JP6389969B1 - 紙葉集積用ドラム、紙葉の集積装置、及び紙葉処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙葉を払出しドラム外周面に順次供給して積層状態で巻き付けて集積してから一括して返却処理するドラム方式の紙葉の集積装置において、払出しドラム外周に集積される紙葉枚数が増大しても格別の速度制御を行うことなく払出しドラム最外周の紙葉の線速を一定に保って紙幣の整列状態を維持することができる技術を提供する。【解決手段】回転する過程で一枚ずつ供給される紙葉を外周面上に重ねて集積する紙葉集積用ドラム１０５であって、外周面の紙葉集積部位に所定の周方向配置で設けられて外径方向へ突出した最突出位置と、該最突出位置よりも内径方向へ退避した退避位置との間を出没自在に構成されると共に突出方向へ弾性付勢され、且つ外面で紙葉面と接触する複数の出没部材２８０と、を備え、紙葉は、出没部材間に跨がって集積されることを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は例えば自動販売機等の紙葉取扱装置に装備される紙葉処理装置、紙葉処理装置に装備される紙葉の集積装置、及び紙葉集積用ドラムの改良に関する。

顧客が投入した紙幣を受け入れることによって種々の物品やサービスを提供する機能を備えた自動販売機、遊技場の遊技媒体貸出機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置に装備される紙幣処理装置としては、複数金種の紙幣の連続取込み、収納、及び払出しが可能な還流式のタイプが知られている。
このような紙幣処理装置は、識別部によって受入れを拒否されたリジェクト紙幣や、紙幣投入後にキャンセルが発生することにより返却することとなった紙幣を一旦集積してから返却口に払出す払出し集積装置を備えている。
この払出し集積装置としては、特許文献１（特開平０６−３２５１４号）、特許文献２（特許第２８１４２４９号）、特許文献３（特許第４５６３４３５号）、特許文献４（特表平１０−５０８９６２号）に夫々開示されているように、顧客が投入した紙幣を一旦ドラム外周に巻いて一時保留しておき、キャンセル、取り忘れがあった時に一括して返却するものがある。

しかし、外周長、及び外径が一定の円筒状のドラムの外周面に複数枚の紙幣を順次積層してから一括して払い出す構成であるため、積層枚数が一枚増加するに連れて紙幣の厚みを含めたドラムの外径（円周）が増大して最外周の紙幣の周速が増大する。このため、ドラムに導入される紙幣の搬送速度が一定であると、ドラム外周の既積層紙幣と後続紙幣の先端を合致させるタイミングが順次ずれを起こしてしまい、積層する紙幣間に位置ずれが発生する。
この不具合に対しては積層紙幣枚数の増大に応じてドラムの周速度を紙幣の搬送速度に一致するように順次減速させる速度調整の制御を行う必要がある。しかし、紙幣の厚みの違い、折れ癖等の変形度合い等々の要因によって実際の外径、及び周速の増加量は一定とはならないため、ドラムの周速の高精度制御は実際には極めて難しく、制御プログラムが複雑となる。
なお、このような問題は、紙幣処理装置に限らず、紙幣以外の紙葉、例えば、チケット、金券、有価証券等を取り扱う紙葉処理装置においても発生する。

特開平０６−３２５１４号公報 特許第２８１４２４９号 特許第４５６３４３５号 特表平１０−５０８９６２号

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、投入された後で一時保留されていた紙葉について移送（返却、排出）することが確定した場合に、当該紙葉を払出しドラム外周面に順次供給して積層状態で巻き付けて集積してから一括して移送処理するドラム方式の紙葉の集積装置において、払出しドラム外周に集積される紙葉枚数が増大しても格別の速度制御を行うことなく払出しドラム最外周の紙葉の線速を一定に保って紙幣の整列状態を維持することができる技術を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１の発明に係る紙葉集積用ドラムは、回転する過程で一枚ずつ供給される紙葉を外周面上に重ねて集積する紙葉集積用ドラムであって、外周面の紙葉集積部位に所定の周方向配置で設けられて外径方向へ突出した最突出位置と、該最突出位置よりも内径方向へ退避した退避位置との間を出没自在に構成されると共に突出方向へ弾性付勢され、且つ外面で紙葉面と接触する複数の出没部材と、を備え、前記紙葉は、前記出没部材間に跨がって集積されることを特徴とする。

本発明によれば、紙葉を払出しドラム外周面に順次供給して積層状態で巻き付けて集積してから一括して排出処理するドラム方式の紙葉の集積装置において、払出しドラム外周に集積される紙葉枚数が増大しても格別の速度制御を行うことなく払出しドラム最外周の紙葉の線速を一定に保って紙幣の整列状態を維持することができる技術を提供する。

（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る紙葉の集積装置を備えた紙葉（紙幣）処理装置の正面図、及びＡ−Ａ断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の入金動作、及び確定動作を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の出金動作、及び回収動作を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）はエスクロ・集積ユニットの外観斜視図、Ｂ−Ｂ断面図、及び払出し集積部単体の外観構成を示す斜視図である。 （ａ）は払出し集積部の右側板を除去した内部構造を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面斜視図、（ｃ）は同Ｄ−Ｄ断面斜視図、（ｄ）は同Ｄ−Ｄ側断面図である。 払出しドラムを中心とした搬送機構の概略構成図である。 払出し集積部の左側板を除去した内部構成（ギヤ機構）を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）は払出しドラムに対して各ベルト機構を配置した状態を示す斜視図、払出しドラム単体の外観斜視図、及び出没部材の支持機構を示す縦断面斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は払出しドラムに対して各ベルト機構、及び各フラッパを配置した状態を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）は払出しドラムの外観斜視図、縦断面斜視図、及び縦断面側面図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）は払出しドラムに紙幣が巻き付く手順を示す斜視図である。 （ａ）乃至（ｃ）は紙幣を払出しドラム外周に巻き取る集積動作の説明図である。 （ｄ）及び（ｅ）は集積動作の続きの説明図である。 （ｆ）乃至（ｈ）は集積動作の続きの説明図である。 （ｉ）及び（ｊ）は集積動作の続きの説明図である。 （ａ）乃至（ｃ）は一括払出し動作の手順を示した説明図である。 （ａ）乃至（ｃ）は取り忘れ紙幣処理動作の手順を示す説明図である。 集積動作、一括払出し動作、及び取り忘れ紙幣処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
［紙幣処理装置の構成］
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る紙葉の集積装置を備えた紙葉（紙幣）処理装置の正面図、及びＡ−Ａ断面図である。
なお、本実施形態では紙葉の一例としての紙幣を処理する装置について説明するが、本発明の紙葉集積ドラム、紙葉の集積装置、紙葉処理装置は紙幣以外にも金券、チケット、有価証券等々の紙葉一般の処理装置にも適用することができる。
また、本例では返却紙幣を処理する装置について説明しているが、返却紙幣に限らず、払出しドラム外周に紙幣を集積してから他へ移送する装置一般に適用することができる。

図１に示した還流式紙幣処理装置（以下、紙幣処理装置、という）１は、例えば自動販売機、券売機、遊技場の遊技媒体貸出機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置に装備、或いは併設されて紙幣の受け入れ、釣銭等としての紙幣の払出し処理を行う手段である。
紙幣処理装置１は、外装体を構成する筐体３と、筐体内に入金された紙幣を所要のルートで機内搬送したり、機外に排出する入出金処理部Ｍと、紙幣入出金処理部Ｍから搬送されてきた紙幣を収納したり紙幣入出金処理部Ｍとの間で紙幣の授受を行う紙幣収納部Ｎと、種々のルートを経て紙幣を搬送する搬送機構と、各種制御対象を制御する制御手段（ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等）３００（図２、図３）と、から概略構成されている。

入出金処理部Ｍは、異金種の紙幣を含めて最大３０枚の紙幣束を一括して受け入れたり、入金紙幣を返却する際の返却口となる入出金口５と、最大３０枚の紙幣の出金払出し口、及び入金リジェクト返却口となる返却口７と、入出金口５に入金、セットされた紙幣束を一枚ずつの紙幣に分離して入金紙幣搬送経路９ａに沿って装置本体内に導入する一括入金部１１と、一括入金部１１の下流側に配置されて搬送されてきた紙幣の幅方向位置を搬送路の中央部に揃えるセンタリング部１３と、センタリング部の下流側に配置されて光学、磁気センサの併用によって入金紙幣の金種、真贋等を判定する識別部１５と、識別部を通過した入金紙幣を最大３０枚一時保留し、受入れが確定した時は後述する各収納部、回収庫へ繰出し、返金要求等による取消返却時は払出し集積部（払出し集積装置）２２へ繰出すエスクロ部（一時保留部）２０と、エスクロ部から搬送されてきた返却用の紙幣やリジェクト紙幣（以下、返却紙幣と称する）を集積してから返却口７に払出す払出し集積部（返却紙幣の集積装置）２２と、払出し集積部２２から返却口７に払い出された返却紙幣が所定時間を経ても顧客により回収されない場合に払出し集積部により逆送されて取り忘れ紙幣として収納する取り忘れ紙幣収納部（紙幣保留部）２４と、を備える。

紙幣収納部Ｎは、入金紙幣の受入れが確定した際にエスクロ部２０から一枚ずつ繰り出されて収納紙幣搬送経路９ｂ上を搬送されてきた紙幣を金種毎に出入れ自在に収容する第１及び第２の還流式収納部３０、３２と、第２の還流式収納部３２の下方に設けられた収容空間３ａ内に正面側から着脱自在に装着され、終業時等に各還流式収納部から全金種を回収したり、釣銭として利用されない高額紙幣や各還流式収納部に収容し切れない余剰紙幣を回収する回収庫（回収紙幣収納部）４０と、を備える。
搬送機構は、各搬送経路９ａ、９ｂ、その他の搬送経路に沿って紙幣を搬送する駆動力を生成、伝達するためのモータ、ソレノイド、及びプーリ、ベルト、ゲート等を備える。
制御手段３００は、入出金処理部Ｍ、紙幣収納部Ｎ、及び搬送機構等の制御対象を制御する。
なお、入出金口５や返却口７による紙幣の最大取扱枚数は一例に過ぎない。
本例の第１及び第２の還流式収納部３０、３２は、夫々最大収納枚数６０枚の還流ドラム３０ａ、３２ａを二個ずつ備えている。各還流ドラム３０ａ、３２ａは、還流ドラムの外周面に螺旋状に重ねて巻き付けられる一本の長尺テープ間に紙幣を収納する還流に適したタイプであるが、勿論これは一例に過ぎない。

［紙幣処理装置の各種動作］
次に、本発明の紙幣の払出し集積部（返却紙幣の集積装置）２２を備えた図１に示した紙幣処理装置１における入金動作、確定動作、出金動作、及び回収動作の概要について図２、図３により説明する。
即ち、図２（ａ）及び（ｂ）は紙幣処理装置の入金動作、及び確定動作を示す説明図であり、図３（ａ）及び（ｂ）は同出金動作、及び回収動作を示す説明図である。

まず、図２（ａ）の入金動作では、入出金口５から一枚、又は複数枚の紙幣が投入されると紙幣を検知したセンサからの信号を受けた制御手段３００が搬送機構を作動させて一括入金部１１、及び入金紙幣搬送経路９ａを用いて紙幣を取込む。一括入金部１１は入出金口５にセットされた紙幣束中の最上部の紙幣から一枚ずつ取り出してセンタリング部１３に搬送する。センタリング部に搬送された紙幣はセンタリングを受けてから識別部１５に移動されて識別を受ける。識別部１５により受入れ可能と判定された紙幣はエスクロ部２０に搬送されてエスクロドラム２１外周に一枚ずつ巻き付けられて一時保留され、入金の確定を待つ。識別部において受入れ不能と判定されたリジェクト紙幣が入出金口５から一枚ずつ投入された紙幣である場合にはそのまま返却口７から機外へ排出する。一方、複数枚一括で投入された紙幣がリジェクトされた場合には払出し集積部２２に一旦集積（１〜複数枚）してから返却口７より纏めて機外へ排出、返却する。また、顧客が図示しないキャンセルボタンを操作することにより紙幣の返却を求めた場合には、エスクロ部２０において一時保留されていた紙幣が一枚ずつ払出し集積部２２に送り出されて回転する払出しドラム１０５の外周に一枚ずつ重ねて巻き付けられて積層状態で集積される。顧客が投入した全ての紙幣が払出しドラム外周に集積を完了した段階で払出しドラム１０５が払出し方向へ回転することにより紙幣束を返却口７から外部に突出させて返却し、顧客による受取りを促す。
返却口７から返却のために機外に突出された紙幣束が所定時間経過しても顧客によって回収されない場合には、払出しドラムを戻し方向へ逆転させて機内に逆送させることにより取り忘れ紙幣として取り忘れ紙幣収納部２４に収納する。
図２（ｂ）の確定動作ではエスクロ部２０に一時保留されていた入金紙幣の入金が確定した段階でエスクロ部から一枚ずつ紙幣を送り出し、釣銭として利用する紙幣は収納紙幣搬送経路９ｂを経由して金種別に何れかの還流式収納部３０、３２に収納し、釣銭として利用しない紙幣は回収庫４０に収納する。

図３（ａ）の出金動作では、釣銭として紙幣を払い出す際に還流式収納部３０、３２に収納された紙幣を取り出して識別部１５で識別を行い、返却可能な紙幣であれば払出し集積部２２に一旦集積（１〜複数枚）してから一括して釣銭として返却口７から払出す。
一方、識別部１５での識別により返却不可の紙幣であると判定された場合は、エスクロ部２２で一時貯留した後で回収庫４０に移送して収納する。
図３（ｂ）の回収動作では、終業時等に還流式収納部３０、３２に収納されていた紙幣をエスクロ部２０で一旦集積してから回収庫４０に収納する。

［払出し集積部の構成］
以下、払出し集積部（払出し集積装置）２２について詳細に説明する。
図４（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はエスクロ・集積ユニットの外観斜視図、Ｂ−Ｂ断面図、及び払出し集積部単体の外観構成を示す斜視図であり、図５（ａ）は払出し集積部の右側板を除去した内部構造を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面斜視図、（ｃ）は同Ｄ−Ｄ断面斜視図、（ｄ）は同Ｄ−Ｄ側断面図であり、図６は払出しドラムを中心とした搬送機構の概略構成図である。また、図７は払出し集積部の左側板を除去した内部構成（ギヤ機構）を示す斜視図である。

図４（ａ）（ｂ）に示したエスクロ・集積ユニット５０は、筐体３の入出金処理部Ｍに対して着脱自在に構成されており、エスクロ部２０と払出し集積部２２とを連結した構成を有している。
ここではエスクロ部２０の構成の詳細は本発明の要旨と関わりがないので言及しない。
エスクロ部２０から分離した払出し集積部２２の外観構成は図４（ｃ）に示す通りである。

払出し集積部２２は、略箱形のケーシング１００と、ケーシング１００の後面上部に開口形成されてエスクロ部２０側の搬送ベルト２０ａにより長手方向に沿って一枚ずつ搬送されてきた紙幣（リジェクト紙幣、返却紙幣）Ｂを一枚ずつ受け入れる受入れ口（受入れ部）１０２と、ケーシング１００内に正逆回転自在に軸支され、正転する過程で受入れ口１０２から一枚ずつ導入された紙幣を外周面に順次積層状態で集積し、集積終了後の返却時には正転することにより集積した紙幣束を出口１０７から払出すと共に、取り忘れ紙幣の回収時には逆転することにより排出口１８０から取り忘れ紙幣収納部（紙幣保留部）２４へ排出する払出しドラム（紙幣（紙葉）集積用ドラム）１０５と、払出しドラム外周面に集積された紙幣束をケーシング外（紙幣処理装置の返却口７）へ排出する際の排出口となる出口（第１出口）１０７と、払出しドラム１０５の上部外周面の所定の周方向範囲に亘って接触する第１接触走行領域Ｔ１を形成し、受入れ方向（図６の時計回り方向ａ）へ走行することにより受入れ口１０２から導入された紙幣Ｂの先端を図６（ａ）に示した受入れ待機位置にある払出しドラム外面に案内する第１ベルト（搬送ガイド部材）１１１を備えた第１ベルト機構（第１搬送ガイド部材、受入れ及び排出ベルト機構）１１０と、第１ベルト機構１１０を構成する第１ベルト１１１をエンドレスに張設する複数のプーリのうちの一つのプーリ１１２ａの下方に位置して図示しないバネにより払出しドラム外周面に付勢されて（第１ベルト機構の一つのプーリ１１２ａの回転軸により軸支されて）上下回動自在であり、且つ第１ベルト１１１との協働により受入れ口から導入された直後の紙幣先端をドラム外周面に案内する逆流防止用の第１フラッパ（受入れ切替えガイド部材）１２０と、第１ベルト機構１１０の前部下方において払出しドラム１０５の外周面に所定の範囲（ドラム外周面の前面から下面）に亘って接触する第２接触走行領域Ｔ２を形成する第２ベルト（搬送ガイド部材）１３１を備えた第２ベルト機構（第２搬送ガイド部材）１３０と、第２ベルト機構１３０の後方において払出しドラムの後部外周面に所定の範囲に亘って接触する第３接触走行領域Ｔ３を形成する第３ベルト（搬送ガイド部材）１４１を備えた第３ベルト機構（第３搬送ガイド部材）１４０と、第２ベルト１３１をエンドレスに張設する複数のプーリの内の最上部のプーリ１３２ａの上方、及び下方に夫々配置されたプーリ１５２ａ、１５２ｂによりエンドレスに張設されることにより第１ベルト下面、及び第２ベルト外面と所定の範囲に亘って接触する第４、及び第５接触走行領域Ｔ４、Ｔ５を夫々形成する第４ベルト１５１を有した第４ベルト機構１５０と、第１フラッパ１２０の前方、且つ出口１０７の内側において前方一端の軸部１６１を上下動自在に軸支されて常時においては払出しドラム１０５の外周面から離間する反時計回り方向へ弾性付勢された第２フラッパ（第１出口切替えガイド部材）１６０と、第２フラッパをバネに抗して時計回り方向へ回動させて第２フラッパの先端部（右端部）を払出しドラムの内径側へ変位させる図示しないソレノイド（スイングソレノイド、駆動源）と、払出しドラムを間に挟んで約１８０度、第２フラッパの反対側位置（前面側下部）に配置された軸１７１を中心として左右に回動すると共に図示しないバネにより図６（ａ）（ｂ）に示した払出しドラム内径側に付勢された第３フラッパ（切替えガイド部材）１７０と、図１７に示した取り忘れ紙幣ＢＢ｀を取り忘れ紙幣収納部２４へ排出する排出口（第２出口）１８０と、各ベルト機構、払出しドラムを駆動するモータ（駆動源）１９０と、を備える。なお、制御手段３００とは別に払出し集積部２２専用の制御手段を設けても良い。

払出しドラム１０５は、回転軸１０５ａを中心として回転する過程で一枚ずつ供給されてくる紙幣Ｂを外周面上に重ねて集積する紙葉集積用ドラムであって、回転駆動されるドラム本体２５０と、ドラム本体の外周面の紙幣集積部位に所定の周方向配置で（間隔を隔てて）設けられて外径方向へ突出した最突出位置と、該最突出位置よりも内径方向へ退避した退避位置との間を出没自在に構成されると共に突出方向へ弾性付勢され、且つ外面で紙幣面と接触する複数の出没部材（紙幣支持部材）２８０（２８０Ａ、２８０Ｂ）と、を備え、紙幣集積用ドラム外周面に巻き付く紙幣は出没部材の外面間に跨がって集積される（巻き付く）。図５（ｃ）（ｄ）等に示した最突出位置にある時の各出没部材の外周面の径方向位置は均一であり、弾性付勢力も均一とする。

各ベルト機構（各搬送ガイド部材）１１０、１３０、１４０は、払出しドラムの外周面の周回（回転）移動経路に沿って複数個配置されて紙幣面を払出しドラム（出没部材）外周面に接触（密着）させる手段である。また、各ベルト機構１１０、１３０、１４０は、各ベルト１１１、１３１、１４１によりドラム外周面に積層された紙幣を介して各出没部材を等距離ずつ内径方向へ押し込むことにより、払出しドラムの外周面上の紙幣外周面の外径（径方向）位置を紙幣束の枚数（厚み）に関わらず常に一定に保持する手段である。従って、各ベルトの張力、硬度は、出没部材を外径方向へ突出させる弾性力に抗して内径側へ均一に押し込むことができる程度の強さに設定する。

第１フラッパ（受入れ切替えガイド部材）１２０は、プーリ１１２ａの軸部を中心として回動し、受入れ部から導入されてきた直後の紙幣先端部をドラム外周面と搬送ガイド部材との間の第１接触走行領域Ｔ１の入口に導く開閉（回動）自在な手段である。更に、第１フラッパ１２０は、受け入れられた紙幣が受入れ口１０２へ逆流することを阻止する手段であり、常時（非作動時）においてはバネにより先端部が払出しドラム表面と接するように付勢されている。また、後述する払出しドラムの逆転時には紙幣後端が受入れ口からエスクロ部へ逆送することを阻止して取り忘れ紙幣収納部２４へガイドする。

第２フラッパ（第１出口切替えガイド部材）１６０は、図示しないソレノイド（スイングソレノイド）により駆動され、返却される紙幣が全て払出しドラム外周に集積完了した後で作動して出口１０７へ向かう経路を開放することにより紙幣束の一括払出しを可能とする。即ち、第２フラッパ１６０は、払出しドラム外周面と第１ベルト１１１との第１接触走行領域Ｔ１内に進入して来た紙幣の搬送方向を払出しドラム外周面に沿った方向（下方）と第１出口方向との何れか一方に選択的に切り替える手段である。即ち、第２フラッパ１６０は、バネ付勢により図６に示した開放姿勢にある時に第１接触走行領域Ｔ１から払出しドラム外周面方向への経路を開放して（第１出口側経路を閉止して）払出しドラム外周面の紙幣（束）を払出しドラム外周面に沿って反時計回りに搬送することを可能とする。また、第２フラッパ１６０がソレノイドによって付勢されることにより図１６（ｃ）に示した閉止姿勢にある時に第１出口側経路を開放して（紙幣集積用ドラム外周面方向への経路を閉じて）、払出しドラム本体外周面の紙幣（束）をその先端から第１出口へ向けてガイドする。

制御手段３００は、受入れ口１０２から導入される紙幣を受け入れる期間中はソレノイドを作動させないで第２フラッパ（第１出口切替えガイド部材）１６０を開放し続けながら払出しドラムを正転させ、受入れが終了してドラム外周の紙幣束を第１出口から機外に排出する際にはソレノイドを作動させて第２フラッパ１６０を閉止姿勢に移行させつつ（移行させてから）払出しドラムを正転させる。
第２出口１８０は第１出口１０７とは異なった位置に配置されて取り忘れ紙幣収納部（紙幣保留部）２４に連通している。

第３フラッパ１７０は、常時（非作動時）においては図示しないバネにより払出しドラム側へ付勢されていて取り忘れ紙幣収納部２４への経路を開放しているため、払出しドラムの逆転により取り忘れ紙幣ＢＢ｀を第２出口１８０から排出する際には第３ベルト機構１４０との協働により排出をガイドする。即ち、第３フラッパ（切替えガイド部材）１７０は、第２出口１８０へ向かう経路を閉じた姿勢と、該経路を開放してドラム外周面の紙幣を第２出口にガイドする姿勢に切替え可能に構成されている。第３フラッパは常時においてはバネによって払出しドラムへ向かう反時計回り方向へ付勢されているが、払出しドラムが正転方向へ回転する過程で通過する出没部材上の紙幣により外径方向へ押圧されて時計回り方向へ回動して払出しドラム周面（出没部材外面）の紙幣の通過を許容する。

また、図１７において後述するように払出しドラムが逆転して払出しドラム外周面の紙幣束がその後端から時計回り方向へ移動する場合には、第３フラッパ１７０はバネによって払出しドラム内部へ向かう反時計回り方向へ付勢されているため第２出口へ向かう経路を開放している。
制御手段３００は、払出しドラム等の正転によって一旦第１出口から払い出された紙幣束が所定時間経ても顧客によって取り出されない場合には払出しドラムを逆転させて紙幣束を機内に戻して第２出口１８０から取り忘れ紙幣収納部（紙幣保留部）２４に排出する。この際に、第３フラッパ１７０は第２出口開放位置にあるため、払出しドラムを所定角度逆転させ続けることにより紙幣束を後端を先頭にして第２出口から排出させることができる。
また、受入れ口１０２、出口１０７、及び排出口１８０には夫々紙幣検知センサ１０２ａ、１０７ａ、１８０ａが配置されている。

本例では払出しドラム１０５は、正逆回転自在に軸支されているだけであり、各ベルト機構を構成するベルトとの接触により回転駆動されるが、払出しドラムをモータにより直接駆動してもよい。

第１ベルト機構（搬送ガイド部材）１１０は、第１ベルト１１１をプーリ１１２ａ乃至１１２ｄによりエンドレスに張設されて正逆転する構成を備え、モータ１９０により駆動される。第１ベルト機構１１０は、正転時には受入れ口１０２から受け入れられた紙幣Ｂを第１接触走行領域Ｔ１の右端部から導入することにより払出しドラム（出没部材）外周面に紙幣先端を導いて巻き付け開始する機能と、払出しドラム外周面に集積（積層）された返却紙幣を第２フラッパ１６０との協働により出口１０７へ払出す機能を有する。また、第１ベルト機構は、プーリ１１２ａの軸部を中心としてプーリ１１２ｃ、１１２ｄが上下動可能に構成されているため、紙幣を出口１０７から排出する際に第１ベルト１１１はプーリ１１２ｃ、１１２ｄを通過する紙幣の厚み増に対応して全体として上昇することができる。なお、紙幣が第２フラッパ１６０を通過してホームポジションＨＰに向かって正転移動する際には第１接触走行領域Ｔ１を構成するプーリ１１２ａ、１１２ｃ間の第１ベルト１１１は上下動しない。また、第１接触走行領域Ｔ１を構成するプーリ１１２ａ、１１２ｃ間の第１ベルト部分は所定の張力を有することにより、張力に基づいた押圧力を紙幣面に付与して払出しドラムの出没部材を内径側に押し込む役割を有する。即ち、第１接触走行領域Ｔ１を形成する第１ベルト１１１部分にはプーリが存在しないが、同領域Ｔ１に対面する払出しドラム外周面上の紙幣の厚みが増大したとしても第１ベルト１１１は外径側に大きく撓むことなく強い原形保持力により紙幣を介して各出没部材を払出しドラムの内径側へ押し続けて紙幣の外周面の径方向位置（周速）を常に一定に維持することができる。このことは、以下の第２、及び第３ベルト機構１３０、１４０の各ベルト１３１、１４１に共通している。

第２ベルト機構１３０は、第２ベルト１３１をプーリ１３２ａ乃至１３２ｃによりエンドレスに張設されて正逆転する構成を有し、正転時には第１接触走行領域Ｔ１の出口から移動して来た紙幣の先端を第２フラッパ１６０との協働により第２接触走行領域Ｔ２へ導く。第２接触走行領域Ｔ２を形成する第２ベルト１３１部分にはプーリが存在せず、同領域Ｔ２を通過する紙幣の厚みが増大しても紙幣を介して出没部材を内径側に押し込んで紙幣外周面の径方向位置（周速）を常に一定に維持する。

第３ベルト機構１４０は、第３ベルト１４１をプーリ１４２ａ乃至１４２ｃにより張設した構成を有し、正転時には払出しドラム外周面への紙幣の積み重ねと搬送に寄与し、逆転時には第３フラッパ１７０との協働により取り忘れ紙幣ＢＢ｀を取り忘れ紙幣収納部２４へ排出する役割を果たす。

第４ベルト機構１５０は、第４ベルト１５１をプーリ１５２ａ、１５２ｂにより張設した構成を有し、正転時には第２フラッパ１６０との協働により第４接触走行領域Ｔ４を経た出口１０７への紙幣排出作業を補助する。逆転時には出口１０７に残っていた取り忘れ紙幣（束）を第１接触走行領域Ｔ１内に戻して排出口１８０へ導く。

次に、図７に基づいて払出し集積部の駆動伝達機構の一例について説明する。
モータ１９０の出力ギヤ１９０ａは２つの従動ギヤ２０１、２０２を介して払出しドラム１０５の回転軸１０５ａにより軸芯を相対回転可能に軸支された大径ギヤ２０５と噛合している。大径ギヤ２０５は回転軸１０５ａに対してフリーに組み付けられているため払出しドラムと相対回転可能であり、大径ギヤにより払出しドラムは駆動されない。大径ギヤはモータからの駆動力を各ベルト機構１１０、１３０、１４０、１５０の各駆動ギヤ２０７、２０９、２１１、２１３に中継伝達する従動手段である。即ち、各ベルト機構１１０、１３０、１４０、１５０の各駆動プーリ１１２ａ、１３２ａ、１４２ａ、１５２ａは、夫々各駆動ギヤ２０７、２１１、２０９、２１３と同一軸心状に一体化されており、各駆動ギヤが大径ギヤ２０５と噛合することによりモータからの駆動力が同時に各駆動プーリ１１２ａ、１３２ａ、１４２ａ、１５２ｂに伝達され、各ベルト１１１、１３１、１４１、１５１を駆動する。

払出しドラム１０５はその外周面と接する各ベルト１１１、１３１、１４１、１５１との摩擦により駆動され、各ベルトに連れ回りすることにより、払出しドラムと各ベルトとは同一速度で回転、走行することができる。払出しドラムが各ベルトの摩擦力により同一速度で回転することにより回転駆動され、且つ紙幣をその外周面に巻き取るので、ベルトの走行速度と払出しドラムとの速度差がなくなり、払出しドラム側の巻取り開始部（紙幣先端位置決め部）と、給紙されてくる各紙幣先端の位置をずれさせることなく集積が可能となる。
仮に、払出しドラムと各ベルトとを接触させつつ、払出しドラムとベルト群とを個別に駆動するとなると、払出しドラムの回転速度をベルト群の送り速度とを同期させる必要が生じてしまい、速度制御やギヤの調整等が難しくなる。
本構成によれば、このような不利不便がない。
なお、受入れ口１０２側の最下部にある中径のギヤ２１５は取り忘れ紙幣収納部２４側の搬送機構を駆動するギヤであり、このギヤ２１５は大径ギヤ２０５を介してモータ１９０により駆動される。

次に、図８乃至図１１に基づいて払出しドラム、及び周辺部品の構成、動作について説明する。
図８（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は払出しドラムに対して各ベルト機構を配置した状態を示す斜視図、払出しドラム単体の外観斜視図、及び出没部材の支持機構を示す縦断面斜視図であり、図９（ａ）及び（ｂ）は払出しドラムに対して各ベルト機構、及び各フラッパを配置した状態を示す斜視図であり、図１０（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は払出しドラムの外観斜視図、縦断面斜視図、及び縦断面側面図であり、図１１（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は払出しドラムに紙幣が巻き付く手順を示す斜視図である。

払出しドラム（紙幣集積用ドラム）１０５は、回転軸１０５ａを中心として正転する過程で受入れ口１０２から外周面に一枚ずつ供給される紙幣Ｂをその先端縁を揃えた状態で重ねて集積する手段であって（図１１）、回転駆動されるドラム本体２５０と、ドラム本体の外周面の紙幣積層部位に所定の周方向配置で（間隔を隔てて）設けられてドラム本体から外径方向へ突出した最突出位置と、該最突出位置よりも内径方向へ退避した退避位置との間を出没自在に構成されると共に突出方向へ弾性付勢され、外面で紙幣面と接触する複数の出没部材（紙幣支持部材）２８０と、を備え、払出しドラム外周面に集積される紙幣は、各出没部材２８０の外面間に跨がって巻き付くものである。
ドラム本体２５０は、ドラムの回転軸１０５ａに一体化されたベース部材２５２と、ベース部材に一体的に設けられて周方向へ９０度間隔で外径方向へ突出して配置された出没部材をガイドするガイド部材２５５と、を備える。本例ではガイド部材２５５は中空の四角柱状をなしており、その内壁により出没部材２８０を内外径方向へ出没自在、且つ脱落不能に支持し、各出没部材２８０は各弾性部材２５７によって均一な力で外径方向（突出方向へ）弾性付勢される。
各出没部材の重量、及び各弾性部材のバネ力を同等に設定することにより、各出没部材はベルトによる加圧によって等距離ずつ内径側へ変位することが可能となる。

ベース部材２５２は、回転軸１０５ａの軸方向に沿って所定の間隔で配置された７枚の円盤状の仕切部材２５８と、各仕切部材間に形成されて各フラッパ１２０、１６０、１７０を夫々構成する４枚の爪片１２０Ａ、１６０Ａ、１７０Ａ（図９参照）を夫々受け入れる４つの環状溝部２５８ａと、を備える。なお、軸方向両外側から２番目と３番目の仕切部材２５８はガイド部材２５５を兼ねており、ガイド部材２５５間に出没部材２８０、及び弾性部材２５７が軸方向へ進退、変位可能、且つ脱落不能に収容されている。また、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように各ガイド部材２５５の対向面に形成されたフック部２５５ａは出没部材に設けたフック部２８２ａを係止して外径方向へ脱落不能としている。
各フラッパの爪片１２０Ａ、１６０Ａ、１７０Ａは、ベース部材２５２の外周面に軸方向に沿って配置された各環状溝部２５８ａが存在することによって各出没部材の最外周面を越えて内径側にその先端部（紙幣との接触部）を入り込ませることができる。一方、紙幣面が各出没部材の外周面に接触している時には紙幣が各環状溝部２５８ａを塞いでいるため、各爪片の先端部は紙幣と接触することにより紙幣を超えて内径側へ入り込むことはできない。

図１０に示すように、各出没部材２８０は、ガイド部材２５５の内壁に沿って内外径方向へ進退すると共に弾性部材２５７により付勢される被ガイド部材（スライド部材）２８２と、被ガイド部材に搭載されて紙幣と接触してこれを外面で支持する接触部材２８５と、を有する。各被ガイド部材２８２は周方向中央に凹所２８２ｂを有するとともに、凹所の周方向両側からは紙幣ガイド片２８２ｃが左右対称に張り出されている。
なお、凹所２８２ｂは必須ではない。
４対の出没部材２８０のうちの一対の出没部材２８０Ａの被ガイド部材２８２には他の３対の出没部材２８０Ｂとは異なり、接触部材２８５として摩擦パッドから成る巻取り開始部（紙幣先端位置決め部）２８６が回動（揺動）自在に配置されている。巻取り開始部２８６は出没部材により支持された軸部２８６ａにより所定の小さい角度範囲で回動自在に軸支されている。

軸部２８６ａは、被ガイド部材２８２の先端部により離脱不能に支持されていれば良く、その支持構造は限定されない。巻取り開始部２８６は軸部２８６ａと共に回動してもよいし、固定された軸部２８６ａに対して巻取り開始部のみが回動する構成としてもよい。
他の３対の出没部材２８０Ｂの被ガイド部材の凹所２８２ｂ内には摩擦低減用のローラ（回転体）２９０が軸部２９０ａによって回転自在に軸支されている。この軸部２９０ａの支持構造も軸部２８６ａと同様にどのような支持構造であってもよい。

巻取り開始部２８６は紙幣先端をベルト面との間で挟圧保持しつつ搬送する手段であるため、紙幣と接触する外面の摩擦係数が大きく設定された滑り止め部（ゴム等）となっている。巻取り開始部２８６を被ガイド部材２８２によりシーソー式に回動可能に支持することにより、紙幣を介したベルトからの加圧力を受けて柔軟に紙幣先端部の支持姿勢を変更することが可能となり、紙幣に対する過大な負荷が加わることを防止でき、紙幣先端部を安定して巻取り方向へリードすることが可能となる。

一方、他の３対の出没部材２８０Ｂは、紙幣の肉厚の増加に応じて内径方向へ没する際に紙幣との摩擦を避ける必要から回転自在なローラ２９０により紙幣との間に滑りが発生し易く構成されている。回転するローラに代えて摩擦抵抗の低い材料から成る部材を巻取り開始部２８６と同様に所定の狭い角度範囲で揺動自在に支持してもよい。

なお、仮に３対の出没部材２８０Ｂの外面に摩擦抵抗の大きい滑り止め部を配置するとすれば、払出しドラム外周面の紙幣の厚み増大に応じてベルトからの圧力によって各出没部材２８０Ｂが内径方向へ移動しようとしても、滑り止め部とベルトとの間で紙幣の局部が強く挟圧されてスリップできないため、出没部材２８０Ｂはスムーズに内径側へ変位できなくなる。それに対して本例のように３つの出没部材２８０Ｂと紙幣との接触部にローラ２９０を設けて紙幣を周方向へスライド自在とすれば、ベルトによる挟圧力に起因して紙幣の張力が出没部材の内径側への変位を妨げる事態を防止できるので、出没部材の内径への退避による紙幣外周面の縮径動作をスムーズ化することができる。
なお、出没部材は本例では周方向に等間隔で４個配置されているがこれは一例に過ぎない。また、各出没部材２８０を構成する各被ガイド部材２８２に両端部が内径側に向けて傾斜した紙幣ガイド片２８２ｃを設けることにより紙幣との接触面積を広く確保して巻取り時の支持安定性、密着性を高めている。

図１１（ａ）（ｂ）及び（ｃ）に示すように払出しドラム外周面に導入されてきた紙幣Ｂ１が順次巻取り開始部２８６から他のローラ２９０に巻き付いて行く過程で、図示しないベルト機構を構成するベルトが紙幣Ｂ１を介して各出没部材２８０Ａ、２８０Ｂを紙幣の厚み分だけ均一に内径方向へ押圧する。この際に、各被ガイド部材２８２が弾性部材２５７に抗しながら内径方向へ退避することができるため、出没部材間にロール状に巻き付いた紙幣の最外周面の径方向位置は常に一定となり、周速も一定となる。

次に、エンコーダ機構２１０について説明する。
図６、図８乃至図１３等に示すように、エンコーダ機構２１０は、外周に複数のスリット２１３を所定のピッチで備え払出しドラム１０５（ドラム本体）と同軸状に構成されて一体回転するコードホイール２１２と、コードホイールの端縁に所定ピッチで多数形成されたスリット２１３の移動経路を間に挟んで発光部と受光部を対向配置させたフォトインタラプタから成る払出しドラムのＨＰ検知用の第１検出器２２０、及び払出しドラムの回転位置検知用（回転角検出器）の第２検出器２２２と、ドラム本体のベース部材２５２上に印刷形成されたホーム位置マーク２２５と、を概略備えている。
各検出器２２０、２２２は、各発光部と各受光部をコードホイールのスリット２１３の移動経路を間に挟んだ状態で装置本体の固定部に固定されている。発光部からの検出光がスリット２１３を透過して受光部により受光された信号に基づいて制御手段は各検出器の単位時間当りの出力を計数してコードホイール２１２の回転数、及び回転速度を検出する。

スリット２１３の大半は同じ軸方向長さを有するが、払出しドラムの巻取り開始部２８６がホームポジションＨＰに達した時にそのことを検知できるように特定のスリットは他のスリットよりも長尺に構成されている。回転角検出用の短尺のスリットは第２検出器２２２による検知範囲に配置されており、第２検出器により検知が可能である。短尺スリットから得られるパルス数によって払出しドラムの移動量（回転量、回転角度位置）を検出する。
ＨＰ検知用の長尺のスリットの長尺部分（短尺スリットよりも長い部分）は第１検出器２２０のみによって検出が可能な軸方向位置に配置されている。第１検出器２２０が長尺のスリットを検出してから所定角度回動した時に巻取り開始部２８６の周方向中央部がホームポジションに達することとなる。ホームポジションまでの長尺スリットの移動量は第２検出器２２２により短尺スリットを検出したパルス数に基づいて算出することとなる。
ホーム位置マーク２２５は、コードホイール２１２における長尺スリットの位置を組立時等に目視により確認（目視）できるように当該長尺スリットに対応するドラム本体のベース部材２５２の側面に形成されている。つまり、ホーム位置マーク２２５と、長尺スリットと、巻取り開始部２８６は、同じ周方向位置に形成、配置されており、組立時に長尺スリットと巻取り開始部とを一致させるためにホーム位置マーク２２５が形成されている。

［紙幣巻取り集積動作］
次に、図１２乃至図１５、及び図１８のフローチャートに基づいて紙幣を払出しドラム外周に巻き取る集積動作の一例を説明する。
図１２（ａ）乃至（ｃ）、図１３（ｄ）、（ｅ）、図１４（ｆ）乃至（ｈ）、及び図１５（ｉ）（ｊ）は、紙幣を払出しドラム外周に巻き取る集積動作の説明図であり、図１８は集積動作、一括払出し動作、及び取り忘れ紙幣処理動作を示すフローチャートである。
紙幣巻き取り動作に先立ち、ステップＳ１においてエスクロ部２０に一時保留されている紙幣（取引不成立による返却紙幣、及びリジェクト紙幣）を返却すべき旨の指令が制御手段から発せられたか否かがチェックされる。当該指令が出力された場合にはエスクロドラム２１、搬送ベルト２０ａ等を駆動することによりエスクロ部から払出し集積部２２への紙幣一枚ずつの移送が開始される（ステップＳ２）。
次いでステップＳ３においてエスクロ部からの一枚目の紙幣Ｂ１が受入れ口１０２に達したか否かがチェックされる。

図１２（ａ）は紙幣先端部が紙幣検知センサ１０２ａに検知された状態を示しており、エスクロ部２０においてエスクロドラム２１外周に収容されていた複数枚の紙幣のうちの一枚目の返却用紙幣Ｂ１が搬送ベルト２０ａにより搬送されてきてその先端部が受入れ口１０２の手前にある紙幣検知センサ１０２ａに到達した状態を示している（ステップＳ３、ＹＥＳ）。紙幣先端が紙幣検知センサ１０２ａにより検知される前の待受け状態では、払出しドラムの外周に配置される紙幣先端を揃えるための巻取り開始部（紙幣先端位置決め部）２８６（出没部材２８０Ａ）が図１２（ａ）中に示したホーム位置ＨＰ（受入れ口１０２の対向位置）で停止している。搬送ベルト２０ａにより搬送されてきた紙幣Ｂ１が紙幣検知センサ１０２ａにより先端を検知された段階で、各ベルト機構１１０、１３０、１４０、１５０を正転方向へ駆動開始させることにより払出しドラムを正転開始させると（ステップＳ４）、その後、紙幣Ｂ１の先端が取込位置（受入れ口１０２）に達するタイミングと、払出しドラム１０５の巻取り開始部２８６がホーム位置ＨＰから取込位置に達するタイミングが同じになる。

ギヤ伝達機構の構成により搬送ベルト２０ａによる紙幣の搬送速度と払出しドラムの回転速度とを一定にすると共に、払出しドラムのホーム位置ＨＰを予め適切に設定しておくことにより、取込位置において紙幣Ｂ１の先端と払出しドラムの取込開始部２８６とが一致するように制御できるので制御が容易となる。
巻取り開始部２８６は、４つの出没部材のうちの一つ２８０Ａに設けられており、この巻取り開始部としての出没部材の外面のみは紙幣面との摩擦抵抗が大きく設定されている。巻取り開始部は導入された直後の紙幣先端を位置ずれさせることなく第１ベルト１１１との協働により保持する手段である。

図１２（ａ）の紙幣検知状態においてモータ１９０を正転方向へ駆動すると、各ベルト機構１１０、１３０、１４０、１５０が正転方向へ駆動を開始するため、各ベルト１１１、１３１、１４１、１５１が矢印ａで示す受入れ方向へ走行移動を開始する。払出しドラム１０５は各ベルトとの接触抵抗により連れ回りするため、各ベルトの走行開始と共に正転方向（巻取り方向）へ回転を開始する。払出しドラム１０５が巻取り方向である反時計回り方向へ回転して巻取り開始部の外面適所、本例では周方向中央部が同図（ｂ）に示した取込位置（受入れ口１０２）に達するタイミングに合わせて紙幣Ｂ１の先端が取込位置に達するように、制御手段３００はエスクロ部のモータを駆動して搬送ベルト２０ａを走行させる（ステップＳ４）。これにより待機位置にあった紙幣Ｂ１の先端部は巻取り開始部の外面と第１ベルト１１１とにより挟まれることにより第１接触走行領域Ｔ１内に巻き込まれて行く。
巻取り開始部の外面、及び第１ベルト面は、摩擦抵抗が大きいため紙幣先端の両面との間で滑りが生じない。

本例ではホームポジションＨＰは取込位置から１８０度、周方向位置がずれた箇所に設定されているが、これは一例に過ぎない。
なお、図１２（ａ）に示した位置にあった紙幣Ｂ１が（ｂ）に示した取込位置に達するまでの移動速度は、ホームポジションＨＰにあった巻取り開始部が取込位置に移動する際の移動速度（周速）と同じであり、例えば８００ｍｍｓｅｃである。本発明では、払出しドラムの特徴的な構成と、ベルトによる押圧力との協働により、出没部材間に保持されている紙幣の枚数が増大しても、紙幣を介して各出没部材が紙幣の厚み分だけ内径側に均等に没することができるため、集積された紙幣外周面の線速（外径側位置）は常に一定となる。

図１２（ａ）の状態では、第１フラッパ１２０はバネによってその先端部を払出しドラム１０５の外面に向けて付勢されているが、（ｂ）の紙幣導入開始時には巻取り開始部２８６が取込位置に周回移動してきており、紙幣先端は第１フラッパによって巻取り開始部外面に押し付けられる。この際、第１フラッパ１２０は紙幣に押圧されて紙幣の厚み分だけ押し上げられる。受入れ口１０２から進入してきた紙幣Ｂ１は第１フラッパ１２０先端と接触しながら通過することにより、第１接触領域Ｔ１内に安定してガイドされる。（ｂ）において第１接触走行領域Ｔ１への紙幣巻き込みが開始されると、それ以降は、紙幣先端部は巻取り開始部２８６と第１ベルト１１１とにより必要充分な圧接力により挟持されて脱落や位置ずれすることなく第１接触走行領域Ｔ１内を反時計回り方向へ移動して行き、先端部より後方の紙幣部分も同様に第１接触走行領域Ｔ１内を移動して行く。紙幣は払出しドラム外周面に巻き付く過程で、各出没部材の外面間に密着しつつ各出没部材間に跨がって巻き付いて行く。

（ｃ）は一枚目の紙幣Ｂ１が払出しドラム外周に巻き付きを完了していない状態を示しており、紙幣後端が紙幣検知センサ１０２ａを通過した後で払出しドラム外周（出没部材間）への巻き付きを完了するまで各ベルト機構の正転駆動を継続して払出しドラムを回転し続ける。
更に図１３（ｄ）に示すように紙幣後端が第１接触走行領域Ｔ１を抜け出した後も払出しドラムは巻取り開始部（紙幣先端部）がホームポジションＨＰに達するまで回転を続け、図１３（ｅ）のように巻取り開始部がホームポジションに達した時点で一旦回転を停止して二枚目の紙幣Ｂ２が紙幣検知センサ１０２ａに達するのを待機する。
（ｄ）では紙幣Ｂ１が第３フラッパ１７０を通過するため、第３フラッパはその内面に沿って通過する紙幣に押圧されて軸１７１を中心として外側へ回動して紙幣の通過を許容し、（ｅ）のように紙幣後端が通過するとバネにより原位置に復帰する。

一枚目の紙幣Ｂ１が第１乃至第３接触走行領域Ｔ１〜Ｔ３内を巻取り方向へ移動する過程では、紙幣を介した各ベルト１１１、１３１、１４１からの圧力により巻取り開始部を有した出没部材２８０Ａ、及び他の出没部材２８０Ｂは、紙幣一枚の厚み分だけ払出しドラムの内径側に均等に没するため、紙幣Ｂ１の外周面の線速に変動はなく、取込位置に送り込まれる時の紙幣の搬送速度と一致している。このため、全ての紙幣を払出しドラム外面に巻き付ける過程において払出しドラムの回転速度を減速させる必要がなく、複雑な回転速度の制御が不要となる。

図１４（ｆ）乃至（ｈ）、図１５（ｉ）（ｊ）は図１２、図１３の続きであり、払出しドラムが正転を継続することにより二枚目の紙幣Ｂ２を払出しドラム外周に巻き付ける手順を示しているが、一枚目と同じ手順が繰り返される（ステップＳ５）。
図１４（ｆ）は、二枚目の紙幣Ｂ２の先端が紙幣検知センサ１０２ａに達して待機した状態を示しており、（ｇ）ではベルト機構、及び払出しドラムの回転によって取込開始部上にある一枚目紙幣Ｂ１の先端部が取込位置に達するタイミングに合わせて二枚目の紙幣Ｂ２を給紙することにより、両紙幣Ｂ１、Ｂ２の先端縁を一致させた状態で両紙幣を第１接触走行領域Ｔ１に巻き込むことができる。図１４（ｈ）、図１５（ｉ）（ｊ）は図１２（ｃ）、図１３（ｄ）（ｅ）に夫々対応している。

二枚目の紙幣が一枚目の紙幣の外面に積層された時も、二枚紙幣を介した各ベルト１１１、１３１、１４１からの圧力により巻取り開始部を有した出没部材２８０Ａ、及び他の出没部材２８０Ｂは、紙幣二枚枚の厚み分だけ払出しドラムの内径側に均等に没するため、最外周の紙幣Ｂ２の外周面の線速に変動はなく、取込位置に送り込まれる時の紙幣の搬送速度と一致している。このため、全ての紙幣を払出しドラム外面に巻き付ける過程において払出しドラムの回転速度を減速させる必要がなく、複雑な回転速度の制御が不要となる。このことは三枚目以降の紙幣が払出しドラム外周面に巻き付く動作においても同様である。
三枚目以降の紙幣についても二枚目と同様の巻き込み動作が繰り返される。
ステップＳ６では払出しドラムにより巻取りを完了した紙幣の枚数がＮ枚に達したか否かが判定され、Ｎ枚に達した時にはステップＳ７に示した一括払出し動作へ移行し、紙幣束を一括して出口１０７から機外に排出する。

［一括払出し動作］
以上の手順により払出しドラム外周に整列状態で巻き付いていた全ての紙幣が払出しドラム外周に移行すると図１６（ａ）に示した状態となる。
即ち、図１６（ａ）乃至（ｃ）は一括払出し動作の手順を示している。

図１６（ａ）の集積完了状態になると、次に返却用の紙幣束ＢＢを出口１０７から一括して返却する動作（一括払出し動作）が行われる（ステップＳ７）。
図１６（ａ）の状態では紙幣束ＢＢの先端縁はホームポジションＨＰにあるため、紙幣束ＢＢを出口１０７から払出すためには払出しドラムを反時計回り方向へ回転させると共に、第２フラッパ１６０の作用により出口１０７へ導くことになる。
図１６（ａ）では図示しないバネにより第２フラッパ１６０は外径方向へ付勢されているため回動軸１６１よりも右側にある第２フラッパ先端部位が出口１０７への経路を塞いでいるが、制御手段３００は紙幣束ＢＢの後端部が第２フラッパ先端部下面から離脱したタイミングで図示しないソレノイドを作動させて第２フラッパ先端部を内径方向（時計回り方向、出口開放方向）へ回動させる。この開放動作により第２フラッパの上側に出口１０７への開放経路が形成される（（ｂ））。なお、紙幣束ＢＢの後端部が第２フラッパ先端部から離脱するタイミングは紙幣長さに応じて予め設定することができる。

第２フラッパ１６０は図１６（ｂ）の段階では出口１０７への経路を開放しているため、紙幣束先端が第１接触走行領域Ｔ１に進入してから出口１０７に達する過程では、第１ベルト１１１、及び払出しドラムの払出し方向への回転により紙幣束先端部はスムーズに出口１０７から外部へ移動することができる（（ｃ））。また、第１ベルト機構１１０は、プーリ１１２ａの軸部を中心として出口側のプーリ１１２ｃ、１１２が上下動する構成であるため、紙幣束ＢＢの通過に際しては第１ベルトの出口側が上昇することにより紙幣束ＢＢの通過を更にスムーズ化する。
出口１０７から排出された紙幣束が顧客により取り去られることにより紙幣束後端が出口１０７を通過したことが紙幣検知センサ１０７ａにより検知された時期以降にソレノイドをＯＦＦすることにより第２フラッパは図１６（ａ）に示した原位置に復帰する（ステップＳ８、Ｓ９）。
なお、紙幣束ＢＢの機外への最終的な排出は第１ベルト機構１１０と第４ベルト機構１５０との協働により行われる。

［取り忘れ紙幣処理動作］
次に、取り忘れ紙幣処理動作を示す図１７、及び図１８のフローチャート（ステップＳ１０、Ｓ１１）に基づいて取り忘れ紙幣を取り忘れ紙幣収納部２４へ排出する手順について説明する。
図１６（ｃ）の返却状態では、返却用の紙幣束ＢＢが出口１０７（返却口７）から先端側の部位だけを外部に突出させており、紙幣束の後部は第１ベルト１１１と第４ベルト１５１とからなる第４接触走行領域Ｔ４により保持されている。このため、顧客が紙幣束先端を把持して引き抜かない限り紙幣束を取り出すことはできない。紙幣束が取り出されたこと、或いは取り出されていないことは、紙幣検知センサ１０７ａによる検知情報に基づいて判定できる。排出された紙幣が顧客により取り去られた場合には第２フラッパ１６０を原位置に復帰させて次の紙幣巻取りを待機する（ステップＳ８、ＹＥＳ、ステップＳ９）。

制御手段３００は図１７（ａ）に示すように顧客によって紙幣束が回収されていない状態が一定期間継続した場合（ステップＳ１０、ＹＥＳ）には、同図（ｂ）に示すようにモータ１９０により全てのベルト機構を逆転させることにより取り忘れ紙幣束ＢＢ｀を機内へ向けて後退開始させる（ステップＳ１１）。払出しドラムは各ベルト機構の逆転に連れ回りして逆転する。なお、ベルト機構を逆転開始する前提として同図（ａ）に示すように第３フラッパ１７０がバネの作用により内径側に退避していることにより、取り忘れ紙幣収納部２４への排出口１８０を開放する。
更に、図１７（ｂ）の紙幣束引込み途中の段階以降も各ベルト機構、及び払出しドラムを逆転継続することにより、同図（ｃ）に示すように取り忘れ紙幣束ＢＢ｀はその後端部側から第１接触走行領域Ｔ１、第３接触走行領域Ｔ３、排出口１８０を経て取り忘れ紙幣収納部２４へ排出されて収納される（ステップＳ１１）。取り忘れ紙幣束ＢＢ｀が排出口１８０を通過したことは紙幣検知センサ１８０ａにより検知することができる。
このように出口１０７に払い出された取り忘れ紙幣が一定時間経過しても取り出されない場合に機内に回収することにより、遅滞なく次の顧客の利用を可能として稼働率の低下を防止することができる。
取り忘れ紙幣収納部２４内に収納された紙幣は、係員が払出し集積部（払出し集積装置）２２を引き出して内部を開放して取り出さない限り、取り出すことはできない。
取り忘れ紙幣収納部２４への排出が完了すると、払出しドラムを図１２（ａ）に示したホームポジションに復帰させると共に、第２フラッパ１６０により出口１０７を閉じることにより次の紙幣の投入を待機する。

［本発明の構成、作用、効果のまとめ］
第１の本発明に係る紙葉集積用ドラムは、回転する過程で一枚ずつ供給される紙葉を外周面上に重ねて集積する紙葉集積用ドラム１０５であって、外周面の紙葉集積部位に所定の周方向配置で（間隔を隔てて）設けられて内径方向へ退避した退避位置との間を出没自在に構成されると共に突出方向へ弾性付勢され、且つ外面で紙葉面と接触する複数の出没部材（紙葉支持部材）２８０と、を備え、紙葉は、出没部材間に跨がって集積される（巻き付く）ことを特徴とする。
例えば、投入された後で一時保留されていた紙葉について返却することが確定した場合等に、当該返却紙葉を払出しドラム外周面に順次供給して積層状態で巻き付けて集積してから一括して返却処理するドラム方式の返却紙葉の集積装置において、払出しドラム外周に集積される紙葉枚数が増大しても格別の速度制御を行うことなく払出しドラム最外周の紙葉の線速を一定に保って紙幣の整列状態を維持することができる。
返却紙葉に限らず、ドラム周面に紙葉を整列性良く重ねて集積する装置一般に適用することができる。
各出没部材の外周面間を結ぶ円周面が紙葉集積用ドラムの外周面を形成する。

従来の紙葉集積用ドラムは、集積する紙葉の枚数の増大に応じてドラムの外径が増大して行くので最外周にある紙葉の周速が増大した。均一速度でドラム外周面に供給されてくる紙葉の速度とドラムの周速を整合させるためにはドラムの回転速度を減速させる必要がある。しかし、紙葉が一枚増える毎に最外周面の径方向位置が変わって周速が変わるので、高精度な減速制御が必要であり、その結果、後続紙葉の先端を先行して巻き付いている紙葉の先端に整合させることが極めて困難であった。

本発明の紙葉集積ドラムでは、供給される紙葉を出没部材により受け止めて出没部材間にロール状に支持すると共にベルト等から加わる加圧力によって紙葉の厚みが増えた分だけ出没部材を内径側に退避させるようにした。このため、ドラム外周面の紙葉枚数が増大しても最外周の紙葉の外周面の位置（外径）を一定とすることができ、その結果周速を常に一定とすることができる
この紙葉集積用ドラムは、返却紙葉の集積装置のみならず、ドラム外周面に一枚づつ整列状態で紙葉を集積する機構一般に適用することができる。

第２の本発明に係る紙葉の集積装置は、搬送されてきた紙葉を受け入れる受入れ部１０２と、正転する過程で該受入れ部から受け入れられた紙葉を外周面上に一枚ずつ順次重ねて集積して紙葉束を形成する正逆転自在な前記紙葉集積用ドラム１０５と、該紙葉集積用ドラムの外周面（出没部材２８０）の周回（回転）移動経路に沿って複数個配置されて紙葉面を紙葉集積用ドラム外周面（各出没部材外面）に接触（密着）させる搬送ガイド部材１１０、１３０、１４０と、紙葉集積用ドラム外周面（各出没部材外面）に集積された紙葉を外部に排出する第１出口１０７と、紙葉集積用ドラム外周面（各出没部材外面）と一つの搬送ガイド部材との接触走行領域Ｔ１内に進入した紙葉の搬送方向を紙葉集積用ドラム外周面方向と第１出口方向との何れか一方に選択的に切り替える第１出口切替えガイド部材（第２フラッパ）１６０と、紙葉集積用ドラムの駆動源１９０と、第１出口切替えガイド部材１６０の駆動源（ソレノイド）と、各駆動源を制御する制御手段３００と、を備え、第１出口切替えガイド部材１６０は、開放姿勢にある時に接触走行領域Ｔ１から紙葉集積用ドラム外周面へ向かう経路を開放し、閉止姿勢にある時に第１出口に向かう経路を開放し、各搬送ガイド部材は、紙葉集積用ドラム外周面（各出没部材外面）に集積された紙葉を介して各出没部材を内径方向へ押し込むことにより、紙葉集積用ドラムの外周面（各出没部材外面）上の紙葉外周面の外径（径方向）位置を紙葉の枚数に関わらず常に一定に保持し、制御手段は、受入れ部から導入される紙葉を受け入れる期間中は第１出口切替えガイド部材を開放し続けながら紙葉集積用ドラムを正転させ、受入れが終了して紙葉集積用ドラム外周（各出没部材外面）の紙葉（束）を第１出口から機外に排出する際には第１出口切替えガイド部材を閉止姿勢に移行させ、且つ紙葉集積用ドラムを正転させることを特徴とする。
外周面（出没部材の外面）の位置が巻き取られる紙葉の厚みに応じて内径側に変位可能な紙葉集積用ドラム１０５と、出没部材を押圧する搬送ガイド部材１１０、１３０、１４０との協働により、集積用ドラム外周面の紙葉の枚数の増大に関わらず周速を常に一定にすることができるので、紙葉集積用ドラムを常に一定速度で回転すれば先行紙葉と後続紙葉の先端部の位置を容易に整合させることが可能となる。

第３の本発明に係る紙葉の集積装置では、第１出口１０７とは異なった位置に配置されて紙葉保留部２４に連通した第２出口１８０と、紙葉集積用ドラム外周面の紙葉を第２出口に導く回動自在な切替えガイド部材（第３フラッパ）１７０と、を備え、切替ガイド部材は常時においては第２出口への経路を開放する姿勢にあり、出没部材外周面の紙葉が正転方向へ通過する際には第２出口への経路を閉止する姿勢となり、制御手段３００は、紙葉集積用ドラム外周面（出没部材外周面）の紙葉を第２出口から紙葉保留部に排出する際には、紙葉集積用ドラムを逆転させることにより紙葉を後端から機外に排出させることを特徴とする。
一旦、第１出口に排出された紙葉（束）が顧客によって取り出されないことが明らかとなった場合には、取り忘れ紙葉と見なして集積用ドラムを逆転させることにより当該紙葉を機内に回収する。回収した紙葉は紙葉保留部２４に後端部から逆送される。集積用ドラムを逆転させるだけで取り忘れ紙葉を紙葉保留部に回収することができる。
この逆転移動中も紙葉（束）は各出没部材と各搬送ガイド部材との協働により内外両面を挟圧されながら搬送されるので、紙葉束がばらけることがない。

第４の本発明に係る紙葉の集積装置では、各出没部材２８０のうちの一つ２８０Ａの外面（接触部材２８５）は、紙葉との接触面の摩擦抵抗が大きくなるように構成されており、残りの出没部材２８０Ｂの外面（接触部材２８５）は紙葉との摩擦抵抗（搬送抵抗）が小さくなるように構成されていることを特徴とする。
集積用ドラム外周面に最初に供給されてくる紙葉の先端部がドラム外周面、即ち出没部材の外周面と滑りを起こすことを防止するために接触部材２８５の摩擦抵抗を大きくした特定の出没部材２８０Ａだけを巻取り開始部２８６として使用する。この出没部材２８０Ａ以外の残りの各出没部材２８０Ｂの接触部材２８５としては摩擦抵抗が低い構成（回転体）、或いは摩擦抵抗が低い材質を用いる。
紙葉先端を巻取り開始部２８６により位置ずれしないように保持する一方で、残りの出没部材２８０Ｂにより紙葉の他の面を周方向へ滑りやすく支持するようにしたので、スムーズに各出没部材間に巻き付いて展開することができる。また、搬送ガイド部材からの圧力によって各出没部材２８０Ｂが内径側に没する際にも紙葉が接触部材２８５に吸着しないのでスムーズに没することができる。

第５の本発明に係る紙葉の集積装置では、搬送ガイド部材１１０、１３０、１４０は、エンドレスベルトをプーリにより張設したベルト機構により構成されていることを特徴とする。
搬送ガイド部材としては、各出没部材を均等に加圧して均等な距離だけ内径側へ変位させることができる構成であればどのようなものでも良いが、ベルト機構が最も便利である。

第６の本発明に係る紙葉の集積装置では、紙葉集積用ドラムは、搬送ガイド部材により回転駆動されることを特徴とする。
これによれば、一つの駆動源を用いながら集積用ドラムの周速と搬送ガイド部材の速度を完全に同期させることが容易となる。

第７の本発明に係る紙葉処理装置は、前記何れか紙葉の集積装置を備えたことを特徴とする。
この紙葉処理装置は、前記各形態例に係る紙葉の集積装置を装備することにより、各形態例に係る作用、効果を得ることができる。
この紙葉処理装置は、券売機等の自動販売機、両替機、入出金、ＡＴＭ等々のあらゆる紙葉取扱装置に適用することができる。

１…紙幣（紙葉）処理装置、３…筐体、３ａ…収容空間、５…入出金口、７…返却口、
９ａ…入金紙幣（紙葉）搬送経路、９ｂ…収納紙幣（紙葉）搬送経路、１１…一括入金部、１３…センタリング部、１５…識別部、２０…エスクロ部、２０ａ…搬送ベルト、２１…エスクロドラム、２２…払出し集積部（払出し集積装置）、２４…取り忘れ紙幣（紙葉）収納部、３０…還流式収納部、３０ａ…還流ドラム、４０…回収庫、５０…エスクロ・集積ユニット、Ｔ１〜Ｔ５…接触走行領域、Ｂ…紙幣、ＢＢ…返却用紙幣、１００…ケーシング、１０２…受入れ口（受入れ部）、１０２ａ…紙幣検知センサ、１０５…紙葉（紙葉）集積用ドラム（払出しドラム）、１０５ａ…回転軸、１０７…出口（第１出口）、１０７ａ…紙幣検知センサ、１１０、１３０、１４０、１５０…ベルト機構（搬送ガイド部材）、１１１、１３１、１４１、１５１…ベルト、１１２ａ〜１１２ｃ、１３２ａ〜１３２ｃ、１４２ａ〜１４２ｃ、１５２ａ、１５２ｂ…プーリ、１２０…第１フラッパ、１２０Ａ…爪片、１６０…第１出口切替えガイド部材（第２フラッパ）、１６１…回動軸、１７０…第３フラッパ、１７１…軸、１８０…排出口、１８０ａ…紙幣検知センサ、１９０…モータ（駆動源）、１９０ａ…出力ギヤ、２０１、２０２…従動ギヤ、２０５…大径ギヤ、２０７、２０９、２１１、２１３…駆動ギヤ、２１０…エンコーダ機構、２１２…コードホイール、２１３…スリット、２１５…ギヤ、２２０、２２２…検出器、２２５…ホーム位置マーク、２５０…ドラム本体、２５２…ベース部材、２５５…ガイド部材、２５５ａ…フック部、２５７…弾性部材、２５８…仕切部材、２５８ａ…環状溝部、２８０（２８０Ａ、２８０Ｂ）…出没部材、２８２…被ガイド部材、２８２ａ…フック部、２８２ｂ…凹所、２８２ｃ…紙幣ガイド片、２８５…接触部材、２８６…巻取り開始部（紙幣先端位置決め部）、２８６ａ…軸部、２９０…ローラ、２９０ａ…軸部、３００…制御手段

Claims (7)

1. 回転する過程で一枚ずつ供給される紙葉を外周面上に重ねて集積する紙葉集積用ドラムであって、外周面の紙葉集積部位に所定の周方向配置で設けられて外径方向へ突出した最突出位置と、該最突出位置よりも内径方向へ退避した退避位置との間を出没自在に構成されると共に突出方向へ弾性付勢され、且つ外面で紙葉面と接触する複数の出没部材と、を備え、前記紙葉は、前記出没部材間に跨がって集積されることを特徴とする紙葉集積用ドラム。
2. 搬送されてきた紙葉を受け入れる受入れ部と、正転する過程で該受入れ部から受け入れられた紙葉を外周面上に一枚ずつ順次重ねて集積して紙葉束を形成する正逆転自在な請求項１に記載の紙葉集積用ドラムと、該紙葉集積用ドラムの外周面の周回移動経路に沿って複数個配置されて紙葉面を紙葉集積用ドラム外周面に接触させる搬送ガイド部材と、
   前記紙葉集積用ドラム外周面に集積された紙葉を外部に排出する第１出口と、前記紙葉集積用ドラム外周面と一つの前記搬送ガイド部材との接触走行領域内に進入した紙葉の搬送方向を前記紙葉集積用ドラム外周面方向と前記第１出口方向との何れか一方に選択的に切り替える第１出口切替えガイド部材と、前記紙葉集積用ドラムの駆動源と、前記第１出口切替えガイド部材の駆動源と、前記各駆動源を制御する制御手段と、を備え、
   前記第１出口切替えガイド部材は、開放姿勢にある時に前記接触走行領域から前記紙葉集積用ドラム外周面へ向かう経路を開放し、閉止姿勢にある時に前記第１出口に向かう経路を開放し、
   前記各搬送ガイド部材は、前記紙葉集積用ドラム外周面に集積された紙葉を介して前記各出没部材を内径方向へ押し込むことにより、前記紙葉集積用ドラムの外周面上の紙幣外周面の外径位置を紙葉の枚数に関わらず常に一定に保持し、
   前記制御手段は、前記受入れ部から導入される紙葉を受け入れる期間中は前記第１出口切替えガイド部材を開放し続けながら前記紙葉集積用ドラムを正転させ、受入れが終了して前記紙葉集積用ドラム外周の紙葉を前記第１出口から機外に排出する際には前記第１出口切替えガイド部材を閉止姿勢に移行させ、且つ前記紙葉集積用ドラムを正転させることを特徴とする紙葉の集積装置。
3. 前記第１出口とは異なった位置に配置されて紙葉保留部に連通した第２出口と、前記紙葉集積用ドラム外周面の紙葉を前記第２出口に導く回動自在な切替えガイド部材と、を備え、
   前記切替ガイド部材は常時においては前記第２出口への経路を開放する姿勢にあり、前記出没部材外周面の紙葉が正転方向へ通過する際には前記第２出口への経路を閉止する姿勢となり、
   前記制御手段は、前記紙葉集積用ドラム外周面の紙葉を前記第２出口から前記紙葉保留部に排出する際には、前記紙葉集積用ドラムを逆転させることにより紙葉を後端から機外に排出させることを特徴とする請求項２に記載の紙葉の集積装置。
4. 前記各出没部材のうちの一つは、紙葉との接触面の摩擦抵抗が大きくなるように構成されており、残りの前記出没部材は紙葉との摩擦抵抗が小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項２、又は３に記載の紙葉の集積装置。
5. 前記搬送ガイド部材は、エンドレスベルトをプーリにより張設したベルト機構により構成されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の紙葉の集積装置。
6. 前記紙葉集積用ドラムは、前記搬送ガイド部材により回転駆動されることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の紙葉の集積装置。
7. 請求項２乃至６の何れか一項に記載の紙葉の集積装置を備えたことを特徴とする紙葉処理装置。

Images