JP2020173631A - 紙葉類処理装置および異物混入判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加を抑制し、異物の混入の検知精度を向上できる紙葉類処理装置を提供する。【解決手段】紙葉類処理装置１は、投入された紙葉類を搬送路に繰出す繰出部に配置され、磁界を発生する複数のコイルと、複数のコイルのそれぞれから出力される信号の互いの差分値から、繰出部に混入する異物の有無を判定する制御部と、を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、紙葉類処理装置および異物混入判定方法に関する。

従来、紙幣載置板にコイルを設け、混入された金属を検知する装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。また、従来、紙幣を立てた状態で集積する装置にコイルを設け、混入された金属を検知する装置が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開平１−２３０１９０号公報 特開平８−３３５２８８号公報

しかしながら上記特許文献１，２では、環境の影響により、コイルから出力される信号が変動し、金属の正確な検知ができない場合がある。環境の影響は、例えば、周囲の温度の影響である。また、周囲の温度の影響を補正するため、温度センサまたはリファレンスコイル等を設ける技術が存在するが、部品点数が増加する。

そこで本発明は、部品点数の増加を抑制し、異物の混入の検知精度を向上する技術を提供することを目的とする。

本発明の紙葉類処理装置は、投入された紙葉類を搬送路に繰出す繰出部に配置され、磁界を発生する複数のコイルと、前記複数のコイルのそれぞれから出力される信号の互いの差分値から、前記繰出部に混入する異物の有無を判定する制御部と、を有する。

本発明の異物混入判定方法は、投入された紙葉類を搬送路に繰出す繰出部に配置された複数のコイルから磁界を発生し、前記複数のコイルのそれぞれから出力される信号の互いの差分値を算出し、前記差分値から前記繰出部に混入する異物の有無を判定する。

本発明によれば、部品点数の増加を抑制し、異物の混入の検知精度を向上できる。

本発明の実施の形態に係る紙葉類処理装置の構成例を示した図である 入金部に配置された繰出部の構成例を示した図である。 繰出部を上方から見たときの各ローラの配置例を示した図である。 基板の構成例を示した図である。 コイルの構成例を示した図である。 図２の繰出部を矢印Ａ１１方向から見た図である。 異物検知制御システムの構成例を示した図である。 図７の異物検知制御システムの動作例を説明するタイミングチャートである。 リファレンス値の例を説明する図である。 ＣＰＵが取得する受信信号の振幅の一例を説明する図である。 ＣＰＵの異物の判定例を説明する図である。 ＣＰＵにおける受信信号の振幅の取得動作例を示したフローチャートである。 ＣＰＵにおける異物の判定処理例を示したフローチャートである。 紙幣が縦置きされる紙葉類処理装置の構成例を示した図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、紙葉類の一例として紙幣を用いて紙葉類処理装置の説明を行う。しかし、紙葉類は、紙幣に限定されるものではなく、手形、小切手などの有価証券であってもよい。また、紙葉類は、紙を素材とするものに限定されるものではなく、紙以外の素材をシート状に成型したものや、紙以外の素材と紙を貼り合わせてシート状に成型したものであってもよい。紙以外の素材は、例えば、樹脂である。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を模式的に示している。また、本明細書では、図面に示す矢印の方向をそれぞれ、便宜的に、上、下、前、後として説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る紙葉類処理装置の構成例を示した図である。紙葉類処理装置１は、紙幣を入出金する紙幣入出金機である。紙葉類処理装置１は、上側筐体１０および下側筐体２０を有する。

上側筐体１０は、上部に、入金される紙幣が載置される入金部１２、および、出金される紙幣が載置される出金部１３を有する。また、上側筐体１０は、内部に、紙幣を搬送する搬送部１５と、紙幣を識別する識別部１６と、紙葉類処理装置１の各部を制御する制御部１８と、紙幣を一時的に保留する一時保留部１９とを有する。また、必要に応じて、第２出金部１４を出金部１３の隣に設けてもよい。第２出金部１４は、出金部１３と同様の構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。

入金部１２には、所定の周期で紙幣を１枚ずつ搬送部１５に向けて繰り出す繰出部（例えば、図２を参照）が配置されている。また、出金部１３には、搬送されてきた紙幣を積み重ねる集積部（図示せず）が配置されている。

搬送部１５は、紙幣を所定の搬送速度で搬送する搬送装置である。搬送部１５は、紙幣を搬送するベルト機構やローラ機構によって構成されている。搬送部１５は、紙幣をループ状に搬送するループ状搬送路１５ａと、このループ状搬送路１５ａから分岐する第１分岐路１５ｂ、第２分岐路１５ｃ、第３分岐路１５ｄ、第４分岐路１５ｅおよび第５分岐路１５ｆを有する。第１分岐路１５ｂ〜第５分岐路１５ｆは、ループ状搬送路１５ａの一部と捉えてもよい。

第１分岐路１５ｂ〜第５分岐路１５ｆは、それぞれ、ループ状搬送路１５ａと入金部１２、出金部１３、一時保留部１９、後述する第１収納庫２１および第２収納庫３０、ならびに、後述する着脱式収納部４とを接続する。第１分岐路１５ｂ〜第５分岐路１５ｆとループ状搬送路１５ａとの接続部分には、紙幣を振り分ける分岐爪（図示せず）が配置されている。また、第２出金部１４を設ける場合は、ループ状搬送路１５ａと第２出金部１４を接続する別の分岐路を設けてもよい。

識別部１６は、紙幣の情報を読み取り、紙幣の識別を行う識別装置である。識別部１６は、画像センサ、光学センサ、磁気センサなどのセンサを備えており、搬送部１５で搬送される紙幣の真偽、金種、正損、および、記番号などの紙幣情報を識別する。

記番号とは、各紙幣に付された固有の番号であり、例えば、アルファベットと数字との組み合わせの１０桁の文字列で構成される。識別部１６は、記番号を構成する１０桁のそれぞれの文字を識別する。

一時保留部１９は、紙幣を一時的に保留する収納装置である。一時保留部１９は、紙幣を１枚ずつ取り込んで収納し、収納している紙幣を１枚ずつ繰り出すことができる。

一時保留部１９は、例えば、複数の紙幣が回転体に巻き取られた状態で収納される巻き取り式の収納部で構成されている。また一時保留部１９は、複数の紙幣が積層状態で収納される積層式の収納部で構成されていてもよい。

制御部１８は、ＣＰＵなどの処理部とメモリなどの記憶部を有する制御装置である。制御部１８は、搬送部１５を介して、入金部１２、出金部１３、一時保留部１９、後述する第１収納庫２１および第２収納庫３０、ならびに、後述する着脱式収納部４の間で紙幣が搬送されるように、紙葉類処理装置１を構成する各部および着脱式収納部４を制御する。

下側筐体２０は、第１収納庫２１と、第１収納庫２１の下方に配置される第２収納庫３０とを有する。

第１収納庫２１は、例えば、金庫で構成される。第１収納庫２１の前面側には、施錠可能な収納庫扉２２が配置されている。

第１収納庫２１には、前方から順に、第１収納部２３、第２収納部２４および第２収納部２４の上側に配置されている第３収納部２５、第４収納部２６、第５収納部２７、ならびに、第６収納部２８が配置されている。また、第１収納部２３と、第２収納部２４および第３収納部２５との間には、ループ状搬送路１５ａから第２収納庫３０に向かって延びる第４分岐路１５ｅが配置されている。

第１収納部２３、第３収納部２５〜第６収納部２８には、ループ状搬送路１５ａから分岐する第４分岐路１５ｅが接続されている。また、第２収納部２４には、ループ状搬送路１５ａから第２収納庫３０に向かって延びる第４分岐路１５ｅから分岐する第６分岐路１５ｇが接続されている。

第１収納部２３〜第６収納部２８は、複数の紙幣が積層状態で収納される積層式の収納部である。また、第１収納部２３〜第６収納部２８は、複数の紙幣が回転体に巻き取られた状態で収納される巻き取り式の収納部であってもよい。第１収納部２３〜第６収納部２８には、それぞれ、識別部１６での識別結果に応じて分類された紙幣が収納される。

第１収納部２３〜第６収納部２８の入口には、紙幣が通過したことを検知するセンサ（図示せず）が配置される。センサは、例えば、赤外線などの光を放射する投光部と、投光部からの光を受ける受光部とを有する光学式センサである。なお、センサは、紙幣が各収納部に収納されたことを検知することができるセンサであれば、どのような種類のセンサであってもよい。

第２収納庫３０は、例えば、金庫で構成される。また、第２収納庫３０は、内部に回収部３３を有する。回収部３３は内部に収納領域を有し、この収納領域内には、入金部１２から入金された紙幣や第１収納庫２１内に収納された紙幣のうち、回収されるべき紙幣が収納される。回収部３３は、ループ状搬送路１５ａから分岐する第４分岐路１５ｅに接続されている。

回収されるべき紙幣が回収部３３に収納された後、回収作業者によって回収部３３から紙幣が回収される。もしくは、回収されるべき紙幣が回収部３３に収納された後、回収部３３は回収作業者によって紙葉類処理装置１から取り外され、紙幣とともに回収される。

下側筐体２０は、第１収納庫２１の前面側の外面に、着脱式収納部４を取り付けるための取付部５を有する。なお、第１収納庫２１の外面とは、施錠された収納庫扉２２を解錠することなくアクセスできる第１収納庫２１の外面であり、具体的には、下側筐体２０の外面または収納庫扉２２の外面である。

取付部５は、取付部５に取り付けられた着脱式収納部４を固定する固定具を有する。固定具は、施錠装置を有していてもよい。

取付部５は、制御部１８からの制御信号を着脱式収納部４に供給するための端子（図示せず）を有している。また、着脱式収納部４は、取付部５が有する端子に接続される端子（図示せず）を有している。

着脱式収納部４が取付部５に取り付けられると、着脱式収納部４の端子と取付部５の端子が直接的または間接的に接続される。また、着脱式収納部４が取付部５に取り付けられると、着脱式収納部４の内部の収納領域は第５分岐路１５ｆに接続される。

着脱式収納部４は、複数の紙幣が積層状態で収納される積層式の収納部である。また、着脱式収納部４は、複数の紙幣が回転体に巻き取られた状態で収納される巻き取り式の収納部であってもよい。

着脱式収納部４は、内部に紙幣を収納し、外部に紙幣を排出するためのモータなどからなる駆動機構（図示せず）を有している。あるいは、着脱式収納部４が駆動機構を有さない場合、紙葉類処理装置１が駆動機構を備え、取付部５に取り付けられた着脱式収納部４に駆動力を伝達する。

図２は、入金部１２に配置された繰出部４０の構成例を示した図である。図２において、図１と同じものには同じ符号が付してある。図２に示すように、繰出部４０は、ステージ４１と、キッカローラ４２と、フィードローラ４３と、ゲートローラ４４と、搬送ローラ４５と、基板４６と、紙幣ガイド４７と、を有している。

ステージ４１は、第１分岐路１５ｂの入り口に接続されるように配置されている。ステージ４１は、例えば、平らな板状の部材であり、紙幣Ｐ１が集積して載置される。ステージ４１に集積して載置された紙幣Ｐ１は、最下部の紙面がステージ４１の平面に接触するように載置される。ステージ４１に載置された紙幣Ｐ１は、例えば、ユーザの入金操作等に応じて、最下部の紙幣から、１枚ずつ第１分岐路１５ｂに送り込まれる。

キッカローラ４２は、外周面の一部がステージ４１および基板４６から突出するように、ステージ４１および基板４６の下部に設けられている。ステージ４１および基板４６には、キッカローラ４２の外周面の一部が突出するための開口が形成されている。

キッカローラ４２は、図中時計回りに回転する。キッカローラ４２は、ステージ４１に載置された紙幣Ｐ１のうち最下部の紙幣を、第１分岐路１５ｂに向け蹴り出す。

フィードローラ４３は、第１分岐路１５ｂの入り口付近（第１分岐路１５ｂの入り口から、第１分岐路１５ｂに少し入った部分）に設けられている。フィードローラ４３は、外周面の一部が第１分岐路１５ｂおよび基板４６から突出するように、第１分岐路１５ｂおよび基板４６の下部に設けられている。第１分岐路１５ｂおよび基板４６には、フィードローラ４３の外周面の一部が突出するための開口が形成されている。

フィードローラ４３は、図中時計回りに回転する。フィードローラ４３は、キッカローラ４２によって蹴り出された最下部の紙幣を第１分岐路１５ｂへと送り出す。

ゲートローラ４４は、フィードローラ４３の上方において、フィードローラ４３と対向するように設けられている。ゲートローラ４４は、ゲートローラ４４の外周面がフィードローラ４３の外周面に接触するように設けられている。ゲートローラ４４は、例えば、ワンウェイクラッチ（図示せず）を備え、図中時計回りに回転可能となっている。これにより、フィードローラ４３とゲートローラ４４との間を通過する紙幣は、１枚ずつ第１分岐路１５ｂに送り出される。

搬送ローラ４５は、第１分岐路１５ｂに設けられている。搬送ローラ４５は、フィードローラ４３から送り出された紙幣を、ループ状搬送路１５ａへと送り出す。

基板４６は、ステージ４１の下部および第１分岐路１５ｂの入り口付近の下部に配置されている。基板４６には、金属等の異物を検知するコイルが設けられている。基板４６は、ステージ４１上または第１分岐路１５ｂの入り口付近に混入した異物を、コイルで効率よく検知できるように、ステージ４１に接して、またはステージ４１に近づいてステージ４１の下部に配置されている。また、基板４６は、基板面がステージ４１の面と平行となるように配置されている。

図３は、繰出部４０を上方から見たときの各ローラの配置例を示した図である。図３において、図２と同じものには同じ符号が付してある。図３に示すように、繰出部４０は、３つのキッカローラ４２と、６つのフィードローラ４３と、を有している。なお、キッカローラ４２の数は、３つに限られない。また、フィードローラ４３の数は、６つに限られない。

図４は、基板４６の構成例を示した図である。図４に示すように、基板４６は、コイル５１〜５３と、開口５４ａ〜５４ｃ，５５ａ〜５５ｆと、を有している。

基板４６は、例えば、多層基板である。コイル５１〜５３は、多層基板の表面または所定の層内に形成される。図４のコイル５１〜５３には、それぞれを区別しやすいようハッチングが付してある。

図５は、コイル５１の構成例を示した図である。図５に示すように、コイル５１は、四角形状を有し、平面内において渦巻き状に巻かれている。

図５に示すコイル５１の端子５１ａ，５１ｂには、制御部１８の制御に応じて、電流または電圧が供給される。コイル５１は、制御部１８の制御に応じて供給される電流または電圧によって磁界を発生する。

コイル５２，５３もコイル５１と同様の形状を有し、平面内において渦巻き状に巻かれている。また、コイル５１〜５３の巻き数は、同じ巻き数である。図５では、コイル５１の巻き数は、「４」となっているがこれに限られない。

図４の説明に戻る。コイル５１〜５３は、上記したように、制御部１８の制御（電流または電圧の供給）に応じて磁界を発生する。コイル５１〜５３は、基板４６の平面内において、四角形状で渦巻き状に巻かれており、コイル５１の中心における磁界は、基板４６を垂直に貫くように発生する。コイル５２，５３のそれぞれの中心における磁界も、基板４６を垂直に貫くように発生する。

基板４６は、図２に示したように、ステージ４１に接するように、またはステージ４１に近くなるようにステージ４１の下部に配置される。また、基板４６は、基板面がステージ４１の面と平行となるように配置される。従って、基板４６内に形成されたコイル５１〜５３は、コイル面が、紙幣が載置されるステージ４１の面と平行となるように配置される。または、基板４６内に形成されたコイル５１〜５３は、コイル面がステージ４１に載置される紙幣Ｐ１の紙面と平行となるように配置される。これにより、コイル５１〜５３の磁界は、ステージ４１の上方および第１分岐路１５ｂの入り口付近に発生し、紙幣Ｐ１が集積される空間（紙幣Ｐ１が投入される入金部１２の空間）に発生する。つまり、コイル５１〜５３の磁界は、異物の混入の可能性のあるステージ４１上および第１分岐路１５ｂの入り口付近の空間に発生する。

コイル５１〜５３は、隣り合うコイル５１〜５３が一部オーバラップするように並べられる。コイル５１〜５３は、繰出部４０に集積された状態の紙幣Ｐ１の紙面、または、紙幣が載置されるステージ４１の面に平行な方向であって、紙幣の繰出方向（図４に示す「前」から「後」に向かう方向）と垂直な方向に並んで配置される。例えば、隣り合うコイル５１，５２は、領域Ａ１において一部オーバラップしている。隣り合うコイル５１，５２は、領域Ａ２において一部オーバラップしている。

コイル５１〜５３のそれぞれは、キッカローラ４２の配置に対応して基板４６に設けられている。例えば、コイル５１は、図３に示した左端のキッカローラ４２に対応する。また、コイル５２は、図３に示した中央のキッカローラ４２に対応する。また、コイル５３は、図３に示した右端のキッカローラ４２に対応する。

ステージ４１に垂直な方向、即ち、コイル面に垂直な方向から見た場合に、コイル５１〜５３のそれぞれのコイル面は、対応するキッカローラ４２にオーバラップしてもよい。また、コイル５１〜５３のそれぞれは、対応するキッカローラ４２を囲むように設けられてもよい。また、コイル５１〜５３のそれぞれは、対応するキッカローラ４２が、コイルの中心に位置するように基板４６に設けられてもよい。また、コイル５１〜５３のうち、隣り合う２つのコイルは、共通のフィードローラ４３に対応してもよい。例えば、コイル５１とコイル５２は、図３に示した左から２番目のフィードローラ４３に対応する。また、コイル５２とコイル５３は、図３に示した右から２番目のフィードローラ４３に対応する。ステージ４１に垂直な方向、即ち、コイル面に垂直な方向から見た場合に、隣り合う２つのコイルは、１つのフィードローラ４３にオーバラップしてもよい。また、隣り合う２つのコイルは、１つのフィードローラ４３を囲むように設けられてもよい。

開口５４ａ〜５４ｃは、図３に示した３つのキッカローラ４２の外周面の一部が突出するための開口である。開口５５ａ〜５５ｆは、図３に示した６つのフィードローラ４３の外周面の一部が突出するための開口である。基板４６は、開口５４ａ〜５４ｃ，５５ａ〜５５ｆを有することにより、ステージ４１に接するように、またはステージ４１に近くなるようにステージ４１の下部に配置されることができる。

なお、基板４６に設けられるコイル５１〜５３の数は、３つに限られない。コイルの数は、２つでもよいし、４以上であってもよい。

図６は、図２の繰出部４０を矢印Ａ１１方向から見た図である。図６には、図２に示したステージ４１と、キッカローラ４２と、が示してある。また、図６には、図４に示したコイル５１〜５３が示してある。

図６に示すように、コイル５１〜５３のコイル面は、ステージ４１の面と平行になっている。また、コイル５１〜５３は、紙幣Ｐ１を収容する収容空間から等距離（略等距離を含む）となるように配置される。収容空間は、繰出部４０により規定される空間で、投入された紙幣Ｐ１が集積される空間である。また、コイル５１〜５３は、ステージ４１の紙幣Ｐ１を載置する面から実質的に等距離となるように配置される。例えば、コイル５１と、紙幣Ｐ１の最下部の紙幣との距離は、コイル５２と、紙幣Ｐ１の最下部の紙幣との距離と同じである。また、コイル５２と、紙幣Ｐ１の最下部の紙幣との距離は、コイル５３と、紙幣Ｐ１の最下部の紙幣との距離と同じである。

なお、図６では、コイル５１〜５３を区別しやすいように、コイル５１〜５３の厚さを表現しているが、実際は、基板４６の表面または層内に形成され、非常に薄く形成される。例えば、コイル５１〜５２は、基板４６の配線パターンによって形成されてもよい。この場合は、コイル５１〜５２が形成された基板４６は、紙幣が集積されるステージ４１の面と平行になっている。また、コイル５１〜５２が形成された基板４６は、ステージ４１に集積された紙幣と平行になっている。

図７は、異物検知制御システムの構成例を示した図である。図７には、図１に示した制御部１８と、図４に示した基板４６と、が示してある。図７に示す基板４６は、図４に示した基板４６に対し、一部形状等を変更して図示している。図７に示すように、異物検知制御システムは、制御部１８と、検知制御部７０と、基板４６と、を有している。

制御部１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）６２と、メモリ６３と、を有している。ＣＰＵ６１は、紙葉類処理装置１全体を制御する。また、ＣＰＵ６１は、検知制御部７０から出力される信号（データ）に基づいて、繰出部４０への異物の有無（混入）を判定する。

ＦＰＧＡ６２は、ＣＰＵ６１と検知制御部７０との間のデータのやり取りを制御する。また、ＦＰＧＡ６２は、ＣＰＵ６１が実行する基板４６の制御の一部を分担してもよい。例えば、切替え回路７２のオン・オフのタイミング制御を、ＣＰＵ６１ではなくＦＰＧＡ６２が実行するようにしてもよい。メモリ６３には、ＣＰＵ６１が動作するためのプログラムが記憶される。また、メモリ６３には、ＣＰＵ６１が計算処理を行うためのデータまたは各部を制御するためのデータが記憶される。

検知制御部７０は、検知制御ＩＣ７１と、切替え回路７２と、を有している。検知制御ＩＣ７１は、駆動変換部７１ａ〜７１ｃを有している。駆動変換部７１ａ〜７１ｃは、ＣＰＵ６１の制御（指示）に応じて、コイル５１〜５３を励磁するための電流または電圧を、切替え回路７２に出力する。

コイル５１〜５３を励磁する電流または電圧は、交流の電流または電圧である。例えば、コイル５１〜５３を励磁する電流または電圧は、正弦波の電流または電圧である。コイル５１〜５３を励磁する電流または電圧の振幅および周波数は、コイル５１〜５３のそれぞれにおいて同じ（略同じを含む）である。図５で説明したように、コイル５１〜５３の巻き数は同じなので、コイル５１〜５３のそれぞれから発生する磁界の大きさは同じとなる。

駆動変換部７１ａ〜７１ｃのそれぞれは、コイル５１〜５３のそれぞれの端子（例えば、図５に示した端子５１ａ，５１ｂ）に流れる電流または端子間の電圧をモニタしている。駆動変換部７１ａ〜７１ｃは、モニタしている電流または電圧の振幅（または振幅の絶対値）を、ＦＰＧＡ６２を介してＣＰＵ６１に出力する。例えば、駆動変換部７１ａ〜７１ｃは、モニタしている電流または電圧の振幅のアナログ値をデジタル値に変換し、ＦＰＧＡ６２を介してＣＰＵ６１に出力する。以下では、コイル５１〜５３を励磁するための電流または電圧を励磁信号と呼ぶことがある。また、コイル５１〜５３の端子に流れる電流または端子間の電圧を受信信号と呼ぶことがある。

切替え回路７２は、スイッチ７２ａ〜７２ｃを有している。スイッチ７２ａ〜７２ｃは、ＦＰＧＡ６２を介したＣＰＵ６１の制御に応じて、駆動変換部７１ａ〜７１ｃとコイル５１〜５３との間の接続をオンおよびオフする。例えば、スイッチ７２ａ〜７２ｃがオンすると、駆動変換部７１ａ〜７１ｃとコイル５１〜５３とが接続される。スイッチ７２ａ〜７２ｃがオフすると、駆動変換部７１ａ〜７１ｃとコイル５１〜５３との接続が切断される。

コイル５１〜５３には、駆動変換部７１ａ〜７１ｃから出力される励磁信号が入力される。コイル５１〜５３は、入力された励磁信号によって磁界を発生する。コイル５１〜５３の付近に金属等の異物が位置し、コイル５１〜５３の磁界の様子が変わると、受信信号の振幅は、コイル５１〜５３の付近に異物がないときに対して値が変わる。

上記したように、駆動変換部７１ａ〜７１ｃは、コイル５１〜５３の受信信号をモニタし、受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介してＣＰＵ６１に出力する。ＣＰＵ６１は、受信信号の振幅に基づいて、繰出部４０への異物の混入を検知する。受信信号は、コイル５１〜５３から出力される異物の検知信号と捉えることができる。

図８は、図７の異物検知制御システムの動作例を説明するタイミングチャートである。図８に示す「Ｔ１」は、ステージ４１上に集積された紙幣Ｐ１が、１枚ずつ第１分岐路１５ｂに繰出されるタイミングを示している。１枚の紙幣が第１分岐路１５ｂに繰出される時間は、図８に示すように「ｔ１」である。言い換えれば、ステージ４１上に集積された紙幣Ｐ１は、時間「ｔ１」ごとに１枚ずつ第１分岐路１５ｂに繰出される。

図８に示すスイッチ７２ａ〜７２ｃの「ＯＮ」は、スイッチ７２ａ〜７２ｃがオンするタイミングを示している。図８に示すＯＮ以外の期間では、スイッチ７２ａ〜７２ｃはオフしている。

図８に示すコイル５１〜５３の「Ｄ１〜Ｄ３」は、コイル５１〜５３に励磁信号が入力され、駆動変換部７１ａが受信信号の振幅をＣＰＵ６１に出力するタイミングを示している。

ＣＰＵ６１は、例えば、紙葉類処理装置１の電源が投入されると、駆動変換部７１ａ〜７１ｃを制御し、駆動変換部７１ａ〜７１ｃから励磁信号を出力する。これにより、スイッチ７２ａ〜７２ｃには、励磁信号が入力される。

ＣＰＵ６１は、駆動変換部７１ａ〜７１ｃに対し、励磁信号の出力を指示すると、時間ｔ１の間に、スイッチ７２ａ〜７２ｃを１つずつオンおよびオフさせていく。例えば、ＣＰＵ６１は、図８の矢印Ａ３１ａに示すように、スイッチ７２ａを一定期間オンし、スイッチ７２ａをオフする。ＣＰＵ６１は、スイッチ７２ａをオフすると、矢印Ａ３１ｂに示すように、スイッチ７２ｂを一定期間オンし、スイッチ７２ｂをオフする。ＣＰＵ６１は、スイッチ７２ｂをオフすると、矢印Ａ３１ｃに示すように、スイッチ７２ｃを一定期間オンし、スイッチ７２ｃをオフする。これにより、コイル５１〜５３には、時間ｔ１の間に励磁信号が交番して入力される。そして、コイル５１〜５３からは、時間ｔ１の間に磁界が１つずつ順番に発生する。上述したように、スイッチ７２ａ〜７２ｃを１つずつオンおよびオフさせていくタイミング制御は、ＦＰＧＡ６２が実行してもよい。

駆動変換部７１ａ〜７１ｃは、スイッチ７２ａ〜７２ｃがオンしている間において、コイル５１〜５３の受信信号をモニタし、受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介してＣＰＵ６１に出力する。例えば、駆動変換部７１ａは、図８の矢印Ａ３２ａに示すＤ１において、コイル５１の受信信号をモニタし、受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介してＣＰＵ６１に出力する。また、駆動変換部７１ｂは、図８の矢印Ａ３２ｂに示すＤ２において、コイル５２の受信信号をモニタし、受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介してＣＰＵ６１に出力する。また、駆動変換部７１ｃは、図８の矢印Ａ３２ｃに示すＤ３において、コイル５３の受信信号をモニタし、受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介してＣＰＵ６１に出力する。

ＣＰＵ６１は、駆動変換部７１ａ〜７１ｃから受信信号の振幅を受信すると、受信した受信信号の振幅に基づいて、繰出部４０への異物の混入を判定する。例えば、ＣＰＵ６１は、図８の矢印Ａ３１ａ〜Ａ３１ｃに示すＤ１〜Ｄ３において、コイル５１〜５３の受信信号の振幅を取得すると、矢印Ａ３３に示す時間ｔ１の間に、図８の矢印Ａ３１ａ〜Ａ３１ｃに示すＤ１〜Ｄ３において受信した受信信号の振幅に基づいて、繰出部４０への異物の混入を判定する。すなわち、ＣＰＵ６１は、全てのコイル５１〜５３の受信信号の振幅を受信すると、次の紙幣を１枚繰出す時間ｔ１において、繰出部４０への異物の混入を判定する。

ここで、図６を用いて、異物の位置と、コイル５１〜５３の受信信号の振幅の変化量との関係について説明する。コイル５１〜５３の線材（導線）の真上部分に存在する金属等の異物による受信信号の変化量は、コイル５１〜５３の線材で囲まれる領域内に存在する異物による受信信号の変化量より小さくなる。

例えば、図６の点線Ａ２１は、コイル５２の線材の真上部分を示している。点線Ａ２１上に金属等の異物が存在した場合、コイル５２における受信信号の振幅の変化量は通常小さい。

しかし、コイル５１とコイル５２は、上記したように一部がオーバラップしている。そのため、点線Ａ２１上に存在する異物は、コイル５２の線材の真上に存在しているが、コイル５１の線材で囲まれる領域内にも存在している。従って、点線Ａ２１上に存在する異物による受信信号の変化は、コイル５１で大きく捉えられる。

また、例えば、図６の点線Ａ２２は、コイル５１の線材の真上部分を示している。点線Ａ２２上に金属等の異物が存在した場合、コイル５１における受信信号の振幅の変化量は通常小さい。

しかし、コイル５１とコイル５２は、上記したように一部がオーバラップしている。そのため、点線Ａ２２上に存在する異物は、コイル５１の線材の真上に存在しているが、コイル５２の線材で囲まれる領域内にも存在している。従って、点線Ａ２２上に存在する異物による受信信号の変化は、コイル５２で大きく捉えられる。

同様に、図６の点線Ａ２３は、コイル５３の線材の真上部分を示している。点線Ａ２３上に存在する異物による受信信号の変化は、コイル５２で大きく捉えられる。また、図６の点線Ａ２４は、コイル５２の線材の真上部分を示している。点線Ａ２４上に存在する異物による受信信号の変化は、コイル５３で大きく捉えられる。

このように、コイル５１〜５３は、隣り合うコイル５１〜５３が一部オーバラップするように基板４６に設けられる。ＣＰＵ６１は、スイッチ７２ａ〜７２ｃを制御し、コイル５１〜５３を１つずつ励磁させる。これにより、異物がコイル５１〜５３の線材の真上に存在する場合でも、コイル５１〜５３のいずれからは、大きく変化した受信信号が出力される。

ＣＰＵ６１の異物判定における動作例について説明する。ＣＰＵ６１の異物判定における動作は、大きく２つの動作に分けられる。例えば、ＣＰＵ６１の動作は、リファレンス値を取得する動作と、取得したリファレンス値を用いて異物の判定処理を行う動作とに分けられる。

１．リファレンス値の取得
ＣＰＵ６１は、繰出部４０に紙幣および異物が無い状態（何もない状態）における、コイル５１〜５３の受信信号の振幅（リファレンス値）を取得する。例えば、ＣＰＵ６１は、紙葉類処理装置１の電源が投入されたときに、繰出部４０に紙幣および異物が無い状態における、コイル５１〜５３のリファレンス値を取得する。

例えば、ＣＰＵ６１は、紙葉類処理装置１の電源が投入されると、図８のＤ１〜Ｄ３に示すように、コイル５１〜５３に励磁信号を出力する。ＣＰＵ６１は、駆動変換部７１ａ〜７１ｃから出力される受信信号の振幅（リファレンス値）を、ＦＰＧＡ６２を介して受信し、メモリ６３に記憶する。

図９は、リファレンス値の例を説明する図である。図９に示す「ｒ１」は、コイル５１のリファレンス値を示している。「ｒ２」は、コイル５２のリファレンス値を示している。「ｒ３」は、コイル５３のリファレンス値を示している。すなわち、図９に示す「ｒ１〜ｒ３」は、繰出部４０に紙幣および異物が無いときの、コイル５１〜５３の受信信号の振幅を示している。リファレンス値「ｒ１〜ｒ３」は、メモリ６３に記憶されている。

本発明の内容を分かりやすく説明するため、コイル５１〜５３から出力されるリファレンス値（受信信号の振幅）には、周囲の環境に依存する信号成分と、環境に依存しない信号成分とが含まれるものとしてモデル化して説明する。例えば、図９に示す「Ｃ１〜Ｃ３」は、コイル５１〜５３の環境に依存しない信号成分を示している。図９に示す「Ｎｒ」は、コイル５１〜５３の環境に依存する信号成分を示している。「Ｎｒ」は、コイル５１〜５３の周囲の環境によって変わる。

ここで、それぞれのコイル５１〜５３の環境に依存する信号成分が、互いに実質的に等しくなるようにコイル５１〜５３が構成されている。例えば、コイル５１〜５３は、同じ線材、同じ形状、同じ巻き数のコイルとすることで、環境に依存する信号成分を実質的に等しくすることができる。

コイル５１〜５３は、線材、形状、および巻き数の少なくとも１つが異なるが、環境に依存する信号成分が実質的に等しいようなコイルであってもよい。周囲の環境は、例えば、コイル５１〜５３の周囲の温度である。コイル５１〜５３は、少なくとも温度に依存する信号成分が互いに実質的に等しいようなコイルであってもよい。以下の説明では、周囲の環境の例としての温度が、コイル５１〜５３に影響を及ぼす場合について説明する。

２．異物の判定処理
異物の判定処理では、ＣＰＵ６１は、例えば、入金処理の際に、取得したリファレンス値を用いて、異物の判定処理を行う。

異物の判定処理に伴うＣＰＵ６１の動作は、さらに３つの動作に分けられる。例えば、ＣＰＵ６１の動作は、コイル５１〜５３の受信信号の振幅を取得する第１の動作と、第１の動作で取得した受信信号の振幅から、予め取得したリファレンス値を減算する第２の動作と、第２の動作で取得した減算値から異物を判定する第３の動作とに分けられる。

・第１の動作（受信信号の振幅の取得）
ＣＰＵ６１は、例えば、図８のＤ１〜Ｄ３に示すように、時間ｔ１ごとにおいて、励磁信号をコイル５１〜５３に１回ずつ出力する。言い換えると、１枚の紙幣Ｐが繰り出される間に、コイル５１〜５３が順に１回ずつ励磁される。そして、ＣＰＵ６１は、コイル５１〜５３の受信信号の振幅を、図８のＤ１〜Ｄ３に示すタイミングで受信（取得）する。

図１０は、ＣＰＵ６１が取得する受信信号の振幅の一例を説明する図である。図１０では、図６の一点鎖線で示す領域Ａ２５に異物が混入しているとする。

図１０に示す「ｄ１」は、コイル５１の受信信号の振幅を示している。「ｄ２」は、コイル５２の受信信号の振幅を示している。「ｄ３」は、コイル５３の受信信号の振幅を示している。

図１０に示す「Ｃ１〜Ｃ３」は、コイル５１〜５３の温度に依存しない信号成分を示している。図１０に示す「Ｃ１〜Ｃ３」は、図９に示した「Ｃ１〜Ｃ３」と同じである。

図１０に示す「Ｎｄ」は、コイル５１〜５３の温度に依存する信号成分を示している。ＣＰＵ６１が受信信号の振幅「ｄ１〜ｄ３」を取得したときの周囲温度と、図９のリファレンス値「ｒ１〜ｒ３」を取得したときの周囲温度とは異なっており、「Ｎｄ≠Ｎｒ」となっている。

図１０に示す「Ｅ１」は、異物によって変化したコイル５１の信号成分を示している。「Ｅ２」は、異物によって変化したコイル５２の信号成分を示している。「Ｅ３」は、異物によって変化したコイル５３の信号成分を示している。異物は、図６の領域Ａ２５に示すように、コイル５１から離れているため、「Ｅ１＝０」となっている。また、異物は、コイル５２のコイル５３とオーバラップした位置であって、かつコイル５３の巻線の内側に位置しているため、「Ｅ２＜Ｅ３」となっている。図１０においても、それぞれのコイル５１〜５３の信号成分は、温度に依存しない信号成分と、温度に依存する信号成分と、異物によって変化した信号成分とを含むものとしてモデル化されている。

・第２の動作（リファレンス値の減算）
ＣＰＵ６１は、コイル５１〜５３の受信信号の振幅を取得すると、取得したコイル５１〜５３のそれぞれの受信信号の振幅から、コイル５１〜５３のそれぞれのリファレンス値を減算する。

例えば、ＣＰＵ６１は、コイル５１の受信信号の振幅から、コイル５１のリファレンス値を減算する。ＣＰＵ６１は、コイル５２の受信信号の振幅から、コイル５２のリファレンス値を減算する。ＣＰＵ６１は、コイル５３の受信信号の振幅から、コイル５３のリファレンス値を減算する。

図９のリファレンス値と、図１０の受信信号の振幅との例の場合、コイル５１〜５３のリファレンス値と受信信号の振幅との減算値（差分値）Δ１〜Δ３は、下記の式（１）〜（３）のようになる。

Δ１＝ｄ１−ｒ１＝Ｎｄ＋Ｅ１−Ｎｒ （１）
Δ２＝ｄ２−ｒ２＝Ｎｄ＋Ｅ２−Ｎｒ （２）
Δ３＝ｄ３−ｒ３＝Ｎｄ＋Ｅ３−Ｎｒ （３）

・第３の動作（異物の判定処理）
ＣＰＵ６１は、コイル５１〜５３の受信信号の振幅からリファレンス値を減算した減算値（以下、第１の差分値と呼ぶことがある）を算出すると、算出した第１の差分値の互いの減算値（以下、第２の差分値と呼ぶことがある）の絶対値を算出する。そして、ＣＰＵ６１は、算出した第２の差分値の絶対値から、繰出部４０に異物が混入しているか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ６１は、算出した第２の差分値の絶対値のうち、少なくとも１つの第２の差分値の絶対値が所定の閾値を超えると、繰出部４０に異物が混入したと判定する。

上記（１）〜（３）に示す減算値（第１の差分値）の例の場合、第１の差分値の互いの差分値（第２の差分値）の絶対値は、下記の式（４）〜（６）のようになる。

Δ１２＝｜Δ１−Δ２｜＝｜Ｅ１−Ｅ２｜ （４）
Δ２３＝｜Δ２−Δ３｜＝｜Ｅ２−Ｅ３｜ （５）
Δ３１＝｜Δ３−Δ１｜＝｜Ｅ３−Ｅ１｜ （６）

ＣＰＵ６１は、式（４）〜（６）に示す第２の差分値の絶対値のうち、少なくとも１つの第２の差分値の絶対値が所定の閾値を超えると、繰出部４０に異物が混入したと判定する。

図１１は、ＣＰＵ６１の異物の判定例を説明する図である。図１１には、式（４）〜（６）に示した第２の差分値の絶対値が示してある。ＣＰＵ６１は、第２の差分値の絶対値のうち、少なくとも１つの第２の差分値の絶対値が所定の閾値を超えると、繰出部４０に異物が混入したと判定する。図１１の例の場合、Δ３１が閾値を超えており、ＣＰＵ６１は、繰出部４０に異物が混入したと判定する。

式（４）〜（６）では、温度に依存する信号成分（Ｎｒ，Ｎｄ）がキャンセルされている。従って、ＣＰＵ６１は、コイル５１〜５３の周囲の温度変化の影響によらず、異物の混入の判定を精度よく行うことができる。

なお、異物がコイル５１の面積より小さければ、コイル５１〜５３の少なくとも１つは、異物による影響が「０」に等しくなる（略等しいを含む）。従って、Δ１２，Δ２３，Δ３１の少なくとも１つは、異物により変化した受信信号の振幅に等しくなる。

図１２は、ＣＰＵ６１における受信信号の振幅の取得動作例を示したフローチャートである。ＣＰＵ６１は、例えば、ステージ４１に集積されている紙幣Ｐ１が、第１分岐路１５ｂに１枚繰出されるたびに（時間ｔ１ごとに）、図１２に示すフローチャートの処理を繰り返し実行する。以下では、ＣＰＵ６１は、リファレンス値を取得し、メモリ６３に記憶しているとする。また、ＣＰＵ６１は、駆動変換部７１ａ〜７１ｃを制御し、スイッチ７２ａ〜７２ｃに励磁信号を出力しているとする。

ＣＰＵ６１は、スイッチ７２ａをオンする（ステップＳ１）。これにより、駆動変換部７１ａから出力される励磁信号が、コイル５１に入力される。なお、駆動変換部７１ａは、コイル５１の受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介して、ＣＰＵ６１に出力する。

ＣＰＵ６１は、コイル５１の受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介して、駆動変換部７１ａから受信する（ステップＳ２）。ＣＰＵ６１は、受信したコイル５１の受信信号の振幅を、例えば、メモリ６３に記憶する。

ＣＰＵ６１は、スイッチ７２ａをオフし、スイッチ７２ｂをオンする（ステップＳ３）。これにより、駆動変換部７１ｂから出力される励磁信号が、コイル５２に入力される。なお、駆動変換部７１ｂは、コイル５２の受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介して、ＣＰＵ６１に出力する。

ＣＰＵ６１は、コイル５２の受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介して、駆動変換部７１ｂから受信する（ステップＳ４）。ＣＰＵ６１は、受信したコイル５２の受信信号の振幅を、例えば、メモリ６３に記憶する。

ＣＰＵ６１は、スイッチ７２ｂをオフし、スイッチ７２ｃをオンする（ステップＳ５）。これにより、駆動変換部７１ｃから出力される励磁信号が、コイル５３に入力される。なお、駆動変換部７１ｃは、コイル５３の受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介して、ＣＰＵ６１に出力する。

ＣＰＵ６１は、コイル５３の受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介して、駆動変換部７１ｃから受信する（ステップＳ６）。ＣＰＵ６１は、受信したコイル５３の受信信号の振幅を、例えば、メモリ６３に記憶する。

ＣＰＵ６１は、スイッチ７２ｃをオフし（ステップＳ７）、当該フローチャートの処理を終了する。

ＣＰＵ６１は、時間ｔ１の間に、全てのコイル５１〜５３の受信信号の振幅を受信すると（メモリ６３に記憶すると）、次の時間ｔ１において、メモリ６３に記憶した受信信号の振幅に基づいて、異物が繰出部４０に混入しているか否かを判定する。

図１３は、ＣＰＵ６１における異物の判定処理例を示したフローチャートである。ＣＰＵ６１は、例えば、ステージ４１に集積されている紙幣Ｐ１が、第１分岐路１５ｂに１枚繰出されるたびに（時間ｔ１ごとに）、図１３に示すフローチャートの処理を繰り返し実行する。

ＣＰＵ６１は、メモリ６３に記憶した受信信号の振幅から、メモリ６３に記憶したリファレンス値を減算した第１の差分値を算出する（ステップＳ１１）。例えば、ＣＰＵ６１は、メモリ６３に記憶したコイル５１の受信信号の振幅から、メモリ６３に記憶したコイル５１のリファレンス値を減算する（減算した値をコイル５１の差分値Δ１とする）。また、ＣＰＵ６１は、メモリ６３に記憶したコイル５２の受信信号の振幅から、メモリ６３に記憶したコイル５２のリファレンス値を減算する（減算した値をコイル５２の差分値Δ２とする）。また、ＣＰＵ６１は、メモリ６３に記憶したコイル５３の受信信号の振幅から、メモリ６３に記憶したコイル５３のリファレンス値を減算する（減算した値をコイル５３の差分値Δ３とする）。

ＣＰＵ６１は、第１の差分値を互いに減算した第２の差分値（絶対値）を算出する（ステップＳ１２）。例えば、ＣＰＵ６１は、コイル５１の差分値Δ１から、コイル５２の差分値Δ２を減算した絶対値を算出する（減算した絶対値をΔ１２とする）。ＣＰＵ６１は、コイル５２の差分値Δ２から、コイル５３の差分値Δ３を減算した絶対値を算出する（減算した絶対値をΔ２３とする）。ＣＰＵ６１は、コイル５３の差分値Δ３から、コイル５１の差分値Δ１を減算した絶対値を算出する（減算した絶対値をΔ３１とする）。

ＣＰＵ６１は、少なくとも１つの第２の差分値が閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１３）。例えば、ＣＰＵ６１は、Δ１２，Δ２３，Δ３１のうちの少なくとも１つが閾値を超えたか否かを判定する。ＣＰＵ６１は、Δ１２，Δ２３，Δ３１のうちの少なくとも１つが閾値を超えたと判定しない場合（Ｓ１３の「Ｎｏ」）、当該フローチャートの処理を終了する。一方、ＣＰＵ６１は、Δ１２，Δ２３，Δ３１のうちの少なくとも１つが閾値を超えたと判定した場合（Ｓ１３の「Ｙｅｓ」）、キッカローラ４２の回転を停止する（ステップＳ１４）。これにより、異物が第１分岐路１５ｂに進入するのを防止できる。

ＣＰＵ６１は、例えば、入金処理を開始する前に、少なくとも１回、図１２および図１３に示したフローチャートの処理を実行してもよい。すなわち、入金部１２に投入された紙幣Ｐ１が第１分岐路１５ｂに繰出される前に、少なくとも１回、図１２および図１３に示したフローチャートの処理を実行してもよい。これにより、異物が第１分岐路１５ｂに進入するのを防止できる。

また、ＣＰＵ６１は、紙幣Ｐ１が第１分岐路１５ｂに繰出される間も、図１２および図１３に示したフローチャートの処理を繰り返し実行してもよい。これにより、紙幣Ｐ１が第１分岐路１５ｂに繰出される間、異物が繰出部４０に混入しても、異物が第１分岐路１５ｂに進入するのを防止できる。

以上説明したように、紙葉類処理装置１は、投入された紙幣を搬送路に繰出す繰出部４０に配置され、磁界を発生するコイル５１〜５３と、コイル５１〜５３のそれぞれから出力される受信信号の互いの差分値から、繰出部４０に混入する異物の有無を判定するＣＰＵ６１と、を有する。コイルのそれぞれは、異物が接近したときと接近しないときとで異なる信号を出力する異物検知コイルである。これにより、紙葉類処理装置１は、部品点数の増加を抑制し、異物の混入の検知精度を向上できる。例えば、紙葉類処理装置１は、温度センサまたはリファレンスコイル等を設けなくても、周囲の温度変化の影響によらず、異物の混入の判定を精度よく行うことができる。

紙葉類処理装置１は、本発明が実施される装置の一例に過ぎない。本願発明は、上記で説明した紙葉類処理装置１に限られることはなく、投入された紙幣を搬送路に繰出す繰出部４０を有する紙葉類処理装置に広く適用される。また、本願発明が適用される繰出部は、上記で説明した繰出部４０に限定されることはなく、投入された紙幣を１枚ずつ搬送路に繰出す機能を有するものであればよい。

（変形例１）
ＣＰＵ６１は、紙葉類処理装置１の電源の投入の際にリファレンス値を取得するとしたがこれに限られない。ＣＰＵ６１は、ユーザが指示したタイミングで、リファレンス値を取得してもよい。また、リファレンス値は、予めメモリ６３に記憶した値であってもよい。

（変形例２）
上記では、駆動変換部７１ａ〜７１ｃは、コイル５１〜５３の受信信号の振幅を、ＦＰＧＡ６２を介して、ＣＰＵ６１に出力したが、コイル５１〜５３の受信信号の周波数を、ＦＰＧＡ６２を介して、ＣＰＵ６１に出力してもよい。

この場合、ＣＰＵ６１は、リファレンス値として、コイル５１〜５３の受信信号の周波数をメモリ６３に記憶する。ＣＰＵ６１は、駆動変換部７１ａ〜７１ｃから出力されるコイル５１〜５３の受信信号の周波数から、コイル５１〜５３の周波数のリファレンス値を減算する（第１の差分値を算出する）。ＣＰＵ６１は、第１の差分値の互いの差分値を算出し、算出した差分値（第２の差分値）から、繰出部４０への異物の混入を判定する。

また、駆動変換部７１ａ〜７１ｃは、コイル５１〜５３の受信信号の振幅と周波数とを、ＦＰＧＡ６２を介して、ＣＰＵ６１に出力してもよい。

この場合、ＣＰＵ６１は、リファレンス値として、コイル５１〜５３の受信信号の振幅と周波数とをメモリ６３に記憶する。ＣＰＵ６１は、駆動変換部７１ａ〜７１ｃから出力されるコイル５１〜５３の受信信号の振幅から、コイル５１〜５３の振幅のリファレンス値を減算する（振幅の第１の差分値を算出する）。ＣＰＵ６１は、駆動変換部７１ａ〜７１ｃから出力されるコイル５１〜５３の受信信号の周波数から、コイル５１〜５３の周波数のリファレンス値を減算する（周波数の第１の差分値を算出する）。

ＣＰＵ６１は、振幅の第１の差分値の互いの差分値（振幅の第２の差分値）を算出する。ＣＰＵ６１は、周波数の第１の差分値の互いの差分値（周波数の第２の差分値）を算出する。ＣＰＵ６１は、算出した振幅の第２の差分値のうちの少なくとも１つが閾値を超え、かつ、算出した周波数の第２の差分値のうちの少なくとも１つが閾値を超えた場合に、繰出部４０への異物の混入を判定する。

（変形例３）
基板４６は、ステージ４１の下に設けるとしたが、これに限られない。例えば、図２の紙幣ガイド４７の裏面（図２の点線Ａ４１で示す部分）に設けてもよい。

また、上記では、紙幣を横置きする紙葉類処理装置１の例について説明したが、紙幣を縦置きする紙葉類処理装置にも本件は適用できる。

図１４は、紙幣が縦置きされる紙葉類処理装置１００の構成例を示した図である。図１４に示すように、紙葉類処理装置１００は、キッカローラ１０１と、フィードローラ１０２と、ゲートローラ１０３と、搬送路１０４と、ステージ１０５と、固定ガイド１０６と、可動ガイド１０７と、を有している。図１４には、縦置きされた紙幣Ｐ１０１が示してある。可動ガイド１０７は、縦置きされた紙幣Ｐ１０１を、例えば、ばね等の付勢部材（図示せず）によって、固定ガイド１０６へ押す。

基板４６（図示せず）は、例えば、ステージ１０５の下（図１４の点線で示す領域Ａ１０１）に配置されてもよい。基板４６は、例えば、固定ガイド１０６の裏側（図１４の点線で示す領域Ａ１０２）に配置されてもよい。基板４６は、例えば、可動ガイド１０７の裏側（図１４の点線で示す領域Ａ１０３）に配置されてもよい。なお、紙葉類処理装置１００は、図７に示した制御部１８および検知制御部７０（図示せず）も備えている。

このように、異物検知制御システムは、紙幣が縦置きされる紙葉類処理装置１００にも適用される。

（変形例４）
異物検知制御システムの構成例は、図７の例に限られない。ＦＰＧＡ６２、検知制御ＩＣ７１、および切替え回路７２を１つのチップで実現してもよい。また、ＣＰＵ６１が、ＦＰＧＡ６２、検知制御ＩＣ７１、および切替え回路７２の機能を有してもよい。また、検知制御部７０は、基板４６に実装されてもよい。

（変形例５）
駆動変換部７１ａ〜７１ｃのそれぞれは、隣り合うコイル５１〜５３において、それぞれ逆向きの磁界を発生するように、励磁信号を出力してもよい。例えば、駆動変換部７１ａ〜７１ｃは、図４において、コイル５１からは、中心の磁界が紙面の表側を向くように磁界を発生し、コイル５２からは、中心の磁界が紙面の裏側を向くように磁界を発生し、コイル５３からは、中心の磁界が紙面の表側を向くように磁界を発生するように、励磁信号を出力してもよい。

これにより、隣り合うコイル５１〜５３を１つずつ順番に励磁する場合に、直前に励磁されていたコイルの磁界の影響を受けにくくすることができる。また、隣り合うコイル５１〜５３の巻き方向を互いに異なる方向とすれば、隣り合うコイル５１〜５３に同じ相の励磁信号を入力しても、隣り合うコイル５１〜５３に逆向きの磁界を発生することができる。

（変形例６）
第１の差分値を算出する処理を省略し、第２の差分値を、コイル５１〜５３の受信信号の振幅の互いの減算値としてもよい。その場合は、第２の差分値の絶対値は、下記の式（７）〜（９）のようになる。

Δ１２＝｜ｄ１−ｄ２｜＝｜Ｃ１−Ｃ２＋（Ｅ１−Ｅ２）｜ （７）
Δ２３＝｜ｄ２−ｄ３｜＝｜Ｃ２−Ｃ３＋（Ｅ２−Ｅ３）｜ （８）
Δ３１＝｜ｄ３−ｄ１｜＝｜Ｃ３−Ｃ１＋（Ｅ３−Ｅ１）｜ （９）

ここで、Ｃ１〜Ｃ３は、コイル５１〜５３の温度に依存しない信号成分であり、それぞれのコイル５１〜５３に特有の値である。よって、Ｃ１〜Ｃ３を予め測定しておけば、Ｃ１−Ｃ２、Ｃ２−Ｃ３およびＣ３−Ｃ１を特定することができる。

図１１に示す異物の判定処理において、コイル５１，５２の差分値に対する閾値をＣ１−Ｃ２を考慮した値とし、コイル５２，５３の差分値に対する閾値をＣ２−Ｃ３を考慮した値とし、コイル５３，５１の差分値に対する閾値をＣ３−Ｃ１を考慮した値とする。そして、制御部１８は、各閾値（Ｃ１−Ｃ２を考慮した閾値、Ｃ２−Ｃ３を考慮した閾値、およびＣ３−Ｃ１を考慮した閾値）と、式（７）〜（９）に示した絶対値と比較し、異物の判定を行うことができる。このように、複数のコイルのそれぞれから出力される信号の互いの差分値から、繰出部に混入する異物の有無を判定することができる。

（変形例７）
本発明が適用される紙葉類処理装置は、投入された紙幣を搬送路に繰出す繰出部に配置され、磁界を発生する複数のコイルと、複数のコイルのそれぞれから出力される信号の互いの差分値から、繰出部に混入する異物の有無を判定する制御部とを備える。制御部は、複数のコイルのそれぞれから発生する磁界が、１つずつ順番に発生するようにし、磁界が発生しているときに、コイルから出力される信号を検出する。

上記の実施形態では、繰出部が１枚の紙幣を繰り出す時間ｔ１の間に、それぞれのコイルが１回ずつ励磁されるが、本発明はそのような形態に限定されない。繰出部が１枚の紙幣を繰り出す間に、それぞれのコイルが複数回ずつ励磁されても良い。

例えば、制御部は、それぞれのコイルを１つずつ順番に励磁し、コイルに磁界が発生しているときに、コイルから出力される信号を検出する処理を１セットとし、繰出部が１枚の紙幣を繰り出す間に、複数回のセットの処理を行う。または、制御部は、１つのコイルを複数回に分けて連続して励磁し、コイルに磁界が発生しているときに、コイルから出力される信号を検出する処理を１セットとし、繰出部が１枚の紙幣を繰り出す間に、それぞれのコイルに対して１セットの処理を行う。

制御部は、複数回のセットの処理で検出した信号を用いて、総合的に異物の有無を判定する。例えば、検出したそれぞれの信号を用いて上述の異物の判定処理を行い、異物が混入したと判定された信号が所定の数より多い場合に、最終的に異物が混入したと判定する。また、複数回のセットの処理において、異物が混入したと判定された信号が所定回数以上、連続して現れた場合に、最終的に異物が混入したと判定してもよい。これにより、コイルが一時的に誤動作した場合であっても、異物の混入を正確に判定することができる。例えば、瞬間的な静電気の発生により、コイルから異常な信号が出力される場合があるが、静電気発生の前後の信号も検出することで、異常な信号のみによる誤った判定を回避することができる。

１ 紙葉類処理装置
１２ 入金部
１５ａ ループ状搬送路
１５ｂ 第１分岐路
１８ 制御部
４０ 繰出部
４１ ステージ
４２ キッカローラ
４３ フィードローラ
４４ ゲートローラ
４５ 搬送ローラ
４６ 基板
４７ 紙幣ガイド
５１〜５３ コイル
５４ａ〜５４ｃ，５５ａ〜５５ｆ 開口
６１ ＣＰＵ
６２ ＦＰＧＡ
７１ 検知制御ＩＣ
７１ａ〜７１ｃ 駆動変換部
７２ 切替え回路
７２ａ〜７２ｃ スイッチ

Claims (13)

1. 投入された紙葉類を搬送路に繰出す繰出部に配置され、磁界を発生する複数のコイルと、
   前記複数のコイルのそれぞれから出力される信号の互いの差分値から、前記繰出部に混入する異物の有無を判定する制御部と、
   を有する紙葉類処理装置。
2. 前記複数のコイルのそれぞれにおいてリファレンス値が予め設定されており、
   前記制御部は、
   前記複数のコイルのそれぞれにおける前記信号と、前記複数のコイルのそれぞれにおけるリファレンス値との第１の差分値を算出し、
   前記複数のコイルのそれぞれにおける前記第１の差分値の互いの第２の差分値を算出し、
   前記第２の差分値から、前記繰出部の異物の有無を判定する、
   請求項１に記載の紙葉類処理装置。
3. 前記リファレンス値は、前記繰出部に異物がないときに前記複数のコイルのそれぞれから出力される信号の信号値である、
   請求項２に記載の紙葉類処理装置。
4. 前記リファレンス値は、所定のタイミングで測定された値である、
   請求項３に記載の紙葉類処理装置。
5. 前記複数のコイルのそれぞれは、コイル面が前記紙葉類の紙面と平行であり、前記紙葉類の繰出方向と垂直な方向に並べられる、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の紙葉類処理装置。
6. 前記複数のコイルのそれぞれは、前記繰出部の、前記紙葉類を収容する収容空間から等距離となるように配置される、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の紙葉類処理装置。
7. 前記複数のコイルのそれぞれは、前記紙葉類をゲート部に向けてけり出す複数のキッカローラの配置に対応して設けられる、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の紙葉類処理装置。
8. 前記複数のコイルの隣り合うコイルは、一部がオーバラップする、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の紙葉類処理装置。
9. 前記複数のコイルのそれぞれから発生する前記磁界は、１つずつ順番に発生する、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の紙葉類処理装置。
10. 前記複数のコイルの隣り合うコイルは、それぞれ逆向きの磁界を発生する、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の紙葉類処理装置。
11. 前記複数のコイルのそれぞれから発生する磁界の大きさは同じである、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の紙葉類処理装置。
12. 前記複数のコイルのそれぞれは、同じ形状および同じ巻き数を有している、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の紙葉類処理装置。
13. 投入された紙葉類を搬送路に繰出す繰出部に配置された複数のコイルから磁界を発生し、
    前記複数のコイルのそれぞれから出力される信号の互いの差分値を算出し、
    前記差分値から前記繰出部に混入する異物の有無を判定する、
    異物混入判定方法。

Images