(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を所定方向に押し込む押込手段と、
この押込手段によって押し込まれる紙葉類を圧接させて送り出す送出ローラと、
この送出ローラが受ける紙葉類の圧接力を検出する検出手段と、
前記送出ローラにより送り出された紙葉類を回転することにより取り出す取出ローラと、
この取出ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する分離ローラと、
前記検出手段により検出された圧接力の大きさに応じて前記分離ローラに付与する逆転トルクの大きさを可変制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする紙葉類取出装置。
【請求項２】
紙葉類を所定方向に押し込む押込手段と、
この押込手段の押込方向に対し直交する方向に所定間隔を存して配設され、押し込まれてくる紙葉類を圧接させて送り出す一対の送出ローラと、
この一対の送出ローラが受ける紙葉類の圧接力を検出する検出手段と、
前記一対の送出ローラの送出方向に対し直交する方向に所定間隔を存して配設され、送出されてくる紙葉類を回転することにより取り出す一対の取出ローラと、
この一対の取出ローラにそれぞれ圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する一対の分離ローラと、
前記検出手段により検出された圧接力の大きさに応じて前記一対の分離ローラに付与する逆転トルクの大きさを可変制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする紙葉類取出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層された紙幣等の紙葉類を1枚ずつ分離して取出す紙葉類取出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の紙葉類取出装置としては、例えば、ゴムローラの摩擦力で紙葉類を取り出す摩擦式のものが知られている。この紙葉類取出装置においては紙葉類を確実に分離して取り出すことができ、かつ、スキューすることなく取り出せることが求められている。また、紙葉類の厚さや摩擦係数の影響を受けにくい安定した取出しを可能とし、さらに、紙幣等の場合にはその種類や、サイズの違いの影響を受けないものが望まれている。一方、取出装置の処理能力の観点から、単位時間内で多数枚の紙葉類の取出しを可能とするものが望まれている。
【０００３】
ところで、紙葉類の取出方式には、分離部の構造からゲートローラ方式のもの、或いは圧接ローラ方式のものがあり、一般に前者が多用されている。
【０００４】
ゲートローラ方式の取出装置は取出ローラを備え、この取出ローラに対向してゲートローラが設けられている。取出ローラとゲートローラは櫛歯状に入れ子状をなし、両者間には立体的なギャップが形成されている。
【０００５】
紙葉類は積層状態で供給部に投入されて送出ローラであるピックアップローラに押し付けられることにより送出される。この送出された紙葉類は上記した取出ローラとゲートローラとの間のギャップに通されてゲートローラの摩擦力により、積層状態の紙葉類から順次分離されて取出される。取出ローラの周面には部分的にゴム部が設けられ、1回転で一枚ずつ紙葉類を取出す。ピックアップローラの周面は全面ゴムで形成され、1枚ずつ必要な量だけ間欠駆動する。
【０００６】
また、取出ローラの取出方向にはドライブローラが設けられ、このドライブローラにはピンチローラが当接されている。取出ローラにより取り出された紙葉類はドライブローラとピンチローラとにより挟持搬送される。ドライブローラとピンチローラは紙葉類の取出中においては常時所定の速度で回転している。
【０００７】
しかしながら、ゲートローラ方式のものは、ギャップによって生じる摩擦力で紙葉類を分離する構造のため、紙葉類の厚さの影響を受けやすい。即ち、紙葉類の厚さに対して最適なギャップが存在するが、このギャップより厚い紙葉類や薄い紙葉類では分離不良を生じ易い。これは厚い紙葉類と薄い紙葉類とでは取出ローラと分離ローラとの間で発生する紙葉類に対する押付力が異なるためで、通常、ギャップが広すぎると分離力が低下して２枚取りが発生し易い。逆にギャップが狭いと、通過抵抗が増すのでピックアップローラで紙葉類を送り込めなくなり、スキップして取出し不良が発生する。
【０００８】
また、取り出された紙葉類の搬送速度は紙葉類の取出速度と等しいか、若しくは速くすることが多い。このため、ギャップを通過中の紙葉類をドライブローラとピンチローラとで引き抜くときに、ギャップが小さいと抵抗が大きくなって紙葉類の停滞やスキュー等の取出し不良の原因になる。
【０００９】
さらに、紙幣のように印刷による厚さの分布があるものでは、その左右で抵抗の差が生じスキューが発生し易い。また、ゲートローラは常に紙葉類と滑っているので摩耗し易く、摩耗すればギャップが広がる。ギャップは調整式になっているが、常に調整などで最適な値に保つようにしなければならず、手間取るものとなる。
【００１０】
このような問題を解決するために、圧接ローラ方式のものが開発されている。
この圧接ローラ方式のものは空転ローラを備え、この空転ローラに圧接ローラを押当てて圧接ローラの摩擦力で分離するものである。この圧接ローラ方式のものは空転ローラと圧接ローラとの間での紙葉類の押付力を一定にできるので、紙葉類の厚さの影響を受け難い利点がある。空転ローラと同軸上にあるドライブローラはピンチローラと搬送路を形成して分離された紙葉類を搬送する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧接ローラ方式では空転ローラと圧接ローラとの接触部には紙葉類に対する抵抗力のみがあり、紙葉類の送り力はない。このため、ピックアップローラの回転により紙葉類を空転ローラと圧接ローラとの接触部に送り込む際、特に流通紙幣など腰の弱い紙幣では圧接ローラの抵抗により坐屈することがある。さらに、紙幣の先端が捲れたり傷付いたりする問題がある。
【００１２】
また、ゲートローラ方式及び圧接ローラ方式のいずれであっても、紙葉類に分離力を与えるゲートローラや圧接ローラは適当な摩擦係数が要求される。さらに、分離部で発生する紙葉類間の摩擦力よりも分離ローラと紙葉類との間の摩擦力を大きくし、かつ、紙葉類が通過する抵抗を減らす必要がある。
【００１３】
従って、ゲートローラや圧接ローラの材質を選択する場合、摩擦係数の観点からは限られた範囲から選ばなくてはならない。また、摩耗や経年変化によって摩擦係数が変化すると分離力に影響を与えるといった問題がある。
【００１４】
また、ゲートローラ方式及び圧接ローラ方式のいずれであっても、分離部における紙葉類の搬送力がなかったり、不安定であったりするため、ピックアップローラからドライブローラまでの距離を紙幣の搬送方向の長さより短くするようにしている。これによってピックアップローラ或いはドライブローラによって常に紙葉類に搬送力を与えることができるようにしている。
【００１５】
しかし、紙葉類の搬送方向の長さが短い場合は、ピックアップローラ、取出ローラ或いはドライブローラ等の直径を犠牲にしたり、入れ子状に配設しなければならず、レイアウト上の制約を受けるといった問題がある。また、紙幣のように券種によって搬送方向の長さが異なる場合は、一番短い券に合わせると、長い券の取り出しが不安定になったりする問題があり、システムとしてバランスの悪いものになってしまう。
【００１６】
一方、ゲートローラ方式及び圧接ローラ方式のいずれの場合でも、ピックアップローラで紙幣を送り込むので、特に、ピックアップローラが左右一対ある場合には、紙幣とピックアップローラとの押圧が左右で異なると、スキューの原因になる。紙幣に折れ癖があったり、セットの際に紙幣が傾いていると、ピックアップローラとの接触が左右で均一にならない。セットされる紙幣の枚数が多いとこの現象が顕著になる。紙幣の枚数が多いと、紙幣をセットするトレイや壁面との摩擦力によってピックアップローラへの押圧力の減少とともに、左右の押圧が不均一になることもある。また、紙幣の凹版印刷による厚さの分布の違いから、紙幣の枚数が増えると、ピックアップローラに対する紙幣の押圧力が不均一になる。例えば、官封券や新札の場合、紙幣の方向（表裏、左右、天地）がそろえられて多数枚一度にセットされて使用される場合がある。紙幣を１０００〜２０００枚と重ねると、束の厚さの不均一は数ｍｍ〜十数ｍｍにも達し、片側のピックアップローラに接触しないような場合さえある。
【００１７】
紙幣の凹版印刷は、厚さの他にピックアップローラに対する摩擦係数の分布も発生させるから、２つの分布の重なりによっては、ピックアップローラによる送り力の左右の不均一がさらに大きくなる場合もある。このようなピックアップローラに対する紙幣の押圧力の不均一に対しては、従来からそれなりの対策が行われてきた。
【００１８】
ピックアップローラに対する紙幣の押し付けはバックアップ板の押圧によって行われる。バックアッププレートの押圧力はスプリングによったり、モータによって制御されるが、押圧力を高めに設定することが行われる。これは紙幣の癖を修正してピックアップローラに対しより均一に接触させるためである。さらに、トレイや壁面での摩擦による押圧力低下を補う目的もある。
【００１９】
しかし、紙幣の押圧力を高くとることは、ピックアップローラの送り力が増すわけで、紙幣の２枚取りに対するマージンを狭めることになる。これを解消するため、紙幣をピックアップローラに押し付けるバックアップ板を左右シーソになるように支点で支持したり、バックアップ板にスポンジなどの弾性体を貼りつけることが行われる。この方法は紙幣の枚数が少ないときは効果が高いが、１０００枚、２０００枚と枚数が多くなると効果が少ない。シーソの振れ角度が大きいと、券の束全体が剛体のように傾いて、ピックアップローラとの接触が改善されず、かえって悪影響を起こすことがあるため、あまり揺動量を増やせない。
【００２０】
また、ピックアッピローラのゴム厚さを厚くしたり、左右押圧方向に可動させたり、シーソ式に支持したりする方法も行われている。多い枚数の紙幣の接触を改善するためには、左右のローラの位置を大きく可動させる必要があり、シーソ式は有効である。しかし、取出ローラとの位相の関係などで、揺動量に規制があったりするので、左右の押圧を完全に釣り合わせることはできない。
【００２１】
さらに、ゲートローラ方式では、左右のギャップをアクチュエータによって制御可能にして取り出された券のスキュー量を検知してギャップ量を制御することも行われている。しかし、この方法は既に取り出された紙幣の情報から、それ以降の紙幣に対してギャップ量を制御するもので、ゲートローラの摩耗や紙幣の厚さの平均的な変化などには対応できるが、各々の紙幣に対して押圧の不均一によるスキューを補正するのは難しい。
【００２２】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、紙葉類の厚さや摩擦係数の影響を受けることなく、安定して取り出すことができ、また、送出ローラ、取出ローラや搬送ローラの直径やレイアウトを犠牲にすることなく、短い紙葉類から長い紙葉類まで良好に取り出すことができ、しかも、送出ローラに対する紙葉類の押圧力の不均一による２枚取り或いはスキューの発生も確実に防止できるようにした紙葉類取出装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、紙葉類を所定方向に押し込む押込手段と、この押込手段によって押し込まれる紙葉類を圧接させて送り出す送出ローラと、この送出ローラが受ける紙葉類の圧接力を検出する検出手段と、前記送出ローラにより送り出された紙葉類を回転することにより取り出す取出ローラと、この取出ローラに圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する分離ローラと、前記検出手段により検出された圧接力の大きさに応じて前記分離ローラに付与する逆転トルクの大きさを可変制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２７】
請求項２記載の発明は、紙葉類を所定方向に押し込む押込手段と、この押込手段の押込方向に対し直交する方向に所定間隔を存して配設され、押し込まれてくる紙葉類を圧接させて送り出す一対の送出ローラと、この一対の送出ローラが受ける紙葉類の圧接力を検出する検出手段と、前記一対の送出ローラの送出方向に対し直交する方向に所定間隔を存して配設され、送出されてくる紙葉類を回転することにより取り出す一対の取出ローラと、この一対の取出ローラにそれぞれ圧接され前記紙葉類の取出方向と逆方向の逆転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する一対の分離ローラと、前記検出手段により検出された圧接力の大きさに応じて前記一対の分離ローラに付与する逆転トルクの大きさを可変制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施の形態である紙幣分類整理機を示す内部構成図である。
【００３０】
図中１は筐体で、この筐体１の一側中央部にはテーブル部１Ａが設けられ、このテーブル部１Ａには紙幣供給部２が設けられている。この紙幣供給部２には紙葉類としての紙幣Ｐが立位状態で複数枚収容されている。この紙幣Ｐはバネ３で付勢される押込手段としてのバックアップ板４によって送出ローラとしてのピックアップローラ５に押し付けられている。ピックアップローラ５の回転により紙幣Ｐは下方に向かって送り出される。ピックアップローラ５の下方部には後で詳述する紙葉類取出装置を構成する分離部３２及び搬送部３７（図２に示す）が配設されている。
【００３１】
搬送部３７から搬出される紙幣Ｐは、ベルト６とローラ７とにより構成されるクランプ式の搬送手段Ｈにより搬送される。この搬送手段Ｈには取り出された紙幣Ｐのシフトとスキューを自動補正する姿勢補正装置８が設けられている。搬送手段Ｈの紙幣搬送方向下流側には判別手段としての判別部９が設けられている。この判別部９はローラ対１０で搬送される紙幣Ｐの面から各種情報を読み取り、それを論理演算し、基準になる情報と比較することによって、汚れや、破損の有無、金額、天地及び表裏の４方向を判別するものである。
【００３２】
判別部９の紙幣搬送方向下流側には切替手段としての第１の分岐装置１１が設けられている。第１の分岐装置１１は判別部９の判定によって２枚取りや、一定以上の大スキーの紙幣等、正紙幣Ｐと判定されなかったものをリジェクト箱１２に導き、正紙幣Ｐと判定されたものを切替手段としての第２の分岐装置１３に導くものである。
【００３３】
第２の分岐装置１３は紙幣Ｐの搬送方向を第１及び第２の方向に分けるものである。第１の方向には左右反転パス１４が設けられ、この左右反転パス１４は紙幣Ｐを左右１８０度反転するヒネリベルト１５を有している。第２の方向には単なるベルト搬送部１６が設けられ、紙幣Ｐをそのままの状態で搬送する。第１及び第２の方向に分岐されて搬送された紙幣は合流部１７で合流する。この合流部１７までの経路長は等しくされ、紙幣合流後の間隔がズレないようになっている。
【００３４】
合流部１７の紙幣搬送方向下流側には切替手段としての第３の分岐装置１８が設けられ、この第３の分岐装置１８により紙幣Ｐの搬送方向が第３及び第４の方向に分岐される。第３の方向にはスイッチバックパス部１９が設けられている。スイッチバックパス部１９には紙幣Ｐを導入させる反転箱２０、この反転箱２０に導かれた紙幣Ｐの後端を反転ローラ２１ａに押し付けるタタキ車２１が設けられている。紙幣Ｐは反転箱２０から送り出されることにより、その天地が反転されて搬送される。第４の方向には単なるベルト搬送部２２が設けられ、紙幣Ｐはそのままの姿勢を維持して搬送される。第３及び第４の方向に分岐されて搬送された紙幣は合流部２３で合流する。この合流部２３までの分岐パスの経路長は等しくされ、合流後の間隔がズレないようになっている。
【００３５】
合流部２３の紙幣搬送方向下流側には水平搬送路２４が設けられ、この水平搬送路２４には区分すべき部分の数より一つ少ない数の分岐装置２５ａ〜２５ｄが配設されている。これら分岐装置２５ａ〜２５ｄの下方部には、集積部として第１乃至第４の種類別ポケット部２６ａ〜２６が配設され、これら種類別ポケット部２６ａ〜２６に紙幣Ｐが水平状態に積み重ねて集積されるようになっている。
【００３６】
第１の分岐装置２５ａの下方部には、１００枚施封装置２７が設けられている。１００枚施封装置２７は紙幣Ｐを１００枚づつ集積して区分する集積部２８と、この集積部２８から紙幣Ｐを搬送する搬送部２８ａと、この搬送部２８ａにより搬送されてくる紙幣Ｐを紙帯２９ａで結束する帯巻部２９を有している。
【００３７】
図２は紙葉類取出装置として紙幣取出装置を示す構成図である。
【００３８】
この紙幣取出装置は上記したピックアップローラ５，５、分離部３２及び搬送部３７によって構成され、これらピックアップローラ５，５、分離部３２及び搬送部３７は上下方向に沿って配設されている。
【００３９】
分離部３２は取出ローラ３０，３０を備え、これら取出ローラ３０，３０には分離ローラとしての逆転ローラ３１，３１が押し付けられている。搬送部３７は取出ローラ３０，３０の下方部に位置してドライブローラ３４，３４を備え、このドライブローラ３４，３４にはピンチローラ３５，３５が転接されている。ドライブローラ３４，３４とピンチローラ３５，３５とにより、紙幣Ｐが引き抜かれて搬送される。ピックアップローラ５、取出ローラ３０、逆転ローラ３１、ドライブローラ３４及びピンチローラ３５は左右に1個ずつ配設され、紙幣Ｐを短手方向に沿って取出すようになっている。
【００４０】
分離部３２の取出ローラ３０の周面はゴムで形成され、ワンウェイクラッチ３０ａを介して軸３６に取り付けられている。取出ローラ３０は紙幣Ｐの取出方向に自由に回転でき、紙幣Ｐがドライブローラ３４及びピンチローラ３５で引き抜かれるときに抵抗を減らすように工夫されている。軸３６は軸受け３８を介してフレーム３９に取り付けられている。軸３６の一端部にはプーリ４０ａ、タイミングベルト４０ｂ及びプーリ４０ｃを介して取出モータ４１が接続されている。
【００４１】
なお、この実施例では、ワンウェイクラッチ３０ａを取出ローラ３０に設けたが、取出ローラ３０を軸３６に固定してワンウェイクラッチ３０ａをタイミングプーリ４０ａに設け、軸３６とプーリ４０ａの間で回転できるようにしてもよい。
【００４２】
ピックアップローラ５の軸４３はプーリ４５ａ、タイミングベルト４５ｂ、プーリ４５ｃを介して軸４６に接続されている。軸４６の両端部はフレーム３９，３９に支持されている。軸４６の一端部にはプーリ４８ａ、タイミングベルト４８ｂ、プーリ４８ｃを介してピックアップモータ４９が接続されている。軸４３はブラケット５１に回転自在に取り付けられ、ブラケット５１は軸５２を介してブラケット５３に取り付けられている。
【００４３】
ブラケット５３は軸４６を介してフレーム３９，３９に取り付けられ、左右に回動できるようになっている。ブラケット５１とステイ５５との問には圧縮スプリング５６が設けられている。これにより左右にあるピックアップローラ５，５は僅かに前後左右に位置を変えて紙幣Ｐに対して左右均一の押し付け力が発生するように工夫されている。
【００４４】
逆転ローラ３１は全周がゴムで形成され、紙幣Ｐに対する摩擦係数が紙幣Ｐ間の摩擦係数より高いものが使用されている。逆転ローラ３１は軸５８を介して揺動レバー５９の上端部に回転可能に取り付けられ、揺動レバー５９の下端部は支持部としての軸６０により回動可能に支持されている。揺動レバー５９はスプリング６２により付勢され、逆転ローラ３１を取出ローラ３０に押圧させている。
【００４５】
逆転ローラ３１の軸５８にはプーリ６３ａ、タイミングベルト６３ｂ、プーリ６３ｃを介してリバースモータ６４が接続されている。リバースモータ６４は逆転ローラ３１を紙幣Ｐの取出し方向に対して逆方向に回転させるようになっている。後述するように、逆転ローラ３１は取出ローラ３０に連れ回って取出方向に回転するが、逆転トルクは常に逆転方向にかかっていて紙幣Ｐに対して分離力を発生する。
【００４６】
逆転ローラ３１の軸５８に固定されたタイミングプーリ６３ａと、リバースモータ６４の駆動軸６４ａに取り付けられたタイミングプーリ６３ｃのピッチ径は同じになっている。また、リバースモータ６４はその駆動軸６４ａの軸心上に揺動レバー５９の軸６０の軸心が位置するようにステイ６７に固定されている。
【００４７】
ドライブローラ３４は軸６９を介してフレーム３９，３９に揺動されている。軸６９はプーリ７０ａ、タイミングベルト７０ｂ、プーリ７０ｃを介して搬送モータ７１に接続されている。ピンチローラ３５は軸７３に回転自在に支持されている。軸７３の両端部はフレーム３９，３９の水平長孔３９ａに支持され、スプリング７４によって付勢されている。この付勢により、ピンチローラ３５はドライブローラ３４に押圧されて搬送力を発生する。
【００４８】
取出ローラ３０及び逆転ローラ３１の近傍には取出ローラ３０及び逆転ローラ３１から送出される紙幣Ｐを検出する第１の検知センサ７６が設けられている。ドライブローラ３４及びピンチローラ３５の近傍にはドライブローラ３４及びピンチローラ３５から送り出される紙幣Ｐを検出する第２の検知センサ７７が設けられている。第１及び第２の検知センサ７６，７７は光透過形の光センサで、ブラケット７９に取り付けられている。第１の検知センサ７６の光軸は取出ローラ３０と逆転ローラ３１の接触部とドライブローラ３４とピンチローラ３５の接触部の間の搬送路を通過する。第２の検知センサ７７の光軸は、ドライブローラ３４とピンチローラ３５の接触部の直後の搬送路を通過する。
【００４９】
取出モータ４１、ピックアップモータ４９、搬送モータ７１にはそれぞれドライバー８１，８２，８３が接続されている。ドライバー８１，８２，８３には制御回路を介してコントローラ８５が接続されている。なお、取出モータ４１、ピックアップモータ４９は間欠駆動制御が必要とされ、パルスモータが用いられている。左右のリバースモータ６４にはドライバー８９ａ，８９ｂが接続され、ドライバー８９ａ，８９ｂには制御回路を介してコントローラ８５が接続されている。リバースモータ６４は電流制御可能なＤＣモータで、電流の設定によって所要の発生トルクが得られるようになっている。第１及び第２の検知センサ７６，７７には駆動アンプ９０が接続され、紙幣Ｐの通過を検出してその情報をコントローラ８５に与えるようになっている。
【００５０】
図３乃至図６は分離部３２の模式図で分離力の発生原理を示すものである。
【００５１】
図３は取出ローラ３０と逆転ローラ３１との間に紙幣Ｐがないときで、取出ローラ３０の回転に逆転ローラ３１が搬送方向に連れ回っている。逆転ローラ３１は所定の押圧力Ｈで取出ローラ３０に押し付けられ、リバースモータ６４によって逆転トルクＴがかけられている。しかし、取出ローラ３０との摩擦力である接線力によるトルクの方が高いため、リバースモータ６４が滑って逆転ローラ３１が搬送方向に回転している。
【００５２】
図４は取出ローラ３０と逆転ローラ３１との間に紙幣Ｐが1枚介在されたときで、紙幣Ｐと逆転ローラ３１の摩擦力で発生する接線力により逆転ローラ３１にかかるトルクよりも逆転トルクＴが小さく設定されているため、紙幣Ｐを介して逆転ローラ３１が搬送方向に連れ回りしている。
【００５３】
図５は取出ローラ３０と逆転ローラ３１との間に紙幣Ｐが２枚に介在された場合で、紙幣Ｐ１，Ｐ２の間で生じる摩擦力が小さいため、リバースモータ６４のトルクＴの方が勝って搬送方向に対して逆転し始めている。
【００５４】
図６はリバースモータ６４の逆転によって２枚目の紙幣Ｐ２が引き戻された状態を示す。図６の状態は図４の状態とほぼ同じで、1枚目の紙幣Ｐ１が搬送される。このように紙幣を２枚取出そうとしても、２枚目の紙幣Ｐ２が引き戻されて1枚目の紙幣Ｐ１のみが取出されていく。実際には、図５と図６の状態が紙幣Ｐが１枚取出されるごとに振動的に小刻みに繰り返され、1枚ずつ分離されて取出される。
【００５５】
２枚目の紙幣Ｐ２が逆転ローラ３１から受ける接線力は、分離力として作用する。この接線力と押圧力から逆転ローラ３１の見かけの摩擦係数は(逆転トルク/逆転ローラ半径)/逆転ローラの押圧となる。逆転ローラ３１の押圧はスプリング力で一定なので、逆転トルクを一定に制御することで、逆転トルクの見かけの摩擦係数を一定に保つことができ、安定した分離力を与えることができる。
【００５６】
また、逆転トルクを変えることで、見かけ上任意の摩擦係数を設定できる。取出ローラ３０、逆転ローラ３１は摩擦係数が紙幣Ｐ１，Ｐ２間の摩擦係数より高ければよい。取出ローラ３０と逆転ローラ３１の摩擦係数が高ければ、送り力や分離力を安定に保つことができる。
【００５７】
逆転ローラ３１は、ゲートローラのように摩擦係数を中程度に保つ必要はなく、材料の選択の幅が広がる。また、ゲートローラのように常に紙幣Ｐと滑りを生じているわけではなく、原理的には紙幣との滑りはないので、耐摩耗性について有利である。逆転ローラ３１は取出ローラ３０や紙幣Ｐに対して実際は滑りを生じているが、これを考慮して耐久性のよい材料を選択すればよい。
【００５８】
図７及び図８は取出装置の各ローラのレイアウトを示すものである。
【００５９】
ピックアップローラ５はバックアップ４により押圧された紙幣Ｐに接触して、これを分離部３２に送り込み、取出ローラ３０と協調して紙幣Ｐを繰り出す。逆転ローラ３１の逆転トルクは、取出動作時には逆転トルクがかかっているが、紙幣Ｐがないときは取出ローラ３０の回転に連れ回るように逆転トルクが設定されている。MRR分離方式では、逆転ローラ３１に対し押圧力とモータ６４で発生した逆転トルクを安定して与える必要がある。
【００６０】
ところで、紙幣Ｐや発生トルクの影響を受けずに安定した押圧力を得るためには、ローラのレイアウトが重要で、次のことが考慮されている。即ち、ピックアップローラ５に紙幣Ｐが接触する接触部と取出ローラ３０と逆転ローラ３１との接触部３３との間を結ぶ線分をＫ１、取出ローラ３０の中心と逆転ローラ３１の中心との間を結ぶ線分をＫ２、逆転ローラ３１の中心と揺動レバー５９の回動中心６０を結ぶ直線をＫ３とした場合、線分Ｋ１と線分Ｋ２とは略９０°の角度で交差している。即ち、取出ローラ３０と逆転ローラ３１の共通接線方向が紙幣Ｐの搬送方向となっている。これは取出ローラ３０と逆転ローラ３１の接触部３３に紙幣Ｐを送り込み易くするためと、逆転ローラ３１によって戻された紙幣Ｐが積層する紙幣Ｐから受ける抵抗を抑えるためである。
【００６１】
また、線分Ｋ２と線分Ｋ３とは略９０°の角度で交差している。これは、分離部３２で発生する摩擦力が逆転ローラ３１の押圧力に影響しないようにするためである。逆転ローラ３１の表面で作用する摩擦力ｆによって逆転ローラに発生するモーメントは、タイミングベルト６３ｂを介して接続されるリバースモータ６４のトルクと釣り合う。結局、揺動レバー５９には軸５８を介して摩擦力ｆと同じ大きさの力ｆ'として作用する。線分Ｋ２と線分Ｋ３の交差角度を９０°にしておくと、この力ｆ'のベクトルは回動中心６０を通るので、揺動レバー５９を回動することがない。従って、取出ローラ３０と逆転ローラ３１の接触部３３で発生する押圧を一定に保つことができる。また、モータ６４をステイ６７に固定して、逆転ローラ３１とともに揺動させないこともポイントである。
【００６２】
なお、取出ローラ３０と逆転ローラ３１の接触圧力はスプリング６２のバネカとスプリング６２の取付位置から決定され、モータ６４の回転や、ローラ表面の摩擦力の影響を受けずに一定になる。
【００６３】
図９は取出ローラ３０と逆転ローラ３１の圧接状態を示すものである。
【００６４】
モータ６４から逆転ローラ３１ヘ駆動を伝達するタイミングプーリ６３ｃ，６３ａの直径をモータ６４側と逆転ローラ３１側とで同じにして、タイミングベルト６３ｂの張力ベクトルＴと押圧ベクトルＮが直交するように工夫している。
【００６５】
ここで、押圧ベクトルＮの大きさを導いてみる。
【００６６】
揺動レバー５９にかかる力の釣り合いから
Ｎ−Ｆ＋Ｒｘ＝０                              式▲１▼
−μＮ−Ｔ／ｅ＋Ｒｙ＝０                      式▲２▼
揺動レバー５９にかかる揺動支点周りのモーメントの釣り合いでは、μＮ，Ｔ／ｅは逆転ローラ３１の軸５８を介して作用し、そのベクトルは支点６０を通るのでゼロとなり、
−Ｎｂ＋Ｆｃ＝０                              式▲３▼
Ｎ＝（ｃ／ｂ）Ｆ                              式▲４▼
となる。
【００６７】
従って、摩擦係数μやトルクＴによらず一定の押圧力Ｎを与えることができる。
【００６８】
ここで、Ｎ:押圧力、ａ:ローラ半径、μＮ:接線力、ｂ:支点から押圧部までの距離、Ｆ:スプリング力、Ｃ:支点からスプリングまでの距離、Ｔ／ｅ:タイミングベルトの張力(正しくは張力差)、e:タイミングプーリのピッチ半径、Ｔ:モータの逆転トルク、Ｒx，Ｒy:揺動レバーが支点から受ける力の水平、垂直成分である。
【００６９】
図１１は通常の紙幣取出動作の制御を示すフローチャート図である。
【００７０】
紙幣Ｐの取出しが開始されると（ステップＳ１）、取り出された紙幣Ｐの有無が判別される（ステップＳ２）。紙幣Ｐがあると判別されると、紙幣Ｐの取出し動作が進む。ついで、逆転ローラ３１が逆転モータ６４によって逆方向に回転駆動される（ステップＳ３）。このとき、取出ローラ３０は停止しているので、取出ローラ３０から受ける抵抗力で逆転ローラ３１が回転することはない。しかるのち、取出モータ４１とピックアップモータ４９が回転駆動される（ステップＳ４）。取出モータ４１とピックアップモータ４９はほぼ同じ立ち上げ曲線で速度を増加して所定の速度まで立ち上げる。取出ローラ３０と逆転ローラ３１が接触する分離部３２へ紙幣Ｐの先端が入りこむのに少しロスが発生するため、取出ローラ３０の速度をピックアップローラ５の速度よりも若干速くした方が、紙幣Ｐが座屈しない。このため、モータ４１，４９とローラ３０，５間の減速比を変えている。
【００７１】
また、紙幣Ｐの取出速度は、搬送速度よりも小さい値に設定されている。これは取出動作中は、常時回転している搬送ローラ３４よりも速い速度で紙幣Ｐが送りこまれると紙幣Ｐが座屈するためである。さらに、紙幣Ｐの取出速度を小さく取ることは、モータ４１の速度を立ち上げることを考慮すると有利である。ただし、あまり速度差をつけると、搬送ローラ３４，３５に引きぬかれる際にスキューの発生や、拡大が生じるので適当な値に設定される。
【００７２】
また、通常、紙幣Ｐの先端が搬送ローラ３４，３５にさしかかるまでに、所定の取出速度に達するようにする。ピックアップローラ５と取出ローラ３０によって送り出された1枚目の紙幣Ｐが、搬送ローラ３４にかかった後、第２の検知センサ７７で検知されると（ステップＳ５）、取出モータ４１とピックアップモータ４９が停止される（ステップＳ６）。
【００７３】
取出ローラ３０には、ワンウェイクラッチ３０ａが内蔵してあるので、取出モータ４１が停止しても、搬送ローラ３４で搬送される紙幣Ｐに連れ回って1枚目の紙幣Ｐに抵抗を与えるようなことはない。１枚目の紙幣Ｐの先端が、第２の検知センサ７７に到達した後、紙幣Ｐの後端がピックアップローラ５から外れる。なお、紙幣Ｐが長くて1枚目にまだピックアップローラ５がかかっている場合は、1枚目に抵抗になって作用する。しかし、搬送ローラ３４とピンチローラ３５の押圧力はピックアップローラ５における押圧より大きく設定されているので、ピックアップローラ５に対して滑って搬送される。1枚目の紙幣Ｐがピックアップローラ５から外れて、２枚目の紙幣がピックアップローラ５に接触すると、２枚目に対してブレーキとして働き、紙幣の連れ出しが防止される。
【００７４】
1枚目の紙幣が搬送されてその後端が第２の検知センサ７７で検知されると（ステップ７）、まだ紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別される（ステップＳ８）。紙幣Ｐがあると判別された場合は、ステップＳ４に戻って、２枚目の紙幣の取出しに入る。また、トレイに紙幣Ｐがないと判別された場合は、逆転ローラ３１が停止される（ステップＳ９）。しかるのち、すべてのモータが停止して取出しが終了される（ステップＳ１０）。
【００７５】
以上のようにして1枚ずつの紙幣Ｐに対して、取出ローラ３０とピックアップローラ５を間欠駆動して紙幣Ｐを取出していく。前の紙幣Ｐの後端を検知した後、次の紙幣の取り出しに入るので、紙幣Ｐと紙幣Ｐのギャップ(隙間の大きさ)が一定になるように取出される。従って、紙幣Ｐの短手方向の長さが短い場合は、処理速度(単位時間当たり)の取出し枚数は大きく、紙幣Ｐの短手長さが長い場合は、処理速度が小さくなる。
【００７６】
このような制御を『定ギャップ取出し』と呼ぶ。このフローチャートでは、ステップＳ７で紙幣Ｐの後端を検知した後、すぐにステップＳ４で取出ローラ３０とピックアップローラ５を動かし始めるが、この間に適当なディレイを設けることで紙幣Ｐ間のギャップの大きさを設定することができる。勿論、紙幣Ｐの先端をステップＳ５で検知した情報に基いて適当なディレイをとって取出モータ３０とピックアップモータ５を駆動し始めれば、紙幣Ｐの先端のピッチを一定にする『定ピッチ取出し』の制御も可能である。
【００７７】
図１１の例では、ピックアップローラ５と搬送ローラ３４の距離を紙幣Ｐの送り方向（短手方向）の長さより、短くする必要がある。常に紙幣Ｐを送り出す力が、紙幣Ｐに与えられていることが必要だからである。しかし、紙幣のように、短手方向の長さが色々ある場合、最も短い紙幣Ｐに対してローラの配置を決めるのは長い紙幣Ｐを考慮すると、ピックアップローラ５のブレーキ作用が長く続くなど具合が悪いことも多い。ピックアップローラ５と搬送ローラ３４を近づけるには、ローラの直径を小さくしたり、入れ子に配置するなどしなくてはならない。
【００７８】
ローラの直径は、紙幣Ｐに対する接触状態をよくしてグリップ力を確保するには、ある程度の直径を見こむ必要がある。ローラを入れ子に配置するには、ローラの幅を狭くする必要があり、グリップ力を得るためにやはり問題になる。
【００７９】
また、紙幣Ｐの長手方向の長さも紙幣によって異なるため、同じトレイで取出すには、中央にローラを寄せる必要がある。さらに、紙幣Ｐの取出方向の力を考慮するとできるだけ同じ位相にローラが配置していた方が、よいと考えられる。取出ローラ３０、ピックアップローラ５の直径を３５ｍｍ〜４０ｍｍ、搬送ローラ３４を２０ｍｍ〜３０ｍｍとするとローラ１列に並べると、５２．５ｍｍ〜７５ｍｍとなり、短手方向の長さが６０ｍｍ程度の紙幣Ｐではローラで接触長さを考慮すると難しい。
【００８０】
また、短い紙幣Ｐの先端が第２の検知センサ７７にかかったとき、紙幣Ｐの後端部がピックアップローラ５にかかっている条件はさらに厳しく、ピックアップローラ５の停止が遅れて、２枚目を送りこんでゾロ出が発生しやすくなる。
【００８１】
図１２は、短手方向の長さが短い紙幣Ｐを考慮した制御方式を示すフローチャートで、第２の検知センサ７７の他に第１の検知センサ７６を用いて搬送制御を行う方法を示すフローチャートである。
【００８２】
即ち、ピックアップローラ５と搬送ローラ３４との間に距離が紙幣Ｐの短手方向の長さより長くても安定して取出される制御方法を示した。1枚目の紙幣Ｐを繰り出すために図１１のステップＳ４で取出ローラ３０とピックアップローラ５を回転させるまでは図１１と同じ制御動作である。
【００８３】
1枚目の紙幣Ｐの先端が取出ローラ３０を過ぎて、第1の検知センサ７６で検知された場合（ステップＳ２１）、ピックアップローラ５のみを停止する（ステップＳ２２）。このとき取出ローラ３０の搬送力だけで搬送される。1枚目には、停止したピックアップローラ５から抵抗を受けるが、取出ローラ３０の搬送力の方が上回るようになるので1枚目は搬送され続ける。次に、第２の検知センサ７７で1枚目の紙幣Ｐの先端が検知されたか否かが判別される（ステップＳ２３）。紙幣Ｐの先端が検出されたと判別されると、取出モータ４１が停止される（ステップＳ２４）。紙幣Ｐは搬送ローラ３４の搬送力だけで搬送される。次に紙幣Ｐの後端が第1の検知センサ７６で検知されたか否かが判別される（ステップＳ２５）。紙幣Ｐの後端が検出されたと判別されると、取り出す紙幣Ｐの有無が判別される（ステップＳ２６）。取り出す紙幣Ｐがないと判別されると、逆転ローラ３１の回転が停止されて（ステップＳ２７）取り出しが終了される（ステップＳ２８）。なお、ステップＳ２６で取り出し券があると判別されると、ステップＳ４に戻って次の紙幣Ｐの取り出しを開始する。
【００８４】
この制御より、ピックアップローラ５と搬送ローラ３４の距離は、一番短い紙幣Ｐに対して大きくとることが出きる。また、紙幣Ｐの後端を第1の検知センサ７６で検知することによって、より速い段階で２枚目の取出しに入ることが出きる。これは、「定ギャップ取出し」においてはギャップをより小さくして、処理速度を上げることもできる。「定ピッチ取出し」においてもピッチを小さくできる。ギャップやピッチを小さくする観点のほかに、モータの立ち上がりを緩やかにすることも可能になる。なお、この実施例では、紙幣Ｐの後端を第１の検知センサ７６で検知しているが、処理速度を上げるなどの要求がないときは、第２の検知センサ７７で紙幣Ｐの後端を検知して次の紙幣Ｐの取出しを開始してもよい。
【００８５】
図１１で説明した制御は、従来のゲートローラ方式などの取出しでは実現が難しく、MRR取出しにおいて実施し易い。MRR取出しでは、ピックアップローラ５に対する紙幣Ｐの押圧を小さくできることと、分離部の取出ローラ３０による送り力が期待できることによる。ゲートローラ方式などでは分離部の抵抗が大きいため、ピックアップローラ５で紙幣Ｐを送らなければならず、ピックアップローラ５に対する紙幣の押圧力をある程度大きくする必要がある。紙幣の場合、押圧力は５Ｎ程度である。
【００８６】
これに比べて、MRR取出しでは、分離部で取出ローラ３０と逆転ローラ３１が回転するため紙幣Ｐに対する食いつき力が、また、逆転トルク一定のため安定した搬送力がある。これにより、分離部に紙幣Ｐの先端を導く程度でよく、ピックアップローラ５に対する紙幣Ｐの押圧力は１〜２Ｎ程度で良い。
【００８７】
ゲートローラ方式では取出ローラ３０は回転しているが、ゲートローラは固定されており、双方の摩擦係数の違いがあまりないので、分離部に紙幣Ｐを送る力は期待できない。MRR取出しでは、取出ローラ３０と紙幣Ｐの摩擦力より小さく、かつ、紙幣Ｐと紙幣Ｐの摩擦力より大きな接線力が生まれるようにトルクを設定しているため、分離部では１枚或いは２枚重なった1枚目を送る力が安定して発生している。このような理由から、MRR取出しにおいては、図１１の制御方法がローラレイアウト、モータの立ち上げ、処理能力の観点から紙幣Ｐのサイズによらず安定した取出しを提供できる。
【００８８】
図１３は、本発明の第２の実施の形態である紙幣取出装置のピックアップローラの駆動制御系を示す斜視図である。
【００８９】
この第２の実施の形態では、ピックアップローラ９１に対する紙幣Ｐの押圧力を検知して、紙幣Ｐの取出しを制御するためのものである。ピックアップローラ９１，９１は左右別々のブラケット９２，９２に取り付けられている。ブラケット９２，９２は、ピックアップローラ９１の駆動軸９３に回動自在に取り付けられている。ブラケット９２，９２の下端部には軸９５，９５を介してピックアップローラ９１，９１が回動自在に取り付けられている。駆動軸９３と軸９５との間にはそれぞれタイミングベルト９６，９６が掛け渡されている。
【００９０】
ブラケット９２，９２の上部側には弾性バネ部９２ａ，９２ａが一体的に形成され、弾性バネ部９２ａ，９２ａ間にはシャフト９７が架設されている。シャフト９７の両端部は弾性バネ部９２ａ，９２ａの取付孔内にゴムブッシュ９９，９９を介して嵌め込まれ、遊びなくフレキシブルに連結されている。軸９７の中央部は支持ピン１００により水平面に沿って回動自在に支持されている。支持ピン１００はブラケット１０１に固定され、ブラケット１０１はベース３９に取り付けられている。ブラケット１０１には軸９７の回動量を規制するストッパ１０３が取り付けられている。
【００９１】
ブラケット１０１と軸９７との間にはダンパ１０４，１０４が配設され、軸９７の回動運動に対して、減衰をかけるように働く。ブラケット９２，９２の弾性バネ部９２ａ，９２ａの表面側には歪みを計測する検出手段としての歪みゲージ１０５，１０５、裏面側には温度補償を兼ねて歪みゲージ１０６，１０６が貼られている。歪みゲージ１０５，１０６にはゲージ出力を増幅処理するアンプ１０７，１０７を介してコントローラ８５が接続されている。
【００９２】
上記したようにピックアップローラ９１，９１が軸９７で関連付けられて支持されているため、例えば、右側のピックアップローラ９１を押しこむと、左側のピックアップローラ９１が出っ張ってくる。ダンパ１０４，１０４のバネ性などの影響があるが、両方のピックアップローラ９１，９１にかかる押圧が略同じになるように、左右のピックアップローラ９１，９１が前後に動くことになる。
【００９３】
ブラケット９２、９２はバネとしても作用するので、左右のピックアップローラ９１，９１に対する押圧力が同じで軸９７が動かないときでも、ピックアップローラ９１，９１は押圧力に応じて多少、弾性的に前後することができる。左右のピックアップローラ９１，９１に対する押圧力が不均一過ぎたときは、ストッパ１０３が効いてピックアップローラ９１，９１の左右の前後位置があまり大きく違わないように規制する。
【００９４】
ブラケット９２，９２の弾性バネ部９２ａ，９２ａはその内側がブラケット９２，９２と一体化され、外側は軸９７と弾性的に接続しているため、内側固定支持の片持はりとして変形する。これにより、弾性バネ部９２ａ，９２ａの内側の固定端近くに貼られた歪みゲージ１０５によって、ピックアップローラ９１の押圧にほぼ比例したひずみを検出することができる。歪みゲージ１０５，１０５のアンプ１０７，１０７によって左右のピックアップローラ９１，９１にかかる押圧力がモニターされる。
【００９５】
紙幣Ｐにおいては、その印刷によって部分的に厚さが異なる。とくに凹版印刷のように紙面の上にインクを盛り上げて印刷している部分では、かなり厚くなっている。印刷のない紙だけの部分で例えば９０μmで、印刷部では１４０μmと言った具合に、その厚差が大きい。印刷したばかりの紙幣Ｐは顕著で、新札の束は同じ金種の同じ印刷が同じ方向に重なっているため束にした状態で厚さの違いが出てくる。こうした束を取出部のトレイにセットした場合、左右の厚さが違って、ピックアップローラ９１，９１ヘの当たりが左右不均等になる場合がある。
【００９６】
図１３の構造はこれを解決するために左右をシーン式にして左右のピックアップローラ９１，９１に紙幣Ｐが当たるようにしたものである。図１３では歪みゲージ１０５，１０５から得られたピックアップローラ９１，９１に対する押圧力の情報を基に制御手段としてのコントローラ８５により逆転ローラ３１，３１のモータドライバー８９ａ、８９ｂの駆動を制御して、逆転ローラ３１，３１の逆転トルクを変化させるものである。
【００９７】
図１４は、ピックアップローラ９１，９１の受ける押圧力に対して逆転トルクを設定する一例を示す。
【００９８】
横軸がピックアップローラ９１の押圧力で、Ｐｍが設計値の押圧に当たる。縦軸は逆転トルクでＴｍが設計値である。通常はピックアップローラ９１の受ける押圧力がＰｍの前後なので、逆転トルクはＴｍになっている。押圧力が高まって、Ｐ２より大きくなると、逆転トルクを上げてＴ２とする。さらにＰ３と高くなれば逆転トルクはＴ３と高くなる。ピックアップローラ９１の受ける押圧力がＰ４になったときは機器の異常としてもよい。逆に、押圧力が減少してＰ１になったらトルクをＴ１に減少する。この制御を左右の逆転ローラ３１，３１で独立に行う。
【００９９】
結果的には左右のピックアップローラ９１，９１の受ける押圧力が同じであれば、逆転ローラ３１，３１に付与する逆転トルクは同じで、左右のバランスを大きく崩すことはない。この例では4段階で逆転トルクを変化させたが、段数を増してもよい。
【０１００】
なお、図１３では歪みゲージ１０５，１０５でピックアップローラ９１，９１の受ける押圧力を検出したが、図１５に示すように、ブラケット１０１に検出手段としてのリミットスイッチ１１１，１１１を配設し、これらリミットスイッチ１１１，１１１によってピックアップローラ９１，９１の受ける押圧力を検出し、この検出情報に基づいてコントローラ８５で逆転トルクを制御するようにしても良い。
【０１０１】
図１５に示すものは、軸９７がストッパ１０３に当接する寸前でリミットスイッチ１１１，１１１によりピックアップローラ９１，９１の受ける押圧力が検知されるようになっている。リミットスイッチ１１１，１１１にはアンプ１１２を介してコントローラ８５に接続されている。
【０１０２】
図１６は逆転ローラ３１，３１の駆動制御を示すフローチャートである。
【０１０３】
取出が開始されると、バックアップ板４により紙幣Ｐがピックアップローラ９１，９１に押し付けられ、ピックアップローラ９１，９１の回転により、紙幣Ｐが取り出される（ステップＳ３１）。しかるのち、逆転モータ６４が逆転トルクＴｍで駆動される（ステップＳ３２）。ついで、右側のリミットスイッチ１１１がオンされたか否かが判別される（ステップＳ３３）。オンされていないと判別されると、右側の逆転モータ６４を逆転トルクＴｍで駆動する（ステップＳ３４）。ついで、左側のリミットスイッチ１１１がオンされたか否かが判別される（ステップＳ３５）。オンされないと判別された場合には、左側の逆転モータ６４を逆転トルクＴｍで駆動する（ステップＳ３６）。しかるのち、取り出し券があるか否かが判別される（ステップＳ３７）。取り出し券がなければ、取り出しを終了する（ステップＳ３８）。
【０１０４】
なお、ステップＳ３３で、右側のリミットスイッチ１１１がオンされたと判別されたら、右側の逆転モータ６４を逆転トルクＴｍの１．２倍で駆動する（ステップＳ３９）。また、ステップＳ３５で左側のリミットスイッチ１１１がオンされたと判別されたら、左側の逆転モータ６４を逆転トルクＴｍの１．２倍で駆動する（ステップＳ４０）。
【０１０５】
上記したように、リミットスイッチ１１１がオンした側の逆転モータ３１の逆転トルクを大きくするため、紙幣Ｐの取出しが安定化する。なお、リミットスイッチ１１１のオン／オフで逆転トルクが決まるため、逆転トルクの大きさは２段階になる。図１５では、リミットスイッチ１１１，１１１が入った方の逆転ローラ３１に通常の逆転トルクの１.２倍の逆転トルクをかける。これにより、バックアップ力のアンバランスが大きくなっても安定して取出す領域が拡大する。図１１で示した例のように、逆転トルクの設定を増したい場合は、リミットスイッチ１１１の数を増して、ストロークを適当に選べば、何段かにトルク設定をすることも可能である。
【０１０６】
上記したように、本発明は、取出ローラ３０に逆転ローラ３１を圧接させ、この逆転ローラ３１に紙幣Ｐの取出方向と逆方向のトルクを付与して紙幣Ｐを分離するため、逆転ローラ３１と紙幣Ｐの摩擦係数が紙幣間の摩擦係数より高ければ紙幣の分離が可能となり、ローラの材質などは耐久性の観点からだけ選べばよく選択の幅が広がる。また、逆転ローラ３１は取出ローラ３０に連れ回りするため、紙幣Ｐとの摩擦が少なく、特に紙幣Ｐが１枚のときは微小な滑りのみになるため、摩耗が起こりにくい。さらに、ゲートローラ方式や、圧接方式では分離部を２枚の紙幣が通過してしまえば分離することは殆どできないが、本方式では２枚目の紙幣を逆転ローラ３１の逆回転により引き戻すことができ、確実な分離が可能になる。また、分離部の取出力が安定しているため、ピックアップローラ５に対する紙幣の押し付力を弱くでき、紙幣の汚れを防止できる。
【０１０７】
また、取出ローラ３０とピックアップローラ５で送り込まれる紙幣Ｐの搬送方向に対し、逆転ローラ３１の押圧方向および逆転ローラ３１の回動方向を直交させることによって送り出される紙幣Ｐは取出ローラ３０と逆転ローラ３１との間にスムーズに送り込まれ、また、逆転ローラ３１により分離されて引き戻される紙幣Ｐもスムーズに引き戻され、安定した取り出しが可能になる。
【０１０８】
また、分離部で紙幣Ｐの安定した搬送量が得られるため、ピックアップローラ５と搬送ローラ３４との間の距離を紙幣の長さより長くとることができる。また、取出ローラ３０の直後に第１の検知センサ７６を追加し、搬送ローラ３４の直後の第２の検知センサ７７とで、ピックアップローラ５と取出ローラ３０の制御を行うことによって、ピックアップローラ５と搬送ロ−ラ３４との間の距離を紙幣Ｐの大きさよりも大きくしても安定した取り出しを実現できる。従って、ローラの直径やレイアウトを犠牲にせず、紙幣の短いものから、長いものまで対応できるシステムとしてバランスがあり、安定した取り出しが可能となる。さらに、ピックアップローラ５の停止タイミングを早めて処理能力を向上することができる。また、追加した第１の検知センサ７６は、取出中の紙幣Ｐの監視や残留センサとしても用いることができる。
【０１０９】
また、MRR分離方式の分離力は、逆転ローラ３１の押圧力と逆トルクの大きさで決まるため、これを一定に保てば、見かけの摩擦係数を一定にして分離力を安定に保つことができる。さらに、逆転トルクは逆転モータ６４によって制御可能で、逆転トルクを変更することで見かけの摩擦係数、つまり分離力を制御することも可能になる。
【０１１０】
さらに、ピックアップローラ９１，９１にかかる押圧力を検知して逆転ローラ３１，３１の逆転トルクを設定することで、送り力に対して適切な分離力を与えることができ安定した取り出しが可能となる。また、ピックアップローラ９１，９１をシーソ式に支持し、ピックアップローラ９１，９１にかかる押圧力を左右均一にするため、２枚取りに対するマージンを大きく取りスキューも防止できる。さらに、ピックアップローラ９１，９１にかかる押圧力が均一になりきらなくても、ピックアップローラ９１，９１のシーソ式構造のまま押圧を簡便な方法で検知して逆転トルクを制御するため、より一層確実にスキューを防止できる。
【０１１１】
従って、癖のついた紙幣でも弱いバックアップ力のまま安定して取り出すことができ、官封券を多数枚重ねた場合でも、２枚取りがなく、スキューのない安定した取り出しが可能となる。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、取出ローラに分離ローラを圧接させ、この分離ローラに紙葉類の取出方向と逆方向のトルクを付与して紙葉類を分離するから、紙葉類の厚さや摩擦係数の影響を受けることなく、安定した取出しが可能になるとともに、分離ローラと紙葉類の摩擦係数が紙葉類間の摩擦係数より高ければ分離が可能となるため、ローラの材質などは耐久性の観点からだけ選べばよく選択の幅が広がる。
【０１１３】
また、送出ローラの紙葉類が接触される接触部と、取出ローラと分離ローラとの接触部とを結ぶ線分に対し、取出ローラの中心と分離ローラの中心とを結ぶ線分を直交するように各ローラを配設するため、紙葉類の送込方向と取出方向とを一致させることができる。従って、送出ローラにより送り出される紙葉類は取出ローラと分離ローラとの間にスムーズに送り込まれ、また、分離ローラにより分離されて引き戻される紙葉類もスムーズに引き戻され、より一層安定した取り出しが可能になる。
【０１１４】
また、分離ローラの中心とこの分離ローラを揺動させる揺動レバーの回動中心とを結ぶ線分に対し、取出ローラの中心と分離ローラの中心とを結ぶ線分を直交するように各ローラを配置するため、取出ローラに対する分離ローラの押圧力を一定に保つことができ、安定した分離力を得ることができる。
【０１１５】
さらに、取出ローラの直後に第１の検知センサを追加し、この第１の検知センサと搬送ローラの直後の第２の検知センサとで、送出ローラと取出ローラの駆動を制御するため、各ローラの直径やレイアウトを犠牲にせず、搬送方向の長さが短いものから、長いものまで安定して取り出すことができる。
【０１１６】
また、送出ローラにかかる紙葉類の押圧力を検知し、この検知した押圧力の大きさに応じて分離ローラに付与する逆転トルクの大きさを可変制御するから、紙葉類の送り力に対して適切な分離力を与えることができ安定した取り出しが可能になる。
【０１１７】
また、一対の送出ローラにかかる紙葉類の押付力の大きさに応じて一対の送出ローラに付与する逆転トルクの大きさを可変制御するため、一対の送出ローラにかかる押圧力が均一になりきらなくても紙葉類のスキューを防止できる。従って、官封券を多数枚重ねた場合でも２枚取り、スキューのない安定した取り出しが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である紙幣の分類処理機を示す概略的構成図。
【図２】紙幣の分離機構を示す斜視図。
【図３】分離機構を構成する取出ローラ及び逆転ローラの回転状態を示す図。
【図４】取出ローラと逆転ローラとの間に紙幣が１枚送り込まれた状態を示す図。
【図５】取出ローラと逆転ローラとの間に紙幣が２枚送り込まれた状態を示す図。
【図６】取出ローラと逆転ローラとの間に送り込まれた紙幣が分離された状態を示す図。
【図７】紙幣の分離機構を構成する各ローラの配置構成を示す正面図。
【図８】紙幣の分離機構を構成する各ローラの配置構成を示す側面図。
【図９】取出ローラと逆転ローラの当接状態を示す正面図。
【図１０】取出ローラと逆転ローラの当接状態を示す側面図。
【図１１】紙幣の取出動作を示すフローチャート図。
【図１２】紙幣の取出動作を示すフローチャート図。
【図１３】ピックアップローラの他の取り付け例を示す斜視図。
【図１４】ピックアップローラの押圧力と逆転トルクとの関係を示すグラフ図。
【図１５】ピックアップローラのさらに他の取り付け例を示す斜視図。
【図１６】逆転モータの駆動制御動作を示すフローチャート図。
【符号の説明】
Ｐ…紙葉類、４…バックアップ板（押込手段）、５…ピックアップローラ（送出ローラ）、３０…取出ローラ、３１…逆転ローラ（分離ローラ）、３４…ドライブローラ（搬送ローラ）、３５…ピンチローラ（搬送ローラ）、Ｋ１…線分、Ｋ２…線分、Ｋ３…線分、５９…揺動レバー、６０…支持部、６３ａ，６３ｃ…プーリ、６３ｂ…ベルト、６４…リバースモータ（駆動手段）、７６…第１の検知センサ、７７…第２の検知センサ、８５…コントローラ（制御手段）、１０５…歪みゲージ（検知手段）、１１１…リミットスイッチ（検知手段）。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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