JP4741820B2 - 硬貨送出装置及び硬貨処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、硬貨送出装置及び硬貨処理装置に関し、省スペースの硬貨送出装置及び硬貨処理装置に関する。

従来から、例えば、販売機、取引装置、ＡＴＭ等に内蔵され、投入、収納された硬貨を整列し、一枚ずつ送出する硬貨送出装置がある。硬貨送出装置には、例えば、回転円板（キャリングディスク）の上方のホッパケースに硬貨を収納するキャリングディスク型の硬貨送出装置がある。キャリングディスク型の硬貨送出装置は、収納容量が多く、硬貨補給は複数枚を一括補給できる（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１９５１５５号公報 （第３−５頁、第１図）

しかしながら、以上のような従来の硬貨送出装置では、例えば、キャリングディスク型の硬貨送出装置は、構造上、外形が比較的大きくなってしまうことがあった。

そこで、本発明は、省スペースの硬貨送出装置及び硬貨処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による硬貨送出装置は、例えば図１に示すように、硬貨を収納する収納部３０と；略螺旋状に形成され、回転軸線４０ａまわりに回転可能な螺旋状部材４０であって、内径が硬貨の直径よりも大きく、硬貨を内側に取り込むことができる螺旋の間隔Ｄ４（例えば図２参照）が形成され、内側に取り込んだ硬貨を自重で移動させるように回転軸線４０ａを水平方向に対して傾斜させて収納部３０内に配置される螺旋状部材４０と；硬貨を内側に積み重なった状態で整列させて収納可能な筒状に形成され、螺旋状部材４０の下方に配置されて螺旋状部材４０の内側を移動した硬貨を導入する筒状部材５０と；を備えるように構成される。

このように構成すると、収納部と、収納部内に傾斜して配置される螺旋状部材を備えるので自重で下方向に移動する硬貨を撹拌することができる。さらに、螺旋状部材の下方に配置される筒状部材を備えるので確実に硬貨を整列させることができ、省スペースの硬貨送出装置を提供することができる。

また請求項２に記載のように、請求項１に記載の硬貨送出装置では、螺旋状部材４０を、螺旋とかみ合った物が上方向に移動する方向の回転となるように回転駆動させる駆動手段６０を備えるように構成してもよい。

このように構成すると、螺旋状部材は、略螺旋が上方向の回転となるように回転駆動するので、傾斜して配設される螺旋状部材に沿って自重で下方向に移動しようとする硬貨を上方向に押し上げるようにして、確実に、効率的に硬貨を螺旋状部材の内側に取り込み送出することができる。なお、略螺旋が上方向となるような回転とは、例えば、収納部に収納された硬貨を押し上げるような回転である。

また請求項１に記載の硬貨送出装置では、収納部３０は、螺旋状部材４０に沿うように略曲面状に形成された曲面部３０ｃであって回転軸線４０ａの傾斜と同様に傾斜した曲面部３０ｃを含む底部を有する。

このように構成すると、収納部は、螺旋状部材に沿うように略曲面状に形成された曲面部を有するので、硬貨を確実に整列して送出することができる。

また請求項４に記載のように、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の硬貨送出装置では、螺旋状部材の螺旋の間隔が硬貨の直径の２分の１より大きく、かつ直径より小さいことを特徴とするように構成してもよい。

このように構成すると、略螺旋状の間隙に硬貨が詰まったりすることがなく、また硬貨の取り込み量が多量となり過ぎず、確実に、効率的に硬貨を螺旋状部材の内側に取り込み送出することができる。

また請求項３に記載のように、請求項２に記載の硬貨送出装置では、例えば図３に示すように、筒状部材５０の下方に配設され、硬貨を送出する繰出部７０であって、硬貨を通過させる半円形にくり貫かれた凹部７２ａが半円形の中心が筒状部材５０の端面の中心からずれて形成された送出ガイド板７２と、筒状部材５０の端面と送出ガイド板７２との間に配設され、往復運動により送出ガイド板７２に載置された１枚の硬貨を凹部７２ａへ押し出す送出板７１とを有する繰出部７０を備え；駆動手段６０は、送出板７１を駆動するように構成してもよい。

このように構成すると、螺旋状部材を回転駆動させる駆動手段と、硬貨を送出する繰出部を駆動させる駆動手段とを共通なものとすることで硬貨送出装置の小型化を図ることができる。

上記目的を達成するために、請求項６に係る発明による硬貨処理装置は、例えば図５に示すように、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の硬貨送出装置１と；硬貨を搬送する搬送部１１０とを備えるように構成される。

このように構成すると、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の硬貨送出装置１を備えるので、省スペースの硬貨処理装置を提供することができる。

上記目的を達成するために、請求項７に係る発明による硬貨送出装置は、例えば図１に示すように、硬貨を収納する収納部３０と；略螺旋状に形成され、回転軸線４０ａまわりに回転可能な螺旋状部材４０であって、内径が硬貨の直径よりも大きく、硬貨を内側に取り込むことができる螺旋の間隔Ｄ４（例えば図２参照）が形成され、内側に取り込んだ硬貨を自重で移動させるように回転軸線４０ａを水平方向に対して傾斜させて収納部３０内に配置される螺旋状部材４０と；螺旋状部材４０の下方に螺旋状部材４０と一体に形成されたリング状部材とを備え；収納部３０は、螺旋状部材４０に沿うように略樋状に形成された曲面部３０ｃであって回転軸線４０ａの傾斜と同様に傾斜した曲面部３０ｃを含む底部を有するように構成される。

このように構成すると、螺旋状部材に沿うように略樋状に形成された曲面部を有する収納部と、収納部内に傾斜して配置される螺旋状部材を備えるので、曲面部が硬貨を案内し、螺旋状部材が自重で下方向に移動する硬貨を撹拌することができるので、省スペースの硬貨送出装置を提供することができる。

以上のように本発明によれば、硬貨を収納する収納部と、 略螺旋状に形成され、収納部内に回転可能に回転軸線が傾斜して配置される螺旋状部材と、略筒状に形成され、螺旋状部材の下方に配置される筒状部材とを備えるように構成されるので、省スペースの硬貨送出装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置１の構成例を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はモータ６０側から見た側面図、（ｃ）は鉛直方向に対して４５度傾いた方向から、図中後述のモータ６０の回転軸線を見下ろした図である。硬貨送出装置１は、硬貨送出装置１の各構成が取り付けられ、硬貨送出装置１の上位装置（図１には不図示）への取り付けを可能とするホッパベース２０と、硬貨を収納する収納部としてのホッパケース３０と、略螺旋状に形成され、ホッパケース３０内に回転可能に回転軸線４０ａが傾斜して配置される螺旋状部材４０と、略筒状に形成され、螺旋状部材４０の下方、典型的には、中心線が螺旋状部材４０の回転軸線４０ａと一致するように、斜め下方に配置される筒状部材５０とを備える。さらに、硬貨送出装置１は、螺旋状部材４０を略螺旋が上方向の回転となるように回転駆動させる駆動手段としてのモータ６０と、筒状部材５０の下方に配設され、硬貨を送出する繰出部としての繰出機構７０を備える。

なおここで、硬貨とは、貨幣（１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円）、メダル、トークン等を広く含む概念である。なおここでいうトークンとは、いわゆる代用硬貨であり、例えば樹脂製の外壁で内部にＩＣチップが埋め込まれているものも含む。本実施の形態では、硬貨は貨幣（１円、５円、１０円、１００円、５００円）の場合で説明する。

なお、本実施の形態では、硬貨送出装置１は、例えば販売機、取引装置、ＡＴＭ等に内蔵され、利用者より投入された硬貨の処理、あるいは収納した硬貨の払出を行う上位装置、典型的には、図５で後述する硬貨処理装置１００（図５参照）に備えられるものであり、投入、収納された硬貨を整列し、一枚ずつ送出する装置である。また、本実施の形態では、硬貨送出装置１は、例えば、モータ６０等の各部を制御部１５０により制御されるように構成されている。制御部１５０は、硬貨送出装置１の外部に設けられるものである。例えば、制御部１５０は、図５で後述する硬貨処理装置１００（図５参照）に備えられ、硬貨処理装置１００（図５参照）も制御するものでもある。なお、ここでは硬貨送出装置１が外部の制御部１５０により制御される場合で説明するが、硬貨送出装置１が制御部１５０を備えるように構成してもよい。言い換えれば、硬貨送出装置１が制御部１５０を内蔵するようにしてもよい。ここでは、硬貨送出装置１は不図示のコネクタを介して制御部１５０に電気的に接続されている。

ホッパベース２０は、板金等を略Ｌ字型に曲げ加工して形成されており、略Ｌ字型の長辺を水平とし、短辺が垂直方向に上側となるように設置される。硬貨送出装置１は、上位装置への取り付けの際には、当該長辺側の面が接地するように取り付けられる。短辺側の面には、板金等を略くの字型に曲げ加工して形成された取付板２１が、ビス等を介して取り付けられている。取付板２１は、水平方向に対して所定の角度で傾斜して取り付けられる。所定の角度は、好ましくは３０から６０度程度である。なお、図１では４５度程度の場合を示している。このようにすることで、硬貨送出装置１は、例えばホッパケース３０内に収納された硬貨の荷重が適切に作用し、収納した硬貨を安定して放出することができる。

取付板２１には、ホッパケース３０、モータ６０、取付ガイド２２等が、ビス等を介して取り付けられている。言い換えれば、ホッパベース２０には、取付板２１を介してホッパケース３０、取付ガイド２２、モータ６０等が取り付けられる。ホッパケース３０、モータ６０は、取付板２１のホッパベース２０に対向する面の反対側の面、すなわち、鉛直方向上側（以下では、特に断りのない限り単に「上側」という。）の面に取り付けられている。取付ガイド２２は、取付板２１を挟んでホッパケース３０とは反対側の面、すなわち、鉛直方向下側（以下では、特に断りのない限り単に「下側」という。）の面に取り付けられている。取付ガイド２２は、板金等を略コの字型の凸部を形成するに曲げ加工され、凸部が下向き（取付板２１の下面側とは反対側の向き）となるように取り付けられている。取付板２１、取付ガイド２２の下側の面には、後述する螺旋状部材４０、筒状部材５０を回転可能に支持するガイドローラ２３が６つ（本図では４つを図示し、図中奥行き側の残りの２つは不図示とする）取り付けられている。ガイドローラ２３には、転がりベアリング、さらに具体的には、ボールベアリング等が用いられている。さらに、取付ガイド２２には、ビス等を介して繰出機構７０が取り付けられている。繰出機構７０は、ホッパケース３０に収納された硬貨を一枚ずつ送出すように構成されており、本実施の形態では図３で詳細に説明するように、送出板７１、送出ガイド板７２を含んで構成されている。また、取付ガイド２２の凸部の下側の面には、筒状突起６５が下側の面に対して略垂直に形成されている。

モータ６０は、取付板２１の上側の面の取付板２１がホッパベース２０に固定されている端部の近傍に、回転軸６１が取付板２１の下側の面に突出するように取り付けられている。モータ６０には、トルクに優れるもの例えば直流モータ（ＤＣモータ）を用いるとよい。モータ６０は、例えばコネクタ（不図示）を介して回転を制御する制御部１５０に電気的に接続されている。モータ６０は、コネクタ（不図示）を介して制御部１５０より電源供給を受け、制御部１５０より出力される駆動信号により制御される。さらに、モータ６０には、モータ６０の回転を螺旋状部材４０、筒状部材５０に伝達して、回転駆動させるベルト６３、プーリ６２が取り付けられている。また、モータ６０は、本実施の形態では、後述する送出板７１を駆動する駆動手段でもある。螺旋状部材４０、筒状部材５０の駆動手段と繰出機構７０の駆動手段とを同一の駆動手段とすることで、装置の小型化を図ることができる。詳細については図３で説明する。

ホッパケース３０は、硬貨を収納するものであり、硬貨送出装置１の上部に配置される。ホッパケース３０は、透明な樹脂により形成されている。これにより収納された硬貨の状態を外部から目視することで確認できる。ホッパケース３０は、取付板２１の上側の面を、取付板２１がホッパベース２０に固定されている端部とは反対側の端部から２分の１から３分の２程度を覆うように取り付けられている。また、ホッパケース３０は、上部に上部開口部３０ａを有しており、この上部開口部３０ａから、硬貨を一括して投入、供給できるように構成される。

ホッパケース３０の上部開口部３０ａに対向する底部近傍は下側にいくにつれて、すぼまる形状となっており、ホッパケース３０内の底部近傍に、螺旋状部材４０が回転可能に回転軸線４０ａが水平方向に対して傾斜して配置されている。また、螺旋状部材４０の下方には筒状部材５０が同様に回転可能に配設されている。螺旋状部材４０は、図２で詳細に説明するように、間隙を有する螺旋状に形成され、ホッパケース３０内に収納される硬貨の繰り出し動作時に、間隙から螺旋の内側に硬貨を取り込み、筒状部材５０への硬貨の整列、導入を補助するものである。筒状部材５０は、図２で詳細に説明するように、略円筒形に形成され、ホッパケース３０内に収納される硬貨の繰り出し動作時に、硬貨を内側に整列して収納し、確実に繰出部７０に導入するものである。また、本実施の形態では、図２で詳細に説明するように、螺旋状部材４０と筒状部材５０とは回転軸線が一致するように一体に形成されている。

ホッパケース３０の底部は、取付板２１に沿うように、水平方向に対して所定の角度で傾斜している傾斜部３０ｂと、略曲面状に形成された曲面部３０ｃを含んで形成される。曲面部３０ｃも、傾斜部３０ｂと線対称になるように、水平方向に対して所定の角度で傾斜している。所定の角度は、上述したように好ましくは３０から６０度程度であり、図１では４５度程度の場合を示している。このように、ホッパケース３０の底部が傾斜していることで、硬貨が徐々に自重により螺旋状部材４０に向かって確実に案内される。

曲面部３０ｃは、螺旋状部材４０に沿うように、略曲面状、典型的には、略樋状に形成されている。ここでは、略樋状は、例えば、図１（ｃ）に示すように、断面形状が半円形のハーフパイプ状である。断面形状は、略円弧状、４分の１円弧形状、略楕円形状でもよい。なお、曲面部３０ｃは、筒状部材５０に沿うように形成してもよい。

また、螺旋状部材４０は、曲面部３０ｃに沿うように、典型的には、外周面が曲面部３０ｃに接するように、回転軸線４０ａが水平方向に対して曲面部３０ｃの傾斜とほぼ同様に傾斜して配置されている。本実施の形態では、螺旋状部材４０は、回転軸線４０ａが水平方向に対して好ましくは３０から６０度程度傾斜して配置されている。図１では４５度程度の場合を示している。３０度以下であると螺旋状部材４０、筒状部材５０内に硬貨が整列し難く、６０度以上あると螺旋部材上のホッパケース３０に収納された硬貨を螺旋状部材４０間隙から螺旋の内側に取り込み難い。

このようにホッパケース３０が、螺旋状部材４０に沿うように略樋状に形成された曲面部３０ｃを備えると、ホッパケース３０内に収納された硬貨がホッパケース３０の曲面部３０ｃにガイドされ、後述する螺旋状部材４０の回転とあいまって、ランダムな方向を向いて収納されている硬貨を、曲面部３０ｃに対して径方向がほぼ一致するように略垂直に立たせながら整列させるように作用し、筒状部材５０内への硬貨の整列をより確実なものにすることができる。

なお、本実施の形態では、回転軸線４０ａの傾斜は、傾斜部３０ｂに対して直角となる傾斜であり、言い換えれば、回転軸線４０ａは、傾斜部３０ｂと略垂直に交差する。また、螺旋状部材４０は、典型的には、外周面が曲面部３０ｃに接するように配設されるものとして説明したが、必ず完全に接している必要はなく、例えば、処理する硬貨の厚み（例えば、最小硬貨１円玉であれば１．５ｍｍ程度）よりも小さい空隙であれば空いていてもよい。処理する硬貨の厚みよりも小さいければ、螺旋状部材４０と曲面部３０ｃとの間に硬貨が挟まってしまうことがないからである。

さらに、ホッパケース３０の傾斜部３０ｂ、曲面部３０ｃを挟んでいる側面３０ｄ、３０ｅ（図１（ａ）の奥行き方向の側面）には、略三角柱状に形成されたリブ３１、３２がそれぞれ取り付けられている。リブ３１、３２は、ホッパケース３０の側面３０ｄ、３０ｅの内壁に、回転軸線４０ａと略平行になるように取り付けられている。リブ３１、３２は、回転軸線４０ａを側面３０ｄ、３０ｅに水平投影した位置とほぼ等しい位置、あるいは、当該位置よりも曲面部３０ｃとは反対方向にやや離れた位置に設置されている。これにより、硬貨の送出時に螺旋状部材４０が回転した際に、螺旋状部材４０とホッパケース３０との隙間に、硬貨がはさみ込まれることを防止することができる。リブ３１、３２は、少なくとも、螺旋状部材４０の回転方向に応じて、回転の挟み込み方向にあればよいが、本実施の形態のように両側（側面３０ｄ、３０ｅ）にある方がより好ましい。

ホッパケース３０は、本実施の形態では、硬貨を、例えば最大で１００枚程度収納できる大きさを有している。また、ホッパケース３０の図１（ａ）の奥行き方向の幅Ｄ１（図１（ｂ）参照）、すなわち傾斜部３０ｂの幅、曲面部３０ｃの径方向の幅は、少なくとも螺旋状部材４０を収納できる幅があればよく、言い換えれば、螺旋状部材４０の外径よりもやや大きければよい。螺旋状部材４０の内径は、後述するように、処理する硬貨の直径より大きく、典型的には１ｍｍから２ｍｍ程度大きく形成されている。螺旋状部材４０の内径は、処理する硬貨が、例えば、最大硬貨５００円玉であれば２７ｍｍ程度、１００円玉、１０円玉、５円玉であれば共通に２４ｍｍ程度に形成するとよい。したがって、例えば、処理する硬貨の直径が２５ｍｍ程度であれば、奥行き方向の幅Ｄ１は、４０ｍｍ程度（硬貨の１．５倍程度）でよく、硬貨送出装置１の小型化に資することができ、少なくとも、例えば、キャリングディスクを用いた硬貨送出装置よりも省スペース化を図ることができる。なお、硬貨送出装置１は、ホッパケース３０内に収納される硬貨が最小で１枚の場合でも処理が可能である。

また、ホッパケース３０の傾斜部３０ｂ、取付板２１には、一体に形成されている螺旋状部材４０、筒状部材５０が貫通するための孔３３、２４（図１（ｃ）参照）がそれぞれ形成されている。典型的には、螺旋状部材４０、筒状部材５０は、螺旋状部材４０が取付板２１の上側（すなわちホッパケース３０側）、筒状部材５０が下側となるように設置される。筒状部材５０の螺旋状部材４０に接続している端面とは反対側の端面側には、図３で詳細に説明する繰出機構７０が配設されている。硬貨送出装置１は、螺旋状部材４０の内側に取り込んだ硬貨を、その自重による移動によって、孔３３、２４、筒状部材５０を通過させ、繰出機構７０に導入するように構成されている。

なお、螺旋状部材４０の取付板２１からの垂直方向への突出長さＤ２は、好ましくは曲面部３０ｃの径方向に垂直の方向の長さＤ３との差が、硬貨１枚の直径と同程度の長さとなるようにするとよい。このように構成することで、長さＤ２と長さＤ３との差によって生じる螺旋状部材４０の上側の端部とホッパケース３０との間隙により、後述するように硬貨を上方に持ち上げるための空間を確保することができ、また、間隙が大きすぎて硬貨が入りすぎてしまうこともない。

さらに、ホッパケース３０の上部開口部３０ａの近傍には、フルセンサ３４が配設されている。フルセンサ３４は、硬貨の満杯状態を検出するセンサであり、光を投光する投光部３４ａと、投光部３４ａより投光された光を受光する受光部３４ｂとで構成されており、投光部３４ａ、受光部３４ｂはホッパケース３０の硬貨収納スペースを挟んで取り付けられている。フルセンサ３４は、投光部３４ａで投光された光が物体（硬貨）で遮光されることにより、受光部３４ｂで受光できなくなることでその物体の（硬貨）存在を検知する光学センサ、例えばフォトセンサである。以下、フルセンサ３４、フォトセンサを用いる場合で説明する。

さらに、ホッパケース３０と後述する繰出機構７０の送出ガイド板７２にまたがるように残留センサ３５が設置されている。残留センサ３５は、残留硬貨の有無を検出するセンサであり、例えばフルセンサ３４と同様に投光部３５ａ、受光部３５ｂを含んで構成されるフォトセンサである。以下、残留センサ３５は、フォトセンサを用いる場合で説明する。残留センサ３５の投光部３５ａは、送出ガイド板７２の下側の面に、残留センサ３５の受光部３５ｂはホッパケース３０の壁面に配設される。さらに具体的には、投光部３５ａ、受光部３５ｂは、投光部３５ａから投光された光が、筒状部材５０、螺旋状部材４０の内側を通り受光部３５ｂに受光されるように、典型的には光軸が螺旋状部材４０の回転軸線４０ａとほぼ一致するように、それぞれ取り付けられる。フルセンサ３４、残留センサ３５は、それぞれ硬貨の検知結果を例えばモータ６０の駆動等を制御する制御部１５０へ出力するように構成されている。フォトセンサは、比較的安価なセンサであるため、フルセンサ３４、残留センサ３５に用いることで、硬貨送出装置１のコストダウンを図ることができる。なお、フルセンサ３４、残留センサ３５は、金属探知器等を用いてもよい。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置１の螺旋状部材４０と筒状部材５０を説明する正面図であり、（ａ）は螺旋状部材４０と筒状部材５０とが一体に形成される実施例（本実施の形態は、この場合に相当）、（ｂ）は螺旋状部材４０と筒状部材５０とが別体に形成される変形例を示す。なお、図２（ｂ）は、図中向かって左側が分解図、右側が合体図である。

螺旋状部材４０は、間隙を有する略螺旋状に形成される。螺旋状部材４０は、上述したように、ホッパケース３０内に収納される硬貨の繰り出し動作時に、間隙から螺旋の内側に硬貨を取り込み、次に説明する筒状部材５０への硬貨の整列、導入を補助し、さらに、ホッパケース３０内の硬貨の攪拌も行うものである。

ここで、ホッパケース３０内の硬貨の攪拌を行うことの有利な点は、例えば硬貨の繰り出しに不具合となるような硬貨の積層状態、例えば、ブリッジ状態を防止することができる点にある。ブリッジ状態は、例えば、間隔をあけて並んでいる２枚の硬貨の上に別の硬貨が載置されることで各硬貨の間に空隙が空いてしまう積層状態のことである。この空隙が、例えば、残留センサ３５（図１参照）の部分にできてしまうと、ホッパケース３０内に硬貨が残留しているにもかかわらず、全ての硬貨を送出してしまったと誤検出してしまい、硬貨送出装置１の動作に不具合が生じてしまう。また、不具合となるような硬貨の積層状態は、他にも例えば、ホッパケース３０内の一方の側に硬貨が積み重なって片寄って貯まっている状態が挙げられる。この場合は、例えば、ホッパケース３０内に硬貨がいっぱいに貯留された状態（満杯状態）でないにもかかわらず、フルセンサ３４（図１参照）によって満杯状態であると誤って検知され、ホッパケース３０から硬貨を強制的に排出して、典型的には、上位の装置の金庫部、例えば、図５で後述する硬貨処理装置１００の回収金庫部１７０（図５参照）へ収納してしまうといった不都合が生じることがある。いずれにしても、螺旋状部材４０が、ホッパケース３０内の硬貨の攪拌も行い、硬貨の積層状態を平滑化することで、不具合となるような硬貨の積層状態を防止することができる。

螺旋状部材４０の螺旋の方向は、螺旋状部材４０の回転の方向に対応して形成される。典型的には、螺旋状部材４０の螺旋は、螺旋状部材４０がモータ６０（図１参照）により回転駆動される際に、略螺旋状が上方向の回転となるように形成される。すなわち、本実施の形態では、螺旋状部材４０は、図３で後述するように、上方から見て左回転（反時計回り）するように構成されており、これに対応して螺旋状部材４０の螺旋の方向は左ネジ状の螺旋である。上方から見て螺旋状部材４０が右回転（時計回り）するように構成する場合には、螺旋の方向は右ネジ状の螺旋とすればよい。言い換えれば、螺旋の方向は、螺旋状部材４０の回転の方向と同じ方向である。このように、螺旋状部材４０の螺旋を、螺旋状部材４０がモータ６０（図１参照）により回転駆動される際に、略螺旋状が上方向の回転となるように形成すると、螺旋状部材４０の間隙や上部（上部開口部３０ａ側）の開口から、螺旋の内側に硬貨を取り込み易くなる。

螺旋状部材４０は、螺旋の間隔Ｄ４（螺旋の接線方向に対して垂直な方向の間隔）が硬貨送出装置１で処理する硬貨の直径の２分の１程度より大きく、かつ直径程度より小さくなるように形成されている。螺旋の間隔Ｄ４が直径より大きいと硬貨の取りこみ量が多くなり整列する前に次ぎの硬貨が取込まれるなどの原因でブリッジを発生することがあり、２分の１以下に形成すると、螺旋の間隙上に硬貨が乗り上げたまま取り込みの阻害となることがあるからである。また、螺旋の間隔Ｄ４は、各箇所でほぼ等間隔となるように形成するとよく、これにより筒状部材５０への硬貨の整列をより効果的に行うことができるようになる。

螺旋状部材４０の螺旋の断面形状は、本実施の形態では、略矩形（帯状）であるが、円形あるいは、楕円形でも良い。螺旋状部材４０の螺旋の断面形状を略矩形（帯状）とすると、断面積が増すため強度が充分となり、壊れ難く、耐久性の高い硬貨送出装置１とすることができる。螺旋状部材４０の螺旋の断面形状を円形とすると、針金などの線材を用いて弦巻バネのように形成できるので、加工が容易で安価な硬貨送出装置１とすることができる。

螺旋状部材４０は、回転軸線４０ａを中心として、回転するように構成される。回転軸線４０ａは、螺旋状部材４０の螺旋の回転軸線４０ａとは、螺旋状部材４０の外側に接する面が形成する円筒形状の中心軸をいう。螺旋状部材４０の内径は、処理する硬貨の直径よりも、やや大きく形成されている。また、螺旋状部材４０の下方には、筒状部材５０が配設されている。

筒状部材５０は、略筒状、典型的には、円筒形状に形成される。筒状部材５０は、上述したように、ホッパケース３０内に収納される硬貨の繰り出し動作時に、硬貨を内側に整列して収納し、繰出機構７０（図３参照）に導入するように構成されている。螺旋状部材４０と同様に、回転するように構成されており、典型的には、筒状部材５０の回転軸線は螺旋状部材４０の回転軸線４０ａと一致するように構成される。言い換えれば、螺旋状部材４０の回転の中心と筒状部材５０の回転の中心とは、ともに回転軸線４０ａである。筒状部材５０の内径は、処理する硬貨の直径よりも、やや大きく形成されている。なお、筒状部材５０は、典型的には、内面が円筒形になっていれば良く、外面はこれに限らず、例えば四角筒状の形状としても良い。

ここで、螺旋状部材４０の下方とは、典型的には、螺旋状部材４０のホッパケース３０（図１参照）の上部開口部３０ａ（図１参照）側とは反対の端部側の領域のことをいい、螺旋状部材４０の下部も含む広い概念である。

すなわち、螺旋状部材４０と筒状部材５０とは、図２（ａ）に示すように、螺旋状部材４０の下方の端部に筒状部材５０を連続的に構成してもよいし、図２（ｂ）に示すように、螺旋状部材４０の下部、例えば最下部までを、筒状部材５０の内側に挿入するように構成してもよい。螺旋状部材４０の下方の端部に筒状部材５０を連続的に構成する場合には、螺旋状部材４０と筒状部材５０とを一体に形成することができるため、製造効率が向上し、硬貨送出装置１への取付も容易となる。螺旋状部材４０の下部を、筒状部材５０の内側に挿入するように構成する場合には、硬貨を筒状部材５０の内側に収納した際に、螺旋状部材４０が当該硬貨を撹拌することで、筒状部材５０内で硬貨が立ってしまう（硬貨が筒状部材５０の軸方向に対して略平行となってしまう）ことを防止することができる。これにより、筒状部材５０内に硬貨が詰まってしまうことがない。以下、本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、筒状部材５０は、螺旋状部材４０の下方の端部に連続的に一体に形成されるものとして説明する。なお、螺旋状部材４０と筒状部材５０の内径は、図２（ａ）の場合は、ほぼ同一であり、図２（ｂ）の場合は、螺旋状部材４０が挿入される分、筒状部材５０の内径が若干大きくなっている。

さらに、図２（ａ）に示すように、筒状部材５０の外周面には、螺旋状部材４０側から順に３本の溝５１、溝５２、溝５３が形成されている。溝５１、溝５３には、上述したガイドローラ２３（図１参照）が当接して筒状部材５０を回転可能に、回転軸線４０ａを傾斜させて支持する。溝５２には、ベルト６３（図１参照）が張架される。

図３は、本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置１の螺旋状部材４０、筒状部材５０、繰出機構７０の部分分解斜視図である。なお、本図では説明を容易にするため、回転軸線４０ａを水平方向に対して垂直にして図示している。また、硬貨を二点鎖線で図示し、繰出機構７０の送出板７１が硬貨を送出するため駆動した後の位置も二点鎖線で図示している。

ベルト６３は、筒状部材５０と、モータ６０（図１参照）の回転軸６１の端部に取り付けられているプーリ６２との間に張架される。プーリ６２は、外周面に溝が形成された略円柱状に形成されている。ベルト６３（図１参照）は当該溝に張架される。プーリ６２は、略円柱状の軸線（不図示）が回転軸６１とが一致するように取り付けられる。また、プーリ６２の回転軸６１側とは反対側の端面には、筒状突起６４が端面に対して略垂直に形成されている。筒状突起６４は、プーリ６２の周縁部（プーリ６２の軸線からずれた位置）に形成されている。

モータ６０（図１参照）が駆動すると、回転軸６１、プーリ６２が上方から、すなわち、モータ本体側から見て左回り（図中Ｍ１方向）に回転し、ベルト６３が駆動力を筒状部材５０に伝達して、筒状部材５０も上方から見て左回り（図中Ｍ２方向）に回転駆動する。上述したように、螺旋状部材４０は、筒状部材５０と一体に形成されているため、筒状部材５０とともに、同様に図中Ｍ２方向に回転駆動する。すなわち、言い換えれば、モータ６０（図１参照）は、左ネジ状の螺旋である螺旋状部材４０を略螺旋が上方向の回転となるように回転駆動させるように構成される。なお、略螺旋が上方向となるような回転とは、例えば、螺旋が軸方向に移動せずに回転したとき、螺旋とかみ合った物が上方向に移動する方向の回転ということもできる。

繰出機構７０は、上述したように、筒状部材５０の下方（自重によって移動する硬貨の下流）に配設され、筒状部材５０内に整列される硬貨を１枚ずつ送出するように構成される。繰出機構７０は、送出板７１、送出ガイド板７２を含んで構成される。

送出ガイド板７２は、板状に形成され、筒状部材５０から自重によって移動してくる硬貨を一旦載置するように構成されている。さらに、送出ガイド板７２は、処理する硬貨よりもやや大きい曲率、典型的には、筒状部材５０の内径とほぼ等しい曲率の半円形にくり貫かれ、半円形の直線となる側がさらに略長方形状にくり貫かれた凹部７２ａと、略半円形にくり貫かれた凹部７２ｂとを有するように形成される。

送出ガイド板７２は、取付板２１（図１参照）と、ほぼ平行となるように、ビス等を介して取付ガイド２２（図１参照）に固定的に取り付けられている。送出ガイド板７２は、凹部７２ａの半円形の中心が筒状部材５０の端面の中心（すなわち、回転軸線４０ａ）から、例えば、硬貨の直径の３分の２から４分の３程度の長さ分だけ、プーリ６２とは反対側にずれるように取り付けられる。凹部７２ｂは、プーリ６２に形成された筒状突起６４が、プーリ６２がＭ１方向に回転する際に描く円状の軌跡よりも大きい曲率の半円形として形成される。凹部７２ｂは、送出ガイド板７２を取り付けた状態で、凹部７２ｂの縁部が筒状突起６４に当接して、筒状突起６４の動きを規制してしまうことのない位置に形成される。送出ガイド板７２上に一旦載置された硬貨は、次に説明する送出板７１によって押し出され送出される際には、凹部７２ａを介して落下して硬貨送出装置１外に送出される。

送出板７１は、筒状部材５０内の硬貨の送出を規制するとともに、モータ６０（図１参照）によって、螺旋状部材４０、筒状部材５０の回転軸線４０ａ（図２参照）に対して略直交する方向で、かつベルト６３が張架される方向と略平行な方向（図中Ｍ３方向）に駆動して一枚ずつ硬貨を送出するように構成されている。送出板７１は、処理する硬貨とほぼ同じ程度の厚さの板金等により形成されており、筒状部材５０の端面と送出ガイド板７２との間に、筒状部材５０の端面と送出ガイド板７２に接して摺動可能なように配設される。

送出板７１は、処理する硬貨よりもやや大きい曲率、典型的には、筒状部材５０の内径とほぼ等しい曲率の部分円状にくり貫かれた凹部７１ａと、凹部７１ａの部分円の一方の端部側から図中Ｍ３方向に突出するように形成される凸部７１ｂと、凸部７１ｂが突出する方向とは反対方向に突出するように形成される凸部７１ｃとを有するように構成される。

凸部７１ｃには、孔７１ｄが形成されている。送出板７１は、ネジがワッシャー等を介して当該孔７１ｄに挿入され、筒状突起６４と螺合することで、筒状突起６４を中心として回転可能に、プーリ６２に支持される。凸部７１ｂには、両端部が略半円形であるスリット７１ｅが形成されている。スリット７１ｅは、長手方向が図中Ｍ３方向と略平行となるように形成される。送出板７１は、ネジがワッシャー等を介して当該スリット７１ｅに挿入され、図１で前述した筒状突起６５と螺合することで、取付ガイド２２（図１参照）に支持される。送出板７１は、筒状突起６５がスリット７１ｅの縁部と当接し、動きを規制する範囲でＭ３方向に移動可能なように支持される。

したがって、モータ６０（図１参照）が駆動してプーリ６２がＭ１方向に回転すると、筒状突起６４は円状の軌跡を描いて移動し、送出板７１は筒状突起６５をガイドとしてＭ３方向に移動する。言い換えれば、プーリ６２、筒状突起６４、送出板７１は、プーリ６２、筒状突起６４の回転運動を送出板７１の往復運動にかえるクランク機構のように動作する。

また、送出板７１の凹部７１ａは、送出板７１がプーリ６２側の位置（図中実線で示す位置）にある際に、部分円の中心が筒状部材５０の端面の中心（すなわち、回転軸線４０ａ）とほぼ一致する位置に形成されている。送出板７１は、送出板７１がプーリ６２とは反対側の位置（図中二点鎖線で示す位置）にある際には、筒状部材５０内から自重によって移動してくる硬貨を一旦規制し、プーリ６２側の位置（図中実線で示す位置）にある際には、当該移動の規制を解除する。これにより、筒状部材５０内に収納されている硬貨は、自重によって移動し、一枚だけ送出ガイド板７２上に載置される。さらに、硬貨が送出ガイド板７２上に載置された後に、送出板７１がプーリ６２とは反対側の位置（図中二点鎖線で示す位置）に移動することによって、載置されている硬貨は、凹部７１ａの縁部と当接して押し出され、上述したように、凹部７２ａを介して落下して硬貨送出装置１外に送出される。

なお、送出板７１、送出ガイド板７２の近傍には、硬貨送出装置１から送出される硬貨の枚数等を検出する不図示の送出検知器が配設されている。送出検知器（不図示）は、例えば、上述したフルセンサ３４と同様なフォトセンサを用いるとよい。送出検知器（不図示）は、硬貨の検出結果、送出枚数等を制御部１５０（図１参照）へ出力するように構成される。送出検知器（不図示）は、硬貨送出装置１の上位装置への設置場所等に応じて、例えば、現物確認をしながら適切な位置に設置すればよい。

図４は、本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置１の動作を説明する正面図である。ホッパケース３０に上部開口部３０ａを介して硬貨が一括して投入、供給され、収納される。このとき一部の硬貨は、螺旋状部材４０上に乗り上げた状態でホッパケース３０内に収納される。また、一部の硬貨は、螺旋状部材４０の間隙や螺旋の上部の開口部から螺旋状部材４０の内側に取り込まれる。

制御部１５０（図１参照）の信号により、モータ６０が駆動し、螺旋状部材４０、筒状部材５０の回転が開始されると、螺旋状部材４０の内側に取り込まれた硬貨は、螺旋状部材４０の回転により硬貨の整列がなされ、筒状部材５０に整列しながら導入される。

螺旋状部材４０上に乗り上げた状態で収納されている硬貨は、螺旋状部材４０の回転により撹拌され、さらに、螺旋状部材４０の間隙や螺旋の上部の開口部から螺旋状部材４０の内側に取り込まれる。例えば、図４（ａ）に示すように、複数枚の硬貨が螺旋状部材４０上に直立（鉛直方向に立ったような状態）して乗り上げたような状態で収納されている場合、当該硬貨は、螺旋状部材４０の回転により螺旋状部材４０の螺旋が上方向へ向かう作用によって、螺旋状部材４０の外周面上を上昇して上部の開口まで搬送され、結果的に螺旋状部材４０の内部に取り込まれる。また、例えば、図４（ｂ）に示すように、複数枚の硬貨が螺旋状部材４０上に倒れて乗り上げたような状態で収納されている場合、当該硬貨は、螺旋状部材４０の回転により螺旋状部材４０の螺旋が上方向へ向かう作用によって、途中の間隙や上部の開口まで搬送され、結果的に螺旋状部材４０の内部に取り込まれる。図示した場合の他にも、ホッパケース３０内での硬貨の収納状態は様々な状態となり得るが、いずれにしても、螺旋状部材４０による撹拌、螺旋状部材４０の回転により螺旋状部材４０の螺旋が上方向へ向かう作用によって、硬貨は結果的に螺旋状部材４０の内部に取り込まれる。

なお、硬貨が螺旋状部材４０上にホッパケース３０の側面３０ｄ、３０ｅに沿うように直立（鉛直方向に立ったような状態）した状態で収納された場合、リブ３１、３２によって、螺旋状部材４０への硬貨のかみ込みを防止されるとともに、螺旋状部材４０上に硬貨が載りやすくなる。

筒状部材５０に導入された硬貨であって筒状部材５０の内壁に沿うように倒れている硬貨は、筒状部材５０を回転させたり振動させることで、その周縁に回転モーメントが付与され、自立する（筒状部材５０の内壁に対して径方向がほぼ一致するように略垂直になる）方向に挙動する。硬貨を自立させるには、筒状部材５０の内面の接触摩擦が小さすぎたり、硬貨取り込みに勢いがあり過ぎ接触摩擦が断続的であると、硬貨が自立し難く、内周面をそのまま滑り落ち易い。一方、接触摩擦が大きすぎると、筒状部材５０内の上流側で内周面に倒れたまま、上側にへばりついた状態で回転停留して自立しないことがあるが、筒状部材５０の前段として螺旋状部材４０を用いることで、螺旋状部材４０の内面と硬貨との接触摩擦を、螺旋の形状や回転速度で調整することができ、硬貨の姿勢を強制的に前向きの自立姿勢へ変更させることが可能となる。また、硬貨の縁部と螺旋状部材４０の螺旋部位との接触摩擦の作用で、一旦自立させた硬貨をそのままの姿勢で横滑りさせることができる。

螺旋状部材４０の内部に取り込まれ、自立状態で横滑りした硬貨は、筒状部材５０に積み重なった状態で収納される。筒状部材５０に導入、整列されて一時的に収納された硬貨は、モータ６０が駆動することで略往復運動を開始している送出板７１の当該移動に伴って、一枚ずつ送出ガイド板７２上に載置され、送出板７１に押し出され、硬貨送出装置１外に送出される。

以上のように本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置１では、ホッパケース３０に収納される硬貨は螺旋状部材４０、筒状部材５０を介して繰出機構７０に導入され、送出される。よって、硬貨送出装置１は、ホッパケース３０内に比較的多量の硬貨を収納することができながら、ホッパケース３０の奥行き方向の幅Ｄ１（図１（ｂ）参照）は、少なくとも螺旋状部材４０を収納できる幅があればよく、奥行きの少ない硬貨送出装置１とすることができる。すなわち、硬貨送出装置１は、少なくとも、例えば、従来からある硬貨を収納筒内に積層させて収納する筒型の硬貨送出装置と比較してホッパケース３０内に比較的多量の硬貨を収納することができ、キャリングディスクを用いた硬貨送出装置と比較してコンパクトで省スペースな硬貨送出装置１とすることができる。

また、以上のように本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置１は、ホッパケース３０内での硬貨の積層状態がいかなる状態であっても、螺旋状部材４０による撹拌、あるいは、螺旋状部材４０の回転により螺旋状部材４０の螺旋が上方向へ向かう作用によって、硬貨を結果的に螺旋状部材４０の内部に取り込み整列させながら筒状部材５０に導入し、確実に繰出機構７０に案内して、装置外に送出することができる。さらに、螺旋状部材４０内、筒状部材５０内で硬貨が立つことを抑止することができる。よって、運転効率がよい硬貨送出装置１とすることができる。また、硬貨送出装置１は、収納されている硬貨を螺旋状部材４０、筒状部材５０によって確実に繰出機構７０に導入することができるため、従来の既製の繰出機構を用いても安定して効果を送出することができる。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係る硬貨処理装置１００の構成を示す概略ブロック図である。本図を参照して本発明の第２の実施の形態に係る硬貨処理装置１００について説明する。なお、図中太線は硬貨の流れを示すものである。

硬貨処理装置１００は、上述した本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置１と、硬貨送出装置１の各部に硬貨を搬送する搬送部１１０とを備える。搬送部１１０は、本実施の形態では、入金搬送部１１０ａと、出金搬送部１１０ｂとを含んで構成されている。硬貨送出装置１は、後述の硬貨分離部１０５、あるいは、循環釣銭部１６０を構成するものとして、硬貨処理装置１００に複数備えられる。硬貨処理装置１００は、例えば自動販売機等に内蔵されるようなものである。なお、硬貨処理装置１００は、自動販売機に内蔵される際には、例えば利用者が、自動販売機の正面に形成された接客面から、後述の投入部１０３に硬貨を投入できる位置に内蔵される。

硬貨処理装置１００は、例えば日本円硬貨である１円、５円、１０円、５０円、１００円、５００円を、詰まりを起こさずに正常に扱えるものである。さらに、硬貨処理装置１００は、上記の硬貨のうち１０円、５０円、１００円、５００円の４金種を入金処理できるもので説明する。即ち、１０円、５０円、１００円、５００円の４金種は正硬貨として処理され、１円、５円硬貨は、後述のリジェクト硬貨として処理される。

硬貨処理装置１００は、利用者から硬貨が一括投入される投入部１０３と、投入部１０３で受け付けた硬貨を収容し、前記収容した硬貨を１枚ずつ分離して繰り出す硬貨分離部１０５と、繰り出された硬貨を搬送する入金搬送部１１０ａと、入金搬送部１１０により搬送される硬貨を識別する識別部１２０と、入金搬送部１１０ａにより搬送される硬貨を振り分ける振分部１３０と、振分部１３０により振り分けられた硬貨を種類毎に収納し、収納した硬貨を放出可能な循環釣銭部１６０と、循環釣銭部１６０から放出された硬貨を搬送する出金搬送部１１０ｂと、出金搬送部１１０ｂで搬送された硬貨を放出する放出部１０９と、循環釣銭部１６０が満杯になった際に、循環釣銭部１６０に収納した硬貨を回収する回収金庫部１７０を含んで構成される。なお、本実施の形態では、硬貨分離部１０５は１つの硬貨送出装置１を、循環釣銭部１６０は４つの硬貨送出装置１を含んで構成される。

さらに、硬貨処理装置１００は、各々の硬貨送出装置１から硬貨を送出させるように制御する制御部１５０を備えている。制御部１５０は、さらに、硬貨処理装置１００の各構成を制御するように構成されている。
以下、上記各構成、各処理について詳細に説明する。

まず、入金処理について構成を含めて説明する。投入部１０３は、利用者から投入された１枚又は複数枚の硬貨を受け付け、硬貨分離部１０５へ供給するものである。投入部１０３は受け付けた硬貨を放出することで、硬貨分離部１０５へ硬貨を供給できる。また放出部１０９は、入金処理時のリジェクト硬貨を返却するものであり、さらに出金処理時には出金搬送部１１０ｂで搬送された硬貨を利用者に受け渡す（返却する）ものである。

硬貨分離部１０５は、硬貨送出装置１を含んで構成されており、投入部１０３で受け付けた硬貨をホッパケース３０（図１参照）に一旦収容し、前記収容した硬貨を、繰出機構７０（図１参照）を介して１枚ずつ分離して繰り出すものである。硬貨分離部１０５は、投入部１０３の硬貨の流れる方向下流に配置されている。すなわち、ここでは、硬貨分離部１０５は、投入部１０３から放出された硬貨が重力により硬貨分離部１０５に供給される位置に配置されている。

入金搬送部１１０ａは、硬貨分離部１０５により１枚ずつ繰り出された硬貨を振分部１３０に搬送するものである。本実施の形態では、入金搬送部１１０ａは、硬貨の搬送にベルトを使用するものを用いる。また、入金搬送部１１０ａの硬貨分離部１０５と振分部１３０との間には、識別部１２０が配置されている。識別部１２０は、入金搬送部１１０ａで搬送される硬貨を識別するものである。識別部１２０は、硬貨の、正硬貨の種類の識別、正硬貨であるか否かの識別、すなわち、正硬貨かリジェクト硬貨かの識別を行うものである。また識別部１２０は、この識別結果を制御部１５０へ出力する。なおここでは、正硬貨は、１０円、５０円、１００円、５００円の４金種の硬貨である。またここでは、上記正硬貨以外の硬貨をリジェクト硬貨という。即ち１円、５円はここではリジェクト硬貨である。

振分部１３０は、前述のように、入金搬送部１１０ａにより搬送される硬貨を振り分けるものである。さらに、振分部１３０は、入金搬送部１１０ａにより搬送される硬貨のうち正硬貨以外のもの即ちリジェクト硬貨を振り分けるリジェクト機構１３１と、入金搬送部１１０ａにより搬送される硬貨で、識別部１２０で正硬貨と識別された硬貨を種類毎に振り分ける振分板１３３とを有している。

振分板１３３は、上述のように、正硬貨と識別された硬貨を種類毎に振り分けるものである。振分板１３３は、上面に正硬貨が通過可能な通路が形成されている。なお、前記通路は、振分部１３０全体に延設されている。さらに言えば、入金搬送部１１０ａによりその上面に、硬貨を押し付けて摺動搬送可能である。また、振分板１３３は、前記通路に、振り分ける各硬貨の外径より僅かに大きい孔が、振り分ける硬貨の種類毎に形成されている。硬貨の外径より僅かに大きいとは、種類毎に各々形成された孔が、振分板１３３上を摺動搬送される硬貨を、対応する孔から落下させることで振り分けが可能な大きさである。これらの孔は、入金搬送部１１０による搬送方向上流側から、言い換えれば識別部１２０側から、対応する硬貨の外径の小さい順に形成されている。即ちここでは、識別部１
２０側（図中左側）から５０円用、１００円用、１０円用、５００円用の各孔が順に形成されている。このような順に各硬貨に対応する孔が形成されていることにより、確実に正硬貨を種類毎に振り分けることができる。

なお、ここでは振分部１３０は、孔が形成された振分板１３３を備える場合で説明したが、後述するリジェクト機構１３１の備える振分爪１３２と同様な振分爪を複数備える構成でもよい。本実施の形態のように、振分板１３３を用いた場合、構成が簡単となるが確実に硬貨を落下させるため、孔を大きくする必要があり全体的に装置は大きくなる傾向がある。これに対し、図示しない振分爪を用いる場合には、構成が複雑になるが装置を小型化することができる。

また振分板１３３の下部には、各孔毎に対応して不図示のシュートが接続されている。シュートは、循環釣銭部１６０まで接続されており、振り分けられた硬貨を種類毎に循環釣銭部１６０へ供給する。さらにシュート（不図示）は各々、硬貨を計数するための不図示のセンサを有している。各センサは、例えば振り分けられた硬貨の通過を種類毎に検知するものであり、各センサの検知結果が随時的に制御部１５０へ出力されるように構成されている。制御部１５０では各センサからの出力に基づいて、振り分けられた種類毎の硬貨の計数がなされる。

なお、硬貨処理装置１００は、振分部１３０と循環釣銭部１６０との間に不図示の一時保留部を備えてもよい。一時保留部（不図示）は、振分部１３０によって各金種毎に振り分けられた入金硬貨を一時保留して、例えば１つの取引の終了後に、一時保留された硬貨を一時保留部の下方の構成されている循環釣銭部１６０へ放出し、また利用者の返却動作時には一時保留された硬貨を放出部１０９へ返却するものである。

リジェクト機構１３１は、前述したように、入金搬送部１１０ａにより搬送される硬貨のうち、リジェクト硬貨を振り分けるものである。リジェクト機構１３１は、振分部１３０の硬貨の搬送方向の最も上流側、すなわち、振分部１３０の最も識別部１２０側（図中左側）に配置されている。また、リジェクト機構１３１は、硬貨の振り分けを行うための振分爪１３２を有している。振分爪１３２は、不図示の駆動手段により、揺動可能に構成されている。リジェクト機構１３１は、振分爪１３２を揺動させ、搬送路を落下方向に切り替えることにより、振分部１３０上を摺動搬送された硬貨を落下させることで振り分けることができる。

また、このようなリジェクト機構１３１の駆動即ち振分爪１３２の揺動は、制御部１５０により制御されている。言い換えれば、制御部１５０により、リジェクト機構１３１が駆動される即ち振分爪１３２を揺動させることで、硬貨を落下させることができる。

またリジェクト機構１３１の下部には、不図示のシュートが接続されている。このシュートは、出金搬送部１１０ｂの上部近傍まで延設されており、リジェクト機構１３１で振り分けられたリジェクト硬貨を出金搬送部１１０ｂへ放出することができる。

循環釣銭部１６０は、振分部１３０の下部に設けられている。循環釣銭部１６０は、各硬貨の種類毎に前述の硬貨送出装置１が備えられている。硬貨送出装置１は、振分板１３３に対応するように、図中左側から５０円用硬貨送出装置１ａ、１００円用硬貨送出装置１ｂ、１０円用硬貨送出装置１ｃ、５００円用硬貨送出装置１ｄが配置されている（以下、これらを特に区別しないときには単に硬貨送出装置１という）。各硬貨送出装置１は、それぞれ制御部１５０に接続されている。

次に、出金処理について構成を含めて説明する。循環釣銭部１６０の各硬貨送出装置１は、振分部１３０から送られる各金種の硬貨をホッパケース３０（図１参照）に一旦収容し、前記収容した硬貨を、繰出機構７０（図１参照）を介して１枚ずつ分離して繰り出すものである。各硬貨送出装置１は、利用者への釣銭としての硬貨を出金搬送部１１０ｂへ放出したり、循環釣銭部１６０が満杯にならないように、収納した硬貨を回収金庫部１７０へ放出することができる。典型的には、制御部１５０は、フルセンサ３４（図１参照）によってホッパケース３０（図１参照）が満杯状態であると検知された際に、ホッパケース３０（図１参照）から硬貨を強制的に排出して、回収金庫部１７０に収納するように各硬貨送出装置１を制御する。循環釣銭部１６０は、各硬貨送出装置１を備えることで、利用者により投入された硬貨を釣銭として放出できる。すなわち、硬貨を循環させることができる。

出金搬送部１１０ｂは、循環釣銭部１６０のおよそ下部から放出部１０９まで延設されている。出金搬送部１１０ｂは、例えば硬貨を水平方向に搬送する水平部と、およそ鉛直方向に搬送する鉛直部とで構成されている。出金搬送部１１０ｂは、硬貨を水平部では上に載せて、鉛直部では挟持して搬送するベルトで構成されている。

また出金搬送部１１０ｂは、循環釣銭部１６０から放出された硬貨を放出部１０９まで搬送する。また、出金搬送部１１０ｂは、振分部１３０のリジェクト機構１３１より振り分けられたリジェクト硬貨を放出部１０９まで搬送するものでもある。

回収金庫部１７０は、不図示の回収カセットを装着できるように構成されており、満杯時に循環釣銭部１６０より放出された硬貨を回収カセットに収納できるように構成されている。また、回収金庫部１７０は、回収カセットを装着した状態で、回収カセットに収納された硬貨に直接接触できないように構成されている。

なお、制御部１５０は、上位の装置との信号の入出力や硬貨処理装置１００内での各種信号の入出力を行い硬貨処理装置１００の各部の動作を制御するように構成されており、ここでは、電源装置と一体に構成されている。制御部１５０は、例えばパソコンやマイコンなどのコンピュータである。本実施の形態では、制御部１５０はマイコンである。硬貨処理装置１００は、例えば、利用者による物品購入等の操作を受け付ける。利用者による物品購入等の操作がなされると、制御部１５０は、入金された硬貨の金額と利用者の操作により入力されたサービスに必要な金額とを比較して、釣銭金額即ち釣銭に必要な硬貨の金種と各々の金種の枚数を算出する。この際釣銭がある場合には、制御部１５０はこの算出結果に基づいて、必要な硬貨の金種と枚数の放出する信号を循環釣銭部１６０へ出力し、出金処理を実行する。また釣銭が必要ない場合には、制御部は物品や伝票を送出する。

さらに、ここでは、硬貨送出装置１は外部の共通の制御部１５０により制御される場合で説明したが、上述したように、各硬貨送出装置１が個別に制御部を備えるように構成してもよい。言い換えれば、各硬貨送出装置１がそれぞれ制御部を内蔵するようにしてもよく、硬貨送出装置１の各制御部と、硬貨処理装置１００の制御部と別体に構成してもよい。

以上のように本実施の形態に係る硬貨処理装置１００は、硬貨分離部１０５、循環釣銭部１６０の硬貨を収納し一枚ずつ分離して繰り出す装置として、上述した硬貨送出装置１を備えるので、省スペースで比較的多量の硬貨を収納できる硬貨処理装置１００とすることができる。すなわち、硬貨処理装置１００は、収納量が多く小型な硬貨送出装置１を用いることで、当該硬貨送出装置１を内蔵する硬貨処理装置を小型化することが可能となり、設計もし易くなる。なお、硬貨処理装置１００が処理する硬貨の金種が多いほど小型化の効果は顕著となる。

また、硬貨処理装置１００は、循環釣銭部１６０に硬貨を搬送する、あるいは循環釣銭部１６０から硬貨を搬送する搬送部１１０の搬送距離も短くすることができ、言い換えれば、小型化することができる。これにより、硬貨処理装置１００は、例えば、釣銭の放出時間を短縮することができ、利用者に煩わしさを感じさせない硬貨処理装置１００とすることができる。

また、以上のように本実施の形態に係る硬貨処理装置１００は、ホッパケース３０（図１参照）内での硬貨の積層状態がいかなる状態であっても、螺旋状部材４０による撹拌、あるいは、螺旋状部材４０の回転により螺旋状部材４０の螺旋が上方向へ向かう作用によって、硬貨を結果的に螺旋状部材４０の内部に取り込み整列させながら筒状部材５０に導入し、確実に繰出機構７０に案内して、装置外に送出することができる硬貨送出装置１を備えるので、運用効率の高い硬貨処理装置１００とすることができる。

なお、以上で説明した本発明の実施の形態に係る硬貨送出装置１、硬貨処理装置１００は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、ホッパケース３０（図１参照）は、取付板２１（図１参照）に沿うように、水平方向に対して所定の角度で傾斜している傾斜部３０ｂ（図１参照）を有するように構成されるものとして説明したが、傾斜部３０ｂを有さず、取付板２１と協働して硬貨を収納するように構成してもよい。この場合、硬貨を収納する収納部は、ホッパケース３０と取付板２１の一部を含んで構成されることになる。

以上の説明では、螺旋状部材４０（図１参照）、筒状部材５０（図１参照）を回転駆動する駆動源と、繰出機構７０の送出板７１を駆動する駆動源とは同一のモータ６０としているが、これに限らず別々の駆動源を用いてもよい。

以上の説明では、硬貨処理装置１００は、硬貨分離部１０５と、循環釣銭部１６０との両方に上述した硬貨送出装置１を備えるものとして説明したが、どちらか一方のみに備えるものとしてもよく、この場合でも、硬貨処理装置１００の小型化に資することは言うまでもない。

以上の説明では、螺旋状部材４０（図１参照）と筒状部材５０（図１参照）とは一体に形成されるものとして説明し、螺旋状部材４０、筒状部材５０ともに回転駆動するものとして説明したが、筒状部材５０を固定的に設置して、螺旋状部材４０のみを回転駆動するように構成してもよい。

次に、図１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る硬貨送出装置３０１について説明する。第３の実施の形態に係る硬貨送出装置３０１は、基本的に第１の実施の形態で説明した硬貨送出装置１と略同様な構成であるが、本図には図示しているが、筒状部材５０を備えていない点で異なる。硬貨送出装置３０１は、硬貨を収納する収納部としてのホッパケース３０と、略螺旋状に形成され、前記収納部内に回転可能に回転軸線が傾斜して配置される螺旋状部材４０とを備え、ホッパケース３０は、螺旋状部材４０に沿うように略樋状に形成された曲面部３０ｃを有する。さらに、螺旋状部材４０を略螺旋が上方向の回転となるように回転駆動させる駆動手段としてのモータ６０と、螺旋状部材４０の下方に配設され、硬貨を送出する繰出部としての繰出機構７０を備える。なお、以下の説明では、ホッパケース３０、螺旋状部材４０、モータ６０、繰出機構７０等、第１の実施の形態と共通する構成については、重複した説明はできるだけ省略する。

本実施の形態では、硬貨送出装置３０１は、筒状部材５０の代わりに略円状に形成されたリング状部材（不図示）を備える。リング状部材（不図示）は、螺旋状部材４０の下方に螺旋状部材４０と一体に形成されている。リング状部材（不図示）は、繰出機構７０側の３つのガイドローラ２３（１つは不図示）と当接して、ガイドローラ２３によって螺旋状部材４０の回転軸線４０ａを傾斜させるようにして支持される。リング状部材（不図示）には、ベルト６３が張架され、モータ６０の駆動力が伝達されるように構成されている。また、取付板２１側の３つのガイドローラ２３（１つは不図示）は、螺旋状部材４０を回転可能に支持する。螺旋状部材４０は、ホッパケース３０の傾斜部３０ｂ、取付板２１を貫通するように配設される。繰出機構７０の送出板７１は、リング状部材（不図示）と送出ガイド板７２との間に摺動可能に、接するように配設される。ホッパケース３０内に収納される硬貨は、螺旋状部材４０とホッパケース３０の曲面部３０ｃとによって、整列されながら繰出機構７０に導入される。なお、螺旋状部材４０の螺旋は、下方に行くにしたがって間隔が狭くなるように形成するとよい。典型的には、螺旋状部材４０の螺旋は、設置された際に、取付板２１よりも下方となる位置では、間隔が狭くなるように形成される。これにより、螺旋状部材４０の内側に取り込まれた硬貨が螺旋の間隙から抜け出てしまうことがない。

以上のように本発明の第３の実施の形態に係る硬貨送出装置３０１では、ホッパケース３０に収納される硬貨は螺旋状部材４０を介して繰出機構７０に導入され、送出される。よって、硬貨送出装置１は、ホッパケース３０内に比較的多量の硬貨を収納することができながら、ホッパケース３０の奥行き方向の幅Ｄ１（図１（ｂ）参照）は、少なくとも螺旋状部材４０を収納できる幅があればよく、奥行きの少ない硬貨送出装置１とすることができる。すなわち、硬貨送出装置１は、例えば、筒型の硬貨送出装置と比較してホッパケース３０内に比較的多量の硬貨を収納することができ、キャリングディスクを用いた硬貨送出装置と比較してコンパクトで省スペースな硬貨送出装置１とすることができる。なお、本発明の第３の実施の形態に係る硬貨送出装置３０１は、本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置１と比較しても、筒状部材５０を備えないためコンパクトで省スペースな硬貨送出装置３０１とすることができる。また、ここで説明した本発明の第３の実施の形態に係る硬貨送出装置３０１を第２の実施の形態に係る硬貨処理装置１００に用いてもよいことは言うまでもない。

本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置の構成例を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置の螺旋状部材と筒状部材を説明する正面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置の螺旋状部材、筒状部材、繰出機構の部分分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る硬貨送出装置の動作を説明する正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る硬貨処理装置の概略構成について説明するブロック図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、３０１ 硬貨送出装置
２０ ホッパベース
２１ 取付板
２２ 取付ガイド
２３ ガイドローラ
３０ ホッパケース
３０ａ 上部開口部
３０ｂ 傾斜部
３０ｃ 曲面部
３０ｄ、３０ｅ 側面
３１、３２ リブ
３４ フルセンサ
３５ 残留センサ
４０ａ 回転軸線
４０ 螺旋状部材
５０ 筒状部材
６０ モータ
６１ 回転軸
６２ ベルト
６３ プーリ
７０ 繰出機構
７１ 送出板
７２ 送出ガイド板
１００ 硬貨処理装置
１０３ 投入部
１０５ 硬貨分離部
１０９ 放出部
１１０ 搬送部
１１０ａ 入金搬送部
１１０ｂ 出金搬送部
１２０ 識別部
１３０ 振分部
１５０ 制御部
１６０ 循環釣銭部
１７０ 回収金庫部

Claims (7)

1. 硬貨を収納する収納部と；
   略螺旋状に形成され、回転軸線まわりに回転可能な螺旋状部材であって、内径が前記硬貨の直径よりも大きく、前記硬貨を内側に取り込むことができる螺旋の間隔が形成され、内側に取り込んだ前記硬貨を自重で移動させるように前記回転軸線を水平方向に対して傾斜させて前記収納部内に配置される螺旋状部材と；
   前記硬貨を内側に積み重なった状態で整列させて収納可能な筒状に形成され、前記螺旋状部材の下方に配置されて前記螺旋状部材の内側を移動した前記硬貨を導入する筒状部材とを備え；
   前記収納部は、前記螺旋状部材に沿うように略曲面状に形成された曲面部であって前記回転軸線の傾斜と同様に傾斜した曲面部を含む底部を有する；
   硬貨送出装置。
2. 前記螺旋状部材を、螺旋とかみ合った物が上方向に移動する方向の回転となるように回転駆動させる駆動手段を備える；
   請求項１に記載の硬貨送出装置。
3. 前記筒状部材の下方に配設され、前記硬貨を送出する繰出部であって、前記硬貨を通過させる半円形にくり貫かれた凹部が前記半円形の中心が前記筒状部材の端面の中心からずれて形成された送出ガイド板と、前記筒状部材の端面と前記送出ガイド板との間に配設され、往復運動により前記送出ガイド板に載置された１枚の前記硬貨を前記凹部へ押し出す送出板とを有する繰出部を備え；
   前記駆動手段は、前記送出板を駆動する、
   請求項２に記載の硬貨送出装置。
4. 前記螺旋状部材の螺旋の間隔が前記硬貨の直径の２分の１より大きく、かつ直径より小さいことを特徴とする、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の硬貨送出装置。
5. 前記筒状部材は、前記螺旋状部材の回転軸線と一致する回転軸線まわりに回転可能に構成された；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の硬貨送出装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の硬貨送出装置と；
   前記硬貨を搬送する搬送部とを備える；
   硬貨処理装置。
7. 硬貨を収納する収納部と；
   略螺旋状に形成され、回転軸線まわりに回転可能な螺旋状部材であって、内径が前記硬貨の直径よりも大きく、前記硬貨を内側に取り込むことができる螺旋の間隔が形成され、内側に取り込んだ前記硬貨を自重で移動させるように前記回転軸線を水平方向に対して傾斜させて前記収納部内に配置される螺旋状部材と；
   前記螺旋状部材の下方に前記螺旋状部材と一体に形成されたリング状部材とを備え；
   前記収納部は、前記螺旋状部材に沿うように略樋状に形成された曲面部であって前記回転軸線の傾斜と同様に傾斜した曲面部を含む底部を有する；
   硬貨送出装置。

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