JP3923726B2 - Characteristic detection device that detects the characteristics of paper sheets - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙葉類の厚さや紙葉類に印刷されたインクの磁性体などの紙葉類の特性を検知する特性検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙葉類の厚さを検知する特性検知装置として、例えば、紙葉類の搬送面の下側に固定的に配置した固定ローラと搬送面の上側で固定ローラに対向し固定ローラに対して離接可能に設けられた可動ローラとの間を通して紙葉類を搬送し、ローラ対間を紙葉類が通過するときの可動ローラの変位量を検知し、この可動ローラの変位量から紙葉類の厚さを検知する装置が知られている。また、この種の装置では、搬送方向と直交する方向に複数対のローラを並設し、紙葉類の幅方向に沿った厚さの分布を測定するようにしている。
【０００３】
このようにして可動ローラの変位量をみて紙葉類の厚さを検知する方式では、可動ローラ自体がある程度の重量を持つため、可動ローラの自重により紙葉類の紙詰り（ジャム）が発生する場合がある。また、走行する紙葉類の先端突入や後端の抜け或いは紙葉類にテープを貼付したような急激な変化に対する可動ローラの追従性が悪く、紙葉類の搬送速度に限界がある。また、ローラ対を複数個並べて幅方向の厚さ分布を検知する場合には、各可動ローラの回転軸を支持する支持部材のためのスペースを各ローラ間に確保する必要があり、複数の可動ローラを幅方向に密着して設置することができず幅方向の分解能をあげることが難しかった。さらに、紙葉類が走行中に何等かの原因により厚さ方向に振動すると、この紙葉類の振動を可動ローラの変位量として検知するため、検知精度が悪くなるなどの問題があった。また、製造上からは可動ローラや可動ローラの支持部材の加工精度をあげて可動ローラの回転時のがたつきを小さく押さえて検知精度を確保する必要があるため、製造価格が高価となる問題があった。
【０００４】
また、紙葉類の厚さを検知する他の特性検知装置として、光学式距離計を紙葉類の搬送面を挟む位置関係で上下に対向して設置し、紙葉類の上面および下面に光りを当ててその反射光を検出し、紙葉類の上面までの距離、および下面までの距離をそれぞれ測定して、両方の測定結果の差を厚さとして検知するものがある。
【０００５】
このように、光学式距離計を用いて厚さを検知する方式では、紙葉類の色彩によって光の反射光量が異なるため、検知結果に誤差を生じ、厚さを正確に検知できない場合があった。また、色彩による影響のない光学式距離計は高価で外形寸法が大きいため設置場所が限られるなどの問題があった。
【０００６】
また、紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知して紙葉類を識別する特性検知装置として、例えば、Ｓ字型のコアの中央部に１次コイルを設け、微少な間隙に設定した２個所の開口部側のそれぞれに２次コイルを設け、一方の開口部上に近接して紙葉類を通過させ、２つの２次コイルの誘導電圧の差を検知する差動巻線型トランス型方式が知られている。
【０００７】
また、磁性体を検知する他の特性検知装置として、コイルを設けた環状のコアの一部に微少な間隙を設け、この間隙上を紙葉類が通過する際のコイルのインピーダンスの変化を検知し、磁性体量を検知する環状コアインピーダンス方式が知られている。
【０００８】
しかし、これら差動巻線型トランス型方式や環状コアインピーダンス方式では、コアの間隙上を紙葉類が接触しながら通過する際の検知信号が最大となり、コアの間隙から紙葉類が離れるにつれて、検知信号が急激に減少してしまう。このため、紙葉類が何等かの原因により振動してしまうと検知信号が減少し、特にコアの間隙以上に紙葉類が離れてしまうと、検知信号が殆どゼロになってしまう。つまり、紙葉類を高速に搬送する場合、紙葉類が振動し易くなるので、検知信号が不安定となることが考えられる。
【０００９】
さらに、紙葉類に非接触で磁性体を検知する特性検知装置として、例えば特開昭５９−１４１０５８号公報に開示された装置が知られている。この装置では、２つのコの字型のコアを間隙を介して対向させ、それぞれのコアに巻いたコイルを直列に接続し、間隙を紙葉類が通過する際のインピーダンスの変化を検知して磁性体量を検知している。
【００１０】
しかし、この非接触型の検知方式では、２つのコアにそれぞれ対向した紙葉類の両面にある磁性体を検知するため、紙葉類の各面の磁性体量が同じ場合、両方のコイルによって検知する検知信号が片方のコイルによって検知する検知信号の倍になる。このため、磁性体量を特定することが困難であった。また、磁性体が紙葉類のどちらの面にあっても検知信号が出力されるため、磁性体のある場所を特定できなかった。さらに、周辺温度の変化によってコアの透磁率が変化するため、検知信号が変動し易かった。
【００１１】
また、特開平９−２３６６４２号公報には、２つのＪ字型のコアを対向させた特性検知装置が開示されている。この装置は、各コアの長い方の端部同士を対向させ、短い端部同士を対向させ、各コアの端部にコイルを巻き、長い方の端部に巻いたコイル同士を直列に接続し、短い方の端部に巻いたコイル同士を直列に接続して構成されている。そして、長い方の端部が対向した比較的狭い隙間と短い方の端部が対向した比較的広い隙間に紙葉類を通過させ、それぞれ直列に接続したコイルのインピーダンスの差を検出して磁性体を検出する。
【００１２】
しかし、この検出方式では、Ｊ字型コアの制作工程が複雑でＪ字型コアの固定に特殊な加工を必要とするため、制作費用が嵩む問題があった。また、短い方の端部を対向させた隙間を通過する紙葉類と端部との間の距離が大きく離れるため、上述した差動巻線型トランス方式や環状コアインピーダンス方式と比べて紙葉類の移動方向に沿った検出分解能が劣る問題があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の特性検知装置では、いずれの装置においても、高速で搬送される検知対象物としての紙葉類と検知素子との間の距離を常に一定に保持することが困難であることから、満足のいく安定した検知結果を得ることはできなかった。
【００１４】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、高速で搬送される紙葉類と検知素子との間の距離を常に一定に保持でき、信頼性の高い安定した検知結果を得ることができる特性検知装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の特性検知装置は、紙葉類の搬送面を挟んで対向して設けられ、その先端部が上記搬送面において互いに押し付け合う状態で配置された一対のフィルム状の弾性体と、これら一対の弾性体の先端部の間に圧縮気体を送り込んで先端部間に一定の隙間を形成する送気手段と、上記一対の弾性体の少なくとも一方の上記先端部に設けられ、上記搬送面に沿って上記隙間を通過する紙葉類の特性を検知する検知素子と、を備えている。
【００１６】
上記発明によると、送気手段によって一対の弾性体の先端部間に形成される圧縮気体の層による隙間を通して紙葉類を搬送し、弾性体の先端部に設けられた検知素子を介して紙葉類の特性を検知する。これにより、紙葉類を弾性体に対して非接触状態で搬送することができ、紙葉類が振動しても弾性体が追従するため検知素子と紙葉類との間の距離を一定に保つことができ、信頼性の高い安定した検知結果を得ることができる。
【００１７】
また、上述した発明によると、上記検知素子を備えた上記一対の弾性体が紙葉類の搬送方向と直交する方向に沿って複数対並設され、上記送気手段が上記複数対の弾性体の先端部の間に圧縮気体を送り込むことを特徴とする。これにより、紙葉類の搬送方向と直交する幅方向に沿って紙葉類の特性を検知できる。
【００１８】
また、上述した発明によると、上記検知素子は、紙葉類の通過による上記隙間の変化を検出して該紙葉類の厚さを検知する。
【００１９】
また、上述した発明によると、上記検知素子は、上記弾性体にプリントされたプリントコイルを有する。
【００２０】
また、上述した発明によると、上記検知素子は、上記隙間を通過する紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知する。
【００２１】
また、上述した発明によると、上記検知素子は、磁気抵抗素子である。
【００２２】
また、上述した発明によると、上記磁気抵抗素子は、上記搬送面から等距離の位置に複数個設けられている。
【００２３】
また、本発明の特性検知装置は、紙葉類の搬送面を挟んで対向して設けられ、その先端部が上記搬送面において互いに押し付け合う状態で配置された一対のフィルム状の弾性体と、これら一対の弾性体の少なくとも一方の上記先端部に上記搬送面から距離を異ならせて複数個設けられ、上記搬送面を通過する紙葉類の磁気特性を検知する検知素子と、を備えている。
【００２４】
また、上述した発明によると、上記送気手段は、上記一対の弾性体それぞれの先端部を貫通した孔、およびこれら孔を介して上記搬送面に向けて圧縮気体を送り込む送気路を有する。
【００２５】
また、上述した発明によると、上記送気路は、上記一対の弾性体に沿って上記先端部から離れる方向に延設されている。
【００２６】
さらに、本発明の特性検知装置は、紙葉類の搬送面を挟んで対向して設けられ、その対向面が紙葉類の搬送方向に沿って所定の長さを有し、互いに押し付け合う方向に付勢される一対の板状部材と、これら一対の板状部材の少なくとも一方に設けられ、上記搬送面に沿って搬送される紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知する検知素子と、この検知素子を上記搬送方向に沿って挟む位置関係で上記一対の板状部材を貫通して設けられた複数の孔と、これら複数の孔を介して、上記一対の板状部材の対向面の間に圧縮気体を送り込み、上記一対の対向面の間に一定の隙間を形成する送気手段と、を備えている。
【００２７】
上記発明によると、紙葉類の搬送方向に沿って所定の長さを有する一対の板状部材を紙葉類の搬送面を挟んで対向して配置し、少なくとも一方の板状部材に設けられた検知素子を搬送方向に沿って挟む位置関係で各板状部材を貫通する複数の孔を介して一対の板状部材間に圧縮気体を送り込んで対向面間に一定の隙間を形成する。このように、搬送方向に沿って所定の長さを有する板状部材の対向面を対向させて検知素子を挟む孔を介して圧縮気体を送り込むことにより、一対の板状部材の一定の広さを有する対向面間に一定の隙間を安定して形成できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
図１には、この発明の第１の実施の形態に係る特性検知装置として、略水平方向に延びた搬送面を介して高速で搬送される紙葉類の厚さを検知する厚さ検知装置１０（以下、単に検知装置１０と称する）の概略構成を示してある。図２には、検知装置１０を搬送面の上方から見た平面図を示してある。
【００３０】
図１に示すように、検知対象物としての紙葉類１は、図示しない搬送ベルト等の搬送手段により挟持されながら所定の搬送面に沿って検知装置１０内を通して図中矢印Ａ方向に比較的高速で搬送される。
【００３１】
弾性体２、３は、その先端部が搬送面に向けて互いに押し付け合う方向に付勢されるように、その基端部を支持部６ａ、６ｂにより固定し、紙葉類１を挟む位置関係で搬送面の両側に配置される。紙葉類１の各面に対向する弾性体２、３の先端部には、それぞれ検知素子としてのコイル４、５を取付けてある。コイル４、５の端子線７、８は、後述する回路に接続される。
【００３２】
また、各弾性体２、３の先端部には、それぞれ継ぎ手１１、１２を介して弾性チューブ９ａ、９ｂが接続されている。弾性チューブ９ａ、９ｂは、搬送面から離れる方向に延設されている。さらに、各弾性体２、３の先端部には、弾性体の外側から搬送面に向けて貫通した孔１３、１４がそれぞれ形成されている。しかして、弾性チューブ９ａ、９ｂを介して所定の圧力に圧縮した空気などの圧縮気体を供給すると、各弾性体２、３の先端部の孔１３、１４を介して圧縮気体が搬送面に向けて送り込まれ、各弾性体２、３の先端部が互いに反発する方向に押し広げられて両者の間に一定の隙間が形成される。
【００３３】
図２に示すように、搬送面の上方にある一方の弾性体２は、支持部６ａに一端が支持されている細長い矩形帯状をなしており、その先端部には上述したようにコイル４、継ぎ手１１、および弾性チューブ９ａが取付けられている。一方、搬送面の下方にある他方の弾性体３は、上記弾性体２と略同一の構成を有する。各弾性体２、３は、弾性体２の先端部に設けられているコイル４と弾性体３の先端部に設けられているコイル５とが搬送面を介して対向し、且つ各弾性体２、３を貫通した孔１３、１４が搬送面を介して同心状に対向するように位置決めされている。
【００３４】
図１および図２において、搬送面上に紙葉類１が無い場合は、弾性体２、３は互いに押し合う様に接触しようとするが、弾性チューブ９ａ、９ｂ、および孔１３、１４を介して圧縮気体が両者の間に送り込まれているため、各弾性体２、３の先端部間に圧縮気体の層による僅かな隙間が形成されている。この隙間は、圧縮気体の流量に応じて変化するものであるが、本実施の形態では圧縮気体の流量を一定に保つことにより隙間を一定に保つようにしている。
【００３５】
この状態で、搬送面を介して紙葉類１が矢印Ａの方向に搬送されて弾性体２、３の先端部間に入ると、搬送面の上方に配置された弾性体２の先端部が図中矢印Ｂ方向（上方）に押し広げられるとともに、搬送面の下方に配置された弾性体３の先端部が図中矢印Ｃ方向（下方）に押し広げられ、各弾性体２、３間の隙間が広げられ、各弾性体２、３の先端部と紙葉類１との間にそれぞれ所定の隙間が形成される。つまり、紙葉類１は、搬送面の両側に配置された弾性体２、３に接触することなく、各弾性体２、３間を通して搬送される。尚、このときの紙葉類１の通過による弾性体２、３間の隙間の変化は、紙葉類１の厚さに起因したものであることから、隙間の変化量、すなわちコイル４、５間の距離の変化量を検知することにより紙葉類１の厚さを検知することができる。
【００３６】
ここで、上述した検知装置１０の要部の構成をさらに詳細に説明する。図３には弾性体２、３の先端部を拡大した詳細図を示してある。図４（ａ）には弾性体２に設けられたコイル４の平面図を示してあり、図４（ｂ）にはコイル４の断面図を示してある。
【００３７】
図３に示すように、搬送面の上方に配置された一方の弾性体２は、２枚の略矩形帯状の例えばポリイミドフィルム等の弾性フィルム２ａ、２ｂを例えば両面粘着テープなどの粘着体２ｃで張り合わせて形成されている。この粘着体２ｃは、紙葉類１の通過により弾性フィルム２ａ、２ｂの先端部に生じる不所望な振動を吸収するダンピング部材（緩衝体）として機能する。他方の弾性体３も上記弾性体２と同様に２枚の弾性フィルム３ａ、３ｂを粘着体３ｃで張り合わせて形成されている。
【００３８】
コイル４（４ａ、４ｂ）およびコイル５（５ａ、５ｂ）は、各弾性体２、３の搬送面から離間した側（外側）の弾性フィルム２ａ、３ａの両面上にそれぞれ設けられている。これらコイル４、５は、各弾性フィルム２ａ、３ａの両面に形成したプリントコイル４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂにより構成されており、各弾性体２、３の先端部を貫通した孔１３、１４と同心状に形成されている。本実施の形態では、各コイル４、５を孔１３、１４と同心状に設けたが、コイル４、５と孔１３、１４は必ずしも同心状に設ける必要はない。
【００３９】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、例えば、一方のコイル４（４ａ、４ｂ）は、外側の弾性フィルム２ａの先端部において、フィルム２ａの両面に導電性のプリントワイヤを渦巻き状にして形成される。各コイル４ａ、４ｂは、弾性フィルム２ａの両面で同じ巻き方向に形成され、スルーホール導体４ｃにより表裏のコイル４ａ、４ｂが電気的に接続されている。これらコイル４ａ、４ｂの端部からは、それぞれ端子線７ａ、７ｂが導出されている。なお、他方のコイル５（５ａ、５ｂ）もコイル４と同様な構成を有し、端子線８ａ、８ｂが導出されている。
【００４０】
上記各弾性体２、３の先端部において、それぞれ、外側の弾性フィルム２ａ、３ａの外面上には、弾性チューブ９ａ、９ｂを取付けるための継ぎ手１１、１２が取付けられている。各継ぎ手１１、１２は、弾性チューブ９ａ、９ｂを取付けるため貫通して延びた取付け孔１１ａ、１２ａを有し、各取付け孔１１ａ、１２ａに粘着性接着剤を介して弾性チューブ９ａ、９ｂがそれぞれ固設される。このように弾性チューブ９ａ、９ｂが固設された継ぎ手１１、１２は、それぞれの取付け孔１１ａ、１２ａ（即ち弾性チューブ９ａ、９ｂ）が各弾性体２、３の先端部に形成された孔１３、１４と同心状となるように位置決めされて、外側の弾性フィルム２ａ、３ａ上に粘着性接着剤を介して固設される。
【００４１】
図５には、上記のように構成された検知装置１０を紙葉類１の搬送方向と直交する方向（幅方向）に沿って複数個並設した変形例としての特性検知装置１００（以下、単に検知装置１００と称する）の概略構成を平面図として示してある。この検知装置１００は、上述した検知装置１０と同様に構成されたｎ個の検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、…１０ｎの各弾性体２、３の基端部を１つの支持部６０で支持固定して構成されている。
【００４２】
この検知装置１００では、それぞれの弾性体２、３の対に設けられたコイル４、５を介して紙葉類１の厚さを検知し、紙葉類１の幅方向に沿った厚さ分布を検知する。また、この検知装置１００では、各弾性体２、３の幅を検知精度に影響を及ぼすことのない程度に小さくし、且つ幅方向に隣接した弾性体２、３の間隔を狭くすることにより弾性体２、３の数を増やして紙葉類の幅方向に沿った厚さ分布の分解能を上げることができる。
【００４３】
図６には、上述した検知装置１０（１００）を介して出力される紙葉類の厚さに関する検知信号を処理することにより、紙葉類の厚さを検出する厚さ検出回路２０のブロック図を示してある。
【００４４】
図６に示すように、ブリッジ回路２２は、２個の固定抵抗器Ｒ１、Ｒ２と、上述した検知装置１０のコイル４、５を上記端子線７、８を介して直列につないだ検出コイル２２ａと、コイル４、５と同様にプリントコイル２枚を一定の間隙を持たせて重ね合わせ各々のコイルＤ１、Ｄ２を直列につないで構成したダミーコイル２２ｂと、から構成されている。検出コイル２２ａのインダクタンスＬは、コイル４のインダクタンスをＬ１、コイル５のインダクタンスをＬ２、コイル４とコイル５間の相合インダクタンスをＭとした場合、
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋２Ｍ
となる。相合インダクタンスＭは、コイル４の発生する磁力線の向きがコイル５の発生する磁力線の向きと同じであるため、正の値となる。
【００４５】
検出コイル２２ａとダミーコイル２２ｂとはインピーダンス値の差を調整する図示しないバランス調整用抵抗器によりブリッジ回路２２がバランス状態となるように接続される。なお、ダミーコイル２２ｂは、温度などの環境変化によって検出コイル２２ａの出力が変動することにより生ずる誤差を少なくするために設けているものである。
【００４６】
交流発振回路２３はブリッジ回路２２に交流電圧を供給して付勢するものである。交流発振回路２３からの交流電圧は、抵抗器Ｒ１と検出コイル２２ａとにより分圧された値と、抵抗器Ｒ２とダミーコイル２２ｂとにより分圧された値とが、差動増幅回路２４に供給される。この差動増幅回路２４のコイル４、５の変化に応じた厚さ信号の出力は、同期検波回路２５に供給される。位相設定回路２６は交流発振回路２３から上記ブリッジ回路２２への交流電圧と同じ交流電圧が供給され、その交流信号を所望の設定位相にして同期検波回路２５に供給するものである。同期検波回路２５は、差動増幅回路２４からの紙葉類の厚さ信号に対して位相設定回路２６からの感度の高い位相条件のもとで検波整流されてフィルタ・増幅回路２７へ出力される。フィルタ・増幅回路２７は同期検波回路２５で検波整流された信号のリップルを低減し厚さ信号を直流電圧（平均値をとって直流化する）として出力する。
【００４７】
次に、上記のように構成された検知装置１０の作用について説明する。
【００４８】
図１、２において、一対の弾性体２、３間に圧縮気体が送り込まれていない状態で且つ紙葉類１が搬送面を通過されていない場合、弾性体２、３は互いに所定圧力で押し合う様に接触している。この状態から一対の弾性体２、３間に圧縮気体を送り込んで薄い流体膜による一定の隙間を形成し、この隙間を通して搬送面に沿って紙葉類１を搬送する。
【００４９】
所定の厚さの紙葉類１が一対の弾性体２、３間の流体層（エアギャップ）を通過すると、一方の弾性体２は図中矢印Ｂ方向に押し広げられ、他方の弾性体３は図中矢印Ｃ方向に押し広げられる。この状態で、隙間に送り込まれた圧縮気体は、図３に矢印Ｄ、Ｅで示すように流れ、一方の弾性体２と紙葉類１の上面との間、および他方の弾性体３と紙葉類１の下面との間にそれぞれ一定の厚さの薄い流体膜が形成される。このとき、ベルヌイーの定理により、圧縮気体の流速に応じた負圧が紙葉類１と各弾性体２、３との間に生じ、紙葉類１と各弾性体２、３との間の隙間がより安定する。
【００５０】
このようにして、流体層からなる隙間を通して紙葉類１を通過させることにより、各弾性体２、３の先端部に取付けられたコイル４とコイル５の間隙が広げられる。このコイル４、５間の隙間の変化量は、搬送面を通過する紙葉類１の厚さに比例する。コイル４とコイル５は電気的に接続状態にあるため、両者間の距離が変化すると、コイルの結合インピーダンスが変化する。結合インピーダンスが変化すると、図６を用いて説明したブリッジ回路２２のバランス状態が崩れ、差動増幅回路２４の交流出力電圧が変化し、フィルタ・増幅回路２７の直流出力信号が変化する。つまり、この直流出力信号の変化量を検出して紙葉類１の厚さを検知する。
【００５１】
ところで、紙葉類１が弾性体２、３間に先端の突入や後端の抜けをする場合、弾性体２、３の先端は急激に変位すると共に振動する。この他に、紙葉類１にテープなどが貼り付けられているような場合に、弾性体２、３の先端部が不所望に振動することが考えられる。この弾性体２、３の不所望な振動を抑制するため、各弾性体２、３は、図３に示すように弾性フィルム２ａ、２ｂ及び弾性フィルム３ａ、３ｂの間を緩衝体である両面粘着テープ２ｃ、３ｃで貼り合わせて構成されており、この両面粘着テープ２ｃ、３ｃの粘性により緩衝作用を持たせてある。つまり、各弾性フィルムを張り合わせた粘着テープ２ｃ、３ｃによって弾性体２、３の不所望な振動を吸収し、各弾性体２、３の先端部に取付けられたコイル４、５の急激な変位を抑制している。従って、本実施の形態の検知装置１０では、各弾性体２、３の緩衝作用により紙葉類１の不所望な振動を確実に吸収でき、紙葉類１の厚さを安定して検知できる。
【００５２】
例えば、紙葉類１が不所望に振動して図１で矢印Ｂ方向に変位した場合、一方の弾性体２の先端部は紙葉類１により押し上げられて変形し、他方の弾性体３はその復元力により紙葉類１に追随して矢印Ｂ方向に変形する。このため、紙葉類１が矢印Ｂ方向に変位してもコイル４とコイル５の間隙は変化しない。また、紙葉類１が図中矢印Ｃ方向に変位した場合も同様に、弾性体２、３は紙葉類１の変位に追随して変形する。従って、紙葉類１が振動してもその振動によってコイル４、５の間隙が変化することがないため、厚さ検出回路２０から出力される厚さ検知信号も変化しないので、紙葉類１の厚さを常に安定して検知できる。
【００５３】
また、本実施の形態の検知装置１０は、紙葉類１の搬送面を挟んで一対のフィルム状の弾性体２、３を設け、弾性体２、３の先端部にプリントコイル４、５を配置しただけの極めて簡単な構成であるため、検知装置１０を小型且つ軽量に構成できる。このように装置構成を小型・軽量にしたため、紙葉類１の厚さの急激な変化に対するコイル４、５の追従性が極めて良く、高速で搬送される紙葉類１の厚さを安定して確実に検知できる。
【００５４】
また、上記のように簡単な構成を有する検知装置１０を紙葉類１の搬送方向を横切る幅方向に複数個並設し、図５で説明したような検知装置１００を容易に構成することができ、検知素子としての複数のコイル４、５を紙葉類１の搬送方向を横切る幅方向に沿って極めて接近して設置することができ、幅方向に沿った紙葉類１の厚さ検知の分解能を高めることができる。
【００５５】
特に、搬送面を挟んで固定ローラと可動ローラを配置した従来の検知装置と比較して、本実施の形態の検知装置１０によると、可動ローラの両端を支持するための支持部材などを各ローラ間に配置する必要がなく装置構成を極めて簡略化でき、検知素子としてのコイル４、５を幅方向に多数配置でき、幅方向の分解能を高めることができる。また、本実施の形態の検知装置１０によると、可動ローラを用いた従来の装置のように構成部材の位置精度を高める必要がなく、紙葉類の厚さを安定して確実且つ容易に検知でき、且つ装置を安価に製造できる。
【００５６】
また、本実施の形態の検知装置１０では、弾性体２、３の先端部の間に流体層による隙間を形成し、この隙間を通して紙葉類１を非接触状態で搬送するため、紙葉類１が弾性体２、３に接触することがなく、弾性体２、３が紙葉類１の摺接によって摩耗して隙間が変化することがなく、検知装置１０の出力信号が変化することがない。よって、半永久的に安定した厚さ検知ができ、検知精度を高めることができるとともに信頼性を高めることができる。また、このように紙葉類１が非接触状態で搬送されるため、紙葉類１をなんの抵抗もなくスムーズに搬送できる。
【００５７】
さらに、搬送面を挟んで２つの光学式の反射型センサを配置した従来の検知装置と比較して、本実施の形態の検知装置１０では、コイル４、５の結合インピーダンスの変化を見て紙葉類１の厚さを検知するため、紙葉類１の色に起因した検知信号の変化がなく、紙葉類１の色の影響を受けることがなく、安定した厚さ検知が可能となる。
【００５８】
図７には、上述した第１の実施の形態の検知装置１０の別の変形例を示してある。尚、ここでは、上述した第１の実施の形態の検知装置１０と同様に機能する構成要素には同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。また、ここでは図示省略してあるが、他方の弾性体３にも同様の構成部材が取付けられている。
【００５９】
上述した第１の実施の形態の検知装置１０では、例えば図１に示すように各弾性体２、３の先端部からそれぞれ継ぎ手１１、１２を介して弾性チューブ９ａ、９ｂが搬送面から互いに離間する方向（即ち、搬送面と直交する方向）に導出されている。このようにして弾性体２、３の先端部に取付けられた弾性チューブ９ａ、９ｂは、弾性体２、３の先端部の変位に応じて一緒に変位するため、弾性体２、３の追従性を損なう原因となることが考えられる。
【００６０】
このため、図７に示す変形例では、弾性体２の先端部に形成された孔１３に導通した略直角に折り曲げられた取付け孔３０ａを有する継ぎ手３０を用いて弾性チューブ９ａを弾性体２に接続し、弾性チューブ９ａが弾性体２の外側の弾性フィルム２ａに沿って延びるように構成した。これにより、上述した第１の実施の形態の検知装置１０と比較して、弾性体２の先端部における隙間の変位に応じた追従性を高めることができた。
【００６１】
図８には、第１の実施の形態の検知装置１０のさらに別の変形例を示してある。ここでも搬送面の上側にある構成だけを代表して説明する。
【００６２】
この変形例では、弾性体２の外側の弾性フィルム２ａ上に柔軟接着剤を介して弾性フィルム２ａより柔らかい弾性フィルム３２を張り合わせ、この弾性フィルム３２のさらに外側に柔軟接着剤を介して別の弾性フィルム３４を張り合わせてある。内側の弾性フィルム３２の略中央には弾性体２を貫通した孔１３に導通する長手方向に延びた溝３２ａを形成し、他方の弾性フィルム３４には上記溝３２ａに導通するとともに弾性体２の孔から離間した位置に孔３４ａを形成した。さらに、弾性フィルム３４の外側面上の孔３４ａに一致する位置に、上述した図７の変形例の継ぎ手３０を介して弾性チューブ９ａを接続した。
【００６３】
弾性チューブ９ａを介して送り込まれた圧縮気体は、継ぎ手３０の取付け孔３０ａ、弾性フィルム３４の孔３４ａ、弾性フィルム３２の溝３２ａ、および弾性体２の孔１３を介して搬送面に向けて送り込まれる。このように、弾性体２の先端部から離間した位置に継ぎ手３０を介して弾性チューブ９ａを取付けたため、弾性体２の先端部近くから継ぎ手３０および弾性チューブ９ａを排除でき、先端部の追従性をより高めることができた。
【００６４】
図９には、図５の検知装置１００において、圧縮気体を搬送面に送り込むための構成を示してある。ここでも搬送面の上方に配置された構成だけを例示してあるが、搬送面の下方にも同様の構成が配置される。
【００６５】
この構成では、複数の弾性体２をその基端部で一体に連結した櫛歯状の１つの弾性体２’を形成し、この弾性体２’の外面上に柔軟接着剤を介して略同じ形状の弾性フィルム３６を張り合わせ、この弾性フィルム３６のさらに外側に柔軟接着剤を介して別の弾性フィルム３８を張り合わせてある。一方の弾性フィルム３６には各弾性体２を貫通した孔１３に導通する櫛歯状の溝３６ａを形成し、他方の弾性フィルム３８には上記溝３６ａに導通する孔（図示せず）を形成した。さらに、弾性フィルム３８の図示しない孔に一致する位置に、上述した図７の変形例の継ぎ手３０を介して弾性チューブ９ａを接続した。
【００６６】
弾性チューブ９ａを介して送り込まれた圧縮気体は、継ぎ手３０、弾性フィルム３８の図示しない孔、弾性フィルム３６の溝３６ａ、および各弾性体２の先端部の孔１３を介して搬送面に向けて送り込まれる。
【００６７】
尚、上述した図９の変形例では、櫛歯状の弾性体２’の上面に弾性フィルム３６、３８を張り合わせた例を説明したが、弾性体２’の上面に櫛歯状の溝（溝３６ａに相当）を直接形成するようにしても良い。また、同様にして、図８で説明した変形例においても、弾性体２の上面に溝を直接形成するようにしても良い。
【００６８】
次に、この発明の第２の実施の形態に係る特性検知装置として、高速で搬送される紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知する磁性体検知装置４０（以下、単に検知装置４０と称する）について説明する。
【００６９】
図１０には、検知装置４０の概略構成を示してある。また、図１１には、この検知装置４０を搬送面の上方から見た平面図を示してある。さらに、図１２には、一対の弾性体２、３の先端部付近を拡大した詳細図を示してある。以下に説明する検知装置４０は、例えば紙葉類を識別する目的で、紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知する。尚、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同様に機能する構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７０】
図１０に示すように、検知装置４０は、紙葉類１の搬送面を挟む位置関係で一対の弾性体２、３を有する。各弾性体２、３は、その先端部同士が押し付け合うようにして支持部６ａ、６ｂによって支持されている。搬送面の上方にある一方の弾性体２の先端部には、磁気抵抗素子４２の上に永久磁石４４を重ねた検知素子５０が搭載されている。この検知素子５０は、搬送面を通過する紙葉類１に印刷されたインクの磁性体を検知する。
【００７１】
図１２に詳細に示すように、検知素子５０は、搬送面を通過する紙葉類１に磁気抵抗素子４２をできるだけ近接させるように、一方の弾性体２の内側の弾性フィルム２ｂ上に取付けられている。つまり、一方の弾性体２の先端部には、外側の弾性フィルム２ａおよび粘着体２ｃをくり貫いた略矩形の取付け穴２ｄが形成され、この穴２ｄに粘着性接着剤を介して検知素子５０が固着されている。
【００７２】
また、磁気抵抗素子４２は、紙葉類１の搬送方向に沿って並んだ２つの構成素子４２ａ、４２ｂを有する。本実施の形態では、２つの構成素子４２ａ、４２ｂが搬送面から等距離となり且つ搬送面に平行となるように配置した。この他に、紙葉類１の幅方向に２組の構成素子（４つの構成素子）を並設しても良い。このように構成素子を複数個設け後述するブリッジ回路によって接続することにより、周囲の温度が変化した場合であっても全ての構成素子が同じ温度になるため、周辺温度の変化に対する出力変化を防止できる。尚、永久磁石４４は、磁気抵抗素子４２の各構成素子４２ａ、４２ｂに磁気バイアスを与える。また、磁気抵抗素子４２の端子線７ａ、７ｂは、後述する回路に接続される。
【００７３】
各弾性体２、３の先端部から離間した位置であって各弾性体２、３の内側の弾性フィルム２ｂ、３ｂと紙葉類１との間には、各弾性体２、３の先端部と紙葉類１との間に圧縮気体を送り込むための送気チューブ４６、４８が配設されている。送気チューブ４６、４８は、弾性チューブにより構成され、その先端が弾性体２、３の先端部の間に向けられ、搬送面を通して搬送される紙葉類１に接触することのないように搬送面から十分に離間した位置に配置されている。
【００７４】
しかして、送気チューブ４６、４８を介して所定の圧力に圧縮した空気などの圧縮気体を送り込むと、各弾性体２、３の先端部が互いに反発する方向（矢印Ｂ、矢印Ｃ）に押し広げられて両者の間に一定の隙間が形成される。そして、この隙間を通して図中矢印Ａ方向に紙葉類１が搬送されると、今度は各弾性体２、３の先端部と紙葉類１との間に一定の隙間が形成され、紙葉類１が弾性体２、３に対して非接触状態で搬送される。この状態で、紙葉類１の上面と磁気抵抗素子４２の各構成素子４２ａ、４２ｂとの間の距離が一定に保持される。
【００７５】
図１３には、上記のように構成された第２の実施の形態の検知装置４０を紙葉類１の搬送方向と直交する方向（幅方向）に沿って複数個並設した変形例としての特性検知装置２００（以下、単に検知装置２００と称する）の概略構成を平面図として示してある。この検知装置２００は、上述した検知装置４０と同様に構成されたｎ個の検知装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、…４０ｎの各弾性体２、３の基端部を１つの支持部６０で支持固定して構成されている。
【００７６】
この検知装置２００では、複数の弾性体２に搭載された各検知素子５０を介して紙葉類１に印刷されたインクの磁性体量を検知し、紙葉類１の幅方向に沿った磁性体の分布を検知する。
【００７７】
図１４には、上述した検知装置４０（２００）を介して出力される紙葉類の磁性体量に関する検知信号を処理することにより、紙葉類の磁性体量を検出する磁性体検出回路７０のブロック図を示してある。
【００７８】
図１４に示すように、ブリッジ回路７２は、２個の固定抵抗器Ｒ１、Ｒ２と、上述した検知装置４０の磁気抵抗素子４２の２つの構成素子４２ａ、４２ｂと、抵抗値のバランスを調整するための可変抵抗器ｒと、を直列に繋いで構成されている。
【００７９】
定電圧回路７４は、ブリッジ回路７２に直流電圧を供給して付勢するものである。定電圧回路７４からの直流電圧は、抵抗器Ｒ１と構成素子４２ａとにより分圧された値と、抵抗器Ｒ２と構成素子４２ｂとにより分圧された値として、差動増幅回路７６に供給される。この差動増幅回路７６を介して検知した構成素子４２ａ、４２ｂの抵抗値の変化に応じた磁性体量に関する信号は、フィルタ・増幅回路７８を介してさらに増幅され、必要周波数の帯域の磁性体量に関する検知信号として出力される。
【００８０】
紙葉類１に印刷されたインクの磁性体を検知する場合、まず、図１０および図１２に示すように、送気チューブ４６、４８を介して一対の弾性体２、３間に圧縮気体を送り込んで両者の間に薄い流体膜による一定の隙間を形成し、この状態で隙間を通して搬送面に沿って矢印Ａ方向に紙葉類１を搬送する。
【００８１】
紙葉類１が一対の弾性体２、３間の流体層を通過すると、検知素子５０を搭載した一方の弾性体２は図中矢印Ｂ方向に押し広げられ、他方の弾性体３は図中矢印Ｃ方向に押し広げられる。この状態で、一方の弾性体２と紙葉類１の上面との間、および他方の弾性体３と紙葉類１の下面との間にそれぞれ一定の厚さの薄い流体膜が形成される。特に、紙葉類１の上面と検知素子５０を搭載した弾性体２との間に形成された流体膜により、磁気抵抗素子４２の構成素子４２ａ、４２ｂと紙葉類１との間の距離が一定に保たれる。
【００８２】
このようにして、搬送中の紙葉類１から一定の距離にフロート状態で配置された磁気抵抗素子４２の構成素子４２ａ、４２ｂは、紙葉類１のインクの磁性体が通過する際、その抵抗値が変化される。各構成素子４２ａ、４２ｂの抵抗値は、磁性体の量に比例して変化する。このように各構成素子４２ａ、４２ｂの抵抗値が変化すると、図１４を用いて説明したブリッジ回路７２のバランス状態が崩れ、差動増幅回路７６の出力が変化し、フィルタ・増幅回路７８の出力信号が変化する。つまり、この出力信号の変化を検出して紙葉類１のインクの磁性体を検知する。
【００８３】
紙葉類１の磁性体を検知する場合、紙葉類１の磁性体量の分布、或いは透磁率の分布が均一であれば、構成素子４２ａ、４２ｂの抵抗値が同一となり、上述した磁性体検出回路７０の出力信号に変化を生じることはない。一方、磁性体量或いは透磁率の分布が不均一であれば、構成素子４２ａ、４３ｂの抵抗値に差を生じ磁性体検出回路７０の出力信号に変化を生じる。つまり、本実施の形態の検知装置４０では、紙葉類１の磁性体量或いは透磁率分布に偏差がある場合に検出信号を出力でき、空間差分出力を得ることができる。
【００８４】
以上のように、本実施の形態によると、一対の弾性体２、３の先端部間に圧縮気体を送り込んで両者の間に流体膜による隙間を形成し、この隙間を通して紙葉類を非接触状態で搬送し、紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知する。従って、本実施の形態の検知装置４０においても、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００８５】
つまり、本実施の形態の検知装置４０においても、一対の弾性体２、３の先端部間の隙間を通して紙葉類を非接触状態で搬送できるため、紙葉類が不所望に振動した場合に弾性体２、３を紙葉類の振動に高速に追従させて変位させ、検知素子５０と紙葉類との間の距離を一定に保持でき、検知素子５０による検知信号のレベルを常に安定させることができ、信頼性の高い安定した検知結果を得ることができる。
【００８６】
また、本実施の形態の検知装置４０によると、検知素子５０が複数の構成素子４２ａ、４２ｂを有し且つブリッジ回路７２によって接続しているため、周囲の温度変化に起因した出力変化を防止することができる。
【００８７】
図１５には、上述した第２の実施の形態の検知装置４０の別の変形例を示してある。尚、ここでは、上述した第２の実施の形態の検知装置４０と同様に機能する構成要素には同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８８】
図１５に示す変形例では、一方の弾性体２の先端部に検知素子８０を搭載している。この検知素子８０は、弾性体２の先端側にある一方の構成素子４２ａより弾性体２の後端側にある他方の構成素子４２ｂの方が搬送面から離れた位置に配置されるように、他方の構成素子４２ｂと内側の弾性フィルム２ｂとの間にスペーサ８２を備えている。
【００８９】
このように、他方の構成素子４２ｂを一方の構成素子４２ａよりも搬送面から離間させることにより、他方の構成素子４２ｂに対する紙葉類の磁性体或いは透磁率による影響が一方の構成素子４２ａに対するものより小さくなり、構成素子４２ｂの抵抗値の変化も小さくなる。従って、磁性体検出回路７０からの出力は、一方の構成素子４２ａの抵抗値の変化が支配的となり、概ね一方の構成素子４２ａによって紙葉類の磁性体量或いは透磁率を検知することとなり、紙葉類における磁性体或いは透磁率の分布を検知できる。
【００９０】
また、図１６に示すさらに別の変形例では、一方の構成素子４２ａより他方の構成素子４２ｂを搬送面から離間させるため、上述した第２の実施の形態の検知素子５０を所定の角度で傾斜させてある。
【００９１】
このように、検知素子５０を傾斜させることにより、各構成素子４２ａ、４２ｂの搬送面からの距離を異ならせることができ、紙葉類の磁性体或いは透磁率の分布を検知できる。
【００９２】
次に、この発明の第３の実施の形態に係る特性検知装置として、高速で搬送される紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知する磁性体検知装置９０（以下、単に検知装置９０と称する）について説明する。図１７には、検知装置９０の概略構成を示してある。また、図１８には、この検知装置９０の上側部分を搬送面側（図中Ｂ−Ｂ側）から見た平面図を示してある。
【００９３】
図１７に示すように、検知装置９０は、紙葉類１の搬送面を挟む位置関係で一対のガイドベース９１、９２（板状部材）を有する。各ガイドベース９１、９２は、それぞれ、板バネ９３、９４を介して支持部１００に取付けられている。各板バネ９３、９４は、各ガイドベース９１、９２を互いに略平行な姿勢にして且つ搬送面を介して互いに押し付け合う方向に付勢する。
【００９４】
一対のガイドベース９１、９２は、一定の厚さを有し略同じ構造に形成され、紙葉類１の搬送方向に沿って所定の長さを有する対向面９１ａ、９２ａをそれぞれ有する。一対のガイドベース９１、９２は、それぞれの対向面９１ａ、９２ａが搬送面を介して対向し且つ略平行になるように配置される。図１８に例示したように、例えば、搬送面の上方に設けられた一方のガイドベース９１は、紙葉類１の搬送方向に沿って十分に長く延び且つ搬送方向を横切る一定の幅を有する平らな矩形の対向面９１ａを有する。
【００９５】
搬送面の上方に設けられたガイドベース９１には、紙葉類１に印刷されたインクの磁性体を検知するための磁気センサ９５（検知素子）、およびガイドベース９１の後述する複数の孔を介して搬送面に向けて圧縮気体を送り込むための流体マニホールド９６（送気手段）が取付けられている。一方、搬送面の下方に設けられたガイドベース９２には、ガイドベース９２の後述する複数の孔を介して搬送面に向けて圧縮気体を送り込むための流体マニホールド９６’（送気手段）が取付けられている。
【００９６】
ガイドベース９１に取付けられた磁気センサ９５は、一次コイル１０１、二次コイル１０２、２つのダミーコイルＤ１、Ｄ２、およびこれら４つのコイルを巻設したコア１０３を有する。コア１０３は、ガイドベース９１の対向面９１ａと面一になるように配置されたギャップＧ１および搬送面から離間したギャップＧ２を有する。磁気センサ９５は、搬送面に近接した側のギャップＧ１の両側に一次コイル１０１および二次コイル１０２を巻設し、搬送面から離間した側のギャップＧ２の両側に２つのダミーコイルＤ１、Ｄ２を巻設して構成されている。この磁気センサ９５は、搬送面を通過する紙葉類１の表面に一方のギャップＧ１をできるだけ近接させるように、ガイドベース９１に埋設されている。尚、各コイルの図示しない端子線は、後述する回路に接続される。
【００９７】
また、ガイドベース９１に取付けられた流体マニホールド９６は、磁気センサ９５を覆うように設けられている。流体マニホールド９６は、磁気センサ９５を紙葉類１の搬送方向に沿って挟む位置関係でガイドベース９１を貫通して設けられた２つの孔９７、９８（図１８参照）を介して、搬送面に圧縮気体を送り込むための送気路１０４を有する。送気路１０４の基端部には、図示しない弾性チューブを接続するための継ぎ手１０５が設けられている。しかして、図示しない弾性チューブおよび継ぎ手１０５を介して流体マニホールド９６へ送り込まれた圧縮気体は、送気路１０４を通って２つの孔９７、９８を介して搬送面へ送り込まれる。
【００９８】
一方、ガイドベース９２に取付けられた流体マニホールド９６’も、上述した流体マニホールド９６と略同じ構造を有するが、磁気センサを覆っていないためサイズが少し小さくなっている。ここでは、上述した流体マニホールド９６と同様に機能する部分には同一符号に’を付して示してある。尚、搬送面に圧縮気体を送り込むためガイドベース９２に形成された２つの孔９７’、９８’は、上述したガイドベース９１の孔９７、９８と対向する位置に形成されている。また、流体マニホールドのサイズは、適宜変更可能である。
【００９９】
しかして、図示しない弾性チューブ、継ぎ手１０５、１０５’、送気路１０４、１０４’、および孔９７、９８，９７’，９８’を介して所定の圧力に圧縮した空気などの圧縮気体を一対のガイドベース９１、９２間に送り込むと、各板バネ９３、９４によって付勢されている状態の一対のガイドベース９１、９２が互いに反発する方向に押し広げられる。これにより、一対のガイドベース９１、９２それぞれの対向面９１ａ、９２ａ間に一定の隙間が形成される。そして、この隙間を通して図中矢印Ａ方向に紙葉類１が搬送されると、今度は各ガイドベース９１、９２の対向面９１ａ、９２ａと紙葉類１との間に一定の隙間が形成され、圧縮気体が図１７の矢印方向に流れる。これにより、紙葉類１がガイドベース９１、９２に対して非接触状態で搬送面に沿って搬送される。
【０１００】
このとき、一対のガイドベース９１、９２と紙葉類１との間には、圧縮気体の流れに起因して圧縮気体の圧力より小さい負圧が作用し、流速効果の釣り合いによる隙間が形成される。つまり、比較的広い面積の対向面９１ａ、９２ａと紙葉類１との間で極めて安定した負圧が生じ、広い面積に亘って隙間が安定される。しかして、この隙間によって、紙葉類１の上面とガイドベース９１の対向面９１ａとの間の距離が一定に保持され、磁気センサ９５のギャップＧ１と紙葉類１との間の距離が一定に保たれる。尚、この隙間は、圧縮気体の圧力、流速、大気圧、および一対のガイドベース９１、９２を支持する板バネ９３，９４のバネ定数などによって決まるものであり、本実施の形態ではこの隙間が数ミクロン乃至数十ミクロン程度になるように、各パラメータが設置されている。
【０１０１】
図１９には、上述した検知装置９０を介して出力される紙葉類の磁性体量に関する検知信号を処理することにより、紙葉類の磁性体量を検出する磁性体検出回路１１０（以下、単に検出回路１１０と称する）のブロック図を示してある。
【０１０２】
図１９に示すように、検出回路１１０は、図１７に示した一次コイル１０１と二次コイル１０２を直列に接続したコイル１１１、およびダミーコイルＤ１、Ｄ２を直列に接続したコイル１１２を構成要素に含むブリッジ回路１１３を有する。ブリッジ回路１１３は、この他に、辺抵抗としてのＲ１、Ｒ２、およびバランス調整用の可変抵抗器としてのＶＲ１、ＶＲ２を構成要素として含んでいる。
【０１０３】
また、検出回路１１０は、ブリッジ回路１１３を付勢する発振回路１１４、差動アンプ１１５、位相同期検波回路１１６、位相設定回路１１７、およびフィルタ回路１１８を有する。
【０１０４】
ブリッジ回路１１３では、差動アンプ１１５の出力波形の振幅が出来るだけ小さくなるようにＶＲ１、ＶＲ２を調整しておく、搬送面を通過する紙葉類１の磁性体を検出してコイル１１１のインピーダンスが変化すると、差動アンプ１１５の出力波形と振幅が変化する。位相同期検波回路１１６は位相設定回路１１７で設定された位相のもとで差動アンプ１１５からの信号を検波整流する。位相設定回路１１７は発振回路１１４からの入力波形に対して設定された位相だけずれた信号を位相同期検波回路１１６に送るもので、設定位相は、例えば検出装置９０内を検出対象となる紙葉類１が通過したときにブリッジ回路１１３の出力が最大になるように設定する。また、この位相設定においては、検出信号に対し有害となる雑音成分が最小となるようにしてもよい。低域通過用のフィルタ回路１１８は位相同期検波回路１１６で検波された信号の高周波成分を除去する。また、フィルタ回路１１８には、出力信号の電圧レベルを変える機能を持たせてもよい。しかして、搬送面を通過する紙葉類１の磁性体に関する信号がフィルタ回路１１８を介して出力される。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態によると、紙葉類１の搬送面を挟んで比較的広い対向面９１ａ、９２ａを有する一対のガイドベース９１、９２を設け、磁気センサ９５を紙葉類１の搬送方向に沿って挟む位置関係で各ガイドベース９１、９２を貫通したそれぞれ２つの孔９７、９８、９７’、９８’を形成し、これらの孔を介して磁気センサ９５の両側から広い対向面９１ａ、９２ａ間に圧縮気体を送り込むようにした。これにより、上述した各実施の形態と同様の効果を奏することができるとともに、一対のガイドベース９１、９２間の隙間を数ミクロン乃至数十ミクロンのオーダでより安定させることができ、検知素子と紙葉類との間の距離をより安定させることができ、紙葉類１に印刷されたインクの磁性体をより高精度に検出できる。また、搬送面を通過する紙葉類１がその面方向に不所望に振動した場合であっても、板バネ９３、９４によって支持されているガイドベース９１、９２が紙葉類１の振動に追従して動くため、紙葉類と磁気センサ９５との間の距離が変化することはない。
【０１０６】
図２０には、上述した第３の実施の形態の検知装置９０の変形例を示してある。この検知装置１２０は、上述した検知装置９０と略同じ構成を有するが、搬送面の下方に設けられたガイドベース９２にも磁気センサ９５’を取付けてある点が異なる。つまり、本変形例の検知装置１２０は、搬送面の両側に磁気センサ９５、９５’を有する。この場合、搬送面の上側の磁気センサ９５の一次コイル１０１、二次コイル１０２、および搬送面の下側の磁気センサ９５’の一次コイル１０１’二次コイル１０２’を直列に接続してコイル１１１（図１９）を構成し、磁気センサ９５のダミーコイルＤ１、Ｄ２、および磁気センサ９５’のダミーコイルＤ１’、Ｄ２’を直列に接続してコイル１１２（図１９）を構成すれば良く、図１９の検出回路１１０を用いて紙葉類１の磁性体を検知できる。
【０１０７】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した実施の形態では、弾性チューブや溝を用いて圧縮気体を一対の弾性体の先端部間に送り込む場合について説明したが、これに限らず、圧縮気体の送気手段および送気方法はいかなるものであっても良い。
【０１０８】
また、上述した第３の実施の形態では、磁気センサ９５、９５’として複数のコイルをコアに巻いたものを使用したが、従来の差動巻線型トランス方式、環状コアインピーダンス方式、または第２の実施の形態の磁気抵抗素子などを代りに用いても良い。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の圧縮気体を用いた紙葉類の特性検知装置は、上記のような構成および作用を有しているので、高速で搬送される紙葉類と検知素子との間の距離を常に一定に保持でき、信頼性の高い安定した検知結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る厚さ検知装置を示す概略図。
【図２】図１の厚さ検知装置を搬送面の上方から見た平面図。
【図３】図１の厚さ検知装置の要部の構成を拡大して示す断面図。
【図４】図３の一方の弾性体の先端部にプリントされたプリントコイルを示す図。
【図５】図１の厚さ検知装置の変形例を示す平面図。
【図６】厚さ検知装置から出力される信号を処理して紙葉類の厚さを検出する厚さ検出回路のブロック図。
【図７】図１の厚さ検知装置の別の変形例を示す図。
【図８】図１の厚さ検知装置のさらに別の変形例を示す図。
【図９】図５の厚さ検知装置において搬送面に向けて圧縮気体を送り込むための構成を示す分解斜視図。
【図１０】この発明の第２の実施の形態に係る磁性体検知装置を示す概略図。
【図１１】図１０の磁性体検知装置を搬送面の上方から見た平面図。
【図１２】図１０の磁性体検知装置の要部の構成を拡大して示す断面図。
【図１３】図１０の磁性体検知装置の変形例を示す平面図。
【図１４】磁性体検知装置から出力される信号を処理して紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検出する磁性体検出回路を示すブロック図。
【図１５】図１０の磁性体検知装置の別の変形例を示す図。
【図１６】図１０の磁性体検知装置のさらに別の変形例を示す図。
【図１７】この発明の第３の実施の形態に係る磁性体検知装置を示す概略図。
【図１８】図１７の磁性体検知装置の上側部分を搬送面側から見た平面図。
【図１９】図１７の磁性体検知装置から出力される信号を処理して紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検出する磁性体検出回路を示すブロック図。
【図２０】図１７の磁性体検知装置の変形例を示す概略図。
【符号の説明】
１…紙葉類、２、３…弾性体、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ…弾性フィルム、２ｃ、３ｃ…粘着体、４、５…コイル、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ…プリントコイル、４ｃ、５ｃ…スルーホール導体、６ａ、６ｂ…支持部、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ…端子線、９ａ、９ｂ…弾性チューブ、１０…厚さ検知装置、１１、１２…継ぎ手、１３、１４…孔、２０…厚さ検出回路、２２…ブリッジ回路、４０…磁性体検知装置、４２…磁気抵抗素子、４２ａ、４２ｂ…構成素子、４４…永久磁石、４６、４８…送気チューブ、５０…検知素子、７０…磁性体検出回路、７２…ブリッジ回路、９０…磁性体検知装置、９１、９２…ガイドベース、９５…磁気センサ、９６…流体マニホールド、９７、９８…孔、１１０…磁性体検出回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a characteristic detection device that detects characteristics of a paper sheet such as a thickness of the paper sheet or a magnetic material of ink printed on the paper sheet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a characteristic detection device for detecting the thickness of a paper sheet, for example, a fixed roller disposed on a lower side of a paper sheet conveyance surface and a fixed roller on the upper side of the conveyance surface opposite the fixed roller. The paper sheet is transported through a movable roller provided so as to be separable, and the displacement amount of the movable roller when the paper sheet passes between the pair of rollers is detected, and the paper is detected from the displacement amount of the movable roller. Devices for detecting the thickness of leaves are known. In this type of apparatus, a plurality of pairs of rollers are arranged in parallel in the direction orthogonal to the transport direction, and the thickness distribution along the width direction of the paper sheet is measured.
[0003]
In this way, in the method of detecting the thickness of the paper sheet by looking at the displacement amount of the movable roller, the movable roller itself has a certain weight, and therefore the paper sheet is jammed due to its own weight. There is a case. Further, the followability of the movable roller with respect to a sudden change such as the leading edge of the traveling paper sheet, the trailing edge slipping out, or the tape being applied to the paper sheet is poor, and the sheet conveying speed is limited. In addition, when detecting the thickness distribution in the width direction by arranging a plurality of roller pairs, it is necessary to secure a space for the support member that supports the rotating shaft of each movable roller, and the plurality of movable It was difficult to increase the resolution in the width direction because the rollers could not be installed closely in the width direction. Further, when the paper sheet vibrates in the thickness direction for some reason during traveling, the vibration of the paper sheet is detected as the displacement amount of the movable roller, and there is a problem that the detection accuracy is deteriorated. In addition, from the viewpoint of manufacturing, it is necessary to increase the processing accuracy of the movable roller and the supporting member of the movable roller to reduce the rattling during the rotation of the movable roller to ensure the detection accuracy, resulting in a high manufacturing price. was there.
[0004]
In addition, as another characteristic detection device that detects the thickness of paper sheets, optical distance meters are installed facing each other up and down in a positional relationship across the conveyance surface of the paper sheets, and placed on the upper and lower surfaces of the paper sheets. There is a technique in which reflected light is detected by applying light, the distance to the upper surface of the paper sheet and the distance to the lower surface are measured, and the difference between the two measurement results is detected as the thickness.
[0005]
In this way, in the method of detecting the thickness using an optical distance meter, the amount of reflected light varies depending on the color of the paper sheet, so that an error may occur in the detection result, and the thickness may not be detected accurately. It was. In addition, the optical distance meter which is not affected by the color is expensive and has a large external dimension, and therefore has a problem that the installation place is limited.
[0006]
In addition, as a characteristic detection device for detecting a magnetic material of ink printed on a paper sheet and identifying the paper sheet, for example, a primary coil is provided at the center of an S-shaped core, and a small gap is set. A differential winding type transformer in which a secondary coil is provided at each of the two opening portions and a paper sheet is passed in close proximity to one of the openings to detect the difference between the induced voltages of the two secondary coils. The type system is known.
[0007]
As another characteristic detection device that detects magnetic materials, a small gap is provided in a part of an annular core provided with a coil, and changes in the impedance of the coil when a sheet passes through the gap are detected. An annular core impedance method for detecting the amount of magnetic material is known.
[0008]
However, in these differential winding type transformer type method and annular core impedance method, the detection signal when passing through the core gap while contacting the paper is maximized, and as the paper leaves the core gap, The detection signal decreases rapidly. For this reason, if the paper sheet vibrates for some reason, the detection signal decreases. In particular, if the paper sheet moves away beyond the gap between the cores, the detection signal becomes almost zero. That is, when a paper sheet is conveyed at high speed, the paper sheet is likely to vibrate, so that the detection signal may be unstable.
[0009]
Further, as a characteristic detection device that detects a magnetic material in a non-contact manner with a paper sheet, for example, a device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-141058 is known. In this device, two U-shaped cores are opposed to each other through a gap, coils wound around the respective cores are connected in series, and a change in impedance when a paper sheet passes through the gap is detected. The amount of magnetic material is detected.
[0010]
However, in this non-contact type detection method, the magnetic material on both sides of the paper sheet facing the two cores is detected. The detection signal to be detected is double the detection signal to be detected by one coil. For this reason, it was difficult to specify the amount of magnetic material. In addition, since the detection signal is output regardless of the surface of the paper sheet, the location where the magnetic body is located cannot be specified. Furthermore, since the magnetic permeability of the core changes due to changes in the ambient temperature, the detection signal is likely to fluctuate.
[0011]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-236642 discloses a characteristic detection device in which two J-shaped cores are opposed to each other. In this device, the long ends of each core are opposed to each other, the short ends are opposed to each other, a coil is wound around the end of each core, and the coils wound around the long end are connected in series. The coils wound around the shorter end are connected in series. Then, the paper sheet is passed through a relatively narrow gap where the longer end faces and a relatively wide gap where the shorter end faces, and the difference between the impedances of the coils connected in series is detected. Detect the body.
[0012]
However, this detection method has a problem in that the production process of the J-shaped core is complicated and special processing is required for fixing the J-shaped core, which increases the production cost. In addition, since the distance between the paper sheet passing through the gap where the shorter end part is opposed and the end part is greatly separated, the paper sheet is compared with the above-described differential winding type transformer system and annular core impedance system. There was a problem that the detection resolution along the moving direction of was poor.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in any of the conventional characteristic detection devices, it is difficult to always maintain a constant distance between a paper sheet as a detection target conveyed at a high speed and the detection element. Therefore, satisfactory and stable detection results could not be obtained.
[0014]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to always maintain a constant distance between a sheet conveyed at high speed and a detection element, and to provide a stable and reliable detection result. An object of the present invention is to provide a characteristic detection device that can be obtained.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the characteristic detection device of the present invention is provided with a pair of film-like members provided so as to face each other with a conveyance surface of a paper sheet sandwiched between them and their leading ends pressed against each other on the conveyance surface. An elastic body, air supply means for sending a compressed gas between the distal ends of the pair of elastic bodies to form a fixed gap between the distal ends, and provided at the distal end of at least one of the pair of elastic bodies And a detection element for detecting the characteristics of the paper sheet passing through the gap along the transport surface.
[0016]
According to the above invention, the paper sheet is transported through the gap formed by the compressed gas layer formed between the front end portions of the pair of elastic bodies by the air feeding means, and the paper is passed through the detection element provided at the front end portion of the elastic body. Detect leaf characteristics. As a result, the paper sheet can be conveyed in a non-contact state with respect to the elastic body, and the elastic body follows even if the paper sheet vibrates, so the distance between the detection element and the paper sheet is constant. Can be maintained, and a reliable and stable detection result can be obtained.
[0017]
Further, according to the above-described invention, a plurality of pairs of the elastic bodies provided with the detection elements are arranged in parallel along a direction orthogonal to the transport direction of the paper sheet, and the air supply means is the plurality of pairs of elastic bodies. Compressed gas is fed between the front end portions of each of the above. Thereby, the characteristic of a paper sheet is detectable along the width direction orthogonal to the conveyance direction of paper sheets.
[0018]
According to the above-described invention, the detection element detects the change in the gap due to the passage of the paper sheet and detects the thickness of the paper sheet.
[0019]
According to the above-described invention, the detection element has a printed coil printed on the elastic body.
[0020]
According to the above-described invention, the detection element detects a magnetic substance of ink printed on a paper sheet passing through the gap.
[0021]
Further, according to the above-described invention, the detection element is a magnetoresistive element.
[0022]
According to the above-described invention, a plurality of the magnetoresistive elements are provided at positions equidistant from the transport surface.
[0023]
In addition, the characteristic detection device of the present invention is provided with a pair of film-like elastic bodies provided opposite to each other with the conveyance surface of the paper sheet sandwiched between the leading ends thereof pressed against each other on the conveyance surface, A plurality of detection elements for detecting magnetic characteristics of paper sheets passing through the conveyance surface, provided at a plurality of distances from the conveyance surface at at least one of the tip portions of the pair of elastic bodies. .
[0024]
Further, according to the above-described invention, the air supply means has a hole penetrating the distal end portion of each of the pair of elastic bodies, and an air supply path through which the compressed gas is sent toward the conveying surface via these holes.
[0025]
According to the above-described invention, the air supply path extends along the pair of elastic bodies in a direction away from the tip portion.
[0026]
Furthermore, the characteristic detection device of the present invention is provided so as to be opposed to each other across the sheet conveyance surface, and the opposed surfaces have a predetermined length along the sheet conveyance direction and are pressed against each other. A pair of plate-like members urged by and a detection element that is provided on at least one of the pair of plate-like members and detects a magnetic material of ink printed on the paper sheet conveyed along the conveyance surface And a plurality of holes provided through the pair of plate-like members in a positional relationship sandwiching the detection element along the conveying direction, and the pair of plate-like members opposed to each other through the plurality of holes. And an air supply means for supplying a compressed gas between the surfaces and forming a certain gap between the pair of opposed surfaces.
[0027]
According to the above invention, the pair of plate-like members having a predetermined length along the paper sheet conveyance direction are arranged to face each other across the paper sheet conveyance surface, and provided on at least one plate-like member. The compressed gas is sent between the pair of plate-like members through a plurality of holes penetrating each plate-like member in a positional relationship that sandwiches the detected elements along the transport direction, thereby forming a certain gap between the opposing surfaces. In this way, by sending the compressed gas through the holes sandwiching the detection elements with the opposing surfaces of the plate-like members having a predetermined length along the transport direction facing each other, a certain width of the pair of plate-like members It is possible to stably form a certain gap between the opposing surfaces having.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 1 shows a thickness detecting device for detecting the thickness of a sheet conveyed at high speed via a conveying surface extending in a substantially horizontal direction as a characteristic detecting device according to the first embodiment of the present invention. 10 (hereinafter simply referred to as a detection device 10). In FIG. 2, the top view which looked at the detection apparatus 10 from the upper direction of the conveyance surface is shown.
[0030]
As shown in FIG. 1, a sheet 1 as an object to be detected is relatively moved in the direction of arrow A in the figure through a detection device 10 along a predetermined conveyance surface while being sandwiched by conveyance means such as a conveyance belt (not shown). Transported at high speed.
[0031]
The elastic bodies 2 and 3 have their base end portions fixed by the support portions 6a and 6b so that their front end portions are urged toward each other toward the conveyance surface, and the positional relationship between the paper sheets 1 Are arranged on both sides of the conveying surface. Coils 4 and 5 serving as detection elements are attached to the tip portions of the elastic bodies 2 and 3 that face the respective surfaces of the paper sheet 1. The terminal wires 7 and 8 of the coils 4 and 5 are connected to a circuit to be described later.
[0032]
In addition, elastic tubes 9a and 9b are connected to the distal ends of the elastic bodies 2 and 3 via joints 11 and 12, respectively. The elastic tubes 9a and 9b are extended in a direction away from the transport surface. Furthermore, holes 13 and 14 are formed at the distal ends of the elastic bodies 2 and 3 so as to penetrate from the outside of the elastic body toward the transport surface. Thus, when compressed gas such as air compressed to a predetermined pressure is supplied through the elastic tubes 9a and 9b, the compressed gas is directed toward the conveying surface through the holes 13 and 14 at the tip portions of the elastic bodies 2 and 3, respectively. Then, the tip ends of the elastic bodies 2 and 3 are spread in a direction to repel each other, and a certain gap is formed between them.
[0033]
As shown in FIG. 2, one elastic body 2 above the conveying surface has an elongated rectangular band shape whose one end is supported by the support portion 6a, and the coil 4, A joint 11 and an elastic tube 9a are attached. On the other hand, the other elastic body 3 below the transport surface has substantially the same configuration as the elastic body 2. In each of the elastic bodies 2 and 3, the coil 4 provided at the distal end portion of the elastic body 2 and the coil 5 provided at the distal end portion of the elastic body 3 are opposed to each other via the transport surface, and each elastic body 2 3 are positioned so as to concentrically face each other through the conveying surface.
[0034]
In FIG. 1 and FIG. 2, when there is no paper sheet 1 on the transport surface, the elastic bodies 2 and 3 try to contact each other so as to press each other, but through the elastic tubes 9 a and 9 b and the holes 13 and 14. Since the compressed gas is fed between the two, a slight gap is formed between the ends of the elastic bodies 2 and 3 by the compressed gas layer. This gap changes according to the flow rate of the compressed gas, but in this embodiment, the gap is kept constant by keeping the flow rate of the compressed gas constant.
[0035]
In this state, when the paper sheet 1 is conveyed in the direction of the arrow A through the conveying surface and enters between the distal end portions of the elastic bodies 2 and 3, the distal end portion of the elastic body 2 disposed above the conveying surface is The elastic body 3 is pushed and spread in the direction of the arrow B (upward) in the figure, and the tip of the elastic body 3 disposed below the transport surface is pushed and widened in the direction of the arrow C (downward) in the figure. The gap is widened, and a predetermined gap is formed between the tip of each elastic body 2, 3 and the paper sheet 1. That is, the paper sheet 1 is conveyed between the elastic bodies 2 and 3 without contacting the elastic bodies 2 and 3 disposed on both sides of the conveying surface. Since the change in the gap between the elastic bodies 2 and 3 due to the passage of the paper sheet 1 at this time is caused by the thickness of the paper sheet 1, the change amount of the gap, that is, the coils 4, 5 The thickness of the paper sheet 1 can be detected by detecting the amount of change in the distance between them.
[0036]
Here, the structure of the principal part of the detection apparatus 10 mentioned above is demonstrated in detail. FIG. 3 shows an enlarged detailed view of the tip portions of the elastic bodies 2 and 3. FIG. 4A shows a plan view of the coil 4 provided on the elastic body 2, and FIG. 4B shows a cross-sectional view of the coil 4.
[0037]
As shown in FIG. 3, one elastic body 2 arranged above the conveying surface is composed of two substantially rectangular belt-like elastic films 2a and 2b such as a polyimide film, and an adhesive body 2c such as a double-sided adhesive tape. It is formed by bonding. The pressure-sensitive adhesive body 2c functions as a damping member (buffer body) that absorbs undesired vibration generated at the leading ends of the elastic films 2a and 2b when the paper sheet 1 passes. The other elastic body 3 is also formed by sticking two elastic films 3 a and 3 b together with an adhesive body 3 c in the same manner as the elastic body 2.
[0038]
The coil 4 (4a, 4b) and the coil 5 (5a, 5b) are respectively provided on both sides of the elastic films 2a, 3a on the side (outside) separated from the conveying surface of the elastic bodies 2, 3. These coils 4 and 5 are constituted by printed coils 4a, 4b, 5a and 5b formed on both surfaces of the elastic films 2a and 3a, and holes 13 and 14 penetrating through the tips of the elastic bodies 2 and 3, respectively. It is formed concentrically. In the present embodiment, the coils 4 and 5 are provided concentrically with the holes 13 and 14, but the coils 4 and 5 and the holes 13 and 14 are not necessarily provided concentrically.
[0039]
As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, for example, one coil 4 (4a, 4b) has conductive printed wires on both sides of the film 2a at the tip of the outer elastic film 2a. It is formed in a spiral shape. The coils 4a and 4b are formed in the same winding direction on both surfaces of the elastic film 2a, and the front and back coils 4a and 4b are electrically connected by the through-hole conductor 4c. Terminal wires 7a and 7b are led out from the ends of the coils 4a and 4b, respectively. The other coil 5 (5a, 5b) has the same configuration as the coil 4, and terminal wires 8a, 8b are led out.
[0040]
Joints 11 and 12 for attaching the elastic tubes 9a and 9b are attached to the outer surfaces of the outer elastic films 2a and 3a at the distal ends of the elastic bodies 2 and 3, respectively. Each joint 11, 12 has mounting holes 11 a, 12 a extending therethrough for mounting the elastic tubes 9 a, 9 b, and the elastic tubes 9 a, 9 b are respectively attached to the mounting holes 11 a, 12 a through an adhesive adhesive. It is fixed. In the joints 11 and 12 to which the elastic tubes 9a and 9b are fixed in this manner, the mounting holes 11a and 12a (that is, the elastic tubes 9a and 9b) are formed in the holes 13 formed at the distal ends of the elastic bodies 2 and 3, respectively. , 14 and positioned on the outer elastic films 2a and 3a via a sticky adhesive.
[0041]
FIG. 5 shows a characteristic detection device 100 (hereinafter referred to as a modified example) in which a plurality of detection devices 10 configured as described above are arranged in parallel along a direction (width direction) orthogonal to the conveyance direction of the paper sheet 1. A schematic configuration of the detection device 100 is simply shown as a plan view. This detection device 100 has a base end portion of each of the elastic bodies 2 and 3 of n detection devices 10a, 10b, 10c, 10d, 10e,. 60 is supported and fixed.
[0042]
In this detection device 100, the thickness of the paper sheet 1 is detected via the coils 4, 5 provided in the pair of the elastic bodies 2, 3, and the thickness distribution along the width direction of the paper sheet 1 is detected. Is detected. Further, in this detection apparatus 100, the elastic bodies 2 and 3 are made elastic by reducing the width of the elastic bodies 2 and 3 so as not to affect the detection accuracy and by narrowing the interval between the elastic bodies 2 and 3 adjacent in the width direction. The resolution of the thickness distribution along the width direction of the paper sheet can be increased by increasing the number of the bodies 2 and 3.
[0043]
FIG. 6 is a block diagram of a thickness detection circuit 20 that detects the thickness of a paper sheet by processing a detection signal relating to the thickness of the paper sheet that is output via the detection device 10 (100). The figure is shown.
[0044]
As shown in FIG. 6, the bridge circuit 22 includes a detection coil 22 a in which two fixed resistors R <b> 1 and R <b> 2 and the coils 4 and 5 of the detection device 10 described above are connected in series via the terminal wires 7 and 8. Like the coils 4 and 5, the dummy coil 22b is formed by superposing two printed coils with a predetermined gap and connecting the coils D1 and D2 in series. The inductance L of the detection coil 22a is as follows. When the inductance of the coil 4 is L1, the inductance of the coil 5 is L2, and the combined inductance between the coil 4 and the coil 5 is M,
L = L1 + L2 + 2M
It becomes. Since the direction of the magnetic force lines generated by the coil 4 is the same as the direction of the magnetic force lines generated by the coil 5, the phase inductance M is a positive value.
[0045]
The detection coil 22a and the dummy coil 22b are connected so that the bridge circuit 22 is in a balanced state by a balance adjusting resistor (not shown) that adjusts a difference in impedance value. The dummy coil 22b is provided in order to reduce errors caused by fluctuations in the output of the detection coil 22a due to environmental changes such as temperature.
[0046]
The AC oscillation circuit 23 supplies an AC voltage to the bridge circuit 22 to energize it. The AC voltage from the AC oscillation circuit 23 is supplied to the differential amplifier circuit 24 as a value divided by the resistor R1 and the detection coil 22a and a value divided by the resistor R2 and the dummy coil 22b. Is done. The output of the thickness signal corresponding to the change of the coils 4 and 5 of the differential amplifier circuit 24 is supplied to the synchronous detection circuit 25. The phase setting circuit 26 is supplied with the same AC voltage as the AC voltage from the AC oscillation circuit 23 to the bridge circuit 22 and supplies the AC signal to the synchronous detection circuit 25 with a desired setting phase. The synchronous detection circuit 25 detects and rectifies the sheet thickness signal from the differential amplifier circuit 24 under a highly sensitive phase condition from the phase setting circuit 26 and outputs the detected signal to the filter / amplifier circuit 27. The The filter / amplifier circuit 27 reduces the ripple of the signal rectified and rectified by the synchronous detection circuit 25 and outputs the thickness signal as a DC voltage (takes an average value into a DC voltage).
[0047]
Next, the operation of the detection device 10 configured as described above will be described.
[0048]
1 and 2, when the compressed gas is not sent between the pair of elastic bodies 2 and 3 and the paper sheet 1 is not passed through the conveying surface, the elastic bodies 2 and 3 are pressed against each other with a predetermined pressure. They are touching to fit. From this state, compressed gas is sent between the pair of elastic bodies 2 and 3 to form a certain gap by a thin fluid film, and the paper sheet 1 is conveyed along the conveying surface through this gap.
[0049]
When the paper sheet 1 having a predetermined thickness passes through the fluid layer (air gap) between the pair of elastic bodies 2 and 3, one elastic body 2 is expanded in the direction of arrow B in the figure, and the other elastic body 3. Is expanded in the direction of arrow C in the figure. In this state, the compressed gas fed into the gap flows as shown by arrows D and E in FIG. 3, between one elastic body 2 and the upper surface of the paper sheet 1, and between the other elastic body 3 and the paper. A thin fluid film having a certain thickness is formed between the lower surface of the leaves 1. At this time, according to Bernoulli's theorem, a negative pressure corresponding to the flow velocity of the compressed gas is generated between the paper sheet 1 and each elastic body 2, 3, and between the paper sheet 1 and each elastic body 2, 3. The gap is more stable.
[0050]
In this way, by passing the paper sheet 1 through the gap formed by the fluid layer, the gap between the coil 4 and the coil 5 attached to the distal ends of the elastic bodies 2 and 3 is widened. The amount of change in the gap between the coils 4 and 5 is proportional to the thickness of the paper sheet 1 passing through the conveying surface. Since the coil 4 and the coil 5 are electrically connected, the coupling impedance of the coil changes when the distance between them changes. When the coupling impedance changes, the balance state of the bridge circuit 22 described with reference to FIG. 6 is lost, the AC output voltage of the differential amplifier circuit 24 changes, and the DC output signal of the filter / amplifier circuit 27 changes. That is, the thickness of the paper sheet 1 is detected by detecting the amount of change in the DC output signal.
[0051]
By the way, when the paper sheet 1 has a leading end or a trailing end slipping between the elastic bodies 2 and 3, the leading ends of the elastic bodies 2 and 3 are rapidly displaced and vibrated. In addition, when the tape etc. are affixed on the paper sheets 1, it is possible that the front-end | tip part of the elastic bodies 2 and 3 vibrates undesirably. In order to suppress undesired vibrations of the elastic bodies 2 and 3, each elastic body 2 and 3 has a double-sided adhesive as a buffer between the elastic films 2a and 2b and the elastic films 3a and 3b as shown in FIG. The double-sided adhesive tapes 2c and 3c have a buffering action due to the viscosity of the double-sided adhesive tapes 2c and 3c. That is, undesired vibrations of the elastic bodies 2 and 3 are absorbed by the adhesive tapes 2c and 3c bonded to each elastic film, and the sudden displacement of the coils 4 and 5 attached to the distal ends of the elastic bodies 2 and 3 is reduced. Suppressed. Therefore, in the detection device 10 according to the present embodiment, undesired vibrations of the paper sheet 1 can be reliably absorbed by the buffering action of the elastic bodies 2 and 3, and the thickness of the paper sheet 1 can be detected stably. .
[0052]
For example, when the paper sheet 1 vibrates undesirably and is displaced in the direction of arrow B in FIG. 1, the tip of one elastic body 2 is pushed up by the paper sheet 1 to be deformed, and the other elastic body 3 is The restoring force follows the paper sheet 1 and deforms in the arrow B direction. For this reason, even if the paper sheet 1 is displaced in the arrow B direction, the gap between the coil 4 and the coil 5 does not change. Similarly, when the paper sheet 1 is displaced in the direction of arrow C in the figure, the elastic bodies 2 and 3 are deformed following the displacement of the paper sheet 1. Therefore, even if the paper sheet 1 vibrates, the gap between the coils 4 and 5 does not change due to the vibration, and therefore the thickness detection signal output from the thickness detection circuit 20 does not change. The thickness of the can always be detected stably.
[0053]
In addition, the detection device 10 of the present embodiment is provided with a pair of film-like elastic bodies 2 and 3 across the conveyance surface of the paper sheet 1, and the printed coils 4 and 5 are provided at the distal ends of the elastic bodies 2 and 3. Since it is an extremely simple configuration just arranged, the detection device 10 can be configured to be small and lightweight. Since the apparatus configuration is made small and light in this way, the followability of the coils 4 and 5 against a sudden change in the thickness of the paper sheet 1 is extremely good, and the thickness of the paper sheet 1 conveyed at high speed is stabilized. Can be detected reliably.
[0054]
In addition, a plurality of detection devices 10 having a simple configuration as described above can be arranged side by side in the width direction across the transport direction of the paper sheet 1 to easily configure the detection device 100 as described with reference to FIG. It is possible to install a plurality of coils 4 and 5 as detection elements very close along the width direction crossing the transport direction of the paper sheet 1, and detect the thickness of the paper sheet 1 along the width direction. Resolution can be increased.
[0055]
In particular, as compared with the conventional detection device in which the fixed roller and the movable roller are arranged with the conveyance surface interposed therebetween, according to the detection device 10 of the present embodiment, the support member for supporting both ends of the movable roller is provided for each roller. There is no need to arrange them in between, the apparatus configuration can be greatly simplified, a large number of coils 4, 5 as sensing elements can be arranged in the width direction, and the resolution in the width direction can be enhanced. Further, according to the detection device 10 of the present embodiment, it is not necessary to increase the positional accuracy of the constituent members unlike the conventional device using the movable roller, and the thickness of the paper sheet is stably and reliably detected. Can be manufactured at low cost.
[0056]
Moreover, in the detection apparatus 10 of this Embodiment, since the clearance gap by a fluid layer is formed between the front-end | tip parts of the elastic bodies 2 and 3, and the paper sheet 1 is conveyed in a non-contact state through this clearance gap, paper sheets 1 does not contact the elastic bodies 2, 3, the elastic bodies 2, 3 are not worn due to the sliding contact of the paper sheet 1, and the gap does not change, and the output signal of the detection device 10 may change. Absent. Therefore, semi-permanently stable thickness detection can be performed, detection accuracy can be increased, and reliability can be increased. Moreover, since the paper sheet 1 is conveyed in a non-contact state in this way, the paper sheet 1 can be smoothly conveyed without any resistance.
[0057]
Furthermore, in comparison with the conventional detection device in which two optical reflective sensors are arranged across the conveyance surface, the detection device 10 according to the present embodiment observes the change in the coupling impedance of the coils 4 and 5 and changes the paper. Since the thickness of the leaf 1 is detected, there is no change in the detection signal caused by the color of the paper sheet 1, and it is not affected by the color of the paper sheet 1, and stable thickness detection is possible. .
[0058]
FIG. 7 shows another modification of the detection device 10 of the first embodiment described above. Here, the same reference numerals are given to components that function in the same manner as the detection device 10 of the first embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted. Although not shown here, the same elastic member 3 is also attached to the other elastic body 3.
[0059]
In the detection apparatus 10 according to the first embodiment described above, for example, as shown in FIG. 1, the elastic tubes 9a and 9b are separated from the conveying surface from the distal ends of the elastic bodies 2 and 3 via joints 11 and 12, respectively. It is derived | led-out in the direction (namely, direction orthogonal to a conveyance surface). Since the elastic tubes 9a and 9b attached to the distal ends of the elastic bodies 2 and 3 are displaced together in accordance with the displacement of the distal ends of the elastic bodies 2 and 3 in this way, the followability of the elastic bodies 2 and 3 is increased. It may be a cause of damage.
[0060]
For this reason, in the modification shown in FIG. 7, the elastic tube 9 a is attached to the elastic body 2 using the joint 30 having the attachment hole 30 a bent at a substantially right angle to the hole 13 formed at the tip of the elastic body 2. The elastic tube 9a is configured to extend along the elastic film 2a outside the elastic body 2. Thereby, compared with the detection apparatus 10 of 1st Embodiment mentioned above, the followable | trackability according to the displacement of the clearance gap in the front-end | tip part of the elastic body 2 was able to be improved.
[0061]
FIG. 8 shows still another modification of the detection device 10 according to the first embodiment. Here, only the configuration on the upper side of the transport surface will be described as a representative.
[0062]
In this modification, an elastic film 32 that is softer than the elastic film 2a is laminated on the elastic film 2a on the outer side of the elastic body 2 via a flexible adhesive, and another elastic material is provided on the outer side of the elastic film 32 via a flexible adhesive. A film 34 is laminated. A groove 32a extending in the longitudinal direction is formed in the substantially central portion of the inner elastic film 32, and the other elastic film 34 is electrically connected to the groove 32a. A hole 34a was formed at a position spaced from the hole. Furthermore, the elastic tube 9a was connected to the position corresponding to the hole 34a on the outer surface of the elastic film 34 via the joint 30 of the modified example of FIG.
[0063]
The compressed gas sent through the elastic tube 9a is sent toward the conveying surface through the attachment hole 30a of the joint 30, the hole 34a of the elastic film 34, the groove 32a of the elastic film 32, and the hole 13 of the elastic body 2. It is. As described above, since the elastic tube 9a is attached via the joint 30 at a position separated from the distal end portion of the elastic body 2, the joint 30 and the elastic tube 9a can be excluded from the vicinity of the distal end portion of the elastic body 2, and the followability of the distal end portion can be eliminated. We were able to raise more.
[0064]
FIG. 9 shows a configuration for sending compressed gas to the conveying surface in the detection device 100 of FIG. Here, only the configuration disposed above the conveyance surface is illustrated, but the same configuration is also disposed below the conveyance surface.
[0065]
In this configuration, a single comb-like elastic body 2 ′ in which a plurality of elastic bodies 2 are integrally connected at the base end portion is formed, and substantially the same via a flexible adhesive on the outer surface of the elastic body 2 ′. An elastic film 36 having a shape is bonded, and another elastic film 38 is bonded to the outer side of the elastic film 36 via a flexible adhesive. One elastic film 36 is formed with a comb-like groove 36a that leads to the hole 13 that penetrates each elastic body 2, and the other elastic film 38 is formed with a hole (not shown) that leads to the groove 36a. did. Furthermore, the elastic tube 9a was connected to the position corresponding to the hole (not shown) of the elastic film 38 via the joint 30 of the modified example of FIG.
[0066]
The compressed gas fed through the elastic tube 9a is directed toward the conveying surface through the joint 30, the hole (not shown) of the elastic film 38, the groove 36a of the elastic film 36, and the hole 13 at the tip of each elastic body 2. It is sent.
[0067]
In the modification of FIG. 9 described above, the example in which the elastic films 36 and 38 are bonded to the upper surface of the comb-shaped elastic body 2 ′ has been described. However, the comb-shaped groove (groove) is formed on the upper surface of the elastic body 2 ′. 36a) may be directly formed. Similarly, in the modification described with reference to FIG. 8, grooves may be directly formed on the upper surface of the elastic body 2.
[0068]
Next, as a characteristic detection device according to the second embodiment of the present invention, a magnetic material detection device 40 (hereinafter simply referred to as detection device 40) that detects a magnetic material of ink printed on a paper sheet conveyed at high speed. Will be described.
[0069]
FIG. 10 shows a schematic configuration of the detection device 40. FIG. 11 is a plan view of the detection device 40 as viewed from above the conveyance surface. Further, FIG. 12 shows an enlarged detailed view of the vicinity of the tip portions of the pair of elastic bodies 2 and 3. The detection device 40 described below detects a magnetic material of ink printed on a paper sheet, for example, for the purpose of identifying the paper sheet. In the present embodiment, components that function in the same manner as in the first embodiment described above are assigned the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
[0070]
As shown in FIG. 10, the detection device 40 includes a pair of elastic bodies 2 and 3 in a positional relationship that sandwiches the conveyance surface of the paper sheet 1. The elastic bodies 2 and 3 are supported by the support portions 6a and 6b so that the tip portions thereof are pressed against each other. A detection element 50 in which a permanent magnet 44 is superimposed on a magnetoresistive element 42 is mounted on the tip of one elastic body 2 above the transport surface. The detection element 50 detects a magnetic material of ink printed on the paper sheet 1 passing through the transport surface.
[0071]
As shown in detail in FIG. 12, the detection element 50 is mounted on the elastic film 2 b inside one elastic body 2 so that the magnetoresistive element 42 is as close as possible to the paper sheet 1 passing through the conveyance surface. ing. That is, a substantially rectangular mounting hole 2d is formed at the tip of one elastic body 2 so as to penetrate the outer elastic film 2a and the adhesive body 2c, and the sensing element 50 is interposed in the hole 2d via an adhesive adhesive. Is fixed.
[0072]
In addition, the magnetoresistive element 42 includes two constituent elements 42 a and 42 b that are arranged along the conveyance direction of the paper sheet 1. In the present embodiment, the two constituent elements 42a and 42b are arranged so as to be equidistant from the transport surface and parallel to the transport surface. In addition, two sets of constituent elements (four constituent elements) may be provided in parallel in the width direction of the paper sheet 1. By providing multiple components in this way and connecting them using a bridge circuit, which will be described later, even if the ambient temperature changes, all the components will have the same temperature, preventing changes in output due to changes in the ambient temperature. it can. The permanent magnet 44 applies a magnetic bias to the constituent elements 42 a and 42 b of the magnetoresistive element 42. The terminal lines 7a and 7b of the magnetoresistive element 42 are connected to a circuit to be described later.
[0073]
Between the elastic films 2 b and 3 b inside the elastic bodies 2 and 3 and the paper sheet 1, the positions of the elastic bodies 2 and 3 are spaced from the front ends of the elastic bodies 2 and 3. Air supply tubes 46 and 48 for supplying compressed gas are arranged between the paper sheet 1 and the paper sheet 1. The air supply tubes 46 and 48 are constituted by elastic tubes, and the tips thereof are directed between the tip portions of the elastic bodies 2 and 3 so as not to contact the paper sheet 1 conveyed through the conveyance surface. It is arranged at a position sufficiently separated from the surface.
[0074]
Thus, when a compressed gas such as air compressed to a predetermined pressure is fed through the air feeding tubes 46 and 48, the elastic bodies 2 and 3 are pushed in the directions in which the tip portions repel each other (arrow B and arrow C). It is spread out to form a certain gap between them. Then, when the paper sheet 1 is conveyed through the gap in the direction of arrow A in the figure, a certain gap is formed between the leading ends of the elastic bodies 2 and 3 and the paper sheet 1 this time. The class 1 is conveyed in a non-contact state with respect to the elastic bodies 2 and 3. In this state, the distance between the upper surface of the sheet 1 and the constituent elements 42a and 42b of the magnetoresistive element 42 is kept constant.
[0075]
FIG. 13 shows a modified example in which a plurality of detection devices 40 according to the second embodiment configured as described above are arranged in parallel along a direction (width direction) orthogonal to the conveyance direction of the paper sheet 1. A schematic configuration of a characteristic detection device 200 (hereinafter simply referred to as a detection device 200) is shown as a plan view. This detection device 200 has a base end portion of each elastic body 2, 3 of n detection devices 40a, 40b, 40c, 40d, 40e,. 60 is supported and fixed.
[0076]
In the detection device 200, the amount of magnetic material of ink printed on the paper sheet 1 is detected via each detection element 50 mounted on the plurality of elastic bodies 2, and the magnetic properties along the width direction of the paper sheet 1 are detected. Detect body distribution.
[0077]
FIG. 14 shows a magnetic body detection circuit 70 that detects the magnetic body amount of a paper sheet by processing a detection signal relating to the magnetic body amount of the paper sheet that is output via the detection device 40 (200). The block diagram of is shown.
[0078]
As shown in FIG. 14, the bridge circuit 72 adjusts the balance between the two fixed resistors R <b> 1 and R <b> 2, the two constituent elements 42 a and 42 b of the magnetoresistive element 42 of the detection device 40 described above, and the resistance value. For this purpose, the variable resistor r is connected in series.
[0079]
The constant voltage circuit 74 supplies a DC voltage to the bridge circuit 72 to energize it. The DC voltage from the constant voltage circuit 74 is supplied to the differential amplifier circuit 76 as a value divided by the resistor R1 and the component 42a and a value divided by the resistor R2 and the component 42b. The A signal relating to the amount of the magnetic material corresponding to the change in the resistance value of the constituent elements 42a and 42b detected through the differential amplifier circuit 76 is further amplified through the filter / amplifier circuit 78, and the magnetic material in the band of the required frequency. It is output as a detection signal related to the quantity.
[0080]
When detecting the magnetic substance of the ink printed on the paper sheet 1, first, as shown in FIGS. 10 and 12, compressed gas is supplied between the pair of elastic bodies 2 and 3 via the air supply tubes 46 and 48. A certain gap is formed between the two by a thin fluid film, and in this state, the paper sheet 1 is conveyed in the direction of arrow A along the conveyance surface through the gap.
[0081]
When the paper sheet 1 passes through the fluid layer between the pair of elastic bodies 2 and 3, one elastic body 2 on which the sensing element 50 is mounted is spread in the direction of arrow B in the figure, and the other elastic body 3 is in the figure. It is expanded in the direction of arrow C. In this state, a thin fluid film having a certain thickness is formed between one elastic body 2 and the upper surface of the paper sheet 1 and between the other elastic body 3 and the lower surface of the paper sheet 1. . In particular, the distance between the constituent elements 42a and 42b of the magnetoresistive element 42 and the paper sheet 1 is reduced by the fluid film formed between the upper surface of the paper sheet 1 and the elastic body 2 on which the detection element 50 is mounted. Kept constant.
[0082]
In this way, the constituent elements 42a and 42b of the magnetoresistive element 42 that are arranged in a float state at a certain distance from the paper sheet 1 being transported, when the magnetic material of the ink of the paper sheet 1 passes through The resistance value is changed. The resistance values of the constituent elements 42a and 42b change in proportion to the amount of the magnetic material. When the resistance values of the constituent elements 42a and 42b are changed in this way, the balance state of the bridge circuit 72 described with reference to FIG. 14 is lost, the output of the differential amplifier circuit 76 is changed, and the output of the filter / amplifier circuit 78 is changed. The signal changes. That is, the change in the output signal is detected to detect the magnetic material of the paper sheet 1 ink.
[0083]
When the magnetic material of the paper sheet 1 is detected, if the distribution of the magnetic material amount or the magnetic permeability distribution of the paper sheet 1 is uniform, the resistance values of the constituent elements 42a and 42b become the same, and the above-described magnetic material There is no change in the output signal of the detection circuit 70. On the other hand, if the distribution of the magnetic substance amount or the magnetic permeability is not uniform, a difference occurs in the resistance values of the constituent elements 42a and 43b, and the output signal of the magnetic substance detection circuit 70 is changed. That is, in the detection device 40 of the present embodiment, a detection signal can be output when there is a deviation in the magnetic material amount or the magnetic permeability distribution of the paper sheet 1, and a spatial difference output can be obtained.
[0084]
As described above, according to the present embodiment, compressed gas is sent between the tip portions of the pair of elastic bodies 2 and 3 to form a gap by a fluid film between the two, and the paper sheets are not contacted through the gap. The magnetic material of the ink conveyed in the state and printed on the paper sheet is detected. Therefore, also in the detection apparatus 40 of this Embodiment, there can exist an effect similar to 1st Embodiment mentioned above.
[0085]
That is, even in the detection device 40 of the present embodiment, since the paper sheets can be conveyed in a non-contact state through the gap between the tip portions of the pair of elastic bodies 2 and 3, when the paper sheets vibrate undesirably. The elastic bodies 2 and 3 are displaced by following the vibration of the paper sheet at high speed, the distance between the detection element 50 and the paper sheet can be kept constant, and the level of the detection signal by the detection element 50 is always stabilized. And a reliable and stable detection result can be obtained.
[0086]
Further, according to the detection device 40 of the present embodiment, since the detection element 50 has a plurality of constituent elements 42a and 42b and is connected by the bridge circuit 72, an output change due to an ambient temperature change is prevented. be able to.
[0087]
FIG. 15 shows another modification of the detection device 40 of the second embodiment described above. Here, the same reference numerals are given to components that function in the same manner as the detection device 40 of the second embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.
[0088]
In the modification shown in FIG. 15, the detection element 80 is mounted on the tip of one elastic body 2. The detection element 80 is arranged such that the other constituent element 42b on the rear end side of the elastic body 2 is located farther from the transport surface than the one constituent element 42a on the front end side of the elastic body 2. A spacer 82 is provided between the other component 42b and the inner elastic film 2b.
[0089]
Thus, by separating the other constituent element 42b from the conveying surface rather than the one constituent element 42a, the influence of the magnetic substance or permeability of the paper sheet on the other constituent element 42b affects the one constituent element 42a. It becomes smaller and the change in the resistance value of the constituent element 42b becomes smaller. Accordingly, in the output from the magnetic body detection circuit 70, the change in the resistance value of one of the constituent elements 42a is dominant, and the magnetic body amount or the magnetic permeability of the paper sheet is generally detected by the one of the constituent elements 42a. It is possible to detect the distribution of magnetic material or magnetic permeability in paper sheets.
[0090]
In another modification shown in FIG. 16, in order to separate the other constituent element 42b from the conveying surface from the one constituent element 42a, the sensing element 50 of the second embodiment described above is inclined at a predetermined angle. I'm allowed.
[0091]
In this manner, by tilting the detection element 50, the distances from the conveyance surfaces of the constituent elements 42a and 42b can be made different, and the magnetic material or permeability distribution of the paper sheet can be detected.
[0092]
Next, as a characteristic detection device according to a third embodiment of the present invention, a magnetic material detection device 90 (hereinafter simply referred to as a detection device 90) that detects a magnetic material of ink printed on a paper sheet conveyed at high speed. Will be described. FIG. 17 shows a schematic configuration of the detection device 90. FIG. 18 is a plan view of the upper portion of the detection device 90 as viewed from the conveyance surface side (BB side in the drawing).
[0093]
As illustrated in FIG. 17, the detection device 90 includes a pair of guide bases 91 and 92 (plate-like members) in a positional relationship that sandwiches the conveyance surface of the paper sheet 1. The guide bases 91 and 92 are attached to the support portion 100 via plate springs 93 and 94, respectively. The leaf springs 93 and 94 urge the guide bases 91 and 92 in a direction in which the guide bases 91 and 92 are substantially parallel to each other and pressed against each other via the conveyance surface.
[0094]
The pair of guide bases 91 and 92 have a constant thickness, are formed in substantially the same structure, and have opposing surfaces 91a and 92a each having a predetermined length along the conveyance direction of the paper sheet 1. The pair of guide bases 91 and 92 are arranged such that the opposing surfaces 91a and 92a are opposed to each other through the conveying surface and are substantially parallel to each other. As illustrated in FIG. 18, for example, one guide base 91 provided above the conveyance surface is a flat surface that extends sufficiently long along the conveyance direction of the paper sheet 1 and has a certain width across the conveyance direction. A rectangular opposing surface 91a.
[0095]
A guide base 91 provided above the conveyance surface is provided with a magnetic sensor 95 (detection element) for detecting a magnetic material of ink printed on the paper sheet 1 and a plurality of holes described later of the guide base 91. A fluid manifold 96 (air supply means) for sending compressed gas toward the conveying surface is attached. On the other hand, a fluid manifold 96 ′ (air supply means) for sending compressed gas toward the transfer surface through a plurality of holes described later of the guide base 92 is attached to the guide base 92 provided below the transfer surface. It has been.
[0096]
The magnetic sensor 95 attached to the guide base 91 has a primary coil 101, a secondary coil 102, two dummy coils D1, D2, and a core 103 around which these four coils are wound. The core 103 has a gap G1 disposed so as to be flush with the opposing surface 91a of the guide base 91 and a gap G2 spaced from the conveying surface. The magnetic sensor 95 has a primary coil 101 and a secondary coil 102 wound around both sides of the gap G1 on the side close to the transport surface, and two dummy coils D1 and D2 on both sides of the gap G2 on the side away from the transport surface. It is constructed by winding. The magnetic sensor 95 is embedded in the guide base 91 so that one gap G1 is as close as possible to the surface of the paper sheet 1 passing through the transport surface. A terminal wire (not shown) of each coil is connected to a circuit described later.
[0097]
A fluid manifold 96 attached to the guide base 91 is provided so as to cover the magnetic sensor 95. The fluid manifold 96 has a conveying surface through two holes 97 and 98 (see FIG. 18) provided through the guide base 91 in a positional relationship that sandwiches the magnetic sensor 95 along the conveying direction of the paper sheet 1. An air supply path 104 for supplying compressed gas to the inside is provided. A joint 105 for connecting an elastic tube (not shown) is provided at the proximal end portion of the air supply path 104. Accordingly, the compressed gas sent to the fluid manifold 96 through the elastic tube and the joint 105 (not shown) is sent to the conveying surface through the two air holes 97 and 98 through the air supply path 104.
[0098]
On the other hand, the fluid manifold 96 ′ attached to the guide base 92 has substantially the same structure as the fluid manifold 96 described above, but is slightly smaller in size because it does not cover the magnetic sensor. Here, parts that function in the same manner as the fluid manifold 96 described above are indicated by the same reference numeral. Note that the two holes 97 ′ and 98 ′ formed in the guide base 92 for sending the compressed gas to the conveying surface are formed at positions facing the holes 97 and 98 of the guide base 91 described above. The size of the fluid manifold can be changed as appropriate.
[0099]
Thus, a pair of compressed gases such as air compressed to a predetermined pressure through an elastic tube (not shown), joints 105, 105 ′, air supply paths 104, 104 ′, and holes 97, 98, 97 ′, 98 ′. When fed between the guide bases 91 and 92, the pair of guide bases 91 and 92 in a state of being urged by the leaf springs 93 and 94 are pushed and spread in a direction in which they repel each other. Thereby, a fixed gap is formed between the opposing surfaces 91a and 92a of the pair of guide bases 91 and 92, respectively. Then, when the paper sheet 1 is conveyed in the direction of arrow A in the figure through this gap, a certain gap is formed between the opposing surfaces 91a and 92a of the guide bases 91 and 92 and the paper sheet 1 this time. The compressed gas flows in the direction of the arrow in FIG. Thereby, the paper sheet 1 is conveyed along a conveyance surface in a non-contact state with respect to the guide bases 91 and 92.
[0100]
At this time, a negative pressure smaller than the pressure of the compressed gas acts between the pair of guide bases 91 and 92 and the paper sheet 1 due to the flow of the compressed gas, and a gap is formed due to the balance of the flow velocity effect. The That is, a very stable negative pressure is generated between the facing surfaces 91a and 92a having a relatively large area and the paper sheet 1, and the gap is stabilized over a wide area. Thus, the gap keeps the distance between the upper surface of the paper sheet 1 and the facing surface 91a of the guide base 91 constant, and the distance between the gap G1 of the magnetic sensor 95 and the paper sheet 1 is constant. To be kept. This gap is determined by the pressure of the compressed gas, the flow velocity, the atmospheric pressure, and the spring constants of the leaf springs 93 and 94 that support the pair of guide bases 91 and 92. In the present embodiment, this gap is determined. Each parameter is set to be about several microns to several tens of microns.
[0101]
FIG. 19 shows a magnetic body detection circuit 110 (hereinafter, referred to as “magnetic body detection circuit 110”) that detects the magnetic body amount of a paper sheet by processing a detection signal related to the magnetic body amount of the paper sheet that is output via the detection device 90. A block diagram of simply referred to as a detection circuit 110 is shown.
[0102]
As shown in FIG. 19, the detection circuit 110 includes a coil 111 in which the primary coil 101 and the secondary coil 102 shown in FIG. 17 are connected in series, and a coil 112 in which the dummy coils D1 and D2 are connected in series. Including a bridge circuit 113. In addition, the bridge circuit 113 includes R1 and R2 as side resistors and VR1 and VR2 as variable resistors for balance adjustment.
[0103]
The detection circuit 110 includes an oscillation circuit 114 that energizes the bridge circuit 113, a differential amplifier 115, a phase synchronous detection circuit 116, a phase setting circuit 117, and a filter circuit 118.
[0104]
In the bridge circuit 113, VR1 and VR2 are adjusted so that the amplitude of the output waveform of the differential amplifier 115 is as small as possible. The magnetic material of the paper sheet 1 passing through the conveyance surface is detected and the impedance of the coil 111 is detected. Changes, the output waveform and amplitude of the differential amplifier 115 change. The phase synchronous detection circuit 116 detects and rectifies the signal from the differential amplifier 115 based on the phase set by the phase setting circuit 117. The phase setting circuit 117 sends a signal shifted by a phase set with respect to the input waveform from the oscillation circuit 114 to the phase synchronous detection circuit 116. The set phase is, for example, a sheet to be detected in the detection device 90. It is set so that the output of the bridge circuit 113 is maximized when the class 1 passes. In this phase setting, noise components that are harmful to the detection signal may be minimized. The low-pass filter circuit 118 removes high-frequency components of the signal detected by the phase-locked detection circuit 116. The filter circuit 118 may have a function of changing the voltage level of the output signal. Thus, a signal related to the magnetic material of the paper sheet 1 passing through the transport surface is output via the filter circuit 118.
[0105]
As described above, according to the present embodiment, the pair of guide bases 91 and 92 having the relatively wide facing surfaces 91a and 92a with the conveyance surface of the paper sheet 1 interposed therebetween are provided, and the magnetic sensor 95 is attached to the paper sheet 1. Two holes 97, 98, 97 ′, 98 ′ that penetrate through the respective guide bases 91, 92 are formed so as to be sandwiched along the conveying direction of the magnetic sensor 95, and are widely opposed from both sides of the magnetic sensor 95 through these holes. A compressed gas was sent between the surfaces 91a and 92a. As a result, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained, and the gap between the pair of guide bases 91 and 92 can be further stabilized on the order of several microns to several tens of microns. The distance between the paper sheets can be further stabilized, and the magnetic substance of the ink printed on the paper sheets 1 can be detected with higher accuracy. Further, even when the paper sheet 1 passing through the conveyance surface undesirably vibrates in the surface direction, the guide bases 91 and 92 supported by the leaf springs 93 and 94 are affected by the vibration of the paper sheet 1. Since the movement follows, the distance between the paper sheet and the magnetic sensor 95 does not change.
[0106]
FIG. 20 shows a modification of the detection device 90 according to the third embodiment described above. This detection device 120 has substantially the same configuration as the detection device 90 described above, except that a magnetic sensor 95 ′ is also attached to a guide base 92 provided below the conveyance surface. That is, the detection device 120 of the present modification includes the magnetic sensors 95 and 95 ′ on both sides of the transport surface. In this case, the primary coil 101 and the secondary coil 102 of the magnetic sensor 95 on the upper side of the conveying surface and the primary coil 101 ′ and the secondary coil 102 ′ of the magnetic sensor 95 ′ on the lower side of the conveying surface are connected in series to form the coil 111. (FIG. 19) is configured, and the dummy coils D1 and D2 of the magnetic sensor 95 and the dummy coils D1 ′ and D2 ′ of the magnetic sensor 95 ′ are connected in series to form the coil 112 (FIG. 19). The magnetic body of the paper sheet 1 can be detected using 19 detection circuits 110.
[0107]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible within the scope of this invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the compressed gas is fed between the tip portions of the pair of elastic bodies using the elastic tube or the groove has been described. Can be anything.
[0108]
In the third embodiment described above, the magnetic sensors 95 and 95 'are formed by winding a plurality of coils around the core. However, the conventional differential winding type transformer method, annular core impedance method, or second type The magnetoresistive element of the embodiment may be used instead.
[0109]
【The invention's effect】
As described above, since the paper sheet characteristic detection apparatus using compressed gas according to the present invention has the above-described configuration and operation, the paper sheet transported at high speed and the detection element The distance between them can always be kept constant, and a reliable and stable detection result can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a thickness detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a plan view of the thickness detection device of FIG. 1 as viewed from above the conveyance surface.
3 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a main part of the thickness detection device in FIG. 1;
4 is a view showing a printed coil printed on the tip of one elastic body in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a plan view showing a modification of the thickness detection device in FIG. 1;
FIG. 6 is a block diagram of a thickness detection circuit that detects a thickness of a paper sheet by processing a signal output from the thickness detection device.
FIG. 7 is a view showing another modification of the thickness detection apparatus in FIG. 1;
FIG. 8 is a view showing still another modification of the thickness detection device of FIG. 1;
9 is an exploded perspective view showing a configuration for sending compressed gas toward a conveyance surface in the thickness detection device of FIG. 5;
FIG. 10 is a schematic view showing a magnetic substance detection device according to a second embodiment of the invention.
11 is a plan view of the magnetic body detection device of FIG. 10 as viewed from above the conveyance surface.
12 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a main part of the magnetic body detection device of FIG.
13 is a plan view showing a modification of the magnetic body detection device of FIG.
FIG. 14 is a block diagram showing a magnetic body detection circuit that detects a magnetic body of ink printed on a paper sheet by processing a signal output from the magnetic body detection device.
FIG. 15 is a view showing another modification of the magnetic body detection device of FIG. 10;
16 is a view showing still another modification of the magnetic body detection device of FIG.
FIG. 17 is a schematic view showing a magnetic substance detection device according to a third embodiment of the invention.
18 is a plan view of the upper part of the magnetic body detection device of FIG. 17 as viewed from the conveyance surface side.
19 is a block diagram showing a magnetic body detection circuit that detects a magnetic body of ink printed on a paper sheet by processing a signal output from the magnetic body detection device of FIG. 17;
20 is a schematic view showing a modification of the magnetic body detection device of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Paper sheets, 2, 3 ... Elastic body, 2a, 2b, 3a, 3b ... Elastic film, 2c, 3c ... Adhesive body, 4, 5 ... Coil, 4a, 4b, 5a, 5b ... Printed coil, 4c, 5c: Through-hole conductor, 6a, 6b ... Supporting part, 7a, 7b, 8a, 8b ... Terminal wire, 9a, 9b ... Elastic tube, 10 ... Thickness detector, 11, 12 ... Joint, 13, 14 ... Hole, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Thickness detection circuit, 22 ... Bridge circuit, 40 ... Magnetic substance detection apparatus, 42 ... Magnetoresistive element, 42a, 42b ... Constituent element, 44 ... Permanent magnet, 46, 48 ... Air supply tube, 50 ... Detection element, DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 ... Magnetic body detection circuit, 72 ... Bridge circuit, 90 ... Magnetic body detection apparatus, 91, 92 ... Guide base, 95 ... Magnetic sensor, 96 ... Fluid manifold, 97, 98 ... Hole, 110 ... Magnetic body detection circuit.

Claims (11)

紙葉類の搬送面を挟んで対向して設けられ、その先端部が上記搬送面において互いに押し付け合う状態で配置された一対のフィルム状の弾性体と、
これら一対の弾性体の先端部の間に圧縮気体を送り込んで先端部間に一定の隙間を形成する送気手段と、
上記一対の弾性体の少なくとも一方の上記先端部に設けられ、上記搬送面に沿って上記隙間を通過する紙葉類の特性を検知する検知素子と、
を備えていることを特徴とする紙葉類の特性検知装置。A pair of film-like elastic bodies provided opposite to each other across the conveyance surface of the paper sheets, the tip portions of the paper sheets being pressed against each other on the conveyance surface;
An air supply means for sending a compressed gas between the tip portions of the pair of elastic bodies to form a constant gap between the tip portions;
A detection element that is provided at the tip portion of at least one of the pair of elastic bodies and detects characteristics of the paper sheets passing through the gap along the transport surface;
An apparatus for detecting characteristics of paper sheets. 上記検知素子を備えた上記一対の弾性体が紙葉類の搬送方向と直交する方向に沿って複数対並設され、上記送気手段が上記複数対の弾性体の先端部の間に圧縮気体を送り込むことを特徴とする請求項１に記載の特性検知装置。A plurality of pairs of the elastic bodies including the detection elements are arranged side by side along a direction orthogonal to the conveyance direction of the paper sheets, and the air supply means is compressed gas between the tip portions of the plurality of pairs of elastic bodies. The characteristic detection device according to claim 1, wherein 上記検知素子は、紙葉類の通過による上記隙間の変化を検出して該紙葉類の厚さを検知することを特徴とする請求項１に記載の特性検知装置。The characteristic detection device according to claim 1, wherein the detection element detects a change in the gap due to passage of the paper sheet to detect a thickness of the paper sheet. 上記検知素子は、上記弾性体にプリントされたプリントコイルを有することを特徴とする請求項３に記載の特性検知装置。The characteristic detection apparatus according to claim 3, wherein the detection element has a printed coil printed on the elastic body. 上記検知素子は、上記隙間を通過する紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知することを特徴とする請求項１に記載の特性検知装置。The characteristic detection device according to claim 1, wherein the detection element detects a magnetic material of ink printed on a paper sheet passing through the gap. 上記検知素子は、磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項１に記載の特性検知装置。The characteristic detection apparatus according to claim 1, wherein the detection element is a magnetoresistive element. 上記磁気抵抗素子は、上記搬送面から等距離の位置に複数個設けられていることを特徴とする請求項６に記載の特性検知装置。The characteristic detection apparatus according to claim 6, wherein a plurality of the magnetoresistive elements are provided at positions equidistant from the transport surface. 紙葉類の搬送面を挟んで対向して設けられ、その先端部が上記搬送面において互いに押し付け合う状態で配置された一対のフィルム状の弾性体と、
これら一対の弾性体の少なくとも一方の上記先端部に上記搬送面から距離を異ならせて複数個設けられ、上記搬送面を通過する紙葉類の磁気特性を検知する検知素子と、
を備えていることを特徴とする紙葉類の特性検知装置。A pair of film-like elastic bodies provided opposite to each other across the conveyance surface of the paper sheets, the tip portions of the paper sheets being pressed against each other on the conveyance surface;
At least one of the pair of elastic bodies is provided with a plurality of different distances from the transport surface, and a detection element for detecting magnetic characteristics of the paper sheets passing through the transport surface;
An apparatus for detecting characteristics of paper sheets. 上記送気手段は、上記一対の弾性体それぞれの先端部を貫通した孔、およびこれら孔を介して上記搬送面に向けて圧縮気体を送り込む送気路を有することを特徴とする請求項１に記載の特性検知装置。The said air supply means has the hole which penetrated the front-end | tip part of each of said pair of elastic bodies, and the air supply path which sends in compressed gas toward these conveyance surfaces through these holes. The described characteristic detection device. 上記送気路は、上記一対の弾性体に沿って上記先端部から離れる方向に延設されていることを特徴とする請求項９に記載の特性検知装置。The characteristic detection device according to claim 9, wherein the air supply path is extended in a direction away from the tip portion along the pair of elastic bodies. 紙葉類の搬送面を挟んで対向して設けられ、その対向面が紙葉類の搬送方向に沿って所定の長さを有し、互いに押し付け合う方向に付勢される一対の板状部材と、
これら一対の板状部材の少なくとも一方に設けられ、上記搬送面に沿って搬送される紙葉類に印刷されたインクの磁性体を検知する検知素子と、
この検知素子を上記搬送方向に沿って挟む位置関係で上記一対の板状部材を貫通して設けられた複数の孔と、
これら複数の孔を介して、上記一対の板状部材の対向面の間に圧縮気体を送り込み、上記一対の対向面の間に一定の隙間を形成する送気手段と、
を備えていることを特徴とする紙葉類の特性検知装置。A pair of plate-like members that are provided facing each other across the conveyance surface of the paper sheets, the opposed surfaces have a predetermined length along the conveyance direction of the paper sheets, and are urged in a direction in which they are pressed against each other When,
A detection element that is provided on at least one of the pair of plate-like members and detects a magnetic substance of ink printed on the paper sheet conveyed along the conveyance surface;
A plurality of holes provided through the pair of plate-like members in a positional relationship to sandwich the detection element along the transport direction;
An air supply means for sending compressed gas between the opposed surfaces of the pair of plate-like members through the plurality of holes, and forming a constant gap between the pair of opposed surfaces;
An apparatus for detecting characteristics of paper sheets.
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