(57)【要約】【課題】  外部から紙葉類取扱装置に挿入された紙幣束の高さをより正確に検出するための技術を提供する。【解決手段】  紙幣束Ｂが搬送されたステージ３１２は、繰り出し機構３１１による紙幣の繰り出しのために、下端位置に移動させる。紙幣束Ｂの最下層の紙幣がピックローラ４１１と適切な圧力で接触するようにその紙幣束Ｂをプッシャ３１３により加圧する。その際、センサ４２５により検出される位置を基準にして、それよりも下方に移動させた距離を求める。求めた距離は、その基準の位置から下方に移動できる最大の距離から減算する。それにより、紙幣束Ｂの加圧時の高さを求める。【選択図】図２
2005259087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類が１枚以上、重ねられた紙葉類束の高さを検出するために紙葉類取扱装置に適用される方法であって、
外部から挿入された前記紙葉類束に、前記紙葉類が重ねられた方向に沿って圧力を加え、
前記圧力を加えた状態で前記紙葉類束の高さを検出する、
ことを特徴とする紙葉類束高さ検出方法。
【請求項２】
まとめて取り扱うべき前記紙葉類束を複数回に分けた挿入を前記紙葉類取扱装置が行える場合に、該紙葉類束毎に検出する高さ、及び定められた高さの上限に基づいて、次に挿入可能と想定する紙葉類の最大枚数を併せて算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類束高さ検出方法。
【請求項３】
外部から挿入された紙葉類を取り扱える紙葉類取扱装置において、
前記外部から、前記紙葉類が１枚以上、重ねられて挿入された紙葉類束から該紙葉類を１枚ずつ繰り出す繰り出し部と、
前記繰り出し部で加圧された前記紙葉類束の高さを検出する高さ検出手段と、
前記高さ検出手段が検出した前記紙葉類束の高さが定められた高さの上限を超えているか否か判定して、該検出した高さが該上限を超えていると判定した場合に、前記繰り出し部の紙葉類束を前記外部に排出させる搬送制御手段と、
を具備することを特徴とする紙葉類取扱装置。
【請求項４】
前記搬送制御手段は、まとめて取り扱うべき前記紙葉類束の複数回に分けた挿入が可能であった場合に、該紙葉類束毎に前記高さ検出手段が検出した高さ、及び前記上限に基づいて、次に該紙葉類束として挿入可能と想定する紙葉類の最大枚数を算出し、外部装置に通知する、
ことを特徴とする請求項３記載の紙葉類取扱装置。
【請求項５】
前記搬送制御装置は、前記繰り出し部から繰り出された前記紙葉類の枚数、及び前記高さ検出手段が検出した高さを基に該紙葉類の１枚当たりの厚みを求め、該求めた厚みを用いて前記最大枚数を算出する、
ことを特徴とする請求項４記載の紙葉類取扱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類が１枚以上、重ねられた紙葉類束が外部から挿入できる紙葉類取扱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、現金自動支払機（ＣＤ）や現金自動預金支払機（ＡＴＭ）等の自動化機器は、金融機関だけでなく、コンビニエンスストアなどにも設置されている。紙葉類取扱装置は、そのような自動化機器に紙葉類として紙幣を取り扱うために搭載される。そのような場合、自動化機器本体の指示に応じて動作するようになっている。
【０００３】
紙幣を１枚ずつ投入するのはその数が多くなるほど顧客にとって面倒となる。このため、自動化機器では、入金する紙幣は重ねて紙幣束の状態で投入できるようになっている。紙幣が１枚だけ投入されることもあることから、その紙幣束は、１枚以上の紙幣が重ねられたものである。
【０００４】
顧客が紙幣束を適切に挿入するとは限らない。例えば自動化機器、或いは紙葉類取扱装置に固有の許容範囲を超える枚数の紙幣束を顧客が挿入することがある。このため、紙葉類取扱装置のなかには、挿入された紙幣束の高さを検出し、その高さが上限を超えていれば顧客に返却するようにしたものがある。
【０００５】
その高さの検出は従来、紙幣束を水平、或いは傾斜させて積層させることにより、各紙幣の自重により重ねられた状態の紙幣束を対象に行っていた。しかし、紙幣は軽いために、その自重と比較して大きな弾性力を持つことができる。このため、紙幣を積み重ねてもその全体の高さは各紙幣で働く弾性力によって変化する。それにより、必ずしも紙幣束の高さを正確に検出できなかった。この結果、取り扱える量の紙幣を挿入したにも係わらず、顧客に返却してしまうことも多かった。
【０００６】
そのような返却は、顧客に必要以上の労力を要求することになる。また、自動化機器の利用効率を低下させる。このようなことから、外部から挿入された紙幣束の高さはより正確に行うようにすることが重要であると考えられる。
【特許文献１】特開２００２−１９００５１号公報
【特許文献２】特開２０００−１９１２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、外部から紙葉類取扱装置に挿入された紙幣束の高さをより正確に検出するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の紙葉類束高さ検出方法は、紙葉類が１枚以上、重ねられた紙葉類束の高さを検出するために紙葉類取扱装置に適用される方法であって、外部から挿入された紙葉類束に、紙葉類が重ねられた方向に沿って圧力を加え、圧力を加えた状態で紙葉類束の高さを検出する。
【０００９】
なお、まとめて取り扱うべき紙葉類束を複数回に分けた挿入を紙葉類取扱装置が行える場合に、該紙葉類束毎に検出する高さ、及び定められた高さの上限に基づいて、次に挿入可能と想定する紙葉類の最大枚数を併せて算出する、ことが望ましい。
【００１０】
本発明の紙葉類取扱装置は、外部から挿入された紙葉類を取り扱えることを前提とし、外部から、紙葉類が１枚以上、重ねられて挿入された紙葉類束から該紙葉類を１枚ずつ繰り出す繰り出し部と、繰り出し部で加圧された紙葉類束の高さを検出する高さ検出手段と、高さ検出手段が検出した紙葉類束の高さが定められた高さの上限を超えているか否か判定して、該検出した高さが該上限を超えていると判定した場合に、繰り出し部の紙葉類束を外部に排出させる搬送制御手段と、を具備する。
【００１１】
なお、上記搬送制御手段は、まとめて取り扱うべき紙葉類束の複数回に分けた挿入が可能であった場合に、該紙葉類束毎に高さ検出手段が検出した高さ、及び上限に基づいて、次に該紙葉類束として挿入可能と想定する紙葉類の最大枚数を算出し、外部装置に通知する、ことが望ましい。また、繰り出し部から繰り出された紙葉類の枚数、及び高さ検出手段が検出した高さを基に該紙葉類の１枚当たりの厚みを求め、該求めた厚みを用いて最大枚数を算出する、ことが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、紙葉類が１枚以上、重ねられた紙葉類束の外部からの挿入により、その紙葉類束に対し、紙葉類が重ねられた方向に沿って圧力を加え、圧力を加えた状態でその紙葉類束の高さを検出する。このため、各紙葉類自身の弾性力による影響を排除することができ、それによって紙葉類束の実際の高さを正確に検出することができる。
【００１３】
紙葉類取扱装置では、挿入された紙葉類束をその状態で搬送するタイプ、及び紙葉類を１枚ずつ繰り出して搬送するタイプの何れであっても紙葉類束を加圧するのが普通である。このため、その方法を紙葉類取扱装置に適用した場合には、実際には適切な紙葉類束が不適切と見なしてしまうことを回避することができる。
【００１４】
例えばＡＴＭなどの自動化機器では、追加入金を行えるようになっている。その追加入金では、紙葉類である紙幣は複数回に分けて挿入される。複数回に分けて挿入されても、挿入された紙幣の返却は１回で行うことが望まれる。それを実現させるために、挿入可能な紙幣の枚数には上限（紙幣束の高さの上限）が設定されているのが普通である。このようなことから、まとめて取り扱うべき紙葉類束が複数回に分けて外部から挿入される場合に、該紙葉類束毎に検出する高さ、及び定められた高さの上限に基づいて、次に挿入可能と想定する紙葉類の最大枚数を併せて算出すると、紙葉類が上限を超えて挿入されるのを事前に確実に回避できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態による紙葉類取扱装置の断面図である。
その紙葉類取扱装置１は、自動化機器、例えば現金自動預金支払機（ＡＴＭ）に用いられることを想定した、紙葉類として紙幣を扱うものである。図１に示すように、１枚以上の紙幣を重ねた紙葉類束Ｂを顧客が挿入した場合に内部に取り込むプレ・アクセプタ（Pre-acceptor）１００と、紙幣を収納する下部ユニット２００と、及び下部ユニット２００とプレ・アクセプタ１００間の紙幣の搬送を行う上部ユニット３００と、を備えて構成されている。プレ・アクセプタ１００は以降、「アクセプタ」或いは「ＰＡＣ」と表記する。
【００１６】
上記の構成において動作を説明する。紙葉類取扱装置１は、入出金が行えるものである。このことから、動作の説明は、入金時、出金時に分けて説明することとする。それを搭載した自動化機器としてはＡＴＭを想定、つまり紙葉類取扱装置１は、ＡＴＭ本体からの指示に従って動作することを想定する。
【００１７】
アクセプタ１００に設けられた投入出口１０１は、顧客が入金のための紙幣束Ｂの投入、或いは顧客への出金のための紙幣束Ｂの外部への排出を行うためのものである。ＡＴＭに搭載される場合、投入出口１０１の外側には開閉されるシャッタ（不図示）が配置される。以降、顧客の視点から、アクセプタ１００の投入出口１０１側は前面側、その反対側は後面側とそれぞれ呼ぶことにする。また、下部ユニット２００から見て上部ユニット３００側を上方、その逆を下方とそれぞれ表現することにする。
【００１８】
始めに、入金時の動作について詳細に説明する。その入金は、例えば顧客がＡＴＭの操作部（不図示）を操作して入金を要求することにより行われる。その要求を顧客が行うと、ＡＴＭ本体はシャッタを開けさせて紙幣束Ｂの投入出口１０１への挿入（投入）を行える状態に移行させ、紙葉類取扱装置１には挿入される紙葉類Ｂの取り込みを指示する。
【００１９】
投入出口１０１の近傍には、挿入された紙幣束Ｂを検出するためのセンサが配設されている。紙葉類取扱装置１は、ＡＴＭ本体からその指示を受けると、そのセンサが紙幣束Ｂを検出するのを待って搬送を行う。その搬送により、紙幣束Ｂは搬送路１０２を介して上部ユニット３００のセパレータ（ＳＥＰ）部３１０に運ばれる。そのセパレータ部３１０は本願発明で云う繰り出し部に相当する。
【００２０】
紙葉類取扱装置１は、顧客が挿入した紙幣束Ｂを取り込むと、その旨をＡＴＭ本体に通知する。ＡＴＭ本体は、その通知によりシャッタを閉じさせる。
セパレータ部３１０の下部には、紙幣束Ｂから紙幣を１枚ずつ繰り出すための繰り出し機構３１１が設けられている。セパレータ部３１０に搬送された紙幣束Ｂを構成する紙幣は、繰り出し機構３１１によって１枚ずつ繰り出され、搬送路３０１を介して鑑別部３２０に搬送されて鑑別が行われる。その鑑別により、紙幣が正常券か否かの判別や、正常券の金種の特定が行われる。偽の紙幣、鑑別不能な紙幣、或いは破損しているような紙幣は、異常券と判別される。鑑別後の紙幣は搬送路３０２を搬送される。
【００２１】
上部ユニット３００には、３つのリジェクトボックス３５１〜３が設けられている。顧客が投入した紙幣を一旦、収納するために一時保留部３３０が設けられている。一時保留部３３０に紙幣を収納できるように搬送路３０３、リジェクトボックス３５１〜３の何れかに紙幣を収納できるように搬送路３０４がそれぞれ形成されている。
【００２２】
搬送路３０２には、紙幣の搬送先を切り換えるために２つの切換爪３０２ａ、３０２ｂが配設されている。搬送路３０２を搬送中の紙幣を次に搬送させる搬送路は、切換爪３０２ａによって搬送路３０３に、切換爪３０２ｂによって搬送路３０４にそれぞれ切り換えることができる。鑑別後の紙幣は、切換爪３０２ａによって搬送路３０２から搬送路３０３に送られて一時収納部３３０に収納される。
【００２３】
一時収納部３３０には、上下方向に移動可能な２つのステージ３３１、３３２が設けられている。ステージ３３１は異常券と判別された紙幣の収納、ステージ３３２は正常券と判別された紙幣の収納にそれぞれ用いている。ここでは便宜的に、ステージ３３１によって実現される収納部をリザーバ部、ステージ３３２によって実現される収納部をエスクロ部とそれぞれ呼ぶことにする。また、ステージ３３１はＲＳＶステージ、ステージ３３２はＥＳＣステージとも呼ぶことにする。
【００２４】
それらのステージ３３１、３３２は、上下方向に間隔を空けて設けた２つのプーリ３３３、３３４の間に張設されたベルト３３５に取り付けられている。２つのプーリ３３３、３３４、及びベルト３３５は、ステージ別に用意することにより、各ステージ３３１、３３２はそれぞれ個別に移動させられるようになっている。
【００２５】
紙幣の搬送先をリザーバ部、及びエスクロ部のなかから選択できるように、搬送路３０３には切換爪が一つ配設されている。それにより、搬送路３０３を搬送する紙幣は、リザーバ部、或いはエスクロ部に収納される。搬送路３０４には、紙幣をリジェクトボックス３５１〜３のうちの何れかに収納させるために、２つの切換爪が配設されている。
【００２６】
紙幣の鑑別、その鑑別結果に応じた一時保留部３３０への収納は、セパレータ部３１０から１枚ずつ繰り出された全ての紙幣に対して行う。このため、セパレータ部３１０からの紙幣の繰り出しが完了した後は、繰り出された紙幣は一時保留部３３０のリザーバ部、或いはエスクロ部に収納されていることになる。繰り出しの完了は、セパレータ部３１０内に紙幣が存在しないことをセンサで確認するか、或いは繰り出しを行っても搬送路３０１に紙幣が繰り出されないことをセンサで確認することで判定される。
【００２７】
紙幣束Ｂの形で投入された紙幣の一時収納部３３０への収納が完了すると、紙葉類取扱装置１はその旨をＡＴＭ本体に通知する。鑑別部３２０が正常券と判別した紙幣の枚数を金種毎にカウントして算出した入金額も併せて通知する。それらの通知により、ＡＴＭ本体は顧客に対して入金額を提示し、取り引きを行うか否か、追加入金の有無、などの問い合わせを行う。以降は、その問い合わせ結果に応じて動作する。
【００２８】
一時保留部３３０の上方には、それに収納された紙幣束Ｂを搬送するための搬送路３０５が設けられている。その搬送路３０５は、一時保留部３３０に収納された紙幣束Ｂをアクセプタ１００に搬送できるものである。その搬送路３０５上の紙幣束Ｂの搬送は、キャリア３４１を用いて行うようになっている。そのキャリア３４１は、紙幣束Ｂを搬送方向の後方から押す形で搬送するためのものである。このため、各ステージ３３１、３３２よりも後面側の位置（エスクロ退避位置）に移動させて紙幣束Ｂを搬送させる。
【００２９】
リザーバ部、及びエスクロ部の両方に収納された紙幣の返却は、セパレータ部３１０を用いてそれらを一つにまとめて行う。その際、セパレータ部３１０には紙幣束が順次、運ばれる。
【００３０】
紙幣は弾性を有していることから、折り曲げられた紙幣はその折り曲げられた状態を維持しようとする。それにより、紙幣を単に積み重ねた場合、その高さは各紙幣で働く弾性力によって変化する。折り曲げられた紙幣が多いほど、その高さは高くなる傾向がある。このようなことから、先にセパレータ部３１０に搬送した紙幣束Ｂは、前面側への突出、その退避が行えるフォーク３４２に抑えて、搬送路３０５上に突出するのを回避させるようにしている。後からフォーク３４２上に運ばれた紙幣束Ｂは、それを退避させることで既にセパレータ部３１０に運ばれた紙幣束Ｂに重ねられる。
【００３１】
一時保留部３１０に収納した紙幣束Ｂの下部ユニット２００への収納は、以下のようにして行われる。
異常券、つまり正常券と判別されなかった紙幣はリザーバ部に収納される。このため、紙幣がリザーバ部のみに収納されているケースでは、その紙幣は上述したようにして返却する。それにより、エスクロ部に収納された紙幣のみセパレータ部３１０に搬送し、１枚ずつ紙幣を繰り出す。繰り出した紙幣は、搬送路３０１、鑑別部３２０、及び搬送路３０２を介して下部ユニット２００に搬送される。
【００３２】
下部ユニット２００には、収納する紙幣の金種別に着脱可能な紙幣カセット２１０が搭載される。搭載された各紙幣カセット２１０内の上部には、紙幣の収納、及び収納された紙幣の繰り出しを行える繰り出し機構２１１が設けられている。下部ユニット２００に搬送された紙幣は、搬送路２０１を搬送され、その搬送路２０１に設けられた切換爪により収納すべき紙幣カセット２１０に誘導されて繰り出し機構２１１により収納される。それにより、顧客が挿入した紙幣は、その金種別に紙幣カセット２１０に収納される。
【００３３】
次に、出金時の動作について詳細に説明する。その出金は、例えば顧客がＡＴＭの操作部を操作して、指定した出金額の出金を要求することにより行われる。その要求を顧客が行うと、ＡＴＭ本体は紙葉類取扱装置１に出金額分の紙幣の排出を指示する。顧客が所望の紙幣を指定した場合には、その指定内容は紙葉類取扱装置１に通知される。
【００３４】
紙葉類取扱装置１は、ＡＴＭ本体からその指示を受けると、例えば金種別に繰り出すべき紙幣の枚数を決定し、その決定に従い、紙幣を繰り出すべき紙幣カセット２１０から紙幣を１枚ずつ繰り出し機構２１１により繰り出させる。繰り出された紙幣は搬送路２０１、及び上部ユニット３００の搬送路３０６を介して鑑別部３２０に搬送され、鑑別される。その鑑別により、正常券と判別された紙幣はエスクロ部に搬送され、異常券と判別された紙幣はリジェクトボックス３５１、或いは３５２に搬送される。
【００３５】
エスクロ部への紙幣の搬送は、顧客が指定した出金額分の紙幣を収納するまで行われる。その出金額分の紙幣の収納が終了すると、紙幣束Ｂをキャリア３４１によりアクセプタ１００に搬送し、その後はアクセプタ１００により投入出口１０１まで搬送する。
【００３６】
このように、出金時の紙幣も紙幣束Ｂの状態でアクセプタ１００の投入出口１０１に搬送するようにしている。このため、紙葉類取扱装置１は、投入出口１０１周辺に確保できるスペースが小さくとも設置できるようになっている。
【００３７】
図２は、上記セパレータ部３１０の構成を説明する図である。次に図２を参照して、その構成について詳細に説明する。
図２に示すように、セパレータ部３１０の下部には繰り出し機構３１０が設けられている。その機構３１０は、紙幣を繰り出すためのピックローラ４１１と、そのローラ４１１により繰り出された紙幣を搬送するためのフィードローラ４１２と、紙幣の多重繰り出しを防止するためのセパレータ４１４と、を備えた構成となっている。
【００３８】
ピックローラ４１１は、紙幣に対して一時的に搬送力を加えるために、紙幣と接触する部分は高摩擦部分と低摩擦部分とで構成させている。これはフィードローラ４１２も同様である。このことから、それらのローラ４１１、４１２の回転はベルト４１３により連動させている。フィードローラ４１２近傍に配設したセンサ４２４は、そのローラ４１２の回転状態の検出に用いられる。紙幣が繰り出されるタイミングは、そのセンサ４２４の出力信号により特定することができる。
【００３９】
紙幣の繰り出しには、周知のように、紙幣とピックローラ４１１を適切な圧力で接触させる必要がある。その圧力で接触しているか否かは、その圧力に応じてピックローラ４１１が移動するようにして、そのローラ４１１の位置により判定を行っている。センサ４２３は、その判定を行うために配置したものである。移動可能としているために、ピックローラ４１１には上方に向けて不図示のスプリングによる弾性力を作用させて、上方向の移動を行えるようにしている。
【００４０】
セパレータ部３１０に搬送された紙幣束Ｂはステージ３１２上に置かれる。そのステージ３１２には、プーリ４０３、４０４間に張設されたベルト４０６に取り付けられている。それにより、上下方向に移動できるようにして、紙幣束Ｂはステージ３１２により繰り出し機構３１１に移動させている。
【００４１】
ステージ３１２の上部に位置するプッシャ３１３は、紙幣とピックローラ４１１を適切な圧力で接触させるために用いられる。そのために、プッシャ３１３は、プーリ４０１、４０２間に張設されたベルト４０５に取り付けられている。
【００４２】
プーリ４０２を支える軸には、エンコーダ４０７を構成するディスク４０７ａが取り付けられている。エンコーダ４０７は、ディスク４０７ａ、及びその円周上に設けられたスリット検出用のセンサ４０７ｂと、を備えた構成である。
【００４３】
そのエンコーダ４０７は、プッシャ３１３が正常に移動しているか否かの確認用に設けている。ステージ３１２の移動には、プッシャ３１３とは別の動力源（モータ）を用いている。このこともあって、特には図示していないが、ステージ３１２が正常に移動しているか否か確認用のエンコーダも設けている。ここでは、それにも同じ符号を付して表記することする。
【００４４】
セパレータ部３１０に配設したセンサ４２１、及び４２２は、ステージ３１２の位置検出用である。同様に、センサ４２５、及び４２６は、プッシャ３１３の位置検出用である。具体的にはセンサ４２１は上端位置に移動したステージ３１２の検出用、センサ４２２は下端位置に移動したステージ３１２の検出用、センサ４２６は上端位置に移動したプッシャ３１３の検出用、センサ４２５は合流準備位置に移動したプッシャ３１３の検出用である。センサ４０７ｂ、及び４２１〜４２６は何れも、発光素子、及び受光素子を有する光学センサである。
【００４５】
ステージ３１２の上端位置とはその上への紙幣束Ｂの移動、及びその上の紙幣束Ｂの移動が行える位置である。キャリア３４１は、ステージ３１２がその上端位置にあり、且つプッシャ３１３が上端位置にあるときに、エスクロ退避位置とアクセプタ１００間の移動を行わせる。ステージ３１２の下端位置とは、紙幣の繰り出しを行う際に移動させる位置である。プッシャ３１３の合流準備位置とは、フォーク３４２を突出させる際に移動させる位置であり、ステージ３１２の上端位置とほぼ同じ高さである。プッシャ３１３は、紙幣束Ｂの底に位置する紙幣をピックローラ４１１と適切な圧力で接触させるために用いる。このことから、その下端位置は、ステージ３１２上に紙幣が存在していない状態でセンサ４２３がピックローラ４１１を検出するまで下降させた位置となる。
【００４６】
本実施の形態では、このような構成のセパレータ部３１０で顧客が挿入した紙幣束Ｂの高さを検出し、検出した高さを基に追加入金時に挿入可能と想定する紙幣の最大枚数を計算する。その具体的な方法についての説明は後述する。
【００４７】
図３は、紙葉類取扱装置１の回路構成図である。
上記アクセプタ１００は、センサ群１６１、モータ群１６２、及びソレノイド群１６３を備えた構成となっている。センサ群１６１は、紙幣束Ｂの検出用に配置された複数のセンサ、部材の位置検出用の複数のセンサ、及びエンコーダに採用のセンサ等から構成されている。モータ群１６２は、紙幣束Ｂ移動用の複数のモータや紙幣束Ｂへの加圧用モータから構成されている。それらのモータは全てステッピングモータである。ソレノイド群１６３は、突出や退避といった動作を行わせる部材毎に用意したソレノイドから構成されている。
【００４８】
下部ユニット２００は、プリント基板（ＰＣＢ）２６０の制御により動作する。そのプリント基板２６０には、モータ群２７１、２７２、センサ群２７３、及びソレノイド群２７４が接続されている。
【００４９】
モータ群２７１は、例えば複数のステッピングモータから構成されている。各ステッピングモータは、対応する紙幣カセット２１０内に設けられたステージを移動させるための動力源に用いられる。モータ群２７２は、例えば複数のステッピングモータから構成されている。各ステッピングモータは、対応する紙幣カセット２１０内に設けられた繰り出し機構２１１の動力源に用いられる。
【００５０】
センサ群２７３は、搬送路２０１上に紙幣検出用に設置されたセンサ、紙幣カセット２１０の検出用のセンサ（例えばスイッチ）、紙幣カセット２１０のステージの位置検出用のセンサ、及びそれに収納された紙幣検出用のセンサ、等から構成される。ソレノイド群２７４は、搬送路２０１上の切換爪毎に用意された状態切換用のソレノイド、各紙幣カセット２１０内に用意された繰り出し機構２１１への動力伝達用のソレノイド等から構成されている。
【００５１】
プリント基板２６０上には、紙葉類取扱装置１全体の制御を行うＣＰＵ２６１と、そのＣＰＵ２６１が実行するプログラムや各種制御データを格納したＲＯＭ２６２と、ＣＰＵ２６１がワークに用いるＲＡＭ２６３と、センサ群２７３を構成するセンサを駆動するセンサ駆動部２６４と、ソレノイド群２７４を構成するソレノイドを個別に駆動できるソレノイド駆動部２６５と、モータ群２７１を構成するステッピングモータを駆動するモータ駆動部２６６と、モータ群２７２を構成するＤＣモータを駆動するモータ駆動部２６７と、例えば上部ユニット３００と通信を行うための通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２６８と、例えばＡＴＭ本体などの上位の装置と通信を行うための通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２６９と、が搭載されている。
【００５２】
上部ユニット３００もプリント基板（ＰＣＢ）３６０の制御により動作する。そのプリント基板３６０には、モータ群３７１、１６２、ＤＣモータ３７２、センサ群３７３、１６１、ソレノイド群３７４、１６３、及び鑑別部３２０が接続されている。それにより、アクセプタ１００は上部ユニット３００で制御するようになっている。
【００５３】
モータ群３７１は、例えば複数のステッピングモータから構成されている。キャリア３４１、各ステージ３１２、３３１、３３２、及びプッシャ３１３はそれぞれステッピングモータを動力源にして移動が行われる。ピックローラ４１１（フィードローラ４１２）の動力源にもその種類のモータを採用している。ＤＣモータ３７２は、セパレータ部３１０から紙幣を繰り出して搬送するための動力源である。
【００５４】
センサ群３７３は、各搬送路３０１〜３０５に紙幣、或いはキャリア３４１検出用にそれぞれ複数、設置されたセンサ、セパレータ部３１０に設置された複数のセンサ４２１〜４２６、４０７ｂ、一時保留部３３０に設置された複数のセンサ等から構成される。ソレノイド群３７４は、搬送路３０１上の切換爪３０２ａ、３０２ｂ、及び他の搬送路３０３、３０４上にそれぞれ設けられた切換爪の状態切換用のソレノイド等から構成されている。
【００５５】
プリント基板３６０上には、上部ユニット３００全体の制御を行うＣＰＵ３６１と、そのＣＰＵ３６１が実行するプログラムや各種制御データを格納したＲＯＭ３６２と、ＣＰＵ３６１がワークに用いるＲＡＭ３６３と、センサ群３７３、１６１を構成するセンサを駆動するセンサ駆動部３６４と、モータ群３７１、１６２を構成するステッピングモータを駆動するモータ駆動部３６５と、ＤＣモータ３７２を駆動するモータ駆動回路３６６と、ソレノイド群３７４、１６３を構成するソレノイドを個別に駆動できるソレノイド駆動部３６７と、鑑別部３２０との間で信号の送受信を行うインターフェース（Ｉ／Ｆ）３６８と、及び下部ユニット２００と通信を行うための通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）３６９と、が搭載されている。
【００５６】
以上の構成において動作を説明する。
各プリント基板２６０、３６０上のＣＰＵ２６１、３６１は、それぞれＲＯＭ２６２、３６２に格納されたプログラムを実行することで制御を行う。ＣＰＵ２６１は、通信Ｉ／Ｆ２６９を介してＡＴＭ本体からの指示を受け取り、その指示に従って下部ユニット２００の制御を行い、上部ユニット３００への指示を行う。その指示は、通信Ｉ／Ｆ２６８、３６９を介して上部ユニット３００のＣＰＵ３６１に送られる。
【００５７】
ＣＰＵ２６１は、センサ駆動部２６４にセンサ群２７３を駆動させることで得られる各種検出結果はその駆動部２６４から随時、受け取り、上部ユニット３００、或いはＡＴＭ本体から通信された内容は通信Ｉ／Ｆ２６８、或いは２６９から随時、受け取る。それら検出結果、及び通信内容を解析して、ソレノイド駆動部２６５、モータ駆動部２６６、２６７にそれぞれ状況に応じた指示を行う。それにより、ＣＰＵ２６１の制御下で下部ユニット２００を動作させる。また、通信Ｉ／Ｆ２６８、或いは２６９を介して、通知すべき情報を随時、送信させる。
【００５８】
他方の上部ユニット３００のＣＰＵ２６１は、下部ユニット２００からの指示により、上部ユニット３００、及びアクセプタ１００を制御する。その制御は、センサ駆動部３６４にセンサ群３７３、１６１を駆動させることで得られる各種検出結果をその駆動部３６４から随時、受け取って解析し、ソレノイド駆動部３６７、モータ駆動部３６５、モータ駆動回路３６６、及び鑑別部３２０にそれぞれ状況に応じた指示をすることで行う。それにより、ＣＰＵ３６１の制御下で上部ユニット３００、及びアクセプタ１００を動作させる。鑑別部３２０への指示はＩ／Ｆ３６８を介して行い、下部ユニット２００に通知すべき情報は、通信Ｉ／Ｆ３６９を介して随時、送信させる。顧客が挿入した紙幣束Ｂを取り込んだ際には入金額、紙幣の収納時には正常券と判別した紙幣の金種、などがその情報として下部ユニット２００に送信される。
【００５９】
ここで、図４〜図６に示す説明図を併せて参照しつつ、顧客が挿入した紙幣束Ｂの高さをセパレータ部３１０で検出する方法、及び検出した高さから追加入金時に挿入可能と想定する紙幣の最大枚数の計算方法について具体的に説明する。
【００６０】
紙幣束Ｂとして積層される紙幣は軽く、その自重と比較して大きな弾性力を持つことができる。このため、紙幣を積み重ねてもその全体の高さは各紙幣で働く弾性力によって変化する。このことから、紙幣束Ｂの高さは、圧力を掛けた状態で検出している。それにより、各紙幣で働く弾性力による検出結果への影響を排除して、紙幣束Ｂの実際の高さを正確に検出できるようにしている。始めにその理由について説明する。
【００６１】
紙幣を紙幣束Ｂの状態で搬送する場合、搬送可能な紙幣束Ｂの高さには上限がある。また、自動化機器では、一度の取り引きで扱える金額を制限するのが普通である。そのような制限を設けると、紙幣束Ｂの状態で搬送しなくとも、紙幣束Ｂの高さには上限が生じる。このようなことから、上限を超えた高さの紙幣束Ｂは取り扱わないようにする必要が生じる。
【００６２】
自重により積層された紙幣束Ｂの高さを検出する場合、その紙幣束Ｂが実際には取り扱える枚数分のものであったとしても、紙幣の弾性力によって紙幣束Ｂの高さが上限を超えることがある。紙幣の弾性力が原因で高さが上限を超えても紙幣束Ｂは返却することから、顧客には必要以上の労力を要求する結果となる。自動化機器の利用効率は低下する。しかし、紙幣束Ｂを加圧した状態でその高さを検出すると、そのようなことは確実に回避できるようになる。このため、顧客はより快適にサービスを受けられるようになり、自動化機器の利用効率はより向上することとなる。
【００６３】
自動化機器では普通、１回の取り引きで紙幣束Ｂを複数回に分けて挿入できるようになっている。そのように複数回に分けて紙幣束Ｂを挿入しても高さの上限は存在する。つまり、各紙幣束Ｂの高さの累算値が上限を超えないようにする必要がある。
【００６４】
紙幣束Ｂの高さを正確に検出できるために、その累算値も正確に求めることができる。追加入金可能な紙幣束Ｂの最大枚数は、上限からその累算値を引いた分の高さを紙幣１枚当たりの厚みで割ることで求めることができる。その最大枚数を顧客に通知すれば、追加入金時に取り扱えなくなる分の紙幣の挿入を事前に回避できることとなる。それにより、利便性はより向上させられることとなる。顧客への通知は、下部ユニット２００に最大枚数を情報としてＡＴＭ本体に送信させることにより、そのＡＴＭ本体に行わせることができる。求めた最大枚数は、各紙幣の厚みは使用状況などによっても変化するために、想定したものとなる。
【００６５】
次に、紙幣束Ｂの高さの検出方法、及び追加入金時に挿入可能と想定する紙幣の最大枚数の計算方法について具体的に説明する。
上述したように、ステージ３１２上の紙幣束Ｂから紙幣の繰り出しを行う場合、ステージ３１２を下端位置に移動させ、ピックローラ４１１と最下層の紙幣とが適切な圧力で接触するまでプッシャ３１３を下方に移動させて紙幣束Ｂを加圧する。本実施の形態では、そのことを利用して、加圧した状態の紙幣束Ｂの高さを検出している。以降、特に断らない限り、紙幣束Ｂの高さとは加圧した状態のものを指す意味で用いることとする。
【００６６】
紙幣束Ｂを加圧するためのプッシャ３１３の下降は、上端位置から行う。下降させている間にプッシャ３１３は合流準備位置を通過する。その合流準備位置のプッシャ３１３はセンサ４２５により検出できることから、その合流基準位置を基準にしてプッシャ３１３の移動量を特定し、その移動量から紙幣束Ｂの高さを求めるようにしている。
【００６７】
プッシャ３１３の合流基準位置から下降できる最大の移動距離Ｌは、図４に示すように、プッシャ３１３が直接ピックローラ４１１を加圧する位置までのものとなる。１度の取り引きで扱える紙幣束Ｂの上限の高さをＨｍａｘとすると、その上限高さＨｍａｘの紙幣束Ｂを顧客が挿入した場合、プッシャ３１３が合流基準位置から下降させる移動距離Ｌｍａｘは図５に示すようになる。その移動距離Ｌｍａｘとしては、安全側に余裕を確保するために、
Ｌｍａｘ＝Ｌ−Ｈｍａｘ×Ｋ１                      ・・・  （１）
により求められるものを採用している。Ｋ１は１より大きい値の係数である。
【００６８】
プッシャ３１３移動用のモータ（ステッピングモータ）に単位時間当たりに加える駆動用パルス数は一定とすることで、プッシャ３１３の移動速度は一定とさせている。このことから、紙幣束Ｂの加圧のためにプッシャ３１３を下降させる場合、センサ駆動部３６４から受け取るセンサ４２５、４２３の各検出結果を監視することにより、センサ４２５がプッシャ３１３を検出してからセンサ４２３がピックローラ４１１を検出するまでの時間を計時している。計時した時間をＴｔ 、プッシャ３１３の移動速度をΔＬとすると、その時間Ｔｔが経過する間にプッシャ３１３が移動した距離Ｌｔは
Ｌｔ  ＝   Ｔｔ  ×ΔＬ                     ・・・  （２）
により求められる。挿入された紙幣束Ｂの高さＨａは
Ｈａ  ＝  Ｌ−Ｌｔ                          ・・・  （３）
により算出される。図６に示すように、その距離Ｌｔから距離Ｌｍａｘを引いた距離Ｌａは、高さＨａを算出した紙幣束Ｂが取り引きの最初に挿入されたものであれば、次の挿入時に挿入可能な紙幣束Ｂの最大の高さとなる。従って、距離Ｌａを紙幣の厚みＨｂで割ることにより、次の挿入時に挿入可能な紙幣の最大枚数ΔＸを求めることができる。
【００６９】
紙幣は定められた厚みで作られる。しかし、その厚みＨｂは使用状況によって多少、変化する。このことから、本実施の形態では、紙幣束Ｂの高さＨａをその紙幣の枚数で割ることで得られる厚みＨｂを用いて最大枚数ΔＸを求めている。そのようにして、実際に流通している紙幣を基準に最大枚数ΔＸを求めることにより、顧客が最大枚数ΔＸの紙幣を挿入した際に紙幣束Ｂの高さＨａの累算値が上限高さＨｍａｘを越えることをより確実に回避できるようにさせている。紙幣の枚数は、セパレータ部３１０から繰り出した紙幣の枚数をカウントすることで得ることができる。
【００７０】
それまで挿入された紙幣束Ｂの高さＨａの累算値は、紙幣束Ｂが挿入される度に算出する。その累算値が上限高さＨｍａｘを越えれば、最後に挿入された紙幣束Ｂ、つまり現在、セパレータ部３１０に存在する紙幣束Ｂは顧客に返却する。そうでなければ、上限高さＨｍａｘから累算値を引いて得られる値を紙幣の厚みＨｂで割ることにより、次の挿入時に挿入可能な紙幣の最大枚数ΔＸを求める。それにより、適切に紙幣を挿入するうえで有用な情報を随時、顧客に提示できるようにして、より快適なサービスを提供する。
【００７１】
上述のような高さＨａの検出や最大枚数ΔＸの算出などは、ＣＰＵ３６１が行う。ＣＰＵ３６１が算出した最大枚数ΔＸは、ＣＰＵ３６１から下部ユニット２００のＣＰＵ２６１を介してＡＴＭ本体に通知される。
【００７２】
図７は、繰出処理のフローチャートである。その繰出処理は、顧客が挿入した紙幣束Ｂをセパレータ部３１０のステージ３１２上に搬送した後に実行される処理である。その処理を実行することにより、ステージ３１２上の紙幣束Ｂから紙幣が１枚ずつ繰り出されて一時保留部３３０に搬送される。また、紙幣束Ｂの高さＨａの検出や最大枚数ΔＸの算出なども併せて行われる。このことから、ここでは繰出処理についてのみ説明することとする。
【００７３】
紙葉類取扱装置１の動作は、上述したように、下部ユニット２００のＣＰＵ２６１がその下部ユニット２００を制御し、上部ユニット３００のＣＰＵ３６１がそのＣＰＵ２６１の制御下でその上部ユニット３００、及びアクセプタ１００をそれぞれ制御することで実現される。セパレータ部３１０からの紙幣の繰り出しはＣＰＵ３６１の制御下で行われることから、ここではＣＰＵ３６１に着目する形で説明する。
【００７４】
先ず、ステップ１では、センサ４２２の検出結果を監視して、ステージ３１２を下端まで下降させる。次のステップ２では、紙幣束Ｂに対して適切な圧力を加えられる位置（加圧位置）までプッシャ３１３を上端位置から下降させる。この際、センサ駆動部３６４から受け取るセンサ４２５、４２３の各検出結果を監視することにより、センサ４２５がプッシャ３１３を検出してからセンサ４２３がピックローラ４１１を検出するまでの時間Ｔｔを計時する。その計時は、例えばＣＰＵ３６１に搭載されたタイマを用いて行い、プッシャ３１３が正常な状態で移動していることの確認のために移動エンコーダ４０７のセンサ４０７ｂの検出結果を監視する。
【００７５】
ステップ２に続くステップ３では、計時した時間Ｔｔを用いて（２）式により距離Ｌｔを算出し、更に算出した距離Ｌｔを用いて（３）式により紙幣束Ｂの高さ（厚み）Ｈａを算出する。次に移行するステップ４では、高さＨａを算出した紙幣束Ｂが追加入金により挿入されたものか否か判定する。その紙幣束Ｂが追加入金により新たに挿入されたものであった場合、判定はＹＥＳとなってステップ５に移行する。そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップ８に移行する。
【００７６】
挿入された紙幣束Ｂの高さＨａは上記ステップ３の処理を実行することで紙幣束Ｂ毎に算出されている。ステップ５では、取り引き開始時から挿入された各紙幣束Ｂの高さＨａを全て加算することで累算値を算出する。その後はステップ６に移行して、その累算値が許容範囲、つまり上限高さＨｍａｘを越えているか否か判定する。累算値が上限高さＨｍａｘより大きかった場合、判定はＹＥＳとなってステップ８に移行し、そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップ７に移行し、新たに挿入された紙幣束Ｂを投入出口１０１まで搬送して顧客に返却した後、一連の処理を終了する。
【００７７】
特に詳細な説明は省略するが、本実施の形態では、紙幣束Ｂが投入出口１０１に挿入されると、その紙幣束Ｂをアクセプタ１００で搬送する際に、それが取り扱えるものか否か確認するようにしている。上記ステップ４の判定はそのために行うようにしている。
【００７８】
ステップ８では、挿入された紙幣束Ｂが追加入金によるものか否かに応じて、ステップ３で算出する高さＨａ、及びステップ５で算出する累算値の一方を選択し、選択したほうの高さを紙幣１枚当たりの厚みＨｂで割ることにより、次の追加入金で挿入可能な最大枚数ΔＸを算出する。ステップ９にはその次に移行する。
【００７９】
ステップ９では、キャリア３４１をエスクロ退避位置に移動させ、一時保留部３３０の各ステージ３３１、３３２を紙幣の収納のためにそれぞれ移動させる。次のステップ１０では、ＤＣモータ３７２を回転させる。モータ３７２の回転を開始させた後は、セパレータ部３１０からの紙幣の繰り出しが完了するまで、セパレータ部３１０から紙幣を１枚ずつ順次、繰り出して一時保留部３３０に搬送する（Ｓ１１、Ｓ１２）。それにより、顧客が挿入した紙幣はリザーバ部、或いはエスクロ部に収納される。
【００８０】
紙幣の繰り出しは、繰り出し機構３１１のピックローラ４１１、フィードローラ４１２に動力を伝達することで行い、紙幣の収納先は、繰り出された紙幣を鑑別部３２０で鑑別することで決定する。正常券と判別した紙幣は、金種毎にその数をカウントする。紙幣の繰り出し中も適切な圧力をかけるために、プッシャ３１３は間欠的に下降させている。
【００８１】
セパレータ部３１０に搬送した紙幣の繰り出しが完了、つまり繰り出し可能な紙幣を全て繰り出して一時保留部に収納すると、ステップ１２の判定がＹＥＳとなってステップ１３に移行し、ＤＣモータ３７２を停止させ、繰り出しが完了した旨を下部ユニット２００のＣＰＵ２６１に通知する。このとき、入金額や最大枚数ΔＸなども併せて通知する。
【００８２】
ＣＰＵ２６１は、上部ユニット３６１のＣＰＵ３６１から通知されたそれらの情報をＡＴＭ本体に送信する。その送信により、ＡＴＭ本体は入金額や最大枚数ΔＸを顧客に提示し、要求の問い合わせを行う。
【００８３】
ステップ１３に続くステップ１４では、ステップ３で算出した高さＨａ、及び繰り出した紙幣の枚数から１枚当たりの厚さＨｂを計算する。次のステップ１５では、計算した厚みＨｂがステップ８で最大枚数ΔＸの計算に用いたものより小さいか否か判定する。計算した厚みＨｂのほうが小さかった場合、判定はＹＥＳとなってステップ１６に移行し、その厚みＨｂを最大枚数ΔＸの計算用に保存した後、一連の処理を終了する。そうでない場合には、判定はＮＯとなり、ここで一連の処理を終了する。
【００８４】
このようにして、本実施の形態では、厚みＨｂを計算すると、その厚みＨｂがそれまでのものより小さいか否か確認することにより、それまでで最小の厚みＨｂを保存するようにしている。それにより、実際に挿入された紙幣束Ｂのなかでも最も状態の良いものを基準にして最大枚数ΔＸを計算するようにしている。
【００８５】
ところで、時間Ｔｔの計時により算出する移動距離Ｌｔには誤差がある。その誤差の影響をより回避できるように、本実施の形態では、厚みＨｂの計算の対象となる紙幣束Ｂの最低の高さＨａを設定している。また、多重搬送された正常券は鑑別部３２０で異常券と判定されることもあって、異常券が見つかった紙幣束Ｂは計算の対象から除外させている。そのようにして、より適切な厚みＨｂを保存するようにしている。そのように厚みＨｂを更新していく場合、その初期値としては大きめの値を保存させることが必要である。
【００８６】
なお、本実施の形態では、紙幣束Ｂは上下に重ねて挿入させるようにしているが、その高さＨａは加圧して検出することから、必ずしもそのように挿入させなくとも良い。つまり紙幣束Ｂは紙幣の長手方向、或いは短手方向が垂直、或いはほぼ垂直となるように挿入させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施の形態による紙葉類取扱装置の断面図である。
【図２】セパレータ部の構成を説明する図である。
【図３】本実施の形態による紙葉類取扱装置の回路構成図である。
【図４】本実施の形態における紙幣束の高さ検出方法を説明するための図である（その１）。
【図５】本実施の形態における紙幣束の高さ検出方法を説明するための図である（その２）。
【図６】本実施の形態における紙幣束の高さ検出方法を説明するための図である（その３）。
【図７】繰出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１００    プレ・アクセプタ
１０１    投入出口
１６１、２７３，３７３    センサ群
１６２、２７１、２７２、３７１    モータ群
１６３、２７４、３７４    ソレノイド群
２６０、３６０    プリント基板
２６１、３６１    ＣＰＵ
２６２、３６２    ＲＯＭ
２６３、３６３    ＲＡＭ
２６４、３６４    センサ駆動部
２６５、３６７    ソレノイド駆動部
２６６、２６７、３６５    モータ駆動部
２６８、２６９、３６９    通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）
３１０    セパレータ部
３１１    繰り出し機構
３１２    ステージ
３１３    プッシャ
３２０    鑑別部
３３０    一時保留部
３６８    インターフェース（Ｉ／Ｆ）
４０７ｂ、４２１〜４２６    センサ
【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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