JP5814085B2 - 紙幣取扱装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＡＴＭなどの紙幣取扱装置に関する。

紙幣取扱装置には、利用者が投入した紙幣を一枚ずつ繰出し紙幣取扱装置内に取込む分離機構と、紙幣取扱装置内に格納している紙幣を集積し利用者へ放出する集積機構を有している入出金口が備えられている。このうち集積機構は、複数の動作で用いられる。

例えば、紙幣取扱装置内に格納している紙幣を必要枚数集積し、利用客に放出する出金動作がある。また、利用者が入金しようとした紙幣に対し、分離機構が紙幣を順次繰出し、搬送状態や紙幣判別の判定を行い、受付けられないと判別した紙幣を利用者へ返却するため再度入出金口で集積する入金リジェクト動作がある。

近年、紙幣取扱装置に関し、設置場所の多様化やメンテナンス性向上を目的とした機構の小型・簡素化が求められているが、その一方で世界各国の多様な寸法の紙幣を取り扱うことも必要となっている。

そこで、小型・簡素化を図りつつ多サイズ紙幣を取扱う入出金口を備えた紙幣取扱装置に関して、例えば特開２０００−９９７９５号公報（特許文献１）、特開２０００−１８５８６０号公報（特許文献２）に開示されている。これらの特許文献では、紙幣を立位状態で取扱い、紙幣の下端を自重により床面に突き当てることで多サイズ紙幣の整列性を向上させている。

特許文献１では、分離機構と集積機構の間に仕切板を設け、入出金口内の紙幣が存在する空間に対し、入金紙幣を投入する投入紙幣空間と入金リジェクト紙幣や出金紙幣を収納する放出紙幣空間との二つに分割する方法が提案されている。仕切板を必要に応じて移動することで分離機構と集積機構それぞれの機能を実現している。

具体的には、仕切板の前面では、紙幣を分離機構まで移動させ分離機構に押付け分離し、後面では集積機構により集積した紙幣を受け止め、積層している。このように一つの空間を仕切板で分けて使うことで装置の小型・簡素化を図っている。

特開２０００−９９７９５号公報 特開２０００−１８５８６０号公報

上記特許文献１で示した構成では、出金動作時の仕切板は、搬送されてくる紙幣に枚数に応じて適切な集積空間を保てるよう仕切板を制御している。しかし、入金リジェクト時の仕切板は、投入された紙幣を分離しているため、基本的には分離機構へ投入紙幣を押付ける位置に制御され、リジェクト紙幣が発生したときには、仕切板の背面で集積される状態となっている。したがって、仕切板を分離機構に押付けている紙幣枚数によって集積空間が異なる状況にある。

近年、特に高額紙幣があまり流通しない新興国において最大取引可能枚数の増加（大容量化）が望まれている。大容量化を行うためには、紙幣が入る物理的な空間を広げる必要がある。このような状態では特に入金リジェクト動作時に次のような問題が発生する。

つまり、入金紙幣が少数枚の時は仕切板が分離機構に近い位置にあり、集積機構側の紙幣集積空間は広くなっている。これに加え大容量化で空間が広がると、サイズの小さい紙幣がリジェクトされた場合、図１０に示すように紙幣が倒れることがある。

本発明の目的は、リジェクトされ集積した紙幣が紙幣集積空間内部で倒れることを防ぎ、利用者にとって操作性の良い紙幣取扱装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、紙幣を重ねて収納するための集積機構を備えた紙幣取扱装置において、前記集積機構には紙幣を収納する集積空間と、紙幣の一端に接触し前記集積空間へ紙幣を搬送する羽根車と、この羽根車を回転させる駆動手段と、前記集積空間の幅を変化させる動作板と、この動作板の位置を検知する位置検知手段とを有し、
前記位置検知手段によって検知された前記動作板の位置により前記駆動手段の回転量または回転速度を変化させるようにしたものである。

また上記目的を達成するために好ましくは、前記動作板の位置によって決定される前記集積空間の幅を所定の閾値と比較することで、前記駆動手段の回転量または回転速度を変化させるようにすると良い。

また上記目的を達成するために好ましくは、前記集積空間の幅が所定の閾値よりも大きい場合、前記駆動手段の回転量または回転速度を所定の閾値よりも小さい場合と比較し増大させるようにすると良い。

また上記目的を達成するために好ましくは、収納後の紙幣の下端を支持する床面と、前記床面から突出し、収納後の紙幣下端を支持する支持部材とを有し、前記支持部材は収納後の紙幣と前記羽根車との間に存在するようにすると良い。

また上記目的を達成するために好ましくは、前記支持部材を動作させる第２の駆動手段を有し、前記第２の駆動手段によって前記支持部材の前記床面上への突出と前記床面下への収納を可能にすると良い。

本発明によれば、紙幣集積空間が広くなり最適な容量に制御できない場合であっても、入金リジェクト紙幣の倒れや集積後の姿勢の悪化を防き、小型・簡素で大容量化可能な紙幣取扱装置を提供できる。

実施例１に係る紙幣取扱装置の概略構成図である。 本実施例に係る入出金口ユニットの構成を示した側面図である。 本実施例に係る入出金口ユニットの構成を表す上面図である。 本実施例における複数の紙幣が連続で集積される際の動作の説明図である 本実施例における回転量θを決定するフロー図である。 本実施例における閾値Ｗ１の決定方法を示す図である。 本実施例における下端支持部材を床面から突出させるか否かを決定するフロー図である。 本実施例に係る集積機構での出金時の集積動作を示す図である。 本実施例に係る集積機構での入金リジェクト時の集積動作を示す図である。 紙幣倒れの課題を説明する図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

本実施例では、集積空間が異なる場合でも整然と紙幣を集積できる紙幣取扱装置１の例を説明する。

図１は、第一の実施例における紙幣取扱装置１の構成を示した図である。
図１において、本紙幣取扱装置の利用者は入出金口ユニット１０１にて入出金時に紙幣の出し入れを行う。この入出金口ユニット１０１から入金された紙幣、もしくは出金する紙幣は鑑別ユニット１０３によって真偽が確かめられる。この鑑別ユニット１０３を通過した紙幣の取引中の紙幣は一時保管ユニット１０２に一時的に保管するようになっている。入金された紙幣、もしくは出金する紙幣は還流庫１０４に保管する。

これら各ユニット間で紙幣を運搬する搬送路１０６と、各ユニットや搬送路に設けられたセンサ情報や、鑑別ユニット１０３で判別した紙幣の情報（金種、紙幣サイズ、紙幣の搬送中の姿勢、紙幣間隔）は一つ、または複数の制御部１０５で一括、もしくは分割して処理される。

次に本紙幣取扱装置の動作について説明する。
本紙幣取扱装置の基本動作は、入金動作、入金リジェクト動作、収納動作、出金動作である。

入金動作は、入出金口ユニット１０１より入金された紙幣を装置内に搬送する動作である。入金動作では、紙幣は搬送路１０６を通り、鑑別ユニット１０３で真偽の判定が為され、受け入れると判断された紙幣は、後搬送路１０６ａを通り一時保管ユニット１０２へ搬送される。受け入れないと判断された紙幣は前搬送路１０６ｂを通り再び入出金口ユニット１０１へ戻される。ここで、鑑別ユニット１０３通過時に受け入れないと判断された紙幣を入出金口ユニット１０１に戻し、利用者に返却する動作を入金リジェクト動作と呼ぶ。

収納動作は、一時保管ユニット１０２に一時的に収納された紙幣を、搬送路１０６ａを経由させ、再度鑑別ユニット１０３で紙幣の状態（搬送姿勢や、紙幣間隔など）を確認した後、還流庫１０４に収納する動作である。上述の入金動作と収納動作が終了し、入金取引が完了する。

出金動作は、還流庫１０４に保管されている紙幣を必要な枚数だけ取り出す動作である。還流庫１０４から繰出された紙幣は、搬送路１０６を通り、鑑別ユニット１０３を経由し入出金口ユニット１０１に送られる。鑑別ユニット１０３では、金種の確認や紙幣の搬送状態等、出金に適した紙幣であるかを確認している。

図２は、本実施例における入出金口ユニット１０１の構成を示した側面図である。
図２において、入出金口ユニットは、動作板１４を境界として、分離部と集積部に分割される。分離部は、図中右側の部分であり、利用者から受け入れた入金紙幣を一枚ずつ装置内に取り入れるための機構である（分離部で紙幣を収納する空間を分離空間Ｓ２と呼ぶ）。

集積部は、図中左側の部分であり、出金動作やリジェクト動作時に利用者に紙幣を渡すため、装置内より一枚ずつ送られた紙幣を収納するための機構である（集積部において紙幣を収納する空間を集積空間Ｓ１と呼ぶ）。

分離部は、分離空間Ｓ２に存在する紙幣を一枚ずつ繰り出すためのローラであるピックローラ３１と、フィードローラ３２と、ゲートローラ３３と、動作板１４とで構成される。分離部によって繰り出された紙幣は、図中Ｂの方向に搬送される。

分離動作中は、分離対象となる紙幣は、動作板１４によりピックローラ３１に一定の押付力で押しつけられる。そのような押付状態でピックローラ３１が回転することにより、所定の送り力での繰り出しが可能となっている。なお、分離中に、押付力が低下した場合、図示せぬ押付力を検知するセンサが作動し、動作板１４を押付力が増加する方向へ移動させる。

集積部では、装置から図中Ａの方向に送られてきた紙幣を集積空間Ｓ１へ送り出すために、常時回転する駆動ローラ１９と、この駆動ローラ１９と圧接して従動回転する従動ローラ１８を備えている。通過センサ２２は搬送路２１中に設けられ、紙幣が搬送路２１を通過することを検出するものである。また、図示せぬ駆動手段により、独立して駆動するループシートローラ１６が従動ローラ１８と同軸に複数個設けられている。また、ループシートローラ１６と対向して互いにオーバラップして配置される集積ガイド１７が設けられている。

紙幣は搬送路２１を通過して集積ガイド１７に導かれ、集積空間Ｓ１内に集積される。この集積空間Ｓ１は側壁１３と動作板１４と上板２３とで形成されている。この集積空間Ｓ１は紙幣の集積枚数に応じて動作板１４を図示せぬ駆動手段によって動かすことで、空間を拡大できるようになっている。集積空間Ｓ１の床面１５は紙幣の端部を支持するようになっている。上板２３は集積空間Ｓ１の上部を覆うものである。

ループシートローラ１６は弾性部材（例えば、ゴムやプラスチック材）で形成されていることが望ましい。また、ループシートローラ１６は、進入する紙幣にブレーキ力を作用させ停止させる役割を持つループ部１６１と、紙幣を収納空間へ移動させるシート部１６２とを具備している。なお本実施例では、このループ部１６１とシート部１６２の組み合わせ（以下、ループシートという）を１２０゜間隔で計３つ備えている。

ここでループシートローラ１６と集積ガイド１７とがオーバラップする量（図２中δ）はループシートローラ軸１６ｐに備えられている位相板（図示せず）により管理されている。そして、ループシートローラ１６は紙幣が集積機構へ進入する際に必ず所定の位置で停止するようになっている（以下、このループシートローラ１６の停止位置を集積待機位置と呼ぶ）。本実施例においては、紙幣が集積機構へ進入する度に回転し、３つのループシートのうちいずれかが集積待機位置に存在する構成となっている。

また、本発明における紙幣取扱装置の入出金口ユニット１０１（図１に示す）は、紙幣下端を支えるための下端支持部材２４を有している。この下端支持部材２４は、必要に応じて、床面１５に対し、突出収納する動作を可能とするため、駆動モータ２５と連結されている。

この下端支持部材２４は、紙幣の集積動作の妨げにならないように、紙幣が集積する方向に高さが増加するような斜面を持つ三角形状である。また下端支持部材２４は収納後の紙幣と前記羽根車との間に存在する。

図３は、本実施例における入出金口ユニット１０１の構成を表す上面図である。
図３において、動作板１４は、ゴムベルト２０により動作板駆動モータ２６と連結して いる。動作板駆動モータ２６は制御部１０５からの信号によって駆動し、制御部１０５は、動作板駆動モータ２６の回転量を逐一記憶する記憶部１０５ｍと、動作板駆動モータの回転量θ、回転速度ω、若しくは下端支持部材２４の動作を決定するための演算部１０５ｃとを有している。

紙幣取扱装置１の起動時に、動作板１４は予め決められた初期位置に移動する。動作板駆動モータ２６は、制御部１０５からの指令により回転しているため、動作板駆動モータ２６の回転履歴を常に記憶することで、動作板１４の位置を把握することが可能である。

ここで、集積が開始する際の動作板１４の位置から集積ガイド１７までの距離を初期集積幅Ｗとする。

次に図４を用いて上記構成により複数の紙幣が連続で集積される際の動作を説明する。以下では、集積される紙幣を進入する順にＰ１、Ｐ２、Ｐ３…とする。図４（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例により紙幣を所定枚数（ここではＮ枚とする）集積する間の動作を説明する図である。

図４（ａ）に示すような状態で、ループシートローラ１６は初期状態において集積待機位置で停止している。

まず始めに、図４（ａ）のように、１枚目の紙幣Ｐ１が搬送路２１を通り、集積機構内へ進入する。その後、図４（ｂ）のように、駆動ローラ１９による搬送力によって、１枚目の紙幣Ｐ１が、ループ部１６１を撓ませることによりループ部１６１と集積ガイド１７との間に突入する。ここでループ部１６１はその摩擦係数が十分低く、紙幣は座屈することは無い。そして、駆動ローラ１９と従動ローラ１８の挟持点からその下端が抜けた時、１枚目の紙幣Ｐ１は停止しているループ部１６１と集積ガイド１７から受ける搬送抵抗力によって停止する。また、この時１枚目の紙幣Ｐ１の先端部は集積リブ１１に接触し案内される。

続いて、図４（ｃ）のように、２枚目の紙幣Ｐ２が搬送路２１を通り、集積機構へ進入する。この際、通過センサ２２により２枚目の紙幣Ｐ２の先端が検知される。紙幣先端を検知した瞬間に、ループシートローラ１６は図中X方向に一定量θで回転し、３つのループシートのいずれかのループ部１６１が集積待機位置へ来たところで停止する。その際、ループシートローラ１６のシート部１６２が１枚目の紙幣Ｐ１の下端に１回若しくは複数回接触し、１枚目の紙幣Ｐ１は図中Ｚ方向へ移動する。

その後、図４（ｄ）のように、２枚目の紙幣Ｐ２はループ部１６１と集積ガイド１７の間に突入し、ループ部１６１と集積ガイド１７挟持されて停止する。その際、集積済みの１枚目の紙幣Ｐ１と集積リブ１１との接触点において、２枚目の紙幣Ｐ２の先端が、１枚目の紙幣Ｐ１と接触する。そして集積済みの１枚目の紙幣Ｐ１が微動することで、２枚目の紙幣Ｐ２の先端が集積リブ１１と集積済みの１枚目の紙幣Ｐ１の間に入り込む。

続いて図４（ｅ）のように、３枚目の紙幣Ｐ３が搬送路２１を通り集積機構へ進入する。この際、３枚目紙幣Ｐ３の先端を通過センサ２２により検知する。検知した瞬間、ループシートローラ１６は図中X方向に一定量θで回転する。その際、ループシートローラ１６のシート部１６２が２枚目の紙幣Ｐ２の下端に１回若しくは複数回接触し、２枚目の紙幣Ｐ２は図中Ｚ方向へ移動する。

その後、３枚目の紙幣Ｐ３がＰ１、Ｐ２と同様の手順で集積される以上の動作をＮ枚収納するまで、繰り返し行う。

上述の集積動作中にループシートローラ１６は回転量θで回転し、この回転量θは初期集積幅Ｗによって決定される。

上述の通り、制御部１０５内に存在する記憶部１０５ｍは動作板駆動モータ２６の回転量を常時記憶している。動作板駆動モータ２６の回転量から、初期集積幅Ｗは一意に決まるため、ここでは記憶部１０５ｍで初期集積幅Ｗを記憶していることとし説明する。

図５は、回転量θを決定するフロー図である。
図５において、回転量θは、初期集積幅Ｗと予め設定した所定の閾値Ｗ１を比較することにより決定される。即ち、記憶部１０５ｍに記憶されている初期集積幅Ｗが、閾値Ｗ１よりも小さい場合は回転量θをθ１に設定し、逆に初期集積幅Ｗが閾値Ｗ１よりも大きい場合は回転量θをθ２に設定する。ここで、θ２はθ１よりも大きい値とし、θ１は集積の際に紙幣の姿勢が乱れない様に十分小さな値を取る。

また、閾値Ｗ１は、図６に示すように取り扱う紙幣の最小寸法ｌｍｉｎより決定する。即ち、紙幣の許容倒れ角をφとすると、
Ｗ１＝ｌｍｉｎ×ｃｏｓφ
とする。このようにＷ１を設定すれば、集積後の紙幣は許容倒れ角φ以下に倒れることは無い。

本実施例に示す集積機構は、３つのループシートを紙幣が突入するタイミングに合わせ、間欠的に動かす集積機構のため、θ１、θ２は１２０゜の倍数となることが好ましく、ここではθ１＝１２０゜、θ２＝２４０゜とする。

図７は、下端支持部材２４を床面１５から突出させるか否かを決定するフロー図である。
図７において、下端支持部材２４は、初期集積幅Ｗが任意の閾値Ｗ１よりも小さい場合、駆動モータ２５により、先端が床面より低い位置に収納される。逆に初期集積幅Ｗが任意の値Ｗ１よりも大きい場合は、先端が床面よりも高い位置に突出される。

ここで、上述の回転量θ、若しくは下端支持部材２４の動作の決定は、制御部１０５内に有する演算部１０５ｃで実行される。

尚、回転量θを決定する閾値と下端支持部材を突出させるか否かを決定する閾値は異なる値を取っても良い。

次に上述のように決定された回転量θで入金リジェクト動作を行う動作について説明する。入金リジェクト時は、同時に入金動作も行われているため、動作板１４は、入金紙幣の残数に応じた位置に存在する。入金紙幣の残数は不定のため、動作板１４の初期集積幅Ｗは任意に決めることができない。

図８は、入金リジェクト動作時に残紙幣数が多い場合、即ち初期集積幅Ｗが上記閾値Ｗ１よりも小さい場合に入金リジェクトが発生した場合の集積動作を示した図である。

図８において、入金動作中、鑑別ユニット１０３で真偽の判定が為され、受け入れないと判断された紙幣が検出された際、リジェクト動作が始まる。

リジェクト動作開始時に、記憶部１０５ｍで記憶されている初期集積幅Ｗより、演算部１０５ｃによって回転量θと下端支持部材２４の位置を決定する。上述の通り、初期集積幅Ｗは閾値Ｗ１よりも小さい値のため、ループシート１６１の回転量θはθ１と設定され、下端支持部材２４は床面１５より低い位置に収納される。

その状態で上述の集積動作が実施されるが、回転量θ１は十分小さい値であり、集積時の姿勢乱れは発生しない。

また、下端支持部材２４は床面１５より低い位置に収納されている。それにより、その後の紙幣集積の下端支持部材２４が障害となるようなことは無い。

図９は、入金リジェクト動作時に残紙幣数が少ない場合、即ち初期集積幅Ｗが上記閾値Ｗ１よりも大きい場合に入金リジェクトが発生した場合の集積動作を示した図である。

図９において、リジェクト動作開始時に、記憶部１０５ｍで記憶されている初期集積幅Ｗより、演算部１０５ｃによって回転量θと下端支持部材２４の位置を決定する。

ここで、初期集積幅Ｗは閾値Ｗ１よりも大きい値のため、ループシート１６１の回転量θはθ２と設定され、下端支持部材２４は床面１５より高い位置に突出される。

ここで、θ２は、十分大きな値であるため、図中破線矢印で示すように、紙幣は下端支持部材２４を乗り越え、動作板１４の位置まで搬送される。ここで、下端支持部材２４は収納後の紙幣とループシートローラ１６との間に存在するため、集積済紙幣Ｐの下端が、床面１５より突出している下端支持部材２４によって支持され、集積済みの紙幣が自重により倒れることは無い。

以上の構成により、集積空間の広さが異なる場合でも、初期集積幅Ｗに合わせ、ループシートローラ１６の回転量θを変化させることにより、紙幣倒れや集積時の紙幣の姿勢の乱れが発生せず、確実な集積が可能である。また下端支持部材２４を床面１５から突出、収納が可能とすることで、シートローラ１６の回転量θが小さい場合でも集積の障害となることは無く、初期集積幅Ｗが大きい場合でも、集積済みの紙幣が自重により倒れることは無い。

また、本実施例では大小様々な紙幣の集積が可能な、回転量を制御する方式の集積機構の例を示したが、例えば、同一寸法の紙幣を集積する、連続的にシートローラを回転させ紙幣を集積する装置の場合、初期集積幅Ｗに合わせシートローラの回転速度を制御することにより上述の内容と同一の効果を得ることが可能である。

１…紙幣取扱装置、１０１…入出金口ユニット、１０２…一時保管ユニット、１０３…鑑別ユニット、１０４…還流庫、１０５…制御部、１０５ｍ…記憶部、１０５ｃ…演算部、１０６…搬送路、１０６ａ…後搬送路、１０６ｂ…前搬送路、１１…集積リブ、１３…側壁、１４…動作板、１５…床面、１６…ループシートローラ、１７…集積ガイド、１８…従動ローラ、１９…駆動ローラ、２０…ゴムベルト、２１…搬送路、２２…通過センサ、２３…上板、２４…下端支持部材、２５…駆動モータ、２６…動作版駆動モータ、３１…ピックローラ、３２…フィードローラ、３３…ゲートローラ。

Claims (5)

1. 紙幣を立位状体で重ねて収納するための集積機構を備えた紙幣取扱装置において、
   前記集積機構には紙幣を収納する集積空間と、紙幣の一端に接触し前記集積空間へ紙幣を搬送する羽根車と、この羽根車を回転させる駆動手段と、前記集積空間の幅を変化させる動作板と、この動作板の位置を検知する位置検知手段とを有し、
   前記位置検知手段によって検知された前記動作板の位置により前記駆動手段の回転量または回転速度を変化させることを特徴とする紙幣取扱装置。
2. 請求項１記載の紙幣取扱装置において、
   前記動作板の位置によって決定される前記集積空間の幅を所定の閾値と比較することで、前記駆動手段の回転量または回転速度を変化させることを特徴とする紙幣取扱装置。
3. 請求項２記載の紙幣取扱装置において、
   前記集積空間の幅が所定の閾値よりも大きい場合、前記駆動手段の回転量または回転速度を所定の閾値よりも小さい場合と比較し増大させることを特徴とする紙幣取扱装置。
4. 請求項１記載の紙幣取扱装置において、
   収納後の紙幣の下端を支持する床面と、前記床面から突出し、収納後の紙幣下端を支持する支持部材とを有し、前記支持部材は収納後の紙幣と前記羽根車との間に存在することを特徴とする紙幣取扱装置。
5. 請求項４記載の紙幣取扱装置において、
   前記支持部材を動作させる第２の駆動手段を有し、前記第２の駆動手段によって前記支持部材の前記床面上への突出と前記床面下への収納を可能としたことを特徴とした紙幣取扱装置。

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