Устройство для определения магнитных свойств и способ определения магнитных свойств

Устройство для определения магнитных свойств и способ определения магнитных свойств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к устройству для определения магнитных свойств и способу определения магнитных свойств, способным измерить намагниченность листа бумаги. Более конкретно, настоящее изобретение относится, в частности, к устройству для определения магнитных свойств и способу определения магнитных свойств, способным измерить характеристики нескольких типов магнитных материалов с различными величинами коэрцитивной силы.

Уровень техники

Обычно, с целью предотвращения подделок и фальсификаций для печати на листах бумаги, таких как чеки, торговые купоны и т.п., применяют магнитные чернила и краски, содержащие магнитный материал. Средства защиты и обеспечения безопасности совершенствовались год за годом, и в последние годы были предложены листы бумаги, в которой один лист бумаги содержит магнитные материалы разных типов с различными магнитными свойствами. Для таких бумажных листов необходимо определять каждый магнитный материал, входящий в состав бумаги, для проверки аутентичности листов бумаги.

Пример устройства для определения нескольких типов магнитных материалов, входящих в состав листа бумаги, был рассмотрен в Патентном документе 1. Этот документ описывает устройство, которое определяет магнитные материалы с взаимно различными коэрцитивными силами. В этом устройстве материал с высокой коэрцитивной силой и материал с низкой коэрцитивной силой намагничивают в одном и том же направлении намагниченности посредством первого магнита с сильным магнитным полем и получают посредством первого датчика сигнал определения, соответствующий намагниченности обоих магнитных материалов. После этого изменяют направление намагниченности материала с низкой коэрцитивной силой посредством второго магнита с относительно слабым магнитным полем и затем получают с использованием второго датчика сигнал определения, соответствующий намагниченности только магнитного материала с высокой коэрцитивной силой. Разность между сигналом определения, полученным первым датчиком от обоих материалов - магнитного материала с высокой коэрцитивной силой и магнитного материала с низкой коэрцитивной силой, и сигналом определения, полученным вторым датчиком только от магнитного материала с высокой коэрцитивной силой, принимают в качестве сигнала определения, получаемого только от магнитного материала с низкой коэрцитивной силой.

Список литературы

Патентный документ

[Патентный документ 1] Опубликованная заявка на выдачу патента США U.S. 2010/0327062

Сущность изобретения

Техническая проблема

Однако согласно обычному способу, поскольку необходимы два магнита - магнит с сильным магнитным полем и магнит с относительно слабым магнитным полем, а также два магнитных датчика, число деталей возрастает, что ведет к увеличению стоимости. Более того, общая структура становится сложной и размеры устройства для определения магнитных свойств увеличиваются.

Настоящее изобретение посвящено решению указанных выше проблем, возникающих в известных системах. Целью настоящего изобретения является создание малогабаритного устройства для определения магнитных свойств и способа определения магнитных свойств, способных определять несколько разных типов магнитных материалов с различными величинами коэрцитивной силы.

Средства решения проблем

Для решения перечисленных выше проблем и для достижения указанных выше целей согласно одному из аспектов настоящего изобретения устройство для определения магнитных свойств, которое измеряет магнитные свойства каждого магнитного материала, входящего в состав листа бумаги, перемещаемого по заданному транспортному пути, и определяет эти магнитные материалы, содержит модуль магнитного детектора, генерирующий на этом транспортном пути магнитное поле смещения, так что направление этого магнитного поля наклонено относительно транспортной поверхности под конкретным углом, и измеряющий магнитный заряд магнитных материалов посредством измерения вариаций магнитного поля смещения; и модуль намагничивания, расположенный перед (по ходу перемещения листа бумаги) модулем магнитного детектора и намагничивающий магнитные материалы посредством создания на транспортном пути магнитного поля намагничивания, направление которого ориентировано отлично от направления магнитного поля смещения. В положении, где модуль магнитного детектора измеряет намагниченность, магнитные материалы находятся в состоянии, в каком эти магнитные материалы намагничены во взаимно различных направлениях намагниченности в соответствии с коэрцитивными силами этих материалов.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно приведенному выше аспекту напряженность магнитного поля намагничивания устанавливают на уровне напряженности магнитного поля, необходимой для намагничивания магнитного материала с наивысшей коэрцитивной силой из всей совокупности магнитных материалов, являющихся целями определения, до состояния магнитного насыщения, а напряженность магнитного поля смещения устанавливают равной напряженности магнитного поля, необходимой для намагничивания магнитного материала с низкой коэрцитивной силой, являющегося целью определения, до состояния магнитного насыщения, но недостаточной для намагничивания других магнитных материалов до состояния магнитного насыщения.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту напряженность магнитного поля намагничивания устанавливают в 1.5 или более раза выше коэрцитивной силы магнитного материала, обладающего наивысшей коэрцитивной силой из совокупности магнитных материалов, являющихся целями определения, а напряженность магнитного поля смещения устанавливают в 2 или менее раза выше коэрцитивной силы магнитного материала со средней коэрцитивной силой.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно приведенному выше аспекту при определении магнитного материала с низкой коэрцитивной силой из совокупности других магнитных материалов, направление перемещения материала принимают соответствующим углу 0 градусов, направление магнитного поля смещения задают под углом от 30 до 60 градусов или под углом от 120 до 150 градусов к этому направлению перемещения, а направление магнитного поля намагничивания задают в диапазоне углов, исключая диапазон от 80 до 100 градусов, либо направление магнитного поля смещения задают в диапазоне от -30 до -60 градусов, или в диапазоне от -120 до -150 градусов, а направление магнитного поля намагничивания задают в диапазоне, исключающем диапазон от 80 до 100 градусов.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту при определения материала из совокупности магнитного материала с низкой коэрцитивной силой, магнитного материала со средней коэрцитивной силой и магнитного материала с высокой коэрцитивной силой, и при условии, что направление перемещения материала принимают соответствующим углу 0 градусов, сочетание направления магнитного поля смещения и направления магнитного поля намагничивания задают одним из следующих способов - от 30 до 60 градусов и от -100 до -170 градусов, от 120 до 150 градусов и от -10 до -80 градусов, от -30 до -60 градусов и от -100 до -170 градусов, и от -120 до -150 градусов или от -10 до -80 градусов.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту модуль магнитного детектора определяет коэрцитивную силу магнитного материала на основе формы сигнала определения, получаемого при измерении характеристик магнитного материала.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту, если форма сигнала определения, получаемого при измерении характеристик магнитного материала, является по существу симметричной относительно положения пика, определяют, что этот магнитный материал представляет собой магнитный материал с низкой коэрцитивной силой.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту, если выходной сигнал, получаемый при измерении характеристик магнитного материала с низкой коэрцитивной силой, принять в качестве положительного выходного сигнала, если сигнал определения, получаемый при измерении характеристик магнитного материала, имеет положительный пик и отрицательный пик, если форма сигнала определения асимметрична относительно положения пика и если относительный уровень указанного положительного выходного сигнала больше относительного уровня положительной части сигнала определения, тогда определяют, что этот магнитный материал представляет собой магнитный материал со средней коэрцитивной силой, а если относительный уровень отрицательной части сигнала выше относительного уровня положительной части в составе сигнала определения, тогда определяют, что этот магнитный материал представляет собой магнитный материал с высокой коэрцитивной силой.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту, если сигнал определения, получаемый при измерении характеристик магнитного материала, имеет положительный пик и отрицательный пик конкретной величины или выше, и если форма сигнала определения соответствует сумме сигнала определения для магнитного материала со средней коэрцитивной силой и сигнала определения для магнитного материала с высокой коэрцитивной силой, тогда определяют, что рассматриваемый магнитный материал представляет собой слоистый магнитный материал, содержащий магнитный материал со средней коэрцитивной силой и магнитный материал с высокой коэрцитивной силой, или слоистый магнитный материал, содержащий магнитный материал с низкой коэрцитивной силой и магнитный материал с высокой коэрцитивной силой.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения устройство для определения магнитных свойств, которое определяет магнитные свойства каждого магнитного материала, входящего в состав листа бумаги, движущегося по транспортному пути, и определяет конкретный магнитный материал, содержит модуль магнитного детектора, генерирующий на этом транспортном пути магнитное поле смещения, так что направление этого магнитного поля наклонено относительно транспортной поверхности для листа бумаги под заданным углом, и измеряющий магнитный заряд магнитных материалов посредством измерения вариаций магнитного поля смещения; и модуль намагничивания, расположенный перед (по ходу перемещения листа бумаги) модулем магнитного детектора и намагничивающий магнитные материалы посредством создания на транспортном пути магнитного поля намагничивания. Это магнитное поле намагничивания содержит первую область магнитного поля на транспортном пути и вторую область магнитного поля на транспортном пути после (по ходу перемещения листа бумаги) первой области магнитного поля. Напряженность магнитного поля в первой области магнитного поля устанавливают на уровне напряженности магнитного поля, необходимой для намагничивания магнитного материала, имеющего самую высокую коэрцитивную силу в совокупности магнитных материалов, являющихся целями определениями, до состояния магнитного насыщения или до состояния, близкого к состоянию магнитного насыщения, и напряженность магнитного поля во второй области магнитного поля устанавливают на уровне напряженности магнитного поля, необходимой для намагничивания магнитного материала со средней коэрцитивной силой, имеющего коэрцитивную силу ниже коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой, до состояния магнитного насыщения или до состояния, близкого к состоянию магнитного насыщения, причем направление магнитного поля в первой области магнитного поля отличается от направления магнитного поля во второй области магнитного поля. В положении, в котором модуль магнитного детектора измеряет намагниченность, магнитные материалы намагничены посредством магнитного поля намагничивания и магнитного поля смещения во взаимно различных направлениях намагниченности согласно коэрцитивной силе соответствующего материала.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту, в первой области магнитного поля направление магнитного поля устанавливают в диапазоне от -100 до -170 градусов относительно направления перемещения листа бумаги, принятого за 0 градусов, а напряженность этого магнитного поля устанавливают в 1.5 или более раз выше коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту, во второй области магнитного поля направление магнитного поля устанавливают в диапазоне от 100 до 180 градусов относительно направления перемещения листа бумаги, принятого за 0 градусов, а напряженность этого магнитного поля устанавливают в 1.5 или более раз выше коэрцитивной силы магнитного материала со средней коэрцитивной силой и в 1 или менее раз выше коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту, модуль намагничивания содержит намагничивающий магнит и магнитопроводный элемент, расположенный после намагничивающего магнита в направлении перемещения листа бумаги.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту, намагничивающий магнит имеет одну магнитную полюсную поверхность, параллельную транспортной поверхности и расположенную на стороне верхней поверхности магнита, обращенной к транспортному пути, и другую магнитную полюсную поверхность, находящуюся дальше от транспортной поверхности, чем указанная одна магнитная полюсная поверхность, и расположенную после этой одной магнитной полюсной поверхности в направлении перемещения бумаги.

В устройстве для определения магнитных свойств согласно указанному выше аспекту, намагничивающий магнит имеет скошенную область, расположенную на верхней стороне магнита, обращенной к листу бумаги, и находящуюся дальше верхней поверхности магнита в направлении перемещения бумаги.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ определения магнитных свойств каждого магнитного материала, входящего в состав листа бумаги, перемещающегося по транспортному пути, и определения этого магнитного материала, содержит генерацию на этом транспортном пути магнитного поля смещения, направление которого наклонено относительно транспортной поверхности для листа бумаги на некоторый конкретный угол и определение магнитного заряда этих магнитных материалов посредством измерения магнитного поля смещения; и намагничивание этого магнитного материала посредством генерации на транспортном пути магнитного поля намагничивания, направление которого отличается от направления магнитного поля смещения на предшествующей (по направлению перемещения листа бумаги) стороне от положения, где производится измерение магнитного заряда. Когда производится измерение магнитного заряда, магнитные материалы находятся в состоянии, в котором эти магнитные материалы намагничены посредством магнитного поля намагничивания и магнитного поля смещения во взаимно различных направлениях намагниченности согласно коэрцитивной силе соответствующего материала.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения способ определения магнитных свойств каждого магнитного материала, входящего в состав листа бумаги, перемещающегося по транспортному пути, и определения этого магнитного материала, содержит генерацию на этом транспортном пути магнитного поля смещения, направление которого наклонено относительно транспортной поверхности листа бумаги на некоторый конкретный угол и определение магнитного заряда этих магнитных материалов посредством измерения магнитного поля смещения; и намагничивание этого магнитного материала посредством генерации на транспортном пути магнитного поля намагничивания на предшествующей (по направлению перемещения листа бумаги) стороне от положения, где производится измерение магнитного заряда. Это магнитное поле намагничивания содержит первую область магнитного поля на транспортном пути и вторую область магнитного поля на транспортном пути после (по ходу перемещения листа бумаги) первой области магнитного поля. Напряженность магнитного поля в первой области магнитного поля устанавливают на уровне напряженности магнитного поля, необходимой для намагничивания магнитного материала, имеющего самую высокую коэрцитивную силу в совокупности магнитных материалов, являющихся целями определениями, до состояния магнитного насыщения или до состояния, близкого к состоянию магнитного насыщения, и напряженность магнитного поля во второй области магнитного поля устанавливают на уровне напряженности магнитного поля, необходимой для намагничивания магнитного материала со средней коэрцитивной силой, имеющего коэрцитивную силу ниже коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой, до состояния магнитного насыщения или до состояния, близкого к состоянию магнитного насыщения, причем направление магнитного поля в первой области магнитного поля отличается от направления магнитного поля во второй области магнитного поля. При измерении магнитного заряда магнитные материалы намагничены посредством магнитного поля намагничивания и магнитного поля смещения во взаимно различных направлениях намагниченности согласно коэрцитивной силе соответствующего материала.

Преимущества настоящего изобретения

Согласно настоящему изобретению, благодаря использованию измеряющего магнитный заряд модуля магнитного детектора, генерирующего магнитное поле смещения в направлении, наклоненном под некоторым углом относительно транспортной поверхности, по которой перемещается лист бумаги, содержащий магнитный материал, и измеряющего намагниченность на основе вариаций магнитного поля смещения, и модуля намагничивания, осуществляющего намагничивание магнитного материала с использованием магнитного поля намагничивания, расположенного на предшествующей (по направлению перемещения листа бумаги) стороне от области магнитного поля смещения и ориентированного в направлении, отличном от направления магнитного поля смещения, и измерению намагниченности посредством модуля магнитного детектора, где магнитные материалы были намагничены во взаимно разных направлениях в соответствии со значениями коэрцитивной силы для этих материалов, эти магнитные материалы можно различать и определять на основе форм сигналов определения, различающихся в зависимости от значений коэрцитивной силы соответствующих магнитных материалов.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1A и 1B представляют схемы, иллюстрирующие способ определения магнитных свойств, осуществляемый устройством для определения магнитных свойств, согласно первому варианту.

Фиг. 2 представляет зависимости напряженности магнитного поля для магнитного поля намагничивания и магнитного поля смещения.

Фиг. 3A, 3B, 3C и 3D представляют состояния намагниченности при измерении намагниченности магнитного материала.

Фиг. 4A и 4B представляют соотношение между состоянием намагниченности и сигналом определения, получаемое посредством магнитного датчика.

Фиг. 5A, 5B, 5C, 5D и 5E представляют сигналы определения магнитных материалов, получаемые устройством для определения магнитных свойств.

Фиг. 6A, 6B, 6C и 6D представляют схемы устройства для определения магнитных свойств, где направление магнитное поля отличается от направления магнитного поля смещения.

Фиг. 7A, 7B, 7C и 7D показывают направление магнитного поля намагничивания, когда магнитный материал, который должен быть определен устройством для определения магнитных свойств, отличается от материала, использованного для получения характеристик, представленных на фиг. 6A-фиг. 6D.

Фиг. 8A и 8B представляют схемы, иллюстрирующие способ определения магнитных свойств, осуществляемый устройством для определения магнитных свойств, где лист бумаги перемещают в обратном направлении (направлении назад).

Фиг. 9A, 9B, 9C, 9D и 9E представляют сигнал определения намагниченности, получаемый устройством для определения магнитных свойств, где лист бумаги перемещают в обратном направлении (направлении назад).

Фиг. 10A, 10B и 10C представляют схемы, иллюстрирующие способ определения магнитных свойств, осуществляемый устройством для определения магнитных свойств, согласно второму варианту.

Фиг. 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G и 11H иллюстрируют состояния намагниченности магнитного материала с высокой коэрцитивной силой и магнитного материала со средней коэрцитивной силой, когда направления намагниченности магнитных материалов образуют некоторый заданный угол.

Фиг. 12 представляет пример устройства для определения магнитных свойств согласно второму варианту, в котором направление магнитного поля отличается от направления магнитного поля смещения.

Фиг. 13A и 13B иллюстрируют пример способа определения магнитных свойств, где листы бумаги перемещаются в обратном направлении (направлении назад) согласно второму варианту.

Фиг. 14 иллюстрирует пример конфигурации для регулирования положения прохождения листа бумаги по транспортному пути.

Фиг. 15A, 15B, 15C и 15D представляют пример формы боковой поверхности намагничивающего магнита и магнитопроводного элемента.

Фиг. 16A, 16B, 16C и 16D представляют другой пример формы боковой поверхности намагничивающего магнита.

Фиг. 17A и фиг. 17B представляют пример регулирования направления магнитного поля намагничивания путем изменения угла расположения намагничивающего магнита и угла намагниченности для намагничивающего магнита 20.

Варианты осуществления изобретения

Примеры вариантов устройства для определения магнитных свойств и способа определения магнитных свойств согласно настоящему изобретению ниже объясняются подробно со ссылками на прилагаемые чертежи. Это устройство для определения магнитных свойств согласно рассматриваемому варианту измеряет намагниченность различных магнитных материалов, используемых для печати на листах бумаги, таких как чеки, торговые купоны и ценные бумаги, и определяет тип магнитного материала. Такое устройство для определения магнитных свойств используется в устройстве для обработки листа бумаги для определения, является ли лист бумаги аутентичным, путем определения типа магнитного материала, входящего в состав листа бумаги, например.

Устройство для определения магнитных свойств согласно рассматриваемому варианту способно определять, каким является рассматриваемый магнитный материал - магнитным материалом с высокой коэрцитивной силой, магнитным материалом со средней коэрцитивной силой или магнитным материалом с низкой коэрцитивной силой, на основе сигнала определения, получаемого от этого магнитного материала. Способ и устройство позволяют определять такие магнитные материалы, как магнитный материал с высокой коэрцитивной силой, магнитный материал со средней коэрцитивной силой и магнитный материал с низкой коэрцитивной силой в порядке убывания коэрцитивной силы. Термины «магнитный материал с высокой коэрцитивной силой», «магнитный материал со средней коэрцитивной силой» и «магнитный материал с низкой коэрцитивной силой» обозначают магнитные материалы, для которых отношение коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой к коэрцитивной силе магнитного материала со средней коэрцитивной силой равно 2 или более, и отношение коэрцитивной силы магнитного материала со средней коэрцитивной силой к коэрцитивной силе магнитного материала с низкой коэрцитивной силой тоже равно 2 или более. Однако предпочтительно, чтобы это отношение коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой к коэрцитивной силе магнитного материала со средней коэрцитивной силой и отношение коэрцитивной силы магнитного материала со средней коэрцитивной силой к коэрцитивной силе магнитного материала с низкой коэрцитивной силой составляло 10 или более. В частности, при определении магнитного материала, осуществляемом устройством 1 для определения магнитных свойств, магнитный материал с коэрцитивной силой 50 Э определяют как магнитный материал с низкой коэрцитивной силой, магнитный материал с коэрцитивной силой 300 Э определяют как магнитный материал со средней коэрцитивной силой, а магнитный материал с коэрцитивной силой 3,000 Э определяют как магнитный материал с высокой коэрцитивной силой, например. Соответствующие магнитные материалы с указанными выше величинами коэрцитивной силы будут названы «магнитный материал с низкой коэрцитивной силой», «магнитный материал со средней коэрцитивной силой» и «магнитный материал с высокой коэрцитивной силой», соответственно.

Первый вариант

На фиг. 1 представлена упрощенная схема для пояснения способа определения магнитных свойств, осуществляемого устройством 1 для определения магнитных свойств согласно рассматриваемому варианту. На фиг. 1B показана схема устройства 1 для определения магнитных свойств, а на фиг. 1A показаны состояния намагниченности 3 типов магнитных материалов с взаимно различными величинами коэрцитивных сил.

Как показано на фиг. 1B, устройство 1 для определения магнитных свойств содержит модуль намагничивания, осуществляющий намагничивание магнитного материала, входящего в состав листа 100 бумаги, перемещающегося по верхней части устройства, и модуль 2 магнитного детектора, измеряющий намагниченность магнитного материала, входящего в состав листа 100 бумаги.

Лист 100 бумаги перемещается посредством не показанного на чертеже транспортного механизма по транспортному пути в направлении по стрелке 400, изображенной на фиг. 1B. Устройство 1 для определения магнитных свойств находится ниже транспортного пути. В этом устройстве 1 для определения магнитных свойств модуль 3 намагничивания располагается перед (по направлению перемещения листа бумаги) модулем 2 магнитного детектора. Магнитный материал в составе листа 100 бумаги намагничивается, когда этот лист 100 бумаги проходит над модулем 3 намагничивания. После этого, когда лист 100 бумаги перемещается дальше и проходит над модулем 2 магнитного детектора, где получают сигнал от магнитного материала. Затем определяют тип магнитного материала на основе этого сигнала определения.

Модуль 3 намагничивания содержит намагничивающий магнит 20, который генерирует магнитное поле намагничивания, ориентированное в направлении, обозначенном на фиг. 1B штриховыми стрелками. Напряженность магнитного поля намагничивания позволяет намагнитить все магнитные материалы, являющиеся целями определения, до состояния магнитного насыщения. В частности, чтобы намагнитить магнитный материал с высокой коэрцитивной силой, имеющий наивысшую коэрцитивную силу среди всех магнитных материалов, являющихся целями определения, до состояния магнитного насыщения, напряженность магнитного поля намагничивания должна быть в 1.5 или более раз выше коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой. Однако для получения состояния полного магнитного насыщения предпочтительно, чтобы напряженность магнитного поля намагничивания в 3 или более раз превосходила коэрцитивную силу магнитного материала с высокой коэрцитивной силой.

Если, во время определения магнитного материала, указанные магнитные материалы с различными коэрцитивными силами могут быть намагничены в разных направлениях, нет необходимости намагничивать магнитный материал с высокой коэрцитивной силой до состояния полного магнитного насыщения. Иными словами, достаточно намагнитить магнитный материал с высокой коэрцитивной силой до состояния, близкого к состоянию магнитного насыщения. Это будет подробнее пояснено ниже.

Модуль 2 магнитного детектора содержит магнит 30 смещения, генерирующий магнитное поле смещения, и магнитный датчик 10, измеряющий характеристики магнитного материала, проходящего сквозь магнитное поле смещения, и передающий на выход сигнал, представляющий результаты измерений магнитного материала. Магнит 30 смещения генерирует вокруг себя магнитное поле смещения, как показано штриховыми стрелками на фиг. 1B. Один из характерных признаков модуля 2 магнитного детектора состоит в том, что магнитный датчик 10 расположен наклонно и образует угол с транспортной поверхностью (плоскость Х-Y), по которой перемещается лист 100 бумаги. В такой конфигурации магнитный датчик 10 передает на выход сигнал определения, соответствующий магнитному заряду магнитного материала. В рассматриваемом варианте разъясняется пример, в котором магнитный датчик 10 содержит только один магнитный детекторный элемент; однако этот магнитный датчик 10 может содержать два магнитных детекторных элемента. Магнитный датчик 10 измеряет величину изменений магнитного поля смещения, флуктуирующего в вертикальном направлении Фиг. 1B, когда через область поля проходит магнитный материал. Например, в качестве магнитного детекторного элемента используется магниторезистивный элемент, изменения величины сопротивления этого магниторезистивного элемента передают на выход в виде изменений величины напряжения, а эта величина напряжения, в свою очередь, используется в качестве сигнала определения, получаемого от магнитного материала. Подробности конфигурации, функций и работы модуля 2 магнитного детектора, функционирующего по принципу измерения магнитного заряда, здесь будут опущены, поскольку такие конфигурация, функции и работа рассмотрены, например, в патенте Японии No. 4894040.

Аналогично напряженности магнитного поля намагничивания напряженность магнитного поля смещения, генерируемого модулем 2 магнитного детектора, задают в соответствии с коэрцитивной силой магнитного материала, являющегося целью определения. На фиг. 2 упрощенно показаны кривые магнитного насыщения для трех типов магнитных материалов, являющихся целями определения в устройстве 1 для определения магнитных свойств, а именно, магнитного материала с низкой коэрцитивной силой, магнитного материала со средней коэрцитивной силой и магнитного материала с высокой коэрцитивной силой. Величину напряженности магнитного поля смещения устанавливают между величиной коэрцитивной силы 602 магнитного материала со средней коэрцитивной силой и величиной коэрцитивной силы 603 магнитного материала с высокой коэрцитивной силой, так что магнитный материал с низкой коэрцитивной силой оказывается намагничен до состояния магнитного насыщения, тогда как намагниченность магнитного материала со средней коэрцитивной силой не доходит до состояния магнитного насыщения. В частности, напряженность магнитного поля смещения задают, например, в 1.5 раза больше коэрцитивной силы 602 материала со средней коэрцитивной силой. Напряженность магнитного поля намагничивания, генерируемого модулем 3 намагничивания, соответствует точке 601, показанной на фиг. 2.

Далее, будет рассмотрен способ определения магнитных материалов, включая магнитный материал с высокой коэрцитивной силой, магнитный материал со средней коэрцитивной силой и магнитный материал с низкой коэрцитивной силой, осуществляемый устройством 1 для определения магнитных свойств, показанным на фиг. 1B. В последующем описании направление магнитного поля будет представлено с использованием стрелок и углов, как показано на чертеже. Что касается углов, как показано на правой стороне фиг. 1A, положительный луч Y-оси, совпадающий с направлением 400 перемещения листа бумаги, принимают за 0 градусов, положительный луч Z-оси, направленный вверх и ортогональный транспортному пути, принимают за 90 градусов, и отрицательный луч Y-оси, проходящий противоположно направлению 400 перемещения листа бумаги, принимают за 180 градусов. Аналогично положительному лучу Y-оси, принятому за 0 градусов, отрицательный луч Z-оси, направленный вниз и ортогональный транспортному пути, принимают за -90 градусов, а отрицательный луч Y-оси принимают за -180 градусов.

Предполагается, что, напряженность магнитного поля намагничивания, генерируемого модулем 3 намагничивания, должна быть в 1.5 раза (4,500 Гс) больше коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой (3,000 Э) в положении P1 на транспортном пути, соответствующей краю намагничивающего магнита 20, показанного на фиг. 1B, на стороне южного (S) полюса этого магнита и на стороне транспортного пути. Более того, например, напряженность магнитного поля смещения в модуле 2 магнитного детектора в 1.5 раза (450 Гс) больше коэрцитивной силы (300 Э) магнитного материала со средней коэрцитивной силой в положении P4 на транспортном пути, где намагниченность соответствующего магнитного материала измеряют магнитным датчиком 10.

В положении P4, в котором измеряют намагниченность магнитного материала посредством магнитного датчика 10, направление 302 магнитного поля смещения задают под углом в диапазоне от 30 градусов до 60 градусов. Направление 201 магнитного поля намагничивания в положении P1 задают на основе коэрцитивной силы магнитного материала, являющегося целью определения; однако если целью определения является магнитный материал с высокой коэрцитивной силой, направление 201 магнитного поля задают в пределах угла от -100 градусов до -170 градусов. В последующем описании направление магнитного поля в положении P1 соответствует углу -160.

Если магнитный материал, входящий в состав листа 100 бумаги, представляет собой магнитный материал с высокой коэрцитивной силой (3,000 Э), тогда при перемещении листа 100 бумаги поверх модуля 3 намагничивания в направлении 400 перемещения этот магнитный материал намагничивается до состояния магнитного насыщения или до состояния, близкого к состоянию магнитного насыщения, когда этот магнитный материал проходит через положение P1, показанное на фиг. 1B, поскольку напряженность магнитного поля намагничивания очень велика (4,500 Гс). При этом, как показано на фиг. 1A, направление 501а намагниченности магнитного материала с высокой коэрцитивной силой совпадает (соответствует углу примерно -160 градусов) с направлением 201 магнитного поля намагничивания в положении P1. Магнитный материал с высокой коэрцитивной силой достигает состояния магнитного насыщения, когда его направление намагниченности соответствует углу в пределах от -150 до -170 градусов.

Когда лист 100 бумаги проходит через положение P1, показанное на фиг. 1B, и продвигается дальше в направлении 400 перемещения, напряженность магнитного поля намагничивания постоянно убывает, вследствие чего этот лист 100 бумаги уже не подвергается воздействию магнитного поля намагничивания. Соответственно, состояние намагниченности магнитного материала с высокой коэрцитивной силой не меняется, и направление 502a намагниченности магнитного материала с высокой коэрцитивной силой, когда лист 100 бумаги проходит через положение P2, остается таким же направлением, как направление 501a намагниченности в положении P1 намагничивания.

Даже когда лист 100 бумаги перемещается дальше и входит в область магнитного поля смещения, этот лист 100 бумаги не испытывает влияния магнитного поля смещения, поскольку напряженность (450 Гс) магнитного поля смещения составляет 1/6 или меньшую долю коэрцитивной силы магнитного материала с высокой коэрцитивной силой (3,000 Гс). Соответственно, направление 503a намагниченности, когда магнитный материал проходит через положение P3, и направление 504a намагниченности, когда магнитный материал проходит через положение P4, также остаются такими же, как направление 501a намагниченности (соответствует углу примерно -160 градусов), представляющее собой направление намагниченности во время намагничивания.

Если магнитный материал, входящий в состав листа 100 бумаги, представляет собой магнитный материал со средней коэрцитивной силой, как показано на фиг. 1B, аналогично случаю магнитного материала с высокой коэрцитивной силой, когда этот лист 100 бумаги продвигается поверх модуля 3 намагничивания в направлении 400 перемещения, указанный магнитный материал намагничивается до состояния магнитн