JP7426043B2 - コイン搬送装置およびコイン処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベルト上のコインを一枚ずつ分離して搬送するコイン搬送装置およびコイン搬送装置を備えたコイン処理装置に関する。

投入口から投入された複数枚のコインを、一枚ずつに分離する分離部を備えた硬貨分離搬送装置が知られている。例えば、硬貨分離搬送装置は、自動釣銭機などのコイン処理装置に用いられている。投入口から投入されたコインは、搬送ベルト上に載置される。搬送ベルトを駆動することで、コインは分離部に搬送される。分離部では、コインは一枚ずつに分離される。コインは、一枚ずつに分離された後に、識別部で金種が識別される。金種を識別されたコインは、金種毎に格納部に格納される。コイン処理装置は、格納部から一枚ずつコインを排出できる。格納または排出されるコインの金種と枚数は、コイン処理装置によって制御できる。また、コイン処理装置は、投入口に投入されたコインの金種と枚数とから、コインの投入金額を演算し、取得することができる。

この様な、硬貨分離搬送装置は、一度に多枚数のコインが投入される場合があり、コインは、側面で立ち、搬送ベルトの移動に伴いその場で回転してしまい、分離部に送ることができない問題があった。

例えば、特開２００３－１３２３９４号公報に記載の硬貨分離搬送装置では、この様な問題に対して、搬送ベルトの側部に沿って立設する側壁ガイド板に、起立した硬貨を転倒させる硬貨転倒手段を設けた装置が開示されている。硬貨転倒手段は、側壁に設けられた半球状や四角錐の突起である。

特開２００３－１３２３９４号公報

しかし、従来の技術では、突起はコインとの当接面が傾斜しているため、コインが突起に乗り上がりやすかった。コインは、突起に乗り上がった後に、方向を変えるだけで、転倒せずに転がり続ける場合があった。特に、複数枚のコインが重なって起立している場合は、コインを倒せないことがあった。また、搬送路の全幅に亘りコインが重なっている場合は、コインを倒せないことがあった。

本発明のコイン搬送装置は、コインを一時的に収納する収納部と、前記収納部の底面に配置され、前記コインを搬送する搬送ベルトと、前記収納部の前記コインの搬送方向の端部であって前記搬送ベルトから離されて配置された分離ローラーと、を有し、前記コインを前記搬送ベルトと前記分離ローラーとの間を通して一枚ずつ次工程に搬送するコイン搬送装置において、前記収納部は、前記搬送ベルトの両側に少なくとも配置された立壁部と、前記立壁部の上端部から斜め上方に前記収納部の開口が広がる方向に延設され、前記立壁部に対して傾斜して配置された傾斜壁部と、を有し、前記コインの搬送方向に交差する方向に配置された前記傾斜壁部には基底側が前記傾斜壁部に対して略垂直に立設された凸部が備わり、前記搬送ベルトの両側に配置された前記立壁部同士は、前記立壁部の前記分離ローラーに対向する側に配置された湾曲部によって接続されており、前記搬送ベルトの上に起立し前記立壁部の上端の縁にもたれて前記凸部に周面が掛かる状態の前記コインが、前記搬送ベルトに接する周面を前記搬送ベルトの回転に応じて移動させられ、前記搬送ベルト上に引き倒されて搬送されることを特徴とする。

本発明のコイン処理装置は、上述のコイン搬送装置と、コイン搬送装置によって一枚ずつ搬送された前記コインの金種を識別する識別部と、前記識別部によって識別された前記コインを金種毎に格納する格納部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、起立して搬送されるコインの起立状態を解消し、コインを一枚ずつ次工程に搬送できる。また、複数枚のコインが重なって起立している場合であっても好適にコインの起立状態を解消し、コインを一枚ずつ次工程に搬送できる。

図１は、コイン処理装置の外観の斜視図である。 図２は、分離部の構成を説明する図である。 図３は、コインの収納部の斜視図である。 図４は、コインの収納部の上面図である。 図５は、コインの搬送動作の第１の例を説明する図である。 図６は、コインの搬送動作の第１の例を別の角度から説明する図である。 図７は、コインの搬送動作の第２の例を説明する図である。

以下、図１～図７を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

図１は、コイン処理装置の外観の斜視図である。コイン処理装置１は、略直方体状の外装ケースに覆われている。コイン処理装置１には、コインを投入する投入口２、払出されるコインを受けるトレー３が備えられている。

コインを投入する投入口２の開口が、外装ケースの上面の手前側に配置されている。払出されるコインを受けるトレー３が、外装ケースのフロント面に配置されている。コイン処理装置１の内側と外側とを貫通する出金口４が、外装ケースのフロント面のトレー３に対応する位置の奥側に設けられている。出金口４を介して払出されるコインを、トレー３が受け止める。

例えば、コイン処理装置１は、自動釣銭機、自動両替機等のコインを入出金する装置である。投入口２にコインが投入される。不図示の制御部は、投入されたコインの金種及び枚数を取得し、投入された金額を把握する。また、不図示の制御部によって、コインの払出しの要否が判断される。コインの払出しがされる場合、不図示の制御部は、払出すコインの金種、枚数を演算し、コイン処理装置１の内部に金種毎に配置されているコインホッパーを制御してコインを排出する。排出されたコインは、トレー３に送られる。

コイン処理装置１の投入口２には、複数の金種のコインが混ぜられた状態で投入される。コイン処理装置１は、投入されたコインを搬送部によって搬送し、分離部によって一枚ずつに分け、一枚ずつに分けられたコインの金種を識別部によって識別する。コイン処理装置１は、識別部によって識別されたコインを金種毎に格納部に格納する。また、コイン処理装置１は、金種毎に格納されているコインを、格納部から払出す。投入されたコインは、格納部に格納され、再利用される。

コイン処理装置１は、投入されたコインを１枚ずつに分離し、１枚ずつ区分して次工程に送り出す分離部、コインの金種を識別する識別部、コインを金種毎に分けて格納及び払出を行う格納払出部を備える。

次に、コイン搬送装置について説明する。分離部は、投入口２に投入された複数枚のコインを、１枚ずつに分離し、次工程に搬送するコイン搬送装置である。図２は、分離部の構成を説明する図である。

投入口２から投入された複数枚のコイン１０は、底面が搬送ベルト６であり、底面の周囲を壁部５と分離ローラー９とによって囲われた、上方が開口した収納部に入る。搬送ベルト６は、分離ローラー９側が高くなるように傾斜して配置されている。搬送ベルト６は、駆動ローラー７と従動ローラー８に掛け回されている。搬送ベルト６は、駆動ローラー７の回転に連動する。分離ローラー９は、駆動ローラー７の上方に、搬送ベルト６から離間して配置されている。第１センサー１１、第２センサー１２、第３センサー１３は、搬送ベルト６上のコインの有無を検出するセンサーである。複数のセンサーを用いることで、搬送ベルト６上のコインを満遍なく検出することができる。

搬送ベルト６と分離ローラー９は互いに逆方向に回転する。例えば、図２に記載した矢印のように、搬送ベルト６が右方向に回転をする場合、分離ローラー９は左方向に回転する。

搬送ベルト６上に表面が接して横たわるコイン２０と、コイン２０上に重なったコイン１９が、搬送ベルト６によって搬送される場合を説明する。搬送ベルト６と分離ローラー９との間隔は、１枚のコインの厚みよりも広く、２枚のコインの厚みよりも狭く構成されている。搬送ベルト６を矢印の方向に回転させた場合、コイン１０は、分離ローラー９の方向に搬送される。搬送ベルト６に横たわるコイン２０は、搬送ベルト６と分離ローラー９との間を通り抜けて次工程に搬送される。このときコイン１９は、分離ローラー９によって搬送ベルト６の回転方向とは逆方向に力が加えられ、コイン２０から離される。２枚重なったコインは、同時に搬送ベルト６と分離ローラー９との間に入り込むことが阻止される。コインは一枚ずつ搬送ベルト６と分離ローラー９との間を通り、次工程に搬送される。

制御手段１８は、不図示のＣＰＵ、メモリーを含み、メモリーに記憶されたプログラムに従って動作し、装置の制御を行う。

センサー駆動手段１６は、制御手段１８によって制御され、接続されている第１センサー１１、第２センサー１２、第３センサー１３から検出結果を取得し、制御手段１８に出力する。制御手段１８は取得したセンサーの検出結果に基づいて各種制御を行う。

モーター１４は、制御手段１８の制御によって動作する。モーター１４は、複数の歯車を含む伝達手段１５を介して駆動ローラー７と分離ローラー９に接続されている。制御手段１８の制御によって、モーター１４を正転あるいは逆転させることができる。すなわち搬送ベルト６を右方向にも左方向にも駆動させることができる。

タイマー１７は、制御手段１８の制御によって動作する。例えば、モーター１４やセンサー駆動手段１６の駆動時間等の時間を計測する。タイマー１７は、制御手段１８の制御によって時間を計測できる。

次に、壁部５の構成について説明する。図３は、コインの収納部の斜視図である。図４は、コインの収納部の上面図である。

コインの収納部は、上方と下方が開口された壁部５によって周囲を囲まれている。コインの搬送方向側には、分離ローラー９が配置されている。壁部５の下方の開口を塞ぐように搬送ベルト６が配置されている。搬送ベルト６と分離ローラー９との間は、離間しており、コインの通り道であるコイン通路３７が形成されている。

壁部５は、搬送ベルト６に対して略垂直の立壁部３０を備える。また壁部５は、立壁部３０の上部の縁を基底として、コインの収納部の開口が広がるように斜め上方に傾斜して配置された傾斜壁部３１を備える。また壁部５は、傾斜壁部３１と開口部との間に配置された外壁部３２を備えている。外壁部３２は水平方向に対して略垂直の方向に配置されている。

立壁部３０には搬送ベルト６に沿って複数の貫通孔が設けられている。この貫通孔は、第１センサー１１、第２センサー１２、第３センサー１３の検出窓となっている。分離ローラー９の長手方向の外方の外壁部３２には、落下壁３６が設けられている。落下壁３６は、コイン１０がその位置に留まらず、搬送ベルト６方向に落ちるように案内する突起である。収納部のコインの搬送方向にはコインが集まり易いが、コインが搬送ベルト６の上に乗り上げ留まることを防止するために、落下壁３６が設けられている。

搬送ベルト６の両サイドの外方の傾斜壁部３１には、凸部３３が設けられている。凸部３３は、基底側が傾斜壁部３１から垂直に立設する第１立設部３４と第２立設部３５を両側に配置した突起である。第１立設部３４、第２立設部３５の先端は湾曲している。凸部３３は立壁部３０から外壁部３２に亘り形成されている。上面視で、凸部３３は、立壁部３０側が外壁部３２側に比べ、分離ローラー９から遠くなるように斜めに配置されている。凸部３３の先端は、重なったコインの上側のコインが乗り上げやすいように湾曲している。凸部３３は、上面視で搬送ベルト６の移動方向に対して交差する方向に斜めに配置されている。また、凸部３３は、頂点側が湾曲しているので、コインが２枚重なったときの上側のコインが凸部３３の上に乗り上げやすい。第１立設部３４、第２立設部３５は、コインを引っ掛けやすいように平坦に構成されている。

外壁部３２は、上面視で略矩形に形成され、分離ローラー側の第１外壁４１とそれに対向する側の第２外壁４３が短く、搬送ベルト６の両側に配置される第３外壁４２と第４側壁４４が長く形成されている。コイン１０をなるべく多く収納するために、底面の搬送ベルト６側よりもコインの収納部の開口側が広い。

立壁部３０は、分離ローラー９に対向する側が湾曲しており、湾曲部４０を形成している。立壁部３０は、分離ローラー９側が湾曲部４０側よりも、搬送ベルト６からの高さが高く形成されている。上面視で、立壁部３０は、湾曲部４０側から分離ローラー９側に向かい幅が漸次広がる形状となっている。立壁部３０は、搬送ベルト６の両側に配置され、搬送ベルト６上のコインを分離ローラー９に向かうように案内する。また、立壁部３０は、搬送ベルト６に対して略垂直に配置されている。

凸部３３の傾斜壁部３１からの高さは、使用されるコインの１枚の厚みの３０％よりも高いことが好ましい。また、高さの半分以上は、傾斜壁部３１から略垂直に立設していることが好ましい。例えば、略垂直には、９０度プラスマイナス１０％の角度の範囲が含まれる。凸部３３の高さが、低すぎると、乗り越えてしまう可能性がある。また好ましくは、凸部３３の高さが、使用されるコインの１枚の厚みの５０％～１２０％の厚みである。この範囲ならば、１枚のコインが、搬送ベルト６の移動に伴い好適に凸部３３に引っ掛かる。また、凸部３３の厚みが、使用されるコインの１枚の厚みの１５０％を超えると、搬送ベルト６の移動に伴い、２枚同時に凸部３３に引っ掛かる可能性が高くなる。２枚のコインが重なったまま倒され搬送される場合が生じる。最終的には、分離ローラー９によって１枚ずつに分離できるが、１枚ずつ倒して搬送する方が効率的なので好ましい。

第１立設部３４と第２立設部３５は、傾斜壁部３１から略垂直に立設しているが、傾斜壁部３１に対する角度は９０±１０度の角度が好ましい。傾斜が緩いと、凸部３３をコインが乗り越え易くなり、傾斜がきついとコインが２枚重なった場合、上側のコインが引っかかり易くなるからである。第１立設部３４または第２立設部３５は、立壁部３０の上端の縁にもたれ掛かりながら搬送されるコインを一枚だけ引っかかり易くする。

立壁部３０は、分離ローラー９に近づくに従い、搬送ベルト６からの高さが高くなる。湾曲部４０側から分離ローラー９側にコインが立壁部３０の縁にもたれながら搬送されるときに、コインのなるべく高い位置が凸部３３に掛かることが好ましい。コインが倒れるときに、なるべく弾まないように引き倒すためである。そのため、立壁部３０は分離ローラー９側に向かい高くするようにしている。また、立壁部３０が分離ローラー９に向かって徐々に高くなり、徐々に広がるので、浅くもたれ掛かったコインは、凸部３３に掛かる前に搬送ベルトの上に倒れる。

コインの収納部には略垂直の壁と傾斜した壁が周囲に配置されているので、投入されたコインは、底部中央の搬送ベルト６の上に案内される。また、傾斜壁部３１に配置された凸部３３は、コインを引き倒す以外にも、上方から投入されたコインが落ちてきた場合、分離ローラー９側と湾曲部４０側に分けてコインを案内する。投入されたコインは、一箇所に集中して堆積せずに、分散して堆積し易くなる。凸部３３は、搬送ベルト６の長手方向の略中央に配置されることが好ましい。

次に、コインを搬送する場合の動作を説明する。図５は、コインの搬送動作の第１の例を説明する図である。図６は、コインの搬送動作の第１の例を別の角度から説明する図である。説明のため、１枚のコインを用いて説明する。

搬送ベルト６の上にコインが起立した場合、搬送ベルト６の移動に連動してコインが回転し、搬送ベルト６と分離ローラー９の間に入らないことがある。この様な場合、コインを搬送ベルト６の上に倒す必要がある。起立したコイン５０を、凸部３３によって、搬送ベルト６の上に引き倒すように案内する。搬送ベルト６を正転、逆転させることで、コイン５０を立壁部３０の上端の縁にもたれ掛かるようにする。コイン５０は、上方を凸部３３によって移動が妨げられ、搬送ベルト６によって、下方が引かれる。コイン５０は、搬送ベルト６によって引かれながら、搬送ベルト６の上に倒れる。この様な動作によって、起立したコイン５０が転倒する。また、コイン５０が立壁部３０に平行に起立した場合であっても、立壁部３０は上面視で分離ローラー９側に向かい幅が広がっているので、搬送ベルト６を正転、逆転させることでコイン５０が立壁部３０の上端の縁にもたれ掛かるように倒れる。

コイン５０が、凸部３３より湾曲部４０側にある場合の例を説明する。コイン５０が立壁部３０の上端の縁にもたれ掛かかった状態で、搬送ベルト６を正転させる。矢印５４方向に搬送ベルト６が移動する。

搬送ベルト６を移動させると、コイン５０の周面が、凸部３３の第１立設部３４に掛かる。コイン５０は、凸部３３によって移動の方向が制限される。コイン５０は、搬送ベルト６の移動に伴い徐々に倒れ、搬送ベルト６との接点が、立壁部３０から離れる方向に移動する。さらに、搬送ベルト６の移動に伴い、コイン５０は斜めになり、傾斜壁部３１にもたれか掛かる。さらに、搬送ベルト６の移動に伴い、コイン５０が、壁部５から離れ、表面又は裏面が搬送ベルト６と接する。コイン５０は、搬送ベルト６の移動量に応じて、コインの第１位置５１、コインの第２位置５２、コインの第３位置５３の順で移動する。コイン５０は、搬送に伴って凸部３３に引っ掛かり、引きずり倒されるので、コイン５０が凸部３３にぶつかって転がって移動することがない。立壁部３０は、分離ローラー９の方向に向かい搬送ベルト６からの高さが高くなり、立壁部３０の端部の縁に寄りかかったコインを凸部３３に掛けやすくしている。

図７は、コインの搬送動作の第２の例を説明する図である。搬送ベルト６の上にコインが起立して重なった場合の例を説明する。

搬送ベルト６を矢印５７で示される逆転方向に移動させることで、破線で示された起立して重なる複数のコイン１０が湾曲部４０の方向に実線で示されたコイン１０のように移動する。破線で示されたコイン１０は、複数のコインが起立した状態を示している。コイン１０は立壁部３０に沿って移動しようとする。例えば、端のコイン１０は、矢印５６で示す方向に中央に向かい移動するが、中央部には既に他のコインがあるため、中央に進めず、立壁部３０側に倒れ、もたれ掛かる。搬送ベルト６を逆転させることで、コイン１０の起立状態を解消できる。立壁部３０は、湾曲部４０の高さが低く形成されているの、コイン１０が倒れ、もたれ掛かり易い。搬送ベルト６を正転させれば、上述のようにコイン１０を搬送ベルト６上に横置きできる。また、衝突や振動等でコイン１０が倒れる場合もある。

コイン１０を湾曲部４０の中央に集めることができるので、搬送ベルト６の幅方向に複数枚のコインが重なって起立した状態であっても、コインが起立して重なり合うことを解除できる。湾曲部４０の形状によって、両端のコインが湾曲部４０の中央に進むことが妨げられ、中央のコインだけが湾曲部４０の中央に進むので、両側のコインは、壁部５にもたれるように倒れ、両側から重なりが崩れる。

また、コインを湾曲部４０側に集めた後、搬送ベルト６を正転させる。複数枚が重なった状態で立壁部３０にもたれ掛かっている場合は、一番下側のコインが、凸部３３によって進路を変え、搬送ベルト６の上に倒れる。他のコインは、凸部３３を乗り越え、分離ローラー９側に移動する。凸部３３を乗り越えたコインは、倒れるコインや、立壁部３０の上端の縁にもたれた状態で搬送される。

次に、制御について説明する。制御手段１８は、搬送ベルト６を第１の所定時間正転させても、コインが搬送ベルト６上から無くならない場合は、起立解消処理を行う。起立解消処理は、搬送ベルト６を第１の所定時間よりも短時間の第２の所定時間逆転させ、その後、搬送ベルト６を第１の所定時間よりも短時間の第３の所定時間正転させる。第２の所定時間は搬送ベルト６が少なくとも半回転する時間である。分離ローラー９側にあるコインを湾曲部４０側に移動させるためである。また、第３の所定時間は、搬送ベルト６が少なくとも半回転する時間である。第３の所定時間は、第２の所定時間以上にすることが好ましい。コインを凸部３３に引っ掛けて引き倒すので、湾曲部４０方向にコインを送る時間よりも少し多めの時間を必要とする。湾曲部４０側にあるコインを分離ローラー９側に移動させるためである。また、起立解消処理が終了したら第１の所定時間正転させる。この動作を所定回数行う。所定回数以内で搬送ベルト６上からコインが無くならない場合は、第２の所定時間と第３の所定時間の時間を変えて、再度起立解消処理を行う。搬送ベルト６上のコインの有無は、第１センサー１１、第２センサー１２、第３センサー１３によって検出できる。第２の所定時間と第３の所定時間の時間を最初に設定された時間より長くする。この様な起立解消処理を繰り返し行うことで、重なった状態の複数枚のコインは、最終的には、搬送ベルト６上に横たわり、一枚ずつ次工程に搬送される。

１ コイン処理装置１
２ 投入口
３ トレー
４ 出金口
５ 壁部
６ 搬送ベルト
７ 駆動ローラー
８ 従動ローラー
９ 分離ローラー
１０ コイン
１１ 第１センサー
１２ 第２センサー
１３ 第３センサー
３０ 立壁部
３１ 傾斜壁部
３２ 外壁部
３３ 凸部
４０ 湾曲部

Claims (5)

1. コインを一時的に収納する収納部と、
   前記収納部の底面に配置され、前記コインを搬送する搬送ベルトと、
   前記収納部の前記コインの搬送方向の端部であって前記搬送ベルトから離されて配置された分離ローラーと、を有し、前記コインを前記搬送ベルトと前記分離ローラーとの間を通して一枚ずつ次工程に搬送するコイン搬送装置において、
   前記収納部は、前記搬送ベルトの両側に少なくとも配置された立壁部と、前記立壁部の上端部から斜め上方に前記収納部の開口が広がる方向に延設され、前記立壁部に対して傾斜して配置された傾斜壁部と、を有し、
   前記コインの搬送方向に交差する方向に配置された前記傾斜壁部には基底側が前記傾斜壁部に対して略垂直に立設された凸部が備わり、
   前記搬送ベルトの両側に配置された前記立壁部同士は、前記立壁部の前記分離ローラーに対向する側に配置された湾曲部によって接続されており、
   前記搬送ベルトの上に起立し前記立壁部の上端の縁にもたれて前記凸部に周面が掛かる状態の前記コインが、前記搬送ベルトに接する周面を前記搬送ベルトの回転に応じて移動させられ、前記搬送ベルト上に引き倒されて搬送されることを特徴とするコイン搬送装置。
2. 前記搬送ベルトを第１の所定時間正転させても前記搬送ベルトの上に前記コインが残る場合、前記搬送ベルトを前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間逆転させ、前記搬送ベルト上の前記コインを前記湾曲部側に集め、該逆転の後に、前記搬送ベルトを前記第１の所定時間よりも短かく前記第２の所定時間以上の時間正転させ、前記搬送ベルト上の前記コインのうち前記立壁部に寄りかかる前記コインを前記凸部に引っ掛けて引き倒すことを特徴とする請求項１に記載のコイン搬送装置。
3. 前記凸部は、前記搬送ベルトの長手方向の略中央に対応する位置に配置され、前記収納部は、前記搬送ベルトに対向する側が開口し、前記開口から投入され、前記傾斜壁部に沿って前記搬送ベルト上に落ちる前記コインを前記凸部によって前記分離ローラー側と前記湾曲部側に振り分けて前記搬送ベルトの上に案内することを特徴とする請求項１また請求項２に記載のコイン搬送装置。
4. 前記凸部は、前記傾斜壁部からの高さが前記コインの厚みよりも高く、
   前記凸部の先端は、湾曲しており、
   前記コインが２枚重なった状態で前記凸部に当接した場合、下側の前記コインである前記傾斜壁部側の前記コインは、前記凸部によって移動が制限され、下側の前記コインの上に重なる上側の前記コインは、前記凸部の先端の湾曲した面に沿って移動し、前記コインの重なりを解消することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のコイン搬送装置。
5. 請求項１に記載のコイン搬送装置と、
   コイン搬送装置によって一枚ずつ搬送された前記コインの金種を識別する識別部と、
   前記識別部によって識別された前記コインを金種毎に格納する格納部と、を有することを特徴とするコイン処理装置。

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