JP2004317463A

JP2004317463A - 磁気センサ及び紙幣識別装置

Info

Publication number: JP2004317463A
Application number: JP2003115372A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Minamitani; 保南谷
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-21
Also published as: JP4385636B2

Abstract

【課題】ノイズの発生を抑制することが可能な磁気センサと、ジャム（紙詰まり）の発生を有効に防止できる紙幣識別装置とを提供する。
【解決手段】本発明に係る磁気センサ１は、磁気検出素子２を保持するケース３と、該ケース３の磁気検出面３ａを覆うカバー４とを備え、該カバー４が前記ケース３に係合されてなるものであり、前記カバー４は、前記ケース３の磁気検出面３ａと対面する上面部分４ａと、該上面部分４ａの両側に設けられた斜面部分４ｂと、該斜面部分４ｂを介して前記上面部分４ａと連続する側面部分４ｃとを具備し、かつ、前記ケース３は前記カバー４の斜面部分４ｂと対向する位置に空間部Ｓを有していることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気センサ及び紙幣識別装置に係り、特には、磁気センサ自体の構造と、この磁気センサを備えてなる紙幣識別装置の構造とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気センサは磁性インク等を用いて印刷された紙幣や証券等を識別するために使用される電子部品であり、これら磁気センサのうちには図１０及び図１１で示すような構成とされたものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この磁気センサ５１は、その上面部分である磁気検出面５３ａで単一または複数の磁気検出素子５２を保持するケース５３と、このケース５３の磁気検出面５３ａを覆う硬質金属製のカバー５４とを備えている。
【０００３】
そして、ケース５３の側面部分、つまり、磁気検出面５３ａの両側に設けられた斜面部分５３ｂを介して連続する側面部分５３ｃのそれぞれには、ケース５３の長手方向と合致した溝部５５が形成されている。なお、このとき、ケース５３の内部には、バイアス用の磁石５６が収納されている。
【０００４】
また、金属平板が屈曲加工されてなるカバー５４は、ケース５３の磁気検出面５３ａと対面する上面部分５４ａと、この上面部分５４ａの両側に設けられた斜面部分５４ｂと、これらの斜面部分５４ｂを介して上面部分５４ａと連続する側面部分５４ｃとを具備している。さらに、カバー５４の各側面部分５４ｃからは係合爪５７が延出されており、これらの係合爪５７がケース５３の溝部５５内にスライドしながら挿入されるのに伴ってカバー５４の斜面部分５４ｂはケース５３の斜面部分５３ｂと密着した状態で係合させられる。
【０００５】
その結果、ケース５３及びカバー５４からなる磁気センサ５１が構成され、図１２及び図１３で示すように、この磁気センサ５１がステージ５８でもって支持されることにより紙幣識別装置５９が構成される。なお、図１２及び図１３中の符号Ｍは紙幣、符号Ｒは搬送ローラ、符号Ｘは紙幣Ｍの搬送方向をそれぞれ示しており、紙幣Ｍは磁気センサ５１と対向して配置された搬送ローラＲの円周面に沿って巻回されるようにして搬送されることもある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−５９８６０号公報
【特許文献２】
特開平６−１５１６２５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の磁気センサ５１では、溝部５５及び係合爪５７によってケース５３とカバー５４とが係合させられているため、ケース５３の磁気検出面５３ａと対面して配置されたカバー５４の上面部分５４ａにおける平面度が良好になるという利点が確保される。しかしながら、この磁気センサ５１においては、次のような不都合が生じる。
【０００８】
すなわち、磁気センサ５１を備えてなる紙幣識別装置５９では、図１２及び図１３で示すように、ステージ５８の一方側（図では左側）から磁気センサ５１を通過してステージ５８の他方側（図では右側）へ向かう搬送方向Ｘに従って紙幣Ｍが搬送される。ところが、この紙幣識別装置５９では、ステージ５８から磁気センサ５１へと搬送される紙幣Ｍの先端部が、磁気センサ５１を構成するカバー５４の斜面部分５４ｂに衝突することがある。
【０００９】
このような事態となった場合には、紙幣Ｍの衝突に伴って発生した外力がカバー５４の斜面部分５４ｂを振動させるため、振動するカバー５４の斜面部分５４ｂと密着した状態にあるケース５３の斜面部分５３ｂを介して振動が磁気検出素子５２へと伝わる。従って、この磁気検出素子５２に対しては、振動に起因した圧力が直接的に作用することになり、ＩｎＳｂなどの圧電材料からなる磁気検出素子５２でノイズが発生する結果、磁気センサ５１を備えた紙幣識別装置５９においては識別精度の低下を招いてしまう。
【００１０】
また、この紙幣識別装置５９にあっては、磁気センサ５１とステージ５８とが互いに離間して配置されており、これらの間に隙間部６０が存在しているため、搬送中の紙幣Ｍが隙間部６０内に入り込むことがあり、この隙間部６０内に入り込んだ紙幣Ｍがジャム（紙詰まり）を引き起こすこともある。そして、ジャムが発生した場合には、紙幣Ｍの搬送を停止したうえで対処しなければならず、その結果として紙幣Ｍの識別作業に支障をきたすことになる。
【００１１】
なお、磁気センサ５１におけるノイズや紙幣識別装置５９におけるジャムは、搬送ローラＲの円周面に沿って紙幣Ｍを巻回するようにしながら搬送している場合に発生しやすいのが実状である。
【００１２】
本発明は上記の不都合に鑑みて創案されたものであり、ノイズの発生を抑制することが可能な磁気センサと、ジャムの発生を有効に防止できる紙幣識別装置との提供を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る磁気センサは、磁気検出素子を保持するケースと、該ケースの磁気検出面を覆うカバーとを備え、該カバーが前記ケースに係合されてなるものであり、前記カバーは、前記ケースの磁気検出面と対面する上面部分と、該上面部分の両側に設けられた斜面部分と、該斜面部分を介して前記上面部分と連続する側面部分とを具備し、かつ、前記ケースは前記カバーの斜面部分と対向する空間部を有していることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明に係る磁気センサは請求項１に記載したものであり、前記カバーの斜面部分には、前記ケースの空間部側に突出する凹部を形成していることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明に係る磁気センサは請求項１に記載したものであり、前記カバーの斜面部分には孔を形成していることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明に係る紙幣識別装置は、請求項２または請求項３に記載の磁気センサと、該磁気センサを支持するステージとを備えてなるものであり、前記ステージには前記磁気センサ側に突出する凸部を形成し、かつ、該凸部は前記カバーの斜面部分に形成された凹部または孔と嵌合していることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る磁気センサの構成を示す分解斜視図であり、図２はその断面図である。また、図３は実施の形態１に係る紙幣識別装置の構成を示す斜視図であり、図４はその断面図である。なお、図１〜図４中の符号１は磁気センサ、また、符号１０は紙幣識別装置をそれぞれ示している。
【００１８】
磁気センサ１は、図１及び図２で示すように、上面部分である磁気検出面３ａで単一または複数の磁気検出素子２を保持する長尺状のケース３と、このケース３の磁気検出面３ａを覆う硬質金属製のカバー４とを備えている。そして、ケース３の側面部分３ｂ、つまり、磁気検出面３ａの両側に設けられた段差部分３ｃを介して磁気検出面３ａと連続する側面部分３ｂの各々には、ケース３の長手方向に沿った溝部５が形成されている。なお、ケース３の内部には、バイアス用の磁石６が収納されている。
【００１９】
また、金属平板が屈曲加工されてなるカバー４は、ケース３の磁気検出面３ａと対面する上面部分４ａと、この上面部分４ａの両側に設けられた斜面部分４ｂと、これらの斜面部分４ｂを介して上面部分４ａと連続する側面部分４ｃとを具備している。なお、このカバー４を構成する硬質金属としては、モリブデンやタングステン、ステンレス鋼等が一般的である。
【００２０】
さらに、カバー４の側面部分４ｃそれぞれからは係合爪７が延出されており、これらの係合爪７がケース３の側面部分３ｂに形成された溝部５にスライドしながら挿入されたのに伴ってカバー４はケース３と係合することになり、磁気センサ１として一体化される。このとき、ケース３の磁気検出面３ａ及び側面部分３ｂ間に段差部分３ｃが形成されているため、このケース３におけるカバー４の斜面部分４ｂと対向する位置には、段差部分３ｃ及び斜面部分４ｂで囲まれた空間部Ｓが存在している。
【００２１】
その後、磁気センサ１はステージ９で支持されることになり、図３及び図４で示すような紙幣識別装置１０が構成される。そして、この紙幣識別装置１０においては、ステージ９の一方側（図では左側）から磁気センサ１を通過してステージ９の他方側（図では右側）へ向かう搬送方向Ｘに従って紙幣Ｍが搬送される。
【００２２】
ところで、この紙幣識別装置１０にあっても、従来同様、ステージ９から磁気センサ１へと搬送中の紙幣Ｍが、磁気センサ１を構成しているカバー４の斜面部分４ｂと衝突することがある。しかしながら、この紙幣識別装置１０が備える磁気センサ１では、ケース３におけるカバー４の斜面部分４ｂと対向する位置に空間部Ｓが存在しており、この空間部Ｓが存在する結果としてカバー４の斜面部分４ｂがケース３と密着した状態にはないため、紙幣Ｍの衝突に伴って発生したカバー４の斜面部分４ｂにおける振動がケース３へと直接的に伝わることはなくなる。
【００２３】
すなわち、この紙幣識別装置１０においては、磁気センサ１の備えるカバー４の斜面部分４ｂに紙幣Ｍが衝突することがあっても、このカバー４の斜面部分４ｂそのものが振動するだけであり、伝わる振動が空間部Ｓで緩衝されるため、カバー４の斜面部分４ｂからケース３に対して振動が直接的に伝わることはなくなる。従って、紙幣Ｍの衝突が起こったとしても、ＩｎＳｂなどの圧電材料からなる磁気検出素子２に作用する圧力、つまり、振動に起因した圧力は低減されることになり、その結果、磁気センサ１におけるノイズの発生は抑制される。
【００２４】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２に係る磁気センサの構成を示す分解斜視図、図６はその断面図であり、図７は紙幣識別装置の構成を示す斜視図である。また、図８は紙幣識別装置の構成を示す断面図であり、図９はノイズ測定実験に用いた測定回路の構成を示す説明図である。なお、実施の形態２に係る磁気センサ２１及び紙幣識別装置２６それぞれの構成は実施の形態１と基本的に異ならないので、図５〜図８において図１〜図４と互いに同一となる部品、部分には同一符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。
【００２５】
実施の形態２に係る磁気センサ２１は、図５及び図６で示すように、上面部分である磁気検出面３ａで磁気検出素子２を保持し、かつ、内部にはバイアス用の磁石６が収納されたケース３と、このケース３の磁気検出面３ａを覆う硬質金属製のカバー２２とを備えている。そして、ケース３の側面部分３ｂそれぞれにはケース３の長手方向に沿った溝部５がそれぞれ形成されており、磁気検出面３ａと各側面部分３ｂとの間には、カバー４の斜面部分４ｂと対向配置されて空間部Ｓを構成するための段差部分３ｃが形成されている。
【００２６】
一方、金属平板が屈曲加工されてなるカバー２２は、ケース３の磁気検出面３ａと対面する上面部分２２ａと、この上面部分２２ａの両側に設けられた斜面部分２２ｂと、各斜面部分２２ｂを介して上面部分２２ａと連続する側面部分２２ｃとを具備しており、これら側面部分２２ｃの各々からは係合爪２３が延出されている。さらに、この際、カバー２２の斜面部分２２ｂには、ケース３の空間部Ｓ側に向かって突出する複数の凹部２４がカバー２２の長手方向に沿う所定位置ごとに配置され、これらの凹部２４は絞り加工等により形成されている。
【００２７】
本実施の形態に係る磁気センサ２１においては、カバー２２の斜面部分２２ｂに対し、所定深さの凹部２４を形成しているので、この斜面部分２２ｂの有する強度が単なる平板状である場合よりも向上する。そのため、磁気センサ２１に紙幣Ｍが衝突することがあっても、カバー２２の斜面部分２２ｂそのものは振動し難くなる。そして、この斜面部分２２ｂから上面部分２２ａへと伝わる振動が軽減する結果、この振動に起因して磁気検出素子２に作用する圧力はさらに低減される。
【００２８】
すなわち、カバー２２の斜面部分２２ｂに凹部２４を形成していない場合は、紙幣Ｍの衝突したカバー２２の斜面部分２２ｂから上面部分２２ａへと振動が伝わりやすいため、この上面部分２２ａの振動に起因した圧力が磁気検出素子２に作用し、磁気センサ２１でノイズが発生することもあった。しかしながら、カバー２２の斜面部分２２ｂに凹部２４を形成している場合には、上面部分２２ａへと伝わる振動が軽減され、この上面部分２２ａの振動に起因して磁気検出素子２に作用する圧力がより一層低減されるため、磁気センサ２１におけるノイズの発生は大きく抑制される。
【００２９】
ところで、本実施の形態に係る磁気センサ２１が、カバー２２の係合爪２３がケース３の溝部５内にスライドして挿入され、かつ、カバー２２がケース３と係合して構成されることは実施の形態１と同じである。なお、以上の説明では、カバー２２の斜面部分２２ｂに凹部２４を形成するとしているが、これらの凹部２４に代わる孔（図示省略）をカバー２２の斜面部分２２ｂに形成してもよい。
【００３０】
そして、磁気センサ２１はステージ２５で支持されることになり、その結果として図７及び図８で示すような紙幣識別装置２６が構成されるが、この際におけるステージ２５には、磁気センサ２１側に突出した形状を有する単一または複数の凸部２７が形成されている。そして、これらの凸部２７それぞれは、磁気センサ２１を構成するカバー２２の斜面部分２２ｂに形成された凹部２４の各々と嵌合している。
【００３１】
なお、ここでは、ステージ２５に形成された凸部２７がカバー２２の斜面部分２２ｂに形成された凹部２４と嵌合するとしているが、凸部２７が凹部２４に代わる孔と嵌合する構成であってもよい。そして、この紙幣識別装置２６では、カバー２２の斜面部分２２ｂに形成された凹部２４とステージ２５から突出した凸部２７とが嵌合しあうため、磁気センサ２１とステージ２５とは凸部２７を介して相互に連結される。
【００３２】
従って、ステージ２５の一方側（図では左側）から搬送方向Ｘに従って搬送されてきた紙幣Ｍは凸部２７上をそのまま通過することになり、離間して配置された状態にある磁気センサ２１及びステージ２５間の隙間部１１内に入り込むことは起こらない。そのため、この紙幣識別装置２６にあっては、ジャムが引き起こされることはなくなる。なお、搬送ローラＲの円周面に沿って紙幣Ｍを巻回するようにしながら搬送する構成とされた紙幣識別装置２６であっても、ジャムの発生は確実に防止される。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、カバー２２の両斜面部分２２ｂに対して凹部２４または孔を形成しているが、このような構成に限定されることはなく、少なくとも紙幣Ｍの搬入側（図８の左側）に位置する斜面部分２２ｂに対して凹部２４または孔を形成しておくだけでもよい。
【００３４】
ところで、本発明の発明者は、磁気センサ１，２１，５１それぞれで発生するノイズを測定する実験を実施してみたので、以下、その内容を説明する。まず、このノイズ測定実験においては、図９で示すような測定回路、つまり、直流電源３１と接続された一対の磁気抵抗素子ＭＲ１，ＭＲ２からなり、かつ、これら間から出力されてコンデンサ３２を通ったノイズをアンプ３３で増幅する構成とされた測定回路を用意する。
【００３５】
次に、直径が３ｍｍで長さが１００ｍｍとされたステンレス鋼製の丸棒（図示省略）を別に用意し、この丸棒により磁気センサ１，２１，５１の各々を叩くことによって０．３Ｎ程度の衝撃力を加えてみた。すると、従来構成の磁気センサ５１から出力されるノイズの平均測定値は１００ｍＶ程度であるのに対し、実施の形態１に係る構成とされた磁気センサ１から出力されるノイズの平均測定値は７４ｍＶ程度と抑制されていることが分かった。
【００３６】
一方、実施の形態２に係る構成とされた磁気センサ２１から出力されるノイズの平均測定値は５８ｍＶ程度であり、実施の形態１に係る磁気センサ１よりもさらに抑制されていることが確認された。従って、ケース３がカバー４の斜面部分４ｂと対向する空間部Ｓを有している磁気センサ１であれば良好なノイズ抑制効果が得られ、また、ケース３が空間部Ｓを有し、かつ、カバー２２の斜面部分２２ｂに凹部２４が形成された磁気センサ２１の場合にあっては、より優れたノイズ抑制効果が得られることは明らかである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る磁気センサであれば、磁気検出素子を保持するケースがカバーの斜面部分と対向する空間部を有しているので、カバーの斜面部分に紙幣Ｍが衝突し、かつ、衝突に伴ってカバーの斜面部分が振動しても、カバーからケースへと直接的に伝わる振動は空間部によって低減される。従って、振動に起因した圧力が磁気検出素子に作用することが抑制される結果、磁気センサにおけるノイズの発生も抑制される。
【００３８】
そのため、本発明に係る磁気センサを備えた紙幣識別装置における識別精度の向上を実現することが可能となる。特に、カバーの斜面部分に凹部を形成している場合には、その強度の向上を実現できるばかりか、カバーの上面部分における振動が低減し、振動に起因した圧力が磁気検出素子に作用することがより一層抑制されるので、磁気センサにおけるノイズの発生がより効果的に抑制されるという利点が確保される。
【００３９】
本発明に係る紙幣識別装置では、ステージに形成された凸部とカバーの斜面部分に形成された凹部または孔とを嵌合しており、磁気センサ及びステージ間に凸部が架橋状として配置されているので、紙幣によるジャムが引き起こされることはなくなる。従って、この紙幣識別装置によれば、ジャムの発生を有効に防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る磁気センサの構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る磁気センサの構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係る紙幣識別装置の構成を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１に係る紙幣識別装置の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態２に係る磁気センサの構成を示す分解斜視図である。
【図６】実施の形態２に係る磁気センサの構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態２に係る紙幣識別装置の構成を示す斜視図である。
【図８】実施の形態２に係る紙幣識別装置の構成を示す断面図である。
【図９】ノイズ測定実験に用いた測定回路の構成を示す説明図である。
【図１０】従来の形態に係る磁気センサの構成を示す分解斜視図である。
【図１１】従来の形態に係る磁気センサの構成を示す断面図である。
【図１２】従来の形態に係る紙幣識別装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】従来の形態に係る紙幣識別装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１磁気センサ
２磁気検出素子
３ケース
３ａ磁気検出面
３ｂ段差部
４カバー
４ａ上面部分
４ｂ斜面部分
４ｃ側面部分
Ｓ空間部

Claims

磁気検出素子を保持するケースと、該ケースの磁気検出面を覆うカバーとを備え、該カバーが前記ケースに係合されてなる磁気センサであり、
前記カバーは、前記ケースの磁気検出面と対面する上面部分と、該上面部分の両側に設けられた斜面部分と、該斜面部分を介して前記上面部分と連続する側面部分とを具備し、かつ、前記ケースは前記カバーの斜面部分と対向する空間部を有していることを特徴とする磁気センサ。
前記カバーの斜面部分には、前記ケースの空間部側に突出する凹部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
前記カバーの斜面部分には、孔を形成していることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
請求項２または請求項３に記載の磁気センサと、該磁気センサを支持するステージとを備えてなる紙幣識別装置であり、
前記ステージには前記磁気センサ側に突出する凸部を形成し、かつ、該凸部は前記カバーの斜面部分に形成された凹部または孔と嵌合していることを特徴とする紙幣識別装置。