JP6445210B1

JP6445210B1 - 差動型磁気ヘッド

Info

Publication number: JP6445210B1
Application number: JP2018147540A
Authority: JP
Inventors: 実雄右田
Original assignee: Techreco Co Ltd
Current assignee: Techreco Co Ltd
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2038-08-06
Also published as: JP2020024772A

Abstract

【課題】温度による検出誤差の発生を防止できる差動型磁気ヘッドを提供する。【解決手段】コア２は、バイアス用コイルＣ１が巻装されるバイアス用コア部３と、検出用コイルＣ２が巻装される検出用コア部４と、キャンセル用コイルＣ３が巻装されるキャンセル用コア部５とを備え、バイアス用コア部３の一端部３ａは、検出用コア部４の一端部４ａ及びキャンセル用コア部５の一端部５ａと磁気的に結合され、バイアス用コア部３の他端部３ｂは、検出用磁気ギャップＧ１及びキャンセル用磁気ギャップＧ２を兼ねる同一の兼用磁気ギャップＧを介して検出用コア部４の他端部４ａ及びキャンセル用コア部５の他端部５ｂと対向し、検出用コア部４の他端部４ｂは、紙葉類搬送路Ｆに近接して配置され、キャンセル用コア部５の他端部５ｂは、検出用コア部４の他端部４ｂよりも紙葉類搬送路Ｆから離間して配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、紙幣などの紙葉類の磁気検出に使用される差動型磁気ヘッドに関する。

紙幣などの紙葉類の磁気検出に使用される磁気ヘッドとしては、検出用磁気ギャップ及びキャンセル用磁気ギャップを有するコアと、コアに巻装され、且つ交流励磁されるバイアス用コイルと、コアに巻装され、検出用磁気ギャップを介してバイアス用コイルの発生磁束を検出する検出用コイルと、コアに巻装され、キャンセル用磁気ギャップを介してバイアス用コイルの発生磁束を検出するキャンセル用コイルと、を備える差動型磁気ヘッドが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

この種の差動型磁気ヘッドによれば、検出用コイル及びキャンセル用コイルの検出信号を差動アンプなどの差分回路を介して出力することで、温度ドリフトなどの誤差を抑制しつつ、検出用磁気ギャップに沿って搬送される紙葉類の磁気特性（磁気インク、メタルスレッドなど）を検出できる。

特開昭５７−１２８６３号公報特開２００２−２７７４４１号公報特開２０１１−７５４３８号公報

しかしながら、従来の差動型磁気ヘッドでは、検出用磁気ギャップの位置とキャンセル用磁気ギャップの位置とが大きく離間しているので、検出用磁気ギャップの位置とキャンセル用磁気ギャップの位置との間に温度差が発生し、該温度差に起因した検出誤差が発生する虞があった。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、検出用磁気ギャップ及びキャンセル用磁気ギャップを有するコアと、前記コアに巻装され、且つ交流励磁されるバイアス用コイルと、前記コアに巻装され、前記検出用磁気ギャップを介して前記バイアス用コイルの発生磁束を検出する検出用コイルと、前記コアに巻装され、前記キャンセル用磁気ギャップを介して前記バイアス用コイルの発生磁束を検出するキャンセル用コイルと、を備え、紙葉類の磁気検出に使用される差動型磁気ヘッドであって、前記コアは、前記バイアス用コイルが巻装されるバイアス用コア部と、前記検出用コイルが巻装される検出用コア部と、前記キャンセル用コイルが巻装されるキャンセル用コア部と、を備え、前記バイアス用コア部の一端部は、前記検出用コア部の一端部及び前記キャンセル用コア部の一端部と磁気的に結合される一方、前記バイアス用コア部の他端部は、前記検出用磁気ギャップ及び前記キャンセル用磁気ギャップを兼ねる同一の兼用磁気ギャップを介して前記検出用コア部の他端部及び前記キャンセル用コア部の他端部と対向し、前記検出用コア部の他端部は、紙葉類搬送路に近接して配置され、前記キャンセル用コア部の他端部は、前記検出用コア部の他端部に近接し、且つ前記検出用コア部の他端部よりも紙葉類搬送路から離間して配置されることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の差動型磁気ヘッドであって、前記キャンセル用コア部の他端部と前記検出用コア部の他端部とを、前記兼用磁気ギャップを介して前記バイアス用コア部の他端部に対向させつつ、紙葉類搬送路に対する遠近方向に重ね合わせて配置し、紙葉類搬送路から離間する前記兼用磁気ギャップの一端側にキャンセル用漏れ磁束を発生させ、紙葉類搬送路に近接する前記兼用磁気ギャップの他端側に検出用漏れ磁束を発生させることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の差動型磁気ヘッドであって、紙葉類搬送路に沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に並び、それぞれに前記検出用コイルが巻装される複数の前記検出用コア部と、紙葉類搬送路に沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に並び、それぞれに前記キャンセル用コイルが巻装される複数の前記キャンセル用コア部と、紙葉類搬送路に沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に延出し、一つの前記バイアス用コイルが巻装される一つの前記バイアス用コア部と、を備え、前記バイアス用コア部の一端部は、複数の前記検出用コア部の一端部及び複数の前記キャンセル用コア部の一端部と磁気的に結合される一方、前記バイアス用コア部の他端部は、前記兼用磁気ギャップを介して複数の前記検出用コア部の他端部及び複数の前記キャンセル用コア部の他端部と対向することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、一つの兼用磁気ギャップが検出用磁気ギャップ及びキャンセル用磁気ギャップを兼ねることにより、検出用磁気ギャップの位置とキャンセル用磁気ギャップの位置との間の温度差に起因した検出誤差の発生を防止できる。また、検出用コア部の他端部及びキャンセル用コア部の他端部は、紙葉類搬送路に対する距離が相違する状態で近接するとともに、兼用磁気ギャップを介してバイアス用コア部の他端部と対向するので、一つの兼用磁気ギャップが検出用磁気ギャップ及びキャンセル用磁気ギャップを兼ねたとしても、検出用コイル及びキャンセル用コイルから精度の高い差動信号を出力できる。
また、請求項２の発明によれば、キャンセル用コア部の他端部と検出用コア部の他端部とを、兼用磁気ギャップを介してバイアス用コア部の他端部に対向させつつ、紙葉類搬送路に対する遠近方向に重ね合わせて配置し、紙葉類搬送路から離間する兼用磁気ギャップの一端側にキャンセル用漏れ磁束を発生させ、紙葉類搬送路に近接する兼用磁気ギャップの他端側に検出用漏れ磁束を発生させるので、検出用コイル及びキャンセル用コイルから精度の高い差動信号を出力しつつ、差動型磁気ヘッドの小型化が図れる。
また、請求項３の発明によれば、マルチチャンネルの差動型磁気ヘッドを構成するにあたり、バイアス用コア部及びバイアス用コイルをそれぞれ一つにできるので、部品点数の削減や構造の簡略化が可能になるだけでなく、チャンネル間の干渉も防止できる。

本発明の第１実施形態に係る差動型磁気ヘッドを示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る差動型磁気ヘッドを示す４面図であり、（ａ）は差動型磁気ヘッドの正面図、（ｂ）は差動型磁気ヘッドの左側面図、（ｃ）は差動型磁気ヘッドの右側面図、（ｄ）は差動型磁気ヘッドの平面図、（ｅ）は差動型磁気ヘッドの底面図である。本発明の第１実施形態に係る差動型磁気ヘッドを示す分解斜視図である。本発明の第２実施形態に係る差動型磁気ヘッドを示す斜視図である。本発明の第２実施形態に係る差動型磁気ヘッドを示す４面図であり、（ａ）は差動型磁気ヘッドの正面図、（ｂ）は差動型磁気ヘッドの左側面図、（ｃ）は差動型磁気ヘッドの右側面図、（ｄ）は差動型磁気ヘッドの平面図、（ｅ）は差動型磁気ヘッドの底面図である。本発明の第２実施形態に係る差動型磁気ヘッドを示す分解斜視図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図３において、１は紙葉類の磁気検出に使用される差動型磁気ヘッドであって、該差動型磁気ヘッド１は、検出用磁気ギャップＧ１及びキャンセル用磁気ギャップＧ２を有するコア２と、コア２に巻装され、且つ交流励磁されるバイアス用コイルＣ１と、コア２に巻装され、検出用磁気ギャップＧ１を介してバイアス用コイルＣ１の発生磁束を検出する検出用コイルＣ２と、コア２に巻装され、キャンセル用磁気ギャップＧ２を介してバイアス用コイルＣ１の発生磁束を検出するキャンセル用コイルＣ３と、を備える。

なお、差動型磁気ヘッド１による磁気検出の対象となる紙葉類は、紙幣に限定されるものではなく、偽造防止のために磁気インクやメタルスレッドが使用される商品券、金券、切符、チケット、小切手などが含まれる。

コア２は、バイアス用コイルＣ１が巻装されるバイアス用コア部３と、検出用コイルＣ２が巻装される検出用コア部４と、キャンセル用コイルＣ３が巻装されるキャンセル用コア部５と、を備える。バイアス用コア部３、検出用コア部４及びキャンセル用コア部５は、いずれも高透磁率部材（例えば、パーマロイ）を用いて形成されている。

バイアス用コア部３の一端部３ａは、検出用コア部４の一端部４ａ及びキャンセル用コア部５の一端部５ａと磁気的に結合されている。例えば、本実施形態のバイアス用コア部３及び検出用コア部４は、正面視でコ字形状を有する一方、キャンセル用コア部５は、正面視で直線形状を有しており、バイアス用コア部３及び検出用コア部４の一端部３ａ、４ａ間にキャンセル用コア部５の一端部５ａを挟み込むことで、バイアス用コア部３、検出用コア部４及びキャンセル用コア部５の一端部３ａ、４ａ、５ａ同士を磁気的に結合している。

バイアス用コア部３の他端部３ｂは、検出用磁気ギャップＧ１及びキャンセル用磁気ギャップＧ２を兼ねる同一の兼用磁気ギャップＧを介して検出用コア部４の他端部４ｂ及びキャンセル用コア部５の他端部５ｂと対向している。ここで、検出用コア部４の他端部４ｂは、紙葉類搬送路Ｆに近接して配置され、キャンセル用コア部５の他端部５ｂは、検出用コア部４の他端部４ｂに近接し、且つ検出用コア部４の他端部４ｂよりも紙葉類搬送路Ｆから離間して配置される。なお、本実施形態の兼用磁気ギャップＧは、平板形状の非磁性部材（例えば、非磁性ステンレス）を用いて形成されている。

このような差動型磁気ヘッド１によれば、一つの兼用磁気ギャップＧが検出用磁気ギャップＧ１及びキャンセル用磁気ギャップＧ２を兼ねることにより、検出用磁気ギャップＧ１の位置とキャンセル用磁気ギャップＧ２の位置との間の温度差に起因した検出誤差の発生を防止できる。

また、検出用コア部４の他端部４ｂ及びキャンセル用コア部５の他端部５ｂは、紙葉類搬送路Ｆに対する距離が相違する状態で近接するとともに、兼用磁気ギャップＧを介してバイアス用コア部３の他端部３ｂと対向するので、一つの兼用磁気ギャップＧが検出用磁気ギャップＧ１及びキャンセル用磁気ギャップＧ２を兼ねたとしても、検出用コイルＣ２及びキャンセル用コイルＣ３から精度の高い差動信号を出力できる。

具体的に説明すると、キャンセル用コア部５の他端部５ｂと検出用コア部４の他端部４ｂは、兼用磁気ギャップＧを介してバイアス用コア部３の他端部３ｂと対向しつつ、紙葉類搬送路Ｆに対する遠近方向に重ね合わせて配置可能な形状を有する。これにより、紙葉類搬送路Ｆから離間する兼用磁気ギャップＧの一端側には、キャンセル用漏れ磁束が発生し、紙葉類搬送路Ｆに近接する兼用磁気ギャップＧの他端側には、検出用漏れ磁束が発生するので、検出用コイルＣ２及びキャンセル用コイルＣ３から精度の高い差動信号を出力できるだけでなく、差動型磁気ヘッド１の小型化が図れる。

なお、第１実施形態の差動型磁気ヘッド１は、バイアス用コア部３の背面部に沿って配置されるホルダ６と、検出用コア部４、キャンセル用コア部５及びバイアス用コア部３を貫通してホルダ６に螺合する複数のネジ７と、を用いて一体的に組み立てられるが、差動型磁気ヘッド１の組立構造は適宜変更することができる。

［第２実施形態］
つぎに、本発明の第２実施形態に係る差動型磁気ヘッド１Ｂについて、図４〜図７を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通の構成については、前記実施形態と同じ符号を用いることにより、前記実施形態の説明を援用する。

図４〜図６に示すように、第２実施形態の差動型磁気ヘッド１Ｂは、紙葉類の複数箇所を同時に磁気検出可能なマルチチャンネルタイプである点が前記実施形態と相違している。具体的に説明すると、本実施形態の差動型磁気ヘッド１Ｂは、紙葉類搬送路Ｆに沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に並び、それぞれに検出用コイルＣ２が巻装される複数の検出用コア部４と、紙葉類搬送路Ｆに沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に並び、それぞれにキャンセル用コイルＣ３が巻装される複数のキャンセル用コア部５と、紙葉類搬送路Ｆに沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に延出し、一つのバイアス用コイルＣ１Ｂが巻装される一つのバイアス用コア部３Ｂと、を備える。

バイアス用コア部３Ｂの一端部３Ｂａは、複数の検出用コア部４の一端部４ａ及び複数のキャンセル用コア部５の一端部５ａと磁気的に結合される一方、バイアス用コア部３Ｂの他端部３Ｂｂは、兼用磁気ギャップＧＢを介して複数の検出用コア部４の他端部４ｂ及び複数のキャンセル用コア部５の他端部５ｂと対向している。

このような第２実施形態によれば、マルチチャンネルタイプの差動型磁気ヘッド１Ｂを構成するにあたり、バイアス側を共通化し、バイアス用コア部３Ｂ及びバイアス用コイルＣ１Ｂをそれぞれ一つにできるので、部品点数の削減や構造の簡略化が可能になるだけでなく、チャンネル間の干渉も防止できる。また、チャンネル間の干渉を防止するためのスペースが不要となり、チャンネル間のスペースに起因する不感帯も無くすことができる。

なお、第２実施形態の差動型磁気ヘッド１Ｂは、バイアス用コア部３Ｂの背面部に沿って配置される一つのホルダ６Ｂと、検出用コア部４、キャンセル用コア部５及びバイアス用コア部３Ｂを貫通してホルダ６Ｂに螺合する複数のネジ７と、を用いて一体的に組み立てられるが、差動型磁気ヘッド１Ｂの組立構造は適宜変更することができる。

１、１Ｂ差動型磁気ヘッド
２コア
３、３Ｂバイアス用コア部
３ａ、３Ｂａ一端部
３ｂ、３Ｂｂ他端部
４検出用コア部
４ａ一端部
４ｂ他端部
５キャンセル用コア部
５ａ一端部
５ｂ他端部
Ｃ１、Ｃ１Ｂバイアス用コイル
Ｃ２検出用コイル
Ｃ３キャンセル用コイル
Ｇ、ＧＢ兼用磁気ギャップ
Ｇ１検出用磁気ギャップ
Ｇ２キャンセル用磁気ギャップ

Claims

検出用磁気ギャップ及びキャンセル用磁気ギャップを有するコアと、
前記コアに巻装され、且つ交流励磁されるバイアス用コイルと、
前記コアに巻装され、前記検出用磁気ギャップを介して前記バイアス用コイルの発生磁束を検出する検出用コイルと、
前記コアに巻装され、前記キャンセル用磁気ギャップを介して前記バイアス用コイルの発生磁束を検出するキャンセル用コイルと、を備え、紙葉類の磁気検出に使用される差動型磁気ヘッドであって、
前記コアは、
前記バイアス用コイルが巻装されるバイアス用コア部と、
前記検出用コイルが巻装される検出用コア部と、
前記キャンセル用コイルが巻装されるキャンセル用コア部と、を備え、
前記バイアス用コア部の一端部は、前記検出用コア部の一端部及び前記キャンセル用コア部の一端部と磁気的に結合される一方、前記バイアス用コア部の他端部は、前記検出用磁気ギャップ及び前記キャンセル用磁気ギャップを兼ねる同一の兼用磁気ギャップを介して前記検出用コア部の他端部及び前記キャンセル用コア部の他端部と対向し、
前記検出用コア部の他端部は、紙葉類搬送路に近接して配置され、
前記キャンセル用コア部の他端部は、前記検出用コア部の他端部に近接し、且つ前記検出用コア部の他端部よりも紙葉類搬送路から離間して配置されることを特徴とする差動型磁気ヘッド。
前記キャンセル用コア部の他端部と前記検出用コア部の他端部とを、前記兼用磁気ギャップを介して前記バイアス用コア部の他端部に対向させつつ、紙葉類搬送路に対する遠近方向に重ね合わせて配置し、紙葉類搬送路から離間する前記兼用磁気ギャップの一端側にキャンセル用漏れ磁束を発生させ、紙葉類搬送路に近接する前記兼用磁気ギャップの他端側に検出用漏れ磁束を発生させることを特徴とする請求項１に記載の差動型磁気ヘッド。
紙葉類搬送路に沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に並び、それぞれに前記検出用コイルが巻装される複数の前記検出用コア部と、
紙葉類搬送路に沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に並び、それぞれに前記キャンセル用コイルが巻装される複数の前記キャンセル用コア部と、
紙葉類搬送路に沿い、且つ紙葉類搬送方向と直交する方向に延出し、一つの前記バイアス用コイルが巻装される一つの前記バイアス用コア部と、を備え、
前記バイアス用コア部の一端部は、複数の前記検出用コア部の一端部及び複数の前記キャンセル用コア部の一端部と磁気的に結合される一方、前記バイアス用コア部の他端部は、前記兼用磁気ギャップを介して複数の前記検出用コア部の他端部及び複数の前記キャンセル用コア部の他端部と対向することを特徴とする請求項１又は２に記載の差動型磁気ヘッド。