JP2002350405A - 紙葉類の磁気式検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】設置スペースが少なく、高速搬送のトラブルの
減少に寄与でき、導電体と磁性体を同時に検出できる紙
葉類の磁気式検出装置を提供する。 【解決手段】Ｉ形のセンタコア３に１次巻線５および第
１の２次巻線６を設けるとともに、センタコア３の両側
にそれぞれ配設された、一端側にセンタコア３の一端と
で磁気ギャップＧ１，Ｇ２を形成し、他端側はセンタコ
ア３の他端と結合した２つのサイドコア４ａ，４ｂにそ
れぞれ第２の２次巻線７ａ，７ｂを設けて、センタコア
３の第１の２次巻線６から導電体の検出信号を得るとと
もに、サイドコア４ａ，４ｂの２つの第２の２次巻線７
ａ，７ｂから磁性体の検出信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、有価証
券などの紙葉類の印刷に使用される印刷インキに含まれ
る微量の磁性体や、有価証券などの紙葉類に漉き込まれ
た薄膜状の導電体を磁気的に検出する紙葉類の磁気式検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、紙幣などの有価証券の偽造防
止対策として、磁気インキによる印刷や、有価証券の用
紙に細長い帯状の薄膜状の導電体を漉き込んだものを使
用して、流通段階でこれらの磁気インキや導電体を検出
することにより、有価証券の真偽判定の手段として用い
ることは広く知られている。

【０００３】従来、このような有価証券の印刷に使用さ
れる印刷インキに含まれる磁性体の検出には、たとえ
ば、Ｓ字形のコアの中央部に１次巻線を巻装し、微小な
間隙に設定した２箇所の開口部側のそれぞれに２次巻線
を巻装して、一方の開口部上に近接して有価証券を通過
させて、２つの２次巻線による誘起電圧の差を出力とす
る差動巻線形トランス方式や、巻線を設けた環状のコア
の一部に微小な間隙を設けて、その間隙上を磁性体が通
過する際の環状コア巻線のインピーダンス変化を検出す
る方式など、磁性体に接触して検出する方法がある。

【０００４】また、導電体の検出としては、たとえば、
棒状のコアに巻線を巻いて有価証券の両側に挟むように
配置して、一方の巻線を高周波（たとえば、１ＭＨｚ〜
１０ＭＨｚ）で付勢すると、高い周波数の磁界によって
導電体内に渦電流が生じ、この渦電流によって高周波の
磁界に変化が生じるので、この磁界の変化を反対側の巻
線に誘起される電圧の変化として検出する方法や、光学
的な方法として透過光の変化や反射光の変化を検出する
などがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、有価証券など
の紙葉類を鑑査する鑑査装置には、磁性体の検出装置と
導電性薄膜からなる導電体を検出する検出装置は、それ
ぞれ独立した形で組込まれており、鑑査装置を小形化す
る上で組込み空間を少なくする必要がある。

【０００６】また、大量の紙葉類の処理を短時間で行な
うためには、紙葉類の搬送速度の高速化が要望される
が、高速搬送では検出装置を通過する回数が少なけれ
ば、それだけ搬送によるトラブルを少なくすることがで
きる。

【０００７】そこで、本発明は、設置スペースが少な
く、高速搬送のトラブルの減少に寄与でき、導電体と磁
性体を同時に検出できる紙葉類の磁気式検出装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の紙葉類の磁気式
検出装置は、Ｉ形のセンタコアと、このセンタコアを間
にしてそのセンタコアの両側にそれぞれ位置し、かつ、
一端側に前記センタコアの一端とで磁気ギャップを形成
し、他端側は前記センタコアの他端と結合してなる２つ
のサイドコアとからなり、前記磁気ギャップは導電体や
磁性体を含む被検出物としての紙葉類に相対向される検
出コアと、この検出コアの前記センタコアにそれぞれ巻
装された１次巻線および第１の２次巻線と、前記検出コ
アの前記２つのサイドコアにそれぞれ巻装された２つの
第２の２次巻線と、前記１次巻線を交流信号で付勢する
付勢手段と、この付勢手段による前記１次巻線の付勢に
より前記第１、第２の２次巻線から得られる各出力信号
を処理することにより、前記紙葉類に含まれる導電体や
磁性体の検出信号を得る信号処理手段とを具備してい
る。

【０００９】また、本発明の紙葉類の磁気式検出装置
は、Ｉ形のセンタコアと、このセンタコアの一方側に位
置し、かつ、一端側に前記センタコアの一端とで磁気ギ
ャップを形成し、他端側は前記センタコアの他端と結合
してなるサイドコアとからなり、前記磁気ギャップは導
電体や磁性体を含む被検出物としての紙葉類に相対向さ
れる検出コアと、この検出コアの前記センタコアにそれ
ぞれ巻装された１次巻線および第１の２次巻線と、前記
検出コアの前記サイドコアに巻装された第２の２次巻線
と、前記１次巻線を交流信号で付勢する付勢手段と、こ
の付勢手段による前記１次巻線の付勢により前記第１、
第２の２次巻線から得られる各出力信号を処理すること
により、前記紙葉類に含まれる導電体や磁性体の検出信
号を得る信号処理手段とを具備している。

【００１０】

【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。

【００１１】まず、第１の実施の形態について説明す
る。

【００１２】図１は、第１の実施の形態に係る紙葉類の
磁気式検出装置の構成を概略的に示すものである。図１
において、１は被検出物としての例えば有価証券（紙葉
類）で、印刷インキに含まれる微量の磁性体や、用紙に
漉き込まれた細長い帯状の薄膜状の導電体を含むもであ
り、図示しない搬送ベルトなどにより挟持されながら矢
印Ａ方向に搬送されるものとする。

【００１３】搬送される有価証券１の表面に近接して検
出コア２が配設されている。検出コア２は、Ｉ形のセン
タコア３と、このセンタコア３を間にしてそのセンタコ
ア３の両側にそれぞれ位置し、かつ、一端側にセンタコ
ア３の一端とで磁気ギャップＧ１，Ｇ２を形成し、他端
側はセンタコア３の他端と結合してなる２つのサイドコ
ア４ａ，４ｂとから構成されていて、磁気ギャップＧ
１，Ｇ２は搬送される有価証券１に近接して相対向され
ている。

【００１４】なお、検出コア２の材質は、高周波の帯域
でも充分にコア材として作用する、たとえば、フェライ
トなどが好適である。

【００１５】検出コア２のセンタコア３には、１次巻線
５および第１の２次巻線６がそれぞれ巻装されている。
検出コア２のサイドコア４ａ，４ｂには、それぞれ第２
の２次巻線７ａ，７ｂが巻装されている。

【００１６】１次巻線５は、付勢手段としての交流電源
発生部８により、所定周波数の交流電流で付勢励磁され
る。交流電源発生部８は、たとえば、正弦波の高周波信
号を発生する正弦波発振回路、および、正弦波発振回路
の出力に基づき１次巻線５を正弦波の交流電流で付勢す
る電力増幅回路により構成されている。なお、交流電源
発生部８の出力周波数は、たとえば、１００ＫＨｚ以上
であることが望ましい。

【００１７】交流電源発生部８と１次巻線５との間に
は、電流信号検出手段としての、１次巻線５のインピー
ダンスよりも充分に小さい抵抗値を有する抵抗器９が直
列に接続されていて、この抵抗器９の一端から１次巻線
５の電流信号Ｓを得るようになっている。

【００１８】第１の２次巻線６は、信号処理手段として
の導電体用信号処理回路１０に接続されている。導電体
用信号処理回路１０は、第１の２次巻線６の出力信号を
処理することにより導電体検出信号を得るものである。

【００１９】第２の２次巻線７ａ，７ｂは、信号処理手
段としての磁性体用信号処理回路１１に接続されてい
る。磁性体用信号処理回路１１は、第２の２次巻線７
ａ，７ｂの出力信号を処理することにより磁性体検出信
号を得るものである。

【００２０】図２は、導電体用信号処理回路１０の構成
を示すものである。図２において、第１の２次巻線６の
出力信号は増幅器２１に供給され、増幅される。また、
抵抗器９の一端から得られる１次巻線５の電流信号Ｓ
は、位相振幅調整手段としての位相可変増幅器２２に供
給される。位相可変増幅器２２は、１次巻線５の電流信
号Ｓに対し位相と振幅を調整する。

【００２１】増幅器２１の出力および位相可変増幅器２
２の出力は、それぞれ差動増幅手段としての差動増幅器
２３に供給される。差動増幅器２３は、増幅器２１の出
力と位相可変増幅器２２の出力とを差動増幅するもの
で、検出コア２上に被検出物１が無い状態で、差動増幅
器２３の出力信号の振幅がほぼ零になるように、位相可
変増幅器２２で位相および振幅が調整される。

【００２２】差動増幅器２３の出力は、位相検波手段と
しての位相同期検波回路２４に供給される。位相同期検
波回路２４は、位相設定回路２５で設定された位相の基
で、差動増幅器２３の出力信号を検波、整流する。位相
設定回路２５は、１次巻線５の電流信号Ｓに対して設定
された位相だけずらした信号を位相同期検波回路２４に
送るもので、その設定位相は、たとえば、検出コア２上
に導電体があるときに検波、整流された出力信号が最大
になるように設定する。

【００２３】位相同期検波回路２４の出力は、低域パス
フィルタ回路（ＬＰＦ）２６に供給される。低域パスフ
ィルタ回路２６は、位相同期検波回路２４の出力信号の
リップルを平滑することより、位相同期検波回路２４で
検波、整流された信号から高周波成分を除去して、導電
体検出信号を出力する。

【００２４】このような構成であれば、検出コア２上を
被検出物である有価証券１が接触しながら通過すると、
その有価証券１に細い帯状で薄膜状の導電体が存在する
場合は、感度よく導電体を検出して、低域パスフィルタ
２６から導電体検出信号が出力される。

【００２５】図３は、磁性体用信号処理回路１１の構成
を示すものである。図３において、第２の２次巻線７
ａ，７ｂは直列接続されていて、その出力信号は増幅器
３１に供給され、増幅される。また、抵抗器９の一端か
ら得られる１次巻線５の電流信号Ｓは、位相可変増幅器
３２に供給される。位相可変増幅器３２は、１次巻線５
の電流信号Ｓに対し位相と振幅を調整する。増幅器３１
の出力および位相可変増幅器３２の出力は、それぞれ差
動増幅器３３に供給される。差動増幅器３３は、増幅器
３１の出力と位相可変増幅器３２の出力とを差動増幅す
るもので、検出コア２上に被検出物１が無い状態で、差
動増幅器３３の出力信号の振幅がほぼ零になるように、
位相可変増幅器３２で位相および振幅が調整される。

【００２６】差動増幅器３３の出力は、位相同期検波回
路３４に供給される。位相同期検波回路３４は、位相設
定回路３５で設定された位相の基で、差動増幅器３３の
出力信号を検波、整流する。位相設定回路３５は、１次
巻線５の電流信号Ｓに対して設定された位相だけずらし
た信号を位相同期検波回路３４に送るもので、その設定
位相は、たとえば、検出コア２上に磁性体があるときに
検波、整流された出力信号が最大になるように設定す
る。

【００２７】位相同期検波回路３４の出力は、低域パス
フィルタ回路（ＬＰＦ）３６に供給される。低域パスフ
ィルタ回路３６は、位相同期検波回路３４の出力信号の
リップルを平滑することより、位相同期検波回路３４で
検波、整流された信号から高周波成分を除去して、磁性
体検出信号を出力する。

【００２８】このような構成であれば、検出コア２上を
被検出物である有価証券１が接触しながら通過すると、
その有価証券１に磁性体が存在する場合は、通常の磁気
ヘッドと同じように磁性体を検出して低域パスフィルタ
３６から磁性体検出信号が出力される。

【００２９】図４は、位相同期検波回路２４（３４）の
一構成例を示すものである。この回路は既に公知のもの
であるので、以下では簡単に説明する。差動増幅器２３
（３３）の出力信号が供給される入力端子４１は、抵抗
値がＲの抵抗器４２を介してオペアンプ４３の反転入力
端子に接続される。オペアンプ４３の反転入力端子と出
力端子との間には、抵抗値がＲの抵抗器４４が接続され
る。オペアンプ４３の非反転入力端子は所定の電位に接
続される。

【００３０】オペアンプ４３の出力端子は、アナログス
イッチ４５の一方の固定接点に接続される。アナログス
イッチ４５の他方の固定接点は所定の電位に接続され
る。アナログスイッチ４５は、位相設定回路２５（３
５）の出力信号に応じて切換え動作する。

【００３１】アナログスイッチ４５の可動接点は、抵抗
値が（１／２）Ｒの抵抗器４６を介してオペアンプ４７
の反転入力端子に接続される。また、オペアンプ４７の
反転入力端子には、抵抗値がＲの抵抗器４８を介して入
力端子４１が接続される。オペアンプ４７の反転入力端
子と出力端子との間には、抵抗値がＲの抵抗器４９が接
続される。オペアンプ４７の非反転入力端子は所定の電
位に接続される。オペアンプ４７の出力端子は、当該位
相同期検波回路の出力端子５０に接続される。このよう
な構成により、位相設定回路２５（３５）で設定された
位相の基で、差動増幅器２３（３３）の出力信号を検
波、整流するものである。なお、図４の要部ａ〜ｅの信
号波形を図５および図６に示す。図５は差動増幅器２３
（３３）の出力信号と位相設定回路２５（３５）の出力
信号とが同相の場合を示し、図６は差動増幅器２３（３
３）の出力信号と位相設定回路２５（３５）の出力信号
との位相を９０度ずらした場合を示している。

【００３２】図７は、第１の実施の形態の作用と効果を
説明するためのものである。センタコア３の１次巻線５
により発生する磁力線は、センタコア３からセンタコア
３とサイドコア４ａ，４ｂとの間の磁気ギャップＧ１，
Ｇ２を介してサイドコア４ａ，４ｂに戻るものと、セン
タコア３の中央部付近から出た磁力線がセンタコア３の
端面に直角方向の空間を経てサイドコア４ａ，４ｂとの
間の磁気ギャップＧ１，Ｇ２から離れた部分に戻るもの
とに大別される。

【００３３】センタコア３とサイドコア４ａ，４ｂとの
間の磁気ギャップＧ１，Ｇ２の磁力線の大部分は、測定
対象物（有価証券１）に対して平行方向となっており、
磁気ギャップＧ１あるいはＧ２、または、磁気ギャップ
Ｇ１，Ｇ２の両方に有価証券１の磁性体がかかると、磁
性体が磁気ギャップＧ１，Ｇ２を埋めるように働き、そ
のため磁力線が通りやすくなって、第２の２次巻線７
ａ，７ｂに誘起される電圧が大きくなる。

【００３４】一方、センタコア３上に有価証券１内の導
電体があると、センタコア３の上面から垂直方向にでる
磁力線Ｆが導電体に対して略垂直に入るため、導電体に
は磁力線Ｆによる渦電流が生じる。したがって、この渦
電流による磁力線Ｆの変化をセンタコア３に設けた第１
の２次巻線６で検出することにより、有価証券１内の導
電体の有無を検出することができる。

【００３５】磁性体による第２の２次巻線７ａ，７ｂの
交流誘起電圧信号は、１次巻線５の電流信号Ｓに対して
位相が９０度ずれ、導電体による第１の２次巻線６の交
流誘起電圧信号は１次巻線５の電流信号Ｓに対して１８
０度位相がずれる。したがって、図２の導電体用信号処
理回路１０の位相設定回路２５の設定位相値と、図３の
磁性体用信号処理回路１１の位相設定回路３５の位相設
定値は９０度ずれることになる。

【００３６】また、第２の２次巻線７ａ，７ｂにも導電
体による信号は誘起されるが、信号の位相差が９０度あ
るため、図３の磁性体用信号処理回路１１には導電体に
よる検出信号は出力されない。同様に、第１の２次巻線
６にも磁性体による信号が誘起されるが、図２の位相設
定値では磁性体による検出信号は出力されない。

【００３７】次に、第２の実施の形態について説明す
る。

【００３８】図８は、第２の実施の形態に係る紙葉類の
磁気式検出装置の構成を概略的に示すものである。第２
の実施の形態の第１の実施の形態と異なる点は、検出コ
ア２を、一方のサイドコア４ｂ（および第２の２次巻線
７ｂ）を削除した形状としたもので、その他は第１の実
施の形態と同様であるので、同一部分には同一符号を付
して説明は省略する。

【００３９】このような構成により、磁性体がセンタコ
ア３とサイドコア４ａとの間の磁気ギャップＧ１上に存
在するとき、第２の２次巻線７ａにより検出され、導電
体がセンタコア３上に存在するとき、第１の２次巻線６
により検出される。これらの検出作用は、前述した図７
を用いて説明した作用と同様である。

【００４０】このように構成した磁気式検出装置におい
ても、検出コア２上を被検出物である有価証券１が接触
しながら通過すると、細い帯状の導電性薄膜が存在する
場合は、交流励磁磁界により導電性薄膜に渦電流が生じ
て導電体の検出信号を出力し、磁性体が存在する場合
は、通常の磁気ヘッドと同じように磁性体を検出して、
磁性体量に比例した磁性体の検出信号を出力する。

【００４１】以上説明したように、上記実施の形態に係
る磁気式検出装置によれば、１つの磁気ヘッドで被検出
物である有価証券に含まれる導電体および磁性体の検出
が可能となり、よって高速搬送でのトラブルを減少させ
て、少ないスペースに設置可能となる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、設
置スペースが少なく、高速搬送のトラブルの減少に寄与
でき、導電体と磁性体を同時に検出できる紙葉類の磁気
式検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る紙葉類の磁気式検出装
置の構成を概略的に示す構成図。

【図２】導電体用信号処理回路の構成を示すブロック
図。

【図３】磁性体用信号処理回路の構成を示すブロック
図。

【図４】位相同期検波回路の一構成例を示すブロック
図。

【図５】図４における要部の信号波形図。

【図６】図４における要部の信号波形図。

【図７】第１の実施の形態の作用と効果を説明するため
の図。

【図８】第２の実施の形態に係る紙葉類の磁気式検出装
置の構成を概略的に示す構成図。

【符号の説明】

１…有価証券（紙葉類、被検出物）、２…検出コア、３
…センタコア、４ａ，４ｂ…サイドコア、５…１次巻
線、６…第１の２次巻線、７ａ，７ｂ…第２の２次巻
線、８…交流電源発生部（付勢手段）、９…抵抗器（電
流信号検出手段）、１０…導電体用信号処理回路（信号
処理手段）、１１…磁性体用信号処理回路（信号処理手
段）、Ｇ１，Ｇ２…磁気ギャップ、２１，３１…増幅
器、２２，３２…位相可変増幅器（位相振幅調整手
段）、２３，３３…差動増幅器（差動増幅手段）、２
４，３４…位相同期検波回路（位相検波手段）、２５，
３５…位相設定回路、２６，３６…低域パスフィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AD05 BA05 2G053 AA00 AA21 AB21 BB03 BB11 BC02 BC14 CA03 CA18 CB12 CB16 3E041 AA01 AA02 BA09 BB07 BC04 CA01 CB02 DB01 EA01 5D091 DD30 FF02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｉ形のセンタコアと、このセンタコアを
   間にしてそのセンタコアの両側にそれぞれ位置し、か
   つ、一端側に前記センタコアの一端とで磁気ギャップを
   形成し、他端側は前記センタコアの他端と結合してなる
   ２つのサイドコアとからなり、前記磁気ギャップは導電
   体や磁性体を含む被検出物としての紙葉類に相対向され
   る検出コアと、 この検出コアの前記センタコアにそれぞれ巻装された１
   次巻線および第１の２次巻線と、 前記検出コアの前記２つのサイドコアにそれぞれ巻装さ
   れた２つの第２の２次巻線と、 前記１次巻線を交流信号で付勢する付勢手段と、 この付勢手段による前記１次巻線の付勢により前記第
   １、第２の２次巻線から得られる各出力信号を処理する
   ことにより、前記紙葉類に含まれる導電体や磁性体の検
   出信号を得る信号処理手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類の磁気式検出装置。
2. 【請求項２】 前記１次巻線の電流信号を検出する電流
   信号検出手段をさらに具備し、 前記信号処理手段は、 前記電流信号検出手段により検出された電流信号の位相
   と振幅を調整する第１の位相振幅調整手段と、 この第１の位相振幅調整手段により位相と振幅を調整さ
   れた前記電流信号と前記第１の２次巻線から得られる出
   力信号とを差動増幅する第１の差動増幅手段と、 この第１の差動増幅手段の出力信号を位相検波すること
   により、前記紙葉類に含まれる導電体の検出信号を出力
   する第１の位相検波手段と、 前記電流信号検出手段により検出された電流信号の位相
   と振幅を調整する第２の位相振幅調整手段と、 この第２の位相振幅調整手段により位相と振幅を調整さ
   れた前記電流信号と前記２つの第２の２次巻線から得ら
   れる各出力信号を加算した加算信号とを差動増幅する第
   ２の差動増幅手段と、 この第２の差動増幅手段の出力信号を位相検波すること
   により、前記紙葉類に含まれる磁性体の検出信号を出力
   する第２の位相検波手段と、 から構成されることを特徴とする請求項１記載の紙葉類
   の磁気式検出装置。
3. 【請求項３】 Ｉ形のセンタコアと、このセンタコアの
   一方側に位置し、かつ、一端側に前記センタコアの一端
   とで磁気ギャップを形成し、他端側は前記センタコアの
   他端と結合してなるサイドコアとからなり、前記磁気ギ
   ャップは導電体や磁性体を含む被検出物としての紙葉類
   に相対向される検出コアと、 この検出コアの前記センタコアにそれぞれ巻装された１
   次巻線および第１の２次巻線と、 前記検出コアの前記サイドコアに巻装された第２の２次
   巻線と、 前記１次巻線を交流信号で付勢する付勢手段と、 この付勢手段による前記１次巻線の付勢により前記第
   １、第２の２次巻線から得られる各出力信号を処理する
   ことにより、前記紙葉類に含まれる導電体や磁性体の検
   出信号を得る信号処理手段と、 を具備したことを特徴とする紙葉類の磁気式検出装置。
4. 【請求項４】 前記１次巻線の電流信号を検出する電流
   信号検出手段をさらに具備し、 前記信号処理手段は、 前記電流信号検出手段により検出された電流信号の位相
   と振幅を調整する第１の位相振幅調整手段と、 この第１の位相振幅調整手段により位相と振幅を調整さ
   れた前記電流信号と前記第１の２次巻線から得られる出
   力信号とを差動増幅する第１の差動増幅手段と、 この第１の差動増幅手段の出力信号を位相検波すること
   により、前記紙葉類に含まれる導電体の検出信号を出力
   する第１の位相検波手段と、 前記電流信号検出手段により検出された電流信号の位相
   と振幅を調整する第２の位相振幅調整手段と、 この第２の位相振幅調整手段により位相と振幅を調整さ
   れた前記電流信号と前記第２の２次巻線から得られる出
   力信号とを差動増幅する第２の差動増幅手段と、 この第２の差動増幅手段の出力信号を位相検波すること
   により、前記紙葉類に含まれる磁性体の検出信号を出力
   する第２の位相検波手段と、 から構成されることを特徴とする請求項３記載の紙葉類
   の磁気式検出装置。
5. 【請求項５】 前記検出コアの材質をフェライトとした
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに
   記載の紙葉類の磁気式検出装置。