KR101551514B1

KR101551514B1 - Magnetic sensor device

Info

Publication number: KR101551514B1
Application number: KR1020110004546A
Authority: KR
Inventors: 쇼고 모모세
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2015-09-08
Also published as: KR20110091441A; CN102194273A; JP2011163831A; JP5719515B2; CN102194273B

Abstract

(과제) 자계 인가용 자석에 흡착된 자성 분말이 자속 검출부에 부착되는 것을 방지할 수 있는 것과 함께, 자속 검출부에 대한 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 저감할 수 있는 자기 센서 장치를 제공하는 것.
(해결 수단) 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 (1) 에 자계를 인가하는 자계 인가용 자석 (30) 과, 자속을 검출하는 자속 검출부 (40) 를 구비하고, 자계 인가용 자석 (30) 은, 자속 검출부 (40) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있다.It is an object of the present invention to provide a magnetic sensor device capable of preventing the magnetic powder adsorbed by a magnetic field applying magnet from adhering to the magnetic flux detecting portion and reducing the influence of the magnetic field of the magnetic field applying magnet on the magnetic flux detecting portion .
The magnetic sensor device 20 includes a magnetic field applying magnet 30 for applying a magnetic field to the medium 1 and a magnetic flux detecting portion 40 for detecting the magnetic flux. Are arranged on both sides of the direction of movement of the medium 1 with respect to the magnetic flux detecting section 40 as the first magnet 31 for magnetic field application and the second magnet 32 for magnetic field application.

Description

[0001] MAGNETIC SENSOR DEVICE [0002]

본 발명은, 자성체가 장착된 물체나 자기 잉크에 의해 인쇄가 행해진 지폐 등과 같은 매체의 자기 특성 등을 검출하기 위한 자기 센서 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic sensor device for detecting a magnetic property of a medium such as an object on which a magnetic substance is mounted or a bill or the like printed by magnetic ink.

자성체가 장착된 물체나 자기 잉크에 의해 인쇄가 행해진 지폐 등의 자기 특성을 검출하는 데 있어서는, 매체 반송로의 도중 위치에 자기 센서 장치가 설치되어 있고, 이러한 자기 센서 장치는, 자속 (磁束) 검출부를 구성하는 자기 센서 소자와 자계 인가용 자석을 구비하고 있다 (특허문헌 1, 2, 3 참조).In order to detect the magnetic characteristics of an object equipped with a magnetic body or a bill or the like printed with magnetic ink, a magnetic sensor device is provided at a midway position of the medium conveying path, (Refer to Patent Documents 1, 2, and 3).

이러한 자기 센서 장치 중, 특허문헌 1, 2 에 기재된 자기 센서 장치에서는, 반송로와 직교하는 방향으로 자계 인가용 자석과 자기 센서 소자가 대향하도록 배치되어 있어, 자계 인가용 자석이 형성하는 자계 안을 매체가 통과했을 때의 자기 센서 소자에서의 검출 결과에 기초하여 매체의 진위 등을 판정한다.Among these magnetic sensor devices, in the magnetic sensor device described in Patent Documents 1 and 2, the magnetic field applying magnet and the magnetic sensor element face each other in the direction orthogonal to the conveying path, so that the magnetic field formed by the magnetic field applying magnet The authenticity of the medium is determined on the basis of the detection result of the magnetic sensor element when the magnetic sensor element has passed the magnetic sensor element.

또한, 특허문헌 3 에 기재된 자기 센서 장치에서는, 자기 센서 소자에 대하여 매체의 이동 방향에서 어긋난 위치에 자계 인가용 자석이 배치되어 있어, 자계 인가용 자석에 의해서 매체를 착자시킨 후에 매체의 잔류 자속 밀도를 검출함과 함께, 바이어스 자계 중을 매체가 통과했을 때의 자속 변화를 검출하여 매체의 투자율을 판정하도록 되어 있다.In the magnetic sensor device described in Patent Document 3, a magnetic field applying magnet is disposed at a position shifted from the moving direction of the medium with respect to the magnetic sensor element. After the medium is magnetized by the magnetic field applying magnet, the residual magnetic flux density And detects the magnetic flux change when the medium passes through the bias magnetic field to determine the magnetic permeability of the medium.

일본 특허공보 제3879777호Japanese Patent Publication No. 3879777 일본 공개특허공보 2004-317463호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-317463 일본 공개특허공보 2009-163336호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-163336

그러나, 특허문헌 1, 2 에 기재된 바와 같이 자계 인가용 자석과 자기 센서 소자를 대향하도록 배치하면, 자계 인가용 자석에 자성 분말 등이 흡착되는 결과, 그 근방에 배치된 자기 센서 소자에 자성 분말이 부착되어 감도가 저하된다는 문제점이 있다. 이 때문에, 자계 인가용 자석과 자기 센서 소자를 대향하도록 배치한 경우, 자기 센서 소자를 정기적으로 클리닝할 필요가 있다.However, when the magnetic field applying magnet and the magnetic sensor element are arranged so as to face each other as described in Patent Documents 1 and 2, magnetic powder or the like is attracted to the magnetic field applying magnet. As a result, There is a problem that the sensitivity is deteriorated. Therefore, when the magnetic field applying magnet and the magnetic sensor element are arranged to face each other, it is necessary to regularly clean the magnetic sensor element.

한편, 특허문헌 3 과 같이, 자기 센서 소자에 대하여 매체의 이동 방향에서 어긋난 위치에 자계 인가용 자석을 배치한 경우, 매체의 투자율을 검출할 때, 자기 센서 소자가 자계 인가용 자석의 자계를 검출하고 말아, 투자율과 잔류 자속을 구분해 낼 수가 없다.On the other hand, in the case where a magnetic field applying magnet is disposed at a position deviated from the moving direction of the medium with respect to the magnetic sensor element as in Patent Document 3, when the magnetic permeability of the medium is detected, the magnetic field sensor detects the magnetic field of the magnetic field applying magnet It is impossible to distinguish between permeability and residual magnetic flux.

이상의 문제점을 감안하여 본 발명의 과제는, 매체의 이동 경로에 자계 인가용 자석과 자속 검출부를 배치한 경우라도, 자성 분말이 자속 검출부에 부착되는 것을 방지할 수 있는 것과 함께, 자속 검출부에 대한 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 저감할 수 있는 자기 센서 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a magnetic flux detecting device capable of preventing a magnetic powder from adhering to a magnetic flux detecting portion even when a magnetic field applying magnet and a magnetic flux detecting portion are arranged in a moving path of a medium, And to provide a magnetic sensor device capable of reducing the influence of a magnetic field of an application magnet.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은, 상대 이동하는 매체의 자기 특성을 검출하는 자기 센서 장치로서, 매체에 자계를 인가하는 자계 인가용 자석과, 자속을 검출하는 자속 검출부를 구비하고, 상기 자계 인가용 자석은, 상기 자속 검출부에 대하여 상기 매체의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석과 자계 인가용 제 2 자석으로서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor device for detecting magnetic characteristics of a relatively moving medium, comprising: a magnetic field applying magnet for applying a magnetic field to a medium; and a magnetic flux detecting portion for detecting magnetic flux, And the magnet for magnet is arranged as a first magnetic field applying magnet and a second magnetic field applying second magnet on both sides of the direction of movement of the medium with respect to the magnetic flux detecting portion.

본 발명에서는, 매체의 이동 경로에 자계 인가용 자석과 자속 검출부를 배치한 경우라도, 자계 인가용 자석은 자속 검출부에 대하여 매체의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석과 자계 인가용 제 2 자석으로서 배치되고, 자속 검출부에 겹치는 위치에는 자계 인가용 자석이 배치되어 있지 않다. 이 때문에, 자속 검출부에 부착되려고 하는 자성 분말을 자계 인가용 제 1 자석과 자계 인가용 제 2 자석에 의해 흡착할 수 있기 때문에, 자속 검출부에 대한 자성 분말의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 자속 검출부에 대하여 매체의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석과 자계 인가용 제 2 자석이 배치되어 있으므로, 자속 검출부에 대해서는, 매체의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석의 자계와 자계 인가용 제 2 자석의 자계가 형성되기 때문에, 자속 검출부에 대한 자계 인가용 제 1 자석의 영향과 자속 검출부에 대한 자계 인가용 제 2 자석의 영향을 상쇄시킬 수 있다. 이 때문에, 자속 검출부에 대한 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 저감할 수 있으므로, 자속 검출부는 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 받지 않고서 매체의 자기 특성을 정확하게 검출할 수 있다.In the present invention, even when the magnetic field applying magnet and the magnetic flux detecting portion are arranged in the moving path of the medium, the magnetic field applying magnet is provided on both sides of the direction of movement of the medium with respect to the magnetic flux detecting portion, And a magnetic field applying magnet is not disposed at a position overlapping the magnetic flux detecting portion. Therefore, the magnetic powder to be attached to the magnetic flux detecting portion can be attracted by the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying magnet, so that the magnetic powder can be prevented from adhering to the magnetic flux detecting portion. In addition, since the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying magnet are disposed on both sides of the medium moving direction with respect to the magnetic flux detecting portion, the magnetic flux detecting portion is provided on both sides of the medium moving direction, The influence of the first magnet for applying the magnetic field to the magnetic flux detecting portion and the influence of the second magnet for applying the magnetic field to the magnetic flux detecting portion can be canceled because the magnetic field and the magnetic field of the second magnet for magnetic field application are formed. Therefore, since the influence of the magnetic field of the magnetic field applying magnet on the magnetic flux detecting section can be reduced, the magnetic flux detecting section can accurately detect the magnetic characteristic of the medium without being influenced by the magnetic field of the magnetic field applying magnet.

본 발명에 있어서, 상기 자계 인가용 자석은 상기 매체를 착자시키고, 상기 자속 검출부는, 착자시킨 후의 상기 매체에 바이어스 자계를 인가한 상태에 있어서의 자속을 검출하는 구성을 채용할 수 있다. 이와 같이 구성하면, 자계 인가용 자석에 의해서 매체를 자화시킨 후의 잔류 자속 밀도를 검출할 수 있는 것과 함께, 바이어스 자계 중을 매체가 통과했을 때의 자속 변화에 기초하여 매체의 투자율을 검출할 수 있다.In the present invention, the magnetic field applying magnet may magnetize the medium, and the magnetic flux detecting section may detect the magnetic flux in a state where a bias magnetic field is applied to the medium after magnetization. With this configuration, the residual magnetic flux density after the medium is magnetized by the magnetic field applying magnet can be detected, and the magnetic permeability of the medium can be detected based on the magnetic flux change when the medium passes through the bias magnetic field .

본 발명에 있어서 상기 바이어스 자계는, 교번 자계인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 자기 센서 소자로부터 출력되는 신호의 피크값과 바텀값을 가산하여 매체의 잔류 자속 밀도 레벨에 대응하는 신호를 얻을 수 있고, 피크값과 바텀값을 감산하여 매체의 투자율 레벨에 대응하는 신호를 얻을 수 있다.In the present invention, the bias magnetic field is preferably an alternating magnetic field. With this configuration, a signal corresponding to the residual magnetic flux density level of the medium can be obtained by adding the peak value and the bottom value of the signal output from the magnetic sensor element, and the peak value and the bottom value are subtracted to correspond to the magnetic permeability level of the medium Can be obtained.

본 발명에 있어서 상기 자속 검출부는, 센서 코어, 그 센서 코어에 권회되어 상기 바이어스 자계를 발생시키는 바이어스 자계 발생용 여자 코일, 및 상기 센서 코어에 권회된 검출 코일을 구비한 자기 센서 소자를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 자기 센서 소자에 의해서 자속의 검출과 바이어스 자계의 발생을 행할 수 있으므로, 자기 센서 장치의 소형화를 도모할 수 있다.In the present invention, the magnetic flux detecting section may include a sensor core, a bias magnetic field generating excitation coil wound around the sensor core to generate the bias magnetic field, and a magnetic sensor element provided with a detection coil wound around the sensor core desirable. With this configuration, the magnetic sensor element can detect the magnetic flux and generate the bias magnetic field, so that the magnetic sensor device can be miniaturized.

본 발명에 있어서, 상기 자계 인가용 제 1 자석 및 상기 자계 인가용 제 2 자석은, 상기 매체를 포화 착자 가능한 자속을 발생시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 자속 검출부에 있어서, 자계 인가용 자석에 의해 매체를 자화시킨 후의 잔류 자속 밀도를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the magnetic field applying first magnet and the magnetic field applying second magnet generate a magnetic flux capable of saturating the medium. With this configuration, in the magnetic flux detecting section, the residual magnetic flux density after the medium is magnetized by the magnetic field applying magnet can be detected with high accuracy.

본 발명에 있어서, 상기 자계 인가용 제 1 자석 및 상기 자계 인가용 제 2 자석은 각각, 상기 매체를 착자시키기 위한 영구 자석을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 자계 인가용 제 1 자석 및 자계 인가용 제 2 자석에는 전자석 및 영구 자석 중 어느 것을 사용해도 되지만, 자계 인가용 제 1 자석 및 자계 인가용 제 2 자석에 영구 자석을 사용하면, 구성의 간소화를 도모할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying magnet each include a permanent magnet for magnetizing the medium. In the present invention, either the electromagnet or the permanent magnet may be used for the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying magnet. However, if the permanent magnet is used for the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying second magnet, Can be simplified.

본 발명에 있어서, 상기 자계 인가용 제 1 자석의 상기 영구 자석과 상기 자계 인가용 제 2 자석의 상기 영구 자석은, 상기 자속 검출부를 사이에 두고 다른 극이 대향하고 있는 구성을 채용할 수 있다. 이와 같이 구성하면, 자속 검출부 주변의 자속 밀도를 저감할 수 있기 때문에, 자속 검출부는, 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 받지 않고서 매체의 자기 특성을 정확하게 검출할 수 있다. 특히, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 1 자기 패턴과 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 2 자기 패턴을 검출하는 경우, 자기 센서 소자가 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 받으면, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 1 자기 패턴의 신호를 정확하게 검출할 수 없게 되는데, 본 발명에 의하면 이러한 문제가 쉽게 발생하지 않는다.In the present invention, the permanent magnets of the magnetic field applying first magnets and the permanent magnets of the magnetic field applying second magnets may be configured such that the other poles face each other with the magnetic flux detecting portion therebetween. According to this configuration, since the magnetic flux density around the magnetic flux detecting portion can be reduced, the magnetic flux detecting portion can accurately detect the magnetic characteristics of the medium without being influenced by the magnetic field of the magnetic field applying magnet. In particular, when detecting a second magnetic pattern printed by a magnetic ink containing a first magnetic pattern printed by magnetic ink containing hard material and a soft material, the magnetic sensor element can detect the influence of the magnetic field of the magnetic field applying magnet The signal of the first magnetic pattern printed by the magnetic ink containing the hard material can not be accurately detected. According to the present invention, however, such a problem does not easily occur.

본 발명에 있어서, 상기 자계 인가용 제 1 자석의 상기 영구 자석과 상기 자계 인가용 제 2 자석의 상기 영구 자석은, 상기 자속 검출부를 사이에 두고 같은 극이 대향하고 있는 구성을 채용해도 된다.In the present invention, the permanent magnets of the magnetic field applying first magnets and the permanent magnets of the magnetic field applying second magnets may be configured so that the same poles face each other with the magnetic flux detecting portion therebetween.

본 발명에 있어서 상기 자속 검출부는, 상기 자계 인가용 제 1 자석의 자계와 상기 자계 인가용 제 2 자석의 자계가 중화되어 있는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 자속 검출부에 대한 자계 인가용 제 1 자석의 영향과 자속 검출부에 대한 자계 인가용 제 2 자석의 영향을 확실히 상쇄시킬 수 있다. 이 때문에, 센서부에 자계 인가용 자석과 자속 검출부를 배치한 경우라도, 자속 검출부에 대한 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 대폭 저감할 수 있다. 따라서, 자속 검출부는, 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 받지 않고서 매체의 자기 특성을 정확하게 검출할 수 있다. 특히, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 1 자기 패턴과 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 2 자기 패턴을 검출하는 경우, 자기 센서 소자가 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 받으면, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 1 자기 패턴의 신호를 정확하게 검출할 수 없게 되는데, 본 발명에 의하면 이러한 문제가 쉽게 발생하지 않는다.In the present invention, it is preferable that the magnetic flux detecting portion is disposed at a position where the magnetic field of the first magnetic field applying magnet and the magnetic field of the second magnetic field applying portion are neutralized. With this configuration, it is possible to reliably cancel the influence of the first magnet for applying the magnetic field to the flux detecting portion and the influence of the second magnet for applying the magnetic field to the flux detecting portion. Therefore, even when the magnetic field applying magnet and the magnetic flux detecting portion are arranged in the sensor portion, the influence of the magnetic field of the magnetic field applying magnet on the magnetic flux detecting portion can be greatly reduced. Therefore, the magnetic flux detecting section can accurately detect the magnetic characteristics of the medium without being influenced by the magnetic field of the magnetic field applying magnet. In particular, when detecting a second magnetic pattern printed by a magnetic ink containing a first magnetic pattern printed by magnetic ink containing hard material and a soft material, the magnetic sensor element can detect the influence of the magnetic field of the magnetic field applying magnet The signal of the first magnetic pattern printed by the magnetic ink containing the hard material can not be accurately detected. According to the present invention, however, such a problem does not easily occur.

본 발명에 있어서, 상기 자계 인가용 제 1 자석 및 상기 자계 인가용 제 2 자석에서는, 상기 영구 자석에 대하여 집자 요크가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 자계 인가용 자석의 자계를 집자 요크에 의해서 제어할 수 있기 때문에, 자속 검출부 주변의 자속 밀도 자체를 저감할 수 있다.In the present invention, in the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying second magnet, it is preferable that a traction yoke is arranged with respect to the permanent magnet. With this configuration, the magnetic field of the magnetic field applying magnet can be controlled by the traverse yoke, so that the magnetic flux density itself around the magnetic flux detecting portion can be reduced.

본 발명에 있어서 상기 집자 요크는, 상기 영구 자석의 상기 매체에 대한 착자면과는 상이한 면측에 겹쳐져 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 자속 검출부 주변의 자속 밀도 자체를 저감하면서, 매체를 포화 착자시킬 수 있다.In the present invention, it is preferable that the magnetic collecting yoke is disposed so as to overlap with the surface of the permanent magnet which is different from the surface to be magnetized with respect to the medium. With such a configuration, the magnetic flux density around the magnetic flux detecting portion itself can be reduced, and the medium can be saturated.

본 발명에 있어서 상기 집자 요크는, 상기 영구 자석과 겹치는 위치로부터 상기 착자면이 위치하는 측과는 반대측으로 연장된 연재부 (延在部) 를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 집자 요크에 의해서 자속 검출부 주변의 자속 밀도를 보다 저감하도록 자계 인가용 자석의 자계를 제어할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the magnetic pickup yoke has a extending portion extending from a position overlapping with the permanent magnet to a side opposite to a side where the fitting surface is located. With this configuration, the magnetic field of the magnetic field applying magnet can be controlled by the magnetic yoke to further reduce the magnetic flux density around the magnetic flux detecting portion.

본 발명에 있어서 상기 집자 요크는, 상기 착자면과는 반대측의 면측에 겹쳐지는 중첩 부분과, 상기 중첩 부분으로부터 상기 착자면이 위치하는 측과는 반대측으로 연장된 연재부를 구비하고 있고, 상기 연재부는, 상기 중첩 부분 중, 상기 자기 센서 소자가 위치하는 측과는 반대측의 단부로부터 연장되어 있는 것이 바람직하다.In the present invention, the parent yoke includes a superposed portion overlapping the surface side opposite to the fixed surface, and a extending portion extending from the overlapping portion to a side opposite to the side where the fixed surface is located, , And extends from an end portion of the overlapping portion opposite to the side on which the magnetic sensor element is located.

본 발명에 있어서 상기 집자 요크는, 상기 착자면과는 반대측의 면측에 겹쳐져 있음과 함께, 상기 착자면과는 반대측의 면에서부터 상기 자기 센서 소자가 위치하는 측과는 반대측을 향하여 돌출되어 있는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the magnetic pickup yoke is overlapped on the surface side opposite to the magnetized surface and protruded from the surface opposite to the magnetized surface toward the side opposite to the side on which the magnetic sensor element is located Do.

본 발명에 있어서 상기 집자 요크는, 상기 착자면에 인접하는 측면 중, 상기 자기 센서 소자가 위치하는 측과는 반대측의 측면에 겹쳐지는 중첩 부분과, 상기 중첩 부분으로부터 상기 착자면이 위치하는 측과는 반대측으로 연장된 연재부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the parent yoke has an overlap portion overlapping a side surface of the side surface adjacent to the magnetic surface opposite to the side on which the magnetic sensor element is located, and a side surface on which the magnetic surface is located from the overlap portion, It is preferable that the extending portion is provided on the opposite side.

본 발명에 있어서 상기 자기 센서 소자는, 상기 센서 코어에 상기 바이어스 자계 발생용 여자 코일과는 역방향으로 권회된 차동용 자계 발생용 여자 코일을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 자기적인 차동에 의해 환경에서 기인하는 측정 오차를 해소할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the magnetic sensor element includes a differential magnetic field generating excitation coil wound on the sensor core in a direction opposite to the bias magnetic field generating exciting coil. With this configuration, the measurement error due to the environment can be solved by magnetic differential.

본 발명에 있어서 상기 센서 코어는, 상기 검출 코일이 권회된 동체부와, 그 동체부로부터 상기 매체가 위치하는 측으로 돌출된 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부에 상기 바이어스 자계 발생용 여자 코일이 권회되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 매체를 향하여 바이어스 자계를 효율적으로 발생시킬 수 있다.In the sensor core according to the present invention, the sensor core includes a body portion wound with the detection coil, and a protrusion protruded from the body portion to the side where the medium is located, and the bias field generating excitation coil is wound on the protrusion . With this configuration, a bias magnetic field can be efficiently generated toward the medium.

본 발명에서는, 매체의 이동 경로에 자계 인가용 자석과 자속 검출부를 배치한 경우라도, 자계 인가용 자석은 자속 검출부에 대하여 매체의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석과 자계 인가용 제 2 자석으로서 배치되어, 자속 검출부에 대향하는 위치에 자계 인가용 자석이 배치되어 있지 않다. 이 때문에, 자속 검출부에 부착되려고 하는 자성 분말을 자계 인가용 제 1 자석과 자계 인가용 제 2 자석에 의해 흡착할 수 있기 때문에, 자속 검출부에 대한 자성 분말의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 자속 검출부에 대하여 매체의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석과 자계 인가용 제 2 자석이 배치되어 있기 때문에, 자속 검출부에 대해서는, 매체의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석의 자계와 자계 인가용 제 2 자석의 자계가 형성되기 때문에, 자속 검출부에 대한 자계 인가용 제 1 자석의 영향과 자속 검출부에 대한 자계 인가용 제 2 자석의 영향을 상쇄시킬 수 있다. 이 때문에, 센서부에 자계 인가용 자석과 자속 검출부를 배치한 경우라도, 자속 검출부에 대한 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 저감할 수 있으므로, 자속 검출부는 자계 인가용 자석의 자계의 영향을 받지 않고서 매체의 자기 특성을 정확하게 검출할 수 있다.In the present invention, even when the magnetic field applying magnet and the magnetic flux detecting portion are arranged in the moving path of the medium, the magnetic field applying magnet is provided on both sides of the direction of movement of the medium with respect to the magnetic flux detecting portion, And the magnetic field applying magnets are not arranged at positions opposite to the magnetic flux detecting portions. Therefore, the magnetic powder to be attached to the magnetic flux detecting portion can be attracted by the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying magnet, so that the magnetic powder can be prevented from adhering to the magnetic flux detecting portion. In addition, since the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying magnet are disposed on both sides of the medium moving direction with respect to the magnetic flux detecting portion, the magnetic flux detecting portion is provided on both sides of the medium moving direction, The influence of the first magnetic field applying magnet to the magnetic flux detecting portion and the influence of the second magnetic field applying magnet to the magnetic flux detecting portion can be canceled. Therefore, even when the magnetic field applying magnet and the magnetic flux detecting portion are arranged in the sensor portion, the influence of the magnetic field of the magnetic field applying magnet on the magnetic flux detecting portion can be reduced. Therefore, the magnetic flux detecting portion is not influenced by the magnetic field of the magnetic field applying magnet The magnetic characteristics of the medium can be accurately detected.

도 1 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치를 구비한 자기 패턴 검출 장치의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2 는 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치의 상세 구성을 나타내는 설명도이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치에 있어서의 매체에 대한 착자 강도와 자기 센서 소자로부터의 출력과의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치의 신호 처리계 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치에 있어서 자속 검출부를 구성하는 자기 센서 소자의 설명도이다.
도 6 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치에 있어서 자기가 검출되는 매체에 형성되는 각종 자기 잉크의 특성 등을 나타내는 설명도이다.
도 7 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 패턴 검출 장치에 있어서 종류가 상이한 자기 패턴이 형성된 매체로부터 자기 패턴의 유무를 검출하는 원리를 나타내는 설명도이다.
도 8 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 패턴 검출 장치를 사용하여, 종류가 상이한 매체로부터 자기 패턴을 검출한 결과를 나타내는 설명도이다.
도 9 는 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 자기 센서 장치의 상세 구성을 나타내는 설명도이다.
도 10 은 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 자기 센서 장치의 상세 구성을 나타내는 설명도이다.
도 11 은 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 자기 센서 장치의 상세 구성을 나타내는 설명도이다.
도 12 는 본 발명의 실시형태 5 에 관련된 자기 센서 장치의 상세 구성을 나타내는 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a magnetic pattern detecting apparatus provided with a magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
2 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of a magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is an explanatory diagram showing the relationship between the magnetization intensity for the medium and the output from the magnetic sensor element in the magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention.
4 is a block diagram showing a signal processing system configuration of the magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention.
5 is an explanatory diagram of a magnetic sensor element constituting a magnetic flux detecting section in the magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing characteristics of various magnetic inks formed on a medium on which magnetism is detected in the magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
7 is an explanatory diagram showing the principle of detecting the presence or absence of a magnetic pattern from a medium on which magnetic patterns of different kinds are formed in the magnetic pattern detecting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
8 is an explanatory diagram showing a result of detecting a magnetic pattern from a medium of a different type using the magnetic pattern detecting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 9 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of a magnetic sensor device according to Embodiment 2 of the present invention. Fig.
10 is an explanatory view showing a detailed configuration of a magnetic sensor device according to Embodiment 3 of the present invention.
11 is an explanatory view showing a detailed configuration of a magnetic sensor device according to Embodiment 4 of the present invention.
12 is an explanatory view showing a detailed configuration of a magnetic sensor device according to Embodiment 5 of the present invention.

발명을 실시하기 위한 형태DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[실시형태 1] [Embodiment 1]

(전체 구성) (Total configuration)

도 1 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치를 구비한 자기 패턴 검출 장치의 구성을 나타내는 설명도로, 도 1(a), (b) 는, 자기 패턴 검출 장치의 요부 구성을 모식적으로 나타내는 설명도, 및 단면 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a magnetic pattern detecting apparatus provided with a magnetic sensor device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) and FIG. And a cross-sectional view schematically illustrating the structure of a semiconductor device according to the present invention.

도 1 에 나타내는 자기 패턴 검출 장치 (100) 는, 은행권, 유가 증권 등의 매체 (1) 로부터 자기를 검지하여 진위 판별이나 종류의 판별을 실시하는 장치로서, 롤러나 가이드 (도시 생략) 등에 의해서 시트 형상 매체 (1) 를 매체 반송로 (11) 를 따라서 이동시키는 반송 장치 (10) 와, 이 반송 장치 (10) 에 의한 매체 반송로 (11) 의 도중 위치에서 매체 (1) 로부터 자기를 검출하는 자기 센서 장치 (20) 를 갖고 있다. 본 형태에 있어서, 롤러나 가이드는 알루미늄 등과 같은 비자성 재료로 구성되어 있다. 본 형태에 있어서, 자기 센서 장치 (20) 는 매체 반송로 (11) 의 하방에 배치되어 있지만, 매체 반송로 (11) 의 상방에 배치되는 경우도 있다. 어느 경우에서도, 자기 센서 장치 (20) 는 센서면 (21) 이 매체 반송로 (11) 를 향하도록 배치된다.The magnetic pattern detecting apparatus 100 shown in Fig. 1 is a device for detecting magnetism from a medium 1 such as a banknote, a securities, and the like to perform authenticity discrimination and kind discrimination, A conveying device 10 for moving the shape medium 1 along the medium conveying path 11 and a conveying device 10 for detecting the magnetic force from the medium 1 at an intermediate position of the medium conveying path 11 by the conveying device 10 And a magnetic sensor device 20. In this embodiment, the roller and the guide are made of a non-magnetic material such as aluminum. In the present embodiment, the magnetic sensor device 20 is disposed below the medium conveying path 11, but it may be disposed above the medium conveying path 11. FIG. In either case, the magnetic sensor device 20 is arranged so that the sensor surface 21 faces the medium carrying path 11. [

본 형태에 있어서, 매체 (1) 에는, 잔류 자속 밀도 (Br) 및 투자율 (μ) 이 상이한 복수 종류의 자기 패턴이 형성되어 있다. 예를 들어 매체 (1) 에는, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 1 자기 패턴과, 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 2 자기 패턴이 형성되어 있다. 그래서, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 는, 매체 (1) 에 있어서의 자기 패턴별 유무를 잔류 자속 밀도 레벨 및 투자율 레벨의 쌍방에 기초하여 검출한다. 또한, 본 형태에 있어서, 이러한 2 종류의 자기 패턴의 검출을 실시하기 위한 자기 센서 장치 (20) 는 공통적이다. 따라서, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 는 이하의 구성을 갖고 있다. 또, 하드재란, 마그넷에 사용하는 자성 재료와 같이, 외부로부터 자계를 인가하면 히스테리시스가 크고 잔류 자속 밀도가 높아, 용이하게 자화되는 자성 재료이다. 이에 대하여, 소프트재란, 모터나 자기 헤드의 코어재와 같이, 히스테리시스가 작고 잔류 자속 밀도가 낮아, 용이하게 자화되지 않는 자성 재료이다.In the present embodiment, the medium 1 is provided with a plurality of kinds of magnetic patterns having different magnetic flux densities (Br) and magnetic permeabilities (占). For example, in the medium 1, a first magnetic pattern printed by magnetic ink containing a hard material and a second magnetic pattern printed by magnetic ink containing a soft material are formed. Thus, the magnetic pattern detecting apparatus 100 of the present embodiment detects the presence or absence of each magnetic pattern in the medium 1 based on both the residual magnetic flux density level and the magnetic permeability level. In this embodiment, the magnetic sensor device 20 for detecting these two kinds of magnetic patterns is common. Therefore, the magnetic pattern detecting apparatus 100 of the present embodiment has the following configuration. The hard material is a magnetic material which is easily magnetized because of high hysteresis and high residual magnetic flux density when a magnetic field is applied from the outside like a magnetic material used for a magnet. On the other hand, the soft material is a magnetic material that has a small hysteresis and a low residual magnetic flux density and is not easily magnetized like a core material of a motor or a magnetic head.

(자기 센서 장치 (20) 의 구성) (Configuration of the magnetic sensor device 20)

도 2 는 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 (20) 의 상세 구성을 나타내는 설명도로, 도 2(a), (b), (c) 는, 자기 센서 장치 (20) 에 있어서의 자계 인가용 자석 등의 레이아웃을 나타내는 설명도, 자계 인가용 자석 (30) 이 형성하는 자계의 평면 분포의 설명도, 및 자계 인가용 자석 (30) 이 형성하는 자계의 단면적 분포의 설명도이다. 도 3 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 (20) 에 있어서의 매체 (1) 에 대한 착자 강도와 자기 센서 소자 (45) 로부터의 출력과의 관계를 나타내는 설명도이다.2 (a), 2 (b) and 2 (c) are explanatory diagrams showing the detailed structure of the magnetic sensor device 20 according to the first embodiment of the present invention, An explanatory diagram showing the layout of the magnet for application or the like, an explanatory diagram of the plane distribution of the magnetic field formed by the magnetic field applying magnet 30, and an explanatory diagram of the cross sectional area distribution of the magnetic field formed by the magnetic field applying magnet 30. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the magnetization intensity for the medium 1 and the output from the magnetic sensor element 45 in the magnetic sensor device 20 according to the first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에 있어서, 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 (1) 에 자계를 인가하는 자계 인가용 자석 (30) 과, 자계를 인가한 후의 매체 (1) 에 바이어스 자계를 인가한 상태에 있어서의 자속을 검출하는 자속 검출부 (40) 를 구성하는 자기 센서 소자 (45) 와, 자계 인가용 자석 (30) 및 자기 센서 소자 (45) 를 덮는 비자성 케이스 (25) 를 구비하고 있다. 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 반송로 (11) 와 대략 동일 평면을 구성하는 센서면 (21) 과, 센서면 (21) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 연접하는 사면부 (22, 23) 를 구비하고 있고, 이러한 형상은 케이스 (25) 의 형상에 의해 규정되어 있다. 본 형태에서는, 사면부 (22, 23) 를 형성해 두기 때문에 매체 (1) 가 잘 걸려들지 않는다는 이점이 있다.1 and 2 (a), in the magnetic pattern detecting apparatus 100 of this embodiment, the magnetic sensor device 20 includes a magnetic field applying magnet 30 for applying a magnetic field to the medium 1, A magnetic sensor element 45 constituting a magnetic flux detecting section 40 for detecting a magnetic flux in a state where a bias magnetic field is applied to the medium 1 after the magnetic field is applied, And a nonmagnetic case 25 covering the sensor element 45. [ The magnetic sensor device 20 includes a sensor surface 21 constituting substantially the same plane as the medium conveying path 11 and a slope portion 22 connected to both sides of the moving direction of the medium 1 with respect to the sensor surface 21 And 23, which are defined by the shape of the case 25. In this embodiment, since the slope portions 22 and 23 are formed, there is an advantage that the medium 1 is not easily caught.

자기 센서 장치 (20) 는 매체 (1) 의 이동 방향 (화살표 X1 로 나타내는 방향) 과 교차하는 방향으로 연장되어 있고, 자계 인가용 자석 (30) 및 자기 센서 소자 (45) 는 매체 (1) 의 이동 방향과 교차하는 방향으로 복수 배열되어 있다.The magnetic sensor device 20 extends in the direction intersecting the moving direction (the direction indicated by the arrow X1) of the medium 1 and the magnetic field applying magnet 30 and the magnetic sensor element 45 extend in the direction Are arranged in a direction intersecting with the moving direction.

본 형태에 있어서 자계 인가용 자석 (30) 은, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있으며, 화살표 X1 로 나타내는 매체 (1) 의 이동 방향을 따라서, 자계 인가용 제 1 자석 (31), 자기 센서 소자 (45) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 이 순서대로 배치되어 있다. 이 때문에, 자계 인가용 자석 (30) 과 자기 센서 소자 (45) 는 상하 방향, 즉, 자기 센서 소자 (45) 의 바로 아래에서 겹쳐져 있지 않다. 본 형태에 있어서, 자기 센서 소자 (45) 는, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 중간 위치에 배치되어 있고, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자기 센서 소자 (45) 와의 이간 거리와, 자계 인가용 제 2 자석 (32) 과 자기 센서 소자 (45) 와의 이간 거리가 동일하다. 여기서, 자계 인가용 제 1 자석 (31), 자기 센서 소자 (45) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 은 모두, 자기 센서 장치 (20) 의 센서면 (21) 에 대향하도록 배치되어 있다.In this embodiment, the magnetic field applying magnet 30 is provided on the magnetic sensor element 45 (the magnetic flux detecting section 40) with magnetic field applying first magnets 31 on both sides in the moving direction of the medium 1, The first magnetic field applying magnetic pole element 31, the magnetic sensor element 45 and the magnetic field applying second magnet (not shown) are arranged along the moving direction of the medium 1 indicated by the arrow X1 32 are arranged in this order. Therefore, the magnetic field applying magnet 30 and the magnetic sensor element 45 do not overlap with each other in the vertical direction, that is, directly under the magnetic sensor element 45. [ In this embodiment, the magnetic sensor element 45 is disposed at a position between the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic-field applying magnet 32, and the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic- The separation distance from the magnetic sensor element 45 and the separation distance between the magnetic field application second magnet 32 and the magnetic sensor element 45 are the same. Here, the first magnetic-field applying magnet 31, the magnetic sensor element 45 and the second magnetic-field applying magnet 32 are arranged so as to face the sensor surface 21 of the magnetic sensor device 20.

본 형태에 있어서 자계 인가용 자석 (30) (자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32)) 은, 페라이트나 네오디뮴 자석 등의 영구 자석 (35) 으로 구성되어 있고, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 중 어느 것에 있어서도, 영구 자석 (35) 은 센서면 (21) 에 위치하는 측과, 센서면 (21) 이 위치하는 측과는 반대측이 다른 극으로 착자되어 있다. 이 때문에, 영구 자석 (35) 에 있어서, 센서면 (21) 측에 위치하는 면이 매체 (1) 에 대한 착자면 (350) 으로서 기능한다. 즉, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에 있어서는 후술하는 바와 같이, 매체 (1) 가 자기 센서 장치 (20) 를 통과할 때, 먼저, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 으로부터 매체 (1) 에 자계가 인가되고, 자계가 인가된 후의 매체 (1) 가 자기 센서 소자 (45) 를 통과한다. 그 때, 자기 센서 소자 (45) 는, 매체 (1) 의 잔류 자속 밀도를 측정한다. 따라서, 매체 (1) 의 잔류 자속을 확실히 검출하기 위해서는, 매체 (1) 를 포화 착자시키는 것이 바람직하다. 그래서, 3 종류의 매체 (1A, 1B, 1C) 에 대한 착자 강도와 자기 센서 소자 (45) 로부터 출력 강도와의 관계를 검토하고, 그 검토 결과를 도 3 에 나타낸다. 여기서, 3 종류의 매체 (1A, 1B, 1C) 는, 각형비 (최대 잔류 자속 밀도/최대 자속 밀도) 가 서로 다르며, 매체 (1A, 1B, 1C) 의 각형비는 이하의 관계In the present embodiment, the magnetic field applying magnets 30 (the first magnetic field applying magnet 31 and the second magnetic field applying magnet 32) are composed of permanent magnets 35 such as ferrite or neodymium magnets, The permanent magnet 35 is disposed on the side of the sensor surface 21 and on the side of the sensor surface 21 where the sensor surface 21 is located And the other side is magnetized to the other pole. Therefore, in the permanent magnet 35, the surface located on the sensor surface 21 side functions as the magnetized surface 350 for the medium 1. That is, in the magnetic pattern detecting apparatus 100 of this embodiment, as described later, when the medium 1 passes through the magnetic sensor device 20, the magnetic field is applied from the magnetic field applying first magnet 31 to the medium 1 , And the medium 1 after the magnetic field is applied passes through the magnetic sensor element 45. In this case, At that time, the magnetic sensor element 45 measures the residual magnetic flux density of the medium 1. Therefore, in order to reliably detect the residual magnetic flux of the medium 1, it is preferable to make the medium 1 saturate. Therefore, the relationship between the magnetization intensity for the three types of media 1A, 1B and 1C and the output intensity from the magnetic sensor element 45 is examined, and the results of the examination are shown in Fig. The angular ratios of the media 1A, 1B and 1C are different from each other in the square ratio (maximum residual magnetic flux density / maximum magnetic flux density)

매체 1A ＞ 1B > 1C Medium 1A> 1B> 1C

로 되어 있다..

도 3 에서 알 수 있듯이, 3 종류의 매체 (1A, 1B, 1C) 에 대한 착자 강도가 0.05[T] 이상이면, 자기 센서 소자 (45) 로부터의 출력이 안정된다. 따라서, 도 1(b) 에 나타내는 착자면 (350) 으로부터 0.5 ㎜ 이간된 곳을 매체 (1) 가 통과하는 경우에는, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 착자면 (350) 에 있어서의 자속 밀도는 0.1[T] 인 것이 바람직하고, 이러한 자속 밀도이면 매체 (1) 를 포화 착자시킬 수 있다.As can be seen from Fig. 3, when the magnetization intensity for the three kinds of media 1A, 1B and 1C is 0.05 [T] or more, the output from the magnetic sensor element 45 is stabilized. Therefore, when the medium 1 passes through the space deviated by 0.5 mm from the magnetized surface 350 shown in Fig. 1 (b), the magnetic flux density in the magnetized surface 350 of the first magnetic- The density is preferably 0.1 [T], and if the magnetic flux density is such, the medium 1 can be saturated.

다시 도 2(a) 에 있어서, 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에서는, 자계 인가용 자석 (30) 에 사용한 복수의 영구 자석 (35) 은 모두 사이즈나 형상은 동일하지만, 각각은 이하의 방향으로 배치되어 있다. 먼저, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 중 어느 것에서도, 매체 (1) 의 이동 방향과 교차하는 방향으로 이웃하는 영구 자석 (35) 끼리는, 서로 반대 방향으로 착자되어 있다. 즉, 매체 (1) 의 이동 방향과 교차하는 방향으로 배열된 복수의 영구 자석 (35) 중 1 개의 영구 자석 (35) 은, 매체 반송로 (11) 측에 위치하는 단부가 N 극으로 착자되고, 매체 반송로 (11) 측과는 반대측에 위치하는 단부는 S 극으로 착자되어 있는데, 이 영구 자석 (35) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향과 교차하는 방향으로 이웃하는 영구 자석 (35) 은, 매체 반송로 (11) 측에 위치하는 단부가 S 극으로 착자되고, 매체 반송로 (11) 측과는 반대측에 위치하는 단부는 N 극으로 착자되어 있다.2 (a), in the magnetic sensor device 20 of this embodiment, the plurality of permanent magnets 35 used for the magnetic field applying magnet 30 are all the same in size and shape, Respectively. First, in either the first magnetic-field applying magnet 31 or the second magnetic-field applying magnet 32, the permanent magnets 35 adjacent to each other in the direction crossing the moving direction of the medium 1 are mutually opposite . That is, one permanent magnet 35 among the plurality of permanent magnets 35 arranged in the direction crossing the moving direction of the medium 1 is magnetized to the N pole at the end located on the medium carrying path 11 side And the end located on the side opposite to the side of the medium conveying path 11 is magnetized to the S pole and the permanent magnet 35 adjacent to the permanent magnet 35 in the direction crossing the moving direction of the medium 1, An end located on the medium conveying path 11 side is magnetized to the S pole and an end located on the side opposite to the medium conveying path 11 side is magnetized to the N pole.

또한, 본 형태에서는, 매체 (1) 의 이동 방향으로 대향하는 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 사이에 두고 다른 극이 대향하고 있다. 예를 들어, 매체 (1) 의 이동 방향으로 대향하는 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 중 일방의 영구 자석 (35) 은, 매체 반송로 (11) 측에 위치하는 단부가 N 극으로 착자되어 있지만, 타방의 영구 자석 (35) 은, 매체 반송로 (11) 측에 위치하는 단부가 S 극으로 착자되어 있다. 또한, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은 사이즈나 착자 강도가 동등하고, 또한, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자기 센서 소자 (45) 와의 이간 거리와, 자계 인가용 제 2 자석 (32) 과 자기 센서 소자 (45) 와의 이간 거리가 동일하다. 이 때문에, 도 2(b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 의 자계 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 의 자계는 각각, 자기 센서 소자 (45) 의 주변에까지 형성되어 있지만, 자기 센서 소자 (45) 는, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 자계와 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 자계가 중화되어 있는 지점에 배치하므로, 자기 센서 소자 (45) 주변은, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에서 기인하는 자속 밀도가 낮다.In this embodiment, the permanent magnets 35 of the first magnet 31 for magnetic field application and the permanent magnets 35 of the second magnet 32 for magnetic field application, which face each other in the moving direction of the medium 1, The other pole faces with the sensor element 45 (flux detecting portion 40) therebetween. For example, one of the permanent magnets 35 of the first magnet 31 for magnetic field application and the permanent magnets 35 of the second magnetic field application magnetic field 32 opposed to each other in the moving direction of the medium 1, The end of the permanent magnet 35 on the side of the medium carrying path 11 is magnetized to the N pole and the end of the other permanent magnet 35 is magnetized to the S pole on the side of the medium carrying path 11 have. The permanent magnets 35 of the first magnetic-field applying magnet 31 and the permanent magnets 35 of the second magnetic-field applying magnet 32 are equal in size and magnetization strength, The distance between the magnetic sensor element 31 and the magnetic sensor element 45 is the same as the distance between the magnetic sensor element 45 and the second magnet 32 for magnetic field application. 2 (b) and Fig. 2 (c), the magnetic field of the permanent magnets 35 of the first magnetic-field applying magnetic pole 31 and the permanent magnets 35 of the second magnetic- The magnetic field of the first magnet 31 for magnetic field application and the magnetic field of the second magnet 32 for magnetic field application are set so as to be equal to each other The magnetic flux density due to the magnetic field application first magnet 31 and the magnetic field application second magnet 32 is low around the magnetic sensor element 45. Therefore,

다시 도 1(b) 에 있어서, 자기 센서 소자 (45) 는 박판 형상이고, 매체 (1) 의 이동 방향으로 두께 방향을 향하게 하여 배치되어 있다. 자기 센서 소자 (45) 는, 양면이 세라믹 등으로 이루어지는 두께 0.3 ㎜ ∼ 1 ㎜ 정도의 박판 형상의 비자성 부재 (48) 에 의해 덮여 있다. 이러한 자기 센서 소자 (45) 는, 자기 시일드 케이스 (도시 생략) 에 수납되어 있는 경우도 있다. 이 경우, 자기 시일드 케이스는 매체 반송로 (11) 가 위치하는 상방이 개구되어 있어, 자기 센서 소자 (45) 는, 매체 반송로 (11) 를 향하여 자기 시일드 케이스로부터 노출된 상태에 있다. 자기 센서 소자 (45) 는, 도 4 를 참조하여 후술하는 신호 처리부 (60) 에 전기적으로 접속되어 있다.1 (b), the magnetic sensor element 45 is in the form of a thin plate and is disposed so as to face the thickness direction in the moving direction of the medium 1. [ The magnetic sensor element 45 is covered with a thin non-magnetic member 48 having a thickness of 0.3 mm to 1 mm, both surfaces of which are made of ceramic or the like. Such a magnetic sensor element 45 may be housed in a magnetic shield case (not shown). In this case, the magnetic shield case is opened above the medium conveying path 11, and the magnetic sensor element 45 is in a state exposed from the magnetic shield case toward the medium conveying path 11. [ The magnetic sensor element 45 is electrically connected to the signal processing section 60 described later with reference to Fig.

(신호 처리부 (60) 의 구성) (Configuration of Signal Processing Unit 60)

도 4 는, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치의 신호 처리계의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 형태에 있어서, 도 4 에 나타내는 신호 처리부 (60) 는, 자기 센서 장치 (20) 로부터 출력되는 신호로부터, 잔류 자속 밀도 레벨에 대응하는 제 1 신호 (S1) 및 투자율 레벨에 대응하는 제 2 신호 (S2) 를 추출하고, 이러한 신호의 추출 결과와, 매체 (1) 와 자기 센서 장치 (20) 와의 상대 위치 정보에 기초하여, 매체 (1) 에 있어서의 복수 종류의 자기 패턴의 유무 및 형성 위치를 검출한다. 보다 구체적으로는, 신호 처리부 (60) 는, 자기 센서 장치 (20) 로부터 출력된 신호를 증폭하는 증폭기 (61) 와, 이 증폭기 (61) 로부터 출력된 신호의 피크값 및 바텀값을 유지하는 피크 홀드 회로 (62) 및 바텀 홀드 회로 (63) 와, 피크값과 바텀값을 가산하여 제 1 신호 (S1) 를 추출하는 가산 회로 (64) 와, 피크값과 바텀값을 감산하여 제 2 신호 (S2) 를 추출하는 감산 회로 (65) 를 구비하고 있다. 그리고, 신호 처리부 (60) 는, 가산 회로 (64) 및 감산 회로 (65) 로부터 출력된 각 신호를 자기 센서 장치 (20) 와 매체 (1) 와의 상대 위치 정보에 관계시켜, 기록부 (661) 에 미리 기록되어 있는 비교 패턴과 대조를 실시함으로써 매체 (1) 의 진위를 판정하는 판정부 (66) 도 구비하고 있다. 이러한 판정부 (66) 는 마이크로 컴퓨터 등에 의해 구성되어 있고, ROM 또는 RAM 등과 같은 기록부 (도시 생략) 에 미리 기록되어 있는 프로그램에 기초하여 소정의 처리를 실시하여, 매체 (1) 의 진위를 판정한다.4 is a block diagram showing a configuration of a signal processing system of the magnetic sensor device according to Embodiment 1 of the present invention. In this embodiment, the signal processing unit 60 shown in Fig. 4 extracts, from the signal output from the magnetic sensor device 20, the first signal S1 corresponding to the residual magnetic flux density level and the second signal S1 corresponding to the magnetic permeability level Based on the extraction result of these signals and the relative position information between the medium 1 and the magnetic sensor device 20, the presence or absence of a plurality of kinds of magnetic patterns in the medium 1 and the formation position . More specifically, the signal processing unit 60 includes an amplifier 61 for amplifying a signal output from the magnetic sensor device 20, and a peak value holding unit 63 for holding the peak value and the bottom value of the signal output from the amplifier 61 An adder circuit 64 for adding the peak value and the bottom value to extract the first signal S1 and a subtractor 64 for subtracting the peak value and the bottom value from the second signal And a subtracting circuit 65 for extracting the subtracting signal S2. The signal processing section 60 outputs the signals output from the adding circuit 64 and the subtracting circuit 65 to the recording section 661 in relation to the relative positional information between the magnetic sensor device 20 and the medium 1 And a judging section 66 for judging the authenticity of the medium 1 by performing collation with a previously recorded comparison pattern. The determination section 66 is configured by a microcomputer or the like and performs predetermined processing based on a program recorded in a recording section (not shown) such as a ROM or a RAM to determine the authenticity of the medium 1 .

(자기 센서 소자의 상세 구성) (Detailed configuration of magnetic sensor element)

도 5 는 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 (20) 에 있어서 자속 검출부 (40) 를 구성하는 자기 센서 소자 (45) 의 설명도로, 도 5(a), (b), (c), (d) 는, 자기 센서 소자 (45) 의 정면도, 이 자기 센서 소자 (45) 에 대한 여자 파형의 설명도, 자기 센서 소자 (45) 로부터의 출력 신호의 설명도, 및 별도의 자기 센서 소자 (45) 의 정면도이다. 또, 도 5(a) 에서는, 도면에 대하여 수직인 방향으로 매체 (1) 가 이동하는 상태를 나타내고 있다.5 (a), 5 (b) and 5 (c) are explanatory views of the magnetic sensor element 45 constituting the magnetic flux detecting section 40 in the magnetic sensor device 20 according to the first embodiment of the present invention, (d) are a front view of the magnetic sensor element 45, an explanatory diagram of an excitation waveform for the magnetic sensor element 45, an explanatory diagram of an output signal from the magnetic sensor element 45, Lt; RTI ID = 0.0 > 45 < / RTI > 5 (a) shows a state in which the medium 1 moves in a direction perpendicular to the drawing.

도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 자기 센서 장치 (20) 에 있어서 자기 센서 소자 (45) 는, 아모르퍼스 또는 퍼멀로이로 이루어지는 박판 형상의 센서 코어 (41), 이 센서 코어 (41) 에 권회된 바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 및 센서 코어 (41) 에 권회된 검출 코일 (42) 을 구비하고 있다. 그리고, 자기 센서 소자 (45) 는, 센서 코어 (41) 에 바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 과는 역방향으로 권회된 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 을 구비하고 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 과 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 은 직렬로 접속되고, 그 중점이 그라운드 전위로 유지되어 있다.5A, the magnetic sensor element 45 in the magnetic sensor device 20 includes a sensor core 41 in the form of a thin plate made of amorphous or permalloy, a sensor core 41 wound around the sensor core 41 An excitation coil 43 for generating a bias magnetic field and a detection coil 42 wound on the sensor core 41 are provided. The magnetic sensor element 45 is provided with a differential magnetic field generating excitation coil 44 wound on the sensor core 41 in a direction opposite to that of the bias magnetic field generating excitation coil 43. As shown in Fig. 4, the bias magnetic field generating exciting coil 43 and the differential magnetic field generating exciting coil 44 are connected in series, and their center points are held at the ground potential.

바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 및 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 은, 여자 회로 (50) 로부터 동일 위상의 교번 전류 (도 5(b) 참조) 가 정전류로 인가된다. 이 때문에, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 센서 코어 (41) 의 주위에는 바이어스 자계와, 이 바이어스 자계에 대하여 역방향의 차동용 자계가 형성되고, 검출 코일 (42) 로부터는, 도 5(c) 에 나타내는 검출 파형의 신호가 출력되게 된다. 여기서, 도 5(c) 에 나타내는 검출 파형은, 바이어스 자계 및 시간에 대한 미분적 신호이며, 또한 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 에 의해서 형성된 차동용 자계와의 자기적 차동에 기초하는 신호이다.The bias magnetic field generating exciting coil 43 and the differential magnetic field generating exciting coil 44 are applied with the alternating current of the same phase (see FIG. 5 (b)) from the exciting circuit 50 as a constant current. 5 (a), a bias magnetic field and a differential magnetic field in the opposite direction to the bias magnetic field are formed around the sensor core 41, and a detection magnetic field the signal of the detection waveform shown in Fig. Here, the detection waveform shown in Fig. 5 (c) is a differential signal with respect to a bias magnetic field and time, and also a signal based on magnetic differential with the differential magnetic field formed by the differential magnetic field generating excitation coil 44 to be.

도 5(a) 에 있어서, 센서 코어 (41) 는, 검출 코일 (42) 이 권회된 동체부 (410) 와, 동체부 (410) 하단부의 중앙 부분으로부터 매체 (1) 가 위치하는 하방으로 돌출된 제 1 돌출부 (411) 와, 제 1 돌출부 (411) 와는 반대측에서 동체부 (410) 상단부의 중앙 부분으로부터 상방으로 돌출된 제 2 돌출부 (412) 를 구비하고 있다. 검출 코일 (42) 은 센서 코어 (41) 의 동체부 (410) 에 권회되고, 바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 은 제 1 돌출부 (411) 에 권회되며, 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 은 제 2 돌출부 (412) 에 권회되어 있다. 여기서, 제 1 돌출부 (411) 및 제 2 돌출부 (412) 의 단면적은, 동체부 (410) 의 단면적에 비하여 작다. 이 때문에, 검출 코일 (42) 은, 바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 및 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 보다 단면적이 큰 구성으로 되어 있다.5A, the sensor core 41 includes a body portion 410 wound with the detection coil 42, and a protrusion 421 protruding downward from the central portion of the lower end portion of the body 410, And a second protrusion 412 protruding upward from a central portion of the upper end of the body 410 on the side opposite to the first protrusion 411. The detection coil 42 is wound around the body 410 of the sensor core 41. The bias magnetic field generating excitation coil 43 is wound around the first projection 411 and excited by the excitation coil for differential magnetic field 44 Is wound around the second projecting portion 412. Here, the cross-sectional area of the first protrusion 411 and the second protrusion 412 is smaller than the cross-sectional area of the body 410. Therefore, the detection coil 42 has a larger sectional area than the excitation coil 43 for generating a bias magnetic field and the excitation coil 44 for generating a magnetic field for differential.

또한, 도 5(a) 에 나타내는 자기 센서 소자 (45) 는, 동체부 (410) 의 상하 양단의 중앙 부분으로부터 제 1 돌출부 (411) 및 제 2 돌출부 (412) 가 돌출되고, 이러한 제 1 돌출부 (411) 및 제 2 돌출부 (412) 에 바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 및 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 이 형성되어 있는 구성인데, 도 5(d) 에 나타내는 바와 같이, 동체부 (410) 의 상하 양단의 양측에, 제 1 돌출부 (411) 및 제 2 돌출부 (412) 를 각각 사이에 끼우도록 합계 4 개의 제 3 돌출부 (413) 가 형성되어 있는 구성을 채용해도 된다. 이와 같이 구성하면, 폐자로로 되는 만큼, 투자율이 낮은 공기 중을 통과하는 자속이 줄기 때문에, 감도를 향상시킬 수 있다.The magnetic sensor element 45 shown in Fig. 5A has a first protruding portion 411 and a second protruding portion 412 protruded from the central portion of both ends of the upper and lower ends of the body 410, A bias magnetic field generating excitation coil 43 and a differential magnetic field generating excitation coil 44 are formed on the first protrusion 411 and the second protrusion 412. As shown in Figure 5 (d) A total of four third protruding portions 413 may be formed on both sides of the upper and lower ends of the first protruding portion 410 so as to sandwich the first protruding portion 411 and the second protruding portion 412 therebetween. With this configuration, since the magnetic flux passing through the air having a low permeability is reduced as much as it becomes a closed magnetic path, the sensitivity can be improved.

(검출 원리) (Detection principle)

도 6 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 (20) 에 있어서 자기가 검출되는 매체 (1) 에 형성되는 각종 자기 잉크의 특성 등을 나타내는 설명도이다. 도 7 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 패턴 검출 장치 (100) 에 있어서 종류가 상이한 자기 패턴이 형성된 매체 (1) 로부터 자기 패턴의 유무를 검출하는 원리를 나타내는 설명도이다.Fig. 6 is an explanatory view showing characteristics of various magnetic inks formed on the medium 1 on which magnetism is detected in the magnetic sensor device 20 according to the first embodiment of the present invention. Fig. 7 is an explanatory view showing the principle of detecting the presence or absence of a magnetic pattern from the medium 1 on which a magnetic pattern of a different kind is formed in the magnetic pattern detecting apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.

먼저, 도 1 및 도 2 에 나타내는 화살표 X1 의 방향으로 매체 (1) 가 이동할 때에 매체 (1) 의 진위를 판정하는 원리를 설명한다. 본 형태에 있어서, 매체 (1) 에는, 잔류 자속 밀도 (Br) 및 투자율 (μ) 이 상이한 복수 종류의 자기 패턴 (도 5 에 나타내는 자성체 (2)) 이 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 매체 (1) 에는, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 1 자기 패턴과, 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 2 자기 패턴이 형성되어 있다. 여기서, 하드재를 포함하는 자기 잉크는, 도 6(b1) 에 히스테리시스 루프에 의해서 잔류 자속 밀도 (Br) 나 투자율 (μ) 등을 나타내는 바와 같이, 자계를 인가했을 때의 잔류 자속 밀도 (Br) 의 레벨은 높지만, 투자율 (μ) 은 낮다. 이에 대하여, 소프트재를 포함하는 자기 잉크는, 도 6(c1) 에 그 히스테리시스 루프를 나타낸 바와 같이, 자계를 인가했을 때의 잔류 자속 밀도 (Br) 의 레벨은 낮지만, 투자율 (μ) 은 높다.First, the principle of determining the authenticity of the medium 1 when the medium 1 moves in the direction of the arrow X1 shown in Figs. 1 and 2 will be described. In this embodiment, a plurality of kinds of magnetic patterns (the magnetic bodies 2 shown in Fig. 5) having different residual magnetic flux density Br and magnetic permeability 占 are formed in the medium 1. More specifically, in the medium 1, a first magnetic pattern printed by magnetic ink containing a hard material and a second magnetic pattern printed by magnetic ink containing a soft material are formed. 6 (b1) shows the residual magnetic flux density Br when the magnetic field is applied, as indicated by the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability 占 by the hysteresis loop, Is high, but the magnetic permeability 占 is low. On the other hand, in the magnetic ink including the soft material, as shown in the hysteresis loop in Fig. 6 (c1), the level of the residual magnetic flux density Br when the magnetic field is applied is low, but the magnetic permeability .

따라서, 이하에 설명하는 바와 같이, 잔류 자속 밀도 (Br) 와 투자율 (μ) 을 측정하면 자기 잉크의 재질의 판별을 실시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 투자율 (μ) 은 유지력 (Hc) 과 상관성을 갖고 있기 때문에, 본 형태에서는, 잔류 자속 밀도 (Br) 와 유지력 (Hc) 을 측정하는 것이 되고, 이러한 잔류 자속 밀도 (Br) 와 유지력 (Hc) 의 비 (比) 는, 자기 잉크 (자성 재료) 에 따라서 상위하다. 그 때문에, 자기 잉크의 재질의 판별을 실시할 수 있다. 또한, 잔류 자속 밀도 (Br) 및 투자율 (μ) (유지력 (Hc)) 의 측정치는, 잉크의 농담이나 매체 (1) 와 자기 센서 장치 (20) 와의 거리에 의해 변동되는데, 본 형태에서는, 자기 센서 장치 (20) 가 동일 위치에서 잔류 자속 밀도 (Br) 및 투자율 (μ) (유지력 (Hc)) 을 측정하기 때문에, 잔류 자속 밀도 (Br) 와 유지력 (Hc) 의 비에 의하면, 자기 잉크의 재질을 확실하게 판별할 수 있다.Therefore, as described below, it is possible to determine the material of the magnetic ink by measuring the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability 占. More specifically, since the magnetic permeability 占 has a correlation with the holding force Hc, the residual magnetic flux density Br and the holding force Hc are measured in this embodiment, and the residual magnetic flux density Br The ratio of the holding force Hc is different depending on the magnetic ink (magnetic material). Therefore, the material of the magnetic ink can be discriminated. The measured values of the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability 占 (holding force Hc) vary depending on the density of the ink and the distance between the medium 1 and the magnetic sensor device 20. In this embodiment, Since the sensor device 20 measures the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability 占 (holding force Hc) at the same position, the ratio of the residual magnetic flux density Br to the holding force Hc, The material can be reliably discriminated.

본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에 있어서, 매체 (1) 가 화살표 X1 로 나타내는 방향으로 이동하여 자기 센서 장치 (20) 를 통과할 때, 먼저, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 으로부터 매체 (1) 에 자계가 인가되고, 자계가 인가된 후의 매체 (1) 가 자기 센서 소자 (45) 를 통과한다. 그 때까지의 사이에, 검출 코일 (42) 로부터는, 도 6(a3) 에 나타내는 바와 같이, 도 6(a2) 에 나타내는 센서 코어 (41) 의 B-H 곡선에 대응하는 신호가 출력된다. 따라서, 도 4 에 나타내는 가산 회로 (64) 및 감산 회로 (65) 로부터 출력되는 신호는 각각, 도 6(a4) 에 나타내는 바와 같다.In the magnetic pattern detecting apparatus 100 of this embodiment, when the medium 1 moves in the direction indicated by the arrow X1 and passes through the magnetic sensor device 20, first, the medium 1 is moved from the magnetic field applying first magnet 31 to the medium A magnetic field is applied to the magnetic sensor element 1 and the medium 1 after the magnetic field is applied passes through the magnetic sensor element 45. [ Up to that time, a signal corresponding to the B-H curve of the sensor core 41 shown in Fig. 6 (a2) is output from the detection coil 42 as shown in Fig. 6 (a3). Therefore, the signals output from the adding circuit 64 and the subtracting circuit 65 shown in Fig. 4 are as shown in Fig. 6 (a4), respectively.

여기서, 페라이트 분말 등의 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 제 1 자기 패턴이 매체 (1) 에 형성되어 있으면, 이러한 제 1 자기 패턴은, 도 6(b1) 에 나타내는 바와 같이 높은 레벨의 잔류 자속 밀도 (Br) 를 갖는다. 이 때문에, 도 7(a1) 에 나타내는 바와 같이, 자계 인가용 자석 (30) 을 매체 (1) 가 통과하였을 때, 제 1 자기 패턴 (도 5 에 나타내는 자성체 (2)) 은 자계 인가용 자석 (30) 으로부터의 자계에 의해 자석으로 된다. 이 때문에, 검출 코일 (42) 로부터 출력되는 신호는, 도 6(b2) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 자기 패턴으로부터 직류적 바이어스를 받아, 도 6(b3) 및 도 7(a2) 에 나타내는 파형으로 변화된다. 즉, 신호 (S0) 의 피크 전압 및 바텀 전압이 화살표 A1, A2 로 나타내는 바와 같이 동일 방향으로 시프트하는 것과 함께, 피크 전압의 시프트량과 바텀 전압의 시프트량이 상위하다. 또한, 이러한 신호 (S0) 는, 매체 (1) 의 이동에 수반하여 변화된다. 따라서, 도 4 에 나타내는 가산 회로 (64) 로부터 출력되는 제 1 신호 (S1) 는, 도 6(b4) 에 나타내는 바와 같으며, 자기 센서 소자 (45) 를 매체 (1) 의 제 1 자기 패턴이 통과할 때마다 변동된다. 여기서, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 형성된 제 1 자기 패턴은 투자율 (μ) 이 낮기 때문에, 신호 (S0) 의 피크 전압 및 바텀 전압의 시프트에 영향을 주고 있는 것은, 제 1 자기 패턴의 잔류 자속 밀도 (Br) 만인 것으로 간주할 수 있다. 그 때문에, 도 4 에 나타내는 감산 회로 (65) 로부터 출력되는 제 2 신호 (S2) 는, 자기 센서 소자 (45) 를 매체 (1) 의 제 1 자기 패턴이 통과하더라도 변동되지 않고, 도 6(b4) 에 나타내는 신호와 동일하다.Here, if the first magnetic pattern is formed on the medium 1 by the magnetic ink including the hard material such as the ferrite powder, the first magnetic pattern has a high level of residual magnetic flux Density (Br). 7 (a1), when the medium 1 passes through the magnetic field applying magnet 30, the first magnetic pattern (the magnetic body 2 shown in Fig. 5) passes through the magnetic field applying magnet 30 as a magnet. Therefore, as shown in Fig. 6 (b2), the signal output from the detection coil 42 receives the DC bias from the first magnetic pattern and generates a waveform shown in Figs. 6 (b3) and 7 Change. That is, the peak voltage and the bottom voltage of the signal S0 shift in the same direction as indicated by the arrows A1 and A2, and the shift amount of the peak voltage and the shift amount of the bottom voltage are different. Further, this signal S0 is changed in accordance with the movement of the medium 1. Therefore, the first signal S1 output from the adder circuit 64 shown in Fig. 4 is as shown in Fig. 6 (b4), and the magnetic sensor element 45 is placed on the first magnetic pattern of the medium 1 It changes every time it passes. The reason why the first magnetic pattern formed by the magnetic ink including the hard material has a low magnetic permeability is that the shift of the peak voltage and the bottom voltage of the signal S0 is influenced by the residual of the first magnetic pattern It can be regarded as only the magnetic flux density (Br). Therefore, the second signal S2 output from the subtraction circuit 65 shown in Fig. 4 does not fluctuate even if the magnetic sensor element 45 passes through the first magnetic pattern of the medium 1, ).

이에 대하여, 연자성 스테인리스 분말 등의 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 제 2 자기 패턴이 매체 (1) 에 형성되어 있으면, 이러한 제 2 자기 패턴의 히스테리시스 루프는, 도 6(c1) 에 나타내는 바와 같이, 도 6(b1) 에 나타내는 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의한 제 1 자기 패턴의 히스테리시스 곡선의 내측을 통과하고, 잔류 자속 밀도 (Br) 의 레벨이 낮다. 이 때문에, 자계 인가용 자석 (30) 을 매체 (1) 가 통과한 후에도, 제 2 자기 패턴은 잔류 자속 밀도 (Br) 의 레벨이 낮다. 단, 제 2 자기 패턴 (도 5 에 나타내는 자성체 (2)) 은 투자율 (μ) 이 높기 때문에, 도 7(b1) 에 나타내는 바와 같이 자성체로서 기능한다. 이 때문에, 검출 코일 (42) 로부터 출력되는 신호는, 도 6(c2) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 자기 패턴의 존재에 의해서 투자율 (μ) 이 높아져 있는 만큼, 도 6(c3) 및 도 7(b2) 에 나타내는 파형으로 변화한다. 즉, 신호 (S0) 의 피크 전압은 화살표 A3 으로 나타내는 바와 같이 높은 쪽으로 시프트하는 한편, 바텀 전압은 화살표 A4 로 나타내는 바와 같이 낮은 쪽으로 시프트한다. 그 때, 피크 전압의 시프트량과 바텀 전압의 시프트량은 절대값이 대략 동등하다. 나아가, 이러한 신호 (S0) 는 매체 (1) 의 이동에 수반하여 변화한다. 따라서, 도 4 에 나타내는 감산 회로 (65) 로부터 출력되는 제 2 신호 (S2) 는 도 6(c4) 에 나타내는 바와 같고, 자기 센서 소자 (45) 를 매체 (1) 의 제 2 자기 패턴이 통과할 때마다 변동된다. 여기서, 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 형성된 제 2 자기 패턴은 잔류 자속 밀도 (Br) 가 낮기 때문에, 신호의 피크 전압 및 바텀 전압의 시프트에 영향을 주고 있는 것은 제 2 자기 패턴의 투자율 (μ) 만인 것으로 간주할 수 있다. 그 때문에, 도 4 에 나타내는 가산 회로 (64) 로부터 출력되는 제 1 신호 (S1) 는, 자기 센서 소자 (45) 를 매체 (1) 의 제 2 자기 패턴이 통과하더라도 변동되지 않고, 도 6(c4) 에 나타내는 신호와 동일하다.On the other hand, when the second magnetic pattern is formed on the medium 1 by the magnetic ink containing the soft material such as the soft magnetic stainless powder, the hysteresis loop of the second magnetic pattern is formed as shown in Fig. 6 (c1) 6 (b1) passes through the inside of the hysteresis curve of the first magnetic pattern by the magnetic ink containing the hard material, and the level of the residual magnetic flux density Br is low. Therefore, even after the medium 1 passes through the magnetic field applying magnet 30, the level of the residual magnetic flux density Br of the second magnetic pattern is low. However, since the second magnetic pattern (the magnetic body 2 shown in Fig. 5) has a high magnetic permeability, it functions as a magnetic body as shown in Fig. 7 (b1). 6 (c3) and Fig. 7 (c) because the magnetic permeability 占 is high due to the presence of the second magnetic pattern as shown in Fig. 6 (c2) b2). That is, the peak voltage of the signal S0 shifts to the higher side as indicated by the arrow A3, while the bottom voltage shifts to the lower side as indicated by the arrow A4. At this time, the absolute value of the shift amount of the peak voltage and the shift amount of the bottom voltage are substantially equal. Further, this signal S0 changes with the movement of the medium 1. [ Therefore, the second signal S2 output from the subtraction circuit 65 shown in Fig. 4 is as shown in Fig. 6 (c4), and the second magnetic pattern of the medium 1 passes through the magnetic sensor element 45 It changes every time. Here, since the second magnetic pattern formed by the magnetic ink including the soft material has a low residual magnetic flux density Br, the influence of the shift of the peak voltage and the bottom voltage of the signal is due to the fact that the magnetic permeability of the second magnetic pattern ). &Lt; / RTI > Therefore, the first signal S1 output from the adding circuit 64 shown in Fig. 4 does not fluctuate even if the magnetic sensor element 45 passes through the second magnetic pattern of the medium 1, ).

(구체적인 검출 결과) (Specific detection result)

도 8 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 패턴 검출 장치 (100) 를 사용하여, 종류가 상이한 매체 (1) 로부터 자기 패턴을 검출한 결과를 나타내는 설명도이다.Fig. 8 is an explanatory diagram showing the result of detecting a magnetic pattern from a medium 1 of a different type, using the magnetic pattern detecting apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.

본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에서는, 가산 회로 (64) 에 있어서 자기 센서 소자 (45) 로부터 출력되는 신호의 피크값과 바텀값을 가산한 제 1 신호 (S1) 는 자기 패턴의 잔류 자속 밀도 레벨에 대응하는 신호로, 이러한 제 1 신호 (S1) 를 감시하면, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 형성된 제 1 자기 패턴의 유무 및 형성 위치를 검출할 수 있다. 또한, 감산 회로 (65) 에 있어서 자기 센서 소자 (45) 로부터 출력되는 신호의 피크값과 바텀값을 감산한 제 2 신호 (S2) 는 자기 패턴의 투자율 (μ) 에 대응하는 신호로, 이러한 제 2 신호 (S2) 를 감시하면, 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 형성된 제 2 자기 패턴의 유무 및 형성 위치를 검출할 수 있다. 그 때문에, 자계를 인가했을 때의 잔류 자속 밀도 (Br) 및 투자율 (μ) 이 상이한 복수 종류의 자기 패턴의, 매체 (1) 에 있어서의 자기 패턴별 유무 및 형성 위치를 잔류 자속 밀도 레벨 및 투자율 레벨의 쌍방에 기초하여 식별할 수 있다.In the magnetic pattern detecting apparatus 100 of this embodiment, the first signal S1 obtained by adding the peak value and the bottom value of the signal output from the magnetic sensor element 45 in the adding circuit 64 is the residual magnetic flux of the magnetic pattern By observing the first signal S1 with a signal corresponding to the density level, it is possible to detect the presence and the formation position of the first magnetic pattern formed by the magnetic ink including the hard material. The second signal S2 obtained by subtracting the peak value and the bottom value of the signal output from the magnetic sensor element 45 in the subtraction circuit 65 is a signal corresponding to the magnetic permeability 占 of the magnetic pattern, 2 signal S2, it is possible to detect the presence or the formation position of the second magnetic pattern formed by the magnetic ink including the soft material. Therefore, the presence or absence of each magnetic pattern and the formation position of a plurality of types of magnetic patterns having different residual magnetic flux densities (Br) and magnetic permeabilities (μ) when a magnetic field is applied are defined as a residual magnetic flux density level and a magnetic permeability Level based on both sides.

그 때문에, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 제 1 자기 패턴이 형성되어 있는 매체 (1), 및 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 제 2 자기 패턴이 형성되어 있는 매체 (1) 를 검사하면, 도 8(a), (b) 에 나타내는 결과를 얻을 수 있고, 이러한 신호 패턴을 대조하면, 자기 패턴의 유무, 종별, 형성 위치, 나아가서는 농담을 검출할 수 있어, 매체 (1) 의 진위를 판정할 수 있다. 또한, 제 1 자기 패턴 및 제 2 자기 패턴의 쌍방이 형성되어 있는 2 개의 매체 (1) 를 검사하면, 도 8(c) 에 나타내는 결과를 얻을 수 있고, 이러한 신호 패턴을 대조하면, 자기 패턴의 유무, 종별, 형성 위치, 나아가서는 농담을 검출할 수 있어, 이러한 매체 (1) 에 관해서도 진위를 판정할 수 있다.Therefore, when the medium 1 on which the first magnetic pattern is formed by the magnetic ink including the hard material and the medium 1 on which the second magnetic pattern is formed by the magnetic ink including the soft material is inspected The presence or absence of the magnetic pattern, the type, the formation position, and the shade can be detected, and the authenticity of the medium 1 can be detected, Can be determined. When the two media 1 in which both the first magnetic pattern and the second magnetic pattern are formed are inspected, the results shown in Fig. 8 (c) can be obtained. When these signal patterns are collated, Presence or absence of the medium 1, the type, the formation position, and the shade can be detected, and the authenticity can be determined with respect to the medium 1 as well.

(본 형태의 주된 효과) (Main effect of this embodiment)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에서 사용한 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 (1) 에 자계를 인가하는 자계 인가용 자석 (30) 과 자속을 검출하는 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 구비하고 있고, 자계 인가용 자석 (30) 은, 자기 센서 소자 (45) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있다. 이 때문에, 자속 검출부 (40) 에 상하 방향으로 겹쳐진 위치에는 자계 인가용 자석 (30) 이 배치되어 있지 않다. 따라서, 자속 검출부 (40) 에 부착되려고 하는 자성 분말을 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에 의해서 흡착할 수 있기 때문에, 자속 검출부에 대한 자성 분말의 부착을 방지할 수 있다. 그 때문에, 자속 검출부 (40) 에 부착된 자성 분말이 매체 (1) 와 접촉하여 이동하는 것 등에서 기인하는 검출 에러의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 자속 검출부 (40) 에 부착된 자성 분말이 매체 (1) 와 접촉하여 이동하는 것 등에서 기인하는 자속 검출부 (40) 의 마모를 방지할 수 있기 때문에, 자기 센서 장치 (20) 의 수명을 연장할 수 있다.As described above, the magnetic sensor device 20 used in the magnetic pattern detecting apparatus 100 of this embodiment includes the magnetic field applying magnet 30 for applying a magnetic field to the medium 1, and the magnetic sensor element The magnetic field applying magnet 30 is provided with magnetic field applying first magnets 31 on both sides of the direction of movement of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 45, And the second magnet 32 for magnetic field application. Therefore, the magnetic field applying magnet 30 is not disposed at the position overlapping with the magnetic flux detecting section 40 in the vertical direction. Therefore, since the magnetic powder to be attached to the magnetic flux detecting section 40 can be attracted by the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic-field applying magnet 32, the attachment of the magnetic powder to the magnetic- . Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a detection error due to the magnetic powder attached to the magnetic flux detecting portion 40 moving in contact with the medium 1, and the like. It is also possible to prevent the wear of the magnetic flux detecting portion 40 caused by the magnetic powder attached to the magnetic flux detecting portion 40 moving in contact with the medium 1 and the like so that the life of the magnetic sensor device 20 can be prolonged can do.

그리고, 자성 분말은 자기를 띠고 있으므로, 자속 검출부 (40) 에 부착되거나 혹은 부착된 자성 분말이 없어지거나 하면, 그 영향이 센서의 출력에 나타나기 때문에 정확한 자기 정보를 얻을 수 없지만, 본 형태에서는 상기한 바와 같이 자속 검출부 (40) 에 대한 부착을 방지하고 있기 때문에, 매체 (1) 만으로부터의 정확한 자기 정보를 얻을 수 있다.When the magnetic powder attached to the magnetic flux detecting portion 40 or the attached magnetic powder disappears, accurate magnetic information can not be obtained because the magnetic powder appears on the output of the sensor. However, in this embodiment, It is possible to obtain accurate magnetic information from only the medium 1 because it is prevented from attaching to the magnetic flux detecting section 40 as shown in FIG.

또한, 자기 센서 소자 (45) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 배치되어 있으므로, 자기 센서 소자 (45) 에 대해서는, 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 자계와 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 자계가 형성되기 때문에, 자기 센서 소자 (45) 에 대한 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영향과 자기 센서 소자 (45) 에 대한 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영향을 상쇄시킬 수 있다. 특히 본 형태와 같이, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 1 자기 패턴과 소프트재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 2 자기 패턴을 검출하는 경우, 자기 센서 소자 (45) 가 자계 인가용 자석 (30) 의 자계의 영향을 받으면, 하드재를 포함하는 자기 잉크에 의해 인쇄된 제 1 자기 패턴의 신호를 정확하게 검출할 수 없게 되는데, 본 발명에 의하면 이러한 문제가 쉽게 발생하지 않는다. 그 때문에, 하드재와 소프트재의 양쪽을 포함한 매체 (1) 라도, 각각의 자기 패턴을 구분하여 각각 검출할 수 있다.Since the magnetic field applying first magnet 31 and the magnetic field applying second magnet 32 are disposed on both sides of the direction of movement of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 45, The magnetic field of the first magnet 31 for magnetic field application and the magnetic field of the second magnet 32 for magnetic field application are formed on both sides of the moving direction of the medium 1, The influence of the first magnet 31 for application and the influence of the second magnet 32 for magnetic field application to the magnetic sensor element 45 can be canceled. Particularly when the second magnetic pattern printed by the magnetic ink containing the first magnetic pattern printed by the magnetic ink containing the hard material and the soft material is detected as in the present embodiment, The influence of the magnetic field of the application magnet 30 makes it impossible to accurately detect the signal of the first magnetic pattern printed by the magnetic ink including the hard material. According to the present invention, however, such a problem does not easily occur. Therefore, even in the medium 1 including both the hard material and the soft material, the respective magnetic patterns can be separately detected.

또한, 본 형태에 있어서, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은, 자기 센서 소자 (45) 를 사이에 두고 다른 극이 대향하고 있다. 이 때문에, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 의 자계 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 의 자계는 각각, 자기 센서 소자 (45) 의 주변에까지 형성되어 있지만, 자기 센서 소자 (45) 는, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 자계와 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 자계가 중화되어 있는 지점에 배치하기 때문에, 자기 센서 소자 (45) 주변은, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에서 기인하는 자속 밀도가 낮다. 그 때문에, 매체 (1) 에 교번 자계인 바이어스 자계를 인가한 상태에 있어서의 자속을 검출할 때, 자속 검출부 (40) 에 대한 자계 인가용 자석 (30) 의 자계의 영향을 대폭 저감할 수 있다.In this embodiment, the permanent magnets 35 of the first magnetic-field applying magnet 31 and the permanent magnets 35 of the second magnetic-field applying magnet 32 are arranged so as to sandwich the magnetic sensor element 45 therebetween The other pole is opposite. The magnetic field of the permanent magnet 35 of the first magnetic-field applying magnet 31 and the magnetic field of the permanent magnet 35 of the second magnetic-field applying magnet 32 are respectively applied to the periphery of the magnetic sensor element 45 The magnetic sensor element 45 is disposed at a position where the magnetic field of the first magnetic field applying magnetic field 31 and the magnetic field of the second magnetic field applying body 32 are neutralized. The magnetic flux density caused by the first magnet 31 for applying a magnetic field and the second magnet 32 for applying a magnetic field is low. Therefore, the influence of the magnetic field of the magnetic field applying magnet 30 on the magnetic flux detecting section 40 can be greatly reduced when detecting the magnetic flux in a state in which the bias magnetic field as the alternating magnetic field is applied to the medium 1 .

또한, 본 형태에 있어서, 자계 인가용 자석 (30) 은 매체 (1) 를 착자시키고, 자기 센서 소자 (45) 는 착자시킨 후의 매체 (1) 에 바이어스 자계를 인가한 상태에 있어서의 자속을 검출한다. 이 때문에, 자계 인가용 자석 (30) 에 의해서 매체 (1) 를 자화시킨 후의 잔류 자속 밀도를 검출할 수 있는 것과 함께, 바이어스 자계 중을 매체 (1) 가 통과했을 때의 자속 변화에 기초하여 매체 (1) 의 투자율을 검출할 수 있다.In this embodiment, the magnetic field applying magnet 30 magnetizes the medium 1, and the magnetic sensor element 45 detects the magnetic flux in a state where the bias magnetic field is applied to the medium 1 after magnetization do. Therefore, it is possible to detect the residual magnetic flux density after magnetizing the medium 1 by the magnetic field applying magnet 30 and to detect the residual magnetic flux density of the medium 1 based on the magnetic flux change when the medium 1 passes through the bias magnetic field. The magnetic permeability of the magnetic recording medium 1 can be detected.

나아가 본 형태에서는, 자기 센서 소자 (45) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 배치되어 있다. 이 때문에, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 화살표 X1 로 나타내는 방향으로 이동하는 매체 (1) 를 자계 인가용 제 1 자석 (31) 에 의해서 착자시키고, 그 후 자기 센서 소자 (45) 에 의해, 착자시킨 후의 매체 (1) 에 바이어스 자계를 인가한 상태에 있어서의 자속을 검출할 수 있는 것과 함께, 화살표 X2 로 나타내는 방향으로 이동하는 매체 (1) 를 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에 의해서 착자시키고, 그 후, 자기 센서 소자 (45) 에 의해, 착자시킨 후의 매체 (1) 에 바이어스 자계를 인가한 상태에 있어서의 자속을 검출할 수 있다. 그 때문에, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 를 입출금기에 사용하면, 입금된 매체 (1) 의 진위를 판정할 수 있는 것과 함께, 출금되는 매체 (1) 의 진위를 판정할 수도 있다.Further, in this embodiment, the first magnetic-field applying magnets 31 and the second magnetic-field applying magnets 32 are disposed on both sides of the magnetic sensor element 45 in the moving direction of the medium 1. Therefore, as shown in Fig. 1, the medium 1 moving in the direction indicated by the arrow X1 is magnetized by the first magnetic-field applying magnet 31, and then magnetized by the magnetic sensor element 45 It is possible to detect the magnetic flux in the state where the bias magnetic field is applied to the medium 1 after the magnetic field is applied and the medium 1 moving in the direction indicated by the arrow X2 is magnetized by the magnetic field applying second magnet 32 , And thereafter the magnetic sensor element 45 can detect the magnetic flux in a state where the bias magnetic field is applied to the medium 1 after magnetization. Therefore, when the magnetic pattern detecting apparatus 100 of the present embodiment is used for the depositing and dispensing machine, it is possible to judge the authenticity of the deposited medium 1 and determine the authenticity of the dispensed medium 1. [

또한, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 은, 매체 (1) 를 포화 착자 가능한 자속을 발생시킨다. 이 때문에, 자속 검출부 (40) 에 있어서, 자계 인가용 자석 (30) 에 의해 매체 (1) 를 자화시킨 후의 잔류 자속 밀도를 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 나아가, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에는 전자석 및 영구 자석 중 어느 것을 사용해도 되는데, 본 형태에서는, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에 영구 자석 (35) 을 사용하고 있기 때문에, 구성의 간소화를 도모할 수 있다.In addition, the first magnetic-field applying magnets 31 and the second magnetic-field applying magnets 32 generate a magnetic flux capable of saturating the medium 1. Therefore, in the magnetic flux detecting section 40, the residual magnetic flux density after the medium 1 is magnetized by the magnetic field applying magnet 30 can be detected with high accuracy. In addition, in the present embodiment, the first magnet 31 for magnetic field application and the second magnet 32 for magnetic field application may be either an electromagnet or a permanent magnet for the magnetic field application first magnet 31 and the magnetic field application second magnet 32, Since the permanent magnets 35 are used for the second magnets 32, the configuration can be simplified.

또한, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에서는, 공통되는 자기 센서 장치 (20) 에 의해서, 자기 패턴별 유무 및 형성 위치를 잔류 자속 밀도 레벨 및 투자율 레벨의 쌍방에 기초하여 검출하기 때문에, 2 개의 자기 센서 장치로 잔류 자속 밀도 레벨과 투자율 레벨을 측정하는 경우와 달리, 잔류 자속 밀도 레벨의 측정과 투자율 레벨의 측정과의 사이에 시간차가 발생하지 않는다. 그 때문에, 자기 센서 장치 (20) 와 매체 (1) 를 이동시키면서 계측하는 경우라도, 신호 처리부 (60) 는, 2 개의 자기 센서 장치로 잔류 자속 밀도 레벨과 투자율 레벨을 측정하는 경우에 필요한 보정이 필요없기 때문에, 간소한 구성으로 높은 정밀도의 검출을 실시할 수 있다. 또한, 반송 장치 (10) 에 관해서도, 자기 센서 장치 (20) 를 통과하는 지점에만 주행 안정성이 요구될 뿐이기 때문에, 매체 (1) 의 기울기 등을 검출할 필요가 없는 등, 구성의 간소화를 도모할 수 있다.In the magnetic pattern detecting apparatus 100 of the present embodiment, the presence or absence of each magnetic pattern and the formation position are detected based on both the residual magnetic flux density level and the magnetic permeability level by the common magnetic sensor device 20, There is no time difference between the measurement of the residual magnetic flux density level and the measurement of the magnetic permeability level, unlike the case where the residual magnetic flux density level and the magnetic permeability level are measured by the magnetic sensor devices. Therefore, even when the measurement is performed while moving the magnetic sensor device 20 and the medium 1, the signal processing section 60 corrects the residual magnetic flux density level and the magnetic permeability level by using two magnetic sensor devices It is possible to perform detection with high accuracy with a simple configuration. Further, since the transporting apparatus 10 is required to have stability only at a position passing through the magnetic sensor device 20, it is not necessary to detect the inclination of the medium 1, can do.

그리고, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에 의하면, 하드재 및 소프트재의 쌍방을 포함하는 자기 잉크에 의해 자기 패턴이 형성되어 있는 매체 (1) 나, 하드재와 소프트재의 중간에 위치하는 재료를 포함하는 자기 잉크에 의해 자기 패턴이 형성되어 있는 매체 (1) 에 관해서도, 자기 패턴의 검출을 실시할 수 있다. 즉, 자기 특성이 제 1 자기 패턴과 제 2 자기 패턴의 중간에 위치하는 자기 패턴에 관해서는, 도 6(d1) 에 나타내는 바와 같이 히스테리시스 루프가, 도 6(b1) 에 나타내는 하드재 자기 패턴의 히스테리시스 루프와 도 6(c1) 에 나타내는 소프트재 자기 패턴의 히스테리시스 루프의 중간에 위치하기 때문에, 도 6(d4) 에 나타내는 신호 패턴을 얻을 수 있어, 이러한 자기 패턴에 관해서도 유무나 형성 위치를 검출할 수 있다.According to the magnetic pattern detecting apparatus 100 of the present embodiment, the medium 1 in which the magnetic pattern is formed by the magnetic ink including both the hard material and the soft material, and the medium 1 in the middle of the hard material and the soft material It is possible to detect the magnetic pattern even for the medium 1 on which the magnetic pattern is formed by the magnetic ink containing the magnetic ink. 6 (d1), a hysteresis loop is formed in a region where the magnetic characteristic is located between the first magnetic pattern and the second magnetic pattern as shown in Fig. 6 (d1) The signal pattern shown in Fig. 6 (d4) can be obtained because it is located between the hysteresis loop and the hysteresis loop of the soft magnetic remanent pattern shown in Fig. 6 (c1). Thus, .

또한, 본 형태에 있어서, 자기 센서 소자 (45) 는, 바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 및 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 을 구비하고 있기 때문에, 자기적인 차동에 의해 환경에서 기인하는 측정 오차를 해소할 수 있어, 신호 처리가 용이하다. 그리고, 센서 코어 (41) 에 있어서, 동체부 (410) 로부터 돌출되는 제 1 돌출부 (411) 및 제 2 돌출부 (412) 에 바이어스 자계 발생용 여자 코일 (43) 및 차동용 자계 발생용 여자 코일 (44) 이 권회되어 있다. 이 때문에, 매체 (1) 를 향하여 바이어스 자계를 효율적으로 발생시킬 수 있는 것과 함께, 센서 코어 (41) 를 매체 (1) 에 접근시킬 수 있기 때문에, 감도를 향상시킬 수 있다. 더구나, 제 1 돌출부 (411) 및 제 2 돌출부 (412) 의 단면적은 동체부 (410) 의 단면적에 비해 작기 때문에, 고효율의 자기 회로에 의해 감도가 높다.In this embodiment, the magnetic sensor element 45 is provided with the bias magnetic field generating exciting coil 43 and the differential magnetic field generating exciting coil 44, Measurement error can be solved, and signal processing is easy. In the sensor core 41, a bias magnetic field generating excitation coil 43 and a differential magnetic field generating excitation coil (not shown) are applied to the first protrusion 411 and the second protrusion 412 protruding from the body 410, 44). Therefore, the bias magnetic field can be efficiently generated toward the medium 1, and the sensor core 41 can be brought close to the medium 1, so that the sensitivity can be improved. Furthermore, since the cross-sectional area of the first protrusion 411 and the second protrusion 412 is smaller than the cross-sectional area of the body 410, the sensitivity is high due to the high-efficiency magnetic circuit.

또한 센서 코어 (41) 가 박판 형상이기 때문에, 매체 (1) 상의 좁은 범위를 검출 대상으로 할 수 있으므로, 미세한 자기 패턴에 충분히 대응할 수 있다. 그리고, 자기 센서 소자 (45) 는, 그 양면이 박판 형상인 비자성 부재 (48) 에 의해 덮여 있기 때문에, 자기 센서 소자 (45) 를 얇게 구성한 경우라도 매체 (1) 와의 슬라이딩에 의한 마모를 방지할 수 있는 등, 자기 센서 소자 (45) 의 보강을 실시할 수 있다. 또한, 자기 센서 소자 (45) 를 제조할 때, 혹은 자기 센서 소자 (45) 를 자기 패턴 검출 장치 (100) 에 탑재할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the sensor core 41 is in the form of a thin plate, a narrow range on the medium 1 can be detected. Therefore, it can sufficiently cope with a fine magnetic pattern. Since the magnetic sensor element 45 is covered by the nonmagnetic member 48 having a thin plate shape on both sides thereof, even when the magnetic sensor element 45 is made thin, it is possible to prevent wear due to sliding with the medium 1 And the magnetic sensor element 45 can be reinforced. In addition, it is possible to improve the workability when the magnetic sensor element 45 is manufactured or when the magnetic sensor element 45 is mounted on the magnetic pattern detecting device 100.

또, 자기 센서 장치 (20) 와 매체 (1) 를 상대 이동시키면서 매체 (1) 로부터 자기 패턴의 유무를 검출하기 때문에, 매체 (1) 의 이동 방향 전체에 걸쳐서 자기 패턴을 효율적으로 검출할 수 있다. 나아가, 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 (1) 의 이동 방향과 교차하는 방향으로 복수 배치되어 있기 때문에, 반송되는 매체 (1) 의 폭방향에 있어서의 자기 패턴의 유무 및 형성 위치를 효율적으로 검출할 수 있다. 또, 자기 센서 장치 (20) 는 매체 (1) 의 이동 방향과 교차하는 방향으로 복수 배치함에 있어서, 자계 인가용 자석 (30) 에 관해서는, 자속 검출부 (40) 에 1 대 1 로 대응하도록 폭방향으로 분할되어 있는 구성, 및 복수의 자속 검출부 (40) 에 대응하도록 폭방향으로 일체로 연장되어 있는 구성 중 어느 것을 채용해도 된다.Since the magnetic sensor device 20 and the medium 1 are moved relative to each other and the presence or absence of the magnetic pattern is detected from the medium 1, the magnetic pattern can be efficiently detected over the entire moving direction of the medium 1 . Further, since a plurality of magnetic sensor devices 20 are arranged in a direction intersecting with the moving direction of the medium 1, the presence or absence and position of the magnetic pattern in the width direction of the transported medium 1 can be efficiently Can be detected. The plurality of magnetic sensor devices 20 are arranged in a direction intersecting with the moving direction of the medium 1 so that the width of the magnetic field applying magnets 30 Or a configuration in which the magnetic flux detecting portions 40 are integrally extended in the width direction so as to correspond to the plurality of magnetic flux detecting portions 40 may be employed.

[실시형태 2] [Embodiment 2]

도 9 는 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 자기 센서 장치 (20) 의 상세 구성을 나타내는 설명도로, 도 9(a), (b), (c) 는, 자기 센서 장치 (20) 에 있어서의 자계 인가용 자석 등의 레이아웃을 나타내는 설명도, 자계 인가용 자석 (30) 이 형성하는 자계의 평면 분포의 설명도, 및 자계 인가용 자석 (30) 이 형성하는 자계의 단면적 분포의 설명도이다. 또, 본 형태의 기본적인 구성은 실시형태 1 과 동일하기 때문에, 공통되는 부분에는 동일 부호를 붙여 도시하고, 그것에 대한 설명을 생략한다.9 (a), 9 (b) and 9 (c) are explanatory diagrams showing the detailed configuration of the magnetic sensor device 20 according to the second embodiment of the present invention, An explanatory diagram showing the layout of the magnet for application or the like, an explanatory diagram of the plane distribution of the magnetic field formed by the magnetic field applying magnet 30, and an explanatory diagram of the cross sectional area distribution of the magnetic field formed by the magnetic field applying magnet 30. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 9(a) 에 나타내는 바와 같이 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에서도, 실시형태 1 과 마찬가지로, 자계 인가용 자석 (30) 은 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있고, 화살표 X1 로 나타내는 매체 (1) 의 이동 방향을 따라서, 자계 인가용 제 1 자석 (31), 자기 센서 소자 (45) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 이 순서대로 배치되어 있다. 이 때문에, 자계 인가용 자석 (30) 과 자기 센서 소자 (45) 는 상하 방향으로 겹쳐져 있지 않다.9A, in the magnetic sensor device 20 of this embodiment, like the first embodiment, the magnetic field applying magnet 30 is provided on the magnetic sensor element 45 (the magnetic flux detecting portion 40) Applying magnetic field applying first magnets 31 and magnetic field applying second magnets 32 are provided on both sides of the moving direction of the medium 1 in accordance with the moving direction of the medium 1 indicated by the arrow X1, The first magnet 31, the magnetic sensor element 45 and the second magnet 32 for magnetic field application are arranged in this order. Therefore, the magnetic field applying magnet 30 and the magnetic sensor element 45 are not overlapped in the vertical direction.

이러한 구성의 자기 센서 장치 (20) 에 있어서, 실시형태 1 에서는, 매체 (1) 의 이동 방향으로 대향하는 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부) 를 사이에 두고 다른 극이 대향하고 있었지만, 본 형태에 있어서, 매체 (1) 의 이동 방향으로 대향하는 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부) 를 사이에 두고 같은 극이 대향하고 있다. 또, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 중 어느 것에 있어서도, 매체 (1) 의 이동 방향과 교차하는 방향으로 이웃하는 영구 자석 (35) 끼리는, 실시형태 1 과 마찬가지로 서로 반대쪽으로 착자되어 있다. 또한, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은 사이즈나 착자 강도가 동일하며, 또한, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자기 센서 소자 (45) 와의 이간 거리와, 자계 인가용 제 2 자석 (32) 과 자기 센서 소자 (45) 와의 이간 거리가 동일하다.In the magnetic sensor device 20 having the above-described configuration, in the first embodiment, the permanent magnets 35 of the first magnetic-field applying magnetic field application device 35 and the second magnetic- The permanent magnets 35 of the permanent magnets 32 are opposed to each other with the magnetic sensor element 45 (flux detecting portion) interposed therebetween. In this embodiment, The permanent magnets 35 of the magnets 31 and the permanent magnets 35 of the second magnets 32 for magnetic field application are opposed to each other with the magnetic sensor element 45 (flux detecting portion) interposed therebetween. In both of the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic-field applying magnet 32, the permanent magnets 35 adjacent to each other in the direction intersecting the moving direction of the medium 1 are the same as the first embodiment As shown in Fig. The permanent magnets 35 of the first magnetic-field applying magnet 31 and the permanent magnets 35 of the second magnetic-field applying magnet 32 have the same size and the same magnetizing strength, The distance between the magnetic sensor element 31 and the magnetic sensor element 45 is the same as the distance between the magnetic sensor element 45 and the second magnet 32 for magnetic field application.

이와 같이 구성한 자기 센서 장치 (20) 에서는, 도 9(b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 의 자계 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 의 자계는 각각, 자기 센서 소자 (45) 의 주변에까지 형성되어 있지만, 자기 센서 소자 (45) 는, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 자계와 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 자계가 중화되어 있는 지점에 배치하기 때문에, 자기 센서 소자 (45) 주변은, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에서 기인하는 자속 밀도가 낮다.9 (b) and 9 (c), in the magnetic sensor device 20 having the above-described structure, the magnetic field of the permanent magnet 35 of the first magnetic-field applying magnet 31 and the magnetic field of the second magnetic- The magnetic field of the first magnet 31 for magnetic field application and the magnetic field of the permanent magnet 35 of the magnetic field application device 32 are respectively formed to the periphery of the magnetic sensor element 45. However, The vicinity of the magnetic sensor element 45 is located at a position where the magnetic field of the first magnet 31 and the second magnet 32 is neutralized, Is low.

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 (1) 에 자계를 인가하는 자계 인가용 자석 (30) 과 자속을 검출하는 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 구비하고 있고, 자계 인가용 자석 (30) 은, 자기 센서 소자 (45) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있다. 이 때문에, 자속 검출부 (40) 에 상하 방향으로 겹치는 위치에는 자계 인가용 자석 (30) 이 배치되어 있지 않다. 이 때문에, 자속 검출부 (40) 에 부착되려고 하는 자성 분말을 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에 의해서 흡착할 수 있기 때문에, 자속 검출부에 대한 자성 분말의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 자기 센서 소자 (45) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 배치되어 있으므로, 자기 센서 소자 (45) 에 대해서는, 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 자계와 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 자계가 형성되기 때문에, 자기 센서 소자 (45) 에 대한 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영향과 자기 센서 소자 (45) 에 대한 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영향을 상쇄시킬 수 있는 등, 실시형태 1 과 동일한 효과를 나타낸다.As described above, the magnetic sensor device 20 of this embodiment includes the magnetic field applying magnet 30 for applying a magnetic field to the medium 1, and the magnetic sensor element 45 (magnetic flux detecting portion 40) And the magnetic field applying magnet 30 is provided on both sides of the magnetic sensor element 45 in the moving direction of the medium 1 with the first magnetic field applying magnet 31 and the second magnetic field applying magnet 32 As shown in Fig. Therefore, the magnetic field applying magnet 30 is not disposed at the position overlapping the magnetic flux detecting section 40 in the vertical direction. Therefore, the magnetic powder to be attached to the magnetic flux detecting section 40 can be attracted by the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic-field applying magnet 32, Can be prevented. Since the magnetic field applying first magnet 31 and the magnetic field applying second magnet 32 are disposed on both sides of the direction of movement of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 45, The magnetic field of the first magnet 31 for magnetic field application and the magnetic field of the second magnet 32 for magnetic field application are formed on both sides of the moving direction of the medium 1, The effect of the first magnet 31 for application and the effect of the second magnet 32 for magnetic field application to the magnetic sensor element 45 can be canceled.

[실시형태 3] [Embodiment 3]

도 10 은 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 자기 센서 장치 (20) 의 상세 구성을 나타내는 설명도로, 도 10(a), (b), (c) 는, 자기 센서 장치 (20) 에 있어서의 자계 인가용 자석 등의 레이아웃을 나타내는 설명도, 자기 센서 장치 (20) 의 단면 구성을 나타내는 설명도, 및 자계 인가용 자석 (30) 이 형성하는 자계의 단면적 분포의 설명도이다. 또, 본 형태의 기본적인 구성은 실시형태 1, 2 와 동일하기 때문에, 공통되는 부분에는 동일 부호를 붙여 도시하고, 그것에 대한 설명을 생략한다.10 (a), 10 (b) and 10 (c) are explanatory diagrams showing the detailed structure of the magnetic sensor device 20 according to the third embodiment of the present invention, An explanatory diagram showing a cross-sectional configuration of the magnetic sensor device 20, and an explanatory diagram of a cross-sectional area distribution of a magnetic field formed by the magnetic field applying magnet 30; Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiments 1 and 2, common portions are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 10(a), (b) 에 나타내는 바와 같이 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에서도, 실시형태 1, 2 와 마찬가지로, 자계 인가용 자석 (30) 은 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있고, 화살표 X1 로 나타내는 매체 (1) 의 이동 방향을 따라서, 자계 인가용 제 1 자석 (31), 자기 센서 소자 (45) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 이 순서대로 배치되어 있다. 이 때문에, 자계 인가용 자석 (30) 과 자기 센서 소자 (45) 는 상하 방향으로 겹쳐져 있지 않다. 여기서, 매체 (1) 의 이동 방향으로 대향하는 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은 실시형태 1 과 같이, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 사이에 두고 다른 극이 대향하고 있는 구성, 혹은 실시형태 2 와 같이, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 사이에 두고 같은 극이 대향하고 있는 구성을 갖고 있다.10A and 10B, in the magnetic sensor device 20 of the present embodiment, like the first and second embodiments, the magnetic field applying magnet 30 has the magnetic sensor element 45 (the magnetic flux detecting portion 40) are arranged as magnetic field applying first magnets 31 and magnetic field applying second magnets 32 on both sides of the moving direction of the medium 1, and the moving direction of the medium 1 indicated by arrow X1 The first magnetic-field applying magnet 31, the magnetic sensor element 45 and the second magnetic-field applying magnet 32 are arranged in this order. Therefore, the magnetic field applying magnet 30 and the magnetic sensor element 45 are not overlapped in the vertical direction. Here, the permanent magnets 35 of the first magnet 31 for magnetic field application and the permanent magnets 35 of the second magnetic field application magnetic field 32, which face each other in the moving direction of the medium 1, The magnetic sensor element 45 (magnetic flux detecting portion 40) is interposed between the magnetic sensor element 45 (magnetic flux detecting portion 40) and the other pole is opposite to each other, And the poles are opposed to each other.

이와 같이 구성한 자기 센서 장치 (20) 에 있어서, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 은 각각 영구 자석 (35) 과 집자 요크 (36) 를 갖고 있고, 본 형태에 있어서 집자 요크 (36) 는, 영구 자석 (35) 의 착자면 (350) 과는 다른 면측에 겹쳐지는 중첩 부분 (361) 과, 중첩 부분 (361) 으로부터 연장되는 연재부 (362) 를 구비하고 있다. 보다 구체적으로는, 집자 요크 (36) 는, 영구 자석 (35) 의 착자면 (350) 과는 반대측의 면 (351) 측에 겹쳐지는 중첩 부분 (361) 과, 중첩 부분 (361) 으로부터 착자면 (350) 이 위치하는 측과는 반대측으로 연장되는 연재부 (362) 를 구비하고 있고, 연재부 (362) 는, 중첩 부분 (361) 중 자기 센서 소자 (45) 가 위치하는 측과는 반대측의 단부로부터 연장되어 있다. 이 때문에, 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에서는, 영구 자석 (35) 의 자계를 집자 요크 (36) 에 의해 제어할 수 있으므로, 도 10(c) 에 나타내는 바와 같이, 자기 센서 소자 (45) 주변의 자속 밀도 자체를 저감할 수 있다.In the magnetic sensor device 20 constructed as described above, the first magnetic field applying magnet 31 and the second magnetic field applying magnet 32 each have the permanent magnet 35 and the magnetic yoke 36, The yoke 36 has an overlapped portion 361 overlapping with the surface of the permanent magnet 35 which is different from the magnetized surface 350 of the permanent magnet 35 and a extending portion 362 extending from the overlapping portion 361 have. More specifically, the collective yoke 36 includes an overlap portion 361 overlapping with the side 351 of the permanent magnet 35 opposite to the fixed face 350, And the extending portion 362 is provided on the opposite side of the overlapped portion 361 from the side on which the magnetic sensor element 45 is located Respectively. Therefore, in the magnetic sensor device 20 of this embodiment, since the magnetic field of the permanent magnet 35 can be controlled by the magnetic yoke 36, The magnetic flux density per se can be reduced.

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 (1) 에 자계를 인가하는 자계 인가용 자석 (30) 과 자속을 검출하는 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 구비하고 있고, 자계 인가용 자석 (30) 은, 자기 센서 소자 (45) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있다. 이 때문에, 자속 검출부 (40) 에 상하 방향으로 겹치는 위치에는 자계 인가용 자석 (30) 이 배치되어 있지 않다. 따라서, 자속 검출부 (40) 에 부착되려고 하는 자성 분말을 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 에 의해서 흡착할 수 있기 때문에, 자속 검출부에 대한 자성 분말의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 자기 센서 소자 (45) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 배치되어 있으므로, 자기 센서 소자 (45) 에 대해서는, 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 자계와 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 자계가 형성되기 때문에, 자기 센서 소자 (45) 에 대한 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영향과 자기 센서 소자 (45) 에 대한 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영향을 상쇄시킬 수 있다. 특히 본 형태에서는, 영구 자석 (35) 의 자계를 집자 요크 (36) 에 의해 제어하고 있기 때문에, 자기 센서 소자 (45) 주변의 자속 밀도 자체를 저감할 수 있다. 그 때문에, 자계 인가용 자석 (30) (자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32)) 이 자기 센서 소자 (45) 의 감도를 쉽게 저하시키지 않는다는 이점이 있다.As described above, the magnetic sensor device 20 of this embodiment includes the magnetic field applying magnet 30 for applying a magnetic field to the medium 1, and the magnetic sensor element 45 (magnetic flux detecting portion 40) And the magnetic field applying magnet 30 is provided on both sides of the magnetic sensor element 45 in the moving direction of the medium 1 with the first magnetic field applying magnet 31 and the second magnetic field applying magnet 32 As shown in Fig. Therefore, the magnetic field applying magnet 30 is not disposed at the position overlapping the magnetic flux detecting section 40 in the vertical direction. Therefore, since the magnetic powder to be attached to the magnetic flux detecting section 40 can be attracted by the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic-field applying magnet 32, the attachment of the magnetic powder to the magnetic- . Since the magnetic field applying first magnet 31 and the magnetic field applying second magnet 32 are disposed on both sides of the direction of movement of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 45, The magnetic field of the first magnet 31 for magnetic field application and the magnetic field of the second magnet 32 for magnetic field application are formed on both sides of the moving direction of the medium 1, The influence of the first magnet 31 for application and the influence of the second magnet 32 for magnetic field application to the magnetic sensor element 45 can be canceled. Particularly, in this embodiment, since the magnetic field of the permanent magnet 35 is controlled by the magnetic yoke 36, the magnetic flux density itself around the magnetic sensor element 45 can be reduced. Therefore, there is an advantage that the magnetic field applying magnet 30 (the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic-field applying magnet 32) does not easily lower the sensitivity of the magnetic sensor element 45.

또한, 집자 요크 (36) 를 형성했기 때문에, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 반발이나 끌어당김의 영향을 받지 않도록 할 수 있는 것과 함께, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 을 케이스체 등에 탑재할 때, 집자 요크 (36) 를 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 고정 등에 이용할 수 있다. 또한, 외부 자계의 영향을 쉽게 받지 않도록 시일드할 수도 있다.In addition, since the yoke 36 is formed, it is possible to prevent the magnetic field applying first magnet 31 and the magnetic field applying second magnet 32 from being affected by the repulsion and pulling, When the first yoke 36 and the second magnet 32 for applying a magnetic field are mounted on a case body or the like, It can be used for fixing. Further, it may be sealed so as not to be easily influenced by an external magnetic field.

[실시형태 4] [Embodiment 4]

도 11 은 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 자기 센서 장치 (20) 의 상세 구성을 나타내는 설명도로, 도 11(a), (b) 는, 자기 센서 장치 (20) 의 단면 구성을 나타내는 설명도, 및 자계 인가용 자석 (30) 이 형성하는 자계의 단면적 분포의 설명도이다. 또, 본 형태의 기본적인 구성은 실시형태 1 ∼ 3 과 동일하기 때문에, 공통되는 부분에는 동일 부호를 붙여 도시하고, 그것에 대한 설명을 생략한다.11A and 11B are explanatory diagrams showing a detailed configuration of the magnetic sensor device 20 according to the fourth embodiment of the present invention. Sectional area distribution of the magnetic field formed by the magnetic field applying magnets 30 shown in Figs. Since the basic configuration of this embodiment is the same as those of Embodiments 1 to 3, common portions are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 11(a) 에 나타내는 바와 같이 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에서도, 실시형태 1 ∼ 3 과 마찬가지로, 자계 인가용 자석 (30) 은 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있고, 화살표 X1 로 나타내는 매체 (1) 의 이동 방향을 따라서, 자계 인가용 제 1 자석 (31), 자기 센서 소자 (45) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 이 순서대로 배치되어 있다. 이 때문에, 자계 인가용 자석 (30) 과 자기 센서 소자 (45) 는 상하 방향으로 겹쳐져 있지 않다. 여기서, 매체 (1) 의 이동 방향으로 대향하는 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은 실시형태 1 과 같이, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 사이에 두고 다른 극이 대향하고 있는 구성, 혹은 실시형태 2 와 같이, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 사이에 두고 같은 극이 대향하고 있는 구성을 갖고 있다.11A, in the magnetic sensor device 20 of this embodiment, like the first to third embodiments, the magnetic field applying magnet 30 is provided on the magnetic sensor element 45 (the magnetic flux detecting section 40) Are arranged as magnetic field applying first magnets 31 and magnetic field applying second magnets 32 on both sides of the medium 1 in the moving direction and are arranged in the magnetic field The application first magnet 31, the magnetic sensor element 45 and the second magnet 32 for magnetic field application are arranged in this order. Therefore, the magnetic field applying magnet 30 and the magnetic sensor element 45 are not overlapped in the vertical direction. Here, the permanent magnets 35 of the first magnet 31 for magnetic field application and the permanent magnets 35 of the second magnetic field application magnetic field 32, which face each other in the moving direction of the medium 1, The magnetic sensor element 45 (magnetic flux detecting portion 40) is interposed between the magnetic sensor element 45 (magnetic flux detecting portion 40) and the other pole is opposite to each other, And the poles are opposed to each other.

이와 같이 구성한 자기 센서 장치 (20) 에 있어서도, 실시형태 3 과 마찬가지로, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 은 각각 영구 자석 (35) 과 집자 요크 (36) 를 갖고 있다. 본 형태에 있어서, 집자 요크 (36) 는, 영구 자석 (35) 의 착자면 (350) 과는 반대측의 면 (351) 측에 겹쳐 있고, 이러한 면 (351) 으로부터 자기 센서 소자 (45) 가 위치하는 측과는 반대측을 향하여 조금만 돌출되어 있다. 이와 같이 구성한 경우에도, 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이, 영구 자석 (35) 의 자계를 집자 요크 (36) 에 의해 제어할 수 있기 때문에, 자기 센서 소자 (45) 주변의 자속 밀도 자체를 저감할 수 있다. 그 때문에, 자계 인가용 자석 (30) (자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32)) 이 자기 센서 소자 (45) 의 감도를 쉽게 저하시키지 않는다는 이점이 있다. 또한, 집자 요크 (36) 는 돌출 치수는 작지만, 자기 센서 소자 (45) 가 위치하는 측과는 반대측을 향하여 돌출되어 있기 때문에, 집자 요크 (36) 가 돌출된 측 (자기 센서 소자 (45) 가 위치하는 측과는 반대측) 에 집자할 수 있다. 그리고, 집자 요크 (36) 를 형성했기 때문에, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 반발이나 끌어당김의 영향을 받지 않도록 할 수 있는 것과 함께, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 을 케이스체 등에 탑재할 때, 집자 요크 (36) 를 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 고정 등에 이용할 수 있다. 또한, 외부 자계의 영향을 쉽게 받지 않도록 시일드할 수도 있다.The magnetic field applying first magnet 31 and the magnetic field applying second magnet 32 are arranged such that the permanent magnets 35 and the yoke yokes 36 are in contact with each other, . In this embodiment, the magnetic yoke 36 overlaps the surface 351 side of the permanent magnet 35 opposite to the magnetized surface 350, and from the surface 351, the magnetic sensor element 45 is positioned As shown in Fig. 11 (b), since the magnetic field of the permanent magnet 35 can be controlled by the magnetic yoke 36, the magnetic flux density itself around the magnetic sensor element 45 can be reduced can do. Therefore, there is an advantage that the magnetic field applying magnet 30 (the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic-field applying magnet 32) does not easily lower the sensitivity of the magnetic sensor element 45. Since the magnetic yoke 36 is protruded toward the side opposite to the side on which the magnetic sensor element 45 is located, the side where the magnetic yoke 36 protrudes (the magnetic sensor element 45) On the opposite side to the side on which it is located). Since the yoke 36 is formed, it is possible to prevent the magnetic field applying first magnet 31 and the magnetic field applying second magnet 32 from being affected by repulsion or pulling, When the first yoke 36 and the second magnet 32 for applying a magnetic field are mounted on a case body or the like, It can be used for fixing. Further, it may be sealed so as not to be easily influenced by an external magnetic field.

[실시형태 5] [Embodiment 5]

도 12 는 본 발명의 실시형태 5 에 관련된 자기 센서 장치 (20) 의 상세 구성을 나타내는 설명도로, 도 12(a), (b) 는, 자기 센서 장치 (20) 의 단면 구성을 나타내는 설명도, 및 자계 인가용 자석 (30) 이 형성하는 자계의 단면적 분포의 설명도이다. 또, 본 형태의 기본적인 구성은 실시형태 1 ∼ 3 과 동일하기 때문에, 공통되는 부분에는 동일 부호를 붙여 도시하고, 그것에 대한 설명을 생략한다.12 (a) and 12 (b) are explanatory diagrams showing a cross-sectional configuration of the magnetic sensor device 20, and FIG. 12 is an explanatory view showing a detailed configuration of the magnetic sensor device 20 according to Embodiment 5 of the present invention. Sectional area distribution of the magnetic field formed by the magnetic field applying magnets 30 shown in Figs. Since the basic configuration of this embodiment is the same as those of Embodiments 1 to 3, common portions are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 12(a) 에 나타내는 바와 같이 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에서도, 실시형태 1, 2, 3 과 마찬가지로, 자계 인가용 자석 (30) 은 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향의 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있고, 화살표 X1 로 나타내는 매체 (1) 의 이동 방향을 따라서, 자계 인가용 제 1 자석 (31), 자기 센서 소자 (45) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 이 순서대로 배치되어 있다. 이 때문에, 자계 인가용 자석 (30) 과 자기 센서 소자 (45) 는 상하 방향으로 겹쳐져 있지 않다. 여기서, 매체 (1) 의 이동 방향으로 대향하는 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영구 자석 (35) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영구 자석 (35) 은 실시형태 1 과 같이, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 사이에 두고 다른 극이 대향하고 있는 구성, 혹은 실시형태 2 와 같이, 자기 센서 소자 (45) (자속 검출부 (40)) 를 사이에 두고 같은 극이 대향하고 있는 구성을 갖고 있다.12A, in the magnetic sensor device 20 of this embodiment, like the first, second, and third embodiments, the magnetic field applying magnet 30 has the magnetic sensor element 45 (the magnetic flux detecting portion 40) Are provided as magnetic field applying first magnets 31 and magnetic field applying second magnets 32 on both sides of the moving direction of the medium 1 with respect to the moving direction of the medium 1 indicated by the arrow X1 The first magnetic-field applying magnet 31, the magnetic sensor element 45 and the second magnetic-field applying magnet 32 are arranged in this order. Therefore, the magnetic field applying magnet 30 and the magnetic sensor element 45 are not overlapped in the vertical direction. Here, the permanent magnets 35 of the first magnet 31 for magnetic field application and the permanent magnets 35 of the second magnetic field application magnetic field 32, which face each other in the moving direction of the medium 1, The magnetic sensor element 45 (magnetic flux detecting portion 40) is interposed between the magnetic sensor element 45 (magnetic flux detecting portion 40) and the other pole is opposite to each other, And the poles are opposed to each other.

이와 같이 구성한 자기 센서 장치 (20) 에 있어서, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 은 각각 영구 자석 (35) 과 집자 요크 (36) 를 갖고 있으며, 본 형태에 있어서, 집자 요크 (36) 는, 영구 자석 (35) 의 착자면 (350) 과는 다른 면측에 겹쳐지는 중첩 부분 (361) 과, 중첩 부분 (361) 으로부터 연장되는 연재부 (362) 를 구비하고 있다. 보다 구체적으로는, 집자 요크 (36) 는, 영구 자석 (35) 의 착자면 (350) 에 인접하는 측면 중 자기 센서 소자 (45) 가 위치하는 측과는 반대측의 측면 (352) 에 겹쳐지는 중첩 부분 (361) 과, 중첩 부분 (361) 으로부터 착자면 (350) 이 위치하는 측과는 반대측으로 연장되는 연재부 (362) 를 구비하고 있다. 이 때문에, 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에서는, 영구 자석 (35) 의 자계를 집자 요크 (36) 에 의해 제어할 수 있기 때문에, 도 12(b) 에 나타내는 바와 같이, 자기 센서 소자 (45) 주변의 자속 밀도 자체를 저감할 수 있다. 그 때문에, 자계 인가용 자석 (30) (자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32)) 이 자기 센서 소자 (45) 의 감도를 쉽게 저하시키지 않는다는 이점이 있다. 그리고, 집자 요크 (36) 를 형성했기 때문에, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 반발이나 끌어당김의 영향을 받지 않도록 할 수 있는 것과 함께, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 을 케이스체 등에 탑재할 때, 집자 요크 (36) 를 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 고정 등에 이용할 수 있다. 또한, 외부 자계의 영향을 쉽게 받지 않도록 시일드할 수도 있다.In the magnetic sensor device 20 constructed as described above, the first magnetic field applying magnet 31 and the second magnetic field applying magnet 32 each have the permanent magnet 35 and the magnetic yoke 36, The yoke 36 has an overlapped portion 361 overlapping with the surface different from the magnetized surface 350 of the permanent magnet 35 and a extending portion 362 extending from the overlapping portion 361 . More specifically, the magnetic yoke 36 is superimposed on the side surface 352 opposite to the side on which the magnetic sensor element 45 is located in the side surface adjacent to the magnetized surface 350 of the permanent magnet 35 And a extending portion 362 extending from the overlapping portion 361 to the side opposite to the side on which the attracting surface 350 is located. Therefore, in the magnetic sensor device 20 of this embodiment, since the magnetic field of the permanent magnet 35 can be controlled by the magnetic yoke 36, as shown in Fig. 12 (b), the magnetic sensor element 45 The magnetic flux density per se can be reduced. Therefore, there is an advantage that the magnetic field applying magnet 30 (the first magnetic-field applying magnet 31 and the second magnetic-field applying magnet 32) does not easily lower the sensitivity of the magnetic sensor element 45. Since the yoke 36 is formed, it is possible to prevent the magnetic field applying first magnet 31 and the magnetic field applying second magnet 32 from being affected by repulsion or pulling, When the first yoke 36 and the second magnet 32 for applying a magnetic field are mounted on a case body or the like, It can be used for fixing. Further, it may be sealed so as not to be easily influenced by an external magnetic field.

(그 밖의 실시형태) (Other Embodiments)

상기 형태에서는, 매체 (1) 와 자기 센서 장치 (20) 를 상대 이동시키는 데에 있어서 매체 (1) 쪽을 이동시켰는데, 매체 (1) 가 고정되고 자기 센서 장치 (20) 가 이동하는 구성을 채용해도 된다. 또, 상기 형태에서는, 자계 인가용 자석 (30) 에 영구 자석을 사용했지만, 전자석을 사용해도 된다.In this embodiment, the medium 1 is moved relative to the medium 1 and the magnetic sensor device 20 while the medium 1 is fixed and the magnetic sensor device 20 is moved . In the above embodiment, the permanent magnet is used for the magnetic field applying magnet 30, but an electromagnet may be used.

1 … 매체
20 … 자기 센서 장치
30 … 자계 인가용 자석
31 … 자계 인가용 제 1 자석
32 … 자계 인가용 제 2 자석
35 … 영구 자석
36 … 집자 요크
41 … 센서 코어
42 … 검출 코일
43 … 바이어스 자계 발생용 여자 코일
44 … 차동용 자계 발생용 여자 코일
45 … 자기 센서 소자
60 … 신호 처리부
100 … 자기 패턴 검출 장치 One … media
20 ... Magnetic sensor device
30 ... Magnetic field-applied magnet
31 ... Magnetic field-applying first magnet
32 ... Second magnet for magnetic field application
35 ... Permanent magnet
36 ... Yoke yoke
41 ... Sensor core
42 ... Detection coil
43 ... Excitation coil for generating a bias magnetic field
44 ... Excitation coil for generating a magnetic field for a differential
45 ... Magnetic sensor element
60 ... The signal processor
100 ... Magnetic pattern detecting device

Claims

A magnetic sensor device for detecting magnetic characteristics from a medium which moves relative to each other,
A magnetic field applying magnet for applying a magnetic field to the medium, and a magnetic flux detecting section for detecting the magnetic flux,
Wherein the magnetic field applying magnet is arranged on both sides of the medium moving direction with respect to the magnetic flux detecting section as a first magnetic field applying magnet and a second magnetic field applying magnet,
The first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying magnet each include a permanent magnet for magnetizing the medium,
In the first magnetic field applying magnet and the second magnetic field applying magnet, a magnetic pickup yoke is arranged with respect to the permanent magnet,
Wherein the permanent magnet is disposed so as to overlap with a surface different from a surface to be magnetized of the permanent magnet with respect to the medium,
Characterized in that the magnetic yoke is overlapped on a surface side opposite to the magnetizing surface and protrudes from a surface opposite to the magnetizing surface to a side opposite to a side on which the magnetic sensor element is located, Device.

The method according to claim 1,
Wherein the magnetic field applying magnet magnetizes the medium,
Wherein the magnetic flux detecting unit detects a magnetic flux in a state where a bias magnetic field is applied to the medium after magnetization.

3. The method of claim 2,
Wherein the bias magnetic field is an alternating magnetic field.

3. The method of claim 2,
Characterized in that the magnetic flux detecting section has a sensor core, a magnetic field generating coil wound around the sensor core to generate the bias magnetic field, and a magnetic sensor element provided with a detection coil wound around the sensor core Sensor device.

3. The method of claim 2,
Wherein the magnetic field applying first magnet and the magnetic field applying second magnet generate a magnetic flux capable of saturating the medium.

The method according to claim 1,
Wherein the permanent magnets of the magnetic field applying first magnets and the permanent magnets of the magnetic field applying second magnets face each other with the magnetic flux detecting portion interposed therebetween.

The method according to claim 1,
Wherein the permanent magnets of the magnetic field applying first magnets and the permanent magnets of the magnetic field applying second magnets are opposed to each other with the magnetic flux detecting portion interposed therebetween.

The method according to claim 1,
Wherein the magnetic flux detecting portion is disposed at a position where the magnetic field of the first magnetic field applying magnet and the magnetic field of the second magnetic field applying portion are neutralized.

The method according to claim 1,
Wherein the magnetic collecting yoke has a extending portion extending from a position overlapping with the permanent magnet to a side opposite to a side where the fitting surface is located.

The method according to claim 1,
Wherein the magnet yoke has a superposed portion overlapping a surface side opposite to the magnetized surface and a extending portion extending from a side opposite to the side where the magnetized surface is located from the superposed portion,
Wherein the extending portion extends from an end portion of the overlapped portion opposite to the side on which the magnetic sensor element is located.

The method according to claim 1,
Wherein the magnetic yoke includes an overlapping portion overlapping a side surface of the side surface adjacent to the magnetizing surface opposite to the side on which the magnetic sensor element is disposed and an extending portion extending from the overlapping portion opposite to the side on which the magnetizing surface is located, Wherein the magnetic sensor unit is provided with a serial portion.

5. The method of claim 4,
Wherein the magnetic sensor element includes a differential magnetic field generating excitation coil wound on the sensor core in a direction opposite to the bias magnetic field generating excitation coil.

5. The method of claim 4,
Wherein the sensor core includes a body part wound with the detection coil and a protruding part protruding from the body part to the side where the medium is located,
And the bias magnetic field generating exciting coil is wound on the protruding portion.

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