(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を搬送して処理する装置内に設置され、媒体ならしを行う媒体ならし機構において、
媒体の全幅及び全長を被覆可能な大きさを備えた一対の全面搬送ベルトにより媒体を挟持して搬送する搬送路を形成し、
該搬送路は、２つの回転可能なシャフト間に前記一対の全面搬送ベルトを通し、一方のシャフトに取付けた回転可能なレバーアームを第１の方向に回転させて他方のシャフトを移動させることにより、前記全面搬送ベルトの対をＳ字状としてＳ字コーナ部を形成すると共に、該コーナ部の曲率半径を媒体に対して降状応力以上の力を与える曲率半径以下となるようにし、
かつ、前記レバーアームを前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させることにより前記一対の全面搬送ベルトを各々の張力により平坦化すると共に、前記他方のシャフトを元の位置に復帰させて、全面搬送ベルトの対を分離して搬送面を開放可能としたことを特徴とする媒体ならし機構。
【請求項２】
請求項１において、
媒体を受け入れる部分および媒体を排出する部分の双方に、回転可能なシャフトの対を並行させて設け、
該シャフトの対の間に全面搬送ベルトを通し、該全面搬送ベルトの搬送面の裏側の面をそのシャフトに接触するように巻き付けることにより、入口ゲートおよび出口ゲートを構成し、
前記シャフトに巻き付いた全面搬送ベルトの搬送面の曲率半径を、媒体が該媒体自身のこしによって平坦状態を保持可能となる曲率半径以下としたことを特徴とする媒体ならし機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、銀行、証券会社および郵便局等の金融機関、並びに市役所等の公的機関およびコンビニエンスストア等に設置された前記金融機関の出先機関に設置され、紙幣、振込用紙、通帳および印刷用紙等の各種媒体を取り扱う端末装置に内蔵する媒体ならし機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来例を示す要部断面図である。図において、１００は従来の媒体ならし機構である。１０１，１０２は熱伝導率高い窒化アルミニウム円筒ローラ（以降ヒートローラと記す。）であり、媒体有効幅の長さを有している。
１０３，１０４はヒータであり、ヒートローラ１０１，１０２内に配設され、図示せぬ外部の構造体に固定されている。このヒータ１０３，１０４は、ハロゲンランプ、セラミックヒータ、赤外線ヒータ、遠赤外線ヒータまたは近赤外線ヒータ等の発熱体を利用した構成となっている。
【０００３】
１０５，１０６は耐熱ベルトであり、シリコンゴムのような耐熱材料が使用されている。１０８，１０９はシャフト、１３８，１３９はプーリをそれぞれ示し、媒体有効幅分の円筒形状をしており、耐熱材料で断熱性のある液晶ポリマー等のプラスチック材料を使用していた。１１０，１１１はシャフト、１３６，１３７はプーリをそれぞれ示し、媒体有効幅分の円筒形状をしており、耐熱材料で断熱性のある液晶ポリマー等のプラスチック材料を使用していた。
【０００４】
ここで、耐熱ベルト１０５，１０６は媒体有効幅分の幅広ベルトであり、それぞれ、シャフト１０８，１０９に設けられたプーリ１３８，１３９を介して、ヒートローラ１０１に、シャフト１１０，１１１に設けられたプーリ１３６，１３７を介して、ヒートローラ１０２に巻き付けられ圧接している。
１０７はシリコンゴムローラであり、媒体有効幅分の円筒形状をしており、シャフト１１２に固定されている。
【０００５】
ここで、シャフト１０８，１０９，１１０，１１１，１１２は、すべて鉄系の金属シャフトによりなり、図示せぬベアリングを介して回転可能な状態で、図示せぬフレームに取り付けられている。
なお、シャフト１０８，１１０，１１２は、図示せぬモータにより外部から、ベルトやギア等の図示せぬ伝達系により動力伝達され、搬送動力を得るようになっている。
【０００６】
また、ヒートローラ１０１，１０２は、図示せぬ大きなベアリングにより、図示せぬフレームに回転可能な状態に配設され、しかも前記ヒータ１０３，１０４が中空に固定された状態で保持され、ヒートローラ１０２，１０３の回転力が伝わらないようになっている。
１１３，１１４，１１５，１１６は、走行ガイドであり、熱変形しないように板金にて形成されている。１１７，１１９，１２９，１３１，１２１，１２３，１３３，１３５は、シャフトを示している。１１６，１１８，１２０，１２２は、フィードローラを示し、ゴムローラでしかも耐熱性のある材料を使用しており、媒体の残留熱によって溶けることのないようにしてある。
【０００７】
１２８，１３０，１３２，１３４はプーリを示している。１２４，１２５，１２６，１２７は搬送ベルトであり、図の奥行き方向に３本ずつ配設され、前記プーリ１２８，１３０，１３２，１３４に巻き付けられている。なお、シャフト１２３，１１９，１３１および１３５に、同一ベルトを介して懸架対向する図示せぬシャフトには、図示せぬベルトやギアを介して外部のモータからの動力が伝達し、搬送動力を得ている。
【０００８】
動作としては、媒体ならし機構１００に対して前段の搬送系であるＭから、図示せぬ媒体が入ってくると、各シャフト１２３，１１９，１３１および１３５に、同一ベルトを介して懸架対向する図示せぬシャフトが、Ｋ方向に回転し、搬送方向であるＬ方向に媒体が搬送される状態となっている。また、ヒートローラ１０１，１０２に紙葉が流れてくる時を基準とすると、該ヒートローラ１０１，１０２は、その時よりも、ヒータの立ち上がり時間である１秒以上遡った時点から、ヒータ１０３，１０４により加熱され、その加熱状態で保持されている。
【０００９】
図示せぬ媒体が媒体ならし機構１００に入ってくると、媒体はヒートローラ１０２と対向するローラ１０７、ベルト１０６にクランプされ、加熱および加圧され、次のヒートローラ１０１に送り込まれる。そして該ヒートローラ１０１と対向するベルト１０５にクランプされ、さらに加熱および加圧され、大きなＳ字カーブを描いて、後段の搬送系であるＮへと送り出されるようになっている。ここで、ヒートローラ径を大きくすることで、高速走行する媒体に対して、加熱時間に影響する接触幅（ニップ）を長くとって、通過後の媒体フラット安定化を実現していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成による従来の装置では、媒体の折れぐせやカール等の状態を矯正することについて、低速搬送の場合には可能であるが、紙幣入出金機のような高速に媒体を取り扱う装置の場合には問題があった。すなわち、高温・高圧による媒体ならしでは、媒体を高速搬送すると、該媒体を高温・高圧環境に接触させる時間が短く限られてしまい、接触幅（ニップ）を大きくとると、さらに装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１１】
しかも、加熱および加圧を行うため、消費電力が大きくランニングコストが高いという問題があった。
さらに、搬送路にて媒体ジャムが発生した場合、ヒートローラが高温になっているために、取り扱いに注意を要するという問題があった。
また、部品点数も多く、コストも高くなるとう問題があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、媒体を搬送して処理する装置内に設置され、媒体ならしを行う媒体ならし機構において、媒体の全幅及び全長を被覆可能な大きさを備えた一対の全面搬送ベルトにより媒体を挟持して搬送する搬送路を形成し、該搬送路は、２つの回転可能なシャフト間に前記一対の全面搬送ベルトを通し、一方のシャフトに取り付けた回転可能なレバーアームを第１の方向に回転させて他方のシャフトを移動させることにより、前記一対の全面搬送ベルトの対をＳ字状としてＳ字コーナ部を形成すると共に、該コーナ部の曲率半径を媒体に対して降状応力以上の力を与える曲率半径以下となるようにし、かつ、前記レバーアームを前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させることにより前記一対の全面搬送ベルトを各々の張力により平坦化すると共に、前記他方のシャフトを元の位置に復帰させて、前記一対の全面搬送ベルトを分離して搬送面を開放可能としたことを特徴とする。
【００１４】
また、媒体を受け入れる部分および媒体を排出する部分の双方に、回転可能なシャフトの対を並行させて設け、そのシャフトの対の間に全面搬送ベルトを通し、全面搬送ベルトの搬送面の裏側の面をそのシャフトに接触するように巻き付けることにより、入口ゲートおよび出口ゲートを構成し、シャフトに巻き付いた全面搬送ベルトの搬送面の曲率半径を、媒体が該媒体自身のこしによって平坦状態を保持可能となる曲率半径以下としたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図１は実施の形態を示す要部断面図であり、図２は実施の形態を示す要部斜視図である。
図において、６０は媒体ならし機構であり、フレーム４１に対応した上側機構部と、フレーム４２に対応した下側機構部に分割された構成となっている。
【００１６】
１，２は極薄の全面搬送ベルトを示し、媒体有効搬送幅の幅広ベルトで、一般に使用される搬送ベルトのように、摩擦係数の高いゴム材等によりなる。
３，５，７，９，１１，１２，１３，１４は、シャフトを示している。４，６，８，１０は、プーリであり、前記ベルト１，２を巻き付けてフィードするために配設され、ベルト１，２が横方向にスライドしないように、それぞれ、クラウニング部を左右に備え、ベルト１，２を両サイドへ引きあうことにより、ベルトの外れを防止している。
【００１７】
４３，４４はシャフトであり、前記シャフト１１，１２，１３，１４と同様にベルト１，２を直接巻き付けて搬送するようになっている。このシャフト４３，４４にベルト１，２を巻き付けることにより、Ｓ字コーナ部Ｅを形成する。ベルト１，２はそのＳ字形状をとりながら動作するため、搬送の動力を大きくしなくともよいように、例えば１ｍｍ以下の極薄ベルトを用いるとよい。また、極薄とすれば、後述する如く媒体を通過させる際に、そのベルト自身の厚さ方向への変位が小さくて済み、シャフト４３，４４から媒体にかかる応力を吸収することなく媒体に伝えることができる。その上、折り曲がっている部分の内側と外側にかかる負荷の差を小さくすることができるとともに、低温時のベルトの硬化によりこの部分の内側と外側にかかる負荷の差を小さくすることができるので、ベルトの損傷を抑えることができる。そのため、所望の媒体矯正性能を維持することができる。
【００１８】
シャフト４３の両側にはベアリング４５（４５Ｌ，４５Ｒ）が取り付けられ、シャフト４４の両側にもベアリング４６（４６Ｌ，４６Ｒ）が取り付けられており、回転可能な状態で配設されている。
４０はレバーアームであり、シャフト４３を中心として、シャフト４４を巻き込む。このレバーアーム４０は、ベルト１，２をＳ字型に巻き付けるために、ベアリング４６を中心とする構成となっており、開口部４０ｄを有し、シャフト４４の両側に設けられたベアリング４６を抱き込んで、図１に示す第１の方向（▲１▼方向）および第２の方向（▲２▼方向）に回転可能となっている。
【００１９】
フレーム４１，４２には、ガイド溝部４１ａ，４２ａが両側に設けられている。４０ｂは操作用の把手であり、４０ｃは回動固定部であり、フレーム４１にベアリング４６外周を介して固定され、この回動固定部４０ｃにてレバーアーム４０が回動可能に取り付けられる。３９はテンションスプリングであり、レバーアーム４０のスプリング取付部４０ａと、フレーム４２に固定されたポスト部４２ｂとの間に懸架され、レバーアーム４０が▲１▼方向または▲２▼方向に回動する際に、双方の回動限界となる位置にそのレバーアーム４０を保持する。
【００２０】
フレーム４１，４２は境界線４９で上下に分割されており、フレーム４１はシャフト５を中心として▲３▼および▲４▼方向に回動可能である。
１５，１６，１７，１８は走行ガイドであり、図示せぬ媒体を案内するために配設される。１９，２１，３１，３３，２３，２５，３５，３７はシャフトであり、２０，２２，２４，２６は摩擦係数の高いゴム材料によるローラである。３２，３４，３６，３８はプーリであり、ベルト２７，２８，２９，３０を巻き付けて駆動するようになっている。このプーリ３２，３４，３６，３８は、ベルト外れが起こらないように、中央部の外径が大きいクラウニングが施されている。
【００２１】
ベルト２７，２８，２９，３０は、図２に示すように、奥行き方向に３本づつ配設される。すなわち、それぞれ、２７Ｌ，２７Ｍ，２７Ｒ；２８Ｌ，２８Ｍ，２８Ｒ；２９Ｌ，２９Ｍ，２９Ｒ；３０Ｌ，３０Ｍ，３０Ｒのベルトから構成されている。
これらは、それぞれ、プーリ３２Ｌ，３２Ｍ，３２Ｒ；３４Ｌ，３４Ｍ，３４Ｒ；３６Ｌ，３６Ｍ，３６Ｒ；３８Ｌ，３８Ｍ，３８Ｒに巻き付けられている。
【００２２】
なお、シャフト３３，２１，２５，３７，９には、外部より図示せぬベルトやギア等による伝達系により、モータからの動力が伝達され、搬送動力を得るようになっている。この図１では、Ａ方向に矢印が入っており、これを搬送方向としているが、逆方向にも回転可能である。
なお、シャフト３１，３３，１９，２１，３，１１，７，１３，５，９，１２，１４，２３，２５，３５，３７は、両側を図示せぬベアリングにより回転可能な状態で図示せぬフレームおよびフレーム４１，４２に固定されている。
【００２３】
以下に本実施の形態の動作について説明する。
まず、図示せぬ外部のコントローラにより、媒体の搬送を促す命令が発せられると、図示せぬモータが回転し、これと連動して図示せぬ伝達系のベルトやギアが回転し、シャフト３３，２１，９，２５，３７の被駆動軸に回転動力が伝達される。すると、各シャフトはそれぞれ図１に示すＡ方向に回転しはじめ、搬送系としてはＢ方向への流れが開始することとなる。
【００２４】
これにより、ガイド１５，１６により案内されながら、図１に示すＣから入り込んだ媒体は、媒体ならし機構６０に入り込み、Ｆの位置を通過してさらにＳ字コーナ部Ｅを通過し、Ｇの位置を経てガイド１７，１８に案内されながら、後段の搬送系であるＤへと送出される。
次に、媒体ならし部６０通過の前後および通過中の媒体の挙動について詳述する。図２において、５０はその通過中の媒体を示している。以下、図１および図２を参照して説明する。
【００２５】
まず、Ｃから送り込まれた媒体５０は、ガイド部１５，１６によりその端面をガイド間隙に押さえられた状態で走行する。媒体５０はＦの位置において、ベルト１，２により媒体全幅を包み込むようにして、シャフト１１，１３よりなる入口のゲート部に、吸い込まれるようにして入ってゆき、ベルト１，２により確実にクランプされてさらに送り込まれる。
【００２６】
次に、Ｓ字コーナ部Ｅに入り込むと、媒体５０は図２に示すように、ベルト１，２に媒体全幅を確実にクランプされた状態で、しかも小径のＲでＳ字コーナを通過する。このＲとは、シャフト４３，４４の径とベルト厚により決定されるものであり、小さな曲率半径をとるように設定される。
前記Ｒの値の決定について述べる。搬送対象となる紙葉その他の媒体について、その厚さや媒体固有の縦弾性係数（ヤング率）に応じ、当該媒体の降状応力を算出することができる。この降状応力を越えた応力がかかると、媒体の折れやカールが矯正されるので、前記Ｓ字コーナ部を媒体が通過する際に、その媒体に降状応力を越えた応力がかかるように、材料力学理論によって前記Ｒ値を定める。
【００２７】
このように、降状応力を越えた状態をつくり出すことにより、媒体の進行方向垂直に入った折れについては、ほぼ完全に矯正可能である。しかも、Ｓ字状に搬送するので、双方向の折れぐせおよびカールぐせを矯正することができる。
また、前記の如く設定されたＲ値によるＳ字コーナ部を通すことにより、進行方向に対して平行な折れやカールをも矯正可能である。実験により、この進行方向に対して平行な折れやカールについては、その折れ高さおよびカール高さが、１／２以下となることが確認されている。
【００２８】
このＳ字コーナ部を媒体が通過する際、通常のフィード力以上の加圧力は作用させていない。すなわち、加熱することなく、特別に加圧することもなく、前記Ｓ字コーナ部を通過させるだけで、媒体のフラット化を実現することが可能である。高速搬送系に適用する場合にもコンパクトな構成により、媒体を矯正することができる。
【００２９】
図３はＲ値と矯正力の関係を示す説明図である。図３（ａ）は、Ｒ値が大きい場合、（ｂ）はＲ値が小さい場合をそれぞれ示している。Ｒ値が大きい程、媒体の折れやカール等を矯正する力が小さく、逆に、Ｒ値が小さい程、その矯正力は大きくなる。本実施の形態では、前述の如く、小径のシャフトにベルトを巻き付けて、所望のＲ値を設定している。
【００３０】
図４は矯正と曲げ戻りの説明図である。図４（ａ）に示すように、折れぐせやカールぐせのある媒体を単にフラットに押しただけでは、スプリングバックによる折れぐせやカールぐせの戻りが発生するが、（ｂ）に示すように、逆方向に積極的に曲げることにより、スプリングバック効果は媒体をフラットに維持するようにはたらき、媒体を適正な状態にフラット化させることができる。Ｓ字コーナ部Ｅは、媒体５０を双方向に曲げる処理を行うため、このスプリングバック効果もはたらいて、媒体５０は確実に矯正される。
【００３１】
次に、前述の如くＳ字コーナ部Ｅを通過した媒体５０のその後の動作について詳述する。媒体５０は、図１におけるＧの位置において、シャフト１２，１４よりなる出口としての排出ゲートを通過する。このシャフト１２，１４も小さなＲとしてある。（なお、入口のシャフト１１，１３も同様とするとよい。）
【００３２】
後段の搬送系Ｄへ送られた媒体５０は、前述の如くフラット化しているため、搬送および各種処理を安定して行うことができる。
図５は開閉動作を示す説明図である。
万一、媒体５０が図２に示す位置でジャムしたとしても、本実施の形態の機構では、容易にその媒体５０を除去することができる。
【００３３】
この図５に示すように、フレーム４１はオープンフレームとなっており、フレーム４２は固定フレームとなっている。フレーム４１はシャフト５を回動中心として開く。ジャムが発生した場合、レバーアーム４０の把手４０ｂを持って、図１の▲２▼方向に回転させる。すると、図５に示すように、シャフト４４はベルト１が有するテンションにより、フレーム４１のガイド溝部４１ａに入り込んで保持される。レバーアーム４０は、テンションスプリング３９によって上面位置で保持されるようにフレーム４２に設けられた図示せぬリミッタで固定される。
【００３４】
この状態で、フレーム４１はフリー状態となり、図１の▲３▼方向にオープン可能となる。また、ベルト２側もシャフト４４がフレーム４１側に移動することで、テンションにより、図５の状態で安定する。この時、媒体５０はベルト２上に乗った状態で露出するため、容易に除去可能である。
逆にジャム除去後は、フレーム４１側を▲４▼方向に回転させ、ベルト１，２を押し付けて、両側のレバーアーム４０を▲１▼方向へと回転させると、シャフト４４の両側のベアリング４６を開口部４０ｄで巻き込みながら、最下端位置までフレーム４２のガイド溝部４２ａに案内されて入り込み、テンションスプリング３９により、牽引固定される。以上の操作により、フレーム４１はフレーム４２に接触固定可能となる。なお、テンションスプリング３９は、媒体５０がＳ字コーナ部Ｅを通過する際にも動くことのないような牽引力に設定されている。
【００３５】
前記のとおり、ベルト１，２は、高摩擦係数のゴム材料で、しかも薄厚に形成されたものであり、シャフト９が外部動力により駆動されると、ベルト２が回転し、該ベルト２を介して接触面の摩擦力により、ベルト１を駆動する構造となっており、実質上、ベルト１，２は同期して動作する。
上述のように、本実施の形態では、媒体に降状応力以上の力をかけるように設定したＳ字コーナ部を設けたため、特別に加熱や加圧を行うことなく、通常のフィード力程度で、折れぐせやカールぐせを適正に矯正することができる。これにより、後段の機構における搬送ジャムや集積ジャム等も発生しにくくなる。
【００３６】
この媒体ならし機構は従来のヒートローラを用いるもの等に比べると小型の構成とすることができ、低コスト、低ランニングコスト、省エネルギー化を実現する。
なお、媒体全体にわたる面積を有するベルトを使用しているので、Ｓ字コーナ部を媒体が通過する際にも、ジャムや媒体の破損等は発生しない。
【００３７】
図６は実施の形態の変形例を示す説明図である。
以下にこの図を参照して、本実施の形態の変形例について説明する。
図６（ａ）は第１の変形例を示している。ここでは、前記の例と同様、ベルトを２本のシャフトに巻き付けているが、その巻き付け角θを小さくしている。媒体がここを通過する際に、その媒体がシャフトおよびベルトに沿って変形するが、その際に媒体に対して降状応力以上の力を作用させるに充分なだけ、このθ値を小さくとることができる。この構成においても同様の効果を得ることができる。
【００３８】
図６（ｂ）は第２の変形例を示している。この例では、３本のシャフトを使用し、中央のシャフトにＵ字に巻き付くようにベルトクランプしたものである。
これら（ａ）および（ｂ）の変形例では、図５に示したものと同様の開閉機構を設けることが可能である。
図６（ｃ）は第３の変形例を示している。この例では、ｎ個のシャフトにより、ジグザグルートを構成し、このルートに媒体を通すこととしている。媒体除去のための機構には、手回しノブ等で正転逆転可能としておけばよい。
【００３９】
いずれも、折れぐせやカールぐせ等を、その折れ高さまたはカール高さの１／２以下に低減することが可能である。
なお、前述の説明では、媒体として単葉のものを主に想定していたが、これに限らず、連続した媒体を同様に取り扱うこととしてもよい。例えば、プリンタ等に用いるミシン目を備えた折りたたみ連続紙や、通帳のようにセンタフォールド部を有する冊子状媒体を取り扱うことができる。特に、冊子状媒体に対しては、開閉部のつぶしおよびならしを行うことができる。
【００４０】
プリンタや通帳取扱装置では、この媒体ならしを行うことにより、印刷品位を向上させることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、小径のシャフトおよび全面搬送ベルトにより、媒体に降状応力以上の力をかけるように該媒体を搬送することとしたため、特別に加熱や加圧を行うことなく、媒体の折れぐせやカールぐせを適正に矯正することが可能となる効果を有する。
【００４２】
このことにより、媒体に対して各種処理を行う際のジャム等による障害発生を防止することが可能となる効果を有する。
さらに、加熱や加圧が不要であるため、装置を小型化することができ、低コスト、低ランニングコストおよび省エネルギー化を実現する効果を有する。
また、媒体全体にわたる面積を有する全面搬送ベルトを使用しているので、どのような搬送路を形成した場合にも、媒体を安全かつ正常に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す要部側面図
【図２】実施の形態を示す要部斜視図
【図３】Ｒ値と矯正力の関係を示す説明図
【図４】矯正と曲げ戻りの説明図
【図５】開閉動作を示す説明図
【図６】実施の形態の変形例を示す説明図
【図７】従来例を示す要部側面図
【符号の説明】
１，２  全面搬送ベルト
１１，１２，１３，１４  シャフト
４０  レバーアーム
４３，４４  シャフト
５０  媒体
６０  媒体ならし機構
【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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