JP4576216B2 - 挿入紙葉類の異常処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送路に挿入された紙葉類が正常な状態か否かを検知し、該紙葉類の状態が異常な場合には、搬送装置を逆作動し、紙葉類を返却する挿入紙葉類の異常処理装置に関する。

一般的に、遊技場等に配置されている紙葉類搬送装置では、様々な大きさの紙葉類を搬送する都合上、或いは搬送装置に取り込み易くするために、紙葉類の取り込み口や搬送路の幅や高さにゆとりを持たせている。このため、特開２００１−３３５１９６号の図１２に示すように、搬送路の中心線から左右に偏って搬送されたり、中心線に対して傾いて搬送されたりするといった状態が発生する場合や特開２０００−３５３２６８号に開示されているように紙葉類が重なって挿入される場合があった。そして、この傾斜や重なりがしばしばジャム等の搬送エラーの原因となっていた。

これらの問題を解決する方法として、上記の特開２００１−３３５１９６号の、搬送路の幅方向に複数の光学センサを配置し、紙葉類の搬送姿勢の傾きであるスキュー角を検出し、その傾きを修正して搬送する方法や、特開平１１−３３９０８８号に開示されているように挿入された紙葉類が不適合な場合に返却する方法が知られている。しかしながら、上述の特開２００１−３３５１９６号は、そのスキュー角を検出するのに複数の光学センサを使用しているため、構造が複雑となり、コスト的に不利であるばかりか、各光学センサ間の調整についても微妙な差が生じる恐れがあり正確なスキュー角の検出が困難であった。このため、そのスキュー角の検出によって、紙葉類の傾きを修正するための装置も複雑になる傾向があった。

また、一組の光学センサで紙葉類の傾斜を検出する構造の斜行修正装置としては、特開２０００−２８５２７８号が開示されているが、この装置は、紙葉類の傾斜を発光素子からの出射光が受光素子に入射する間の時間で検知している。しかしながら、この検知装置では、紙葉類の傾斜は検知することができるが、どの方向に傾斜しているかの判別ができない。このため、紙葉類の傾きを修正するための装置との組合せが困難であった。

更に、特開平１１−３３９０８８号では、紙葉類の不良（真贋）を判別するために、予め、サンプリングしたデータを記憶させ、そのデータと挿入された紙葉類を比較し、良否を判断し、不良（偽物）を返却する構成のため、サンプリングデータの記憶装置、比較制御判断等構造が複雑になる嫌いがあった。また、重なって挿入された場合の対処が困難であった。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００１−３３５１９６号公報 特開２０００−２８５２７８号公報 特開平１１−３３９０８８号公報

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、搬送路に挿入されて搬送される紙葉類に対して、発光部より出射される出射光を受光部にて受光し光量を測定することにより、測光データが既基準データの範囲から外れた時に、搬送装置を逆作動させ、挿入された紙葉類を返却することができる挿入紙葉類の異常処理装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明においては、紙葉類を搬送するための搬送路を備えた搬送装置と、前記搬送路に向けて挿入されて搬送される紙葉類の片面に向けて、搬送方向の直交方向に対称に離間して配置された発光素子を有する発光部および受光素子を有する受光部と、搬送される紙葉類を挟む反対面側において前記発光部より出射される出射光を受光して透過誘導する導光体と、を備えるとともに、前記導光体は、前記出射光を所定の割合で２つに分光し、その一方は、搬送される紙葉類を挟んで前記受光部に向けて出射されるように形成され、他方は、搬送される紙葉類の外側を迂回して前記受光部に直接透過誘導されるように形成され、前記受光部によって受光される２つの分光の合計光量が、１枚の紙葉類の正常な搬送によって得られる基準の合計光量に対してどのような比率にあるかによって、紙葉類の傾斜挿入ないし重なり挿入を判別するようにした、ものである。

上記のように、予め一ヶ所からの出射光を透過率のバラツキが少ない紙葉類の先端無地部分を透過させた光量を受光部が受光する経路と、出射光を紙葉類の先端無地部分を透過させないで直接受光部に入射させる経路とに分光させ、それらの合計光量の正常な光量を基準データとして記憶させておき、該基準データと挿入された紙葉類の先端無地部分における合計光量とを比較して、その値が正常時の基準値の範囲内か否かを判定することにより、極めて簡単な検知装置で紙葉類の挿入不良を検知して搬送装置を逆作動して挿入不良と判定された紙葉類を返却することができるものである。

以上のように、本発明によれば、極めて簡単な検知装置で紙葉類の挿入不良を検知して搬送装置を逆作動して挿入不良と判定された紙葉類を返却することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施例に係わる挿入紙葉類の異常処理装置の配置を示した説明図であって、（ａ）は、上面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２は、本発明の検知装置を示した斜視図である。図３は、紙葉類の搬送状態を示した説明図である。図４は、図３における異常状態と返却時期の関係を説明したタイミングチャートである。図５は、図４の異常状態と返却時期の関係を示したフローチャートである。図６は、検知装置の他の構成を示した斜視図である。

本発明の挿入紙葉類の異常処理装置１００は、搬送装置１と紙葉類の挿入不良を検知する検知装置２とを有している。この搬送装置１は、駆動源（図示しない）と、前後に紙葉類Ｍの挿入口（図示しない）と排出口（図示しない）を形成し、その間を一対の搬送ベルト１１、１２を有する搬送路１３で連絡するとともに、紙葉類の挿入の有無を検知する検知センサ１４を搬送路１３の入口近傍に配設している。そして、この検知センサ１４が紙葉類Ｍの挿入を検知すると駆動源（図示しない）が作動して搬送ベルト１１、１２を駆動させる。

検知装置２は、図１、図２に示すように、搬送路１３の上側に発光素子（図示しない）を有する発光部３と、受光素子（図示しない）を有する受光部４とを配設するとともに、搬送路１３を挟んで下側、即ち、発光部３と受光部４の反対側に、上記発光部３から出射された出射光ａを受光部４に透過誘導する導光体５を配設している。

発光部３は、発光素子（図示しない）と矩形状の発光面３１を有している。発光素子（図示しない）からの発光は、この発光面３１から導光体５に向けて出射される。尚、発光面３１および導光体５の形状は、矩形状に限定されず、半球形状、楕円状等でも良く、導光体５に均一に出射することができれば良い。

受光部４は、断面が略逆台形状のブロック体に構成され、下面（導光体５側）に形成された受光面４１と、側面に形成された受光面４２を有している。また、上面には、受光面４１と受光面４２で受光された出射光ａ（出射分光ａ１と出射分光ａ２）を受光素子（図示しない）に照射する照射面４３が形成されている。また、受光面４１は、発光部３からの出射光ａの出射分光ａ１を導出路と受光部の間を介して受光し、受光面４２は、発光部３からの出射光ａの出射分光ａ２を導光体５に一体に形成された迂回導光部５４を介して直接受光する。更に、受光面４２と対向した側面には、反射面４４が形成され、出射分光ａ２を照射面４３方向に反射させている。

導光体５は、搬送路１３を挟んで発光部３と対向して形成された発光導入路５１と、受光部４と対向して形成された導出路５２と、発光導入路５１と導出路５２の互いの下部を接続中継する中継導光路５３とよりなる上方に開放した凹状の本体部分と、中継導光路５３の導出路５２側から分岐し、受光部４に形成された受光面４２に至る逆コ字状の迂回導光路５４とを合成樹脂やガラス等で一体に成型している。そして、発光導入路５１と中継導光路５３との接続部並びに中継導光路５３と導出路５２の接続部には、相対する反射面５３ａと５３ｃが形成されている。尚、以下、発光部３と導入光路５１の間をＳＰ１、導出路５２と受光部４の間をＳＰ２とする。

迂回導光路５４は、出射側を受光面４２に接続された上部導出路５４ａと、入射側を中継導光路５３に接続された下部導入路５４ｂと、上部導出路５４ａと下部導入路５４ｂとを中継接続している中継導光路５４ｅより構成されている。そして、上部導出路５４ａと中継導光路５４ｅの接続部並びに中継導光路５４ｅと下部導入路５４ｂの接続部に相対する反射面５４ｄと５４ｃを形成している。

次に、空間ＳＰ１、空間ＳＰ２での光の損失がないと仮定して、発光部３から出射された出射光ａの光路について、空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に紙葉類が存在しない状態での説明をする。先ず、発光部３から出射された出射光ａは、空間ＳＰ１を通過して導光体５の発光導入路５１の端面から導光体５内に透過される。この透過された出射光ａは、反射面５３ａにより中継導光路５３内に透過される。そして、この出射光ａは、中継導光路５３の反射面５３ｃによって導出路５２に反射透光される出射分光ａ１と迂回導光路５４の下部導入路５４ｂに透光される出射分光ａ２に分光される。出射分光ａ１は、空間ＳＰ２を通過して受光部４の受光面４１を透過して受光部４内に入射して照射面４３に至る。また、出射分光ａ２は、迂回導光路５４の内部を下部導入路５４ｂ、下部反射面５４ｃ、中継導光路５４ｅ、上部反射面５４ｄ、上部導出路５４ａの順で透過し受光面４２から受光部４内に入射した後、反射面４４で反射され、照射面４３に至る。

照射面４３から受光素子を経て受光制御部（図示しない）に入力された出射分光ａ１＋出射分光ａ２の合計光量は、空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に紙葉類が搬送されてこない時は、発光部３から出射された出射光ａと同じ光量となる。そして、空間ＳＰ１および空間ＳＰ２の少なくとも一方に紙葉類Ｍが搬送された場合、空間ＳＰ１を通過した時の光量と、空間ＳＰ２を通過した時の光量および迂回導光路５４から受光部４に入射した出射分光ａ２の光量の合計された光量とは、紙葉類が搬送された状態（ＳＰ１のみ、ＳＰ２のみ、或いはＳＰ１とＳＰ２同時）によって相違する。従って、その結果によって紙葉類の不良挿入が検知される。

次に、紙葉類の挿入不良を検知する手段について次の条件下で具体的に説明する。
発光部３からの出射光ａの光量を１００とする。（紙葉類がない時の光路中の光の損失を考慮しない。）
紙葉類の透過率２５％、出射分光ａ２への分光配分を２０％とすると、
１：空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に紙葉類が到達していない状態では、当然、導光体５への入射光ａの光量は、出射光の１００％で、受光部４へ出射された光量も（出射分光ａ１へ８０％、出射分光ａ２へ２０％の合計）１００％となる。
２：空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に紙葉類が同時に到達した状態、即ち、正常に搬送されている状態では、導光体５への入射光ａの光量は、１００＊０．２５＝２５％となる。そして、受光部４へ入射された出射光ａの光量は、出射分光ａ１は、２５＊０．８０＊０．２５＝５％で、出射分光ａ２は、２５＊０．２＝５％となり、合計した光量は１０％となる。
３：空間ＳＰ１に先に紙葉類が到達した状態、即ち、図３の破線の状態では、導光体５への入射光ａの光量は、１００＊０．２５＝２５％となり、受光部４へ入射された出射光ａの光量は、出射分光ａ１：２５＊０．８＝２０％、出射分光ａ２：２５＊０．２＝５％となり、合計した光量は２５％となる。
４：逆に、空間ＳＰ２に先に紙葉類が到達した状態、即ち、図３の破線と逆に傾斜した状態では、導光体５への出射光ａの光量は、１００％となり、受光部４へ入射された出射光ａの光量は、出射分光ａ１：１００＊０．８＊０．２５＝２０％、出射分光ａ２：１００＊０．２０＝２０％となり、合計した光量は４０％となる。
上記したように、紙葉類の搬送状態によって、受光部４に入射する光量が異なるので、この光量を検知して、受光制御部（図示しない）に入力させこの光量のデータの変化を電圧や電流或いは抵抗値等に変換し、予め設定された基準データと比較することにより、検知されたデータが適正か否かを判定し、挿入不良と判定された場合には、その可否信号を搬送装置１に伝送し、搬送ベルト１１，１２を逆転して挿入不良と判定された紙葉類を返却する。

次に、基準データの設定方法について説明する。表１は、空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に到達した各々の紙葉類の枚数と、出射分光ａ２への光量分配率の変化と、出射光の受光部４での受光量の変化を示したものである。上記した条件である本実施例は、表１中網掛けしたゾーンに該当する。即ち、基準データは、空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に一枚の紙葉類が同時に到達した正常な状態の受光量である出射光ａの１０％が検出された値を採用する。尚、この基準データは、出射分光ａ２への光量分配率の変化とともに、変化する。即ち、１５％なら９．０６、５０％なら１５．３６％のように表のＳＰ１、ＳＰ２に同時に紙葉類が到達した時の列に示した値となる。ここで、空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に到達した紙葉類の枚数の変化（正常な状態以外）における受光量の変化を見ると表１の結果となる。（ＳＰ１とＳＰ２に搬送された紙葉類の組合せの一部は省略してある。）

この表１から判断すると、正常（空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に一枚の紙葉類が同時に到達した状態）と判断される受光量は、１０．００％である。（紙葉類ｎ枚数、ＳＰ１：１、ＳＰ２：１の列と出射分光ａ２への分光配分を２０％の行を参照のこと。）
１：ＳＰ１が０の場合、即ち、ＳＰ２側が先行した傾斜状態で受光された場合：表１で明らかなように、ＳＰ２に一枚の紙葉類が搬送された場合の受光量は、４０％である。以下、２枚（２５％）、３枚（２１．２５％）、４枚（２０．３１％）であって、正常な受光量１０％を大幅に上回っている。
２：ＳＰ２が０の場合、即ち、ＳＰ１側が先行した傾斜状態で受光された場合：表１で明らかなように、ＳＰ１に一枚の紙葉類が搬送された場合の受光量は、２５％である。２枚では６．２５％である。尚、３枚以上は、光量が６．２５％より少なくなるので詳細は省略する。
３：次に、ＳＰ１が１枚、ＳＰ２が２枚で搬送された場合：表１に有るように光量は、６．２５％となり、反対にＳＰ１に２枚、ＳＰ２に一枚搬送された場合は、光量２．５％となる。これ以上重なって搬送された場合の光量は、６．２５％以下となることは明らかなので説明は省略する。

ここで、基準データの値を具体的に設定すると表１にあるように光量１０％と設定するのが最も適当であるが、紙葉類の汚れ、装置の測定誤差等を考慮すると値に一定の幅を設ける必要がある。本発明では、この幅を次のようにして求めた。
１：中心となる光量１０％に対して、光量が１０％以上で、かつ１０％の最も近い値を有する組合せは、ＳＰ１が０枚（紙葉類がまだ到達していない状態）でＳＰ２に４枚重なって先行して到達したときの値２０．３１％である。従って、この値を上限値として設定設すれば、基準データの上限を光量１０％から光量２０．３１％まで幅を持たすことができる。
２：次に、中心となる光量１０％に対して、光量が１０％以下で、かつ１０％の最も近い値を有する組合せは、ＳＰ１が１枚でＳＰ２に２枚重なって到達したときの値６．２５％とＳＰ１に２枚重なって先行して到達した場合（ＳＰ２には、未到達）の６．２５％である。従って、この値を下限値として設定すれば、基準データの下限を光量１０％から光量６．２５％まで幅を持たすことができる。
即ち、光量２０．３１％＞基準データ＞６．２５％の範囲となる。
本発明では、基準データを光量７％〜２０％とした。
尚、実施例では、紙葉類の重なりを４枚としたが、実際上は、搬送装置の入口を極力薄くして一度に多くの枚数を重ねて挿入されないように形成するのが一般的である。
（尚、表示していないパターンは、当然、基準データのゾーンから外れるので省略した。）

次に、検知信号と搬送装置の駆動のタイミングを図３並びに図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。この例では、受光制御部（図示しない）に入力された検知データを電気信号に変換して駆動源であるモータの正逆を制御している。

紙葉類が搬送装置１に異常な状態で挿入された場合をａのチャート（図中一点鎖線で示す）用いて説明する。
１：挿入された紙葉類Ｍが空間ＳＰ１および空間ＳＰ２に到達するまでは、受光部４での受光量は、発光部３からの出射光ａの光量と同じ、即ち、１００％である。
２：例えば、空間ＳＰ１に１枚の紙葉類Ｍが先に到達した場合（図３の破線で示した状態）をａ−１のチャートで示すと、搬送ベルト１１側が先行するように傾斜して搬送されていて、その場合の受光部での受光量２５％となり、基準データゾーンの７％〜２０％の上限から外れていることが検知される。そして、その信号を受けて搬送装置１のモータが逆回転し、紙葉類を挿入口（図示しない）に返却する。・・・図４（ｂ）
３：例えば、空間ＳＰ１並びに空間ＳＰ２に２枚重ねで同時に到達した場合をａ−２のチャートで示すと、受光部での受光量１．５６％となり、基準データゾーンの７％〜２０％の下限から外れていることが検知される。そして、その信号を受けて搬送装置１のモータが逆回転し、紙葉類を挿入口（図示しない）に返却する。

このように、紙葉類が傾斜して挿入された場合或いは重ねられて挿入された場合またはそれらが組み合わされた状態で挿入された場合であっても、受光量が基準データのゾーンの上限、或いは下限から外れた場合には、速やかにモータが逆回転して紙葉類を返却する。・・・図４（ｂ）

次に、搬送装置１内で起きた異常状態の検出方法について図４の（ｂ）チャート（図中実線で表示した）を用いて説明する。
１：挿入された紙葉類Ｍが空間ＳＰ１および空間ＳＰ２に到達するまでは、受光部４での受光量は、発光部３からの出射光ａの光量と同じ、即ち、１００％である。即ち、ここまでは、正常な状態で搬送されている。従って、正常搬送における紙葉類Ｍの受光部４での測光データは、基準データのゾーンの７％〜２０％の範囲に入る。

ここで、予め紙葉類Ｍが搬送装置１内を通過する時間をモデルタイムＴと設定しておいて、このモデルタイムＴと実際に紙葉類が搬送装置１を通過する時間と受光部４での受光量を比較することによって搬送状態が異常か否かを検出することができる。例えば、搬送の途中で紙葉類が切断してモデルタイムＴより早く受光部４での受光量が１００％に近づいた場合やスリップしモデルタイムＴ以上経過しても受光部４での受光量が１００％に近づかない場合には、異常状態と判断して、速やかにモータを逆回転させて紙葉類を返却する。

以上の動作を図５のフローチャートで説明すると、スタートで紙葉類を挿入し、検知センサ１４で挿入が確認されると、搬送装置１が駆動し、空間ＳＰ１および空間ＳＰ２に至る。この時に検知した受光量のデータを予め設定してある受光量の基準データのゾーンと比較して基準データのゾーンの上限（２０％）或いは下限（７％）の範囲外にある場合には、紙葉類を返却する。そして、基準データのゾーンの範囲にある紙葉類は、空間ＳＰ１および空間ＳＰ２を通過する。次に、空間ＳＰ１および空間ＳＰ２を通過するタイムを予め設定してあるモデルタイムＴと比較する。その結果、タイムオーバ或いはタイムショートしたものがあればモータを逆転させ、紙葉類を返却する。

図６は、本発明の検知装置に用いられている導光体の別の形態を示したものである。尚、先の実施例と類似の構成には同符号を付し、説明は省略する。発光部３から出射された出射光ａは、反射面５３ａにより導光体５内に透過される。そして、この出射光ａは、導光体５の端部に形成されている反射面５３ｃによって導出路５２に透過される出射分光ａ１と、迂回導光路５４の下部導入路５４ｂに透過される出射分光ａ２に分光される。この例では、出射分光ａ２は、迂回導光路５４の内部を下部導入路５４ｂ、下部反射面５４ｃ、中継導光路５４ｅ、上部反射面５４ｄ、上部導出路５４ａに対向して形成された反射面５４ｆの順で透過し、照射面４３に至るもので、透過経路が短縮され、ロスが少なくなり、透過効率の向上が図れる。

本発明の実施例に係わる挿入紙葉類の異常処理装置の配置を示した説明図であって、（ａ）は、上面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の検知装置を示した斜視図である。 本発明の紙葉類の検知状態を示した説明図である。 図３における挿入不良の検知と返却に関係を説明したタイミングチャートである。（ａ）は、モータの作動タイミングを示したもので、（ｂ）は、受光量の変化並びに経過時間と返却時間とのタイミングを示したものである。 図４の異常状態と返却時期の関係を示したフローチャートである。 導光体の別な構成を示した斜視図である。

Ｍ…紙葉類
ａ…出射光
ａ１…出射分光
ａ２…出射分光
１００…挿入紙葉類の異常処理装置
１…搬送装置
１１…搬送ベルト（左側）
１２…搬送ベルト（右側）
１３…搬送路
１４…検知センサ
２…検知装置
３…発光部
３１…発光面
４…受光部
４１…受光面
４２…受光面
４３…照射面
４４…反射面
５…導光体
５１…発光導入路
５２…導出路
５３…中継導光路
５３ａ…反射面
５３ｃ…反射面
５４…迂回導光路
５４ａ…上部導光路
５４ｂ…下部導入路
５４ｃ…（下部）反射面
５４ｄ…（上部）反射面
５４ｅ…（迂回導光路）中継導光路
５４ｆ…反射面
ＳＰ１…発光部３と導入光路５１の間
ＳＰ２…導出路５２と受光部４の間
Ｔ…モデルタイム

Claims (1)

1. 紙葉類を搬送するための搬送路を備えた搬送装置と、
   前記搬送路に挿入されて搬送される紙葉類の片面に向けて、搬送方向の直交方向に対称に離間して配置された発光素子を有する発光部および受光素子を有する受光部と、
   搬送される紙葉類を挟む反対面側において前記発光部より出射される出射光を受光して透過誘導する導光体と、を備えるとともに、
   前記導光体は、前記出射光を所定の割合で２つに分光し、その一方は、搬送される紙葉類を挟んで前記受光部に向けて出射されるように形成され、他方は、搬送される紙葉類の外側を迂回して前記受光部に直接透過誘導されるように形成され、
   前記受光部によって受光される２つの分光の合計光量が、１枚の紙葉類の正常な搬送によって得られる基準の合計光量に対してどのような比率にあるかによって、紙葉類の傾斜挿入ないし重なり挿入を判別するようにした、
   ことを特徴とする、挿入紙葉類の異常処理装置。