JP5622199B2 - 紙幣取扱装置 - Google Patents

Description

本発明は、金融機関などで使用される現金自動取引装置に実装されるような紙幣取扱装置に関する。

金融機関などで使用される現金自動取引装置（ＡＴＭ）には紙幣取扱装置が実装されている。この紙幣取扱装置は、利用者に入金された紙幣を一枚ずつ繰出す機能及び出金紙幣を放出する機能を有する紙幣入出金口と、入金紙幣もしくは出金紙幣を判別する紙幣判別部と、入金した紙幣を一旦収納する一時収納部と、入金紙幣を収納、保管し、出金紙幣として繰出す紙幣収納庫と、紙幣収納庫に収納しない入金紙幣や、紙幣収納庫から繰出された紙幣および入金された紙幣のうち出金しない紙幣を収納するリジェクト庫と、紙幣収納庫に対して補充する紙幣を繰出し紙幣収納庫から回収する紙幣を収納する装填庫と、及びこれらの各ユニットを接続して紙幣を搬送する紙幣搬送路を備えている。

この紙幣取扱装置において、紙幣判別部で金種や紙幣の状態が判別され、それぞれ適当な各ユニットへ紙幣を搬送するために、紙幣搬送路には搬送先を切替えるゲートが設置されている。このとき、紙幣判別部での判別処理時間とこのゲートを切替える処理時間が存在する。ここで、連続して搬送する紙幣の間隔が小さいと、紙幣判別部での判別が終る前に次の紙幣が紙幣判別部に到達して紙幣判別ができなくなり、またゲートを切替える処理時間が間に合わず、紙幣とゲートの衝突や搬送先の間違いといった問題が生じる。このため、通常、各ユニットからの紙幣繰出し間隔を設定し、最適な処理時間を確保している。

しかし、紙幣搬送路のモータにかかる負荷は状況により変化するため、その変化により紙幣搬送速度は変化する。また、紙幣の状態によってもその搬送速度は変化する。このため、各ユニットからの紙幣の繰出し間隔を十分な余裕を持たせて大きくすることにより紙幣の搬送速度の変化に対応している。しかし、この方法は単位時間当たりの処理枚数を低下させることになる。そこで、例えば特許文献１には、紙幣搬送速度を検知する手段を設け、検知した紙幣搬送速度に基づき紙幣繰出し間隔を設定し、常に適切な間隔を維持する媒体搬送装置が提案されている。

特開２００２−２９８１号公報

特許文献１の技術において、紙幣の繰出し間隔の制御は、紙幣繰出し速度を低下させるかまたは紙幣繰出しを行う間隔を長くすることにより実現しているため、単位時間当たりの処理枚数を考えれば最適な制御とは言えない。

ここで、上記従来の方法とは別の方法として紙幣と紙幣の間隔Ｌを大きくすることを考える。例えば、図９に示す紙幣繰出し機構において、押圧版８３がピックアップローラ８２（以下Ｐローラという）に押し付け摩擦力を発生させて，摩擦係数が高いゴム相８６がきたところで、右方（矢印方向）へ紙幣を繰出す。フィードローラ８０（以下Ｆローラという）にも紙幣へ繰出し力を与えたい相で摩擦係数が高いゴム相８５があり，紙幣を繰出そうとする。一方、ゲートローラ８１（以下Ｇローラという）は繰出し方向には回転しないように構成され，２枚目以降の紙幣を係止する。この機構により、Ｆローラ８０が一回転することにより、紙幣が一枚ずつ繰出される。また、Ｆローラ８０の回転数Ｎは単位時間当たりの繰出枚数を決めるものである。また、Ｆローラ８０の半径Ｒとする時、繰出す紙幣の速度Ｖaは２×π×Ｎ×Ｒとなる。

繰出す紙幣の速度Ｖaは、前述のように、Ｆローラ８０の回転数ＮとＦローラ８０の半径Ｒにより決定する。Ｆローラ８０の回転数Ｎは製品仕様により制限されるため、Ｆローラ８０の半径Ｒを大きくすることにより紙幣と紙幣の間隔Ｌを大きくすることができる。しかし、紙幣取扱装置には小型化を求められているため、Ｆローラ８０を大きくすることは困難である。

そこで、繰出された紙幣を次の紙幣搬送路との接続箇所で増速することを考える。紙幣取扱装置の多くは、用途やそれに求められる特性の違いなどの理由から、紙幣を繰出す機能を持つ紙幣搬送路を駆動するモータと、各ユニットを接続する紙幣搬送路を駆動するモータとを別にしている。図１０に示すように、紙幣を繰出す機能を持つモータ８８ａにより駆動する紙幣搬送路８７ａと、ユニットを接続する機能を持つモータ８８ｂにより駆動する紙幣搬送路８７ｂとの接続箇所で、上記紙幣繰出し機構により速度Ｖaで繰出された紙幣を搬送速度Ｖb（Ｖb＞Ｖａとする）で駆動する紙幣搬送路８７ｂに受け渡し、紙幣を増速させる。単位時間当たり一定の紙幣処理枚数において、搬送速度を増速すると紙幣そのものは伸びないので、紙幣間隔Ｌのみ広げることができる。つまり、図１０中においてＬb＞Lａの関係が成り立つ。

しかし、この増速による搬送方法を用いると、増速箇所では紙幣の滑りが発生し、その際、紙幣とベルト間の摩擦力が負荷になるため、紙幣搬送路のモータに十分なトルクが必要となる。一般的にモータは高速域ではトルクが低下するため、トルクを確保し、かつ、増速のための高速化をするためにはモータの大型化や電流の増大化が避けられない。また、増速箇所では紙幣にも負荷が掛かるため、破れを生じたり、ジャムを生じたりする可能性がある。

そこで、本発明の目的は、紙幣取扱装置において紙幣の破れやジャムの発生を防止して搬送信頼性を高め、かつ紙幣の高速搬送を実現することにある。

本発明による紙幣取扱装置は、好ましくは、入出金用の紙幣を搬送して収納又は出金する紙幣取扱装置であって、入金用の紙幣を受入れて装置内へ分離繰出し、かつ出金用に放出される紙幣を集積する紙幣入出金口部と、該紙幣入出金口部から紙幣を分離繰出しする入出金口部搬送路と、出金可能な紙幣を収納する紙幣収納部と、該紙幣収納部に収納された紙幣を分離繰出しする収納部搬送路と、該入出金口部搬送路に接続された第１搬送路と、該第１搬送路に接続された搬送路であって、紙幣を判別する判別部が配置された第２搬送路と、該収納部搬送路と第２搬送路を接続する第３搬送路と、該入出金口部搬送路を駆動する入出金口部搬送路用駆動モータと、該収納部搬送路を駆動する収納部搬送路用駆動モータと、該第１搬送路乃至第３搬送路をそれぞれ独立的に駆動する第１乃至第３駆動モータと、該第１乃至第３駆動モータをそれぞれ別の速度で制御する制御部を有する紙幣取扱装置として構成される。

好ましい例によれば、前記制御部は、入出金口部搬送路用駆動モータよりも第１駆動モータの速度を速く、第１駆動モータよりも第２駆動モータを速くするように制御する紙幣取扱装置として構成される。
また、好ましくは、前記制御部は、前記収納部搬送路用駆動モータよりも第３駆動モータの速度を速く、第３駆動モータよりも第２駆動モータの速度を速くするように駆動制御し、第１駆動モータは第２駆動モータと同じ速度で制御する該紙幣取扱装置として構成される。

更に、好ましくは、第１搬送路と第３搬送路において、搬送路をさらに分割して独立な駆動モータにより駆動させることにより、多段階に増速させる紙幣取扱装置として構成される。
また、好ましくは、前記制御部は、前記入出金口部搬送路用駆動モータと、前記第１乃至第３駆動モータと、前記収納部搬送路用駆動モータとをそれぞれ正逆方向へ回転制御して、各搬送路上に紙幣を双方向へ搬送する紙幣取扱装置として構成される。

本発明によれば、紙幣の搬送を段階的に増速することにより、各ユニットから繰出された紙幣の増速箇所での紙幣の引っ張りを小さくし、ジャム低減となるため搬送の信頼性を高くすることができる。また、増速箇所で速度差は小さく、大きなトルクを必要としないため搬送路のモータを小型化することができる。

一実施例による紙幣取扱装置の構成を示す側面図。 一実施例による紙幣取扱装置の制御を示す制御ブロック図。 一実施例による入金取引処理動作の説明に供する紙幣取扱装置の側面図。 一実施例における紙幣の段階増速搬送する搬送路を示す模式図。 一実施例（例１）における紙幣の段階増速の制御例を示す図。 一実施例（例２）における紙幣の段階増速の制御例を示す図。 一実施例（例３）における紙幣の段階増速の制御例を示す図。 一実施例における紙幣取扱装置の入金収納処理を示す側面図。 紙幣繰出し機構の構成を示す模式図。 紙幣を増速して受け渡す紙幣搬送路の機構を示す模式図。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は紙幣取扱装置の構成を示す側面図である。
紙幣取扱装置１は、紙幣を取扱い処理するもので、現金自動取引装置（ＡＴＭ）の筐体内に実装される。この紙幣取扱装置１の上部には、主に利用者との紙幣の授受に必要な機構が実装される。即ち、上部前方には利用者が紙幣の投入・取り出しを行う紙幣入出金口１０が配置され、中央部にはセンサ等によって紙幣の真偽、金種、および正損状態を判別する紙幣判別部４０が配置される。また、後部上段には、利用者が入金した紙幣を取引成立までの間一旦収納する一時収納部２０が配置される。

紙幣取扱装置１の下部には入金された紙幣を金種別に収納し、繰出しするための紙幣収納庫３０〜３３が配置される。これら紙幣収納庫は入金取引や出金取引に適さない紙幣を収納する為のリジェクト庫として用いても良いし、紙幣収納庫に対して補充する紙幣を繰出し、紙幣収納庫から回収する紙幣を収納する装填庫として用いても良い。

紙幣入出金口１０の紙幣搬送路５０は、紙幣搬送路５１へ紙幣を受け渡すための紙幣繰出し機構を備える。また、紙幣入出金口１０の紙幣搬送路５６は、紙幣搬送路５５から紙幣を受け取るための紙幣収納機構を備える。一時収納部２０の紙幣搬送路５４は紙幣搬送路５３へ紙幣を授受するための紙幣繰出し機構と紙幣収納機構を備える。紙幣収納庫３０〜３３の紙幣搬送路５８〜６１は紙幣搬送路５７へ紙幣を授受するための紙幣繰出し機構と紙幣収納機構を備える。（なお、紙幣収納庫やそれらの紙幣繰出し機構も含めて、単にユニットということがある。）各ユニットは紙幣搬送路５０〜６１により接続され、紙幣を授受することができる。紙幣の搬送の振り分けは、紙幣振り分けゲート７０〜７４を切替えることにより行われ、所望の搬送先であるユニットへ紙幣を搬送する。ここで、紙幣搬送路５０〜６１の矢印の方向は紙幣を搬送する方向を示す。搬送路の両端に矢印が有る場合は、双方向に紙幣を搬送する搬送路であることを示す。

紙幣搬送路５０〜６１はそれぞれ単独のモータ２００〜２１１により駆動制御され、各ユニットから紙幣を紙幣判別部４０まで搬送する際に、例えば二段階で増速可能である。なお他の例として、紙幣搬送路５０〜６１を複数の紙幣搬送路に分割し、その分割した紙幣搬送路をそれぞれモータにより動作させ、多段階に増速制御しても良い。

図２は紙幣取扱装置１の制御を示す制御ブロック図である。
紙幣取扱装置１の制御部１１２は、制御バスを介してＡＴＭの本体制御部と接続され、本体制御部からの指令に応じて制御を行う。また、制御部１１２は、紙幣取扱装置１の状態を本体制御部に送信すると共に、紙幣取扱装置１の取引処理に応じて各ユニットを含む構成機構部を制御する。紙幣入出金口１０、紙幣判別部４０、一時収納部２０、紙幣収納庫３０〜３３、紙幣搬送路５０〜６１には、紙幣振り分けゲートを切り替えるアクチュエータ（駆動モータや電磁ソレノイド等）や、紙幣の搬送を監視するセンサが配置されている。制御部１１２は、本体制御部からの指令やセンサの検知信号に基づいて、アクチュエータを駆動して紙幣を搬送制御する。特に本発明においては、制御部１１２は、各紙幣搬送路の駆動モータの速度を多段階的に可変制御する。

紙幣判別部４０は、搬送路５１上の前方から後方および後方から前方の何れの方向へも搬送される紙幣の金種判別および真偽判別を行うことができる。つまり、紙幣判別部４０は、双方向に搬送される紙幣を金種判別および真偽判別でき、紙幣をリジェクトか否か判別する。
このように構成された紙幣取扱装置１において、入金取引、出金取引、紙幣補充、紙幣回収、取り忘れ回収取引などの処理が実行される。

ここで、紙幣取扱装置１における入金取引処理時の紙幣の搬送制御について説明する。入金取引処理は主に、紙幣入出金口１０に投入された紙幣の真偽判別、金種判別、および計数を行う入金計数処理を実行する処理である。

図３を参照するに、紙幣入出金口１０に投入された複数枚の紙幣は、紙幣搬送路５０の紙幣繰出し機構により紙幣搬送路５１へ繰出される。紙幣搬送路５１へ紙幣を受け渡すときに、一回目の増速が行われる。紙幣搬送路５１へ繰出された紙幣は、紙幣搬送路５２へ受け渡される。紙幣搬送路５２へ受け渡すときに、二回目の増速が行われる。

図４に示すように、紙幣搬送路５０で繰出す紙幣の速度Ｖa、紙幣判別部４０を通過するときの紙幣の速度Ｖb（Ｖa＜Ｖb）とするとき、紙幣搬送路５１での紙幣の速度Ｖcを図５に示すように、Ｖa＜Ｖc＜Ｖbが成り立つように設定する。このとき、一段階増速と比べ、二段階増速は各増速箇所で速度差は小さくなるため、紙幣の引っ張りを小さくし、ジャム低減となるため搬送信頼性を高める。また、大きなトルクを必要としないため同じモータでも電流を小さくして低いトルクで駆動可能となり消費電力を下げることができる。また小型のトルクの低い小出力のモータで構成することもでき、消費電力を下げると共に装置の小型化を実現できる。

図６に示すように、駆動モータ２００〜２０２による紙幣搬送路５０，５１，５２の搬送速度に関して、一段階増速の時の紙幣入出金口１０で繰出す紙幣の速度Ｖa、紙幣判別部４０を通過するときの紙幣の速度Ｖb（Ｖa＜Ｖb）とするとき、二段階増速の時の紙幣入出金口１０で繰出す紙幣の速度ＶdをＶd＜Ｖa、およびＶb−Ｖa＞Ｖa−Ｖdが成り立つように、一回目に増速した紙幣の速度ＶcをＶa＜Ｖc＜Ｖbが成り立つように設定する。この場合、図５に示す例の効果に加え、一段階増速と比べ、二段階増速はＦローラ８０の半径Ｒを小さくすることができ、装置の小型化ができる。

更に、図７に示すように、一段階増速の時の紙幣入出金口１０で繰出す紙幣の速度Ｖa、紙幣判別部４０を通過するときの紙幣の速度Ｖb（Ｖa＜Ｖb）とするとき、二段階増速の時の紙幣判別部４０を通過するときの紙幣の速度ＶeをＶb＜Ｖe、およびＶb−Ｖa＞Ｖe−Ｖbが成り立つように、一回目に増速した紙幣の速度ＶcをＶa＜Ｖc＜Ｖbが成り立つように設定する。この場合、図５に示す例の効果に加え、一段階増速と比べ、二段階増速は単位時間当たりの処理枚数を増加することができ、装置の高速化ができる。

紙幣判別部４０を搬送通過する紙幣は、そこで紙幣の真偽、金種、および正損状態が判別される。紙幣判別部４０を通過した紙幣は、紙幣搬送路５２により搬送される。この紙幣搬送路５２を搬送中に紙幣判別部４０による判別が完了すると共に、判別結果により制御部１１２の制御により紙幣振り分けゲート７１が切り替えられる。判別の結果、紙幣判別部４０によって受入れ可能な紙幣と判別された場合、制御部１１２は、紙幣振り分けゲート７１を紙幣搬送路５３に接続するように切り替えて、その紙幣を搬送路５３、５４に搬送して一時収納部２０に集積する。一方、紙幣判別部４０によって受け入れ不可能な紙幣と判別された場合、制御部１１２は、紙幣振り分けゲート７１を紙幣搬送路５５に接続するように切り替えて、その紙幣を搬送路５５、５６に搬送して紙幣入出金口１０に戻して、入金取引者に返却する。

紙幣判別部４０は紙幣の正損状態を判別することができるので、その判別結果に基づいて紙幣の搬送速度を変化させて制御することが可能である。即ち、紙幣搬送路５３〜５６により一時収納部２０または紙幣入出金口１０に紙幣を搬送するときに、紙幣判別部４０によって紙幣が破損している（紙幣が切れている場合など）と判断された場合、制御部１１２は速度差による紙幣の引っ張りが強くならない程度に紙幣搬送路５３〜５６の搬送速度を減速させるように搬送モータを駆動することで、搬送中の紙幣の更なる破損を防ぐことができる。また、紙幣状態の判別の結果、紙幣の正損状態が良いと判断した場合、制御部１１２は紙幣搬送路５３〜５６の搬送速度を増速するように制御して、処理速度を向上させることができる。

このようにして紙幣入出金口２０に投入された全ての紙幣を処理し、入金された金額と紙幣取扱装置１の計数した金額とが一致し、利用者によって顧客操作部で入金取引確定が入力されると、一時収納部２０に一時収納していた紙幣を紙幣収納庫３０〜３３へ収納する収納処理を実行する。

次に、入金収納処理について、図８を用いて説明する。
紙幣の収納処理において、制御部１１２は、紙幣振り分けゲート７１を紙幣搬送路５２と紙幣搬送路５３を接続するように切り替え、紙幣振り分けゲート７０を紙幣搬送路５１と紙幣搬送路５７を接続するように切替える。紙幣搬送路５７に受け渡された紙幣は、紙幣判別部４０で判別された金種に応じて紙幣振り分けゲート７２〜７４が切替えられて、紙幣収納庫３０〜３３のいずれかに収納される。

ここで、一時収納部２０に集積された複数枚の紙幣は、紙幣搬送路５４の紙幣繰出し機構により紙幣搬送路５３へ繰出し、次に紙幣搬送路５２へ受け渡し、紙幣判別部４０を通過する。この場合、入金計数処理では紙幣搬送路５２と紙幣搬送路５３の受け渡しでは増速は行わなかったが、入金収納処理では増速するように、紙幣搬送路５２と紙幣搬送路５３の搬送速度を設定する。このとき、紙幣搬送路５４、紙幣搬送路５３、紙幣搬送路５２で二段増速を可能とする。

紙幣判別部４０を通過した紙幣は、紙幣搬送路５２から紙幣搬送路５１へ受け渡し、そして紙幣搬送路５７へ受け渡すように搬送される。入金計数処理において、紙幣搬送路５１と紙幣搬送路５２間の紙幣の受け渡しでは、紙幣搬送路５２の搬送速度を紙幣搬送路５１の搬送速度より速くするように制御したが、入金収納処理では増速することにより紙幣間隔Ｌを広げる必要が無いため、この増速は行わない。なお、収納処理速度を向上させるため増速しても良い。

以上、入金取引処理時における紙幣の搬送制御について説明したが、本発明は、紙幣の繰出し元、収納先、搬送経路、搬送方向が変わる他の処理においても、独立した駆動モータを制御することで同様に実現できる。

また、図１に示した実施例の紙幣搬送路をさらに区分けして、それぞれ独立したモータにより動作させても良い。例えば、流通している紙幣状態が悪い地域で紙幣取扱装置１を使用する場合、入金計数処理において、紙幣搬送路５１を区分けしてそれぞれ独立したモータにより動作させることにより、急な増速による紙幣への負荷が原因となるジャムを低減することができる。

１:紙幣取扱装置、１０:入出金口部、２０:一時収納部、３０〜３３:紙幣収納庫、４０:紙幣判別部、５０〜６１:紙幣搬送路、７０〜７４:紙幣振り分けゲート、２００〜２１１:駆動モータ。

Claims (4)

1. 入出金用の紙幣を搬送して収納又は出金する紙幣取扱装置であって、
   入金用の紙幣を受入れて装置内へ分離繰出し、かつ出金用に放出される紙幣を集積する紙幣入出金口部と、
   該紙幣入出金口部から紙幣を分離繰出しする入出金口部搬送路と、
   入金された紙幣を取引成立までの間収納する一時収納部と、
   該一時収納部に紙幣を収納する一時収納部搬送路と、
   該入出金口部搬送路に接続された第１搬送路と、
   該第１搬送路に接続された搬送路であって、紙幣を判別する判別部が配置された第２搬送路と、
   該一時収納部搬送路と第２搬送路を接続する第３搬送路と、
   該入出金口部搬送路を駆動する入出金口部搬送路用駆動モータと、
   該一時収納部搬送路を駆動する一時収納部搬送路用駆動モータと、
   該第１搬送路乃至第３搬送路をそれぞれ独立的に駆動する駆動モータと、
   該駆動モータをそれぞれ別の速度で制御する制御部を有し、
   前記制御部は、前記紙幣入出金口部に投入された紙幣を、前記判別部を通過させる場合に、前記入出金口部搬送路で紙幣を繰り出す速度よりも前記第１搬送路での紙幣の搬送速度を速く、前記第１搬送路での紙幣の搬送速度よりも前記第２搬送路での紙幣の搬送速度を速くするように制御することを特徴とする紙幣取扱装置。
2. 前記一時収納部搬送路は、収納された紙幣を繰出し、
   前記制御部は、前記一時収納部より繰り出された紙幣を、前記判別部を通過させ、前記第１搬送路に搬送させる場合に、前記一時収納部搬送路で紙幣を繰り出す速度よりも前記第３搬送路での紙幣の搬送速度を速く、前記第３搬送路での紙幣の搬送速度よりも前記第２搬送路での紙幣の搬送速度を速くするように駆動制御し、前記第１搬送路での紙幣の搬送速度は前記第２搬送路での紙幣の搬送速度と同じ速度となるように制御することを特徴とする請求項１記載の該紙幣取扱装置。
3. 前記第１搬送路と前記第３搬送路において、搬送路をさらに分割して独立な駆動モータにより駆動させることにより、多段階に増速させることを特徴とする請求項１記載の該紙幣取扱装置。
4. 前記制御部は、前記入出金口部搬送路用駆動モータと、前記駆動モータと、前記一時収納部搬送路用駆動モータとをそれぞれ正逆方向へ回転制御して、各搬送路上に紙幣を双方向へ搬送することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項記載の紙幣取扱装置。

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