(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を搬送する搬送路に対向して配置され、紙葉類の磁気検出に使用される紙葉類磁気検出用磁気ヘッドであって、
前記搬送路に対向する第１磁気ギャップと、
前記第１磁気ギャップが介在するループ状の第１磁気回路と、
前記第１磁気回路の内側に配置される第２磁気ギャップと、
前記第２磁気ギャップが介在するループ状の第２磁気回路と、
前記第１磁気回路の一部と前記第２磁気回路の一部が重複する回路重複部と、
前記回路重複部で前記第１磁気回路及び前記第２磁気回路を励磁する励磁手段と、
前記第１磁気回路の内側で前記第２磁気回路に流れる磁気のみを検出する磁気検出手段とを備えることを特徴とする紙葉類磁気検出用磁気ヘッド。
【請求項２】
前記励磁手段は、前記回路重複部に介在する永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド。
【請求項３】
前記励磁手段は、前記回路重複部に巻装された励磁コイルであることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド。
【請求項４】
前記磁気検出手段は、前記第１磁気回路の内側で前記第２磁気回路に巻装された検出コイルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド。
【請求項５】
前記磁気検出手段は、前記第１磁気回路の内側で前記第２磁気ギャップに配置された磁気検出素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙葉類の磁気検出に使用される紙葉類磁気検出用磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙葉類の磁気検出に使用される紙葉類磁気検出用磁気ヘッドが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。例えば、図６に示すように、磁気インクでストライプ柄が印刷された紙葉類をストライプと直交する方向に搬送しつつ、該紙葉類の磁気成分を微分検出回路に接続された紙葉類磁気検出用磁気ヘッドで読み取ると、図７に示すような波形が得られる。
【０００３】
磁気インクには、磁化されると磁気が残留する磁気残留タイプの磁気インクと、磁化されても磁気が残留しない非磁気残留タイプの磁気インクとがあり、磁気残留タイプ及び非磁気残留タイプの磁気インクを区別なく検出する場合は、例えば、図８に示すように、搬送路に対向する磁気ギャップ１０１と、磁気ギャップ１０１が介在するループ状の磁気回路１０２と、磁気回路１０２を励磁する励磁コイル１０３（又は永久磁石）と、磁気回路１０２に流れる磁気を検出する検出コイル１０４とを備える紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１００が用いられる。
【０００４】
図７に示す検出波形は、理想波形である。図８に示すような従来の磁気ヘッド１００で同様の紙葉類の磁気成分を読み取ると、図９の（ａ）に示すように、立ち上がり波形と立ち下がり波形との間にこぶ状のノイズ成分Ｎが現れたり、図９の（ｂ）に示すように、検出波形が大きく乱れる可能性がある。このようなノイズ成分Ｎや検出波形の乱れは、誤検出の原因となりうるので、可及的に低減させることが望ましい。
【０００５】
なお、検出波形にこぶ状のノイズ成分Ｎが現れる原因は、紙葉類の磁気成分が放つ磁束がイレギュラーなタイミングで紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１００の検出コイル１０４に到達するからと考えられる。また、検出波形の大きな乱れは、紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１００の近傍に配置される着磁マグネットや電動モータから放たれる強い磁気が原因と考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０２３５３号公報
【特許文献２】特開昭６３−８８６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、検出波形に現れるノイズ成分や検出波形の乱れを低減できる紙葉類磁気検出用磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、紙葉類を搬送する搬送路に対向して配置され、紙葉類の磁気検出に使用される紙葉類磁気検出用磁気ヘッドであって、前記搬送路に対向する第１磁気ギャップと、前記第１磁気ギャップが介在するループ状の第１磁気回路と、前記第１磁気回路の内側に配置される第２磁気ギャップと、前記第２磁気ギャップが介在するループ状の第２磁気回路と、前記第１磁気回路の一部と前記第２磁気回路の一部が重複する回路重複部と、前記回路重複部で前記第１磁気回路及び前記第２磁気回路を励磁する励磁手段と、前記第１磁気回路の内側で前記第２磁気回路に流れる磁気のみを検出する磁気検出手段とを備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の紙葉類磁気検出用磁気ヘッドであって、前記励磁手段は、前記回路重複部に介在する永久磁石であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の紙葉類磁気検出用磁気ヘッドであって、前記励磁手段は、前記回路重複部に巻装された励磁コイルであることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙葉類磁気検出用磁気ヘッドであって、前記磁気検出手段は、前記第１磁気回路の内側で前記第２磁気回路に巻装された検出コイルであることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙葉類磁気検出用磁気ヘッドであって、前記磁気検出手段は、前記第１磁気回路の内側で前記第２磁気ギャップに配置された磁気検出素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、紙葉類の磁気成分が第１磁気ギャップを跨ぐと、第１磁気回路及び第２磁気回路を流れる磁気（磁束密度）が変化するので、第２磁気回路を流れる磁気を磁気検出手段で検出することにより、紙葉類の磁気成分を検出することが可能になる。また、磁気検出手段は、常に（少なくとも検出動作時に）磁気が流れる第１磁気回路の内側で第２磁気回路に流れる磁気を検出するので、第１磁気回路を磁気シールドとして機能させ、磁気検出手段に到達する磁気的ノイズを低減し、紙葉類磁気検出用磁気ヘッドの検出精度を向上させることができる。
請求項２の発明によれば、励磁手段は、回路重複部に介在する永久磁石なので、励磁コイルで励磁する場合に比べて電気回路を簡略化できるだけでなく、希土類磁石などの選択により強力な磁気を磁気回路内に流すことができる。
請求項３の発明によれば、励磁手段は、回路重複部に巻装された励磁コイルなので、常に励磁状態である永久磁石に比べて金属粉などの付着を抑制できる。
請求項４の発明によれば、磁気検出手段は、第１磁気回路の内側で第２磁気回路に巻装された検出コイルなので、既存の検出回路を用いて紙葉類の磁気成分を検出できる。
請求項５の発明によれば、磁気検出手段は、第１磁気回路の内側で第２磁気ギャップに配置された磁気検出素子なので、ホール素子、ＭＲ素子などの磁気検出素子を用いて紙葉類の磁気成分を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る紙葉類磁気検出用磁気ヘッドの側面図である。
【図２】図１の紙葉類磁気検出用磁気ヘッドを用いて紙葉類の磁気成分を読み取った波形図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る紙葉類磁気検出用磁気ヘッドの側面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る紙葉類磁気検出用磁気ヘッドの側面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る紙葉類磁気検出用磁気ヘッドの側面図である。
【図６】紙葉類の磁気パターンを示す図である。
【図７】図６の検出波形（理想波形）を示す図である。
【図８】従来例に係る紙葉類磁気検出用磁気ヘッドの側面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は従来例に係る紙葉類磁気検出用磁気ヘッドの検出波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は第１実施形態の紙葉類磁気検出用磁気ヘッドであって、該紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１は、紙幣などの紙葉類Ｐを搬送する搬送路２に対向して配置され、紙葉類Ｐの磁気検出に使用される。紙葉類Ｐの磁気成分としては、偽造防止用として使用される磁気インク、メタルスレッドなどが含まれる。また、紙葉類Ｐは、紙幣に限定されるものではなく、商品券、金券、切符、チケット、小切手などが含まれる。
【００１２】
紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１は、搬送路２に対向する第１磁気ギャップ３と、第１磁気ギャップ３が介在するループ状の第１磁気回路４と、第１磁気回路４の内側に配置される第２磁気ギャップ５と、第２磁気ギャップ５が介在するループ状の第２磁気回路６と、第１磁気回路４の一部と第２磁気回路６の一部が重複する回路重複部７と、回路重複部７で第１磁気回路４及び第２磁気回路６を励磁する永久磁石８（励磁手段）と、第１磁気回路４の内側で第２磁気回路６に流れる磁気を検出する検出コイル９（磁気検出手段）とを備える。以下、紙葉類Ｐの搬送方向をＸ方向、搬送される紙葉類Ｐの表裏面と直交する方向をＺ方向、Ｘ方向及びＺ方向と直交する方向をＹ方向として説明する。
【００１３】
第１磁気回路４及び第２磁気回路６は、高透磁率部材（例えば、パーマロイ）で形成されるコア部材を用いて構成される。本実施形態では、Ｆ字型の一対のコア部材１０が用いられる。具体的に説明すると、一対のコア部材１０は、それぞれ、Ｚ方向に沿う本体部１０ａと、本体部１０ａの一端部から互いに近付くようにＸ方向に延在し、先端面同士が第１磁気ギャップ３を介して対向する第１腕部１０ｂと、本体部１０ａの中間部から互いに近付くようにＸ方向に延在し、先端面同士が第２磁気ギャップ５を介して対向する第２腕部１０ｃとを備える。
【００１４】
第１磁気ギャップ３は、紙葉類Ｐの円滑な搬送を阻害しないように、平板形状の非磁性部材１１（例えば、非磁性ステンレス）が埋め込まれる。具体的には、一対のコア部材１０の第１腕部１０ｂ間に非磁性部材１１を接着した後、第１腕部１０ｂ及び非磁性部材１１の紙葉類接触面を研磨することで、紙葉類Ｐの円滑な搬送が可能になる。
【００１５】
第２磁気ギャップ５は、第１磁気回路４の内側に配置され、紙葉類Ｐとは接触しないため、非磁性部材を埋め込むことなく、空隙状態とすればよい。
【００１６】
永久磁石８は、Ｘ方向に沿い、Ｘ方向一端部にＳ極、Ｘ方向他端部にＮ極を備える。永久磁石８のＸ方向一端部は、一方のコア部材１０の下端部内側面に接合され、永久磁石８のＸ方向他端部は、他方のコア部材１０の下端部内側面に接合される。これにより、永久磁石８は、第１磁気回路４の一部と第２磁気回路６の一部が重複する回路重複部７において、第１磁気回路４及び第２磁気回路６を励磁することが可能になる。
【００１７】
検出コイル９は、第１磁気回路４の内側で第２磁気回路６に巻装され、第２磁気ギャップ５を介して第２磁気回路６に流れる磁気を検出する。本実施形態の検出コイル９は、一方のコア部材１０の第２腕部１０ｃと、第２磁気ギャップ５と、他方のコア部材１０の第２腕部１０ｃとに跨って巻装されるが、いずれか一方の第２腕部１０ｃに巻装してもよい。
【００１８】
このように構成された第１実施形態の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１によれば、図１に示すように、永久磁石８から生じる磁気が、同等の磁気ギャップ３、５を有する２つの磁気回路４、６に分岐して流れる。ここで搬送路２に沿って紙葉類Ｐが搬送され、紙葉類Ｐの磁気成分が第１磁気ギャップ３を跨ぐと、第１磁気回路４及び第２磁気回路６を流れる磁気（磁束密度）が変化する。例えば、紙葉類Ｐの磁気成分が第１磁気ギャップ３を跨ぐと、第１磁気回路４を流れる磁気が増加し、第２磁気回路６を流れる磁気が減少する。この磁気変化を第２磁気回路６に巻装される検出コイル９で検出することにより、紙葉類Ｐの磁気成分を検出することが可能になる。
【００１９】
また、検出コイル９は、常に磁気が流れる第１磁気回路４の内側で第２磁気回路に流れる磁気を検出するので、第１磁気回路４を磁気シールドとして機能させ、検出コイル９に到達する磁気的ノイズを低減し、紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１の検出精度を向上させることができる。例えば、図２に示すように、こぶ状のノイズ成分が抑制され、かつ大きな乱れのない理想波形に近い検出波形が得られる紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１を提供することが可能になる。
【００２０】
また、第１実施形態では、永久磁石８で第１磁気回路４及び第２磁気回路６を励磁するので、励磁コイルで励磁する場合に比べて電気回路を簡略化できるだけでなく、希土類磁石などの選択により強力な磁気を磁気回路４、６内に流すことができる。
【００２１】
また、第１実施形態では、第１磁気回路４の内側で第２磁気回路６に巻装された検出コイル９で磁気変化を検出するので、既存の検出回路を用いて紙葉類Ｐの磁気成分を検出できる。
【００２２】
［他の実施形態］
つぎに、本発明の第２〜第４実施形態に係る紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１Ｂ〜１Ｄについて、図３〜図５を参照して説明する。ただし、前記第１実施形態と共通の構成については、前記第１実施形態と同じ符号を用いることで、前記第１実施形態の説明を援用する場合がある。
【００２３】
［第２実施形態］
図３に示すように、第２実施形態の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１Ｂは、検出コイル９に代えて、第１磁気回路６の内側で第２磁気ギャップ５に配置された磁気検出素子１２を備える点が前記第１実施形態と相違している。
【００２４】
このような第２実施形態の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１Ｂによれば、ホール素子、ＭＲ素子などの磁気検出素子１２を用いて紙葉類の磁気成分を検出できるので、第１実施形態と同等の効果が得られる。また、磁気検出素子１２は、第２磁気ギャップ５に配置できるので、検出コイル９を巻装する場合に比べて紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１Ｂをコンパクト化できる。
【００２５】
［第３実施形態］
図４に示すように、第３実施形態の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１Ｃは、永久磁石８に代えて、回路重複部７に巻装された励磁コイル１３を備える点が前記第１実施形態と相違している。なお、第３実施形態の磁気回路４、６は、前記第１実施形態のＦ字型のコア部材１０に代えて、Ｅ字型のコア部材１０Ｃを用いることにより容易に構成できる。
【００２６】
このような第３実施形態の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１Ｃによれば、励磁コイル１３で第１磁気回路４及び第２磁気回路６を励磁するので、第１実施形態と同等の効果が得られる。また、励磁コイル１３は、検出動作時に通電されるので、常に励磁状態である永久磁石８に比べて金属粉などの付着を抑制できる。
【００２７】
［第４実施形態］
図５に示すように、第４実施形態の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１Ｄは、検出コイル９に代えて磁気検出素子１２を備え、かつ永久磁石８に代えて励磁コイル１３を備える点が前記第１実施形態と相違している。このような第４実施形態の紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１Ｄであっても、第１実施形態と同等の効果が得られる。なお、第４実施形態の磁気回路４、６は、前記第３実施形態と同様にＥ字型のコア部材１０Ｃを用いることにより容易に構成できる。
【００２８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  紙葉類磁気検出用磁気ヘッド
２  搬送路
３  第１磁気ギャップ
４  第１磁気回路
５  第２磁気ギャップ
６  第２磁気回路
７  回路重複部
８  永久磁石（励磁手段）
９  検出コイル（磁気検出手段）
１０  コア部材
１０ａ  本体部
１０ｂ  第１腕部
１０ｃ  第２腕部
１１  非磁性部材
１２  磁気検出素子（磁気検出手段）
１３  励磁コイル（励磁手段）
１００  紙葉類磁気検出用磁気ヘッド
１０１  磁気ギャップ
１０２  磁気回路
１０３  励磁コイル
１０４  検出コイル
Ｐ  紙葉類
【要約】
【課題】検出波形に現れるノイズ成分や検出波形の乱れを低減できる紙葉類磁気検出用磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】紙葉類Ｐを搬送する搬送路２に対向して配置され、紙葉類Ｐの磁気検出に使用される紙葉類磁気検出用磁気ヘッド１であって、搬送路２に対向する第１磁気ギャップ３と、第１磁気ギャップ３が介在するループ状の第１磁気回路４と、第１磁気回路４の内側に配置される第２磁気ギャップ５と、第２磁気ギャップ５が介在するループ状の第２磁気回路６と、第１磁気回路４の一部と第２磁気回路６の一部が重複する回路重複部７と、回路重複部７で第１磁気回路４及び第２磁気回路６を励磁する永久磁石８と、第１磁気回路４の内側で第２磁気回路６に流れる磁気を検出する検出コイル９とを備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006718637.tif 000008
【図８】
0006718637.tif 000009
【図９】
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