(57)【要約】  【課題】  本発明は、小さい対象物に対してもその相対的な面積比を小さくすることができるとともに、検知するのに十分な出力感度を備えた金属検知センサを提供することを目的とする。  【解決手段】  駆動コイルＬ１を構成する基板層１０−１の表面及び基板層１０−１〜１０−ｎの界面それぞれに形成される導線パターン１１は、基板層１０−１〜１０−（ｎ−１）を貫通するスルーホール１２を通じて電気的に接続される。同様に、検出コイルＬ２を構成する基板層１０−（２ｎ−１）の表面及び基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）の界面それぞれに形成される導線パターン１１は、基板層１０−（ｎ＋１）〜１０−（２ｎ−１）を貫通するスルーホール１２を通じて電気的に接続される。【選択図】      図２
2008058241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生する第１コイルと、該第１コイルで発生した磁界により誘起電圧を発生する第２コイルと、前記第１コイルに発振信号を与える発振回路と、前記第２コイルで発生した誘起電圧を電気信号として出力する信号生成回路と、を備え、前前記第２コイルで発生した誘起電圧が金属物の有無によって変化することで値が変化する前記電気信号を前記信号生成回路より出力する金属検知センサにおいて、
前記第１及び第２コイルそれぞれが、
複数の基板層よりなる多層基板と、
該多層基板の表面及び界面それぞれに渦巻形状に形成される複数の導線パターンと、
前記基板層を貫通して前記基板層両面の前記導線パターンを電気的に接続するスルーホールと、
を備え、
前記第１コイルを形成する前記多層基板と前記第２コイルを形成する前記多層基板とを重ねて設置することを特徴とする金属検知センサ。
【請求項２】
前記スルーホールが前記基板層に１つ設けられるとともに、
当該スルーホールによって、前記基板層両面に形成される２つの前記導線パターンそれぞれの一方の端部を互いに電気的に接続することで、前記第１及び第２コイルそれぞれを構成する複数の前記導線パターンが直列に接続されることを特徴とする請求項１に記載の金属検知センサ。
【請求項３】
前記基板層両面に形成される２つの前記導線パターンの巻き線方向が逆となることで、前記第１及び第２コイルそれぞれを構成する複数の前記導線パターンを電流が流れる方向を同一とすることを特徴とする請求項２に記載の金属検知センサ。
【請求項４】
前記スルーホールが前記基板層に２つ設けられるとともに、
当該スルーホールによって、前記基板層両面に形成される２つの前記導線パターンそれぞれの両端部を互いに電気的に接続することで、前記第１及び第２コイルそれぞれを構成する複数の前記導線パターンが並列に接続されることを特徴とする請求項１に記載の金属検知センサ。
【請求項５】
前記基板層両面に形成される２つの前記導線パターンの巻き線方向が同一となることで、前記第１及び第２コイルそれぞれを構成する複数の前記導線パターンを電流が流れる方向を同一とすることを特徴とする請求項４に記載の金属検知センサ。
【請求項６】
前記基板層の表面及び界面に形成される複数の前記導線パターンが重なることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の金属検知センサ。
【請求項７】
前記基板層の表面及び界面に形成される複数の前記導線パターンのうち少なくとも二つの前記導線パターンが互いにずらした位置に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の金属検知センサ。
【請求項８】
紙葉類を受入れる受入部と、該受入部に投入された前記紙葉類を１枚ずつ繰り出す繰り出し部と、該繰り出し部により繰り出された前記紙葉類を機内へ搬送する搬送部と、を備える紙葉類処理機において、
前記受入部の前記紙葉類の面と接触する部分にマトリクス状に配置される複数の金属検知センサを備え、
該複数の金属検知センサの少なくとも一部が、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の金属検知センサであることを特徴とする紙葉類処理機。
【請求項９】
前記金属検知センサとして、前記第１及び第２コイルが設置される基板の基板面積の異なる複数種類の金属検知センサを備えることを特徴とする請求項８に記載の紙葉類処理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホッチキスやクリップなどの金属物を検出する金属検知センサに関するもので、特に、搬入する紙葉などに挟まれた金属物を検出する金属検知センサに関する。又、本発明は、このような金属検知センサを備え、紙葉類を複写や枚数計数などの各種処理を行う紙葉類処理機に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙幣その他の紙葉類の計数を行う紙葉類計数機や、紙幣の入出金を行う紙幣入出金機や、記録紙に複製を行う電子複写機などといった紙葉類処理機において、紙葉や原稿が載置されて搬送を行う搬送装置が設置される。又、紙葉類処理機では、紙葉類の間に異物が混入している場合、各処理が異物によって停止させられる場合があるだけでなく、各処理を行うための機器内部の部品や紙葉類自身が混入している異物によって損傷させてしまう原因になることがある。そのため、上述の搬送装置において、紙葉類を載置する収納部などにおいて、コインやクリップやホッチキスなどといった金属物による異物を検出する金属検知センサが設けられる。
【０００３】
このような金属検知センサを備える収納部となる紙幣投入口を有することで、紙幣投入口の固定狭持板と可動狭持板とによって紙幣を挟むように投入したとき、投入された紙幣間に挟まれた異物の検出を行う紙葉類処理機が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１による紙葉類処理機によると、発振回路により発振信号が供給される検出コイルに金属物による異物が近づいたとき、検出コイルに渦電流が発生して、そのインピーダンスが増大する。そのため、発振回路による発振信号の発振振幅が小さくなり、その振幅レベルが所定値より下がることがトリガーとなって、金属物による異物が検出される。
【０００４】
又、電子複写機においても、複写するための原稿を給紙する自動原稿搬送装置に金属検知センサが設けられ、この金属検知センサでホッチキスやクリップを検出すると、原稿の搬送動作を停止させるものが提案されている（特許文献２参照）。この自動原稿搬送装置に設けられた金属検知センサは、差動トランスを用いて、１次側となる駆動コイルに与えられる発振回路の出力電圧と、２次側となる基準コイル及び検出コイルに発生する電圧との位相差を検知することで、ホッチキスやクリップの有無を検出する。
【特許文献１】特公平７−７６９９３号公報
【特許文献２】特開平８−１１３３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の自動原稿搬送装置では、金属検知センサが、原稿搬送路上にライン状に設けられている。そのため、搬送路上に原稿が繰り出されて金属検知センサ近傍まで搬送されるまで、金属物による異物の検出が成されない。そのため、異物の存在する位置によっては、原稿の大部分が繰り出されてしまうため、異物が発見された原稿を搬送路上から除去することが煩雑となる場合がある。
【０００６】
それに対して、特許文献１に記載の紙葉類処理機によると、固定狭持板と平行に取り付けられたプリント基板の表面に検出コイルが設けられることで、検出コイルが面状に配置されるとともに、搬送路に繰り出される前に異物の検出が行われる。又、複数の検出コイルをプリント基板表面に配置して、金属物による異物との相対的な大きさを小さくすることで、検出精度を高めることができる。
【０００７】
しかしながら、この検出コイルによる検出精度を高めるために分割して配置するものとした場合、検出コイルの巻き数が少なくなってしまう。この検出コイルは、巻き数が少なくなることにより発生する電力が小さくなり、金属物を検知するための感度が下がってしまう。よって、特許文献１の紙葉類処理機のように、検出コイルをプリント基板表面に設置する場合、１つの検出コイルによるコイル面積には検出コイルの感度に応じた下限が存在する。そのため、下限となるコイル面積を備える検出コイルとしても、検出対象物となる金属物によっては、検出対象物の大きさに対する検出コイルのコイル面積が大きく、検出不可能である場合がある。
【０００８】
このような問題を鑑みて、本発明は、小さな対象物に対してもその相対的な面積比を小さくすることができるとともに、検知するのに十分な出力感度を備えた金属検知センサを提供することを目的とする。又、本発明は、この金属検知センサを備えることで、小さな異物となる金属物を検出することのできる紙葉類処理機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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の金属検知センサは、磁界を発生する第１コイルと、該第１コイルで発生した磁界により誘起電圧を発生する第２コイルと、前記第１コイルに発振信号を与える発振回路と、前記第２コイルで発生した誘起電圧を電気信号として出力する信号生成回路と、を備え、前前記第２コイルで発生した誘起電圧が金属物の有無によって変化することで値が変化する前記電気信号を前記信号生成回路より出力する金属検知センサにおいて、前記第１及び第２コイルそれぞれが、複数の基板層よりなる多層基板と、該多層基板の表面及び界面それぞれに渦巻形状に形成される複数の導線パターンと、前記基板層を貫通して前記基板層両面の前記導線パターンを電気的に接続するスルーホールと、を備え、前記第１コイルを形成する前記多層基板と前記第２コイルを形成する前記多層基板とを重ねて設置することを特徴とする。
【００１０】
このような金属検知センサにおいて、前記スルーホールが前記基板層に１つ設けられるとともに、当該スルーホールによって、前記基板層両面に形成される２つの前記導線パターンそれぞれの一方の端部を互いに電気的に接続することで、前記第１及び第２コイルそれぞれを構成する複数の前記導線パターンが直列に接続されるものとしても構わない。このとき、前記基板層両面に形成される２つの前記導線パターンの巻き線方向が逆となることで、前記第１及び第２コイルそれぞれを構成する複数の前記導線パターンを電流が流れる方向を同一とする。
【００１１】
又、前記スルーホールが前記基板層に２つ設けられるとともに、当該スルーホールによって、前記基板層両面に形成される２つの前記導線パターンそれぞれの両端部を互いに電気的に接続することで、前記第１及び第２コイルそれぞれを構成する複数の前記導線パターンが並列に接続されるものとしても構わない。このとき、前記基板層両面に形成される２つの前記導線パターンの巻き線方向が同一となることで、前記第１及び第２コイルそれぞれを構成する複数の前記導線パターンを電流が流れる方向を同一とする。
【００１２】
更に、前記基板層の表面及び界面に形成される複数の前記導線パターンが重なるものとしても構わないし、前記基板層の表面及び界面に形成される複数の前記導線パターンのうち少なくとも二つの前記導線パターンが互いにずらした位置に配置されるものとしても構わない。
【００１３】
このような金属検知センサにおいて、前記多層基板を、その基板表面の縦横がそれぞれ１０〜１５ｍｍとなる基板とすることで、ホッチキスやクリップなどの小さな金属物の検出が可能となる。又、前記導線パターンにおいて、パターン幅を０．０２〜０．１ｍｍとするとともに、パターン間隔を０．０２〜０．１ｍｍとすることで、十分な巻き数を得ることができ、前記多層基板の層数を少なくすることができる。
【００１４】
又、本発明の紙葉類処理機は、紙葉類を受入れる受入部と、該受入部に投入された前記紙葉類を１枚ずつ繰り出す繰り出し部と、該繰り出し部により繰り出された前記紙葉類を機内へ搬送する搬送部と、を備える紙葉類処理機において、前記受入部の前記紙葉類の面と接触する部分にマトリクス状に配置される複数の金属検知センサを備え、該複数の金属検知センサの少なくとも一部が、上述のいずれかの金属検知センサであることを特徴とする。
【００１５】
このような紙葉類処理機において、前記金属検知センサとして、前記第１及び第２コイルが設置される基板の基板面積の異なる複数種類の金属検知センサを備えるものとしても構わない。このとき、前記搬送装置に繰り出しを行う繰り出し部に近い位置ほど、前記基板面積の狭い基板を備える前記金属検知センサが設置される。
【００１６】
又、前記紙葉投入装置において、前記紙葉類の端辺と接触する部分に複数の金属検知センサを備えるものとしても構わない。このとき、前記搬送装置に繰り出しを行う繰り出し部に近い位置ほど、前記基板面積の狭い基板を備える前記金属検知センサが設置されるものとしても構わない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、多層基板の複数の界面及び表面に形成された導体パターンを電気的に接続することでコイルが形成されるため、多層基板の基板面積を小さくしても金属物を検出するのに十分な磁界の発生を行うことができるとともに、金属物により影響を受ける磁界の変化を検出するのに十分な電圧を発生することができる。よって、小さな金属物に対するコイルの相対的な面積比を小さくすることができるため、検知するのに十分な出力感度を備えることができる。又、この金属検出センサを紙葉類処理機にマトリクス状に配置することで、小さな異物となる金属物を高精度で検出でき、紙葉類と共に金属物を繰り出して、紙葉類処理機の部品損傷や紙葉類自体の損傷が発生することを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜金属検知センサの基本構成＞
まず、以下の各実施形態における金属検知センサの基本構成について、図１を参照して説明する。図１は、金属検知センサの構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１の金属検知センサは、金属検知を行うための磁界を発生する駆動コイルＬ１と、駆動コイルＬ１で発生した磁界により電磁誘導されて誘起電圧を発生する検出コイルＬ２と、駆動コイルＬ１に磁界を発生させるための発振信号を供給する発振回路１と、検出コイルＬ２が電磁誘導されることで得られた電気信号を全波整流する全波整流回路２と、全波整流回路２で全波整流することで得られた電圧信号を増幅する増幅回路３と、増幅回路３で増幅された電圧信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路４と、を備え、Ａ／Ｄ変換回路４で得られたデジタル信号が外部のＣＰＵに出力される。
【００２０】
このように構成される金属検知センサは、発振回路１から供給される発振信号の電気振動によって磁界を発生すると、この磁界によって検出コイルＬ２が電磁誘導して、検出コイルＬ２の両端が電圧振動する。この検出コイルＬ２における電圧振動による電気信号が全波整流回路２で全波整流されることで平滑化されて、直流となる電圧信号に変換されると、この電圧信号が増幅回路３で増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路４でデジタル信号に変換されて外部に出力される。
【００２１】
このように動作する金属検知センサにおいて、駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２の近傍に金属物が存在する場合、金属物に発生する渦電流によって検出コイルＬ２のインピーダンスが増大する。これにより、検出コイルＬ２による電圧振動の振幅が小さくなることから、振幅が小さくなった電気信号が全波整流回路２で全波整流される。よって、その値が低くなった電圧信号が増幅回路３で増幅された後に、Ａ／Ｄ変換回路４でデジタル信号に変換された外部に出力される。
【００２２】
よって、外部のＣＰＵでは、金属検知センサから入力されたデジタル信号の値が所定値より低くなったことが検知されると、金属物による異物が検出される。この金属物の異物が検出されることで、後述する紙葉類処理機などにおいて紙葉類の繰り出し動作の停止などが行われる。この金属検知センサの構成については、以下の各実施形態において共通の構成となる。よって、以下の各実施形態では、その構造の異なる駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２について、詳細に説明する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態となる金属検知センサについて、図面を参照して説明する。尚、図２及び図３は、本実施形態における金属検知センサに用いる駆動コイル及び検出コイルの構成を示す図である。
【００２４】
駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２はそれぞれ、図２の断面図に示すように、多層基板１０の表面及び界面に形成された渦巻状の導線パターン１１によって形成される。ここで、多層基板１０は、２ｎ−１層（ｎは２以上の自然数）となる基板層１０−１〜１０−（２ｎ−１）によって構成される。そして、基板層１０−１の表面及び基板層１０−１〜１０−ｎそれぞれの間に形成される界面に形成される導線パターン１１によって、駆動コイルＬ１が構成される。同様に、基板層１０−（２ｎ−１）の表面及び基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）それぞれの間に形成される界面に形成される導線パターン１１によって、検出コイルＬ２が構成される。
【００２５】
又、駆動コイルＬ１を構成する基板層１０−１の表面及び基板層１０−１〜１０−ｎの界面それぞれに形成される導線パターン１１は、基板層１０−１〜１０−（ｎ−１）を貫通するスルーホール１２を通じて電気的に接続される。同様に、検出コイルＬ２を構成する基板層１０−（２ｎ−１）の表面及び基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）の界面それぞれに形成される導線パターン１１は、基板層１０−（ｎ＋１）〜１０−（２ｎ−１）を貫通するスルーホール１２を通じて電気的に接続される。
【００２６】
このとき、スルーホール１２は、各基板層１０−１〜１０−（ｎ−１），１０−（ｎ＋１）〜１０−（２ｎ−１）に対して１つずつ形成される。よって、駆動コイルＬ１を構成する基板層１０−１の表面及び基板層１０−１〜１０−ｎの界面それぞれに形成される導線パターン１１が、スルーホール１２によって直列に接続される。同様に、検出コイルＬ２を構成する基板層１０−（２ｎ−１）の表面及び基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）の界面それぞれに形成される導線パターン１１が、スルーホール１２によって直列に接続される。
【００２７】
このように駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２それぞれを形成する導線パターン１１の多層基板１０の表面上及び界面上におけるパターン形状について、図３を参照して説明する。尚、駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２それぞれにおいて各層における導線パターン１１は同様であるため、駆動コイルＬ１を形成する基板層１０−１〜１０−３それぞれによる表面及び界面における導線パターン１１を代表して図３に示し、この図３に示したパターン形状に基づいて説明する。尚、図３においては、基板層１０−１〜１０−３それぞれの表面に対して形成される導線パターン形状を示す。
【００２８】
図３に示すように、基板層１０−１の表面には、反時計回りの方向に中心に向かうような渦巻形状となる導線パターン１１ａが形成される。そして、導線パターン１１ａの最外周の端部１１１に発振回路１と電気的に接続されるためのコンタクト層１３が設けられるとともに、導線パターン１１ａの中心位置の端部１１２に基板層１０−１を貫通するスルーホール１２ａが接続される。
【００２９】
又、基板層１０−１，１０−２の界面、即ち、基板層１０−２の表面には、導線パターン１１ａと逆側となる（時計回りの方向に中心に向かう）渦巻形状の導線パターン１１ｂが形成される。そして、導線パターン１１ｂの中心位置の端部１１３に導線パターン１１ａと接続されたスルーホール１２ａが接続されるとともに、導線パターン１１ｂの最外周の端部１１４に基板層１０−２を貫通するスルーホール１２ｂが接続される。
【００３０】
更に、基板層１０−２，１０−３の界面、即ち、基板層１０−３の表面には、導線パターン１１ａが形成され、導線パターン１１ａの最外周の端部１１１に導線パターン１１ｂと接続されたスルーホール１２ｂが接続されるとともに、導線パターン１１ａの中心位置の端部１１２に基板層１０−３を貫通するスルーホール１２ａが接続される。このように、導線パターン１１ａ，１１ｂが基板層１０−３〜１０−ｎにおける各界面毎に交互に形成されることで、駆動コイルＬ１を形成する直列に接続された導線パターン１１ａ，１１ｂを渦巻き状に流れる電流の方向を同一の方向とすることができる。
【００３１】
そして、基板層１０−（ｎ−１），１０−ｎの界面、即ち、基板層１０−ｎの表面に形成される導線パターンが導線パターン１１ａとなる場合は、端部１１２に発振回路１に接続されるコンタクト１３が設けられ、逆に、導線パターン１１ｂとなる場合は、端部１１１に発振回路１に接続されるコンタクト１３が設けられる。尚、基板層１０−１の表面に設けられるものが導線パターン１１ａとしたが、導線パターン１１ｂが設けられるものとしても構わない。この場合、基板層１０−１，１０−２の界面に導線パターン１１ａが設けられ、基板層１０−２，１０−３の界面に導線パターン１１ｂが設けられることとなる。
【００３２】
検出コイルＬ２についても、基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）における界面及び基板層１０−（２ｎ−１）の表面それぞれに対して、導線パターン１１ａ，１１ｂを形成するとともに、導線パターン１１ａ，１１ｂそれぞれをスルーホール１２ａ，１２ｂで電気的に接続することで形成する。そして、基板層１０−ｎ，１０−（ｎ＋１）の界面及び基板層１０−（２ｎ−１）の表面に形成される導線パターン１１（導線パターン１１ａ，１１ｂのいずれかに相当する）に設けられたコンタクト１３に、全波整流回路２が接続される。
【００３３】
このように駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２が形成されるとき、図４（ａ）のように導線パターン１１ａ，１１ｂそれぞれが重なり合うように形成されるものとしても構わないが、図４（ｂ）のように、導線パターン１１ａを形成するパターンの間に導線パターン１１ｂのパターンが配置されるようにして、導線パターン１１ａ，１１ｂの重なる部分が小さくなるように、お互いにずらした位置に配置しても構わない。
【００３４】
導線パターン１１ａ，１１ｂの配置関係を図４（ｂ）のような配置関係とすることで、図４（ａ）のような配置関係としたときと比べて、導線パターン１１ａ，１１ｂそれぞれによって検出する部分を互いに補間することができるため、金属検知センサの感度を高めることができる。尚、図４（ｂ）では、導線パターン１１ａ，１１ｂの重なる部分が小さくなるように配置したが、異なる層の導線パターン１１ａ同士、又は、異なる層の導線パターン１１ａ同士について、その重なる部分が小さくなるようにずらして配置するものとしても構わない。即ち、駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２それぞれにおいて、少なくとも２つの導線パターン１１の重なる部分が小さくなるように、ずらして配置するものとしても構わない。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態となる金属検知センサについて、図面を参照して説明する。尚、図５及び図６は、本実施形態における金属検知センサに用いる駆動コイル及び検出コイルの構成を示す図である。又、図５及び図６において、図２及び図３と同一となる構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様、駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２はそれぞれ、図５の断面図に示すように、２ｎ−１層の基板層１０−１〜１０−（２ｎ−１）によって構成される多層基板１０の表面及び界面に形成された渦巻状の導線パターン１１によって形成される。そして、基板層１０−１の表面及び基板層１０−１〜１０−ｎそれぞれの間に形成される界面に形成される導線パターン１１が、基板層１０−１〜１０−（ｎ−１）を貫通するスルーホール１２によって接続されて、駆動コイルＬ１が構成される。又、基板層１０−（２ｎ−１）の表面及び基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）それぞれの間に形成される界面に形成される導線パターン１１が、基板層１０−（ｎ＋１）〜１０−（２ｎ−１）を貫通するスルーホール１２によって接続されて、検出コイルＬ２が構成される。
【００３７】
このとき、スルーホール１２は、各基板層１０−１〜１０−（ｎ−１），１０−（ｎ＋１）〜１０−（２ｎ−１）に対して２つずつ形成される。よって、駆動コイルＬ１を構成する基板層１０−１の表面及び基板層１０−１〜１０−ｎの界面それぞれに形成される導線パターン１１が、２つのスルーホール１２によって並列に接続される。同様に、検出コイルＬ２を構成する基板層１０−（２ｎ−１）の表面及び基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）の界面それぞれに形成される導線パターン１１が、２つのスルーホール１２によって並列に接続される。
【００３８】
図６に示すように、基板層１０−１の表面には、反時計回りの方向に中心に向かうような渦巻形状となる導線パターン１１ａが形成される。そして、導線パターン１１ａの中心位置及び最外周の端部１１２，１１１それぞれに、発振回路１と電気的に接続されるためのコンタクト層１３ａ，１３ｂが設けられるとともに、基板層１０−１を貫通するスルーホール１２ａ，１２ｂが接続される。
【００３９】
又、基板層１０−１，１０−２の界面、即ち、基板層１０−２の表面においても、導線パターン１１ａが形成され、導線パターン１１ａの中心位置及び最外周の端部１１２，１１１それぞれに、基板層１０−１，１０−２を貫通するスルーホール１２ａ，１２ｂが接続される。このように、導線パターン１１ａが基板層１０−２〜１０−ｎにおける各界面に形成されることで、駆動コイルＬ１を形成する並列に接続された導線パターン１１ａを渦巻き状に流れる電流の方向を同一の方向とすることができる。
【００４０】
検出コイルＬ２についても、基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）における界面及び基板層１０−（２ｎ−１）の表面それぞれに対して、導線パターン１１ａを形成するとともに、導線パターン１１ａそれぞれをスルーホール１２ａ，１２ｂで電気的に接続することで形成する。そして、基板層１０−（２ｎ−１）の表面に形成される導線パターン１１ａに設けられたコンタクト１３ａ，１３ｂに、全波整流回路２が接続される。
【００４１】
尚、本実施形態において、基板層１０−１，１０−（２ｎ−１）の表面及び基板層１０−ｎ〜１０−（２ｎ−１）それぞれの間に形成される界面に形成される導線パターン１１を、図５のように、反時計回りの方向に中心に向かうような渦巻形状となる導線パターン１１ａとしたが、導線パターン１１ａと逆側となる（時計回りの方向に中心に向かう）渦巻形状の導線パターン１１ｂとしても構わない。
【００４２】
又、基板層１０−１，１０−（２ｎ−１）の表面に形成される導線パターン１１にコンタクト１３ａ，１３ｂを設けて、発振回路１及び全波整流回路２に接続するものとしたが、基板層１０−ｎの両面に形成される導線パターン１１にコンタクト１３ａ，１３ｂを設けて、発振回路１及び全波整流回路２に接続するものとしても構わない。更に、基板層１０−１，１０−（２ｎ−１）の表面に形成される導線パターン１１にコンタクト１３ａ，１３ｂの一方を設けるとともに、基板層１０−ｎの両面に形成される導線パターン１１にコンタクト１３ａ，１３ｂの他方を設けるものとしても構わない。
【００４３】
更に、第１の実施形態と同様、多層基板１０の基板層の表面及び界面に形成される導線パターン１１が、図７（ａ）のように重なり合うように形成されるものとしても構わない。又、駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２それぞれに対して、図７（ｂ）のように、異なる層に形成される少なくとも２つの導線パターン１１の重なる部分が小さくなるように、ずらして配置しても構わない。
【００４４】
上述の第１及び第２の実施形態のように駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２が構成されるとき、基板１０の基板面積を広くすることで導線パターン１１の巻き数を多くすることができるとき、多層基板１０を構成する基板層の層数を少なくすることができる。同様に、導線パターン１１のパターン幅及びパターン間隔を短くすることで導線パターン１１の巻き数を多くすることができるときも、多層基板１０を構成する基板層の層数を少なくすることができる。
【００４５】
このとき、例えば、多層基板１０の基板層それぞれの表面及び界面に形成される導線パターン１１は、そのパターン幅を０．０２〜０．１ｍｍとするとともに、パターン間隔を０．０２〜０．１ｍｍとすることで、基板１０の基板面積が小さい場合においても、多くの巻き数を形成できる。そして、例えば、基板１０が縦１０〜１５ｍｍ×横１０〜１５ｍｍの基板面を備えるとき、基板１０を１１層の基板層１０−１〜１０−１１で形成することで、金属物の検出に十分な電力を取得することができる。即ち、このとき、駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２がそれぞれ、６つの渦巻形状パターンの導線パターン１１によって構成される。
【００４６】
尚、上述の第１及び第２の実施形態において、基板１０の基板層を奇数層で形成したが、偶数層として、一方の表面に導線パターン１１が形成された基板層を重ね合わせることで基板１０を形成するものとしても構わない。又、駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２それぞれを形成する導線パターンの数を同じものとしたが、異なるものとしても構わない。又、第１及び第２の実施形態における導線パターン１１が、略矩形状の渦巻形状としたが、略円状又は楕円状などのように他の形状による渦巻形状であっても構わない。
【００４７】
＜金属検知センサの配置関係の第１例＞
上述のように構成される金属検知センサが複数配置されるときの配置関係の第１例について、図面を参照して説明する。図８は、本例における紙葉類処理機に設置される、紙葉類を投入するための紙葉類投入装置の構成を示す概略構成図である。又、図９は、紙葉類が載置される載置台における金属検知センサの配置関係を示す図である。尚、移送ローラ３２は、本来は、載置台３１より突出して紙葉類３０と接触した構成であるが、図９では、説明の便宜上、載置台３１を模式的に表示し、又、載置台３１の端辺側に設置された移送ローラ３２のみを表示する。
【００４８】
図８に示す紙葉類投入装置は、紙葉類３０が載置される載置台３１と、載置台３１に載置された紙葉類３０を不図示の搬送装置に繰り出す移送ローラ３２と、載置台３１を底面としたときに紙葉類３０を保持する側面となる紙葉類保持用の壁部３３と、を備える。このような紙葉類投入装置は、紙葉類３０が載置台３１と平行となるように載置される。そして、載置台３１に載置された複数枚の紙葉類３０のうち載置台３１に接した紙葉類３０が、移送ローラ３２によって搬送装置に繰り出されることによって、１枚ずつ紙葉類３０が搬送装置に繰り出される。
【００４９】
このように構成されるとき、載置台３１に複数の金属検知センサがマトリクス状に設置される。この金属検知センサは、第１及び第２の実施形態のいずれかに示す構成の駆動用コイルＬ１及び検出用コイルＬ２が形成される多層基板１０を備える。即ち、複数の多層基板１０が、図９に示すように、お互いに隣接して配置されることによって、複数の金属検知センサの駆動用コイルＬ１及び検出用コイルＬ２がマトリクス状に載置台３１一面に敷き詰められることとなる。
【００５０】
これにより、例えば、図１０（ａ）のように、載置台３１に設置された３行３列に並んだ金属検知センサＳ１１〜Ｓ３３を例に挙げて、その出力動作について、図１１を参照して説明する。尚、図１１において、黒塗りの円が金属物を検出した金属検知センサであることを示し、白塗りの円が金属物の検出を行っていない金属検知センサであることを示す。
【００５１】
まず、図１０（ｂ）のように、金属検知センサＳ１１〜Ｓ３３の駆動用コイルＬ１及び検出用コイルＬ２全てを覆うコインなどの大きな金属物が載置台３１上に設置された場合、図１１（ａ）のように、金属検知センサＳ１１〜Ｓ３３全てから金属物を検出したデジタル信号がＡ／Ｄ変換回路４より出力される。又、図１０（ｃ）のように、金属検知センサＳ２３の駆動用コイルＬ１及び検出用コイルＬ２のみを覆うホッチキスやクリップなどの小さな金属物が載置台３１上に設置された場合、図１１（ｂ）のように、金属検知センサＳ２３から金属物を検出したデジタル信号がＡ／Ｄ変換回路４より出力される。
【００５２】
＜金属検知センサの配置関係の第２例＞
本例においても、第１例と同様、図８に示す紙葉類投入装置に対して金属検知センサが設けられる。図１２は、本例における載置台での金属検知センサの配置関係を示す図である。よって、以下では、載置台における金属検知センサの配置関係について説明する。尚、移送ローラ３２は、本来は、載置台３１より突出して紙葉類３０と接触した構成であるが、図１２では、説明の便宜上、載置台３１を模式的に表示し、又、載置台３１の端辺側に設置された移送ローラ３２のみを表示する。
【００５３】
本例においては、図１２に示すように、基板面積の狭い多層基板１０に駆動用コイルＬ１及び検出用コイルＬ２が形成された複数の金属検知センサが、載置台３１の外周側に沿って配置される。そして、この多層基板１０を備えた金属検知センサの内側に、基板面積の広い多層基板１００に駆動用コイルＬ１及び検出用コイルＬ２が形成された複数の金属検知センサがマトリクス状に設置される。このように、面積の異なる多層基板１０，１００それぞれを備えた金属検知センサが配置されるとき、第１及び第２の実施形態で説明したように、多層基板１０の方が多層基板１００に比べて基板面積が狭く、コイルを形成する導線パターンの巻き数が少ないため、その層数が多くなり、基板の板厚が厚くなる。
【００５４】
このとき、載置台３１の外周側に配置される多層基板１０を備えた金属検知センサは、１列で配置されるものとしても構わないし、２列以上の複数列で配置されるものとしても構わない。即ち、クリップやホッチキスなどは、紙葉類３０を綴じるために紙葉類３０の縁に付着していることが多い。よって、多層基板１０を備えた金属検知センサを載置台３１の外周側に配置することによって、ホッチキスやクリップなどの小さな金属物が高精度に検出されるようにしている。又、載置台３１の中心側には、面積の大きい多層基板１００を備えた金属検知センサにより、コインなどの大きな金属物が検出できるようにする。
【００５５】
尚、本例において、載置台３１の外周側に配置される多層基板１０を備えた金属検知センサが、図１３（ａ）に示すように、載置台３１の端辺側に設置された移送ローラ３２に近い側において、移送ローラ３２に遠い側よりも多くの列で配置されるようにしても構わない。このようにすることで、移送ローラ３２で紙葉類３０が移送されるとき、移送される紙葉類３０と共に移送されようとする金属物を、載置台３１の端辺側に設置された移送ローラ３２に近い側に配置された金属検知センサで高精度に検知することができる。更に、図１３（ｂ）に示すように、移送ローラ３２に遠い側には、多層基板１０を備えた金属検知センサでなく、多層基板１００を備えた金属検知センサが備えるようにしても構わない。尚、図１３についても、図９及び図１２と同様、説明の便宜上、載置台３１を模式的に表示し、又、載置台３１の端辺側に設置された移送ローラ３２のみを表示する。
【００５６】
又、本例では、載置台３１の外周側に配置される駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２が形成される多層基板の基板面積が最も狭いものであり、載置台３１の中心側に配置される駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２が形成される多層基板ほど、その基板面積が広くなるものとしている。しかしながら、本例の構成に限らず、３種類以上の広さとなる基板面積の多層基板により駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２が形成された複数の金属検知センサが設置されるものとしても構わない。このとき、載置台３１の中心側に近づくほど基板面積の広い多層基板が配置されるとともに、載置台３１の外周側に近づくほど基板面積の狭い多層基板が配置される。
【００５７】
上述の第１例及び第２例において、載置台３１の外周端辺に接するように設置された３面の壁部３３の各面に、複数の多層基板１０を備えた金属検知センサが設置されるものとしても構わない。以下では、壁部３３の１面を図１４に示すが、壁部３３の他の３面についても同様である。
【００５８】
このとき、図１４（ａ）に示すように、壁部３３の各面に対して、金属検知センサの駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２を構成する多層基板１０がマトリクス状に配置され、壁部３３の各面全面が複数の多層基板１０で敷き詰められるものとしても構わない。又、図１４（ｂ）に示すように、壁部３３の各面に対して、載置台３１に接する端辺側に複数の多層基板１０が複数列分に配置されるものとしても構わない。
【００５９】
更に、図１４（ｃ）に示すように、載置台３１に接する端辺側には、図１４（ｂ）の場合と同様、複数の多層基板１０が複数列分に配置され、残りの領域には、多層基板１０よりも基板面積の広い多層基板１００が配置されるものとしても構わない。即ち、載置台３１近傍において、基板面積の狭い多層基板１０に駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２が構成された金属検知センサによって、小さな金属物の検出を高精度に行うとともに、載置台３１から離れた位置では、基板面積の広い多層基板１００に駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２が構成された金属検知センサによって、大きな金属物の検出を行う。尚、３種類以上の基板面積の多層基板による金属検知センサが設けられるものとし、載置台３１に近い位置ほど、基板面積の狭い多層基板が配置されるようにしても構わない。
【００６０】
又、上述の第１例及び第２例では、紙葉類処理機が循環式紙幣入出金機や紙幣計数機であるときの紙葉類投入装置を例に挙げて説明したが、紙葉類処理機が電子複写機としたときにおける自動原稿搬送装置を紙葉投入装置としたときにおいても、載置台３１に、上述の第１例及び第２例と同様にして金属検知センサの駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２を構成する多層基板を配置すればよい。
【００６１】
尚、壁部３３に設置される金属検知センサについては、図１４（ａ）のように、駆動コイルＬ１及び検出コイルＬ２を構成する多層基板を全面に設置されるものとしても構わない。又、基板面積の狭い多層基板１０を壁部３３の一部に設置する場合は、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）とは逆に、基板面積の狭い多層基板１０を載置台３１から離れた端辺側に設置する。
【００６２】
＜金属検知センサの配置関係の第３例＞
又、上述のように構成される金属検知センサが複数配置されるときの配置関係の第３例について、図面を参照して説明する。図１５は、本例における紙葉類処理機に設置される紙葉類投入装置の構成を示す概略構成図である。
【００６３】
図１５に示す紙葉類投入装置は、紙葉類３０が載置される載置台３１と、載置台３１の１つの端辺側に設けられて紙葉類３０を不図示の搬送装置に繰り出す移送ローラ３２と、移送ローラ３２が設けられる載置台３１の端辺に接した位置に載置台３１に対して垂直に形成される固定板４１と、固定板４１に面が対向するように設置され載置台３１上のスライドする可動板４２と、固定板４１及び可動板４２に対して垂直となり載置台３１の端辺に設置される壁部４３と、を備える。
【００６４】
このような紙葉類投入装置は、紙葉類３０がその面が固定板４１に平行となるとともに載置台３１と垂直となるように載置されると、不図示の押圧部によって固定板４１側に押圧される可動板４２と固定板４１とによって紙葉類３０が狭持される。そして、載置台３１に載置された複数枚の紙葉類３０のうち固定板４１に接した紙葉類３０が、移送ローラ３２によって搬送装置に繰り出されることによって、１枚ずつ紙葉類３０が搬送装置に繰り出される。
【００６５】
このように構成されるとき、固定板４１の表面に複数の金属検知センサの駆動用コイルＬ１及び検出用コイルＬ２を構成する多層基板１０又は多層基板１００がマトリクス状に設置されることにより、金属物となる異物の検出が行われる。尚、この固定板４１の表面への金属検知センサの多層基板１０及び多層基板１００の配置関係については、上述の第１例及び第２例における載置台３１への配置関係（図９、図１２、図１３参照）と同様にすることで、ホッチキスやクリップなどの小片の金属物の検出も可能となる。
【００６６】
又、載置台３１及び壁部４３においても、少なくとも、固定板４１と接する端辺側に複数列の多層基板１０が設置されるものとしても構わない。このとき、載置台３１及び壁部４３に対する多層基板１０及び多層基板１００の配置関係を、上述の第１例及び第２例における壁部３３への配置関係（図１４参照）と同様とすることが好ましい。更に、可動板４２についても、固定板４１と同様に、その表面に複数の金属検知センサの駆動用コイルＬ１及び検出用コイルＬ２を構成する多層基板１０又は多層基板１００がマトリクス状に設置され、図９、図１２、又は図１３のような配置関係となるようにしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、コイン、クリップ、ホッチキスなどの金属物の検出を行う金属検知センサとして、紙葉類を１枚ずつ搬送して各種処理を行う紙葉類処理装置に適用される。この紙葉類処理装置として、投入された紙幣の金種や真偽を識別して各金種毎に振り分けて収納する紙幣入金機又は紙幣入出金機や、紙幣の枚数を計数する紙幣計数機や、原稿を記録紙に複製する電子複製機などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】は、金属検知センサの構成を示すブロック図である。
【図２】は、第１の実施形態における金属検知センサに用いる駆動コイル及び検出コイルの構成を示す断面図である。
【図３】は、図２の駆動コイル及び検出コイルを構成する多層基板の各層の構成を示す図である。
【図４】は、図３に示す各層の導線パターンの相関関係を示す図である。
【図５】は、第２の実施形態における金属検知センサに用いる駆動コイル及び検出コイルの構成を示す断面図である。
【図６】は、図５の駆動コイル及び検出コイルを構成する多層基板の各層の構成を示す図である。
【図７】は、図６に示す各層の導線パターンの相関関係を示す図である。
【図８】は、紙葉類処理機に設置される紙葉類投入装置の一構成例を示す図である。
【図９】は、紙葉類が載置される載置台における金属検知センサの配置関係の第１例を示す図である。
【図１０】は、金属検知センサと金属物との関係を示す図である。
【図１１】は、図１０による金属物との関係による金属検知センサの反応を示す図である。
【図１２】は、紙葉類が載置される載置台における金属検知センサの配置関係の第２例を示す図である。
【図１３】は、紙葉類が載置される載置台における金属検知センサの配置関係の別例を示す図である。
【図１４】は、紙葉類を保持する壁部における金属検知センサの配置関係の例を示す図である。
【図１５】は、紙葉類処理機に設置される紙葉類投入装置の別の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１    発振回路
２    全波整流回路
３    増幅回路
４    Ａ／Ｄ変換回路
１０，１００    多層基板
１１，１１ａ，１１ｂ    導線パターン
１２，１２ａ，１２ｂ    スルーホール
１３，１３ａ，１３ｂ    コンタクト
３０    紙葉類
３１    載置台
３２    移送ローラ
３３    壁部
４１    固定板
４２    可動板
４３    壁部
【図１】
2008058241.tif 000003
【図２】
2008058241.tif 000004
【図３】
2008058241.tif 000005
【図４】
2008058241.tif 000006
【図５】
2008058241.tif 000007
【図６】
2008058241.tif 000008
【図７】
2008058241.tif 000009
【図８】
2008058241.tif 000010
【図９】
2008058241.tif 000011
【図１０】
2008058241.tif 000012
【図１１】
2008058241.tif 000013
【図１２】
2008058241.tif 000014
【図１３】
2008058241.tif 000015
【図１４】
2008058241.tif 000016
【図１５】
2008058241.tif 000017