JP4586151B2 - 紙葉類識別装置 - Google Patents

Description

本発明は、小切手、紙幣などの紙葉類の表面に印刷された磁性物質を検出するための紙葉類識別装置に関するものであって、特に、識別精度の向上及び製造コストの削減を図ることを可能とするものである。

従来より、紙幣、小切手などの紙葉類に埋め込まれた磁気インク（磁性物質が含まれた印刷インク）の有無、量、濃淡パターンなどを磁気センサによって検出することで、その紙葉類の真贋や種類を識別する磁気式の紙葉類識別センサがある。また、この紙葉類識別センサの識別精度の向上を図るため、従来よりさまざまな提案がなされている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１に開示された発明は、差動型磁気ヘッドと残留磁気検出型磁気ヘッドという２つの磁気ヘッドを設け、磁気インクの最大磁束密度と残留磁束密度との比を求め、この比の値と設定値との比較を行うことで、紙葉類の磁気インクの種類を確実に識別することができる、というものである。

特許文献２に開示された発明は、紙状対象物を挟んで配置されたコの字形の２つの磁心に巻回された巻線のインダクタンス変化を検出し、その紙状対象物に付された磁性体に応じた濃淡パターンを検出することで、試料と検出器の磁心との距離が変化しても検出出力が変化しにくく、ひいては高分解能な識別を行うことができる、というものである。

このように、従来構造の巻線型バルクセンサは、複数の磁気ヘッドを設けて識別精度を向上させたり（特許文献１参照）、複数の磁心を設けて分解能を向上させたりしている（特許文献２参照）。

特許平４−５２５１８号公報 特許平４−２７５１２号公報

しかしながら、上述した従来構造の巻線型バルクセンサでは、以下のような問題がある。

まず、一般的に偽造紙葉類は真紙葉類と比べて厚みがあるという性質を利用して、紙葉類の厚みを検出することで識別精度を向上させようとしたときに、上述した巻線型バルクセンサでは厚みの測定を行うことができないので、別途厚み計測センサを設けなければならない、という問題がある。

また、紙葉類識別処理の高速化及び分解能を高める観点から、磁気センサを多チャンネル化（複数に）するためには、１チャンネルごとの磁気センサを配置する必要があるが、このような１チャンネルごとの磁気センサの配置は、磁路形成が難しいことから、結果として製造コストを引き上げてしまう、という問題がある。

さらに、一般的な巻線型バルクセンサでは、磁心と紙葉類の距離と、検出出力と、の関係が反比例の関係にあるため、磁心と紙葉類の距離が短ければ短いほど検出出力は大きくなり（特許平４−２７５１２号公報の第２図参照）、識別精度を向上させることができる。しかし、検出出力が最大となるとき、すなわち磁心と紙葉類の距離が０となるときには、磁心と紙葉類との間で摩擦が生じることから、結果として紙葉類の磨耗劣化を引き起こしてしまう、という問題がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、紙葉類に埋め込まれた磁性物質を検出するとともに、その紙葉類の厚みも検出することができる紙葉類識別装置を提供することにある。

また、本発明は、磁気センサを多チャンネル化しても製造コストを上昇させることがない紙葉類識別装置を提供し、さらに、紙葉類の磨耗劣化を防ぐことが可能な紙葉類識別センサを提供することにある。

以上のような課題を解決するために、本発明は、磁性物質を検出する紙葉類識別センサと、それに対向する対向部材と、を備えた紙葉類識別装置において、その対向部材は導電性材料又は磁性材料を全部又は一部に備えており、紙葉類識別センサか対向部材のいずれか一方は、両者が接触する方向に付勢されていることを特徴とする。

また、本発明は、二以上の紙葉類識別センサを構成する各々のセンサコア同士が一体構造の一体コアであることを特徴とする。

さらに、本発明は、紙葉類の表面に印刷された磁性物質を検出するために、その紙葉類と摺接する摺接面がジルコニアにより薄膜状に形成されていることを特徴とする。

より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。

（１） 紙葉類の表面に印刷された磁性物質を検出するため、感磁部を搬送路に向けて配置された紙葉類識別センサと、その搬送路上で前記紙葉類識別センサと対向する対向部材と、を備えた紙葉類識別装置において、前記対向部材は、導電性材料又は磁性材料を少なくともその一部に備えるとともに、前記紙葉類識別センサ又は前記対向部材の少なくともいずれか一方は、その搬送路上にある紙葉類の厚み方向で、前記紙葉類識別センサと前記対向部材とが接触する方向に付勢されており、前記紙葉類識別センサからの出力信号に基づいて紙葉類の厚み及び前記磁性物質を検出するセンサ信号処理回路を備えていることを特徴とする紙葉類識別装置。

本発明によれば、小切手、紙幣などの紙葉類の表面に印刷された（埋め込まれた）磁性物質を検出するために、磁気を感知する感磁部を紙葉類が搬送される搬送路に向けて配置された紙葉類識別センサと、その搬送路上で紙葉類識別センサと対向する対向部材とを備えた紙葉類識別装置において、その対向部材は、アルミや鉄といった導電性材料又は磁性材料を少なくともその一部（全部又は一部）に備えるとともに、紙葉類識別センサ又は対向部材の少なくともいずれか一方は、その搬送路上にある紙葉類の厚み方向であって、かつ、紙葉類識別センサと対向部材とが接触する方向に付勢されることとしたから、紙葉類識別センサと対向部材とが接触する方向に付勢されている紙葉類識別センサ又は対向部材は、搬送路上を搬送される紙葉類の厚みに応じて変位することになる。

従って、この変位量を、「導電性材料又は磁性材料を少なくともその一部に備える」対向部材中の透磁率や渦電流の変化として測定することによって、紙葉類に印刷された磁性物質を検出するとともに、に紙葉類の厚みも検出することができ、その検出結果を紙葉類の識別に利用することで、識別精度を向上させることができる。

また、本発明に係る紙葉類識別装置においては、別途厚みセンサを設ける必要がないことから、製造コストの上昇を防ぎつつ識別精度（識別能力）を向上させることが可能になる。

ここで、「紙葉類識別センサ」としては、電源回路から供給される交流信号によって励磁されるコイルと、電磁信号として検出するコイルと、を別々のコイルで構成する他励式のセンサと、インピーダンス変化を捉えるための抵抗を設け、電源回路から供給される交流信号によって励磁されるコイルと、電磁信号として検出するコイルと、を同一のコイルで構成する自励式のセンサと、の２方式が考えられるが、自励式のセンサを採用することで、励磁機能と検出機能を１つのコイルで発揮することができ、ひいては配置スペースの狭小化、紙葉類識別装置全体のコストダウンに寄与することができる。但し、本発明は自励式のセンサに限定する趣旨ではない。

また、本発明は、紙葉類識別センサ又は対向部材の少なくともいずれか一方は、その搬送路上にある紙葉類の厚み方向であって、かつ、紙葉類識別センサと対向部材とが接触する方向に「付勢される」されるものであるが、紙葉類識別センサと対向部材とが必ずしも接触する必要はない。すなわち、紙葉類識別センサと対向部材とが接触していなくても、本発明の効果（厚み検出）を奏することは可能である。

（２） 前記対向部材は、導電性材料又は磁性材料から形成されたコア部を中心に有するゴムローラであり、前記ゴムローラは弾性部材により径方向に付勢されて前記紙葉類識別センサと接触することを特徴とする紙葉類識別装置。

本発明によれば、上述した対向部材は、導電性材料又は磁性材料から形成されたコア部を中心に有するゴムローラであり、そのゴムローラは、ゴムやバネなどの弾性部材により径方向に付勢されて紙葉類識別センサと接触することとしたから、このゴムローラが厚みセンサの機能を発揮することとなり、ひいては磁性物質の検出と同時に紙葉類の厚みも検出することができ、識別精度を向上させることができる。

（３） 前記紙葉類の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置された二以上の紙葉類識別センサを備え、前記二以上の紙葉類識別センサを構成する各々のセンサコア同士は、一体構造の一体コアであることを特徴とする紙葉類識別装置。

本発明によれば、小切手、紙幣などの紙葉類の表面に印刷された（埋め込まれた）磁性物質を検出するために、その紙葉類の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置された二以上の紙葉類識別センサを備える紙葉類識別装置において、二以上の紙葉類識別センサを構成する各々のセンサコア同士は、一体構造の一体コアとなるようにしたから、１チャンネルごとの紙葉類識別センサを配置する必要がなくなる。

すなわち、構造的に一体である一体コアを用いることで、１チャンネルごとの紙葉類識別センサを設けなくても多チャンネル化を容易に実現することができ、ひいては紙葉類識別処理の高速化したり、分解能を高めたり、製造コストを削減したりすることができる。また、構造的に一体である一体コアを用いることで、磁極の配置寸法精度を向上させることもできる。

また、一体コアを用いた場合には磁路形成が容易であるため、磁気回路の設計も容易となり、ひいては製造コストの削減に寄与することができる。

ここで、「隣接して」とは、複数の紙葉類識別センサが互いに接触していることのみならず、一定間隔で配置されることを含むものとする。

（４） 前記一体コアは、磁性材料の切削加工により形成されることを特徴とする紙葉類識別装置。

上述した一体コアは、磁性材料を切削加工することによって形成されることとしたから、上述した一体コアを容易に製造することができ、ひいては紙葉類識別装置のコストダウンに繋がることとなる。

（５） 前記紙葉類識別センサは前記紙葉類と摺接する摺接面を備え、前記摺接面は、ジルコニアにより薄膜状に形成された摺動層を備えることを特徴とする紙葉類識別装置。

本発明によれば、小切手、紙幣などの紙葉類の表面に印刷された（埋め込まれた）磁性物質を検出するために、その紙葉類と摺接する摺接面を備える紙葉類識別センサにおいて、その摺接面は、摺動性の良いジルコニア（二酸化ジルコニウム）により薄膜状に形成された摺動層を備えることとしたから、紙葉類と紙葉類識別センサとの間に生じる摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、紙葉類の磨耗劣化を防ぐことができる。また、紙葉類識別センサの寿命を延ばすこともできる。

なお、靱性・硬度が大きなジルコニアは、薄膜化に最適な物質であり、このジルコニアを用いることで、媒体とセンサ間の隙間を小さくすることができ、結果的に高感度なセンサを作ることが可能になる。

（６） 前記紙葉類識別センサを構成するコア体と、前記摺接面に形成された摺動層とが樹脂材料を用いたインサート成形により一体的に形成されることを特徴とする紙葉類識別装置。

本発明によれば、上述した紙葉類識別センサを構成するコア体と、上述した摺接面に形成された摺動層とが、樹脂材料を用いたインサート成形により一体的に形成されることから、紙葉類磨耗劣化を防ぐことができる紙葉類識別センサを容易に製造することができ、ひいてはコストダウンに繋がることになる。

なお、例えばエポキシ樹脂といった樹脂材料を用いたインサート成形を施した構造にすることで、薄膜のジルコニアを保持することができ、かつ、検出面の凹凸を５μｍ以下にすることができる。

本発明に係る紙葉類識別装置及び紙葉類識別センサは、以上説明したように、紙葉類識別センサ又は導電性材料若しくは磁性材料を全部又は一部に備えた対向部材のいずれか一方が、他方の方向に付勢されるので、磁性物質の検出とともに厚み測定を行うことができ、ひいては識別精度を向上させることができる。

また、構造的に一体である一体コアを採用しているので、磁路形成が容易となり、ひいては製造コストの削減に繋がることとなる。

さらに、紙葉類と摺接する面は、摺動性の良いジルコニアによって薄膜状に形成されていることから、紙葉類と紙葉類識別センサとの間に生じる摩擦抵抗を小さくすることができ、ひいては紙葉類の磨耗劣化を防ぐことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

［概略構造］
図１は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサのセンサ部１の概略構造を示す図である。

図１において、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサのセンサ部１は、センサコア１０と、センサコアの一部に巻回され、互いに隣接して配置された複数のコイル１１と、それらのコイル１１と一対になり、センサコア１０を挟んで反対の（センサコア１０の上側の）位置に設けられた複数のコイル１２と、から構成される。

センサコア１０は、磁性材料を切削加工することで形成され、多数の磁極を一体とした一体構造をなしている。多数の磁極は、媒体２の搬送方向と略直交する方向に一列に配置されている。なお、図１では、水平方向に隣り合うコイル同士で磁束の方向が反対になっているが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、例えば水平方向に隣り合うコイル同士で磁束の方向が同じになっていてもよい。

コイル１１は、媒体２に印刷された磁気インクを感知する感磁部としての機能を有している。また、コイル１２は、コイル１１とのインダクタンスのバランスが崩れたときに出力信号が得られるように、コイル１１と差動回路を構成することで、紙葉類識別センサの温度特性を改善するとともに、回路の簡約化に寄与している。より具体的には、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサ１００の概略構造を示す図である。

図２において、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサ１００には、コイル１１，１２を通電するための信号線１３ａ，１３ｂ、コイル１１，１２と信号線１３ａ，１３ｂを固定するボビン１４ａ，１４ｂと、ケース１５と、そのケース１５内に満たされたエポキシ樹脂１６と、媒体２との摺接面に摺動層として形成された耐磨耗ジルコニア１７と、から構成される。

なお、図２に示す紙葉類識別センサ１００は、エポキシ樹脂を用いたインサート成形を施したものとなっているが、このインサート成形については、［紙葉類識別装置の製造工程］において詳述する。

図３は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置３００の概略構造を示す図である。

図３において、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置３００には、紙葉類識別センサ１００と、その下方に位置し、アルミ，銅，鉄などの導電性部品又は鉄，フェライトなどの磁性体からなる別体部品２００（対向部材の一例に相当）を一部（又は全部）に有する台と、が設けられている。また、紙葉類識別センサ１００は、バネなどの弾性部材４００によって、別体部品２００を一部に有する台の方向に付勢されている。すなわち、上述した紙葉類識別センサ１００内のセンサ部１も、別体部品２００を一部に有する台の方向に付勢されている。

従って、紙葉類識別センサ１００と台の隙間に媒体２を通すと、媒体２の厚みの分だけ紙葉類識別センサ１００が上へ変位することから、別体部品２００の透磁率や別体部品２００中を流れる渦電流が変化し、この変化量をコイル１１に鎖交する磁束量の乱れとして検出することで、媒体２に印刷された磁性物質を検出すると同時に媒体２の厚みも検出することができる。

また、紙葉類識別センサ１００のセンサ部１の真下を媒体２の印字部が通過すると、媒体２の厚みの出力信号に、媒体２の印字部の出力信号が重畳され、媒体２の厚みだけでなく媒体２の印字部の出力信号を得ることもできることから、この出力信号を用いて印字パターンの解析を行うことで、媒体２の真贋を識別することが可能になる。この印字部の出力信号については［実施例］において詳述する。

［変形例］
図４は、本発明の他の実施の形態に係る紙葉類識別装置３００の概略構造を示す図である。

図４において、紙葉類識別センサ１００は、図３に示すような弾性部材４００で付勢されていない一方で、台の一部に埋め込まれ、内部に導電性アルミニウム１８を備えるゴムローラ１９は、弾性部材４００によって垂直方向（媒体２の厚み方向）に付勢されている。

従って、紙葉類識別装置３００内の紙葉類識別センサ１００とゴムローラ１９の隙間に媒体２を通すと、媒体２の厚みの分だけゴムローラ１９が下へ変位することから、ゴムローラ１９の内部にある導電性アルミニウム１８内の透磁率や渦電流が変化し、この変化量をコイル１１に鎖交する磁束量の乱れとして検出することで、媒体２に印刷された磁性物質を検出すると同時に媒体２の厚みも検出することができる。

また、図４に示すゴムローラ１９は、媒体２を搬送する搬送手段としても機能するものであり、図４に示すような構造によれば、別途別体部品２００（図３参照）を組み込む必要がないことから、製造コストの削減を図ることができる。

［処理動作］
図５は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサ１００の処理動作を説明するための電気回路図である。

図５において、紙葉類識別センサ１００の駆動回路５１は、センサ部１の一例として、センサコアを挟んで反対の位置に設けられた２つのコイル１１，１２（図１参照）からなる自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４により構成される。また、駆動回路５１の駆動側には、電源回路５３（交流電源）、駆動回路５１の検出側には、４個の識別回路からなるセンサ信号処理回路５２が接続されている。

なお、４つの自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４は、紙葉類の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置されている。但し、ここでいう「隣接して」には、４つの自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４が互いに接触していることのみならず、一定間隔で配置されていることが含まれるものとする。また、ここでは自励式差動磁気ヘッドが４個の場合における駆動回路５１を図示したが、本発明は自励式差動磁気ヘッドが４個に限定される趣旨ではなく、例えば一般的な識別センサに用いられる１２個であっても２４個であっても構わない。

駆動回路５１の駆動側に設けられた電源回路５３は、それぞれの自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４内にある２つのコイル１１，１２を介してアースに接続されている。また、２つのコイルの接続点は、駆動回路５１の検出側に設けられたセンサ信号処理回路５２に接続されている。なお、センサ信号処理回路５２は、半波整流或いは全波整流回路、ローパスフィルタ、及びオペアンプなどで構成され、自励式差動磁気ヘッドからの出力信号を増幅したり、その出力信号を基に紙葉類の識別に関する様々な信号処理を行ったりするものであるが、ここではその詳細な説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置３００によって（印字部６２ａ，６２ｂが印刷されている）媒体６１が識別されると同時に、その厚みも測定される様子を示す説明図である。

図６において、まず、媒体６１が左方から挿入されると（図６（ａ））、搬送路に設けられた搬送ベルト（図示せず）によって、媒体６１が右方へ搬送される。このとき、自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４からの出力信号は０である。

次に、媒体６１の右端部が自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４の真下（或いはその近辺）まで搬送されると、その媒体６１の厚み分だけ出力が変化する（図６（ｂ））。より具体的には、バネ等の弾性部材４００によって付勢されている自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４（図３参照）は、媒体６１が真下にくると、媒体６１の厚さの分だけ上へ押し上げられる。そうすると、２個のコイルによって電気的に差動構成となっている自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４（図５参照）は、台の内部にある別体部品２００（図３参照）の渦電流変化とともに、それらの２個のコイルのインダクタンスのバランスが崩れることから、出力信号を送信する（図６（ｂ））。

次に、媒体６１の中央部が自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４の真下（或いはその近辺）まで搬送されると、１つのピーク値が出力される（図６（ｃ））。より具体的には、媒体６１の中央部が自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４の真下（或いはその近辺）まで搬送されると、媒体６１内の印字部６２ａが自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４の真下（或いはその近辺）を通過することから、媒体２の厚みの出力信号に、媒体２の印字部６２ａの出力信号が重畳され、１つのピーク値が出現することとなる（図６（ｃ））。

同様に、媒体６１内の印字部６２ｂが自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４の真下（或いはその近辺）を通過すると、媒体２の厚みの出力信号に、媒体２の印字部６２ｂの出力信号が重畳され、２つ目のピーク値が出現することとなる（図６（ｄ））。

最後に、媒体６１が自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４の真下（或いはその近辺）から離反すると、再び出力は０となる（図６（ｄ））。これは、自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４を構成する２個のコイルのインダクタンスのバランスが再び保たれ、差動出力が０となるからである。

紙葉類識別センサ１００は、以上説明したような処理動作を行うことによって、紙葉類に印刷された磁性物質を検出すると同時に、紙葉類（紙葉類の印字部）の厚みも検出することができる。

なお、上述した処理動作を実現する電気回路として、本発明は、図５に示す電気回路図に限定する趣旨ではない。例えば、図７に示すように、自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４の回路構成として、２個のコイルと１個の調整抵抗を用いたブリッジ回路を組み、調整抵抗の一部分と２個のコイルの接続点から出力を取り出すような回路構成を採用することによって、出力信号のリップルを除去することができる。また、図８に示すように、自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４の回路構成として、２個のコイルと２個の調整抵抗（可変抵抗を含む）を用いたブリッジ回路を組み、調整抵抗とコイルの２つの接続点から出力を取り出すような回路構成を採用することによって、出力信号のリップルを除去することができるのみならず、温度特性の改善を図ることもできる。さらに、図５、図７及び図８におけるセンサ信号処理回路５２，７２，８２においては、検波回路の出力が差動増幅器に入力されるような回路構成となっているが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、例えば差動増幅器の出力が検波回路に入力されるような回路構成としてもよい。これにより、温度特性の更なる改善を図ることができる。

［紙葉類識別装置の製造工程］
図９は、本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサ１００をインサート成形によって製造する製造工程を説明するための工程図である。

図９において、まず、ケース１５をセットした金型を用意し（図９（ａ））、その金型の底に耐磨耗ジルコニア１７を装填する（図９（ｂ））。なお、説明の便宜上、センサ部１や信号線１３ａ，１３ｂ、ボビン１４ａ，１４ｂなどは図示を省略する。

次に、図９（ｂ）に示す金型にエポキシ樹脂１６を注入することによって（図９（ｃ））、耐磨耗ジルコニア１７を融解樹脂で包んで固化させ、複数の部品が一体化した紙葉類識別センサ１００を作る（図９（ｄ））。

このように、融解樹脂で複数の部品を包む工法（インサート成形）によれば、例えば圧入といった他の工法と比べて、各部品のピッチを狭くすることができ、信頼性を高めることが可能になる。また、融解樹脂の濃度等を適切に選択することで、コイルなど変形又は破損し易い部品を樹脂で封止（固定）することができる。

なお、本実施形態では、インサート成形によって紙葉類識別センサ１００を製造することとしたが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、例えばアウトサート成形によって紙葉類識別センサ１００を製造することとしてもよい。

図１０は、本発明の実施例についての説明図である。より具体的には、媒体の厚み、及び媒体の搬送方向と平行に一定間隔で配置された８個の印字パターン（印字部）の厚みが電気的に検出される様子を示している。

図１０（ａ）に示すような印字パターンのない評価紙（媒体）が紙葉類識別センサ１００の真下を通過すると、図１０（ｂ）に示すような出力変化が得られる。より具体的には、紙葉類識別センサ１００内の自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４は、評価紙が真下にくると、その評価紙の厚さの分だけ上へ変位する。そうすると、台の内部にある別体部品２００（図３参照）を流れる渦電流が変化し、自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４は、その変化を検知することで出力信号を送信する。

図１０（ｂ）において、横軸は評価紙の変位を示し、縦軸は出力［Ｖ］を示している。また、１ｃｈ〜３ｃｈの出力波形は、出力信号と適当なバイアス電圧を加算した波形である。図１０（ｂ）によれば、媒体の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置された３個の紙葉類識別センサ１００からの出力波形１ｃｈ〜３ｃｈは、それぞれ同じ立ち上がりタイミングで約０．３［Ｖ］程度の出力を示している。従って、媒体の厚さと相関のあるこの出力の大きさを測定することで、媒体の厚みを検出することができる。

次に、図１０（ｃ）に示すような８個の印字パターンのある評価紙（媒体）が紙葉類識別センサ１００の真下を通過すると、図１０（ｄ）に示すような出力変化が得られる。より具体的には、紙葉類識別センサ１００内の自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４は、評価紙の８個の印字パターンが通過すると、その印字パターンの厚さの分だけ８回上へ変位する。そうすると、台の内部にある別体部品２００（図３参照）を流れる渦電流が再び変化し、自励式差動磁気ヘッドＳ_１〜Ｓ_４は、その変化を検知することで、印字パターンの数と同じ８個のピーク値をもつような出力信号を送信する。

図１０（ｄ）において、図１０（ｂ）と同様、横軸は評価紙の変位を示し、縦軸は出力［Ｖ］を示している。また、１ｃｈ〜３ｃｈの出力波形は、出力信号と適当なバイアス電圧を加算した波形である。図１０（ｄ）によれば、媒体の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置された３個の紙葉類識別センサ１００からの出力波形１ｃｈ〜３ｃｈは、それぞれ同じ立ち上がりタイミングで約０．３［Ｖ］程度の出力に、８個の印字パターンに対応した８個のインパルス状の出力（約０．７［Ｖ］）を重畳させた出力（ピーク値約１．０［Ｖ］）を示している。従って、媒体の厚さと相関のあるこの出力の大きさを測定することで、媒体の厚みのみならず、印字パターンの厚みも検出することができる。

このように、上述した紙葉類識別センサ１００を備える紙葉類識別装置３００は、従来からの紙葉類の磁性物質検出機能に加え、紙葉類の厚み検出機能を有することになるから、その厚み検出機能に基づく検出結果を紙葉類の識別に応用することで、別途厚みセンサを設けることなく識別精度を向上させることが可能になる。

本発明に係る紙葉類識別装置及び紙葉類識別センサは、バネ等の弾性部材を利用することで紙葉類の磁性物質と同時にその厚みも検出できるものとして、また、一体構造の一体コアを用いることで多チャンネル化のための磁路形成を容易にできるものとして、さらに、摺動性の良いジルコニアを用いることで紙葉類の磨耗劣化を防ぐことができるものとして有用である。

本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサのセンサ部の概略構造を示す図である。 本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサの概略構造を示す図である。 本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置の概略構造を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る紙葉類識別装置の概略構造を示す図である。 本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサの処理動作を説明するための電気回路図である。 本発明の実施の形態に係る紙葉類識別装置によって媒体が識別されると同時に、その厚みも測定される様子を示す説明図である。 図５の電気回路図の変形例を示す電気回路図である。 図５の電気回路図の変形例を示す電気回路図である。 本発明の実施の形態に係る紙葉類識別センサをインサート成形によって製造する製造工程を説明するための工程図である。 本発明の実施例についての説明図である。

符号の説明

１ センサ部
２ 媒体
１０ センサコア
１１，１２ コイル
１３ａ，１３ｂ 信号線
１４ａ，１４ｂ ボビン
１５ ケース
１６ エポキシ樹脂
１７ 耐摩耗ジルコニア
１８ アルミ
１９ ゴムローラ
１００ 紙葉類識別センサ
２００ 別体部品
３００ 紙葉類識別装置

Claims (6)

1. 紙葉類の表面に印刷された磁性物質を検出するため、感磁部を搬送路に向けて配置された紙葉類識別センサと、その搬送路上で前記紙葉類識別センサと対向する対向部材と、を備えた紙葉類識別装置において、
   前記対向部材は、導電性材料又は磁性材料を少なくともその一部に備えるとともに、前記紙葉類識別センサ又は前記対向部材の少なくともいずれか一方は、その搬送路上にある紙葉類の厚み方向で、前記紙葉類識別センサと前記対向部材とが接触する方向に付勢されており、
   前記紙葉類識別センサからの出力信号に基づいて紙葉類の厚み及び前記磁性物質を検出するセンサ信号処理回路を備えていることを特徴とする紙葉類識別装置。
2. 前記対向部材は、導電性材料又は磁性材料から形成されたコア部を中心に有するゴムローラであり、前記ゴムローラは弾性部材により径方向に付勢されて前記紙葉類識別センサと接触することを特徴とする請求項１記載の紙葉類識別装置。
3. 前記紙葉類の搬送方向と略直交する方向に互いに隣接して配置された二以上の紙葉類識別センサを備え、
   前記二以上の紙葉類識別センサを構成する各々のセンサコア同士は、一体構造の一体コアであることを特徴とする請求項１又は２記載の紙葉類識別装置。
4. 前記一体コアは、磁性材料の切削加工により形成されることを特徴とする請求項３記載の紙葉類識別装置。
5. 前記紙葉類識別センサは前記紙葉類と摺接する摺接面を備え、前記摺接面は、ジルコニアにより薄膜状に形成された摺動層を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の紙葉類識別装置。
6. 前記紙葉類識別センサを構成するコア体と、前記摺接面に形成された摺動層と、が樹脂材料を用いたインサート成形により一体的に形成されることを特徴とする請求項５記載の紙葉類識別装置。

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