(57)【要約】【課題】  紙葉類をスタックするための駆動機構の構成の簡略化を図ることが可能な紙葉類処理装置を提供する。【解決手段】  紙葉を１枚単位および種類別に所定位置に搬入し、搬入される毎に複数の収納庫のいずれかに種類別に収納する紙葉類処理装置は、駆動ユニット４０を備える。駆動ユニット４０は、上面に載置板５１、下面に押下板５４を備え、載置板５１にはアーム４４，４５による第１の平行リンク機構が取り付けられ、押下板５４にはアーム４６，４７による第２の平行リンク機構が取り付けられており、これら平行リンク機構は、スタックモータ４１および減速機４２を備える駆動部５５の軸４２ａに取り付けられたカム４３が回転し、そのコロ４３ａが１回転する過程で、アーム４４，４６の折曲片４４ａ，４６ｂに順番に当接して平行リンク機構を変形させることにより、載置板５１および押下板５４を昇降させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉を１枚単位および種類別に所定位置に搬入し、搬入される毎に積層状態に収納する紙葉類処理装置において、
上下に確保された２つの収納庫の下面および上面に配設され、第１および第２の種類の紙葉を種類別に分別してセットされる載置板および押下板と、
前記載置板および押下板を昇降させる第１および第２の平行リンク機構と、
モータの回転を減速して出力する駆動部と、
前記駆動部の出力軸に取り付けられ、１回転する過程で前記第１および第２の平行リンク機構を順番に昇降させるカムとを備えることを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項２】
前記載置板より大きいサイズの開口を有し、前記載置板の上部に設けられた第１のガイドと、
前記第１のガイドの上部に配設されると共に、第１の弾性部材によって前記載置板方向に押圧される押圧板と、
前記押下板より大きいサイズの開口を有し、前記押下板の上部に設けられた第２のガイドと、
前記第２のガイドの下部に配設されると共に、第２の弾性部材によって前記押下板方向に押圧される載置台とを備えることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項３】
前記第１の平行リンク機構は、第１および第２のアームをＸ字形に組み合わせて構成され、一方のアームの中央部の下側に前記カムに当接可能な第１の直線部が形成され、
前記第２の平行リンク機構は、第３および第４のアームをＸ字形に組み合わせて構成され、一方のアームの中央部の上側に前記カムに当接可能な第２の直線部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の紙葉類処理装置。
【請求項４】
前記第３および第４のアームは、前記第２の直線部に近接させて、前記カムが嵌入可能な凹部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類処理装置に関し、特に、紙幣等の紙葉類を種類別にスタックするための駆動機構の構成の簡略化を図ることが可能な紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
両替機、券売機、自動販売機等においては、挿入された紙幣を千円札、五千円札、１万札等の種類別に仕分けして、それぞれの収納庫に収納されるように構成されている。例えば、挿入された紙幣を上方から載置して積み重ねる場合、挿入される紙幣が増えるにつれて、収納庫内の紙幣の枚数が増えるが、常に全体が圧縮されるように札束を押圧している。
【０００３】
札束の圧縮は、一般に、紙幣が載置される載置板をコイルばねで上方に押し上げる構成を採用している。また、コイルばねに代えて平行リンク機構を用いた構成の紙葉収納装置もある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１６１５８０号公報（［００４０］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の紙葉類処理装置によると、収納庫を複数にした場合、収納庫毎に平行リンク機構が必要になるが、平行リンク機構の駆動は、それぞれに駆動源を設けて行われるため、駆動機構の構成が複雑になるとともに、重量増、大型化およびコストアップを招くという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明の目的は、紙葉類をスタックするための駆動機構の構成の簡略化を図ることが可能な紙葉類処理装置を提供することにある。
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、紙葉を１枚単位および種類別に所定位置に搬入し、搬入される毎に積層状態に収納する紙葉類処理装置において、上下に確保された２つの収納庫の下面および上面に配設され、第１および第２の２種類の紙葉を種類別に分別してセットされる載置板および押下板と、前記載置板および押下板を昇降させる第１および第２の平行リンク機構と、モータの回転を減速して出力する駆動部と、前記駆動部の出力軸に取り付けられ、１回転する過程で前記第１および第２の平行リンク機構を順番に昇降させるカムとを備えることを特徴とする紙葉類処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の紙葉類処理装置によれば、紙葉類を種類別に収納する複数の収納庫に対して１つの駆動部により紙葉類のスタックが行えるため、駆動機構の構成を簡略化することができ、部品点数の低減が図れ、紙葉類処理装置の小型化、軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
［実施の形態］
（紙葉類処理装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る紙葉類処理装置の構成を示す正面図である。紙葉類処理装置１は、本体となる筐体１１と、筐体１１の上部に配設された挿入部１２と、挿入部１２の後部に配置された紙葉挿入検知センサ１３と、挿入部１２の後段に設置された第１の搬送部１４と、第１の搬送部１４の上部に配設された識別ユニット１５と、第１の搬送部１４から搬送されてきた紙葉１００を後方へ搬送する第２の搬送部１６と、第２の搬送部１６の後端に配設されたゲート１８と、ゲート１８によって分岐路が形成される第３および第４の搬送部１９，２０と、第４の搬送部２０の下面に沿って配設された載置台２１と、下部がベース１１ａによって保持されると共に載置台２１を上方向に押圧する第１の弾性部材としてのコイルばね２２Ａ，２２Ｂと、第１の搬送部１４の下部に配設された取付部２３Ａ，２３Ｂと、取付部２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの下部に取り付けられた第２の弾性部材としてのコイルばね２４Ａ，２４Ｂと、コイルばね２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの下部に取り付けられた押圧板２５と、取付部２３Ａ，２３Ｂの間に縦に分けて配設された固定具２６Ａ，２６Ｂと、載置台２１および押圧板２５の端部に面して垂直に配設されたストッパ２７Ａ，２７Ｂと、固定具２６Ａ，２６Ｂに取り付けられた駆動ユニット４０とを備える。
【０００９】
駆動ユニット４０は、ゲート１８を通過した紙葉１００が定位置に到達したことを検知する収納検知センサ３１と、紙葉搬送用の駆動源であるモータ３２と、モータ３２の回転を減速した出力によって回転駆動される駆動ローラ３３Ａ，３３Ｂと、この駆動ローラ３３Ａ，３３Ｂの水平面上の対向位置に配設された従動ローラ３４Ａ，３４Ｂと、駆動ローラ３３Ａ，３３Ｂ間に懸架されたタイミングベルト３５Ａ，３５Ｂと、タイミングベルト３５Ａ，３５Ｂに面して配設されたガイド３６Ａ，３６Ｂとを備える。駆動ユニット４０のその他の構成については、図２で説明する。
【００１０】
図１においては、駆動ユニット４０より上側の空間が、第１の種類の紙葉（例えば、１万円札）を収納する第１の収納庫（Ａ）を形成しており、また、駆動ユニット４０より下側の空間が、第２の種類の紙葉（例えば、千円札）を収納する第２の収納庫（Ｂ）を形成している。
【００１１】
挿入部１２は、筐体１１の前面に図示しない挿入口を有し、この挿入口から挿入された紙葉１００をガイドする。紙葉挿入検知センサ１３は、挿入部１２に紙葉１００が挿入されたことを検知するものであり、例えば、透過式または反射式の光学式センサを用いることができる。第１の搬送部１４は、駆動ローラ１４Ａと、従動ローラ１４Ｂと、これらローラに懸架されたタイミングベルト１４Ｃと、駆動ローラ１４Ａを回転駆動するモータ２８とを備え、挿入部１２からの紙葉を後方に搬送する第１の駆動モードと取り扱い対象外のものを挿入部１２に返送する第２の駆動モードを有する。
【００１２】
識別ユニット１５は、取り扱う紙葉１００が紙幣である場合、挿入部１２からの紙葉１００の真偽および金額を判定するものであり、紙幣のデザイン、紙面内の数字、透かし等を画像化する画像認識部を備えるほか、国内に流通している紙幣の真偽および金額を判定するためのソフトウェアが前記画像認識部の記憶部に格納されている。更に、識別ユニット１５は、紙葉１００を紙幣として判別できなかったときに、紙葉１００を挿入部１２に返送させるための信号を生成する。第２の搬送部１６は、駆動ローラ１６Ａと、従動ローラ１６Ｂと、これらローラに懸架されたタイミングベルト１６Ｃと、駆動ローラ１６Ａを回転駆動するモータ２９と、紙葉１００が第２の搬送部１６を通過したことを検知する通過検知センサ３０とを備える。
【００１３】
（駆動ユニットの構成）
図２は、駆動ユニット４０の詳細構成を示す正面図である。なお、図２においては、図１に示した駆動ローラ３３Ａ，３３Ｂ、従動ローラ３４Ａ，３４Ｂ、タイミングベルト３５Ａ，３５Ｂ、およびガイド３６Ａ，３６Ｂの図示を省略している。
【００１４】
図２において、駆動ユニット４０は、待機状態を示している。この駆動ユニット４０は、駆動源となるスタックモータ４１と、スタックモータ４１の回転を減速して出力すると共にスタックモータ４１に組み合わされた駆動部５５を形成する減速機４２と、コロ４３ａを減速機４２の出力軸４２ａを中心に図の反時計方向に回転させるカム４３と、一端がスタックモータ４１の本体側面に軸４１ａによって軸支され、中央部にカム４３のコロ４３ａに当接する直線状の折曲片４４ａを有し、他端に長穴４４ｂを有するアーム４４と、このアーム４４に軸４４ｃによってＸ字形および開脚自在に組み付けられると共に一端に長穴４５ａを有するアーム４５と、一端に形成された長穴４６ａがスタックモータ４１の本体側面にピン４１ｂによって係着され、中央部にカム４３のコロ４３ａに当接する直線状の折曲片４６ｂを有すると共に折曲片４６ｂの近傍の上辺に凹部４６ｃを有するアーム４６と、このアーム４６に軸４６ｄによりＸ字形および開脚自在に組み付けられ、凹部４６ｃに重なる凹部４７ａ（図示せず）を有すると共に一端に形成された長穴４７ｂがスタックモータ４１にピン４１ｂによって係止されたアーム４７と、ピン４８ａを介してアーム４５の長穴４５ａを係着すると共に、アーム４６の他端を軸４８ｂで回動自在に軸支する結合部材４８と、アーム４４およびアーム４５の他端に軸４９およびピン５０を介して折曲部５１ａ，５１ｂ（図示せず）により水平に取り付けられた載置板５１と、アーム４６の一端およびアーム４７の他端にピン５２および軸５３を介して折曲部５４ａ，５４ｂにより水平に取り付けられた押下板５４とを備える。
【００１５】
図２において、アーム４４，４５の組み合わせによって上側の平行リンク機構が形成され、アーム４６，４７の組み合わせによって下側の平行リンク機構が形成されている。なお、平行リンク機構は、図２の紙面奥側にも設けられており、２組の平行リンク機構により、水平状態を安定に保持したまま載置板５１および押下板５４を駆動できるように構成されている。
【００１６】
図３は、制御系の構成を示すブロック図である。この制御系６０は、ＣＰＵ等を用いて構成された制御部６１と、この制御部６１に接続されてモータ２８，２９，３２，および４１を駆動するモータ駆動部６２〜６５と、ゲート１８を駆動するソレノイド６７と、このソレノイド６７を駆動するソレノイド駆動部６６と、制御部６１に接続されて外部との通信を行う通信インターフェース６８とを備え、更に、制御部６１には、図１に示した紙葉挿入検知センサ１３、識別ユニット１５、通過検知センサ３０、収納検知センサ３１のそれぞれが接続されている。
【００１７】
（紙葉類処理装置の動作）
図４および図５は、紙葉の収納動作を示す説明図である。また、図６は、図２の駆動ユニットの上側の平行リンク機構が動作した状態を示し、図７は、下側の平行リンク機構が動作した状態を示す正面図である。図１〜図７を参照して、以下に本発明の実施の形態の動作を説明する。
【００１８】
ここでは、第１の収納庫（Ａ）に１万円札が収納され、第２の収納庫（Ｂ）に千円札が収納されるものとする。紙葉類処理装置１が電源オン状態にあり、紙葉等が未挿入であるとき、駆動ユニット４０は図２の状態にある。このとき、カム４３が凹部４６ｃ，４７ａに嵌入しているため、アーム４４〜４７は平行状態にあり、駆動ユニット４０の高さは最小になっている。
【００１９】
この状態において、紙葉１００が、挿入部１２の挿入口から挿入されると、その挿入が紙葉挿入検知センサ１３によって検知される。この検知に応じて、制御部６１は、モータ駆動部６２，６３を駆動してモータ２８，２９を回転させ、第１および第２の搬送部１４，１６を動作させる。これにより、タイミングベルト１４Ｃ，１６Ｃは図１に示す矢印方向へ回転し、紙葉１００はタイミングベルト１４Ｃによって後方に搬送される。
【００２０】
紙葉１００が、タイミングベルト１４Ｃ上を移動する過程で、識別ユニット１５により紙葉１００の真偽が判定される。紙葉１００が真正の紙幣であると判定された場合、その種類（１万円、５千円、２千円、千円のいずれか）を判定し、その結果を制御部６１に通知すると共に、駆動ローラ１４Ａの回転を継続する。また、紙葉１００が、紙幣以外の紙葉または流通していない紙幣である場合、制御部６１は、モータ駆動部６２を介してモータ２８を逆回転させ、紙葉１００を挿入部１２の挿入口へ戻し、ユーザーに挿入した紙葉１００が使用できないことを認識させる。
【００２１】
流通している紙幣であると判定された紙葉１００は、第１の搬送部１４から第２の搬送部１６に搬入され、タイミングベルト１６Ｃによって下降するように搬送される。識別ユニット１５が紙葉１００を１万円と判定したとすると、制御部６１はゲート１８を駆動せず、ゲート１８を図１に示す実線位置のままにする。同時に、制御部６１は、モータ３２を駆動して駆動ローラ３３Ａ，３３Ｂを回転させ、これによりタイミングベルト３５Ａ，３５Ｂを回転させる。
【００２２】
紙葉１００が第２の搬送部１６内を通過し、紙葉１００の先端が通過検知センサ３０に到達すると、通過検知センサ３０は、検知信号を制御部６１に伝送する。制御部６１は、通過検知センサ３０の検知信号に基づいて、搬送部１４，１６の駆動を停止させる。
【００２３】
紙葉１００（１万円札）は、ゲート１８の前面を通過し、第３の搬送部１９を通過した後、タイミングベルト３５Ａ上に到達する。この時点では、タイミングベルト３５Ａが回転しているため、搬入された紙葉１００は、タイミングベルト３５Ａによって図示の右方向へ搬送される。紙葉１００の先端が収納検知センサ３１によって検知されると、制御部６１は、モータ３２を停止させる。このとき、紙葉１００は、図４の（ａ）に示すように、載置板５１に載置された状態にある。
【００２４】
制御部６１は、収納検知センサ３１の検知に基づいて、モータ駆動部６５を駆動し、スタックモータ４１を回転させる。スタックモータ４１の回転により、カム４３がアーム４４の反時計方向に回転し、コロ４３ａが折曲片４４ａを押し上げる。この結果、アーム４４，４５は開脚し、図２の状態から図６の状態に変化し、載置板５１が上昇する。
【００２５】
載置板５１が上昇する過程で、図４の（ｂ）に示すように、紙葉１００の中央部が押し上げられ、その両側部がガイド３６Ａに係止されることにより、紙葉１００に撓みが生じる。この状態のまま、載置板５１が更に上昇すると、図４の（ｃ）に示すように、紙葉１００の両側部がガイド３６Ａの開口部から外れ、紙葉１００は載置板５１によって押圧板２５の下面に押し付けられる。
【００２６】
次に、挿入部１２の挿入口から同一種類の２枚目の紙葉１００が挿入されると、上記したようにして、第３の搬送部１９を通して駆動ユニット４０に搬入され、図４の（ａ）に示す載置板５１とガイド３６Ａとの間に搬入される。その後、図４の（ｂ），（ｃ）のように変化する過程で、２枚目の紙葉１００は１枚目の紙葉１００の下側に重ねられる。以後、同様にして、搬送されてきた紙葉１００は、最下段に順次スタックされる。
【００２７】
次に、紙葉１００としての千円札が、挿入部１２の挿入口に挿入されたとする。紙葉１００が識別ユニット１５の直下に到達すると、識別ユニット１５によって紙葉１００が千円札であることが判定され、制御部６１に通知される。制御部６１は、第２の搬送部１６を駆動すると共に、ソレノイド駆動部６６を介して電磁ソレノイド６７を駆動し、ゲート１８を図１の破線で示す垂直位置にする。
【００２８】
第２の搬送部１６を通過した紙葉１００（千円札）は、ゲート１８の背面を通過し、第４の搬送部２０に進入した後、図５の（ａ）に示すように、ガイド３６Ｂの上面に搬入される。紙葉１００の先端が収納検知センサ３１によって検知されると、制御部６１は、モータ３２を停止させる。
【００２９】
制御部６１は、収納検知センサ３１の検知に基づいて、モータ駆動部６５を駆動し、スタックモータ４１を回転させる。スタックモータ４１の回転により、カム４３が図６の状態から反時計方向に回転し、コロ４３ａは、アーム４６の折曲片４６ｂに乗り上げながら折曲片４４ａを押下する。この結果、アーム４６，４７は、図６の状態から図７の状態になり、押下板５４が下降する。この過程で、図５の（ｂ）のように、押下板５４が紙葉１００の中央部を押し下げ、紙葉１００を湾曲させる。押下板５４が更に下降すると、図５の（ｃ）に示すように、紙葉１００の両側部がガイド３６Ｂから外れ、紙葉１００は押下板５４によって載置台２１に押し付けられ、載置台２１の下面に密着する。
【００３０】
（実施の形態の効果）
この実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）収納庫が複数存在しても、搬入された紙葉１００のスタックのための駆動源は、駆動ユニット４０により共用することができるため、モータ、減速機、カム等が１つで済み、駆動機構の構成を簡略化することができる。これにより、部品点数の低減が図れるため、小型軽量化およびコストダウンを図ることができる。
（ロ）載置板５１および押下板５４の昇降は、一対のアームをＸ字形に組み付けた平行リンク機構で行っているため、載置板５１および押下板５４の水平位置を保持することが可能であり、紙葉１００をスタックしても位置ずれを生じ難くすることができる。
（ハ）カム４３の長さを変更することで、載置板５１および押下板５４の昇降幅を自由に設定でき、紙葉１００の紙質等に応じて最適な可動範囲の設定が可能になる。
【００３１】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、コイルばね２２Ａ，２２Ｂ，２４Ａ，２４Ｂに代えて、板ばね、ダイヤフラム型のエアークッション等を用いることもできる。
【００３２】
上記実施の形態において、紙葉１００は、紙幣であるとしたが、金券、商品券等であってもよい。
【００３３】
上記実施の形態においては、収納庫が２つであり、紙葉１００は２種類の紙幣であるとしたが、収納庫は３以上とし、これに合わせて紙葉１００を３種以上の紙葉類にする構成も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る紙葉類処理装置の構成を示す正面図である。
【図２】図１の駆動ユニットの詳細構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態における制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】上側の収納庫における紙葉の収納動作を示し、（ａ）は平行リンク機構の動作前の状態、（ｂ）は平行リンク機構の動作途中の状態、（ｃ）は平行リンク機構の動作完了時の状態を示す側面図である。
【図５】下側の収納庫における紙葉の収納動作を示し、（ａ）は平行リンク機構の動作前の状態、（ｂ）は平行リンク機構の動作途中の状態、（ｃ）は平行リンク機構の動作完了時の状態を示す側面図である。
【図６】駆動ユニットの上側の平行リンク機構が動作した状態を示す正面図である。
【図７】駆動ユニットの下側の平行リンク機構が動作した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  紙葉類処理装置  １１、筐体  １１ａ、ベース  １２、挿入部
１３、紙葉挿入検知センサ  １４、第１の搬送部  １６、第２の搬送部
１４Ａ、駆動ローラ １４Ｂ、従動ローラ  １４Ｃ，１６Ｃ、タイミングベルト
１５、識別ユニット  １６Ａ、駆動ローラ  １６Ｂ、従動ローラ
１８、ゲート  １９、第３の搬送部
２０、第４の搬送部  ２１、載置台  ２３Ａ，２３Ｂ、取付部
２５、押圧板  ２６Ａ，２６Ｂ、固定具 ２７Ａ，２７Ｂ、ストッパ
２８，２９，３２、モータ  ３０、通過検知センサ  ３１、収納検知センサ
３３Ａ，３３Ｂ、駆動ローラ  ３４Ａ，３４Ｂ、従動ローラ
３５Ａ，３５Ｂ、タイミングベルト  ３６Ａ，３６Ｂ、ガイド
４０、駆動ユニット  ４１、スタックモータ    ４１ａ、軸  ４１ｂ、ピン
４２、減速機  ４２ａ、出力軸  ４３、カム  ４３ａ、コロ  ４４、アーム
４４，４５、アーム  ４４ａ、折曲片  ４４ｂ、長穴  ４４ｃ、軸
４５ａ、長穴  ４６，４７、アーム  ４６ａ、長穴  ４６ｂ、折曲片
４６ｃ、凹部  ４６ｄ、軸  長穴  ４７ａ、凹部  ４７ｂ、長穴
４８、結合部材  ４８ａ、ピン  ４８ｂ，４９、軸  ５０、ピン
５１、載置板  ５１ａ，５１ｂ、折曲部  ５２、ピン  ５３、軸
５３ａ，５３ｂ、折曲部  ５４、押下板  ５５、駆動部  ６０、制御系
６１、制御部  ６２，６３，６５、モータ駆動部  ６６、ソレノイド駆動部
６７、電磁ソレノイド  ６８、通信インターフェース  １００、紙葉
Ａ、第１の収納庫  Ｂ、第２の収納庫
【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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【図７】
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