JPH11157706A - 紙葉類処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は特に軟弱紙幣取扱時のＡＴＭの信頼性
向上と、重送紙幣の枚数確定を目的としたものである。 【解決手段】回転する繰り出しローラ（図示せず）、送
出ローラ10および微小角だけ回転を許容される摩擦ロー
ラ11かならる分離部において、摩擦ローラ11の一方の軸
端を、２ヶ所にスリット３１，３２を有しその円周上に
は紙幣分離時に作用するトルクを摩擦ローラ11の回転角
として検出するセンサ14，15を備えたセンサプレート13
の軸に接続し、検出したトルクにより正常紙幣と異常紙
幣を判断する。また、検出したトルクを前回の検出値と
比較することにより重送の際の枚数を確定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば現金自動取
引装置（ＡＴＭ）等の紙葉類を取り扱う自動機に適用さ
れ、紙葉類分離時に紙葉の特性検出と重送の枚数確定を
行う処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙葉類処理装置、例えばＡＴＭに投入さ
れる入金紙幣には折れ癖券やしわ等の腰の弱い券などの
種々雑多な条件の紙幣が混在している。これらの条件紙
幣は分離時や搬送途中で滞留を起こしやすく、紙幣ジャ
ム等の障害発生の原因となり、ＡＴＭの信頼性に悪影響
を及ぼしている。そのため特公平8-3864号公報のように
ＡＴＭの入金取引において、分離直後に紙幣の搬送状態
（斜めに搬送されるスキュー、搬送方向と直交する方向
に偏って搬送されるシフト、折れや破れの有無等）を光
学センサで検知し、搬送に不適と判定された紙幣を検出
した場合は、分離動作を中断し、紙幣を逆送して顧客に
返却する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら更なる信
頼性を確保するためには光学センサによる搬送状態の検
出のみでは不十分である。また、従来の複数枚検知は１
枚か２枚以上かの判定しかできず、２枚なのか３枚なの
かが不明なためリジェクトボックスに収納した重送紙幣
の枚数が確定できないという問題があった。

【０００４】本願発明の目的は、紙幣等紙葉類の紙質そ
のものの指標となり得る特性を検出し、その検出結果に
基づき搬送系の制御を行う紙葉類処理装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明は上記課題を解
決するため、紙葉類の投入／受取口と、紙葉類を分離す
る分離手段と、紙葉類の鑑別手段と、紙葉類の収納部
と、これら各要素を結ぶ搬送路とを備えた紙葉類処理装
置であって、分離手段における分離時に紙葉類の特性を
検出する検出手段と、この検出結果に基づき紙葉類の状
態判定を行う判定手段とを設けたものとする。

【０００６】そして好ましくは、検出手段は送出ローラ
と、この送出ローラに対向する位置に設けられ微小角だ
け回転を許容される摩擦ローラから構成され、紙葉類分
離時に作用するトルクを摩擦ローラの回転角として検出
するものとする。

【０００７】更に好ましくは、判定手段により、分離手
段により分離された紙葉類が重送か否かの判別を行うも
のとする。

【０００８】更に好ましくは、収納部に収納された紙葉
類の特性データを逐次格納する格納部とその後の紙葉類
分離時に検出した特性と格納された特性データとを比較
する比較手段とを備え、この比較手段により紙葉類の重
送枚数を確定するものとする。

【０００９】更に好ましくは、判定手段により重送と判
定した場合に、分離手段での分離動作を中断し逆送して
分離前の状態に復帰させる制御手段を備えたものとす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を現金自動取引装置
（以下ＡＴＭと称する）に適用した一実施例について、
図を参照して説明する。

【００１１】図２は本発明の一実施例であるＡＴＭに搭
載されている紙幣取扱機構21の側面図を示すものであ
る。紙幣取扱機構21は紙幣の投入／受取口である入出金
口22、鑑別装置23、入金紙幣を一時集積する一時スタッ
カ25、種別毎に紙幣を収納する収納部である内部金庫28
a，28b，28c、着脱可能な紙幣カセット26、紙幣を分離
する分離部27a〜27f、入出金紙幣としてのリサイクルに
不適な紙幣を収納するリジェックトボックス24、および
これらの機構を接続し、矢印の方向に紙幣を搬送するベ
ルト搬送路などから構成している。

【００１２】また図３に示した紙幣取扱機構21の全体制
御装置910はＣＰＵ900、主メモリ901、紙幣特性検出部9
02、紙幣特性判定部903、搬送紙幣監視部904、特性デー
タ格納部905、比較判定部906、および搬送系制御部907
からそれぞれ構成され、ＣＰＵ900が後に詳細を述べる
各部を統轄して全体制御を行う。

【００１３】入金取引の場合は顧客によって入出金口22
から投入された紙幣は鑑別装置23を経由して一時スタッ
カ25に収納する。鑑別装置23で計数した金額が表示部
（図示せず）に表示され、顧客の確認が得られると入金
取引が成立する。その後、一時スタッカ25から分離され
た紙幣は再度鑑別装置23を経由し、鑑別結果に基づいて
金種毎の内部金庫28a，28b，28cに収納する。また出金
取引の場合は、顧客が指定した金額に応じて、所定枚の
紙幣が内部金庫28a，28b，28cから分離され、鑑別装置2
3によって金種、枚数を鑑別し入出金口22へと搬送する
ことになり、顧客へ出金する。

【００１４】次に、紙幣取扱機構21の各機構の分離部27
a〜27fの構成について図１を参照して説明する。これら
の分離部はいずれも同一の構成となっており、それぞれ
回転する繰り出しローラ（図示せず）、送出ローラ10、
および送出ローラ10に対向する位置に設けれら、紙幣繰
り出し時に送出ローラ10と紙幣との摩擦により回転する
摩擦ローラ11から構成されている。摩擦ローラ11の一方
の軸端はセンサプレート13の軸に接続され、微小角だけ
回転を許容されるしくみになっている。更にセンサプレ
ート13の軸はカンチレバー16を介して壁面20に固定され
ている。２ヶ所にスリット３１、３２を有するセンサプ
レート13の円周上には摩擦ローラ11の回転角を検出する
センサ14，15が配設されている。なお、紙幣の通過タイ
ミングを検出するためのセンサ18も配設されている。

【００１５】次に分離部27a〜27fの分離動作の原理につ
いて図４、図５を参照して説明する。図４は分離部27a
〜27fの側面図であり、繰り出しローラ５０と送出ロー
ラ１０は同期して矢印方向に回転する。それぞれのロー
ラの塗りつぶした部分はゴム等の高摩擦部材で構成され
ており、また紙幣19にはＷの押圧力が作用している。一
方、摩擦ローラ１１は全周が高摩擦部材で構成されてお
り、基本的には回転を規制されるローラであるが本実施
例では作用トルクとカンチレバー１６の捩り剛性との関
係で求まる微小角の回転が許容できるように設計されて
いる。

【００１６】送出ローラ１０の凹部に摩擦ローラ１１が
オーバラップ量Ｓだけ入り組むように設計されており、
この状態の詳細が図５に示されている。分離部に進入し
た紙幣１９をある剛性をもった連続はりと仮定したモデ
ルによって送出ローラ１０のＲ，Ｑ点に作用する反力Ｗ
f／２および摩擦ローラ１１のＯ，Ｐ点に作用する反力
Ｗq／２が計算できる。

【００１７】図４に示す最上部の紙幣１９は繰り出しロ
ーラ５０と送出ローラ１０の搬送力によって、摩擦係数
μの摩擦ローラ１１の摩擦力μ×Ｗqに抗してオーバラ
ップ部に進入する。その時、その下の紙幣１９にも紙幣
／紙幣間の摩擦力が作用し連れ出し現象が発生するが摩
擦ローラ１１の摩擦力に抗しきれず、オーバラップ部へ
の進入を規制される。その結果、堆積された紙幣群１９
は重送することなく１枚毎に分離できる。

【００１８】紙幣１９が１枚毎に分離されてオーバラッ
プ部に進入する時、半径ｒの摩擦ローラ１１にはμ×Ｗ
q×ｒのトルクが作用することになり、この作用トルク
を摩擦ローラ１１の回転角として検出することは間接的
に分離動作中の紙幣の剛性を検出することである。

【００１９】前述したように図示しないモータによって
繰り出しローラ５０と送出ローラ10が図４の矢印の方向
に回転されて紙幣19の分離動作が行われる。この時摩擦
ローラ11には紙幣19の剛性に見合ったトルクが作用し、
カンチレバー16の捩れ角θだけ、摩擦ローラ11は微小な
角度だけ回転する。この回転角をセンサ14，15により検
出することで紙幣19の分離時に作用するトルクすなわち
紙幣の剛性を示す特性を検出することができる。（例え
ば作用トルクが小、中、大の場合、それぞれセンサ１
４、１５はともにoff、センサ１４がon、センサ１５がo
ff、およびセンサ１４、１５がともにonとなるようにカ
ンチレバー１６の捩り剛性とセンサ１４、１５の配置を
設計する。）なお、摩擦ローラ11に不測の過大トルクが
作用した場合のカンチレバー16の保護策として、ある角
度以上の回転を規制するストッパ17が配設されている。

【００２０】次に分離紙幣の特性検出結果について説明
する。図６は紙幣分離時におけるセンサ14，15、センサ
18およびカンチレバーの捩れ角θの検出センサ（図示せ
ず）のそれぞれの出力信号を示したものである。なお、
センサ18の出力信号に付記した番号は紙幣のナンバーを
表している。

【００２１】紙幣の特性検出の第一の方法はセンサ14，
15をモニタすることである。例えばセンサ14，センサ15
がともにONの場合は剛性過多紙幣もしくは２枚以上の重
送紙幣、センサ14がON，センサ15がOFFの場合は正常紙
幣、センサ14，センサ15がともにOFFの場合はしわ等の
腰の弱い軟弱紙幣とそれぞれ判定することができる。従
って、図６の場合の判定では１，２，５，６，９，10枚
目は正常紙幣、３，４枚目が剛性過多もしくは重送紙幣
の異常紙幣、７，８枚目が軟弱紙幣の異常紙幣となる。
なお、紙幣の特性検出の第二の方法は図示しないセンサ
の出力信号（例えば後述するカンチレバーの捩れ角θ）
の絶対値を検出することである。

【００２２】センサの出力信号を紙幣特性検出部902で
検知し、その検出結果を紙幣特性判定部903で判定す
る。903の判定結果に基づいて搬送系制御部907で必要な
制御を行うことができる。

【００２３】図７に示した搬送制御は上記のように、分
離（s501）、特性検出（s502）をし、異常と判定した場
合（s503）に紙幣の分離を中断し（s505）、逆送する
（s506）ことで分離前の状態に復帰（入金取引の場合は
顧客に返却）するものである。異常と判断しなければ、
装置の処理を終了する場合を除き（s504）分離（s501）
から繰り返す。

【００２４】図８に示した搬送制御は、図７と同様にs6
03で異常と判定した紙幣の分離後に後続紙幣の分離を中
断（s605）した後、異常紙幣の搬送状態を搬送紙幣監視
部904で監視する。そしてその紙幣の搬送が正常終了し
た場合にのみ後続紙幣の分離を再開するものである。な
お、後続紙幣の分離中断後、搬送系を減速駆動（s606）
すれば異常紙幣をより安定して搬送することができる。
この場合は減速駆動後の搬送状態を監視し（s607）、異
常紙幣の搬送が正常終了したことを確認後（s608）、搬
送系を標準速度に復帰（s610）させ、後続紙幣の分離を
再開することになる。正常終了しない場合は、異常処理
をし（s609）、装置を停止させる。

【００２５】図９に示した搬送制御は図８の制御に更に
分離手段の故障診断機能を付加したものである。s703で
異常判定された場合はs705で異常検出回数がチェックさ
れ、回数過多の場合にその分離手段は故障と判定し（s7
06）て運用を停止（s707）する。

【００２６】更に本願発明では主メモリ901に最後に記
憶された特性データ（今回の出金時に分離部27cで検出
したデータ）と特性データ格納部905のデータ（前回の
分離時に分離部27fで検出した同一紙幣のデータ）との
比較を比較判定部906で行うことにより分離部で１枚毎
に分離する事ができなかった場合の重送紙幣の枚数を確
定することができる。

【００２７】その枚数の確定方法について図１０を参照
して説明する。…N-1，N，N+1…は紙幣ナンバーであ
り、格納データ（前回の分離時）は一時スタッカ25の分
離部27fで検出した数値データ（分離時の紙幣の剛性に
相当する特性をカンチレバー16の捩れ角θすなわち摩擦
ローラ11の回転角の絶対値として表した数値を電圧値等
に換算した値）である。

【００２８】また同様に主メモリ901のデータは内部金
庫28aの分離部27cで検出したデータであり、N-2枚目が
重送紙幣として異常判定がなされて後続紙幣の分離が中
断され、比較判定部906で両者のデータを比較する。特
性データの値は紙幣の厚さにほぼ比例した関係となる。
その結果、今回（主メモリ901のデータ）のN-2枚目の値
が、前回（格納データ）のN-2,N-1,Nを足し合わせた値
と等しく、また、分離再開後の１枚目、２枚目の主メモ
リ901のデータがN+1、N+2のデータにそれぞれ相当する
ことから、重送紙幣はN-2,N-1,Nの３枚であると確定で
きる。従ってリジェクト紙幣としてリジェクトボックス
に収納する紙幣の枚数が確定できる。

【００２９】図１１に示した搬送制御は、リジェクト紙
幣として処理されてリジェクトボックス24（図２参照）
に収納する重送紙幣の枚数を確定する為の上記のルーチ
ンを図９に示す制御に更に追加したものである。搬送制
御の流れを図２の内部金庫28a,b,cに入金紙幣を収納す
る場合に当てはめ説明する（図３も参照）。

【００３０】入金紙幣は入出金口22から分離（s801）、
鑑別装置23を経由して一時スタッカ25に集積する。この
時紙幣は初めて分離されるので、S850の判定はNOとな
る。そこで、入出金口22の分離部27aで検出した分離時
の紙幣の特性を特性データ格納部905に紙幣の分離タイ
ミングと同期して特性データＡとして逐次格納する。

【００３１】この格納された値をもとに紙幣特性検出部
902において特性検出を行い（s802）、紙幣特性判定部9
03で判定を行う（s803）。そして、正常と判断された場
合は、紙幣分離（s801）を続行する。

【００３２】異常と判断された場合は、異常紙幣の発生
をカウントしておき、異常検出回数が過多であるか判断
をする（s804）。過多の場合には分離手段の故障である
として（s806）、装置の運用を停止させる（s806）。過
多でない場合には異常を検出した後続の紙幣の分離を中
断し（s808）、ベルトなどの搬送系を搬送系制御部907
により減速駆動して（s809）、搬送紙幣監視部904にて
搬送状態を監視する（s810）。そして搬送状態が正常に
終了（入金処理の場合は入金口に異常紙幣を戻す動作が
終了）したか否かを判断して（s811）、正常に終了でき
ない場合には、異常であるとして運用を停止する（s81
2）。正常に終了した場合には搬送系の搬送速度を標準
に戻し分離を再開させる（s818）。

【００３３】尚、異常紙幣として取り扱われた紙幣のデ
ータは特性データＡからは削除する。つまり、特性デー
タＡには正常紙幣と判定された紙幣のデータのみを格納
する。また、特性データＡでは紙幣の特性と共に鑑別装
置23で鑑別した金種も格納しておき、出金時に各金種別
の収納庫から分離するときは、特性データＡを各金種毎
に並べ替えられるようにしておく。

【００３４】顧客との金額確認で入金取引が成立すると
再び一時スタッカ25から分離される。このときは27aで
分離時に特性を検出しているので、s850の判定はYESと
なる。そして一時スタッカ25の分離部27fで検出した分
離時の紙幣の特性を特性データＢとして検出し（s80
7）、特性判定を行い（a903）異常と判断された紙幣
は、s804にすすみ、正常な紙幣はs813へと進む。s813で
は、特性データ格納部905に格納した先の分離時におけ
る特性データＡを読み出す。このとき、先の分離と今回
の分離とでは紙幣の並び順が逆になるため、特性データ
Ａを読み出す際には順序が逆に、つまり特性データＢと
紙幣の順序が同じになるようにする。そして、先に図１
０を用いて説明したように、各紙幣毎の特性データを比
較し、Ａ≒Ｂであるか否かを判断する（s814）。

【００３５】Ａ≒Ｂの場合は、鑑別装置23経由で内部金
庫28a，b，cに収納し、Ａ≒Ｂでない場合は後続紙幣の
分離中断（s908）し、搬送状態の監視を行い（s910）、
搬送の正常終了（s911）を待つ。搬送が正常終了した場
合は、何枚の重送であるのかを検出し（s816）、リジェ
クトボックスに搬送したリジェクト紙幣の枚数を確定
（s817）する。そして搬送系の駆動速度を標準に戻す
（s818）。s908の後続紙幣の分離中断時に、入金時のNG
発見時のs809と同様に搬送系の搬送速度を重送紙幣がリ
ジェクトボックスに入るまで搬送系の減速駆動（s909）
を行うことも、紙詰まり防止には効果がある。また、先
のs807で検出した特性データＢは内部金庫28a,b,cのい
ずれの場所に搬送されたのかをデータの値と共に格納し
ておく。入金動作が正常終了した場合は特性データ格納
部905の特性データをＡからＢに更新するとともに、不
要となった主メモリ901のデータＡは消去する。

【００３６】一連の作業が終了した後、装置自体の処理
を終了させる場合を除き再び最初に戻る（s815）。

【００３７】次に出金取引のために内部金庫28aから紙
幣を所定枚分離する場合を考える。出金取引の場合は、
既に行った特性判定を使用することができるので、一時
スタッカ25からの分離とほぼ同様である。つまり、s802
の特性検出Ａは、前回の入金作業や装填作業の際に分離
装置で行われた特性検出のことを示す。そして出金紙幣
の特性を内部金庫28aの分離部27cによって、分離部27f
の場合と同様に１枚毎に分離する際に特性データＢを検
出し（s807）、内部金庫への入金時の特性データＡを読
み出し（s813）、ＡとＢとを比較をして（s814）出金動
作を行う。正常な出金動作が続行されている場合の分離
時の紙幣特性データは最新のデータとして主メモリ901
に記憶する。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は次のような
効果を奏する。紙幣分離時の紙幣の特性を検出して搬送
に適するか否かの判定を行い、否と判定した場合は後続
紙幣の分離を中断し、異常と判定された紙幣を場合によ
っては減速して搬送する。従って、異常紙幣を安定して
搬送処理することができる。また、異常紙幣が搬送途中
で滞留しても後続紙幣の追突がないので紙幣ジャムを防
止でき、信頼性の高い紙幣処理装置を提供できる。さら
に前回の紙幣分離時に検出した同一紙幣の特性と今回の
検出データとの比較を行うことにより、従来不可能であ
った重送紙幣の枚数確定の機能を有する紙幣処理装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分離部全体の構成を示す図である。

【図２】本発明を適用した紙幣取扱機構の構成図であ
る。

【図３】本発明を適用した紙幣取扱機構の全体制御装置
を示す図である。

【図４】分離部の構成の詳細を説明する図である。

【図５】オーバラップ式分離部のメカニズムの説明図で
ある。

【図６】紙幣特性の検出結果の説明図である。

【図７】紙幣の特性検出結果に基づく搬送系の制御例１
のフローチャートである。

【図８】紙幣の特性検出結果に基づく搬送系の制御例２
のフローチャートである。

【図９】紙幣の特性検出結果に基づく搬送系の制御例３
のフローチャートである。

【図１０】紙幣特性の検出結果に基づく重送紙幣の枚数
確定方法を説明する図である。

【図１１】紙幣の特性検出結果に基づく搬送系の制御例
４のフローチャートである。

【符号の説明】

10…送出ローラ、11…摩擦ローラ、12…軸受、13…セン
サプレート、14，15…センサ、16…カンチレバー、17…
ストッパ、18…センサ、19…紙幣、20…壁面、21…紙幣
取扱機構、22…入出金口、23…鑑別装置、24…リジェク
トボックス、25…一時スタッカ、26…紙幣カセット、27
a〜27f…分離部、28a〜28c…内部金庫、910…全体制御
装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙葉類の投入／受取口と、紙葉類を分離す
   る分離手段と、紙葉類の鑑別手段と、紙葉類の収納部
   と、これら各要素を結ぶ搬送路とを備えた紙葉類処理装
   置において、 前記分離手段における分離時に前記紙葉類の特性を検出
   する検出手段と、この検出結果に基づき紙葉類の状態判
   定を行う判定手段とを設けた紙葉類処理装置。
2. 【請求項２】前記検出手段は送出ローラと、この送出ロ
   ーラに対向する位置に設けられ微小角の回転を許容され
   る摩擦ローラから構成され、紙葉類分離時に作用するト
   ルクを前記摩擦ローラの回転角として検出する請求項１
   に記載の紙葉類処理装置。
3. 【請求項３】前記判定手段により、前記分離手段により
   分離された紙葉類が重送か否かの判別を行う請求項１ま
   たは２に記載の紙葉類処理装置。
4. 【請求項４】前記収納部に収納された紙葉類の特性デー
   タを逐次格納する格納部とその後の紙葉類分離時に検出
   した特性と格納された前記特性データとを比較する比較
   手段とを備え、この比較手段により紙葉類の重送枚数を
   確定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の紙葉類
   処理装置。
5. 【請求項５】前記判定手段により重送と判定した場合
   に、前記分離手段での分離動作を中断し逆送して分離前
   の状態に復帰させる制御手段を備えた請求項１乃至４の
   いずれか１項に記載の紙幣処理装置。