专利名称：纸张类处理装置及其用于该装置的叶轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及将纸币等纸张类一张张向纸张类集积部稳定地集积，并且将集积后的纸张类从纸张类集积部输出的纸张类处理装置及其用于该装置的叶轮。
背景技术：
现有的现金自动处理装置是，例如，具有将纸币集积、输出的纸张类处理装置。上述纸张类处理装置具有传送纸张类的机构，将传送来的纸张类集积在集积部的集积机构，将纸张类从集积部一张张向传送路输送的输送机构，将传送来的纸张类引导到上述集积机构的引导机构。
以下，根据图7和图8，就纸张类处理装置的构造和动作进行简单的说明。纸张类处理装置1的构成是具有导轨3、导轨2、进给辊6、夹送辊4、门辊7、导轨5、叶轮8、压板10、输送辊9和框架11、12，导轨3是被设置在纸张类的行进路线的一侧、确定纸张类的前进方向；导轨2是与导轨3隔着纸张类行进路线被设置在相反侧、确定纸张类的前进方向；进给辊6是被设置在纸张类行进路线的导轨2侧的上述导轨2的下游端的位置，通过无图示的驱动机构旋转驱动；夹送辊4是与进给辊6隔着纸张类行进路线相对、与进给辊6接触地从动旋转；门辊7是在夹送辊4的纸张类行进路线的下游侧、与进给辊6隔着纸张类行进路线相对、与进给辊6非接触的嵌套(重叠)结构；导轨5是从上述导轨2的下游侧沿着进给辊6的外围、隔着纸张类行进路线、被设置在导轨3的相反侧、确定纸张类的前进方向；叶轮8是与上述门辊7同轴安装、高于进给辊6的旋转速度地旋转，向被导轨3和导轨5引导来的纸张类附加力、引入集积空间；压板10是支撑被引入集积空间的纸张类；输送辊9被设置在纸张类与其外围面接触的位置；框架11、12收容上述各构成部件。
由导轨2、3、5形成引导机构，由进给辊6、夹送辊4、门辊7和叶轮8形成集积机构，由进给辊6、夹送辊4和输送辊9形成输送机构。
门辊7向集积纸张类的方向旋转，不向输送方向旋转。夹送辊4是在与进给辊6之间将纸张类夹住旋转、给予纸张类传送力。压板10是用无图示的加力机构被向上方加力，可以变更被集积的纸张类的集积位置。多个叶轮8被设置在不干扰进给辊6和门辊7的位置。
另外，导轨5是以进给辊6为旋转中心可以摆动地构成，集积纸张类时，将纸张类向集积空间引导，输送集积空间的纸张类时，向图中的逆时针方向旋转直到不妨碍纸张类输送的位置。
利用图7，就将纸张类集积到集积空间的动作进行说明。通过无图示的其他的传送机构传送来的纸张类通过导轨2和导轨3之间，如箭头所示，与逆时针方向旋转的进给辊6和进给辊6接触，被从动旋转的夹送辊4夹住传送，通过导轨3和导轨5改变前进方向。然后，纸张类被进给辊6和如箭头方向只向顺时针从动旋转的门辊7夹住传送，被输送到三角形状的集积空间上，该三角形状的集积空间由导轨5和导轨3和压板10或如果纸张类在最上部则是纸张类形成。
此时，叶轮8通过弹性变形，向被进给辊6和门辊7夹住传送来的纸张类施加变形力，使纸张类变成波纹形。将纸张类变成波纹形后，纸张类外表的刚性提高，纸张类被沿着导轨5传送。如果纸张类没有波纹变形或变形小的情况下，纸张类不沿着导轨5、离开导轨5与被集积的纸张类P接触。
而且，叶轮8是通过旋转产生将纸张类的后端向传送方向的推力，将从进给辊6和门辊7放出的纸张类向集积空间扒出。
而且，叶轮8是通过向图中如箭头所示的顺时针方向旋转、弹性变形，产生向压板10侧的图中上下的力，将从进给辊6和门辊7放出的纸张类的后端压住。通过叶轮8不断地将集积后的纸张类的后端压住，确保了三角形状的集积空间，下一个被集积的纸张类的顶端与已经集积了的纸张类的后端可以互不干扰地、稳定地进行纸张类的集积。
以下，利用图8就输送集积后的纸张类的动作进行说明。首先，导轨5向反方向旋转。集积后的纸张类P脱离导轨5的按压，通过压板10被向上方抬起，该压板10是通过上述无图示的加力机构被向上方加力。最上部的纸张类的上面接触到上述输送辊9的外周面时，纸张类的上升停止。在该状态下，由于输送辊9如箭头所示顺时针地旋转，与输送辊9接触的纸张类被输送到进给辊6和门辊7的夹住部分，如箭头所示，从顺时针旋转的进给辊6得到传送力被输送。被输送的纸张类随后被进给辊6和夹送辊4夹住输送到其他传送机构。
此时，门辊7不旋转，对将要被输送的纸张类以外的纸张类施加阻力，使其不能两张被同时输送。并且，叶轮8不旋转，被退避、固定在不干扰被输送的纸张类的位置。
如以上所说明的，纸张类处理装置1具有通过旋转运动和弹性集积纸张类的叶轮8。利用图9和图10，对现有装置的叶轮的形状进行说明。图9所示的叶轮8由将叶轮定位在旋转轴上的轮毂8a、使用挠性部件的叶片8b和固定叶片的固定部件(无图示)构成。由于这些部件是分别制造组装，因此制造时间长，而且，用于叶片的挠性部件是由例如聚酰亚胺的功能性材料制成。并且，由于叶轮在有导轨等存在的狭小空间内进行旋转运动，从叶轮的旋转中心到叶片的顶端的长度比从叶轮的旋转中心到导轨等的距离(自叶轮的旋转中心半径RG的范围)长，因此，叶片如图10所示变形，叶片与叶片重叠。由于如图10所示的弹性变形，形成了以下构成，即在某些位置上向纸张类赋予规定的力，在某些位置上受到来自导轨等的接触力。这样的构成诸如专利文献1所述。
并且，在专利文献2中，叙述了作为用于叶片的挠性部件使用橡胶材料的例子。
专利文献1特开2000-187752号公报专利文献2特开2003-171068号公报上述专利文献中所述的技术中，由于构成零件的成本高，并且组装时间长，因此，叶轮成为增加纸张类处理装置成本的原因。另外，由于与导轨等的接触力，有时发生叶轮破损、永久变形，不能发挥必要的功能。
本发明的课题是缩短设计和制造时间，并且节约装置购买者的经费。
发明内容
上述课题通过以下叶轮完成，即是一种在纸张类处理装置的集积机构中用于进行纸张类集积的叶轮，该纸张类处理装置具有集积机构、输送机构以及引导机构，集积机构将传送来的纸张类集积在集积部；输送机构将集积后的纸张类一张张输送；引导机构将纸张类引导到上述集积机构，轮毂部和从轮毂部向外周方向突出的多个叶片由可以弹性变形的材料一体形成，上述多个叶片向着纸张类集积时的旋转方向、分别向后方分别倾倒重叠时的、从叶轮中心到重叠的叶片的最外周的距离大于等于从叶轮中心到上述叶轮向纸张类赋予力时的纸张类的位置的距离，并且，不到从叶轮中心到上述引导机构的距离。
上述叶片可以是，在由与叶轮的旋转轴垂直的平面剖切叶轮的剖面上，形成以上述旋转轴为中心的圆的切线而形成，也可以是从上述轮毂部外周面向半径方向外周侧突出形成、在离开上述轮毂部外周面规定距离的第一弯曲点、向着纸张类集积时的旋转方向后方弯曲。也可以在上述第一弯曲点的外周侧设置第二弯曲点，该第二弯曲点向与上述第一弯曲点的弯曲方向的相反方向弯曲。
并且，也可以在叶轮轮毂部外周面上设置不形成叶片的范围，上述第一弯曲点在形成叶片的范围中、越处于纸张类集积时的旋转方向后方的第一弯曲点越位于距叶轮中心近的位置。并且，也可以形成为，在重叠的叶片中，自叶轮旋转方向最后方侧的至少一张叶片具有比其他叶片大的刚性。
而且，最好在叶片的、纸张类集积时的叶轮旋转方向后方侧的表面上形成多个突起或凹部，叶轮最好用橡胶材料形成。
上述课题也通过以下的纸张类处理装置来实现，即一种纸张类处理装置，具有集积机构、输送机构和引导机构，集积机构将传送来的纸张类利用叶轮集积在集积部；输送机构将集积后的纸张类一张张输送；引导机构将纸张类引导到上述集积机构，将在上述集积机构中用于集积纸张类的叶轮作为上述叶轮中的任一种叶轮的纸张类处理装置。
根据本发明，由于叶轮的轮毂和叶片可以一体形成，因此具有缩短设计和制造时间的效果。由于减轻叶轮从导轨等受到的接触力(半径方向的力以及切线方向的力)，降低叶片的损耗、延长寿命，因此，具有使装置购买者节约经费的作用。
图1是表示本发明第一实施方式的叶轮的剖面图。
图2是表示本发明第二实施方式的叶轮的剖面图。
图3是表示本发明第三实施方式的叶轮的剖面图。
图4是表示本发明第四实施方式的叶轮的剖面图。
图5是表示本发明第五实施方式的叶轮的剖面图。
图6是表示本发明第六实施方式的叶轮的剖面图。
图7是表示一例现有的纸张类处理装置的纸张类集积时的剖面图。
图8是表示一例现有的纸张类处理装置的纸张类输送时的剖面图。
图9是表示现有的叶轮的剖面图。
图10是表示一例现有的叶轮变形时的状态的剖面图。
具体实施例方式
轮毂部和叶片由可弹性变形的材料一体形成，而且，为了进行稳定的集积，对纸张类赋予必要的力，并且，形成在与导轨等接触时能减轻力的叶轮形状。
第一实施方式参照图7和图1，就本发明的第一实施方式进行说明。本实施方式如图7所示，在将叶轮用于将纸张类向集积空间引进的纸张类处理装置上，作为叶轮，安装图1所示的叶轮13。其他的构成与上述图7所示的纸张类处理装置相同，因此省略说明。
本实施方式的叶轮13以橡胶材料作为材料，不是将叶片13b相对轮毂13a的外周面向半径方向突出安装，而是相对轮毂13a的外周面倾斜地一体形成。利用橡胶材料一体形成后叶片13b的厚度增加，在上述图9所示的叶轮形状中，叶片相互重叠时的外径加大、影响装置的尺寸。本实施方式中，为了避免这些问题，图1所示的本实施方式的叶轮13是将叶片的方向作为对轮毂部外周面的切线方向。即，在由与叶轮的旋转轴直交的平面切断叶轮的剖面上，各叶片的中心线的延长线不在旋转轴上交叉，而形成以旋转轴为中心的圆的切线。本实施方式中，在上述剖面上，表示各叶片的旋转方向前进侧的线的叶片根方向延长线以叶轮轮毂部外径为直径，形成以旋转轴为中心的圆的切线，并且，叶片的顶端相对叶片根位于旋转方向的后方。
本实施方式中，以上述旋转轴为中心的圆是以叶轮轮毂部外径为直径，通用于所有的叶片13b，也可以是以上述旋转轴为中心的圆的直径每张或几张叶片13b形成变化。
通过这样将叶片根部对叶轮轮毂部外周面倾斜地一体形成，与将叶片根部对叶轮轮毂部外周面垂直安装的叶片相比较，引进或压住纸张类时，在叶片的根部不产生大的应力，叶片可以相互重叠。叶片相互重叠时，可以对纸张类用大于一张叶片单独作用时的力发挥作用。另外，由于叶片对叶轮轮毂部外周面倾斜地形成，因此，叶片与叶片重叠时的大致的外径(从旋转中心距在最外周侧的叶片的外周面的距离)缩小。相反，叶片的相互重叠变得松弛时，大致的外径加大，对纸张类的作用力变小。
本实施方式的叶轮13，通过对叶片的厚度或方向进行调整，使叶片与叶片重叠时的大致的外径与向纸张类附加力的位置上的直径(从叶轮13的旋转中心到被叶片赋予力时的纸张类的位置的距离)一致。由于使叶片与叶片重叠时的大致的外径与向纸张类赋予力的位置上的直径一致，可以进行纸张类稳定的集积。一方面，从叶轮13的旋转中心到上述导轨等的安装位置的距离大于叶轮13的旋转中心到向纸张类赋予力的位置的距离(换句话说，叶片13b通过有导轨等的位置时的叶片13b的重叠少于与纸张类接触时的叶片13b的重叠或没有重叠)，叶片13b从导轨等受到的力变小。因此，可以抑制叶片之间相互的粘着，降低产生叶片的损伤、延长寿命。
根据本实施方式，可以进行纸张类稳定的集积，并且，叶片受到的导轨等的力减小，叶片之间相互的粘着被抑制，具有延长寿命的效果。而且，叶轮的构造被简单化，缩短了设计、制造的时间，并且通过延长寿命，具有减少装置购买者经费的效果。
第二实施方式参照图2，就本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式是，在使用将纸张类向集积空间引进的叶轮的图7所示的纸张类处理装置上，作为叶轮，安装图2所示的叶轮14。其他的构成与上述图7所示的纸张类处理装置相同，因此省略说明。
图2所示的叶轮14的特征是，在距叶轮旋转中心的半径的某位置(弯曲点15)上，具有钥匙状地弯曲的叶片14b。例如，图2的叶轮14是，将叶片14b与轮毂14a一体形成以下形状，即使从轮毂14a到弯曲点15向半径方向突出的形状，弯曲点15以后不是使各叶片14b向半径方向、而是向旋转方向后方倾斜形成。各叶片14b的弯曲点15都是在以叶轮旋转中心为中心的同一个圆周上。并且，叶片14b被设置在大约轮毂14a的半圈，其他半圈不设置叶片。
如果在叶片14b上设置弯曲点15，弯曲点15以后的叶片14b受到向半径方向内的外力、变形时的曲率半径缩小，叶片14b分别受到向半径方向内的外力、重叠时的大致的外径缩小。本实施方式的叶轮14是，通过调整叶片的厚度或弯曲点15在半径方向上的位置，使叶片与叶片重叠时的大致的外径与向纸张类赋予力的位置上的直径(从叶轮14的旋转中心到被叶片赋予力时的纸张类的位置的距离)一致。由于使叶片与叶片重叠时的大致的外径与向纸张类赋予力的位置上的直径一致，可以进行纸张类稳定的集积。一方面，从叶轮14的旋转中心到叶片14b所接触的上述导轨5的安装位置的距离大于从叶轮14的旋转中心到纸张类被叶片14b赋予力的位置的距离(换句话说，叶片14b一面与导轨5接触一面通过时，叶片14b的重叠少于与纸张类接触、赋予力时的叶片14b的重叠或没有重叠)，叶片14b一面与导轨5接触一面通过时受到的反力缩小。因此，可以抑制叶片之间的相互粘着，降低产生叶片损伤、延长寿命。
本实施方式也可以得到与上述第一实施方式相同的效果。
第三实施方式参照图3，就本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式与上述两个实施方式不同的是，设置图3所示的叶轮16代替叶轮14。其他的构成与上述第二实施方式相同，因此省略说明。另外，图3所示的本实施方式的叶轮16与上述图2所示的第二实施方式的叶轮14的不同点是，从图2的叶轮14的旋转中心到弯曲点15的半径方向的距离对所有的叶片都是一样的，与此相反，本实施方式的叶轮16是，叶轮16的旋转中心到弯曲点的半径方向的距离是，从位于旋转方向开头侧的叶片随着向旋转方向后方侧形成Ra、Rb、Rc的变化，形成Ra＞Rb＞Rc。图3中设定的到弯曲点的半径位置的数值是，相对六张叶片有三个不同数值，也可以对所有的叶片形成到弯曲点的半径位置不同的数值。叶轮16的其他的构成与上述第二实施方式的叶轮14相同，因此省略说明。
本实施方式的叶轮16由于使到弯曲点的半径位置从旋转方向开头侧到后方侧依次缩小，因此，即使叶片和叶片的重叠张数增加，使叶片和叶片重叠时的大致的外径也不增加，形成一定的外径，因此，可以稳定地向纸张类赋予力。
根据本实施方式，不仅可以得到与上述第二实施方式相同的效果，而且可以得到以下效果，即，即使叶片和叶片的重叠张数增加，叶片和叶片重叠时的大致的外径也不增加，形成一定的外径，可以稳定地向纸张类赋予力。
第四实施方式参照图4，就本发明的第四实施方式进行说明。本实施方式与上述第三实施方式不同的是，设置图4所示的叶轮17代替叶轮16。其他的构成与上述第三实施方式相同，因此省略说明。另外，图4所示的本实施方式的叶轮17与上述图3所示的第三实施方式的叶轮16的不同点是，图4的叶轮17是，为了提高叶片根的刚性，使旋转方向下游侧的最后两张叶片的厚度大于其他叶片。叶轮17的其他的构成与上述第三实施方式的叶轮16相同，因此省略说明。
关于旋转方向下游侧(后方侧)的最后两张叶片18、19，由于提高了叶片根的刚性，因此由于上游侧的叶片重叠产生的对纸张类的赋予力也产生在最后的两张的重叠部分或一张的部分上。这样，可以使叶轮与纸张类接触时产生的力均等。
根据本实施方式，不仅可以得到与上述第三实施方式相同的效果，而且可以得到以下效果，即由于纸张类的赋予力也产生在最后的两张的重叠部分或一张的部分上，因此可以使叶轮与纸张类接触时产生的力均等。另外，本实施方式中，就纸张类集积时的叶轮旋转方向下游侧(后方侧)的最后两张叶片18、19，提高了叶片根的刚性，也可以就最后一张提高刚性。
第五实施方式参照图5，就本发明的第五实施方式进行说明。本实施方式与上述第二实施方式不同的是，设置图5所示的叶轮20代替叶轮14。其他的构成与上述第二实施方式相同，因此省略说明。另外，本实施方式的叶轮20与上述图2所示的第二实施方式的叶轮14的不同点是，叶轮20是，就叶轮的表面反面，将旋转方向前方侧定义为表面时，在叶轮反面设置凸形状部(突起)21，降低重叠的叶轮相互间的接触面积。叶轮20的其他的构成与上述第二实施方式的叶轮14相同，因此省略说明。
根据本实施方式，通过降低重叠的叶轮相互间的接触面积，具有降低在叶轮为橡胶制成的情况下的叶轮相互间的粘着的效果。叶轮的反面的凸形状部21，也可以是凹形状部(凹部)。在叶轮反面设置凸形状部21的方法可以是在成形叶轮的模具上形成凹凸形状，或在模具上涂抹微粒子、利用复制性在叶轮的表面形成细微的凹凸形状。
根据本实施方式，在上述第二实施方式的效果之上，具有降低叶轮在为橡胶制成的情况下的叶轮相互间的粘着的效果。
另外，本实施方式是以设置图2的弯曲点的叶片为对象，在上述图1～4所示的叶轮的任何一种叶片的叶片表面反面上设置凸形状部21或凹形状部也可以得到同样的效果。
第六实施方式参照图6，就本发明的第六实施方式进行说明。本实施方式与上述第二实施方式不同的是，设置图6所示的叶轮22代替叶轮14。其他的构成与上述第二实施方式相同，因此省略说明。另外，本实施方式的叶轮22与上述图2所示的第二实施方式的叶轮14的不同点是，各叶片除了具有第一弯曲点23以外，在外周侧具有第二弯曲点24，在第二弯曲点24上，向与第一弯曲点23相反的方向弯曲。叶轮22的其他的构成与上述第三实施方式的叶轮16相同，因此省略说明。
叶轮22，由于有第二弯曲点24，因此即使叶片与叶片重叠、成为平面的，由于第二弯曲点附近的回复力，力向着将叶片与叶片撕开的方向起作用，因此，即使叶片是橡胶的，也不容易产生叶片与叶片之间的粘着。另外，通过设置第二弯曲点24，按压被收存的纸张类时，叶片的角度与纸张类的面接近平行，纸张类被稳定地收存在收存位置，具有确保用于下面将被集积的纸张类的空间的效果。
根据本实施方式，在上述第二实施方式的效果之上，可以得到不容易产生叶轮与叶轮之间的粘着、并且纸张类被稳定地集积、收存的效果。
本实施方式是，设置图6所示的叶轮22代替第二实施方式的叶轮14，也可以在图3或图4所示的叶轮上设置第二弯曲点24。这种情况下也可以得到同样的效果。
本发明是关于叶轮对纸张类可以赋予适当的力的形状，现金自动处理装置的纸张类处理装置以外，可以利用于处理磁卡的磁卡处理装置或处理纸的印刷机等将叶轮用于集积纸张类的其他的装置。
权利要求
1.一种叶轮，是在纸张类处理装置的集积机构中用于进行纸张类的集积的叶轮，该纸张类处理装置具有集积机构、输送机构以及引导机构，该集积机构将传送来的纸张类集积在集积部；该输送机构将集积后的纸张类一张张输送；该引导机构将纸张类引导到上述集积机构；其特征在于，轮毂部和从轮毂部向外周方向突出的多个叶片由可以弹性变形的材料一体形成，上述多个叶片向着纸张类集积时的旋转方向、分别向后方倾倒重叠时的、从叶轮中心到重叠的叶片的最外周的距离大于等于从叶轮中心到上述叶轮向纸张类赋予力时的纸张类的位置的距离，并且，不到从叶轮中心到上述引导机构的距离。
2.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，上述叶片是，在由与叶轮的旋转轴垂直的平面剖切叶轮的剖面上，形成以上述旋转轴为中心的圆的切线而形成的。
3.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，上述叶片是，在由与叶轮的旋转轴垂直的平面剖切叶轮的剖面上，从上述轮毂部外周面向半径方向外周侧突出形成的，在离开上述轮毂部外周面规定距离的第一弯曲点向着纸张类集积时的旋转方向后方弯曲。
4.如权利要求3所述的叶轮，其特征在于，在叶轮轮毂部外周面上存在不形成叶片的范围，上述第一弯曲点在形成叶片的范围中、越处于纸张类集积时的旋转方向后方的越位于距叶轮中心近的位置。
5.如权利要求3所述的叶轮，其特征在于，在叶轮轮毂部外周面上存在不形成叶片的范围，在重叠的叶片中的、自叶轮旋转方向最后方侧的至少一张叶片具有比其他叶片大的刚性。
6.如权利要求3或4所述的叶轮，其特征在于，在上述第一弯曲点的外周侧形成第二弯曲点，该第二弯曲点向与上述第一弯曲点的弯曲方向的相反方向弯曲。
7.如权利要求1至6中任一项所述的叶轮，其特征在于，在叶片的、纸张类集积时的叶轮旋转方向后方侧的表面上形成多个突起或凹部。
8.如权利要求1至7中任一项所述的叶轮，其特征在于，叶轮用橡胶材料形成。
9.一种纸张类处理装置，该纸张类处理装置具有集积机构、输送机构以及引导机构，该集积机构将使用叶轮传送来的纸张类集积在集积部；该输送机构将集积后的纸张类一张张输送；该引导机构将纸张类引导到上述集积机构，在上述集积机构中用于集积纸张类的叶轮是如权利要求1至8中任一项所述的叶轮。
全文摘要
目的是使用于纸张类处理装置的叶轮的结构简单化，缩短设计和制造时间，节约装置购买者的经费。用橡胶一体形成纸张类处理装置的叶轮13的轮毂部13a和从轮毂部13a外周面向切线方向突出的多个叶片13b，纸张类处理装置具有集积机构、输送机构以及引导机构，集积机构将传送来的纸张类利用叶轮13集积在集积部；输送机构将集积后的纸张类一张张输送；引导机构将纸张类引导到上述集积机构，上述多个叶片13b向着纸张类的集积时的旋转方向后方分别倾倒、相互重叠时的、从叶轮中心到重叠的叶片13b的最外周的距离大于等于从叶轮13中心到上述叶轮13向纸张类赋予力时的纸张类的位置的距离，并且，不到从叶轮中心到上述引导机构的距离。
文档编号B65H29/38GK1669898SQ200410097870
公开日2005年9月21日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年3月19日
发明者池田裕, 野见山章, 吉田和司 申请人:株式会社日立制作所