JP4984571B2 - 硬貨処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数枚の硬貨を収納し、指令された出金金額に応じて硬貨を払い出す硬貨収納払出手段を備えた硬貨処理装置に関し、とくに収納払出部の大容量化を図った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して、紙幣処理装置とともに、受け取った硬貨を釣銭として再利用するようにした硬貨処理装置（釣銭払出機）が導入されている。

硬貨処理装置とは、概略的には硬貨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んで、それらを硬貨収納庫に収納するとともに、その入金情報を外部の上位装置に送信する硬貨保管機能と、硬貨収納庫に保管されている硬貨によって、外部の上位装置からの釣銭払出要求に応じて該当する金額の釣銭を硬貨払出口に払い出すリサイクル機能とを持つものである。

こうした硬貨保管機能を有する硬貨処理装置では、店舗の効率的な利用の観点から、設置スペースが大きくならないように、小型でかつ大容量のものが求められており、とりわけ収納可能な硬貨枚数を増やすことで効率のよい金銭処理が可能になる。ところで、硬貨収納部における硬貨払出方式には、一般にベルト式やチューブ式などのものが開発されているが、ベルト式の硬貨収納部は、傾斜した搬送ベルトの下部がデッドスペースとなることから硬貨収納部の大容量化が困難とされており、硬貨の収納効率が良くないという問題があった。

そこで、特許文献１に記載された硬貨収納繰出装置では、繰出ベルトの内周面に接触して従動回転する偏心ローラを設け、繰出ベルトを上下動させることで、整列した硬貨、あるいは起立した硬貨を崩すようにして、硬貨収納部に均等に積重ねることができる構成としている。そうすれば、機器全体の高さを低くして扁平化することで、設置スペースの有効化が図れるというものであった。

大容量化を図る別の方法として、硬貨収納部に下部収納ベルトとともに、硬貨を上方に搬送して払い出す払出ベルトを設け、それら２つのベルトの傾斜を異ならせた構成にすることによって、ベルト下部におけるデッドスペースを少なくして、硬貨収納容量を増加することができる。
実開平０５−１２９８１号公報（段落番号［００１２］〜［００５０］および図１）

ところが、それぞれ傾斜を異ならせて収納ベルトと払出ベルトが配置されている硬貨収納払出部では、２つのベルトの継ぎ目部に搬送された硬貨が起立した状態になりやすい。起立状態の硬貨を傾斜したベルトで搬送しようとしても、ベルト搬送面に硬貨の全面が接触した状態でないと転がりやすいために、硬貨収納払出部の投入口側に多数の硬貨が残留して、払出ベルトによる搬送が不能になるおそれがあった。したがって、硬貨処理装置に出金指令が与えられたとき、それに応じた硬貨を払い出せなくなり、あるいは払い出すまでの時間が長くなってしまうという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、硬貨収納庫に収納されている硬貨が滞留することなく確実に払い出しすることができる硬貨処理装置を提供することを目的とする。

本発明では、上記問題を解決するために、投入された硬貨を収納し、出金指令に応じて収納されている硬貨を払い出すことができる硬貨処理装置において、硬貨を収納する硬貨収納庫の下部に配置されて収納されている硬貨を上面で支持するとともに前記硬貨収納庫の中央方向に移送する収納ベルトと、前記収納ベルトとその終端で接続され、前記収納ベルトから受け渡された硬貨を前記硬貨収納庫の上方に搬送する払出ベルトと、前記収納ベルトと前記払出ベルトとの継ぎ目に配置され、立位状態となった硬貨を前記払出ベルト上に転倒させるようにした搬送支援部材と、を備え、前記搬送支援部材は、前記払出ベルトの側で前記収納ベルトの駆動軸の両側にそれぞれ設けられた回転円板であって、それぞれの外周縁部に前記収納ベルト側に突出形成された突起部が前記収納ベルト上の立位状態となった硬貨と異なるタイミングで接触するように回転することを特徴とする硬貨処理装置が提供される。

このような硬貨処理装置によれば、収納ベルトと払出ベルトとの継ぎ目に起立した状態で滞留する硬貨を搬送支援部材により払出ベルト上に転倒させて、払出ベルトにより上方に硬貨を払出ベルトまで搬送して払い出すことができる。

本発明によれば、硬貨収納庫において傾斜の異なる収納ベルトと払出ベルトで収納スペースを構成することにより、その大容量化を図ることができ、しかも搬送支援部材によって倒された硬貨を順次払出ベルトに受け渡すことで、収納ベルトと払出ベルトの継ぎ目に硬貨が残留することを防止できる。

以下、この発明の硬貨処理装置を釣銭払出機に適用した実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、釣銭払出機の概略構成を示す説明図である。

釣銭払出機１は、レジ担当者が硬貨を入出金できるものとして、一度に複数の硬貨を投入することができる硬貨投入口２および釣銭の硬貨を払い出す硬貨払出口３を外部に備えている。硬貨投入口２は、入金用の硬貨搬送機構４が接続されていて、その途中に硬貨の金種および真贋を判別する硬貨識別部５が配置されている。入金用の硬貨搬送機構４に隣接して一時保留部６が並設され、その一端に、奥行き方向に延びる硬貨振分機構７が配置されている。硬貨振分機構７に隣接して、硬貨を金種別に収納することができる収納庫８が設けられている。この収納庫８は、６金種の硬貨を金種別に収納することができるよう６つの硬貨収納庫８ａ〜８ｆからなっている。そして、収納庫８を挟んで硬貨振分機構７の反対側には、出金用の硬貨搬送機構９が設けられている。

以上の構成の釣銭払出機１において、硬貨投入口２に投入された硬貨は、１枚ずつ分離されて、矢印Ａに示すように、入金用の硬貨搬送機構４に送り込まれ、硬貨識別部５にて識別される。硬貨識別部５の識別結果によって、正貨と判別された硬貨は、入金用の硬貨搬送機構４から一時保留部６に搬送され（矢印Ｂ）、偽貨と判別された硬貨は、硬貨払出口３に排出される（矢印Ｃ）。一時保留部６に保留されている硬貨は、収納時に硬貨振分機構７に送り込まれて選別され（矢印Ｄ）、収納をキャンセルする場合には、その保留されている硬貨が返却される（矢印Ｅ）。硬貨振分機構７では、硬貨が金種別に選別され、金種別の硬貨収納庫８ａ〜８ｆにそれぞれ収納される（矢印Ｆ１〜Ｆ６）。出金指令あるいは精査の指令があったとき、収納庫８に収納されている硬貨は、出金用の硬貨搬送機構９に取り出される（矢印Ｇ１〜Ｇ６）。出金用の硬貨搬送機構９に取り出された硬貨は、精査が指令されたときには一時保留部６に搬送され（矢印Ｈ）、出金指令であれば釣銭として硬貨払出口３に出金される（矢印Ｉ）。

したがって、レジ担当者が受け取った硬貨は、硬貨投入口２から矢印Ａ、矢印Ｂ、矢印Ｄ、および矢印Ｆ１〜Ｆ６の経路で収納庫８に収納される。このとき、硬貨収納庫８ａ〜８ｆの各入金口では、収納される硬貨の枚数を金種別に計数している。

また、顧客に支払う釣銭を釣銭払出機１から出金する場合には、それぞれ金種別の収納庫８から指定された金種および枚数の硬貨が出金用の硬貨搬送機構９に取り出され（矢印Ｇ１〜Ｇ６）、矢印Ｉの経路で硬貨払出口３に出金することができる。

さらに、収納庫８に収納されている硬貨を精査する場合には、収納庫８に収納された硬貨をすべて硬貨搬送機構９に取り出し、一時保留部６および硬貨振分機構７を介して収納庫８へ再収納する。このとき、収納庫８に収納される硬貨の枚数を金種別に計数することによって釣銭払出機１に収納されている硬貨を精査することができる。

図２は、釣銭払出機の収納庫に設けられた収納払出部を示す正面断面図である。
ここでは、収納庫８の硬貨収納庫８ａ〜８ｆのひとつに設けられた収納払出部１０を示している。この収納払出部１０は、隔壁によって隣接する収納庫と区画されて収納スペースを構成し、図の右側上部には、図示はしないが、硬貨振分機構７が配置されて、金種別に振分けられた硬貨がその収納スペースに一枚ずつ投入されるようになっている。隔壁を構成する側板１１には、通過検知センサ１２が設けられ、硬貨振分機構７から投入された硬貨の枚数を計数するように構成されている。

通過検知センサ１２の下部には、投入された硬貨を受け止めて図の右から左方向に搬送する前段ベルト機構として、収納ベルト２１が配置されている。この収納ベルト２１は、従動ローラ２２と駆動ローラ２３に掛け渡された無端ベルトであって、下側中央部に配置された駆動ローラ２３によって、投入された硬貨を僅かだけ斜めに前方へと搬送する収納搬送路が形成されている。なお、回転円板３０は、収納払出部１０で硬貨の搬送を支援するために設けられた搬送支援部材であって、後に詳述するように駆動ローラ２３の回転軸と一体に回転するように設けられている。

後段ベルト機構を構成する払出ベルト４１は、収納ベルト２１の終端に近接して配置された従動ローラ４２と収納払出部１０の図の左側上部に配置された駆動ローラ４３との間に掛け渡された無端ベルトであって、およそ４５°の傾斜角度で上方に硬貨を搬送する払出搬送路を構成している。この払出搬送路は、前段の収納搬送路から搬送されてきた硬貨を受け取って、収納払出部１０の左方上部に設けられた繰出ベルト５１に引き渡すように構成される。払出ベルト４１の表面には、硬貨を傾斜搬送する際に硬貨を引っ掛けるようにする硬貨掛止用の突起（図示せず）が複数形成されている。また、２つの駆動ローラ２３，４３を回転駆動するため、モータ４４との間でそれぞれの駆動軸がギヤなどによって結合されている。

繰出ベルト５１は、図の左側上部の硬貨出口付近に配置され、硬貨を図面の面に垂直な方向に配置した出金用の硬貨搬送機構９に払い出すものである。払出ベルト４１には、繰出ベルト５１の上流側で硬貨を一枚ずつに分離するための分離ローラ５２が設けられている。払出ベルト４１の終端から繰出ベルト５１の下面に沿って形成された搬送路には、計数センサ５３が配置されている。計数センサ５３は、出金用の硬貨搬送機構９に払い出される硬貨の枚数を計数する光学式センサまたは磁気センサとして配置され、繰出ベルト５１、分離ローラ５２とともに収納払出部１０の払出制御部５０を構成する。

また、繰出ベルト５１は従動ローラ５４および駆動ローラ５５の間に掛け渡され、モータ５６によって駆動ローラ５５が回転駆動されるように構成されている。したがって、繰出ベルト５１は、収納搬送路を構成する収納ベルト２１および払出搬送路を構成する払出ベルト４１とは独立して、駆動することができる。

つぎに、搬送支援部材として収納払出部１０に設けられている回転円板３０について説明する。
図３は、回転円板の形状を示す斜視図である。

この回転円板３０は、中心部分に貫通孔３１が形成され、収納ベルト２１の駆動ローラ２３を駆動する回転軸に挿入されて固定されるものである。また、回転円板３０の外周縁部には台形形状の突起部３２が設けられ、この突起部３２が収納ベルト２１側に突出するように取り付けられる。突起部３２は、回転円板３０の中心角でほぼ４５°程度の長さにひとつだけ形成されていて、台形の立ち上がり辺、立下り辺がそれぞれ所定角度のテーパ面３２ａ，３２ｂを成している。

なお、回転円板３０の大きさは、その半径が駆動ローラ２３で搬送される硬貨の直径の二分の一程度だけ駆動ローラ２３の半径より大きく形成されていることが望ましい。
つぎに、回転円板３０の搬送支援部材としての機能について説明する。

図４は、収納払出部の底部を部分的に拡大して示す斜視図である。図５および図６は、いずれも収納払出部の底部を示す図であって、図５は、収納搬送路と払出搬送路の繋ぎ部分を真上から見た平面図、図６は、繋ぎ部分を斜め上方から見た断面図である。

回転円板３０ａ，３０ｂは、図３に示した回転円板３０と同じものであって、それぞれ収納ベルト２１の左右両側に、隔壁を構成する右側板１１ａと左側板１１ｂと並行して回転するように、駆動ローラ２３の回転軸に取り付けられている。そして、硬貨の搬送時に収納ベルト２１が駆動されると、駆動ローラ２３に同期して回転する構成となっている。ここで、収納ベルト２１の駆動ローラ２３は、図２に明示するように、収納搬送路の終端部が従動ローラ４２に掛け渡された払出ベルト４１による払出搬送路の始端部より高くなるように配置されている。払出ベルト４１の表面には、硬貨掛止用の突起４１ａが所定の間隔で左右２列に形成されている。

図４に示すように、収納払出部１０に投入された硬貨Ｃ１，Ｃ２は、収納ベルト２１から払出ベルト４１に移る場合に、隔壁を構成する右側板１１ａなどに当って、起立した状態となることが想定される。すなわち、右側板１１ａに寄りかかって起立状態となった硬貨Ｃ１，Ｃ２は、払出ベルト４１のベルト搬送面にエッジ部とだけ接触した状態となる。そのため、傾斜した払出ベルト４１によって上方に搬送しようとしても、起立状態で転がるだけであって、収納ベルト２１と払出ベルト４１との継ぎ目に残留し続けるから、上方の繰出ベルト５１まで搬送されない。

しかし、ここでは収納ベルト２１と払出ベルト４１との継ぎ目で回転円板３０ａが回転しているため、その突起部３２によって硬貨Ｃ１のエッジ部が背後から図６の矢印Ａ１の方向に押されて、起立状態の硬貨Ｃ１，Ｃ２を転倒させることができる。これにより、図６の矢印Ａ２の方向にスライドした硬貨Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ硬貨表面が払出ベルト４１のベルト搬送面に接触した状態となる。したがって、ベルト搬送面に設けた硬貨掛止用の突起４１ａによって、硬貨Ｃ１，Ｃ２は遅滞なしに払出ベルト４１の下流方向に配置された分離ローラ５２まで搬送される。回転円板３０の突起部３２にテーパ面３２ａ，３２ｂを設けたのは、突起部３２が硬貨Ｃ１，Ｃ２を過度に押すことを防止し、ベルト搬送機構全体に過度の負荷をかけないためである。

ところで、上述した回転円板３０ａのような搬送支援部材が設けられていなくても、収納ベルト２１によって次々と硬貨が搬送されてくる状態であれば、硬貨Ｃ１，Ｃ２のように起立した状態であっても、後続する硬貨によって転倒させることは可能である。しかし、前段の硬貨振分け機構で収納払出部１０に振分けるべき金種がなければ、収納ベルト２１および払出ベルト４１が常時駆動されていたとしても、起立状態の硬貨Ｃ１，Ｃ２を転倒させることはできない。すなわち、上述したように搬送支援部材として回転円板３０ａを設けたことによって、回転円板３０ａが一回転するだけで起立状態の硬貨Ｃ１，Ｃ２を払出ベルト４１に受け渡すことができるから、硬貨の払出効率が高い釣銭払出機１が実現できる。

また、上述した実施の形態のように搬送支援部材として回転円板３０ａ，３０ｂが駆動ローラ２３の回転軸の両側に挿入して取り付けられていれば、右側板１１ａと左側板１１ｂのどちらに硬貨が寄りかかって立っている場合でも、搬送支援効果を実現できる。

図７は、左右の回転円板に形成した突起部の位置関係を示す斜視図である。
ベルト継ぎ目部では、回転円板３０ａ，３０ｂの突起部３２が硬貨と接触する前に、複数枚の硬貨が溜まった状態で、それぞれ左右の側板に寄りかかった硬貨がロックしてしまう状況が想定される。

ここでは、収納払出部１０の右側板１１ａ側で、回転円板３０ａの突起部３２が払出ベルト４１の搬送面の下に回転して隠れようとするタイミングに、反対側の回転円板３０ｂの突起部３２が収納ベルト２１側から出現するように構成されている。すなわち、左右の回転円板３０ａ，３０ｂで、突起部３２の角度位置をずらして駆動ローラ２３の回転軸に嵌め込まれている。このような構成であれば、回転円板３０ａ，３０ｂの突起部３２が左右から同時に硬貨を押さないようになって、複数枚の硬貨が滞留した場合でもそれらがロックすることを防止できる。

図８は、複数枚の硬貨が滞留した状態の払出搬送路を、その搬送面と直交する斜め上方から見た断面図である。
回転円板３０ａは矢印Ａ３方向に回転して、突起部３２が３枚の硬貨Ｃ３〜Ｃ５を矢印Ａ４方向に押している。ここでは、払出ベルト４１上で２枚の硬貨Ｃ６，Ｃ７が障害となるから、硬貨Ｃ３〜Ｃ５が突起部３２によって矢印Ａ４方向には移動できないロック状態になっている。この場合でも、払出ベルト４１が駆動されている限りでは、その上の２枚の硬貨Ｃ６，Ｃ７はいずれ搬送される。そして、２枚の硬貨Ｃ６，Ｃ７が障害となっているロック状態の間も、突起部３２にはテーパ面３２ａ，３２ｂが形成されているから、回転円板３０ａを矢印Ａ４方向に回転し続けることができ、したがってロック状態はいずれ解消される。

ところが、起立した状態の硬貨Ｃ３〜Ｃ５が左右の側壁に対して同様に滞留している場合には、回転円板３０ａ，３０ｂの突起部３２が同時にこれらの硬貨に対して反対方向の力を加えるように当ってしまえば、硬貨の逃げ場がなくなってロック状態が継続する可能性がある。そこで、図７で説明したように、突起部３２の回転角度位置が払出ベルト４１の左右で互いにずらして出現するように配置することによって、回転円板３０ａ，３０ｂは収納払出部１０で同時に突起部３２が作用しない搬送支援部材として機能するから、確実にロック状態を解消できる。

以上、この発明の硬貨処理装置を適用した釣銭払出機１では、収納払出部１０の硬貨搬送を支援するための搬送支援部材として、収納ベルト２１と払出ベルト４１との継ぎ目で回転円板３０が駆動ローラ２３の回転軸と一体に回転するように設けられていて、突起部３２によって起立状態の硬貨を転倒させて、遅滞なく払出ベルト４１に受け渡すことができるから、硬貨の残留を防止して硬貨の払出効率を高めることができる。したがって、硬貨保管機能を有する硬貨処理装置であれば、釣銭払出機１以外にも適用できることはいうまでもない。

なお、搬送支援部材としては、立位状態となった硬貨を払出ベルト４１上で転倒させることができる部材であれば回転円板３０には限らないから、たとえば半月板に所定の突起部を設けたものであってもよい。また、回転円板３０を駆動ローラ２３の回転軸と一体に回転するものとしたが、独立した回転駆動機構を備えたものであってもよい。

釣銭払出機の概略構成を示す説明図である。 釣銭払出機の収納庫に設けられた収納払出部を示す正面断面図である。 回転円板の形状を示す斜視図である。 収納払出部の内部を部分的に拡大して、搬送される硬貨の状態を示す斜視図である。 収納搬送路の上方から収納払出部の内部を見たときの平面図である。 払出搬送路の搬送面と直交する断面から見た図である。 左右の回転円板に形成した突起部の位置関係を示す斜視図である。 複数枚の硬貨が滞留した状態の払出搬送路を、その搬送面と直交する斜め上方から見た断面図である。

符号の説明

１ 釣銭払出機
２ 硬貨投入口
３ 硬貨払出口
４ 入金用の硬貨搬送機構
５ 硬貨識別部
６ 一時保留部
７ 硬貨振分機構
８ 収納庫
８ａ〜８ｆ 硬貨収納庫
９ 出金用の硬貨搬送機構
１０ 収納払出部
２１ 収納ベルト
２２ 従動ローラ
２３ 駆動ローラ
３０，３０ａ，３０ｂ 回転円板
３１ 貫通孔
３２ 台形形状の突起部
３２ａ，３２ｂ テーパ面
４１ 払出ベルト
４２ 従動ローラ
４３ 駆動ローラ
５１ 繰出ベルト
５２ 分離ローラ
５３ 計数センサ
５４ 従動ローラ
５５ 駆動ローラ
５６ モータ

Claims (2)

1. 投入された硬貨を収納し、出金指令に応じて収納されている硬貨を払い出すことができる硬貨処理装置において、
   硬貨を収納する硬貨収納庫の下部に配置されて収納されている硬貨を上面で支持するとともに前記硬貨収納庫の中央方向に移送する収納ベルトと、
   前記収納ベルトとその終端で接続され、前記収納ベルトから受け渡された硬貨を前記硬貨収納庫の上方に搬送する払出ベルトと、
   前記収納ベルトと前記払出ベルトとの継ぎ目に配置され、立位状態となった硬貨を前記払出ベルト上に転倒させるようにした搬送支援部材と、
   を備え、
   前記搬送支援部材は、前記払出ベルトの側で前記収納ベルトの駆動軸の両側にそれぞれ設けられた回転円板であって、それぞれの外周縁部に前記収納ベルト側に突出形成された突起部が前記収納ベルト上の立位状態となった硬貨と異なるタイミングで接触するように回転することを特徴とする硬貨処理装置。
2. 前記突起部は、それぞれ所定のテーパ面を備えた台形形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の硬貨処理装置。

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