(57)【要約】【課題】  高周波振動体による振動振幅を紙葉類に与えることにより紙葉類間の摩擦力が低減し、取出性能が安定した機構を実現できる。しかし、振動を与える紙葉類の枚数が多くなると高周波振動への応答性が低下し、一定範囲内の押付力を与えても振動が効率的に束に伝わらず捌き効果が低減する。【解決手段】  高周波振動体１０を備えた紙葉類分離取出し装置において、枚数の多い紙葉類１に対しても、振動体１０と前面ガイド５の上部傾斜部６との間で少ない枚数の紙葉類１に振動を与えることができるので、振動を効率的に紙葉類１に与えることができ、高周波振動体１０による押付力を小さくしても十分な捌き効果が得られる高周波分離取出し装置を実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層した紙葉類を支持する支持台と、
前記紙葉類を取り出す取出し手段と、
前記紙葉類の少なくとも一部を、取り出す方向にシフトさせるための傾斜部を有するガイドと、
前記ガイドに沿ってシフトされた紙葉類に対して振動を加える加振手段
を具備したことを特徴とする分離取出し装置。
【請求項２】
前記加振手段の振動方向の延長線上に前記傾斜部が位置するよう配されたことを特徴とする請求項１記載の分離取出し装置。
【請求項３】
前記傾斜構造は、前記取出し手段に近い紙葉類ほど大きなシフトを与えるものであることを特徴とする請求項１記載の分離取出し装置。
【請求項４】
前記加振手段が振動する振動方向が前記紙葉類に対して傾斜をなす様前記加振手段が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の分離取出し装置。
【請求項５】
前記ガイドは、前記紙葉類が取り出される取出し口に入る手前と前記紙葉類との間に段差構造をさらに有することを特徴とする請求項１記載の分離取出し装置。
【請求項６】
前記支持台が前記取出し方向に向かって低くなるような傾斜を有することを特徴とする請求項１記載の分離取出し装置。
【請求項７】
前記支持台が前記取出し方向と略直角を成す方向に向かって低くなるような傾斜をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の分離取出し装置。
【請求項８】
前記請求項１乃至７のいずれか一項記載の分離取出し措置と、
取り出された紙葉類に対して所定の処理を行う処理部を備えたことを特徴とする紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類の分離取出し装置および紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、現金自動預払機（ＡＴＭ）、銀行券処理機、郵便物処理装置等の紙葉類処理装置は、印刷用紙、紙幣、コピー紙、はがき、封筒、証券類等の紙状媒体である紙葉類を取り扱っており、複数枚の紙葉類を一枚ずつ取り出す分離取出機能を備えている。
【０００３】
紙葉類を分離して取り出す分離取出し装置では、精度良く、重ね取りを発生させずに紙葉類を１枚ずつ取り出す必要がある。しかしながら、コピー紙や官封券のように裁断直後の状態だったり、静電気発生などによって媒体間摩擦抵抗が大きくなったり、例えばビニール封筒のように媒体自体の材質や表面状態により媒体が密着したりして、分離部で1枚ずつに分離できず、重送が生じ、１枚毎に確実に分離して紙葉類を取り出すことが困難である。
【０００４】
そこで、紙葉類の上面に振動体をスポット状に押し当て加振をすることによりあらかじめ紙葉類間の密着力を小さくした発明がある（例えば特許文献１参照）。この発明では予め束状態での紙葉類間の密着力を小さくし、その下方に位置する紙葉類との間の摩擦力を十分に抑え、紙葉類を取り出すことで、重ね取りを防止する機能を備えたものである。
【０００５】
しかしながら、紙葉類の枚数が多くなる程、振動体からの振動が伝わりづらくなり、所定の押付力を与えても紙捌き効果が低減するという問題があった。この原因は、枚数の増加によって紙葉類の束の振動に対する応答性が悪くなることが原因である。
【０００６】
例えば紙葉類を積層方向にばねの性質をもつ弾性体であると近似する。１００枚からなる紙葉類のバネ定数をＫとすると、２００枚からなる紙葉類はバネ定数Ｋの紙葉類を２個直列に連結したものに相当し、２００枚からなる紙葉類全体のバネ定数はＫ／２と表現される。１００枚からなる紙葉類と２００枚からなる紙葉類とに積層方向に沿った同じ大きさの振幅を振動体によって紙葉類全体に与える。すると、枚数の多い２００枚からなる紙葉類の方が、１００枚からなる紙葉類に比較して、その振幅に応答する反力が小さくなってしまう。したがって、紙葉類の枚数が多くなると、受ける反力が小さくなり、紙葉類に振動が伝わりにくくなる。
【０００７】
また、しわ、折れ、切れなど紙葉類の状態または、大きさ・厚み・重さなど紙葉類の種類によっても紙葉類の弾性率は変化するので、それによって紙捌き効果が低くなる様々な要因が考えられる。振動体の押付力、及び振動体の紙葉類に与える振幅を一定にしておくと枚数が多くなった時に捌き効果が低減してしまう。
【０００８】
そのような問題を解決するために、振動体の上面への押付力を大きくして、上面と振動体との密着度を上げる方法も考えられる。
【０００９】
しかし、振動体及び超音波ホーンによる押付力を大きくすることは振動体に負荷がかかり、振動体の寿命を短くしてしまう。また、押し付けによって、最上段の紙葉類を繰り出す際の摩擦抵抗が大きくなり、取出し機構であるロータの搬送力を大きく（真空取出分離方法においてはフィードロータの吸引力を大きく）する必要がある。搬送力を増大させるためには取出し機構の大型化が必要となり、小型化・製造容易性を目指す本来の技術課題に逆行する。
【特許文献１】特開２００７−１４５５６７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように従来技術では紙葉類の枚数が多くなると紙捌き効果が低くなるという問題がある。そこで、本発明は上記問題を鑑みてなされたもので、枚数が多い場合にも効率的に紙葉類に捌き効果を与える分離取出し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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の分離取出し装置は、積層した紙葉類を支持する支持台と、前記紙葉類を取り出す取出し手段と、前記紙葉類の少なくとも一部を、取り出す方向にシフトさせるための傾斜部を有するガイドと、前記ガイドに沿ってシフトされた紙葉類に対して振動を加える加振手段を具備したことを特徴としている。
【００１２】
又請求項８記載の紙葉類処理装置は、請求項１乃至７のいずれか一項記載の分離取出し装置と、取り出された紙葉類に対して所定の処理を行う処理部を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
紙葉類に振動を効率的に与え、十分な捌き効果が得られる分離取出し装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施例）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る分離取出し装置について、図１を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る分離取出し装置の概略図である。図１に示される分離取出し装置は、その主な構成として紙葉類１を載置する支持台４、前面ガイド５フィードローラ９及び分離部１３とが含まれる。
【００１６】
紙葉類１が、積層方向に上下動する駆動機構（図示せず）を具備した支持台４上に載置されている。紙葉類１は、印刷面である上面下面及び、積載方向に沿った面である複数の側面を有する。上面下面のうち、取出す最上段に位置する紙葉類２のある方を上面とする。また、側面のうち、取出し方向Ｗに対して前方を向いている側面を特に前面３１とする。
【００１７】
上面から最上段に位置する紙葉類２を取り出す取出し方向Ｗには紙葉類１の積層方向に沿う面を支える前面ガイド５が設けられている。前面ガイド５は、紙葉類１を取り出す取出し口１５に近い部分に傾斜部６と、傾斜部６の傾斜構造の終点から垂直に立ち上がり最上段に位置する紙葉類２と取出し口１５との間に段差部７を有している。傾斜部６によって、最上段から数枚の紙葉類１は、取出し方向Ｗにシフトする。図１に示したように、傾斜部６は、取出し口１５に近い紙葉類１ほど、取出し方向Ｗに大きくシフトさせるような構造となっている。
【００１８】
上面に近い紙葉類１に取出し方向Ｗへ搬送させる為の搬送用ローラ（図示せず）を積層体３の上方に設けている。搬送用ローラによって、紙葉類１の前面３１は前面ガイド５、傾斜部６、及び段差部７に沿った形状となる。超音波ホーン１４を備えた振動体１０は、振動体１０と超音波ホーン１４の振動方向Ｖ０の延長線上に傾斜部６が位置するように設置され、超音波ホーン１４の先端部が最上段に位置する紙葉類２に接触し上面に対し略垂直の方向Ｖ０に高周波振動をする。
【００１９】
取出し方向Ｗの紙葉類１を繰り出す先には、最上段に位置する紙葉類２を取出し搬送する取出し機構であるフィードローラ９とそれと対向する位置に所定の間隔を保って分離部１３が配置されている。
【００２０】
支持台４は上面の取出し口１５に対する高さが常に一定の高さ範囲となるよう上昇移動する様、図示しない駆動部で制御されており、それによって超音波ホーン１４による紙葉類１への押付力も所定の範囲内となっている。
【００２１】
超音波ホーン１４を紙葉類１の上面に押し付けて、振動体１０で振動を与えると、超音波ホーン１４の先端と最上段に位置する紙葉類２との間並びに最上段に位置する紙葉類２とその下方に積層されている紙葉類１との間のいずれの摩擦も十分に低くなる。その状態で最上段に位置する紙葉類２のみを取出し、搬送することで、重ね取りの少ない分離及び取出し機構を実現することができる。
【００２２】
超音波ホーン１４を備えた振動体１０は、振動方向Ｖ０の延長線上にガイド５の傾斜部６が位置するように設置されている為、支持台４の上に載置された紙葉類１の枚数によらず、傾斜部６とホーン１４に挟まれる紙葉類１は、数枚の範囲内となる。これによって、多数の紙葉類１が支持台４の上に配されても、振動体１０と超音波ホーン１４によって振動を与える枚数は少ないままなので、超音波振動による紙捌き効果を変わらず得られることとなる。
【００２３】
これにより、一部の少数枚の紙葉類１に振動を与えることが可能となり小さなホーン１４の押付力であっても捌き効果が十分得られる。
【００２４】
振動体１０による超音波振動によって捌かれて取り出された紙葉類１は段差部７を経て分離部１３とフィードローラ９の間を通り搬送される。
【００２５】
すなわち、フィードローラ９はゴムシートが貼り付けられた吸引部１１が円周上の一部に設けられており、吸引部１１がちょうど分離部１３と対向するタイミングで電磁バルブ（図示せず）が開き、真空（負圧）吸引する仕組みを有する。最上段に位置する紙葉類２が給紙されている時に、分離部１３とフィードローラ９との隙間に連なって進入する後続の紙葉類１を阻止するために、分離部１３はフィードローラ同様に真空（負圧）吸引を用いた真空取出分離方式によって重ね取りによる重送を防止している。
【００２６】
初め、フィードローラ９は回転しているが電磁バルブは閉じており、まだ吸引していないが、最上段に位置する紙葉類２の高さが所定の高さまで到達すると、フィードローラ９の電磁バルブが開き、吸引部１１が分離部１３と対向した時、真空吸引する。この時、フィードローラ９の吸引部１１と最上段の紙葉類２間に生じる吸引力により、最上段に位置する紙葉類２の先端部が持ち上がり吸引され、ゴムシートの摩擦力によって最上段に位置する紙葉類２が取り出される。そして、重ね取り防止の為の分離部１３を介して、取出し口１５を通った後に紙葉類処理部（図示せず）内に取り込まれる。処理部では、順次取出された紙葉類１は、印刷、仕分け・分類等の所定の処理を受ける。
【００２７】
フィードローラ９は例えば１回転で１枚を給紙するようになっている。分離部１３は、フィードローラ９と所定の間隔を保って配備されている。最上段に位置する紙葉類２が給紙されている時に、隙間に連なって進入する後続の紙葉類１を阻止するために、分離部１３はフィードローラ９同様に真空（負圧）吸引を用いている。
【００２８】
最上段に位置する紙葉類２が傾斜部６から分離部１３に入る手前部分にて段差を設けるように分離部１３を紙葉類１の最上段よりも高い位置に配しており、前面ガイド５の上部にて傾斜部６の終点から垂直に立ち上がる段差部７を設けている。これにより、傾斜部６に沿った形状となった上方の紙葉類１が直接取出し口１５の隙間に進入しないようにしている。段差がない場合には、超音波振動により紙葉類１が上の方から少しずつ取出し方向Ｗに順次移動し、複数枚の紙葉類１がフィードローラ９と分離部１３間の隙間に進入してしまう。真空吸着による負圧を利用した分離方式を利用した場合、このような複数枚の紙葉類１の束の進入によって、分離能力が著しく低下する。
【００２９】
その他の分離方式においても、分離部１３への束状進入は分離不良を引き起こすことが多い。したがって、分離部１３に入る手前部分に段差を設けることは有効である。段差を設けても最上段の紙葉類２はフィードローラ９の吸引力により、吸着され搬送されていく。
【００３０】
高周波振動を用いた捌き方式では適切な押付力を紙葉類１に与え、最上段の紙葉表面２に振動を与える。この振動が紙葉類１の表面に伝播し、且つ積層方向にも振動が伝わり２枚目以降の紙葉類１にも振動が伝播することにより、紙葉類１間の摩擦抵抗が低減する。そのような問題を解決するために、振動体１０の上面への押付力を大きくして、上面と振動体１０との密着度を上げる方法も考えられる。
【００３１】
また、振動体１０の振幅が十分な場合は、超音波ホーン１４は不要となる。振動体１０によっては振動体１０の一部分をホーン形状に加工したものもあり、振動体１０による振幅が十分得られる場合には超音波ホーン１４がなくとも良い。紙捌き効果や騒音等を考慮すると振動体１０の駆動周波数は10kHzから60kHz程度が望ましい。
【００３２】
また、重ね取りを防止しながら紙葉類１を取り出す機構として真空吸着による取出し機構を採用したが、この他に摩擦力を利用した摩擦分離機構を用いてもよい。また、分離部１３に入る前に紙葉類１の取出し方向Ｗの積層方向に沿う面にエアーを吹き込み、より紙葉類１の分離機能を向上させてもよい。
【００３３】
また、紙葉類１を積層させる方向が重力方向に沿った方向以外の方向、例えば重力と直交する方向となるよう本発明に係る分離取出し装置を構成した場合であっても、上方の一部の紙葉類１に振動を伝え捌き効果を効率的に得ることができるので本発明の効果を得ることができる。
【００３４】
このように、本分離取出し装置では、傾斜部６によってシフトした上方の一部の紙葉類１に振動体１０による高周波振動を与えて紙葉類１間に生じる摩擦を軽減した状態にし、真空取出分離方式により捌かれた紙葉類１を１枚ずつ給紙している。
【００３５】
上記した構成によれば、前面ガイド５の傾斜部６によって上方の一部の紙葉類１を取出し方向Ｗにシフトさせることにより、ホーン１４と傾斜部６とに挟まれる紙葉類１の枚数が少なくなる。その枚数の少なくなった紙葉類１に振動体１０によって振動を与えることで、効率的に捌き効果を得ることができる。これにより、小さなホーン１４の押付力であっても紙葉類１の捌き効果が十分得られることになり、振動体１０の負荷が軽減し、振動体１０の長寿命化にもつながる。
【００３６】
（第２の実施例）
次に第２の実施の形態について図２を参照し詳細に説明する。なお、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複説明は一部省略する。
【００３７】
図２は本発明による第２の実施の形態に係る分離取出し装置を示す概略図である。なお、図２については図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複説明を一部省略する。
【００３８】
図２に示すようにこの分離取出し装置は、前面ガイド５の上部にある傾斜部６１が、前面ガイド５と垂直をなす取出し方向Ｗへと曲がって上面と平行をなす平坦な構造を有している。この場合も、平坦な傾斜部６１とホーン１４に挟まれる紙葉類１は枚数が少なくなっており、第１の実施形態と同様に振動体１０からホーン１４を伝って伝わる高周波振動への応答性が向上し、紙葉類１間の捌き効果が得られやすくなる。
【００３９】
（第３の実施例）
次に第３の実施の形態について図３を参照し詳細に説明する。
【００４０】
図３は第３の実施の形態に係る分離取出し装置を示したものである。なお、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複説明は一部省略する。
【００４１】
図３に示すようにこの分離取出し装置は傾斜部６の上方にホーン１４１と振動体１０１からなる加振手段１０１の振動方向Ｖ０が紙葉類１の積層方向に対して傾斜をなすように配置されている。このときも第１の実施形態と同様に振動体１０１と超音波ホーン１４１の振動方向Ｖ０の延長線上に傾斜部６があるように設置し、ホーン１４１と傾斜部６とに挟まれる紙葉類１の枚数が少なくなるようになっている。
【００４２】
次に第３の実施形態にかかる効果について説明する。
【００４３】
振動方向Ｖ０を傾斜させる事で、傾斜部６の上方から少し外れる位置にホーン１４１の先端が略接触するよう配しても、ホーン１４１の先端部から振動方向Ｖ０の延長線上に傾斜部６があれば、傾斜部６とホーン１４１に挟まれる紙葉類１は枚数が少なくなり、振動が束に伝わりやすくなり捌き効果が得られる。よって、振動体１０１の先端部を、傾斜構造６の積層方向上方に配せない場合や、充分なスペースがない場合であってもよいため、振動体１０１を配置する位置の自由度が上がる。
【００４４】
また、振動体１０１の振動が積層方向以外の方向にも振動が分散するため、図３のようにホーン１４１先端が取出し方向Ｗに向くように振動体１０１傾斜させ配置するとホーン１４１の振動により紙葉類１が取出し方向Ｗへ搬送される力も働くようになり、紙葉類１の前面３１が前面ガイド５の傾斜部６の傾斜形状に沿いやすくなる。
【００４５】
（第４の実施例）
次に第４の実施の形態について図４及び図５を参照し詳細に説明する。
【００４６】
図４は本発明による第２の実施の形態に係る分離取出し装置を示す概略図である。
【００４７】
また、図５は図４に示す分離取出し装置のうち、傾斜支持台４１を抜き出して示した図である。なお、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複説明は一部省略する。
【００４８】
図５に示すように傾斜支持台４１は取出し方向Ｗ及び、取出し方向Ｗと直角を成す方向に傾斜を設けている。
【００４９】
具体的には、紙葉類１が支持台４１上にセットされた時に取出し方向Ｗ及びそれと直交する方向のめりになるようにするものである。取出し方向Ｗへの傾斜によって、紙葉類１が前面ガイド５の傾斜部６にならいやすくなる効果が生じる。さらには、振動体１０と接触した際には、ホーン１４と最上段の紙葉類２とのなす角度が直角ではなく（振動体１０が取出し方向Ｗとは逆に倒れるように）斜めに接触するため、取出し方向Ｗに分力が生じる。したがって、振動体１０による振動が紙葉類１の搬送を補助する役目を果たし、前面３１がより傾斜部６に沿って傾斜しやすくなる。
【００５０】
また、異券種混合の分離取出し装置などでは、通常取出し方向Ｗと直角を成す方向から紙葉類１を補充する。補充する方向が高くなるように支持台４１にさらに、取出し方向Ｗと直角を成す方向に傾斜を設けることで、紙葉類１の補充時に補充する方向へと崩れることが少なくなる。
【００５１】
以上種々の変形が可能であるが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの変形はすべて本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による分離取出し装置の構成を示す図。
【図２】本発明の第２の実施の形態による分離取出し装置の構成を示す図。
【図３】本発明の第３の実施の形態による分離取出し装置の構成を示す図。
【図４】本発明の第４の実施の形態による分離取出し装置の構成を示す図。
【図５】本発明の第４の実施の形態による分離取出し装置の傾斜支持台を抜き出して示した図。
【符号の説明】
【００５３】
１  紙葉類
２  最上段の紙葉類
３１  前面
４  支持台
４１  傾斜支持台
５  前面ガイド
６、６１  前面ガイドの傾斜部
７  前面ガイドの段差部
８  奥側面ガイド
９  フィードローラ
１０  振動体
１１  吸引部（ゴムシート）
１３  分離部
１４  ホーン
１５  取出し口
１０１  傾斜して配置された振動体
１４１  超音波ホーン
【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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