JP3815391B2 - 紙幣識別装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動販売機や遊技機器において紙幣の識別に用いられる紙幣識別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動販売機や遊技機器などで従来利用されてきた硬貨やトークンに加え、紙幣を使用できるようにした機器が増大している。これらの機器には紙幣識別装置が搭載されることとなるが、無人環境で使用される機器については、紙幣の識別/鑑別以外にも様々ないたずらや犯罪を防ぐ機能が求められている。
【0003】
いたずらの代表的なものに、真正な紙幣に紐やテープをつけて挿入し、商品やサービスを購入した後に紐やテープを外部から引いて紙幣を抜き取るという行為がある。
【0004】
これに対し、従来の紙幣識別装置においては通路内に突出退避する引抜防止の爪を設けて対処する方法が一般的に用いられている。
【0005】
以下、従来の紙幣識別装置について図面を参照しながら説明する。
【0006】
図9に従来の紙幣識別装置の断面構造を示す。図9において紙幣の挿入口1は通路2に連結されており、通路2には第1の搬送手段3と第2の搬送手段4が配設されている。この例ではいずれもゴムローラを搬送手段として採用している。
また、通路2には紙幣の識別手段として用いる磁気センサ5と光学センサ6a,6bが配設されている。
【0007】
通路の後方には紙幣収納部への出口7があり、識別手段5,6a,6bと第2の搬送手段4の中間には一端を支点8の周りに回動自在に支持され、他端が通路に突出している引抜防止爪9がある。
【0008】
以下、従来の紙幣識別装置の動作を説明する。挿入口1から紙幣が挿入されると、図示していない入り口センサが紙幣を検出して制御装置(図示せず)に信号を送り、制御装置(図示せず)が第1の搬送手段3と第2の搬送手段4を駆動し、紙幣を通路2に沿って搬送する。
【0009】
紙幣が通路2を搬送される間、磁気センサ5と光学センサ6a,6bが紙幣を走査して予め定められた真券の特性と一致するか否かを調べ、不一致であれば第1の搬送手段3と第2の搬送手段4を逆転させて紙幣を挿入口1側へ返却し、一致すればさらに後方へ追加搬送する。
【0010】
紙幣が通路2に挿入された際に、紙幣の先端は引抜防止爪9を押し上げて搬送され、紙幣が追加搬送されて紙幣後端が引抜防止爪9を通過するまでその状態が保持される。
【0011】
紙幣後端が引抜防止爪9を通過すると引抜防止爪9は通路2内に突出して、紙幣の逆流を阻止する。従って仮に紙幣後端に紐やテープが結び付けられており、紙幣を挿入して商品やサービスの購入を終えた後に、不正な意図をもってそれらの紐やテープを掴み、挿入口1を通して引いたとしても、紙幣は引抜防止爪9にかかって引き抜くことができず、不正行為を阻止することができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の引抜防止爪9では、紙幣1枚ずつの処理に関しては問題を生ずることはないものの、別の金属細片や紙片を併用して、引抜防止爪9を押し上げ、通路2から退避させて、挿入受け入れ済みの紙幣を引き抜くという手法の不正行為に対しては完全な対処が難しく、紙幣識別装置の後方に紙幣の逆流防止を保証する通路遮蔽装置を取り付ける必要があった。
【0013】
この種の通路遮蔽装置の例としては米国特許第4,513,439号に開示されている略円筒形状回転体の側壁に角孔状の通路を穿ち、この回転体を適宜回転制御してなるものがあるが、回転体を含む装置全体が大型化し回転体の駆動装置の負荷が増大する等の課題があった。
【0014】
本発明はこのような問題点を解決するもので、確実な不正防止を紙幣識別装置単独で実現するとともに、この不正防止装置を小型、薄型化可能とすることを目的としたものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の紙幣識別装置は、引抜防止爪の代わりに、通路を横断して横たえた一対の略半円筒形状とした遮蔽板と、この一対の遮蔽板を軸回りに同期回転させて前記通路の開閉を行う駆動手段とを使用するものである。
【0016】
これにより、紙片などを併用したとしても、一旦出口へ送り出された紙幣を引き抜くことができなくなり、不正行為を防止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、紙幣の挿入口と、この挿入口に連結して設けられた通路と、この通路に設けられた搬送手段及び識別手段と、前記通路の後方に設けられた出口と、前記搬送手段の後端より前記挿入口に近い位置に設けられた複数の通路切替手段とを備え、前記複数の通路切替手段が、各々異なった位相で通路を切り替える構成とすることにより、通路切替を行う毎に前記複数の通路切替手段の中間での紙幣の通過経路が交差する構造としたものであり、紐やテープを利用した収納済み紙幣の引抜きを防止する効果を有する。
【0018】
請求項2に記載の発明は、複数の通路切替手段を、通路を横断して横たえた一対の略半円筒形状とした遮蔽板と、この一対の遮蔽板を軸回りに同期回転させて前記通路の開閉を行う駆動手段とから構成し、装置を薄型化するとともに遮蔽板を軽量化して駆動に要する動力が少なくなる効果を有する。
【0019】
請求項3に記載の発明は、一対の遮蔽板を、その断面形状が相互に回転対称の位置関係をなすように配置することにより、同一形状の遮蔽板を共用化して本装置の製造に要する費用を削減できる効果がある。
【0020】
請求項4に記載の発明は、遮蔽板の外周円筒面を、外形の異なる複数の円筒面から構成し、通路の遮蔽板嵌合部は前記複数の円筒面に倣って形成することにより、紙幣の通過する通路の継目を略櫛形とし、紙幣がこの継目で詰まりにくくする効果がある。
【0021】
請求項5に記載の発明は、請求項4の記載内容に加え、一対の遮蔽板は一方の遮蔽板の最大外周面と、他方の遮蔽板の最小外周面が相互に向き合う形に配設することにより、遮蔽板相互の継目部分に紙幣が詰まりにくくするともに、遮蔽板を近接して配置することを可能にして装置を小型化する効果がある。
【0022】
請求項6に記載の発明は、遮蔽板の回転方向を1方向に規制する規制手段を設けた請求項2に記載の紙幣識別装置であり、強い力で紐などを引いた場合に遮蔽板が逆転し、結果的に通路が開放されて紙幣が引き抜かれることを阻止することができる。
【0023】
請求項7に記載の発明は、規制手段を一時的に解除して遮蔽板を双方向回転自在とする解除手段を設けた請求項6に記載の紙幣識別装置としたものであり、仮に不正行為が阻止されて紙幣や紐が遮蔽板に絡まった状態になった際にも、管理者が容易に絡まった異物を排除することを可能にするものである。
【0024】
請求項8に記載の発明は、駆動源と駆動源に連結されたギアクラッチと、このギアクラッチの動きを1方向に拘束する電磁マグネットとを備え、前記ギアクラッチの前記電磁マグネット作動時に連結される側の出力軸に搬送手段を連結し、他方の出力軸を遮蔽手段の駆動手段とした請求項2に記載の紙幣識別装置であり、遮蔽板の駆動源を新たに設けることなく、小型で安価な構造により紙幣引抜防止構造を実現するものである。
【0025】
請求項9に記載の発明は、搬送手段に連結された出力軸に爪車を設け、ギアクラッチが他方の出力軸と結合する際に前記爪車と噛み合い前記搬送手段を拘束するストッパーをギアクラッチと一体に形成した請求項8に記載の紙幣識別装置であり、ギアクラッチで動力を切り替えた場合でも、搬送手段が回転自由となって紙幣の動きを制御できなくなる危険性をなくす効果がある。
【0026】
請求項10に記載の発明は、駆動手段としてソレノイドで駆動されるラチェット機構を用い、このラチェット機構は規制手段を兼ねる請求項6に記載の紙幣識別装置としたものであり、簡単で確実な遮蔽手段の駆動手段を提供できる効果がある。
【0027】
請求項11に記載の発明は、複数の通路切替手段は、紙幣の厚さ方向に通路を横断して切り替える一対のゲート板から構成された請求項1に記載の紙幣識別装置としたものであり、通路形状の制約により回転式の遮蔽板が構成しにくい場合にも、確実な通路切替手段を実現することができる効果がある。
【0028】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0029】
図1は実施の形態1における紙幣識別装置の通路断面図である。図1において紙幣の挿入口1は通路2に連結されており、通路2には第1の搬送手段3と第2の搬送手段4が配設されている。この例ではいずれも通路2を挟んで対向し、紙幣を挟んで押圧する補助ローラ11,12を伴ったゴムローラを搬送手段として採用している。また、通路2には紙幣の識別手段として紙幣押圧部材13を伴う磁気センサ5と、光学センサ6a,6bとが配設されている。
【0030】
通路2の後方には紙幣収納部への出口7があり、識別手段5,6a,6bと第2の搬送手段4の中間には、複数の通路の切替手段として、通路2を横断して横たえた略半円筒形状の第一の遮蔽板14と、第二の遮蔽板15とが、それらの円周面に倣った形に通路2内に形成された凹部の中に配設されている。
【0031】
図2は実施の形態1の上面から通路2内の構造を表現した図である。図2において第一の遮蔽板14と、第二の遮蔽板15とは通路2の全幅に渡って形成され、通路2を構成する筐体16の外郭壁面17,18に回動自在に嵌め込まれている。
【0032】
第一の遮蔽板14の一端には、光センサ(図示せず)を用いて回転角度を検出するために必要な羽根車19が配され、また、ロータリーシャッターの回転方向を規制するラチェット20とクリック21とが配設されている。
【0033】
また、図2には紙幣の識別を厳密に行うために追加された第2の光学センサ22と、第3の光学センサ23も併せて記入してある。
【0034】
図3は第一の遮蔽板14と、第二の遮蔽板15との関係を斜視図にて表現したものである。
【0035】
図4は第一の遮蔽板14と第二の遮蔽板15の駆動手段を示すものである。図4にて、モーター24の出力軸にはウォーム25が嵌め込まれており、駆動軸26に配設されたウォームホイル27に噛み合っている。駆動軸26には同軸に駆動歯車50が固定され、また、クランクアーム28がわずかな軸摩擦を持った状態で回動自在に配設されている。
【0036】
クランクアーム28には遊星歯車29の軸30と可動鉄片31とローラーロック爪32とが一体に組み付け構成されている。遊星歯車29は常時駆動歯車50と噛み合う他、クランクアーム28の回転位置に対応して噛み合う相手を変える。すなわち、クランクアーム28の時計回り回転の場合に相当する第1の位置で、第2の搬送手段4と一体に回転する搬送駆動歯車33に噛み合い、図5に示すクランクアーム28の反時計回り回転に相当する第2の位置で第一の遮蔽板14と同軸に配設された二段歯車34に噛み合う関係である。二段歯車34は第二の遮蔽板15と同軸に配設された歯車51とも噛み合っており、第一の遮蔽板14と第二の遮蔽板15とが同期して回転することを可能にする。
【0037】
可動鉄片31はクランクアーム28の第1の位置で電磁吸着マグネット35に密着する関係となっている。
【0038】
ローラーロック爪32は図5に示すクランクアーム28の第2の位置では第2の搬送手段4、および搬送駆動歯車33と一体に形成された歯車36に噛み合い、第2の搬送手段4を拘束する関係となっている。
【0039】
図6にて、第2の搬送手段4と第1の搬送手段3とは一連の歯車37,38,39,40,41,42,43にて連結されており、常に連動して同じ方向に回転する。
【0040】
以下、本実施の形態1の紙幣識別装置の動作を説明する。図4にて挿入口1から紙幣が挿入されると、図示していない入口センサが紙幣を検出して制御装置(図示せず)に信号を送り、制御装置が、モータ24を駆動して駆動軸26を時計回りに回転させる。同時に電磁吸着マグネット35に通電して可動鉄片31を吸着し、クランクアーム28を第1の位置に固定する。
【0041】
こうすると、第2の搬送手段4と、歯車37,38,39,40,41,42,43にて連結された第1の搬送手段3も時計回りに回転して紙幣が引き込まれる。
【0042】
紙幣が磁気センサ5と、光学センサ6a,6bなどを用いて走査され、図示していない紙幣位置センサないし紙幣送り量の検出装置にて、紙幣後端が第二の遮蔽板15を通過したと判定されれば、一旦モータ24を停止し、紙幣を止める。
【0043】
各種センサにより収集されたデータが真正な紙幣のデータ範囲と一致しなければ、電磁吸着マグネット35を通電したままモータ24を逆転させ、第2の搬送手段4と第1の搬送手段3を反時計回りに回転させて紙幣を挿入口1から返却排出する。
【0044】
真正な紙幣のデータ範囲と一致した場合は、電磁吸着マグネット35の通電を遮断してモータ24を逆転させると、クランクアーム28は駆動軸26の回転に引きずられて反時計方向に回転し、図5に示す第2の位置に移行する。この時ローラーロック爪32は歯車36と噛み合って歯車36と、歯車36に連動する第2の搬送手段4と、第1の搬送手段3とを拘束し、紙幣が動かぬように固定する。
【0045】
クランクアーム28の第2の位置では駆動軸26の回転は二段歯車34を反時計方向に回転させ、ひいては第一の遮蔽板14を反時計方向に、第二の遮蔽板15を反時計方向に回転させる。
【0046】
図7はこの回転制御の状態を示すものである。投影方向の関係で図5とは各要素の回転方向が逆になることに注意されたい。第一の遮蔽板14は羽根車19とフォトインタラプタ44とを用いた光センサーにより、遮光と透光のタイミングに合わせて起動、停止の制御を行うことができる。
【0047】
図7右側の部分図(b1,b2,b3,b4)は90度毎に起動停止させる場合の位置関係を示し、各々の場合に対応して第一の遮蔽板14と第二の遮蔽板15とが通路を開閉する様子を図7左側の部分図(a1,a2,a3,a4)に示す。
【0048】
この回転制御に加えて、ラチェット20とクリック21を用いることにより、厳密に位置決めされた所定の角度で停止させ、また、紙幣に付けた紐やテープを引かれた際に引き戻す力による逆転を阻止している。
【0049】
第一の遮蔽板14と第二の遮蔽板15とを図7(a2)のように90度回転させれば、通路2は完全に閉鎖され、挿入口側から異物を差し込んで行われる不正行為を無効にする。もし、異物が噛み込んで第一の遮蔽板14と第二の遮蔽板15とが所定角度回転しなかった場合は、羽根車19と光センサとで検出されるため、いたずらないし不正行為が発生していることを警告できる。
【0050】
第一の遮蔽板14と第二の遮蔽板15により正しく通路2が遮蔽された後は、真券が入金されたとして信号処理を行い、再度電磁吸着マグネット35に通電してモータ24を正転させ、紙幣を後方へ搬送して収納部へ送り込めばよい。
【0051】
なお、真券信号を出した後でも、機器制御上の必要があって紙幣を返却する必要がある場合は、さらに第一の遮蔽板14と、第二の遮蔽板15とを90度回転させて図7(a3)に示す状態にすれば通路2が開放されるため、電磁吸着マグネット35を通電してモータ24を逆転させれば紙幣を挿入口1から排出することが可能である。これは、前記従来の技術では不可能であった動作であり、機器設計上の自由度を増大させる効果がある。
【0052】
このように90度ずつ4回動作すると最初の状態に戻るため細い紐を用いて遮蔽板の動作を妨げないようにし、後に引抜きを実行しようとする試みが予測されるが、図8(c3)に示す通り細い紐52が通路2を横断して以降の紙幣や異物の挿入の妨げとなるため、この時点でいたずらは検知され、不正を行うことはできない。
【0053】
第一の遮蔽板14と第二の遮蔽板15の形状は、図3に示すように外形の異なる複数の円筒面からなる形状とすることで通路2との継目を櫛形に組み合わせた形状として、カールした紙幣や折り目のある紙幣の先端が通路2と第一の遮蔽板14、第二の遮蔽板15の継目に入り込んで詰まるといった不具合を防止できる。
【0054】
なお、本実施の形態では搬送手段の動力を切り替えて複数の通路切替手段を駆動する方法について記述したが、より単純に搬送手段の駆動源とは別個の動力、例えばソレノイドで駆動されるラチェット機構で駆動することも可能である。この場合は位置決めと逆転防止のために設けているラチェット20とクリック21を駆動手段の一部として共用化することができる。
【0055】
また、本実施の形態のような回転する遮蔽板を用いなくても、通路2の中を揺動運動したり、往復運動したりする様々な形態の2つ以上の通路切替手段を、その動作する位相を変えて組み合わせることにより、図8に示す不正防止効果を得ることができる。
【0056】
このような構造により、従来の紙幣識別装置よりも確実な紙幣引き抜き防止効果を得ることができる。
【0057】
【発明の効果】
以上のように本発明の紙幣識別装置は、紙幣搬送手段の後端よりも挿入口に近い位置に、複数の通路切替手段を設け、この複数の通路切替手段を、各々異なった位相で通路を切り替えることにより、通路切替を行う毎に前記複数の通路切替手段の中間で紙幣の通過経路が交差する構成としているので、紐やテープを利用した収納済み紙幣の引抜きを防止する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における紙幣識別装置の側面断面図
【図2】同、紙幣識別装置の上面断面図
【図3】同、遮蔽手段の斜視図
【図4】同、駆動機構の搬送動作説明図
【図5】同、駆動機構の切替動作説明図
【図6】同、搬送手段の駆動方法説明図
【図7】同、遮蔽板の回転動作説明図
【図8】同、遮蔽板のいたずら防止動作説明図
【図9】従来の紙幣識別装置の側面断面図
【符号の説明】
1 挿入口
2 通路
3,4 搬送手段
5 識別手段
7 出口
14,15 通路切替手段
Claims (11)
- 紙幣の挿入口と、この挿入口に連結して設けられた通路と、この通路に設けられた搬送手段及び識別手段と、前記通路の後方に設けられた出口と、前記搬送手段の後端より前記挿入口に近い位置に設けられた複数の通路切替手段とを備え、前記複数の通路切替手段が、各々異なった位相で通路を切り替える構成とすることにより、通路切替を行う毎に前記複数の通路切替手段の中間で紙幣の通過経路が交差する構造とした紙幣識別装置。
- 複数の通路切替手段は、通路を横断して横たえた一対の略半円筒形状とした遮蔽板と、この一対の遮蔽板を軸回りに同期回転させて前記通路の開閉を行う駆動手段とからなる請求項1に記載の紙幣識別装置。
- 一対の遮蔽板は、その断面形状が相互に回転対称の位置関係をなすように配置された請求項2に記載の紙幣識別装置。
- 遮蔽板の外周円筒面は、外形の異なる複数の円筒面から構成され、通路の遮蔽板嵌合部は前記複数の円筒面に倣って形成された請求項2に記載の紙幣識別装置。
- 一対の遮蔽板は一方の遮蔽板の最大外周面と、他方の遮蔽板の最小外周面が相互に向き合う形に配設された請求項4に記載の紙幣識別装置。
- 遮蔽板の回転方向を1方向に規制する規制手段を設けた請求項2に記載の紙幣識別装置。
- 規制手段を一時的に解除して遮蔽板を双方向回転自在とする解除手段を設けた請求項6に記載の紙幣識別装置。
- 駆動源と駆動源に連結されたギアクラッチと、このギアクラッチの動きを1方向に拘束する電磁マグネットとを備え、前記ギアクラッチの前記電磁マグネット作動時に連結される側の出力軸に搬送手段を連結し、他方の出力軸を遮蔽手段の駆動手段とした請求項2に記載の紙幣識別装置。
- 搬送手段に連結された出力軸に爪車を設け、ギアクラッチが他方の出力軸と結合する際に前記爪車と噛み合い前記搬送手段を拘束するストッパーをギアクラッチと一体に形成した請求項8に記載の紙幣識別装置。
- 駆動手段としてソレノイドで駆動されるラチェット機構を用い、このラチェット機構は規制手段を兼ねる請求項6に記載の紙幣識別装置。
- 複数の通路切替手段は、紙幣の厚さ方向に通路を横断して切り替える一対のゲート板から構成された請求項1に記載の紙幣識別装置。
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