皺伸ばしローラの前記突起を叩くことにより前記大径部が前記ニップ部とオーバーラップした状態を維持することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、入金時に皺伸ばしローラの大径部はニップ部とオーバーラップした状態を保持することができ、これにより紙幣の座屈や折れの発生を防止することができる。従来は、皺伸ばしローラが回転軸に連れ回るだけであったため、紙幣の摩擦力等を受けたときに皺伸ばしローラが回転して大径部が倒れ込み、皺伸ばし効果が弱くなることがあったが、本発明によればそのような問題を解決することができ、入金時の紙幣詰まりを防止することができる。
【００１３】
本発明において、前記スイーパは、入金時に前記ストップローラと共に回転して前記紙幣収納部内の紙幣の上面を叩くことにより当該紙幣の浮き上りを抑えることが好ましい。この構成によれば、入金時に紙幣収納部内の紙幣の堆積を促すスイーパの回転力を利用して皺伸ばしローラの姿勢を維持することができる。
【００１４】
本発明において、出金時に前記紙幣収納部から繰り出された紙幣が前記大径部付近を押圧して前記皺伸ばしローラが回転することにより、前記大径部が前記ニップ部から退避すると共に、前記小径部が前記ニップ部側に移行することが好ましい。この構成によれば、出金時にも皺伸ばしローラの小径部をニップ部側へ移行させ、これにより皺伸ばしローラが腰の強い紙幣に対する障害となることを確実に防止することができる。
【００１５】
本発明において、前記少なくとも一つの突起は、前記大径部が前記ニップ部とオーバーラップした状態のときに前記皺伸ばしローラの入金方向の回転を制限する第１の突起と、前記小径部の位置が前記ニップ部側に移行したときに前記皺伸ばしローラの出金方向の回転を制限する第２の突起とを含み、前記スイーパは、入金時に前記第２の突起を叩くことにより前記ニップ部とオーバーラップした状態を維持することが好ましい。
【００１６】
本発明において、前記スイーパは、前記ストップローラと前記皺伸ばしローラとの間に配置されており、前記皺伸ばしローラは、前記ストップローラと対向する内側側面と、前記内側側面と反対面である外側側面とを有し、前記皺伸ばしローラの前記第１の突起は、前記皺伸ばしローラの前記外側側面から突出しており、前記皺伸ばしローラの前記第２の突起は、当該皺伸ばしローラの前記内側側面から突出していることが好ましい。
【００１７】
本発明において、前記少なくとも一つのスイーパは、前記ストップローラの軸方向の両側にそれぞれ配置された一対の前記スイーパを含み、前記少なくとも一つの皺伸ばしローラは、前記ストップローラの軸方向の両側にそれぞれ配置された一対の前記皺伸ばしローラを含むことが好ましい。
【００１８】
本発明において、前記スイーパは、前記回転軸から略放射状に突設された複数の羽根部を有し、前記複数の羽根部は前記回転軸の周りに等間隔に配置されており、前記一対のスイーパのうちの一方のスイーパに設けられた前記複数の羽根部の配置周期と他方のスイーパに設けられた前記複数の羽根部の配置周期は半周期ずれていることが好ましい。この場合において、前記複数の羽根部は、９０°間隔で配置された４枚の羽根部であり、前記一方のスイーパの４枚の羽根部の配置周期と前記他方のスイーパの４枚の羽根部の配置周期は４５°ずれていることが好ましい。この構成によれば、入金時に一対の皺伸ばしローラに対して適度な回転力をそれぞれ与えることができる。
【００１９】
本発明において、前記小径部の半径は、前記ストップローラの半径以下であることが好ましい。これによれば、紙幣収納部から繰り出される紙幣に対する皺伸ばしローラの摩擦抵抗を十分に低減することができる。
【００２０】
本発明において、前記固定部材は、前記紙幣収納部の前端面及び前記ニップ部付近における前記搬送経路の底面を構成する紙幣ガイドプレートであり、前記第１の突起は、前記搬送経路の底面に当接し、前記第２の突起は、前記紙幣収納部の前端面に当接することが好ましい。この構成によれば、紙幣還流装置内の既存の固定部材を利用して皺伸ばしローラの回転を制限することができる。
【００２１】
本発明において、前記紙幣収納部は、前記搬送経路から搬送されてきた前記紙幣が積載されると共に、上向きに付勢されたバックアッププレートと、前記バックアッププレートの上方において昇降可能に設けられた一対の細長い部材により構成され、前記バックアッププレート上の堆積紙幣の上面の幅方向の両端部を押さえる押し込み部材と、前記押し込み部材の昇降動作時に前記一対の細長い部材間の開口内を通過可能に設けられた押し込み部材をさらに備えることが好ましい。
【００２２】
本発明において、前記フリクションローラは、入金時に前記ストップローラが前記入金方向に回転すると連れ回りして前記搬送経路から搬送されてきた紙幣を前記紙幣収納部に送ると共に、出金時には前記出金方向に回転して前記紙幣収納部内の紙幣を前記搬送経路に送り、前記ストップローラは、入金時に第１の回転速度で前記入金方向に回転して前記搬送経路から搬送されてきた紙幣を前記フリクションローラと共に前記紙幣収納部に送ると共に、出金時に前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で前記入金方向に回転して前記紙幣収納部から繰り出す紙幣の重送を防止することが好ましい。この構成によれば、出金時に紙幣の重送を防止することができるだけでなく、スイーパからの回転力の影響を抑えて小径部をフリクションローラと確実に対向させて出金不良を防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、入金時には皺伸ばしローラが紙幣の挫屈や折れを確実に防止し、出金時には皺伸ばしローラが腰の強い紙幣の送り出しに対する障害となることを防止することが可能な紙幣還流装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による紙幣還流装置の主要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の紙幣還流装置１の構成をより詳細に示すと共に、紙幣還流装置１の入金時の動作を説明するための図であって、（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った略断面図である。
【図３】図３は、皺伸ばしローラ４０の構成を詳細に説明するための略側面図であって、（ａ）は分離ローラ対３２と共に示す側面図、（ｂ）は側面斜視図である。
【図４】図４は、図２と共に紙幣還流装置１の入金時の動作を説明するための図であって、（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【図５】図５は、図２と共に紙幣還流装置１の入金時の動作を説明するための図であって、（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【図６】図６は、図２と共に紙幣還流装置１の入金時の動作を説明するための図であって、（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【図７】図７は、図２と共に紙幣還流装置１の入金時の動作を説明するための図であって、（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【図８】図８は、入金動作時におけるスイーパ３５、皺伸ばしローラ４０及び紙幣ガイドプレート６０の作用を説明するための図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）はスイーパ３５及び皺伸ばしローラ４０の拡大図である。
【図９】図９は、紙幣還流装置１の出金時の動作を説明する図であって、（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った略断面図である。
【図１０】図１０は、出金動作時におけるスイーパ３５、皺伸ばしローラ４０及び紙幣ガイドプレート６０の作用を説明するための図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）はスイーパ３５及び皺伸ばしローラ４０の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態による紙幣還流装置の主要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【００２７】
図１に示すように、紙幣還流装置１は、搬送経路５を通って搬送されてきた紙幣を収納する紙幣収納部２と、紙幣収納部２と搬送経路５との間で紙幣を出金方向及び入金方向の双方向に移動させる給紙ローラ群３０と、紙幣収納部２や給紙ローラ群３０の可動部を駆動するモータ、ギヤ群等の図示しない駆動機構と、駆動機構を制御する図示しない制御部とを備えている。通常、自動販売機等の紙幣取扱装置には複数の紙幣収納部２が金種別に用意され、投入された紙幣は金種別に振り分けられた後、対応する紙幣収納部２内に収納される。このような構成を実現する場合、本実施形態による紙幣還流装置１が金種別に用意される。本実施形態において、紙幣取扱装置の紙幣入金部に投入された紙幣は、その長手方向が搬送方向を向いた縦向きの状態で搬送されて紙幣収納部２に収納（入金）されると共に、釣り銭や払出し金として紙幣収納部２から縦向き状態で送り出される。
【００２８】
紙幣収納部２は、上下動可能なバックアッププレート３と、バックアッププレート３を上方に付勢する図示しない弾性部材と、バックアッププレート３を下方に押し込むために上下動可能に構成された押し込み部材１０と、バックアッププレート３の上方に位置し、押し込み部材１０の開口１０ａを通過することにより押し込み部材１０に対して相対的に上下動すると共にその下面が紙幣の搬送をガイドする紙幣ガイド部材２０と、これらの構成要素を間に挟むように対向配置された２つの支持板(不図示)を有している。
【００２９】
本実施形態において、押し込み部材１０は、紙幣通過用の開口１０ａを挟んで平行に配置された一対の細長い板状部材からなり、紙幣収納部２の長手方向に沿って配置されており、２本の板状部材の間隔は紙幣の幅よりも狭い。紙幣ガイド部材２０もまた紙幣収納部２の長手方向に沿って細長い形状を有し、紙幣ガイド部材２０の幅は開口１０ａの幅よりも狭く、押し込み部材１０の上下動に伴って開口１０ａ内を通過することができ、これにより紙幣ガイド部材２０は押し込み部材１０に対して相対的に上下動することができる。
【００３０】
給紙ローラ群３０は、紙幣収納部２の出入り口寄りの上方に配置された正逆転可能な繰出しローラ３１と、繰出しローラ３１よりも紙幣収納部２の出入り口側に設けられた分離ローラ対３２とを備えている。分離ローラ対３２は、正逆回転可能なフリクションローラ３３と、フリクションローラ３３と対向配置されたストップローラ３４（重送防止ローラ）との組み合わせからなり、ストップローラ３４はフリクションローラ３３の下方に配置されている。また給紙ローラ群３０は、ストップローラ３４の軸方向の両側に設けられた一対の皺伸ばしローラ４０と、ストップローラ３４の軸方向の両側であってストップローラ３４と皺伸ばしローラ４０との間に設けられた一対のスイーパ３５とを備えている。
【００３１】
紙幣収納部２の出入り口には図示しない通紙センサが配置されており、通紙センサは紙幣を送出する際に送出を完了したか否かを検知する。制御部は、通紙センサからの検知信号に基づいて所定のタイミングで給紙ローラ群３０、バックアッププレート３、押し込み部材１０等の動作を制御する。
【００３２】
図２は、図１の紙幣還流装置１の構成をより詳細に示すと共に、紙幣還流装置１の入金時の動作を説明するための図であって、（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った略断面図である。
【００３３】
図２に示すように、紙幣還流装置１は、上下方向に堆積させた紙幣束Ｐを収納する紙幣収納部２と、繰出しローラ３１、フリクションローラ３３及びストップローラ３４を含む給紙ローラ群３０とを備えている。
【００３４】
紙幣収納部２は、上面に堆積紙幣Ｐが積載されるバックアッププレート３と、バックアッププレート３の上方に配置された押し込み部材１０及び紙幣ガイド部材２０と、紙幣収納部２の前端側（出入り口側）に設けられた紙幣ガイドプレート６０とを備えている。
【００３５】
押し込み部材１０は、モータ等の駆動機構によって上下方向に移動可能に構成され、上下方向の適切な位置で停止することにより、紙幣の入金動作及び出金動作をそれぞれ行う。押し込み部材１０の上下方向の位置は、例えば押し込み部材１０、或いはバックアッププレート３の高さ位置を検出する図示しないフォトセンサ（ポジションセンサ）の出力から知ることができる。
【００３６】
紙幣収納部２の出入り口側に位置する紙幣ガイド部材２０の一端部は回転軸２０ａによって軸支されており、紙幣ガイド部材２０の他端部は回転軸２０ａを中心として上下動することができる。そのため、入金時には図示のように紙幣ガイド部材２０の下面が下りの傾斜面となり、紙幣収納部２の奥へ紙幣を円滑に送り込むことができる。また詳細は後述するように、紙幣ガイド部材２０の下面が水平になることで紙幣の上面全体を均一に押さえつけることができる（図４〜図６参照）。
【００３７】
紙幣ガイドプレート６０は、フリクションローラ３３とストップローラ３４との圧接点であるニップ部付近の搬送経路５の底面から紙幣収納部２の前端面までを連続的に形成する略Ｌ字状の板材であり、紙幣収納部２内の堆積紙幣Ｐの前端面は紙幣ガイドプレート６０（図８（ａ）、図１０（ａ）参照）の前端面に当接して揃えられる。本実施形態において、紙幣ガイドプレート６０は、皺伸ばしローラ４０に設けられた突起に干渉して皺伸ばしローラ４０の回転を制限するストッパ機構としての役割も有している。
【００３８】
給紙ローラ群３０は、出金時に紙幣収納部２内の紙幣を搬送経路５上に繰り出す繰出しローラ３１と、フリクションローラ３３及びストップローラ３４の組み合わせからなり、紙幣を挟持する分離ローラ対３２と、ストップローラ３４の回転軸３４ａに軸支された一対のスイーパ３５と、ストップローラ３４から見て一対のスイーパ３５よりも軸方向の外側に配置され、ストップローラ３４の回転軸３４ａに回転自在に軸支された一対の皺伸ばしローラ４０とを備えている。
【００３９】
フリクションローラ３３は、入金時にストップローラ３４が矢印で示す入金方向に回転すると連れ回りして紙幣を紙幣収納部２内に送り込むと共に、出金時には出金方向に回転して紙幣を搬送経路５上に繰り出す。ストップローラ３４は、紙幣の入金時には入金方向に高速回転するが、紙幣の出金時には停止しているか、或いは戻し方向（入金方向）に低速で回転して紙幣の重送を防止する。なお入金とは紙幣収納部２内に紙幣を収納することを言い、入金方向とは搬送経路５から紙幣収納部２へ紙幣を送る方向のことを言う。また出金とは紙幣収納部２から紙幣を取り出すことを言い、出金方向とは紙幣収納部２から搬送経路５へ紙幣を送る方向のことを言う。
【００４０】
スイーパ３５は、回転軸３４ａに固定された中心部材から略放射状に突設された４枚の羽根部３５ａを有している。羽根部３５ａはプラスチックフィルムやゴムシートなどの薄板状の弾性部材からなり、回転時にその先端部が紙幣収納部２内に送り込まれた紙幣Ｐ１の上面を叩くことにより、紙幣収納部２内の紙幣Ｐ１の浮き上がりによる入金不良を防止することができる。また詳細は後述するが、スイーパ３５は、回転時に皺伸ばしローラ４０の一部を叩いて皺伸ばしローラ４０に一定の回転力を付与する役割を果たしている。
【００４１】
本実施形態において、スイーパ３５は４枚の羽根部３５ａを有することが好ましいが、その役割を果たすことができる限りにおいて羽根部３５ａの枚数は特に限定されない。また複数枚の羽根部３５ａは等間隔（４枚の場合には９０度ごと）に配置されていることが好ましい。ストップローラ３４の両側に配置された２つのスイーパ３５のうち、一方のスイーパ３５の羽根部３５ａの配置周期と他方のスイーパ３５の羽根部３５ａの配置周期は半周期ずれていることが好ましい（図９、図１０参照）。具体的には、一方のスイーパ３５の４枚の羽根部３５ａが回転軸３４ａの０°、９０°、１８０°、２７０°の位置に設けられているとき他方のスイーパ３５の４枚の羽根部３５ａは回転軸３４ａの４５°、１３５°、２２５°、３１５°の位置に設けられていることが好ましい。このようにすることで、２つのスイーパ３５が紙幣束Ｐを交互に叩くことができ、紙幣束Ｐを叩く周期をできるだけ短くしてスイーパ３５の効果を高めることができる。
【００４２】
ストップローラ３４やスイーパ３５と異なり、皺伸ばしローラ４０は、回転軸３４ａに固定されることなくフリー回転可能に軸支されており、回転軸３４ａとの摩擦によって回転軸３４ａに連れ回りするように構成されている。また図示のように、皺伸ばしローラ４０は円盤状ではなく、半径が部位によって異なる外周形状を有している。
【００４３】
図３は、皺伸ばしローラ４０の構成を詳細に説明するための略側面図であって、（ａ）は分離ローラ対３２と共に示す側面図、（ｂ）は側面斜視図である。
【００４４】
図３に示すように、皺伸ばしローラ４０は、入金時に分離ローラ対３２のニップ部３２Ｎの高さ位置よりも上方に突出する大径部４１と、出金時に大径部４１の突出時の高さよりも下方に退避する小径部４３とを有する非対称な部材である。回転軸３４ａの中心から大径部４１の外周端までの距離Ｌ１（大径部４１の半径）は、ストップローラ３４の半径ｒ（回転中心からニップ部３２Ｎまでの距離）よりも大きい。また回転軸３４ａの中心から小径部４３の外周端までの距離Ｌ２（小径部４３の半径）は、ストップローラ３４の半径ｒ以下であることが好ましく、大径部４１の半径よりも小さい。図示の皺伸ばしローラ４０は入金時の状態であり、大径部４１がフリクションローラ３３の方を向いているが、出金時には小径部４３がフリクションローラ３３の方を向くように図示の皺伸ばしローラ４０は時計回りに回転する。
【００４５】
また皺伸ばしローラ４０は、外側側面から突設した第１の突起５１と、内側側面から突設した第２の突起５６とを有しており、第２の突起５６は、回転するスイーパ３５によって叩かれる位置に配置されている。なお皺伸ばしローラ４０の内側側面はストップローラ３４の方を向いた側面であり、外側側面は内側側面と反対側の面である。第１の突起５１は、入金時に皺伸ばしローラ４０が入金方向に回転するとき、紙幣ガイドプレート６０の搬送経路５側の底壁面に当接して皺伸ばしローラ４０のそれ以上の回転を阻止する役割を果たし、紙幣ガイドプレート６０と共に入金時ストッパ機構５０を構成している。出金時に皺伸ばしローラ４０は、出金される紙幣により押圧され出金方向へ回転するが、ストップローラ３４及びスイーパ３５が低速で入金方向へ回転するので、第２の突起５６がスイーパ３５に叩かれている間は入金方向に回転する作用を受け出金方向への回転が制限される。また第２の突起５６を延長することで紙幣ガイドプレート６０の紙幣収納部２側の側壁面に当接させ、皺伸ばしローラ４０のそれ以上の回転を確実に阻止する役割を果たす出金時ストッパ機構５５を構成してもよい。
【００４６】
さらに皺伸ばしローラ４０は、大径部４１から見て小径部４３とは周方向の反対側の位置から略径方向に突出する第１のレバー５３と、小径部４３から見て大径部４１とは周方向の反対側の位置から略径方向に突出する第２のレバー５８とを有しており、第１の突起５１は第１のレバー５３の内側側面に形成されており、第２の突起５６は第２のレバー５８の外側側面に形成されている。皺伸ばしローラ４０の回転中心から第１の突起５１（第１のレバー５３の先端部）までの距離は大径部４１の半径よりも大きいので、大径部４１が起立位置のときに第１の突起５１を紙幣ガイドプレート６０の搬送経路５側の底壁面に確実に当接させることができる。また皺伸ばしローラ４０の回転中心から第２の突起５６（第２のレバー５３の先端部）までの距離は大径部４１の半径よりも大きいので、小径部４３が起立位置のときに第２の突起５６を紙幣ガイドプレート６０の紙幣収納部２側の側壁面に確実に当接させる構成としてもよい。皺伸ばしローラ４０の第１のレバー５３と第２のレバー５８との間の皺伸ばし動作に関与しない外周部分の形状は特に限定されないが、本実施形態においては小径部４３の半径よりもさらに小さい円弧形状を有している。
【００４７】
入金時において、皺伸ばしローラ４０は入金時ストッパ機構５０によって回転を阻止されるまでストップローラ３４と一緒に回転する。皺伸ばしローラ４０の回転が阻止された位置では、図示のように、大径部４１はニップ部３２Ｎとオーバーラップした状態で保持される。この突出位置において大径部４１は、フリクションローラ３３との協働によって紙幣を幅方向に変形させる癖を形成することができる。
【００４８】
出金時において、皺伸ばしローラ４０は繰出しローラ３１によって繰り出されて来る紙幣に押圧されることにより入金方向とは逆方向に回転するが、第２の突起５６がスイーパ３５に叩かれることによって小径部４３がニップ部３２Ｎ近傍にバランス良く保持される。皺伸ばしローラ４０の回転が保持された位置では、小径部４３がフリクションローラ３３と対応する位置で保持され、小径部４３はニップ部３２Ｎとオーバーラップしない。したがって、皺伸ばしローラ４０が紙幣の繰り出しを妨げることがない。
【００４９】
このように、皺伸ばしローラ４０は、回転中心からの半径が部分的に異なる外周形状を有するため、入金時には皺伸ばしローラ４０の大径部４１が紙幣を挫屈しにくい形状に変形させることができ、出金時には皺伸ばしローラ４０の小径部４３が紙幣に対する干渉度合い（通紙抵抗）を少なくすることができる。さらに、皺伸ばしローラ４０の第２の突起５６が皺伸ばしローラ４０の内側側面に形成されており、スイーパ３５と干渉する位置に設けられているので、皺伸ばしローラ４０にスイーパ３５からの回転力を与えることができる。
【００５０】
図４〜図７は、図２と共に紙幣還流装置１の入金時の動作を説明するための図であって、図４〜図７の（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【００５１】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、紙幣の入金時には、まず押し込み部材１０が紙幣ガイド部材２０よりも下方に降下してバックアッププレート３上の紙幣束Ｐの最上面に当接してこれを押し下げることにより、紙幣束Ｐの上方に紙幣収容空間を形成する。そしてフリクションローラ３３とストップローラ３４とを矢印で示す入金方向に回転させることにより、紙幣Ｐ１を紙幣収容空間内に送り込む。紙幣収納部２内に送り込まれた紙幣Ｐ１は、紙幣ガイド部材２０と押し込み部材１０との間の紙幣収容空間内に収容される。
【００５２】
また図２（ｃ）に示すように、入金時には皺伸ばしローラ４０の大径部４１が分離ローラ対３２のニップ部よりも上方に突出して紙幣Ｐ１の幅方向の形状を略Ｖ字状に変形させる。皺伸ばしローラ４０は入金方向に高速回転するストップローラ３４の回転軸３４ａに連れ回りするだけでなく、スイーパ３５に押されて入金方向に回転するが、大径部４１がニップ部側に突出する位置で停止するように入金時ストッパ機構５０が皺伸ばしローラ４０の回転を阻止する。
【００５３】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数枚の紙幣Ｐ１が連続投入される場合、それらは分離ローラ対３２により紙幣収容空間内に順次送り込まれ、バックアッププレート３を押し込んでいる押し込み部材１０上に堆積する。このときストップローラ３４と一緒に高速回転するスイーパ３５が紙幣収納部２内に投入された紙幣Ｐ１の上面を高速で叩くので、紙幣収納部２内に投入された紙幣Ｐ１の浮き上がりを抑えて入金不良を防止することができる。
【００５４】
続いて図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、分離ローラ対３２の回転動作を停止させた後、押し込み部材１０を上昇させる。これにより、バックアッププレート３も図示しない弾性部材の付勢力によって上昇する。また、分離ローラ対３２の回転動作を停止させたとき、スイーパ３５の羽根部３５ａが紙幣収納部２側に突出する前の撓んでいる状態を維持することにより、スイーパ３５とバックアッププレート３との干渉を防止することができる。図示のように、押し込み部材１０が上昇して紙幣ガイド部材２０の下面付近に到達すると、紙幣Ｐ１の上面の中央部は紙幣ガイド部材２０に押さえられた状態となり、紙幣Ｐ１は紙幣ガイド部材２０と押し込み部材１０に挟まれた状態となる。また紙幣ガイド部材２０の下面はバックアッププレート３からの付勢力を受けて水平になるので、紙幣の上面全体を均一に押さえることができる。
【００５５】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、押し込み部材１０が紙幣ガイド部材２０の下面よりもさらに上方に移動すると、紙幣Ｐ１は押し込み部材１０に設けられた紙幣通過用の開口１０ａ内を紙幣ガイド部材２０と一緒に通過して押し込み部材１０の下方に移動する。すなわち、押し込み部材１０上の紙幣Ｐ１は、開口１０ａから下方に抜け落ちてバックアッププレート３上の堆積紙幣Ｐの上にさらに積み上げられる。
【００５６】
その後、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、押し込み部材１０を再び下降させて堆積紙幣Ｐの上面を押さえる。以上により、紙幣の入金動作が完了する。
【００５７】
図８は、入金動作時におけるスイーパ３５、皺伸ばしローラ４０及び紙幣ガイドプレート６０の作用を説明するための図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）はスイーパ３５及び皺伸ばしローラ４０の拡大図である。
【００５８】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、入金動作時には、一対の皺伸ばしローラ４０がストップローラ３４と一緒に連れ回るだけでなく、一対のスイーパ３５がストップローラ３４と一緒に回転して一対の皺伸ばしローラ４０の第２の突起５６を断続的に叩くので、皺伸ばしローラ４０は回転軸３４ａとの摩擦力だけでなくスイーパ３５からの回転力を受けて回転するが、皺伸ばしローラ４０の第１の突起５１が紙幣ガイドプレート６０の搬送経路側の底壁面６０ａに当接してそれ以上の回転が阻止され、このときには皺伸ばしローラ４０の大径部４１が上向きの状態となる。スイーパ３５は高速回転しているので、皺伸ばしローラ４０の第２の突起５６を高速で叩き続け、これにより皺伸ばしローラ４０の大径部４１は常に上向きの状態に保持される。皺伸ばしローラ４０の回転が停止した際には大径部４１がニップ部とオーバーラップする突出位置に達しているので、フリクションローラ３３との協働によって紙幣を幅方向に変形させる皺を形成することができる。
【００５９】
従来の皺伸ばし機構は、皺伸ばしローラ４０が回転軸３４ａに連れ回るだけであったため、紙幣の摩擦力を受けたときに皺伸ばしローラ４０が回転して大径部４１が倒れ込み、皺伸ばし効果が弱くなることがあった。しかし、本実施形態においては、スイーパ３５が大径部４１の起立姿勢を維持する方向の回転力を与えているので、大径部４１の倒れ込みの問題を解決することができ、入金時の紙幣詰まりを防止することができる。
【００６０】
図９は、紙幣還流装置１の出金時の動作を説明する図であって、（ａ）は略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った略断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った略断面図である。
【００６１】
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、紙幣の出金時には、まず押し込み部材１０を繰出しローラ３１の下端よりも上方に移動させる。これによりバックアッププレート３上の堆積紙幣束Ｐの最上面は、バックアッププレート３を上方に付勢する弾性部材からの適切な圧力を受けて繰出しローラ３１に押し付けられる。この状態で繰出しローラ３１及びフリクションローラ３３を矢印で示す繰出し方向（出金方向）へ回転させることにより、最上部の紙幣Ｐ１が紙幣収納部２から搬送経路５上に繰り出される。この際、ストップローラ３４の回転が停止しているか、或いは矢印で示した戻し方向（入金方向）へ低速で回転することにより、重送されてきた二枚の紙幣のうちの下側の紙幣を紙幣収納部２側に戻す。
【００６２】
また出金時には、皺伸ばしローラ４０の大径部４１が出金方向に繰り出される紙幣Ｐ１に押されて出金方向に回転するが、第２の突起５６がスイーパ３５に叩かれることにより、小径部４３がニップ部３２Ｎ近傍にバランス良く保持され、このときには皺伸ばしローラ４０の小径部４３が上向きの状態となる。これにより大径部４１が下方に退避した状態となり、皺伸ばしローラ４０の突出時の高さは入金時よりも低くなるので、皺伸ばしローラ４０は出金の障害とならない。
【００６３】
図１０は、出金動作時におけるスイーパ３５、皺伸ばしローラ４０及び紙幣ガイドプレート６０の作用を説明するための図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）はスイーパ３５及び皺伸ばしローラ４０の拡大図である。
【００６４】
出金動作時には、ストップローラ３４の回転が停止しているか、あるいは出金方向とは逆方向（つまり入金方向）に低速で回転して紙幣の重送を防止しているため、皺伸ばしローラ４０の回転位置は不定であるか、あるいはストップローラ３４に連れ回りして大径部４１が起立した状態となっている。ストップローラ３４が重送防止のため入金方向に低速で回転する場合、スイーパ３５も同じく入金方向に回転するので、皺伸ばしローラ４０の大径部４１を起立させる方向に第２の突起５６を叩くことになり、大径部４１が起立した状態となる。
【００６５】
しかし、ストップローラ３４はゆっくり回転しているので皺伸ばしローラ４０を回転させる力は弱く、紙幣Ｐ１の出金動作に悪影響を与えることはない。したがって、図９に示したように紙幣Ｐ１が出金方向に繰り出されると、大径部４１が紙幣Ｐ１に押されて出金方向に回転する。紙幣Ｐ１が出金方向に繰り出されている間は、皺伸ばしローラ４０の大径部４１を起立させる方向の回転力よりも小径部４３を起立させる方向の回転力のほうが上回っているため、図１０に示すように皺伸ばしローラ４０が出金方向に回転して小径部４３が起立状態となる。したがって、皺伸ばしローラ４０が紙幣Ｐ１の繰出しの邪魔になることはない。なお、紙幣Ｐ１が出金方向に繰り出されていないときには回転軸３４ａからの摩擦力及びスイーパ３５の回転力を受けているので、皺伸ばしローラ４０は大径部４１を起立させる方向にゆっくりと回転する。
【００６６】
このように、皺伸ばしローラ４０はスイーパ３５から入金方向の回転力を受けるが、スイーパ３５の回転速度は遅く、皺伸ばしローラ４０がスイーパ３５から受ける回転力は弱いため、出金方向に繰り出される紙幣に押された皺伸ばしローラ４０は小径部４３がニップ部３２Ｎ側に位置することとなり、皺伸ばしローラ４０が紙幣の出金時に抵抗となることを防止することができる。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態による紙幣還流装置１は、ストップローラ３４の軸方向の両側にスイーパ３５及び皺伸ばしローラ４０がそれぞれ設けられ、皺伸ばしローラ４０はストップローラ３４を軸支する回転軸３４ａに対して回転自在に軸支され、皺伸ばしローラ４０が大径部４１と小径部４３を有するだけでなく、皺伸ばしローラ４０が入金時にスイーパ３５から入金方向の回転力を受けて大径部４１の起立状態を維持するので、皺伸ばしローラ４０が回転軸３４ａに連れ回るだけの構成に比べて、皺伸ばしローラ４０の大径部４１の倒れ込みを防止することができ、入金時の紙幣詰まりを防止することができる。また、スイーパ３５は紙幣収納部２内に投入された紙幣の浮き上がりを押さえるために設けられるものであるが、本実施形態はこれを皺伸ばしローラ４０の回転に利用することにより、特別な構成要素を追加することなく、皺伸ばしローラ４０の大径部４１の起立状態を安定させることができ、入金時における紙幣の皺伸ばしを確実に行うことができる。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００６９】
例えば、上記実施形態においては、堆積紙幣の最上面を叩いて浮き上りを抑え込むスイーパ３５が皺伸ばしローラ４０の第２の突起５６を叩く機能を兼ねているが、堆積紙幣の最上面を叩いて浮き上りを抑え込むスイーパと皺伸ばしローラ４０の第２の突起５６を叩くスイーパとをそれぞれ別々に用意することも可能である。またスイーパ３５の羽根部の枚数は４枚に限定されるものではなく、３枚以下であってもよく、５枚以上であってもよい。さらに左右のスイーパ３５の羽根部の配置周期を同じにすることも可能である。
【００７０】
また、上記実施形態においては、皺伸ばしローラ４０の第１及び第２の突起５１，５６を紙幣ガイドプレート６０に当接させることでその回転を制限する構成を例に挙げたが、本発明はこのような構成に限定されず、紙幣ガイドプレート６０とは異なる紙幣還流装置内の任意の固定部材が皺伸ばしローラ４０の第１及び第２の突起５１，５６に当接してその回転を制限してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１    紙幣還流装置
２    紙幣収納部
３    バックアッププレート
５    搬送経路
１０    押し込み部材
１０ａ    押し込み部材の開口
２０    紙幣ガイド部材
２０ａ    紙幣ガイド部材の回転軸
３０    給紙ローラ群
３１    繰出しローラ
３２    分離ローラ対
３２Ｎ    ニップ部
３３    フリクションローラ
３４    ストップローラ
３４ａ    ストップローラの回転軸
３５    スイーパ
３５ａ    羽根部
４０    皺伸ばしローラ
４１    皺伸ばしローラの大径部
４３    皺伸ばしローラの小径部
５０    入金時ストッパ機構
５１    第１の突起
５３    第１のレバー
５５    出金時ストッパ機構
５６    第２の突起
５８    第２のレバー
６０    紙幣ガイドプレート
６０ａ    紙幣ガイドプレートの搬送経路側の底壁面
６０ｂ    紙幣ガイドプレート紙幣収納部側の側壁面
７０    支持板
Ｐ    紙幣（堆積紙幣）
Ｐ１    紙幣（紙幣束）
【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】
2019212216.tif 000009
【図８】
2019212216.tif 000010
【図９】
2019212216.tif 000011
【図１０】
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