紙葉類集積装置

【課題】折れ癖のある紙葉類を集積する際に、ジャムを防止して集積することができる紙葉類集積装置を提供することにある。
【解決手段】紙葉類集積装置はフィードローラ、ゲートローラ、ピンチローラ、スタックガイドで構成されている。搬送路で送られてきた紙葉類が装置内に入るとピンチローラによりフィードローラとゲートローラのオーバーラップ部まで送る。ゲートローラに取り付けられた羽根車は、その取り付け角度をずらした状態でゲートローラに設置され、紙葉類に接触して装置内に集積する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類集積装置に係り、特に折れ癖のある紙葉類を集積するのに好適な紙葉類集積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣などの紙葉類を集積する装置は、例えば特許文献１に示される装置のように、搬送ベルトによって挾持搬送された紙葉類を、その搬送端の複数のローラの間に設けられた羽根車の回転により収納部に押し込み、集積するようにしている。羽根車の羽根は、搬送されてきた紙葉類を保持する保持板上方に設けられた傾斜したガイドに押しつけ、更に、ガイド傾斜方向に押し出すとともに紙葉類後端を集積方向に押え込んで集積させる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−５６３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術において、羽根車は搬送端の複数のローラの間に設けられ、搬送ローラによって挾持搬送された紙葉類をその羽根車の羽根で押し出して紙葉類後端を集積方向に押し込むようにして搬送方向、及び、集積方向に紙葉類を強制的に移動させることによって整然と集積させることを実現しようとしている。
【０００５】
しかし、４つ折紙幣のような搬送方向と垂交する方向に折れ癖がある様な紙幣の集積では波形変形を戻す方向の剛性が強いため、波形変形が作ることができなくなり、紙幣先端が垂れ下がり、ジャムが発生する可能性がある。
【０００６】
また、紙幣を集積するときは、羽根が4枚ある羽根車では、実際に紙幣を持ち上げているのは各羽根車とも2枚の羽根で、残りの2枚の羽根は分離ガイドの中で隠れた状態になっている。通常なら2枚の羽根で紙幣を持ち上げるのに対し、ジャムが発生する場合、タイミングによって羽根1枚で紙幣を持ち上げる状態になってしまう。この現象より紙幣を持ち上げる力が不足し、ジャムが発生していた。以上のことから問題は羽根車の羽根が4枚しかないために、紙幣に羽根が1枚しか当たらないタイミングを作ってしまい、波形を作る力が不足するためである。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題から、折れ癖紙幣のジャムを防止し、安定した集積を行う紙葉類集積装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、フィードローラとガイドローラとによって紙葉類を挟持して収納部方向に搬送するとともに、羽根車の羽根が紙葉類に接触して紙葉類を収納部方向に押す。この羽根車の回転位相をずらして配置する構成を採用した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、折れ癖のある紙葉類が送り込まれた場合においてもジャムを防止し、収納を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態における紙幣集積装置には、紙幣を装置内に送り込み収納する集積動作と収納された紙幣を装置外に排出する繰出し動作がある。
【００１２】
図1は、紙幣集積装置における紙幣集積時の紙幣搬送の様子を示す断面図である。紙幣4は、ピンチローラ7とフィードローラ8で搬送され、ゲートローラ3によって図の黒矢印の方向に搬送され、紙幣集積装置に集積される。
【００１３】
図2は、紙幣集積装置の構造を示す図であり、紙幣集積装置1は外形をボックス状に形成し、内部には紙幣4を水平にして積み重ねる収納空間5を有し、収納空間5の底部に紙幣大（紙幣程度の大きさ）の昇降板6を備えている。昇降板6は水平状態で側壁に沿って上下動が可能なようにガイドされている。モータの正逆転制御により上下動を制御する。紙幣集積装置1の上部には、フィードローラ8が横方向に配置し、このフィードローラ8により紙幣4を集積時に奥側へ、繰出時に上方へ搬送する。
【００１４】
フィーロドーラ8のフィード軸の一端には、図示しない歯車を挿着しており、歯車及びモータ（図示せず）に固着した歯車を介して、モータの回転力を駆動力として得る。なお、モータは、適宜の制御により正逆転制御する。
【００１５】
図3〜図6は、紙幣が折れた状態での搬送の状態を示す図である。図３に示すように、4折紙幣4(a)のような搬送方向と垂交する方向に折れ癖がある様な紙幣の集積では波形変形を戻す方向の剛性が強いため、波形変形が作ることができなくなり、紙幣先端が垂れ下がり、紙幣4(b)、図5の紙幣4(c)に示すようにジャムが発生する可能性がある。
【００１６】
また、紙幣を集積する時、図6に示すように実際に紙幣4を持ち上げているのは各羽根車とも2枚の羽根2(c)、2(d)で、残りの2枚の羽根は分離ガイドの中で隠れた状態になっている。通常なら2枚の羽根2(c)、2(d)で紙幣4を持ち上げるのに対し、ジャムが発生する場合、図4に示すようにタイミングによって羽根1枚2(a)で紙幣4を持ち上げる状態になってしまう。この現象より紙幣4を持ち上げる力が不足し、ジャムが発生していた。以上のことから問題は羽根車2の羽根が4枚しかないために、紙幣に羽根が1枚しか当たらないタイミングを作ってしまい、波形を作る力が不足するためである。
【００１７】
図7に示すように、ゲートローラ3の左右外側には集積時に紙幣を叩き落すための羽根車20〜25を備える。羽根車20〜25は一周で4枚の羽根で構成されており、左右各3個づつ付いている。羽根車21、24は、他の羽根車と比べて取り付け位置をずらして配置している。つまり、図7においては、隣り合う羽根車の角度（回転位相）をそれぞれずらして配置されている。なお、前記シャフト11は羽根車の軸である羽根車軸として機能する。
【００１８】
羽根車は、後述するように非回転の静止状態では羽根が収納状態であり、回転（回転動作）による遠心力で羽根が広がるように、ゴム等の弾性体で形成している。羽根車は、集積時には集積方向に、繰出時には繰り出し方向に回転する構造となっているが、これらの構造の詳細については後述する。なお、前記羽根車、シャフト、及びゲートローラで集積繰出補助装置を構成している。
【００１９】
以上の構成により、フィードローラ8とゲートローラ3による搬送力で紙幣を搬送し、集積時には紙幣を収納空間に積み上げていくことができ、また繰出時には紙幣を搬送路から繰出すことができる。この集積／繰出動作の際に、羽根車2も動作補助として作用する。集積時にフィードローラ8と同期して回転している羽根車2の羽根で紙幣を叩き落し、次々搬送してくる紙幣収納空間内でぶつかり合ってジャムを防止している。
【００２０】
図8に示すように、羽根24(a)、25(a)、25(b)が安定して2枚当たる様に、羽根車24の1つの取り付け角度をずらし波形変形を持続させジャムを防止する。羽根の位相を増やすことで6個の羽根車全体として紙幣に当たっている羽根の枚数が少なくなる量を減らした。
【００２１】
図9に示すようにゲートローラシャフト11にはゲートローラ3がフィードローラ8と対向して備え、周面にはフィードローラ8に形成された溝にわずかに入り込むことができるように凸状を形成し、フィードローラ8とゲートローラ3とを互いにオーバーラップさせている。ここでゲートローラ3は集積時には集積方向に回転し、繰出時には回転せずに停止する構造となっている。
【００２２】
図11は、羽根車の説明図であり、羽根車2の形状と機能について説明する。図中の（Ａ）は静止状態の羽根車の斜視図を示し、（Ｂ）は回転状態の羽根車の斜視図を示している。
【００２３】
羽根車は、（Ａ）に示すように筒状体2(b)の側面に４箇所均等位置に羽根2(a)を備えた形状としてある。羽根2(a)は、円弧状の中間部2(c)の一端に半径の小さい円弧状の基部2(d)を接続した形状で、筒状体2(b)側の基部2(d)から先端部2(e)にかけて徐々に厚みが増す逆テーパ状に形成している。
【００２４】
このように形成した羽根車2を正方向（集積方向）に回転させると、（Ｂ）に示すように羽根2(a)が遠心力で広がり、先端部と回転軸との半径距離2(f)が長くなる。この回転時には、羽根2(a)を前述したように逆テーパ状に形成しているため、先端部2(e)側が重くなっており、羽根2(a)が広がりやすくなっている。また、羽根車2を逆方向（繰出方向）に回転させた場合も、正方向に回転させた場合と同様に羽根2(a)が広がりやすくなっている。
【００２５】
以上の形状により羽根車2は、仮想線の矢印方向に示すように集積方向に回転している場合は、紙幣を中間部2(c)の内側面又は先端部2(e)で叩くこととなる。この時の叩く力は、弾性体が元の形状に戻ろうとする付勢力も叩く方向に働いて強い力となる。
【００２６】
一方、逆回転である繰出方向に回転している場合は、紙幣を中間部2(c)の外側面又は先端部2(e)で叩く（あるいはなでる、押し出す）こととなる。この時の叩く力は、弾性体が元の形状に戻ろうとする付勢力が反対方向に働いて弱い力となる。
【００２７】
本実施形態は、4箇所均等位置に羽根2(a)を備えた形状の羽根車2を羽根車2の形状はそのままで集積性能を向上させる目的で発明した。本発明によってゲートローラシャフト11に取り付けられた羽根車2の取り付け角度をずらして配置することで紙幣4に羽根が安定して2枚当たるようになり羽根車2によって紙幣4にできた波形変形の保持が可能となる。
【００２８】
以上の構成及び構造により、集積時と繰出時で以下のように動作する。集積時には、紙幣投入口から搬入された紙幣を、フィードローラの搬送力によって搬送路内を搬送し、収納空間に放出して昇降板の上に集積する。この集積時に、図2に示すようにフィードローラ8と同期して回転している羽根車2の羽根で紙幣を叩き落とし、次々搬送してくる紙幣が収納空間内5でぶつかり合って詰まることを防止している。このとき、ゲートローラ3はゲートローラ3の中にあるワンウェイクラッチの作用でゲートローラシャフト11と一体になって羽根車2と共に回転する。
【００２９】
繰出時には、ピックアップローラ9を図12に示すような状態にしており、平積みされている紙幣4をピックアップして搬送路に送り出す。このとき、フィードローラ8及び羽根車2は同期して集積時と逆回転しており、ゲートローラ3は前述したワンウェイクラッチの作用でゲートローラシャフト11からフリーになり、ワンウェイギヤの作用で停止している。これにより、羽根車2は搬送路に繰り出す紙幣4をなでるように送り出し、紙幣4の繰り出しを補助することとなる。またゲートローラ3は停止しており、２枚目以降の紙幣4が連れ出されるのを摩擦力で防止する。
【００３０】
このようにして、羽根車2による単純な構造で、紙幣4の集積／繰出をスムーズに実行することができ、ジャムを防止して性能を向上することができる。
【００３１】
また、本発明による隣り合った羽根車2の取り付け角度をずらす以外にも、取り付けられた羽根車各々の取り付け角度を少しずつずらすことで位相を増す。位相が増すことで、紙幣を持ち上げる羽根も増え、紙幣に持続した波型変形を与える。これにより隣り合った羽根車をずらすものと同等かそれ以上の性能の向上が得られる。他にも紙幣を叩き落す際に、間を与えずに紙幣を叩き落とすことができる。これにより折れ癖紙幣等の折れや曲がりを伸ばす作用も得られる。
【００３２】
なお、図7に示すようにゲートローラシャフト11に左右各3個ずつ羽根車20〜25を備えたが、羽根車を左右4個ずつ備える等複数個備えて、隣り合った羽車をずらして位相を増やしても良い。
【００３３】
また、位相をずらす羽根車はできるだけ紙幣端部に作用することが有効であり、本装置では日本国内のみならず、紙幣寸法が大小様々な海外紙幣も対象にしており、これらの点から本発明では図10に示すゲートローラシャフト11の左右各3個ずつ取り付けられた羽根車のうち両外20・25、中央21・24、のいずれかの羽根車の取り付け角度をずらすことが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】紙幣集積装置の構造を示す断面図。
【図２】紙幣集積装置の構造（外観）を示す断面図。
【図３】紙幣垂れ下がり発生原因を示す断面図。
【図４】紙幣垂れ下がり発生原因を示す紙幣と羽根車の拡大図。
【図５】集積時にジャムの発生を説明する断面図。
【図６】正常な集積動作を示す紙幣と羽根車の拡大図。
【図７】この発明の実施形態である羽根車の取り付け角度をずらした斜視図。
【図８】この発明の実施形態である羽根車の取り付け角度をずらした概略図。
【図９】ローラの配置を説明する説明図。
【図１０】紙幣サイズの集積を説明する説明図。
【図１１】羽根車の形状と機能を説明する説明図。
【図１２】繰出時の紙幣集積装置の断面図。
【符号の説明】
【００３５】
1：紙葉類集積装置、2：羽根車、3：ゲートローラ、4：紙幣、5：収納空間
6：昇降板、7：ピンチローラ、8：フィードローラ、9：ピックアップローラ
10：スタックガイド、11：ゲートローラシャフト

【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を搬送して集積する紙葉類集積装置において、
前記紙葉類を搬送するフィードローラと、
前記紙葉類を収納する収納部と、
該フィードローラと対向する位置に設置され、前記フィードローラとによって前記紙葉類を挟持して前記収納部へ搬送するゲートローラと、
該ゲートローラによって搬送される紙葉類と接触し、該紙葉類を前記収納部方向に押す羽根を有する複数の羽根車とを備え、
前記羽根車のうちの少なくとも一つは、他の羽根車と回転位相が異なることを特徴とする紙葉類集積装置。
【請求項２】
前記羽根車は弾性体で形成され、前記紙葉類を前記収納部に搬送する場合は前記羽根が広がり、前記紙葉類を前記収納部から繰り出す場合は前記羽根が格納されることを特徴とする請求項１記載の紙葉類集積装置。

【図１】