(57)【要約】【課題】少ない部品点数で構成され、組み付けが効率よく安定して行える媒体搬送機構，及びその媒体搬送機構を適用した紙幣識別装置を提供する。【解決手段】紙幣搬送機構を構成する搬送ローラ５０は、プラスチックからなる軸部５１と、この軸部５１の両端部にそれぞれ固定される一対のゴムローラ８１，８２とにより構成される。軸部５１は、全体として長尺丸棒状の軸本体５２を有し、その一端に歯車５３が射出成形により一体に形成されている。軸本体５２は、その歯車５３とは反対側である他端に設けられた係止部５４，及び両端近傍にそれぞれ設けられた係止部５５，５６を除き、そのほぼ全長に亘り十字状断面を有する。一方、ゴムローラ８１，８２のそれぞれの中央には、その十字状断面に嵌合可能な十字孔状の嵌合孔８３，８４がその軸方向に貫通して設けられている。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源を内部に備えた機構本体と、
前記機構本体に固定されるフレームと、
前記駆動源から伝達される駆動力を受ける歯車，前記駆動力により回転する長尺状の軸本体，及び前記軸本体の軸に沿って固定された複数のゴムローラを有し、前記フレームに設けられた軸受部に回転可能に支持されるとともに、前記機構本体側に設けられた従動ローラとの間に媒体を挟んで搬送する搬送ローラと、
を備えた媒体搬送機構であって、
前記歯車と前記軸本体とがプラスチック材料により一体成形され、
前記ゴムローラは、その中央部を軸方向に沿って貫通する嵌合孔を有し、
さらに、前記軸本体は、その軸方向に沿って前記嵌合孔に嵌合する嵌合断面と、前記嵌合断面に嵌合した前記ゴムローラをその軸方向に係止する係止断面とを有すること、
を特徴とする媒体搬送機構。
【請求項２】
前記軸本体は、全体としてほぼ長尺丸棒状に形成され、前記嵌合断面がその軸方向に沿って十字状に形成されるとともに、前記係止断面がその軸方向の残余の部分により構成され、
前記ゴムローラは、前記嵌合孔が前記嵌合断面と嵌合する十字孔状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の媒体搬送機構。
【請求項３】
前記搬送ローラを構成する軸本体の嵌合断面は、
前記ゴムローラを所定位置で固定するための嵌合固定断面と、
前記ゴムローラを前記所定位置までガイドするための嵌合ガイド断面と、
を有し、
前記嵌合固定断面と前記嵌合孔との嵌合部のプロフィルがほぼ一致するように構成される一方、前記嵌合ガイド断面と前記嵌合孔との嵌合部に遊びをもたせるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の媒体搬送機構。
【請求項４】
前記フレーム及び前記軸本体の少なくとも一方は、潤滑性プラスチックからなることを特徴とする請求項１記載の媒体搬送機構。
【請求項５】
請求項１記載の媒体搬送機構を備え、前記媒体としての紙幣を搬送するとともに、前記紙幣を識別する識別ユニットと、
前記識別ユニットで識別された紙幣を収納する収納ユニットと、
前記識別ユニット及び前記収納ユニットを固定し、金銭処理装置に組み付けられるフレームユニットと、
を備えたことを特徴とする紙幣識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣等の媒体を搬送する媒体搬送機構と、この媒体搬送機構を適用して紙幣を搬送するとともに、その紙幣を識別して収納する紙幣識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機などにおいては、挿入された紙幣を紙幣識別装置が識別して、正しく識別できた場合には収納し、正しく識別できなかった場合には返却するという処理を行っている。
【０００３】
この紙幣識別装置は、自動販売機等の金銭処理装置の正面扉に内側から取り付けられるフレームユニット，フレームユニットに固定され、挿入された紙幣の真贋判定を行う識別ユニット，及びフレームユニットに固定され、紙幣を収納する収納ユニットから構成されている。
【０００４】
識別ユニットは、紙幣搬送機構（媒体搬送機構）を備え、紙幣を搬送しつつその真贋判定を行う。この紙幣搬送機構は、駆動源を内部に備えた機構本体と、その機構本体に固定されるフレームと、このフレームに回転可能に支持されるとともに、機構本体側に設けられた従動ローラとの間に紙幣を挟んで搬送する搬送ローラとを備える。図７は従来の紙搬送機構を構成するローラ機構の例を表す分解斜視図であり、図８はそのローラ機構を構成する搬送ローラのローラ部を表す分解斜視図である。
【０００５】
すなわち、図７に示すように、従来のローラ機構１０１は、紙幣搬送用の一対の搬送ローラ１１０，１２０と、この搬送ローラ１１０，１２０を回転可能に支持するとともに、機構本体に固定するためのフレーム１３０とから構成されている。
【０００６】
搬送ローラ１１０は、ステンレス等からなる金属軸１１１の一端に、プラスチック製の軸受け１１２を介してローラ部１１３，歯車１１４を固定し、他端に、軸受け１１５を介してローラ部１１６を固定して構成される。図８に示されるように、各ローラ部１１３，１１６は、ゴムローラ１２１をプーリ１２２に嵌め込んで構成され、その状態で金属軸１１１に固定される。搬送ローラ１１０は、その両端部でフレーム１３０に支持され、図示しない駆動源から伝達される駆動力を歯車１１４で受け取って回転し、機構本体側に設けられた従動ローラとの間に紙幣を挟んで搬送する。
【０００７】
尚、搬送ローラ１２０については、搬送ローラ１１０と同様の構成を有するため、その説明については省略する。
このような媒体搬送機構又はその構成部品の構成として、種々のものが知られている（例えば、特許文献１，特許文献２を参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１２２４６７号公報（図１等）
【特許文献２】
特開２００２−８６４５８号公報（図４等）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の紙幣識別装置における紙幣搬送機構は、その搬送ローラの金属軸に歯車や軸受けを取り付けなければならず、部品点数が多かった。このため、組み付け作業が煩雑でありその製造コストが嵩むとともに、部品点数が多い分、製造後のメンテナンスも多くなるといった問題があった。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、少ない部品点数で構成され、組み付けが効率よく安定して行える媒体搬送機構，及びその媒体搬送機構を適用した紙幣識別装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、駆動源を内部に備えた機構本体と、前記機構本体に固定されるフレームと、前記駆動源から伝達される駆動力を受ける歯車，前記駆動力により回転する長尺状の軸本体，及び前記軸本体の軸に沿って固定された複数のゴムローラを有し、前記フレームに設けられた軸受部に回転可能に支持されるとともに、前記機構本体側に設けられた従動ローラとの間に媒体を挟んで搬送する搬送ローラとを備えた媒体搬送機構であって、前記歯車と前記軸本体とがプラスチック材料により一体成形され、前記ゴムローラは、その中央部を軸方向に沿って貫通する嵌合孔を有し、さらに、前記軸本体は、その軸方向に沿って前記嵌合孔に嵌合する嵌合断面と、前記嵌合断面に嵌合した前記ゴムローラをその軸方向に係止する係止断面とを有することを特徴とする媒体搬送機構が提供される。
【００１２】
尚、ここでいう「媒体」には、紙幣をはじめとする紙媒体やプラスチック製のカード媒体など、種々の媒体が含まれる。
このような媒体搬送機構では、駆動力を受ける歯車と、その駆動力によって回転する軸本体とが、例えばプラスチック材料の射出成形等により一体成形されるとともに、ゴムローラと軸本体とが所定の嵌合断面構造により嵌合固定される。
【００１３】
このため、従来のように、歯車を別途軸部に組み付けたり、ゴムローラの軸部への組み付けにプーリ等の介在物を設ける必要がない。また、軸本体がプラスチック製であるため、軸本体とゴムローラとの間に軸受けを設ける必要もない。その結果、搬送ローラの部品点数が少なくなり、製造効率及びメンテナンス効率が向上する。
【００１４】
また、ゴムローラの嵌合孔は弾性変形できるため、所定の外力でこれを軸本体の軸方向に沿って押し込めば、係止断面を乗り越えて軸本体上を移動することができる。このため、ゴムローラを軸本体の所定位置にスムーズに取り付けることができる。
【００１５】
さらに、軸本体の嵌合断面構造により、ゴムローラの軸本体周りの回転を防止するとともに、軸本体の係止断面構造により、通常の状態においてゴムローラの軸本体の軸方向への移動を防止することができる。その結果、ゴムローラを軸本体に対して安定して固定することができる。
【００１６】
また、本発明ではさらに、上記媒体搬送機構を備え、前記媒体としての紙幣を搬送するとともに、前記紙幣を識別する識別ユニットと、前記識別ユニットで識別された紙幣を収納する収納ユニットと、前記識別ユニット及び前記収納ユニットを固定し、金銭処理装置に組み付けられるフレームユニットとを備えたことを特徴とする紙幣識別装置が提供される。
【００１７】
このような紙幣識別装置では、上記媒体搬送機構が適用されるため、装置全体として上述した効果を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施形態の紙幣識別装置は、金銭処理装置としての自動販売機の正面扉に設置されるものとして構成されたものである。図１は、本実施形態にかかる紙幣識別装置の外観を示す斜視図、図２は、当該紙幣識別装置の開放状態を表す斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、紙幣識別装置１は、フレームユニット１０，識別ユニット２０，及び収納ユニット３０から構成されている。
フレームユニット１０は、図示しない自動販売機の正面の扉に内側から取り付けられるもので、紙幣が挿入されるための挿入口１１を有している。識別ユニット２０は、フレームユニット１０の挿入口１１から挿入された紙幣の真贋判定、金種判定を行う。
【００２０】
すなわち、図２に示すように、識別ユニット２０は、挿入された紙幣の特定の場所を識別するセンサ２１ａ，２１ｂを有しており、このセンサ２１ａ，２１ｂによって紙幣を識別し、紙幣の金種、真贋を判定している。そして、識別ユニット２０は、真と判定した紙幣を収納ユニット３０に収納し、贋と判定した紙幣を挿入口１１に返却する。
【００２１】
また、識別ユニット２０は、清掃、詰まった紙幣の除去、又はセンサ２１ａ，２１ｂの交換などの保守作業が容易にできるよう、開閉できる構造になっている。すなわち、識別ユニット２０は、閉じるように操作をしたとき、互いに固定されるラッチ部２２ａ，２２ｂを有している。識別ユニット２０は、ラッチ部２２ａ，２２ｂが合わさったときに、自動的にラッチが掛かって開かないようになっている。そして、識別ユニット２０は、これらのラッチ部２２ａ，２２ｂを外すことにより、開くようになっている。
【００２２】
収納ユニット３０は、識別ユニット２０から搬送されてくる紙幣を収納する。この収納ユニット３０も、収納紙幣の取出しや清掃、詰まった紙幣の除去などの保守作業が容易にできるよう、開閉できる構造になっている。
【００２３】
図３は、識別ユニット２０が閉じた状態において、これを正面側から見た様子を表す斜視図であり、図４は、その紙幣搬送機構のローラ機構を取り外した様子を表す分解斜視図である。
【００２４】
図４に示すように、紙搬送機構４０は、識別ユニット２０側の機構本体４１とこれに組み付けられるローラ機構４２とにより構成され、ローラ機構４２を構成する搬送ローラ５０，６０と、機構本体４１側の従動ローラとの間に、上記挿入口１１より挿入された紙幣を挟んで搬送する。
【００２５】
尚、同図においては、搬送ローラ５０に対向する従動ローラ４３の片方のローラ部しか見えてないが、このローラ部の図中右側にはこれと対となる同軸上のローラ部が存在し、さらに、従動ローラ４３の下方（センサ２１ａ，２１ｂに対向するピンチローラ４４の下方）にも、搬送ローラ６０に対向する従動ローラが存在する。
【００２６】
機構本体４１側には、駆動源となるモータ４５と、モータ４５の主軸先端に設けられた歯車及び搬送ローラ５０の歯車５３に歯合する減速歯車４６と、搬送ローラ５０の歯車５３及び搬送ローラ６０の歯車６３に歯合する中継歯車４７とが設けられている。このため、モータ４５による回転駆動力は、減速歯車４６を介して搬送ローラ５０に伝達され、さらに中継歯車４７を介して搬送ローラ６０に伝達される。
【００２７】
また、機構本体４１の内部には、マイコンや上記センサ２１ａ，２１ｂを含む各種センサが収容されており、このマイコンからの制御信号により、モータ４５が駆動され、上述のように搬送ローラ５０，６０を動作させる。
【００２８】
図５は、紙搬送機構４０のローラ機構４２を図４のＡ方向からみた分解斜視図である。
同図に示されるように、ローラ機構４２は、紙幣搬送用の一対の搬送ローラ５０，６０と、この搬送ローラ５０，６０を回転可能に支持するとともに、機構本体４１に固定するためのフレーム７０とから構成されている。
【００２９】
フレーム７０は、プラスチックにフッ素を含有した潤滑性プラスチックを射出成形して構成され、湾曲板状の本体７１を有し、その本体７１の上下端部のそれぞれに一体成形された一対の軸受部７３，７４を備える。これら軸受部７３，７４は、本体７１から一方向に延出したフランジ部に、搬送ローラ５０，６０を挿通するための孔を設けて構成されている。このように、フレーム７０の材料として潤滑性プラスチックを用いることで、別途軸受部材を設けなくても、搬送ローラ５０，６０の軸を傷つけることなく支持することができる。
【００３０】
搬送ローラ５０は、アセタール樹脂（ＰＯＭ）からなる軸部５１と、この軸部５１の両端部にそれぞれ固定される一対のゴムローラ８１，８２とにより構成される。軸部５１は、全体として長尺丸棒状の軸本体５２を有し、その一端に歯車５３が射出成形により一体に形成されている。軸本体５２は、その歯車５３とは反対側である他端に設けられた係止部５４，及び両端近傍にそれぞれ設けられた５５，５６を除き、そのほぼ全長に亘り円断面がその四方に放射状に切り取られたような十字状断面を有する。一方、ゴムローラ８１，８２のそれぞれの中央には、その十字状断面に嵌合可能な十字孔状の嵌合孔８３，８４がその軸方向に貫通して設けられている。
【００３１】
本実施形態では、図６に拡大して示されるように、軸本体５２の係止部５４と係止部５５との間に形成される嵌合部５７は、ゴムローラ８１の嵌合孔８３とその嵌合面のプロフィルがほぼ一致するように形成されているが、軸本体５２の係止部５５と係止部５６との間に形成される嵌合部５８は、嵌合孔８３に嵌合した際に遊び（空間）ができるように形成されている。つまり、嵌合部５８における十字状断面（嵌合断面）における突部の基端面５８ａは、嵌合部５７における基端面５７ａよりも深く（つまり軸心寄りに）形成されている。
【００３２】
このため、ゴムローラ８１が嵌合部５８を移動する際には、その嵌合状態に余裕があり、ゴムローラ８１をスムーズに移動させることができる。
尚、軸本体５２の係止部５６と歯車５３との間に形成される嵌合部については、嵌合部５７と同形状に形成されている。
【００３３】
そして、一方のゴムローラ８１は、歯車５３とこれに隣接した係止部５６とにより軸本体５２の軸方向に係止され、他方のゴムローラ８２は、軸本体５２の他端の係止部５４とこれに隣接した係止部５５とにより軸本体５２の軸方向に係止される。このとき、ゴムローラ８１，８２は、その可撓性により嵌合孔８３，８４を弾性変形させることができる。このため、一方のゴムローラ８１は、軸本体５２の他端の係止部５４から嵌合孔８３を弾性変形させながら挿通され、両係止部５５，５６を乗り越えて軸本体５２の一端部の歯車５３と係止部５６との間に嵌合され、係止される。
【００３４】
換言すれば、軸本体５２は、嵌合断面として、ゴムローラ８１，８２をその両端部でそれぞれしっかりと固定するための嵌合固定断面と、係止部５５と係止部５６との間に形成され、係止部５４側から挿入されたゴムローラ８１を、係止部５６と歯車５３との間に至るまで円滑にガイドするための嵌合ガイド断面と、これらの断面を除く残余の部分からなり、上記係止部５４，５５，５６を構成する係止断面とを備える。
【００３５】
尚、搬送ローラ６０についても、軸部６１と一対のゴムローラ９１，９２とにより構成されるが、本実施形態におけるその構成は搬送ローラ５０と同様であるため、その説明については省略する。
【００３６】
そして、搬送ローラ５０をフレーム７０に組み付ける際には、まず、一方のゴムローラ８１を、軸本体５２の係止部５４から挿通し、両係止部５５，５６を経由して歯車５３と係止部５６との間に嵌合させる。ゴムローラ８１は、係止部５４，５５，５６を通過する際には、その嵌合孔８３を拡張させるように変形するが、各係止部の間を通過する際には、軸本体５２に嵌合しつつ摺動する。特に、その移動量が長い係止部５５と係止部５６との間においては、ゴムローラ８１と軸本体５２との嵌合状態に余裕があるため、ゴムローラ８１をスムーズに移動させることができる。
【００３７】
そして、このようにして軸本体５２にゴムローラ８１を嵌合させた状態で、軸本体５２を係止部５４側からフレーム７０の軸受部７３，７３に順に挿通していく。そして、両軸受部７３を挿通してフレーム７０の外方に抜けた軸本体５２の端部に、他方のゴムローラ８２を嵌合させる。つまり、ゴムローラ８２を軸本体５２の係止部５４から挿通し、係止部５４と係止部５５との間に嵌合させる。
【００３８】
以上のようにして、搬送ローラ５０のフレーム７０への組み付けが完了し、搬送ローラ５０がフレーム７０の両端の軸受部７３，７３によって安定して支持される。
【００３９】
尚、搬送ローラ６０も、同様にしてフレーム７０に組み付けられ、フレーム７０の両端の軸受部７４，７４によって安定して支持されるが、その説明については省略する。
【００４０】
以上のようにして組み付けられたローラ機構４２が、機構本体４１に組み付けられて識別ユニット２０の紙搬送機構４０を構成し、当該識別ユニット２０がフレームユニット１０及び収納ユニット３０と組み付けられて紙幣識別装置１を構成する。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記において説明した態様に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、軸本体とゴムローラとの嵌合断面を十字状に形成した例を示したが、嵌合可能な形状であれば、それ以外の断面形状を採用することもできる。ただし、嵌合面に加わる応力のバランスを保持するために、嵌合断面はその中心線に対して対称な形状に形成するのが望ましい。
【００４３】
また、上記実施形態では、フレーム７０側の材料として潤滑性プラスチックを用いた例を示したが、搬送ローラ５０，６０の軸本体側に、或いは、フレーム７０及び搬送ローラ５０，６０の双方に潤滑性プラスチックを用いるようにしてもよい。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、自動販売機に設置される紙幣搬送機構を例に挙げたが、本発明の媒体搬送機構は、例えば両替機等その他の金銭処理装置の紙幣搬送機構として構成することもできるし、紙以外のカード媒体等を搬送する機構として構成することもできる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の媒体搬送機構及びこれを適用した紙幣識別装置によれば、駆動力を受ける歯車と軸本体とが一体成形されるとともに、ゴムローラと軸本体とが所定の嵌合断面構造により嵌合固定されるため、搬送ローラの部品点数及び組付工数が少なくなり、製造効率及びメンテナンス効率が向上する。
【００４６】
また、軸本体の嵌合断面構造及び係止断面構造により、ゴムローラを軸本体に対して安定して固定することができる。
特に、嵌合断面形状を十字状とすることで、搬送ローラの回転時に軸本体とゴムローラとの嵌合部に発生する応力をバランスよく分散することができる。
【００４７】
さらに、フレーム及び軸本体の少なくとも一方に、潤滑性プラスチックからなるものを採用することにより、別途軸受部材を設けることなく、搬送ローラ回転時の耐摩耗性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙幣識別装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の紙幣識別装置の開放状態を表す斜視図である。
【図３】識別ユニットを表す斜視図である。
【図４】識別ユニットを表す分解斜視図である。
【図５】ローラ機構を表す分解斜視図である。
【図６】軸本体とゴムローラとの嵌合構造を表す説明図である。
【図７】従来の紙幣識別装置における紙幣搬送機構の構造を表す分解斜視図である。
【図８】従来の紙幣搬送機構における構造の一部を表す分解斜視図である。
【符号の説明】
１  紙幣識別装置
１０  フレームユニット
１１  挿入口
２０  識別ユニット
３０  収納ユニット
４０  紙搬送機構
４１  機構本体
４２  ローラ機構
４３  従動ローラ
４４  ピンチローラ
４５  モータ
４６  減速歯車
４７  中継歯車
５０  搬送ローラ
５１  軸部
５２  軸本体
５３  歯車
５４  係止部
５５  係止部
５６  係止部
６０  搬送ローラ
６１  軸部
６３  歯車
７０  フレーム
７３  軸受部
７４  軸受部
８１  ゴムローラ
８２  ゴムローラ
８３  嵌合孔
８４  嵌合孔
９１  ゴムローラ
９２  ゴムローラ
【図１】
2004331327.tif 000003
【図２】
2004331327.tif 000004
【図３】
2004331327.tif 000005
【図４】
2004331327.tif 000006
【図５】
2004331327.tif 000007
【図６】
2004331327.tif 000008
【図７】
2004331327.tif 000009
【図８】
2004331327.tif 000010