JP5542466B2 - Magnetic sensor device - Google Patents

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Description

本発明は、磁性体が取り付けられた物体や磁気インクで印刷が施された紙幣等といった媒体の磁気特性等を検出するための磁気センサ装置に関するものである。   The present invention relates to a magnetic sensor device for detecting magnetic characteristics of a medium such as an object to which a magnetic material is attached or a banknote printed with magnetic ink.

磁性体が取り付けられたカード等の物体や、磁気インクで印刷が施された紙幣等の磁気特性を検出するにあたっては、媒体の搬送路の途中位置に磁気センサ装置が設けられており、かかる磁気センサ装置は磁気センサ素子を備えている（特許文献１参照）。   When detecting magnetic properties of an object such as a card to which a magnetic material is attached or a banknote printed with magnetic ink, a magnetic sensor device is provided in the middle of the conveyance path of the medium. The sensor device includes a magnetic sensor element (see Patent Document 1).

かかる特許文献１に記載の磁気センサ装置において、磁気センサ素子は、図１１（ａ）に示すように、センサコア９１に対してコイル９３、９４が巻回された構造を有している。センサコア９１では、磁気センサ素子９０の幅方向Ｗ９０に延在する胴部９１０から複数の突部９１１〜９１６が媒体１の媒体移動路１１の側およびその反対側に向けて突出しており、媒体１の媒体移動路１１側に向けて突出した３枚の突部９１１〜９１３のうち、幅方向Ｗ９０の中央に位置する突部９１２にコイル９３が励磁用コイルとして巻回されている。また、媒体１の媒体移動路１１側とは反対側に向けて突出した３枚の突部９１４〜９１６のうち、幅方向Ｗ９０の中央に位置する突部９１５にコイル９４が差動検出用コイルとして巻回されている。ここで、磁気センサ素子９０は、幅方向Ｗ９０を媒体１の移動方向Ｘに向けて配置されており、幅方向Ｗ９０および突部９１１〜９１６が突出する高さ方向Ｖ９０の双方に対して直交する厚さ方向Ｔ９０は、媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙに向いている。また、磁気センサ素子９０は、媒体幅方向Ｙに複数配列されており、媒体１の移動に伴って媒体１の全体から磁気特性を検出することができる。   In the magnetic sensor device described in Patent Document 1, the magnetic sensor element has a structure in which coils 93 and 94 are wound around a sensor core 91 as shown in FIG. In the sensor core 91, a plurality of protrusions 911 to 916 protrude from the body 910 extending in the width direction W90 of the magnetic sensor element 90 toward the medium moving path 11 side and the opposite side of the medium 1. Among the three protrusions 911 to 913 protruding toward the medium moving path 11 side, the coil 93 is wound around the protrusion 912 positioned at the center in the width direction W90 as an excitation coil. Of the three protrusions 914 to 916 that protrude toward the side opposite to the medium moving path 11 side of the medium 1, the coil 94 is connected to the protrusion 915 located in the center in the width direction W90. It is wound as. Here, the magnetic sensor element 90 is arranged with the width direction W90 facing the moving direction X of the medium 1, and is orthogonal to both the width direction W90 and the height direction V90 from which the protrusions 911 to 916 protrude. The thickness direction T90 faces the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1. A plurality of magnetic sensor elements 90 are arranged in the medium width direction Y, and can detect magnetic characteristics from the entire medium 1 as the medium 1 moves.

特開２００７−２４１６５３号公報JP 2007-241653 A

しかしながら、特許文献１に記載の磁気センサ素子９０では、幅方向Ｗ９０の両端（媒体１の移動方向Ｘの両端）に位置する突部９１１、９１３の間に生成した磁束の変化を幅方向Ｗ９０の中央に位置する突部９１２、９１５に巻回したコイル９３、９４で検出するため、厚さ方向Ｔ９０（媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙ）における感度分布では、図１１（ｂ）に示すように、センサコア９１が存在する領域では高いが、磁気センサ素子９０から厚さ方向Ｔ９０（媒体幅方向Ｙ）にわずかにずれただけでも感度が急激に低下することになる。このため、磁気センサ素子９０を媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙに複数配列すると、２つの磁気センサ素子９０で挟まれた領域では、感度が急激に低下してしまう。それ故、媒体１に付した磁性領域１ａの幅が狭い場合、媒体１が媒体幅方向Ｙにずれて磁気センサ素子９０の間を通過すると、媒体１の磁気特性を検出できなくなる等の問題点がある。   However, in the magnetic sensor element 90 described in Patent Document 1, a change in magnetic flux generated between the protrusions 911 and 913 located at both ends in the width direction W90 (both ends in the moving direction X of the medium 1) is generated in the width direction W90. In the sensitivity distribution in the thickness direction T90 (medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1), detection is performed by the coils 93 and 94 wound around the protrusions 912 and 915 located at the center. As shown in (b), although it is high in the region where the sensor core 91 is present, the sensitivity is drastically lowered even if it is slightly shifted from the magnetic sensor element 90 in the thickness direction T90 (medium width direction Y). For this reason, if a plurality of magnetic sensor elements 90 are arranged in the medium width direction Y perpendicular to the moving direction X of the medium 1, the sensitivity is drastically lowered in the region sandwiched between the two magnetic sensor elements 90. Therefore, when the width of the magnetic region 1a attached to the medium 1 is narrow, if the medium 1 is shifted in the medium width direction Y and passes between the magnetic sensor elements 90, the magnetic characteristics of the medium 1 cannot be detected. There is.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、磁気センサ装置において媒体の移動方向と直交する媒体幅方向での検出範囲を広げることのできる磁気センサ装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor device capable of expanding the detection range in the medium width direction orthogonal to the moving direction of the medium in the magnetic sensor device.

上記課題を解決するために、本発明は、相対移動する媒体の磁気特性を検出する磁気センサ素子を備えた磁気センサ装置であって、前記磁気センサ素子は、該磁気センサ素子の幅方向に延在する胴部から前記媒体の媒体移動路の側に向けて突出して前記幅方向で互いに離間する３つ以上の奇数の集磁用突部を備えたセンサコアと、前記胴部において前記幅方向で隣り合う前記集磁用突部で挟まれた偶数の部分にそれぞれ巻回された励磁コイルと、前記複数の集磁用突部の各々に巻回された検出コイルと、を備えるとともに、前記幅方向および前記集磁用突部の突出方向の双方に対して直交する厚さ方向が前記媒体の移動方向に向くようにして、前記媒体の移動方向に対して交差する方向に複数配列されており、前記センサコアの前記幅方向の寸法は、前記厚さ方向の寸法より大であり、前記磁気センサ素子において、前記幅方向で隣り合う前記励磁コイルは互いに逆向きに巻回され、隣り合う前記磁気センサ素子の間において前記励磁コイルの巻回方向が逆であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a magnetic sensor device including a magnetic sensor element that detects a magnetic characteristic of a relatively moving medium, and the magnetic sensor element extends in a width direction of the magnetic sensor element. A sensor core provided with three or more odd number of magnetic flux collecting protrusions protruding toward the medium moving path side of the medium from the existing body and spaced apart from each other in the width direction; together comprising an exciting coil wound around each of the current even portion sandwiched by magnetizing projection adjacent, and a detection coil wound around each of the plurality of current magnetizing projection, the width The thickness direction orthogonal to both the direction and the projecting direction of the magnetic flux collecting projections is arranged in a direction intersecting with the medium moving direction so that the thickness direction is directed to the medium moving direction. cage, the width direction of the sensor core Law, the is greater than the dimension in the thickness direction, said the magnetic sensor element, the exciting coil adjacent in the width direction are wound in opposite directions, the exciting coil between the magnetic sensor element adjacent The winding direction of is reverse .

本発明において、磁気センサ素子のセンサコアでは、幅方向に延在する胴部から媒体の媒体移動路の側に向けて突出した複数の集磁用突部が幅方向で互いに離間しており、かかる複数の集磁用突部には検出コイルが巻回され、胴部には励磁コイルが巻回されている。このため、励磁コイルに通電すると、集磁用突部周辺に磁束が形成されるので、かかる磁束の変化を、集磁用突部に巻回された検出コイルを介して検出すれば、媒体の透磁率等の磁気特性を検出することができる。ここで、磁気センサ素子は、厚さ方向が媒体の移動方向に向くように配置されており、集磁用突部および検出コイルは、媒体の移動方向に対して直交する媒体幅方向で離間する位置に設けられている。このため、磁気センサ素子は、センサコアが存在する領域、およびセンサコアが存在する領域から幅方向（媒体の移動方向に対して直交する媒体幅方向）にずれた位置にかけて略同等の感度を有し、媒体の移動方向と直交する媒体幅方向での検出範囲が広い。   In the present invention, in the sensor core of the magnetic sensor element, a plurality of magnetic flux collecting projections protruding from the body portion extending in the width direction toward the medium moving path side of the medium are separated from each other in the width direction. A detection coil is wound around the plurality of magnetic flux collecting projections, and an excitation coil is wound around the body portion. For this reason, when the exciting coil is energized, a magnetic flux is formed around the magnetic flux collecting projection, so if a change in the magnetic flux is detected through the detection coil wound around the magnetic flux collecting projection, Magnetic characteristics such as magnetic permeability can be detected. Here, the magnetic sensor element is arranged so that the thickness direction is directed to the moving direction of the medium, and the magnetic flux collecting projection and the detection coil are separated in the medium width direction orthogonal to the moving direction of the medium. In the position. For this reason, the magnetic sensor element has substantially the same sensitivity from the region where the sensor core exists and the position where the sensor core exists to the position shifted in the width direction (medium width direction orthogonal to the moving direction of the medium) The detection range in the medium width direction perpendicular to the moving direction of the medium is wide.

また、本発明では、前記センサコアの前記幅方向の寸法が前記厚さ方向の寸法より大とされているので、より効果的である。本発明によれば、センサコアの幅方向は、媒体の移動方向に対して直交する媒体幅方向であるため、センサコアの厚さ方向の寸法が小さくなっても、媒体の移動方向と直交する媒体幅方向での検出範囲が広い。   In the present invention, since the dimension in the width direction of the sensor core is larger than the dimension in the thickness direction, it is more effective. According to the present invention, since the width direction of the sensor core is the medium width direction perpendicular to the moving direction of the medium, the medium width orthogonal to the moving direction of the medium even if the dimension in the thickness direction of the sensor core is reduced. Wide detection range in direction.

さらに、本発明では、前記磁気センサ素子は、前記媒体の移動方向に対して交差する方向に複数配列されている。従って、媒体幅方向において、集磁用突部および検出コイルが複数配列された構造になるので、媒体幅方向全体にわたって同等の感度を実現することができる。   Furthermore, in the present invention, a plurality of the magnetic sensor elements are arranged in a direction crossing the moving direction of the medium. Accordingly, since a plurality of magnetic flux collecting protrusions and detection coils are arranged in the medium width direction, the same sensitivity can be realized over the entire medium width direction.

また、本発明では、前記励磁コイルは、前記幅方向で隣り合う２つの前記集磁用突部で挟まれた部分に巻回されている。従って、集磁用突部の数が幾つであっても、幅方向で隣り合う２つの集磁用突部の間に磁束を形成することができる。In the present invention, the exciting coil is wound around a portion sandwiched between the two magnetic flux collecting protrusions adjacent in the width direction. Therefore, a magnetic flux can be formed between two magnetism-collecting projections that are adjacent in the width direction, regardless of the number of magnetism-collecting projections.

本発明において、前記複数の突部の各々に巻回された前記検出コイルは、直列に電気的に接続されていることが好ましい。このように構成すると、複数の集磁用突部の各々に巻回された検出コイルでの検出結果が合計された出力を得ることができるので、感度を向上することができる。In the present invention, it is preferable that the detection coils wound around each of the plurality of protrusions are electrically connected in series. If comprised in this way, since the output by which the detection result in the detection coil wound around each of the some magnetic flux collection protrusions was totaled can be obtained, a sensitivity can be improved.

本発明において、３つ以上の奇数の前記集磁用突部のうち、前記幅方向の両端部に位置
する集磁用突部に巻回された前記検出コイルは、他の集磁用突部に巻回された前記検出コイルに比して巻回数が多いことが好ましい。このように構成すると、幅方向の両端部といった磁束密度が低い部分での感度を高めることができるので、磁気センサ素子の幅方向における検出感度を同等とすることができる。 In the present invention, among the three or more odd number of magnetic flux collection protrusions, the detection coil wound around the magnetic flux collection protrusions located at both ends in the width direction is another magnetic flux collection protrusion. It is preferable that the number of windings is larger than that of the detection coil wound around. If comprised in this way, since the sensitivity in a part with low magnetic flux density, such as the both ends of the width direction, can be improved, the detection sensitivity in the width direction of a magnetic sensor element can be made equivalent.

この場合、３つ以上の奇数の前記集磁用突部のうち、前記幅方向の両端部に位置する集磁用突部は、他の集磁用突部に比して細いことが好ましい。このように構成すると、幅方向の両端部に位置する集磁用突部に巻回された検出コイルについては、他の集磁用突部に巻回された検出コイルに比して巻回数を多くすることができる。 In this case, it is preferable that among the three or more odd number of the magnetic flux collecting protrusions, the magnetic flux collecting protrusions positioned at both ends in the width direction are thinner than the other magnetic flux collecting protrusions. With this configuration, the number of turns of the detection coil wound around the magnetic flux collection protrusions located at both ends in the width direction is larger than that of the detection coil wound around the other magnetic flux collection protrusions. Can do a lot.

本発明において、前記センサコアは、前記胴部から前記集磁用突部とは反対側に突出した突部を備えていることが好ましい。このように構成すると、励磁コイルから見たときの磁気抵抗を低減することができる。従って、同じ電流を流した時に発生する磁束を増大させることができるので、感度を向上することができる。また、センサコアを飽和させるフラックスゲート方式を採用した際、駆動電流が少なく済むので、消費電流や発熱を低減することができる。また、突部に差動用コイルを巻回しておけば、検出コイルでの検出結果と差動用コイルでの検出結果との差動を用いて、媒体の磁気特性を検出することができる。従って、温度変化等といった外乱を補償することができる。   In the present invention, it is preferable that the sensor core includes a protrusion that protrudes from the body portion to the opposite side of the magnetic flux collection protrusion. If comprised in this way, magnetic resistance when it sees from an exciting coil can be reduced. Therefore, since the magnetic flux generated when the same current is passed can be increased, the sensitivity can be improved. In addition, when the fluxgate method for saturating the sensor core is adopted, the drive current is reduced, so that current consumption and heat generation can be reduced. Further, if the differential coil is wound around the protrusion, the magnetic characteristic of the medium can be detected using the difference between the detection result of the detection coil and the detection result of the differential coil. Therefore, disturbances such as temperature changes can be compensated.

本発明において、前記センサコアは、アモルファス磁性材料層と、該アモルファス磁性材料層を両面側で挟む非磁性の基板と、を備えている構成を採用することができる。このようなセンサコアを用いれば、薄いセンサコアを提供できるので、媒体の移動方向における解像度を向上することができる。   In the present invention, the sensor core may be configured to include an amorphous magnetic material layer and a nonmagnetic substrate that sandwiches the amorphous magnetic material layer on both sides. If such a sensor core is used, a thin sensor core can be provided, so that the resolution in the moving direction of the medium can be improved.

本発明において、磁気センサ素子のセンサコアでは、幅方向に延在する胴部から媒体の媒体移動路の側に向けて突出した複数の集磁用突部が幅方向で互いに離間しており、かかる複数の集磁用突部には検出コイルが巻回され、胴部には励磁コイルが巻回されている。このため、励磁コイルに通電すると、集磁用突部周辺に磁束が形成されるので、かかる磁束の変化を、集磁用突部に巻回された検出コイルを介して検出すれば、媒体の透磁率等の磁気特性を検出することができる。ここで、磁気センサ素子は、厚さ方向が媒体の移動方向に向くように配置されており、集磁用突部および検出コイルは、媒体の移動方向に対して直交する媒体幅方向で離間する位置に設けられている。このため、磁気センサ素子は、センサコアが存在する領域から幅方向（媒体の移動方向に対して直交する媒体幅方向）にずれた位置にかけても略同等の感度を有し、媒体の移動方向と直交する媒体幅方向での検出範囲が広い。   In the present invention, in the sensor core of the magnetic sensor element, a plurality of magnetic flux collecting projections protruding from the body portion extending in the width direction toward the medium moving path side of the medium are separated from each other in the width direction. A detection coil is wound around the plurality of magnetic flux collecting projections, and an excitation coil is wound around the body portion. For this reason, when the exciting coil is energized, a magnetic flux is formed around the magnetic flux collecting projection, so if a change in the magnetic flux is detected through the detection coil wound around the magnetic flux collecting projection, Magnetic characteristics such as magnetic permeability can be detected. Here, the magnetic sensor element is arranged so that the thickness direction is directed to the moving direction of the medium, and the magnetic flux collecting projection and the detection coil are separated in the medium width direction orthogonal to the moving direction of the medium. In the position. Therefore, the magnetic sensor element has substantially the same sensitivity even in a position shifted in the width direction (medium width direction orthogonal to the medium movement direction) from the region where the sensor core exists, and is orthogonal to the medium movement direction. The detection range in the medium width direction is wide.

基本構成例の磁気センサ装置を備えた磁気パターン検出装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the magnetic pattern detection apparatus provided with the magnetic sensor apparatus of the basic structural example . 基本構成例の磁気センサ装置の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic sensor apparatus of a basic structural example . 基本構成例の磁気センサ装置に用いた磁気センサ素子の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic sensor element used for the magnetic sensor apparatus of the example of basic composition . 基本構成例の磁気センサ装置の磁気センサ素子に用いたセンサコアの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the sensor core used for the magnetic sensor element of the magnetic sensor apparatus of a basic structural example . 基本構成例の磁気センサ装置の信号処理系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the signal processing system of the magnetic sensor apparatus of a basic structural example . 基本構成例の磁気センサ装置において磁気が検出される媒体に形成される各種磁気インクの特性等を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the characteristic etc. of various magnetic inks formed in the medium from which magnetism is detected in the magnetic sensor apparatus of a basic structural example . 基本構成例の磁気パターン検出装置において種類の異なる磁気パターンが形成された媒体から磁気パターンの有無を検出する原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle which detects the presence or absence of a magnetic pattern from the medium in which the magnetic pattern from which a kind differs was formed in the magnetic pattern detection apparatus of a basic structural example . 基本構成例の磁気パターン検出装置を用いて、種類の異なる媒体から磁気パターンを検出した結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of having detected the magnetic pattern from the medium from which a kind differs using the magnetic pattern detection apparatus of the example of a basic composition . 本発明を適用した実施の形態に係る磁気センサ装置に用いた磁気センサ素子の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic sensor element used for the magnetic sensor apparatus which concerns on embodiment to which this invention is applied . 本発明を適用した別の実施の形態に係る磁気センサ装置に用いた磁気センサ素子の説明図である。It is explanatory drawing of the magnetic sensor element used for the magnetic sensor apparatus which concerns on another embodiment to which this invention is applied . 従来の磁気センサ装置の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional magnetic sensor apparatus.

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明では、磁気センサ素子４０において、センサコア４１の胴部４２が延在している方向および集磁用突部４３が離間している方向を磁気センサ素子４０およびセンサコア４１の幅方向Ｗ４０とし、集磁用突部４３が突出している方向を磁気センサ素子４０およびセンサコア４１の高さ方向Ｖ４０とし、幅方向Ｗ４０および高さ方向Ｖ４０の双方に対して直交する方向を磁気センサ素子４０およびセンサコア４１の厚さ方向Ｔ４０としている。また、媒体１の移動方向Ｘに直交する２方向のうち、媒体１の幅方向を媒体１の移動方向Ｘに直交する媒体幅方向Ｙとしている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present invention, in the magnetic sensor element 40, the direction in which the body portion 42 of the sensor core 41 extends and the direction in which the magnetic flux collecting projection 43 is spaced apart are defined as the width direction W40 of the magnetic sensor element 40 and sensor core 41. And the direction in which the magnetic flux collecting projection 43 protrudes is the height direction V40 of the magnetic sensor element 40 and sensor core 41, and the direction perpendicular to both the width direction W40 and the height direction V40 is the magnetic sensor element 40 and The thickness direction T40 of the sensor core 41 is set. Of the two directions orthogonal to the moving direction X of the medium 1, the width direction of the medium 1 is set as a medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1.

（全体構成）
図１は、基本構成例の磁気センサ装置を備えた磁気パターン検出装置の構成を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、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、および断面構成を模式的に示す説明図である。 (overall structure)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a magnetic pattern detection device including a magnetic sensor device of a basic configuration example , and FIGS. 1A and 1B schematically show a main configuration of the magnetic pattern detection device. It is explanatory drawing which shows, and explanatory drawing which shows a cross-sectional structure typically.

図１に示す磁気パターン検出装置１００は、銀行券、有価証券等の媒体１から磁気を検知して真偽判別や種類の判別を行なう装置であり、ローラやガイド（図示せず）等によってシート状の媒体１を媒体移動路１１に沿って移動させる搬送装置１０と、この搬送装置１０による媒体移動路１１の途中位置で媒体１から磁気を検出する磁気センサ装置２０とを有している。本形態において、ローラやガイドは、アルミニウム等といった非磁性材料から構成されている。本形態において、磁気センサ装置２０は、媒体移動路１１の下方に配置されているが、媒体移動路１１の上方に配置されることもある。いずれの場合も、磁気センサ装置２０は、センサ面２１を媒体移動路１１に向けるように配置される。   A magnetic pattern detection device 100 shown in FIG. 1 is a device that detects magnetism from a medium 1 such as a banknote or a securities, and performs authenticity determination or type determination. A sheet is detected by a roller or a guide (not shown). And a magnetic sensor device 20 that detects magnetism from the medium 1 at an intermediate position of the medium moving path 11 by the conveying device 10. In this embodiment, the roller and the guide are made of a nonmagnetic material such as aluminum. In this embodiment, the magnetic sensor device 20 is disposed below the medium movement path 11, but may be disposed above the medium movement path 11. In any case, the magnetic sensor device 20 is arranged so that the sensor surface 21 faces the medium moving path 11.

本形態において、媒体１には、媒体１の移動方向Ｘに延在する細幅の磁性領域１ａに磁気インクによって磁気パターンが付されており、かかる磁気パターンは、残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μが異なる複数種類の磁気インクにより形成されている。例えば、媒体１には、ハード材を含む磁気インキにより印刷された第１の磁気パターンと、ソフト材を含む磁気インキにより印刷された第２の磁気パターンとが形成されている。そこで、本形態の磁気パターン検出装置１００は、媒体１における磁気パターン毎の有無を残留磁束密度レベルおよび透磁率レベルの双方に基づいて検出する。また、本形態において、かかる２種類の磁気パターンの検出を行なうための磁気センサ装置２０は共通である。従って、本形態の磁気パターン検出装置１００は、以下の構成を有している。なお、ハード材とは、マグネットに用いる磁性材料のように、外部より磁界を印加すると、ヒステリシスが大きくて残留磁束密度が高く、容易に磁化される磁性材料である。これに対して、ソフト材とは、モータや磁気ヘッドのコア材のように、ヒステリシスが小さくて残留磁束密度が低く、容易に磁化されない磁性材料である。   In this embodiment, the medium 1 is provided with a magnetic pattern with magnetic ink on a narrow magnetic region 1a extending in the moving direction X of the medium 1. The magnetic pattern has a residual magnetic flux density Br and a permeability μ. Are formed of a plurality of types of magnetic inks. For example, the medium 1 is formed with a first magnetic pattern printed with magnetic ink containing hard material and a second magnetic pattern printed with magnetic ink containing soft material. Therefore, the magnetic pattern detection apparatus 100 of the present embodiment detects the presence / absence of each magnetic pattern in the medium 1 based on both the residual magnetic flux density level and the magnetic permeability level. In this embodiment, the magnetic sensor device 20 for detecting such two types of magnetic patterns is common. Therefore, the magnetic pattern detection apparatus 100 of this embodiment has the following configuration. The hard material is a magnetic material that is easily magnetized when applied with a magnetic field from the outside, such as a magnetic material used in a magnet, having a large hysteresis and a high residual magnetic flux density. On the other hand, the soft material is a magnetic material that has a small hysteresis, a low residual magnetic flux density, and is not easily magnetized, like a core material of a motor or a magnetic head.

（磁気センサ装置２０の構成）
図２は、基本構成例の磁気センサ装置２０の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、磁気センサ装置２０における磁気センサ素子等のレイアウトを示す説明図、磁気センサ素子の向きを示す説明図、および２つの磁気センサ素子を幅方向に配列した場合の媒体１の移動方向Ｘに直交する媒体幅方向Ｙにおける感度分布を示す説明図である。 (Configuration of Magnetic Sensor Device 20)
FIG. 2 is an explanatory diagram of the magnetic sensor device 20 of the basic configuration example , and FIGS. 2A, 2B, and 2C are explanatory diagrams showing a layout of magnetic sensor elements and the like in the magnetic sensor device 20, and magnetic It is explanatory drawing which shows direction of a sensor element, and explanatory drawing which shows the sensitivity distribution in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1 at the time of arranging two magnetic sensor elements in the width direction.

図１および図２（ａ）に示すように、本形態の磁気パターン検出装置１００において、磁気センサ装置２０は、媒体１に磁界を印加する磁界印加用磁石３０と、磁界を印加した後の媒体１にバイアス磁界を印加した状態における磁束を検出する磁気センサ素子４０と、磁界印加用磁石３０および磁気センサ素子４０を覆う非磁性のケース２５とを備えている。磁気センサ装置２０は、媒体移動路１１と略同一平面を構成するセンサ面２１と、センサ面２１に対して媒体１の移動方向の両側に連接する斜面部２２、２３とを備えており、かかる形状は、ケース２５の形状によって規定されている。本形態では、斜面部２２、２３を設けてあるので、媒体１が引っ掛かりにくいという利点がある。   As shown in FIGS. 1 and 2A, in the magnetic pattern detection device 100 of the present embodiment, the magnetic sensor device 20 includes a magnetic field applying magnet 30 that applies a magnetic field to the medium 1, and a medium after the magnetic field is applied. 1 includes a magnetic sensor element 40 that detects a magnetic flux when a bias magnetic field is applied, and a nonmagnetic case 25 that covers the magnetic field applying magnet 30 and the magnetic sensor element 40. The magnetic sensor device 20 includes a sensor surface 21 that is substantially flush with the medium movement path 11, and slope portions 22 and 23 that are connected to both sides of the sensor surface 21 in the movement direction of the medium 1. The shape is defined by the shape of the case 25. In this embodiment, since the slope portions 22 and 23 are provided, there is an advantage that the medium 1 is not easily caught.

磁気センサ装置２０は、媒体１の移動方向Ｘと交差する方向に延在しており、磁界印加用磁石３０および磁気センサ素子４０は、媒体１の移動方向Ｘと交差する方向に複数、配列されている。本形態において、磁気センサ装置２０は、媒体１の移動方向Ｘと交差する方向のうち、移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙに延在しており、磁界印加用磁石３０および磁気センサ素子４０は、移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙに複数、配列されている。   The magnetic sensor device 20 extends in a direction crossing the moving direction X of the medium 1, and a plurality of magnetic field applying magnets 30 and magnetic sensor elements 40 are arranged in a direction crossing the moving direction X of the medium 1. ing. In this embodiment, the magnetic sensor device 20 extends in the medium width direction Y orthogonal to the movement direction X among the directions intersecting the movement direction X of the medium 1, and the magnetic field applying magnet 30 and the magnetic sensor element 40. Are arranged in the medium width direction Y orthogonal to the movement direction X.

本形態において、磁界印加用磁石３０は、磁気センサ素子４０に対して媒体１の移動方向の両側に磁界印加用第１磁石３１と磁界印加用第２磁石３２として配置されており、矢印Ｘ１で示す媒体１の移動方向に沿って、磁界印加用第１磁石３１、磁気センサ素子４０および磁界印加用第２磁石３２がこの順に配置されている。また、矢印Ｘ２で示す媒体１の移動方向に沿って、磁界印加用第２磁石３２、磁気センサ素子４０および磁界印加用第１磁石３１がこの順に配置されており、媒体１が矢印Ｘ１で示す方向および矢印Ｘ２で示す方向のいずれの方向に移動した場合でも、媒体１の磁気特性を検出することができる。ここで、磁気センサ素子４０は、磁界印加用第１磁石３１と磁界印加用第２磁石３２との中間位置に配置されており、磁界印加用第１磁石３１との磁気センサ素子４０との離間距離と、磁界印加用第２磁石３２と磁気センサ素子４０との離間距離が等しい。なお、磁界印加用第１磁石３１、磁気センサ素子４０および磁界印加用第２磁石３２はいずれも、磁気センサ装置２０のセンサ面２１に対向するように配置されている。   In the present embodiment, the magnetic field application magnet 30 is arranged as a first magnetic field application magnet 31 and a second magnetic field application magnet 32 on both sides in the moving direction of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 40, and is indicated by an arrow X1. A magnetic field applying first magnet 31, a magnetic sensor element 40, and a magnetic field applying second magnet 32 are arranged in this order along the moving direction of the medium 1 shown. A magnetic field application second magnet 32, a magnetic sensor element 40, and a magnetic field application first magnet 31 are arranged in this order along the moving direction of the medium 1 indicated by the arrow X2, and the medium 1 is indicated by the arrow X1. The magnetic property of the medium 1 can be detected regardless of the direction and the direction indicated by the arrow X2. Here, the magnetic sensor element 40 is disposed at an intermediate position between the first magnetic field application magnet 31 and the second magnetic field application magnet 32, and is separated from the magnetic sensor element 40 from the first magnetic field application magnet 31. The distance is equal to the separation distance between the magnetic field application second magnet 32 and the magnetic sensor element 40. The first magnetic field application magnet 31, the magnetic sensor element 40, and the second magnetic field application magnet 32 are all arranged so as to face the sensor surface 21 of the magnetic sensor device 20.

本形態において、磁界印加用磁石３０（磁界印加用第１磁石３１および磁界印加用第２磁石３２）は、フェライトやネオジウム磁石等の永久磁石３５を備えている。磁界印加用第１磁石３１および磁界印加用第２磁石３２のいずれにおいても、永久磁石３５は、センサ面２１に位置する側と、センサ面２１が位置する側とは反対側とが異なる極に着磁されている。このため、永久磁石３５において、センサ面２１の側に位置する面が媒体１に対する着磁面３５０として機能する。すなわち、本形態の磁気パターン検出装置１００においては、後述するように、矢印Ｘ１で示すように移動する媒体１が磁気センサ装置２０を通過する際、まず、磁界印加用第１磁石３１から媒体１に磁界が印加され、かかる磁界によって着磁された後の媒体１が磁気センサ素子４０を通過する。また、矢印Ｘ２で示すように移動する媒体１が磁気センサ装置２０を通過する際、まず、磁界印加用第２磁石３２から媒体１に磁界が印加され、かかる磁界によって着磁された後の媒体１が磁気センサ素子４０を通過することになる。   In this embodiment, the magnetic field application magnet 30 (the first magnetic field application magnet 31 and the second magnetic field application magnet 32) includes a permanent magnet 35 such as a ferrite or neodymium magnet. In both the first magnetic field application magnet 31 and the second magnetic field application magnet 32, the permanent magnet 35 has a pole on which the side located on the sensor surface 21 is different from the side opposite to the side on which the sensor surface 21 is located. Magnetized. For this reason, in the permanent magnet 35, a surface located on the sensor surface 21 side functions as a magnetized surface 350 for the medium 1. That is, in the magnetic pattern detection device 100 of the present embodiment, as described later, when the moving medium 1 as indicated by the arrow X1 passes through the magnetic sensor device 20, first, the magnetic field applying first magnet 31 is changed to the medium 1. The medium 1 after being magnetized by the magnetic field passes through the magnetic sensor element 40. Further, when the moving medium 1 passes through the magnetic sensor device 20 as shown by the arrow X2, first, a magnetic field is applied to the medium 1 from the second magnetic field application magnet 32, and the medium is magnetized by the magnetic field. 1 passes through the magnetic sensor element 40.

磁界印加用磁石３０に用いた複数の永久磁石３５はいずれも、サイズや形状は同一であるが、各々は、以下の向きに配置されている。まず、磁界印加用第１磁石３１および磁界印加用第２磁石３２のいずれにおいても、媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙで隣り合う永久磁石３５同士は、互いに反対の向きに着磁されている。すなわち、媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙに配列された複数の永久磁石３５のうち、１つの永久磁石３５は、媒体移動路１１側に位置する端部がＮ極に着磁され、媒体移動路１１側とは反対側に位置する端部はＳ極に着磁されているが、この永久磁石３５に対して媒体１の移
動方向Ｘと直交する方向Ｙで隣り合う永久磁石３５は、媒体移動路１１側に位置する端部がＳ極に着磁され、媒体移動路１１側とは反対側に位置する端部はＮ極に着磁されている。なお、本形態では、媒体１の移動方向で対向する磁界印加用第１磁石３１の永久磁石３５と磁界印加用第２磁石３２の永久磁石３５とは、磁気センサ素子４０を挟んで異なる極が対向している。但し、媒体１の移動方向で対向する磁界印加用第１磁石３１の永久磁石３５と磁界印加用第２磁石３２の永久磁石３５とは、磁気センサ素子４０を挟んで同じ極が対向するように配置されることもある。 The plurality of permanent magnets 35 used for the magnetic field applying magnet 30 are all the same in size and shape, but are arranged in the following orientations. First, in both the first magnetic field application magnet 31 and the second magnetic field application magnet 32, the permanent magnets 35 adjacent in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1 are attached in opposite directions. It is magnetized. That is, of the plurality of permanent magnets 35 arranged in the medium width direction Y perpendicular to the moving direction X of the medium 1, one permanent magnet 35 is magnetized with an N pole at the end located on the medium moving path 11 side. The end located on the side opposite to the medium moving path 11 side is magnetized to the S pole, but the permanent magnet is adjacent to the permanent magnet 35 in the direction Y perpendicular to the moving direction X of the medium 1. 35, the end located on the medium moving path 11 side is magnetized to the S pole, and the end located on the opposite side to the medium moving path 11 side is magnetized to the N pole. In this embodiment, the permanent magnet 35 of the first magnetic field application magnet 31 and the permanent magnet 35 of the second magnetic field application magnet 32 that face each other in the moving direction of the medium 1 have different poles across the magnetic sensor element 40. Opposite. However, the permanent magnet 35 of the first magnetic field application magnet 31 and the permanent magnet 35 of the second magnetic field application magnet 32 that face each other in the moving direction of the medium 1 are arranged so that the same poles face each other across the magnetic sensor element 40. Sometimes placed.

（磁気センサ素子４０の構成）
図３は、基本構成例の磁気センサ装置２０に用いた磁気センサ素子４０の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、磁気センサ素子４０の正面図、この磁気センサ素子４０に対する励磁波形の説明図、および磁気センサ素子４０からの出力信号の説明図である。なお、図３（ａ）では、図面に対して垂直な方向で媒体１が移動する状態を示してある。 (Configuration of the magnetic sensor element 40)
FIG. 3 is an explanatory diagram of the magnetic sensor element 40 used in the magnetic sensor device 20 of the basic configuration example . FIGS. 3A, 3B, and 3C are front views of the magnetic sensor element 40. FIG. 5 is an explanatory diagram of an excitation waveform for the sensor element 40 and an explanatory diagram of an output signal from the magnetic sensor element 40. 3A shows a state where the medium 1 moves in a direction perpendicular to the drawing.

図１（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気センサ素子４０はいずれも、薄板状であり、幅方向Ｗ４０のサイズは厚さ方向Ｔ４０の寸法に比して大である。例えば、磁気センサ素子４０は、図１（ｂ）に示す非磁性部材４６を除くと、厚さ方向Ｔ４０における寸法が５〜５０［μｍ]、幅方向Ｗ４０における寸法が８〜１０［ｍｍ]、高さ方向Ｖ４０における寸法が５〜１５［ｍｍ]である。かかる磁気センサ素子４０は、媒体１の移動方向Ｘに厚さ方向Ｔ４０を向けて配置されており、媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙには幅方向Ｗ４０が向いている。   As shown in FIGS. 1B, 2A, and 2B, the magnetic sensor element 40 is a thin plate, and the size in the width direction W40 is larger than the size in the thickness direction T40. It is. For example, the magnetic sensor element 40 has a dimension in the thickness direction T40 of 5 to 50 [μm] and a dimension in the width direction W40 of 8 to 10 [mm], excluding the nonmagnetic member 46 shown in FIG. The dimension in the height direction V40 is 5 to 15 [mm]. The magnetic sensor element 40 is arranged with the thickness direction T40 facing the moving direction X of the medium 1, and the width direction W40 faces the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1.

磁気センサ素子４０は、両面がセラミック等からなる厚さ０．３mm〜１mm程度の薄板状の非磁性部材４６により覆われている。かかる磁気センサ素子４０は、磁気シールドケース（図示せず）に収納されていることもある。この場合、磁気シールドケースは、媒体移動路が位置する上方が開口しており、磁気センサ素子４０は、媒体移動路１１に向けて磁気シールドケースから露出した状態にある。   The magnetic sensor element 40 is covered with a thin non-magnetic member 46 having a thickness of about 0.3 mm to 1 mm made of ceramic or the like on both sides. The magnetic sensor element 40 may be housed in a magnetic shield case (not shown). In this case, the magnetic shield case is opened at the top where the medium movement path is located, and the magnetic sensor element 40 is exposed from the magnetic shield case toward the medium movement path 11.

図１（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、および図３（ａ）に示すように、磁気センサ素子４０は、センサコア４１と、センサコア４１に巻回された励磁コイル４８と、センサコア４１に巻回された検出コイル４９とを備えている。本形態において、センサコア４１は、磁気センサ素子４０の幅方向Ｗ４０に延在する胴部４２と、胴部４２から媒体１の媒体移動路１１の側に向けて突出する集磁用突部４３とを備えている。ここで、集磁用突部４３は、胴部４２の幅方向Ｗ４０の両端部から媒体１の媒体移動路１１の側に向けて突出した２つの集磁用突部４３１、４３２として構成されており、２つの集磁用突部４３１、４３２は、幅方向Ｗ４０で離間している。また、センサコア４１は、胴部４２から集磁用突部４３とは反対側に突出した突部４４を備えており、本形態において、突部４４は、胴部４２の幅方向Ｗ４０の両端部から媒体１の媒体移動路１１の側とは反対側に向けて突出した２つの突部４４１、４４２として構成されている。   As shown in FIGS. 1B, 2A, 2B, and 3A, the magnetic sensor element 40 includes a sensor core 41, an excitation coil 48 wound around the sensor core 41, and a sensor core. And a detection coil 49 wound around 41. In the present embodiment, the sensor core 41 includes a body part 42 extending in the width direction W40 of the magnetic sensor element 40, and a magnetic flux collecting protrusion 43 that protrudes from the body part 42 toward the medium moving path 11 side of the medium 1. It has. Here, the magnetic flux collecting projections 43 are configured as two magnetic flux collecting projections 431 and 432 protruding from both ends of the body portion 42 in the width direction W40 toward the medium moving path 11 side of the medium 1. The two magnetic flux collecting projections 431 and 432 are separated in the width direction W40. In addition, the sensor core 41 includes a protrusion 44 that protrudes from the body 42 to the side opposite to the magnetism-collecting protrusion 43. In this embodiment, the protrusion 44 has both end portions in the width direction W40 of the body 42. Are formed as two protrusions 441 and 442 protruding toward the opposite side of the medium 1 from the medium moving path 11 side.

このように構成したセンサコア４１に対して、励磁コイル４８は、胴部４２において集磁用突部４３１、４３２および突部４４１、４４２で挟まれた部分に巻回されている。また、検出コイル４９は、集磁用突部４３に巻回されており、本形態において、検出コイル４９は、センサコア４１の２つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１、４３２）のうち、集磁用突部４３１に巻回された検出コイル４９１と、集磁用突部４３２に巻回された検出コイル４９２とからなる。ここで、２つの検出コイル４９１、４９２は、集磁用突部４３１、４３２に対して互いに逆方向に巻回されている。また、２つの検出コイル４９１、４９２は、１本のコイル線を集磁用突部４３１、４３２に対して連続して巻回してなるため、２つの検出コイル４９１、４９２は、直列に電気的に接続されている。なお、２つの検
出コイル４９１、４９２を各々集磁用突部４３１、４３２に巻回した後、直列に電気的に接続してもよい。 With respect to the sensor core 41 configured as described above, the exciting coil 48 is wound around a portion sandwiched between the magnetic flux collecting projections 431 and 432 and the projections 441 and 442 in the trunk portion 42. Further, the detection coil 49 is wound around the magnetic flux collecting projection 43, and in this embodiment, the detection coil 49 includes two magnetic flux collecting projections 43 (the magnetic flux collecting projections 431 and 432) of the sensor core 41. Among them, a detection coil 491 wound around the magnetic flux collection protrusion 431 and a detection coil 492 wound around the magnetic flux collection protrusion 432 are included. Here, the two detection coils 491 and 492 are wound around the magnetic flux collecting projections 431 and 432 in opposite directions. Further, since the two detection coils 491 and 492 are formed by continuously winding one coil wire around the magnetic flux collecting projections 431 and 432, the two detection coils 491 and 492 are electrically connected in series. It is connected to the. The two detection coils 491 and 492 may be wound around the magnetic flux collecting projections 431 and 432, respectively, and then electrically connected in series.

このように構成した磁気センサ素子４０は、幅方向Ｗ４０および集磁用突部４３の突出方向(高さ方向Ｖ４０)の双方に対して直交する厚さ方向Ｔ４０が媒体１の移動方向Ｘに向くように配置されており、磁気センサ素子４０において集磁用突部４３（集磁用突部４３１、４３２）および検出コイル４９（検出コイル４９１、４９２）が離間する幅方向Ｗ４０は、媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙに向いている。   In the magnetic sensor element 40 configured as described above, the thickness direction T40 perpendicular to both the width direction W40 and the projecting direction (height direction V40) of the magnetic flux collecting projection 43 is directed to the moving direction X of the medium 1. In the magnetic sensor element 40, the width direction W40 in which the magnetic flux collecting protrusions 43 (magnetic flux collecting protrusions 431 and 432) and the detection coils 49 (detection coils 491 and 492) are separated from each other is It faces the medium width direction Y perpendicular to the movement direction X.

磁気センサ素子４０において、励磁コイル４８には、図５を参照して後述する励磁回路５０から交番電流（図３（ｂ）参照）が定電流で印加される。このため、図３（ａ）に示すように、センサコア４１の周りには、バイアス磁界が形成され、検出コイル４９からは、図３（ｃ）に示す検出波形の信号が出力されることになる。ここで、図３（ｃ）に示す検出波形は、バイアス磁界および時間に対する微分的な信号である。   In the magnetic sensor element 40, an alternating current (see FIG. 3B) is applied to the exciting coil 48 at a constant current from an exciting circuit 50 described later with reference to FIG. For this reason, as shown in FIG. 3A, a bias magnetic field is formed around the sensor core 41, and the detection coil 49 outputs a signal having a detection waveform shown in FIG. . Here, the detected waveform shown in FIG. 3C is a differential signal with respect to the bias magnetic field and time.

また、磁気センサ素子４０は、媒体幅方向Ｙに複数配置されている。かかる複数の磁気センサ素子４０において、励磁コイル４８および検出コイル４９の巻回方向が同一である。このため、複数の磁気センサ素子４０の各々の励磁コイル４８に対して共通の励磁電流を供給した場合でも、隣り合う磁気センサ素子４０の間において互いに隣り合う集磁用突部４３の磁極が逆になるので、隣り合う磁気センサ素子４０の間に磁束を発生させることができる。   A plurality of magnetic sensor elements 40 are arranged in the medium width direction Y. In such a plurality of magnetic sensor elements 40, the winding directions of the excitation coil 48 and the detection coil 49 are the same. For this reason, even when a common exciting current is supplied to the exciting coils 48 of the plurality of magnetic sensor elements 40, the magnetic poles of the magnetic flux collecting projections 43 adjacent to each other between the adjacent magnetic sensor elements 40 are reversed. Therefore, a magnetic flux can be generated between the adjacent magnetic sensor elements 40.

（磁気センサ素子４０の構成例）
図４は、基本構成例の磁気センサ装置２０の磁気センサ素子４０に用いたセンサコア４１の構成例を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、センサコア４１の斜視図および分解斜視図である。 (Configuration example of magnetic sensor element 40)
4A and 4B are explanatory views showing a configuration example of the sensor core 41 used in the magnetic sensor element 40 of the magnetic sensor device 20 of the basic configuration example . FIGS. 4A and 4B are a perspective view and an exploded view of the sensor core 41. FIG. It is a perspective view.

図２（ｂ）および図３（ａ）等を参照して説明した磁気センサ素子４０のセンサコア４１は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、非磁性の第１基板４１ａと非磁性の第２基板４１ｂとの間に磁性材料層４１ｃが挟まれた構造になっている。本形態において、磁性材料層４０ｃは、第１基板４１ａの一方面に接着層（図示せず）によって接着されたアモルファス（非晶質）金属の磁性材料からなる薄板状のアモルファス金属箔からなり、かかる第１基板４１ａの一方面には、磁性材料層４１ｃを間に挟むように第２基板４１ｂが接着層によって接合されている。かかる接着層はいずれも、ガラスクロス、炭素繊維、アラミド繊維等の繊維補強材に樹脂材料を含浸してなるプリプレグを固化させてなる層であり、樹脂材料としては、エポキシ樹脂系やフェノール樹脂系、ポリエステル樹脂系等の熱硬化性樹脂が用いられる。磁性材料層４１ｃとして用いたアモルファス金属箔は、ロールによる圧延によって形成されたものであり、コバルト系としては、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ−Ｓｉ等のアモルファス合金、鉄系としては、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ等のアモルファス合金を例示することができる。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the sensor core 41 of the magnetic sensor element 40 described with reference to FIG. 2B and FIG. The magnetic material layer 41c is sandwiched between the magnetic second substrate 41b. In this embodiment, the magnetic material layer 40c is made of a thin plate-like amorphous metal foil made of an amorphous (amorphous) metal magnetic material bonded to one surface of the first substrate 41a by an adhesive layer (not shown). The second substrate 41b is bonded to one surface of the first substrate 41a by an adhesive layer so as to sandwich the magnetic material layer 41c therebetween. Each of these adhesive layers is a layer formed by solidifying a prepreg formed by impregnating a resin material into a fiber reinforcing material such as glass cloth, carbon fiber, or aramid fiber. As the resin material, an epoxy resin type or a phenol resin type is used. A thermosetting resin such as polyester resin is used. The amorphous metal foil used as the magnetic material layer 41c is formed by rolling with a roll, and examples of cobalt-based materials include Co—Fe—Ni—Mo—B—Si, Co—Fe—Ni—B—Si, and the like. Amorphous alloys, such as Fe-B-Si, Fe-B-Si-C, Fe-B-Si-Cr, Fe-Co-B-Si, Fe-Ni-Mo-B, etc. Can be illustrated.

ここで、第１基板４１ａと第２基板４１ｂは、同一形状を有しており、センサコア４１の外形形状を規定している。本形態において、第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂに用いられる非磁性の基板としては、アルミナ基板等のセラミック基板や、ガラス基板等を例示でき、十分な剛性を得られるのであれば、プラスチック基板を用いてもよい。第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂのうちの少なくとも一方は、切断等の工程の際に磁性材料層４１ｃを確認できるように透光性基板であることが好ましい。なお、磁性材料層４１ｃは、第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂより小さい。従って、磁性材料層４１ｃは、第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂの外周縁よりもわずかに内側に位置しており、磁性材料
層４１ｃの外周縁（第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂの外周縁）は封止部になっている。 Here, the first substrate 41 a and the second substrate 41 b have the same shape, and define the outer shape of the sensor core 41. In this embodiment, as the nonmagnetic substrate used for the first substrate 41a and the second substrate 41b, a ceramic substrate such as an alumina substrate, a glass substrate or the like can be exemplified, and a plastic substrate can be used as long as sufficient rigidity can be obtained. May be used. At least one of the first substrate 41a and the second substrate 41b is preferably a light-transmitting substrate so that the magnetic material layer 41c can be confirmed during a process such as cutting. The magnetic material layer 41c is smaller than the first substrate 41a and the second substrate 41b. Therefore, the magnetic material layer 41c is located slightly inside the outer peripheral edges of the first substrate 41a and the second substrate 41b, and the outer peripheral edges of the magnetic material layer 41c (the outer periphery of the first substrate 41a and the second substrate 41b). The periphery) is a sealing part.

かかる構成のセンサコア４１を製造するには、第１基板４１ａに対して接着層を介して接合された磁性材料層４１ｃをフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングした後、第１基板４１ａの一方面に対して、磁性材料層４１ｃを間に挟むように第２基板４１ｂを接着層によって接合する。その際、第１基板４１ａとして大型基板を用い、かかる大型基板上で複数の磁性材料層４１ｃをパターニング形成した後、大型の第２基板４１ｂを貼り合わせ、しかる後に、所定のサイズに切断する方法を採用すれば、センサコア４１を効率よく製造することができる。   In order to manufacture the sensor core 41 having such a configuration, a magnetic material layer 41c bonded to the first substrate 41a via an adhesive layer is patterned using a photolithographic technique, and then is applied to one surface of the first substrate 41a. Then, the second substrate 41b is joined by the adhesive layer so as to sandwich the magnetic material layer 41c. At that time, a method of using a large substrate as the first substrate 41a, patterning and forming a plurality of magnetic material layers 41c on the large substrate, bonding the large second substrate 41b, and then cutting to a predetermined size. If this is adopted, the sensor core 41 can be manufactured efficiently.

（信号処理部６０の構成）
図５は、基本構成例の磁気センサ装置２０の信号処理系の構成を示すブロック図である。本形態において、図５に示す回路は、図３（ｂ）に示す交番電流を励磁コイル４８に印加する励磁回路５０と、検出コイル４９に電気的に接続された信号処理部６０とを備えている。信号処理部６０は、磁気センサ装置２０の検出コイル４９から出力される信号から、残留磁束密度レベルに対応する第１信号Ｓ１、および透磁率レベルに対応する第２信号Ｓ２を抽出し、かかる信号の抽出結果と、媒体１と磁気センサ装置２０との相対位置情報に基づいて、媒体１における複数種類の磁気パターンの有無および形成位置を検出する。より具体的には、信号処理部６０は、磁気センサ装置２０から出力された信号を増幅するアンプ６１と、このアンプ６１から出力された信号のピーク値およびボトム値を保持するピークホールド回路６２およびボトムホールド回路６３と、ピーク値とボトム値とを加算して第１信号Ｓ１を抽出する加算回路６４と、ピーク値とボトム値とを減算して第２信号Ｓ２を抽出する減算回路６５とを備えている。さらに、信号処理部６０は、加算回路６４および減算回路６５から出力された各信号を磁気センサ装置２０と媒体１との相対位置情報に関係づけて、記録部６６１に予め記録されている比較パターンとの照合を行って媒体１の真偽を判定する判定部６６も備えている。かかる判定部６６は、マイクロコンピュータ等により構成されており、ＲＯＭあるいはＲＡＭ等といった記録部（図示せず）に予め記録されているプログラムに基づいて所定の処理を行い、媒体１の真偽を判定する。 (Configuration of the signal processing unit 60)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the signal processing system of the magnetic sensor device 20 of the basic configuration example . In this embodiment, the circuit shown in FIG. 5 includes an excitation circuit 50 that applies the alternating current shown in FIG. 3B to the excitation coil 48, and a signal processing unit 60 that is electrically connected to the detection coil 49. Yes. The signal processing unit 60 extracts the first signal S1 corresponding to the residual magnetic flux density level and the second signal S2 corresponding to the magnetic permeability level from the signal output from the detection coil 49 of the magnetic sensor device 20, and this signal The presence / absence and formation position of a plurality of types of magnetic patterns on the medium 1 are detected based on the extraction results of the above and the relative position information between the medium 1 and the magnetic sensor device 20. More specifically, the signal processing unit 60 includes an amplifier 61 that amplifies the signal output from the magnetic sensor device 20, a peak hold circuit 62 that holds the peak value and the bottom value of the signal output from the amplifier 61, and A bottom hold circuit 63; an addition circuit 64 that adds the peak value and the bottom value to extract the first signal S1, and a subtraction circuit 65 that subtracts the peak value and the bottom value to extract the second signal S2. I have. Further, the signal processing unit 60 relates each signal output from the adding circuit 64 and the subtracting circuit 65 to the relative position information between the magnetic sensor device 20 and the medium 1, and compares the comparison pattern recorded in advance in the recording unit 661. And a determination unit 66 that determines whether the medium 1 is true or false. The determination unit 66 is configured by a microcomputer or the like, and performs predetermined processing based on a program recorded in advance in a recording unit (not shown) such as a ROM or a RAM to determine whether the medium 1 is true or false. To do.

（検出原理）
図６は、基本構成例の磁気センサ装置２０において磁気が検出される媒体１に形成される各種磁気インクの特性等を示す説明図である。図７は、基本構成例の磁気パターン検出装置１００において種類の異なる磁気パターンが形成された媒体１から磁気パターンの有無を検出する原理を示す説明図である。 (Detection principle)
FIG. 6 is an explanatory diagram showing characteristics and the like of various magnetic inks formed on the medium 1 in which magnetism is detected in the magnetic sensor device 20 of the basic configuration example . FIG. 7 is an explanatory diagram showing the principle of detecting the presence or absence of a magnetic pattern from the medium 1 on which different types of magnetic patterns are formed in the magnetic pattern detection device 100 of the basic configuration example .

まず、図１および図２に示す矢印Ｘ１の方向に媒体１が移動する際に媒体１の真偽を判定する原理を説明する。本形態において、媒体１の磁性領域１ａには、残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μが異なる複数種類の磁気パターンが形成されている。より具体的には、媒体１には、ハード材を含む磁気インキにより印刷された第１の磁気パターンと、ソフト材を含む磁気インキにより印刷された第２の磁気パターンとが形成されている。ここで、ハード材を含む磁気インキは、図６（ｂ１）にヒステリシスループによって、残留磁束密度Ｂｒや透磁率μ等を示すように、磁界を印加したときの残留磁束密度Ｂｒのレベルは高いが、透磁率μは低い。これに対して、ソフト材を含む磁気インキは、図６（ｃ１）にそのヒステリシスループを示すように、磁界を印加したときの残留磁束密度Ｂｒのレベルは低いが、透磁率μは高い。   First, the principle of determining the authenticity of the medium 1 when the medium 1 moves in the direction of the arrow X1 shown in FIGS. 1 and 2 will be described. In this embodiment, a plurality of types of magnetic patterns having different residual magnetic flux density Br and magnetic permeability μ are formed in the magnetic region 1 a of the medium 1. More specifically, the medium 1 is formed with a first magnetic pattern printed with a magnetic ink containing a hard material and a second magnetic pattern printed with a magnetic ink containing a soft material. Here, the magnetic ink containing the hard material has a high level of residual magnetic flux density Br when a magnetic field is applied, as shown in FIG. 6B1 by a hysteresis loop, such as residual magnetic flux density Br and permeability μ. The permeability μ is low. On the other hand, magnetic ink containing a soft material has a low residual magnetic flux density Br when a magnetic field is applied as shown in FIG. 6 (c1), but has a high magnetic permeability μ.

従って、以下に説明するように、残留磁束密度Ｂｒと透磁率μとを測定すれば、磁気インキの材質の判別を行なうことができる。より具体的には、透磁率μは保持力Ｈｃと相関性を有しているので、本形態では、残留磁束密度Ｂｒと保持力Ｈｃとを測定していること
になり、かかる残留磁束密度Ｂｒと保持力Ｈｃとの比は、磁気インキ（磁性材料）によって相違する。それ故、磁気インキの材質の判別を行なうことができる。また、残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μ（保持力Ｈｃ）の測定値は、インキの濃淡や、媒体１と磁気センサ装置２０との距離により変動するが、本形態では、磁気センサ装置２０が同一位置で残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μ（保持力Ｈｃ）を測定するため、残留磁束密度Ｂｒと保持力Ｈｃとの比によれば、磁気インキの材質を確実に判別することができる。 Therefore, as will be described below, the material of the magnetic ink can be determined by measuring the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability μ. More specifically, since the magnetic permeability μ has a correlation with the holding force Hc, in this embodiment, the residual magnetic flux density Br and the holding force Hc are measured, and the residual magnetic flux density Br is measured. And the holding force Hc differ depending on the magnetic ink (magnetic material). Therefore, the material of the magnetic ink can be determined. Further, the measured values of the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability μ (holding force Hc) vary depending on the density of the ink and the distance between the medium 1 and the magnetic sensor device 20, but in this embodiment, the magnetic sensor device 20 is the same. Since the residual magnetic flux density Br and the magnetic permeability μ (holding force Hc) are measured at the position, the material of the magnetic ink can be reliably determined according to the ratio of the residual magnetic flux density Br and the holding force Hc.

本形態の磁気パターン検出装置１００において、媒体１が矢印Ｘ１で示す方向に移動して磁気センサ装置２０を通過する際、まず、磁界印加用第１磁石３１から媒体１に磁界が印加され、磁界が印加された後の媒体１が磁気センサ素子４０を通過する。それまでの間、検出コイル４９からは、図６（ａ３）に示すように、図６（ａ２）に示すセンサコア４１のＢ−Ｈカーブに対応する信号が出力される。従って、図５に示す加算回路６４および減算回路６５から出力される信号は各々、図６（ａ４）に示す通りである。   In the magnetic pattern detection apparatus 100 of the present embodiment, when the medium 1 moves in the direction indicated by the arrow X1 and passes through the magnetic sensor apparatus 20, first, a magnetic field is applied from the first magnetic field application magnet 31 to the medium 1, and the magnetic field The medium 1 after is applied passes through the magnetic sensor element 40. Until that time, the detection coil 49 outputs a signal corresponding to the BH curve of the sensor core 41 shown in FIG. 6 (a2), as shown in FIG. 6 (a3). Therefore, the signals output from the addition circuit 64 and the subtraction circuit 65 shown in FIG. 5 are as shown in FIG. 6 (a4).

ここで、フェライト粉等のハード材を含む磁気インキにより第１の磁気パターンが媒体１に形成されていると、かかる第１の磁気パターンは、図６（ｂ１）に示すように、高レベルの残留磁束密度Ｂｒを有する。このため、図７（ａ１）に示すように、磁界印加用磁石３０を媒体１が通過した際、第１の磁気パターンは、磁界印加用磁石３０からの磁界により、磁石となる。このため、検出コイル４９から出力される信号は、図６（ｂ２）に示すように、第１の磁気パターンから直流的なバイアスを受けて、図６（ｂ３）および図７（ａ２）に示す波形に変化する。すなわち、信号Ｓ０のピーク電圧およびボトム電圧が矢印Ａ１、Ａ２で示すように、同一の方向にシフトするとともに、ピーク電圧のシフト量とボトム電圧のシフト量が相違する。しかも、かかる信号Ｓ０は、媒体１の移動に伴って変化する。従って、図５に示す加算回路６４から出力される第１信号Ｓ１は、図６（ｂ４）に示す通りであり、磁気センサ素子４０を媒体１の第１の磁気パターンが通過するたびに変動する。ここで、ハード材を含む磁気インクにより形成された第１の磁気パターンは、透磁率μが低いため、信号Ｓ０のピーク電圧およびボトム電圧のシフトに影響しているのは、第１の磁気パターンの残留磁束密度Ｂｒだけと見做すことができる。それ故、図５に示す減算回路６５から出力される第２信号Ｓ２は、磁気センサ素子４０を媒体１の第１の磁気パターンが通過しても変動せず、図６（ｂ４）に示す信号と同様である。   Here, when the first magnetic pattern is formed on the medium 1 with the magnetic ink containing a hard material such as ferrite powder, the first magnetic pattern has a high level as shown in FIG. It has a residual magnetic flux density Br. Therefore, as shown in FIG. 7A1, when the medium 1 passes through the magnetic field application magnet 30, the first magnetic pattern becomes a magnet by the magnetic field from the magnetic field application magnet 30. For this reason, the signal output from the detection coil 49 receives a DC bias from the first magnetic pattern as shown in FIG. 6 (b2), and is shown in FIG. 6 (b3) and FIG. 7 (a2). Change to waveform. That is, the peak voltage and the bottom voltage of the signal S0 are shifted in the same direction as indicated by arrows A1 and A2, and the shift amount of the peak voltage and the shift amount of the bottom voltage are different. Moreover, the signal S0 changes as the medium 1 moves. Therefore, the first signal S1 output from the adder circuit 64 shown in FIG. 5 is as shown in FIG. 6B4 and fluctuates every time the first magnetic pattern of the medium 1 passes through the magnetic sensor element 40. . Here, since the magnetic permeability μ is low in the first magnetic pattern formed by the magnetic ink containing the hard material, the first magnetic pattern has an influence on the shift of the peak voltage and the bottom voltage of the signal S0. It can be considered that only the residual magnetic flux density Br. Therefore, the second signal S2 output from the subtraction circuit 65 shown in FIG. 5 does not change even when the first magnetic pattern of the medium 1 passes through the magnetic sensor element 40, and the signal shown in FIG. 6 (b4). It is the same.

これに対して、軟磁性ステンレス紛等のソフト材を含む磁気インキにより第２の磁気パターンが媒体１に形成されていると、かかる第２の磁気パターンのヒステリシスループは、図６（ｃ１）に示すように、図６（ｂ１）に示すハード材を含む磁気インクによる第１の磁気パターンのヒステリシスカーブの内側を通り、残留磁束密度Ｂｒのレベルが低い。このため、磁界印加用磁石３０を媒体１が通過した後も、第２の磁気パターンは、残留磁束密度Ｂｒのレベルが低い。但し、第２の磁気パターンは透磁率μが高いため、図７（ｂ１）に示すように、磁性体として機能する。このため、検出コイル４９から出力される信号は、図６（ｃ２）に示すように、第２の磁気パターンの存在によって透磁率μが高くなっている分、図６（ｃ３）および図７（ｂ２）に示す波形に変化する。すなわち、信号Ｓ０のピーク電圧は矢印Ａ３で示すように高い方にシフトする一方、ボトム電圧は、矢印Ａ４で示すように低い方にシフトする。その際、ピーク電圧のシフト量とボトム電圧のシフト量は絶対値が略等しい。しかも、かかる信号Ｓ０は、媒体１の移動に伴って変化する。従って、図５に示す減算回路６５から出力される第２信号Ｓ２は、図６（ｃ４）に示す通りであり、磁気センサ素子４０を媒体１の第２の磁気パターンが通過するたびに変動する。ここで、ソフト材を含む磁気インクにより形成された第２の磁気パターンは、残留磁束密度Ｂｒが低いため、信号のピーク電圧およびボトム電圧のシフトに影響しているのは、第２の磁気パターンの透磁率μだけと見做すことができる。それ故、図５に示す加算回路６４から出力される第１信号Ｓ１は、磁気センサ素子４０を媒体１の第２の磁気パターンが通過しても変動せず、図６（ｃ４）に示す信号と同様である。   On the other hand, when the second magnetic pattern is formed on the medium 1 with magnetic ink containing a soft material such as soft magnetic stainless steel powder, the hysteresis loop of the second magnetic pattern is shown in FIG. As shown, the level of the residual magnetic flux density Br is low through the inside of the hysteresis curve of the first magnetic pattern with the magnetic ink containing the hard material shown in FIG. 6 (b1). For this reason, even after the medium 1 passes through the magnetic field applying magnet 30, the second magnetic pattern has a low residual magnetic flux density Br. However, since the magnetic permeability μ is high, the second magnetic pattern functions as a magnetic material as shown in FIG. For this reason, as shown in FIG. 6C2, the signal output from the detection coil 49 is increased in the magnetic permeability μ due to the presence of the second magnetic pattern, so that the signals shown in FIG. 6C3 and FIG. The waveform changes to b2). That is, the peak voltage of the signal S0 is shifted to the higher side as indicated by the arrow A3, while the bottom voltage is shifted to the lower side as indicated by the arrow A4. At that time, the absolute value of the shift amount of the peak voltage and the shift amount of the bottom voltage are substantially equal. Moreover, the signal S0 changes as the medium 1 moves. Therefore, the second signal S2 output from the subtraction circuit 65 shown in FIG. 5 is as shown in FIG. 6C4, and fluctuates every time the second magnetic pattern of the medium 1 passes through the magnetic sensor element 40. . Here, since the second magnetic pattern formed by the magnetic ink containing the soft material has a low residual magnetic flux density Br, it is the second magnetic pattern that affects the shift of the peak voltage and the bottom voltage of the signal. It can be considered that only the magnetic permeability μ of. Therefore, the first signal S1 output from the adder circuit 64 shown in FIG. 5 does not change even when the second magnetic pattern of the medium 1 passes through the magnetic sensor element 40, and the signal shown in FIG. 6 (c4). It is the same.

（具体的な検出結果）
図８は、基本構成例の磁気パターン検出装置１００を用いて、種類の異なる媒体１から磁気パターンを検出した結果を示す説明図である。 (Specific detection results)
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the result of detecting magnetic patterns from different types of media 1 using the magnetic pattern detection device 100 of the basic configuration example .

本形態の磁気パターン検出装置１００では、加算回路６４において磁気センサ素子４０から出力される信号のピーク値とボトム値とを加算した第１信号Ｓ１は、磁気パターンの残留磁束密度レベルに対応する信号であり、かかる第１信号Ｓ１を監視すれば、ハード材を含む磁気インキにより形成された第１の磁気パターンの有無および形成位置を検出することができる。また、減算回路６５において磁気センサ素子４０から出力される信号のピーク値とボトム値とを減算した第２信号Ｓ２は、磁気パターンの透磁率μに対応する信号であり、かかる第２信号Ｓ２を監視すれば、ソフト材を含む磁気インキにより形成された第２の磁気パターンの有無および形成位置を検出することができる。それ故、磁界を印加したときの残留磁束密度Ｂｒおよび透磁率μが異なる複数種類の磁気パターンの媒体１における磁気パターン毎の有無および形成位置を残留磁束密度レベルおよび透磁率レベルの双方に基づいて識別することができる。   In the magnetic pattern detection apparatus 100 of the present embodiment, the first signal S1 obtained by adding the peak value and the bottom value of the signal output from the magnetic sensor element 40 in the adding circuit 64 is a signal corresponding to the residual magnetic flux density level of the magnetic pattern. By monitoring the first signal S1, it is possible to detect the presence and position of the first magnetic pattern formed by the magnetic ink containing the hard material. The second signal S2 obtained by subtracting the peak value and the bottom value of the signal output from the magnetic sensor element 40 in the subtraction circuit 65 is a signal corresponding to the magnetic permeability μ of the magnetic pattern. If monitored, it is possible to detect the presence and position of the second magnetic pattern formed by the magnetic ink containing the soft material. Therefore, the presence / absence and formation position of each of the magnetic patterns in the medium 1 of a plurality of types of magnetic patterns having different residual magnetic flux density Br and magnetic permeability μ when a magnetic field is applied are based on both the residual magnetic flux density level and the magnetic permeability level. Can be identified.

それ故、ハード材を含む磁気インキにより第１の磁気パターンが形成されている媒体１、およびソフト材を含む磁気インキにより第２の磁気パターンが形成されている媒体１を検査すると、図８（ａ）、（ｂ）に示す結果を得ることができ、かかる信号パターンを照合すれば、磁気パターンの有無、種別、形成位置、さらには濃淡を検出することができ、媒体１の真偽を判定することができる。また、第１の磁気パターンおよび第２の磁気パターンの双方が形成されている２つの媒体１を検査すると、図８（ｃ）に示す結果を得ることができ、かかる信号パターンを照合すれば、磁気パターンの有無、種別、形成位置、さらには濃淡を検出することができ、かかる媒体１についても真偽を判定することができる。   Therefore, when the medium 1 on which the first magnetic pattern is formed with the magnetic ink containing the hard material and the medium 1 on which the second magnetic pattern is formed with the magnetic ink containing the soft material are inspected, FIG. The results shown in a) and (b) can be obtained, and by comparing such signal patterns, the presence / absence, type, formation position, and shade of the magnetic pattern can be detected, and the authenticity of the medium 1 is determined. can do. Further, when the two media 1 on which both the first magnetic pattern and the second magnetic pattern are formed are inspected, the result shown in FIG. 8C can be obtained. The presence / absence, type, formation position, and density of the magnetic pattern can be detected, and the authenticity of the medium 1 can also be determined.

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の磁気センサ装置２０において、磁気センサ素子４０のセンサコア４１では、幅方向Ｗ４０に延在する胴部４２から媒体移動路１１の側に向けて突出した複数の集磁用突部４３（集磁用突部４３１、４３２）が幅方向Ｗ４０で互いに離間しており、かかる複数の集磁用突部４３には検出コイル４９（検出コイル４９１、４９２）が巻回され、胴部４２には励磁コイル４８が巻回されている。このため、励磁コイル４８に通電すると、集磁用突部４３周辺に磁束が形成されるので、かかる磁束の変化を、集磁用突部４３に巻回された検出コイル４９を介して検出すれば、媒体１の透磁率等の磁気特性を検出することができる。 (Main effects of this form)
As described above, in the magnetic sensor device 20 of the present embodiment, the sensor core 41 of the magnetic sensor element 40 has a plurality of magnetic flux collectors protruding toward the medium moving path 11 from the body portion 42 extending in the width direction W40. The projecting protrusions 43 (magnetism collecting protrusions 431 and 432) are separated from each other in the width direction W40, and a detection coil 49 (detection coils 491 and 492) is wound around the plurality of magnetism collecting protrusions 43. An exciting coil 48 is wound around the body portion 42. For this reason, when the exciting coil 48 is energized, a magnetic flux is formed around the magnetic flux collecting projection 43, so that a change in the magnetic flux is detected via the detection coil 49 wound around the magnetic flux collecting projection 43. For example, magnetic characteristics such as the magnetic permeability of the medium 1 can be detected.

ここで、磁気センサ素子４０は、厚さ方向Ｔ４０が媒体１の移動方向Ｘに向くように配置されており、集磁用突部４３および検出コイル４９は、媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙで離間する位置に設けられている。このため、磁気センサ素子４０では、図２（ｃ）に示すように、センサコア４１が存在する領域、およびセンサコア４１が存在する領域から幅方向Ｗ４０（媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙ）にわずかにずれた位置にかけて略同等の感度を有し、媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙでの検出範囲が広い。   Here, the magnetic sensor element 40 is arranged so that the thickness direction T40 faces the moving direction X of the medium 1, and the magnetic flux collecting projection 43 and the detection coil 49 are arranged with respect to the moving direction X of the medium 1. It is provided at a position spaced apart in the medium width direction Y that is orthogonal. For this reason, in the magnetic sensor element 40, as shown in FIG. 2C, the area in which the sensor core 41 exists and the area in which the sensor core 41 exists from the width direction W40 (the medium orthogonal to the moving direction X of the medium 1). The sensitivity is substantially equal to a position slightly shifted in the width direction Y), and the detection range in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1 is wide.

また、磁気センサ素子４０は、媒体幅方向Ｙに複数配列されているため、媒体１の媒体幅方向Ｙ全体から磁気特性を検出することができる。しかも、本形態の磁気センサ素子４０では、磁気センサ素子４０から幅方向Ｗ４０（媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙ）にずれた位置でも比較的高い感度を有しており、図２（ｃ）に示すように、媒体幅方向Ｙで隣り合う２つの磁気センサ素子４０の間に相当する領域でも検出感度が著
しく低下するということがない。それ故、本形態の磁気センサ装置２０は、媒体幅方向Ｙでの検出範囲が広く、かつ、かかる広い範囲にわたって検出感度が同等である。ここで、媒体幅方向Ｙにおいて磁気センサ素子４０の間に相当する部分の感度は、隣り合う磁気センサ素子４０の距離の影響を受けるが、本形態では、磁気センサ素子４０において寸法が大である幅方向Ｗ４０を媒体幅方向Ｙに向けているので、厚さ方向Ｔ４０を媒体幅方向Ｙに向けた場合と比して少ない数の磁気センサ素子４０によって、媒体幅方向Ｙにおいて磁気センサ素子４０の間に相当する部分の感度が安定した磁気センサ装置２を実現することができる。 In addition, since a plurality of magnetic sensor elements 40 are arranged in the medium width direction Y, the magnetic characteristics can be detected from the entire medium width direction Y of the medium 1. Moreover, the magnetic sensor element 40 of this embodiment has a relatively high sensitivity even at a position shifted from the magnetic sensor element 40 in the width direction W40 (the medium width direction Y perpendicular to the moving direction X of the medium 1). As shown in FIG. 2C, the detection sensitivity is not significantly lowered even in a region corresponding to the area between two magnetic sensor elements 40 adjacent in the medium width direction Y. Therefore, the magnetic sensor device 20 of the present embodiment has a wide detection range in the medium width direction Y, and the detection sensitivity is equal over the wide range. Here, the sensitivity of the portion corresponding to between the magnetic sensor elements 40 in the medium width direction Y is affected by the distance between the adjacent magnetic sensor elements 40, but in this embodiment, the size of the magnetic sensor element 40 is large. Since the width direction W40 is oriented in the medium width direction Y, the number of magnetic sensor elements 40 in the medium width direction Y is reduced by a smaller number of magnetic sensor elements 40 than in the case where the thickness direction T40 is oriented in the medium width direction Y. It is possible to realize the magnetic sensor device 2 in which the sensitivity corresponding to the intermediate portion is stable.

また、本形態では、磁気センサ素子４０の厚さ方向Ｔ４０における寸法が小さい。このため、磁気センサ装置２０の移動方向Ｘにおけるサイズを小さくすることができるとともに、移動方向Ｘにおける分解能を向上することができる。   In the present embodiment, the dimension of the magnetic sensor element 40 in the thickness direction T40 is small. For this reason, the size of the magnetic sensor device 20 in the movement direction X can be reduced, and the resolution in the movement direction X can be improved.

また、本形態において、複数の集磁用突部４３（集磁用突部４３１、４３２）の各々に巻回された検出コイル４９（検出コイル４９１、４９２）は、直列に電気的に接続されている。このため、２つの検出コイル４９１、４９２での検出結果が合計された出力を得ることができる。   In this embodiment, the detection coils 49 (detection coils 491, 492) wound around each of the plurality of magnetic flux collecting projections 43 (magnetism collecting projections 431, 432) are electrically connected in series. ing. For this reason, an output in which the detection results of the two detection coils 491 and 492 are summed can be obtained.

さらに、励磁コイル４８は、幅方向Ｗ４０で隣り合う２つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１、４３２）で挟まれた部分に巻回されているため、本形態のように、集磁用突部４３の数が２つの場合、および後述する形態のように集磁用突部４３の数が３つ以上の場合のいずれであっても、幅方向Ｗ４０で隣り合う２つの集磁用突部４３の間に磁束を形成することができる。   Further, since the exciting coil 48 is wound around a portion sandwiched between two magnetism-collecting projections 43 (magnetism-collecting projections 431 and 432) adjacent in the width direction W40, as in this embodiment, In any case where the number of the magnetic flux collecting projections 43 is two and the number of the magnetic flux collecting projections 43 is three or more as in the form described later, two adjacent magnetic flux collection points 43 in the width direction W40. A magnetic flux can be formed between the magnetic projections 43.

さらに、センサコア４１は、胴部４２から集磁用突部４３とは反対側に突出した突部４４を備えているため、励磁コイル４８から見たときの磁気抵抗を低減することができる。従って、同じ電流を流した時に発生する磁束を増大させることができるので、感度を向上することができる。また、本形態のように、センサコア４１を飽和させるフラックスゲート方式を採用した際、駆動電流が少なく済むので、消費電流や発熱を低減することができる。また、突部４４に差動用コイルを巻回しておけば、検出コイル４９での検出結果と差動用コイルでの検出結果との差動を用いて、媒体１の磁気特性を検出することができる。従って、温度変化等といった外乱を補償することができる。   Furthermore, since the sensor core 41 includes the protrusion 44 that protrudes from the body portion 42 to the opposite side of the magnetic flux collection protrusion 43, the magnetic resistance when viewed from the exciting coil 48 can be reduced. Therefore, since the magnetic flux generated when the same current is passed can be increased, the sensitivity can be improved. Further, when the flux gate method for saturating the sensor core 41 is employed as in the present embodiment, the drive current can be reduced, so that current consumption and heat generation can be reduced. Further, if a differential coil is wound around the protrusion 44, the magnetic characteristic of the medium 1 is detected using the difference between the detection result of the detection coil 49 and the detection result of the differential coil. Can do. Therefore, disturbances such as temperature changes can be compensated.

さらにまた、センサコア４１は、アモルファスの薄い磁性材料層４１ｃと、アモルファス磁性材料層４１ｃを両面側で挟む非磁性の第１および第２基板４１ａ、４１ｂとを備えているため、磁気センサ素子４０の厚さ方向Ｔ４０における寸法がかなり小さい。このため、磁気センサ装置２０の移動方向Ｘにおけるサイズを小さくすることができるとともに、移動方向Ｘにおける分解能を向上することができる。   Furthermore, the sensor core 41 includes the amorphous thin magnetic material layer 41c and the nonmagnetic first and second substrates 41a and 41b sandwiching the amorphous magnetic material layer 41c on both sides. The dimension in the thickness direction T40 is considerably small. For this reason, the size of the magnetic sensor device 20 in the movement direction X can be reduced, and the resolution in the movement direction X can be improved.

また、本形態の磁気センサ装置２０において、磁界印加用磁石３０は、磁気センサ素子４０に対して媒体１の移動方向の両側に磁界印加用第１磁石３１と磁界印加用第２磁石３２として配置されている。このため、磁気センサ素子４０に上下方向で重なった位置には磁界印加用磁石３０が配置されていない。従って、磁界印加用磁石３０（磁界印加用第１磁石３１と磁界印加用第２磁石３２）に磁性粉が吸着された場合でも、かかる磁性粉が磁気センサ素子４０に付着することを防止することができる。また、磁気センサ素子４０に対して媒体１の移動方向の両側に磁界印加用第１磁石３１と磁界印加用第２磁石３２とが配置されているため、磁気センサ素子４０に対しては、媒体１の移動方向の両側に磁界印加用第１磁石３１の磁界と磁界印加用第２磁石３２の磁界とが形成されるので、磁気センサ素子４０に対する磁界印加用第１磁石３１の影響と、磁気センサ素子４０に対する磁界印加用第２磁石３２の影響とを相殺することができる。さらに、図１に示すように、矢印
Ｘ１で示す方向に移動する媒体１を磁界印加用第１磁石３１によって着磁し、その後、磁気センサ素子４０によって、着磁した後の媒体１にバイアス磁界を印加した状態における磁束を検出することができるとともに、矢印Ｘ２で示す方向に移動する媒体１を磁界印加用第２磁石３２によって着磁し、その後、磁気センサ素子４０によって、着磁した後の媒体１にバイアス磁界を印加した状態における磁束を検出することができる。それ故、本形態の磁気パターン検出装置１００を入出金機に用いれば、入金された媒体１の真偽を判定することができるとともに、出金される媒体１の真偽を判定することもできる。 In the magnetic sensor device 20 of the present embodiment, the magnetic field application magnets 30 are arranged as the first magnetic field application magnet 31 and the second magnetic field application magnet 32 on both sides of the magnetic sensor element 40 in the moving direction of the medium 1. Has been. For this reason, the magnetic field applying magnet 30 is not disposed at a position overlapping the magnetic sensor element 40 in the vertical direction. Therefore, even when magnetic powder is adsorbed to the magnetic field application magnet 30 (the first magnetic field application magnet 31 and the second magnetic field application magnet 32), the magnetic powder is prevented from adhering to the magnetic sensor element 40. Can do. In addition, since the magnetic field application first magnet 31 and the magnetic field application second magnet 32 are arranged on both sides of the moving direction of the medium 1 with respect to the magnetic sensor element 40, Since the magnetic field of the first magnetic field application magnet 31 and the magnetic field of the second magnetic field application magnet 32 are formed on both sides in the direction of movement 1, the influence of the first magnetic field application magnet 31 on the magnetic sensor element 40 and the magnetic The influence of the magnetic field application second magnet 32 on the sensor element 40 can be offset. Further, as shown in FIG. 1, the medium 1 moving in the direction indicated by the arrow X <b> 1 is magnetized by the magnetic field applying first magnet 31, and then the magnetic field is applied to the medium 1 after being magnetized by the magnetic sensor element 40. Can be detected, and the medium 1 that moves in the direction indicated by the arrow X2 is magnetized by the magnetic field application second magnet 32, and then magnetized by the magnetic sensor element 40. The magnetic flux in a state where a bias magnetic field is applied to the medium 1 can be detected. Therefore, if the magnetic pattern detection apparatus 100 of this embodiment is used for a depositing / dispensing machine, it is possible to determine the authenticity of the deposited medium 1 and also to determine the authenticity of the dispensed medium 1. .

また、本形態の磁気パターン検出装置１００では、共通の磁気センサ装置２０によって、磁気パターン毎の有無および形成位置を残留磁束密度レベルおよび透磁率レベルの双方に基づいて検出するため、残留磁束密度レベルの測定と、透磁率レベルの測定との間に時間差が発生しない。それ故、磁気センサ装置２０と媒体１とを移動させながら計測する場合でも、信号処理部６０は、簡素な構成で高い精度の検出を行なうことができる。また、搬送装置１０についても、磁気センサ装置２０を通過する箇所のみに走行安定性が求められるだけなので、構成の簡素化を図ることができる。   Further, in the magnetic pattern detection device 100 of this embodiment, the common magnetic sensor device 20 detects the presence / absence and formation position of each magnetic pattern based on both the residual magnetic flux density level and the magnetic permeability level. There is no time difference between the measurement and the permeability level measurement. Therefore, even when the measurement is performed while moving the magnetic sensor device 20 and the medium 1, the signal processing unit 60 can perform highly accurate detection with a simple configuration. In addition, since the transport device 10 is also required to have running stability only at a location that passes through the magnetic sensor device 20, the configuration can be simplified.

さらに、本形態の磁気パターン検出装置１００によれば、ハード材およびソフト材の双方を含む磁気インキにより磁気パターンが形成されている媒体１や、ハード材とソフト材の中間に位置する材料を含む磁気インキにより磁気パターンが形成されている媒体１についても、磁気パターンの検出を行なうことができる。すなわち、磁気特性が第１の磁気パターンと第２の磁気パターンの中間に位置するような磁気パターンについては、図６（ｄ１）に示すように、ヒステリシスループが、図６（ｂ１）に示すハード材の磁気パターンのヒステリシスループと図６（ｃ１）に示すソフト材の磁気パターンのヒステリシスループとの中間に位置するので、図６（ｄ４）に示す信号パターンを得ることができ、かかる磁気パターンについても、有無や形成位置を検出することができる。   Furthermore, according to the magnetic pattern detection apparatus 100 of the present embodiment, the medium 1 on which the magnetic pattern is formed by the magnetic ink including both the hard material and the soft material, and the material positioned between the hard material and the soft material are included. The magnetic pattern can also be detected for the medium 1 on which the magnetic pattern is formed with the magnetic ink. That is, as for the magnetic pattern whose magnetic characteristics are located between the first magnetic pattern and the second magnetic pattern, as shown in FIG. 6 (d1), the hysteresis loop has a hard loop as shown in FIG. 6 (b1). Since it is located between the hysteresis loop of the magnetic pattern of the material and the hysteresis loop of the magnetic pattern of the soft material shown in FIG. 6 (c1), the signal pattern shown in FIG. 6 (d4) can be obtained. In addition, the presence or absence and the formation position can be detected.

［実施の形態］
図９は、本発明を適用した実施の形態に係る磁気センサ装置２０に用いた磁気センサ素子４０の説明図である。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、集磁用突部４３の数が３つの場合の説明図、集磁用突部４３の数が４つの場合の説明図、および集磁用突部４３の数が５つの場合の説明図である。本発明の実施の形態は、図９（ａ）、図９（ｃ）に示す磁気センサ素子４０を用いた磁気センサ装置２０である。図９（ｂ）に示す磁気センサ素子４０を用いた磁気センサ装置２０は参考例である。 [Embodiment]
FIG. 9 is an explanatory diagram of the magnetic sensor element 40 used in the magnetic sensor device 20 according to the embodiment to which the present invention is applied . FIGS. 9A, 9B, and 9C are explanatory diagrams when the number of magnetic flux collecting projections 43 is three, explanatory diagrams when the number of magnetic flux collecting projections 43 is four, and magnetic flux collection. It is explanatory drawing in case the number of the protrusions 43 for use is five. The embodiment of the present invention is a magnetic sensor device 20 using the magnetic sensor element 40 shown in FIGS. 9A and 9C. The magnetic sensor device 20 using the magnetic sensor element 40 shown in FIG. 9B is a reference example.

図１〜図８を参照して説明した磁気センサ素子４０では、センサコア４１に２つの集磁用突部４３が構成されていたが、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、センサコア４１の胴部４２から集磁用突部４３が３以上突出している構成を採用してもよい。このような構成の場合も、上記実施の形態と同様、集磁用突部４３の各々に検出コイル４９が巻回され、胴部４２において幅方向Ｗ４０で隣り合う集磁用突部４３で挟まれた部分に励磁コイル４８が巻回されている。このため、集磁用突部４３、検出コイル４９および励磁コイル４８の数は、以下の関係
集磁用突部４３の数＝検出コイル４９の数
励磁コイル４８の数＝集磁用突部４３の数−１＝検出コイル４９の数−１
になっている。 In the magnetic sensor element 40 described with reference to FIG. 1 to FIG. 8, the two magnetic flux collecting projections 43 are formed on the sensor core 41, as shown in FIGS. 9A, 9 </ b> B, and 9 </ b> C. As described above, a configuration in which three or more magnetic flux collecting projections 43 protrude from the body portion 42 of the sensor core 41 may be employed. Even in such a configuration, the detection coil 49 is wound around each of the magnetic flux collecting projections 43 and sandwiched between the magnetic flux collecting projections 43 adjacent to each other in the width direction W40 in the body portion 42, as in the above embodiment. An exciting coil 48 is wound around this portion. Therefore, the number of the magnetic flux collecting projections 43, the detection coils 49, and the exciting coils 48 is as follows: the number of the related magnetic flux collecting projections 43 = the number of the detection coils 49 = the number of the exciting coils 48 = the magnetic flux collecting projections 43 -1 = number of detection coils 49-1
It has become.

図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す形態のうち、図９（ａ）に示す磁気センサ素子４０では、３つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１〜４３３）の各々に検出コイル４９（検出コイル４９１〜４９３）が巻回され、胴部４２において幅方向Ｗ４０で隣り合う集磁用突部４３で挟まれた２箇所に励磁コイル４８（励磁コイル４８１、４８２）が巻回されている。さらに、胴部４２からは３つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１〜４３３）とは
反対側に突部４４（突部４４１〜４４３）が突出している。 Of the forms shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, in the magnetic sensor element 40 shown in FIG. 9A, three magnetic flux collecting projections 43 (magnetism collecting projections 431 to 433). A detection coil 49 (detection coils 491 to 493) is wound around each of the two, and an excitation coil 48 (excitation coils 481, 482) is sandwiched between two adjacent magnetism collecting projections 43 in the width direction W40 in the body portion 42. ) Is wound. Further, a protrusion 44 (protrusions 441 to 443) protrudes from the body part 42 on the side opposite to the three magnetic flux collection protrusions 43 (magnetism collection protrusions 431 to 433).

また、図９（ｂ）に示す磁気センサ素子４０では、４つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１〜４３４）の各々に検出コイル４９（検出コイル４９１〜４９４）が巻回され、胴部４２において幅方向Ｗ４０で隣り合う集磁用突部４３で挟まれた３箇所に励磁コイル４８（励磁コイル４８１〜４８３）が巻回されている。さらに、胴部４２からは４つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１〜４３４）とは反対側に突部４４（突部４４１〜４４４）が突出している。   In the magnetic sensor element 40 shown in FIG. 9B, the detection coil 49 (detection coils 491 to 494) is wound around each of the four magnetic flux collection protrusions 43 (magnetism collection protrusions 431 to 434). The exciting coil 48 (exciting coils 481 to 483) is wound around three portions sandwiched by the magnetic flux collecting projections 43 adjacent in the width direction W40 in the body portion 42. Further, a protrusion 44 (protrusions 441 to 444) protrudes from the body part 42 on the side opposite to the four magnetic flux collection protrusions 43 (magnetism collection protrusions 431 to 434).

また、図９（ｃ）に示す磁気センサ素子４０では、５つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１〜４３４）の各々に検出コイル４９（検出コイル４９１〜４９４）が巻回され、胴部４２において幅方向Ｗ４０で隣り合う集磁用突部４３で挟まれた４箇所に励磁コイル４８（励磁コイル４８１〜４８３）が巻回されている。さらに、胴部４２からは５つの集磁用突部４３（集磁用突部４３１〜４３５）とは反対側に突部４４（突部４４１〜４４５）が突出している。   Further, in the magnetic sensor element 40 shown in FIG. 9C, the detection coil 49 (detection coils 491 to 494) is wound around each of the five magnetic flux collection protrusions 43 (magnetism collection protrusions 431 to 434). The exciting coil 48 (exciting coils 481 to 483) is wound around four positions sandwiched by the magnetic flux collecting projections 43 adjacent in the width direction W40 in the body portion 42. Further, a protrusion 44 (protrusions 441 to 445) protrudes from the body part 42 on the side opposite to the five magnetic flux collecting protrusions 43 (magnetism collection protrusions 431 to 435).

このような構成の磁気センサ素子４０においても、上記実施の形態と同様、幅方向Ｗ４０で隣り合う検出コイル４９は互いに逆向きに巻回され、複数の検出コイル４９は直列に電気的に接続されている。また、磁気センサ素子４０において、幅方向Ｗ４０で隣り合う励磁コイル４８は互いに逆向きに巻回され、複数の励磁コイル４３は直列あるいは並列に電気的に接続されている。   Also in the magnetic sensor element 40 having such a configuration, the detection coils 49 adjacent in the width direction W40 are wound in opposite directions, and the plurality of detection coils 49 are electrically connected in series as in the above embodiment. ing. In the magnetic sensor element 40, the exciting coils 48 adjacent in the width direction W40 are wound in opposite directions, and the plurality of exciting coils 43 are electrically connected in series or in parallel.

また、図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、磁気センサ素子４０は、媒体幅方向Ｙに複数配置されている。その際、複数の磁気センサ素子４０の間では、検出コイル４９の巻回方向が一致している。また、複数の磁気センサ素子４０の各々の励磁コイル４８に対して共通の励磁電流を供給する場合、図１０（ｂ）に示すように、集磁用突部４３が４つの場合（励磁コイル４８が奇数の場合）、隣り合う磁気センサ素子４０の間において、励磁コイル４８の巻回方向を一致させてある。これに対して、図１０（ａ）、（ｃ）に示すように、集磁用突部４３が３つあるいは５つの場合（励磁コイル４８が偶数の場合）、隣り合う磁気センサ素子４０の間において、励磁コイル４８の巻回方向を逆にしてある。このように構成すると、隣り合う磁気センサ素子４０の間において互いに隣り合う集磁用突部４３の磁極が逆になるので、隣り合う磁気センサ素子４０の間に磁束を発生させることができる。   In addition, as described with reference to FIGS. 2A and 2B, a plurality of magnetic sensor elements 40 are arranged in the medium width direction Y. At this time, the winding direction of the detection coil 49 matches between the plurality of magnetic sensor elements 40. Further, when a common exciting current is supplied to each exciting coil 48 of the plurality of magnetic sensor elements 40, as shown in FIG. 10B, when there are four magnetizing projections 43 (exciting coil 48). Is an odd number), the winding direction of the exciting coil 48 is matched between the adjacent magnetic sensor elements 40. On the other hand, as shown in FIGS. 10A and 10C, when there are three or five magnetism-collecting projections 43 (when the exciting coil 48 is an even number), it is between the adjacent magnetic sensor elements 40. The winding direction of the exciting coil 48 is reversed. With this configuration, the magnetic poles of the magnetic flux collecting projections 43 adjacent to each other between the adjacent magnetic sensor elements 40 are reversed, so that a magnetic flux can be generated between the adjacent magnetic sensor elements 40.

このように構成した磁気センサ装置２０でも、磁気センサ素子４０は、図１に示す磁気パターン検出装置１００において、厚さ方向Ｔ４０が媒体１の移動方向Ｘに向くように配置されるため、集磁用突部４３および検出コイル４９は、媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙで離間する位置に設けられている。このため、磁気センサ素子４０では、センサコア４１が存在する領域、およびセンサコア４１が存在する領域から幅方向Ｗ４０（媒体１の移動方向Ｘに対して直交する媒体幅方向Ｙ）にわずかにずれた位置にかけて略同等の感度を有し、媒体１の移動方向Ｘと直交する媒体幅方向Ｙでの検出範囲が広い等、実施の形態１と同様な効果を奏する。   Even in the magnetic sensor device 20 configured as described above, the magnetic sensor element 40 is arranged so that the thickness direction T40 faces the moving direction X of the medium 1 in the magnetic pattern detection device 100 shown in FIG. The projection 43 and the detection coil 49 are provided at positions separated in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1. For this reason, in the magnetic sensor element 40, the region where the sensor core 41 exists, and the position slightly shifted from the region where the sensor core 41 exists in the width direction W40 (medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1). The effect similar to that of the first embodiment is obtained such that the sensitivity is substantially the same and the detection range in the medium width direction Y orthogonal to the moving direction X of the medium 1 is wide.

［別の実施の形態］
図１０は、本発明を適用した別の実施の形態に係る磁気センサ装置２０に用いた磁気センサ素子４０の説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、集磁用突部４３の数が３つの場合の説明図、集磁用突部４３の数が４つの場合の説明図、および集磁用突部４３の数が５つの場合の説明図である。本発明の実施の形態は、図１０（ａ）、図１０（ｃ）に示す磁気センサ素子４０を用いた磁気センサ装置２０である。図１０（ｂ）に示す磁気センサ素子４０を用いた磁気センサ装置２０は参考例である。 [Another embodiment]
FIG. 10 is an explanatory view of a magnetic sensor element 40 used in a magnetic sensor device 20 according to another embodiment to which the present invention is applied . FIGS. 10 (a), 10 (b), and 10 (c) are magnetic flux collectors. It is explanatory drawing in case the number of the protrusions 43 for three is explanatory drawing in case the number of the magnetic projections 43 is four, and explanatory drawing in case the number of the magnetic collection protrusions 43 is five. The embodiment of the present invention is a magnetic sensor device 20 using the magnetic sensor element 40 shown in FIGS. 10 (a) and 10 (c). The magnetic sensor device 20 using the magnetic sensor element 40 shown in FIG. 10B is a reference example.

図９に示す形態では、幅方向Ｗ４０の両端部では、幅方向Ｗ４０に比して磁束密度が低い。このような場合、検出コイル４９の巻回数を、以下の関係
図９（ａ）に示す形態（検出コイル４９の数＝３）の場合
検出コイル４９１、４９３の巻回数＞検出コイル４９２の巻回数
図９（ｂ）に示す形態（検出コイル４９の数＝４）の場合
検出コイル４９１、４９４の巻回数＞検出コイル４９２、４９３の巻回数
図９（ｃ）に示す形態（検出コイル４９の数＝５）の場合
検出コイル４９１、４９５の巻回数＞検出コイル４９２、４９３、４９４の巻回数
あるいは
検出コイル４９１、４９５の巻回数
＞検出コイル４９２、４９４の巻回数
＞検出コイル４９３の巻回数
に示すように、両端の検出コイル４９の巻回数を他の検出コイル４９の巻回数よりも多くすれば、幅方向Ｗ４０における感度を均等化することができる。 In the form shown in FIG. 9, the magnetic flux density is lower at both ends of the width direction W40 than in the width direction W40. In such a case, the number of turns of the detection coil 49 is as follows. In the case shown in FIG. 9A (number of detection coils 49 = 3), the number of turns of the detection coils 491 and 493> the number of turns of the detection coil 492 In the case shown in FIG. 9B (the number of detection coils 49 = 4) The number of turns of the detection coils 491, 494> the number of turns of the detection coils 492, 493 The form shown in FIG. 9C (the number of detection coils 49) = 5) Number of turns of detection coils 491, 495> Number of turns of detection coils 492, 493, 494 or Number of turns of detection coils 491, 495
> Number of windings of detection coils 492 and 494
As shown in the number of turns of the detection coil 493, if the number of turns of the detection coil 49 at both ends is made larger than the number of turns of the other detection coils 49, the sensitivity in the width direction W40 can be equalized.

その際、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、集磁用突部４３の太さを以下の関係
図１０（ａ）に示す形態（検出コイル４９の数＝３）の場合
集磁用突部４３１、４３３の太さ＜集磁用突部４３２の太さ
図１０（ｂ）に示す形態（検出コイル４９の数＝４）の場合
集磁用突部４３１、４３４の太さ＜集磁用突部４３２、４３３の太さ
図１０（ｃ）に示す形態（検出コイル４９の数＝５）の場合
集磁用突部４３１、４３５の太さ＜集磁用突部４３２、４３３、４３４の太さ
あるいは
集磁用突部４３１、４３５の太さ
＜集磁用突部４３２、４３４の太さ
＜集磁用突部４３３の太さ
に示すように、両端の集磁用突部４３の太さを他の集磁用突部４３の太さよりも大にすれば、両端の検出コイル４９の巻回数を他の検出コイル４９の巻回数よりも多く巻回するのに支障がない。 At that time, as shown in FIGS. 10A, 10B, and 10C, the thickness of the magnetic flux collecting projection 43 is set to the following relationship (the number of detection coils 49 = 3) as shown in FIG. ) The thickness of the magnetic flux collecting projections 431 and 433 <the thickness of the magnetic flux collection projection 432 In the case of the configuration shown in FIG. 10B (the number of detection coils 49 = 4), the magnetic flux collection projections 431, Thickness of 434 <Thickness of magnetic flux collection protrusions 432, 433 In the case of the configuration shown in FIG. 10C (the number of detection coils 49 = 5), the thickness of magnetic flux collection protrusions 431, 435 <for magnetic flux collection Thickness of protrusions 432, 433, 434 or Thickness of magnetic flux collecting protrusions 431, 435
<Thickness of magnetic flux collecting projections 432 and 434
<As shown in the thickness of the magnetic flux collecting projections 433, if the thickness of the magnetic flux collecting projections 43 at both ends is made larger than the thickness of the other magnetic flux collecting projections 43, the detection coils 49 at both ends There is no problem in winding more times than the other detection coils 49.

（その他の実施の形態）
上記形態では、媒体１と磁気センサ装置２０とを相対移動させるにあたって、媒体１の方を移動させたが、媒体１が固定で磁気センサ装置２０が移動する構成を採用してもよい。また、上記形態では、磁界印加用磁石３０に永久磁石を用いたが、電磁石を用いてもよい。 (Other embodiments)
In the above embodiment, when the medium 1 and the magnetic sensor device 20 are moved relative to each other, the medium 1 is moved. However, a configuration in which the medium 1 is fixed and the magnetic sensor device 20 moves may be employed. Moreover, in the said form, although the permanent magnet was used for the magnet 30 for magnetic field application, you may use an electromagnet.

１ 媒体
１１ 媒体移動路
２０ 磁気センサ装置
３０ 磁界印加用磁石
４０ 磁気センサ素子
４１ センサコア
４２ センサコアの胴部
４３ センサコアの集磁用突部
４８ 励磁コイル
４９ 検出コイル
１００ 磁気パターン検出装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medium 11 Medium moving path 20 Magnetic sensor apparatus 30 Magnetic field application magnet 40 Magnetic sensor element 41 Sensor core 42 Sensor core trunk 43 Sensor core magnetic flux projection 48 Excitation coil 49 Detection coil 100 Magnetic pattern detection apparatus

Claims (6)

相対移動する媒体の磁気特性を検出する磁気センサ素子を備えた磁気センサ装置であって、
前記磁気センサ素子は、該磁気センサ素子の幅方向に延在する胴部から前記媒体の媒体移動路の側に向けて突出して前記幅方向で互いに離間する３つ以上の奇数の集磁用突部を備えたセンサコアと、前記胴部において前記幅方向で隣り合う前記集磁用突部で挟まれた偶数の部分にそれぞれ巻回された励磁コイルと、前記複数の集磁用突部の各々に巻回された検出コイルと、を備えるとともに、前記幅方向および前記集磁用突部の突出方向の双方に対して直交する厚さ方向が前記媒体の移動方向に向くようにして、前記媒体の移動方向に対して交差する方向に複数配列されており、
前記センサコアの前記幅方向の寸法は、前記厚さ方向の寸法より大であり、
前記磁気センサ素子において、前記幅方向で隣り合う前記励磁コイルは互いに逆向きに巻回され、
隣り合う前記磁気センサ素子の間において前記励磁コイルの巻回方向が逆であることを特徴とする磁気センサ装置。 A magnetic sensor device comprising a magnetic sensor element for detecting a magnetic characteristic of a relatively moving medium,
The magnetic sensor element has three or more odd number of magnetic flux collecting protrusions protruding from a body portion extending in the width direction of the magnetic sensor element toward the medium moving path side of the medium and spaced apart from each other in the width direction. Each of the plurality of magnetism-collecting protrusions, the sensor core having a portion , the exciting coil wound around the even-numbered portions sandwiched between the magnetism-projecting protrusions adjacent in the width direction in the body portion and wound on the detection coil provided with a thickness direction orthogonal to both the protruding direction of the width direction and the focusing magnetizing projection thereof faces in the direction of movement of the medium, the A plurality are arranged in a direction crossing the moving direction of the medium,
The dimension in the width direction of the sensor core is larger than the dimension in the thickness direction,
In the magnetic sensor element, the exciting coils adjacent in the width direction are wound in opposite directions,
A magnetic sensor device characterized in that the winding direction of the exciting coil is reversed between the adjacent magnetic sensor elements . 前記複数の集磁用突部の各々に巻回された前記検出コイルは、直列に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ装置。   The magnetic sensor device according to claim 1, wherein the detection coil wound around each of the plurality of magnetic flux collecting projections is electrically connected in series. ３つ以上の奇数の前記集磁用突部のうち、前記幅方向の両端部に位置する集磁用突部に巻回された前記検出コイルは、他の集磁用突部に巻回された前記検出コイルに比して巻回数が多いことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気センサ装置。Of the three or more odd number of magnetic flux collecting protrusions, the detection coil wound around the magnetic flux collecting protrusions located at both ends in the width direction is wound around another magnetic flux collecting protrusion. The magnetic sensor device according to claim 1, wherein the number of turns is larger than that of the detection coil. ３つ以上の奇数の前記集磁用突部のうち、前記幅方向の両端部に位置する集磁用突部は、他の集磁用突部に比して細いことを特徴とする請求項３に記載の磁気センサ装置。2. The magnetic flux collecting protrusions located at both ends in the width direction among three or more odd numbers of magnetic flux collecting protrusions are narrower than other magnetic flux collecting protrusions. 3. The magnetic sensor device according to 3. 前記センサコアは、前記胴部から前記集磁用突部とは反対側に突出した突部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の磁気センサ装置。5. The magnetic sensor device according to claim 1, wherein the sensor core includes a protrusion that protrudes from the body portion to the opposite side of the magnetic flux collection protrusion. 6. 前記センサコアは、アモルファス磁性材料層と、該アモルファス磁性材料層を両面側で挟む非磁性の基板と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載The said sensor core is provided with the amorphous magnetic material layer and the nonmagnetic board | substrate which pinches | interposes this amorphous magnetic material layer on both surfaces side, The Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned.
の磁気センサ装置。Magnetic sensor device.
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