CN109073715A - 磁传感器装置 - Google Patents

Abstract

在磁传感器装置中，利用磁化磁体(1)对传送面(P)上所传送的片状的被检测物(4)进行磁化，该磁化磁体形成磁通中心的磁力方向与传送面(P)相交的磁化磁场(11)，在传送面(P)上的磁化磁场(11)中，与传送面(P)平行的磁场分量的大小在具有比第一矫顽力要大的第二矫顽力的第二磁性体的饱和磁场以上。磁传感器装置具有：偏置磁体(2)，其形成磁通中心的磁力方向与被磁化磁体(1)磁化且被传送的被检测物(4)的平面相交的偏置磁场(21)，且在被检测物(4)的平面上的偏置磁场(21)中使与被检测物(4)的平面平行的磁场分量的大小大于第一矫顽力且小于第二矫顽力；及磁阻效应元件芯片(9)，其与偏置磁体(2)的被检测物(4)的平面相对地配置。

Description

磁传感器装置

技术领域

本发明涉及对包含于片状被检测物且具有不同矫顽力的2种磁性体进行识别的磁传感器装置。

背景技术

近年来，作为防止纸币或有价证券的伪造的对策，发行了采用具有不同矫顽力的2种以上的磁墨水或磁性体的纸币或有价证券。因此，要求对矫顽力不同的磁性体进行识别的磁传感器装置。例如专利文献1中记载了对矫顽力不同的多种磁性体进行判别的磁性质判别装置。专利文献1的磁性质判别装置由磁化单元和磁检测单元构成，该磁化单元产生磁场强度及磁场方向不同的传送路径上的包含第一磁场区域及第二磁场区域在内的磁化磁场，并根据磁性体的矫顽力使磁性体在不同的磁化方向上磁化，该磁检测单元在传送方向下游侧利用磁化单元在传送路径上产生偏置磁场，并通过检测出偏置磁场的变化来检测磁性体的磁量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015－201083号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1的磁性质判别装置中，需要构成为形成磁场强度和磁场方向根据区域而不同的磁化磁场，以使得剩余磁化的方向根据矫顽力的不同而不同。另外，需要正确地设定偏置磁场相对于被磁化磁场所磁化且被传送的纸张类的面的磁力方向的强度和斜率、以及磁传感器相对于偏置磁场的位置及斜率。因此，存在磁传感器装置的结构变得非常复杂这一问题。

本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，简化用于对具有不同矫顽力的2种磁性体进行识别的磁化磁场及偏置磁场的强度和配置、以及配置磁传感器的结构。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的磁传感器装置中，利用磁化磁体，对传送面上所传送的片状的被检测物进行磁化，从而对该被磁化的被检测物进行检测，该磁化磁体形成磁通中心的磁力方向与传送面相交的磁化磁场，在传送面上的磁化磁场中，与传送面平行的磁场分量的大小在具有比第一矫顽力要大的第二矫顽力的第二磁性体的饱和磁场以上，该磁传感器装置具有：偏置磁体，该偏置磁体形成磁通中心的磁力方向与被磁化磁体磁化且被传送的被检测物的平面相交的偏置磁场，且在被检测物的平面上的偏置磁场中，使与被检测物的平面平行的磁场分量的大小大于第一矫顽力且小于第二矫顽力；以及磁阻效应元件，该磁阻效应元件与偏置磁体的被检测物的平面相对地配置。

发明效果

根据本发明，在传送面上的磁化磁场的中心，使与传送面平行的磁场分量的大小在第二磁性体的饱和磁场以上，在传送面上的偏置磁场的中心，使与传送面平行的磁场分量的大小大于第一矫顽力且小于第二矫顽力即可，此外，由于磁阻效应元件配置于与偏置磁体的传送面相对的面，因此，能够简化磁化磁场及偏置磁场的强度和配置、以及配置磁传感器的结构。

附图说明

图1是本发明实施方式1所涉及的磁传感器装置的结构图。

图2是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中施加于磁阻效应元件的偏置磁场的磁力线矢量的图。

图3是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中通过了磁化磁场时包含于被检测物的磁性体的磁化状态的图。

图4A是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体进入偏置磁场时磁性体的磁化状态的图。

图4B是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体位于偏置磁场的中央时磁性体的磁化状态的图。

图4C是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体离开偏置磁场时磁性体的磁化状态的图。

图5A是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体进入偏置磁场时施加于磁阻效应元件的磁场的图。

图5B是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体位于偏置磁场的中央时施加于磁阻效应元件的磁场的图。

图5C是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体离开偏置磁场时施加于磁阻效应元件的磁场的图。

图6是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁传感器的输出波形的示例的图。

图7A是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力大于偏置磁场的强度的情况下磁性体进入偏置磁场时磁性体的磁化状态的图。

图7B是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力大于偏置磁场的强度的情况下磁性体位于偏置磁场的中央时磁性体的磁化状态的图。

图7C是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力大于偏置磁场的强度的情况下磁性体离开偏置磁场时磁性体的磁化状态的图。

图8A是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力大于偏置磁场的强度的情况下磁性体进入偏置磁场时施加于磁阻效应元件的偏置磁场的图。

图8B是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力大于偏置磁场的强度的情况下磁性体经过磁阻效应元件的正上方时施加于磁阻效应元件的磁场的图。

图8C是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力大于偏置磁场的强度的情况下磁性体离开偏置磁场时施加于磁阻效应元件的磁场的图。

图9是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力大于偏置磁场的强度的情况下磁传感器的输出波形的示例的图。

图10是本发明实施方式2所涉及的磁传感器装置的结构图。

图11是本发明实施方式3所涉及的磁传感器装置的结构图。

图12是本发明实施方式4所涉及的磁传感器装置的结构图。

图13是本发明实施方式5所涉及的磁传感器装置的结构图。

图14是本发明实施方式6所涉及的磁传感器装置的结构图。

图15是本发明实施方式7所涉及的磁传感器装置的结构图。

图16是本发明实施方式8所涉及的磁传感器装置的结构图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，对图中相同或相当的部分标注相同的标号。另外，在本发明的所有实施方式中，将被检测物的传送方向即矫顽力识别磁传感器装置的短边方向(副扫描方向)定义为X方向，将与被检测物的传送方向垂直的矫顽力识别磁传感器装置的长边方向(主扫描方向)定义为Y方向，将与矫顽力识别磁传感器装置的短边方向(传送方向/副扫描方向)及长边方向(主扫描方向)垂直的方向(与传送方向垂直的方向)定义为Z方向。

实施方式1.

图1是本发明实施方式1所涉及的磁传感器装置的结构图。图1是与主扫描方向垂直的剖视图。磁传感器装置在壳体100内部具有磁化磁体1、偏置磁体2及磁阻效应元件芯片9。此外，在壳体100的传送面一侧具有屏蔽罩101。磁传感器装置面向传送包含磁性体6在内的片状的被检测物4的传送面P，并配置有磁化磁体1及偏置磁体2。沿着传送方向5的方向在传送面P上传送被检测物4。

磁化磁体1在与传送面P垂直的方向上具有相互不同的磁极，形成磁通中心的磁力方向与传送面P相交的磁化磁场11。偏置磁体2在与传送面P垂直的方向上具有相互不同的磁极，形成磁通中心的磁力方向与传送面P相交的偏置磁场21。偏置磁体2与磁化磁体1相比，配置于传送方向5的更下游。实施方式1中，磁化磁场11及偏置磁场21的磁通中心的磁力方向与传送面P垂直。

磁化磁体1利用磁化磁场11对包含于被检测物4的磁性体6进行磁化，以使其完成磁化。偏置磁体2利用偏置磁场21对被检测物4的磁体6施加磁偏置，同时对磁阻效应元件芯片9施加磁偏置。

另外，作为构成磁传感器的部件，具有用于对来自磁阻效应元件芯片9的输出进行放大的放大IC、对磁阻效应元件芯片9施加电压或提取输出的电路基板、以及力图使磁体的磁力稳定的磁轭等，但图1中省略了图示。

实施方式1所涉及的磁传感器装置中，磁阻效应元件芯片9配置于偏置磁体2的被检测物4一侧。磁化磁体1和偏置磁体2的磁极中，将传送面P一侧设为N极，将相反侧设为S极，分别产生磁化磁场11和偏置磁场12。在传送面P上，将磁化磁体1所形成的磁化磁场11的与传送面P垂直的分量定义为磁化Z方向磁场Bz1，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为磁化X负方向磁场－Bx1，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为磁化X正方向磁场+Bx1，将偏置磁体2所形成的偏置磁场21的与传送面P垂直的分量定义为偏置Z方向磁场Bz2，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为偏置X负方向磁场－Bx2，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为偏置X正方向磁场+Bx2。对负方向磁场的符号标注负的符号“－”，但是磁场的分量均为绝对值。

磁传感器装置1的磁化磁体1对设置在被检测物4上的磁性体6施加磁化磁场11，使磁性体6磁化。偏置磁体2对设置在被检测物4上的磁性体6及磁阻效应元件芯片9施加偏置磁场21。

图2是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中施加于磁阻效应元件的偏置磁场的磁力线矢量的图。磁阻效应元件芯片9的磁阻效应元件91在X正方向上仅稍微偏离偏置磁体2的传送方向的中心，如图2所示，磁偏置矢量8从与传送面P垂直的Z方向稍微向传送方向即X方向倾斜。该磁偏置矢量8的传送方向分量8x作为磁阻效应元件91的偏置磁场而起作用，随着传送方向分量8x的大小变化，能够检测出设置在被检测物4上的磁性体6来作为输出的变化。在没有磁性体6的情况下，磁偏置矢量8的传送方向分量8x等于偏置磁体2所形成的偏置磁场21的传送方向分量Bx。

图3是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中通过了磁化磁场时包含于被检测物的磁性体的磁化状态的图。将使磁性体6饱和磁化的最小磁场定义为饱和磁场Bs6。被磁化的磁性体6形成磁场6a。在传送面P上，将磁化磁体1所形成的与磁化磁场11的传送面P平行的传送方向上的分量即磁化X正方向磁场+Bx1构成为大于磁性体6的饱和磁场Bs6。设置在被检测物4上的磁性体6在通过了磁化磁场11之后，进行剩余磁化以使传送方向上游一侧成为S极，并形成图3所示的磁场6a。

接着，利用图4A至图4C，说明磁性体6的矫顽力Bc6小于与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量即偏置X负方向磁场－Bx2的情况下由偏置磁体2对磁性体6进行的磁化。磁性体6的矫顽力Bc6在传送方向的正负上相同。将矫顽力Bc6小于传送面P上的偏置磁场21的偏置X负方向磁场－Bx2的条件下的磁性体6设为磁性体61。磁性体61的矫顽力Bc61小于传送面P上的偏置X负方向磁场－Bx2。由于磁性体61的矫顽力Bc61小于传送面P上的偏置X负方向磁场－Bx2，因此，磁性体61被偏置磁场21再次磁化。

图4A是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体进入偏置磁场时磁性体的磁化状态的图。若设置在被检测物4上的磁性体61进入偏置磁场21，则如图4A所示，利用偏置磁场21进行磁化以使得传送方向下游一侧成为S极，并形成图4A的磁场61a。

图4B是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体位于偏置磁场的中央时磁性体的磁化状态的图。磁性体61在来到偏置磁场21的中央时，由于偏置磁场21的磁通中心的磁力线与传送面P垂直，因此如图4B所示，由于偏置磁场21不具有X方向分量，因此磁性体61被磁化后的X方向分量消失。

图4C是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁性体离开偏置磁场时磁性体的磁化状态的图。其中，若磁性体61离开偏置磁场21，则如图4C所示，利用偏置磁场21进行磁化以使得传送方向上游一侧成为S极，并形成图4C的磁场61b。

当磁性体61在传送面P上通过偏置磁场21时，对于磁阻效应元件91检测出磁性体61的动作，使用图5A至图5C进行详细说明。图5A至图5C中，在磁阻效应元件91中，用实线的磁偏置矢量8来表示偏置磁场与磁性体61的磁场61a的合成矢量。在图5A至图5C中，与磁偏置矢量8交叉的虚线箭头表示图2所示的没有磁性体61的情况下的磁偏置矢量8。

若磁性体61进入偏置磁场21，且通过磁性体61的偏置磁场的强度大于矫顽力Bc61，则如图5A所示，磁性体61在X方向上的磁化发生反转。其结果是，因磁性体61所产生的磁场61a的作用，磁阻效应元件91中的磁偏置的传送方向分量8x变得小于没有磁性体61时的磁偏置的传送方向分量Bx。

当磁性体61来到偏置磁场21的中央时，由于通过磁性体61的偏置磁场不具有X方向分量，因此磁性体61被磁化后的X方向分量消失。其结果是，如图5B所示，磁阻效应元件91中的磁偏置的传送方向分量8x变为与图2所示的状态相同。而且，当磁性体61离开偏置磁场21时，磁性体61在X方向上被偏置磁场21磁化，在与进入偏置磁场21再次被磁化时相反的方向上形成剩余磁化。其结果是，如图5C所示，因磁性体61所产生的磁场61b的作用，磁阻效应元件91中的磁偏置的传送方向分量8x变得大于没有磁性体时的磁偏置的传送方向分量Bx。

如图4A至图4C所示，磁性体61的矫顽力Bc61在小于传送面P上偏置磁场21的与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量即偏置X负方向磁场－Bx2的情况下，随着磁性体61沿着传送方向5在传送面P上移动，磁性体61的磁化方向在X方向上发生反转。而且随之而来的是，如图5A至图5C所示，磁阻效应元件91上的磁偏置的传送方向分量8x的大小跨过没有磁性体时的传送方向分量Bx的大小而发生变化。图6是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力小于偏置磁场的强度的情况下磁传感器的输出波形的示例的图。随着磁性体61沿着传送方向5在传送面P上移动，感应出X方向分量的磁阻效应元件91的电阻值变化，得到图6所示的输出，能够检测出设置在被检测物4上的磁性体61。如图6所示，在磁性体61的矫顽力Bc61小于传送面P上的偏置X负方向磁场－Bx2的情况下，可得到在磁性体61的前后边缘处输出正负相反的峰值输出的边缘检测输出。

接着，使用图7A至图7C，说明磁性体6的矫顽力Bc6大于传送面P上的偏置磁场21的与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量即偏置X负方向磁场－Bx2的情况下由偏置磁体2对磁性体6进行的磁化。将矫顽力Bc6大于传送面P上的偏置X负方向磁场－Bx2的条件下的磁性体6设为磁性体62。磁性体62的矫顽力Bc62大于传送面P上的偏置X负方向磁场－Bx2。由于磁性体62的矫顽力Bc62大于传送面P上的偏置X负方向磁场－Bx2，因此，磁性体62不会被偏置磁场21再次磁化。

即使设置在被检测物4上的磁性体62通过偏置磁场21，如图7A至图7C所示，由于磁性体62不会被偏置磁场21再次磁化，因此保持脱离磁化磁场11时的剩余磁化的方向。如图7A至图7C所示，实施方式1中，在磁阻效应元件91的检测范围内，磁性体62保持传送方向5的上游一侧为S极的磁场62a。

当磁性体62在传送面P上通过偏置磁场21时，对于磁阻效应元件91检测出磁性体62的动作，使用图8A至图8C进行详细说明。图8A至图8C中，在磁阻效应元件91中，用实线的磁偏置矢量8来表示偏置磁场与磁性体62的磁场62a的合成矢量。在图8A至图8C中，与磁偏置矢量8交叉的虚线箭头表示图2所示的没有磁性体62时的磁偏置矢量8的位置。

即使磁性体62进入偏置磁场21，由于磁性体62保持磁化方向，因此如图8A所示，磁性体62在X方向上的磁化与磁阻效应元件91上的磁偏置的传送方向分量的方向一致。磁性体62所产生的磁场62a在传送方向5上远离通过磁阻效应元件91的磁力线的方向上起作用。其结果是，磁阻效应元件91上的磁偏置的传送方向分量8x变得大于没有磁性体62时的磁偏置的传送方向分量Bx。

若磁性体62经过磁阻效应元件91的正上方，则磁性体62的磁场62a如图8B所示，在与没有磁性体62时的磁偏置的传送方向分量Bx抵消的方向上起作用。其结果是，磁阻效应元件91上的磁偏置的传送方向分量8x变得小于没有磁性体62时的磁偏置的传送方向分量Bx。

而且，在磁性体62离开偏置磁场21时，磁性体62的磁场62a在吸引偏置磁场21的磁力线的方向上起作用。其结果是，如图8C所示，因磁性体62所产生的磁场62a的作用，磁阻效应元件91中的磁偏置的传送方向分量8x变得大于没有磁性体时的偏置磁场21的传送方向分量Bx。

图9是表示实施方式1所涉及的磁传感器装置中，在包含于被检测物的磁性体的矫顽力大于偏置磁场的强度的情况下磁传感器的输出波形的示例的图。如图7A至图7C所示，在磁性体62通过偏置磁场21的期间，由于磁性体62在X方向上的磁化方向不会变化，因此如图8A至图8C所示，磁阻效应元件91上的磁偏置的传送方向分量8x按照大于、小于、大于没有磁性体62时的磁偏置的传送方向分量Bx的顺序发生变化。其结果是，随着磁性体62沿着传送方向5在传送面P上移动，感应出X方向分量的磁阻效应元件91的电阻值变化，得到图9所示的输出，能够检测出设置在被检测物4上的磁性体62。如图9所示，在磁性体62的矫顽力Bc62大于传送面P上的偏置X负方向磁场－Bx2的情况下，在磁性体62通过磁阻效应元件91上方的过程中，得到当进入偏置磁场21时和离开偏置磁场21时呈现出极性相反的峰值输出的模式检测输出。

比较图6和图9可知：根据实施方式1的磁传感器装置，在磁性体6的矫顽力Bc6小于传送面P的偏置X负方向磁场－Bx2的情况下和大于传送面P的偏置X负方向磁场－Bx2的情况下，由于能够得到波形不同的检测输出，因此，能够识别矫顽力不同的2种磁性体。

利用上述说明的原理，能够将具有矫顽力Bc61的磁性体61的输出作为图6所示的边缘检测输出，将具有矫顽力Bc62的磁性体62的输出作为图9所示的模式检测输出。即，在片状的被检测物4包含具有第一矫顽力Bc61的第一磁性体61、以及具有比第一矫顽力Bc61要大的第二矫顽力Bc62的第二磁性体62中的至少一个的情况下，设定磁化磁体1所形成的磁化磁场11，从而将与传送面P平行的传送方向上的分量即磁化X正方向磁场+Bx1的大小设为第二磁性体62的饱和磁场Bs62以上，并设定比磁化磁体1配置于更靠传送方向5下游的偏置磁体2所形成的偏置磁场21，从而将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量即偏置X负方向磁场－Bx2的大小设定为大于第一矫顽力Bc61且小于第二矫顽力Bc62。通过如上所述那样进行设定，从而能够识别具有第一矫顽力Bc61的磁性体61以及具有比第一矫顽力Bc61要大的第二矫顽力Bc62的第二磁性体62。

实施方式1中，磁化磁体1所形成的磁化磁场11在传送面P上，使磁化X正方向磁场+Bx1大于矫顽力较大一方的磁性体62的饱和磁场即可。另外，偏置磁体2所形成的偏置磁场21在传送面P上，使偏置X负方向磁场－Bx2大于矫顽力较小一方的磁性体61的矫顽力Bx61且小于矫顽力较大一方的磁性体62的矫顽力Bc62即可。而且，将磁阻效应元件91配置成在传送方向上在偏置磁体2的传送面P一侧稍微偏离与偏置磁体2的传送面P相对的面的传送方向中心的位置即可。

专利文献1的磁性质判别装置中，需要构成为形成磁场强度和磁场方向根据区域而不同的磁化磁场，以使得剩余磁化的方向根据矫顽力的不同而不同。另外，需要准确地设定偏置磁场相对于被磁化磁场所磁化且被传送的纸张类的面的磁力方向的强度和斜率、以及磁传感器相对于偏置磁场的位置及斜率。与此相比，实施方式1的磁传感器装置对于磁化磁体1及偏置磁体2的磁力和位置、以及磁阻效应元件91的位置和斜率所要求的精度有所缓和。另外，无需使偏置磁场21的磁力线的方向相对于传送面P而倾斜，能够减小磁传感器装置整体的传送方向长度。

根据实施方式1的磁传感器装置，能够将磁化磁体1和偏置磁体2相对于传送面P配置在相同一侧，能够实现矫顽力识别磁传感器的小型化。实施方式1的磁传感器装置中，磁化磁体1、偏置磁体2均无需复杂的磁体形状，因此能够以简单的磁电路来构成磁传感器。

实施方式1中，对于磁化磁体1的磁极，以传送面P一侧作为N极进行了说明，但也可以将传送面P一侧作为S极，除了磁性体6由磁化磁场11进行剩余磁化的方向相反以外，能够得到相同的效果。对于偏置磁体2，磁极的配置中，即使将传送面P一侧作为S极，除了磁性体6的检测输出的正负方向相反以外，也能够得到相同的效果。

而且，磁化磁体1和偏置磁体2的磁极方向在传送面一侧可以不是相同极性。例如即使将磁化磁体1的传送面P一侧作为S极、将偏置磁体2的传送面P一侧作为N极，除了由于磁性体6的矫顽力Bc6而使检测输出的正负方向相反以外，能够得到相同的效果。

实施方式1中，虽未明确记载磁阻效应元件91的结构，但也能够使用排列2个磁阻效应元件91并以中点电位为输出的半桥结构、排列4个磁阻效应元件91而得到的全桥结构、或单体结构中的任意结构。

实施方式1中，将磁性体61的矫顽力Bc61大于磁性体62的矫顽力Bc62的情况作为一般情况进行了讨论。实施方式1中，能够考虑磁性体62为矫顽力Bc62极大的硬磁性体。该情况下，磁阻效应元件91的检测输出也成为图9那样的模式，因此，实施方式1的磁传感器装置中，在被检测物4仅包含硬磁性体来作为磁性体的情况下，也能够进行检测。

实施方式2.

图10是本发明实施方式2所涉及的磁传感器装置的结构图。图10是与主扫描方向垂直的剖视图。实施方式2中，采用一个中心磁体3、第一磁轭即磁化用磁轭31及第二磁轭即偏置用磁轭32，来代替实施方式1所示的磁化磁体1和偏置磁体2。实施方式2所使用的中心磁体3具有在与被检测物4的传送方向5平行的方向上相互不同的磁极。图10中，中心磁体3在传送方向5的上游一侧为N极，下游一侧为S极。中心磁体3、磁化用磁轭31及偏置用磁轭32的主扫描方向即Y方向上的长度相同，大于磁传感器装置的读取宽度。

磁化用磁轭31配置于中心磁体3的传送方向5上游一侧，偏置用磁轭32配置于中心磁体3的传送方向5下游一侧。磁阻效应元件芯片9配置于与偏置用磁轭32的传送面P相对的面。其它结构与实施方式1相同。另外，作为一般构成磁传感器的部件，具有用于对来自磁阻效应元件芯片9的输出进行放大的放大IC、对磁阻效应元件芯片9施加电源或提取输出的电路基板、以及力图使磁体的磁力稳定的磁轭等，但本图中省略了图示。

从中心磁体3的传送方向5上游一侧的N极发出的磁通进入磁化用磁轭31，从沿着传送方向5的方向观察磁化用磁轭31的周围来到空间，从沿着传送方向5的方向观察偏置用磁轭32的周围进入偏置用磁轭32，从偏置用磁轭32到达中心磁体3的传送方向5下游一侧的S极。离开中心磁体3后返回中心磁体3的磁通主要集中于磁化用磁轭31和偏置用磁轭32。磁化用磁轭31及偏置用磁轭32是被中心磁体3磁化后的临时磁体。

从磁化用磁轭31来到空间的磁通中朝向传送面P的磁通形成磁化磁场311。另外，进入偏置用磁轭32的磁通中从传送面P朝向偏置用磁轭32的磁通形成偏置磁场321。作为临时磁体的磁化用磁轭31构成磁化磁体。另外，作为临时磁体的偏置用磁轭32构成偏置磁体。磁化用磁轭31对设置在被检测物4上的磁性体6施加磁化磁场311，使磁性体6磁化。偏置用磁轭32对设置在被检测物4上的磁性体6及磁阻效应元件芯片9施加偏置磁场321。

磁化磁场311和偏置磁场321在中心磁体3、磁化用磁轭31及偏置用磁轭32的主扫描方向即Y方向的整个长度上可看作均匀。

在传送面P上，将磁化用磁轭31所形成的磁化磁场311的与传送面P垂直的分量定义为磁化Z方向磁场Bz31，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为磁化X负方向磁场－Bx31，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为磁化X正方向磁场+Bx31，将偏置用磁轭32所形成的偏置磁场321的与传送面P垂直的分量定义为偏置Z方向磁场Bz32，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为偏置X正方向磁场+Bx32，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为偏置X负方向磁场－Bx32。与实施方式1相同地，将磁性体62的矫顽力Bc62设定为大于磁性体61的矫顽力Bc61。磁化X正方向磁场+Bx31的大小在矫顽力Bc6较大的一方的磁性体62的饱和磁场Bs62以上。另外，偏置X正方向磁场+Bx32的大小大于磁性体61的矫顽力Bc61且小于磁性体62的矫顽力Bc62。

为了设为Bx31＞Bs62且Bc62＞Bx32＞Bc61，例如将磁化用磁轭31的传送面P一侧的面设置于比偏置用磁轭32的传送面P一侧的面更接近传送面P。离开磁化用磁轭31的磁通及进入偏置用磁轭32的磁通由于距离各自表面的距离越远则越扩大，因此，磁通密度随着距离而减小，磁场强度也与磁通密度成正比地减小。因而，调整中心磁体3的磁力和磁化用磁轭31及偏置用磁轭32的传送面P一侧的面与传送面P的距离，从而构成为满足Bx31＞Bs62及Bc62＞Bx32＞Bc61。矫顽力Bc62一般小于饱和磁场Bs62，因此，将从与磁化用磁轭31的传送面P相对的面到传送面P的距离设为小于从与偏置用磁轭32的传送面P相对的面到传送面P的距离。

实施方式2所涉及的磁传感器装置中，虽然由于磁性体6的矫顽力Bc6而使检测输出的正负方向相反，但与实施方式1同样地起作用，能够识别磁性体61和磁性体62。根据实施方式2的结构，能够设为1个磁体。另外，中心磁体3的N极和S极的配置不限于图10的朝向，也可以是相反朝向。

实施方式3.

图11是本发明实施方式3所涉及的磁传感器装置的结构图。图11是与主扫描方向垂直的剖视图。实施方式3中，也采用一个中心磁体3、第一磁轭即磁化用磁轭31及第二磁轭即偏置用磁轭32，来代替实施方式1所示的磁化磁体1和偏置磁体2。与实施方式2的不同点在于，与磁化用磁轭31的传送面P相对的面的大小不同于与偏置用磁轭32的传送面P相对的面的大小。其它结构与实施方式2相同。

由于磁力线彼此相互排斥，因此，在与磁化用磁轭31或偏置用磁轭32的传送面P相对的面上，能够看作各自的磁通密度均匀。从与磁化用磁轭31的传送面P相对的面出来的磁通能够看作和进入与偏置用磁轭32的传送面P相对的面的磁通相同。由于磁通相同且截面上的磁通密度均匀，因此磁通密度与截面积成反比例。因而，只要设为与第二磁轭即偏置用磁轭32的传送面P相对的面在传送方向5上的长度大于与第一磁轭即磁化用磁轭31的传送面P相对的面在传送方向5上的长度，则能够使磁化X正方向磁场+Bx31大于偏置X正方向磁场+Bx32。

而且，与实施方式2同样地，可以将从与磁化用磁轭31的传送面P相对的面到传送面P的距离设为小于从与偏置用磁轭32的传送面P相对的面到传送面P的距离。

实施方式3中，调整中心磁体3的磁力和磁化用磁轭31及偏置用磁轭32的传送面P一侧的面在传送方向5上的长度，从而构成为满足Bx31＞Bs62及Bc62＞Bx32＞Bc61。实施方式3所涉及的磁传感器装置中，虽然由于磁性体6的矫顽力Bc6而使检测输出的正负方向相反，但与实施方式1同样地起作用，能够识别磁性体61和磁性体62。另外，中心磁体3的N极和S极的配置不限于图11的朝向，也可以是相反朝向。

实施方式4.

图12是本发明实施方式4所涉及的磁传感器装置的结构图。图12是与主扫描方向垂直的剖视图。实施方式4中，实施方式1所示的磁化磁体1由磁化用磁体14、以及配置在磁化用磁体14的传送面P一侧的面上的集磁磁轭33构成。除此以外的结构与实施方式1相同。

实施方式4中，在传送面P上，将磁化用磁体14及集磁磁轭33所形成的磁化磁场411的与传送面P垂直的分量定义为磁化Z方向磁场Bz41，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为磁化X负方向磁场－Bx41，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为磁化X正方向磁场+Bx41，将偏置磁体42所形成的偏置磁场421的与传送面P垂直的分量定义为偏置Z方向磁场Bz42，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为偏置X负方向磁场－Bx42，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为偏置X正方向磁场+Bx42。

实施方式4中，调整偏置磁体2的磁力和磁化用磁轭14及集磁磁轭33的传送面P一侧的面在传送方向5上的长度，从而构成为满足Bx41＞Bs62及Bc62＞－Bx42＞Bc61。

集磁磁轭33在传送方向上的长度小于磁化用磁体14在传送方向上的长度。利用该结构，磁化用磁体14的主磁通集中在集磁磁轭33的范围内。若磁化磁体1和磁化用磁体14相同，则磁化磁场411变得大于实施方式1的磁化磁场11。因此，在产生与实施方式1的磁化磁场11相同的磁化磁场411的情况下，能够使磁化用磁体14小于磁化磁体1。

另外，在实施方式4中，对于磁化用磁体14的磁极，将传送面P一侧作为N极来进行了说明，但如实施方式1所说明的那样，也可以将传送面P一侧作为S极。对于偏置磁体2，磁极的配置中，即使将传送面P一侧作为S极，除了磁性体6的检测输出的正负方向相反以外，也能够得到相同的效果。

而且，磁化用磁体14和偏置磁体2的磁极方向在传送面一侧可以不是相同极性。例如即使将磁化用磁体14的传送面P一侧作为S极，将偏置磁体2的传送面P一侧作为N极，除了由于磁性体6的矫顽力Bc6而使检测输出的正负方向相反以外，能够得到相同的效果。

实施方式5.

图13是本发明实施方式5所涉及的磁传感器装置的结构图。图13是与主扫描方向垂直的剖视图。实施方式5中，利用在与传送方向5平行的方向上被磁化的磁化用磁体51和配置在其两侧的上游侧磁轭34、下游侧磁轭35来构成实施方式1所示的磁化磁体1，除此以外的结构相同。在该结构中，在传送面P上，在上游侧磁轭34和下游侧磁轭35之间形成方向与传送方向平行的磁化磁场511。

实施方式5中，在传送面P上，将磁化用磁体51、上游侧磁轭34及下游侧磁轭35所形成的磁化磁场511的与传送面P平行的传送方向分量定义为磁化X正方向磁场+Bx51，将偏置磁体2所形成的偏置磁场521的与传送面P垂直的分量定义为偏置Z方向磁场Bz52，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为偏置X负方向磁场－Bx52，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为偏置X正方向磁场+Bx52。

实施方式5中，调整磁化用磁体51、上游侧磁轭34、下游侧磁轭35，构成为满足+Bx51＞Bs62及Bc62＞－Bx52＞Bc61。

实施方式5的结构的情况下，磁化X正方向磁场+Bx51成为主磁通。而且，磁化用磁体51的磁通集中于上游侧磁轭34、下游侧磁轭35，因此，即使是较小的磁体，也能够产生较大的磁化X正方向磁场+Bx51。

另外，在实施方式5中，对于磁化用磁体51的磁极，将传送方向上游侧作为N极来进行了说明，但与实施方式1所说明的情况相同地，也可以将传送方向上游侧作为S极。对于偏置磁体2，磁极的配置中，即使将传送面P一侧作为S极，除了磁性体6的检测输出的正负方向相反以外，也能够得到相同的效果。

实施方式6.

图14是本发明实施方式6所涉及的磁传感器装置的结构图。图14是与主扫描方向垂直的剖视图。实施方式6中，从实施方式5的结构中将上游侧磁轭36和下游侧磁轭37变更为L字形。除此以外的结构与实施方式5相同。上游侧磁轭36及下游侧磁轭37在磁化用磁体51的传送面P一侧，分别形成向比磁化用磁体51在传送方向上的长度更相互接近的方向突出的接近部。

实施方式6中，在传送面P上，将磁化用磁体51、上游侧磁轭36及下游侧磁轭37所形成的磁化磁场611的与传送面P平行的传送方向分量定义为磁化X正方向磁场+Bx61，将偏置磁体2所形成的偏置磁场621的与传送面P垂直的分量定义为偏置Z方向磁场Bz62，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为偏置X负方向磁场－Bx62，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为偏置X正方向磁场+Bx62。

实施方式6中，调整磁化用磁体51、上游侧磁轭36、下游侧磁轭37，构成为满足+Bx61＞Bs62及Bc62＞－Bx62＞Bc61。

在实施方式6的结构中，在传送面P上，在上游侧磁轭36和下游侧磁轭37之间形成方向与传送方向平行的磁化磁场611。该结构的情况下，与传送面P平行的传送方向上的分量即磁化X正方向磁场+Bx61成为主磁通。而且，由于磁化用磁体51的磁通集中于上游侧磁轭36及下游侧磁轭37，且通过形成接近部来使磁极靠近，因此，即使是较小的磁体，也能够产生更大的磁化X正方向磁场+Bx61。磁化用磁体51及偏置磁体2的磁极的朝向任意皆可这一点与实施方式5相同。

实施方式7.

图15是本发明实施方式7所涉及的磁传感器装置的结构图。图15是与主扫描方向垂直的剖视图。实施方式7中，构成为将与实施方式1所示的磁化磁体1起相同作用的逆向传送磁化磁体7配置于偏置磁体2的传送方向下游侧。在通过偏置磁体2的中心且与传送方向5垂直的平面中，优选逆向传送磁化磁体7与磁化磁体1对称地配置。

实施方式7中，在传送面P上，将磁化磁体1所形成的磁化磁场711的与传送面P垂直的分量定义为磁化Z方向磁场Bz71，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为磁化X负方向磁场－Bx71，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为磁化X正方向磁场+Bx71，将偏置磁体2所形成的偏置磁场721的与传送面P垂直的分量定义为偏置Z方向磁场Bz72，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为偏置X负方向磁场－Bx72，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为偏置X正方向磁场+Bx72。而且，将逆向传送磁化磁体7所形成的磁化磁场771的与传送面P垂直的分量定义为磁化Z方向磁场Bz77，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为磁化X负方向磁场－Bx77，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为磁化X正方向磁场+Bx77。

实施方式7中，调整偏置磁体2的磁力和磁化磁体1的磁力，构成为满足+Bx71＞Bs62及Bc62＞－Bx72＞Bc61。另外，将逆向传送磁化磁体7的磁力构成为满足－Bx77＞Bs62。若磁化磁体1和逆向传送磁化磁体7具有相同的大小和磁力，则满足－Bx77＞Bs62。

通过采用实施方式7的结构，在要求在与传送方向5相反的方向上也能够传送被检测物4的双向传送的磁传感器装置中，即使在任意方向上传送也能够识别矫顽力。在此情况下，由于施加于磁阻效应元件91的磁偏置矢量8在传送方向5上发生倾斜，因此，磁偏置矢量8相对于相反的传送方向的朝向与磁偏置矢量8相对于传送方向5的朝向变为反向，若以没有磁性体61、62时的偏置磁场为基准，则在相反的传送方向上，得到与图6及图9相比正负相反的相同输出模式。

在实施方式7中，能够利用实施方式4的磁化用磁体14及集磁磁轭33来构成磁化磁体1及逆向传送磁化磁体7中的至少一个。图15中，用虚线示出了具有集磁磁轭33的情况。在此情况下，磁化磁体1及逆向传送磁化磁体7分别被置换成磁化用磁体14。

另外，磁化磁体1及偏置磁体2的磁极方向可以与图15相反、或者相互相反，这一点与实施方式1所说明的情况相同。另外，逆向传送磁化磁体7的磁极方向可以与磁化磁体1的磁极方向相反。

实施方式8.

图16是本发明实施方式8所涉及的磁传感器装置的结构图。图16是与主扫描方向垂直的剖视图。实施方式8中，构成为将实施方式5所示的磁化用磁体51、上游侧磁轭34及下游侧磁轭35也配置于偏置磁体2的传送方向下游侧。磁化用磁体51、上游侧磁轭34及下游侧磁轭35、磁化用磁体53、上游侧磁轭38及下游侧磁轭39在与传送方向5垂直的平面内相互对称地配置。优选为磁化用磁体51、上游侧磁轭34及下游侧磁轭35、磁化用磁体53、上游侧磁轭38及下游侧磁轭39通过偏置磁体2的中心，在与传送方向5垂直的平面内相互对称。

实施方式8中，在传送面P上，将磁化用磁体51、上游侧磁轭34及下游侧磁轭35所形成的磁化磁场511的与传送面P平行的传送方向分量定义为磁化X正方向磁场+Bx51，将偏置磁体2所形成的偏置磁场521的与传送面P垂直的分量定义为偏置Z方向磁场Bz52，将与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为偏置X负方向磁场－Bx52，将与传送面P平行的传送方向上的分量定义为偏置X正方向磁场+Bx52。而且，将磁化用磁体53、上游侧磁轭38及下游侧磁轭39所形成的磁化磁场531的与传送面P平行且方向与传送方向相反的分量定义为磁化X负方向磁场－Bx53。

实施方式8中，调整磁化用磁体51、上游侧磁轭34、下游侧磁轭35，构成为满足+Bx51＞Bs62及Bc62＞－Bx52＞Bc61。另外，调整磁化用磁体53、上游侧磁轭38、下游侧磁轭39，构成为满足－Bx53＞Bs62。若磁化用磁体51、上游侧磁轭34及下游侧磁轭35、磁化用磁体53、上游侧磁轭38及下游侧磁轭39具有相同的大小和磁力，则满足－Bx53＞Bs62。

通过采用实施方式8的结构，在要求在与传送方向5相反的方向上也能够传送被检测物4的双向传送的磁传感器装置中，即使在任意方向上传送也能够识别矫顽力。在此情况下，由于施加于磁阻效应元件91的磁偏置矢量8在传送方向5上发生倾斜，因此，磁偏置矢量8相对于相反的传送方向的朝向与磁偏置矢量8相对于传送方向5的朝向变为反向，若以没有磁性体61、62时的偏置磁场为基准，则在相反的传送方向上，得到与图6及图9相比正负相反的相同输出模式。

实施方式8中，能够用实施方式6的上游侧磁轭36及下游侧磁轭37来分别构成上游侧磁轭34及下游侧磁轭35和上游侧磁轭38及下游侧磁轭39。在实施方式6的结构的基础上，使与磁化用磁体51、上游侧磁轭36及下游侧磁轭37相同的部件通过偏置磁体2的中心且在与传送方向5垂直的平面上对称地配置，从而得到上述结构。利用该结构，也能够得到与图16的结构相同的效果。

另外，在实施方式8中，对于磁化用磁体51的磁极，将传送方向5的上游侧作为N极来进行了说明，但与实施方式1所说明的情况同样地，也可以将传送方向5的上游侧作为S极。对于偏置磁体2，磁极的配置中，即使将传送面P一侧作为S极，除了磁性体6的检测输出的正负方向相反以外，能够得到相同的效果。因此，磁化用磁体53的磁极方向在与传送方向5垂直的平面内不与磁化用磁体51相对称，而使其方向相反，即磁化用磁体53的磁极方向与传送方向5的方向相同。

本发明在不脱离本发明的广义思想与范围的情况下，可进行各种实施方式和变形。另外，上述实施方式仅用来对本发明进行说明，而不对本发明的范围进行限定。即，本发明的范围由权利要求的范围来表示，而不由实施方式来表示。并且，在权利要求的范围内及与其同等发明意义的范围内实施的各种变形也视为在本发明的范围内。

本申请基于2016年5月6日提出申请的日本专利申请特愿2016-093021号。本说明书中参照并引入日本专利申请特愿2016-093021号的说明书、专利权利要求书以及全部附图。

标号说明

1磁化磁体，2偏置磁体，3中心磁体，4被检测物，5传送方向，6磁性体，7逆向传送磁化磁体，8磁偏置矢量，9磁阻效应元件芯片，11磁化磁场，14磁化用磁体，21偏置磁场，31磁化用磁轭，32偏置用磁轭，33集磁磁轭，34、36、38上游侧磁轭，35、37、39下游侧磁轭，51、53磁化用磁体，61、62磁性体，91磁阻效应元件，100壳体，101屏蔽罩，311、411、511、611、711磁化磁场，321、421、521、621、711偏置磁场，531、771磁化磁场，P传送面。

Claims (10)

1.一种磁传感器装置，

该磁传感器装置中，利用磁化磁体对传送面上所传送的片状的被检测物进行磁化，从而对被磁化的所述被检测物进行检测，该磁化磁体在所述传送面上形成磁化磁场，在所述传送面上所述磁化磁场的与所述传送面平行的磁场分量的大小在具有比第一矫顽力要大的第二矫顽力的第二磁性体的饱和磁场以上，该磁传感器装置的特征在于，包括：

偏置磁体，该偏置磁体形成磁通中心的磁力方向与被所述磁化磁体磁化且沿着所述传送面被传送的所述被检测物的平面相交的偏置磁场，且在所述被检测物的平面上的所述偏置磁场中，使与所述被检测物的平面平行的磁场分量的大小大于所述第一矫顽力且小于所述第二矫顽力；以及

磁阻效应元件，该磁阻效应元件与所述偏置磁体的所述被检测物的平面相对地配置。

2.如权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，包括：

中心磁体，该中心磁体配置于所述传送面的一侧，在传送所述被检测物的传送方向上具有互不相同的磁极；

第一磁轭，该第一磁轭配置于所述中心磁体的所述传送方向的上游侧，构成所述磁化磁体；以及

第二磁轭，该第二磁轭配置于所述中心磁体的所述传送方向的下游侧，构成所述偏置磁体。

3.如权利要求2所述的磁传感器装置，其特征在于，

从所述第一磁轭的与所述传送面相对的面到所述传送面的距离小于从所述第二磁轭的与所述传送面相对的面到所述传送面的距离。

4.如权利要求2或3所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述第二磁轭的与所述传送面相对的面在所述传送方向上的长度大于所述第一磁轭的与所述传送面相对的面在所述传送方向上的长度。

5.如权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述磁化磁体包含：

磁化用磁体，该磁化用磁体在与所述传送面垂直的方向上具有互不相同的磁极；以及

集磁磁轭，该集磁磁轭在所述磁化用磁体的所述传送面一侧的面上，传送所述被检测物的传送方向上的长度小于所述磁化用磁体在所述传送方向上的长度。

6.如权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述磁化磁体包含：

磁化用磁体，该磁化用磁体在传送所述被检测物的传送方向上具有互不相同的磁极；

上游侧磁轭，该上游侧磁轭配置于所述磁化用磁体的所述传送方向的上游侧；以及

下游侧磁轭，该下游侧磁轭配置于所述磁化用磁体的所述传送方向的下游侧。

7.如权利要求6所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述上游侧磁轭及所述下游侧磁轭在所述磁化用磁体的所述传送面的一侧，分别形成向比所述磁化用磁体在所述传送方向上的长度更相互接近的方向突出的接近部。

8.如权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，

具有逆向传送磁化磁体，该逆向传送磁化磁体在所述偏置磁体的传送所述被检测物的传送方向的下游侧，在所述传送面上形成第二磁化磁场，在所述传送面上所述第二磁化磁场的与所述传送面平行的磁场分量的大小在所述第二磁性体的饱和磁场以上。

9.如权利要求8所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述磁化磁体及所述逆向传送磁化磁体中的至少一个包含：

磁化用磁体，该磁化用磁体在与所述传送面垂直的方向上具有互不相同的磁极；以及

集磁磁轭，该集磁磁轭在所述磁化用磁体的所述传送面一侧的面上，所述传送方向上的长度小于所述磁化用磁体在所述传送方向上的长度。

10.如权利要求8所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述磁化磁体及所述逆向传送磁化磁体分别包含：

磁化用磁体，该磁化用磁体在所述传送方向上具有互不相同的磁极；

上游侧磁轭，该上游侧磁轭配置于所述磁化用磁体的所述传送方向的上游侧；以及

下游侧磁轭，该下游侧磁轭配置于所述磁化用磁体的所述传送方向的下游侧。