JP5312497B2 - 硬貨処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、硬貨処理装置に関する。

近年、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどのレジには、ＰＯＳ（販売時点情報管理）システムのような上位装置に接続する紙幣処理装置と、硬貨を投入できるとともに、受け取った硬貨から釣銭として出金する硬貨処理装置とが用いられる。

前記硬貨処理装置は、投入口に投入された硬貨を鑑別した後、内部に自動的に取り込み、硬貨を硬貨収納庫に収納し、入金情報を外部の上位装置に送信する硬貨保持機能を備える。さらに、外部上位装置からの釣銭払い出し要求に応じて、該当する金額の硬貨（釣銭）を硬貨収納庫から払い出し口へ払い出すリサイクル機能を備える。

このような硬貨処理装置には、払い出し口から払い出された硬貨を受ける出金トレイが設けられている。この出金トレイへと払い出された硬貨は、人手によって取り出される。しかし、取り出しきれずに、出金トレイに硬貨が残留してしまうことがあり得る。このような事情から、硬貨処理装置には、出金トレイ上の硬貨を検出する硬貨検出部が設けられている。

このような硬貨処理装置では、硬貨検出部の硬貨検出精度の向上が望まれている。

実施形態の硬貨処理装置は、出金トレイと、硬貨検出部と、規制部と、を備える。前記出金トレイは、底面と、相互に対向する一対の貫通孔が設けられ前記底面の周縁部から上方へ延出した壁と、を有し、払い出し口から払い出された硬貨を前記底面で受ける。前記硬貨検出部は、前記出金トレイの外側に配置され、前記一対の貫通孔のうちの一方へ光を出射し前記一方の貫通孔から他方の前記貫通孔へ向かう光軸の光を形成する発光素子と、前記出金トレイの外側に配置され、前記他方の貫通孔を通過した前記光を受ける受光素子と、を有し、前記底面上の硬貨を検出する。前記規制部は、前記底面からの高さが前記出金トレイが受ける前記硬貨のうち最小厚さの硬貨の厚さ未満の規定高さであり、前記底面上の前記規定高さの空間を通って前記受光素子に光が入射するのを規制する。

図１は、第１の実施形態に係る、硬貨処理装置の外観斜視図である。 図２は、第１の実施形態に係る、硬貨処理装置の要部の斜視図である。 図３は、第１の実施形態に係る、硬貨処理装置に設けられる出金トレイの概略の平面図である。 図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図５は、第１の実施形態に係る、出金トレイ上に変形硬貨が存在している状態を示す図である。 図６は、第２の実施形態に係る、出金トレイの断面図である。 図７は、第３の実施形態に係る、出金トレイの断面図である。

以下、図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の硬貨処理装置の外観構成を示す斜視図であり、図２は、本実施形態の硬貨処理装置の要部を拡大して示す斜視図である。

硬貨処理装置１は、筐体２を備えている。筐体２は、前後方向と比較して左右幅方向に狭い長さで、所定の高さを有している。なお、筐体２の形状は、この構成に限定されない。筐体２の上面で手前側右側部に、複数枚の硬貨を同時に投入可能な投入口３が設けられ、この投入口３の左側部にディスプレイ４および複数の操作ボタンを備えた操作パネル５が設けられている。

筐体２の前面のディスプレイ４に近接した位置には払い出し口６が設けられ、払い出し口６の下方部位には、出金トレイ７が設けられている。また、投入口３に近接した位置に、一旦投入された硬貨を返却するための返却口（図示しない）が設けられている。

さらに筐体２内部には、金種別収納庫（図示しない）が設けられていて、投入口３に投入された硬貨は、筐体２内部で一時保留され、金額が確定された後に、前記金種別収納庫に金種別に収納される。そのときの投入金額は、ディスプレイ４に表示されるようになっている。

ディスプレイ４には投入金額、および硬貨処理装置１としての作動状態や操作指示なども表示できる。そして、払い出し口６からは釣銭として払い出しされる硬貨ばかりでなく、鑑別不能なリジェクト硬貨や、硬貨処理装置１内から回収された硬貨を、出金トレイ７へ排出できるように構成してもよい。

次に、硬貨処理装置１の払い出し口６から硬貨を受け取る出金トレイ７の形状構造と、ここに設けられる硬貨検出部１０について説明する。

図３は、本実施形態の出金トレイ７の概略の平面図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。

出金トレイ７は、レジ担当者あるいは顧客等、払い出しを受ける者の手前側であり硬貨取り出し側となる前側斜面７ａと、払い出し口６に連なる後側斜面７ｂと、左右側面である左側斜面７ｃおよび右側斜面７ｄと、これら前後左右斜面７ａ〜７ｄの下端部を連結する略平坦で略水平な底面７ｅと、を有する。

前側斜面７ａ、後側斜面７ｂおよび左右両側斜面７ｃ，７ｄは、全て上端から下端に向かって斜めに狭まる傾斜面に形成される。したがって、出金トレイ７として上端部が広い開口部となり、底部である底面７ｅと連結する部位の下端部が狭まっている。

詳細には、出金トレイ７は、底壁７ｈと、前側壁７ｉと、後側壁７ｊと、左側壁７ｋと、右側壁７ｍと、を有する。前側壁７ｉと、後側壁７ｊと、左側壁７ｋと、右側壁７ｍとは、出金トレイ７の周側壁７ｎを構成しており、底壁７ｈによって連結されている。そして、底壁７ｈに底面７ｅが形成され、前側壁７ｉに前側斜面７ａが形成され、後側壁７ｊに後側斜面７ｂが形成され、左側壁７ｋに左側斜面７ｃが形成され、右側壁７ｍに右側斜面が形成されている。ここで、周側壁７ｎは、相互に対向する一対の貫通孔としての後述する発光側貫通孔８および受光側貫通孔９が設けられ底面７ｅの周縁部から上方へ延出した壁である。

払い出し口６から出金される硬貨は、出金トレイ７の後側斜面７ｂをシュートとして滑落し、底面７ｅ上に溜る。この状態で、出金トレイ７の前側斜面７ａと左右両側斜面７ｃ，７ｄは、払い出し口６から払い出された硬貨が跳ね返って外部へ落下することのない、適宜な深さ寸法をなす。即ち、出金トレイ７は、払い出し口６から払い出された硬貨を底面７ｅで受ける。

底面７ｅの左右幅寸法は、成人男子の片手の手指（親指を除く）に合わせて形成されていて、余裕を持って手指を挿入できる。そして、払い出された硬貨が散乱せず、ほぼ１塊りにまとまるような最適面積に設定される。前側斜面７ａの傾斜角度と傾斜長さは、底面７ｅから硬貨を容易、かつ確実に取り出せる最適値が選択される。

したがって、払い出しを受ける者は、出金トレイ７内の底面７ｅ上の硬貨を目視により確認し易く、親指を除く４本の手指を挿入し易く、手前側に掻き集めし易い。そして、掻き集めた硬貨を底面７ｅから前側斜面７ａを介して取り出し易い。すなわち、ここでの出金トレイ７は、人間工学的に最適形状構造をなすように設計製作されている。

それでもなお、出金トレイ７に残留硬貨が存在する場合に備えて、出金トレイ７には複数の発光側貫通孔８および受光側貫通孔９と、硬貨検出部１０が設けられている。

特に図３に示すように、出金トレイ７を構成する左側斜面７ｃの下部に、前後方向に所定間隔を存して複数（３個）の発光側貫通孔（スリット）８が開口されている。また、各発光側貫通孔８と相対向する部位である、右側斜面７ｄの下部に、複数（３個）の受光側貫通孔（スリット）９が開口されている。即ち、本実施形態では、一対の貫通孔（発光側貫通孔８、受光側貫通孔９）が三組設けられている。各組の発光側貫通孔８と受光側貫通孔９とは、底面７ｅの上方空間を間にして相互に対向している。

発光側貫通孔８と受光側貫通孔９とは、図４に示すように、その最下端部が出金トレイ７の底面７ｅから上方に離間した位置で底面７ｅと平行となっている。この最下端部に対して上端部が平行、左右両側部が互いに平行であり、矩形状の開口部をなしている。そして、上下方向寸法よりも左右幅方向寸法が、ある程度長く形成されている。発光側貫通孔８と受光側貫通孔９との上端部の底面７ｅからの高さは、出金トレイ７が受ける硬貨のうち最小厚さの硬貨の厚さ以下になっている。ここで、本実施形態では、出金トレイ７が受ける硬貨は、例えば、日本国の通貨であって、１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円の各硬貨である。このうちで最小厚さの硬貨は、１円硬貨であり、その厚さは、略１．５ｍｍである。なお、硬貨処理装置１が扱う硬貨は、日本国の通貨に限るものではなく、他の国の通貨であってもよい。

これら発光側貫通孔８および受光側貫通孔９の形状は、必ずしも上述のように限定する必要はないが、左側斜面７ｃと右側斜面７ｄにおいて互いに同一位置に設け、同一形状をなすことで、設計制作上、有利となる。

このような出金トレイ７の左側斜面７ｃ外側の空間スペースに、発光センサ（発光素子）１１が配置され、その発光面を発光側貫通孔８に向けている。また、出金トレイ７の右側斜面７ｄ外側の空間スペースに、受光センサ（受光素子）１２が配置され、その受光面を受光側貫通孔９に向けている。

それぞれの発光センサ１１と受光センサ１２は、図示しないセンサ取付け板に支持され、制御部（図示しない）を介して上述したディスプレイ４に電気的に接続されている。このような三組の発光センサ１１と受光センサ１２は、制御部とともに、硬貨検出部１０を構成している。硬貨検出部１０は、詳しくは後述するが、受光センサ１２の出力結果を用いて底面７ｅ上の硬貨を検出する。ここで、発光センサ１１、受光センサ１２、発光側貫通孔８および受光側貫通孔９は、硬貨検出部１０が出金トレイ７の底面７ｅの任意の位置に位置する硬貨を検出可能な位置に設けられている。受光センサ１２は、例えばフォトトランジスタである。

発光センサ１１から発せられる光の光軸１４は、発光側貫通孔８を介して底面７ｅ上を進む。そして、光軸１４は底面７ｅを横断し、発光側貫通孔８と相対向する受光側貫通孔９に至り、この受光側貫通孔９を介して受光センサ１２に到達し、受光されるようになっている。即ち、発光センサ１１は、出金トレイ７の外側に配置され、一対の貫通孔（発光側貫通孔８、受光側貫通孔９）のうちの一方（発光側貫通孔８）へ光を出射し一方の貫通孔（発光側貫通孔８）から他方の貫通孔（受光側貫通孔９）へ向かう光軸１４の光を形成する。また、受光センサ１２は、出金トレイ７の外側に配置され、他方の貫通孔（受光側貫通孔９）を通過した光を受ける。

出金トレイ７を極めて最適な形状構造にしてもなお、取り急ぎ等、何らかの事情で、ここに硬貨が残留する場合がある。このとき、いずれかの発光センサ１１から発光側貫通孔８を介して底面７ｅ上を進む光の光軸１４が残留硬貨によって遮られ、相対向する受光側貫通孔９および受光センサ１２には到達しない。

なお説明すると、払い出し口６から出金トレイ７へ硬貨が出金されると同時に、制御部は各発光センサ１１へ発光指示信号を送るので、これらは一斉に発光する。この光は発光側貫通孔８を介して底面７ｅ上を進むが、ここに存在する硬貨により遮られ受光センサ１２には到達しない。さらに制御部は、内蔵するタイマにカウント開始を指示する。

払い出しを受ける者は、出金トレイ７上の硬貨を目視して手指を挿入し、硬貨を取り出す。したがって、それまで硬貨によって遮られた光軸１４が受光側貫通孔９を介して受光センサ１２に至ることとなり、その受光センサ１２から制御部へ受光を確認する信号が送られる。

制御部は、タイマがカウントを開始してから所定の時間内で、全ての受光センサ１２が光軸１４を感知し、全ての受光センサ１２から確認信号を受けた状態で、出金トレイ７に出金された硬貨の全てが取り出された、ものと判断する。そして、発光センサ１１への発光指示信号を断（オフ）にする。

タイマのカウントが所定時間を経過した後でもなお、いずれかの発光センサ１１からの光を相対向する受光センサ１２が受光できず、その受光センサ１２から制御部へ受光を確認する信号が送られてこない場合もある。

このとき制御部は、出金トレイ７に残留硬貨があるものと判断し、ディスプレイ４に対して、たとえば「残留硬貨有り」の表示を指示する。もしくは、別途備えたランプを点滅するよう指示し、もしくは警報を発するよう制御信号を送る。いずれにしても、制御部は払い出しを受ける者の注意を引く制御をなす。

払い出しを受ける者は、ディスプレイ４の表示や、ランプの点滅もしくは警報を察知して、出金トレイ７に残留硬貨があることを容易に認める。この残留硬貨を取り出すと、制御部は全ての受光センサ１２からの受光確認信号を受けることとなり、発光センサ１１への発光指示信号と、ディスプレイ４の表示および警報を、断とする。

更に、本実施形態の硬貨処理装置１は、出金トレイ７に規制部（遮光部）７ｆを備える。規制部７は、底面７ｅからの高さｈ１が、出金トレイ７が受ける硬貨のうち最小厚さの硬貨（本実施形態では、１円硬貨）の厚さ（本実施形態では、略１．５ｍｍ）未満の規定高さである。規制部７ｆは、発光センサ１１から出射された光が、底面７ｅ上の前記規定高さの空間Ｂを通って、受光センサ１２に入射するのを遮光によって規制する。本実施形態では、規制部７は、発光センサ１１から発せられた光の光路に設けられ、その光の一部を遮光する。規制部７ｆは、各受光側貫通孔９毎に設けられている。このような構成の規制部７ｆには、硬貨が載置されない。

規制部７ｆは、対向する発光センサ１１と受光センサ１２との相互の対向端部の間で受光センサ１２側に寄せて配置されている。つまり、図４に示すように、対向する発光センサ１１と受光センサ１２との相互の対向端部間を２分割した場合に、受光センサ１２側の領域に位置する。ここで、図４中のＬ１は、発光センサ１１と受光センサ１２との相互の対向端部間を２分割した場合の寸法を表している。規制部７ｆは、底面７ｅの側方に配置されている。詳細には、規制部７ｆは、右側壁７ｍにおいて受光側貫通孔９の下側に設けられている。つまり、規制部７ｆは、右側壁７ｍの一部を構成して、受光側貫通孔９の下端を規定している。

また、本実施形態では、発光側貫通孔８が設けられた左側斜面７ｃの下部に、底面７ｅからの立ち上がり部７ｇが形成されている。この立ち上がり部７ｇの高さは、例えば、規制部７ｆの高さ未満に設定されている。なお、この立ち上がり部７ｇの高さを規制部７ｆと同じとすることで、立ち上がり部７ｇも規制部として機能させることができる。

このような構成の処理装置１において、変形した硬貨や傷がある硬貨が出金トレイ７に出金された場合、その硬貨と底面７ｅとの間に、図５に示すように、隙間Ａが発生することがある。ここで、図５は、出金トレイ上に変形硬貨が存在している状態を示す図である。図５では、湾曲して反った状態に変形した硬貨１００を断面で示している。隙間Ａが規定高さの空間Ｂに含まれている場合、発光センサ１１から出射された光が隙間Ａを通過した場合であっても、その通過した光が受光センサ１２に入射するのを規制部７ｆが規制することができる。このように、規制部７ｆは、発光センサ１１から出射された光が、底面７ｅ上の規定高さの空間Ｂを通って、受光センサ１２に入射するのを規制する。よって、変形した硬貨１００が出金トレイ７上にあってもその硬貨１００を硬貨検出部１０が精度良く検出することできる。即ち、出金トレイ７上の硬貨１００を検出する硬貨検出部１０の検出精度を向上させることができる。なお、規制部７が設けられていない従来の装置では、硬貨と出金トレイの底面との間の隙間を、発光センサから出射された光が通過した場合、その通貨した光を受光センサが受光して、出金トレイ上に硬貨はないと、硬貨検出部が判定してしまう。

また、本実施形態では、規制部７ｆが、対向する発光センサ１１と受光センサ１２との相互の対向端部の間で受光センサ１２側に寄せて配置されている。したがって、発光センサ１１からの光以外の他の光（外光）が受光センサ１２に入射するのを、規制部７ｆによって抑制することができる。

（第２の実施形態）
図６は、本実施形態に係る、出金トレイの断面図である。

本実施形態は、規制部７ｆＡが第１の実施形態に対して異なる。本実施形態の規制部７ｆＡは、出金トレイ７の底面７ｅ上に突出形成されている。規制部７ｆＡは、受光センサ１２の近傍であって受光センサ１２の発光センサ１１側に配置されている。規制部７ｆＡは、対向する発光センサ１１と受光センサ１２との相互の対向端部の間で受光センサ１２側に寄せて配置されている。なお、本実施形態では、発光側貫通孔８と受光側貫通孔９とは、底面７ｅと接する部位に設けられている。

このような構成においても、規制部７ｆＡは、発光センサ１１から出射された光が、底面７ｅ上の規定高さの空間Ｂを通って、受光センサ１２に入射するのを規制する。よって、第１の実施形態と同様に、出金トレイ７上の硬貨１００を検出する硬貨検出部１０の検出精度を向上させることができる。

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る、出金トレイの断面図である。

本実施形態は、規制部７ｆＢが第２の実施形態に対して異なる。本実施形態の規制部７ｆＢは、一対の貫通孔である発光センサ１１と受光センサ１２との間の外側に配置されている。規制部７ｆＢは、出金トレイ７の底壁７ｈから受光センサ１２に向けて延出した延出部７ｈの上面に突出形成されている。規制部７ｆＢは、受光側貫通孔９と受光センサ１２との間に配置されている。したがって、本実施形態においても、規制部７ｆＡは、対向する発光センサ１１と受光センサ１２との相互の対向端部の間で受光センサ１２側に寄せて配置されている。

このような構成において、発光センサ１１から出射された光は、底面７ｅ上の規定高さの空間Ｂを通過可能であるが、空間Ｂを通過した光が受光センサ１２に入射するのを、規制部７ｆＢが遮光によって規制する。つまり、本実施形態においても、規制部７ｆＢは、発光センサ１１から出射された光が、底面７ｅ上の規定高さの空間Ｂを通って、受光センサ１２に入射するのを規制する。したがって、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、出金トレイ７上の硬貨１００を検出する硬貨検出部１０の検出精度を向上させることができる。

なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

例えば、本実施形態における硬貨処理装置は、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどで用いられるＰＯＳ（販売時点情報管理）システムのような上位装置に接続し、紙幣処理装置とともに受け取った硬貨を釣銭として出金する硬貨処理装置として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、自動販売機としての釣銭払い出し部に用いることも可能であり、あるいは、駅等の自動券売機における釣銭払い出し部に用いることも可能である。その他、硬貨を出金する装置全てに適用できる。

また、規制部を受光センサに一体に設けてもよい。

以上説明したとおり、上記各実施形態では、出金トレイ上の硬貨を検出する硬貨検出部の検出精度を向上させることができる。

１…硬貨処理装置、６…払い出し口、７…出金トレイ、７ｅ…底面、７ｎ…壁、７ｆ，７ｆＡ，７ｆＢ…規制部、８…発光側貫通孔（貫通孔）、９…受光側貫通孔（貫通孔）、１４…光軸、１１…発光センサ（発光素子）、１２…受光センサ（受光素子）、１０…硬貨検出部、１００…硬貨、Ｂ…空間。

特許第４５５２８７１号公報

Claims (6)

1. 底面と、相互に対向する一対の貫通孔が設けられ前記底面の周縁部から上方へ延出した壁と、を有し、払い出し口から払い出された硬貨を前記底面で受ける出金トレイと、
   前記出金トレイの外側に配置され、前記一対の貫通孔のうちの一方へ光を出射し前記一方の貫通孔から他方の前記貫通孔へ向かう光軸の光を形成する発光素子と、前記出金トレイの外側に配置され、前記他方の貫通孔を通過した前記光を受ける受光素子と、を有し、前記底面上の硬貨を検出する硬貨検出部と、
   前記底面からの高さが前記出金トレイが受ける前記硬貨のうち最小厚さの硬貨の厚さ未満の規定高さであり、前記底面上の前記規定高さの空間を通って前記受光素子に光が入射するのを規制する規制部と、
   を備える硬貨処理装置。
2. 前記発光素子と前記受光素子との相互の対向端部の間で前記受光素子側に寄せて配置された前記規制部を備える請求項１に記載の硬貨処理装置。
3. 前記規制部は、前記底面の周縁部の側方に配置された請求項１または２に記載の硬貨処理装置。
4. 前記規制部は、前記壁に設けられた請求項３に記載の硬貨処理装置。
5. 前記規制部は、前記一対の貫通孔間の外側に配置された請求項３に記載の硬貨処理装置。
6. 前記規制部は、前記底面上に突出形成された請求項１または２に記載の硬貨処理装置。

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