JP5791674B2 - 硬貨収納装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、硬貨収納装置に関する。

従来の硬貨収納装置は、外部から取り込んだ硬貨の正否を識別部で識別し、識別部が正常であるとした硬貨（正常硬貨、正貨）を収納する。識別部が異常であるとした硬貨（異常硬貨）は、リジェクト部によって取り除かれる。

リジェクト部が取り除いた異常硬貨を、装置外部ないし装置内部のリジェクト先へ運ぶものには、重力を利用し、落下や滑り、転がりによって異常硬貨を移動させるものや、エンドレスベルトを用いるものがある。

エンドレスベルトを用いる場合、ベルト上面に異常硬貨を１枚ずつ寝かせた状態で乗せる必要がある。なぜなら、ベルト上面に異常硬貨が堆積したり立った状態を保ったりしていると、異常硬貨がリジェクト先へ至るまでの間にエンドレスベルト上から滑り落ちるおそれがあり、この場合には、装置内部に異常硬貨が詰まるなどの不都合が発生してしまうからである。

本発明が解決しようとする課題は、異常硬貨が装置内部で詰まる不都合がない硬貨収納装置を提供することである。

実施形態の硬貨収納装置は、受入部と、識別部と、収納部と、搬送部と、リジェクト部と、リジェクト先と、リジェクト搬送部と、を備える。受入部は、外部から硬貨を受け入れる。識別部は、前記受入部が受け入れた硬貨の正否を識別する。収納部は、前記識別部が正常であるとした硬貨を収納する。搬送部は、前記受入部から前記識別部を経て前記収納部まで硬貨を搬送する。リジェクト部は、前記識別部が正常でないとした異常硬貨を前記搬送部から落下させて除く。リジェクト先は、異常硬貨を排出または保管する先である。リジェクト搬送部は、エンドレスベルトと、該エンドレスベルトを回転駆動させる駆動部と、末広がりの囲いであって、前記リジェクト部と前記エンドレスベルトとの間に位置し、前記囲いの上縁で、前記リジェクト部が異常硬貨を落下させる位置を囲み、前記囲いの下縁を前記エンドレスベルト上に位置させ、下縁のリジェクト搬送方向下流側の部分に、前記囲いの内外を連通させ異常硬貨を排出するスリットが設けられたカバーと、を有し、前記リジェクト部が落下させた異常硬貨を前記エンドレスベルトに乗せて前記リジェクト先まで搬送する。

図１は、実施形態の硬貨釣銭機の外観を示す斜視図である。 図２は、実施形態の硬貨釣銭機の内部構成を示す平面図である。 図３は、実施形態の受入部、識別部、搬送部、リジェクト部、およびリジェクト搬送部、の位置関係を示す斜視図である。 図４は、実施形態の受入部、識別部、搬送部、リジェクト部、およびリジェクト搬送部、の位置関係を示す縦断右側面図である。 図５は、実施形態においてリバースローラの表面の曲率に合致する形に変形した異常硬貨が隙間を通り抜ける様子を説明する図である。 図６は、実施形態の硬貨釣銭機が備える制御系の一部の接続関係を示すブロック図である。 図７は、実施形態の制御部が実行するプログラムの流れを示すフローチャートである。

硬貨収納装置の実施形態である硬貨釣銭機について図面を用いて説明する。図１は、硬貨釣銭機１の外観を示す斜視図である。図２は、硬貨釣銭機１の内部構成を示す平面図である。硬貨釣銭機１は、受入部２、識別部３、収納部４、搬送部５、リジェクト部６、払出部７、およびリジェクト受皿（リジェクト先の一例）８を備えている。

受入部２は、外部に開かれた開口２１を有し、該開口２１から硬貨を受け入れて、硬貨を装置内部へ取り込む。識別部３は、受入部２が受け入れた硬貨の正否を識別する。収納部４は、識別部３が正常であるとした硬貨（正常硬貨、正貨）を収納する。搬送部５は、受入部２から識別部３を経て収納部４まで硬貨を搬送する。リジェクト部６は、識別部３が正常でないとした硬貨（異常硬貨）を搬送部５から落下させて除く。払出部７は、釣銭としての硬貨を収納部４から外部へと払い出す。リジェクト受皿８は、リジェクト部６により除かれた異常硬貨が排出される先である。

搬送部５は、搬送面５１と搬送ベルト５２とを有している。搬送面５１は、金属板の一平面で、硬貨を下面から支える。搬送ベルト５２は、エンドレスベルトであって、一対のプーリ（不図示）によって所定の張力で張られて搬送面５１上に配され、一方のプーリが駆動されることによって回転する。該搬送ベルト５２は、搬送面５１上の硬貨の上面に接して回転することによって、硬貨を搬送面５１に沿って滑らせて収納部４へと搬送する。

硬貨釣銭機１は、リジェクト搬送部９をさらに備えている。図３は、受入部２、識別部３、搬送部５、リジェクト部６、およびリジェクト搬送部９、の位置関係を示す斜視図である。図４は、同じく上記各部の位置関係を示す縦断右側面図である。

リジェクト部６は、搬送面５１に形成された孔６１と、孔６１を開閉する開閉部（不図示）とを有し、識別部３の出力に基づいて開閉部に孔６１を開閉させることにより、搬送部５から異常硬貨を除く。

リジェクト搬送部９は、孔６１の下からリジェクト受皿８まで、異常硬貨を搬送する。リジェクト搬送部９は、リジェクトベルト９１と、カバー９２とを有している。

リジェクトベルト９１は、エンドレスベルトであって、一対のプーリ９３に架け渡され、複数のテンションローラ９４により所定の張力に調節され、モータ（不図示）の駆動力が付与されて、回転駆動される。ここで、プーリ９３、テンションローラ９４、モータなどにより、駆動部９５（図６）が構成される。なお、リジェクトベルト９１は、駆動部９５により、リジェクト受皿８へ異常硬貨を搬送する正転だけでなく、反対向きの逆転も可能である。

リジェクトベルト９１による異常硬貨の搬送速度は、搬送ベルト５２の硬貨の搬送速度よりも速く設定されている。つまり、リジェクト搬送部９は、搬送部５よりも速い速度で、異常硬貨の搬送を行う。

カバー９２は、末広がりのスカート状の囲いであって、孔６１とリジェクトベルト９１との間に位置する。カバー９２の上縁は、リジェクト部６が異常硬貨を落下させる位置すなわち孔６１の周りを囲む。カバー９２の下縁は、リジェクトベルト９１上に位置する。このようなカバー９２は、孔６１からリジェクトベルト９１上に落下した異常硬貨を、リジェクトベルト９１上から滑落させず、リジェクトベルト９１上に保つ。

カバー９２の下縁のリジェクト搬送方向下流側の部分には、スリット９２ａが設けられている。スリット９２ａは、カバー９２の内外を連通させ、このスリット９２ａにより、孔６１からカバー９２内に落下した異常硬貨が、カバー９２内からカバー９２外へ通り抜け可能となっている。

スリット９２ａの高さの説明に先立ち、ここで、受入部２の説明を追加する。受入部２は、分離部２２をさらに備えている。分離部２２は、取込ベルト２２１とリバースローラ２２２とを有している。

取込ベルト２２１は、受入部２の底であり、開口２１が受け入れた硬貨を受け止める。また、取込ベルト２２１は、エンドレスベルトであって、一対のプーリ２２３に所定の張力で架け渡され、回転駆動されることにより、硬貨を搬送部５方向へ移動させる。

リバースローラ２２２は、取込ベルト２２１の上面に所定間隔の隙間ｇをあけて対向し、また、取込ベルト２２１の終端寄りつまり搬送部５寄りに位置する。ここで、上記隙間ｇの寸法は、厚さ最大硬貨の厚さ程度である。

そして、リバースローラ２２２は、取込ベルト２２１の回転方向と同方向に回転し、リバースローラ２２２の取込ベルト２２１に対向する部分は、取込ベルト２２１の上面が移動する方向と逆向きに動く。

これにより、取込ベルト２２１上に堆積した硬貨が１枚ずつ分離され、搬送部５および識別部３へ向けて排出される。このとき、厚さまたは変形が過度の異常硬貨は、受入部２内に残される。厚さが過度の異常硬貨としては、例えば、ゲームのメダルや、他国の硬貨など自国の硬貨よりも厚いものがある。変形が過度の異常硬貨は、変形により、上記隙間ｇを通り抜けられない高さとなった硬貨である。

ここで、変形硬貨でも、リバースローラ２２２の表面の曲率に合致する変形程度であって、リバースローラ２２２の表面に巻き付くような方向で搬送されてきた場合には、隙間ｇを通り抜け可能となる。図５は、リバースローラ２２２の表面の曲率に合致する形に変形した異常硬貨が隙間ｇを通り抜ける様子を説明する図である。したがって、分離部２２が排出する可能性がある異常硬貨の最大高さＨは、厚さ最大硬貨がリバースローラ２２２の表面の曲率程度に変形した場合の高さである。

ただし、実際に、リバースローラ２２２の表面の曲率程度に大きく変形した異常硬貨が隙間ｇを通り抜ける可能性は、高くないと考えられる。その理由は、上述したようにリバースローラ２２２の取込ベルト２２１に対向する部分が取込ベルト２２１上面の移動方向と逆向きに動いている上、取込ベルト２２１と異常硬貨との接触面積よりもリバースローラ２２２と異常硬貨との接触面積の方が大きくなるために、異常硬貨はリバースローラ２２２からの力をより受けて戻される、と考えられるからである。

スリット９２ａは、高さ寸法が、上述の分離部２２が排出する可能性がある異常硬貨の最大高さＨよりも、やや高い程度に設定されている。言い換えると、スリット９２ａの高さは、最大高さＨまでの異常硬貨を排出可能な高さに設定されている。このようなスリット９２ａは、リジェクトベルト９１上に重ならずに寝かせられた状態の異常硬貨を、カバー９２外へと出す。

カバー９２は、末広がりの形状であるので、異常硬貨搬送方向の上流側の内壁面である前壁面９２ｂおよび下流側の内壁面である後壁面９２ｃが、カバー９２の内側へ傾いている。言い換えると、前壁面９２ｂおよび後壁面９２ｃとリジェクトベルト９１の上面との間の角が、いずれも鋭角になっている。

そして、カバー９２の内壁面のうち、前壁面９２ｂおよび後壁面９２ｃ以外の部分である一対の側壁面９２ｄには、硬貨検知部９６が配されている。硬貨検知部９６は、例えば光センサによって実現され、異常硬貨の存在を検知する。

硬貨検知部９６は、カバー９２内のリジェクトベルト９１上面から上方へ、スリット９２ａの高さ寸法以上かつ径最小正貨の半径寸法程度〜直径寸法未満の高さである複数個所に、設けられている。孔６１から落下した異常硬貨は、稀に、リジェクトベルト９１上に立った状態で、リジェクトベルト９１の回転方向と逆方向に回転するなどして、立った状態を保つことがある。硬貨検知部９６は、リジェクトベルト９１上に立った状態を保っている異常硬貨を検知する。

図６は、硬貨釣銭機１が備える制御系の一部の接続関係を示すブロック図である。硬貨釣銭機１は、制御部１００をさらに備えている。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）（いずれも不図示）等から構成される。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行する各種プログラムや各種データを記憶するものである。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種プログラムを実行する際に一時的にデータやプログラムを記憶するものである。このような制御部１００は、プログラムに従うことにより、硬貨釣銭機１の各部を統括的に制御する。

また、リジェクト搬送部９は、リジェクト搬送制御部９０をさらに備えている。制御部１００は、プログラムを実行することによりリジェクト搬送制御部９０として機能する。リジェクト搬送制御部９０は、硬貨検知部９６の出力に基づいて駆動部９５を制御する。図７は、リジェクト搬送制御部９０が実行するプログラムの流れを示すフローチャートである。

リジェクト搬送制御部９０は、識別部３やリジェクト部６と制御部１００との情報伝達からリジェクトの有無を判断する（ステップＳ１）。リジェクトの有無の判断は、識別部３による正貨か異常硬貨かの識別結果でもよいし、リジェクト部６の開閉部の作動状態であってもよい。リジェクト搬送制御部９０は、ステップＳ１で、リジェクトがあるまで待機し（ステップＳ１のＮｏ）、リジェクトがあったと判断すると（ステップＳ１のＹｅｓ）、駆動部９５によりリジェクトベルト９１を正転させる（ステップＳ２）。これにより、リジェクト部６が孔６１から落下させた異常硬貨が、リジェクト受皿８へと搬送される。

リジェクトベルト９１の正転中に、硬貨検知部９６が、所定時間以上継続的に異常硬貨の存在を検知した場合（ステップＳ３のＹｅｓ）には、カバー９２内で、異常硬貨が立った状態を保っていると考えられる。そこで、リジェクト搬送制御部９０は、リジェクトベルト９１を逆転させる（ステップＳ４）。これにより、リジェクトベルト９１上で立った状態を保っていた異常硬貨は、バランスをくずすか、後壁面９２ｃにぶつかるかして、リジェクトベルト９１上に倒れて寝かせられた状態となる。

リジェクト搬送制御部９０は、リジェクトベルト９１の逆転中に、硬貨検知部９６が、異常硬貨の存在を継続的に検知しなくなるまで（ステップＳ５のＹｅｓ）、リジェクトベルト９１の逆転を続ける。そして、リジェクト搬送制御部９０は、ステップＳ５で、硬貨検知部９６が、異常硬貨の存在を継続的に検知しなくなると（ステップＳ５のＮｏ）、ステップＳ２に戻り、リジェクトベルト９１を正転させる。

ステップＳ３で、硬貨検知部９６が、異常硬貨を継続的に検知しない場合（ステップＳ３のＮｏ）には、リジェクト搬送制御部９０は、孔６１から落下した異常硬貨がリジェクト受皿８へ至るに十分な時間が経過したところで、リジェクトベルト９１の正転を停止して（ステップＳ６）、処理を終える。

このような構成において、硬貨釣銭機１は、受入部２が外部から硬貨を受け入れて内部へ取り込むと、搬送部５が、識別部３を経て収納部４へ、硬貨を搬送する。また、硬貨釣銭機１は、払出部７により、釣銭としての硬貨を収納部４から外部へ払い出す。

識別部３が、硬貨を正常でないと識別した異常硬貨は、リジェクト部６が、所定のタイミングで、孔６１から落下させて搬送部５から取り除く。ここで、所定のタイミングとは、例えば搬送部５の搬送速度と識別部３からリジェクト部６までの距離から算出できる時間に基づくタイミングである。

孔６１から落下した異常硬貨は、カバー９２内のリジェクトベルト９１上に落ちる。リジェクトベルト９１による異常硬貨の搬送速度が、搬送ベルト５２による硬貨の搬送速度よりも速いので、例え異常硬貨のリジェクトが立て続けにあったとしても、カバー９２内で、異常硬貨が重ならない。また、孔６１から落下した異常硬貨がカバー９２内でリジェクトベルト９１上に立ったとしても、リジェクトベルト９１が逆転されることにより異常硬貨が寝かせられる。よって、異常硬貨はリジェクトベルト９１上に重ならずに寝かせられた状態でスリット９２ａから出る。そして、異常硬貨は、リジェクトベルト９１によりリジェクト受皿８まで搬送される。

このように、本実施形態によれば、異常硬貨の搬送にエンドレスベルトであるリジェクトベルト９１を用いても、カバー９２が設けられていることにより、リジェクトベルト９１上に落下した異常硬貨がリジェクトベルト９１外へ散乱することがなく、また、異常硬貨がリジェクトベルト９１上面から滑り落ちて装置内部に詰まるなどの不都合の発生を防止できる。

さらに、本実施形態によれば、カバー９２が末広がりの形状であるので、カバー９２内壁に異常硬貨が立て掛けられて留まるおそれが少ない。

なお、本実施形態では、リジェクト受皿８をリジェクト先の一例とし、異常硬貨を装置外部へ排出するようにしているが、実施にあたっては、異常硬貨を装置内部に保管するように構成してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…硬貨釣銭機、
２…受入部、２１…開口、２２…分離部、
２２１…取込ベルト、２２２…リバースローラ、２２３…プーリ、
３…識別部、
４…収納部、
５…搬送部、５１…搬送面、５２…搬送ベルト、
６…リジェクト部、６１…孔、
７…払出部、
８…リジェクト受皿、
９…リジェクト搬送部、
９１…リジェクトベルト、９２…カバー、９３…プーリ、９４…テンションローラ、
９２ａ…スリット、９２ｂ…前壁面、９２ｃ…後壁面、９２ｄ…側壁面、
１００…制御部、９０…リジェクト搬送制御部、９５…駆動部、９６…硬貨検知部。

特開２００４−３０２５２０号公報

Claims (5)

1. 外部から硬貨を受け入れる受入部と、
   前記受入部が受け入れた硬貨の正否を識別する識別部と、
   前記識別部が正常であるとした硬貨を収納する収納部と、
   前記受入部から前記識別部を経て前記収納部まで硬貨を搬送する搬送部と、
   前記識別部が正常でないとした異常硬貨を前記搬送部から落下させて除くリジェクト部と、
   異常硬貨を排出または保管する先であるリジェクト先と、
   エンドレスベルトと、該エンドレスベルトを回転駆動させる駆動部と、末広がりの囲いであって、前記リジェクト部と前記エンドレスベルトとの間に位置し、前記囲いの上縁で、前記リジェクト部が異常硬貨を落下させる位置を囲み、前記囲いの下縁を前記エンドレスベルト上に位置させ、下縁のリジェクト搬送方向下流側の部分に、前記囲いの内外を連通させ異常硬貨を排出するスリットが設けられたカバーと、を有し、前記リジェクト部が落下させた異常硬貨を前記エンドレスベルトに乗せて前記リジェクト先まで搬送するリジェクト搬送部と、
   を備える硬貨収納装置。
2. 前記受入部は、外部から硬貨を受け入れる開口と、該開口が受け入れた硬貨のうち厚さまたは変形が過度のもの以外を１枚ずつ分離して前記識別部へと排出する分離部と、を有し、
   前記スリットは、高さ寸法が、前記分離部が排出する硬貨の最大高さより高く形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の硬貨収納装置。
3. 前記リジェクト搬送部は、前記搬送部の搬送速度よりも速い速度で、前記エンドレスベルトによる異常硬貨の搬送を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の硬貨収納装置。
4. 前記カバー内の前記エンドレスベルト上面から上方へ前記スリットの高さ寸法以上かつ径最小正貨の直径寸法未満の高さである複数個所に、硬貨の存在を検知する硬貨検知部をさらに備え、
   前記リジェクト搬送部は、前記硬貨検知部が硬貨を検知すると、前記駆動部に、前記エンドレスベルトの回転方向を逆転させて駆動させる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の硬貨収納装置。
5. 前記リジェクト搬送部は、前記エンドレスベルトの逆転中に、前記硬貨検知部が硬貨を検知しなくなったら、前記エンドレスベルトの回転方向を正転に戻す
   ことを特徴とする請求項４に記載の硬貨収納装置。

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