(57)【要約】【課題】  紙幣収納庫において、紙幣のサイズが違う場合や同一サイズであっても水分などを含んでいた場合は同一枚数であっても総重量は異なることがある。しかし、従来技術では紙幣の重量を検知する手段がなく、紙幣収納庫内の押圧板を動かすモータの電流制御は常に最大重量を考慮した保持力が必要なため、最大重量を想定した電流で制御している。このため、紙幣収納庫内の紙幣が少ない場合、不要に多くの電力を消費してしまうという課題があった。【解決手段】  紙幣収納庫の紙幣を積載する押圧板の移動方向と移動距離を検出できるセンサを追加した構成とする。追加したセンサ情報から移動方向と移動距離を算出し、電流補正テーブルを参照することで重さに応じた電流値を設定することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙幣を積層して収納する紙幣収納庫を有する紙幣処理装置であって、
前記紙幣収納庫は、紙幣を搭載する押圧板と、励磁させることによって前記押圧板を所定の位置に移動し固定するモータと、前記押圧板に鉛直上方への応力を与えるバネと、前記押圧板の移動量と移動方向とを検出する検出部と、からなり、
前記モータを励磁して前記押圧板を予め定めた所定の位置に移動させた後、前記モータへの励磁を停止した時の前記押圧板の移動量と移動方向とを前記検出部によって算出し、前記算出した移動量と移動方向に応じて前記モータへの励磁電流値を決定することを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紙幣処理装置であって、
前記算出した押圧板の移動量が予め定めた所定量より大きい場合、前記バネの劣化として検知することを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の紙幣処理装置であって、
前記算出した押圧板の移動量と移動方向とを記憶部に記憶し、当該紙幣処理装置の電源再投入時に前記押圧板の復帰位置を決定する位置情報として利用することを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の紙幣処理装置であって、
前記算出した押圧板の移動量と移動方向とを記憶部に記憶し、当該紙幣処理装置の電源再投入時に、再度、前記検出部により測定した押圧板の移動量と移動方向とを前記記憶した値と比較し、両者の値が異なる場合に電源オフと電源オンとの前後において、前記紙幣収納庫に収納された紙幣の枚数に変化があったとして報知することを特徴とする紙幣処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金融機関等に設置された現金自動取引装置に実装される紙幣を取り扱う紙幣処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、金融機関等に設置された現金自動取引装置には紙幣処理装置が実装されている。紙幣処理装置は利用者が入金または出金指示した紙幣を一枚ずつ搬送し、紙幣処理装置内の紙幣収納庫に収納または出金する機能を有している。
【０００３】
従来技術では、紙幣収納庫は紙幣を繰り出し集積するためのモータや押圧板、押圧板を支えるバネなどから構成されている。ここで、押圧板は上下に細かくコントロールして動かすことで紙幣を繰り出すための押圧力を確保するための板である。
【０００４】
紙幣収納庫内の紙幣の残量は、押圧板が最下限まで下降した場合に満杯になったことを知らせるセンサや最上限まで上昇したときに少なくなったことを知らせるセンサで把握している。
【０００５】
従来、この種の発明としては、例えば特許文献１（特開平４−３２７４６７号公報）に記載のものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−３２７４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
紙幣のサイズが違う場合や同一サイズであっても水分などを含んでいた場合は同一枚数であっても総重量は異なることがある。しかし、従来技術では紙幣の重量を検知する手段がなく、紙幣収納庫内の押圧板を動かすモータの電流制御は常に最大重量を考慮した保持力が必要なため、最大重量を想定した電流で制御している。このため、紙幣収納庫内の紙幣が少ない場合、不要に多くの電力を消費してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、従来技術に押圧板の移動方向と移動距離を検出できるセンサを追加した構成とする。追加したセンサ情報から移動方向と移動距離を算出し、電流補正テーブルを参照することで重さに応じた電流値を設定することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、重さに応じて電流値を最適化することにより、従来技術と比較して消費電力の小さな紙幣処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】現金自動取扱装置の外観図
【図２】紙幣処理装置の断面図
【図３】紙幣収納庫の断面図
【図４】紙幣の重さ検知のシステム構成図
【図５】紙幣の重さによるセンサ出力波形の違い
【図６】電流補正テーブル
【図７】電流制御時のフローチャート
【図８】バネの寿命検知時のフローチャート
【図９】復帰位置指定時のフローチャート
【図１０】エンコーダスリットとセンサの構成図
【図１１】エンコーダスリットとセンサの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は銀行等の金融機関やコンビニエンスストア等に設置されている現金自動取引装置１０１の外観図を示している。現金自動取引装置１０１は、通帳取引装置１０２と、明細票発行・カード取引装置１０３と、硬貨取引装置１０４と、紙幣処理装置１０５と、操作部１０６をはじめとする各装置から構成されており、利用者の預け入れや引き出し、振込みなどの処理を行うものである。なお、現金自動取引装置１０１は、硬貨取引装置１０４を備えていない構成としても良い。
【００１３】
図２に紙幣処理装置１０５の側面構成図を示す。紙幣処理装置１０５は、利用者が紙幣を入金したり、出金する紙幣を取り出すための紙幣入出金口２０１と、紙幣の真偽や金種の判定を行う鑑別部２０３と、利用者により紙幣入出金口２０１から入金された紙幣を一時的に保留する一時保留部２０４と、利用者により入金された紙幣が鑑別部２０３により、損傷等の理由で利用者に対して再度払い出し（リサイクル）できないと判定した場合に収納されるリジェクト部２０５と、鑑別部がリサイクル可能と判断した紙幣を収納するための紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅと、上記部位を結ぶ搬送路２０２などから構成される。
【００１４】
紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅは構造としては同一のものであり、それぞれ設定によって、例えば、千円札用、万円札用、リジェクト札用、装填回収用等に使用される。なお、紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｄは、図面上、それぞれ向かって左側に紙幣を出し入れする口があるのに対し、紙幣収納庫２０６Ｅや図３に記載の紙幣収納庫は、右側に紙幣を出し入れする口がある点で異なっているが、それぞれ反対向きに装填したためであって、紙幣収納庫としては同一のものである。
【００１５】
図３に紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅの断面図を示す。紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅは紙幣の集積・繰り出しを行うフィードローラ３０１と、紙幣を繰り出し時に押圧力を確保するための押圧板３０２と、押圧板３０２を昇降させるためのモータ３０３と、押圧板３０２を支えるバネ３０５と、紙幣の残量が少ないことを検知するセンサ３０６と、紙幣が満杯であることを知らせるセンサ３０７と、移動方向と移動距離を検出できるセンサ３０４とから構成される。
【００１６】
モータ３０３はステッピングモータで構成され、励磁電流を制御することによって、押圧板３０２を所定の位置に移動させるとともに、その位置で押圧板３０２を固定することができる。また、その励磁電流をオフとすると、押圧板３０２はそれ自身の重さと積載されている紙幣の重さの総和により、バネ３０５による上方向への力と、励磁電流をオフとしたときのモータ３０３の抵抗力に対して均衡する位置へ移動する（もしくは静止したままとなる）。
【００１７】
センサ３０４は、図１０に示すようにモータ３０３の回転軸３０３Ａに取り付けられた、複数のスリット３１０Ａを有する円形のエンコーダスリット３１０と、スリット３１０Ａを検出する透過型の２つのセンサ３０４Ａ及びセンサ３０４Ｂとによって構成される。センサ３０４Ａ及び３０４Ｂは、エンコーダスリット３１０の端部に配置され、図１１に示すように、発光部と受光部とでエンコーダスリット３１０の端部を挟み込むように配置され、エンコーダスリット３１０の回転によって、スリット３１０Ａがセンサ３０４Ａ及び３０４Ｂに挟まれる位置となると、発光部からの光が受光部にて受信されてオン状態となり「１」を出力し、他の位置では「０」を出力する。
【００１８】
また、センサ３０４Ａとセンサ３０４Ｂとは、その出力波形の位相が９０度ずれるように配置する。例えば、図７において、符号７０１に示す波形ではセンサ２出力の立ち上がりエッジ７０１Ｂが、センサ１出力の立ち上がりエッジ７０１Ａに対して位相が９０度ずれて進んでいる（符号７０２の波形も同様）。一方、符号７０５に示す波形では、センサ１出力の立ち上がりエッジ７０５Ａが、センサ２出力の立ち上がりエッジ７０５Ｂに対して９０度ずれて進んでいる（符号７０４の波形の同様）。すなわち、符号７０１（及び符号７０２）に示す波形の状態と、符号７０５（及び符号７０４）に示す波形の状態とでは、エンコーダスリット３１０がそれぞれ逆方向に回転していることがわかる。また、波形のパルス数が多いほどエンコーダスリット３１０の回転量が多いことがわかる。
【００１９】
エンコーダスリット３１０は、紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅの押圧板３０２を昇降させるためのモータ３０３の回転軸に取り付けられ、押圧板３０２の昇降（上下移動）に伴ってそれぞれ逆方向に回転する。本実施例では、押圧板３０２が上方向に移動するときに、図７の符号７０１及び７０２のように、センサ２出力の位相がセンサ１出力の位相に比べて９０度進み、押圧板３０２が下方向に移動するときに、図７の符号７０４及び７０５のように、センサ１出力の位相がセンサ２出力の位相に比べて９０度進むように設定した。
【００２０】
以上のようにして、センサ３０４は押圧板３０２の上下移動の移動方向と移動量（移動距離）とを検出することができる。
【００２１】
図４に、本発明の実施例におけるモータ３０３の電流制御方法の構成を示す。前述したように、移動方向と移動距離を検出できるセンサ３０４と、移動方向と移動距離を検出できるセンサ出力３０４の位相とパルス数から移動方向と移動距離を算出するセンサ処理部４０２と、センサ処理部４０２で算出した移動方向と移動距離から紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に集積されている紙幣の重さ・設定電流値を参照できる電流補正テーブル４０５を記憶する不揮発メモリ４０４と、電流補正テーブルからモータ３０３の設定電流値を決定する電流制御部４０３で構成される。なお、前記のセンサ情報処理部４０２と、電流制御部４０３と、不揮発メモリ４０４（電流補正テーブル４０５）とは、紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に個別に設けてもいいし、図示しない紙幣処理装置１０５の制御部内等に設けてもよい。
【００２２】
不揮発メモリ内に記憶する電流補正テーブル４０５の内容を図５に示す。このテーブルは、紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に集積されている紙幣が重ければモータ３０３を駆動する設定電流値を大きくし、軽ければ設定電流値を小さくするテーブルである。
【００２３】
図３のメカ構成と図４〜５のシステム構成を用いたモータ３０３の電流制御のフローチャートを図６に示す。通常、押圧板３０２は、積載している紙幣の量（上下方向の厚み）に応じて、バネ３０５の弾性力と釣り合う位置にセットされている。すなわち、積載している紙幣が少ない場合は上側に位置し、多い場合は下側に位置している。電流制御の処理に入ると、後述のステップにおいて押圧板３０２の移動方向と移動距離を計測するため、まず、モータ３０３によって押圧板３０２を所定の位置へ移動させる（ステップＳ６０１）。
【００２４】
ここで、「所定位置」とは紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に集積されている紙幣の枚数が予め定めた代表的な枚数（例えば５００枚）のときに、モータ３０３の励磁をオフ（電流オフ）とした際の押圧板３０２がバネ３０５の弾性力と均衡して停止する位置のことである。なお、この「所定位置」を決めるための、想定する代表的な枚数は、自動取引装置の使用状況等に応じて紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅのそれぞれにおいて同一の値としてもよいし、個別の異なる値としてもよい。
【００２５】
押圧板３０２を所定の位置まで移動させた後、モータ３０３の励磁を切る（ステップＳ６０２）。このとき、押圧板３０２はそれ自身の重さと紙幣の重さとに応じて移動し、移動方向と移動距離を検出できるセンサ３０４は、前述のように移動方向および移動距離に応じた位相情報とパルス数を出力する（ステップ６０３）。
【００２６】
ここで、紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に集積されている紙幣と押圧板３０２との重さの総和が、バネ３０５の応力とつりあう重さをＡであった場合、図７の符号７０３に示すように、移動方向と移動距離を検出できるセンサ３０４からは波形が出力されず、押圧板３０２が所定位置で静止していることがわかる。
【００２７】
紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に集積されている紙幣と押圧板３０２との重さの総和が重さＡよりやや軽い場合はバネ３０５の応力が勝り、押圧板３０２は所定の位置より上方に移動する。このとき、符号７０２に示すように数個のパルスが出力され、センサ２の出力位相がセンサ１の出力位相より進んでいる。また、紙幣の重さが軽くなるほど押圧板３０２の上方への移動量は大きくなるため、符号７０１に示すようにパルス数は増加する。
【００２８】
一方、紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に集積されている紙幣と押圧板３０２との重さの総和が重さＡよりやや重い場合はバネ３０５の応力より強くなり、押圧板３０２は所定の位置より下方に移動する。このとき、符号７０４に示すように数個のパルスが出力されるが、符号７０２に示した場合と逆位相で出力され、センサ１の出力位相がセンサ２の出力位相より進んでいる。また、紙幣の重さが重くなるほど押圧板３０２の下方への移動量は大きくなるため、符号７０５に示すようにパルス数は増加する。
【００２９】
得られた位相情報とパルス数から電流補正テーブル４０５を参照し（ステップＳ６０４）、図５に示す位相情報５０１及びパルス数５０２に対応する紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に集積されている紙幣の重さ５０３を算出し（ステップＳ６０５）、その重さ５０３に対応するモータ３０３の設定電流値５０４を決定する（S６０６）。ここで、モータ３０３の電流値は取引時に指定した速度で動作可能な電流値５０４Ａと、取引時以外に押圧板３０２が現在位置から動かないようにする電流値５０４Ｂの２通り設定する。
【００３０】
以上のようにして、押圧板３０２に積載されている紙幣の量（重さ）に応じて、モータ３０３に印加するための過不足のない電流値を設定することができ、消費電力の低減を図ることができる。
【実施例２】
【００３１】
以下に実施例１における紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅのバネ３０５の寿命を検知する方法について説明する。装置全体に関する説明は実施例１にて説明したものと同様のため、省略する。
【００３２】
バネ３０５の寿命検知時のフローチャートを図８に示す。バネ３０５の寿命検知を行う際には、検査対象となっている紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内に集積されている紙幣を全て一時保留部２０４に退避させ、空にする（ステップＳ８０１）。ここで、一時保留部２０４に入りきらない場合は、別の検査対象でない紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅに退避させても良い。
【００３３】
検査対象の紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ内を空にしたとき、押圧板３０２は紙幣収納庫内の最上限に位置している。その状態でモータ３０３の励磁を切る（ステップＳ８０２）と、押圧板３０２はその自重とバネ３０５の応力とつりあう場所まで移動（降下）する。このとき、実施例１と同様に移動方向と移動距離を検出できるセンサ３０４からは、移動距離に応じた個数のパルスが出力されるため、そのパルス数を測定し（ステップＳ８０３）、それを基に移動距離を算出する（ステップＳ８０４）。
【００３４】
算出した移動距離が事前に設定した閾値と比較し（ステップＳ８０５）、閾値以上の場合は、バネ３０５の劣化が顕著であると判定し、アラームにより知らせることで検査対象となっている紙幣収納庫２０６Ａ〜２０６Ｅ（もしくは、バネ３０５のみ）の交換を促す（ステップＳ８０５）。閾値以下の場合は継続して使用可能と判定して検知処理を終了する。
【００３５】
以上のようにして、バネ３０５の劣化を検知することができる。
【実施例３】
【００３６】
以下に、電源断の後、再度電源投入した際の押圧板３０２の復帰位置を指定する方法について説明する。紙幣収納庫もしくは紙幣処理装置、自動取引装置の電源をオフとすると、押圧板３０２の位置を固定していたモータ３０３の励磁が切れるため、押厚板３０２はそれ自身の重さや積載している紙幣の重さに応じた位置に移動する。その後、電源を投入した際は、基本的には再度電源オフ直前の位置（復帰位置）に押圧板３０２を戻す必要がある。
【００３７】
図９に押圧板３０２の復帰位置を指定するときのフローチャートを示す。実施例１と同様に押圧板３０２を所定の位置に移動させ（ステップＳ９０１）、モータ３０３の励磁を切る（ステップＳ９０２）。ここで、所定の位置まで移動した距離を移動方向と移動距離を検出できるセンサ３０４の出力情報を基にセンサ情報処理部４０２で測定し（ステップＳ９０３）。
【００３８】
以下、実施例１と同様に電流補正テーブル４０５を参照し（ステップＳ９０４）、移動距離と重さを算出し（ステップＳ９０５）、それらを不揮発メモリ４０４で記憶する（ステップＳ９０６）。その後、紙幣処理装置１０５の電源をオフする（ステップＳ９０７）。再び紙幣処理装置１０５の電源をオンした場合（ステップＳ９０８）、先に記憶した距離情報を用いて、押圧板３０２を紙幣処理装置１０５の電源オフする前の位置に復帰させることができる（ステップＳ９０９）。
【００３９】
本実施例は、電源をオフしてから再度投入する場合を例に挙げたが、それに限らず、一度モータの励磁を切ってから励磁を再開するまで紙幣収納庫に同じ重さの紙幣が同じ枚数収納されている場合であれば、同様の効果を得られる。
【実施例４】
【００４０】
以下に本発明における紙幣の枚数異常を検知する方法について説明する。
【００４１】
本実施例は、実施例１で用いた現金自動取引装置１０１内に設置されている紙幣収納庫である。従って、装置に関する説明は実施例１で説明済みのため省略する。
【００４２】
紙幣処理装置１０５の電源をオフする際は、事前に、実施例１と同様の手順で押圧板３０２と積載されている紙幣を合わせた重さを量り、重さ情報を不揮発メモリ４０４に記憶する。再び紙幣処理装置１０５の電源を投入したときに、同様の手順により、再度、圧板３０２と積載されている紙幣を合わせた重さを測定する。
【００４３】
このとき、紙幣処理装置１０５の電源をオフする前の重さ情報と比較して異なる場合は枚数が変化していると判断し、異常検知アラーム等により知らせる。
【符号の説明】
【００４４】
１０１…現金自動取引装置
１０２…通帳取引装置
１０３…明細票発行・カード取引装置
１０４…硬貨取引装置
１０５…紙幣取引装置
１０６…操作部
２０１…紙幣入出金口
２０２…搬送路
２０３…鑑別部
２０４…一時保留部
２０５…リジェクト部
２０６…紙幣収納庫
３０１…集積・繰り出しモータ
３０２…紙幣を繰り出すための押圧力を確保するための板
３０３…押圧板３０２を動かすモータ
３０４…移動方向と移動距離を検出できるセンサ
３０５…押圧板３０２を支えるバネ
３０６…残量少検知センサ
３０７…満杯検知センサ
４０１…移動方向と移動距離を検出できるセンサ出力波形
４０２…センサ情報処理部
４０３…電流制御部
４０４…不揮発メモリ
４０５…電流補正テーブル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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