KR20120075382A

KR20120075382A - 자기 센서 유닛

Info

Publication number: KR20120075382A
Application number: KR1020110140570A
Authority: KR
Inventors: 쇼고 모모세
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-07-06
Also published as: CN102610021B; KR101581067B1; CN102610021A; JP5608548B2; JP2012137451A

Abstract

본 발명은 판독 대상의 매체에 자계를 부여하기 위한 마그넷과, 상기 마그넷을 덮고 있는 커버판과, 상기 커버판의 상기 마그넷과는 반대측의 표면을 통과하는 상기 매체의 자기 패턴을 판독하는 자기 센서 장치를 갖고, 상기 커버판은, 표면에 매체 반송면이 형성된 표면측 커버판과, 당해 표면측 커버판의 이면에 적층 고정시킨 이면측 커버판을 구비한 복합판이고, 상기 이면측 커버판에는, 상기 마그넷이 삽입되는 삽입 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 마그넷을 덮고 있는 커버판은 표면측 커버판과 이면측 커버판을 구비한 복합판으로서 구성되어 있고, 그 강성이 확보되어 있다. 따라서, 커버판을 자기 센서 장치를 유지하고 있는 프레임 등에 고정시켰을 때에, 커버판이 프레임으로부터 박리되어 떨어지는 것을 회피할 수 있다.

Description

자기 센서 유닛{MAGNETIC SENSOR UNIT}

본 발명은, 자기 잉크에 의해 인쇄가 실시된 지폐 등의 매체의 자기 패턴을 검출하기 위한 자기 센서 유닛에 관한 것이다.

자기 센서 유닛으로는, 매체에 착자 (着磁) 를 실시하는 마그넷과, 마그넷에 의해 착자된 매체의 자기 패턴을 판독하는 자기 센서 장치를 갖는 것이 알려져 있다. 특허문헌 1 에 기재된 자기 센서 유닛에서는, 마그넷은, 표면이 매체를 반송 (搬送) 하기 위한 매체 반송면으로 되어 있는 커버에 의해 덮여 있다. 이 문헌에서는, 커버에 의해 매체 반송면을 규정함으로써, 매체의 반송시에 있어서의 걸림을 없앰과 함께, 매체 반송면의 마모를 억제하고 있다. 또, 커버에 의해 마그넷의 탈락을 방지하고 있다.

일본 공개특허공보 2009－163336호

여기서, 커버의 두께 치수는 매체 반송면과 마그넷 사이의 갭으로 되어 있고, 마그넷은, 이 갭을 개재하여 매체를 착자한다. 따라서, 커버가 두꺼우면, 그 만큼, 마그넷의 발생 자계 강도를 강하게 해야 하고, 마그넷으로서 자력이 강한 마그넷이나 대형 마그넷 등의 고가의 마그넷이 필요해진다. 이에 대하여, 커버를 얇게 하여 매체 반송면과 마그넷 사이의 갭을 좁게 하면, 마그넷으로서 자력이 약한 소형이며 염가의 마그넷을 채용하여 장치의 제조 비용을 억제할 수 있다. 그러나, 커버를 얇게 하면, 커버의 강성이 저하되므로, 박리 강도가 낮아지고, 커버가 박리되기 쉬워진다는 문제가 있다.

본 발명의 과제는, 이와 같은 점을 감안하여, 마그넷을 덮는 커버판을 얇게 한 경우에도, 커버판의 강성을 저하시키지 않는 자기 센서 유닛을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 자기 센서 유닛은, 판독 대상의 매체에 자계를 부여하기 위한 마그넷과, 상기 마그넷을 덮고 있는 커버판과, 상기 커버판의 상기 마그넷과는 반대측의 표면을 통과하는 상기 매체의 자기 패턴을 판독하는 자기 센서 장치를 갖고, 상기 커버판은, 표면에 매체 반송면이 형성된 표면측 커버판과, 당해 표면측 커버판의 이면에 적층 고정시킨 이면측 커버판을 구비한 복합판이고, 상기 이면측 커버판에는, 상기 마그넷이 삽입되는 삽입 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 마그넷을 덮고 있는 커버판은 표면측 커버판과 이면측 커버판을 구비한 복합판으로서 구성되어 있다. 따라서, 마그넷을 덮는 표면측 커버판을 얇게 하여, 매체가 반송되는 표면측 커버판의 표면과 이면측 커버판의 삽입 구멍에 삽입되는 마그넷 사이의 갭을 좁게 한 경우에도, 커버판 전체로서의 강성을 확보할 수 있다. 이 결과, 커버판의 박리 강도의 저하를 억제할 수 있으므로, 커버판을 자기 센서 장치를 유지하고 있는 프레임 등에 고정했을 때, 커버판이 프레임으로부터 박리되는 것을 회피할 수 있다. 여기서, 자기 센서 유닛으로는, 마그넷에 의해 매체 반송면을 통과하는 매체에 착자를 실시하고, 착자된 매체의 자기 패턴을 판독하는 것, 마그넷에 의해 매체 반송면을 통과하는 매체 주위에 자계를 형성하여, 매체가 자기 센서 장치를 통과할 때의 자계의 변화를 검출함으로써 매체의 자기 패턴을 판독하는 것이 있다.

본 발명에 있어서, 상기 자기 센서 장치를 유지하고 있는 프레임을 갖고, 상기 커버판은, 상기 삽입 구멍 내에 상기 마그넷을 유지한 상태로 상기 프레임에 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 커버판 상에서 마그넷을 위치 결정한 상태로, 마그넷을 프레임에 탑재할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 자기 센서 장치 및 상기 마그넷을 유지하고 있는 프레임을 갖고, 상기 커버판은 상기 프레임에 고정되어 있어도 된다. 이와 같이 하면, 프레임 상에서 마그넷을 위치 결정하여 고정시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 표면측 커버판은, 상기 이면측 커버판보다 얇은 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 삽입 구멍에 삽입된 마그넷과 커버판의 표면을 통과하는 매체와의 갭을 좁게 할 수 있기 때문에, 마그넷으로서 자력이 약한 소형이며 염가인 것을 사용해도, 매체의 자기 패턴을 검출하는 것이 가능해진다. 여기서, 마그넷으로서 염가인 것을 사용하면, 장치의 제조 비용을 억제할 수 있다. 또, 마그넷으로서 소형인 것을 사용하면, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은, 상기 삽입 구멍에 삽입된 상태로 상기 표면측 커버판의 이면에 맞닿아 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 매체를 반송하는 매체 반송면으로 되어 있는 커버판의 표면과, 삽입 구멍에 삽입된 마그넷의 갭을 표면측 커버판의 판두께에 의해 규정할 수 있으므로, 갭 관리가 안정된다.

본 발명에 있어서, 상기 표면측 커버판과 상기 이면측 커버판은, 확산 접합에 의해 일체화되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 표면측 커버판과 이면측 커버판을 접착제에 의해 접합한 경우에는, 표면측 커버판과 이면측 커버판 사이에 도포되는 접착제에 기인되어, 이면측 커버판에 유지되는 마그넷과 표면측 커버판 표면의 매체 반송면 사이의 갭이 넓어지거나, 편차가 있는 경우가 있다. 이에 대하여, 확산 접합에 의해 표면측 커버판과 이면측 커버판을 일체화해 두면, 이와 같은 갭의 넓어짐이나 편차를 회피할 수 있다. 또, 표면측 커버판이 이면측 커버판으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 표면측 커버판과 상기 이면측 커버판은, 동일한 금속 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 표면측 커버판 및 이면측 커버판이 확산 접합에 적합한 것이 된다.

본 발명에 있어서, 상기 커버판에는, 상기 자기 센서 장치의 센서면을 당해 커버판의 상기 표면에 노출시키기 위한 개구부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 자기 센서 장치의 센서면과 커버판의 표면을 반송되는 매체를 접근시키는 것, 혹은, 자기 센서 장치의 센서면과 매체가 반송되는 커버판의 표면을 동일 평면 상에 배치하는 것이 가능해지므로, 자기 센서 장치에 의한 매체의 자기 패턴의 판독 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 개구부의 내측에는, 상기 센서면을 구비한 상기 자기 센서 장치의 상기 커버판측의 부위가 삽입되고, 상기 매체 반송면과 상기 센서면이 동일 평면 상에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 자기 센서 장치에 의한 매체의 자기 패턴의 판독 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마그넷은, 상기 매체의 반송 방향의 일방측으로부터 통과하는 상기 매체에 자계를 부여하는 제 1 착자용 마그넷과, 상기 매체의 반송 방향의 타방측으로부터 통과하는 상기 매체에 자계를 부여하는 제 2 착자용 마그넷으로 이루어짐과 함께, 상기 자기 센서 장치를 사이에 두고 상이한 극이 대향하도록 배치되어 있고, 상기 제 1 착자용 마그넷과 상기 센서면 사이의 거리와, 상기 제 2 착자용 마그넷과 상기 센서면 사이의 거리가 동일한 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 자기 센서 장치의 센서면이 배치되어 있는 위치에서는, 제 1 착자용 마그넷 (6) 의 자계와 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 자계를 중화시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 자기 센서 장치의 센서면은, 적어도 상기 표면측 커버판에 의해 덮여 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 표면측 커버판에 의해 자기 센서 장치의 센서면을 보호할 수 있고, 매체의 지분 (紙粉) 이나 자분 (磁粉) 등이 자기 센서 장치의 센서에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 이면측 커버판에는, 상기 센서면을 구비한 상기 자기 센서 장치의 상기 커버판측의 부위가 삽입되는 개구부가 형성되어 있고, 상기 센서면은, 상기 표면측 커버판의 이면에 대향하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 자기 센서 장치의 센서면과 커버판의 표면을 반송되는 매체를 접근시키는 것이 가능해지므로, 자기 센서 장치에 의한 매체의 자기 패턴의 판독 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 마그넷을 덮고 있는 커버판은 표면측 커버판과 이면측 커버판을 구비한 복합판으로서 구성되어 있고, 그 강성이 확보되어 있다. 따라서, 커버판을 자기 센서 장치를 유지하고 있는 프레임 등에 고정시켰을 때에, 커버판이 프레임으로부터 박리되어 떨어지는 것을 회피할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 자기 센서 유닛을 탑재하는 자기 패턴 검출 장치의 설명도.
도 2 는 본 발명의 자기 센서 유닛의 설명도.
도 3 은 커버판, 표면측 커버판 및 이면측 커버판의 사시도.
도 4 는 자기 센서 소자의 설명도.
도 5 는 자기 센서 소자의 여자 (勵磁) 파형 및 검출 파형.
도 6 은 변형예 1, 2 의 자기 센서 유닛의 단면 구성도.
도 7 은 변형예 3 의 자기 센서 유닛의 단면 구성도.

이하에, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 자기 센서 유닛을 탑재하는 자기 패턴 검출 장치를 설명한다.

(전체 구성)

도 1 은 본 발명을 적용한 자기 센서 유닛을 탑재하는 자기 패턴 검출 장치의 주요부 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 자기 패턴 검출 장치 (1) 는, 은행권, 유가 증권 등의 시트 형상의 매체 (2) 를 매체 반송 경로 (3) 를 따라 반송하는 매체 반송 기구 (4) 와, 매체 반송 경로 (3) 에 형성된 자기 판독 위치 (A) 에서 매체 (2) 의 자기 패턴을 검출하는 자기 센서 유닛 (5) 을 갖고 있다.

자기 센서 유닛 (5) 은, 자기 판독 위치 (A) 를 매체 반송 방향 (X) 의 제 1 방향 (일방측) (X1) 으로부터 통과하는 매체 (2) 에 착자를 실시하는 제 1 착자용 마그넷 (6) 과, 자기 판독 위치 (A) 를 제 1 방향 (X1) 과는 반대의 제 2 방향 (타방측) (X2) 으로부터 통과하는 매체 (2) 에 착자를 실시하는 제 2 착자용 마그넷 (7) 과, 제 1 착자용 마그넷 (6) 혹은 제 2 착자용 마그넷 (7) 에 의해 착자된 상태에서 자기 판독 위치 (A) 를 통과하는 매체 (2) 의 자기 패턴을 판독하는 자기 센서 장치 (8) 를 구비하고 있다. 자기 센서 장치 (8) 는 착자된 매체 (2) 에 바이어스 자계를 인가한 상태로 하여 자속을 검출하는 것이고, 자기 패턴 검출 장치 (1) 는 자기 센서 장치 (8) 로부터의 검출 파형을 레퍼런스 파형과 조합함으로써, 매체 (2) 의 진위 판정이나 종류를 판별한다.

(자기 센서 유닛의 구성)

도 2, 도 3 을 참조하여 자기 센서 유닛 (5) 을 상세하게 설명한다. 도 2(a) 는 자기 센서 유닛 (5) 에 있어서의 제 1 착자용 마그넷 (6), 제 2 착자용 마그넷 (7) 및 자기 센서 장치 (8) 의 레이아웃을 나타내는 사시도이고, 도 2(b) 는 자기 센서 유닛 (5) 의 단면 구성도이다. 도 3(a) 는 커버판을 하방에서 본 사시도이고, 도 3(b) 는 표면측 커버판을 하방에서 본 사시도이며, 도 3(c) 는 이면측 커버판을 하방에서 본 사시도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 편의상, 자기 센서 유닛 (5) 의 상하를 도면의 상하에 따라 설명한다.

자기 센서 유닛 (5) 은, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 자기 센서 장치 (8) 를 유지하고 있는 프레임 (10) 과, 이 프레임 (10) 의 상단 부분에 장착된 직사각형의 커버판 (11) 을 구비하고 있다. 커버판 (11) 은, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 을 유지함과 함께, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 이 자기 판독 위치 (A) 를 통과하는 매체 (2) 에 의해 마모되지 않도록, 이들 제 1, 제 2 착자용 마그넷 (6, 7) 의 상면을 덮고 있다.

프레임 (10) 은 PPS (폴리페닐렌술파이드 수지) 등의 비자성 수지 재료로 형성되어 있다. 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 프레임 (10) 의 상단면 (101) 의 매체 반송 방향 (X) 의 중앙 부분에는, 커버판 (11) 을 장착하기 위한 직사각형의 오목부 (102) 가 형성되어 있다. 오목부 (102) 의 매체 반송 방향 (X) 의 양측에는 외측을 향하여 하방으로 경사지는 경사면 (103) 이 형성되어 있다. 또한, 프레임 (10) 은 비자성이 아니어도 되고, 재질은 금속제여도 된다.

오목부 (102) 는, 일정 깊이이고, 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향으로 일정 폭으로 연장되어 있다. 오목부 (102) 의 매체 반송 방향 (X) 의 중앙 부분에는 자기 센서 장치 (8) 가 구성되어 있다. 자기 센서 장치 (8) 의 상단면은 센서면 (8a) 으로 되어 있고, 프레임 (10) 의 상단면 (101) 과 동일 평면 상에 위치하고 있다. 자기 센서 장치 (8) 는, 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향으로 소정의 피치로 배열된 복수의 자기 센서 소자 (13) 를 구비하고 있다.

커버판 (11) 은, 표면 (14a) 에 매체 (2) 를 반송하기 위한 매체 반송면 (11a) 이 형성되어 있는 표면측 커버판 (14) 과, 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 에 적층 고정된 이면측 커버판 (15) 으로 이루어지는 복합판이다.

표면측 커버판 (14) 은, 일정 두께의 박판의 금속판이고, 직사각형의 윤곽 형상을 구비하고 있다. 또, 표면측 커버판 (14) 은, 매체 반송 방향 (X) 의 중앙 부분에 직사각형의 개구부 (141) 를 구비하고 있다. 개구부 (141) 는, 예를 들어, 에칭에 의해 형성되어 있다. 본 예에서는, 표면측 커버판 (14) 의 두께 치수는 0.3 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.1 ㎜ 정도로 되어 있다. 따라서, 표면측 커버판 (14) 은, 소위, 「흐르르」한 상태가 되어 있고, 그 강성은 현저하게 저하되어 있다.

이면측 커버판 (15) 은, 표면측 커버판 (14) 보다 두꺼운 금속판의 판재이고, 본 예에서는 이면측 커버판 (15) 의 두께 치수는 0.3 ? 0.5 ㎜ 정도이다. 이면측 커버판 (15) 은, 일정 두께이고, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 두께 치수와 동일한 두께 치수를 구비하고 있다. 이면측 커버판 (15) 의 윤곽 형상은 표면측 커버판 (14) 의 윤곽 형상과 동일하고, 이면측 커버판 (15) 은 개구부 (141) 와 겹치는 위치에, 이 개구부 (141) 와 동일 형상의 개구부 (151) 를 구비하고 있다. 표면측 커버판 (14) 의 개구부 (141) 와 이면측 커버판 (15) 의 개구부 (151) 는, 커버판 (11) 의 개구부 (111) 를 구성한다.

또, 이면측 커버판 (15) 은, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 개구부 (151) 의 제 1 방향 (X1) 의 상류측에 제 1 착자용 마그넷 (6) 을 구성하는 복수의 마그넷 (16) 을 장착하기 위한 제 1 장착 구멍 (삽입 구멍) (152) 을 구비하고 있고, 개구부 (151) 의 제 2 방향 (X2) 의 상류측에 제 2 착자용 마그넷 (7) 을 구성하는 복수의 마그넷 (16) 을 장착하기 위한 제 2 장착 구멍 (삽입 구멍) (153) 을 구비하고 있다. 이들 제 1 장착 구멍 (152) 및 제 2 장착 구멍 (153) 은, 각각 복수의 장착 구멍 (154) 을 구비하고 있고, 각 장착 구멍 (154) 은 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향으로 소정의 피치로 배열되어 있다. 개구부 (151), 제 1 장착 구멍 (152) 및 제 2 장착 구멍 (153) 은, 예를 들어, 에칭에 의해 형성되어 있다.

여기서, 표면측 커버판 (14) 및 이면측 커버판 (15) 은, 모두 스테인리스강 제이고, 이들 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 은 확산 접합되어 있다. 즉, 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 은, 밀착된 상태에서 가압, 가열되어 일체화되어 있다.

보다 상세하게는, 먼저, 제 1 스테인리스 강판에 에칭에 의해 복수의 표면측 커버판 (14) 을 그 형상이 되도록 형성하고, 제 2 스테인리스 강판에 에칭에 의해 복수의 이면측 커버판 (15) 을 그 형상이 되도록 형성한다. 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 의 형상을 형성할 때, 각 표면측 커버판 (14) 의 일부분을 제 1 스테인리스 강판에 연결한 상태로 하고, 이면측 커버판 (15) 의 일부분을 제 2 스테인리스 강판에 연결한 상태로 해 둔다. 다음으로, 제 1 스테인리스 강판 내의 각 표면측 커버판 (14) 과 제 2 스테인리스 강판 내의 각 이면측 커버판 (15) 을 위치 맞춤하여 이들을 적층 상태로 한다. 그 후에, 적층 상태가 된 제 1 스테인리스 강판 및 제 2 스테인리스 강판에 압력을 가하면서, 무산소 분위기 중에서 고온으로 하여 확산 접합시킨다. 이러한 후에, 확산 접합된 제 1 스테인리스 강판 및 제 2 스테인리스 강판으로부터, 형상 형성되어 있는 각 커버판 (11) 을 분리한다. 또한, 제 1 스테인리스 강판 및 제 2 스테인리스 강판에 압력을 가하는 치공구류로는, 커버판과 접합하지 않는 카본 등을 사용한다.

제 1 착자용 마그넷 (6) 은, 제 1 장착 구멍 (152) 의 각 장착 구멍 (154) 에 끼워 넣어진 각 마그넷 (16) 에 의해 구성되고, 제 2 착자용 마그넷 (7) 은, 제 2 장착 구멍 (153) 의 각 장착 구멍 (154) 에 끼워 넣어진 각 마그넷 (16) 에 의해 구성되어 있다. 제 1 착자용 마그넷 (6) 의 각 마그넷 (16) 은, 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향으로 소정의 피치로 배열되어 있고, 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 각 마그넷 (16) 은 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향으로 소정의 피치로 배열되어 있다. 또, 제 1 착자용 마그넷 (6) 의 마그넷 (16) 과 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 마그넷 (16) 은, 매체 반송 방향 (X) 에서 보았을 때 겹쳐져 있다.

각 마그넷 (16) 은, 페라이트나 네오듐 자석 등의 영구 자석이고, 서로 동일한 자력을 구비하고 있다. 또, 각 마그넷 (16) 은, 이면측 커버판 (15) 의 각 장착 구멍 (154) 과 끼워 맞춰지는 직육면체 형상을 하고 있고, 서로 동일한 형상을 구비하고 있다. 바꾸어 말하면, 각 장착 구멍 (154) 은, 동일 형상의 각 마그넷 (16) 에 대응하는 형상을 구비하고 있다.

또, 각 마그넷 (16) 은, 각 장착 구멍 (154) 에 끼워 넣어져, 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 에 맞닿은 상태에서 이면측 커버판 (15) 에 유지된다. 각 마그넷 (16) 이 각 장착 구멍 (154) 에 유지된 상태에서는, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 각 마그넷 (16) 은, 표면측 커버판 (14) 측의 부위와 표면측 커버판 (14) 과는 반대측의 부위에서는 상이한 자극으로 되어 있고, 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 에 맞닿아 있는 면이 매체 반송면 (11a) 을 반송되는 매체 (2) 에 대한 착자면으로서 기능한다. 여기서, 각 마그넷 (16) 은 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 에 맞닿아 있으므로, 매체 반송면 (11a) 과 각 마그넷 (16) 의 갭은, 표면측 커버판 (14) 의 판두께에 의해 규정되어 있다.

제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 을 유지한 커버판 (11) 을 프레임 (10) 의 오목부 (102) 에 장착하면, 커버판 (11) 의 개구부 (111) 의 내측에 센서면 (8a) 을 구비한 자기 센서 장치 (8) 의 커버판 (11) 측의 부위가 삽입되고, 커버판 (11) 의 매체 반송면 (11a) 과 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 이 동일 평면 상에 위치한다. 또, 자기 센서 장치 (8) 의 제 1 방향 (X1) 의 상류측에 제 1 착자용 마그넷 (6) 이 배치되고, 자기 센서 장치 (8) 의 제 2 방향 (X2) 의 상류측에 제 2 착자용 마그넷 (7) 이 배치된다. 또한, 자기 센서 장치 (8) 는 제 1 착자용 마그넷 (6) 과 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 중간에 위치하고, 자기 센서 장치 (8) 가 유지되어 있는 복수의 자기 센서 소자 (13) 의 각각은, 매체 반송 방향 (X) 에서 보았을 때, 제 1 착자용 마그넷 (6) 의 마그넷 (16) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 마그넷 (16) 과 겹쳐진다.

또한, 본 예에서는, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 각각에 있어서, 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향에서 이웃하는 마그넷 (16) 끼리는, 서로 반대 방향으로 착자되어 있다. 보다 구체적으로는, 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향으로 배열된 복수의 마그넷 (16) 중, 1 개의 마그넷 (16) 은 매체 반송면 (11a) 측에 위치하는 단부 (端部) 가 N 극으로 착자되고, 매체 반송면 (11a) 과는 반대측에 위치하는 단부는 S 극으로 착자되어 있고, 이 마그넷 (16) 에 대해 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향에서 이웃하는 마그넷 (16) 은, 매체 반송면 (11a) 에 위치하는 단부가 S 극으로 착자되고, 매체 반송면 (11a) 과는 반대측에 위치하는 단부는 N 극으로 착자되어 있다.

또, 본 예에서는, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 매체 반송 방향 (X) 에서 대향하는 제 1 착자용 마그넷 (6) 의 마그넷 (16) 과 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 마그넷 (16) 은, 자기 센서 장치 (8) 를 사이에 두고 상이한 극이 대향하고 있다. 보다 구체적으로는, 매체 반송 방향 (X) 에서 대향하는 제 1 착자용 마그넷 (6) 의 마그넷 (16), 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 마그넷 (16) 중, 일방의 각 마그넷 (16) 은 매체 반송면 (11a) 측에 위치하는 단부가 N 극으로 착자되어 있고, 타방의 각 마그넷 (16) 은 매체 반송면 (11a) 에 위치하는 단부가 S 극으로 착자되어 있다. 또한, 제 1 착자용 마그넷 (6) 과 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 사이의 거리와, 제 2 착자용 마그넷 (7) 과 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 사이의 거리가 동일해져 있으므로, 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 이 배치되어 있는 위치에서는, 제 1 착자용 마그넷 (6) 의 자계와 제 2 착자용 마그넷 (7) 의 자계가 중화되어 있다.

(자기 센서 소자)

도 4 는 자기 센서 장치 (8) 에 탑재되어 있는 자기 센서 소자 (13) 의 설명도이다. 자기 센서 소자 (13) 는, 아몰퍼스 (amorphous) 혹은 퍼멀로이로 이루어지는 박판형의 센서 코어 (131) 를 구비하고 있고, 센서 코어 (131) 의 두께 방향을 매체 반송 방향 (X) 을 향하여 배치되어 있다. 센서 코어 (131) 에는, 코일선이 권회됨으로써, 바이어스 자계를 발생시키기 위한 여자 코일 (132) 과, 매체 (2) 의 자기 패턴을 검출하기 위한 검출 코일 (133) 이 구성되어 있다.

보다 상세하게는, 센서 코어 (131) 는, 몸체부 (131a) 와, 몸체부 (131a) 의 상단부의 중앙 부분으로부터 매체 반송면 (11a) 측으로 돌출된 제 1 돌기부 (131b) 와, 제 1 돌기부 (131b) 와는 반대측에서 몸체부 (131a) 의 하단부의 중앙 부분으로부터 하방으로 돌출된 제 2 돌기부 (131c) 와, 몸체부 (131a) 의 상단부의 제 1 돌기부 (131b) 의 양측, 및, 몸체부 (131a) 의 하단부의 제 2 돌기부 (131c) 의 양측으로부터 각각 돌출된 제 3 돌기부 (131d) 를 구비하고 있다. 여자 코일 (132) 은, 몸체부 (131a) 에 있어서, 제 1 돌기부 (131b) 및 제 2 돌기부 (131c) 와, 제 3 돌기부 (131d) 사이에 개재되어 있는 부위에 코일선이 권회됨으로써 구성되어 있다. 검출 코일 (133) 은, 제 1 돌기부 (131b) 에 코일선이 권회됨으로써 구성되어 있다.

(자기 패턴 검출 장치의 자기 패턴 검출 동작)

도 1, 도 4 및 도 5 를 참조하여, 자기 패턴 검출 장치의 자기 패턴 검출 동작을 설명한다. 도 5(a) 는 자기 센서 소자 (13) 의 여자 파형이고, 도 5(b) 는 자기 센서 소자 (13) 로부터의 검출 파형이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 자기 패턴 검출 장치 (1) 에 있어서 매체 (2) 가 매체 반송 경로 (3) 를 제 1 방향 (X1) 혹은 제 2 방향 (X2) 으로 반송되면, 매체 (2) 는 자기 판독 위치 (A) 에 도달하기 전에 제 1 착자용 마그넷 (6) 혹은 제 2 착자용 마그넷 (7) 에 의해 착자된다. 그리고, 착자된 매체 (2) 는 자기 센서 장치 (8) 에 의한 자기 판독 위치 (A) 를 통과한다.

자기 센서 장치 (8) 에서는, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 여자 코일 (132) 에 교번 전류가 정전류로 인가되어 있고, 센서 코어 (131) 의 주위에는, 도 4 에 있어서 점선으로 나타내는 바이어스 자계가 형성되어 있다. 매체 (2) 가 자기 판독 위치 (A) 를 반송되면, 검출 코일 (133) 로부터는, 도 5(b) 에 나타내는 검출 파형의 신호가 출력된다. 검출 파형은, 바이어스 자계 및 시간에 대한 미분적인 신호가 된다.

여기서, 자기 센서 소자 (13) 로부터의 검출 파형의 형상, 피크값 및 보텀값은 자기 패턴의 형성에 사용되고 있는 자기 잉크의 종류, 자기 패턴의 위치, 및, 형성되어 있는 자기 패턴의 농담 (濃淡) 에 의해 변화된다. 따라서, 이러한 검출 파형을, 미리 기억 유지하고 있는 레퍼런스 파형과 조합함으로써, 매체 (2) 의 진위 판정 및 매체 (2) 의 종류의 판별을 실시할 수 있다.

(작용 효과)

본 예에 의하면, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 을 덮고 있는 커버판 (11) 은 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 을 구비한 복합판으로 구성되어 있다. 이 결과, 표면측 커버판 (14) 을 얇게 하고, 매체 반송면 (11a) 으로 되어 있는 표면측 커버판 (14) 의 표면 (14a) 과, 이면측 커버판 (15) 의 제 1 장착 구멍 (152) 및 제 2 장착 구멍 (153) 에 장착되는 각 마그넷 (16) 사이의 갭을 좁게 한 경우에도, 커버판 (11) 의 전체로서의 강성을 확보할 수 있고, 커버판 (11) 의 박리 강도의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 커버판 (11) 이 프레임 (10) 으로부터 박리되는 것을 회피할 수 있다.

또, 본 예에 의하면, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 을 구성하고 있는 각 마그넷 (16) 은, 각 장착 구멍 (154) 에 삽입된 상태로 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 에 맞닿아 있다. 이 결과, 매체 (2) 가 반송되는 매체 반송면 (11a) 과 각 마그넷 (16) 의 갭을 표면측 커버판 (14) 의 판두께에 의해 규정할 수 있기 때문에, 갭 관리가 안정된다.

또한, 본 예에 의하면, 커버판 (11) 을 구성하고 있는 표면측 커버판 (14) 은 0.1 ㎜ 정도로 매우 얇게 형성되어 있고, 매체 반송면 (11a) 과 마그넷 (16) 사이의 갭이 좁다. 이 결과, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 으로서 자력이 약한 것을 사용할 수 있다. 즉, 착자용 마그넷으로서 소형이며 염가인 마그넷 (16) 을 사용할 수 있으므로, 장치의 소형화 및 저비용화를 도모할 수 있다.

또한 본 예에서는, 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 은 확산 접합에 의해 일체화되어 있으므로, 이면측 커버판 (15) 에 유지되는 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 과 매체 반송면 (11a) 사이의 갭을 일정하게 할 수 있다. 즉, 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 을 접착제에 의해 접합한 경우에는, 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 사이에 도포되는 접착제에 기인되어, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 과 매체 반송면 (11a) 사이의 갭이 넓어지거나, 편차가 있는 경우가 있는데, 확산 접합에 의하면, 이와 같은 갭의 넓어짐이나 편차를 회피하여, 갭을 일정하게 할 수 있다.

또, 확산 접합에 의하면, 표면측 커버판 (14) 이 이면측 커버판 (15) 으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 예에서는, 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 은, 동일한 금속 재료로 형성되어 있으므로, 이들을 확산 접합에 의해 일체화하는 데에 적합하다.

또, 본 예에서는, 각 마그넷 (16) 은, 제 1 장착 구멍 (152) 및 제 2 장착 구멍 (153) 에 각각 끼워 넣어짐으로써, 매체 (2) 의 매체 반송 방향 (X), 및, 매체 반송 방향 (X) 과 직교하는 방향의 위치가 규정되어 있다. 따라서, 각 마그넷 (16) 은 자기 센서 장치 (8) 의 자기 센서 소자 (13) 에 대해 적절한 위치에 배치된다.

또한, 본 예에서는, 커버판 (11) 에는, 자기 센서 장치 (8) 를 매체 반송면 (11a) 에 노출시키기 위한 개구부 (111) 가 형성되어 있으므로, 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 과 매체 반송면 (11a) 을 접근시키는 것, 혹은, 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 과 매체 반송면 (11a) 을 동일 평면 상에 배치하는 것이 가능해져, 자기 센서 장치 (8) 에 의한 매체 (2) 의 자기 패턴의 판독 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(그 밖의 실시형태)

도 6 은 변형예 1, 2 의 자기 센서 유닛의 단면 구성도이다. 도 7 은 변형예 3 의 자기 센서 유닛의 단면 구성도이다. 또한, 변형예 1, 2, 3 의 자기 센서 유닛은 상기 자기 센서 유닛 (5) 과 대응하는 구성을 구비하고 있으므로, 대응되는 구성에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 6(a) 에 나타내는 변형예 1 의 자기 센서 유닛 (5A) 은, 표면측 커버판 (14) 에 개구부 (141) 를 형성하지 않고 , 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 과 매체 반송면 (11a) 사이에 표면측 커버판 (14) 을 개재시킨 상태로 한 것이다. 구체적으로는, 이면측 커버판 (15) 에는, 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 을 구비한 자기 센서 장치 (8) 의 커버판 (11) 측의 부위가 삽입되는 개구부 (151) 가 형성되어 있는데, 표면측 커버판 (14) 에는 개구부가 형성되어 있지 않다. 즉, 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 은, 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 과 대향하고 있다 (덮여 있다). 이와 같이 하면, 표면측 커버판 (14) 에 의해 자기 센서 장치 (8) 및 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 을 보호할 수 있고, 매체 (2) 의 지분이나 자분 등이 자기 센서 장치 (8) 및 자기 센서 장치 (8) 의 센서면 (8a) 에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또, 상기 예에서는, 자기 센서 유닛 (5) 은, 자기 센서 장치 (8) 의 매체 반송 방향 (X) 의 일방측에 제 1 착자용 마그넷 (6) 을 구비하고, 타방측에 제 2 착자용 마그넷 (7) 을 구비하고 있는데, 착자용 마그넷을 자기 센서 장치 (8) 의 매체 반송 방향 (X) 의 일방측에만 구비하는 것으로 해도 된다. 도 6(b) 에 나타내는 변형예 2 의 자기 센서 유닛 (5B) 에서는, 커버판 (11) 을 구성하는 이면측 커버판 (15) 은, 제 1 장착 구멍 (152) 만을 구비하고 있고, 자기 센서 유닛 (5B) 은 제 1 착자용 마그넷 (6) 만을 구비하고 있다. 또한, 이와 같은 자기 센서 유닛 (5B) 을 탑재하는 자기 패턴 검출 장치 (1) 에서는, 제 1 방향 (X1) 에 반송함으로써, 제 1 착자용 마그넷 (6) 에 의해 매체 (2) 에 착자를 실시하고, 자기 센서 장치 (8) 에 의해 자기 패턴을 검출한다.

또, 상기 예에서는, 제 1 착자용 마그넷 (6) 및 제 2 착자용 마그넷 (7) 을 구성하고 있는 각 마그넷 (16) 은 커버판 (11) 에 유지되어 있는데, 각 마그넷 (16) 을 프레임 (10) 으로 유지해도 된다. 도 7 에 나타내는 변형예 3 의 자기 센서 유닛 (5C) 은, 각 마그넷 (16) 이 프레임 (10) 에 유지되어 있다. 보다 상세하게는, 프레임 (10) 의 오목부 (102) 의 저면 (102a) 에는, 자기 센서 장치 (8) 의 탑재 부위의 일방의 측에 제 1 착자용 마그넷 (6) 을 구성하는 복수의 마그넷 (16) 을 장착하기 위한 복수의 프레임측 장착 구멍 (104) 이 형성되어 있고, 타방의 측에 제 2 착자용 마그넷 (7) 을 구성하는 복수의 마그넷 (16) 을 장착하기 위한 복수의 프레임측 장착 구멍 (104) 이 형성되어 있다. 각 마그넷 (16) 은, 각 프레임측 장착 구멍 (104) 에 하측 부분이 삽입됨으로써, 프레임 (10) 에 유지되어 있다. 각 마그넷 (16) 의 상측 부분은, 오목부 (102) 의 저면 (102a) 보다 상방으로 돌출되어 있다.

여기서, 커버판 (11) 은, 프레임 (10) 의 상방으로부터 덮여 프레임 (10) 에 고정되고 있다. 커버판 (11) 이 프레임 (10) 에 덮이면, 각 마그넷 (16) 의 상측 부분이 이면측 커버판 (15) 의 각 장착 구멍 (154) 에 삽입되고, 각 마그넷 (16) 의 상단은 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 에 맞닿은 상태가 된다. 본 예에서는, 각 마그넷 (16) 은, 프레임측 장착 구멍 (104) 에 의해 위치 결정되어 고정되어 있다.

또한, 상기 예에서는, 이면측 커버판 (15) 은, 표면측 커버판 (14) 보다 두껍게 되어 있는데, 이면측 커버판 (15) 과 표면측 커버판 (14) 을 동일한 두께로 해도 된다. 또, 표면측 커버판 (14) 을 이면측 커버판 (15) 보다 두껍게 해도 된다. 또한, 상기 예에서는, 표면측 커버판 (14) 과 이면측 커버판 (15) 은 모두 스테인리스강제였는데, 이들을 상이한 금속 재료로 형성하여, 접합해도 된다.

또, 상기 예에서는, 각 마그넷 (16) 의 상단을 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 에 맞닿게 하고 있는데, 각 마그넷 (16) 을 표면측 커버판 (14) 의 이면 (14b) 에 맞닿게 하지 않아도 된다. 또한, 상기 예에서는, 각 마그넷 (16) 은 매체 반송면 (11a) 측이 표면측 커버판 (14) 에 의해 덮여 있는데, 각 마그넷 (16) 을 매체 반송면 (11a) 에 노출시켜도 된다. 이 경우에는, 표면측 커버판 (14) 에 있어서, 이면측 커버판 (15) 의 각 장착 구멍 (154) 과 겹치는 위치에 개구부를 형성해 두면 된다. 또, 이 경우에는, 각 마그넷 (16) 의 매체 반송면 (11a) 측에 위치하는 단부를, 매체 반송면 (11a) 과 동일 평면 상에 위치시켜도 된다.

또한, 상기 예에서는, 자기 센서 유닛 (5) 은 착자용 마그넷 (6, 7) 에 의해 매체 (2) 에 착자를 실시하고, 착자된 매체 (2) 의 자기 패턴을 판독하는 것인데, 자기 센서 유닛을, 매체 (2) 에 자계를 가하여, 매체 (2) 가 자기 판독 위치 (A) 를 통과할 때의 자계의 변화를 검출함으로써 매체 (2) 의 자기 패턴을 판독하는 것으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 각 마그넷은, 착자용이 아니라, 자기 판독 위치 (A) 에 있어서 매체 (2) 의 주위에 자계를 형성하는 자계 형성용으로서 기능한다.

1 : 자기 패턴 검출 장치,
2 : 매체,
3 : 매체 반송 경로,
4 : 매체 반송 기구,
5?5A?5B?5C : 자기 센서 유닛,
6 : 제 1 착자용 마그넷,
7 : 제 2 착자용 마그넷,
8 : 자기 센서 장치,
8a : 센서면,
10 : 프레임,
11 : 커버판,
11a : 매체 반송면,
13 : 자기 센서 소자,
14 : 표면측 커버판,
14a : 표면,
14b : 이면,
15 : 이면측 커버판,
16 : 마그넷,
101 : 상단면,
102 : 오목부,
102a : 저면,
103 : 경사면,
104 : 프레임측 장착 구멍,
111 : 개구부,
131 : 센서 코어,
131a : 몸체부,
131b : 제 1 돌기부,
131c : 제 2 돌기부,
131d : 제 3 돌기부,
132 : 여자 코일,
133 : 검출 코일,
141 : 개구부,
151 : 개구부,
152 : 제 1 장착 구멍,
153 : 제 2 장착 구멍,
154 : 장착 구멍 (삽입 구멍),
A : 자기 판독 위치,
X : 매체 반송 방향,
X1 : 제 1 방향,
X2 : 제 2 방향

Claims

판독 대상의 매체에 자계를 부여하기 위한 마그넷과,
상기 마그넷을 덮고 있는 커버판과,
상기 커버판의 상기 마그넷과는 반대측의 표면을 통과하는 상기 매체의 자기 패턴을 판독하는 자기 센서 장치를 갖고,
상기 커버판은, 표면에 매체 반송면이 형성된 표면측 커버판과, 당해 표면측 커버판의 이면에 적층 고정시킨 이면측 커버판을 구비한 복합판이고,
상기 이면측 커버판에는, 상기 마그넷이 삽입되는 삽입 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 자기 센서 장치를 유지하고 있는 프레임을 갖고,
상기 커버판은, 상기 삽입 구멍 내에 상기 마그넷을 유지한 상태로 상기 프레임에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 자기 센서 장치 및 상기 마그넷을 유지하고 있는 프레임을 갖고,
상기 커버판은, 상기 프레임에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 표면측 커버판은, 상기 이면측 커버판보다 얇은 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 마그넷은, 상기 삽입 구멍에 삽입된 상태로 상기 표면측 커버판의 이면에 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 표면측 커버판과 상기 이면측 커버판은, 확산 접합에 의해 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 6 항에 있어서,
상기 표면측 커버판과 상기 이면측 커버판은, 동일한 금속 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 커버판에는, 상기 자기 센서 장치의 센서면을 당해 커버판의 상기 표면에 노출시키기 위한 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 8 항에 있어서,
상기 개구부의 내측에는, 상기 센서면을 구비한 상기 자기 센서 장치의 상기 커버판측의 부위가 삽입되고,
상기 매체 반송면과 상기 센서면이 동일 평면 상에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 8 항에 있어서,
상기 마그넷은, 상기 매체의 반송 방향의 일방측으로부터 통과하는 상기 매체에 자계를 부여하는 제 1 착자용 마그넷과, 상기 매체의 반송 방향의 타방측으로부터 통과하는 상기 매체에 자계를 부여하는 제 2 착자용 마그넷으로 이루어짐과 함께, 상기 자기 센서 장치를 사이에 두고 상이한 극이 대향하도록 배치되어 있고,
상기 제 1 착자용 마그넷과 상기 센서면 사이의 거리와, 상기 제 2 착자용 마그넷과 상기 센서면 사이의 거리가 동일한 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 자기 센서 장치의 센서면은, 적어도 상기 표면측 커버판에 의해 덮여 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 11 항에 있어서,
상기 이면측 커버판에는, 상기 센서면을 구비한 상기 자기 센서 장치의 상기 커버판측의 부위가 삽입되는 개구부가 형성되어 있고,
상기 센서면은, 상기 표면측 커버판의 이면에 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.
제 11 항에 있어서,
상기 마그넷은, 상기 매체의 반송 방향의 일방측으로부터 통과하는 상기 매체에 자계를 부여하는 제 1 착자용 마그넷과, 상기 매체의 반송 방향의 타방측으로부터 통과하는 상기 매체에 자계를 부여하는 제 2 착자용 마그넷으로 이루어짐과 함께, 상기 자기 센서 장치를 사이에 두고 상이한 극이 대향하도록 배치되어 있고,
상기 제 1 착자용 마그넷과 상기 센서면 사이의 거리와, 상기 제 2 착자용 마그넷과 상기 센서면 사이의 거리가 동일한 것을 특징으로 하는 자기 센서 유닛.