紙葉類の繰出し制御装置、取引処理装置および紙葉類の繰出し制御方法

【目的】この発明は、紙葉類を繰出す時のモータ負荷において、繰出し速度の立上がり途中で繰出し力が急激に小さくなる傾向があることに着目し、この急激に繰出し力が変化する繰出し特性を制御することで紙葉類の繰出し性能を高め、しかも小型の繰出しモータを適用できるようにした紙葉類の繰出し制御装置、取引処理装置および紙葉類の繰出し制御方法の提供を目的とする。
【構成】この発明は、紙葉類に接触対応して紙葉類を１枚ずつ繰出し動作する繰出しローラを備えた紙葉類の繰出し制御装置であって、紙葉類繰出し時の繰出し負荷を測定する繰出し負荷測定手段と、この繰出し負荷測定手段が測定した繰出し負荷に基づいて繰出しローラの繰出し速度を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば紙幣等の紙葉類を取扱う自動取引機に内部構成されるような紙葉類の繰出し装置に関し、さらに詳しくは紙葉類の繰出し性能を高めた紙葉類の繰出し制御装置、取引処理装置および紙葉類の繰出し制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の紙葉類の繰出し装置は、例えば先行出願の特願平２ー３１３７１４号に示すように、繰出し始動用のピックアップローラを繰出し幅方向の両側位置に配設し、両ピックアップローラの押圧力を個々に独立して調整する押圧力調整機構と、一枚出し規制用のフィードローラとゲートローラからなる一枚出し規制部と、この一枚出し規制部の対向隙間を調整する隙間調整機構と、一枚出し規制されて繰出された紙葉類の繰出し状態を検知する繰出し状態検知センサとを備えて紙葉類を一枚ずつ繰出している。このとき、紙葉類の繰出し検知データに基づいて、繰出し調整が必要であれば、押圧調整あるいは隙間調整して、スキュ、連出し、空出し等を未然に防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、紙葉類の繰出しに際して、この繰出される紙葉類は変形が殆どない場合や大きく変形している場合があり、これらを繰出すには繰出し負荷が小さい時や繰出し負荷が大きい時の様々の繰出し条件を想定して、全て確実に繰出せるように大きな繰出し力が得られる大型の繰出しモータを用いている。
【０００４】しかし、この大型の繰出しモータは慣性力が大きいため、高速回転や間欠回転が難しく、紙葉類の繰出し制御を、きめ細かく迅速にできなかった。
【０００５】そこでこの発明は、紙葉類を繰出す時のモータ負荷において、繰出し速度の立上がり途中で繰出し力が急激に小さくなる傾向があることに着目し、この急激に繰出し力が変化する繰出し特性を制御することで紙葉類の繰出性能を高め、しかも小型の繰出しモータを適用できるようにした紙葉類の繰出し制御装置、取引処理装置および紙葉類の繰出し制御方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、紙葉類に接触対応して紙葉類を１枚ずつ繰出し動作する繰出しローラを備えた紙葉類の繰出し制御装置であって、紙葉類繰出し時の繰出し負荷を測定する繰出し負荷測定手段と、この繰出し負荷測定手段が測定した繰出し負荷に基づいて繰出しローラの繰出し速度を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明は、制御手段は現繰出し力より高負荷の繰出し力を要する時、繰出しモータの回転速度を高繰出し力が得られる出力領域に切換えるモータ速度切換え手段を備えた紙葉類の繰出し制御装置であることを特徴とする。
【０００８】請求項３記載の発明は、紙葉類に接触対応して紙葉類を１枚ずつ繰出し動作する繰出しローラを備えた紙葉類の繰出し制御装置であって、紙葉類繰出し時の繰出し負荷を測定する繰出し負荷測定手段と、この繰出し負荷測定手段が測定した繰出し負荷測定値が繰出しに不適な異常紙葉類に相当するとき、異常紙葉類と判定する判定手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項４記載の発明は、判定手段が異常紙葉類と判定した時、その異常紙葉類を所定位置に搬送する搬送手段を備えた紙葉類の繰出し制御装置であることを特徴とする。
【００１０】請求項５記載の発明は、紙葉類の繰出し制御装置を備えて取引を処理する取引処理装置であることを特徴とする。
【００１１】請求項６記載の発明は、紙葉類の繰出し制御装置を用いて制御する紙葉類の繰出し制御方法であることを特徴とする。
【００１２】
【作用】この発明によれば、紙葉類の繰出し時に、繰出し負荷測定手段が紙葉類の繰出し負荷を測定したとき、その測定した繰出し負荷に基づいて制御手段が繰出しローラの繰出し速度を制御する。例えば、通常の繰出し力で繰出し可能な場合は繰出し特性を変化させず、初期設定した通常の繰出し立上り速度で繰出し動作する。これに対し、高繰出し力を要する場合は繰出し立上り速度を変化させて高繰出し力が得られるように制御する。
【００１３】また、繰出しローラの繰出し速度を制御する際、制御手段が現繰出し力より高負荷の繰出し力を要すると判定した時、これに基づいてモータ速度切換え手段が繰出しモータの回転速度を高繰出し力の出力領域に切換える。
【００１４】また、紙葉類の繰出し時に繰出し負荷測定手段が紙葉類の繰出し負荷を測定したとき、その測定した繰出し負荷の値が繰出しに不適な異常紙葉類に相当するとき、判定手段が異常紙葉類と判定する。
【００１５】また、判定手段が異常紙葉類と判定した時、その異常紙葉類を搬送手段が所定位置に搬送処理する。また、紙葉類の繰出し制御装置を備えた取引処理装置は、取引対応する紙葉類を１枚ずつ繰出し制御して取引処理する。また、この紙葉類の繰出し制御装置を紙葉類の繰出し制御方法により制御する。
【００１６】
【発明の効果】この結果、紙葉類の繰出し時には、繰出される紙葉類毎に繰出し負荷が異なるが、高負荷がかかった繰出し時のみ繰出し速度を変化させて繰出し力を高めればよいため、紙葉類の全てを安定して繰出すことができる。
【００１７】したがって、通常は低負荷の繰出し力で繰出し動作することができるため、比較的小型の繰出しモータを適用できる。また、この小型の繰出しモータを適用することにより、モータの慣性力が小さくなり、高速回転や間欠回転が容易化し、また紙葉類の繰出し制御をきめ細かく実行できる。さらに、通常は電流を小さく流しておき、高負荷時のみ電流を多く流すため小型モータの発熱量を小さく維持でき、モータ性能の安定化と寿命延長が図れる。
【００１８】また、紙葉類を搬送路に繰出す前に紙葉類の負荷を測定できるため、この負荷測定値から紙葉類の搬送適否状態を知ることができ、搬送不適な場合は搬送停止したり、所定の位置に搬送することができる。さらに、紙幣等の紙葉類を取扱う繰出し装置を組込んだ各種取引処理装置に適用することができる。
【００１９】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。図１は紙幣の繰出し制御装置を示し、この紙幣の繰出し制御装置１１は集積された紙幣１２…の繰出し位置に左右一対のピックアップローラ１３，１３を配設し、これらのピックアップローラ１３，１３が紙幣１２…の上面に接して紙幣を繰出し始動するものであって、小型のステッピングモータＭから出力された回転駆動力を駆動伝達ベルト１４に伝達し、これよりピックアップローラ１３に動力伝達している。
【００２０】また、ステッピングモータＭと駆動伝達ベルト１４との間には、繰出し力測定用のトルク測定センサ１５を配設して、紙幣繰出し時に要する繰出し負荷を測定し、繰出しに不適な高繰出し負荷を測定した場合は、繰出し動作を中止したり、後述するステッピングモータＭの繰出し立上り速度を調整して紙幣の繰出し力を確保している。
【００２１】また、これらのピックアップローラ１３，１３の繰出し方向後段側には、繰出し検知センサ１６を配設して紙幣の繰出しを検知確認し、また図２に示すように、１枚出し規制用のフィードローラ２１、ゲートローラ２２、繰出しガイド板２３および図示しない押圧力調整機構、隙間調整機構等を装備して紙幣を繰出し調整できるようにしている。
【００２２】また、この繰出しに際しては、積層された紙幣１２を紙幣押圧板２４で下方より上方に押圧付勢し、この押圧付勢された上方の対向位置に左右一対のピックアップローラ１３，１３を対設し、これらのピックアップローラ１３，１３に紙幣１２が押圧付勢されて受止められ、受止められた最上面の紙幣１２がピックアップローラ１３，１３により繰出し可能に接触対応して繰出し待機されている。
【００２３】この紙幣の繰出し制御装置１１は、図３に示すように、例えば自動預金支払機（ＡＴＭ）に組込まれて紙幣を入出金処理する紙幣処理装置３１等に装備され、この紙幣処理装置３１の場合は入出金口３２、各スタッカ３３，３４、カートリッジ３５および一時保留部３６の各紙幣繰出し部に適用することができ、これらの繰出し位置から紙幣を１枚ずつ繰出し動作する。またこれらの各部分３２〜３６および他の処理部分は搬送ライン３７を介して接続し、入出金取引等の紙幣搬送時に、破れ等の大きい変形量の紙幣があれば、この搬送に不適な紙幣を入金時には搬送中止処理し、出金時には紙幣回収部３８に回収処理して未然に搬送障害を回避している。
【００２４】図４は紙幣の繰出し制御装置１１の制御回路ブロック図を示し、ＣＰＵ４１はＲＯＭ４２に格納されたプログラムに従って各回路装置を制御し、その制御データをＲＡＭ４３で読出し可能に記憶する。
【００２５】フィードローラ駆動モータ４４は、紙幣繰出し時にフィードローラ２１を回転駆動させて、ピックアップローラ１３の繰出し動作に合わせて紙幣を１枚ずつ繰出し動作する。
【００２６】ところで、ＣＰＵ４１はトルク測定センサ１５で紙幣１２の繰出し負荷を測定したとき、基準負荷以下の場合は折れや破れのない紙幣と認められて円滑な繰出し動作が期待できるため、繰出し条件を変化させずステッピングモータＭを初期設定した基準立上り速度で繰出し動作する。
【００２７】一方、基準負荷以上の場合は、ステッピングモータＭの立上り速度を変化させて高繰出し力が得られるように制御している。これにより、繰出しに不適な変形量の大きい紙幣であっても、その時のみ繰出し速度を変化させて繰出し力を調整すればよいため、繰出すべき紙幣の全てを安定して繰出すことができる。また、通常は低負荷の繰出し力で繰出し動作することができるため、比較的小型のステッピングモータＭを適用できる。
【００２８】これは図５のステッピングモータＭの出力特性に示すように、ステッピングモータＭを高速回転した時、立上り速度Ｖ1 はパルス速度が速まるに従いトルクが低下する傾向にあり、特に立上り途中でトルクが急激に低下するトルク変化領域Ｖ2 がある。このトルク変化領域Ｖ2 を捉えることで立上り速度に関連するトルク出力度合いが明確となり、容易に最適なトルク設定ができる。そして、立上り速度が略完了する通常の繰出し速度Ｖ3 ではトルクが非常に小さくなり、通常の繰出しに要する基準負荷Ｐより小さくなることが認められている。
【００２９】この結果、図６に示すように、トルク測定センサ１５で高繰出し負荷を測定したとき、ステッピングモータＭの立上り速度Ｖ1 を通常の繰出し速度Ｖ3 まで上げず、トルク変化領域Ｖ2 にとどめて高トルク出力を維持させたまま繰出し動作させる。このように、ステッピングモータＭの立上り速度とトルクとが相互に反比例する関係にあり、このトルクを調整可能なステッピングモータＭの立上り速度を調整することにより紙幣の繰出し力を確保している。
【００３０】また、この小型のステッピングモータＭを適用することにより、モータの慣性力が小さくなり、高速回転や間欠回転が容易化し、また紙幣の繰出し制御をきめ細かく実行できる。
【００３１】このように構成された紙幣の繰出し制御装置１１の制御動作を図７のフローチャートを参照して説明する。今、ＣＰＵ４１がステッピングモータＭに紙幣の繰出し信号を出力すると、ステッピングモータＭは繰出し方向に回転駆動し、これに連動してピックアップローラ１３が回転始動する（ステップｎ1 〜ｎ2 ）。
【００３２】このピックアップローラ１３が回転始動してこれと接する紙幣を繰出し始動するとき、トルク測定センサ１５が繰出される紙幣の繰出しトルクを測定する。この測定したトルク測定値がステッピングモータＭのトルク出力より小さい基準負荷Ｐ以下の場合は、変形量の少ない繰出しに適した適正紙幣と認められて初期の繰出し条件を保ち、ステッピングモータＭを初期設定した繰出し速度Ｖ3 まで立上らせて紙幣を円滑に繰出し動作する（ステップｎ3 〜ｎ5 ）。
【００３３】一方、トルク測定値がステッピングモータＭのトルク出力より大きい基準負荷Ｐ以上の場合は、折れ、破れ等の変形量の多い繰出しに不適な紙幣と認めて繰出し条件を高負荷用に変化させる。これは、ステッピングモータＭの回転始動時に、その立上り速度Ｖ1 をトルク変化領域Ｖ2 にとどめてモータＭの回転数を一定値に抑制する。これにより、基準負荷Ｐ以上の高トルク出力を維持させたまま繰出し動作することができ（ステップｎ6 ）、この高トルクの繰出し動作に伴って紙幣が繰出されたことを確認すると、高トルク下で紙幣を繰出し始動したと判定し、繰出し始動された紙幣は円滑に後段の１枚出し規制部へとに導かれる（ステップｎ7 〜ｎ8 ）。
【００３４】ところが、繰出し確認できなければ、ＣＰＵ４１は未繰出し紙幣に対して再繰出し始動を実行する。これは最大トルク出力が得られる回転数にステッピングモータＭを回転制御し、かつ電流値を最大にする（ステップｎ9 〜ｎ10）。
【００３５】この結果、紙幣の繰出し動作を確認すると、紙幣が適正に繰出し始動されたと判定して紙幣を円滑に後段の１枚出し規制部へと繰出し動作する（ステップｎ11〜ｎ12）。
【００３６】このような高トルク出力を施しても繰出し確認できなければ、ＣＰＵ４１は繰出し不能になったことをＡＴＭの図示しない表示器やブザーを介して係員に知らせる（ステップｎ13）。
【００３７】ところで、紙幣処理装置３１の入出金口３２に装備した紙幣の繰出し装置１１が、高負荷のトルク測定値を測定したときは、この取込み時点で搬送に不適な紙幣と判定できるため直ちに逆送して取引客に返却し、搬送障害を未然に防止できる。また、各スタッカ３３，３４、カートリッジ３５および一時保留部３６に装備した紙幣の繰出し装置１１で、紙幣の繰出しに不適な変形量の大きい紙幣を測定した場合は、紙幣回収部３８に回収動作して未然に搬送障害を回避ができる。
【００３８】上述のように、紙幣の繰出し時には、繰出される紙幣毎に繰出し負荷が異なるが、高負荷がかかった繰出し時のみ繰出し速度を変化させて繰出し力を高めればよいため、流通紙幣のような場合は全てを安定して繰出すことができる。したがって、通常は紙幣の繰出しに適した低負荷の繰出し力で繰出し動作することができるため、比較的小型の繰出しモータを適用できる。また、この小型の繰出しモータを適用することにより、モータの慣性力が小さくなり、高速回転や間欠回転が容易化し、また紙幣の繰出し制御をきめ細かく実行でき、さらに通常は電流を小さく流しておき、高負荷時のみ電流を多く流すため、この小型モータの発熱量を小さく維持でき、モータ性能の安定化と寿命延長が図れる。
【００３９】また、紙幣を搬送ラインに繰出す前に紙幣の負荷を測定できるため、この負荷測定値から紙幣の搬送適否状態を知ることができ、搬送不適な場合は搬送停止したり、所定の位置に搬送することができる。さらに、紙幣等の紙幣を取扱う繰出し装置を組込んだ各種取引処理装置に適用することができる。
【００４０】この発明の構成と、上述の一実施例との対応において、この発明の紙葉類の繰出し制御装置は、実施例の紙幣の繰出し制御装置１１に対応し、以下同様に、紙葉類は、紙幣１２に対応し、繰出しローラは、ピックアップローラ１３に対応し、繰出し負荷測定手段は、トルク測定センサ１５に対応し、制御手段とモータ速度切換え手段および判定手段は、ＣＰＵ４１に対応し、繰出しモータは、ステッピングモータＭに対応し、高繰出し力が得られる出力領域は、トルク変化領域Ｖ2 に対応し、搬送手段は、搬送ライン３７に対応し、所定位置は、紙幣回収部３８に対応し、取引処理装置は、紙幣処理装置３１を備えたＡＴＭに対応するも、この発明は、上述の一実施例の構成のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の紙幣の繰出し制御装置の要部斜視図。
【図２】この発明の紙幣の繰出し制御装置の要部側面図。
【図３】この発明の紙幣の繰出し制御装置を装備した紙幣処理装置の概略側面図。
【図４】この発明の紙幣の繰出し制御装置の制御回路ブロック図。
【図５】この発明のステッピングモータの出力特性を示す図表。
【図６】この発明のステッピングモータの速度と時間との関係を示す図表。
【図７】この発明の紙幣の繰出し制御装置の繰出し制御動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…紙幣の繰出し制御装置
１２…紙幣
１３…ピックアップローラ
１５…トルク測定センサ
３１…紙幣処理装置
３７…搬送ライン
３８…紙幣回収部
４１…ＣＰＵ
Ｍ…ステッピングモータ
Ｖ1 …立上り速度
Ｖ2 …トルク変化領域
Ｖ3 …通常の繰出し速度
Ｐ…基準負荷

【特許請求の範囲】
【請求項１】紙葉類に接触対応して紙葉類を１枚ずつ繰出し動作する繰出しローラを備えた紙葉類の繰出し制御装置であって、上記紙葉類繰出し時の繰出し負荷を測定する繰出し負荷測定手段と、上記繰出し負荷測定手段が測定した繰出し負荷に基づいて繰出しローラの繰出し速度を制御する制御手段を備えた紙葉類の繰出し制御装置。
【請求項２】制御手段は現繰出し力より高負荷の繰出し力を要する時、繰出しモータの回転速度を高繰出し力が得られる出力領域に切換えるモータ速度切換え手段を備えた請求項１記載の紙葉類の繰出し制御装置。
【請求項３】紙葉類に接触対応して紙葉類を１枚ずつ繰出し動作する繰出しローラを備えた紙葉類の繰出し制御装置であって、上記紙葉類繰出し時の繰出し負荷を測定する繰出し負荷測定手段と、上記繰出し負荷測定手段が測定した繰出し負荷測定値が繰出しに不適な異常紙葉類に相当するとき、異常紙葉類と判定する判定手段を備えた紙葉類の繰出し制御装置。
【請求項４】判定手段が異常紙葉類と判定した時、その異常紙葉類を所定位置に搬送する搬送手段を備えた請求項３記載の紙葉類の繰出し制御装置。
【請求項５】請求項１、２、３または４記載の紙葉類の繰出し制御装置を備えて取引を処理する取引処理装置。
【請求項６】請求項１または３記載の装置を用いて制御する紙葉類の繰出し制御方法。

【図１】