JP4265511B2 - 紙幣収納庫、紙幣処理装置および金銭処理装置 - Google Patents

紙幣収納庫、紙幣処理装置および金銭処理装置 Download PDF

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本発明は紙幣収納庫、紙幣処理装置および金銭処理装置に関し、特にセルフサービス方式のガソリンスタンドに設置されている給油ポンプのように組み込みスペースの小さな本体装置に搭載することができる小型化された紙幣収納庫、紙幣処理装置および金銭処理装置に関する。
たとえばガソリンスタンドなどでは、給油した量に応じて現金の入出金処理を行うが、特にセルフサービス方式のガソリンスタンドにおいては、ガソリンの給油から清算までを利用者自身が行うことになっている。そのため、利用者は、その給油を行う場所において給油から清算までのすべての操作をできることが望ましい。しかし、現金の入出金処理を行う部分に関しては、給油ポンプの大きさがある程度決まっているため、その中に、紙幣および硬貨を取り扱う装置を組み込むスペースに制約がある。
そこで、従来の給油ポンプでは、紙幣の入出金処理を行う紙幣処理装置のみが搭載されており、小額の釣銭があるとき、または硬貨による清算を行う場合には、別の場所に併設された清算機もしくは店内で釣銭の清算を行うようにしている。
その清算機などには、釣銭処理を行うことができる硬貨処理装置が設けられていて、入金された硬貨の金種を判別し、判別された金種に応じて収納するとともに、収納された硬貨の中から該当する金種および枚数分の硬貨が釣銭として払い出しできるようになっている。
このような硬貨処理装置においては、入金された硬貨を釣銭として再利用するために硬貨収納庫は金種別の硬貨チューブを備えていて金種別に収納するようにしており、その金種別の収納に先立って入金された硬貨の振り分けを行う振分装置を搭載している。振分装置にて振り分けられた硬貨は、その下部に開口するように配置された硬貨チューブ内に落下して金種別に収納される。
釣銭が必要な場合は、収納庫の該当金種のチューブから硬貨が1枚ずつ必要枚数だけ払い出され、払い出された硬貨は硬貨出金搬送部にて硬貨取出口まで搬送され、釣銭として出金される。
このような硬貨処理装置は、流通している硬貨の全金種を取り扱うことができるもので、スーパーマーケットなどで用いられているキャッシュドロアと連動して動作する釣銭機と同様な機器構成が採用されている。
一方、給油ポンプ内に搭載された紙幣処理装置においても、入金された紙幣を識別して紙幣収納庫へ収納し、釣銭が必要な場合には、紙幣収納庫から該当金種の釣銭紙幣を必要枚数払い出す構成になっている。このような紙幣処理装置は、入金された紙幣を鑑別後、金種別に収納する複数の紙幣収納庫を有している。その紙幣収納庫の少なくとも1つは、入金されて紙幣収納庫に収納されている紙幣を釣銭として再利用できるように、収納紙幣を払い出すことができるリサイクル機能を有している。
このような紙幣処理装置は、流通しているすべての金種の紙幣を取り扱うことができるもので、券売機や紙幣自動預け払い機などに搭載されている入出金機と同様な機器構成が採用されている。各金種の紙幣収納庫は、内部にステージを有し、押し込まれた紙幣がそのステージの上に積み重ね状態で収納されるようになっている。そのステージは、紙幣の収納枚数に応じて昇降可能になっており、ステージを昇降させる機構として、パンタグラフ式のものが知られている(たとえば、特許文献1参照。)。
リサイクル機能を有する紙幣収納庫は、その上部に収納されている紙幣を繰り出す紙幣繰出部を備えている。この紙幣繰出部は、円周方向の一部に高摩擦部材が設けられたローラを有し、そのローラがステージ上に積み重ねられた最上位の紙幣と接触していて、摩擦接触により最上位の紙幣をその沿面方向に蹴り出すことによって紙幣収納庫から繰り出すようにしている(たとえば、特許文献2参照。)。
この紙幣の繰り出しのとき、ローラと紙幣との間に接触摩擦が生じるように、ステージが上昇してその上に積み重ねられた紙幣をローラに押し当てるようにしている。この押し当て力は、強すぎると、紙幣間摩擦によって最上位の紙幣に共連れして複数枚の紙幣が繰り出され、弱すぎると、ローラが空回りして紙幣を繰り出すことができなくなる。このため、ステージを上昇させることによる押し当て力は、適正に保持されていることが必要である。それでも、紙幣は、流通による使用状態によって紙幣間摩擦が大きく異なるので、複数枚の紙幣が繰り出されてしまうことがある。そのため、紙幣収納庫の紙幣出口には、共連れしてきた複数枚の紙幣を分離して最上位の1枚だけ通過させるようにしたローラが設けらており、そこで、分離された紙幣は、最上位の紙幣が通過後に、紙幣を繰り出すのに使用したローラを逆転させて紙幣収納庫へ戻される。このとき、ステージが下げられて、紙幣が戻されるスペースを確保するようにしている。
また、ステージは、この上に載る紙幣の自重により枚数に応じた下向きの力が加わるため、紙幣の枚数が増えるに連れて押し上げる力を大きくする必要がある。さらに、流通紙幣は、互いに密着状態で積み重ねられてはいないので、収納枚数が増えると紙幣間に存在する空間の累積値も大きくなっている。したがって、ステージは、収納紙幣の枚数が増えるに連れてそのような空間を押し潰して、なおかつ、最上位の紙幣をローラに適正に押し当てるだけの押し上げ力が必要になる。このようなステージの昇降は、モータによって行われ、そのモータの駆動トルクを制御することによってステージ上の紙幣を適正な力でローラに押し当てるようにしたり、あるいは、パンタグラフの交差位置にある軸にねじりばねを巻装し、そのねじりばねがパンタグラフを押し上げるようにして、紙幣をローラに押し当てるようにしている。
この繰り出しのときに、紙幣を分離するローラをすり抜けて複数枚重ねで繰り出された紙幣は、そのまま出金することはできないので、そのような紙幣はリジェクト庫に収納するようにしている。このようなリジェクト庫は、収納専用であるため、リジェクト紙幣がなるべく発生しないことが望ましい。
特開2002−87711号公報(図1) 特開平10−95540号公報(図1)
しかしながら、ガソリンスタンドに設置されているような給油ポンプに組み込まれる紙幣処理装置は、その設置スペースが限られているため、リサイクル機能を有する紙幣収納庫では、収納紙幣の繰り出しの際にステージを昇降させるようなモータを設置することが困難なので、ばねによってステージを押し上げることになるが、その場合、制御された適正な押し当て力を1枚数から収納可能な最大枚数に亘って得ることが難しく、そのため、リジェクト紙幣が発生しやすいという問題点があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、リジェクト紙幣の発生を抑えつつ紙幣繰り出しを可能にする小型の紙幣収納庫、ならびに、これを備える紙幣処理装置および金銭処理装置を提供することを目的とする。
本発明では上記問題を解決するために、入金された紙幣を収納するとともに収納されている前記紙幣を出金することができるリサイクル機能を持った紙幣収納庫において、内フレームの中にて前記紙幣が積み重ね状態で載るステージの下部に第1および第2のリンクが軸によって交差状態に支持されるよう配置されて前記ステージを昇降させることができるパンタグラフと、前記内フレームの底部に回動自在に支持された前記第1のリンクの回動軸に巻装されて前記回動軸を中心に前記第1のリンクを起立させる方向に付勢するねじりばね、前記第2のリンクが前記内フレームの底部に水平方向に移動可能な状態に支持されている水平移動軸を前記第2のリンクが起立する方向に付勢する引っ張りばね、および、一端が前記ステージの下面に固定され、前記ステージの降下途中で前記第1および第2のリンクの前記軸に他端が掛止して前記ねじりばねおよび前記引っ張りばねの付勢力を増す方向に作用する板ばねを有する付勢手段と、を備え、前記軸は、前記第1および第2のリンクの長さ中心よりも紙幣出入口側にオフセットされていて、前記ステージが降下するに連れて前記ステージの紙幣出入口側よりも奥側が下がるようにしたことを特徴とする紙幣収納庫が提供される。
このような紙幣収納庫によれば、紙幣を出金のために繰り出すローラに押し当てる力をねじりばねと引っ張りばねと板ばねとで構成した付勢手段で発生させるようにして、紙幣が載っているステージを昇降させるための機構を不用にしている。また、これらばねの設定を最適化することで、収納紙幣が少数枚から多数枚あるときのローラへの押し当て力を適正にすることができ、これによって、紙幣繰り出し時に、紙幣同士の摩擦により最上位の紙幣に共連れして繰り出されてしまう紙幣の枚数を減らすことができるので、リジェクト紙幣の発生要因を減らすことができる。
また、本発明では、本体装置に接続されて所定の紙幣処理を行う紙幣処理装置において、前面下部に設けられた紙幣投入口から入金された紙幣を鑑別する入金紙幣鑑別部と、上部に配置されて特定の1つの金種を除くすべての金種の前記紙幣を一括して混合収納する第1の金庫と、前記第1の金庫の下部に隣接して配置され、前記特定の1つの金種の前記紙幣を収納したり収納されている前記紙幣を出金したりすることができるリサイクル機能を持ち、フレームの中にて前記紙幣が積み重ね状態で載るステージの下部に第1および第2のリンクが軸によって交差状態に支持されるよう配置されて前記ステージを昇降させることができるパンタグラフと、前記フレームの底部に回動自在に支持された前記第1のリンクの回動軸に巻装されて前記回動軸を中心に前記第1のリンクを起立させる方向に付勢するねじりばね、前記第2のリンクが前記フレームの底部に水平方向に移動可能な状態に支持されている水平移動軸を前記第2のリンクが起立する方向に付勢する引っ張りばね、および、一端が前記ステージの下面に固定され、前記ステージの降下途中で前記第1および第2のリンクの前記軸に他端が掛止して前記ねじりばねおよび前記引っ張りばねの付勢力を増す方向に作用する板ばねを有する付勢手段とを有する第2の金庫と、前記第2の金庫と一体に形成されて、前記第2の金庫から繰り出された前記紙幣が出金に適さない場合にリジェクト紙幣として収納する出金リジェクト庫と、前記第2の金庫の下部に配置されて前記第2の金庫から繰り出された前記紙幣を出金に必要な枚数に達するまで保留し、保留された前記紙幣を前面下部に設けられた紙幣出金口へ一括して出金する出金保留部と、を備え、前記第2の金庫の前記軸は、前記第1および第2のリンクの長さ中心よりも紙幣出入口側にオフセットされていて、前記ステージが降下するに連れて前記ステージの紙幣出入口側よりも奥側が下がるようにしたことを特徴とする紙幣処理装置が提供される。
このような紙幣処理装置によれば、リサイクル機能を持つ第2の金庫は、紙幣を出金のために繰り出すローラに押し当てる力をねじりばねと引っ張りばねと板ばねとで構成した付勢手段で発生させるようにして、紙幣が載っているステージを昇降させるための機構を不用とすることで小型化することができる。また、付勢手段を構成するばねの設定を最適化することで、収納紙幣が少数枚から多数枚あるときのローラへの押し当て力を適正にすることができ、これによって、紙幣繰り出し時に、紙幣同士の摩擦により最上位の紙幣に共連れして繰り出されてしまう紙幣の枚数を減らすことができるので、リジェクト紙幣の発生要因を減らすことができ、さらには、リジェクト紙幣を収納する出金リジェクト庫の収納枚数を減らせるので、紙幣処理装置を小型化することができる。
さらに、本発明では、紙幣処理装置と硬貨処理装置とを一体に備え、本体装置に接続されて所定の金銭処理を行う金銭処理装置において、前記紙幣処理装置は、前面下部に設けられた紙幣投入口から入金された紙幣を鑑別する入金紙幣鑑別部と、上部に配置されて特定の1つの金種を除くすべての金種の前記紙幣を一括して混合収納する第1の金庫と、前記第1の金庫の下部に隣接して配置され、前記特定の1つの金種の前記紙幣を収納したり収納されている前記紙幣を出金したりすることができるリサイクル機能を持ち、フレームの中にて前記紙幣が積み重ね状態で載るステージの下部に第1および第2のリンクが軸によって交差状態に支持されるよう配置されて前記ステージを昇降させることができるパンタグラフ、および、前記フレームの底部に回動自在に支持された前記第1のリンクの回動軸に巻装されて前記回動軸を中心に前記第1のリンクを起立させる方向に付勢するねじりばね、前記第2のリンクが前記フレームの底部に水平方向に移動可能な状態に支持されている水平移動軸を前記第2のリンクが起立する方向に付勢する引っ張りばね、および、一端が前記ステージの下面に固定され、前記ステージの降下途中で前記第1および第2のリンクの前記軸に他端が掛止して前記ねじりばねおよび前記引っ張りばねの付勢力を増す方向に作用する板ばねを有する付勢手段を有する第2の金庫と、前記第2の金庫の下部に配置されて前記第2の金庫から繰り出された前記紙幣を出金に必要な枚数に達するまで保留し、保留された前記紙幣を前面下部に設けられた紙幣出金口へ一括して出金する出金保留部とを備え、前記硬貨処理装置は、上下に延びるように設けられ、奥行き方向に複数並設された釣銭チューブと、前記釣銭チューブの手前側に並ぶように上下に延設され、前面下部に設けられた硬貨投入口から投入された硬貨を上方に搬送するリフタ部と、前記リフタ部の搬送通路の中間に設けられ、搬送される硬貨を識別する硬貨識別部と、前記リフタ部の上端部近傍から前記釣銭チューブの上方を奥行き方向に延び、前記リフタ部から前記硬貨を受け取って搬送し、対応する釣銭チューブに振り分ける硬貨振分部と、前記釣銭チューブの下方に奥行き方向に延び、いずれかの釣銭チューブから出金された硬貨を前面下部に設けられた硬貨払出口に搬送する出金硬貨搬送部とを備え、前記第2の金庫の前記軸は、前記第1および第2のリンクの長さ中心よりも紙幣出入口側にオフセットされていて、前記ステージが降下するに連れて前記ステージの紙幣出入口側よりも奥側が下がるようにしたことを特徴とする金銭処理装置が提供される。
この金銭処理装置によれば、特定の1つの金種を除くすべての金種の紙幣を一括して混合収納する第1の金庫と、特定の1つの金種の紙幣を収納したり出金したりすることができるリサイクル機能を持った第2の金庫との2つの金庫だけで全金種の紙幣を取り扱うことができるようにしたので、金庫の部分の設置スペースを縮小することができる。また、第2の金庫は、紙幣を出金のために繰り出すローラに押し当てる力をねじりばねと引っ張りばねと板ばねとで構成した付勢手段で発生させるようにして、紙幣が載っているステージを昇降させるための機構を不用とすることで小型化できる。さらに、付勢手段を構成するばねの設定を最適化することで、収納紙幣が少数枚から多数枚あるときのローラへの押し当て力を適正にすることができ、これによって、紙幣繰り出し時に、紙幣同士の摩擦により最上位の紙幣に共連れして繰り出されてしまう紙幣の枚数を減らすことができるので、リジェクト紙幣の発生要因を減らし、リジェクト紙幣を収納する出金リジェクト庫の収納枚数を減らせるので、紙幣処理装置を小型化することができる。また、硬貨処理装置については、奥行き方向に複数並設された釣銭チューブを取り囲むように、硬貨を搬送するリフタ部、硬貨振分部および出金硬貨搬送部が配設され、釣銭チューブの手前側の硬貨投入口に近い位置にリフタ部を配置し、リフタ部の途中に硬貨識別部を配置している。これにより、硬貨処理装置の内部を循環する硬貨の動線が最短化され、硬貨処理装置をコンパクトに構成できた。このように、紙幣処理装置および硬貨処理装置のそれぞれが小型化できたことにより、設置スペースの狭い場所でも、紙幣処理装置および硬貨処理装置を一緒に組み込むことができる。
本発明の紙幣収納庫は、紙幣を出金のために繰り出すローラに押し当てる力をねじりばねと引っ張りばねと板ばねとで構成した付勢手段で発生させるようにしたことにより、紙幣が載っているステージを昇降させるための機構が不用になる。また、これらばねの設定を最適化することで、収納紙幣が少数枚から多数枚あるときのローラへの押し当て力を適正にすることができ、これによって、紙幣繰り出し時に、紙幣同士の摩擦により最上位の紙幣に共連れして繰り出されてしまう紙幣の枚数を減らすことができるので、リジェクト紙幣の発生要因を減らすことができる。
また、本発明の紙幣処理装置によれば、リサイクル機能を持った第2の金庫がステージを昇降させるための機構を不用とし、ねじりばねと引っ張りばねと板ばねとで構成したことで小型化が可能となる。また、これらばねの設定を最適化することで、リジェクト紙幣の発生要因を減らすことができるので、出金リジェクト庫を小型化できる。
さらに、本発明の金銭処理装置によれば、紙幣処理装置は、全金種の紙幣を2つの金庫だけで扱え、かつ、リジェクト紙幣の発生が少ないので、小さな出金リジェクト庫にでき、また、硬貨処理装置については、硬貨が最短距離で流れるよう構成要素を配置したことで、それぞれ小型化が可能になり、紙幣および硬貨を取り扱う本体装置の狭いスペースに紙幣処理装置および硬貨処理装置を一緒に設置することができる。
以下、本発明の実施の形態を、セルフサービス方式のガソリンスタンドに設置される給油ポンプに搭載するようにした金銭処理装置を例に図面を参照して詳細に説明する。
図1は金銭処理装置の外観を示す説明図である。
この金銭処理装置1は、給油ポンプを制御する本体装置に接続されて、ガソリンを所定量単位で販売する際に現金の入出金処理を行う機能を有するものであって、その本体装置には、正面の接客部分が接客側に露出される状態で組み込まれる。金銭処理装置1は、紙幣処理装置と硬貨処理装置とを収容した筐体2を有し、その正面の上部には、表扉3が開閉可能に設けられている。表扉3には、錠4が設けられていて、保守作業を行うとき以外は施錠しておくことができるようになっている。筐体2の正面の下部には、紙幣処理装置および硬貨処理装置の接客部分が露出状態で設けられている。筐体2の中には、正面から見て左側に紙幣処理装置、右側に硬貨処理装置が収容されているので、表扉3の下方の左側には、紙幣を入出金することができる紙幣投入口および紙幣出金口の接客部分が配置されており、これら紙幣投入口および紙幣出金口は、使用時に利用者によって開閉されるカバー5によって覆われている。表扉3の下方の右側には、硬貨を入出金することができる硬貨投入口201および硬貨払出口の接客部分が配置されており、その硬貨払出口は、使用時に利用者によって開閉されるカバー6によって覆われている。
次に、この金銭処理装置1に収容されている紙幣処理装置の構成について説明する。
図2は紙幣処理装置の概要を示す内部側面図である。
紙幣処理装置100は、その前面下部に紙幣を1枚ずつ投入する紙幣投入口101を有し、この紙幣投入口101の奥に紙幣投入センサ102が配置されている。この紙幣投入センサ102は、投入された紙幣を取り込むための取り込みローラ103を駆動するモータ104と取り込まれた紙幣を搬送するための入金紙幣搬送部を駆動するモータ105とに連動していて、紙幣の投入を検知した場合に、取り込みローラ103および入金紙幣搬送部を動作させるよう構成されている。紙幣投入センサ102の下流側には、入金紙幣鑑別部106が配置されている。この入金紙幣鑑別部106は、複数のセンサを備えていて、入金紙幣搬送部によって搬送される紙幣が通過する間に紙幣の真贋判定および金種の識別を行う。紙幣投入センサ102と入金紙幣鑑別部106とは、入金紙幣鑑別部106による紙幣の鑑別が始まると、紙幣の後端が紙幣投入センサ102を抜けるような位置関係になっていて、紙幣投入センサ102が紙幣を検知できなくなった時点で、モータ104は停止され、次の紙幣を取り込まないようにしている。ここで、搬送されてきた紙幣がこの入金紙幣鑑別部106によって正貨と判断されなかった場合、その紙幣は、モータ104,105を逆転動作させることにより、紙幣投入口101へ返却される。
入金紙幣搬送部は、モータ107によって駆動されて紙幣を垂直方向に搬送する垂直紙幣搬送部に連絡されている。この垂直紙幣搬送部の下部近傍には、紙幣の通過をゲートの動きによって検出する通過センサ108が配置されており、入金紙幣鑑別部106によって正貨と判断された紙幣の通過を検出する。
垂直紙幣搬送部は、その上端が第1の金庫を構成する混合紙幣収納庫109に接続され、中間部が千円紙幣収納庫110に接続され、下端近傍が出金リジェクト庫111および出金保留部112に接続されている。ここで、千円紙幣収納庫110および出金リジェクト庫111は、第2の金庫を構成している。垂直紙幣搬送部の中間部には、搬送されてきた紙幣を混合紙幣収納庫109の方向へ向かわせるか千円紙幣収納庫110の方向へ向かわせるかを切り換えるゲート113を備え、混合紙幣収納庫109および千円紙幣収納庫110の入口には、紙幣の通過を検出する通過センサ114,115がそれぞれ配置されている。
混合紙幣収納庫109は、二千円、五千円および一万円の高額紙幣を混合して一括で収納するためのもので、これらの紙幣は、釣銭として再利用されることはない。千円紙幣収納庫110は、入金された最小額の千円紙幣を収納するためのもので、収納されている千円を釣銭として払い出すことができるリサイクル機能を有している。この払い出しのため、千円紙幣収納庫110の上部にモータ116、サブキックローラ117およびキックローラ118と、ゲート113と通過センサ115との間の搬送通路に配置されたフィードローラ119、阻止ローラ120および出金紙幣鑑別部121とから構成される紙幣繰出部が備えられている。サブキックローラ117、キックローラ118およびフィードローラ119は、千円紙幣収納庫110に対する入出金動作時に正逆方向に回転でき、阻止ローラ120は、ワンウエイクラッチを内蔵していて、紙幣を千円紙幣収納庫110に搬送する方向にのみ回転可能になっている。
垂直紙幣搬送部の下端近傍に接続された出金搬送部には、千円紙幣収納庫110から繰り出されてきた紙幣の通過を検知する通過センサ122を備え、その下流側には、搬送されてきた紙幣を出金リジェクト庫111の方向へ向かわせるか出金保留部112の方向へ向かわせるかを切り換えるゲート123を備え、出金リジェクト庫111の入口には、紙幣の通過を検出する通過センサ124が配置されている。出金リジェクト庫111および出金保留部112の入口には、搬送されてきた紙幣の搬送方向後端部を押して出金リジェクト庫111および出金保留部112に押し込むための羽根車125,126が設けられている。
出金リジェクト庫111は、千円紙幣収納庫110から繰り出されてきた紙幣が出金紙幣鑑別部121による鑑別の結果、たとえば複数枚重なった状態の紙幣であったり千円以外の金種の紙幣であるなど出金に値しない不適切な紙幣であったりした場合に、そのような紙幣を出金させることなく、別個収納しておくためのものである。出金保留部112は、千円紙幣収納庫110から1枚ずつ繰り出された紙幣を必要枚数になるまで一時的に保留しておくものであって、釣銭に必要な枚数の紙幣が溜まったら、それらの紙幣は、モータ107によって駆動される出金搬送部によって紙幣出金口127へまとめて束搬送される。この出金保留部112と紙幣出金口127との間には、出金紙幣の通過および利用者による出金紙幣の引き抜きを検知する通過センサ128と、紙幣出金口127に設けられてその開閉を行うシャッタ129とを備えている。出金保留部112では、保留された紙幣の束を出金搬送部の搬送ベルトへ下から押し付けることによって紙幣出金口127の方へ搬送するようにしている。そのため、出金保留部112は、搬送ベルトへの紙幣の押し付けを行う出金紙幣押圧部130を備えている。この出金紙幣押圧部130は、入金紙幣の取り込みに用いられるモータ104を駆動源とし、そのモータ104の逆転動作に連動するカム機構により保留されている紙幣に対して接離する方向に往復移動できるようになっている。
この紙幣処理装置100は、さらに、混合紙幣収納庫109の収納紙幣の有無を検知するセンサ131、千円紙幣収納庫110の収納紙幣の有無および満杯状態を検知するセンサ132,133、出金リジェクト庫111の収納紙幣の有無を検知するセンサ134、および出金保留部112の収納紙幣の有無を検知するセンサ135を備えている。
次に、紙幣処理装置100の混合紙幣収納庫109および千円紙幣収納庫110の構成について説明する。
図3は混合紙幣収納庫および千円紙幣収納庫の構成を示す断面図である。
混合紙幣収納庫109は、内フレーム140と外フレーム141とによって高額紙幣を金種混合状態で収納する空間を構成し、収納紙幣回収時には、中に紙幣を収納した状態で紙幣処理装置100から取り外すことができるカセット金庫を構成している。内フレーム140は、図の下方が開放された箱型の形状を有し、紙幣処理装置100に装着したときにはそのフレームに固定される。内フレーム140は、その両側壁の下端部が互いに内側に延出された延出部142を有し、この延出部142から所定距離だけ図の上方に離間された位置には、その延出部142と平行のレール143が固定されていて、延出部142とレール143との間に搬送されてくる紙幣のガイドを形成している。外フレーム141は、内フレーム140の開口部を塞ぐとともに、搬送されてきた紙幣の押し込みおよび収納された紙幣を保持する機能を有している。そのため、この外フレーム141は、内フレーム140の両側壁に設けられたガイドピン144に沿って図の上下方向に進退可能に構成された側壁と、中央に配置されて、図の上下方向に移動するときに、開口部を介して内フレーム140に挿抜自在な紙幣押圧部145と、この紙幣押圧部145と側壁との間に配置されて、図の上方へ移動するときに、内フレーム140の延出部142およびレール143との干渉を避けるように形成された溝部とを有している。
千円紙幣収納庫110は、出金リジェクト庫111を一体に備え、収納紙幣回収時には、中に千円紙幣およびリジェクト紙幣を収納した状態で紙幣処理装置100から取り外すことができるカセット金庫を構成している。この千円紙幣収納庫110も、混合紙幣収納庫109と同様に、内フレーム146と外フレーム147との二重構造になっていて、内フレーム146が千円紙幣を収納する千円紙幣収納庫110を構成し、内フレーム146の底部と外フレーム147の底部との間の空間が出金リジェクト庫111を構成している。この千円紙幣収納庫110では、紙幣処理装置100に装着したときにそのフレームに固定されるのが外フレーム147であり、その外フレーム147に対して図の上下方向に進退可能に構成されているのが内フレーム146になっている。
内フレーム146は、図の上方が開放された箱型の形状を有し、その両側壁の上端部には互いに内側に延出された延出部148を有し、この延出部148から所定距離だけ図の下方に離間された位置に、その延出部148と平行のレール149が固定されていて、延出部148とレール149との間に搬送されてくる紙幣のガイドを形成している。外フレーム147は、その上部開口部を塞ぐように頂板150が固定されている。頂板150の中央部は、内フレーム146が図の上下方向へ移動するときに、開口部を介して内フレーム146に挿抜自在となるように図の下方へ突き出した形状を有し、その両側には、内フレーム146が図の上方へ移動するときに、内フレーム146の延出部148およびレール149を受け入れる溝部が形成されている。
混合紙幣収納庫109の外フレーム141と千円紙幣収納庫110の外フレーム147との間には、プッシャ部の一部を構成する動作フレーム151が配置されている。この動作フレーム151の中央部は、混合紙幣収納庫109の外フレーム141の外形形状に倣った形状の駆動部152を有し、その両端は、千円紙幣収納庫110の外フレーム147の側壁に平行に垂下された懸吊板153が接続されている。その動作フレーム151の懸吊板153は、外フレーム147を貫通して内フレーム146に固定された連結部材154に固定されている。
動作フレーム151の駆動部152と外フレーム147の頂板150との間には、空間が形成されていて、その空間には、図示はしないが、収納されている紙幣を釣銭として出金する際に動作する紙幣繰出部と、プッシャ部の駆動源であるモータ116とが配置されている。そのモータ116は、カム155を回転駆動するよう構成され、そのカム155のカム曲面には、動作フレーム151の駆動部152に固定されているカムフォロア156が当接されている。
さらに、外フレーム147の頂板150は、これを介して紙幣繰出部のサブキックローラ117およびキックローラ118が収納されている紙幣と接触するようになっているため、部分的に開口された貫通孔を有している。一方、千円紙幣収納庫110は、紙幣を収納した状態で紙幣処理装置100から取り外すことができるカセット金庫を構成しているので、頂板150には、出金時に紙幣繰出部のサブキックローラ117およびキックローラ118が配置される貫通孔を開閉することができるシャッタ157が設けられている。このシャッタ157は、頂板150の内側にて紙幣の搬送方向に進退可能に設けられており、このカセット金庫を紙幣処理装置100に装着したときには、頂板150の貫通孔を開放し、紙幣処理装置100から取り外したときには、頂板150の貫通孔を閉塞するように、カセット金庫の着脱に連動して開閉するようになっている。
以上のように、従来の紙幣処理装置では、紙幣収納庫を金種別に個々に備えていたのに対し、最小金種の紙幣収納庫が収納紙幣を釣銭として出金できるリサイクル機能を持った1つのカセット金庫と、その他の金種は一括で混合して収納する1つのカセット金庫との2つとし、また、従来では、紙幣収納庫が個々に備えていたプッシャ部を2つの金庫で共通に使用するように構成し、さらに、従来では、独立して備えていたリジェクト紙幣の収納庫を入金および出金用の紙幣収納庫と一体に構成したことで、紙幣処理装置100の高さ方向の寸法を大幅に低減することができる。しかも、千円紙幣収納庫110および出金リジェクト庫111は、一体の金庫になっているので、収納紙幣の回収時にリジェクト紙幣だけを別途に回収する必要がなく、紙幣処理装置100内に収納されている紙幣の残高の管理が容易になる。
次に、混合紙幣収納庫109および千円紙幣収納庫110のプッシャ部による紙幣収納動作について説明する。
図4は混合紙幣収納時におけるプッシャ部待機状態を示す説明図、図5は混合紙幣収納時におけるプッシャ部動作状態を示す説明図である。
紙幣処理装置100の入金動作において、入金紙幣鑑別部106による鑑別の結果、入金された紙幣が高額紙幣であるときには、その紙幣Pは、垂直紙幣搬送部によって搬送され、混合紙幣収納庫109に挿入される。このとき、図4に示したプッシャ部待機状態では、カム155は、下死点にあって動作フレーム151は、図の下方へ最も下がった状態にある。したがって、紙幣Pは、その搬送方向に直交する方向の両縁部が延出部142とレール143との間に形成された空間にガイドされ、中央部が外フレーム141の紙幣押圧部145に載った状態で混合紙幣収納庫109の中に挿入される。
混合紙幣収納庫109の入口に設置された通過センサ114が紙幣Pの通過を検知すると、モータ116が動作し、カム155を回転させる。カム155が回転すると、これに当接されているカムフォロア156が図の上方へ上昇していくようになる。これにより、カムフォロア156が固定されている動作フレーム151は、上昇し、その駆動部152がこれに当接されている外フレーム141の紙幣押圧部145を押し上げる。このとき、紙幣Pは、その両縁部がレール143を乗り越えていき、図5に示したように、内フレーム140の中に押し込まれる。カム155が上死点を越えてさらに回転し、1周すると、モータ116が停止して、混合紙幣収納庫109は、図4に示したプッシャ部待機状態に戻る。押し込まれた紙幣Pは、その両縁部がレール143に乗って動作フレーム151の動作方向に積み重ねられた状態で内フレーム140の中に収納される。
図6は千円紙幣収納時におけるプッシャ部待機状態を示す説明図、図7は千円紙幣収納時におけるプッシャ部動作状態を示す説明図である。
紙幣処理装置100の入金動作において、入金紙幣鑑別部106による鑑別の結果、入金された紙幣が千円紙幣であるときには、その紙幣Pは、垂直紙幣搬送部によって搬送され、ゲート113により搬送路が切り換えられて、千円紙幣収納庫110に挿入される。このとき、図6に示したプッシャ部待機状態では、カム155は、下死点にあって動作フレーム151は、図の下方へ最も下がった状態にある。したがって、紙幣Pは、その搬送方向に直交する方向の両縁部がレール149に載った状態で千円紙幣収納庫110の中に挿入される。
千円紙幣収納庫110の入口に設置された通過センサ115が紙幣Pの通過を検知すると、モータ116が動作し、カム155を回転させる。カム155が回転すると、これに当接されているカムフォロア156が図の上方へ上昇し、動作フレーム151が上昇される。これとともに懸吊板153が上昇し、それに連結されている内フレーム146を持ち上げる。このとき、紙幣Pは、その中央部が頂板150によって阻止されているので、両縁部がレール149を乗り越えて、図7に示したように内フレーム146の中に押し込まれることになる。カム155が上死点を越えてさらに回転し、1周すると、モータ116が停止して、千円紙幣収納庫110は、図6に示したプッシャ部待機状態に戻る。押し込まれた紙幣Pは、レール149より下の内フレーム140の中に動作フレーム151の動作方向に積み重ねられた状態で収納される。
なお、この混合紙幣収納庫109および千円紙幣収納庫110は、1つの動作フレーム151によってそれぞれ紙幣Pを収納するようにしているが、この動作フレーム151による動作は、千円紙幣収納庫110に収納されている紙幣の出金動作時およびその出金動作に伴うリジェクト紙幣の収納動作時にも用いられる。
すなわち、千円紙幣収納庫110からの千円紙幣の出金時には、動作フレーム151の懸吊板153が内フレーム146を持ち上げて、中に収容されている紙幣Pを動作フレーム151の駆動部152と頂板150との間に配置された紙幣繰出部のサブキックローラ117およびキックローラ118に押し付けるようにする。サブキックローラ117およびキックローラ118に押し付けられた紙幣Pは、サブキックローラ117およびキックローラ118が回転することによって1枚ずつ千円紙幣収納庫110から繰り出されることになる。また、千円紙幣収納庫110から繰り出された紙幣Pは、その出口に設けられた出金紙幣鑑別部121による鑑別の結果に応じて、出金保留部112か出金リジェクト庫111へ搬送されるが、出金リジェクト庫111へ収納する場合には、図7に示したように、内フレーム146が動作フレーム151の懸吊板153によって持ち上げられているため、出金リジェクト庫111の庫内の高さが高くなっている。このため、出金リジェクト庫111へ搬送されてきた紙幣Pは、出金リジェクト庫111へスムーズに収納することができる。
次に、千円紙幣収納庫110の紙幣繰出部による紙幣出金動作について説明する。
図8は千円紙幣収納庫の紙幣収納状態を示す内部側面図、図9は千円紙幣収納庫の出金動作状態を示す内部側面図、図10は千円紙幣収納庫の紙幣戻し動作の状態を示す内部側面図、図11は千円紙幣収納庫の出金動作時における紙幣の押し当て力の変化を示す図であって、(A)は従来のばね構成による変化を示し、(B)は本実施の形態のばね構成による変化を示している。
千円紙幣収納庫110は、その内フレーム146の中で昇降自在なステージ160を有している。このステージ160と内フレーム146の底部との間には、パンタグラフ161が設けられている。このパンタグラフ161は、ステージ160の下面の紙幣出入口側に一端が回動自在に固定され、他端が内フレーム146の奥側の底部に対して水平方向に移動可能に結合されたリンク162と、一端が内フレーム146の紙幣入口側の底部に回動自在に固定され、他端がステージ160の奥側の下面に対して水平方向に移動可能に結合されたリンク163とを有し、紙幣挿入方向に直交する方向に所定の間隔を置いてもう1組のリンクが配置されている。これらリンク162,163の交差位置には、軸164が設けられている。
ここで、軸164は、リンク162,163の長さの中心ではなくて、その中心よりも紙幣出入口側に若干オフセットされている。これにより、パンタグラフ161が上下方向に最も長く延びているとき、すなわちステージ160がレール149の直下に位置しているときは、ステージ160は水平方向に保持され、その状態からステージ160が下がってパンタグラフ161が上下方向に縮んでいくに連れて、ステージ160の奥側が紙幣出入口側よりも下がることができるようにしている。
パンタグラフ161は、また、リンク162の回動軸165にねじりばね166が設けられており、リンク162をその回動軸165を中心に図中反時計回り方向に回転して起立させるように付勢している。また、リンク163の水平移動軸167には、これをねじりばね166の方向に引っ張る引っ張りばね168が設けられている。これらねじりばね166および引っ張りばね168は、ステージ160を常に持ち上げる方向に付勢している。さらに、ステージ160の下面には、板ばね169が斜めに垂れ下がった状態で固定されており、その自由端は、収納紙幣が増えてパンタグラフ161が上下方向に縮んでいったときに軸164に掛止して、ねじりばね166および引っ張りばね168の付勢力を増す方向に作用する。
千円紙幣収納庫110の紙幣出入口側端面には、プッシャ部により昇降する内フレーム146に連動して昇降動作する可撓性のシート170が設けられている。このシート170は、ステージ160を押し上げて最上位の紙幣Pがサブキックローラ117およびキックローラ118(図8では、キックローラ118のみ示してある。)に押し当てられている状態で、上端が紙幣Pの繰り出し方向を遮るように、紙幣Pの幅方向両側に位置するように配置されている。これにより、キックローラ118によって紙幣Pの繰り出しが行われたときに、紙幣同士の摩擦により最上位の紙幣Pに共連れして複数の紙幣が繰り出されることがあるが、このシート170がない場合には、たとえば、10枚近くまとまって一緒に繰り出されていたのが、このシート170があることによってシート170を押しのけて出て行く紙幣は多くとも2〜3枚程度までに減らすことを可能にしている。
重なって出て行った紙幣は、フィードローラ119および阻止ローラ120によって最上位の紙幣Pが分離されて搬送されていき、残った紙幣は、フィードローラ119、キックローラ118およびサブキックローラ117を逆回転させて、千円紙幣収納庫110の中に戻される。
ここで、紙幣Pをその沿面方向に主として繰り出す機能を持ったキックローラ118は、その円周方向に、紙幣Pと接触して紙幣Pを蹴り出す摺接面を持った搬送部と紙幣Pとは接触しない非搬送部とを有している。搬送部は、円周方向の一部に高摩擦部材171が設けられ、高摩擦部材171が設けられていない非搬送部は、その外周の円弧部分の面が高摩擦部材171の摺接面を含む円172よりも内側に形成されている。すなわち、その非搬送部の外周面は、搬送部の時計回り方向の端部との接合部から次第に半径が小さくなっていき、搬送部の反時計回り方向の端部との接合部の直前で搬送部の半径に戻るような形状に形成され、搬送部と非搬送部とは非対称に形成されている。
以上の構成の千円紙幣収納庫110において、出金動作のときには、まず、プッシャ部が動作し、動作フレーム151の懸吊板153が内フレーム146を持ち上げる。これにより、ステージ160の上に載っている紙幣Pは、レール149との間に挟持された状態で上昇していくが、最上位の紙幣Pが紙幣繰出部のサブキックローラ117およびキックローラ118に当接した後、紙幣Pおよびステージ160をその位置に取り残したままレール149が紙幣Pから離れて上昇し、内フレーム146は、その上死点に達した時点で停止する。
このとき、紙幣Pは、ねじりばね166、引っ張りばね168および板ばね169からなる付勢手段によってサブキックローラ117およびキックローラ118に押し付けられた状態にある。また、ステージ160の上に載っている紙幣の枚数が多い場合は、リンク162,163の軸164が紙幣出入口側に若干オフセットされていることにより、ステージ160の奥側は下がっており、紙幣Pがサブキックローラ117およびキックローラ118以外に押し付けないようにすることで、出金時に複数枚の紙幣が繰り出されることがないようにしている。さらに、プッシャ部が動作し、動作フレーム151の懸吊板153が内フレーム146を持ち上げると同時に、シート170が、図9に示したように、紙幣Pの繰り出し方向を遮るように上昇してくる。なお、内フレーム146が持ち上げられることによって、外フレーム147の底部との間に形成される出金リジェクト庫111の高さが上昇し、リジェクト紙幣を受け入れるための間口が大きくなっている。
次に、紙幣繰出部のサブキックローラ117、キックローラ118およびフィードローラ119(図9では、キックローラ118のみ示してある。)が図中、時計回り方向に回転されると、サブキックローラ117およびキックローラ118の円周方向の一部に設けられた高摩擦部材171が最上位の紙幣Pを摩擦接触によりその沿面方向に蹴り出す。このとき、紙幣同士の摩擦により最上位の紙幣Pに共連れして複数の紙幣が繰り出されようとするが、出口に位置するシート170が邪魔をしているため、このシート170を押しのけて出て行く紙幣は多くとも2〜3枚程度以下に抑えられる。
紙幣Pの繰り出し方向の先端がフィードローラ119と阻止ローラ120との間の巻き込み域に当て付けられると、最上位の紙幣Pがフィードローラ119により繰り出され、最上位の紙幣Pとの紙幣間摩擦による共連れ紙幣は、阻止ローラ120によって多重送りが防止される。フィードローラ119によって繰り出された紙幣Pは、その後、図示しない一対の引き抜きローラによって引き抜かれ、出金紙幣鑑別部121へ搬送される。
出金紙幣鑑別部121を通過した紙幣は、その鑑別結果に応じて出金保留部112または出金リジェクト庫111へ搬送される。出金紙幣鑑別部121での鑑別の結果、出金すべきでないとされた紙幣は、間口が大きく開けられた出金リジェクト庫111にスムーズに搬入され、さらに、出金リジェクト庫111の入口に向けられた羽根車125によって押し込まれる。このようにして押し込まれた紙幣は、出金リジェクト庫111内にて積層収納される。
千円紙幣収納庫110から紙幣の繰り出しが行われた後は、千円紙幣収納庫110とフィードローラ119および阻止ローラ120との間に、分離された残りの紙幣が残っている。これらの紙幣は、次に入金された紙幣を千円紙幣収納庫110に収納するときの邪魔になるので、千円紙幣収納庫110の中に戻しておく必要がある。これは、最上位の紙幣Pがフィードローラ119および阻止ローラ120から一対の引き抜きローラによって引き抜かれた後に、図10に示したように、サブキックローラ117、キックローラ118およびフィードローラ119(図10では、キックローラ118のみ示してある。)が図中、反時計回り方向に回転され、分離された残りの紙幣が千円紙幣収納庫110の中に戻される。
キックローラ118は、紙幣Pの繰り出し方向の先端をフィードローラ119と阻止ローラ120との間の巻き込み域まで搬送したときに、高摩擦部材171との接触がなくなっており、高摩擦部材171の設けられていない非搬送部の面が紙幣に対向する位置で、かつ紙幣とは離間された状態で停止している。したがって、分離された残りの紙幣を戻すために、キックローラ118が図中、反時計回り方向に回転されたときには、搬送部と非搬送部との境界部で紙幣を押し当ててから搬送部の高摩擦部材171によって一気に押し込むようにしている。
次に、ねじりばね166、引っ張りばね168および板ばね169からなる付勢手段について、図11を参照して説明する。
紙幣は、出金時の繰り出し動作において、キックローラ118に適正に押し当てるだけの力が必要になる。この力は、紙幣の収納枚数が増えるほど、紙幣の自重が下向きに加わるため、その分を補うとともに、皺や折り目のある紙幣間に存在する空間の累積値も大きくなるため、その空間を押し潰すだけの力が余分に必要になる。これらを考慮して、紙幣の積み重ね枚数に対する付勢手段の押し当て力は、図中、太い実線で示す理想曲線181のように変化する特性が必要になっている。
これに対し、ねじりばねと板ばねとで構成した従来の付勢手段では、図11の(A)に示したように、付勢手段による押し当て力特性182は、紙幣の積み重ね枚数が少ないときから多いときまで、常に理想曲線181よりも強くなるように設定している。なお、押し当て力特性182が図の上下方向に幅を持っているのは、ねじりばねと板ばねとにヒステリシスがあるからである。このように、ねじりばねおよび板ばねの特性を収納枚数の最大許容値に合わせて設定されると、収納枚数が少ない領域では、押し当て力が大きくなり過ぎて、リジェクト紙幣が多く出てしまう要因となっていた。
そこで、本実施の形態では、引っ張りばね168を追加して、ねじりばね166、引っ張りばね168および板ばね169からなる付勢手段の特性を、図11の(B)に示したように、付勢手段による押し当て力特性183が理想曲線181に近づくようにしている。この場合、引っ張りばね168は、単に追加するのではなく、ねじりばね166を含めて最適化されている。この特性によれば、収納枚数が少ない領域から多い領域まで、押し当て力が過渡に大きくならない特性をばねの構成だけで実現でき、これによってリジェクト紙幣が出てしまう要因を減らすことができるようになり、省スペースで繰り出し性能を確保することが可能になる。
次に、硬貨処理装置の構成について説明する。
図12は硬貨処理装置の概要を示す内部側面図である。
硬貨処理装置200は、その前面下部に硬貨を1枚ずつ投入する硬貨投入口201を有し、この硬貨投入口201の奥に、投入された硬貨を上方に搬送するリフタ部202、リフタ部202の搬送通路の中間に設けられて硬貨の真贋判定および金種の識別をする硬貨識別部203、識別された硬貨を金種ごとに振り分ける硬貨振分部204、振り分けられた硬貨を金種ごとに収納する硬貨収納部205、および硬貨収納部205から出金された硬貨を前面下部に設けられた硬貨払出口206に搬送する出金硬貨搬送部207を備えている。
硬貨投入口201の近傍には、投入された硬貨を引き込んでリフタ部202に受け渡すローラ208(搬送手段)が設けられている。このローラ208は、モータ209および図示しない動力伝達部(第2の駆動部)によって駆動される。モータ209は、硬貨投入口201の近傍に設けられた検知センサ210が硬貨の投入を検知することにより駆動される。また、硬貨投入口201の近傍には、硬貨投入口201を閉じることが可能なシャッタ211とこれを駆動するソレノイド212が設けられており、予め定める硬貨投入時の条件に基づいて硬貨投入口201を閉じ、硬貨の投入を禁止する。
リフタ部202は、垂直方向に配置された図示しない複数のプーリと搬送ベルト213とを有し、最上部に配置されたプーリがモータ214によって駆動されることにより、硬貨投入口201に投入された硬貨を上方へ搬送する。リフタ部202の搬送通路の中間には、上記硬貨識別部203およびリジェクトゲート215が配置されている。このリジェクトゲート215は、投入された硬貨が硬貨識別部203にて正貨として識別されたときにソレノイド216により駆動されて硬貨を上方へ通過させ、硬貨識別部203にて正貨として識別できなかったときは、その硬貨を捕捉してリジェクト用のシュート217に引き渡す。シュート217の下端部には、このシュート217を落下した硬貨を検知する検知センサ218が設けられており、検知センサ218の出力を用いてリジェクトされた硬貨の返却を確認できるようになっている。なお、このリフタ部202の構造の詳細については後述する。
硬貨振分部204は、金種ごとの複数の振分ゲート219が硬貨収納部205の上方に水平方向(奥行き方向)に並設され、これらの振分ゲート219に対向して搬送ベルト220が配置されている。搬送ベルト220は、硬貨処理装置の前面側(図の左側)と奥側(図の右側)とに配置されたプーリに掛け渡されており、硬貨処理装置の前面側のプーリに直結された駆動プーリに、タイミングベルトなどを介してモータ221の動力が伝達されるように構成されている。搬送ベルト220は、リフタ部202により上方に搬送されてきた硬貨を受け取って奥側へ搬送するものであり、各振分ゲート219は、対応する金種の硬貨が搬送されてくるとこれを捕捉して落下させる。また、各振分ゲート219の近傍には、各振分ゲート219が捕捉して硬貨収納部205に収納される硬貨を検知するコイルセンサ222がそれぞれ設けられており、コイルセンサ222の出力を用いて各振分ゲート219を通過した硬貨の数をカウントできるようになっている。また、最前部の振分ゲート219の手前の搬送通路には、硬貨が搬送されてきたことを検知する検知センサ223が設けられている。この検知センサ223が硬貨を検知したことをトリガとして、その硬貨に対応する金種の振分ゲート219が動作するようになっている。
硬貨収納部205は、上下に延びるように設けられた釣銭チューブ等を奥行き方向に複数並設した2つの釣銭カセット224,225から構成されている。手前側の釣銭カセット224は、その手前から1円,10円,100円をそれぞれ収納する3つの釣銭チューブを有し、奥側の釣銭カセット225は、その手前から5円,50円,500円をそれぞれ収納する3つの釣銭チューブと、さらに、その奥側(図の右側)に配置されたオーバフロー庫を有する。各釣銭チューブは、その上端で対応する振分ゲート219につながっている。各釣銭チューブの上端部には、釣銭チューブが満杯になったことを検知する満杯検知センサ226が設けられており、いずれかの金種の釣銭チューブが満杯になると、それ以降に入金された硬貨は、オーバフロー庫に金種混合で収納される。各釣銭チューブの下部には、積層収納された最下位の硬貨をモータ227の駆動力によって、1枚ずつ払い出す払出機構部が設けられている。この払出機構部には、硬貨の払出動作時に出金したい金種を指定するソレノイド228が各釣銭チューブに対応して設けられている。ソレノイド228は、払出動作をするときに、出金すべき金種に対応したものだけが動作して釣銭チューブからの硬貨の払い出しを行い、硬貨収納動作時および払出動作時で出金すべきでない金種に対応したものは、動作しない。
出金硬貨搬送部207は、払出機構部の下部に配置されて奥行き方向に延び、各釣銭チューブから払い出された硬貨を硬貨払出口206まで搬送する搬送ベルト229、プーリおよびモータ230が配置されている。搬送ベルト229の下面には、各釣銭チューブに対応した位置にコイルセンサ231が設けられ、いずれの釣銭チューブから硬貨の払い出しが行われたかを検知できるようになっている。
次に、上述した硬貨処理装置のリフタ部近傍の構造について詳細に説明する。
図13は図12のA部に対応したリフタ部およびその近傍の構造を表す説明図、図14はリフタ部の搬送通路を表す説明図、図15は図13の左側からみたリフタ部の下部周辺の部分拡大図、図16は図13の右側からみたリフタ部の側面図である。
図13に示すように、硬貨処理装置の前面部近傍には、上述したローラ208およびリフタ部202等を配置したフレーム240が設けられている。
図14に示すように、フレーム240は、ステンレス板を所定の形状に打ち抜いて形成した搬送板240aに、ステンレス板を硬貨の搬送経路に沿った所定の形状に打ち抜いて成形した複数のガイド240bを積層して構成され、この搬送板240aとガイド240bとの段差により、上下に延びる凹状の断面を有する搬送通路241が形成されている。この搬送通路241は、下部前方(図の下端左側)に開放されて硬貨投入口201を形成する一方、上部後方(図の上端右側)に開放されて硬貨振分部204につながっている。この搬送通路241は、投入可能な硬貨の直径よりも大きな幅で硬貨投入口201の近傍から上方へ向かって延びる滑動面242と、その幅方向の両端に沿ってそれぞれ延びる側壁243を有する。この滑動面242および側壁243は、バフ処理および窒化処理が施されているため、投入された硬貨Mを滑らかにガイドすることができ、また、硬貨Mの搬送に際してその表面に傷が付くのが防止される。搬送通路241の中間位置のやや奥側(図の右側)には、識別用の複数のコイルセンサ203aを有する硬貨識別部203が配設されており、各コイルセンサ203aが滑動面242の所定の位置に対向している。また、搬送通路241の硬貨識別部203の上方のやや手前側(図の左側)には、シュート217につながるリジェクト孔244が形成されており、このリジェクト孔244を架橋するようにリジェクトゲート215が設けられている。搬送通路241は、下方から上方に向かってほぼ同じ幅で延びているが、その軸線が硬貨識別部203の位置で奥側に変位し、リジェクト孔244の位置およびその上方で手前側に戻るように変位している。
リジェクトゲート215は、その上端にリジェクト孔244を幅方向に架橋するように設けられた回動軸245を有し、その回動軸245の中央を除く両側から板状の腕部246が互いに平行に下方に延出している。この回動軸245の両端は、側壁243に設けられた支持孔に回動可能に支持され、回動軸245の中央部は、上方の滑動面242の部分から下方に延出する支持部247に回動可能に支持されている。各腕部246の下端部には、それぞれ側壁に設けられた凹部248に嵌合する突起249が設けられている。このリジェクトゲート215は、リジェクト孔244に嵌め込まれるように支持されており、ソレノイド216により駆動されて突起249が凹部248に嵌合した状態では、各腕部246の面が滑動面242の面と同一平面上に位置するようになっている。そして、硬貨識別部203にて硬貨Mが正貨として識別できなかった場合には、滑動面242から***しているリジェクトゲート215が硬貨Mの搬送を阻止するとともに、リジェクト孔244を介してシュート217に落下させる。
フレーム240の硬貨投入口201の近傍には、ローラ208を搬送通路241側に露出させるための挿通孔250が形成されている。
図15に示すように、硬貨処理装置の硬貨投入口201の近傍には、フレーム240に隣接してローラ208が設けられている。このローラ208は、フレーム240に隣接する軸受部材251にその軸の両端が支持され、上述したモータ209により回転駆動される。このローラ208は、その周面の一部をフレーム240の挿通孔250に露出させており、硬貨投入口201から投入された硬貨Mの部分に当接し、これを摩擦力によってリフタ部202側に搬送する。
図16に示すように、リフタ部202は、下方から順に8つのプーリ261〜268を有し、これらのプーリの周りに搬送ベルト213が配置されている。この搬送ベルト213は、その内周に断面V字状の突起269が連続して形成されたVベルト式のベルトとして構成され、滑動面242に対してほぼ平行に延びている。そして、最上部に配置されたプーリ268が上述したモータ214によって駆動されることにより、搬送ベルト213を図中矢印の方向に回転させる。
両端に位置する最下部のプーリ261および最上部のプーリ268は、フレーム240の滑動面242から所定間隔離間した位置に設けられており、それぞれ硬貨Mの導入部、導出部を構成している。そして、プーリ261に隣接したプーリ262と、プーリ268に隣接したプーリ267が、滑動面242に最も接近した位置に配置されており、硬貨Mがリフタ部202受け入れられると、その硬貨Mを搬送ベルト213に密着させる。プーリ263,264および266は、プーリ262,267よりも滑動面242からやや離間した位置に配置されており、プーリ262とプーリ267との間で搬送される硬貨Mに付与される搬送ベルト213の張力(押し付け力)を調整する。また、リフタ部202の下部には、テンションばね270が設けられており、これにより下端部のプーリ261の図示しない保持部材に所定の押圧力を付与することにより、搬送ベルト213の長手方向(上下方向)の張力が調整されている。
また、中央のプーリ265の外周には、突起269と噛合する複数の嵌合溝が連続して周設されており、搬送ベルト213の滑りを防止して安定した搬送が実現できるようになっている。この中央のプーリ265には、搬送ベルト213から飛び出した位置にダイヤル265aが接続されており、リフタ部202に故障等があった場合には、このダイヤル265aを回すことにより、搬送ベルト213を手動で回すことができるようになっている。
図17はリフタ部を構成するプーリ周辺の構造およびその動作を表す説明図であり、(A)は硬貨を搬送していないときの状態を表し、(B)は硬貨を搬送しているときの状態を表している。なお、このプーリの構造は、上述したプーリ262〜267の構造を表すものであるが、ここでは、代表してプーリ262周辺の構造を説明する。
図17(A)に示すように、プーリ262は、所定長さの軸271の周りに回転可能に軸支されており、この軸271をフレーム240に固定された軸受部材272が支持している。
すなわち、軸271の一端側には、滑動面が表面処理された一対の軸受パッド273が固定されており、その間に筒状のプーリ262を外挿している。軸271の他端には係止用リング274が固定されており、この係止用リング274が軸受部材272の側壁に設けられた長円状の支持孔275の外側縁部に係止されることにより、プーリ262の脱落が防止されている。この支持孔275は、その幅が軸271の径とほぼ等しく、上下方向の長さがそれよりも長くなっている。
また、軸受部材272には、軸271を下方へ付勢する押えばね276と、この押えばね276を軸271との間に保持するためのホルダ277が設けられ、このホルダ277を貫通する横孔278に軸271が挿通されている。
図17(B)に示すように、硬貨Mの搬送中には、搬送ベルト213と滑動面242との間にその硬貨Mが介装されるため、プーリ262は押し上げられる。このとき、軸271が、押えばね276の力に抗して押し上げられるが、支持孔275が縦長であるため、軸271が支持孔275近傍を支点として図中矢印のように傾く。この状態でプーリ262が軸271の周りを回転し、搬送ベルト213をガイドする。
また、特に図14に示したように、硬貨Mは、上述した搬送通路241の形状により、リフタ部202による搬送過程において、硬貨処理装置の奥側および手前側に変位しながら搬送される。すなわち、搬送通路241の下端部にて搬送ベルト213に受け渡された硬貨Mは、硬貨識別部203の位置で奥側に変位し、硬貨識別部203の手前では、手前側の側壁243に倣って上昇され、硬貨識別部203の位置では、常に手前側の側壁243に沿った定位置でガイドされる。その結果、硬貨識別部203は、真贋判定や金種の識別の際に硬貨Mの位置精度を確保することができ、精度の良い識別処理を行うことができる。また、硬貨Mは、硬貨識別部203を通過すると、奥側の側壁243に沿ってガイドされて手前側に戻る。その結果、硬貨Mが硬貨振分部204に引き渡される際の奥行き方向の距離をかせぐことができるため、検知センサ223等の配置スペースに余裕ができ、硬貨処理装置の奥行き方向のコンパクト化を図ることができる。
図12に戻り、以上のように構成された硬貨処理装置において、硬貨投入口201にある金種の硬貨が投入されると、その硬貨は、ローラ208により引き込まれてリフタ部202に渡される。リフタ部202は、渡された硬貨を上方へ搬送する。その搬送途中で、硬貨は、硬貨識別部203にて識別され、正貨ならリジェクトゲート215が搬送通路から退避してそのまま硬貨振分部204まで搬送され、偽貨ならリジェクトゲート215に捕捉され、リジェクト用のシュート217を介して搬送ベルト229に落とされ、硬貨払出口206に返却される。
一方、硬貨振分部204まで搬送された硬貨は、搬送通路の滑動面と搬送ベルト220とによって挟まれて起立状態で硬貨処理装置の奥側へ搬送される。硬貨が硬貨識別部203にて判別された金種に対応した振分ゲート219に到達する前に、その金種に対応した振分ゲート219が、スライド移動して搬送通路を遮断する。これにより、その硬貨は、その振分ゲート219から硬貨収納部205の対応する金種の釣銭チューブ内に落下し、釣銭チューブ内で硬貨の厚み方向に積み重ねられた状態で収納される。なお、硬貨収納部205において、対応する金種の釣銭チューブが満杯の場合は、振分ゲート219は動作せず、硬貨を硬貨処理装置の奥まで搬送し、オーバフロー庫に金種混合状態で収納する。
釣銭が必要な場合は、払出機構部の必要金種に対応したソレノイド228が動作し、必要金種の硬貨を硬貨収納部205の対応する釣銭チューブから必要枚数払い出す。払い出された硬貨は、搬送ベルト229上に落下し、搬送ベルト229に載せて搬送され、硬貨払出口206より出金される。釣銭チューブから払い出された硬貨が搬送ベルト229上に落下したとき、搬送ベルト229の下面に金種別に設けられたコイルセンサ231がその硬貨を検出し、払出機構部から搬送ベルト229に必要金種の硬貨が確実に払い出されたことを知ることができる。
以上に説明したように、本実施の形態の硬貨処理装置においては、奥行き方向に複数並設された釣銭チューブを取り囲むように、硬貨の搬送路となるリフタ部202、硬貨振分部204および出金硬貨搬送部207が配設され、スペース的に余裕のあるリフタ部202の中間に硬貨識別部203が設けられているため、装置全体をコンパクトに構成することができる。
なお、上記実施の形態では、硬貨投入口201に投入された硬貨を引き込んでリフタ部202に受け渡す搬送手段としてローラ208を示したが、搬送ベルトその他の搬送手段として構成することもできる。ただし、装置のコンパクト化の観点からは、ローラなどの小型の搬送手段を採用するのが好ましい。
以上、本発明の実施の形態として、セルフサービス方式のガソリンスタンドに設置の給油ポンプに搭載される金銭処理装置を例に説明したが、ここで、小型化できた紙幣処理装置および硬貨処理装置の構成を、小型化が要求される他の金銭処理装置にも同様に適用できる。
金銭処理装置の外観を示す説明図である。 紙幣処理装置の概要を示す内部側面図である。 混合紙幣収納庫および千円紙幣収納庫の構成を示す断面図である。 混合紙幣収納時におけるプッシャ部待機状態を示す説明図である。 混合紙幣収納時におけるプッシャ部動作状態を示す説明図である。 千円紙幣収納時におけるプッシャ部待機状態を示す説明図である。 千円紙幣収納時におけるプッシャ部動作状態を示す説明図である。 千円紙幣収納庫の紙幣収納状態を示す内部側面図である。 千円紙幣収納庫の出金動作状態を示す内部側面図である。 千円紙幣収納庫の紙幣戻し動作の状態を示す内部側面図である。 千円紙幣収納庫の出金動作時における紙幣の押し当て力の変化を示す図であって、(A)は従来のばね構成による変化を示し、(B)は本実施の形態のばね構成による変化を示している。 硬貨処理装置の概要を示す内部側面図である。 図12のA部に対応したリフタ部およびその近傍の構造を表す説明図である。 リフタ部の搬送通路を表す説明図である。 図13の左側からみたリフタ部の下部周辺の部分拡大図である。 図13の右側からみたリフタ部の側面図である。 リフタ部を構成するプーリ周辺の構造およびその動作を表す説明図であり、(A)は硬貨を搬送していないときの状態を表し、(B)は硬貨を搬送しているときの状態を表している。
符号の説明
1 金銭処理装置
100 紙幣処理装置
109 混合紙幣収納庫
110 千円紙幣収納庫
111 出金リジェクト庫
118 キックローラ
146 内フレーム
147 外フレーム
160 ステージ
161 パンタグラフ
162,163 リンク
164 軸
165 回動軸
166 ねじりばね
167 水平移動軸
168 引っ張りばね
169 板ばね
170 シート
171 高摩擦部材
200 硬貨処理装置
P 紙幣

Claims (9)

  1. 入金された紙幣を収納するとともに収納されている前記紙幣を出金することができるリサイクル機能を持った紙幣収納庫において、
    内フレームの中にて前記紙幣が積み重ね状態で載るステージの下部に第1および第2のリンクが軸によって交差状態に支持されるよう配置されて前記ステージを昇降させることができるパンタグラフと、
    前記内フレームの底部に回動自在に支持された前記第1のリンクの回動軸に巻装されて前記回動軸を中心に前記第1のリンクを起立させる方向に付勢するねじりばね、前記第2のリンクが前記内フレームの底部に水平方向に移動可能な状態に支持されている水平移動軸を前記第2のリンクが起立する方向に付勢する引っ張りばね、および、一端が前記ステージの下面に固定され、前記ステージの降下途中で前記第1および第2のリンクの前記軸に他端が掛止して前記ねじりばねおよび前記引っ張りばねの付勢力を増す方向に作用する板ばねを有する付勢手段と、を備え、
    前記軸は、前記第1および第2のリンクの長さ中心よりも紙幣出入口側にオフセットされていて、前記ステージが降下するに連れて前記ステージの紙幣出入口側よりも奥側が下がるようにしたことを特徴とする紙幣収納庫。
  2. 紙幣出入口側端面にてプッシャ部により昇降する内フレームに連動して昇降動作する可撓性のシートを備え、前記ステージが押し上げられて最上位の前記紙幣が上部に配置された紙幣繰出部のローラに押し当てられているとき、前記シートの上端が前記紙幣の繰り出し方向を遮るように前記紙幣の幅方向両側に位置していることを特徴とする請求項1記載の紙幣収納庫。
  3. 前記紙幣繰出部のローラは、円周方向の一部に高摩擦部材が設けられて押し当てられた前記紙幣をその円面方向に蹴り出す摺接面を持った搬送部と、外周の円弧部分の面が前記摺接面を含む円よりも内側に形成されている非搬送部とを有し、前記搬送部と前記非搬送部とは非対称に形成されていることを特徴とする請求項2記載の紙幣収納庫。
  4. 本体装置に接続されて所定の紙幣処理を行う紙幣処理装置において、
    前面下部に設けられた紙幣投入口から入金された紙幣を鑑別する入金紙幣鑑別部と、
    上部に配置されて特定の1つの金種を除くすべての金種の前記紙幣を一括して混合収納する第1の金庫と、
    前記第1の金庫の下部に隣接して配置され、前記特定の1つの金種の前記紙幣を収納したり収納されている前記紙幣を出金したりすることができるリサイクル機能を持ち、フレームの中にて前記紙幣が積み重ね状態で載るステージの下部に第1および第2のリンクが軸によって交差状態に支持されるよう配置されて前記ステージを昇降させることができるパンタグラフと、前記フレームの底部に回動自在に支持された前記第1のリンクの回動軸に巻装されて前記回動軸を中心に前記第1のリンクを起立させる方向に付勢するねじりばね、前記第2のリンクが前記フレームの底部に水平方向に移動可能な状態に支持されている水平移動軸を前記第2のリンクが起立する方向に付勢する引っ張りばね、および、一端が前記ステージの下面に固定され、前記ステージの降下途中で前記第1および第2のリンクの前記軸に他端が掛止して前記ねじりばねおよび前記引っ張りばねの付勢力を増す方向に作用する板ばねを有する付勢手段とを有する第2の金庫と、
    前記第2の金庫と一体に形成されて、前記第2の金庫から繰り出された前記紙幣が出金に適さない場合にリジェクト紙幣として収納する出金リジェクト庫と、
    前記第2の金庫の下部に配置されて前記第2の金庫から繰り出された前記紙幣を出金に必要な枚数に達するまで保留し、保留された前記紙幣を前面下部に設けられた紙幣出金口へ一括して出金する出金保留部と、を備え、
    前記第2の金庫の前記軸は、前記第1および第2のリンクの長さ中心よりも紙幣出入口側にオフセットされていて、前記ステージが降下するに連れて前記ステージの紙幣出入口側よりも奥側が下がるようにしたことを特徴とする紙幣処理装置。
  5. 紙幣出入口側端面にてプッシャ部により昇降する前記フレームに連動して昇降動作する可撓性のシートを備え、前記ステージが押し上げられて最上位の前記紙幣が上部に配置された紙幣繰出部のローラに押し当てられているとき、前記シートの上端が前記紙幣の繰り出し方向を遮るように前記紙幣の幅方向両側に位置していることを特徴とする請求項4記載の紙幣処理装置。
  6. 前記紙幣繰出部のローラは、円周方向の一部に高摩擦部材が設けられて押し当てられた前記紙幣をその円面方向に蹴り出す摺接面を持った搬送部と、外周の円弧部分の面が前記摺接面を含む円よりも内側に形成されている非搬送部とを有し、前記搬送部と前記非搬送部とは非対称に形成されていることを特徴とする請求項5記載の紙幣処理装置。
  7. 紙幣処理装置と硬貨処理装置とを一体に備え、本体装置に接続されて所定の金銭処理を行う金銭処理装置において、
    前記紙幣処理装置は、前面下部に設けられた紙幣投入口から入金された紙幣を鑑別する入金紙幣鑑別部と、上部に配置されて特定の1つの金種を除くすべての金種の前記紙幣を一括して混合収納する第1の金庫と、前記第1の金庫の下部に隣接して配置され、前記特定の1つの金種の前記紙幣を収納したり収納されている前記紙幣を出金したりすることができるリサイクル機能を持ち、フレームの中にて前記紙幣が積み重ね状態で載るステージの下部に第1および第2のリンクが軸によって交差状態に支持されるよう配置されて前記ステージを昇降させることができるパンタグラフ、および、前記フレームの底部に回動自在に支持された前記第1のリンクの回動軸に巻装されて前記回動軸を中心に前記第1のリンクを起立させる方向に付勢するねじりばね、前記第2のリンクが前記フレームの底部に水平方向に移動可能な状態に支持されている水平移動軸を前記第2のリンクが起立する方向に付勢する引っ張りばね、および、一端が前記ステージの下面に固定され、前記ステージの降下途中で前記第1および第2のリンクの前記軸に他端が掛止して前記ねじりばねおよび前記引っ張りばねの付勢力を増す方向に作用する板ばねを有する付勢手段を有する第2の金庫と、前記第2の金庫の下部に配置されて前記第2の金庫から繰り出された前記紙幣を出金に必要な枚数に達するまで保留し、保留された前記紙幣を前面下部に設けられた紙幣出金口へ一括して出金する出金保留部とを備え、
    前記硬貨処理装置は、上下に延びるように設けられ、奥行き方向に複数並設された釣銭チューブと、前記釣銭チューブの手前側に並ぶように上下に延設され、前面下部に設けられた硬貨投入口から投入された硬貨を上方に搬送するリフタ部と、前記リフタ部の搬送通路の中間に設けられ、搬送される硬貨を識別する硬貨識別部と、前記リフタ部の上端部近傍から前記釣銭チューブの上方を奥行き方向に延び、前記リフタ部から前記硬貨を受け取って搬送し、対応する釣銭チューブに振り分ける硬貨振分部と、前記釣銭チューブの下方に奥行き方向に延び、いずれかの釣銭チューブから出金された硬貨を前面下部に設けられた硬貨払出口に搬送する出金硬貨搬送部とを備え、
    前記第2の金庫の前記軸は、前記第1および第2のリンクの長さ中心よりも紙幣出入口側にオフセットされていて、前記ステージが降下するに連れて前記ステージの紙幣出入口側よりも奥側が下がるようにしたことを特徴とする金銭処理装置。
  8. 紙幣出入口側端面にてプッシャ部により昇降する前記フレームに連動して昇降動作する可撓性のシートを備え、前記ステージが押し上げられて最上位の前記紙幣が上部に配置された紙幣繰出部のローラに押し当てられているとき、前記シートの上端が前記紙幣の繰り出し方向を遮るように前記紙幣の幅方向両側に位置していることを特徴とする請求項7記載の金銭処理装置。
  9. 前記紙幣繰出部のローラは、円周方向の一部に高摩擦部材が設けられて押し当てられた前記紙幣をその円面方向に蹴り出す摺接面を持った搬送部と、外周の円弧部分の面が前記摺接面を含む円よりも内側に形成されている非搬送部とを有し、前記搬送部と前記非搬送部とは非対称に形成されていることを特徴とする請求項8記載の金銭処理装置。
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