KR20110091442A - Magnetic sensor device - Google Patents

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KR20110091442A
KR20110091442A KR1020110004547A KR20110004547A KR20110091442A KR 20110091442 A KR20110091442 A KR 20110091442A KR 1020110004547 A KR1020110004547 A KR 1020110004547A KR 20110004547 A KR20110004547 A KR 20110004547A KR 20110091442 A KR20110091442 A KR 20110091442A
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쇼고 모모세
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니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A magnetic sensor device is provided to separate a plurality of protrusions for collecting magnetic fields which are protruded toward a medium moving route from a moving object, thereby detecting a magnetic feature. CONSTITUTION: A magnetic sensor element(40) is protruded toward a medium moving route from a moving object(42) which is expanded in the width direction of the magnetic sensor element. The magnetic sensor element includes a sensor core(41) with a plurality of protrusions for collecting magnetic fields. The magnetic sensor element includes an excitation coil(48). The magnetic sensor element includes a detection coil wound on the protrusions.

Description

자기 센서 장치{MAGNETIC SENSOR DEVICE}Magnetic Sensor Device {MAGNETIC SENSOR DEVICE}

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 magnetic properties of a medium such as an object on which a magnetic material is mounted or a medium such as a banknote printed by magnetic ink.

자성체가 장착된 카드 등의 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 자기 센서 소자를 구비하고 있다 (특허문헌 1 참조).In detecting magnetic characteristics such as an object such as a card on which a magnetic material is mounted or a bill printed by magnetic ink, a magnetic sensor device is provided at a position in the middle of a medium conveying path, and the magnetic sensor device is a magnetic sensor element. It is provided (refer patent document 1).

이러한 특허문헌 1 에 기재된 자기 센서 장치에 있어서 자기 센서 소자는, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 센서 코어 (91) 에 대하여 코일 (93, 94) 이 권회된 구조를 갖고 있다. 센서 코어 (91) 에서는, 자기 센서 소자 (90) 의 폭방향 (W90) 으로 연장되는 동체부 (910) 로부터 복수의 돌출부 (911 ∼ 916) 가 매체 (1) 의 매체 이동로 (11) 측 및 그 반대측을 향하여 돌출되어 있고, 매체 (1) 의 매체 이동로 (11) 측을 향하여 돌출된 3 장의 돌출부 (911 ∼ 913) 중, 폭방향 (W90) 의 중앙에 위치하는 돌출부 (912) 에 코일 (93) 이 여자용 코일로서 권회되어 있다. 또한, 매체 (1) 의 매체 이동로 (11) 측과는 반대측을 향하여 돌출된 3 장의 돌출부 (914 ∼ 916) 중, 폭방향 (W90) 의 중앙에 위치하는 돌출부 (915) 에 코일 (94) 이 차동 검출용 코일로서 권회되어 있다. 여기서, 자기 센서 소자 (90) 는, 폭방향 (W90) 이 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 을 향하여 배치되어 있고, 폭방향 (W90) 및 돌출부 (911 ∼ 916) 가 돌출되는 높이 방향 (V90) 의 쌍방에 대하여 직교하는 두께 방향 (T90) 은, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y) 을 향하고 있다. 또한, 자기 센서 소자 (90) 는 매체 폭방향 (Y) 으로 복수 배열되어 있어, 매체 (1) 의 이동에 수반하여 매체 (1) 의 전체로부터 자기 특성을 검출할 수 있다.In the magnetic sensor device described in Patent Document 1, the magnetic sensor element has a structure in which coils 93 and 94 are wound around the sensor core 91 as shown in FIG. 11 (a). In the sensor core 91, a plurality of protrusions 911 to 916 extend from the body portion 910 extending in the width direction W90 of the magnetic sensor element 90 to the medium movement path 11 side of the medium 1, and A coil is provided on the projection 912 located at the center of the width direction W90 among the three projections 911 to 913 which protrude toward the opposite side and protrude toward the medium movement path 11 side of the medium 1. (93) This coil is wound as an excitation coil. In addition, of the three protrusions 914 to 916 protruding toward the opposite side to the medium movement path 11 side of the medium 1, the coil 94 is provided at the protrusion 915 located in the center of the width direction W90. It is wound as this differential detection coil. Here, in the magnetic sensor element 90, the width direction W90 is disposed toward the movement direction X of the medium 1, and the height direction in which the width direction W90 and the projections 911 to 916 protrude ( The thickness direction T90 orthogonal to both of V90 faces the medium width direction Y orthogonal to the movement direction X of the medium 1. Moreover, the magnetic sensor element 90 is arranged in multiple numbers in the medium width direction Y, and can detect a magnetic characteristic from the whole of the medium 1 with movement of the medium 1.

일본 공개특허공보 2007-241653호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-241653

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 자기 센서 소자 (90) 에서는, 폭방향 (W90) 의 양단 (매체 (1) 의 이동 방향 (X) 의 양단) 에 위치하는 돌출부 (911, 913) 사이에 생성된 자속의 변화를 폭방향 (W90) 의 중앙에 위치하는 돌출부 (912, 915) 에 권회된 코일 (93, 94) 에 의해 검출하기 때문에, 두께 방향 (T90) (매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y)) 에 있어서의 감도 분포에서는, 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이 센서 코어 (91) 가 존재하는 영역에서는 높지만, 자기 센서 소자 (90) 로부터 두께 방향 (T90) (매체 폭방향 (Y)) 으로 약간만 어긋난 것만으로도 감도가 급격히 저하되게 된다. 이 때문에, 자기 센서 소자 (90) 를 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로 복수 배열하면, 2 개의 자기 센서 소자 (90) 사이에 끼인 영역에서는 감도가 급격히 저하되어 버린다. 그 때문에, 매체 (1) 에 부가된 자성 영역 (1a) 의 폭이 좁은 경우, 매체 (1) 가 매체 폭방향 (Y) 으로 어긋나서 자기 센서 소자 (90) 사이를 통과하면, 매체 (1) 의 자기 특성을 검출할 수 없게 되는 등의 문제점이 있다.However, in the magnetic sensor element 90 described in Patent Literature 1, the magnetic flux generated between the projections 911 and 913 located at both ends of the width direction W90 (both ends of the movement direction X of the medium 1). Is detected by the coils 93 and 94 wound on the projections 912 and 915 located in the center of the width direction W90, and therefore the thickness direction T90 (the moving direction X of the medium 1). In the sensitivity distribution in the medium width direction Y orthogonal to, as shown in FIG. 11 (b), although it is high in the area where the sensor core 91 exists, it is the thickness direction T90 from the magnetic sensor element 90. ) Even if only a slight shift is made in the (media width direction (Y)), the sensitivity decreases rapidly. For this reason, when a plurality of magnetic sensor elements 90 are arranged in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1, the sensitivity is high in the region sandwiched between the two magnetic sensor elements 90. It will fall rapidly. Therefore, when the width | variety of the magnetic area | region 1a added to the medium 1 is narrow, when the medium 1 shifts in the medium width direction Y, and passes between the magnetic sensor elements 90, the medium 1 There is a problem such as that the magnetic properties of the unit cannot be detected.

이상의 문제점을 감안하여 본 발명의 과제는, 자기 센서 장치에 있어서 매체의 이동 방향과 직교하는 매체 폭방향으로의 검출 범위를 확대할 수 있는 자기 센서 장치를 제공하는 것에 있다.In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor device capable of expanding a detection range in a medium width direction orthogonal to a moving direction of a medium in a magnetic sensor device.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은, 상대 이동하는 매체의 자기 특성을 검출하는 자기 센서 소자를 구비한 자기 센서 장치로서, 상기 자기 센서 소자는, 그 자기 센서 소자의 폭방향으로 연장되는 동체부로부터 상기 매체의 매체 이동로측을 향하여 돌출되어 상기 폭방향으로 서로 이간되는 복수의 집자 (集磁) 용 돌출부를 구비한 센서 코어와, 상기 동체부에 권회된 여자 코일과, 상기 복수의 집자용 돌출부의 각각에 권회된 검출 코일을 구비하고, 상기 자기 센서 소자는, 상기 폭방향 및 상기 집자용 돌출부의 돌출 방향의 쌍방에 대하여 직교하는 두께 방향이 상기 매체의 이동 방향을 향하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, this invention is a magnetic sensor apparatus provided with the magnetic sensor element which detects the magnetic characteristic of a relatively moving medium, The said magnetic sensor element is a body part extended in the width direction of the magnetic sensor element. A sensor core having a plurality of dust collector protrusions projecting toward the medium moving path side of the medium and spaced apart from each other in the width direction, an excitation coil wound around the body portion, and the plurality of dust collector protrusions A detection coil wound around each of the magnetic sensor elements, wherein the magnetic sensor element is disposed so that a thickness direction orthogonal to both the width direction and the projecting direction of the projecting portion for the dust collector is directed toward the movement direction of the medium. It is done.

본 발명에 있어서, 자기 센서 소자의 센서 코어에서는, 폭방향으로 연장되는 동체부로부터 매체의 매체 이동로측을 향하여 돌출된 복수의 집자용 돌출부가 폭방향으로 서로 이간되어 있고, 이러한 복수의 집자용 돌출부에는 검출 코일이 권회되며, 동체부에는 여자 코일이 권회되어 있다. 이 때문에, 여자 코일에 통전시키면 집자용 돌출부 주변에 자속이 형성되기 때문에, 이러한 자속의 변화를 집자용 돌출부에 권회된 검출 코일을 통해서 검출하면, 매체의 투자율 등의 자기 특성을 검출할 수 있다. 여기서, 자기 센서 소자는 두께 방향이 매체의 이동 방향을 향하도록 배치되어 있고, 집자용 돌출부 및 검출 코일은 매체의 이동 방향에 대하여 직교하는 매체 폭방향으로 이간되는 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 자기 센서 소자는, 센서 코어가 존재하는 영역 및 센서 코어가 존재하는 영역으로부터 폭방향 (매체의 이동 방향에 대하여 직교하는 매체 폭방향) 으로 어긋난 위치에 걸쳐 대략 동등한 감도를 가져, 매체의 이동 방향과 직교하는 매체 폭방향으로의 검출 범위가 넓다.In the present invention, in the sensor core of the magnetic sensor element, a plurality of collector projections protruding from the body portion extending in the width direction toward the medium moving path side of the medium are spaced apart from each other in the width direction. A detection coil is wound by the protrusion part, and an exciting coil is wound by the trunk | drum. For this reason, when the energizing coil is energized, magnetic flux is formed around the dust collector protrusion. When such magnetic flux change is detected through the detection coil wound around the dust collector protrusion, magnetic properties such as permeability of the medium can be detected. Here, the magnetic sensor element is disposed so that the thickness direction thereof faces the moving direction of the medium, and the dust collector protrusion and the detection coil are formed at positions separated from the medium width direction perpendicular to the moving direction of the medium. For this reason, the magnetic sensor element has a substantially equivalent sensitivity over the position shifted from the region where the sensor core is present and the region where the sensor core is present in the width direction (the medium width direction orthogonal to the moving direction of the medium). The detection range in the medium width direction orthogonal to the moving direction is wide.

본 발명은, 상기 센서 코어의 상기 폭방향의 치수가 상기 두께 방향의 치수보다 큰 경우에 적용하면, 보다 효과적이다. 본 발명에 의하면, 센서 코어의 폭방향은 매체의 이동 방향에 대하여 직교하는 매체 폭방향이기 때문에, 센서 코어의 두께 방향의 치수가 작아져도 매체의 이동 방향과 직교하는 매체 폭방향으로의 검출 범위가 넓다.The present invention is more effective when applied when the dimension in the width direction of the sensor core is larger than the dimension in the thickness direction. According to the present invention, since the width direction of the sensor core is a medium width direction orthogonal to the moving direction of the medium, the detection range in the medium width direction orthogonal to the moving direction of the medium is reduced even if the dimension in the thickness direction of the sensor core is small. wide.

본 발명에 있어서 상기 자기 센서 소자는, 상기 매체의 이동 방향에 대하여 교차하는 방향으로 복수 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 매체 폭방향에 있어서 집자용 돌출부 및 검출 코일이 복수 배열된 구조가 되기 때문에, 매체 폭방향 전체에 걸쳐서 동등한 감도를 실현할 수 있다.In the present invention, it is preferable that a plurality of the magnetic sensor elements are arranged in a direction crossing with the moving direction of the medium. In such a configuration, a structure in which a plurality of collector projections and detection coils are arranged in the medium width direction can achieve the same sensitivity over the entire medium width direction.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 돌출부의 각각에 권회된 상기 검출 코일은, 직렬로 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 복수의 집자용 돌출부의 각각에 권회된 검출 코일에서의 검출 결과가 합계된 출력을 얻을 수 있기 때문에, 감도를 향상시킬 수 있다.In this invention, it is preferable that the said detection coil wound by each of the said some protrusion part is electrically connected in series. In such a configuration, since the output obtained by adding up the detection results in the detection coil wound around each of the plurality of collector protrusions can be obtained, the sensitivity can be improved.

본 발명에 있어서, 상기 여자 코일은, 상기 폭방향으로 이웃하는 2 개의 상기 집자용 돌출부 사이에 끼인 부분에 권회되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 집자용 돌출부의 수가 몇 개라도, 폭방향으로 이웃하는 2 개의 집자용 돌출부 사이에 자속을 형성할 수 있다.In this invention, it is preferable that the said exciting coil is wound by the part pinched | interposed between the two said protrusions for dust collectors which adjoin the said width direction. If comprised in this way, even if the number of protrusions for a dust collector is small, a magnetic flux can be formed between the two dust collector protrusions which adjoin in the width direction.

본 발명에 있어서, 상기 집자용 돌출부는, 3 개 이상 형성되어 있고, 당해 3 개 이상의 집자용 돌출부 중, 상기 폭방향의 양단부에 위치하는 집자용 돌출부에 권회된 상기 검출 코일은, 다른 집자용 돌출부에 권회된 상기 검출 코일에 비하여 권회수가 많은 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 폭방향의 양단부와 같은 자속 밀도가 낮은 부분에서의 감도를 높일 수 있기 때문에, 자기 센서 소자의 폭방향에 있어서의 검출 감도를 동등하게 할 수 있다.In the present invention, three or more of the dust collector protrusions are formed, and among the three or more dust collector protrusions, the detection coil wound around the dust collector protrusions located at both ends in the width direction is another dust collector protrusion. It is preferable that the number of turns be larger than that of the detection coil wound in. In such a configuration, the sensitivity at a portion having a low magnetic flux density, such as both ends in the width direction, can be increased, so that the detection sensitivity in the width direction of the magnetic sensor element can be made equal.

이 경우, 상기 3 개 이상의 집자용 돌출부 중 상기 폭방향의 양단부에 위치하는 집자용 돌출부는, 다른 집자용 돌출부에 비하여 가는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 폭방향의 양단부에 위치하는 집자용 돌출부에 권회된 검출 코일에 관해서는, 다른 집자용 돌출부에 권회된 검출 코일에 비하여 권회수를 많게 할 수 있다.In this case, it is preferable that the dust collector protrusions located at both ends of the width direction among the three or more dust collector protrusions are thinner than the other dust collector protrusions. With such a configuration, the number of turns of the detection coil wound around the dust collector protrusions located at both ends in the width direction can be increased compared to the detection coil wound around the dust collector protrusions.

본 발명에 있어서, 상기 센서 코어는, 상기 동체부로부터 상기 집자용 돌출부와는 반대측으로 돌출된 돌출부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 여자 코일로부터 봤을 때의 자기 저항을 저감할 수 있다. 따라서 동일한 전류를 흘렸을 때에 발생하는 자속을 증대시킬 수 있기 때문에, 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 센서 코어를 포화시키는 플럭스 게이트 방식을 채용하였을 때, 구동 전류를 적게 할 수 있기 때문에, 소비 전류나 발열을 저감할 수 있다. 또한, 돌출부에 차동용 코일을 권회시켜 두면, 검출 코일에서의 검출 결과와 차동용 코일에서의 검출 결과의 차동을 이용하여 매체의 자기 특성을 검출할 수 있다. 따라서, 온도 변화 등과 같은 외란을 보상할 수 있다.In this invention, it is preferable that the said sensor core is provided with the protrusion part which protruded from the said trunk | drum part to the opposite side to the said dust collector protrusion part. If comprised in this way, the magnetic resistance seen from an exciting coil can be reduced. Therefore, the magnetic flux generated when the same current flows can be increased, so that the sensitivity can be improved. In addition, when the flux gate method of saturating the sensor core is adopted, the driving current can be reduced, so that current consumption and heat generation can be reduced. When the differential coil is wound around the protrusion, the magnetic characteristics of the medium can be detected using the differential of the detection result in the detection coil and the detection result in the differential coil. Therefore, disturbance such as temperature change can be compensated.

본 발명에 있어서, 상기 센서 코어는, 아모르퍼스 자성 재료층과, 그 아모르퍼스 자성 재료층을 양면측에서 사이에 끼우는 비자성의 기판을 구비하고 있는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 센서 코어를 사용하면, 얇은 센서 코어를 제공할 수 있기 때문에, 매체의 이동 방향에서의 해상도를 향상시킬 수 있다.In this invention, the said sensor core can employ | adopt the structure provided with the amorphous magnetic material layer and the nonmagnetic board | substrate which sandwiches the amorphous magnetic material layer from both sides. By using such a sensor core, since a thin sensor core can be provided, the resolution in the moving direction of a medium can be improved.

본 발명에 있어서, 상기 집자용 돌출부의 수가 짝수일 때, 이웃하는 자기 센서 소자의 사이에서는, 상기 여자 코일의 권회 방향이 일치하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 집자용 돌출부의 수가 홀수일 때, 이웃하는 자기 센서 소자의 사이에서는, 상기 여자 코일의 권회 방향을 반대로 하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 복수의 자기 센서 소자의 각각의 여자 코일에 대하여 공통되는 여자 전류를 공급하는 경우, 이웃하는 자기 센서 소자 사이에 있어서 서로 이웃하는 집자용 돌출부의 자극 (磁極) 이 반대가 되기 때문에, 이웃하는 자기 센서 소자 사이에 자속을 발생시킬 수 있다.In the present invention, it is preferable that the winding direction of the excitation coil coincides between neighboring magnetic sensor elements when the number of the protrusions for the collector is even. Moreover, in this invention, when the number of the said protrusions for a dust collector is odd, it is preferable to reverse the winding direction of the said exciting coil between adjacent magnetic sensor elements. In such a configuration, when a common excitation current is supplied to each of the excitation coils of the plurality of magnetic sensor elements, the magnetic poles of the neighboring house protrusions are reversed among the neighboring magnetic sensor elements. The magnetic flux can be generated between neighboring magnetic sensor elements.

본 발명에 있어서, 상기 돌출부에는 차동용 코일이 권회된 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 검출 코일에서의 검출 결과와 차동용 코일에서의 검출 결과와의 차동을 이용하여 매체의 자기 특성을 검출할 수 있기 때문에, 온도 변화 등의 외란을 보상할 수 있다.In the present invention, it is preferable that a differential coil is wound around the protrusion. With this arrangement, the magnetic characteristics of the medium can be detected by using a differential between the detection result in the detection coil and the detection result in the differential coil, so that disturbances such as temperature changes can be compensated for.

본 발명에 있어서, 상기 집자용 돌출부, 상기 검출 코일, 상기 여자 코일의 수는, In the present invention, the number of the dust collector protrusion, the detection coil and the excitation coil,

집자용 돌출부의 수 = 검출 코일의 수Number of protrusions for the collector = number of detection coils

여자 코일의 수 = 집자용 돌출부의 수－1 Number of exciting coils = number of protrusions for collectors-1

의 관계를 만족하고 있는 것이 바람직하다.It is desirable to satisfy the relationship.

본 발명에 있어서, 자기 센서 소자의 센서 코어에서는, 폭방향으로 연장되는 동체부로부터 매체의 매체 이동로측을 향하여 돌출된 복수의 집자용 돌출부가 폭방향으로 서로 이간되어 있고, 이러한 복수의 집자용 돌출부에는 검출 코일이 권회되며, 동체부에는 여자 코일이 권회되어 있다. 이 때문에, 여자 코일에 통전시키면 집자용 돌출부 주변에 자속이 형성되기 때문에, 이러한 자속의 변화를 집자용 돌출부에 권회된 검출 코일을 통해서 검출하면, 매체의 투자율 등의 자기 특성을 검출할 수 있다. 여기서, 자기 센서 소자는 두께 방향이 매체의 이동 방향을 향하도록 배치되어 있고, 집자용 돌출부 및 검출 코일은 매체의 이동 방향에 대하여 직교하는 매체 폭방향으로 이간되는 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 자기 센서 소자는, 센서 코어가 존재하는 영역으로부터 폭방향 (매체의 이동 방향에 대하여 직교하는 매체 폭방향) 으로 어긋난 위치에 걸쳐서도 대략 동등한 감도를 가져, 매체의 이동 방향과 직교하는 매체 폭방향으로의 검출 범위가 넓다.In the present invention, in the sensor core of the magnetic sensor element, a plurality of collector projections protruding from the body portion extending in the width direction toward the medium moving path side of the medium are spaced apart from each other in the width direction. A detection coil is wound by the protrusion part, and an exciting coil is wound by the trunk | drum. For this reason, when the energizing coil is energized, magnetic flux is formed around the dust collector protrusion. When such magnetic flux change is detected through the detection coil wound around the dust collector protrusion, magnetic properties such as permeability of the medium can be detected. Here, the magnetic sensor element is disposed so that the thickness direction thereof faces the moving direction of the medium, and the dust collector protrusion and the detection coil are formed at positions separated from the medium width direction perpendicular to the moving direction of the medium. For this reason, the magnetic sensor element has a substantially equivalent sensitivity even over a position shifted from the region where the sensor core is present in the width direction (the medium width direction orthogonal to the moving direction of the medium), and is a medium perpendicular to the moving direction of the medium. The detection range in the width direction is wide.

도 1 은 본 발명을 적용한 자기 센서 장치를 구비한 자기 패턴 검출 장치의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2 는 본 발명을 적용한 자기 센서 장치의 설명도이다.
도 3 은 본 발명을 적용한 자기 센서 장치에 사용한 자기 센서 소자의 설명도이다.
도 4 는 본 발명을 적용한 자기 센서 장치의 자기 센서 소자에 사용한 센서 코어의 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 5 는 본 발명을 적용한 자기 센서 장치의 신호 처리계의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6 은 본 발명을 적용한 자기 센서 장치에 있어서 자기가 검출되는 매체에 형성되는 각종 자기 잉크의 특성 등을 나타내는 설명도이다.
도 7 은 본 발명을 적용한 자기 패턴 검출 장치에 있어서 종류가 상이한 자기 패턴이 형성된 매체로부터 자기 패턴의 유무를 검출하는 원리를 나타내는 설명도이다.
도 8 은 본 발명을 적용한 자기 패턴 검출 장치를 사용하여, 종류가 상이한 매체로부터 자기 패턴을 검출한 결과를 나타내는 설명도이다.
도 9 는 본 발명을 적용한 별도 실시형태에 관련된 자기 센서 장치에 사용한 자기 센서 소자의 설명도이다.
도 10 은 본 발명을 적용한 또 다른 별도 실시형태에 관련된 자기 센서 장치에 사용한 자기 센서 소자의 설명도이다.
도 11 은 종래의 자기 센서 장치의 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the structure of the magnetic pattern detection apparatus provided with the magnetic sensor apparatus which applied this invention.
2 is an explanatory diagram of a magnetic sensor device to which the present invention is applied.
It is explanatory drawing of the magnetic sensor element used for the magnetic sensor apparatus which applied this invention.
It is explanatory drawing which shows the structural example of the sensor core used for the magnetic sensor element of the magnetic sensor apparatus to which this invention is applied.
5 is a block diagram showing the configuration of a signal processing system of the magnetic sensor device to which the present invention is applied.
Fig. 6 is an explanatory diagram showing the characteristics and the like of various magnetic inks formed on a medium in which magnetism is detected in the magnetic sensor device to which the present invention is applied.
7 is an explanatory diagram showing a principle of detecting the presence or absence of a magnetic pattern from a medium on which a magnetic pattern having a different kind is formed in the magnetic pattern detection device to which the present invention is applied.
8 is an explanatory diagram showing a result of detecting a magnetic pattern from a medium of different types using the magnetic pattern detection device to which the present invention is applied.
It is explanatory drawing of the magnetic sensor element used for the magnetic sensor apparatus which concerns on another embodiment to which this invention is applied.
It is explanatory drawing of the magnetic sensor element used for the magnetic sensor apparatus which concerns on further another embodiment to which this invention is applied.
11 is an explanatory diagram of a conventional magnetic sensor device.

발명을 실시하기 위한 형태DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 또한, 본 발명에서는, 자기 센서 소자 (40) 에 있어서, 센서 코어 (41) 의 동체부 (42) 가 연장되어 있는 방향 및 집자용 돌출부 (43) 가 이간되어 있는 방향을 자기 센서 소자 (40) 및 센서 코어 (41) 의 폭방향 (W40) 으로 하고, 집자용 돌출부 (43) 가 돌출되어 있는 방향을 자기 센서 소자 (40) 및 센서 코어 (41) 의 높이 방향 (V40) 으로 하며, 폭방향 (W40) 및 높이 방향 (V40) 의 쌍방에 대하여 직교하는 방향을 자기 센서 소자 (40) 및 센서 코어 (41) 의 두께 방향 (T40) 으로 하고 있다. 또한, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 2 방향 중, 매체 (1) 의 폭방향을 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로 하고 있다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the present invention, in the magnetic sensor element 40, the magnetic sensor element 40 is a direction in which the body portion 42 of the sensor core 41 extends and the direction in which the projection protrusion 43 is separated. And the width direction W40 of the sensor core 41, and the direction in which the projecting protrusion 43 protrudes is the height direction V40 of the magnetic sensor element 40 and the sensor core 41, and the width direction A direction orthogonal to both the W40 and the height direction V40 is used as the thickness direction T40 of the magnetic sensor element 40 and the sensor core 41. Moreover, the width direction of the medium 1 is made into the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1 among the two directions orthogonal to the moving direction X of the medium 1.

(전체 구성) (Overall configuration)

도 1 은 본 발명을 적용한 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 THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows the structure of the magnetic pattern detection apparatus provided with the magnetic sensor apparatus which applied this invention, FIG.1 (a), (b) is explanatory drawing which shows typically the principal structure of a magnetic pattern detection apparatus, It is explanatory drawing which shows a cross-sectional structure typically.

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 이동로 (11) 를 따라서 이동시키는 반송 장치 (10) 와, 이 반송 장치 (10) 에 의한 매체 이동로 (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 이동로 (11) 의 하방에 배치되어 있지만, 매체 이동로 (11) 의 상방에 배치되는 경우도 있다. 어느 경우에서도, 자기 센서 장치 (20) 는 센서면 (21) 이 매체 이동로 (11) 를 향하도록 배치된다.The magnetic pattern detection apparatus 100 shown in FIG. 1 is a device which detects magnetism from the media 1 such as banknotes and securities, and determines the authenticity and the type of the sheet. The magnetism is detected from the medium 1 at the intermediate position of the conveying apparatus 10 which moves the shape medium 1 along the medium moving path 11, and the medium moving path 11 by this conveying apparatus 10. FIG. The magnetic sensor device 20 is provided. In this embodiment, the roller and the guide are made of a nonmagnetic material such as aluminum. In this embodiment, although the magnetic sensor apparatus 20 is arrange | positioned under the media movement path 11, it may be arrange | positioned above the media movement path 11 in some cases. In any case, the magnetic sensor device 20 is disposed so that the sensor surface 21 faces the medium movement path 11.

본 형태에 있어서, 매체 (1) 에는, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 으로 연장되는 가는 폭의 자성 영역 (1a) 에 자기 잉크에 의해 자기 패턴이 부여되어 있고, 이러한 자기 패턴은, 잔류 자속 밀도 (Br) 및 투자율 (μ) 이 상이한 복수 종류의 자기 잉크에 의해 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 this embodiment, the magnetic pattern is applied to the medium 1 by the magnetic ink in the narrow magnetic region 1a extending in the moving direction X of the medium 1, and the magnetic pattern remains. The magnetic flux density Br and the magnetic permeability mu are formed of a plurality of kinds of magnetic inks different from each other. For example, in the medium 1, a first magnetic pattern printed by a magnetic ink containing a hard material and a second magnetic pattern printed by a magnetic ink containing a soft material are formed. Therefore, the magnetic pattern detection apparatus 100 of this 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 addition, in this embodiment, the magnetic sensor apparatus 20 for detecting such two types of magnetic patterns is common. Therefore, the magnetic pattern detection apparatus 100 of this embodiment has the following structure. In addition, like a magnetic material used for a magnet, a hard material is a magnetic material that has a high hysteresis and a high residual magnetic flux density and is easily magnetized when a magnetic field is applied from the outside. In contrast, the soft material is a magnetic material that has a low hysteresis and a low residual magnetic flux density, such as a core material of a motor or a magnetic head, and is not easily magnetized.

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

도 2 는 본 발명을 적용한 자기 센서 장치 (20) 의 설명도로, 도 2(a), (b), (c) 는, 자기 센서 장치 (20) 에 있어서의 자기 센서 소자 등의 레이아웃을 나타내는 설명도, 자기 센서 소자의 방향을 나타내는 설명도, 및 2 개의 자기 센서 소자를 폭방향에 배열한 경우의 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 에 있어서의 감도 분포를 나타내는 설명도이다.2 is an explanatory diagram of a magnetic sensor device 20 to which the present invention is applied, and FIGS. 2A, 2B, and 2C show a layout of a magnetic sensor element and the like in the magnetic sensor device 20. Explanatory drawing which shows the direction of a magnetic sensor element, and the sensitivity distribution in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1 when two magnetic sensor elements are arrange | positioned in the width direction. It is explanatory drawing which shows.

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 자기 센서 소자 (40) 와, 자계 인가용 자석 (30) 및 자기 센서 소자 (40) 를 덮는 비자성 케이스 (25) 를 구비하고 있다. 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 이동로 (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.As shown in Fig. 1 and Fig. 2 (a), in the magnetic pattern detection device 100 of the present embodiment, the magnetic sensor device 20 includes a magnet 30 for applying a magnetic field to the medium 1 and a magnet 30 for applying a magnetic field. Nonmagnetic covering the magnetic sensor element 40 for detecting the magnetic flux in the state in which the bias magnetic field is applied to the medium 1 after applying the magnetic field, the magnet 30 for applying the magnetic field, and the magnetic sensor element 40. The case 25 is provided. The magnetic sensor device 20 includes a sensor surface 21 constituting substantially the same plane as the medium movement path 11, and a slope portion 22 connected to both sides of the movement direction of the medium 1 with respect to the sensor surface 21. , 23), and this shape is defined by the shape of the case 25. In this embodiment, since the slopes 22 and 23 are formed, there is an advantage that the medium 1 is hardly caught.

자기 센서 장치 (20) 는 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 교차하는 방향으로 연장되어 있고, 자계 인가용 자석 (30) 및 자기 센서 소자 (40) 는 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 교차하는 방향으로 복수 배열되어 있다. 본 형태에 있어서 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 교차하는 방향 중 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로 연장되어 있고, 자계 인가용 자석 (30) 및 자기 센서 소자 (40) 는 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로 복수 배열되어 있다.The magnetic sensor device 20 extends in a direction intersecting with the moving direction X of the medium 1, and the magnet 30 for applying magnetic field and the magnetic sensor element 40 have a moving direction X of the medium 1. It is arranged in multiple directions in the direction intersecting with). In this embodiment, the magnetic sensor device 20 extends in the medium width direction Y that is orthogonal to the movement direction X among the directions intersecting with the movement direction X of the medium 1, and has a magnet for applying magnetic field. 30 and the magnetic sensor element 40 are arranged in multiple numbers in the medium width direction Y orthogonal to the movement direction X. As shown in FIG.

본 형태에 있어서 자계 인가용 자석 (30) 은, 자기 센서 소자 (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 (40) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 이 순서대로 배치되어 있다. 또한, 화살표 X2 로 나타내는 매체 (1) 의 이동 방향을 따라서, 자계 인가용 제 2 자석 (32), 자기 센서 소자 (40) 및 자계 인가용 제 1 자석 (31) 이 이 순서대로 배치되어 있어, 매체 (1) 가 화살표 X1 로 나타내는 방향 및 화살표 X2 로 나타내는 방향의 어느 방향으로 이동한 경우라도 매체 (1) 의 자기 특성을 검출할 수 있다. 여기서, 자기 센서 소자 (40) 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 (40) 와의 이간 거리와, 자계 인가용 제 2 자석 (32) 과 자기 센서 소자 (40) 와의 이간 거리가 동일하다. 또한, 자계 인가용 제 1 자석 (31), 자기 센서 소자 (40) 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 application magnet 30 includes the first magnet 31 for magnetic field application and the second magnet 32 for magnetic field application on both sides of the moving direction of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 40. And a magnetic field applying first magnet 31, a magnetic sensor element 40 and a magnetic field applying second magnet 32 are arranged in this order along the direction of movement of the medium 1 indicated by arrow X1. It is. Further, along the moving direction of the medium 1 indicated by the arrow X2, the second magnet 32 for applying magnetic field, the magnetic sensor element 40 and the first magnet 31 for applying magnetic field are arranged in this order, Magnetic properties of the medium 1 can be detected even when the medium 1 moves in any of the directions indicated by the arrow X1 and the direction indicated by the arrow X2. Here, the magnetic sensor element 40 is disposed at an intermediate position between the first magnet 31 for magnetic field application and the second magnet 32 for magnetic field application, and the first magnet 31 for magnetic field application and the magnetic sensor element ( The separation distance from 40 and the separation distance between the magnetic field application second magnet 32 and the magnetic sensor element 40 are the same. Further, the first magnet 31 for magnetic field application, the magnetic sensor element 40 and the second magnet 32 for magnetic field application are all disposed 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 있다. 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, 화살표 X1 로 나타내는 바와 같이 이동하는 매체 (1) 가 자기 센서 장치 (20) 를 통과할 때, 먼저, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 으로부터 매체 (1) 에 자계가 인가되고, 이러한 자계에 의해 착자된 후의 매체 (1) 가 자기 센서 소자 (40) 를 통과한다. 또한, 화살표 X2 로 나타내는 바와 같이 이동하는 매체 (1) 가 자기 센서 장치 (20) 를 통과할 때, 먼저, 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로부터 매체 (1) 에 자계가 인가되고, 이러한 자계에 의해서 착자된 후의 매체 (1) 가 자기 센서 소자 (40) 를 통과하게 된다.In this embodiment, the magnetic field application magnet 30 (the first magnetic field 31 for magnetic field application and the second magnetic field 32 for magnetic field application) is composed of permanent magnets 35 such as ferrite and neodymium magnets. In either of the first magnet 31 for magnetic field application and the second magnet 32 for magnetic field application, the permanent magnet 35 is located on the sensor surface 21 and the side on which the sensor surface 21 is located. The opposite side is magnetized to the other pole. For this reason, in the permanent magnet 35, the surface located in the sensor surface 21 side functions as a magnetizing surface 350 with respect to the medium 1. As shown in FIG. That is, in the magnetic pattern detection apparatus 100 of this embodiment, when the moving medium 1 passes through the magnetic sensor device 20 as indicated by the arrow X1, as described later, first, the first magnetic field application first. A magnetic field is applied to the medium 1 from the magnet 31, and the medium 1 after magnetizing by this magnetic field passes through the magnetic sensor element 40. In addition, when the moving medium 1 passes through the magnetic sensor device 20 as indicated by arrow X2, a magnetic field is first applied to the medium 1 from the second magnet 32 for magnetic field application. After the magnetization is carried out, the medium 1 passes through the magnetic sensor element 40.

자계 인가용 자석 (30) 에 사용한 복수의 영구 자석 (35) 은 모두 사이즈나 형상은 동일하지만, 각각은 다음과 같은 방향으로 배치되어 있다. 먼저, 자계 인가용 제 1 자석 (31) 및 자계 인가용 제 2 자석 (32) 중 어느 것에 있어서도, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로 이웃하는 영구 자석 (35) 끼리는, 서로 반대쪽으로 착자되어 있다. 즉, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로 배열된 복수의 영구 자석 (35) 중, 1 개의 영구 자석 (35) 은, 매체 이동로 (11) 측에 위치하는 단부가 N 극으로 착자되고, 매체 이동로 (11) 측과는 반대측에 위치하는 단부는 S 극으로 착자되어 있는데, 이 영구 자석 (35) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 방향 Y 으로 이웃하는 영구 자석 (35) 은, 매체 이동로 (11) 측에 위치하는 단부가 S 극으로 착자되고, 매체 이동로 (11) 측과는 반대측에 위치하는 단부는 N 극으로 착자되어 있다. 또, 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) 과는, 자기 센서 소자 (40) 를 사이에 두고 다른 극이 대향하고 있다. 단, 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) 과는, 자기 센서 소자 (40) 를 사이에 두고 같은 극이 대향하도록 배치되는 경우도 있다.The plurality of permanent magnets 35 used for the magnetic field applying magnet 30 are all the same in size and shape, but are arranged in the following directions. First, in either of the first magnet 31 for magnetic field application and the second magnet 32 for magnetic field application, the permanent magnets adjacent in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1 are provided. (35) The magnets are magnetized in opposite directions. That is, among the plurality of permanent magnets 35 arranged in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1, one permanent magnet 35 is located on the medium moving path 11 side. The end located is magnetized to the N pole, and the end located on the side opposite to the medium moving path 11 side is magnetized to the S pole, which is the movement direction X of the medium 1 with respect to the permanent magnet 35. As for the permanent magnet 35 which adjoins in the direction Y orthogonal, the edge part located in the medium movement path 11 side magnetizes to S pole, and the edge part located on the opposite side to the medium movement path 11 side is N pole. It is magnetized. In this embodiment, the permanent magnet 35 of the first magnet 31 for magnetic field application and the permanent magnet 35 of the second magnet 32 for magnetic field application, which face each other in the moving direction of the medium 1, The other poles face each other with the magnetic sensor element 40 interposed therebetween. However, between the permanent magnet 35 of the first magnet 31 for magnetic field application and the permanent magnet 35 of the second magnet 32 for magnetic field application, which face each other in the moving direction of the medium 1, the magnetic sensor element ( In some cases, the same poles may be arranged to face each other with the gap between them.

(자기 센서 소자 (40) 의 구성) (Configuration of Magnetic Sensor Element 40)

도 3 은 본 발명을 적용한 자기 센서 장치 (20) 에 사용한 자기 센서 소자 (40) 의 설명도로, 도 3(a), (b), (c) 는, 자기 센서 소자 (40) 의 정면도, 이 자기 센서 소자 (40) 에 대한 여자 파형의 설명도, 및 자기 센서 소자 (40) 로부터의 출력 신호의 설명도이다. 또, 도 3(a) 에서는, 도면에 대하여 수직인 방향으로 매체 (1) 가 이동하는 상태를 나타내고 있다.3 is an explanatory view of the magnetic sensor element 40 used in the magnetic sensor device 20 to which the present invention is applied, and FIGS. 3A, 3B, and 3C are front views of the magnetic sensor element 40; It is explanatory drawing of the excitation waveform with respect to this magnetic sensor element 40, and explanatory drawing of the output signal from the magnetic sensor element 40. FIG. In addition, in FIG.3 (a), the state in which the medium 1 moves in the direction perpendicular | vertical to the figure is shown.

도 1(b) 및 도 2(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 자기 센서 소자 (40) 는 모두 박판 형상이고, 폭방향 (W40) 의 사이즈는 두께 방향 (T40) 의 치수에 비하여 크다. 예를 들어, 자기 센서 소자 (40) 는, 도 1(b) 에 나타내는 비자성 부재 (46) 를 제외하면, 두께 방향 (T40) 에 있어서의 치수가 5 ∼ 50 [㎛], 폭방향 (W40) 에 있어서의 치수가 8 ∼ 10 [㎜], 높이 방향 (V40) 에 있어서의 치수가 5 ∼ 15 [㎜] 이다. 이러한 자기 센서 소자 (40) 는, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 으로 두께 방향 (T40) 을 향하게 하여 배치되어 있고, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로는 폭방향 (W40) 이 향하고 있다.As shown in FIG. 1 (b), FIG. 2 (a), (b), the magnetic sensor element 40 is all thin plate shape, and the magnitude | size of the width direction W40 is large compared with the dimension of the thickness direction T40. . For example, the magnetic sensor element 40 is 5-50 [micrometer] in the thickness direction T40, and the width direction W40 except for the nonmagnetic member 46 shown to FIG. 1 (b). ) Is 8-10 [mm], and the dimension in height direction V40 is 5-15 [mm]. Such a magnetic sensor element 40 is disposed in the moving direction X of the medium 1 so as to face the thickness direction T40, and is a medium width direction Y perpendicular to the moving direction X of the medium 1. ), The width direction W40 is facing.

자기 센서 소자 (40) 는, 양면이 세라믹 등으로 이루어지는 두께 0.3 ㎜ ∼ 1 ㎜ 정도의 박판 형상의 비자성 부재 (46) 에 의해 덮여 있다. 이러한 자기 센서 소자 (40) 는, 자기 시일드 케이스 (도시 생략) 에 수납되어 있는 경우도 있다. 이 경우, 자기 시일드 케이스는 매체 이동로가 위치하는 상방이 개구되어 있어, 자기 센서 소자 (40) 는, 매체 이동로 (11) 를 향하여 자기 시일드 케이스로부터 노출된 상태에 있다.The magnetic sensor element 40 is covered with a non-magnetic member 46 having a thin plate shape having a thickness of about 0.3 mm to 1 mm made of both ceramics and the like. Such a magnetic sensor element 40 may be housed in a magnetic shield case (not shown). In this case, the magnetic shield case is open above the medium moving path, and the magnetic sensor element 40 is in a state exposed from the magnetic shield case toward the medium moving path 11.

도 1(b), 도 2(a), (b), 및 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 자기 센서 소자 (40) 는, 센서 코어 (41) 와, 센서 코어 (41) 에 권회된 여자 코일 (48) 과, 센서 코어 (41) 에 권회된 검출 코일 (49) 을 구비하고 있다. 본 형태에 있어서 센서 코어 (41) 는, 자기 센서 소자 (40) 의 폭방향 (W40) 으로 연장되는 동체부 (42) 와, 동체부 (42) 로부터 매체 (1) 의 매체 이동로 (11) 측을 향하여 돌출되는 집자용 돌출부 (43) 를 구비하고 있다. 여기서, 집자용 돌출부 (43) 는, 동체부 (42) 의 폭방향 (W40) 의 양단부로부터 매체 (1) 의 매체 이동로 (11) 측을 향하여 돌출된 2 개의 집자용 돌출부 (431, 432) 로서 구성되어 있고, 2 개의 집자용 돌출부 (431, 432) 는 폭방향 (W40) 으로 이간되어 있다. 또한, 센서 코어 (41) 는 동체부 (42) 로부터 집자용 돌출부 (43) 와는 반대측으로 돌출된 돌출부 (44) 를 구비하고 있고, 본 형태에 있어서 돌출부 (44) 는, 동체부 (42) 의 폭방향 (W40) 의 양단부로부터 매체 (1) 의 매체 이동로 (11) 측과는 반대측을 향하여 돌출된 2 개의 돌출부 (441, 442) 로서 구성되어 있다.As shown in FIG.1 (b), FIG.2 (a), (b), and FIG.3 (a), the magnetic sensor element 40 is wound by the sensor core 41 and the sensor core 41. As shown to FIG. The excitation coil 48 and the detection coil 49 wound by the sensor core 41 are provided. In this embodiment, the sensor core 41 includes a body part 42 extending in the width direction W40 of the magnetic sensor element 40 and a medium moving path 11 of the medium 1 from the body part 42. A dust collector protrusion 43 protruding toward the side is provided. Here, the dust collecting protrusions 43 are two dust collecting protrusions 431, 432 protruding from the both ends of the body portion 42 in the width direction W40 toward the medium moving path 11 side of the medium 1. It is comprised as two, and the two projection parts 431 and 432 are spaced apart in the width direction W40. Moreover, the sensor core 41 is provided with the protrusion part 44 which protruded from the body part 42 to the opposite side to the dust collector protrusion 43, and in this form, the protrusion part 44 of the body part 42 It is comprised as two protrusion parts 441 and 442 which protrude toward the opposite side to the medium movement path 11 side of the medium 1 from the both ends of the width direction W40.

이와 같이 구성한 센서 코어 (41) 에 대하여, 여자 코일 (48) 은, 동체부 (42) 에 있어서 집자용 돌출부 (431, 432) 및 돌출부 (441, 442) 사이에 끼인 부분에 권회되어 있다. 또한, 검출 코일 (49) 은, 집자용 돌출부 (43) 에 권회되어 있고, 본 형태에 있어서 검출 코일 (49) 은, 센서 코어 (41) 의 2 개의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431, 432)) 중, 집자용 돌출부 (431) 에 권회된 검출 코일 (491) 과, 집자용 돌출부 (432) 에 권회된 검출 코일 (492) 로 이루어진다. 여기서, 2 개의 검출 코일 (491, 492) 은, 집자용 돌출부 (431, 432) 에 대하여 서로 역방향으로 권회되어 있다. 또한, 2 개의 검출 코일 (491, 492) 은, 1 개의 코일선을 집자용 돌출부 (431, 432) 에 대하여 연속적으로 권회되어 이루어지기 때문에, 2 개의 검출 코일 (491, 492) 은 직렬로 전기적으로 접속되어 있다. 또, 2 개의 검출 코일 (491, 492) 을 각각 집자용 돌출부 (431, 432) 에 권회한 후에, 직렬로 전기적으로 접속해도 된다.With respect to the sensor core 41 configured in this way, the excitation coil 48 is wound around a portion sandwiched between the protrusions 431 and 432 and the protrusions 441 and 442 in the body portion 42. In addition, the detection coil 49 is wound by the dust collector protrusion 43, and in this embodiment, the detection coil 49 is the two dust collector protrusions 43 (the dust collector protrusion of the sensor core 41). 431, 432, it consists of the detection coil 491 wound by the dust collector protrusion 431, and the detection coil 492 wound by the dust collector protrusion 432. As shown in FIG. Here, the two detection coils 491 and 492 are wound in the opposite directions with respect to the dust collector protrusions 431 and 432. In addition, since the two detection coils 491 and 492 are formed by winding one coil wire continuously with respect to the projection protrusions 431 and 432, the two detection coils 491 and 492 are electrically connected in series. Connected. The two detection coils 491 and 492 may be electrically connected in series after the respective winding coils 431 and 432 are wound.

이와 같이 구성한 자기 센서 소자 (40) 는, 폭방향 (W40) 및 집자용 돌출부 (43) 의 돌출 방향 (높이 방향 (V40)) 의 쌍방에 대하여 직교하는 두께 방향 (T40) 이 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 을 향하도록 배치되어 있고, 자기 센서 소자 (40) 에 있어서 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431, 432)) 및 검출 코일 (49) (검출 코일 (491, 492)) 이 이간되는 폭방향 (W40) 은, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y) 을 향하고 있다.As for the magnetic sensor element 40 comprised in this way, the thickness direction T40 orthogonal to both the width direction W40 and the protruding direction (height direction V40) of the dust collector protrusion 43 is the It is arrange | positioned so that it may face the moving direction X, and in the magnetic sensor element 40, the protrusions 43 for collectors (projection protrusions 431 and 432) and the detection coil 49 (detection coils 491 and 492). ), The width direction W40 to which the space | interval separates is toward the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1.

자기 센서 소자 (40) 에 있어서, 여자 코일 (48) 에는, 도 5 를 참조하여 후술하는 여자 회로 (50) 로부터 교번 전류 (도 3(b) 참조) 가 정전류로 인가된다. 이 때문에, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이 센서 코어 (41) 의 주위에는 바이어스 자계가 형성되고, 검출 코일 (49) 로부터는, 도 3(c) 에 나타내는 검출 파형의 신호가 출력되게 된다. 여기서, 도 3(c) 에 나타내는 검출 파형은, 바이어스 자계 및 시간에 대한 미분적 신호이다. In the magnetic sensor element 40, the alternating current (see FIG. 3B) is applied to the exciting coil 48 from the exciting circuit 50 described later with reference to FIG. 5 as a constant current. For this reason, as shown in FIG.3 (a), a bias magnetic field is formed around the sensor core 41, and the detection coil 49 outputs the signal of the detection waveform shown in FIG.3 (c). Here, the detection waveform shown in FIG. 3C is a differential signal with respect to the bias magnetic field and time.

또한, 자기 센서 소자 (40) 는, 매체 폭방향 (Y) 으로 복수 배치되어 있다. 이러한 복수의 자기 센서 소자 (40) 에 있어서, 여자 코일 (48) 및 검출 코일 (49) 의 권회 방향이 동일하다. 이 때문에, 복수의 자기 센서 소자 (40) 의 각각의 여자 코일 (48) 에 대하여 공통되는 여자 전류를 공급한 경우라도, 이웃하는 자기 센서 소자 (40) 사이에 있어서 서로 이웃하는 집자용 돌출부 (43) 의 자극이 반대가 되기 때문에, 이웃하는 자기 센서 소자 (40) 사이에 자속을 발생시킬 수 있다.In addition, the magnetic sensor element 40 is arranged in multiple numbers in the medium width direction Y. As shown in FIG. In such a plurality of magnetic sensor elements 40, the winding directions of the excitation coil 48 and the detection coil 49 are the same. For this reason, even when a common excitation current is supplied to each of the excitation coils 48 of the plurality of magnetic sensor elements 40, the projection protrusions 43 for neighboring homes adjacent to each other between the neighboring magnetic sensor elements 40 are provided. Since the magnetic poles of N) are reversed, magnetic flux can be generated between neighboring magnetic sensor elements 40.

(자기 센서 소자 (40) 의 구성예) (Configuration example of magnetic sensor element 40)

도 4 는 본 발명을 적용한 자기 센서 장치 (20) 의 자기 센서 소자 (40) 에 사용한 센서 코어 (41) 의 구성예를 나타내는 설명도로, 도 4(a), (b) 는, 센서 코어 (41) 의 사시도 및 분해 사시도이다.4 is an explanatory view showing a configuration example of a sensor core 41 used for the magnetic sensor element 40 of the magnetic sensor device 20 to which the present invention is applied. FIGS. 4A and 4B show a sensor core 41. ) Is a perspective view and an exploded perspective view.

도 2(b) 및 도 3(a) 등을 참조하여 설명한 자기 센서 소자 (40) 의 센서 코어 (41) 는, 도 4(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 비자성의 제 1 기판 (41a) 과 비자성의 제 2 기판 (41b) 사이에서 자성 재료층 (41c) 이 끼인 구조로 되어 있다. 본 형태에 있어서, 자성 재료층 (41c) 은, 제 1 기판 (41a) 의 한쪽 면에 접착층 (도시 생략) 에 의해 접착된 아모르퍼스 (비정질) 금속의 자성 재료로 이루어지는 박판 형상의 아모르퍼스 금속박으로 이루어지고, 이러한 제 1 기판 (41a) 의 일방 면에는, 자성 재료층 (41c) 을 사이에 끼우도록 제 2 기판 (41b) 이 접착층에 의해 접합되어 있다. 이러한 접착층은 모두, 유리 크로스, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 등의 섬유 보강재에 수지 재료를 함침시켜 이루어지는 프리프레그를 고화시켜 이루어지는 층이고, 수지 재료로는, 에폭시 수지계나 페놀 수지계, 폴리에스테르 수지계 등의 열경화성 수지가 사용된다. 자성 재료층 (41c) 으로서 사용한 아모르퍼스 금속박은 롤에 의한 압연에 의해서 형성된 것으로, 코발트계로는, Co-Fe-Ni-Mo-B-Si, Co-Fe-Ni-B-Si 등의 아모르퍼스 합금, 철계로는, Fe-B-Si, Fe-B-Si-C, Fe-B-Si-Cr, Fe-Co-B-Si, Fe-Ni-Mo-B 등의 아모르퍼스 합금을 예시할 수 있다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the sensor core 41 of the magnetic sensor element 40 described with reference to FIGS. 2B and 3A and the like has a nonmagnetic first substrate ( The magnetic material layer 41c is sandwiched between 41a) and the nonmagnetic second substrate 41b. In this embodiment, the magnetic material layer 41c is a thin amorphous metal foil made of a magnetic material of amorphous (amorphous) metal bonded to one surface of the first substrate 41a by an adhesive layer (not shown). The second substrate 41b is bonded to one surface of the first substrate 41a by the adhesive layer so as to sandwich the magnetic material layer 41c therebetween. All of these adhesive layers are layers formed by solidifying a prepreg formed by impregnating a resin material in a fiber reinforcing material such as glass cross, carbon fiber, aramid fiber, and the like, and as the resin material, thermosetting properties such as epoxy resin, phenol resin, and polyester resin. Resin is used. The amorphous metal foil used as the magnetic material layer 41c was formed by rolling with a roll, and the cobalt-based amorphous metals such as Co-Fe-Ni-Mo-B-Si and Co-Fe-Ni-B-Si were used. As an alloy and an iron system, amorphous alloys, such as Fe-B-Si, Fe-B-Si-C, Fe-B-Si-Cr, Fe-Co-B-Si, Fe-Ni-Mo-B, are illustrated can do.

여기서, 제 1 기판 (41a) 과 제 2 기판 (41b) 은 동일 형상을 갖고 있고, 센서 코어 (41) 의 외형 형상을 규정하고 있다. 본 형태에 있어서, 제 1 기판 (41a) 및 제 2 기판 (41b) 에 사용되는 비자성 기판으로는, 알루미나 기판 등의 세라믹 기판이나 유리 기판 등을 예시할 수 있으며, 충분한 강성을 얻을 수 있는 것이라면, 플라스틱 기판을 사용해도 된다. 제 1 기판 (41a) 및 제 2 기판 (41b) 중 적어도 일방은, 절단 등의 공정시에 자성 재료층 (41c) 을 확인할 수 있도록 투광성 기판인 것이 바람직하다. 또, 자성 재료층 (41c) 은, 제 1 기판 (41a) 및 제 2 기판 (41b) 보다 작다. 따라서, 자성 재료층 (41c) 은 제 1 기판 (41a) 및 제 2 기판 (41b) 의 외주연보다 약간 내측에 위치하고 있고, 자성 재료층 (41c) 의 외주연 (제 1 기판 (41a) 및 제 2 기판 (41b) 의 외주연) 은 밀봉부로 되어 있다.Here, the 1st board | substrate 41a and the 2nd board | substrate 41b have the same shape, and define the external shape of the sensor core 41. FIG. In this embodiment, as a nonmagnetic substrate used for the 1st board | substrate 41a and the 2nd board | substrate 41b, a ceramic substrate, such as an alumina substrate, a glass substrate, etc. can be illustrated, and if sufficient rigidity is obtained, You may use a plastic substrate. It is preferable that at least one of the 1st board | substrate 41a and the 2nd board | substrate 41b is a translucent board | substrate so that the magnetic material layer 41c can be confirmed at the process of cutting | disconnection. In addition, the magnetic material layer 41c is smaller than the first substrate 41a and the second substrate 41b. Therefore, the magnetic material layer 41c is located slightly inside of the outer periphery of the first substrate 41a and the second substrate 41b, and the outer periphery of the magnetic material layer 41c (the first substrate 41a and the first substrate 41a). The outer periphery of the 2nd board | substrate 41b) becomes a sealing part.

이러한 구성의 센서 코어 (41) 를 제조하기 위해서는, 제 1 기판 (41a) 에 대하여 접착층을 통하여 접합된 자성 재료층 (41c) 을 포토리소그래피 기술을 사용하여 패터닝한 후, 제 1 기판 (41a) 의 일방 면에 대하여, 자성 재료층 (41c) 이 사이에 끼워지도록 제 2 기판 (41b) 을 접착층에 의해 접합한다. 그 때, 제 1 기판 (41a) 으로서 대형 기판을 사용하여, 이러한 대형 기판 상에서 복수의 자성 재료층 (41c) 을 패터닝 형성한 후, 대형의 제 2 기판 (41b) 을 첩합 (貼合) 하고, 그런 후에 소정 사이즈로 절단하는 방법을 채용하면, 센서 코어 (41) 를 효율적으로 제조할 수 있다.In order to manufacture the sensor core 41 of such a structure, after patterning the magnetic material layer 41c bonded to the 1st board | substrate 41a through the contact bonding layer using the photolithography technique, the 1st board | substrate 41a of With respect to one surface, the second substrate 41b is bonded by the adhesive layer so that the magnetic material layer 41c is sandwiched therebetween. In that case, using the large sized board | substrate as the 1st board | substrate 41a, after forming the some magnetic material layer 41c on such a large sized board | substrate, the large sized 2nd board | substrate 41b is bonded together, After that, if the method of cutting to a predetermined size is adopted, the sensor core 41 can be manufactured efficiently.

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

도 5 는, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치 (20) 의 신호 처리계의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 형태에 있어서, 도 5 에 나타내는 회로는, 도 3(b) 에 나타내는 교번 전류를 여자 코일 (48) 에 인가하는 여자 회로 (50) 와, 검출 코일 (49) 에 전기적으로 접속된 신호 처리부 (60) 를 구비하고 있다. 신호 처리부 (60) 는, 자기 센서 장치 (20) 의 검출 코일 (49) 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.5 is a block diagram showing the configuration of a signal processing system of the magnetic sensor device 20 to which the present invention is applied. In this embodiment, the circuit shown in FIG. 5 includes an excitation circuit 50 for applying an alternating current shown in FIG. 3B to an excitation coil 48, and a signal processing unit electrically connected to the detection coil 49. 60). The signal processing unit 60, from the signal output from the detection coil 49 of the magnetic sensor device 20, the first signal S1 corresponding to the residual magnetic flux density level and the second signal S2 corresponding to the magnetic permeability level. Is detected, and the presence or absence of a plurality of kinds of magnetic patterns in the medium 1 is detected based on the extraction result of such a signal and the relative position information between the medium 1 and the magnetic sensor device 20. . More specifically, the signal processing unit 60 includes an amplifier 61 for amplifying the signal output from the magnetic sensor device 20, and a peak for holding the peak value and the bottom value of the signal output from the amplifier 61. The hold circuit 62 and the bottom hold circuit 63, the adder 64 for extracting the first signal S1 by adding the peak value and the bottom value, and the second signal (subtracting the peak value and the bottom value) are subtracted. The subtraction circuit 65 which extracts S2) is provided. Then, the signal processing unit 60 associates each signal output from the addition circuit 64 and the subtraction circuit 65 with the relative position information between the magnetic sensor device 20 and the medium 1 to the recording unit 661. A judging section 66 for judging the authenticity of the medium 1 is also provided by checking the comparison pattern recorded in advance. This determination unit 66 is constituted by a microcomputer or the like, and performs predetermined processing based on a program recorded in advance in a recording unit (not shown) such as a ROM or a RAM to determine the authenticity of the medium 1. .

(검출 원리) (Detection principle)

도 6 은, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치 (20) 에 있어서 자기가 검출되는 매체 (1) 에 형성되는 각종 자기 잉크의 특성 등을 나타내는 설명도이다. 도 7 은, 본 발명을 적용한 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 diagram showing the characteristics of various magnetic inks formed on the medium 1 in which magnetism is detected in the magnetic sensor device 20 to which the present invention is applied. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a principle of detecting the presence or absence of a magnetic pattern from a medium 1 on which a magnetic pattern having a different kind is formed in the magnetic pattern detecting apparatus 100 to which the present invention is applied.

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) 의 자성 영역 (1a) 에는, 잔류 자속 밀도 (Br) 및 투자율 (μ) 이 상이한 복수 종류의 자기 패턴이 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, in the magnetic region 1a of the medium 1, a plurality of kinds of magnetic patterns having different residual magnetic flux densities (Br) and magnetic permeability (μ) are formed. More specifically, the medium 1 is formed with a first magnetic pattern printed with a magnetic ink containing a hard material and a second magnetic pattern printed with a magnetic ink containing a soft material. Here, the magnetic ink containing the hard material has a residual magnetic flux density (Br) when a magnetic field is applied, as shown in Fig. 6 (b1) by the hysteresis loop showing the residual magnetic flux density (Br), the magnetic permeability (μ), or the like. The level of is high, but the permeability is low. In contrast, the magnetic ink containing the soft material has a low level of residual magnetic flux density Br when the magnetic field is applied, as shown in Fig. 6 (c1), but has a high permeability μ. .

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 will be described below, by measuring the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability mu, the material of the magnetic ink can be determined. More specifically, since the magnetic permeability μ has a correlation with the holding force Hc, in this embodiment, the residual magnetic flux density Br and the holding force Hc are measured, and the residual magnetic flux density Br and The ratio of the holding force Hc differs depending on the magnetic ink (magnetic material). Therefore, the material of magnetic ink can be discriminated. In addition, the measured values of the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability μ (holding force Hc) vary depending on the lightness of the ink and the distance between the medium 1 and the magnetic sensor device 20. Since the sensor device 20 measures the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability μ (holding force Hc) at the same position, the ratio of the residual magnetic flux density Br and the holding force Hc causes the Material can be determined reliably.

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 (40) 를 통과한다. 그 때까지의 사이에, 검출 코일 (49) 로부터는, 도 6(a3) 에 나타내는 바와 같이, 도 6(a2) 에 나타내는 센서 코어 (41) 의 B-H 커브에 대응하는 신호가 출력된다. 따라서, 도 5 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 the present 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 is separated from the first magnet 31 for magnetic field application. The magnetic field is applied to (1), and the medium 1 after the magnetic field is applied passes through the magnetic sensor element 40. In the meantime, the signal corresponding to the B-H curve of the sensor core 41 shown in FIG. 6A is output from the detection coil 49 as shown in FIG. 6A. Therefore, the signals output from the addition circuit 64 and the subtraction circuit 65 shown in FIG. 5 are as shown to 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 패턴은 자계 인가용 자석 (30) 으로부터의 자계에 의해, 자석으로 된다. 이 때문에, 검출 코일 (49) 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 5 에 나타내는 가산 회로 (64) 로부터 출력되는 제 1 신호 (S1) 는, 도 6(b4) 에 나타내는 바와 같으며, 자기 센서 소자 (40) 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 5 에 나타내는 감산 회로 (65) 로부터 출력되는 제 2 신호 (S2) 는, 자기 센서 소자 (40) 를 매체 (1) 의 제 1 자기 패턴이 통과하더라도 변동되지 않고, 도 6(b4) 에 나타내는 신호와 동일하다.Here, when the first magnetic pattern is formed in the medium 1 by a magnetic ink containing a hard material such as ferrite powder, the first magnetic pattern has a high level of residual magnetic flux as shown in Fig. 6 (b1). It has a density Br. Therefore, as shown in Fig. 7A, when the medium 1 passes through the magnetic field applying magnet 30, the first magnetic pattern is transferred to the magnet by the magnetic field from the magnetic field applying magnet 30. do. Therefore, the signal output from the detection coil 49 receives a direct current bias from the first magnetic pattern, as shown in FIG. 6 (b2), and uses the waveform shown in FIGS. 6 (b3) and 7 (a2). Is changed. That is, the peak voltage and the bottom voltage of the signal S0 are shifted in the same direction as indicated by arrows A1 and A2, and the shift amount of the peak voltage and the shift amount of the bottom voltage are different. In addition, this signal SO changes with the movement of the medium 1. Therefore, the 1st signal S1 output from the addition circuit 64 shown in FIG. 5 is as showing in FIG.6 (b4), and the magnetic sensor element 40 is made into the 1st magnetic pattern of the medium 1. As shown in FIG. It changes every time it passes. Here, since the first magnetic pattern formed by the magnetic ink including the hard material has a low permeability μ, it is the residual of the first magnetic pattern that affects the shift of the peak voltage and the bottom voltage of the signal S0. It can be regarded as only the magnetic flux density (Br). Therefore, the 2nd signal S2 output from the subtraction circuit 65 shown in FIG. 5 does not change even if the 1st magnetic pattern of the medium 1 passes through the magnetic sensor element 40, FIG. 6 (b4). Is the same as the signal shown in

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 커브의 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 패턴은 투자율 (μ) 이 높기 때문에, 도 7(b1) 에 나타내는 바와 같이 자성체로서 기능한다. 이 때문에, 검출 코일 (49) 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 5 에 나타내는 감산 회로 (65) 로부터 출력되는 제 2 신호 (S2) 는 도 6(c4) 에 나타내는 바와 같고, 자기 센서 소자 (40) 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 5 에 나타내는 가산 회로 (64) 로부터 출력되는 제 1 신호 (S1) 는, 자기 센서 소자 (40) 를 매체 (1) 의 제 2 자기 패턴이 통과하더라도 변동되지 않고, 도 6(c4) 에 나타내는 신호와 동일하다.In contrast, if the second magnetic pattern is formed in the medium 1 by magnetic ink containing soft material such as soft magnetic stainless steel powder, the hysteresis loop of the second magnetic pattern is as shown in Fig. 6 (c1). Similarly, it passes through the inside of the hysteresis curve of the first magnetic pattern by the magnetic ink containing the hard material shown in Fig. 6 (b1), and the level of the residual magnetic flux density Br is low. For this reason, even after the medium 1 has passed through the magnetic field applying magnet 30, the second magnetic pattern has a low level of the residual magnetic flux density Br. However, since the second magnetic pattern has a high magnetic permeability μ, the second magnetic pattern functions as a magnetic body as shown in Fig. 7 (b1). For this reason, as shown in FIG. 6 (c2), the signal output from the detection coil 49 has only a high magnetic permeability μ due to the presence of the second magnetic pattern, so that FIG. 6 (c3) and FIG. 7 ( The waveform changes to b2). That is, the peak voltage of the signal S0 shifts upwards as indicated by arrow A3, while the bottom voltage shifts downwards as indicated by arrow A4. At that time, the shift amount of the peak voltage and the shift amount of the bottom voltage are approximately equal in absolute value. Furthermore, this signal SO changes with the movement of the medium 1. Therefore, the 2nd signal S2 output from the subtraction circuit 65 shown in FIG. 5 is as showing in FIG.6 (c4), and the 2nd magnetic pattern of the medium 1 passes through the magnetic sensor element 40. FIG. It fluctuates every time. Here, since the second magnetic pattern formed by the magnetic ink containing 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 the permeability of the second magnetic pattern (μ). ) Can be considered only. Therefore, the 1st signal S1 output from the addition circuit 64 shown in FIG. 5 does not change even if the 2nd magnetic pattern of the medium 1 passes through the magnetic sensor element 40, FIG. 6 (c4). Is the same as the signal shown in

(구체적인 검출 결과) (Specific detection result)

도 8 은, 본 발명을 적용한 자기 패턴 검출 장치 (100) 를 사용하여, 종류가 상이한 매체 (1) 로부터 자기 패턴을 검출한 결과를 나타내는 설명도이다.FIG. 8: is explanatory drawing which shows the result of detecting a magnetic pattern from the medium 1 from a different kind using the magnetic pattern detection apparatus 100 which applied this invention.

본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에서는, 가산 회로 (64) 에 있어서 자기 센서 소자 (40) 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 (40) 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 detection 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 40 in the addition circuit 64 is the residual magnetic flux of the magnetic pattern. By monitoring such a first signal S1 with a signal corresponding to the density level, the presence or absence of the first magnetic pattern formed by the magnetic ink containing the hard material and the formation position can be detected. In the subtraction circuit 65, the second signal S2 obtained by subtracting the peak value and the bottom value of the signal output from the magnetic sensor element 40 is a signal corresponding to the magnetic permeability (μ) of the magnetic pattern. By monitoring the second signal S2, it is possible to detect the presence or absence of the second magnetic pattern formed by the magnetic ink containing the soft material and the formation position. Therefore, the presence or absence and formation position of each magnetic pattern in the medium 1 of a plurality of kinds of magnetic patterns having different residual magnetic flux densities (Br) and magnetic permeability (μ) when a magnetic field is applied, the residual magnetic flux density levels and magnetic permeability It can identify based on both levels.

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, 나아가 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, 나아가 농담을 검출할 수 있어, 이러한 매체 (1) 에 관해서도 진위를 판정할 수 있다.Therefore, when the medium 1 in which the first magnetic pattern is formed by the magnetic ink containing hard material and the medium 1 in which the second magnetic pattern is formed by the magnetic ink containing soft material are examined, 8 (a) and 8 (b), the contrast between these signal patterns can detect the presence or absence of the magnetic pattern, the type, the formation position, and furthermore the shade of light. It can be determined. In addition, by examining the two media 1 on which both the first magnetic pattern and the second magnetic pattern are formed, the result shown in FIG. 8C can be obtained. The presence, the type, the formation position, and also the shade can be detected, and the authenticity can also be determined also regarding this medium 1.

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

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에 있어서, 자기 센서 소자 (40) 의 센서 코어 (41) 에서는, 폭방향 (W40) 으로 연장되는 동체부 (42) 로부터 매체 이동로 (11) 측을 향하여 돌출된 복수의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431, 432)) 가 폭방향 (W40) 으로 서로 이간되어 있고, 이러한 복수의 집자용 돌출부 (43) 에는 검출 코일 (49) (검출 코일 (491, 492)) 이 권회되며, 동체부 (42) 에는 여자 코일 (48) 이 권회되어 있다. 이 때문에, 여자 코일 (48) 에 통전시키면, 집자용 돌출부 (43) 주변에 자속이 형성되기 때문에, 이러한 자속의 변화를 집자용 돌출부 (43) 에 권회된 검출 코일 (49) 을 통해서 검출하면, 매체 (1) 의 투자율 등의 자기 특성을 검출할 수 있다.As described above, in the magnetic sensor device 20 of the present embodiment, in the sensor core 41 of the magnetic sensor element 40, the medium moving path 11 from the body portion 42 extending in the width direction W40. The plurality of dust collector protrusions 43 (the dust collector protrusions 431, 432) protruding toward the side of each other are spaced apart from each other in the width direction W40, and the detection coil 49 is attached to the plurality of dust collector protrusions 43. ) (Detection coils 491 and 492) are wound, and an excitation coil 48 is wound around the body portion 42. For this reason, when energizing the excitation coil 48, since a magnetic flux is formed around the dust collector protrusion 43, when such a change of magnetic flux is detected through the detection coil 49 wound by the dust collector protrusion 43, Magnetic properties such as the magnetic permeability of the medium 1 can be detected.

여기서, 자기 센서 소자 (40) 는, 두께 방향 (T40) 이 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 을 향하도록 배치되어 있고, 집자용 돌출부 (43) 및 검출 코일 (49) 은, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로 이간되는 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 자기 센서 소자 (40) 에서는 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 센서 코어 (41) 가 존재하는 영역, 및 센서 코어 (41) 가 존재하는 영역으로부터 폭방향 (W40) (매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y)) 으로 약간 어긋난 위치에 걸쳐서 대략 동등한 감도를 가져, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 에서의 검출 범위가 넓다.Here, the magnetic sensor element 40 is arrange | positioned so that the thickness direction T40 may face the movement direction X of the medium 1, and the dust collector protrusion 43 and the detection coil 49 are the medium 1 Is formed at a position spaced apart from the medium width direction Y orthogonal to the movement direction X of For this reason, in the magnetic sensor element 40, as shown in FIG.2 (c), the width direction W40 (medium 1 from the area | region where the sensor core 41 exists, and the area | region where the sensor core 41 exists) ) Has a substantially equivalent sensitivity over a position slightly shifted in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X in the direction of X, and in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1. The detection range of is wide.

또한, 자기 센서 소자 (40) 는, 매체 폭방향 (Y) 으로 복수 배열되어 있기 때문에, 매체 (1) 의 매체 폭방향 (Y) 전체로부터 자기 특성을 검출할 수 있다. 나아가, 본 형태의 자기 센서 소자 (40) 에서는, 자기 센서 소자 (40) 로부터 폭방향 (W40) (매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y)) 으로 어긋난 위치에서도 비교적 높은 감도를 갖고 있어, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 매체 폭방향 (Y) 으로 이웃하는 2 개의 자기 센서 소자 (40) 사이에 상당하는 영역에서도 검출 감도가 현저히 저하되는 일이 없다. 그 때문에, 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 는, 매체 폭방향 (Y) 에서의 검출 범위가 넓고, 또한, 이러한 넓은 범위에 걸쳐 검출 감도가 동등하다. 여기서, 매체 폭방향 (Y) 에 있어서 자기 센서 소자 (40) 의 사이에 상당하는 부분의 감도는 이웃하는 자기 센서 소자 (40) 의 거리의 영향을 받는데, 본 형태에서는, 자기 센서 소자 (40) 에 있어서 치수가 큰 폭방향 (W40) 를 매체 폭방향 (Y) 을 향하게 하고 있으므로, 두께 방향 (T40) 을 매체 폭방향 (Y) 을 향하게 한 경우와 비교하여 적은 수의 자기 센서 소자 (40) 에 의해, 매체 폭방향 (Y) 에 있어서 자기 센서 소자 (40) 의 사이에 상당하는 부분의 감도가 안정된 자기 센서 장치 (20) 를 실현할 수 있다.In addition, since the magnetic sensor element 40 is arranged in multiple numbers in the medium width direction Y, the magnetic characteristic can be detected from the whole medium width direction Y of the medium 1. Furthermore, in the magnetic sensor element 40 of this embodiment, the position shifted from the magnetic sensor element 40 in the width direction W40 (the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1). Also has a relatively high sensitivity, and as shown in Fig. 2 (c), the detection sensitivity does not significantly decrease even in an area corresponding to two magnetic sensor elements 40 adjacent in the medium width direction Y. . Therefore, the magnetic sensor apparatus 20 of this embodiment has a wide detection range in the medium width direction Y, and has equal detection sensitivity over such a wide range. Here, the sensitivity of the portion corresponding to the magnetic sensor element 40 in the medium width direction Y is affected by the distance of the neighboring magnetic sensor element 40. In this embodiment, the magnetic sensor element 40 Since the large width direction W40 is directed toward the medium width direction Y, the number of magnetic sensor elements 40 is smaller than the case where the thickness direction T40 is directed toward the medium width direction Y. As a result, the magnetic sensor device 20 in which the sensitivity of the portion corresponding to the magnetic sensor element 40 in the medium width direction Y is stable can be realized.

또한, 본 형태에서는, 자기 센서 소자 (40) 의 두께 방향 (T40) 에서의 치수가 작다. 이 때문에, 자기 센서 장치 (20) 의 이동 방향 (X) 에서의 사이즈를 작게 할 수 있는 것과 함께, 이동 방향 (X) 에서의 분해능을 향상시킬 수 있다.In addition, in this form, the dimension in the thickness direction T40 of the magnetic sensor element 40 is small. For this reason, while the size in the moving direction X of the magnetic sensor apparatus 20 can be made small, the resolution in the moving direction X can be improved.

또, 본 형태에 있어서, 복수의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431, 432)) 의 각각에 권회된 검출 코일 (49) (검출 코일 (491, 492)) 은, 직렬로 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에, 2 개의 검출 코일 (491, 492) 에서의 검출 결과가 합계된 출력을 얻을 수 있다.In addition, in this embodiment, the detection coil 49 (detection coils 491 and 492) wound around each of the plurality of dust collector protrusions 43 (the dust collector protrusions 431 and 432) is electrically connected in series. Connected. For this reason, the output which combined the detection result in the two detection coils 491 and 492 can be obtained.

그리고, 여자 코일 (48) 은, 폭방향 (W40) 으로 이웃하는 2 개의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431, 432)) 사이에 끼인 부분에 권회되어 있기 때문에, 본 형태와 같이 집자용 돌출부 (43) 의 수가 2 개인 경우, 및 후술하는 형태와 같이 집자용 돌출부 (43) 의 수가 3 개 이상인 경우의 어느 경우에서도, 폭방향 (W40) 으로 이웃하는 2 개의 집자용 돌출부 (43) 사이에 자속을 형성할 수 있다.And since the excitation coil 48 is wound by the part pinched | interposed into two confining protrusions 43 (collecting protrusions 431 and 432) adjacent in the width direction W40, it collects like this embodiment. In the case where the number of the magnetic projections 43 is two, and in the case where the number of the magnetic projections 43 is three or more as in the form described later, the two magnetic projections 43 adjacent to each other in the width direction W40 are provided. Magnetic flux can be formed in between.

또한, 센서 코어 (41) 는, 동체부 (42) 로부터 집자용 돌출부 (43) 와는 반대측으로 돌출된 돌출부 (44) 를 구비하고 있기 때문에, 여자 코일 (48) 로부터 보았을 때의 자기 저항을 저감할 수 있다. 따라서, 동일한 전류를 흘렸을 때에 발생하는 자속을 증대시킬 수 있기 때문에, 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 형태와 같이, 센서 코어 (41) 를 포화시키는 플럭스 게이트 방식을 채용하였을 때, 구동 전류를 적게 할 수 있으므로, 소비 전류나 발열을 저감할 수 있다. 또, 돌출부 (44) 에 차동용 코일을 권회시켜 두면, 검출 코일 (49) 에서의 검출 결과와 차동용 코일에서의 검출 결과의 차동을 이용하여, 매체 (1) 의 자기 특성을 검출할 수 있다. 따라서, 온도 변화 등과 같은 외란을 보상할 수 있다.Moreover, since the sensor core 41 is provided with the protrusion part 44 which protruded from the fuselage | body part 42 to the opposite side to the dust collector protrusion 43, it can reduce the magnetic resistance when it sees from the exciting coil 48. Can be. Therefore, the magnetic flux generated when the same current flows can be increased, so that the sensitivity can be improved. In addition, when the flux gate method of saturating the sensor core 41 is adopted as in this embodiment, the driving current can be reduced, so that the current consumption and heat generation can be reduced. Moreover, if the differential coil is wound around the protrusion 44, the magnetic characteristics of the medium 1 can be detected using the differential of the detection result in the detection coil 49 and the detection result in the differential coil. . Therefore, disturbance such as temperature change can be compensated.

그리고 또, 센서 코어 (41) 는, 아모르퍼스의 얇은 자성 재료층 (41c) 과, 아모르퍼스 자성 재료층 (41c) 을 양면측에서 사이에 끼우는 비자성의 제 1 및 제 2 기판 (41a, 41b) 을 구비하고 있기 때문에, 자기 센서 소자 (40) 의 두께 방향 (T40) 에 있어서의 치수가 매우 작다. 이 때문에, 자기 센서 장치 (20) 의 이동 방향 (X) 에 있어서의 사이즈를 작게 할 수 있는 것과 함께, 이동 방향 (X) 에 있어서의 분해능을 향상시킬 수 있다.In addition, the sensor core 41 includes the nonmagnetic first and second substrates 41a and 41b which sandwich the amorphous thin magnetic material layer 41c and the amorphous magnetic material layer 41c from both sides. Since it is provided, the dimension in the thickness direction T40 of the magnetic sensor element 40 is very small. For this reason, while the size in the moving direction X of the magnetic sensor apparatus 20 can be made small, the resolution in the moving direction X can be improved.

또한, 본 형태의 자기 센서 장치 (20) 에 있어서, 자계 인가용 자석 (30) 은, 자기 센서 소자 (40) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 으로서 배치되어 있다. 이 때문에, 자기 센서 소자 (40) 에 상하 방향으로 중복된 위치에는 자계 인가용 자석 (30) 이 배치되어 있지 않다. 따라서, 자계 인가용 자석 (30) (자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32)) 에 자성 분말이 흡착된 경우라도, 이러한 자성 분말이 자기 센서 소자 (40) 에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또, 자기 센서 소자 (40) 에 대하여 매체 (1) 의 이동 방향 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 과 자계 인가용 제 2 자석 (32) 이 배치되어 있으므로, 자기 센서 소자 (40) 에 대해서는, 매체 (1) 의 이동 방향 양측에 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 자계와 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 자계가 형성되기 때문에, 자기 센서 소자 (40) 에 대한 자계 인가용 제 1 자석 (31) 의 영향과 자기 센서 소자 (40) 에 대한 자계 인가용 제 2 자석 (32) 의 영향을 상쇄시킬 수 있다. 그리고, 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 (40) 에 의해, 착자시킨 후의 매체 (1) 에 바이어스 자계를 인가한 상태에서의 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 (40) 에 의해, 착자시킨 후의 매체 (1) 에 바이어스 자계를 인가한 상태에서의 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.In addition, in the magnetic sensor device 20 of this embodiment, the magnetic field application magnet 30 includes the first magnet 31 for magnetic field application on both sides of the moving direction of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 40. It is arrange | positioned as the 2nd magnet 32 for magnetic field application. For this reason, the magnet 30 for magnetic field application is not arrange | positioned in the position which overlapped with the magnetic sensor element 40 in the up-down direction. Therefore, even when magnetic powder is adsorbed to the magnetic field application magnet 30 (the first magnetic field 31 for magnetic field application and the second magnet 32 for magnetic field application), such magnetic powder is applied to the magnetic sensor element 40. The attachment can be prevented. In addition, since the first magnet 31 for magnetic field application and the second magnet 32 for magnetic field application are arranged on both sides of the movement direction of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 40, The magnetic field of the first magnet 31 for applying magnetic field and the magnetic field of the second magnet 32 for applying magnetic field are formed on both sides of the moving direction of the medium 1, so that the magnetic field is applied to the magnetic sensor element 40. The influence of the first magnet 31 and the influence of the second magnet 32 for applying the magnetic field on the magnetic sensor element 40 can be offset. As shown in FIG. 1, the medium 1 moving in the direction indicated by the arrow X1 is magnetized by the first magnet 31 for magnetic field application, and then magnetized by the magnetic sensor element 40. The magnetic flux in the state in which the bias magnetic field is applied to the subsequent medium 1 can be detected, and the medium 1 moving in the direction indicated by the arrow X2 is magnetized by the second magnet 32 for magnetic field application, Then, the magnetic sensor element 40 can detect the magnetic flux in the state which applied the bias magnetic field to the medium 1 after magnetizing. Therefore, when the magnetic pattern detection device 100 of the present embodiment is used for a teller machine, the authenticity of the deposited medium 1 can be determined, and the authenticity of the withdrawn medium 1 can also be determined.

또한, 본 형태의 자기 패턴 검출 장치 (100) 에서는, 공통된 자기 센서 장치 (20) 에 의해, 자기 패턴별 유무 및 형성 위치를 잔류 자속 밀도 레벨 및 투자율 레벨의 쌍방에 기초하여 검출하기 때문에, 잔류 자속 밀도 레벨의 측정과, 투자율 레벨의 측정과의 사이에 시간차가 발생하지 않는다. 그 때문에, 자기 센서 장치 (20) 와 매체 (1) 를 이동시키면서 계측하는 경우에서도, 신호 처리부 (60) 는 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, 구성의 간소화를 도모할 수 있다.In the magnetic pattern detection apparatus 100 of the present embodiment, the common magnetic sensor device 20 detects the presence or absence of each magnetic pattern and the formation position based on both of the residual magnetic flux density level and the permeability level. There is no time difference between the measurement of the density level and the measurement of the permeability level. Therefore, even when measuring while moving the magnetic sensor apparatus 20 and the medium 1, the signal processing part 60 can detect high precision with a simple structure. In addition, also regarding the conveying apparatus 10, since traveling stability is only requested | required only at the point which passes the magnetic sensor apparatus 20, the structure can be simplified.

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.And according to the magnetic pattern detection apparatus 100 of this aspect, the medium 1 in which a magnetic pattern is formed by the magnetic ink containing both a hard material and a soft material, and the material located in the middle of a hard material and a soft material The magnetic pattern can also be detected with respect to the medium 1 on which the magnetic pattern is formed by the magnetic ink containing. That is, as for the magnetic pattern whose magnetic characteristic is located between the first magnetic pattern and the second magnetic pattern, as shown in Fig. 6 (d1), the hysteresis loop is formed of the hard material magnetic pattern shown in Fig. 6 (b1). Since it is located in the middle of the hysteresis loop and the hysteresis loop of the soft material magnetic pattern shown in Fig. 6 (c1), the signal pattern shown in Fig. 6 (d4) can be obtained, and the presence or absence of the magnetic pattern can also be detected. Can be.

[별도 실시형태] [Separate embodiment]

도 9 는 본 발명을 적용한 별도 실시형태에 관련된 자기 센서 장치 (20) 에 사용한 자기 센서 소자 (40) 의 설명도로, 도 9(a), (b), (c) 는, 집자용 돌출부 (43) 의 수가 3 개인 경우의 설명도, 집자용 돌출부 (43) 의 수가 4 개인 경우의 설명도, 및 집자용 돌출부 (43) 의 수가 5 개인 경우의 설명도이다.Fig. 9 is an explanatory diagram of the magnetic sensor element 40 used in the magnetic sensor device 20 according to another embodiment to which the present invention is applied. Figs. 3 is an explanatory diagram when the number of the projections 43 is four, and an explanatory diagram when the number of the projections 43 is five.

도 1 ∼ 도 8 을 참조하고 설명한 자기 센서 소자 (40) 에서는, 센서 코어 (41) 에 2 개의 집자용 돌출부 (43) 가 구성되어 있지만, 도 9(a), (b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 센서 코어 (41) 의 동체부 (42) 로부터 집자용 돌출부 (43) 가 3 이상 돌출되어 있는 구성을 채용해도 된다. 이러한 구성의 경우에도, 상기 실시형태와 동일하게 집자용 돌출부 (43) 의 각각에 검출 코일 (49) 이 권회되고, 동체부 (42) 에 있어서 폭방향 (W40) 으로 이웃하는 집자용 돌출부 (43) 사이에 끼인 부분에 여자 코일 (48) 이 권회되어 있다. 이 때문에, 집자용 돌출부 (43), 검출 코일 (49) 및 여자 코일 (48) 의 수는, 다음과 같은 관계로 되어 있다.In the magnetic sensor element 40 described with reference to FIGS. 1 to 8, the two magnetic collecting protrusions 43 are formed in the sensor core 41, but in FIGS. 9A, 9B and 9C. As shown, you may employ | adopt the structure which protrudes 3 or more of the dust collector protrusions 43 from the trunk | drum part 42 of the sensor core 41. As shown in FIG. Also in the case of such a structure, the detection coil 49 is wound by each of the dust collector protrusions 43 similarly to the said embodiment, and the dust collector protrusion 43 which adjoins in the width direction W40 in the trunk | drum 42 is carried out. ), The excitation coil 48 is wound around the part sandwiched between them. For this reason, the number of the dust collector protrusion 43, the detection coil 49, and the excitation coil 48 has the following relationship.

집자용 돌출부 (43) 의 수 = 검출 코일 (49) 의 수Number of collecting protrusions 43 = number of detecting coils 49

여자 코일 (48) 의 수 = 집자용 돌출부 (43) 의 수－1 = 검출 코일 (49) 의 수－1Number of exciting coils 48 = number of collecting protrusions 43-1 = number of detection coils 49-1

도 9(a), (b), (c) 에 나타내는 형태 중, 도 9(a) 에 나타내는 자기 센서 소자 (40) 에서는, 3 개의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431 ∼ 433)) 의 각각에 검출 코일 (49) (검출 코일 (491 ∼ 493)) 이 권회되고, 동체부 (42) 에 있어서 폭방향 (W40) 에서 인접하는 집자용 돌출부 (43) 사이에 끼인 2 지점에 여자 코일 (48) (여자 코일 (481, 482)) 이 권회되어 있다. 그리고, 동체부 (42) 로부터는 3 개의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431 ∼ 433)) 와는 반대측으로 돌출부 (44) (돌출부 (441 ∼ 443)) 가 돌출되어 있다.In the magnetic sensor element 40 shown to Fig.9 (a) among the forms shown to FIG.9 (a), (b), (c), it is three projections 43 for the collectors (protrusions 431-433 for collectors) ), Each of the detection coils 49 (detection coils 491 to 493) is wound and excited at two points sandwiched between the convex protrusions 43 adjacent to each other in the width direction W40 in the body portion 42. The coils 48 (exciting coils 481 and 482) are wound. And the projection part 44 (protrusion parts 441-443) protrudes from the fuselage | body part 42 on the opposite side to the three dust collector protrusions 43 (the projection protrusion parts 431-433).

또한, 도 9(b) 에 나타내는 자기 센서 소자 (40) 에서는, 4 개의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431 ∼ 434)) 의 각각에 검출 코일 (49) (검출 코일 (491 ∼ 494)) 이 권회되고, 동체부 (42) 에 있어서 폭방향 (W40) 으로 이웃하는 집자용 돌출부 (43) 사이에 끼인 3 지점에 여자 코일 (48) (여자 코일 (481 ∼ 483)) 이 권회되어 있다. 그리고, 동체부 (42) 로부터는 4 개의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431 ∼ 434)) 와는 반대측으로 돌출부 (44) (돌출부 (441 ∼ 444)) 가 돌출되어 있다.In addition, in the magnetic sensor element 40 shown in FIG. 9 (b), the detection coil 49 (detection coils 491 to 494) is applied to each of the four dust collector protrusions 43 (the dust collector protrusions 431 to 434). )) And the exciting coil 48 (exciting coils 481-483) is wound by the three points | pieces which pinched | interposed in the trunk | drum 42 between neighboring dust collector protrusions 43 in the width direction W40, have. And the protrusion part 44 (protrusion part 441-444) protrudes from the trunk | drum 42 on the opposite side to the four dust collector protrusions 43 (the protrusion protrusion parts 431-434).

또, 도 9(c) 에 나타내는 자기 센서 소자 (40) 에서는, 5 개의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431 ∼ 435)) 의 각각에 검출 코일 (49) (검출 코일 (491 ∼ 495)) 이 권회되고, 동체부 (42) 에 있어서 폭방향 (W40) 으로 이웃하는 집자용 돌출부 (43) 사이에 끼인 4 지점에 여자 코일 (48) (여자 코일 (481 ∼ 484)) 이 권회되어 있다. 그리고, 동체부 (42) 로부터는 5 개의 집자용 돌출부 (43) (집자용 돌출부 (431 ∼ 435)) 와는 반대측으로 돌출부 (44) (돌출부 (441 ∼ 445)) 가 돌출되어 있다.Moreover, in the magnetic sensor element 40 shown to FIG. 9 (c), the detection coil 49 (detection coils 491-495) is provided in each of the five dust collector protrusions 43 (the dust collector protrusions 431 to 435). )) And the excitation coil 48 (exciting coils 481 to 484) is wound at four points sandwiched between the neighboring house protrusions 43 in the width direction W40 in the body portion 42. have. And the projection part 44 (protrusion parts 441-445) protrudes from the trunk | drum 42 on the opposite side to the five collector parts 43 (protrusion parts 431-435).

이러한 구성의 자기 센서 소자 (40) 에 있어서도, 상기 실시형태와 동일하게 폭방향 (W40) 으로 이웃하는 검출 코일 (49) 은 서로 역방향으로 권회되고, 복수의 검출 코일 (49) 은 직렬로 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 자기 센서 소자 (40) 에 있어서, 폭방향 (W40) 으로 이웃하는 여자 코일 (48) 은 서로 역방향으로 권회되고, 복수의 여자 코일 (48) 은 직렬 또는 병렬로 전기적으로 접속되어 있다.Also in the magnetic sensor element 40 of such a structure, similarly to the said embodiment, the detection coil 49 adjacent to the width direction W40 is wound mutually in reverse, and the some detection coil 49 is electrically connected in series. Connected. In the magnetic sensor element 40, the exciting coils 48 adjacent to each other in the width direction W40 are wound in opposite directions, and the plurality of exciting coils 48 are electrically connected in series or in parallel.

또한, 도 2(a), (b) 를 참조하여 설명한 바와 같이, 자기 센서 소자 (40) 는, 매체 폭방향 (Y) 으로 복수 배치되어 있다. 그 때, 복수의 자기 센서 소자 (40) 사이에서는, 검출 코일 (49) 의 권회 방향이 일치되어 있다. 또한, 복수의 자기 센서 소자 (40) 의 각각의 여자 코일 (48) 에 대하여 공통된 여자 전류를 공급하는 경우, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 집자용 돌출부 (43) 가 4 개인 경우 (여자 코일 (48) 이 홀수인 경우), 이웃하는 자기 센서 소자 (40) 의 사이에 있어서, 여자 코일 (48) 의 권회 방향을 일치시켜 둔다. 이에 대하여, 도 9(a), (c) 에 나타내는 바와 같이, 집자용 돌출부 (43) 가 3 개 또는 5 개인 경우 (여자 코일 (48) 이 짝수인 경우), 이웃하는 자기 센서 소자 (40) 의 사이에 있어서, 여자 코일 (48) 의 권회 방향을 반대로 해 둔다. 이와 같이 구성하면, 이웃하는 자기 센서 소자 (40) 의 사이에 있어서 서로 이웃하는 집자용 돌출부 (43) 의 자극이 반대가 되기 때문에, 이웃하는 자기 센서 소자 (40) 의 사이에 자속을 발생시킬 수 있다.As described with reference to FIGS. 2A and 2B, the magnetic sensor elements 40 are disposed in plural in the medium width direction Y. As shown in FIG. At that time, the winding direction of the detection coil 49 coincides between the plurality of magnetic sensor elements 40. In addition, in the case of supplying a common excitation current to each of the excitation coils 48 of the plurality of magnetic sensor elements 40, as shown in FIG. 9B, in the case of four collector protrusions 43 (excitation) When the coil 48 is an odd number), the winding direction of the exciting coil 48 is made to coincide between the adjacent magnetic sensor elements 40. On the other hand, as shown to FIG.9 (a), (c), when three or five collector protrusions 43 are even (when the excitation coil 48 is even), the adjacent magnetic sensor element 40 is shown. During the process, the winding direction of the exciting coil 48 is reversed. In this configuration, magnetic poles can be generated between the neighboring magnetic sensor elements 40 because the magnetic poles of the neighboring magnetic projections 43 are opposite to each other among the neighboring magnetic sensor elements 40. have.

이와 같이 구성한 자기 센서 장치 (20) 에서도, 자기 센서 소자 (40) 는, 도 1 에 나타내는 자기 패턴 검출 장치 (100) 에 있어서 두께 방향 (T40) 이 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 을 향하도록 배치되기 때문에, 집자용 돌출부 (43) 및 검출 코일 (49) 은, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y) 으로 이간되는 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 자기 센서 소자 (40) 에서는, 센서 코어 (41) 가 존재하는 영역 및 센서 코어 (41) 가 존재하는 영역으로부터 폭방향 (W40) (매체 (1) 의 이동 방향 (X) 에 대하여 직교하는 매체 폭방향 (Y)) 으로 약간 어긋난 위치에 걸쳐서 대략 동등한 감도를 가져, 매체 (1) 의 이동 방향 (X) 과 직교하는 매체 폭방향 (Y) 에서의 검출 범위가 넓다는 등, 실시형태 1 과 동일한 효과를 나타낸다.Also in the magnetic sensor device 20 configured as described above, in the magnetic sensor element 40, in the magnetic pattern detection device 100 shown in FIG. 1, the thickness direction T40 is directed toward the movement direction X of the medium 1. Since it is arrange | positioned so that the dust collector protrusion 43 and the detection coil 49 may be formed in the position separated from the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1, it is provided. For this reason, in the magnetic sensor element 40, it is orthogonal to the movement direction X of the width direction W40 (medium 1) from the area | region in which the sensor core 41 exists, and the area | region in which the sensor core 41 exists. Embodiment having such a sensitivity that it has a substantially equivalent sensitivity over the position shifted slightly in the medium width direction (Y), and the detection range in the medium width direction (Y) orthogonal to the moving direction (X) of the medium (1) is wide. It shows the same effect as 1.

[또 다른 별도 실시형태] [Other Separate Embodiments]

도 10 은 본 발명을 적용한 또 다른 별도 실시형태에 관련된 자기 센서 장치 (20) 에 사용한 자기 센서 소자 (40) 의 설명도로, 도 10(a), (b), (c) 는, 집자용 돌출부 (43) 의 수가 3 개인 경우의 설명도, 집자용 돌출부 (43) 의 수가 4 개인 경우의 설명도, 및 집자용 돌출부 (43) 의 수가 5 개인 경우의 설명도이다.Fig. 10 is an explanatory view of the magnetic sensor element 40 used in the magnetic sensor device 20 according to another embodiment to which the present invention is applied. Figs. It is explanatory drawing when the number of 43 is three, explanatory drawing when the number of protrusions 43 for homes is four, and explanatory drawing when the number of protrusions 43 for homes is five.

도 9 에 나타내는 형태에서는, 폭방향 (W40) 의 양단부에서는, 폭방향 (W40) 과 비교하여 자속 밀도가 낮다. 이러한 경우, 검출 코일 (49) 의 권회수를, 이하의 관계In the form shown in FIG. 9, magnetic flux density is low in the both ends of the width direction W40 compared with the width direction W40. In this case, the number of turns of the detection coil 49 is as follows.

도 9(a) 에 나타내는 형태 (검출 코일 (49) 의 수 = 3) 인 경우 In the case shown in Fig. 9A (number of detection coils 49 = 3)

검출 코일 (491, 493) 의 권회수 ＞ 검출 코일 (492) 의 권회수   Number of turns of detection coils 491 and 493> Number of turns of detection coils 492

도 9(b) 에 나타내는 형태 (검출 코일 (49) 의 수 = 4) 인 경우 In the case shown in Fig. 9B (number of detection coils 49 = 4)

검출 코일 (491, 494) 의 권회수 ＞ 검출 코일 (492, 493) 의 권회수   Number of turns of detection coils 491 and 494> Number of turns of detection coils 492 and 493

도 9(c) 에 나타내는 형태 (검출 코일 (49) 의 수 = 5) 인 경우 In the case shown in Fig. 9C (number of detection coils 49 = 5)

검출 코일 (491, 495) 의 권회수 ＞ 검출 코일 (492, 493, 494) 의 권회수    Number of turns of detection coils 491 and 495> Number of turns of detection coils 492, 493 and 494

또는 or

검출 코일 (491, 495) 의 권회수 ＞ 검출 코일 (492, 494) 의 권회수 ＞ 검출 코일 (493) 의 권회수   Number of turns of detection coils 491 and 495> Number of turns of detection coils 492 and 494> Number of turns of detection coils 493

에 나타내는 바와 같이, 양단의 검출 코일 (49) 의 권회수를 다른 검출 코일 (49) 의 권회수보다 많게 하면, 폭방향 (W40) 에 있어서의 감도를 균등화할 수 있다.As shown in the figure, when the number of turns of the detection coil 49 at both ends is made larger than the number of turns of the other detection coils 49, the sensitivity in the width direction W40 can be equalized.

그 때, 도 10(a), (b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 집자용 돌출부 (43) 의 굵기를 이하의 관계In that case, as shown to FIG.10 (a), (b), (c), the thickness of the dust collector protrusion 43 is as follows:

도 10(a) 에 나타내는 형태 (검출 코일 (49) 의 수 = 3) 인 경우In the case shown in Fig. 10A (number of detection coils 49 = 3)

집자용 돌출부 (431, 433) 의 굵기 ＜ 집자용 돌출부 (432) 의 굵기    Thickness of the projections 431 and 433 <Thickness of the projections 432

도 10(b) 에 나타내는 형태 (검출 코일 (49) 의 수 = 4) 인 경우In the case shown in Fig. 10 (b) (the number of detection coils 49 = 4)

집자용 돌출부 (431, 434) 의 굵기 ＜ 집자용 돌출부 (432, 433) 의 굵기    Thickness of the projections 431 and 434 <Thickness of the projections 432 and 433

도 10(c) 에 나타내는 형태 (검출 코일 (49) 의 수 = 5) 인 경우In the case shown in Fig. 10C (number of detection coils 49 = 5)

집자용 돌출부 (431, 435) 의 굵기 ＜ 집자용 돌출부 (432, 433, 434) 의 굵기    Thickness of the projections 431, 435 <Thickness of the projections 432, 433, 434

또는 or

집자용 돌출부 (431, 435) 의 굵기 ＜ 집자용 돌출부 (432, 434) 의 굵기 ＜ 집자용 돌출부 (433) 의 굵기   Thickness of the projections 431 and 435 <Thickness of the projections 432 and 434 <Thickness of the projections 433

에 나타내는 바와 같이, 양단의 집자용 돌출부 (43) 의 굵기를 다른 집자용 돌출부 (43) 의 굵기보다 크게 하면, 양단의 검출 코일 (49) 의 권회수를 다른 검출 코일 (49) 의 권회수보다 많이 권회하는 데에 지장이 없다.As shown in FIG. 6, when the thickness of the collector protrusions 43 at both ends is larger than the thickness of the other collector protrusions 43, the number of turns of the detection coil 49 at both ends is larger than the number of turns of the other detection coil 49. There is no obstacle to much winding.

(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 고정이고 자기 센서 장치 (20) 가 이동하는 구성을 채용해도 된다. 또, 상기 형태에서는, 자계 인가용 자석 (30) 에 영구 자석을 사용했지만, 전자석을 사용해도 된다. 또, 상기 형태에서는, 집자용 돌출부 (43) 의 수가 2 개, 3 개, 4 개, 5 개인 경우를 설명했는데, 6 개 이상인 경우여도 된다.In the above aspect, the medium 1 is moved in the relative movement of the medium 1 and the magnetic sensor device 20. The structure in which the medium 1 is fixed and the magnetic sensor device 20 moves is shown. You may employ | adopt. Moreover, although the permanent magnet was used for the magnetic field application magnet 30 in the said aspect, you may use an electromagnet. Moreover, in the said form, although the case where the number of the protrusions 43 for collectors was two, three, four, five was demonstrated, it may be six or more cases.

1 … 매체
11 … 매체 이동로
20 … 자기 센서 장치
30 … 자계 인가용 자석
40 … 자기 센서 소자
41 … 센서 코어
42 … 센서 코어의 동체부
43 … 센서 코어의 집자용 돌출부
48 … 여자 코일
49 … 검출 코일
100 … 자기 패턴 검출 장치One … media
11 ... Medium transport
20... Magnetic sensor device
30 ... Magnetic field magnet
40…. Magnetic sensor elements
41…. Sensor core
42. Fuselage part of sensor core
43. Collection protrusion on sensor core
48. Woman coil
49. Detecting coil
100 ... Magnetic pattern detection device

Claims (13)

상대 이동하는 매체의 자기 특성을 검출하는 자기 센서 소자를 구비한 자기 센서 장치로서,
상기 자기 센서 소자는, 그 자기 센서 소자의 폭방향으로 연장되는 동체부로부터 상기 매체의 매체 이동로측을 향하여 돌출되어 상기 폭방향으로 서로 이간되는 복수의 집자용 돌출부를 구비한 센서 코어와, 상기 동체부에 권회된 여자 코일과, 상기 복수의 집자용 돌출부의 각각에 권회된 검출 코일을 구비하고,
상기 자기 센서 소자는, 상기 폭방향 및 상기 집자용 돌출부의 돌출 방향의 쌍방에 대하여 직교하는 두께 방향이 상기 매체의 이동 방향을 향하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.A magnetic sensor device having a magnetic sensor element for detecting magnetic properties of a relatively moving medium,
The magnetic sensor element includes: a sensor core having a plurality of dust collector protrusions projecting from the body portion extending in the width direction of the magnetic sensor element toward the medium moving path side of the medium and spaced apart from each other in the width direction; An excitation coil wound on the trunk portion and a detection coil wound on each of the plurality of dust collector protrusions;
The magnetic sensor element is disposed so that a thickness direction orthogonal to both the width direction and the projecting direction of the dust collector protrusion is directed toward the movement direction of the medium. 제 1 항에 있어서,
상기 센서 코어의 상기 폭방향의 치수는, 상기 두께 방향의 치수보다 큰 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 1,
The dimension in the width direction of the sensor core is larger than the dimension in the thickness direction. 제 2 항에 있어서,
상기 자기 센서 소자는, 상기 매체의 이동 방향에 대하여 교차하는 방향으로 복수 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 2,
The magnetic sensor device is arranged in plural in the direction crossing with respect to the moving direction of the medium. 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 집자용 돌출부의 각각에 권회된 상기 검출 코일은, 직렬로 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 2,
The detection coil wound around each of the plurality of dust collector protrusions is electrically connected in series. 제 2 항에 있어서,
상기 여자 코일은, 상기 폭방향으로 이웃하는 2 개의 상기 집자용 돌출부 사이에 끼인 부분에 권회되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 2,
The excitation coil is wound around a portion sandwiched between two convex protrusions adjacent to each other in the width direction. 제 5 항에 있어서,
상기 집자용 돌출부는, 3 개 이상 형성되어 있고,
당해 3 개 이상의 집자용 돌출부 중, 상기 폭방향의 양단부에 위치하는 집자용 돌출부에 권회된 상기 검출 코일은, 다른 집자용 돌출부에 권회된 상기 검출 코일에 비하여 권회수가 많은 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 5, wherein
Three or more of said dust collector protrusions are formed,
The detection coil wound around the dust collector protrusions positioned at both ends in the width direction among the three or more dust collector protrusions has a larger number of turns than the detection coil wound around the other dust collector protrusions. Device. 제 6 항에 있어서,
상기 3 개 이상의 집자용 돌출부 중, 상기 폭방향의 양단부에 위치하는 집자용 돌출부의 굵기는, 다른 집자용 돌출부에 비하여 가는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method according to claim 6,
The magnetic sensor device of the above three or more dust collector protrusions, the thickness of the dust collector protrusions located in the both ends of the said width direction goes in comparison with the other dust collector protrusions. 제 2 항에 있어서,
상기 센서 코어는, 상기 동체부로부터 상기 집자용 돌출부와는 반대측으로 돌출된 돌출부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 2,
The said sensor core is provided with the protrusion part which protruded from the said fuselage part to the opposite side to the said dust collector protrusion, It is characterized by the above-mentioned. 제 2 항에 있어서,
상기 센서 코어는, 아모르퍼스 자성 재료층과, 그 아모르퍼스 자성 재료층을 양면측에서 사이에 끼우는 비자성의 기판을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 2,
The said sensor core is equipped with the amorphous magnetic material layer and the nonmagnetic board | substrate which sandwiches the amorphous magnetic material layer from both sides. The magnetic sensor apparatus characterized by the above-mentioned. 제 3 항에 있어서,
상기 집자용 돌출부의 수가 짝수일 때, 이웃하는 자기 센서 소자의 사이에서는, 상기 여자 코일의 권회 방향이 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 3, wherein
When the number of protrusions for the collector is even, the winding direction of the exciting coil coincides between neighboring magnetic sensor elements. 제 3 항에 있어서,
상기 집자용 돌출부의 수가 홀수일 때, 이웃하는 자기 센서 소자의 사이에서는, 상기 여자 코일의 권회 방향을 반대로 하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 3, wherein
The magnetic sensor device characterized in that the winding direction of the excitation coil is reversed between neighboring magnetic sensor elements when the number of protrusions for the collector is odd. 제 8 항에 있어서,
상기 돌출부에는, 차동용 코일이 권회된 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method of claim 8,
The magnetic sensor device as described above, wherein a differential coil is wound around the protruding portion. 제 1 항에 있어서,
상기 집자용 돌출부, 상기 검출 코일, 상기 여자 코일의 수는,
집자용 돌출부의 수 = 검출 코일의 수
여자 코일의 수 = 집자용 돌출부의 수－1
의 관계를 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.
The method of claim 1,
The number of the protrusions for the dust collector, the detection coil and the excitation coil,
Number of protrusions for the collector = number of detection coils
Number of exciting coils = number of protrusions for collectors-1
Magnetic sensor device, characterized in that to satisfy the relationship.
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