(57)【要約】【課題】紙幣の引き抜きを防止する。【解決手段】紙幣搬送手段の後端よりも挿入口に近い位置に、複数の通路切替手段を設け、この複数の通路切替手段を、各々異なった位相で通路を切り替えることにより、通路切替を行う毎に前記複数の通路切替手段の中間で紙幣の通過経路が交差する構成とした。【選択図】　図１
2004046576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙幣の挿入口と、この挿入口に連結して設けられた通路と、この通路に設けられた搬送手段及び識別手段と、前記通路の後方に設けられた出口と、前記搬送手段の後端より前記挿入口に近い位置に設けられた複数の通路切替手段とを備え、前記複数の通路切替手段が、各々異なった位相で通路を切り替える構成とすることにより、通路切替を行う毎に前記複数の通路切替手段の中間で紙幣の通過経路が交差する構造とした紙幣識別装置。
【請求項２】
複数の通路切替手段は、通路を横断して横たえた一対の略半円筒形状とした遮蔽板と、この一対の遮蔽板を軸回りに同期回転させて前記通路の開閉を行う駆動手段とからなる請求項１に記載の紙幣識別装置。
【請求項３】
一対の遮蔽板は、その断面形状が相互に回転対称の位置関係をなすように配置された請求項２に記載の紙幣識別装置。
【請求項４】
遮蔽板の外周円筒面は、外形の異なる複数の円筒面から構成され、通路の遮蔽板嵌合部は前記複数の円筒面に倣って形成された請求項２に記載の紙幣識別装置。
【請求項５】
一対の遮蔽板は一方の遮蔽板の最大外周面と、他方の遮蔽板の最小外周面が相互に向き合う形に配設された請求項４に記載の紙幣識別装置。
【請求項６】
遮蔽板の回転方向を１方向に規制する規制手段を設けた請求項２に記載の紙幣識別装置。
【請求項７】
規制手段を一時的に解除して遮蔽板を双方向回転自在とする解除手段を設けた請求項６に記載の紙幣識別装置。
【請求項８】
駆動源と駆動源に連結されたギアクラッチと、このギアクラッチの動きを１方向に拘束する電磁マグネットとを備え、前記ギアクラッチの前記電磁マグネット作動時に連結される側の出力軸に搬送手段を連結し、他方の出力軸を遮蔽手段の駆動手段とした請求項２に記載の紙幣識別装置。
【請求項９】
搬送手段に連結された出力軸に爪車を設け、ギアクラッチが他方の出力軸と結合する際に前記爪車と噛み合い前記搬送手段を拘束するストッパーをギアクラッチと一体に形成した請求項８に記載の紙幣識別装置。
【請求項１０】
駆動手段としてソレノイドで駆動されるラチェット機構を用い、このラチェット機構は規制手段を兼ねる請求項６に記載の紙幣識別装置。
【請求項１１】
複数の通路切替手段は、紙幣の厚さ方向に通路を横断して切り替える一対のゲート板から構成された請求項１に記載の紙幣識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動販売機や遊技機器において紙幣の識別に用いられる紙幣識別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動販売機や遊技機器などで従来利用されてきた硬貨やトークンに加え、紙幣を使用できるようにした機器が増大している。これらの機器には紙幣識別装置が搭載されることとなるが、無人環境で使用される機器については、紙幣の識別／鑑別以外にも様々ないたずらや犯罪を防ぐ機能が求められている。
【０００３】
いたずらの代表的なものに、真正な紙幣に紐やテープをつけて挿入し、商品やサービスを購入した後に紐やテープを外部から引いて紙幣を抜き取るという行為がある。
【０００４】
これに対し、従来の紙幣識別装置においては通路内に突出退避する引抜防止の爪を設けて対処する方法が一般的に用いられている。
【０００５】
以下、従来の紙幣識別装置について図面を参照しながら説明する。
【０００６】
図９に従来の紙幣識別装置の断面構造を示す。図９において紙幣の挿入口１は通路２に連結されており、通路２には第１の搬送手段３と第２の搬送手段４が配設されている。この例ではいずれもゴムローラを搬送手段として採用している。また、通路２には紙幣の識別手段として用いる磁気センサ５と光学センサ６ａ，６ｂが配設されている。
【０００７】
通路の後方には紙幣収納部への出口７があり、識別手段５，６ａ，６ｂと第２の搬送手段４の中間には一端を支点８の周りに回動自在に支持され、他端が通路に突出している引抜防止爪９がある。
【０００８】
以下、従来の紙幣識別装置の動作を説明する。挿入口１から紙幣が挿入されると、図示していない入り口センサが紙幣を検出して制御装置（図示せず）に信号を送り、制御装置（図示せず）が第１の搬送手段３と第２の搬送手段４を駆動し、紙幣を通路２に沿って搬送する。
【０００９】
紙幣が通路２を搬送される間、磁気センサ５と光学センサ６ａ，６ｂが紙幣を走査して予め定められた真券の特性と一致するか否かを調べ、不一致であれば第１の搬送手段３と第２の搬送手段４を逆転させて紙幣を挿入口１側へ返却し、一致すればさらに後方へ追加搬送する。
【００１０】
紙幣が通路２に挿入された際に、紙幣の先端は引抜防止爪９を押し上げて搬送され、紙幣が追加搬送されて紙幣後端が引抜防止爪９を通過するまでその状態が保持される。
【００１１】
紙幣後端が引抜防止爪９を通過すると引抜防止爪９は通路２内に突出して、紙幣の逆流を阻止する。従って仮に紙幣後端に紐やテープが結び付けられており、紙幣を挿入して商品やサービスの購入を終えた後に、不正な意図をもってそれらの紐やテープを掴み、挿入口１を通して引いたとしても、紙幣は引抜防止爪９にかかって引き抜くことができず、不正行為を阻止することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の引抜防止爪９では、紙幣１枚ずつの処理に関しては問題を生ずることはないものの、別の金属細片や紙片を併用して、引抜防止爪９を押し上げ、通路２から退避させて、挿入受け入れ済みの紙幣を引き抜くという手法の不正行為に対しては完全な対処が難しく、紙幣識別装置の後方に紙幣の逆流防止を保証する通路遮蔽装置を取り付ける必要があった。
【００１３】
この種の通路遮蔽装置の例としては米国特許第４，５１３，４３９号に開示されている略円筒形状回転体の側壁に角孔状の通路を穿ち、この回転体を適宜回転制御してなるものがあるが、回転体を含む装置全体が大型化し回転体の駆動装置の負荷が増大する等の課題があった。
【００１４】
本発明はこのような問題点を解決するもので、確実な不正防止を紙幣識別装置単独で実現するとともに、この不正防止装置を小型、薄型化可能とすることを目的としたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の紙幣識別装置は、引抜防止爪の代わりに、通路を横断して横たえた一対の略半円筒形状とした遮蔽板と、この一対の遮蔽板を軸回りに同期回転させて前記通路の開閉を行う駆動手段とを使用するものである。
【００１６】
これにより、紙片などを併用したとしても、一旦出口へ送り出された紙幣を引き抜くことができなくなり、不正行為を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、紙幣の挿入口と、この挿入口に連結して設けられた通路と、この通路に設けられた搬送手段及び識別手段と、前記通路の後方に設けられた出口と、前記搬送手段の後端より前記挿入口に近い位置に設けられた複数の通路切替手段とを備え、前記複数の通路切替手段が、各々異なった位相で通路を切り替える構成とすることにより、通路切替を行う毎に前記複数の通路切替手段の中間での紙幣の通過経路が交差する構造としたものであり、紐やテープを利用した収納済み紙幣の引抜きを防止する効果を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、複数の通路切替手段を、通路を横断して横たえた一対の略半円筒形状とした遮蔽板と、この一対の遮蔽板を軸回りに同期回転させて前記通路の開閉を行う駆動手段とから構成し、装置を薄型化するとともに遮蔽板を軽量化して駆動に要する動力が少なくなる効果を有する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、一対の遮蔽板を、その断面形状が相互に回転対称の位置関係をなすように配置することにより、同一形状の遮蔽板を共用化して本装置の製造に要する費用を削減できる効果がある。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、遮蔽板の外周円筒面を、外形の異なる複数の円筒面から構成し、通路の遮蔽板嵌合部は前記複数の円筒面に倣って形成することにより、紙幣の通過する通路の継目を略櫛形とし、紙幣がこの継目で詰まりにくくする効果がある。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４の記載内容に加え、一対の遮蔽板は一方の遮蔽板の最大外周面と、他方の遮蔽板の最小外周面が相互に向き合う形に配設することにより、遮蔽板相互の継目部分に紙幣が詰まりにくくするともに、遮蔽板を近接して配置することを可能にして装置を小型化する効果がある。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、遮蔽板の回転方向を１方向に規制する規制手段を設けた請求項２に記載の紙幣識別装置であり、強い力で紐などを引いた場合に遮蔽板が逆転し、結果的に通路が開放されて紙幣が引き抜かれることを阻止することができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、規制手段を一時的に解除して遮蔽板を双方向回転自在とする解除手段を設けた請求項６に記載の紙幣識別装置としたものであり、仮に不正行為が阻止されて紙幣や紐が遮蔽板に絡まった状態になった際にも、管理者が容易に絡まった異物を排除することを可能にするものである。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、駆動源と駆動源に連結されたギアクラッチと、このギアクラッチの動きを１方向に拘束する電磁マグネットとを備え、前記ギアクラッチの前記電磁マグネット作動時に連結される側の出力軸に搬送手段を連結し、他方の出力軸を遮蔽手段の駆動手段とした請求項２に記載の紙幣識別装置であり、遮蔽板の駆動源を新たに設けることなく、小型で安価な構造により紙幣引抜防止構造を実現するものである。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、搬送手段に連結された出力軸に爪車を設け、ギアクラッチが他方の出力軸と結合する際に前記爪車と噛み合い前記搬送手段を拘束するストッパーをギアクラッチと一体に形成した請求項８に記載の紙幣識別装置であり、ギアクラッチで動力を切り替えた場合でも、搬送手段が回転自由となって紙幣の動きを制御できなくなる危険性をなくす効果がある。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、駆動手段としてソレノイドで駆動されるラチェット機構を用い、このラチェット機構は規制手段を兼ねる請求項６に記載の紙幣識別装置としたものであり、簡単で確実な遮蔽手段の駆動手段を提供できる効果がある。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、複数の通路切替手段は、紙幣の厚さ方向に通路を横断して切り替える一対のゲート板から構成された請求項１に記載の紙幣識別装置としたものであり、通路形状の制約により回転式の遮蔽板が構成しにくい場合にも、確実な通路切替手段を実現することができる効果がある。
【００２８】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２９】
図１は実施の形態１における紙幣識別装置の通路断面図である。図１において紙幣の挿入口１は通路２に連結されており、通路２には第１の搬送手段３と第２の搬送手段４が配設されている。この例ではいずれも通路２を挟んで対向し、紙幣を挟んで押圧する補助ローラ１１，１２を伴ったゴムローラを搬送手段として採用している。また、通路２には紙幣の識別手段として紙幣押圧部材１３を伴う磁気センサ５と、光学センサ６ａ，６ｂとが配設されている。
【００３０】
通路２の後方には紙幣収納部への出口７があり、識別手段５，６ａ，６ｂと第２の搬送手段４の中間には、複数の通路の切替手段として、通路２を横断して横たえた略半円筒形状の第一の遮蔽板１４と、第二の遮蔽板１５とが、それらの円周面に倣った形に通路２内に形成された凹部の中に配設されている。
【００３１】
図２は実施の形態１の上面から通路２内の構造を表現した図である。図２において第一の遮蔽板１４と、第二の遮蔽板１５とは通路２の全幅に渡って形成され、通路２を構成する筐体１６の外郭壁面１７，１８に回動自在に嵌め込まれている。
【００３２】
第一の遮蔽板１４の一端には、光センサ（図示せず）を用いて回転角度を検出するために必要な羽根車１９が配され、また、ロータリーシャッターの回転方向を規制するラチェット２０とクリック２１とが配設されている。
【００３３】
また、図２には紙幣の識別を厳密に行うために追加された第２の光学センサ２２と、第３の光学センサ２３も併せて記入してある。
【００３４】
図３は第一の遮蔽板１４と、第二の遮蔽板１５との関係を斜視図にて表現したものである。
【００３５】
図４は第一の遮蔽板１４と第二の遮蔽板１５の駆動手段を示すものである。図４にて、モーター２４の出力軸にはウォーム２５が嵌め込まれており、駆動軸２６に配設されたウォームホイル２７に噛み合っている。駆動軸２６には同軸に駆動歯車５０が固定され、また、クランクアーム２８がわずかな軸摩擦を持った状態で回動自在に配設されている。
【００３６】
クランクアーム２８には遊星歯車２９の軸３０と可動鉄片３１とローラーロック爪３２とが一体に組み付け構成されている。遊星歯車２９は常時駆動歯車５０と噛み合う他、クランクアーム２８の回転位置に対応して噛み合う相手を変える。すなわち、クランクアーム２８の時計回り回転の場合に相当する第１の位置で、第２の搬送手段４と一体に回転する搬送駆動歯車３３に噛み合い、図５に示すクランクアーム２８の反時計回り回転に相当する第２の位置で第一の遮蔽板１４と同軸に配設された二段歯車３４に噛み合う関係である。二段歯車３４は第二の遮蔽板１５と同軸に配設された歯車５１とも噛み合っており、第一の遮蔽板１４と第二の遮蔽板１５とが同期して回転することを可能にする。
【００３７】
可動鉄片３１はクランクアーム２８の第１の位置で電磁吸着マグネット３５に密着する関係となっている。
【００３８】
ローラーロック爪３２は図５に示すクランクアーム２８の第２の位置では第２の搬送手段４、および搬送駆動歯車３３と一体に形成された歯車３６に噛み合い、第２の搬送手段４を拘束する関係となっている。
【００３９】
図６にて、第２の搬送手段４と第１の搬送手段３とは一連の歯車３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３にて連結されており、常に連動して同じ方向に回転する。
【００４０】
以下、本実施の形態１の紙幣識別装置の動作を説明する。図４にて挿入口１から紙幣が挿入されると、図示していない入口センサが紙幣を検出して制御装置（図示せず）に信号を送り、制御装置が、モータ２４を駆動して駆動軸２６を時計回りに回転させる。同時に電磁吸着マグネット３５に通電して可動鉄片３１を吸着し、クランクアーム２８を第１の位置に固定する。
【００４１】
こうすると、第２の搬送手段４と、歯車３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３にて連結された第１の搬送手段３も時計回りに回転して紙幣が引き込まれる。
【００４２】
紙幣が磁気センサ５と、光学センサ６ａ，６ｂなどを用いて走査され、図示していない紙幣位置センサないし紙幣送り量の検出装置にて、紙幣後端が第二の遮蔽板１５を通過したと判定されれば、一旦モータ２４を停止し、紙幣を止める。
【００４３】
各種センサにより収集されたデータが真正な紙幣のデータ範囲と一致しなければ、電磁吸着マグネット３５を通電したままモータ２４を逆転させ、第２の搬送手段４と第１の搬送手段３を反時計回りに回転させて紙幣を挿入口１から返却排出する。
【００４４】
真正な紙幣のデータ範囲と一致した場合は、電磁吸着マグネット３５の通電を遮断してモータ２４を逆転させると、クランクアーム２８は駆動軸２６の回転に引きずられて反時計方向に回転し、図５に示す第２の位置に移行する。この時ローラーロック爪３２は歯車３６と噛み合って歯車３６と、歯車３６に連動する第２の搬送手段４と、第１の搬送手段３とを拘束し、紙幣が動かぬように固定する。
【００４５】
クランクアーム２８の第２の位置では駆動軸２６の回転は二段歯車３４を反時計方向に回転させ、ひいては第一の遮蔽板１４を反時計方向に、第二の遮蔽板１５を反時計方向に回転させる。
【００４６】
図７はこの回転制御の状態を示すものである。投影方向の関係で図５とは各要素の回転方向が逆になることに注意されたい。第一の遮蔽板１４は羽根車１９とフォトインタラプタ４４とを用いた光センサーにより、遮光と透光のタイミングに合わせて起動、停止の制御を行うことができる。
【００４７】
図７右側の部分図（ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４）は９０度毎に起動停止させる場合の位置関係を示し、各々の場合に対応して第一の遮蔽板１４と第二の遮蔽板１５とが通路を開閉する様子を図７左側の部分図（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４）に示す。
【００４８】
この回転制御に加えて、ラチェット２０とクリック２１を用いることにより、厳密に位置決めされた所定の角度で停止させ、また、紙幣に付けた紐やテープを引かれた際に引き戻す力による逆転を阻止している。
【００４９】
第一の遮蔽板１４と第二の遮蔽板１５とを図７（ａ２）のように９０度回転させれば、通路２は完全に閉鎖され、挿入口側から異物を差し込んで行われる不正行為を無効にする。もし、異物が噛み込んで第一の遮蔽板１４と第二の遮蔽板１５とが所定角度回転しなかった場合は、羽根車１９と光センサとで検出されるため、いたずらないし不正行為が発生していることを警告できる。
【００５０】
第一の遮蔽板１４と第二の遮蔽板１５により正しく通路２が遮蔽された後は、真券が入金されたとして信号処理を行い、再度電磁吸着マグネット３５に通電してモータ２４を正転させ、紙幣を後方へ搬送して収納部へ送り込めばよい。
【００５１】
なお、真券信号を出した後でも、機器制御上の必要があって紙幣を返却する必要がある場合は、さらに第一の遮蔽板１４と、第二の遮蔽板１５とを９０度回転させて図７（ａ３）に示す状態にすれば通路２が開放されるため、電磁吸着マグネット３５を通電してモータ２４を逆転させれば紙幣を挿入口１から排出することが可能である。これは、前記従来の技術では不可能であった動作であり、機器設計上の自由度を増大させる効果がある。
【００５２】
このように９０度ずつ４回動作すると最初の状態に戻るため細い紐を用いて遮蔽板の動作を妨げないようにし、後に引抜きを実行しようとする試みが予測されるが、図８（ｃ３）に示す通り細い紐５２が通路２を横断して以降の紙幣や異物の挿入の妨げとなるため、この時点でいたずらは検知され、不正を行うことはできない。
【００５３】
第一の遮蔽板１４と第二の遮蔽板１５の形状は、図３に示すように外形の異なる複数の円筒面からなる形状とすることで通路２との継目を櫛形に組み合わせた形状として、カールした紙幣や折り目のある紙幣の先端が通路２と第一の遮蔽板１４、第二の遮蔽板１５の継目に入り込んで詰まるといった不具合を防止できる。
【００５４】
なお、本実施の形態では搬送手段の動力を切り替えて複数の通路切替手段を駆動する方法について記述したが、より単純に搬送手段の駆動源とは別個の動力、例えばソレノイドで駆動されるラチェット機構で駆動することも可能である。この場合は位置決めと逆転防止のために設けているラチェット２０とクリック２１を駆動手段の一部として共用化することができる。
【００５５】
また、本実施の形態のような回転する遮蔽板を用いなくても、通路２の中を揺動運動したり、往復運動したりする様々な形態の２つ以上の通路切替手段を、その動作する位相を変えて組み合わせることにより、図８に示す不正防止効果を得ることができる。
【００５６】
このような構造により、従来の紙幣識別装置よりも確実な紙幣引き抜き防止効果を得ることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明の紙幣識別装置は、紙幣搬送手段の後端よりも挿入口に近い位置に、複数の通路切替手段を設け、この複数の通路切替手段を、各々異なった位相で通路を切り替えることにより、通路切替を行う毎に前記複数の通路切替手段の中間で紙幣の通過経路が交差する構成としているので、紐やテープを利用した収納済み紙幣の引抜きを防止する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における紙幣識別装置の側面断面図
【図２】同、紙幣識別装置の上面断面図
【図３】同、遮蔽手段の斜視図
【図４】同、駆動機構の搬送動作説明図
【図５】同、駆動機構の切替動作説明図
【図６】同、搬送手段の駆動方法説明図
【図７】同、遮蔽板の回転動作説明図
【図８】同、遮蔽板のいたずら防止動作説明図
【図９】従来の紙幣識別装置の側面断面図
【符号の説明】
１　挿入口
２　通路
３，４　搬送手段
５　識別手段
７　出口
１４，１５　通路切替手段
【図１】
2004046576.tif 000003
【図２】
2004046576.tif 000004
【図３】
2004046576.tif 000005
【図４】
2004046576.tif 000006
【図５】
2004046576.tif 000007
【図６】
2004046576.tif 000008
【図７】
2004046576.tif 000009
【図８】
2004046576.tif 000010
【図９】
2004046576.tif 000011