(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口から挿入された紙幣を搬送通路に沿って内部に搬送する搬送装置と、搬送通路を通る紙幣の物理的特徴を電気信号に変換して検出信号を発生する鑑別センサと、鑑別センサの検出信号を受信して紙幣の真贋を判定し、その判定結果に基づいて搬送装置を駆動する判別制御装置と、鑑別センサの前部に配置されかつ搬送通路を通る紙幣の中心を搬送通路との中心に一致させる紙幣中心整合装置とを備え、紙幣中心整合装置は、搬送通路の両側で互いに進退自在に移動可能に配置される一対の可動片と、可動片を往復移動させる整合モータとを備える紙幣鑑別装置において、
搬送装置は、下部ケーシングに設けられた前部ベルト及び前部ベルトの両側に配置された一対の側部ベルトと、上部ケーシングに取り付けられたローラ装置と、前部ベルト及び側部ベルトの前方に設けられかつ判別制御装置に接続された入口センサと、正転と逆転とが可能でありかつ前部ベルト及び側部ベルトを駆動する搬送モータとを備え、
紙幣中心整合装置は、更に前部ベルト及び側部ベルト付近に設けられかつ判別制御装置に接続された起動センサを備え、
ローラ装置は、下部ケーシングに設けられた前部ベルトに当接する前部ローラと、側部ベルトに当接する一対の側部ローラと、Ｕ字状のホルダと、ホルダに取り付けられかつ前部ローラを支持する第１のシャフトと、ホルダの両側に突出してホルダに回転可能に取り付けられかつ側部ローラを支持する第２のシャフトと、第２のシャフト上に捲回され第２のシャフトの周りでホルダが回転するときに弾性力を付与するスプリングとを備え、
搬送モータが逆転する際に、側部ローラが逆転し、スプリングの弾性力を受けるホルダは、スプリングの弾性力による摩擦のため、前部ローラが前部ベルトから離間する方向に回転されて、傾斜位置に保持され、
紙幣の変形抵抗力が整合モータの保持トルクより大きくなったとき、整合モータは、脱調することを特徴とする紙幣中心整合装置を備えた紙幣鑑別装置。
【請求項２】
整合モータは、紙幣の変形抵抗力が整合モータの保持トルクより大きくなったとき脱調するステッピングモータである請求項１に記載の紙幣中心整合装置を備えた紙幣鑑別装置。
【請求項３】
紙幣の幅より広い初期位置と、紙幣のセンタリングを行う整合位置との間で一対の可動片を整合モータにより往復移動し、
紙幣のセンタリングを行うとき、整合モータを正転し、その後、整合モータを逆転して可動片を初期位置に戻す請求項１に記載の紙幣中心整合装置を備えた紙幣鑑別装置。
【請求項４】
可動片が初期位置にあることを検出する可動片センサを備えた請求項１に記載の紙幣中心整合装置を備えた紙幣鑑別装置。
【請求項５】
鑑別センサを通過した紙幣の真贋を判定する判別制御装置により、紙幣が真札でないと判断したとき、判別制御装置は、搬送装置を逆転して前部ローラを前部ベルトから離間させると共に、整合モータを逆転し、紙幣を入口に返却する請求項１に記載の紙幣中心整合装置を備えた紙幣鑑別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣鑑別装置、特に搬送通路の中心に異なるサイズの紙幣の中心を整合させた後に紙幣を鑑別できる紙幣中心整合装置を備えた紙幣鑑別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙幣を紙幣鑑別機に挿入すると、挿入検出センサにより紙幣の挿入が検出され、挿入検出センサの検出信号により搬送装置が駆動される。搬送装置の駆動により紙幣は搬送通路に沿って移動され、搬送通路内の所定の位置に設けられた鑑別センサにより紙幣上の所定の位置を走査することにより紙幣の光学的特徴又は磁気的特徴等の物理的特徴が検出される。紙幣の所定の位置を走査するため、異なるサイズの紙幣が紙幣鑑別機に挿入されたとき、搬送通路の中心軸に対して紙幣の長さ方向の中心軸を一致させるセンタリング又は心出し操作が行われ、異なるサイズの紙幣でも常に特定の位置を鑑別センサにより安定した紙幣の物理的特性を検出することができる。
【０００３】
例えば、米国特許第５,３６８,１４７号公報には、ばねの弾力を利用して一対の可動片を拡張位置に保持すると共に、紙幣が搬送通路に挿入されたときに、ばねの弾力に抗して可動片を互いに接近させて紙幣のセンタリングを行う紙幣鑑別装置が開示されている。また、特開２０００−１４９０８９号公報には、引張スプリングの弾力により一対の接触端部が開放位置に保持され、紙幣を入口に挿入したときに自重により下方に移動する下部搬送部の移動に伴いスプリングの弾力に抗して一対の接触端部が互いに接近して紙幣のセンタリングを行う紙幣取扱装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の紙幣鑑別装置は、センタリング機構が複雑でありかつ部品数が多く保守及び点検を頻繁に行わなければならない欠陥がある。
本発明は、簡素な構造を有しかつ搬送通路内の紙幣のセンタリングを確実に行う紙幣鑑別装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
紙幣中心整合装置を備えた本発明の紙幣鑑別装置は、入口(7)から挿入された紙幣を搬送通路(6)に沿って内部に搬送する搬送装置(8)と、搬送通路(6)を通る紙幣の物理的特徴を電気信号に変換して検出信号を発生する鑑別センサ(18,19,20)と、鑑別センサ(18,19,20)の検出信号を受信して紙幣の真贋を判定し、その判定結果に基づいて搬送装置(8)を駆動する判別制御装置(60)と、鑑別センサ(18,19,20)の前部に配置されかつ搬送通路(6)を通る紙幣の中心を搬送通路(6)との中心に一致させる紙幣中心整合装置(14)とを備える。紙幣中心整合装置(14)は、搬送通路(6)の両側で互いに進退自在に移動可能に配置される一対の可動片(15)と、可動片(15)を往復移動させる整合モータ(30)とを備える。搬送装置(8)は、下部ケーシング(3)に設けられた前部ベルト(9)及び前部ベルト(9)の両側に配置された一対の側部ベルト(11,12)と、上部ケーシング(4)に取り付けられたローラ装置(10)と、前部ベルト(9)及び側部ベルト(11,12)の前方に設けられかつ判別制御装置(60)に接続された入口センサ(16)と、正転と逆転とが可能であり前部ベルト(9)及び側部ベルト(11,12)を駆動する搬送モータ(61)とを備える。紙幣中心整合装置(14)は、更に前部ベルト(9)及び側部ベルト(11,12)付近に設けられかつ判別制御装置(60)に接続された起動センサ(17)を備える。ローラ装置(10)は、下部ケーシング(3)に設けられた前部ベルト(9)に当接する前部ローラ(40)と、側部ベルト(11,12)に当接する一対の側部ローラ(41,42)と、Ｕ字状のホルダ(43)と、ホルダ(43)に取り付けられかつ前部ローラ(40)を支持する第１のシャフト(44)と、ホルダ(43)の両側に突出してホルダ(43)に回転可能に取り付けられかつ側部ローラ(41,42)を支持する第２のシャフト(45)と、第２のシャフト(45)上に捲回され第２のシャフト(45)の周りでホルダ(43)が回転するときに弾性力を付与するスプリング(46)とを備える。搬送モータ(61)が逆転する際に、側部ローラ(41,42)が逆転し、スプリング(46)の弾性力を受けるホルダ(43)は、スプリング(46)の弾性力による摩擦のため、前部ローラ(40)が前部ベルト(9)から離間する方向に回転されて、傾斜位置に保持され、紙幣の変形抵抗力が整合モータ(30)の保持トルクより大きくなったとき、整合モータ(30)は脱調する。
【０００６】
この紙幣鑑別装置では、入口センサ(16)が紙幣の挿入を検出すると、搬送モータ(61)が正転され、前部ベルト(9)及び側部ベルト(11,12)が駆動されて、搬送通路(6)に沿って紙幣が内側に搬送される。内側に搬送される紙幣を検出する起動センサ(17)は、判別制御装置(60)に検出信号を発生して搬送モータ(61)を逆転させ、前部ベルト(9)及び側部ローラ(41,42)を逆転し、紙幣の先端を入口(7)側に戻すと共に、スプリング(46)の弾性力による摩擦のため、前部ローラ(40)が前部ベルト(9)から離間する方向に、第２のシャフト(45)の周りでホルダ(43)を回転させて傾斜位置に保持して、前部ベルト(9)と紙幣との係合が解除される。このとき、判別制御装置(60)は、整合モータ(30)を駆動して可動片(15)を互いに接近する方向に移動し、可動片(15)の内側移動により可動片(15)に側縁が当接する紙幣の中心を搬送通路(6)の中心に整合させるので、一対の可動片(15)間の紙幣を搬送装置(8)から完全に解放して、搬送通路(6)内の紙幣のセンタリング（心出し）を確実に行うことができる。搬送通路(6)の中心に紙幣の中心が整合して、紙幣の変形抵抗力が整合モータ(30)の保持トルクより大きくなったとき、整合モータ(30)は脱調するので、紙幣中心整合装置の構造が簡素となり、部品数も少なくかつ確実に作動させることができる。整合モータ(30)が脱調した後、搬送モータ(61)を正転して、ローラ装置(10)の前部ローラ(40)と一対の側部ローラ(41,42)をそれぞれ前部ベルト(9)及び側部ベルト(11,12)に当接して回転させ、中心整合した紙幣を搬送装置(8)により搬送通路(6)の内側に移動するので、異なるサイズの紙幣でも常に特定の位置の物理的特性を鑑別センサにより安定して検出することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による紙幣中心整合装置を備えた紙幣鑑別装置の実施の形態を図１〜図１３について説明する。
図１に示すように、本発明の紙幣鑑別装置(1)は、下部ケーシング(3)及び下部ケーシング(3)に回転可能に取り付けられた上部ケーシング(4)とを備えたアルミニウム等の金属により形成されたケーシング(2)を有する。上部ケーシング(4)はシャフト(5)により回転可能でかつ着脱自在に下部ケーシング(3)に取り付けられ、下部ケーシング(3)と上部ケーシング(4)との間に搬送通路(6)が形成される。下部ケーシング(3)内に搬送通路(6)を通り真札と判定した紙幣を収納するスタッカ装置(50)が設けられる。
【０００８】
搬送通路(6)の前部に紙幣を挿入する入口(7)が形成され、搬送通路(6)の中央部に搬送装置(8)が設けられる。搬送装置(8)は、下部ケーシング(3)に設けられた前部ベルト(9)と、前部ベルト(9)の両側に配置された一対の側部ベルト(11, 12)と、上部ケーシング(4)に取り付けられたローラ装置(10)とを備え、搬送装置(8)は、入口(7)から挿入された紙幣を搬送通路(6)に沿って内部に搬送する。搬送通路(6)の底部を構成する支持板(13)の前部の両側には紙幣中心整合装置(14)を構成する一対の可動片(15)が設けられる。
【０００９】
また、ホトカプラにより構成されかつ入口(7)から挿入される紙幣の先端を検出する入口センサ(16)が搬送通路(6)の支持板(13)に設けられる。入口センサ(16)は、紙幣の挿入を検出すると同時に搬送装置(8)を駆動するため、前部ベルト(9)の斜め前方で側部ベルト(12)の前方に配置される。可動片(15)のセンタリング運動の開始時点を検出する起動センサ(17)は、前部ベルト(9)の斜め前方で側部ベルト(11)の前方に配置される。前部ベルト(9)の後方には搬送通路(6)を通る紙幣の物理的特徴を電気信号に変換して検出信号を発生する３個の鑑別センサ(18, 19, 20)が配置され、一対の側部ベルト(11, 12)の間に配置された鑑別センサ(18)は、紙幣に印刷された磁気パターンを検出する磁気ヘッド等の磁気センサ又は紙幣の反射光若しくは透過光を検出するホトカプラである。一対の側部ベルト(11, 12)の外側に配置された鑑別センサ(19, 20)は、紙幣の光反射パターン又は光透過パターンを検出するホトカプラ等の光学センサである。鑑別センサ(20)の後方には紙幣の通過を検出するホトカプラにより構成されるバックセンサ(21)が配置され、バックセンサ(21)の後方には紙幣抜き取り防止装置(22)が設けられる。
【００１０】
紙幣中心整合装置(14)は、鑑別センサ(18, 19, 20)の前部に配置されかつ搬送通路(6)を通る紙幣の中心を搬送通路(6)との中心に一致させる。紙幣中心整合装置(14)は、搬送通路(6)の両側で互いに進退自在に移動可能に配置される一対の可動片(15)と、可動片(15)を往復移動させる整合モータ(30)とを備えている。図４に示すように、紙幣中心整合装置(14)の各可動片(15)は、凹部(23)を形成する溝形断面に形成され、係合部(25)が形成された脚部(24)が底部に設けられる。支持板(13)の底面には一対の支持壁(29)が設けられ、支持壁(29)に取り付けられた軸受(26)にねじ軸(27)が支持される。ねじ軸(27)の両端に形成される一対のねじ(28)は互いに逆方向に形成され、各ねじ(28)には各可動片(15)の係合部(25)が嵌合される。従って、ねじ軸(27)が正転すると、係合部(25)が嵌合されるねじ(28)の回転により一対の可動片(15)は、図１０に示す互いに最も離間する初期位置から図１１に示す整合位置に向かって互いに接近するように移動し、逆にねじ軸(27)が逆転すると、一対の可動片(15)は整合位置から初期位置に向かって互いに離間する方向に移動される。図３に示すように、可動片(15)には下方に突出するアーム(63)が設けられ、アーム(63)の下端に隣接して可動片(15)の初期位置を検出する可動片センサ(62)が設けられる。一対の可動片(15)は搬送通路(6)の中心軸に対して対称に移動するので、一方の可動片(15)の位置を検出することにより、他方の可動片(15)は中心軸に対して対称位置にある。
【００１１】
支持壁(29)に取り付けられた整合モータ(30)の出力軸(31)にはピニオン(32)が固定され、ピニオン(32)は、支持壁(29)に支持された軸(39)に回転可能に取り付けられた中間歯車(33)に噛み合う。また、中間歯車(33)はねじ軸(27)に固定された歯車(34)に噛み合う。図５に示すように、支持壁(29)の貫通孔(37, 38)内に滑動自在に配置されるガイドロッド(35, 36)の外端(35a, 36a)が各可動片(5)の底面に固定される。従って、整合モータ(30)が正転又は逆転し、可動片(5)が互いに進退自在に移動するとき、図５及び図６に示すように、可動片(5)はガイドロッド(35, 36)により案内され、所定の往復運動を行う。
図１に示すように、下部ケーシング(3)に対して上部ケーシング(4)を閉鎖したとき、上部ケーシング(4)に取り付けられるローラ装置(10)は、図７及び図８に示すように、下部ケーシング(3)に取り付けられる前部ベルト(9)及び側部ベルト(11, 12)に当接する前部ローラ(40)と一対の側部ローラ(41, 42)とを有するローラ装置(10)は、Ｕ字状のホルダ(43)と、ホルダ(43)に取り付けられかつ前部ローラ(40)を支持するシャフト(44)と、ホルダ(43)の両側に突出してホルダ(43)に回転可能に取り付けられかつ側部ローラ(41, 42)を支持するシャフト(45)と、シャフト(45)上に捲回されシャフト(45)の周りでホルダ(43)が回転するときに弾性力を付与するスプリング(46)とを備えている。また、前部ベルト(9)及び側部ベルト(11, 12)は対応するローラ(47, 48, 49)に捲回され、各ローラ(47, 48, 49)は搬送装置(8)を構成する正転及び逆転可能な搬送モータ(61)（図１２）により駆動されるシャフト（図示せず）に取り付けられる。搬送モータ(61)が正転すると、図７に示すように、ローラ装置(10)の前部ローラ(40)と一対の側部ローラ(41, 42)は、それぞれ前部ベルト(9)及び側部ベルト(11, 12)に当接して回転し、入口から挿入された紙幣を内側に搬送する。搬送モータ(61)が逆転すると、側部ローラ(41, 42)が逆転し、スプリング(46)の弾性力を受けるホルダ(43)は、スプリング(46)の弾性力による摩擦のためシャフト(45)と共に逆方向に回転する。このため、前部ローラ(40)が前部ベルト(9)から離間する方向に、ホルダ(43)はシャフト(45)の周りで回転し、図示しないストッパに当接して、図９に示す傾斜位置に保持される。
【００１２】
図１２に示すように、入口センサ(16)、起動センサ(17)、鑑別センサ(18, 19, 20)、可動片センサ(62)は、マイクロコンピュータにより構成される判別制御装置(60)の各入力端子に接続され、整合モータ(30)及び搬送モータ(61)は判別制御装置(60)の各出力端子に接続される。判別制御装置(60)は、入口(7)に挿入された紙幣を検出して整合モータ(30)を駆動し、紙幣のセンタリングを行うと共に、鑑別センサ(18, 19, 20)の検出信号を受信して紙幣の真贋を判定し、その判定結果に基づいて搬送装置(8)を駆動する。搬送モータ(61)及び整合モータ(30)は、図１３のフローチャートに示す動作シーケンスに従って作動される。
【００１３】
ステップ１００のスタートからステップ１０１に進み、判別制御装置(60)は、入口センサ(16)の出力により挿入される紙幣を検出したか否か判断する。入口センサ(16)が紙幣の挿入を検出すると、ステップ１０２に進み、判別制御装置(60)は入口センサ(16)の出力により搬送モータ(61)を正転すると、前部ベルト(9)及び側部ベルト(11, 12)が駆動されると共に、前部ベルト(9)及び側部ベルト(11, 12)に接触する前部ローラ(40)及び側部ローラ(41, 42)が転動する。従って、紙幣の先端は前部ベルト(9)と前部ローラ(40)との間に挟持され、搬送通路(6)に沿って内側に搬送される。紙幣の先端が起動センサ(17)に達したとき、ステップ１０３にて判別制御装置(60)は、起動センサ(17)の検出信号を受信し、ステップ１０４にて判別制御装置(60)は、一定時間、例えば１秒間搬送モータ(61)を逆転駆動する。このため、前部ベルト(9)及び側部ベルト(11, 12)が逆転されるので、側部ベルト(11, 12)と側部ローラ(41, 42)との間に挟持される紙幣の先端は入口(7)側に戻されると共に、ホルダ(43)が上方に向かって回転し、前部ローラ(40)は前部ベルト(9)から離間する位置に保持されるため、一対の可動片(15)の間に配置された紙幣は搬送装置(8)から完全に解放される。
【００１４】
次に、ステップ１０５にて判別制御装置(60)の出力により整合モータ(30)を正転駆動すると、ねじ軸(27)が正転するため、ねじ(28)に沿って係合部(25)が内側に移動される。このため、可動片(15)は図１０に示す初期位置から図１１に示す整合位置に向かって互いに接近する方向に内側に向かって移動する。図１１に示すように、このため、紙幣(70)の長さ方向の中心と搬送通路(6)の中心とが整合してセンタリング（心出し）が行われる。紙幣(70)のセンタリングが完了すると、紙幣(70)の腰により内側に付勢される可動片(15)に抵抗力が加えられ、この抵抗力は、整合モータ(30)による可動片(15)の押圧力に打ち勝ち、整合モータ(30)に脱調又は滑りが生ずる。従って、クラッチ機構を別途設ける必要がなく、簡素な構造で構成することができる。
【００１５】
ステップ１０６にて判別制御装置(60)は、整合モータ(30)を所定時間、例えば１秒間駆動したか否か判別し、所定時間駆動すると、ステップ１０７にて整合モータ(30)を逆転するため、可動片(15)は図１１に示す整合位置から図１０に示す初期位置に戻される。その後、ステップ１０８にて判別制御装置(60)は搬送モータ(61)を正転すると、前部ローラ(40)が前部ベルト(9)に接触する位置に移動され、センタリングされた紙幣が搬送装置(8)により搬送通路(6)の内部に搬送される。紙幣が鑑別センサ(18, 19, 20)を通過するときに、紙幣の物理的特性が鑑別センサ(18, 19, 20)により収集され判別制御装置(60)に送出される（ステップ１０９）。その後、バックセンサ(21)からの検出信号により判別制御装置(60)は、紙幣の後端がバックセンサ(21)を通過したか否か判定する。ステップ１１０にて判別制御装置(60)がバックセンサ(21)を通過したか否か判断し、バックセンサ(21)を通過すると、ステップ１１１にて搬送モータ(61)の駆動を停止し、判別制御装置(60)は、ステップ１１２にて紙幣の真偽を判定する。紙幣が真札と判断されないとき、ステップ１１３に進み、整合モータ(30)を逆転して、可動片(15)を確実に初期位置に移動して可動片センサ(62)をオンにする。このため、ステップ１１４にて可動片センサ(62)が可動片(15)の復帰位置を検出して、ステップ１１５では整合モータ(30) を停止する。その後、ステップ１１６にて搬送モータ(61)を逆転し、ステップ１１７にて所定時間経過したか否か判断する。所定時間経過したとき、ステップ１１８にて搬送モータ(61)を停止し、ステップ１１９にて紙幣が入口(7)から引き抜かれたか否か入口センサ(16)の出力により検出する。入口センサ(16)の出力により紙幣が除去された後、ステップ１２０に進む。
【００１６】
ステップ１１２にて紙幣を真札と判断したとき、ステップ１２１にて搬送モータ(61)を正転し、ステップ１２２にてバックセンサ(21)及び紙幣抜き取り防止装置(22)を通過させてスタッカ装置(50)に紙幣が送られ、ステップ１２３にて搬送モータ(61)を停止した後、ステップ１２０に進む。
【００１７】
【発明の効果】
前記の通り、本発明による紙幣鑑別装置では、紙幣中心整合装置の構造が簡素となり、部品数も少なくかつ確実に作動させることができる。また、紙幣中心整合装置を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  上部ケーシングを開放した状態を示す本発明による紙幣鑑別装置の斜視図
【図２】  上部ケーシングを閉鎖した状態を示す本発明による紙幣鑑別装置の斜視図
【図３】  図１に示す紙幣鑑別装置に装着した紙幣中心整合装置の斜視図
【図４】  紙幣中心整合装置の正面図
【図５】  紙幣中心整合装置の断面図
【図６】  整合位置に移動した紙幣中心整合装置の断面図
【図７】  ローラ装置の斜視図
【図８】  ローラ装置の正面図
【図９】  搬送装置を逆転した状態を示すローラ装置の斜視図
【図１０】  紙幣中心整合装置の正面図
【図１１】  紙幣を挿入した状態を示す紙幣中心整合装置の正面図
【図１２】  紙幣鑑別装置の電気的接続を示すブロック図
【図１３】  判定制御装置の動作シーケンスを示すフローチャート
【符号の説明】
(3)・・下部ケーシング、  (4)・・上部ケーシング、  (6)・・搬送通路、  (7)・・入口、  (8)・・搬送装置、  (9)・・前部ベルト、  (10)・・ローラ装置、  (11, 12)・・側部ベルト、  (14)・・紙幣中心整合装置、  (15)・・可動片、  (16)・・入口センサ、  (18, 19, 20)・・鑑別センサ、  (30)・・整合モータ、  (40, 41, 42)・・ローラ、  (43)・・ホルダ、  (44)・・シャフト、  (46)・・スプリング、  (60)・・判別制御装置、  (61)・・搬送モータ、  (62)・・可動片センサ、
【図１】
0004261078.tif 000002
【図２】
0004261078.tif 000003
【図３】
0004261078.tif 000004
【図４】
0004261078.tif 000005
【図５】
0004261078.tif 000006
【図６】
0004261078.tif 000007
【図７】
0004261078.tif 000008
【図８】
0004261078.tif 000009
【図９】
0004261078.tif 000010
【図１０】
0004261078.tif 000011
【図１１】
0004261078.tif 000012
【図１２】
0004261078.tif 000013
【図１３】
0004261078.tif 000014