磁気センサユニット
【課題】マグネットを覆うカバー板の剛性を下げることなく、媒体搬送面とマグネットの間のギャップを狭くすることができる磁気センサユニットを提供すること。
【解決手段】磁気センサユニット５は、読み取り対象の媒体２に磁界を与えるためのマグネット６、７と、マグネット６、７を覆っているカバー板１１と、カバー板１１のマグネット６、７とは反対側の表面を通過する媒体２の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置８を有し、カバー板１１は、表面１４ａに媒体搬送面１１ａが形成された表面側カバー板１４と、表面側カバー板１４の裏面１４ｂに積層固定された裏面側カバー板１５を備えた複合板であり、裏面側カバー板１５にはマグネット６、７が装着あるいは挿入される装着孔１５４が形成されている。
【解決手段】磁気センサユニット５は、読み取り対象の媒体２に磁界を与えるためのマグネット６、７と、マグネット６、７を覆っているカバー板１１と、カバー板１１のマグネット６、７とは反対側の表面を通過する媒体２の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置８を有し、カバー板１１は、表面１４ａに媒体搬送面１１ａが形成された表面側カバー板１４と、表面側カバー板１４の裏面１４ｂに積層固定された裏面側カバー板１５を備えた複合板であり、裏面側カバー板１５にはマグネット６、７が装着あるいは挿入される装着孔１５４が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気インクで印刷が施された紙幣などの媒体の磁気パターンを検出するための磁気センサユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気センサユニットとしては、媒体に着磁を行うマグネットと、マグネットによって着磁された媒体の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置を有するものが知られている。特許文献１に記載の磁気センサユニットでは、マグネットは、表面が媒体を搬送するための媒体搬送面となっているカバーによって覆われている。同文献では、カバーによって媒体搬送面を規定することにより、媒体の搬送時における引っかかりを無くすとともに、媒体搬送面の磨耗を抑制している。また、カバーによってマグネットの脱落を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６３３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、カバーの厚さ寸法は媒体搬送面とマグネットの間のギャップとなっており、マグネットは、このギャップを介して媒体を着磁する。従って、カバーが厚ければ、その分、マグネットの発生磁界強度を強くしなければならず、マグネットとして磁力の強いマグネットや大型のマグネットなどの高価なマグネットが必要となる。これに対して、カバーを薄くして媒体搬送面とマグネットの間のギャップを狭くすれば、マグネットとして磁力の弱い小型で安価なマグネットを採用して装置の製造コストを抑えることができる。しかし、カバーを薄くすると、カバーの剛性が低下するので、剥離強度が下がり、カバーが剥がれやすくなるという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、マグネットを覆うカバー板を薄くした場合でも、カバー板の剛性を低下させることがない磁気センサユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の磁気センサユニットは、
読み取り対象の媒体に磁界を与えるためのマグネットと、
前記マグネットを覆っているカバー板と、
前記カバー板の前記マグネットとは反対側の表面を通過する前記媒体の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置とを有し、
前記カバー板は、表面に媒体搬送面が形成された表面側カバー板と、当該表面側カバー板の裏面に積層固定した裏面側カバー板を備えた複合板であり、
前記裏面側カバー板には、前記マグネットが挿入される挿入孔が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、マグネットを覆っているカバー板は表面側カバー板と裏面側カバー板を備えた複合板として構成されている。従って、マグネットを覆う表面側カバー板を薄くして、媒体が搬送される表面側カバー板の表面と裏面側カバー板の挿入孔に挿入されるマグネットとの間のギャップを狭くした場合でも、カバー板全体としての剛性を確保することができる。この結果、カバー板の剥離強度の低下を抑制できるので、カバー板を磁気センサ装置を保持しているフレームなどに固定したときに、カバー板がフレームから剥がれてしまうことを回避できる。ここで、磁気センサユニットとしては、マグネットにより媒体搬送面を通過する媒体に着磁を行い、着磁された媒体の磁気パターンを読み取るもの、マグネットにより媒体搬送面を通過する媒体の周囲に磁界を形成し、媒体が磁気センサ装置を通過する際の磁界の変化を検出することにより媒体の磁気パターンを読み取るものがある。
【０００８】
本発明において、前記磁気センサ装置を保持しているフレームを有し、前記カバー板は、前記挿入孔内に前記マグネットを保持した状態で前記フレームに固定されていることが望ましい。このようにすれば、カバー板上でマグネットを位置決めした状態で、マグネットをフレームに搭載することができる。
【０００９】
また、本発明において、前記磁気センサ装置および前記マグネットを保持しているフレームを有し、前記カバー板は前記フレームに固定されていてもよい。このようにすれば、フレーム上でマグネットを位置決め固定することができる。
【００１０】
本発明において、前記表面側カバー板は、前記裏面側カバー板よりも薄いことが望ましい。このようにすれば、挿入孔に挿入されたマグネットとカバー板の表面を通過する媒体とのギャップを狭くすることができるので、マグネットとして、磁力の弱い小型で安価なものを用いても、媒体の磁気パターンを検出することが可能となる。ここで、マグネットとして安価なものを用いれば、装置の製造コストを抑制できる。また、マグネットとして小型のものを用いれば、装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明において、前記マグネットは、前記挿入孔に挿入された状態で前記表面側カバー板の裏面に当接していることが望ましい。このようにすれば、媒体を搬送する媒体搬送面となっているカバー板の表面と、挿入孔に挿入されたマグネットとのギャップを表面側カバー板の板厚で規定できるので、ギャップ管理が安定する。
【００１２】
本発明において、前記表面側カバー板と前記裏面側カバー板とは、拡散接合により一体化されていることが望ましい。例えば、表面側カバー板と裏面側カバー板とを接着剤により接合した場合には、表面側カバー板と裏面側カバー板の間に塗布される接着剤に起因して、裏面側カバー板に保持されるマグネットと表面側カバー板表面の媒体搬送面との間のギャップが広がったり、ばらついたりすることがある。これに対して、拡散接合によって表面側カバー板と裏面側カバー板を一体化しておけば、このようなギャップの広がりやばらつきを回避できる。また、表面側カバー板が裏面側カバー板から剥がれてしまうことを防止できる。
【００１３】
本発明において、前記表面側カバー板と前記裏面側カバー板とは、同一の金属材料から形成されていることが望ましい。このようにすれば、表面側カバー板および裏面側カバー板が拡散接合に適するものとなる。
【００１４】
本発明において、前記カバー板には、前記磁気センサ装置を当該カバー板の前記表面に露出させるための開口部が形成されていることが望ましい。このようにすれば、磁気センサ装置のセンサ面とカバー板の表面を搬送される媒体とを接近させること、或いは、磁気センサ装置のセンサ面と媒体が搬送されるカバー板の表面とを同一平面上に配置することが可能となるので、磁気センサ装置による媒体の磁気パターンの読み取り精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マグネットを覆っているカバー板は表面側カバー板と裏面側カバー板を備えた複合板として構成されており、その剛性が確保されている。従って、カバー板を磁気センサ装置を保持しているフレームなどに固定したときに、カバー板がフレームから剥がれ落ちてしまうことを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の磁気センサユニットを搭載する磁気パターン検出装置の説明図である。
【図２】本発明の磁気センサユニットの説明図である。
【図３】カバー板、表面側カバー板および裏面側カバー板の斜視図である。
【図４】磁気センサ素子の説明図である。
【図５】磁気センサ素子の励磁波形および検出波形である。
【図６】変形例１、２の磁気センサユニットの断面構成図である。
【図７】変形例３の磁気センサユニットの断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した磁気センサユニットを搭載する磁気パターン検出装置を説明する。
【００１８】
（全体構成）
図１は本発明を適用した磁気センサユニットを搭載する磁気パターン検出装置の要部構成を模式的に示す説明図である。図１に示すように、磁気パターン検出装置１は、銀行券、有価証券等のシート状の媒体２を媒体搬送経路３に沿って搬送する媒体搬送機構４と、媒体搬送経路３に設けられた磁気読み取り位置Ａで媒体２の磁気パターンを検出する磁気センサユニット５を有している。
【００１９】
磁気センサユニット５は、磁気読み取り位置Ａを媒体搬送方向Ｘの第１方向Ｘ１から通過する媒体２に着磁を行う第１着磁用マグネット６と、磁気読み取り位置Ａを第１方向Ｘ１とは逆の第２方向Ｘ２から通過する媒体２に着磁を行う第２着磁用マグネット７と、第１着磁用マグネット６或いは第２着磁用マグネット７によって着磁された状態で磁気読み取り位置Ａを通過する媒体２の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置８を備えている。磁気センサ装置８は着磁された媒体２にバイアス磁界を印加した状態として磁束を検出するものであり、磁気パターン検出装置１は磁気センサ装置８からの検出波形をリファレンス波形と照合することによって、媒体２の真偽判定や種類を判別する。
【００２０】
（磁気センサユニットの構成）
図２、図３を参照して磁気センサユニット５を詳細に説明する。図２（ａ）は磁気センサユニット５における第１着磁用マグネット６、第２着磁用マグネット７および磁気センサ装置８のレイアウトを示す斜視図であり、図２（ｂ）は磁気センサユニット５の断面構成図である。図３（ａ）はカバー板を下方から見た斜視図であり、図３（ｂ）は表面側カバー板を下方から見た斜視図であり、図３（ｃ）は裏面側カバー板を下方から見た斜視図である。なお、以下の説明では、便宜上、磁気センサユニット５の上下を図面の上下に従って説明する。
【００２１】
磁気センサユニット５は、図２（ａ）に示すように、磁気センサ装置８を保持しているフレーム１０と、このフレーム１０の上端部分に取り付けられた矩形のカバー板１１を備えている。カバー板１１は、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を保持すると共に、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７が磁気読み取り位置Ａを通過する媒体２によって磨耗しないように、これら第１、第２着磁用マグネット６、７の上面を覆っている。
【００２２】
フレーム１０はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などの非磁性の樹脂材料から形成されている。図２（ｂ）に示すように、フレーム１０の上端面１０１の媒体搬送方向Ｘの中央部分には、カバー板１１を取り付けるための矩形の凹部１０２が形成されている。凹部１０２の媒体搬送方向Ｘの両側には外側に向かって下方に傾斜する傾斜面１０３が設けられている。なお、フレーム１０は非磁性でなくてもよく、材質は金属製でもよい。
【００２３】
凹部１０２は、一定深さであり、媒体搬送方向Ｘと直交する方向に一定幅で延びている。凹部１０２の媒体搬送方向Ｘの中央部分には磁気センサ装置８が構成されている。磁気センサ装置８の上端面はセンサ面８ａとなっており、フレーム１０の上端面１０１と同一平面上に位置している。磁気センサ装置８は、媒体搬送方向Ｘと直交する方向に所定のピッチで配列された複数の磁気センサ素子１３を備えている。
【００２４】
カバー板１１は、表面１４ａに媒体２を搬送するための媒体搬送面１１ａが形成されている表面側カバー板１４と、表面側カバー板１４の裏面１４ｂに積層固定された裏面側カバー板１５とからなる複合板である。
【００２５】
表面側カバー板１４は、一定厚さの薄板の金属板であり、矩形の輪郭形状を備えている。また、表面側カバー板１４は、媒体搬送方向Ｘの中央部分に矩形の開口部１４１を備えている。開口部１４１は、例えば、エッチングにより形成されている。本例では、表面側カバー板１４の厚さ寸法は０．３ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ程度となっている。従って、表面側カバー板１４は、所謂、「ペラペラ」な状態となっており、その剛性は著しく低下している。
【００２６】
裏面側カバー板１５は、表面側カバー板１４よりも厚い金属板の板材であり、本例では裏面側カバー板１５の厚さ寸法は０．３〜０．５ｍｍ程度である。裏面側カバー板１５は、一定厚さであり、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７の厚さ寸法と同一の厚さ寸法を備えている。裏面側カバー板１５の輪郭形状は表面側カバー板１４の輪郭形状と同一であり、裏面側カバー板１５は開口部１４１と重なる位置に、この開口部１４１と同一形状の開口部１５１を備えている。表面側カバー板１４の開口部１４１と裏面側カバー板１５の開口部１５１は、カバー板１１の開口部１１１を構成する。
【００２７】
また、裏面側カバー板１５は、図３（ｃ）に示すように、開口部１５１の第１方向Ｘ１の上流側に第１着磁用マグネット６を構成する複数のマグネット１６を装着するための第１装着孔（挿入孔）１５２を備えており、開口部１５１の第２方向Ｘ２の上流側に第２着磁用マグネット７を構成する複数のマグネット１６を装着するための第２装着孔（挿入孔）１５３を備えている。これら第１装着孔１５２および第２装着孔１５３は、それぞれ複数の装着孔１５４を備えており、各装着孔１５４は媒体搬送方向Ｘと直交する方向に所定のピッチで配列されている。開口部１５１、第１装着孔１５２および第２装着孔１５３は、例えば、エッチングにより形成されている。
【００２８】
ここで、表面側カバー板１４および裏面側カバー板１５は、いずれもステンレス鋼製であり、これら表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５は拡散接合されている。すなわち、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５は、密着させられた状態で加圧、加熱されて一体化されている。
【００２９】
より詳細には、まず、第１のステンレス鋼板にエッチングによって複数の表面側カバー板１４をその形状となるように形成し、第２のステンレス鋼板にエッチングによって複数の裏面側カバー板１５をその形状となるように形成する。表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５の形状の形成に際しては、各表面側カバー板１４の一部分を第１のステンレス鋼板に繋げた状態とし、裏面側カバー板１５の一部分を第２のステンレス鋼板に繋げた状態としておく。次に、第１のステンレス鋼板内の各表面側カバー板１４と第２のステンレス鋼板内の各裏面側カバー板１５を位置合わせして、これらを積層状態とする。その後に、積層状態となった第１のステンレス鋼板および第２のステンレス鋼板に圧力をかけながら、無酸素雰囲気中で高温にして、拡散接合させる。しかる後に、拡散接合された第１のステンレス鋼板および第２のステンレス鋼板から、形状形成されている各カバー板１１を分離する。なお、第１のステンレス鋼板および第２のステンレス鋼板に圧力を加える治工具類としては、カバー板と接合しないカーボンなどを使用する。
【００３０】
第１着磁用マグネット６は、第１装着孔１５２の各装着孔１５４に嵌め込まれた各マグネット１６によって構成され、第２着磁用マグネット７は、第２装着孔１５３の各装着孔１５４に嵌め込まれた各マグネット１６によって構成されている。第１着磁用マグネット６の各マグネット１６は、媒体搬送方向Ｘと直交する方向に所定のピッチで配列されており、第２着磁用マグネット７の各マグネット１６は媒体搬送方向Ｘと直交する方向に所定のピッチで配列されている。また、第１着磁用マグネット６のマグネット１６と第２着磁用マグネット７のマグネット１６は、媒体搬送方向Ｘから見たとき重なっている。
【００３１】
各マグネット１６は、フェライトやネオジウム磁石等の永久磁石であり、互いに同一の磁力を備えている。また、各マグネット１６は、裏面側カバー板１５の各装着孔１５４と嵌合する直方体形状をしており、互いに同一の形状を備えている。換言すれば、各装着孔１５４は、同一形状の各マグネット１６に対応する形状を備えている。
【００３２】
また、各マグネット１６は、各装着孔１５４に嵌め込まれて、表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接した状態で裏面側カバー板１５に保持される。各マグネット１６が各装着孔１５４に保持された状態では、図２（ｂ）に示すように、各マグネット１６は、表面側カバー板１４の側の部位と表面側カバー板１４とは反対側の部位とでは異なる磁極となっており、表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接している面が媒体搬送面１１ａを搬送される媒体２に対する着磁面として機能する。ここで、各マグネット１６は表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接しているので、媒体搬送面１１ａと各マグネット１６のギャップは、表面側カバー板１４の板厚によって規定されている。
【００３３】
第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を保持したカバー板１１をフレーム１０の凹部１０２に取り付けると、カバー板１１の開口部１１１の内側に磁気センサ装置８のカバー板１１の側の部位が挿入され、カバー板１１の媒体搬送面１１ａと磁気センサ装置８のセンサ面８ａが同一平面上に位置する。また、磁気センサ装置８の第１方向Ｘ１の上流側に第１着磁用マグネット６が配置され、磁気センサ装置８の第２方向Ｘ２の上流側に第２着磁用マグネット７が配置される。さらに、磁気センサ装置８は第１着磁用マグネット６と第２着磁用マグネット７の中間に位置し、磁気センサ装置８が保持している複数の磁気センサ素子１３のそれぞれは、媒体搬送方向Ｘから見たときに、第１着磁用マグネット６のマグネット１６および第２着磁用マグネット７のマグネット１６と重なる。
【００３４】
なお、本例では、図２（ａ）に示すように、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７のそれぞれにおいて、媒体搬送方向Ｘと直交する方向で隣り合うマグネット１６同士は、互いに反対の向きに着磁されている。より具体的には、媒体搬送方向Ｘと直交する方向に配列された複数のマグネット１６のうち、１つのマグネット１６は媒体搬送面１１ａの側に位置する端部がＮ極に着磁され、媒体搬送面１１ａとは反対側に位置する端部はＳ極に着磁されており、このマグネット１６に対して媒体搬送方向Ｘと直交する方向で隣り合うマグネット１６は、媒体搬送面１１ａに位置する端部がＳ極に着磁され、媒体搬送面１１ａとは反対側に位置する端部はＮ極に着磁されている。
【００３５】
また、本例では、図２（ｂ）に示すように、媒体搬送方向Ｘで対向する第１着磁用マグネット６のマグネット１６と第２着磁用マグネット７のマグネット１６は、磁気センサ装置８を挟んで異なる極が対向している。より具体的には、媒体搬送方向Ｘで対向する第１着磁用マグネット６のマグネット１６、および第２着磁用マグネット７のマグネット１６のうち、一方の各マグネット１６は媒体搬送面１１ａの側に位置する端部がＮ極に着磁されており、他方の各マグネット１６は媒体搬送面１１ａに位置する端部がＳ極に着磁されている。なお、第１着磁用マグネット６との磁気センサ装置８との間の距離と、第２着磁用マグネット７と磁気センサ装置８との間の距離が等しくなっているので、磁気センサ装置８が配置されている位置では、第１着磁用マグネット６の磁界と第２着磁用マグネット７の磁界が中和している。
【００３６】
（磁気センサ素子）
図４は磁気センサ装置８に搭載されている磁気センサ素子１３の説明図である。磁気センサ素子１３は、アモルファスあるいはパーマロイからなる薄板状のセンサコア１３１を備えており、センサコア１３１の厚さ方向を媒体搬送方向Ｘに向けて配置されている。センサコア１３１には、コイル線が巻き回されることにより、バイアス磁界を発生させるための励磁コイル１３２と、媒体２の磁気パターンを検出するための検出コイル１３３が構成されている。
【００３７】
より詳細には、センサコア１３１は、胴部１３１ａと、胴部１３１ａの上端部の中央部分から媒体搬送面１１ａの側に突出した第１突部１３１ｂと、第１突部１３１ｂとは反対側で胴部１３１ａの下端部の中央部分から下方に突出した第２突部１３１ｃと、胴部１３１ａの上端部の第１突部１３１ｂの両側、および、胴部１３１ａの下端部の第２突部１３１ｃの両側からそれぞれ突出した第３突部１３１ｄを備えている。励磁コイル１３２は、胴部１３１ａにおいて、第１突部１３１ｂおよび第２突部１３１ｃと、第３突部１３１ｄとの間に挟まれている部位にコイル線が巻き回されることにより構成されている。検出コイル１３３は、第１突部１３１ｂにコイル線が巻き回されることにより構成されている。
【００３８】
（磁気パターン検出装置の磁気パターン検出動作）
図１、図４および図５を参照して、磁気パターン検出装置の磁気パターン検出動作を説明する。図５（ａ）は磁気センサ素子１３の励磁波形であり、図５（ｂ）は磁気センサ素子１３からの検出波形である。図１に示すように、磁気パターン検出装置１において媒体２が媒体搬送経路３を第１方向Ｘ１或いは第２方向Ｘ２に搬送されると、媒体２は磁気読み取り位置Ａに至る前に第１着磁用マグネット６或いは第２着磁用マグネット７により着磁される。そして、着磁された媒体２は磁気センサ装置８による磁気読み取り位置Ａを通過する。
【００３９】
磁気センサ装置８では、図５（ａ）に示すように、励磁コイル１３２に交番電流が定電流で印加されており、センサコア１３１の周りには、図４において点線で示すバイアス磁界が形成されている。媒体２が磁気読み取り位置Ａを搬送されると、検出コイル１３３からは、図５（ｂ）に示す検出波形の信号が出力される。検出波形は、バイアス磁界および時間に対する微分的な信号となる。
【００４０】
ここで、磁気センサ素子１３からの検出波形の形状、ピーク値およびボトム値は、磁気パターンの形成に用いられている磁気インキの種類、磁気パターンの位置、および、形成されている磁気パターンの濃淡によって変化する。従って、かかる検出波形を、予め記憶保持しているリファレンス波形と照合することにより、媒体２の真偽判定および媒体２の種類の判別を行うことができる。
【００４１】
（作用効果）
本例によれば、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を覆っているカバー板１１は表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５を備えた複合板として構成されている。この結果、表面側カバー板１４を薄くして、媒体搬送面１１ａとなっている表面側カバー板１４の表面１４ａと、裏面側カバー板１５の第１装着孔１５２および第２装着孔１５３に装着される各マグネット１６との間のギャップを狭くした場合でも、カバー板１１の全体としての剛性を確保することができ、カバー板１１の剥離強度の低下を抑制できる。従って、カバー板１１がフレーム１０から剥がれてしまうことを回避できる。
【００４２】
また、本例によれば、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を構成している各マグネット１６は、各装着孔１５４に挿入された状態で表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接している。この結果、媒体２が搬送される媒体搬送面１１ａと各マグネット１６のギャップを表面側カバー板１４の板厚によって規定することができるので、ギャップ管理が安定する。
【００４３】
さらに、本例によれば、カバー板１１を構成している表面側カバー板１４は０．１ｍｍ程度と極めて薄く形成されており、媒体搬送面１１ａとマグネット１６との間のギャップが狭い。この結果、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７として磁力の弱いものを用いることができる。すなわち、着磁用マグネットとして小型で安価なマグネット１６を用いることができるので、装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
【００４４】
さらに、本例では、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５とは拡散接合によって一体化されているので、裏面側カバー板１５に保持される第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７と媒体搬送面１１ａとの間のギャップを一定とすることができる。すなわち、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５とを接着剤により接合した場合には、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５の間に塗布される接着剤に起因して、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７と媒体搬送面１１ａとの間のギャップが広がったり、ばらついたりすることがあるが、拡散接合によれば、このようなギャップの広がりやばらつきを回避して、ギャップを一定とすることができる。
【００４５】
また、拡散接合によれば、表面側カバー板１４が裏面側カバー板１５から剥がれてしまうことを防止できる。
【００４６】
さらに、本例では、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５とは、同一の金属材料から形成されているので、これらを拡散接合により一体化するのに適している。
【００４７】
また、本例では、各マグネット１６は、第１装着孔１５２および第２装着孔１５３にそれぞれ嵌め込まれることよって、媒体２の媒体搬送方向Ｘ、および、媒体搬送方向Ｘと直交する方向の位置が規定されている。従って、各マグネット１６は磁気センサ装置８の磁気センサ素子１３に対して適切な位置に配置される。
【００４８】
さらに、本例では、カバー板１１には、磁気センサ装置８を媒体搬送面１１ａに露出させるための開口部１１１が形成されているので、磁気センサ装置８のセンサ面８ａと媒体搬送面１１ａとを接近させること、或いは、磁気センサ装置８のセンサ面８ａと媒体搬送面１１ａとを同一平面上に配置することが可能となり、磁気センサ装置８による媒体２の磁気パターンの読み取り精度を向上させることができる。
【００４９】
（その他の実施の形態）
【００５０】
図６は変形例１、２の磁気センサユニットの断面構成図である。図７は変形例３の磁気センサユニットの断面構成図である。なお、変形例１、２、３の磁気センサユニットは上記の磁気センサユニット５と対応する構成を備えているので、対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図６（ａ）に示す変形例１の磁気センサユニット５Ａは、表面側カバー板１４に開口部１４１を設けずに、磁気センサ装置８のセンサ面８ａと媒体搬送面１１ａの間に表面側カバー板１４を介在させた状態としたものである。このようにすれば、表面側カバー板１４によって磁気センサ装置８を保護することができ、媒体２の紙粉や磁粉などが磁気センサ装置８に付着することを防止できる。
【００５２】
また、上記の例では、磁気センサユニット５は、磁気センサ装置８の媒体搬送方向Ｘの一方側に第１着磁用マグネット６を備え、他方側に第２着磁用マグネット７を備えているが、着磁用マグネットを磁気センサ装置８の媒体搬送方向Ｘの一方側にのみ備えるものとしてもよい。図６（ｂ）に示す変形例２の磁気センサユニット５Ｂでは、カバー板１１を構成する裏面側カバー板１５は、第１装着孔１５２のみを備えており、磁気センサユニット５Ｂは第１着磁用マグネット６のみを備えている。なお、このような磁気センサユニット５Ｂを搭載する磁気パターン検出装置１では、第１方向Ｘ１に搬送することにより、第１着磁用マグネット６によって媒体２に着磁を行い、磁気センサ装置８によって、磁気パターンを検出する。
【００５３】
また、上記の例では、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を構成している各マグネット１６はカバー板１１に保持されているが、各マグネット１６をフレーム１０で保持してもよい。図７に示す変形例３の磁気センサユニット５Ｃは、各マグネット１６がフレーム１０に保持されている。より詳細には、フレーム１０の凹部１０２の底面１０２ａには、磁気センサ装置８の搭載部位の一方の側に第１着磁用マグネット６を構成する複数のマグネット１６を装着するための複数のフレーム側装着孔１０４が形成されており、他方の側に第２着磁用マグネット７を構成する複数のマグネット１６を装着するための複数のフレーム側装着孔１０４が形成されている。各マグネット１６は、各フレーム側装着孔１０４に下側部分が挿入されることにより、フレーム１０に保持されている。各マグネット１６の上側部分は、凹部１０２の底面１０２ａよりも上方に突出している。
【００５４】
ここで、カバー板１１は、フレーム１０の上方から被せられてフレーム１０に固定されている。カバー板１１がフレーム１０に被せられると、各マグネット１６の上側部分が裏面側カバー板１５の各装着孔１５４に挿入され、各マグネット１６の上端は表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接した状態となる。本例では、各マグネット１６は、フレーム側装着孔１０４によって位置決めされて固定されている。
【００５５】
なお、上記の例では、裏面側カバー板１５は、表面側カバー板１４よりも厚くなっているが、裏面側カバー板１５と表面側カバー板１４を同じ厚さとしてもよい。また、表面側カバー板１４を裏面側カバー板１５よりも厚くしてもよい。さらに、上記の例では、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５はいずれもステンレス鋼製であったが、これらを異なる金属材料から形成して、接合してもよい。
【００５６】
また、上記の例では、各マグネット１６の上端を表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接させているが、各マグネット１６を表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接させなくてもよい。さらに、上記の例では、各マグネット１６は媒体搬送面１１ａの側が表面側カバー板１４によって覆われているが、各マグネット１６を媒体搬送面１１ａに露出させてもよい。この場合には、表面側カバー板１４において、裏面側カバー板１５の各装着孔１５４と重なる位置に開口部を設けておけばよい。また、この場合には、各マグネット１６の媒体搬送面１１ａの側に位置する端部を、媒体搬送面１１ａと同一平面上に位置させてもよい。
【００５７】
なお、上記の例では、磁気センサユニット５は着磁用マグネット６、７により媒体２に着磁を行い、着磁された媒体２の磁気パターンを読み取るものであるが、磁気センサユニットを、媒体２に磁界をかけて、媒体２が磁気読み取り位置Ａを通過する際の磁界の変化を検出することにより媒体２の磁気パターンを読み取るものとすることもできる。この場合には、各マグネットは、着磁用ではなく、磁気読み取り位置Ａにおいて媒体２の周囲に磁界を形成する磁界形成用として機能する。
【符号の説明】
【００５８】
１・磁気パターン検出装置、２・媒体、３・媒体搬送経路、４・媒体搬送機構、５・５Ａ・５Ｂ・５Ｃ・磁気センサユニット、６・第１着磁用マグネット、７・第２着磁用マグネット、８・磁気センサ装置、８ａ・センサ面、１０・フレーム、１１・カバー板、１１ａ・媒体搬送面、１３・磁気センサ素子、１４・表面側カバー板、１４ａ・表面、１４ｂ・裏面、１５・裏面側カバー板、１６・マグネット、１０１・上端面、１０２・凹部、１０２ａ・底面、１０３・傾斜面、１０４・フレーム側装着孔、１１１・開口部、１３１・センサコア、１３１ａ・胴部、１３１ｂ・第１突部、１３１ｃ・第２突部、１３１ｄ・第３突部、１３２・励磁コイル、１３３・検出コイル、１４１・開口部、１５１・開口部、１５２・第１装着孔、１５３・第２装着孔、１５４・装着孔（挿入孔）、Ａ・磁気読み取り位置、Ｘ・媒体搬送方向、Ｘ１・第１方向、Ｘ２・第２方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気インクで印刷が施された紙幣などの媒体の磁気パターンを検出するための磁気センサユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気センサユニットとしては、媒体に着磁を行うマグネットと、マグネットによって着磁された媒体の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置を有するものが知られている。特許文献１に記載の磁気センサユニットでは、マグネットは、表面が媒体を搬送するための媒体搬送面となっているカバーによって覆われている。同文献では、カバーによって媒体搬送面を規定することにより、媒体の搬送時における引っかかりを無くすとともに、媒体搬送面の磨耗を抑制している。また、カバーによってマグネットの脱落を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６３３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、カバーの厚さ寸法は媒体搬送面とマグネットの間のギャップとなっており、マグネットは、このギャップを介して媒体を着磁する。従って、カバーが厚ければ、その分、マグネットの発生磁界強度を強くしなければならず、マグネットとして磁力の強いマグネットや大型のマグネットなどの高価なマグネットが必要となる。これに対して、カバーを薄くして媒体搬送面とマグネットの間のギャップを狭くすれば、マグネットとして磁力の弱い小型で安価なマグネットを採用して装置の製造コストを抑えることができる。しかし、カバーを薄くすると、カバーの剛性が低下するので、剥離強度が下がり、カバーが剥がれやすくなるという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、マグネットを覆うカバー板を薄くした場合でも、カバー板の剛性を低下させることがない磁気センサユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の磁気センサユニットは、
読み取り対象の媒体に磁界を与えるためのマグネットと、
前記マグネットを覆っているカバー板と、
前記カバー板の前記マグネットとは反対側の表面を通過する前記媒体の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置とを有し、
前記カバー板は、表面に媒体搬送面が形成された表面側カバー板と、当該表面側カバー板の裏面に積層固定した裏面側カバー板を備えた複合板であり、
前記裏面側カバー板には、前記マグネットが挿入される挿入孔が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、マグネットを覆っているカバー板は表面側カバー板と裏面側カバー板を備えた複合板として構成されている。従って、マグネットを覆う表面側カバー板を薄くして、媒体が搬送される表面側カバー板の表面と裏面側カバー板の挿入孔に挿入されるマグネットとの間のギャップを狭くした場合でも、カバー板全体としての剛性を確保することができる。この結果、カバー板の剥離強度の低下を抑制できるので、カバー板を磁気センサ装置を保持しているフレームなどに固定したときに、カバー板がフレームから剥がれてしまうことを回避できる。ここで、磁気センサユニットとしては、マグネットにより媒体搬送面を通過する媒体に着磁を行い、着磁された媒体の磁気パターンを読み取るもの、マグネットにより媒体搬送面を通過する媒体の周囲に磁界を形成し、媒体が磁気センサ装置を通過する際の磁界の変化を検出することにより媒体の磁気パターンを読み取るものがある。
【０００８】
本発明において、前記磁気センサ装置を保持しているフレームを有し、前記カバー板は、前記挿入孔内に前記マグネットを保持した状態で前記フレームに固定されていることが望ましい。このようにすれば、カバー板上でマグネットを位置決めした状態で、マグネットをフレームに搭載することができる。
【０００９】
また、本発明において、前記磁気センサ装置および前記マグネットを保持しているフレームを有し、前記カバー板は前記フレームに固定されていてもよい。このようにすれば、フレーム上でマグネットを位置決め固定することができる。
【００１０】
本発明において、前記表面側カバー板は、前記裏面側カバー板よりも薄いことが望ましい。このようにすれば、挿入孔に挿入されたマグネットとカバー板の表面を通過する媒体とのギャップを狭くすることができるので、マグネットとして、磁力の弱い小型で安価なものを用いても、媒体の磁気パターンを検出することが可能となる。ここで、マグネットとして安価なものを用いれば、装置の製造コストを抑制できる。また、マグネットとして小型のものを用いれば、装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明において、前記マグネットは、前記挿入孔に挿入された状態で前記表面側カバー板の裏面に当接していることが望ましい。このようにすれば、媒体を搬送する媒体搬送面となっているカバー板の表面と、挿入孔に挿入されたマグネットとのギャップを表面側カバー板の板厚で規定できるので、ギャップ管理が安定する。
【００１２】
本発明において、前記表面側カバー板と前記裏面側カバー板とは、拡散接合により一体化されていることが望ましい。例えば、表面側カバー板と裏面側カバー板とを接着剤により接合した場合には、表面側カバー板と裏面側カバー板の間に塗布される接着剤に起因して、裏面側カバー板に保持されるマグネットと表面側カバー板表面の媒体搬送面との間のギャップが広がったり、ばらついたりすることがある。これに対して、拡散接合によって表面側カバー板と裏面側カバー板を一体化しておけば、このようなギャップの広がりやばらつきを回避できる。また、表面側カバー板が裏面側カバー板から剥がれてしまうことを防止できる。
【００１３】
本発明において、前記表面側カバー板と前記裏面側カバー板とは、同一の金属材料から形成されていることが望ましい。このようにすれば、表面側カバー板および裏面側カバー板が拡散接合に適するものとなる。
【００１４】
本発明において、前記カバー板には、前記磁気センサ装置を当該カバー板の前記表面に露出させるための開口部が形成されていることが望ましい。このようにすれば、磁気センサ装置のセンサ面とカバー板の表面を搬送される媒体とを接近させること、或いは、磁気センサ装置のセンサ面と媒体が搬送されるカバー板の表面とを同一平面上に配置することが可能となるので、磁気センサ装置による媒体の磁気パターンの読み取り精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マグネットを覆っているカバー板は表面側カバー板と裏面側カバー板を備えた複合板として構成されており、その剛性が確保されている。従って、カバー板を磁気センサ装置を保持しているフレームなどに固定したときに、カバー板がフレームから剥がれ落ちてしまうことを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の磁気センサユニットを搭載する磁気パターン検出装置の説明図である。
【図２】本発明の磁気センサユニットの説明図である。
【図３】カバー板、表面側カバー板および裏面側カバー板の斜視図である。
【図４】磁気センサ素子の説明図である。
【図５】磁気センサ素子の励磁波形および検出波形である。
【図６】変形例１、２の磁気センサユニットの断面構成図である。
【図７】変形例３の磁気センサユニットの断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した磁気センサユニットを搭載する磁気パターン検出装置を説明する。
【００１８】
（全体構成）
図１は本発明を適用した磁気センサユニットを搭載する磁気パターン検出装置の要部構成を模式的に示す説明図である。図１に示すように、磁気パターン検出装置１は、銀行券、有価証券等のシート状の媒体２を媒体搬送経路３に沿って搬送する媒体搬送機構４と、媒体搬送経路３に設けられた磁気読み取り位置Ａで媒体２の磁気パターンを検出する磁気センサユニット５を有している。
【００１９】
磁気センサユニット５は、磁気読み取り位置Ａを媒体搬送方向Ｘの第１方向Ｘ１から通過する媒体２に着磁を行う第１着磁用マグネット６と、磁気読み取り位置Ａを第１方向Ｘ１とは逆の第２方向Ｘ２から通過する媒体２に着磁を行う第２着磁用マグネット７と、第１着磁用マグネット６或いは第２着磁用マグネット７によって着磁された状態で磁気読み取り位置Ａを通過する媒体２の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置８を備えている。磁気センサ装置８は着磁された媒体２にバイアス磁界を印加した状態として磁束を検出するものであり、磁気パターン検出装置１は磁気センサ装置８からの検出波形をリファレンス波形と照合することによって、媒体２の真偽判定や種類を判別する。
【００２０】
（磁気センサユニットの構成）
図２、図３を参照して磁気センサユニット５を詳細に説明する。図２（ａ）は磁気センサユニット５における第１着磁用マグネット６、第２着磁用マグネット７および磁気センサ装置８のレイアウトを示す斜視図であり、図２（ｂ）は磁気センサユニット５の断面構成図である。図３（ａ）はカバー板を下方から見た斜視図であり、図３（ｂ）は表面側カバー板を下方から見た斜視図であり、図３（ｃ）は裏面側カバー板を下方から見た斜視図である。なお、以下の説明では、便宜上、磁気センサユニット５の上下を図面の上下に従って説明する。
【００２１】
磁気センサユニット５は、図２（ａ）に示すように、磁気センサ装置８を保持しているフレーム１０と、このフレーム１０の上端部分に取り付けられた矩形のカバー板１１を備えている。カバー板１１は、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を保持すると共に、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７が磁気読み取り位置Ａを通過する媒体２によって磨耗しないように、これら第１、第２着磁用マグネット６、７の上面を覆っている。
【００２２】
フレーム１０はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などの非磁性の樹脂材料から形成されている。図２（ｂ）に示すように、フレーム１０の上端面１０１の媒体搬送方向Ｘの中央部分には、カバー板１１を取り付けるための矩形の凹部１０２が形成されている。凹部１０２の媒体搬送方向Ｘの両側には外側に向かって下方に傾斜する傾斜面１０３が設けられている。なお、フレーム１０は非磁性でなくてもよく、材質は金属製でもよい。
【００２３】
凹部１０２は、一定深さであり、媒体搬送方向Ｘと直交する方向に一定幅で延びている。凹部１０２の媒体搬送方向Ｘの中央部分には磁気センサ装置８が構成されている。磁気センサ装置８の上端面はセンサ面８ａとなっており、フレーム１０の上端面１０１と同一平面上に位置している。磁気センサ装置８は、媒体搬送方向Ｘと直交する方向に所定のピッチで配列された複数の磁気センサ素子１３を備えている。
【００２４】
カバー板１１は、表面１４ａに媒体２を搬送するための媒体搬送面１１ａが形成されている表面側カバー板１４と、表面側カバー板１４の裏面１４ｂに積層固定された裏面側カバー板１５とからなる複合板である。
【００２５】
表面側カバー板１４は、一定厚さの薄板の金属板であり、矩形の輪郭形状を備えている。また、表面側カバー板１４は、媒体搬送方向Ｘの中央部分に矩形の開口部１４１を備えている。開口部１４１は、例えば、エッチングにより形成されている。本例では、表面側カバー板１４の厚さ寸法は０．３ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ程度となっている。従って、表面側カバー板１４は、所謂、「ペラペラ」な状態となっており、その剛性は著しく低下している。
【００２６】
裏面側カバー板１５は、表面側カバー板１４よりも厚い金属板の板材であり、本例では裏面側カバー板１５の厚さ寸法は０．３〜０．５ｍｍ程度である。裏面側カバー板１５は、一定厚さであり、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７の厚さ寸法と同一の厚さ寸法を備えている。裏面側カバー板１５の輪郭形状は表面側カバー板１４の輪郭形状と同一であり、裏面側カバー板１５は開口部１４１と重なる位置に、この開口部１４１と同一形状の開口部１５１を備えている。表面側カバー板１４の開口部１４１と裏面側カバー板１５の開口部１５１は、カバー板１１の開口部１１１を構成する。
【００２７】
また、裏面側カバー板１５は、図３（ｃ）に示すように、開口部１５１の第１方向Ｘ１の上流側に第１着磁用マグネット６を構成する複数のマグネット１６を装着するための第１装着孔（挿入孔）１５２を備えており、開口部１５１の第２方向Ｘ２の上流側に第２着磁用マグネット７を構成する複数のマグネット１６を装着するための第２装着孔（挿入孔）１５３を備えている。これら第１装着孔１５２および第２装着孔１５３は、それぞれ複数の装着孔１５４を備えており、各装着孔１５４は媒体搬送方向Ｘと直交する方向に所定のピッチで配列されている。開口部１５１、第１装着孔１５２および第２装着孔１５３は、例えば、エッチングにより形成されている。
【００２８】
ここで、表面側カバー板１４および裏面側カバー板１５は、いずれもステンレス鋼製であり、これら表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５は拡散接合されている。すなわち、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５は、密着させられた状態で加圧、加熱されて一体化されている。
【００２９】
より詳細には、まず、第１のステンレス鋼板にエッチングによって複数の表面側カバー板１４をその形状となるように形成し、第２のステンレス鋼板にエッチングによって複数の裏面側カバー板１５をその形状となるように形成する。表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５の形状の形成に際しては、各表面側カバー板１４の一部分を第１のステンレス鋼板に繋げた状態とし、裏面側カバー板１５の一部分を第２のステンレス鋼板に繋げた状態としておく。次に、第１のステンレス鋼板内の各表面側カバー板１４と第２のステンレス鋼板内の各裏面側カバー板１５を位置合わせして、これらを積層状態とする。その後に、積層状態となった第１のステンレス鋼板および第２のステンレス鋼板に圧力をかけながら、無酸素雰囲気中で高温にして、拡散接合させる。しかる後に、拡散接合された第１のステンレス鋼板および第２のステンレス鋼板から、形状形成されている各カバー板１１を分離する。なお、第１のステンレス鋼板および第２のステンレス鋼板に圧力を加える治工具類としては、カバー板と接合しないカーボンなどを使用する。
【００３０】
第１着磁用マグネット６は、第１装着孔１５２の各装着孔１５４に嵌め込まれた各マグネット１６によって構成され、第２着磁用マグネット７は、第２装着孔１５３の各装着孔１５４に嵌め込まれた各マグネット１６によって構成されている。第１着磁用マグネット６の各マグネット１６は、媒体搬送方向Ｘと直交する方向に所定のピッチで配列されており、第２着磁用マグネット７の各マグネット１６は媒体搬送方向Ｘと直交する方向に所定のピッチで配列されている。また、第１着磁用マグネット６のマグネット１６と第２着磁用マグネット７のマグネット１６は、媒体搬送方向Ｘから見たとき重なっている。
【００３１】
各マグネット１６は、フェライトやネオジウム磁石等の永久磁石であり、互いに同一の磁力を備えている。また、各マグネット１６は、裏面側カバー板１５の各装着孔１５４と嵌合する直方体形状をしており、互いに同一の形状を備えている。換言すれば、各装着孔１５４は、同一形状の各マグネット１６に対応する形状を備えている。
【００３２】
また、各マグネット１６は、各装着孔１５４に嵌め込まれて、表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接した状態で裏面側カバー板１５に保持される。各マグネット１６が各装着孔１５４に保持された状態では、図２（ｂ）に示すように、各マグネット１６は、表面側カバー板１４の側の部位と表面側カバー板１４とは反対側の部位とでは異なる磁極となっており、表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接している面が媒体搬送面１１ａを搬送される媒体２に対する着磁面として機能する。ここで、各マグネット１６は表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接しているので、媒体搬送面１１ａと各マグネット１６のギャップは、表面側カバー板１４の板厚によって規定されている。
【００３３】
第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を保持したカバー板１１をフレーム１０の凹部１０２に取り付けると、カバー板１１の開口部１１１の内側に磁気センサ装置８のカバー板１１の側の部位が挿入され、カバー板１１の媒体搬送面１１ａと磁気センサ装置８のセンサ面８ａが同一平面上に位置する。また、磁気センサ装置８の第１方向Ｘ１の上流側に第１着磁用マグネット６が配置され、磁気センサ装置８の第２方向Ｘ２の上流側に第２着磁用マグネット７が配置される。さらに、磁気センサ装置８は第１着磁用マグネット６と第２着磁用マグネット７の中間に位置し、磁気センサ装置８が保持している複数の磁気センサ素子１３のそれぞれは、媒体搬送方向Ｘから見たときに、第１着磁用マグネット６のマグネット１６および第２着磁用マグネット７のマグネット１６と重なる。
【００３４】
なお、本例では、図２（ａ）に示すように、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７のそれぞれにおいて、媒体搬送方向Ｘと直交する方向で隣り合うマグネット１６同士は、互いに反対の向きに着磁されている。より具体的には、媒体搬送方向Ｘと直交する方向に配列された複数のマグネット１６のうち、１つのマグネット１６は媒体搬送面１１ａの側に位置する端部がＮ極に着磁され、媒体搬送面１１ａとは反対側に位置する端部はＳ極に着磁されており、このマグネット１６に対して媒体搬送方向Ｘと直交する方向で隣り合うマグネット１６は、媒体搬送面１１ａに位置する端部がＳ極に着磁され、媒体搬送面１１ａとは反対側に位置する端部はＮ極に着磁されている。
【００３５】
また、本例では、図２（ｂ）に示すように、媒体搬送方向Ｘで対向する第１着磁用マグネット６のマグネット１６と第２着磁用マグネット７のマグネット１６は、磁気センサ装置８を挟んで異なる極が対向している。より具体的には、媒体搬送方向Ｘで対向する第１着磁用マグネット６のマグネット１６、および第２着磁用マグネット７のマグネット１６のうち、一方の各マグネット１６は媒体搬送面１１ａの側に位置する端部がＮ極に着磁されており、他方の各マグネット１６は媒体搬送面１１ａに位置する端部がＳ極に着磁されている。なお、第１着磁用マグネット６との磁気センサ装置８との間の距離と、第２着磁用マグネット７と磁気センサ装置８との間の距離が等しくなっているので、磁気センサ装置８が配置されている位置では、第１着磁用マグネット６の磁界と第２着磁用マグネット７の磁界が中和している。
【００３６】
（磁気センサ素子）
図４は磁気センサ装置８に搭載されている磁気センサ素子１３の説明図である。磁気センサ素子１３は、アモルファスあるいはパーマロイからなる薄板状のセンサコア１３１を備えており、センサコア１３１の厚さ方向を媒体搬送方向Ｘに向けて配置されている。センサコア１３１には、コイル線が巻き回されることにより、バイアス磁界を発生させるための励磁コイル１３２と、媒体２の磁気パターンを検出するための検出コイル１３３が構成されている。
【００３７】
より詳細には、センサコア１３１は、胴部１３１ａと、胴部１３１ａの上端部の中央部分から媒体搬送面１１ａの側に突出した第１突部１３１ｂと、第１突部１３１ｂとは反対側で胴部１３１ａの下端部の中央部分から下方に突出した第２突部１３１ｃと、胴部１３１ａの上端部の第１突部１３１ｂの両側、および、胴部１３１ａの下端部の第２突部１３１ｃの両側からそれぞれ突出した第３突部１３１ｄを備えている。励磁コイル１３２は、胴部１３１ａにおいて、第１突部１３１ｂおよび第２突部１３１ｃと、第３突部１３１ｄとの間に挟まれている部位にコイル線が巻き回されることにより構成されている。検出コイル１３３は、第１突部１３１ｂにコイル線が巻き回されることにより構成されている。
【００３８】
（磁気パターン検出装置の磁気パターン検出動作）
図１、図４および図５を参照して、磁気パターン検出装置の磁気パターン検出動作を説明する。図５（ａ）は磁気センサ素子１３の励磁波形であり、図５（ｂ）は磁気センサ素子１３からの検出波形である。図１に示すように、磁気パターン検出装置１において媒体２が媒体搬送経路３を第１方向Ｘ１或いは第２方向Ｘ２に搬送されると、媒体２は磁気読み取り位置Ａに至る前に第１着磁用マグネット６或いは第２着磁用マグネット７により着磁される。そして、着磁された媒体２は磁気センサ装置８による磁気読み取り位置Ａを通過する。
【００３９】
磁気センサ装置８では、図５（ａ）に示すように、励磁コイル１３２に交番電流が定電流で印加されており、センサコア１３１の周りには、図４において点線で示すバイアス磁界が形成されている。媒体２が磁気読み取り位置Ａを搬送されると、検出コイル１３３からは、図５（ｂ）に示す検出波形の信号が出力される。検出波形は、バイアス磁界および時間に対する微分的な信号となる。
【００４０】
ここで、磁気センサ素子１３からの検出波形の形状、ピーク値およびボトム値は、磁気パターンの形成に用いられている磁気インキの種類、磁気パターンの位置、および、形成されている磁気パターンの濃淡によって変化する。従って、かかる検出波形を、予め記憶保持しているリファレンス波形と照合することにより、媒体２の真偽判定および媒体２の種類の判別を行うことができる。
【００４１】
（作用効果）
本例によれば、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を覆っているカバー板１１は表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５を備えた複合板として構成されている。この結果、表面側カバー板１４を薄くして、媒体搬送面１１ａとなっている表面側カバー板１４の表面１４ａと、裏面側カバー板１５の第１装着孔１５２および第２装着孔１５３に装着される各マグネット１６との間のギャップを狭くした場合でも、カバー板１１の全体としての剛性を確保することができ、カバー板１１の剥離強度の低下を抑制できる。従って、カバー板１１がフレーム１０から剥がれてしまうことを回避できる。
【００４２】
また、本例によれば、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を構成している各マグネット１６は、各装着孔１５４に挿入された状態で表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接している。この結果、媒体２が搬送される媒体搬送面１１ａと各マグネット１６のギャップを表面側カバー板１４の板厚によって規定することができるので、ギャップ管理が安定する。
【００４３】
さらに、本例によれば、カバー板１１を構成している表面側カバー板１４は０．１ｍｍ程度と極めて薄く形成されており、媒体搬送面１１ａとマグネット１６との間のギャップが狭い。この結果、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７として磁力の弱いものを用いることができる。すなわち、着磁用マグネットとして小型で安価なマグネット１６を用いることができるので、装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
【００４４】
さらに、本例では、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５とは拡散接合によって一体化されているので、裏面側カバー板１５に保持される第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７と媒体搬送面１１ａとの間のギャップを一定とすることができる。すなわち、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５とを接着剤により接合した場合には、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５の間に塗布される接着剤に起因して、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７と媒体搬送面１１ａとの間のギャップが広がったり、ばらついたりすることがあるが、拡散接合によれば、このようなギャップの広がりやばらつきを回避して、ギャップを一定とすることができる。
【００４５】
また、拡散接合によれば、表面側カバー板１４が裏面側カバー板１５から剥がれてしまうことを防止できる。
【００４６】
さらに、本例では、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５とは、同一の金属材料から形成されているので、これらを拡散接合により一体化するのに適している。
【００４７】
また、本例では、各マグネット１６は、第１装着孔１５２および第２装着孔１５３にそれぞれ嵌め込まれることよって、媒体２の媒体搬送方向Ｘ、および、媒体搬送方向Ｘと直交する方向の位置が規定されている。従って、各マグネット１６は磁気センサ装置８の磁気センサ素子１３に対して適切な位置に配置される。
【００４８】
さらに、本例では、カバー板１１には、磁気センサ装置８を媒体搬送面１１ａに露出させるための開口部１１１が形成されているので、磁気センサ装置８のセンサ面８ａと媒体搬送面１１ａとを接近させること、或いは、磁気センサ装置８のセンサ面８ａと媒体搬送面１１ａとを同一平面上に配置することが可能となり、磁気センサ装置８による媒体２の磁気パターンの読み取り精度を向上させることができる。
【００４９】
（その他の実施の形態）
【００５０】
図６は変形例１、２の磁気センサユニットの断面構成図である。図７は変形例３の磁気センサユニットの断面構成図である。なお、変形例１、２、３の磁気センサユニットは上記の磁気センサユニット５と対応する構成を備えているので、対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図６（ａ）に示す変形例１の磁気センサユニット５Ａは、表面側カバー板１４に開口部１４１を設けずに、磁気センサ装置８のセンサ面８ａと媒体搬送面１１ａの間に表面側カバー板１４を介在させた状態としたものである。このようにすれば、表面側カバー板１４によって磁気センサ装置８を保護することができ、媒体２の紙粉や磁粉などが磁気センサ装置８に付着することを防止できる。
【００５２】
また、上記の例では、磁気センサユニット５は、磁気センサ装置８の媒体搬送方向Ｘの一方側に第１着磁用マグネット６を備え、他方側に第２着磁用マグネット７を備えているが、着磁用マグネットを磁気センサ装置８の媒体搬送方向Ｘの一方側にのみ備えるものとしてもよい。図６（ｂ）に示す変形例２の磁気センサユニット５Ｂでは、カバー板１１を構成する裏面側カバー板１５は、第１装着孔１５２のみを備えており、磁気センサユニット５Ｂは第１着磁用マグネット６のみを備えている。なお、このような磁気センサユニット５Ｂを搭載する磁気パターン検出装置１では、第１方向Ｘ１に搬送することにより、第１着磁用マグネット６によって媒体２に着磁を行い、磁気センサ装置８によって、磁気パターンを検出する。
【００５３】
また、上記の例では、第１着磁用マグネット６および第２着磁用マグネット７を構成している各マグネット１６はカバー板１１に保持されているが、各マグネット１６をフレーム１０で保持してもよい。図７に示す変形例３の磁気センサユニット５Ｃは、各マグネット１６がフレーム１０に保持されている。より詳細には、フレーム１０の凹部１０２の底面１０２ａには、磁気センサ装置８の搭載部位の一方の側に第１着磁用マグネット６を構成する複数のマグネット１６を装着するための複数のフレーム側装着孔１０４が形成されており、他方の側に第２着磁用マグネット７を構成する複数のマグネット１６を装着するための複数のフレーム側装着孔１０４が形成されている。各マグネット１６は、各フレーム側装着孔１０４に下側部分が挿入されることにより、フレーム１０に保持されている。各マグネット１６の上側部分は、凹部１０２の底面１０２ａよりも上方に突出している。
【００５４】
ここで、カバー板１１は、フレーム１０の上方から被せられてフレーム１０に固定されている。カバー板１１がフレーム１０に被せられると、各マグネット１６の上側部分が裏面側カバー板１５の各装着孔１５４に挿入され、各マグネット１６の上端は表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接した状態となる。本例では、各マグネット１６は、フレーム側装着孔１０４によって位置決めされて固定されている。
【００５５】
なお、上記の例では、裏面側カバー板１５は、表面側カバー板１４よりも厚くなっているが、裏面側カバー板１５と表面側カバー板１４を同じ厚さとしてもよい。また、表面側カバー板１４を裏面側カバー板１５よりも厚くしてもよい。さらに、上記の例では、表面側カバー板１４と裏面側カバー板１５はいずれもステンレス鋼製であったが、これらを異なる金属材料から形成して、接合してもよい。
【００５６】
また、上記の例では、各マグネット１６の上端を表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接させているが、各マグネット１６を表面側カバー板１４の裏面１４ｂに当接させなくてもよい。さらに、上記の例では、各マグネット１６は媒体搬送面１１ａの側が表面側カバー板１４によって覆われているが、各マグネット１６を媒体搬送面１１ａに露出させてもよい。この場合には、表面側カバー板１４において、裏面側カバー板１５の各装着孔１５４と重なる位置に開口部を設けておけばよい。また、この場合には、各マグネット１６の媒体搬送面１１ａの側に位置する端部を、媒体搬送面１１ａと同一平面上に位置させてもよい。
【００５７】
なお、上記の例では、磁気センサユニット５は着磁用マグネット６、７により媒体２に着磁を行い、着磁された媒体２の磁気パターンを読み取るものであるが、磁気センサユニットを、媒体２に磁界をかけて、媒体２が磁気読み取り位置Ａを通過する際の磁界の変化を検出することにより媒体２の磁気パターンを読み取るものとすることもできる。この場合には、各マグネットは、着磁用ではなく、磁気読み取り位置Ａにおいて媒体２の周囲に磁界を形成する磁界形成用として機能する。
【符号の説明】
【００５８】
１・磁気パターン検出装置、２・媒体、３・媒体搬送経路、４・媒体搬送機構、５・５Ａ・５Ｂ・５Ｃ・磁気センサユニット、６・第１着磁用マグネット、７・第２着磁用マグネット、８・磁気センサ装置、８ａ・センサ面、１０・フレーム、１１・カバー板、１１ａ・媒体搬送面、１３・磁気センサ素子、１４・表面側カバー板、１４ａ・表面、１４ｂ・裏面、１５・裏面側カバー板、１６・マグネット、１０１・上端面、１０２・凹部、１０２ａ・底面、１０３・傾斜面、１０４・フレーム側装着孔、１１１・開口部、１３１・センサコア、１３１ａ・胴部、１３１ｂ・第１突部、１３１ｃ・第２突部、１３１ｄ・第３突部、１３２・励磁コイル、１３３・検出コイル、１４１・開口部、１５１・開口部、１５２・第１装着孔、１５３・第２装着孔、１５４・装着孔（挿入孔）、Ａ・磁気読み取り位置、Ｘ・媒体搬送方向、Ｘ１・第１方向、Ｘ２・第２方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取り対象の媒体に磁界を与えるためのマグネットと、
前記マグネットを覆っているカバー板と、
前記カバー板の前記マグネットとは反対側の表面を通過する前記媒体の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置とを有し、
前記カバー板は、表面に媒体搬送面が形成された表面側カバー板と、当該表面側カバー板の裏面に積層固定した裏面側カバー板を備えた複合板であり、
前記裏面側カバー板には、前記マグネットが挿入される挿入孔が形成されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項２】
請求項１において、
前記磁気センサ装置を保持しているフレームを有し、
前記カバー板は、前記挿入孔内に前記マグネットを保持した状態で前記フレームに固定されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項３】
請求項１において、
前記磁気センサ装置および前記マグネットを保持しているフレームを有し、
前記カバー板は、前記フレームに固定されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記表面側カバー板は、前記裏面側カバー板よりも薄いことを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記マグネットは、前記挿入孔に挿入された状態で前記表面側カバー板の裏面に当接していることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記表面側カバー板と前記裏面側カバー板とは、拡散接合により一体化されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項７】
請求項６において、
前記表面側カバー板と前記裏面側カバー板とは、同一の金属材料から形成されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
前記カバー板には、前記磁気センサ装置を当該カバー板の前記表面に露出させるための開口部が形成されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項１】
読み取り対象の媒体に磁界を与えるためのマグネットと、
前記マグネットを覆っているカバー板と、
前記カバー板の前記マグネットとは反対側の表面を通過する前記媒体の磁気パターンを読み取る磁気センサ装置とを有し、
前記カバー板は、表面に媒体搬送面が形成された表面側カバー板と、当該表面側カバー板の裏面に積層固定した裏面側カバー板を備えた複合板であり、
前記裏面側カバー板には、前記マグネットが挿入される挿入孔が形成されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項２】
請求項１において、
前記磁気センサ装置を保持しているフレームを有し、
前記カバー板は、前記挿入孔内に前記マグネットを保持した状態で前記フレームに固定されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項３】
請求項１において、
前記磁気センサ装置および前記マグネットを保持しているフレームを有し、
前記カバー板は、前記フレームに固定されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記表面側カバー板は、前記裏面側カバー板よりも薄いことを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記マグネットは、前記挿入孔に挿入された状態で前記表面側カバー板の裏面に当接していることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記表面側カバー板と前記裏面側カバー板とは、拡散接合により一体化されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項７】
請求項６において、
前記表面側カバー板と前記裏面側カバー板とは、同一の金属材料から形成されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
前記カバー板には、前記磁気センサ装置を当該カバー板の前記表面に露出させるための開口部が形成されていることを特徴とする磁気センサユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３７４５１（Ｐ２０１２−１３７４５１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９１４８２（Ｐ２０１０−２９１４８２）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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