(57)【要約】      （修正有）【課題】シャッタおよびステージの同期運転を維持しつつシャッタおよびステージを共通の駆動源により駆動することが可能な紙幣処理装置を提供する。【解決手段】ステージスライド機構４３０は駆動力伝達機構を介して、シャッタ開閉機構４４０はステージスライド機構４３０を介してモータＭに伝動連結されるよう構成し、駆動力伝達機構に所定値以上の負荷がかかった際にモータＭを空転させる空転手段を設けたことにより、ステージ４３およびシャッタ４４を共通のモータＭにより駆動可能とし、また、閉じようとするシャッタ４４に外力が加えられて駆動力伝達機構に所定値以上の負荷がかかった場合には空転手段によりモータＭを空転させてステージスライド機構４３０およびシャッタ開閉機構４４０の停止位置を維持させ、外力解除後の再開時にステージスライド機構４３０およびシャッタ開閉機構４４０を停止位置から同期して動作させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙幣収納庫から繰り出された紙幣を紙幣払出口に払い出す紙幣処理装置であって、繰り出された紙幣が積み重ねて載置されるステージおよび当該ステージの前方に位置して紙幣払出口を開閉するシャッタを備え、前記シャッタにより紙幣払出口を開放したうえでステージを紙幣払出口に向けてスライド移動させて紙幣を払い出す紙幣処理装置において、ステージをスライド移動させるステージスライド機構と、シャッタを開閉するシャッタ開閉機構と、モータの駆動力をステージスライド機構に伝達する駆動力伝達機構とを備え、前記ステージスライド機構は前記駆動力伝達機構を介して前記モータに伝動連結され、前記シャッタ開閉機構は前記ステージスライド機構を介してモータに伝動連結され、前記駆動力伝達機構に所定値以上の負荷がかかった際にモータを空転させる空転手段を設けた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において、ステージスライド機構は、ステージの裏面に配設された歯車に設けた突起と、ステージの裏面に設けられ、前記突起が遊嵌されるとともにステージのスライド方向と直交する方向に延在するガイド溝とからなることを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の紙幣処理装置において、ガイド溝は、突起の回転方向側の一方のガイド溝が他方のガイド溝よりも前方側に位置する態様でステージのスライド方向に段差を有し、一方のガイド溝と他方のガイド溝との間のガイド溝が突起の回転軌跡に沿った一時保留ガイドで連結されてなり、ステージの待機状態で突起が他方のガイド溝と一時保留ガイド溝の結合点に位置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において、シャッタ開閉機構は、ステージスライド機構の歯車に歯車結合された歯車と、当該歯車と同期して回転し、シャッタを開閉するカムとからなることを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の紙幣処理装置において、シャッタは、カムと係合した際に紙幣払出口を閉塞し、カムとの係合が解除された際に紙幣払出口を開放することを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の紙幣処理装置において、駆動力伝達機構は、モータ側プーリとステージスライド機構側プーリに巻回された丸ベルトからなり、空転手段は、モータ側プーリ若しくはステージスライド機構側プーリの溝は丸ベルトの周縁の一部と接触する断面Ｖ字状に形成されていることを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項７】
請求項１に記載の紙幣処理装置において、空転手段によりモータが空転した際、モータを一端停止させた後、一定時間逆転させたうえで通常の正転動作に戻すことを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の紙幣処理装置において、モータの空転は、モータの過電流を検知する過電流検知手段の出力に基いて検出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】
この発明は、紙幣収納庫から払い出された紙幣を積み重ねた状態で一括して紙幣払出口に出金する紙幣処理装置に係り、特に、常時は紙幣払出口を閉塞するシャッタと、紙幣収納庫から払い出された紙幣を積み重ねた状態で集積するステージとを備え、前記シャッタにより紙幣払出口を閉塞した状態でステージに紙幣を積み重ねて集積し、シャッタにより紙幣払出口を開放したうえでステージを紙幣払出口に向けてスライドさせることにより紙幣を出金する紙幣処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の先行技術として、例えば自動販売機や両替機について開示された特許文献１が知られている。この特許文献１に記載された紙幣処理装置は、紙幣を収納する紙幣収納庫と、該紙幣収納庫に収納された紙幣を一枚ずつ分離して繰り出す分離繰出部と、該分離繰出部で繰り出された紙幣を複数枚一括して紙幣払出口に出金可能な集積出金部と、紙幣払出口を開閉するとともに常時は紙幣払出口を閉塞するシャッタを有し、シャッタにより紙幣払出口を閉塞した状態で紙幣収納庫から繰り出された紙幣を積み重ねて集積出金部に集積し、シャッタにより紙幣払出口を開放したうえで集積出金部をスライドさせて紙幣払出口に集積した紙幣を出金するようにしたものである。また、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどのＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ  Ｏｆ  Ｓａｌｅｓ）レジスタに併設される釣銭機としての紙幣処理装置は、上述した自動販売機の紙幣処理装置などと同様に、その紙幣収納庫などから紙幣を出金する際、シャッタにより紙幣払出口を閉塞した状態で１枚ずつ送り出されてくる紙幣をステージ上に集積し、ステージ上に指定された金額の紙幣が送り出されてからシャッタにより紙幣払出口を開放したうえでステージを紙幣払出口に向けてスライドさせることにより集積された紙幣を一括して釣銭として出金するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した先行技術におけるシャッタおよびステージは、シャッタが紙幣払出口を開放又は閉塞したタイミングでステージをスライド移動させるように、それぞれ専用の駆動源により駆動されるように構成されている。このように、シャッタおよびステージにそれぞれ専用の駆動源を備える場合にはコストの上昇は免れない。そのため、シャッタおよびステージを共通の駆動源により駆動することが考えられる。ところが、紙幣払出口を開閉するシャッタおよび積み重ねて集積された紙幣を紙幣払出口に向けてスライド移動するステージは、シャッタにより紙幣払出口を開放したうえでステージを紙幣払出口に向けてスライド移動させ、また、ステージを紙幣払出口とは反対側に向けてスライド移動させたうえでシャッタを閉じて紙幣払出口を閉塞させるというように同期させる必要がある一方、シャッタは、シャッタは利用者が直接手を触れる箇所に配設されていることから紙幣払出口を閉塞する際に指を挟んだ場合には紙幣払出口を閉塞する動作を一旦停止させて不測の事態（怪我や機構の破損）を防止せねばならない。これは紙幣払出口を閉塞する際にシャッタを押え付けるような不正がなされた場合も同様である。このように不測の事態に対処しつつシャッタの開閉およびステージのスライド移動を同期させねばならないため、従来ではシャッタおよびステージをそれぞれ専用の駆動源により駆動するように構成されているのが現状である。
【０００５】
そこで、本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、シャッタおよびステージの同期運転を維持しつつシャッタおよびステージを共通の駆動源により駆動することが可能な紙幣処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１にかかる発明は、紙幣収納庫から繰り出された紙幣を紙幣払出口に払い出す紙幣処理装置であって、繰り出された紙幣が積み重ねて載置されるステージおよび当該ステージの前方に位置して紙幣払出口を開閉するシャッタを備え、前記シャッタにより紙幣払出口を開放したうえでステージを紙幣払出口に向けてスライド移動させて紙幣を払い出す紙幣処理装置において、ステージをスライド移動させるステージスライド機構と、シャッタを開閉するシャッタ開閉機構と、モータの駆動力をステージスライド機構に伝達する駆動力伝達機構とを備え、前記ステージスライド機構は前記駆動力伝達機構を介して前記モータに伝動連結され、前記シャッタ開閉機構は前記ステージスライド機構を介してモータに伝動連結され、前記駆動力伝達機構に所定値以上の負荷がかかった際にモータを空転させる空転手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するために請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の紙幣処理装置において、ステージスライド機構は、ステージの裏面に配設された歯車に設けた突起と、ステージの裏面に設けられ、前記突起が遊嵌されるとともにステージのスライド方向と直交する方向に延在するガイド溝とからなることを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するために請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の紙幣処理装置において、ガイド溝は、突起の回転方向側の一方のガイド溝が他方のガイド溝よりも前方側に位置する態様でステージのスライド方向に段差を有し、一方のガイド溝と他方のガイド溝との間のガイド溝が突起の回転軌跡に沿った一時保留ガイドで連結されてなり、ステージの待機状態で突起が他方のガイド溝と一時保留ガイド溝の結合点に位置することを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために請求項４にかかる発明は、請求項１に記載の紙幣処理装置において、シャッタ開閉機構は、ステージスライド機構の歯車に歯車結合された歯車と、当該歯車と同期して回転し、シャッタを開閉するカムとからなることを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するために請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の紙幣処理装置において、シャッタは、カムと係合した際に紙幣払出口を閉塞し、カムとの係合が解除された際に紙幣払出口を開放することを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するために請求項６にかかる発明は、請求項１に記載の紙幣処理装置において、駆動力伝達機構は、モータ側プーリとステージスライド機構側プーリに巻回された丸ベルトからなり、空転手段は、モータ側プーリ若しくはステージスライド機構側プーリの溝は丸ベルトの周縁の一部と接触する断面Ｖ字状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するために請求項７にかかる発明は、請求項１に記載の紙幣処理装置において、空転手段によりモータが空転した際、モータを一端停止させた後、一定時間逆転させたうえで通常の正転動作に戻すことを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するために請求項８にかかる発明は、請求項７に記載の紙幣処理装置において、モータの空転は、モータの過電流を検知する過電流検知手段の出力に基いて検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１にかかる紙幣処理装置によれば、紙幣収納庫から繰り出された紙幣を紙幣払出口に払い出す紙幣処理装置であって、繰り出された紙幣が積み重ねて載置されるステージおよび当該ステージの前方に位置して紙幣払出口を開閉するシャッタを備え、前記シャッタにより紙幣払出口を開放したうえでステージを紙幣払出口に向けてスライド移動させて紙幣を払い出す紙幣処理装置において、ステージをスライド移動させるステージスライド機構と、シャッタを開閉するシャッタ開閉機構と、モータの駆動力をステージスライド機構に伝達する駆動力伝達機構とを備え、前記ステージスライド機構は前記駆動力伝達機構を介して前記モータに伝動連結され、前記シャッタ開閉機構は前記ステージスライド機構を介してモータに伝動連結され、前記駆動力伝達機構に所定値以上の負荷がかかった際にモータを空転させる空転手段を設けたことにより、ステージおよびシャッタを共通のモータにより駆動することができるので、ステージおよびシャッタにそれぞれ専用の駆動源を設ける場合に対してコストの低減を図ることが可能となる。また、シャッタにより紙幣払出口を閉塞する際に指を挟むなどによりシャッタが停止して所定値以上の負荷がかかった場合には駆動力伝達機構に設けた空転手段によりモータが空転するので、モータに過負荷がかかることを防止でき、かつ、モータが空転することによってシャッタおよびステージが停止位置を維持しており、挟まれた指を引き抜くなどによりシャッタの停止状態が解除された場合、ステージスライド機構およびシャッタ開閉機構が同時に動作を再開するので、シャッタおよびステージの動作を停止位置から同期して再開させることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項２にかかる紙幣処理装置によれば、ステージスライド機構は、ステージの裏面に配設された歯車に設けた突起と、ステージの裏面に設けられ、前記突起が遊嵌されるとともにステージのスライド方向と直交する方向に延在するガイド溝とからなることにより、ステージスライド機構をステージ自身と歯車という少ない部品で簡単に構成することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項３にかかる紙幣処理装置によれば、ガイド溝は、突起の回転方向側の一方のガイド溝が他方のガイド溝よりも前方側に位置する態様でステージのスライド方向に段差を有し、一方のガイド溝と他方のガイド溝との間のガイド溝が突起の回転軌跡に沿った一時保留ガイドで連結されてなり、ステージの待機状態で突起が他方のガイド溝と一時保留ガイド溝の結合点に位置することにより、シャッタ開閉機構がステージスライド機構を介してモータに伝動連結され、シャッタ開閉機構およびステージスライド機構が同時に始動した場合にもステージのスライド移動を一時停止してシャッタが紙幣払出口から退避した後にステージをスライド移動させるので、ステージのスライド移動距離を短くすることができ、紙幣処理装置の小型化が可能となる。
【００１７】
また、本発明の請求項４にかかる紙幣処理装置によれば、シャッタ開閉機構は、ステージスライド機構の歯車に歯車結合された歯車と、当該歯車と同期して回転し、シャッタを開閉するカムとからなることにより、シャッタ開閉機構はシャッタ、歯車およびカムという少ない部品で簡単に構成することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項５にかかる紙幣処理装置によれば、シャッタは、カムと係合した際に紙幣払出口を閉塞し、カムとの係合が解除された際に紙幣払出口を開放することにより、シャッタが紙幣払出口を閉塞した状態ではシャッタがカムに乗り上げてロックされているので、シャッタを操作して紙幣払出口を開放するという悪戯を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項６にかかる紙幣処理装置によれば、駆動力伝達機構は、モータ側プーリとステージスライド機構プーリに巻回された丸ベルトからなり、空転手段は、モータ側プーリ若しくはステージスライド機構プーリの溝は丸ベルトの周縁の一部と接触する断面Ｖ字状に形成されていることにより、丸ベルトとプーリの接触部分を小さくすることにより丸ベルトとモータ側プーリ若しくはステージスライド機構プーリとの間に所定値以上の負荷がかかった場合にモータを空転させることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項７にかかる紙幣処理装置によれば、空転手段によりモータが空転した際、モータを一端停止させた後、一定時間逆転させたうえで通常の正転動作に戻すことにより、シャッタに指が挟まれた場合には指を無理なく引き抜くことを可能として指を保護することができ、シャッタに障害物が挟まれている場合には障害物を脱落させて正常動作に戻すことができる。
【００２１】
また、本発明の請求項８にかかる紙幣処理装置によれば、モータの空転を、モータの過電流を検知する過電流検知手段の出力に基いて検出することにより、モータへの供給電流を監視するという簡単な構成によって容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る紙幣処理装置が適用されるレジスタシステムの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１の紙幣処理装置の紙幣払出口の近傍の概略構成を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＺ−Ｚ断面図である。
【図３】図２のステージを示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）のステージにおける紙幣載置面部の背面図である。
【図４】図２のシャッタを示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその右側面図である。
【図５】図２の（ａ）から底板を取り外した分解図である。
【図６】駆動力伝達機構を構成する歯車とモータ側プーリを示す側面図である。
【図７】ステージおよびシャッタの動作と、ステージスライド機構，シャッタ開閉機構，駆動力伝達機構の動作を併記して示し、（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれの動作過程に沿った動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態に係る紙幣処理装置について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る紙幣処理装置が適用されるレジスタシステムの全体構成を示す斜視図であり、先ず図１に基いてレジスタシステムの概略構成を説明した後、本発明に係る紙幣処理装置について図２乃至図７を用いて説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明に係る紙幣処理装置が適用されるレジスタシステム１は、ＰＯＳレジスタ２、硬貨釣銭機としての硬貨処理装置３、紙幣釣銭機としての紙幣処理装置４、棒金収納庫５を備えて構成され、棒金収納庫５の上に硬貨処理装置３および紙幣処理装置４が横並びに載置され、最上段にＰＯＳレジスタ２が載置されている。
【００２５】
ＰＯＳレジスタ２は、表示部２１、入力部２２（タッチパネル）、不図示の制御部および硬貨処理装置３，紙幣処理装置４，棒金収納庫５との通信部などを備え、レジ担当者の操作により、商品のコードを読み取り、商品のコード、数量を登録する一方、商品のコードから商品のアイテム、商品の値段を呼び出し、請求金額と買い物客から受け取ったお金（入金額）との差額（釣銭額）とを算出して硬貨処理装置３若しくは紙幣処理装置４に出金指示を送信するようにしたもので、表示器２１に請求金額および釣銭額を表示して買い物客に請求金額と釣銭額とを知らしめる。また、ＰＯＳレジスタ２は、棒金収納庫５に収納された金種別の棒金を管理するとともに棒金収納庫５の錠をロック・アンロックする。
【００２６】
硬貨処理装置３は、表示・入力部３０、硬貨投入口３１、釣銭払出口３２、硬貨返却口３３、不図示の制御部およびＰＯＳレジスタ２との通信部を備え、硬貨投入口３１に硬貨が投入された場合にこれを一枚ごとに分離して検銭部に受け渡し、検銭部で真偽および金種を判別した後、検銭部での判別結果に基いてリジェクトゲートにより硬貨通路を切り換えて「偽貨」を釣銭払出口３２に排除したうえで「正貨」を一時保留し、入金額が確定すると一時保留された硬貨を金種別収納部に収納（入金）するとともにＰＯＳレジスタ２に入金額を送信する一方、ＰＯＳレジスタ２から出金指令が与えられた場合に該当する金額の硬貨を金種別収納部から釣銭払出口３２に払い出す（出金する）ようにし、商品の購入が取り止められた場合には一時保留した現物硬貨を硬貨返却口３３に返却するようにしたものである。
【００２７】
紙幣処理装置４は、紙幣投入口４１、シャッタが敷設された紙幣払出口４２、不図示の制御部および硬貨識別装置３との通信部を備え、紙幣投入口４１に紙幣が投入された場合にこれを一枚ごとに分離して紙幣識別部で識別して金種別収納庫に一時保留し、入金額が確定すると一時保留された紙幣を当該金種別収納庫に収納（入金）するとともに硬貨識別装置３を介してＰＯＳレジスタ２に入金額を送信する一方、ＰＯＳレジスタ２から硬貨識別装置３を介して出金指令が与えられた場合に該当する金額の紙幣を金種別収納庫から１枚ずつ送り出されてくる紙幣をステージ上に集積し、ステージ上に指定された金額の紙幣が送り出されてからシャッタにより紙幣払出口を開放したうえでステージを紙幣払出口に向けてスライドさせることにより集積された紙幣を一括して釣銭として紙幣払出口４２に払い出す（出金する）ようにし、商品の購入が取り止められた場合には一時保留した現物紙幣を紙幣払出口４２に返却するようにしたものである。
【００２８】
棒金収納庫５は、引き出し式の棒金収納部５１の前壁に設けた表示部５０、ＰＯＳレジスタ２との通信部などを備え、前記棒金収納部に予め設定した枚数（たとえば５０枚）の硬貨を積層して包装した金種別の棒金硬貨を収納するものであり、当該棒金収納部に配設されたセンサーにより棒金硬貨の有無および金種を判定して金種別の数量状態（エンプティ、満杯など）を表示部５０に表示するとともにＰＯＳレジスタ２に判定状態を送信する。また、棒金収納庫５の棒金収納部５１には電気錠が配設され、ＰＯＳレジスタ２からの信号によりロック・アンロックされるように構成されている。
【００２９】
図１のレジスタシステム１の動作について説明すると、先ず、レジ担当者（又は買い物客）がＰＯＳレジスタ２を操作し、商品のコードの読み取りおよび数量を入力部２１から入力することにより、ＰＯＳレジスタ２に商品のコード、数量を登録する。商品のコード、数量がＰＯＳレジスタ２に登録されると、ＰＯＳレジスタ２は、商品のコードから商品のアイテム、商品の金額を呼び出し商品の合計金額（請求金額）を算出し、ＰＯＳレジスタ２表示部２１に請求金額を表示する。これにより、買い物客は請求金額を認識したうえでお金を硬貨処理装置３又は紙幣処理装置４の硬貨投入口３１又は紙幣投入口４１に投入する（レジ担当者が買い物客からお金を受け取って硬貨投入口３１又は紙幣投入口４１に投入する場合もある）。硬貨処理装置３又は紙幣処理装置４は、買い物客（若しくはレジ担当者）が投入したお金を受け入れて一時保留して受け入れた金額（入金額）を計数する。買い物客（若しくはレジ担当者）が入金を終わらせるための操作をＰＯＳレジスタ２の入力部２１を介して行うと、この操作を受けたＰＯＳレジスタ２は硬貨処理装置３又は紙幣処理装置４に入金終了（入金額の確定）を送信する。この入金終了（入金額の確定）を受信した硬貨処理装置３又は紙幣処理装置４は、計数された入金額をＰＯＳレジスタ２へと送信するとともに一時保留したお金を金種別収納部又は金種別収納庫に収納する。
【００３０】
硬貨処理装置３又は紙幣処理装置４から入金額を受信したＰＯＳレジスタ２は、入金額を預かり金として表示部２１に表示すると共に、預かり金と請求金額の差額を算出し、釣銭額として表示部２１に表示するとともにその釣銭額に従った金種および枚数を計算したうえで出金額として硬貨処理装置３又は紙幣処理装置４に送信する。ＰＯＳレジスタ２からの出金額を受信した硬貨処理装置３又は紙幣処理装置４は、金種別収納部又は金種別収納庫から釣銭額に従った金種および枚数を釣銭払出口３２又は紙幣払出口４２に払い出す。買い物客が硬貨処理装置３及び紙幣処理装置４から払い出された釣銭とＰＯＳレジスタ２から出力されたレシートとを受け取ると清算が完了する。
【００３１】
ここで、紙幣払出口４２には、図２に示すように、紙幣払出口４２の底面を構成する底板４２１の上にスライド移動自在な平板状のステージ４３が配設されるとともに紙幣払出口４２を開閉するシャッタ４４が配設されている。なお、図２において、白抜き矢印Ａは、紙幣の払出（出金）方向を示している。
【００３２】
前記底板４２１は、下方が開放するとともに上壁（紙幣払出口４２の底面）の後方側一部および前壁の一部を切り欠いた薄い箱形に形成され、その箱形内部に後述するステージスライド機構４３０、シャッタ開閉機構４４０、モータＭの駆動力をステージスライド機構４３０に伝達する駆動力伝達機構４５０が配設されている。
【００３３】
前記ステージ４３は、図３にも示すように、平板状の紙幣載置面部４３Ａと、紙幣載置面部４３Ａの後縁から立上がる保持部４３Ｂとを備え、紙幣載置面部４３Ａの裏面側には、図３の（ｂ）に示すように、ガイド溝４３Ｃが形成されている。紙幣載置面部４３Ａは、紙幣の出金方向Ａに直交する方向に横長に形成され、金種別収納庫から紙幣の短手方向を紙幣の出金方向Ａに一致させた状態で送り出されてくる紙幣を積み重ねて載置するものである。保持部４３Ｂは、紙幣載置面部４３Ａに集積した紙幣の荷崩れを防止するものである。ガイド溝４３Ｃは、紙幣の出金方向Ａと直交する方向に延在するとともに左右方向の一方のガイド溝４３Ｃ１が他方のガイド溝４３Ｃ２よりも前方側に位置する態様でステージ４３のスライド方向に段差を有し、かつ、一方のガイド溝４３Ｃ１と他方のガイド溝４３Ｃ２とが湾曲した一時保留ガイド溝４３Ｃ３により連結されてなる。このガイド溝４３Ｃの溝幅は、後述するステージスライド機構４３０の歯車４３１に設けた突起４３２が遊嵌される大きさに定められ、かつ、一時保留ガイド溝４３Ｃ３の曲率は、前記突起４３２の回転軌跡の曲率に一致している。このステージ４３は、ステージスライド機構４３０の歯車４３１の回転に伴なって旋回移動する突起４３２がガイド溝４３Ｃを摺動することにより紙幣の出金方向Ａおよびその出金方向Ａとは逆方向にスライド移動するものである。
【００３４】
前記シャッタ４４は、図４にも示すように、紙幣払出口４２を閉塞可能な大きさのシャッタ本体４４Ａと、このシャッタ本体４４Ａの裏面側の左右端部から後方に延在し、その後端部に支軸４４Ｂ１，４４Ｂ１を有するアーム４４Ｂ，４４Ｂと、前記シャッタ本体４４Ａの裏面側の左右方向の略中央の下部側であって、シャッタ４４の裏面から後方に延在し、後述するシャッタ開閉機構４４０のカム４４２と係合・離脱するカム突起４４Ｃとを備えてなる。なお、カム突起４４Ｃの後方への延在長さは後述するシャッタ開閉機構４４０の歯車４４１に当接することのない長さに定められている。前記カム突起４４Ｃの左右方向の一方側は、シャッタ本体４４Ａの裏面から後方に向うに従って肉厚が漸増する円弧状に形成されている。このシャッタ４４は、アーム４４Ｂ，４４Ｂの後端に設けた支軸４４Ｂ１，４４Ｂ１を底板４２１の左右側壁に係止することにより上下方向に回動可能であって、不図示のばねにより下方に向けて付勢されており、シャッタ開閉機構４４０のカム４４２がカム突起４４Ｃに係合した場合に上方に回動することにより紙幣払出口４２に進出して当該紙幣払出口４２を閉塞し、シャッタ開閉機構４４０のカム４４２がカム突起４４Ｃから離脱した場合に下方に回動することにより紙幣払出口４２から退避して当該紙幣払出口４２を開放するものである。なお、底板４２１の前壁における前記シャッタ４４のアーム４４Ｂ，４４Ｂおよびカム突起４４Ｃと対峙する箇所は切り欠かれており、その切り欠きにアーム４４Ｂ，４４Ｂおよびカム突起４４Ｃが進入することによりシャッタ４４が上方向に回動可能である。
【００３５】
前記底板４２１の箱形内部には、図５に示すように、ベース基板４００に取付けられたステージスライド機構４３０、シャッタ開閉機構４４０、モータＭの駆動力をステージスライド機構４３０に伝達する駆動力伝達機構４５０が配設されている。なお、モータＭおよびベース基板４００は、不図示の紙幣処理装置の下フレームに固着されるものである。
【００３６】
前記ステージスライド機構４３０は、平歯車からなる歯車４３１と、歯車４３１に設けた円柱状の突起４３２とからなる。前記歯車４３１の下面側には当該歯車４３１の軸に固着したステージスライド機構側プーリ４５４（図２の（ｂ）参照）が設けられている。前記歯車４３１の軸は、ベース基板４００に回動自在に軸支されている。
【００３７】
前記シャッタ開閉機構４４０は、平歯車からなる歯車４４１と、歯車４４１の下面側に設けた歯車４４１と同心のカム４４２とからなる。前記カム４４２は、歯車４４１の径外方向に突出するとともに平坦面（水平面）と、回転方向の一端側、この場合には歯車４４１の回転方向の先端側が先細の斜面として形成され、歯車４４１の回転方向の後端側が平坦面から直角に切り落とされている。カム４４２は、歯車４４１に一体に形成、若しくは歯車４４１とは別個に設けてもよいものであり、前記カム４４２を歯車４４１とは別個に設けた場合にはカム４４２を歯車４４１の軸に固着するようにすれば歯車４４１の軸心と容易に一致させることができる。前記カム４４２を一体的に備えた歯車４４１の軸は、ベース基板４００に回動自在に軸支されている。
【００３８】
前記駆動力伝達機構４５０は、モータＭの出力軸に固着されたウオーム歯車４５１と、このウオーム歯車４５１に噛み合う平歯車からなる歯車４５２と、この歯車４５２の下面側であって当該歯車４５２の軸に固着されたモータ側プーリ４５３（図６参照）と、前記ステージスライド機構４３０の歯車４３１と同心のステージスライド機構側プーリ４５４（図２の（ｂ）参照）と、モータ側プーリ４５３およびステージスライド機構側プーリ４５４に巻回された丸ベルト４５５とからなる。前記歯車４５２の軸は、ベース基板４００に回動自在に軸支されている。ここで、前記モータ側プーリ４５３の溝は、図６に示すように、丸ベルト４５５の周縁の一部と接触する断面Ｖ字状に形成されているものである。
【００３９】
図５から理解できるように、前記ステージスライド機構４３０は、駆動力伝達機構４５０を介してモータＭに伝動連結される一方、前記シャッタ開閉機構４４０は前記ステージスライド機構４３０を介してモータＭに伝動連結されている。そして、前記駆動力伝達機構４５０におけるモータ側プーリ４５３の溝が丸ベルト４５５の周縁の一部と接触する断面Ｖ字状に形成されていることから、モータＭの負荷側に過負荷がかかり、丸ベルト４５５とモータ側プーリ４５３との間に所定値以上の負荷がかかった際にはモータＭが空転するように構成されている。前記丸ベルト４５５および丸ベルト４５５の周縁の一部と接触する断面Ｖ字状に形成したところのモータ側プーリ４５３の溝が請求項１に記載した空転手段を構成する。
【００４０】
前記ステージスライド機構４３０、シャッタ開閉機構４４０、駆動力伝達機構４５０が取付けられたベース基板４００は、紙幣処理装置の下フレームに固着される。そして、これらのステージスライド機構４３０、シャッタ開閉機構４４０、駆動力伝達機構４５０を覆うように底板４２１を被せて底板４２１を紙幣処理装置の下フレームに固着する。この場合、底板４２１の上壁の後方側一部が切り欠かれており、その切り欠きを介してステージスライド機構４３０の歯車４３１に設けた突起４３２が底板４２１の上壁の上方に突出する。なお、底板４２１には、予めその左右側壁にシャッタ４４のアーム４４Ｂ，４４Ｂの後端に設けた支軸４４Ｂ１，４４Ｂ１を係止することによりシャッタ４４が取付けられているものである。そして、底板４２１の上面にステージ４３を取付ける。この場合、ステージ４３の裏面側に設けたガイド溝４３Ｃにステージスライド機構４３０における歯車４３１に設けた円柱状の突起４３２を嵌入させる。最後にモータＭを、その出力軸に固着されたウオーム歯車４５１を駆動力伝達機構４５０の歯車４５２に噛み合わせた状態で紙幣処理装置の下フレームに固着する。
【００４１】
ここで、前記ステージスライド機構４３０の歯車４３１とシャッタ開閉機構４４０の歯車４４１の歯車比は一対一に定められている。そして、ステージスライド機構４３０およびシャッタ開閉機構４４０の初期位置（待機位置）は、図５に示すような状態に定められている。すなわち、ステージスライド機構４３０における歯車４３１に設けた円柱状の突起４３２が紙幣払出口４２から最も離隔した後方に位置し、その際、シャッタ開閉機構４４０のカム４４２は歯車４４１が回転した場合に紙幣払出口４２から遠退く側に位置している。この場合、シャッタ開閉機構４４０のカム４４２がシャッタ４４のカム突起４４Ｃに係合している。そして、ステージスライド機構４３０の突起４３２とステージ４３の裏面側に設けたガイド溝４３Ｃとは、ステージ４３の待機状態においてガイド溝４３Ｃにおける他方のガイド溝４３Ｃ２と一時保留ガイド溝４３Ｃ３の結合点にステージスライド機構４３０の突起４３２が位置するように定められている。
【００４２】
かかる構成の紙幣処理装置の出金動作について図７を用いて説明する。図７は、ステージ４３とシャッタ４４の動作とステージスライド機構４３０，シャッタ開閉機構４４０，駆動力伝達機構４５０の動作を併記したものである。図７の（ａ）は待機状態を示し、この待機状態においてステージ４３は後方に位置し、シャッタ４４はそのカム突起４４Ｃがシャッタ開閉機構４４０のカム４４２に乗り上げて係合していることにより紙幣払出口４２に進出するよう上方に回動して紙幣払出口４２を閉塞している。この待機状態において、ＰＯＳレジスタ２（図１参照）から硬貨識別装置３を介して紙幣処理装置４に出金指令が与えられると、紙幣処理装置４は該当する金額の紙幣Ｂを金種別収納庫から１枚ずつ送り出してステージ４３上に集積する。この場合、ステージ４３上に送り出された紙幣Ｂは閉じられたシャッタ４４に当接して整列される。ステージ４３上に指定された金額の紙幣Ｂが送り出されるとモータＭが起動される。モータＭの起動により駆動力伝達機構４５０を介してモータＭに伝動連結されたステージスライド機構４３０およびシャッタ開閉機構４４０が始動する。ここで、駆動力伝達機構４５０の歯車４５２、ステージスライド機構４３０の歯車４３１およびシャッタ開閉機構４４０の歯車４４１の回転方向については図示の矢印で示す方向とする。
【００４３】
ステージスライド機構４３０およびシャッタ開閉機構４４０の始動によりステージスライド機構４３０の歯車４３１およびシャッタ開閉機構４４０の歯車４４１が同時に回転を開始する。この場合、ステージスライド機構４３０の歯車４３１の突起４３２は、ステージ４３の裏面に設けたガイド溝４３Ｃにおける他方のガイド溝４３Ｃ２と一時保留ガイド溝４３Ｃ３の結合点に位置した状態から一時保留ガイド溝４３Ｃ３に沿って回転する。したがって、ステージ４３は、突起４３２が一時保留ガイド溝４３Ｃ３内に沿って回転する期間中においては停止している。一方、シャッタ開閉機構４４０の歯車４４１が回転を開始すると同時にカム４４２が回転を開始し、シャッタ４４のカム突起４４Ｃとの係合状態が徐々に浅くなる（カム４４２がカム突起４４Ｃから逃げてゆく）。そして、カム４４２の後端がカム突起４４Ｃを通り過ぎてカム４４２がカム突起４４Ｃから離脱するとシャッタ４４は下方へ回動し、紙幣払出口４２から退避して当該紙幣払出口４２を開放する（図７の（ｂ）参照）。
【００４４】
図７の（ｂ）に示すように、シャッタ４４が紙幣払出口４２から退避した段階（過程）において、ステージ４３の裏面に設けたガイド溝４３Ｃにおける一時保留ガイド溝４３Ｃ３に沿って回転していたステージスライド機構４３０の突起４３２は、一時保留ガイド溝４３Ｃ３と一方のガイド溝４３Ｃ１との結合点を経由して一方のガイド溝４３Ｃ１に達する。突起４３２が一方のガイド溝４３Ｃ１に達すると突起４３２が一方のガイド溝４３Ｃ１の溝縁に当接して当該溝縁に沿って摺動する。これにより、ステージ４３は前方（紙幣払出口４２）に向けてスライド移動を開始し、ステージ４３に集積した紙幣Ｂを除々に紙幣払出口４２から露出させる。このように、ガイド溝４３Ｃにおける一時保留ガイド溝４３Ｃ３は、シャッタ開閉機構４４０がステージスライド機構４３０を介してモータＭに伝動連結され、シャッタ開閉機構４４０およびステージスライド機構４３０が同時に始動した場合にもステージ４３のスライド移動を一時停止してシャッタ４４が紙幣払出口４２から退避した後にステージ４３をスライド移動させる機能を備えている。この機能による効果については後述する。そして、ステージスライド機構４３０の歯車４３１が半回転した段階でモータＭの駆動を一旦停止させ、紙幣払出口４２から紙幣Ｂの一部を露出させた状態で紙幣Ｂの取り出しを待つステップに入る（図７の（ｃ）参照）。このステップではステージスライド機構４３０における突起４３２が一方のガイド溝４３Ｃ１から一時保留ガイド溝４３Ｃ３を経由して一時保留ガイド溝４３Ｃ３と他方のガイド溝４３Ｃ２との結合点に位置する一方、シャッタ開閉機構４４０のカム４４２はシャッタ４４のカム突起４４Ｃから離隔しているのでシャッタ４４は紙幣払出口４２から退避した状態を維持している。なお、この状態においてステージ４３の前縁がシャッタ４４の回動軌跡より後方側に位置するように設定しておくことにより不測の事態によりシャッタ４４とステージ４３とが衝突して破損することを防止することができる。
【００４５】
紙幣払出口４２には紙幣Ｂの有無を検知するセンサー（不図示）が配設されており、このセンサーの信号に基いて紙幣Ｂの取り出しが検出され、紙幣Ｂの取り出しが検出されるとモータＭが再起動される。モータＭの再起動によりステージスライド機構４３０の歯車４３１の突起４３２が他方のガイド溝４３Ｃ３の溝縁に当接して当該溝縁に沿って摺動し（図７の（ｄ）参照）、ステージ４３は後方に向けてスライド移動して元の位置に復帰する一方、シャッタ開閉機構４４０のカム４４２がシャッタ４４のカム突起４４Ｃに接近してカム４４２の先端がカム突起４４Ｃの位置に到達すると当該カム４４２の先細に形成された先端がカム突起４４Ｃの下方に潜り込み、これによりカム突起４４Ｃがカム４４２の斜面に乗り上げてシャッタ４４を紙幣払出口４２に進出させる。シャッタ開閉機構４４０のカム４４２における先細の先端がカム突起４４Ｃの下方に潜り込む際、カム突起４４Ｃのカム４４２の先端と当接する部位は、シャッタ本体４４Ａの裏面から後方に向うに従って肉厚が漸増する円弧状に形成されていることから両者の当接当初は略点接触することとなり、カム４４２の先端をカム突起４４Ｃの下方にスムーズに潜り込ませることができる。そして、シャッタ４４のカム突起４４Ｃがカム４４２の斜面から平坦面に乗り上げるとシャッタ４４が紙幣払出口４２を完全に閉塞し、その後、ステージスライド機構４３０の歯車４３１およびシャッタ開閉機構４４０の歯車４４１が半回転（全体的には一回転）した段階でモータＭを停止させるとステージ４３およびシャッタ４４が図７の（ａ）に示した待機状態に復帰する。
【００４６】
さて、前述したように、ステージ４３の裏面に設けたガイド溝４３Ｃにおける一時保留ガイド溝４３Ｃ３は、シャッタ開閉機構４４０がステージスライド機構４３０を介してモータＭに伝動連結され、シャッタ開閉機構４４０およびステージスライド機構４３０が同時に始動した場合にもステージ４３のスライド移動を一時保留してシャッタ４４が紙幣払出口４２から退避した後にステージ４３をスライド移動させる機能を備えているものである。つまり、シャッタ開閉機構４４０およびステージスライド機構４３０が同時に始動した場合にもステージ４３はスライド移動を一時保留し、シャッタ４４が紙幣払出口４２から退避した後にスライド移動することからステージ４３のスライド移動距離を短くすることができる。シャッタ開閉機構４４０およびステージスライド機構４３０が同時に始動した場合にシャッタ４４が紙幣払出口４２から退避した後にステージ４３をスライド移動させること自体は、ステージ４３のスライド移動距離を長くすることによっても達成することができるものである。しかしながら、ステージ４３のスライド移動距離を長くすると紙幣処理装置の大型化は避けられない。かかる点、この発明のガイド溝４３Ｃにおける一時保留ガイド溝４３Ｃ３は、シャッタ開閉機構４４０およびステージスライド機構４３０が同時に始動した場合にもシャッタ４４が紙幣払出口４２から退避するまでの期間中においてはステージ４３をスライド移動させることなく待機させ、シャッタ４４が紙幣払出口４２から退避した後にステージ４３をスライド移動させることからステージ４３のスライド移動距離を短くすることができ、紙幣処理装置の小型化に寄与する。また、ステージ４３のスライド移動距離を短くすることができることからステージ４３とシャッタ４４との間の距離を短くすることができ、シャッタ４４をステージ４３に送り出された紙幣Ｂの先端を整列させるストッパとして兼用することができ、紙幣Ｂを安定して紙幣Ｂ払出口に露出させることも可能となる。
【００４７】
また、紙幣処理装置の待機状態において、シャッタ４４のカム突起４４Ｃがシャッタ開閉機構４４０のカム４４２と係合して当該カム４４２の上に乗り上げていることからシャッタ４４を押し下げるような外力が加えられてもシャッタ４４が下方に向けて回動することがなく、紙幣払出口４２を開放しようとする不正を確実に防止することができる。
【００４８】
さらに、シャッタ４４が紙幣払出口４２を開放した状態から紙幣払出口４２に進出して紙幣払出口４２を閉塞するように上方に向けて回動する際（図７の（ｄ）の状態）、シャッタ４４の上方への回動を阻止するような外力が加えられた際、空転手段によりモータＭが空転する。すなわち、紙幣払出口４２から退避したシャッタ４４は、シャッタ開閉機構４４０のカム４４２の先端がシャッタ４４に設けたカム突起４４Ｃの下方に潜り込み、シャッタ４４のカム突起４４Ｃがカム４４２の先細に形成された斜面に乗り上げると紙幣払出口４２に進出するように上方に向けて回動を開始する。このように、シャッタ４４のカム突起４４Ｃがカム４４２の先細に形成された斜面に乗り上げてシャッタ４４が上方へ回動する過程において当該シャッタ４４に上方への回動を阻止する外力が加えられるとカム４４２の回転が阻止される。カム４４２はシャッタ開閉機構４４０の歯車４４１と一体に設けられ、シャッタ開閉機構４４０がステージスライド機構４３０および駆動力伝達機構４５０を介してモータＭに伝動連結されていることからに駆動力伝達機構４５０に所定値以上の負荷がかかる。この場合、モータＭの駆動力をステージスライド機構４３０に伝達する駆動力伝達機構４５０が、モータＭの出力軸に固着されたウオーム歯車４５１と、このウオーム歯車４５１に噛み合う平歯車からなる歯車４５２と、この歯車４５２の下面側に位置して当該歯車４５２の軸に固着されたモータ側プーリ４５３（図５の（Ｂ）参照）と、前記ステージスライド機構４３０における歯車４３１の軸に固着されたステージスライド機構側プーリ４５４と、モータ側プーリ４５３およびステージスライド機構側プーリ４５４に巻回された丸ベルト４５５とからなり、前記モータ側プーリ４５３の溝が丸ベルト４５５の周縁の一部と接触する断面Ｖ字状に形成（図６参照）されているので、丸ベルト４５５とモータ側プーリ４５３との間に所定値以上の負荷がかかった際には両者間に滑りが発生してモータＭは空転する。したがって、シャッタ４４が紙幣払出口４２を閉塞する過程において指を挟んだ場合、或いはシャッタ４４に障害物を挟み込ませた場合などのように、シャッタ４４の紙幣払出口４２への進出を阻止するような外力が加えられて丸ベルト４５５とモータ側プーリ４５３との間に所定値以上の負荷がかかった際にもモータＭは回転可能であるので破損することがない。そして、モータＭが空転している期間中、ステージスライド機構４３０の歯車４３１およびシャッタ開閉機構４４０の歯車４４１は停止位置が保持されていることからシャッタ４４に加えられた外力が除去された際には同時に回転を再開する。したがって、モータＭが空転してもステージスライド機構４３０およびシャッタ開閉機構４４０の同期状態を維持することができる。
【００４９】
ここで、シャッタ４４の紙幣払出口４２への進出を阻止するような外力が加えられて丸ベルト４５５とモータ側プーリ４５３との間に所定値以上の負荷がかかった際（つまり、モータＭが空転した際）、モータＭを一端停止させた後、一定時間逆転させたうえで通常の正転動作に戻すのが良い。このようにモータＭを一定時間逆転させることにより、シャッタ４４に指が挟まれた場合には指を無理なく引き抜くことを可能として指を保護することができ、シャッタ４４に障害物が挟まれている場合には障害物を脱落させて正常動作に戻すことができる。前記モータＭの逆転動作は、モータＭが空転した際にはモータに過電流が生じることから、例えばモータＭへの電力供給回路に過電流検知手段を挿入し、この過電流検知手段からの検知出力に基いて行うことができる。
【００５０】
前述したように本発明の実施の形態に係る紙幣処理装置によれば、紙幣収納庫から繰り出された紙幣Ｂを紙幣払出口４２に払い出す紙幣処理装置であって、繰り出された紙幣Ｂが積み重ねて載置されるステージ４３および当該ステージ４３の前方に位置して紙幣払出口を開閉するシャッタ４４を備え、前記シャッタ４４により紙幣払出口を開放したうえでステージ４３を紙幣払出口に向けてスライド移動させて紙幣Ｂを払い出す紙幣処理装置において、ステージ４３をスライド移動させるステージスライド機構４３０と、シャッタ４４を開閉するシャッタ開閉機構４４０と、モータＭの駆動力をステージスライド機構４３０に伝達する駆動力伝達機構４５０とを備え、前記ステージスライド機構４３０は前記駆動力伝達機構４５０を介して前記モータＭに伝動連結され、前記シャッタ開閉機構４４０は前記ステージスライド機構４３０を介してモータＭに伝動連結され、前記駆動力伝達機構４５０に所定値以上の負荷がかかった際にモータＭを空転させる空転手段を設けたことにより、ステージ４３およびシャッタ４４を共通のモータＭにより駆動することができるので、ステージ４３およびシャッタ４４にそれぞれ専用の駆動源を設ける場合に対してコストの低減を図ることが可能となる。また、シャッタ４４により紙幣払出口を閉塞する際に指を挟むなどによりシャッタ４４が停止して駆動力伝達機構４５０に所定値以上の負荷がかかった場合には空転手段によりモータＭが空転するので、モータＭに過負荷がかかることを防止でき、かつ、モータＭが空転することによってシャッタ４３およびステージ４４が停止位置を維持しており、挟まれた指を引き抜くなどによりシャッタ４４の停止状態が解除された場合、ステージスライド機構４３０およびシャッタ開閉機構４４０が同時に動作を再開するので、シャッタ４４およびステージ４３の動作を停止位置から同期して再開させることができる。
【００５１】
なお、前述した実施の形態では駆動力伝達機構４５０を構成するモータ側プーリ４５３の溝を丸ベルト４５５の周縁の一部と接触する断面Ｖ字状に形成してモータＭに所定値以上の負荷がかかった際にはモータＭが空転するように構成されているが、丸ベルト４５５が巻回されたステージスライド機構側プーリ４５４の溝を断面Ｖ字状に形成してもよく、また、両者の溝を断面Ｖ字状に形成してもよいものであり、実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１…レジスタシステム、２…ＰＯＳレジスタ、３…硬貨処理装置、４…紙幣処理装置、５…棒金収納庫、４１…紙幣投入口、４２…紙幣払出口、４３…ステージ、４３Ｃ…ガイド溝、４３Ｃ３…一時保留ガイド溝、４４…シャッタ、４４Ａ…シャッタ本体、４４Ｂ…アーム、４４Ｃ…カム突起、４２１…底板、４３０…ステージスライド機構、４３１…歯車、４３２…突起、４４０…シャッタ開閉機構、４４１…歯４４１、４５０…駆動力伝達機構、４５１…ウオーム歯車、４５２…歯車、４５３…モータ側プーリ、４５４…ステージスライド機構側プーリ、４５５…丸ベルト、Ｍ…モータ。    
【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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