JP3283930B2 - 磁気質検知方法 - Google Patents
磁気質検知方法Info
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Description
り、特に紙幣等の印刷インクに含まれる磁性体の磁気質
の検出に関する。
幣、小切手等の有価証券が複写により、悪用されるとい
う問題が生じてきている。
研究が急速に進められている。
磁気による識別との2つが用いられている。
はなんらかの形で磁性インクが用いられていることを利
用し、この磁性インクの分布を検出することにより紙幣
識別を行うものである。
紙幣に磁界を与え、その磁界を取り去った後の残留磁束
密度により、真性な磁性体であるか磁気鉛筆あるいは磁
気コピーなどを使用したものであるかを判別するという
方法がある。(特開昭52−152793号)しかしな
がら、上述したような方法では、単に残留磁束密度しか
みていないため、磁気鉛筆で淡く塗られた場合などは残
留磁束密度が磁気インクと同程度となり、確実な識別が
できないという問題があった。
ば、残留磁束密度、保磁力等を測定することができる
が、被測定物は静止させておかねばならず、また測定に
ある程度時間がかかり、特定の磁気質を有するか否かの
みを判断したい場合には、操作が複雑である上、ある程
度の質量がないと測定することができず、紙幣の磁気イ
ンクなどの磁性体の磁気質は測定できないという問題が
あった。
に磁性体の磁気質を検出する方法を提供すべく、磁束分
布の変化を測定する磁気センサと、磁気センサよりも上
流側に配設されかつ、検出しようとする磁性体にその保
磁力よりも絶対値の大きな飽和磁界を印加する第1の磁
石と、磁気センサの近傍に配設され、第1の磁石と反対
の極性であって検出しようとする磁性体のその保磁力に
等しい値の磁界を印加する第2の磁石とを具備し、目的
とする磁性体が通過するときには、磁気センサからの出
力が出ないようにすることにより、所望の磁気質をもつ
磁性体であるか否かを検出する方法を提案している。
000G程度と大きく、また被検体と離間しているた
め、この値を確保するには更に強い磁石が必要であり、
検知用磁気センサにかかるバイアス磁界が強いため、感
度が低くなり、詳細な磁気パターンは検知できないとい
う問題がある。
をもつものであるかがあらかじめ分かっている場合はよ
いが、まったく分からない場合は、この方法は用いるこ
とができない。
を印加する必要はなく、大きい磁界をかけると、感度が
低下するという問題もある。
質検知装置では、感度が低いため、磁気パターンの有無
すなわち磁気印刷が施されているか否かを検出できるの
みであり、またいかなる磁気パターンをもつものである
か、いかなる保磁力をもつものであるか分からない場合
についてはまったく検出することができないという問題
があった。
で、磁気質を精度よくかつ高感度に検出することがで
き、またいかなる程度の保磁力をもつものであるかを検
知することのできる磁気質検知方法を提供することを目
的とする。
検出しようとする磁性体が飽和するのに必要な第1の磁
界を、被検出体に印加する飽和磁界印加工程と、前記検
出しようとする磁性体の磁気質に応じて設定され、前記
第1の磁界とは反対極性の第2の磁界を、バイアス磁界
として、磁気センサに印加した状態で、前記第1の磁界
を印加された被検出体を通過せしめ、磁気センサの出力
変化を検出する第1の検出工程と、前記出力変化に基づ
いて、前記被検出体が、自身の保磁力が前記第2の磁界
よりも大であるか否かを判断する判断工程と、前記判断
工程の判断結果に基づいて被検出体の保磁力により近い
第3の磁界を、バイアス磁界として、磁気センサに印加
した状態で、前記被検出体を通過せしめ、磁気センサの
出力変化を検出する第2の検出工程とを含み、被検出体
がいかなる磁気質をもつ磁性体であるかを検知するよう
にしている。
磁性体が飽和するのに必要な第1の磁界を、被検出体に
印加する飽和磁界印加工程と、前記検出しようとする磁
性体の磁気質に応じて設定され、前記第1の磁界とは反
対極性の第2の磁界を、バイアス磁界として、磁気セン
サに印加した状態で、前記第1の磁界を印加された被検
出体を通過せしめ、磁気センサの出力変化を検出する第
1の検出工程と、前記第2の磁界とは異なる第3の磁界
を、バイアス磁界として、磁気センサに印加した状態
で、被検出体を通過せしめ、磁気センサの出力変化を検
出する第2の検出工程と、前記第1および第2の検出工
程の出力に基づいて、前記被検出体の保磁力の範囲を算
出し、被検出体がいかなる磁気質をもつ磁性体であるか
を検知するようにしている。
た改良型の磁気質検出装置に加え、検出しようとする磁
性体に絶対値の十分に大きな飽和磁界を印加する飽和着
磁専用の第1の磁石を配設し、磁束分布の変化を測定す
る磁気センサとこの磁気センサの近傍に配設される第2
の磁石との対を複数対用意し、出力のピーク高さの比あ
るいは符号によって、保持力の範囲を検知し、磁気セン
サに最適な強度のバイアス磁界を与える程度の大きさと
したことを特徴とするものである。
に、磁束密度−磁界強度(B−H)曲線において、H軸
とループとの交点であり、正と負の値をとる。このとき
すなわち、磁界強度HがHc または−Hc であるとき、
磁性体内部を通る磁束密度はゼロである。残留磁束密度
が−Br の磁性体が+Hc の磁界の中に入るとき、磁性
体の残留磁束密度の絶対値は減少し、0となる。
すような差動型磁気抵抗素子の上を移動しても、磁界に
変化は表れず、差動出力に変化はない。
に入ると、Br ´の残留磁束密度があるため、磁束分布
を変化させ、差動出力に変化が表れる。
ある。
知を行うとき、その信号の出力形態が検知する磁性体の
残留磁化の方向とMR素子に印加するバイアス磁界の方
向に相関関係があることに着目し、複数のバイアス磁界
を与えそれぞれMR素子の出力を検出し、図8(a) に示
すように残留磁化の方向とバイアス磁石の磁化方向が同
じ場合、MR素子の出力は図8(b) に示すように変化す
る。また図9(a) に示すように残留磁化の方向とバイア
ス磁石の磁化方向が反対である場合、MR素子の出力は
図9(b) に示すように反転して変化する。
沿って磁性体の磁化状態を変化させる場合、正方向の印
加バイアス磁界中では、保磁力Hc を境に図8および図
9のような現象があらわれる。したがって出力信号の形
態を識別することによって保磁力の値の範囲を検知する
ことができる。さらにまた、MR素子とバイアス磁石の
数を増設することによって、保磁力の値の細かな範囲限
定が可能となる。 上記方法によれば、また保磁力の大
きさの程度に応じてバイアス磁石を変化させるようにす
ればよいため、高感度の磁気質の検出と同時に磁気パタ
ーンについても、磁気センサに最適な強度のバイアス磁
界を設定することができるため、高精度の検出が可能と
なる。
行い判別するようにしてもよいし、1つの磁界強度のも
とで磁気検知を行い判別したのち、より近く適切な磁界
強度を付与しその中で磁気検知を行うようにしてもよ
い。
し、検出装置側を動かすようにしても良く、つまるとこ
ろ測定装置に対して磁性体が相対的に動くように構成す
ればよい。
つ詳細に説明する。
の装置の概要説明図である。図2は各素子位置における
磁性体の飽和磁化曲線を示す図である。
装置に加え、検出しようとする磁性体にその保磁力より
も絶対値の大きな飽和磁界Hm を印加する飽和着磁専用
の第1の磁石10を配設し、磁束分布の変化を測定する
磁気センサとしての第1の差動型磁気抵抗素子20の近
傍に配設される第2の磁石30と、同様に磁束分布の変
化を測定する磁気センサとしての第2の差動型磁気抵抗
素子40の近傍に配設される第3の磁石50とを具備
し、これらの出力を図3に示すような信号処理回路を介
してとりだすようにしたものである。この信号処理回路
は第1および第2の差動型磁気抵抗素子20,40にそ
れぞれ接続されたコンデンサ60と、抵抗61〜63
と、オペアンプ64とから構成されている。
に設置された飽和着磁専用の第1の磁石10と、更に走
行方向aに対して所定の間隔を隔てて順次配列され、検
出しようとする磁性体が通過する位置にて負の磁界−H
1 (図1のA位置)を発する第1の磁石10と、この第
1の磁石の反転の極性の磁界である正の磁界H2 (図1
のB位置)を発する第2の磁石30と、この第2の磁石
30の近傍に配設され、第2の磁石30によって正の磁
界H2 にバイアスされた差動型磁気抵抗素子20と、第
2の磁石30の下流側に配設され、第3の磁石50によ
って正の磁界H3 (図1のC位置)にバイアスされた第
2の差動型磁気抵抗素子40とから構成され、紙幣1は
検出装置本体の非磁性のトップメタルG上を移送手段
(図示せず)により走行するように構成されている。ま
た第1および第2の磁石は、トップメタルGの下方にこ
れと平行となるように設置される支持基板60の裏面に
配設され、第1および第2の差動型磁気抵抗素子30,
50はこの支持基板60の表面に配設されている。これ
ら第1および第2の差動型磁気抵抗素子は、絶縁性基板
の表面に配設された薄膜磁気抵抗素子で構成されてい
る。ここで正の磁界Hcが紙幣の磁気インクの保磁力で
あるとする。また負の磁界−H1 はその絶対値が、正の
磁界Hc の絶対値よりも十分に大きい飽和磁界とする。
100Oe ,第2の磁性体F2 500Oe ,第3の磁性
体F3 900Oe の3種類の磁性体を判別する方法につ
いて説明する。
示すように、まず位置Aで第1の磁石で測定すべき磁性
体を負に飽和させた後、位置Bで第2の磁石によってバ
イアスされた第1の差動型磁気抵抗素子によって保磁力
を検出すると共に、位置Cで第3の磁石によってバイア
スされた磁気抵抗素子によって、保磁力を検出する。こ
こでは第1の磁石は−3000G,第2の磁石は300
G,第3の磁石は700Gとする。
め、いずれの磁性体も十分飽和磁化する。このときの各
磁性体F1 〜F3 の飽和磁化曲線は図4に示すようにな
り、各差動型磁気抵抗素子信号の形態は図5(a) 〜(c)
に示すようになった。磁性体F1 は、BおよびCの位置
で共に+方向の磁化となるため、第1および第2の差動
型磁気抵抗素子からの出力信号はともに図5(a) に示す
ような形態となり、磁性体F1 の飽和磁化曲線がBでの
磁界強度300Gより小さい値のところで横軸と交わ
る、すなわち保磁力が0〜300Oe の範囲に存在する
ことがわかる。
−方向の磁化となるため、その出力信号は図5(c) に示
すようにF1 の場合とは逆になり、その飽和磁化曲線は
Cでの磁界強度700Gより大きい値の所で横軸と交わ
り、保磁力が700Oe以上でであると分かる。
方向が異なるため、第1および第2の差動型磁気抵抗素
子からの出力信号の形態は図5(b) に示すように異なっ
て現れる。これよりその飽和磁化曲線が、磁界強度30
0〜700Gの間で横軸と交わる。すなわち、その保磁
力が300〜700Gの間にあることがわかる。
出力信号の形態が、図5(a) 〜(c)のいずれにあてはま
るかを判定すれば、その保磁力が0〜300,300〜
700,700Oe以上のどの範囲内の値をもつかを容
易に判定することができる。さらに磁石と差動型磁気抵
抗素子の対を増設して、横軸を細かく分割するようにす
れば、さらに細かい保磁力の値の範囲を限定することが
できる。
検知前の残留磁化状態の影響を受けることなく磁気質を
検知することが可能である。
なされるため、高度の真偽判定を行うことができる。ま
た各部品が小さいため、小型・薄型化が容易である。
けでなく、磁気カードや磁性をもつ板材・棒材等にも適
用可能である。
示した装置と同様の装置を用いる。ここでは第2および
第3の磁石の磁界強度を検知したい特性に応じて設定す
るようにすればよい。図6は被検体の磁化曲線を示す図
である。
れ(a) および(b) に示すようになった場合、ピーク高さ
の比によって点A−B間の疑似的な傾きがわかる。
ば、磁界CとDとの間に保磁力をもつ被検体であること
がわかる。またそのピーク高さの比によってCまたはD
のどちらによっているかがわかる。
子とバイアス磁石の組を加え、計3組以上を具備し、磁
性体の磁化曲線上での測定点を増し、その曲線の特徴、
すなわち保持力の他に角形性等の固有の特性を検知する
ようにすればさらに詳しい値を得ることができる。
用いたが、第2および第3の磁石は電磁石で構成し、検
出する磁性体を変えるときはコイル電流を変更すること
によりバイアス磁界の強度を調節すればよい。
て磁化されるヨークとで構成し、ヨークを必要に応じて
取り替えるようにしてもよい。また磁石は1個でその着
磁強度や面積、極数を工夫するようにしてもよい。また
磁気抵抗素子も1チップ化したり、さらに磁気抵抗素子
チップに信号処理回路を搭載するなどの方法をとるよう
にしてもよい。これにより小形化および組み立ての簡略
化をはかることができる。また、一度飽和磁化させたも
のは飽和磁化曲線に沿った磁気質検知のみならず、マイ
ナーループに沿って検知を行うようにしてもよい。
を用いるが、第2および第3の磁石に位置調整手段をと
りつけ、高さを調整することにより、バイアス磁界を変
化するようにしてもよい。
囲を簡便に検知する装置、磁気カードに用いられている
磁性体の保磁力を変化させても容易に検知することがで
きるため、磁気カードの読取り装置、磁気カードやフロ
ッピーディスクなどの書こうラインにおける磁気質判別
用インラインセンサなどに適用可能である。
ば、未知の磁気質の範囲の判別を容易に行うことが可能
となる。
化曲線を示す図
Claims (2)
- 【請求項1】 検出しようとする磁性体が飽和するのに
必要な第1の磁界を、被検出体に印加する飽和磁界印加
工程と、 前記検出しようとする磁性体の磁気質に応じて設定さ
れ、前記第1の磁界とは反対極性の第2の磁界を、バイ
アス磁界として、磁気センサに印加した状態で、前記第
1の磁界を印加された被検出体を通過せしめ、磁気セン
サの出力変化を検出する第1の検出工程と、 前記出力変化に基づいて、前記被検出体の保磁力が前記
第2の磁界よりも大であるか否かを判断する判断工程
と、 前記判断工程の判断結果に基づいて被検出体の保磁力に
より近い第3の磁界を、バイアス磁界として、磁気セン
サに印加した状態で、前記被検出体を通過せしめ、磁気
センサの出力変化を検出する第2の検出工程と、 を含み、被検出体がいかなる磁気質をもつ磁性体である
かを検知する磁気質検知方法。 - 【請求項2】 検出しようとする磁性体が飽和するのに
必要な第1の磁界を、被検出体に印加する飽和磁界印加
工程と、 前記検出しようとする磁性体の磁気質に応じて設定さ
れ、前記第1の磁界とは反対極性の第2の磁界を、バイ
アス磁界として、磁気センサに印加した状態で、前記第
1の磁界を印加された被検出体を通過せしめ、磁気セン
サの出力変化を検出する第1の検出工程と、 前記第2の磁界とは異なる第3の磁界を、バイアス磁界
として、磁気センサに印加した状態で、前記被検出体を
通過せしめ、磁気センサの出力変化を検出する第2の検
出工程と、 前記第1および第2の検出工程の検出結果に基づいて、
前記被検出体の保磁力が前記第2および第3の磁界より
も大であるか否かを判断する判断工程と、 を含み、被検出体がいかなる磁気質をもつ磁性体である
かを検知する磁気質検知方法。
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JP33184492A JP3283930B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 磁気質検知方法 |
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JPH06180304A JPH06180304A (ja) | 1994-06-28 |
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ID=18248290
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JP33184492A Expired - Fee Related JP3283930B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 磁気質検知方法 |
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Cited By (1)
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-
1992
- 1992-12-11 JP JP33184492A patent/JP3283930B2/ja not_active Expired - Fee Related
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