磁传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及例如适合用于纸币识别装置的磁传感器。
【背景技术】
[0002]在自动售货机等中，设置有识别所投入的纸币的纸币识别装置。纸币识别装置具备读取被印刷在纸币上的磁墨水的磁传感器。例如，如下述专利文献I中所述，磁传感器具有磁铁、设置于该磁铁的磁极面的上方的磁检测元件，检测伴随纸币的通过而产生的磁变动。
[0003]专利文献1:(日本)实开昭63 — 155579号公报
【发明内容】
[0004]发明要解决的技术问题
[0005]由于纸币在输送时的扭曲，磁铁的磁极面和纸币的距离在每次投入时稍有变动，即使相同种类的纸币，磁传感器的输出每次也变动。从输出稳定化的观点考虑，优选尽可能小地抑制这种变动。此外，这种技术问题在识别纸币以外的磁性粉附着介质或磁性膜附着介质的情况下也通用。
[0006]本发明是认识到这种状况而完成的，其目的在于，提供一种与现有技术比较能够抑制识别对象的扭曲而导致的输出变动的磁传感器。
[0007]解决技术问题的手段
[0008]本发明的一个方式为磁传感器。一种磁传感器，该磁传感器具备:偏置磁场产生单元和设于所述偏置磁场产生单元的磁极方向一侧的磁检测元件，所述磁传感器识别横穿所述磁检测元件的与所述偏置磁场产生单元的相反侧的磁性粉附着介质或磁性膜附着介质，所述磁检测元件能够检测平行于作为识别对象的磁性粉附着介质或磁性膜附着介质的移动方向的磁场成分的变动，所述磁性粉附着介质或磁性膜附着介质的通过区域包括从所述磁检测元件向所述磁极方向远离时磁场变大的特定区域。
[0009]也可以是，在所述磁性粉附着介质或磁性膜附着介质的通过区域的至少一部分，所述磁性粉附着介质或磁性膜附着介质的磁性体部分从所述磁检测元件向所述磁极方向远离时，所述磁检测元件的感磁点的磁场变大。
[0010]也可以是，所述偏置磁场产生单元包括两个磁铁，所述两个磁铁互相隔开空隙而排列，且所述磁检测元件侧的磁极互相为同极。
[0011]也可以是，所述偏置磁场产生单元包括具有在磁极方向上贯通的贯通孔的中空磁铁，所述中空磁铁的所述磁检测元件侧的端面在整个面上为同极。
[0012]也可以是，所述偏置磁场产生单元包括磁铁和设置于所述磁铁的一个磁极面上的两个磁轭，所述两个磁轭互相隔开空隙而排列。
[0013]此外，作为本发明的方式，以上的构成要素的任意组合、在方法或系统等之间变换本发明的表现的方式也有效。
[0014]发明效果
[0015]根据本发明，能够提供一种与现有技术比较，能够抑制识别对象的扭曲导致的输出变动的磁传感器。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的实施方式I的磁传感器的概略平面图；
[0017]图2是本发明的实施方式I的磁传感器的概略正面图；
[0018]图3是图1及图2的中空磁铁I产生的磁通量的模拟图；
[0019]图4是表示中空磁铁I产生的磁通密度和距离的关系的特性图；
[0020]图5是关于实施方式1，纸币4的磁性体部分4a与磁检测元件3接近的情况下的磁检测元件3的感磁点3a的磁通密度矢量B1、和纸币4的磁性体部分4a距离磁检测元件3远的情况下的磁检测元件3的感磁点3a的磁通密度矢量B2的对比图；
[0021]图6是沿纸币4的通过区域使测定用磁性体移动时的、实施方式I的磁传感器的输出电压的波形图；
[0022]图7是表示沿纸币4的通过区域使测定用磁性体移动时的、从磁检测元件3的上端面到测定用磁性体的通过区域的z方向的距离(间隙)、和实施方式I的磁传感器的输出电压的峰值(振幅)的关系的特性图；
[0023]图8是本发明的实施方式2的磁传感器的概略平面图；
[0024]图9是本发明的实施方式2的磁传感器的概略正面图；
[0025]图10是本发明的实施方式3的磁传感器的概略正面图；
[0026]图11是图10的磁传感器中的偏置磁场产生单元的立体图；
[0027]图12是图11的偏置磁场产生单元产生的磁通量的模拟图；
[0028]图13是表示图11的偏置磁场产生单元产生的磁通密度和距离的关系的特性图；
[0029]图14是比较例的磁传感器的概略平面图；
[0030]图15是比较例的磁传感器的概略正面图；
[0031]图16是关于比较例，表示棱柱磁铁80产生的磁通密度和距离的关系的特性图；
[0032]图17是沿纸币4的通过区域使测定用磁性体移动时的、比较例的磁传感器的输出电压的波形图；
[0033]图18是表示沿纸币4的通过区域使测定用磁性体移动时的、从磁检测元件3的上端面到测定用磁性体的通过区域的z方向的距离(间隙)、和比较例的磁传感器的输出电压的峰值(振幅)的关系的特性图。
[0034]符号说明
[0035]I中空磁铁、Ia贯通孔、2基板、3磁检测元件、3a感磁点、4纸币、11第一磁铁、12第二磁铁、13空隙、20磁铁、21第一磁轭、22第二磁轭、23空隙、80棱柱磁铁
【具体实施方式】
[0036]下面，参照附图详述本发明的优选实施方式。此外，对各附图所示的相同或同等的构成要素、部件等标附同一符号，适当省略重复的说明。另外，实施方式并非限定发明而是例示，实施方式中记述的所有特征或其组合未必是发明的本质上的特征。
[0037]实施方式I
[0038]图1是本发明实施方式I的磁传感器的概略平面图。图2是本发明实施方式I的磁传感器的概略正面图。在这些图中，定义正交的三方向即X方向、y方向、z方向。本实施方式的磁传感器具备:作为偏置磁场产生单元的中空磁铁1、基板2、磁检测元件3。中空磁铁I为具有在z方向贯通的贯通孔Ia的筒状，在本实施方式中为圆筒磁铁。中空磁铁I的磁极方向(磁化方向)为z方向，在此，中空磁铁I的z方向+侧的端面在整个面上为N极，z方向一侧的端面在整个面上为S极。基板2配置(固定)于中空磁铁I的N极侧端面上。磁检测元件3搭载于基板2上。磁检测元件3为霍尔元件或磁阻效应元件(MR元件),以可检测X方向的磁场成分的变动的方式设置。磁检测元件3的感磁点3a位于中空磁铁I的中心轴上(贯通孔Ia的中心轴上)。作为识别对象的纸币4通过未图示的输送系统向X方向输送，以横穿磁检测元件3的z方向+侧(中空磁铁I的相反侧)的方式通过。
[0039]图3是图1及图2的中空磁铁I所产生的磁通量的模拟图，视觉上表示包括中空磁铁I的中心轴且在与Xz平面平行的平面上的磁通量。图4是表示中空磁铁I所产生的磁通密度和距离的关系的特性图。成为图4所示的结果的前提的中空磁铁I的尺寸为外径10mm、内径3mm、高度5mm。在图4中，横轴的距离是从中空磁铁I的贯通孔Ia的N极侧开口中心到磁通密度测定点的距离。磁通密度测定点设定为直到从中空磁铁I的贯通孔Ia的N极侧开口中心向z方向+侧离开4mm的位置的范围。
[0040]如图4所示，可知在距中空磁铁I的贯通孔Ia的N极侧开口中心的距离大致0.2?1.5mm的范围，越远离该中心则磁通密度越大。此外，之所以在0.2mm以下的范围磁通密度变为负，是因为如图3的模拟图所示通过中空磁铁I的贯通孔Ia从N极朝向S极的磁通量的影响。离开越远磁通密度越大的范围，不仅限于中空磁铁I的中心轴上，在中心轴上的附近的一定区域也存在。在本实施方式中，作为识别对象的纸币4的通过区域以包括从中空磁铁I及磁检测元件3越向z方向+侧离开，磁通密度越大的特定区域的方式构成。由此，能够抑制由于纸币4的扭曲而使纸币4的通过区域稍稍向z方向+侧偏离时的输出降低。关于这种效果，后面进行叙述。
[0041]图5是纸币4的磁性体部分4a与磁检测元件3接近时的磁检测元件3的感磁点3a的磁通密度矢量B1、和纸币4的磁性体部分4a距离磁检测元件3较远时的磁检测元件3的感磁点3a的磁通密度矢量B2的对比图。如图5所示，纸币4的磁性体部分4a较远时的磁通密度矢量B2与纸币4的磁性体部分4a较近时的磁通密度矢量BI相比较，与x方向构成的角度更接近90°。另一方面，纸币4的磁性体部分4a较远时的磁通密度矢量B2比纸币4的磁性体部分4a较近时的磁通密度矢量BI大。这是因为，如上所述，纸币4的通过区域被构成为，包括从中空磁铁I及磁检测元件3越向z方向+侧离开，磁通密度越大的特定区域。由此，与现有技术比较，能够缩小磁通密度矢量B2的X方向成分相对于磁通密度矢量BI的X方向成分(磁检测元件3的感磁方向成分)的减少幅度(磁通密度矢量B1、B2的角度差造成的X方向成分的减少的一部分被大小的差所抵消)。S卩，能够抑制纸币4的磁性体部分4a远离时的磁检测元件3的感磁点3a的磁通密度的感磁方向成分的减少，抑制磁检测元件3的输出电压的变动。
[0042]图6是沿纸币4的通过区域使测定用磁性体移动时的、实施方式I的磁传感器的输出电压的波形图。测定用磁性体例如是在整个面上印刷了磁性墨水的纸。图6的横轴为测定用磁性体的中心位置的X方向位置,Omm表示中空磁铁I的贯通孔Ia的N极侧开口中心的正上方。磁传感器设计为在磁检测元件3的感磁点3a的磁通密度的X成分为O时，输出电压为2.5V。在图6中，用单点划线表示的波形是测定用磁性体的通过区域从磁检测元件3的上端面向z方向+侧离开0.1mm时(间隙0.1mm时)的波形，用实线表示的波形为测定用磁性体的通过区域从磁检测元件3的上端面