JP3659585B2 - 硬貨入出金装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨入出金装置であって、特にＰＯＳ（Point Of Sales）端末やＥＣＲ（Electronic Cash Register）等の電子機器に接続して使用するのに適した硬貨入出金装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、１円，５円，１０円，５０円，１００円，５００円等の硬貨を金種毎に収納する硬貨収納部を内蔵し、ＰＯＳ端末やＥＣＲからの釣り銭の払い出し指令により、硬貨収納部内の硬貨を釣り銭額だけ硬貨払出口に払い出すようにした硬貨入出金装置が普及しつつある。
【０００３】
このような硬貨入出金装置は、装置手前側に配置された硬貨投入口から投入された種々の金種が混合した状態の硬貨を装置後方に位置する硬貨選別部まで搬送するという構造を一般的に備えている。硬貨選別部には硬貨の金種毎に大きさが定められた選別孔が設けられており、この選別孔から硬貨を金種別に落下させることで、硬貨選別部の下方に設けられた硬貨収納部に金種別に収納するようにしている。硬貨収納部に金種別に収納された硬貨は、搬送ベルトにより搬送されるとともに、各搬送ベルト上の硬貨搬送経路に対して進退自在な硬貨シャッタの動作により、所望の枚数だけ硬貨払出口に払い出されることになる。
【０００４】
そして、硬貨入出金装置には、硬貨投入口から投入された種々の金種が混合した状態の硬貨を装置後方に位置する硬貨選別部まで搬送して硬貨収納部に金種別に収納するための入金系を動作させるための駆動源であるモータと、硬貨収納部に金種別に収納された硬貨を所望の枚数だけ硬貨払出口に払い出すための出金（払出）系を動作させるための駆動源であるモータとが、別個に設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の硬貨入出金装置においては、入金系のモータと、出金（払出）系のモータとを別々に駆動するようにしている。このように別駆動としたのは、入金系のモータと出金（払出）系のモータとを同時に駆動した場合には、電力を多く消費してしまうからである。硬貨入出金装置のような電子機器は高調波電流を発生するが、高調波電流による電磁環境への悪影響が社会問題化してきていることから、消費電力はあまり大きくないほうが望ましいというのが理由の一つである。
【０００６】
そのため、従来の硬貨入出金装置では、入金処理と出金（払出）処理とを並行して実行させることができない仕様になっている。
【０００７】
しかしながら、ＰＯＳ端末等に接続されてスーパーマーケット等の店舗で使用される硬貨入出金装置では、硬貨収納部に不足している金種の硬貨を補充するための入金処理中であっても釣り銭の払出処理を行わなければならない状況が生じることがあり、このような場合には入金処理が終了するまで出金（払出）系のモータを駆動することができないため、顧客は入金処理が終了するまで釣り銭を受け取ることができないという不具合が生じていた。
【０００８】
そこで、本発明は、消費電力を低く抑えつつ、入金処理の実行中に例えば釣り銭の払出命令があった場合等の割込み出金時における出金処理時間の短縮を図ることができる硬貨入出金装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、硬貨投入口に投入された硬貨を硬貨選別位置まで搬送し、この搬送された硬貨を前記硬貨選別位置の硬貨収納部に収納させる入金機構と、この入金機構における硬貨搬送用の駆動源である入金系モータと、前記硬貨収納部に収納された硬貨を搬送して硬貨払出口に払い出す出金機構と、この出金機構における硬貨搬送用の駆動源である出金系モータと、前記入金系モータの駆動に伴う前記入金機構での硬貨搬送に並行して、前記出金系モータの駆動に伴う前記出金機構での硬貨搬送を実行する入出金並行処理手段と、を備え、前記入出金並行処理手段は、前記入金系モータ及び前記出金系モータに与える電流値を切り替え可能な電流値切替手段を備え、この電流値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電流値を小さく切り替えて前記入金系モータ及び前記出金系モータに与えて前記入金機構及び前記出金機構を動作させる。
【００１０】
したがって、入金系モータの駆動に伴う入金機構の動作による入金処理の実行中に、例えば釣り銭の払出命令があった場合等には、入出金並行処理手段により、電流値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電流値を小さく切り替えて入金系モータ及び出金系モータに与えることで、入金系モータの駆動に伴う入金機構での硬貨搬送に並行して、出金系モータの駆動に伴う出金機構での硬貨搬送が実行される。これにより、消費電力を低く抑えつつ、入金処理に並行して釣り銭の払出処理等の出金処理を行うことが可能になる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、硬貨投入口に投入された硬貨を硬貨選別位置まで搬送し、この搬送された硬貨を前記硬貨選別位置の硬貨収納部に収納させる入金機構と、この入金機構における硬貨搬送用の駆動源である入金系モータと、前記硬貨収納部に収納された硬貨を搬送して硬貨払出口に払い出す出金機構と、この出金機構における硬貨搬送用の駆動源である出金系モータと、前記入金系モータの駆動に伴う前記入金機構での硬貨搬送に並行して、前記出金系モータの駆動に伴う前記出金機構での硬貨搬送を実行する入出金並行処理手段と、を備え、前記入出金並行処理手段は、前記入金系モータ及び前記出金系モータに与える電圧値を切り替え可能な電圧値切替手段を備え、この電圧値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電圧値を小さく切り替えて前記入金系モータ及び前記出金系モータに与えて前記入金機構及び前記出金機構を動作させる。
【００１２】
したがって、入金系モータの駆動に伴う入金機構の動作による入金処理の実行中に、例えば釣り銭の払出命令があった場合等には、入出金並行処理手段により、電流値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電圧値を小さく切り替えて入金系モータ及び出金系モータに与えることで、入金系モータの駆動に伴う入金機構での硬貨搬送に並行して、出金系モータの駆動に伴う出金機構での硬貨搬送が実行される。これにより、消費電力を低く抑えつつ、入金処理に並行して釣り銭の払出処理等の出金処理を行うことが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図９に基づいて説明する。本実施の形態の硬貨入出金装置は、電子機器であるＰＯＳ端末（図示せず）に接続して使用される硬貨入出金装置であって、紙幣入出金装置や貨幣ドロワ等の各種モジュールとともに用いられる硬貨入出金装置に適用されている。
【００１４】
ここで、図１は硬貨入出金装置１の外観を示す斜視図、図２は硬貨入出金装置１の内部構造を示す平面図、図３は硬貨入出金装置１の内部構造を示す縦断側面図である。図１及び図２に示すように、硬貨入出金装置１の筐体であるハウジング２の右側手前には、硬貨を一括して投入する上方に開口した硬貨投入口３が設けられている。この硬貨投入口３には、光電的に硬貨の有無を検出する複数組の投入センサ４が設けられている。
【００１５】
ハウジング２の内部には、硬貨入出金機構Ａが内蔵されている。以下において、硬貨入出金機構Ａについて詳述する。
【００１６】
硬貨投入口３には、モータＭ１（図７参照）に連結されて駆動され、投入された硬貨を奥に向けて搬送する投入口ベルト５が設けられている。この投入口ベルト５上には硬貨投入口３の一端に位置させて不規則に投入された硬貨を一枚ずつ送り出すための投入口ローラ６が設けられている。また、投入口ベルト５には、モータＭ２（図７参照）に連結されて駆動され、硬貨の送り速度を速めて所定の隙間をあけてそれぞれの硬貨を送ることができるように搬送速度を速めた搬送ベルト７が連設されている。さらに、搬送ベルト７の終端部分には、搬送方向を略直角に屈曲する硬貨案内部５０と、硬貨入出金装置１の幅方向に略平行に設けられ、硬貨案内部５０によって搬送方向が略直角に屈曲された硬貨Ｃを硬貨選別位置（後述する硬貨選別部１１）に搬送する搬送機構８が設けられている。
【００１７】
したがって、投入口ベルト５、投入口ローラ６、搬送ベルト７、硬貨案内部５０及び搬送機構８によって、硬貨投入口３に投入された硬貨を硬貨選別位置までの硬貨搬送経路を形成して搬送する硬貨搬送部９が構成されている。
【００１８】
搬送機構８の下方には、この搬送機構８に沿わせて順次孔幅寸法が拡大する金種毎の選別孔１０が設けられ、ここに硬貨選別位置に位置し、搬送された硬貨を金種別に選別する硬貨選別部１１が形成されている。選別孔１０は、図２において右側から１円，５０円，５円，１００円，１０円，５００円の順にそれぞれの金種に対応する大きさで６個設けられている。そして、各選別孔１０には、金種毎に硬貨の枚数をカウントするための計数センサ１２が設けられている。
【００１９】
ここで、図４は選別孔１０を拡大して示す斜視図である。図４に示すように、選別孔１０は、順次孔幅寸法が拡大する金種毎の孔が形成された板状部材であって、仕切板１３により金種毎に仕切られた上方開口の硬貨収納部１４（１４ａ〜１４ｆ）に連通している。なお、本実施の形態の硬貨入出金装置は、詳細は後述するが、各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆの幅を狭くすることにより小型化を実現しているため、各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆ上に設けられる各選別孔１０は、必然的に近接して設けられている。このような選別孔１０には、選別孔１０から落下する硬貨Ｃを硬貨収納部１４の内部に案内する傾斜ガイド１０ａが設けられている。これらの傾斜ガイド１０ａは、選別孔１０の基準面１０ｂに近い方の端部から遠い方の端部に向かうに従い下方に傾斜しており、選別孔１０により選別されて落下する硬貨Ｃを斜め下方へ向けて落下させる。なお、選別孔１０の基準面１０ｂは、金種毎に設けられた選別孔１０から対応する硬貨Ｃを正しく落下させるために必要な硬貨Ｃの搬送基準を得るための硬貨案内面である。
【００２０】
搬送機構８について図５及び図６を参照しつつ詳細に説明する。搬送機構８は、図５及び図６に示すように、支軸６０を中心として選別孔１０に対して開閉自在に設けられており、概略的には、モータＭ３（図７参照）の回転力が伝達される駆動プーリ６１と従動プーリ６２とが所定の間隔を空けて設けられており、これらの駆動プーリ６１と従動プーリ６２とには、エンドレスの搬送ベルト６３が掛け渡されている。搬送機構８を閉止した状態では、駆動プーリ６１は５００円に対応して最も孔幅寸法が大きい選別孔１０上に位置し、従動プーリ６２は硬貨案内部５０近傍の搬送ベルト７上に位置している。すなわち、従動プーリ６２は、硬貨搬送部９により搬送された硬貨Ｃを硬貨選別部１１へと受け渡す機能を果たすものである。
【００２１】
加えて、駆動プーリ６１と従動プーリ６２との間には、複数のピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）が回転自在に設けられている。これらのピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）は、搬送機構８を閉止した状態では駆動プーリ６１及び従動プーリ６２よりも選別孔１０側に位置付けられるように設けられている。ピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）は、板バネ（図示せず）等により支持されており、揺動自在とされている。そして、搬送機構８を閉止した状態では、ピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）部分の搬送ベルト６３を選別孔１０に対して硬貨Ｃ一枚分の高さより狭い間隔で対向させることで、硬貨Ｃは、ピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）から適度な押圧力を与えられながら搬送ベルト６３により安定して搬送されることになる。
【００２２】
したがって、投入口ベルト５、搬送ベルト７及び搬送機構８は、硬貨投入口３に投入された硬貨Ｃを硬貨選別位置１１まで搬送し、この搬送された硬貨Ｃを硬貨選別位置１１に設けられた硬貨収納部１４に収納させる入金機構Ｘを構成する。そして、この入金機構Ｘは、入金系のモータＭ１，Ｍ２及びＭ３により駆動される。
【００２３】
次に、硬貨収納部１４、硬貨待機部１９等について説明する。図３に示すように、硬貨収納部１４のそれぞれの金種毎の底面部分には、モータＭ４（図７参照）に連結されて駆動される搬送ベルトである払出ベルト１５が駆動ローラ１６と従動ローラ１７とに掛け渡されて設けられている。
【００２４】
ここで、硬貨収納部１４ａ〜１４ｆの底面部の横幅は、各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆに収納される硬貨Ｃの直径よりも広く、かつ、各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆに収納される硬貨Ｃの直径にその硬貨Ｃの厚さを加えた幅よりは狭く設定されている。このように各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆの幅を規定したのは、払出ベルト１５に平行な状態で硬貨収納部１４ａ〜１４ｆ内に収納された硬貨Ｃと硬貨収納部１４ａ〜１４ｆの仕切板１３との間の隙間に直立状態の硬貨Ｃが入り込むのを防止し、硬貨収納部１４ａ〜１４ｆに収納された硬貨Ｃの詰まりを防止するためである。
【００２５】
払出ベルト１５は、エンドレスベルトであって、硬貨搬送方向下流側に向かうに従い高さが高くなるような昇斜面を形成するように傾斜配置されている。そして、硬貨収納部１４の出口部には、硬貨を一枚毎に分離する分離ローラ１８が、払出ベルト１５に対して硬貨一枚が通過し得る間隔を隔てて配設され、かつ、全ての金種の出口部をそれらの金種毎に横断するように配設されている。
【００２６】
さらに、硬貨収納部１４の出口部には、所定枚数の硬貨を一列に整列させて、待機させる硬貨待機部１９が金種毎に設けられている。
【００２７】
各硬貨待機部１９には、シャッタソレノイド２１に連結され、それぞれ金種別に硬貨を一時的に停止させるとともに必要枚数の硬貨を送り出すように動作制御がなされる硬貨シャッタ２０がそれぞれ設けられている。
【００２８】
硬貨シャッタ２０の直後には、金種毎に払い出された硬貨の枚数を計数する光センサである払出センサ２２や、硬貨の材質を検出するための発振コイルである材質センサ２７がそれぞれ設けられている。
【００２９】
さらに、払出ベルト１５によって硬貨を金種別に落下させる硬貨払出位置であって、ハウジング２の左側手前には、上面が開口した筐体状の硬貨払出口２３が配置されている。この硬貨払出口２３は、左側に偏位させて設けられている。また、この硬貨払出口２３の上方には、表示器２４及び各種の操作キー２６が設けられている。
【００３０】
したがって、払出ベルト１５は、硬貨収納部１４に収納された硬貨Ｃを搬送して硬貨払出口２３に払い出す出金機構Ｙを構成する。そして、この出金機構Ｙは、出金系のモータＭ４により駆動される。
【００３１】
次に、硬貨入出金装置１に内蔵される各部の電気的接続について図７を参照して説明する。硬貨入出金装置１は、各部の制御を受け持つ制御部３０を備え、この制御部３０にインターフェース（Ｉ／Ｆ）３１を介してＰＯＳ端末が接続されている。制御部３０は、ここでは特に図示しないが、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラム等の固定的データを予め格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、金種別の硬貨Ｃの枚数等の可変的なデータを書換え自在に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されているマイクロコンピュータである。また、制御部３０には、表示器２４や操作キー２６も接続されている。さらに、制御部３０には、投入センサ４、計数センサ１２、払出センサ２２、材質センサ２７等のセンサ類３２、シャッタソレノイド２１、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３、出金系のモータＭ４等が接続されている。入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、硬貨投入口３から投入された種々の金種が混合した状態の硬貨Ｃを装置後方に位置する硬貨選別部１１まで搬送して硬貨収納部１４に金種別に収納するための入金系を動作させるための駆動源であり、出金系のモータＭ４は、硬貨収納部１４に金種別に収納された硬貨Ｃを所望の枚数だけ硬貨払出口２３に払い出すための出金（払出）系を動作させるための駆動源である。
【００３２】
投入センサ４、計数センサ１２、払出センサ２２、材質センサ２７等のセンサ類３２は、例えば硬貨Ｃを光学的に検出した信号やコイルの電圧の変動等を制御部３０に伝達するものであり、この検出信号に基づいて制御部３０が入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３及び出金系のモータＭ４を駆動制御する。また、シャッタソレノイド２１は、制御部３０から出力される信号に基づき駆動制御され、通電（ＯＮ）されることで硬貨シャッタ２０を払出ベルト１５から離反する方向に変位させ、指定された枚数だけ硬貨Ｃを払い出す。なお、シャッタソレノイド２１は、ここでは１つしか図示しないが、実際には各金種毎に個々に制御部３０によって制御される。
【００３３】
本実施の形態のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４は、図８に示すように、「２相励磁」の「ユニポーラ駆動」形式のステッピングモータであり、電流設定回路３５及びドライバ（ユニポーラ駆動ＩＣ）３６を介して制御部３０に接続されている。制御部３０は、ドライバ３６に対してＯＮ／ＯＦＦ信号線により接続されており、ドライバ３６をオン、オフ駆動するパターンジェネレータとしての機能を備えている。
【００３４】
電流設定回路３５は、ステッピングモータＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に通電する電流の大きさを設定するものであって、制御部３０とドライバ３６との間に設けられている。この電流設定回路３５は、制御部３０から電流設定回路３５に対して出力されるスピードコントロール信号がＨレベル信号であるかＬレベル信号であるかにより、ドライバ３６に対する駆動電流値を変更することができるようにしたものである。
【００３５】
より具体的には、電流設定回路３５は、５Ｖ端子に直列に接続されているｒ１，ｒ２の分圧抵抗を有しており、抵抗ｒ１，ｒ２の接続中点にはトランジスタＴ１のＯＮ、ＯＦＦに応じて接続／非接続状態となる抵抗ｒ３が接続されている。抵抗ｒ３は、抵抗ｒ３が抵抗ｒ１と並列状態になることにより、抵抗ｒ１単独時の場合に比べて接続中点の電圧が下がるように設定されている。また、トランジスタＴ１は、Ｌレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＮになり、Ｈレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＦＦになる。
【００３６】
したがって、制御部３０から電流設定回路３５に対してＬレベルのスピードコントロール信号が出力された場合は、制御部３０から電流設定回路３５に対してＨレベルのスピードコントロール信号が出力された場合に比べて接続中点の電圧が下がるので、ドライバ３６に対する駆動電流値が小さくなることになる。ここに、電流値切替手段が実現されている。
【００３７】
すなわち、制御部３０から電流設定回路３５に対して出力されるスピードコントロール信号がＨレベル信号であるかＬレベル信号であるかにより、ステッピングモータＭのドライバ３６に対する駆動電流値を小さくしたり大きくしたりすることができることから、スピードコントロール信号を制御することでステッピングモータＭの回転速度を変更することができるものである。
【００３８】
このような構成における硬貨入出金装置１の概略的な動作について説明する。硬貨Ｃが硬貨投入口３に投入されると、投入センサ４がその硬貨Ｃを検出し、この検出信号によって入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３が駆動されることにより、投入口ベルト５、投入口ローラ６、搬送ベルト７、搬送ベルト６３が回転動作を開始する。そして、硬貨投入口３に投入された硬貨Ｃは、投入口ベルト５と投入口ローラ６との間で１枚ずつ分離されて搬送される。その後、搬送ベルト７により搬送される硬貨Ｃは、硬貨案内部５０によって搬送方向が略直角に屈曲され、搬送ベルト７から搬送ベルト６３に受け渡され、硬貨選別部１１で金種毎の選別がなされる。すなわち、硬貨Ｃは、金種に応じて選別孔１０から落下し、硬貨収納部１４ａ〜１４ｆに金種別に収納される。そして、選別孔１０から落下した硬貨Ｃは、計数センサ１２によりその数がカウントされる。
【００３９】
また、硬貨待機部１９に硬貨Ｃがない場合には、出金系のモータＭ４が駆動されることにより払出ベルト１５が回転し、硬貨待機部１９に所定枚数の硬貨Ｃが常に存在するように動作制御がなされる。
【００４０】
ついで、ＰＯＳ端末において締め処理がなされ、ＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には、出金系のモータＭ４が駆動されることにより払出ベルト１５が回転するとともに、金種毎に硬貨シャッタ２０がシャッタソレノイド２１によって駆動されるため、必要枚数の硬貨Ｃが送り出される。このように送り出された硬貨Ｃは、硬貨払出口２３に払い出される。
【００４１】
ここで、ＲＯＭに格納された制御プログラムに基づいて制御部３０が実行する機能のうち、本実施の形態の硬貨入出金装置１が有する入出金並行処理手段により実現される特長的な機能である、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より釣り銭の払出命令があった際における出金処理の流れを以下において説明する。
【００４２】
図９は、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より釣り銭の払出命令があった際における出金処理の流れを概略的に示すフローチャートである。入金処理の実行中にＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には（ステップＳ１のＹ）、Ｌレベルのスピードコントロール信号及びモータのＯＮ信号が、各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に対して出力される（ステップＳ２）。
【００４３】
すなわち、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には、各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）のドライバ３６に対する駆動電流値を小さくすることにより、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とが同時に駆動されることになる。これにより、消費する電力を抑えつつ、硬貨の払出動作を硬貨の入金動作に並行して実行することが可能になっている。この場合、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とを別々に駆動する場合に比べて各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）の回転速度が低下するため、入金機構Ｘ及び出金機構Ｙにおける硬貨搬送速度は遅くなるが、処理時間は入金機構Ｘと出金機構Ｙとを別々に駆動する場合の処理時間より短縮することができる。また、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とを別々に駆動する場合に比べ、回転速度の低下に伴ってステッピングモータの特性により始動時における発生トルクは逆に向上する。
【００４４】
このステップＳ２の処理は、硬貨Ｃの払出処理が終了するまで（ステップＳ３のＹ）、続けられる。
【００４５】
そして、硬貨Ｃの払出処理が終了すると（ステップＳ３のＹ）、出金系のモータＭ４に対してモータのＯＦＦ信号を出力するとともに（ステップＳ４）、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３に対してＨレベルのスピードコントロール信号及びモータのＯＮ信号を出力して（ステップＳ５）、処理を終了する。
【００４６】
このように本実施の形態においては、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動に伴う入金機構Ｘの動作による入金処理の実行中に、例えば釣り銭の払出命令があった場合等には、電流設定回路３５により入金処理の単独処理時に比べて電流値を小さく切り替えて入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３及び出金系のモータＭ４を駆動する各ドライバ３６に対して出力して入金機構Ｘ及び出金機構Ｙを動作させることにより、消費電力を低く抑えつつ、入金処理に並行して釣り銭の払出処理等の出金処理を行うことができるので、割込み出金時における出金処理時間の短縮を図ることができる。
【００４７】
次に、本発明の第二の実施の形態を図１０に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、前述した第一の実施の形態とは、モータＭの形式及びモータＭと制御部３０との接続に係るシステム構成が異なるものである。
【００４８】
ここで、制御部３０とモータＭとの接続について図１０を参照しつつ詳細に説明する。図１０に示すように、モータＭは、ＤＣモータであり、ＯＮ／ＯＦＦ回路３７を介して制御部３０に接続されている。加えて、ＤＣモータＭと制御部３０との間には、電圧設定回路３８が設けられている。
【００４９】
電圧設定回路３８は、ＤＣモータＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に通電する電圧を設定するものであって、制御部３０から電圧設定回路３８に対して出力されるスピードコントロール信号がＨレベル信号であるかＬレベル信号であるかにより、電圧をＶ１又はＶ２（ただし、Ｖ１＞Ｖ２）に設定できるようにしたものである。
【００５０】
より具体的には、電圧設定回路３８は、ダイオードＤ１，Ｄ２を介し、ＤＣモータＭに対して異なる電圧Ｖ１，Ｖ２を選択的に供給する回路を有している。それぞれの回路には、各電圧Ｖ１，Ｖ２を供給するドライバトランジスタＴ３，Ｔ４と、これらのドライバトランジスタＴ３，Ｔ４のＯＮ、ＯＦＦを制御部３０からの信号に応じて制御する制御トランジスタＴ５，Ｔ６とが設けられている。また、制御トランジスタＴ６のベースには、制御トランジスタＴ５と動作を逆にするためのインバータＩｎｖが接続されている。制御トランジスタＴ５は、Ｌレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＦＦになり、Ｈレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＮになる。一方、制御トランジスタＴ６は、制御トランジスタＴ５とは、逆の動作となる。また、ドライバトランジスタＴ３は、Ｌレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＦＦになり、Ｈレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＮになる。一方、ドライバトランジスタＴ４は、ドライバトランジスタＴ３とは、逆の動作となる。
【００５１】
したがって、制御部３０から電圧設定回路３８に対してＨレベルのスピードコントロール信号が出力された場合には、ドライバトランジスタＴ３がＯＮになってドライバトランジスタＴ４がＯＦＦになるので、ＤＣモータＭに対して出力される電圧はＶ１となる。また、制御部３０から電圧設定回路３８に対してＬレベルのスピードコントロール信号が出力された場合には、ドライバトランジスタＴ３がＯＦＦになってドライバトランジスタＴ４がＯＮになるので、ＤＣモータＭに対して出力される電圧はＶ２となる。ここに、電圧値切替手段が実現されている。
【００５２】
すなわち、制御部３０から電圧設定回路３８に対して出力されるスピードコントロール信号がＨレベル信号であるかＬレベル信号であるかにより、ＤＣモータＭに対して出力される電圧を小さくしたり大きくしたりすることができることから、スピードコントロール信号を制御することでＤＣモータＭの回転速度を変更することができるものである。
【００５３】
硬貨入出金装置１にこのようなＤＣモータＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）を用いた場合であっても、図９に示したように、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には（ステップＳ１のＹ）、Ｌレベルのスピードコントロール信号及びモータのＯＮ信号が、各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に対して出力される（ステップＳ２）。
【００５４】
すなわち、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には、各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に対する電圧を小さくすることにより、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とが同時に駆動されることになる。これにより、消費する電力を抑えつつ、硬貨の払出動作を硬貨の入金動作に並行して実行することが可能になっている。この場合、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とを別々に駆動する場合に比べて各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）の回転速度が低下するため、入金機構Ｘ及び出金機構Ｙにおける硬貨搬送速度は遅くなるが、処理時間は入金機構Ｘと出金機構Ｙとを別々に駆動する場合の処理時間より短縮することができる。
【００５５】
そして、硬貨Ｃの払出処理が終了すると（ステップＳ３のＹ）、出金系のモータＭ４に対してモータのＯＦＦ信号を出力するとともに（ステップＳ４）、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３に対してＨレベルのスピードコントロール信号及びモータのＯＮ信号を出力して（ステップＳ５）、処理を終了する。
【００５６】
このように本実施の形態においては、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動に伴う入金機構Ｘの動作による入金処理の実行中に、例えば釣り銭の払出命令があった場合等には、電圧設定回路３８により入金処理の単独処理時に比べて電圧値を小さく切り替えて入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３及び出金系のモータＭ４に対して出力して入金機構Ｘ及び出金機構Ｙを動作させることにより、消費電力を低く抑えつつ、入金処理に並行して釣り銭の払出処理等の出金処理を行うことができるので、割込み出金時における出金処理時間の短縮を図ることができる。
【００５７】
なお、各実施の形態においては、入金系のモータとして３個のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３を用い、出金系のモータとして１個のモータＭ４を用いたが、これに限るものではなく、入金系のモータ及び出金系のモータはそれぞれ１個以上であれば良い。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、消費電力を低く抑えつつ、入金処理の実行中に例えば釣り銭の払出命令があった場合等の割込み出金時における出金処理時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の硬貨入出金装置の外観を示す斜視図である。
【図２】硬貨入出金装置の内部構造を示す平面図である。
【図３】硬貨入出金装置の内部構造を示す縦断側面図である。
【図４】選別孔を拡大して示す斜視図である。
【図５】選別孔に対して閉止状態にある搬送機構を示す斜視図である。
【図６】選別孔に対して開放状態にある搬送機構を示す斜視図である。
【図７】硬貨入出金装置に内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図８】モータと制御部との電気的接続を示すブロック図である。
【図９】入金処理の実行中にＰＯＳ端末より釣り銭の払出命令があった際における出金処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第二の実施の形態のモータと制御部との電気的接続を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…硬貨入出金装置、３…硬貨投入口、１１…硬貨選別位置、１４…硬貨収納部、２３…硬貨払出口、Ｍ１〜Ｍ３…入金系モータ、Ｍ４…出金系モータ、Ｘ…入金機構、Ｙ…出金機構、Ｃ…硬貨
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬貨入出金装置であって、特にＰＯＳ（Point Of Sales）端末やＥＣＲ（Electronic Cash Register）等の電子機器に接続して使用するのに適した硬貨入出金装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、１円，５円，１０円，５０円，１００円，５００円等の硬貨を金種毎に収納する硬貨収納部を内蔵し、ＰＯＳ端末やＥＣＲからの釣り銭の払い出し指令により、硬貨収納部内の硬貨を釣り銭額だけ硬貨払出口に払い出すようにした硬貨入出金装置が普及しつつある。
【０００３】
このような硬貨入出金装置は、装置手前側に配置された硬貨投入口から投入された種々の金種が混合した状態の硬貨を装置後方に位置する硬貨選別部まで搬送するという構造を一般的に備えている。硬貨選別部には硬貨の金種毎に大きさが定められた選別孔が設けられており、この選別孔から硬貨を金種別に落下させることで、硬貨選別部の下方に設けられた硬貨収納部に金種別に収納するようにしている。硬貨収納部に金種別に収納された硬貨は、搬送ベルトにより搬送されるとともに、各搬送ベルト上の硬貨搬送経路に対して進退自在な硬貨シャッタの動作により、所望の枚数だけ硬貨払出口に払い出されることになる。
【０００４】
そして、硬貨入出金装置には、硬貨投入口から投入された種々の金種が混合した状態の硬貨を装置後方に位置する硬貨選別部まで搬送して硬貨収納部に金種別に収納するための入金系を動作させるための駆動源であるモータと、硬貨収納部に金種別に収納された硬貨を所望の枚数だけ硬貨払出口に払い出すための出金（払出）系を動作させるための駆動源であるモータとが、別個に設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の硬貨入出金装置においては、入金系のモータと、出金（払出）系のモータとを別々に駆動するようにしている。このように別駆動としたのは、入金系のモータと出金（払出）系のモータとを同時に駆動した場合には、電力を多く消費してしまうからである。硬貨入出金装置のような電子機器は高調波電流を発生するが、高調波電流による電磁環境への悪影響が社会問題化してきていることから、消費電力はあまり大きくないほうが望ましいというのが理由の一つである。
【０００６】
そのため、従来の硬貨入出金装置では、入金処理と出金（払出）処理とを並行して実行させることができない仕様になっている。
【０００７】
しかしながら、ＰＯＳ端末等に接続されてスーパーマーケット等の店舗で使用される硬貨入出金装置では、硬貨収納部に不足している金種の硬貨を補充するための入金処理中であっても釣り銭の払出処理を行わなければならない状況が生じることがあり、このような場合には入金処理が終了するまで出金（払出）系のモータを駆動することができないため、顧客は入金処理が終了するまで釣り銭を受け取ることができないという不具合が生じていた。
【０００８】
そこで、本発明は、消費電力を低く抑えつつ、入金処理の実行中に例えば釣り銭の払出命令があった場合等の割込み出金時における出金処理時間の短縮を図ることができる硬貨入出金装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、硬貨投入口に投入された硬貨を硬貨選別位置まで搬送し、この搬送された硬貨を前記硬貨選別位置の硬貨収納部に収納させる入金機構と、この入金機構における硬貨搬送用の駆動源である入金系モータと、前記硬貨収納部に収納された硬貨を搬送して硬貨払出口に払い出す出金機構と、この出金機構における硬貨搬送用の駆動源である出金系モータと、前記入金系モータの駆動に伴う前記入金機構での硬貨搬送に並行して、前記出金系モータの駆動に伴う前記出金機構での硬貨搬送を実行する入出金並行処理手段と、を備え、前記入出金並行処理手段は、前記入金系モータ及び前記出金系モータに与える電流値を切り替え可能な電流値切替手段を備え、この電流値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電流値を小さく切り替えて前記入金系モータ及び前記出金系モータに与えて前記入金機構及び前記出金機構を動作させる。
【００１０】
したがって、入金系モータの駆動に伴う入金機構の動作による入金処理の実行中に、例えば釣り銭の払出命令があった場合等には、入出金並行処理手段により、電流値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電流値を小さく切り替えて入金系モータ及び出金系モータに与えることで、入金系モータの駆動に伴う入金機構での硬貨搬送に並行して、出金系モータの駆動に伴う出金機構での硬貨搬送が実行される。これにより、消費電力を低く抑えつつ、入金処理に並行して釣り銭の払出処理等の出金処理を行うことが可能になる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、硬貨投入口に投入された硬貨を硬貨選別位置まで搬送し、この搬送された硬貨を前記硬貨選別位置の硬貨収納部に収納させる入金機構と、この入金機構における硬貨搬送用の駆動源である入金系モータと、前記硬貨収納部に収納された硬貨を搬送して硬貨払出口に払い出す出金機構と、この出金機構における硬貨搬送用の駆動源である出金系モータと、前記入金系モータの駆動に伴う前記入金機構での硬貨搬送に並行して、前記出金系モータの駆動に伴う前記出金機構での硬貨搬送を実行する入出金並行処理手段と、を備え、前記入出金並行処理手段は、前記入金系モータ及び前記出金系モータに与える電圧値を切り替え可能な電圧値切替手段を備え、この電圧値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電圧値を小さく切り替えて前記入金系モータ及び前記出金系モータに与えて前記入金機構及び前記出金機構を動作させる。
【００１２】
したがって、入金系モータの駆動に伴う入金機構の動作による入金処理の実行中に、例えば釣り銭の払出命令があった場合等には、入出金並行処理手段により、電流値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電圧値を小さく切り替えて入金系モータ及び出金系モータに与えることで、入金系モータの駆動に伴う入金機構での硬貨搬送に並行して、出金系モータの駆動に伴う出金機構での硬貨搬送が実行される。これにより、消費電力を低く抑えつつ、入金処理に並行して釣り銭の払出処理等の出金処理を行うことが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図９に基づいて説明する。本実施の形態の硬貨入出金装置は、電子機器であるＰＯＳ端末（図示せず）に接続して使用される硬貨入出金装置であって、紙幣入出金装置や貨幣ドロワ等の各種モジュールとともに用いられる硬貨入出金装置に適用されている。
【００１４】
ここで、図１は硬貨入出金装置１の外観を示す斜視図、図２は硬貨入出金装置１の内部構造を示す平面図、図３は硬貨入出金装置１の内部構造を示す縦断側面図である。図１及び図２に示すように、硬貨入出金装置１の筐体であるハウジング２の右側手前には、硬貨を一括して投入する上方に開口した硬貨投入口３が設けられている。この硬貨投入口３には、光電的に硬貨の有無を検出する複数組の投入センサ４が設けられている。
【００１５】
ハウジング２の内部には、硬貨入出金機構Ａが内蔵されている。以下において、硬貨入出金機構Ａについて詳述する。
【００１６】
硬貨投入口３には、モータＭ１（図７参照）に連結されて駆動され、投入された硬貨を奥に向けて搬送する投入口ベルト５が設けられている。この投入口ベルト５上には硬貨投入口３の一端に位置させて不規則に投入された硬貨を一枚ずつ送り出すための投入口ローラ６が設けられている。また、投入口ベルト５には、モータＭ２（図７参照）に連結されて駆動され、硬貨の送り速度を速めて所定の隙間をあけてそれぞれの硬貨を送ることができるように搬送速度を速めた搬送ベルト７が連設されている。さらに、搬送ベルト７の終端部分には、搬送方向を略直角に屈曲する硬貨案内部５０と、硬貨入出金装置１の幅方向に略平行に設けられ、硬貨案内部５０によって搬送方向が略直角に屈曲された硬貨Ｃを硬貨選別位置（後述する硬貨選別部１１）に搬送する搬送機構８が設けられている。
【００１７】
したがって、投入口ベルト５、投入口ローラ６、搬送ベルト７、硬貨案内部５０及び搬送機構８によって、硬貨投入口３に投入された硬貨を硬貨選別位置までの硬貨搬送経路を形成して搬送する硬貨搬送部９が構成されている。
【００１８】
搬送機構８の下方には、この搬送機構８に沿わせて順次孔幅寸法が拡大する金種毎の選別孔１０が設けられ、ここに硬貨選別位置に位置し、搬送された硬貨を金種別に選別する硬貨選別部１１が形成されている。選別孔１０は、図２において右側から１円，５０円，５円，１００円，１０円，５００円の順にそれぞれの金種に対応する大きさで６個設けられている。そして、各選別孔１０には、金種毎に硬貨の枚数をカウントするための計数センサ１２が設けられている。
【００１９】
ここで、図４は選別孔１０を拡大して示す斜視図である。図４に示すように、選別孔１０は、順次孔幅寸法が拡大する金種毎の孔が形成された板状部材であって、仕切板１３により金種毎に仕切られた上方開口の硬貨収納部１４（１４ａ〜１４ｆ）に連通している。なお、本実施の形態の硬貨入出金装置は、詳細は後述するが、各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆの幅を狭くすることにより小型化を実現しているため、各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆ上に設けられる各選別孔１０は、必然的に近接して設けられている。このような選別孔１０には、選別孔１０から落下する硬貨Ｃを硬貨収納部１４の内部に案内する傾斜ガイド１０ａが設けられている。これらの傾斜ガイド１０ａは、選別孔１０の基準面１０ｂに近い方の端部から遠い方の端部に向かうに従い下方に傾斜しており、選別孔１０により選別されて落下する硬貨Ｃを斜め下方へ向けて落下させる。なお、選別孔１０の基準面１０ｂは、金種毎に設けられた選別孔１０から対応する硬貨Ｃを正しく落下させるために必要な硬貨Ｃの搬送基準を得るための硬貨案内面である。
【００２０】
搬送機構８について図５及び図６を参照しつつ詳細に説明する。搬送機構８は、図５及び図６に示すように、支軸６０を中心として選別孔１０に対して開閉自在に設けられており、概略的には、モータＭ３（図７参照）の回転力が伝達される駆動プーリ６１と従動プーリ６２とが所定の間隔を空けて設けられており、これらの駆動プーリ６１と従動プーリ６２とには、エンドレスの搬送ベルト６３が掛け渡されている。搬送機構８を閉止した状態では、駆動プーリ６１は５００円に対応して最も孔幅寸法が大きい選別孔１０上に位置し、従動プーリ６２は硬貨案内部５０近傍の搬送ベルト７上に位置している。すなわち、従動プーリ６２は、硬貨搬送部９により搬送された硬貨Ｃを硬貨選別部１１へと受け渡す機能を果たすものである。
【００２１】
加えて、駆動プーリ６１と従動プーリ６２との間には、複数のピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）が回転自在に設けられている。これらのピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）は、搬送機構８を閉止した状態では駆動プーリ６１及び従動プーリ６２よりも選別孔１０側に位置付けられるように設けられている。ピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）は、板バネ（図示せず）等により支持されており、揺動自在とされている。そして、搬送機構８を閉止した状態では、ピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）部分の搬送ベルト６３を選別孔１０に対して硬貨Ｃ一枚分の高さより狭い間隔で対向させることで、硬貨Ｃは、ピンチローラ６４（６４ａ〜６４ｆ）から適度な押圧力を与えられながら搬送ベルト６３により安定して搬送されることになる。
【００２２】
したがって、投入口ベルト５、搬送ベルト７及び搬送機構８は、硬貨投入口３に投入された硬貨Ｃを硬貨選別位置１１まで搬送し、この搬送された硬貨Ｃを硬貨選別位置１１に設けられた硬貨収納部１４に収納させる入金機構Ｘを構成する。そして、この入金機構Ｘは、入金系のモータＭ１，Ｍ２及びＭ３により駆動される。
【００２３】
次に、硬貨収納部１４、硬貨待機部１９等について説明する。図３に示すように、硬貨収納部１４のそれぞれの金種毎の底面部分には、モータＭ４（図７参照）に連結されて駆動される搬送ベルトである払出ベルト１５が駆動ローラ１６と従動ローラ１７とに掛け渡されて設けられている。
【００２４】
ここで、硬貨収納部１４ａ〜１４ｆの底面部の横幅は、各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆに収納される硬貨Ｃの直径よりも広く、かつ、各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆに収納される硬貨Ｃの直径にその硬貨Ｃの厚さを加えた幅よりは狭く設定されている。このように各硬貨収納部１４ａ〜１４ｆの幅を規定したのは、払出ベルト１５に平行な状態で硬貨収納部１４ａ〜１４ｆ内に収納された硬貨Ｃと硬貨収納部１４ａ〜１４ｆの仕切板１３との間の隙間に直立状態の硬貨Ｃが入り込むのを防止し、硬貨収納部１４ａ〜１４ｆに収納された硬貨Ｃの詰まりを防止するためである。
【００２５】
払出ベルト１５は、エンドレスベルトであって、硬貨搬送方向下流側に向かうに従い高さが高くなるような昇斜面を形成するように傾斜配置されている。そして、硬貨収納部１４の出口部には、硬貨を一枚毎に分離する分離ローラ１８が、払出ベルト１５に対して硬貨一枚が通過し得る間隔を隔てて配設され、かつ、全ての金種の出口部をそれらの金種毎に横断するように配設されている。
【００２６】
さらに、硬貨収納部１４の出口部には、所定枚数の硬貨を一列に整列させて、待機させる硬貨待機部１９が金種毎に設けられている。
【００２７】
各硬貨待機部１９には、シャッタソレノイド２１に連結され、それぞれ金種別に硬貨を一時的に停止させるとともに必要枚数の硬貨を送り出すように動作制御がなされる硬貨シャッタ２０がそれぞれ設けられている。
【００２８】
硬貨シャッタ２０の直後には、金種毎に払い出された硬貨の枚数を計数する光センサである払出センサ２２や、硬貨の材質を検出するための発振コイルである材質センサ２７がそれぞれ設けられている。
【００２９】
さらに、払出ベルト１５によって硬貨を金種別に落下させる硬貨払出位置であって、ハウジング２の左側手前には、上面が開口した筐体状の硬貨払出口２３が配置されている。この硬貨払出口２３は、左側に偏位させて設けられている。また、この硬貨払出口２３の上方には、表示器２４及び各種の操作キー２６が設けられている。
【００３０】
したがって、払出ベルト１５は、硬貨収納部１４に収納された硬貨Ｃを搬送して硬貨払出口２３に払い出す出金機構Ｙを構成する。そして、この出金機構Ｙは、出金系のモータＭ４により駆動される。
【００３１】
次に、硬貨入出金装置１に内蔵される各部の電気的接続について図７を参照して説明する。硬貨入出金装置１は、各部の制御を受け持つ制御部３０を備え、この制御部３０にインターフェース（Ｉ／Ｆ）３１を介してＰＯＳ端末が接続されている。制御部３０は、ここでは特に図示しないが、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラム等の固定的データを予め格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、金種別の硬貨Ｃの枚数等の可変的なデータを書換え自在に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されているマイクロコンピュータである。また、制御部３０には、表示器２４や操作キー２６も接続されている。さらに、制御部３０には、投入センサ４、計数センサ１２、払出センサ２２、材質センサ２７等のセンサ類３２、シャッタソレノイド２１、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３、出金系のモータＭ４等が接続されている。入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、硬貨投入口３から投入された種々の金種が混合した状態の硬貨Ｃを装置後方に位置する硬貨選別部１１まで搬送して硬貨収納部１４に金種別に収納するための入金系を動作させるための駆動源であり、出金系のモータＭ４は、硬貨収納部１４に金種別に収納された硬貨Ｃを所望の枚数だけ硬貨払出口２３に払い出すための出金（払出）系を動作させるための駆動源である。
【００３２】
投入センサ４、計数センサ１２、払出センサ２２、材質センサ２７等のセンサ類３２は、例えば硬貨Ｃを光学的に検出した信号やコイルの電圧の変動等を制御部３０に伝達するものであり、この検出信号に基づいて制御部３０が入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３及び出金系のモータＭ４を駆動制御する。また、シャッタソレノイド２１は、制御部３０から出力される信号に基づき駆動制御され、通電（ＯＮ）されることで硬貨シャッタ２０を払出ベルト１５から離反する方向に変位させ、指定された枚数だけ硬貨Ｃを払い出す。なお、シャッタソレノイド２１は、ここでは１つしか図示しないが、実際には各金種毎に個々に制御部３０によって制御される。
【００３３】
本実施の形態のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４は、図８に示すように、「２相励磁」の「ユニポーラ駆動」形式のステッピングモータであり、電流設定回路３５及びドライバ（ユニポーラ駆動ＩＣ）３６を介して制御部３０に接続されている。制御部３０は、ドライバ３６に対してＯＮ／ＯＦＦ信号線により接続されており、ドライバ３６をオン、オフ駆動するパターンジェネレータとしての機能を備えている。
【００３４】
電流設定回路３５は、ステッピングモータＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に通電する電流の大きさを設定するものであって、制御部３０とドライバ３６との間に設けられている。この電流設定回路３５は、制御部３０から電流設定回路３５に対して出力されるスピードコントロール信号がＨレベル信号であるかＬレベル信号であるかにより、ドライバ３６に対する駆動電流値を変更することができるようにしたものである。
【００３５】
より具体的には、電流設定回路３５は、５Ｖ端子に直列に接続されているｒ１，ｒ２の分圧抵抗を有しており、抵抗ｒ１，ｒ２の接続中点にはトランジスタＴ１のＯＮ、ＯＦＦに応じて接続／非接続状態となる抵抗ｒ３が接続されている。抵抗ｒ３は、抵抗ｒ３が抵抗ｒ１と並列状態になることにより、抵抗ｒ１単独時の場合に比べて接続中点の電圧が下がるように設定されている。また、トランジスタＴ１は、Ｌレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＮになり、Ｈレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＦＦになる。
【００３６】
したがって、制御部３０から電流設定回路３５に対してＬレベルのスピードコントロール信号が出力された場合は、制御部３０から電流設定回路３５に対してＨレベルのスピードコントロール信号が出力された場合に比べて接続中点の電圧が下がるので、ドライバ３６に対する駆動電流値が小さくなることになる。ここに、電流値切替手段が実現されている。
【００３７】
すなわち、制御部３０から電流設定回路３５に対して出力されるスピードコントロール信号がＨレベル信号であるかＬレベル信号であるかにより、ステッピングモータＭのドライバ３６に対する駆動電流値を小さくしたり大きくしたりすることができることから、スピードコントロール信号を制御することでステッピングモータＭの回転速度を変更することができるものである。
【００３８】
このような構成における硬貨入出金装置１の概略的な動作について説明する。硬貨Ｃが硬貨投入口３に投入されると、投入センサ４がその硬貨Ｃを検出し、この検出信号によって入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３が駆動されることにより、投入口ベルト５、投入口ローラ６、搬送ベルト７、搬送ベルト６３が回転動作を開始する。そして、硬貨投入口３に投入された硬貨Ｃは、投入口ベルト５と投入口ローラ６との間で１枚ずつ分離されて搬送される。その後、搬送ベルト７により搬送される硬貨Ｃは、硬貨案内部５０によって搬送方向が略直角に屈曲され、搬送ベルト７から搬送ベルト６３に受け渡され、硬貨選別部１１で金種毎の選別がなされる。すなわち、硬貨Ｃは、金種に応じて選別孔１０から落下し、硬貨収納部１４ａ〜１４ｆに金種別に収納される。そして、選別孔１０から落下した硬貨Ｃは、計数センサ１２によりその数がカウントされる。
【００３９】
また、硬貨待機部１９に硬貨Ｃがない場合には、出金系のモータＭ４が駆動されることにより払出ベルト１５が回転し、硬貨待機部１９に所定枚数の硬貨Ｃが常に存在するように動作制御がなされる。
【００４０】
ついで、ＰＯＳ端末において締め処理がなされ、ＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には、出金系のモータＭ４が駆動されることにより払出ベルト１５が回転するとともに、金種毎に硬貨シャッタ２０がシャッタソレノイド２１によって駆動されるため、必要枚数の硬貨Ｃが送り出される。このように送り出された硬貨Ｃは、硬貨払出口２３に払い出される。
【００４１】
ここで、ＲＯＭに格納された制御プログラムに基づいて制御部３０が実行する機能のうち、本実施の形態の硬貨入出金装置１が有する入出金並行処理手段により実現される特長的な機能である、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より釣り銭の払出命令があった際における出金処理の流れを以下において説明する。
【００４２】
図９は、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より釣り銭の払出命令があった際における出金処理の流れを概略的に示すフローチャートである。入金処理の実行中にＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には（ステップＳ１のＹ）、Ｌレベルのスピードコントロール信号及びモータのＯＮ信号が、各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に対して出力される（ステップＳ２）。
【００４３】
すなわち、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には、各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）のドライバ３６に対する駆動電流値を小さくすることにより、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とが同時に駆動されることになる。これにより、消費する電力を抑えつつ、硬貨の払出動作を硬貨の入金動作に並行して実行することが可能になっている。この場合、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とを別々に駆動する場合に比べて各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）の回転速度が低下するため、入金機構Ｘ及び出金機構Ｙにおける硬貨搬送速度は遅くなるが、処理時間は入金機構Ｘと出金機構Ｙとを別々に駆動する場合の処理時間より短縮することができる。また、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とを別々に駆動する場合に比べ、回転速度の低下に伴ってステッピングモータの特性により始動時における発生トルクは逆に向上する。
【００４４】
このステップＳ２の処理は、硬貨Ｃの払出処理が終了するまで（ステップＳ３のＹ）、続けられる。
【００４５】
そして、硬貨Ｃの払出処理が終了すると（ステップＳ３のＹ）、出金系のモータＭ４に対してモータのＯＦＦ信号を出力するとともに（ステップＳ４）、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３に対してＨレベルのスピードコントロール信号及びモータのＯＮ信号を出力して（ステップＳ５）、処理を終了する。
【００４６】
このように本実施の形態においては、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動に伴う入金機構Ｘの動作による入金処理の実行中に、例えば釣り銭の払出命令があった場合等には、電流設定回路３５により入金処理の単独処理時に比べて電流値を小さく切り替えて入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３及び出金系のモータＭ４を駆動する各ドライバ３６に対して出力して入金機構Ｘ及び出金機構Ｙを動作させることにより、消費電力を低く抑えつつ、入金処理に並行して釣り銭の払出処理等の出金処理を行うことができるので、割込み出金時における出金処理時間の短縮を図ることができる。
【００４７】
次に、本発明の第二の実施の形態を図１０に基づいて説明する。なお、本発明の第一の実施の形態において説明した部分と同一部分については同一符号を用い、説明も省略する。本実施の形態は、前述した第一の実施の形態とは、モータＭの形式及びモータＭと制御部３０との接続に係るシステム構成が異なるものである。
【００４８】
ここで、制御部３０とモータＭとの接続について図１０を参照しつつ詳細に説明する。図１０に示すように、モータＭは、ＤＣモータであり、ＯＮ／ＯＦＦ回路３７を介して制御部３０に接続されている。加えて、ＤＣモータＭと制御部３０との間には、電圧設定回路３８が設けられている。
【００４９】
電圧設定回路３８は、ＤＣモータＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に通電する電圧を設定するものであって、制御部３０から電圧設定回路３８に対して出力されるスピードコントロール信号がＨレベル信号であるかＬレベル信号であるかにより、電圧をＶ１又はＶ２（ただし、Ｖ１＞Ｖ２）に設定できるようにしたものである。
【００５０】
より具体的には、電圧設定回路３８は、ダイオードＤ１，Ｄ２を介し、ＤＣモータＭに対して異なる電圧Ｖ１，Ｖ２を選択的に供給する回路を有している。それぞれの回路には、各電圧Ｖ１，Ｖ２を供給するドライバトランジスタＴ３，Ｔ４と、これらのドライバトランジスタＴ３，Ｔ４のＯＮ、ＯＦＦを制御部３０からの信号に応じて制御する制御トランジスタＴ５，Ｔ６とが設けられている。また、制御トランジスタＴ６のベースには、制御トランジスタＴ５と動作を逆にするためのインバータＩｎｖが接続されている。制御トランジスタＴ５は、Ｌレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＦＦになり、Ｈレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＮになる。一方、制御トランジスタＴ６は、制御トランジスタＴ５とは、逆の動作となる。また、ドライバトランジスタＴ３は、Ｌレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＦＦになり、Ｈレベルのスピードコントロール信号が出力された場合にはＯＮになる。一方、ドライバトランジスタＴ４は、ドライバトランジスタＴ３とは、逆の動作となる。
【００５１】
したがって、制御部３０から電圧設定回路３８に対してＨレベルのスピードコントロール信号が出力された場合には、ドライバトランジスタＴ３がＯＮになってドライバトランジスタＴ４がＯＦＦになるので、ＤＣモータＭに対して出力される電圧はＶ１となる。また、制御部３０から電圧設定回路３８に対してＬレベルのスピードコントロール信号が出力された場合には、ドライバトランジスタＴ３がＯＦＦになってドライバトランジスタＴ４がＯＮになるので、ＤＣモータＭに対して出力される電圧はＶ２となる。ここに、電圧値切替手段が実現されている。
【００５２】
すなわち、制御部３０から電圧設定回路３８に対して出力されるスピードコントロール信号がＨレベル信号であるかＬレベル信号であるかにより、ＤＣモータＭに対して出力される電圧を小さくしたり大きくしたりすることができることから、スピードコントロール信号を制御することでＤＣモータＭの回転速度を変更することができるものである。
【００５３】
硬貨入出金装置１にこのようなＤＣモータＭ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）を用いた場合であっても、図９に示したように、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には（ステップＳ１のＹ）、Ｌレベルのスピードコントロール信号及びモータのＯＮ信号が、各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に対して出力される（ステップＳ２）。
【００５４】
すなわち、入金処理の実行中にＰＯＳ端末より硬貨Ｃの払出命令があった場合には、各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）に対する電圧を小さくすることにより、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とが同時に駆動されることになる。これにより、消費する電力を抑えつつ、硬貨の払出動作を硬貨の入金動作に並行して実行することが可能になっている。この場合、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３と出金系のモータＭ４とを別々に駆動する場合に比べて各モータ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４）の回転速度が低下するため、入金機構Ｘ及び出金機構Ｙにおける硬貨搬送速度は遅くなるが、処理時間は入金機構Ｘと出金機構Ｙとを別々に駆動する場合の処理時間より短縮することができる。
【００５５】
そして、硬貨Ｃの払出処理が終了すると（ステップＳ３のＹ）、出金系のモータＭ４に対してモータのＯＦＦ信号を出力するとともに（ステップＳ４）、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３に対してＨレベルのスピードコントロール信号及びモータのＯＮ信号を出力して（ステップＳ５）、処理を終了する。
【００５６】
このように本実施の形態においては、入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動に伴う入金機構Ｘの動作による入金処理の実行中に、例えば釣り銭の払出命令があった場合等には、電圧設定回路３８により入金処理の単独処理時に比べて電圧値を小さく切り替えて入金系のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３及び出金系のモータＭ４に対して出力して入金機構Ｘ及び出金機構Ｙを動作させることにより、消費電力を低く抑えつつ、入金処理に並行して釣り銭の払出処理等の出金処理を行うことができるので、割込み出金時における出金処理時間の短縮を図ることができる。
【００５７】
なお、各実施の形態においては、入金系のモータとして３個のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３を用い、出金系のモータとして１個のモータＭ４を用いたが、これに限るものではなく、入金系のモータ及び出金系のモータはそれぞれ１個以上であれば良い。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、消費電力を低く抑えつつ、入金処理の実行中に例えば釣り銭の払出命令があった場合等の割込み出金時における出金処理時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の硬貨入出金装置の外観を示す斜視図である。
【図２】硬貨入出金装置の内部構造を示す平面図である。
【図３】硬貨入出金装置の内部構造を示す縦断側面図である。
【図４】選別孔を拡大して示す斜視図である。
【図５】選別孔に対して閉止状態にある搬送機構を示す斜視図である。
【図６】選別孔に対して開放状態にある搬送機構を示す斜視図である。
【図７】硬貨入出金装置に内蔵される各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図８】モータと制御部との電気的接続を示すブロック図である。
【図９】入金処理の実行中にＰＯＳ端末より釣り銭の払出命令があった際における出金処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第二の実施の形態のモータと制御部との電気的接続を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…硬貨入出金装置、３…硬貨投入口、１１…硬貨選別位置、１４…硬貨収納部、２３…硬貨払出口、Ｍ１〜Ｍ３…入金系モータ、Ｍ４…出金系モータ、Ｘ…入金機構、Ｙ…出金機構、Ｃ…硬貨
Claims (4)
- 硬貨投入口に投入された硬貨を硬貨選別位置まで搬送し、この搬送された硬貨を前記硬貨選別位置の硬貨収納部に収納させる入金機構と、
この入金機構における硬貨搬送用の駆動源である入金系モータと、
前記硬貨収納部に収納された硬貨を搬送して硬貨払出口に払い出す出金機構と、
この出金機構における硬貨搬送用の駆動源である出金系モータと、
前記入金系モータの駆動に伴う前記入金機構での硬貨搬送に並行して、前記出金系モータの駆動に伴う前記出金機構での硬貨搬送を実行する入出金並行処理手段と、を備え、
前記入出金並行処理手段は、前記入金系モータ及び前記出金系モータに与える電流値を切り替え可能な電流値切替手段を備え、この電流値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電流値を小さく切り替えて前記入金系モータ及び前記出金系モータに与えて前記入金機構及び前記出金機構を動作させることを特徴とする硬貨入出金装置。 - 前記入金系モータ及び前記出金系モータはステッピングモータであることを特徴とする請求項１記載の硬貨入出金装置。
- 硬貨投入口に投入された硬貨を硬貨選別位置まで搬送し、この搬送された硬貨を前記硬貨選別位置の硬貨収納部に収納させる入金機構と、
この入金機構における硬貨搬送用の駆動源である入金系モータと、
前記硬貨収納部に収納された硬貨を搬送して硬貨払出口に払い出す出金機構と、
この出金機構における硬貨搬送用の駆動源である出金系モータと、
前記入金系モータの駆動に伴う前記入金機構での硬貨搬送に並行して、前記出金系モータの駆動に伴う前記出金機構での硬貨搬送を実行する入出金並行処理手段と、を備え、
前記入出金並行処理手段は、前記入金系モータ及び前記出金系モータに与える電圧値を切り替え可能な電圧値切替手段を備え、この電圧値切替手段により入金処理の単独処理時に比べて電圧値を小さく切り替えて前記入金系モータ及び前記出金系モータに与えて前記入金機構及び前記出金機構を動作させることを特徴とする硬貨入出金装置。 - 前記入金系モータ及び前記出金系モータはＤＣモータであることを特徴とする請求項３記載の硬貨入出金装置。
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