(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を送り出す送出ローラと、
その周面がゴムで形成され、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、
前記取出ローラに圧接され、紙葉類の取出方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する全周がゴムで形成された分離ローラと、
前記取出ローラにより取り出された紙葉類を搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラにより搬出された紙葉類を検知する検知手段と、
前記検知手段がそれぞれの紙葉類の後端部を検知する毎に、前記取出ローラを逆回転させて停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする紙葉類取出装置。
【請求項２】
紙葉類を送り出す送出ローラと、
その周面がゴムで形成され、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、
前記取出ローラに圧接され、紙葉類の取出方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する全周がゴムで形成された分離ローラと、
前記取出ローラにより取り出された紙葉類を検知する検知手段と、
前記検知手段がそれぞれの紙葉類の後端部を検知する毎に、前記取出ローラを逆回転させて停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする紙葉類取出装置。
【請求項３】
紙葉類を送り出す送出ローラと、
その周面がゴムで形成され、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、
前記取出ローラに圧接され、紙葉類の取出方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する全周がゴムで形成された分離ローラと、
前記取出ローラにより取り出された紙葉類を搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラにより搬出された紙葉類を検知する検知手段と、
前記検知手段が所定のｎ枚の紙葉類の後端部を検知する毎に、前記取出ローラを逆回転させて停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする紙葉類取出装置。
【請求項４】
紙葉類を送り出す送出ローラと、
その周面がゴムで形成され、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、
前記取出ローラに圧接され、紙葉類の取出方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する全周がゴムで形成された分離ローラと、
前記取出ローラにより取り出された紙葉類を検知する検知手段と、
前記検知手段が所定のｎ枚の紙葉類の後端部を検知する毎に、前記取出ローラを逆回転させて停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする紙葉類取出装置。
【請求項５】
前記制御手段は、３６０度を割り切れない所定角度だけ前記取出ローラを逆回転させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の紙葉類取出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙葉類取出装置に係り、特に、積層された紙幣等の紙葉類を1枚ずつ分離して取り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。このようは紙葉類取出装置においては、紙葉類を確実に分離して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り出しを可能とし、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り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、取出ローラと、この取出ローラに対向して設けられたゲートローラと、を備えている。取出ローラ及びゲートローラは、櫛歯状に入れ子状をなすように配置され、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の回転に伴って送り出される。この送り出された紙葉類は、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り出される。取出ローラにより取り出された紙葉類は、取出ローラの取出方向に設けられたドライブローラとこのドライブローラに当接されたピンチローラとにより挟持搬送される。
【０００６】
しかしながら、ゲートローラ方式は、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。すなわち、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。
【０００７】
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ある。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、ギャップが狭すぎると通過抵抗が増し、ピックアップローラで紙葉類を送り込めなくなり、スキップして取り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り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、調整可能であるが、常に調整を行って最適な値に保つようにしなければならず、メンテナンスに手間取る。
【００１０】
このような問題を解決するために、圧接ローラ方式の紙葉類取出装置が開発されている。この圧接ローラ方式は、空転ローラと、この空転ローラに押し当てられた圧接ローラとを備え、圧接ローラの摩擦力で紙葉類を分離するものである。この圧接ローラ方式は、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、ピンチローラとともに搬送路を形成し、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葉類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、紙葉類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ローラ間距離を紙葉類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ている。
【００１５】
しかし、紙葉類の搬送方向の長さがローラ間距離より短い場合は、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、ローラ間距離を一番短い券種に合わせると、長い券の取り出しが不安定になる問題があり、システムとしてバランスの悪い。
【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葉類を送り込むので、特に、ピックアップローラが左右一対ある場合には、紙葉類に対する一対のピックアップローラの押圧力が左右で異なると、スキューの原因になる。紙葉類に折れ癖があったり、紙葉類が傾いてセットされている場合、紙葉類にピックアップローラが左右で均一に接触しない。
【００１７】
セットされた紙葉類の枚数が多い場合には、この現象が顕著になる。紙葉類の枚数が多い場合、紙葉類をセットするトレイや壁面と紙葉類との摩擦力によってピックアップローラへの押圧力が減少するとともに、左右のピックアップローラへの押圧力が不均一になることもある。
【００１８】
また、紙葉類上に凹版印刷されたインクの厚さの分布の違いから、紙葉類の枚数が増えると、ピックアップローラに対する紙葉類の押圧力が不均一になる。例えば、官封券や新札の場合、紙葉類の方向（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。紙葉類を１０００〜２０００枚程度重ねると、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。
【００１９】
紙葉類の凹版印刷は、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。このため、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葉類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。
【００２０】
ピックアップローラに対する紙葉類の押し付けは、バックアッププレート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、スプリングやモータによって制御される。このとき、押圧力は高めに設定される。これは、紙葉類の癖を修正して、ピックアップローラに対して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の低下を補う目的もある。
【００２１】
しかし、紙葉類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ことになり、紙葉類の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、紙葉類をピックアップローラに押し付けるバックアッププレートを左右シーソになるように支点で支持したり、バックアッププレート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、紙葉類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、紙葉類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。
【００２２】
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。多い枚数の紙葉類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。
【００２３】
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、取り出された紙葉類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葉類の情報から、それ以降の紙葉類に対してギャップ量を制御するものである。このため、ゲートローラの摩耗や紙葉類の厚さの平均的な変化には対応できるが、各々の紙葉類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。
【００２４】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、紙葉類の厚さ、摩擦係数、長さの影響を受けることなく、長期間にわたって安定して確実に１枚ずつ取り出すことが可能な紙葉類取出装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本実施形態によれば、
紙葉類を送り出す送出ローラと、その周面がゴムで形成され、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、前記取出ローラに圧接され、紙葉類の取出方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する全周がゴムで形成された分離ローラと、前記取出ローラにより取り出された紙葉類を搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラにより搬出された紙葉類を検知する検知手段と、前記検知手段がそれぞれの紙葉類の後端部を検知する毎に、前記取出ローラを逆回転させて停止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする紙葉類取出装置が提供される。
また、本実施形態によれば、
紙葉類を送り出す送出ローラと、その周面がゴムで形成され、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、前記取出ローラに圧接され、紙葉類の取出方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する全周がゴムで形成された分離ローラと、前記取出ローラにより取り出された紙葉類を検知する検知手段と、前記検知手段がそれぞれの紙葉類の後端部を検知する毎に、前記取出ローラを逆回転させて停止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする紙葉類取出装置が提供される。
【００２６】
本実施形態によれば、
紙葉類を送り出す送出ローラと、その周面がゴムで形成され、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、前記取出ローラに圧接され、紙葉類の取出方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する全周がゴムで形成された分離ローラと、前記取出ローラにより取り出された紙葉類を搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラにより搬出された紙葉類を検知する検知手段と、前記検知手段が所定のｎ枚の紙葉類の後端部を検知する毎に、前記取出ローラを逆回転させて停止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする紙葉類取出装置が提供される。
また、本実施形態によれば、
紙葉類を送り出す送出ローラと、その周面がゴムで形成され、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、前記取出ローラに圧接され、紙葉類の取出方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより紙葉類を１枚ずつ分離する全周がゴムで形成された分離ローラと、前記取出ローラにより取り出された紙葉類を検知する検知手段と、前記検知手段が所定のｎ枚の紙葉類の後端部を検知する毎に、前記取出ローラを逆回転させて停止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする紙葉類取出装置が提供される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態に係る紙葉類取出装置について図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１に示すように、紙葉類取出装置、例えば紙幣取出装置が適用される紙幣分類処理機の筐体１は、その一側中央部に設けられたテーブル部１Ａを備えている。このテーブル部１Ａは、紙幣供給部２を備えている。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プレート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は、回転することにより紙幣Ｐを下方に向かって送り出す。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。
【００３０】
クランプ式の搬送機構Ｈは、ベルト６とローラ７とにより構成され、搬送部３７から搬出される紙幣Ｐを搬送する。この搬送機構Ｈには、取り出された紙幣Ｐのシフト及び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。搬送機構Ｈの紙幣搬送方向下流側には、判別部９が設けられている。この判別部９は、ローラ対１０によって搬送される紙幣Ｐの表裏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。
【００３１】
判別部９の紙幣搬送方向下流側には、第１分岐装置１１が設けられている。第１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第２分岐装置１３に導く。
【００３２】
第２分岐装置１３は、紙幣Ｐの搬送方向を第１及び第２の方向に振り分ける。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、ベルト搬送部１６が設けられ、このベルト搬送部１６は、紙幣Ｐをそのままの状態で搬送する。
【００３３】
第１及び第２の方向の下流側には、それぞれの方向に分岐されて搬送された紙幣Ｐが合流する合流部１７が設けられている。この合流部１７までの分岐パスの経路長は、紙幣合流後の間隔がズレないように等しく形成されている。
【００３４】
合流部１７の紙幣搬送方向下流側には、第３分岐装置１８が設けられ、この第３分岐装置１８は、紙幣Ｐの搬送方向を第３及び第４の方向に振り分ける。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。スイッチバックパス部１９では、紙幣Ｐを反転箱２０から送り出すことにより、紙幣Ｐの天地を反転して搬送する。第４の方向には、ベルト搬送部２２が設けられ、このベルト搬送部２２は、紙幣Ｐをそのままの姿勢を維持して搬送する。
【００３５】
第３及び第４の方向の下流側には、それぞれの方向に分岐されて搬送された紙幣Ｐが合流する合流部２３が設けられている。この合流部２３までの分岐パスの経路長は、紙幣合流後の間隔がズレないように等しく形成されている。
【００３６】
合流部２３の紙幣搬送方向下流側には、水平搬送路２４が設けられている。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〜２６ｄが配設されている。これら種類別ポケット部２６ａ〜２６には、紙幣Ｐが水平状態に積み重ねて集積される。
【００３７】
第１分岐装置２５ａの下方部には、施封装置２７が設けられている。この施封装置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と、を有している。
【００３８】
図２は、紙葉類取出装置としての紙幣取出装置の構成を概略的に示す図である。
【００３９】
この紙幣取出装置は、上述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。
【００４０】
分離部３２は、取出ローラ３０，３０を備えている。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の下方部に配置された搬送ローラとして機能するドライブローラ３４，３４を備えている。これらのドライブローラ３４，３４には、ピンチローラ３５，３５が転接されている。
【００４１】
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り出す。
【００４２】
分離部３２の取出ローラ３０は、その周面がゴムで形成され、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。
【００４３】
なお、この実施の形態では、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との間で回転できるようにしてもよい。
【００４４】
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、及びプーリ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、及びプーリ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ている。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。
【００４５】
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、左右に回動可能に設けられている。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。
【００４６】
逆転ローラ３１は、その全周がゴムで形成されている。このゴムは、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ている。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。
【００４７】
逆転ローラ３１の軸５８には、プーリ６３ａ、タイミングベルト６３ｂ、及びプーリ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の取り出し方向に対して逆方向に回転させる。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。
【００４８】
逆転ローラ３１の軸５８に固定されたタイミングプーリ６３ａ及びリバースモータ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、同じである。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。
【００４９】
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、及びプーリ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。ピンチローラ３５は、スプリング７４による付勢により、ドライブローラ３４に押圧されて搬送力を発生する。
【００５０】
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から送り出された紙幣Ｐを検出する第１検知手段（または検知手段）として機能する第１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から送り出された紙幣Ｐを検出する第２検知手段（または検知手段）として機能する第２検知センサ７７が設けられている。
【００５１】
第１及び第２検知センサ７６，７７は、例えば光透過型の光センサであり、ブラケット７９に取り付けられている。第１検知センサ７６の光軸は、取出ローラ３０及び逆転ローラ３１の接触部と、ドライブローラ３４及びピンチローラ３５の接触部との間の搬送路を通過する。第２の検知センサ７７光軸は、ドライブローラ３４及びピンチローラ３５の接触部の直後の搬送路を通過する。
【００５２】
取出モータ４１、ピックアップモータ４９、及び搬送モータ７１には、それぞれドライバ８１，８２，８３が接続されている。ドライバ８１，８２，８３には、制御回路を介して制御手段として機能するコントローラ８５が接続されている。なお、取出モータ４１、及びピックアップモータ４９は、間欠駆動制御が必要とされるため、パルスモータが用いられている。
【００５３】
左右のリバースモータ６４には、ドライバ８９ａ，８９ｂが接続され、ドライバ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モータであり、電流の設定によって所要の発生トルクが得られる。第１及び第２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検知結果に基づく情報をコントローラ８５に出力する。
【００５４】
次に、図３乃至図６を参照して分離部３２における分離力の発生原理を説明する。
【００５５】
図３は、取出ローラ３０と逆転ローラ３１との間に紙幣Ｐがないときを示す図であり、逆転ローラ３１は、取出ローラ３０の回転に伴って搬送方向に連れ回る。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、逆転ローラ３１は、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逆転トルクＴより高いため、リバースモータ６４が滑り、取出ローラ３０の回転に伴って搬送方向に回転する。
【００５６】
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枚介在されたときを示す図であり、紙幣Ｐと逆転ローラ３１と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る。
【００５７】
図５は、取出ローラ３０と逆転ローラ３１との間に２枚の紙幣Ｐが介在されたときを示す図であり、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。
【００５８】
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である。図６の状態は、図４の状態とほぼ同じであり、１枚目の紙幣Ｐ１が搬送方向に沿って搬送される。このように紙幣を２枚取り出そうとしても、２枚目の紙幣Ｐ２が逆転ローラ３１により引き戻され、１枚目の紙幣Ｐ１のみが取り出される。実際には、図５及び図６の状態は、紙幣Ｐが１枚取り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り出される。
【００５９】
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。この接線力及び押圧力による逆転ローラ３１の見かけ上の摩擦係数は、(逆転トルク/逆転ローラ半径)/（逆転ローラの取出ローラへの押圧力）となる。逆転ローラ３１の取出ローラ３０への押圧力は、一定のスプリング力によって発生される。このため、逆転トルクを一定に制御することで、逆転ローラ３１の見かけ上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。
【００６０】
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と逆転ローラ３１との摩擦係数は、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と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。
【００６１】
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、逆転ローラ３１は、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。
【００６２】
図７及び図８は、紙幣取出装置の各ローラのレイアウトを示す図である。
【００６３】
ピックアップローラ５の近傍には、バックアッププレート４により押圧された紙幣Ｐが存在するか否かを検知する紙幣検知センサＳが配置されている。この紙幣検知センサＳは、例えば光透過型の光センサである。
【００６４】
ピックアップローラ５は、バックアッププレート４により押圧された紙幣Ｐに接触して、回転することによってこの紙幣Ｐ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には、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。モータリバースローラ（ＭＲＲ）分離方式では、逆転ローラ３１に対して取出ローラ３０への押圧力とモータ６４で発生した逆転トルクとを安定して与える必要がある。
【００６５】
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。
【００６６】
すなわち、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とを結ぶ線分を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。
【００６７】
つまり、取出ローラ３０と逆転ローラ３１と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との接触部３３に紙幣Ｐを送り込み易くするため、および、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。
【００６８】
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３１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'が作用する。
【００６９】
さらに、線分Ｋ２と線分Ｋ３との交差角度を９０°にしておくことにより、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。したがって、取出ローラ３０と逆転ローラ３１との接触部３３で発生する押圧力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重要である。
【００７０】
なお、取出ローラ３０と逆転ローラ３１との接触圧力は、スプリング６２のバネカとスプリング６２の取付位置とから決定され、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。
【００７１】
図９及び図１０は、取出ローラ３０と逆転ローラ３１との圧接状態を示す図である。
【００７２】
モータ６４から逆転ローラ３１ヘ駆動力を伝達するモータ６４側のタイミングプーリ６３ｃの直径は、逆転ローラ３１側のタイミングプーリ６３ａの直径と同じであり、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とが直交するように設計されている。
【００７３】
ここで、押圧ベクトルＮの大きさを導いてみる。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
次に、図１１に示したフローチャートを参照して紙幣取出動作の第１の制御方法について説明する。なお、この第１の制御方法は、ドライブローラ３４及びピンチローラ３５の搬出側に配置された第２検知センサ７７のみを用いて行うものとする。
【００７８】
すなわち、紙幣Ｐの取出動作の開始が要求されると（ステップＳ１）、コントローラ８５は、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて、取り出す紙幣Ｐの有無を判別する（ステップＳ２）。コントローラ８５は、取り出す紙幣Ｐがあると判別した場合（ステップＳ２、ＹＥＳ）、各ローラの駆動を制御して紙幣Ｐの取出動作を行う。
【００７９】
まず、コントローラ８５は、逆転モータ６４を駆動して逆転ローラ３１を逆方向に回転駆動する（ステップＳ３）。このとき、ピックアップローラ５及び取出ローラ３０は、停止している。このため、逆転ローラ３１は、取出ローラ３０から受ける抵抗力で回転することはない。
【００８０】
続いて、コントローラ８５は、取出モータ４１及びピックアップモータ４９を駆動する（ステップＳ４）。これにより、取出ローラ３０及びピックアップローラ４が所定の回転速度で回転駆動される。
【００８１】
取出モータ４１及び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られる。取出ローラ３０を逆転ローラ３１とが接触する分離部３２へ紙幣Ｐの先端が入りこむまでに少し時間の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、取出モータ４１とピックアップモータ４９との間、及び、取出ローラ３０とピックアップローラ５との間の減速比を変えている。
【００８２】
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、取出動作中において、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設定することは、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、紙幣Ｐが搬送ローラ３４及びピンチローラ３５に引きぬかれる際にスキューを生じるおそれがあるので、適当な値に設定される。
【００８３】
また、通常、紙幣Ｐの先端が搬送ローラ３４及びピンチローラ３５にさしかかるまでに、所定の取出速度に達するよう設定される。コントローラ８５は、第２検知センサ７７からの出力信号に基づいて、ピックアップローラ５と取出ローラ３０とによって送り出された1枚目の紙幣Ｐが搬送ローラ３４にさしかかった後に検知されると（ステップＳ５、ＹＥＳ）、取出モータ４１及びピックアップモータ４９の駆動を停止する（ステップＳ６）。
【００８４】
取出ローラ３０は、ワンウェイクラッチ３０ａを内蔵しているため、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に連れ回り、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。
【００８５】
なお、紙幣Ｐが長くて１枚目の紙幣Ｐの後端がまだピックアップローラ５にかかっている場合は、１枚目の紙幣Ｐ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との押圧力は、ピックアップローラ５における紙幣Ｐへの押圧力より大きく設定されているので、紙幣Ｐは、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、ピックアップローラ５は、２枚目に対してブレーキとして働き、紙幣Ｐの連れ出しが防止される。
【００８６】
コントローラ８５は、搬送された１枚目の紙幣Ｐの後端が検知されたのに基づいて（ステップＳ７、ＹＥＳ）、取出モータ４１を逆回転駆動する（ステップＳ３１）。このとき、取出ローラ３０は、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ために、逆転している逆転ローラ３１との摩擦力によって逆転する。つまり、取出ローラ３０及び逆転ローラ３１は、ともに逆回転される。
【００８７】
このとき、コントローラ８５は、取出モータ４１の駆動を制御して、取出ローラ３０を所定角度、すなわち３６０度を割り切れない角度、例えば７度だけ回転させる。この取出ローラ３０の回転に伴って、逆転ローラ３１は、同様に所定角度だけ回転される。
【００８８】
このように、３６０度を割り切れない所定角度だけ逆転ローラ３１を回転させることにより、逆転ローラ３１の偏磨耗を防止することができ、長期間にわたって安定した分離動作を行うことが可能となる。
【００８９】
コントローラ８５は、取出モータ４１の駆動を制御して取出ローラ３０を所定角度だけ回転させた後、取出モータ４１の駆動を停止する（ステップＳ３２）。
【００９０】
続いて、コントローラ８５は、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて、取り出す紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別する（ステップＳ８）。コントローラ８５は、紙幣Ｐがあると判別した場合には（ステップＳ８、ＹＥＳ）、取出ローラ３０を停止した後に適当なディレイをとってステップＳ４に戻り、取出モータ４１及びピックアップモータ４９の駆動を再開して、２枚目の紙幣Ｐの取り出し動作を行う。
【００９１】
また、コントローラ８５は、トレイに紙幣Ｐがないと判別した場合には（ステップＳ８、ＮＯ）、逆転モータ６４の駆動を停止し、逆転ローラ３１が停止される（ステップＳ９）。しかるのち、コントローラ８５は、すべてのモータの駆動を停止して取出動作が終了する（ステップＳ１０）。
【００９２】
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及びピックアップローラ５を間欠駆動して紙幣Ｐを取り出していく。先に取り出した紙幣Ｐの後端を検知した後、次の紙幣Ｐの取出動作を行うため、各紙幣Ｐは、紙幣Ｐ間のギャップ(隙間の大きさ)が一定になるように取り出される。したがって、紙幣Ｐの送り方向の長さが短い場合には、処理速度（単位時間当たりの紙幣の取り出し枚数）が大きくなり、紙幣Ｐの送り方向の長さが長い場合には、処理速度が小さくなる。
【００９３】
このような制御を『定ギャップ取り出し』と称する。図１１に示した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、取出モータの逆転駆動及び停止を行ってからすぐにステップＳ４で取出モータ４１及びピックアップモータ４９を駆動し始めるが、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。
【００９４】
勿論、紙幣Ｐの先端をステップＳ５で検知してから適当なディレイをとって取出モータ４１及びピックアップモータ４９を駆動し始めれば、紙幣Ｐの先端のピッチを一定にする『定ピッチ取り出し』の制御も可能である。
【００９５】
図１１に示した制御方法では、ピックアップローラ５から搬送ローラ３４までの距離を紙幣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、短手方向の長さが券種によって異なる場合、最も短い紙幣Ｐに対して各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とを近づけるには、各ローラの直径を小さくしたり、各ローラを入れ子状に配置する必要がある。
【００９６】
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。
【００９７】
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、同じトレイで取り出すには、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を配置していた方がよいと考えられる。取出ローラ３０及びピックアップローラ５の直径を３５ｍｍ〜４０ｍｍ、搬送ローラ３４の直径を２０ｍｍ〜３０ｍｍとすると、各ローラを１列に並べた場合、５２．５ｍｍ〜７５ｍｍとなる。紙幣の送り方向の長さが６０ｍｍ程度の場合、各ローラでの接触長さを考慮すると、安定した取出動作を行うことは難しい。
【００９８】
また、送り方向の長さが短い紙幣Ｐの場合、その先端が第２検知センサ７７によって検知されたとき、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。
【００９９】
次に、図１２に示したフローチャートを参照して紙幣取出動作の第２の制御方法について説明する。なお、この第２の制御方法は、送り方向の長さが短い紙幣Ｐを考慮したものであって、第２検知センサ７７の他に、取出ローラ３０とドライブローラ３４との間に配置された第１検知センサ７６を用いて行うものとする。すなわち、この第２の制御方法は、ピックアップローラ５と搬送ローラ３４との間の距離が紙幣Ｐの送り方向（短手方向）の長さより長くても安定して取出動作を行うことができる。
【０１００】
すなわち、紙幣Ｐの取出動作の開始が要求されると（ステップＳ１）、コントローラ８５は、図１１に示したフローチャートと同様に１枚目の紙幣Ｐを繰り出すために、ステップＳ４までの制御を行い、取出ローラ３０及びピックアップローラ５を回転させる。
【０１０１】
続いて、コントローラ８５は、第１検知センサ７６からの出力信号に基づいて、１枚目の紙幣Ｐの先端が取出ローラ３０を過ぎて検知されたか否かを判別する（ステップＳ２１）。コントローラ８５は、紙幣Ｐの先端が検知されたと判別した場合には（ステップＳ２１、ＹＥＳ）、ピックアップモータ４９の駆動のみを停止し、ピックアップローラ５の回転を停止させる（ステップＳ２２）。このとき、紙幣Ｐは、取出ローラ３０の搬送力だけで搬送される。１枚目の紙幣Ｐ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ため、１枚目の紙幣Ｐは搬送され続ける。
【０１０２】
続いて、コントローラ８５は、第２検知センサ７７からの出力信号に基づいて、１枚目の紙幣Ｐの先端が検知されたか否かを判別する（ステップＳ２３）。コントローラ８５は、紙幣Ｐの先端が検知されたと判別した場合には（ステップＳ２３、ＹＥＳ）、取出モータ４１の駆動を停止し、取出ローラ３０の回転が停止される（ステップＳ２４）。このとき、紙幣Ｐは、搬送ローラ３４の搬送力だけで搬送される。
【０１０３】
続いて、コントローラ８５は、第１検知センサ７６からの出力信号に基づいて、１枚目の紙幣Ｐの後端が検知されたか否かを判別する（ステップＳ２５）。コントローラ８５は、紙幣Ｐの後端が検知されたと判別した場合には（ステップＳ２５、ＹＥＳ）、取出モータ４１を逆回転駆動する（ステップＳ３１）。これにより、取出ローラ３０は、逆方向に回転される。また、逆転ローラ３１は、取出ローラ３０の逆回転に伴って逆方向に回転される。
【０１０４】
コントローラ８５は、取出モータ４１の駆動を制御して取出ローラ３０を所定角度だけ回転させた後、取出モータ４１の駆動を停止する（ステップＳ３２）。
【０１０５】
続いて、コントローラ８５は、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて、取り出す紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別する（ステップＳ２６）。コントローラ８５は、紙幣Ｐがあると判別した場合には（ステップＳ２６、ＹＥＳ）、取出ローラ３０を停止した後に適当なディレイをとってステップＳ４に戻り、取出モータ４１及びピックアップモータ４９の駆動を再開して、２枚目の紙幣Ｐの取り出し動作を行う。
【０１０６】
また、コントローラ８５は、トレイに紙幣Ｐがないと判別した場合には（ステップＳ２６、ＮＯ）、逆転モータ６４の駆動を停止し、逆転ローラ３１が停止される（ステップＳ２７）。しかるのち、コントローラ８５は、すべてのモータの駆動を停止して取出動作が終了する（ステップＳ２８）。
【０１０７】
この第２の制御方法により、ピックアップローラ５と搬送ローラ３４の距離は、送り方向の長さが一番短い紙幣Ｐを処理する場合であっても充分に大きく確保することができる。また、紙幣Ｐの後端を第1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枚目の取出動作を行うことができる。
【０１０８】
これにより、「定ギャップ取り出し」においては、紙幣間のギャップをより小さくして、処理速度を上げることが可能となる。また、「定ピッチ取り出し」においても、紙幣の先端の取り出しピッチを小さくすることが可能となる。さらに、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。
【０１０９】
なお、この実施の形態に係る第２の制御方法では、紙幣Ｐの後端を第１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の取出動作を開始してもよい。
【０１１０】
また、この実施の形態に係る第２の制御方法では、紙幣Ｐの後端を第１検知センサ７６で検知したタイミングで逆転ローラ３１を逆回転させているが、処理速度を上げるなどの要求がないときは、第２検知センサ７７で紙幣Ｐの後端を検知したタイミングで逆転ローラ３１を逆回転させ、停止後に次の紙幣Ｐの取出動作を開始してもよい。
【０１１１】
図１１及び図１２で説明した制御方法は、従来のゲートローラ方式などの取出動作では実現が難しく、ＭＲＲ取出において実施し易い。ＭＲＲ取出では、ピックアップローラ５に対する紙幣Ｐの押圧力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、必要な押圧力は、５Ｎ程度である。
【０１１２】
これに比べて、ＭＲＲ取出では、分離部で取出ローラ３０と逆転ローラ３１とが回転するため、紙幣Ｐに対する食いつき力及び逆転トルクが一定に維持され、安定した搬送力を確保することができる。これにより、ピックアップローラ５に対する紙幣Ｐの押圧力は、分離部に紙幣Ｐの先端を導く程度でよく、１〜２Ｎ程度で良い。
【０１１３】
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。これに対して、ＭＲＲ取出では、取出ローラ３０と紙幣Ｐとの摩擦力より小さく、かつ、紙幣Ｐと紙幣Ｐと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。
【０１１４】
このため、分離部では、１枚或いは２枚重なった1枚目の紙幣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取出においては、図１１及び図１２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が可能となる。
【０１１５】
上述した実施の形態に係る第１及び第２の制御方法では、取出ローラを１枚の紙幣の取出動作毎に逆回転させたが、所定枚数毎、すなわちｎ枚処理する毎に逆回転させても良い。
【０１１６】
すなわち、図１３に示したフローチャートを参照して紙幣取出動作の第３の制御方法について説明する。なお、この第３の制御方法は、ドライブローラ３４及びピンチローラ３５の搬出側に配置された第２検知センサ７７のみを用いて行うものとする。
【０１１７】
図１３に示すように、紙幣Ｐの取出動作の開始が要求されると（ステップＳ１）、コントローラ８５は、図１１に示したフローチャートと同様に１枚目の紙幣Ｐを繰り出すために、ステップＳ４までの制御を行い、取出ローラ３０及びピックアップローラ５を回転させた後、ステップＳ５において第２検知センサ７７からの出力信号に基づいて紙幣Ｐの先端を検知した場合に、ステップＳ６において取出モータ４１及びピックアップモータ４９の駆動を停止し、ステップＳ７において第２検知センサ７７からの出力信号に基づいて紙幣Ｐの後端を検知したか否かを判断する。
【０１１８】
続いて、コントローラ８５は、第２検知センサ７７からの出力信号に基づいて、紙幣Ｐの後端を検知したと判断した場合には（ステップＳ７、ＹＥＳ）、紙幣Ｐの処理枚数が所定枚数ｎ枚に達したか否かを判断する（ステップＳ３３）。すなわち、コントローラ８５は、第２検知センサ７７からの出力信号に基づいて、ｎ枚目の紙幣Ｐの後端を検知したか否かを判断する。
【０１１９】
コントローラ８５は、搬送されたｎ枚目の紙幣Ｐの後端が検知されたのに基づいて（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、取出モータ４１を逆回転駆動する（ステップＳ３１）。これにより、取出ローラ３０は、逆方向に回転される。また、逆転ローラ３１は、取出ローラ３０の逆回転に伴って逆方向に回転される。
【０１２０】
コントローラ８５は、取出モータ４１の駆動を制御して取出ローラ３０を所定角度だけ回転させた後、取出モータ４１の駆動を停止する（ステップＳ３２）。
【０１２１】
続いて、コントローラ８５は、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて、取り出す紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別する（ステップＳ８）。コントローラ８５は、紙幣Ｐがあると判別した場合には（ステップＳ８、ＹＥＳ）、取出ローラ３０を停止した後に適当なディレイをとってステップＳ４に戻り、取出モータ４１及びピックアップモータ４９の駆動を再開して、次の紙幣Ｐの取り出し動作を行う。
【０１２２】
また、コントローラ８５は、トレイに紙幣Ｐがないと判別した場合には（ステップＳ８、ＮＯ）、逆転モータ６４の駆動を停止し、逆転ローラ３１が停止される（ステップＳ９）。しかるのち、コントローラ８５は、すべてのモータの駆動を停止して取出動作が終了する（ステップＳ１０）。
【０１２３】
一方、ステップＳ３３において、コントローラ８５は、搬送されたｎ枚目の紙幣Ｐの後端を検知していない場合には（ステップＳ３３、ＮＯ）、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて取り出す紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別し（ステップＳ８）、紙幣Ｐがあると判別した場合には（ステップＳ８、ＹＥＳ）、取出ローラ３０を停止した後に適当なディレイをとってステップＳ４に戻り、トレイに紙幣Ｐがないと判別した場合には（ステップＳ８、ＮＯ）、逆転モータ６４の駆動を停止し（ステップＳ９）、さらに、すべてのモータの駆動を停止して取出動作が終了する（ステップＳ１０）。
【０１２４】
このように、取出ローラ３０の逆転動作は、１枚の紙幣Ｐ毎に行う必要はなく、ｎ枚毎に行うことにより、ローラの偏磨耗を防止しつつ、処理効率を向上することが可能となる。
【０１２５】
次に、図１４に示したフローチャートを参照して紙幣取出動作の第４の制御方法について説明する。
【０１２６】
すなわち、図１４に示すように、紙幣Ｐの取出動作の開始が要求されると（ステップＳ１）、コントローラ８５は、図１１に示したフローチャートと同様に１枚目の紙幣Ｐを繰り出すために、ステップＳ４までの制御を行い、取出ローラ３０及びピックアップローラ５を回転させた後、ステップＳ５において第２検知センサ７７からの出力信号に基づいて紙幣Ｐの先端を検知した場合に、ステップＳ６において取出モータ４１及びピックアップモータ４９の駆動を停止する。
【０１２７】
続いて、コントローラ８５は、紙幣Ｐの処理枚数が所定枚数ｎ枚に達したか否かを判断する（ステップＳ３３）。すなわち、コントローラ８５は、第１検知センサ７６からの出力信号に基づいて、ｎ枚目の紙幣Ｐの後端を検知したか否かを判断する。
【０１２８】
コントローラ８５は、搬送されたｎ枚目の紙幣Ｐの後端が検知されたのに基づいて（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、取出モータ４１を逆回転駆動する（ステップＳ３１）。これにより、取出ローラ３０は、逆方向に回転される。また、逆転ローラ３１は、取出ローラ３０の逆回転に伴って逆方向に回転される。コントローラ８５は、その後、取出モータ４１の駆動を停止する（ステップＳ３２）。
【０１２９】
続いて、コントローラ８５は、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて、取り出す紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別する（ステップＳ８）。コントローラ８５は、紙幣Ｐがあると判別した場合には（ステップＳ８、ＹＥＳ）、適当なディレイをとってステップＳ４に戻り、取出モータ４１及びピックアップモータ４９の駆動を再開して、次の紙幣Ｐの取り出し動作を行う。
【０１３０】
また、コントローラ８５は、トレイに紙幣Ｐがないと判別した場合には（ステップＳ８、ＮＯ）、逆転モータ６４の駆動を停止し、逆転ローラ３１が停止される（ステップＳ９）。しかるのち、コントローラ８５は、すべてのモータの駆動を停止して取出動作が終了する（ステップＳ１０）。
【０１３１】
一方、ステップＳ３３において、コントローラ８５は、搬送されたｎ枚目の紙幣Ｐの後端を検知していない場合には（ステップＳ３３、ＮＯ）、第２検知センサ７７からの出力信号に基づいて、紙幣Ｐの後端部を検知したか否かを判断する。
【０１３２】
続いて、コントローラ８５は、紙幣Ｐの後端部を検知したと判断した場合には（ステップＳ７、ＹＥＳ）、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて取り出す紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別し（ステップＳ８）、紙幣Ｐがあると判別した場合には（ステップＳ８、ＹＥＳ）、適当なディレイをとってステップＳ４に戻り、トレイに紙幣Ｐがないと判別した場合には（ステップＳ８、ＮＯ）、逆転モータ６４の駆動を停止し（ステップＳ９）、さらに、すべてのモータの駆動を停止して取出動作が終了する（ステップＳ１０）。
【０１３３】
このように、取出ローラ３０の逆転動作は、１枚の紙幣Ｐ毎に行う必要はなく、ｎ枚毎に行うことにより、ローラの偏磨耗を防止しつつ、処理効率を向上することが可能となる。
【０１３４】
次に、図１５に示したフローチャートを参照して紙幣取出動作の第５の制御方法について説明する。
【０１３５】
すなわち、図１５に示すように、紙幣Ｐの取出動作の開始が要求されると（ステップＳ１）、コントローラ８５は、図１２に示したフローチャートと同様に１枚目の紙幣Ｐを繰り出すために、ステップＳ４までの制御を行い、さらに、ステップＳ２１からステップＳ２５までの制御を続けて行う。
【０１３６】
続いて、コントローラ８５は、第１検知センサ７６からの出力信号に基づいて、ｎ枚目の紙幣Ｐの後端を検知したか否かを判断する（ステップＳ３４）。
【０１３７】
コントローラ８５は、搬送されたｎ枚目の紙幣Ｐの後端が検知されたのに基づいて（ステップＳ３４、ＹＥＳ）、取出モータ４１を逆回転駆動する（ステップＳ３１）。これにより、取出ローラ３０は、逆方向に回転される。また、逆転ローラ３１は、取出ローラ３０の逆回転に伴って逆方向に回転される。コントローラ８５は、その後、取出モータ４１の駆動を停止する（ステップＳ３２）。
【０１３８】
続いて、コントローラ８５は、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて、取り出す紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別する（ステップＳ２６）。コントローラ８５は、紙幣Ｐがあると判別した場合には（ステップＳ２６、ＹＥＳ）、適当なディレイをとってステップＳ４に戻り、取出モータ４１及びピックアップモータ４９の駆動を再開して、次の紙幣Ｐの取り出し動作を行う。
【０１３９】
また、コントローラ８５は、トレイに紙幣Ｐがないと判別した場合には（ステップＳ２６、ＮＯ）、逆転モータ６４の駆動を停止し、逆転ローラ３１が停止される（ステップＳ２７）。しかるのち、コントローラ８５は、すべてのモータの駆動を停止して取出動作が終了する（ステップＳ２８）。
【０１４０】
一方、ステップＳ３４において、コントローラ８５は、搬送されたｎ枚目の紙幣Ｐの後端を検知していない場合には（ステップＳ３４、ＮＯ）、紙幣検知センサＳからの出力信号に基づいて取り出す紙幣Ｐがトレイにあるか否かを判別し（ステップＳ２６）、紙幣Ｐがあると判別した場合には（ステップＳ２６、ＹＥＳ）、適当なディレイをとってステップＳ４に戻り、トレイに紙幣Ｐがないと判別した場合には（ステップＳ２６、ＮＯ）、逆転モータ６４の駆動を停止し（ステップＳ２７）、さらに、すべてのモータの駆動を停止して取出動作が終了する（ステップＳ２８）。
【０１４１】
このように、取出ローラ３０の逆転動作は、１枚の紙幣Ｐ毎に行う必要はなく、ｎ枚毎に行うことにより、ローラの偏磨耗を防止しつつ、処理効率を向上することが可能となる。
【０１４２】
上述したように、第１乃至第５の制御方法では、取出ローラを紙幣の取出動作に応じて逆回転させている。取出ローラを逆回転させない場合、紙幣Ｐの分離取出動作を繰り返し行うとき、紙幣Ｐと逆転ローラ３１との間に微小なすべり摩擦が生じており、やがて逆転ローラ３１のゴム表面は磨耗する。実際には、図５及び図６の状態が紙幣Ｐを１枚取り出すごとに振動的に小刻みに繰り返されるとき、逆転ローラ３１も振動的に回転することにより偏磨耗を防止している。
【０１４３】
また、１枚のみが取出ローラ３０と逆転ローラ３１との間に進入したときは、逆転ローラ３１は、図４に示したように連れ回るため、偏磨耗を防止することができる。
【０１４４】
ところが、図１に示した紙幣分離処理機では、１日当たり数十万枚という大量の紙幣を処理するため、逆転ローラが磨耗していく過程において、磨耗が円周上のある部分に集中すると偏磨耗を生ずる。一度偏磨耗を生じると、逆転ローラ３１は、振動的に回転することができなくなり、偏磨耗は加速されて進行する。その結果、分離不能となり、ＭＲＲ取出において、安定した取出を維持することができなくなる。
【０１４５】
これに対して、上述した実施の形態に係る制御方法では、逆転ローラを逆回転させて強制的に分離位置をずらしているため、逆転ローラ３１の偏磨耗を防止することが可能となり、長期間にわたって安定した取出動作を行うことが可能となる。したがって、逆転ローラの交換頻度を大幅に削減することが可能となる。
【０１４６】
以上説明したように、この実施の形態に係る紙葉類取出装置によれば、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。このため、紙葉類の厚さや摩擦係数の影響を受けることなく、安定した取り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。したがって、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。
【０１４７】
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している。このため、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。したがって、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。
【０１４８】
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している。このため、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。
【０１４９】
さらに、取出ローラの直後に第１検知センサを配置し、搬送ローラの直後に第２の検知センサを配置している。これら第１検知センサ及び第２検知センサからの出力信号に基づいて、送出ローラと取出ローラの駆動が制御される。このため、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、厚さ、摩擦係数の違いにかかわらず、安定して確実に１枚ずつ取り出すことが可能となる。
【０１５０】
またさらに、第１検知センサ及び第２検知センサからの出力信号に基づいて、送出ローラ及び取出ローラの駆動を制御し、１枚以上の所定枚数毎に取り出しローラ及び分離ローラを逆回転させる。これにより、分離ローラの円周上において、ある特定の部分が集中して磨耗することがなく、ローラの偏磨耗を防止することが可能となる。したがって、長期間にわたって安定して取出動作を行うことができるとともに、分離ローラの交換頻度を大幅に削減することが可能となる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、紙葉類の厚さ、摩擦係数、長さの影響を受けることなく、長期間にわたって安定して確実に１枚ずつ取り出すことが可能な紙葉類取出装置を提供するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る紙葉類取出装置が適用される紙幣分類処理機の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した紙幣分離処理機に適用される紙葉類取出装置としての紙幣取出装置の構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した紙幣取出装置の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である。
【図４】図４は、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である。
【図５】図５は、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である。
【図６】図６は、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である。
【図７】図７は、図２に示した紙幣取出装置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である。
【図８】図８は、図７に示した分離機構を構成する各ローラの配置構成を示す側面図である。
【図９】図９は、取出ローラと逆転ローラの当接状態を示す正面図である。
【図１０】図１０は、図９に示した取出ローラと逆転ローラの当接状態を示す側面図である。
【図１１】図１１は、この発明の一実施の形態に係る紙葉類取出装置に適用される第１の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、この発明の一実施の形態に係る紙葉類取出装置に適用される第２の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、この発明の一実施の形態に係る紙葉類取出装置に適用される第３の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、この発明の一実施の形態に係る紙葉類取出装置に適用される第４の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５は、この発明の一実施の形態に係る紙葉類取出装置に適用される第５の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
Ｐ…紙幣（紙葉類）、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）、６３ａ，６３ｃ…プーリ、６３ｂ…ベルト、６４…リバースモータ（駆動手段）、７６…第１検知センサ（第１検知手段）、７７…第２検知センサ（第２検知手段）、８５…コントローラ（制御手段）。
【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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