JP4923888B2 - Paper detection device - Google Patents

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Description

この発明は、磁性体が付与された用紙を検出する用紙検出装置に関し、特に、用紙に付与された磁性体を非接触で検知するために磁性体を励磁する磁界を発生させる平面アンテナと、励磁された磁性体が発する信号を受信する平面アンテナとが互いに近接して配置されている場合であっても漏洩磁界の影響による磁性体の誤検知を防止する用紙検出装置に関する。   The present invention relates to a paper detection device that detects a paper provided with a magnetic material, and more particularly, a planar antenna that generates a magnetic field that excites a magnetic material to detect the magnetic material applied to the paper in a non-contact manner, and an excitation The present invention relates to a paper detection device that prevents erroneous detection of a magnetic material due to the influence of a leakage magnetic field even when a planar antenna that receives a signal generated by the magnetic material is disposed close to each other.

近年、非接触で検知する検知素子とその検知装置の技術としてICチップを備えたICカードと、そのリーダ/ライタが普及しており、特にRFID(=Radio Frequency IDentification)の非接触型ICカードが広く利用されている。  In recent years, an IC card equipped with an IC chip and a reader / writer as a technology of a detection element that detects non-contact and its detection device and a reader / writer thereof have become widespread. In particular, an RFID (= Radio Frequency IDentification) non-contact IC card Widely used.

非接触型ICカードに記憶された情報は、非接触型ICカードとリーダ/ライタとがそれぞれ備えるループアンテナを介して情報が送受信されることでリーダ/ライタがその情報を読み取るが、リーダ/ライタは、非接触型ICカードがリーダ/ライタから数cmないし数十cm離れた位置にあっても非接触型ICカードの情報を非接触で読み取ることができる。   The information stored in the non-contact type IC card is read and transmitted by the reader / writer when the information is transmitted / received via the loop antennas respectively provided in the non-contact type IC card and the reader / writer. Can read the information of the non-contact type IC card in a non-contact manner even when the non-contact type IC card is located several cm to several tens of cm away from the reader / writer.

また、非接触型ICカードは、汚れや静電気等に強いことから入退室管理、工場の生産管理、物流の管理等の様々な分野で利用されている。   Non-contact type IC cards are used in various fields such as entrance / exit management, factory production management, and distribution management because they are resistant to dirt and static electricity.

また、非接触で検知する検知素子とその検知装置の適用技術として大バルグハウゼン効果を起こす磁性素子を商品に付与し、その磁性素子の検知装置をゲートに設置することで検知装置がゲート通過時の商品に付与された磁性素子を検知し、商品の盗難を防止する装置も提供されている。   In addition, a non-contact detection element and a magnetic element that causes a large Barghausen effect are applied to the product as an application technology of the detection apparatus, and the detection apparatus of the magnetic element is installed at the gate so that the detection apparatus passes through the gate. There is also provided an apparatus for detecting a magnetic element attached to a product and preventing the product from being stolen.

大バルグハウゼン効果を起こす磁性素子は、例えばCo−Fe系アモルファス軟磁性材の磁性ワイヤー等があり、この磁性素子は、磁性素子の保磁力を超える交番磁界を受けた時に磁化反転を起こし、その際に急峻な磁気パルスを発生させる特徴があることから励磁コイルで交番磁界発生させて磁性素子に与え、磁性素子が磁化反転時に発する急峻な磁気パルスを磁性素子近傍に配置された検知コイルを介して検出することで磁性素子の存在が検知できる。   A magnetic element that causes the large Barghausen effect is, for example, a magnetic wire of a Co-Fe amorphous soft magnetic material, and this magnetic element undergoes magnetization reversal when it receives an alternating magnetic field that exceeds the coercive force of the magnetic element. The magnetic field is generated by an exciting coil and applied to the magnetic element, and the steep magnetic pulse generated when the magnetic element is reversed is passed through a detection coil arranged in the vicinity of the magnetic element. The presence of the magnetic element can be detected.

また、磁性素子は、非接触型ICカードと比べればコストが安いので大量の商品や媒体に付与する場合や使い捨て媒体に付与する場合に適している。   In addition, since the magnetic element is less expensive than a non-contact type IC card, it is suitable for application to a large amount of goods or media, or application to a disposable medium.

例えば特許文献1には、商品等の物品に添付された識別標識の移動を検出することにより商店における商品の盗難を防止する物品監視システムが提案されている。   For example, Patent Literature 1 proposes an article monitoring system that prevents goods from being stolen in a store by detecting the movement of an identification mark attached to an article such as a product.

上記提案の物品監視システムは、商品等に添付された磁性材を有するタグがタグの検知領域を移動する際に、送信アンテナから発生された信号により磁性体の磁束密度を変化させ、その磁束密度の変化に起因した信号を受信アンテナで検出し、検出信号に基づきタグが添付された商品を検知する検知装置において、送信アンテナが内蔵された送信アンテナハウジングと、受信アンテナが内蔵された受信アンテナハウジングとが対向して設置された検知ゲートの各アンテナハウジングの無駄な空間に表示装置を嵌め込み、表示装置に商品情報等を表示させることでタグの検知能力を低下させることなく、検知ゲートの無駄な空間を有効利用するように構成されたものである。
特開2002−319077号公報
In the proposed article monitoring system, when a tag having a magnetic material attached to a product or the like moves in the detection area of the tag, the magnetic flux density of the magnetic material is changed by a signal generated from the transmission antenna, and the magnetic flux density is changed. In a detection device that detects a signal caused by a change in a reception antenna and detects a product with a tag attached based on the detection signal, a transmission antenna housing with a built-in transmission antenna and a reception antenna housing with a built-in reception antenna The display gate is fitted in a useless space of each antenna housing of the detection gate installed opposite to the display gate, and the product detection information is displayed on the display device, so that the detection capability of the tag is not reduced. It is configured to make effective use of space.
JP 2002-319077 A

上記特許文献1に示されるような検知ゲートを複写機や印刷装置内に配置し、当該検知ゲート内を大バルグハウゼン効果を起こす磁性素子が付与された記録紙等の媒体を通過させて検知する環境に適用する場合、励磁コイルと検知コイルとが近接し、それぞれ対向して配置されるため励磁コイルから発信される磁界の検知コイルへの漏洩により磁性素子が誤検知される場合がある。   A detection gate as shown in Patent Document 1 is arranged in a copying machine or a printing apparatus, and the detection gate is detected by passing a medium such as recording paper provided with a magnetic element that causes a large Barghausen effect. When applied to the environment, the excitation coil and the detection coil are close to each other and are disposed to face each other, so that a magnetic element may be erroneously detected due to leakage of a magnetic field transmitted from the excitation coil to the detection coil.

しかしながら、上記特許文献1には、励磁コイルと検知コイルとが互いに近接して配置されている場合であっても漏洩磁界の影響による磁性素子の誤検知を防止する提案はなされていない。   However, in Patent Document 1, no proposal is made to prevent erroneous detection of a magnetic element due to the influence of a leakage magnetic field even when the excitation coil and the detection coil are arranged close to each other.

そこで、本発明は、用紙に付与された磁性体を非接触で検知するために磁性体を励磁する磁界を発生させる平面アンテナと、励磁された磁性体が発する信号を受信する平面アンテナとが互いに近接して配置されている場合であっても漏洩磁界の影響による磁性体の誤検知を防止する用紙検出装置を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, a planar antenna that generates a magnetic field that excites a magnetic material to detect the magnetic material applied to a sheet in a non-contact manner and a planar antenna that receives a signal generated by the excited magnetic material are mutually connected. It is an object of the present invention to provide a paper detection device that prevents erroneous detection of a magnetic material due to the influence of a leakage magnetic field even when they are arranged close to each other.

上記目的を達成するため、請求項1の用紙検出装置の発明は、画情報を形成して用紙に印刷出力する画像形成装置内の前記用紙が搬送される搬送経路に配置された用紙検出装置であって、用紙に付与された磁性体に磁化反転を生じさせる交番磁界を発生する第1の導体パターンと前記磁性体の磁化反転により生じる信号を検出する第2の導体パターンとが積層形成された第1の基板と、前記第1の基板に所定距離離間して前記搬送経路を挟むように対向して配設され、前記磁性体に磁化反転を生じさせる交番磁界を発生する第3の導体パターンと前記磁性体の磁化反転により生じる信号を検出する第4の導体パターンとが積層形成された第2の基板と、前記搬送経路に沿って前記第1の基板と前記第2の基板との間に用紙を搬送する搬送手段と、前記第1の基板の第1の導体パターンと前記第2の基板の第3の導体パターンに交互に切り替えて励磁電流を流すことにより前記第1の基板の第1の導体パターンと前記第2の基板の第3の導体パターンから交互に交番磁界を発生させ、前記第1の基板の第1の導体パターンから発生された交番磁界により前記搬送手段で搬送される用紙に付与された磁性体から発生された信号を前記第2の基板の前記第4の導体パターンで検出し、前記第2の基板の第3の導体パターンから発生された交番磁界により前記磁性体から発生された信号を前記第1の基板の前記第2の導体パターンで検出するように切り替え制御を行う切替制御手段と、前記切替制御手段の切り替え制御により前記第2の導体パターンまたは前記第4の導体パターンで検出された前記信号の検出結果に基づき前記用紙に付与された磁性体により形成された情報を検出する情報検出手段とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of the paper detection device of claim 1 is a paper detection device arranged in a transport path in which the paper in the image forming device that forms image information and prints out the paper is transported. A first conductor pattern that generates an alternating magnetic field that causes magnetization reversal in a magnetic material applied to a sheet and a second conductor pattern that detects a signal generated by the magnetization reversal of the magnetic material are stacked . A third conductor pattern that generates an alternating magnetic field that is disposed opposite to the first substrate so as to be spaced apart from the first substrate by a predetermined distance so as to sandwich the transport path and that causes magnetization reversal in the magnetic body. Between the first substrate and the second substrate along the transport path, and a second substrate in which a signal generated by magnetization reversal of the magnetic body is detected and a fourth conductor pattern is formed. Conveying means for conveying paper to The first first the second and the first conductor pattern of the first substrate by flowing an excitation current is switched alternately with the third conductor pattern of the second substrate and the conductor pattern of the substrate An alternating magnetic field is alternately generated from the third conductor pattern of the first substrate, and the magnetic material applied to the sheet conveyed by the conveying means by the alternating magnetic field generated from the first conductor pattern of the first substrate. The generated signal is detected by the fourth conductor pattern of the second substrate, and the signal generated from the magnetic material by the alternating magnetic field generated from the third conductor pattern of the second substrate is detected by the first conductor pattern. Switching control means for performing switching control so as to be detected by the second conductor pattern of one substrate, and detection by the second conductor pattern or the fourth conductor pattern by switching control of the switching control means. Characterized by comprising an information detecting means for detecting information formed by granted magnetic material the sheet based on a detection result of said signal.

また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記第1の基板および前記第2の基板は、前記用紙の搬送方向に直角な長さに対応する長さを有し、湾曲自在なフレキシブル基板からなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first substrate and the second substrate have a length corresponding to a length perpendicular to the conveyance direction of the paper, and can be bent freely. It consists of a flexible substrate .

また、請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記切替制御手段は、
前記第1の基板の第1の導体パターンと前記第2の基板の第3の導体パターンに交互に流す励磁電流を該励磁電流の周波数に同期して切り替えることを特徴とする。
The invention of claim 3 is the invention of claim 2, wherein the switching control means is
An excitation current that is alternately supplied to the first conductor pattern of the first substrate and the third conductor pattern of the second substrate is switched in synchronization with the frequency of the excitation current .

この発明の用紙検出装置によれば、画情報を形成して用紙に印刷出力する画像形成装置内の前記用紙が搬送される搬送経路に配置された用紙検出装置であって、用紙に付与された磁性体に磁化反転を生じさせる交番磁界を発生する第1の導体パターンと前記磁性体の磁化反転により生じる信号を検出する第2の導体パターンとが積層形成された第1の基板と、前記第1の基板に所定距離離間して前記搬送経路を挟むように対向して配設され、前記磁性体に磁化反転を生じさせる交番磁界を発生する第3の導体パターンと前記磁性体の磁化反転により生じる信号を検出する第4の導体パターンとが積層形成された第2の基板と、前記搬送経路に沿って前記第1の基板と前記第2の基板との間に用紙を搬送する搬送手段と、前記第1の基板の第1の導体パターンと前記第2の基板の第3の導体パターンに交互に切り替えて励磁電流を流すことにより前記第1の基板の第1の導体パターンと前記第2の基板の第3の導体パターンから交互に交番磁界を発生させ、前記第1の基板の第1の導体パターンから発生された交番磁界により前記搬送手段で搬送される用紙に付与された磁性体から発生された信号を前記第2の基板の前記第4の導体パターンで検出し、前記第2の基板の第3の導体パターンから発生された交番磁界により前記磁性体から発生された信号を前記第1の基板の前記第2の導体パターンで検出するように切り替え制御を行う切替制御手段と、前記切替制御手段の切り替え制御により前記第2の導体パターンまたは前記第4の導体パターンで検出された前記信号の検出結果に基づき前記用紙に付与された磁性体により形成された情報を検出する情報検出手段とを具備するので、複写機や印刷装置等の種々の装置に柔軟に適用でき、各基板間の漏洩磁界の影響による磁性体の誤検知を防止することができる。
According to the paper detection device of the present invention, the paper detection device is disposed on a transport path in which the paper in the image forming apparatus that forms image information and prints out the paper is transported . A first substrate on which a first conductor pattern that generates an alternating magnetic field that causes magnetization reversal in a magnetic material and a second conductor pattern that detects a signal generated by magnetization reversal of the magnetic material are stacked; the first substrate by a predetermined distance is disposed opposite so as to sandwich the conveyance path, and the third conductor pattern that generates an alternating magnetic field to cause magnetization reversal in the magnetic member by the magnetization reversal of the magnetic A second substrate on which a fourth conductor pattern for detecting a signal to be generated is laminated, and a transport unit that transports a sheet between the first substrate and the second substrate along the transport path ; , first the first substrate By alternately switching between the conductor pattern and the third conductor pattern of the second substrate and passing an exciting current, the first conductor pattern of the first substrate and the third conductor pattern of the second substrate are alternately switched. An alternating magnetic field is generated, and a signal generated from the magnetic material applied to the paper conveyed by the conveying means by the alternating magnetic field generated from the first conductor pattern of the first substrate is transmitted to the second substrate. The second conductor pattern of the first substrate detects a signal generated from the magnetic body by an alternating magnetic field generated from the third conductor pattern of the second substrate. A switching control means for performing switching control so as to detect the signal, and a detection result of the signal detected by the second conductor pattern or the fourth conductor pattern by the switching control of the switching control means. Because and a Hazuki the paper information detecting means for detecting information formed by granted magnetic material, can be flexibly applied to various apparatus such as a copying machine or a printer, the influence of the leakage magnetic field between the substrates It is possible to prevent erroneous detection of the magnetic material.

以下、本発明に係わる用紙検出装置の一実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of a sheet detection apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明に係わる用紙検出装置30を適用した複写機100の要部の構成を概略的に示したブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a main part of a copying machine 100 to which a paper detection device 30 according to the present invention is applied.

図1に示すように、複写機100は、複写機100のプラテンガラス3上にプラテンカバー2で押えられた原稿1を光学的に走査して読み取った画情報に所定の画像処理を施し、印刷出力用の画像データへ変換する画像処理部20と、画像処理部20で変換され出力される画像データを用紙トレイ4から給紙される専用紙10上に形成する画像形成部50(図中の破線で囲まれた部分)と、画像データが印刷された専用紙10から専用紙10に付与された図示せぬ磁性ワイヤーを検出し、この検出結果に基づき専用紙10の識別情報を検知する用紙検出装置30と、用紙検出装置30で検知した専用紙10の識別情報と当該専用紙10に印刷された画情報とを対応付けて記憶管理する図示せぬデータベースと、複写機100全体を統括制御する制御部40とを備えている。   As shown in FIG. 1, a copying machine 100 performs predetermined image processing on image information read by optically scanning a document 1 pressed by a platen cover 2 on a platen glass 3 of the copying machine 100, and printing the image information. An image processing unit 20 that converts the image data to output image data, and an image forming unit 50 that forms the image data converted and output by the image processing unit 20 on the dedicated paper 10 fed from the paper tray 4 (in the drawing) A portion surrounded by a broken line) and a magnetic wire (not shown) attached to the special paper 10 from the special paper 10 on which the image data is printed, and paper for detecting identification information of the special paper 10 based on the detection result The control device 30, the database (not shown) that stores and manages the identification information of the special paper 10 detected by the paper detection device 30 and the image information printed on the special paper 10, and the entire copying machine 100 You And a control unit 40.

画像形成部50は、画像処理部20から出力される画像データに応じてレーザ光を感光ドラム52へ照射する走査露光制御を行う露光制御部51と、露光制御部51の走査露光制御により感光ドラム52表面上に形成された潜像を各色のトナーで現像する現像器53と、現像器53が感光ドラム52上に形成したトナー画像を用紙トレイ4から給紙された専用紙10上に転写する転写ドラム54と、専用紙10上に形成されたトナー画像を専用紙10上に定着させる定着装置55とを備えている。   The image forming unit 50 includes an exposure control unit 51 that performs scanning exposure control for irradiating the photosensitive drum 52 with laser light in accordance with image data output from the image processing unit 20, and a photosensitive drum that performs scanning exposure control of the exposure control unit 51. A developing unit 53 that develops the latent image formed on the surface with toner of each color, and the toner image formed on the photosensitive drum 52 by the developing unit 53 is transferred onto the dedicated paper 10 fed from the paper tray 4. A transfer drum 54 and a fixing device 55 that fixes the toner image formed on the special paper 10 onto the special paper 10 are provided.

用紙トレイ4に蓄積収納される専用紙10には、前述したように磁性ワイヤーが付与されて表現された識別情報が予め付与されており、複写機100は、専用紙10の識別情報と当該専用紙10に印刷された画情報とを対応付けて文書管理を行うように構成されている。   The dedicated paper 10 stored and stored in the paper tray 4 is preliminarily provided with identification information expressed by being provided with a magnetic wire as described above. Document management is performed in association with image information printed on the paper 10.

また、画情報が印刷された専用紙10の識別情報を非接触で検知するために、画情報が印刷された専用紙10が画像形成部50から排紙トレイ5へ排紙される排紙経路の途上には用紙検出装置30の平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32とが上下に対向して配置されている。   Further, in order to detect the identification information of the dedicated paper 10 on which the image information is printed in a non-contact manner, a paper discharge path through which the special paper 10 on which the image information is printed is discharged from the image forming unit 50 to the paper discharge tray 5. In the middle of this, a planar antenna (for transmission) 31 and a planar antenna (for reception) 32 of the paper detection device 30 are arranged to face each other in the vertical direction.

平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32は、専用紙10の搬送方向に直角な方向の専用紙10の大きさに対応する長さを有し、湾曲自在であり、平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32との間を専用紙10が搬送されるように専用紙10の厚みより少し大きい程度の距離だけ離間され、対向して配設されている。   The planar antenna (for transmission) 31 and the planar antenna (for reception) 32 have a length corresponding to the size of the dedicated paper 10 in a direction perpendicular to the conveyance direction of the dedicated paper 10, can be bent, and are planar antennas. The dedicated paper 10 is transported between the (for transmission) 31 and the planar antenna (for reception) 32 so as to be spaced apart from each other by a distance slightly larger than the thickness of the dedicated paper 10 and opposed to each other.

画像形成部50の定着装置55でトナー画像が定着された専用紙10は、平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32との間を搬送されて排紙トレイ5へ排紙される。   The dedicated paper 10 on which the toner image is fixed by the fixing device 55 of the image forming unit 50 is conveyed between the flat antenna (for transmission) 31 and the flat antenna (for reception) 32 and is discharged to the discharge tray 5. The

専用紙10の識別情報は、識別情報に対応付けされた少なくとも一種類以上の大バルクハウゼン効果を起こす磁性ワイヤーが予め付与されて表現されており、これらの磁性ワイヤーは、励磁されることで信号は発する特性を有している。   The identification information of the special paper 10 is expressed with magnetic wires that cause at least one kind of large Barkhausen effect associated with the identification information in advance, and these magnetic wires are signaled by being excited. Has an emanating property.

画情報が印刷された専用紙10が各平面アンテナの間を搬送されることで、専用紙10に付与された少なくとも一種類以上の磁性ワイヤーが平面アンテナ(送信用)31から発生する磁界により順次励磁され、該励磁された磁性ワイヤーから順次発生される信号を平面アンテナ(受信用)32を介して用紙検出装置30が順次検出し、専用紙10の識別情報を検知するように構成されている。   When the dedicated paper 10 on which the image information is printed is conveyed between the planar antennas, at least one or more types of magnetic wires applied to the dedicated paper 10 are sequentially generated by the magnetic field generated from the planar antenna (for transmission) 31. Excited and sequentially generated signals from the excited magnetic wire are detected by the paper detection device 30 via the planar antenna (for receiving) 32, and the identification information of the dedicated paper 10 is detected. .

なお、専用紙10は、専用紙10の表面と各平面アンテナの平面とが平行な状態で平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32との間を搬送され、平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32との配置は、専用紙10の搬送経路に応じて専用紙10を挟む方向で左右に対向して配置されていてもよく、平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32との間を磁性ワイヤーが通過するように配置されていればよい。   The dedicated paper 10 is transported between the planar antenna (for transmission) 31 and the planar antenna (for reception) 32 in a state where the surface of the dedicated paper 10 and the plane of each planar antenna are parallel to each other, and the planar antenna (transmission). The arrangement of the (credit) 31 and the planar antenna (for receiving) 32 may be opposed to the left and right in the direction sandwiching the dedicated paper 10 according to the conveyance path of the dedicated paper 10, and the planar antenna (for transmitting) It suffices that the magnetic wire passes between 31 and the planar antenna (for reception) 32.

図2は、複写機100に適用された本発明に係わる用紙検出装置30の要部の構成と、各平面アンテナの一例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part of the sheet detection apparatus 30 according to the present invention applied to the copying machine 100 and an example of each planar antenna.

図2(a)は用紙検出装置30の要部の構成を示すブロック図、図2(b)は用紙検出装置30の各平面アンテナの平面図、図2(c)は各平面アンテナの断面図である。   2A is a block diagram showing a configuration of a main part of the paper detection device 30, FIG. 2B is a plan view of each planar antenna of the paper detection device 30, and FIG. 2C is a cross-sectional view of each planar antenna. It is.

図2(a)に示すように、用紙検出装置30は、平面アンテナ(送信用)31と、平面アンテナ(受信用)32と、励磁部33と、検知部34と、タイミング制御部35と、信号処理部36とを備えている。   As shown in FIG. 2A, the paper detection device 30 includes a planar antenna (for transmission) 31, a planar antenna (for reception) 32, an excitation unit 33, a detection unit 34, a timing control unit 35, And a signal processing unit 36.

平面アンテナ(送信用)31は、図2(b)及び(c)に示すように、用紙の幅に対応して長方形状に形成された湾曲自在の絶縁基板310の表面に導体312で形成された渦巻き状の導体パターン311が形成され、その上層に皮膜層313で皮膜されて構成されている。   As shown in FIGS. 2B and 2C, the planar antenna (for transmission) 31 is formed of a conductor 312 on the surface of a bendable insulating substrate 310 formed in a rectangular shape corresponding to the width of the paper. A spiral conductive pattern 311 is formed, and a film layer 313 is coated on the upper layer.

また、平面アンテナ(送信用)31の導体パターン311の両端には端子314と、端子315が形成されており、この各端子を介して励磁部33と接続されるように構成されている。   Further, terminals 314 and 315 are formed at both ends of the conductor pattern 311 of the planar antenna (for transmission) 31, and are configured to be connected to the excitation unit 33 via these terminals.

この導体パターン311に電流が流れることで導体パターン311の形状に対応した交番磁界が発生し、この交番磁界を大バルクハウゼン効果を起こす磁性ワイヤーが受けると磁化反転し、磁化反転時に急峻な磁気パルスが生じる。   When an electric current flows through the conductor pattern 311, an alternating magnetic field corresponding to the shape of the conductor pattern 311 is generated. When this magnetic field is received by a magnetic wire that causes a large Barkhausen effect, the magnetization is reversed, and a steep magnetic pulse is generated when the magnetization is reversed. Occurs.

また、平面アンテナ(受信用)32は、平面アンテナ(送信用)31と同様に用紙の幅に対応して形成された長方形状の図示せぬフレキシ基板の表面に導体で形成された渦巻き状の導体パターンが形成され、その上層に皮膜層で皮膜されており、導体パターンの両端には端子が形成されている。   Further, the planar antenna (for receiving) 32 is formed in a spiral shape formed of a conductor on the surface of a rectangular flexure substrate (not shown) formed corresponding to the width of the paper, like the planar antenna (for transmitting) 31. A conductor pattern is formed and coated with a coating layer on the upper layer, and terminals are formed on both ends of the conductor pattern.

なお、各平面アンテナの導体パターンの形状は、限定されるものではなく、各平面アンテナの適用環境に応じた形状でよく、例えば平面アンテナ(送信用)31の導体パターンは、導体パターンに電流が流れることで導体パターンから発生する交番磁界が平面アンテナ(送信用)31の平面と直交する方向に磁界が発生するような導体パターンであれば何れの形状の導体パターンでもよい。
また、平面アンテナ(受信用)32の導体パターンは、励磁された磁性ワイヤーから発生する信号による磁界の変化を検出しやすいように形成された導体パターンであれば何れの形状の導体パターンでもよい。
前述したように、平面アンテナ(送信用)31の導体パターン311と励磁部33とは導体パターン311の各端子314、端子315を介して接続され、検知部34と平面アンテナ(受信用)32の導体パターンとの接続は、平面アンテナ(受信用)32の導体パターンの各端子を介して接続されている。
The shape of the conductor pattern of each planar antenna is not limited, and may be a shape according to the application environment of each planar antenna. For example, the conductor pattern of the planar antenna (for transmission) 31 has a current flowing through the conductor pattern. Any shape of conductor pattern may be used as long as the alternating magnetic field generated from the conductor pattern by flowing flows in a direction perpendicular to the plane of the planar antenna (for transmission) 31.
Further, the conductor pattern of the planar antenna (for receiving) 32 may be any shape conductor pattern as long as it is formed so as to easily detect a change in magnetic field due to a signal generated from an excited magnetic wire.
As described above, the conductor pattern 311 and the excitation unit 33 of the planar antenna (for transmission) 31 are connected via the terminals 314 and 315 of the conductor pattern 311, and the detection unit 34 and the planar antenna (for reception) 32 are connected. The connection with the conductor pattern is made through each terminal of the conductor pattern of the planar antenna (for reception) 32.

励磁部33は、所定周波数の交流電流を生成し、生成した交流電流を平面アンテナ(送信用)31に流す制御を行い、専用紙10に付与された磁性ワイヤーを励磁するための交番磁界を発生させる。   The exciter 33 generates an alternating current of a predetermined frequency, controls the generated alternating current to flow through the planar antenna (for transmission) 31, and generates an alternating magnetic field for exciting the magnetic wire applied to the dedicated paper 10 Let

タイミング制御部35は、励磁部33と検知部34とのタイミング制御を行う。   The timing control unit 35 performs timing control between the excitation unit 33 and the detection unit 34.

具体的には、励磁部33で生成される所定周波数の交流電流の立ち上がり方向で電流値が0になる時間、すなわち電流の向きが負から正へ逆転する時の時間を検出し、この検出した時間に交番磁界の一周期に一回のタイミングで検知部34へ基準信号を出力する。   Specifically, the time when the current value becomes 0 in the rising direction of the alternating current having the predetermined frequency generated by the excitation unit 33, that is, the time when the direction of the current reverses from negative to positive is detected. A reference signal is output to the detection unit 34 at a timing once in one cycle of the alternating magnetic field.

検知部34は、専用紙10に付与された磁性ワイヤーが平面アンテナ(送信用)31から発生した交番磁界を受けて磁化反転時に発する磁気パルスを平面アンテナ(受信用)32に流れる誘導電流の検出結果とタイミング制御部24から出力された基準信号のタイミングに基づき検出し、検出結果を信号処理部36へ出力する。   The detection unit 34 detects an induced current flowing in the planar antenna (for reception) 32 by receiving a magnetic pulse applied to the special paper 10 from the planar antenna (for transmission) 31 and receiving an alternating magnetic field generated at the time of magnetization reversal. Detection is performed based on the result and the timing of the reference signal output from the timing control unit 24, and the detection result is output to the signal processing unit 36.

信号処理部36は、検知部34から出力された検出信号を増幅し、平面アンテナ(送信用)31から発生した交番磁界とノイズ成分を除去して磁性ワイヤーの磁化反転時の磁気パルスに対応したパルス信号を検出し、検出結果に基づき少なくとも一種類以上の磁性ワイヤーと対応付けされて表現されて専用紙10に付与された識別情報300を検知する。
このように構成された複写機100が原稿1の画情報を読み取って専用紙10に複写印刷後、原稿1の画情報と当該画情報が印刷された専用紙10とを対応付けて文書管理するまでの処理動作について簡単に説明する。
The signal processing unit 36 amplifies the detection signal output from the detection unit 34, removes the alternating magnetic field and noise component generated from the planar antenna (for transmission) 31, and corresponds to the magnetic pulse at the time of magnetization reversal of the magnetic wire. A pulse signal is detected, and identification information 300 expressed in association with at least one type of magnetic wire based on the detection result and given to the special paper 10 is detected.
The copying machine 100 configured as described above reads the image information of the original 1 and copies and prints it on the dedicated paper 10, and then manages the document by associating the image information of the original 1 with the dedicated paper 10 on which the image information is printed. The processing operation up to will be briefly described.

ユーザが複写機100のプラテンカバー2を開き、原稿1をプラテンガラス3上に置いた後、プラテンカバー2を閉じて図示せぬ複写開始ボタンを押下すると、制御部40の指令により画像処理部20が原稿1をスキャンして原稿1の画情報を読み取り、読み取った画情報に対して所定の画像処理を施して印刷出力用の画像データに変換後、画像形成部50の露光制御部51へ出力する。   When the user opens the platen cover 2 of the copying machine 100 and places the document 1 on the platen glass 3 and then closes the platen cover 2 and presses a copy start button (not shown), the image processing unit 20 is instructed by the control unit 40. Scans the document 1 to read the image information of the document 1, performs predetermined image processing on the read image information to convert it into image data for print output, and outputs the image data to the exposure control unit 51 of the image forming unit 50. To do.

露光制御部51は、画像処理部20から出力された画像データに基づきレーザ光を感光ドラム52上に照射する走査露光の制御を行う。   The exposure control unit 51 controls scanning exposure that irradiates the photosensitive drum 52 with laser light based on the image data output from the image processing unit 20.

露光制御部51で制御されたレーザ光の走査露光により感光ドラム52の表面上に画像データに対応した静電潜像が形成され、静電潜像に対応したそれぞれの色のトナーが現像器53から供給されトナー象が形成される。   An electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the surface of the photosensitive drum 52 by the scanning exposure of the laser beam controlled by the exposure control unit 51, and each color toner corresponding to the electrostatic latent image is developed by the developing unit 53. The toner image is formed.

感光ドラム52の表面上に形成されたトナー像は、用紙トレイ4から給紙されて転写ドラム54上に保持された専用紙10へ静電力によって転写され、専用紙10とともに定着装置55へ搬送され、定着装置55により専用紙10上へ熱定着される。   The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 52 is fed from the paper tray 4 and transferred to the special paper 10 held on the transfer drum 54 by electrostatic force, and is conveyed to the fixing device 55 together with the special paper 10. Then, the image is fixed on the special paper 10 by the fixing device 55.

原稿1の画情報が印刷された専用紙10は、排紙トレイ5へ排紙される途上で用紙検出装置30の平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32との間に搬送される。   The dedicated paper 10 on which the image information of the original 1 is printed is conveyed between the flat antenna (for transmission) 31 and the flat antenna (for reception) 32 of the paper detection device 30 on the way to the paper discharge tray 5. Is done.

用紙検出装置30は、励磁部33で生成した所定周波数の交流電流を平面アンテナ(送信用)31の導体パターン311へ流して所定周波数の交番磁界を平面アンテナ(送信用)31から発生させており、専用紙10に付与された磁性ワイヤーが平面アンテナ(送信用)31から発生している交番磁界を受けて磁化反転し、磁化反転時に磁性ワイヤーから磁気パルスが発生する。   The paper detection device 30 causes an alternating current of a predetermined frequency generated by the excitation unit 33 to flow through the conductor pattern 311 of the planar antenna (for transmission) 31 to generate an alternating magnetic field of a predetermined frequency from the planar antenna (for transmission) 31. The magnetic wire applied to the special paper 10 receives an alternating magnetic field generated from the planar antenna (for transmission) 31 and reverses its magnetization, and a magnetic pulse is generated from the magnetic wire during the magnetization reversal.

用紙検出装置30の検知部34が磁性ワイヤーから発生した磁気パルスを平面アンテナ(受信用)32の導体パターン内を流れる誘導電流に基づき検出し、信号処理部36が検知部34で検出された検出信号に基づき所定の信号処理を行い磁性ワイヤーから発生した磁気パルスの検出結果に基づき専用紙10の識別情報を検知する。   The detection unit 34 of the paper detection device 30 detects the magnetic pulse generated from the magnetic wire based on the induced current flowing in the conductor pattern of the planar antenna (for reception) 32, and the signal processing unit 36 detects the detection detected by the detection unit 34. Predetermined signal processing is performed based on the signal, and the identification information of the dedicated paper 10 is detected based on the detection result of the magnetic pulse generated from the magnetic wire.

用紙検出装置30によって検知された専用紙10の識別情報は、制御部40へ出力され、制御部40が用紙検出装置30で検知された専用紙10の識別情報と、画像処理部20で読み取られた原稿1の画情報とを対応付けて図示せぬデータベースへ記憶管理し、文書管理を行う。   The identification information of the special paper 10 detected by the paper detection device 30 is output to the control unit 40, and the control unit 40 reads the identification information of the special paper 10 detected by the paper detection device 30 and the image processing unit 20. The image information of the original 1 is stored in a database (not shown) in association with the image information, and document management is performed.

このように用紙検出装置30は、搬送されてくる専用紙10に付与された磁性ワイヤーに対して平面アンテナ(送信用)31の導体パターン311で交番磁界を発生させて与え、磁化反転した磁性ワイヤーが発する磁気パルスを平面アンテナ(送信用)31と対向されて配置された平面アンテナ(受信用)32の導体パターンで受信して検出するので各導体パターンのクロストークの影響を抑え、磁性体の誤検知を防止することができる。   In this way, the paper detection device 30 generates an alternating magnetic field by the conductor pattern 311 of the planar antenna (for transmission) 31 with respect to the magnetic wire applied to the special paper 10 being conveyed, and magnetically reversed the magnetic wire. Is received and detected by the conductor pattern of the planar antenna (for reception) 32 arranged opposite to the planar antenna (for transmission) 31, so that the influence of the crosstalk of each conductor pattern is suppressed, and the magnetic material False detection can be prevented.

このように動作する用紙検出装置30を複写機100に用いることにより、原稿1の画情報と原稿1の画情報が複写印刷された専用紙10の識別情報とを対応付けて文書管理することができる。   By using the sheet detection device 30 operating in this way for the copying machine 100, document management is possible by associating the image information of the original 1 with the identification information of the dedicated paper 10 on which the image information of the original 1 is copied and printed. it can.

また、文書管理された原稿を複写機で複写する際、複写機が原稿に付与された識別情報に基づき原稿が複写可または複写不可のいずれかを判別し、複写不可と判別した場合は、複写禁止動作を行うような構成とすることで、不用意な複写等による機密情報の漏洩を防止することも可能となる。   When copying a document-managed manuscript with a copier, the copier determines whether the manuscript is copyable or non-copyable based on the identification information given to the manuscript. By adopting a configuration that performs the prohibited operation, it is possible to prevent leakage of confidential information due to inadvertent copying or the like.

ところで、図1で示した複写機100により原稿1の画情報と当該画情報を複写印刷した専用紙10の識別情報とを対応付けて文書管理する場合は、専用紙10の識別情報に対応付けされた少なくとも一種類以上の複数の磁性ワイヤーが予め付与された専用紙10を用いるように構成されており、この専用紙10の識別情報は、専用紙10に付与された磁性ワイヤーが所定の磁界を受けることで磁化され、磁化反転時に発する急峻な磁気パルスの検知結果に基づき用紙検出装置30が非接触で検知するように構成されている。   When the document management is performed by associating the image information of the original 1 with the identification information of the dedicated paper 10 on which the image information is copied and printed by the copying machine 100 shown in FIG. The special paper 10 to which at least one or more types of magnetic wires are applied in advance is used, and the identification information of the special paper 10 indicates that the magnetic wire applied to the special paper 10 has a predetermined magnetic field. The sheet detecting device 30 is configured to detect in a non-contact manner based on a detection result of a steep magnetic pulse generated when the magnetization is reversed.

図3は、複数の磁性ワイヤーで対応付けされて表現された識別情報300が付与された専用紙10の一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the special paper 10 to which the identification information 300 expressed in association with a plurality of magnetic wires is given.

図3(a)は、専用紙10に付与された識別情報に対応付けされた3本の磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303の配置状態を示す図であり、図3(b)は、各磁性素子の磁化特性を示す図である。   FIG. 3A is a diagram illustrating an arrangement state of the three magnetic wires 301, the magnetic wires 302, and the magnetic wires 303 associated with the identification information given to the special paper 10, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing magnetization characteristics of each magnetic element.

なお、専用紙10の識別情報は、少なくとも一種類以上の磁性ワイヤーを組み合わせて表現することが可能であり、図3においては、説明の便宜上、一種類の磁性ワイヤーを3本用いて表現した識別情報の一例が示してある。   The identification information of the special paper 10 can be expressed by combining at least one type of magnetic wires. In FIG. 3, for the sake of convenience of description, the identification information expressed using three types of magnetic wires. An example of information is shown.

図3(a)及び図3(b)に示すように、専用紙10には例えばCo−Fe系アモルファス軟磁性材の磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303が等間隔Pで配置されて表現された識別情報が付与されており、各磁性ワイヤーは、同一の長さと線径の大きさで同一の磁化特性を有し、各磁性ワイヤーが同じ保磁力を有している。   As shown in FIGS. 3A and 3B, for example, a magnetic wire 301, a magnetic wire 302, and a magnetic wire 303 of a Co—Fe amorphous soft magnetic material are arranged at equal intervals P on the special paper 10. Expressed identification information is given, and each magnetic wire has the same magnetization characteristics with the same length and wire diameter, and each magnetic wire has the same coercive force.

各磁性ワイヤーは、例えば図3(b)に示すような磁気履歴曲線305の磁気特性を有しており、保磁力H1を有している。   Each magnetic wire has a magnetic characteristic of a magnetic hysteresis curve 305 as shown in FIG. 3B, for example, and has a coercive force H1.

なお、アモルファス軟磁性材の磁性ワイヤーの保磁力は、磁性ワイヤーの大きさや形状等により異なる。   Note that the coercive force of the magnetic wire of the amorphous soft magnetic material varies depending on the size and shape of the magnetic wire.

保磁力H1を有する各磁性ワイヤーは、保磁力H1を超える磁界を外部から受けた時に磁化反転し、その際に急峻な磁気パルスを発生する特性がある。   Each magnetic wire having a coercive force H1 has a characteristic of reversing magnetization when receiving a magnetic field exceeding the coercive force H1 from the outside, and generating a steep magnetic pulse at that time.

専用紙10に等間隔Pで配置付与された各磁性ワイヤーは、各磁性ワイヤーが磁化反転時に発する磁気パルスを用紙検出装置30が平面アンテナ(受信用)32を介して順次検出できるように専用紙10の搬送方向と平行な方向で互いに隣り合う磁性ワイヤー間の間隔Sが平面アンテナ(受信用)32の幅W以上となるように配置されて専用紙10に付与されている。   The magnetic wires arranged and provided on the special paper 10 at equal intervals P are special papers so that the paper detection device 30 can sequentially detect the magnetic pulses generated when the magnetic wires are reversed in magnetization via the planar antenna (for reception) 32. 10 is provided on the dedicated paper 10 so that the distance S between the magnetic wires adjacent to each other in the direction parallel to the conveyance direction 10 is equal to or larger than the width W of the planar antenna (for reception) 32.

このように、専用紙10には、専用紙10の識別情報に対応付けされた磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303が等間隔で配置されているので、画情報が印刷された専用紙10の各磁性ワイヤーは、画像形成部50と排紙トレイ5との途上に配置された平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32の間を搬送され、平面アンテナ(送信用)31から発生している交番磁界により順次励磁されて磁化反転する。   As described above, since the magnetic wire 301, the magnetic wire 302, and the magnetic wire 303 associated with the identification information of the special paper 10 are arranged at equal intervals on the special paper 10, the special paper on which the image information is printed. Each of the magnetic wires 10 is transported between a planar antenna (for transmission) 31 and a planar antenna (for reception) 32 arranged in the middle of the image forming unit 50 and the paper discharge tray 5, and is planar antenna (for transmission). The magnetization is reversed by being sequentially excited by the alternating magnetic field generated from 31.

用紙検出装置30は、順次磁化反転した各磁性ワイヤーが発する磁気パルスを平面アンテナ(受信用)32を介して順次検出することで検出結果に基づき画情報が印刷された専用紙10の識別情報を検知することがせきる。   The paper detection device 30 sequentially detects the magnetic pulses generated by the magnetic wires whose magnetization has been sequentially reversed via the planar antenna (for reception) 32, thereby identifying the identification information of the dedicated paper 10 on which the image information is printed based on the detection result. It can be detected.

用紙検出装置30が画情報が印刷された専用紙10の識別情報を検知する動作について図4及び図5を参照して説明する。   An operation in which the paper detection device 30 detects the identification information of the dedicated paper 10 on which the image information is printed will be described with reference to FIGS.

図4(a)は、各平面アンテナの間を通過する専用紙10の様子を示す模式図、図4(b)は、用紙検出装置30の検知部34で検出される検出信号波形の一例を示す図、図4(c)は、信号処理部36で検出される磁気パルスに対応したパルス信号波形を示す図である。   FIG. 4A is a schematic diagram showing the state of the dedicated paper 10 passing between the planar antennas, and FIG. 4B is an example of a detection signal waveform detected by the detection unit 34 of the paper detection device 30. FIG. 4C is a diagram illustrating a pulse signal waveform corresponding to the magnetic pulse detected by the signal processing unit 36.

図4(a)に示すように、専用紙10が平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32との間を所定の搬送速度Vで搬送されると、専用紙10の搬送方向(図中の矢印方向)に対して専用紙10の最前方側に形成された磁性ワイヤー301が平面アンテナ(送信用)31から発信されている交番磁界401を最初に受けて磁化反転し、その際に大バルクハウゼン効果による磁気パルスを発する。   As shown in FIG. 4A, when the dedicated paper 10 is transported between the planar antenna (for transmission) 31 and the planar antenna (for reception) 32 at a predetermined transport speed V, the transport direction of the dedicated paper 10 The magnetic wire 301 formed on the forefront side of the dedicated paper 10 with respect to (in the direction of the arrow in the figure) first receives the alternating magnetic field 401 transmitted from the planar antenna (for transmission) 31 and reverses its magnetization. A magnetic pulse due to the large Barkhausen effect is emitted.

検知部34は、平面アンテナ(送信部)31から発信された交番磁界401と、磁性ワイヤー301が磁化反転時に発した磁気パルスを平面アンテナ(受信部)32を介して受信し、その受信信号とタイミング制御部35から出力される基準信号とに基づき図4(b)に示すような検出信号波形402を検出する。   The detection unit 34 receives the alternating magnetic field 401 transmitted from the planar antenna (transmission unit) 31 and the magnetic pulse generated when the magnetization of the magnetic wire 301 is reversed via the planar antenna (reception unit) 32, and the received signal and Based on the reference signal output from the timing control unit 35, a detection signal waveform 402 as shown in FIG. 4B is detected.

図4(b)に示すように、検出信号波形402には交番磁界の波形信号401の他に磁化反転時の磁性ワイヤー301が発した磁気パルスに対応したパルス信号A、パルス信号Bが検出されている。   As shown in FIG. 4B, in the detection signal waveform 402, the pulse signal A and the pulse signal B corresponding to the magnetic pulse emitted from the magnetic wire 301 at the time of magnetization reversal are detected in addition to the waveform signal 401 of the alternating magnetic field. ing.

パルス信号A、パルス信号Bは、例えばタイミング制御部35から出力された基準信号に基づく時刻taの時に磁界強度が略H1を超える交番磁界401を受けた保磁力H1を有する磁性ワイヤー301が磁化反転して発する磁気パルスA(時刻taの時)と、基準信号に基づく時刻tbの時に磁界強度が略−H1を超える交番磁界401を受けた磁性ワイヤー301が磁化反転して発する磁気パルス信号B(時刻tbの時)の検出信号波形である。   For the pulse signal A and the pulse signal B, for example, the magnetic wire 301 having the coercive force H1 that has received the alternating magnetic field 401 whose magnetic field strength exceeds approximately H1 at the time ta based on the reference signal output from the timing control unit 35 is reversed in magnetization. Magnetic pulse signal B (at time ta) and magnetic pulse signal B generated by reversing the magnetization of magnetic wire 301 that received alternating magnetic field 401 having a magnetic field strength exceeding approximately −H1 at time tb based on the reference signal. It is a detection signal waveform at time tb).

検知部34で検出された検出信号波形402は、信号処理部36へ出力され、信号処理部36が検出信号波形402のうちの交番磁界成分の信号波形401を除去し、パルス信号A、Bのうちの正の信号成分であるパルス信号Aを増幅後、ノイズ成分を除去する信号処理後、図4(c)に示すようなパルス信号Aを検出する。   The detection signal waveform 402 detected by the detection unit 34 is output to the signal processing unit 36, and the signal processing unit 36 removes the signal waveform 401 of the alternating magnetic field component from the detection signal waveform 402 and outputs the pulse signals A and B. After the pulse signal A, which is a positive signal component, is amplified and subjected to signal processing for removing the noise component, the pulse signal A as shown in FIG. 4C is detected.

このように専用紙10が平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を搬送速度Vで搬送されることで、専用紙10に付与された磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303は、平面アンテナ(送信部)31から発せられる交番磁界を順次受けて磁化反転し、その際に各磁性ワイヤーから順次発せられる磁気パルスが平面アンテナ(受信部)32を介して検知部34や信号処理部36で順次検出される。   In this way, the special paper 10 is conveyed between the planar antenna (transmission unit) 31 and the planar antenna (reception unit) 32 at the conveyance speed V, so that the magnetic wire 301, the magnetic wire 302, The magnetic wire 303 sequentially receives an alternating magnetic field emitted from the planar antenna (transmitting unit) 31 and reverses its magnetization. At that time, magnetic pulses sequentially emitted from the magnetic wires are detected via the planar antenna (receiving unit) 32. 34 and the signal processing unit 36 sequentially detect them.

図5は、搬送速度Vで搬送される専用紙10に付与された各磁性ワイヤーが平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を順次移動することで用紙検出装置30で検出される検出信号波形を時系列で示した図である。   FIG. 5 shows the sheet detection device 30 in which each magnetic wire attached to the dedicated paper 10 conveyed at the conveyance speed V sequentially moves between the planar antenna (transmission unit) 31 and the planar antenna (reception unit) 32. It is the figure which showed the detection signal waveform detected in time series.

図5(a)乃至(c)は、専用紙10に形成された磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303が平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を順次通過する様子を示した模式図、図5(d)乃至(f)は、図5(a)乃至(c)の状態でそれぞれ検出される各検出信号波形を示す図である。   5A to 5C, the magnetic wire 301, the magnetic wire 302, and the magnetic wire 303 formed on the special paper 10 sequentially pass between the planar antenna (transmitting unit) 31 and the planar antenna (receiving unit) 32. FIG. 5D to FIG. 5F are diagrams showing respective detection signal waveforms respectively detected in the states of FIG. 5A to FIG. 5C.

図5(a)に示すように、専用紙10には専用紙10の搬送方向(図中の矢印方向)の最前方側から磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303の順に等間隔Pで配置されているので、平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を専用紙10が搬送速度Vで搬送されることで磁性ワイヤー301が最初に平面アンテナ(送信部)31から発生している交番磁界を受けて磁化反転し、磁化反転した磁性ワイヤー301が発する磁気パルスと交番磁界の各検出信号が図5(d)に示すような検出信号波形402(検知部34での検出信号)とパルス信号A(信号処理部36での検出信号(時刻ta))とで検出される。   As shown in FIG. 5 (a), the special paper 10 is equidistantly spaced P in the order of the magnetic wire 301, the magnetic wire 302, and the magnetic wire 303 from the foremost side in the conveyance direction of the special paper 10 (the arrow direction in the figure). Since the special paper 10 is transported at the transport speed V between the planar antenna (transmitter) 31 and the planar antenna (receiver) 32, the magnetic wire 301 is first planar antenna (transmitter) 31. In response to the alternating magnetic field generated from the magnetic field 301, the magnetic reversal of the magnetic wire 301 and the detection signal of the alternating magnetic field generated by the magnetic wire 301 reversed are detected signal waveforms 402 (in the detection unit 34) as shown in FIG. Detection signal) and the pulse signal A (detection signal (time ta) in the signal processing unit 36).

また、図5(b)に示すように、磁性ワイヤー301が発する磁気パルスを検出してからΔt時間後の時刻tcの時に磁性ワイヤー302が平面アンテナ(送信部)31から発生している交番磁界を受けて磁化反転し、磁化反転した磁性ワイヤー302が発する磁気パルスと交番磁界の各検出信号が図5(e)に示すような検出信号波形403(検知部34での検出信号)とパルス信号C(信号処理部36での検出信号(時刻tc))とで検出される。   Further, as shown in FIG. 5B, the alternating magnetic field generated by the magnetic wire 302 from the planar antenna (transmitting unit) 31 at time tc after Δt time from detection of the magnetic pulse generated by the magnetic wire 301. In response to the magnetization reversal, the detection signals of the magnetic pulse and the alternating magnetic field generated by the magnetic wire 302 that has undergone the magnetization reversal are the detection signal waveform 403 (detection signal at the detection unit 34) and the pulse signal as shown in FIG. C (detection signal (time tc) in the signal processing unit 36).

なお、Δtは、磁性ワイヤー301と磁性ワイヤー302の間隔Pと専用紙10の搬送速度Vから求まる時間である。   Δt is a time determined from the interval P between the magnetic wire 301 and the magnetic wire 302 and the conveyance speed V of the special paper 10.

また、図5(c)に示すように、磁性ワイヤー302が発する磁気パルスを検出してからΔt時間後の時刻tdの時に磁性ワイヤー303が平面アンテナ(送信部)31から発生している交番磁界を受けて磁化反転し、磁化反転した磁性ワイヤー303が発する磁気パルスと交番磁界の各検出信号が図5(f)に示すような検出信号波形404(検知部34での検出信号)とパルス信号D(信号処理部36での検出信号(時刻td))とで検出される。   Further, as shown in FIG. 5C, the alternating magnetic field generated by the magnetic wire 303 from the planar antenna (transmitting unit) 31 at time td after Δt time after detecting the magnetic pulse emitted by the magnetic wire 302. In response to the magnetization reversal, the magnetic pulse generated by the magnetized magnetic wire 303 and the detection signal of the alternating magnetic field are a detection signal waveform 404 (detection signal at the detection unit 34) and a pulse signal as shown in FIG. D (detection signal (time td) in the signal processing unit 36).

なお、Δtは、磁性ワイヤー302と磁性ワイヤー303の間隔Pと専用紙10の搬送速度Vから求まる時間である。   Δt is a time determined from the interval P between the magnetic wire 302 and the magnetic wire 303 and the conveyance speed V of the special paper 10.

このように用紙検出装置30の信号処理部36で検出されるパルス信号に基づき専用紙10に付与された識別情報を検知する方法とその検知動作について図6を参照して説明する。   A method of detecting the identification information given to the dedicated paper 10 based on the pulse signal detected by the signal processing unit 36 of the paper detection device 30 and the detection operation will be described with reference to FIG.

図6(a)は、信号処理部36が3本の磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303が付与された専用紙10から検知する識別情報の一例を示す図である。
図6(a)に示すように、平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を搬送される専用紙10に付与された各磁性ワイヤーは、前述したように磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303の順に励磁されて磁化反転し、磁化反転した各磁性ワイヤーが発する磁気パルスがパルス信号パターン600として検出される。
FIG. 6A is a diagram illustrating an example of identification information detected by the signal processing unit 36 from the dedicated paper 10 provided with the three magnetic wires 301, the magnetic wires 302, and the magnetic wires 303.
As shown in FIG. 6A, each magnetic wire applied to the dedicated paper 10 conveyed between the planar antenna (transmitting unit) 31 and the planar antenna (receiving unit) 32 is composed of the magnetic wire 301 as described above. The magnetic wire 302 and the magnetic wire 303 are excited in this order to reverse their magnetization, and a magnetic pulse generated by each magnetic wire whose magnetization has been reversed is detected as a pulse signal pattern 600.

パルス信号パターン600には3本のパルス信号が含まれており、この3本のパルス信号は、検出時刻ta、tc、tdの順に磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303がそれぞれ発した磁気パルスの検出信号である。   The pulse signal pattern 600 includes three pulse signals. The three pulse signals are generated by the magnetic wire 301, the magnetic wire 302, and the magnetic wire 303 in the order of the detection times ta, tc, and td, respectively. This is a pulse detection signal.

信号処理部36は、各検出時刻ta、tc、tdのパルス信号の有無に応じて「1」、「0」の値で認識するように構成されており、パルス信号パターン600の検時刻ta近傍でのパルス信号の有無を1ビット目の情報、検出時刻tc近傍でのパルス信号の有無を2ビット目の情報、検出時刻td近傍でのパルス信号の有無を3ビット目の情報として認識する。   The signal processing unit 36 is configured to recognize with values of “1” and “0” according to the presence / absence of pulse signals at the detection times ta, tc, and td, and in the vicinity of the detection time ta of the pulse signal pattern 600. The presence / absence of a pulse signal at 1 is recognized as the first bit information, the presence / absence of the pulse signal near the detection time tc is recognized as the second bit information, and the presence / absence of the pulse signal near the detection time td is recognized as the third bit information.

パルス信号パターン600が検出された専用紙10の場合は、パルス信号パターン600が検出時刻ta近傍でパルス信号が「有」で「1」、検出時刻tc近傍でパルス信号が「有」で「1」、検出時刻td近傍でパルス信号が「有」で「1」と認識し、専用紙10の識別情報を「111」と検知する。   In the case of the dedicated paper 10 from which the pulse signal pattern 600 is detected, the pulse signal is “1” when the pulse signal pattern 600 is near the detection time ta and “1”, and “1” when the pulse signal is “Yes” near the detection time tc. In the vicinity of the detection time td, the pulse signal is “present” and recognized as “1”, and the identification information of the dedicated paper 10 is detected as “111”.

また、図6(b)は、信号処理部36が2本の磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302が付与された専用紙11から検知する識別情報の一例を示す図である。   FIG. 6B is a diagram illustrating an example of identification information detected by the signal processing unit 36 from the dedicated paper 11 provided with the two magnetic wires 301 and the magnetic wires 302.

図6(b)に示すように、専用紙11には専用紙10の3本の磁性ワイヤー301、302、303のうちの磁性ワイヤー301、302のみを配置して表現された識別情報が付与されている。   As shown in FIG. 6B, the dedicated paper 11 is given identification information expressed by arranging only the magnetic wires 301, 302 of the three magnetic wires 301, 302, 303 of the dedicated paper 10. ing.

平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を搬送される専用紙11の各磁性ワイヤーは、磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302の順に励磁されて磁化反転し、磁化反転した各磁性ワイヤーが発する磁気パルスがパルス信号パターン601として検出される。   Each magnetic wire of the special paper 11 conveyed between the planar antenna (transmission unit) 31 and the planar antenna (reception unit) 32 is excited in the order of the magnetic wire 301 and the magnetic wire 302 to reverse the magnetization, and the magnetization reversed. A magnetic pulse emitted from the magnetic wire is detected as a pulse signal pattern 601.

パルス信号パターン601には2本のパルス信号が含まれており、この2本のパルス信号は、検出時刻ta、tcの順に磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー302がそれぞれ発した磁気パルスの検出信号である。   The pulse signal pattern 601 includes two pulse signals. The two pulse signals are detection signals of magnetic pulses emitted from the magnetic wire 301 and the magnetic wire 302 in the order of detection times ta and tc. .

パルス信号パターン601は、検出時刻ta近傍でパルス信号が「有」で「1」、検出時刻tc近傍でパルス信号が「有」で「1」、検出時刻td近傍でパルス信号が「無」で「0」と認識し、パルス信号パターン601が検出された専用紙11の識別情報を「110」と検知する。   In the pulse signal pattern 601, the pulse signal is “Yes” and “1” near the detection time ta, the pulse signal is “Yes” and “1” near the detection time tc, and the pulse signal is “No” near the detection time td. It recognizes “0”, and the identification information of the dedicated paper 11 from which the pulse signal pattern 601 is detected is detected as “110”.

また、図6(c)は、信号処理部36が2本の磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー303が付与された専用紙12から検知する識別情報の一例を示す図である。   FIG. 6C is a diagram showing an example of identification information detected by the signal processing unit 36 from the dedicated paper 12 to which two magnetic wires 301 and 303 are attached.

図6(c)に示すように、専用紙12には専用紙10の3本の磁性ワイヤー301、302、303のうちの磁性ワイヤー301、303のみを配置して表現された識別情報が付与されている。   As shown in FIG. 6 (c), the special paper 12 is given identification information expressed by arranging only the magnetic wires 301, 303 of the three magnetic wires 301, 302, 303 of the special paper 10. ing.

平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を搬送される専用紙12の各磁性ワイヤーは、磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー303の順に励磁されて磁化反転し、磁化反転した各磁性ワイヤーが発する磁気パルスがパルス信号パターン602として検出される。   Each magnetic wire of the special paper 12 conveyed between the planar antenna (transmission unit) 31 and the planar antenna (reception unit) 32 is excited in the order of the magnetic wire 301 and the magnetic wire 303 to reverse the magnetization, and each magnetization reversed. A magnetic pulse emitted from the magnetic wire is detected as a pulse signal pattern 602.

パルス信号パターン602には2本のパルス信号が含まれており、この2本のパルス信号は、検出時刻ta、tdの順に磁性ワイヤー301、磁性ワイヤー303がそれぞれ発した磁気パルスの検出信号である。   The pulse signal pattern 602 includes two pulse signals. The two pulse signals are detection signals of magnetic pulses emitted from the magnetic wire 301 and the magnetic wire 303 in the order of detection times ta and td. .

パルス信号パターン602は、検出時刻ta近傍でパルス信号が「有」で「1」、検出時刻tc近傍でパルス信号が「無」で「0」、検出時刻td近傍でパルス信号が「有」で「1」と認識し、パルス信号パターン602が検出された専用紙12の識別情報を「101」と検知する。   In the pulse signal pattern 602, the pulse signal is “Yes” and “1” near the detection time ta, the pulse signal is “No” and “0” near the detection time tc, and the pulse signal is “Yes” near the detection time td. It recognizes “1”, and the identification information of the dedicated paper 12 from which the pulse signal pattern 602 is detected is detected as “101”.

また、図6(d)は、信号処理部36が2本の磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303が付与された専用紙13から検知する識別情報の一例を示す図である。   FIG. 6D is a diagram illustrating an example of identification information detected by the signal processing unit 36 from the dedicated paper 13 provided with two magnetic wires 302 and 303.

図6(d)に示すように、専用紙13には専用紙10の3本の磁性ワイヤー301、302、303のうちの磁性ワイヤー302、303のみを配置して表現された識別情報が付与されている。   As shown in FIG. 6 (d), the special paper 13 is given identification information expressed by arranging only the magnetic wires 302, 303 of the three magnetic wires 301, 302, 303 of the special paper 10. ing.

平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を搬送される専用紙13の各磁性ワイヤーは、磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303の順に励磁されて磁化反転し、磁化反転した各磁性ワイヤーが発する磁気パルスがパルス信号パターン603として検出される。   Each magnetic wire of the special paper 13 conveyed between the planar antenna (transmission unit) 31 and the planar antenna (reception unit) 32 is excited in the order of the magnetic wire 302 and the magnetic wire 303, and the magnetization is reversed. A magnetic pulse emitted from the magnetic wire is detected as a pulse signal pattern 603.

パルス信号パターン603には2本のパルス信号が含まれており、この2本のパルス信号は、検出時刻tc、tdの順に磁性ワイヤー302、磁性ワイヤー303がそれぞれ発した磁気パルスの検出信号である。   The pulse signal pattern 603 includes two pulse signals. The two pulse signals are detection signals of magnetic pulses emitted from the magnetic wire 302 and the magnetic wire 303 in the order of detection times tc and td. .

パルス信号パターン603は、検出時刻ta近傍でパルス信号が「無」で「0」、検出時刻tc近傍でパルス信号が「有」で「1」、検出時刻td近傍でパルス信号が「有」で「1」と認識し、パルス信号パターン603が検出された専用紙13の識別情報を「011」と検知する。   In the pulse signal pattern 603, the pulse signal is “None” and “0” near the detection time ta, the pulse signal is “Yes” and “1” near the detection time tc, and the pulse signal is “Yes” near the detection time td. “1” is recognized, and the identification information of the dedicated paper 13 from which the pulse signal pattern 603 is detected is detected as “011”.

また、図6(e)は、信号処理部36が1本の磁性ワイヤー301が付与された専用紙14から検知する識別情報の一例を示す図である。   FIG. 6E is a diagram illustrating an example of identification information detected by the signal processing unit 36 from the dedicated paper 14 to which one magnetic wire 301 is attached.

図6(e)に示すように、専用紙14には専用紙10の3本の磁性ワイヤー301、302、303のうちの磁性ワイヤー301のみを配置して表現された識別情報が付与されている。   As shown in FIG. 6 (e), the dedicated paper 14 is given identification information expressed by arranging only the magnetic wires 301 of the three magnetic wires 301, 302, 303 of the dedicated paper 10. .

平面アンテナ(送信部)31と平面アンテナ(受信部)32の間を搬送される専用紙14の磁性ワイヤー301は励磁されて磁化反転し、磁化反転した磁性ワイヤー301が発する磁気パルスがパルス信号パターン604として検出される。   The magnetic wire 301 of the special paper 14 conveyed between the planar antenna (transmitting unit) 31 and the planar antenna (receiving unit) 32 is excited to reverse the magnetization, and the magnetic pulse generated by the magnetized magnetic wire 301 is a pulse signal pattern. 604 is detected.

パルス信号パターン604は1本のパルス信号であり、このパルス信号は、磁性ワイヤー301が発した磁気パルスの検出信号である。   The pulse signal pattern 604 is one pulse signal, and this pulse signal is a detection signal of a magnetic pulse emitted from the magnetic wire 301.

パルス信号パターン604は、検出時刻ta近傍でパルス信号が「有」で「1」、検出時刻tc近傍でパルス信号が「無」で「0」、検出時刻td近傍でパルス信号が「無」で「0」と認識し、専用紙14の識別情報を「100」と検知する。   In the pulse signal pattern 604, the pulse signal is “present” and “1” near the detection time ta, the pulse signal is “none” and “0” near the detection time tc, and the pulse signal is “none” near the detection time td. “0” is recognized, and the identification information of the dedicated paper 14 is detected as “100”.

なお、ここでは各検出時刻ta、tc、tdの検出パルス信号の有無に応じた多ビット情報への対応付けによる識別情報の検知方法の一例を示したが、信号処理部36がパルス信号パターンに含まれるパルス信号の本数と、各パルス信号間の検出間隔に基づき識別情報を対応付けて検知するようにしてもよい。   In addition, although an example of the detection method of the identification information by matching with the multi-bit information according to the presence / absence of the detection pulse signal at each detection time ta, tc, td is shown here, the signal processing unit 36 converts the pulse signal pattern into the pulse signal pattern. The identification information may be detected in association with the number of included pulse signals based on the detection interval between the pulse signals.

また、ここでは専用紙に付与された識別情報が一種類の磁性ワイヤーで対応付けされている例を示したが、識別情報を複数種類の複数の磁性ワイヤーで表現して専用紙に付与するようにしてもよい。   Moreover, although the example in which the identification information given to the special paper is associated with one type of magnetic wire is shown here, the identification information is expressed by a plurality of types of magnetic wires and given to the special paper. It may be.

これまでの説明では平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32とを専用紙10の搬送経路を挟んで上下に対向して配置した用紙検出装置30を適用した複写機100の例を示したが、複写機100に平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32とで一対を形成する平面アンテナを専用紙10の搬送経路を挟んで上下に対向して配置した用紙検出装置60を適用する構成としてもよい。   In the description so far, an example of the copying machine 100 to which the sheet detection device 30 in which the planar antenna (for transmission) 31 and the planar antenna (for reception) 32 are arranged so as to face each other with the conveyance path of the dedicated paper 10 interposed therebetween is applied. However, the copier 100 has a planar antenna (for transmission) 31 and a planar antenna (for reception) 32 that form a pair of planar antennas arranged vertically opposite to each other across the conveyance path of the dedicated paper 10. The detection device 60 may be applied.

図7は、用紙検出装置60を適用した複写機101の要部の構成を概略的に示したブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram schematically showing a configuration of a main part of the copying machine 101 to which the paper detection device 60 is applied.

図7に示すように、複写機101は、複写機100の用紙検出装置30とそのアンテナである平面アンテナ(送信用)31と平面アンテナ(受信用)32を用紙検出装置60とそのアンテナである平面アンテナ(送受信用)61と平面アンテナ(送受信用)62とに置換えた他は、複写機100を構成する各部と同様に構成されているので用紙検出装置60の構成と制御動作について示すこととする。   As shown in FIG. 7, the copying machine 101 includes a sheet detection device 30 of the copying machine 100, a planar antenna (for transmission) 31 and a planar antenna (for reception) 32 as its antenna, and a sheet detection device 60 and its antenna. The configuration and control operation of the sheet detection device 60 are shown because the configuration is the same as each component of the copier 100 except that the planar antenna (for transmission / reception) 61 and the planar antenna (for transmission / reception) 62 are replaced. To do.

図8は、複写機101の用紙検出装置60の要部の構成と、各平面アンテナの一例を示す図である。を示すブロック図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the sheet detection device 60 of the copying machine 101 and an example of each planar antenna. FIG.

図8(a)は用紙検出装置60の要部の構成を示すブロック図、図8(b)は用紙検出装置60の各平面アンテナの平面図、図8(c)は各平面アンテナの断面図である。   8A is a block diagram showing the configuration of the main part of the paper detection device 60, FIG. 8B is a plan view of each planar antenna of the paper detection device 60, and FIG. 8C is a cross-sectional view of each planar antenna. It is.

図8に示すように、用紙検出装置60は、平面アンテナ(送受信用)61と、平面アンテナ(送受信用)62と、励磁部63と、検知部64と、タイミング制御部65と、信号処理部66と、切替制御部67とを備えている。   As shown in FIG. 8, the paper detection device 60 includes a planar antenna (for transmission / reception) 61, a planar antenna (for transmission / reception) 62, an excitation unit 63, a detection unit 64, a timing control unit 65, and a signal processing unit. 66 and a switching control unit 67.

平面アンテナ(送受信用)61は、図8(b)及び(c)に示すように、用紙の幅に対応して形成された長方形状のフレキシ基板610の表面に導体616で形成された渦巻き状の図示せぬ導体パターン(説明の便宜上、「導体パターン(受信用)」という。)が形成され、その上層に皮膜層317で皮膜され、その上層に導体612で形成された渦巻き状の導体パターン611(説明の便宜上、「導体パターン(送信用)」という。)が形成され、その上層に皮膜層613で皮膜されて構成されている。   As shown in FIGS. 8B and 8C, the planar antenna (for transmission / reception) 61 has a spiral shape formed with a conductor 616 on the surface of a rectangular flexible substrate 610 formed corresponding to the width of the paper. A conductor pattern (not shown) of FIG. 1 is formed (for convenience of explanation, referred to as “conductor pattern (for reception)”), and is coated with a coating layer 317 on the upper layer, and a spiral conductor pattern formed with a conductor 612 on the upper layer. 611 (referred to as a “conductor pattern (for transmission)”) is formed, and a film layer 613 is formed on the upper layer.

また、導体パターン(送信用)611の両端には端子614、端子615が形成され、導体616で形成された渦巻き状の図示せぬ導体パターン(受信用)の両端にも図示せぬ端子が形成されており、導体パターン(送信用)611と励磁部63とは導体パターン(送信用)の端子614、端子615を介して接続され、検知部64と導体パターン(受信用)は、この導体パターン(受信用)の両端に各端子を介して接続されている。   In addition, terminals 614 and 615 are formed at both ends of the conductor pattern (for transmission) 611, and terminals not shown are also formed at both ends of the spiral conductor pattern (for reception) formed of the conductor 616. The conductor pattern (for transmission) 611 and the excitation unit 63 are connected via the terminals 614 and 615 of the conductor pattern (for transmission), and the detection unit 64 and the conductor pattern (for reception) are connected to this conductor pattern. It is connected to both ends of (for reception) via each terminal.

導体パターン(送信用)611は、この導体パターン(送信用)611に電流が流れることで導体パターン(送信用)611の形状に対応した交番磁界が発生し、この交番磁界を大バルクハウゼン効果を起こす磁性ワイヤーが受けると磁化反転し、磁化反転時に急峻な磁気パルスが生じる。   The conductor pattern (for transmission) 611 generates an alternating magnetic field corresponding to the shape of the conductor pattern (for transmission) 611 when a current flows through the conductor pattern (for transmission) 611, and this alternating magnetic field has a large Barkhausen effect. When the magnetic wire is raised, the magnetization is reversed, and a steep magnetic pulse is generated when the magnetization is reversed.

また、導体パターン(送信用)611の下層の導体パターン(受信用)は、導体パターン(送信用)611から発生する交番磁界を受けた磁性ワイヤーから発生する信号による磁界の変化を検出する。   A conductor pattern (for reception) below the conductor pattern (for transmission) 611 detects a change in magnetic field due to a signal generated from a magnetic wire that has received an alternating magnetic field generated from the conductor pattern (for transmission) 611.

なお、導体パターン(送信用)611と導体パターン(受信用)との上層、下層の配置関係は、限定されるものではなく、導体パターン(送信用)611の上層に導体パターン(受信用)が配置されていてもよい。   The arrangement relationship between the upper layer and the lower layer of the conductor pattern (for transmission) 611 and the conductor pattern (for reception) is not limited, and the conductor pattern (for reception) is placed on the upper layer of the conductor pattern (for transmission) 611. It may be arranged.

励磁部63は、所定周波数の交流電流を生成し、生成した交流電流を平面アンテナ(送受信用)61または平面アンテナ(送受信用)62の各導体パターンに流す制御を行い、専用紙10に付与された磁性ワイヤーを励磁するための交番磁界を発生させる。   The excitation unit 63 generates an alternating current of a predetermined frequency, performs control to flow the generated alternating current through each conductor pattern of the planar antenna (for transmission / reception) 61 or the planar antenna (for transmission / reception) 62, and is applied to the dedicated paper 10. An alternating magnetic field is generated to excite the magnetic wire.

タイミング制御部65は、励磁部63と検知部64とのタイミング制御を行う。   The timing control unit 65 performs timing control between the excitation unit 63 and the detection unit 64.

具体的には、励磁部63で生成される所定周波数の交流電流の立ち上がり方向で電流値が0になる時間、すなわち電流の向きが負から正へ逆転する時の時間を検出し、この検出した時間に交番磁界の一周期に一回のタイミングで検知部64へ基準信号を出力する。   Specifically, the time when the current value becomes 0 in the rising direction of the alternating current of the predetermined frequency generated by the excitation unit 63, that is, the time when the current direction reverses from negative to positive is detected, and this detection is performed. A reference signal is output to the detection unit 64 at a timing once per period of the alternating magnetic field.

検知部64は、専用紙10に付与された少なくとも一種類以上の磁性ワイヤーが平面アンテナ(送受信用)61または平面アンテナ(送受信用)62の各導体パターン(送信用)611から発生した交番磁界を受けて磁化反転時に発する磁気パルスを平面アンテナ(送受信用)61または平面アンテナ(送受信用)62の各導体パターン(受信用)に流れる誘導電流の検出結果とタイミング制御部24から出力された基準信号のタイミングに基づき検出し、検出結果を信号処理部66へ出力する。   The detection unit 64 generates an alternating magnetic field generated from each conductor pattern (for transmission) 611 of the planar antenna (for transmission / reception) 62 or at least one type of magnetic wire applied to the dedicated paper 10. The detection result of the induced current flowing in each conductor pattern (for reception) of the planar antenna (for transmission / reception) 62 or the magnetic pulse generated upon magnetization reversal and the reference signal output from the timing control unit 24 The detection result is output to the signal processing unit 66.

信号処理部66は、検知部34から出力された検出信号を増幅し、平面アンテナ(送受信用)61または平面アンテナ(送受信用)62の各導体パターン(送信用)611から発生した交番磁界とノイズ成分を除去して磁性ワイヤーの磁化反転時の磁気パルスに対応したパルス信号を検出し、検出結果に基づき少なくとも一種類以上の磁性ワイヤーと対応付けされて表現されて専用紙10に付与された識別情報300を検知する。   The signal processing unit 66 amplifies the detection signal output from the detection unit 34, and alternating magnetic field and noise generated from each conductor pattern (for transmission) 611 of the planar antenna (for transmission / reception) 61 or the planar antenna (for transmission / reception) 62. The pulse signal corresponding to the magnetic pulse at the time of magnetization reversal of the magnetic wire is removed by removing the component, and the identification given to the dedicated paper 10 expressed in association with at least one type of magnetic wire based on the detection result Information 300 is detected.

切替制御部67は、励磁部63と平面アンテナ(送受信用)61及び平面アンテナ(送受信用)62の各導体パターン(送信用)611との接続と、検知部64と平面アンテナ(送受信用)61及び平面アンテナ(送受信用)62の各導体パターン(受信用)との接続とを予め設定された接続条件に基づき時分割で切替え接続する制御を行う。   The switching control unit 67 is connected to the excitation unit 63 and each conductor pattern (for transmission) 611 of the planar antenna (for transmission / reception) 61 and the planar antenna (for transmission / reception) 62, and the detection unit 64 and the planar antenna (for transmission / reception) 61. Further, control is performed to switch and connect the planar antenna (for transmission / reception) 62 to each conductor pattern (for reception) in a time-sharing manner based on a preset connection condition.

このように構成された用紙検出装置60は、各平面アンテナ(送受信用)の各導体パターン(送信用)611から発生した交番磁界が各導体パターン(送信用)611と近接して配置された各平面アンテナ(送受信用)の各導体パターン(受信用)に漏洩して専用紙10に付与された磁性ワイヤーの誤検知を防止するために、片方の平面アンテナ(送受信用)の導体パターン(送信用)611から交番磁界を発信し、この交番磁界により励磁された磁性ワイヤーが発する磁気パルスを他の片方の平面アンテナ(送受信用)の導体パターン(受信用)で受信して磁性ワイヤーを検知するように構成されている。   In the sheet detecting device 60 configured in this way, each alternating magnetic field generated from each conductor pattern (for transmission) 611 of each planar antenna (for transmission / reception) is arranged in proximity to each conductor pattern (for transmission) 611. In order to prevent false detection of the magnetic wire attached to the dedicated paper 10 by leaking to each conductor pattern (for reception) of the planar antenna (for transmission / reception), the conductor pattern (for transmission) of one planar antenna (for transmission / reception) ) An alternating magnetic field is transmitted from 611, and a magnetic pulse generated by the magnetic wire excited by the alternating magnetic field is received by the conductor pattern (for reception) of the other planar antenna (for transmission / reception) to detect the magnetic wire. It is configured.

具体的には、用紙検出装置60の切替制御部67が予め設定された接続組合せに基づき励磁部63と各平面アンテナ(送受信用)の各導体パターン(送信用)611との接続と、検知部64と各平面アンテナの各導体パターン(受信用)との接続とを時分割で切替え接続することで実現している。   Specifically, the switching control unit 67 of the paper detection device 60 connects the excitation unit 63 with each conductor pattern (for transmission) 611 of each planar antenna (for transmission / reception) based on a preset connection combination, and a detection unit. 64 and connection with each conductor pattern (for reception) of each planar antenna is realized by switching connection in a time division manner.

予め設定された接続組合せは、具体的には励磁部63と平面アンテナ(送受信用)61の導体パターン(送信用)611とを接続し、検知部64と平面アンテナ(送受信用)62の導体パターン(受信用)とを接続する組合せ(説明の便宜上、「モード1」という。)と、励磁部63と平面アンテナ(送受信用)62の導体パターン(送信用)611とを接続し、検知部64と平面アンテナ(送受信用)61の導体パターン(受信用)とを接続する組合せ(説明の便宜上、「モード2」という。)である。   Specifically, the preset connection combination connects the excitation unit 63 and the conductor pattern (for transmission) 611 of the planar antenna (for transmission / reception) 61, and the conductor pattern of the detection unit 64 and the planar antenna (for transmission / reception) 62. The combination for connecting (for reception) (referred to as “mode 1” for convenience of explanation), the excitation unit 63 and the conductor pattern (for transmission) 611 of the planar antenna (for transmission / reception) 62 are connected, and the detection unit 64 is connected. And a conductor pattern (for reception) of the planar antenna (for transmission / reception) 61 (for convenience of explanation, referred to as “mode 2”).

切替制御部67は、前述のモード1とモード2の接続状態を励磁部63が生成する交流電流の周波数の波数に対応して交互に切替え接続てもよく、一定時間毎に交互に切替え接続してもよい。   The switching control unit 67 may alternately switch and connect the connection state of the above-described mode 1 and mode 2 corresponding to the wave number of the frequency of the alternating current generated by the excitation unit 63, or alternately switch and connect at regular intervals. May be.

励磁部63が生成する交流電流の周波数の波数に対応してモード1とモード2の接続状態に交互に切替える場合は、例えば交流電流の周波数のn波数(n=1、2、・・・等の予め指定される整数)毎に交互にモード1とモード2の接続状態とし、一定時間毎に交互に切替える場合は、例えば予め指定された時間間隔で交互にモード1とモード2の接続状態とする。   When switching alternately between the mode 1 and the mode 2 in accordance with the wave number of the alternating current frequency generated by the excitation unit 63, for example, the n wave number of the alternating current frequency (n = 1, 2,... For example, when the mode 1 and the mode 2 are alternately connected every predetermined time), and the mode is switched alternately at regular intervals, the mode 1 and the mode 2 are alternately connected at a predetermined time interval. To do.

なお、各平面アンテナ(送受信用)のそれぞれの導体パターン(送信用)611は、各導体パターン(送信用)611の端子を介して励磁部63と接続され、各平面アンテナ(送受信用)のそれぞれの導体パターン(受信用)は、導体616で形成された各導体パターン(受信用)の端子を介して検知部36と接続される。   In addition, each conductor pattern (for transmission) 611 of each planar antenna (for transmission / reception) is connected to the excitation unit 63 via a terminal of each conductor pattern (for transmission) 611, and each of the planar antennas (for transmission / reception). The conductor pattern (for reception) is connected to the detection unit 36 via the terminal of each conductor pattern (for reception) formed of the conductor 616.

このように切替制御部67が予め設定された接続組合せ(モード1、モード2)を予め設定されたタイミング(交番磁界の波数毎または一定時間毎)で切替え接続するので片方の平面アンテナ(送受信用)の導体パターン(送信用)611から交番磁界が発信され、この交番磁界により励磁された磁性ワイヤーが発する磁気パルスを他の片方の平面アンテナ(送受信用)の導体パターン(受信用)で受信されるので磁界の漏洩による磁性ワイヤーの誤検知を防止することができる。   In this way, the switching control unit 67 switches and connects the preset connection combination (mode 1, mode 2) at a preset timing (every wave number of the alternating magnetic field or every fixed time), so one planar antenna (for transmission and reception) ) Conductor pattern (for transmission) 611 transmits an alternating magnetic field, and the magnetic pulse generated by the magnetic wire excited by this alternating magnetic field is received by the conductor pattern (for reception) of the other planar antenna (for transmission and reception). Therefore, the erroneous detection of the magnetic wire due to the leakage of the magnetic field can be prevented.

用紙検出装置60が専用紙10に付与された磁性ワイヤーを検出し、検出結果に基づき専用紙10に付与された識別情報を検知する方法については用紙検出装置30の場合と同様であるので省略する。   The method for detecting the magnetic wire attached to the special paper 10 by the paper detection device 60 and detecting the identification information given to the special paper 10 based on the detection result is the same as in the case of the paper detection device 30 and is therefore omitted. .

本発明は、磁性体の検知と、その検知結果を応用する技術に適用可能である。   The present invention is applicable to a technique for detecting a magnetic material and applying the detection result.

本発明に係わる用紙検出装置30を適用した複写機100の要部の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a copying machine 100 to which a paper detection device 30 according to the present invention is applied. 本発明に係わる用紙検出装置30の要部の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing the configuration of the main part of a paper detection device 30 according to the present invention. 磁性ワイヤーが付与された専用紙10と、磁性ワイヤーの特性を示す図The figure which shows the characteristic of the special paper 10 to which the magnetic wire was given, and the magnetic wire 磁性ワイヤーが磁化反転時に発する磁気パルスとその検出信号を示す図The figure which shows the magnetic pulse which a magnetic wire emits at the time of magnetization reversal, and its detection signal 情報読取装置30が専用紙10から検出する検出パルス信号の時系列図Time series diagram of detection pulse signals detected by the information reader 30 from the dedicated paper 10 検出したパルス信号に基づく専用紙の識別情報の検知動作を示す説明図Explanatory drawing which shows the detection operation | movement of the identification information of exclusive paper based on the detected pulse signal 用紙検出装置60を適用した複写機101の要部の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part of a copying machine 101 to which a paper detection device 60 is applied. 用紙検出装置60の要部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the principal part of the paper detection apparatus 60.

符号の説明Explanation of symbols

1 原稿
2 プラテンカバー
3 プラテンガラス
4 用紙トレイ
5 排紙トレイ
10、11、12、13、14 専用紙
20 画像処理部
30、60 用紙検出装置
31 平面アンテナ(送信用)
311、611 導体パターン
312、613、617 導体
313、612、616 皮膜層
314、315、614、615 端子
32 平面アンテナ(受信用)
33、63 励磁部
34、64 検知部
35、65 タイミング制御部
36、66 信号処理部
40 制御部
50 画像形成部
51 露光制御部
52 感光ドラム
53 現像器
54 転写ドラム
55 定着装置
67 切替制御部
61、62 平面アンテナ(送受信用)
100、101 複写機
300 識別情報
305 磁気履歴曲線
301、302、303 大バルクハウゼン効果を起こす磁性ワイヤー
401、402、403、404 検出信号波形
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Document 2 Platen cover 3 Platen glass 4 Paper tray 5 Paper discharge tray 10, 11, 12, 13, 14 Dedicated paper 20 Image processing unit 30, 60 Paper detection device 31 Planar antenna (for transmission)
311, 611 Conductor pattern 312, 613, 617 Conductor 313, 612, 616 Coating layer 314, 315, 614, 615 Terminal 32 Planar antenna (for reception)
33, 63 Excitation unit 34, 64 Detection unit 35, 65 Timing control unit 36, 66 Signal processing unit 40 Control unit 50 Image forming unit 51 Exposure control unit 52 Photosensitive drum 53 Developer 54 Transfer drum 55 Fixing device 67 Switching control unit 61 62 Planar antenna (for transmission and reception)
100, 101 Copier 300 Identification information 305 Magnetic history curve 301, 302, 303 Magnetic wire 401, 402, 403, 404 causing large Barkhausen effect Detection signal waveform

Claims (3)

画情報を形成して用紙に印刷出力する画像形成装置内の前記用紙が搬送される搬送経路に配置された用紙検出装置であって、
用紙に付与された磁性体に磁化反転を生じさせる交番磁界を発生する第1の導体パターンと前記磁性体の磁化反転により生じる信号を検出する第2の導体パターンとが積層形成された第1の基板と、
前記第1の基板に所定距離離間して前記搬送経路を挟むように対向して配設され、前記磁性体に磁化反転を生じさせる交番磁界を発生する第3の導体パターンと前記磁性体の磁化反転により生じる信号を検出する第4の導体パターンとが積層形成された第2の基板と、
前記搬送経路に沿って前記第1の基板と前記第2の基板との間に用紙を搬送する搬送手段と、
前記第1の基板の第1の導体パターンと前記第2の基板の第3の導体パターンに交互に切り替えて励磁電流を流すことにより前記第1の基板の第1の導体パターンと前記第2の基板の第3の導体パターンから交互に交番磁界を発生させ、前記第1の基板の第1の導体パターンから発生された交番磁界により前記搬送手段で搬送される用紙に付与された磁性体から発生された信号を前記第2の基板の前記第4の導体パターンで検出し、前記第2の基板の第3の導体パターンから発生された交番磁界により前記磁性体から発生された信号を前記第1の基板の前記第2の導体パターンで検出するように切り替え制御を行う切替制御手段と、
前記切替制御手段の切り替え制御により前記第2の導体パターンまたは前記第4の導体パターンで検出された前記信号の検出結果に基づき前記用紙に付与された磁性体により形成された情報を検出する情報検出手段と
を具備する用紙検出装置。
A paper detection device disposed in a transport path for transporting the paper in an image forming apparatus that forms image information and prints it on paper;
A first conductor pattern that generates an alternating magnetic field that causes magnetization reversal in a magnetic material applied to a sheet and a second conductor pattern that detects a signal generated by the magnetization reversal of the magnetic material are stacked . A substrate,
A third conductor pattern that is arranged to face the first substrate at a predetermined distance so as to sandwich the transport path, and generates an alternating magnetic field that causes magnetization reversal in the magnetic material, and magnetization of the magnetic material A second substrate on which a fourth conductor pattern for detecting a signal generated by inversion is stacked;
Transport means for transporting paper between the first substrate and the second substrate along the transport path ;
The first conductor pattern of the first substrate and the second conductor are switched by alternately switching between the first conductor pattern of the first substrate and the third conductor pattern of the second substrate and passing an exciting current. An alternating magnetic field is alternately generated from the third conductor pattern of the substrate, and is generated from the magnetic material applied to the paper conveyed by the conveying means by the alternating magnetic field generated from the first conductor pattern of the first substrate. The detected signal is detected by the fourth conductor pattern of the second substrate, and the signal generated from the magnetic material by the alternating magnetic field generated from the third conductor pattern of the second substrate is detected by the first conductor pattern. Switching control means for performing switching control so as to be detected by the second conductor pattern of the substrate;
Information detection for detecting information formed by the magnetic material applied to the paper based on the detection result of the signal detected by the second conductor pattern or the fourth conductor pattern by the switching control of the switching control means. Means and
A sheet detection apparatus comprising:
前記第1の基板および前記第2の基板は、
前記用紙の搬送方向に直角な長さに対応する長さを有し、湾曲自在なフレキシブル基板からなる請求項1記載の用紙検出装置。
The first substrate and the second substrate are:
The paper detection apparatus according to claim 1, wherein the paper detection apparatus includes a flexible substrate having a length corresponding to a length perpendicular to a conveyance direction of the paper.
前記切替制御手段は、
前記第1の基板の第1の導体パターンと前記第2の基板の第3の導体パターンに交互に流す励磁電流を該励磁電流の周波数に同期して切り替える請求項記載の用紙検出装置。
The switching control means includes
3. The paper detection apparatus according to claim 2 , wherein an excitation current that is alternately supplied to the first conductor pattern of the first substrate and the third conductor pattern of the second substrate is switched in synchronization with the frequency of the excitation current .
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