JP5187167B2 - 媒体処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、金融機関の自動取引装置等に備えられ、紙幣や証書等の媒体の収納や排出を行う媒体処理装置に関する。

従来の媒体処理装置は、紙幣の下面側にローラを、また紙幣の上面側にベルトを配してベルトとローラ間で紙幣を挟持搬送しており、紙幣の下面を支持するガイドをベルトと平行に設けることで、搬送される紙幣に上下方向に撓みや振動が起きたときに、それが搬送の障害とならないように支えている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平０７−１３７９０５号公報（段落「００４６」−段落「００４７」、図５）

しかしながら、上述した従来の技術においては、複数枚の紙幣が連続して搬送されていることから、先行して搬送されている紙幣が搬送方向の下流側に位置するベルトとローラ間にあり、次の紙幣がベルトの中間に位置しているときに、さらに後続の紙幣がベルトとローラ間に入り込んだときに、ベルトが押し上げられて撓みが生じると、ベルトの中間に位置している紙幣に対してベルトが紙幣を押圧する押圧力が低下する可能性があり、押圧力が低下すると紙幣のスキューや搬送ジャムの原因になるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するための手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、複数のローラに巻き掛けられ、媒体を搬送する搬送ベルトと、該搬送ベルトの幅方向の両側で前記搬送ベルトの外周側に配されたガイドとを有する媒体処理装置であって、前記ガイドは、前記ローラ間で前記搬送ベルトとの接触を避けるようにして、前記搬送ベルトの内周側に突出させた台形部を有すると共に、その台形部の上辺を円弧状とし、前記搬送ベルトにより搬送される媒体を案内することを特徴とする。

これにより、本発明は、媒体を搬送ベルトとガイドとの間に挟むと共に、搬送ベルトからの紙幣の押圧力を安定して作用させるため、媒体の搬送中のスキューや搬送ジャムの発生を防止することができるようになるという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明による紙幣処理装置の実施例について説明する。

図１は実施例１の媒体処理装置を示す説明図である。
図１において、１は媒体処理装置としての紙幣処理装置であって、金融機関の店舗等に設置される自動取引装置に内蔵され、媒体としての紙幣の収納や繰出しを行う。
２は紙幣投入部であり、媒体としての紙幣を一定枚数の束の状態であっても投入可能で、かつ出金取引において一括して出金するための紙幣入出金口を備えると共に、その紙幣入出金口に投入された紙幣を１枚づつに分離して繰出す繰出部３を備えており、上記の構成によって投入された紙幣を繰出す機能を有している。

５は搬送路であり、紙幣投入部２によって繰出された紙幣を紙幣処理装置１の各部へと搬送する。なお途中に複数のブレードを配してそのブレードを動かして搬送方向の切替えを行っている。
６は鑑別部であり、紙幣投入部２から搬送路５によって搬送された紙幣の真偽、正損、金種等を鑑別する。

７は一時保管部であり、鑑別部６で鑑別された紙幣を一時的に保管する。
８は返却集積部であり、鑑別部６によって金種不明や偽券等のリジェクト紙幣と鑑別された紙幣を集積する。また返却集積部８は集積した紙幣を返却するための排出口９を有している。
１０は金種別紙幣収納部であり、複数のカセットを有し、それぞれのカセットに予め定められた金種の紙幣を収納する。

図２は実施例１の搬送路を構成する部位を示す説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
図２において、２０は搬送ベルトであり、可撓性を有しており、２つの搬送ローラ２１ａ、２１ｂに巻きかけられる無端状のベルトである。
搬送ローラ２１ａ、２１ｂは、一方（ここでは搬送ローラ２１ａとする。）が図示しない駆動源からの駆動力が伝達されて回転し、他方（搬送ローラ２１ｂ）は搬送ベルト２０の回転駆動により回転するように設けられており、そのため図示しない駆動源の駆動により搬送ローラ２１ａが回転するとその回転に従動するように搬送ベルト２０が回転すると共に、搬送ローラ２１ｂも回転するようになる。

なお、搬送ローラ２１ａ、２１ｂに巻き掛けられる搬送ベルト２０は１本でもよくまた複数本であってもよい。
２３ａ、２３ｂは従動ローラであり、搬送ローラ２１ａ、２１ｂと対向配置されて弾性部材２４により、搬送ローラ２１ａ、２１ｂを押圧して搬送ローラ２１ａ、２１ｂに従動し、搬送ベルト２０を介して紙幣を挟持して搬送する。

２６はガイドであり、図２（ｂ）に示すように搬送ベルト２０の幅方向の両側で、かつ搬送ベルト２０の外周側に配され、図２（ａ）に示すように上面が従動ローラ２３ａ、２３ｂよりも下方に位置する平坦部２６ａを有すると共に、平坦部２６ａから連続して搬送ローラ２１ａ、２１ｂの間で、かつ搬送ベルト２０の内周側で台形形状に突出する台形部２６ｄを有して搬送ベルト２０によって搬送される紙幣を案内する。

台形部２６ｄは、平坦部２６ａから連続する斜面２６ｂと斜面２６ｂの上端部から曲率Ｒの山形に湾曲する円弧面２６ｃからなり、よって台形部２６ｄは平坦部２６ａから台形形状に突出し、その台形形状の上辺が円弧形状となった形状となっている。
ガイド２６は、その台形部２６ｄが搬送ベルト２０と接触を避けて搬送ベルト２０の内周側に突出、つまりオーバーラップし、かつ搬送ベルト２０の搬送方向の中間に該当する箇所で台形部２６ｄの円弧がなす山形の頂点が位置するように設けられている。

なお、ガイド２６の傾斜を設けた部分（斜面２６ｂ）の紙幣の搬送方向に対する長さは、搬送する紙幣の長さよりも短くなるように定める。
ここで、紙幣と搬送ベルト２０との摩擦係数をμ１とし、紙幣とガイド２６との摩擦係数をμ２、紙幣同士の摩擦係数をμ３とした場合に、μ１＞μ２＞μ３となるように、搬送ベルト２０およびガイド２６を形成する樹脂材料が定められる。

また、ガイド２６に表面加工を施すことにより摩擦係数を調整するようにしてもよい。
上述した構成の作用について説明する。
入金取引等の取引で顧客が紙幣投入部２の投入口に紙幣を一括して投入すると、紙幣投入部２によって投入された紙幣を搬送路５に繰出していき、搬送路５によって紙幣を鑑別部６へと搬送する。

紙幣を鑑別部６に搬送すると、鑑別部６によって紙幣の鑑別を行い、正券と鑑別した紙幣については一時保管部７に搬送して一時保管する。
そして、顧客が図示しない表示入力部で投入した紙幣の金額の確認等を行って金額確定の入力を行ったときに、一時保管部７に保管した紙幣を金種別紙幣収納部１０へと搬送して金種ごとに収納する。

ここで、図３は紙幣が搬送ベルトを通過するときの様子を示す説明図であり、（ａ）は紙幣が搬送ローラ２１ａ側から進入した様子、（ｂ）は紙幣の前端がガイドの台形部の上辺に差し掛かっている様子、（ｃ）は紙幣全体がガイドの台形部の上辺にある様子、（ｄ）は紙幣の後端のみがガイドの台形部の上辺に残っている様子を示している。
搬送路５による紙幣の搬送の様子について説明する。

紙幣が搬送ローラ２１ａ側から入って搬送ローラ２１ｂ側から抜けるように搬送される場合、先ず図示しない駆動源による搬送ローラ２１ａの回転により、搬送ベルト２０が回転して図３（ａ）で示すように搬送ローラ２１ａと従動ローラ２３ａとの間で紙幣を挟持し、紙幣の上面に接触している搬送ベルト２０の回転によって搬送していく。
搬送ローラ２１ａと従動ローラ２３ａに挟持された紙幣は更に搬送され、図３（ｂ）に示すようにその前端部がガイド２６の台形部２６ｄに差し掛かると、紙幣下面の両端部がガイド２６によって支持される。

一方搬送ベルト２０は、紙幣上面に接触しているため、紙幣がガイド２６の台形部２６ｄに乗り上げるにつれ、図３（ｃ）で示すように搬送ベルト２０はガイド２６の台形部２６ｄの上方へと持ち上げられるようにして撓むようになる。
そして紙幣は、図３（ｄ）に示すように前端部からガイド２６の台形部２６ｄから離れていき、搬送ローラ２１ｂと従動ローラ２３ｂとの間に挟持されていくようになる。

ここで、図３（ａ）に示すガイド２６の斜面２６ｂと円弧面２６ｃの境目となる変局点をＡ地点、Ｂ地点とし、さらにＡ地点、Ｂ地点間の長さをＬとする。
図４は変局点での紙幣にかかる押圧力を示す説明図である。
図４に示す矢印はＡ地点を起点にした搬送ベルト２０の張力とその合力を示し、搬送ベルト２０の張力をＴとし、Ａ地点から左側の張力のベクトルをａ１、右側の張力のベクトルをａ２としてベクトルａ１の終点にベクトルａ２の始点が重なるようにベクトルａ２を平行移動させたときのベクトルａ１とベクトルａ２とがなす角度をθとしたときに、ベクトルａ１とベクトルａ２の合力がＡ地点で紙幣に作用する押圧力となり、その押圧力は２Ｔｓｉｎθで表わすことができる。

これは、他の変局点であるＢ地点で紙幣にかかる押圧力についても同様である。
一定の曲率Ｒの円弧が形成されているガイド２６の円弧状の上辺に紙幣が進入すると、その紙幣がガイド２６の円弧面との接触する箇所では、搬送ベルト２０とガイド２６とによって挟まれて安定した押圧力を受けるようになる。
ここで紙幣のガイド２６の上辺に接触している接触長をαとすると、Ａ地点とＢ地点との区間内にある紙幣にかかる押圧力Ｔ´は、
Ｔ´＝２Ｔｓｉｎθ×α／Ｌ
で表わすことができる。

そのため、紙幣がＡ地点とＢ地点間にあるときには搬送ベルト２０からの押圧力が常に紙幣にかかるようになる。
図５は複数枚の紙幣搬送時に各紙幣にかかる搬送ベルトからの押圧力を示す説明図である。
図５においては、紙幣の搬送間隔が短く、搬送ローラ２１ａ、２１ｂ間に３枚の紙幣が並んで搬送され、先頭の紙幣の前端が搬送ローラ２１ｂと従動ローラ２３ｂの間に差し掛かってＢ地点でガイド２６と搬送ベルト２０に挟まれる位置にあり、２番目の紙幣がガイド２６の台形部２６ｄ上に位置し、３番目の紙幣の後端部が搬送ローラ２１ａと従動ローラ２３ａ間にあってＡ地点でガイド２６と搬送ベルト２０に挟まれる位置にある場合を示している。

その場合の各紙幣に掛かる押圧力は、図５の各紙幣から延びる矢印で示すように、先頭の紙幣は少なくともＢ地点で押圧力が掛かるようになり、２番目の紙幣は全体が画搬送ベルト２０とガイド２６に挟まれているため紙幣全体に押圧力が掛かり、３番目の紙幣は少なくともＡ地点で押圧力が掛かるようになる。
図６は搬送ベルトとガイドの間で紙幣が重なっている様子を示す説明図である。

搬送ベルト２０とガイド２６の間に、２枚の紙幣が重なった状態で搬送されてきた場合は、上述したように、紙幣と搬送ベルト２０との摩擦係数μ１＞紙幣とガイド２６の摩擦係数μ２＞紙幣同士の摩擦係数μ３の関係が成り立つことから、図６に示すように搬送ベルト２０に接している紙幣が搬送ベルト２０によって移動させられるとき、その下で重なる紙幣はガイド２６との摩擦によって停止した状態となる。

そのため、搬送ベルト２０に接している紙幣のみが移動するので、１枚ずつ搬送していくことができる。
以上説明したように、本実施例では、ガイドを搬送ベルトにオーバーラップさせると共に、そのオーバーラップさせた箇所を台形部で、かつその上辺を円弧状にしたことにより、搬送ベルトを巻きかける２つの搬送ローラ間に搬送中の紙幣が複数あるときでも、搬送ベルトの撓みによる押圧力の低下を防止することができ、紙幣搬送中のスキューや搬送ジャムの発生を防止できる。

本実施例の自動取引装置１は、上記実施例１と同様の構成を有しているが、本実施例ではガイド２６の台形部２６ｄを移動ガイド部３０とし、その移動ガイド部３０が昇降する構成である点が上記実施例１と相違する。
そのため、本実施例のガイド２６は、上記実施例における平坦部と移動ガイド部３０とからなるが、移動ガイド部３０は平坦部から独立して形成される。

なお、上記実施例１と同様の部分は同一の符号を付してその説明を省略する。
図７は実施例２の移動ガイドを備える搬送路を示す説明図であり、（ａ）は側面から見た様子を示し、（ｂ）は正面から見た様子を示している。
図７において、３０は移動ガイド部であり、上記実施例のガイド２６の台形部２６ｄと同様の形状であって上辺が円弧状となっており、図示しない駆動源からの駆動によって昇降移動するように構成されており、最も上昇する位置は上記実施例１のガイド２６の台形部が設けられている位置と同位置とする。

また移動ガイド部３０は、円弧状となっている上辺が搬送ベルト２０よりも下方で、紙幣を複数枚集積できる程度の空間を確保できる位置まで下降可能であるものとする。
３１はストッパであり、図７（ａ）で示すように搬送ローラ２１ｂと移動ガイド部３０との間に配されており、図示しない駆動源によって紙幣が搬送ローラ２１ｂと従動ローラ２３ｂの間に搬送されるのを妨げない位置に下降し、最下位位置の移動ガイド部３０の上に乗っている紙幣と搬送ローラ２１ｂとの間に位置することで、移動ガイド部３０の上に集積した紙幣を止める位置まで上昇するよう、昇降移動可能となっている。

上記の移動ガイド部３０を搬送ベルト２０よりも下方に下降、つまり移動ガイド部３０を搬送ベルト２０の内周側から退避させると共に、ストッパ３１を最上位まで上昇させることで、搬送ローラ２１ａと従動ローラ２３ａの間に挟持した紙幣を移動ガイド部３０上へと送り出していくが、後端が搬送ローラ２１ａと従動ローラ２３ａ間を抜けると紙幣は押圧力が得られないため、移動ガイド部３０上に載置され停止する。このとき上昇したストッパ３１が紙幣の前端を受止める。

さらに後続の紙幣が搬送されてくると、その紙幣は既に移動ガイド部３０上の紙幣に積み重なって停止する。
そのため、次々と搬送していく紙幣を移動ガイド部３０上に集積していくことができる。
紙幣が移動ガイド部３０に集積した状態でストッパ３１を下降させ、移動ガイド部３０を上昇させて搬送ベルト２０とオーバーラップさせる、つまり搬送ベルト２０の内周側に戻すことにより、搬送ベルト２０の回転によって紙幣を順次搬送していくことができる。

そのため、例えば、移動ガイド部３０の位置を検知する光学式のセンサを設け、そのセンサで検知する移動ガイド部３０の位置をもとに移動ガイド部３０による搬送ベルト２０へのオーバーラップ量を調整するように移動ガイド部３０の位置を定めるようにしてもよい。
その際に移動ガイド部３０の搬送ベルト２０に対するオーバーラップ量が無い状態を初期状態としておき、鑑別部６で鑑別した紙幣の金種や正損の情報に基づいてその紙幣の状態に最適な搬送を行えるオーバーラップ量となるように、移動ガイド部３０を移動させるようにするとよい。

さらに、搬送ジャム等の障害が発生したときに移動ガイド部３０を初期状態とするようにするとよい。
以上説明したように本実施例は、上記実施例１の効果に加えて、移動ガイド部の下降とストッパの上昇によって搬送中の紙幣を移動ガイド部上に集積可能とすることにより、例えば搬送ジャムの発生時に搬送路に残留している紙幣を一ヵ所に集める簡易集積部を設けることが可能となり、係員によって残留している紙幣の取り出しが容易になるという効果が得られる。

また、下がっている移動ガイド部を上昇させると共に、ストッパを下降させることにより、移動ガイド部に集積している紙幣を搬送できるため、例えば搬送ジャムで中断した紙幣の搬送の再開を容易に行うことができ、自動復旧率を向上させる効果が得られる。
ここで、図８はガイドの形状とその形状に応じた紙幣の押圧力を示す各種グラフであり、（ａ）は搬送ベルト２０にオーバーラップする部分が台形であるときの押圧力を示し、（ｂ）はガイド２６全体が円弧であるときの押圧力を示し、（ｃ）は本発明で用いている形状による押圧力を示している。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、それぞれオーバーラップしている箇所に紙幣が１枚入り込んでいる状態、次々紙幣が搬送されて複数枚の紙幣が入り込んでいる状態、搬送方向の長さが短い紙幣（小サイズの紙幣）が入り込んでいる状態による３種類のグラフが含まれている。
本発明では搬送ベルト２０にガイド２６をオーバーラップさせており、そのガイド２６は搬送ベルト２０とオーバーラップする箇所の形状を台形形状や円弧形状等、様々な形状が考えられるが、１枚の紙幣を搬送したときの押圧力や、複数枚の紙幣を搬送しているときの各紙幣に掛かる押圧力、サイズが小さい紙幣を搬送したときの押圧力を考慮すると、図８に示すようなグラフとして表わすことができる。

まず図８（ａ）に示す単なる台形形状（上辺が平らになっている。）とした場合は、複数の紙幣を搬送した場合を示すグラフから、変局点に紙幣が位置しているときに、搬送ベルト２０が撓んでしまう等で搬送ベルト２０の中間辺りでの紙幣の押圧力が低下することとなってしまう。
次に図８（ｂ）に示す円弧形状とした場合は、どのような条件でも安定して紙幣の押圧力を得られるが、紙幣がその全長にわたって搬送ベルト２０とガイド２６の間に挟まれるまで、押圧力を確保できないこととなってしまう。

そこで、図８（ｃ）に示すように上辺が円弧となっている台形部とした場合は、小サイズの紙幣を搬送したときの押圧力が搬送ベルト２０の中間辺りで低下するが、他の形状に比べて安定して高い押圧力を得られる。そのため、本発明におけるガイド２６の搬送ベルト２０とオーバーラップする部分の形状を、上辺が円弧状の台形部としている。

実施例１の媒体処理装置を示す説明図 実施例１の搬送路を構成する部位を示す説明図 紙幣が搬送ベルトを通過するときの様子を示す説明図 変局点での紙幣にかかる押圧力を示す説明図 複数枚の紙幣搬送時に各紙幣にかかる搬送ベルトからの押圧力を示す説明図 搬送ベルトとガイドの間で紙幣が重なっている様子を示す説明図 実施例２の移動ガイドを備える搬送路を示す説明図 ガイドの形状とその形状に応じた紙幣の押圧力とを示す説明図

符号の説明

１ 紙幣処理装置
２ 紙幣投入部
３ 繰出部
５ 搬送路
６ 鑑別部
７ 一時保管部
８ 返却集積部
９ 排出口
１０ 金種別紙幣収納部
２０ 搬送ベルト
２１ａ、２１ｂ 搬送ローラ
２３ａ、２３ｂ 従動ローラ
２４ 弾性部材
２６ ガイド
２６ａ 平坦部
２６ｂ 斜面
２６ｃ 円弧面
２６ｄ 台形部
３０ 移動ガイド部
３１ ストッパ

Claims (4)

1. 複数のローラに巻き掛けられ、媒体を搬送する搬送ベルトと、
   該搬送ベルトの幅方向の両側で前記搬送ベルトの外周側に配されたガイドとを有する媒体処理装置であって、
   前記ガイドは、前記ローラ間で前記搬送ベルトとの接触を避けるようにして、前記搬送ベルトの内周側に突出させた台形部を有すると共に、その台形部の上辺を円弧状とし、前記搬送ベルトにより搬送される媒体を案内することを特徴とする媒体処理装置。
2. 請求項１に記載の媒体処理装置において、
   前記ガイドは、媒体との摩擦係数が媒体同士の摩擦係数より大きい材料で形成し、
   前記搬送ベルトは、媒体との摩擦係数が前記ガイドと媒体との摩擦係数よりも大きい材料で形成したことを特徴とする媒体処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の媒体処理装置において、
   前記ガイドは、前記台形部とその台形部の前後に配された平坦部とからなり、
   前記台形部を前記平坦部から独立して昇降可能に構成し、
   前記台形部を前記搬送ベルトの内周側より退避させることで、搬送されてくる媒体を前記台形部に集積することを特徴とする媒体処理装置。
4. 請求項３に記載の媒体処理装置において、
   前記ガイドの台形部を内周側に戻して該台形部に集積している媒体を前記搬送ベルトに押し付けることで、集積している媒体を１枚ずつ搬送することを特徴とする媒体処理装置。

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