JP2000259888A - 紙幣処理装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】温度測定やスタックドラムの詳細な位置検知す
るなどの他のセンサを用いることなく、負荷変動が生じ
た際にもスタックドラムを所定の位置に停止させること
のできる紙幣処理装置およびその制御方法を提供する。 【構成】スタックドラムに連動するキャリアスイッチの
状態をキャリアＳＷ検出部１で検出し、該検出結果に基
づいて計時部４がスタックドラムがが所定の位置まで回
転するのに要する時間を計時し、タイマ値算出部３が計
時した時間に基づいてスタックモータを停止する時間を
算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、紙幣処理装置および
その制御方法に関し、特に、自動販売機等の紙幣収容処
理に利用する紙幣処理装置およびその制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動販売機などの紙幣を取り扱
う機器には、機器本体内に紙幣の真偽の判定や真券の収
容を行う紙幣処理装置が設置されている。紙幣処理装置
は、挿入された紙幣の金種判定と真偽判定を行い、挿入
された紙幣が真券と判断された場合には当該紙幣を収容
し、自動販売機などに真券の挿入があったことを通知す
る。

【０００３】図４は、紙幣処理装置の概略構成を示す側
面図である。同図に示すように、紙幣処理装置１００
は、紙幣挿入口１０１とプーリ１０２、紙幣搬送路１０
３、識別センサ１０４、スタックドラム１０５、スタッ
カシュート１０６、スタッカ１０７、押さえ板１０８、
コイルバネ１０９を具備して構成される。

【０００４】この紙幣処理装置１００では、紙幣挿入口
１０１から紙幣が挿入されると、図示しない挿入センサ
が紙幣の挿入を検知し、これにより図示しない搬送モー
タが駆動する。搬送モータの駆動により、これと連動す
るプーリ１０２が駆動して紙幣搬送路に沿って張られた
図示しない搬送ベルトが挿入された紙幣を紙幣搬送路１
０３に沿って移動させる。

【０００５】当該紙幣が、紙幣搬送路１０３を移動する
と識別センサ１０４が紙幣の特徴を検出し、この検出結
果に基づいて紙幣の真偽判定が行われる。真偽判定の結
果、偽券と判定された場合には、搬送モータが逆転して
当該紙幣は紙幣挿入口１０１から返却され、真券と判断
された場合には、搬送モータが正転を続けて当該紙幣は
スタックドラム１０５に形成されたスリット１０５ａに
挟まれた状態で停止する。なお、スタックドラム１０５
については後述する。

【０００６】続いて、スタックドラム１０５が所定の方
向に回転するとともに、スタッカシュート１０６が図中
の矢印Ａの方向に移動し、当該紙幣は、スタッカ１０７
内に収容される。スタッカ１０７には、コイルバネ１０
９を介して押さえ板１０８が配設されており、収容され
た紙幣は押さえ板１０８によりスタックドラム１０５側
へ押圧されている。

【０００７】次に、図５を参照してスタックドラム１０
５の動作について説明する。図５は、スタックドラム１
０５のスタッカ１０７側からの正面図である。

【０００８】同図に示すようにスタックドラム１０５
は、スタックドラム１０５−１と１０５−２が対になっ
て配設されており、紙幣が紙幣搬送路１０３を通って移
動し、図中破線で示す所定の位置に停止すると、図示し
ないスタッカモータを駆動してスタックドラム１０５−
１と１０５−２をそれぞれ、図中の矢印Ｂと矢印Ｃの方
向に回転させる。このスタックドラム１０５−１と１０
５−２の回転に連動して、スタッカシュート１０６が図
中手前側に移動するため、紙幣はスタッカ１０７に収容
されることになる。

【０００９】また、スタックドラム１０５−１には、キ
ャリアスイッチ１５０が設けられ、このキャリアスイッ
チ１５０の状態によって、スタック１０５−１と１０５
−２の位置（回転に対する位置）を検出し、スタッカモ
ータの制御を行っている。

【００１０】ここで、キャリアスイッチ１５０について
説明する。図６は、キャリアスイッチ１５０の構成と動
作を示した図である。

【００１１】同図（ａ）乃至（ｃ）は、各々キャリアス
イッチ１５０の上面図であり、（ｄ）乃至（ｆ）は、そ
れぞれ（ａ）乃至（ｃ）に示したキャリアスイッチ１５
０に対応する側面図である。

【００１２】キャリアスイッチ１５０は、回転部１５１
と検出部１５２から構成され、回転する回転部１５１の
位置によって検出部１５２のオン、オフ状態が切り替わ
る。例えば、回転部１５１が図６（ａ）および（ｄ）に
示した位置にあるときには、検出部１５２はオフの状態
であり、この位置から図中の矢印Ｄの方向に回転部１５
１が回転すると、検出部１５２がオフのまま図６（ｂ）
および（ｅ）の状態まで変化し、さらに、図中の矢印Ｅ
の方向に回転部１５１が回転すると検出部１５２はオン
に切り替わり、図６（ｃ）および（ｆ）の状態となる。
この状態から回転部１５１が図中の矢印Ｆの方向に回転
すると、検出部１５２はオンの状態を保ち、回転部１５
１の位置が図６（ａ）および（ｄ）の位置まで回転する
と、検出部１５２がオフに切り替わる。なお、回転部１
５１の位置と検出部１５２の状態の関係を図６（ｇ）に
示しておく。

【００１３】このようなキャリアスイッチ１５０を利用
して、紙幣を収容する毎に回転するスタックドラム１０
５−１および１０５−２を正確な位置（丁度、１回転し
た位置）に停止させるようにしている。スタックドラム
１０５−１および１０５−２の停止位置を正確に制御す
るには、その位置検知が重要である。キャリアスイッチ
１５０を利用した場合には、キャリアスイッチ１５０
（検出部１５２）がオンからオフに切り替わると同時に
スタックドラム１０５−１および１０５−２を停止させ
ることが理想であるが、実際には、スタックドラム１０
５−１および１０５−２、図示しないスタックモータ
は、停止指示（スタックモータの電源遮断）後も慣性に
より回転してしまう。

【００１４】このため、スタックモータの制御は、慣性
による影響を考慮して、停止位置と検出部１５０がオン
からオフに切り替わる位置の関係を決定している。

【００１５】また、実際には、製品毎の特性の違い等に
よるばらつきがあるため、検出部１５０がオンからオフ
に切り替わった際にタイマを起動し、所定時間経過後に
スタックモータの電源を遮断するように構成し、タイマ
に設定する時間を調整することができるようにしてい
る。

【００１６】図７は、スタックモータの回転数とその給
電状態、キャリアスイッチ１５０の状態を示した図であ
る。同図（ａ）に示すように、キャリアスイッチ１５０
がオンからオフに切り替わった際にタイマを起動し、こ
のタイマにより所定時間Ｔが計時された時点でスタック
モータの電源を遮断すると、スタックモータは慣性によ
り回転し、その後停止する。この場合、キャリアスイッ
チ１５０の状態がオンからオフに切り替わってからスタ
ックモータが停止するまでの時間ＴＬにスタックドラム
１０５−１および１０５−２が図中の斜線部分の面積に
相当する距離（角度）Ｌだけ回転するが、その回転後に
停止した位置が所望の位置となるように時間Ｔを設定し
ておくことになる。

【００１７】ところが、スタックモータの負荷は、温度
や紙幣の収納枚数の増加、電源電圧の変動等によって変
化するため、停止位置は、必ずしも一定であるとはいえ
ない。一般に、高温状態では負荷は減少し、低温状態で
は負荷は増大するが、屋外に設置される自動販売機等は
その影響を受けやすく、この負荷変動による停止位置の
誤差が大きい場合には、紙幣詰まりなどの原因となって
しまう。

【００１８】負荷が減少した場合には、図７（ｂ）に示
すように、スタックモータは比較的高い回転数で回転す
るため、キャリアスイッチ１５０の状態がオンからオフ
に切り替わった時点から所定時間Ｔが経過した時点でス
タックモータの電源を遮断した場合に、停止するまでに
要する時間は長くなる。このため、キャリアスイッチ１
５０の状態が変化してからスタックモータが停止するま
での時間はＴＬ＋ＴＬ１となり、その間の移動距離は、
図中の斜線部分の面積に相当する距離Ｌ１（＞Ｌ）とな
る。

【００１９】また、負荷が増加した場合には、図７
（ｃ）に示すように、スタックモータは比較的低い回転
数で回転するため、キャリアスイッチ１５０の状態がオ
ンからオフに切り替わった時点から所定時間Ｔが経過し
た時点でスタックモータの電源を遮断した場合、停止す
るまでに要する時間は短くなる。このため、キャリアス
イッチ１５０の状態が変化してからスタックモータが停
止するまでの時間はＴＬ＋ＴＬ２となり、その間の移動
距離は、図中の斜線部分の面積に相当する距離Ｌ２（＜
Ｌ）となる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の紙幣処理装置では、温度等の変化によってスタックモ
ータの負荷が変動した場合には、スタックドラムを所定
の位置に停止させることができず、これによる誤差が大
きい場合には、紙幣の受け入れができなくなってしまう
という問題があった。

【００２１】そこで、この発明では、温度測定やスタッ
クドラムの詳細な位置検知するなどの他のセンサを用い
ることなく、負荷変動が生じた際にもスタックドラムを
所定の位置に停止させることのできる紙幣処理装置およ
びその制御方法を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、請求項１の発明では、スタックモータによりスタ
ックドラムを回転し、該スタックドラムの回転により紙
幣を収容する紙幣処理装置において、前記スタックドラ
ムの回転位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出
手段が検出した回転位置に基づいて、前記スタックドラ
ムが所定位置まで回転するのに要する時間を計時する計
時手段と、前記計時手段が計時した時間に基づいて前記
スタックドラムが前記所定位置まで回転してから前記ス
タックモータへの給電を停止するまでの時間を決定する
給電時間決定手段とを具備することを特徴とする。

【００２３】また、請求項２の発明では、請求項１の発
明において、前記位置検出手段は、キャリアスイッチで
あり、前記計時手段は、前記キャリアスイッチの状態が
オフからオンに変化してから再びオフに変化するまでの
時間を計時することを特徴とする。

【００２４】また、請求項３の発明では、スタックモー
タによりスタックドラムを回転し、該スタックドラムの
回転により紙幣を収容する紙幣処理装置の制御方法にお
いて、前記スタックモータの駆動状態から該スタックモ
ータの負荷特性を検出し、該検出した負荷特性に基づい
て前記スタックモータへの給電を停止するまでの時間を
決定することを特徴とする。

【００２５】また、請求項４の発明では、請求項３の発
明において、前記負荷特性の検出は、前記スタックドラ
ムの回転位置を検出し、該スタックドラムが所定の位置
まで回転するのに要する時間を計時することで行うこと
を特徴とする。

【００２６】また、請求項５の発明では、請求項４の発
明において、前記回転位置の検出は、キャリアスイッチ
により行い、該キャリアスイッチの状態がオフからオン
に変化してから再びオフに変化するまでの時間を計時す
ることで前記負荷特性を検出することを特徴とする。

【００２７】また、請求項６の発明では、請求項５の発
明において、前記キャリアスイッチの状態がオンからオ
フに変化した時点から前記給電時間決定手段が決定した
給電時間後に前記スタックモータへの給電を停止するこ
とを特徴とする。

【００２８】

【実施例】以下、この発明に係る紙幣処理装置およびそ
の制御方法について添付図面を参照して詳細に説明す
る。

【００２９】この発明に係る紙幣処理装置は、基本的に
は従来の紙幣処理装置と同様の構成をしており、スタッ
クドラムを駆動するスタックモータの制御部のみが異な
っているため、他の部分の説明は省略する。

【００３０】図１は、紙幣処理装置の構成の一部である
スタックモータ制御部の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、スタックモータ制御部は、キャリア
ＳＷ（スイッチ）検出部１とタイマ２、タイマ値算出部
３、計時部４、モータコントローラ５を具備して構成さ
れる。キャリアＳＷ検出部１は、図示しないスタックド
ラム内に配設されているキャリアスイッチの状態を検出
し、計時部４はキャリアＳＷ検出部１が検出するキャリ
アスイッチがオンの状態の時間を計時する。また、タイ
マ値算出部３は、計時部４が計時したキャリアスイッチ
のオン時間に基づいてタイマ２がカウントする時間を算
出し、タイマ２はタイマ値算出部３が算出した時間をカ
ウントする。モータコントローラ５は、スタックモータ
を駆動するとともに、タイマ２が所定時間をカウントす
るとスタックモータに対する給電を停止する。

【００３１】スタックモータの回転数は、負荷の状態
（大小）によって変化するため、スタックモータが駆動
してスタックドラムが回転を開始してから、キャリアス
イッチの状態が変化するまでの時間（回転角度は負荷に
関わらず一定であるため）も変化することになる。

【００３２】そこで、計時部４がキャリアスイッチの状
態がオンからオフに変化するまでの時間を計時し、この
計時結果に基づいてタイマ値算出部３がタイマ２に設定
する時間を変化させるようにすることで、スタックドラ
ムの停止位置を一定に保つことができる。

【００３３】図２は、スタックモータの回転数とその給
電状態、キャリアスイッチの状態を示した図である。同
図（ａ）に示すように、モータコントローラ５がスタッ
クモータへの給電を開始すると、スタックモータが回転
し、これに伴ってスタックドラムも回転するため、キャ
リアスイッチの出力がオフからオンに変化する。キャリ
アスイッチがオフからオンに変化すると、キャリアＳＷ
検出部１がこの変化を検出し、計時部４が計時を開始す
る。スタックドラムが所定の位置まで回転すると、キャ
リアスイッチの出力がオンからオフに変化し、キャリア
ＳＷ検出部１がこの変化を検出する。これにより、計時
部４はキャリアスイッチのオン時間Ｔｃの計時を終了
し、タイマ値算出部３が時間Ｔｃに基づいてタイマ２に
設定するカウント時間を算出する。タイマ値算出部３が
算出するカウント時間は、計時部４が計時した時間Ｔｃ
により異なるが、図２（ａ）に示した例は負荷が標準の
場合であるのでそれに応じた時間Ｔを算出する。これに
より、タイマ２は時間Ｔのカウントを開始し、時間Ｔを
カウントアップすると、モータコントローラ５はスタッ
クモータへの給電を停止し、スタックモータは慣性のみ
で回転してその後停止する。この場合、キャリアスイッ
チの出力がオンからオフに変化した時点からスタックモ
ータが停止するまでの時間ＴＬにスタックドラムが回転
する距離（角度）は、図中斜線部の面積に相当するＬと
なる。

【００３４】また、図２（ｂ）は、スタックモータの負
荷が軽負荷である場合を示している。この場合も同様
に、モータコントローラ５がスタックモータへの給電を
開始すると、スタックモータが回転し、これに伴ってス
タックドラムも回転するため、キャリアスイッチの出力
がオフからオンに変化する。キャリアスイッチがオフか
らオンに変化すると、キャリアＳＷ検出部１がこの変化
を検出し、計時部４が計時を開始する。スタックドラム
が所定の位置まで回転すると、キャリアスイッチの出力
がオンからオフに変化し、キャリアＳＷ検出部１がこの
変化を検出する。これにより、計時部４はキャリアスイ
ッチのオン時間Ｔｃ１の計時を終了し、タイマ値算出部
３がタイマ２に設定するカウント時間を算出する。この
とき、計時部４が計時した時間Ｔｃ１は、標準負荷の場
合の時間Ｔｃよりも短いため、タイマ値算出部３が算出
するカウント時間は、負荷が標準の場合に算出される時
間Ｔよりもｔ１だけ短い時間Ｔ−ｔ１となる。したがっ
て、タイマ２は時間Ｔ−ｔ１をカウントし、タイマ２が
時間Ｔ−ｔ１をカウントアップすると、モータコントロ
ーラ５はスタックモータへの給電を停止し、スタックモ
ータは慣性のみで回転してその後停止する。このとき、
キャリアスイッチの出力がオンからオフに変化した時点
からスタックモータが停止するまでの時間はＴＬ１とな
り、スタックドラムが回転する距離（角度）は、図中斜
線部の面積に相当するＬとなる。したがって、スタック
ドラムの停止位置は負荷が標準の場合と同じとなる。

【００３５】また、図２（ｃ）は、スタックモータの負
荷が重負荷である場合を示している。モータコントロー
ラ５がスタックモータへの給電を開始すると、スタック
モータが回転し、これに伴ってスタックドラムも回転す
るため、キャリアスイッチの出力がオフからオンに変化
する。キャリアスイッチがオフからオンに変化すると、
キャリアＳＷ検出部１がこの変化を検出し、計時部４が
計時を開始する。スタックドラムが所定の位置まで回転
すると、キャリアスイッチの出力がオンからオフに変化
し、キャリアＳＷ検出部１がこの変化を検出する。これ
により、計時部４はキャリアスイッチのオン時間Ｔｃ２
の計時を終了し、タイマ値算出部３がタイマ２に設定す
るカウント時間を算出する。このとき、計時部４が計時
した時間Ｔｃ２は、標準負荷の場合の時間Ｔｃよりも長
いため、タイマ値算出部３が算出するカウント時間は、
負荷が標準の場合に算出される時間Ｔよりもｔ２だけ長
い時間Ｔ＋ｔ２となる。したがって、タイマ２は時間Ｔ
＋ｔ２をカウントし、タイマ２が時間Ｔ＋ｔ２をカウン
トアップすると、モータコントローラ４はスタックモー
タへの給電を停止し、スタックモータは慣性のみで回転
してその後停止する。このとき、キャリアスイッチの出
力がオンからオフに変化した時点からスタックモータが
停止するまでの時間はＴＬ２となり、スタックドラムが
回転する距離（角度）は、図中斜線部の面積に相当する
Ｌとなる。したがって、スタックドラムの停止位置は負
荷が標準の場合と同じとなる。

【００３６】次に、図３を参照してスタックモータの駆
動から停止までの各部の動作を説明する。図３は、スタ
ックモータの駆動から停止までの各部の動作の流れを示
すフローチャートである。

【００３７】紙幣挿入口から挿入された紙幣が所定の位
置まで搬送されると処理が開始され（ステップ５１）、
モータコントローラ５がスタックモータへの給電を開始
する（ステップ５２）。スタックモータへの給電が開始
されると、スタックモータが駆動してスタックドラムが
回転し、これによりキャリアスイッチがオフからオンに
切り替わる。キャリアＳＷ検出部１は、このキャリアス
イッチの状態を検出し（ステップ５３）、キャリアスイ
ッチの状態がオフからオンに切り替わると（ステップ５
３でＹＥＳ）、計時部４が計時を開始する（ステップ５
４）。続いて、キャリアＳＷ検出部１がキャリアスイッ
チの状態がオンからオフに切り替わるのを待ち（ステッ
プ５５でＮＯ）、オンからオフに切り替わると（ステッ
プ５５でＹＥＳ）、計時部４が計時を終了する（ステッ
プ５６）。

【００３８】次に、タイマ値算出部３が計時部４の計時
結果に基づいてタイマ２にセットするカウント時間を算
出し（ステップ５７）、タイマ２に算出した時間をセッ
トする（ステップ５８）。続いて、タイマ２がセットさ
れた時間をカウントし（ステップ５９でＮＯ）、タイム
アップすると、モータコントローラ５にタイムアップを
通知する（ステップ５９でＹＥＳ）。モータコントロー
ラ５はタイムアップの通知を受けるとスタックモータへ
の給電を停止し（ステップ６０）、紙幣収容処理を終了
する（ステップ６１）。

【００３９】なお、タイマ２に設定するタイマ値は、そ
の都度算出する方法の他に、予め複数の値をテーブルと
して保持し、計時部４が計時した時間に基づいてテーブ
ルから選択するようにしてもよい。

【００４０】また、、この実施例では、スタックドラム
の位置をキャリアスイッチにより検出する場合を説明し
たが、エンコーダ等を使用した別の構成でスタックドラ
ムの位置を正確に検出するような場合であっても、給電
を停止した後にスタックモータは慣性により回転するた
め、この実施例と同様の方法でスタックドラムの停止位
置を制御することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スタックドラムが所定の位置まで回転するのに要す
る時間を計時し、計時した時間に基づいてスタックモー
タを停止する時間を算出するように構成したので、温度
等の環境変化や収容紙幣の増加により負荷が変動して
も、スタックドラムを所定の位置に停止させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】紙幣処理装置の構成の一部であるスタックモー
タ制御部の構成を示すブロック図。

【図２】スタックモータの回転数とその給電状態、キャ
リアスイッチの状態を示した図。

【図３】スタックモータの駆動から停止までの各部の動
作の流れを示すフローチャート。

【図４】紙幣処理装置の概略構成を示す側面図。

【図５】スタックドラム１０５のスタッカ１０７側から
の正面図。

【図６】キャリアスイッチ１５０の構成と動作を示した
図。

【図７】スタックモータの回転数とその給電状態、キャ
リアスイッチ１５０の状態（従来）を示した図。

【符号の説明】

１ キャリアＳＷ検出部 ２ タイマ ３ タイマ値算出部 ４ 計時部 ５ モータコントローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スタックモータによりスタックドラムを
   回転し、該スタックドラムの回転により紙幣を収容する
   紙幣処理装置において、 前記スタックドラムの回転位置を検出する位置検出手段
   と、 前記位置検出手段が検出した回転位置に基づいて、前記
   スタックドラムが所定位置まで回転するのに要する時間
   を計時する計時手段と、 前記計時手段が計時した時間に基づいて前記スタックド
   ラムが前記所定位置まで回転してから前記スタックモー
   タへの給電を停止するまでの時間を決定する給電時間決
   定手段とを具備することを特徴とする紙幣処理装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出手段は、 キャリアスイッチであり、 前記計時手段は、前記キャリアスイッチの状態がオフか
   らオンに変化してから再びオフに変化するまでの時間を
   計時することを特徴とする請求項１記載の紙幣処理装
   置。
3. 【請求項３】 スタックモータによりスタックドラムを
   回転し、該スタックドラムの回転により紙幣を収容する
   紙幣処理装置の制御方法において、 前記スタックモータの駆動状態から該スタックモータの
   負荷特性を検出し、該検出した負荷特性に基づいて前記
   スタックモータへの給電を停止するまでの時間を決定す
   ることを特徴とする紙幣処理装置の制御方法。
4. 【請求項４】 前記負荷特性の検出は、 前記スタックドラムの回転位置を検出し、該スタックド
   ラムが所定の位置まで回転するのに要する時間を計時す
   ることで行うことを特徴とする請求項３記載の紙幣処理
   装置の制御方法。
5. 【請求項５】 前記回転位置の検出は、 キャリアスイッチにより行い、該キャリアスイッチの状
   態がオフからオンに変化してから再びオフに変化するま
   での時間を計時することで前記負荷特性を検出すること
   を特徴とする請求項４記載の紙幣処理装置の制御方法。
6. 【請求項６】 前記キャリアスイッチの状態がオンから
   オフに変化した時点から前記給電時間決定手段が決定し
   た給電時間後に前記スタックモータへの給電を停止する
   ことを特徴とする請求項５記載の紙幣処理装置の制御方
   法。