JP4857940B2

JP4857940B2 - 紙葉類識別装置

Info

Publication number: JP4857940B2
Application number: JP2006169967A
Authority: JP
Inventors: 貴正浅野; 辰実川田; 光明松澤
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-06-20
Also published as: JP2008003676A

Description

本発明は、着磁した紙葉類の残留磁気を検出して当該紙葉類の識別を行う紙葉類識別装置に関する。

例えば、紙幣や有価証券や商品券や磁気カードなどの紙葉類の真贋を判定する場合には、磁性体を含有してなる印刷インクによって紙葉類に印刷された文字や図形や記号などの磁気印刷部を磁気的に検出した信号と、本物の紙葉類から予め検出した信号とを比較して真贋判定を行っている。

一般に、紙葉類の真贋判定を非接触で行う紙葉類識別装置の磁気センサは、紙葉類を搬送するための搬送路に設置してある。この磁気センサは、磁気検出素子として、外部磁界の変化によって抵抗値が変化する磁気抵抗素子、外部磁界の変化によってインピーダンスが変化する磁気インピーダンス素子、あるいは薄膜スラックスゲート素子などを有している。

このうち、磁気抵抗素子を用いた紙葉類識別装置の磁気センサは、磁気抵抗素子が、セラミック基板の表面に形成してある。基板の裏側には、磁石（着磁体）が設けてある。この磁石は、磁気抵抗素子の垂直方向に補助磁界を加えている。そして、磁石によって磁気抵抗素子に磁界を印加することにより、紙葉類の磁気印刷部の微弱な磁気を検出する（例えば、特許文献１参照）。

また、磁気インピーダンス素子を用いた紙葉類識別装置の磁気センサは、Ｅ字形の着磁体が、その開放された側の３箇所の端部を紙葉類の相対移動方向に垂直に並ぶように、かつ紙葉類の面に対して垂直に接触または近接するように配置してある。また、磁気インピーダンス素子が、紙葉類の磁気印刷部の面に平行な面内で、上記相対移動方向に垂直な方向に感磁方向が一致するように配置してある。さらに、磁気インピーダンス素子の近傍には、当該磁気インピーダンス素子にバイアス磁界を加えて磁気インピーダンス素子を感度の良い動作点に設定するためのバイアス磁石が設置してある。そして、紙葉類の磁気印刷部の検知時に、紙葉類の移動に伴って着磁体によって磁気印刷部を着磁して、その着磁した部分の残留磁界を磁気インピーダンス素子によって検出する（例えば、特許文献２参照）。

また、薄膜フラックスゲート素子を用いた紙葉類識別装置の磁気センサは、磁気インピーダンス素子を用いた紙葉類識別装置の場合と同構成によって磁気センサを構成することで、紙葉類の磁気印刷部を検出する。

特開２００３−３５７０１号公報特開２０００−１０５８４７号公報

このように、磁気センサは、いずれの磁気検出素子を用いた場合でも磁石と磁気検出素子とで構成される。そして、紙葉類に印刷した磁気印刷部の印刷インクに含まれる磁性体の磁気量は、非常に微量である。このため、この磁性体の磁気を感度良く検出するには、磁石の磁力を大きくする必要がある。よって磁石には、体積効率の良い磁石が用いられる。例えば、特許文献１に参照する磁気センサでの磁石は１５０ガウス〜３００ガウス程度、特許文献２に参照する磁気センサでの磁石は１Ｋガウス程度の磁力を有する。

しかし、上述したように磁石を用いた磁気センサは、実際の使用環境下では、磁石の強力な磁力によって、空中に浮遊する砂鉄や鉄粉などの磁性体付着物や、紙葉類の面に付着している砂鉄や鉄粉などの磁性体付着物を吸引してしまう。磁石の磁極面に大量の磁性体付着物が吸引されて付着した場合、磁石の発生磁界が乱れて磁気センサでの誤検出を生じたり、搬送路が塞がれて紙葉類の搬送を阻害することで詰まりが発生したりすることになる。

そこで、一定の期間ごとに紙葉類識別装置の保守点検を行い、磁石の磁極面に吸引され付着した磁性体付着物を除去する清掃作業が必要になる。一般での清掃作業は、磁気センサを設けた識別部のカバーを開き、水または中性洗剤などを染み込ませた綿棒などで清掃を行う。ところが、磁石の磁極面に吸引された磁性体付着物は、磁石の強力な磁力によって常に吸引されているため、当該付着物を完全に除去するには多くの労力と時間が必要になる。

本発明は、上記実情に鑑みて、磁気センサの着磁体によって吸引付着した磁性体付着物を容易に取り除くことができる紙葉類識別装置を提供することを目的とする。

上記目的を解決するために、本発明の請求項１に係る紙葉類識別装置は、磁性体を有した紙葉類を搬送する搬送路と、前記搬送路に設けてあり、紙葉類の磁性体に磁界を印加する着磁手段、および着磁手段の磁界の印加によって紙葉類の磁性体が帯びる残留磁気を検出する磁気検出手段からなる磁気センサとを有する紙葉類識別装置において、下方に開口を有し、紙葉類を上方に向けて搬送する搬送路に前記磁気センサの着磁手段を配置し、前記搬送路の壁面を構成し、非磁性体材料からなり、かつ前記搬送路に向く着磁手段の磁極面を覆う磁化透過性の被覆部材を設け、着磁手段の生じる磁界が被覆部材を透過して搬送路内に及ぶ位置に被覆部材と着磁手段とを配置する一方で、着磁手段の生じる磁界が被覆部材を透過しない位置に被覆部材と着磁手段とを相対的に離反移動可能であることを特徴とする。

本発明の紙葉類識別装置によれば、磁気センサの着磁手段によって着磁手段の磁力が及ぶ搬送路の壁部に付着物が付着した場合には、着磁手段の生じる磁界が被覆部材を透過しない位置に被覆部材と着磁手段とを相対的に離反移動させる。このため、着磁手段の磁力が搬送路に及ばなくなるので、付着物が搬送路の壁部から外れることになる。この結果、付着物を容易に取り除くことができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る紙葉類識別装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明に係る紙葉類識別装置を模式的に示した概略図である。ここで例示する紙葉類識別装置１は、磁性体を含有してなる印刷インクによって紙葉類Ｗに印刷された文字や図形や記号（以下、適宜これらを単に「磁気印刷部」と称する）の磁気特性を検知し、かかる検知結果に基づいて紙葉類Ｗの真贋を判定するもので、紙葉類Ｗを搬送する搬送路Ｒの近傍に配設してある。この紙葉類識別装置１は、進入センサ２、紙葉類検知センサ（磁気センサ）３、進入検出部４、磁気検出部駆動部５、磁気検出回路６および信号処理回路７を備えている。

進入センサ２は、搬送路Ｒの上流側であって搬送路Ｒの一側壁（図１中での上側壁）に配設してある。この進入センサ２は、例えば反射型フォトインタラブタのような光センサなどであり、進入する紙葉類Ｗを非接触で検知するものである。

紙葉類検知センサ３は、搬送路Ｒにおける進入センサ２の下流側であって搬送路Ｒの一側壁（図１中での上側壁）に配設してある。この紙葉類検知センサ３は、着磁体（着磁手段）３１及び磁気検出部（磁気検出手段）３２を備えており、搬送路Ｒを搬送される紙葉類Ｗに印刷された磁気印刷部の磁気量を検知するものである。

紙葉類検知センサ３は、着磁体３１および磁気検出部３２がケース３３の内部に収納されて一体的に構成してある。着磁体３１は、例えば３つの四角柱状の永久磁石を、紙葉類Ｗの搬送方向Ｓに対して直交する方向に沿って所定の間隔で並列させて立設させることにより構成したものである。ここに、永久磁石としては、例えばサマリウム・コバルト磁石やネオジム磁石などの磁気特性に優れた希土類磁石が用いられており、紙葉類Ｗの磁性体が有する保磁力以上の磁界強度を有するものである。着磁体３１を構成する中央位置の永久磁石は、搬送路Ｒに向く検知側の磁極面がＳ極であり、その反対側がＮ極となる態様で立設してある。この中央位置の永久磁石の両側に配設された永久磁石は、ともに検知側の磁極面がＮ極であり、その反対側がＳ極となる態様で立設してある。これにより、着磁体３１は、両側の永久磁石の検知側であるＮ極から中央位置の永久磁石の検知側であるＳ極に向かう磁界を搬送路Ｒに通過する紙葉類Ｗの磁気印刷部に印加させる。

磁気検出部３２は、搬送路Ｒにおける着磁体３１の下流側に設けてある。この磁気検出部３２は、例えば磁気インピーダンス素子や薄膜フラックスゲート型磁気検出素子により構成してある。このような磁気検出部３２は、磁気検出部駆動部５から出力された指令信号に基づき通電状態となって駆動するものであり、着磁体３１による印加により紙葉類Ｗの磁性印刷部が帯びる残留磁気によって生ずる磁界を検出するものである。また、磁気検出部３２の周囲には、磁気シールド部材（図示せず）が設けてある。磁気シールド部材は、例えばパーマロイ、アモルファスなどから形成されるものであり、着磁体３１からの磁界波及を抑制するためのものである。

ケース３３は、着磁体３１および磁気検出部３２などを収容する筐体である。ケース３３は、磁界を透過し、かつ非磁性体である樹脂などの材料からなり、図２（ａ）に示すように着磁体３１および磁気検出部３２を収容保持する収容部３３１と、着磁体３１および磁気検出部３２の検知側の磁極面を覆う検知側壁部（被覆部材）３３２とを有して構成してある。このケース３３は、検知側壁部３３２を搬送路Ｒの壁部の一部として配置してある。そして、ケース３３は、通常の使用時では、図２（ａ）に示すように収容部３３１と検知側壁部３３２とが一体に接合してある。一方、ケース３３は、メンテナンス時など必要に応じて、図２（ｂ）に示すように収容部３３１と検知側壁部３３２とを分離可能に構成してある。収容部３３１と検知側壁部３３２とが分離した状態では、搬送路Ｒの壁部の一部として配置した検知側壁部３３２が搬送路Ｒ側に残り、収容部３３１側に収容保持された着磁体３１および磁気検出部３２が搬送路Ｒから遠ざかる。このように、搬送路Ｒにある検知側壁部３３２と、収容部３３１に収容保持された着磁体３１および磁気検出部３２とが相対的に離反することになる。

このため、図２（ａ）に示すように収容部３３１と検知側壁部３３２とが一体に接合した形態では、図３に示すように着磁体３１の生じる磁界が検知側壁部３３２を透過して搬送路Ｒに及ぶ位置に検知側壁部３３２と着磁体３１とが配置される。一方、図２（ｂ）に示すように収容部３３１と検知側壁部３３２とを分離した形態では、図３に示すように着磁体３１の生じる磁界が検知側壁部３３２を透過しない位置に検知側壁部３３２と着磁体３１とが相対的に離反移動される。

なお、収容部３３１と検知側壁部３３２とを分離する場合には、収容部３３１側を移動させるか、検知側壁部３３２である搬送路Ｒ側を移動させるか、あるいは収容部３３１および検知側壁部３３２である搬送路Ｒの双方を移動させる。そして、収容部３３１や検知側壁部３３２を移動させる移動機構には、図には明示しないが直線移動によって検知側壁部３３２と着磁体３１との間を離反させるスライド機構や、所定の軸を中心にした回転移動によって検知側壁部３３２と着磁体３１との間を広角度に開放して離反させる回動機構などを用いればよい。

進入検出部４は、進入センサ２に接続してあり、該進入センサ２が紙葉類Ｗの進入を検知して出力した信号に基づき、紙葉類Ｗの進入を検出するものである。

磁気検出部駆動部５は、進入検出部４および磁気検出部３２のそれぞれに接続してあり、進入検出部４が紙葉類Ｗの進入を検出して出力した信号に基づき、磁気検出部３２に駆動する旨の指令信号を出力するものである。

信号処理回路７は、磁気検出回路６を通じて磁気検出部３２に接続してあり、磁気検出部３２が磁界を検出して出力した検出信号に基づき、予め記憶してある基準値と比較して所定の許容範囲内にあるか否かを判定して紙葉類Ｗの真贋を判定するものである。

上記紙葉類識別装置１は、次のようにして搬送される紙葉類Ｗの真贋を判定する。

図には明示しない搬送ローラや搬送ベルトなどの搬送手段により搬送される紙葉類Ｗが搬送路Ｒに進入すると、進入センサ２が検知してその旨を信号として進入検出部４に出力され、進入したことが検出される。そして、進入検出部４から磁気検出部駆動部５に紙葉類Ｗが進入した旨の信号が出力されると、磁気検出部駆動部５から紙葉類検知センサ３の磁気検出部３２に駆動指令が出力され、磁気検出部３２が通電状態になって駆動する。

搬送路Ｒに進入した紙葉類Ｗが着磁体３１の磁界が及ぶ領域に到達すると、紙葉類検知センサ３は、着磁体３１において両側の永久磁石のＮ極から中央位置の永久磁石のＳ極に向かう磁界をケース３３の検知側壁部３３２を透過して印加して、紙葉類Ｗの磁気印刷部を磁化させる。磁気印刷部が磁化された紙葉類Ｗは、そのまま搬送路Ｒを搬送される。

そして、通電状態となった磁気検出部３２が、磁性印刷部が帯びる残留磁気によって生ずる磁界を検出し、その検出結果を検出信号として磁気検出回路６を通じて信号処理回路７に出力し、その後通電状態が解除されて待機状態になる。信号処理回路７では、磁気検出部３２により出力された検出信号に基づき、予め記憶してある基準値と比較して所定の許容範囲内にあるか否かを判定して紙葉類Ｗの真贋を判定する。

このような紙葉類識別装置１においては、着磁体３１の磁力によって、搬送路Ｒ中に浮遊する砂鉄や鉄粉などの磁性体付着物（以下、適宜これらを単に「付着物」と称する）Ｆや、紙葉類Ｗに付着している付着物Ｆを吸引してしまう。着磁体３１によって吸引された付着物Ｆは、図４（ａ）に示すようにケース３３の検知側壁部３３２における搬送路Ｒ側の壁面に付着することになる。

そのような場合、上述した紙葉類識別装置１では、図４（ｂ）に示すように収容部３３１と検知側壁部３３２とを分離する。すると、着磁体３１の生じる磁界が検知側壁部３３２を透過しない位置に検知側壁部３３２と着磁体３１とが相対的に離反移動するため、着磁体３１の磁力が検知側壁部３３２における搬送路Ｒ側の壁面に及ばなくなるので、付着物Ｆが搬送路Ｒの壁部の一部をなす検知側壁部３３２から外れることになる。この結果、付着物Ｆを容易に取り除くことが可能になる。よって、着磁体３１により印加された紙葉類Ｗの磁界が大きく変動してしまうことがなく、紙葉類Ｗの残留磁気を良好に検知することができる。

また、上述した紙葉類識別装置１では、ケース３３の検知側壁部３３２を搬送路Ｒの壁部の一部として配置してある。すなわち、検知側壁部３３２を搬送路Ｒの壁面として構成してある。このように、搬送路Ｒおよび紙葉類検知センサ３の構成を一部併用することで、検知側壁部３３２と着磁体３１とを相対的に離反移動させるようにしても、着磁体３１と搬送路Ｒの壁部との間に新たな構成を用意する必要がない。この結果、通常の使用時に着磁体３１の生じる磁界を検知側壁部３３２のみに透過させて搬送路Ｒに適宜及ばせることが可能である。

また、上述した紙葉類識別装置１では、ケース３３の検知側壁部３３２を非磁性体材料で構成してある。このため、着磁体３１の磁力による検知側壁部３３２の磁化を防ぐことになる。この結果、通常の使用時に着磁体３１の発生磁界に影響を与える事態を防ぎ、着磁体３１を保護することが可能になる。さらに、検知側壁部３３２と着磁体３１とを相対的に離反移動させた時に、付着物Ｆを検知側壁部３３２に残すことなく取り除くことが可能になる。

なお、紙葉類検知センサ３を設けた搬送路Ｒは、紙葉類Ｗの搬送方向Ｓを上下方向に向けて構成してあることが好ましい。このように構成することによって、除去した付着物Ｆを適宜紙葉類検知センサ３から落下させることが可能である。

本発明に係る紙葉類識別装置を模式的に示した概略図である。紙葉類検知センサの構成を示す概略図である。紙葉類検知センサにおける着磁体の磁界を示す図である。本発明に係る紙葉類識別装置の作用を示す概略図である。

符号の説明

１紙葉類識別装置
２進入センサ
３紙葉類検知センサ
３１着磁体
３２磁気検出部
３３ケース
３３１収容部
３３２検知側壁部
４進入検出部
５磁気検出部駆動部
６磁気検出回路
７信号処理回路
Ｆ付着物
Ｒ搬送路
Ｓ搬送方向
Ｗ紙葉類

Claims

磁性体を有した紙葉類を搬送する搬送路と、
前記搬送路に設けてあり、紙葉類の磁性体に磁界を印加する着磁手段、および着磁手段の磁界の印加によって紙葉類の磁性体が帯びる残留磁気を検出する磁気検出手段からなる磁気センサと
を有する紙葉類識別装置において、
下方に開口を有し、紙葉類を上方に向けて搬送する搬送路に前記磁気センサの着磁手段を配置し、
前記搬送路の壁面を構成し、非磁性体材料からなり、かつ前記搬送路に向く着磁手段の磁極面を覆う磁化透過性の被覆部材を設け、
着磁手段の生じる磁界が被覆部材を透過して搬送路内に及ぶ位置に被覆部材と着磁手段とを配置する一方で、着磁手段の生じる磁界が被覆部材を透過しない位置に被覆部材と着磁手段とを相対的に離反移動可能であることを特徴とする紙葉類識別装置。