(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に対して回転面が傾斜して配置され、かつ硬貨を掻き揚げて、該硬貨を繰り出すように構成された回転ディスクと；
前記硬貨の掻き揚げ不良を検出する検出装置と；
前記検出装置によって検出された掻き揚げ不良に応じて、前記回転ディスクの減速回転および逆回転のいずれかを選択する制御を行う制御装置とを有する；
硬貨繰出装置。
【請求項２】
前記回転ディスクによって掻き揚げられる硬貨を収納するホッパーケースを有し；
前記検出装置は、前記ホッパーケースの最下部付近での硬貨の第１残留を検出する第１検出装置と、前記第１検出装置の取付位置より所定のレベルだけ高い部分の硬貨の第２残留を検出する第２検出装置と、前記硬貨繰出装置からの硬貨の送出を検出する第３検出装置とを含んで構成され；
前記制御装置は、前記第３検出装置によって、前記送出が所定時間検出されず、かつ前記第２検出装置によって前記第２残留が検出されず、かつ前記第１検出装置によって前記第１残留が検出される場合は、前記減速回転を行い、前記第３検出装置によって、前記送出が所定時間検出されず、かつ前記第２検出装置によって前記第２残留が検出される場合は、前記逆回転を行う；
請求項１に記載の硬貨繰出装置。
【請求項３】
前記回転ディスクを駆動する直流モータを更に有し、前記制御装置が前記直流モータの電源のオン・オフ時間の変更により前記減速回転が可能なように構成された；
請求項１または請求項２に記載の硬貨繰出装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の硬貨繰出装置を備え、前記硬貨繰出装置によって繰り出した硬貨を処理する硬貨処理装置。
【請求項５】
硬貨を水平面に対して傾斜した面内で旋回させ、前記硬貨を掻き揚げて、繰り出す工程と；
前記硬貨の掻き揚げ不良を検出する工程と；
前記検出された掻き揚げ不良に応じて、前記硬貨の前記面内の減速旋回および逆旋回のいずれかを選択する工程とを有する；
硬貨繰出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動販売機や硬貨計数装置に使用される硬貨繰出装置及び硬貨処理装置、硬貨繰出方法に関し、特に硬貨が回転する回転面が傾斜している装置、方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９に示すように、硬貨処理装置１３０は、硬貨を一枚ずつ分離し、繰出部から次段に硬貨を送出する硬貨繰出装置１０１や、その途中に設けられた硬貨の種類を判別する硬貨識別装置１３１を備える搬送部１３２や、搬送部１３２からの硬貨を硬貨識別装置１３１からの信号を基に種類別に振り分ける硬貨振分装置１３３等を有する。硬貨処理装置中の従来の硬貨繰出装置１０１は、受け入れた硬貨を、硬貨繰出装置１０１に備え付けられたホッパーケース１０２に収納し、収納した硬貨を一枚ずつ回転ディスク１０３に設けられた突起１０３Ａに乗せて掻き揚げ分離する。本硬貨繰出装置１０１において、回転ディスク１０３はその回転面が水平面に対して傾斜して配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
硬貨処理装置が処理する硬貨の時間当りの枚数を増やすためには、まず硬貨繰出装置１０１によって繰り出されて、搬送部で処理される硬貨の時間当りの枚数を増やせばよい。
【０００４】
この目的を達成するため、硬貨繰出装置１０１への硬貨の供給を増やすことにより処理時間のロスをなくしたり、回転ディスク１０３の回転数を上げるなどの対処がなされた。しかし、これらの対策により、硬貨繰出装置１０１で掻き揚げ不良なる現象が発生するようになった。
【０００５】
それは、処理速度を上げるためホッパーケース１０２に従来に比べ多く補給された硬貨が斜めの姿勢で互いにロックしあった状態で重なり合い、この斜めになった硬貨により空間が形成されるいわゆるブリッジ現象等が発生し、回転ディスク１０３の突起１０３Ａに乗り難くなることによる。
【０００６】
更に、回転ディスク１０３の回転速度が高速であるためホッパーケース１０２内の硬貨の収納枚数が少なくなると、硬貨が回転ディスク１０３の回転サイクルと同期したサイクルで踊るという現象が発生するようになった。この現象が発生すると、硬貨は回転ディスク１０３の突起１０３Ａに乗り難くなった。
【０００７】
そこで本発明は、傾斜した回転ディスクで硬貨を掻き揚げる場合であっても、掻き揚げ不良が発生したときに対処できるもので、特に硬貨が踊る現象が発生したときに、適切に対処できる硬貨繰出装置、硬貨繰り出し方法、硬貨繰出装置を備えた硬貨処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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繰出装置は、例えば図１に示すように、水平面に対して回転面が傾斜して配置され、かつ硬貨を掻き揚げて、該硬貨を繰り出すように構成された回転ディスク３と；前記硬貨の掻き揚げ不良を検出する検出装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４と；検出装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４によって検出された掻き揚げ不良に応じて、回転ディスク３の減速回転および逆回転のいずれかを選択する制御を行う制御装置７とを有する。
【０００９】
回転ディスクによる硬貨の掻き揚げ不良、例えば、硬貨の残留量が少なくなったときに、掻き揚げられる前の硬貨が踊る現象、または掻き揚げられる前の硬貨のいわゆるブリッジ現象等が発生したために、回転ディスクによる硬貨の掻き揚げ不良が起きた場合は、検出装置によってこれを検出し、回転ディスクの減速回転および回転ディスクの逆回転のいずれかを選択する制御を行う。これによって、硬貨が踊る現象及びブリッジ現象等は解消され、その結果硬貨は回転ディスクに掻き揚げ用の突起が取り付けられている場合はこの突起に乗り易くなり、掻き揚げ不良が改善される。
【００１０】
掻き揚げ不良が起きたことの検出は、検出装置により、例えば、所定量以下の硬貨の残留の有無と、回転ディスクにより掻き揚げられた硬貨が所定時間の間検出されないことの有無を監視することによって行うことができる。すなわち、この場合、ある硬貨が回転ディスクにより掻き揚げられて検出されてから所定時間経過する間、次の硬貨が掻き揚げられず検出されないにもかかわらず、掻き揚げ前の残留硬貨が検出されるときは、掻き揚げ不良が発生しているとみなして、掻き揚げ不良を解消するため回転ディスクの減速回転および逆回転のいずれかを選択する制御を行うのである。
請求項２に係る発明による硬貨繰出装置は、請求項１に記載の硬貨繰出装置において、例えば図１、図３、図４、図５に示すように、回転ディスク３によって掻き揚げられる硬貨を収納するホッパーケース２を有し；検出装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４は、ホッパーケース２の最下部付近での硬貨の第１残留を検出する第１検出装置Ｓ１と、第１検出装置Ｓ１の取付位置より所定のレベルだけ高い部分の硬貨の第２残留を検出する第２検出装置Ｓ２と、硬貨繰出装置１からの硬貨の送出を検出する第３検出装置Ｓ４とを含んで構成され；制御装置７は、第３検出装置Ｓ４によって、前記送出が所定時間検出されず（ＳＴＰ２０４でＮＯ、ＳＴＰ２０５でＹＥＳ）、第２検出装置Ｓ２によって前記第２残留が検出されず（ＳＴＰ２０６でＮＯ）、かつ第１検出装置Ｓ１によって前記第１残留が検出される場合（ＳＴＰ２０７でＹＥＳ）は、前記減速回転を行い（ＳＴＰ２２３）、第３検出装置Ｓ４によって、前記送出が所定時間検出されず（ＳＴＰ２０４でＮＯ、ＳＴＰ２０５でＹＥＳ）、かつ第２検出装置Ｓ２によって前記第２残留が検出される場合（ＳＴＰ２０６でＹＥＳ）は、前記逆回転を行う（ＳＴＰ２４２）。
【００１１】
請求項３に係る発明による硬貨繰出装置は、請求項１または請求項２に記載の硬貨繰出装置において、前記回転ディスクを駆動する直流モータを更に有し、前記制御装置が前記直流モータの電源のオン・オフ時間の変更により前記減速回転が可能なように構成される。例えば、前述の硬貨が踊る現象による掻き揚げ不良が解消される回転数へ減少する回転制御を、直流モータへの電源を所定の周期でオン・オフさせることにより行うことができる。ここで、オン・オフ時間とは、電源をオンにしている時間、及び電源をオフにしている時間をいう。
【００１２】
請求項４に係る発明による硬貨処理装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の硬貨繰出装置を備え、前記硬貨繰出装置によって繰り出した硬貨を処理する。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項５に係る発明による硬貨繰出方法は、硬貨を水平面に対して傾斜した面内で旋回させ、前記硬貨を掻き揚げて、繰り出す工程と；前記硬貨の掻き揚げ不良を検出する工程と；前記検出された掻き揚げ不良に応じて、前記硬貨の前記面内の減速旋回および逆旋回のいずれかを選択する工程とを有する。ここで旋回とは主として硬貨から所定の距離はなれた前記面内の点を中心として円を描いて回転することを意味する。ここで円とは真円に限らず、旋回の途中で円起動からはずれるくずれた円、楕円等であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態による硬貨繰出装置１の立体斜視図である。図に示すように、硬貨繰出装置１は受け入れた硬貨を収納するホッパーケース２と、硬貨を旋回させることにより硬貨を一枚ずつ分離し搬送する略円盤形状の回転ディスク３と、回転ディスク３を駆動する本発明の直流モータとしての繰出モータＭ１と、繰り出される硬貨をガイドして繰出部５に導く送出ガイド６と、硬貨のホッパーケース２内での残留状況を検出するための４個の本発明の検出装置としての硬貨センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４（硬貨センサＳ４は図１に図示せず）及び制御部７を有する。図１において、制御部７は繰出モータＭ１とのみ接続されているが（接続線を断線で一部省略）、実際は硬貨センサＳ１〜Ｓ４、後述のホッパーケース開閉モータＭ２等に接続されている。
【００１６】
ホッパーケース２は上部が開口しており、上辺が下辺より長い略台形の断面形状を有する。また、ホッパーケース２は受け入れた硬貨をバラ積みに収納するケースであり、その下部がホッパーケース開閉モータＭ２により軸９を中心に開閉可能になっており、変形硬貨、筒のままの硬貨（棒金）、紙幣等の掻き揚げまたは繰り出しをすることができない異物が投入された場合に、ホッパーケース２を開き異物を下方に落下させることができる。
【００１７】
ホッパーケース２の端側面２Ａには、硬貨を検出する三つの硬貨センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が取り付けられており、上部の開口に一番近いのが満杯検出用の硬貨センサＳ３であり、この硬貨センサＳ３より上部開口から遠い位置に残留確認用の第２検出装置としての硬貨センサＳ２、上部開口からさらに遠い位置に残留確認用の第１検出装置としての硬貨センサＳ１が取り付いている。硬貨センサＳ１〜Ｓ４は発光器と受光器の対から構成されており、硬貨センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、一方の端側面２Ａには発光器が、他方の端側面２Ａには受光器が取り付けられている。第３検出装置としての硬貨センサＳ４は、繰出部５に他の硬貨センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３と同様に対で取り付けられている（図示せず）。
【００１８】
硬貨センサＳ１は、ホッパーケース２の最下部付近に硬貨が残留していることを検出するためのものであり、ある硬貨が繰出部５を通過した後、次の硬貨が所定の時間Ｔ１を経過しても繰出部５を通過しない場合であって、硬貨センサＳ１によってホッパーケース２内に硬貨が検出される場合は、硬貨の掻き揚げの不良が発生したことを意味する。本実施の形態ではこの場合の硬貨の掻き揚げ不良は、回転ディスクの回転数が速く、ホッパーケースに残留する硬貨の量が少ないために、残留硬貨が回転ディスク３の回転サイクルと同期したサイクルで踊るという現象によるものである。
【００１９】
硬貨センサＳ２は、硬貨センサＳ１では検出できない、例えば棒金や、大きな異物を検出するためのものである。すなわち、硬貨センサＳ２は、ホッパーケース２の硬貨センサＳ１の取付位置より所定のレベルだけ高い部分にも硬貨が残留していることを検出するためのものである。
【００２０】
ある硬貨が繰出部５を通過した後、次の硬貨が所定の時間Ｔ１経過しても繰出部５を通過しない場合であって、硬貨センサＳ２によってホッパーケース２内に硬貨が検出される場合は、例えば次の二通りの場合が考えられる。まず第一に、前述のように棒金や紙幣等の大きな異物がホッパーケース２内に存在する場合であり、次にホッパーケース２内でいわゆるブリッジ現象が原因である掻き揚げ不良が発生している場合である。
【００２１】
硬貨センサＳ３は、硬貨繰出装置１の前段から補給または搬送された硬貨がその硬貨センサＳ３の取り付けレベルに達することを監視している。硬貨センサＳ３によって硬貨が検出された場合は、ホッパーケース２が硬貨でほぼ満杯となったことを意味するので、この場合は前段の作動を停止し、これによってホッパーケース２への硬貨の補給または搬送を停止し、過剰な硬貨が補給または搬送されてホッパーケース２から溢れないようにする。
【００２２】
硬貨センサＳ４は、硬貨繰出装置１から次段である搬送部へ送出された硬貨を監視するものである。特に本実施の形態では、硬貨センサＳ４は、ある硬貨が繰出部５を通過した後、次の硬貨が所定の時間Ｔ１を経過しても繰出部５を通過しない場合であって、硬貨センサＳ１、Ｓ２の検出がないときは正常動作として硬貨繰出装置１の動作を停止するために用いられ、また硬貨センサＳ１、Ｓ２のいずれかが検出されているときは、前述した何れかの掻き揚げ不良の発生を検出するために用いられるものである。
【００２３】
ホッパーケース２の二つの端側面２Ａとほぼ直交する方向の二つの長手方向側面２Ｂの一方の一部を構成するように、回転ディスク３が備え付けられている。回転ディスク３は、通常は図中実線の矢印方向（回転ディスクから見て時計方向）に回転し、その回転面は、ホッパーケース２の他方の長手方向側面２Ｂと対称に水平面に対して傾斜して配置されている。回転ディスク３の回転面とは、回転ディスク３の円形の平面をいう。回転面が水平面に対して傾斜しているので、回転ディスク３の回転軸は垂直軸に対して同じ角度だけ傾斜している。
【００２４】
回転ディスク３の回転面には、対になって配置され対単位で回転中心に対して角度方向均等に配置された合計１６個の突起３Ａ（一部のみ図示）が設けられている。対の一方の突起３Ａ（８個）は回転中心からある半径Ｒ１上に配置され、対の他方の突起３Ａ（８個）は半径がＲ１より大の半径Ｒ２上に配置され、両方が対として隣接して並べて配置されている。更に、回転ディスク３の回転面には、回転ディスク３と同心であり半径がＲ１より小さい円の中に放射状に配置され、また対の突起３Ａ、３Ａの角度方向のほぼ中間部にそれぞれ配置された８個の隆起３Ｂが設けられている。硬貨は半径Ｒ１上に位置する突起３Ａより一枚ずつ乗せられて、掻き揚げられ、分離されて搬送される。分離された硬貨は回転ディスク３の半分より上側（ホッパーケース２の開口側）の位置まで搬送されると半径Ｒ１上に位置する突起３Ａと隆起３Ｂとの間に乗せられた状態となり（図１にこの状態の硬貨を破線にて表示）さらに搬送される。
【００２５】
突起３Ａは、硬貨を搬送するに際して、硬貨が規制部１１等に噛み込み回転ディスク３の回転が停止することがないようにするため、図示しない板バネにより回転ディスク３の表面側に付勢されるように構成されている。
【００２６】
繰出モータＭ１はギヤヘッド１０を介して、回転ディスク３を駆動するよう備え付けられている。繰出モータＭ１は正転及び逆転、及び後述のＰＷＭ制御による回転数の変更が可能である。
【００２７】
繰出部５には規制部１１と送出ガイド６が取り付けられており、規制部１１の底面は、回転ディスク３の回転表面から、処理する硬貨のなかで一番厚い５００円硬貨の厚さより僅かに大きい隙間をもった距離だけ離れ、突起３Ａが接触しないよう二本の溝が加工されている。回転ディスク３の回転円盤面上の突起３Ａ及び隆起３Ｂに乗せられ、掻き揚げられた硬貨が変形しているためにその厚さが正規の厚さ以上の場合には硬貨は規制部１１を通過できず、突起３Ａ及び隆起３Ｂから外れて、ホッパーケース２に再び落ちる。変形硬貨の処理は後述する。
【００２８】
規制部１１を通過した硬貨は搬送するための部材を半径Ｒ１上に位置する突起３Ａから半径Ｒ２上に位置する突起３Ａに換えつつ送出ガイド６によりガイドされて進行方向を回転ディスク３の外側である繰出方向に変え、繰出部５を通過して、搬送部へ繰り出される。送出ガイド６の底面は、回転ディスク３の回転表面より僅かに離れて配置され、回転ディスク３の回転に伴って回転する突起３Ａが、接触しないよう二本の溝が加工されている。繰出部５には図示しない硬貨センサＳ４が取り付けられており、繰り出される硬貨を検出する。
【００２９】
硬貨が規制部１１の底面に噛みこまれた場合は、繰出モータＭ１は回転ができなくなる。この場合、繰出モータＭ１の巻線の電流値を検出するようにし、さらに回転不能をこの巻線の異常電流の発生で検出し、繰出モータＭ１の逆転動作を自動的に行うようにしたり、警報を発し、繰出モータＭ１の電源３５をオフにするようにしてもよい。さらに、繰出モータＭ１を手動で逆転できるようにしておけば、回転ディスク３の逆転により、硬貨を噛み込みから開放しホッパーケース２内に落とすことができる。
【００３０】
図２を参照して、硬貨繰出装置１の本発明の制御装置としての制御部７の構成を説明する。制御部は７は作動制御部１３、信号検出手段１４、タイマ１５、記憶部１６、モータ駆動手段１７、駆動時間変換手段１８から構成される。なお信号の入出力は後述のように硬貨センサＳ１〜Ｓ４、繰出モータＭ１、ホッパーケース開閉モータＭ２とのやり取りのみ図示する。また、図示しないが、前面に繰出モータＭ１の手動回転用の押しボタンとホッパーケース開閉モータＭ２の手動回転用の押しボタン、駆動時間変換手段用のオン時間設定ボタン、オフ時間設定ボタンを有するようにしてもよい。設定されたオン時間、オフ時間を表示するようにするとよい。
【００３１】
記憶部１６は、ＲＯＭとＲＡＭとからなり、ＲＯＭには各部を制御するプログラムが記憶されており、ＲＡＭには硬貨センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の情報及び時間情報を一時的に記憶し、各部を制御するためのパラメータとする。硬貨センサＳ４から発せられ信号検出手段１４と作動制御部１３とを経由した信号により、または作動制御部１３からモータ駆動手段１７とタイマに同時に送られた信号により、タイマ１５が時間を刻み始め、ＣＰＵで所定の事項を監視する。
【００３２】
信号検出手段１４は硬貨センサＳ１からの硬貨による遮光を検出した遮光検出信号３１、硬貨センサＳ２から同様の遮光信号３２、硬貨センサＳ３から同様の遮光信号３３、硬貨センサＳ４から同様の遮光信号３４を検出する。モータ駆動手段１７は繰出モータＭ１、ホッパーケース開閉モータＭ２に電源３５、３６を供給する。駆動時間変換手段１８は、繰出モータＭ１のモータ駆動手段１７を制御するための制御信号を発生する手段でＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）を用いて制御信号を発生する。この制御信号が基となり、モータ駆動手段１７から繰出モータＭ１への電力供給が制御される。
次に図３、図４、図５を参照して、硬貨繰出装置１の正常作動時及び掻き揚げ不良時の動作を説明する。
【００３３】
図３は硬貨繰出装置１の動作を示す各ステップＳＴＰ２００〜ＳＴＰ２１０から、図４はＳＴＰ２２１〜ＳＴＰ２２６から、図５はＳＴＰ２４１〜ＳＴＰ２４９から構成されるフロー図である。図３は主として正常作動時を示し、図４、図５は主として掻き揚げ不良時を示し、掻き揚げ不良は大きく分けると硬貨が踊る現象による場合（図４）と、硬貨のブリッジ現象による場合（図５）に分けられる。図中各ステップを表す長方形、菱形の中に動作の概略内容を記載してある。
【００３４】
図３が表す通常作動時の動作は以下の通りである。硬貨繰出装置１が起動されると（ＳＴＰ２００）、モータ駆動信号３５Ａが発せられ（ＳＴＰ２０１）、繰出モータＭ１が正回転を始める（ＳＴＰ２０２）。実際にはモータ駆動信号３５Ａが作動制御部１３からモータ駆動手段１７に送られ、モータ駆動手段１７が繰出モータＭ１への電源３５の供給を開始し、繰出モータＭ１が通常回転数で正回転を始める。
【００３５】
次にタイマ１５が起動（ＳＴＰ２０３）するように描かれているが、実際には作動制御部１３がモータ駆動信号３５Ａを発すると同時に、タイマ１５を起動（ＳＴＰ２０３）させる。
【００３６】
繰出モータＭ１の駆動により回転ディスク３が回転し、硬貨は一枚ずつ掻き揚げられて、繰出部５へ導かれる。導かれた硬貨は繰出部５に取り付けられた、繰出しを確認する硬貨センサＳ４により、硬貨センサＳ４を遮光するか否かが監視される（ＳＴＰ２０４）。硬貨が硬貨センサＳ４を遮光（ＳＴＰ２０４のＹＥＳの場合）するたびに、タイマはリセット（ＳＴＰ２０３）されて再び０から時間を刻み始める。
【００３７】
ここで、正常に硬貨が掻き揚げられる場合を述べると、ホッパーケース２にあった硬貨が回転ディスク３に掻き揚げられ、繰出部５を通過して全部搬送されホッパーケース２に硬貨がなくなって行く過程で、先ずホッパーケース２に硬貨が残留していることを確認する硬貨センサＳ２が遮光されなくなり（ＳＴＰ２０６のＮＯの場合）、続いて硬貨センサＳ２よりホッパーケース２の底に近いレベルに取り付けられて硬貨の残留を確認する硬貨センサＳ１が遮光されなくなり（ＳＴＰ２０７のＮＯの場合）、さらに繰出しを確認する繰出部５の硬貨センサＳ４も遮光されなくなる（ＳＴＰ２０４のＮＯの場合）。現象的にはこの順序で推移するが、シーケンス的には硬貨センサＳ４の遮光検出なし、所定時間Ｔ１を経過、硬貨センサＳ２の遮光検出なし、硬貨センサＳ１の遮光検出なしのように推移する。
【００３８】
作動制御部１３は前述のように繰出モータＭ１の回転の開始（ＳＴＰ２０２）と共にタイマ１５の作動を開始（ＳＴＰ２０３）させ、繰出モータＭ１が作動を開始（ＳＴＰ２０２）してから、または硬貨が繰出部５から繰り出されたときに硬貨センサＳ４により遮光を検出（ＳＴＰ２０４のＹＥＳの場合）されてから所定時間Ｔ１（一実施例では、回転ディスクが約１．５周する時間で約１．５秒）経過したか否かを監視する（ＳＴＰ２０５）。
【００３９】
ここで監視時間の長さが所定時間Ｔ１である理由を以下に説明する。硬貨がある時点で一次的に連続して掻き揚げられなくなった場合を考える。例えば、Ｎ番目の硬貨が繰出しを検出する硬貨センサＳ４を通過し遮光することによって検出された後に、ある時間間隔Ｔ１’をおいて、次のＮ＋１番目の硬貨が回転ディスク３によって掻き上げられるとする。Ｎ＋１番目の硬貨が回転ディスク３によって掻き揚げられてから、硬貨センサＳ４まで搬送されるのに所定の搬送時間が必要であり、この搬送時間をＴ１’に加えて値Ｔ１とし、このＴ１の間監視を行うこととしたのである。
【００４０】
次に所定時間Ｔ１を経過した場合（ＳＴＰ２０５のＹＥＳの場合）は、作動制御部１３は、タイマ１５から発せられた、所定時間Ｔ１経過を示すタイムアウト信号を受け、残留確認用の硬貨センサＳ２及び硬貨センサＳ１の遮光の有無を調査する（ＳＴＰ２０６、ＳＴＰ２０７）。残留確認用の硬貨センサＳ２及び硬貨センサＳ１の遮光がないことが確認されれば、（ＳＴＰ２０６のＮＯ、ＳＴＰ２０７のＮＯの場合）モータ駆動手段１７へ発していたモータ駆動信号３５Ａを停止する（ＳＴＰ２０８）。作動制御部１３からのモータ駆動信号３５Ａの停止により、モータ駆動手段１７が繰出モータＭ１への電源３５の供給を停止するため、繰出モータＭ１は回転を停止（ＳＴＰ２０９）し、その後硬貨繰出装置１はその動作を終了する（ＳＴＰ２１０）。
【００４１】
図６は正常作動時の硬貨センサＳ１、Ｓ２、Ｓ４、繰出モータＭ１の電源３５及びモータ駆動信号３５Ａの動作シーケンス図である。横方向は時間の経過を表し、縦方向は信号等の変化を表す。硬貨センサＳ１、Ｓ２、Ｓ４の遮光信号３１、３２、３４の立ち上がりは硬貨の存在による遮光を表し、同信号の下降は硬貨が存在しなくなったことによる遮光の終了を表す。作動制御部１３からの繰出信号を受けたモータ駆動手段１７は電源３５を繰出モータＭ１に送る。繰出モータＭ１の回転数を表す線の立ち上がりは電源３５が供給されて、繰出モータＭ１が起動され、回転数が上昇し通常回転数に達したことを表し、同回転数を表す線の下降は電源３５の供給が停止されたので、繰出モータＭ１が回転を減少し、停止したことを表す。回転数の上昇、減少には時間を要するがここでは、簡単にするためこの時間経過は省略し、回転数は瞬時に変化するように表示する。
【００４２】
モータ駆動信号３５Ａは作動制御部１３からモータ駆動手段１７に送られ、このモータ駆動信号３５Ａに対応してモータ駆動手段１７が繰出モータＭ１への電源３５をオンにする。モータ駆動信号３５Ａの立ち上がりは、モータ駆動信号３５Ａがモータ駆動手段１７に送られたことを表し、モータ駆動信号３５Ａの下降はモータ起動信号３５Ａがモータ駆動手段１７に送られなくなったことを表す。
【００４３】
次にシーケンスの内容を順を追って説明する。硬貨繰出装置１が起動し、硬貨センサＳ１、Ｓ２は遮光を検出し、モータ駆動信号３５Ａが発せられ、繰出モータＭ１に電源３５が供給される（Ｐ３０１）。次に、掻き揚げられた硬貨により硬貨センサＳ４の検出がされる（Ｐ３０２）。ホッパーケース２の硬貨が減少していき、硬貨センサＳ２による遮光検出がなされなくなり（Ｐ３０３）、さらに硬貨センサＳ１による遮光検出がされなくなる（Ｐ３０４）。次にホッパーケース２内の硬貨がなくなり、硬貨センサＳ４による遮光の検出がなくなる（Ｐ３０５）。ここからタイマ１５のリセットがなくなるので、タイマ１５は時間を刻み続け、所定期間Ｔ１の経過後、モータ駆動信号３５Ａが停止し、繰出モータＭ１への電源３５の供給が停止される（Ｐ３０６）。
【００４４】
次に再び図３、図４、図５を参照して、硬貨繰出装置１の、硬貨が踊る現象及び硬貨がいわゆるブリッジを形成する現象による硬貨の掻き揚げ不良時の動作を説明する。
【００４５】
以下のかぎ括弧内の動作は前述の正常時の場合とほぼ同様である。すなわち、「モータ駆動信号３５Ａが発せられ、繰出モータＭ１が正回転を始め、タイマ１５が作動し、回転ディスク３によって掻き揚げられた硬貨が、硬貨センサＳ４を遮光するか否か監視され、硬貨が硬貨センサＳ４を遮光するたびにタイマ１５がリセットされる。さらに、タイマ１５が刻む時間がＴ１を経過したのちには、残留確認用の硬貨センサＳ２及び硬貨センサＳ１による遮光検出の有無を調査する。」
ホッパーケース２内の硬貨の掻き揚げ不良が起こる場合としては、下記の場合が考えられるので、残留を確認する硬貨センサＳ２による遮光の検出から説明を始め、さらにその後の動作を説明する。
【００４６】
まず、上述のように、作動制御部１３は硬貨残留を確認する硬貨センサＳ２による遮光の有無を判断する（ＳＴＰ２０６）。硬貨センサＳ２が遮光されていない場合（掻き揚げ不良の発生を前提としているので、ＳＴＰ２０６のＮＯからＳＴＰ２０７のＹＥＳに移行する場合）は後述するとして、まず硬貨センサＳ２が遮光されている場合（ＳＴＰ２０６のＹＥＳの場合）について説明する。この場合には、ホッパーケース２内でいわゆる硬貨のブリッジ現象が発生しているとみなす。
【００４７】
そして、作動制御部１３はモータ駆動変更信号をモータ駆動手段１７へ送り（ＳＴＰ２４１）、モータ駆動手段１７は、極性を逆転した電源３５を繰出モータＭ１へ供給し、通常とは逆の回転方向に通常回転数で回転を開始する（ＳＴＰ２４２）と共にタイマ１５を起動（ＳＴＰ２４３）させる。繰出モータＭ１は一定時間Ｔ６(一実施例では５００ｍｓ）の間（ＳＴＰ２４３ＡのＮＯの場合）逆回転した後（ＳＴＰ２４３ＡのＹＥＳの場合）は、通常動作と同様な正回転（通常回転数）に移行する（ＳＴＰ２４５）。
【００４８】
この繰出モータＭ１の一定時間Ｔ６の間の逆転により硬貨のブリッジ状態が解除されれば、次に繰出モータＭ１の正転により硬貨が掻き揚げられて搬送され、繰出し確認用の硬貨センサＳ４が遮光される（ＳＴＰ２４７のＹＥＳの場合）。この遮光の検出により通常動作に移行され、タイマがリセッされて（ＳＴＰ２０３）、硬貨センサＳ４による遮光の監視が続行される（ＳＴＰ２０４）。
【００４９】
硬貨センサＳ４が遮光を検出しないときは（ＳＴＰ２４７のＮＯの場合）、前述の一定時間Ｔ６の間に硬貨のブリッジ状態が解除されてないか、または解除されても何等かの新しい不良が発生したか、または後述の原因による異物が存在するとみなして所定時間Ｔ３（一実施例では約２秒）経過後（ＳＴＰ２４８のＮＯの場合）のタイムアウト信号により繰出不良（ＳＴＰ２４９）とする。
【００５０】
繰出不良（ＳＴＰ２４９）とされると、前述の通常動作時の繰出し動作の停止と同様に作動制御部１３からのモータ駆動信号３５Ａの停止（ＳＴＰ２０８）へと移行し、その信号によりモータ駆動手段１７が、繰出モータＭ１への電源３５の供給を停止するため、繰出モータＭ１は回転を停止し（ＳＴＰ２０９）、その後、硬貨繰出装置１はその動作を停止（終了）する。
【００５１】
図示しないが、より確実に繰出不良を解決するために、時間Ｔ６の間の逆転後、時間Ｔ３の間正転（ＳＴＰ２４２からＳＴＰ２４５）によっても掻き揚げ不良が継続している場合（ＳＴＰ２４８のＹＥＳの場合）には、モータ駆動変換信号を再び送り（ＳＴＰ２４１）、以上の逆転、正転動作を数回行ったことによりここでいうタイムアウト信号を出すようにしてもよい。
【００５２】
実際問題として、ここでの繰出不良は、前述のように、例えば棒金、紙幣等の大きい異物が存在していることが多いので、ホッパーケース開閉モータＭ２を作動させホッパーケースを開き異物を下方に落とすとよい。ホッパーケース開閉モータＭ２は、自動的に、あるいは制御部７の前面にホッパーケース開閉モータＭ２の手動運転用押しボタンを設け、その操作により、硬貨繰出装置１の停止後に作動するようにしてもよい。なお、規制部１１の規制により繰出されることのない変形硬貨がホッパーケースに残留している場合には、このとき共に落下する。
【００５３】
繰出動作の停止手順は、前述の通常作動時と同様であり、作動制御部１３からのモータ駆動信号３５Ａの停止（ＳＴＰ２０８）により、モータ駆動手段１７が繰出モータＭ１への電源３５の供給を停止するため、繰出モータＭ１は回転を停止し（ＳＴＰ２０９）、その後硬貨繰出装置１はその動作を終了する（ＳＴＰ２１０）。
【００５４】
次に掻き揚げ不良状態で、硬貨の残留確認用の硬貨センサＳ２が遮光されていない場合（ＳＴＰ２０６のＮＯの場合）を説明する
。この場合には、さらに残留確認用の硬貨センサＳ１の遮光の状態を判断する（ＳＴＰ２０７）。このとき硬貨センサＳ１が遮光されていない場合（ＳＴＰ２０７のＮＯの場合）には、掻き揚げ不良状態には該当せず、通常動作の場合であり前述のように繰出を終了する。これに対して、硬貨センサＳ１が遮光されている場合は（ＳＴＰ２０７のＹＥＳの場合）、硬貨が回転ディスク３に乗らずにホッパーケース２内で踊っている状態になる現象による掻き揚げ不良が発生している場合である。但し、硬貨センサＳ１の遮光の検出は必ずしも連続的なものではなく、断続的なものであってもよい。硬貨センサＳ１による遮光の連続的検出がなされない状況が発生した場合には、ある時間以上継続する遮光不検出の場合にのみ、遮光を検出しないとし、短時間のみの遮光不検出は遮光検出とみなすとよい。
【００５５】
従って、硬貨センサＳ１による遮光の検出後、作動制御部１３は駆動時間変更信号を駆動時間変換手段１８に送り（ＳＴＰ２２１）、以後モータ駆動信号３５Ａを駆動時間変換手段１８を経由してモータ駆動手段１７に送る。モータ駆動信号３５Ａがモータ駆動時間変換手段１８を経由して送られるので、繰出モータＭ１の回転速度は後述のＰＷＭ制御がなされる可変モードであり、繰出モータＭ１は減速回転される（ＳＴＰ２２３）。図４では、モータ減速回転の後にタイマ１５が起動する（ＳＴＰ２２４）ようになっているが実際には減速回転と同時にタイマ１５を起動させる（ＳＴＰ２２４）。
【００５６】
回転速度を可変モードとし回転数を下げて減速回転としたことにより、硬貨が踊る現象が解消する場合（ＳＴＰ２２５のＹＥＳの場合）は正常状態（ＳＴＰ２０２）に戻るので、正常回転数下における回転ディスク３の硬貨の掻き上げが始まる。正常状態に戻る前に踊り現象を解消するための減速回転をしているときは（ＳＴＰ２２３）、繰出し確認用の硬貨センサＳ４による硬貨の遮光が最も長い場合は所定時間Ｔ２（一実施例では、回転ディスクが約１・５周する時間：約３秒）の間（ＳＴＰ２２６のＮＯの場合）監視される（ＳＴＰ２２５）。上述のように、同センサＳ４が遮光を検出すれば（ＳＴＰ２２５のＹＥＳの場合）作動制御部１３は掻き揚げ不良が解消されたとみなし、その時点で回転数を元の減速前の正回転の場合の値（正常回転数）に戻して、すなわち可変モードから脱却して通常動作に移行する（ＳＴＰ２０２）。
【００５７】
この後、再度硬貨の踊り現象による掻き揚げ不良が発生した場合は（ＳＴＰ２０７のＹＥＳの場合）、同様の手順が繰り返される。この場合、回転速度の可変モードにした場合（ＳＴＰ２２１）、回転数を前回の減速回転の回転数の値よりさらに小さい値にするようにしてもよい。回転数が前回すでにある所定値以下に減速されている場合、または硬貨の踊り現象がすでに何回か発生している場合には、繰出モータＭ１を停止するようにしてもよい。
【００５８】
回転速度を可変モードとし回転数を下げて減速回転しても、硬貨が踊る現象が解消しない場合は、所定時間Ｔ２の間（ＳＴＰ２２６のＮＯの場合）に硬貨センサＳ４によって、遮光が検出されることはない（ＳＴＰ２２５のＮＯの場合）。従って、時間Ｔ２を経過後（ＳＴＰ２２６のＹＥＳの場合）タイムアウト信号を検出したときに、まだ掻き揚げ不良が解消されていないとみなし、繰出モータＭ１を逆転する動作（ＳＴＰ２４２）に移行するために、モータ駆動手段１７にモータ駆動変更信号が送られる（ＳＴＰ２４１）。この場合、一般に回転方向が逆転するだけで、回転数はそのまま逆転前の回転数に維持される。この後の手順は前述の回転方向を逆転した場合と同様である。
【００５９】
次に、繰出モータＭ１の回転速度の制御について説明する（説明の便宜上スローモードとする）。スローモードはモータ駆動の電流をＰＷＭ制御を用いて、Ｔ４（一実施例では、１０ｍｓ）の間電源３５を供給し、Ｔ５（一実施例では、７０ｍｓ）の間電源３５を遮断する動作を繰り返すことでなされる。このとき繰出モータＭ１は電源３５の供給がなされない間でも慣性力により回転を維持するので、回転はほぼ連続的である。回転速度はＴ４とＴ５が前述の括弧内の値の場合に通常の約半分となった。回転数が約半分になるようにＴ４、Ｔ５の値を設定したのは、硬貨の踊り現象による掻き揚げ不良の解消を可能とする回転数だからであり、本実施の形態による硬貨繰出装置を使用した実験により求めた回転数である。この回転数を決定するＴ４（オン時間）、Ｔ５（オフ時間）は、予めプログラムに組み込んでおいてもよく、また制御部７の前面に、駆動時間変換手段用のオン時間設定ボタンを設けこれによってオン時間を設定し、更にオフ時間設定ボタンを設けこれによってオフ時間を設定するようにしてもよい。
【００６０】
なお、本実施の形態においてソフトウエア（ＣＰＵ）により制御する場合は、より高速処理が可能なソフトウエアを選択すれば、オン・オフの周期をより小さく設定でき、繰出モータＭ１の回転をよりきめ細かに制御できる。ＰＷＭ制御を可能にするためには、回路を変更しまたは外付けの回路設計とすればよく、ハードウエア（電気部品）にて対応ができる。しかし、プログラム可能なソフトウエアを用いて制御する場合は、プログラムの内容を変えればよく、現状のハードウエアをそのまま使用でき、さらに、繰出モータＭ１の仕様が変わり、掻き揚げ不良を解除する回転速度が変わった場合でも、減速回転速度をその回転速度に変更することのみで対応できる。従って、プログラム可能なソフトウエアを用いＰＷＭ制御が可能である硬貨繰出装置は汎用性を備えているといえる。
【００６１】
次に図７、図８を参照して、掻き揚げ不良の場合硬貨センサＳ１、Ｓ２、Ｓ４、繰出モータＭ１の電源３５及びモータ駆動信号３５Ａの動作シーケンスを説明する。図７及び図８において、信号等の立ち上がりと下降は図６と同様の考え方で表されている。但し、図７及び図８において、回転数を表す線の部分的低下は後述の電源３５のＰＷＭ制御による回転数の減少、電流値０を表す線を超えての低下は電源極性の反転による回転方向の逆転を表す。
【００６２】
図７はいわゆるブリッジ現象による掻き揚げ不良の動作のシーケンス図である。硬貨繰出装置１が起動し、硬貨センサＳ１、Ｓ２は遮光を検出し、モータ駆動信号３５Ａが発せられ、繰出モータＭ１に電源３５が供給される（Ｐ３０１）。次に、掻き揚げられた硬貨により硬貨センサＳ４の検出がされる（Ｐ３０２）。ホッパーケース２の底部の硬貨が搬送されブリッジ現象が発生すると、空間が形成され、硬貨センサＳ１による遮光が検出されなくなる（Ｐ３１１）。しかし、硬貨センサＳ２による遮光検出は継続される。次に回転ディスク３による硬貨の掻き揚げがなくなり、硬貨センサＳ４による遮光の検出がなくなる（Ｐ３１２）。
【００６３】
ここからタイマ１５のリセットがなくなるので、タイマ１５は時間を刻み続け、所定期間Ｔ１の経過後、繰出モータＭ１は逆回転する（Ｐ３１３）。回転ディスク３の逆転により、硬貨のブリッジが崩れてブリッジ現象が解消した場合は、硬貨センサＳ１の遮光が開始される（Ｐ３１４）。繰出モータＭ１の逆転後所定時間Ｔ６を経過したときに、繰出モータは正転を始め（Ｐ３１５）、硬貨が掻き揚げられるので硬貨センサＳ４により遮光が開始され（Ｐ３１６）、正常動作へと移行する。やがて、ホッパーケース２内部の硬貨の減少により硬貨センサＳ１の遮光が終了し（Ｐ３１７）、最後の硬貨が硬貨センサＳ４を遮光（Ｐ３１８）した後は、タイマ１５が所定時間Ｔ１を経過するまで時間を刻み続けるが、以降のシーケンスは前述の正常作動時と同様なので説明を省略する。
【００６４】
回転ディスク３の逆転によりブリッジが崩壊せずブリッジ現象が解消しない場合は、図７において、図中上半分に示すシーケンスの二点鎖線で示す線より図中右側に示す部分は図中下半分に示すシーケンスに置き換わる。即ち、Ｐ３１４に対応する時点で硬貨センサＳ１の遮光は開始されず（ケース１）、または硬貨センサＳ１の遮光が開始されてもブリッジの崩壊が不十分であり（ケース２）、硬貨センサＳ２の遮光中断はなされず、遮光が継続し、以後硬貨が回転ディスク３によって掻き揚げられることはないので硬貨センサＳ４による硬貨の検出はなされない。そして、繰出モータＭ１の逆転後所定時間Ｔ６を経過したときに、繰出モータＭ１は正転を始めるが（Ｐ３１９）、正転開始後所定時間Ｔ３を経過したときに繰出し不良として、モータ駆動信号３５Ａが停止し、繰出モータＭ１への電源３５の供給が停止される（Ｐ３２０）。ここでは、逆転後の１回の正転動作により繰出モータＭ１を停止しているが、更に逆転、正転を繰り返した後に停止するようにしてもよい。
【００６５】
図８は硬貨の踊り現象による掻き揚げ不良の動作のシーケンス図である。硬貨繰出装置１が起動し、硬貨センサＳ１、Ｓ２は遮光を検出し、モータ駆動信号３５Ａが発せられ、繰出モータＭ１に電源３５が供給される（Ｐ３０１）。次に、掻き揚げられた硬貨により硬貨センサＳ４の検出がされる（Ｐ３０２）。ホッパーケース２の硬貨が減少していき、硬貨センサＳ２による遮光の検出がなくなり（Ｐ３３１）、硬貨の踊り現象が発生するため硬貨センサＳ１による連続的な遮光検出がされなくなり（Ｐ３３２）、断続的に検出されるようになる。連続的遮光検出の終了とほぼ同時にホッパーケース２内の硬貨の掻き揚げがなくなり、硬貨センサＳ４による遮光の検出がなくなる（Ｐ３３３）。但し、硬貨センサＳ１による、不検出時間が所定値以下の断続的硬貨検出は、シーケンス的には硬貨検出として取り扱う。ここからタイマ１５がリセットされることがなくなるので、タイマ１５は時間を刻み続け、所定期間Ｔ１の経過後、駆動時間変更信号が発せられ（図８に図示せず）、モータ駆動信号３５ＡがＰＷＭ制御による可変モードになり、繰出モータＭ１減速回転し、タイマ１５のカウントが連続的に進行する（Ｐ３３４）。  このとき、モータ駆動信号３５Ａは図上中央部に部分拡大で示すようにＴ４、Ｔ５の間隔でそれぞれ電源３５をオン、オフにするパルス幅変調制御を行う。回転ディスク３の減速回転により踊り現象が解消した場合は、硬貨センサＳ１による遮光の断続的検出は終了し（Ｐ３３５）、回転ディスクによる硬貨の掻き揚げが再開され、硬貨センサＳ４によって検出されると（Ｐ３３６）、繰出モータＭ１は可変モードから脱却し、通常回転数に戻る（Ｐ３３７）。以降のシーケンスは正常作動時動作と同様なので説明を省略する。
【００６６】
減速回転によっても硬貨の踊り現象が解消しない場合を以下説明する。この場合は図中上半分に示すシーケンスの二点鎖線にて示した線よりも図中右側に示す部分は図中下半分に示したシーケンスに置き換わる。この場合、硬貨センサＳ１による遮光の断続的検出は継続され、硬貨の掻き揚げは再開されず、減速運転開始後所定時間Ｔ２経過したときに、繰出モータＭ１は可変モードから脱却せずに、前述の繰出モータＭ１が逆回転する場合に移行するので以降の説明は省略する。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、回転ディスクによる掻き揚げ不良が発生した場合に、これを検出装置によって検出し、掻き揚げ不良が起こらないように回転ディスクの減速回転および逆回転のいずれかを選択し、掻き揚げ不良を解消することができる。よって、通常作動時の回転ディスクの回転数を増加させても、硬貨の繰り出し不良が発生した場合に硬貨繰出装置の作動を中断する必要がなく、全体的な硬貨の繰り出し率を改善することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る硬貨繰出装置の立体斜視図である。
【図２】  本発明の実施の形態に係る硬貨繰出装置の制御部の構成を模式的に表した概略構成図である。
【図３】  同硬貨繰出装置の正常作動時の動作フロー図である。
【図４】  同硬貨繰出装置の硬貨の踊り現象による掻き揚げ不良時の動作フロー図である。
【図５】  同硬貨繰出装置の硬貨のブリッジ現象による掻き揚げ不良時の動作フロー図である。
【図６】  同硬貨繰出装置の正常作動時の硬貨センサ、繰出モータの動作シーケンス図である。
【図７】  同硬貨繰出装置の硬貨のブリッジ現象による掻き揚げ不良時の硬貨センサ、繰出モータの動作シーケンス図である。
【図８】  同硬貨繰出装置の硬貨が踊る現象による掻き揚げ不良時の硬貨センサ、繰出モータの動作シーケンス図である。
【図９】  従来の硬貨繰出装置を用いた硬貨処理装置の全体の構成を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１    硬貨繰出装置
２    ホッパーケース
２Ａ  端側面
２Ｂ  長手方向側面
３    回転ディスク
３Ａ  突起
３Ｂ  隆起
５    繰出部
６    送出ガイド
７    制御部
９    軸
１０    ギヤヘッド
１１    規制部
１３    作動制御部
１４    信号検出手段
１５    タイマ
１６    記憶部
１７    モータ駆動手段
１８    駆動時間変換手段
Ｍ１    繰出モータ
Ｍ２    ホッパーケース開閉モータ
３１、  ３２、  ３３、  ３４    遮光信号
３５    電源
３５Ａ  モータ駆動信号
Ｓ１    硬貨センサ
Ｓ２    硬貨センサ
Ｓ３    硬貨センサ
Ｓ４    硬貨センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003706241.tif 000007
【図７】
0003706241.tif 000008
【図８】
0003706241.tif 000009
【図９】
0003706241.tif 000010