(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を搬送する搬送路の途中に設けられ、搬送中の紙葉類を湾曲状態に変形してガイドする湾曲ガイド部と、この湾曲ガイド部において湾曲状態とされた紙葉類をその搬送方向に対し直交する直線上の異なる２箇所で挟持して搬送方向に駆動を与えるとともに搬送方向に対し直交する方向に独立して移動可能に設けられた２組のローラ対を有する搬送手段と、この搬送手段の前記２組のローラ対のうち一方のローラ対を他方のローラ対方向へ押動する押動手段と、前記他方のローラ対を一方のローラ対側へ付勢する付勢手段と、前記搬送手段の２組のローラ対のそれぞれの変位量を検出する変位量検出手段と、紙葉類が前記搬送手段でのみ搬送されているとき前記押動手段を作動させ、一方のローラ対を他方のローラ対側へ押動させるとともに前記変位量検出手段により各ローラ対の変位量を検出し、その検出変位量に基づいて紙葉類の正損等を判別する判別部を有する制御手段とを具備することを特徴とする紙葉類の判別装置。
【請求項２】
前記紙葉類が紙幣である請求項１記載の紙葉類の判別装置。
【請求項３】
前記搬送手段の２組のローラ対の間に紙幣の折目部分が少くとも１つ存在するように配置されている請求項２記載の紙葉類の判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙葉類の判別装置に係り、特に流通に適する正券紙幣と流通に適さない損券紙幣とを判別するに使用して最適な紙葉類の判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙幣等を取扱うＡＴＭや金融機関の窓口用の紙幣入出金機においては、入金された紙幣を出金用紙幣として還流使用することが一般に行われているが、この場合、入金された紙幣をすべて出金紙幣として使用するのではなく、入金された紙幣を流通に適する正券紙幣か流通に適さない損券紙幣かを判別し、正券と判別された紙幣は還流スタッカに収納して出金紙幣として還流使用する一方、損券と判別された紙幣は損券収納庫へ回収して還流使用しないようになされている。
【０００３】
上記紙幣の正損を判別する手段として従来では、搬送される紙幣に光を照射し、その反射光と透過光とを検知器により検知して分析することにより紙幣の正損を判別する光学方式によるものが一般的であって、この光学方式では紙幣の汚れ具合が大きいほど、換言すれば透過光量が少いほどその紙幣は疲労していると判断し、流通には適さない紙幣であると判別している。
【０００４】
また他の手段として、特開昭６１−１６８０８４号および特開昭６１−１６９９８３号の各公報にみられるように、紙幣に弾性体を打ち当てて音を発生させたり、あるいは紙幣を屈曲した搬送路を通過させ、その際に音を発生させるようにし、こうして発生した音をマイクロフォンにより集音して電気信号に変換したのち周波数分析することによって紙幣の正損を判定する音分析方式によるものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに前記光学方式によるものでは、紙幣の汚れの度合いと疲労の度合いとに相関関係があるものと仮定して判別しているため、実際の正損状態とは異なった判別がなされる場合が生じてしまうことは避けられない。すなわち実際にはよれよれになっている紙幣であっても汚れが殆どない紙幣であれば正券と判断されてしまい、流通に供されてしまうという問題点がある。また逆にしっかりした腰の強い紙幣であっても、検出箇所の印刷が濃かったり、あるいはその検出箇所だけが汚れている紙幣の場合にはこれを損券と判断してしまい、流通に適さない損券として回収してしまうことになる。このように光学方式では、実際に判別したい正損判別と判別結果とが一致し難いという問題点があった。
【０００６】
他方、音分析方式によるものでは、紙幣に弾性体を打ち当てて発生する音や、紙幣を屈曲させて通す際に発生する音のみを集音分析することが極めて難しく、他の音がノイズとなって影響し、正確に判別することができず、未だ実用化には至っていない。
【０００７】
また上記いずれの方式によっても、紙幣の部分的な特性を検出しているだけであるから、例えば紙幣の折目部分のみがかなり疲労していて損券として回収したい紙幣であっても、折目部分以外は汚れがなくかつ疲労も少なければ正券として判別されてしまうなど、紙幣の折目を考慮した正損の判別は全くできないものであった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、紙幣等紙葉類の搬送中にその剛性を直接測定することができ、紙葉類の正損状態を適確に判別することができる判別装置を提供することを課題とするもので、その課題の解決手段として本発明は、紙葉類を搬送する搬送路の途中に設けられ、搬送中の紙葉類を湾曲状態に変形してガイドする湾曲ガイド部と、この湾曲ガイド部において湾曲状態とされた紙葉類をその搬送方向に対し直交する直線上の異なる２箇所で挟持して搬送方向に駆動を与えるととに搬送方向に対し直交する方向に独立して移動可能に設けられた２組のローラ対を有する搬送手段と、この搬送手段の前記２組のローラ対のうち一方のローラ対を他方のローラ対方向へ押動する押動手段と、前記他方のローラ対を一方のローラ対側へ付勢する付勢手段と、前記搬送手段の２組のローラ対のそれぞれの変位量を検出する変位量検出手段と、紙葉類が前記搬送手段でのみ搬送されているとき前記押動手段を作動させ、一方のローラ対を他方のローラ対側へ押動させるとともに前記変位量検出手段により各ローラ対の変位量を検出し、その検出変位量に基づいて紙葉類の正損等を判別する判別部を有する制御手段とを具備せしめたものである。
【０００９】
取扱う紙葉類が紙幣である場合、前記搬送手段の２組のローラ対の間に紙幣の折目部分が少くとも１つ存在するように配置することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１１】
図示の実施形態では、紙葉類として紙幣を対象とする場合を示し、流通に適する正券紙幣と流通に適さない損券紙幣とを分別するためのもので、紙幣の入出金機等の紙幣処理機の紙幣搬送系中に組込む場合を示している。
【００１２】
図１はその搬送系の一部に本発明による判別装置１を配設した状態を示しており、一対のベルト２，２間で紙幣Ｐを矢印方向に搬送する搬送路３の出口端に側面視円弧を画いて湾曲し紙幣Ｐを通す通路間隙Ｇをおいて対向配置される一対のガイド部材４，５で構成される湾曲ガイド部６が配設され、その出口端には一対のベルト７，７間で紙幣Ｐを他部へ搬送する搬送路８が配設されている。
【００１３】
図２は図１のＡ−Ａ線相当の断面を拡大して示しており、前記ガイド部材４，５の湾曲領域内においてガイド部材４，５の上部側および下部側に対をなす２組のローラ９1 ，１０1 ，９2 ，１０2 が紙幣Ｐの搬送方向に対し直交する直線上に所要の間隔をおいて配設されている。
【００１４】
下部側のローラ１０1 ，１０2 は、そのボス部１１，１１が紙幣処理機側に固設のフレーム１２，１２間に回転自在に支持された軸１３にキー１４，１４（またはスプライン等）により軸１３と一体に回転しかつ軸方向には摺動自在に嵌挿され、このローラ１０1 ，１０2 のボス部１１，１１の一端は前記軸１３に固定のストッパ１５，１５に当接するようにされ、他端は軸１３に固定のバネ受１６，１６との間に介装された付勢手段としてのコイルバネ１７，１７により常時前記ストッパ１５，１５にボス部１１，１１端が当接する方向に付勢が与えられている。
【００１５】
上部側のローラ９1 ，９2 は押えローラとして機能するもので、上部側のガイド部材４の外面に支持部１８に板バネ１９を介して取付けられたハウジング２０，２０に軸方向に摺動自在に支持されている軸２１，２１上に設けられ、常時はバネ２２，２２によりハウジング２０，２０内に位置する軸２１，２１上のカラー２３，２３に当接されている。
【００１６】
上記各ローラ９1 ，１０1 ，９2 ，１０2 は、ガイド部材４，５に開設された孔２４，２５を通じてガイド部材４，５間の通路間隙Ｇ内に進入しておかれ、各ローラ９1 ，１０1 ，９2 ，１０2 の無負荷時には各対をなすローラ９1 ，１０1 ，９2 ，１０2 の周面がガイド部材４，５間において正対しておかれるようになっている。
【００１７】
前記下部側のローラ１０1 ，１０2 のボス部１１，１１の端部には小径部１１ａ，１１ｂが設けられており、一方のローラ１０1 （図２においては左側）のボス部１１の外端側の小径部１１ａには、基部がフレーム１２側に固設のアーム２６にピン２７により揺動可能に支持された押動用レバー２８の先端の二又部が嵌合され、内端側の小径部１１ｂには、基部がアーム２６側にピン２９により揺動可能に支持された検出レバー３０の先端の二又部が嵌合されていて、これらレバー２８，３０はアーム２６側のバネ受３１との間に弱い引張バネ３２，３３が掛けられ、常にボス部１１の両端面に当接されている。
【００１８】
前記押動用レバー２８の背後には押動手段３４が設けられている。この押動手段３４は、図示の実施形態ではソレノイド３５が用いられ、このソレノイド３５の励磁時にプランジャ３６が突出して前記押動用レバー２８の背後を押すようになされている。
【００１９】
他側のローラ１０2 のボス部１１の外端側の小径部１１ｂには、基部がアーム２６側にピン３７により揺動可能に支持された検出レバー３８の先端の二又部が嵌合され、前記と同様にアーム２６側のバネ受３９との間に弱い引張バネ４０が掛けられて常時ボス部１１に当接されている。
【００２０】
図２において４１，４２は、前記検出レバー３０，３８の変位量を検出する変位量検出手段を示し、前記検出レバー３０，３８に対し所定の間隔をおいてアーム２６に固設され、光により変位量を検出するＰＳＤが用いられている。
【００２１】
前記軸１３の外端にはプーリー４３が固着され、図示しない駆動系からベルトを通じて回転が伝達され、下部側のローラ１０1 ，１０2 を駆動して上部側のローラ９1 ，９2 との間で紙幣Ｐを搬送する搬送手段を構成している。
【００２２】
前記ガイド部６の入口部にはタイミングセンサ４４が配設されており、紙幣Ｐの先端を検知したのち図示しないタイマを作動させ、押動手段３４を作動するタイミングをとるようになっている。
【００２３】
図３は本発明による判別装置の作動原理および検出回路を含む制御系を示すもので、前記検出レバー３０，３８の変位量が変位量検出手段４１，４２により検出され、その検出信号は信号アンプ４５，４６に入力され、アナログデジタル変換器４７，４８により変換された信号がＣＰＵ（判別部を有する制御手段５０）へ入力される。
【００２４】
また押動手段３４は前記制御手段５０によりプログラマブルインプットアウトプット（ＰＩＯ）、駆動回路４９を通じて駆動される。また装置内の湿度変化をファクタとして演算するための湿度センサ５１が設けられており、アナログデジタル変換器５２を通じ制御手段５０へ入力される。
【００２５】
次に上記実施例の形態の作用につき図４のフローおよび図５の作用図と併せて説明する。
【００２６】
図１において搬送路３を矢印方向に搬送されてくる紙幣Ｐは湾曲ガイド部６のガイド部材４，５間の通路間隙Ｇ内に進入し、その先端がタイミングセンサ４４を遮って進み、紙幣Ｐの進入が検知される（図４のＳ1 ）。その後判別装置１の搬送手段を構成するローラ９1 ，９2 ，１０1 ，１０2 間に入ってローラ１０1 ，１０2 の回転駆動により搬送が継続される（図５（Ａ））。
【００２７】
湾曲ガイド部６へ進入した紙幣Ｐの搬送方向後端が図５（Ｂ）のように搬送路３のベルト２，２から離れる時期に至ると、前記センサ４４の先端検知から所定時間経過がタイマにより計時されてその計時信号により押動手段３４のソレノイド３５に通電され、プランジャ３６が突出して押動用レバー２８を押動する（図４のＳ2 ）。
【００２８】
これにより押動手段３４側（図２において左側）のローラ１０1 が図２において右方へ押動される。このときローラ１０1 との間に紙幣Ｐを挟んでいるローラ９1 もバネ２２を撓ませて共に右方へ移動し、ローラ１０1 ，９1 間に挟まれている紙幣Ｐも右方へ押される。
【００２９】
上記紙幣Ｐの腰が強い場合は、その紙幣Ｐの移動により他側のローラ１０2 ，９2 も図２において右方へ移動する。その際の各ローラ１０1 ，１０2 の移動量は変位量検出手段４１，４２によりそれぞれ検出され（図４のＳ3 ）、その各変位量に基づいて紙幣Ｐの疲労度が演算される（図４のＳ4 ）。
【００３０】
上記駆動手段３４の作動期間は、図５（Ｂ）から図５（Ｃ）に移行する間、すなわち紙幣Ｐがいずれの搬送路３，８のベルト２，７にも挟持されていない期間Ｍの範囲内である。
【００３１】
前記疲労度の演算（Ｓ4 ）に湿度センサ５１により検知（図４のＳ5 ）された装置内の湿度を加味して補正演算を行い（図４のＳ6 ）、これらにより判定された結果を出力する（図４のＳ7 ）。
【００３２】
図６（Ａ）〜（Ｅ）は、紙幣Ｐの疲労度の測定状況を示すグラフで、縦軸に変位量を、横軸に時間をとって表わしており、図６（Ａ）は新券、同（Ｂ）は疲労度中程度、同（Ｃ）は疲労度大、同（Ｄ）は中央で２つ折りされた折目のある中折れ券、同（Ｅ）は極疲労度券の場合である。
【００３３】
このグラフは、ローラ１０1 の変位量からローラ１０2 の変位量を減算し、これを累積して行くことにより図６の斜線で示す範囲の面積が求められ、その面積が大きいほど疲労度が大きいことを意味する。
【００３４】
また折目の付いた中折れ券（図６（Ｄ））の場合は、ローラ１０1 の変位が開始したのち折目部分が最先に縮む形となるためローラ１０2 は若干遅れて変位し始める。その結果、前記の面積もその分大きくなるので損券と判定される。
【００３５】
なお上記作用を行うに当っては、図５に示したように搬送路３の末端のプーリー２ａ，２ａの中心ａおよび搬送路８の始端のプーリー７ａ，７ａの中心ｂと、ローラ９1 ，９2 の中心ｃとの間の距離Ｌを紙幣Ｐの搬送方向（白矢印方向）の幅ＰL より若干小として確実に紙幣Ｐが搬送されるようにするとともに、紙幣Ｐに例えば４つ折りした折目Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｂが付いている場合、中央の折目Ｐａがローラ９1 ，９2 間の中央に位置するようにし、両側の折目Ｐｂ，Ｐｂの位置にローラ９1 ，１０1 ，９2 ，１０2 が位置するようにすることが望ましい。こうすることにより折目が変位測定に与える影響を少くすることができ、紙質を正しく判別することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、紙幣等の紙葉類を湾曲状態として搬送し、湾曲状態とされた紙葉類をその搬送方向に対し直交する直線上の異なる２箇所でローラにより挟持して搬送方向に駆動を与えるとともに２組のローラ対のうち一方のローラ対を他方のローラ対方向へ押動することにより両ローラ対の変位両の差から紙葉類の疲労度を測定し、それにより紙葉類を判別するようにしたので、紙葉類の処理時における搬送途中で正損の判別を行うことができ、従来の光や音による判別に比してその判別精度を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による紙葉類の判別装置の概要を示す側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線相当の拡大断面図。
【図３】本発明の測定原理および制御系の説明図。
【図４】同、フローチャート。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は測定時期を示す説明図。
【図６】（Ａ）〜（Ｅ）は紙葉類の性状による測定データを示すグラフ。
【符号の説明】
１  紙葉類の判別装置
３，８  搬送路
４，５  ガイド部材
６  湾曲ガイド部
９1 ，９2 ，１０1 ，１０2   ローラ
１１  ボス部
１２  フレーム
１５  ストッパ
１６，３１，３９  バネ受
２０  ハウジング
２８  押動用レバー
３０，３８  検出レバー
３４  押動手段
３５  押動手段の一例としてのソレノイド
４１，４２変位量検出手段
４４  タイミングセンサ
Ｐ  紙幣
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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