JP4089934B2 - Optical / magnetic combined head - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光・磁気複合ヘッドに関し、特に被検査対象として紙幣や証券等の検査に好適な光・磁気複合ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動販売機が広く普及されてきており、紙幣の使用頻度が非常に高くなってきている。これに伴い紙幣を確実に検査することが必要とされている。紙幣の検査は、一般に光・磁気的に行われている。即ち、近年、紙幣の印刷には磁気インクが採用されており、紙幣の特定箇所における印刷パターンを磁気ヘッドにより磁気的に検出すると共に、光学的にも検出して真偽の判別をしている。
【0003】
図5は、従来の光・磁気複合ヘッドの一例を示す。光・磁気複合ヘッド1は、ケース2内に磁気センサ3と光センサ4とが収納され、樹脂部材5によりモールドされてパッケージとされている。磁気ヘッド3は、ヨーク6、励磁コイル7、検出コイル8等により構成されており、左右のヨーク6a、6bの先端は、僅かなギャップgを存して離隔対向している。光ヘッド4は、発光素子10、受光素子11、導光体12、13等により構成されている。導光体12、13の各一端は、夫々発光素子10、受光素子11に接続され、各他端は、ヨーク6の基端部に設けられた孔6cを挿通して先端のギャップgに嵌挿された透光体14に接続されている。そして、ヨーク6のギャップgは、光ヘッド4の検出用の窓とされている。
【0004】
磁気ヘッド3は、被検査対象としての紙幣の磁気インクの印刷パターンを磁気的に検出する。発光素子10から出射された光は、導光体12、透光体14を通して紙幣に照射され、その反射光が透光体14、導光体13を通して受光素子11に入射される。これにより、印刷パターンを光学的に検出する。そして、磁気ヘッド3と光ヘッド4とにより同一ラインの印刷パターンを同時に検出している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光・磁気複合ヘッド1は、磁気ヘッド3のギャップgの部位は、紙幣が摺動するために摩耗が激しく、透光体14は、非磁性を有し、且つ耐摩耗性の高いサファイアガラス等が使用されている。このため、ヘッドのコストが高くなる。
【0006】
また、磁気ヘッド3は、ギャップgが狭い方が検出感度を高める上で好ましく、一方、光ヘッド4は、ギャップg即ち、検出窓が広い方が光を多く採ることができ検出感度を高める上で好ましい。このため上記構造の光・磁気複合ヘッド1においては、光ヘッド4の検出感度を高めるためにギャップgの間隔を広くせざるを得ず、磁気ヘッド3の検出精度が犠牲になっている。更に、磁気ヘッド3の後方位置に光ヘッド4を配置するために、ヘッドが大形となるという問題もある。
【0007】
紙幣等は、種々の色のインクで印刷されており、また、近年種々の色の光を発光する発光素子も提供されている。このため、光学的に印刷パターンを検出する場合、種々の色や赤外線等により印刷パターンを検出できることが好ましい。しかしながら、光ヘッド4の導光体12、13として使用されている光ファイバは、色によって導光特性が異なるために、使用する光の色が制限され、光ヘッド4の発光素子を自由に選定することができず、汎用性に乏しいという問題がある。
【0008】
このような不具合に対処すべく図6に示すように磁気ヘッド3と光ヘッド4とを別体とし、例えば、磁気ヘッド3の下流側に光ヘッド4を離して配置した構成のものもある。この構成によれば、光ヘッド4を紙幣Mから離隔して配置することが可能となり、導光体が不要となり、種々の色の発光素子を使用することが可能となる。
【0009】
しかしながら、上記構成においては、磁気ヘッド3と光ヘッド4とを同一ラインに配置することが困難であるばかりでなく、紙幣Mが磁気ヘッド3に紙幣Mを押さえ付けるための押さえゴムローラ15から離れるにつれて点線で示すように上下に振れるために光ヘッド4の検出精度にバラツキが生じ易い等の問題がある。また、光ヘッド4は、周囲の光の影響を受けやすく、特性が不安定になるという問題もある。
【0010】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、小形で、光ヘッドの発光色を自由に選定することが可能な光・磁気複合ヘッドを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明では、それぞれの基端が当接して磁気的に接続されるとともに、それぞれの先端が対向して僅かなギャップを形成する第1および第2のヨークを有する磁気ヘッドと、発光素子と受光素子を有する光ヘッドを、被検査対象に当接する前面を有する一つのケースに収納し、前記前面には、前記ギャップが配置されるとともに前記光ヘッドが前記被検査対象を臨むための窓が配置されて、前記被検査対象の同一箇所を検査することができる光・磁気複合ヘッドにおいて、前記第1のヨークを前記基端と前記先端の間が大きく開いた略C形とするとともに、前記第2のヨークを略扁平形状として、前記磁気ヘッドを前記ケース内の一側に偏倚するように配置し、且つ前記第2のヨークの先端部を間にして、前記ギャップと前記窓を並設することによって、前記ギャップと前記窓を隣接配置したことを特徴とする。
【0012】
このように前記磁気ヘッドを前記ケース内の一側に偏倚するように配置することで、すなわち略C形をなす前記第1のヨークを前記ケース内の一側に配置することで、前記ケース内の一側と他側の間に位置づけられるのは、略扁平形状の前記第2のヨークであるから、前記窓を前記ギャップに隣接配置することが可能となる(前記第2のヨークの先端部を間にして、前記ギャップと前記窓を並設すれば、前記窓と前記光ヘッドは前記ケースの他側に位置づけられることになる)。こうして該光・磁気複合ヘッドは、被検査対象の同一箇所を検出することができ、検査精度が向上するのである。また光ヘッドは、光センサ部がケースの窓を通して被検査体に直接臨んでいることで、被検査対象に最適な光の光センサを選定することが可能となるのである。
【0013】
請求項2の発明では、前記光・磁気複合ヘッドの前記前面が前記被検査対象の搬送方向に表面凸の曲面を有するとともに、前記ギャップが前記前面の頂点位置に位置づけられ、前記曲面の半径をRとしたとき、前記窓が、前記頂点位置から前記表面における前記搬送方向の前方R/3ないし前記搬送方向の後方R/5の範囲内に設けられている。したがって、請求項2の発明は、検査時に被検査対象から発生する塵埃の付着堆積を防止することができ、また光ヘッドの検出精度の低下を防止することができるのである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
図1は、本発明に係る光・磁気複合ヘッドの断面図、図2は、図1の正面図である。図1及び図2に示すように、光・磁気複合ヘッド20は、ケース21内に磁気ヘッド23と光ヘッド24とが一体に収納され、樹脂部材22によりモールドされてパッケージされている。磁気ヘッド23は、ヨーク25とコイル28から成る。磁気ヘッド23のヨーク25は、平面視左右非対称の略C形の形状とされ、両端が大きく開いた略C形の第1のヨーク26と、扁平な板状の第2のヨーク27とにより構成されている。
【0015】
ヨーク26の先端26aは、その端面がヨーク27の先端27aの内側面と僅かなギャップδで離隔対向し、基端26bの端面がヨーク27の基端27bの内側面に当接固定されて磁気的に接続されており、基端26bには励磁コイル及び検出コイルから成るコイル28が巻回されている。
尚、ヨーク27は、先端27aをヨーク26の先端26aに向けて僅かにL形としてもよいが、実施例のように扁平な板状とした方がヨーク26の先端26aとの間に形成するギャップδをヨーク27に寄せてヨーク25を扁平なC形の形状とすることができ、磁気ヘッド23のギャップδに光ヘッド24を近接させて配置することができて好ましい。
【0016】
この磁気ヘッド23は、ギャップδがケース21の被検査対象と当接する前面21aの中央に位置し、且つ板状のヨーク27が中央側に、略C形のヨーク26が中央から一側にずれて配置されている。即ち、磁気ヘッド23は、ケース21内に一側に偏倚して配置されている。そして、これらのヨーク26、27の先端は、ケース21の前面21aに設けられている窓21bに嵌合され、且つケース21の前面21aと面一とされている。ケース21の前面21aは、所定の半径Rの曲面とされている。この半径Rは、被検査対象の取り込み、或いは、戻し等を円滑に行うことができるように設定されている。尚、ヨーク25のギャップδは、ガラス等の非磁性部材30が充填されて防塵されている。
【0017】
光ヘッド24は、光センサとしての発光素子32、受光素子33から成る。発光素子32、受光素子33は、ケース21の中央寄りに配置され、ヨーク27の外側面に隣接してその幅方向に並んで配置されている(図2)。ケース21の前面21aには、磁気ヘッド23の窓21bと並んでスリット状の窓21cが設けられており、発光素子32の発光部、受光素子33の受光部は、モールド材22に設けられた光通路22a及び窓21cを通してケース外方に臨んでいる。光ヘッド24用の窓21c、光通路22aには、防塵用の透明なガラス35が充填されている。このガラス35は、種々の色の光に対して略同じ導光特性を有している。そして、発光素子32のセンサ部としての発光部から出射された光は、ガラス35を通して被検査対象面に照射され、その反射光がガラス35を通して受光素子33のセンサ部としての受光部に入射される。防塵用のガラス35は、種々の色の光に対して略同じ導光特性を有していることで、発光素子32としては、種々の色の発光素子を使用することが可能である。
【0018】
ところで、図3に示すように被検査対象としての紙幣Mは、光・磁気複合ヘッド20の磁気ヘッド23のギャップδのガラス30及びケース21の前面21aに押さえゴムローラ40により押し付けられることで、その表面が摩耗し、印刷インクや紙等から成る微細な粘着質の塵埃(屑)が発生する。ケース21は、前面21aが所定半径Rの曲面とされ、ギャップδの部位は、その頂点位置(中心位置)に位置しており、且つ紙幣Mによるクリーニング作用を受ける。従って、ギャップδの部位は、前記塵埃の付着が防止されるが、ギャップδの部分から離れた位置は、紙幣Mによるクリーニング作用を受けないために前記塵埃が付着して堆積物42となる。特に、紙幣Mの矢印で示す搬送方向側に多く堆積する。従って、光・磁気複合ヘッド20においては、ケース21の光ヘッド24の窓21cは、塵埃42が付着し難い位置に設けることが好ましい。
【0019】
そこで、本願発明では、ケース21の光ヘッド24用の窓21cの好ましい位置について、ケース21の前面21a(検査面)の半径Rを、10mm、20mmとした場合に、これらの各半径Rに対する塵埃の堆積具合について調べた。その結果を、図4に示す。図4において横軸は、ケース21の前面21aの中心位置即ち、磁気ヘッド23のギャップδの中心位置からの距離を示し、縦軸は、前記塵埃の堆積量を示す。そして、半径Rが10mmの場合の堆積量を実線で示し、半径Rが20mmの場合を破線で示す。また、横軸において、中心から右側の距離をギャップδに対して紙幣Mの搬出方向として正で表し、左側をギャップδに対して紙幣Mの搬入方向として負で表している。
【0020】
図4から明らかなように塵埃が付着しない範囲は、半径Rが10mmの場合には中心から前、後に−3mm〜+2mm(−R/3〜R/5)の範囲、半径Rが20mmの場合には−3.5mm〜+4.5mm(−R/6〜R/5)の範囲である。光・磁気複合ヘッド20は、小形化することが望まれている。そこで、ケース21の幅を約10mmとした場合、半径Rは、10mm程度が適当であり、この場合、窓21cは、ケース21の中心に対して前、後に−3mm〜+2mm(−R/3〜R/5)の範囲内に配置することが好ましい。尚、この−3mm〜+2mmの範囲には、磁気ヘッド23のギャップδ(約0.3mm)とヨーク27の板厚t(約0.8mm)によるデッドゾーンd(=(δ+t)/2)(約0.95mm)が含まれる。この場合、光・磁気複合ヘッドヘッド20は、紙幣Mの搬送方向に対して前後を入れ替えて(図1において左右を入れ替えて)光ヘッド24を磁気ヘッド23の上流側(搬入側)に配置してもよく、従って、デッドゾーンdは、ギャップδとヨーク27の板厚を考慮すればよい。
【0021】
従って、ケース21の光ヘッド24の窓21cは、ケース21の中心位置から前記範囲内に設けることで、前記塵埃の付着を極めて有効に防止することが可能であり、これに伴い特に光ヘッド24の窓21cのメンテナンスを大幅に省くことができる。
以下に作用を説明する。
【0022】
図3に示すように紙幣Mは、矢印方向に搬送されて押さえゴムローラ40により光・磁気複合ヘッド20のギャップδの部位に押し付けられる。そして、磁気ヘッド23(図1)が、当該位置における印刷パターンを磁気的に検出する。また、光ヘッド24は、磁気ヘッド23が検出した前記印刷パターンを光学的に検出する。これにより、磁気ヘッド23と光ヘッド24とが、紙幣Mの印刷パターンの同一箇所を検出することが可能となる。
【0023】
光ヘッド24は、磁気ヘッド23と近接して設けられて押さえローラ45の近傍に配置されていることで、紙幣Mのバタツキが少なく、検出信号が安定して検出精度が向上する。また、光ヘッド24の発光素子としては各種の色の発光素子を使用することが可能であり、種々の色の印刷インクに有効に対処することが可能である。
【0024】
また、光ヘッド24の窓21cが中心(磁気ヘッド23のギャップδ)からずれているためにケース21内に受光素子を配置し、被検査対象を挟んで反対側に発光素子を配置して、透過形の光センサとしても使用することが可能である。
尚、上記実施例においては、光・磁気複合ヘッド20の被検査対象として紙幣の印刷パターンを検査する場合について記述したが、これに限るものではなく、他の例えば、証券等の印刷パターンの検査にも適用し得ることは勿論である。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、光ヘッドと磁気ヘッドとを同一のケースに収納することで、コンパクト化、低コスト化が図られると共に、磁気ヘッドと光ヘッドとで被検査対象の同一ラインを検査することができ、検査精度の向上が図られる。また、光ヘッドに光センサの光を導くための導光体を使用していないために、被検査対象に応じて最適な色の光センサを使用することが可能となり、検査対象を広くすることができる。更に、光ヘッドの位置が磁気ヘッドのギャップからずれていることで、透過形の光センサとしても構成することが可能となる。
【0026】
請求項2の発明では、光ヘッドを塵埃の付着堆積し難い位置に配置することが可能となり、検査精度の向上や、メンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光・磁気複合ヘッドの断面図である。
【図2】図1の光・磁気複合ヘッドの正面図である。
【図3】図1の光・磁気複合ヘッドにおける被検査対象物に起因する塵埃の付着の説明図である。
【図4】図3の光・磁気複合ヘッドにおけるヘッドの中心位置からの距離と塵埃の堆積量との関係を示す図である。
【図5】従来の光・磁気複合ヘッドの断面図である。
【図6】従来の磁気ヘッドと光ヘッドとが分離しているタイプの説明図である。
【符号の説明】
20 光・磁気複合ヘッド
21 ケース
21b、21c 窓
23 磁気ヘッド
24 光ヘッド
25 ヨーク
26 第1のヨーク
27 第2のヨーク
28 コイル
30、35 防塵用ガラス
32 発光素子
33 受光素子
40 押さえゴムローラ
M 紙幣(被検査対象)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical / magnetic composite head, and more particularly to an optical / magnetic composite head suitable for inspecting banknotes, securities and the like as objects to be inspected.
[0002]
[Prior art]
In recent years, vending machines have become widespread, and the usage frequency of banknotes has become very high. Along with this, it is necessary to reliably inspect banknotes. In general, bills are inspected optically and magnetically. That is, in recent years, magnetic ink has been adopted for printing banknotes, and a print pattern at a specific portion of a banknote is magnetically detected by a magnetic head and also optically detected to determine authenticity. .
[0003]
FIG. 5 shows an example of a conventional optical / magnetic composite head. The optical /
[0004]
The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional optical /
[0006]
The
[0007]
Banknotes and the like are printed with inks of various colors, and light emitting elements that emit light of various colors have been provided in recent years. For this reason, when a print pattern is detected optically, it is preferable that the print pattern can be detected by various colors, infrared rays, or the like. However, since the optical fibers used as the
[0008]
In order to cope with such a problem, as shown in FIG. 6, the
[0009]
However, in the above configuration, it is difficult not only to arrange the
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a small-sized optical / magnetic composite head capable of freely selecting the light emission color of the optical head.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first and second yokes in which the base ends abut and are magnetically connected, and the tip ends face each other to form a slight gap. And a magnetic head having a light emitting element and a light receiving element are housed in a case having a front surface in contact with an object to be inspected, and the gap is disposed on the front surface and the optical head is In the optical / magnetic composite head in which a window for facing the object to be inspected is arranged so that the same portion of the object to be inspected can be inspected, the first yoke is opened widely between the base end and the tip end. The second yoke has a substantially flat shape, the magnetic head is disposed so as to be biased to one side in the case, and the tip end portion of the second yoke is interposed therebetween. , By parallel the serial gap between the window, and wherein the gap between the window that adjacent arrangement.
[0012]
Thus, by arranging the magnetic head so as to be biased to one side in the case, that is, by arranging the first yoke having a substantially C shape on one side in the case, Positioned between one side and the other side is the substantially flat second yoke, so that the window can be disposed adjacent to the gap (the tip of the second yoke). If the gap and the window are arranged side by side, the window and the optical head are positioned on the other side of the case). In this way, the optical / magnetic composite head can detect the same portion of the inspection object, and the inspection accuracy is improved. Further, since the optical head directly faces the object to be inspected through the window of the case, the optical head can select an optical sensor that is optimal for the object to be inspected.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, the front surface of the optical / magnetic composite head has a curved surface that is convex in the conveying direction of the object to be inspected, and the gap is positioned at the apex position of the front surface. When R is set, the window is provided in a range from the apex position to the front R / 3 in the transport direction on the surface to the rear R / 5 in the transport direction. Therefore, the invention according to
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical / magnetic composite head according to the present invention, and FIG. 2 is a front view of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical / magnetic
[0015]
The
The
[0016]
In this
[0017]
The
[0018]
By the way, as shown in FIG. 3, the bill M as the object to be inspected is pressed against the
[0019]
Therefore, in the present invention, when the radius R of the
[0020]
As apparent from FIG. 4, the range where dust does not adhere is the range from -3 mm to +2 mm (-R / 3 to R / 5) from the center and the rear when the radius R is 10 mm, and the radius R is 20 mm. Is in the range of -3.5 mm to +4.5 mm (-R / 6 to R / 5). The optical / magnetic
[0021]
Therefore, by providing the
The operation will be described below.
[0022]
As shown in FIG. 3, the banknote M is conveyed in the direction of the arrow and is pressed against the gap δ portion of the optical / magnetic
[0023]
Since the
[0024]
Further, since the
In the above-described embodiment, the case where the printed pattern of the bill is inspected as the inspection target of the optical / magnetic
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the optical head and the magnetic head are housed in the same case, so that the size and cost can be reduced. The same line to be inspected can be inspected, and the inspection accuracy can be improved. In addition, since a light guide for guiding the light of the optical sensor to the optical head is not used, it is possible to use an optical sensor of an optimal color according to the inspection target, and widen the inspection target Can do. Further, since the position of the optical head is deviated from the gap of the magnetic head, it can be configured as a transmission type optical sensor.
[0026]
According to the second aspect of the present invention, the optical head can be disposed at a position where it is difficult for dust to adhere and accumulate, and inspection accuracy can be improved and maintenance can be facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical / magnetic composite head according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the optical / magnetic composite head of FIG.
3 is an explanatory diagram of dust adhesion caused by an object to be inspected in the optical / magnetic composite head of FIG. 1; FIG.
4 is a diagram showing the relationship between the distance from the center position of the optical / magnetic composite head of FIG. 3 and the amount of accumulated dust.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional optical / magnetic composite head.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a type in which a conventional magnetic head and an optical head are separated.
[Explanation of symbols]
20 optical / magnetic
Claims (2)
前記前面には、前記ギャップが配置されるとともに前記光ヘッドが前記被検査対象を臨むための窓が配置されて、前記被検査対象の同一箇所を検査することができる光・磁気複合ヘッドにおいて、
前記第1のヨークを前記基端と前記先端の間が大きく開いた略C形とするとともに、前記第2のヨークを略扁平形状として、前記磁気ヘッドを前記ケース内の一側に偏倚するように配置し、
且つ前記第2のヨークの先端部を間にして、前記ギャップと前記窓を並設することによって、
前記ギャップと前記窓を隣接配置したことを特徴とする光・磁気複合ヘッド。 Light having a light emitting element and a light receiving element, and a magnetic head having first and second yokes whose base ends are in contact with each other and are magnetically connected, and whose leading ends face each other to form a slight gap. The head is housed in one case having a front surface that comes into contact with the object to be inspected,
In the optical / magnetic composite head in which the gap is arranged on the front surface and a window for the optical head to face the object to be inspected is arranged so that the same part of the object to be inspected can be inspected.
The first yoke has a substantially C shape with a large gap between the base end and the tip, and the second yoke has a substantially flat shape so that the magnetic head is biased to one side in the case. Placed in
And by arranging the gap and the window side by side with the tip of the second yoke in between,
An optical / magnetic composite head, wherein the gap and the window are disposed adjacent to each other .
前記曲面の半径をRとしたとき、
前記窓が、前記頂点位置から前記表面における前記搬送方向の前方R/3ないし前記搬送方向の後方R/5の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光・磁気複合ヘッド。 The front surface has a curved surface convex in the conveying direction of the inspection target, and the gap is positioned at the apex position of the front surface,
When the radius of the curved surface is R,
The window, the light-magnetism according to claim 1, characterized in that provided within the scope of the conveying direction of the front R / 3 to the conveying direction of the rear R / 5 in the surface from the vertex position Composite head.
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