JP4130887B2 - 紙幣収納放出装置及び紙幣搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣の収納及び放出を行う紙幣収納放出装置、及び紙幣の受渡しを行う紙幣搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
紙幣をテープとともにホイール外周面に巻付けて収納し、テープをリールに巻き戻すことで、ホイール外周面に収納された紙幣を機構外部に放出する巻取り方式の紙幣収納放出装置は、簡素な構成で小型、低コストの機構が実現できるメリットがある。例えば特許文献1には、大きさの異なる混在紙幣を短辺方向に高速処理が可能な構成として、中央1本テープをホイール、リールに巻付けた構成に紙幣ガイド手段を付加した機構が開示されている。この特許文献1では、紙幣収納放出装置の外部から搬送されてくる紙幣の受渡しはなるべく受け渡される側がわずかに増速となるように行う。すなわち、紙幣収納放出装置のテープ速度の制御は、紙幣収納放出装置へ紙幣を収納するときには、ホイール軸の回転駆動によるテープ速度が、機構外部の搬送速度よりもわずかに増速となるように、ホイール軸の回転速度を紙幣収納によるホイール巻取り径の拡大に伴い減速、また、紙幣放出時は巻取り径の縮小に伴い増速させる制御を行い、紙幣収納放出装置から紙幣を放出するときには、テープ速度が外部搬送路の搬送速度よりもわずかに減速となるように制御を行うことによって受渡し性能の安定化を図っている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−123219号(第4−5頁、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
紙幣等の紙葉類を受け渡す場合には、同速で受け渡すときであっても、紙葉類の座屈やジャムを防止する必要から、減速受渡しとならないように、通常、受け渡される側がわずかに増速となるように制御される。上記の従来技術でも増速受渡しとなるように制御される。
【0005】
ところで、巻取り方式の紙幣収納放出装置は、紙幣の収納によりホイール巻取り径が拡大する。そのため、収納枚数が多いほど初期ホイール径と最大巻取り径の拡大幅が大きく、機構が大型化する。また、ホイール巻取り径の変化に対応し収納、放出を正常に行うために、ホイール巻取り径の変化による機構外部と変化するホイール外周面との搬送角度に追従して紙幣を案内する案内手段が必要である。更に、紙幣収納によるホイール巻取り径の拡大する空間を考慮する必要があり、この空間内には、固定の紙幣ガイド、及び搬送ローラ等を具備できない。このため、ホイール径と紙幣収納によるホイール巻取り径の拡大幅が大きいと、紙幣の搬送挟持力となる搬送ローラとホイール上のテープによる挟持点との距離が遠ざかるため、取扱う紙幣長以上では搬送挟持力を確保できなくなる。
【0006】
以上のことから、巻取り方式の紙幣収納放出装置は、紙幣収納による拡大可能なホイール巻取り径の拡大幅には限界がある。
【0007】
また、上述のように、搬送されてくる紙幣の受渡しはなるべく受け渡される側がわずかに増速となるように制御する必要がある。
【0008】
従って、最大ホイール巻取り径には限界があり収納容量を拡大する手段として、紙幣間隔を狭めてホイール外周面に収納して、ホイール外周面の拡大を抑え収納容量を拡大する方法が考えられるが、紙幣間隔を狭めるためには装置外部と本装置間で減速収納を行う必要があり、受渡し間での紙幣の座屈、紙幣折れ等が発生する恐れがある。また、速度差により、ホイール外周面にすでに収納されている紙幣後端部に進入する後続紙幣の先端部が衝突し、紙幣を損傷する不具合が発生する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、テープを巻取り/巻戻しするリールと、前記リールに巻取り/巻戻されるテープに当接して回転する第1ローラと、前記第1ローラにより方向転換されたテープとともに装置外部より短辺方向に搬送される紙幣とを巻取り/巻戻しを行うホイールとを備え、装置外部より搬送されてくる紙幣を前記ホイール軸の回転駆動により前記テープと前記ホイール間で挟持しホイール外周面にテープとともに巻付けて収納し、また、ホイール軸の逆転駆動とリールへのテープ巻戻し駆動により紙幣を装置外部に放出する紙幣収納放出装置であって、前記第1ローラと前記ホイール間で第1ローラにより方向転換されホイールに巻付くテープに当接し前記テープに従動して回転する第2ローラと、前記第2ローラから前記第1ローラ方向に備えられて駆動される駆動ローラと、前記駆動ローラに当接して前記駆動ローラに従動して回転する従動ローラとを備え、装置外部より搬送される紙幣を前記駆動ローラと前記従動ローラとの間で挟持して前記第2ローラと前記テープとの当接面に搬送し、前記第2ローラと前記テープによる挟持力が前記駆動ローラと前記従動ローラとの間の挟持力以下となるように前記テープは低摩擦係数の部材で構成され、装置外部より搬送される紙幣は前記第2ローラと前記テープとの当接面に送込む前記駆動ローラ及び前記従動ローラの回転駆動による搬送速度と、前記ホイール軸の回転駆動による前記テープ搬送速度と、の比に紙幣間隔を変動し、ホイール外周面とテープ間で挟持しながらホイールに巻付けて紙幣を収納することにより達成される。
【0010】
また上記目的は、装置外部で、本装置内に1枚ずつ連続的に搬送されてくる紙幣の間隔を検知する検知手段を具備し、前記検知手段で検知した紙幣間隔により前記ホイール軸の回転駆動を制御し、ホイール外周面に巻取られて収納した先行する紙幣先端と、ホイール一周後に前記先行紙幣と重なる後続紙幣先端部が、前記先行する紙幣先端より一定角度後方に重なるようにホイール軸を回転駆動することにより達成される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。
【0015】
図11は本実施例を適用する紙幣取扱装置8の側面図を示す。ここで、顧客による入金取引時の紙幣の流れについて説明する。顧客により寸法の異なる各金種混在紙幣が入出金口1に一括投入されると、入出金口1で1枚ずつに分離され搬送路6に繰り出される。繰り出された紙幣は搬送路6を通り、鑑別装置2で金種の判別後に紙幣収納放出装置3に各金種混在で一時収納される。顧客により金額の確認が得られて入金取引が成立すると、紙幣収納放出装置3内の各金種混在紙幣を放出し、搬送路6を通り各金種毎の還流カセット5または入金カセット4に収納する。
次に出金取引きについて説明する。顧客により指定された金額を金種毎の還流カセット5内より所定枚数の紙幣を分離する。分離された紙幣は搬送路6を通り鑑別装置2で金種の判別後、正常券と判別された紙幣は入出金口1に搬送され顧客に支払われる。鑑別装置2で搬送状態や紙幣条件等により出金に不適当と判断された紙幣は、紙幣収納放出装置3に一時収納される。出金取引き成立後、紙幣収納放出装置3内の紙幣を放出し搬送路6を通って入金カセット4、または還流カセット5に収納される。
以上説明したように、本発明の紙幣収納放出装置3は各金種混在紙幣を入金カセット4や還流カセット5に収納する前に一時的に収納する自動入出金機8の一時スタッカに適用する。
【0016】
次に減速、増速受渡し制御を可能とする紙幣搬送装置について説明する。
【0017】
図1は本発明の一実施例に係る紙幣収納放出装置の概略図である。これは、ローラ間にベルトを巻付けた上下2本のベルトの間で紙幣を挟持して搬送する挟持搬送手段としてのベルト搬送路300、301を上流と下流側に並べて構成した減速、増速受渡し搬送機構である。このベルト搬送路間には、それぞれ中間ローラ302、303を具備し、下流側の中間ローラ303はベルト搬送軸に固定し回転するように具備する。中間ローラ302、303には低摩擦係数からなるテープ30を巻付けて構成し、上流側中間ローラ302はベルト搬送路軸に空転するように具備し、テープ30と中間ローラ302接触面の摩擦力で回転駆動される。さらに、中間ローラ302、303間のほぼ中央には、テープ30面に当接し従動回転する補助ローラ51を具備する。補助ローラ51とテープ30は低い摩擦力で搬送される紙幣を挟持する挟持部材であり、紙幣は、補助ローラ51とテープ30面との間で挟持されて下流搬送ベルト301へと搬送される。なお、本実施例では、テープ30面に当接する補助ローラ51は、テープ30の張力との関係からテープ30面と圧接するように備えられる。
【0018】
上流、下流ベルト搬送路の間隔は、取扱う紙幣の搬送方向の最大長以上で構成される。すなわち、最大の紙幣であっても、当該紙幣はベルト搬送路300、301の両方の挟持が外れる瞬間があることになる。
【0019】
よって、上流より搬送される紙幣は、補助ローラ51とテープ30とで挟持し、下流ベルト搬送路301に受け渡される。補助ローラ51とテープ30による挟持力は、低摩擦係数からなるテープ30により、上流、下流ベルト搬送路300、301の挟持力より低く構成される。このため、上流、下流ベルト搬送路300、301の搬送速度が異なっても、補助ローラ51とテープ30間の挟持力が低いため、紙幣が座屈や、引抜きによる損傷を発生することなく上流ベルト搬送路300から下流ベルト搬送路301に紙幣を受渡すことが可能であり、紙幣間隔を変動させることができる。なお、テープ30の材質は、例えばプラスチック製フィルム等、表面粗さの小さいものを用いることが望ましい。
【0020】
従って、図2、図3に示すように、上流ベルト搬送路をP1の間隔で搬送される紙幣110、111は、上流、下流ベルト搬送路の受渡しにより、上流ベルト搬送速度V1、下流ベルト搬送速度V2とすると下流側での紙幣間隔P2は、(V2/V1)×P1に変化させることができる。
【0021】
また、上流ベルト搬送路300が下流ベルト搬送路301より搬送速度が速い、減速受渡し制御を行う場合、上流、下流ベルト搬送路間隔により、上流ベルト搬送路300を傾いて搬送されてくる紙幣を、上流、下流ベルト搬送路間で傾きを戻して下流ベルト搬送路に受け渡すことが可能である。
【0022】
図4は、斜行して搬送される紙幣が修正される動作を示すものである。斜行角度φ1を有して搬送される紙幣は、下流搬送ベルト301側へと搬送される。本実施例の搬送ベルト300、301は、搬送路幅方向に複数設けられているため、紙幣の搬送方向上流側の端部が上流搬送ベルト300の一方を構成するベルト300aによる挟持を完全に外れる前に、紙幣の搬送方向下流側の端部が下流搬送ベルト301の一方を構成するベルト301bと接触する(図4(a))。減速受渡しのとき、ベルト300aの速度V1とベルト301bの速度V2とはV1>V2の関係があるため、図4(b)に示すように当該接触位置を中心として、斜行を修正する方向へ回転する。このように回転することによって斜行角度はφ2となり、紙幣は下流搬送ベルト301によって下流へと搬送される。
【0023】
なお、紙幣の傾きが小さく、ベルト300aによる挟持が完全に外れた後にベルト301bと接触する場合であっても紙幣の慣性力によって斜行を修正する方向へ紙幣は回転し、上述の場合ほどの修正量はないが斜行は修正される。
【0024】
上流、下流ベルト搬送路の間隔は、取扱う紙幣の搬送方向の最大長以上で構成され、最大の紙幣であっても、当該紙幣はベルト搬送路300、301の両方に挟持されない瞬間があることになるが、斜行紙幣の場合は上流側及び下流側のベルト搬送路の両方によって挟持される場合がある。しかし、斜行が修正されるには搬送路幅方向に複数備えられるベルトのうち、搬送路幅方向同側のベルト(例えば、ベルト300aとベルト301a)ではなく、異なる側のベルト(例えば、上述のようにベルト300aとベルト301b)に挟持される必要がある。このときに、紙幣に対して斜行が修正される方向に回転するモーメントが発生する。すなわち、上流ベルト搬送路と下流ベルト搬送路とは、上流ベルト搬送路及び下流ベルト搬送路のうち、両方の搬送路幅方向同側のベルトによって挟持されないような間隔を備えて配置される。
【0025】
図5は、本発明の一実施例に係る減速・増速受渡し搬送機構を適用した巻取り方式の紙幣収納放出装置の側面図である。また、図6はその斜視図である。
【0026】
ここで、本実施例の紙幣収納放出装置3の構成について説明する。リール20に固定され巻付けられたテープ30の一端は、第1ローラとして備えられる中間ローラ42の外周面を介して方向転換されホイール10外周面に固定される。中間ローラ42は外周面に巻付いたテープ30との摩擦力で回転駆動する。この機構により装置外部より搬送されてきた紙幣100をホイール10外周面にテープ30ともに巻付けることで収納することができ、紙幣サイズの異なる金種を1本のテープ30とともに混在して収納することが可能である。
【0027】
中間ローラ42の左右には中間ローラ42軸に空転するように備えられた従動ローラ41を配置し、従動ローラ41の上部には従動ローラ41に当接する搬送ローラ40が配置してある。この搬送ローラ40と従動ローラ41は、紙幣を挟持してホイール10へ送る挟持搬送手段を構成するものであり、搬送路幅方向に複数設けられている。搬送ローラ40とホイール10の中間位置には従動回転する第2ローラとして補助ローラ51を具備する。この補助ローラ51の外周面にテープ30が接触しており、テープ30との摩擦力により補助ローラ51は回転駆動する。
【0028】
なお、ホイール10、リール20軸には図示しないモータと、リール20軸にはトルクリミッタを配置してある。トルクリミッタを介してリール20軸用モータを配置することにより、紙幣の収納放出時にテープ30に常時張力を作用させた状態でテープ30の巻取り、巻戻しが可能である。
また、搬送ローラ40軸は、機構外部の搬送路200とタイミングプーリ40a及び40bを介してタイミングベルトで連結されており、搬送路200の搬送速度V1と同速で回転駆動する。
【0029】
従来例では機構外部から1枚ずつ搬送速度V1で本機構内に搬送されてくる紙幣100は、ホイール10軸の回転によるテープ速度V2を機構外部の搬送速度V1と同速(あるいはわずかに増速)となるようにするため、収納枚数によるホイール巻取り径の変化に対応してホイール軸の回転速度ωを徐々に減速するように制御していた。この制御方式により機構外部と本機構間での搬送速度差を極力小さくして紙幣の受渡しを行っていた。
【0030】
また、巻取り方式の紙幣収納放出装置3は図7に示すように、紙幣の収納によりホイール10巻取り径はφD1からφD2に拡大する。当然収納枚数が増加するほどホイール10巻取り径は拡大し、搬送ローラ40、従動ローラ41との間隔、及び補助ローラ51との空間的制約による限界収納枚数が決まる。更にテープ30長が長く必要となり、テープ30を巻付けて収納するリール20巻取り径も拡大し、機構の大型化につながる。紙幣の放出性能においても、ホイール10巻取り径の拡大幅が増加するほど、ホイール10外周面から機構外部の搬送面へと進む紙幣搬送面との角度も大きく変化するため、紙幣の受渡し性能に悪影響を及ぼす。
【0031】
このように、収納枚数が増加し、ホイール10巻取り径の拡大幅が増加するほど性能に悪影響を及ぼし、空間的制約を含めて限界収納枚数が決定する。
【0032】
本実施例の減速、増速受渡し機構を備えた巻取り方式の紙幣収納放出装置3は、装置外部と本装置間で紙幣の減速、または増速受渡しが可能となり、図8に示すように装置外部より紙幣間隔P1で搬送されてくる紙幣をホイール10の回転速度ωにより本装置内で紙幣間隔P2に変動させることが可能となる。仮に、装置外部の搬送速度V1よりホイール10軸の回転速度ωによるテープ30の搬送速度V2を低速に設定することで装置外部での紙幣間隔P1>本装置内での紙幣間隔P2としてホイール10外周面に巻付けて収納することが可能となり、収納枚数におけるホイール10巻取り径φD2の拡大を減少できる。または最大収納枚数を増加することが可能となる。
【0033】
しかし、紙幣を短辺方向に取扱う本紙幣収納放出装置において、テープ幅が短くテープによる紙幣挟持端から紙幣コーナまでの距離が長いほど問題となる課題がある。
【0034】
それは、図9に示すように装置外部と本装置間で減速受渡しを行う場合、ホイール10軸の回転速度ωによるテープ30の搬送速度V2より高速で装置外部より本装置内に搬送されてくる紙幣の先端103aが、ホイール10外周面に巻付いて収納されている紙幣後端部100bに衝突し、紙幣が損傷する恐れがある。このため、減速、増速受渡し制御において、上記不具合を回避するようにホイール10軸の回転速度ωを制御する必要がある。
【0035】
ここで、図10を用いて上記不具合を回避する制御方法について説明する。
【0036】
ホイール10に巻取られて収納される先行紙幣100の後端100bとホイール10に進入する後続紙幣103の紙幣先端103aを衝突させないために、後続紙幣103の先端103aが本装置に収納されるまでの時間ホイール10軸をθ1回転駆動し、後続紙幣103と重なるホイール10外周面上の紙幣100の先端100aから所定角度θ2後方に巻付くように制御する。装置外部より搬送されてくる紙幣毎に順次ホイール10軸をθ1回転駆動することで、ホイール10外周面に収納された先行紙幣100の後端100bと進入する後続紙幣103の先端103aの衝突を防止できる。
【0037】
装置外部より連続して搬送される紙幣の間隔は、図示しない検知手段により検知される。図示しない制御手段は、検知手段によって検知される紙幣の間隔に関する情報に基づいて、ホイール10の回転を制御する。
【0038】
また、装置外部より搬送される紙幣間隔P1が一定のとき、ホイール10軸の回転速度ωは収納によるホイール10巻取り径φD2の変化に関わらず一定回転で駆動すれば良く、ホイール10巻取り径の拡大により変更する煩雑な制御を行う必要がない利点がある。
【0039】
装置外部の搬送路に紙幣を放出する際の制御は、収納時と同じ紙幣間隔に戻す場合は、収納時と同速でホイール軸を回転駆動する。また、ホイール軸の回転速度と装置外部の搬送路との速度差により、紙幣間隔を自在に変動することが可能である。
【0040】
また、図4に示すような斜行紙幣の傾きの修正も可能である。紙幣収納放出装置においては、斜行状態で搬送された紙幣を収納すると先行して収納された紙幣や後続の紙幣と干渉を起こす等の不具合が生ずる。本例では、斜行紙幣の傾きの修正が可能であるため、上記不具合を防止することができる。
【0041】
このとき、ホイール10のテープ巻付点の位置が下流側の挟持搬送手段に相当する。すなわち、斜行して搬送された紙幣が搬送路幅方向に複数設けられるローラ対のうちの一方のローラ対と、ホイール10の巻付点との双方に挟持される場合には、斜行紙幣に対して傾きが修正される方向に回転するモーメントが発生し、図4に示す紙幣搬送装置の例と同様に斜行が修正される。
【0042】
以上、本発明の実施形態について説明したように、最も簡素な構成の1本テープ巻取り方式の紙幣収納放出装置において、機構外部と本機構間で紙幣の減速・増速受渡しを可能とすることで、機構外部と本機構間で紙幣間隔を変動することにより、最大収納枚数の拡大、及び機構の小型化を実現可能な紙幣収納放出装置を提供することができる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、1本テープを用いた巻取り方式の紙幣収納放出装置において、紙幣の収納容量の拡大、または機構の小型化が可能な高信頼の紙幣収納放出装置を実現できる。また、紙幣の座屈や折れを防止して増速、減速受渡しが可能な紙幣搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る紙幣搬送装置の概略図。
【図2】 本発明の一実施例に係る紙幣搬送装置の概略図。
【図3】 本発明の一実施例に係る紙幣搬送装置の概略図。
【図4】 斜行して搬送される紙幣が修正される動作を示す図。
【図5】 本発明の一実施例に係る紙幣収納放出装置の側面図(紙幣収納の初期状態)。
【図6】 本発明の一実施例に係る紙幣収納放出装置の概略図(紙幣収納の初期状態)。
【図7】 本発明の一実施例に係る紙幣収納放出装置の概略図(紙幣収納状態)。
【図8】 減速受渡し制御による紙幣間隔の変化。
【図9】 本発明の一実施例に係る紙幣収納放出装置の側面図(不具合発生時)。
【図10】 本発明の一実施例に係る紙幣収納放出装置の側面図(減速制御方式の説明)。
【図11】 紙幣収納放出装置を搭載した紙幣取扱装置の概略図。
【符号の説明】
1…入出金口、2…鑑別装置、3…紙幣収納放出装置、4…入金カセット、5…還流カセット、6…搬送路、8…紙幣取扱装置、10…ホイール、20…リール、30…テープ、40…搬送ローラ、41…従動ローラ、42…中間ローラ、43…タイミングベルト、51…補助ローラ、100…ホイール外周面上の紙幣、100a…ホイール外周面上の紙幣先端、100b…ホイール外周面上の紙幣後端、101…ホイール外周面上の紙幣、102…ホイール外周面上の紙幣、103…収納される紙幣、103a…収納される紙幣先端、104…搬送路上の紙幣、110…搬送紙幣、111…搬送紙幣、112…搬送紙幣、113…搬送紙幣、103a…傾き紙幣のコーナ部、200…ベルト搬送路、300…上流側ベルト搬送路、301…下流側ベルト搬送路、302…上流側中間ローラ、303…下流側中間ローラ。
Claims (2)
- テープを巻取り/巻戻しするリールと、前記リールに巻取り/巻戻されるテープに当接して回転する第1ローラと、前記第1ローラにより方向転換されたテープとともに装置外部より短辺方向に搬送される紙幣とを巻取り/巻戻しを行うホイールとを備え、装置外部より搬送されてくる紙幣を前記ホイール軸の回転駆動により前記テープと前記ホイール間で挟持しホイール外周面にテープとともに巻付けて収納し、また、ホイール軸の逆転駆動とリールへのテープ巻戻し駆動により紙幣を装置外部に放出する紙幣収納放出装置であって、
前記第1ローラと前記ホイール間で第1ローラにより方向転換されホイールに巻付くテープに当接し前記テープに従動して回転する第2ローラと、
前記第2ローラから前記第1ローラ方向に備えられて駆動される駆動ローラと、
前記駆動ローラに当接して前記駆動ローラに従動して回転する従動ローラとを備え、
装置外部より搬送される紙幣を前記駆動ローラと前記従動ローラとの間で挟持して前記第2ローラと前記テープとの当接面に搬送し、
前記第2ローラと前記テープによる挟持力が前記駆動ローラと前記従動ローラとの間の挟持力以下となるように前記テープは低摩擦係数の部材で構成され、
装置外部より搬送される紙幣は前記第2ローラと前記テープとの当接面に送込む前記駆動ローラ及び前記従動ローラの回転駆動による搬送速度と、前記ホイール軸の回転駆動による前記テープ搬送速度と、の比に紙幣間隔を変動し、
ホイール外周面とテープ間で挟持しながらホイールに巻付けて紙幣を収納することを特徴とする紙幣収納放出装置。 - 請求項1記載の紙幣収納放出装置において、
装置外部で、本装置内に1枚ずつ連続的に搬送されてくる紙幣の間隔を検知する検知手段を具備し、前記検知手段で検知した紙幣間隔により前記ホイール軸の回転駆動を制御し、ホイール外周面に巻取られて収納した先行する紙幣先端と、ホイール一周後に前記先行紙幣と重なる後続紙幣先端部が、前記先行する紙幣先端より一定角度後方に重なるようにホイール軸を回転駆動することを特徴とする紙幣収納放出装置。
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