(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を搬送するための搬送路と、該搬送路上で搬送方向に対して垂直に且つ左右に２個設けられた紙葉類の通過を検出するための通過位置検出手段と、該通過位置検出手段の後方に設けられ、紙葉類の搬送方向を切替えるためのゲートと、前記通過位置検出手段と前記ゲートの間に設けられ、前記搬送路上で前記搬送路の幅方向の複数個所で紙葉類を検出することによって紙葉類の先端を検出する先端位置検出手段を有する紙葉類取扱装置であって、
前記通過位置検出手段によって紙葉類のスキューが検出されない場合に、前記通過位置検出手段の紙葉類通過検出による通過検出情報に基づいて前記ゲートの切替えタイミングを制御するとともに、
前記通過位置検出手段によって紙葉類のスキューが検出された場合に、前記先端位置検出手段による紙葉類先端検出による先端位置情報により前記通過検出情報を補正し、該補正された通過検出情報に基づいて前記ゲートの切替えタイミングを制御することを特徴とする紙葉類取扱装置。
【請求項２】
前記紙葉類取扱装置は現金自動取引装置であり、紙葉類の先端を検出する前記先端位置検出手段は、紙葉類である紙幣の鑑別をする鑑別情報を検出するためのイメージセンサを兼ねることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類取扱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、金融機関等によって使用される現金自動取引装置等の紙葉類取扱装置に関し、特に紙葉類を高速で搬送するとともに、紙葉類の種類等によって搬送先を切り替える機構を持つ紙葉類取扱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在普及している現金自動取引装置等の紙葉類取扱装置において、特に処理の高速化が強く要望されており、それに伴って搬送の高速化が工夫されている。搬送の高速化を行うために、特にネックになるのは紙葉類の行き先を切り替えるゲートの制御のタイミングである。紙葉類取扱装置においては、一般にゲートが多数有り、これら多数のゲートの制御タイミングが正確に行えない場合、紙葉類を損傷させる可能性があって実用化できない。
紙葉類の行き先を切り替える１以上のゲートを有する紙葉類取扱装置において、紙葉類を損傷することなくゲートを切り替えるための技術として、例えば、特開昭６３−１７６２４７号公報に開示されたものがある。この公報に開示されたものは、搬送路の各行き先切り替えゲート駆動機構を同一軸上に２個ずつ設けるとともに、紙葉類を検出するための通過センサもゲート毎に２個すつ設けて、該通過センサの出力によりゲートを個別に切り替えるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載された従来技術の方法では、紙葉類の損傷を防止するために、ゲート毎に駆動機構をそれぞれ２個設け、また、紙葉類を検出するための通過センサもゲート毎に２個ずつ設ける必要がある。このため、搬送路の行き先が複数に分かれていて、切り替えゲートを複数設ける必要のある装置においては、上記の方法ではコストが上昇するという問題点があった。
また、紙幣が大きくスキュー（傾き）していた時は、通過センサで検出した紙幣位置と実際の紙幣の先端位置とにずれが生じるため、通過センサで検出した紙幣位置によってゲートを制御した場合には紙幣を正確に切り替えることができないばかりでなく、ジャムを起こしたりして紙幣を損傷してしまう可能性があるという問題点もあった。
本発明の目的は、ゲート毎に設けられるゲート駆動機構が１個の場合においても、あらゆる搬送状態の紙葉類の正確な先端位置を１組のセンサで検出し、ゲート切り替えタイミングを最適化することにより、１組のセンサから得た情報をもとに複数のゲートを制御し、高速で搬送されている紙葉類を確実に区分し、ゲート部分での紙葉類の損傷およびジャム防止を図ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の紙葉類取扱装置は、上記目的を達成するために、紙葉類を搬送するための搬送路（図１の２，４，６，７など）と、該搬送路上で搬送方向に対して垂直に且つ左右に２個設けられた搬送路上で紙葉類の通過を検出するための通過位置検出手段（図２の２２，図３および図５の３２）と、該通過位置検出手段の後方に設けられ、紙葉類の搬送方向を切替えるためのゲート（図１の１５〜２０など）と、前記通過位置検出手段と前記ゲートの間に設けられ、搬送路上で搬送路の幅方向の複数個所で紙葉類を検出することによって紙葉類の先端を検出する先端位置検出手段（図３の３３）を有する紙葉類取扱装置であって、前記通過位置検出手段によって紙葉類のスキューが検出されない場合に、該通過位置検出手段の紙葉類通過検出による通過検出情報に基づいて前記ゲートの切替えタイミングを制御するとともに、前記通過位置検出手段によって紙葉類のスキューが検出された場合に、該先端位置検出手段（図３の３３）による紙葉類先端検出による先端位置情報により通過検出情報を補正し、該補正された通過検出情報に基づいて前記ゲートの切替えタイミングを制御するようにしたことを特徴としている。
【０００５】
【作用】
本発明によれば、搬送路により搬送される紙葉類の先端を先端位置検出手段（イメージセンサ）で検出し、検出した先端位置情報によってゲートの切り替えを制御するので、紙葉類が大きくスキューしていたり、また、紙葉類がどのような形状であっても正確な紙幣先端位置を求めることができ、高速で搬送されている紙葉類を確実に区分することができ、ゲート部分での紙葉類の損傷およびジャムを防止できる。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１乃至図４を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である紙葉類取扱装置を示すものである。この図を用いて紙葉類取扱装置における一般的な処理動作を説明する。
まず、入金取引について説明する。入金取引の場合には、利用者が入出金口部１に紙幣を投入する。投入された紙幣は、入出金口部１にある図示されていない分離機構により１枚ずつ分離され、搬送路２によりゲート１８，１９，２０を通過し鑑別部３へ搬送される。鑑別部３では搬送されてきた紙幣の金種，真偽，正損，枚数等必要な鑑別を行ない、その鑑別情報および位置情報を入手した後、その紙幣を搬送路４へ送る。そして、入手した鑑別情報および位置情報を用いて、ゲート１５により搬送路４から搬送されてくる紙幣を各行先へと振り分ける。すなわち、鑑別部３で正常と判定された場合、ゲート１５を搬送路４ａ側に切り替えることにより、該紙幣は搬送路４ａおよび４ｂを通り、一時集積部５へ搬送され、集積される。また、鑑別部３で異常と判定された場合、ゲート１５を搬送路７側に切り替えることにより、該紙幣（リジェクト紙幣）は搬送路７を通り、入出金口部１に搬送され、一旦集積された後に利用者へと返却される。
【０００７】
利用者の入金取引が成立すると、紙幣は図示されていない一時集積部５の分離機構により分離され、搬送路６を通り、再度鑑別部３へと搬送される。搬送された紙幣は、鑑別部３により再び鑑別され、搬送路４へ送られる。鑑識部３で正常と判定された紙幣（正常紙幣）は、ゲート１５を搬送路７側に切り替えることにより、搬送路７，２へ搬送される。搬送された紙幣は、ゲート１８，１９，２０により金種毎に振り分けられ、金種ボックス８，９，１０に分類して集積収納される。また、鑑識部３で異常と判定された紙幣（リジェクト紙幣）はゲート１５を搬送路４ａ側へ切り替えることによって、搬送路４ａおよび４ｃを通り、リジェクトボックス１３，１４いずれかに集積収納される。以上が入金取引処理である。
【０００８】
次に出金取引動作を説明する。出金取引の場合には、各金種ボックス８，９，１０から要求枚数の紙幣が金種ボックス８，９，１０の図示されていない分離機構により１枚ずつ分離され、搬送路２を通り、鑑別部３へ搬送される。鑑別部３での鑑別の結果正常と判定された場合、該紙幣（正常紙幣）はゲート１５を搬送路７側に切り替えることにより、搬送路７を通り、入出金口部１に搬送され、一旦集積された後に利用者に放出される。また、鑑別部３での鑑別の結果異常と判定された場合、該紙幣（リジェクト紙幣）はゲート１５を搬送路４ａ側に切り替えることによってリジェクトボックス１３，１４いずれかへと搬送され、集積収納される。
なお、金種ボックス８，９，１０の紙幣の残量が少なくなった場合、着脱自在な紙幣カセット１１に紙幣をセットし、セパレータ１２を退避させ紙幣カセット１１内の紙幣を紙幣カセット１１の図示されていない分離機構により分離し、搬送路６を通り、鑑別部３により紙幣の鑑別を行ない鑑別情報を入手し、正常な紙幣はゲート１５を搬送路７側に切り替えることにより、搬送路７および２を通り、金種毎に金種ボックス８，９，１０へ収納するようにして、紙幣の補充処理もしくは装填処理を行なう。
【０００９】
また、金種ボックス８，９，１０のいずれかが満杯になった場合、満杯の金種ボックス８，９，１０から紙幣を繰り出し、搬送路２を通過させ、鑑別部３で鑑別情報、位置情報を入手し、搬送路４を通過させ、ゲート１５を搬送路４ａ側に切り替え、搬送路４ｂを通過させ、紙幣カセット１１に紙幣を収納するようにした回収処理を行なう。
さらに、全紙幣を回収して紙葉類取扱装置内の紙幣の在高を計数確認する精査を行なうこともできる。また、金種ボックス８，９，１０、紙幣カセット１１に鑑別部３を通しながら順次紙幣を移動させ、紙葉類取扱装置内の紙幣の在高を計数確認する精査処理を行なうことも可能である。
上記の収納処理，補充処理，装填処理，回収処理，精査処理の各処理において紙幣が金種ボックス８，９，１０、紙幣カセット１１に行くのは鑑別部３における鑑別の結果正常紙幣と判定された場合であり、上記いずれの処理においても異常と判定された紙幣（リジェクト紙幣）は鑑別部３による鑑別情報および位置情報の検出後、ゲート１５あるいはゲート１６により行先を振り分けて、搬送路４ａ，４ｃを通過させ、リジェクトボックス１３，１４いずれかに集積収納される。
このように構成された紙葉類取扱装置では、各処理の中で紙幣の行先を異なる集積部へ搬送するために、各ゲートを切り替える動作が頻繁に発生する。
【００１０】
図２に本発明におけるゲート切り替え制御に関するハード構成例を示す。
搬送路上の紙幣位置を検出する位置センサ２２（通過位置検出手段）は、紙幣がセンサ上を通過している場合はダーク信号、センサ上の通過前および後はライト信号を制御部２６に出力する。エンコーダ２４は、搬送路の駆動部と連結されており、搬送路の移動量に応じてパルス信号２５を制御部２６に出力する。鑑別機構２１には、位置センサとイメージセンサが備わっており、通過紙幣の厚さ、長さ、寸法等の搬送路上の紙幣状態（鑑別情報）を制御部２６に出力する。
制御部２６は、位置センサ２２のライト信号／ダーク信号の変化点からのエンコーダパルス数を積算することにより、紙幣の位置を算出する。また、鑑別機構２１のイメージセンサ（先端位置検出手段）により、紙幣の搬送状態を検出する。この紙幣の搬送状態の情報を用いて、位置センサ２２で検出した紙幣の位置の補正を行ない、最適なゲート切り替えタイミングを検出し、ドライバ２８に対してゲートソレノイド２９のゲートソレノイドＯＮ／ＯＦＦ信号２７を出力する。また、制御部２６は鑑別機構２１からの鑑別情報により紙幣のスタック先を求めることが可能である。
ドライバ２８は、制御部２６からの信号でゲートソレノイドをＯＮ／ＯＦＦするための駆動回路である。
【００１１】
図３に、本発明における鑑別機構２１のセンサ配置例を示す。
紙幣は図３の上から下方向に搬送されるものとする。
Ｓセンサ３２は、搬送方向に対して垂直に且つ左右に２個設けられており、搬送紙幣３１により遮蔽された時をＯＮ（ダーク信号出力）とし、短手寸法，紙幣間隔，周期，スキュー等を検出するための透過型光センサである。また、Ｓセンサ３２は、搬送路中にある位置センサ２２を使って紙幣が正しく搬送されているかチェックするための基準となるセンサでもある。
Ｔセンサ３３はイメージセンサ、例えばアモルファスイメージセンサであり、搬送方向に対して垂直に設けられ、紙幣の鑑別情報として、長手寸法、紙幣汚損，破れ等を検出するセンサである。Ｔセンサ３３は左右方向（幅方向）にスキャンしており、紙幣をＳセンサ３２のように点で検出するのではなく、スキャンすることによりラインで検出することが可能であるので、紙幣の先端位置を確実に検出することができる。
【００１２】
次に、本発明の紙葉類取扱装置の紙葉類搬送処理のフローチャートを図４に示す。
まず、搬送路を駆動させるための搬送モータを起動する（ステップ４１）。次に、鑑別部に紙幣が到達したか否かを判定する（ステップ４２）。鑑別部に紙幣が到達したとき（ステップ４２；ＹＥＳ）のエンコーダパルス数を取り込み、紙幣の厚さ、長さ、寸法等の鑑別データ採集を行い（ステップ４３）、検出した結果が正常な券（正券）か異常な券（リジェクト券）なのか判定する鑑別処理を行う（ステップ４４）。そして、ゲートを切り替える必要がある場合は、検出した紙幣位置からゲート切り替えタイミング算出を行い（ステップ４５）、ＯＮ／ＯＦＦするゲートの指定とゲートを切り替えるタイミングであるエンコーダパルス数をゲート制御ＬＳＩに書き込む（ステップ４６）。紙幣の搬送が終了した場合（ステップ４７）に搬送モータを停止（ステップ４８）して処理を終了する。
【００１３】
一方、エンコーダパルス数を書き込まれたゲート制御ＬＳＩでは、それぞれのゲートについてゲートを切り替えるエンコーダパルス数になったときにゲートソレノイドにＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する（ステップ５０，５１，５２）。以上の処理を全てのゲートに対して行い（ステップ５３）、全ての紙幣の区分動作が終了（ステップ５４）すると、搬送モータを停止し、一連の操作を終了する。
以上の処理において、鑑別処理内のゲート切り替えタイミング算出では、Ｓセンサ３２で検出した紙幣の位置を基準としてゲート切り替えタイミングの算出を行っていたが、Ｔセンサ３３で検出した紙幣先端位置の情報を用いてゲート切り替えタイミング算出を行うようにする。
【００１４】
次に、図５を用いて紙幣先端位置を補正しゲートを制御する手段の一実施例を説明する。
本実施例において、紙幣は図５の上から下方向に搬送されるものとする。
ゲートを切り替える間に紙幣が移動する距離をＬとすると、
Ｌ＝Ｖ×Ｔ
となる。ここで、Ｖは搬送速度、Ｔはゲート切り替え時間である。
従って、紙幣がゲート先端に到達する前にゲートを切り替えるためには、ゲート先端に紙幣が到達するよりもＬ＝ＶＴだけ手前の位置に紙幣が到達したときにゲートにＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する必要がある。このゲートのＯＮ／ＯＦＦ信号を出すタイミングをゲート切り替えタイミング位置３５とする。
Ｓセンサ３２からゲート切り替えタイミング位置３５までの距離ＬＴは、
ＬＴ＝Ｌｇ−Ｌ＝Ｌｇ−ＶＴ
となる。ここで、ＬｇはＳセンサ３２からゲート先端３４までの距離である。
また、Ｓセンサ３２からゲート切り替えタイミング位置３５まで紙幣が移動する間のエンコーダパルス数をｅＴとすると、
ｅＴ＝ＬＴ／ｈ＝（Ｌｇ−ＶＴ）／ｈ
となる。ｈはエンコーダパルス１パルス当りの紙幣移動量である。
【００１５】
ここで、図５（ａ）のように、スキュー角０゜でＳセンサ３２に実際の紙幣先端が到達したときのエンコーダパルス数をＥ０とすると、エンコーダパルス数がＥ０＋ｅＴ＝Ｅ０＋（Ｌｇ−ＶＴ）／ｈになった時にゲートにＯＮ／ＯＦＦ信号を出せばよい。
しかしながら、図５（ｂ）のように、紙幣がスキューしている場合、Ｓセンサ３２で紙幣を検出した位置よりも先方向に紙幣先端３６があることになる。そこで、Ｔセンサ３３で紙幣先端を検出したときのエンコーダパルス数ＥＩを用いて、紙幣先端の位置３６を次のようにして補正する。Ｓセンサ３２からＴセンサ３３間の距離はＬＩなので、Ｓセンサ３２からＴセンサ３３まで紙幣が移動したときのエンコーダパルス数はＬＩ／ｈとなる。そこで、Ｔセンサ３３で紙幣先端を検出した時のエンコーダパルス数ＥＩを用いて、実際の紙幣先端３６がＳセンサ３２の位置に到達したときのエンコーダパルス数Ｅ０’を求めると、
Ｅ０’＝ＥＩ−ＬＩ／ｈ
となる。このＥ０’を用いてゲート切り替えタイミング位置３５を算出するようにすれば、紙幣がスキューしていても、ゲート駆動機構１個で、ゲート毎にセンサを設けることなく、正確にゲートを切り替え且つ紙葉類の区分を行なうことが可能になる。
以上の方法では、Ｓセンサ３２の位置を基準にして紙幣の位置を管理しているが、Ｔセンサ３３の位置を基準にして紙幣の位置を管理するようにしてもよい。
さらに、Ｔセンサ３３（イメージセンサ）の代わりに、Ｓセンサ３２のように紙幣を点でとらえるセンサを複数個幅方向に１列に並べて、これにより紙幣の先端を検出するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、紙葉類の先端位置を検出してゲート制御を行うようにしているので、紙葉類がスキューしていたり、また、紙葉類がどのような形状であっても、ゲート切り替えタイミングを最適化することができ、高速で搬送されている紙葉類を確実に区分できるという効果がある。
また、それに伴ってゲート部分での紙葉類の損傷率およびジャム発生率の低減化か可能になるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である紙葉類取扱装置の構成図である。
【図２】本発明におけるゲート切り替え制御に関するハードブロック図である。
【図３】本発明における鑑別機構のセンサ配置例である。
【図４】本発明における紙葉類搬送処理のフローチャートである。
【図５】本発明における、紙幣先端位置を補正しゲートを制御する手段の一例を示す図である。
【符号の説明】
１：入出金口部、２，４ａ，４ｂ，４ｃ，６，７：搬送路、３：鑑別部、５：一時集積部、８〜１０：金種カセット、１１：紙幣カセット、１２：セパレータ、１３〜１４：リジェクトボックス、１５〜２０：ゲート、２１：鑑別機構、２２：位置センサ、２４：エンコーダ、２６：制御部、２８：ドライバ、２９：ゲートソレノイド、３０：ゲート部、３１：搬送紙幣、３２：Ｓセンサ、３３：Ｔセンサ、３４：ゲート、３５：ゲート切り替えタイミング位置、３６：紙幣先端
【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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