JP5380162B2 - コイン払出装置 - Google Patents

Description

この発明は、コイン払出装置に関するものである。

従来から、ホッパに投入されて回転ディスクの通孔部に導入された硬貨などのコインを通孔部の下部に設けられたスリットから一枚ずつ払い出しながら計数するコイン払出装置が知られている。このコイン払出装置にあっては、光電センサによって回転ディスク上面の直ぐ上を横切る光軸を設定してこの光軸を遮るコインを検出することでコイン残量を推定するものや（例えば、特許文献１参照）、ホッパ内に設けられた電極によって、コインの接触による電気的導通を検出して、ホッパ内のコイン残量を検知するもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。

特開昭６３−２９８９４号公報 特開昭６３−２４３８９号公報

ところで、上述した従来のコイン払出装置は、光電センサや電極によりホッパ内のコインがエンプティ状態となる直前のいわゆるニアエンプティ状態を検出し、このニアエンプティ状態の検出から所定時間経過したときにエンプティ状態になっていると推定するようになっている。つまり、通孔部へのコインの残留を直接的に検出することができないため、ニアエンプティ状態が検出された後、変形コイン等が通孔部のスリットから排出できない場合であってもエンプティであると判定されてしまう。

上述した従来のコイン払出装置におけるニアエンプティ状態が検出されたときの制御としては、回転ディスクを余分に回転させてこの余分に回転された所定の時間内にコインが計数用のカウントセンサを通過しなくなったときにエンプティと推定している。しかしながら、この制御はあくまで論理的なエンプティ状態の検出であり、直接的すなわち物理的にエンプティ状態を検出しているわけではないので、エンプティ状態を検出した場合でもホッパ内にコインが残留して違算が発生するなどのリスクが伴う。
また、上述した従来のコイン払出装置の場合、ニアエンプティ状態からエンプティ状態を論理的に検出する際に、回転ディスクを所定の時間だけ余分に回転させる必要があるため、コインの処理時間が長くなると共に消費エネルギーが増大するという課題がある。

そこで、この発明は、回転ディスクの通孔部に残留するコインを直接的に検出可能とすることによって、ホッパ内のコインの残留の有無、つまりはエンプティ状態か否かを確実に検出して違算のリスクを低減し、また、コインの処理時間が長くなるのを抑制すると共に、消費エネルギーが増大するのを防止することができるコイン払出装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、コインを貯留するホッパ（例えば、実施形態におけるホッパ１１）と、該ホッパの下部に配置されて駆動手段（例えば、実施形態におけるモータ１６）により回転される回転ディスク（例えば、実施形態における回転ディスク１５，１１５）と、該回転ディスクの直下に配置された底板部材（例えば、実施形態における底板部材２２）を備え、該回転ディスクに同心円上に並んで配置された複数の通孔部（例えば、実施形態における通孔部２０，１２０）を備え、該通孔部に上方から導入された前記コインを下方から一枚ずつ払い出すコイン払出装置において、前記底板部材には、前記複数の通孔部の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔（例えば、実施形態における検出孔２２Ａ）を設け、前記通孔部に残留するコインを前記通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段（例えば、実施形態における検出手段３０）を備え、前記コインが孔無しコインの場合、前記通孔部の内径ＲＡは、前記コインの直径ＲＣに対して２ＲＣ＞ＲＡ＞ＲＣの関係を満たす寸法に設定され、前記検出手段は、前記通孔部の中心の回転軌跡上のいずれか任意の１点を基準にして前記回転ディスクの径方向の内外両側に（２ＲＣ−ＲＡ）／２の範囲内を検出可能に設定されることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、コインを貯留するホッパと、該ホッパの下部に配置されて駆動手段により回転される回転ディスクと、該回転ディスクの直下に配置された底板部材とを備え、該回転ディスクに同心円上に並んで配置された複数の通孔部を備え、該通孔部に上方から導入された前記コインを下方から一枚ずつ払い出すコイン払出装置において、前記底板部材には、前記複数の通孔部の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔を設け、前記通孔部に残留するコインを前記通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段を備え、前記コインが孔有りコインの場合、前記通孔部の内径ＲＡは、前記コインの直径ＲＣと前記コインの孔の直径ＲＨとに対して、２ＲＣ＞ＲＡ＞ＲＣ＋ＲＨの関係を満たす寸法に設定され、前記検出手段は、前記通孔部の中心の回転軌跡上のいずれか任意の１点を基準にして前記回転ディスクの径方向の内外両側に（ＲＡ−ＲＣ−ＲＨ）／２の範囲内を検出可能に設定されることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記検出手段は、透過型の光学センサまたは反射型の光学センサであることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、コインを貯留するホッパと、該ホッパの下部に配置されて駆動手段により回転される回転ディスクと、該回転ディスクの直下に配置された底板部材とを備え、該回転ディスクに同心円上に並んで配置された複数の通孔部を備え、該通孔部に上方から導入された前記コインを下方から一枚ずつ払い出すコイン払出装置において、前記底板部材には、前記複数の通孔部の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔を設け、前記通孔部に残留するコインを前記通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段を備え、前記検出手段は、透過型の光学センサまたは反射型の光学センサであり、前記底板部材の検出孔には透明部材が嵌め込まれ、該透明部材の上面は、前記底板部材の上面と面一ないしは前記底板部材の上面より僅かに下方に配置されていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の発明において、前記ホッパ内のコイン残量が残りわずかであることを検出するニアエンプティ検出手段を備えることを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、コインを貯留するホッパと、該ホッパの下部に配置されて駆動手段により回転される回転ディスクと、該回転ディスクの直下に配置された底板部材とを備え、該回転ディスクに同心円上に並んで配置された複数の通孔部を備え、該通孔部に上方から導入された前記コインを下方から一枚ずつ払い出すコイン払出装置において、前記底板部材には、前記複数の通孔部の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔を設け、前記通孔部に残留するコインを前記通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段を備え、前記ホッパ内のコイン残量が残りわずかであることを検出するニアエンプティ検出手段を備えることを特徴とする。

請求項７に記載した発明は、請求項６に記載の発明において、前記検出手段は、透過型の光学センサまたは反射型の光学センサであることを特徴とする。
請求項８に記載した発明は、請求項６に記載の発明において、前記検出手段は、前記コインの材質を検出する磁気センサであることを特徴とする。

請求項１，２，４，６に記載した発明によれば、通孔部内に残留する変形コインやブリッジしたコイン等を、底板部材の検出孔を介して、通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段によって検出することができるため、論理的なエンプティ検出ではなく、物理的なエンプティ検出を行い通孔部内のコインの残留を確実に検出できるので、ホッパ内のコインの残留を確実に検出できる効果がある。さらに、コイン残留による違算のリスクを低減すると共に、検出手段によりコインが検出されなかった場合に即座に回転ディスクの回転を停止することができるため、論理的なエンプティ検出と比較して回転ディスクの回転時間を短縮して処理時間の短縮と消費エネルギーの低減を図ることができる効果がある。

請求項３，４，７に記載した発明によれば、回転ディスクから離れた位置から光線によってコインの残留を検出することができるため、回転ディスクに検出手段を設ける場合と比較して簡単な構成で通孔部内のコインを検出することができる効果がある。

請求項１に記載した発明によれば、通孔部の内径ＲＡが孔無しのコインの直径ＲＣの２倍よりも小さく且つ直径ＲＣよりも大きく形成されることで、回転状態の回転ディスクの通孔部内に残留している直径ＲＣのコインの一部は、少なくとも通孔部の中心の回転軌跡（例えば、実施形態における回転軌跡ｋ）上のいずれか任意の１点を基準に回転ディスクの径方向の内外両側に（２ＲＣ−ＲＡ）／２の範囲に存在することになるため、この範囲内を検出手段により検出することで、残留したコインをより確実に検出することができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、通孔部の内径ＲＡが孔有りのコインの直径ＲＣの２倍よりも小さくコインの直径ＲＣとコインの孔の直径ＲＨとを加算したものよりも大きく形成されることで、回転状態の回転ディスクの通行部内に残留している直径ＲＣの孔ありコインの孔以外の一部が、少なくとも通孔部の中心の回転軌跡上のいずれか任意の１点を基準に回転ディスクの径方向の内外両側に（ＲＡ−ＲＣ−ＲＨ）／２の範囲に存在することになるため、この範囲内を検出手段により検出することで、より確実に残留した孔有りのコインを検出することができる効果がある。

請求項８に記載した発明によれば、磁気センサによって、光学センサを用いる場合のようにコインの直径や孔の有無、および、光学センサの光軸合わせや指向性などに関わらず、コイン材質を検出して残留したコインを検出することができる。
また、１００円金種用のホッパに５００円硬貨が混入するなど異金種コインの混入が生じ、通孔部に異金種コインが導入されて排出されず残留した場合に、コインの残留のみならず検出されたコインの材質に基づき異金種混入を判定することができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、底板部材の検出孔には透明部材が嵌め込まれ、該透明部材の上面は、前記底板部材の上面と面一ないしは前記底板部材の上面より僅かに下方に配置されることで、底板部材に検出孔のみ設ける場合と比較して、底板部材の検出孔に塵埃等が詰まったり、光学センサの発光素子および受光素子のうち底板部材の下側に配置されるものが塵埃等によって汚れてしまうのを防止することができるため、光学センサの感度が低下するのを防止することができる。
また、コインと底板部材の検出孔に設けられた透明部材との摩擦によって透明部材上面がセルフクリーニングされるため、透明部材を透過する光線の減衰によって感度が低下するのを防止することができる効果がある。

請求項５，６に記載した発明によれば、検出手段とニアエンプティ検出手段との両方を備えることで、エンプティ検出の信頼性をさらに向上することができる効果がある。

本発明の第１実施形態におけるコイン払出装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態におけるコイン払出装置の回転ディスク近傍の縦断面図である。 本発明の第１実施形態における通孔部とコインとの各寸法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態における検出手段により略鉛直方向から検出する範囲を示す図である。 本発明の第１実施形態における発光素子と受光素子との配置を示す図である。 本発明の第１実施形態における検出手段およびニアエンプティ検出手段による検出波形の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態におけるコイン検出状態の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態における図３に相当する図である。 本発明の第２実施形態における図４に相当する図である。

次に、この発明の実施形態におけるコイン払出装置について図面を参照しながら説明する。この実施形態のコイン払出装置１０は、硬貨やメダル等のコインを計数する装置であり、図１に示すように、ホッパ１１と装置本体１２とを備えて構成される。図２に示すように、ホッパ１１は、装置本体１２の上部に固定されて設けられ、その上部開口部Ｏから投入されたコインＣを装置本体１２の上部に配置された回転ディスク１５へ案内する傾斜面１７を備えている。なお、ここで説明するコイン払出装置１０は、ホッパ１１内に投入されるコインＣは同じ媒体（硬貨の場合については同一金種）のものが必要枚数投入される形態であり、コインＣが違う媒体（硬貨の場合については違う金種）のものについては、別のコイン払出装置１０が用いられる形態となっている。つまりは、取り扱うコインＣの媒体の種類が複数存在する場合には、それに応じて、コイン払出装置１０が複数台用いられる形態として説明する。

装置本体１２は、ホッパ１１へ投入されたコインＣを一枚ずつ繰り出し、この繰り出したコインＣを一枚ずつ計数して計数したコインを着脱可能なボックス（図示略）内に収納する。コインＣの繰り出しは回転ディスク１５をモータ１６により一定速度で回転させることで行われるようになっており、回転ディスク１５には、その回転中心付近から径方向外側へ下る傾斜面１８が形成され、その回転中心の同心円上には回転ディスク１５を貫通する断面略円形の通孔部２０が周方向に等間隔に配置されて形成されている。この通孔部２０は、コインＣの直径ＲＣよりも大きい所定の内径ＲＡ（後述する）に設定され、その貫通方向が回転ディスク１５の回転軸と略平行な略鉛直方向になっている。つまり、投入されたコインＣは、ホッパ１１を介して回転ディスク１５へ案内されて、回転ディスク１５の回動と傾斜面１８により回転ディスク１５の径方向外側へと押しやられて順次通孔部２０へと導入されることとなる。

ここで、図３は上記回転ディスク１５に形成された通孔部２０の内径ＲＡを示すものであり、通孔部２０の内径ＲＡは、コインＣの直径ＲＣに対して２ＲＣ＞ＲＡ＞ＲＣの関係を満たす寸法に設定される。つまり、通孔部２０内に導入されたコインＣが１枚ずつ確実に繰り出されるように、通孔部２０の内径ＲＡは、通孔部２０内の略水平方向の範囲内にコインＣを１枚のみ導入を許容すると共に適量のマージンを確保するものの、２枚までの導入は許容しない寸法に設定されている。そして、この実施形態のコイン払出装置１０の通孔部２０は、図４に示すように、回転ディスク１５に４個形成されており、それぞれ回転ディスク１５の周方向に沿って等間隔に配置される。なお、通孔部２０の数は４個に限られるものではない。

図２に示すように、回転ディスク１５の直下には、通孔部２０によって導入されたコインＣを下方から支持する装置本体１２に固定の底板部材２２を備えている。この底板部材２２には、複数の通孔部２０の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔２２Ａが設けられている。言い換えれば、複数の通孔部２０の中心の回転軌跡上のいずれか任意の１点上に検出孔２２Ａが設けられている。さらには、この検出孔２２Ａには、強化ガラス材もしくは強化透明樹脂材で形成された透明部材２２Ｂが嵌め込まれており、この透明部材２２Ｂの上面は、底板部材２２の上面と面一ないしは底板部材２２の上面より僅かに下方に配置されている。そして、この底板部材２２と回転ディスク１５の下面、すなわち通孔部２０の縦壁下端との間には、コインの厚さ寸法よりも小さい所定の隙間Ｓが形成され、通孔部２０内に侵入した塵埃等がコインの移動等による摩擦によって上記隙間Ｓから排出されてセルフクリーニングされるようになっている。

また、各通孔部２０の下部には、回転ディスク１５の径方向外側に、通孔部２０に導入された最も下方のコインＣのみを排出するためのディスク側スリット２３が形成されている。一方、回転ディスク１５の周縁を囲む部材Ｂには、コインＣを収納ボックスへ案内する案内通路２５が接続される位置に、上記ディスク側スリット２３に対向する本体側スリット２４が形成されている。さらに、案内通路２５の途中には、ディスク側スリット２３および本体側スリット２４を介して送り出されたコインＣを一枚ずつ計数するカウントセンサ２６が設置されている。この構成により、通孔部２０に導入されたコインＣは回転ディスク１５の回転による遠心力で径方向外側へ付勢され、ディスク側スリット２３と本体側スリット２４との位置が一致したときに、通孔部２０内の最も下方にあるコインが一枚ずつディスク側スリット２３と本体側スリット２４とを介して案内通路２５へ送り出されてカウントセンサ２６により計数される。

ところで、コイン払出装置１０は、図５に示すように、ホッパ１１内のコイン残量が残りわずかであることを検出するニアエンプティ検出手段２８が設けられている。このニアエンプティ検出手段２８は、コインＣの接触を電極等により検知する接触式のセンサであり、回転ディスク１５よりも上方のホッパ１１の傾斜面１７の下部などに設置されている。そして、ホッパ１１内のコインＣの残量につき、回転ディスク１５の傾斜面１８の頂上部近傍の高さに対して略水平方向にコインＣを検出する。そして、ニアエンプティ検出手段２８の検出結果は、コインＣが接触式のセンサに接触しているときにだけ、図示せぬ制御部によってニアエンプティではないと判定され、コインＣが接触していないときにはニアエンプティと判定される。つまりは、コインＣはホッパ１１内の下方から上方に向かって順に積み重なって堆積される構造である為、コインＣの残量の判定の仕組みは、上述したセンサの配設位置よりも上方にコインＣが堆積されている場合には所定の量よりも多いことによってニアエンプティではないと判定され、その逆にコイン残量が残りわずかな場合のように、上述したセンサの配設位置よりも下方にまでしかコインＣが堆積されていない場合には所定の量よりも少ないことによってニアエンプティと判定されるようになっている。

また、コイン払出装置１０には、通孔部２０に残留するコインＣを通孔部２０の貫通方向に沿う方向すなわち回転ディスク１５に対して略垂直方向から検出する、底板部材２２の検出孔２２Ａに対しても略垂直方向に配置される検出手段３０が設けられている。検出手段３０は、ホッパ１１の上部蓋Ｆに設けられる発光素子３１と底板部材２２の下方（図２参照）に設けられる受光素子３２とで構成されてなる。なお、上述した発光素子３１と受光素子３２の対の配置を逆配置にしてもよい。また、発光素子３１と受光素子３２と底板部材２２の検出孔２２Ａを結ぶ線、すなわち検出孔２２Ａを通る検出手段３０の光軸は、底板部材２２に対して必ずしも垂直である必要はなく、回転ディスク１５の通孔部２０の中心と底板部材２２の検出孔２２Ａの中心が一致した場合に、検出手段３０の発光素子３１と受光素子３２とを結ぶ光軸が、ホッパ１１および回転ディスク１５本体部分のいずれによっても遮られない位置にあれば、多少の傾斜状態で配置されていても良い。

また、検出手段３０による光軸（図５中、二点鎖線で示す）および底板部材２２の検出孔２２Ａは、通孔部２０の図４の網掛けで示す範囲の一部を略垂直方向から貫通可能に設定されている。この範囲は、上記図３で説明した内径ＲＡの通孔部２０へコインＣが導入された際に、コインＣが水平な正常姿勢であればその位置に関わらずコインＣが必ず存在する部分を示したものであり、回転ディスク１５が回転することによる通孔部２０の中心の回転軌跡（図中、鎖線で示す）ｋ上のいずれか任意の１点を基準にして、回転ディスク１５の径方向の内外両側に（２ＲＣ−ＲＡ）／２の寸法を有している。つまり、検出手段３０の光軸を、上記回転軌跡ｋ上のいずれか任意の１点を基準として回転ディスク１５の径方向の内外両側に（２ＲＣ−ＲＡ）／２の範囲内、より具体的には上記回転軌跡ｋ上のいずれか任意の１点を中心として（２ＲＣ−ＲＡ）／２を半径とする略円周の範囲内を通るように設定することで、回転ディスク１５の回転によって、通孔部２０内にコインＣが存在する場合に光軸がコインＣによって必ず遮られることとなる。なお、図４では、通孔部２０内に導入されたコインＣが様々な位置にある一例を示しているが、回転ディスク１５の回転により遠心力が生じているため、殆どの場合、コインＣは通孔部２０内において回転ディスク１５の径方向外側ないしは回転ディスク１５の回転方向とは反対側の通孔部２０内周面位置の間に位置することとなる（以下、図９も同様）。

図６は、上述した検出手段３０およびニアエンプティ検出手段２８の検出出力の波形を示したものであり、ニアエンプティ検出手段２８によりコインＣが検出されない状態（つまり、コイン残量が残りわずかな状態）で、通孔部２０内の一つにコインＣが残留している場合の検出出力を示している。ここで、ニアエンプティ検出手段２８の検出出力は、ＬレベルがコインＣを検出していない状態を、ＨレベルがコインＣを検出している状態を示している。そして、ニアエンプティ検出手段２８の検出出力は、回転ディスク１５の回転には直接影響を受けないので、コインＣが少なくなったときには、定常的なＬレベルの検出出力が得られることになる。これに対して、検出手段３０の検出出力は、光軸が遮光された際にＬレベルからＨレベルへ変位するようになっている。そして、通孔部２０にコインＣがない場合には、回転ディスク１５が一定速度で回転されて、各通孔部２０間に存在する回転ディスク１５の本体部分により検出手段３０による光軸が遮光されるため、検出手段３０の検出出力がＨレベルとなる間隔が規則的な一定間隔になり、各通孔部２０に対応する検出出力はＬレベルになる。すなわち、図６中、符号ｔｄで示す期間は、各通孔部２０間に存在する回転ディスク１５の本体部分により検出手段３０による光軸が遮光される期間であり、符号ｔｐで示す期間は、各通孔部２０が配置されるピッチを示す期間であり、さらには、符号ｔｈで示す期間は、各通孔部２０の径を示す期間である。

ここで、通孔部２０内の一つにコインＣが残留している場合、この規則的なＨレベルの検出出力の間、すなわち符号ｔｈで示す期間の範囲内では、コインＣは通孔部２０のどこに位置していても、かならず検出手段３０の光軸を遮光することになるので、符号ｔｃで示す部分的なＨレベルの検出出力が得られる。これは、図４にも示すように、コインＣは通孔部２０を完全に塞ぐものではないことから、また、回転ディスク１５の回転による遠心力ないしは回転力によって、コインＣは、通孔部２０の回転ディスク１５外周側の内周面ないしは回転方向とは反対側の内周面に位置することになるので、規則的なＨレベルの検出出力の間、すなわち符号ｔｈで示す期間の範囲内で、且つ、やや時間軸の後段側において、コインＣによる部分的なＨレベルの検出出力、すなわち符号ｔｃで示す検出出力が得られ、その他の区間においてＬレベルの検出出力が得られることになる。そして、この検出出力ｔｃを検出することで、コインＣの残留を検出することになる。
つまりは、図示せぬ制御部が検出手段３０の検出出力のＨレベルになる間隔を監視する事によって、ホッパ１１内のコインＣの残留検知が働く仕組みとなっている。
また、検出手段３０により検出可能なコインＣは上記のように通孔部２０内のコインＣに限られるものではなく、検出手段３０の光軸を遮るコインＣであればよく、例えば、図７に示すように、通孔部２０の上部開口部３５の一部を閉塞するように残留し、ニアエンプティ検出手段２８による検出が不可なコインＣについても同様に検出することができる。

したがって、上述した実施形態のコイン払出装置１０によれば、変形コインやブリッジしたコイン等、通孔部２０内に残留するコインＣを、通孔部２０に沿う略垂直方向から検出する検出手段３０によって検出することができるため、ニアエンプティ検出手段２８の検出結果に基づく論理的なエンプティ検出ではなく、検出手段３０による物理的なエンプティ検出を行うことで通孔部２０内のコインの残留を確実に検出できるため、ホッパ内のコインの残留を確実に検出できる効果がある。さらに、コイン残留による違算のリスクを低減すると共に、検出手段３０によりコインが検出されなかった場合に即座に回転ディスク１５の回転を停止することができるため、論理的なエンプティ検出と比較して回転ディスク１５の回転時間を短縮して処理時間の短縮と消費エネルギーの低減を図ることができる。

また、回転ディスク１５から離れた位置から光線によってコインＣの残留を検出することができるため、回転ディスク１５に検出手段３０を設ける場合と比較して簡単な構成で通孔部２０内のコインを検出することができる。
さらに、通孔部２０の内径ＲＡが孔無しのコインの直径ＲＣの２倍よりも小さく且つ直径ＲＣよりも大きく形成された場合に、回転状態の回転ディスク１５の通孔部２０内に残留している直径ＲＣのコインの一部は、少なくとも通孔部２０中心の回転軌跡ｋ上のいずれか任意の１点を基準に回転ディスク１５の径方向の内外に（２ＲＣ−ＲＡ）／２の範囲に存在することになるため、この範囲内を検出手段３０により検出することで略垂直方向の検出範囲が特定できて、通孔部２０内に残留したコインＣをより確実に検出することができる。

また、さらには逆に、通孔部２０に沿う略垂直方向を検出する検出手段３０によって検出できない死角となる場所（例えば回転ディスク１５の傾斜面１８の頂上部近傍）に、コインＣが仮に滞留したままの状態が発生した場合であっても、この場合には回転ディスク１５の傾斜面１８の頂上部近傍の高さに対して略水平方向を検出するニアエンプティ検出手段２８によって当該コインＣを検出することができる。つまりは、ホッパ１１内に投入されたコインＣの残留検知を検出手段３０とニアエンプティ検出手段２８の両方によって検出することができるので、検出手段３０のみでの残留検知を行うのに比較して、ホッパ１１内のコインのエンプティ検出の信頼性をさらに向上することができる。

そして、検出手段３０の光軸が通孔部２０の下方にある底板部材２２の検出孔２２Ａに設けられた透明部材２２Ｂを透過するため、底板部材２２に光軸通過用の孔のみを設ける場合と比較して、底板部材２２側に配置される検出手段３０の発光素子３１または受光素子３２が塵埃等によって汚れて検出感度が低下するのを防止することができる。
また、透明部材２２Ｂの上面は、底板部材２２の上面と面一ないしは底板部材２２の上面より僅かに下方に配置されているため、コインＣが排出されるときにコインＣと底板部材２２の透明部材２２Ｂとが摩擦することによって透明部材２２Ｂの上面がセルフクリーニングされるため、透明部材２２Ｂを透過する光線の減衰により感度が低下するのを防止することができる。
さらに、上記セルフクリーニングされる際に、回転ディスク１５の下面と底板部材２２の隙間Ｓから塵埃等を円滑に排除することができるため、塵埃等による底板部材２２および透明部材２２Ｂの上面の汚れをより確実に防止することができる。

次にこの発明の第２実施形態について図を参照しながら説明する。なお、この第２実施形態におけるコイン払出装置は、孔ありコインＣｈを検出するものであり、上述した第１実施形態における検出手段３０の光軸の通過位置を孔ありコインＣｈ用に最適化したものである。上述した第１実施形態と同一部分に同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。

図８は、第２実施形態のコイン払出装置における回転ディスク１１５の通孔部１２０の内径ＲＡを示すものであり、通孔部１２０の内径ＲＡは、直径がＲＨの孔ｈを有したコインＣｈの直径ＲＣに対して２ＲＣ＞ＲＡ＞ＲＣ＋ＲＨの関係を満たす寸法に設定されている。つまり、通孔部１２０の内径ＲＡは、まず上述した第１実施形態にて説明したのと同様に、通孔部２０内に導入されたコインＣが１枚ずつ確実に繰り出されるように、通孔部１２０内の略水平方向の範囲内にコインＣを１枚のみ導入を許容すると共に適量のマージンを確保するものの、２枚までの導入は許容しない寸法に設定されている。そしてさらに、コインＣｈが有する孔ｈの直径ＲＨの大きさに対応して内径ＲＡの許容される寸法範囲が規制されるように設定されている（孔ｈの直径ＲＨが小さければ小さいほど内径ＲＡの許容される寸法範囲は２ＲＣ＞ＲＡ＞ＲＡＣ＋ＲＨの範囲の中で広い範囲となり、逆に大きければ大きいほど内径ＲＡの許容される寸法範囲は狭い範囲となるように設定されている）。
図９は、この第２実施形態のコイン払出装置の回転ディスク１１５を上方から見たものである。第１実施形態と同様に、回転ディスク１１５には、回転ディスク１１５の回転軸と同心円上に複数（図９中では４個の一例を示す）の通孔部１２０が等間隔で配置されている。なお、回転ディスク１１５によってコインＣｈを一枚ずつ排出する構造は、上述した第１実施形態と同様であるため詳細説明を省略する。

そして、第２実施形態のコイン払出装置には、通孔部１２０に残留するコインＣｈを、通孔部１２０の貫通方向に沿って略垂直方向から検出する、底板部材（図示せず）の検出孔（図示せず）に対しても略垂直方向に配置される一対の発光素子３１と受光素子３２とからなる検出手段３０が設けられている。なお、発光素子３１と受光素子３２とは上述した図５と同様に、ホッパ１１の上部蓋Ｆと底板部材２２の下方とにそれぞれ設けられ、例えば、発光素子３１がホッパ１１の上部蓋Ｆに設けられ、受光素子３２が底板部材２２の下方に設けられる。また、上述した図５と同様に、発光素子３１と受光素子３２の対の配置を逆配置にしてもよい。

上記検出手段３０による光軸は、通孔部１２０の図９の網掛けで示す範囲を略垂直方向から貫通可能に設定されている。この範囲は、図８で説明した内径ＲＡの通孔部１２０に導入されたコインＣｈが必ず存在すると共に、コインＣｈの孔ｈが存在しない部分であり、通孔部１２０の中心の回転軌跡（図９中、一点鎖線で示す）ｋ上のいずれか任意の１点を基準にして、回転ディスク１１５の径方向の内外両側に（ＲＡ−ＲＣ−ＲＨ）／２の幅寸法を有している。つまり、検出手段３０の光軸を、上記回転軌跡ｋ上のいずれか任意の１点を基準として回転ディスク１１５の径方向の内外両側に（ＲＡ−ＲＣ−ＲＨ）／２の範囲内、より具体的には上記回転軌跡ｋのいずれか任意の１点を中心として（ＲＡ−ＲＣ−ＲＨ）／２を半径とする略円周の範囲内を通るように設定することで、回転ディスク１１５の回転によって、通孔部１２０内にコインＣｈがあれば光軸がコインＣｈの孔ｈを避けて（つまりは孔ｈの中を透過する事なく）、コインＣｈによって必ず遮られて検出されることとなる。

したがって、上述の第２実施形態によれば、通孔部１２０の内径ＲＡが孔有りのコインＣｈの直径ＲＣの２倍よりも小さくコインＣｈの直径ＲＣとコインＣｈの孔ｈの直径ＲＨとを加算したものよりも大きく形成し、回転状態の回転ディスク１１５の通行部内に残留している直径ＲＣのコインＣｈの孔ｈ以外の部分が、少なくとも通孔部１２０の中心の回転軌跡ｋ上のいずれか任意の１点を基準に回転ディスク１１５の径方向の内外両側に（ＲＡ−ＲＣ−ＲＨ）／２の範囲内、より具体的には上記回転軌跡ｋ上のいずれか任意の１点を中心として（ＲＡ−ＲＣ−ＲＨ）／２を半径とする略円周の範囲内に存在することになるため、この範囲を検出手段３０により検出することで略垂直方向の検出範囲が特定できて、より確実に残留した孔ｈ有りのコインＣｈを検出することができる。

なお、この発明は上述した各実施形態の構成に限られるものではなく、検出手段３０として、例えば、反射型の光学センサを用いてもよい。
その一例としては、図示は略して説明するが、上述した各実施形態の構成にて示した底板部材２２の検出孔２２Ａの直下に設けられる発光素子３１または受光素子３２に換えて発光・受光一体形成型の一対の受発光素子を用いるようにしても良い。さらには、ＣＣＤセンサを用いる等適宜工夫しても良い。

また、上述した実施形態では光学センサを検出手段３０として用いる場合について説明したが、光学センサに換えてコインＣまたはコインＣｈの材質を検出する磁気センサを用いるようにしても良い。この場合、検出孔２２Ａに沿う略垂直方向から検出するように底板部材２２の検出孔２２Ａを介して通孔部１２０の直下に磁気センサを配置する。この磁気センサを用いることで、コインＣまたはコインＣｈの直径や孔ｈの有無、および、光学センサの光軸合わせや指向性などに関わらず、コイン材質を検出して残留したコインＣまたはコインＣｈを検出することができる。そして、例えば、１００円金種用のホッパ１１に５００円硬貨が混入するなど異金種コインの混入が生じ、通孔部２０，１２０に異金種コインが導入されて排出されず残留した場合に、コインＣまたはＣｈの残留のみならず検出された材質に基づき異金種混入を判定することができる。
さらには、各実施形態にあっては、回転ディスク１５、１１５および底板部材２２を略水平状態に配置し、検出手段３０の光軸を略垂直、すなわち、鉛直に配置するように説明したが、必ずしも水平状態に配置するだけでなく、例えば、回転ディスク１５、１１５および底板部材２２を水平状態に対して略３０度程度までの範囲で配置し、検出手段３０の光軸をこれらに対して略垂直（この場合は鉛直ではない）に配置するようにしても良い。

１１ ホッパ
１６ モータ
１５，１１５ 回転ディスク
２０，１２０ 通孔部
２２ 底板部材
２２Ａ 検出孔
２２Ｂ 透明部材
２８ ニアエンプティ検出手段
３０ 検出手段
ｋ 回転軌跡

Claims (8)

1. コインを貯留するホッパと、
   該ホッパの下部に配置されて駆動手段により回転される回転ディスクと、
   該回転ディスクの直下に配置された底板部材とを備え、
   該回転ディスクに同心円上に並んで配置された複数の通孔部を備え、該通孔部に上方から導入された前記コインを下方から一枚ずつ払い出すコイン払出装置において、
   前記底板部材には、前記複数の通孔部の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔を設け、
   前記通孔部に残留するコインを前記通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段を備え、
   前記コインが孔無しコインの場合、前記通孔部の内径ＲＡは、前記コインの直径ＲＣに対して２ＲＣ＞ＲＡ＞ＲＣの関係を満たす寸法に設定され、
   前記検出手段は、前記通孔部の中心の回転軌跡上のいずれか任意の１点を基準にして前記回転ディスクの径方向の内外両側に（２ＲＣ−ＲＡ）／２の範囲内を検出可能に設定されることを特徴とするコイン払出装置。
2. コインを貯留するホッパと、
   該ホッパの下部に配置されて駆動手段により回転される回転ディスクと、
   該回転ディスクの直下に配置された底板部材とを備え、
   該回転ディスクに同心円上に並んで配置された複数の通孔部を備え、該通孔部に上方から導入された前記コインを下方から一枚ずつ払い出すコイン払出装置において、
   前記底板部材には、前記複数の通孔部の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔を設け、
   前記通孔部に残留するコインを前記通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段を備え、
   前記コインが孔有りコインの場合、前記通孔部の内径ＲＡは、前記コインの直径ＲＣと前記コインの孔の直径ＲＨとに対して、２ＲＣ＞ＲＡ＞ＲＣ＋ＲＨの関係を満たす寸法に設定され、
   前記検出手段は、前記通孔部の中心の回転軌跡上のいずれか任意の１点を基準にして前記回転ディスクの径方向の内外両側に（ＲＡ−ＲＣ−ＲＨ）／２の範囲内を検出可能に設定されることを特徴とするコイン払出装置。
3. 前記検出手段は、透過型の光学センサまたは反射型の光学センサであることを特徴とする請求項１または２に記載のコイン払出装置。
4. コインを貯留するホッパと、
   該ホッパの下部に配置されて駆動手段により回転される回転ディスクと、
   該回転ディスクの直下に配置された底板部材とを備え、
   該回転ディスクに同心円上に並んで配置された複数の通孔部を備え、該通孔部に上方から導入された前記コインを下方から一枚ずつ払い出すコイン払出装置において、
   前記底板部材には、前記複数の通孔部の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔を設け、
   前記通孔部に残留するコインを前記通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段を備え、
   前記検出手段は、透過型の光学センサまたは反射型の光学センサであり、
   前記底板部材の検出孔には透明部材が嵌め込まれ、該透明部材の上面は、前記底板部材の上面と面一ないしは前記底板部材の上面より僅かに下方に配置されていることを特徴とするコイン払出装置。
5. 前記ホッパ内のコイン残量が残りわずかであることを検出するニアエンプティ検出手段を備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のコイン払出装置。
6. コインを貯留するホッパと、
   該ホッパの下部に配置されて駆動手段により回転される回転ディスクと、
   該回転ディスクの直下に配置された底板部材とを備え、
   該回転ディスクに同心円上に並んで配置された複数の通孔部を備え、該通孔部に上方から導入された前記コインを下方から一枚ずつ払い出すコイン払出装置において、
   前記底板部材には、前記複数の通孔部の同心円上に一致する少なくとも一点において形成された検出孔を設け、
   前記通孔部に残留するコインを前記通孔部の貫通方向に沿う前記底板部材に対して略垂直方向から検出する検出手段を備え、
   前記ホッパ内のコイン残量が残りわずかであることを検出するニアエンプティ検出手段を備えることを特徴とするコイン払出装置。
7. 前記検出手段は、透過型の光学センサまたは反射型の光学センサであることを特徴とする請求項６に記載のコイン払出装置。
8. 前記検出手段は、前記コインの材質を検出する磁気センサであることを特徴とする請求項６に記載のコイン払出装置。

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