硬貨処理装置
【課題】選別ユニットにおける硬貨識別時の硬貨の挙動を安定させると共に、硬貨の直径を精度よく検出する手段を提供する。
【解決手段】水平に配置された選別ハウジング１２内に配置され、外周縁部に隔置部１７で仕切られた複数の硬貨収容部１６が形成された搬送ディスク１３と、硬貨収容部１６に搬入される硬貨Ｃを通過させる搬入口１８と、搬送ディスク１３を間欠回転駆動するディスク回転モータ１５と、硬貨収容部１６に収容された硬貨Ｃの搬送軌跡上に配置され、間欠回転駆動による搬送中に硬貨の直径を検出する直径検出センサ４１ａとを有する選別ユニット１１を備えた硬貨処理装置において、直径検出センサ４１ａを通過する硬貨Ｃを、硬貨収容部１６の底面１６ａに整位させる整位レバー３６を設け、直径検出センサ４１ａは、整位レバー３６で底面１６ａに整位された硬貨の、底面１６ａの反対端４２を含む反対側の端部を検出する。
【解決手段】水平に配置された選別ハウジング１２内に配置され、外周縁部に隔置部１７で仕切られた複数の硬貨収容部１６が形成された搬送ディスク１３と、硬貨収容部１６に搬入される硬貨Ｃを通過させる搬入口１８と、搬送ディスク１３を間欠回転駆動するディスク回転モータ１５と、硬貨収容部１６に収容された硬貨Ｃの搬送軌跡上に配置され、間欠回転駆動による搬送中に硬貨の直径を検出する直径検出センサ４１ａとを有する選別ユニット１１を備えた硬貨処理装置において、直径検出センサ４１ａを通過する硬貨Ｃを、硬貨収容部１６の底面１６ａに整位させる整位レバー３６を設け、直径検出センサ４１ａは、整位レバー３６で底面１６ａに整位された硬貨の、底面１６ａの反対端４２を含む反対側の端部を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転円盤上に投入された硬貨を１枚毎に繰出す繰出ユニットと、繰出された硬貨を取込み、その硬貨を選別する選別ユニットとを硬貨通路で連結した硬貨処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の硬貨処理装置は、単なる穴で形成された偽貨通過穴と、開閉する蓋を設けた正貨通過穴とを有する傾斜させたハウジング内に、外周に複数のＵ字状に切欠かれた硬貨収容部を設けた金属製の回転円盤を配置し、ハウジングの下部に投入された複数の硬貨を硬貨収容部で１枚毎に掬い上げて硬貨判別手段へ搬送し、硬貨判別手段で硬貨の真偽を判別し、真性硬貨は、通常開いた状態となっている正貨通過穴へ搬送して落下させ、偽硬貨は、正貨通過穴を閉じた後に蓋上を通過させて偽貨通過穴へ搬送し、偽貨通過穴から落下させて投入された硬貨を選別している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術においては、ハウジングの下部に投入された複数の硬貨を硬貨収容部で１枚毎に掬い上げて搬送しているため、回転する硬貨収容部の角に硬貨が引っ掛かると、その硬貨が跳ね上がり、硬貨収容部に収容されずに空の硬貨収容部が形成され、硬貨の搬送における確実性が不足し、結果として硬貨の処理効率を低下させるという問題が生ずる。
【０００４】
この選別ユニットにおける硬貨搬送の確実性を向上させて硬貨の選別処理における処理効率を向上させるために、出願人は、特願２００９−２６４１０２において、硬貨処理装置を、水平に配置された繰出ハウジング内に配置された繰出回転円盤と、繰出回転円盤上に投入された硬貨を１枚毎に分離して繰出す分離ゲートとを有する繰出ユニットと、水平に配置された選別ハウジング内に配置され、外周縁部に隔置部で仕切られた複数の硬貨収容部が形成された搬送ディスクと、硬貨収容部に搬入される硬貨を通過させる搬入口と、搬送ディスクを間欠回転駆動するディスク回転モータと、硬貨収容部に収容された硬貨の搬送軌跡上に配置され、搬送される硬貨を識別するための識別センサとを有する選別ユニットと、繰出ユニットの分離ゲートと選別ユニットの搬入口との間を連結する水平に配置された硬貨通路と、硬貨通路の、搬入口の硬貨の搬入方向の上流側に配置され、搬入口から搬入する硬貨を挟持して待機位置に待機させる一対の搬送ローラ対とで構成し、搬送ディスクの硬貨収容部を搬入口に対向させた硬貨搬入位置に停止させたときに、搬送ローラ対を回転させて、待機位置に待機させた硬貨を硬貨収容部に搬入し、間欠回転駆動による搬送中に硬貨収容部内の硬貨を磁気センサからなる識別センサで識別し、リジェクト硬貨はリジェクト口へ、正常硬貨は正常硬貨排出口へ落下させて硬貨を選別する技術を提案している（前記出願の明細書の段落００１２−００４３、００８６−００８９、第２図参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２９５１３号公報（段落０００６−段落０００７、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特願２００９−２６４１０２の技術は、硬貨を硬貨収容部に確実に搬入しながら、硬貨の搬入時間を短縮して間欠回転駆動における搬送ディスクの停止時間を短くすることができるため、硬貨の選別処理における処理効率の向上に有用な技術であるが、異なる直径の硬貨の搬送を可能にするため搬送ディスクの硬貨収容部は最大直径の硬貨が収容可能な大きさになっているので、硬貨の搬送中に識別センサによって硬貨識別をするときに、特に最小直径の硬貨が硬貨収容部内で間欠回転駆動による慣性力等によって不規則に移動しながら識別センサを通過することがあり、識別センサで検出した硬貨を識別するための特性値、特に硬貨の直径の検出値にバラツキが生じ、選別した硬貨に誤判定が生ずる場合があるという問題がある。
【０００７】
また、磁気センサによって硬貨の直径を検出しているため、材質が同じ硬貨（日本国の硬貨では１００円白銅貨と５０円白銅貨）の場合は、通過する硬貨の中央部で取得した磁気的容量によって硬貨の直径を検出しようとすると、その検出値が近似し、検出した直径によって金種を判別することが困難になる場合があるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、選別ユニットにおける硬貨識別時の硬貨の挙動を安定させると共に、硬貨の直径を精度よく検出する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、水平に配置された選別ハウジング内に配置され、外周縁部に隔置部で仕切られた複数の硬貨収容部が形成された搬送ディスクと、前記硬貨収容部に搬入される硬貨を通過させる搬入口と、前記搬送ディスクを間欠回転駆動するディスク駆動源と、前記硬貨収容部に収容された硬貨の搬送軌跡上に配置され、前記間欠回転駆動による搬送中に硬貨の直径を検出する直径検出センサとを有する選別ユニットを備えた硬貨処理装置において、前記直径検出センサを通過する硬貨を、前記硬貨収容部の底面に整位させる整位レバーを設け、前記直径検出センサは、前記整位レバーで前記底面に整位された硬貨の、前記底面の反対端を含む反対側の端部を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
これにより、本発明は、直径検出センサを通過する硬貨Ｃの挙動を安定させることができると共に、硬貨Ｃの直径差に基づく面積差を拡大して検出することができ、直径検出センサによる直径の検出精度を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の硬貨処理装置の側方から見た断面を示す説明図
【図２】実施例の硬貨処理装置の上面を示す説明図
【図３】実施例の搬送ディスクの形状を示す説明図
【図４】実施例の直径検出センサの側面を示す説明図
【図５】実施例の直径検出センサの上面を示す説明図
【図６】実施例の硬貨の直径検出時の作用を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照して本発明による硬貨処理装置の実施例について説明する。
【実施例】
【００１３】
図１、図２において、１は硬貨処理装置の繰出ユニットである。
２は繰出ユニット１の繰出ハウジングであり、概ね１００枚以上の硬貨Ｃを収容できる高さを有する有底の円筒状部材であって、その底板２ａは水平に配置されている。
【００１４】
３は繰出回転円盤であり、繰出ハウジング２内に水平に配置され、繰出ハウジング２の底板２ａの中心に回転自在に支持された回転軸４を中心に繰出回転方向（図２において、反時計方向）に回転する円盤であって、繰出ハウジング２の側壁２ｂの内周面との間に、取扱う硬貨Ｃの中で最小厚さの硬貨Ｃが挟まらない隙間を形成する直径を有しており、円盤駆動源としての繰出モータ５からギヤ列５ａを介して回転軸４に伝達される駆動力により回転駆動される。
【００１５】
７は投入部であり、繰出回転円盤３の中央部の上方に配置された、硬貨を投入するための円錐台状部材であって、その落下口７ａの近傍には投入された硬貨Ｃを検出するための図示しない投入検知センサが設けられている。
８は分離ゲートであり、繰出ハウジング２の側壁２ｂに形成された開口であって、繰出回転円盤３の上面との間に、取扱う全ての硬貨Ｃを１枚だけ通過させる間隔で形成された上面を有しており、その開口の下面は回転円盤３の上面より僅かに低く形成されている。
【００１６】
９は幅寄せガイドであり、分離ゲート８の開口の一方の側面との間に、取扱う硬貨Ｃの中で最大直径の硬貨Ｃ（以下単に最大直径の硬貨Ｃという。日本国の硬貨では５００円硬貨）を１枚だけ通過させる距離分離間した位置に配置され、分離ゲート８で１枚に分離され繰出回転円盤３により円周方向に搬送される硬貨Ｃを、分離ゲート８の開口の、幅寄せガイド９に対向する一方の側面の方向に押戻す機能を有している。
また、繰出ハウジング２の側壁２ｂは、繰出回転円盤３の回転による遠心力で当接した硬貨Ｃを、その内周面に沿って分離ゲート８の方向へ導く繰出硬貨ガイド部材としても機能する。
【００１７】
１１は硬貨処理装置の選別ユニットであり、有底の円筒状部材である合成樹脂で形成された選別ハウジング１２を備えており、その底板１２ａは水平に配置されている。
１３は搬送ディスクであり、選別ハウジング１２内に水平に配置され、選別ハウジング１２の底板１２ａの中心に回転自在に支持された回転軸１４を中心に搬送回転方向（図２において、時計方向）に回転する合成樹脂で形成された円盤状部材であって、ディスク駆動源としてのディスク回転モータ１５からギヤ列１５ａを介して回転軸１４に伝達される駆動力により間欠回転駆動される。
【００１８】
１６は硬貨収容部であり、搬送ディスク１３の外周縁部を台形状に切欠いて形成された最大直径の硬貨Ｃを１枚だけ収容可能な収容部であって、隣合う硬貨収容部１６との間を隔置部１７で仕切られて所定の等ピッチ角度で複数形成され、その硬貨収容部１６の入口の、図２に矢印Ａで示す搬入方向の直交方向の幅は、最大直径の硬貨Ｃの直径より大きく設定されており、搬入口１８から搬入された硬貨Ｃを収容する。
【００１９】
また、選別ハウジング１２の側壁１２ｂは、その内周面によって、硬貨収容部１６に収容され搬送ディスク１３の回転による遠心力で当接した硬貨Ｃの搬送回転方向への搬送をガイドする搬送ガイド部材としても機能する。
【００２０】
搬入口１８は、選別ハウジング１２の側壁１２ｂに形成された開口であって、搬送ディスク１３の上面３ａとの間に、取扱う硬貨Ｃの中で最大厚さの硬貨Ｃを通過させる高さと、最大直径の硬貨Ｃを通過させる幅を有しており、その下面は選別ハウジング１２の底面、つまり底板１２ａの上面より僅かに高く形成され、搬入方向Ａの下流側には、選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面と隔置部１７の外径との隙間の間を搬入される硬貨Ｃの外周面をガイドするガイド部１９（図１参照）が設けられている。
【００２１】
２１は位置決め部材であり、搬送ディスク１３上に同軸で立設された円筒部材であって、その円筒壁には、スリット２１ａ（図２において、黒塗りの部位）が、硬貨収容部１６と所定の位相ずれた状態で同じピッチ角度で形成されている。
【００２２】
２２は位置検出センサであり、位置決め部材２１の円筒壁を挟んで発光部と受光部とを対向配置させた硬貨収容部１６の位置を検出するための光学式センサであって、発光部からの光を円筒壁が遮断したことを受光部で検出したときに「ＯＮ」になり、発光部からの光がスリット２１ａを通過して受光部に達したことを検出したときに「ＯＦＦ」になる。
【００２３】
２４は搬入検出センサであり、選別ハウジング１２の搬送ディスク１３のいずれかの硬貨収容部１６の入口が搬入口１８に対向する位置（図２に示す位置、硬貨搬入位置という。）に停止したとき、その硬貨収容部１６に搬入された硬貨Ｃを検出するための磁気センサであって、図２に示すように、搬入口１８の搬入方向Ａの下流側で、硬貨搬入位置に停止した硬貨収容部１６に収容された、取扱う硬貨Ｃの中で最小直径の硬貨Ｃ（以下、単に最小直径の硬貨Ｃという。日本国の硬貨では１円硬貨）の範囲内に配置されており、搬入された硬貨Ｃの所定の特性値を取得して硬貨Ｃの存在を検出したときに「ＯＮ」になり、所定の特性値を取得できずに硬貨Ｃの不存在を検出したときに「ＯＦＦ」になる。
【００２４】
２６は硬貨通路であり、繰出ユニット１の分離ゲート８の開口と選別ユニット１１の搬入口１８の開口とを連結するコの字状断面形状のガイド部材であって、分離ゲート８の下面および搬入口１８の下面と面一に形成され水平に配置された底面を形成する底板と、その搬入方向Ａに沿った両側に立設されたサイドガイド板を有している。
【００２５】
２７は搬送ローラ対であり、外周面に摩擦部材が被覆された第１の搬送ローラ２７ａと第２の搬送ローラ２７ｂとを対向配置した一対の搬送ローラであって、搬入口１８の搬入方向Ａの上流側に近接してその直前に配置され、第１の搬送ローラ２７ａは、硬貨通路２６の底面に設けられた窓部から外周面の一部を突出させて配置され（図１参照）、第２の搬送ローラ２７ｂは、図示しないバネ部材によって第１の搬送ローラ２７ａの方向に押圧され、硬貨Ｃの厚さに応じて移動するよう構成され、第１および第２の搬送ローラ２７ａ、２７ｂの間に硬貨Ｃを挟持して搬送する。
【００２６】
また、第１および第２の搬送ローラ２７ａ、２７ｂは、第２の搬送ローラ２７ｂの回転軸を揺動可能に支持した図示しないアーム式等の連動機構によって、搬送モータ２９からギヤ列２９ａを介して伝達される駆動力によりそれぞれ同期して回転駆動されるよう構成されている。
更に、搬送ローラ対２７による硬貨Ｃの搬入方向Ａは、図２に示すように、搬送ディスク１３の回転中心より搬送回転方向の前方側にずらした状態で設定されている。
【００２７】
３１は待機検出センサであり、硬貨通路２６の底板および搬送ローラ対２７に挟持された硬貨Ｃを挟んで発光部と受光部とを対向配置させた搬送ローラ対２７に挟持された硬貨Ｃを検出するための光学式センサであって、最小直径の硬貨Ｃが、その中心を搬送ローラ対２７の軸芯と一致させたときに、搬送ローラ対２７の挟持部の搬入方向Ａの下流側を覆う領域内に形成された図示しない透過穴を通して照射された発光部からの光を、搬送ローラ対２７に挟持された硬貨Ｃが遮断したことを受光部で検出したときに「ＯＮ」になり、発光部からの光が、透過穴を通過して受光部に達したことを検出したときに「ＯＦＦ」になる。
【００２８】
３３は排出口としてのリジェクト口であり、後述する識別部４０の搬送回転方向の前方側で、硬貨搬入位置に停止した搬送ディスク１３の硬貨収容部１６が存在する位置の選別ハウジング１２の底板１２ａに形成された、識別部４０で偽硬貨や外国硬貨等と識別されたリジェクト硬貨を落下させて排出する穴であって、リジェクト硬貨が搬送されたときに開作動するスライド式等のリジェクト口開閉シャッタ３３ａが設けられている。
【００２９】
３４は排出口としての正常硬貨排出口であり、リジェクト口３３の搬送回転方向の前方側で、硬貨搬入位置に停止した搬送ディスク１３の、搬入口１８に対向する硬貨収容部１６に搬送回転方向の後方側で隣合う硬貨収容部１６が存在する位置の選別ハウジング１２の底板１２ａに形成された単なる穴であって、識別部４０で真性硬貨と識別された各金種の正常硬貨を金種に関わらず落下させて排出する。
【００３０】
図３において、３６は整位レバーであり、選別ハウジング１２の側壁１２ｂの半径方向外側に配置された回動支点３７を中心に回動可能に構成された合成樹脂製の部材であって、その幅は、搬送ディスク１３の厚さと同等に形成されており（図４参照）、整位レバー３６の先端３６ａは、図示しないトーションスプリング等のバネ部材によって搬送ディスク１３の回転中心側に向けて回動する方向に付勢され、選別ハウジング１２の側壁１２ｂの一部を矩形に切欠いて設けられた切欠部３８から選別ハウジング１２の内部に突出している。
【００３１】
また、整位レバー３６は、図示しないストッパによって、その先端３６ａが搬送ディスク１３の外周面（図３に示す搬送ディスク１３の回転中心からの半径Ｒ１の面をいう。）に接触しない位置で、かつ硬貨収容部１６に収容された最小直径の硬貨Ｃ（図３に示す硬貨Ｃａ、Ｃｂ）を硬貨収容部１６の入口の反対側の面（底面１６ａという。）に押圧することが可能な位置に係止されており（図３に示す硬貨Ｃａ参照）、硬貨収容部１６に収容された状態で搬送される各種の硬貨Ｃを、硬貨収容部１６の底面１６ａに押圧して整位させる機能を有している。
【００３２】
また、搬送ディスク１３の外周面の半径Ｒ１は、選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面との間に半径方向隙間ΔＲを形成するよう設定され、その半径方向隙間ΔＲは、最小直径の硬貨Ｃの半径より狭い隙間に設定されている（図３に示す硬貨Ｃｂ参照）。
更に、硬貨収容部１６の底面１６ａは、搬送ディスク１３の回転中心を中心とした半径Ｒ２の円弧面で形成され、最大直径の硬貨Ｃ（図３に示す硬貨Ｃｃ）が選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面に案内されながら搬送されるときに、最大直径の硬貨Ｃの外径との間に隙間が形成されるように設けられている。
【００３３】
図２において、４０は識別部であり、選別ユニット１１の搬入口１８の搬送回転方向の前方側に配置された磁気センサからなる３つの識別センサ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを有しており、搬送ディスク１３の硬貨収容部１６に収容されて搬送される硬貨Ｃの後述する搬送軌跡上に配置され、搬送ディスク１３の間欠回転駆動による搬送中に通過する硬貨Ｃから取得した磁気特性によって、硬貨Ｃの各種の特性値（直径、材質、厚さ、穴の有無等）を検出し、硬貨Ｃの真偽、金種等を識別する機能を有している。
【００３４】
本実施例の各識別センサ４１は、搬送ディスク１３が硬貨搬入位置に停止したときに、硬貨収容部１６間の隔置部１７にそれぞれ対向する位置に配置され、図４に示すように、通過する硬貨Ｃを挟んで、その上下に配置された一対の磁気センサによって構成されている。
【００３５】
また、識別センサ４１ａは、硬貨Ｃとの対向面が矩形の磁気センサであって、識別部４０の搬送回転方向の最も後方側、つまり上流側で、かつ図５（ａ）、（ｂ）に示すように、整位レバー３６によって整位されながら搬送される、最小直径の硬貨Ｃ（図５（ａ）に示す硬貨Ｃａ）および最大直径の硬貨Ｃ（図５（ｂ）に示す硬貨Ｃｃ）の、硬貨収容部１６の底面１６ａの反対側の端点（反対端４２という。）の移動軌跡を含む反対側の端部のみの範囲を覆って配置され、一対の識別センサ４１ａ間を通過する硬貨Ｃから取得した、通過する面積に対応した磁気的容量および材質の相違に基づく磁気特性によって、硬貨Ｃの直径を検出する直径検出センサとして機能する。
【００３６】
４４は整位検出センサであり、識別センサ４１ａ（直径検出センサ）を通過する硬貨Ｃが、整位レバー３６によって底面１６ａに押圧され整位されたことを検出する磁気センサであって、図４に示すように、硬貨収容部１６の底面１６ａの移動軌跡の、選別ハウジング１２の底板１２ａの下方に配置されている。
【００３７】
上記のように、本実施例の各識別センサ４１は、合成樹脂製の選別ハウジング１２に内配置された合成樹脂製の搬送ディスク１３を硬貨搬入位置に停止させたときに、その隔置部１７に対向する位置に配置され、間欠回転駆動により搬送されるときに、識別センサ４１ａの近傍に配置された合成樹脂製の整位レバー３６によって整位されながら通過する硬貨Ｃの磁気特性や、識別センサ４１ｂ、４１ｃを通過する硬貨Ｃの磁気特性を取得するように構成されているので、それらの出力から搬送ディスク１３や整位レバー３６等による磁気的影響を除外することができ、搬送ディスク１３により搬送される硬貨Ｃの磁気特性を確実に取得して正確な識別を行うことができる。
【００３８】
また、本実施例の識別センサ４１ａ（直径検出センサ）は、整位レバー３６によって整位されながら搬送される硬貨Ｃの、反対端４２の移動軌跡を含む反対側の端部のみを部分的に検出するように配置されているので、硬貨Ｃの中央部のみの磁気的容量を取得する場合に較べて、識別センサ４１ａを通過する硬貨Ｃの直径差に基づく面積差を拡大することができ、取得する磁気的容量の直径差による変化を大きくして、硬貨Ｃの直径を高精度に検出することができる。
【００３９】
以下に、本実施例の硬貨処理装置による硬貨Ｃの選別動作について説明する。
投入部７に一括して投入された複数の硬貨Ｃが繰出回転円盤３上に落下すると、繰出モータ５による繰出回転円盤３の繰出回転方向への駆動が開始されると共に、搬送モータ２９による搬送ローラ対２７の駆動およびディスク回転モータ１５による搬送ディスク１３の駆動が開始される。
【００４０】
繰出回転円盤３が繰出回転方向に回転すると、繰出回転円盤３上に受入れられた硬貨Ｃは回転による遠心力によって繰出ハウジング２の側壁２ｂの内周面に当接し、側壁２ｂの内周面をガイド面として分離ゲート８の方向へ運ばれ、分離ゲート８によって１枚に分離されて硬貨通路２６へ繰出され、繰出された最初の硬貨Ｃは後続する硬貨Ｃによって押されながら硬貨通路２６を搬送ローラ対２７の方向へ移動する。
【００４１】
後続硬貨によって押されながら搬送ローラ対２７に達した硬貨Ｃが搬送ローラ対２７に挟持されたことを待機検出センサ３１が検出すると、搬送モータ２９による搬送ローラ対２７の駆動が停止され、その硬貨Ｃは搬送ローラ対２７に挟持された状態で規定の待機位置に待機させられる。
【００４２】
このとき、選別ユニット１１の搬送ディスク１３は、ディスク回転モータ１５によって、所定の駆動時間（硬貨収容部１６の１ピッチ分の回転時間）の駆動後に、所定の停止時間停止させる一定周期で回転、停止を繰返す間欠回転駆動で駆動されている。
この間欠回転駆動は、位置検出センサ２２が搬送ディスク１３と一体に回転する位置決め部材２１のスリット２１ａを検出したとき、つまり位置検知センサ２２がＯＮからＯＦＦに変化したときをトリガとして硬貨収容部１６の入口を搬入口１８と対向する硬貨搬入位置で一旦停止させ、所定の停止時間の経過後に再び所定の駆動時間駆動することにより行われ、投入された全ての硬貨Ｃの選別動作の終了までの間継続される。
【００４３】
搬送ディスク１３の硬貨収容部１６が硬貨搬入位置に停止すると、搬送モータ２９が回転し、搬送ローラ対２７に挟持され待機位置に停止していた硬貨Ｃが、搬入口１８から硬貨収容部１６へ搬入され、搬入検出センサ２４が搬入された硬貨Ｃを検出（ＯＮ）する。
そして、所定の停止時間の経過後に、搬送ディスク１３が再び回転を開始し、硬貨搬入位置で硬貨収容部１６に収容された硬貨Ｃは、図６（ａ）に示すように、搬送ディスク１３の回転に伴って、その回転による遠心力により選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面に当接し、搬送回転方向後方側の隔置部１７に押されながら側壁１２ｂの内周面に沿って選別ハウジング１２の底板１２ａ上を識別部４０の方向へ搬送されて行く。なお、図６に示す硬貨Ｃは最小直径の硬貨Ｃである。
【００４４】
硬貨収容部１６に収容された硬貨Ｃが、整位レバー３６まで搬送されてくると、その硬貨Ｃは、搬送ディスク１３の中心側に向けて回動する方向に付勢され選別ハウジング１２の側壁１２ｂの切欠部３８から選別ハウジング１２内に突出している整位レバー３６に当接し、図６（ｂ）に示すように、図示しないストッパに付勢力により係止され停止している整位レバー３６によって、硬貨収容部１６の底面１６ａの方向に幅寄せされ、更に搬送されると、図６（ｃ）に示すように、硬貨Ｃの外径が図６に２点鎖線で示す識別センサ４１ａ（直径検出センサ）に達する前に底面１６ａに当接する。
【００４５】
底面１６ａへの当接後に硬貨Ｃは、図６（ｄ）に示すように、整位レバー３６の付勢力に抗して整位レバー３６を回動支点３７を中心に半径方向外側に押し広げながら、整位レバー３６と硬貨収容部１６の底面１６ａとの間に挟み込まれ整位された状態で搬送され、識別センサ４１ａを通過する。
このとき、識別センサ４１ａは、通過する硬貨Ｃの反対側端部の面積に対応した磁気的容量および材質の相違に基づく磁気特性によって、当該硬貨Ｃの直径を検出する。また、整位検出センサ４４は、識別センサ４１ａを通過する硬貨Ｃが、硬貨収容部１６の円弧面からなる底面１６ａに整位されていることを検出する。
【００４６】
硬貨Ｃの外形面が整位レバー３６の先端３６ａを通過すると、その硬貨Ｃは搬送ディスク１３の回転による遠心力によって選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面に再び当接し、周期的な間欠回転駆動に伴って識別センサ４１ｂ、４１ｃを通過する。
上記した、側壁１２ｂの内周面に沿って搬送された硬貨Ｃが、整位レバー３６によって一旦硬貨収容部１６の底面１６ａに押圧され、再び側壁１２ｂの内周面に沿って搬送されていく硬貨Ｃの移動軌跡を、本実施例では硬貨Ｃの搬送軌跡という。
【００４７】
そして、硬貨収容部１６に収容された硬貨Ｃが識別部４０の各識別センサ４１を間欠搬送により通過したときに、当該硬貨Ｃの磁気特性が間欠回転駆動による搬送１回につき一つの識別センサ４１により取得され、識別センサ４１ａにより取得した当該硬貨Ｃの直径および材質と、他の２つの識別センサ４１ｂ、４１ｃによる厚さや穴の有無等の特性値を用いて当該硬貨Ｃの真偽や金種等が識別部４０により識別され、その識別結果が、リジェクト硬貨の場合は、当該硬貨Ｃを収容した硬貨収容部１６がリジェクト口３３上に停止したときに、リジェクト口開閉シャッタ３３ａが開作動し、リジェクト硬貨が自重によりリジェクト口３３へ落下し、落下後にリジェクト口開閉シャッタ３３ａが閉作動してリジェクト口３３が閉鎖される。
【００４８】
また、識別部４０による識別結果が、真性硬貨と識別された正常硬貨である場合は、金種に関わらずリジェクト口開閉シャッタ３３ａ上を通過させて正常硬貨排出口３４へ搬送され、正常硬貨を収容した硬貨収容部１６が正常硬貨排出口３４上に停止したときに、硬貨Ｃが自重により正常硬貨排出口３４へ落下し排出される。
【００４９】
このようにして、繰出ユニット１から繰出された硬貨Ｃが、硬貨収容部１６のピッチ毎に１枚ずつ選別される選別動作が行われ、投入された全ての硬貨Ｃの選別が終了したときに、繰出モータ５による繰出回転円盤３の駆動、搬送モータ２９による搬送ローラ対２７の駆動およびディスク回転モータ１５による搬送ディスク１３の駆動が停止される。
【００５０】
上記のように、本実施例では、搬送ディスク１３で硬貨Ｃを間欠的に搬送しながら識別部４０の識別センサ４１ａによって硬貨Ｃの直径等を検出する際に、整位レバー３６によって硬貨Ｃを硬貨収容部１６の底面１６ａに幅寄せして整位するので、識別センサ４１ａの通過時に硬貨Ｃの挙動を安定させることができ、識別センサ４１ａによる直径の検出精度を向上させることができる。
【００５１】
また、識別センサ４１ａが、整位レバー３６によって硬貨収容部１６の円弧面からなる底面１６ａに整位されて通過する硬貨Ｃの反対端４２の移動軌跡を含む反対側の端部のみの磁気特性を取得するので、硬貨Ｃの直径差に基づく面積差を拡大して検出することができ、識別センサ４１ａによる直径の検出精度を更に向上させることができる。
【００５２】
更に、本実施例の硬貨収容部１６の底面１６ａは、搬送ディスク１３の回転中心を中心とした半径Ｒ２の円弧面で形成され、かつ整位検出センサ４４によって硬貨Ｃが底面１６ａに整位されていることを確認するので、底面１６ａが平面である場合に較べて、識別センサ４１ａを通過する硬貨Ｃの直径差に基づく面積差のバラツキを最小限にして、硬貨Ｃの直径を高精度に検出することができる。
【００５３】
なお、本実施例では、識別センサ４１ａ、４１ｂ、４１ｃは上下一対に配置するとして説明したが、各識別センサ４１は、上方のみ、または下方のみに配置してもよい。
また、本実施例では、整位検出センサ４４は、搬送ディスク１３の下方のみに配置するとして説明したが、整位検出センサ４４は、上方のみ、または上下一対に配置してもよい。
【００５４】
更に、本実施例では、整位レバー３６は識別センサ４１ａの近傍にのみ設けるとして説明したが、他の２つの識別センサ４１ｂ、４１ｃについても同様に、それぞれの識別センサ４１に対応する位置に同様の整位レバー３６を設けるようにしてもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施例では、選別ハウジングの搬送ディスク設けられた硬貨収容部に収容された硬貨Ｃを間欠回転駆動による搬送中に硬貨Ｃの直径を検出する直径検出センサ（識別センサ４１ａ）を通過させて硬貨Ｃの識別を行う硬貨処理装置に、直径検出センサを通過する硬貨を硬貨収容部の底面に整位させる整位レバーを設け、直径検出センサは、整位レバーで硬貨収容部の底面に整位された硬貨の反対端を含む反対側の端部のみを検出するようにしたことによって、直径検出センサを通過する硬貨Ｃの挙動を安定させることができると共に、硬貨Ｃの直径差に基づく面積差を拡大して検出することができ、直径検出センサによる直径の検出精度を向上させて硬貨の直径を正確に検出することが可能になり、選別する硬貨Ｃの誤判定を防止することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 繰出ユニット
２ 繰出ハウジング
２ａ、１２ａ 底板
２ｂ、１２ｂ 側壁
３ 繰出回転円盤
４、１４ 回転軸
５ 繰出モータ
５ａ、１５ａ、２９ａ ギヤ列
７ 投入部
７ａ 落下口
８ 分離ゲート
９ 幅寄せガイド
１１ 選別ユニット
１２ 選別ハウジング
１３ 搬送ディスク
１５ ディスク回転モータ
１６ 硬貨収容部
１６ａ 底面
１７ 隔置部
１８ 搬入口
１９ ガイド部
２１ 位置決め部材
２１ａ スリット
２２ 位置検出センサ
２４ 搬入検出センサ
２６ 硬貨通路
２７ 搬送ローラ対
２７ａ 第１の搬送ローラ
２７ｂ 第２の搬送ローラ
２９ 搬送モータ
３１ 待機検出センサ
３３ リジェクト口
３３ａ リジェクト口開閉シャッタ
３４ 正常硬貨排出口
３６ 整位レバー
３６ａ 先端
３７ 回動支点
３８ 切欠部
４０ 識別部
４１ａ 識別センサ（直径検出センサ）
４１ｂ、４１ｃ 識別センサ
４２ 反対端
４４ 整位検出センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転円盤上に投入された硬貨を１枚毎に繰出す繰出ユニットと、繰出された硬貨を取込み、その硬貨を選別する選別ユニットとを硬貨通路で連結した硬貨処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の硬貨処理装置は、単なる穴で形成された偽貨通過穴と、開閉する蓋を設けた正貨通過穴とを有する傾斜させたハウジング内に、外周に複数のＵ字状に切欠かれた硬貨収容部を設けた金属製の回転円盤を配置し、ハウジングの下部に投入された複数の硬貨を硬貨収容部で１枚毎に掬い上げて硬貨判別手段へ搬送し、硬貨判別手段で硬貨の真偽を判別し、真性硬貨は、通常開いた状態となっている正貨通過穴へ搬送して落下させ、偽硬貨は、正貨通過穴を閉じた後に蓋上を通過させて偽貨通過穴へ搬送し、偽貨通過穴から落下させて投入された硬貨を選別している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術においては、ハウジングの下部に投入された複数の硬貨を硬貨収容部で１枚毎に掬い上げて搬送しているため、回転する硬貨収容部の角に硬貨が引っ掛かると、その硬貨が跳ね上がり、硬貨収容部に収容されずに空の硬貨収容部が形成され、硬貨の搬送における確実性が不足し、結果として硬貨の処理効率を低下させるという問題が生ずる。
【０００４】
この選別ユニットにおける硬貨搬送の確実性を向上させて硬貨の選別処理における処理効率を向上させるために、出願人は、特願２００９−２６４１０２において、硬貨処理装置を、水平に配置された繰出ハウジング内に配置された繰出回転円盤と、繰出回転円盤上に投入された硬貨を１枚毎に分離して繰出す分離ゲートとを有する繰出ユニットと、水平に配置された選別ハウジング内に配置され、外周縁部に隔置部で仕切られた複数の硬貨収容部が形成された搬送ディスクと、硬貨収容部に搬入される硬貨を通過させる搬入口と、搬送ディスクを間欠回転駆動するディスク回転モータと、硬貨収容部に収容された硬貨の搬送軌跡上に配置され、搬送される硬貨を識別するための識別センサとを有する選別ユニットと、繰出ユニットの分離ゲートと選別ユニットの搬入口との間を連結する水平に配置された硬貨通路と、硬貨通路の、搬入口の硬貨の搬入方向の上流側に配置され、搬入口から搬入する硬貨を挟持して待機位置に待機させる一対の搬送ローラ対とで構成し、搬送ディスクの硬貨収容部を搬入口に対向させた硬貨搬入位置に停止させたときに、搬送ローラ対を回転させて、待機位置に待機させた硬貨を硬貨収容部に搬入し、間欠回転駆動による搬送中に硬貨収容部内の硬貨を磁気センサからなる識別センサで識別し、リジェクト硬貨はリジェクト口へ、正常硬貨は正常硬貨排出口へ落下させて硬貨を選別する技術を提案している（前記出願の明細書の段落００１２−００４３、００８６−００８９、第２図参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２９５１３号公報（段落０００６−段落０００７、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特願２００９−２６４１０２の技術は、硬貨を硬貨収容部に確実に搬入しながら、硬貨の搬入時間を短縮して間欠回転駆動における搬送ディスクの停止時間を短くすることができるため、硬貨の選別処理における処理効率の向上に有用な技術であるが、異なる直径の硬貨の搬送を可能にするため搬送ディスクの硬貨収容部は最大直径の硬貨が収容可能な大きさになっているので、硬貨の搬送中に識別センサによって硬貨識別をするときに、特に最小直径の硬貨が硬貨収容部内で間欠回転駆動による慣性力等によって不規則に移動しながら識別センサを通過することがあり、識別センサで検出した硬貨を識別するための特性値、特に硬貨の直径の検出値にバラツキが生じ、選別した硬貨に誤判定が生ずる場合があるという問題がある。
【０００７】
また、磁気センサによって硬貨の直径を検出しているため、材質が同じ硬貨（日本国の硬貨では１００円白銅貨と５０円白銅貨）の場合は、通過する硬貨の中央部で取得した磁気的容量によって硬貨の直径を検出しようとすると、その検出値が近似し、検出した直径によって金種を判別することが困難になる場合があるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、選別ユニットにおける硬貨識別時の硬貨の挙動を安定させると共に、硬貨の直径を精度よく検出する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、水平に配置された選別ハウジング内に配置され、外周縁部に隔置部で仕切られた複数の硬貨収容部が形成された搬送ディスクと、前記硬貨収容部に搬入される硬貨を通過させる搬入口と、前記搬送ディスクを間欠回転駆動するディスク駆動源と、前記硬貨収容部に収容された硬貨の搬送軌跡上に配置され、前記間欠回転駆動による搬送中に硬貨の直径を検出する直径検出センサとを有する選別ユニットを備えた硬貨処理装置において、前記直径検出センサを通過する硬貨を、前記硬貨収容部の底面に整位させる整位レバーを設け、前記直径検出センサは、前記整位レバーで前記底面に整位された硬貨の、前記底面の反対端を含む反対側の端部を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
これにより、本発明は、直径検出センサを通過する硬貨Ｃの挙動を安定させることができると共に、硬貨Ｃの直径差に基づく面積差を拡大して検出することができ、直径検出センサによる直径の検出精度を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の硬貨処理装置の側方から見た断面を示す説明図
【図２】実施例の硬貨処理装置の上面を示す説明図
【図３】実施例の搬送ディスクの形状を示す説明図
【図４】実施例の直径検出センサの側面を示す説明図
【図５】実施例の直径検出センサの上面を示す説明図
【図６】実施例の硬貨の直径検出時の作用を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照して本発明による硬貨処理装置の実施例について説明する。
【実施例】
【００１３】
図１、図２において、１は硬貨処理装置の繰出ユニットである。
２は繰出ユニット１の繰出ハウジングであり、概ね１００枚以上の硬貨Ｃを収容できる高さを有する有底の円筒状部材であって、その底板２ａは水平に配置されている。
【００１４】
３は繰出回転円盤であり、繰出ハウジング２内に水平に配置され、繰出ハウジング２の底板２ａの中心に回転自在に支持された回転軸４を中心に繰出回転方向（図２において、反時計方向）に回転する円盤であって、繰出ハウジング２の側壁２ｂの内周面との間に、取扱う硬貨Ｃの中で最小厚さの硬貨Ｃが挟まらない隙間を形成する直径を有しており、円盤駆動源としての繰出モータ５からギヤ列５ａを介して回転軸４に伝達される駆動力により回転駆動される。
【００１５】
７は投入部であり、繰出回転円盤３の中央部の上方に配置された、硬貨を投入するための円錐台状部材であって、その落下口７ａの近傍には投入された硬貨Ｃを検出するための図示しない投入検知センサが設けられている。
８は分離ゲートであり、繰出ハウジング２の側壁２ｂに形成された開口であって、繰出回転円盤３の上面との間に、取扱う全ての硬貨Ｃを１枚だけ通過させる間隔で形成された上面を有しており、その開口の下面は回転円盤３の上面より僅かに低く形成されている。
【００１６】
９は幅寄せガイドであり、分離ゲート８の開口の一方の側面との間に、取扱う硬貨Ｃの中で最大直径の硬貨Ｃ（以下単に最大直径の硬貨Ｃという。日本国の硬貨では５００円硬貨）を１枚だけ通過させる距離分離間した位置に配置され、分離ゲート８で１枚に分離され繰出回転円盤３により円周方向に搬送される硬貨Ｃを、分離ゲート８の開口の、幅寄せガイド９に対向する一方の側面の方向に押戻す機能を有している。
また、繰出ハウジング２の側壁２ｂは、繰出回転円盤３の回転による遠心力で当接した硬貨Ｃを、その内周面に沿って分離ゲート８の方向へ導く繰出硬貨ガイド部材としても機能する。
【００１７】
１１は硬貨処理装置の選別ユニットであり、有底の円筒状部材である合成樹脂で形成された選別ハウジング１２を備えており、その底板１２ａは水平に配置されている。
１３は搬送ディスクであり、選別ハウジング１２内に水平に配置され、選別ハウジング１２の底板１２ａの中心に回転自在に支持された回転軸１４を中心に搬送回転方向（図２において、時計方向）に回転する合成樹脂で形成された円盤状部材であって、ディスク駆動源としてのディスク回転モータ１５からギヤ列１５ａを介して回転軸１４に伝達される駆動力により間欠回転駆動される。
【００１８】
１６は硬貨収容部であり、搬送ディスク１３の外周縁部を台形状に切欠いて形成された最大直径の硬貨Ｃを１枚だけ収容可能な収容部であって、隣合う硬貨収容部１６との間を隔置部１７で仕切られて所定の等ピッチ角度で複数形成され、その硬貨収容部１６の入口の、図２に矢印Ａで示す搬入方向の直交方向の幅は、最大直径の硬貨Ｃの直径より大きく設定されており、搬入口１８から搬入された硬貨Ｃを収容する。
【００１９】
また、選別ハウジング１２の側壁１２ｂは、その内周面によって、硬貨収容部１６に収容され搬送ディスク１３の回転による遠心力で当接した硬貨Ｃの搬送回転方向への搬送をガイドする搬送ガイド部材としても機能する。
【００２０】
搬入口１８は、選別ハウジング１２の側壁１２ｂに形成された開口であって、搬送ディスク１３の上面３ａとの間に、取扱う硬貨Ｃの中で最大厚さの硬貨Ｃを通過させる高さと、最大直径の硬貨Ｃを通過させる幅を有しており、その下面は選別ハウジング１２の底面、つまり底板１２ａの上面より僅かに高く形成され、搬入方向Ａの下流側には、選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面と隔置部１７の外径との隙間の間を搬入される硬貨Ｃの外周面をガイドするガイド部１９（図１参照）が設けられている。
【００２１】
２１は位置決め部材であり、搬送ディスク１３上に同軸で立設された円筒部材であって、その円筒壁には、スリット２１ａ（図２において、黒塗りの部位）が、硬貨収容部１６と所定の位相ずれた状態で同じピッチ角度で形成されている。
【００２２】
２２は位置検出センサであり、位置決め部材２１の円筒壁を挟んで発光部と受光部とを対向配置させた硬貨収容部１６の位置を検出するための光学式センサであって、発光部からの光を円筒壁が遮断したことを受光部で検出したときに「ＯＮ」になり、発光部からの光がスリット２１ａを通過して受光部に達したことを検出したときに「ＯＦＦ」になる。
【００２３】
２４は搬入検出センサであり、選別ハウジング１２の搬送ディスク１３のいずれかの硬貨収容部１６の入口が搬入口１８に対向する位置（図２に示す位置、硬貨搬入位置という。）に停止したとき、その硬貨収容部１６に搬入された硬貨Ｃを検出するための磁気センサであって、図２に示すように、搬入口１８の搬入方向Ａの下流側で、硬貨搬入位置に停止した硬貨収容部１６に収容された、取扱う硬貨Ｃの中で最小直径の硬貨Ｃ（以下、単に最小直径の硬貨Ｃという。日本国の硬貨では１円硬貨）の範囲内に配置されており、搬入された硬貨Ｃの所定の特性値を取得して硬貨Ｃの存在を検出したときに「ＯＮ」になり、所定の特性値を取得できずに硬貨Ｃの不存在を検出したときに「ＯＦＦ」になる。
【００２４】
２６は硬貨通路であり、繰出ユニット１の分離ゲート８の開口と選別ユニット１１の搬入口１８の開口とを連結するコの字状断面形状のガイド部材であって、分離ゲート８の下面および搬入口１８の下面と面一に形成され水平に配置された底面を形成する底板と、その搬入方向Ａに沿った両側に立設されたサイドガイド板を有している。
【００２５】
２７は搬送ローラ対であり、外周面に摩擦部材が被覆された第１の搬送ローラ２７ａと第２の搬送ローラ２７ｂとを対向配置した一対の搬送ローラであって、搬入口１８の搬入方向Ａの上流側に近接してその直前に配置され、第１の搬送ローラ２７ａは、硬貨通路２６の底面に設けられた窓部から外周面の一部を突出させて配置され（図１参照）、第２の搬送ローラ２７ｂは、図示しないバネ部材によって第１の搬送ローラ２７ａの方向に押圧され、硬貨Ｃの厚さに応じて移動するよう構成され、第１および第２の搬送ローラ２７ａ、２７ｂの間に硬貨Ｃを挟持して搬送する。
【００２６】
また、第１および第２の搬送ローラ２７ａ、２７ｂは、第２の搬送ローラ２７ｂの回転軸を揺動可能に支持した図示しないアーム式等の連動機構によって、搬送モータ２９からギヤ列２９ａを介して伝達される駆動力によりそれぞれ同期して回転駆動されるよう構成されている。
更に、搬送ローラ対２７による硬貨Ｃの搬入方向Ａは、図２に示すように、搬送ディスク１３の回転中心より搬送回転方向の前方側にずらした状態で設定されている。
【００２７】
３１は待機検出センサであり、硬貨通路２６の底板および搬送ローラ対２７に挟持された硬貨Ｃを挟んで発光部と受光部とを対向配置させた搬送ローラ対２７に挟持された硬貨Ｃを検出するための光学式センサであって、最小直径の硬貨Ｃが、その中心を搬送ローラ対２７の軸芯と一致させたときに、搬送ローラ対２７の挟持部の搬入方向Ａの下流側を覆う領域内に形成された図示しない透過穴を通して照射された発光部からの光を、搬送ローラ対２７に挟持された硬貨Ｃが遮断したことを受光部で検出したときに「ＯＮ」になり、発光部からの光が、透過穴を通過して受光部に達したことを検出したときに「ＯＦＦ」になる。
【００２８】
３３は排出口としてのリジェクト口であり、後述する識別部４０の搬送回転方向の前方側で、硬貨搬入位置に停止した搬送ディスク１３の硬貨収容部１６が存在する位置の選別ハウジング１２の底板１２ａに形成された、識別部４０で偽硬貨や外国硬貨等と識別されたリジェクト硬貨を落下させて排出する穴であって、リジェクト硬貨が搬送されたときに開作動するスライド式等のリジェクト口開閉シャッタ３３ａが設けられている。
【００２９】
３４は排出口としての正常硬貨排出口であり、リジェクト口３３の搬送回転方向の前方側で、硬貨搬入位置に停止した搬送ディスク１３の、搬入口１８に対向する硬貨収容部１６に搬送回転方向の後方側で隣合う硬貨収容部１６が存在する位置の選別ハウジング１２の底板１２ａに形成された単なる穴であって、識別部４０で真性硬貨と識別された各金種の正常硬貨を金種に関わらず落下させて排出する。
【００３０】
図３において、３６は整位レバーであり、選別ハウジング１２の側壁１２ｂの半径方向外側に配置された回動支点３７を中心に回動可能に構成された合成樹脂製の部材であって、その幅は、搬送ディスク１３の厚さと同等に形成されており（図４参照）、整位レバー３６の先端３６ａは、図示しないトーションスプリング等のバネ部材によって搬送ディスク１３の回転中心側に向けて回動する方向に付勢され、選別ハウジング１２の側壁１２ｂの一部を矩形に切欠いて設けられた切欠部３８から選別ハウジング１２の内部に突出している。
【００３１】
また、整位レバー３６は、図示しないストッパによって、その先端３６ａが搬送ディスク１３の外周面（図３に示す搬送ディスク１３の回転中心からの半径Ｒ１の面をいう。）に接触しない位置で、かつ硬貨収容部１６に収容された最小直径の硬貨Ｃ（図３に示す硬貨Ｃａ、Ｃｂ）を硬貨収容部１６の入口の反対側の面（底面１６ａという。）に押圧することが可能な位置に係止されており（図３に示す硬貨Ｃａ参照）、硬貨収容部１６に収容された状態で搬送される各種の硬貨Ｃを、硬貨収容部１６の底面１６ａに押圧して整位させる機能を有している。
【００３２】
また、搬送ディスク１３の外周面の半径Ｒ１は、選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面との間に半径方向隙間ΔＲを形成するよう設定され、その半径方向隙間ΔＲは、最小直径の硬貨Ｃの半径より狭い隙間に設定されている（図３に示す硬貨Ｃｂ参照）。
更に、硬貨収容部１６の底面１６ａは、搬送ディスク１３の回転中心を中心とした半径Ｒ２の円弧面で形成され、最大直径の硬貨Ｃ（図３に示す硬貨Ｃｃ）が選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面に案内されながら搬送されるときに、最大直径の硬貨Ｃの外径との間に隙間が形成されるように設けられている。
【００３３】
図２において、４０は識別部であり、選別ユニット１１の搬入口１８の搬送回転方向の前方側に配置された磁気センサからなる３つの識別センサ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを有しており、搬送ディスク１３の硬貨収容部１６に収容されて搬送される硬貨Ｃの後述する搬送軌跡上に配置され、搬送ディスク１３の間欠回転駆動による搬送中に通過する硬貨Ｃから取得した磁気特性によって、硬貨Ｃの各種の特性値（直径、材質、厚さ、穴の有無等）を検出し、硬貨Ｃの真偽、金種等を識別する機能を有している。
【００３４】
本実施例の各識別センサ４１は、搬送ディスク１３が硬貨搬入位置に停止したときに、硬貨収容部１６間の隔置部１７にそれぞれ対向する位置に配置され、図４に示すように、通過する硬貨Ｃを挟んで、その上下に配置された一対の磁気センサによって構成されている。
【００３５】
また、識別センサ４１ａは、硬貨Ｃとの対向面が矩形の磁気センサであって、識別部４０の搬送回転方向の最も後方側、つまり上流側で、かつ図５（ａ）、（ｂ）に示すように、整位レバー３６によって整位されながら搬送される、最小直径の硬貨Ｃ（図５（ａ）に示す硬貨Ｃａ）および最大直径の硬貨Ｃ（図５（ｂ）に示す硬貨Ｃｃ）の、硬貨収容部１６の底面１６ａの反対側の端点（反対端４２という。）の移動軌跡を含む反対側の端部のみの範囲を覆って配置され、一対の識別センサ４１ａ間を通過する硬貨Ｃから取得した、通過する面積に対応した磁気的容量および材質の相違に基づく磁気特性によって、硬貨Ｃの直径を検出する直径検出センサとして機能する。
【００３６】
４４は整位検出センサであり、識別センサ４１ａ（直径検出センサ）を通過する硬貨Ｃが、整位レバー３６によって底面１６ａに押圧され整位されたことを検出する磁気センサであって、図４に示すように、硬貨収容部１６の底面１６ａの移動軌跡の、選別ハウジング１２の底板１２ａの下方に配置されている。
【００３７】
上記のように、本実施例の各識別センサ４１は、合成樹脂製の選別ハウジング１２に内配置された合成樹脂製の搬送ディスク１３を硬貨搬入位置に停止させたときに、その隔置部１７に対向する位置に配置され、間欠回転駆動により搬送されるときに、識別センサ４１ａの近傍に配置された合成樹脂製の整位レバー３６によって整位されながら通過する硬貨Ｃの磁気特性や、識別センサ４１ｂ、４１ｃを通過する硬貨Ｃの磁気特性を取得するように構成されているので、それらの出力から搬送ディスク１３や整位レバー３６等による磁気的影響を除外することができ、搬送ディスク１３により搬送される硬貨Ｃの磁気特性を確実に取得して正確な識別を行うことができる。
【００３８】
また、本実施例の識別センサ４１ａ（直径検出センサ）は、整位レバー３６によって整位されながら搬送される硬貨Ｃの、反対端４２の移動軌跡を含む反対側の端部のみを部分的に検出するように配置されているので、硬貨Ｃの中央部のみの磁気的容量を取得する場合に較べて、識別センサ４１ａを通過する硬貨Ｃの直径差に基づく面積差を拡大することができ、取得する磁気的容量の直径差による変化を大きくして、硬貨Ｃの直径を高精度に検出することができる。
【００３９】
以下に、本実施例の硬貨処理装置による硬貨Ｃの選別動作について説明する。
投入部７に一括して投入された複数の硬貨Ｃが繰出回転円盤３上に落下すると、繰出モータ５による繰出回転円盤３の繰出回転方向への駆動が開始されると共に、搬送モータ２９による搬送ローラ対２７の駆動およびディスク回転モータ１５による搬送ディスク１３の駆動が開始される。
【００４０】
繰出回転円盤３が繰出回転方向に回転すると、繰出回転円盤３上に受入れられた硬貨Ｃは回転による遠心力によって繰出ハウジング２の側壁２ｂの内周面に当接し、側壁２ｂの内周面をガイド面として分離ゲート８の方向へ運ばれ、分離ゲート８によって１枚に分離されて硬貨通路２６へ繰出され、繰出された最初の硬貨Ｃは後続する硬貨Ｃによって押されながら硬貨通路２６を搬送ローラ対２７の方向へ移動する。
【００４１】
後続硬貨によって押されながら搬送ローラ対２７に達した硬貨Ｃが搬送ローラ対２７に挟持されたことを待機検出センサ３１が検出すると、搬送モータ２９による搬送ローラ対２７の駆動が停止され、その硬貨Ｃは搬送ローラ対２７に挟持された状態で規定の待機位置に待機させられる。
【００４２】
このとき、選別ユニット１１の搬送ディスク１３は、ディスク回転モータ１５によって、所定の駆動時間（硬貨収容部１６の１ピッチ分の回転時間）の駆動後に、所定の停止時間停止させる一定周期で回転、停止を繰返す間欠回転駆動で駆動されている。
この間欠回転駆動は、位置検出センサ２２が搬送ディスク１３と一体に回転する位置決め部材２１のスリット２１ａを検出したとき、つまり位置検知センサ２２がＯＮからＯＦＦに変化したときをトリガとして硬貨収容部１６の入口を搬入口１８と対向する硬貨搬入位置で一旦停止させ、所定の停止時間の経過後に再び所定の駆動時間駆動することにより行われ、投入された全ての硬貨Ｃの選別動作の終了までの間継続される。
【００４３】
搬送ディスク１３の硬貨収容部１６が硬貨搬入位置に停止すると、搬送モータ２９が回転し、搬送ローラ対２７に挟持され待機位置に停止していた硬貨Ｃが、搬入口１８から硬貨収容部１６へ搬入され、搬入検出センサ２４が搬入された硬貨Ｃを検出（ＯＮ）する。
そして、所定の停止時間の経過後に、搬送ディスク１３が再び回転を開始し、硬貨搬入位置で硬貨収容部１６に収容された硬貨Ｃは、図６（ａ）に示すように、搬送ディスク１３の回転に伴って、その回転による遠心力により選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面に当接し、搬送回転方向後方側の隔置部１７に押されながら側壁１２ｂの内周面に沿って選別ハウジング１２の底板１２ａ上を識別部４０の方向へ搬送されて行く。なお、図６に示す硬貨Ｃは最小直径の硬貨Ｃである。
【００４４】
硬貨収容部１６に収容された硬貨Ｃが、整位レバー３６まで搬送されてくると、その硬貨Ｃは、搬送ディスク１３の中心側に向けて回動する方向に付勢され選別ハウジング１２の側壁１２ｂの切欠部３８から選別ハウジング１２内に突出している整位レバー３６に当接し、図６（ｂ）に示すように、図示しないストッパに付勢力により係止され停止している整位レバー３６によって、硬貨収容部１６の底面１６ａの方向に幅寄せされ、更に搬送されると、図６（ｃ）に示すように、硬貨Ｃの外径が図６に２点鎖線で示す識別センサ４１ａ（直径検出センサ）に達する前に底面１６ａに当接する。
【００４５】
底面１６ａへの当接後に硬貨Ｃは、図６（ｄ）に示すように、整位レバー３６の付勢力に抗して整位レバー３６を回動支点３７を中心に半径方向外側に押し広げながら、整位レバー３６と硬貨収容部１６の底面１６ａとの間に挟み込まれ整位された状態で搬送され、識別センサ４１ａを通過する。
このとき、識別センサ４１ａは、通過する硬貨Ｃの反対側端部の面積に対応した磁気的容量および材質の相違に基づく磁気特性によって、当該硬貨Ｃの直径を検出する。また、整位検出センサ４４は、識別センサ４１ａを通過する硬貨Ｃが、硬貨収容部１６の円弧面からなる底面１６ａに整位されていることを検出する。
【００４６】
硬貨Ｃの外形面が整位レバー３６の先端３６ａを通過すると、その硬貨Ｃは搬送ディスク１３の回転による遠心力によって選別ハウジング１２の側壁１２ｂの内周面に再び当接し、周期的な間欠回転駆動に伴って識別センサ４１ｂ、４１ｃを通過する。
上記した、側壁１２ｂの内周面に沿って搬送された硬貨Ｃが、整位レバー３６によって一旦硬貨収容部１６の底面１６ａに押圧され、再び側壁１２ｂの内周面に沿って搬送されていく硬貨Ｃの移動軌跡を、本実施例では硬貨Ｃの搬送軌跡という。
【００４７】
そして、硬貨収容部１６に収容された硬貨Ｃが識別部４０の各識別センサ４１を間欠搬送により通過したときに、当該硬貨Ｃの磁気特性が間欠回転駆動による搬送１回につき一つの識別センサ４１により取得され、識別センサ４１ａにより取得した当該硬貨Ｃの直径および材質と、他の２つの識別センサ４１ｂ、４１ｃによる厚さや穴の有無等の特性値を用いて当該硬貨Ｃの真偽や金種等が識別部４０により識別され、その識別結果が、リジェクト硬貨の場合は、当該硬貨Ｃを収容した硬貨収容部１６がリジェクト口３３上に停止したときに、リジェクト口開閉シャッタ３３ａが開作動し、リジェクト硬貨が自重によりリジェクト口３３へ落下し、落下後にリジェクト口開閉シャッタ３３ａが閉作動してリジェクト口３３が閉鎖される。
【００４８】
また、識別部４０による識別結果が、真性硬貨と識別された正常硬貨である場合は、金種に関わらずリジェクト口開閉シャッタ３３ａ上を通過させて正常硬貨排出口３４へ搬送され、正常硬貨を収容した硬貨収容部１６が正常硬貨排出口３４上に停止したときに、硬貨Ｃが自重により正常硬貨排出口３４へ落下し排出される。
【００４９】
このようにして、繰出ユニット１から繰出された硬貨Ｃが、硬貨収容部１６のピッチ毎に１枚ずつ選別される選別動作が行われ、投入された全ての硬貨Ｃの選別が終了したときに、繰出モータ５による繰出回転円盤３の駆動、搬送モータ２９による搬送ローラ対２７の駆動およびディスク回転モータ１５による搬送ディスク１３の駆動が停止される。
【００５０】
上記のように、本実施例では、搬送ディスク１３で硬貨Ｃを間欠的に搬送しながら識別部４０の識別センサ４１ａによって硬貨Ｃの直径等を検出する際に、整位レバー３６によって硬貨Ｃを硬貨収容部１６の底面１６ａに幅寄せして整位するので、識別センサ４１ａの通過時に硬貨Ｃの挙動を安定させることができ、識別センサ４１ａによる直径の検出精度を向上させることができる。
【００５１】
また、識別センサ４１ａが、整位レバー３６によって硬貨収容部１６の円弧面からなる底面１６ａに整位されて通過する硬貨Ｃの反対端４２の移動軌跡を含む反対側の端部のみの磁気特性を取得するので、硬貨Ｃの直径差に基づく面積差を拡大して検出することができ、識別センサ４１ａによる直径の検出精度を更に向上させることができる。
【００５２】
更に、本実施例の硬貨収容部１６の底面１６ａは、搬送ディスク１３の回転中心を中心とした半径Ｒ２の円弧面で形成され、かつ整位検出センサ４４によって硬貨Ｃが底面１６ａに整位されていることを確認するので、底面１６ａが平面である場合に較べて、識別センサ４１ａを通過する硬貨Ｃの直径差に基づく面積差のバラツキを最小限にして、硬貨Ｃの直径を高精度に検出することができる。
【００５３】
なお、本実施例では、識別センサ４１ａ、４１ｂ、４１ｃは上下一対に配置するとして説明したが、各識別センサ４１は、上方のみ、または下方のみに配置してもよい。
また、本実施例では、整位検出センサ４４は、搬送ディスク１３の下方のみに配置するとして説明したが、整位検出センサ４４は、上方のみ、または上下一対に配置してもよい。
【００５４】
更に、本実施例では、整位レバー３６は識別センサ４１ａの近傍にのみ設けるとして説明したが、他の２つの識別センサ４１ｂ、４１ｃについても同様に、それぞれの識別センサ４１に対応する位置に同様の整位レバー３６を設けるようにしてもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施例では、選別ハウジングの搬送ディスク設けられた硬貨収容部に収容された硬貨Ｃを間欠回転駆動による搬送中に硬貨Ｃの直径を検出する直径検出センサ（識別センサ４１ａ）を通過させて硬貨Ｃの識別を行う硬貨処理装置に、直径検出センサを通過する硬貨を硬貨収容部の底面に整位させる整位レバーを設け、直径検出センサは、整位レバーで硬貨収容部の底面に整位された硬貨の反対端を含む反対側の端部のみを検出するようにしたことによって、直径検出センサを通過する硬貨Ｃの挙動を安定させることができると共に、硬貨Ｃの直径差に基づく面積差を拡大して検出することができ、直径検出センサによる直径の検出精度を向上させて硬貨の直径を正確に検出することが可能になり、選別する硬貨Ｃの誤判定を防止することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 繰出ユニット
２ 繰出ハウジング
２ａ、１２ａ 底板
２ｂ、１２ｂ 側壁
３ 繰出回転円盤
４、１４ 回転軸
５ 繰出モータ
５ａ、１５ａ、２９ａ ギヤ列
７ 投入部
７ａ 落下口
８ 分離ゲート
９ 幅寄せガイド
１１ 選別ユニット
１２ 選別ハウジング
１３ 搬送ディスク
１５ ディスク回転モータ
１６ 硬貨収容部
１６ａ 底面
１７ 隔置部
１８ 搬入口
１９ ガイド部
２１ 位置決め部材
２１ａ スリット
２２ 位置検出センサ
２４ 搬入検出センサ
２６ 硬貨通路
２７ 搬送ローラ対
２７ａ 第１の搬送ローラ
２７ｂ 第２の搬送ローラ
２９ 搬送モータ
３１ 待機検出センサ
３３ リジェクト口
３３ａ リジェクト口開閉シャッタ
３４ 正常硬貨排出口
３６ 整位レバー
３６ａ 先端
３７ 回動支点
３８ 切欠部
４０ 識別部
４１ａ 識別センサ（直径検出センサ）
４１ｂ、４１ｃ 識別センサ
４２ 反対端
４４ 整位検出センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に配置された選別ハウジング内に配置され、外周縁部に隔置部で仕切られた複数の硬貨収容部が形成された搬送ディスクと、
前記硬貨収容部に搬入される硬貨を通過させる搬入口と、
前記搬送ディスクを間欠回転駆動するディスク駆動源と、
前記硬貨収容部に収容された硬貨の搬送軌跡上に配置され、前記間欠回転駆動による搬送中に硬貨の直径を検出する直径検出センサとを有する選別ユニットを備えた硬貨処理装置において、
前記直径検出センサを通過する硬貨を、前記硬貨収容部の底面に整位させる整位レバーを設け、
前記直径検出センサは、前記整位レバーで前記底面に整位された硬貨の、前記底面の反対端を含む反対側の端部を検出することを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記直径検出センサを通過する硬貨が、前記硬貨収容部の底面に整位されていることを検出する整位検出センサを設けたことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記硬貨収容部の底面を、前記搬送ディスクの回転中心を中心とした円弧面で形成したことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記直径検出センサは、取扱う最大直径の硬貨と最小直径の硬貨の前記反対端の移動軌跡を含む範囲を覆っていることを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記直径検出センサに加えて、前記硬貨収容部に収容された硬貨の搬送軌跡上に配置され、前記間欠回転駆動による搬送中に、硬貨の他の特性値を検出する識別センサを複数設けたことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の硬貨処理装置において、
前記識別センサを、前記搬送ディスクの硬貨収容部を前記搬入口に対向させた硬貨搬入位置に停止させた搬送ディスクの前記隔置部に対向させて配置したことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項７】
請求項５に記載の硬貨処理装置において、
前記整位レバーを、前記各識別センサに対応する位置に設けたことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項８】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記直径検出センサを、前記搬送ディスクの硬貨収容部を前記搬入口に対向させた硬貨搬入位置に停止させた搬送ディスクの前記隔置部に対向させて配置したことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項９】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記整位レバーの回動支点を、前記選別ハウジングの側壁の半径方向外側に配置すると共に、前記整位レバーの先端を、前記搬送ディスクの回転中心側に向けて回動させる方向に付勢したことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の硬貨処理装置において、
水平に配置された繰出ハウジング内に配置された繰出回転円盤と、前記繰出回転円盤上に投入された硬貨を１枚毎に分離して繰出す分離ゲートとを有する繰出ユニットと、
前記繰出ユニットの分離ゲートと、前記選別ユニットの搬入口との間を連結する水平に配置された硬貨通路と、
前記硬貨通路の、前記搬入口の硬貨の搬入方向の上流側に配置され、前記搬入口から搬入する硬貨を挟持して待機位置に待機させる一対の搬送ローラ対とを設け、
前記搬送ディスクの硬貨収容部を前記搬入口に対向させた硬貨搬入位置に停止させたときに、前記搬送ローラ対を回転させて、前記待機位置に待機させた硬貨を前記硬貨収容部に搬入することを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項１】
水平に配置された選別ハウジング内に配置され、外周縁部に隔置部で仕切られた複数の硬貨収容部が形成された搬送ディスクと、
前記硬貨収容部に搬入される硬貨を通過させる搬入口と、
前記搬送ディスクを間欠回転駆動するディスク駆動源と、
前記硬貨収容部に収容された硬貨の搬送軌跡上に配置され、前記間欠回転駆動による搬送中に硬貨の直径を検出する直径検出センサとを有する選別ユニットを備えた硬貨処理装置において、
前記直径検出センサを通過する硬貨を、前記硬貨収容部の底面に整位させる整位レバーを設け、
前記直径検出センサは、前記整位レバーで前記底面に整位された硬貨の、前記底面の反対端を含む反対側の端部を検出することを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記直径検出センサを通過する硬貨が、前記硬貨収容部の底面に整位されていることを検出する整位検出センサを設けたことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記硬貨収容部の底面を、前記搬送ディスクの回転中心を中心とした円弧面で形成したことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記直径検出センサは、取扱う最大直径の硬貨と最小直径の硬貨の前記反対端の移動軌跡を含む範囲を覆っていることを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記直径検出センサに加えて、前記硬貨収容部に収容された硬貨の搬送軌跡上に配置され、前記間欠回転駆動による搬送中に、硬貨の他の特性値を検出する識別センサを複数設けたことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の硬貨処理装置において、
前記識別センサを、前記搬送ディスクの硬貨収容部を前記搬入口に対向させた硬貨搬入位置に停止させた搬送ディスクの前記隔置部に対向させて配置したことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項７】
請求項５に記載の硬貨処理装置において、
前記整位レバーを、前記各識別センサに対応する位置に設けたことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項８】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記直径検出センサを、前記搬送ディスクの硬貨収容部を前記搬入口に対向させた硬貨搬入位置に停止させた搬送ディスクの前記隔置部に対向させて配置したことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項９】
請求項１に記載の硬貨処理装置において、
前記整位レバーの回動支点を、前記選別ハウジングの側壁の半径方向外側に配置すると共に、前記整位レバーの先端を、前記搬送ディスクの回転中心側に向けて回動させる方向に付勢したことを特徴とする硬貨処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の硬貨処理装置において、
水平に配置された繰出ハウジング内に配置された繰出回転円盤と、前記繰出回転円盤上に投入された硬貨を１枚毎に分離して繰出す分離ゲートとを有する繰出ユニットと、
前記繰出ユニットの分離ゲートと、前記選別ユニットの搬入口との間を連結する水平に配置された硬貨通路と、
前記硬貨通路の、前記搬入口の硬貨の搬入方向の上流側に配置され、前記搬入口から搬入する硬貨を挟持して待機位置に待機させる一対の搬送ローラ対とを設け、
前記搬送ディスクの硬貨収容部を前記搬入口に対向させた硬貨搬入位置に停止させたときに、前記搬送ローラ対を回転させて、前記待機位置に待機させた硬貨を前記硬貨収容部に搬入することを特徴とする硬貨処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−６９０１６（Ｐ２０１２−６９０１６Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４５５４（Ｐ２０１０−２１４５５４）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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