JP4203924B2 - Magnetic head - Google Patents

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Description

本発明は磁気ヘッドに関し、特に、磁気記録媒体から磁気情報を読み取る際のスペーシングロスを低減できると共に出力波形を単純にして、出力波形に基づく磁気情報検出処理を簡単に行えるようにした磁気ヘッドに関する。   The present invention relates to a magnetic head, and more particularly to a magnetic head capable of reducing a spacing loss when reading magnetic information from a magnetic recording medium, simplifying an output waveform, and easily performing magnetic information detection processing based on the output waveform. About.

磁気記録媒体の磁気ストライプに記録された磁気情報の読み取りには、磁気ヘッドが広く使用されている。図6に例示した磁気ヘッド1は、磁気記録媒体としての紙幣の真偽識別に用いられるものであって、先端部にギャップgが形成されたヨーク3と、ヨーク3の後端部に配されたマグネット4と、ヨーク3に巻回されたコイル5、5’とをケース2内に収容してなり、ケース2内には樹脂が充填されている。マグネット4は、その磁軸がヨーク3の先端部外面(紙幣30が摺接可能な読み取り面すなわち検査面)3aに沿うような向きに配置されている。紙幣30が磁気ヘッド1の検査面3a上で矢印方向に移動して紙幣30に磁気情報として設けられた磁気ストライプ31がギャップgを横切るとき、ギャップgでの漏洩磁束ひいてはヨーク3を通る磁束が変化し、この磁束変化に伴ってコイル5、5’に発生する誘導電流に基づいて紙幣30の真偽識別が行われる。ここで、磁気ストライプ31がギャップg近傍を通過するときの漏洩磁束の変化(検出感度)は、ギャップgの幅が狭くなるほど大きくなるが、ギャップ幅が狭いほど検査面3aからの漏洩磁束の到達距離は小さくなってスペーシングロスが大きくなる。そこで、紙幣識別装置では、ローラやパッドにより検査面3aに紙幣30を押し付けて検査面と紙幣間の距離ひいてはスペーシングロスを低減するようにしており、このため、検査面が摩耗し易くなるなどの問題が生じる。   Magnetic heads are widely used for reading magnetic information recorded on magnetic stripes of magnetic recording media. A magnetic head 1 illustrated in FIG. 6 is used for authenticating a bill as a magnetic recording medium, and is disposed at a yoke 3 having a gap g formed at a front end portion and a rear end portion of the yoke 3. The magnet 4 and the coils 5 and 5 ′ wound around the yoke 3 are accommodated in the case 2, and the case 2 is filled with resin. The magnet 4 is disposed in such a direction that its magnetic axis is along the outer surface of the front end of the yoke 3 (reading surface on which the bill 30 can be slidably contacted, that is, the inspection surface) 3a. When the bill 30 moves in the direction of the arrow on the inspection surface 3a of the magnetic head 1 and the magnetic stripe 31 provided as magnetic information on the bill 30 crosses the gap g, the leakage flux in the gap g and thus the flux passing through the yoke 3 is increased. The authenticity of the banknote 30 is identified based on the induced current generated in the coils 5, 5 ′ along with the magnetic flux change. Here, the change (detection sensitivity) of the leakage magnetic flux when the magnetic stripe 31 passes in the vicinity of the gap g increases as the width of the gap g decreases. However, the leakage magnetic flux reaches the inspection surface 3a as the gap width decreases. The distance decreases and the spacing loss increases. Therefore, in the banknote identification device, the banknote 30 is pressed against the inspection surface 3a by a roller or a pad so as to reduce the distance between the inspection surface and the banknote and hence the spacing loss. Problem arises.

この問題を解消するため、本出願人は、図7に示すように、コイル15、15’が巻回されたヨーク13と、このヨーク13のギャップ内に磁軸が検査面13aを横断する方向に延在するような向きで配されたマグネット14とを備える磁気ヘッド11を提案した(特許文献1を参照)。この磁気ヘッド11は、磁軸が検査面13aを横断する方向に延在するようにマグネット14を配置して磁束Φ1、Φ2(図8〜図11を参照)の到達距離を増大させることによりスペーシングロスを低減させるようにしている。
特開2002−312909号公報
In order to solve this problem, the present applicant, as shown in FIG. 7, the yoke 13 around which the coils 15 and 15 ′ are wound, and the direction in which the magnetic axis crosses the inspection surface 13 a in the gap of the yoke 13. Proposed a magnetic head 11 including a magnet 14 arranged in such a direction as to extend in the direction (see Patent Document 1). The magnetic head 11 has a magnet 14 disposed so that the magnetic axis extends in a direction crossing the inspection surface 13a, and increases the reach of the magnetic fluxes Φ1 and Φ2 (see FIGS. 8 to 11). The pacing loss is reduced.
JP 2002-312909 A

磁気記録媒体からの磁気情報の読み取りのため、図7の磁気ヘッド11は、例えば図13に示す磁気情報検出回路と共に用いられる。紙幣などの磁気記録媒体30に記録された磁気情報は、磁気ストライプ31を構成する磁性体の磁化方向に対応しており、磁気記録媒体30を磁気ヘッド11の読み取り面(検査面)13aに沿って摺動させたときに磁気ヘッド11から出力される出力電圧(コイル15、15’に生じる誘起電流に対応)ひいては図13の差動増幅器32’の出力は、磁化方向が反転する位置でピークをとる。差動増幅器32’に接続されたピーク検出回路33’は増幅器出力がピークをとったときにピークパルス信号を出力する。そして、ピーク検出回路33’から出力されるピークパルス信号に基づき磁気情報が検出される。   For reading magnetic information from the magnetic recording medium, the magnetic head 11 shown in FIG. 7 is used together with a magnetic information detection circuit shown in FIG. 13, for example. The magnetic information recorded on the magnetic recording medium 30 such as a banknote corresponds to the magnetization direction of the magnetic material constituting the magnetic stripe 31, and the magnetic recording medium 30 is moved along the reading surface (inspection surface) 13 a of the magnetic head 11. The output voltage (corresponding to the induced current generated in the coils 15 and 15 ′) output from the magnetic head 11 when sliding, and the output of the differential amplifier 32 ′ in FIG. 13 peaks at the position where the magnetization direction is reversed. Take. The peak detection circuit 33 'connected to the differential amplifier 32' outputs a peak pulse signal when the amplifier output takes a peak. Then, magnetic information is detected based on the peak pulse signal output from the peak detection circuit 33 '.

図7の磁気ヘッド11のマグネット14はヨーク先端部のギャップ内に縦方向に配置されており、マグネット14のN極からS極に至る磁束は、磁気記録媒体30の移動方向にみて進入側の磁束Φ1と離脱側の磁束Φ2とから構成される(図8〜図11参照)。図8に示すように磁気記録媒体30がヨーク13の読み取り面13aに沿って磁気ヘッド11に進入して磁束Φ1に近づくと、進入側のヨークを通る磁束Φ1が増加方向に変化すると共に離脱側のヨークを通る磁束Φ2が減少方向に変化してコイル15、15’に流れる誘起電流がそれぞれ発生し、差動増幅器32’の負入力端子および正入力端子にコイル15、15’から電圧が印加され、この場合、図12に示すように差動増幅器32’の出力が負になる。次に、図9に示すように磁気記録媒体30が磁束Φ2に近づくと、ヨーク13を通る磁束Φ1の減少方向への変化および磁束Φ2の増加方向への変化により、磁気記録媒体30が磁束Φ1に近づく場合に発生する誘導電流とは逆方向の誘導電流がコイル15、15’に発生して増幅器出力が正になる。また、図10に示すように磁気記録媒体30が磁束Φ1を抜けると、ヨーク13を通る磁束Φ1の減少方向への変化および磁束Φ2の増加方向への変化によりコイル15、15’に誘起電流が発生して増幅器出力が正になる。そして、図11に示すように磁気記録媒体30が磁束Φ2を抜けると、ヨーク13を通る磁束Φ1の増加方向への変化および磁束Φ2の減少方向への変化によりコイル15、15’に誘起電流が発生して差動増幅器32’の出力が負になる。   The magnet 14 of the magnetic head 11 in FIG. 7 is disposed vertically in the gap at the tip of the yoke, and the magnetic flux from the N pole to the S pole of the magnet 14 is on the entry side as viewed in the moving direction of the magnetic recording medium 30. It is comprised from magnetic flux (PHI) 1 and magnetic flux (PHI) 2 by the side of separation (refer FIGS. 8-11). As shown in FIG. 8, when the magnetic recording medium 30 enters the magnetic head 11 along the reading surface 13a of the yoke 13 and approaches the magnetic flux [Phi] 1, the magnetic flux [Phi] 1 passing through the approaching yoke changes in the increasing direction and the separation side. The magnetic flux Φ2 passing through the yoke changes in a decreasing direction to generate induced currents flowing in the coils 15 and 15 ′, and voltage is applied from the coils 15 and 15 ′ to the negative input terminal and the positive input terminal of the differential amplifier 32 ′. In this case, the output of the differential amplifier 32 'becomes negative as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 9, when the magnetic recording medium 30 approaches the magnetic flux Φ2, the magnetic recording medium 30 becomes magnetic flux Φ1 due to a change in the decreasing direction of the magnetic flux Φ1 passing through the yoke 13 and a change in the increasing direction of the magnetic flux Φ2. An induced current in the direction opposite to the induced current generated when the voltage approaches is generated in the coils 15 and 15 ', and the amplifier output becomes positive. Also, as shown in FIG. 10, when the magnetic recording medium 30 exits the magnetic flux Φ1, induced current is generated in the coils 15 and 15 ′ due to the change in the magnetic flux Φ1 passing through the yoke 13 in the decreasing direction and the change in the increasing direction of the magnetic flux Φ2. Occurs and the amplifier output becomes positive. Then, as shown in FIG. 11, when the magnetic recording medium 30 passes through the magnetic flux Φ2, an induced current is generated in the coils 15, 15 ′ due to a change in the magnetic flux Φ1 passing through the yoke 13 in the increasing direction and a change in the decreasing direction of the magnetic flux Φ2. Occurs and the output of the differential amplifier 32 'becomes negative.

この様に、図7の磁気ヘッド11は、磁気ストライプ31における磁性体の磁化方向の反転位置毎に正負2つのピーク電圧を出力するものになっており、磁気情報を検出するための各磁化方向反転位置の判定は、図12に例示したように、2つのピーク電圧に対応する2つのピークパルス信号(増幅器出力)に基づいて行われる。
本発明の目的は、磁気記録媒体から磁気情報を読み取る際のスペーシングロスを低減できると共に出力波形をより単純にして磁気情報検出処理をより簡単に行えるようにした磁気ヘッドを提供することにある。
As described above, the magnetic head 11 in FIG. 7 outputs two peak voltages, positive and negative, for each reversal position of the magnetization direction of the magnetic material in the magnetic stripe 31, and each magnetization direction for detecting magnetic information. The inversion position is determined based on two peak pulse signals (amplifier outputs) corresponding to two peak voltages, as illustrated in FIG.
An object of the present invention is to provide a magnetic head that can reduce the spacing loss when reading magnetic information from a magnetic recording medium, and that can simplify the output waveform and perform the magnetic information detection process more easily. .

請求項1記載の発明に係る磁気ヘッドは、ヨークと、ヨークに巻回されたコイルと、磁軸が読み取り面に沿って延在するような向きでヨークの先端付近に配されたマグネットとを備えることを特徴とする。
本発明の磁気ヘッドは、ヨーク先端付近にマグネットを配置して磁束を形成するので、ヨーク後端に配置したマグネットによりヨーク先端のギャップに漏洩磁束を発生させるようにした従来の磁気ヘッドに比べて磁束の到達距離が増大し、スペーシングロスが低減する。このため、典型的にはヨーク先端によって形成される読み取り面に磁気記録媒体を押しつけなくとも磁気記録媒体からの磁気情報の読み取りが精度良く行われる。また、本発明の磁気ヘッドはマグネットをその磁軸が読み取り面に沿って延在するように配置したので、読み取り面を横断する方向に延在する磁軸を有した従来の磁気ヘッドに比べて、磁気ヘッドと磁気記録媒体との相対移動に伴って発生する磁気ヘッドの出力波形が単純になり、磁気情報検出処理が簡単になる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnetic head comprising: a yoke; a coil wound around the yoke; and a magnet disposed near the tip of the yoke so that the magnetic axis extends along the reading surface. It is characterized by providing.
The magnetic head according to the present invention forms a magnetic flux by arranging a magnet near the front end of the yoke, so that a magnetic flux leaked in the gap at the front end of the yoke is generated by a magnet arranged at the rear end of the yoke. The reach of the magnetic flux is increased and the spacing loss is reduced. For this reason, reading of magnetic information from the magnetic recording medium is performed with high accuracy without pressing the magnetic recording medium against the reading surface typically formed by the tip of the yoke. Further, in the magnetic head of the present invention, since the magnet is arranged so that the magnetic axis extends along the reading surface, compared with the conventional magnetic head having the magnetic axis extending in the direction crossing the reading surface. The output waveform of the magnetic head generated along with the relative movement between the magnetic head and the magnetic recording medium is simplified, and the magnetic information detection process is simplified.

すなわち、図3に示すように、磁気記録媒体30が磁気ヘッド21の磁束Φに近づくと、磁気記録媒体30側で磁束Φが増大方向に変化してヨーク23、23’を通る磁束Φが減少方向に変化するので、コイル25、25’に誘起電流が発生する。本例では、この誘起電流の発生により磁気ヘッド21の出力電圧が減少して図2に示す増幅器32の出力が負になる。その後、図4に示すように、磁気記録媒体30が磁気ヘッド21の磁束Φから離れて行くと、磁気記録媒体30側で磁束Φが減少方向に変化してヨーク23、23’を通る磁束Φが増大方向に変化する。このため、磁気記録媒体30が磁束Φに近づく際に発生する誘起電流とは逆方向の誘起電流がコイル25、25’に発生し、磁気ヘッド21の出力電圧が増大して増幅器32の出力が正になる。つまり、図5に例示するように、磁気ストライプ31における磁性体の磁化方向の反転位置毎に一つのピーク出力が発生する。   That is, as shown in FIG. 3, when the magnetic recording medium 30 approaches the magnetic flux Φ of the magnetic head 21, the magnetic flux Φ changes in the increasing direction on the magnetic recording medium 30 side, and the magnetic flux Φ passing through the yokes 23 and 23 ′ decreases. Since the direction changes, an induced current is generated in the coils 25 and 25 '. In this example, the generation of the induced current reduces the output voltage of the magnetic head 21 and makes the output of the amplifier 32 shown in FIG. 2 negative. Thereafter, as shown in FIG. 4, when the magnetic recording medium 30 moves away from the magnetic flux Φ of the magnetic head 21, the magnetic flux Φ changes in the decreasing direction on the magnetic recording medium 30 side and passes through the yokes 23, 23 ′. Changes in an increasing direction. For this reason, an induced current in the opposite direction to the induced current generated when the magnetic recording medium 30 approaches the magnetic flux Φ is generated in the coils 25 and 25 ′, the output voltage of the magnetic head 21 is increased, and the output of the amplifier 32 is increased. Become positive. That is, as illustrated in FIG. 5, one peak output is generated for each inversion position of the magnetization direction of the magnetic material in the magnetic stripe 31.

本発明の磁気ヘッドの出力波形は単純であり、磁気ヘッド出力に基づく磁気情報検出処理がその分簡単になる。   The output waveform of the magnetic head of the present invention is simple, and the magnetic information detection process based on the magnetic head output is simplified accordingly.

本発明の磁気ヘッドは、ヨーク先端にマグネットを配置して磁束を形成するので磁束の到達距離が増大し、スペーシングロスを低減することができる。しかも、本発明の磁気ヘッドはマグネットをその磁軸が読み取り面に沿って延在するように配置したので、磁気ヘッドの出力波形を単純にすることができ、出力波形に基づく磁気情報検出処理を簡単に行えるようにすることができる。   In the magnetic head of the present invention, a magnet is arranged at the tip of the yoke to form a magnetic flux, so that the reach of the magnetic flux is increased and the spacing loss can be reduced. In addition, since the magnetic head of the present invention is arranged so that the magnetic axis extends along the reading surface, the output waveform of the magnetic head can be simplified, and magnetic information detection processing based on the output waveform can be performed. It can be made easy.

以下、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る磁気ヘッドを説明する。
本実施形態の磁気ヘッド21は、例えば紙幣識別装置(図示略)に搭載される識別センサとして用いられ、磁気記録媒体としての紙幣30の磁気ストライプ31が有する磁気情報を表す出力を発生するものになっている。
磁気ヘッド21は、ヨーク23、マグネット24、検出コイル25、25’ならびに支持台26、29を、接続端子27、27’の内方端部と共にケース22内に収納して樹脂28でモールドしたものである。接続端子27、27’の外方端部は、例えば図2に例示した磁気情報検出回路を介して、紙幣識別装置の識別回路部(図示略)に接続されている。
Hereinafter, a magnetic head according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The magnetic head 21 of this embodiment is used as an identification sensor mounted on, for example, a banknote identification device (not shown), and generates an output representing magnetic information included in the magnetic stripe 31 of the banknote 30 as a magnetic recording medium. It has become.
The magnetic head 21 includes a yoke 23, a magnet 24, detection coils 25 and 25 ′, and support bases 26 and 29 that are housed in a case 22 together with inner ends of connection terminals 27 and 27 ′ and molded with a resin 28. It is. The outer end portions of the connection terminals 27 and 27 ′ are connected to an identification circuit portion (not shown) of the banknote recognition device via, for example, a magnetic information detection circuit illustrated in FIG.

ヨーク23は、支持台26の上面に固定されて磁気ヘッド幅方向に延びる中央部23cと、中央部23cの両端から磁気ヘッド高さ方向にそれぞれ延びる脚部23b、23b’と、両脚部23b、23b’の上端から磁気ヘッド高さ方向にそれぞれ延びる先端部23a、23a’とを備え、全体として正面視U字状に形成されている。
ヨーク23の先端部23a、23a’の間には棒状のマグネット24が嵌合するギャップが形成されている。なお、ヨーク先端部23a、23a’のギャップ形成面(内方側面)は段付面に形成され、ヨーク先端部23a、23a’の外面は、紙幣30の磁気ストライプ31からの磁気情報の読み取りのための読み取り面(検査面)23dを構成している。
The yoke 23 is fixed to the upper surface of the support base 26 and extends in the width direction of the magnetic head 23c, leg portions 23b, 23b 'extending from both ends of the center portion 23c in the magnetic head height direction, both leg portions 23b, The front end portions 23a and 23a 'extend in the height direction of the magnetic head from the upper end of 23b', respectively, and are formed in a U-shape as viewed from the front.
A gap into which the rod-shaped magnet 24 is fitted is formed between the tip portions 23 a and 23 a ′ of the yoke 23. The gap forming surfaces (inner side surfaces) of the yoke tip portions 23a and 23a ′ are formed as stepped surfaces, and the outer surfaces of the yoke tip portions 23a and 23a ′ are used for reading magnetic information from the magnetic stripe 31 of the banknote 30. For this purpose, a reading surface (inspection surface) 23d is formed.

マグネット24は、その磁軸(N極とS極とを結ぶ線)が検査面23dに沿って延在するような向きでヨーク先端部23a、23a’間のギャップ内に配され、非磁性の支持台29によって支持されている。マグネット24の上面は、検査面23d及びケース22の上面から僅かに突出している。また、マグネット24の両端面は、ヨーク先端部23a、23a’の段付面にそれぞれ当接している。つまり、マグネット24は、その長さがヨーク先端部23a、23a’の対向面間の離隔距離よりも大きく、磁気ヘッド21の幅方向寸法を増大させることなしにマグネット長を長くして強い磁力を得るようにしている。   The magnet 24 is arranged in the gap between the yoke tip portions 23a and 23a ′ so that its magnetic axis (line connecting the N pole and the S pole) extends along the inspection surface 23d. It is supported by a support base 29. The upper surface of the magnet 24 slightly protrudes from the inspection surface 23 d and the upper surface of the case 22. Further, both end surfaces of the magnet 24 are in contact with the stepped surfaces of the yoke tip portions 23a and 23a '. That is, the length of the magnet 24 is larger than the separation distance between the opposing surfaces of the yoke tip portions 23a and 23a ′, and the magnet 24 is lengthened without increasing the width direction dimension of the magnetic head 21, thereby generating a strong magnetic force. Trying to get.

磁気ヘッド21のヨーク23は、その先端部23a、23a’を脚部23b、23b’から磁気ヘッド高さ方向に延在させたものになっており、ヨーク先端部23a、23a’およびヨーク脚部23b、23b’がマグネット24に近接している。このため、磁気ストライプ31の通過に伴うヨークにおける磁束変化が大きくなって検出感度が高くなる。また、ヨーク23の形状が極めて簡単であるので、組付性の向上およびコスト低減が図られる。   The yoke 23 of the magnetic head 21 has tip portions 23a and 23a 'extending from the leg portions 23b and 23b' in the height direction of the magnetic head, and the yoke tip portions 23a and 23a 'and the yoke leg portions. 23 b and 23 b ′ are close to the magnet 24. For this reason, the magnetic flux change in the yoke accompanying the passage of the magnetic stripe 31 is increased, and the detection sensitivity is increased. Further, since the shape of the yoke 23 is extremely simple, the assembling property can be improved and the cost can be reduced.

ヨーク23の脚部23b、23b’にはコイル25、25’がそれぞれ巻回されており、両コイル25、25’は互いに直列接続され、このコイル直列接続体は、第2接続端子27、27’および磁気情報検出回路を介して紙幣識別装置の識別回路部に接続されている。
図2に示した例では、コイル25、25’からなるコイル直列接続体の一端は、磁気情報検出回路の増幅器32の入力端に接続され、コイル直列接続体の他端は接地されている。図2の磁気情報検出回路は、磁気ヘッド21と紙幣30との相対移動に伴って変化する磁気ヘッド21の出力(コイル25、25’における誘起電圧)を増幅器32で増幅し、磁気ヘッド21のピーク出力をピーク検出回路33で検出し、検出したピーク出力に基づいて紙幣30の磁気ストライプ31に記録された磁気情報を検出するものになっている。検出された磁気情報は紙幣の真偽識別に供される。
Coils 25 and 25 ′ are wound around the leg portions 23b and 23b ′ of the yoke 23, respectively. The coils 25 and 25 ′ are connected in series with each other. 'And a magnetic information detection circuit are connected to the recognition circuit unit of the bill recognition device.
In the example shown in FIG. 2, one end of the coil series connection body including the coils 25 and 25 ′ is connected to the input end of the amplifier 32 of the magnetic information detection circuit, and the other end of the coil series connection body is grounded. The magnetic information detection circuit of FIG. 2 amplifies the output of the magnetic head 21 (the induced voltage in the coils 25 and 25 ′) that changes with the relative movement of the magnetic head 21 and the bill 30 by the amplifier 32. The peak output is detected by the peak detection circuit 33, and the magnetic information recorded on the magnetic stripe 31 of the banknote 30 is detected based on the detected peak output. The detected magnetic information is used for authenticating the bill.

以下、上記構成の磁気ヘッド21の作用を説明する。
マグネット24は、その磁軸が検査面23dを横断する方向に延在するような向きで配されており、図3及び図4に示すように、マグネット24のN極からS極に至る磁束Φをマグネット24の回りに発生させる。従来の磁気ヘッド1(図6)での漏洩磁束に比べて、磁気ヘッド21の磁束Φの到達距離は非常に大きいので、検査面23dからの紙幣30の許容最大距離が非常に大きくなる。このため、スペーシングロスが同一であるという条件下では紙幣30と検査面23d間距離を大きくすることができ、検査面23dに紙幣30を押し付けることなく紙幣識別を行える。よって、磁気ヘッド21を用いた検査では、磁気ヘッド21の検査面23dに紙幣30を軽く接触させた状態あるいは検査面23dと非接触の状態で、紙幣30を検査面23dに沿って移動させることが好ましい。
Hereinafter, the operation of the magnetic head 21 configured as described above will be described.
The magnet 24 is arranged in such a direction that its magnetic axis extends in a direction crossing the inspection surface 23d, and as shown in FIGS. 3 and 4, the magnetic flux Φ from the N pole to the S pole of the magnet 24 Is generated around the magnet 24. Compared to the leakage magnetic flux in the conventional magnetic head 1 (FIG. 6), the reach distance of the magnetic flux Φ of the magnetic head 21 is very large, so the allowable maximum distance of the bill 30 from the inspection surface 23d becomes very large. For this reason, under the condition that the spacing loss is the same, the distance between the bill 30 and the inspection surface 23d can be increased, and the bill can be identified without pressing the bill 30 against the inspection surface 23d. Therefore, in the inspection using the magnetic head 21, the bill 30 is moved along the inspection surface 23d in a state where the bill 30 is lightly contacted with the inspection surface 23d of the magnetic head 21 or in a non-contact state with the inspection surface 23d. Is preferred.

そして、紙幣30の磁気ストライプ31がマグネット24を通過する際、磁気ヘッド21の外部で均一に分布していた磁束Φの大部分が磁気ストライプ31を通るので、ヨーク23を通る磁束が大きく変化し、この磁束変化に伴ってコイル25、25’に大きい起電電圧が発生する。
すなわち、図3に示すように、磁気記録媒体としての紙幣30が磁気ヘッド21の磁束Φに近づくと、紙幣30側で磁束Φが増大方向に変化してヨーク23、23’を通る磁束Φが減少方向に変化するので、コイル25、25’に誘起電圧が発生し、磁気ヘッド21の出力電圧が例えば減少して図2に示す増幅器32の出力が負になる。その後、図4に示すように、紙幣30が磁気ヘッド21の磁束Φから離れて行くと、紙幣30側で磁束Φが減少方向に変化してヨーク23、23’を通る磁束Φが増大方向に変化するので、紙幣30が磁束Φに近づく場合とは逆方向の誘起電圧がコイル25、25’に発生し、磁気ヘッド21の出力電圧が増大して増幅器32の出力が正になる。つまり、図5に示すように、磁気ストライプ31における磁性体の磁化方向の反転位置毎に一つのピーク出力が発生する。
When the magnetic stripe 31 of the banknote 30 passes through the magnet 24, most of the magnetic flux Φ that is uniformly distributed outside the magnetic head 21 passes through the magnetic stripe 31, so that the magnetic flux passing through the yoke 23 changes greatly. A large electromotive voltage is generated in the coils 25 and 25 ′ along with the change in the magnetic flux.
That is, as shown in FIG. 3, when the bill 30 as the magnetic recording medium approaches the magnetic flux Φ of the magnetic head 21, the magnetic flux Φ changes in the increasing direction on the bill 30 side, and the magnetic flux Φ passing through the yokes 23 and 23 ′ is changed. Since it changes in the decreasing direction, an induced voltage is generated in the coils 25 and 25 ', the output voltage of the magnetic head 21 decreases, for example, and the output of the amplifier 32 shown in FIG. 2 becomes negative. Thereafter, as shown in FIG. 4, when the bill 30 moves away from the magnetic flux Φ of the magnetic head 21, the magnetic flux Φ changes in the decreasing direction on the bill 30 side, and the magnetic flux Φ passing through the yokes 23, 23 ′ increases. Therefore, an induced voltage in the opposite direction to that when the banknote 30 approaches the magnetic flux Φ is generated in the coils 25 and 25 ′, the output voltage of the magnetic head 21 increases, and the output of the amplifier 32 becomes positive. That is, as shown in FIG. 5, one peak output is generated for each reversal position of the magnetization direction of the magnetic material in the magnetic stripe 31.

図7の磁気ヘッド11の場合には2つのピーク出力に基づいて磁化方向反転位置を判定して磁気情報を検出する必要があるが、この点、本実施形態の磁気ヘッド21は各磁化方向反転位置で一つのピーク電圧を発生するものとなっており、その出力波形が単純であるので、磁気ヘッド出力に基づく磁気情報検出処理がその分簡単になる。
上述のように、本実施形態の磁気ヘッド21によれば、検査面23dに紙幣30を押し付けることなしに検査を高精度で行えるので検査面23dの摩耗を大幅に低減でき、しかも、磁気ヘッド21の出力波形が単純であるので出力波形に基づく紙幣識別のための磁気情報検出処理を簡単に行える。
In the case of the magnetic head 11 of FIG. 7, it is necessary to detect the magnetic information by determining the magnetization direction reversal position based on the two peak outputs. In this respect, the magnetic head 21 of this embodiment has each magnetization direction reversal. Since one peak voltage is generated at the position and the output waveform is simple, magnetic information detection processing based on the magnetic head output is simplified accordingly.
As described above, according to the magnetic head 21 of the present embodiment, since the inspection can be performed with high accuracy without pressing the banknote 30 against the inspection surface 23d, the wear of the inspection surface 23d can be greatly reduced, and the magnetic head 21 can be reduced. Since the output waveform is simple, the magnetic information detection process for banknote identification based on the output waveform can be easily performed.

本発明の磁気ヘッドは、上記実施形態のものに限定されず、種々に変形可能である。
例えば、実施形態では、紙幣に設けられた磁気ストライプを検出する紙幣識別センサとして機能する磁気ヘッドについて説明したが、本発明は、その他の磁気インク検知センサ、MICR(Magnetic Ink Character Reader)読み取りセンサ、近接センサ、磁性識別センサ等に適用することができる。
The magnetic head of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified.
For example, in the embodiment, a magnetic head that functions as a banknote identification sensor that detects a magnetic stripe provided on a banknote has been described, but the present invention includes other magnetic ink detection sensors, MICR (Magnetic Ink Character Reader) reading sensors, It can be applied to proximity sensors, magnetic identification sensors, and the like.

また、上記実施形態では、磁気ヘッドの幅寸法の低減および検出感度の向上のために、ヨーク脚部23b、23b’にコイル25、25’を巻回すると共にヨーク脚部23b、23b’から磁気ヘッド高さ方向に延在させたヨーク先端部23a、23a’の段付のギャップ形成面にマグネット24の両端を嵌合させるようにしたが、ヨーク先端部のギャップ形成面を段付面に形成することは必須ではなく、図14に示すように、ヨーク先端部23a、23a’の真っ直ぐな内方側面からなるギャップ形成面にマグネット24の端面を単に当接させても良い。また、ギャップ形成面とマグネット端面との間に空隙や非磁性体を介在させても良い。   In the above embodiment, in order to reduce the width dimension of the magnetic head and improve the detection sensitivity, the coils 25 and 25 'are wound around the yoke legs 23b and 23b', and the magnet legs 23b and 23b 'are magnetized. Both ends of the magnet 24 are fitted to the stepped gap forming surfaces of the yoke tip portions 23a and 23a ′ extending in the head height direction, but the gap forming surface of the yoke tip portion is formed on the stepped surface. This is not essential, and as shown in FIG. 14, the end face of the magnet 24 may simply be brought into contact with the gap forming face formed by the straight inner side faces of the yoke tip portions 23a and 23a ′. Further, an air gap or a non-magnetic material may be interposed between the gap forming surface and the magnet end surface.

更に、ヨーク先端部23a、23a’をヨーク脚部23b、23b’から磁気ヘッド高さ方向に延在させずに、図6及び図7に示した従来のものと同様、ヨーク先端部23a、23a’を磁気ヘッド幅方向に延在させるようにしても良い。また、ヨーク脚部のコイル25、25’に代えてヨーク中央部23cに一つのコイルを巻回しても良い。
また、マグネット24の上面を検査面23dから僅かに突出させることも必須ではなく、図14に示すように、マグネット上面が検査面23dと面一をなすようにマグネット24を配置しても良い。或いは、図15に示すように、マグネット24全体がヨーク先端部23a、23a’間のギャップの外方に配されるようにマグネット24を配置しても良い。この場合、磁気ヘッドの読み取り面(検査面)を、ヨーク先端面(マグネット24の内方面)またはマグネット24の外方面により形成することができる。
Further, the yoke tip portions 23a and 23a ′ are not extended from the yoke leg portions 23b and 23b ′ in the magnetic head height direction, and the yoke tip portions 23a and 23a are the same as the conventional ones shown in FIGS. 'May be extended in the magnetic head width direction. Further, instead of the yoke leg coils 25 and 25 ', one coil may be wound around the yoke central portion 23c.
Further, it is not essential to slightly protrude the upper surface of the magnet 24 from the inspection surface 23d, and the magnet 24 may be disposed so that the upper surface of the magnet is flush with the inspection surface 23d as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 15, the magnet 24 may be arranged so that the entire magnet 24 is disposed outside the gap between the yoke tip portions 23a and 23a ′. In this case, the reading surface (inspection surface) of the magnetic head can be formed by the yoke tip surface (inner surface of the magnet 24) or the outer surface of the magnet 24.

マグネット24の長さは、図14及び図15に示すようにヨーク先端部23a、23a’間のギャップ幅と同一または略同一で良く、また、図16に示すようにギャップ幅より短くても良く、更には図17に示すようにギャップ幅より長くすることもできる。マグネット24をヨーク先端部23a、23a’のギャップ内に配置する場合にもマグネット24の長さを適宜設定することができる。そして、この様にマグネット24の長さを変えることにより、磁気ヘッドによる磁気ストライプの読み取り分解能を調整することができる。すなわち、細かい分解能が欲しいときはマグネット24の長さを短くし、大きい分解能が欲しいときにはマグネット24の長さを長くすれば良い。   The length of the magnet 24 may be the same or substantially the same as the gap width between the yoke tip portions 23a and 23a ′ as shown in FIGS. 14 and 15, and may be shorter than the gap width as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 17, it may be longer than the gap width. Even when the magnet 24 is disposed in the gap between the yoke tip portions 23a and 23a ', the length of the magnet 24 can be appropriately set. Then, by changing the length of the magnet 24 in this way, the reading resolution of the magnetic stripe by the magnetic head can be adjusted. That is, when a fine resolution is desired, the length of the magnet 24 is shortened, and when a large resolution is desired, the length of the magnet 24 is increased.

図2に示した磁気情報検出回路は例示であり、その回路構成は図2に示したものに限定されない。その他の点についても種々に変形可能である。   The magnetic information detection circuit shown in FIG. 2 is an example, and the circuit configuration is not limited to that shown in FIG. Other points can be variously modified.

本発明の一実施形態による磁気ヘッドの断面図である。1 is a cross-sectional view of a magnetic head according to an embodiment of the present invention. 図1に示した磁気ヘッドの出力から磁気情報を検出する磁気情報検出回路の一例を示す概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram showing an example of a magnetic information detection circuit that detects magnetic information from the output of the magnetic head shown in FIG. 1. 図1の磁気ヘッドが形成する磁束Φに接近する方向に磁気記録媒体としての紙幣が移動する様子を示す概略部分図である。FIG. 2 is a schematic partial view showing a state in which a bill as a magnetic recording medium moves in a direction approaching a magnetic flux Φ formed by the magnetic head of FIG. 1. 図1の磁気ヘッドが形成する磁束Φから離反する方向に紙幣が移動する様子を示す概略部分図である。FIG. 2 is a schematic partial view showing a state in which a bill moves in a direction away from a magnetic flux Φ formed by the magnetic head of FIG. 1. 磁気ストライプが形成された紙幣の移動に伴う図2に示した増幅器の出力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the output of the amplifier shown in FIG. 2 with the movement of the banknote in which the magnetic stripe was formed. 従来公知の磁気ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of a conventionally well-known magnetic head. 図6に示した磁気ヘッドにおけるスペーシングロスを低減するために創案された磁気ヘッドの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a magnetic head created to reduce the spacing loss in the magnetic head shown in FIG. 6. 図7の磁気ヘッドが形成する進入側の磁束Φ1に紙幣が接近したときの様子を示す概略部分図である。FIG. 8 is a schematic partial view showing a state when a bill approaches the magnetic flux Φ <b> 1 on the entry side formed by the magnetic head of FIG. 7. 図7の磁気ヘッドが形成する離脱側の磁束Φ2に紙幣が接近したときの様子を示す概略部分図である。FIG. 8 is a schematic partial view showing a state when a bill approaches the magnetic flux Φ <b> 2 on the separation side formed by the magnetic head of FIG. 7. 磁束Φ1から紙幣が離脱するときの様子を示す概略部分図である。It is a schematic fragmentary figure which shows a mode when a banknote detaches | leaves from magnetic flux (PHI) 1. 磁束Φ2から紙幣が離脱するときの様子を示す概略部分図である。It is a schematic fragmentary figure which shows a mode when a banknote detaches | leaves from magnetic flux (PHI) 2. 磁気ストライプが形成された紙幣の移動に伴う増幅器出力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the amplifier output accompanying the movement of the banknote in which the magnetic stripe was formed. 図7の磁気ヘッドと共に用いられる磁気情報検出回路の一例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the magnetic information detection circuit used with the magnetic head of FIG. ヨーク先端部の内方側面にマグネットの端面を当接させた本発明の変形例による磁気ヘッドの概略部分図である。FIG. 6 is a schematic partial view of a magnetic head according to a modification of the present invention in which an end surface of a magnet is brought into contact with an inner side surface of a yoke tip. マグネット全体をヨーク先端部間のギャップの外方に配置した別の変形例による磁気ヘッドの概略部分図である。FIG. 10 is a schematic partial view of a magnetic head according to another modified example in which the entire magnet is arranged outside the gap between the yoke tip portions. マグネットの長さをギャップ幅より短くした別の変形例による磁気ヘッドの概略部分図である。FIG. 10 is a schematic partial view of a magnetic head according to another modification in which the length of the magnet is shorter than the gap width. マグネットの長さをギャップ幅より長くした更に別の変形例による磁気ヘッドの概略部分図である。FIG. 10 is a schematic partial view of a magnetic head according to still another modification in which the length of the magnet is longer than the gap width.

符号の説明Explanation of symbols

21 磁気ヘッド
23 ヨーク
23a、23a’ ヨーク先端部
23b、23b’ ヨーク脚部
23c ヨーク中央部
23d 読み取り面(検査面)
24 マグネット
25、25’ 検出コイル
30 紙幣(磁気記録媒体)
31 磁気ストライプ
21 Magnetic head 23 Yoke 23a, 23a 'Yoke tip 23b, 23b' Yoke leg 23c Yoke center 23d Reading surface (inspection surface)
24 magnet 25, 25 'detection coil 30 banknote (magnetic recording medium)
31 Magnetic stripe

Claims (3)

ヨークと、
前記ヨークに巻回されたコイルと、
磁軸が読み取り面に沿って延在するような向きで前記ヨークの先端付近に配されたマグネットと
を備えることを特徴とする磁気ヘッド。
York,
A coil wound around the yoke;
And a magnet disposed near the tip of the yoke in such a direction that the magnetic axis extends along the reading surface.
前記ヨークが、磁気ヘッド幅方向に延びる中央部と、この中央部の両端から磁気ヘッド高さ方向にそれぞれ延びる脚部と、両前記脚部の上端からそれぞれ延びる先端部とを有し、両前記先端部が前記読み取り面を構成することを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。   The yoke has a central portion extending in the magnetic head width direction, leg portions extending from both ends of the central portion in the magnetic head height direction, and tip portions extending from the upper ends of the both leg portions, The magnetic head according to claim 1, wherein a tip portion constitutes the reading surface. 前記マグネットが前記ヨークの両前記先端部の間またはその直上に配されるように前記マグネットを配置したことを特徴とする請求項2記載の磁気ヘッド。   The magnetic head according to claim 2, wherein the magnet is disposed so that the magnet is disposed between or just above the tip portions of the yoke.
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