JP6778784B1 - 紙葉処理装置、集積トレイ装置、及び紙葉集積方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一方、作業者はスタッカから紙幣束を取り出すだけでなく、取り出した紙幣束を帯封や輪ゴムで束ねたり、次に計数する紙幣束を準備する等の煩雑で時間を要する作業を種々実施せねばならない。このような作業を行いながらその合間に紙幣束の取出しを行うため、所定枚数の計数と集積を完了した直後にスタッカから紙幣束を直ちに取り出すことができるとは限らず、紙幣束の取出しタイミングが遅くなる。このため計数装置の待機状態が頻繁に発生したり、待機時間が長くなることがあり、紙幣の計数、帯封作業等の効率が大幅に低下していた。特に、大量の紙幣を計数処理する場合には可能な限り計数作業を停止せずに、或いは必要最小限の中断時間で連続的に処理を行いたいという要求が強いにも関わらず実現できていない。
このような待機状態の解消、待機時間の短縮化を図るために、複数のスタッカを併設し、一方のスタッカ内の集積枚数が所定枚数に到達したら切り換え手段によって後続の紙幣を他方のスタッカへ集積させる装置も提案されているが、装置の大型化や高コスト化を招いている。
まず、近年の紙幣計数装置には処理枚数の高速化、例えば15枚/秒程度の高速処理が求められているが、特許文献1では所定枚数、例えば100枚目の紙幣が集積棚上に集積を完了した後に連続して供給されてくる後続の101枚目の紙幣が到達するまでの極めて短い時間にストリッパが退避動作させなければならず、その応答性に問題がある。ストリッパに対してそのような高速動作をさせるための機構を実現できるのか疑問である。つまり、特許文献1の構成は15枚/秒の高速処理には不向きである。
更に、近年の紙幣計数装置では、ホッパから搬送される紙幣の記番号を一枚毎に順次読み取り、搬送された順序通りに記録、活用する仕組み求められるが、羽根間の紙幣収容スペース内に複数枚の紙幣を重ねて保留させると、羽根間から離脱させて集積する際に搬送された順番通りに集積させることができない。即ち、特許文献1では単位集積枚数である100枚の紙幣全てを羽根車の各紙幣収容スペースにより保持終了してからストリッパを作動させて各紙幣収容スペース内の紙幣を集積棚上に離脱させている。しかし、羽根車の羽根間に形成される紙幣収容スペースの数は単位集積枚数である100に満たないため、一つの紙幣収容スペースに複数枚の紙幣を重ねて保留させる必要がある。仮に、紙幣収容スペース数が20個であるとした場合、羽根車外周の紙幣供給位置に移動してきた最初の紙幣収容スペースに一枚目の紙幣を収容し、次の紙幣収容スペースに二枚目の紙幣を順次収容して行くと、21枚目の紙幣は一番目の収容スペース内の一枚目の紙幣と重ねて収容することとなる。100枚目の紙幣の収容が終了すると、最終的には全ての紙幣収容スペース内に5枚の紙幣が収容されることとなり、この段階でストリッパを作動させて各紙幣収容スペース内の紙幣束を順次集積棚上に離脱させて集積すると、紙幣の順序はホッパから給送された紙幣の順序とは異なった状態となる。即ち、最初の紙幣収容スペースに関しては一番目の紙幣の上に21番目の紙幣、41番目の紙幣、61番目の紙幣、81番目の紙幣が順次積層された順序となる。このため、集積棚上の集積紙幣の順序もこの通りとなる。
このように特許文献1の装置構成では、ホッパから搬送される紙幣の記番号を一枚毎に順次読み取り、搬送された順序通りに記録、活用することができない。
特許文献3も同様の問題を有している。
また、羽根車から放出されて集積される紙葉の集積順序をホッパ部から給送される時と同じ順序にすることを目的としている。
また、一つの紙葉処理装置により大容量の集積と、2区分による小容量の集積の双方を実現できるようにした技術を提供することを目的としている。
<第1実施形態>
[1−1:基本構成]
図1は本発明の紙葉処理装置の一例としての紙幣計数装置の一実施形態の概略構成を示す内部構成説明図であり、図2(a)及び(b)は羽根車とその駆動機構(羽根車駆動ユニットUN1)の側面図、及び斜視図であり、図3(a−1)及び(a−2)は第1集積トレイとその駆動機構(第1集積トレイ駆動ユニットUN2)が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す正面図であり、(b−1)及び(b−2)は第1集積トレイとその駆動機構が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す右正面側斜視図であり、(c−1)及び(c−2)は第1集積トレイとその駆動機構が集積位置、及び退避位置にある状態を夫々示す右背面側斜視図である。図4(a−1)及び(a−2)は第2集積トレイとその駆動機構(第2集積トレイ駆動ユニットUN3)が退避位置、及び集積位置にある状態を夫々示す正面図、(b−1)及び(b−2)は第2集積トレイとその駆動機構が退避位置、及び集積位置にある状態を夫々示す右背面側斜視図である。また、図5(a−1)乃至(a−4)は組み付けられた状態にある羽根車、第1集積トレイ、及び第2集積トレイの各駆動ユニットUN1、UN2、UN3(スタッカユニット)に含まれる第1集積トレイが集積位置にある状態を示す正面図、背面図、右正面側斜視図、及び右背面側斜視図であり、同図(b−1)乃至(b−4)は組み付けられた状態にある羽根車、第1集積トレイ、及び第2集積トレイの各駆動ユニットUN1、UN2、UN3に含まれる第2集積トレイが集積位置にある状態を示す正面図、背面図、右正面側斜視図、及び右背面側斜視図である。図6はスタッカユニット(羽根車と集積トレイ装置)に配置される各種センサの配置例を示す説明図である。
紙幣供給手段30は、図示しない積層板上に積層された計数前の大量の紙幣束BBaの下面に接して回転することにより最下面の紙幣を繰出す繰出しローラ31と、繰り出された紙幣を分離しつつ紙幣搬送路(紙幣供給搬送手段)100に送り出す重送防止用の分離ローラ対32と、を有する。分離ローラ対32は、給紙方向へ回転駆動される下側のフィードローラ32aと、フィードローラの上側に配置されてフィードローラとニップする高摩擦材料からなるブレーキローラ32bとから構成される。
紙幣供給手段30と羽根車10との間には図示しないベルト、ローラ等の搬送手段、及びモータから成る紙幣搬送路(紙幣供給搬送手段)100が設けられており、紙幣搬送路100上には紙幣の真贋、金種を判別する識別部110が設けられる。紙幣搬送路の羽根車10の手前位置には第1ゲート120と、第2ゲート122が順次配置されている。各ゲートは回動軸を中心として回動自在に構成されて図示しないソレノイド(駆動機構)により回動され、制御手段200により制御されて作動することにより、紙幣の搬送先を正規搬送路100a、分岐搬送路100b、リジェクト搬送路100cへと選択的に切り替える。
制御手段(CPU、ROM、RAM)200は、操作スイッチからの操作信号、各種センサからの検知信号等に基づいて各制御対象を制御する。
羽根車10はその駆動機構20と併せて羽根車駆動ユニットUN1を構成している。
集積トレイ装置50はその駆動機構60、80と併せて集積トレイ駆動ユニットUN2、UN3を構成している。
本例では2つの同一形状の羽根車10が所定の軸方向間隔を隔てて回転軸11に各軸芯を固定されており、2つの羽根車の各羽根15間に形成される紙幣保持空所17により、短辺を搬送方向と並行な姿勢で搬送されてくる紙幣の長辺を二箇所保持しつつ回転する。各羽根車10は、回転軸11に一体化された円盤状の基部12と、基部の外周から放射状、且つ螺旋状(湾曲状)に突出した弾性材料から成る複数の羽根15と、周方向に隣接する羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙幣を出入れ自在に保持する紙幣保持空所17と、を備えている。
羽根車駆動機構20は、羽根車モータ21と、羽根車モータの出力ギヤ21aと噛合する中間ギヤ22と、回転軸11に軸芯を固定された状態で中間ギヤ22と一体の小ギヤ22aと噛合する従動ギヤ23と、を概略備えている。羽根車モータ21を駆動することにより羽根車10は矢印で示す紙幣収納方向へ回転する。
第1集積トレイ51とその駆動機構60は、第1集積トレイ駆動ユニットUN2を構成している。
第1集積トレイ51は正面形状がL字状をなし、底板52と、底板52の後端縁から略90度屈曲して立ち上がった背板54とを備えている。底板52は羽根車から紙幣集積エリアに放出されてくる紙幣の下側の長辺を支持する手段であり、背板54は当該紙幣の背面を支持する手段である。
第1スタッカとしての第1集積トレイ51は駆動機構60により図3(a−1)(b−1)(c−1)に示した紙幣束集積位置P1と、図3(a−2)(b−2)(c−2)に示した退避位置P2との間を直線的に進退する。
紙幣集積エリアSAは、羽根車の各紙幣保持空所17から離脱してきた紙幣が放出される領域であり、紙幣集積エリアには第1集積トレイ装置51が羽根車に最も接近した集積位置P1と、集積位置よりも後方に位置する退避位置P2の双方が含まれる。また、退避位置P2はその位置が図示の位置に一義的に確定している訳ではなく、紙幣集積エリア内奥部の広い範囲に亘っている。
2区分集積モードでは、第1集積トレイ51はその駆動機構60により紙幣集積位置P1と退避位置P2との間を進退される。また、後述する大容量集積モードでは、第1集積トレイは集積している紙幣枚数の増大に応じて初期の紙幣集積位置P1から所定距離ずつ後退するように制御される。この場合には、退避位置P2を越えて更に後方へ移動する。
第1集積トレイ51が紙幣集積位置P1にある時には羽根車に最も近く、適正間隔を維持しているため、紙幣が底板52上で倒れたり位置ズレすることなく正しい起立姿勢で効率的に集積することが可能となる。
第1集積トレイ51の駆動機構60は、図3に示すように第1集積トレイ用モータ61と、集積トレイ用モータの出力プーリ61aと、その下方に配置された従動プーリ62aと、両プーリ61a、62a間に巻掛けられた無端状のベルト63と、従動プーリ62aと同軸状に一体化された従動ギヤ62と、底板52の底部に配置され従動ギヤ62と噛合するラックギヤ64と、第1集積トレイ51を前後方向へ進退自在にガイドするガイドレール65と、を備えている。
ステッピングモータから成る第1集積トレイ用モータ61を正逆駆動することにより、ベルト63、従動ギヤ62、ラックギヤ64を経て第1集積トレイ51に駆動力が伝達され、第1集積トレイ51は集積位置P1と退避位置P2との間を直線的に進退する。ステッピングモータを用いることにより第1集積トレイの前後方向位置の微調整が容易となる。
第2集積トレイ71とその駆動機構80は、第2集積トレイ駆動ユニットUN3を構成している。
第2集積トレイ71は、その駆動機構80により、図7に示したように紙幣集積エリアの上方に退避した退避位置P3と、図8等に示したように集積エリア内に下降した集積位置P4との間を回動するように構成されている。
本例に係る第2集積トレイ71は長さの異なる細長い薄板を交互に配置して一体化することにより各薄板の前面が同一平面を構成するようにしている。第2集積トレイ71の基端部は回動軸73に固定されて駆動機構80により回転駆動される。第2集積トレイ71はケーシング85に設けた回動軸73により軸支されているため、第1集積トレイが進退してもその位置に変化はない。
羽根車駆動ユニットUN1と、第1集積トレイ駆動ユニットUN2と、第2集積トレイ駆動ユニットUN3と、これらを支持するケーシング85は、スタッカユニットSUを構成している。
第1紙幣有無検知センサS1(発光素子S1E、受光素子S1R)は、紙幣集積エリアSAに位置する第1集積トレイ51、及び第2集積トレイ71上の紙幣の有無を検知するフォトインタラプタである。第2紙幣有無検知センサS2(発光素子S2E、受光素子S2R)は紙幣集積エリアの後方(第1集積位置にある背板54の後方)における紙幣の有無を検知するフォトインタラプタである。
次に、図7、図8、図9、及び図10のフローチャートに基づいて本紙幣計数装置による紙幣計数、及び集積動作(スタック動作、集積方法)について説明する。なお、図6、及び図7では紙幣供給手段30、紙幣搬送路100、識別部110等の図示を省略したスタッカユニットSUのみを示している。
なお、紙幣計数装置1は以下に説明するように2つの集積トレイ51、71を交互に集積位置に移動させることにより、羽根車から放出されてくる紙幣を各集積トレイ上に所定枚数集積する2区分集積モードと、後述する第1集積トレイのみによる大容量集積モードとを実現することができる。
なお、図10のステップS1による通過紙幣のカウントを開始する前提として、次の処理が行われる.即ち、紙幣計数装置の電源が投入され、スタートスイッチがオンされた後で、制御手段200は、紙幣給紙手段30上に紙幣束BBaがセットされていることを確認する。セットされている場合には計数処理を開始するために紙幣供給手段30、及び紙幣搬送路100(紙幣供給搬送手段)を駆動するモータを駆動することにより計数前の紙幣束BBaの最下部から一枚ずつ紙幣を取り出して紙幣搬送路100へ送り出す。なお、この時点で羽根車モータ21を駆動しておいてもよい。
図7(a)は図示しない紙幣供給手段30から紙幣搬送路100に送出され、第1ゲート120、及び第2ゲート122を経て正規搬送路100aに送り込まれてきた一枚目の紙幣B1が紙幣カウントセンサCSに達する直前の状態を示している。この時、制御手段200は羽根車モータ21を駆動開始させて羽根車10を図7(b)中で矢印で示した紙幣収納方向へ回転させることにより、右方向の紙幣供給位置100Aから羽根車の外周に送り込まれてきた紙幣B1、B2、B3、・・・を順次各紙幣保持空所17に挿入させる。この際に、紙幣カウントセンサCSが通過する紙幣枚数をカウントする。
一つの紙幣保持空所17に挿入されて保持された一枚目の紙幣B1の内径側長辺(挿入方向先端側長辺)が羽根車の回転に伴って羽根車ガイド26の上面(ストッパ)26aに接すると紙幣B1はそれ以上羽根車の回転に追従できず、紙幣保持空所17から離脱しつつ紙幣集積エリア方向へ移動する。この時点では紙幣集積エリアSAには第1集積トレイ51が位置しているため、放出されてきた紙幣B1は第1集積トレイを構成する底板52と背板54と接触した状態で保持される。後続の紙幣B2、B3、・・も同様に紙幣B1の前面に順次積層される(図7(c))。
本例のようにスタッカユニットSUが単一である場合、それ以外のスタッカユニットへ紙幣を搬送できないため、単一のスタッカユニットSU内における全ての紙幣の搬送が停止する。ただし、後述するように複数のスタッカユニットを連結した場合は後続の紙幣を他のスタッカユニットに連続して集積可能なため、全ての紙幣搬送路を停止しなくても良い。
なお、図示した構成例では、第2集積トレイ71が集積位置P4に移動してきた時に、第1集積トレイ51上の紙幣束BB1の前面と離間しているが、この時点での第1集積トレイの前後方向位置を図示の位置よりも所定距離前方となるように設定することにより、集積位置P4に移動してきた第2集積トレイにより第1集積トレイ上の紙幣束BB1を加圧するように制御することもできる。
即ち、第1集積トレイの前後方向位置は任意自在に調整可能であるため、このような制御が可能となる。
このように第2集積トレイが紙葉集積位置にある時に、第1集積トレイに集積されている紙葉束を加圧するように構成、制御してもよい。
本発明では、第1集積トレイの前後方向位置を調整することにより、第2集積トレイの紙葉集積位置への回転動作により第1集積トレイに集積された紙葉束を圧縮するようにできるので、仮に紙葉束が設計時の予想を超えて厚さ方向に膨らんでも、第2集積トレイによって紙葉束を圧縮して潰すため、安定して集積できる。
なお、第2集積トレイは紙幣集積エリアSAから上方に退避した退避位置P3(ホームポジション)から90度回動することにより下降してきて第1集積トレイ上の紙幣束BB1の前面に接する,或いは対面する構造である。このため、第2集積トレイが下降する過程で特許文献2の仕切部材のように紙葉類束の側面に衝突することはない。従って、第1集積トレイ上の紙幣束を第2集積トレイにより加圧するメリットは、加圧しない場合に第1集積トレイ上の紙幣束の整列状態が悪化して紙幣束取出し後の整列作業性が悪化するという不具合を防止できることである。
このように制御手段200は、集積位置P1にある第1集積トレイ51上に所定枚数の紙葉が集積完了したときに紙葉供給搬送手段30、100による紙葉供給搬送動作、及び羽根車による紙葉放出動作を停止し、第1集積トレイを紙幣集積エリアSAの内奥部にある退避位置P2にまで退避させ、且つ第2集積トレイ71を集積位置P4に下降させたタイミングで紙葉供給搬送動作、及び紙葉放出動作を再開する。
つまり、本構成例では、第1集積トレイ51への100枚の紙幣の集積が完了した時に紙幣供給手段30による繰出し、搬送を継続する訳では無く、集積が完了してから第1集積トレイ51が集積位置P1から退避するまで新たな紙幣の繰出し、搬送は再開されない。しかし、この中断時間は1秒以内に留まるため、15枚/秒程度の高速計数処理が求められる場合においても、全体的な処理速度を著しく遅延させることはない。
図8(h)は羽根車による紙幣の取込みが再開された状態を示しており、各紙幣保持空所17内に順次一枚ずつ紙幣B101、B102、B103、・・・を保持する(ステップS7)。
図8(i)では、図7(c)と同様に紙幣保持空所17に保持された101枚目の紙幣B101とそれ以降の紙幣B102、B103、・・・が羽根車の回転に伴って羽根車ガイド26の上面(ストッパ)26aに接することにより紙幣保持空所から離脱して紙幣集積エリア方向へ移動し、第2集積トレイ71に順次積層される。なお、本例では第1集積トレイの底板52は背板54が退避位置P2に退避しても紙幣集積エリアSAの下部に張出した状態となるように前後方向長が長尺に構成されているため、101枚目以降の紙幣を底板52上に受けることができる。なお、底板52を長尺にすることによる後続紙幣の支持構造は必須ではなく、紙幣集積エリアの下面(ケーシング85の底面)に直接集積する構成としてもよい。
図8(j)では200枚目の紙幣B200が紙幣カウントセンサCSを通過してから第2集積トレイ71に集積されたのち、羽根車が停止する(ステップS8 YES、ステップS9)。紙幣束BB2は、101枚目B101から200枚目B200までの100枚から成る紙幣束を示している。
ステップS10において何れの紙幣有無検知センサも紙幣の存在を検知していない場合にはステップS13において第2集積トレイ用モータ81により第2集積トレイ71をホームポジションである退避位置P3に移動させる。
続いてステップS14においてそれまで退避位置P2にあった第1集積トレイ51を集積エリア内で前進させて集積位置P1に移動し、ステップS15において羽根車モータ21の駆動を再開する。
図9(l)は第2集積トレイ71が集積位置P4から退避位置P3へ退避する直前の状態を示しており、図9(n)(m)は第2集積トレイの退避後に第1集積トレイ51を集積位置P1へ復帰させる状態を示している。
その後、各センサS1、S2が夫々紙幣集積エリアSA全体、即ち第1集積トレイの退避位置P2と第2集積トレイの集積位置P4の何れにも紙幣が存在しないことを検知することにより、第2集積トレイ71を退避位置P3へ移動させ(ステップS13)、且つ第1集積トレイを集積位置P1へ移動させる(ステップS14)。このタイミングで紙幣供給手段30、紙幣搬送路100による繰出し、搬送を再開することにより、201枚目以降の紙幣の集積を開始させることができる(ステップS15)。
なお、ステップS2の羽根車モータ停止からステップS7の羽根車モータ回転再開までに要する時間は僅か1秒足らずである。また、ステップS9の羽根車モータ停止からステップS15の羽根車モータ回転再開までに要する時間も僅か1秒足らずである。
言い換えれば、本実施形態に係る紙幣集積方法(紙幣処理方法)は、紙幣集積位置にある第1集積トレイに所定枚数の紙幣が集積完了したときに紙幣供給搬送手段による紙幣供給動作、及び羽根車による紙幣放出動作を停止するステップと、第1集積トレイを退避位置P2に移動すると共に、第2集積トレイを紙幣集積位置P4に移動するステップと、第2集積トレイが紙幣集積位置P4に移動してきた時に、紙幣供給動作、及び紙幣放出動作を再開するステップと、を備えることを特徴とする。
これに対して従来の紙葉計数装置は、集積を終わって取出し位置に排出された紙葉束を取り出さない限り、次の集積作業を継続できなかった。つまり、従来は先行して集積された紙葉束が取り出されない限り装置は停止していた。これに対して本発明では、紙葉束を取り出さなくても集積トレイが入れ替わるのに要する極めて短い時間を待機すれば集積作業を再開することができる。このように紙葉放出動作等の停止と、その後の紙葉放出動作等の再開を実施することにより、必要最小限の中断時間をはさむだけで計数、集積処理を再開することができる。このため、作業性を大幅に高めることができる。
紙幣集積エリアSAは大量の紙幣を集積できるように大容量に構成されており、ユーザーが望む集積紙幣の容量に合わせ、2区分集積モードと、後述する大容量集積モードを任意に選択することができる。このため、運用目的に合わせてスペースを無駄にせず活用でき、フレキシブルに対応できる。2区分集積モードでは大容量集積用としても機能する紙幣集積エリアの内奥部に先に集積した紙幣束BB1が退避するので、収容スペースの無駄がなくなる。
次に、図11(a)乃至(f)、図12(g)乃至(j)は紙幣計数装置による大容量集積モードによる集積動作、集積方法を説明する図であり、図13は当該集積動作、集積方法に係るフローチャートである。なお、図6のスタッカユニットと同一部分には同一符号を付し重複した構成、動作の説明は省略する。
図11(a)は待機状態を示しており、紙幣供給搬送手段30、100、及び羽根車10は停止状態にある。第1集積トレイ51は初期位置となる集積位置P1に停止している。この時における第1集積トレイの前面と羽根車10との間の間隔Lは羽根車から放出されてくる紙幣を第1集積トレイ上に最適な状態で受け入れるのに適した距離である。仮に、間隔Lが適正値を超える程度に第1集積トレイが紙幣集積エリアSAの内奥部へ後退し過ぎている場合には、羽根車から放出されてから第1集積トレイ上に着地するまでの時間が長くなるため、紙幣がバラ落とし状態となり、集積乱れが発生する。集積紙幣の集積状態がばらけて不整列状態になると、集積紙幣を取り出してから揃える際の手間が発生し、作業者の負担となり、計数作業効率の低下につながる。
なお、適正値としての間隔Lの値は所定の余裕を有しているので、第1集積トレイの個々の集積位置において所定枚数、例えば100枚の紙幣を適正な姿勢にて続けて集積することができる。
本実施形態では第1集積トレイ51が図11(a)に示した初期位置にある時に(b)に示したように羽根車の回転を開始して(c)(d)のように羽根車から一枚ずつ紙幣を第1集積トレイ上に放出する。
第1集積トレイ上の紙幣が所定枚数、例えば100枚集積した時点で(e)に示すように第1集積トレイ用モータ61により第1集積トレイを所定距離L1だけ紙幣集積エリアの後方へ移動させる。更に、100枚集積した時点で(f)に示すように第1集積トレイを所定距離L1だけ紙幣集積エリアの後方へ移動させる。この集積動作を図12(g)に示すように最終紙幣に至るまで繰り返す。
この間、集積枚数の増大とは関係なく、第1集積トレイ上の紙幣と羽根車との間隔Lが最適値(許容範囲)を維持するように第1集積トレイを後退させる幅を調整する。
ステップS20では、図11(b)(c)(d)に示した羽根車が回転を開始した状態において紙幣カウントセンサCSに所定の小枚数(単位枚数)、本例では100枚の紙幣が通過したか否かをチェックする。図11(e)のように100枚目が通過完了して第1集積トレイ上に集積された場合にはステップS21において第1集積トレイが紙幣集積エリアSA内を後方へ向けて所定距離L1だけ退避するように第1集積トレイ用モータ61を駆動する。この間も羽根車10を回転し続けることにより間断なく第1集積トレイ上への集積を継続する(図11(f))。
ステップS22では第1集積トレイ上に次の100枚、つまり200枚目が集積されたか否かをチェックし、通過した場合には第1集積トレイが紙幣集積エリアSA内を後方へ向けて更に所定距離L1だけ退避するように第1集積トレイ用モータ61を駆動する(ステップS23)。この間も羽根車10を回転し続けることにより間断なく第1集積トレイ上への集積を継続する。
続くステップS26では、第3紙幣有無検知センサS3による紙幣の検知がないか否かがチェックされ、紙幣が検知される場合には紙幣の抜取りを待機し(ステップS27)、紙幣が検知されない場合には第1集積トレイをホームポジション(図11(a)、集積位置P1)に移動させ(ステップS28)、羽根車モータを回転再開し(ステップS29)、図11(b)に示した状態からの集積を開始する。
このように紙幣計数装置1によれば、大容量の紙幣集積エリアSAを利用して2区分による集積を行うことができる一方で、大容量の集積も行うことができる。大容量の集積モードでは、所定の単位枚数を集積する毎に第1集積トレイを所定距離L1だけ後退させる羽根車との間の距離Lを常に適正値に維持することができ、多枚数でも連続して安定して集積することが可能となる。
また、ユーザーが望む集積紙幣の容量に合わせ、2区分集積モードと大容量集積モードを選択することができ、運用に合わせてスペースを無駄にせず活用でき、フレキシブルに対応できる。
次に、図14(a)及び(b)は第1実施形態に係る紙幣計数装置においてスタッカユニットを複数連結した場合の構成例を示した図である。なお、図1乃至図5の紙幣計数装置の基本構成と図6のスタッカユニットの基本構成を併せて参照し、且つ第1実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複した構成、及び動作の説明は省略する。
図1において説明したように紙幣計数装置1の紙幣搬送路100は正規搬送路100aの上流側に正規搬送路と並行に伸びる分岐搬送路100bを備えている。分岐搬送路100bは第1ゲート120により正規搬送路100aへ向かう経路とは分岐されて、羽根車、及び集積トレイの上方に沿って後方へ延びる。
図14(a)に示した装置構成によれば、第1スタッカユニットSU1の第1、及び第2集積トレイ部51、71が共に集積紙幣束により満杯の状態となっていたとしても、それまで正規搬送路100aを開放していた第1ゲート120を分岐搬送路100bを開放するように切り替えることにより、各集積紙幣束を取り出すことなく、第2スタッカユニットSU2を利用して後続の紙幣の計数、集積を継続することが可能となる。従って、作業者にとっては帯封等の計数に伴って付随する人手による作業を行う時間的余裕をより長く確保することが可能となる。
第2スタッカユニットSU2と図14(b)に示した連結用の他のスタッカユニットSU3、SU4は同様の構成を有しているため、図示のように何台でも連結することができる。
スタッカユニット自体が小型化されているため、複数台を連結したとしても、占有面積はさほど広くならない。
次に、図15(a)乃至(g)は第2実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び動作手順を示す図である。同図(a)乃至(e)は2区分集積モードによる集積動作を示し、同図(f)(g)は大容量集積モードによる集積動作を示している。なお、図1乃至図5の紙幣計数装置の基本構成と図6のスタッカユニットの基本構成を併せて参照し、且つ第1実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複した構成、及び動作の説明は省略する。
図15(a)乃至(e)により2区分集積モードによる集積動作を説明する。
図15(a)は正規搬送路100aに送り込まれてきた一枚目の紙幣B1が羽根車に達する直前の状態を示している。この状態で羽根車モータ21を駆動開始させることにより、図15(b)に示すように羽根車の外周に送り込まれてきた紙幣を順次各紙幣保持空所17に挿入させる。この際に、紙幣カウントセンサCSが通過する紙幣枚数をカウントする。
図15(c)は所定枚数、100枚の紙幣BB1が第1集積トレイ51上に集積を完了した状態を示しており、最後の100枚目の紙幣が第1集積トレイ51に集積された後で羽根車10を停止し、紙幣供給手段30による紙幣供給、紙幣搬送路100による搬送も停止する。更に、第1集積トレイ51を退避位置P2まで下降させる。
図15(d)では第2集積トレイ71が退避位置P3(ホームポジション)から90度回転して集積位置P4(紙幣集積エリアSA)に移動してきている。この時点では第1集積トレイ51は既に退避位置P2に移動しているため、第2集積トレイ71は羽根車10と直接対面しており、放出されてくる紙幣を順次受け取ることができる状態にある。
図15(e)では、図示しない第1紙幣有無検知センサS1が紙幣集積エリアSAの上部に紙幣が存在しないことを確認した後で、紙幣供給手段30による繰出しと、紙幣搬送路100による紙幣搬送を再開し、羽根車カウントセンサCSが紙幣の進入を検知した後で羽根車の回転を再開する。第2集積トレイ71上の集積紙幣枚数が所定枚数に達した時点で羽根車の回転を停止することにより、2区分に分けた集積が完了し、各集積トレイ上の集積紙幣束BB1、BB2を取り出した後に羽根車による紙幣放出が再開可能な状態となる。
なお、本実施形態においても、第1実施形態と同様に第1集積トレイ上の紙幣束を第2集積トレイで加圧するために、第1集積トレイの停止位置を適宜調整することは可能である。
図15(a)(b)において第1集積トレイ51は羽根車10に最も接近した集積位置P1にあるが、図15(f)では集積枚数が所定の単位枚数、本例では100枚に達した時点で第1集積トレイ51を所定距離L1だけ下降させる。この下降動作を集積枚数が100枚増える度に行い、(g)に示したように全紙幣の集積が完了した時点で羽根車などの駆動を停止する。
なお、計数、集積の為の処理手順は、図10、図13のフローチャートに準じるため、説明は省略する。
2区分集積モードにおいては、第1集積トレイ51へ所定枚数が集積した後も、処理を中断する時間を短くしつつ、後続の紙幣を処理できるので紙幣類の処理効率を向上できる。また、1つのスタッカユニットSUにより、同時に2つの所定枚数束BB1、BB2を集積できるので、複数のスタッカユニットを備える必要もなく、装置の大型化や高コスト化を防止できる。更に、羽根車内での紙幣ジャムなどのトラブルを発生させず、安定して確実に、所定の枚数の紙幣束と、それに続く紙幣束とに分離させることができる。更に、搬送されてきた順序通りに紙幣を集積させることができる。
図14に示した複数のスタッカユニットSCを接続する構成も本実施形態に適用することができる。
次に、図16(a)乃至(g)は第3実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び動作手順を示す図である。同図(a)乃至(e)は2区分集積モードによる集積動作を示し、同図(f)(g)は大容量集積モードによる集積動作を示している。なお、図1乃至図5の紙幣計数装置の基本構成と図6のスタッカユニットの基本構成を併せて参照し、且つ第1実施形態、第2実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複した構成、及び動作の説明は省略する。
第3実施形態に係る紙幣計数装置1が第2実施形態と異なる点は、第2集積トレイ71の形状、第2集積トレイが集積位置P4に移動したときの高さ位置、及び姿勢である。
第3実施形態の第2集積トレイ71は紙幣集積エリアSAの一方の側壁86に設けた回動軸73を中心として図16(a)の退避位置P3から図16(d)の集積位置P4まで回動するが、集積位置P4では第2集積トレイの先端部が他方の側壁87に係止されることにより、退避位置P2にある第1集積トレイ51とは並行にならず、しかも紙幣集積エリアの上部開口を塞いだ状態で係止される。しかも第2集積トレイの上面は傾斜面となっている。
このため、図16(e)に示すように羽根車から放出された紙幣は、第2集積トレイ71の傾斜した上面と側壁86の上部により支持された略縦向きの姿勢で集積される。第2集積トレイ71上での集積紙幣束BB2の姿勢は上端辺側が羽根車から離間する方向へ傾斜して立て掛けた状態であり、第1集積トレイ51上の集積紙幣束BB1が緩い傾斜で横臥した姿勢であるのと異なっているが、外部に取り出す際の作業性には問題ない。
計数、集積の為の処理手順は、図10、図13のフローチャートに準じるため、説明は省略する。
図14に示した複数のスタッカユニットSCを接続する構成も本実施形態に適用することができる。
次に、図17(a)乃至(d)は第4実施形態に係る紙幣計数装置の内部構成、及び2区分集積動作手順を示す説明図である。図1乃至図5の紙幣計数装置の基本構成と図6のスタッカユニットの基本構成を併せて参照し、且つ第1乃至第3実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複した構成、及び動作の説明は省略する。
第4実施形態に係る紙幣計数装置1が前記各実施形態と異なる点は、集積トレイ装置50を構成する底板140と背板150の形状、動作である。
底板140と背板150はT字状に直交しており、共通の回動軸141を中心として図示しない駆動機構を構成するモータにより図17(a)に示した第1集積姿勢から同図(d)に示した第2集積姿勢との間を90度の範囲で正逆回動する。
底板140は、底板上面142と背板150の前面との間で第1集積トレイを構成しており、第1集積トレイは図17(a)に示した集積位置P1において羽根車10と対面している。このため、羽根車から一枚ずつ放出されてくる紙幣を受け止めて集積することができる。
図17(a)は正規搬送路100aに送り込まれてきた一枚目の紙幣B1が羽根車に達する直前の状態を示している。この状態で羽根車モータを駆動開始させることにより、羽根車の外周に送り込まれてきた紙幣を順次各紙幣保持空所17に挿入させる。この際に、紙幣カウントセンサCSが通過する紙幣枚数をカウントする。
図17(b)は所定枚数、100枚の紙幣BB1が底板上面142と背板150の前面により形成される第1集積トレイ上に集積を完了した状態を示しており、最後の100枚目の紙幣が第1集積トレイに集積された後で羽根車10を停止し、図1に示した紙幣供給手段30による紙幣供給、紙幣搬送路100による搬送も停止する。
図15(c)は集積トレイ装置50が90度反時計回りに回動した状態を示しており、底板底面143とケーシング内底面85aから成る第2集積トレイが羽根車10と対面した状態にある。このため、放出されてくる紙幣を順次第2集積トレイに受け取ることができる。第2集積トレイ上の紙幣束は図示しない取出し口からケーシング外部へ取り出すことができる。
この時点において第1集積トレイ内の集積紙幣束BB1は集積位置P1から退避してケーシング85の後方の空間である紙幣取り出しエリア89内に位置しており、ケーシングに設けた図示しない取出し口から外部へ取り出すことができる。
第2集積トレイ上への集積紙幣が所定枚数に達した時点で羽根車の回転を停止することにより、2区分に分けた集積が完了し、各集積トレイ上の集積紙幣束BB1、BB2を取り出した後に羽根車による紙幣放出が再開可能な状態となる。
第1の本発明に係る紙葉処理装置1は、回転軸11を中心として放射状に突出した複数の羽根15、及び隣接する羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所17を備え、回転する際に各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉Bを所定の集積エリアSAに順次放出する羽根車10と、回転する羽根車の各紙葉保持空所内に紙葉を一枚ずつ供給する紙葉供給搬送手段30、100と、集積エリアに配置されて各紙葉保持空所から放出されてきた紙葉を一枚ずつ積層状態で保持する集積トレイ装置50と、駆動機構60、80と、駆動機構を制御する制御手段200と、を備えた紙葉処理装置であって、集積トレイ装置は、羽根車と対面する紙葉集積位置(紙葉受入れ姿勢)にある時に放出されてくる紙葉を集積すると共に、集積紙葉枚数が所定枚数に達した時に紙葉集積位置から後方へ退避した退避位置に移動される第1集積トレイ51と、第1集積トレイが紙葉集積位置にある時には該紙葉集積位置(第1集積部の進退経路)から退避した退避位置にある一方で、第1集積トレイが退避に移動した時、或いは移動する過程で、紙葉集積位置に移動して放出されてくる紙葉を集積すると共に、所定枚数に達した集積紙葉束が取り出された時に退避位置に回転移動される第2集積トレイ71と、を備え、第1集積トレイが退避位置にある時、及び第2集積トレイが紙葉集積位置にある時に夫々外部への集積紙葉束の取出しが可能であることを特徴とする。
紙葉計数装置では集積スペースを大きくする傾向にある。しかし、少数枚数単位での処理を希望するユーザーにとっては大容量のための大きなスペースの大半が無駄になっており、装置が必要以上に大型化する原因となっている。つまり、大容量用の計数装置は小枚数の集積に対応できず、小枚数用の計数装置は大容量の集積に対応できなかった。
即ち、紙葉計数装置1は、2つの集積トレイ51、71を交互に集積位置に移動させることにより、羽根車から放出されてくる紙葉を各集積トレイ上に所定枚数集積する2区分集積モードと、後述する第1集積トレイのみによる大容量集積モードとを実現することができる。
集積紙葉束を保持した一方の集積トレイが退避位置に移動した後も、処理を中断する時間を短くしつつ後続の紙葉を処理できるので全体として紙葉の計数、集積処理効率を向上できる。ユーザーが即座に一方の集積トレイから集積紙葉束を取り除かなくとも計数、集積処理を継続できるため煩雑さが軽減されるだけでなく、一方の集積トレイ上の紙葉束を取り除く限り処理を継続できる。
1つの集積トレイ装置により、同時に所定枚数の紙葉束を2組集積できるので、複数のスタッカユニットを備える必要もなく、装置の大型化や高コスト化することがない。
また、紙葉供給手段30、100により供給、搬送された順序通りに紙葉を集積トレイ上に集積させることができるので、紙葉給送時に実施することにより得た記番号の読み取り順序情報と集積紙葉束内の集積順序とを同じにすることができる。
一つの羽根車を用いて2つの集積紙葉束を形成し、しかも装置内に同時に2束を保持し続けることができるので、2台分のスタッカ機能を一つの装置構成で実現でき、部品点数を減らして装置を小型化することができる。
大容量集積モードでは、第2集積トレイを退避位置に保持しつつ、第1集積トレイだけによる集積を実施する。
紙幣の集積方向は、第1実施形態のように横方向(斜め横方向)であってもよいし、第2、第3実施形態のように縦方向であってもよい。
このため、第1集積トレイ上の集積紙葉束を取り出すこと無く、継続して第2集積トレイへの集積を継続して実施することができる。
第2集積トレイの紙葉集積位置への移動により第1集積トレイに集積された紙葉束を圧縮するように第1集積トレイの前後方向位置を調整すれば、仮に紙葉束が設計時の予想を超えて厚さ方向に膨らんでも、第2集積トレイによって紙葉束を圧縮して潰すため、安定して集積できる。
大容量集積モードでは、第1集積トレイだけを紙葉集積位置に配置しておき、羽根車から放出されてくる紙葉を全て第1集積トレイにより集積する。羽根車と集積紙葉束との間隔を適正に保持する必要から、集積紙葉枚数の増大に応じて第1集積トレイを所定のタイミングで適宜後退させる。第1集積トレイと羽根車の間隔を増大させることにより、第1集積トレイ上の集積紙葉束の上面と羽根車との間隔を一定に保つことができる。
紙葉保持空所に保持された一枚の紙葉は羽根車が360度周回する途中でかならず集積エリアへ排出され、周回後に紙葉供給位置100Aに戻ってくることはない。このため、一つの紙葉保持空所内に複数枚の紙葉が収容されることがない。
各紙葉保持空所17内には給送されてきた順序通りに紙葉が保持され、しかも保持された紙葉は羽根車が回転する過程で、給送されてきた順序と同じ順序で集積エリア供給に放出されて集積されるので、紙葉供給手段による供給順序通りに集積トレイ上に集積することができる。
この集積トレイ装置は、第1の本発明に係る集積トレイ装置に相当しており、紙葉処理装置1に組み込んだ時に第1の本発明に相当する作用効果を奏する。
本紙葉集積方法によれば、紙葉放出動作等の停止と、その後の紙葉放出動作等の再開を実施することにより、必要最小限の中断時間をはさむだけで計数、集積処理を再開することができる。
従来の紙葉計数装置は、計数、集積を終わって取出し位置に排出された紙葉束を取り出さない限り、次の集積作業を継続できなかったが、本発明方法では、紙葉束を取り出さなくても集積トレイが回転するのに要する極めて短い時間を待機すれば集積作業を再開することができる。
これによれば、請求項3と同様に第2集積トレイにより第1集積トレイに集積された紙葉束を圧縮するので、仮に紙葉束が設計時の予想を超えて厚さ方向に膨らんでも、第2集積トレイによって紙葉束を圧縮して潰すため、安定して集積できるという効果を得ることができる。
Claims (6)
- 回転軸を中心として放射状に突出した複数の羽根、及び隣接する前記羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所を備え、回転する際に前記各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉を所定の集積エリアに順次放出する羽根車と、
回転する前記羽根車の前記各紙葉保持空所内に紙葉を一枚ずつ供給する紙葉供給搬送手段と、
前記集積エリアに配置されて前記各紙葉保持空所から放出されてきた紙葉を一枚ずつ積層状態で保持する集積トレイ装置と、
駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御手段と、を備えた紙葉処理装置であって、
前記集積トレイ装置は、前記羽根車と対面する紙葉集積位置にある時に放出されてくる紙葉を起立状態で集積すると共に、集積紙葉枚数が所定枚数に達した時に前記羽根車から離間する後方へ退避した退避位置に移動される第1集積トレイと、前記第1集積トレイが前記紙葉集積位置にある時には該紙葉集積位置から退避した退避位置にある一方で、前記第1集積トレイが前記退避位置に移動した時、或いは移動する過程で、前記紙葉集積位置に移動して放出されてくる紙葉を集積すると共に、所定枚数に達した集積紙葉束が取り出された時に前記退避位置に回転移動される第2集積トレイと、を備え、
前記第1集積トレイが前記退避位置にある時、及び第2集積トレイが前記紙葉集積位置にある時に夫々外部への集積紙葉束の取出しが可能であり、
第1集積トレイは前記集積紙葉束の下側の長辺を支持する底板と、該底板から立ち上がった背板とを備え、前記背板は前記底板上の集積紙葉束の背面を垂直姿勢よりも前記後方へ傾倒させた状態で常時支持し、
前記第2集積トレイを回転移動自在に支持する回動軸は、その位置を変化させない構成であり、
前記紙葉集積位置にある前記第2集積トレイは、常に前記第1集積トレイの背板よりも前記羽根車寄りに位置していて、前記集積紙葉束の背面を垂直姿勢よりも前記後方へ傾倒させた状態で常時支持し、
前記紙葉は、紙幣、有価証券、金券、又はチケットであることを特徴とする紙葉処理装置。 - 前記第2集積トレイが前記紙葉集積位置に移動してきた時の前記第1集積トレイの位置を、前記第2集積トレイが前記第1集積トレイに集積されている紙葉束を加圧するように設定することを特徴とする請求項1に記載の紙葉処理装置。
- 前記制御手段は、前記第1集積トレイが前記紙葉集積位置にあり、且つ前記第2集積トレイが退避位置にある時に、前記第1集積トレイ上の集積紙葉枚数の増大に応じて前記第1集積トレイを後退させて該第1集積トレイと前記羽根車との間隔を増大させることを特徴とする請求項1又は2に記載の紙葉処理装置。
- 回転軸を中心として放射状に突出した複数の羽根、及び隣接する前記羽根間に形成されて受け入れた一枚の紙葉を保持する紙葉保持空所を備え、回転する際に前記各紙葉保持空所内に夫々保持した一枚の紙葉を所定の集積エリアに順次放出する羽根車を有した紙葉処理装置に装備され、前記集積エリアに配置されて前記各紙葉保持空所から放出されてきた紙葉を一枚ずつ起立状態で集積する集積トレイ装置であって、
前記集積トレイ装置は、前記羽根車と対面する紙葉集積位置と前記羽根車から離間する後方へ退避した退避位置との間で進退する第1集積トレイと、前記第1集積トレイが前記紙葉集積位置にある時には該紙葉集積位置から退避した退避位置にある一方で、前記第1集積トレイが前記退避位置に移動した時、或いは移動する過程で、前記紙葉集積位置に回動移動される第2集積トレイと、を備え、
第1集積トレイは紙葉の下側の長辺を支持する底板と、該底板から立ち上がった背板とを備え、前記背板は前記底板上の紙葉を垂直姿勢よりも前記後方へ傾倒させた状態で常時支持し、
前記第2集積トレイを回転移動自在に支持する回動軸は、その位置を変化させない構成であり、
前記紙葉集積位置にある第2集積トレイは、常に前記第1集積トレイの背板よりも前記羽根車寄りに位置していて、紙葉を垂直姿勢よりも前記後方へ傾倒させた状態で常時支持し、
前記紙葉は、紙幣、有価証券、金券、又はチケットであることを特徴とする集積トレイ装置。 - 請求項1に係る紙葉処理装置による紙葉集積方法であって、
前記紙葉集積位置にある前記第1集積トレイに所定枚数の紙葉が集積完了したときに前記紙葉供給搬送手段による紙葉供給動作、及び前記羽根車による紙葉放出動作を停止するステップと、
前記第1集積トレイを前記退避位置に移動すると共に、前記第2集積トレイを前記紙葉集積位置に移動するステップと、
前記第2集積トレイが前記紙葉集積位置に移動してきた時に、前記紙葉供給動作、及び前記紙葉放出動作を再開するステップと、を備えることを特徴とする紙葉処理装置による紙葉集積方法。 - 前記第2集積トレイが前記紙葉集積位置に移動してきた時に、前記第2集積トレイが前記第1集積トレイに集積されている紙葉束を加圧することを特徴とする請求項5に記載の紙葉処理装置による紙葉集積方法。
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