紙葉類識別装置及びそのセンサ部
【課題】簡易な構成で紙葉類の厚みと磁気インク含有量とを同時に検出する技術を提供する。
【解決手段】紙葉類識別装置１０のセンサ部１００は、紙葉類の厚みと磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部１１０と、可変インダクタンス部１１０のインダクタンスに応じて出力信号を生成する出力信号生成部１２０とを備えている。可変インダクタンス部１１０は、磁歪特性を有する接触端子１１２とその外周に設けられたコイル１１３とを備えている。接触端子１１２は、補助ローラ６３０を介してスプリング６３２から押圧力を受けるように配置されている。紙幣ＢＬの厚みｔに応じてスプリング６３２から受ける押圧力が変化すると、接触端子１１２の透磁率が変化して可変インダクタンス部１１０のインダクタンスが変化する。同時に、紙幣ＢＬの磁気インクの磁気量によっても可変インダクタンス部１１０のインダクタンスは変化する。
【解決手段】紙葉類識別装置１０のセンサ部１００は、紙葉類の厚みと磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部１１０と、可変インダクタンス部１１０のインダクタンスに応じて出力信号を生成する出力信号生成部１２０とを備えている。可変インダクタンス部１１０は、磁歪特性を有する接触端子１１２とその外周に設けられたコイル１１３とを備えている。接触端子１１２は、補助ローラ６３０を介してスプリング６３２から押圧力を受けるように配置されている。紙幣ＢＬの厚みｔに応じてスプリング６３２から受ける押圧力が変化すると、接触端子１１２の透磁率が変化して可変インダクタンス部１１０のインダクタンスが変化する。同時に、紙幣ＢＬの磁気インクの磁気量によっても可変インダクタンス部１１０のインダクタンスは変化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気インクを含有する紙葉類の種別及び／又は真偽を識別する紙葉類識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気インクを含有する紙幣等の紙葉類の種別や真偽を識別（判別）することができる紙葉類識別装置が広く知られている。そうした紙葉類識別装置においては、磁気インクの含有量や、紙葉類の厚みを検出することによって識別を行うことができる（特許文献１等）。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１９５８１１号公報
【特許文献２】特開２００６−４２０６号公報
【０００４】
当該装置の識別精度を向上させるためには、紙葉類の厚みと磁気インク含有量の両者を検出することが好ましい。しかし、そのためにセンサの種類や数を増加させると、装置が大型化したり、複雑化してしまう可能性もある。これまでこうした問題に対して十分な工夫がなされてこなかったのが実情であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、簡易な構成で紙葉類の厚みと磁気インク含有量とを同時に検出する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態による装置は、磁気インクを含む紙葉類を識別するための紙葉類識別装置であって、前記紙葉類を検出するセンサ部と、前記センサ部の出力信号に基づいて前記紙葉類を識別する識別部とを備え、前記センサ部は、前記紙葉類の厚みと前記磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、前記可変インダクタンス部の前記インダクタンスに応じて前記出力信号を生成する出力信号生成部とを有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、センサ部は、磁気インク量と紙葉類の厚みとを同時に、可変インダクタンス部のインダクタンスの変化として出力信号を出力するため、簡易な構成で紙葉類識別装置の識別精度を向上させることができる。
【０００８】
前記可変インダクタンス部は、前記紙葉類が前記センサ部を通過する際に、前記紙葉類の表面と接触する部位に設けられた接触素子と、前記接触素子の外周に設けられたコイル部と、前記紙葉類を介して前記接触素子に対して押圧力を加えるように、前記接触素子に向かう方向に付勢された付勢機構とを備え、前記接触素子は、前記付勢機構からの押圧力によって生じた歪に応じて透磁率が変化する磁歪素子によって構成されているものとしても良い。
【０００９】
この構成によれば、センサ部は、紙葉類の厚みを付勢機構によって接触素子に生じる歪に応じた可変インダクタンス部のインダクタンスの変化を出力信号として出力することが可能である。また、センサ部は、同時に、紙葉類に含まれる磁気インク量に応じた可変インダクタンス部のインダクタンスの変化を出力信号として出力することが可能である。
【００１０】
また、本発明の他の形態は、磁気インクを含む紙葉類を検出するセンサ部であって、前記紙葉類の厚みと前記磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、前記可変インダクタンス部の前記インダクタンスに応じて前記出力信号を生成する出力信号生成部とを備え、前記可変インダクタンス部は、前記紙葉類が前記インダクタンス部を通過する際に、前記紙葉類の表面と接触する部位に設けられた接触素子と、前記接触素子の外周に設けられたコイル部と、前記紙葉類を介して前記接触素子に対して押圧力を加えるように、前記接触素子に向かう方向に付勢された付勢機構とを備え、前記接触素子は、前記付勢機構からの押圧力によって生じた歪に応じて透磁率が変化する磁歪素子によって構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、紙葉類の厚みと含有する磁気インク量とを同時に検出可能なセンサ部を構成することができる。
【００１２】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、紙葉類を検出するセンサ部、そのセンサ部を備えた紙葉類識別装置等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
Ａ．第１実施例：
図１は本発明の一実施例としての紙幣の種別及び／又は真偽を識別する紙葉類識別装置１０の構成を示すブロック図である。この紙葉類識別装置１０は、センサ部１００と、制御部２００とを備えている。
【００１４】
センサ部１００は、可変インダクタンス部１１０と、出力信号生成部１２０とを備えている。検出対象である紙幣ＢＬは、搬送部６１０，６２０によって一定方向（図中矢印ＰＤ）に搬送される。これによってセンサ部１００は、紙幣ＢＬをその搬送方向ＰＤに走査し、出力信号生成部１２０によって生成された出力信号を制御部２００に送信する。なお、センサ部１００において検出する情報及び出力信号の内容については後述する。
【００１５】
制御部２００は、中央処理装置２１０と、主記憶２２０と、ストレージ２３０とを備えている。主記憶２２０には、アプリケーションプログラムである紙幣識別モジュール２２１が格納されている。ストレージ２３０には、紙幣種別パターンデータ２３２が格納されている。紙幣種別パターンデータ２３２は、紙幣の識別処理において比較対象となるデータであり、センサ部１００からの出力信号に対応した紙幣の種別ごとのマスターデータである。
【００１６】
紙幣識別モジュール２２１は、センサ部１００からの出力信号に基づく識別情報とストレージ２３０から読み込んだ紙幣種別パターンデータ２３２とを照合（パターンマッチング）することによって種別を判別する。なお、センサ部１００からの識別情報が、紙幣種別パターンデータ２３２の中のデータと合致するものがない場合には、紙幣識別モジュール２２１は、紙幣ＢＬを偽札であると判断するものとしても良い。
【００１７】
図２（Ａ）は、紙葉類識別装置１０の外観を示す概略斜視図である。紙葉類識別装置１０は、上蓋部３００と、土台部３１０と、本体部４００とを備えている。上蓋部３００は、土台部３１０の重力方向上側に積層されて配置されている。本体部４００は、上蓋部３００及び土台部３１０の双方に連結している。より具体的には、本体部４００と土台部３１０とは固定的に連結されており、本体部４００と上蓋部３００とは、ヒンジ部４１０によって開閉動作が可能なように連結している。なお、上蓋部３００及び土台部３１０には、図１で説明したセンサ部１００が設けられており、本体部４００には、制御部２００が収納されている。
【００１８】
上蓋部３００が閉じた状態における紙葉類識別装置１０のヒンジ部４１０とは反対側の上蓋部３００と土台部３１０との接触界面には、紙幣を挿入するための紙幣挿入口５００が設けられている。紙幣挿入口５００には、上蓋部３００及び土台部３１０の両方に、紙幣ＢＬの挿入を容易にするための回転駆動可能なローラ５１０が設けられている。図に示すように、紙幣ＢＬは、その短辺方向に紙幣挿入口５００から紙葉類識別装置１０の内部へと挿入される。
【００１９】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の紙葉類識別装置１０の上蓋部３００が開いた状態を示している。上蓋部３００の土台部３１０との接触面側にはセンサ部１００が、図中のＹ軸方向に渡って設けられている。一方、土台部３１０の上蓋部３００との接触面には搬送部６１０，６２０が設けられている。搬送部６１０，６２０は、制御部２００（図１）の指示に従ってモータによって回転駆動し、図中のＸ軸方向に紙幣ＢＬを搬送する。搬送部６１０，６２０の間には、補助ローラ６３０が設けられている。補助ローラ６３０は、搬送部６１０，６２０と同様にＹ軸方向に渡って設けられており、上蓋部３００が閉じた状態のときに、センサ部１００と接触するように設けられている。
【００２０】
図３は、図２（Ａ）で説明した紙葉類識別装置１０の上蓋部３００が閉じた状態におけるセンサ部１００及び補助ローラ６３０の状態を示している。図３は、センサ部１００と、補助ローラ６３０以外の構成要素の図示は省略されている。
【００２１】
図４は、図３に示す４−４切断の位置におけるセンサ部１００及び補助ローラ６３０の断面を示す概略断面図である。なお、図４には、補助ローラ６３０が収納されているケーシング６３５を追加して図示してある。
【００２２】
センサ部１００のケーシング１１１の内部には、可変インダクタンス部１１０が収納されている。可変インダクタンス部１１０は、磁歪特性を有する磁歪材料（例えばフェライト）で構成された直棒状の接触端子１１２と、接触端子１１２の外周を囲むように配置されたコイル１１３とを備えている。接触端子１１２は、一方の端部がケーシング１１１の内部において樹脂１１５によって固定されており、一方の端部がケーシング１１１の底面１１１ｅを貫通して外部に露出している。なお、センサ部１００には、複数の可変インダクタンス部１１０が図３のＹ軸方向に渡って一列に設けられている。
【００２３】
センサ部１００のケーシング１１１の底面１１１ｅと補助ローラ６３０のケーシング６３５の上面６３５ｅとは、検出対象である紙幣ＢＬが挿入可能な程度に空隙が設けられている。補助ローラ６３０は、その回転軸６３１が、ケーシング６３５の内部においてＺ軸方向に沿って上下運動が可能なように配置されており、スプリング６３２によってセンサ部１００に向かう方向へと付勢されている。ケーシング６３５の上面６３５ｅには、補助ローラ６３０の側面の一部が露出するように貫通孔が設けられており、これによって、補助ローラ６３０の一部は、ケーシング６３５から突出してセンサ部１００の接触端子１１２と接する。従って、センサ部１００の接触端子１１２は、紙幣ＢＬが挿入されていない状態では、補助ローラ６３０を介してスプリング６３２から一定の押圧力を受けた状態となる。
【００２４】
図５は、紙葉類識別装置１０に紙幣ＢＬが挿入されて搬送されている状態のセンサ部１００及び補助ローラ６３０を示しており、紙幣ＢＬが図示されている点以外は、図４とほぼ同じである。紙幣ＢＬは、センサ部１００と補助ローラ６３０との間を図中の矢印ＰＤの方向に搬送される。この際、補助ローラ６３０は、その回転軸６３１が紙幣ＢＬの厚みｔだけ重力方向に押下される。従って、センサ部１００の接触端子１１２がスプリング６３２から受ける押圧力は、紙幣ＢＬの厚みｔに比例して増加する。すると磁歪特性を有する接触端子１１２は、スプリング６３２からの押圧力に応じてその透磁率が変化し、コイル１１３のインダクタンスが変化する。また、同時に、接触端子１１２と接する領域に存在する紙幣ＢＬの磁気インクの磁気量によってもコイル１１３のインダクタンスは変化する。センサ部１００は、可変インダクタンス部１１０のインダクタンスの変化を検出信号として出力する。
【００２５】
図６（Ａ）は、検出対象である紙幣ＢＬを模式的に示す概略図である。紙幣ＢＬは通常、磁気インクによる印刷が施されている。図６（Ａ）には、印刷された領域にハッチングを付して示してある。このハッチング領域を「磁気インク領域ＢＬｉ」と呼び、それ以外の領域を「非磁気インク領域ＢＬｎ」と呼ぶ。
【００２６】
図６（Ｂ）は、センサ部１００の可変インダクタンス部１１０の１つが紙幣ＢＬを図６（Ａ）の矢印Ｓに沿って走査した場合に出力する出力信号を示すグラフである。このグラフＧは、横軸がセンサ部１００による走査距離を示しており、縦軸が、センサ部１００が出力した可変インダクタンス部１１０のインダクタンスの値を示している。
【００２７】
このグラフＧに示すように、紙幣ＢＬの走査を開始すると、まず紙幣ＢＬの厚みに応じて可変インダクタンス部１１０のインダクタンスは低下する。このときのセンサ部１００の出力値を「非磁気インク領域出力値ＩＤ1」と呼ぶ。なお、紙幣ＢＬを挿入する前のセンサ部１００の出力値を「基準出力値ＩＤ0」と呼ぶ。
【００２８】
その後、センサ部１００が、第１の磁気インク領域ＢＬｉ１（図６（Ａ））にさしかかると、当該領域の磁気インク量（磁気量）に応じて可変インダクタンス部１１０のインダクタンスは増加する。このときのセンサ部１００の出力値を「第１の磁気インク領域出力値ＩＤ2」と呼ぶ。センサ部１００が第１の磁気インク領域ＢＬｉ１を通過して再び非磁気インク領域ＢＬｎにさしかかると可変インダクタンス部１１０のインダクタンスは低下し、センサ部１００の出力値は、非磁気インク領域出力値ＩＤ1に戻る。
【００２９】
センサ部１００の走査領域が第２の磁気インク領域ＢＬｉ２に至ると、センサ部１００の出力値は、第２の磁気インク領域ＢＬｉ２の磁気量に応じて増加する（第２の磁気インク領域出力値ＩＤ3）。また、センサ部１００の走査領域が非磁気インク領域ＢＬｎに至ると、センサ部１００の出力値は、非磁気インク領域出力値ＩＤ1となり、紙幣ＢＬの走査が終了するとセンサ部１００の出力値は、基準出力値ＩＤ0に戻る。
【００３０】
これまでの説明からも理解できるように、このセンサ部１００では、基準出力値ＩＤ0と非磁気インク領域出力値ＩＤ1との差から紙幣の厚みを検出することが可能である。また、非磁気インク領域出力値ＩＤ1と磁気インク領域出力値ＩＤ2，ＩＤ3との差から、紙幣ＢＬの各領域ごとの磁気インク量を検出することができる。
【００３１】
このように、本実施例の紙葉類識別装置１０では、１つの可変インダクタンス部１１０の出力値から紙幣ＢＬの厚み及び領域ごとの磁気インク量を検出することができる。従って、装置を大型化することなく、識別に用いられる識別情報を増加させることができ、装置の識別精度を向上することができる。
【００３２】
Ｂ．第２実施例：
図７は本発明の第２実施例として紙葉類識別装置の検出部の内部構造を示す概略断面図である。第２実施例の紙葉類識別装置は、図７に示すセンサ部１００Ａの内部構造以外は、第１実施例で説明したものと同様である。
【００３３】
センサ部１００Ａの可変インダクタンス部１１０Ａは、ケーシング１１１の内部に、断面形状が略円計上である接触端子１１２Ａと、接触端子１１２Ａの外周に配置されたコイル１１３とを有している。なお、接触端子１１２Ａは、第１実施例の接触端子１１２とは異なり磁歪特性を有していなくとも良い。
【００３４】
接触端子１１２Ａは、その一端が略球面形状に加工された球面部１１２Ａｓを有しており、接触端子１１２Ａの他端は、接触端子１１２Ａを重力方向に付勢するようにケーシング１１１の内部に設けられたスプリング１１６と連結している。接触端子１１２Ａは、その球面部１１２Ａｓがケーシング１１１の底面１１１ｅに設けられた貫通孔から突出するように配置されている。
【００３５】
接触端子１１２Ａは、球面部１１２Ａｓとスプリング１１６とで挟まれた部位をコイル１１３によって囲まれている。このコイル１１３で囲まれた部位を「本体部１１２Ａｍ」と呼ぶ。この本体部１１２Ａｍは、球面部１１２Ａｓ側より、スプリング１１６との連結部位側の方が半径が小さくなるように設けられている（例えばその径の比は２：１であるとしても良い）。従って、接触端子１１２Ａがスプリング１１６によってＺ軸方向に上下に移動すると、それに応じてコイル１１３のインダクタンスが変化する。
【００３６】
補助ローラ６３０は、第１実施例と同様に（図４参照）、ケーシング６３５Ａに格納されているが、第１実施例とは異なり、その回転軸６３１はＺ軸方向に沿って変位しない。補助ローラ６３０のケーシング６３５の上面６３５ｅとセンサ部１００Ａのケーシング１１１の底面１１１ｅとの間には紙幣ＢＬが挿入可能な空隙が設けられており、補助ローラ６３０の側面の一部は、ケーシング６３５の上面６３５ｅから露出している。これによって、紙幣ＢＬが挿入されていない状態では、センサ部１００Ａの接触端子１１２Ａの球面部１１２Ａｓが、ケーシング１１１の底面１１１ｅから突出して、補助ローラ６３０の側面と接している。
【００３７】
図８は、紙葉類識別装置１０に紙幣ＢＬが挿入されて搬送されている状態のセンサ部１００Ａ及び補助ローラ６３０を示しており、紙幣ＢＬが図示されている点以外は、図７とほぼ同じである。紙幣ＢＬは、センサ部１００Ａの接触端子１１２Ａ及び補助ローラ６３０に挟持されて矢印ＰＤの方向へと搬送される。この際、接触端子１１２Ａは、紙幣ＢＬの厚みｔだけＺ軸方向に変位する。従って、可変インダクタンス部１１０Ａのインダクタンスが変化する。また、同時に、接触端子１１２Ａと接する領域に存在する紙幣ＢＬの磁気インクの磁気量によっても可変インダクタンス部１１０Ａのインダクタンスは変化する。センサ部１００Ａは、可変インダクタンス部１１０Ａのインダクタンスの変化を検出信号として出力する。
【００３８】
このように、本実施例の構成によれば、接触端子１１２Ａに磁歪特性を有する磁歪材料を用いることなく、第１実施例と同様に、１つの可変インダクタンス部１１０Ａから、紙葉類の厚みと紙葉類の領域ごとの磁気インク含有量を同時に検出することが可能である。
【００３９】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４０】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例において、紙葉類識別装置１０は、紙幣ＢＬを識別していたが、他の磁気インクを含有する紙葉類を識別するものとしても良い。
【００４１】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例において、紙葉類識別装置１０のセンサ部１００，１００Ａの接触端子１１２，１１２Ａ及びコイル１１３は省略されてもよい。センサ部は、紙葉類の厚みと磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、可変インダクタンス部のインダクタンスに応じて出力信号を生成する出力信号生成部とを有していれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】紙葉類識別装置の構成を示すブロック図。
【図２】紙葉類識別装置の外観を示す概略斜視図。
【図３】検出部の一部の外観を示す概略斜視図。
【図４】検出部の一部の内部構造を示す概略断面図。
【図５】紙葉類を走査している検出部の一部の内部構造を示す概略断面図。
【図６】紙幣を示す模式図及び検出部の紙幣の走査距離と出力信号値との関係を示すグラフ。
【図７】第２実施例における検出部の一部内部構造を示す概略断面図。
【図８】第２実施例における検出部の一部内部構造を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１０…紙葉類識別装置
１００，１００Ａ…センサ部
１１０,１１０Ａ…可変インダクタンス部
１１１…ケーシング
１１１ｅ…底面
１１２，１１２Ａ…接触端子
１１２Ａｍ…本体部
１１２Ａｓ…球面部
１１３…コイル
１１５…樹脂
１１６…スプリング
１２０…出力信号生成部
２００…制御部
２１０…中央処理装置
２２０…主記憶
２２１…紙幣識別モジュール
２３０…ストレージ
２３２…紙幣種別パターンデータ
３００…上蓋部
３１０…土台部
４００…本体部
４１０…ヒンジ部
５００…紙幣挿入口
５１０…ローラ
６１０，６２０…搬送部
６３０…補助ローラ
６３１…回転軸
６３２…スプリング
６３５，６３５Ａ…ケーシング
６３５ｅ…上面
ＢＬ…紙幣
ＢＬｉ…磁気インク領域
ＢＬｉ１…第１の磁気インク領域
ＢＬｉ２…第２の磁気インク領域
ＢＬｎ…非磁気インク領域
Ｇ…グラフ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気インクを含有する紙葉類の種別及び／又は真偽を識別する紙葉類識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気インクを含有する紙幣等の紙葉類の種別や真偽を識別（判別）することができる紙葉類識別装置が広く知られている。そうした紙葉類識別装置においては、磁気インクの含有量や、紙葉類の厚みを検出することによって識別を行うことができる（特許文献１等）。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１９５８１１号公報
【特許文献２】特開２００６−４２０６号公報
【０００４】
当該装置の識別精度を向上させるためには、紙葉類の厚みと磁気インク含有量の両者を検出することが好ましい。しかし、そのためにセンサの種類や数を増加させると、装置が大型化したり、複雑化してしまう可能性もある。これまでこうした問題に対して十分な工夫がなされてこなかったのが実情であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、簡易な構成で紙葉類の厚みと磁気インク含有量とを同時に検出する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態による装置は、磁気インクを含む紙葉類を識別するための紙葉類識別装置であって、前記紙葉類を検出するセンサ部と、前記センサ部の出力信号に基づいて前記紙葉類を識別する識別部とを備え、前記センサ部は、前記紙葉類の厚みと前記磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、前記可変インダクタンス部の前記インダクタンスに応じて前記出力信号を生成する出力信号生成部とを有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、センサ部は、磁気インク量と紙葉類の厚みとを同時に、可変インダクタンス部のインダクタンスの変化として出力信号を出力するため、簡易な構成で紙葉類識別装置の識別精度を向上させることができる。
【０００８】
前記可変インダクタンス部は、前記紙葉類が前記センサ部を通過する際に、前記紙葉類の表面と接触する部位に設けられた接触素子と、前記接触素子の外周に設けられたコイル部と、前記紙葉類を介して前記接触素子に対して押圧力を加えるように、前記接触素子に向かう方向に付勢された付勢機構とを備え、前記接触素子は、前記付勢機構からの押圧力によって生じた歪に応じて透磁率が変化する磁歪素子によって構成されているものとしても良い。
【０００９】
この構成によれば、センサ部は、紙葉類の厚みを付勢機構によって接触素子に生じる歪に応じた可変インダクタンス部のインダクタンスの変化を出力信号として出力することが可能である。また、センサ部は、同時に、紙葉類に含まれる磁気インク量に応じた可変インダクタンス部のインダクタンスの変化を出力信号として出力することが可能である。
【００１０】
また、本発明の他の形態は、磁気インクを含む紙葉類を検出するセンサ部であって、前記紙葉類の厚みと前記磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、前記可変インダクタンス部の前記インダクタンスに応じて前記出力信号を生成する出力信号生成部とを備え、前記可変インダクタンス部は、前記紙葉類が前記インダクタンス部を通過する際に、前記紙葉類の表面と接触する部位に設けられた接触素子と、前記接触素子の外周に設けられたコイル部と、前記紙葉類を介して前記接触素子に対して押圧力を加えるように、前記接触素子に向かう方向に付勢された付勢機構とを備え、前記接触素子は、前記付勢機構からの押圧力によって生じた歪に応じて透磁率が変化する磁歪素子によって構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、紙葉類の厚みと含有する磁気インク量とを同時に検出可能なセンサ部を構成することができる。
【００１２】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、紙葉類を検出するセンサ部、そのセンサ部を備えた紙葉類識別装置等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
Ａ．第１実施例：
図１は本発明の一実施例としての紙幣の種別及び／又は真偽を識別する紙葉類識別装置１０の構成を示すブロック図である。この紙葉類識別装置１０は、センサ部１００と、制御部２００とを備えている。
【００１４】
センサ部１００は、可変インダクタンス部１１０と、出力信号生成部１２０とを備えている。検出対象である紙幣ＢＬは、搬送部６１０，６２０によって一定方向（図中矢印ＰＤ）に搬送される。これによってセンサ部１００は、紙幣ＢＬをその搬送方向ＰＤに走査し、出力信号生成部１２０によって生成された出力信号を制御部２００に送信する。なお、センサ部１００において検出する情報及び出力信号の内容については後述する。
【００１５】
制御部２００は、中央処理装置２１０と、主記憶２２０と、ストレージ２３０とを備えている。主記憶２２０には、アプリケーションプログラムである紙幣識別モジュール２２１が格納されている。ストレージ２３０には、紙幣種別パターンデータ２３２が格納されている。紙幣種別パターンデータ２３２は、紙幣の識別処理において比較対象となるデータであり、センサ部１００からの出力信号に対応した紙幣の種別ごとのマスターデータである。
【００１６】
紙幣識別モジュール２２１は、センサ部１００からの出力信号に基づく識別情報とストレージ２３０から読み込んだ紙幣種別パターンデータ２３２とを照合（パターンマッチング）することによって種別を判別する。なお、センサ部１００からの識別情報が、紙幣種別パターンデータ２３２の中のデータと合致するものがない場合には、紙幣識別モジュール２２１は、紙幣ＢＬを偽札であると判断するものとしても良い。
【００１７】
図２（Ａ）は、紙葉類識別装置１０の外観を示す概略斜視図である。紙葉類識別装置１０は、上蓋部３００と、土台部３１０と、本体部４００とを備えている。上蓋部３００は、土台部３１０の重力方向上側に積層されて配置されている。本体部４００は、上蓋部３００及び土台部３１０の双方に連結している。より具体的には、本体部４００と土台部３１０とは固定的に連結されており、本体部４００と上蓋部３００とは、ヒンジ部４１０によって開閉動作が可能なように連結している。なお、上蓋部３００及び土台部３１０には、図１で説明したセンサ部１００が設けられており、本体部４００には、制御部２００が収納されている。
【００１８】
上蓋部３００が閉じた状態における紙葉類識別装置１０のヒンジ部４１０とは反対側の上蓋部３００と土台部３１０との接触界面には、紙幣を挿入するための紙幣挿入口５００が設けられている。紙幣挿入口５００には、上蓋部３００及び土台部３１０の両方に、紙幣ＢＬの挿入を容易にするための回転駆動可能なローラ５１０が設けられている。図に示すように、紙幣ＢＬは、その短辺方向に紙幣挿入口５００から紙葉類識別装置１０の内部へと挿入される。
【００１９】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の紙葉類識別装置１０の上蓋部３００が開いた状態を示している。上蓋部３００の土台部３１０との接触面側にはセンサ部１００が、図中のＹ軸方向に渡って設けられている。一方、土台部３１０の上蓋部３００との接触面には搬送部６１０，６２０が設けられている。搬送部６１０，６２０は、制御部２００（図１）の指示に従ってモータによって回転駆動し、図中のＸ軸方向に紙幣ＢＬを搬送する。搬送部６１０，６２０の間には、補助ローラ６３０が設けられている。補助ローラ６３０は、搬送部６１０，６２０と同様にＹ軸方向に渡って設けられており、上蓋部３００が閉じた状態のときに、センサ部１００と接触するように設けられている。
【００２０】
図３は、図２（Ａ）で説明した紙葉類識別装置１０の上蓋部３００が閉じた状態におけるセンサ部１００及び補助ローラ６３０の状態を示している。図３は、センサ部１００と、補助ローラ６３０以外の構成要素の図示は省略されている。
【００２１】
図４は、図３に示す４−４切断の位置におけるセンサ部１００及び補助ローラ６３０の断面を示す概略断面図である。なお、図４には、補助ローラ６３０が収納されているケーシング６３５を追加して図示してある。
【００２２】
センサ部１００のケーシング１１１の内部には、可変インダクタンス部１１０が収納されている。可変インダクタンス部１１０は、磁歪特性を有する磁歪材料（例えばフェライト）で構成された直棒状の接触端子１１２と、接触端子１１２の外周を囲むように配置されたコイル１１３とを備えている。接触端子１１２は、一方の端部がケーシング１１１の内部において樹脂１１５によって固定されており、一方の端部がケーシング１１１の底面１１１ｅを貫通して外部に露出している。なお、センサ部１００には、複数の可変インダクタンス部１１０が図３のＹ軸方向に渡って一列に設けられている。
【００２３】
センサ部１００のケーシング１１１の底面１１１ｅと補助ローラ６３０のケーシング６３５の上面６３５ｅとは、検出対象である紙幣ＢＬが挿入可能な程度に空隙が設けられている。補助ローラ６３０は、その回転軸６３１が、ケーシング６３５の内部においてＺ軸方向に沿って上下運動が可能なように配置されており、スプリング６３２によってセンサ部１００に向かう方向へと付勢されている。ケーシング６３５の上面６３５ｅには、補助ローラ６３０の側面の一部が露出するように貫通孔が設けられており、これによって、補助ローラ６３０の一部は、ケーシング６３５から突出してセンサ部１００の接触端子１１２と接する。従って、センサ部１００の接触端子１１２は、紙幣ＢＬが挿入されていない状態では、補助ローラ６３０を介してスプリング６３２から一定の押圧力を受けた状態となる。
【００２４】
図５は、紙葉類識別装置１０に紙幣ＢＬが挿入されて搬送されている状態のセンサ部１００及び補助ローラ６３０を示しており、紙幣ＢＬが図示されている点以外は、図４とほぼ同じである。紙幣ＢＬは、センサ部１００と補助ローラ６３０との間を図中の矢印ＰＤの方向に搬送される。この際、補助ローラ６３０は、その回転軸６３１が紙幣ＢＬの厚みｔだけ重力方向に押下される。従って、センサ部１００の接触端子１１２がスプリング６３２から受ける押圧力は、紙幣ＢＬの厚みｔに比例して増加する。すると磁歪特性を有する接触端子１１２は、スプリング６３２からの押圧力に応じてその透磁率が変化し、コイル１１３のインダクタンスが変化する。また、同時に、接触端子１１２と接する領域に存在する紙幣ＢＬの磁気インクの磁気量によってもコイル１１３のインダクタンスは変化する。センサ部１００は、可変インダクタンス部１１０のインダクタンスの変化を検出信号として出力する。
【００２５】
図６（Ａ）は、検出対象である紙幣ＢＬを模式的に示す概略図である。紙幣ＢＬは通常、磁気インクによる印刷が施されている。図６（Ａ）には、印刷された領域にハッチングを付して示してある。このハッチング領域を「磁気インク領域ＢＬｉ」と呼び、それ以外の領域を「非磁気インク領域ＢＬｎ」と呼ぶ。
【００２６】
図６（Ｂ）は、センサ部１００の可変インダクタンス部１１０の１つが紙幣ＢＬを図６（Ａ）の矢印Ｓに沿って走査した場合に出力する出力信号を示すグラフである。このグラフＧは、横軸がセンサ部１００による走査距離を示しており、縦軸が、センサ部１００が出力した可変インダクタンス部１１０のインダクタンスの値を示している。
【００２７】
このグラフＧに示すように、紙幣ＢＬの走査を開始すると、まず紙幣ＢＬの厚みに応じて可変インダクタンス部１１０のインダクタンスは低下する。このときのセンサ部１００の出力値を「非磁気インク領域出力値ＩＤ1」と呼ぶ。なお、紙幣ＢＬを挿入する前のセンサ部１００の出力値を「基準出力値ＩＤ0」と呼ぶ。
【００２８】
その後、センサ部１００が、第１の磁気インク領域ＢＬｉ１（図６（Ａ））にさしかかると、当該領域の磁気インク量（磁気量）に応じて可変インダクタンス部１１０のインダクタンスは増加する。このときのセンサ部１００の出力値を「第１の磁気インク領域出力値ＩＤ2」と呼ぶ。センサ部１００が第１の磁気インク領域ＢＬｉ１を通過して再び非磁気インク領域ＢＬｎにさしかかると可変インダクタンス部１１０のインダクタンスは低下し、センサ部１００の出力値は、非磁気インク領域出力値ＩＤ1に戻る。
【００２９】
センサ部１００の走査領域が第２の磁気インク領域ＢＬｉ２に至ると、センサ部１００の出力値は、第２の磁気インク領域ＢＬｉ２の磁気量に応じて増加する（第２の磁気インク領域出力値ＩＤ3）。また、センサ部１００の走査領域が非磁気インク領域ＢＬｎに至ると、センサ部１００の出力値は、非磁気インク領域出力値ＩＤ1となり、紙幣ＢＬの走査が終了するとセンサ部１００の出力値は、基準出力値ＩＤ0に戻る。
【００３０】
これまでの説明からも理解できるように、このセンサ部１００では、基準出力値ＩＤ0と非磁気インク領域出力値ＩＤ1との差から紙幣の厚みを検出することが可能である。また、非磁気インク領域出力値ＩＤ1と磁気インク領域出力値ＩＤ2，ＩＤ3との差から、紙幣ＢＬの各領域ごとの磁気インク量を検出することができる。
【００３１】
このように、本実施例の紙葉類識別装置１０では、１つの可変インダクタンス部１１０の出力値から紙幣ＢＬの厚み及び領域ごとの磁気インク量を検出することができる。従って、装置を大型化することなく、識別に用いられる識別情報を増加させることができ、装置の識別精度を向上することができる。
【００３２】
Ｂ．第２実施例：
図７は本発明の第２実施例として紙葉類識別装置の検出部の内部構造を示す概略断面図である。第２実施例の紙葉類識別装置は、図７に示すセンサ部１００Ａの内部構造以外は、第１実施例で説明したものと同様である。
【００３３】
センサ部１００Ａの可変インダクタンス部１１０Ａは、ケーシング１１１の内部に、断面形状が略円計上である接触端子１１２Ａと、接触端子１１２Ａの外周に配置されたコイル１１３とを有している。なお、接触端子１１２Ａは、第１実施例の接触端子１１２とは異なり磁歪特性を有していなくとも良い。
【００３４】
接触端子１１２Ａは、その一端が略球面形状に加工された球面部１１２Ａｓを有しており、接触端子１１２Ａの他端は、接触端子１１２Ａを重力方向に付勢するようにケーシング１１１の内部に設けられたスプリング１１６と連結している。接触端子１１２Ａは、その球面部１１２Ａｓがケーシング１１１の底面１１１ｅに設けられた貫通孔から突出するように配置されている。
【００３５】
接触端子１１２Ａは、球面部１１２Ａｓとスプリング１１６とで挟まれた部位をコイル１１３によって囲まれている。このコイル１１３で囲まれた部位を「本体部１１２Ａｍ」と呼ぶ。この本体部１１２Ａｍは、球面部１１２Ａｓ側より、スプリング１１６との連結部位側の方が半径が小さくなるように設けられている（例えばその径の比は２：１であるとしても良い）。従って、接触端子１１２Ａがスプリング１１６によってＺ軸方向に上下に移動すると、それに応じてコイル１１３のインダクタンスが変化する。
【００３６】
補助ローラ６３０は、第１実施例と同様に（図４参照）、ケーシング６３５Ａに格納されているが、第１実施例とは異なり、その回転軸６３１はＺ軸方向に沿って変位しない。補助ローラ６３０のケーシング６３５の上面６３５ｅとセンサ部１００Ａのケーシング１１１の底面１１１ｅとの間には紙幣ＢＬが挿入可能な空隙が設けられており、補助ローラ６３０の側面の一部は、ケーシング６３５の上面６３５ｅから露出している。これによって、紙幣ＢＬが挿入されていない状態では、センサ部１００Ａの接触端子１１２Ａの球面部１１２Ａｓが、ケーシング１１１の底面１１１ｅから突出して、補助ローラ６３０の側面と接している。
【００３７】
図８は、紙葉類識別装置１０に紙幣ＢＬが挿入されて搬送されている状態のセンサ部１００Ａ及び補助ローラ６３０を示しており、紙幣ＢＬが図示されている点以外は、図７とほぼ同じである。紙幣ＢＬは、センサ部１００Ａの接触端子１１２Ａ及び補助ローラ６３０に挟持されて矢印ＰＤの方向へと搬送される。この際、接触端子１１２Ａは、紙幣ＢＬの厚みｔだけＺ軸方向に変位する。従って、可変インダクタンス部１１０Ａのインダクタンスが変化する。また、同時に、接触端子１１２Ａと接する領域に存在する紙幣ＢＬの磁気インクの磁気量によっても可変インダクタンス部１１０Ａのインダクタンスは変化する。センサ部１００Ａは、可変インダクタンス部１１０Ａのインダクタンスの変化を検出信号として出力する。
【００３８】
このように、本実施例の構成によれば、接触端子１１２Ａに磁歪特性を有する磁歪材料を用いることなく、第１実施例と同様に、１つの可変インダクタンス部１１０Ａから、紙葉類の厚みと紙葉類の領域ごとの磁気インク含有量を同時に検出することが可能である。
【００３９】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４０】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例において、紙葉類識別装置１０は、紙幣ＢＬを識別していたが、他の磁気インクを含有する紙葉類を識別するものとしても良い。
【００４１】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例において、紙葉類識別装置１０のセンサ部１００，１００Ａの接触端子１１２，１１２Ａ及びコイル１１３は省略されてもよい。センサ部は、紙葉類の厚みと磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、可変インダクタンス部のインダクタンスに応じて出力信号を生成する出力信号生成部とを有していれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】紙葉類識別装置の構成を示すブロック図。
【図２】紙葉類識別装置の外観を示す概略斜視図。
【図３】検出部の一部の外観を示す概略斜視図。
【図４】検出部の一部の内部構造を示す概略断面図。
【図５】紙葉類を走査している検出部の一部の内部構造を示す概略断面図。
【図６】紙幣を示す模式図及び検出部の紙幣の走査距離と出力信号値との関係を示すグラフ。
【図７】第２実施例における検出部の一部内部構造を示す概略断面図。
【図８】第２実施例における検出部の一部内部構造を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１０…紙葉類識別装置
１００，１００Ａ…センサ部
１１０,１１０Ａ…可変インダクタンス部
１１１…ケーシング
１１１ｅ…底面
１１２，１１２Ａ…接触端子
１１２Ａｍ…本体部
１１２Ａｓ…球面部
１１３…コイル
１１５…樹脂
１１６…スプリング
１２０…出力信号生成部
２００…制御部
２１０…中央処理装置
２２０…主記憶
２２１…紙幣識別モジュール
２３０…ストレージ
２３２…紙幣種別パターンデータ
３００…上蓋部
３１０…土台部
４００…本体部
４１０…ヒンジ部
５００…紙幣挿入口
５１０…ローラ
６１０，６２０…搬送部
６３０…補助ローラ
６３１…回転軸
６３２…スプリング
６３５，６３５Ａ…ケーシング
６３５ｅ…上面
ＢＬ…紙幣
ＢＬｉ…磁気インク領域
ＢＬｉ１…第１の磁気インク領域
ＢＬｉ２…第２の磁気インク領域
ＢＬｎ…非磁気インク領域
Ｇ…グラフ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気インクを含む紙葉類を識別するための紙葉類識別装置であって、
前記紙葉類を検出するセンサ部と、
前記センサ部の出力信号に基づいて前記紙葉類を識別する識別部と、
を備え、
前記センサ部は、
前記紙葉類の厚みと前記磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、
前記可変インダクタンス部の前記インダクタンスに応じて前記出力信号を生成する出力信号生成部と、
を有する、紙葉類識別装置。
【請求項２】
請求項１記載の紙葉類識別装置であって、
前記可変インダクタンス部は、
前記紙葉類が前記センサ部を通過する際に、前記紙葉類の表面と接触する部位に設けられた接触素子と、
前記接触素子の外周に設けられたコイル部と、
前記紙葉類を介して前記接触素子に対して押圧力を加えるように、前記接触素子に向かう方向に付勢された付勢機構と、
を備え、
前記接触素子は、前記付勢機構からの押圧力によって生じた歪に応じて透磁率が変化する磁歪素子によって構成されている、紙葉類識別装置。
【請求項３】
磁気インクを含む紙葉類を検出するセンサ部であって、
前記紙葉類の厚みと前記磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、
前記可変インダクタンス部の前記インダクタンスに応じて前記出力信号を生成する出力信号生成部と、
を備え、
前記可変インダクタンス部は、
前記紙葉類が前記インダクタンス部を通過する際に、前記紙葉類の表面と接触する部位に設けられた接触素子と、
前記接触素子の外周に設けられたコイル部と、
前記紙葉類を介して前記接触素子に対して押圧力を加えるように、前記接触素子に向かう方向に付勢された付勢機構と、
を備え、
前記接触素子は、前記付勢機構からの押圧力によって生じた歪に応じて透磁率が変化する磁歪素子によって構成されている、センサ部。
【請求項１】
磁気インクを含む紙葉類を識別するための紙葉類識別装置であって、
前記紙葉類を検出するセンサ部と、
前記センサ部の出力信号に基づいて前記紙葉類を識別する識別部と、
を備え、
前記センサ部は、
前記紙葉類の厚みと前記磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、
前記可変インダクタンス部の前記インダクタンスに応じて前記出力信号を生成する出力信号生成部と、
を有する、紙葉類識別装置。
【請求項２】
請求項１記載の紙葉類識別装置であって、
前記可変インダクタンス部は、
前記紙葉類が前記センサ部を通過する際に、前記紙葉類の表面と接触する部位に設けられた接触素子と、
前記接触素子の外周に設けられたコイル部と、
前記紙葉類を介して前記接触素子に対して押圧力を加えるように、前記接触素子に向かう方向に付勢された付勢機構と、
を備え、
前記接触素子は、前記付勢機構からの押圧力によって生じた歪に応じて透磁率が変化する磁歪素子によって構成されている、紙葉類識別装置。
【請求項３】
磁気インクを含む紙葉類を検出するセンサ部であって、
前記紙葉類の厚みと前記磁気インクの含有量に応じてインダクタンスが変化する可変インダクタンス部と、
前記可変インダクタンス部の前記インダクタンスに応じて前記出力信号を生成する出力信号生成部と、
を備え、
前記可変インダクタンス部は、
前記紙葉類が前記インダクタンス部を通過する際に、前記紙葉類の表面と接触する部位に設けられた接触素子と、
前記接触素子の外周に設けられたコイル部と、
前記紙葉類を介して前記接触素子に対して押圧力を加えるように、前記接触素子に向かう方向に付勢された付勢機構と、
を備え、
前記接触素子は、前記付勢機構からの押圧力によって生じた歪に応じて透磁率が変化する磁歪素子によって構成されている、センサ部。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−３７４６（Ｐ２００９−３７４６Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６４８８０（Ｐ２００７−１６４８８０）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（５０４３７３０９３）日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 (1,225)
【Ｆターム（参考）】
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