JP4227038B2 - 磁性体検知装置 - Google Patents

Description

この発明は紙葉類等の印刷に使用するインキに含まれる微量の磁性体を非接触で検知する磁性体検知装置に関する。

例えば、紙葉類の印刷に使用する印刷インキに含まれる磁性体を検知することにより、紙葉類を識別する方法は広く知られている。従来、この紙葉類の印刷に使用された印刷インキに含まれる磁性体の検知には、Ｓ字形のコアの中央部に１次コイルを巻装し、微小な間隙に設定した２箇所の開口部側のそれぞれに２次コイルを巻装して、一方の開口部上に紙葉類を通過させて２つの２次コイルによる誘起電圧の差を出力する差動コイル形トランス方式や、コイルを設けた環状のコアの一部に微小な間隙を設けて、その間隙を通過する際の環状コアの誘起電圧の変化を検知する方式などがある。

また、特許文献１に開示された磁性体検知装置は、長手方向両端部にそれぞれコイルが巻回された一対のＩ字型コアを備え、これらのコアは一端同士が間隙をもって対向した状態で配置されている。一対のコアの対向側端部に設けられたコイル同士、および一対のコアの反対側端部に設けられらコイル同士を直列に接続して、２つのコイルが形成されている。そして、これらのコイルの誘起電圧の差を検出して、コア間を通過する磁性体を検出している。
特開２００２−４２２０３号公報

上述した特許文献１に開示された磁性体検知装置によれば、コアと磁性体との距離が変化しても検知信号の変動が少なく、磁性体の量に比例した検出信号が得られる。従って、安定した磁性体検知が可能となる。

しかしながら、上記構成の磁性体検知装置では、一対のコアを対向させて、検知コイル、ダミーコイルとし、これらコイルの誘起電圧の変化をブリッジ回路により検出している。そのため、複数対のコアを並べて紙葉類の広い範囲における磁性体の分布状態を検知する場合、コア対ごとにブリッジ回路を構成してそれぞれを付勢するとともに、ブリッジ出力を最小にするようにバランス調整している。従って、複数のコア対を近接して設置すると、隣接コア対間で干渉が生じ、正確な磁性体信号を検出することが困難となる。その結果、隣接設置するコア対間の最小間隔に制約があり、検出精度を上げることが難しい。

そこで、この発明の目的は、複数のコアを近接して配置した場合でも隣接コア間の干渉が無く、磁性体分布を高い精度で検知することが可能な磁性体検知装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の態様に係る磁性体検知装置は、一方の各端部を被検知媒体が通過する搬送路を介して所定間隙を持って相対向させた一対のコアと、前記一対のコアの相対向する各端部にそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第１コイルと、前記一対のコアの相対向する各端部とは反対側の各端部にそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第２コイルと、前記一対のコアに巻装された各コイルを直列に接続してなる第３コイルと、前記第３コイルを交流付勢したときの前記第１コイルからの検出信号と前記第２コイルからの検出信号との差を求めることにより被検出媒体の磁性体の量を求める信号処理回路と、を備えたことを特徴としている。

また、この発明の他の態様に係る磁性体検知装置は、一方の各端部を被検知媒体が通過する搬送路を介して所定間隙を持って相対向させた一対のコアと、前記一対のコアの相対向する各端部にそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第１コイルと、前記一対のコアの相対向する各端部とは反対側の各端部にそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第２コイルと、前記一対のコアに巻装された各コイルを直列に接続してなる第３コイルと、前記一対のコアの相対向する各端部とは反対側の各端部側をそれぞれ囲繞しているとともに磁性体で形成された磁気カバーと、前記第３コイルを交流付勢したときの前記第１コイルからの検出信号と前記第２コイルからの検出信号との差を求めることにより被検知媒体の磁性体の量を求める信号処理回路と、を具備したことを特徴としている。

この発明によれば、複数のコアを近接して配置した場合でも隣接コア間の干渉が無く、磁性体分布を高い精度で検知することが可能な磁性体検知装置を提供することができる。

以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る磁性体検知装置について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、この発明の第１の実施形態に係る磁性体検知装置は、例えば、印刷物などの紙葉類の印刷に使用する印刷インキに含まれる微量の磁性体を非接触で検知する磁性体検知装置として構成されている。磁性体検知装置は検知部１を備え、この検知部１は、一対のコア２、３、コイル４ａ、４ｂ、コイル５ａ、５ｂおよび磁気カバー８、９を有している。被検知媒体として、例えば、磁性体粉末を含有した印刷インキで印刷された印刷物、有価証券などの紙葉類１０は、図示しない搬送機構により、搬送路Ｍを通り移動方向Ｅに沿って搬送されるものとする。
コア２、３は、例えば、軟磁性体のアモルファス箔を積層して構成され、長さＬ、幅ｂ、厚さｔの矩形板状に形成されている。コア２、３は、一端部同士が搬送路Ｍを挟んで対向した状態で、つまり、紙葉類１０が通過するための間隙Ｇを持って対向した状態で配設されている。コア２、３は、それぞれ紙葉類１０の表面と直交する方向に沿って、ここでは、鉛直方向に沿って配置されている。同時に、コア２、３は、その幅方向ｂが紙葉類１０の移動方向Ｅと直交し、かつ紙葉類の表面と平行に位置するように配設されている。これにより、一対のコア２、３は、互いに平行に整列している。

コア２、３の対向部２ａ、３ａには、それぞれコイル４ａ、４ｂが巻装されているとともに、対向部と反対側のコア他端部２ｂ、３ｂには、それぞれコイル５ａ、５ｂが巻装されている。また、コア２、３の長手方向中間部には、それぞれコイル６、７が巻装されている。対向部２ａ、３ａのコイル４ａ、４ｂは直列に接続され第１コイル１００を構成し、他端部２ｂ、３ｂ側のコイル５ａ、５ｂは直列に接続され第２コイル２００を構成している。中間部のコイル６、７は直列に接続され第３コイル３００を構成している。

磁気カバー８、９は、磁性体によって構成され、少なくともコア２、３の開放側の端部、コイル５ａ、５ｂ、およびコイル６、７をそれぞれ包囲して設けられている。これにより、磁気カバー８、９は、外部からの磁力線の影響を防止している。

第１コイル１００を付勢した際にコイル４ａ、４ｂに発生する磁力線は、コア２、３が相対向する間隙Ｇでは、例えば、図示矢印Ａで示すように、紙葉類１０を横切る方向に一致させている。第２コイル２００および第３コイル３００においても同様に、コイル５ａ、６では図示矢印Ｂ１、Ｂ２、コイル５ｂ、７では図示矢印Ｃ１、Ｃ２の方向に一致させている。第３コイル３００を付勢することにより、矢印Ａ、矢印Ｃ１、磁気カバー９を通って図示矢印Ｄ１、さらに磁気カバー８を通って矢印Ｂ１の経路と、矢印Ａ、矢印Ｃ２、磁気カバー９、図示矢印Ｄ２、磁気カバー８を通って矢印Ｂ２の経路で磁力線が通る環状磁路を形成する。

コア２、３の対向間隙Ｇ内に磁気インキで印刷された紙葉類１０が挿入されると、間隙Ｇ内の磁力線の分布が変化する。そのため、第１コイル１００および第２コイル２００の誘起電圧が変化する。ただし、磁力線Ｄ１、Ｄ２の磁路の間隙は、コア２、３間の間隙Ｇよりも広く、磁束の漏洩が大きい。そのため、環状磁束の磁力線Ｄ１、Ｄ２の量が減少し、紙葉類１０による磁力線への変化は少なく、第２コイル２００の誘起電圧変化も小さい。したがって、紙葉類１０の磁気インキ内の磁性粉は、コア２、３の対向部２ａ，３ａの間隙Ｇ内にある部分が第１コイル１００によって検知される。

紙葉類１０が矢印Ｅの方向に移動すると、この移動方向Ｅに沿って分布する磁気インキは、対向部２ａ、３ａの間隙Ｇ内で磁気インキ量の変化に伴う第１コイル１００の誘起電圧変化として検知される。

一方、検知部１の周囲温度が変化すると、コア２およびコア３の透磁率が変化し、第１コイル１００および第２コイル２００の誘起電圧が変化する。第１コイル１００および第２コイル２００の周囲温度は概略同一であることから、温度変化による誘起電圧変化の増減も同じとなる。したがって、第１コイル１００と第２コイル２００との誘起電圧の差を取れば、温度による誘起電圧の変化分は消去され、磁性体による誘起電圧の変化分のみを取出すことができる。

次に、コア２、３の対向部２ａ、３ａの間隙Ｇ内で紙葉類１０の位置変動による影響について述べる。紙葉類１０が間隙Ｇの中間にある場合、コイル４ａとコイル４ｂの誘起電圧の変化量は同じであるが、紙葉類１０がコア２の対向部２ａに近づくと、コイル４ａの誘起電圧は増大し、コイル４ｂの誘起電圧は減少する。また、紙葉類１０がコア３の対向部３ａに近づくと、コイル４ｂの誘起電圧は増大し、コイル４ａの誘起電圧は減少する。

しかし、第１コイル１００はコイル４ａとコイル４ｂとを直列に接続しているために、２つのコイル４ａ、４ｂの誘起電圧の増加量と減少量とが打ち消し合い、結果として変化量は小さくなる。したがって、紙葉類１０がコア２、３の対向部２ａ、３ａの間隙Ｇ内で揺動しても、検知信号への影響は小さい。

以上、検知部１の構成とその動作について述べたが、磁路内での磁力線の方向Ａ、Ｄ１、Ｄ２およびＢ１、Ｂ２とＣ１、Ｃ２が反対であっても、また、磁力線Ａ、Ｄ１、Ｄ２の向きに対して磁力線Ｂ１、Ｂ２とＣ１、Ｃ２の両方あるいは片方が反対の向きであっても、上述した実施形態と同様の効果は維持される。

また、コア２、３は、アモルファス箔以外の磁性材料で構成することも可能であるが、アモルファス箔のような高透磁率の材料を用いることにより、磁力線の広がりを小さくできるため、コア対向部２ａ、３ａの間隙Ｇを大きく取ることができる。

コア対向部２ａ，３ａの間隙Ｇ内における磁性体の検知感度を妨げないためには、コア２、３と磁気カバー８、９との間隙ｗを間隙Ｇ以上とすること、また、コア２、３の対向部２ａ、３ａと磁気カバー８、９の端部との間隔Ｑを間隙Ｇ以上とすること、更に、上下の磁気カバー８、９の端部間の間隔ｋを間隙Ｇ以上とすることが好ましい。

図２に示すように、コア２、３の横幅（長手方向の幅）ｂは、厚さｔの２倍以上の大きさに設定されている。これにより、紙葉類１０の移動方向Ｅと直行する方向に一定の幅を持たせ、厚さｔを薄くして磁力線の厚みを小さくし、磁性体の移動方向分布の変化を精度よく検知するものである。

コイル４ａ、４ｂは、コア対向部２ａ、３ａに近い位置に巻装されている。これにより、コア対向部２ａ、３ａの間隙Ｇ内の磁力線の変動を感度よく検知することができる。コア対向部２ａ、３ａとコア他端部２ｂ、３ｂとの間隙、すなわち、コア２、３の長さＬは間隙Ｇ以上にすることがコア他端部２ｂ、３ｂの影響を小さくできるため好ましい。

磁性体検知装置は、検知部１の信号を処理する信号処理回路を備えている。図３に示すように、信号処理回路は、第３コイル３００を付勢するための信号を発生する発振回路１５を備え、この発振回路は第２調整手段として機能する位相設定回路２２を介して位相同期検波回路２１に接続されている。第２コイル２００は、アンプ１６、第１調整手段として機能する位相調整回路１７および振幅調整回路１８を介して差動アンプ２０の一方の入力端に接続されている。第１コイル１００は、アンプ１９を介して差動アンプ２０の他方の入力端に接続されている。そして、差動アンプ２０の出力端は位相同期検波回路２１、低域通過用のフィルタ回路２３を通して回路出力２４に接続されている。

発振回路１５により第３コイル３００を交流付勢すると、コア２、３を介して第１コイル１００および第２コイル２００に誘起電圧が生じる。コア対向部２ａ、３ａ間の間隙Ｇに紙葉類１０等が無い状態において以下の調整を行う。まず、第１コイル１００の検出信号をアンプ１９で増幅し差動アンプ２０の一方の入力とする。また、第２コイル２００の検出信号をアンプ１６で増幅した後、位相調整回路１７により第１コイル１００の増幅信号であるアンプ１９の出力信号に位相を合わせ、更に振幅調整回路１８でアンプ１９の出力信号に振幅をあわせて差動アンプ２０の他方の入力とする。両端子の入力信号は同相、同振幅のため差動アンプ２０の出力信号はほぼゼロとなる。

上記のような調整後、コア２、３の対向部２ａ、３ａ間の間隙Ｇに磁性インク等の磁性体が挿入されると、第１コイル１００の誘起電圧が増加する。そのため、差動アンプ２０の出力信号は変化して交流波形を出力する。平滑手段として機能する位相同期検波回路２１は、位相設定回路２２で設定された位相のもとで、差動アンプ２０の出力信号を検波、整流する。

位相設定回路２２は、発振回路１５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２１に送るもので、その設定位相は、例えば、検知部１内に被検知媒体が置かれたときに、付勢交流信号の位相を磁性体による信号に対して位相同期検波回路２１の出力信号が最大となるように設定する。なお、この位相設定においては、検知信号に対して有害となる雑音成分信号が最小になるようにしてもよい。フィルタ回路２３は、位相同期検波回路２１で検波、整流された交流検波信号を平滑化して直流信号とする。なお、このフィルタ回路２３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。

以上のように構成された磁性体検知装置によれば、コアの一端を対向させ、対向部と反対側の端部それぞれに設けたコイルを直列に接続しているため、間隙内での磁性体の位置によるコイルの誘起電圧値の変動は小さく非接触での検知が可能となる。また、コアを対向させた間隙部は磁性体に感応して検出信号を出力するが、反対側の端部は磁性体から距離が離れるためほとんど感応しない。従って、それぞれのコイル同士の誘起電圧差をとることにより温度による変動が相殺され、磁性体の量に比例した信号を得ることが出来る。また、コアの形状が単純なため、コアの製作が容易となり、装置への組み込みも単純な構成にする事が出来、制作費も安くする事ができる。

次に、図４を参照して、他の実施形態に係る検知部１の信号処理回路について説明する。なお、前述した実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。この信号処理回路は、前述した信号処理回路に機能構成ブロックを付加したものである。

第２コイルのアンプ１６は、位相調整回路１７ａ、振幅調整回路１８ａを介して差動アンプ２０の一方の入力端に接続されている。位相調整回路１７ａは、電圧信号を制御入力として入力信号の位相を調整するものでフォトカプラによる可変抵抗器とキャパシタおよびオペアンプ等で構成されている。振幅調整回路１８ａは、電圧信号を制御入力としてアンプの増幅度を変えて入力信号の振幅を調整するもので、フォトカプラによる可変抵抗器と固定抵抗器およびオペアンプ等で構成されている。

振幅調整回路１８ａと回路出力２４との間に接続されたローパスフィルタ２８は、温度ドリフトのような周期の遅い周波数を出力する。発振回路１５に対して位相設定回路２２と並列に接続された他の位相設定回路２５は、位相設定回路２２の位相設定値より９０度位相をずらしてある。位相設定回路２５は位相検波回路２６を介して差動アンプ２０の出力側に接続されている。この位相検波回路２６は、差動アンプ２０の出力信号から磁性体に対して最小の感度の信号を検出する。

位相検波回路２６はローパスフィルタ２７を介して位相調整回路１７ａに接続されている。ローパスフィルタ２７は、ローパスフィルタ２８と同様に周期の遅い周波数を出力する。位相調整回路１７ａ、振幅調整回路１８ａに対して、磁性体に最大感度を持つ位相検波信号と９０度位相をずらした位相検波信号をフィードバックすることにより、差動アンプ２０の出力は低い周波数に対してゼロになるように作用する。これにより、回路出力２４が温度変化等によって遅い周期で変動することを補償する。

前記信号処理回路において、差動アンプ２０の出力波形を図５（ａ）に示す波形とする。この出力波形が検知した磁性体によるものとすると、図５（ｂ）に示す位相設定回路２２の出力波形（φ＝０）と同位相となる。従って、位相同期検波回路２１の出力波形は図５（ｃ）に示す波形となり、フィルタ回路２３の出力はＶ０１の直流電圧となる。

一方、図５（ｄ）に示す位相設定回路２５の出力波形は、図５（ｂ）に示す位相設定回路２２の出力波形より−９０度位相（φ＝−９０）をずらして設定する。そのため、図５（ａ）に示す差動アンプ２０の出力波形に対して、位相検波回路２６の出力波形は図５（ｅ）に示す波形となり、ローパスフィルタ２７の出力Ｖ９０１は０Ｖとなる。

図５（ａ）に示す差動アンプ２０の出力波形が持続して出力されると、フィルタ回路２３の出力信号は、ローパスフィルタ２８を介して、低い反応速度で振幅調整回路１８ａに帰還され、その結果、差動アンプ２０の出力がゼロになるように作用する。

しかし、図６（ａ）に示すように、差動アンプ２０の出力波形が、図６（ｂ）に示す位相設定回路２２の出力波形（φ＝０）と位相がずれた場合、位相同期検波回路２１の出力波形は図６（ｃ）に示す波形となり、フィルタ回路２３の出力はＶ０２（＜Ｖ０１）の直流電圧となる。図６（ｄ）に示す位相設定回路２５の出力波形は、図６（ｂ）に示す位相設定回路２２の出力波形より−９０度位相をずらして設定される（φ＝−９０）。従って、図６（ａ）に示す差動アンプ２０の出力波形に対して、位相検波回路２６の出力波形は図６（ｅ）に示す波形となり、ローパスフィルタ２７の出力は直流電圧Ｖ９０２となる。

ローパスフィルタ２８の出力を振幅調整回路１８ａに帰還してフィルタ回路２３の出力電圧がゼロとなっても、差動アンプ２０の出力は０Ｖにならず、９０度位相がずれた成分の交流波形が残る。そのため、位相検波回路２６の出力をローパスフィルタ２７を介して位相調整回路１７ａに帰還し、φ＝−９０成分の信号を０Ｖにするように作用させる。

以上のように、φ＝０、φ＝−９０の信号を低い周期のフィルタを介して帰還することにより、温度ドリフトのような周期の遅い信号変化を打ち消して、早い周期の信号のみ検出する。このような動作により小さな信号を検出する際、ドリフトによる信号を打ち消して周期の早い信号のみを選択増幅させることができる。そのため、差動アンプ２０の出力を飽和させること無く高い増幅率で作動させることができる。

次に、この発明の第２の実施形態に係る磁性体検出装置ついて説明する。
図７および図８に示すように、本実施形態に係る磁性体検知装置は、図１に示した検知部１を、その各コアの相対向する端部を結ぶ線がほぼ平行になるように、紙葉類１０の幅方向に複数個（本例では７個）並設して構成されている。各検知部１の構成は前述した実施形態と同一であり、同一の部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

磁気カバー８は７つのコア２のコイル５ａおよび６を包囲するように設けられている。また、磁気カバー９は７つのコア３のコイル５ｂおよび７を包囲するように設けられている。コア２、３と磁気カバー８、９との間には、コアを支持する支持具１１、１２、１３、１４が設けられている。これらの支持具は非磁性体で形成されている。支持具１１、１２、１３、１４は、それぞれ複数の凸部を有し、これらの凸部によりコア２、３を両側から挟持することによりコアを支持している。支持具１１、１２、１３、１４の凸部とコア２、３との間に樹脂などを充填して固定してもよい。

隣合う検知部１間の間隔、特に、隣合うコア２間の間隔ｐおよび隣合うコア３間の間隔ｐは、隣接する検知部１同士の干渉を小さくするため、コア２、３の対向部２ａ、３ａの間隙Ｇに対し、同じかそれ以上に設定されていることが好ましい。

図９に示すように、磁性体検知装置の信号処理回路は、ｎ対のコアに券回したのコイル６、７をそれぞれ直列に接続した第３コイル３００−１、３００−２、…、３００−ｎ−１、３００−ｎを直列に接続して付勢する。信号処理回路は、図２に示した信号処理回路の実線で囲んだ回路部５０と同じ構成の回路部５０−１、５０−２、…、５０−ｎ−１、５０−ｎを各コア対に対応して設け、位相設定回路２２の出力５５を回路部５０−１、５０−２、…、５０−ｎ−１、５０−ｎの各位相同期検波回路２１に接続して構成されている。このように構成することにより、コア対ごとに検知信号を得ることができる。

上記第２の実施形態によれば、紙葉類１０の幅方向（移動方向Ｅと直交方向）のほぼ全面にわたって磁性体を検知することができるとともに、検知場所の特定が可能となる。また、コアを複数対並設し複数の第３コイルを直列に接続して交流付勢することにより、各コアから生じる磁界が同相となる。そのため、複数の検知部１を接近して配置した場合でも、隣接コア間の干渉が小さい。従って、各コアの第１コイル、第２コイルに誘起される検出信号についても、隣接コア間における干渉の影響が小さく、高い精度で磁性体検知を行うことができる。その結果、磁性体検知装置全体の小型化を図ることが可能となる。

次に、この発明の第３の実施形態に係る磁性体検出装置ついて説明する。
図１０および図１１に示すように、本実施形態に係る磁性体検知装置によれば、共通のコアにより複数の検知部１を構成している。すなわち、磁性体検知装置は、２枚の細長い矩形板状のコア６２、６３を備え、各コアは被検知媒体である紙葉類１０の幅とほぼ等しい長さを有している。２枚のコア６２、６３は、その長辺が紙葉類１０の表面と平行に位置するように設けられているとともに、紙葉類１０の搬送路を挟んで対向して配設されている。

コア６２の搬送路側に位置した長辺部には複数の凸部が一体的に形成されコア対向部２ａを構成している。コア対向部２ａはコア６２の長手方向に沿って所定の間隔を置いて設けられている。コア６２の反対側の長辺部には複数の凸部が一体的に形成されコア他端部２ｂを構成している。コア他端部２ｂはコア６２の長手方向に沿って所定の間隔を置いて設けられ、それそれコア対向部２ａと整列している。

同様に、コア６３の搬送路側に位置した長辺部には複数の凸部が一体的に形成されコア対向部３ａを構成している。コア対向部３ａはコア６２の長手方向に沿って所定の間隔を置いて設けられている。また、コア対向部３ａはコア６２側のコア対向部２ａと間隙Ｇを置いて対向している。コア６３の反対側の長辺部には複数の凸部が一体的に形成されコア他端部３ｂを構成している。コア他端部３ｂはコア６３の長手方向に沿って所定の間隔を置いて設けられ、それそれコア対向部３ａと整列している。

コア６２の各コア対向部２ａにはコイル４ａが巻回され、各コア他端部２ｂにはコイル５ａが巻回されている。コア６２の中間部には共通のコイル６が巻回され、コイル４ａ、５ａ間に位置している。コア６３の各コア対向部３ａにはコイル４ｂが巻回され、各コア他端部３ｂにはコイル５ｂが巻回されている。コア６３の中間部には共通のコイル７が巻回され、コイル４ｂ、５ｂ間に位置している。

隣合うコア対向部２ａ間の間隔ｐおよび隣合うコア対向部３ａ間の間隔ｐは、隣接する検知部１同士の干渉を小さくするため、コア対向部２ａ、３ａの間隙Ｇに対し、同じかそれ以上に設定されていることが好ましい。

磁気カバー８は複数のコイル５ａおよび６を包囲するように設けられている。また、磁気カバー９は複数のコイル５ｂおよび７を包囲するように設けられている。コア６２、６３と磁気カバー８、９との間には、コアを支持する支持具１１、１２、１３、１４が設けられている。これらの支持具は非磁性体で形成されている。支持具１１、１２、１３、１４は、は、それぞれ複数の凸部を有し、これらの凸部によりコア２、３を両側から挟持することによりコアを支持している。支持具１１、１２、１３、１４の凸部とコア２、３との間に樹脂などを充填して固定してもよい。
各検知部の構成は前述した実施形態と同一であり、同一の部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１２に示すように、磁性体検知装置の信号処理回路は、２つのコイル６、７を直列に接続した共通の第３コイル３００を構成し、この第３コイルを交流付勢する。信号処理回路は、図２に示した信号処理回路の実線で囲んだ回路部５０と同じ構成の回路部５０−１、５０−２、…、５０−ｎ−１、５０−ｎを各組の検知部に対応して設け、位相設定回路２２の出力５５を回路部５０−１、５０−２、…、５０−ｎ−１、５０−ｎの各位相同期検波回路２１に接続して構成されている。このように構成することにより、検知部ごとに検知信号を得ることができる。

上記のように構成された第３の実施形態によれば、前述した第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。更に、第３の実施形態によれば、共通のコア６２、６３および共通のコイル６、７を用いて複数の検知部を構成しているため、装置の組立が容易であるとともに、複数の検知部におけるコア対向部２ａ、３ａ間の間隙Ｇを同時に調整することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、検知部を構成した各コアの形状は板状に限定されることなく、棒状等、他の形状としてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る磁性体検知装置を概略的に示す断面図。 前記磁性体検知装置の検知部を構成したコアの外形を示す斜視図。 前記検知部の信号処理回路を概略的に示すブロック図。 前記検知部の信号処理回路の他の実施形態を概略的に示すブロック図。 前記図４に示した信号処理回路における信号波形をそれぞれ示す図。 前記図４に示した信号処理回路における信号波形をそれぞれ示す図。 本発明の第２の実施形態に係る磁性体検知装置の構成を一部省略して模式的に示す正面図。 図７における線Ｆ−Ｆに沿った前記磁性体検知装置の断面図。 前記第２の実施形態に係る磁性体検知装置の信号処理回路を概略的に示すブロック図。 本発明の第３の実施形態に係る磁性体検知装置の構成を一部省略して模式的に示す正面図。 図１０における線Ｈ−Ｈに沿った前記磁性体検知装置の断面図。 前記第３の実施形態に係る磁性体検知装置の信号処理回路を概略的に示すブロック図。

符号の説明

１…検知部、 ２、３、６２、６３……コア、
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、６、７…コイル、 ８、９…磁気カバー、
１０…紙葉類（印刷物）、 １５…発振回路、 １６、１９…アンプ、
２０…差動アンプ、 ２１、２６…位相同期検波回路、
２２、２５…位相設定回路、 ２３…フィルタ回路、
２４、２７…ローパスフィルタ、 １００…第１コイル、
２００…第２コイル、 ３００…第３コイル

Claims (10)

1. 一方の各端部を被検知媒体が通過する搬送路を介して所定間隙を持って相対向させた一対のコアと、
   前記一対のコアの相対向する各端部にそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第１コイルと、
   前記一対のコアの相対向する各端部とは反対側の各端部にそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第２コイルと、
   前記一対のコアに巻装された各コイルを直列に接続してなる第３コイルと、
   前記第３コイルを交流付勢したときの前記第１コイルからの検出信号と前記第２コイルからの検出信号との差を求めることにより被検出媒体の磁性体の量を求める信号処理回路と、
   を具備した磁性体検知装置。
2. 一方の各端部を被検知媒体が通過する搬送路を介して所定間隙を持って相対向させた一対のコアと、
   前記一対のコアの相対向する各端部にそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第１コイルと、
   前記一対のコアの相対向する各端部とは反対側の各端部にそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第２コイルと、
   前記一対のコアに巻装された各コイルを直列に接続してなる第３コイルと、
   前記一対のコアの相対向する各端部とは反対側の各端部側をそれぞれ囲繞しているとともに磁性体で形成された磁気カバーと、
   前記第３コイルを交流付勢したときの前記第１コイルからの検出信号と前記第２コイルからの検出信号との差を求めることにより被検知媒体の磁性体の量を求める信号処理回路と、
   を具備した磁性体検知装置。
3. 前記各コアはアモルファス箔を積層して形成されている請求項１又は２に記載の磁性体検知装置。
4. 前記コアと前記磁気カバーとの間隔は、前記一対のコアの相対向する端部間の間隙よりも大きく設定されている請求項２に記載の磁性体検知装置。
5. 前記一対のコアの相対向する端部と前記磁気カバーの開口端との間隔は、前記一対のコアの相対向する端部間の間隙よりも大きく設定されている請求項２に記載の磁性体検知装置。
6. 請求項１又は２に記載の磁性体検知装置を、その各コアの相対向する端部を結ぶ線がほぼ平行になるように複数個並設し、複数の第３コイルを直列に接続して交流付勢してなる磁性体検知装置。
7. それぞれ対向した一対の長辺部と、各長辺部に隙間をおいて並んで設けられた複数の凸部とを有し、一方の各長辺部に設けられた凸部を被検知媒体が通過する搬送路を介して所定間隙を持って相対向させて配設された一対の板状のコアと、
   前記一対のコアの相対向するそれぞれの組の凸部にそれぞれ巻装された各コイルを各組ごとに直列に接続してなる複数の第１コイルと、
   前記一対のコアの相対向する凸部とは反対側に位置したそれぞれの組の凸部にそれぞれ巻装された各コイルを各組ごとに直列に接続してなる複数の第２コイルと、
   前記一対のコアにそれぞれ巻装された各コイルを直列に接続してなる第３コイルと、
   前記各コアの相対向する長辺部とは反対側の長辺部側を包囲する磁性体で形成された一対の磁気カバーと、
   前記第３コイルを交流付勢したときの前記第１コイルからの複数の検出信号と前記第２コイルからの複数の検出信号との差をそれぞれ求めることにより被検知媒体の磁性体の量を求める信号処理回路と、
   を具備した磁性体検知装置。
8. 前記信号処理回路は、前記第１コイルあるいは第２コイルの検出信号の位相および振幅を調整する第１調整手段と、前記第２コイルあるいは第１コイルの位相および振幅に合わせて差信号を得る手段と、前記第３コイルを付勢する交流信号の位相を調整する第２調整手段と、前記第２調整手段の出力を基準波形として前記差信号を位相検波して平滑する平滑手段と、を備えている請求項１又は２に記載の磁性体検知装置。
9. 前記信号処理回路は、前記差信号から磁性体の検出信号を最大に検出する位相に設定した第１位相検波回路と、前記磁性体の検出信号を最大にする位相から９０度ずれた位相に設定した第２位相検波回路と、前記第１位相検波回路の出力信号により第１検出信号あるいは第２検出信号の振幅を調整する手段と、前記第２位相検波回路の出力信号により前記第１検出信号あるいは第２検出信号の位相を調整する手段と、を有している請求項８に記載の磁性体検知装置。
10. 前記信号処理回路は、前記各組の第１および第２コイルごとに設けられた複数の回路部を備え、各回路部は、前記第１コイルあるいは第２コイルの検出信号の位相および振幅を調整する第１調整手段と、前記第２コイルあるいは第１コイルの位相および振幅に合わせて差信号を得る手段と、前記第３コイルを付勢する交流信号の位相を調整する第２調整手段と、前記第２調整手段の出力を基準波形として前記差信号を位相検波して平滑する平滑手段と、を備えている請求項６又は７に記載の磁性体検知装置。

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