(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で紙幣等の紙葉類を搬送しながら整列させることが可能な紙葉類整列装置、及びこれを備えた紙幣取扱装置を提供する。【解決手段】紙幣を挟持して搬送する整列ローラ対２０を備え、紙幣を下流側に搬送しながら搬送方向と交差する幅方向へ移動させることにより幅方向への整列基準位置に沿って順次整列させる紙幣整列装置１であって、整列ローラ対は、回転軸回りに螺旋状に配置された螺旋状凸部によって紙幣に対して整列基準位置に向かう搬送力を与える螺旋ローラ２１と、紙幣の幅方向への移動を許容する摺動抵抗を有すると共に螺旋状凸部に対して押圧される対向ローラ３１と、を備えた。【選択図】図１
2017071503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を挟持して搬送する整列ローラ対を備え、前記紙葉類を搬送しながら搬送方向と交差する幅方向へ移動させることにより幅方向への整列基準位置に沿って整列させる紙葉類整列装置であって、
前記整列ローラ対は、回転軸回りに螺旋状に配置された螺旋状凸部によって前記紙葉類に対して前記整列基準位置に向かう搬送力を与える螺旋ローラと、
前記紙葉類の幅方向への移動を許容する摺動抵抗を有すると共に前記螺旋状凸部に対して押圧される対向ローラと、を備えたことを特徴とする紙葉類整列装置。
【請求項２】
前記螺旋ローラと前記対向ローラのうちの少なくとも一方の外径は、軸方向両端部から前記整列基準位置に近づくにつれて漸減するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類整列装置。
【請求項３】
前記螺旋ローラが前記紙葉類に対して与える幅方向への前記搬送力は、前記紙葉類が前記整列基準位置に近づくにつれて漸減するように設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の紙葉類整列装置。
【請求項４】
前記搬送路の幅方向一端部には、前記整列基準位置を規定するガイドが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の紙葉類整列装置。
【請求項５】
前記搬送路の幅方向中間部が前記整列基準位置として設定されており、
前記整列基準位置よりも前記螺旋ローラの軸方向一端側には、前記紙葉類に対して前記搬送路の幅方向の一端部から前記整列基準位置に向かう搬送力を与える第一螺旋状凸部を備え、
前記整列基準位置よりも前記螺旋ローラの軸方向他端側には、前記紙葉類に対して前記搬送路の幅方向の他端部から前記整列基準位置に向かう搬送力を与える第二螺旋状凸部を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の紙葉類整列装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の紙葉類整列装置を備えたことを特徴とする紙幣取扱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙幣等の紙葉類を搬送しながら、搬送方向と直交する幅方向の所定位置に設定された整列基準位置に順次整列させる紙葉類の整列装置、及びこれを備えた紙幣取扱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入金口から投入される紙幣を内部に受け容れて収容し、又は内部に収容した紙幣を必要に応じて釣り銭として出金口から繰り出す紙幣取扱装置の搬送路内には、紙幣の真贋及び金種を識別する識別センサが設けられている。紙幣の真贋及び金種を高精度で判定するためには、紙幣を搬送路の幅方向の所定位置に位置決めすると共に、紙幣を搬送路に沿った姿勢に矯正した状態にて識別センサを通過させて、識別センサの出力を安定させることが重要である。また、ユーザの利便性を向上させるためには、紙幣の搬送を停止させることなく紙幣を整列させて、紙幣の処理に係る時間を短縮することが望ましい。
そこで、特許文献１には、紙幣の搬送を停止することなく紙幣を整列させる紙幣整列装置が記載されている。この紙幣整列装置においては、搬送方向と直交する方向に対して所定角度傾斜した支持軸を有する整列用のローラ（以下「整列ローラ」という。）によって、紙幣を搬送路に対して斜め方向に搬送する。紙幣を下流に向けて搬送しながら、紙幣の幅方向一端縁を搬送路の幅方向一端部に設けた整列基準面に当接させることで、紙幣を順次整列させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５２４４２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、紙幣を搬送路に沿って搬送する搬送ローラの回転軸は、搬送方向と直交する方向に伸びるように設置される。このような搬送ローラを駆動する駆動モータを、搬送ローラの回転軸に対して傾斜した回転軸を有する整列ローラの駆動に兼用しようとすると、整列ローラの回転軸の軸方向が駆動モータの出力軸の軸方向と一致しないために、駆動力を伝達する為の機構が複雑になるという問題がある。
また、紙幣を搬送するローラ類を駆動する駆動モータとは別に、整列ローラを駆動する専用の駆動モータを設置してもよいが、装置を構成する部品の増加と、実装スペースの増大を招くことになる
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で紙幣等の紙葉類を搬送しながら整列させることが可能な紙葉類整列装置、及びこれを備えた紙幣取扱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、紙葉類を挟持して搬送する整列ローラ対を備え、前記紙葉類を搬送しながら搬送方向と交差する幅方向へ移動させることにより幅方向への整列基準位置に沿って整列させる紙葉類整列装置であって、前記整列ローラ対は、回転軸回りに螺旋状に配置された螺旋状凸部によって前記紙葉類に対して前記整列基準位置に向かう搬送力を与える螺旋ローラと、前記紙葉類の幅方向への移動を許容する摺動抵抗を有すると共に前記螺旋状凸部に対して押圧される対向ローラと、を備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記螺旋ローラと前記対向ローラのうちの少なくとも一方の外径は、軸方向両端部から前記整列基準位置に近づくにつれて漸減するように形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記螺旋ローラが前記紙葉類に対して与える幅方向への前記搬送力は、前記紙葉類が前記整列基準位置に近づくにつれて漸減するように設定されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項４に記載の発明は、前記搬送路の幅方向一端部には、前記整列基準位置を規定するガイドが配置されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記搬送路の幅方向中間部が前記整列基準位置として設定されており、前記整列基準位置よりも前記螺旋ローラの軸方向一端側には、前記紙葉類に対して前記搬送路の幅方向の一端部から前記整列基準位置に向かう搬送力を与える第一螺旋状凸部を備え、前記整列基準位置よりも前記螺旋ローラの軸方向他端側には、前記紙葉類に対して前記搬送路の幅方向の他端部から前記整列基準位置に向かう搬送力を与える第二螺旋状凸部を備えることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の紙葉類整列装置を備えた紙幣取扱装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、螺旋状凸部を備えた螺旋ローラによって紙幣を整列基準位置に向けて幅方向に搬送するので、整列ローラ対の回転軸の軸線方向を搬送方向と直交する方向に対して傾斜させなくとも、紙幣を整列させることができる。従って、簡易なレイアウトで紙幣を整列させることができ、紙幣の真贋判定、及び金種判定の精度を向上させることができる。また、紙幣の搬送を一旦停止することなく紙幣を整列させるので、紙幣処理を高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る紙幣整列装置の平面図である。
【図２】整列ローラ対の斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第二の実施形態に係る紙幣整列装置の整列ローラ対を示す模式図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第三の実施形態に係る整列ローラ対を示す模式図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第四の実施形態の他の例に係る整列ローラ対を示す模式図である。
【図６】本発明の第六の実施形態に係る整列ローラ対を示す模式図である。
【図７】本発明の第七の実施形態に係る螺旋ローラを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１０】
〔第一の実施形態〕
本発明の第一の実施形態に係る紙幣の紙幣整列装置について説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る紙幣整列装置の平面図である。図２は、整列ローラ対の斜視図である。
紙幣整列装置は、紙幣を下流側に向けて搬送する過程で、紙幣を搬送路の幅方向の範囲内で斜行搬送して、搬送方向と直交する幅方向の所定位置に位置決めすると共に、紙幣を搬送路に沿った姿勢に矯正する装置である。
ここで本明細書において単に「搬送方向」とは紙幣整列装置及びこれを備えた紙幣取扱装置において、搬送路の伸びる方向（搬送路に沿った方向）を意味する。また「斜行搬送」と言う場合、搬送路の伸びる方向に対して紙幣が斜め方向に搬送されることを意味する。更に「幅方向搬送力」とは、搬送路の伸びる方向に対して直交する方向に紙幣が受ける搬送力であり、紙幣が受ける「斜行搬送力」の幅方向成分を意味する。
【００１１】
＜紙幣取扱装置＞
紙幣整列装置１は、例えば電鉄の駅への入場券の自動販売機（券売機）等に装備されて紙幣の受入れ処理、及び釣銭等としての紙幣の払出し処理等を行う紙幣取扱装置に内蔵される。
紙幣取扱装置は紙幣整列装置１の搬送方向上流側に上流側搬送路１１０を、搬送方向下流側に下流側搬送路１２０を備えている。上流側搬送路１１０と下流側搬送路１２０は、夫々搬送方向に沿って伸びると共に紙幣を間に挟んで搬送する無端状の搬送ベルト１１１、１２１を紙幣の各面側に備えている。夫々の搬送ベルト１１１、１２１は複数のローラ１１２、１２２に掛け回されて走行する。搬送ベルト１１１、１２１は、紙幣に所定のグリップ力を与えることで紙幣を搬送方向に沿って斜行させることなく搬送する。
下流側搬送路１２０内には、例えば、紙幣の真贋及び金種を識別する識別センサとして、紙幣の幅方向の特定位置における磁気出力を検知する磁気センサや、紙幣の幅方向全域の画像を取得する画像取得手段であるスキャナ（ラインセンサ）等が配置される。これらの識別センサを用いて夫々の紙幣を高精度に識別するためには、紙幣を搬送路の幅方向の所定位置に位置決めすると共に、紙幣を搬送路に沿った姿勢に矯正した状態にて整列搬送して、判定に必要な出力を安定して得られるようにする必要がある。
【００１２】
＜紙幣整列装置＞
紙幣を整列させる紙幣整列装置１は、紙幣（紙葉類）を搬送する搬送路１０内に配置されて紙幣を挟持して搬送する複数の整列ローラ対２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）を備え、紙幣を搬送しながら搬送方向と交差する幅方向へ移動させることにより、幅方向への整列基準位置に整列させる装置である。
搬送路１０の搬送方向長は、整列搬送する紙幣の搬送方向長よりも長くなるように設定される。即ち、上流側搬送路１１０の搬送ベルト１１１による紙幣のグリップポイント１１３から、下流側搬送路１２０の搬送ベルト１２１による紙幣のグリップポイント１２３までの長さが、紙幣の搬送方向長よりも長くなるように設定されている。
【００１３】
＜＜整列基準位置＞＞
本例において紙幣の位置決め基準となる整列基準位置は、搬送路１０の幅方向一端部に設定されており、搬送路１０の幅方向一端部には整列基準位置を規定するガイド板１１が配置されている。ガイド板１１のうち、少なくとも紙幣と摺接するガイド面は、紙幣との摩擦が発生しにくい材料として、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）等、摺動性の高い樹脂から形成される。
なお、搬送路１０の幅方向他端部には、紙幣の搬送位置を搬送路１０の幅方向の範囲内に規制する幅規制ガイド１３が設置されている。
【００１４】
＜＜整列ローラ対＞＞
紙幣整列装置１には、複数の整列ローラ対２０が搬送方向に沿って並べられている。図示する例では、紙幣整列装置１は３つの整列ローラ対（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）を備えているが、整列ローラ対の数量に限定はない。
図２に示すように、夫々の整列ローラ対２０は、回転軸２３回りに螺旋状に配置された螺旋状凸部２２によって紙幣に対して摩擦力により整列基準位置に向かう斜行搬送力Ｆを与える螺旋ローラ２１と、紙幣の幅方向への移動を許容する摺動抵抗（低摩擦又は高摺動性）を有すると共に螺旋状凸部２２に対して押圧される対向ローラ３１と、を備えている。
本例の螺旋ローラ２１と対向ローラ３１の回転中心軸Ｘ１、Ｙ１は互いに平行であり、回転中心軸Ｘ１、Ｙ１は紙幣の搬送方向と直交する方向に伸びている。
【００１５】
螺旋ローラ２１は、外径が軸方向に一定の回転軸２３を備え、回転軸２３の軸方向各端部が紙幣整列装置１の適所に設けた軸支部により回転自在に軸支されている。螺旋ローラ２１は、駆動モータ等の駆動手段からギアやタイミングベルト２４等により回転軸２３に駆動力が伝達されることにより回転する。
螺旋状凸部２２は、ゴム等、紙幣に対して高い摩擦力を発揮する弾性変形可能な材料から形成される。本例における螺旋状凸部２２は、真円形状、楕円形状、又はその他の断面形状を有し、太さ（線径）が長手方向に一定のゴム紐等の形成材料を回転軸２３に螺旋状に巻き付けて、回転軸２３に対して接着剤等により固定することにより形成される。螺旋状凸部２２は、本例のように螺旋の伸びる方向に連続的に形成されていてもよいし、不連続的（断続的）に形成されていてもよい。螺旋状凸部２２は摩擦と弾性変形により、紙幣に対して整列基準位置に向かう斜行搬送力Ｆを与える。
本例では、螺旋状凸部２２の回転軸２３の表面からの突出量は、回転軸２３の軸方向に一定である。即ち、螺旋ローラ２１の外径は軸方向において一定である。
【００１６】
対向ローラ３１は、外径が軸方向に一定の円柱形状（又は円筒形状）であり、回転軸３２の軸方向各端部が紙幣整列装置１の適所に設けた軸支部により回転自在に軸支されている。また、対向ローラ３１は、回転軸３２の軸方向各端部において弾性付勢部材３３により螺旋ローラ２１に向けて弾性付勢されることにより螺旋ローラ２１に接触している。
対向ローラ３１の表面は、紙幣との摩擦が発生しにくい材料として、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）等、摺動性の高い樹脂から形成される。螺旋ローラ２１が紙幣に対して摩擦力による搬送力を発揮するのに対して、対向ローラ３１は紙幣に対して摩擦力を作用させず、螺旋ローラ２１による紙幣の整列の抵抗とならないことが望ましい。
対向ローラ３１は、回転軸３２の軸方向端部に設けたギアにより螺旋ローラ２１のギアから回転力が伝達されて回転する構成としてもよいし、螺旋ローラ２１の回転に伴って連れ回り回転する構成としてもよい。或いは対向ローラ３１は回転しない構成としてもよい。
【００１７】
螺旋ローラ２１を回転駆動する駆動手段は、制御手段によって駆動制御される。駆動手段を含む整列装置の各部を制御する制御手段は、ＣＰＵ(Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開して実行することにより、各部の制御及び所定の機能を実行する。
【００１８】
＜＜動作＞＞
紙幣整列装置における紙幣の整列動作について説明する。
まず、紙幣整列装置１の搬送方向上流側に位置する上流側搬送路１１０は、紙幣の一面側と他面側に夫々配置された搬送ベルト１１１によって紙幣を挟持し、グリップしながら紙幣を搬送方向に沿って搬送する。上流側搬送路１１０を通過した紙幣は紙幣整列装置１の螺旋ローラ２１と対向ローラ３１との間に導入される。
螺旋ローラ２１は搬送ベルト１１１と同期して回転して、紙幣に対して斜行搬送力Ｆを与えるが、上流側搬送路１１０による搬送方向に沿った方向への搬送力（搬送ベルト１１１による紙幣のグリップ力）の方が、紙幣整列装置１による斜行搬送力よりも勝るため、紙幣の一部（先端側の一部）が紙幣整列装置１内に導入されただけでは斜行搬送されない。
紙幣の後端（搬送方向上流端）が上流側搬送路１１０の搬送ベルト１１１のグリップポイント１１３を通過すると、紙幣は螺旋ローラ２１から与えられる斜行搬送力Ｆにより、対向ローラ３１に対して摺動しながら整列基準位置に向けて移動する。
【００１９】
ここで、螺旋状凸部２２が摩擦により紙幣に与える斜行搬送力Ｆは、紙幣の幅方向一端縁がガイド板１１に当接した場合に、紙幣が、紙幣の有するコシにより折れ曲がらない程度に設定されている。このため、幅方向一端縁がガイド板１１に当接した紙幣は座屈することなくガイド板１１に沿って下流側へと搬送される。
なお、紙幣の一部がガイド板と当接した時点で紙幣の向き（角度）が搬送方向に対して傾斜している場合、紙幣は幅方向一端縁の全体がガイド板１１に摺接するまで回転しながら搬送されることで、その姿勢が矯正される。
【００２０】
紙幣整列装置１内で幅方向一端部に寄せられた紙幣は、下流側搬送路１２０内に導入される。下流側搬送路１２０は、紙幣の一面側と他面側に夫々配置された搬送ベルト１２１によって紙幣を挟持し、グリップしながら紙幣を搬送方向に沿って搬送する。下流側搬送路１２０による搬送方向に沿った方向への搬送力（搬送ベルト１２１による紙幣のグリップ力）の方が、紙幣整列装置１による斜行搬送力よりも勝るため、紙幣の一部（先端側の一部）が下流側搬送路１２０内に導入された後、紙幣は搬送方向に沿って整列後の姿勢を維持したまま、さらに下流へと搬送される。
【００２１】
＜効果＞
本実施形態においては、紙幣に対して斜行搬送力を与える凸部をローラの表面に螺旋状に形成したので、簡易な構成で、紙幣を整列基準位置に整列させることができる。即ち、紙幣を搬送路に沿って搬送するローラ類の回転軸は、通常は搬送方向に対して直交する方向に伸びるように配置される。しかし、特許文献１において紙幣の整列に関わるローラ類のように、回転軸を搬送方向と直交する方向に対して交差するように傾斜させた場合、紙幣を搬送路に沿って搬送するローラ類を駆動する駆動モータを、紙幣を整列させるローラ類の駆動に兼用するには、駆動モータから駆動力を伝達する為の機構が複雑になるという問題がある。また、紙幣を搬送するローラ類を駆動する駆動モータとは別に、紙幣を整列させるローラ類を駆動する専用の駆動モータを配置してもよいが、装置を構成する部品の増加と、実装スペースの増大を招くことになる。
本実施形態においては、紙幣に対して斜行搬送力を与える螺旋状凸部を螺旋ローラの表面に形成し、整列ローラ対の回転軸を紙幣の搬送方向（搬送路に沿った方向）と直交するように配置したので、機構の複雑化や構成部品の増大を招くことなく、簡易な構成で紙幣を整列させることができる。
なお、本実施形態においては、整列ローラ対が有する２つの回転軸の軸線を搬送方向と直交する方向に設定しているが、これらの回転軸を、搬送方向と搬送方向に対して直交する方向の双方に対して交差する方向に傾斜させることを妨げるものではない。
【００２２】
また、本実施形態においては、紙幣整列装置の搬送路の搬送方向長を、紙幣の搬送方向長よりも長くなるように設定した。上流側搬送路と下流側搬送路においては紙幣を搬送ベルトにより挟持して搬送するが、紙幣が搬送ベルトに挟持されたままでは搬送ベルトのグリップ力が勝り、紙幣を斜行搬送することかできない。本実施形態によれば、紙幣の整列搬送時には、紙幣が上流側搬送路と下流側搬送路のいずれの搬送ベルトにもグリップされていない状態とするので、紙幣を整列基準位置に向かって移動させることができる。
【００２３】
さらに本実施形態においては、螺旋ローラの螺旋状凸部を、紙幣に対して斜行搬送力を与えることが可能な摩擦力を有し、且つ弾性変形可能なゴム等の材料から構成した。一方で、対向ローラの表面を摩擦力が低く摺動性の高いＰＯＭ等の材料から構成した。これにより、紙幣は対向ローラの表面を摺動しながら、螺旋ローラから受ける搬送力により、斜行搬送される。
また、螺旋ローラが紙幣に対して与える斜行搬送力の幅方向成分（幅方向搬送力）と紙幣のコシとでは後者の方が勝るように設定した。従って、幅方向一端縁がガイド板に当接した場合、紙幣は幅方向一端縁をガイド板の表面に摺接されながら座屈することなく、搬送方向に沿ってまっすぐに搬送される。
【００２４】
以上のように本実施形態によれば、簡易なレイアウトで紙幣の識別データを取得できる姿勢に紙幣を整列でき、真贋判定・金種判定の性能向上できると共に紙幣を一旦停止させることなく搬送しながら整列できる為、貨幣処理にかかる時間を短縮できる。
【００２５】
〔第二の実施形態〕
本発明の第二の実施形態について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第二の実施形態に係る紙幣整列装置の整列ローラ対を示す模式図である。本図は、搬送方向上流側から整列ローラ対を観察した図に相当する。以下、第一の実施形態と同様の構成については適宜説明を省略する。
本実施形態においては、整列基準位置を搬送路の幅方向中間部適所（図では幅方向の中央部）に設定した点に特徴がある。第一の実施形態と異なり、本実施形態では紙幣の幅方向中央部が整列基準位置に一致するように紙幣を整列させる。
【００２６】
紙幣整列装置の整列ローラ対４０を構成する螺旋ローラ４１は、整列基準位置よりも軸方向一端側に、搬送路１０（図１参照）内を搬送される紙幣Ｓに対して搬送路１０の幅方向一端部から整列基準位置に向かう斜行搬送力を与える第一螺旋状凸部４２ａを備え、整列基準位置よりも軸方向他端側に、搬送路１０内を搬送される紙幣Ｓに対して搬送路１０の幅方向他端部から整列基準位置に向かう斜行搬送力を与える第二螺旋状凸部４２ｂを備えている。第一螺旋状凸部４２ａと第二螺旋状凸部４２ｂは、回転軸４３に対する螺旋の巻き方向が互いに逆方向である。本例においても螺旋ローラ４１の外径は軸方向に一定に設定されている。
対向ローラ４６は、第一の実施形態と同様に外径が軸方向に一定の形状としてもよいが、本例では、軸方向両端部から整列基準位置に近づくにつれて外径が漸減するように形成されている。このため、螺旋ローラ４１に対する対向ローラ４６の押圧力は、整列基準位置から離間した軸方向端部において最も強く、整列基準位置に近づくにつれて漸減するように設定されている。即ち、整列ローラ対４０が紙幣Ｓに対して与える斜行搬送力（或いは摩擦力）は、紙幣Ｓが整列基準位置に近づくにつれて漸減するように設定されている。
搬送路１０の幅方向各端部には紙幣Ｓの搬送位置を規制する幅規制ガイド１３が設置されており、紙幣Ｓは２つの幅規制ガイド１３、１３の間を搬送される。
【００２７】
＜動作＞
上記構成を備えた整列ローラ対による紙幣の整列動作について説明する。図３（ｂ）に示すように、紙幣が幅方向一端側（図中左側）に寄った状態で紙幣整列装置内に進入したとする。
整列基準位置よりも軸方向一端側に位置する紙幣Ｓの一端側Ｓａは、第一螺旋状凸部４２ａと５箇所において接触して整列基準位置に向かう幅方向搬送力Ｆａを受ける。一方、整列基準位置よりも軸方向他端側に位置する紙幣Ｓの他端側Ｓｂは、第二螺旋状凸部４２ｂと３箇所において接触して整列基準位置に向かう軸方向搬送力Ｆｂを受ける。ここで、幅方向搬送力Ｆａは幅方向搬送力Ｆｂよりも大きい。
即ち、紙幣Ｓの一端側Ｓａは他端側Ｓｂよりも螺旋状凸部４２と接触する箇所が多いので、幅方向搬送力Ｆｂよりも幅方向搬送力Ｆａの方が大きくなる。
【００２８】
また、対向ローラ４６は、整列基準位置に向かって外径が漸減するテーパ形状であるため、軸方向端部に位置する螺旋状凸部４２が紙幣Ｓに与える幅方向搬送力は、整列基準位置近傍に位置する螺旋状凸部４２が紙幣Ｓに与える幅方向搬送力よりも大きい。従って、端部寄りの螺旋状凸部４２と接触する紙幣Ｓの一端側Ｓａが受ける搬送力Ｆａは、整列基準位置近傍の凸部のみと接触する紙幣Ｓの他端側Ｓｂが受ける搬送力Ｆｂよりも大きくなる。
従って、整列基準位置よりもいずれかの軸方向端部に偏って搬送される紙幣Ｓは、幅方向搬送力Ｆａと幅方向搬送力Ｆｂとの差により、整列基準位置に向けて徐々に斜行搬送される。
また、図３（ｃ）に示すように、紙幣Ｓの幅方向中央部が整列基準位置にある状態で搬送される場合、紙幣Ｓの一端側Ｓａが整列基準位置方向へ受ける幅方向搬送力Ｆａと、他端側Ｓｂが整列基準位置方向へ受ける幅方向搬送力Ｆｂとが釣り合うので、紙幣Ｓは整列基準位置にある状態を維持したまま下流へと搬送される。
【００２９】
以上のように本実施形態によれば、紙幣は幅方向両端部に配置した幅規制ガイドから離間して、搬送路の幅方向中間部を搬送されるので、紙幣の端部が幅規制ガイドに接触してめくり上がることなく、下流側に配置されたセンサ類を通過することができる。
特に、紙幣整列装置の下流側に配置された識別センサが、搬送路の幅方向全域において紙幣の状態を検出する画像取得手段（スキャナ等のラインセンサ）である場合、紙幣はセンサの検出幅内であれば、幅方向の何れの位置を通過しても、センサによる紙幣の検出に問題はない。
しかし、紙幣搬送路幅を規制するガイドにより紙幣の一部がめくれてしまうと正しい検出結果を得ることができない。
本実施形態によれば、簡易なレイアウトで紙幣を幅方向両端部に配置した幅規制ガイドから離間させた状態で搬送することができ、紙幣の幅方向全体の検出データを得ることができ、紙幣を正確に識別できる。
【００３０】
〔第三の実施形態〕
以下、各種の変形実施形態について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、第三の実施形態に係る整列ローラ対を示す模式図である。第二の実施形態においては、対向ローラをテーパ形状としたが、螺旋ローラをテーパ形状としてもよい。
例えば、図４（ａ）に示す整列ローラ対５０の螺旋ローラ５１は、整列基準位置に向かって軸方向に外径が漸減するテーパ形状の回転軸５３と、回転軸５３表面からの突出量が一定の螺旋状凸部５２（第一螺旋状凸部５２ａ、第二螺旋状凸部５２ｂ）とを備え、整列基準位置に向かって外径が漸減するテーパ形状である。螺旋ローラ５１は、太さ（線径）が長手方向に一定（或いは、断面形状が長手方向に一定）のゴム紐等をテーパ形状の回転軸５３の周囲に巻付けて固定することにより形成される。
例えば、図４（ｂ）に示す整列ローラ対６０の螺旋ローラ６１は、外径が軸方向に一定の回転軸６３と、回転軸６３表面からの突出量が整列基準位置に向かって軸方向に漸減する螺旋状凸部６２（第一螺旋状凸部６２ａ、第二螺旋状凸部６２ｂ）とを備え、整列基準位置に向かって外径が漸減するテーパ形状である。螺旋ローラ５１は、太さ（線径）が長手方向に漸減するゴム紐等を、回転軸６３の軸方向端部から整列基準位置に向かって巻付けて固定することにより形成される。
なお、図４（ａ）、（ｂ）においては、螺旋ローラをテーパ形状とし対向ローラの外径を軸方向に一定としたが、螺旋ローラと対向ローラの双方をテーパ形状としてもよい。
【００３１】
〔第四の実施形態〕
第二の実施形態においては対向ローラをテーパ形状として、螺旋ローラに対する対向ローラの圧接力を整列基準位置に向かって軸方向に漸減させることにより、螺旋ローラから紙幣に作用する摩擦力が整列基準位置に近づくほど小さくなるようにした。本実施形態においては、ローラをテーパ形状とせずに螺旋ローラから紙幣に作用する摩擦力が整列基準位置に近づくほど小さくなるように制御することによって、第二の実施形態と同様の効果を得るものである。
第四の実施形態としては、例えば、螺旋状凸部の形成材料として、太さ（線径）が長手方向に一定（或いは、断面形状が長手方向に一定）であるが、摩擦力が長手方向に沿って徐々に弱くなるゴム紐等を用意する。このようなゴム紐等を、軸方向端部から整列基準位置に向けて回転軸の周囲に巻付けて固定することにより、紙幣に作用する摩擦力が整列基準位置に近づくほど小さくなる螺旋状凸部を備えた螺旋ローラを作成することが可能である。なお、この場合の螺旋ローラの形状は、図２の螺旋ローラ２１と同様になる。
【００３２】
図５（ａ）、（ｂ）は、第四の実施形態の他の例に係る整列ローラ対を示す模式図である。
図５（ａ）に示す整列ローラ対７０の螺旋ローラ７１は、外径が軸方向に一定の回転軸７３と、密度が整列基準位置に向かって軸方向に漸減する螺旋状凸部７２（第一螺旋状凸部７２ａ、第二螺旋状凸部７２ｂ）とを備えている。螺旋ローラ７１は、螺旋状凸部の形成材料として太さ（線径）が長手方向に一定（或いは、断面形状が長手方向に一定）のゴム紐等を、隣接する螺旋状凸部７２同士の間隔が整列基準位置に向かって徐々に広くなるように回転軸７３の周囲に巻付けて固定することにより形成される。
図５（ｂ）に示す整列ローラ対８０の螺旋ローラ８１は、外径が軸方向に一定の回転軸８３と、回転軸８３の軸方向に沿った方向における長さ（幅）が整列基準位置に近づくにつれて漸減する螺旋状凸部８２（第一螺旋状凸部８２ａ、第二螺旋状凸部８２ｂ）とを備えている。螺旋ローラ８１は、螺旋状凸部の形成材料として厚さが長手方向に一定で、幅が漸減するゴム紐等を、隣接する螺旋状凸部８２同士の間隔が軸方向に一定となるように回転軸７３の軸方向端部から整列基準位置に向かって巻付けて固定することにより形成される。本例においては、螺旋状凸部８２の回転軸８３表面からの突出量は軸方向に一定であり、螺旋ローラ８１の外径は軸方向に一定である。
【００３３】
〔第五の実施形態〕
第一の実施形態においては、紙幣に作用する斜行搬送力が軸方向に一定であったが、第二の実施形態と同様に、斜行搬送力が整列基準位置に向けて徐々に漸減するように構成してもよい。この場合、第二〜第四の各実施形態に示したローラ形状を適宜採用することができる。
【００３４】
〔第六の実施形態〕
図６は、本発明の第六の実施形態に係る整列ローラ対を示す模式図である。
図示する整列ローラ対９０において螺旋ローラ９１は、螺旋状凸部９２（９２ａ、９２ｂ）を形成する中空コイル状の螺旋状部材９３（９３ａ、９３ｂ）から形成され、回転軸が省略された構成である。本例においても、螺旋状部材９３の内径、外径、及びピッチ、並びに螺旋状部材９３を形成する材料の長手方向における太さ（線径）等を適宜設定することにより、上記各実施形態に示した螺旋ローラ及び螺旋状凸部と同様の形状を備え、上記整列ローラ対が奏する効果と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
〔第七の実施形態〕
図７は、本発明の第七の実施形態に係る螺旋ローラを示す模式図である。
螺旋ローラ２００は、ゴムローラ等の表面に螺旋状の溝部２０１を形成することにより、螺旋状凸部２０２を形成したものであってもよい。この場合、螺旋状凸部２０２を形成する前のローラの外径は軸方向に一定でも、テーパ形状でもよい。また、螺旋状の溝部２０１と螺旋状凸部２０２は、螺旋の伸びる方向に連続的に形成されても断続的に形成されてもよい。
【００３６】
以上、各実施形態に基づき本発明を説明したが、上記各実施形態は互いに矛盾しない限り適宜組み合わせて実施することができる。
【００３７】
〔本発明の実施態様例と作用、効果のまとめ〕
＜第一の実施態様＞
本態様は、紙幣（紙葉類）を挟持して搬送する整列ローラ対２０を備え、紙幣を搬送しながら搬送方向と交差する幅方向へ移動させることにより幅方向への整列基準位置に沿って整列させる紙幣整列装置（紙葉類整列装置）であって、整列ローラ対は、回転軸回りに螺旋状に配置された螺旋状凸部２２によって紙幣に対して整列基準位置に向かう搬送力を与える螺旋ローラ２１と、紙幣の幅方向への移動を許容する摺動抵抗を有すると共に螺旋状凸部に対して押圧される対向ローラ３１と、を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、螺旋状凸部を備えた螺旋ローラによって紙幣を整列基準位置に向けて幅方向に搬送するので、整列ローラ対の回転軸の軸線方向を搬送方向と直交する方向に対して傾斜させなくとも、紙幣を整列させることができる。従って、簡易なレイアウトで紙幣を整列させることができ、紙幣の真贋判定、及び金種判定の精度を向上させることができる。また、紙幣の搬送を一旦停止することなく紙幣を整列させるので、紙幣処理を高速化できる。
【００３８】
＜第二の実施態様＞
本態様に係る紙幣整列装置において、整列ローラ対４０を構成する螺旋ローラ４１と対向ローラ４６のうちの少なくとも一方の外径は、軸方向両端部から整列基準位置に近づくにつれて漸減するように形成されていることを特徴とする。
本態様によれば、少なくとも一方のローラをテーパ状に形成することによって、搬送路の幅方向位置に応じて最適な搬送力を紙幣に対して与えることができるので、搬送中の紙幣の座屈や折れ曲がり等を防止できる。
【００３９】
＜第三の実施態様＞
本態様に係る紙幣整列装置において、整列ローラ対４０を構成する螺旋ローラ４１が紙幣に対して与える幅方向への搬送力は、紙幣が整列基準位置に近づくにつれて漸減するように設定されていることを特徴とする。
本態様によれば、整列基準位置に接近した紙幣に対しては整列基準位置に向かう搬送力を弱めるので、整列基準位置を搬送される紙幣の座屈や折れ曲がり等を防止できる。
【００４０】
＜第四の実施態様＞
本態様に係る紙幣整列装置１において、搬送路１０の幅方向一端部には、整列基準位置を規定するガイド板１３が配置されていることを特徴とする。
本態様においては、螺旋ローラ２１からの搬送力によって紙幣をガイド板に向けて搬送する。本態様によれば、紙幣の幅方向一端縁をガイド板に当接させることによって、紙幣を整列基準位置に整列させることができる。
【００４１】
＜第五の実施態様＞
本態様に係る紙幣整列装置１において、搬送路１０の幅方向中間部が整列基準位置として設定されており、整列基準位置よりも螺旋ローラ４１の軸方向一端側には、紙幣に対して搬送路の幅方向の一端部から整列基準位置に向かう搬送力を与える第一螺旋状凸部４２ａを備え、整列基準位置よりも螺旋ローラの軸方向他端側には、紙幣に対して搬送路の幅方向の他端部から整列基準位置に向かう搬送力を与える第二螺旋状凸部４２ｂを備えることを特徴とする。
本態様によれば、螺旋の向きが異なる２つの螺旋状凸部を軸方向の異なる位置に備えた螺旋ローラによって、紙幣を搬送路の任意の幅方向位置において整列させることができる。また、搬送路の幅方向端部にガイド板１３等を設けて、紙幣の端縁をガイド板に当接させる場合に比べて、紙幣の端部の座屈や折れ曲がり等を防止できる。
【００４２】
＜第六の実施態様＞
本態様は、紙幣整列装置１を備えたことを特徴とする紙幣取扱装置である。
本態様によれば、紙幣取扱装置が、上記各実施態様に記載した紙幣整列装置が有する作用・効果を享受することができる。
【符号の説明】
【００４３】
Ｘ１、Ｙ１…回転中心軸、Ｓ…紙幣（紙葉類）、１…紙幣整列装置（紙葉類整列装置）、１０…搬送路、１１…ガイド板、１３…幅規制ガイド、２０…整列ローラ対、２１…螺旋ローラ、２２…螺旋状凸部、２３…回転軸、２４…タイミングベルト、３１…対向ローラ、３２…回転軸、３３…弾性付勢部材、４０…整列ローラ対、４１…螺旋ローラ、４２…螺旋状凸部、４２ａ…第一螺旋状凸部、４２ｂ…第二螺旋状凸部、４３…回転軸、４６…対向ローラ、５０…整列ローラ対、６０…整列ローラ対、７０…整列ローラ対、８０…整列ローラ対、９０…整列ローラ対、１１０…上流側搬送路、１１１…搬送ベルト、１１２…ローラ、１１３…グリップポイント、１２０…下流側搬送路、１２１…搬送ベルト、１１２…ローラ、１２３…グリップポイント、２００…螺旋ローラ、２０１…溝部、２０２…螺旋状凸部
【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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