(57)【要約】【課題】読み取り面にバイアスマグネットが配置された磁気ヘッドでありながら、磁気印刷が施された紙幣などの紙葉類から磁気情報を読み取る際のスペーシングロスを低減しつつ、印刷幅の狭い磁気印刷も精度良く検出できるようにする。【解決手段】略Ｕ字状をなし、読み取り面側にギャップＧが設けられたコア３と、バイアスとなる磁束を発生させるバイアスマグネット４と、コア３に巻回され、コア３を通る磁束の変化を検出する検出コイル５と、を備え、読み取り面１ａに接触又は近接する状態でギャップＧを横切る被検査物の磁気情報を、検出コイル５の出力変化にもとづいて読み取る磁気ヘッド１であって、バイアスマグネット４は、コア３の外側面３ｄに沿い、かつ、読み取り面１ａにおいてギャップＧと所定の間隔を存して並列するように配置されるとともに、ギャップ幅Ａよりも幅広に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略Ｕ字状をなし、読み取り面側にギャップが設けられたコアと、
バイアスとなる磁束を発生させるバイアスマグネットと、
前記コアに巻回され、前記コアを通る磁束の変化を検出する検出コイルと、
前記コア、バイアスマグネット及び検出コイルを収容するケースと、を備え、
読み取り面に接触又は近接する状態で前記ギャップを横切る被検査物の磁気情報を、前記検出コイルの出力変化にもとづいて読み取る磁気ヘッドであって、
前記バイアスマグネットは、前記コアの外側面に沿い、かつ、前記読み取り面において前記ギャップと所定の間隔を存して並列するように配置されるとともに、前記ギャップ幅よりも幅広に形成されることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記バイアスマグネットは、前記コアが備える二つの外側面のうち、いずれか一方の外側面に沿って配置されることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、磁気ヘッドに関し、特に、磁気印刷が施された紙幣などの紙葉類から磁気情報を読み取る際のスペーシングロスを低減しつつ、印刷幅の狭い磁気印刷も精度良く検出することができる磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】  磁気情報の読み取りには、磁気ヘッドが広く使用されている。図５に例示した磁気ヘッド１００Ａは、紙幣の真偽識別に用いられるものであって、先端部にギャップＧが形成されたコア１０１と、コア１０１の後端部に配されたバイアスマグネット１０２と、コア１０１に巻回された検出コイル１０３とをケース１０４内に収容してなり、ケース１０４内にはモールド樹脂が充填されている。【０００３】  紙幣１０が磁気ヘッド１００Ａの読み取り面１００ａ上で矢印方向に搬送され、紙幣１０に磁気情報として設けられた磁気印刷がギャップＧを横切るとき、ギャップＧの漏洩磁束に変化が生じ、それに伴ってコア１０１を通る磁束が変化する。この磁束変化を検出コイル１０３で検出することにより、紙幣１０の真偽識別が可能となる。【０００４】  このような磁気ヘッド１００Ａにおいて、磁気印刷がギャップＧ近傍を通過するときの漏洩磁束の変化（検出感度）は、ギャップＧの幅が狭くなるほど大きくなるが、ギャップＧの幅が狭いほど読み取り面１００ａからの漏洩磁束の到達距離は小さくなるので、スペーシングロスが大きくなる。そこで、紙幣識別装置では、ローラなどで紙幣１０を読み取り面１００ａに押し付けることにより、読み取り面１００ａと紙幣１０の距離を小さくし、スペーシングロスの影響を低減するようにしているが、読み取り面１００ａが摩耗し易くなるなどの問題が生じる。【０００５】  そこで、図６に示すように、ギャップＧにバイアスマグネット１０２を配置した磁気ヘッド１００Ｂが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。このような磁気ヘッド１００Ｂによれば、ギャップＧに配置したバイアスマグネット１０２によって磁束の到達距離を増大させることができるので、スペーシングロスを低減させることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】  特開２００２−３１２９０９号公報
【特許文献２】  特開２００５−３２２３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  近年、磁気印刷の微細化などに伴い、微細な磁気情報を読み取り可能な磁気ヘッドが求められている。例えば、紙幣などの紙葉類に施された幅狭な磁気印刷を読み取り可能な磁気ヘッドが求められている。このような磁気ヘッドは、前述したスペーシングロス性能を無視すれば、比較的容易に実現可能であるが、スペーシングロス性能を維持しつつ、幅狭な磁気印刷を高精度に読み取ることができる磁気ヘッドは実現が困難であった。【０００８】  例えば、０．５ｍｍ幅の磁気印刷を読み取るためには、コアのギャップを０．２ｍｍ以下にすることが必要とされる。その理由は、図７及び図８に示すように、幅広なギャップ（例えば、０．５ｍｍ）を有する磁気ヘッドで０．５ｍｍ幅の磁気印刷を読み取ると、磁気ヘッドの出力電圧が大幅に減衰し、読み取り不良が発生するからである。【０００９】  しかしながら、特許文献１、２に示されるように、スペーシングロス性能を向上させるために、ギャップにバイアスマグネットを配置した磁気ヘッドでは、バイアスマグネットの加工限界があるため、０．５ｍｍ程度が最小幅とされており、また、バイアスマグネットを０．２ｍｍ幅に加工することが可能になっても、バイアスマグネットの磁束到達距離が短くなるので、スペーシングロス性能の低下は免れないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  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、略Ｕ字状をなし、読み取り面側にギャップが設けられたコアと、バイアスとなる磁束を発生させるバイアスマグネットと、前記コアに巻回され、前記コアを通る磁束の変化を検出する検出コイルと、前記コア、バイアスマグネット及び検出コイルを収容するケースと、を備え、読み取り面に接触又は近接する状態で前記ギャップを横切る被検査物の磁気情報を、前記検出コイルの出力変化にもとづいて読み取る磁気ヘッドであって、前記バイアスマグネットは、前記コアの外側面に沿い、かつ、前記読み取り面において前記ギャップと所定の間隔を存して並列するように配置されるとともに、前記ギャップ幅よりも幅広に形成されることを特徴とする。
また、前記バイアスマグネットは、前記コアが備える二つの外側面のうち、いずれか一方の外側面に沿って配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】  請求項１の発明によれば、バイアスマグネットは、コアの外側面に沿い、かつ、読み取り面においてギャップと所定の間隔を存して並列するように配置されるとともに、ギャップ幅よりも幅広に形成されるので、読み取り面にバイアスマグネットが配置された磁気ヘッドでありながら、バイアスマグネット幅と無関係にギャップ幅を狭くすることが可能となり、その結果、磁気印刷が施された紙幣などの紙葉類から磁気情報を読み取る際のスペーシングロスを低減しつつ、印刷幅の狭い磁気印刷も精度良く検出することができる。
また、請求項２の発明によれば、バイアスマグネットは、コアが備える二つの外側面のうち、いずれか一方の外側面に沿って配置されるので、コアの両側にそれぞれバイアスマグネットを配置する場合に比べ、部品点数を削減できるだけでなく、磁束到達範囲を制限してＳ／Ｎの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの断面図である。
【図２】  本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの平面図である。
【図３】  本発明の実施形態に係る磁気ヘッドで図７に示す磁気印刷を読み取った場合の出力波形を示す説明図である。
【図４】  ギャップ及び磁気印刷幅と出力電圧の関係を示す説明図である。
【図５】  従来例１に係る磁気ヘッドの断面図である。
【図６】  従来例２に係る磁気ヘッドの断面図である。
【図７】  磁気印刷パターンの例を示す説明図である。
【図８】  従来例２に係る磁気ヘッドで図７に示す磁気印刷を読み取った場合の出力波形を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  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は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの断面図、図２は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの平面図である。
これらの図に示すように、本発明の実施形態に係る磁気ヘッド１は、ケース２に、コア３、バイアスマグネット４、検出コイル５、支持台６、接続端子７などを収容するとともに、樹脂部材８でモールドして構成されている。磁気ヘッド１の先端面は、磁気情報を読み取る読み取り面１ａとなっており、この読み取り面１ａは、平坦面、或いは、中央が膨出する湾曲面とされている。
【００１４】  コア３は、略Ｕ字形状をなし、先端面３ａの中央部にはギャップＧが設けられている。先端面３ａ及びギャップＧは、読み取り面１ａに位置しており、読み取り面１ａに接触又は近接する状態でギャップＧを横切るように紙幣１０を搬送することにより、紙幣１０に施された磁気印刷の読み取りが行われる。
【００１５】  バイアスマグネット４は、読み取り面１ａにおいて紙幣１０の紙面と対向するように配置され、バイアスとなる磁束を発生させる。バイアスとなる磁束を発生可能であれば、バイアスマグネット４の磁極の向きは任意に設定することができる。例えば、前述した特許文献１のように、Ｎ極が紙幣１０と対向し、Ｓ極が磁気ヘッド１の内部に位置するように縦置き状に配置してもよいし、特許文献２に示すように、Ｎ極とＳ極が読み取り面１ａ上に並ぶように横置き状に配置してもよい。
【００１６】  検出コイル５は、コア３に巻回され、コア３を通る磁束の変化を検出する。本実施形態の磁気ヘッド１は、コア３の両脚部３ｂにそれぞれ巻回される二つの検出コイル５を備えており、これらの検出コイル５は直列に接続されている。コア３は、基端部３ｃが支持台６に固定されており、検出コイル５の始端及び終端が支持台６から延出する接続端子７に接続されている。
【００１７】  このように構成される磁気ヘッド１では、読み取り面１ａにおいて紙幣１０と対向するようにバイアスマグネット４が配置され、該バイアスマグネット４が紙幣１０に向けてバイアスとなる磁束を発生させるので、読み取り面１ａからの磁束到達距離が長くなり、紙幣１０と読み取り面１ａとの距離を長くとることが可能となる。そして、図１に示すように、読み取り面１ａに接触又は近接する状態でギャップＧを横切るように紙幣１０を搬送すると、紙幣１０に施された磁気印刷によって磁束に変化が生じる。この磁束の変化を検出コイル５で検出することにより、紙幣１０に施された磁気印刷を読み取ることが可能になる。
【００１８】  次に、本発明の実施形態に係る磁気ヘッド１の特徴的な構成について、図１〜図４を参照して説明する。図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る磁気ヘッド１では、前述した特許文献１、２と同様に、読み取り面１ａにバイアスマグネット４が配置されるが、本発明の実施形態に係るバイアスマグネット４は、コア３の外側面３ｄに沿い、かつ、読み取り面１ａにおいてギャップＧと所定の間隔を存して並列するように配置されるとともに、ギャップ幅Ａよりも幅広（Ｂ＞Ａ）に形成されている点が特許文献１、２と相違している。尚、ギャップＧには、バイアスマグネットに代えて非磁性金属板８を配置しており、非磁性金属板９の厚さに応じてギャップ幅Ａを任意に設定することができる。
【００１９】  このようにすると、読み取り面１ａにバイアスマグネット４が配置された磁気ヘッド１でありながら、バイアスマグネット幅Ｂと無関係にギャップ幅Ａを狭くすることが可能となり、その結果、磁気印刷が施された紙幣１０などの紙葉類から磁気情報を読み取る際のスペーシングロスを低減しつつ、印刷幅の狭い磁気印刷も精度良く検出することができる。
【００２０】  例えば、ギャップ幅Ａを０．２ｍｍとして、０．５ｍｍ幅の磁気印刷を読み取った場合の出力波形を図３に示すとともに、ギャップ幅Ａを段階的に変えた場合の減衰率を図４に示す。これらの図に示すように、ギャップ幅Ａを０．２ｍｍとした場合、ギャップ幅０．５ｍｍで読み取った図８に比べ、出力電圧の減衰が大幅に抑えられるので、印刷幅の狭い磁気印刷も精度良く検出できることが分る。また、バイアスマグネット４は、ギャップ幅Ａとは無関係に幅広にすることができるので、バイアスマグネット４の適切な寸法設定及び配置にもとづいて、スペーシングロス性能も向上させることが可能になる。
【００２１】  また、本実施形態のバイアスマグネット４は、コア３が備える二つの外側面３ｄのうち、いずれか一方の外側面３ｄに沿って配置される。このようにすると、コア３の両側にそれぞれバイアスマグネット４を配置する場合に比べ、部品点数を削減できるだけでなく、磁束到達範囲を制限してＳ／Ｎの低下を防止できるという利点がある。
【００２２】  叙述の如く構成された本実施形態によれば、略Ｕ字状をなし、読み取り面側にギャップＧが設けられたコア３と、バイアスとなる磁束を発生させるバイアスマグネット４と、コア３に巻回され、コア３を通る磁束の変化を検出する検出コイル５と、コア３、バイアスマグネット４及び検出コイル５を収容するケース２と、を備え、読み取り面１ａに接触又は近接する状態でギャップＧを横切る被検査物の磁気情報を、検出コイル５の出力変化にもとづいて読み取る磁気ヘッド１であって、バイアスマグネット４は、コア３の外側面３ｄに沿い、かつ、読み取り面１ａにおいてギャップＧと所定の間隔を存して並列するように配置されるとともに、ギャップ幅Ａよりも幅広に形成されるので、読み取り面１ａにバイアスマグネット４が配置された磁気ヘッド１でありながら、バイアスマグネット幅Ｂと無関係にギャップ幅Ａを狭くすることが可能となり、その結果、磁気印刷が施された紙幣１０などの紙葉類から磁気情報を読み取る際のスペーシングロスを低減しつつ、印刷幅の狭い磁気印刷も精度良く検出することができる。
【００２３】  また、バイアスマグネット４は、コア３が備える二つの外側面３ｄのうち、いずれか一方の外側面３ｄに沿って配置されるので、コア３の両側にそれぞれバイアスマグネット４を配置する場合に比べ、部品点数を削減できるだけでなく、磁束到達範囲を制限してＳ／Ｎの低下を防止することができる。
【符号の説明】
【００２４】１      磁気ヘッド
１ａ    読み取り面
２      ケース
３      コア
３ｄ    外側面
４      バイアスマグネット
５      検出コイル
６      支持台
７      接続端子
８      樹脂部材
９      被磁性金属板
１０    紙幣
Ａ      ギャップ幅
Ｂ      バイアスマグネット幅
Ｇ      ギャップ
【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】
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【図８】
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