JPH0682416B2 - 紙幣処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は自動販売機で使用される紙幣処理装置に関す
る。

（ロ） 従来技術 紙幣が投入されるとその適正を判別して、適正の場合に
紙幣を受取って保持し、そして必要に応じて受取った紙
幣を排出する紙幣処理装置は特公昭55−29472号公報に
種々のタイプが開示されている。しかしながら上記公報
の装置は何れも投入紙幣を投入者の返却要求に備えて保
留し、返却時には保留した紙幣を払戻すものであって１
種類の紙幣しか取扱えない。しかしながら近年、高額紙
幣を受取って低額紙幣を釣銭貨幣或いは両替貨幣として
排出する自動販売機や両替機等が出現してきている。か
かる機器の紙幣処理装置は、挿入口より受取った紙幣を
その種類毎に分類して貯留する紙幣貯留装置と、釣銭或
いは両替に払出す低額紙幣を予め収納している紙幣収納
装置と、釣銭払出時或いは両替時に該収納装置から紙幣
を取出す取出装置と、取出した低額紙幣の払出口とを具
備している。しかしながらかかる紙幣処理装置は受取っ
た紙幣を全て分類して貯留するために紙幣の収納部が大
きくなり、特に低額紙幣の収納装置は釣銭或いは両替に
備えて多量に用意しておく必要があって、しかも低額紙
幣を払出口まで移送する移送装置も設けなければならず
装置が大型化していた。

（ハ） 発明の目的 本発明は、２種類以上の紙幣を処理して、受入れた低額
紙幣を釣銭として使用可能な紙幣処理装置において、小
型で且つ効率のよいシステムを提供するものである。

（ニ） 発明の構成 本発明は、少くとも高額及び低額の２種類の紙幣が挿入
される挿入口と、挿入された紙幣の適正及び種類を判別
する紙幣識別部と、該紙幣識別部により高額と判定され
た紙幣を受容する紙幣貯留部と、前記挿入口から前記紙
幣貯留部へと一本に連なった搬送経路を設け紙幣を搬送
する搬送部と、前記搬送経路の途中に設けられ前記紙幣
識別部で低額と判定された紙幣をスタック板により押圧
し搬送経路から導入して積重ねて収納する紙幣スタック
部と、所定の低額紙幣払出信号の発生にて前記搬送部が
紙幣を前記挿入口へ逆搬送するよう制御する処理回路
と、前記低額紙幣払出信号にて前記紙幣スタック部の最
上位の紙幣を前記搬送部に導く取出装置とを備えたもの
である。

（ホ） 発明の実施例 第１図及び第２図は本発明に依る紙幣処理装置の側断面
図と平面図を夫々示している。筐体（10）に外設される
紙幣の挿入口（１）に連通した移送装置（２）は、挿入
口（１）の後部に一対の引込ローラ（11）（12）を具備
して、引込ローラ（12）と減速モータ（13）の出力軸
（14）に装設される駆動ローラ（15）とガイドローラ
（16）には無端ベルト（17）を張架しており、ローラ
（18）（19）（20）はベルト（17）の移動に伴い回動す
るように配設されている。そして移送装置（２）は一対
の引込ローラ（11）（12）とガイドローラ（16）までで
紙幣搬送路を形成しており、該搬送路の途中には搬送紙
幣の磁気パターンを検出する検出ヘッド（21）を配置し
ている。検出ヘッド（21）の検出々力は識別回路へ導入
されて、搬送紙幣の適正及び種類が識別される。移送装
置（２）のガイドローラ（16）及びローラ（20）の後部
には、軸（22）を支点として揺動自在な誘導片（23）を
配設しており、更に誘導片（23）に対向して誘導ベルト
（24）を設けている。誘導片（23）は、その揺動側端部
が誘導ベルト（24）と離反するような方向へ比較的弱い
スプリング（25）にて付勢されている。また誘導ベルト
（24）は減速モータ（26）に連動する回動軸（27）と支
軸（28）に夫々装着した一対のプーリ（29）（30）に張
架されている。更に回動軸（27）には、プーリ（68）
（80）を固設するとともに、該軸（27）を支点として回
動可能なアーム（34）を取付けている。そしてプーリ
（68）と支軸（31）に設けたプーリ（32）との間には誘
導ベルト（22）に連続するベルト（33）を張架して搬送
装置（６）を形成している。前記移送装置（２）と前記
搬送装置（６）とから搬送部を成し、紙幣の挿入口
（１）から後述する紙幣貯留部に搬送する一本に連なっ
た搬送経路を形成している。低額紙幣を保留する紙幣ス
タック部（８）は案内壁（３）を挾みベルト（33）に対
向して設けられ。上壁（36）及び下壁（37）により紙幣
を長手方向に一枚ずつ交互にずらした状態でスタックす
る空間が形成されており、保留紙幣はスプリング（38）
にて付勢される仕切板（39）により案内壁（３）側に押
圧されて保持される。案内壁（３）は第３図に示すごと
くその中央部には紙幣一枚分に略相当する開口部（４）
が設けられており、側縁部に形成した切欠（40）には通
過する紙幣の滑り摩擦を軽減するためのローラ（41）を
配置している。スタック板（42）は、筐体（10）に固設
した案内ピン（43）を摺動するガイド部（44）を具備し
ており、通常スプリング（45）に付勢されて開口部
（４）と反対方向に退去した状態に保持されている。そ
してスプリング（45）に抗してスタック板（42）を押圧
するカム（47A）（47B）は減速モータ（46）に連結した
回動軸（85）と支軸（86）に固着されており、更にこれ
ら軸（85）（86）に装着される一対のプーリ（87）（8
8）にはベルト（89）が張架されている。かかるカム（4
7A）（47B）の回動にてスタック板（42）は開口部
（４）の方向へ移動し、ベルト（33）と案内壁（３）と
で挾持されている紙幣を開口部（４）を通して紙幣スタ
ック部（８）へ押し込むようになっている。紙幣スタッ
ク部（８）内の収納紙幣を保持する上下一対の爪部材
（48）（49）は、側板（50）（51）に装架される回転軸
（52）（53）に支持されており、夫々の爪部材（48）
（49）は第４図に示すように互いの回転角が180゜ずれ
た状態に設定されている。回転軸（53）は減速モータ
（54）に直結されるとともに、回転軸（52）（53）に夫
々装着されるプーリ（55）（56）にはタイミングベルト
（57）が張架されており、該モータ（54）の回転により
爪部材（48）（49）は180゜ずれた状態の周期回転を行
うようになっている。爪部材（48）（49）が回転して静
止する位置は、第４図・第５図・第６図に示すように紙
幣スタック部（８）の内方に向けて延出している状態と
紙幣スタック部（８）の外方に向けて延出している状態
と開口部（４）に向けて延出している状態の三通りがあ
る。したがって回転軸（52）（53）の回動による爪部材
（48）（49）の移動位置を検出するために、図示してい
ないが回転軸（52）にはカムを装着してスイッチにより
該軸（52）の回転位置を検出するように構成している。
係止部材（58）は回動自在に軸支（60）されているが、
通常ネジリバネ（61）により爪部材（48）の方向に付勢
されている。そして係止部材（58）はカム（62）の回転
によりネジリバネ（61）に抗して移動するが、このとき
カム（62）を装着した軸（63）は図示しない所定の歯車
機構により回動軸（52）と同期して回動するように構成
されている。同じく回動自在に軸支（64）されている係
止部材（59）はネジリバネ（65）により爪部材（49）の
方向に付勢されているが、やはり所定の歯車機構により
回動軸（53）と同期して回動する軸（66）に装着される
カム（67）の回転にてネジリバネ（65）に抗し移動す
る。またアーム（34）のスプリング（35）によって付勢
されている側の端部には、プーリ（81）及びローラ
（９）を軸支しており、他端は筐体（10）に固設されて
いるソレノイド（36）の作動杆に連結されている。ロー
ラ（９）は、低額紙幣の払出時に紙幣スタック部（８）
の最上位紙幣を移送装置（２）に導く取出装置であり、
プーリ（80）（81）に張架されるベルト（82）により回
動する。

また軸（31）に装着したプーリ（90）とベルト（91）に
て連結されるプーリ（92）を備えた軸（93）には送出ロ
ーラ（71）が固設されており、該ローラ（71）は板（9
4）に回動自在に支持した送出ローラ（70）と当接して
回動する。そして送出ローラ（70）（71）の後方には高
額紙幣の紙幣貯留部（７）を配置している。

上記構成による動作を説明する。先ず挿入口（１）に紙
幣を差し込むと、引込ローラ（11）（12）の回動による
ベルト（17）の搬送動作にてこの紙幣は移送装置（２）
に取込まれる。そして検出ヘッド（21）は通過する搬送
紙幣に応じた検出々力を発生し、前述の識別回路はこの
紙幣の適正及び種類を判別する。しかして識別回路によ
り搬送紙幣が非適性であることが判別されると、減速モ
ータ（13）が逆転してベルト（17）が逆方向に駆動し、
紙幣は挿入口（１）を通し機体外に戻される。一方、適
正の場合、この紙幣の先端が一組のLEDとホトトランジ
スタより成るセンサ（69）に到達した時点で減速モータ
（26）が駆動し、紙幣はベルト（33）及び案内壁（３）
の一方の面の間に形成される紙幣受入路（５）内に取込
まれる。しかしてこの紙幣が高額紙幣の場合にはベルト
（33）の駆動が継続するため受入方向に搬送された後、
送出ローラ（70）（71）により紙幣貯留部（７）へ導入
される。そして減速モータ（26）は、紙幣の後端が一組
のLED及びホトトランジスタより成るセンサ（72）を通
過終了してから所定時間後に停止する。

また紙幣が低額紙幣の場合には、この紙幣がセンサ（6
9）を通過するとベルト（33）の駆動を停止し、紙幣受
入路（５）に取込んだ紙幣を紙幣スタック部（８）へ導
くものであるが、この搬送を停止するタイミングには二
通りがある。即ち、紙幣スタック部（８）はとなり合う
紙幣を長手方向に交互にずらした状態で保持するもので
あるが、第６図に示すごとく爪部材（49）及び係止部材
（59）により収納紙幣を下端部で保持している場合に
は、ベルト（33）により取込まれる低額紙幣の後端部が
センサ（69）を通過終了すると直ちに減速モータ（26）
を停止させ、また第４図に示すごとく爪部材（48）及び
係止部材（58）により収納紙幣の上端部を挾持している
場合には、ベルト（33）により取込まれる紙幣の後端部
がセンサ（69A）を通過してから若干の遅延時間後に減
速モータ（26）を停止させるものである。いま紙幣スタ
ック部（８）内の紙幣が爪部材（48）及び係止部材（5
8）によって挾持されている状態で低額紙幣がベルト（3
3）により取込まれてきたものとすると、紙幣（73）が
センサ（69A）を通過終了してから遅延時間後にモータ
（26）は停止するために、紙幣（73）はその先端部が紙
幣スタック部（８）の下壁（37）に接近する位置まで取
込まれる。そして減速モータ（54）を駆動して回転軸
（52）（53）を反時計方向に90゜回動させ、第５図に示
すごとく爪部材（48）（49）を開口部（４）の方向へ延
出させる。このとき回転軸（52）（53）の回動に連動し
てカム（62）（67）が時計方向に90゜回動するために係
止部材（58）（59）は仕切板（39）の後方に退出する。
したがって紙幣スタック部（８）の収納紙幣に対する爪
部材（48）（49）及び係止部材（58）（59）の押圧は全
て解除される。

第７図から第10図までは紙幣スタック部（８）への低額
紙幣の押し込み動作を示す断面図である。第７図に示す
待機状態でスタック板（42）は開口部（４）から退出し
ており、紙幣スタック部（８）へ収納される紙幣（74）
はベルト（33）とローラ（41）間に挾持されている。そ
して減速モータ（46）の駆動によるカム（47）の回動に
て、スタック板（42）のガイド部（44）がカム（47）の
突起部と当接するようになると、第８図及び第９図に示
すごとくスタック板（42）は開口部（４）を通して紙幣
スタック部（８）内へ進出しスプリング（38）に抗して
紙幣を押し込む。しかしてカム（47）が一回転して、同
軸上に固設されているカム（75）及び位置検知スイッチ
（76）にて待機位置に復帰するのを確認すると減速モー
タ（46）を停止させる。このように移送装置（２）より
導入される低額紙幣のベルト（33）による取込みを終了
すると、減速モータ（46）を一回転させてこの紙幣を紙
幣スタック部（８）へ導入する。

そして減速モータ（54）を駆動して回転軸（52）（53）
を更に反時計方向に90゜回動させると、爪部材（49）が
紙幣スタック部（８）の内方に延出すると共に、回転軸
（53）に連動するカム（67）の回動にて係止部材（59）
は仕切板（39）の方向へ突出する。したがって紙幣スタ
ック部（８）内の収納紙幣は、第６図に示すごとくその
下端部が爪部材（49）及び係止部材（59）に挾持される
が、このとき爪部材（48）と係止部材（58）は開放して
いる。しかしてこの状態で次の低額紙幣がベルト（33）
にて搬送されてくると、この紙幣のセンサ（69）の通過
終了にて直ちにモータ（26）が停止されるため、紙幣は
その後端部が紙幣スタック部（８）の上壁（36）から僅
かに離れた位置までしか取込まれない。しかる後、回転
軸（52）（53）を時計方向に90゜回動させて爪部材（4
8）（49）及び係止部材（58）（59）を第５図に示す状
態にし、更にカム（47）を一回転させて紙幣を紙幣スタ
ック部（８）に押し込む。そして回転軸（52）（53）を
更に時計方向に90゜回動させて紙幣スタック部（８）の
収納紙幣の上端部を爪部材（48）及び係止部材（58）に
て挾持する。上記したように、紙幣スタック部（８）は
低額紙幣が導入されるたびに順次交互にずらした状態に
て積み重ねると共に、爪部材（48）（49）の何れか一方
が紙幣スタック部（８）内に延出して最上位に重ねた紙
幣の一端と当接するように構成されている。

次に紙幣スタック部（８）より低額紙幣を取出す動作に
ついて説明する。ところで紙幣スタック部（８）の最上
位紙幣は何れかの爪部材（48）（49）にて保持されてい
るために、先ず最上位紙幣をフリーな状態にすべく爪部
材の切換動作を行なう。したがって第４図に示すように
爪部材（48）と係止部材（58）にて収納紙幣を挾持して
いる場合の切換動作は、回転軸（52）（53）を夫々反時
計方向に180゜回動させて最上位紙幣をフリーにすると
共に、２枚目以降の紙幣は第６図に示す爪部材（49）と
係止部材（59）にて挾持する状態で保持するものであ
る。また逆に爪部材（49）と係止部材（59）にて収納紙
幣を挾持している場合の切換動作は、回転軸（52）（5
3）を夫々時計方向に180゜回動させて最上位紙幣をフリ
ーにすると共に、２枚目以降の紙幣は第４図に示す爪部
材（48）と係止部材（58）にて挾持する状態で保持する
ものである。このようにして最上位紙幣をフリーにした
後、第11図に示すように減速モータ（13）を逆転させて
ベルト（17）を返却方向に移動させるとともに、減速モ
ータ（28）を逆転させてローラ（９）を時計方向に回動
させる。次にソレノイド（36）を励磁してアーム（34）
を矢印方向Ａに回動させ、ローラ（９）をフーリとなっ
た最上位紙幣（77）の表面に押し当てて誘導片（23）の
方向に付勢する。したがって紙幣（77）は案内壁（３）
の紙幣スタック部（８）側の面にガイドされながら移動
し、その先端部はスプリング（25）に抗して誘導片（2
3）を押しのけて移送装置（２）のガイドローラ（16）
（20）に到達する。そして紙幣（77）はベルト（17）に
より挿入口（１）に向けて搬送されるが、センサ（69）
に到達した時点でソレノイド（36）及び減速モータ（2
6）を非動作にして紙幣スタック部（８）からの紙幣の
取出し動作を停止する。また減速モータ（13）の逆転動
作は紙幣（77）が挿入口（１）から機外に排出されるま
で継続される。

第12図は、かかる構成の紙幣処理装置を自動販売機に適
用した場合における制御回路構成を示しており、（10
0）は紙幣処理装置側回路部、（101）は自動販売機の本
体制御回路である。紙幣処理装置側回路部（100）の処
理回路（102）は信号バス（103）によって自動販売機の
本体制御回路（101）に接続されており、この信号バス
（103）により両者間で低額紙幣の枚数データ・販売終
了信号・返却信号・低額紙幣払出信号及び払出終了信号
が授受される。そして処理回路（102）は制御信号バス
（107）を通して紙幣処理装置の、各駆動モータ及びソ
レノイドに制御信号を与えるとともに、各センサからの
検知信号を入力する。識別回路（104）は検出ヘッド（2
1）よりの検出々力に基づき紙幣の適正及び種類を判定
するもので、信号バス（103）に接続されて判定した紙
幣の種類データを出力するとともに、紙幣が高額紙幣の
場合にはフリップフロップ（105）にセット信号を出力
し、また紙幣が低額紙幣の場合にはカウンタ（106）に
カウント信号を出力する。したがってカウンタ（106）
は紙幣スタック部（８）内の低額紙幣枚数を計数記憶し
ており、本体制御回路（101）は処理回路（102）から定
期的に送信されるこの枚数データを保持している。

上記の制御回路で、挿入口（１）より投入された紙幣が
低額紙幣であることが識別回路（104）にて判定される
と、カウンタ（106）にカウントアップ信号が出力され
て低額紙幣枚数が１枚加算され、紙幣処理装置の紙幣ス
タック部（８）には低額紙幣が自動補給される。そして
挿入紙幣が低額紙幣であることが識別回路（104）から
の種類データにて示されると、本体制御回路（101）は
この額を投入金額に加算計数して所定の販売制御を行
う。挿入口（１）より投入された紙幣が高額紙幣である
と、フリップフロップ（105）は識別回路（104）からの
セット信号によりセットする。また本体制御回路（10
1）は、挿入紙幣が高額紙幣であることが識別回路（10
4）からの種類データにて示されると、本体制御回路（1
01）はこの高額紙幣を受容するかを紙幣スタック部
（８）の低額紙幣の枚数データ及び商品の販売価格との
関連により判定する。即ち、挿入紙幣額と販売価格との
差額を払出す分の低額紙幣が無いと、本体制御回路（10
1）は釣銭の払出が不能として返却信号を処理回路（10
2）に送信する。この返却信号が導入されると処理回路
（102）は、挿入紙幣が非適正で返却する場合と同様
に、制御信号バス（107）を通し減速モータ（13）に逆
転信号を出力して挿入高額紙幣を返却する。しかして受
容可能な場合に挿入高額紙幣は紙幣貯留部（７）へ導入
されて、本体制御回路（101）はこの紙幣額を加算計数
して所定の販売制御を行う。そして自動販売機側で商品
の販売が成され釣銭が必要となると、本体制御回路（10
1）は低額紙幣払出信号を信号バス（103）を通して処理
回路（102）に送信する。このとき処理回路（102）は、
カウンタ（106）の計数内容が“0"以外にあり且つ高額
紙幣の受容によりフリップフロップ（105）がセットし
て、ANDゲート（108）に出力が生じていると、紙幣スタ
ック部（８）より低額紙幣を取り出して挿入口（１）か
ら排出するのに必要な一連の信号を、制御信号バス（10
7）を通して紙幣処理装置に出力する。即ち、処理回路
（102）は回転軸（52）（53）を駆動する減速モータ（5
4）に駆動信号を出力して紙幣スタック部（８）の最上
位紙幣をフリーにし、次に減速モータ（13）（26）に夫
々逆転信号を出力してベルト（17）を返却方向に移動さ
せるとともにローラ（９）を時計方向に回動させ、更に
ソレノイド（36）に付勢信号を出力して低額紙幣の払出
制御を行う。そして紙幣スタック部（８）より取出した
低額紙幣を挿入口（１）から排出すると、処理回路（10
2）はカウンタ（106）にカウントダウン信号を出力して
低額紙幣枚数より“1"を減算するとともに、本体制御回
路（101）には払出終了信号を出力する。本体制御回路
（101）は払出終了信号が入力すると、演算している釣
銭額より排出紙幣額を減算し、更に低額紙幣の払出しが
必要な場合に前述の動作を繰返す。しかして一販売動作
の終了により、本体制御回路（101）から販売終了信号
が送信されると、処理回路（102）はフリップフロップ
（105）をリセットし、且つカウンタ（106）以外は全て
待機状態に復帰させる。尚、低額紙幣の払出しを高額紙
幣を受取ったときとしたのは、低額紙幣より更に低額な
貨幣、即ち硬貨によりこの紙幣額まで投入した状態で返
却操作をしても、低額紙幣による返却は行わないためで
ある。

（ヘ） 発明の効果 本発明に依ると、２種類以上の紙幣を同じ挿入口から受
入れて、低額紙幣は釣銭用の紙幣スタック部に積重ねて
収納するために低額紙幣の収納部分を小型化できるとと
もに、紙幣スタック部には投入紙幣が補充されるために
紙幣切れの事態も少なくなる。そして低額紙幣の払出
は、搬送部を挿入口へ逆搬送動作させ一本に連なった搬
送経路により行うために、搬送部が受入と払出とを共用
できシステムが簡略化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に依る装置の側断面図、第２図は平面
図、第３図は案内壁とスタック板の関係を示す図、第４
図は紙幣スタック部の紙幣を爪部材（48）にて保持して
いる状態を示す側断面図、第５図は紙幣スタック部の紙
幣受入態勢を示す側断面図、第６図は紙幣スタック部の
紙幣を爪部材（49）にて保持している状態を示す側断面
図、第７図から第10図は紙幣スタック部への紙幣導入動
作を示す正断面図、第11図は紙幣スタック部の紙幣排出
を示す側断面図、第12図は制御回路図である。 （１）……挿入口、（２）……移送装置、（７）……紙
幣貯留部、（８）……紙幣スタック部、（９）……取出
装置、（102）……処理回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 孝夫 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−222394（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−140890（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−109988（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−221493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−16094（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少くとも高額及び低額の２種類の紙幣が挿
   入される挿入口と、挿入された紙幣の適正及び種類を判
   別する紙幣識別部と、該紙幣識別部により高額と判定さ
   れた紙幣を受容する紙幣貯留部と、前記挿入口から前記
   紙幣貯留部へと一体に連なった搬送経路を設け紙幣を搬
   送する搬送部と、前記搬送経路の途中に設けられ前記紙
   幣識別部で低額と判定された紙幣をスタック板により押
   圧し搬送経路から導入して積重ねて収納する紙幣スタッ
   ク部と、所定の低額紙幣払出信号の発生にて前記搬送部
   が紙幣を前記挿入口へ逆移送するよう制御する処理回路
   と、前記低額紙幣払出信号にて前記紙幣スタック部の最
   上位の紙幣を前記搬送部に導く取出装置とから成る紙幣
   処理装置。