<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を図1〜図10を参照して以下に説明する。
図1に示すように、第1実施形態のテスト媒体201は、円板状をなしており、外周面202が円筒面であり、板厚方向の一側の面203および他側の面204が外周面202の中心軸に直交するように広がっている。テスト媒体201の中心軸は、外周面202の中心軸と一致する。テスト媒体201は、500円硬貨相当の外径および厚さとなっており、例えばステンレス鋼材(SUS)からなっている。
板厚方向の一側の面203には、複数、具体的には10本の円環状の溝211a〜211jが径方向外側から内側に向けてこの順に同心円状に形成されている。溝211a〜211jは、共通の中心軸が外周面202の中心軸と一致しており、所定の等間隔で同心円状のパターンを形成している。
溝211a〜211jは、図2に溝211a〜211cを示すように、いずれも、開口部212と底面213と外側円筒面214と内側円筒面215と外側テーパ面216と内側テーパ面217とを有している。
溝211a〜211jは、いずれも、開口部212の径方向の幅が周方向位置によらず一定であり、底面213の径方向の幅も周方向位置によらず一定となっていて、開口部212の径方向の幅が、底面213の径方向の幅よりも広く、開口部212と底面213とが径方向の幅の中央位置を径方向において一致させている。
溝211a〜211jは、全て、開口部212の径方向の幅が同等であり、底面213の径方向の幅も同等になっている。溝211a〜211jは、全ての底面213が同一平面に配置されており、この平面は、外周面202の中心軸に直交して広がっている。
溝211a〜211jは、いずれも、外側円筒面214が底面213の径方向の外端縁部から開口部212側に一定径で延出しており、内側円筒面215が底面213の径方向の内端縁部から開口部212側に一定径で延出している。溝211a〜211jは、いずれも、外側円筒面214および内側円筒面215が同等の軸方向長さとなっており、全ての溝211a〜211jがこの軸方向長さを同等にしている。
溝211a〜211jは、いずれも、外側テーパ面216が、外側円筒面214の底面213とは反対側の端縁部から開口部212側に、開口部212側ほど大径となるように延出しており、内側テーパ面217が内側円筒面215の底面213とは反対側の端縁部から開口部212側に、開口部212側ほど小径となるように延出している。溝211a〜211jは、いずれも、外側円筒面214と内側円筒面215とが同等の軸方向長さとなっており、全ての溝211a〜211jがこの軸方向長さを同等にしている。
以上により、溝211a〜211jは、いずれも、底面213側ほど径方向の幅が狭くなるテーパ溝となっており、全て同等の深さとなっている。
面203は、溝211a〜211jのうちの最も径方向外側の溝211aよりも径方向外側に外縁面部218aを、溝211a,211b間に中間面部218bを、溝211b,211c間に中間面部218cを、溝211c,211d間に中間面部218dを、溝211d,211e間に中間面部218eを、溝211e,211f間に中間面部218fを、溝211f,211g間に中間面部218gを、溝211g,211h間に中間面部218hを、溝211h,211i間に中間面部218iを、溝211i,211j間に中間面部218jを、溝211jの径方向内側に中央面部218kを、有している。
外縁面部218aおよび中間面部218b〜218jは、いずれも円環状であり、中央面部218kは、その外周縁部よりも径方向の内側全面に広がる円形面である。外縁面部218a、中間面部218b〜218jおよび中央面部218kは、同一平面に配置されており、これらが面203の板厚方向外端の外端面部219を構成している。中間面部218b〜218jは、いずれも、径方向の幅が周方向位置によらず一定であり、全て、径方向の幅が同等になっている。
板厚方向の他側の面204は、その外周縁部よりも径方向の内側全面に広がる円形面である。面204は、外周面202の中心軸に直交する平面となっている。よって、面204は、面203の外端面部219と平行をなしている。
テスト媒体201は、例えば、外径が26.6mm、厚さが2mmとなっている。また、テスト媒体201の中心軸から、溝211a〜211jのそれぞれの径方向の幅の中央位置までの距離は、例えば、溝211aが1.2mm、溝211bが2.4mm、溝211cが3.6mm、溝211dが4.8mm、溝211eが6.0mm、溝211fが7.2mm、溝211gが8.4mm、溝211hが9.6mm、溝211iが10.8mm、溝211jが12.0mm、となっている。溝211a〜211jのそれぞれの底面213の径方向の幅は、例えば0.5mmとなっている。溝211a〜211jのそれぞれの底面213の外端面部219からの深さは、例えば0.3mmとなっている。なお、テスト媒体201のサイズおよび材質、ならびに、テスト媒体201に形成される溝の数および溝の幅、深さ等の寸法は、任意に選択可能なものとする。
第1実施形態の硬貨処理装置1は、機外から投入されたバラ硬貨を識別しつつ計数して金種別に収納する。図3に示すように、硬貨処理装置1は、外部から硬貨が投入される硬貨投入繰出部10を有している。
硬貨投入繰出部10は、水平に配置された回転円盤12と、この回転円盤12の外縁部から鉛直に立ち上がる、一部が切り欠かれた略円筒状の側壁部13と、回転円盤12との間に硬貨一枚分の隙間をもって側壁部13の切欠部分に設けられた分別環14とを有している。
硬貨投入繰出部10には、機外からバラ硬貨が投入される。この状態で回転円盤12が図3における反時計回りに回転すると、その遠心力によって硬貨が側壁部13の内周面に沿って運ばれる。さらに硬貨は、回転円盤12と分別環14との隙間を介して一枚ずつ分離されて硬貨投入繰出部10から外に順次繰出される。
硬貨投入繰出部10の硬貨繰出位置には、硬貨投入繰出部10から繰り出された硬貨を一列状に案内する搬送路20と、搬送路20上の硬貨を搬送するフィードユニット21とが設けられている。
搬送路20は、回転円盤12の接線方向に沿って配置された第1搬送部23と、この第1搬送部23の回転円盤12とは反対側から直交方向に延出する第2搬送部24と、この第2搬送部24の第1搬送部23とは反対側から直交方向に延出する第3搬送部25とを有している。第1搬送部23には、搬送中の硬貨の画像を検出して金種を識別しつつ計数する硬貨識別部27が設けられている。よって、硬貨処理装置1は、硬貨の画像を検出して識別を行う硬貨識別部27を有しており、この硬貨識別部27の識別結果に基づいて硬貨を処理する。
第2搬送部24には、硬貨を落下可能であり落下した硬貨を機外に取出可能に案内するリジェクト口28と、硬貨識別部27で識別不能と識別された硬貨をリジェクト口28に落下させるリジェクト部29とが設けられている。リジェクト口28から落下した硬貨は、図示略のリジェクト箱に排出される。
第3搬送部25には、硬貨識別部27で計数された硬貨を金種別に選別する選別部32が設けられている。この選別部32は、硬貨を落下可能な金種別の選別口32a〜32fを有しており、これら選別口32a〜32fが第3搬送部25の延在方向に並べられて設けられている。これら選別口32a〜32fは、硬貨を小さい外径のものから落下させるようになっており、最も上流側の選別口32aが1円硬貨を、その下流側の選別口32bが50円硬貨を、その下流側の選別口32cが5円硬貨を、その下流側の選別口32dが100円硬貨を、その下流側の選別口32eが10円硬貨を、その下流側の選別口32fが500円硬貨を、それぞれ別々に落下させるようになっている。各選別口32a〜32fの直前位置には硬貨を検知する硬貨検知センサ33a〜33fが設けられており、硬貨検知センサ33a〜33fの隣り合うもの同士の検知枚数の差から、選別口32a〜32fのうちの間にあるものから落下した硬貨の数を計数するようになっている。
フィードユニット21は、複数の搬送ベルト35,36を有しており、これらの搬送ベルト35,36が、硬貨投入繰出部10から繰り出された硬貨を上側から搬送路20に押し付けて搬送する。この搬送中、硬貨は、まず、硬貨識別部27で識別され計数されることになる。硬貨識別部27で識別不能であった硬貨は、リジェクト部29によってリジェクト口28から落下させられ、それ以外の硬貨は、選別部32の金種別の選別口32a〜32fの対応するものから落下する。
なお、図示は略すが、選別口32a〜32fの下側には、選別口32a〜32fから落下した硬貨を機外に返却可能に一時貯留する金種別の一時貯留部と、一時貯留部に貯留された硬貨を出金可能に収納する金種別の出金収納部とが設けられている。
硬貨識別部27は、搬送路20の第1搬送部23に設けられている。第1搬送部23において硬貨搬送方向に対して直交する水平方向を通路幅方向とすると、第1搬送部23は、上面の搬送面39が水平に配置されて回転円盤12の接線方向に直線状に延びる通路部40と、通路部40の通路幅方向両側に立設されて通路部40と同方向に延びる側壁部41,42とを有している。通路部40は、硬貨投入繰出部10から繰り出された硬貨の下面を搬送面39で支持してその移動を案内することになり、側壁部41,42はその際に硬貨が一列状に並ぶように硬貨の外周面を案内する。
硬貨識別部27は、通路部40の一部を構成する搬送板45を有している。搬送板45は、その上面の搬送面46が搬送面39の一部を構成することになり、搬送面39の他の部分と同様、硬貨の下面を案内する。搬送板45は、透光性の材料からなり、具体的にはガラス板からなっている。
硬貨識別部27は、図4に示すように、搬送板45の上側の通路幅方向の両側にガイド部材48,49を有している。ガイド部材48は、図3に示す側壁部41の一部を構成しており、ガイド部材49は、図3に示す側壁部42の一部を構成している。図4に示すように、搬送板45はその上面のガイド部材48,49の間部分が硬貨Cを案内する搬送面46となっている。
硬貨識別部27は、図5〜図7に示すように、上記した搬送板45と、この搬送板45の下側に設けられて、搬送面46上を移動する硬貨Cに下側から光を照射する下側照射部51と、搬送板45の下側に設けられて搬送面46上を移動する硬貨Cを識別する識別本体部52とを有している。硬貨識別部27は、搬送面46上を移動する硬貨Cに上側から光を照射する図8に示す上側照射部53を有している。
識別本体部52は、搬送板45の下側に配置される集光部としてのセルホックレンズ55と、セルホックレンズ55の下側に配置される画像検出部としてのラインセンサ56とを有している。セルホックレンズ55およびラインセンサ56は、搬送面46の通路幅方向に延在するように配置されており、搬送面46における硬貨搬送方向の位置を互いに一致させている。識別本体部52は、セルホックレンズ55およびラインセンサ56によって、これらの真上の硬貨識別位置にある硬貨Cの通路幅方向に沿う線画像を検出しこの線画像を時系列的につないで硬貨Cの外径および模様を簡易的に検出して、真偽、正損、金種等を識別する。
下側照射部51は、セルホックレンズ55およびラインセンサ56の真上である、識別本体部52による硬貨の硬貨識別位置(以下、硬貨識別位置と称す)に対して硬貨搬送方向上流側および下流側にそれぞれ配置される共通部品である組立体61,61を有している。以下の説明においては、硬貨識別位置に対して硬貨搬送方向上流側に設けられる組立体61およびその構成部品の符号に(U)を添え、硬貨識別位置に対して硬貨搬送方向下流側に設けられる組立体61およびその構成部品の符号に(L)を添えて、それぞれを区別する。
図5に示すように、組立体61(U)は、一対の組立体61(U),61(L)のうち硬貨搬送方向上流側に設けられる上流側組立体である。組立体61(U)は、基板65(U)と、基板65(U)に実装される複数のLED66(U)からなる光源67(U)と、基板65(U)に載置される導光板68(U)と、導光板68(U)の上面に貼着される反射板69(U)と、導光板68(U)の硬貨識別位置側の下側に配置される光吸収シート70(U)とを有しており、これらが組み立てられて一体的に構成されている。反射板69(U)は、組立体61(U),61(L)のうち硬貨搬送方向上流側の組立体61(U)に設けられる上流側反射板であり、光吸収シート70(U)は、硬貨搬送方向上流側の組立体61(U)に設けられる上流側光吸収シートである。
上流側組立体61(U)の基板65(U)は、搬送面46に平行な状態から、通路幅方向に平行をなす仮想軸線を中心に硬貨搬送方向上流側よりも下流側が搬送面46に近づくように傾斜させられている。
基板65(U)の上面に実装された光源67(U)は、硬貨識別位置に対して硬貨搬送方向上流側に配置される上流側光源となっている。この光源67(U)を構成する複数(具体的には8個)のLED66(U)は、すべて硬貨搬送方向の位置および高さを合わせており、通路幅方向に等間隔で一列状に配置されている。これらLED66(U)は、光軸の方向を基板65(U)の上面に平行かつ平面視で硬貨搬送方向に平行な方向としており、硬貨搬送方向の下流側つまり硬貨識別位置側に向けている。
導光板68(U)は、透明アクリル板からなるもので、中間部分に板厚方向に貫通する配置穴91(U)が形成されている。導光板68(U)は、この配置穴91(U)内に複数のLED66(U)を配置するようにして基板65(U)上に載置されて基板65(U)に取り付けられている。導光板68(U)は、基板65(U)上に載置される平板状の平板部92(U)を有している。
平板部92(U)は、配置穴91(U)の硬貨搬送方向下流側に位置する前側導光板部93(U)と、配置穴91(U)の通路幅方向両側に位置する側板部94(U),95(U)と、配置穴91(U)の硬貨搬送方向上流側に位置する背板部96(U)とを有している。平板部92(U)は、基板65(U)に載置されることで基板65(U)と同様に傾斜して配置されている。つまり、平板部92(U)は、硬貨搬送方向上流側よりも下流側が搬送面46に近づくように傾斜して配置されている。平板部92(U)は、図6に示すように、搬送面46とのなす角度θ1(U)が0度よりも大きく15度以下の範囲で傾斜させられており、具体的にはθ1(U)=10度に傾斜させられている。よって、平板部92(U)は、搬送面46に対して鋭角をなしており、硬貨搬送方向の位置が同じならば搬送面46からの距離が等距離となっている。
前側導光板部93(U)は、硬貨識別位置に対して硬貨搬送方向上流側に配置されている。前側導光板部93(U)は前端面98(U)および後端面99(U)が板厚方向に平行をなしかつ通路幅方向に平行をなしている。
導光板68(U)は、図5に示すように、前側導光板部93(U)の硬貨搬送方向下流側の通路幅方向の一側部から硬貨搬送方向下流側に延出する延出導光板部100(U)を有している。前側導光板部93(U)と延出導光板部100(U)とが、光源67(U)の硬貨識別位置側に配置される上流側の導光板部101(U)となっている。
延出導光板部100(U)は、前側導光板部93(U)と同一平面に配置されることで硬貨搬送方向上流側よりも下流側が搬送面46に近づくように傾斜する基端側の基端板部102(U)と、搬送面46に対して平行をなすように基端板部102(U)に対して屈曲する先端側の先端板部103(U)とを有している。基端板部102(U)は、上流側の導光板68(U)において搬送面46に対し傾斜する上流側傾斜板部となっている。先端板部103(U)は通路幅方向の一側で搬送面46に対して平行をなす一側平行板部となっている。
延出導光板部100(U)の先端板部103(U)には、通路幅方向の外側に、板厚方向に平行をなすとともに平面視で硬貨搬送方向に対して傾斜する傾斜面105(U)が形成されている。先端板部103(U)には、通路幅方向の内側に板厚方向に平行をなすとともに平面視で硬貨搬送方向に対して平行をなす端面106(U)が形成されている。端面106(U)は、延出導光板部100(U)の中で主に発光する主発光面となっている。硬貨搬送方向において端面106(U)の中央位置が、セルホックレンズ55およびラインセンサ56の位置、つまり硬貨識別位置と一致している。
光源67(U)を構成する複数のLED66(U)のうち、最も延出導光板部100(U)側の一つのLED66(U)は、この延出導光板部100(U)と通路幅方向の位置を合わせており、残りの複数(具体的には7個)のLED66(U)は、前側導光板部93(U)の延出導光板部100(U)が形成されていない部分と通路幅方向の位置を合わせている。前側導光板部93(U)は、複数のLED66(U)つまり光源67(U)と、硬貨識別位置との間に配置されている。
前側導光板部93(U)は、これと通路幅方向の位置を合わせている複数のLED66(U)からの光を硬貨搬送方向に沿って導光し前側導光板部93(U)の硬貨搬送方向下流側の図6に示す前端面98(U)から発光させて、硬貨識別位置にある硬貨Cに対して搬送方向上流側から照射する。前側導光板部93(U)は、硬貨識別位置よりも上流側の上流側搬送方向導光板部となっている。
前側導光板部93(U)は、その板厚方向に直交する方向かつ平面視で硬貨搬送方向に平行する方向に、複数のLED66(U)のそれぞれの光軸上の光を導光することになる。前側導光板部93(U)は、硬貨搬送方向上流側よりも下流側が搬送面46に近づくように傾斜していることから、複数のLED66(U)のそれぞれからの光軸上の光を平面視で硬貨搬送方向に平行に、上流側かつ下側から下流側かつ上側に向けて照射する。このときの照射角度は、前側導光板部93(U)の傾斜と同様に、搬送面46に対し0度より大きく15度以下(具体的には10度)となっている。
図5に示すように、延出導光板部100(U)は、この延出導光板部100(U)と通路幅方向の位置を合わせているLED66(U)からの光軸上の光を、基端板部102(U)が前側導光板部93(U)と同様、板厚方向に直交しかつ平面視で硬貨搬送方向に平行をなすように導光し、その後、先端板部103(U)がこれに設けられた傾斜面105(U)で反射させることで硬貨搬送方向に対し交差する方向に変換して硬貨識別位置にある硬貨Cに対して一の側方の下側から通路幅方向に沿って他の側方の上側に向けて照射する。つまり、延出導光板部100(U)は通路幅方向一側に位置する一側導光板部となっており、傾斜面105(U)は、上流側の導光板68(U)の延出導光板部100(U)に形成された上流側光路変換部となっている。
より詳しくは、先端板部103(U)はLED66(U)からの基端板部102(U)に沿う平面視で搬送方向に平行な光軸上の光を上面107(U)で反射させ、傾斜面105(U)によって平面視で通路幅方向に平行な方向に変換して、下面108(U)で反射させることにより、端面106(U)から、平面視で通路幅方向に沿う姿勢のまま通路幅方向の一の側方かつ下側から他の側方かつ上側に向けて照射する。なお、端面106(U)から大気へ出射する際の屈折率の違いから出射後は出射直前よりもさらに上向きに傾斜する。図7に示すように、この出射光の搬送面46に対する角度θ2(U)が0度より大きく20度以下(具体的には15度)となるように設定されている。延出導光板部100(U)は、搬送面46の通路幅方向の延出導光板部100(U)側の端から通路幅Wの1/4の位置つまりW/4の位置に向けてLED66(U)からの光軸上の光を照射するようになっている。
図5に示す反射板69(U)は、導光板68(U)の平板部92(U)の上面全体を覆っており、配置穴91(U)の上部開口を塞いでいる。延出導光板部100(U)は反射板で覆われてはいない。また、光吸収シート70(U)は、図示略の支持部材を介して基板65(U)に取り付けられており、前側導光板部93(U)の硬貨識別位置側の下側にこれと平行に配置され、延出導光板部100(U)の下方に配置されている。
組立体61(L)は、一対の組立体61(U),61(L)のうち硬貨搬送方向下流側に設けられる下流側組立体である。組立体61(L)は、基板65(L)と、基板65(L)に実装される複数のLED66(L)からなる光源67(L)と、基板65(L)に載置される導光板68(L)と、導光板68(L)の上面に貼着される反射板69(L)と、導光板68(L)の硬貨識別位置側の下側に配置される光吸収シート70(L)とを有しており、これらが組み立てられて一体的に構成されている。反射板69(L)は、組立体61(U),61(L)のうち硬貨搬送方向下流側の組立体61(L)に設けられる下流側反射板であり、光吸収シート70(L)は、硬貨搬送方向下流側の組立体61(L)に設けられる下流側光吸収シートである。
下流側組立体61(L)の基板65(L)は、搬送面46に平行な状態から、通路幅方向に平行な仮想軸線を中心に硬貨搬送方向下流側よりも上流側が搬送面46に近づくように傾斜させられている。
基板65(L)の上面に実装された光源67(L)は、硬貨識別位置に対して硬貨搬送方向下流側に配置される下流側光源となっている。この光源67(L)を構成する複数(具体的には8個)のLED66(L)は、すべて硬貨搬送方向の位置および高さを合わせており、通路幅方向に等間隔で一列状に配置されている。これらLED66(L)は、光軸の方向を基板65(L)の上面に平行かつ平面視で硬貨搬送方向に平行な方向としており、硬貨搬送方向の上流側つまり硬貨識別位置側に向けている。
導光板68(L)は、透明アクリル板からなるもので、中間部分に板厚方向に貫通する配置穴91(L)が形成されている。導光板68(L)は、この配置穴91(L)内に複数のLED66(L)を配置するようにして基板65(L)上に載置されて基板65(L)に取り付けられている。導光板68(L)は、基板65(L)上に載置される平板状の平板部92(L)を有している。
平板部92(L)は、配置穴91(L)の硬貨搬送方向上流側に位置する前側導光板部93(L)と、配置穴91(L)の通路幅方向両側に位置する側板部94(L),95(L)と、配置穴91(L)の硬貨搬送方向下流側に位置する背板部96(L)とを有している。平板部92(L)は、基板65(L)に載置されることで基板65(L)と同様に傾斜して配置されている。つまり、平板部92(L)は、硬貨搬送方向下流側よりも上流側が搬送面46に近づくように傾斜して配置されている。平板部92(L)は、図6に示すように搬送面46とのなす角度θ1(L)が0度よりも大きく15度以下の範囲で傾斜させられており、具体的にはθ1(L)=10度に傾斜させられている。よって、平板部92(L)は、搬送面46に対して鋭角をなしており、硬貨搬送方向の位置が同じならば搬送面46からの距離が等距離となっている。
前側導光板部93(L)は、硬貨識別位置に対して硬貨搬送方向下流側に配置されている。前側導光板部93(L)は前端面98(L)および後端面99(L)が板厚方向に平行をなしかつ通路幅方向に平行をなしている。
図5に示すように、導光板68(L)は、前側導光板部93(L)の硬貨搬送方向上流側の通路幅方向の一側部(延出導光板部100(U)とは反対側の側部)から硬貨搬送方向上流側に延出する延出導光板部100(L)を有している。前側導光板部93(L)と延出導光板部100(L)とが光源67(L)の硬貨識別位置側に配置される下流側の導光板部101(L)となっている。
延出導光板部100(L)は、前側導光板部93(L)と同一平面に配置されることで硬貨搬送方向下流側よりも上流側が搬送面46に近づくように傾斜する基端側の基端板部102(L)と、搬送面46に対して平行をなすように基端板部102(L)に対して屈曲する先端側の先端板部103(L)とを有している。基端板部102(L)は、下流側の導光板68(L)において搬送面46に対し傾斜する下流側傾斜板部となっている。先端板部103(L)は通路幅方向の先端板部103(U)とは反対の他側で図6に示すように搬送面46に対して平行をなす他側平行板部となっている。
図5に示すように、延出導光板部100(L)の先端板部103(L)には、通路幅方向の外側に、板厚方向に平行をなすとともに平面視で硬貨搬送方向に対して傾斜する傾斜面105(L)が形成されている。先端板部103(L)には、通路幅方向の内側に板厚方向に平行をなすとともに平面視で硬貨搬送方向に対して平行をなす端面106(L)が形成されている。端面106(L)は、延出導光板部100(L)の中で主に発光する主発光面となっている。硬貨搬送方向において端面106(L)の中央位置が、セルホックレンズ55およびラインセンサ56の位置、つまり硬貨識別位置と一致している。先端板部103(L)の端面106(L)と、先端板部103(U)の端面106(U)とが互いに平行をなして硬貨搬送方向の位置を合わせている。言い換えれば、端面106(L)と端面106(U)とは通路幅方向において対向している。
光源67(L)を構成する複数のLED66(L)のうち、最も延出導光板部100(L)側の一つのLED66(L)は、この延出導光板部100(L)と通路幅方向の位置を合わせており、残りの複数(具体的には7個)のLED66(L)は、前側導光板部93(L)の延出導光板部100(L)が形成されていない部分と通路幅方向の位置を合わせている。前側導光板部93(L)は、複数のLED66(L)つまり光源67(L)と、硬貨識別位置との間に配置されている。
前側導光板部93(L)は、これと通路幅方向の位置を合わせている複数のLED66(L)からの光を硬貨搬送方向に沿って導光し前側導光板部93(L)の硬貨搬送方向上流側の前端面98(L)から発光させて、硬貨識別位置にある硬貨Cに対して搬送方向下流側から照射する。前側導光板部93(L)は、硬貨識別位置よりも下流側の下流側搬送方向導光板部となっている。
前側導光板部93(L)は、その板厚方向に直交する方向かつ平面視で硬貨搬送方向に平行する方向に、複数のLED66(L)のそれぞれの光軸上の光を導光することになる。硬貨搬送方向下流側よりも上流側が搬送面46に近づくように傾斜していることから、前側導光板部93(L)は、複数のLED66(L)のそれぞれからの光軸上の光を平面視で硬貨搬送方向に平行に、下流側かつ下側から上流側かつ上側に向けて照射する。このときの照射角度は、前側導光板部93(L)の傾斜と同様に搬送面46に対し0度より大きく15度以下(具体的には10度)となっている。
延出導光板部100(L)は、この延出導光板部100(L)と通路幅方向の位置を合わせているLED66(L)からの光軸上の光を、基端板部102(L)が前側導光板部93(L)と同様、板厚方向に直交しかつ平面視で硬貨搬送方向に平行をなすように導光し、その後、先端板部103(L)がこれに設けられた傾斜面105(L)で反射させることで硬貨搬送方向に対し交差する方向に変換して硬貨識別位置にある硬貨Cに対して延出導光板部100(U)とは反対側の他の側方の下側から通路幅方向に沿って延出導光板部100(U)側の一の側方の上側に向けて照射する。つまり、延出導光板部100(L)は通路幅方向において延出導光板部100(U)とは反対の他側に位置する他側導光板部となっており、傾斜面105(L)は下流側の導光板68(L)の延出導光板部100(L)に形成された下流側光路変換部となっている。
より詳しくは、先端板部103(L)はLED66(L)からの基端板部102(L)に沿う平面視で搬送方向に平行な光軸上の光を上面107(L)で反射させ、傾斜面105(L)によって平面視で通路幅方向に平行な方向に変換して、下面108(L)で反射させることにより、端面106(L)から、平面視で通路幅方向に沿う姿勢のまま通路幅方向の他の側方かつ下側から一の側方かつ上側に向けて照射する。なお、端面106(L)から大気へ出射する際の屈折率の違いから出射後は出射直前よりもさらに上向きに傾斜する。図7に示すように、この出射光の搬送面46に対する角度θ2(L)が0度より大きく20度以下(具体的には15度)となるように設定されている。延出導光板部100(L)は、搬送面46の通路幅方向の延出導光板部100(L)側の端から通路幅Wの1/4の位置つまりW/4の位置に向けてLED66(L)からの光軸上の光を照射するようになっている。
図5に示す反射板69(L)は、導光板68(L)の平板部92(L)の上面全体を覆っており、配置穴91(L)の上部開口を塞いでいる。延出導光板部100(L)は反射板で覆われてはいない。また、光吸収シート70(L)は、図示略の支持部材を介して基板65(L)に取り付けられており、前側導光板部93(L)の硬貨識別位置側の下側に配置され、延出導光板部100(L)の下方に配置されている。
硬貨処理装置1は、図3に示す硬貨投入繰出部10に投入された硬貨が、硬貨投入繰出部10から繰り出され、フィードユニット21で駆動されて搬送路20で一列状に並べられて搬送される。すると、硬貨識別部27においては、図5に示すように、硬貨Cが搬送中に搬送面46上を移動することになり、識別本体部52が硬貨識別位置においてラインセンサ56により、この搬送中の硬貨Cの下面のライン画像データを検出し、このラインセンサ56によって検出されたライン画像データに基づいて硬貨を識別する。
識別本体部52は、硬貨識別部27上で搬送される硬貨Cのそれぞれに対して、ラインセンサ56で所定のサンプリング間隔で複数サンプリングして得られた複数のライン画像データを並べて硬貨画像データを生成し、この硬貨画像データをもとに硬貨Cの金種等の識別を行う。すなわち、この硬貨画像データを各金種の硬貨の基準硬貨画像データと比較して、これらの一致度を割り出し、一致度が所定値以上である金種があれば、硬貨画像データの硬貨Cが当該金種の硬貨であると判定し、この硬貨Cを、リジェクト部29でリジェクト口28に落下させることなく選別部32に移動させて、選別口32a〜32fの対応金種のものに落下させる。また、一致度が所定値以上である金種がなければ、硬貨画像データの硬貨Cが、該当金種がない金種識別不能であると識別して、リジェクト部29でリジェクト口28に落下させる。
硬貨処理装置1は、図8に示すように、操作者による操作入力を受け付ける操作部121と、操作者に向け画面表示を行う表示部122と、硬貨処理装置1の全体を制御する制御部123と、を有している。
硬貨処理装置1は、上記したテスト媒体201を用いて硬貨識別部27の検査を行う硬貨識別検査方法を行うようになっている。すなわち、硬貨処理装置1は、上記したテスト媒体201を、硬貨Cの画像を検出して識別を行う硬貨識別部27に検出させて、その結果に基づいて硬貨識別部27を検査する検査モードを実行可能になっている。よって、テスト媒体201は硬貨識別部27のテストに用いられる。
硬貨処理装置1の制御部123は、操作部121に、硬貨識別部27の検査モードの選択操作が入力されると、図9に示す流れで、硬貨識別部27の検査処理を行うようになっている。硬貨識別部27の検査モードの選択操作が入力されると、制御部123は、テスト媒体201の硬貨投入繰出部10への供給を指示する画面表示を表示部122に表示させる(ステップS1)。この画面表示には、テスト媒体201を溝211a〜211jが形成された面203を下に伏せて回転円盤12に載置させる指示と、テスト媒体201の載置後にテスト開始の指示操作を入力させる指示とを含んでいる。
表示部122の画面表示を見て、操作者は、テスト媒体201を溝211a〜211jが形成された面203を下に伏せて回転円盤12に載置させた後、操作部121にテスト開始の指示操作を入力する。操作部121にテスト開始の指示操作が入力されると(ステップS2:YES)、制御部123は、硬貨投入繰出部10およびフィードユニット21を駆動する。すると、テスト媒体201が、硬貨投入繰出部10から搬送路20に繰り出され、フィードユニット21で駆動されて搬送路20上を移動する。その最中に、テスト媒体201は、第1搬送部23を移動して、硬貨識別部27上を通過する。これにより、硬貨識別部27が、テスト媒体201に下側照射部51および上側照射部53で光を照射し、識別本体部52のラインセンサ56でスキャンして、面203の媒体画像データを検出する(ステップS3)。
図10(b)は、第1実施形態のテスト媒体201の面203をラインセンサ56でスキャンした際に検出された生の媒体画像データであり、図10(a)は、この生の媒体画像データに所定のフィルタ処理を施した後の媒体画像データである。制御部123は、図10(a)に示すような所定のフィルタ処理後の媒体画像データを、基準媒体画像データと比較して硬貨識別部27の検査を行う。
制御部123は、硬貨識別部27が検出したテスト媒体201の面203の媒体画像データを基準媒体画像データと比較する(ステップS4)。基準媒体画像データとしては、例えば、最適調整時の新品のテスト媒体201の面203の媒体画像データが記憶されている。比較の結果、媒体画像データに部分的なムラ(溝模様が不鮮明な面積が所定の閾値以上)があり且つ光量が所定の閾値以上あれば(ステップS5:YES)、表示部122に、硬貨識別部27でテスト媒体201を検出した結果であるムラありを表示させる(ステップS6)。ステップS5の判断がNOであり、媒体画像データに部分的なムラがなく且つ光量が所定の閾値未満であれば(ステップS7:YES)、表示部122に、検出結果である光量不足ありを表示させる(ステップS8)。ステップS7の判断がNOであり、媒体画像データに部分的なムラがあり且つ光量が所定の閾値未満であれば(ステップS9:YES)、表示部122に、検出結果であるムラありおよび光量不足ありを表示させる(ステップS10)。ステップS9の判断がNOであれば、媒体画像データに部分的なムラがなく且つ光量が所定の閾値以上あるため、表示部122に、検出結果である異常なしを表示させる(ステップS11)。
なお、制御部123は、硬貨識別部27の検査モードでは、テスト媒体201を、リジェクト部29でリジェクト口28に落下させる。
ここで、テスト媒体201の面203の媒体画像データを基準媒体画像データと比較して、部分的ムラや光量不足の異常が検出された場合、制御部123は、自動調整可能であれば、プログラムソフトで自動調整し、再度検査を実行するために、テスト媒体201の硬貨投入繰出部10への供給を指示する画面表示を表示部122に表示させるようにしても良い。必要に応じて、読み取ったテスト媒体201の媒体画像データと、その基準となる基準媒体画像データとを並べた画像を生成し、表示部122に表示させて操作者に確認させるようにしても良い。
以下に硬貨識別部27の検査の検査可能項目と判定、調整の例について説明する。
下側照射部51は、テスト媒体201の面203を一列状に配置された複数のLED66により照射するので、下側照射部51の照射ムラは、テスト媒体201の媒体画像データをもとにテスト媒体201の面203の受光量の均一性から判定する。照射ムラがある場合は、制御部123は、当該照射ムラ部分に対応するLED66の光量を調整する等のソフトウェアによる自動調整を行うことが可能になる。
また、下側照射部51の光量を、例えば、テスト媒体201の面203の受光量の最大値から判定する。下側照射部51の光量の場合も、制御部123は、受光量の最大値が所定値になるようにLED66の光量を全体的に調整する等のソフトウェアによる自動調整を行うことが可能になる。
また、下側照射部51の照射角度を、テスト媒体201の照射深さから判定する。下側照射部51の照射角度は、テスト媒体201の媒体画像データによって調整具合が確認しやすくなるため、物理的な調整が容易に行えるようになる。
また、テスト媒体201の画像全体の濃淡(明暗)変化の具合を基準と比較することにより、焦点がどの程度ずれているか判定する。焦点も、テスト媒体201の媒体画像データによって調整具合が確認しやすくなるため、物理的な調整が容易に行えるようになる。
また、製品組立時に、テスト媒体201を硬貨識別部27に検出させて、硬貨識別部27の検出画像データの部分的なムラや光量不足をチェックして、このチェック結果に基づいて光学調整を行う。その際に、作業者は、部分的なムラや光量不足のチェック結果から、どのような作業を行って調整すれば良いかを判断できる。
また、保守点検や故障修理時に、テスト媒体201を硬貨識別部27に検出させて、搬送路20の清掃の必要性の判断や部品不良・破損等が発生していないかをチェックし、メンテナンス性を向上させることができる。
以上に述べた第1実施形態によれば、テスト媒体201の板厚方向の一側の面203に複数の溝211a〜211jが同心円状に形成されており、同心円状の複数の溝211a〜211jは、模様が円周位置によって一定であるため、硬貨処理装置1の硬貨識別部27による検出時の円周方向位置、すなわち回転位置が、検出画像の出力に及ぼす影響を抑えることができる。よって、硬貨識別部27でテスト媒体201を検出した結果に基づいて硬貨識別部27を検査する検査モードにおいて、硬貨処理装置1の硬貨識別部27の安定した検査が可能となる。その結果、安定した光学調整が可能となり、硬貨処理装置1の識別精度のバラつきを低減でき、硬貨処理装置1の信頼性を高めることができる。また、保守員の経験や勘に拠らず、一律に一定の識別精度を保つことが可能になり、光学調整が容易に短時間でできるようになる。具体的には、製品組立時にテスト媒体201で硬貨識別部27の検査を行い、部分的なムラや光量不足をチェックして、その結果に基づいて光学調整を行うことにより、どのような作業を行って調整すれば良いかを判断でき、最適な調整ができる。また、テスト媒体201を計数し、搬送路20の清掃の必要性判断や部品不良・破損が発生していないかをチェックすることができるため、メンテナンス性を向上させることができる。
複数の溝211a〜211jは、これらが形成された面203の板厚方向外端の外端面部219からの深さが同等であるため、製造が容易となる。
複数の溝211a〜211jの隣り合うもの同士の間の中間面部218b〜218jが外端面部219を構成しているため製造が容易となる。
溝211a〜211jは、いずれも、底面213側ほど径方向の幅が狭くなるテーパ溝であるため、面203に対して垂直方向だけでなく斜め方向から入射する光も反射しやすくなる。
ラインセンサ56で模様をスキャンするという構成上、搬送速度に依存して硬貨画像データが楕円になる可能性がある。楕円になると、搬送方向(硬貨の向き)によって硬貨の模様の映り方が変わり、基準に対して角度を合わせ、映り方の補正(真円にしたり)を行う必要がある。テスト媒体201を使用すれば、どの方向で搬送されても模様は一律で変化しないので、比較が簡単になる。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態を図11〜図14を参照して第1実施形態との相違部分を中心に説明する。
第2実施形態では、図11および図12に示すように、第1実施形態に対してテスト媒体201の面203が一部相違している。
第2実施形態は、面203の溝211a〜211jの外縁面部218aからの深さが異なっている点が、第1実施形態に対して相違している。第2実施形態の溝211a〜211jは、小径側のものほど、外縁面部218aからの深さが深くなっている。言い換えれば、同心円状の溝211a〜211jが、テスト媒体201の外縁から中心に向かって深くなるように形成されている。すなわち、溝211a〜211jは、外縁面部218aからの深さが、溝211aの底面213、溝211bの底面213、溝211cの底面213、溝211dの底面213、溝211eの底面213、溝211fの底面213、溝211gの底面213、溝211hの底面213、溝211iの底面213、溝211jの底面213の順に深くなっている。
第2実施形態の溝211a〜211jの底面213は、同一平面にはないものの、いずれも外周面202の中心軸に対して直交して広がっている。外縁面部218aは、複数の溝211a〜211jの全部よりも径方向外側で円環状をなしている。
第2実施形態の溝211a〜211jは、いずれも、開口部212の径方向の幅が周方向位置によらず一定であり、底面213の径方向の幅も周方向位置によらず一定となっている。第2実施形態の溝211a〜211jは、全て、開口部212の径方向の幅が同等であり、底面213の径方向の幅も同等になっている。
第2実施形態は、溝211a〜211jの隣り合うもの同士の間の円環状の中間面部218b〜218jの外縁面部218aからの深さが異なっている点も、第1実施形態に対して相違している。第2実施形態は、中間面部218b〜218jの外縁面部218aからの深さが、小径側のものほど深くなっている。すなわち、中間面部218b〜218jは、外縁面部218aからの深さが、溝211a,211b間の中間面部218b、溝211b,211c間の中間面部218c、溝211c,211d間の中間面部218d、溝211d,211e間の中間面部218e、溝211e,211f間の中間面部218f、溝211f,211g間の中間面部218g、溝211g,211h間の中間面部218h、溝211h,211i間の中間面部218i、溝211i,211j間の中間面部218jの順に深くなっている。
溝211jよりも径方向内側の円形面の中央面部218kは、外縁面部218aからの深さが、中間面部218jよりも深くなっている。よって、外縁面部218aが、面203の板厚方向外端の外端面部となっている。外縁面部218a、中間面部218b〜218jおよび中央面部218kは、同一平面にはないものの、外周面202の中心軸に対して直交して広がっている。
よって、第2実施形態の溝211a〜211jは、いずれも、内側テーパ面217の軸方向長さが外側テーパ面216の軸方向長さよりも短くなっており、全ての溝211a〜211jが、内側テーパ面217の軸方向長さを同等にし、外側テーパ面216の軸方向長さを同等にしている。
第2実施形態の中間面部218b〜218jは、いずれも、径方向の幅が周方向位置によらず一定であり、全て、径方向の幅が同等になっている。
第2実施形態のテスト媒体201は、外径と、厚さと、中心軸から溝211a〜211jのそれぞれの底面213の径方向の幅の中央位置までの距離と、溝211a〜211jのそれぞれの底面213の径方向の幅とが、第1実施形態と同等になっている。第2実施形態のテスト媒体201は、溝211a〜211jそれぞれの外縁面部218aからの深さが、例えば、溝211aは0.3mm、溝211bは0.4mm、溝211cは0.5mm、溝211dは0.6mm、溝211eは0.7mm、溝211fは0.8mm、溝211gは0.9mm、溝211hは1.0mm、溝211iは1.1mm、溝211jは1.2mm、となっている。
第2実施形態のテスト媒体201は、中間面部218b〜218jおよび中央面部218kそれぞれの外端面部219からの深さが、例えば、中間面部218bは0.1mm、中間面部218cは0.2mm、中間面部218dは0.3mm、中間面部218eは0.4mm、中間面部218fは0.5mm、中間面部218gは0.6mm、中間面部218hは0.7mm、中間面部218iは0.8mm、中間面部218jは0.9mm、中央面部218kは1.0mm、となっている。なお、第2実施形態のテスト媒体201の中央面部218kの深さは1.0mmだが、実際の硬貨の模様は0.5mm程度までしかないので、その範囲で作成すれば良い。
第2実施形態の硬貨処理装置1は、第1実施形態と同様に、機外から投入されたバラ硬貨を識別しつつ計数して金種別に収納する。
第2実施形態の硬貨処理装置1は、第2実施形態のテスト媒体201を用いて、第1実施形態と同様に、硬貨識別部27の検査を行うことになる。すなわち、搬送中の第2実施形態のテスト媒体201が、硬貨識別部27上を通過する際に、硬貨識別部27がテスト媒体201に下側照射部51および上側照射部53で光を照射し、識別本体部52のラインセンサ56でスキャンして、面203の媒体画像データを検出する。
図13(b)は、硬貨識別部27が光学設計・調整不良の場合に、第2実施形態のテスト媒体201の面203をラインセンサ56でスキャンした際にラインセンサ56で検出された生の媒体画像データであり、図13(a)は、この生の媒体画像データに所定のフィルタ処理を施した後の媒体画像データである。図13に示すように、硬貨識別部27が光学設計・調整不良の場合は、面203の溝211a〜211jのパターンが認識できない部分が存在している。
図14(b)は、適切に硬貨識別部27の光学設計・調整が行われている場合に、第2実施形態のテスト媒体201の面203をラインセンサ56でスキャンした際にラインセンサ56で検出された生の媒体画像データであり、図14(a)は、この生の媒体画像データに所定のフィルタ処理を施した後の媒体画像データである。図14に示すように、適切に硬貨識別部27の光学設計・調整が行われている場合は、面203の溝211a〜211jのパターンが認識できない部分が存在しておらず、すべての溝211a〜211jにおいて光が奥行き方向の奥側、すなわち溝211a〜211jの深さ方向の底側まで届いていることが確認できる。これにより、硬貨識別部27が硬貨Cへ照射する光を硬貨Cの凹凸に均一に照射できるかを確認することができる。そして、例えば、ラインセンサ56で検出された媒体画像データが、図13に示すようなデータの場合に、硬貨識別部27の光学調整を適宜行って、図14に示すようなデータが得られるようにする。
以上に述べた第2実施形態によれば、テスト媒体201の複数の溝211a〜211jは、これらが形成された面203の板厚方向外端の外縁面部218aからの深さが、小径側のものほど深くなっているため、硬貨識別部27による検出画像の鮮明化が可能になる。
また、複数の溝211a〜211jの隣り合う溝の間の中間面部218b〜218jは、外縁面部218aからの深さが、小径側のものほど深くなっているため、硬貨識別部27による検出画像の鮮明化が可能になる。
よって、硬貨処理装置1の硬貨識別部27のより安定した検査が可能となる。その結果、硬貨処理装置1の識別精度のバラつきを一層低減でき、硬貨処理装置1の信頼性を一層高めることができる。
実施形態において、以下の変形例1,2のように変形することが可能である。
(変形例1)
第2実施形態のテスト媒体201とは逆に、面203の同心円状の複数の溝211a〜211jが、テスト媒体201の外縁から中心に向かって深さが浅くなるように形成しても良い。この場合、外縁面部218aと面204との厚みが規定の厚みで、外縁面部218aの内側に隣り合う溝211aが、溝211a〜211jの中で最も深くなる。このように形成したテスト媒体201を、第2実施形態のテスト媒体201と共に用いることで、さらに硬貨Cへ照射する光が硬貨Cの凹凸に均一に照射されるかを確認できる。加えて、中間面部218b〜218jも、外縁面部218aからの深さが、小径側のものほど浅くなるように形成しても良い。
(変形例2)
第1,第2実施形態および変形例1において、テスト媒体201の両面203,204に溝211a〜211jを形成するようにしても良い。その場合、面203に第2実施形態の溝211a〜211jを、面204に変形例1の溝211a〜211jを形成する等、両面203,204が異なる組み合わせも可能である。すなわち、テスト媒体201は、板厚方向の両側の面203,204のうちの少なくとも一側の面に複数の溝211a〜211jが同心円状に形成されていれば良い。
上述の硬貨識別部27では、受光系の識別本体部52は下側にある。そして、上側照射部53は、照射光のテスト媒体201による透過の有無のみを識別本体部52に検出させることになり、識別本体部52は、その際に検出するテスト媒体201の影からテスト媒体201の外径を検知する。下側照射部51は、テスト媒体201で反射光を発生させて、識別本体部52に検出させることになり、識別本体部52は、その際にテスト媒体201の反射光すなわち模様を検出する。このため、テスト媒体201には片面のみ溝211a〜211jが形成されていれば良いが、上側にも識別本体部52を設けることで、両面の模様を同時に検出するようにすれば、テスト媒体201の両面203,204に溝211a〜211jを形成することで、一度の画像取得で、例えば、上側照射部53と下側照射部51とを同時に検査、調整可能になる。