WO2009157249A1 - 紙幣識別装置 - Google Patents

Abstract

　一定の識別水準を維持できる紙幣識別装置である。 　左調整ガイド（１６ａ）は、左端規制ガイド部（１６１）とアーム部（１６２）とがほぼＬ字状に一体形成され、軸（１６３）によって回動自在に支持されている。この左調整ガイド（１６ａ）のアーム部（１６２）は、回動軸によってソレノイド（１６ｃ）の連接部（１６０）と軸着されている。右調整ガイド（１６ｂ）は、右端規制ガイド部（１６５）とアーム部（１６６）とがほぼＬ字状に一体形成され、紙幣搬送通路を挟んで左調整ガイド（１６ａ）とは反対側に軸（１６７）によって回動自在に支持されている。この右調整ガイド（１６ｂ）は、アーム部（１６６）の先端で左調整ガイド（１６ａ）のアーム部（１６２）先端と、連結軸（１６８）によって連結されている。ソレノイド（１６ｃ）が可動することによってそれぞれ左端規制ガイド部（１６１）と右端規制ガイド部（１６５）が等しい角度で反対方向に回動する。

Description

紙幣識別装置

　本発明は、横幅の異なる複数種類の紙幣を識別判定して収納する紙幣識別装置に関し、とくに自動販売機等において投入された紙幣を識別して収納処理を行う紙幣識別装置に関する。

　自動販売機（以下、自販機という。）においては、挿入された紙幣を紙幣識別装置内に搬送して識別を行い、正しく識別できた場合には収納し、正しく識別できなかった場合は返却する。日本の紙幣は、千円札、２千円札、５千円札、万円札のいずれも、その短手方向の長さ（横幅）が７６ｍｍの同一寸法であり、長手方向だけが１５０ｍｍ～１６０ｍｍの範囲で金種毎に異なっている。紙幣識別装置内で紙幣を収納する際、紙幣横幅が７６ｍｍと一定であることから、収納部の横幅を例えば７７～８０ｍｍ程度に設定して、各収納部での空間にわずかな隙間を持たせ、紙幣が良好に整列された状態を維持するようにしている。

　このように、従来の紙幣識別装置はそこに搬入される紙幣の横幅は一定であり、搬入紙幣を搬送する通路幅も一定寸法で構成されていた。
　ところで、短手方向の寸法が金種によって異なる紙幣としては、ユーロ紙幣や中国紙幣等が知られている。このようなサイズの異なる紙幣を取り扱う自販機では、紙幣識別装置に幅の狭い紙幣が投入された場合、その紙幣の幅方向の位置が定まらないと、識別手段では予め定められた規定の場所の特徴を検出することができないので、幅の狭い紙幣を認識できない。

　そこで、例えば特許文献１には通路の紙幣幅方向に設けられた可動壁と、この可動壁に連結された可動壁駆動手段と、この可動壁駆動モータの入力に接続された駆動手段制御回路と、この駆動手段制御回路の一方の入力に接続されるとともに、紙幣挿入口と駆動ローラとの間に設けられた紙幣幅検出センサとを有し、駆動手段制御回路は、紙幣挿入口へ挿入された紙幣の幅を判定し、この結果に基づき可動壁を移動させる発明が開示されている。

特開２００５－３３８９９０号公報（段落番号［００１１］～［００５３］、図１）

　こうして、中国紙幣等のような横幅が異なる紙幣の真贋等を一台で識別する紙幣識別装置においては、一定幅の紙幣搬送通路で紙幣を搬送しようとすれば、横幅の小さい紙幣が通路の一方側に片寄った状態で、あるいは紙幣自体が搬送方向に対して傾いた状態で搬送されるおそれがあった。そのため、紙幣の表面所定位置から光学的あるいは磁気的に紙幣情報を読み取って、その紙幣を収納するか返却するかの判定を行う際に、紙幣識別部で一定の識別水準を維持することが難しいという問題があった。

　また、従来のように通路幅自体を紙幣幅方向に可動壁で変更するものでは、構成が複雑になってコストが高くなる。また、連続して異なる紙幣を投入する場合には、対処できなくなるおそれがあった。

　本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、自販機等の紙幣入口部から横幅の小さい紙幣が挿入された場合でも、その紙幣を通路の中央位置で搬送するようにして一定の識別水準を維持できる紙幣識別装置を提供することを目的とする。

　本発明では、上記問題を解決するために、横幅の異なる複数種類の紙幣を識別判定して収納する紙幣識別装置が提供される。この紙幣識別装置は、前記紙幣の最大横幅と対応する通路幅に形成された紙幣入口部と、前記紙幣入口部への投入紙幣の左右側端部を検出する紙幣横幅センサと、前記投入紙幣の横幅に応じてガイド幅を可変設定して前記投入紙幣の左右位置を制御する紙幣位置制御機構と、前記投入紙幣の表面所定位置から紙幣情報を読み取って、前記投入紙幣を収納するか、あるいは前記紙幣入口部に返却するかの判定を行う紙幣識別部と、から構成される。

　この紙幣識別装置では、紙幣識別部に投入紙幣を搬送する際、紙幣横幅センサによる検出結果に基づいて紙幣位置制御機構で当該紙幣の搬送開始位置を調整するようにしたので、紙幣投入時の紙幣状態を調整して紙幣の片寄りと傾きをなくすことができる。

　本発明の紙幣識別装置によれば、横幅の小さい紙幣が片側に寄った状態、あるいは斜めに傾斜した状態で投入された場合でも、通路横幅を調整して搬送路の中央にガイドされた状態で紙幣の搬送ができる。また、既存の装置の変更をできるだけ少なくしたので、低コストで短手方向の長さが異なる複数種類の紙幣を取り扱うことができる。

　本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

実施の形態に係る紙幣識別装置の外観構成を示す斜視図である。 図１の紙幣識別装置を３部分に分解した状態で示す分解斜視図である。 図１の紙幣識別装置内部の紙幣通路を示す縦断面図である。 図３のＡ－Ａ線に沿って紙幣位置制御機構等の構成を示す断面矢視図である。 調整ガイドの構成および紙幣横幅センサ等との位置関係を示す斜視図である。 図４の紙幣挿入口側から見た調整ガイド等の正面図である。 広幅紙幣に一致するようにガイド幅を設定した状態を示す平面図である。 狭幅紙幣に一致するようにガイド幅を設定した状態を示す平面図である。 調整ガイドと下ガイド板の位置関係を示す斜視図である。 調整ガイドと下ガイド板の構成を示す平面図である。

　以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
　図１は、実施の形態に係る紙幣識別装置の外観構成を示す斜視図、図２は、図１の紙幣識別装置を３部分に分解した状態で示す分解斜視図である。

　紙幣識別装置１は、正面の本体フレーム部２と、その背後に固着された紙幣識別部３および紙幣収納部４の３部分から構成され、自販機の前面扉等に内側から固着される。本体フレーム部２の前面下部には、フロントマスク１０が自販機の前面扉から露出されるように配置されている。このフロントマスク１０は、投入される紙幣の最大横幅に対応する幅で紙幣挿入口１１を有し、自販機前面扉の内側にボルト等で固着するためのボルト挿通溝１０ａ～１０ｄが形成されている。

　紙幣識別部３および紙幣収納部４は、本体フレーム部２の背面部に分離可能に装着されている。紙幣識別部３には、本体フレーム部２と合体したときフロントマスク１０の紙幣挿入口１１と連通する紙幣搬送通路１２が形成されている。また、この紙幣搬送通路１２に沿って、紙幣を搬送するための紙幣搬送機構１３や搬送信号等を指令する紙幣識別回路１４等が配置されている。

　フロントマスク１０の紙幣挿入口１１から挿入された紙幣は、紙幣識別部３の識別センサでその真贋と金種が識別され、自販機での商品取引が実行される。自販機から商品が提供された時点で、紙幣搬送通路１２内に保留されていた紙幣は、紙幣識別部３の上方に配置された紙幣収納部４まで搬送される。お客が自販機の返金レバー等の操作を行い、あるいは紙幣識別部３で偽券とされた場合には、紙幣搬送通路１２内の紙幣は紙幣挿入口１１に逆送される。

　つぎに、紙幣識別装置内部の紙幣通路について説明する。
　図３は、図１の紙幣識別装置内部の紙幣通路を示す縦断面図、図４は、図３のＡ－Ａ線に沿って紙幣位置制御機構等の構成を示す断面矢視図である。

　ここでは、識別判定して収納する紙幣として、短手方向の寸法（横幅）が金種によって異なる中国紙幣を想定している。そこで、紙幣識別部３の紙幣入口および紙幣搬送通路１２は、それぞれ横幅が例えば中国紙幣の最大横幅（７０ｍｍ）を持つ１０元や２０元紙幣に対応して７１ｍｍに設定され、そこに投入された紙幣に応じて、ガイド幅を可変設定するための紙幣位置制御機構が設けられている。

　紙幣搬送通路１２には、複数の搬送ローラ１２ａ～１２ｃと、図示しない制御部によって駆動制御される複数の駆動ローラ１３ａ～１３ｃ等が配置されている。また、紙幣搬送通路１２の紙幣挿入口１１近傍には、投入紙幣の左右側端部を検出するために紙幣横幅センサ１５が配置されている。また、投入された紙幣の左右位置を制御するための紙幣位置制御機構１６、および当該紙幣の投入を検知して駆動ローラ１３ａ～１３ｃを起動するための起動センサ１７が配置され、紙幣識別回路１４に所定の信号を送るように構成されている。

　紙幣位置制御機構１６は、図４に示すように紙幣識別部３の紙幣入口の直近で、左右に所定間隔Ｌだけ離間して配置された軸周りに回動する左右調整ガイド１６ａ，１６ｂと、これらの左右調整ガイド１６ａ，１６ｂを回動制御するソレノイド１６ｃとで構成されている。詳細は後述するが、図４に示す紙幣識別部３では最大横幅を持つ紙幣に対応する位置まで開いた状態で左右調整ガイド１６ａ，１６ｂを示しており、紙幣の搬送開始位置を紙幣識別回路１４の識別センサ取り付け位置との関係で調整している。

　紙幣収納部４はスタッカ部１８とプッシャ部１９からなり、スタッカ部１８では押さえばね１８ａによってプッシャ部１９側に押さえ板１８ｂを押し付けて、紙幣を整列して収納するように構成されている。紙幣搬送通路１２を上方に向かって搬送された紙幣２０は、プッシャ部１９に到達すると、スタッカ部１８の押さえ板１８ｂ上に押し込まれ、その後、必要に応じて自販機の前面扉を開いて、そこに収納された紙幣を紙幣識別装置１の裏側から回収できるようになっている。

　つぎに、紙幣位置制御機構１６の構成と搬入紙幣の紙幣位置制御について説明する。
　図５は、調整ガイドの構成および紙幣横幅センサ等との位置関係を示す斜視図、図６は、図４の紙幣挿入口側から見た調整ガイド等の正面図である。

　紙幣位置制御機構１６では、ソレノイド１６ｃがコネクタ端子１６ｄを介して紙幣識別回路１４と接続され、一対の紙幣横幅センサ１５ａ，１５ｂによって投入された紙幣の側端部を検出して左右調整ガイド１６ａ，１６ｂが回動制御される。ソレノイド１６ｃには左右調整ガイド１６ａ，１６ｂのガイド幅を可変設定するために、その可動軸先端に連接部１６０が固着されている。左右調整ガイド１６ａ，１６ｂにより搬送開始位置が調整された紙幣は、一対の起動センサ１７ａ，１７ｂで検知されたとき駆動ローラ１３ａにより搬送が開始される。

　左調整ガイド１６ａは、左端規制ガイド部１６１とアーム部１６２とがほぼＬ字状に一体形成され、図示しない紙幣識別部３の筐体内で軸１６３によって回動自在に支持されている。この左調整ガイド１６ａのアーム部１６２は、図６に示す回動軸１６４によってソレノイド１６ｃの連接部１６０と軸着されている。

　右調整ガイド１６ｂは、右端規制ガイド部１６５とアーム部１６６とがほぼＬ字状に一体形成され、紙幣搬送通路１２（図３参照）を挟んで左調整ガイド１６ａとは反対側に軸１６７によって回動自在に支持されている。この右調整ガイド１６ｂは、アーム部１６６の先端で左調整ガイド１６ａのアーム部１６２先端と、図６に示す連結軸１６８によって連結されている。したがって、左右調整ガイド１６ａ，１６ｂは、ソレノイド１６ｃが可動することによってそれぞれ左端規制ガイド部１６１と右端規制ガイド部１６５が等しい角度で反対方向に回動するから、紙幣の搬送開始位置を制御することができる。

　ここで、左右端の規制ガイド部１６１，１６５は、搬送される紙幣の表裏面に対向する上ガイド部１６１ａ，１６５ａおよび下ガイド部１６１ｂ，１６５ｂが張り出していて、紙幣の左右端面を上下から挟み込むように構成されている。

　図７は、広幅紙幣に一致するようにガイド幅を設定した状態を示す平面図である。
　いま、紙幣横幅センサ１５ａ，１５ｂが横幅の大きいサイズＷ１の広幅紙幣２０ａを検知したとすると、ソレノイド１６ｃが動作してばね１６９に抗して連接部１６０を引き込み、左右端の規制ガイド部１６１，１６５の搬入方向先端部におけるガイド幅が横幅Ｗ１に等しくなるように設定される。これにより投入された広幅紙幣２０ａは、その左右両端の位置規制が行われて、駆動ローラ１３ａおよび従動ローラ１２ａにより搬送が開始される。

　このため、紙幣は紙幣識別回路１４の識別センサ取り付け位置に対して常に一定の関係で搬送され、その表面所定位置の紙幣情報を確実に読み取ることができる。このとき、紙幣情報を読み取るための識別センサは、磁気センサ、あるいは光学センサのいずれであってもよい。

　なお、紙幣横幅センサ１５ａ，１５ｂのうち左右片方だけで紙幣を検知したときは、紙幣が斜向して挿入されたか、あるいは以下に説明する狭幅紙幣であると判断し、即時にソレノイド１６ｃを動作させないで、一対の起動センサ１７ａ，１７ｂで紙幣を検知するまで待機する。

　つぎに、中国紙幣の１元や５元紙幣等のように、横幅が６３ｍｍである狭幅紙幣が搬入される場合の紙幣位置制御について説明する。
　図８は、狭幅紙幣に一致するようにガイド幅を設定した状態を示す平面図である。

　横幅の小さいサイズＷ２の狭幅紙幣２０ｂが投入されたとき、紙幣横幅センサ１５ａ，１５ｂでは同時に紙幣の両側端部を検出することはない。したがって、狭幅紙幣２０ｂに対してはソレノイド１６ｃが可動せず、ばね１６９により連接部１６０がアーム部１６２，１６６を図８に示すように押し出した状態で保持される。そのため、左右端の規制ガイド部１６１，１６５が動作しないまま、狭幅紙幣２０ｂは紙幣搬送通路１２の中央部にガイドされてさらに押し込まれ、起動センサ１７ａ，１７ｂが狭幅紙幣２０ｂを検知したとき、駆動ローラ１３ａおよび従動ローラ１２ａにより搬送が開始される。

　以上の図５ないし図８では、紙幣搬送通路１２の上下ガイド板を示さない状態で、紙幣位置制御機構１６の構成と動作を説明した。実際には、つぎに説明するような下ガイド板が紙幣搬送通路１２に設けられている。

　図９は、調整ガイドと下ガイド板の位置関係を示す斜視図、図１０は、調整ガイドと下ガイド板の構成を示す平面図である。
　下ガイド板２１は、濡れた紙幣が挿入された場合でも、紙幣が附着しないように複数のリブ２１ａが紙幣の搬送方向に並行して形成されている。各リブ２１ａの前後端は傾斜面２１ｂとなっている。この下ガイド板２１は、左右側面に複数の嵌合突起２１ｃを備えていて、図示しない紙幣識別部３の筐体壁面の嵌合孔に嵌め込まれて固定される。左右調整ガイド１６ａ，１６ｂの上ガイド部１６１ａ，１６５ａには、紙幣横幅センサ１５ａ，１５ｂに対応して紙幣検知用の透明乱反射防止部１６１ｃ，１６５ｃが設けられている。また、下ガイド板２１の開孔部２１ｄは、起動センサ１７ａ，１７ｂに対応するものである。

　図１０には、狭幅紙幣の検知時に、規制ガイド部１６１，１６５の搬入方向先端部の間隔がＷ２となるように左右調整ガイド１６ａ，１６ｂが回動した状態を、２点鎖線１６ａａ，１６ｂｂによって示している。狭幅紙幣に対応して左右端が閉じた場合には問題とならないが、規制ガイド部１６１，１６５が開いた場合に下ガイド板２１のガイド面２１ｅのスペースに搬入紙幣の端部が入り込まないように、ガイド面２１ｅに隣接してリブ２１ａを設けている。また、規制ガイド部１６１，１６５の先端部分１６１ｄ，１６５ｄの肉厚を薄く形成して、リブ２１ａのガイド面２１ｅとの段差を小さくしている。

　以上、この発明の紙幣識別装置１では横幅の違う紙幣２０が挿入された場合でも、安定して紙幣を搬送し、あるいは返却することができるだけでなく、紙幣識別回路１４の識別センサによって紙幣を確実に識別することができる。また、実施の形態では２種類の横幅についてだけ説明したが、紙幣横幅センサ１５ａ，１５ｂを増設し、ソレノイド１６ｃの駆動を精密に制御することで、３種類あるいはそれ以上の横幅を区別して対処することも可能である。

　上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

　１　紙幣識別装置
　２　本体フレーム部
　３　紙幣識別部
　４　紙幣収納部
　１０　フロントマスク
　１１　紙幣挿入口
　１２　紙幣搬送通路
　１３　紙幣搬送機構
　１４　紙幣識別回路
　１５　紙幣横幅センサ
　１６　紙幣位置制御機構
　１６ａ，１６ｂ　左右調整ガイド
　１６ｃ　ソレノイド
　１７　起動センサ
　１８　スタッカ部
　１９　プッシャ部
　２０　紙幣
　２０ａ　広幅紙幣
　２０ｂ　狭幅紙幣

Claims (9)

1. 　横幅の異なる複数種類の紙幣を識別判定して収納する紙幣識別装置において、
   　前記紙幣の最大横幅と対応する通路幅に形成された紙幣入口部と、
   　前記紙幣入口部への投入紙幣の左右側端部を検出する紙幣横幅センサと、
   　前記投入紙幣の横幅に応じてガイド幅を可変設定して前記投入紙幣の左右位置を制御する紙幣位置制御機構と、
   　前記投入紙幣の表面所定位置から紙幣情報を読み取って、前記投入紙幣を収納するか、あるいは前記紙幣入口部に返却するかの判定を行う紙幣識別部と、
   　を備え、前記紙幣識別部に前記投入紙幣を搬送する際、前記紙幣横幅センサによる検出結果に基づいて前記紙幣位置制御機構で当該紙幣の搬送開始位置を調整するようにしたことを特徴とする紙幣識別装置。
2. 　前記紙幣横幅センサは、前記投入紙幣の短手方向の長さ（横幅）に対応して前記紙幣入口部に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の紙幣識別装置。
3. 　前記紙幣位置制御機構は、前記紙幣入口部の内側直近で左右に所定間隔Ｌだけ離間して配置された軸周りに回動する左右の調整ガイドを有し、
   　前記投入紙幣の広狭２通りの横幅をＷ１（＝Ｌ），Ｗ２（＜Ｗ１）とするとき、前記調整ガイドを、その搬入方向先端部の間隔が横幅Ｗ１あるいはＷ２に等しくなるように回動制御して、前記ガイド幅を可変設定するようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の紙幣識別装置。
4. 　前記調整ガイドには、それぞれ前記投入紙幣の表裏面に対向するガイド面が形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の紙幣識別装置。
5. 　前記紙幣入口部から前記紙幣識別部までの搬送通路内には紙幣搬送ローラが設けられ、
   　前記紙幣位置制御機構は、前記紙幣搬送ローラより前記紙幣入口部に近い位置に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の紙幣識別装置。
6. 　前記紙幣位置制御機構から前記紙幣識別部までの搬送通路内には、搬送開始位置が調整された紙幣を検知する起動センサが設けられ、
   　前記紙幣搬送ローラは、前記起動センサで前記紙幣を検知したときの起動指令によって駆動されることを特徴とする請求の範囲第５項記載の紙幣識別装置。
7. 　前記紙幣識別部の識別センサにより偽券と判定されれば、前記紙幣位置制御機構のガイド幅を最大に設定するとともに、前記紙幣搬送ローラを逆転させて前記投入紙幣を前記紙幣入口部に返却するようにしたことを特徴とする請求の範囲第５項記載の紙幣識別装置。
8. 　前記識別センサは、前記投入紙幣から磁気情報あるいは光学情報を読み取るためのセンサであることを特徴とする請求の範囲第７項記載の紙幣識別装置。
9. 　前記紙幣識別部の識別センサにより正券と判定され商品の取引が行われた後に前記投入紙幣を整列収納する紙幣収納部を備え、
   　前記紙幣収納部はスタッカ部、および前記スタッカ部に前記投入紙幣を押し込むためのプッシャ部を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の紙幣識別装置。

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