JP2558984Y2 - 紙幣取扱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、紙幣の両替機及び自動
販売機等の紙幣取扱装置に関し、詳しくは、投入された
紙幣を搬送する搬送ユニットの駆動系と、搬送されてき
た紙幣をスタッカに押し込む押込ユニットの駆動系を共
有化して装置全体の簡素化を図った紙幣取扱装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の紙幣取扱装置では、投
入された紙幣の真贋や不良を検出データに基づいてマイ
クロコンピュータによる中央制御装置（ＣＰＵ）で判定
する鑑別ユニット（以下、バリデータと呼ぶ）を有し、
ここで適正真札と判定した紙幣のみを通過させる。通過
した紙幣は搬送ユニットで搬送されて収納スタッカに収
納される。紙幣がスタッカに満杯になると装置から取り
外し、紙幣を取り出して空となったスタッカは再び装置
に装着される。また、スタッカの紙幣取り込み口には押
込ユニットが配置され、搬送ユニットから送られてきた
紙幣を押込ユニットを作動させて強制的にスタッカ内部
に押し込むようになっている。押込ユニットは、例えば
Ｘ字形にヒンジ連結されたパンタグラフ機構に押し板が
取り付けてあり、パンタグラフ機構の伸縮動作を押し板
伝達して前進後退させ、押し板の前進によって紙幣をス
タッカ内に押し込む。また、パンタグラフに駆動を伝え
て押し板を前進後退させる駆動用の偏心カムが備わり、
カムの偏心量が押し板の前後ストロークとなるように設
定してある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来の押込ユニットにあっては、鑑別ユニット及び搬送ユ
ニットの駆動源とは別の独自の駆動系を要することにな
る。つまり、独自の駆動系とはパンタグラフ構造、駆動
用の偏心カム及びモータ等からなり、押込ユニットの小
型化に支障をきたし、強いては紙幣取扱装置全体が複雑
化しかつ大型化する原因となっている。従って、本考案
は、駆動系の共有化及び部品を簡素化して装置の小型化
を図り、製造等のコスト低減が可能な紙幣取扱装置を提
供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本考案による紙幣取扱装
置は、フレームと、投入された紙幣の真贋及び不良を鑑
定する要素を検出して検出信号に基づいた鑑定を行う鑑
別ユニットと、鑑別ユニットを通過した紙幣を搬送する
搬送ユニットと、フレームに着脱自在で搬送ユニットか
ら送り込まれた紙幣を収納するスタッカと、スタッカの
本体カセットに一体的に組み込まれてフレームへの装着
により搬送ユニットに直結して駆動を受ける押込ユニッ
トと、を含む構成である。この構成において、押込ユニ
ットが、搬送ユニットから受けた回転を直線動作に変換
する変換機構部と、変換機構部に連結されて復帰位置か
らの進退が可能でありかつ搬送ユニットから送られてき
た紙幣をカセットに押し込む押し板と、を有している。
また、本考案の場合、押込ユニットが押し板を復帰位置
に向けて付勢する付勢手段を有すると共に、変換機構部
にワンウエイクラッチ式の回転軸部が設けられ、紙幣を
搬送中の搬送ユニットの正回転を受けて回転軸部が空転
するときは付勢手段によって押し板が復帰位置に後退
し、搬送ユニットの逆回転時はこの回転を回転軸部が受
けて押し板を復帰位置から前進させるようになってい
る。

【０００５】

【作用】空のスタッカを装置のフレームに挿入して組み
入れる。スタッカの挿入動作で押込ユニットの受動ギア
が搬送ユニット側の中間ギアに接続し、双方の歯が噛み
合う。即ち、搬送ユニットに直結されて回転駆動力が押
込ユニットに伝達可能な状態になる。投入された紙幣
は、マイクロコンピュータによる中央制御装置（ＣＰ
Ｕ）を内蔵した鑑別ユニットでその真贋及び不良が鑑定
され、真札と鑑定されると紙幣を通過させる。鑑別ユニ
ットを通過した紙幣は搬送ユニットによってスタッカに
向けて送られる。例えば、透過光量が設定値の範囲内で
あるか否かのレベルが判断され、レベルから外れている
場合は、投入された紙幣が真札と見做されず、その紙幣
を投入シュータ側に戻す。一部が欠落した不良紙幣も戻
される。紙幣の鑑別ユニット通過に連動して、ＣＰＵか
らモータに正回転の作動信号が送られ、搬送ユニットが
正回転駆動する。この時、押込ユニット側では、ワンウ
エイクラッチ式の伝達プーリ（回転軸部）は係止力が解
除された状態で空転し、押し板が付勢手段の力で復帰位
置に戻る。紙幣の後端が所定を通過したことを検出し、
この紙幣が押込ユニットにおいて押し込み位置に到達し
たことが検出されると、この検出信号に基づいてＣＰＵ
からそれまでの正回転駆動から逆回転に切り替わる制御
信号がモータに向けて送出される。搬送ユニットの逆回
転駆動を受けて押込ユニット側のワンウエイクラッチ式
伝達プーリが逆回転する。伝達プーリの逆回転が変化機
構部を介して押し板に伝達され、復帰位置で待機してい
る押し板を前進させる。即ち、押し込み位置に到達して
いる紙幣をスタッカのカセット内に押し込む。押し板は
この押し込み位置でカセット内に止まり、この状態で次
回の紙幣投入によるモータの正回転駆動時まで待機す
る。これを繰り返して設定数量の紙幣がカセット内に集
積されて満杯になると、スタッカは装置のフレームから
取り外される。

【０００６】

【実施例】以下、本考案による紙幣取扱装置の実施例を
図面に基づいて説明する。図１は実施例の装置の側面図
を示す。装置の主要部は、装置の外郭枠体であるフレー
ム２、投入された紙幣１の真贋及び不良を鑑定する要素
を検出して検出信号に基づいた鑑定を行う鑑別ユニット
１０、鑑別ユニット１０を通過した紙幣１を搬送する搬
送ユニット２０、フレーム２に着脱自在で搬送ユニット
２０から送り込まれた紙幣１を収納するスタッカ５０、
このスタッカ５０に一体的に組み込まれた本考案の骨子
の押込ユニット３０で構成されている。スタッカ５０と
押込ユニット３０とを一体化したものを以下スタッカと
呼ぶ。

【０００７】図１に示すように、バリデータ（鑑別ユニ
ット）１０はハウジング２の上部に取外し可能に固定さ
れ、前側に紙幣の投入口１１を有し、この投入口１１に
続く搬送通路は次の搬送ユニット２０の搬送ガイド２２
に接続されている。バリデータ１０では通過中の紙幣の
真贋や不良券を判定するための種々の要素を検出する検
出手段が配置されている。通常、判定要素としては、普
通紙幣の紙質、色彩、そして印刷インキの成分などがあ
る。これら種々の判定要素の検出手段の１つとして、紙
幣の印刷パターンを読み取るためのセンサが搬送通路の
途中に配置される。パターン読取り用の検出センサとし
ては発光及び受光の一対の素子からなり、これら両素子
を搬送方向に直交させて通路の上下に対向させて配置
し、両素子間に紙幣を通過させる。即ち、両素子間を通
過中の紙幣に光を照射して明暗を検出し、印刷パターン
を認識する。例えば、磁気ヘッドを配置することによ
り、通過中の紙幣の磁気を検出したり、或いは光学的特
性を検出して、この検出信号をマイクロコンピュータに
よる中央制御装置（ＣＰＵ）に送り、ここで検出信号に
基づいた種々の制御を行って紙幣の真贋が判定される。

【０００８】また、図１及び図２に示すように、搬送ユ
ニット２０は前述の装置フレーム２に格納され、フレー
ム２にはまた押込ユニット３０を一体化したスタッカ５
０が着脱自在である。搬送ユニット２０はバリデータ１
０側の通路出口に接続端部２２ａで接続される搬送ガイ
ド２２を有し、この搬送ガイド２２の後端出口２２ｂで
スタッカ５０に接続される。また、搬送ガイド２２に沿
って無端状の搬送ベルト２３が幾つかのプーリ２４ａ〜
２４ｃに捲回されて配置されている。バリデータ１０を
通過した紙幣１は搬送ベルト２３に接触し、この摩擦力
で搬送ガイド２２に案内されながらスタッカ５０に向か
う。紙幣１を搬送ガイド２２に正常に沿わせるためにプ
ーリ２４ａ〜２４ｃに対応して押圧プーリ２４ｄ〜２４
ｆが配置されている。

【０００９】搬送ユニット２０は、搬送ベルト２３を作
動させる駆動源のモータ２５を有し、このモータ２５は
ＣＰＵからの作動信号で作動する。即ち、バリデータ１
０を通過した紙幣１の先端位置をダイオード等の発光素
子、受光素子によるセンサで検出するようになってお
り、この検出信号に基づいてＣＰＵからモータ２５に作
動信号を送出して作動させる。モータ２５の回転は出力
軸２５ａ上のギア２５ｂに捲回された歯付ベルト２５ｃ
を介し、シャフト２５ｄ上のプーリ２５ｅに伝達され
る。シャフト２５ｄ上には前述のプーリ２４ａに固定さ
れており、このプーリ２４ａを原動側として搬送ベルト
２３に回転を伝達する。

【００１０】図２で明らかなように、搬送ベルト２３が
捲回された受動側のプーリ２４ｃのシャフト２５ｇ上に
は中間ギア２６ａが固定されている。また、このギア２
６ａのシヤフト２５ｇを揺動支軸として揺動ステイ２７
が支持され、揺動ステイ２７の突端にはギア２６ａに螺
合した同じく中間ギア２６ｂが回転自在に支持されてい
る。従って、中間ギア２６ｂは自らは回転可能でかつ揺
動ステイ２７と共に揺動可能である。中間ギア２６ｂを
伴った揺動ステイ２７の他の突端には緩衝スプリング２
８の一方端２８ａに連結されている。緩衝スプリング２
８の他方端２８ｂはフレーム２に止着されている。緩衝
スプリング２８の弾性圧縮力によって揺動ステイ２７は
シャフト２５ｇを支点にして時計廻りの方向に回動付勢
され、常態ではストッパピン２９に当接することでそれ
以上の回動が規制されている。

【００１１】中間ギア２６ｂには、スタッカ５０内部に
装着された押込ユニット４０の受動ギア４４（図３参
照）が係脱するようになっている。即ち、スタッカ５０
を装置のフレーム２に挿入して組み込むと、スタッカ５
０側の押込ユニット４０の受動ギア４４が中間ギア２６
ｂに接続して螺合するようになっている。この時の接続
による衝撃を揺動ステイ２７を介して前述の緩衝スプリ
ング２８で吸収する構成である。

【００１２】図３〜図６は、押込ユニット３０が一体的
に組み込まれたスタッカ５０を示す。送られてきた紙幣
をストックするスタッカ５０は、図１において装置のフ
レーム２に左側から挿入により着脱自在である。図４の
ように、スタッカ５０は本体を形成する箱形のカセット
５１を有し、このカセット５１の両側外部壁にはガイド
ピン５３、５３が突出して設けられ、このガイドピン５
３をフレーム２の内壁両面に設けたガイドレール（図示
せず）に係合させてスライドにより出し入れするように
なっている。また、カセット５１の上部は開口してあ
り、この開口部には図６に示す押込ユニット３０が組み
込まれて閉塞している。押込ユニット３０は上下方向で
ほぼ平行な基板３１及び押し板３２を有し、上側の基板
３１を閉塞用の底板としてカセット５１の開口部に結合
することで、押込ユニット３０全体がカセット５１の上
部に担持される形となる。

【００１３】押込ユニット３０を作動させる駆動源とし
て、前述の搬送ユニット２０に装備されたモータ２５を
共有している。図２で示されたように、モータ２５の回
転出力は揺動ステイ２７上の中間ギア２６ｂに伝達され
る。押込ユニット３０側では受動ギア４２、４４がそれ
ぞれシャフト４１、４３上に支持されていて、スタッカ
５０の挿入によって、押込ユニット３０の一方の受動ギ
ア４４が搬送ユニット２０側の中間ギア２６ｂに螺合し
て接続される。

【００１４】ここまで、搬送ユニット２０側のモータ２
５の駆動がスタッカ５０内の押込ユニット３０に伝達さ
れることが説明された。しかし、搬送ユニット２０と押
込ユニット３０が単一のモータ２５で常に同一方向に連
動するのでは不都合が生じる。例えば、モータ２５の正
回転で搬送ユニット２０が駆動して紙幣１を搬送中、紙
幣１が押込ユニット３０による所定の押し込み位置に達
する前に、押込ユニット３０が作動を開始するのでは不
都合である。この場合、紙幣１が押し込み位置に到達す
るまで押込ユニット３０を復帰位置にて作動停止の状態
で待機させておく必要がある。これを可能にするために
は、搬送ユニット２０側又は押込ユニット３０側のいず
れか一方に、搬送ベルト２３の正逆方向の回動に対応し
て回転又は空転できるワンウエイクラッチ式の回転軸部
が必要である。実施例では、この回転軸部として、押込
ユニット３０側の受動ギア４２のシャフト４１上にワン
ウエイクラッチ式の伝達プーリ４６（図６参照）が設け
られている。即ち、この伝達プーリ４６はモータ２５の
正回転による搬送ユニット２０の作動中は、この作動を
受けてもシャフト４１と僅かな時間差をもって非同期で
空転する。これに対して、モータ２５の逆回転時は搬送
ユニット２０の作動を受けて逆回転が可能である。

【００１５】押込ユニット３０の詳しくは、図３〜図５
に示すように、受動ギア４２と同軸上に設けられたワン
ウエイクラッチ式の伝達プーリ４６に伝達ワイヤ４７が
「たすき掛け」に捲回され、伝達ワイヤ４７を含む以下
の「変換機構部」によって回転運動が押し板３２の進退
方向への直線運動に変換される。即ち、伝達ワイヤ４７
の他方端は駆動補助リンク３６に連結され、駆動補助リ
ンク３６は両側２本同士が互いに支軸３６ａでヒンジ連
結されたものであり、駆動ワイヤ４７による牽引で支軸
３６ａを支点とする屈伸動作を行うようになっている。
また、駆動補助リンク３６の各他方端部は２本のリンク
部材３３、３３の可動ヒンジ部３３ｂに連結され、駆動
補助リンク３６の屈伸動作がリンク部材３３に伝達され
る。２本のリンク部材３３、３３はこれらの長手方向中
央の支軸３４でＸ形にヒンジ連結され、このＸ形連結さ
れた２本からなる一組を両側（図４参照）にそれぞれ配
置したパンタグラフ形である。各リンク部材３３の一方
端部は固定ヒンジ部３３ａとして基板３１の内面に回動
可能に支持され、他方端部は可動ヒンジ部３３ｂとして
ブラケット３５を介し基板３１又は押し板３２に回動可
能かつ水平移動可能に支持されている。基板３１及び押
し板３２のそれぞれ内側面に対向して設けられた上下の
ブラケット３５、３５には水平方向に延びる長溝３５ａ
が設けてあり、この長溝３５にリンク部材３３の可動ヒ
ンジ部３３ｂが係入して水平方向への移動を可能にす
る。このようにして上方の基板３１に対して下方の押し
板３２の接近離間による移動が可能となる。

【００１６】伝達ワイヤ４７の他方端部は引張スプリン
グ４８を介して基板３１に止着されている。こ引張スプ
リング４８の引張力でもって駆動ワイヤ４７に適度なテ
ンションを付与している。更に、押し板３２を含めた以
上のような伸縮機構の全体は、圧縮スプリング３７によ
って基板３１に引き寄せられる方向に付勢されている。
圧縮スプリング３７は、実施例の装置の場合、押し板３
２の平面で前後左右に４つが装着されている。

【００１７】なお、図３〜図５に示すように、押込ユニ
ット３０を組み込んで一体化されたスタッカ５０は、こ
のカセット５１の装置フレーム２に出し入れ方向の前部
を扉板５２で開閉できるようになっている。扉板５２は
この下端が通常の蝶番によるヒンジ５２ａで開閉する構
造のものが示されている。図３で明らかなように、扉板
５２にはキーで施解錠するロック装置６０を取り付けて
ある。即ち、ヘッド６１に挿入したキーの回転操作でキ
ーシリンダ６２の後端のロックレバー６３を回動させ、
このロックレバー６３を押込ユニット３９側に設けたロ
ック受け３９に係脱させることにより、扉板５２でカセ
ット５１を施解錠するシステムである。

【００１８】カセット５１の側壁で搬送ガイド２２の終
端２２ｂに接続される側には、図４のように紙幣１の挿
入可能な大きさのスリット状取入口５９が設けられてい
る。カセット５１の内部には、この平断面とほぼ同じ大
きさの紙幣１の受板５４を配置してある。受板５４はこ
の下方から２つのスプリング５６、５６に支持され、こ
のスプリング５６で両側に設けられた一対の当て板５
７、５７に下方から押し当てられている。向い合う両側
一対の当て板５７、５７の間隔は押込ユニット３０の押
し板３２が幅方向で通過できる寸法に設定してある。搬
送ユニット２０から送られた紙幣１が受板５４上方の押
込位置に到達した時点で、押込ユニット３０が作動して
この押し板３２が降下する。押し板３２の降下で紙幣１
が受板５４と共にスプリング５６に抗してカセット５１
内に押し込むシステムである。受板５４の上下動作は、
図６で示されたカセット５１側の両側壁に立ち上げた左
右前後の４つのガイドレール５５で案内するようになっ
ている。

【００１９】次に、以上の構成による実施例装置の動作
態様及び作用を説明する。使用に際して、空のスタッカ
５０を装置のフレーム２に挿入して組み入れる。この
時、スタッカ５０の挿入動作で押込ユニット４０の受動
ギア４４が搬送ユニット２０側の中間ギア２６ｂに接続
し、双方の歯が噛み合う。即ち、搬送ユニット２０に直
結されて回転駆動力が押込ユニット３０に伝達可能な状
態になる。螺合時の衝撃は揺動ステイ２７を介して緩衝
スプリング２８により吸収される。

【００２０】バリデータ１０に紙幣１が投入されると、
紙幣１の透過光量などの検出データに基づいて内蔵され
たＣＰＵでチェックされる。例えば、透過光量が設定値
の範囲内であるか否かのレベルが判断され、レベルから
外れている場合は、投入された紙幣１が真札と見做され
ず、その紙幣を投入シュータ側に戻す。一部が欠落した
不良紙幣も戻される。真札と鑑定された紙幣１は、搬送
ユニット２０の作動で搬送ガイド２２に案内され、搬送
ベルト２３に接触してこの摩擦力でスタッカ５０に向か
って送られる。駆動源のモータ２５はＣＰＵからの作動
信号で正回転方向に作動する。この時、押込ユニット３
０側のワンウエイクラッチ式伝達プーリ４６も搬送ユニ
ット２０側の正回転駆動を受けて回転する。

【００２１】搬送ユニット２０の正回転駆動は中間ギア
２６ａ、２６ｂを介して押込ユニット３０側の受動ギア
４４、４２に伝達され、そのままシャフト４１に伝達さ
れる。モータ２５の正回転開始時、シャフト４１とワン
ウエイクラッチ式伝達プーリ４６とは非同期としてある
ので、この伝達プーリ４６はモータ２５の正回転を受け
ても空転する。この際、伝達プーリ４６の係止力が解除
された状態になるため、押し板３２は引張スプリング３
７の付勢力で復帰位置へ後退して戻る。つまり、引張ス
プリング３７の付勢力はリンク部材３３等を縮小させる
方向に作用している。押し板３２の復帰位置に戻った時
点で、それ以上の後退移動は、リンク部材３３の可動ヒ
ンジ部３３ｂが係入している長溝３５との規制で阻止さ
れる。従って、モータ２５及び搬送ユニット２０の正回
転駆動は、伝達プーリ４６の自己切り替え機能で機構変
換部に駆動力を伝達しないまま空転する。

【００２２】紙幣１がカセット５１の取入口５９から内
部に挿入し、バリデータ１０を通過した紙幣１の後端が
検出センサ（図示せず）によって検出されると、この検
出信号に基づいたＣＰＵからの制御信号が切換信号とし
てモータ２５に向けて送出される。モータ２５の回転が
それまでの正回転から逆回転に切り替わり、搬送ユニッ
ト２０側の逆回転駆動を受けて、揺動ステイ２７上の中
間ギア２６ｂを介し押込ユニット３０の受動ギア４２、
４４まで所要の低速比に落されて伝達される。

【００２３】押込ユニット３０では、受動ギア４２の逆
回転がシャフト４１を介して伝達プーリ４６に伝達され
る（モータ２５の逆回転時は伝達プーリ４６がシャフト
４１に同期する）。伝達プーリ４６の回転は駆動ワイヤ
４７を通して駆動補助リンク３６に伝えられ、Ｘ形のリ
ンク部材３３の屈伸運動により復帰位置で待機中の押し
板３２を前進させる。即ち、図３以下の各図でいう押し
板３２の降下によって、押し込み位置に到達している紙
幣１を受板５４と共にスプリング５６に抗してスタッカ
５０の本体５１内に押し込む。押し板３２はこの押し込
みによる降下位置でカセット５１内に止まり、この状態
で次回の紙幣投入まで待機する。これを繰り返して設定
数量の紙幣１がスタッカ５０のカセット５１内に集積さ
れて満杯になると、スタッカ５０は装置フレーム２から
取り外される。

【００２４】なお、スタッカ５０が装置フレーム２から
取り外されると、搬送ユニット２０側の中間ギア２６ｂ
と押込ユニット３０側の受動ギア４４との接続が外れ、
押込ユニット３０では引張スプリング３７の付勢力で押
し板３２が復帰位置へ戻される。

【００２５】

【考案の効果】以上説明したように、本考案による紙幣
取扱装置は、搬送ユニットと押込ユニットの作動が単一
の駆動源を共有しかつ好適な切り替えによって行われる
構造であり、この種の従来装置と比較して格段に装置の
小型化が可能である。これに相まって、種々のコストを
低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案による紙幣取扱装置の側面図

【図２】 紙幣取扱装置の搬送ユニットの部分斜視図

【図３】 押込ユニットの組み込んで一体化されたスタ
ッカの組立側面断面図

【図４】 同じくスタッカの組立正面断面図

【図５】 押込ユニットの組立側面断面図

【図６】 スタッカの本体内部構造の部分斜視図

【符号の説明】

１．．投入紙幣、２．．装置フレーム、１０．．バリデ
ータ（鑑別ユニット）、２０．．搬送ユニット、２
３．．搬送ベルト、２４ｃ．．２５．．モータ、２
７．．揺動ステイ、２６ａ及び２６ｂ．．中間ギア、３
０．．押込ユニット、３１．．基板、３２．．押し板、
３３．．リンク部材、４２及び４４．．受動ギア、４
６．．ワンウエイクラッチ式伝達プーリ、４７．．伝達
ワイヤ、５０．．スタッカ、５１．．カセット、５
４．．紙幣の受板、５５．．ガイドレール、５６．．ス
プリング、５７．．ガイドレール、５９．．紙幣取入口

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、投入された紙幣の真贋及び
   不良を鑑定する要素を検出して検出信号に基づいた鑑定
   を行う鑑別ユニットと、鑑別ユニットを通過した紙幣を
   搬送する搬送ユニットと、フレームに着脱自在で搬送ユ
   ニットから送り込まれた紙幣を収納するスタッカと、ス
   タッカの本体カセットに一体的に組み込まれてフレーム
   への装着により搬送ユニットに直結して駆動を受ける押
   込ユニットと、を含み、押込ユニットが、搬送ユニット
   から受けた回転を直線動作に変換する変換機構部と、変
   換機構部に連結されて復帰位置からの進退が可能であり
   かつ搬送ユニットから送られてきた紙幣をカセットに押
   し込む押し板と、を有することを特徴とする紙幣取扱装
   置。
2. 【請求項２】 押込ユニットが押し板を復帰位置に向け
   て付勢する付勢手段を有すると共に、変換機構部にワン
   ウエイクラッチ式の回転軸部が設けられ、紙幣を搬送中
   の搬送ユニットの正回転を受けて回転軸部が空転すると
   きは付勢手段によって押し板が復帰位置に後退し、搬送
   ユニットの逆回転時はこの回転を回転軸部が受けて押し
   板を復帰位置から前進させる「請求項１」に記載の紙幣
   取扱装置。