JP4341361B2 - 硬貨払い出し装置 - Google Patents

Description

本発明は硬貨払い出し装置に関し、特に自動販売機に搭載されつり銭を返却する硬貨払い出し装置に関する。

自動販売機は、全体を制御する主制御部と周辺機器とで構成され、シリアル通信により全体が制御されている。自動販売機は、周辺機器の１つとしてつり銭を返却するための硬貨払い出し装置を搭載している。

硬貨払い出し装置は、投入された硬貨を金種別に振り分け、着脱可能なカセットチューブへ落下し、積み重ねて保留している。最近では、偽造硬貨を用いたつり銭のすり替えを防止する方式として、投入された硬貨を一時保留しておき、返却指令に対してその保留しておいた現物を返却する現物エスクロ方式がある。現物エスクロ方式の硬貨払い出し装置においても、自動販売機を制御する主制御部から販売終了命令を受信すると、一時保留していた硬貨をカセットチューブに落下し、積み重ねて保留する。

つり銭の返却は、返却する金種を選択する機構と、カセットチューブの底面で前後にスライド動作する板状部材とによって行われる。カセットチューブ底部には、硬貨１枚をスライドして取り出すための開口が設けてあり、その開口で板状部材をスライド動作させることにより硬貨が取り出される。そして、板状部材をスライドさせた回数により、つり銭を払い出した枚数をカウントしている。この払い出し動作は、自動販売機の通常動作である商品の販売終了後のつり銭返却時に行われ、主制御部の命令に従い動作する。

硬貨は、カセットチューブ内で積み重ね方向に対し水平になっている場合、カセットチューブ底部の開口から正しく払い出される。しかし、カセットチューブ内で立ち状態になっていると、カセットチューブ底部の開口から払い出されず、つり銭を返却できないトラブルが発生する。このような、つり銭が払い出しされないトラブルを解消するために、つり銭を返却する直前に板状部材を１回予備動作させている。すなわち、硬貨をカセットチューブから取り出さないで板状部材を仮動作させ、硬貨に動きを与えることにより立ち状態の硬貨を倒して水平にしている。

また、カセットチューブの外周面を打撃して加振することにより、硬貨の立ち状態を防止する硬貨処理機の硬貨収納チューブ機構がある（例えば、特許文献１参照）。
実用新案登録第２５０２３９２号公報（第３頁、第１図）

しかし、板状部材を１回予備動作させただけでは、硬貨が水平にならない場合がある。予備動作の回数を増やしても、つり銭を返却するのに時間がかかってしまい利用者に不快を与えてしまうという問題点があった。

また、カセットチューブの外周面を打撃して加振する場合、加振するための装置を要し、機構が大きくなる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、機構を大きくすることなく硬貨の立ち状態を防止でき、利用者に不快を与えることなくつり銭を返却することができる硬貨払い出し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、自動販売機に搭載されつり銭を返却する硬貨払い出し装置において、硬貨を金種ごとに積み重ねて保留するカセットチューブと、前記カセットチューブの底面でスライド動作をし、最下部の前記硬貨を１枚ずつ払い出す硬貨払い出し部材と、払い出された前記硬貨が取り出される硬貨取り出し口と、前記硬貨取り出し口に移動されて、前記硬貨が取り出されないようにする硬貨取り出し防止部材と、前記硬貨取り出し防止部材の前記硬貨取り出し口に移動した状態を保持させる保持手段と、前記つり銭の返却が終了したとき、前記硬貨取り出し防止部材を前記硬貨取り出し口に移動し、前記硬貨取り出し防止部材を前記硬貨取り出し口に移動した状態を前記保持手段に保持させた後、前記硬貨払い出し部材をスライド動作する制御手段と、を有することを特徴とする硬貨払い出し装置が提供される。

このような硬貨払い出し装置によれば、つり銭の返却が終了したとき、硬貨取り出し口から硬貨が取り出されないよう、硬貨取り出し防止部材を硬貨取り出し口に移動し、硬貨払い出し部材をスライド動作する。これにより、カセットチューブ内の立ち状態にある硬貨は、つり銭の返却が終了したときに、硬貨払い出し部材のスライド動作によって動きが与えられ倒れて水平になる。

本発明の硬貨払い出し装置では、つり銭の返却が終了したときにカセットチューブ内の立ち状態の硬貨を水平にするようにしたので、次回につり銭を受ける利用者にすばやくつり銭を返却でき、不快を与えることがない。

また、立ち状態の硬貨を水平にするためのカセットチューブの外周面を加振する装置が不要で、機構を小さく実現できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、硬貨払い出し装置の待機状態での一部断面図である。図に示すように、硬貨払い出し装置は、カセットチューブ１０、硬貨払い出し部材２０、駆動部材３０、硬貨落下防止部材４０、ソレノイド５０、つり銭検出センサ６０、および筐体７０から構成されている。なお、カセットチューブ１０には硬貨８０が保留されている。硬貨払い出し装置は自動販売機内部に搭載される。

カセットチューブ１０は、硬貨８０を積み重ねて保留する筒部１１を有している。筒部１１の底部には、最下部の硬貨８０が水平に１枚ずつスライドされて払い出されるための開口１２が設けてある。

硬貨払い出し部材２０は、カセットチューブ１０の開口１２を通るように板状となっている。硬貨払い出し部材２０は、硬貨８０が収まる収納穴２１と、駆動部材３０と嵌合するための嵌合穴２２を有している。硬貨払い出し部材２０は、カセットチューブ１０の底面と、硬貨落下防止部材４０の上面で図中左右方向にスライド動作する。硬貨払い出し部材２０は、収納穴２１が、筒部１１の下に移動したとき、最下部にある硬貨８０を収納穴２１に収める。硬貨払い出し部材２０は、後述する硬貨落下防止部材４０が硬貨取り出し口７１を塞いでいない状態において硬貨取り出し口７１へ移動したとき、硬貨８０を硬貨取り出し口７１へ落下する。

駆動部材３０は、硬貨払い出し部材２０の嵌合穴２２と嵌合する突起３１を有している。駆動部材３０は、後述するモータによって図中左右方向に駆動され、硬貨払い出し部材２０をスライド動作させる。

硬貨落下防止部材４０は、板状で硬貨取り出し口７１から硬貨８０が落下しないように硬貨取り出し口７１を塞ぐ大きさを有している。硬貨落下防止部材４０は、図中左右方向に移動され、硬貨取り出し口７１を塞ぎ、また硬貨取り出し口７１を塞がないようにする。

ソレノイド５０は、後述するＣＰＵ（Central Processing Unit）の制御によってプランジャ５１を出し、また引っ込める。硬貨落下防止部材４０を、硬貨取り出し口７１を塞ぐ位置に移動させ、ソレノイド５０のプランジャ５１を出すことにより、硬貨落下防止部材４０を硬貨取り出し口７１を塞いだ位置から移動しないようにする（図中右方向に移動しないようにする）。ソレノイド５０のプランジャ５１を引っ込めること、硬貨落下防止部材４０は、硬貨取り出し口７１を塞がない位置へと移動する（図中右方向に移動する）。

つり銭検出センサ６０は、硬貨８０がカセットチューブ１０に所定枚数以上保留されているかを検出するセンサである。
筐体７０は、硬貨払い出し部材２０の収納穴２１から硬貨８０を落下させて取り出すための硬貨取り出し口７１を有している。なお、落下した硬貨８０は、自動販売機のつり銭返却口へと導かれる。

なお、図においてカセットチューブ１０は１つしか示してないが、金種ごとに設けられる。そして、カセットチューブ１０ごとに、硬貨払い出し部材２０、駆動部材３０、硬貨落下防止部材４０、ソレノイド５０、つり銭検出センサ６０が設けられる。

つり銭の返却の動作について説明する。図２は、硬貨払い出し装置のつり銭返却時の一部断面図である。図２において、図１と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。

図に示すようにつり銭を返却するときは、ソレノイド５０のプランジャ５１を引っ込め、硬貨落下防止部材４０を図中右方向に移動し、硬貨取り出し口７１を塞がない位置へと移動する。このとき、収納穴２１に硬貨８０を収めている硬貨払い出し部材２０を、駆動部材３０によって、図中右方向にスライド動作させる。これによって、硬貨８０は、硬貨取り出し口７１へ落下し、自動販売機のつり銭返却口へと導かれつり銭として返却される。

予備動作について説明する。図３は、硬貨払い出し装置の予備動作時の一部断面図その１である。図３において、図１と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
図に示すように、ソレノイド５０のプランジャ５１を出したままにし、硬貨取り出し口７１を硬貨落下防止部材４０で塞いだままにしておく。この状態で駆動部材３０を駆動し、硬貨払い出し部材２０をスライド動作させる。硬貨払い出し部材２０の収納穴２１に収納している硬貨８０は、硬貨取り出し口７１の位置に移動するが硬貨落下防止部材４０によって落下せず、再びカセットチューブ１０の筒部１１の最下部に戻る。

ところで、自動販売機に投入された硬貨８０は、金種ごとに振り分けられてカセットチューブ１０に保留され、つり銭用の硬貨となる。また、硬貨８０は、オペレータによって手動でカセットチューブ１０に補給されることもある。このとき、硬貨８０が立ち状態で保留される場合がある。特に５００円硬貨のように厚い硬貨はその頻度が高い。立ち状態のままでは、硬貨８０は、開口１２から払い出されない。そこで上記の予備動作によって、硬貨払い出し部材２０をスライド動作させることにより、立ち状態の硬貨８０に動きを与えて倒し、積み重ね方向に対し水平にする。

図４は、硬貨払い出し装置の予備動作時の一部断面図その２である。図４において、図１と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
図に示すように硬貨８０が立ち状態でカセットチューブ１０に保留されているとする。ソレノイド５０のプランジャ５１を出したままにし、硬貨取り出し口７１を硬貨落下防止部材４０で塞いだままにする。この状態で、駆動部材３０を駆動し、硬貨払い出し部材２０をスライド動作させる。硬貨８０は、硬貨払い出し部材２０との接触によって動きが与えられ、立ち状態から安定した水平の状態となる。硬貨払い出し部材２０の収納穴２１がカセットチューブ１０の筒部１１の下方に戻ってきたとき、立ち状態であった硬貨８０は、収納穴２１に収納される。なお、水平に積み重ねられた硬貨８０の最上部の硬貨が立ち状態である場合、硬貨払い出し部材２０の予備動作の振動が伝わり、最上部の立ち状態の硬貨は水平となる。

つぎに、硬貨払い出し装置の動作を制御する制御回路について説明する。図５は、硬貨払い出し装置の制御回路のブロック構成図である。図に示すように、制御回路は、ＣＰＵ９１、つり銭検出センサ６０、ソレノイド５０、モータ９２、つり銭払い出し制御センサ９３、および主制御部９４から構成されている。なお、ソレノイド５０、つり銭検出センサ６０は、図１〜図４で説明したのと同じものであり、その詳細な説明は省略する。

モータ９２は、ＣＰＵ９１の指示に従って、図１〜図４に示した駆動部材３０を駆動する。これによって、硬貨払い出し部材２０は、スライド動作をする。つり銭払い出し制御センサ９３は、硬貨を払い出す機構を制御するためのセンサで、硬貨払い出し部材２０が所定の位置にあることを検出し、ＣＰＵ９１に送信する。主制御部９４は、シリアル通信Ｉ／Ｆを備え、ＣＰＵ９１とシリアル通信する。主制御部９４は、ＣＰＵ９１とデータの送受信をし、硬貨払い出し装置および自動販売機を制御する。

商品を販売してつり銭を返却する場合、ＣＰＵ９１は、主制御部９４より返金命令を受信することによってつり銭返却処理を開始する。所定の金種の硬貨を１枚返却する場合、ＣＰＵ９１は、返却すべき金種に対応したソレノイド５０のプランジャ５１を引っ込める。そして、モータ９２を動作させて駆動部材３０を駆動し、硬貨払い出し部材２０をスライド動作させる。

つり銭払い出し制御センサ９３は、スライド動作している硬貨払い出し部材２０が待機位置（図１に示す位置）に移動したことを検出し、ＣＰＵ９１に通知する。ＣＰＵ９１は、つり銭払い出し制御センサ９３の通知によってモータ９２の動作を停止する。

このようにして所定の金種の硬貨を１枚返却する。所定の金額のつり銭を返却するには、払い出す金種を変えながら上記の動作を繰り返す。
ＣＰＵ９１は、自動販売機の商品の販売が終了した時点（つり銭がある場合はつり銭の返却が終了した時点）で、現物エスクロ硬貨を金種ごとにカセットチューブ１０に振り分ける。その後予備動作を行う。ＣＰＵ９１は、ソレノイド５０のプランジャ５１を出した状態でモータ９２を動作させ駆動部材３０を駆動し、硬貨払い出し部材２０をスライド動作させる。このとき、硬貨落下防止部材４０は、硬貨取り出し口７１を塞いだままであるので、硬貨８０は、硬貨取り出し口７１から落下することがない。つり銭払い出し制御センサ９３は、スライド動作している硬貨払い出し部材２０が待機位置に移動したことを検出し、ＣＰＵ９１に通知する。ＣＰＵ９１は、つり銭払い出し制御センサ９３の通知によってモータ９２の動作を停止する。同様に、つり銭を返却する前にも、前述したのと同様の予備動作を行う。この２回の予備動作によって、カセットチューブ１０の筒部１１での立ち状態の硬貨を防止し、確実につり銭を返却できるようにしている。

次に、フローチャートを用いて硬貨払い出し装置の動作について説明する。ＣＰＵ９１は、マルチタスクによって処理を実行し、現物エスクロ硬貨をカセットチューブ１０に振り分ける硬貨収納処理と、つり銭の払い出し制御を行うつり銭返却処理とにタスクを分割して処理を実行している。なお、ＣＰＵ９１は、主制御部９４より販売終了命令の受信、またはつり銭返却命令を受信するまでは上記両処理とも実行しない。

まず、硬貨を振り分ける硬貨収納処理について説明する。図６は、硬貨収納処理を示したフローチャートである。主制御部９４は、商品の販売が終了（つり銭がある場合はつり銭の返却が終了したとき）すると必ず販売終了命令を送出するように通信シーケンスが組まれている。

［ステップＳ１］ＣＰＵ９１は、主制御部９４から商品の販売終了を示す販売終了命令を受信したか否かを判断する。販売終了命令を受信した場合は、ステップＳ２へ進む。販売の終了命令を受信しない場合は、処理を終了する。

［ステップＳ２］ＣＰＵ９１は、投入された硬貨が現物エスクロされている状態か否かを判断する。現物エスクロされている場合は、ステップＳ３へ進む。現物エスクロされていない場合は、処理を終了する。

［ステップＳ３］ＣＰＵ９１は、現物エスクロの硬貨を金種ごとにカセットチューブ１０に振り分ける。
［ステップＳ４］ＣＰＵ９１は、つり銭検出センサ６０より、カセットチューブ１０に硬貨が、例えば、１０枚以上積み重ねられているか否かを判断する。硬貨が１０枚以上積み重ねられている場合は、処理を終了する。硬貨が１０枚未満である場合は、ステップＳ５へ進む。

［ステップＳ５］ＣＰＵ９１は、硬貨が１０枚以上なかった金種に対して予備動作の処理を実行し、立ち状態の硬貨を倒して水平にするようにする。
ところで、ステップＳ４，Ｓ５より、カセットチューブ１０に硬貨が所定枚数（１０枚）以上ない場合のみ、予備動作が行われる。これは、硬貨は積み重ねられると、最下部の硬貨は、上に積み重ねられる硬貨の重みによって水平となり、確実に払い出せるためである。従って、カセットチューブ１０の硬貨が所定枚数未満である場合のみ予備動作をするようにすればよい。なお、上記フローチャートでは、余裕をみて１０枚以上ない場合に予備動作を行うようにしたが、下になる硬貨は、上の硬貨の重みで水平になることから最低２枚からでよい。

次に、つり銭を返却するつり銭返却処理について説明する。図７は、つり銭返却処理を示したフローチャートである。
［ステップＳ１１］ＣＰＵ９１は、主制御部９４からつり銭返却命令を受信したか否かを判断する。つり銭返却命令を受信した場合、ステップＳ１２へ進む。つり銭返却命令を受信しなかった場合、処理を終了する。

［ステップＳ１２］ＣＰＵ９１は、金種ごとにおいてカセットチューブ１０に保留されている硬貨の枚数をカウントし、返却すべきつり銭の金種と金額を検索する。
［ステップＳ１３］ＣＰＵ９１は、つり銭検出センサ６０より、カセットチューブ１０に硬貨が、例えば、１０枚以上積み重ねられているか否かを判断する。硬貨が１０枚以上積み重ねられている場合は、ステップＳ１５へ進む。硬貨が１０枚未満である場合は、ステップＳ１４へ進む。

［ステップＳ１４］ＣＰＵ９１は、硬貨が１０枚以上なかった金種に対して予備動作の処理を実行し、立ち状態の硬貨を倒して水平にする。
［ステップＳ１５］ＣＰＵ９１は、モータ９２、ソレノイド５０を駆動し、硬貨の払い出しをする。

［ステップＳ１６］ＣＰＵ９１は、つり銭が返却すべき金額に達し、つり銭の返却が終了したか否かを判断する。つり銭の返却が終了していない場合は、ステップＳ１５へ進み硬貨の払い出しを行う。つり銭の返却が終了した場合は、処理終了する。

なお、ステップＳ１３，Ｓ１４より、カセットチューブ１０に硬貨が所定枚数（１０枚）以上ない場合のみ、予備動作が行われるのは、図６で説明した理由と同様である。
このように、つり銭を返却する前とつり銭の返却が終了したときに、予備動作を行って硬貨を水平にするようにした。これにより、従来のつり銭返却前の１回の予備動作に対し、２回予備動作を行うので確実に硬貨を水平にすることができる。そして、つり銭の返却が終了したときに予備動作を行うので、次回つり銭を受ける利用者においては、予備動作はつり銭の返却前の１回行われるだけであり、従来の返却時間と同じ時間でつり銭が返却され、商品購入者に不快を与えることがない。

また、立ち状態の硬貨を水平にするためのカセットチューブの外周面を加振する装置が不要で、機構を小さく実現できる。
なお、上記ではつり銭の返却前に１回、つり銭の返却が終了したときに１回予備動作を行うようにしたが、つり銭の返却が終了したときのみに予備動作を２回以上行うようにしてもよい。これによっても、硬貨を確実に水平にすることができ、すばやくつり銭を返却することができる。

また、カセットチューブ１０に硬貨が所定枚数以上ある場合、予備動作を行わないことにより消費電力を低減することができる。

硬貨払い出し装置の待機状態での一部断面図である。 硬貨払い出し装置のつり銭返却時の一部断面図である。 硬貨払い出し装置の予備動作時の一部断面図その１である。 硬貨払い出し装置の予備動作時の一部断面図その２である。 硬貨払い出し装置の制御回路のブロック構成図である。 硬貨収納処理を示したフローチャートである。 つり銭返却処理を示したフローチャートである。

符号の説明

１０ カセットチューブ
１１ 筒部
１２ 開口
２０ 硬貨払い出し部材
２１ 収納穴
２２ 嵌合穴
３０ 駆動部材
３１ 突起
４０ 硬貨落下防止部材
５０ ソレノイド
５１ プランジャ
６０ つり銭検出センサ
７０ 筐体
７１ 硬貨取り出し口
８０ 硬貨
９１ ＣＰＵ
９２ モータ
９３ つり銭払い出し制御センサ
９４ 主制御部

Claims (4)

1. 自動販売機に搭載されつり銭を返却する硬貨払い出し装置において、
   硬貨を金種ごとに積み重ねて保留するカセットチューブと、
   前記カセットチューブの底面でスライド動作をし、最下部の前記硬貨を１枚ずつ払い出す硬貨払い出し部材と、
   払い出された前記硬貨が取り出される硬貨取り出し口と、
   前記硬貨取り出し口に移動されて、前記硬貨が取り出されないようにする硬貨取り出し防止部材と、
   前記硬貨取り出し防止部材の前記硬貨取り出し口に移動した状態を保持させる保持手段と、
   前記つり銭の返却が終了したとき、前記硬貨取り出し防止部材を前記硬貨取り出し口に移動し、前記硬貨取り出し防止部材を前記硬貨取り出し口に移動した状態を前記保持手段に保持させた後、前記硬貨払い出し部材をスライド動作する制御手段と、
   を有することを特徴とする硬貨払い出し装置。
2. 前記カセットチューブに前記硬貨が所定枚数以上積み重ねられている場合、前記制御手段は前記硬貨取り出し防止部材の移動と前記硬貨払い出し部材のスライド動作を行わないことを特徴とする請求項１記載の硬貨払い出し装置。
3. 前記制御手段は、前記つり銭を返却する前に１回前記硬貨取り出し防止部材を前記硬貨取り出し口に移動し、前記硬貨払い出し部材をスライド動作することを特徴とする請求項１記載の硬貨払い出し装置。
4. 前記制御手段は、前記硬貨取り出し防止部材の移動と前記硬貨払い出し部材のスライド動作を２回以上行うことを特徴とする請求項１記載の硬貨払い出し装置。

Images