紙幣収納装置
【課題】動作の不具合の発生を防止することができる小型で安価な紙幣収納装置を提供する。
【解決手段】紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１の搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根１２と、搬送ベルト１１の下方に設けられ、搬送ベルト１１で取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージ４とを備え、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣をステージ４上に積載された収納紙幣と搬送ベルト１１との間に挟みながら紙幣収納庫３に収納する紙幣収納装置において、ステージ４上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラ２０をさらに備え、キックローラ２０と、搬送ベルト１１を駆動する駆動側プーリ１５とを同軸５２上に配置する。
【解決手段】紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１の搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根１２と、搬送ベルト１１の下方に設けられ、搬送ベルト１１で取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージ４とを備え、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣をステージ４上に積載された収納紙幣と搬送ベルト１１との間に挟みながら紙幣収納庫３に収納する紙幣収納装置において、ステージ４上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラ２０をさらに備え、キックローラ２０と、搬送ベルト１１を駆動する駆動側プーリ１５とを同軸５２上に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙幣を一枚ずつ取り込み、それを積み重ねて収納する一方、収納してある紙幣を繰り出す紙幣収納装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣を一枚ずつ取り込んで、それを整列して積み重ねて収納庫に収納する紙幣収納装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示される装置は、紙葉類（紙幣）を一枚ずつ集積部に取り込んで集積する装置であり、集積部に導かれる紙葉類の先端部を保持しながら取込み搬送する先端保持手段を備える。先端保持手段は、取込み搬送用のベルト面に形成された係合保持突起からなる。
【０００３】
これに対し、本件特許出願人は、既に特願２００９−２６４２に示す紙幣収納装置を提供している。図５および図６に示すように、この紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ取り込んで収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に取り込まれた紙幣を積載するステージ４と、ステージ４の紙幣載置面４ａの上方に対向配置され、紙幣収納庫３への紙幣の取り込み方向に延設された搬送ベルト１１とを備える。
【０００４】
この装置は、搬送ベルト１１に一端を連結して付加し、他端を開放状態として揺動自在に設けた複数の片持羽根１２と、搬送ベルト１１を駆動する駆動側プーリ１５と、補助プーリ１６とを備える。また、フィードローラ８と、繰り出し用のキックローラ２０と、複数の叩き羽根９ｂを有する羽根車９とをさらに備える。そして、紙幣を紙幣収納庫３に収納するとき、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み速度に合わせて駆動し、その取り込み紙幣を、ステージ４上に積載された収納紙幣と片持羽根１２間に挟んで平らかに拘束しながら紙幣収納庫３のステージ４上に積載する。こうして紙幣の癖戻りをなくして安定に紙幣収納部に集積することで、それらの紙幣を搬出する場合の詰まり等を防止するとともに、紙幣の集積を効率的に行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３０１５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の特願２００９−２６４２の紙幣収納装置の入金動作においては、図７（ａ）に示すように、紙幣挿入の段階では入金紙幣の搬送開始と同時にフィードローラ８、搬送ベルト１１、羽根車９が入金方向に回転する。そして、図７（ｂ）に示すように、紙幣集積の段階では入金紙幣の先端が搬送ベルト１１の羽根１２間に入り込み、この状態のまま紙幣収納庫３奥へと搬送される。このとき、入金紙幣、収納紙幣共に羽根１２等の弾性でステージ４側に押し付けられ拘束されながら集積動作が行われる。
【０００７】
一方、出金動作においては、図８（ａ）に示すように、出金準備の段階では出金開始と同時にステージ４が上昇し、収納紙幣（出金紙幣）がキックローラ２０に接触する。このとき、搬送ベルト１１の羽根１２はステージ４上昇による拘束を受け、上方に押し込まれる。そして、図８（ｂ）に示すように、出金開始の段階ではキックローラ２０、フィードローラ８、羽根車９が出金方向に回転する。キックローラ２０に接触している収納紙幣は出金方向に搬送され、フィードローラ８を経由し出金口６（紙幣出入り口）まで送られる。
【０００８】
この特願２００９−２６４２の紙幣収納装置においては、図５および図６に示すように、入金時に動作する搬送ベルト１１の駆動側プーリ１５と、出金時に動作するキックローラ２０とは、機能の違いからそれぞれ異なる軸上に設けてある。この場合、次の二つの問題が生じる。
【０００９】
第一に、駆動側プーリ１５軸の位置をキックローラ２０軸の後方に配置すると、紙幣挿入位置から搬送ベルト１１の羽根１２の先端までの距離が長くなることで紙幣を保持する羽根１２の長さが長くなってしまい、駆動側プーリ１５の回転中に紙幣以外の構成部品との接触が増え、負荷が増し、駆動側プーリ１５の駆動源が大型化する。この場合、装置の大型化やコストアップを招くおそれがある。
【００１０】
第二に、キックローラ２０軸の位置を駆動側プーリ１５軸の後方に配置すると、キックローラ２０からフィードローラ８までの距離が長くなり、出金紙幣がこの間で撓みや癖戻りが発生し易くなって紙幣詰まりの要因となる。この場合、出金性能が低下するおそれがある。
【００１１】
他方、上記の特願２００９−２６４２の紙幣収納装置においては、図１４（ａ）、（ｂ）の入金動作に示すように、紙幣収納庫３内に紙幣が入金し、搬送開始と同時にフィードローラ８と搬送ベルト１１が回転する。そして、入金紙幣は搬送ベルト１１の羽根１２の弾性で収納紙幣へ押し当てられる。入金紙幣・収納紙幣とも搬送ベルト１１の羽根１２間により拘束されて集積動作が行われる。
【００１２】
そして、図１４（ｃ）、（ｄ）に示すように、入金紙幣の後端がフィードローラ８を抜けるとフィードローラ８の搬送力はなくなるが、紙幣の惰性、羽根の叩き作用によって紙幣の搬送は進行される。紙幣先端は搬送ベルト１１の羽根１２間に絡まって巻き込まれないように、案内部材１８に衝突して羽根１２から分離してステージ４上に集積されて収納動作が完了する。こうして、入金紙幣は搬送ベルト１１の羽根１２によって収納紙幣側に押し付けられて集積、収納される。羽根１２等の作用によって紙幣の癖戻り等がない整列された集積状態となる。
【００１３】
また、紙幣先端を羽根１２間で正常に保持する正常動作時においては、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、まず、入金紙幣の先端の上下位置に羽根１２があるタイミングで入金動作が行われ、紙幣上側の羽根１２が下側の羽根１２に押し当てるように集積動作がなされる。そして、これら２枚の羽根１２で紙幣先端を挟み込むように保持して搬送される。このため、ステージ４上の収納紙幣と干渉することなく正常に集積される。
【００１４】
紙幣先端を羽根１２間で正常に保持できない異常動作時においては、図１５（ｃ）に示すように、入金紙幣の先端の下位置に羽根１２がないタイミングで入金動作が行われ、紙幣上側の羽根１２が収納紙幣に押し当てるように集積動作がなされる。そして、紙幣先端が羽根１２と収納紙幣間に挟み込まれて搬送される。このため、ステージ４上の収納紙幣との干渉で座屈等を起こし、集積乱れを生じるおそれがある。
【００１５】
紙幣先端が収納紙幣と干渉しないように集積するためには、図１５（ｂ）に示すように、紙幣先端が羽根１２の間に挟まれて搬送されることが望ましい。しかしながら、紙幣の入金タイミングによっては羽根１２間に入ることができず、上述したように紙幣先端と収納紙幣とが干渉する場合がある（図１５（ｃ））。この場合、万が一収納紙幣に破れ等の引っ掛かり部分があると、紙幣が負荷を受け、座屈によるジャム等の集積不具合が発生するおそれがある。
【００１６】
また、上記の特願２００９−２６４２の紙幣収納装置においては、図６に示すように、羽根１２を付加した搬送ベルト１１を紙幣収納庫３の天井部に二列配置する。
【００１７】
この場合の入金動作としては、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、紙幣収納庫３内に紙幣が入金し、搬送開始と同時にフィードローラ８と搬送ベルト１１が回転する。そして、入金紙幣は搬送ベルト１１の羽根１２の弾性で収納紙幣へ押し当てられる。入金紙幣・収納紙幣とも搬送ベルト１１の羽根１２間により拘束されて集積動作が行われる。
【００１８】
そして、図２０（ｃ）、（ｄ）に示すように、入金紙幣の後端がフィードローラ８を抜けるとフィードローラ８の搬送力はなくなるが、紙幣の惰性、羽根の叩き作用によって紙幣の搬送は進行される。紙幣先端は搬送ベルト１１の羽根１２間に絡まって巻き込まれないように、案内部材１８に衝突して羽根１２から分離してステージ４上に集積されて収納動作が完了する。こうして、入金紙幣は搬送ベルト１１の羽根１２によって収納紙幣側に押し付けられて集積、収納される。羽根１２等の作用によって紙幣の癖戻り等がない整列された集積状態となる。
【００１９】
ところで、図２１に示すように、二列の搬送ベルト１１間に出金用のキックローラ２０を設置する場合には、搬送ベルト１１間に隙間が出来てしまい、紙幣を押さえられない領域が生じることとなる。
【００２０】
折れ目の付いたイレギュラー紙幣の中には、図２２に示すように、二列の搬送ベルト１１の羽根１２でその両縁を押さえられた場合に、中央部が浮き上がるといったものがある。図２３の左図に示すように、イレギュラー紙幣（点線にて図示）が入金されると、羽根１２によって紙幣が押さえ付けられ、癖が抑制された状態（実線にて図示）となる。
【００２１】
ところが、図２３の右図に示すように、入金・集積された後、紙幣が羽根１２で叩かれているうちに徐々にその折れ癖（折れ目）が戻っていく。この紙幣は両縁が持ち上がったＷ字状の断面であるため、両縁を押さえ付けると折れ目に内側方向（図中の矢印の向き）の力がかかり、折れ癖の復元力は強く働く。折れ癖が戻った場合、後から入金される紙幣と干渉を起こして紙幣詰まりの要因となってしまう。したがって、このような紙幣については、搬送ベルト１１間の隙間で折れ癖が戻らぬように、入金・集積後の状態を保持する必要がある。
【００２２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、動作の不具合の発生を防止することができる小型で安価な紙幣収納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】
【００２３】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記ステージ上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラをさらに備え、前記キックローラと、前記搬送ベルトを駆動する駆動側プーリとを同軸上に配置したことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項２に係る紙幣収納装置は、上述した請求項１において、前記駆動側プーリとキックローラの双方を紙幣出入り口の近傍に配置したことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項３に係る紙幣収納装置は、上述した請求項１または２において、前記駆動側プーリを紙幣の取り込み搬送時に回転させ、紙幣の繰り出し搬送時に空転させるワンウェイクラッチをさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項４に係る紙幣収納装置は、上述した請求項３において、紙幣の取り込み搬送時に、前記駆動側プーリと前記キックローラとを入金方向に回転させる一方で、紙幣の繰り出し搬送時に、前記ステージを上昇させて収納紙幣を前記キックローラに接触させ、前記キックローラを出金方向に回転させる制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項５に係る紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、紙幣を取り込んで前記搬送ベルトに送るフィードローラをさらに備え、紙幣の先端が前記搬送ベルトの前記羽根に係合する直前の区間において、前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度とに速度差を設けたことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の請求項６に係る紙幣収納装置は、上述した請求項５において、前記紙幣の先端の位置を検知するセンサを有し、このセンサの検知に応じて前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度の少なくとも一方を変化させる速度制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の請求項７に係る紙幣収納装置は、上述した請求項５または６において、前記紙幣収納庫の前面側に、前記羽根の移動速度を前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度よりも遅くする区間を設けたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の請求項８に係る紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記搬送ベルトは、少なくとも二列配置され、収納紙幣が前記二列の搬送ベルト間で上に凸に変形することを抑制する紙幣押さえ手段を設けたことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の請求項９に係る紙幣収納装置は、上述した請求項８において、前記紙幣押さえ手段は、紙幣の繰り出し搬送時に退避動作可能であることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の請求項１０に係る紙幣収納装置は、上述した請求項８または９において、前記紙幣押さえ手段は、板ばね状の押さえ板からなることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の請求項１１に係る紙幣収納装置は、上述した請求項１０において、前記押さえ板の紙幣面に対する傾斜角度を３０°程度としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の請求項１によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記ステージ上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラをさらに備え、前記キックローラと、前記搬送ベルトを駆動する駆動側プーリとを同軸上に配置したので、搬送ベルトの駆動源の小型化や駆動部品数の削減が図れ、小型で安価な紙幣収納装置を提供することができる。また、出金時の紙幣詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【００３５】
本発明の請求項５によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、紙幣を取り込んで前記搬送ベルトに送るフィードローラをさらに備え、紙幣の先端が前記搬送ベルトの前記羽根に係合する直前の区間において、前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度とに速度差を設けたので、この速度差を羽根と紙幣先端との位置関係に応じて適宜設定することにより、紙幣先端を羽根間の奥まで確実に入れることが可能となる。したがって、紙幣先端と収納紙幣の干渉による集積動作の不具合の発生を防止することができる。
【００３６】
本発明の請求項８によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記搬送ベルトは、少なくとも二列配置され、収納紙幣が前記二列の搬送ベルト間で上に凸に変形することを抑制する紙幣押さえ手段を設けたので、紙幣押さえ手段によって収納紙幣が浮き上がるスペースがなくなる。したがって、紙幣が集積後叩かれていくうちに紙幣の折れ癖が戻ることを防止することができる。このため、紙幣同士の接触による詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の実施例１の紙幣収納装置を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明に実施例１の紙幣収納装置を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１の入金動作を説明する図であり、（ａ）は紙幣挿入時、（ｂ）は紙幣集積時の図である。
【図４】図４は、本発明の実施例１の出金動作を説明する図であり、（ａ）は出金準備時、（ｂ）は出金開始時の図である。
【図５】図５は、従来の紙幣収納装置の側面図である。
【図６】図６は、従来の紙幣収納装置の正面図である。
【図７】図７は、従来の入金動作を説明する図であり、（ａ）は紙幣挿入時、（ｂ）は紙幣集積時の図である。
【図８】図８は、従来の出金動作を説明する図であり、（ａ）は出金準備時、（ｂ）は出金開始時の図である。
【図９】図９は、本発明の実施例２の紙幣収納装置を示す側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例２の紙幣収納装置を説明する図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は解決しようとする課題の説明図、（ｃ）は本発明の説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例２の紙幣収納装置を説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例２の紙幣収納装置を説明する図であり、（ａ）は各段階における図、（ｂ）は速度の変化状況を示した図である。る。
【図１３】図１３は、本発明の実施例２の他の紙幣収納装置を示す側面図である。
【図１４】図１４は、従来の入金動作を説明する図であり、（ａ）は紙幣挿入時、（ｂ）は紙幣集積前半時、（ｃ）は紙幣集積後半時、（ｄ）は収納完了時の図である。
【図１５】図１５は、従来の紙幣収納装置の課題を説明する図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正常動作時の図、（ｃ）は異常動作時の図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施例３の紙幣収納装置を示す側面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施例３の紙幣収納装置を示す正面図である。
【図１８】図１８は、紙幣押さえ手段を示す側面図である。
【図１９】図１９は、紙幣押さえ手段の動作を説明する図である。
【図２０】図２０は、従来の入金動作を説明する図であり、（ａ）は紙幣挿入時、（ｂ）は紙幣集積前半時、（ｃ）は紙幣集積後半時、（ｄ）は収納完了時の図である。
【図２１】図２１は、従来の紙幣収納装置の搬送ベルト間の隙間を説明する図である。
【図２２】図２２は、中央部が浮き上がり易いイレギュラー紙幣の斜視図である。
【図２３】図２３は、イレギュラー紙幣の癖戻り動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、本発明に係る紙幣収納装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００３９】
［実施例１］
図１および図２に示すように、本発明の実施例１に係る紙幣収納装置１００は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１の搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根１２と、搬送ベルト１１の下方に設けられ、搬送ベルト１１で取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージ４とを備える。搬送ベルト１１は、図示しない駆動源に接続した駆動側プーリ１５と、補助プーリ１６とに掛け回してある。
【００４０】
この紙幣収納装置１００は、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣をステージ４上に積載された収納紙幣と搬送ベルト１１との間に挟みながら紙幣収納庫３に収納するものであり、ステージ４上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラ２０をさらに備える。
【００４１】
キックローラ２０と駆動側プーリ１５とは、紙幣出入り口６の近傍において同軸上に配置してあり、キックローラ２０と駆動側プーリ１５の回転は、図示しない制御手段により入金および出金動作時に各々制御される。
【００４２】
図２に示すように、搬送ベルト１１の駆動側プーリ１５にはワンウェイクラッチ５０が挿入してある。入金動作においては、ワンウェイクラッチ５０がロックし、駆動側プーリ１５の駆動によって搬送ベルト１１が回転するように制御される。出金動作においては、ワンウェイクラッチ５０はロック解除し、駆動側プーリ１５の駆動が伝達されず、搬送ベルト１１は停止状態となるように制御される。なお、キックローラ２０は軸５２に固定してあり、入出金動作時共に回転する。軸５２はベアリング５４を介して側板５６に回転自在に固定してある。
【００４３】
より詳細には、図３の入金動作に示すように、入金紙幣の挿入の段階では、入金紙幣の搬送開始と同時に、フィードローラ８、搬送ベルト１１、キックローラ２０、羽根車９が入金方向に回転するように制御される（図３（ａ））。入金紙幣の集積の段階では、入金紙幣の先端が搬送ベルト１１の羽根１２間に入り込み、この状態のまま紙幣収納庫３奥へ搬送される（図３（ｂ））。このとき、入金紙幣、収納紙幣共に羽根１２の弾性でステージ４側に押し付けられ拘束されながら集積動作が行われる。なお、キックローラ２０も回転するが入金方向の回転であり、集積動作には影響はない。
【００４４】
一方、図４の出金動作に示すように、出金準備の段階では、出金開始と同時にステージ４が上昇し、収納紙幣（出金紙幣）がキックローラ２０に接触するように制御される。このとき、搬送ベルト１１の羽根１２はステージ４上昇による荷重を受け、上方に押し込まれる（図４（ａ））。出金開始の段階では、キックローラ２０、フィードローラ８、羽根車９が出金方向に回転するように制御される。キックローラ２０に接触している収納紙幣（出金紙幣）が出金方向に搬送され、フィードローラ８を経由し出金口６まで送られる（図４（ｂ））。なお、この場合、キックローラ２０の回転のため軸５２は回転するが、同軸上の駆動側プーリ１５はワンウェイクラッチ５０の作用により空転する。
【００４５】
以上のように構成した実施例１の紙幣収納装置１００によれば、機能の異なる搬送ベルト１１とキックローラ２０の双方を紙幣挿入位置（紙幣出入り口６）の近傍に同軸上に配置することによって、搬送ベルト１１の羽根１２を短くすることが可能であり、回転に伴う接触部分が減って、駆動源の負荷を減らすことができる。これにより、搬送ベルト１１の駆動源の小型化が可能となり、装置の外形寸法を小さくすることができる。また、入出金動作に伴う回転軸の数を２本から１本に削減することができるので、軸、モータ、ベアリングなどの駆動手段の構成部品数が減り、コストを低減することができる。
【００４６】
また、キックローラ２０からフィードローラ８までの搬送方向距離を短く構成することができるので、出金紙幣の撓みや癖戻りに起因する紙幣詰まりなどの動作の不具合の発生を抑制し、出金性能の向上を図ることもできる。
【００４７】
したがって、実施例１の紙幣収納装置１００によれば、搬送ベルトの駆動源の小型化や駆動部品数の削減が図れ、小型で安価な紙幣収納装置を提供することができる。また、出金時の紙幣詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【００４８】
［実施例２］
図９に示すように、本発明の実施例２に係る紙幣収納装置２００は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１の搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根１２と、搬送ベルト１１の下方に設けられ、搬送ベルト１１で取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージ４とを備える。
【００４９】
この紙幣収納装置２００は、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣をステージ４上に積載された収納紙幣と搬送ベルト１１との間に挟みながら紙幣収納庫３に収納するものであり、紙幣を取り込んで搬送ベルト１１に送るフィードローラ８をさらに備える。
【００５０】
駆動側プーリ１５の位置を入金口６側へ寄せ、取り込み紙幣の先端が紙幣収納庫３に至る直前に、紙幣先端と羽根１２とが係合する搬送区間Ｌを設ける。この搬送区間Ｌにおいては、駆動側プーリ１５とフィードローラ８の回転速度を図示しない速度制御手段によってそれぞれ制御する。この場合、紙幣先端を確実に羽根１２間に導き入れることができるように、紙幣位置によって羽根１２の移動速度（搬送ベルト速度ＶＷ）とフィードローラ８による紙幣の取り込み搬送速度（紙幣搬送速度ＶＭ）とに速度差を設け、紙幣先端と収納紙幣との干渉を防止するようにする。
【００５１】
例えば、図９に示すように、上から紙幣を抑える羽根（羽根２）の先端と紙幣先端とが接触する位置関係にある場合には、紙幣先端と先行する羽根（羽根１）との距離が最も大きくなる。この場合、速度ばらつきや紙幣変形による羽根の先端間距離Ｐのばらつきを考慮しても、紙幣収納庫３の直前で羽根１と羽根２の間に紙幣が確実に入り込むようなＶＷおよびＶＭの速度条件を以下のように決定する。
【００５２】
まず、最小の紙幣搬送速度ＶＭ、最大の搬送ベルト速度ＶＷは、次式で表すことができる。
ＶＭ＝ＶＭＳ−ΔＶＭ
ＶＷ＝ＶＷＳ+ΔＶＷ・・・（１）
ここで、ＶＭＳは図示しない速度制御手段に設定される紙幣搬送設定速度、ＶＷＳは搬送ベルト設定速度を示し、ΔＶＭ、ΔＶＷは各速度のばらつき量の最大値を示している。
【００５３】
紙幣が、羽根の落下地点から紙幣収納庫３の直前までの搬送区間Ｌを進む時間をＴとする。紙幣が羽根間に入る最も厳しい条件は、搬送ベルト速度ＶＷが最も速く、紙幣搬送速度ＶＭが最も遅い場合であるから、紙幣先端が羽根間に入り込むには、上記時間Ｔで次の関係を満足する必要がある。
（紙幣が進む距離）−（羽根１が進む距離）＞（羽根先端間距離Ｐ） ・・・（２）
これは、時間Ｔで紙幣が先行する羽根１を追い越す条件（羽根間に入り込む条件）である。
【００５４】
羽根先端間距離Ｐのばらつきが最も大きくなった場合をＰｍａｘとして、（２）を数式化すると次式が得られる。
ＶＭ・Ｔ−ＶＷ・Ｔ＞Ｐｍａｘ ・・・（３）
【００５５】
Ｔ＝Ｌ／ＶＭより、搬送ベルト設定速度ＶＷＳの満たすべき条件は次式となる。
ＶＷＳ＋ΔＶＷ＜（Ｌ−Ｐｍａｘ）・（ＶＭＳ−ΔＶＭ）／Ｌ ・・・（４）
【００５６】
（４）式において搬送ベルトの速度ばらつきの最大を設定速度のα％、紙幣搬送速度の速度ばらつきの最大を設定速度のβ％とすると、次式が得られる。
ＶＷＳ＜（１００−β）／（１００＋α）・（Ｌ−Ｐｍａｘ）・ＶＭＳ／Ｌ ・・・（５）
【００５７】
一方、図１３に示すように、紙幣下に入る羽根（羽根１）の先端と紙幣先端とが接触する位置関係にある場合には、下側の羽根（羽根１）との距離が最も近いため、紙幣収納庫３の直前の搬送区間Ｌで入り込み量が最も大きくなる。この場合、速度ばらつきを考慮しても、紙幣先端と羽根根元が干渉しないようなＶＷおよびＶＭの速度条件を以下のように決定する。
【００５８】
まず、最大の紙幣搬送速度ＶＭ、最小の搬送ベルト速度ＶＷは、次式で表すことができる。
ＶＭ＝ＶＭＳ＋ΔＶＭ
ＶＷ＝ＶＷＳ−ΔＶＷ・・・（６）
ここで、ＶＭＳは図示しない速度制御手段に設定される紙幣搬送設定速度、ＶＷＳは搬送ベルト設定速度を示し、ΔＶＭ、ΔＶＷは各速度のばらつき量の最大値を示している。
【００５９】
紙幣が、羽根の落下地点から紙幣収納庫３の直前までの搬送区間Ｌを進む時間をＴとし、羽根速度（搬送ベルト速度ＶＷ）の切り替わりに要する時間をΔＴとする。紙幣が羽根間に入る最も厳しい条件は、羽根速度ＶＷが最も遅く、紙幣速度ＶＭが最も速くなるようにばらついた場合であるから、紙幣が羽根根元と接触・干渉しない条件は、次の関係を満足することである。
（時間Ｔ＋ΔＴ間に紙幣が進む距離）−（時間Ｔ＋ΔＴ間に羽根１が進む距離）＜（羽根長さＬＷ） ・・・（７）
【００６０】
羽根速度ＶＷが切り替わる時間ΔＴ間の平均羽根速度をＶＷΔＴとして数式化すると次式が得られる。
ＶＭ・（Ｔ＋ΔＴ）−（ＶＷ・Ｔ＋ＶＷΔＴ・ΔＴ）＞ＬＷ ・・・（８）
ここで、Ｔ＝Ｌ／ＶＭ、ＶＷΔＴ＝（ＶＷ＋ＶＭ）／２
【００６１】
したがって、（６）式、（８）式より
ＶＷＳ−ΔＶＷ＜［２・（Ｌ−ＬＷ）＋（ＶＭＳ＋ΔＶＭ）・ΔＴ］／［２・Ｌ＋（ＶＭＳ＋ΔＶＭ）・ΔＴ］・（ＶＭＳ＋ΔＶＭ） ・・・（９）
【００６２】
（９）式において搬送ベルトの速度ばらつきの最大を設定速度のα％、紙幣搬送速度の速度ばらつきの最大を設定速度のβ％とすると、次式が得られる。
ＶＷＳ＜（１００＋β）／（１００−α）・ＶＭＳ・｛［２・（Ｌ−ＬＷ）＋（１００＋β）・ＶＭＳ・ΔＴ］／［２・Ｌ＋（１００＋β）・ＶＭＳ・ΔＴ］｝ ・・・（１０）
【００６３】
したがって、（５）式、（１０）式を同時に満足するように設定速度ＶＷＳおよびＶＭＳを設定し、これら設定速度に基づいて駆動側プーリ１５とフィードローラ８を制御する。こうすることで、紙幣先端と羽根根元とが干渉しないように、羽根間の奥まで紙幣先端を入れ込むことが可能となり、紙幣先端と収納紙幣との干渉による集積の不具合を防止することができる。
【００６４】
以上説明したように、紙幣搬送速度ＶＭおよび搬送ベルト速度ＶＷの速度差を、紙幣と羽根が動作する紙幣収納庫３の直前の搬送区間Ｌなどの羽根と紙幣先端との位置関係に応じて適宜設定することにより、たとえ羽根が紙幣先端より遠い位置にある場合であっても、速度差によって紙幣が羽根に追い付くことで、紙幣先端を羽根間の奥まで確実に入れることが可能となる。
【００６５】
また、従来の紙幣収納装置においては、図１０（ｂ）の中央図に示すように、紙幣上面に羽根が接触した場合に、紙幣下に羽根がないと羽根間（同右図の斜線部６０）に紙幣が入り込めない。しかし、本発明の紙幣収納装置２００によれば、図１０（ｃ）に示すように、紙幣の先端が搬送区間Ｌにある場合に、紙幣搬送速度ＶＭ＞羽根速度ＶＷのように設定することで、羽根が紙幣より遅く進むため、紙幣が先行する羽根に追い付き、羽根間へ紙幣が入り込むことができる。
【００６６】
上記の実施例２において、図１１に示すように、紙幣搬送速度ＶＭと羽根速度ＶＷに速度差を付けると、紙幣収納庫３の直前の搬送区間Ｌで紙幣が羽根間に入り込むことが可能となる。一方で、この速度差のまま搬送を続けた場合、紙幣先端が紙幣収納庫３で羽根奥側にさらに入り込み、図１１の右側図に示すように、紙幣先端が羽根根元と衝突して負荷を受け、座屈等が発生して集積状態が乱れるおそれがある。そこで、紙幣先端が紙幣収納庫３側に進入するタイミングを入金検知センサで検知して、このタイミングで羽根速度ＶＷを紙幣搬送速度ＶＭと同じ速度に変える制御を行ってもよい。
【００６７】
この場合、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、入金検知センサを紙幣収納庫３と搬送区間Ｌの境界に設置し、紙幣先端が搬送区間Ｌにある間は、搬送ベルト設定速度ＶＷＳを紙幣搬送設定速度ＶＭＳよりも低い速度として紙幣を搬送する（（ａ）の左図、（ｂ）のＳ１）。そして、紙幣先端が紙幣収納庫３へ入り込むタイミングを入金検知センサが検知すると（（ａ）の中央図、（ｂ）のＳ２）、搬送ベルト設定速度ＶＷＳを上げて紙幣搬送設定速度ＶＭＳの速度に近づける制御を行う。
【００６８】
そして、この速度の切り替えに要する時間ΔＴの経過後に、搬送ベルト設定速度ＶＷＳを紙幣搬送設定速度ＶＭＳと同じ速度として紙幣を搬送する（図１２（ａ）の右図、（ｂ）のＳ３）。その後、紙幣後端が紙幣収納庫３へ入り込むタイミングを入金検知センサが検知すると、集積を完了するように制御してもよい。
【００６９】
［実施例３］
図１６および図１７に示すように、本発明の実施例３に係る紙幣収納装置３００は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１の搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根１２と、搬送ベルト１１の下方に設けられ、搬送ベルト１１で取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージ４とを備える。
【００７０】
この紙幣収納装置３００は、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣をステージ４上に積載された収納紙幣と搬送ベルト１１との間に挟みながら紙幣収納庫３に収納するものである。搬送ベルト１１は二列配置され、二列の搬送ベルト１１間には、紙幣押さえ手段としての押さえ板７０が設けてある。
【００７１】
この押さえ板７０は、図１８に示すように、Ｖ字状に折れ曲がった板ばねからなり、一方の側縁の支点７２で装置３００の本体に回転可能に固定され、他方の側縁は自由端としてある。押さえ板７０の収納紙幣面に対する傾斜角度は、入金紙幣との衝突負荷を低減するために２０〜３０°程度に設定してある。
【００７２】
押さえ板７０を設けることによって紙幣が浮き上がるスペースがなくなり、収納紙幣の浮き上がりを抑制することができる。これにより、ステージ４上に集積した紙幣が羽根１２に叩かれていくうちに紙幣の折れ癖が戻ることを抑制し、次入金紙幣との接触・干渉による紙幣詰まりの発生を防止することができる。
【００７３】
この押さえ板７０は、図１９に示すように、入金動作時には入金紙幣と衝突して支点７２周りに時計回りに回転し、その位置を退避する。これにより、紙幣の搬送時の抵抗負荷となることを防止することができる。また、出金動作時に退避してキックローラ２０による繰り出しの負荷となることを防止することができる。
【００７４】
以上説明したように、本発明の請求項１（紙幣収納装置１００）によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記ステージ上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラをさらに備え、前記キックローラと、前記搬送ベルトを駆動する駆動側プーリとを同軸上に配置したので、搬送ベルトの駆動源の小型化や駆動部品数の削減が図れ、小型で安価な紙幣収納装置を提供することができる。また、出金時の紙幣詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【００７５】
また、本発明の請求項５（紙幣収納装置２００）によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、紙幣を取り込んで前記搬送ベルトに送るフィードローラをさらに備え、紙幣の先端が前記搬送ベルトの前記羽根に係合する直前の区間において、前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度とに速度差を設けたので、この速度差を羽根と紙幣先端との位置関係に応じて適宜設定することにより、紙幣先端を羽根間の奥まで確実に入れることが可能となる。したがって、紙幣先端と収納紙幣の干渉による集積動作の不具合の発生を防止することができる。
【００７６】
また、本発明の請求項８（紙幣収納装置３００）によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記搬送ベルトは、少なくとも二列配置され、収納紙幣が前記二列の搬送ベルト間で上に凸に変形することを抑制する紙幣押さえ手段を設けたので、紙幣押さえ手段によって収納紙幣が浮き上がるスペースがなくなる。したがって、紙幣が集積後叩かれていくうちに紙幣の折れ癖が戻ることを防止することができる。このため、紙幣同士の接触による詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ取り込み、それを積み重ねて収納する一方、収納してある紙幣を繰り出す紙幣収納装置に有用であり、特に、動作の不具合の発生を防止するのに適している。
【符号の説明】
【００７８】
３ 紙幣収納庫
４ ステージ
６ 紙幣出入り口（入金口、出金口）
８ フィードローラ
９ 羽根車
９ｂ 叩き羽根
１１ 搬送ベルト
１２ 羽根
１５ 駆動側プーリ
１６ 補助プーリ
１８ 案内部材
５０ ワンウェイクラッチ
５２ 軸
５４ ベアリング
５６ 側板
７０ 押さえ板（紙幣押さえ手段）
７２ 支点
１００ 紙幣収納装置（実施例１）
２００ 紙幣収納装置（実施例２）
３００ 紙幣収納装置（実施例３）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙幣を一枚ずつ取り込み、それを積み重ねて収納する一方、収納してある紙幣を繰り出す紙幣収納装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣を一枚ずつ取り込んで、それを整列して積み重ねて収納庫に収納する紙幣収納装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示される装置は、紙葉類（紙幣）を一枚ずつ集積部に取り込んで集積する装置であり、集積部に導かれる紙葉類の先端部を保持しながら取込み搬送する先端保持手段を備える。先端保持手段は、取込み搬送用のベルト面に形成された係合保持突起からなる。
【０００３】
これに対し、本件特許出願人は、既に特願２００９−２６４２に示す紙幣収納装置を提供している。図５および図６に示すように、この紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ取り込んで収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に取り込まれた紙幣を積載するステージ４と、ステージ４の紙幣載置面４ａの上方に対向配置され、紙幣収納庫３への紙幣の取り込み方向に延設された搬送ベルト１１とを備える。
【０００４】
この装置は、搬送ベルト１１に一端を連結して付加し、他端を開放状態として揺動自在に設けた複数の片持羽根１２と、搬送ベルト１１を駆動する駆動側プーリ１５と、補助プーリ１６とを備える。また、フィードローラ８と、繰り出し用のキックローラ２０と、複数の叩き羽根９ｂを有する羽根車９とをさらに備える。そして、紙幣を紙幣収納庫３に収納するとき、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み速度に合わせて駆動し、その取り込み紙幣を、ステージ４上に積載された収納紙幣と片持羽根１２間に挟んで平らかに拘束しながら紙幣収納庫３のステージ４上に積載する。こうして紙幣の癖戻りをなくして安定に紙幣収納部に集積することで、それらの紙幣を搬出する場合の詰まり等を防止するとともに、紙幣の集積を効率的に行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３０１５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の特願２００９−２６４２の紙幣収納装置の入金動作においては、図７（ａ）に示すように、紙幣挿入の段階では入金紙幣の搬送開始と同時にフィードローラ８、搬送ベルト１１、羽根車９が入金方向に回転する。そして、図７（ｂ）に示すように、紙幣集積の段階では入金紙幣の先端が搬送ベルト１１の羽根１２間に入り込み、この状態のまま紙幣収納庫３奥へと搬送される。このとき、入金紙幣、収納紙幣共に羽根１２等の弾性でステージ４側に押し付けられ拘束されながら集積動作が行われる。
【０００７】
一方、出金動作においては、図８（ａ）に示すように、出金準備の段階では出金開始と同時にステージ４が上昇し、収納紙幣（出金紙幣）がキックローラ２０に接触する。このとき、搬送ベルト１１の羽根１２はステージ４上昇による拘束を受け、上方に押し込まれる。そして、図８（ｂ）に示すように、出金開始の段階ではキックローラ２０、フィードローラ８、羽根車９が出金方向に回転する。キックローラ２０に接触している収納紙幣は出金方向に搬送され、フィードローラ８を経由し出金口６（紙幣出入り口）まで送られる。
【０００８】
この特願２００９−２６４２の紙幣収納装置においては、図５および図６に示すように、入金時に動作する搬送ベルト１１の駆動側プーリ１５と、出金時に動作するキックローラ２０とは、機能の違いからそれぞれ異なる軸上に設けてある。この場合、次の二つの問題が生じる。
【０００９】
第一に、駆動側プーリ１５軸の位置をキックローラ２０軸の後方に配置すると、紙幣挿入位置から搬送ベルト１１の羽根１２の先端までの距離が長くなることで紙幣を保持する羽根１２の長さが長くなってしまい、駆動側プーリ１５の回転中に紙幣以外の構成部品との接触が増え、負荷が増し、駆動側プーリ１５の駆動源が大型化する。この場合、装置の大型化やコストアップを招くおそれがある。
【００１０】
第二に、キックローラ２０軸の位置を駆動側プーリ１５軸の後方に配置すると、キックローラ２０からフィードローラ８までの距離が長くなり、出金紙幣がこの間で撓みや癖戻りが発生し易くなって紙幣詰まりの要因となる。この場合、出金性能が低下するおそれがある。
【００１１】
他方、上記の特願２００９−２６４２の紙幣収納装置においては、図１４（ａ）、（ｂ）の入金動作に示すように、紙幣収納庫３内に紙幣が入金し、搬送開始と同時にフィードローラ８と搬送ベルト１１が回転する。そして、入金紙幣は搬送ベルト１１の羽根１２の弾性で収納紙幣へ押し当てられる。入金紙幣・収納紙幣とも搬送ベルト１１の羽根１２間により拘束されて集積動作が行われる。
【００１２】
そして、図１４（ｃ）、（ｄ）に示すように、入金紙幣の後端がフィードローラ８を抜けるとフィードローラ８の搬送力はなくなるが、紙幣の惰性、羽根の叩き作用によって紙幣の搬送は進行される。紙幣先端は搬送ベルト１１の羽根１２間に絡まって巻き込まれないように、案内部材１８に衝突して羽根１２から分離してステージ４上に集積されて収納動作が完了する。こうして、入金紙幣は搬送ベルト１１の羽根１２によって収納紙幣側に押し付けられて集積、収納される。羽根１２等の作用によって紙幣の癖戻り等がない整列された集積状態となる。
【００１３】
また、紙幣先端を羽根１２間で正常に保持する正常動作時においては、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、まず、入金紙幣の先端の上下位置に羽根１２があるタイミングで入金動作が行われ、紙幣上側の羽根１２が下側の羽根１２に押し当てるように集積動作がなされる。そして、これら２枚の羽根１２で紙幣先端を挟み込むように保持して搬送される。このため、ステージ４上の収納紙幣と干渉することなく正常に集積される。
【００１４】
紙幣先端を羽根１２間で正常に保持できない異常動作時においては、図１５（ｃ）に示すように、入金紙幣の先端の下位置に羽根１２がないタイミングで入金動作が行われ、紙幣上側の羽根１２が収納紙幣に押し当てるように集積動作がなされる。そして、紙幣先端が羽根１２と収納紙幣間に挟み込まれて搬送される。このため、ステージ４上の収納紙幣との干渉で座屈等を起こし、集積乱れを生じるおそれがある。
【００１５】
紙幣先端が収納紙幣と干渉しないように集積するためには、図１５（ｂ）に示すように、紙幣先端が羽根１２の間に挟まれて搬送されることが望ましい。しかしながら、紙幣の入金タイミングによっては羽根１２間に入ることができず、上述したように紙幣先端と収納紙幣とが干渉する場合がある（図１５（ｃ））。この場合、万が一収納紙幣に破れ等の引っ掛かり部分があると、紙幣が負荷を受け、座屈によるジャム等の集積不具合が発生するおそれがある。
【００１６】
また、上記の特願２００９−２６４２の紙幣収納装置においては、図６に示すように、羽根１２を付加した搬送ベルト１１を紙幣収納庫３の天井部に二列配置する。
【００１７】
この場合の入金動作としては、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、紙幣収納庫３内に紙幣が入金し、搬送開始と同時にフィードローラ８と搬送ベルト１１が回転する。そして、入金紙幣は搬送ベルト１１の羽根１２の弾性で収納紙幣へ押し当てられる。入金紙幣・収納紙幣とも搬送ベルト１１の羽根１２間により拘束されて集積動作が行われる。
【００１８】
そして、図２０（ｃ）、（ｄ）に示すように、入金紙幣の後端がフィードローラ８を抜けるとフィードローラ８の搬送力はなくなるが、紙幣の惰性、羽根の叩き作用によって紙幣の搬送は進行される。紙幣先端は搬送ベルト１１の羽根１２間に絡まって巻き込まれないように、案内部材１８に衝突して羽根１２から分離してステージ４上に集積されて収納動作が完了する。こうして、入金紙幣は搬送ベルト１１の羽根１２によって収納紙幣側に押し付けられて集積、収納される。羽根１２等の作用によって紙幣の癖戻り等がない整列された集積状態となる。
【００１９】
ところで、図２１に示すように、二列の搬送ベルト１１間に出金用のキックローラ２０を設置する場合には、搬送ベルト１１間に隙間が出来てしまい、紙幣を押さえられない領域が生じることとなる。
【００２０】
折れ目の付いたイレギュラー紙幣の中には、図２２に示すように、二列の搬送ベルト１１の羽根１２でその両縁を押さえられた場合に、中央部が浮き上がるといったものがある。図２３の左図に示すように、イレギュラー紙幣（点線にて図示）が入金されると、羽根１２によって紙幣が押さえ付けられ、癖が抑制された状態（実線にて図示）となる。
【００２１】
ところが、図２３の右図に示すように、入金・集積された後、紙幣が羽根１２で叩かれているうちに徐々にその折れ癖（折れ目）が戻っていく。この紙幣は両縁が持ち上がったＷ字状の断面であるため、両縁を押さえ付けると折れ目に内側方向（図中の矢印の向き）の力がかかり、折れ癖の復元力は強く働く。折れ癖が戻った場合、後から入金される紙幣と干渉を起こして紙幣詰まりの要因となってしまう。したがって、このような紙幣については、搬送ベルト１１間の隙間で折れ癖が戻らぬように、入金・集積後の状態を保持する必要がある。
【００２２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、動作の不具合の発生を防止することができる小型で安価な紙幣収納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】
【００２３】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記ステージ上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラをさらに備え、前記キックローラと、前記搬送ベルトを駆動する駆動側プーリとを同軸上に配置したことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項２に係る紙幣収納装置は、上述した請求項１において、前記駆動側プーリとキックローラの双方を紙幣出入り口の近傍に配置したことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項３に係る紙幣収納装置は、上述した請求項１または２において、前記駆動側プーリを紙幣の取り込み搬送時に回転させ、紙幣の繰り出し搬送時に空転させるワンウェイクラッチをさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項４に係る紙幣収納装置は、上述した請求項３において、紙幣の取り込み搬送時に、前記駆動側プーリと前記キックローラとを入金方向に回転させる一方で、紙幣の繰り出し搬送時に、前記ステージを上昇させて収納紙幣を前記キックローラに接触させ、前記キックローラを出金方向に回転させる制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項５に係る紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、紙幣を取り込んで前記搬送ベルトに送るフィードローラをさらに備え、紙幣の先端が前記搬送ベルトの前記羽根に係合する直前の区間において、前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度とに速度差を設けたことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の請求項６に係る紙幣収納装置は、上述した請求項５において、前記紙幣の先端の位置を検知するセンサを有し、このセンサの検知に応じて前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度の少なくとも一方を変化させる速度制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の請求項７に係る紙幣収納装置は、上述した請求項５または６において、前記紙幣収納庫の前面側に、前記羽根の移動速度を前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度よりも遅くする区間を設けたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の請求項８に係る紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記搬送ベルトは、少なくとも二列配置され、収納紙幣が前記二列の搬送ベルト間で上に凸に変形することを抑制する紙幣押さえ手段を設けたことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の請求項９に係る紙幣収納装置は、上述した請求項８において、前記紙幣押さえ手段は、紙幣の繰り出し搬送時に退避動作可能であることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の請求項１０に係る紙幣収納装置は、上述した請求項８または９において、前記紙幣押さえ手段は、板ばね状の押さえ板からなることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の請求項１１に係る紙幣収納装置は、上述した請求項１０において、前記押さえ板の紙幣面に対する傾斜角度を３０°程度としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の請求項１によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記ステージ上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラをさらに備え、前記キックローラと、前記搬送ベルトを駆動する駆動側プーリとを同軸上に配置したので、搬送ベルトの駆動源の小型化や駆動部品数の削減が図れ、小型で安価な紙幣収納装置を提供することができる。また、出金時の紙幣詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【００３５】
本発明の請求項５によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、紙幣を取り込んで前記搬送ベルトに送るフィードローラをさらに備え、紙幣の先端が前記搬送ベルトの前記羽根に係合する直前の区間において、前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度とに速度差を設けたので、この速度差を羽根と紙幣先端との位置関係に応じて適宜設定することにより、紙幣先端を羽根間の奥まで確実に入れることが可能となる。したがって、紙幣先端と収納紙幣の干渉による集積動作の不具合の発生を防止することができる。
【００３６】
本発明の請求項８によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記搬送ベルトは、少なくとも二列配置され、収納紙幣が前記二列の搬送ベルト間で上に凸に変形することを抑制する紙幣押さえ手段を設けたので、紙幣押さえ手段によって収納紙幣が浮き上がるスペースがなくなる。したがって、紙幣が集積後叩かれていくうちに紙幣の折れ癖が戻ることを防止することができる。このため、紙幣同士の接触による詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の実施例１の紙幣収納装置を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明に実施例１の紙幣収納装置を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１の入金動作を説明する図であり、（ａ）は紙幣挿入時、（ｂ）は紙幣集積時の図である。
【図４】図４は、本発明の実施例１の出金動作を説明する図であり、（ａ）は出金準備時、（ｂ）は出金開始時の図である。
【図５】図５は、従来の紙幣収納装置の側面図である。
【図６】図６は、従来の紙幣収納装置の正面図である。
【図７】図７は、従来の入金動作を説明する図であり、（ａ）は紙幣挿入時、（ｂ）は紙幣集積時の図である。
【図８】図８は、従来の出金動作を説明する図であり、（ａ）は出金準備時、（ｂ）は出金開始時の図である。
【図９】図９は、本発明の実施例２の紙幣収納装置を示す側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例２の紙幣収納装置を説明する図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は解決しようとする課題の説明図、（ｃ）は本発明の説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例２の紙幣収納装置を説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例２の紙幣収納装置を説明する図であり、（ａ）は各段階における図、（ｂ）は速度の変化状況を示した図である。る。
【図１３】図１３は、本発明の実施例２の他の紙幣収納装置を示す側面図である。
【図１４】図１４は、従来の入金動作を説明する図であり、（ａ）は紙幣挿入時、（ｂ）は紙幣集積前半時、（ｃ）は紙幣集積後半時、（ｄ）は収納完了時の図である。
【図１５】図１５は、従来の紙幣収納装置の課題を説明する図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正常動作時の図、（ｃ）は異常動作時の図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施例３の紙幣収納装置を示す側面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施例３の紙幣収納装置を示す正面図である。
【図１８】図１８は、紙幣押さえ手段を示す側面図である。
【図１９】図１９は、紙幣押さえ手段の動作を説明する図である。
【図２０】図２０は、従来の入金動作を説明する図であり、（ａ）は紙幣挿入時、（ｂ）は紙幣集積前半時、（ｃ）は紙幣集積後半時、（ｄ）は収納完了時の図である。
【図２１】図２１は、従来の紙幣収納装置の搬送ベルト間の隙間を説明する図である。
【図２２】図２２は、中央部が浮き上がり易いイレギュラー紙幣の斜視図である。
【図２３】図２３は、イレギュラー紙幣の癖戻り動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、本発明に係る紙幣収納装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００３９】
［実施例１］
図１および図２に示すように、本発明の実施例１に係る紙幣収納装置１００は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１の搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根１２と、搬送ベルト１１の下方に設けられ、搬送ベルト１１で取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージ４とを備える。搬送ベルト１１は、図示しない駆動源に接続した駆動側プーリ１５と、補助プーリ１６とに掛け回してある。
【００４０】
この紙幣収納装置１００は、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣をステージ４上に積載された収納紙幣と搬送ベルト１１との間に挟みながら紙幣収納庫３に収納するものであり、ステージ４上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラ２０をさらに備える。
【００４１】
キックローラ２０と駆動側プーリ１５とは、紙幣出入り口６の近傍において同軸上に配置してあり、キックローラ２０と駆動側プーリ１５の回転は、図示しない制御手段により入金および出金動作時に各々制御される。
【００４２】
図２に示すように、搬送ベルト１１の駆動側プーリ１５にはワンウェイクラッチ５０が挿入してある。入金動作においては、ワンウェイクラッチ５０がロックし、駆動側プーリ１５の駆動によって搬送ベルト１１が回転するように制御される。出金動作においては、ワンウェイクラッチ５０はロック解除し、駆動側プーリ１５の駆動が伝達されず、搬送ベルト１１は停止状態となるように制御される。なお、キックローラ２０は軸５２に固定してあり、入出金動作時共に回転する。軸５２はベアリング５４を介して側板５６に回転自在に固定してある。
【００４３】
より詳細には、図３の入金動作に示すように、入金紙幣の挿入の段階では、入金紙幣の搬送開始と同時に、フィードローラ８、搬送ベルト１１、キックローラ２０、羽根車９が入金方向に回転するように制御される（図３（ａ））。入金紙幣の集積の段階では、入金紙幣の先端が搬送ベルト１１の羽根１２間に入り込み、この状態のまま紙幣収納庫３奥へ搬送される（図３（ｂ））。このとき、入金紙幣、収納紙幣共に羽根１２の弾性でステージ４側に押し付けられ拘束されながら集積動作が行われる。なお、キックローラ２０も回転するが入金方向の回転であり、集積動作には影響はない。
【００４４】
一方、図４の出金動作に示すように、出金準備の段階では、出金開始と同時にステージ４が上昇し、収納紙幣（出金紙幣）がキックローラ２０に接触するように制御される。このとき、搬送ベルト１１の羽根１２はステージ４上昇による荷重を受け、上方に押し込まれる（図４（ａ））。出金開始の段階では、キックローラ２０、フィードローラ８、羽根車９が出金方向に回転するように制御される。キックローラ２０に接触している収納紙幣（出金紙幣）が出金方向に搬送され、フィードローラ８を経由し出金口６まで送られる（図４（ｂ））。なお、この場合、キックローラ２０の回転のため軸５２は回転するが、同軸上の駆動側プーリ１５はワンウェイクラッチ５０の作用により空転する。
【００４５】
以上のように構成した実施例１の紙幣収納装置１００によれば、機能の異なる搬送ベルト１１とキックローラ２０の双方を紙幣挿入位置（紙幣出入り口６）の近傍に同軸上に配置することによって、搬送ベルト１１の羽根１２を短くすることが可能であり、回転に伴う接触部分が減って、駆動源の負荷を減らすことができる。これにより、搬送ベルト１１の駆動源の小型化が可能となり、装置の外形寸法を小さくすることができる。また、入出金動作に伴う回転軸の数を２本から１本に削減することができるので、軸、モータ、ベアリングなどの駆動手段の構成部品数が減り、コストを低減することができる。
【００４６】
また、キックローラ２０からフィードローラ８までの搬送方向距離を短く構成することができるので、出金紙幣の撓みや癖戻りに起因する紙幣詰まりなどの動作の不具合の発生を抑制し、出金性能の向上を図ることもできる。
【００４７】
したがって、実施例１の紙幣収納装置１００によれば、搬送ベルトの駆動源の小型化や駆動部品数の削減が図れ、小型で安価な紙幣収納装置を提供することができる。また、出金時の紙幣詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【００４８】
［実施例２］
図９に示すように、本発明の実施例２に係る紙幣収納装置２００は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１の搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根１２と、搬送ベルト１１の下方に設けられ、搬送ベルト１１で取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージ４とを備える。
【００４９】
この紙幣収納装置２００は、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣をステージ４上に積載された収納紙幣と搬送ベルト１１との間に挟みながら紙幣収納庫３に収納するものであり、紙幣を取り込んで搬送ベルト１１に送るフィードローラ８をさらに備える。
【００５０】
駆動側プーリ１５の位置を入金口６側へ寄せ、取り込み紙幣の先端が紙幣収納庫３に至る直前に、紙幣先端と羽根１２とが係合する搬送区間Ｌを設ける。この搬送区間Ｌにおいては、駆動側プーリ１５とフィードローラ８の回転速度を図示しない速度制御手段によってそれぞれ制御する。この場合、紙幣先端を確実に羽根１２間に導き入れることができるように、紙幣位置によって羽根１２の移動速度（搬送ベルト速度ＶＷ）とフィードローラ８による紙幣の取り込み搬送速度（紙幣搬送速度ＶＭ）とに速度差を設け、紙幣先端と収納紙幣との干渉を防止するようにする。
【００５１】
例えば、図９に示すように、上から紙幣を抑える羽根（羽根２）の先端と紙幣先端とが接触する位置関係にある場合には、紙幣先端と先行する羽根（羽根１）との距離が最も大きくなる。この場合、速度ばらつきや紙幣変形による羽根の先端間距離Ｐのばらつきを考慮しても、紙幣収納庫３の直前で羽根１と羽根２の間に紙幣が確実に入り込むようなＶＷおよびＶＭの速度条件を以下のように決定する。
【００５２】
まず、最小の紙幣搬送速度ＶＭ、最大の搬送ベルト速度ＶＷは、次式で表すことができる。
ＶＭ＝ＶＭＳ−ΔＶＭ
ＶＷ＝ＶＷＳ+ΔＶＷ・・・（１）
ここで、ＶＭＳは図示しない速度制御手段に設定される紙幣搬送設定速度、ＶＷＳは搬送ベルト設定速度を示し、ΔＶＭ、ΔＶＷは各速度のばらつき量の最大値を示している。
【００５３】
紙幣が、羽根の落下地点から紙幣収納庫３の直前までの搬送区間Ｌを進む時間をＴとする。紙幣が羽根間に入る最も厳しい条件は、搬送ベルト速度ＶＷが最も速く、紙幣搬送速度ＶＭが最も遅い場合であるから、紙幣先端が羽根間に入り込むには、上記時間Ｔで次の関係を満足する必要がある。
（紙幣が進む距離）−（羽根１が進む距離）＞（羽根先端間距離Ｐ） ・・・（２）
これは、時間Ｔで紙幣が先行する羽根１を追い越す条件（羽根間に入り込む条件）である。
【００５４】
羽根先端間距離Ｐのばらつきが最も大きくなった場合をＰｍａｘとして、（２）を数式化すると次式が得られる。
ＶＭ・Ｔ−ＶＷ・Ｔ＞Ｐｍａｘ ・・・（３）
【００５５】
Ｔ＝Ｌ／ＶＭより、搬送ベルト設定速度ＶＷＳの満たすべき条件は次式となる。
ＶＷＳ＋ΔＶＷ＜（Ｌ−Ｐｍａｘ）・（ＶＭＳ−ΔＶＭ）／Ｌ ・・・（４）
【００５６】
（４）式において搬送ベルトの速度ばらつきの最大を設定速度のα％、紙幣搬送速度の速度ばらつきの最大を設定速度のβ％とすると、次式が得られる。
ＶＷＳ＜（１００−β）／（１００＋α）・（Ｌ−Ｐｍａｘ）・ＶＭＳ／Ｌ ・・・（５）
【００５７】
一方、図１３に示すように、紙幣下に入る羽根（羽根１）の先端と紙幣先端とが接触する位置関係にある場合には、下側の羽根（羽根１）との距離が最も近いため、紙幣収納庫３の直前の搬送区間Ｌで入り込み量が最も大きくなる。この場合、速度ばらつきを考慮しても、紙幣先端と羽根根元が干渉しないようなＶＷおよびＶＭの速度条件を以下のように決定する。
【００５８】
まず、最大の紙幣搬送速度ＶＭ、最小の搬送ベルト速度ＶＷは、次式で表すことができる。
ＶＭ＝ＶＭＳ＋ΔＶＭ
ＶＷ＝ＶＷＳ−ΔＶＷ・・・（６）
ここで、ＶＭＳは図示しない速度制御手段に設定される紙幣搬送設定速度、ＶＷＳは搬送ベルト設定速度を示し、ΔＶＭ、ΔＶＷは各速度のばらつき量の最大値を示している。
【００５９】
紙幣が、羽根の落下地点から紙幣収納庫３の直前までの搬送区間Ｌを進む時間をＴとし、羽根速度（搬送ベルト速度ＶＷ）の切り替わりに要する時間をΔＴとする。紙幣が羽根間に入る最も厳しい条件は、羽根速度ＶＷが最も遅く、紙幣速度ＶＭが最も速くなるようにばらついた場合であるから、紙幣が羽根根元と接触・干渉しない条件は、次の関係を満足することである。
（時間Ｔ＋ΔＴ間に紙幣が進む距離）−（時間Ｔ＋ΔＴ間に羽根１が進む距離）＜（羽根長さＬＷ） ・・・（７）
【００６０】
羽根速度ＶＷが切り替わる時間ΔＴ間の平均羽根速度をＶＷΔＴとして数式化すると次式が得られる。
ＶＭ・（Ｔ＋ΔＴ）−（ＶＷ・Ｔ＋ＶＷΔＴ・ΔＴ）＞ＬＷ ・・・（８）
ここで、Ｔ＝Ｌ／ＶＭ、ＶＷΔＴ＝（ＶＷ＋ＶＭ）／２
【００６１】
したがって、（６）式、（８）式より
ＶＷＳ−ΔＶＷ＜［２・（Ｌ−ＬＷ）＋（ＶＭＳ＋ΔＶＭ）・ΔＴ］／［２・Ｌ＋（ＶＭＳ＋ΔＶＭ）・ΔＴ］・（ＶＭＳ＋ΔＶＭ） ・・・（９）
【００６２】
（９）式において搬送ベルトの速度ばらつきの最大を設定速度のα％、紙幣搬送速度の速度ばらつきの最大を設定速度のβ％とすると、次式が得られる。
ＶＷＳ＜（１００＋β）／（１００−α）・ＶＭＳ・｛［２・（Ｌ−ＬＷ）＋（１００＋β）・ＶＭＳ・ΔＴ］／［２・Ｌ＋（１００＋β）・ＶＭＳ・ΔＴ］｝ ・・・（１０）
【００６３】
したがって、（５）式、（１０）式を同時に満足するように設定速度ＶＷＳおよびＶＭＳを設定し、これら設定速度に基づいて駆動側プーリ１５とフィードローラ８を制御する。こうすることで、紙幣先端と羽根根元とが干渉しないように、羽根間の奥まで紙幣先端を入れ込むことが可能となり、紙幣先端と収納紙幣との干渉による集積の不具合を防止することができる。
【００６４】
以上説明したように、紙幣搬送速度ＶＭおよび搬送ベルト速度ＶＷの速度差を、紙幣と羽根が動作する紙幣収納庫３の直前の搬送区間Ｌなどの羽根と紙幣先端との位置関係に応じて適宜設定することにより、たとえ羽根が紙幣先端より遠い位置にある場合であっても、速度差によって紙幣が羽根に追い付くことで、紙幣先端を羽根間の奥まで確実に入れることが可能となる。
【００６５】
また、従来の紙幣収納装置においては、図１０（ｂ）の中央図に示すように、紙幣上面に羽根が接触した場合に、紙幣下に羽根がないと羽根間（同右図の斜線部６０）に紙幣が入り込めない。しかし、本発明の紙幣収納装置２００によれば、図１０（ｃ）に示すように、紙幣の先端が搬送区間Ｌにある場合に、紙幣搬送速度ＶＭ＞羽根速度ＶＷのように設定することで、羽根が紙幣より遅く進むため、紙幣が先行する羽根に追い付き、羽根間へ紙幣が入り込むことができる。
【００６６】
上記の実施例２において、図１１に示すように、紙幣搬送速度ＶＭと羽根速度ＶＷに速度差を付けると、紙幣収納庫３の直前の搬送区間Ｌで紙幣が羽根間に入り込むことが可能となる。一方で、この速度差のまま搬送を続けた場合、紙幣先端が紙幣収納庫３で羽根奥側にさらに入り込み、図１１の右側図に示すように、紙幣先端が羽根根元と衝突して負荷を受け、座屈等が発生して集積状態が乱れるおそれがある。そこで、紙幣先端が紙幣収納庫３側に進入するタイミングを入金検知センサで検知して、このタイミングで羽根速度ＶＷを紙幣搬送速度ＶＭと同じ速度に変える制御を行ってもよい。
【００６７】
この場合、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、入金検知センサを紙幣収納庫３と搬送区間Ｌの境界に設置し、紙幣先端が搬送区間Ｌにある間は、搬送ベルト設定速度ＶＷＳを紙幣搬送設定速度ＶＭＳよりも低い速度として紙幣を搬送する（（ａ）の左図、（ｂ）のＳ１）。そして、紙幣先端が紙幣収納庫３へ入り込むタイミングを入金検知センサが検知すると（（ａ）の中央図、（ｂ）のＳ２）、搬送ベルト設定速度ＶＷＳを上げて紙幣搬送設定速度ＶＭＳの速度に近づける制御を行う。
【００６８】
そして、この速度の切り替えに要する時間ΔＴの経過後に、搬送ベルト設定速度ＶＷＳを紙幣搬送設定速度ＶＭＳと同じ速度として紙幣を搬送する（図１２（ａ）の右図、（ｂ）のＳ３）。その後、紙幣後端が紙幣収納庫３へ入り込むタイミングを入金検知センサが検知すると、集積を完了するように制御してもよい。
【００６９】
［実施例３］
図１６および図１７に示すように、本発明の実施例３に係る紙幣収納装置３００は、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１の搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根１２と、搬送ベルト１１の下方に設けられ、搬送ベルト１１で取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫３と、紙幣収納庫３に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージ４とを備える。
【００７０】
この紙幣収納装置３００は、搬送ベルト１１を紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣をステージ４上に積載された収納紙幣と搬送ベルト１１との間に挟みながら紙幣収納庫３に収納するものである。搬送ベルト１１は二列配置され、二列の搬送ベルト１１間には、紙幣押さえ手段としての押さえ板７０が設けてある。
【００７１】
この押さえ板７０は、図１８に示すように、Ｖ字状に折れ曲がった板ばねからなり、一方の側縁の支点７２で装置３００の本体に回転可能に固定され、他方の側縁は自由端としてある。押さえ板７０の収納紙幣面に対する傾斜角度は、入金紙幣との衝突負荷を低減するために２０〜３０°程度に設定してある。
【００７２】
押さえ板７０を設けることによって紙幣が浮き上がるスペースがなくなり、収納紙幣の浮き上がりを抑制することができる。これにより、ステージ４上に集積した紙幣が羽根１２に叩かれていくうちに紙幣の折れ癖が戻ることを抑制し、次入金紙幣との接触・干渉による紙幣詰まりの発生を防止することができる。
【００７３】
この押さえ板７０は、図１９に示すように、入金動作時には入金紙幣と衝突して支点７２周りに時計回りに回転し、その位置を退避する。これにより、紙幣の搬送時の抵抗負荷となることを防止することができる。また、出金動作時に退避してキックローラ２０による繰り出しの負荷となることを防止することができる。
【００７４】
以上説明したように、本発明の請求項１（紙幣収納装置１００）によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記ステージ上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラをさらに備え、前記キックローラと、前記搬送ベルトを駆動する駆動側プーリとを同軸上に配置したので、搬送ベルトの駆動源の小型化や駆動部品数の削減が図れ、小型で安価な紙幣収納装置を提供することができる。また、出金時の紙幣詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【００７５】
また、本発明の請求項５（紙幣収納装置２００）によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、紙幣を取り込んで前記搬送ベルトに送るフィードローラをさらに備え、紙幣の先端が前記搬送ベルトの前記羽根に係合する直前の区間において、前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度とに速度差を設けたので、この速度差を羽根と紙幣先端との位置関係に応じて適宜設定することにより、紙幣先端を羽根間の奥まで確実に入れることが可能となる。したがって、紙幣先端と収納紙幣の干渉による集積動作の不具合の発生を防止することができる。
【００７６】
また、本発明の請求項８（紙幣収納装置３００）によれば、紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、前記搬送ベルトは、少なくとも二列配置され、収納紙幣が前記二列の搬送ベルト間で上に凸に変形することを抑制する紙幣押さえ手段を設けたので、紙幣押さえ手段によって収納紙幣が浮き上がるスペースがなくなる。したがって、紙幣が集積後叩かれていくうちに紙幣の折れ癖が戻ることを防止することができる。このため、紙幣同士の接触による詰まりなどの動作の不具合の発生を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る紙幣収納装置は、紙幣を一枚ずつ取り込み、それを積み重ねて収納する一方、収納してある紙幣を繰り出す紙幣収納装置に有用であり、特に、動作の不具合の発生を防止するのに適している。
【符号の説明】
【００７８】
３ 紙幣収納庫
４ ステージ
６ 紙幣出入り口（入金口、出金口）
８ フィードローラ
９ 羽根車
９ｂ 叩き羽根
１１ 搬送ベルト
１２ 羽根
１５ 駆動側プーリ
１６ 補助プーリ
１８ 案内部材
５０ ワンウェイクラッチ
５２ 軸
５４ ベアリング
５６ 側板
７０ 押さえ板（紙幣押さえ手段）
７２ 支点
１００ 紙幣収納装置（実施例１）
２００ 紙幣収納装置（実施例２）
３００ 紙幣収納装置（実施例３）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、
前記ステージ上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラをさらに備え、
前記キックローラと、前記搬送ベルトを駆動する駆動側プーリとを同軸上に配置したことを特徴とする紙幣収納装置。
【請求項２】
前記駆動側プーリとキックローラの双方を紙幣出入り口の近傍に配置したことを特徴とする請求項１に記載の紙幣収納装置。
【請求項３】
前記駆動側プーリを紙幣の取り込み搬送時に回転させ、紙幣の繰り出し搬送時に空転させるワンウェイクラッチをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の紙幣収納装置。
【請求項４】
紙幣の取り込み搬送時に、前記駆動側プーリと前記キックローラとを入金方向に回転させる一方で、紙幣の繰り出し搬送時に、前記ステージを上昇させて収納紙幣を前記キックローラに接触させ、前記キックローラを出金方向に回転させる制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の紙幣収納装置。
【請求項５】
紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、
紙幣を取り込んで前記搬送ベルトに送るフィードローラをさらに備え、
紙幣の先端が前記搬送ベルトの前記羽根に係合する直前の区間において、前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度とに速度差を設けたことを特徴とする紙幣収納装置。
【請求項６】
前記紙幣の先端の位置を検知するセンサを有し、このセンサの検知に応じて前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度の少なくとも一方を変化させる速度制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の紙幣収納装置。
【請求項７】
前記紙幣収納庫の前面側に、前記羽根の移動速度を前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度よりも遅くする区間を設けたことを特徴とする請求項５または６に記載の紙幣収納装置。
【請求項８】
紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、
前記搬送ベルトは、少なくとも二列配置され、
収納紙幣が前記二列の搬送ベルト間で上に凸に変形することを抑制する紙幣押さえ手段を設けたことを特徴とする紙幣収納装置。
【請求項９】
前記紙幣押さえ手段は、紙幣の繰り出し搬送時に退避動作可能であることを特徴とする請求項８に記載の紙幣収納装置。
【請求項１０】
前記紙幣押さえ手段は、板ばね状の押さえ板からなることを特徴とする請求項８または９に記載の紙幣収納装置。
【請求項１１】
前記押さえ板の紙幣面に対する傾斜角度を３０°程度としたことを特徴とする請求項１０に記載の紙幣収納装置。
【請求項１】
紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、
前記ステージ上に積載された収納紙幣を繰り出し搬送するためのキックローラをさらに備え、
前記キックローラと、前記搬送ベルトを駆動する駆動側プーリとを同軸上に配置したことを特徴とする紙幣収納装置。
【請求項２】
前記駆動側プーリとキックローラの双方を紙幣出入り口の近傍に配置したことを特徴とする請求項１に記載の紙幣収納装置。
【請求項３】
前記駆動側プーリを紙幣の取り込み搬送時に回転させ、紙幣の繰り出し搬送時に空転させるワンウェイクラッチをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の紙幣収納装置。
【請求項４】
紙幣の取り込み搬送時に、前記駆動側プーリと前記キックローラとを入金方向に回転させる一方で、紙幣の繰り出し搬送時に、前記ステージを上昇させて収納紙幣を前記キックローラに接触させ、前記キックローラを出金方向に回転させる制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の紙幣収納装置。
【請求項５】
紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、
紙幣を取り込んで前記搬送ベルトに送るフィードローラをさらに備え、
紙幣の先端が前記搬送ベルトの前記羽根に係合する直前の区間において、前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度とに速度差を設けたことを特徴とする紙幣収納装置。
【請求項６】
前記紙幣の先端の位置を検知するセンサを有し、このセンサの検知に応じて前記羽根の移動速度と前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度の少なくとも一方を変化させる速度制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の紙幣収納装置。
【請求項７】
前記紙幣収納庫の前面側に、前記羽根の移動速度を前記フィードローラによる紙幣の取り込み搬送速度よりも遅くする区間を設けたことを特徴とする請求項５または６に記載の紙幣収納装置。
【請求項８】
紙幣を一枚ずつ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの搬送面に揺動自在に設けられ、取り込み搬送する紙幣の先端と係合可能な複数の羽根と、前記搬送ベルトの下方に設けられ、前記搬送ベルトで取り込んだ紙幣を収納する紙幣収納庫と、前記紙幣収納庫に設けられ、取り込んだ紙幣を積載するステージとを備え、前記搬送ベルトを紙幣の取り込み搬送速度に合わせて駆動し、取り込み紙幣を前記ステージ上に積載された収納紙幣と前記搬送ベルトとの間に挟みながら前記紙幣収納庫に収納する紙幣収納装置において、
前記搬送ベルトは、少なくとも二列配置され、
収納紙幣が前記二列の搬送ベルト間で上に凸に変形することを抑制する紙幣押さえ手段を設けたことを特徴とする紙幣収納装置。
【請求項９】
前記紙幣押さえ手段は、紙幣の繰り出し搬送時に退避動作可能であることを特徴とする請求項８に記載の紙幣収納装置。
【請求項１０】
前記紙幣押さえ手段は、板ばね状の押さえ板からなることを特徴とする請求項８または９に記載の紙幣収納装置。
【請求項１１】
前記押さえ板の紙幣面に対する傾斜角度を３０°程度としたことを特徴とする請求項１０に記載の紙幣収納装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−６０１８３（Ｐ２０１１−６０１８３Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１６７３（Ｐ２００９−２１１６７３）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
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