JP6577196B2 - 変形硬貨検出装置及びそれを用いた硬貨処理システム - Google Patents

変形硬貨検出装置及びそれを用いた硬貨処理システム Download PDF

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Description

本発明は、変形硬貨を検出する変形硬貨検出装置及びそれを用いた硬貨処理システムに関する。
変形硬貨を検出するために、硬貨認識等に利用されている磁気センサの出力信号を用いる方法が知られている。しかし、この構成の場合、磁気センサは主に搬送方向の中央部分の読み取る行うため、中央部分以外での変形が検出できない問題がある。
また、磁気センサが変形領域を検出していても、変形量や変形状態によっては出力信号レベルが異なるため、適切な変形状態等を判断できない。このとき、変形量や変形状態に対する判断基準を小さくすることも可能であるが、この場合には硬貨のバラツキにより、正常な硬貨までも変形硬貨と判断してしまうことがある。
なお、イメージセンサを設けて、変形硬貨を検出することも可能である。例えば、特開平9−159433号公報においては、画像処理によりパレットを自動検査できるようにした構成が開示されており、かかる技術を変形硬貨の検出に利用することも可能である。
特開平9−159433号公報
しかしながら、特開平9−159433号公報にかかる技術を変形硬貨の検出に利用する場合、画像処理に伴うコストアップや画像処理に大きな情報処理負荷が必要となり、変形硬貨検出装置のコストダウンが図れず、また信頼性を向上させることができない問題がある。
そこで、本発明の主目的は、画像処理を行うことなく、安価かつ簡単な構成で、変形硬貨が検出できるようにした変形硬貨検出装置及びそれを用いた硬貨処理システムを提供することである。
上記課題を解決するため、投入されてきた投入硬貨の変形量を判断する変形硬貨検出装置にかかる発明は、投入硬貨が搬送される搬送プレートと、搬送プレートに投入硬貨を押圧して搬送する繰込ローラ及び繰出ローラと、投入硬貨の搬送プレート側を下部側としたとき、当該下部側が所定の変形許容範囲以上変形している変形硬貨であるか否かを検出する下部変形硬貨検出部と、投入硬貨の搬送プレートと反対側を上部側としたとき、当該上部側が所定の変形許容範囲以上変形している変形硬貨であるか否かを検出する上部変形硬貨検出部と、を備えることを特徴とする。
また、硬貨処理システムにかかる発明は、投入硬貨が硬貨であるか否かを判断すると共に、硬貨の場合には金種を判断して排出し、その際に判断結果を金種情報として出力する硬貨投入装置と、金種情報に基づき投入硬貨の変形量が変形許容範囲であるか否かを判断し、その判断結果及び金種情報を硬貨情報として出力する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の変形硬貨検出装置と、硬貨情報に基づき、投入硬貨が硬貨でない非硬貨や変形硬貨の場合には、排出するように搬送路を切り換え、変形量が変形許容範囲内の場合には収納するように搬送路を切り換える硬貨収納装置と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像処理等を行うことなく、安価かつ簡単な構成で、変形硬貨が検出できるようになる。
第1実施形態にかかる硬貨処理システムの概略構成を示す図である。 変形硬貨検出装置の構成を示す図で、(a)は上面図、(b)は(a)におけるA−A断面図である。 投入硬貨が変形していない場合の出力信号レベルの時間変化を示した図である。 投入硬貨が変形している場合の出力信号レベルの時間変化を示した図で、(a)は投入硬貨が上部側に変形している場合、(b)は下部側が変形している場合の図である。 投入硬貨が湾曲している場合の出力信号レベルの時間変化を示した図で、(a)は投入硬貨が下部側に湾曲している場合、(b)は上部側に湾曲している場合の図である。 投入硬貨が膨らんでいる場合の出力信号レベルの時間変化を示した図で、(a)は投入硬貨が上部側に膨らんでいる場合、(b)は下部側に膨らんでいる場合の図である。 第2実施形態における下部変形検出光及び上部変形検出光を複数設けた場合の構成図である。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を説明する。図1は、本実施形態にかかる硬貨処理システム2の概略構成を示す図である。
なお、硬貨処理システム2に投入される物体には、硬貨でない場合(例えば、外国の硬貨等)、硬貨であっても変形量が変形許容範囲を超えた硬貨、変形許容範囲内の硬貨がある。そこで、以下の説明では、硬貨でない物体を非硬貨、硬貨であっても変形量が変形許容範囲を超えた硬貨を変形硬貨、変形許容範囲内の硬貨を良貨と記載する。また、非硬貨及び変形硬貨を総称して悪貨と記載する。さらに、良貨及び悪貨を総称して投入硬貨と記載する。
この硬貨処理システム2は、硬貨投入装置10、変形硬貨検出装置20、硬貨収納装置30、制御装置40を主要構成とする。
硬貨投入装置10は、投入口11、認識部12を備える。
そして、投入硬貨は投入口11に投入されて、1枚ずつ認識部12に繰り出される。認識部12は、投入硬貨が非硬貨で有るか否かを判断し、非硬貨でない場合には金種を判断する。この判断結果(投入硬貨が非硬貨であるか否かの判断結果、及び、金種の判断結果)は、金種情報G1として投入硬貨と共に変形硬貨検出装置20に出力される。
変形硬貨検出装置20は、認識部12からの金種情報G1に基づき、投入硬貨が硬貨である場合(非硬貨でない場合)に、当該硬貨の変形が変形許容範囲を超えるか否かを検出する。検出結果は、硬貨情報G2として硬貨収納装置30に出力される。なお、硬貨情報G2には、変形情報と金種情報G1とが含まれる。
硬貨収納装置30は、ゲート部31、悪貨排出ベルト32、悪貨排出口33、収納庫34、出金ゲート35、出金搬送ベルト36、出金口37を備える。
ゲート部31は、変形硬貨検出装置20からの硬貨情報G2に基づき、投入硬貨が悪貨の場合には当該投入硬貨の搬送先が悪貨排出ベルト32の方向になるように搬送路切換を行う。一方、良貨の場合には、当該良貨の搬送先を収納庫34の方向になるように搬送路切換を行う。
悪貨排出ベルト32は、ゲート部31を介して搬入されてきた悪貨を悪貨排出口33に搬送する。
収納庫34は、変形硬貨検出装置20からの硬貨情報G2に基づき、硬貨を所定位置に収納し、当該硬貨情報G2を収納情報G3として制御装置40に出力する。
出金ゲート35は、制御装置40からの出金情報G4に基づき、収納庫34に収納された硬貨を出金搬送ベルト36に繰出す。出金搬送ベルト36は、出金ゲート35で繰り出された硬貨を出金口37に搬送する。
次に、変形硬貨検出装置20の構成について説明する。図2は、変形硬貨検出装置20の構成を示す図で、(a)は上面図、(b)は(a)におけるA−A断面図である。
変形硬貨検出装置20は、搬送プレート41、繰込ローラ42、繰出ローラ43、投入硬貨検出部44、下部変形硬貨検出部45、上部変形硬貨検出部46、センサハウジング47を主要構成とする。
搬送プレート41は、認識部12から送られてきた硬貨の通路をなすプレートである。繰込ローラ42は、硬貨をセンサハウジング47側に向けて繰り込むローラである。繰出ローラ43は、硬貨をセンサハウジング47から繰り出すローラである。
投入硬貨検出部44は、投入検出用発光器44aと投入検出用受光器44bとを備えて、投入硬貨が変形硬貨検出装置20に搬送されてきたことを検出する。投入検出用発光器44aと投入検出用受光器44bとは、搬送プレート41の搬送面を介して対向した配置されている。
そこで、投入検出用発光器44aからの光L1(以下、投入硬貨検出光と記載)が、搬送プレート41を通過して投入検出用受光器44bに入射できるように、当該搬送プレート41の幅中央部には穴44cが形成されている。
そして、投入硬貨が投入硬貨検出光L1を遮ったとき、投入硬貨検出部44は、投入硬貨が搬入されてきたと判断する。
下部変形硬貨検出部45は、下部変形検出光L2を放射する下部変形用発光器45aと、当該下部変形検出光L2を受光する下部変形用受光器45bとを備えている。このとき、下部変形用発光器45a及び下部変形用受光器45bが、下部変形検出光L2が搬送プレート41のプレート面に平行、かつ、当該プレート面から所定高さの下部検出位置を幅方向に放射されるように、配置されている。
そして、下部変形用受光器45bに下部変形検出光L2が受光されるか否かに応じて、投入硬貨の下部側が変形許容範囲以上の変形をしているか否かを判断する。なお、下部側とは硬貨が接する搬送プレート41側とし、この搬送プレート41と反対側を上部側とする。
また、下部検出位置とは、下部側の変形許容範囲を規定する位置で、硬貨の下部側の変形部分が、この下部検出位置より高いとき、硬貨の下部変形量は変形許容範囲より大きいとする。
従って、硬貨の下部側変形量が変形許容範囲内の場合には、下部変形用受光器45bは下部変形検出光L2を受光することができないので、その出力信号レベルはLowレベルとなる。
一方、当該変形量が、変形許容範囲を超えている場合には、下部変形用受光器45bは下部変形検出光L2を受光することができるので、その出力信号レベルはHighレベルとなる。
上部変形硬貨検出部46は、上部変形検出光L3を放射する上部変形用発光器46aと、当該上部変形検出光L3を受光する上部変形用受光器46bとを備えている。このとき、上部変形用発光器46a及び上部変形用受光器46bは、上部変形検出光L3が搬送プレート41のプレート面に平行、かつ、当該プレート面から所定高さの上部検出位置を幅方向に放射されるように、配置されている。
そして、上部変形用受光器46bに上部変形検出光L3が受光されるか否かに応じて、投入硬貨の上部側が変形許容範囲以上の変形をしているか否かを判断する。
また、上部検出位置とは、上部側の変形許容範囲を規定する位置で、硬貨の上部側の変形部分が、この上部検出位置より高いとき、硬貨の上部変形量は変形許容範囲を超えているとする。
従って、硬貨の上部側変形量が変形許容範囲内の場合には、上部変形用受光器46bは上部変形検出光L3を受光することができないので、その出力信号レベルはLowレベルとなる。
一方、当該変形量が、変形許容範囲を超えている場合には、上部変形用受光器46bは上部変形検出光L3を受光することができるので、その出力信号レベルはHighレベルとなる。
センサハウジング47は、下部変形硬貨検出部45及び上部変形硬貨検出部46の変形用発光器45a,46aを支持する支持部材47a、変形用受光器45b,46bを支持する支持部材47bを備える。この支持部材47aと支持部材47bとは、搬送プレート41を挟んで幅方向に対向配置されている。
なお、センサハウジング47には、センシング精度を向上させるためのアパーチャ47c,47dが設けられている。従って、アパーチャ47cを通過した下部変形検出光L2のみが下部変形用受光器45bで検出され、アパーチャ47dを通過した上部変形検出光L3のみが上部変形用受光器46bで検出される。
次に、このような構成の硬貨処理システム2の動作を図3〜図6を参照して説明する。
投入口11に投入された投入硬貨は、一枚ずつ認識部12に送られる。認識部12は投入硬貨が非硬貨であるか否かを判断し、非硬貨でない場合には金種を判断する。この判断結果は、金種情報G1として変形硬貨検出装置20に出力される。
投入硬貨は、認識部12から変形硬貨検出装置20に送られる。このとき、投入硬貨が投入硬貨検出光L1を遮ると、投入硬貨検出部44は、投入硬貨が搬送されてきたと判断する。これにより繰込ローラ42は、投入硬貨を搬送プレート41側に押圧しながら回転して、当該投入硬貨を下部変形硬貨検出部45と上部変形硬貨検出部46との変形検出領域K(図2(b)参照)に送り込む。
この変形検出領域Kは、搬送プレート41と繰込ローラ42と繰出ローラ43とにより形成される空間であり、下部変形検出光L2及び上部変形検出光L3が通過する空間である。
そして、変形硬貨検出装置20は、投入硬貨の変形を検出する。硬貨の変形パターンは、種々のパターンが考えられる。以下においては、
ケース1:図3に示すように、投入硬貨が変形していない場合(変形が変形許容範囲の場合を含む)、
ケース2:図4(a)に示すように、投入硬貨が上部側に変形している場合、又は、図4(b)に示すように、下部側が変形している場合、
ケース3:図5(a)に示すように、投入硬貨が下部側に湾曲している場合、又は、図5(b)に示すように、上部側に湾曲している場合、
ケース4:図6(a)に示すように、投入硬貨が上部側に膨らんでいる場合、又は図6(b)に示すように下部側に膨らんでいる場合、に分けて説明する。
なお、図3〜図6は、硬貨が上部変形検出光L3及び下部変形検出光L2を遮らない(通過)した場合、及び、遮った場合(遮光)の上部変形硬貨検出部46における上部変形用受光器46bの出力信号レベル、及び、下部変形硬貨検出部45における下部変形用受光器45bの出力信号レベルの時間変化を示した図である。
ケース1:硬貨が変形していない場合(変形が変形許容範囲の場合を含む)
投入硬貨が変形していない場合は、図3に示すように、投入硬貨は上部変形検出光L3を遮らないので、出力信号レベルはHighレベルのままである(R1)。
一方、投入硬貨は、下部変形検出光L2を遮るので、出力信号レベルは投入硬貨の長さLに対応した時間TだけLowレベルレベルとなる(R2)。なお、投入硬貨の長さLに対応した時間Tとは、T=L/(投入硬貨の搬送速度)で定義する時間である。従って、この出力信号レベルの組み合わせが検出されたときに、変形硬貨検出装置20は、投入硬貨は変形していないと判断する。
ケース2:硬貨が上部側又は下部側に変形している場合
投入硬貨の上部側が変形している場合は、図4(a)に示すように、投入硬貨における上部側の変形領域M11が、上部変形検出光L3を遮るので、この間だけ出力信号レベルはLowレベルとなる(R11)。また、下部変形検出光L2は遮られた状態が継続するため、出力信号レベルは、時間TだけLowレベルとなる。従って、この出力信号レベルの組み合わせが検出されたときに、変形硬貨検出装置20は、投入硬貨における上部側の変形量が変形許容範囲を超えていると判断する。
一方、投入硬貨の下部側が変形している場合は、図4(b)に示すように、下部側の変形領域M12に対応する上部側の領域M13が上部変形検出光L3を遮るので、出力信号レベルはLowレベルとなる(R13)。また、変形領域M12、及び、搬送プレート41に接している正常な領域M14は、下部変形検出光L2を遮るので、この間は出力信号レベルがLowレベルとなる(R12,R14)。従って、この出力信号レベルの組み合わせが検出されたとき、変形硬貨検出装置20は、投入硬貨における下部側の変形量が変形許容範囲を超えていると判断する。
ケース3:投入硬貨が下部側に湾曲している場合は、図5(a)に示すように、上部側の変形領域M21、M22が上部変形検出光L3を遮るので、出力信号レベルはLowレベルとなる(R21、R22)。また、この変形領域M21、M22に対応する下部側の領域M23,M24は、搬送プレート41から浮き上がっているので、当該領域M23,M24で挟まれる領域M25は下部変形検出光L2を遮光して、出力信号レベルは時間T1(T1<T)だけLowレベルとなる(R25)。従って、この出力信号レベルの組み合わせが検出されたときに、変形硬貨検出装置20は、投入硬貨における下部側の変形量は変形許容範囲を超えていると判断する。
一方、投入硬貨が下部側に湾曲している場合は、図5(b)に示すように、下部側の変形領域M26、M27が下部変形検出光L2を遮るので、出力信号レベルは時間T2(T2<T1)だけLowレベルとなる(R27、R26)。また、変形領域M26,M27で挟まれる領域M29は、搬送プレート41から浮き上がっているので、下部変形検出光L2は通過して、出力信号レベルは時間T3(T3<T)だけHihgとなる(R23)。さらに、領域M29に対向する上部側の領域M28は、上部変形検出光L3を遮光するので、出力信号レベルはLowレベルとなる(R28)。従って、この出力信号レベルの組み合わせが検出されたときに、変形硬貨検出装置20は、投入硬貨における上部側の変形量は変形許容範囲を超えていると判断する。
ケース4:投入硬貨が上部側に膨らんでいる場合は、図6(a)に示すように、膨らんだ領域M31が上部変形検出光L3を遮るので、出力信号レベルは時間T4(T4<T)だけLowレベルとなる(R31)。また、下部側は常に下部変形検出光L2を遮光するので、出力信号レベルは時間TだけLowレベルとなる(R32)。従って、この出力信号レベルの組み合わせが検出されたときに、変形硬貨検出装置20は、投入硬貨における下部側の変形量は許容範囲を超えていると判断する。
一方、投入硬貨が下部側に膨らんでいる場合は、図6(b)に示すように、膨らんだ領域M33が下部変形検出光L2を遮り、両端の領域M33,M32で下部変形検出光L2が通過するので、出力信号レベルは時間T5(T5<T)だけLowレベルとなる(R33)。また、上部側は常に上部変形検出光L3を遮光するので、出力信号レベルは時間TだけLowレベルとなる(R34)。従って、この出力信号レベルの組み合わせが観測されたときに、変形硬貨検出装置20は、投入硬貨における下部側の変形量は許容範囲を超えていると判断する。
このようにして、投入硬貨の変形量が変形許容範囲を超えているか否かを判断すると、変形硬貨検出装置20は、判断結果を硬貨情報G2としてゲート部31に出力する。なお、硬貨情報G2には、認識部12からの金種情報G1(非硬貨であるか否かを示す情報、及び、硬貨の金種を示す情報)と共に、変形硬貨検出装置20で検出した変形判断結果を示す情報が含まれる。
そこで、ゲート部31は、悪貨(投入硬貨が非硬貨や変形硬貨)、当該悪貨の搬送先が悪貨排出ベルト32となるように搬送路の切換を行う。一方、良貨の場合には、良貨の搬送先が収納庫34となるように搬送路を切り換えると共に、硬貨情報G2を収納庫34に出力する。
悪貨排出ベルト32に搬送された悪貨は、当該悪貨排出ベルト32で悪貨排出口33に排出される。一方、収納庫34に搬送された良貨は、硬貨情報G2に基づき金種毎のように分けられて収納されると共に、硬貨情報G2は収納情報G3として制御装置40に出力される。制御装置40は、この収納情報G3に基づき収納金額や金種を管理する。なお、硬貨情報には、悪貨の情報も含まれるため、制御装置40は、当該悪貨情報も管理しても良い。
その後、ユーザからの指示等に基づき制御装置40は、出金情報G4を出金ゲート35に出力する。出金ゲート35は、出金情報G4に基づき、支持された金種、金額を収納庫34から出金搬送ベルト36に排出する。出金搬送ベルト36は、排出された硬貨を出金口37に搬送する。
以上説明したように、悪貨及び変形硬貨を悪貨排出口33に排出されるので、変形硬貨等による搬送の引っ掛かり、詰まりの障害が防止できる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一構成に関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。
第1実施形態では、硬貨の変形は、金種等にかかわらず、一義的に判断した。これはセンサハウジング47が、搬送プレート41に対して下部変形硬貨検出部45及び上部変形硬貨検出部46の位置を固定しているためである。これに対し、第2実施形態では、下部変形硬貨検出部45及び上部変形硬貨検出部46の位置を、金種等に応じて変えるようにした。
具体的には、図7に示すように、下部変形検出光L2,上部変形検出光L3を複数設けて、どの検出光が遮られるかに応じて変形量を判断し、またその変形量が金種的に許容されるか否かを判断する。これにより、種々の変形許容範囲が設定できて、詳細な変形状態を管理することが可能になる。
2 硬貨処理システム
10 硬貨投入装置
11 投入口
12 認識部
20 変形硬貨検出装置
30 硬貨収納装置
31 ゲート部
32 悪貨排出ベルト
33 悪貨排出口
34 収納庫
35 出金ゲート
36 出金搬送ベルト
37 出金口
40 制御装置
41 搬送プレート
42 繰込ローラ
43 繰出ローラ
44 投入硬貨検出部
44a 投入検出用発光器
44b 投入検出用受光器
45 下部変形硬貨検出部
45a 変形用発光器
45a 下部変形用発光器
45b 下部変形用受光器
46 上部変形硬貨検出部
46a 変形用発光器
46b 上部変形用受光器
47 センサハウジング
47a 支持部材
47b 支持部材
47c アパーチャ
47d アパーチャ
G1 金種情報
G2 硬貨情報
G3 収納情報
G4 出金情報
K 変形検出領域
L1 投入硬貨検出光
L2 下部変形検出光
L3 上部変形検出光

Claims (3)

  1. 投入されてきた投入硬貨の変形量を判断する変形硬貨検出装置であって、
    前記投入硬貨が搬送される搬送プレートと、
    前記搬送プレートに前記投入硬貨を押圧して搬送する繰込ローラ及び繰出ローラと、
    前記投入硬貨の前記搬送プレート側を下部側としたとき、当該下部側が所定の変形許容範囲以上変形している変形硬貨であるか否かを検出する下部変形硬貨検出部と、
    前記投入硬貨の前記搬送プレートと反対側を上部側としたとき、当該上部側が所定の変形許容範囲以上変形している前記変形硬貨であるか否かを検出する上部変形硬貨検出部と、
    を備え、前記変形許容範囲は、前記投入硬貨の金種に応じて選択又は設定できることを特徴とする変形硬貨検出装置。
  2. 請求項1に記載の変形硬貨検出装置であって、
    前記投入硬貨が搬送されてきたことを検出する投入硬貨検出部を備えることを特徴とする変形硬貨検出装置。
  3. 投入硬貨が硬貨であるか否かを判断すると共に、硬貨の場合には金種を判断して排出し、その際に前記判断結果を金種情報として出力する硬貨投入装置と、
    前記金種情報に基づき前記投入硬貨の変形量が変形許容範囲であるか否かを判断し、その判断結果及び前記金種情報を硬貨情報として出力する請求項1又は2に記載の変形硬貨検出装置と、
    前記硬貨情報に基づき、前記投入硬貨が硬貨でない非硬貨や前記変形硬貨の場合には、排出するように搬送路を切り換え、変形量が前記変形許容範囲内の場合には収納するように搬送路を切り換える硬貨収納装置と、
    を備えることを特徴とする硬貨処理システム。
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