JP5475615B2 - 紙葉類収納繰出装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙葉類収納繰出装置に係わり、更に詳しくは紙葉類を収納又は繰出す帯状フィルムを備え、この帯状フィルムの走行速度を安定した一定速度に高精度に制御する紙葉類収納繰出装置に関する。

従来、例えば、金融機関等で使用されているＡＴＭ(automated telling machine) などに搭載されている紙幣入出金ユニット（以下、ＢＲＵ（Bill Recycling Unit）という）の紙幣収納繰出装置がある。また、駅構内等に設置されている券売機などにも紙葉類繰出装置が搭載されている。

それらの装置のなかには、その内部に、紙幣や券（以下、紙葉類という）の収納と繰出しを行う帯状フィルム式の紙葉類収納繰出装置を備えたものがある。この紙葉類収納繰出装置は、紙葉類の収納と繰出し、又は収納専用、又は繰出し専用として用いられることもある。

これら紙葉類の収納と繰出し、又は収納専用、又は繰出し専用として用いられる装置は、いずれも装置としての構造はほぼ同一である。それゆえ、以下の説明では、一律に紙葉類収納繰出装置として説明を進める。

この紙葉類収納繰出装置は、複雑な機構を設けることなく低コストで紙葉類の収納と繰出しが可能であること、小容積で多数枚の紙葉類を巻取り繰出しが可能であること、更には個々の紙葉類収納繰出装置を増設するだけで多金種混合で紙幣の収納と繰出しが可能であるなどの利点を有している。

この紙葉類収納繰出装置は、紙葉類を収納するときは、紙葉類を二枚の帯状フィルムの間に挟んで、その挟んだ紙葉類を二枚の帯状フィルムと共に巻取ドラムに巻き取って収納する。

また、紙葉類収納繰出装置が紙葉類を繰出すときは、紙葉類と共に巻取ドラムに巻き取られている二枚の帯状フィルムを巻戻して、紙葉類を繰出すように構成されている。

ところで、このような紙葉類収納繰出装置の構造において、紙葉類を収納する際は帯状フィルム及び紙葉類がドラムに巻き取られるにつれて巻取ドラムのドラム径（ドラム本体の径ではなく紙葉類を挟んで巻き取られている帯状フィルムの外部径、以下同様）が大きくなる。

逆に、紙葉類を繰出す際は、帯状フィルム及び紙葉類がドラムから繰出されるにつれてドラム径は小さくなる。

帯状フィルム式に限らず、一般に、紙葉類収納繰出装置では、紙葉類の収納速度や繰出し速度は常に一定にするのが望ましい。もし紙葉類の収納速度や繰出し速度が早くなったり遅くなったり変化すると、紙葉類収納繰出装置が装着されている親機の紙葉類搬送路との間における受渡し部で速度差が生じる。

そのように、受渡し部で速度差が生じると、受渡し部で紙葉類が引っ張られたり、逆に紙葉類に緩みを生じたりする。そのような受渡し部における紙葉類の張力の変化は、紙葉類ジャムにつながる。この紙葉類ジャムを防止するためには、紙葉類の収納速度と繰出し速度を常に一定に保つ必要がある。

ところで、帯状フィルム式の紙葉類収納繰出装置では、ドラムの回転角速度を一定にすると、ドラム径が大きいときはドラム径の周面線速度つまり帯状フィルムの走行速度が速いので紙葉類の収納又は繰出し速度が速くなる。

逆に、ドラム径が小さいときは周面線速度つまり帯状フィルムの走行速度が遅いので紙葉類の収納又は繰出し速度は遅くなる。このように紙葉類の収納速度や繰出し速度が早くなったり遅くなったり変化すると上述したように受渡し部で紙葉類ジャム等の不具合を生じる。

その不具合を防止するためにはドラム径の大小に関らずドラム径の周面線速度を一定に制御する必要がある。ドラム径の周面線速度を一定に制御するためには、運用中のドラム径の検知が必要である。

このドラム径の検知では、巻取りドラムの回転した回数からドラム径を計算する、又は収納されている紙幣の枚数からドラム径を計算して、得られたドラム径と巻取りドラムの回転角速度から巻取りドラム上のテープ（上記の帯状フィルムと同義）の走行速度を算出するテープ速度制御装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

上記の巻取りドラムの回転数の検知では、テープの走行と巻取りドラムの回転とをタイミングベルトを介して駆動するモータの軸に、エンコーダセンサを設けて、このエンコーダセンサから出力されるパルス信号のパルス数からモータの回転数を取得している。

そして、モータの回転数から巻取りドラムの回転数を取得し、巻取りドラムの回転数からドラム径を算出し、算出したドラム径から巻取りドラム上のテープの走行速度を検知するようにしている。

特開平１０−１８１９７２号公報

しかしながら、テープの巻き始めや繰出し始めのようにテープの走行速度に急激な変化が加わった場合はテープとプーリとの間に滑りが生じる。また、装置運用中にタイミングベルトやプーリに埃や紙粉等の不純物が付着した場合も、同様にタイミングベルトとプーリとの間に滑りが生じる。

また、装置が設置されている場所の気温、湿度等の環境条件によって、テープとプーリとの間の駆動力に相対的な変化が生じる。

そのようにテープとプーリとの間に滑りや駆動力の相対的な変化が生じると、エンコーダセンサから出力されるパルス信号の精度に狂いが生じる。精度に狂いの生じたパルス信号を基に、モータの回転数やドラム径やテープの走行速度を算出して、その算出に基づいてモータの回転速度を制御したのでは、所望のモータ回転速度が得られない。

所望のモータ回転速度が得られないと、紙葉類の収納速度や繰出し速度が所定の一定速度から逸脱する。そうすると、前述したように、紙葉類の引っ張りや緩みによって紙葉類ジャムの発生等の不都合が生じる。

また、テープとプーリとの間の滑りを防ぐために、両部材間の係合を強めると、両部材に加わる摩擦力や荷重が大きくなり、両部材の寿命を早めるだけでなく、ひいてはテープの磨耗を早めてテープの早期の切断などテープの寿命を早める要因となる。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、帯状フィルム式の紙葉類収納繰出装置において紙葉類の安定した収納と繰出しを行うよう帯状フィルムの走行速度の制御を簡単な構成で高精度に行うことができる紙葉類収納繰出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の紙葉類収納繰出装置は、２個の保持ローラに各々保持される帯状フィルムの間に、紙葉類を挟んで該紙葉類を上記帯状フィルムと共に巻取ドラムに巻き取って収納し、上記巻取ドラムに巻き取られている上記帯状フィルムを巻戻して上記紙葉類を繰出す帯状フィルム式の紙葉類収納繰出装置において、上記保持ローラと上記巻取ドラムとを正逆両方向に回転駆動するステッピングモータと、上記帯状フィルムの少なくとも一方の帯状フィルムの表裏少なくとも一方の面に、上記帯状フィルムの色彩と異なる色彩で所定の形状で且つ所定のパターンの間隔で付されたマークと、該マークを検知する検知センサと、上記巻取ドラムに巻き取られている上記帯状フィルムのロール外径に対応する指数と該指数により指定される上記ステッピングモータの駆動パルス数又は周期との対応関係を示すステッピングモータ・スルーイングテーブルを記憶する記憶装置と、を有し、上記検知センサにより上記帯状フィルムの走行中に上記マークを検知したことを示すパルス信号を取得するパルス信号取得手段と、該パルス信号取得手段により取得された上記パルス信号のパルス数に基づいて上記巻取ドラムの回転数を算出するドラム回転数算出手段と、該ドラム回転数算出手段により算出された上記巻取ドラムの回転数と予め取得されている上記帯状フィルムの厚さと上記紙葉類の厚さとに基づいて上記ロール外径を算出するロール外径算出手段と、該ロール外径算出手段により算出された上記ロール外径と上記記憶装置に記憶されている上記ステッピングモータ・スルーイングテーブルに基づいて上記ステッピングモータへの駆動パルス数を設定する駆動パルス設定手段と、該駆動パルス設定手段により設定された上記駆動パルス数を上記ステッピングモータに印加することにより上記帯状フィルムの走行速度が所定の一定速度になるように制御する速度制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の紙葉類収納繰出装置によれば、従来からの問題点である急激な速度変化による駆動力の変化や、運用時における部材への埃や紙粉等の不純物の付着による部材間の滑りの影響を受けずに、安定したテープの速度制御が可能となるという効果を奏する。

本発明の実施例１に係る紙葉類収納繰出装置を複数備えた紙幣専用のＢＲＵ(Bill Recycling Unit) の構成を示すブロック図である。 実施例１に係る紙葉類収納繰出装置に複数備えられた還流スタッカの構成を示す断面図である。 還流スタッカのテープ走行速度を一定に維持するためにステッピングモータの駆動を制御するためのステッピングモータ・スルーイングテーブルを示す図である。 実施例１に係る還流スタッカのテープの走行量をテープから直接取得するためにテープの面に付されている不等間隔マークを示す図である。 実施例１に係る還流スタッカの不等間隔マークに基づいてテープの走行速度を一定に制御するためにステッピングモータの駆動パスルを決定するためのパスルテーブルを示す図である。 実施例１に係る還流スタッカの不等間隔マークに基づいてテープの走行速度を一定に制御する処理のフローチャートである。 実施例２に係る還流スタッカのテープの走行量をテープから直接取得するためにテープの面に付されている等間隔マークを示す図である。 実施例２に係る還流スタッカの等間隔マークに基づいてテープの走行速度を一定に制御する処理のフローチャートである。 実施例２に係る還流スタッカの等間隔マークに基づいてテープの走行速度を一定に制御する処理のフローチャートである。 実施例２に係る還流スタッカの等間隔マークに基づいてテープの走行速度を一定に制御する処理の他の例を示すフローチャートである。 実施例３に係る還流スタッカの等間隔のタイミングマークに更にテープ始端マークとテープ終端マークが加わった例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は、実施例１に係る紙葉類収納繰出装置を複数備えた紙幣専用のＢＲＵ(Bill Recycling Unit)の構成を示すブロック図である。図１に示すようにＢＲＵ１は、制御部２と、この制御部２にシステムバス３及び搬送路４を介して接続された、鑑別部５、挿入部６、出金保留部７、出金部８、４個の還流スタッカ９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）、回収庫１０を備え、外部には着脱自在な補充カセット１１を備えている。

挿入部６は、入金部であり、顧客が紙幣を入れる場所である。出金保留部７は、出金時に出金する紙幣が揃うまで一時的に溜めておく場所である。出金部８は、出金保留部７に揃った紙幣を一括して出す場所である。

還流スタッカ９は、いずれも本発明の紙葉類収納繰出装置としてＢＲＵ(Bill Recycling Unit)１の内部に搭載されている装置である。そして、還流スタッカ９ａは、例えば千円紙幣を収納し、収納した千円紙幣を繰出す装置である。

また、還流スタッカ９ｂは、例えば五千円紙幣を収納し、収納した五千円紙幣を繰出す装置である。還流スタッカ９ｃは、一万円紙幣を収納し、収納した一万円紙幣を繰出す装置である。還流スタッカ９ｄも一万円紙幣のための同様の装置である。

補充カセット１１は、出金が続いて還流スタッカ９内の紙幣が不足したとき、その還流スタッカ９に紙幣を補充するためのカセット装置である。

回収庫１０は、着脱可能に構成されており、保守員がＢＲＵ(Bill Recycling Unit)１から紙幣を回収するとき還流スタッカ９から繰出された紙幣を収納する回収装置である。

鑑別部５は、入金時、挿入部６から搬送路４を通過して還流スタッカ９のいずれかに収納される紙幣について、真券か偽券か金種は何か等を鑑別する。

また、鑑別部５は、出金時、還流スタッカ９のいずれかから搬送路４を通過して出金保留部７に送り込まれる紙幣の金種と枚数を確認する。

さらに鑑別部５は、紙幣補充時、補充カセット１１から搬送路４を通過して還流スタッカ９のいずれかに収納される紙幣について金種と枚数を確認する。

制御部２は、特には図示しないが、ＲＯＭ(read only memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、キャッシュメモリ等を内蔵している。制御部２は、処理中のデータをＲＡＭやキャッシュメモリ等に一時的に保持しながら、ＲＯＭから読出した制御プログラムに従って上記各部の動作を制御する。

図２は、上記の還流スタッカ９の構成を示す断面図である。４個の還流スタッカ９は収納し又は繰出す紙幣の金種が異なっても、内部の構成は同一である。図２に示すように、還流スタッカ９は、筐体１２の内部に、手動用ノブ１４を備えた巻取軸１５からなる巻取ドラム１６を備えている。

尚、巻取ドラム１６は、後述するように、二枚の帯状フィルムを紙幣と共に巻き取ることと、巻き戻す（繰り出す）ことの両方を行うが、ここでは便宜上「巻取ドラム」という呼称を用いる。

巻取ドラム１６の巻取軸１５には二枚の帯状フィルム（以下、テープという）１７（１７ａ、１７ｂ）の始端部１７ａ−１及び１７ｂ−１がそれぞれ固定されている。二枚のテープ１７は、それぞれテンションローラ１８と回転伝達ローラ１９に掛け渡されて挟持され、巻取ドラム１６に繰り込まれ、又は巻取ドラム１６から繰り出される。

テンションローラ１８に掛け渡されているテープ１７ａは、終端部をトーションスプリング２１とトルクリミッタ２２を備えるテープ保持ローラ部２３に保持されて、テープ保持ローラ部２３から繰り出され又はテープ保持ローラ部２３に繰り込まれる。

テンションローラ１８とテープ１７ａの両端部近傍には媒体としての紙幣の通過を検知する紙幣通過検知センサ２４が配置されている。

また、回転伝達ローラ１９に掛け渡されているテープ１７ｂは、回転伝達ローラ１９の下方の筐体１２の底部近傍に配置されている案内ローラ２５の外側を回り込んで走行するよう構成されている。

そして、テープ１７ｂは、その終端部を、トーションスプリング２６とトルクリミッタ２７を備えるテープ保持ローラ部２８に保持されて、テープ保持ローラ部２８から繰り出され又はテープ保持ローラ部２８に繰り込まれる。

回転伝達ローラ１９と案内ローラ２５の中間部に、テープ１７ｂの走行速度を検知するタイミングセンサと、テープの終端を検知する終端検知センサを兼ねるテープセンサ２９が配置されている。

テープセンサ２９は、テープ１７ｂの表裏の少なくとも一方の面に付されたマークを検知するために配置されている。マークは詳しくは後述するが、タイミングマークと終端マークがあり、タイミングマークは更に不等間隔マークと等間隔マークとがある。これらのマークはテープの色彩と異なる色彩で印刷されている。例えば、テープが透明又は半透明色でマークが黒色等である。

また、上記テープ保持ローラ部２３とテープ保持ローラ部２８の、巻取ドラム１６とは反対側の近傍に、ステッピングモータ３０が配設されている。ステッピングモータ３０は制御部２の制御の下に図示を省略したギア系を介して巻取ドラム１６、テープ保持ローラ部２３、テープ保持ローラ部２８及び回転伝達ローラ１９を正逆両方向に駆動する。

図３は、還流スタッカ９のテープ走行速度を一定に維持するためにステッピングモータの駆動を制御するためのステッピングモータ・スルーイングテーブルを示す図である。このステッピングモータ・スルーイングテーブル３１は、パルス周期欄３２、パルス数欄３３、及びパルス指数欄３４とで構成されている。

パルス周期欄３２のパルス周期（μｓ）は、テープセンサ２９でタイミングマークの不等間隔マークを読み取った現時点のパルス周期と比較するためのものである。そして、パルス数欄３３の１秒当たりパルス数（ｐｐｓ）は、テープセンサ２９でタイミングマークの等間隔マークを読み取った現時点の１秒当たりパルス数と比較するためのものである。

最左端の番号１〜２２に対応して示すパルス周期欄３２のパルス周期（μｓ）とパルス数欄３３の１秒当たりパルス数（ｐｐｓ）の対応関係は、μｓ＝１０^-6 ・ｓから容易に得られる。この１秒当たりパルス数がステッピングモータ（以下、単にモータともいう）３０を本来駆動するためのパルス数である。

本例では、一例として、パルス指数欄３４に示すように、パルス指数１、２、３、・・・、１０及び１１を設定し、それぞれに、駆動パスル数６０２、６３３、６６８、・・・、１０９１及び１１９９を割り当てている。

上記のパルス指数は、巻取ドラム１６のドラム径に対応しており、パルス指数１はドラム径が最大（巻取り紙幣の容量が満杯でこれ以上巻き取れない状態）に近づいたときの指数を示し、パルス指数１１はドラム径が最小（巻取られている紙幣がない空の初期状態）に近づいたときの指数を示している。

尚、巻取ドラム１６のドラム径とは、前述したように、ドラム本体の径ではなく紙幣を挟んで巻き取られているテープ１７の外部径を指している。換言すれば、紙幣を挟んで又は初期状態で紙幣を挟んでいない状態も含めて巻取ドラム１６に巻き取られているテープ１７のロール状の外径（ロール外径）を指している。

このテープ１７の走行速度、つまり巻取ドラム１６のドラム径の回転線速度、を一定に保つためには、巻取ドラム１６の回転を、ドラム径が最大に近いとき最も遅く、ドラム径が最小に近いとき最も速くする必要がある。

例えば、ドラム径が最小から紙幣の収納（入金、巻き取り）を開始して紙幣が満杯の状態になるまでの間、ドラム径が順次大きくなるに従って、パルス指数の設定を「１１」から順次小さく変えて、駆動パスル数を遅くする（秒当たりのパルス数を少なくする）。

また、例えば、ドラム径が最大から紙幣の繰り出し（出金、巻き戻し）を開始して収納紙幣がゼロの状態になるまでの間、ドラム径が順次小さくなるに従って、パルス指数の設定を「１」から順次大きく変えて、駆動パスル速度を速くする（秒当たりのパルス数を多くする）。

図３のステッピングモータ・スルーイングテーブル３１に示されているパルス指数と１秒当たりパルス数との対応関係は、パルス指数が示すドラム径（ロール外径）のとき、テープ１７の走行速度をドラム径が変化する前の速度と同一に保つようにモータ３０を回転させるための１秒当たりパルス数との関係を示している。

そして、この関係は、先ず、或る時点を基点としたテープ１７の走行量から得られる巻取ドラム１６の回転数と、この巻取ドラム１６の回転数と予め取得されているテープ１７の厚さと紙幣の厚さとに基づいてドラム径（ロール外径）が算出される。

次に、上記算出されたドラム径のとき、このドラム径に変化する前のドラム径のときと同一の速度でテープ１７を走行させることができる経験的に得られているモータ３０を回転させるための１秒当たりパルス数との関係である。

ところで、テープを走行させる回転系に取り付けたエンコーダ等を用いて、間接的にテープの走行量を算出するのは、回転系とテープの間に発生する滑り等のため正確なテープ走行量が得られないことは前述した。本実施例では、テープ１７の走行量をテープ１７から直接取得する。

図４は、テープ１７の走行量をテープ１７から直接取得するために、テープ１７ｂの表裏いずれかの面に付されているタイミングマークの不等間隔マークを示す図である。図４に示すタイミングマーク３５はテープ１７の無地部１７−０の色（本例の場合は例えば透明又は不透明）とは異なる色（本例の場合は例えば黒色）３６で印刷されている。

タイミングマーク３５の不等間隔マーク３７（３７−１、３７−２、３７−３、・・・、３７−ｎ）は、先ず、テープ１７の始端部では最も狭い一定間隔の不等間隔マーク３７−１が印刷されている。この不等間隔マーク３７−１のままテープ１７は所定の長さ続いている。

次に、不等間隔マーク３７−１とは異なるやや広い間隔の一定間隔の不等間隔マーク３７−２が印刷されている。そして、この不等間隔マーク３７−２のままテープ１７は所定の長さ続いている。

続いて、不等間隔マーク３７−２とは異なるやや広い間隔の一定間隔の不等間隔マーク３７−３が印刷されている、そして、この不等間隔マーク３７−３のままテープ１７は所定の長さ続いている。

同様にして、一定間隔で記された不等間隔マーク３７が所定の長さ続いたのち、それまでの不等間隔マーク３７とは異なるやや広い間隔の一定間隔の次の不等間隔マーク３７が所定の長さ続いて印刷さている、ということがテープ１７の終端の不等間隔マーク３７−１１まで連続している。

つまり、テープの始端部側ほど不等間隔マークの間隔は細かくなっている。換言すれば、テープの始端部側ほど検出されるマークのパルス周期は速い。したがって、所定のパスル数平均時間を取得することが比較的短時間でできる。

本来、テープの始端部側でテープ速度を一定に走行させるには、モータ３０を高速に回転させ且つ短時間で適正な回転数に正確に制御することが必要になる。

テープの始端部側ほど不等間隔マークの間隔が細かくなっているのは、所定のパスル数平均時間を短時間で取得して、パルス数（又はパルス周期）の基準テーブルと比較し、高速回転しているモータ３０の制御を迅速に行うためである。

図５は、上記不等間隔のタイミングマーク３５に基づいて、テープ１７の走行速度を一定に制御するために、ステッピングモータ３０の駆動パスルを決定するための、パスルテーブルを示す図である。

尚、図５に示す速度制御テーブル４０は、左方のパルス平均時間の表からなるパルステーブル４１と右方のパルス指数欄４２から成る。中央の印刷ピッチ欄４３及び巻取り直径欄４４は、参考のために図示している。

印刷ピッチ欄４３の数値は不等間隔マーク３７のマーク間隔をｍｍ単位で示している。例えば３（ｍｍ）は図４の不等間隔マーク３７−１のマーク間隔を示し、６（ｍｍ）は図４の不等間隔マーク３７−２を示し、３３（ｍｍ）は図４の不等間隔マーク３７−１１を示している。

そして、巻取り直径欄４４は、不等間隔マーク３７−１〜３７−１１がテープセンサ２９により検知されたときのドラム径（巻取り直径（始端、＊＊、＊＊、＊＊、・・・、エンド））を示している。この巻取り直径は紙幣の種類や厚さによって算出されるものであり一定値に決まるものではない。

パルス指数欄４２の指数「１１、１０、・・・、３、２、１」は、示す順序は逆になっているが、図３のステッピングモータ・スルーイングテーブル３１のパルス指数欄３４で示した指数「１、２、３、・・・、１０、１１」と同一のものである。

この速度制御テーブル４０は、不等間隔マーク３７−１〜３７−１１がテープセンサ２９により検知されたとき、巻取ドラム１６を最適なドラム径線速度で回転させるためのステッピングモータ３０の駆動パルスを示すパルス指数を取得するためのテーブルである。

この速度制御テーブル４０は、不等間隔マーク３７−１〜３７−１１がテープセンサ２９により検知されたときの検知パルスの所定数パスルの平均時間に、パルス指数が直接対応するように作成されている。

したがって、速度制御テーブル４０には、本来、検知パルスの所定数パスルの平均時間に近似する検知パルスを発生させる印刷ピッチと、その印刷ピッチに対応する巻取り直径は示す必要はない。

しかし、パルス指数が不等間隔マーク３７とそれから算出されるドラム径（巻取り直径）に関連する指数であることを示す参考として、速度制御テーブル４０には、印刷ピッチ欄４３と巻取り直径欄４４を付加的に示している。

尚、パルス指数１はドラム径が最大（巻取り紙幣の容量が満杯でこれ以上巻き取れない状態（巻取りエンド））に近いときの指数を示し、パルス指数１１はドラム径が最小（巻取られている紙幣がない空の初期状態（テープ始端））に近いときの指数を示していることは図３で説明した。

図６は、上記のハード構成及びデータ構成において、テープ速度を一定に維持するために制御部２によって行われるステッピングモータ３０の回転制御の処理を示すフローチャートである。

図６において、先ず全体のメカニズム関係をリセットする。そして前回テープが停止していた位置を基準として、テープ速度が所定の一定速度となるように設定されている回転速度でモータ３０を駆動する。

例えばパルステーブル４１からｐｎを選択する。ここでｐ＝１、２、３、・・・、１１であり、ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、・・・、ｋである。この選択したテーブル数値ｐｎに対応するパルス指数欄４２の指数は「６」である。

このパルス指数欄４２の指数「６」と同じ図３のステッピングモータ・スルーイングテーブル３１（以下、単にテーブル３１という）に示すパスル指数「６」に対応するモータ駆動１秒当たりパルス数は「８０１（ｐｐｓ）」である。

制御部２は、このパスル数「８０１（ｐｐｓ）」でモータ３０を駆動してテープ１７を走行させる。そして、テープ１７の不等間隔マーク３７をテープセンサ２９で読み取ってパルスを発生させる（ステップＳ１）。

次に、制御部２は、テープセンサ２９から送信されてくるパルス周期から所定数の連続したパスルを取得してパルス平均時間（ｍｓ）を算出する（ステップＳ２）。

続いて、制御部２は、算出したパルス平均時間に対応する速度制御テーブル４０のパルステーブルｐｎが「ｎ＝ｋ」であるか否か判別する（ステップＳ３）。そして、ｎ≠ｋなら（Ｓ３の判別がＮｏ）、モータ３０の駆動パルスをテーブル３１の「ｍ（ｐｐｓ）」に設定して入金処理の準備をする（ステップＳ４）。

この処理では、制御部２は、先ず、上記算出したパルス平均時間に対応する速度制御テーブル４０のパルステーブルｐｎに対応するパルス指数欄４２のパルス指数を読み出す。次に、制御部２は、図３のテーブル３１から上記と同一のパルス指数を読み取る。

そして、制御部２は、読み取ったパルス指数に対応する１秒当たりパルス数「ｍ（ｐｐｓ）」をパルス数欄３３から読み出し、この読み出した１秒当たりパルス数「ｍ（ｐｐｓ）」をモータ３０の駆動パスル「ｍ（ｐｐｓ）」として設定する。

上記に続いて、制御部２は、紙幣通過検知センサ２４の光路が遮蔽されることにより発生する入金通知があるか否か判別し（ステップＳ５）、入金通知がなければ（Ｓ５の判別がＮｏ）、あるまで待機する。

そして、入金通知があったときは（Ｓ５の判別がＹｅｓ）、制御部２は、上記設定されているテーブル３１の駆動パスル「ｍ（ｐｐｓ）」でモータ３０を駆動制御して入力処理を行う（ステップＳ６）。

制御部２は、入金処理のテープ１７の巻き取り中に、テープ１７の不等間隔マーク３７をテープセンサ２９で読み取って取得された所定数のパルスの平均時間（ｍｓ）を算出する（ステップＳ７）。制御部２は、一枚の紙幣の入金処理が完了すると（ステップＳ８）、モータ３０を一時停止させる（ステップＳ９）。

そして、制御部２は、上記入金処理のテープ１７の巻き取り中に算出したパルスの平均時間（ｍｓ）から、以後用いるパルステーブルを選択する（ステップＳ１０）。この処理では、例えば、いま、シーケンス処理の第１周目であるとする。

そして、速度制御テーブル４０で初期設定されたパルステーブルｐｎが「６ｆ」であったとする。そして上記入金処理のテープ１７の巻き取り中に算出したパルスの平均時間（ｍｓ）が「６ｇ」を指していたとする。

いまは入金処理中で、テープ１７は紙幣を挟んで巻き取り中であり、巻取ドラム１６のドラム径は順次大きくなっていく。つまりテープ１７の走行速度を一定に保つには、巻取ドラム１６の回転を順次遅くしていく必要がある。

そこで制御部２は、テーブル３１のパスル指数「５」に対応する１秒当たりパルス数「ｍ（ｐｐｓ）」（駆動パルス）を設定し、且つパルステーブル４１の「５ｎ」を選択する。

次に、制御部２は、ステップＳ３に戻り、ステップＳ７で算出されているパルスの平均時間（ｍｓ）が、パルステーブル４１の「５ｎ」の「ｎ＝ｋ」であることを示しているか否か再び判別する。

ｎ≠ｋなら（Ｓ３の判別がＮｏ）、ステップＳ４〜Ｓ３が繰り返えされ、入金処理が進行し、巻取ドラム１６のドラム径は順次大きくなる。パルステーブル４１の選択では「４ｎ」、「３ｎ」、「２ｎ」と順次パスル指数が下がっていき、テープ１７の走行速度は遅くなっていく。

制御部２は、やがてステップＳ３の判別で、ｎ＝ｋとなったことが判別されると、巻取りエンドであることを適宜の表示装置により表示して（ステップＳ１１）、モータ３０を完全停止させる（ステップＳ１２）。

出金処理については、特には図示しないが、処理の基点でパルステーブル６ｎが選択されることは同一である。モータ駆動パスルは前回停止時に設定されている駆動パルスである。

そして出金処理では、巻取ドラム１６のドラム径は順次小さくなっていく。つまりテープ１７の走行速度を一定に保つには、巻取ドラム１６の回転を順次速くしていく必要がある。

そして、ステップＳ３の判別では、ｎ＝ａか否かが判別される。ｎ＝ａであればテープ１７の始端が近い（もう収納されている紙幣が無い）ということで、ステップＳ１１ではテープの始端であることを適宜の表示装置により表示し、ステップＳ１２でモータ３０を完全停止させる。

図７は、実施例２に係る還流スタッカ９のテープ１７の走行量をテープ１７から直接取得するためにテープ１７の表裏いずれかの面に付されている等間隔タイミングマークを示す図である。

図７に示すタイミングマーク４５の等間隔マーク４６は、テープ１７の無地部１７−０の色（本例の場合は例えば透明又は不透明）とは異なる色（本例の場合は例えば黒色）３６で印刷されている。

この等間隔マーク４６は、テープ１７の始端部から終端部まで、等間隔で連続して印刷されている。したがって、各マークの個数つまり紙幣通過検知センサ２４が各マークを読み取るごとに発信する検知パルス数を計数すれば、テープ１７の走行長さが容易に判明する。

また、今回の処理の基点となるドラム径は、前回の処理の終了時点で記憶されているので、今回の処理でテープ１７の走行長さ（検出パルス数）が分かれば、正逆いずれの場合でも巻取ドラム１６の回転数を算出できる。

巻取ドラム１６の回転数が分かれば、テープ１７厚みと、紙幣の厚みとに基づいてドラム径を算出することができる。ドラム径の最小（Ｙｍｍ、テープ始端）と最大（Ｘｍｍ、巻取りエンド）は予め分かっており、制御部２内蔵の記憶装置等に記憶されている。

また、本例においても、図３に示したテーブル３１のパルス指数欄３４の指数「１」、「２」、「３」、・・・、「１１」で設定される１秒当たりパルス数は、ドラム径に間連付けられている。

この関連付けは、例えば、１個の還流スタッカ９の紙幣収納可能枚数が１００枚であるとすると、上記の指数は紙幣１０枚を巻き取る（入金）ごとに又は巻き戻す（出金）ごとに１数値変化する。

つまりドラム径の変化とテープ１７の走行速度の変化には紙幣１０枚分に対応する許容差が設定されている。以下、ドラム径Ｄは上記の許容差を含んで紙幣１０枚分毎にｎ１（ｍｍ）、ｎ２（ｍｍ）、ｎ３（ｍｍ）、ｎｄ（ｍｍ）（ｄ＝４、５、６、・・・、１０）の変化量をとるものとする。

図８は、上記等間隔マーク４５が付されたテープ１７を用いて紙幣の入出金を行う還流スタッカ９に対する制御部２によるテープ１７の走行速度を一定に制御する処理のフローチャートである。

制御部２は、先ず、モータ３０を駆動してテープ１７を走行させ、等間隔マーク４５による検知パルスを発生させる（ステップＳ１０１）。続いて、制御部２は、いま入金処理なのか出金処理なのかを判別する（ステップＳ１０２）。

ここで、処理の流れを簡明にするため、以下、入金処理のみに絞って説明する。すなわち制御部２は、ステップＳ１０２で、入金処理であることを判別すると、検知パルス数を累積加算する（ステップＳ１０３）。

次に、制御部２は、上記累積加算した検知パルス数から巻取ドラム１６の回転数を算出する（ステップＳ１０５）。更に、制御部２は、テープ１７の厚みと入金紙幣の厚みとを算出する（ステップＳ１０６）。

続いて、制御部２は、上記算出した巻取ドラム１６の回転数と、いま算出したテープ１７の厚みと入金紙幣の厚みとから、現状直径つまり現在のドラム径Ｄを算出する（ステップＳ１０７）。

そして、還流スタッカ９の紙幣収納量が巻取りエンドとなっているか否か判別する（ステップＳ１０８）。この処理は、上記算出したドラム径Ｄと記憶装置に記憶されている予め判明しているドラム径の最大直径Ｘｍｍとを比較して、算出ドラム径Ｄが最大直径Ｘｍｍ以上であるか否かを判別する処理である。

なお、ステップＳ１０８の判別で、巻取りエンドか又はフィルム始端部（テープ１７の始端部、以下同様）か２通りの判別を同時に行っているが、巻取りエンドの判別は入金処理のときの判別であり、フィルム始端部の判別は出金処理のときの判別である。

上記ステップＳ１０８の判別で、巻取りエンドでなければ（Ｓ１０８の判別がＮｏ）、制御部２は、次に、巻取り径毎の速度制御１の制御を行うか否かを判別する（ステップＳ１０９）。この処理では、ドラム径Ｄがｎ１（ｍｍ）以下か否かによって制御が決定される。

そしてドラム径Ｄがｎ１（ｍｍ）以下であれば（Ｓ１０９の判別がＹｅｓ）、収納されている紙幣は１０枚未満である、つまり紙幣を未だテープ始端から１０枚まで巻き取っていないことになる。

この場合は制御部２は、パルス指数「１１」で設定されるテープ始端部のテープ走行速度に対応する１秒当たりパルス数「１１９９」（図３参照、以下同様）でモータ３０を駆動制御して紙幣を収納する（ステップＳ１１０）。

そして、制御部２は、モータ３０を一時停止させて（ステップＳ１１７）、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０５〜Ｓ１１０、Ｓ１１７、Ｓ１０２を繰り返す。

やがて、紙幣が１０枚巻き取られたものとすると、ステップＳ１０９の判別で、ドラム径Ｄがｎ１（ｍｍ）を超える（Ｓ１０９の判別がＮｏ）。この場合は、制御部２は、続いて巻取り径毎の速度制御２の制御を行うか否かを判別する（ステップＳ１１１）。

この処理では、ドラム径Ｄがｎ２（ｍｍ）以下か否かによって制御が決定される。そして、ドラム径Ｄがｎ２（ｍｍ）以下であれば（Ｓ１１１の判別がＹｅｓ）、収納されている紙幣は２０枚未満である。

この場合は制御部２は、テープ始端部よりも遅いパルス指数「１０」で設定されるテープ走行速度に対応する１秒当たりパルス数「１０９１」でモータ３０を駆動制御して紙幣を収納する（ステップＳ１１２）。

そして、制御部２は、モータ３０を一時停止させて（ステップＳ１１７）、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０５〜Ｓ１１２、Ｓ１１７、Ｓ１０２を繰り返す。

やがて、紙幣が全部で２０枚収納されたものとすると、ステップＳ１１１の判別で、ドラム径Ｄがｎ２（ｍｍ）を超える（Ｓ１１１の判別がＮｏ）、次に、制御部２は、巻取り径毎の速度制御３の制御を行うか否かを判別する（ステップＳ１１３）。

以下、同様に、制御部２は、ドラム径Ｄがｎ３（ｍｍ）を超えたら、巻取り径毎の速度制御ｄ（ｄ＝４、５、・・・、９、１０）を行うか否かを判別し、ドラム径Ｄがｎｄ以下ならパルス指数「ｄ」で設定されるテープ走行速度に対応する１秒当たりパルス数でモータ３０を駆動制御して紙幣を収納する。

そして、ドラム径Ｄがｎｄを超えたら「ｄ＝ｄ＋１」として、その新たな「ｄ」を基準として上記同様の処理を繰り返す。すると、やがてステップＳ１０８の判別で、巻取り径Ｄ、つまりドラム径ＤがＸｍｍ以上となる（Ｓ１０８の判別がＹｅｓ）。

この場合は、制御部２は、紙幣の巻取りエンドであることを適宜の表示装置により表示して（ステップＳ１１８）、モータ３０を完全停止させ（ステップＳ１１９）、処理を終了する。

尚、詳細な説明は省略するが、例えば紙幣の巻取りエンドの状態から出金処理を行う場合は、ステップ１０２からステップＳ１０４に処理が進み、更に、ステップＳ１０５〜Ｓ１０９、Ｓ１１１、Ｓ１１３、Ｓ１１５以下ドラム径Ｄがｎ１０まで一気に判別が進む。

そして、ドラム径「Ｄ≦ｎ１０」を判別して、紙幣１枚を巻き戻し（出金し）、ステップＳ１１７を経てステップＳ１０２に戻る。

その後は、紙幣を出金するごとに、やがて、ステップＳ１１５の判別がＹｅｓとなり、更にステップＳ１１３の判別がＹｅｓ、更にステップＳ１１１の判別がＹｅｓ、最後にステップＳ１０９の判別がＹｅｓの状態で、最後の紙幣が出金される。

そして、ステップＳ１１７、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０５〜Ｓ１０８まで処理が進んでフィルム始端部の判別がＹｅｓとなって、制御部２は、フィルムの始端部であることを適宜の表示装置により表示して（ステップＳ１１８）、モータ３０を完全停止させ（ステップＳ１１９）、処理を終了する。

図９は、実施例２に係る還流スタッカ９の等間隔マーク４５に基づいてテープ１７の走行量を一定に制御する処理の他の例を示すフローチャートである。

尚、本例の場合も、図３に示したテーブル３１を使用する。そしてパルス指数欄３４のパルス指数１、２、３、・・・、１０、１１を代数ｎで表すことにする。また、１個の還流スタッカ９の紙幣収納可能枚数を１００枚とし、紙幣１０枚を巻き取る（入金）ごとに上記の指数ｎは１数値小さくなるものとする。

また、本例においては、特には図示しないが、パスルを計測して得られたパルス平均時間（ｍｓ）と、テーブル３１のパルス指数ｎとが対応するパルステーブルが用意されている。

図９において、制御部２は、先ず全体のメカニズム関係をリセットする。そして前回テープが停止していた位置を基準として、テープ速度が所定の一定速度となるように設定されている回転速度でモータ３０を駆動する。

そして、制御部２は、走行するテープ１７の等間隔マーク４５をテープセンサ２９が走査したことによって発生したパルスを取得し（ステップＳ２０１）、取得した所定数のパルスからパルス平均時間（ｍｓ）を算出する（ステップＳ２０２）。

続いて、制御部２は、テーブルの指数を判断する（ステップＳ２０３）。この処理は、上記算出したパルス平均時間（ｍｓ）に対応して上記のパルステーブルから取得されるパルス指数ｎが、パルス指数１、２、３、・・・、１０、１１のいずれであるかを判断する処理である。

そして「ｎ≠１」なら、制御部２は、ステップＳ２０４に進んで、上記判断したパルス指数ｎを、制御部内蔵のメモリに一時的に記憶（設定）する（ステップＳ２０４）。

続いて、制御部２は、紙幣通過検知センサ２４が紙幣の通過を検知した（入金紙幣がセンサ光路を遮蔽した）か否か判別する（ステップＳ２０５）。そして通過を検知しなければ（Ｓ２０５の判別がＮｏ）、通過を検知するまで待機する。

そして、紙幣の通過が検知されると（Ｓ２０５の判別がＹｅｓ）、制御部２は、上記メモリに設定されているパルス指数ｎに対応する１秒当たりパルス数をテール３１のパルス数欄３３から読み出して、その読み出した１秒当たりパルス数でモータ３０を駆動する（ステップＳ２０６）。

続いて、制御部２は、上記モータ３０の駆動により走行中のテープ１７の等間隔マーク４５とテープセンサ２９により発生したパルスから取得した所定数のパルスからパルス平均時間（ｍｓ）を算出する（ステップＳ２０７）。

そして、制御部２は、その算出したパルス平均時間がステップＳ２０２で得られたパルス平均時間と比較して変化があるか否かによってテーブルの指数を判断する（ステップＳ２０８）。

この判断に基づいて、制御部２は、時間に変化がないときは紙幣１０枚単位の巻き込み長さ以内であるのでパルス指数ｎを「ｎ＝ｎ」に設定し、時間に変化があったときは紙幣１０枚単位の巻き込み長さを超えているのでパルス指数ｎを「ｎ＝ｎ−１」に設定する（ステップＳ２０９）。

そして、制御部２は、設定されたパルス指数ｎに対応する１秒当たりパルス数をテール３１のパルス数欄３３から読み出して、その読み出した１秒当たりパルス数でモータ３０を駆動する（ステップＳ２１０）。

このようにして紙幣１枚が入金（収納）されたなら、制御部２は、モータ３０を一時停止させて（ステップＳ２１１）、ステップＳ２０３に戻る。

そして、制御部２は、ステップＳ２０３の判別で、ｎ≠１ならステップＳ２０４〜Ｓ２１１、Ｓ２０３を繰り返す。他方、ステップＳ２０３の判別で、ｎ＝１となったときは、巻取りエンドを検知したことを適宜の表示装置により表示して（ステップＳ２１２）、モータ３０を完全停止させる（ステップＳ２１３）。

出金処理については、特には図示しないが、ステップＳ２０１、Ｓ２０２まで、入金時の処理と同一である。ステップＳ２０３の判別では「ｎ≠１１」が判別される。そして「ｎ≠１１」ならステップＳ２０４以降でｎ＝１〜１０の範囲のパルス指数が設定される。

ステップＳ２０５では紙幣通過検知センサ２４は出金紙幣の通過を検知する。ステップＳ２０９では、時間に変化がないときは紙幣１０枚単位の巻き戻し長さ以内であるので「ｎ＝ｎ」が設定され、時間に変化があったときは紙幣１０枚単位の巻き戻し長さを超えているので「ｎ＝ｎ＋１」が設定される。

そして、ステップＳ２０３で「ｎ＝１１」が判別されたとき、ステップＳ２１２でテープ始端部（巻き戻し終了）であることが表示装置等に表示される。その他のステップの処理は入金時の処理と同一である。

上述したタイミングマークの不等間隔マーク又は等間隔マークを用いた処理では、タイミングマークの検出のみで、テープ速度の一定化とテープの始端部と終端部（巻取りエンド）を検出した。

しかし、テープの始端部と終端部（巻取りエンド）の検出には、タイミングマークのみに限ることなく、テープ始端マークとテープ終端マークと付け加えて用いるようにしてもよい。

図１０は、実施例３に係る還流スタッカの等間隔のタイミングマークに更にテープ始端マークとテープ終端マークが加わった例を示す図である。本例の還流スタッカ９には、特には図示しないが、テープセンサ２９が２個使用される。

図１０に示すように、本例のテープ１７には、タイミングマークの等間隔マーク４６が、第１のテープセンサ２９の光路４７と、第２のテープセンサ２９の光路４８とに分かれて千鳥状に印刷されている。

そして、テープ１７の始端部（又は終端部）４９には等間隔マーク４６が印刷されていない無地状となっている。そして、テープ１７の終端部（又は始端部）５０には等間隔マーク４６の色と同様の色でベタ印刷されている。

始端部（又は終端部）４９及び終端部（又は始端部）５０は、共に等間隔マーク４６の各マークの間隔よりも長い範囲にわたって設けられているので、等間隔マーク４６のパルスがローの期間又はパルスがハイの期間が、等間隔マーク４６のパルスよりも長いときはただちに始端部（又は終端部）４９又は終端部（又は始端部）５０を検出することができる。

本発明は、紙葉類を収納又は繰出す帯状フィルムを備え、この帯状フィルムの走行速度を安定した一定速度に高精度に制御する紙葉類収納繰出装置に利用することができる。

１ ＢＲＵ（Bill Recycling Unit）
２ 制御部
３ システムバス
４ 搬送路
５ 鑑別部
６ 挿入部
７ 出金保留部
８ 出金部
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ） 還流スタッカ
１０ 回収庫
１１ 補充カセット
１２ 筐体
１４ 手動用ノブ
１５ 巻取軸
１６ 巻取ドラム
１７（１７ａ、１７ｂ） 帯状フィルム（テープ）
１７ａ−１、１７ｂ−１ テープ始端部
１７−０ 無地部
１８ テンションローラ
１９ 回転伝達ローラ
２１ トーションスプリング
２２ トルクリミッタ
２３ テープ保持ローラ部
２４ 紙幣通過検知センサ
２５ 案内ローラ
２６ トーションスプリング
２７ トルクリミッタ
２８ テープ保持ローラ部
２９ テープセンサ
３０ ステッピングモータ
３１ ステッピングモータ・スルーイングテーブル
３２ パルス周期欄
３３ パルス数欄
３４ パルステーブル指数欄
３５ タイミングマーク
３６ マーク色
３７（３７−１、３７−２、３７−３、・・・、３７−１１） 不等間隔マーク
４０ 速度制御テーブル
４１ パルステーブル
４２ パルス指数欄
４３ 印刷ピッチ欄
４４ 巻取り直径欄
４５ タイミングマーク
４６ 等間隔マーク
４７ 第１のテープセンサの光路
４８ 第２のテープセンサの光路
４９ テープの始端部（又は終端部）
５０ テープの終端部（又は始端部）

Claims (4)

1. ２個の保持ローラに各々保持される帯状フィルムの間に、紙葉類を挟んで該紙葉類を前記帯状フィルムと共に巻取ドラムに巻き取って収納し、前記巻取ドラムに巻き取られている前記帯状フィルムを巻戻して前記紙葉類を繰出す帯状フィルム式の紙葉類収納繰出装置において、
   前記保持ローラと前記巻取ドラムとを正逆両方向に回転駆動するステッピングモータと、
   前記帯状フィルムの少なくとも一方の帯状フィルムの表裏の少なくとも一方の面に、前記帯状フィルムの色彩と異なる色彩で所定の形状で且つ所定のパターンの間隔で付されたマークと、
   該マークを検知する検知センサと、
   前記巻取ドラムに巻き取られている前記帯状フィルムのロール外径に対応する指数と該指数により指定される前記ステッピングモータの駆動パルス数又は周期との対応関係を示すステッピングモータ・スルーイングテーブルを記憶する記憶装置と、
   を有し、
   前記検知センサにより前記帯状フィルムの走行中に前記マークを検知したことを示すパルス信号を取得するパルス信号取得手段と、
   該パルス信号取得手段により取得された前記パルス信号のパルス数に基づいて前記巻取ドラムの回転数を算出するドラム回転数算出手段と、
   該ドラム回転数算出手段により算出された前記巻取ドラムの回転数と予め取得されている前記帯状フィルムの厚さと前記紙葉類の厚さとに基づいて前記ロール外径を算出するロール外径算出手段と、
   該ロール外径算出手段により算出された前記ロール外径と前記記憶装置に記憶されている前記ステッピングモータ・スルーイングテーブルに基づいて前記ステッピングモータへの駆動パルス数を設定する駆動パルス設定手段と、
   該駆動パルス設定手段により設定された前記駆動パルス数を前記ステッピングモータに印加することにより前記帯状フィルムの走行速度が所定の一定速度になるように制御する速度制御手段と、
   を備えたことを特徴とする紙葉類収納繰出装置。
2. 前記所定のパターンの間隔は、所定の規則に基づいて順次拡がる又は順次狭くなる不等間隔からなる間隔である、ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類収納繰出装置。
3. 前記所定のパターンの間隔は、一定の等間隔からなる間隔である、ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類収納繰出装置。
4. 前記駆動パルス数又は周期は、
   前記ロール外径がより小さいときは、パルス数を１秒当たりより多く設定、又はパルス周期をより狭い幅で設定され、
   前記ロール外径がより大きいときは、パルス数を１秒当たりより少なく設定、又はパルス周期をより広い幅で設定される、ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類収納繰出装置。