JP2009251739A - 紙幣処理装置、及び紙幣取扱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長方形の紙幣積載台を底面から上向きに付勢する手段として単一の円錐状圧縮コイルバネを使用しながら積載台の長手方向へのバランスを維持することができ、積載台上の紙幣束を均一に加圧することができる紙幣処理装置、及び紙幣取扱装置を提供する。
【解決手段】積載台２１の下方に配置された固定部上に下端部を支持され且つ上端部を積載台に支持されることにより該積載台を常時上向きに付勢するコイルバネ２２を備えた収納庫２０と、収納庫の上部にて停止した紙幣の幅方向両端縁下面を保持するガイド片対３０と、昇降自在なプッシャ３５と、導入搬送路、及び搬送部材４０と、を備えた紙幣処理装置であって、コイルバネは、バネ本体５１と、バネ本体の上端部を構成する線材と一体化されて該上端部の外径側へ延びる自由弾性片５４と、を備え、自由弾性片が、前記積載台に連結されている。
【選択図】図２

Description

本発明は例えば紙幣を入金する機能を備えた各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置に装備される紙幣処理装置の改良に関し、特に収納庫内に昇降自在に支持された紙幣積載台を一個のコイルバネによってバランスよく支持し、且つ加圧するための構造の改良に関するものである。

各種自動販売機、入出金装置、両替機、パチンコ遊技場で使用される台間機等の紙幣取扱装置は、入金された紙幣の真贋を判定したり、紙幣収納庫に収納する等の処理を行う紙幣処理装置を備えている。
紙幣収納庫は、順次挿入されてきた紙幣を積載するための昇降自在な長方形状の積載台を備え、この積載台を加圧バネによって上向き付勢することにより積載台上の紙幣束を上方に設けた押え部材との間で圧縮し、コンパクト化して収納している。
光学センサ等を用いて積載台上の紙幣自体や積載台を検知することにより、紙幣の有無や満杯を精度良く検出するためには、積載台が傾斜したり、紙幣束が偏って圧縮されることを防止する必要があり、積載台の上下、左右のバランスの崩れを防止したり、紙幣束を均等に加圧するための工夫が必要である。そのためには、加圧バネによる積載台へのバランスのよい付勢が必須となる。

特許文献１には、長方形状の紙幣積載台をバランスよく付勢するために収納庫の上部に上端部を固定した４本の引張りバネの各下端部を積載台の四隅に夫々固定した構成が開示されている。しかし、引張りバネを４本も必要とするため、部品点数の増加によるコスト増、構造の複雑化という不具合を解消することが難しい。
特許文献２には、紙幣積載台の底面を二本の円筒状の圧縮ストレートコイルバネにより上向き付勢する構成が開示されている。これによれば、長方形の積載台の長手方向に沿って同形状のコイルバネを均等に配置することにより積載台のバランスを保ちながら構造を簡略化できるが、圧縮ストレートコイルバネを用いることから圧縮方向への圧縮限界寸法（圧縮コイルバネの密着高さ）が装置高さに影響する不具合、つまり高さ寸法が増大する虞があり、高さ寸法の減縮に限界がある。
特許文献３には、長方形の紙幣堆積台の底面を二本の円錐状圧縮コイルバネで上向きに付勢する構成が開示されている。これによれば、積載台のバランスを保ちながら構造を簡略化することができ、しかも円錐状圧縮コイルバネを用いることから圧縮限界寸法（圧縮コイルバネの密着高さ）に制限がなく、装置高さを減縮させることができる。しかし、この場合も二本のバネを使用していることから部品点数の増大によるコストアップ、構造の複雑化という不具合がある。

特許文献４には、長方形の紙幣積載台の底面中央部を一本の円錐状圧縮コイルバネ（小径側端部を紙幣積載台底面に固定）により上向き付勢することによりコストダウンを図った構成が開示されているが、紙幣積載台の長手方向中央部のみにバネからの押圧力が作用するため、積載台のバランスを保つのが難しい。特に、積載台が長手方向へ傾斜した場合に水平姿勢に復帰させることが難しい。また、この構成において積載台上に積載された紙幣束をバランスよく収納し続けるためにはより強力な押圧力で紙幣束を圧縮状態に保つ必要があるが、バネの押圧力を強化することで積載台の上方に配置したプッシャによって積載台上の紙幣束を押し下げる為の押し込み力も増強せざるを得なくなる。このため、プッシャの駆動機構としてより強固、且つ大型の構成が必要となり、装置構成の複雑化、大型化、コストアップを招く原因となる。
更に、特許文献５には、長方形の紙幣積載台の底面中央部を一本の円錐状圧縮コイルバネ（大径側端部を紙幣積載台底面に固定）により上向き付勢することによりコストダウンを図った構成が開示されているが、コイルバネの大径側端部の径は紙幣積載台の幅方向寸法以内とならざるを得ないため、紙幣積載台の長手方向全長に亘ってコイルバネの上端部による押圧力を作用させることは不可能であり、紙幣積載台の長手方向へのバランスを維持することが難しい。更に、特許文献４と同様、コイルバネによる押圧時のバランスを高めるためにはプッシャの駆動機構を増強する必要があるという欠点を有している。
特開昭５７−１３２２９１号公報 特開平０８−１２３９９１号公報 特開２００３−０１６４９９公報 特開平１０−２１４４１号公報 特開平０８−１５３２３６号公報

以上のように紙幣束を上面に積載する長方形状の積載台を上向き付勢して上方に配置した押圧部材との間で紙幣束を加圧、圧縮させるための一本のコイルバネを備えた従来の紙幣収納庫においては、一本のコイルバネによって積載台の姿勢を上下、左右のバランスよく維持したり、紙幣束を均等に圧縮することが難しかった。特に、積載台上の積載紙幣枚数が少ない時点ではコイルバネが最も伸長した状態にあるため、積載台のバランスを維持することが難しい。積載紙幣枚数が少ない段階で積載台のバランスが崩れて傾きを起こしていると、積載紙幣枚数が増大するに従ってその傾きが維持、増幅されやすく、積載紙幣枚数が上限値まで達していないにも拘わらず満杯センサが満杯を検知したり、積載紙幣の枚数が上限値を超過しているにも拘わらず満杯センサが満杯を検知できないといった不具合を招来していた。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、長方形の紙幣積載台を底面から上向きに付勢する手段として単一の円錐状圧縮コイルバネを使用しながら積載台の長手方向へのバランスを維持することができ、特に積載台上の紙幣束が少枚数であっても均一に加圧することができる紙幣処理装置、及び紙幣取扱装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１の発明に係る紙幣処理装置は、紙幣を搬送する紙幣導入路と、該紙幣導入路から搬送されてきた紙幣を積載する昇降自在な長方形の積載台、及び該積載台の下方に配置された固定部上に下端部を支持され且つ上端部を該積載台に支持されることにより該積載台を常時上向きに付勢するコイルバネを備えた収納庫と、前記導入搬送路に沿って搬送され前記収納庫の上部にて停止した紙幣の幅方向両端縁下面を保持するガイド片対と、前記ガイド片対により幅方向両端縁を保持された前記紙幣の中間部を押し下げて該ガイド片対を越えて前記積載台上に移載する昇降自在なプッシャと、前記導入搬送路、及び前記ガイド片対に沿って前記紙幣を移動させたり停止させる搬送部材と、を備えた紙幣処理装置であって、前記コイルバネは、下端部が小径で上端部が大径の切頭円錐状をなしたバネ本体と、該バネ本体の上端部を構成する線材と一体化されて該上端部の外径側へ延びる自由弾性片と、を備え、前記自由弾性片が、前記積載台に対して非拘束状態で連結されていることを特徴とする。
長方形の紙幣積載台を底面から上向きに付勢する手段として単一の円錐状圧縮コイルバネを使用しながらも、コイルバネの一端から外径方向へ延長形成した自由弾性片を設け、この自由弾性片を積載台と非拘束状態で（積載台によって自由な伸縮動作を拘束されない状態で）連結するようにしたので、積載台の長手方向へのバランスを維持することができ、積載台上の紙幣束を均一に加圧することができる。特に、自由弾性片は、コイルバネが伸長した段階において、積載台の長手方向への傾斜を矯正して水平姿勢に復帰させる機能を有するため、積載枚数の増大によってコイルバネが圧縮した段階での積載台の傾斜を未然に予防することができる。しかも、積載板を付勢する弾性部材が単一であるために部品点数の削減、コストダウン、省スペース化を図ることができるばかりでなく、積載板の長手方向へのバランスを確保することにより、限られた紙幣収納スペースを最大限に有効活用することができる。また、積載板上の紙幣の満杯状態や紙幣の有無を検知する場合にも、積載板のバランスが維持されて水平な姿勢を維持し易いため、検知精度を高めることが可能となる。

請求項２の発明に係る紙幣処理装置は、請求項１において、紙幣を搬送する紙幣導入路と、該紙幣導入路から搬送されてきた紙幣を積載する昇降自在な長方形の積載台、及び該積載台の下方に配置された固定部上に下端部を支持され且つ上端部を該積載台に支持されることにより該積載台を常時上向きに付勢するコイルバネを備えた収納庫と、前記導入搬送路に沿って搬送され前記収納庫の上部にて停止した紙幣の幅方向両端縁下面を保持するガイド片対と、前記ガイド片対により幅方向両端縁を保持された前記紙幣の中間部を押し下げて該ガイド片対を越えて前記積載台上に移載する昇降自在なプッシャと、前記導入搬送路、及び前記ガイド片対に沿って前記紙幣を移動させたり停止させる搬送部材と、を備えた紙幣処理装置であって、前記コイルバネは、下端部が小径で上端部が大径の切頭円錐状をなしたバネ本体と、該バネ本体の上端部を構成する線材と一体化されて該上端部の外径側へ延びる自由弾性片と、該自由弾性片と一体化されて前記バネ本体の上端部を包囲するように該上端部の外径側に環状に延びる環状座と、を備え、前記環状座が前記積載台に連結されていることを特徴とする。
積載台を支持する環状座を大径側端部に設けたので、積載台のバランスを更に効率よくとることができる。
請求項３の発明に係る紙幣処理装置では、前記環状座は、前記積載台の外周縁に沿って延びる矩形環状構造を備えていることを特徴とする。
請求項４の発明に係る紙幣処理装置では、前記環状座は、楕円環状構造、或いは長円環状構造を備えていることを特徴とする。
請求項５の発明に係る紙幣取扱装置は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の紙幣処理装置を備えたことを特徴とする。

本発明に係る紙幣処理装置によれば、紙幣積載台を上向きに付勢するコイルバネとして、上端部が大径で下端部が小径の（逆）切頭円錐状をなしたバネ本体と、バネ本体の大径の上端部を構成する線材と一体化されて該上端部の外径側へ延びる自由弾性片と、を備え、自由弾性片を積載台に連結している。自由弾性片は積載台に拘束されずに自由に伸縮することができることを条件としてそのバネ力によって長手方向へ傾斜した積載台の姿勢を矯正して水平姿勢に復帰させる機能を発揮する。このため、長方形の紙幣積載台を底面から上向きに付勢する手段として単一の円錐状圧縮コイルバネを使用しながらも、積載台の長手方向へのバランスを維持することができ、積載台上の紙幣束を均一に加圧することができる。特に、積載台上への紙幣の積載枚数が少ない初期段階においては自由弾性片はその弾性復帰力（自由な伸縮力）を最大限に発揮できるため、紙幣積載の初期段階における積載台の傾斜を解消することにより、積載枚数が増大してバネ本体が強く圧縮された段階での傾斜を未然に防止することができる。
また、自由弾性片の終端部に対して一体化されてバネ本体の上端部を包囲するように該上端部の外径側に環状に延びる環状座を配置し、この環状座を積載台に取付けたので、自由弾性片による積載台の姿勢復帰機能を十分に活かしつつ積載台を安定して支持することが可能となる。

以下、本発明の紙幣処理装置を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る紙幣処理装置の外観斜視図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の紙幣押し込み前の状態を示す側部縦断面図、及び正面縦断面図であり、図３（ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の紙幣押し込み状態を示す側部縦断面図、及び正面縦断面図であり、図４（ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の紙幣押し込み完了状態を示す側部縦断面図、及び正面縦断面図であり、図５は搬送部材を省略した内部構成説明図であり、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）及び（ｄ）は上昇位置にある積載台とコイルバネとの関係を示す斜視図、コイルバネの構成説明図、コイルバネの斜視図、及びコイルバネの平面図であり、図７はコイルバネの大径側端部と積載台との連結状態の一例を示す底面図であり、図８は下降した状態にある積載台とコイルバネとの関係を示す斜視図である。

この紙幣処理装置１は例えばパチンコ遊技機の台間機に装備され、利用者によって挿入口から挿入された各種の紙幣を内部の紙幣収納庫内に積層状態で収納するための構成を備えている。
紙幣処理装置１は、長手方向一端縁を先頭にして挿入された紙幣Ｓを受け入れる紙幣挿入口２と、紙幣挿入口２から挿入された紙幣を装置内部へ搬送する導入搬送路３と、導入搬送路３から搬送されてきた紙幣を積載する昇降自在な積載台２１及び積載台２１の下方に配置された固定部（収納庫底部）２０ａ上に下端部を支持され且つ上端部を積載台に支持されることにより積載台を常時上向きに付勢する弾性部材（コイルバネ）２２を備えた紙幣収納庫２０と、導入搬送路３に沿って搬送され紙幣収納庫２０の上部にて停止した紙幣の幅方向両端縁下面を保持するガイド片対３０と、ガイド片対３０により幅方向両端縁を保持された紙幣の中間部を押し下げてガイド片対３０を越えて積載台２１上に移載する昇降自在なプッシャ３５と、導入搬送路３、ガイド片対３０に沿って前記紙幣を移動させたり停止させる搬送部材４０と、搬送部材４０を制御する制御部４５を備えている。

本実施形態では、導入搬送路３は、紙幣挿入口２から挿入された紙幣を横方向（図面右方向）へ搬送する導入搬送路前部４と、導入搬送路前部４の下流側に連設されて導入搬送路前部４により搬送されてきた紙幣Ｓを下方へ反転させる反転搬送路５を備えている。導入搬送路３の適所には、搬送される紙幣の金種や真贋を判別用の識別装置を配置する。
搬送部材４０は、ローラ４１によって導入搬送路３及び紙幣収納庫２０の上部（ガイド対片３０の上部）にかけてエンドレスに張設されたベルト４２と、駆動ローラ４１ａを駆動するパルスモータＭと、を備え、パルスモータＭによって駆動ローラ４１ａを駆動することによってベルト４２は走行、走行停止を制御される。ベルト４２は導入搬送路３及びガイド片対３０上を搬送される紙幣の幅方向両端縁に相当する幅方向両端縁に沿って配置された二本のベルトから成り、導入搬送路３上面と、ガイド片対３０上面との間で紙幣両端縁を挟圧しつつベルト面の摩擦力により下流側に搬送する。ガイド片対３０上に搬送されてきた紙幣は下方に位置する紙幣収納庫２０の積載台２１上に移載するためにガイド片対３０上の所定位置にて停止する。

図２（ａ）（ｂ）に示すようにガイド片対３０は、紙幣収納庫２０の対向する内壁から夫々所定長突出した構成を備えており、この各ガイド片対３０上に各ベルト４２によって反転搬送路５から搬送されてきた紙幣Ｓの幅方向（紙幣の長手方向と直交する短手方向）両端縁の下面を支持することにより紙幣を保持することができる。
プッシャ３５は対向し合うガイド片対３０間に形成される空間内を昇降するように構成された板部材であり、本例ではパンタグラフ式の昇降機構３６を図示しないモータによって作動させることによって図２（ｂ）に示した上昇位置（退避位置）から図３（ｂ）に示した下降位置（押し込み位置）までの間を進退することができる。図２（ｂ）のようにガイド片対３０上に紙幣Ｓ１が停止した状態で図３（ｂ）に示すように昇降機構３６を作動させてプッシャ３５を下降させるとプッシャ３５は紙幣Ｓ１の幅方向中央部上面に接してこれを押し下げ開始する。プッシャ３５がガイド片対３０を越えて下方へ移動すると紙幣の幅方向（短手方向）両端縁は変形しつつガイド片対３０上面から離脱して前記空間を経由して下方へ移動し、紙幣Ｓ１の幅方向両端縁が完全にガイド片対３０を離脱する。プッシャ３５が下降する過程でプッシャ３５の下面と接している紙幣Ｓ１の中央部は弾性部材２２によって上向きに付勢されている積載台２１上の既積載紙幣Ｓ２の上面と当接し、弾性部材２２に抗して積載台２１を下方に押圧している。そして、紙幣Ｓ１の幅方向両端縁がガイド片対３０を完全に離脱する距離を下降した時点でプッシャの下降を停止し、積載台上への移載を完了する。即ち、プッシャが図３（ｂ）の状態から更に下降して紙幣Ｓ１の両端縁がガイド片対３０から離脱して積載台２１上への移載を完了した後で、プッシャは図２（ｂ）の上昇位置に復帰して次に搬送されてくる紙幣がガイド片対３０上の所定位置に達して停止するまで待機する。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、収納庫２０内壁の下部には満杯検知センサとしてのフォトインタラプタ４６があり、積載台２１側の対応する箇所に突設した遮光片２１ａを検知可能に構成している。図６（ａ）に示したように積載台２１がフォトインタラプタよりも上側の上昇位置にあるときには遮光片２１ａはフォトインタラプタ４６を作動させない一方で、図８に示したように積載台上の紙幣が満杯状態にあるために積載台２１が最下降位置にまで下降すると、遮光片２１ａがフォトインタラプタ４６を作動させて制御部４５に満杯検知信号を出力する。このとき制御部４５は図示しない満杯表示部を表示状態に移行させる。
このように満杯検知のためのセンサは、積載台２１に設けた遮光片２１ａの高さ位置を手掛かりとして満杯の有無を検知するため、積載台２１が幅方向、及び長手方向に傾斜している非水平状態にあるときには正確な満杯検知をすることが不可能となる。

本発明の特徴的な構成は、積載台２１を上向きに付勢して積載台上の紙幣束をガイド片対３０の下面との間で挟圧する弾性部材（コイルバネ）２２として、下端部が小径側端部５２で上端部が大径側端部５３をなす切頭円錐状のバネ本体５１と、バネ本体５１の大径側端部（円形部分）５３を構成する線材（針金）の終端部５３ａと連設一体化されて大径側端部５３の外径側へ延びる自由弾性片５４と、自由弾性片５４の端部５４ａと連設一体化されてバネ本体の大径側端部５３の外径側へ矩形環状に延びる略矩形環状の環状座５５と、を備えた円錐状圧縮コイルバネ（正確には、頂部が切欠かれた（逆）切頭円錐状圧縮コイルバネ）を使用した点にある（図６（ｃ）（ｄ）参照）。自由弾性片５４は、大径側端部の終端部５３ａから環状座５５の始端部５５ａ、即ち自由弾性片の終端部５４ａまでの区間では積載台２１に対して係止（固定）されることなく、自由に伸縮変形できるように構成する。つまり、自由弾性片５４は、積載台２１に対して非拘束状態で（積載台によって自由な伸縮動作を拘束されない状態で）連結されている。環状座５５は、自由弾性片５４を積載台２１と連結するための手段であり、長方形状の積載台２１の底面の外周縁に沿って連結されている。このような構成を備えた弾性部材２２により積載台２１の底面を支持することにより、積載台の長手方向へのバランスを維持することができ、積載台上の紙幣束を均一に加圧すると共に、積載台を水平姿勢に維持することが可能となる。

即ち、本発明では、円錐状圧縮コイルバネとしての弾性部材２２を積載台２１の底面に取り付けるのに際して、バネ本体５１の大径側端部５３を構成する線材を直接積載台２１の面に取付けるのではなく、大径側端部５３の外径側に連設された自由弾性片５４の終端部５４ａ及び環状座５５を構成する線材を長方形状の積載台底面の外周縁に沿って配置している。
円錐状圧縮コイルバネは、その性質上、大径側端部５３の方が、小径側端部５２よりも弾性変形し易い。つまり、積載台２１上に積載された紙幣束の状態、例えば折れ癖等による紙幣束の長手方向厚みにバラツキがある場合には積載台が長手方向に傾いてバランスが崩れやすいが、このような場合には大径側端部５３側の方が小径側端部５２よりも変形し易い。
特に、自由弾性片５４はバネ本体５１の大径側端部（円形状部、或いは円弧状部）５３の終端部５３ａから連設された線材であり、自由弾性片５４の終端部５４ａ以前の中間部位は積載台２１には係止しない（図７参照）。つまり大径側端部５３を構成する線材、及び自由弾性片５４を構成する線材は積載台２１には係止されないので自由に弾性変形することができ、その結果自由弾性片５４は傾斜した積載台を水平姿勢に復帰させる機能を極めて有効に発揮することができる。従って、自由弾性片５４の終端部５４ａを積載台２１に安定して固定することができれば、自由弾性片５４による水平姿勢への復帰機能は有効に発揮させることができる。

なお、本実施形態のように自由弾性片５４の終端部５４ａに環状座５５を連設した場合には、終端部５４ａ以降の環状座５５の適所を積載台２１の比較的小型且つ簡易な構造の留め具にて係止（固定）することが可能となる。
なお、自由弾性片５４による水平姿勢への復帰力（姿勢矯正力）は積載台上の紙幣積載枚数が少ない段階、換言すれば弾性部材２２が比較的伸長した段階に限る。積載枚数が増大して弾性部材２２に加わる圧縮方向への負荷が過大になって圧縮された状態になると、自由弾性片５４は自由な伸縮動作が既に不可能となっているため、傾斜した積載台を水平姿勢に復帰させる機能が発揮できなくなるからである。ただ、積載枚数が多くなった段階での積載台の傾斜は、積載枚数が少ない段階での傾斜が維持、増幅されることによって形成されることが多いため、積載枚数が少ない段階において自由弾性片５４が積載台の傾斜を水平に復帰させる矯正機能を十分に発揮することにより積載枚数増大時の傾斜の大半は未然に予防することができる。
なお、自由弾性片５４及び環状座５５を構成する線材は、弾性部材２２としてのコイルバネの大径側端部５３を構成する線材を延長して一体的に形成することが望ましい。或いはコスト面でやや不利となるが、大径側端部５３を構成する線材の端部に熔接等によって後から環状座５５を構成する線材端部を固定してもよい。

次に、図９、図１０に基づいて円錐状圧縮コイルバネの特性と、自由弾性片５４を設けない場合の不具合について説明する。
図９（ａ）（ｂ）は円錐状圧縮コイルバネの大径側端部を下側として固定し、小径側端部５２を上側として積載台２１底面に固定した場合の簡易モデルを示している。（ｂ）に示すように積載台２１側が長手方向へ傾斜した場合に大径側が先行して圧縮変形することにより発生した加重（Ｆ）は、コイルバネの小径側端部と積載台２１との接触箇所に作用して積載台を水平姿勢に復帰させようとする復帰モーメントＭ１＝Ｆ×Ｌ１を得る。
次に、図１０（ａ）（ｂ）は円錐状圧縮コイルバネの小径側端部を下側として固定し、大径側端部５３を上側として積載台２１底面に固定した場合の簡易モデルを示している。図１０（ｂ）のように積載台２１が長手方向へ傾くことによって発生する加重（Ｆ）はコイルバネの大径側端部と積載台との接触箇所に作用し、積載台を水平に復帰させようとする復帰モーメントＭ２＝Ｆ×Ｌ２を得る。
ここでＬ１＜Ｌ２であり、大径側端部が変形することによって発生する荷重（Ｆ）が同一であるとすれば、積載台２１の復帰モーメントは、Ｍ１＜Ｍ２となる。このことから明かとなるのは、円錐状圧縮コイルバネを弾性部材２２として用いた場合には、図１０のように大径側端部５３を積載台２１側に取り付けた方が、積載台が傾いた場合の復帰力を得る上で有利になるということである。

台間機等として利用される収納庫付き紙幣処理装置には省スペース化が求められており、収納庫２０の幅寸法、及び奥行き寸法は最大サイズの紙幣の寸法よりも若干大きい程度となる。従って、積載台を付勢する円錐状圧縮コイルバネの大径側端部の径寸法も積載台の面積による規制を受けることとなる。
図１０において示したように円錐状圧縮コイルバネの大径側端部を積載台底面に固定するとすれば積載台の幅寸法程度までは大径側端部５３の形状を大きくすることが可能であるため、積載台の幅方向への傾斜は抑えることができる。しかし、円錐状圧縮コイルバネに対する寸法制限から、大径側端部の寸法を積載台の長手方向全長に達する程度に大きくすることは不可能である。このため、積載台の長手方向への傾斜に対しては図１０の構成をもってしても十分な復帰力を得ることはできない。つまり、長手方向に傾斜したままの状態が継続し、満杯検知センサによる誤検知が発生し易い状況となる。

そこで、本発明では、積載台の長手方向への傾きに対しても十分な水平姿勢への復帰力を確保できるようにするために、円錐状圧縮コイルバネの大径側端部を構成する線材（針金）と一体化されて大径側端部５３の外径側へ延びる自由弾性片５４を設けた。更に、積載台２１に対する自由弾性片５４の取付け安定性を確保するために大径側端部５３に位置する大径円形部分と同一平面状にある環状座５５を積載台底面の長手方向ほぼ全長に亘って延在するように固定した。
なお、弾性部材２２の小径側端部５２の先端部に自由弾性片５４及び環状座５５を連設し、この環状座を積載台２１の底面に固定すると共に、大径側端部５３を収納庫２０の底部２０ａに固定するように構成した場合には、水平姿勢への復帰力を改善できるものの、弾性部材２２を上下逆転したことによる水平姿勢への復帰力の低下を克服するには到らず、弾性部材２２が扁平状になるまで加圧したときにおける厚みが線材一本分だけ厚くなるため、その分に相当する紙幣収納スペースが減少するというデメリットがある。
即ち、図１１（ａ）及び（ｂ）は自由弾性片５４及び環状座５５を大径側端部５３に設けた場合と、自由弾性片５４及び環状座５５を小径側端部５２に設けた場合の各支持構造を示す略図である。

図１１（ａ）のように大径側端部５３に設けた環状座５５によって積載台２１の底面を支持した場合、破線で示すように極限まで弾性部材２２を圧縮した場合には線材一本分の厚みｔ１と積載台２１の厚みｔ２との合計厚みｔ３だけの高さ寸法となる。
一方、図１１（ｂ）のように小径側端部５２に設けた環状座５５によって積載台２１の底面を支持した場合には破線で示すように極限まで弾性部材２２を圧縮した場合には線材二本分の厚みｔ４と積載台２１の厚みｔ２との合計厚みｔ５に相当する高さ寸法となり、線材一本の厚み分（紙幣４〜５枚分）だけ積載台２１上に形成される紙幣収納スペースが減少することとなる。このため、図１１（ｂ）の構成は省スペース化には向かない構成となる。但し、線材一本分の厚みを重視しない収納庫であれば、図１１（ｂ）の構成も採用可能である。
本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば、環状座５５は矩形に限定されず、例えば図１２（ａ）に示した長円形、（ｂ）に示した楕円形であってもよい。各図中には大径側端部５３と自由弾性片５４と環状座５５との境界が示されている。
また、環状座５５と積載台との連結部位は、バネ本体５１の大径側端部５３の終端部５３ａからできるだけ離間した位置が好ましい。
なお、図４（ａ）、図５に示した符号６０は、軸６１を支点として上下動自在に構成された回動レバー６２と、回動レバー６２に設けた遮光片６３によってオンオフされるフォトインタラプタ７０と、から成る紙幣の有無検知機構である。回動レバー６２の下縁から突出した検知用の突起６４が積載台上の紙幣上面と当接することにより回動レバー６２が上方に回動し、遮光片６３がフォトインタラプタ７０を作動させて紙幣有りを出力するように構成されている。紙幣が存在しない場合には、積載台２１に設けた回避穴内に突起６４が嵌合することにより遮光片６３はフォトリンタラプタ７０から離間した状態を維持する。

以上のように本発明によれば、紙幣積載台２１を上向きに付勢する弾性部材２２としてのコイルバネとして、上端部５３が大径で下端部５２が小径の（逆）切頭円錐状をなしたバネ本体５１と、バネ本体の大径の上端部を構成する線材と一体化されて該上端部の外径側へ延びる自由弾性片５４と、を備え、自由弾性片を積載台に連結している。自由弾性片５４は積載台によって拘束されることなく自由に伸縮することができることを条件としてそのバネ力によって長手方向へ傾斜した積載台の姿勢を矯正して水平姿勢に復帰させる機能を発揮する。このため、長方形の紙幣積載台を底面から上向きに付勢する手段として単一の円錐状圧縮コイルバネを使用しながらも、積載台の長手方向へのバランスを維持することができ、積載台上の紙幣束を均一に加圧することができる。特に、積載台上への紙幣の積載枚数が少ない初期段階においては自由弾性片はその弾性復帰力（自由な伸縮力）を最大限に発揮できるため、紙幣積載の初期段階における積載台の傾斜を解消することにより、積載枚数が増大してバネ本体が強く圧縮された段階での傾斜を未然に防止することができる。

また、自由弾性片の終端部に対して一体化されてバネ本体の上端部を包囲するように該上端部の外径側に環状に延びる環状座を配置し、この環状座を積載台に取付けたので、自由弾性片による積載台の姿勢復帰機能を十分に活かしつつ積載台を安定して支持することが可能となる。
更に、積載板を付勢する弾性部材が単一であるために部品点数の削減、コストダウン、省スペース化を図ることができるばかりでなく、積載板の長手方向へのバランスを確保することにより、限られた収納スペースを最大限に有効活用することができる。
また、積載板上の紙幣の満杯状態や紙幣の有無を検知する場合にも、積載板のバランスが維持されて水平な姿勢を維持し易いため、検知精度を高めることが可能となる。
なお、本発明の紙幣処理装置１は、各種自動販売機、入出金装置、両替機、パチンコ遊技場で使用される台間機等の紙幣取扱装置に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る紙幣処理装置の外観斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の紙幣押し込み前の状態を示す側部縦断面図、及び正面縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の紙幣押し込み状態を示す側部縦断面図、及び正面縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の紙幣押し込み完了状態を示す側部縦断面図、及び正面縦断面図である。 搬送部材を省略した内部構成説明図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）及び（ｄ）は上昇位置にある積載台とコイルバネとの関係を示す斜視図、コイルバネの構成説明図、コイルバネの斜視図、及びコイルバネの平面図である。 コイルバネの大径側端部と積載台との連結状態の一例を示す底面図である。 下降した状態にある積載台とコイルバネとの関係を示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は円錐状圧縮コイルバネの大径側端部を下側として固定し、小径側端部を上側として積載台底面に固定した場合の簡易モデルを示した図である。 （ａ）及び（ｂ）は円錐状圧縮コイルバネの小径側端部を下側として固定し、大径側端部を上側として積載台底面に固定した場合の簡易モデルを示した図である。 （ａ）及び（ｂ）は環状座を大径側端部に設けた場合と、環状座を小径側端部に設けた場合の各支持構造を示す略図である。 （ａ）及び（ｂ）は環状座の他の構成例を示す図である。

符号の説明

１…紙幣処理装置、２…紙幣挿入口、３…導入搬送路、４…導入搬送路前部、５…反転搬送路、２０…紙幣収納庫、２０ａ…底部、２１…積載台、２１ａ…遮光片、２２…弾性部材、３０…ガイド片対、３５…プッシャ、３６…昇降機構、４０…搬送部材、
４１…ローラ、４１ａ…駆動ローラ、４２…ベルト、４５…制御部、４６…フォトインタラプタ、５１…バネ本体、５２…小径側端部、５３…大径側端部、５４…自由弾性片、
５５…環状座

Claims (5)

1. 紙幣を搬送する紙幣導入路と、該紙幣導入路から搬送されてきた紙幣を積載する昇降自在な長方形の積載台、及び該積載台の下方に配置された固定部上に下端部を支持され且つ上端部を該積載台に支持されることにより該積載台を常時上向きに付勢するコイルバネを備えた収納庫と、前記導入搬送路に沿って搬送され前記収納庫の上部にて停止した紙幣の幅方向両端縁下面を保持するガイド片対と、前記ガイド片対により幅方向両端縁を保持された前記紙幣の中間部を押し下げて該ガイド片対を越えて前記積載台上に移載する昇降自在なプッシャと、前記導入搬送路、及び前記ガイド片対に沿って前記紙幣を移動させたり停止させる搬送部材と、を備えた紙幣処理装置であって、
   前記コイルバネは、下端部が小径で上端部が大径である切頭円錐状をなしたバネ本体と、該バネ本体の上端部を構成する線材と一体化されて該上端部の外径側へ延びる自由弾性片と、を備え、
   前記自由弾性片が、前記積載台に対して非拘束状態で連結されていることを特徴とする紙幣処理装置。
2. 紙幣を搬送する紙幣導入路と、該紙幣導入路から搬送されてきた紙幣を積載する昇降自在な長方形の積載台、及び該積載台の下方に配置された固定部上に下端部を支持され且つ上端部を該積載台に支持されることにより該積載台を常時上向きに付勢するコイルバネを備えた収納庫と、前記導入搬送路に沿って搬送され前記収納庫の上部にて停止した紙幣の幅方向両端縁下面を保持するガイド片対と、前記ガイド片対により幅方向両端縁を保持された前記紙幣の中間部を押し下げて該ガイド片対を越えて前記積載台上に移載する昇降自在なプッシャと、前記導入搬送路、及び前記ガイド片対に沿って前記紙幣を移動させたり停止させる搬送部材と、を備えた紙幣処理装置であって、
   前記コイルバネは、下端部が小径で上端部が大径である切頭円錐状をなしたバネ本体と、該バネ本体の上端部を構成する線材と一体化されて該上端部の外径側へ延びる自由弾性片と、該自由弾性片と一体化されて前記バネ本体の上端部を包囲するように該上端部の外径側に環状に延びる環状座と、を備え、
   前記環状座が前記積載台に連結されていることを特徴とする紙幣処理装置。
3. 前記環状座は、前記積載台の外周縁に沿って延びる矩形環状構造を備えていることを特徴とする請求項２に記載の紙幣処理装置。
4. 前記環状座は、楕円環状構造、或いは長円環状構造を備えていることを特徴とする請求項２に記載の紙幣処理装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の紙幣処理装置を備えたことを特徴とする紙幣取扱装置。

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