JP6227397B2 - 紙幣処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動販売機、両替機、無人駐車場の料金機等の機器に搭載されて、複数金種の紙幣の紙幣収納機能および紙幣払出し機能を具える紙幣処理装置に関し、特に、違算障害や動作停止等の不具合の発生を防止する技術に関する。

一般に、自動販売機や両替機、無人駐車場の料金機等の機器に搭載される紙幣処理装置は、挿入された紙幣の真偽および金種の識別をする紙幣識別部と、真券と識別されて受け入れた紙幣を収納する紙幣収納部とを具える。

従来、種々の紙幣処理装置が知られており、紙幣収納部に関しては、紙幣搬送通路から紙幣を１枚ずつ紙幣収納庫に整列積載収納する紙幣収納技術や、複数の紙幣収納庫を具えて紙幣を金種毎に収納する技術、一旦収納した紙幣を返金できるように紙幣収納庫から１枚ずつ紙幣を繰出す技術が、既に公知のものである。

このような紙幣処理装置において、自動販売機や両替機、無人駐車場の料金機等の被搭載機側における紙幣処理装置の搭載スペースは限られており、紙幣処理装置自体を小型化することが望まれている。また、釣札を余計に払出す違算障害や、紙幣詰まり等による動作停止等の不具合の発生を防止する技術も求められている。

例えば、金種別に収納可能で複数の還流式紙幣収納部を具え、さらに収納された紙幣を釣札として払出す機能を有する紙幣処理装置が開示されている（特許文献１：特開２０１２−１５５７５１）。

しかしながら、特許文献１の紙幣処理装置は、入金口から各紙幣収納庫に連結される複数の紙幣搬送通路を具えており、紙幣処理装置本体自体が大型であるため、被搭載機側に十分な搭載スペースを要するものであった。なお、装置の大型化に伴って、紙幣搬送通路が長くなることや搬送機構が複雑になることは紙幣搬送通路における紙幣の詰まりを発生させる一因となる。

小型化を考慮した技術としては、紙幣の収納動作に伴って、紙幣収納庫の有効容量を減縮させることのない紙幣収納機構と、縦長方向に上下に配置してかつ単一の紙幣搬送通路で連結した千円紙幣収納部と高額紙幣収納部との二つの紙幣収納部とを具え、千円紙幣収納庫に収納された紙幣を１枚ずつ繰出して釣札として使用可能とした紙幣処理装置が開示されている（特許文献２：特開昭６２−２９０６７１）。

ここで、特許文献２に使用されるような、紙幣収納庫に整列積層された紙幣を１枚ずつ払出す周知の紙幣繰出し機構は、整列積層された紙幣のうち、最後に収納された紙幣の面にピックアップローラ（繰出しローラ）を当接させて繰出し、フィードローラ（送出しローラ）とゲートローラ（阻止ローラ）とによって送出するものであるが、この際、紙幣同士の摩擦力が大きい等の原因で、２枚同時に繰出されて、２枚の紙幣が重なったまま送出される場合があった。

このような場合、特許文献２の紙幣処理装置においては、釣札を収納する千円紙幣収納庫が、高額紙幣収納庫よりも出金口側に配置されるので、２枚重ねて送出された紙幣は、そのまま出金口に達してしまい、違算障害という不具合を生じる。

違算障害を回避するために、出金口に達するまでの紙幣搬送通路内において、２枚送出されたことを検出して機能を停止するように制御することも可能だが、動作停止という不具合を生じる。また、千円紙幣収納庫と出金口との間に２枚重ねの紙幣を退避させる紙幣収納庫をさらに設けることも可能だが、装置が大型化してしまう欠点がある。

また、特許文献１および特許文献２の紙幣処理装置は、入金口と出金口とが同一であり、二方向搬送を可能にするために紙幣搬送通路および紙幣搬送手段が複雑になっており、紙幣詰まりが生じ易いものであった。さらに、特許文献１のように、紙幣搬送通路の構成が複雑であると、紙幣詰まりが生じて動作停止をした際に、紙幣詰まりを解消するのが困難であった。

また、特許文献２の紙幣処理装置は、紙幣搬送通路に設けられた搬送ベルトと押さえローラとによって紙幣が挟持された状態のまま、紙幣の収納動作を行うものであるから、紙幣収納時に紙幣のずれが発生し、収納ミスが発生する虞がある。また、紙幣収納時にずれが生じた紙幣であっても、確実に紙幣収納庫へ紙幣を押し込むためにスタックガイドの最大移動距離に余裕を持たせる必要があり、装置の小型化の障害となっていた。

特開２０１２−１５５７５１ 特開昭６２−２９０６７１

そこで、本発明は、上述した事情に鑑み、紙幣を入出金する機能を具えた紙幣処理装置において、小型であって、違算障害や動作停止等の不具合の発生を防止する紙幣処理装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１に記載の本発明の紙幣処理装置では、紙幣を挿入する入金口を上流端とし紙幣を排出する出金口を下流端とする単一経路である紙幣搬送通路が、上流から順に、紙幣の種類を識別する紙幣識別手段と、釣札として使用可能な循環紙幣を収納する循環紙幣収納部と、釣札として使用しない非循環紙幣を収納する非循環紙幣収納部とを通過するように設けられ、前記循環紙幣収納部に設けられて該循環紙幣収納部に収納済みの循環紙幣を繰出して１枚に分離する紙幣繰出し手段と、該紙幣繰出し手段の下流でかつ非循環紙幣収納部の上流に設けられて繰出された循環紙幣の枚数を確認する繰出しセンサとを具え、該繰出しセンサによって２枚以上と検知された循環紙幣を前記非循環紙幣収納部に収納するようにしている。

また、請求項２に記載の本発明の紙幣処理装置では、紙幣が搬送される紙幣搬送通路において、前記紙幣を前記紙幣搬送通路に沿って搬送させる紙幣搬送手段と、前記紙幣搬送通路が通過する紙幣収納部において前記紙幣搬送通路にある紙幣を該紙幣の平面に略垂直な方向に整列積載収納してかつ収納された紙幣を紙幣搬送通路側に常時押圧する紙幣収納庫と、前記紙幣搬送通路を挟んで前記紙幣収納庫と対向配置されて前記紙幣搬送通路から前記紙幣収納庫内に紙幣を移動させる紙幣収納機構とを具える紙幣処理装置において、前記紙幣収納機構は、前記紙幣収納庫に収納された紙幣の長手方向側縁と前記紙幣搬送通路を通過する紙幣の長手方向側縁とを隔てるスタックガイドと、該スタックガイドを紙幣の平面に略垂直な方向に往復移動させる往復手段と、前記紙幣収納部における前記紙幣収納機構側の紙幣搬送通路上に配置されて前記往復手段と一体的に構成される紙幣収納部搬送手段と、前記スタックガイドに軸止されてかつ前記紙幣収納部搬送手段と対向配置されて該紙幣収納部搬送手段とともに紙幣を挟持する押圧ローラとを有し、前記往復手段が前記スタックガイドを紙幣収納機構側に移動させる際に、前記スタックガイドの移動開始前に、前記紙幣収納部搬送手段が前記紙幣搬送通路内から退避して前記押圧ローラと離間するようにしている。

請求項１に記載の紙幣処理装置は、紙幣の返却時に繰出した紙幣が２枚重なっていた場合、紙幣搬送手段を逆駆動させて紙幣を戻したり、他に設けた２枚重ね紙幣専用の収納庫に収納したりせず、紙幣を一方向のみに搬送しながらも非循環紙幣収納庫に収納することで２枚重ね紙幣に対応することが可能な構成になっているので、紙幣詰まりの虞が低く、小型化に寄与しつつ、違算障害を防止することが可能である。

また、紙幣の搬送を単一方向のみに限定することによって、各搬送ベルトおよびプーリの部品配置を容易しかつ、部品数を抑えることが可能であり、紙幣搬送経路が単純であるので、紙幣詰まりを防止できる。そして、紙幣搬送通路を開放する構成が容易に実現できるので、たとえ紙幣詰まりが生じても、紙幣詰まりの解消が容易である。

請求項２に記載の紙幣処理装置は、収納動作の際に、先に紙幣の長手方向側縁の挟持を解除することによって、紙幣のずれを抑え収納ミスによる動作停止を防止できる。また、紙幣収納時の紙幣のずれを抑えられる為に、スタックガイドの最大移動距離の余裕分を低減でき、省スペース化に寄与する。

本発明の一実施例における紙幣処理装置全体の概略縦断面右側視図。 循環紙幣収納部の正面図。 待機状態における収納紙幣が無い状態の循環紙幣収納部を示す図であって、（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は図２におけるＹ−Ｙ断面図、（ｃ）は図２におけるＺ−Ｚ断面図。 待機状態における収納紙幣がある状態の循環紙幣収納部を示す図であって、（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は図２におけるＹ−Ｙ断面図、（ｃ）は図２におけるＺ−Ｚ断面図。 循環紙幣収納部において紙幣挟持解除時を示す図であって、（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は図２におけるＹ−Ｙ断面図、（ｃ）は図２におけるＺ−Ｚ断面図。 循環紙幣収納部において紙幣収納動作中を示す図であって、（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は図２におけるＹ−Ｙ断面図、（ｃ）は図２におけるＺ−Ｚ断面図。 循環紙幣収納部において紙幣収納時を示す図であって、（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は図２におけるＹ−Ｙ断面図、（ｃ）は図２におけるＺ−Ｚ断面図。 循環紙幣収納部における紙幣収納動作終了直前を示す図であって、（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は図２におけるＹ−Ｙ断面図、（ｃ）は図２におけるＺ−Ｚ断面図。 循環紙幣収納部における紙幣繰出し動作を示す図であって、（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は図２におけるＹ−Ｙ断面図、（ｃ）は図２におけるＺ−Ｚ断面図。 本発明に係る紙幣処理装置において入金動作を示すフローチャート。 図１０においてエスクロ状態の非循環紙幣の収納動作を示すフローチャート。 図１０においてエスクロ状態の紙幣の返却動作を示すフローチャート。 図１２において収納状態の循環紙幣の払出し動作を示すフローチャート。

以下、本発明に係る紙幣処理装置の一実施例について、図１乃至図１３に示す図を参照しながら説明する。なお、各図面において、紙幣を挿入する入金口２０が配設される側を正面と定義するものとする。

図１に示す紙幣処理装置１において、紙幣が搬送される紙幣搬送通路２は、装置本体正面下部に配設した入金口２０を上流端として後方（図示右方）に延び、奥行方向の略中心部で上方に屈曲して垂直上方に延設され、装置上部において再び前方に屈曲して斜め下方に向き、出金口８上部を下流端として終端する。

紙幣搬送通路２上流端において、入金口２０の近傍には、入金口２０から挿入された紙幣を検出する図示せぬ入口センサが配設されており、この入口センサの検出出力に基づいて、挿入紙幣を紙幣搬送通路２の下流へ搬送する紙幣搬送手段が駆動されるものとする。

なお、紙幣搬送手段とは、搬送モータにより駆動し、駆動プーリといくつかの従動プーリとの間に懸架された搬送ベルトと、該搬送ベルトに圧接する複数の従動ローラとによって紙幣搬送通路内を通過する紙幣を挟持して紙幣搬送通路内を搬送させるものが一般的である。一例として、後述する非循環紙幣収納部７の紙幣搬送手段２１を図１に図示している。紙幣搬送手段２１は、図示せぬ搬送モータにより駆動し、駆動プーリ２２といくつかの従動プーリ２３との間に懸架された搬送ベルト２４と、搬送ベルト２４に圧接する複数の従動ローラ２５とを具える。なお、循環紙幣収納部４における紙幣搬送手段５０については、後述の説明を参照されたい。

他方、紙幣搬送通路２下流端には図示せぬ出金センサが配設され、出金口３に排出する紙幣の枚数をカウントするようにしている。さらに、出金口８には装置正面側にシャッタ８１を設けており、出金口３内に返却するまたは払出す紙幣の枚数が全て揃うまではシャッタ８１を閉塞して、払出しの途中で使用者が釣札を回収してしまう等、残りの釣札を取り忘れることがないようにしている。

また、紙幣搬送通路２は、上流から順に、紙幣搬送通路２内を通過する紙幣の真偽および金種を識別する紙幣識別部３と、釣札として使用可能な紙幣（以下、循環紙幣と称す）を収納する循環紙幣収納部４と、釣札として使用しない高額紙幣（以下、非循環紙幣と称す）を収納する非循環紙幣収納部７とを通過する。

紙幣識別部３においては、磁気センサおよび光センサからなる複数の識別センサが配置されており、各センサが紙幣搬送通路２内を通過する紙幣の所定の位置を走査することによって紙幣の物理的特徴を検出し、この検出出力に基づいて紙幣の真偽および金種を総合判定するように構成されている。なお、磁気センサおよび光センサの構成については周知技術があるので、詳細な説明は省略する。

循環紙幣収納部４は、紙幣識別部３より下流の、紙幣搬送通路２が垂直に設けられる位置において配設される。大別すると、紙幣搬送通路２の後方に配置される循環紙幣収納庫４０と、前方に配置される循環紙幣収納機構５０とからなり、紙幣搬送通路２における循環紙幣収納庫４０に対向する位置ある循環紙幣を、循環紙幣収納機構５０によって、１枚ずつ循環紙幣収納庫４０内に収納するように構成される。

循環紙幣収納部４の下流側には紙幣繰出し手段６０を設けており、循環紙幣収納庫４０内に収納された収納循環紙幣Ｍ（図４等参照）の内、最後に収納された（最も前方に位置する）循環紙幣Ｍ１（図４等参照）のみを繰出し、その１枚を分離させて紙幣搬送通路２の下流に搬送することによって、循環紙幣を返却できるようにしている。

非循環紙幣収納部７は、紙幣繰出し手段６０のさらに下流であって循環紙幣収納部４の上方に配設される。大別すると、紙幣搬送通路２の後方に配置される非循環紙幣収納庫７０と、前方に配置される図示せぬ非循環紙幣収納機構とからなり、紙幣搬送通路２における非循環紙幣収納庫７０に対向する位置にある非循環紙幣を、非循環紙幣収納機構によって、１枚ずつ循環紙幣収納庫４０内に収納するように構成される。

なお、非循環紙幣収納庫７０および非循環紙幣収納機構の構成については周知技術があるので、詳細な説明は省略するが、例えば、特許４７２８５３８号公報に記載されるリンク機構からなるリフトテーブル等の技術を適用することができる。

ここで、循環紙幣収納部４における循環紙幣収納庫４０および循環紙幣収納機構５０と、紙幣繰出し手段６０との詳細な構成について、図２乃至図４に示す図を参照しながら説明する。なお、図２は、循環紙幣収納部４の主要部および周辺を示した正面図であって、図２に示す位置における各断面図を図３および図４に示すものとする。

循環紙幣収納庫４０は、その外殻を形成する筐体４１内部に、紙幣搬送通路２（図１参照。以下も同様のこと）を通過する紙幣に対して水平に配置される略矩形の板状であって前面に循環紙幣Ｍを整列積載するバックアッププレート４２と、バックアッププレート４２と筐体４１とを連結してバックアッププレート４２の水平姿勢を維持したまま垂直方向へ前後動させるパンタグラフ構造のリンク機構４３とを有する。

このリンク機構４３は、互いに交叉した第一のリンクアーム４４および第二のリンクアームを、左右対称になるように二組配置し、各交叉点をシャフト４６で連結してなるものである。ここで、それぞれの第一のリンクアーム４４と第二のリンクアーム４５とは、交叉点においてシャフト４６を介して互いに回動自在に設けられる。

第一のリンクアーム４４における一方の端部には、筐体４１の上後部に形成した軸孔４１ａに係合する軸部４４ａを設けており、第一のリンクアーム４４は、軸部４４ａを中心にして回動自在に支持されている。また、第一のリンクアーム４４における他方の端部に設けた軸部４４ｂは、バックアッププレート４２後面側の下部に形成した長孔４２ｂに沿って、上下方向に摺動自在かつ回動自在に支承される。

他方、第二のリンクアーム４５における一方の端部には、バックアッププレート４２後面側の上部に形成した軸孔４２ａに係合する軸部４５ａを設けており、第二のリンクアーム４５は、軸部４５ａを中心にして回動自在に支持されている。また、第二のリンクアーム４５における他方の端部に設けた軸部４５ｂは、筐体４１の下後部に形成した長孔４１ｂに沿って、上下方向に摺動自在かつ回動自在に支承される。

さらに、第一のリンクアーム４４の軸部４４ａには、トーションバネ４７が設けられて、第一のリンクアーム４４を図３（ｂ）および図４（ｂ）における図示右回りに常時付勢し、バックアッププレート４２を前方に常時付勢して、既に収納されている循環紙幣Ｍを、バックアッププレート４２およびリンク機構４３によって、スタックガイド５１側に押圧するようにしている。すなわち、バックアッププレート４２に整列積載される収納循環紙幣Ｍを、紙幣搬送通路２側に押圧するようにしており、後述する紙幣繰出し手段６０が循環紙幣Ｍ１を繰出し可能なようにしている。

循環紙幣収納機構５０は、紙幣の長手方向側縁をガイドする一対の凹溝（スリット）５１ａを有する一対のスタックガイド５１と、スタックガイド５１と装置本体とを連結してスタックガイド５１の姿勢を維持したまま前後動させる一対の往復手段５２と、紙幣搬送通路２を通過する紙幣の前面に当接して紙幣を上方に送る一対の紙幣搬送手段５７とを具える。これら一対のスタックガイド５１、一対の往復手段５２、および一対紙幣搬送手段５７は、それぞれ左右対称に設けられるものとし、以下、一方の構成について説明する。

図４に示す待機状態においては、スタックガイド５１の凹溝５１ａは、紙幣搬送通路２両側部の前後面および両側縁を形成する。そして、入金された紙幣の搬送位置と収納済み循環紙幣Ｍとはスタックガイド５１により一定の隙間を有し、収納紙幣Ｍが紙幣の搬送の妨げにならないようにしている。

すなわち、スタックガイド５１は、循環紙幣収納庫４０に収納した循環紙幣Ｍが紙幣搬送通路２側に戻ることを阻止する機能と、紙幣搬送通路２にある紙幣を循環紙幣収納庫４０への侵入を阻止する機能と、紙幣搬送通路２における紙幣の長手方向側縁の通路幅を規制する壁としての機能とを得るように構成されている。また、スタックガイド５１は、装置本体に対して左右方向および上下方向への移動を規制されて、搬送方向に対し垂直方向のみ可動するように構成されるものとする。

なお、上記の各機能を有すものであれば、スタックガイド５１の形状はどのようなものであってもよく、例えば、紙幣搬送通路２と循環紙幣収納庫４０とを隔てる壁と紙幣の長手方向側縁の通路幅を規制する壁とを、一体的に設けることも、別途設けることもできる。

往復手段５２は、左右軸回りに揺動する二つのリフトアーム５３、５３’および左右軸回りに回転する歯車列５４、５４’、５５、５６、５６’を、左右対称になるように二組配置してなる。

第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’の基端に設けた軸部５３ａ、５３ａ’は、装置本体の所定の位置に回動自在に支承される。また、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’の先端には、スタックガイド５１の前面側に形成した扁形孔５１ｂ、５１ｂ’に沿って摺動する軸部５３ｂ、５３ｂ’を設けており、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’が図３（ａ）および図４（ａ）に示す状態から図示右回りに回転することによって、スタックガイド５１を前方に移動させるようにしている。

歯車列５４、５４’、５５、５６、５６’は、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’の各々とともにカム構造を成す第一の歯車５４および第二の歯車５４’と、歯車列の中心にあって、図示せぬモータ等の駆動源に駆動される中心歯車５５と、中心歯車５５の回転を第一の歯車５４および第二の歯車５４’にそれぞれ伝動する第一の遊び歯車５６および第二の遊び歯車５６’とから構成される。

第一の歯車５４および第二の歯車５４’の外側面（図３（ｂ）および図４（ｂ）に図示する装置右側の歯車列においては右側面）の回転中心から外れた位置には、外側に向かって凸設した円柱形状のガイド突起５４ａ、５４ａ’を形成している。他方、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’には、各リフトアーム５３、５３’の長手方向に長い略楕円形状のガイド溝５３ｃ、５３ｃ’を形成し、このガイド溝５３ｃ、５３ｃ’にガイド突起５４ａ、５４ａ’を嵌挿して、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’と第一の歯車５４および第二の歯車５４’とがカム構造を成す。

このような構成によって、第一の歯車５４および第二の歯車５４’の回転運動にともなって第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’が軸部５３ａ、５３ａ’を中心に揺動運動するようにしている。なお、第一のリフトアーム５３と第二のリフトアーム５３’とは互いに常に平行であるように構成されるものとする。

紙幣搬送手段５７は、第一のリフトアーム５３の軸部５３ａ、５３ｂおよび第二のリフトアーム５３’の軸部５３ａ’、５３ｂ’に設けた駆動プーリ５９ａおよび従動プーリ５９ｂ、５９ｃ、５９ｄと、駆動プーリ５９ａおよび従動プーリ５９ｂ、５９ｃ、５９ｄの間に懸架された搬送ベルト５８と、スタックガイド５１の所定の位置に軸止されてかつ従動プーリ５９ｂ、５９ｄの後方に対向する位置に設けられる押圧ローラ５１ｃ、５１ｃ’とから構成される。ここで、図２乃至図４に示す待機状態においては、従動プーリ５９ｂ、５９ｄ間の搬送ベルト５８が紙幣搬送通路２の前面を形成し、搬送ベルト５８および押圧ローラ５１ｃ、５１ｃ’が、紙幣搬送通路２内を通過する紙幣を挟持または搬送するようにしている。

また、スタックガイド５１の扁形孔５１ｂ、５１ｂ’は、左右方向に貫通する上下に長い長孔部と、該長孔部の上方に連通して紙幣搬送通路２の方向に屈曲してかつ第一のリフトアーム５３の軸部５３ａおよび第二のリフトアーム５３’の軸部５３ａ’と支点を同じくする円弧形状の円弧部とからなる形状に設けており、紙幣搬送手段５７が駆動し、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’が図３（ａ）および図４（ａ）に示す右回りに回転した際に、まず、搬送ベルト５８が紙幣搬送通路２内から退避し、その後、紙幣搬送手段５７の運動に遅れてスタックガイド５１が前方に移動するようにしている。

紙幣繰出し手段６０は、繰出しローラ（ピックアップローラ）６１と、送出しローラ（フィードローラ）６２と、阻止ローラ（ゲートローラ）６３とから構成される。

繰出しローラ６１は、紙幣搬送通路２を挟んで循環紙幣収納庫４０と対向する循環紙幣収納部４の下流部に設けられており、バックアッププレート４２に整列積載された循環紙幣Ｍの内、最も前方に位置する循環紙幣Ｍ１を繰出して紙幣搬送通路２下流に搬送する機能と、非循環紙幣を紙幣搬送通路２下流に搬送する機能と、循環紙幣Ｍ１を循環紙幣収納庫４０内に収納する際に、循環紙幣Ｍ１を、循環紙幣収納庫４０内に収納されている循環紙幣Ｍを押圧する機能とを有する（図９参照）。

送出しローラ６２および阻止ローラ６３は、繰出しローラ６１の下流において、入れ子状に噛み合うように対向配置され、繰出しローラ６１によって循環紙幣Ｍ１を繰出された際には、阻止ローラ６３の回転を停止させて、送出しローラ６２のみの回転力で循環紙幣Ｍ１を下流に搬送させることによって、循環紙幣Ｍ１を１枚ずつ分離するようにしている（図９参照）。なお、非循環紙幣入金時は、送出しローラ６２および阻止ローラ６３をともに搬送方向に回転させて非循環紙幣の搬送が円滑であるようにしている。

また、送出しローラ６２および阻止ローラ６３と非循環紙幣収納部７（図１参照）との間には、図示せぬ繰出しセンサを配設しており、送出しローラ６２および阻止ローラ６３において、繰出された循環紙幣Ｍ１が、正しく１枚に分離できたか否かを確認するようにしている。

以上の如く構成した紙幣処理装置１において、循環紙幣の収納時および返却時における循環紙幣収納部４の一連の動作について、図４乃至図９を参照して説明する。

待機状態において、入金された循環紙幣Ｍ１が循環紙幣収納部４に到達すると、紙幣搬送手段５７の駆動プーリ５９ａから搬送ベルト５８に駆動が伝達されて、搬送ベルト５８と押圧ローラ５１ｃとによって循環紙幣Ｍ１を挟持し下流へと搬送する。この際、循環紙幣Ｍ１はスタックガイド５１の凹溝５１ａの間を搬送する。図４に示すように、循環紙幣Ｍ１が循環紙幣収納庫４０に対向する位置に達すると、紙幣搬送手段５７の駆動が停止し、循環紙幣Ｍ１をその場に停止させて収納動作へ移行する。

図５に示すように往復手段５２が駆動し、中心歯車５５および遊び歯車５６、５６’を介して第一の歯車５４および第二の歯車５４’が図５（ａ）および図５（ｂ）に示す左回りに回転し、第一の歯車５４および第二の歯車５４’のガイド突起５４ａ、が５４ａ’第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’のガイド溝５３ｃ、５３ｃ’内を動くことによって、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’が図５（ａ）および図５（ｂ）に示す右回りに回転する。

すると、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’の先端軸部５３ｂ、５３ｂ’に設けた従動プーリ５９ｂ、５９ｄが前方に移動し、搬送ベルト５８が紙幣搬送通路２から退避する。すると、スタックガイド５１に設けられた押圧ローラ５１ｃと搬送ベルト５８ととが離間し、紙幣の挟持が解除される。

図６に示すように、さらに第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’が図６（ａ）および図６（ｂ）に示す右回りに回転すると、スタックガイド５１が前方に移動を開始する。スタックガイド５１が紙幣搬送通路２よりも前方に移動することによって、スタックガイド５１による収納循環紙幣Ｍへの押圧が解除され、代わりに収納循環紙幣Ｍからの押圧を繰出しローラ６１が受ける。

収納する循環紙幣Ｍ１が、収納循環紙幣Ｍと繰出しローラ６１とで挟持されて左右方向へのずれが防止されている状態で、スタックガイド５１がさらに前方に移動すると、循環紙幣Ｍ１の長手方向側縁がスタックガイド５１の凹溝５１から相対的に引出され、図７に示す、スタックガイド５が最大移動位置に到るまでに凹溝５１から循環紙幣Ｍ１がすり抜ける。

図８に示すように、さらに第一の歯車５４および第二の歯車５４’が図８（ａ）および図８（ｂ）に示す左回りに回転すると、第一のリフトアーム５３および第二のリフトアーム５３’が図８（ａ）および図８（ｂ）に示す左回りに回転して、スタックガイド５１が後方に復帰するとともに、循環紙幣Ｍ１が循環紙幣収納庫４０内に収納され、図４に示す待機状態に戻る。

循環紙幣収納庫４０内に収納される循環紙幣Ｍを返却する際には、図９に示すように、スタックガイド５１を最大移動位置に移動させ、最も前方に位置する循環紙幣Ｍ１を繰出しローラ６１側に押圧した状態で、繰出しローラ６１を回転させて繰出す。そして、繰出した循環紙幣Ｍ１を、送出しローラ６２および阻止ローラ６３において１枚ずつ分離して、紙幣搬送通路２下流に搬送する。

この際、循環紙幣Ｍ１を１枚ずつ分離できず、２枚重なったまま下流に搬送され、上述した図示せぬ繰出しセンサによって紙幣の２枚重ねを検出した場合には、循環紙幣Ｍ１を図１に示す非循環紙幣収納庫７０に収納し、改めて、返却動作を行い、循環紙幣収納庫４０から循環紙幣Ｍ１を繰出すようにすることによって、違算障害を防止することができる。

このように、本発明の紙幣処理装置１は、循環紙幣入金時に紙幣識別部３から搬送された循環紙幣Ｍ１を循環紙幣収納庫４０に収納可能な機構（循環紙幣収納機構５０）と、非循環紙幣入金時に紙幣識別部３から搬送された非循環紙幣を非循環紙幣収納庫７０に収納可能な機構（図示せぬ非循環紙幣収納機構）と、循環紙幣払出し時に循環紙幣収納庫４０から循環紙幣Ｍ１を繰出して１枚に分離する機構（紙幣繰出し手段６０）とを具える。

そして、循環紙幣収納部４の循環紙幣収納機構５０と紙幣搬送手段５７とを一体的に構成し、収納動作および返却、払出し動作の際に、搬送ベルト５８が紙幣搬送通路２から退避する構成としている。

収納動作の際には、スタックガイド５１の凹溝５１ａから循環紙幣Ｍ１を引出す動作の前に、搬送ベルト５８および押圧ローラ５１ｃよる循環紙幣Ｍ１の長手方向側縁の挟持を解除し、代わりに繰出し手段６０の繰出しローラ６１によって循環紙幣Ｍ１の中央部を挟持することによって、循環紙幣収納庫４０への紙幣収納の際に、循環紙幣Ｍ１のずれを防止する効果を奏する。これにより、紙幣収納ミスによる動作停止を防止できる。また、紙幣のずれをぼうしすることにより、スタックガイド５１の最大移動距離の余裕分を低減可となり、省スペース化、すなわち紙幣処理装置１全体の小型化に寄与する。

なお、上述した紙幣の挟持を解除する機能は、非循環紙幣を搬送する際にも有用である。すなわち、紙幣処理装置１は、循環紙幣収納部４における紙幣搬送手段５７よりも、送出しローラ６２および下流の紙幣搬送手段２１の方が搬送速度を速くするようにして、後続の紙幣が先方の紙幣に追いつくことがないように構成されている。したがって、非循環紙幣が送出しローラ６２に到達すると、送出しローラ６２と搬送ベルト５８との搬送速度に差異ができ、そのままだと搬送抵抗が生じるが、搬送ベルト５８と押圧ローラ５１ｃとを離間させることによって、これを解消することが可能である。

また、入金口２０と出金口８とを別々に設け、入金口２０から出金口８までの紙幣搬送経路（紙幣搬送通路２）を短く単純な構成としている。

したがって、紙幣の搬送が単一方向のみに限られるため、各搬送ベルトおよびプーリの部品配置が容易かつ、部品数を抑えることが可能であり、紙幣搬送経路が単純であるので、紙幣詰まりを防止できる。紙幣搬送通路２を解放する構成が容易に実現できるので、たとえ紙幣詰まりが生じても、紙幣詰まりの解消が容易である。

さらに、釣札対象となる循環紙幣の収納庫（循環紙幣収納庫４０）を紙幣搬送通路２の上流側に、釣札対象外の高額紙幣の収納庫（非循環紙幣収納庫７０）を下流側に設け、それぞれに収納される紙幣が同様の通路を通過するように紙幣搬送通路２に分岐がない構成としている。

したがって、紙幣繰出し手段６０において、循環紙幣収納庫４０から２枚重ねで循環紙幣Ｍ１を送出す紙幣の繰出し不良が発生したとしても、図示せぬ繰出しセンサで２枚重ねであることを検出した後に、直後に配設される非循環紙幣収納庫７０に収納するように設定可能であるので、収納庫を別途配置する必要なく違算障害を防止することができる構成となっている。

続いて、上述した構成を適用した紙幣処理装置における、紙幣処理動作の制御の一例を図１０乃至図１３に示す。なお、以下、紙幣搬送通路２における循環紙幣収納庫４０に対向する位置を循環搬送部と称し、紙幣搬送通路２における非循環紙幣収納庫７０に対向する位置を非循環搬送部と称するものとする。

まず、待機状態から入金終了までの流れを、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。

入金待機状態（ステップＳ１００）において、紙幣が入金口２０から挿入されると（ステップＳ１０１）、紙幣識別部３において挿入紙幣を識別し（ステップＳ１０２）、識別不可の場合は、その時点で入金口２０から返却して（ステップＳ１０３）、紙幣が挿入されるのを待ち、識別可能な場合は、さらに循環紙幣か非循環紙幣かの金種の判定をされる（ステップＳ１０４）。

循環紙幣である場合は、上記した紙幣収納動作に従って、循環紙幣収納庫４０に収納し（ステップＳ１０６）、循環紙幣を収納した枚数を確認する（ステップＳ１０９）。１０枚に達した場合、または９枚以下であっても追加入金（ステップＳ１１０）がない場合は、その時点で入金終了となる（ステップＳ１１１）。９枚以下の場合であって追加入金（ステップＳ１１０）がある場合は入金待機状態であるステップＳ１００に戻る。

ステップＳ１０４において非循環紙幣である場合、非循環紙幣の受入れが１枚目か２枚目かを確認する（ステップＳ１０５）。１枚目の場合は、非循環搬送部にエスクロ（搬送部に紙幣を停止させた状態）させ（ステップＳ１０７）、ステップＳ１１０に進む。２枚目の場合は、循環搬送部にエスクロさせて（ステップＳ１０８）、入金終了となる（ステップＳ１１１）。

ステップＳ１００乃至ステップＳ１１１において入金が完了し、紙幣処理装置１を搭載する例えば自動販売機において商品選択が行われる等、入金された非循環紙幣の収金指令が出されると、図１１に示す非循環紙幣の収納動作に移行する。

非循環紙幣の収納動作が開始されると（ステップＳ２００）、非循環搬送部のエスクロ紙幣の有無を確認し（ステップＳ２０１）、エスクロ紙幣が有る場合は非循環搬送部の非循環紙幣を非循環紙幣収納庫７０に収納する（ステップＳ２０２）。続いて、循環搬送部のエスクロ紙幣の有無を確認し（ステップＳ２０３）、エスクロ紙幣が有る場合は循環搬送部の非循環紙幣を非循環搬送部へ搬送させ（ステップＳ２０４）、非循環紙幣収納庫７０に収納して（ステップＳ２０５）、収納動作終了となる（ステップＳ２０６）。また、ステップＳ２０１またはステップＳ２０３においてエスクロ紙幣が無い場合は、ステップＳ２０６に進み収納動作終了となる。

他方、ステップＳ１００乃至ステップＳ１１１において入金が完了した後に、返却指令が出された場合は、図１２に示す循環紙幣および非循環紙幣の返却動作に移行する。

返却動作が開始されると（ステップＳ３００）、非循環搬送部のエスクロ紙幣の有無を確認し（ステップＳ３０１）、エスクロ紙幣がある場合は非循環搬送部の紙幣を出金口８まで搬送する（ステップＳ３０２）。続いて、循環搬送部のエスクロ紙幣の有無を確認し（ステップＳ３０３）、エスクロ紙幣がある場合は循環搬送部の紙幣を出金口８まで搬送する（ステップＳ３０４）。入金開始（ステップＳ１００）から循環紙幣収納庫４０内に収納した循環紙幣が有る場合は、後述する払出し動作（ステップＳ４００乃至ステップＳ４１５）に移行し、払出すべき循環紙幣が無い場合、または払出し動作が完了した時点で、出金口８０を開放し（ステップＳ３０６）、返却動作終了となる（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０１またはステップＳ３０３において、エスクロ紙幣が無い場合は、ステップＳ３０５に進む。

釣札を支払う場合、または循環紙幣を返却する場合は、図１３に示す循環紙幣の払出し動作に移行する。

払出し動作が開始されると（ステップＳ４００）、スタックガイド５１を繰出し可能な位置（図９参照）に移動させ（ステップＳ４０１）、非循環紙幣収納部７において紙幣搬送手段２１の紙幣搬送動作を開始し（ステップＳ４０２）、次に、循環紙幣収納庫４０からの繰出し動作を開始する（ステップＳ４０３）。

図示せぬ繰出しセンサによって、繰出した循環紙幣Ｍ１の枚数を検出し（ステップＳ４０４）、２枚検出した場合は、非循環紙幣収納部７の紙幣搬送動作を停止し（ステップＳ４０５）、繰出した循環紙幣Ｍ１を非循環紙幣収納庫７０に収納し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０２に戻る。

次に、繰出した循環紙幣を図示せぬ出口によって検出し（ステップＳ４０７）、未検出の場合は検出されるのを待ち、通過を検出した場合は、出金枚数のカウントを＋１とし（ステップＳ４０８）、出金枚数を確認する（ステップＳ４０９）。枚数が不足している場合は、ステップＳ４０３に戻って、枚数が到達するまでステップＳ４０３乃至ステップＳ４０９を繰り返す。

出金枚数に到達した場合は、非循環紙幣収納部７の紙幣搬送動作を停止し（ステップＳ４１０）、スタックガイド５１を待機位置（図４等参照）に復帰させ、出金口８０を開放し（ステップＳ４１２）、循環紙幣の払出し動作終了となる（ステップＳ４１３）。

このように、本発明の紙幣処理装置は、紙幣の返却時に繰出した紙幣が２枚重なっていた場合、紙幣搬送手段を逆駆動させて紙幣を戻したり、他に設けた２枚重ね紙幣専用の収納庫に収納したりせず、紙幣を一方向のみに搬送しながらも非循環紙幣収納庫に収納することで２枚重ね紙幣に対応することが可能な構成になっているので、紙幣詰まりの虞が低く、小型化に寄与しつつ、違算障害を防止することが可能である。

なお、上記実施例は、本発明の好適な実施の形態を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲は、上記実施例そのものに何ら限定されるものではない。
また、上記実施例は、釣札として使用する循環紙幣を取扱う紙幣処理装置のみに限定して記載したが、紙幣の収納時等に紙幣の挟持を解除する構成、入金口と出金口とを別々に設けて紙幣の搬送方向を単一にする構成は、循環紙幣を取扱わない紙幣処理装置にも適用可能である。

１ 紙幣処理装置
２ 紙幣搬送通路
２０ 入金口
２１ 紙幣搬送手段
２２ 駆動プーリ
２３ 従動プーリ
２４ 搬送ベルト
２５ 従動ローラ
３ 紙幣識別部
４ 循環紙幣収納部
４０ 循環紙幣収納庫
４１ 筐体
４２ バックアッププレート
４３ リンク機構
４４ 第一のリンクアーム
４５ 第二のリンクアーム
４６ シャフト
４７ トーションバネ
５０ 循環紙幣収納機構
５１ スタックガイド
５２ 往復手段
５３ リフトアーム
５４ 歯車
５５ 中心歯車
５６ 遊び歯車
５７ 紙幣搬送手段
５８ 搬送ベルト
５９ プーリ
６０ 紙幣繰出し手段
６１ 繰出しローラ（ピックアップローラ）
６２ 送出しローラ（フィードローラ）
６３ 阻止ローラ（ゲートローラ）
７ 非循環紙幣収納部
７０ 非循環紙幣収納庫
８ 出金口
８１ シャッタ
Ｍ 循環紙幣

Claims (2)

1. 複数種類の紙幣の紙幣収納機能および紙幣払出し機能を具える紙幣処理装置において、
   紙幣を挿入する入金口を上流端とし紙幣を排出する出金口を下流端とする単一経路である紙幣搬送通路が、上流から順に、紙幣の種類を識別する紙幣識別手段と、釣札として使用可能な循環紙幣を収納する循環紙幣収納部と、釣札として使用しない非循環紙幣を収納する非循環紙幣収納部とを通過するように設けられ、
   前記循環紙幣収納部に設けられて該循環紙幣収納部に収納済みの循環紙幣を繰出して１枚に分離する紙幣繰出し手段と、該紙幣繰出し手段の下流でかつ非循環紙幣収納部の上流に設けられて繰出された循環紙幣の枚数を確認する繰出しセンサとを具え、
   該繰出しセンサによって２枚以上と検知された循環紙幣を前記非循環紙幣収納部に収納することを特徴とする紙幣処理装置。
2. 紙幣が搬送される紙幣搬送通路において、
   前記紙幣を前記紙幣搬送通路に沿って搬送させる紙幣搬送手段と、
   前記紙幣搬送通路が通過する紙幣収納部において前記紙幣搬送通路にある紙幣を該紙幣の平面に略垂直な方向に整列積載収納してかつ収納された紙幣を紙幣搬送通路側に常時押圧する紙幣収納庫と、
   前記紙幣搬送通路を挟んで前記紙幣収納庫と対向配置されて前記紙幣搬送通路から前記紙幣収納庫内に紙幣を移動させる紙幣収納機構とを具える紙幣処理装置において、
   前記紙幣収納機構は、
   前記紙幣収納庫に収納された紙幣の長手方向側縁と前記紙幣搬送通路を通過する紙幣の長手方向側縁とを隔てるスタックガイドと、
   該スタックガイドを紙幣の平面に略垂直な方向に往復移動させる往復手段と、
   前記紙幣収納部における前記紙幣収納機構側の紙幣搬送通路上に配置されて前記往復手段と一体的に構成される紙幣収納部搬送手段と、
   前記スタックガイドに軸止されてかつ前記紙幣収納部搬送手段と対向配置されて該紙幣収納部搬送手段とともに紙幣を挟持する押圧ローラとを有し、
   前記往復手段が前記スタックガイドを紙幣収納機構側に移動させる際に、前記スタックガイドの移動開始前に、前記紙幣収納部搬送手段が前記紙幣搬送通路内から退避して前記押圧ローラと離間することを特徴とする紙幣処理装置。

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