JP5418945B2 - 金属探知機用センサーコイル及び金属探知機 - Google Patents

Description

本発明は、金属を検知するための金属探知機用センサーコイル及び金属探知機に関する。更に詳しくは、針、粉末などの形状の金属を、形状別に検知する金属探知機用センサーコイル及び金属探知機に関する。

食料品、医薬品等の検知対象物の製造工程などにおいて、検知対象物の中に金属破片などをはじめとする異物が混入されることがある。検知対象物の安全性を保証するためには、金属異物が混入した検知対象物からこれらの金属異物を排除する必要がある。そのために、この金属異物を検知することが不可欠である。

本発明の出願人等は、特許文献１、２に記載の発明を提案した。特許文献１、２に記載の装置は、被検出物中の金属異物を検知するものである。具体的には、ここで提案したセンサーコイルを用いて、微小な磁性体の検知に成功した。具体的には、特許文献１には、被検出物中に混入した金属異物を検知する金属異物検知装置を開示している。この装置によると、被検出物中に混入したステンレス等の金属異物を検知するのみならず、アルミニウム等の導電性の包装材料で包まれた食品、医薬品、工業用材料等の被検出物中に混入した金属異物も検知できる。

この金属異物検知装置は、コアに導線を巻いた構成の１つのコイルを有した検出部により微少磁界を発生させて、この微少磁界に応答した金属異物からの検出磁界をコイルの検出電圧、又は検出電流として検出して検出信号を出力するものである。この微少磁界は、コイルに、数百Ｈｚから数十ｋＨｚの周波数の印加される電圧、又は供給される電流が微少である。更に、この微少磁界は、コイルを構成するコアの磁化（Ｂ−Ｈ）特性の内、磁化特性を表わす磁束密度（Ｂ）と磁界（Ｈ）が０付近の微少の値である非線形部分を利用したものである。

金属異物がコイル付近を通過するとき、コイルに鎖交する磁力線の形成が乱れ、コイルから出力される信号電圧の振幅、位相、周波数が変化し、これにより、金属異物が検知される。この装置は、１ｍｍ以下の金属異物が検知できる、優れた感度をもつものである。また、アルミニウム包装内の針等の細長い金属物と、金属粉末からなる酸化防止剤の検知が可能である。本発明の出願人が出願し権利化された特許文献３には、「金属探知機用センサーと金属探知機」を開示している。

特許文献３に開示されたこの金属探知機用センサーは、被検出物中の金属物を探知するための金属探知機用センサーであって、交番磁界を発生させるために電流を流して磁界を発生させるための導線のコイルが金属のコアに巻かれたセンサーコイルと、前記センサーコイルにより発生される磁界の及ぶ範囲で、かつ、前記コアに接触して配置され、静磁場による磁力線を発生させ、前記金属物を磁化するための磁石とからなる。

特許文献３に開示されたこの金属探知機は、被検出物を搬送する搬送路を有する搬送手段と、前記搬送路の途中に設けられ、電流を流して磁界を発生させるための導線のコイルが金属のコアに巻かれたセンサーコイルとからなる金属探知機において、前記センサーコイルにより発生される磁界の及ぶ範囲に配置され、静磁場による磁力線を発生させ、前記金属物を磁化する磁石とからなり、前記電流は交番磁界を発生させるための交流電流であり、前記磁石は前記コアに接触して配置されている磁石であることを特徴とする。

特許第３８５７２７１号 特開２００５−１８８９８５号公報 特許第３８７５１６１号

しかしながら、食品、医薬品などには保存性、品質保持、味の劣化防止などのため酸化防止剤（脱酸素剤）が、同封されて使われており、この酸化防止剤の主成分が粉末鉄であり、これに金属探知機が良く反応する。つまり、これらの酸化防止剤の粉末鉄は、金属探知機に金属異物として感知される。酸化防止剤は金属異物ではないので、金属異物のみを判別できるように、金属探知機の改良が求められている。

さらに、店頭で販売されているパンや惣菜などに、針を挿入する愉快犯的な犯罪行為が頻発している。従来の金属探知機／検針機でも、これらの針の検知は可能である。上述の犯罪行為は、酸化防止剤を充填する前の食品加工工場での金属探知機による検査は可能であるが、商品を販売店の陳列棚に並べられた状態での犯行になると、生産時点での検査は意味を持たない。

本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、金属物の形状を判別して検知できる金属探知機用センサーコイル及び金属探知機を提供する。
本発明の他の目的は、医薬品、化粧品、食料品等に添付又は、それらの被梱包物と一緒に同封される酸化防止剤と、金属針を判別して検知できる金属探知機用センサーコイル及び金属探知機を提供する。

本発明の発明１の金属探知機用センサーコイルは、被検出物中の金属物を探知するための金属探知機用センサーコイルであって、交流電流を流して交番磁界を発生させるために、３本の導線を同時に金属のコアに巻いたコイルであるセンサーコイルと、前記センサーコイルにより発生される磁界の及ぶ範囲で、かつ、前記コアの近傍に配置され、静磁場による磁力線を発生させ、前記金属物を磁化するための磁石とからなり、前記３本の前記導線の内の１本は、電源に接続され、残りの２本の前記導線は、前記金属物を前記探知するために利用されているものであることを特徴とする。

本発明の発明２の金属探知機は、発明１の金属探知機用センサーコイルにおいて、前記磁石は、前記コアに接して配置されていることを特徴とする。

本発明の発明３の金属探知機は、被検出物を搬送する搬送路を有する搬送手段と、前記搬送路の途中に設けられ、電流を流して磁界を発生させるための導線のコイルが金属のコアに巻かれたセンサーコイルとからなり、前記被検出物中の金属物を探知するための金属探知機において、前記センサーコイルは、３本の前記導線を同時に前記コアに巻いたものであり、前記センサーコイルにより発生される前記磁界の及ぶ範囲に配置され、静磁場による磁力線を発生させ、前記金属物を磁化する磁石とからなり、前記電流は、交番磁界を発生させるための交流電流であり、前記３本の前記導線の内の１本は、電源に接続され、残りの２本の前記導線は、前記金属物を前記探知するために利用されることを特徴とする。

本発明の発明４の金属探知機は、被検出物の中の磁性体の有無を検知するための検知部、及び、前記検知部から出力される検知信号を信号処理して前記磁性体の有無を判断し、前記判断の結果を示す出力信号を出力する信号処理部からなる検知手段からなり、前記検知部は、コアに導線を巻いた構成のセンサーコイルを有し、前記センサーコイルに電圧を印加又は交流電流を供給することにより微少な交番磁界を発生させて、前記被検出物が、前記センサーコイルの付近を通過するとき、前記磁性体が発生する磁界が前記交番磁界を乱して、前記センサーコイルの状態を変化させ、前記検知部は、前記変化に応じて前記検知信号を出力する金属探知機において、前記センサーコイルは、前記コアに前記導線を２本同時に巻いたコイルであるバイファイラ巻き、又は３本同時に巻いたコイルであるトリファイラ巻きし、前記被検出物が、前記センサーコイルの付近を通過するとき、前記磁性体が発生する磁界が前記交番磁界を乱して、前記センサーコイルの状態を変化させ、前記検知部は、前記変化に応じて前記検知信号を出力し、前記検知信号の波形に山が３つ以上あるとき、前記信号処理部は、前記磁性体が細長い形状の磁性体であるであることを示す前記出力信号を出力し、前記検知信号の波形に山が２つ以下であるとき、前記信号処理部は、前記磁性体が粉末磁性体であることを示す前記出力信号を出力することを特徴とする。

本発明の発明５の金属探知機は、発明４の金属探知機において、前記鉄心の近傍に配置され、前記被検出物を磁化するための磁石を有する磁化手段とからなることを特徴とする。
本発明の発明６の金属探知機は、発明４の金属探知機において、前記センサーコイルを通過する前記被検出物の速度を特定するためのセンサー手段と、前記信号処理部は、前記速度を用いて、前記検知信号の波形を、規格化することを特徴とする。

本発明の発明７の金属探知機は、発明４の金属探知機において、前記検知部は、ブリッジ回路からなり、前記信号処理部は、前記検知信号を変調して変調信号を生成する変調手段、前記変調信号から高調波を除去するローパスフィルタ、前記ローパスフィルタから出力された信号の包絡線を検波する前記包絡線検波手段、前記包絡線検波手段から出力された信号をディジタル信号に変換する前記ディジタル信号変換手段を有し、前記ブリッジ回路は、前記バイファイラ巻き又は前記トリファイラ巻きした前記センサーコイルを構成する第１コイル及び第２コイル、並びに、第１抵抗及び第２抵抗からなり、前記第１コイル、前記第１抵抗、前記第２コイル、及び、前記第２抵抗の順番で直列接続され、前記第２抵抗は前記第１コイルに直列接続されて前記ブリッジ回路を構成し、前記第１抵抗と前記第２抵抗の間の第１端子、及び、前記第１コイルと前記第２コイルの間の第２端子に、前記電圧が印加又は前記交流電流が供給され、前記第１抵抗と前記第１コイルの間の第３端子、及び、前記第２抵抗と前記第２コイルの間の第４端子は、前記ブリッジ回路の出力端子となることを特徴とする。

本発明の発明８の金属探知機は、発明４乃至７の金属探知機において、前記センサーコイルは、第１センサー、第２センサー２個を有し、前記第１センサーと前記第２センサーは、前記第１センサーと前記第２センサーの間は、前記被検出物が通過する空間を有して配置され、かつ、前記被検出物の搬送方向に対して、前記第１センサーの長手方向の中心軸線である第１中心線と、前記第２センサーの長手方向の中心軸線である第２中心線が角度を有し、しかも、前記第１中心線を含む第１面と前記第２中心線を含む第２面とは平行に配置されていることを特徴とする。

本発明の発明９の金属探知機は、発明８の金属探知機において、前記第１中心線及び前記第２中心線が平行に配置されていることを特徴とする。
本発明の発明１０の金属探知機は、発明８の金属探知機において、前記第１センサーと前記第２センサーとの間に第３センサーが配置され、前記第３センサーは、前記搬送方向に対して、前記第３センサーの長手方向の中心線である第３中心線が角度を有し、かつ前記第３中心線を含む第３面が前記第１面及び前記第２面と互いに直交することを特徴とする。
本発明の発明１１の金属探知機は、発明９の金属探知機において、前記第１センサーと前記第２センサーとの間に第３センサーが配置され、前記第３センサーは、前記搬送方向に対して、前記第３センサーの長手方向の中心線である第３中心線が角度を有し、かつ前記第３中心線を含む第３面が前記第１面及び前記第２面と互いに直交することを特徴とする。

上述の金属探知機は、センサーコイルの指向性の緩和、センサーコイルのダイナミックレンジの平均化、及び、形状判別の信号波形の正確さを上昇させる。

本発明によると、次の効果が奏される。
本発明の金属探知機用センサーコイル及び金属探知機によると、金属物の形状、例えば、針状の金属物か、粉末かを判別して検知することができるようになった。
本発明の金属探知機用センサーコイル及び金属探知機によると、医薬品、化粧品、食料品等に添付又は、それらの被梱包物と一緒に同封される酸化防止剤と、故意的に混入された金属針を判別して検知することができるようになった。

図１は、本発明の第１の実施の形態の金属探知機１の概要を図示している。 図２は、本発明の第１の実施の形態の第３センサー７の構成例を示す概念図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態の金属探知機１の構成例を示すブロック図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態の金属探知機１の回路の例を示す回路図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態の金属探知機１のコントロールユニットの動作を示すフロー図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態の金属探知機１のセンサーの配置例を示す傾斜図である。 図７は、図６の金属探知機１のセンサーの配置例の外形図であり、図７（ａ）は図６の正面図、図７（ｂ）は図６の側面図、図７（ｃ）は図６の平面図である。 図８は、実施例１の測定波形を示す図であり、図８（ａ）は針を検知した信号を増幅した増幅信号で、図８（ｂ）は酸化防止剤を検知した信号を増幅した増幅信号で、図８（ｃ）は針の変調信号で、１０（ｄ）は酸化防止剤の変調信号である。 図９は、本発明の第２の実施の形態の金属探知機１の回路の例を示す回路図である。

金属探知機１は、被検出物２中の磁性体を検知、又は探知して通知するためのものである。金属探知機１は、センサーユニット３、コントロールユニット４（図３を参照。）等から構成される。センサーユニット３内には、被検出物２中の磁性体を検知するためのセンサーが内蔵されている。このセンサーは、本実施の形態においては、第１センサー５、第２センサー６、及び第３センサー７である。センサーユニット３から出力された検知信号は、コントロールユニット４に送られる。

第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７は、本例では、同一構造のものである（詳細な説明は後述する。）。コントロールユニット４は、センサーユニット３から受信した検知信号を解析して、被検出物２中に磁性体があるか否かの判定を行なう。コントロールユニット４は、この判定の結果を示す信号を出力する。また、コントロールユニット４は、センサーユニット３から受信した検知信号を解析して、被検出物２中に、針等の細長い金属物があるか否かの判定を行なう。

本発明の実施の形態の金属探知機１は、被検出物２がアルミニウム包装で包装された場合でも、その中の針と酸化防止剤の形状を判別ができる。図１には、酸化防止剤を参照番号２ａで、針を参照番号２ｂで、例示している。センサーユニット３の付近には、光センサー８ａと光センサー８ｂが配置され、光センサー８ａは、被検出物２がセンサーユニット３に入るタイミング、そして、光センサー８ｂは、被検出物２がセンサーユニット３から出て行くタイミングを検知する。本実施の形態においては、センサーユニット３の被検出物２の入口には、センサーユニット３に入ってくる被検出物２を検知するための光センサー８ａが配置されている。被検出物２は、異物の検出時にはベルト、又は人間の手で把持した状態により搬送される。

そして、センサーユニット３の被検出物２の出口には、センサーユニット３から出て行く被検出物２を検知するための光センサー８ｂが配置されている。被検出物２の搬送方向で見ると、被検出物２は、光センサー８ａ、第１センサー５及び／又は第２センサー６、第３センサー７、光センサー８ｂの順番で通過する。図中、被検出物２の搬送方向を矢印２’で図示している。本発明の実施の形態においては、磁石１１の静磁界の働きにより、被検出物２の中の磁性体を磁化し磁極を生じさせ、又は、磁性体の磁化を強化する。この磁極の変化は、後述するセンサーコイルの交番磁界へ影響を与え、これを検知回路で検知する。

本発明の出願人は、上述の特許文献３に開示した通り、センサーコイルの鉄心付近に磁石を配置して、磁性体の検知を行う、金属探知機用センサーと金属探知機を提案した。本実施の形態は、この特許文献３に記載された金属探知機用センサーと金属探知機を改良した実施の形態である。従って、磁石１１の配置は、センサーコイルに交流電流を流したときに発生する交番磁界の及ぶ範囲に配置するのであればどこの位置でも良い。ただし、この配置は、センサーコイルのセンサー検知機能が若干低下しても問題ないときは、上述した特許文献１に記載のマグネットブースターを配置したように、交番磁界の及ぶ範囲外に配置しても良い。

第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７のセンサーコイルは、数百Ｈｚ〜数十ｋＨｚの微弱電流及び／又は電圧で励磁される。本例の場合は、第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７のセンサーコイルは、１ｋＨｚ程度の正弦波の微弱電流で励磁されている。光センサー８ａは、被検出物２が搬送されて、光センサー８ａを被検出物２が通過するタイミングを検知し、第１タイミング信号を出力する。

光センサー８ｂは、被検出物２が搬送されて、光センサー８ｂを被検出物２が通過するタイミングを検知し、第２タイミング信号を出力する。第１タイミング信号と第２タイミング信号は、コントロールユニット４へ送信される。コントロールユニット４は、光センサー８ａと光センサー８ｂから受信した第１タイミング信号と第２タイミング信号を受信し、被検出物２がセンサーユニット３を通過する搬送速度を計算する。そして、コントロールユニット４は、この搬送速度を利用して、検知波形を平均搬送時間に対して信号ゲインと信号周期の規格化を行う。

被検出物２が人間の手で把持して搬送された場合、被検出物２の搬送速度に個人差があって、被検出物２の中の金属物を検出したときの検出波形が異なる。この個人差を吸収（補正）するために、検出波形を、平均搬送速度を用いて規格化する。本例の場合は、平均搬送速度として、実測した平均値に近い８０ｍ／ｍｉｎを用いている。被検出物２をベルトコンベヤ等の一定の搬送速度で搬送する手段を用いる場合は、光センサー８ａのみを用いる。この場合は、個人差による検出波形の差異が無いので、４０ｍ／ｍｉｎ〜５０ｍ／ｍｉｎの範囲で規格化が可能となる。

コントロールユニット４は、被検出物２が第１センサー５、第２センサー６、第３センサー７を通過する際の各センサーコイルの検知信号を解析し、これをディジタル信号として出力する。ディジタル信号処理ユニット２０は、ディジタル信号が磁性体を示す信号である否かの判定を行う。そして、ディジタル信号処理ユニット２０は、警報を示す出力信号を出力する。この出力信号は、ディジタル信号処理ユニット２０から、金属探知機１に設けられている警報器２２（図３を参照。）、又は、金属探知機１に接続された他の機械等へ送信されて適切な措置がとられる。

警報器２２としては、シグナルタワーを例示することができる。他の装置の例としては、例えば、製造ライン管理のコンピュータ、工場管理の制御コンピュータ、管理者のコンピュータ等が例示できる。コントロールユニット４は、センサーユニット３に接続された状態で、センサーユニット３と隣接して、又はその付近に設置される。コントロールユニット４は、必ずしもセンサーユニット３の近傍に設置される必要はなく、センサーユニット３からの検知信号を受け取り、処理できる環境であれば任意の場所で設置できる。

〔センサーコイル〕
図１に図示したように、第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７は、それぞれセンサーコイルからなる。第１センサー５と第２センサー６は、その間を被検出物２が通過するように、配置されている。本例では、第１センサー５は、センサーユニット３の上側に配置され、第２センサー６は、センサーユニット３の下側に配置されている。第１センサー５は、センサーユニット３の上側の領域を通過する磁性体を検出するためのものである。

第２センサー６は、センサーユニット３の下側の領域を通過する磁性体を検出するためのものである。被検出物２の形状、高さ、長さ及び幅などに応じて、第１センサー５、第２センサー６の間の間隔が調整できる。第１センサー５は、矢印２’で示す搬送方向に対して、時計回り又は反時計回りのθ_１＝２２．５°〜４５°に角度をつけて配置されている。同様に、第２センサー６も、搬送方向に対して、θ_２＝２２．５°〜４５°に角度をつけて配置されている（図７を参照。）。

このθ_１とθ_２の角度は、搬送方向に対して時計回り、反時計回りのどちらでもよいが、本実施の形態においては、反時計回りの角度を用いる。更に、本実施の形態においては、角度θ_１とθ_２は同一角度とする。また第３センサー７は、搬送方向に対して、垂直或いはθ_３＝±２２．５°〜４５°の範囲で角度を持たせる。このように、θ_１、θ_２、及びθ_３の角度を持たせるのは、センサーコイルの指向性の緩和とダイナミックレンジの平均化及び形状判別の信号波形の正確さを上昇させるためである。

第３センサー７は、縦に配置されている。つまり、第３センサー７は、第１センサー５と第２センサー６に挟まれた空間に配置されている。第３センサー７は、被検出物２中の針が、その中央付近を通過できるように配置された場合、高効率の検知ができる。第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７は、それぞれ単独で動作する。第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７の３本のセンサーコイルの内、１本でも針信号を発生したならば、ディジタル信号処理ユニット２０は、警報信号を発する。

被検出物２が、第１センサー５と第２センサー６の間を通過できるように配置される。第３センサー７は、第１センサー５、第２センサー６の間に配置され、被検出物２が、この第３センサー７の近傍を通過するように配置される。第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７を構成する各センサーコイルは、１個のＥコアに、導線をバイファイラ巻きして構成される。バイファイラ巻きされたコイルとは、２本の導線を、コアに一緒に巻き、別々の２つのコイルとして端子を出すものである。

導線のバイファイラ巻きによっては、コイルの結合度が上がり、両コイルは、同一特性となる特徴を持つ。バイファイラ巻きのコイルは、図４には、Ｌ１−１およびＬ１−２が図示されている。第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７は、実質的に同一構造であるので、以下第３１センサー７のみを例示して説明する。しかし、同一であっても良いが磁石１１は、その形状、配置は、若干異なるものが好ましい。

図２には、第３センサー７の構造を図示している。図２（ａ）は第３センサー７の正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の第３センサー７の平面図、及び図２（ｃ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線の切断断面図である。第３センサー７は、図２（ａ）に示すように概略すると細長い棒状の形をしている。第３センサー７は、この細長い棒状の形状をし、断面構造がＥ字形である導電性材料の鉄心１２の溝部に沿って、コイル１３を長手方向に沿って巻き付けた構成である。第３センサー７の鉄心の近傍（本例では側面に固定されている。）に、磁石１１が配置されている。

磁石１１は、被検出物２の中の磁性体を磁化するためのものである。磁石１１は、被検出物２の搬送方向で言うと、第１センサー５、第２センサー６、及び、第３センサー７の手前に設置される。言い換えると、被検出物２が、磁石１１の近傍を通過し、その後、各センサーコイルの近傍を通過するように配置されている。本例では、磁石１１が、鉄心１２の鉄心側面に取りつけられている。磁石１１は、永久磁石である。磁石１１は、複数の磁石要素から構成されており、その磁石要素は鉄心１２の表面に磁極を交互に向けて配置されている。

つまり、１つの磁石要素が鉄心１２へＮ極を向けて配置されると、それと隣り合う磁石要素はＳ極を鉄心１２へ向けて配置されている。第３センサー７のセンサーコイルに交流電流を流すと、交番磁界が発生する。また、磁石１１による静磁界も同時に存在する。よって、互いに独立した２つの種類の磁界がベクトル空間内に存在し、各々の持つ磁界の特徴を生かすことが出来る。磁石１１は鉄心１２に固定されているため、第３センサー７とは相対速度を持たず、振動などの影響はない。

鉄心１２は、珪素鋼板やアモルファスなどの板を積層して構成される。あるいは、フェライトコア、永久磁石などを使っても良い。Ｅコアに直接磁石を取り付けてあるので、磁性体がコイルの近傍で磁化される。これにより、検知感度が上昇するだけでなく、信号波形の特徴が抽出されやすくなる。第３センサー７の近傍に微小な金属破片が接近したとき、例えば、オーステナイト系のステンレス（ＳＵＳ３０４など）が、破断、潰れ、曲がり、欠けなどの塑性変形により、マルテンサイト誘起変態を起こして弱い磁性をもった部分が静磁界の働きにより磁化され磁極を生じさせる。

この磁極の変化が第３センサー７の交番磁界へ影響を与え、検知回路で検知される。特に、第３センサー７の極近傍でこの効果が大きく現れるので、第３センサー７で微小破片を確実に検出することが可能である。強磁性体、例えば、鉄、ニッケル、コバルトの混入物、及びこれらの合金、マルテンサイト系ステンレス、についても同様であり、検出感度が従来技術より著しく向上する。更に、磁石１１にネオジム磁石等を用いることで、永久磁石の磁界が微小金属片に影響を及ぼす範囲を大きく拡大でき、センサー検出距離を大幅に伸ばすことが可能となる。

〔光センサー〕
図１に示すように、第１センサー５の手前に設置されている光センサー８ａは、被検出物２が第１センサー５を通過するタイミングを特定するのに必要である。光センサー８ｂは、また、第１センサー５の後方側に設置されている。光センサー８ａは、検出用の光波を発振するための光発振器と、この光波を受光するための光受信器から構成される。被検出物２が、この光波を横切り、光受信器は光波を受光できなくなったとき、検出信号を出力する。

光センサー８ｂも、同様に、光発振器と光受信器から構成される。この２つの光センサーで検出した信号を用いて、被検出物２がセンサー格納部を通過する速度、タイミングを計算できる。この速度を用いて、被検出物２の検知波形を規格化する。しかし、一定速度で被検出物２を搬送する搬送手段の場合は、被検出物２を検出する光センサーは、１個で足りる。また、一定速度で被検出物２を搬送する搬送手段の場合は、極端な場合は、波形の規格化を行わないで検知を行うことが可能である。

これらの計算は、周知の技術でかつ本発明の要旨ではないのでその説明は略する。また、被検出物２が、センサーユニット３に入るタイミング、センサーユニット３から出るタイミングを検出するためには、光センサー８ａ、８ｂを利用している。しかし、被検出物２が、センサーユニット３を通過する速度を検知できるものであれば、光センサー８ａ、８ｂの代わりに、公知の任意の形状、検出方式のものを用いることができる。例えば、超音波センサー等を用いることができる。

〔コントロールユニット４の構成について〕
図３は、本実施の形態の金属探知機１の構成例を図示している。図示するように、金属探知機１は、センサーユニット３、コントロールユニット４、ディジタル信号処理ユニット２０等から構成される。更に、タッチパネル２１、警報器２２、レベルメーター２３を有する。センサーユニット３は、上述の第１センサー５、第２センサー６、第３センサー７、及び、光センサー８ａと光センサー８ｂからなる光センサー８からなる。

コントロールユニット４は、センサーユニット３で検知した各種信号を処理して、ディジタル信号を出力する回路である。ディジタル信号処理ユニット２０は、コントロールユニット４から受信したディジタル信号を、信号処理して、磁性体の検知ができたか否かの判定を行い、判定信号を出力するものである。ディジタル信号処理ユニット２０は、プログラマブルロジック回路、マイクロコンピュータ、電子計算機等のいずれかで構成されることができる。

タッチパネル２１は、ディジタル信号処理ユニット２０に指示を入力するためのユーザインターフェースである。タッチパネル２１は、操作者が操作するための複数のボタン等を有し、操作の状況を表示するパネルからなる、タッチ式のディスプレイである。警報器２２は、ディジタル信号処理ユニット２０から出力された判定結果信号に応じて、警報信号を出力するものである。警報器２２は、欠品を検出したとき、点滅したり、ブザーを鳴らしたりして、警報信号を発するものである。

警報器２２は、色信号を発するシグナルタワー２２ａを有している。シグナルタワー２２ａは、通常時、特定の色、例えば緑色に光っていて、警報信号を発するときに別色、例えば赤色を発する。警報器２２は、音声信号を発するシグナルタワー２２ｂを有している。シグナルタワー２２ｂは、異物である磁性体を検知しない通常時は静かであり、警報信号を発するときに音声ブザーを発する。レベルメーター２３は、金属探知機１が設置されている場所の周囲のノイズ状況の確認と、センサーが常々動作している表示のために取り付けている。

レベルメーター２３では、信号電圧を整形し直流の電圧をレベル変換しレベル信号を生成している。このレベル信号を表示手段で表示している。表示手段は、ＬＥＤ等から構成されるディスプレイである。また、レベルメーター２３のレベルが、タッチパネル２１に表示される（図３を参照。）。このレベルメーターは、金属探知機１の必須の構成要素ではないが、環境状況を把握する上では便利である。

〔コントロールユニット４の構成例〕
図４には、第１センサー５で検知した信号を処理するためのコントロールユニット４の構成例の概要を図示している。第２センサー６及び第３センサー７については、同様な回路を用意する。そして、ディジタル信号処理ユニット２０には、第１センサー５、第２センサー６及び第３センサー７のための３回路が並列に接続されている。図４に図示した、コントロールユニット４は、電源回路４１、ブリッジ回路４２、増幅器４３、位相移送回路４４、乗算器４５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４６、包絡線検波回路４７、ＤＳＰフィルタ４８、定電流回路４９等から構成される。

電源回路４１は、コントロールユニット４に交流電源を供給するものである。電源回路４１は、ブリッジ回路４２に電源を供給する。電源回路４１は、入力整合トランスを介して、ブリッジ回路４２に、交流電流の供給を行うものが好ましい。入力整合トランス（図示せず。）を用いることによって、電源回路４１と、ブリッジ回路４２を含む測定部分が独立の回路と見なせる利点がある。ブリッジ回路４２は、磁性体を検知する回路である。ブリッジ回路４２は、上述の第１センサー５を構成する２つのコイルのコイルＬ１−１とコイルＬ１−２からなる。

ブリッジ回路４２は、図示した通り、２つのコイルと、２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２から構成され、通常時、バランスがとれている。抵抗Ｒ３は、抵抗Ｒ１、Ｒ２と直列に接続される抵抗を調整するための可変抵抗である。抵抗Ｒ３は、可変素子で、分割され、抵抗Ｒ３の分割された抵抗は、抵抗Ｒ１、Ｒ２と直列に接続される。よって、実施的に、ブリッジ回路４２は、コイルＬ１−１とコイルＬ１−２、抵抗Ｒ１，Ｒ２から構成されるものとみなすことができる。

コイルＬ１−１と抵抗Ｒ１の間の接続端子と、コイルＬ１−２と抵抗Ｒ２の間の接続端子は、２つの出力端子となり、これは、増幅器４３に接続される。この出力端子では、通常時、ブリッジ回路４２のバランスがとれているので、電圧差がなく、電流もほとんど流れない。しかし、ブリッジ回路４２と抵抗Ｒ４を通して微小な電流が流れることが好ましい。この微小な電流は、例えば、数ｍＡ〜数１０ｍＡ程度が好ましい。定電流回路４９は、抵抗Ｒ４に常に一定の電流が流れるようにするための回路で、ブリッジ回路４２のブリッジのバランスが崩れた後は、速やかにバランス状態に戻す動作をする。

磁性体が混入された被検出物２がコイルＬ１−１とコイルＬ１−２の付近を通過すると、ブリッジ回路４２のバランスが崩れる。よって、この出力端子では、電圧差ができ、ブリッジ回路４２のバランスが崩れた電位差を差動増幅器で増幅し信号とする。例えば、大径０．８ｍｍ、長さ３５ｍｍの鉄針を検出したとき、出力端子では、±１０ｍＶ_Ｐ−Ｐ程度の電位差ができる。これにより、ブリッジ回路４２が検知信号を出力する。この検知信号を増幅回路４３で増幅する。

増幅器４３は、ブリッジ回路４２の出力信号を増幅する回路であり、差動増幅回路である。例えば、差動増幅回路は、インスツルメンテ−ションアンプ（Instrumentation Amplifier）を使用する。増幅回路４３で増幅された信号は、乗算器４５に入力される。位相移送回路４４は、電源回路４１からの信号を位相変換し、参照信号を出力する回路である。つまり、電源回路４１からの基準信号は、その位相を９０°ずらし、参照信号を生成する。この参照信号は、乗算器４５に入力される。

乗算器４５は、増幅器４３から出力された信号に、位相移送回路４４からの参照信号を乗じて、基準周波数と、基準周波数の２倍の高周波成分が作成される。ここでいう基準周波数は、ブリッジ回路４２のセンサーコイルを例示している電流及び／又は電圧の周波数である。これにより、乗算器４５では、増幅器４３より出力された信号に対する変調がかかる。以下、乗算器４５から出力される信号を変調信号とする。ＬＰＦ４６は、変調信号から、不要な周波数の信号を除去する回路である。

ＬＰＦ４６から、基本周波数に依存した信号のみが、出力される。包絡線検波回路４７は、ＬＰＦ４６から出力された信号から、包絡線を含む異物信号のみを特定して、出力する回路である。乗算器４５では、基準周波数の位相信号に対する変調がかかり、基準位相周波数の２倍の高周波成分が出力される。ＬＰＦ４６で高周波成分をカットして、励磁信号に関する異物信号（磁性体に依存した信号。）にのみ依存する信号を抽出する。

このように、変調をかけることにより環境ノイズの影響が小さく、信号の伝達性が良くなる。ＤＳＰフィルタ４８は、包絡線検波回路４７から出力された信号の波形整形をし、ディジタル信号に変換して、受信感度の調整を行う。ＤＳＰフィルタ４７を通った信号は、後段のディジタル信号処理ユニット２０に入力される。ディジタル信号処理ユニット２０では、波形信号の規格化を行い、針信号の特定を行う。

〔ディジタル信号処理ユニット２０〕
ディジタル信号処理ユニット２０は、図示しないが、メモリ回路、演算回路、振幅比較／信号抽出回路等から構成されると良い。ディジタル信号処理ユニット２０は、光センサー８からの信号を受け取り、被検出物２の搬送速度を計算する。よって、ディジタル信号処理ユニット２０は、ＤＳＰフィルタ４８からのディジタル信号を受信し、被検出物２の速度信号等と合わせて、検知波形の規格化を行う。そして、検知波形の判定を行う。

ディジタル信号処理ユニット２０では、針状の磁性体が検知されたと判断された場合は、警報器２２に出力信号を出力する。ディジタル信号処理ユニット２０は、タッチパネル２１からの信号、及び、光センサー８からの信号を受け取る。

〔磁性体の検知のフロー〕
図５は、ディジタル信号処理ユニット２０の動作例を示すフローチャートである。ディジタル信号処理ユニット２０は、タッチパネル２１から信号を受け取り、タッチパネル２１からの指示に従って、その命令を実行する（ステップ１０−１４）。

タッチパネル２１は、例えば、装置の動作開始、初期値の入力等の作業を行う。初期値としては、第１センサー５、第２センサー６、第３センサー７の配置角度β、光センサー８ａと光センサー８ｂ間の距離が入力され、メモリに保存される。入力作業が終わると、装置が稼働する（ステップ１６）。ディジタル信号処理ユニット２０は、光センサー８ａから入口検知信号を受信する。このとき、入口検知信号を受信した時間ｔ１も取得する（ステップ１８）。

ディジタル信号処理ユニット２０は、光センサー８ｂから出口検知信号を受信する。このとき、出口検知信号を受信した時間ｔ２も取得する（ステップ２０）。ディジタル信号処理ユニット２０は、ＤＳＰフィルタ４８から、第１センサー５、第２センサー６、第３センサー７の内１以上のセンサーの出力信号を示す、ディジタル信号を受け取る（ステップ２２）。ディジタル信号がない場合は、ディジタル信号処理ユニット２０は、光センサー８ａから入口検知信号を待機する（ステップ２２→ステップ１８）。

ディジタル信号がある場合は、ディジタル信号処理ユニット２０は、光センサー８から受信した信号を用いて、搬送速度Ｖ１を計算する（ステップ２４）。この計算は、次のステップで行われる。まず、時間ｔ２と時間ｔ１の時間差ｔを求める。

（数１）
ｔ＝ｔ２−ｔ１
搬送速度Ｖ１は、光センサー８ａと光センサー８ｂの間の距離Ｌを、時間差ｔに除した値である。
（数２）
Ｖ１＝Ｌ／ｔ

ディジタル信号処理ユニット２０は、この搬送速度Ｖ１を用いて、波形信号の規格化を行う（ステップ２６）。この規格化は、例えば、波形信号を、基準波形の時間幅、振幅値（ゲイン）が同じになるように、伸ばすか、圧縮する。ディジタル信号処理ユニット２０は、搬送速度Ｖ１を用いて、波形信号を、基準波形の時間幅、振幅値（ゲイン）が同じになるように、伸ばすか、圧縮して、規格化を行う。

ディジタル信号処理ユニット２０は、規格化された規格化波形から、その特徴を抽出する（ステップ２８）。特徴としては、例えば、波形の凹凸部分、山の数、各山の最大値及び平均値を比較する。抽出された特徴を示す波形特徴を、比較用の特徴１（後述の説明を参照。）と比較する（ステップ３０）。この特徴１は、例えば、後述する鉄粉末を示す特徴である。

この比較で、両特徴が合うとき、ディジタル波形は、特徴１のものである旨の判定を行い、出力する（ステップ３４）。そして、抽出された特徴を示す波形特徴を、比較用の特徴２（後述の説明を参照。）と比較する（ステップ３６）。この特徴２は、例えば、後述する針を示す特徴である。この比較で、両特徴が合うとき、ディジタル波形は、特徴２を示す旨の判定を行い、出力する（ステップ３８、４０）。そして、次の検知を行う（ステップ４２）。

〔波形の特徴について〕
−特徴１について−
被検出物２内には、鉄粉末があると、仮定する。この鉄粉末は、例えば、食品、医薬品等に同封される酸化防止剤である。この鉄粉末は、一般的には、矩形の袋状の容器に収納され包装されていることが多い。この鉄粉末は、上述したセンサーコイルで検知すると、図８（ｂ）に示す、山が２つある波形になる。

−特徴２について−
被検出物２には、細長い磁性体があると、仮定する。この磁性体は、例えば、食品、医薬品等に混入された針、金属破片である。この場合、センサーコイルで検知すると、図８（ａ）に示す、山が３つある波形が得られる。これは、上述の鉄粉末の波形とは、明らかに異なる。検知波形の山を、信号処理で数え、磁性体の形状を判定できる。特に、図８（ａ）の波形を見ると、その３つ目の小さな山は、図８（ｂ）にはない。

本実施の形態の金属探知機１は、例えば、スーパーマーケットの料金支払いシステムで、使われるとよい。レジと隣接して、又は、レジに内蔵されて設置され、レジ操作と針検査の同時検査を行う。このとき、オペレータが商品を手で持ってハンドリング（搬送）して、レジ及び判別装置のセンサー部分を通過させるとよい。このオペレータの搬送時間に、個人差があるので、上述した通り、判別装置のセンサーの入口と出口のそれぞれに光センサー８ａ、光センサー８ｂを取り付ける。

この光センサーの検知信号により、被検査物が判別装置を通過する時間で、センサーコイルにより検知信号の正規化を行っている。図６は、金属探知機１のセンサーの配置例を示す斜視図であり、図７は、その正面図（図７（ａ））、側面図（図７（ｂ））、平面図（図７（ｃ））である。図中には、矢印２’で、被検出物の搬送方向を示している。また、図中には、想像線で、センサーを格納した筐体３’を図示している。図示したように、第１センサー５及び第２センサー６は、平行な面に配置される。

第１センサー５及び第２センサー６は、その間を被検出物２が搬送される空間を挟んで配置されている。好ましくは、第１センサー５及び第２センサー６は、その長手方向の中心軸線が平行になるような位置に配置される。更に、図７（ｃ）に示すように、第１センサー５及び第２センサー６の長手方向の中心軸線が、搬送方向２’に対して、所定の角度を持つように配置されている。図中には、搬送方向に対して、反時計回りにθ_１、θ_２の角度を成して配置されている。

第３センサー７は、図示したように、第１センサー５及び第２センサー６と角度をつけて、縦方向に配置されている。また、図７（ａ）に示すように、第３センサー７は、搬送方向２’と直角する面と、所定の角度、例えば、反時計回りの角度θ_３、を成すように配置されている。しかし、これらの角度θ_１、θ_２、及びθ_３は、被検出物の種類、形状などによって、最適化されることが好ましい。

上述したように、被検出物２の搬送方向に対して、第１センサー５の長手方向の中心軸線である第１中心線と、第２センサー６の長手方向の中心軸線である第２中心線が角度を有して配置されている。本実施の形態では、この第１中心線及び第２中心線は、平行に配置されている。これは、互いに平行に配置すると、強弱の違いはあっても第１センサー及び第２センサーの検知信号の位相が同期して同じように現れるために、雑音処理を行うときにその信号処理が比較的簡単になるためである。

結局、第１センサー５、第２センサー６，及び第３センサー７の配置は、厳密に数学的に表現すれば、第１センサー５の第１中心線を含む第１面、及び第２センサー６の第２中心線を含む第２面とは、平行な平面である。第１センサー５の第１中心線は、第１面内であれば、被検出物の搬送方向に対して、どの角度に配置しても良い、第２センサー６の第２中心線は、被検出物の搬送方向に対して、第２面内であればどの角度で配置しても良い。

第３センサー７の長手方向の中心軸線である第３中心線を含む第３面は、この第１面及び第２面と互いに直交している。第３センサー７の第３中心線は、第３面内であれば、被検出物の搬送方向に対して、どの角度で配置しても良い。

〔第２の実施の形態〕
図９には、本発明のセンサーコイルの第２の実施の形態を示している。本第２の実施の形態は、上述の第１の実施の形態と基本的に同じであり、ここで、異なる部分についてのみ説明する。本第２の実施の形態のセンサーコイルは、トリファイラ巻きになっている。トリファイラ巻きは、３本の導線を鉄心に同時に巻く手法である。よって、本第３の実施の形態のセンサーコイルは、３本の導線をＥ型鉄心に巻いた構造になっている。よって、センサーコイルは、３対の端子がある。

この内の１対Ｌ１−０は、定電流励磁の励磁電源４１に接続される。残りの１対は、ブリッジ回路を構成する２本のアームのコイルＬ１−１、Ｌ１−２になる。トリファイラ巻きの利点は、励磁電源と、ブリッジ回路の電子回路が絶縁出来、且つブリッジ回路が構成できることである。よって、上述の第１の実施の形態の電源に用いていた入力整合トランスが必要なくなる利点がある。

ここで、実施の測定例を示す。図８は、本発明の金属探知機１を用いて、実験例を示す写真である。図８は、針と酸化防止剤をブリッジ回路で検知し、増幅した後の増幅信号、参照信号で変調後の変調信号を測定したオシロスコープの波形である。この実験は、図４に示す回路を用いた。この実験では、長さ３５ｍｍ、太さ０．８ｍｍの鉄製の針を用いた。

また、この実験では、三菱ガス化学株式会社製の味噌商品に同包された酸化防止剤（鉄系エージレス（登録商標））を用いた。ブリッジ回路の出力端子では、針を検知するとき、±１０ ｍＶ_Ｐ−Ｐ程度の電位差ができた。同様に、酸化防止剤の検知時には±４ｍＶ_Ｐ−Ｐ程度の電位差ができた。この酸化防止剤は、２０μｍ大径の鉄粉末、総量０．０８ｇからなる。酸化防止剤を有する包装袋の外形は、幅３６ｍｍ、長さ３６ｍｍ、最大厚さ０．８７ｍｍであった。図８（ａ）は、針の増幅信号である。図８（ｂ）は、酸化防止剤の増幅信号である。図８（ｃ）は、針の変調信号である。図８（ｄ）は、酸化防止剤の変調信号である。

この波形からわかるように、針の場合、その波形は山が３個ある。これは、針の先端が尖っており、被検知物の磁性体の体積が急激な変化に伴うためと考えられる。酸化防止剤の場合、その波形は山が２個ある。この波形に山が２個あるのは、次のように考えられる。酸化防止剤は、鉄粉末の集合体であり、先端は面積を持つものとして信号が創出され、被検知物の磁性体の体積が緩やかに変化に伴うためと考えられる。これらの波形の山を、比較して、酸化防止剤か針かを判定できる。

本発明は、被検出物中に含まれる磁性体を、その形状別に検知して利用する分野に利用するとよい、特に、医薬品、化粧品、食料品の製造分野で利用すると良い。本発明は、アルミニウム蒸着、又はアルミニウム箔等で等の導電性の包装材料で包まれた被検出物中に混入した磁性体の金属異物を検知する。被検出物としては、冷凍食食品、穀物等の食品素材、医薬品、工業用材料等に混入した磁性体金属異物を検知する分野に利用可能である。

Claims (11)

1. 被検出物中の金属物を探知するための金属探知機用センサーコイルであって、
   交流電流を流して交番磁界を発生させるために、３本の導線を同時に金属のコアに巻いたコイルであるセンサーコイルと、
   前記センサーコイルにより発生される磁界の及ぶ範囲で、かつ、前記コアの近傍に配置され、静磁場による磁力線を発生させ、前記金属物を磁化するための磁石とからなり、
   前記３本の前記導線の内の１本は、電源に接続され、残りの２本の前記導線は、前記金属物を前記探知するために利用されている
   ものであることを特徴とする金属探知機用センサーコイル。
2. 請求項１に記載の金属探知機用センサーコイルにおいて、
   前記磁石は、前記コアに接して配置されている
   ことを特徴とする金属探知機用センサーコイル。
3. 被検出物を搬送する搬送路を有する搬送手段と、
   前記搬送路の途中に設けられ、電流を流して磁界を発生させるための導線のコイルが金属のコアに巻かれたセンサーコイルとからなり、前記被検出物中の金属物を探知するための金属探知機において、
   前記センサーコイルは、３本の前記導線を同時に前記コアに巻いたものであり、
   前記センサーコイルにより発生される前記磁界の及ぶ範囲に配置され、静磁場による磁力線を発生させ、前記金属物を磁化する磁石とからなり、
   前記電流は、交番磁界を発生させるための交流電流であり、
   前記３本の前記導線の内の１本は、電源に接続され、残りの２本の前記導線は、前記金属物を前記探知するために利用される
   ことを特徴とする金属探知機。
4. 被検出物の中の磁性体の有無を検知するための検知部、及び、前記検知部から出力される検知信号を信号処理して前記磁性体の有無を判断し、前記判断の結果を示す出力信号を出力する信号処理部からなる検知手段からなり、
   前記検知部は、コアに導線を巻いた構成のセンサーコイルを有し、
   前記センサーコイルに電圧を印加又は交流電流を供給することにより微少な交番磁界を発生させて、
   前記被検出物が、前記センサーコイルの付近を通過するとき、前記磁性体が発生する磁界が前記交番磁界を乱して、前記センサーコイルの状態を変化させ、前記検知部は、前記変化に応じて前記検知信号を出力する
   金属探知機において、
   前記センサーコイルは、前記コアに前記導線を２本同時に巻いたコイルであるバイファイラ巻き、又は３本同時に巻いたコイルであるトリファイラ巻きし、
   前記被検出物が、前記センサーコイルの付近を通過するとき、前記磁性体が発生する磁界が前記交番磁界を乱して、前記センサーコイルの状態を変化させ、前記検知部は、前記変化に応じて前記検知信号を出力し、
   前記検知信号の波形に山が３つ以上あるとき、前記信号処理部は、前記磁性体が細長い形状の磁性体であるであることを示す前記出力信号を出力し、
   前記検知信号の波形に山が２つ以下であるとき、前記信号処理部は、前記磁性体が粉末磁性体であることを示す前記出力信号を出力する
   ことを特徴とする金属探知機。
5. 請求項４に記載の金属探知機において、
   前記鉄心の近傍に配置され、前記被検出物を磁化するための磁石を有する磁化手段と
   からなることを特徴とする金属探知機。
6. 請求項４に記載の金属探知機において、
   前記センサーコイルを通過する前記被検出物の速度を特定するためのセンサー手段と、
   前記信号処理部は、前記速度を用いて、前記検知信号の波形を、規格化する
   ことを特徴とする金属探知機。
7. 請求項４に記載の金属探知機において、
   前記検知部は、ブリッジ回路からなり、
   前記信号処理部は、前記検知信号を変調して変調信号を生成する変調手段、前記変調信号から高調波を除去するローパスフィルタ、前記ローパスフィルタから出力された信号の包絡線を検波する前記包絡線検波手段、前記包絡線検波手段から出力された信号をディジタル信号に変換する前記ディジタル信号変換手段を有し、
   前記ブリッジ回路は、
   前記バイファイラ巻き又は前記トリファイラ巻きした前記センサーコイルを構成する第１コイル及び第２コイル、並びに、第１抵抗及び第２抵抗からなり、
   前記第１コイル、前記第１抵抗、前記第２コイル、及び、前記第２抵抗の順番で直列接続され、前記第２抵抗は前記第１コイルに直列接続されて前記ブリッジ回路を構成し、
   前記第１抵抗と前記第２抵抗の間の第１端子、及び、前記第１コイルと前記第２コイルの間の第２端子に、前記電圧が印加又は前記交流電流が供給され、
   前記第１抵抗と前記第１コイルの間の第３端子、及び、前記第２抵抗と前記第２コイルの間の第４端子は、前記ブリッジ回路の出力端子となる
   ことを特徴とする金属探知機。
8. 請求項４乃至７から選択される１項に記載の金属探知機において、
   前記センサーコイルは、第１センサー、第２センサー２個を有し、
   前記第１センサーと前記第２センサーは、
   前記第１センサーと前記第２センサーの間は、前記被検出物が通過する空間を有して配置され、かつ
   前記被検出物の搬送方向に対して、前記第１センサーの長手方向の中心軸線である第１中心線と、前記第２センサーの長手方向の中心軸線である第２中心線が角度を有し、しかも
   前記第１中心線を含む第１面と前記第２中心線を含む第２面とは平行に配置されている
   ことを特徴とする金属探知機。
9. 請求項８に記載の金属探知機において、
   前記第１中心線及び前記第２中心線が平行に配置されている
   ことを特徴とする金属探知機。
10. 請求項８に記載の金属探知機において、
    前記第１センサーと前記第２センサーとの間に第３センサーが配置され、
    前記第３センサーは、
    前記搬送方向に対して、前記第３センサーの長手方向の中心線である第３中心線が角度を有し、かつ前記第３中心線を含む第３面が前記第１面及び前記第２面と互いに直交する
    ことを特徴とする金属探知機。
11. 請求項９に記載の金属探知機において、
    前記第１センサーと前記第２センサーとの間に第３センサーが配置され、
    前記第３センサーは、
    前記搬送方向に対して、前記第３センサーの長手方向の中心線である第３中心線が角度を有し、かつ前記第３中心線を含む第３面が前記第１面及び前記第２面と互いに直交する
    ことを特徴とする金属探知機。