JP6357872B2 - センサ装置および媒体処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサ装置および媒体処理装置に関する。

近日、複写機および金融機関のＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｔｅｌｌｅｒ ｍａｃｈｉｎｅ）に代表される自動取引装置など、印刷用紙、紙幣または通帳を含む紙葉状の媒体を扱う媒体処理装置が広く普及している。これらの媒体処理装置には、装置内の媒体の位置、外形または速度などを検出するセンサ装置が実装される。

例えば、特許文献１には、媒体を搬送する搬送路における媒体の有無を検出するためのセンサ装置が開示されている。当該センサ装置は、発光素子、受光素子およびコネクタが実装されたプリント基板を有し、コネクタはコードで外部の制御回路と接続され、当該制御回路によりコードおよびコネクタを介して発光素子および受光素子が駆動される。

特開平０８−３２７３１５号公報

しかし、上記のセンサ装置を媒体処理装置に実装するためにはコードによる接続が必要となるので、コード接続に関する媒体処理装置への実装が煩雑であった。特に、センサ装置が密集する部分では、コード接続に関する煩雑性がより顕著に現れる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、媒体処理装置へのセンサ装置の実装を新たな形態で実現することが可能な、新規かつ改良されたセンサ装置および媒体処理装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、センサ装置であって、センサ素子と、前記センサ素子を実装し、前記センサ素子に繋がる配線パターンを有する基礎部材と、前記センサ装置から露出する表面を有し、前記表面と他の部材との接触により前記他の部材と前記配線パターンとを電気的に接続させる接続部と、を備え、前記他の部材は成形材であり、前記接続部は、前記成形材に形成された配線パターンとの当接により前記成形材と電気的に接続され、前記センサ素子は、光学的なセンサ素子であり、前記センサ装置は、前記基礎部材との間で前記センサ素子を密閉する光学系をさらに備える、センサ装置が提供される。

前記接続部は、前記センサ装置を前記他の部材に固定するペースト材で構成される、請求項１に記載のセンサ装置。

前記接続部は、弾性を有し、前記他の部材との当接により弾性変形し、前記他の部材と電気的に接続されてもよい。

前記基礎部材は成形材であってもよい。

前記センサ装置は、前記成形材である前記他の部材に係止手段により固定されてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、媒体を処理する媒体処理部と、前記媒体処理部の前記媒体を検出するセンサ装置と、を備え、前記センサ装置は、センサ素子、前記センサ素子を実装し、前記センサ素子に繋がる配線パターンを有する基礎部材、および、前記センサ装置から露出する表面を有し、前記表面と他の部材との接触により前記他の部材と前記配線パターンとを電気的に接続させる接続部、を有し、前記他の部材は成形材であり、前記接続部は、前記成形材に形成された配線パターンとの当接により前記成形材と電気的に接続され、前記センサ素子は、光学的なセンサ素子であり、前記センサ装置は、前記基礎部材との間で前記センサ素子を密閉する光学系をさらに備える、媒体処理装置が提供される。

以上説明したように本発明によれば、媒体処理装置へのセンサ装置の実装を新たな形態で実現することが可能である。

本発明の実施形態による紙幣処理装置の内部構成例を示す図である。 比較例によるセンサ装置を示した説明図である。 本発明の第１の実施形態によるセンサ装置の外観を示す説明図である。 第１の実施形態によるセンサ装置の断面を示す説明図である。 第１の実施形態によるセンサ装置の実装の具体例を示す説明図である。 第２の実施形態によるセンサ装置の構成を示す説明図である。 第２の実施形態によるセンサ装置の実装の具体例を示す説明図である。 変形例によるセンサ装置の構成を示す説明図である。 変形例によるセンサ装置の実装の具体例を示す説明図である。 第３の実施形態によるセンサ装置の構成を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。

＜０．紙幣処理装置の基本構成＞
本発明の実施形態は、媒体の検出を行う媒体処理装置に広く適用され得る。媒体処理装置としては、複写機、金融機関に設置される自動取引装置および紙幣処理装置などが挙げられ、媒体としては、印刷用紙、紙幣、通帳または磁気カードなどが挙げられる。以下では、媒体処理装置の一例である紙幣処理装置に本発明の実施形態が適用される例を説明するが、上述した通り、他の多様な媒体処理装置にも同様に本発明の実施形態を適用可能である。

図１は、本発明の実施形態による紙幣処理装置１の内部構成例を示す図である。図１に示したように、紙幣処理装置１は、接客部１３、鑑別部１４、一時保留部１５、リジェクト庫１６、紙幣カセット１８Ａ〜１８Ｄ、搬送路３４、およびこれらを収納する筐体２を備える。媒体の一例である紙幣は、図１において円で示した搬送ローラの回転により、搬送路３４を通り、目的の搬送先に搬送される。なお、接客部１３、鑑別部１４、一時保留部１５、リジェクト庫１６、紙幣カセット１８Ａ〜１８Ｄおよび搬送路３４は、後述する所定の方法で媒体（紙幣）を処理する媒体処理部の一例である。

接客部１３は、入金処理においては顧客により投入された紙幣を一枚ずつ分離し、出金処理においては顧客に返却する紙幣を集積する。

鑑別部１４は、１枚ずつ通過していく紙幣の鑑別を行う。紙幣の進行方向は双方向に対応しており、鑑別部１４は、接客部１３側の方向から搬送される紙幣、およびその逆方向から搬送される紙幣の鑑別を行うことができる。なお、鑑別部１４は、搬送路を通って搬送された紙幣の金種、真偽（真券／偽券）、正損（正券／損券）および走行状態（正常／異常）などを鑑別し、通過する紙幣に対して、正常判定またはリジェクト判定を行う。

一時保留部１５は、紙幣の分離と集積の両方の機能を有する。例えば、一時保留部１５は、入金処理時に接客部１３から分離されて鑑別部１４により正常と鑑別された紙幣を一時的に集積（収納）する。一時保留部１５に集積された紙幣は、入金した紙幣の口座計上などが確定したなど、取引が成立した場合に繰り出され、鑑別部１４を経て紙幣カセット１８Ａ〜１８Ｄなどに搬送される。なお、一時保留部１５は、紙幣を順次重ねて集積する集積式であってもよいし、紙幣を順次巻いて収納するドラム式であってもよい。

リジェクト庫１６は、鑑別部１４により異常と鑑別（リジェクト判定）された紙幣を集積するための紙幣収納部である。

紙幣カセット１８は、紙幣を金種毎に収納可能な紙幣収納部であって、紙幣の集積および分離の両方の機能を有する。また、紙幣カセット１８Ａ〜１８Ｄは、同一金種のための複数の紙幣カセットを含んでもよい。例えば、紙幣カセット１８Ａおよび１８Ｃが一万円札用の紙幣カセットであり、紙幣カセット１８Ｂおよび１８Ｄが千円札用の紙幣カセットであってもよい。また、紙幣カセット１８Ａ〜１８Ｄは、紙幣処理装置１に対して着脱可能な構造になっており、個別に交換することで紙幣カセット１８Ａ〜１８Ｄに紙幣を装填することも可能である。

また、紙幣処理装置１には、紙幣の有無を検出するための図示しないセンサ装置が設けられる。例えば、センサ装置は、接客部１３、一時保留部１５、リジェクト庫１６、紙幣カセット１８Ａ〜１８Ｄおよび搬送路３４などに設けられる。この場合、センサ装置の機能により、接客部１３における紙幣の有無、搬送路３４のセンサ装置の設置位置における紙幣の有無、紙幣カセット１８に集積されている紙幣の量などを検出することが可能となる。

本発明の実施形態は、上述した紙幣処理装置１を一例とする媒体処理装置に関し、特に、媒体処理装置に設けられるセンサ装置に関する。そこで、以下では、比較例によるセンサ装置の構成を説明した後に、本発明の実施形態によるセンサ装置の構成を詳細に説明する。

（比較例）
図２は、比較例によるセンサ装置を示した説明図である。図２に示したように、比較例によるセンサ装置８０およびセンサ装置８１は、例えば搬送路８９を挟んで対向して設けられる。

センサ装置８０は、基板８２と、基板８２に実装される発光素子８３と、コネクタ８７と、光学系８５と、基板８２および発光素子８３などを覆うカバー８６を有し、コネクタ８７およびコード８８を介して制御回路と接続される。また、センサ装置８１は、基板８２と、基板８２に実装される受光素子８４およびコネクタ８７と、光学系８５と、基板８２および受光素子８４などを覆うカバー８６を有し、コネクタ８７およびコード８８を介して制御回路と接続される。

ここで、上記の発光素子８３と受光素子８４とは同一光軸上に配置される。このため、発光素子８３が発した光を受光素子８４が受光したか否かにより、発光素子８３と受光素子８４を結ぶ光軸上に紙幣ｍが存在するか否かを検出することが可能である。

しかし、比較例によるセンサ装置を媒体処理装置に実装するためには上述したようにコード８８による接続が必要となるので、コード接続に関する媒体処理装置への実装が煩雑であった。特に、センサ装置が密集する部分では、コード接続に関する煩雑性がより顕著に現れる。

そこで、本件発明者は、上記事情を一着眼点にして本発明の各実施形態を創作するに至った。本発明の各実施形態によれば、媒体処理装置へのセンサ装置の実装を、煩雑性を抑制し得る新たな形態で実現することが可能である。以下、このような本発明の各実施形態の構成を順次詳細に説明する。

＜１．第１の実施形態＞
図３は、本発明の第１の実施形態によるセンサ装置３１の外観を示す説明図である。図４は、センサ装置３１の図３に示したＡ−Ａ断面を示す説明図である。

図３および図４に示したように、第１の実施形態によるセンサ装置３１は、プリント基板４１、センサ素子４２、光学系４３、接着部４４およびペースト材４５を備える。

プリント基板４１は、センサ素子４２を実装する基礎部材の一例であり、センサ素子４２に繋がる配線パターンを有する。センサ素子４２は、光学的に媒体を検出するための素子であり、発光素子または受光素子のいずれであってもよい。光学系４３は、図４に示したように、センサ素子４２の光軸上に、センサ素子４２による検出の距離特性を向上するためのレンズ面を有する。この光学系４３は、例えばゴム管で構成される接着部４４によりプリント基板４１と接着される。これにより、センサ素子４２が光学系４３およびプリント基板４１により密閉されるので、防塵効果を得ることが可能である。なお、図３および後出の図５などにおいては、図面の明瞭性の観点から接着部４４の記載を省略している。

さらに、センサ装置３１は、プリント基板４１の縁部にペースト材４５を有する。ペースト材４５は、はんだペーストまたは銀ペーストなどであってもよく、プリント基板４１に形成された配線パターンとの接続により、センサ素子４２と電気的に接続される。また、ペースト材４５は、センサ装置３１から露出する表面を有する。このため、ペースト材４５は、他の部材との接触により、他の部材とセンサ素子４２とを電気的に接続させる接続部として機能する。ここで、図５を参照し、第１の実施形態によるセンサ装置３１の実装の具体例を説明する。

図５は、第１の実施形態によるセンサ装置３１の実装の具体例を示す説明図である。図５に示したように、チップ型の構成を有する第１の実施形態によるセンサ装置３１は、ペースト材４５の溶接により基板７０に固定される。そして、ペースト材４５を介して、基板７０とセンサ素子４２が電気的に接続される。かかる実装においては、コードが不要であるので、コード接続に関する煩雑性を解消することが可能である。また、複数のセンサ装置３１の密集実装も簡単に行うことが可能である。第１の実施形態によるセンサ装置３１は、対向するセンサ装置８０と協働して、紙幣ｍの有無を検出することが可能である。

なお、第１の実施形態によるセンサ装置３１に対向するセンサ装置としては、図５に示したカプセル型のセンサ装置８０のように第１の実施形態によるセンサ装置３１と異なるセンサ装置を用いてもよいし、第１の実施形態によるセンサ装置３１を用いてもよい。

また、上記では、センサ装置３１のプリント基板４１がセンサ素子４２を実装し、さらに他の基板７０がセンサ装置３１を実装する例を説明したが、基板７０は、センサ素子４２および光学系４３などを直接実装してもよい。

また、上記では、センサ装置３１が１つのセンサ素子４２のみを備える例を説明したが、プリズムの利用により反射光を得る実装においては、センサ装置３１は受光素子として機能するセンサ素子４２および発光素子として機能するセンサ素子４２の双方を同一のプリント基板４１上に備えてもよい。

＜２．第２の実施形態＞
以上、本発明の第１の実施形態を説明した。続いて、より簡易にセンサ装置を実装することが可能な本発明の第２の実施形態の構成を説明する。

図６は、第２の実施形態によるセンサ装置３２の構成を示す説明図である。図６に示したように、第２の実施形態によるセンサ装置３２は、プリント基板５１、センサ素子５２、カバー５３、および導電部材５５を備える。

プリント基板５１は、センサ素子５２を実装する基礎部材の一例であり、センサ素子５２に繋がる配線パターンを有する。センサ素子５２は、光学的に媒体を検出するための素子であり、発光素子または受光素子のいずれであってもよい。カバー５３は、センサ素子５２を密閉する。これにより、防塵効果が得られる。また、カバー５３は、センサ素子５２による検出の距離特性を向上するためのレンズ面５４を有する。

さらに、センサ装置３２は、プリント基板５１に実装された導電部材５５を有する。導電部材５５は、プリント基板５１に形成された配線パターンとの接続により、センサ素子５２と電気的に接続される。また、導電部材５５は、センサ装置３２から露出する表面を有する。さらに、導電部材５５は、弾性を有する形状または弾性を有する材料で形成される。このため、導電部材５５は、他の部材と当接して弾性変形することで、他の部材とセンサ素子５２とを電気的に接続させる接続部として機能する。ここで、図７を参照し、第２の実施形態によるセンサ装置３２の実装の具体例を説明する。

図７は、第２の実施形態によるセンサ装置３２の実装の具体例を示す説明図である。図７に示したように、カプセル型の構成を有する第２の実施形態によるセンサ装置３２が成形材７２に例えばフックなどの係止手段により固定されると、センサ装置３２の導電部材５５が成形材７２に形成された配線パターン７４に押し当てられ、導電部材５５を介してセンサ素子５２と配線パターン７４とが電気的に接続される。かかる実装においては、導電部材５５と他の部材との当接によりセンサ装置３２と他の部材とを電気的に接続できるので、第１の実施形態と比べても簡易に第２の実施形態によるセンサ装置３２を他の部材に実装することが可能となる。

（変形例）
なお、上記ではセンサ装置３２がカプセル型で構成される例を説明したが、変形例として、チップ型で構成されるセンサ装置にも第２の実施形態を適用可能である。以下、第２の実施形態の変形例を説明する。

図８は、変形例によるセンサ装置３８の構成を示す説明図である。図８に示したように、変形例によるセンサ装置３８は、プリント基板４１、センサ素子４２、光学系４３、接着部４４、ペースト材４５および導電部材４６を備える。プリント基板４１、センサ素子４２、光学系４３、接着部４４、およびペースト材４５の構成は、第１の実施形態で説明した構成と実質的に同一であるので、ここでの詳細な説明を省略する。

導電部材４６は、ペースト材４５に実装される。導電部材４６は、ペースト材４５およびプリント基板４１に形成された配線パターンを介して、センサ素子４２と電気的に接続される。また、導電部材４６は、センサ装置３８から露出する表面を有する。さらに、導電部材４６は、弾性を有する形状または弾性を有する材料で形成される。このため、導電部材４６は、他の部材と当接して弾性変形することで、他の部材とセンサ素子４２とを電気的に接続させる接続部として機能する。ここで、図９を参照し、変形例によるセンサ装置３８の実装の具体例を説明する。

図９は、変形例によるセンサ装置３８の実装の具体例を示す説明図である。図９に示したように、導電部材４６と成形材７２に形成された配線パターン７４との当接により、センサ装置３８のセンサ素子４２と成形材７２に形成された配線パターン７４とが電気的に接続される。従って、変形例においても、導電部材４６と他の部材との当接によりセンサ装置３８と他の部材とを電気的に接続できるので、簡易にセンサ装置３８を他の部材に実装することが可能できる。

なお、上記では、導電部材４６がペースト材４５に実装される例を示したが、変形例によるセンサ装置３８はペースト材４５を備えず、導電部材４６はプリント基板４１に実装されてもよい。

＜３．第３の実施形態＞
以上、本発明の第２の実施形態を説明した。続いて、本発明の第３の実施形態を説明する。

図１０は、第３の実施形態によるセンサ装置３３の構成を示す説明図である。図１０に示したように、第３の実施形態によるセンサ装置３３は、センサ素子４２、光学系４３、導電部材４６および成形材６０を有する。

成形材６０は、センサ素子４２および光学系４３を実装する基礎部材の一例である。成形材６０は、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル、ポリプロピレン、ポリスチレン、およびポリ塩化ビニルなどの樹脂であってもよい。成形材６０には、配線パターンが形成されており、配線パターンは、センサ素子４２と導電部材４６を電気的に接続させる。

導電部材４６は、第２の実施形態の変形例で説明したように、センサ装置３３から露出する表面を有する。さらに、導電部材４６は、弾性を有する形状または弾性を有する材料で形成される。このため、導電部材４６は、他の部材と当接して弾性変形することで、他の部材とセンサ素子４２とを電気的に接続させる接続部として機能する。

なお、成形材６０上へのセンサ素子４２および光学系４３などの実装は、二色成形のような成形技術によって実現されてもよいし、センサ素子４２および光学系４３などの成形材６０への事後的な接着により実現されてもよい。

以上説明したように、第３の実施形態によるセンサ装置３３は、多様な形状をとりえる成形材６０を基礎部材として用いるので、実装の自由度を向上することが可能である。また、第２の実施形態では、成形材７２との接続のためにプリント基板４１またはプリント基板５１が用いられる例を説明したが、第３の実施形態によるセンサ装置３３は、成形材６０上にセンサ素子４２および光学系４３などが実装されるので、プリント基板４１またはプリント基板５１のような中継部材が不要となる。さらに、成形材６０上へのセンサ素子４２および光学系４３などの実装を成形技術により実現すれば、センサ素子４２および光学系４３などの接着剤による接着が不要となる。

＜４．むすび＞
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、比較例によるセンサ装置の実装に必要であったコネクタ８７およびコード８８が不要となる。このため、本発明の実施形態によれば、配線工数が削減され、センサ装置をより簡易に実装することが可能となる。

特に、本発明の第２の実施形態および第３の実施形態によれば、センサ装置と他の部材との電気的な接続が、センサ装置の他の部材への実装に伴って実現される、すなわち、電気的な接点を確保するための別途の作業が不要となるので、センサ装置の実装のさらなる簡素化を図ることが可能である。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記では媒体処理装置の一例として紙幣処理装置１におけるセンサ装置の実装を主に説明したが、冒頭で説明したように、複写機などの他の媒体処理装置へのセンサ装置の実装にも同様に本発明の実施形態を適用可能である。より具体的には、複写機内の各位置における印刷用紙の有無を検出するためのセンサ装置にも本発明の実施形態を適用可能である。

さらに、上記では光学的なセンサ装置に本発明の実施形態が適用される例を説明したが、本発明の実施形態は、磁気センサ、温度センサ、音声センサ、加速度センサ、ジャイロセンサなどの他のセンサ装置にも同様に適用可能である。

１ 紙幣処理装置
２ 筐体
１３ 接客部
１４ 鑑別部
１５ 一時保留部
１６ リジェクト庫
１８ 紙幣カセット
３１、３２、３３、３８ センサ装置
３４ 搬送路
４１、５１ プリント基板
４２、５２ センサ素子
４３ 光学系
４４ 接着部
４５ ペースト材
４６、５５ 導電部材
５３ カバー
５４ レンズ面
６０、７２ 成形材
７４ 配線パターン

Claims (6)

1. センサ装置であって、
   センサ素子と、
   前記センサ素子を実装し、前記センサ素子に繋がる配線パターンを有する基礎部材と、
   前記センサ装置から露出する表面を有し、前記表面と他の部材との接触により前記他の部材と前記配線パターンとを電気的に接続させる接続部と、
   を備え、
   前記他の部材は成形材であり、
   前記接続部は、前記成形材に形成された配線パターンとの当接により前記成形材と電気的に接続され、
   前記センサ素子は、光学的なセンサ素子であり、
   前記センサ装置は、前記基礎部材との間で前記センサ素子を密閉する光学系をさらに備える、センサ装置。
2. 前記接続部は、前記センサ装置を前記他の部材に固定するペースト材で構成される、請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記接続部は、弾性を有し、前記他の部材との当接により弾性変形し、前記他の部材と電気的に接続される、請求項１に記載のセンサ装置。
4. 前記基礎部材は成形材である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ装置。
5. 前記センサ装置は、前記成形材である前記他の部材に係止手段により固定される、請求項１に記載のセンサ装置。
6. 媒体を処理する媒体処理部と、
   前記媒体処理部の前記媒体を検出するセンサ装置と、
   を備え、
   前記センサ装置は、
   センサ素子、
   前記センサ素子を実装し、前記センサ素子に繋がる配線パターンを有する基礎部材、および、
   前記センサ装置から露出する表面を有し、前記表面と他の部材との接触により前記他の部材と前記配線パターンとを電気的に接続させる接続部、
   を有し、
   前記他の部材は成形材であり、
   前記接続部は、前記成形材に形成された配線パターンとの当接により前記成形材と電気的に接続され、
   前記センサ素子は、光学的なセンサ素子であり、
   前記センサ装置は、前記基礎部材との間で前記センサ素子を密閉する光学系をさらに備える、媒体処理装置。
   

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