紙葉類の搬送方向切替装置、搬送方向制御方法、および紙葉類処理装置
【課題】搬送路などの部品点数や製造工数の削減が可能で、かつ搬送路の切替え制御が容易な紙葉類の搬送方向切替装置および搬送方向制御方法を提供する。
【解決手段】搬送方向切替装置１は、それぞれ搬送される紙幣の幅方向に対応した長さを有する同一の円筒形状を有する方向転換ドラム１０，２０から構成される。方向転換ドラム１０，２０の外周面には、９０度の回転角だけそれぞれ離間して第１ないし第４の開口部１１〜１４，２１〜２４が配置され、回転角位置が所定の位相角となるように制御される。方向転換ドラム１０の内部には、第１の開口部１１と第４の開口部１４が第１の曲線通路を形成する紙幣ガイド１９Ａによって接続され、第２の開口部１２と第４の開口部１４は、直線通路を形成する紙幣ガイド１９Ｂによって接続され、第３の開口部１３と第４の開口部１４が、第２の曲線通路を形成する紙幣ガイド１９Ｃによって接続されている。
【解決手段】搬送方向切替装置１は、それぞれ搬送される紙幣の幅方向に対応した長さを有する同一の円筒形状を有する方向転換ドラム１０，２０から構成される。方向転換ドラム１０，２０の外周面には、９０度の回転角だけそれぞれ離間して第１ないし第４の開口部１１〜１４，２１〜２４が配置され、回転角位置が所定の位相角となるように制御される。方向転換ドラム１０の内部には、第１の開口部１１と第４の開口部１４が第１の曲線通路を形成する紙幣ガイド１９Ａによって接続され、第２の開口部１２と第４の開口部１４は、直線通路を形成する紙幣ガイド１９Ｂによって接続され、第３の開口部１３と第４の開口部１４が、第２の曲線通路を形成する紙幣ガイド１９Ｃによって接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙幣等の紙葉類を３方向に切替えて搬送する紙葉類の搬送方向切替装置、搬送方向制御方法、および紙葉類処理装置に関し、とくに紙幣入出金装置において金種毎に紙幣を異なる収納部に搬送するための紙幣の搬送方向切替装置、搬送方向制御方法、および紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙幣を入金処理する紙幣入出金装置では、金種別に所定の収納カセットなどに収納し、あるいは保管された紙幣から出金する際に、紙幣を多方向に搬送する必要があった。そのため、従来から銀行の自動支払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、自動券売機などでは、たとえば入金口から一方向に搬送されてくる紙幣を上下方向、あるいは左右方向などに、その搬送方向を切替える搬送方向切替装置が用いられていた。
【０００３】
しかし、２以上に搬送方向が切替え可能な紙幣搬送ゲートを実現するには、複雑なゲート機構やパスウェイが不可欠であったため、構成部品が多数に及び、その製造工程が複雑になる。そこで、ある搬送システムでは、同一搬送路内で紙幣をスイッチバックさせる方法を採用して、切替え機構の単純化を図る対策などが採用されていた。
【０００４】
特許文献１の搬送分岐機構は、対向する第１の搬送路２４と第２の搬送路２５とで双方向に紙幣の搬送が可能でかつこれら第１の搬送路２４と第２の搬送路２５とから搬送されてくる紙幣を多方向に分岐するものである。ここでは、４つの搬送路２４〜２７の交点に分岐部材を揺動可能に設けて、その停止位置をステッピングモータ５６で制御して搬送路を選択している。
【０００５】
また、特許文献２の循環式紙幣入出金機は、機体の後面側から係員により紙幣の補充と回収とが可能で、機体の前面側から顧客により入金紙幣の挿入と出金紙幣の取出しとが可能で、入金紙幣を出金紙幣に循環使用するものである。ここで、紙幣を循環使用するために、直進搬送ガイド面および曲折方向ガイド面を有するガイド部材が用いられている。これにより、交差搬送路に設けた三方向切替え機構による紙幣の三方向への切替えが簡単な構造となり、それによって紙幣搬送路の構造も簡略化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８０１１９号公報（段落番号〔００３９〕〜〔００５２〕、図１など）
【特許文献２】特開２００６−１２７１３１号公報（段落番号〔０１００〕〜〔０１０４〕、図９など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の紙幣処理装置では、一般に紙幣の搬送路に進退する各ゲートを投入紙幣の鑑別結果に基づいて駆動して搬送方向の切替えを行っており、その結果、１つのゲートで２方向にしか切替えができない。そのため、投入紙幣を収納する場合、返却口から返却する場合、および収納紙幣を返却口から出金する場合といった３方向への切替えをガイド部材によって実現するには、２つのゲートと３つの搬送路が必要になる。したがって、従来紙葉類処理装置は部品点数が多くなりコストが上昇するとともに、装置の小型化が阻害されるという問題点があった。
【０００８】
また、搬送する紙幣の目的位置が増えれば、紙幣の搬送路はさらに複雑な構成になる。そして、搬送路の数に応じて搬送切替え部を配置する必要があった。そのため、各切替装置の近傍あるいは各搬送路で、それぞれ紙幣検知の必要が生じるような場合には、搬送機構全体が複雑化して大形化し、コストアップとなるだけでなく保守点検も難しくなるといった不具合があった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、紙葉類の搬送路などの部品点数を削減し、あるいは製造工数を削減することが可能であって、かつ搬送路の切替え制御が容易に行える紙葉類の搬送方向切替装置および搬送方向制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、銀行の自動支払い機、自動販売機、自動券売機などの搬送機構全体を複雑化することなしに製造コストの低減を図り、かつ保守点検も容易な紙葉類処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、上記問題を解決するために、紙葉類の搬送方向を切替える搬送方向切替装置が提供される。この搬送方向切替装置は、前記紙葉類の搬入あるいは搬出が可能な複数の開口部が外周面に形成され、内部で前記開口部の間を接続するように複数の搬送路が形成された方向転換ドラムと、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御することにより、前記方向転換ドラムに搬入される前記紙葉類の搬送方向に前記開口部のいずれかを一致させる制御手段と、から構成される。
【００１２】
この搬送方向切替装置では、前記開口部から搬出される前記紙葉類の搬送方向を、前記方向転換ドラムの位相角に応じて複数方向のいずれかに選択するようにした。
また、本発明の搬送方向制御方法は、方向転換ドラムの外周面に９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部のうち、前記第１ないし第３の開口部が前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部とそれぞれ通路によって接続され、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御する搬送方向切替装置を用いて、紙葉類の搬送方向を切替え制御する。
【００１３】
そのために、前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１ないし第３のいずれかの開口部を選択する第１のステップと、前記方向転換ドラムの選択された前記開口部近傍の搬入用ローラを駆動して、前記方向転換ドラムの内部に前記紙葉類を搬入する第２のステップと、前記方向転換ドラムの前記第２の開口部と対向する外周面に配置された第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動して、前記紙葉類を搬出する第３のステップと、を有していることを特徴とする搬送方向制御方法が提供される。
【００１４】
また、本発明の別の搬送方向制御方法では、方向転換ドラムの外周面に９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部のうち、前記第１ないし第３の開口部が前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部とそれぞれ通路によって接続され、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御する第１、第２の搬送方向切替装置を用いて、紙葉類の搬送方向を切替え制御する。
【００１５】
そのために、前記第１の搬送方向切替装置が前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１ないし第３の開口部のいずれかを選択する第１のステップと、前記第２の搬送方向切替装置が前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１の搬送方向切替装置で前記方向転換ドラムの前記第２の開口部と対向する外周面に配置された前記第４の開口部に、前記第２の搬送方向切替装置の前記第１ないし第３の開口部のいずれかを接合させる第２のステップと、前記第１の搬送方向切替装置が選択された前記開口部近傍の搬入用ローラを駆動して、前記方向転換ドラムに前記紙葉類を搬入する第３のステップと、前記第１の搬送方向切替装置が前記第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動するとともに、前記第２の搬送方向切替装置が前記紙葉類を前記第１ないし第３の開口部のいずれかから搬入する第４のステップと、前記第２の搬送方向切替装置が前記第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動して、前記紙葉類を搬出する第５のステップと、を有していることを特徴とする搬送方向制御方法が提供される。
【００１６】
さらに、本発明では、上記問題を解決するために、投入された紙葉類を少なくとも３方向に分岐させて、複数の収納部に区分して収納処理する紙葉類処理装置が提供される。この紙葉類処理装置は、前記紙葉類を鑑別する鑑別部と、前記紙葉類の搬入あるいは搬出が可能な複数の開口部が外周面に形成され、内部で前記開口部の間を接続するように複数の搬送路が形成された方向転換ドラムと、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御することにより、前記開口部のいずれかと搬入される前記紙葉類の搬送方向とを一致させる制御手段と、を備えた搬送方向切替装置を有し、前記鑑別部による鑑別結果に応じて前記方向転換ドラムを所定の位相角に制御して、前記開口部から搬出される前記紙葉類の搬送方向を、前記方向転換ドラムの位相角に応じて前記収納部のいずれかを選択するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、方向転換ドラムを搬送ゲートとして用いることにより、方向転換ドラムだけで搬送方向の切替えを可能にした搬送路が形成される。すなわち、複数の方向転換ドラムを適宜に重ね合わせることで搬送ゲートが構成されるため、複雑なゲート機構や紙葉類のパスウェイを不要とした搬送方向切替装置を実現できる。したがって、本発明の搬送方向切替装置を組合せて使用することによって、紙葉類の収納部における処理容量（カセット容量）の増減にも容易に対応できる紙葉類処理装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る２つの搬送方向切替装置を組合せた場合のゲート構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る紙幣搬送用の方向転換ドラムを用いた搬送方向切替装置であって、（Ａ）は搬送方向切替装置の全体構成を示す平面図、（Ｂ）は方向転換ドラムのＢ−Ｂ断面に沿ってそのゲート構成を示す断面図である。
【図３】２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、上方から下方への紙幣の流れを例示する図である。
【図４】２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、右または左上方から右下方への紙幣の流れを例示する図である。
【図５】２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、下方および左右下方から上方への紙幣の流れを例示する図である。
【図６】３つの方向転換ドラムによって構成される紙幣処理装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る２つの搬送方向切替装置を組合せた場合のゲート構成を示す断面図である。
搬送方向切替装置１は、それぞれ搬送される紙幣の幅方向に対応した長さを有する同一の円筒形状を有する２つの方向転換ドラム１０，２０から構成され、これらの２つの方向転換ドラム１０，２０が図１の左側、および上下いずれかより搬入された紙幣をいずれも右方向に搬送する状態で示している。第１の方向転換ドラム１０には、図の背面側となる長手方向の一方端部に駆動ギヤ１０Ａが配置され、図の手前側に相当する他方端部に、後述する位相制御モータ（図示せず）を同軸上に配置することで、その回転角位置を所定の位相角となるように制御している。また、第１の方向転換ドラム１０の外周面には、９０度の回転角だけそれぞれ離間して第１ないし第４の開口部１１〜１４が配置されている。
【００２０】
これらの開口部１１〜１４は、いずれも第１の方向転換ドラム１０の回転軸に長手方向が平行するスリット形状を有している。そして、開口部１１〜１３は紙幣搬入路を構成し、開口部１４は紙幣搬出路を構成している。第１ないし第３の紙幣搬入路となる開口部１１〜１３それぞれの近傍には、搬入用の駆動ローラ１５Ａ〜１７Ａが第１の方向転換ドラム１０の外周面からやや後退した位置に軸支された状態で設けられ、それぞれ第１ないし第３の紙幣搬入機構を構成している。また、紙幣搬出路を構成する第４の開口部１４の近傍には、同様に搬出用の駆動ローラ１８Ａが第１の方向転換ドラム１０の外周面からやや後退した位置に軸支された状態で設けられている。
【００２１】
第１の方向転換ドラム１０の内部には、第１の開口部１１と第４の開口部１４が第１の曲線通路を形成する紙幣ガイド１９Ａによって接続されている。また、第２の開口部１２と第４の開口部１４は、直線通路を形成する紙幣ガイド１９Ｂによって接続され、さらに第３の開口部１３と第４の開口部１４が、第２の曲線通路を形成する紙幣ガイド１９Ｃによって接続されている。４つの開口部１１〜１４に設けられた駆動ローラ１５Ａ〜１８Ａには、それぞれピンチローラ１５Ｂ〜１８Ｂが紙幣ガイド１９Ａ〜１９Ｃを通過する紙幣を挟むように、スプリング１５Ｃ〜１８Ｃによって押圧された状態で配置されている。そして、これらの開口部１１〜１４では、駆動ローラ１５Ａ〜１８Ａが所定方向に回転駆動するように、駆動ギヤ１０Ａとの間に点線によって示す伝達ギヤ１５Ｄ〜１８Ｄを介在させている。
【００２２】
第１の方向転換ドラム１０に隣接する第２の方向転換ドラム２０も、図の背面側となる長手方向の一方端部に駆動ギヤ２０Ａが配置され、図の手前側に相当する他方端部には後述する位相制御モータ（図示せず）を同軸に配置することで、その回転角位置を所定の位相角となるように制御している。また、第２の方向転換ドラム２０の外周面には、９０度の回転角だけそれぞれ離間して第１ないし第４の開口部２１〜２４が配置されている。開口部２１〜２４には、それぞれ駆動ローラ２５Ａ〜２８Ａ、ピンチローラ２５Ｂ〜２８Ｂ、スプリング２５Ｃ〜２８Ｃ、伝達ギヤ２５Ｄ〜２８Ｄ、および紙幣ガイド２９Ａ〜２９Ｃが、第１の方向転換ドラム１０の開口部１１〜１４と同様に配置されている。
【００２３】
図２は、本発明に係る紙幣搬送用の方向転換ドラムを用いた搬送方向切替装置であって、図２（Ａ）は搬送方向切替装置の全体構成を示す平面図、図２（Ｂ）は方向転換ドラムのＢ−Ｂ断面に沿ってそのゲート構成を示す断面図である。
【００２４】
この搬送方向切替装置は、図１に示す円筒形状の２つの方向転換ドラム１０，２０が互いに隣接して配置され、それぞれ２つの方向転換ドラム１０，２０の位相角を制御して、第１の方向転換ドラム１０の第４の開口部１４が第２の方向転換ドラム２０の第１の開口部２１と面接合するように位置決めされている。これら２つの方向転換ドラム１０，２０には、図１で説明したように、それぞれ内部に設けられた３本の紙幣搬送路によって開口部１１〜１３がそれぞれ開口部１４と接続されている。
【００２５】
２つの方向転換ドラム１０，２０は、いずれも搬送される紙幣の横幅に応じた長さに形成され、その外周面には櫛歯状の凹凸面がそれぞれ互いに左右対称の形状で形成されている。そして、第１の方向転換ドラム１０は、その回転軸１０Ｓ周りで所定の位相角に制御するための位相制御モータ１０Ｍを備えている。また、第２の方向転換ドラム２０にも、その回転軸２０Ｓ周りで所定の位相角に制御するための位相制御モータ２０Ｍを備え、２つの方向転換ドラム１０，２０がそれぞれ独立して位相角を制御できるように構成されている。
【００２６】
これら２つの方向転換ドラム１０，２０には、図２（Ｂ）に示すように、それぞれ紙幣を搬入するための３つの開口部１１〜１３，２１〜２３と紙幣が搬出される開口部１４，２４が外周面に形成されている。そして、各開口部１１〜１４，２１〜２４には、それぞれ紙幣搬入・搬出機構が備わっている。開口部１１の紙幣搬入機構は、図２（Ａ）に示すように、搬入用の駆動ローラ１５Ａとピンチローラ１５Ｂが２組配置され、そこから搬入される紙幣は、たとえば櫛歯状の凹凸面の段部に対応する離間した２か所で挟み込まれて内部に搬入される。
【００２７】
すなわち、２つの方向転換ドラム１０，２０の各紙幣搬入機構を駆動する搬送モータ３０は、タイミングベルト３１により駆動ギヤ２０Ａに動力を伝達している。駆動ギヤ２０Ａは、第２の方向転換ドラム２０の軸方向の一方端部に配置され、さらに駆動ギヤ２０Ａから伝達ギヤ３２によって、第１の方向転換ドラム１０の駆動ギヤ１０Ａにも動力が伝達されている。第１の方向転換ドラム１０では、駆動ギヤ１０Ａから伝達ギヤ１５Ｄを介して駆動軸１５が所定の回転方向に駆動され、その２組の駆動ローラ１５Ａが回転駆動されることにより、ピンチローラ１５Ｂとの間に挟まれた紙幣が内部の紙幣搬送路に取り込まれる。
【００２８】
なお、開口部１１〜１４，２１〜２４に設ける搬入用の駆動ローラ１５Ａとピンチローラ１５Ｂは、必要に応じて２組以上配置することも可能であって、そうすれば、搬送される紙幣に皺や歪みなどがある場合に搬送を一層確実に行えるようになる。また、２つの方向転換ドラム１０，２０は、その外周面に形成される櫛歯状の凹凸面をさらに細かく形成したものであってもよい。
【００２９】
第２の方向転換ドラム２０の回転軸２０Ｓには位相制御モータ２０Ｍと接続され、第２の方向転換ドラム２０を回転軸２０Ｓ周りで所定の位相角に制御することにより、開口部２１〜２３のいずれかを第１の方向転換ドラム１０の第４の開口部１４と一致させることができる。このとき、たとえば図２（Ｂ）に示すように、第１の方向転換ドラム１０の開口部１４が第２の方向転換ドラム２０の第２の開口部２２と面接合するように位置決めされた状態であれば、第１の方向転換ドラム１０の３つの開口部１１〜１３のいずれかに搬入された紙幣は、第２の方向転換ドラム２０の第２の開口部２２に搬入され、さらに第２の方向転換ドラム２０の直線通路を通って第４の開口部２４まで搬送される。
【００３０】
すなわち、２つの方向転換ドラム１０，２０を近接配置して構成された搬送方向切替装置が図２（Ｂ）に示す状態であれば、第１の方向転換ドラム１０の第１の開口部１１から搬入された紙幣は左方向９０度に搬送方向を切替えて、第２の方向転換ドラム２０の第４の開口部２４に搬送される。また、第１の方向転換ドラム１０の第２の開口部１２から搬入された紙幣は、第２の方向転換ドラム２０の第４の開口部２４まで直線方向に継続して搬送され、あるいは第１の方向転換ドラム１０の第３の開口部１３から搬入された紙幣は、右方向９０度に搬送方向が切替えられることになる。
【００３１】
このように、構成され動作する搬送方向切替装置は、その搬送路の部品点数が少なく、製造工数の削減が可能であって、搬送路の切替え制御も容易である。また、この搬送方向切替装置では、第１の方向転換ドラム１０の開口部１４が第２の方向転換ドラム２０の開口部２１〜２３のいずれかと接続可能であるため、搬送紙幣をさらに多様な方向に転換させることが可能である。しかも、これら２つの方向転換ドラム１０，２０には、それぞれ外周面が櫛歯状の凹凸面で面接合されるため、２つの開口部の接合面で紙幣がジャムを起こす恐れを少なくできる。
【００３２】
つぎに、紙幣の搬送方向を切替え制御する搬送方向制御方法について説明する。
図３は、２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、上方から下方への紙幣の流れを例示する図である。図４は、２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、右または左上方から右下方への紙幣の流れを例示する図である。図５は、２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、下方および左右下方から上方への紙幣の流れを例示する図である。
【００３３】
ここでは、２つの方向転換ドラム１０，２０を上下位置に配置して、紙幣を分岐して搬送するための紙幣搬送路が構成されている。いま、第１の方向転換ドラム１０に図３の上方から、すなわち開口部１２から紙幣が搬入され、搬出側の第２の方向転換ドラム２０だけでその位相角が制御されて、その搬送方向が切替えられるものとする。
【００３４】
いま、図３（Ａ）に示す状態となるように第２の方向転換ドラム２０の位相角が制御されると、図３（Ａ）の上方から第１の方向転換ドラム１０に搬入された紙幣は、その直線通路を経由して第２の方向転換ドラム２０の開口部２１に搬送される。そして、第２の方向転換ドラム２０で図の右方向に搬送方向が切替えられ、開口部２４から搬出される。
【００３５】
つぎに、図３（Ｂ）に示すように、第２の方向転換ドラム２０の位相角を９０度だけ時計方向に回転させた状態に制御する。この場合、図３（Ｂ）の上方から第１の方向転換ドラム１０に搬入された紙幣は、その直線通路を経由して第２の方向転換ドラム２０の開口部２２に搬送され、第２の方向転換ドラム２０でも同じ直線方向に継続して搬送されて、開口部２４から搬出される。
【００３６】
図３（Ｃ）に示す状態では、第２の方向転換ドラム２０の位相角をさらに９０度だけ時計方向に回転させて、紙幣搬送路を制御する場合である。ここでは、図３（Ｃ）の上方から第１の方向転換ドラム１０に搬入された紙幣は、その直線通路を経由して第２の方向転換ドラム２０の開口部２３に搬送される。そして、第２の方向転換ドラム２０で図の左方向に搬送方向が切替えられ、開口部２４から搬出される。
【００３７】
図４（Ｄ）では、上下位置の２つの方向転換ドラム１０，２０が図３（Ａ）に示す状態と同じ位相で制御されている場合、紙幣搬入側に配置された第１の方向転換ドラム１０に対して図の右方から、すなわち開口部１１から搬入される紙幣の流れを示している。このとき、紙幣搬送方向は２つの方向転換ドラム１０，２０でそれぞれ９０度ずつ方向が切替えられ、２つの方向転換ドラム１０，２０によって１８０度だけ搬送方向が転換されることになる。また、図４（Ｅ）では、第１の方向転換ドラム１０に対して図４（Ｅ）の左方、すなわち開口部１３から搬入される紙幣の流れを示している。このように上下位置に配置された２つの方向転換ドラム１０，２０が位相制御されている場合に、左右いずれかから搬入された紙幣を右下に搬送することができる。
【００３８】
図５（Ｆ），（Ｇ），（Ｈ）では、図５の下方に配置された第２の方向転換ドラム２０に紙幣が搬入される場合の紙幣の流れを示している。ここでは、搬出側の第１の方向転換ドラム１０を１８０度回転した状態に位相角を制御し、第２の方向転換ドラム２０をさらに９０度だけ時計方向に回転させて、紙幣搬送方向が図の上方に設定される状態に位相制御されている。図５（Ｆ）では、第２の方向転換ドラム２０の開口部２２から搬入された紙幣は、その直線通路を経由して第１の方向転換ドラム１０の開口部１２に搬送され、第１の方向転換ドラム１０でも同じ直線方向に継続して搬送されて、その開口部１４から搬出される。
【００３９】
また、図５（Ｇ）に示すように、紙幣搬入側に配置された第２の方向転換ドラム２０に対して図５（Ｇ）の左方、すなわち開口部２１から紙幣が搬入されるものとすれば、紙幣は上下位置に配置された２つの方向転換ドラム１０，２０によって左下から上方に搬送されることになる。さらに、図５（Ｈ）に示すように、紙幣が第２の方向転換ドラム２０に対して図５（Ｈ）の右方、すなわち開口部２３から搬入されるものとすれば、その紙幣は右下から上方に搬送される。
【００４０】
このように、上下位置に配置された２つの方向転換ドラム１０，２０により構成された搬送方向切替装置では、開口部１１〜１３や開口部２１〜２３から搬入された紙幣の搬送方向をそれぞれ方向転換ドラム１０，２０の位相角に応じて複数方向のいずれかに選択して開口部１４，２４から搬出するようにしている。したがって、位相モータによってそれぞれの方向転換ドラム１０，２０を位相制御するだけで、搬送路の切替え制御が容易に行える。また、つぎに説明する紙幣処理装置に適用した場合には、搬送機構全体を複雑化することなしに製造コストの低減を図ることができる。
【００４１】
つぎに、上述した搬送方向切替装置を利用して構成される紙幣処理装置について説明する。
図６は、３つの方向転換ドラムによって構成される紙幣処理装置の一例を示す図である。
【００４２】
この紙幣処理装置４０は、紙幣の投入口４ａを有する鑑別部４Ａ、紙幣の出金を制御する出金部４Ｂ、紙幣を金種別に収納するリサイクル収納部４１〜４６が接続される紙幣搬送用の搬送路４Ｃ、紙幣回収用のスタッカ４Ｄなどが取り外し可能に装着された装置基台部４Ｅから構成されている。ここでは、搬送路４Ｃに対して左右両側にリサイクル収納部４１〜４３と４４〜４６がそれぞれ上下３段に配置され、搬送路４Ｃ内の３つの方向転換ドラム４７〜４９によって、搬送路４Ｃを上下方向に搬送される紙幣の搬送方向を分岐するように制御している。なお、装置基台部４Ｅにはスタッカ４Ｄの他、紙幣の入金動作、出金動作、および回収動作の制御に係るコントロールパネル、およびそのコントロール部を備えている。
【００４３】
紙幣処理装置４０では、鑑別部４Ａにおいて投入された紙幣の金種、真偽などを鑑別し、真券のみを搬送路４Ｃに送り込む。３つの方向転換ドラム４７〜４９では、下方に搬送される紙幣が、その金種に応じて左右方向、あるいは下方向のいずれかに搬送方向を切り替えるように制御され、金種別にリサイクル収納部４１〜４６に収納される。リサイクル収納部４１〜４６では、対応紙幣が満杯になった場合など、紙幣を３つの方向転換ドラム４７〜４９から再び搬送路４Ｃに搬出して、装置基台部４Ｅのスタッカ４Ｄに収納するようにしている。また、出金部４Ｂからの出金が要請された場合は、対応するリサイクル収納部４１〜４６から所定の金種の紙幣を選択し、３つの方向転換ドラム４７〜４９から搬送路４Ｃを経由して出金部４Ｂに搬出している。
【００４４】
このように構成された紙幣処理装置４０では、図６に示すような３つの方向転換ドラム４７〜４９を、装置基台部４Ｅから所定の長さで構成された搬送路４Ｃ内にドラムアッセンブリとして、上下方向に積み重ねて設置することができる。その場合に、搬送路４Ｃの長さは、その左右両側に配置するリサイクル収納部４１〜４６の大きさ、あるいは個数などによって決まるものである。したがって、３つの方向転換ドラム４７〜４９を搬送路４Ｃ内でどのように組み合わせて配置するかについては、それを必要とする顧客側の要求に対応して紙幣処理装置４０を設計すればよい。すなわち、リサイクル収納部４１〜４６の個数や紙幣処理容量（大きさ）によって、３つの方向転換ドラム４７〜４９の大きさや数、直線搬送路との組み合わせなどを決定することができる。
【００４５】
なお、本発明は紙幣処理以外にも、各種のカードなどの紙葉類を処理する紙葉類処理装置に適用した場合でも、同様の効果を奏するものである。
また、図１の搬送方向切替装置１は、２つの方向転換ドラム１０，２０の組み合わせとして説明したが、図６に示す紙幣処理装置４０のように、各方向転換ドラム４７〜４９をそれぞれ単独で用いることもできる。その場合、搬送路４Ｃの長さと方向転換ドラム４７〜４９の大きさによっては、３つの方向転換ドラム４７〜４９だけで搬送路４Ｃを構成することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 搬送方向切替装置
４Ａ 鑑別部
４Ｂ 出金部
４Ｃ 搬送路
４Ｄ スタッカ
４Ｅ 装置基台部
１０ 第１の方向転換ドラム
２０ 第２の方向転換ドラム
１０Ａ，２０Ａ 駆動ギヤ
１０Ｓ，２０Ｓ 回転軸
１０Ｍ，２０Ｍ 位相制御モータ
１１〜１４，２１〜２４ 第１ないし第４の開口部
１５，２５ シャフト
１５Ａ〜１８Ａ，２５Ａ〜２８Ａ 駆動ローラ
１５Ｂ〜１８Ｂ，２５Ｂ〜２８Ｂ ピンチローラ
１５Ｃ〜１８Ｃ，２５Ｃ〜２８Ｃ スプリング
１５Ｄ〜１８Ｄ，２５Ｄ〜２８Ｄ 伝達ギヤ
１９Ａ〜１９Ｃ，２９Ａ〜２９Ｃ 紙幣ガイド
３０ 搬送モータ
３１ タイミングベルト
３２ 伝達ギヤ
４０ 紙幣処理装置
４１〜４６ リサイクル収納部
４７〜４９ 方向転換ドラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙幣等の紙葉類を３方向に切替えて搬送する紙葉類の搬送方向切替装置、搬送方向制御方法、および紙葉類処理装置に関し、とくに紙幣入出金装置において金種毎に紙幣を異なる収納部に搬送するための紙幣の搬送方向切替装置、搬送方向制御方法、および紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙幣を入金処理する紙幣入出金装置では、金種別に所定の収納カセットなどに収納し、あるいは保管された紙幣から出金する際に、紙幣を多方向に搬送する必要があった。そのため、従来から銀行の自動支払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、自動券売機などでは、たとえば入金口から一方向に搬送されてくる紙幣を上下方向、あるいは左右方向などに、その搬送方向を切替える搬送方向切替装置が用いられていた。
【０００３】
しかし、２以上に搬送方向が切替え可能な紙幣搬送ゲートを実現するには、複雑なゲート機構やパスウェイが不可欠であったため、構成部品が多数に及び、その製造工程が複雑になる。そこで、ある搬送システムでは、同一搬送路内で紙幣をスイッチバックさせる方法を採用して、切替え機構の単純化を図る対策などが採用されていた。
【０００４】
特許文献１の搬送分岐機構は、対向する第１の搬送路２４と第２の搬送路２５とで双方向に紙幣の搬送が可能でかつこれら第１の搬送路２４と第２の搬送路２５とから搬送されてくる紙幣を多方向に分岐するものである。ここでは、４つの搬送路２４〜２７の交点に分岐部材を揺動可能に設けて、その停止位置をステッピングモータ５６で制御して搬送路を選択している。
【０００５】
また、特許文献２の循環式紙幣入出金機は、機体の後面側から係員により紙幣の補充と回収とが可能で、機体の前面側から顧客により入金紙幣の挿入と出金紙幣の取出しとが可能で、入金紙幣を出金紙幣に循環使用するものである。ここで、紙幣を循環使用するために、直進搬送ガイド面および曲折方向ガイド面を有するガイド部材が用いられている。これにより、交差搬送路に設けた三方向切替え機構による紙幣の三方向への切替えが簡単な構造となり、それによって紙幣搬送路の構造も簡略化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８０１１９号公報（段落番号〔００３９〕〜〔００５２〕、図１など）
【特許文献２】特開２００６−１２７１３１号公報（段落番号〔０１００〕〜〔０１０４〕、図９など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の紙幣処理装置では、一般に紙幣の搬送路に進退する各ゲートを投入紙幣の鑑別結果に基づいて駆動して搬送方向の切替えを行っており、その結果、１つのゲートで２方向にしか切替えができない。そのため、投入紙幣を収納する場合、返却口から返却する場合、および収納紙幣を返却口から出金する場合といった３方向への切替えをガイド部材によって実現するには、２つのゲートと３つの搬送路が必要になる。したがって、従来紙葉類処理装置は部品点数が多くなりコストが上昇するとともに、装置の小型化が阻害されるという問題点があった。
【０００８】
また、搬送する紙幣の目的位置が増えれば、紙幣の搬送路はさらに複雑な構成になる。そして、搬送路の数に応じて搬送切替え部を配置する必要があった。そのため、各切替装置の近傍あるいは各搬送路で、それぞれ紙幣検知の必要が生じるような場合には、搬送機構全体が複雑化して大形化し、コストアップとなるだけでなく保守点検も難しくなるといった不具合があった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、紙葉類の搬送路などの部品点数を削減し、あるいは製造工数を削減することが可能であって、かつ搬送路の切替え制御が容易に行える紙葉類の搬送方向切替装置および搬送方向制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、銀行の自動支払い機、自動販売機、自動券売機などの搬送機構全体を複雑化することなしに製造コストの低減を図り、かつ保守点検も容易な紙葉類処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、上記問題を解決するために、紙葉類の搬送方向を切替える搬送方向切替装置が提供される。この搬送方向切替装置は、前記紙葉類の搬入あるいは搬出が可能な複数の開口部が外周面に形成され、内部で前記開口部の間を接続するように複数の搬送路が形成された方向転換ドラムと、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御することにより、前記方向転換ドラムに搬入される前記紙葉類の搬送方向に前記開口部のいずれかを一致させる制御手段と、から構成される。
【００１２】
この搬送方向切替装置では、前記開口部から搬出される前記紙葉類の搬送方向を、前記方向転換ドラムの位相角に応じて複数方向のいずれかに選択するようにした。
また、本発明の搬送方向制御方法は、方向転換ドラムの外周面に９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部のうち、前記第１ないし第３の開口部が前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部とそれぞれ通路によって接続され、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御する搬送方向切替装置を用いて、紙葉類の搬送方向を切替え制御する。
【００１３】
そのために、前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１ないし第３のいずれかの開口部を選択する第１のステップと、前記方向転換ドラムの選択された前記開口部近傍の搬入用ローラを駆動して、前記方向転換ドラムの内部に前記紙葉類を搬入する第２のステップと、前記方向転換ドラムの前記第２の開口部と対向する外周面に配置された第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動して、前記紙葉類を搬出する第３のステップと、を有していることを特徴とする搬送方向制御方法が提供される。
【００１４】
また、本発明の別の搬送方向制御方法では、方向転換ドラムの外周面に９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部のうち、前記第１ないし第３の開口部が前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部とそれぞれ通路によって接続され、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御する第１、第２の搬送方向切替装置を用いて、紙葉類の搬送方向を切替え制御する。
【００１５】
そのために、前記第１の搬送方向切替装置が前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１ないし第３の開口部のいずれかを選択する第１のステップと、前記第２の搬送方向切替装置が前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１の搬送方向切替装置で前記方向転換ドラムの前記第２の開口部と対向する外周面に配置された前記第４の開口部に、前記第２の搬送方向切替装置の前記第１ないし第３の開口部のいずれかを接合させる第２のステップと、前記第１の搬送方向切替装置が選択された前記開口部近傍の搬入用ローラを駆動して、前記方向転換ドラムに前記紙葉類を搬入する第３のステップと、前記第１の搬送方向切替装置が前記第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動するとともに、前記第２の搬送方向切替装置が前記紙葉類を前記第１ないし第３の開口部のいずれかから搬入する第４のステップと、前記第２の搬送方向切替装置が前記第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動して、前記紙葉類を搬出する第５のステップと、を有していることを特徴とする搬送方向制御方法が提供される。
【００１６】
さらに、本発明では、上記問題を解決するために、投入された紙葉類を少なくとも３方向に分岐させて、複数の収納部に区分して収納処理する紙葉類処理装置が提供される。この紙葉類処理装置は、前記紙葉類を鑑別する鑑別部と、前記紙葉類の搬入あるいは搬出が可能な複数の開口部が外周面に形成され、内部で前記開口部の間を接続するように複数の搬送路が形成された方向転換ドラムと、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御することにより、前記開口部のいずれかと搬入される前記紙葉類の搬送方向とを一致させる制御手段と、を備えた搬送方向切替装置を有し、前記鑑別部による鑑別結果に応じて前記方向転換ドラムを所定の位相角に制御して、前記開口部から搬出される前記紙葉類の搬送方向を、前記方向転換ドラムの位相角に応じて前記収納部のいずれかを選択するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、方向転換ドラムを搬送ゲートとして用いることにより、方向転換ドラムだけで搬送方向の切替えを可能にした搬送路が形成される。すなわち、複数の方向転換ドラムを適宜に重ね合わせることで搬送ゲートが構成されるため、複雑なゲート機構や紙葉類のパスウェイを不要とした搬送方向切替装置を実現できる。したがって、本発明の搬送方向切替装置を組合せて使用することによって、紙葉類の収納部における処理容量（カセット容量）の増減にも容易に対応できる紙葉類処理装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る２つの搬送方向切替装置を組合せた場合のゲート構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る紙幣搬送用の方向転換ドラムを用いた搬送方向切替装置であって、（Ａ）は搬送方向切替装置の全体構成を示す平面図、（Ｂ）は方向転換ドラムのＢ−Ｂ断面に沿ってそのゲート構成を示す断面図である。
【図３】２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、上方から下方への紙幣の流れを例示する図である。
【図４】２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、右または左上方から右下方への紙幣の流れを例示する図である。
【図５】２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、下方および左右下方から上方への紙幣の流れを例示する図である。
【図６】３つの方向転換ドラムによって構成される紙幣処理装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る２つの搬送方向切替装置を組合せた場合のゲート構成を示す断面図である。
搬送方向切替装置１は、それぞれ搬送される紙幣の幅方向に対応した長さを有する同一の円筒形状を有する２つの方向転換ドラム１０，２０から構成され、これらの２つの方向転換ドラム１０，２０が図１の左側、および上下いずれかより搬入された紙幣をいずれも右方向に搬送する状態で示している。第１の方向転換ドラム１０には、図の背面側となる長手方向の一方端部に駆動ギヤ１０Ａが配置され、図の手前側に相当する他方端部に、後述する位相制御モータ（図示せず）を同軸上に配置することで、その回転角位置を所定の位相角となるように制御している。また、第１の方向転換ドラム１０の外周面には、９０度の回転角だけそれぞれ離間して第１ないし第４の開口部１１〜１４が配置されている。
【００２０】
これらの開口部１１〜１４は、いずれも第１の方向転換ドラム１０の回転軸に長手方向が平行するスリット形状を有している。そして、開口部１１〜１３は紙幣搬入路を構成し、開口部１４は紙幣搬出路を構成している。第１ないし第３の紙幣搬入路となる開口部１１〜１３それぞれの近傍には、搬入用の駆動ローラ１５Ａ〜１７Ａが第１の方向転換ドラム１０の外周面からやや後退した位置に軸支された状態で設けられ、それぞれ第１ないし第３の紙幣搬入機構を構成している。また、紙幣搬出路を構成する第４の開口部１４の近傍には、同様に搬出用の駆動ローラ１８Ａが第１の方向転換ドラム１０の外周面からやや後退した位置に軸支された状態で設けられている。
【００２１】
第１の方向転換ドラム１０の内部には、第１の開口部１１と第４の開口部１４が第１の曲線通路を形成する紙幣ガイド１９Ａによって接続されている。また、第２の開口部１２と第４の開口部１４は、直線通路を形成する紙幣ガイド１９Ｂによって接続され、さらに第３の開口部１３と第４の開口部１４が、第２の曲線通路を形成する紙幣ガイド１９Ｃによって接続されている。４つの開口部１１〜１４に設けられた駆動ローラ１５Ａ〜１８Ａには、それぞれピンチローラ１５Ｂ〜１８Ｂが紙幣ガイド１９Ａ〜１９Ｃを通過する紙幣を挟むように、スプリング１５Ｃ〜１８Ｃによって押圧された状態で配置されている。そして、これらの開口部１１〜１４では、駆動ローラ１５Ａ〜１８Ａが所定方向に回転駆動するように、駆動ギヤ１０Ａとの間に点線によって示す伝達ギヤ１５Ｄ〜１８Ｄを介在させている。
【００２２】
第１の方向転換ドラム１０に隣接する第２の方向転換ドラム２０も、図の背面側となる長手方向の一方端部に駆動ギヤ２０Ａが配置され、図の手前側に相当する他方端部には後述する位相制御モータ（図示せず）を同軸に配置することで、その回転角位置を所定の位相角となるように制御している。また、第２の方向転換ドラム２０の外周面には、９０度の回転角だけそれぞれ離間して第１ないし第４の開口部２１〜２４が配置されている。開口部２１〜２４には、それぞれ駆動ローラ２５Ａ〜２８Ａ、ピンチローラ２５Ｂ〜２８Ｂ、スプリング２５Ｃ〜２８Ｃ、伝達ギヤ２５Ｄ〜２８Ｄ、および紙幣ガイド２９Ａ〜２９Ｃが、第１の方向転換ドラム１０の開口部１１〜１４と同様に配置されている。
【００２３】
図２は、本発明に係る紙幣搬送用の方向転換ドラムを用いた搬送方向切替装置であって、図２（Ａ）は搬送方向切替装置の全体構成を示す平面図、図２（Ｂ）は方向転換ドラムのＢ−Ｂ断面に沿ってそのゲート構成を示す断面図である。
【００２４】
この搬送方向切替装置は、図１に示す円筒形状の２つの方向転換ドラム１０，２０が互いに隣接して配置され、それぞれ２つの方向転換ドラム１０，２０の位相角を制御して、第１の方向転換ドラム１０の第４の開口部１４が第２の方向転換ドラム２０の第１の開口部２１と面接合するように位置決めされている。これら２つの方向転換ドラム１０，２０には、図１で説明したように、それぞれ内部に設けられた３本の紙幣搬送路によって開口部１１〜１３がそれぞれ開口部１４と接続されている。
【００２５】
２つの方向転換ドラム１０，２０は、いずれも搬送される紙幣の横幅に応じた長さに形成され、その外周面には櫛歯状の凹凸面がそれぞれ互いに左右対称の形状で形成されている。そして、第１の方向転換ドラム１０は、その回転軸１０Ｓ周りで所定の位相角に制御するための位相制御モータ１０Ｍを備えている。また、第２の方向転換ドラム２０にも、その回転軸２０Ｓ周りで所定の位相角に制御するための位相制御モータ２０Ｍを備え、２つの方向転換ドラム１０，２０がそれぞれ独立して位相角を制御できるように構成されている。
【００２６】
これら２つの方向転換ドラム１０，２０には、図２（Ｂ）に示すように、それぞれ紙幣を搬入するための３つの開口部１１〜１３，２１〜２３と紙幣が搬出される開口部１４，２４が外周面に形成されている。そして、各開口部１１〜１４，２１〜２４には、それぞれ紙幣搬入・搬出機構が備わっている。開口部１１の紙幣搬入機構は、図２（Ａ）に示すように、搬入用の駆動ローラ１５Ａとピンチローラ１５Ｂが２組配置され、そこから搬入される紙幣は、たとえば櫛歯状の凹凸面の段部に対応する離間した２か所で挟み込まれて内部に搬入される。
【００２７】
すなわち、２つの方向転換ドラム１０，２０の各紙幣搬入機構を駆動する搬送モータ３０は、タイミングベルト３１により駆動ギヤ２０Ａに動力を伝達している。駆動ギヤ２０Ａは、第２の方向転換ドラム２０の軸方向の一方端部に配置され、さらに駆動ギヤ２０Ａから伝達ギヤ３２によって、第１の方向転換ドラム１０の駆動ギヤ１０Ａにも動力が伝達されている。第１の方向転換ドラム１０では、駆動ギヤ１０Ａから伝達ギヤ１５Ｄを介して駆動軸１５が所定の回転方向に駆動され、その２組の駆動ローラ１５Ａが回転駆動されることにより、ピンチローラ１５Ｂとの間に挟まれた紙幣が内部の紙幣搬送路に取り込まれる。
【００２８】
なお、開口部１１〜１４，２１〜２４に設ける搬入用の駆動ローラ１５Ａとピンチローラ１５Ｂは、必要に応じて２組以上配置することも可能であって、そうすれば、搬送される紙幣に皺や歪みなどがある場合に搬送を一層確実に行えるようになる。また、２つの方向転換ドラム１０，２０は、その外周面に形成される櫛歯状の凹凸面をさらに細かく形成したものであってもよい。
【００２９】
第２の方向転換ドラム２０の回転軸２０Ｓには位相制御モータ２０Ｍと接続され、第２の方向転換ドラム２０を回転軸２０Ｓ周りで所定の位相角に制御することにより、開口部２１〜２３のいずれかを第１の方向転換ドラム１０の第４の開口部１４と一致させることができる。このとき、たとえば図２（Ｂ）に示すように、第１の方向転換ドラム１０の開口部１４が第２の方向転換ドラム２０の第２の開口部２２と面接合するように位置決めされた状態であれば、第１の方向転換ドラム１０の３つの開口部１１〜１３のいずれかに搬入された紙幣は、第２の方向転換ドラム２０の第２の開口部２２に搬入され、さらに第２の方向転換ドラム２０の直線通路を通って第４の開口部２４まで搬送される。
【００３０】
すなわち、２つの方向転換ドラム１０，２０を近接配置して構成された搬送方向切替装置が図２（Ｂ）に示す状態であれば、第１の方向転換ドラム１０の第１の開口部１１から搬入された紙幣は左方向９０度に搬送方向を切替えて、第２の方向転換ドラム２０の第４の開口部２４に搬送される。また、第１の方向転換ドラム１０の第２の開口部１２から搬入された紙幣は、第２の方向転換ドラム２０の第４の開口部２４まで直線方向に継続して搬送され、あるいは第１の方向転換ドラム１０の第３の開口部１３から搬入された紙幣は、右方向９０度に搬送方向が切替えられることになる。
【００３１】
このように、構成され動作する搬送方向切替装置は、その搬送路の部品点数が少なく、製造工数の削減が可能であって、搬送路の切替え制御も容易である。また、この搬送方向切替装置では、第１の方向転換ドラム１０の開口部１４が第２の方向転換ドラム２０の開口部２１〜２３のいずれかと接続可能であるため、搬送紙幣をさらに多様な方向に転換させることが可能である。しかも、これら２つの方向転換ドラム１０，２０には、それぞれ外周面が櫛歯状の凹凸面で面接合されるため、２つの開口部の接合面で紙幣がジャムを起こす恐れを少なくできる。
【００３２】
つぎに、紙幣の搬送方向を切替え制御する搬送方向制御方法について説明する。
図３は、２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、上方から下方への紙幣の流れを例示する図である。図４は、２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、右または左上方から右下方への紙幣の流れを例示する図である。図５は、２つの方向転換ドラムを上下に配置して構成される各種の紙幣搬送路における、下方および左右下方から上方への紙幣の流れを例示する図である。
【００３３】
ここでは、２つの方向転換ドラム１０，２０を上下位置に配置して、紙幣を分岐して搬送するための紙幣搬送路が構成されている。いま、第１の方向転換ドラム１０に図３の上方から、すなわち開口部１２から紙幣が搬入され、搬出側の第２の方向転換ドラム２０だけでその位相角が制御されて、その搬送方向が切替えられるものとする。
【００３４】
いま、図３（Ａ）に示す状態となるように第２の方向転換ドラム２０の位相角が制御されると、図３（Ａ）の上方から第１の方向転換ドラム１０に搬入された紙幣は、その直線通路を経由して第２の方向転換ドラム２０の開口部２１に搬送される。そして、第２の方向転換ドラム２０で図の右方向に搬送方向が切替えられ、開口部２４から搬出される。
【００３５】
つぎに、図３（Ｂ）に示すように、第２の方向転換ドラム２０の位相角を９０度だけ時計方向に回転させた状態に制御する。この場合、図３（Ｂ）の上方から第１の方向転換ドラム１０に搬入された紙幣は、その直線通路を経由して第２の方向転換ドラム２０の開口部２２に搬送され、第２の方向転換ドラム２０でも同じ直線方向に継続して搬送されて、開口部２４から搬出される。
【００３６】
図３（Ｃ）に示す状態では、第２の方向転換ドラム２０の位相角をさらに９０度だけ時計方向に回転させて、紙幣搬送路を制御する場合である。ここでは、図３（Ｃ）の上方から第１の方向転換ドラム１０に搬入された紙幣は、その直線通路を経由して第２の方向転換ドラム２０の開口部２３に搬送される。そして、第２の方向転換ドラム２０で図の左方向に搬送方向が切替えられ、開口部２４から搬出される。
【００３７】
図４（Ｄ）では、上下位置の２つの方向転換ドラム１０，２０が図３（Ａ）に示す状態と同じ位相で制御されている場合、紙幣搬入側に配置された第１の方向転換ドラム１０に対して図の右方から、すなわち開口部１１から搬入される紙幣の流れを示している。このとき、紙幣搬送方向は２つの方向転換ドラム１０，２０でそれぞれ９０度ずつ方向が切替えられ、２つの方向転換ドラム１０，２０によって１８０度だけ搬送方向が転換されることになる。また、図４（Ｅ）では、第１の方向転換ドラム１０に対して図４（Ｅ）の左方、すなわち開口部１３から搬入される紙幣の流れを示している。このように上下位置に配置された２つの方向転換ドラム１０，２０が位相制御されている場合に、左右いずれかから搬入された紙幣を右下に搬送することができる。
【００３８】
図５（Ｆ），（Ｇ），（Ｈ）では、図５の下方に配置された第２の方向転換ドラム２０に紙幣が搬入される場合の紙幣の流れを示している。ここでは、搬出側の第１の方向転換ドラム１０を１８０度回転した状態に位相角を制御し、第２の方向転換ドラム２０をさらに９０度だけ時計方向に回転させて、紙幣搬送方向が図の上方に設定される状態に位相制御されている。図５（Ｆ）では、第２の方向転換ドラム２０の開口部２２から搬入された紙幣は、その直線通路を経由して第１の方向転換ドラム１０の開口部１２に搬送され、第１の方向転換ドラム１０でも同じ直線方向に継続して搬送されて、その開口部１４から搬出される。
【００３９】
また、図５（Ｇ）に示すように、紙幣搬入側に配置された第２の方向転換ドラム２０に対して図５（Ｇ）の左方、すなわち開口部２１から紙幣が搬入されるものとすれば、紙幣は上下位置に配置された２つの方向転換ドラム１０，２０によって左下から上方に搬送されることになる。さらに、図５（Ｈ）に示すように、紙幣が第２の方向転換ドラム２０に対して図５（Ｈ）の右方、すなわち開口部２３から搬入されるものとすれば、その紙幣は右下から上方に搬送される。
【００４０】
このように、上下位置に配置された２つの方向転換ドラム１０，２０により構成された搬送方向切替装置では、開口部１１〜１３や開口部２１〜２３から搬入された紙幣の搬送方向をそれぞれ方向転換ドラム１０，２０の位相角に応じて複数方向のいずれかに選択して開口部１４，２４から搬出するようにしている。したがって、位相モータによってそれぞれの方向転換ドラム１０，２０を位相制御するだけで、搬送路の切替え制御が容易に行える。また、つぎに説明する紙幣処理装置に適用した場合には、搬送機構全体を複雑化することなしに製造コストの低減を図ることができる。
【００４１】
つぎに、上述した搬送方向切替装置を利用して構成される紙幣処理装置について説明する。
図６は、３つの方向転換ドラムによって構成される紙幣処理装置の一例を示す図である。
【００４２】
この紙幣処理装置４０は、紙幣の投入口４ａを有する鑑別部４Ａ、紙幣の出金を制御する出金部４Ｂ、紙幣を金種別に収納するリサイクル収納部４１〜４６が接続される紙幣搬送用の搬送路４Ｃ、紙幣回収用のスタッカ４Ｄなどが取り外し可能に装着された装置基台部４Ｅから構成されている。ここでは、搬送路４Ｃに対して左右両側にリサイクル収納部４１〜４３と４４〜４６がそれぞれ上下３段に配置され、搬送路４Ｃ内の３つの方向転換ドラム４７〜４９によって、搬送路４Ｃを上下方向に搬送される紙幣の搬送方向を分岐するように制御している。なお、装置基台部４Ｅにはスタッカ４Ｄの他、紙幣の入金動作、出金動作、および回収動作の制御に係るコントロールパネル、およびそのコントロール部を備えている。
【００４３】
紙幣処理装置４０では、鑑別部４Ａにおいて投入された紙幣の金種、真偽などを鑑別し、真券のみを搬送路４Ｃに送り込む。３つの方向転換ドラム４７〜４９では、下方に搬送される紙幣が、その金種に応じて左右方向、あるいは下方向のいずれかに搬送方向を切り替えるように制御され、金種別にリサイクル収納部４１〜４６に収納される。リサイクル収納部４１〜４６では、対応紙幣が満杯になった場合など、紙幣を３つの方向転換ドラム４７〜４９から再び搬送路４Ｃに搬出して、装置基台部４Ｅのスタッカ４Ｄに収納するようにしている。また、出金部４Ｂからの出金が要請された場合は、対応するリサイクル収納部４１〜４６から所定の金種の紙幣を選択し、３つの方向転換ドラム４７〜４９から搬送路４Ｃを経由して出金部４Ｂに搬出している。
【００４４】
このように構成された紙幣処理装置４０では、図６に示すような３つの方向転換ドラム４７〜４９を、装置基台部４Ｅから所定の長さで構成された搬送路４Ｃ内にドラムアッセンブリとして、上下方向に積み重ねて設置することができる。その場合に、搬送路４Ｃの長さは、その左右両側に配置するリサイクル収納部４１〜４６の大きさ、あるいは個数などによって決まるものである。したがって、３つの方向転換ドラム４７〜４９を搬送路４Ｃ内でどのように組み合わせて配置するかについては、それを必要とする顧客側の要求に対応して紙幣処理装置４０を設計すればよい。すなわち、リサイクル収納部４１〜４６の個数や紙幣処理容量（大きさ）によって、３つの方向転換ドラム４７〜４９の大きさや数、直線搬送路との組み合わせなどを決定することができる。
【００４５】
なお、本発明は紙幣処理以外にも、各種のカードなどの紙葉類を処理する紙葉類処理装置に適用した場合でも、同様の効果を奏するものである。
また、図１の搬送方向切替装置１は、２つの方向転換ドラム１０，２０の組み合わせとして説明したが、図６に示す紙幣処理装置４０のように、各方向転換ドラム４７〜４９をそれぞれ単独で用いることもできる。その場合、搬送路４Ｃの長さと方向転換ドラム４７〜４９の大きさによっては、３つの方向転換ドラム４７〜４９だけで搬送路４Ｃを構成することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 搬送方向切替装置
４Ａ 鑑別部
４Ｂ 出金部
４Ｃ 搬送路
４Ｄ スタッカ
４Ｅ 装置基台部
１０ 第１の方向転換ドラム
２０ 第２の方向転換ドラム
１０Ａ，２０Ａ 駆動ギヤ
１０Ｓ，２０Ｓ 回転軸
１０Ｍ，２０Ｍ 位相制御モータ
１１〜１４，２１〜２４ 第１ないし第４の開口部
１５，２５ シャフト
１５Ａ〜１８Ａ，２５Ａ〜２８Ａ 駆動ローラ
１５Ｂ〜１８Ｂ，２５Ｂ〜２８Ｂ ピンチローラ
１５Ｃ〜１８Ｃ，２５Ｃ〜２８Ｃ スプリング
１５Ｄ〜１８Ｄ，２５Ｄ〜２８Ｄ 伝達ギヤ
１９Ａ〜１９Ｃ，２９Ａ〜２９Ｃ 紙幣ガイド
３０ 搬送モータ
３１ タイミングベルト
３２ 伝達ギヤ
４０ 紙幣処理装置
４１〜４６ リサイクル収納部
４７〜４９ 方向転換ドラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の搬送方向を切替える搬送方向切替装置において、
前記紙葉類の搬入あるいは搬出が可能な複数の開口部が外周面に形成され、内部で前記開口部の間を接続するように複数の搬送路が形成された方向転換ドラムと、
前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御することにより、前記方向転換ドラムに搬入される前記紙葉類の搬送方向に前記開口部のいずれかを一致させる制御手段と、
を備え、前記開口部から搬出される前記紙葉類の搬送方向を、前記方向転換ドラムの位相角に応じて複数方向のいずれかに選択するようにしたことを特徴とする搬送方向切替装置。
【請求項２】
前記方向転換ドラムは、
回転軸周りで所定の位相角に制御可能な位相制御手段と、
前記回転軸に対して平行なスリット形状を有し、当該回転軸について前記方向転換ドラムの外周面で９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部と、
前記方向転換ドラムの前記第１ないし第３の開口部近傍にそれぞれ設けられた搬入用ローラと、
前記方向転換ドラムの前記第４の開口部近傍で設けられた搬出用ローラと、
前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部と前記第２の開口部を接続するように形成された直線通路と、
前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部と前記第１の開口部、および前記第４の開口部と前記第３の開口部をそれぞれ接続する第１、第２の曲線通路と、
を備え、前記紙葉類を前記第１ないし第３の開口部のいずれかに搬入するとともに前記第４の開口部に排出して、前記紙葉類の搬送方向を切替えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の搬送方向切替装置。
【請求項３】
互いに隣接して配置された一組の前記方向転換ドラムには、それぞれの外周面に櫛歯状の凹凸面が形成され、
前記開口部が互いに面接合するように接続して前記紙葉類を搬送することを特徴とする請求項１記載の搬送方向切替装置。
【請求項４】
方向転換ドラムの外周面に９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部のうち、前記第１ないし第３の開口部が前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部とそれぞれ通路によって接続され、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御する搬送方向切替装置を用いて、紙葉類の搬送方向を切替え制御する搬送方向制御方法において、
前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１ないし第３のいずれかの開口部を選択する第１のステップと、
前記方向転換ドラムの選択された前記開口部近傍の搬入用ローラを駆動して、前記方向転換ドラムの内部に前記紙葉類を搬入する第２のステップと、
前記方向転換ドラムの前記第２の開口部と対向する外周面に配置された第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動して、前記紙葉類を搬出する第３のステップと、
を有していることを特徴とする搬送方向制御方法。
【請求項５】
方向転換ドラムの外周面に９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部のうち、前記第１ないし第３の開口部が前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部とそれぞれ通路によって接続され、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御する第１、第２の搬送方向切替装置を用いて、紙葉類の搬送方向を切替え制御する搬送方向制御方法において、
前記第１の搬送方向切替装置が前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１ないし第３の開口部のいずれかを選択する第１のステップと、
前記第２の搬送方向切替装置が前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１の搬送方向切替装置で前記方向転換ドラムの前記第２の開口部と対向する外周面に配置された前記第４の開口部に、前記第２の搬送方向切替装置の前記第１ないし第３の開口部のいずれかを接合させる第２のステップと、
前記第１の搬送方向切替装置が選択された前記開口部近傍の搬入用ローラを駆動して、前記方向転換ドラムに前記紙葉類を搬入する第３のステップと、
前記第１の搬送方向切替装置が前記第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動するとともに、前記第２の搬送方向切替装置が前記紙葉類を前記第１ないし第３の開口部のいずれかから搬入する第４のステップと、
前記第２の搬送方向切替装置が前記第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動して、前記紙葉類を搬出する第５のステップと、
を有していることを特徴とする搬送方向制御方法。
【請求項６】
投入された紙葉類を少なくとも３方向に分岐させて、複数の収納部に区分して収納処理する紙葉類処理装置において、
前記紙葉類を鑑別する鑑別部と、
前記紙葉類の搬入あるいは搬出が可能な複数の開口部が外周面に形成され、内部で前記開口部の間を接続するように複数の搬送路が形成された方向転換ドラムと、
前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御することにより、前記方向転換ドラムに搬入される前記紙葉類の搬送方向に前記開口部のいずれかを一致させる制御手段と、
を備えた搬送方向切替装置を有し、
前記鑑別部による鑑別結果に応じて前記方向転換ドラムを所定の位相角に制御して、前記開口部から搬出される前記紙葉類の搬送方向を、前記方向転換ドラムの位相角に応じて前記収納部のいずれかを選択するようにしたことを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項７】
複数の前記搬送方向切替装置が互いに隣接して配置される紙葉類処理装置であって、
前記方向転換ドラムの外周には櫛歯状の凹凸面が形成され、前記搬送方向切替装置の前記各開口部を接続して前記紙葉類を搬送する際に、前記開口部が互いに面接合するように構成されていることを特徴とする請求項６記載の紙葉類処理装置。
【請求項８】
前記搬送方向切替装置が複数隣接して配置される紙葉類処理装置であって、
前記各搬送方向切替装置は、前記搬入用ローラおよび前記搬出用ローラが共通に伝達ギヤを介して、搬送モータで駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項６記載の紙葉類処理装置。
【請求項１】
紙葉類の搬送方向を切替える搬送方向切替装置において、
前記紙葉類の搬入あるいは搬出が可能な複数の開口部が外周面に形成され、内部で前記開口部の間を接続するように複数の搬送路が形成された方向転換ドラムと、
前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御することにより、前記方向転換ドラムに搬入される前記紙葉類の搬送方向に前記開口部のいずれかを一致させる制御手段と、
を備え、前記開口部から搬出される前記紙葉類の搬送方向を、前記方向転換ドラムの位相角に応じて複数方向のいずれかに選択するようにしたことを特徴とする搬送方向切替装置。
【請求項２】
前記方向転換ドラムは、
回転軸周りで所定の位相角に制御可能な位相制御手段と、
前記回転軸に対して平行なスリット形状を有し、当該回転軸について前記方向転換ドラムの外周面で９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部と、
前記方向転換ドラムの前記第１ないし第３の開口部近傍にそれぞれ設けられた搬入用ローラと、
前記方向転換ドラムの前記第４の開口部近傍で設けられた搬出用ローラと、
前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部と前記第２の開口部を接続するように形成された直線通路と、
前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部と前記第１の開口部、および前記第４の開口部と前記第３の開口部をそれぞれ接続する第１、第２の曲線通路と、
を備え、前記紙葉類を前記第１ないし第３の開口部のいずれかに搬入するとともに前記第４の開口部に排出して、前記紙葉類の搬送方向を切替えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の搬送方向切替装置。
【請求項３】
互いに隣接して配置された一組の前記方向転換ドラムには、それぞれの外周面に櫛歯状の凹凸面が形成され、
前記開口部が互いに面接合するように接続して前記紙葉類を搬送することを特徴とする請求項１記載の搬送方向切替装置。
【請求項４】
方向転換ドラムの外周面に９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部のうち、前記第１ないし第３の開口部が前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部とそれぞれ通路によって接続され、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御する搬送方向切替装置を用いて、紙葉類の搬送方向を切替え制御する搬送方向制御方法において、
前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１ないし第３のいずれかの開口部を選択する第１のステップと、
前記方向転換ドラムの選択された前記開口部近傍の搬入用ローラを駆動して、前記方向転換ドラムの内部に前記紙葉類を搬入する第２のステップと、
前記方向転換ドラムの前記第２の開口部と対向する外周面に配置された第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動して、前記紙葉類を搬出する第３のステップと、
を有していることを特徴とする搬送方向制御方法。
【請求項５】
方向転換ドラムの外周面に９０度毎にそれぞれ離間して配置された第１ないし第４の開口部のうち、前記第１ないし第３の開口部が前記方向転換ドラムの内部で前記第４の開口部とそれぞれ通路によって接続され、前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御する第１、第２の搬送方向切替装置を用いて、紙葉類の搬送方向を切替え制御する搬送方向制御方法において、
前記第１の搬送方向切替装置が前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１ないし第３の開口部のいずれかを選択する第１のステップと、
前記第２の搬送方向切替装置が前記方向転換ドラムの位相角を制御して、前記第１の搬送方向切替装置で前記方向転換ドラムの前記第２の開口部と対向する外周面に配置された前記第４の開口部に、前記第２の搬送方向切替装置の前記第１ないし第３の開口部のいずれかを接合させる第２のステップと、
前記第１の搬送方向切替装置が選択された前記開口部近傍の搬入用ローラを駆動して、前記方向転換ドラムに前記紙葉類を搬入する第３のステップと、
前記第１の搬送方向切替装置が前記第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動するとともに、前記第２の搬送方向切替装置が前記紙葉類を前記第１ないし第３の開口部のいずれかから搬入する第４のステップと、
前記第２の搬送方向切替装置が前記第４の開口部近傍の搬出用ローラを駆動して、前記紙葉類を搬出する第５のステップと、
を有していることを特徴とする搬送方向制御方法。
【請求項６】
投入された紙葉類を少なくとも３方向に分岐させて、複数の収納部に区分して収納処理する紙葉類処理装置において、
前記紙葉類を鑑別する鑑別部と、
前記紙葉類の搬入あるいは搬出が可能な複数の開口部が外周面に形成され、内部で前記開口部の間を接続するように複数の搬送路が形成された方向転換ドラムと、
前記方向転換ドラムをその回転軸周りで所定の位相角に制御することにより、前記方向転換ドラムに搬入される前記紙葉類の搬送方向に前記開口部のいずれかを一致させる制御手段と、
を備えた搬送方向切替装置を有し、
前記鑑別部による鑑別結果に応じて前記方向転換ドラムを所定の位相角に制御して、前記開口部から搬出される前記紙葉類の搬送方向を、前記方向転換ドラムの位相角に応じて前記収納部のいずれかを選択するようにしたことを特徴とする紙葉類処理装置。
【請求項７】
複数の前記搬送方向切替装置が互いに隣接して配置される紙葉類処理装置であって、
前記方向転換ドラムの外周には櫛歯状の凹凸面が形成され、前記搬送方向切替装置の前記各開口部を接続して前記紙葉類を搬送する際に、前記開口部が互いに面接合するように構成されていることを特徴とする請求項６記載の紙葉類処理装置。
【請求項８】
前記搬送方向切替装置が複数隣接して配置される紙葉類処理装置であって、
前記各搬送方向切替装置は、前記搬入用ローラおよび前記搬出用ローラが共通に伝達ギヤを介して、搬送モータで駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項６記載の紙葉類処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１３２００３（Ｐ２０１１−１３２００３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９３６６３（Ｐ２００９−２９３６６３）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００２３７６３９）富士通フロンテック株式会社 (667)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００２３７６３９）富士通フロンテック株式会社 (667)
【Ｆターム（参考）】
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