KR101129797B1

KR101129797B1 - 자기 센서 및 지엽류 식별 장치

Info

Publication number: KR101129797B1
Application number: KR1020077024954A
Authority: KR
Inventors: 쇼고 모모세
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2005-05-02
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2012-03-23
Also published as: KR20080003844A; WO2006120825A1; CN101777206A; CN101777206B

Abstract

공극(16)이 개구하는 센서면(110)을 구비한 코어체(11)와, 공극(16)내에 배치된 여자 코일(12)을 구비한 자기 센서(10)에 있어서, 공극(16)내에는 해당 공극(16)내의 여자 코일(12)보다 센서면(110)측에, 도전성을 구비한 비자성의 내마모 부재(18)가 배치되어 있다. 지엽(2)의 반송로(3)에 배치된 자기 센서(10)를 구비하고, 자기 센서(10)의 검출 결과에 기초하여, 반송로(3)에 반송되는 지엽(2)을 식별하는 지엽류 식별 장치(1)에 있어서, 자기 센서(10)는 반송로(3)로 향하는 감자부(118)를 구비한 코어체(11)와, 코어체(11)에 감겨 교류 전류의 공급에 의해 반송로(3)에 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일(12)을 구비하고, 지엽(2)이 반송로(3)에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에 기초하여, 지엽(2)에 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴(21)과, 지엽(2)에 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴(22)을 검출하는 것이다.

Description

자기 센서 및 지엽류 식별 장치{MAGNETIC SENSOR AND DEVICE FOR IDENTIFYING SHEET}

본 발명은 지폐, 수표, 그 외의 유가 증권 등인 지엽(sheet)류의 진위나 종류 등을 식별하기 위한 자기(磁氣) 센서 및 지엽류 식별 장치에 관한 것이다.

종래, 지폐 등의 식별 장치에서는 지폐에 자기 잉크에 의해 인쇄된 패턴을 MR 센서(자기 저항 센서) 등에 의해 검출하여, 지폐의 진위나 종류를 식별하는 방법이 채용되고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조).

또, 이들 중 어떤 방법으로 지폐를 식별하는 경우에도 센서면에 개구(開口)가 있으면, 지폐가 걸린다고 하는 문제점이 있다. 이 때문에, 센서면과 지폐 사이에 내마모판을 배치하는 등의 대책이 행해지고 있다(예를 들어, 특허 문헌 3 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특개 2001-92915호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특개 2003-35701호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특개 2003-177169호 공보

그렇지만, 센서면과 지폐 사이에 내마모판을 배치하면, 센서면과 지폐 사이에 큰 틈새가 발생하여, 감도가 저하해 버린다. 특히, 인쇄 기술의 향상에 수반하 여, 인쇄 패턴의 고밀도화나 그라데이션의 채용이 진행된 경우에는 보다 높은 감도가 요구되게 되지만, 이와 같은 요구에 종래 기술로는 대응할 수 없다고 하는 문제점이 있다.

또, 인쇄 기술의 향상에 수반하여, MR 센서에 의한 검출만으로는 진권으로 식별되어 버리는 위조 지폐가 출현하는 경향에 있기 때문에, 지폐에 홀로그램(hologram) 패턴을 형성한 지폐가 이용되게 되었지만, 이와 같은 홀로그램 패턴은 알루미늄 등이라고 하는 비자성의 금속 재료로 형성되어 있기 때문에, MR 센서로 검출하는 것은 불가능하다.

여기서, 식별 장치에 광학 센서를 탑재하는 방법이 고려되지만, 1 대의 식별 장치에 자기 센서와 광학 센서를 탑재한 경우에는 장치 구성이 복잡화되기 때문에, 장치가 대형화하는 동시에 비용이 증대한다고 하는 문제점이 있다.

이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는 지폐 등의 매체가 걸리는 것을 방지할 수 있고, 또 고감도화에도 대응할 수 있는 자기 센서 및 지엽류 식별 장치를 제공하는 것이다.

또, 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴과, 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴을 공통의 센서로 검출할 수 있는 지엽류 식별 장치 및 자기 센서를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 공극(空隙)이 개구하는 센서면을 구비한 코어체(core body)와, 상기 공극내에 배치된 여자(勵磁) 코일을 구비한 자기 센서에 있어서, 상기 공극내에는 해당 공극내의 상기 여자 코일보다도 상기 센서면측에, 도전성을 구비한 비자성의 내마모 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 자기 센서를 구비한 식별 장치에서는 예를 들어 상기 매체로서의 지폐, 수표, 그외의 지엽류가 반송되는 반송로에 상기 센서면을 향하여 상기 자기 센서가 배치되고, 상기 여자 코일에 교류 전류를 공급하고, 상기 지엽류가 상기 반송로에 반송될 때 자계(磁界) 변화의 검출 결과에 기초하여 상기 지엽류를 식별한다.

본 발명에서는 공극내에 내마모 부재가 배치되어 있기 때문에, 지폐 등의 매체가 센서면의 개구에 걸리는 일이 없다. 또, 센서면과 매체 사이에 내마모판을 배치할 필요가 없기 때문에, 센서면과 매체의 틈새를 좁힐 수 있고, 추가로는 매체가 센서면을 접동(摺動)하는 구성을 채용할 수도 있으므로, 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 내마모 부재는 도전성을 구비하고 있기 때문에, 패턴의 고밀도화나 그라데이션화에 대응하기 위해서 여자 코일을 높은 주파수로 여자시킨 경우에도, 자계 분포를 최적화할 수 있으므로, 분해 능력을 높일 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 지폐 등의 매체가 걸리는 것을 방지할 수 있고, 또 고감도화에도 대응할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 내마모 부재는 전체가 도전성을 구비한 비자성의 내마모 재료로 이루어진 것을 채용할 수 있다. 예를 들어, 상기 내마모 재료로서는 알루미늄 또는 스텐레스로 이루어진 것을 채용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 내마모 부재로서는 비자성의 도전성 재료의 적어도 상기 센서면측에 내마모 재료를 배치하여 이루어진 것을 채용해도 된다. 이 경우, 비자성의 도전성 재료로 이루어지는 부재와, 내마모 재료로 이루어지는 부재를 겹쳐서 배치한 구성, 또는 비자성의 도전성 재료의 적어도 상기 센서면측에 내마모 재료의 층을 형성한 구성을 채용할 수 있다. 이와 같은 내마모 재료는 예를 들어 세라믹스 재료이다. 비자성의 도전성 재료의 적어도 센서면측에 내마모 재료의 층을 형성한 내마모 부재에 대해서는, 알루미늄이나 스텐레스 등인 비자성의 도전 재료의 적어도 센서면측에 세라믹스 재료를 용사(溶射)하는 등의 방법이나, 세라믹스 분체(粉體)를 포함하는 도막(塗膜)을 형성하는 방법 등으로 구성할 수 있고, 추가로는 비자성의 도전 재료의 적어도 센서면측에 도금을 행하는 것에 의해서도 구성할 수 있다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 지엽류의 반송로에 배치된 자기 센서를 구비하고, 해당 자기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 반송로에 반송되는 상기 지엽류를 식별하는 지엽류 식별 장치에 있어서, 상기 자기 센서는 상기 반송로로 향하는 감자(感磁)부를 구비한 코어체와, 상기 코어체에 감겨 교류 전류의 공급에 의해 상기 반송로에 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일을 구비하고, 상기 지엽류가 상기 반송로에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에 기초하여, 상기 지엽류에 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴과, 상기 지엽류에 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴을 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 지엽류 식별 장치에서는 감자부를 구비한 코어체, 및 상기 코어체에 감겨 반송로에 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일을 구비한 자기 센서를 이용하고 있으므로, 지엽류가 반송로에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에는 지엽류에 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴에 기인하는 자계 변화가 포함된다. 따라서, 자기 센서에 의해서, 제1의 패턴을 검출할 수 있다. 또, 본 발명에 관한 지엽류 식별 장치에서 이용한 자기 센서는 패턴 검출용의 여자 코일에 의해 반송로에 자계를 발생시키기 때문에, 지엽류가 반송로에 반송될 때, 지엽류에 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴에 소용돌이(渦) 전류가 발생한다. 따라서, 지엽류가 반송로에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에는 지엽류에 형성된 제2의 패턴에 기인하는 자계 변화가 포함된다. 따라서, 자기 센서에 의해서, 제2의 패턴을 검출할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 공통의 센서에 의해서, 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴과, 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴을 검출할 수 있으므로, 장치 구성을 간소화할 수 있다. 따라서, 지엽류 식별 장치의 소형화 및 저비용화를 실현할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제2의 패턴은 예를 들어 비자성의 금속 재료에 의해 형성되는 홀로그램 패턴이다.

본 발명에 있어서, 상기 자기 센서는 자려(自勵)식 또는 타려(他勵)식 중 어느 하나를 이용해도 된다.

본 발명에 있어서, 상기 자기 센서는 상기 코어체에 상기 패턴 검출용의 여자 코일과 차동 검출용의 코일이 감기고, 상기 패턴 검출용의 여자 코일이 발생시킨 자계의 변화와, 상기 차동 검출용의 코일이 발생시킨 자계의 변화의 차이에 의해, 상기 패턴의 검출을 행하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에서는 차동 검출을 행하는 것이 바람직하고, 이와 같이 구성하면 온도 등의 환경 변화의 영향을 받지 않기 때문에, 지엽류를 높은 정밀도로 식별할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴과, 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴이 형성된 지엽류를 식별하기 위한 지엽류 식별용의 자기 센서로서, 감자부를 구비한 코어체와, 상기 코어체에 감겨 교류 전류의 공급에 의해 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치의 주요부 구성을 나타내는 구성도이다.

도 2에서 (a), (b)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 이용할 수 있는 자려식 자기 센서의 원리도, 및 타려식 자기 센서의 원리도이다.

도 3에서 (a), (b), (c)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 이용할 수 있는 자려식 자기 센서의 설명도이다.

도 4에서 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치 있어서 차동 검출법을 채용한 경우 구동 회로의 설명도이다.

도 5에서 (a), (b)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 지엽류 식별 장치에 이용되는 자려식 자기 센서의 단면도, 및 그 센서면 주변의 확대 단면도이다.

도 6에서 (a), (b)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 걸리는 지엽류의 일례를 나타내는 설명도, 및 이 지엽을 걸었을 때의 센서 출력을 나타내는 설명도이다.

도 7에서 (a), (b)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 시험용의 지엽을 걸었을 경우에 얻어지는 출력의 설명도, 및 참고예에 관한 지엽류 식별 장치에 시험용의 지엽을 걸었을 경우에 얻어지는 출력의 설명도이다.

도 8에서 (a), (b)는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 지엽류 식별 장치에 이용되는 자려식 자기 센서의 단면도, 및 그 센서면 주변의 확대 단면도이다.

<부호의 설명>

1 지엽류 식별 장치

2 지엽(매체)

3 반송로

10 자기 센서(지엽류 식별용의 자기 센서)

11 코어체

12 패턴 검출용의 여자 코일

15 차동 검출용의 코일

16, 17 공극

18, 19 내마모 부재

110 센서면

118 감자부

191 내마모 재료

192 도전 재료

이하에, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 자기 센서, 및 이 자기 센서를 이용한 지엽류 식별 장치를 설명한다.

(전체 구성)

도 1은 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치의 주요부 구성을 나타내는 구성도이다. 도 1에 있어서, 본 형태의 지엽류 식별 장치(1)는 지폐나 수표 등의 지엽(2)(매체)의 지면에 형성되어 있는 패턴을 검출하여, 그 진위나 종류를 식별하기 위한 장치이고, 지엽(2)에 자기 잉크 등의 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴(21)과, 지엽(2)에 알루미늄 등인 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴(22)이 형성되어 있다. 지엽류 식별 장치(1)는 지엽(2)에 형성된 제1의 패턴(21)과 제2의 패턴(22)을 검출함으로써, 지엽(2)의 진위나 종류를 식별한다. 여기서, 제2의 패턴(22)은 홀로그램 패턴 등으로 하여 형성되어 있다.

본 형태의 지엽류 식별 장치(1)는 지엽(2)을 덮은 상태인 채 반송로(3)를 따라서 반송하는 반송 기구(도시하지 않음), 반송로(3)의 도중 위치에 배치된 자기 센서(10), 이 자기 센서(10)에 교류 전류를 공급하는 전원 회로(도시하지 않음), 자기 센서(10)로부터의 출력을 처리하는 검출 회로(도시하지 않음) 등을 구비하고 있다. 여기서, 자기 센서(10)는 반송로(3)의 폭 방향(지엽(2)의 반송 방향에 교차하는 방향)으로 향하여 복수 배치되고, 반송되는 지엽(2) 가운데 그 아래쪽 위치를 통과하는 부위의 패턴을 시계열(時系列)로 검출한다. 또한, 지엽(2)의 반송 방향은 화살표 W로 나타내고 있다.

(자기 센서의 구성)

도 2(a), (b)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 이용할 수 있는 자려식 자기 센서의 원리도, 및 타려식 자기 센서의 원리도이다. 도 3(a), (b), (c)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 이용할 수 있는 자려식 자기 센서의 설명도이다. 도 4는 도 3(a)에 나타내는 자기 센서를 이용하여 차동 검출법을 채용한 경우 구동 회로의 설명도이다. 도 5(a), (b)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 이용되는 자려식 자기 센서의 단면도, 및 그 센서면 주변의 확대 단면도이다.

본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치(1)에서는 자기 센서(10)로서, 도 2(a)에 나타내는 자려식 자기 센서(10), 및 도 2(b)에 나타내는 타려식 자기 센서(10) 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 도 2(a)에 나타내는 자려식 자기 센서(10)는 반송로(3)로 향하는 감자부(118)를 구비한 코어체(11)와, 이 코어체(11)에 감겨 반송로(3)에 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일(12)과, 상기 여자 코일(12)의 양단에 전기적으로 접속된 저항(13)을 구비하고 있다. 저항(13)의 양단의 전압 Vout은 검출 회로에 출력되어 있고, 이 출력에 의해서 지엽(2)이 반송로(3)에 반송될 때의 자계 변화를 검출할 수 있다. 여기서, 코어체(11)는 페라이트(ferrite)나 파마로이(permalloy), 아몰퍼스(amorphous) 자성체 등으로 이루어진다.

도 2(b)에 나타내는 타려식 자기 센서(10)는 반송로(3)로 향하는 감자부(118)를 구비한 코어체(11)와, 이 코어체(11)에 감겨 반송로(3)에 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일(12)과, 코어체(11)에 감긴 차동 검출용의 코일(15)을 구비하고 있다. 차동 검출용 코일(15)의 양단 전압 Vout은 검출 회로에 출력되어 있고, 이 출력에 의해서 지엽(2)이 반송로(3)에 반송될 때의 자계 변화를 검출할 수 있다. 여기서, 코어체(11)는 페라이트나 파마로이, 아몰퍼스 자성체 등으로 이루어진다.

이와 같은 자기 센서(10) 중에서 신호 검출에 차동 검출법을 채용하는 경우에는 자려식 자기 센서(10)로서는 예를 들어 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 공극(16)이 개구하는 센서면(110)을 구비한 코어체(11)와, 공극(16)내에 배치된 패턴 검출용의 여자 코일(12)을 구비하고 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 코어체(11)는 수평판부(111)와, 그 중앙, 한쪽의 단부, 및 다른 쪽의 단부로부터 반송로(3) 및 그 반대측에 향하여 뻗은 합계 6매의 수직판부(112, 113, 114, 115, 116, 117)를 구비하고 있고, 수직판부(112, 113, 114)의 하단면에 의해 센서면(110)이 구성되어 있다. 이 때문에, 코어체(11)에는 수직판부(112, 113)의 사이, 및 수직판부(112, 114)의 사이에는 센서면(110)에서 개구하는 공극(16)이 형성되고, 이 공극(16)내에는 수직판부(112)를 감도록, 보이스 코일로 이루어지는 패턴 검출용의 여자 코일(12)이 배치되어 있고, 이 수직판부(112)의 단부가 감자부(118)로서 이용된다. 또, 코어체(11)에는 수직판부(115, 116)의 사이, 및 수직판부(115, 117)의 사이에도, 센서면(110)과는 반대측에서 개구하는 공극(17)이 형성되고, 이 공극(17)내에는 수직판부(115)를 감도록, 보이스 코일로 이루어지는 차동 검출용의 코일(15)이 배치되어 있다. 여기서, 패턴 검출용의 여자 코일(12)과 차동 검출용의 코일(15)은 직렬로 접속되어 있고, 그 양단에 교류 전류가 공급되고, 또한 패턴 검출용의 여자 코일(12)과 차동 검출용의 코일(15)의 접속점으로부터 신호가 출력된다.

또한, 신호 검출에 차동 검출법을 채용하지 않는 경우에 자려식 자기 센서(10)로서는 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 수평판부(111)의 중앙, 한쪽의 단부, 및 다른쪽의 단부로부터 반송로(3)에 향하여 3 매의 수직판부(112, 113, 114)가 뻗은 E자 형상의 코어체(11)를 이용할 수 있고, 수직판부(112, 113, 114)의 하단면에 의해 센서부(110)가 구성되어 있다. 이 때문에, 코어체(11)에는 수직판부(112, 113)의 사이, 및 수직판부(112, 114)의 사이에는 센서면(110)에서 개구하는 공극(16)이 형성되고, 이 공극(16)내에는 수직판부(112)를 감도록, 보이스 코일로 이루어지는 패턴 검출용의 여자 코일(12)이 배치되어 있고, 이 수직판부(112)의 단부가 감자부(118)로서 이용된다.

또한, 신호 검출에 차동 검출법을 채용하지 않는 경우의 자려식 자기 센서(10)로서는 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 수평판부(111)의 중앙으로부터 반송로(3)에 향하여 1 매의 수직판부(112)가 뻗은 T자 형상의 것을 이용할 수 있고, 이 경우 수직판부(112)에 패턴 검출용의 여자 코일(12)이 감기고, 수직판부(112)의 단부가 감자부(118)로서 이용된다. 또한, 이 자기 센서(10)에는 공극은 형성되어 있지 않다.

도 3(a)에 나타내는 자기 센서(10)를 이용하여 차동 검출법에 의해 신호 검출을 행하는 경우에는 도 4에 나타내는 구동 회로가 이용된다. 이 구동 회로는 복수의 자기 센서(10)의 각 패턴 검출용의 여자 코일(12), 및 각 차동 검출용의 코일(15)에 교류 전류를 공급하는 공통의 전원 회로(40)와, 각 자기 센서(10)에 대응하는 복수의 센서 신호 처리 회로(30)를 가지고 있다. 센서 신호 처리 회로(30)는 차동 앰프(31), 반파 정류 회로 또는 전파 정류 회로 등의 정류 회로(32), 로우 패스 필터(33), 증폭 앰프(34) 등으로부터 구성되어 있고, 각 자기 센서(10)로부터의 출력 신호를 증폭한다. 또, 각 센서 신호 처리 회로(30)로부터 출력되는 출력 패턴을 조합함으로써, 지엽(2)의 진위나 종류를 식별한다.

또, 도 3(a), (b)에 나타내는 자기 센서(10)에 있어서는 도 5(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 센서면(110)에서 개구하는 공극(16)내에는 패턴 검출용의 여자 코일(12)보다도 센서면(110)측에, 도전성을 구비한 비자성의 내마모 부재(18)가 배치되고, 이 내마모 부재(18)의 하면은 센서면(110)과 동일면을 구성하고 있다. 이와 같은 내마모 부재(18)로서, 본 형태에서는, 전체가 도전성을 구비한 비자성의 내마모 재료로 이루어진 것, 예를 들어 알루미늄판 또는 스텐레스판이 접착제 등으로 고정되어 있다.

(동작)

도 6(a), (b)는 본 형태의 지엽류 식별 장치에 걸리는 지엽류의 일례를 나타내는 설명도, 및 이 지엽을 걸었을 때의 센서 출력을 나타내는 설명도이다.

본 형태의 자기 센서(10)를 구비한 지엽류 식별 장치(1)에서는 MR 소자를 이용한 경우와 달리, 도 1에 나타내는 바와 같이, 알루미늄 등인 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴(22)에 대해서도 검출할 수 있다. 즉, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 지면에 자기 잉크로 형성된 제1의 패턴(21)과, 홀로그램 패턴으로 이루어지는 제2의 패턴(22)이 형성된 지엽(2)을 걸면, 도 6(a)에 화살표 L로 나타내는 위치를 측정하는 자기 센서(10)에서는 도 6(b)에 나타내는 출력이 얻어진다.

도 6(b)에 나타내는 출력에 있어서, 우선 지엽(2)에 있어서 제1의 패턴(21)이 형성되어 있는 영역(L1)이 자기 센서(10)의 아래쪽을 통과하는 기간 t1에서는 제1의 패턴(21)에 의해 투자율이 상승하기 때문에, 출력이 하이 레벨로 된다. 다음에, 지엽(2)에 있어서 제1의 패턴(21)이 형성되어 있는 영역(L1)과 제2의 패턴(22)이 형성되어 있는 영역(L3) 사이의 영역(L2)이 자기 센서(10)의 아래쪽을 통과하는 기간 t2에서는 영역(L2)에 제1의 패턴(21) 및 제2의 패턴(22) 모두가 형성되어 있지 않기 때문에, 출력이 중간 레벨로 된다. 지엽(2)에 있어서 제2의 패턴(22)이 형성되어 있는 영역(L3)이 자기 센서(10)의 아래쪽을 통과하는 기간 t3에서는 제2의 패턴(22)에 소용돌이 전류가 발생하기 때문에, 출력이 로우 레벨로 된다. 그리고, 지엽(2)에 있어서 제2의 패턴(22)이 형성되어 있는 영역(L3)이 자기 센서(10)의 아래쪽을 통과한 후, 영역(L4)이 자기 센서(10)의 아래쪽을 통과하는 기간 t4에서는 영역(L4)에 제1의 패턴(21) 및 제2의 패턴(22) 모두가 형성되어 있지 않기 때문에, 출력이 중간 레벨로 된다.

(본 형태의 주된 효과)

도 7(a), (b)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 시험용의 지엽을 걸었을 경우에 얻어지는 출력의 설명도, 및 참고예에 관한 지엽류 식별 장치에 시험용의 지엽을 걸었을 경우에 얻어지는 출력의 설명도이다.

본 형태의 자기 센서(10) 및 지엽류 식별 장치(1)에서는 도 5(a), (b)에 나 타내는 바와 같이 공극(16)내에 내마모 부재(18)가 배치되어 있기 때문에, 지폐 등의 지엽(2)이 센서면(110)의 개구에 걸리는 일이 없다. 또, 센서면(110)과 반송로(3) 사이, 즉 센서면(110)과 지엽(2) 사이에 내마모판을 배치할 필요가 없기 때문에, 센서면(110)과 지엽(2)의 틈새를 좁힐 수 있고, 추가로는 지엽(2)이 센서면(110)을 접동하는 구성을 채용할 수도 있으므로, 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 내마모 부재(18)는 도전성을 구비하고 있기 때문에, 패턴의 고밀도화나 그라데이션화에 대응하기 위해서 패턴 검출용의 여자 코일(12)을 높은 주파수로 여자시킨 경우에도 자계 분포를 최적화할 수 있으므로, 분해 능력을 높일 수 있다.

예를 들어, 본 형태의 자기 센서(10)를 구비한 지엽류 식별 장치(1)에 있어서, 소정의 피치로 스트라이프 형상의 제1의 패턴(21)이 형성된 시험용의 지엽(2)을 반송로(3)에 흘릴 때, 그 변위에 수반하는 신호 출력으로서, 도 7(a)에 나타내는 결과가 얻어진다. 이것에 대하여, 공극(16)에 내마모 부재(18)를 배치하지 않는 비교예에 관한 자기 센서를 구비한 지엽류 식별 장치에 있어서, 상기 시험용의 지엽(2)을 반송로(3)에 흘릴 때, 그 변위에 수반하는 신호 출력으로서, 도 7(b)에 나타내는 결과가 얻어진다.

도 7(a), (b)를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명을 적용한 자기 센서(10)를 구비한 지엽류 식별 장치(1)에서는 비교예에 관한 자기 센서를 구비한 지엽류 식별 장치와 비교하여, 제1의 패턴(21)에 대응하는 피크의 베이스 라인이 낮고, 분해 능력이 높다.

또, 본 형태의 지엽류 식별 장치(1)에서는 도 3(a), (b), (c)에 나타내는 바와 같이 감자부(118)를 구비한 코어체(11), 및 코어체(11)에 감겨 반송로(3)에 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일(12)을 구비한 자기 센서(10)를 이용하고 있으므로, 지엽(2)이 반송로(3)에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에는 지엽(2)에 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴(21)에 기인하는 자계 변화가 포함된다. 따라서, 자기 센서(10)에 의해서, 제1의 패턴(21)을 검출할 수 있다. 또, 본 형태에 관한 지엽류 식별 장치(1)에서 이용한 자기 센서(10)는 패턴 검출용의 여자 코일(12)에 의해 반송로(3)에 자계를 발생시키기 때문에, 지엽(2)이 반송로(3)에 반송될 때, 지엽(2)에 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴(22)에 소용돌이 전류가 발생한다. 따라서, 지엽(2)이 반송로(3)에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에는 지엽(2)에 형성된 제2의 패턴(22)에 기인하는 자계 변화가 포함된다. 따라서, 자기 센서(10)에 의해서 제2의 패턴(22)도 검출할 수 있다. 그러므로, 본 형태에 의하면, 공통의 자기 센서(10)에 의해서, 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴(21)과, 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴(22)을 검출할 수 있으므로, 장치 구성을 간소화할 수 있다. 따라서, 지엽류 식별 장치(1)의 소형화, 및 저비용화를 실현할 수 있다.

또, 신호를 검출하는데 있어서 차동 검출법을 채용했기 때문에, 온도 등의 환경 변화의 영향을 상쇄할 수 있으므로, 지엽(2)을 높은 정밀도로 식별할 수 있다.

[다른 실시 형태]

도 8(a), (b)는 본 발명을 적용한 지엽류 식별 장치에 이용되는 자려식 자기 센서의 단면도, 및 그 센서면 주변의 확대 단면도이다. 또한, 본 형태의 기본적인 구성은 도 5(a), (b)에 나타내는 자기 센서(10)와 동양(同樣)이기 때문에, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 그 상세한 설명을 생략한다.

도 8(a), (b)에 나타내는 자려식 자기 센서(10)도, 도 5(a), (b)에 나타내는 자기 센서(10)와 동양으로, 공극(16)이 개구하는 센서면(110)을 구비한 코어체(11)와, 공극(16)내에 배치된 패턴 검출용의 여자 코일(12)을 구비하고 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 코어체(11)는 수평판부(111)와, 그 중앙, 한쪽의 단부, 및 다른쪽의 단부로부터 반송로(3) 및 그 반대측에 향하여 뻗은 합계 6 매인 수직판부(112, 113, 114, 115, 116, 117)를 구비하고 있고, 수직판부(112, 113, 114)의 하단면에 의해 센서면(110)이 구성되어 있다. 이 때문에, 코어체(11)에는 수직판부(112, 113)의 사이, 및 수직판부(112, 114)의 사이에는 센서면(110)에서 개구하는 공극(16)이 형성되고, 이 공극(16)내에는 수직판부(112)를 감도록, 보이스 코일로 이루어지는 패턴 검출용의 여자 코일(12)이 배치되어 있고, 수직판부(112)의 단부가 감자부(118)로서 이용된다. 또, 코어체(11)에는 수직판부(115, 116)의 사이, 및 수직판부(115, 117)의 사이에도, 센서면(110)과는 반대측에서 개구하는 공극(17)이 형성되고, 이 공극(17)내에는 수직판부(115)를 감도록, 보이스 코일로 이루어지는 차동 검출용의 코일(15)이 배치되어 있다. 여기서, 패턴 검출용의 여자 코일(12)과 차동 검출용의 코일(15)은 직렬로 접속되어 있고, 그 양단에 교류 전류가 공급되고, 또한 패턴 검출용의 여자 코일(12)과 차동 검출용의 코일(15)의 접속점으로부터 신호가 출력된다.

이와 같이 구성한 자기 센서(10)에 있어서, 본 형태에서는 공극(16)내에는 패턴 검출용의 여자 코일(12)보다도 센서면(110)측에, 도전성을 구비한 비자성의 내마모 부재(19)가 접착제 등으로 고정되고, 이 내마모 부재(19)의 하면은 센서면(110)과 동일면을 구성하고 있다. 이와 같은 내마모 부재(19)로서, 본 형태에서 내마모 부재(19)는 센서면(110)측이 비자성의 내마모 재료(191)로 이루어지고, 이 내마모 재료(191)에 대해서 패턴 검출용의 여자 코일(12)측에 도전 재료(192)가 배치되어 이루어진다. 본 형태에 있어서, 내마모 재료(191)는 예를 들어 알루미늄, 티탄산 바륨, 지르코늄 등의 세라믹스 재료로 이루어지고, 도전 재료(192)는 예를 들어 알루미늄이나 스텐레스로 이루어진다.

이와 같이 구성한 자기 센서(10) 및 지엽류 식별 장치(1)에서도 도 5(a), (b)에 나타내는 자기 센서(10)와 동양으로, 공극(16)내에 내마모 부재(18)가 배치되어 있기 때문에, 지폐 등의 지엽(2)이 센서면(110)의 개구에 걸리는 일이 없다. 또, 센서면(110)과 반송로(3) 사이, 즉 센서면(110)과 지엽(2) 사이에 내마모판을 배치할 필요가 없기 때문에, 센서면(110)과 지엽(2)의 틈새를 좁힐 수 있고, 추가로는 지엽(2)이 센서면(110)을 접동하는 구성을 채용할 수도 있으므로, 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 내마모 부재(18)는 도전성을 구비하고 있기 때문에, 패턴의 고밀도화나 그라데이션화에 대응하기 위해서 패턴 검출용의 여자 코일(12)을 높은 주파수로 여자시킨 경우에도 자계 분포를 최적화할 수 있으므로, 분해 능력을 높일 수 있다

또, 내마모 부재를 복수의 재료로 구성하는데 있어서, 도 8(a), (b)에 나타 내는 자기 센서(10)에서는 비자성의 도전성 재료로 이루어지는 부재와, 내마모 재료로 이루어지는 부재를 겹쳐서 배치하였으나, 비자성의 도전성 재료의 적어도 센서면측에 내마모 재료의 층을 형성한 구성을 채용해도 된다. 이와 같은 내마모 부재에 대해서는, 예를 들어 알루미늄이나 스텐레스 등인 비자성의 도전 재료의 적어도 센서면측에 세라믹스 재료를 용사하는 등의 방법이나, 세라믹스 분체를 포함하는 도막을 형성하는 방법 등으로 구성할 수 있고, 추가로는 스텐레스 등인 비자성의 도전 재료의 적어도 센서면측에 Ni(니켈) - P(인) 등을 도금하는 것에 의해서도 구성하는 것이 가능하다. 또한, Ni - P는 P 조성이 10 - 12% 로 비자성의 도금막을 형성하는 것이 가능하다. 내마모성도 높고, 내마모 도막으로서는 바람직하다.

본 발명에서는 공극내에 내마모 부재가 배치되어 있기 때문에, 지폐 등의 매체가 센서면의 개구에 걸리는 일이 없다. 또, 센서면과 매체 사이에 내마모판을 배치할 필요가 없기 때문에, 센서면과 매체의 틈새를 좁힐 수 있고, 추가로는 매체가 센서면을 접동하는 구성을 채용할 수도 있으므로, 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 내마모 부재는 도전성을 구비하고 있기 때문에, 패턴의 고밀도화나 그라데이션화에 대응하기 위해서 여자 코일을 높은 주파수로 여자시킨 경우에도, 자계 분포를 최적화할 수 있으므로, 분해 능력을 높일 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 지폐 등의 매체가 걸리는 것을 방지할 수 있고, 또 고감도화에도 대응할 수 있다.

또, 본 발명에서는 감자부를 구비한 코어체, 및 이 코어체에 감겨 반송로에 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일을 구비한 자기 센서를 이용하고 있으므로, 지엽류가 반송로에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에는 지엽류에 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴에 기인하는 자계 변화가 포함된다. 따라서, 자기 센서에 의해서 제1의 패턴을 검출할 수 있다. 또, 본 발명에 관한 지엽류 식별 장치에서 이용한 자기 센서는 패턴 검출용의 여자 코일에 의해 반송로에 자계를 발생시키기 때문에, 지엽류가 반송로에 반송될 때, 지엽류에 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴에 소용돌이 전류가 발생한다. 따라서, 지엽류가 반송로에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에는 지엽류에 형성된 제2의 패턴에 기인하는 자계 변화가 포함된다. 따라서, 자기 센서에 의해서 제2의 패턴을 검출할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 공통의 센서로, 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴과, 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴을 검출할 수 있으므로, 장치 구성을 간소화할 수 있다. 따라서, 지엽류 식별 장치의 소형화, 및 저비용화를 실현할 수 있다.

Claims

공극(空隙)이 개구하는 센서면을 구비한 코어체(core body)와, 상기 공극 내에 배치된 여자(勵磁) 코일을 구비한 자기(磁氣) 센서에 있어서,

상기 공극 내에는 해당 공극 내의 상기 여자 코일보다도 상기 센서면측에, 도전성을 구비한 비자성의 내마모 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서.
청구항 1에 있어서,

상기 내마모 부재는 전체가 도전성을 구비한 비자성의 내마모 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 센서.
청구항 2에 있어서,

상기 내마모 재료는 알루미늄 또는 스텐레스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 센서.
청구항 1에 있어서,

상기 내마모 부재는 비자성의 도전성 재료의 적어도 상기 센서면측에 내마모 재료를 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 센서.
청구항 4에 있어서,

상기 내마모 재료는 세라믹스 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 센서.
청구항 1에 있어서,

상기 자기 센서는 지폐, 수표, 그외의 지엽(sheet)류로 이루어지는 매체를 식별하는 것을 특징으로 하는 자기 센서.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에서 규정하는 자기 센서를 구비한 지엽류 식별 장치로서,

지폐, 수표, 그외의 지엽류로 이루어지는 매체가 반송되는 반송로에 상기 센서면을 향하여 상기 자기 센서가 배치되고,

상기 여자 코일에 교류 전류를 공급하고, 상기 지엽류가 상기 반송로에 반송될 때의 자계 변화의 검출 결과에 기초하여 상기 지엽류를 식별하는 것을 특징으로 하는 지엽류 식별 장치.
지엽류의 반송로에 배치된 자기 센서를 구비하고, 해당 자기 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 반송로에 반송되는 상기 지엽류를 식별하는 지엽류 식별 장치 에 있어서,

상기 자기 센서는 상기 반송로로 향하는 감자부(感磁部)를 구비한 코어체와, 상기 코어체에 감겨 교류 전류의 공급에 의해 상기 반송로에 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일을 구비하고,

상기 지엽류가 상기 반송로에 반송될 때 자계 변화의 검출 결과에 기초하여 상기 지엽류에 자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴과, 상기 지엽류에 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 지엽류 식별 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 제2의 패턴은 비자성의 금속 재료에 의해 형성된 홀로그램 패턴인 것을 특징으로 하는 지엽류 식별 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 자기 센서는 자려(自勵)식 또는 타려(他勵)식인 것을 특징으로 하는 지엽류 식별 장치.
청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,

상기 자기 센서는 상기 코어체에 상기 패턴 검출용의 여자 코일과 차동 검출용의 코일이 감겨 있고,

상기 패턴 검출용의 여자 코일이 발생시킨 자계의 변화와, 상기 차동 검출용의 코일이 발생시킨 자계의 변화의 차이에 의해, 상기 패턴의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 지엽류 식별 장치.
자성 재료에 의해 형성된 제1의 패턴과, 비자성의 도전성 재료에 의해 형성된 제2의 패턴이 형성된 지엽류를 식별하기 위한 지엽류 식별용의 자기 센서로서,

감자부를 구비한 코어체와, 해당 코어체에 감겨 교류 전류의 공급에 의해 자계를 발생시키는 패턴 검출용의 여자 코일을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 지엽류 식별용의 자기 센서.