JP2006260078A - 紙幣処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙幣繰出し及び搬送の信頼性を向上させることができる紙幣処理装置を提供する。
【解決手段】 紙幣を２枚のテープの間に挟持してドラムに巻回する巻取り式収納部（１１〜１３）を備えた紙幣処理装置（１）において、紙幣収納時に紙幣１枚ごとの紙幣間隔情報を収納順に記憶する記憶部（１６）と、紙幣繰出し時に記憶した紙幣間隔情報に基づいて、紙幣繰出し速度を可変制御する制御部（１７）を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は紙幣の入金処理および出金処理等を行う紙幣処理装置に係り、特に巻き取り式繰出し収納部を備えたものに関する。

金融機関や交通機関の窓口、あるいはスーパーマーケット等の精算所においては、紙幣および硬貨の入出金処理を機械的に自動で行えるような貨幣入出金処理システムが導入されており、この貨幣入出金処理システムは、紙幣の入出金処理を行う紙幣処理装置と、硬貨の入出金処理を行う硬貨処理装置を含んでいる。この紙幣処理装置は、入金紙幣に対し釣紙幣を投出する必要が生じたとき入金紙幣を一時保留した状態で釣紙幣の出金を行い、釣紙幣の出金完了後に入金紙幣の収納を行う。

紙幣処理装置においては、紙幣を繰出しおよび収納する必要があり、通常は紙幣を重ねて収納するスタッカ方式のものが用いられるが、特許文献１に開示されているような、２枚のテープ間に紙幣を挟み、回転ドラムの周面に巻き付ける形式の巻き取り式繰出し収納部も用いられる。
特開平１１−２１９４６８号公報

上記方法では、最終搬送路センサを抜けてから収納部に集積されるまでに滞留ぎみになった場合検知できず、実際収納部に収まった最終形態における紙幣間隔がどの程度となっており、詰まっていてもわからない。さらに出金計数時の巻取り式繰出収納部のドラムモータ速度すなわち繰出速度は毎秒8枚と一定速度である為、間隔が詰まったり、斜行状態で収納された紙幣が繰出されると、連鎖リジェクトとなってしまうか、装置が休止状態となってしまうという問題がある。

本発明によれば、紙幣を２枚のテープの間に挟持してドラムに巻回する巻取り式収納部を備えた紙幣処理装置において、紙幣収納時に紙幣１枚ごとの紙幣間隔情報を収納順に記憶する記憶部と、紙幣繰出し時に記憶した紙幣間隔情報に基づいて、紙幣繰出し速度を可変制御する制御部を備えたことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、紙幣を２枚のテープの間に挟持してドラムに巻回する巻取り式収納部を備えた紙幣処理装置において、紙幣収納時に紙幣１枚ごとの紙幣間隔情報を収納順に記憶する記憶部と、紙幣繰出し時に記憶した紙幣間隔情報(収納紙幣間隔、斜行度合いなど)に基づいて、紙幣繰出し速度を可変制御する制御部を備えたので、紙幣繰出し及び搬送の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明による紙幣処理装置１の一実施形態の外観を示する概略断面図である。同図においてはその左側が実際の装置の前面側であるものとして描いてある。

紙幣処理装置１の前面上部には、紙幣の納金口２と、その下方位置に紙幣の出金口３が設けられている。納金口２にセットされた紙幣は図示しない繰出し機構により１枚ずつ繰り出され、専用の例えばステッビングモータで駆動されるベルト搬送路に６により装置内を移動する。すなわち、搬送路６で搬送される紙幣は分岐爪４、入金紙幣の金種、正損等を識別する識別部５を通り、この識別部５での紙幣認識結果に基づいて収納するときには、金種別の収納部１１、１２、１３にそれぞれ分岐爪９、８、７を介して収納される。ここで収納部１１、１２、１３は正逆回転可能で２枚のテープを巻き取り、あるいは巻き戻すドラム４１、４２、４３をそれぞれ有しており、例えば１万円券、５千円券、千円券の収納部として割り当てられるが、流通している金種の数が収納部の数よりも多いときには、後述するように適宜割り当てることができる。なお、ここで用いられる搬送ベルトは双方向の駆動が可能となっている。

また、識別部５で識別できなかったものや損券等は分岐爪１０により出金口３に搬送される。納金された紙幣を最終的に取り出すときには搬送路６の終点に設けられるカセット１５に収納される。このカセットへの投入部分には一時保留部１４が設けられている。

収納部１１、１２、１３はいずれも２枚のテープ間に紙幣を挟み、それぞれ回転ドラム４１、４２、４３の周面に巻き付ける形式の巻き取り式繰出し収納部となっている。

また、本装置には制御上必要な各種データを記憶する記憶部１６と装置全体を制御する制御部１７が設けられている。

なお、装置の正面側には装置の操作に必要な入力用操作キー群や表示部等からなる操作部（図示せず）が設けられている。

搬送路６には多くのセンサが設けられており、主なものを入金の場合の経路に沿って述べれば、納金口の後のセンサＳ１，識別部５の前のセンサＳ２，識別部５内のセンサＳ３およびＳ４、識別部５の後のセンサＳ５、分岐爪７の前のセンサＳ６、分岐爪８の前のセンサＳ７、分岐爪９の前のセンサＳ８、分岐爪１０の前のセンサＳ９、出金口３ａ直前のセンサＳ１０，分岐爪１０の前のセンサＳ１１，一時保留部１４の前のセンサＳ１２，収納部１１〜１３に対してそれぞれの分岐爪９、８、７の後に設けられたセンサＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３および各収納部内のセンサＳ３１、Ｓ３２、Ｓ３３が設けられている。なお、以下の説明では、センサＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３を搬送路最終センサあるいは収納部から見て入口センサと称することにする。

このような装置における紙幣の収納繰出しについて収納部４１（万円券用）を例にとって説明すると、識別部５で１万円の正券として認識された万円券は搬送路６を搬送され、収納部４１の前のセンサＳ８で確認された後、切り換えられた分岐爪９により収納部１１に向けられる。収納時には、専用モータで駆動される回転ドラム４１を正転（図１における矢印方向の逆方向回転）駆動して搬送された紙幣を２枚のテープ間に挟み込み、回転ドラム４１の周面に順次巻付けて収納し、紙幣を繰出すときは回転ドラム４１を逆転駆動（矢印方向回転）してテープ間に挟持されていた紙幣を搬送路６へ戻す。

従来は、収納時に紙幣間隔を保つようにドラム速度を制御しても図１にＡとして示される、搬送路最終センサからドラムへ巻き付けるまでの間に紙幣が滞留気味となって紙幣間隔が詰まった場合はチェックできないという問題があった。

本願発明において特徴的なことは、出金処理において、記憶された紙幣間隔や斜行等の収納状況に応じて繰り出しを行うドラムモータの回転速度を制御させる点である。

まず、紙幣収納情報については、搬送路最終センサＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３において検出されたある紙幣の両端のうち少なくとも後端の通過時刻と次の紙幣の両端のうち少なくとも前端の通過時刻から紙幣間の間隔を算出し、長さデータとして、金種、正損情報と共に収納する紙幣の順番に対応させて記憶する。

収納部への分岐爪の前のセンサＳ８、Ｓ７、Ｓ６については搬送路方向に対して直交する方向での紙幣幅を検知する斜行センサになっていることが好ましく、このような斜行センサであれば、紙幣通過時の位置の変化を観察して斜行を検知でき、また、複数の紙幣の間隔が規定値よりも少ない状態である連鎖を検知できる。通常の場合、紙幣間隔が６０ｍｍ以下になった場合、連鎖と判断している。

図２は記憶部１６への紙幣収納状況を示すもので、金種、正損、連鎖の有無（連鎖気味も含む）を数値に対応させて記憶し、斜行角度についても紙幣間隔と同様に記憶されている。

このような記憶データは、紙幣繰出しの際の繰出し制御に利用される。すなわち、ジャムの可能性が高い、少ない紙幣間隔や斜行があるときは、制御部１７はドラムモータを通常例えば毎秒８枚である繰出し速度から毎秒５枚に低下させ、可能性が低いときには繰出し速度を増加させる。

一例を挙げれば、ドラムに巻回された紙幣の間隔が連鎖あるいは連鎖気味を表す６５ｍｍ以下の場合にはドラム４１〜４３の回転速度を８枚/秒から５枚/秒程度に遅くする。

一方、紙幣間隔が空き過ぎている場合、例えば１００ｍｍ以上である場合には、ドラム４１〜４３の回転速度を１０枚/秒程度まで速くすることができる。

このような制御は紙幣１枚毎に行っても、一取引毎までは、複数の所定枚、例えば３枚ごとに行うようにしても良い。すなわち、所定枚数毎(３枚毎)に繰出し速度を制御する場合は、その単位毎の収納状態情報を全て確認し、１枚でも連鎖あるいは連鎖気味のものがあれば、その単位の繰出しは５枚/秒で繰出すようにして、繰り出された紙幣の間隔を分岐等が正確に行える紙幣間隔にする。

また、繰出し予定枚数が少数、例えば３枚以下の場合には繰出し終了後にすぐ停止できるように、繰出しのためのドラム回転速度を遅くすることが好ましい。したがって、多数枚の繰出しの際には、最後の３枚になった時点でドラム回転速度を低下させることが好ましい。

図３から図５は、出金の際の制御部１７による繰出し制御の様子を示すタイミングチャートである。ここでは万円券用の収納部１１を例にとって説明する。

図３は多数枚の繰出しの途中を示しており、３枚目と４枚目の間の間隔が狭い連鎖が存在することが記憶データからわかった場合を示している。この情報をもとに制御部１７は３枚目の紙幣が搬送路最終センサ（入口センサ）Ｓ２１で検出された時点でドラムモータの回転速度をそれまでの毎秒８枚から毎秒５枚に低下させている。図３においては、３枚目と４枚目の間隔が他の場合よりも短くなっていることが解る。この低速駆動は上述したように３枚分続き、その後に連鎖あるいは連鎖気味のものがない限り、６枚目が搬送路最終センサＳ２１で検出された時点でドラムモータの回転速度を毎秒８枚に戻すようにしている。

この低速駆動の間は紙幣がセンサを通過するタイミングが遅くなるため、４枚目から６枚目までは各センサで紙幣の長さに応じて出力されるハイレベル期間およぴ紙幣間の期間ともドラム回転速度が毎秒５枚の場合よりも長くなっている。

なお、図３に破線で示したように、連鎖の生じている紙幣に対してのみドラムモータの回転数を落とし、次の正常間隔を有する紙幣についてはもとの高速駆動に戻すような、１枚ごとの制御を行うようにしても良い。

図４は３枚出金の場合を示しており、最初から残り３枚の状態となっているため、ドラムモータの回転速度を毎秒８枚に上げることなく、最初から毎秒５枚とし、３枚目の紙幣が搬送路最終センサＳ２１で検出された時点でドラムモータの回転を止めるようにしている。

図５は５枚出金の場合を示しており、当初はドラムモータを毎秒８枚で回転させるが、残り３枚となったところで毎秒５枚の速度に減速するようにしている。

なお、ここでは例示をしていないが、記憶部１６の記憶内容から基準以上の斜行が発生していることが判明した場合には、連鎖の場合と同様に、当該紙幣の繰出し前にドラムモータの回転を減速させるように制御する。

以上の動作をまとめると、図６に示すフローチャートとなる。

処理が開始されると、まず全部の指定紙幣の繰り出しが完了しているかをチェックし（ステップＳ１０１）、続いて残り枚数を確認する（ステップＳ１０２）。所定枚数、例えば３枚を超える場合には、次のステップＳ１０３に進み、繰り出し対象紙幣と次の紙幣との間の収納間隔情報を記憶部１６から読み出して、６５ｍｍ以下の連鎖あるいは連鎖気味の場合、１００ｍｍ以上の過剰の場合、その中間の正常な場合のいずれであるかを判断する。

ステップＳ１０２で所定枚数以下の場合、およびステップＳ１０３で紙幣間隔が６５ｍｍ以下で連鎖あるいは連鎖気味と判断される場合には、ドラム回転速度は５枚／秒に設定される（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０３で紙幣間隔が６５ｍｍを超え、１００ｍｍ未満と判断される場合には、ドラム速度は通常の８枚／秒に設定され（ステップＳ１０５）、１００ｍｍ以上の場合には過剰間隔であるとしてドラム速度は１０枚／秒に増加される（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０４でドラム速度が５枚／秒に設定された場合、この速度を所定枚数例えば３枚連続させる運用を行うかどうかを確認し（ステップＳ１０７）、この運用を行う場合には所定枚数について同じドラム速度を適用し、この運用を行わない場合にはステップＳ１０１の前に戻る。ステップＳ１０４とステップＳ１０５の後もステップＳ１０１の前に戻る。

斜行についても同様に斜行が大きい場合ドラム速度をステップＳ１０４の場合のように低下させて、安定した繰り出しを可能とすることができる。

このように、本発明においては、紙幣を２枚のテープの間に挟持してドラムに巻回する巻取り式収納部を備えた紙幣処理装置において、紙幣収納時に紙幣１枚ごとの紙幣間隔情報を収納順に記憶する記憶部と、紙幣繰出し時に記憶した紙幣間隔情報に基づいて、紙幣繰出し速度を可変制御する制御部を備えているため、紙幣繰出し及び搬送の信頼性を向上させることができる。

次に、このような巻き取り式繰出し収納部を有する紙幣処理装置において、収納部の数よりも多い金種の出金を行う場合について説明する。

紙幣処理装置は、３個の繰出し収納部を有する場合が多いが、現行の紙幣は４種類であるため、通常は例えばあまり使用頻度の高くない２千円券については納金のみとして出金の対象としない、すなわち、別のカセット部を準備して納金された２千円券についてはここに収納する運用が考えられる。

しかし、これでは紙幣処理装置としては十分な機能を持っておらず、顧客の要求にも十分に応えられないことになるので、以下に、３個の繰出し収納部で４金種を入出金できるような紙幣処理装置を提案する。

図７から図１３を参照して、３個の繰出し収納部で４金種を入出金できるような紙幣処理装置とその動作を説明する。

図７は初期状態を示しており、巻き取り式収納部は図１の場合と同様に１１〜１３の３個であるが、中央の収納部１２については５千円券と２千円券の２種類を混在させて収納するようにする。この例では収納された紙幣を最後から見ると２千円、２千円、５千円、５千円となっている。このような収納状況は記憶部１６中に記憶去れている。また、搬送路を駆動する搬送モータは、紙幣の停止位置を正確に確定できる、例えばステッビングモータを用いるものとする。以下の実施例では、金種枚数指定の出金として、５千円を２枚出金する指示を受けたものとする。

このような状況で、２千円券よりも前に収納された３枚目および４枚目の５千円券の出金をする手順は次の通りである。

図８に示すように、ドラム４２を矢印方向に回転させて、５千円券の繰出しに障害となる２枚の２千円券の繰出しを行い、搬送路６を識別部５の方向へ搬送し、２枚の２千円券ともセンサＳ７より先に移動したことが検出されたら搬送路６を停止させる。

そして、図９に示すように、搬送路に停止させた紙幣をスイッチバック搬送させて別の収納部、この場合には万円券用の収納部１１のドラム４１に巻回させて収納し、一時退避させる。

この状態では、収納部１２から５千円券の繰出しが可能になるため、ドラム４２を矢印方向に回転させて５千円券を出金させ、その後図１０に示すように、一時退避させていた２千円券を収納部１１より繰出して搬送路上に停止させる。

最後に図１１に示すように、２枚の２千円券をスイッチバック搬送により元の収納部１２に戻す。

このような運用が可能なのは、テープ巻取り式収納部を使用しているためである。すなわち、収納部に入った金種順序は確定したものであり、２枚送り等があり得ないため、別の収納部に一時待避するようなことも確実に行える。

このような制御を行うことにより、一時退避させる為の専用ボックスがなくても、収納部の数よりも多い金種の枚数指定出金が可能となり、収納部の数を取り扱う金種の数よりも少なくても良いため、処理機の小型化が可能となり、コストダウンも可能である。

図１２および図１３は一つの収納部に５千円券、２千円券の２金種を収納した場合、金額指定出金が当該２金種の収納パターンによらず、紙幣入れ換え作業なしに可能であることを示す説明図である。

次の前提条件が満たされるものとする。
（１） 金額指定出金であって、金種および枚数指定の出金でないこと。
（２） ５千円券、２千円券は合計で３枚以上収納部に収納されていること。
（３） 千円スタッカにはニアエンプティ枚数である４枚以上がスタッカにあること。

図１２においては収納部１２の収納内容は図示されたものであるが、最新３枚分の組み合わせが問題となるので、図１３においてすべての組み合わせを考える。図１３においては００行が総て５千円券の場合、１０行が３枚中２枚が５千円券である場合、２０行が３枚中２枚が２千円券である場合、３０行が全部２千円券である場合をそれぞれ示している。１０行と２０行では２千円券あるいは５千円券の位置により０列、１列、２列が割り当てられている。この表記を用いれば図１２の例に示されたパターンは２００であることがわかる。

この収納部での最初の３枚から取り出した紙幣と収納部１３における４枚以上の千円券の組み合わせにより千円から９千円の指定金額を作れることが解る。したがって、収納部１２に収納された紙幣を活用しつついかなる金額指定にも対処することができる。

これまで説明した紙幣処理装置はいろいろな使い方が可能であるが、店舗入金機として用いた場合、マネージャはまずリサイクル部の在高、すなわち金種ごとの枚数を確認し、売上金から釣り銭準備金、すなわちリサイクル用に残す金として例えば各金種５０枚とすると、リサイクル部の金種の枚数と売上げの該当金種が５０枚となるよう、売上金からその金種枚数を手で数えて取り除き、残りを納金して回収カセットへ回収する。その後取り除いていた金をリサイクル部へ収納して準備金とする。

しかし、多数枚の貨幣を数えるのは大変である上、納金口部の貨幣を全て回収カセットに回収する「大量納金」作業と、納金口部の貨幣をリサイクル部に収納する「補充」という操作も行わなければならず、マネージャの負担が大きいという問題がある。

このような問題を解決するために、次のような制御方法を次の通り提案する。

まず、釣銭準備金とする枚数をあらかじめ設定し、記憶部１６に設定値を退避させる。

続いて、釣銭準備金付き大量納金モードを選択する。このモードは売上金を回収カセットに回収するとともに、釣銭準備金をリサイクル部に収納する処理を同時に行うものである。

このモードにおける制御内容は下記の通りである。

まず、あらかじめ設定しておいた枚数を表示させ、この表示時に限り、必要に応じて設定枚数の変更を受付ける。

次に、納金口にセットされた貨幣は、設定された枚数とリサイクル部の在高により次のような制御を行う。 すなわち、リサイクル部の該当金種在高が設定した枚数に達していない場合には、リサイクル部に貨幣を搬送し、釣銭準備金として収納する。これに対して、該当金種が設定した枚数を超えた場合には回収カセットに貨幣を搬送して収納する。

このような制御を行うことにより、貨幣を手で数える必要がなくなり、操作が一つとなるため、マネージャの作業が低減できることになる。

本発明にかかる紙幣処理装置の概略構成を示す略断面図。 記憶部に記憶される収納情報を示す説明図。 紙幣間隔情報に基づいて出金の際の繰出し速度を変化させる様子を示すタイミングチャート。 ３枚出金の際の繰出し状況を示すタイミングチャート。 ５枚出金の際の繰出し状況を示すタイミングチャート。 本発明における動作を説明するフローチャート。 収納部の一つを金種混合とした場合の繰出し制御を示す説明図。 収納部の一つを金種混合とした場合の繰出し制御を示す説明図。 収納部の一つを金種混合とした場合の繰出し制御を示す説明図。 収納部の一つを金種混合とした場合の繰出し制御を示す説明図。 収納部の一つを金種混合とした場合の繰出し制御を示す説明図。 収納部の一つを金種混合とした場合に、金種混合の収納部内の収納状況の如何にかかわらず、任意の金額の繰出しが可能であることを示す説明図。 図１２における金種混合の収納部の収納状況のすべてのパターンを示す説明図。

符号の説明

１ 紙幣処理装置
２ 納金口
３ 出金口
４、７、８、９、１０ 分岐爪
１１、１２、１３ 収納部
１４ 一時保留部
１５ カセット
１６ 記憶部
１７ 制御部
４１、４２、４３ ドラム

Claims (4)

1. 紙幣を２枚のテープの間に挟持してドラムに巻回する巻取り式収納部を備えた紙幣処理装置において、
   紙幣収納時に紙幣１枚ごとの紙幣間隔情報を含む紙幣収納情報を収納順に記憶する記憶部と、
   紙幣繰出し時には前記記憶部に記憶した紙幣間隔情報に基づいて、紙幣繰出し速度を可変制御する制御部を備えたことを特徴とする紙幣処理装置。
2. 前記制御部は、１取引または所定枚数の紙幣のうち記憶した前記紙幣間隔情報に基準以下のものがあるとき、紙幣繰出し速度を通常より遅くする制御を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の紙幣処理装置。
3. 前記記憶部は前記紙幣収納情報として紙幣の斜行情報をさらに記憶し、前記制御部は前記斜行情報が基準値を超えている場合には、紙幣繰出し速度を通常より遅くする制御を行うものであることを特徴とする請求項１または２に記載の紙幣処理装置。
4. 前記制御部は、繰出し残枚数が所定枚数に達した時点で紙幣繰出し速度を通常より遅くする制御をさらに行うものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の紙幣処理装置。

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