专利名称：纸币处理装置及其控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在装有弹球盘游戏机、自动贩卖机等(在后面称作“游戏机”)游乐场内并且被布置在游戏机之间的纸币处理装置。本发明还涉及一种用于控制此纸币处理装置的纸币处理装置控制系统。
背景技术：
比如象弹球盘营业室这样的游乐场一般具有一个安装有大量游戏机的区域(也称作“银行”)，并且为了玩游戏的人的方便，在相邻游戏机之间安装有竖直方向很长的游戏介质分配装置(也称作“夹层设备”)用于分配弹球或者硬币(游戏介质)。所述游戏介质分配装置被安装在于游戏机之间固定的框架上。当游戏介质分配装置通过相应的插槽接受纸币、硬币、预付卡等时，该装置本身分配游戏介质或者向游戏机发送一个促使它分配游戏介质的信号。例如，游戏介质分配装置可以是能够处理纸币的纸币处理装置，包括用于识别插入纸币的纸币识别器和储存在纸币识别器内生效纸币的纸币箱(储存器)。
为了有效地利用游乐场的空间，希望的是以省空间的方式安装大量的游戏机，由此需要使上述安装在游戏机外壳之间的纸币处理装置在尺寸上尽可能的小。就是说，需要减少相邻游戏机之间的距离并且在其间以省空间的方式安装纸币处理装置。
为此，例如在公开的日本未审查专利申请NO.2004-195035中提出一种纸币处理装置，包括在竖直方向彼此靠近地安装的纸币识别器和纸币箱。在此纸币处理装置中，插入在竖直位置的纸币，如果纸币有效，向下运输纸币并且堆叠储存在纸币箱内。
在上述纸币处理装置中，纸币识别器和纸币箱竖直并列的布置需要大量的竖直方向的空间，限制了容纳其它设备(比如硬币/预付卡处理设备)的空间。
虽然出于节省空间的考虑，上述游戏介质分配装置被安装在大约40mm宽的空间内，但是为了只储存纸币，可以减少这个宽度。例如，再考虑到由操作员进行的纸币收集周期(在一天的操作结束时实施)，能减少纸币箱的宽度。这些表明上述纸币处理装置占用了不需要的大量空间。通常，对于上述提及的纸币收集周期，如果堆叠的纸币以有效的方式被压缩，使储存纸币的部分和接受纸币的部分并靠着放置，那么大约10mm(大约100张纸币)就足够了。即，在纸币插入部分内设置的纸币运输机构的结构和布置，各种动力源比如驱动马达，用于储存纸币的纸币箱，以及以压缩方式在纸币箱内堆叠纸币的方式，都可以灵巧地进步布置，使得纸币识别器和纸币箱彼此靠近水平布置，得到节省空间的纸币处理装置。
正如在上述提到的日本未审查专利申请No.2004-195035中公开的，用于储存纸币的纸币箱通常具有这样的结构，操作员向前拉它，抓住堆叠的纸币，从被拉出的纸币箱一侧侧向拿出纸币。当操作员从大量纸币处理装置中按照顺序取出纸币时，这种纸币收集过程需要人工和时间。具体地，传统纸币箱具有这样的结构，于是操作员将钥匙插进纸币箱，手动将它拉出取出纸币，然后推回纸币箱，得到一个目前人工和时间集约的纸币收集过程。
发明内容
本发明鉴于上述情况做出，并且目的是提供一种纸币处理装置，其中通过在有限的安装空间内以节省空间的方式布置各种元件，减少该装置的尺寸，并且还实现了有效的纸币收集。本发明还一个目的在于提供一种能够在纸币收集过程中以有效方式控制具有上述结构的纸币处理装置的纸币处理装置控制系统。
为了解决上述问题，按照本发明的一方面，纸币处理装置包括外壳；设置在外壳前侧的纸币插槽，通过该插槽插入纸币；用于沿着插入方向运输从纸币插槽插入的纸币的纸币运输机构，并且将纸币排向位于纸币运输机构的下游的纸币推送区域；设置在所述外壳一侧的纸币按压机构，并且将排在纸币推送区域的纸币压向另一侧；沿着插入方向可往复移动并堆叠储存有纸币按压机构按压的纸币的堆叠盘；用于往复移动堆叠盘的堆叠盘驱动机构；和具有闸板的闸板机构，闸板设置在外壳上，该闸板机构打开和关闭所述可以使堆叠盘的前端区域从中伸出的闸板，所述闸板机构具有用于防止闸板打开的锁紧机构；其中堆叠盘托着纸币，于是当堆叠盘的前端部分通过闸板从外壳中伸出时，堆叠储存的纸币的前端部分被露出。
按照上述结构的纸币处理装置，通过纸币插槽插入的纸币由纸币运输机构运输并且被排向位于纸币运输机构下游的纸币推送区域。由于在纸币推送区域，没有用于在插入方向运输纸币的运输机构(比如运输辊)，在外壳的横向方向可以设置空间，在此处以节省空间的方式于横向方向布置纸币按压机构和用于堆叠储存纸币的堆叠盘。
连续地被排在纸币推送区域的纸币通过设置在另一侧的纸币按压机构被连续地堆叠储存在设置在一侧的堆叠盘内。所述堆叠盘具有的结构可以通过堆叠盘驱动机构进行往复移动，并且在纸币收集过程中，释放锁紧机构来打开闸板，由此堆叠盘的前端部分伸出。因为堆叠储存在堆叠盘内的纸币被保持，于是使纸币的前端部分露出，操作员可以抓住并取出露出的纸币，允许有效地实施纸币收集过程。
为了解决上述问题，按照本发明另一方面的纸币处理装置控制系统包括用于传输释放锁紧机构的释放信号至纸币处理装置的信号传输组件，和用于驱动闸板机构来打开闸板和驱动堆叠盘驱动机构的控制器，于是当纸币处理装置接受到释放信号时，堆叠盘从外壳中伸出。
按照上述结构，在纸币收集过程中，传输给纸币处理装置的释放信号释放闸板的锁紧机构，而且堆叠盘自动地从外壳中伸出。因此，例如，在银行内安装有大量游戏机，用于管理银行内这些设备的管理服务器能传输释放信号，使银行内所有的纸币处理装置准备以单个操作收集纸币(控制每一个纸币处理装置以弹出堆叠盘，于是堆叠盘从外壳伸出)，允许轻松地执行整个银行的纸币收集过程。所述释放信号可以经过上述管理大量纸币处理装置的管理服务器进行传输，或者经过操作员拥有的移动终端进行传输。信号传输组件或者控制器也可以驱动已经从其收走纸币的堆叠盘恢复至储存位置并锁住闸板。
在此被引入并构成说明书的一部分的相应附图，用图说明本发明的实施例，并且结合上述一般性说明以及下述实施例的详细说明，用于解释本发明的主要内容。
图1是按照本发明的纸币处理装置的整体布置的透视图；图2是当盖被打开时，图1中所示布置的透视图；图3是纸币处理装置的内部布置的俯视图；图4是当从盖释放压板时，纸币按压机构的布置；图5是板驱动马达及其减速机构的布置；图6是连接压板和盖的链接机构的布置；图7A表示在非按压方式下压板的操作；图7B表示在按压方式下压板的操作；图8A是当纸币被排在纸币推送区域时，堆叠盘的布置的透视图；图8B是当纸币被堆叠储存时，堆叠盘的布置的透视图；图9A解释压板如何按压纸币进入堆叠盘并且表示纸币被按压之前的状态；图9B解释压板如何按压纸币进入堆叠盘并且当纸币正被按压时的状态；图9C解释压板如何按压纸币进入堆叠盘以及纸币被按压后的状态；图10表示堆叠盘驱动机构的布置；图11是闸板机构和锁紧机构的布置的前视图；图12是闸板驱动机构的布置的透视图；图13A是当闸板机构被锁紧时的侧视图；图13B是当闸板机构被松开时的的侧视图；图14是控制纸币处理装置操作的控制器的示例布置的框图；和图15表示当被弹出时的堆叠盘。
具体实施例方式
按照本发明的第一方面，本实施例提供的一种纸币处理装置(例如纸币处理装置1)包括外壳(例如外壳1a)设置在外壳前侧的纸币插槽(例如纸币插槽3A)，通过该插槽插入纸币；纸币运输机构(例如纸币运输机构7)，用于沿着插入方向运输从纸币插槽插入的纸币并且将纸币排向位于纸币运输机构下游的纸币推送区域；纸币按压机构(例如纸币按压机构30)，设置在外壳一侧并将排在纸币推送区域的纸币向另一侧按压；堆叠盘(例如堆叠盘60)，可以沿着插入方向往复移动并堆叠储存由纸币按压机构按压的纸币；用于往复移动堆叠盘的堆叠盘驱动机构(例如堆叠盘驱动机构70)；和闸板机构(例如闸板机构90)，具有设置在外壳上的闸板，该闸板机构打开和关闭所述可以使堆叠盘的前端区域从中伸出的闸板，该闸板机构具有防止闸板打开的锁紧机构；其中堆叠盘夹持纸币，于是当堆叠盘的前端部分通过闸板从外壳伸出时，堆叠储存的纸币的前端部分被露出。
按照上述结构的纸币处理装置，通过纸币插槽插入的纸币由纸币运输机构运输并被排向位于纸币运输机构下游的纸币推送区域。因为在纸币推送区域内没有用于在插入方向运输纸币的运输机构(例如运输辊)，在外壳横向能具有空间，在此处可以节约空间的方式于横向布置纸币按压机构和用于堆叠储存纸币的堆叠盘。
连续地被排在纸币推送区域的纸币由设置在另一侧的纸币按压机构连续地堆叠储存在设置在一侧的堆叠盘内。堆叠盘具有的结构能够通过堆叠盘驱动机构进行往复移动，并且在纸币收集过程中，释放锁紧机构来打开闸板，由此堆叠盘的前端部分伸出。因为堆叠储存在堆叠盘内的纸币被夹持，于是使纸币的前端部分露出，操作员能够抓住并拾取露出的纸币，允许有效地执行纸币收集过程。
按照本发明的另一方面，堆叠盘(例如堆叠盘60)包括与纸币的两个纵向边配合的阻挡侧翼(例如阻挡侧翼61c)，用于堆叠纸币的纸币堆叠板，和用于向着阻挡侧翼将堆叠在纸币堆叠板上的纸币按压的偏压弹簧。
按照上述结构的堆叠盘，由纸币按压机构按压的纸币越过阻挡侧翼并连续地堆叠储存在纸币堆叠板上。即，通过简单地在堆叠盘上设置阻挡侧翼，紧靠着侧翼按压纸币的两边，能够容易地将堆叠储存的纸币与要排在纸币推送区域的纸币分开，允许在横向彼此靠近地布置堆叠盘和纸币按压机构，同时以节省空间的方式保证两个元件用的安装空间。即，能够提供足够的纸币堆叠空间。
按照本发明的另一方面，堆叠盘(例如堆叠盘60)这样形成，于是纸币堆叠板的长度比插入的纸币的长度短。
按照上述结构，因为纸币堆叠板的长度比纸币的长度短，当堆叠盘从外壳中伸出时，能够容易地在它们的前端部分抓住堆叠储存的纸币，允许更轻松地执行纸币收集过程。
按照本发明的另一方面，堆叠盘驱动机构(例如堆叠盘驱动机构70)具有能够检测堆叠盘行程的行程检测组件。
按照上述结构，因为能够检测堆叠盘的行程，控制堆叠盘相对于外壳的合适伸出量是可能的。在预定位置停止堆叠盘，消除堆叠盘驱动机构的驱动源即马达上的负载也是可能的。
按照本发明的另一方面，堆叠盘驱动机构(例如堆叠盘驱动机构70)具有一个用于检测堆叠盘是否处于外壳中储存位置的位置检测组件。
按照上述结构，在纸币收集过程中和从堆叠盘收集纸币后，自动地使堆叠盘返回到储存位置是可能的。例如，假设在纸币收集过程中位置检测组件没有检测到堆叠盘而且在堆叠盘中没有纸币，驱动堆叠盘驱动机构使堆叠盘返回至储存位置是可能的。这使得纸币收集过程一结束，堆叠盘就自动地返回至储存位置。
按照本发明的另一方面，提供一种能够控制如上述任一方面的纸币处理装置的纸币处理装置控制系统。该控制系统包括信号传输组件(例如信号传输组件300)，用于传输释放锁紧机构的释放信号至纸币处理装置；和控制器，用于驱动闸板机构打开闸板并且驱动堆叠盘驱动机构，于是当纸币处理装置接受到释放信号时，堆叠盘从外壳伸出。
按照上述结构，在纸币收集过程中，传输给纸币处理装置的释放信号释放闸板的锁紧机构，而且堆叠盘自动地从外壳伸出。因此，例如银行中安装有大量游戏机，用于管理银行中这些设备的管理服务器能传输释放信号，使银行中所有的纸币处理装置准备以单个操作收集纸币(控制每一个纸币处理装置以弹出堆叠盘，于是堆叠盘从外壳伸出)，允许轻松地执行整个银行的纸币收集过程。所述释放信号可以经过上述管理大量纸币处理装置的管理服务器进行传输，或者经过操作员拥有的移动终端进行传输。信号传输组件或者控制器也可以驱动已经从其收走纸币的堆叠盘恢复至储存位置并锁住闸板。
按照本发明的另一方面，堆叠盘(例如堆叠盘60)具有用于检测纸币是否存在的纸币检测传感器，当纸币检测传感器没有检测到纸币时，堆叠盘从外壳中伸出的状态维持一段预定时间，控制器控制堆叠盘驱动机构使堆叠盘返回至外壳。
按照这样的控制系统，因为在收集过程之后，不需要手动地返回堆叠盘到它的初始位置，堆叠盘自动地返回到外壳，操作员只需要将纸币拉出，由此导致操作效率提高。
按照本发明的另一方面，堆叠盘(例如堆叠盘60)设有检测纸币存在的纸币检测传感器，当纸币检测传感器没有检测到纸币的存在时，控制器驱动锁紧机构锁住闸板来防止它打开。
按照这样的控制系统，在释放锁紧机构后，如果堆叠盘中没有纸币，则自动地锁紧闸板，消除操作员忘记锁紧闸板的可能性。
按照本发明，提供一种纸币处理装置，其中通过在有限的安装空间以节省空间的方式布置各种部件来减小该装置的尺寸，而且还实现了有效的纸币收集。还提供一种纸币处理装置控制系统，能够在纸币收集过程中有效地控制上述纸币处理装置。
本发明的其它目的和优点在下述说明中将得到阐明，而且一些从说明书中可以明显的看出来，或者通过本发明的实施可以知道。借助后面特别指出的手段和组合可以实现并获得本发明的目的和优点。
下面参照
本发明的一个实施例。
图1-3表示按照本实施例的纸币处理装置的布置。图1是表示整体布置的透视图。图2是图1中所示的布置当盖被打开时的状态。图3是表示内部布置的俯视图。
纸币处理装置1具有这样的结构，能够将它布置在于游戏机比如弹球盘机(没有画出)之间安装的游戏介质分配装置中。在这种情况下，在游戏介质分配装置中，其它的设备(例如，硬币识别器，记录介质处理装置，和电源)被布置在纸币处理装置1的上方或者下方。纸币处理装置1可以与这些设备成为一体或者单独地成形。可选择地，纸币处理装置1可以单独或者与其它设备一起被安装在与介于游戏机之间的空间不同的空间。然后，纸币处理装置1接受纸币，如果插入的纸币有效，按照纸币的面值分配游戏介质，并且将这些记录记录在记录介质上。
纸币处理装置1具有一个矩形的盒子形状外壳1a，该外壳安装在游戏介质分配装置(没有画出)的锁紧部分上。纸币处理区域3形成在外壳1a的前侧1b(被露出的一侧)。纸币处理区域3包括一个用于插入纸币的为狭长开口的纸币插槽3A，和在纸币插槽3A附近形成的可开/关闸板91，由此能够弹出用于堆叠储存纸币的堆叠盘(纸币箱)。在这种情况下，使其较短的边垂直对齐的(在竖直位置)的纸币P沿着箭头D1方向由纸币插槽3A插进。
在外壳1a内设置有用于识别插入纸币是否有效的纸币识别器5和用于运输插入纸币的纸币运输机构7。纸币识别器5被布置在插入方向靠近纸币插槽3A，而纸币运输机构7被布置在沿着插入方向D1从纸币识别器5开始的区域。纸币运输机构7在将插入的纸币夹住的同时运输纸币。纸币运输机构7的尺寸比纸币的纵向长度短，优选的为纸币的一半或者更短，并且布置在插入方向靠近纸币入口3A的区域。
在纸币运输机构7的下游设有纸币推送区域10，在此处一对构成纸币运输机构的下游辊送进的纸币以滑动方式被推送。纸币推送区域10基本上具有和纸币一样的尺寸，于是从一对下游辊送进的纸币在垂直于送进方向的箭头D2方向没有任何限制或者没有任何变化地被推送。在位于纸币运输机构7下游的纸币推送区域10的相对侧，于外壳的一侧设有纸币按压机构30，于另一侧设有堆叠盘(纸币箱)60。具体地，由纸币运输机构7的运输动作送进纸币推送区域10的纸币在箭头D2方向由后面所述的纸币按压机构30的压板按压，并且连续地被堆叠储存在堆叠盘60内。
纸币运输机构7包括沿着纸币插入方向D1延伸并间隔开预定距离的一对运输带17a和17b。在一侧，即在纸币插槽3A一侧，运输带17a和17b分别与安装在轴18上的张力辊18a和18b接合，所述轴由内框架1d可转动地支撑。另一侧，即在纸币识别器5的后侧，运输带17a和17b分别与安装在轴19上的张力辊19a和19b接合，所述轴19可转动地由内框架1d支撑。
轴19由布置在内框架1d上的运输马达20驱动。具体地，通过安装在轴19一端的齿轮19G使轴19转动，该齿轮与安装在运输马达20的驱动轴上的齿轮20G啮合。运输马达20由后面所述的控制器控制，采用这样的方式，马达在正/反向转动并且充当纸币运输机构7的动力源。
张力辊18a，18b，19a和19b分别与压轮21a，21b，22a和22b紧靠。就是说，通过纸币插槽3A插入的纸币P被夹在运输带17a，17b和紧靠的压轮21a，21b，22a和22b之间并最终被运送到压轮22a和22b与运输带17a，17b之间的压区部分，由此将纸币P送进纸币推送区域10。
纸币识别器5包括传感器板5A，在该板上设有介于纸币插槽3A和轴18之间的插入纸币检测传感器25。插入纸币检测传感器25例如包括光传感器并且检测在纸币插槽3A内插入纸币。一旦通过插入纸币检测传感器25检测到插入的纸币，后面所述的控制器沿纸币运送方向(正向)驱动运输马达20。
在传感器板5A上还设有介于轴18和19之间的纸币识别传感器26。所述纸币识别传感器26包括光传感器并且当纸币由运输机构7运输时向纸币照射光。多个纸币识别传感器26沿着垂直于纸币插入方向D1的方向进行布置。根据从纸币反射或者透射的光得到的检测数据在后面所述控制器的CPU内与预存在ROM内的真实纸币数据进行比较，确定纸币是否是真的。
纸币按压机构30设在外壳的一侧上。纸币按压机构30包括相对外壳1a可以打开和关闭的盖31，设置在盖31上并当相对于外壳1a关闭盖而将纸币放置在纸币推送区域10时在箭头D2方向按压纸币的压板32，和用于驱动压板32的板驱动马达。
纸币按压机构30的布置将在下面参照图4至7进行说明。图4表示当从盖释放压板时的布置。图5表示板驱动马达及其减速机构的布置。图6表示连接压板和盖的链接机构的布置(控制电路板等被省略)。图7A和7B分别表示在非按压模式和按压模式时压板的操作。
压板32具有基本上和纸币一样的尺寸，并且支撑在盖31上，通过连接压板32后方的一边和盖31后方的相对一边的链接机构35在箭头D2方向可以移动。链接机构35在其两侧由分别设置在盖31和压板32上的轴31A和32A可转动地支撑。因此，这样结构的链接机构支撑压板32，从而当维持平行关系时，压板32向着盖31移动和远离盖31，如图6和7所示。
板驱动马达33布置在盖31后方。板驱动马达33的转动动作被转换为压板32沿着箭头D2方向的往复动作。
在盖31的后侧设有用于使板驱动马达33的转动动作减速并将减速的转动动作传递给压板32的减速机构(齿轮传动系)37，和由减速机构37的最后齿轮37a带动的可转动下推臂38。最后齿轮37a被固定到下推臂38的基体一端，于是下推臂38可以绕着它的基体端进行转动。在下推臂38的前端固定有接合突起38a，它与安装在压板32后侧上的突起件32a内形成的拉长槽32b接合。下推臂38绕着其基体端的转动动作被转换为压板32在箭头D2方向的往复动作。如图4所示，突起件32a露在链接机构35内形成的孔35a外，于是突起件32a不会干涉链接机构35的动作。
压板32这样形成，于是它朝着按压方向伸出预定长度，而且凸缘(外伸)32c形成在压板32的每一个纵向边上。当压板32由下推臂38在下推方向进行移动并进入(后面所述)堆叠盘60开口一段深度时，两个凸缘32c邻接(后面所述)堆叠盘60的阻挡侧翼61c，防止压板进一步进入。即，提供这样的凸缘32c使得压板32沿着纵向方向均匀地按压纸币，尽管它的一侧由链接机构35支撑。
在此实施例中，盖31的后侧设有用于控制纸币处理装置1内的各种驱动机构的动作的控制电路板40(形成控制器)。控制电路板40被连接到用于检测下推臂38的转动行程的光传感器42(转动动作检测传感器)。当下推臂38的转动行程即压板在下推方向的行程到达预定量时，光传感器42用来停止板驱动马达33的动作。这防止了在板驱动马达33上施加不必要的负载。
在外壳距离纸币推送区域10的另一侧设有堆叠盘60，如图2和3所示。堆叠盘60具有的结构能够连续地堆叠并储存由压板32按压的纸币。下面将参照图8和9说明堆叠盘的布置。
堆叠盘60包括具有底壁61a和在底壁61a两侧形成的侧壁61b的本体61。
在本体61的侧壁61b之间设有用于堆叠纸币的堆叠板62。堆叠板62由布置在堆叠板62和本体61的底壁61a之间的偏压弹簧63在按压方向进行按压和偏压。在侧壁61b的开口侧形成有一对沿着要储存的纸币的纵向延伸的阻挡侧翼61c。阻挡侧翼61c用于将通过纸币运输机构7送进纸币推送区域10的纸币与储存在本体61内的纸币分开，如图8A和9A所示。具体地，当压板32按压被送进纸币推送区域10的纸币时，由于阻挡侧翼61c的存在，纸币的中心被弯曲并被推到堆叠板62，如图9B所示。然后，纸币越过阻挡侧翼61c并对抗偏压弹簧63的偏压力被堆叠在堆叠板62上，如图8B和9C所示。当压板32返回到它的初始位置时，已经堆叠储存在堆叠板62上的纸币的边通过偏压弹簧63的偏压力被按压靠在该对阻挡侧翼61c上。
然后在堆叠储存在堆叠板62上的最顶端纸币与压板32之间出现间隙R，如图9A所示，以分隔压板32和被堆叠储存的纸币。即，通过纸币运输机构7被送进的纸币被输送在间隙R内，输送至此的纸币通过压板32离开它的初始位置的动作被连续地堆叠储存在堆叠盘60内。
当纸币发生皱褶等时，过大的间隙R可能引起纸币阻塞，而过小的间隙阻止纸币稳当地输送。具体地，最顶端纸币和压板32之间的优选间隙大约3至5mm。在纸币推送区域10，优选地布置纸币按压机构30和堆叠盘60，于是形成这样的间隙。
被堆叠储存在堆叠盘60的本体61内的纸币通过被按压偏压的堆叠板62以及阻挡侧翼61c容纳，并且采用这样的结构，使纸币的前端露出。因此，如后面所述，当驱动堆叠盘60的前端部分从外壳1a的前侧1b伸出时，使堆叠储存在堆叠板62上的纸币的前端部分露出，允许操作员能够容易地从前方取出纸币并收集。
在这种情况下，本体61(堆叠板62)的纵向长度(纸币堆叠面的长度)优选地短于要插入的纸币的长度，如图8B所示。于是通过减小堆叠板62的长度，使堆叠储存在堆叠板62上的纸币的上下方的前端部分露出，允许操作员轻松地抓住并取走纸币。此外，因为这样的结构，当收集纸币时，操作员不必用手指接触由金属比如不锈钢(例如，SUS)制成的堆叠板62，从而安全性提高。可选择地，如图8所示，可以在堆叠板62的前边中心处形成凹槽62a。这样的结构也使得操作员更容易地抓住纸币并且再次获得类似上述的效果。
本体61的侧壁61b面向外壳侧的前部被切去，形成在纸币插入方向延伸预定长度的切口61d。设置这些切口61d，于是当通过闸板机构释放闸板并且在其伸出的方向使堆叠盘60移动时，处于打开状态的闸板不会干涉本体61，有效地允许以节省空间的方式建构这些部件。
在堆叠盘60内，可以在堆叠板62上设置用于检测纸币是否存在的的纸币检测传感器128(见图14的框图)。
下面参照图3和图10说明用于驱动堆叠盘的堆叠盘驱动机构。
堆叠盘驱动机构70包括固定在外壳1a的内部框架1d上的盘驱动马达71和由盘驱动马达71旋转的驱动轴(蜗杆轴)72。在纸币插入方向延伸的驱动轴72被可转动地支撑在内部框架上。阳螺纹72a形成在驱动轴72的外表面上。驱动轴72的一端经过齿轮传动系73连接到盘驱动马达71的输出轴。
在堆叠盘60的本体61的后方部分形成连接件66，该件被连接到用来包围驱动轴72的滑动件75。滑动件75具有与驱动轴72的阳螺纹72a配合的阴螺纹(没有画出)。驱动轴72的转动动作被转换为滑动件75即堆叠盘沿着轴向方向的往复动作。在这种情况下，平行于驱动轴72布置的导杆76穿过滑动件75，并且导杆76防止滑动件75在前后移动时发生转动。
堆叠盘驱动机构70还包括能够检测堆叠盘60行程的行程检测组件80。该行程检测组件80包括安装在与盘驱动马达71输出轴相反一侧的延长上的盘状转动件81，和转动行程检测传感器(光传感器)82，该传感器布置为夹住转动件81而在每一侧留出间隙。在转动件81中形成编码器81a(一组以预定间隔在圆周方向形成的开口)。当盘驱动马送71使编码器81a转动时，转动行程检测传感器82能够获得对应转动行程的脉冲，为堆叠盘60提供基于该脉冲数量的行程。
通过提供这样的行程检测组件80，可能精确地控制堆叠盘60在它伸出的方向的停止位置，并且减少对盘驱动马达71的负载。
堆叠盘驱动机构70还包括能够检测堆叠盘60的储存位置(储存纸币的位置)的位置检测组件85。这样的位置检测组件85可包括阻挡件(没有画出)，设置在使堆叠盘60移动的滑动件75上，和安装在内部框架1d上的限位开关86，阻挡件按压和释放来改变该开关的ON和OFF状态。
通过提供这样的位置检测组件85，在纸币收集过程中，可能提供堆叠盘60的状态(无论它是在储存状态还是在收集状态)并且适当地驱动堆叠盘60。
堆叠储存在堆叠盘60内的纸币通过释放布置在纸币插槽3A附近的闸板机构90而被收集在纸币处理区域3内。闸板机构的布置将在下面参照图2，3和11至13进行说明。
闸板机构90包括封闭在纸币处理区域内形成的矩形开口的闸板(闭塞板)91和用于使闸板91转动的闸板驱动机构92。闸板91形成为大体上的矩形板件，而且它的底端相对于外壳的内部框架而言由轴91a可转动地支撑。闸板驱动机构92包括闸板驱动马达95，该马达通过齿轮系96和依次连接到齿轮系96的链接臂件97a，97b连接到轴91a。齿轮系96构成连接到闸板驱动马达95的驱动轴95a的减速机构。
具体地，闸板驱动马达95使它的驱动轴95a转动，得到的转动驱动力借助齿轮系96被减速。齿轮系96的输出齿轮96a被连接到链接件97a的轴，而且闸板驱动马达95的正向转动使链接件97a转动，改变它在图13A的状态到图13B所示的状态。链接件97b的底端被连接到轴91a，另一端被连接到链接件97a。如图所示的链接件97a的转动动作通过链接件97b使闸板91转动大约90度，从竖直位置到朝向进入外壳。
闸板驱动机构92还包括能够检测闸板91的转动行程的转动行程检测组件100。转动行程检测组件100包括在齿轮系96的输入齿轮96b的表面上形成的编码器101，和用于检测编码器101的转动行程的转动行程检测传感器(反射光传感器)102。
通过提供这样的转动行程检测组件100，当使闸板转动90度时可能精确地控制它的停止位置并且减少对闸板驱动马达95的负载。
为了配合闸板机构90，为了固定闸板91于其关闭位置，还设有锁紧机构110。
锁紧机构110包括在可开/关闸板91的上方边上连续形成的突起和凹槽112，在外壳内部框架的宽度方向(箭头所示方向)可以移动的锁板113，沿着宽度方向能够驱动锁板113的驱动组件，比如螺线管116。锁板113具有与突起和凹槽112相对应的凹槽和突起114。锁板113总是由偏压弹簧117偏压，于是突起和凹槽112与凹槽突起114不会重合(见图12)。
当收集纸币时，螺线管116在宽度方向驱动锁板113抵抗偏压弹簧117的偏压力，于是突起凹槽112和凹槽突起114重合(见图11)。这释放了被锁住的闸板91，并允许闸板驱动机构92朝着进入外壳的方向转动闸板91，使堆叠盘60准备弹出。
图14是表示控制纸币处理装置1的控制器的示例布置的框图。
控制器如上所述包括安装在盖31的后方用于控制上述驱动器的操作的控制电路板40。控制电路板40包括用于控制各种驱动组件比如运输马达20、板驱动马达33、盘驱动马达71、闸板驱动马达95、和螺线管116操作的CPU 130，用于储存驱动各种驱动组件的程序、用于检测纸币真伪等数据的ROM 131，和控制RAM 132。
通过一个I/O端口135，CPU 130被连接到用于驱动各种马达的马达驱动电路140143。使用来自CPU 130的控制信号控制驱动马达的各种操作(在正向或者反向驱动马达，和停止马达)，这些控制信号基于驱动这些马达的程序。CPU 130通过I/O端口135接收检测信号，比如来自插入纸币检测传感器25的插入纸币检测信号，来自纸币识别传感器26的纸币识别信号，来自转动动作检测传感器42的关于压板32的按压位置检测信号，来自转动行程检测传感器82的关于堆叠盘60的位置检测信号，来自限位开关86的检测堆叠盘60是否在储存位置的检测信号，和来自转动行程检测传感器102的关于闸板91的转动位置检测信号。基于这些检测信号，控制运输马达20、板驱动马达33、盘驱动马达71、闸板驱动马达95和螺线管116的操作。
CPU 130被连接到布置在游戏机(没有画出)本体内并执行游戏的控制电路200，根据插入纸币的面值，向游戏机发送关于玩游戏的人值得玩什么游戏的信息。
此外，在控制电路板40上的CPU 130接收释放信号，用于释放处于锁紧模式的锁紧机构110(用于驱动螺线管116)。用于传输释放信号的信号传输组件300例如可以构造为具有管理服务器的部分功能，其通过通讯网络400连接并管理银行内的设备，例如使得在纸币收集过程中，以单个操作释放在银行设备内的纸币处理装置的闸板。
现在说明上述结构的纸币处理装置1的操作。
首先，说明在堆叠盘60内的连续堆叠储存纸币的过程。如图1至3所示，在竖直位置使其较短边垂直对齐的纸币P通过纸币插槽3A被插入，这由插入纸币检测传感器25检测。当插入纸币检测传感器25检测已经插入纸币后，使运输马达20正向转动，通过纸币运输机构7的一部分，即运输带17a，17b和与之紧靠着的压轮21a，21b，22a，22b夹住纸币P，并将纸币运进外壳。
当纸币P被运进外壳时，纸币识别传感器26检测纸币并且控制器确定它的有效性。如果纸币识别传感器26不能确定纸币P的有效性，运输马达20被反转以返回正被运输的纸币P并从纸币插槽3A将其排出。
当纸币P有效时，使运输马达20转动直到纸币P的后边经过了运输带17a，17b和压轮22a，22b之间的压区部分。同时，如图8A和9A所示，在位于运输带17a，17b和压轮21a，21b，22a，22b下游的纸币推送区域10，使纸币P排进过压板32的按压面和堆叠盘60的阻挡侧翼61c所在的平面之间的间隙R。如上所述，将间隙设定在一定范围，使间隙不会引起阻塞等情况。
当纸币通过压区部分并到达推送区域10时，停止运输马达20的正向转动动作，转动板驱动马达33。然后下推臂38在下推方向驱动压板32并且压板32的下侧按压纸币(见图9B)。由压板32按压的纸币越过堆叠盘60的该对阻挡侧翼61c，对抗偏压弹簧63的偏压力按压在堆叠板62上。虽然压板32根据链接机构35的支撑位置在纸币的不同位置提供不同的压力，但是在压板32两侧形成的凸缘(外伸)32c接触阻挡侧翼61c，沿着纵向方向在纸币上提供基本一致的压力。即，整个纸币可以一致地被按压，保证储存预定数量的纸币，即使纸币起皱或者很难拉直(由于堆叠纸币数量的增加)。下推臂38的位置由转动动作检测传感器42进行检测，它检测下推臂38的适当位置(当压板32的凸缘32c接触阻挡侧翼61c时)并停止板驱动马达33。
当给压板32施加预定按压力并且凸缘(外伸)32c接触阻挡侧翼61c时，板驱动马达33被反转使压板32返回到初始位置。同时，堆叠板62由于偏压弹簧63的偏压力被偏压至阻挡侧翼61c，而且最上面的纸币接触阻挡侧翼61c，如图9C所示。现在纸币与接着要运输的纸币分离。
通过重复上述动作，纸币被稳定地堆叠储存在堆叠盘60的堆叠板62上。
现在说明收集储存在堆叠盘60内的纸币的过程。当收集纸币时，用于管理整个营业室的管理服务器(信号传输组件300)例如向安装在银行内的每一个纸币处理装置1发送释放锁紧机构110的信号。在这种情况下，管理服务器例如可以控制银行内所有的纸币处理装置以释放其锁紧机构，或者可以控制银行内一排纸币处理装置以释放其锁紧机构。当纸币处理装置接收此释放信号时，它驱动螺线管116，螺线管116又驱动锁板113在宽度方向抵抗偏压弹簧17的偏压力。于是，锁板113的凹槽突起114和闸板91上形成的突起凹槽112重合。这使得闸板驱动马达95转动闸板91为打开位置(见图13B)。闸板驱动马达95的转动行程由转动行程检测传感器102检测，该传感器在适当的位置停止闸板驱动马达95(在闸板转动大约90度成为向下弯曲的位置)。
当闸板驱动马达95停止时，盘驱动马达71转动，使堆叠盘60的前端部分从外壳的前侧伸出。如上所述，因为切口61d形成在堆叠盘60的本体61的两个侧壁61b上，没有干涉处于向下弯曲位置的闸板91，使堆叠盘60的前端部分伸出。盘驱动马达71的转动行程由转动行程检测传感器82检测，其在适当位置停止堆叠盘60。
当停止堆叠盘60的动作时，堆叠在堆叠板62上的纸币被夹持，于是露出纸币的前端部分，如图15所示，使得操作员抓住并取出露出的纸币，以有效的方式执行纸币收集过程。具体地，在如图8所示的实施例中，其上堆叠有纸币的堆叠板62的长度短于纸币的长度，另外，凹槽62a形成在堆叠板62的前边中心处。因此，当堆叠盘60伸出时，堆叠储存的纸币能够容易地在其前端部分被抓住，使得更容易地执行纸币收集过程。
在纸币收集过程中，当纸币检测传感器128检测堆叠板62上没有纸币时(当结束收集时)，在经过预定的时间后，以相反顺序执行上述步骤。即，使盘驱动马达71反转，使堆叠盘60返回到储存位置。当限位开关86检测到堆叠盘60的存在时，闸板驱动马达95被反转以使闸板91转动为关闭位置。之后，断电螺线管116使锁板113返回到初始位置，并启动锁紧机构110。
如上所述，因为检测到堆叠板62上没有纸币并且自动启动锁紧机构110，操作员只有收集纸币，无需其它动作，使得纸币收集过程以有效方式得到执行。这样的布置可靠地消除了操作员在纸币收集过程中忘记锁闸板91的可能(人为错误)，导致安全性提高。可以设置上述的控制器，当它接收用于释放锁紧机构的信号但是在堆叠板62上没有纸币时，控制器将不释放锁紧机构。即，当没有纸币时，将不驱动堆叠盘60并且维持锁紧机构的锁紧状态，可靠地消除了操作员忘记启动锁紧机构的可能。
上述释放锁紧机构110的过程可以通过操作员拥有的专用移动终端进行实施。例如，每一个纸币处理装置可以具有红外线接收器500(见图1和14)，当红外线接收器接收来自移动终端的预定锁紧释放信号时，通过该接收器释放锁紧装置110。即，通过这样的布置，通过释放各个锁紧机构，可以对于大量的纸币处理装置实现收集过程。可选择地，这样的释放操作可以通过管理服务器使用移动终端以单个操作得到实现。即，使用移动终端以单个操作可以释放整个银行的锁紧机构或者释放银行内每一排的锁紧机构。
具有上述结构的纸币处理装置，通过以节省空间的方式在有限的安装空间内布置各个元件可以缩小尺寸，并且进一步实现有效的纸币收集。
即，在上述纸币处理装置的布置中，通过纸币插槽3A插入的纸币由纸币运输机构7运输并排向位于纸币运输机构7下游的纸币推送区域1内的间隙R。因为在纸币推送区域10内，没有用于在插入方向运输纸币的运输机构(比如运输辊)，在外壳1a的横向方向能够提供空间，在此处纸币按压机构30和用于堆叠储存纸币的堆叠盘60以节省空间的方式被布置在横向方向。这消除了在纸币运输机构7的上方或者下方布置储存纸币用的纸币箱的必要，使得整个装置更紧凑。
此外，因为堆叠盘60和要插入的纸币之间的分隔由在堆叠盘60上为此目的而形成的阻挡侧翼61c简单地实现，简化结构并有效地利用外壳内的空间是可能的。
在上述布置中，因为在外壳内布置有各种驱动机构，需要连接各种驱动机构、控制电路板和外部装置的布线空间。在这种情况下，在安装在外壳侧壁之间的传感器板5A上设计信号线和通讯线可以消除布线的需要，使得内部空间被有效地利用而且整个装置更紧凑。
纸币按压机构30连续地将来自纸币推送区域10的纸币堆叠储存在堆叠盘60内，然后纸币通过堆叠盘驱动机构70被送出，并且它的前端部分从外壳1a的前侧伸出。堆叠储存在堆叠盘60内的纸币被夹持，于是纸币的前端部分露出，使得操作员从前方简单地拾取露出的纸币，纸币收集过程有效地得到实施。此外，纸币在堆叠盘60的阻挡侧翼61c和堆叠板62之间被可靠地夹持，消除了在收集过程中未收集的纸币遗留在外壳内的可能。
虽然已经描述了本发明的实施例，本发明不限于此，并且可以适当地进行改进。例如，布置在外壳内的各个部件，比如各个驱动机构和传感器，只是一个举例，它们的具体布置能够适当地改进，只要它们提供相似的过程和操作。堆叠盘60的布置可以适当地改进，只要它容纳纸币，当堆叠盘60从外壳伸出时，纸币的前端部分被露出以被拾取。此外，用于释放纸币处理装置的锁紧机构的系统可以这样设计，对于每一个纸币处理装置不用涉及外部管理服务器等就可以实施释放操作。即，对于每一个纸币处理装置，可以单独地实施收集过程。
本发明的纸币处理装置不但可以安装在各个游戏机之间而且还可以安装在处理纸币的各个装置内，比如类似各种自动售货机的外部装置。
对于本领域的技术人员，可以容易地发现其它优点和做出改进。因此，在更广泛的方面，本发明不限于具体细节和在这里画出和说明的代表性实施例。相应地，没有脱离由附加权利要求和它们的等同物限定的总的发明构思的精神或者范围，可以做出各种改进。
权利要求
1.一种纸币处理装置，其包括外壳；设置在外壳前侧上的纸币插槽，通过该插槽插入纸币；纸币运输机构，用于沿着插入方向将从纸币插槽插入的纸币运输，并且将纸币排向位于纸币运输机构下游的纸币推送区域；纸币按压机构，设置在外壳一侧并且将排在纸币推送区域内的纸币压向另一侧；堆叠盘，沿着插入方向可往复移动并堆叠储存由纸币按压机构按压的纸币；用于往复移动堆叠盘的堆叠盘驱动机构；和具有设置在外壳上的闸板的闸板机构，该闸板机构打开和关闭所述可以使堆叠盘的前端区域从中伸出的闸板，闸板机构具有防止闸板打开的锁紧机构；其中堆叠盘保持纸币，于是当堆叠盘的前端部分通过闸板从外壳中伸出时，堆叠储存的纸币的前端部分被露出。
2.如权利要求1所述的纸币处理装置，其中堆叠盘包括与纸币的两个纵向边相接合的阻挡侧翼，用于堆叠纸币的纸币堆叠板，和用于将堆叠在纸币堆叠板上的纸币压向阻挡侧翼的偏压弹簧。
3.如权利要求2所述的纸币处理装置，其中堆叠盘这样形成，纸币堆叠板的长度短于插入的纸币的长度。
4.如权利要求1至3任一所述的纸币处理装置，其中堆叠盘驱动机构具有能够检测堆叠盘行程的行程检测组件。
5.如权利要求1至4任一所述的纸币处理装置，其中堆叠盘驱动机构具有用于检测堆叠盘是否处在外壳内的储存位置的位置检测组件。
6.一种纸币处理装置控制系统，其包括在其前侧具有纸币插槽的外壳，通过插槽插入纸币；纸币运输机构，用于沿着插入方向将从纸币插槽插入的纸币运输，并且将纸币排向位于纸币运输机构下游的纸币推送区域；纸币按压机构，设置在外壳一侧并且将排在纸币推送区域内的纸币压向另一侧；堆叠盘，沿着插入方向可往复移动并堆叠储存由纸币按压机构按压的纸币，堆叠盘保持纸币，于是当堆叠盘的前端部分通过闸板从外壳中伸出时，堆叠储存的纸币的前端部分被露出；用于往复移动堆叠盘的堆叠盘驱动机构；具有设置在外壳上的闸板的闸板机构，该闸板机构打开和关闭所述可以使堆叠盘的前端区域从中伸出的闸板，闸板机构具有防止闸板打开的锁紧机构；用于将释放锁紧机构的释放信号传输给纸币处理装置的信号传输组件；和用于驱动闸板机构打开闸板并驱动堆叠盘驱动机构的控制器，于是当纸币处理装置接收到释放信号时，堆叠盘从外壳伸出。
7.如权利要求6所述的纸币处理装置系统，其中堆叠盘设有用于检测纸币存在与否的纸币检测传感器，当纸币检测传感器没有检测到纸币存在时，并且堆叠盘保持从外壳伸出的状态一段预定时间时，控制器控制堆叠盘驱动机构使堆叠盘返回到外壳内。
8.如权利要求6或7所述的纸币处理装置控制系统，其中堆叠盘设有用于检测纸币存在与否的纸币检测传感器，并且当纸币检测传感器没有检测到纸币存在时，控制器驱动锁紧机构锁紧闸板以防止其打开。
全文摘要
本发明提供了一种纸币处理装置，其中该装置的尺寸可以通过节省空间的方式在有限安装空间内布置各种部件而减小，并且进一步实现有效的纸币收集。所述纸币处理装置包括沿着插入方向将从纸币插槽插入的纸币运输并将纸币排向位于纸币运输机构下游的纸币推送区域的纸币运输机构；设置在外壳一侧并且将排向纸币推送区域的纸币压向另一侧的压板；沿着插入方向可以往复移动并堆叠储存由压板按压的纸币的堆叠盘；用于往复移动堆叠盘的堆叠盘驱动机构；具有闸板的闸板机构，该闸板机构打开和关闭所述可以使堆叠盘的前端区域从中伸出的闸板。堆叠盘夹持纸币，于是当堆叠盘的前端部分通过闸板从外壳伸出时，堆叠储存的纸币的前端部分被露出。
文档编号G07D13/00GK1881265SQ20061009377
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月19日 优先权日2005年6月17日
发明者吉冈一荣 申请人:阿鲁策株式会社, 株式会社赛塔