JP2021190544A

JP2021190544A - 紙幣処理装置

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Publication number: JP2021190544A
Application number: JP2020094076A
Authority: JP
Inventors: 大暉山中; Daiki Yamanaka; 智哉木村; Tomoya Kimura
Original assignee: Hitachi Channel Solutions Corp
Current assignee: Hitachi Channel Solutions Corp
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2021-12-13
Anticipated expiration: 2040-05-29
Also published as: WO2021240858A1; CN113808321A; JP7297716B2; CN113808321B

Abstract

【課題】紙幣処理装置において、発熱部品を有する紙幣鑑別装置を効率的に放熱する。【解決手段】紙幣を鑑別するための鑑別部を備えた紙幣鑑別装置を有する紙幣処理装置であって、鑑別部３０は、発熱部品３４と、発熱部品を実装したプリント基板３２と、プリント基板を支持し、かつ、放熱媒体として機能するブラケット３１と、ブラケットに支持された放熱板３６と、ブラケットとプリント基板との間に配置された第１の熱伝導シート３３と、発熱部品と放熱板との間に配置された第２の熱伝導シート３５と、紙幣鑑別装置の外部に設けられ、発熱部品の放熱機能を持つファンを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、紙幣処理装置に関する。

紙幣処理装置は、紙幣を鑑別するための紙幣鑑別装置を有する。紙幣鑑別装置では、紙幣鑑別の処理内容の増加及び高速化に伴い、処理能力の高いマイコンを採用する必要がある。

しかし、処理能力の高いマイコンは消費電力が大きい発熱部品である。このため、効率的に放熱しなければマイコンの定格温度を超えてしまう。

特許文献１には、放熱構造に関し、熱源である電子部品の上下に熱伝導シートを接続し、電子部品の温度上昇を抑制する手法が記載されている。

具体的には、特許文献１には、「情報処理装置にファンを追加してヒートシンクによる冷却効率を高める、という放熱構造も考えられる。しかしながら、安易なファンの追加はコストの増加や装置の大型化につながる可能性もあることから、ファンは極力用いない放熱構造を採用すると好適である。」と記載されている。

特開２０１０−２５１４１３号公報

特許文献１には、ファンを極力用いない放熱構造を採用することが好適であると記載されている。このため、特許文献１の放熱構造では、発熱部品を有する紙幣鑑別装置を効率的に放熱することは困難である。

本発明の目的は、紙幣処理装置において、発熱部品を有する紙幣鑑別装置を効率的に放熱することにある。

本発明の一態様の紙幣処理装置は、紙幣を鑑別するための鑑別部を備えた紙幣鑑別装置を有する紙幣処理装置であって、前記鑑別部は、発熱部品と、前記発熱部品を実装したプリント基板と、前記プリント基板を支持し、かつ放熱媒体として機能するブラケットと、前記ブラケットに支持された放熱板と、前記ブラケットと前記プリント基板との間に配置された第１の熱伝導シートと、前記発熱部品と前記放熱板との間に配置された第２の熱伝導シートと、前記紙幣鑑別装置の外部に設けられ、前記発熱部品の放熱機能を持つファンと、を有することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、紙幣処理装置において、発熱部品を有する紙幣鑑別装置を効率的に放熱することができる。

紙幣処理装置の制御ブロック図である。紙幣鑑別装置を搭載する紙幣処理装置の内部構成例を示す図である。紙幣鑑別装置の内部放熱構造例を示す図である。紙幣鑑別装置とファンの構成例を示す図である。

以下、図面を用いて、実施例について説明する。

図１を参照して、紙幣処理装置の制御ブロックについて説明する。
紙幣処理装置１は、回収された紙幣の計数、真偽判定、正損分離処理といった精査業務を行う装置である。
図１に示すように、紙幣処理装置１は、装置内の各部を制御する主制御部１２、主制御部の動作プログラム等を記録したＲＯＭ（リードオンリメモリ）１３、主制御部１２が各部を制御する制御データを読み書き可能に記録するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）６、操作者による入力操作を受け付け、操作後のデータを表示する場合に使用する表示操作部１１、ホストコンピュータ等と接続する際、情報の送受信を行う通信部１０、各種情報を格納する格納部９及び吸い込み機能を有したファン４０を備えている。

格納部９には、紙幣の真偽判定に使用する基準情報や、正券損券判定の基準となる情報が保存される。紙幣繰出し部８は、後述する紙幣処理装置１のホッパに紙幣がセットされた際に、１枚ずつ紙幣を搬送路に繰出す部分である。紙幣搬送部７は、紙幣繰出し部８から繰出された紙幣を後述するスタッカまで搬送する経路を総称して呼ぶ。

枚数検出センサ３は、搬送されてくる紙幣の枚数を検出する。紙幣鑑別装置に備わるスキャナ２は、紙幣の表裏全体画像の取得が可能であるため、紙幣の搬送方向長や、搬送方向長とそれに垂直な幅方向長といった紙幣のサイズや、搬送されてくる紙幣のスキュー（傾き）も検出することができる。もちろん、表裏全体画像を取得できるため、紙幣の金種や真偽判定、正損判断のデータとしても使用される。

また、紙幣鑑別装置により精査された紙幣を振り分ける振り分けゲート４と振り分けゲートを動作させているアクチュエータの温度を測定する温度センサ５を備えている。

次に、図２を参照して、紙幣鑑別装置を搭載する紙幣処理装置の内部構成例と紙幣搬送の流れについて説明する。
紙幣処理装置１の主な内部構成として、紙幣を投入するための紙幣投入部１８（ホッパー）と、紙幣投入部１８から搬送された紙幣を鑑別するための紙幣鑑別装置２２、鑑別された紙幣を所定の条件に従って振り分け集積する複数のポケットを有するスタッカ１７、２１（ポケット部とも称す）を備える。スタッカ１７、２１は鑑別された紙幣をストックする集積部２１と、集積部２１に振り分けられない紙幣を集積するリジェクト部１７とを備える。

紙幣鑑別装置２２は、例えば、センサ、メモリ及びプロセッサを含んだコンピュータで構成される。メモリからロードされプロセッサにより実行されるプログラムがセンサによる検出結果を基に、紙幣の仕分け処理を制御する。

また、搬送路に関し、複数のゲート部１４、１５が備えられる。複数のゲート部１４、１５は、具体的には、本体スタッカ２１に対応したゲート部１４と、リジェクト部１７に対応したゲート部１５とを含む。紙幣鑑別装置２２による制御の下で、ゲート部１４、１５の各々は、搬送されて来た紙幣の搬送先を切り換える。

紙幣処理装置１は、ホッパ１８に処理対象の１枚以上の紙幣がセットされると、ホッパ１８から１枚ずつ紙幣処理装置１に引き込まれる。取り込まれ搬送された紙幣の金種や状態（損傷状態、向き、表裏等）を紙幣鑑別装置２２にて鑑別し、仕分け先のスタッカ１７、２１が決定される。仕分け先が、本体スタッカ１７、２１のいずれかの場合、紙幣は、下部本体搬送路２０、垂直本体搬送路２３及び上部本体搬送路２４を経て当該本体スタッカ１７、２１へ搬送される。

各本体スタッカ１７、２１は、搬送されてきた紙幣を１枚ずつ整列して集積させるための円盤状のホイール１６と底面が水平（又は水平面寄り）であるため、当該ホイール１６からの紙幣が水平状態で載置される集積エリアを有する。つまり、本体スタッカ１７、２１は、ホイール１６と集積エリアとを有する。各ホイール１６は、放射状の羽根部により搬送されてきた紙幣を１枚ずつ受け取り、下方の集積エリアへ紙幣を整列させた状態で放出する。各スタッカ１７、２１の集積エリアの底面が水平（又は水平面寄り）となっているため、ユーザは、紙幣の表裏が水平となった状態で紙幣を取り出すことができる。

紙幣鑑別装置２２にてリジェクト紙幣であると判別された紙幣は、下部本体搬送路２０、垂直本体搬送路２３及び上部本体搬送路２４を経て、リジェクト部１７に対応したゲート部１５によりリジェクト部１７へ放出される。

次に、図３を参照して、紙幣鑑別装置の内部放熱構造例について説明する。
紙幣鑑別装置２２の内部構成として、紙幣の表面画像情報を取得する画像センサ２６、表面に分布する磁気分布情報を取得する磁気センサ２５、紙幣の枚数検知をする厚みセンサ２８と、鑑別された紙幣を各スタッカへ送り出す搬送ローラ２７と、紙幣を鑑別する鑑別部３０と、これらを覆い放熱を目的とした孔を備えた紙幣鑑別装置２２のカバー３７を有する。

鑑別部３０の放熱機構として、鑑別部３０のマイコン３４、マイコン３４を実装したプリント基板３２、熱伝導シート３３、３５、放熱板３６及びプリント基板３２を支持すると同時に放熱媒体の役目をも担うトレイ状のブラケット３１を有する。

鑑別部３０の放熱機構は、プリント基板３２上のマイコン３４の実装位置において、プリント基板３２の裏面とブラケット３１のクリアランスに熱伝導シート３３を挿入する。

また、紙幣鑑別装置２２を紙幣処理装置１に搭載する際、紙幣鑑別装置２２の上下を逆にして搭載する。このため、ブラケット３１とプリント基板３２の固定の緩みやブラケット３１とプリント基板３２のクリアランスと熱伝導シート３３の厚さに差異があると、プリント基板３２又は熱伝導シート３３、ブラケット３１のいずれかに僅かなスペースができてしまい放熱効率が格段に悪くなってしまう。そのため、プリント基板３２からブラケット３１のスペースの幅と熱伝導シート３３の厚さをほぼ一致するよう調節設計し、プリント基板３２とブラケット３１の十分な固定が必要になる。

次に、マイコン３４の表面に熱伝導シート３５を接続し、熱伝導シート３５を介してマイコン３４を抑え込む形で放熱板３６を固定する。こちらも前述と同様に、プリント基板３２上のマイコン３４の表面と放熱板３６の間にスペースができないよう、スペースと熱伝導シート３５の厚さをほぼ一致するよう調節設計し、ブラケット３１と放熱板３６の十分な固定が必要になる。

このように、マイコン３４からの発熱を放熱板３６とブラケット３１のそれぞれに熱拡散させ、放熱媒体の表面積を増加させることで放熱効率を向上する。

最後に、図４を参照して、紙幣鑑別装置とファンの構成例について説明する。図４は、図３で説明した紙幣鑑別装置２２の内部放熱構造図に加え、鑑別部３０の筐体内に溜った熱を外へ放出する風の流れＹ１を示している。
図４に示すように、紙幣鑑別装置２２の外部に設けたファン４０の吸い込み機能を利用し、鑑別部３０の筐体内に溜った熱を紙幣鑑別装置２２のカバー３７の孔３８を通して、Ｙ１のような風の流れで外に放熱する。

従来からプリント基板の真横に小型のファンを設置する手法がある。しかし、この手法では放熱効率は上がるが、放出型のファンであるため風の流れにより紙幣鑑別装置２２のカバー３７内に紙幣の搬送による埃等が蓄積してしまう問題があった。

そこで、本発明の実施例では、プリント基板の真横に設置する小型ファンを撤廃して、筐体の外部にファン４０を設置する。これにより、紙幣の搬送による埃等は、Ｙ１で示す外部に設けたファン４０による風の流れＹ１により、紙幣鑑別装置２２のカバー３７の孔３８を通してゴミ取りトレイ３９に落ち着く。この結果、実施例では、紙幣鑑別装置２２のカバー３７内に紙幣の搬送による埃等が蓄積してしまうという問題が解消され、性能と安全を確保することができる。

また、筐体の内部にファンを設置して空気を循環させ放熱する手法では、ファンの設置位置によっては搬送路から落ちた紙幣の紙粉や紙幣に付着する埃等が筐体内に蓄積する。溜った埃によって静電気が発生し、プリント基板が故障する可能性がある。本発明の実施例では、筐体の外部にファンを設置するため、プリント基板が故障することを防止できる。

上述のように、実施例の紙幣処理装置１は、紙幣を鑑別するための鑑別部３０を備えた紙幣鑑別装置２２を有する。鑑別部３０は、発熱部品（マイコン３４）と、発熱部品を実装したプリント基板３２と、プリント基板３２を支持し、かつ放熱媒体として機能するブラケット３１と、ブラケット３１に支持された放熱板３６と、ブラケット３１とプリント基板３２との間に配置された第１の熱伝導シート３３と、発熱部品３４と放熱板３６との間に配置された第２の熱伝導シート３５と、紙幣鑑別装置２２の外部に設けられ、発熱部品３４の放熱機能を持つファン４０と、を有する。

また、第１の熱伝導シート３３は、プリント基板３２上の発熱部品３４の実装位置において、プリント基板３２とブラケット３１との間のクリアランスに配置される。第２の熱伝導シート３５は、プリント基板３２上の発熱部品３４の実装位置において、発熱部品３４と放熱板３６との間のクリアランスに配置される。放熱板３６は、第２の熱伝導シート３５を介して発熱部品３４を抑え込むように、ブラケット３１に支持されて固定される。

また、ファン４０は、発熱部品３４により紙幣鑑別装置２２内に充満した熱を、紙幣鑑別装置２２の外部と紙幣鑑別装置２２の内部をつなぐ風通路５０を通して外部へ放出する。

また、紙幣鑑別装置２２を覆いかつ孔部３８を有するカバー３７を更に有し、ファン４０は、空気の吸い込み機能を利用して、孔部３８を介して紙幣鑑別装置２２内に充満した熱を風通路５０から外部へ放出する風流Ｙ１を形成する。

また、紙幣鑑別装置２２の外部に設けられたゴミ取りトレイ３９を更に有し、ファン４０は、ファン４０による風流Ｙ１により、紙幣の搬送により発生した埃を孔部３８からゴミ取りトレイ３９に導く。

また、紙幣鑑別装置２２は、紙幣を搬送する搬送ローラ２７を更に有し、孔部３８は、搬送ローラ２７の下側の紙幣鑑別装置２２の底面に設けられる。ゴミ取りトレイ３９は、孔部３８と対向するように設けられる。

また、発熱部品３４は、マイコンで構成され、第１の熱伝導シート３３及び第２の熱伝導シート３５は、マイコン３４からの発熱を放熱板３６とブラケット３１に熱拡散させる。

上記実施例では、プリント基板に搭載されたマイコン実装面（上面）とその裏面（底面）の二面に熱伝導シートを接続し、二方向から放熱板へ熱拡散させて放熱を行う。

また、ファンを基板実装位置から離れた場所に設置し、排気ダクト（風通路）を経由して放熱板周囲の空気を吸い出す構造とする。この構造により、紙幣類の搬送による埃等の鑑別部内部への蓄積を防ぐことができる。

このように、上記実施例によれば、電子部品、特にマイコンからの発熱をプリント基板の上面、底面の両側から拡散させることで放熱効率を上昇させ、外付けファンの設置により、筐体内に風の流れを作り、格段な冷却効果をもたらすことができる。さらに、紙幣の搬送時に発生する埃等が鑑別部内部に蓄積することも防ぐことができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１紙幣処理装置
３０鑑別部
３１ブラケット
３２プリント基板
３３熱伝導シート
３４マイコン
３５熱伝導シート
３６放熱板
３７カバー
３８カバーの孔
３９ゴミ取りトレイ
４０ファン
５０風通路
Ｙ１風の流れ

Claims

紙幣を鑑別するための鑑別部を備えた紙幣鑑別装置を有する紙幣処理装置であって、
前記鑑別部は、
発熱部品と、
前記発熱部品を実装したプリント基板と、
前記プリント基板を支持し、かつ放熱媒体として機能するブラケットと、
前記ブラケットに支持された放熱板と、
前記ブラケットと前記プリント基板との間に配置された第１の熱伝導シートと、
前記発熱部品と前記放熱板との間に配置された第２の熱伝導シートと、
前記紙幣鑑別装置の外部に設けられ、前記発熱部品の放熱機能を持つファンと、
を有することを特徴とする紙幣処理装置。
前記第１の熱伝導シートは、
前記プリント基板上の前記発熱部品の実装位置において、前記プリント基板と前記ブラケットとの間のクリアランスに配置されることを特徴とする請求項１に記載の紙幣処理装置。
前記第２の熱伝導シートは、
前記プリント基板上の前記発熱部品の実装位置において、前記発熱部品と前記放熱板との間のクリアランスに配置されることを特徴とする請求項１に記載の紙幣処理装置。
前記放熱板は、
前記第２の熱伝導シートを介して前記発熱部品を抑え込むように、前記ブラケットに支持されて固定されることを特徴とする請求項１に記載の紙幣処理装置。
前記ファンは、
前記発熱部品により前記紙幣鑑別装置内に充満した熱を、前記紙幣鑑別装置の外部と前記紙幣鑑別装置の内部をつなぐ風通路を通して外部へ放出することを特徴とする請求項１に記載の紙幣処理装置。
前記紙幣鑑別装置を覆いかつ孔部を有するカバーを更に有し、
前記ファンは、
空気の吸い込み機能を利用して、前記孔部を介して前記紙幣鑑別装置内に充満した前記熱を前記風通路から前記外部へ放出する風流を形成することを特徴とする請求項５に記載の紙幣処理装置。
前記紙幣鑑別装置の外部に設けられたゴミ取りトレイを更に有し、
前記ファンは、
前記ファンによる前記風流により、前記紙幣の搬送により発生した埃を前記孔部から前記ゴミ取りトレイに導くことを特徴とする請求項６に記載の紙幣処理装置。
前記紙幣鑑別装置は、
前記紙幣を搬送する搬送ローラを更に有し、
前記孔部は、前記搬送ローラの下側の前記紙幣鑑別装置の底面に設けられることを特徴とする請求項６に記載の紙幣処理装置。
前記ゴミ取りトレイは、前記孔部と対向するように設けられることを特徴とする請求項７に記載の紙幣処理装置。
前記発熱部品は、マイコンで構成され、
前記第１の熱伝導シート及び第２の熱伝導シートは、
前記マイコンからの発熱を前記放熱板と前記ブラケットに熱拡散させることを特徴とする請求項１に記載の紙幣処理装置。