特開 2023-26361 磁気識別センサおよび紙媒体識別装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023026361

(43)【公開日】2023-02-24

(54)【発明の名称】磁気識別センサおよび紙媒体識別装置

(51)【国際特許分類】

   G07D 7/04 20160101AFI20230216BHJP

   G07D 7/00 20160101ALI20230216BHJP

【ＦＩ】

G07D7/04

G07D7/00 A

G07D7/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022125390

(22)【出願日】2022-08-05

(31)【優先権主張番号】P 2021131993

(32)【優先日】2021-08-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2022094455

(32)【優先日】2022-06-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000104652

【氏名又は名称】キヤノン電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松岡 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 匠

(72)【発明者】

【氏名】関河 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 正博

【テーマコード（参考）】

3E041

【Ｆターム（参考）】

3E041AA02

3E041BA09

3E041BB07

3E041CA01

3E041CA02

3E041EA05

3E041EA09

(57)【要約】

【課題】回路基板のみを防振することで磁気ノイズを低減した磁気識別センサを提供する。
【解決手段】媒体１の磁気パターンを検出する磁気検出素子１４と、磁気検出素子１４が内部に配置された本体１１と、磁気検出素子１４と回路基板１６とを接続するケーブル１５と、を備え、回路基板１６は、防振部材２１（２３）を介して本体１１に取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

媒体の磁気パターンを検出する磁気検出素子と、
前記磁気検出素子が内部に配置された本体と、
前記磁気検出素子と回路基板とを接続するケーブルと、
を備え、
前記回路基板は、防振部材を介して前記本体に取り付けられていることを特徴とする磁気識別センサ。

【請求項2】

前記磁気検出素子は、前記媒体の搬送方向と直交する方向へ並んで固定されることを特徴とする請求項１に記載の磁気識別センサ。

【請求項3】

前記回路基板は、自己共振周波数を３００Ｈｚ以下とすることを特徴とした請求項１または２に記載の磁気識別センサ。

【請求項4】

前記回路基板の両端部に開口部が形成され、前記回路基板は、前記防振部材を介して、前記開口部に挿通されるネジによって前記本体に固定されることを特徴とする請求項１に記載の磁気識別センサ。

【請求項5】

前記防振部材は、ばねまたは波型座金であることを特徴とする請求項１に記載の磁気識別センサ。

【請求項6】

前記回路基板と前記防振部材とが接触する位置には、グランド接続するためのランドが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁気識別センサ。

【請求項7】

前記回路基板は、前記媒体の搬送方向と平行に配置されることを特徴とする請求項１に記載の磁気識別センサ。

【請求項8】

前記回路基板は、一方の面に金属板が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気識別センサ。

【請求項9】

請求項１に記載された磁気識別センサを含む、金種判別や真偽判別を行う紙葉類識別装置と、
前記紙葉類識別装置を制御する制御ユニットと、
紙媒体を投入する紙媒体投入口と、
入力手段として顧客の操作を受け付けるタッチパネル部と、を備える紙媒体識別装置。

【請求項10】

前記防振部材は、前記回路基板の少なくとも一面を覆い前記回路基板と固定される金属板であることを特徴とする請求項１に記載の磁気識別センサ。

【請求項11】

前記金属板は、前記本体に固定される固定部と前記回路基板との間に切り欠きまたは開口部を備えることを特徴とする請求項１０に記載の磁気識別センサ。

【請求項12】

前記回路基板は、前記金属板と接触する位置にグランド接続するためのランドを備え、
前記金属板を介して前記回路基板と前記本体が電気的に接続されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の磁気識別センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紙幣等のように磁性体を含んだ磁気インクの印刷もしくは磁性の箔帯を組み込んだ紙状の媒体に対して磁気の検知を行い、種類判別や真贋判定を行う磁気識別センサに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、紙幣の識別では印刷された磁気インクを磁気センサ内の磁石の磁場により磁化し、印刷パターンに関わる磁場の変化を磁気検出素子により磁気検知し、磁気パターンの認識から種類判別や真贋判定を行っている。

【0003】

しかしながら、磁場の変化は振動の影響を大きく受けるため、媒体の搬送時の振動による誤作動が生じる恐れがある。特許文献１には、紙幣の搬送時に磁気識別センサの振動を抑制した媒体識別装置が記載されている。具体的には、磁気識別センサの本体に制振部材を介して固定されるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１００７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の磁気識別センサの構成では、磁気検出素子まで防振しているため、磁気識別センサの設置環境では周囲筐体の金属部材やベアリング軸受等の着磁やモータ内の磁石等からの漏れ磁束が掛かり、相対変位が発生することで、その静磁場が変動磁場として認識され、磁気ノイズに変換されてしまう。

【0006】

つまり、磁気検出素子まで防振してしまうと、振動に関わるノイズを発生してしまうリスクがあり、磁気検出素子は磁気識別センサ本体へ確実に固定し、搬送メカへはネジ等で留めて、搬送メカと磁気識別センサ本体との相対的な変位を抑えておくべき問題がある。

【0007】

一方、回路基板については、実装されるフェライトビーズインダクタやセラミックコンデンサ等のＬ、Ｃ受動チップ部品が基板の撓みや変形に対する応力変化で、そのインピーダンスが変動し、振動を電圧変動へ変換してしまう。セラミックコンデンサでは、所謂ピエゾ効果と言われるものであり、主信号ルートでのハイパスやローパスフィルターとしてのＣ定数が変化してしまうと、その影響は無視できないレベルとなる。コンデンサの容量が大きい場合にその影響が顕著である。

【0008】

回路基板が細長い場合、その方向にチップ部品の長手方向を向けると、撓みや変形の影響を受けやすいので、一般的にはその直交方法に向けるべきとされる。それで、ある程度の抑制はできても、掛かる応力はゼロにはならないために回路基板の防振は重要である。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記を鑑み、本発明に係る磁気識別センサは、
媒体の磁気パターンを検出する磁気検出素子と、
前記磁気検出素子が内部に配置された本体と、
前記磁気検出素子と回路基板とを接続するケーブルと、
を備え、
前記回路基板は、防振部材を介して前記本体に取り付けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

以上の構成によれば、磁気識別センサ本体に組込まれる回路基板のみを防振し、回路基板内の撓みや変形に弱い部品への振動を抑制することで磁気ノイズを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第一の実施形態に係る磁気識別装置を搭載した紙媒体識別装置の模式的断面図である。

【図2】本発明の第一の実施形態に係る磁気識別装置を搭載した紙媒体識別装置の制御ユニットに係る構成例を示す模式図である。

【図3】本発明の第一の実施形態に係る磁気識別装置の磁気検出ユニットの搬送方向から見た模式的断面図である。

【図4】本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの磁気識別センサの模式的断面図であり、図３のＩＶ－ＩＶ端面図である。

【図5】本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの図３のＶ－Ｖ端面図である。

【図6】本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの回路基板に金属板を固定した斜視図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係る磁気識別センサの模式的断面図である。

【図8】本発明の他の実施形態に係る磁気識別センサの防振部材の斜視図である。

【図9】本発明の第一の実施形態に係る磁気識別センサの回路基板の端部周辺を示す図である。

【図10】本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの防振部材を配置していないときの振動周波数の解析データを示すグラフである。

【図11】本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの自己共振周波数に対する比率と振動伝達率の関係を示すグラフある。

【図12】本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの回路基板の自己共振周波数を示すグラフである。

【図13】磁気検出ユニットの異なる振動周波数を示すグラフである。

【図14】本発明の第二の実施形態に係る磁気識別センサの斜視図である。

【図15】本発明の第二の実施形態に係る磁気識別センサの模式的断面図であり、図１４のＸＩＶ－ＸＩＶ端面図である。

【図16】本発明の第二の実施形態に係る磁気識別センサの防振部材である金属板の斜視図である。

【図17】本発明の第二の実施形態に係る金属板の加工例を示す上面図である。

【図18】本発明の第二の実施形態に係る磁気検出ユニットの回路基板の自己共振周波数を示すグラフである。

【図19】本発明の第二の実施形態に係る磁気検出ユニットの回路基板の自己共振周波数とスリットの長さとの関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

【0013】

（第一の実施形態）
（磁気識別装置の構成例）
図１は、本発明の第一の実施形態に係る磁気識別装置を搭載した紙媒体識別装置の模式的断面図である。紙媒体識別装置１００には、金種判別や真偽判別を行う紙葉類識別装置１０１と、紙葉類識別装置１０１を制御する制御ユニット１０２Ａおよび１０２Ｂと、紙媒体を投入する紙媒体投入口１０３と、入力手段として顧客の操作を受け付けるタッチパネル部１０４と、が備えられている。また、紙媒体識別装置１００には、紙媒体投入口１０３から投入された磁気媒体１を搬送する搬送路１０５と、搬送路１０５上の紙媒体を搬送する一対の搬送ローラ１０６と、偽造券を収納するリジェクト収納箱１０７と、各金種がそれぞれ収納される金種別収納庫１０８Ａ～１０８Ｄと、が備えられている。

【0014】

紙媒体投入口１０３から投入された紙葉の一例としての磁気媒体１は、搬送路１０５上を搬送ローラ１０６や磁気識別センサ１０に紙媒体を押し付けて搬送するプラテンローラ４により搬送されていき、先ず紙葉類識別装置１０１で金種判別や真偽判別を行う。紙葉類識別装置１０１は、磁気識別センサ１０を備える磁気識別ユニット１０１Ａと、光学センサ４１を備える光学識別ユニット１０１Ｂとを含む。磁気識別ユニット１０１Ａの搬送やセンサの制御及び信号の受け取りは制御ユニット１０２Ａが行い、光学識別ユニット１０１Ｂの搬送やセンサの制御及び信号の受け取りは制御ユニット１０２Ｂが行い、金種や真偽判別を経て搬送路１０５下流で振り分けをし、各金種がそれぞれの金種別収納庫１０８Ａ～１０８Ｄに入れられる。偽造券については、スイッチバック搬送により紙媒体投入口１０３に戻してもよいし、リジェクト収納箱１０７に入れてもよい。

【0015】

図２は、本発明の第一の実施形態に係る磁気識別装置を搭載した紙媒体識別装置の制御ユニット１０２Ａの構成例を示す模式図である。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２にある識別装置制御、金種判定制御、真偽判定制御、閾値設定等のプログラムを利用して、紙葉類識別装置１０１を制御する。各種センサのデータはＲＡＭ２０３に格納され、それぞれの閾値に照らし合わせて判定が行われる。ＣＰＵ２０１が真偽判定のプログラムを実行することにより、磁気識別センサ１０から出力された出力波形は、金種毎に予め記録された磁気波形と照合され、真偽判定が行われる。ＣＰＵ２０１は、通信部２０４を介してホストコンピュータ３００とデータの送受信が可能である。

【0016】

また、制御ユニット１０２Ａには、ローラ１０６などの構成部品の動作を制御する制御部、磁気検出ユニット５０を駆動する駆動電流を制御する駆動部が含まれる。さらに、制御ユニット１０２Ａには、不図示の構成として磁気検出ユニット５０からの検出出力信号を受信しそれを増幅する信号増幅部が含まれる。
さらに、制御ユニット１０２Ａは、紙媒体投入口１０３、タッチパネル部１０４、搬送路１０５の振り分けと、搬送ローラ１０６などの他の部品を制御する制御ユニットと共に、制御部を構成する。

【0017】

このように、紙媒体識別装置１００の紙葉類識別装置１０１に本実施形態に係る磁気識別センサ１０を組み込み、磁気識別センサ１０による磁界検出処理を、識別装置制御、金種判定制御、真偽判定制御、閾値設定等のプログラムに利用することで、金種判定や真偽判定の精度を向上させることができる。

【0018】

（磁気検出ユニットの構成例）
図３は、本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットを示す模式的断面図である。本実施形態の磁気検出ユニット５０は、磁性体を含む媒体１（以下、磁気媒体１ともいう）の磁気検知を行う磁気識別センサ１０と、磁気媒体１を後述する摺動部１２の摺動面に押し付けて搬送するためのプラテンローラ４と、搬送モータ８と、駆動ベルト７と、磁気識別センサ１０とプラテンローラ４の回転軸４ａを支持するフレーム６と、を備えている。磁気識別センサ１０は、媒体搬送方向（紙面直交方向）に対する幅方向に複数設けられた磁気検出素子１４（図４参照）を有しており、それぞれの磁気検出素子１４からの出力信号が伝達されるフラットケーブル１５によって回路基板１６に接続されている。磁気識別センサ１０は、回路基板１６を本体１１に固定するための固定ネジ２２と、防振部材であるばね２１を有しているが、詳しくは後述する。なお、プラテンローラ４もそれぞれの磁気検出素子１４に対向する位置に複数設けられている。駆動ベルト７は、ガイドローラ７ａおよび駆動ローラ８ａの間に架け渡されている。搬送モータ８によって駆動ローラ８ａが回転されることによって、磁気媒体１は搬送路１０５（図１参照）上の上流から下流もしくは下流から上流へと移動される。プラテンローラ４とガイドローラ７ａは、同軸上に配置され、磁気識別センサ１０とプラテンローラ４とは、一対のベアリング５を介してフレーム６によって支持されている。磁気識別センサ１０は、図３の紙面上、フレーム６の左右から取付けネジ３によって固定されている。

【0019】

図４は、本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの磁気識別センサの模式的端面図であり、図３のＩＶ－ＩＶ端面図である。磁気識別センサ１０は、磁気媒体１の磁気検知を行うために、磁気検出素子１４と、２つの磁石１３とを備える。磁気検出素子１４は、一対の磁石１３の間に配置される。磁気媒体１の一例としては、磁性体を含む磁気インクを用いて印刷された紙幣が挙げられる。磁気識別センサ１０は、磁気媒体１を磁気検出素子１４に対して相対的に移動させ、相対移動に伴って磁石１３が発生する磁界により磁性体に生じる磁気パターンもしくは磁気パターンの変化（磁界量）を磁気検出素子１４によって検出する。

【0020】

磁気識別センサ１０は、本体１１と、摺動部１２と、回路基板１６を備えている。摺動部１２は、本体１１の上部に配置され、その下部に磁石１３と磁気検出素子１４とが配置されている。すなわち本体１１の内部に磁石１３と磁気検出素子１４とが配置されている。

【0021】

摺動部１２は、非磁性材料の平板からなる。磁気媒体１の通過による摩耗を避けるために、銅合金材や非磁性ステンレス材などの非磁性の金属薄板を適用してもよい。また、磁気媒体１と磁気検出素子１４のスペーシングロスを低減するためには、摺動部１２には、薄板が好適である。

【0022】

回路基板１６は、コネクタ１７を備え、磁気検出素子１４とコネクタ１７とがフラットケーブル１５を介して接続されている。フラットケーブル１５を介して接続することによって、回路基板１６のコネクタ１７にストレスがかかることを防止することができる。また、回路基板１６は、後述する防振対策のためには、柔軟性のあるケーブルが好適である。

【0023】

図５は、本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの図３のＶ-Ｖ端面図である。磁気識別センサ１０は、回路基板１６を本体１１に固定するための固定ネジ２２と、防振部材であるばね２１を有している。回路基板１６には、長手方向の両端部に、それぞれ、２つの開口部が形成されている。当該開口部の上下両端にそれぞれ、ばねが配置され、当該開口部とばねの内側を固定ネジ２２が挿通される。この固定ネジ２２により回路基板１６が本体１１に対し、基板面が媒体搬送方向と平行になるように固定されている。

【0024】

本実施形態の回路基板１６は、長手方向の両端部に、２つの開口部が形成されているが、回路基板１６への振動が抑制できればよく、開口部の数は、１つ、または３つ以上でもよい。

【0025】

ばね２１としては、回路基板１６への振動が抑制できればよく、例えば、圧縮コイルばねであってもよい。

【0026】

このように、回路基板１６は、上下両端にばねが配置された状態で固定ネジ２２により本体１１に固定されることによって、磁気媒体１が搬送される際の振動が回路基板１６に伝達されることを抑え、回路基板１６の上下方向の位置が大きく変化しないようになっている。

【0027】

図６は、本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの回路基板に金属板を固定し、裏面から観察した斜視図である。回路基板１６の剛性が不足し、例えば、厚みが薄い基板を使用すると、後述する回路基板１６自体の共振周波数が、磁気媒体１の搬送時の振動帯域内に入ってしまうことで、防振の効果が得られなくなってしまう。

【0028】

その場合には、回路基板１６の剛性を上げるために、回路基板１６の厚みを厚くする。回路基板１６を厚くしても回路基板１６の剛性が不足している場合は、金属板２７を回路基板１６に接着などで固定してもよい。

【0029】

これにより、回路基板１６の剛性を向上させ、磁気媒体１の搬送時の振動の影響を抑制することができる。

【0030】

（磁気識別センサの変形例）
図７は、本発明の他の実施形態に係る磁気識別センサの模式的断面図であり、磁気識別センサの変形例について説明する。図７の防振部材は、図５の防振部材であるばねとは異なり、波型座金２３を有している。また、波型座金２３を用いることによって、ストロークが狭くなるため、固定ネジ２２ではなく、段付きネジ２４を用いてもよい。この場合、段付きネジ２４の段部が本体１１の下面に当接するように締め込まれる。これにより、段付きネジ２４を締め込むことで、一定の圧縮量を得ることができ、安定した付勢圧を得ることができる。

【0031】

波型座金２３の山の数は、２つが好ましいが、これに限られず、山の数を３つ以上にしてもよい。これにより、磁気媒体１によって生じる振動を抑制し、回路基板１６の上下方向の位置が大きく変化しないようにすることができる。

【0032】

波型座金２３の材料として、硬質な金属が好ましく、例えば、ステンレスや鉄などが好ましい。

【0033】

さらに、本実施形態の防振部材は、図８に示すような、連結座金２３ａであってもよい。連結座金２３ａは、一対の曲げ座金２３ｂと、一方の曲げ座金２３ｂを上側に配置し、他方の曲げ座金２３ｂを下側に配置し、それぞれの曲げ座金２３ｂの側端部を接続する接続部２３ｃを有している。このように、連結座金２３ａは、ステンレスや鉄などの金属を折り曲げることによって一体に形成されている。

【0034】

曲げ座金２３ｂの形状は、への字形状やＶの字形状に形成されている。これにより、上述した波型座金２３と同様に、磁気媒体１によって生じる振動（磁気媒体１が搬送されるときに生じる振動）を抑制し、回路基板１６の上下方向の位置が大きく変化しないようにすることができる。

【0035】

接続部２３ｃは、一対の曲げ座金２３ｂの側端部における端に接続されている。接続部２３ｃは、曲げ座金２３ｂの側端部の端に限られることなく、曲げ座金２３ｂの側端部の中央や側端部の全体に接続されてもよい。これにより、連結座金２３ａを回路基板１６に取り付ける際に、連結座金２３ａがネジの回転方向の力を受けるため、接続部２３ｃは、ネジの回転する力が加わると回路基板１６に当たることで、連結座金２３ａの回転を防止することができる。なお、図８に示すように、側端部の全体ではなく、一部にのみ設けることにより、連結座金２３ａが回路基板１６に対して強固に固定され過ぎず、曲げ座金２３ｂのへの字形状やＶの字形状に形成された形状による振動抑制効果を回路基板１６に対し好適に発揮しやすくすることができる。

【0036】

連結座金２３ａの材質は、硬質な金属が好ましく、例えば、ステンレスや鉄などが好ましい。

【0037】

なお、連結座金２３ａは、一対の曲げ座金を備えるとしたが、一方を曲げ座金、他方を平座金としてもよい。

【0038】

磁気識別センサ１０は、回路基板１６のグランドを、金属である本体１１を通してフレーム６へ接続するフレームグランド接続（ＦＧ）をする必要があり、不十分な場合には、振動の有無に関わらず、ノイズが増える恐れがある。

【0039】

そこで、磁気識別センサ１０では、図９に示すように、回路基板１６の開口部２５の周囲に金属からなるランドでＦＧ部材２６を形成することによって、ばね２１や波型座金２３や連結座金２３ａをＦＧ部材２６と接触させる。ばね２１や波型座金２３や連結座金２３ａを金属材料とすることで、このようにして、磁気識別センサ１０は、ばね２１や波型座金２３や連結座金２３ａとＦＧ部材２６と接触させて安定した導通を得ることができ、ノイズを抑制することができる。なお、ＦＧ部材２６であるランドは、回路基板１６に形成された金属パターンによる配線部と同様にして形成されていることが好ましい。

【0040】

（磁気識別センサの振動について）
図１０は、本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの防振部材が配置されていないときの振動周波数の解析データを示すグラフである。磁気識別センサ１０内の本体１１上に加速度センサを組み込み、搬送の駆動時の出力を周波数解析(ＦＦＴ)して、周波数成分を算出し、摺動面と垂直方向の振動成分を算出した。

【0041】

図１０を参照すると、周波数解析では、概ね５００Ｈｚから１ｋＨｚの区間のノイズ成分が主体であることが示されている。磁気識別センサ１０を利用する装置では、高速で磁気媒体１を搬送するために、周波数成分が比較的高くなっている。振動の帯域の下限は、４５０Ｈｚあたりである。磁気識別センサ１０での検知帯域は数ｋＨｚまでを対象としているために、この振動成分を電気的にフィルターで除去することは不可能である。

【0042】

次に、本実施形態の磁気識別センサに防振部材であるばね２１を付与し、自己共振を設定して、防振を行う効果を説明する。

【0043】

図１１は、本発明の第一の実施形態に係る磁気検出ユニットの自己共振周波数に対する振動周波数の比率と振動伝達率の関係を示すグラフであり、振動周波数ｆと自己共振周波数ｆ₀の比率に対する振動伝達率の基本的なグラフを示している。詳細には、自己共振周波数ｆ₀を設定すると、防振対象の周波数成分ｆにおいて、元の状態（０ｄＢ）からどれくらい振動が変化するか示すものである。

【0044】

振動伝達率としては、ｆ／ｆ₀＝１のときには共振状態となり振動伝達率がピークを形成しており、そこから徐々に低下していくが、自己共振周波数ｆ₀から√2倍の周波数離れていないと、振動は元の状態よりも減衰しないため、この比率を上回るように自己共振周波数ｆ₀を設定する。

【0045】

図１０で示した、振動の帯域下限４５０Ｈｚを考慮すると、自己共振周波数ｆ₀を３１８Ｈｚ以下にすることが好ましい。防振部材は、ばね２１や波型座金２３などの部材特性によって防振精度が異なるため、振動の帯域上限を３００Ｈｚとすることが好ましい。振動の帯域をこの範囲にすることで、周波数の高い側は共振周波数に対する比率が大きくなり、振動を効果的に減衰させることができる。詳細には、約１／３の減衰に相当する－１０ｄＢとするならば、ｆ／ｆ₀＝２とし、さらに、１／１０の減衰に相当する－２０ｄＢとするならば、ｆ／ｆ₀＝３として、ばね等の寸法を決定する。

【0046】

本実施形態の自己共振周波数ｆ₀の下限については特に制約はないが、自己共振周波数の収束が遅くなることや振幅が大きくなることで、隣接部材との接触による影響が考えられる。したがって、自己共振周波数ｆ₀の範囲を１００～３００Ｈｚとすることが好ましい。

【0047】

詳細には、本実施形態の波型座金２３は、例えば、内径をΦ３．２、外径をΦ６．５、高さを１ｍｍ、厚みを０．１５ｍｍの形状を有している。段付きネジ２４での締め込み下における波型座金２３の圧縮量は、波型座金２３の両側合わせて１ｍｍ程度押し込むようにした。回路基板１６は、厚さが２ｍｍであり、開口部の間隔は、長手方向の長さを２１０ｍｍ、短手方向の長さを１７．５ｍｍにした。

【0048】

上記の条件に基づいて、回路基板１６上に加速度センサを設置し、自己共振周波数を測定する実験を行った。この実験においては、回路基板１６の両端部において防振部材を介して本体１１にネジ固定することで、図１２に示すように、自己共振周波数ｆ₀が１４８Ｈｚに設定されていることを確認した。図１２は、回路基板１６上に加速度センサを設置してインパルス衝撃を与えた際の減衰波形を示しており、横軸を衝撃からの経過時間（秒）、縦軸を加速度センサの出力電圧（Ｖ）として描画したグラフである。これは一例であり、他の構成との兼ね合いも考慮して多少ずれた自己共振周波数ｆ₀を設定してもよい。これにより、回路基板１６への振動を抑制することができ、ノイズなどの影響を抑制することができる。なお、本実施形態においては、上述した波型座金２３の形状などによって自己共振周波数ｆ₀を１４８Ｈｚに設定することができた。自己共振周波数ｆ₀の調整としては、波型座金２３などの防振部材のばね定数や、回路基板１６の重さや剛性で調整が可能であり、それぞれの使用環境で適切なｆ/ｆ₀の比率を設定することができる。

【0049】

図１３は、磁気検出ユニットの異なる振動周波数を示すグラフである。図１３（ａ）は、磁気検出ユニット５０の防振部材を配置していない場合を示し、図１３（ｂ）は、本実施形態の磁気検出ユニット５０の防振部材を配置した場合を示している。

【0050】

防振部材を配置していない場合（図１３（ａ））では、磁気媒体１を搬送すると、周波数の高い成分のノイズが示されており、回路基板１６へ与えられた振動によるノイズが影響し、誤検知する可能性がある。

【0051】

一方、本実施形態の防振部材を配置している場合（図１３（ｂ））では、防振部材を配置していない場合とは異なり、周波数の高い成分のノイズが除去されており、回路基板１６へ与えられた振動によるノイズなどの影響を抑制している。

【0052】

（第二の実施形態）
第二の実施形態では、回路基板１６に伝わる振動を防振する防振部材の変形例を示す。第一の実施形態と共通する項目については説明を省略する。第二の実施形態は、回路基板１６に固定される金属板２７を防振部材とする構成である。

【0053】

図１４は、本発明の第二の実施形態に係る磁気識別センサの斜視図である。また、図１５は、本発明の第二の実施形態に係る磁気識別センサの模式的断面図であり、図１４のＸＩＶ－ＸＩＶ端面図である。図１５に示すとおり、磁気識別センサ１０は、本体１１と、摺動部１２と、回路基板１６と、防振部材である金属板２７とを備えている。本体１１は、磁気検出素子１４を有しており、摺動部１２とは反対側に磁気検出素子１４が固定される。磁気検出素子１４は、フラットケーブル１５等のやわらかいケーブルなどで回路基板１６と接続する。

【0054】

図１４に示すとおり、金属板２７は、回路基板１６の少なくとも一面を覆い、回路基板１６と固定される。また、金属板２７は、本体１１に固定するための本体固定部２７Ａと、回路基板を固定するための基板固定部２７Ｂと、を有している。金属板２７には、本体固定部２７Ａの近傍に開口部２７Ｃが形成される。金属板２７に開口部２７Ｃを形成することによって、回路基板１６への振動を抑制することができる。より好ましくは、金属板２７における回路基板１６の端部（この場合長手方向端部）に対応する位置と本体固定部２７Ａとの間に開口部２７Ｃが設けられる。この構成によれば、より効果的に開口部２７Ｃ付近での金属板２７の剛性を低下させて弾性作用を生じさせることができる。

【0055】

本体固定部２７Ａは、金属板２７の長手方向の両端部から本体１１側に向けて延在し、固定ネジ８０を挿通するための固定ネジ開口部（不図示）が形成される。この固定ネジ８０により、金属板２７が本体１１に固定される。本体固定部２７Ａは、金属板２７の長手方向の両端部から延在するとしたが、これに限られることなく、図１６に示すように、金属板２７の長手方向の中央付近にも本体１１側に向けて延在するように設けてもよい。また、金属板２７の両端部と中央付近との３点で固定してもよい。

【0056】

基板固定部２７Ｂは、金属板２７の短手方向の端部に形成され、金属板２７を回路基板１６側に折り曲げてカシメ固定する。本実施形態では、回路基板１６と金属板２７を固定するには、カシメ固定したが、これに限られず、ねじ締結や他の係合方法によって金属板２７を回路基板１６に固定するようにしてもよい。

【0057】

回路基板１６における、基板固定部２７Ｂと回路基板１６が接する位置には、回路基板１６のグランドが接続されるランドが設けられる。このランドと金属板２７が接続されて導通し、金属板２７の本体固定部２７Ａを介して、本体１１に対し回路基板１６のフレームグランド接続がなされる。

【0058】

本実施形態では、本体固定部２７Ａの近傍に開口部２７Ｃを形成するとしたが、弾性作用を有する形状であればよく、例えば、後述する切り欠き（以下、スリットともいう）を形成するようにしてもよい。これにより、本体１１と金属板２７の間に弾性作用を持たせることができ、回路基板１６に伝わる搬送機の振動を減衰させることができる。

【0059】

図１７は、本発明の第二の実施形態に係る金属板の弾性作用ある形状の変形例を示す上面図である。なお、いずれも金属板２７を摺動部１２側から見たもので、図１７（ｂ）～（ｅ）の本体固定部２７Ａは、紙面上の奥側（背面側）にあり、破線で示す。

【0060】

金属板２７の開口部や切り欠きの形状は、図１７に示す形状などである。例えば、図１７（ｂ）～（ｅ）に示すように、金属板２７と本体１１を固定する本体固定部２７Ａの近傍（回路基板１６の端部との間）に開口部や切り欠きを設けることで、金属板２７に弾性を持たせることができる。開口部や切り欠きは、本体固定部２７Ａと基板固定部２７Ｂとの間に形成される。この開口部や切り欠きの形状により、弾性を調整することで、自己共振周波数を設定することができる。

【0061】

図１８は、本発明の第二の実施形態に係る磁気検出ユニットの回路基板の自己共振周波数を示すグラフである。詳細には、図１７（ｃ）に示す金属板２７は、厚みが０．３ｍｍ、長手方向の両端それぞれのスリットの長さＬ（図１８（ｂ）参照）が３ｍｍである。この条件に基づいて、第一の実施形態と同様に自己共振周波数ｆ₀を測定する実験を行った。この実験では、金属板２７の長手方向の両端に弾性作用を有するスリットを形成することによって、図１８に示すように、自己共振周波数ｆ₀は、１４６Ｈｚに設定されていることを確認した。図１８は、回路基板１６上に加速度センサを設置してインパルス衝撃を与えた際の減衰波形を示しており、横軸を衝撃からの経過時間（秒）、縦軸を加速度センサの出力電圧（Ｖ）として描画したグラフである。これは、スリットの長さＬを３ｍｍとした一例であり、スリットの長さＬを長くした場合について、図１９を用いて説明する。

【0062】

図１９（ａ）は、本発明の第二の実施形態に係る磁気検出ユニットの回路基板の自己共振周波数とスリットの長さＬとの関係を示すグラフであり、図１９（ｂ）は、金属板２７の端部のスリットを示す部分上面図である。金属板２７のスリットの長さＬが３ｍｍの時は、自己共振周波数が１４６Ｈｚであったが、スリットの長さＬは、短くするほど自己共振周波数は高くなり、長くするほど自己共振周波数は低くなることを確認した。このように、自己共振周波数の設定には、金属板２７のスリットや開口部の形状、金属板２７の板厚、回路基板１６の板厚と質量などのパラメータによって設定することができる。

【0063】

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、媒体搬送時に発生する振動に対して、本体に固定された磁気検出素子には磁気ノイズを発生させず、回路基板に波及する振動に対して所定の自己共振周波数を設定した防振構成で抑制し、振動に強い高精度の磁気識別センサを供給することが可能となる。

【符号の説明】

【0064】

１ 磁気媒体
１０ 磁気識別センサ
１１ 本体
１４ 磁気検出素子
１５ フラットケーブル
１６ 回路基板
２１ ばね
２３ 波型座金
２３ａ 連結座金
２７ 金属板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】