JP5532932B2 - 紙葉類保持機構および紙葉類取扱装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙葉類を保持する紙葉類保持機構および紙葉類取扱装置に関する。

従来、数多くの紙幣（紙葉類）を取り扱う装置として、たとえば特許文献１に示すようなＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ、現金自動預け払い機）やＣＤ（Ｃａｓｈ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）等の紙葉類取扱装置が用いられている。
現金自動預け払い機には、一般的に、数多くの紙幣を重ねた状態で収容する紙葉類カセットがＡＴＭの本体部に着脱可能に備えられている。
通常の紙葉類カセットは略箱状に形成されている。紙葉類カセットの一方の側面にはカセット蓋部が開閉可能に取り付けられていて、使用者がカセット蓋部を開けて紙幣を紙葉類カセット内に収容することができる。紙葉類カセットのカセット蓋部に対向する面の上方には貫通孔が形成されていて、紙葉類カセットに対して貫通孔を通して紙幣を出し入れすることができる。
紙葉類カセットの底面には、上方に延びるガイド孔が形成されていて、ＡＴＭの本体部に形成されたポールにガイド穴を係合させることで、紙葉類カセットが本体部に対して正確に位置決めされる。
さらに、紙葉類カセット内において、下方の面には紙幣を下方から上方に支持する支持機構が、上方の面にはローラが、それぞれ設けられている。

このように構成された従来の紙葉類カセットは、たとえば、紙幣が収容されていない空の状態でＡＴＭの本体部から取り外され、本体部から離れた所定の場所に搬送される。そして、この所定の場所において、紙葉類カセット内に複数枚の紙幣を収容する。再び紙葉類カセットをＡＴＭの本体部のある場所に搬送し、本体部のポールにガイド孔を係合させることで、紙葉類カセットをＡＴＭの本体部に取り付ける。
このとき、支持機構が紙幣を上方に押し上げて紙幣をローラに当接させると同時にローラが回転することで、紙幣が貫通孔から送り出される。

特開２００６−１６２７５０号公報

しかし、従来の紙葉類カセットでは複数の種類の紙幣を収容できるように寸法が設定されていて、紙葉類カセットと紙幣との間に一定の隙間が形成されている。このため、紙葉類カセットの搬送中に積み重ねられた紙幣の形状が崩れたり、この隙間に紙幣が挟まれたりすることがある。
また、紙葉類カセットと紙幣との隙間を小さくすると複数の種類の紙幣を収容できなくなるだけでなく、紙葉類カセットから紙幣を送り出すときに紙幣が紙葉類カセット内で詰まりやすくなる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、紙葉類カセットが搬送されているときには紙葉類カセット内の紙葉類を保持し、紙葉類カセットが本体部に取り付けられているときには紙葉類を解放する紙葉類保持機構および紙葉類取扱装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の紙葉類保持機構は、厚さ方向に積み重ねられた紙葉類を収容し、本体部に着脱可能とされた紙葉類カセットにおける前記紙葉類の保持と解放とを切り替える紙葉類保持機構であって、前記紙葉類を、前記厚さ方向に直交する方向から挟むように当接可能な第一ガイド部材および第二ガイド部材と、前記第二ガイド部材を前記第一ガイド部材側に付勢する付勢部材と、前記第二ガイド部材に接続され、前記紙葉類カセットが前記本体部に装着されたときに前記本体部の当接部に当接して前記付勢部材の付勢力に抗して移動することで前記第二ガイド部材を前記紙葉類から離間させる移動部材と、前記本体部に装着されたことで前記紙葉類から離間した前記第二ガイド部材を、前記直交する方向から前記紙葉類に向かって接近させて積み重ねられた前記紙葉類の並びを整える整列機構と、を備え、前記整列機構は、一端が前記第二ガイド部材に接続され他端が前記移動部材に接続された糸状部材と、前記紙葉類カセットが前記本体部に装着されたときに前記糸状部材を屈曲部を有して張られた形状に保持するとともに、前記屈曲部における前記糸状部材の曲げ角度を大きくするように移動可能な変形補助部材と、を有することを特徴としている。

本発明の紙葉類保持機構によれば、紙葉類カセットが本体部から離脱されているときには、第一ガイド部材および第二ガイド部材が紙葉類を厚さ方向に直交する方向から挟むように当接するので、紙葉類カセットを搬送するときに紙葉類を保持することができる。
また、紙葉類カセットが本体部に装着されているときには、移動部材が本体部の当接部に当接することで第二ガイド部材を紙葉類から離間させて紙葉類を解放することができる。

本発明の実施形態の現金自動預け払い機の断面の概略図である。 同現金自動預け払い機の紙幣カセットの正面の断面図である。 図２中の切断線Ａ−Ａの断面図である。 同紙幣カセットの正面の要部断面図である。 同紙幣カセットの動作を示す要部断面図である。 同紙幣カセットの動作を示す要部断面図である。

以下、本発明に係る紙葉類取扱装置の実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では紙葉類取扱装置が現金自動預け払い機である場合を例にとって説明するが、紙葉類取扱装置は現金自動預け払い機に限ることなく、ＣＤ等でもよい。また、紙葉類として紙幣を例にとって説明するが、紙葉類はチケット等でもよい。
図１に示すように、本実施形態の現金自動預け払い機１は、フレーム（本体部）２と、カードおよび通帳の情報を読み取り記載するカード・通帳処理部３と、預けられた紙幣の種類を検出する紙幣検出部４と、処理手順を表示するとともに顧客が指示内容を入力する表示部５と、箱状に形成され紙幣を収納する紙葉類カセット６と、制御部７とを備えている。

フレーム２には、カード・通帳処理部３、紙幣検出部４、表示部５および制御部７が固定され、紙葉類カセット６が着脱可能に装着されている。
カード・通帳処理部３は、顧客から受け取ったカードに記載された情報を読み取ったり通帳に入金情報や出金情報を記載したりする。
紙幣検出部４は、顧客が投入した紙幣の種類を識別し、その紙幣を、紙幣の種類に対応した紙葉類カセット６に搬送する。
紙葉類カセット６は、現金自動預け払い機１で処理する紙幣の種類に応じた数だけ備えられている。紙葉類カセット６には顧客が投入した紙幣が収納され、制御部７の命令に基づいて紙幣が紙幣カセット６から取り出される。
制御部７は、カード・通帳処理部３、紙幣検出部４、表示部５および紙葉類カセット６（以下、「カード・通帳処理部３等」と称する。）と電気的に接続されていて、カード・通帳処理部３等との間で信号を送受信することでカード・通帳処理部３等を制御し、カード・通帳処理部３等に所定の電力を供給する。

図２および図３に示すように、紙葉類カセット６は、一方の側面に開口が形成され、厚さ方向に積み重ねられた紙幣Ｂが収容されるカセット本体部１０と、カセット本体部１０に対して回転可能に接続され開口を塞ぐ板状のカセット蓋部１１とを備えている。なお、本実施形態では、紙幣Ｂの厚さ方向が鉛直方向Ｄに一致するように配置されている。
カセット本体部１０は、箱状に形成され一方の側面に開口１２ａが形成されたケーシング１２と、ケーシング１２内の底面に設けられ紙幣Ｂを下方から支持する支持機構１３と、紙幣Ｂを水平面に略平行に移動させる搬送機構１４と、ケーシング１２における紙幣Ｂの保持と解放とを切り替える紙葉類保持機構１５（図４参照）と、支持機構１３、搬送機構１４および紙葉類保持機構１５を制御するカセット制御部１６とを有している。

ケーシング１２のカセット蓋部１１に対向する側面の上方には紙幣Ｂが出し入れされる貫通孔１２ｂが形成されている。
図４に示すように、ケーシング１２には、底面から上方に伸びるガイド穴３７と、ガイド穴３７の上方に設けられ、ガイド穴３７とケーシング１２の内部空間とに連通する収容部３８が形成されている。そして、ケーシング１２におけるガイド穴３７と収容部３８とが繋がる部分には、段部３９が形成されている。
さらに、ケーシング１２には、底面から上方に伸びるガイド穴４０が形成されている。

図３に示すように、ケーシング１２の開口１２ａの外縁部にはヒンジ１７が取り付けられていて、このヒンジ１７はカセット蓋部１１の縁部に接続されている。
このように構成されたカセット蓋部１１は、ヒンジ１７を中心として回転することで、開口１２ａを開閉することができる。

支持機構１３は公知の構成のものが用いられ、図２に示すように、水平面に略平行になるように配置され紙幣Ｂを支持する支持板１９と、支持板１９を鉛直方向Ｄに移動させる支持板駆動部２０とを有している。
支持板１９の幅（後述する直交方向Ｆの長さ）は、支持板１９上に載置される紙幣Ｂの幅よりも短くなるように設定されている。支持板駆動部２０には支持板１９を移動させる駆動力を発生する支持板駆動モータ２０ａと、支持板１９が受ける荷重を検出する荷重センサ２０ｂが備えられている。

図２および図３に示すように、搬送機構１４は、ケーシング１２内の天面に設けられ、水平面に平行であって紙幣Ｂを出し入れする搬送方向Ｅに垂直な所定の軸線Ｃ１回りに回転可能に支持されたローラ２１と、ローラ２１を軸線Ｃ１回りに回転させるローラ駆動モータ２２とを有している。本実施形態では、ローラ２１とローラ駆動モータ２２とを組にした搬送機構１４を搬送方向Ｅに２つ配置している。

紙葉類保持機構１５は、支持機構１３を間に挟んで対称に一対配置されている。
図４に示すように、紙葉類保持機構１５は、紙幣Ｂから所定距離離間した位置に配置された固定ガイド２５と、固定ガイド２５をもう一方の紙葉類保持機構１５の固定ガイド２５側に付勢するバネ（付勢部材）２６と、紙幣Ｂの並びを整える整列機構２７と、固定ガイド２５に接続された移動部材２８とを有して構成されている。
なお、一対の固定ガイド２５の一方が第一ガイド部材に、他方が第二ガイド部材にそれぞれ相当する。

固定ガイド２５は板状に形成され、水平面に平行であって搬送方向Ｅに垂直な直交方向（直交する方向）Ｆに自身の主面が直交するように配置されている。固定ガイド２５には直交方向Ｆに延びるガイド孔２５ａが形成されている。ケーシング１２の内側の側面には直交方向Ｆに突出するガイド棒３１が取り付けられている。ガイド孔２５ａの内径はガイド棒３１の外径に等しいか、わずかに大きい程度に設定されている。
バネ２６は、一端が固定ガイド２５に取り付けられ、他端がケーシング１２の内側の側面に取り付けられている。バネ２６は、固定ガイド２５が紙幣Ｂから離間しているときに、固定ガイド２５に対して直交方向Ｆの支持機構１３側に所定の付勢力を生じるように設定されている。
このように構成された各紙葉類保持機構１５の固定ガイド２５は、直交方向Ｆから紙幣Ｂを挟むように、それぞれが紙幣Ｂに当接することが可能となっている。

整列機構２７は、一端が固定ガイド２５に接続され他端が移動部材２８に接続されたワイヤ（糸状部材）３４と、ワイヤ３４を屈曲部３４ａを有して張られた形状に保持するカム（変形補助部材）３５と、カム３５を軸線Ｃ２回りに回転移動させるカム駆動モータ３６とを有する。
本実施形態では、糸状部材として金属製のワイヤ３４を用いたが、糸状部材の材料には金属だけでなくナイロン等の樹脂も用いることができる。ワイヤ３４は、固定ガイド２５および移動部材２８の間で緩むことなく張られた状態に支持され、カム３５に接触することにより屈曲した屈曲部３４ａ以外は、直線状に張られた状態となっている。
カム３５は円板状に形成されていて、カム３５の側面がワイヤ３４に側方から接触するように配置されている。
カム駆動モータ３６は、ケーシング１２の収容部３８内に取り付けられていて、カム駆動モータ３６の回転軸はカム３５の中心からずらした位置に取り付けられている。
カム駆動モータ３６には、カム駆動モータ３６のシャフトの回転角度を検出する不図示の角度検出手段が備えられている。そして、角度検出手段およびカム駆動モータ３６により、紙葉類カセット６がフレーム２に装着されたときに、カム３５は、屈曲部３４ａにおけるワイヤ３４の曲げ角度が所定の値θ１になる向き（図４参照）に保持されるようになっている。

移動部材２８は鉛直方向Ｄに延びる略棒状に形成され、ガイド穴３７により鉛直方向Ｄのみに移動するように案内される。
そして、紙葉類カセット６は、フレーム２に備えられ上方に延びるポール（当接部）５１をガイド穴３７に挿入するように載置されることで、紙葉類カセット６がフレーム２に対して精密に位置決めされた状態で装着される。
このとき、ポール５１の先端が移動部材２８の下端に当接して移動部材２８を上方に押し上げることで、移動部材２８の上端が収容部３８の天面に当接し、移動部材２８の位置が固定される。
移動部材２８には、移動部材２８の下端がケーシング１２から突出するのを防止するために、段部３９に係止する係止部２８ａが設けられている。

ケーシング１２に形成されたガイド穴４０内にはコネクタ４１が取り付けられている。そして、紙葉類カセット６が上記のようにフレーム２に対して位置決めされた状態で装着されたときに、フレーム２に備えられたコネクタ５２にコネクタ４１が接続されるように構成されている。
コネクタ５２は制御部７に電気的に接続されている。

カセット制御部１６は、支持板駆動モータ２０ａ、ローラ駆動モータ２２、カム駆動モータ３６、荷重センサ２０ｂおよびコネクタ４１に電気的に接続されている。
紙葉類カセット６がフレーム２に装着されると、コネクタ５２とコネクタ４１が接続されることで、カセット制御部１６は制御部７との間で信号を送受信可能となり、制御部７から一定の電力を供給されるようになる。
カセット制御部１６は、制御部７からの信号に基づいてローラ駆動モータ２２、カム駆動モータ３６を駆動させる。さらに、荷重センサ２０ｂの検出結果に基づいて支持板駆動モータ２０ａを駆動し、支持板１９の位置を調整する。

次に、以上のように構成された現金自動預け払い機１の動作について紙葉類カセット６の動作に重点をおいて説明する。
まず、図５に示すように、サービス担当者はフレーム２から紙葉類カセット６を取り外す。すると、ガイド穴３７からポール５１が取り外され、コネクタ４１からコネクタ５２が取り外される。このとき、バネ２６の付勢力により固定ガイド２５が支持機構１３側に移動し、支持板１９上に紙幣Ｂが載置されているときには、一対の固定ガイド２５で紙幣Ｂを保持する。また、移動部材２８は下方に移動し、係止部２８ａが段部３９に係止される。
続いて、紙葉類カセット６を現金自動預け払い機１から離れた所定の場所に搬送し、この場所でカセット蓋部１１を開閉させて支持板１９上に所定の種類の紙幣Ｂを積み重ねた状態で収容する。そして、再び紙葉類カセット６を現金自動預け払い機１のある場所に搬送する。このとき、紙葉類カセット６内に収容されている紙幣Ｂは、直交方向Ｆの両側から一対の固定ガイド２５により挟まれているので、紙葉類カセット６内で紙幣Ｂの位置がずれるのが防止される。

続いて図４に示すように、ポール５１をガイド穴３７に挿入するように紙葉類カセット６をフレーム２に装着する。すると、ポール５１が移動部材２８に当接し、移動部材２８がバネ２６の付勢力に抗して上方に移動して収容部３８に当接することで移動部材２８の位置が固定される。
ワイヤ３４により移動部材２８に接続された固定ガイド２５は紙幣Ｂから離間し、固定ガイド２５により保持されていた紙幣Ｂが解放される。
さらに、紙葉類カセット６がフレーム２に装着されたときにカセット制御部１６に電力が供給され、カセット制御部１６は荷重センサ２０ｂの検出結果に基づいて支持板１９の鉛直方向Ｄの位置を適宜調節し、積み重ねられた紙幣Ｂのうち最も上方のものがローラ２１に接触するようにする。

顧客が紙幣Ｂを投入したときには、現金自動預け払い機１は以下の手順で処理を行う。
まず、紙幣検出部４は紙幣を検出すると、その種類を識別する。そして、識別した紙幣の情報を制御部７に送信し、紙幣を対応する紙葉類カセット６に搬送する。制御部７は、対応する紙葉類カセット６のカセット制御部１６に、紙幣を収納するように指示する信号を送信する。

制御部７からの信号を受けたカセット制御部１６は、一定の時間ローラ駆動モータ２２を軸線Ｃ１回りの所定の方向に回転させ、開口１２ａを通してケーシング１２内に紙幣を搬入させる。搬入された紙幣は、積み重ねられた紙幣Ｂ上に載置される。

カセット制御部１６は、ローラ駆動モータ２２が停止しているときに、図６に示すように、カム駆動モータ３６を駆動させてカム３５を軸線Ｃ２回りに１８０°回転させる。このとき、移動部材２８は、ガイド穴３７および収容部３８内で位置が固定されていると同時に、固定ガイド２５はバネ２６により付勢力を受けているので、ワイヤ３４の曲げ角度が前述の値θ１（図４参照）より大きい値θ２となる。固定ガイド２５は直交方向Ｆから紙幣Ｂに接近し、紙幣Ｂの並びを整える。
さらに、カム３５を軸線Ｃ２回りに１８０°回転させると、図４に示すように、ワイヤ３４の曲げ角度が値θ２から値θ１に小さくなり、固定ガイド２５が紙幣Ｂから離間する。
このように、カセット制御部１６はカム３５を一定の時間回転させることで、固定ガイド２５を紙幣Ｂに接近、離間させることを繰り返し、紙幣Ｂを整列させる。
カム駆動モータ３６を停止させるときには、角度検出手段を用いてカム３５が図４に示す向きで停止するように制御される。

なお、カム駆動モータ３６を駆動させる前に、支持板１９をわずかに下方に移動させ、紙幣Ｂがローラ２１に接触しないようにしてもよい。このように調整することで、紙幣Ｂが移動し易くなり、紙幣Ｂをより容易に整列させることができる。
また、上記の紙幣Ｂを整列させる動作は、紙葉類カセット６から紙幣Ｂを搬出させた後でも、適宜行ってよい。

以上説明したように、本実施形態の紙葉類保持機構１５および現金自動預け払い機１によれば、紙葉類カセット６がフレーム２から離脱されているときには、一対の固定ガイド２５が紙幣Ｂを直交方向Ｆから挟むように当接するので、紙葉類カセット６を搬送するときに紙幣Ｂを保持することができる。
また、紙葉類カセット６がフレーム２に装着されているときには、移動部材２８がフレーム２のポール５１に当接することで固定ガイド２５を紙幣Ｂから離間させて紙幣Ｂを解放することができる。

また、紙葉類カセット６は整列機構２７を備えるので、固定ガイド２５が紙幣Ｂから離間して紙幣Ｂが解放された場合であっても、整列機構２７により固定ガイド２５を直交方向Ｆから紙幣Ｂに向かって接近させることで、積み重ねられた紙幣Ｂの並びを整え、紙幣Ｂが紙葉類カセット６内で詰まるのを防止することができる。
さらに、整列機構２７はワイヤ３４、カム３５およびカム駆動モータ３６を有するので、カム３５が屈曲部３４ａにおけるワイヤ３４の曲げ角度を大きくするように移動したときに、ワイヤ３４はバネ２６により張られた状態を保ちつつ、より直線に近い形状に変形する。このとき、固定ガイド２５はバネ２６の付勢力により紙幣Ｂ側に移動する。したがって、紙幣Ｂが固定ガイド２５から解放された場合であっても、積み重ねられた紙幣Ｂの並びを整えることができる。

直交方向Ｆの長さは、支持板１９の方が紙幣Ｂよりも短くなるように設定されているので、直交方向Ｆから固定ガイド２５を紙幣Ｂにより確実に当接させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
たとえば、上記実施形態では、カム３５およびカム駆動モータ３６に代えて、ワイヤ３４に側方から接触しワイヤ３４に屈曲部を形成する変形補助部材と、ワイヤ３４の曲げ角度が大きくなるように変形補助部材を平行移動させる移動機構を有するように構成してもよい。このように構成しても、紙葉類カセット６がフレーム２に装着された状態で、積み重ねられた紙幣Ｂの並びを整えることができる。
また、上記実施形態では、カム３５およびカム駆動モータ３６に変えて、固定ガイド２５およびワイヤ３４の間に接続され、直交方向Ｆに伸縮可能な伸縮機構を備えてもよい。

さらに、上記実施形態では、固定ガイド２５の一方を固定して、他方の固定ガイド２５のみを直交方向Ｆに移動させるように構成してもよい。
そして、上記実施形態では、解放したときの紙幣Ｂのずれが少ない場合には、整列機構２７は備えられなくてもよい。
また、上記実施形態では、紙葉類カセット６内で、紙幣Ｂを積み重ねる厚さ方向が鉛直方向Ｄに交差するように紙幣Ｂを配置してもよい。この場合、板状に形成された固定ガイドは、自身の主面が紙幣の厚さ方向に平行になるように配置され、積み重ねられた紙幣Ｂの側方から紙幣Ｂに当接することになる。

上記実施形態のワイヤ３４の一端は、バネ２６の固定ガイド２５側に接続されていてもよい。このように構成しても、固定ガイド２５を紙幣Ｂから離間するように移動させることができるからである。
また、上記実施形態の糸状部材は、容易に変形するものであれば帯状部材に代えてもよい。
さらに、上記実施形態では本体部をフレーム２としたが、紙葉類カセット６を着脱可能なものであれば、現金自動預け払い機１の外装部や支持台等に取り付けてもよい。

１ 現金自動預け払い機（紙葉類取扱装置）
２ フレーム（本体部）
６ 紙幣カセット
１５ 紙葉類保持機構
２５ 固定ガイド（第一ガイド部材、第二ガイド部材）
２６ バネ（付勢部材）
２７ 整列機構
２８ 移動部材
３４ ワイヤ（糸状部材）
３４ａ 屈曲部
３５ カム（変形補助部材）
５１ ポール（当接部）
Ｂ 紙幣（紙葉類）
Ｄ 鉛直方向（厚さ方向）
Ｆ 直交方向（直交する方向）

Claims (2)

1. 厚さ方向に積み重ねられた紙葉類を収容し、本体部に着脱可能とされた紙葉類カセットにおける前記紙葉類の保持と解放とを切り替える紙葉類保持機構であって、
   前記紙葉類を、前記厚さ方向に直交する方向から挟むように当接可能な第一ガイド部材および第二ガイド部材と、
   前記第二ガイド部材を前記第一ガイド部材側に付勢する付勢部材と、
   前記第二ガイド部材に接続され、前記紙葉類カセットが前記本体部に装着されたときに前記本体部の当接部に当接して前記付勢部材の付勢力に抗して移動することで前記第二ガイド部材を前記紙葉類から離間させる移動部材と、
   前記本体部に装着されたことで前記紙葉類から離間した前記第二ガイド部材を、前記直交する方向から前記紙葉類に向かって接近させて積み重ねられた前記紙葉類の並びを整える整列機構と、
   を備え、
   前記整列機構は、
   一端が前記第二ガイド部材に接続され他端が前記移動部材に接続された糸状部材と、
   前記紙葉類カセットが前記本体部に装着されたときに前記糸状部材を屈曲部を有して張られた形状に保持するとともに、前記屈曲部における前記糸状部材の曲げ角度を大きくするように移動可能な変形補助部材と、
   を有することを特徴とする紙葉類保持機構。
2. 請求項１に記載の紙葉類保持機構を有する前記紙葉類カセットおよび前記本体部を備えることを特徴とする紙葉類取扱装置。

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