JP2003044787A - 磁気ヘッドユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カードの反りに対しても読み書き不良を防止
する。 【解決手段】 装置に固定された固定ブラケット１１の
一対の腕部２２，２２には長穴２５，２５が設けられて
いる。これら長穴２５，２５にピン４１，４１を介して
ヘッドブラケット１２が、ピン４１の軸線周りと軸線と
直交する方向に揺動自在に支持されている。固定ブラケ
ット１１とヘッドブラケット１２との間には４本の圧縮
コイルばね１４がそれぞれの４隅に弾装されている。ヘ
ッドブラケット１２に上端部が固定された支持板１５の
下端部には、磁気ヘッド１３に対向するタッチローラ１
６が回転自在に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気カード（以
下、単にカードと略称する。）の磁気データを読み書き
する磁気ヘッドユニットに関し、特に反りがあるカード
に有効な磁気ヘッドユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の磁気ヘッドユニット
は、カード搬送路を挟んで、磁気ヘッドとこの磁気ヘッ
ドに対向するタッチローラとが設けられ、このタッチロ
ーラによってカード搬送路を搬送されるカードが磁気ヘ
ッド側に押圧されている。そして、このタッチローラの
押圧によってカードを磁気ヘッドの先端に設けた読み書
き部に密着させることにより、この磁気ヘッドの読み書
き部によって磁気データの読み書きを行っている。これ
ら磁気ヘッドとタッチローラは、それぞれ個別のブラケ
ットを介してカード搬送路を形成するフレームに固定さ
れている。このような構成において、カードに反りがあ
ると、磁気ヘッドの読み書き部にカードの磁気ストライ
プ面が密着しないことがあり、このため読取り不良が発
生する。

【０００３】これを防止するために、磁気ヘッドをブラ
ケットに揺動自在に支持させ、カードの反りに対応して
揺動することにより反りに追従させるものが提案されて
いる。例えば、特開平８−１２４３３７号公報に提案さ
れたものには、磁気ヘッドが取り付けられたブラケット
の相対向する両側面のそれぞれに一対のポストが同軸上
に植設され、これら側面と直交する側面の上下に一対の
ポストが平行となるように植設されている。一方、カー
ドリーダ・ライタ装置のフレームに固定されたブロック
には、前記４本のポストが係入する３個の溝が設けら
れ、これら溝にポストが係入されることにより、磁気ヘ
ッドがブロックに揺動自在に支持されている。したがっ
て、カードの反りに対して磁気ヘッドが揺動することに
より、磁気ヘッドとカードの密着性が悪くならないの
で、読取り不良が防止できるというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように従来の磁気ヘッドユニットにおいては、磁気ヘ
ッドとタッチローラは、それぞれ個別のブラケットを介
してカード搬送路を形成するフレームに固定されている
ので、カードの反りに対して磁気ヘッドは揺動すること
により追従するが、タッチローラは同じ位置に固定され
た状態になっている。したがって、カードに反りがある
と、磁気ヘッドとタッチローラとの相対的な位置関係が
変わるため、タッチローラによってカードを押圧してい
るにもかかわらず、カードの磁気ストライプが磁気ヘッ
ドの読み書き部に適正に密着されず、読み書き不良が発
生するという問題があった。

【０００５】本発明は上記した従来の問題に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、カードの反り
に対しても読み書き不良を防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、装置本体に固定された固定
ブラケットと、この固定ブラケットに揺動自在に支持さ
れたヘッドブラケットと、このヘッドブラケットに取り
付けられた磁気ヘッドと、この磁気ヘッドに対向するタ
ッチローラと、前記固定ブラケットと前記ヘッドブラケ
ットとの間に弾装された付勢手段とを備え、前記タッチ
ローラと前記ヘッドブラケットとを一体化したものであ
る。したがって、タッチローラがヘッドブラケットの揺
動に追従して一体的に揺動するので、タッチローラと磁
気ヘッドとの相対的位置関係が変わらない。

【０００７】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明において、前記固定ブラケットにヘッドブラケ
ットの揺動支軸を軸支する長穴を有する支持部を設け、
ヘッドブラケットを揺動支軸の周りと揺動支軸の軸線方
向と直交する方向に揺動自在に支持したものである。し
たがって、揺動支軸を中心にヘッドブラケットが揺動支
軸の周りと揺動支軸の軸線方向と直交する方向に揺動す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１（ａ）は本発明に係る磁気ヘッ
ドユニットをカードリーダ・ライタに適用したカード搬
送路の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるI
（ｂ）-I（ｂ）線断面図である。図２は同じく磁気ヘッ
ドユニットを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は
正面図、同図（ｃ）は底面図、同図（ｄ）は側面図であ
る。図３は同じく固定ブラケットを示し、同図（ａ）は
平面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は底面図、同
図（ｄ）は正面図である。図４は同じくヘッドブラケッ
トを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図、
同図（ｃ）は底面図、同図（ｄ）は正面図である。

【０００９】図５はカード搬送方向に反りがあるカード
と磁気ヘッドとの密着状態を説明するための側面図であ
って、同図（ａ）は反りのない状態を示し、同図（ｂ）
はカード搬送方向に対して上方に反りがある状態を示
し、同図（ｃ）はカード搬送方向に対して下方に反りが
ある状態を示す。図６はカード搬送方向と直交する方向
に反りがあるカードと磁気ヘッドとの密着状態を説明す
るための正面図であって、同図（ａ）は反りのない状態
を示し、同図（ｂ）はカード搬送方向と直交する方向に
対して上方に反りがある状態を示し、同図（ｃ）はカー
ド搬送方向と直交する方向に対して下方に反りがある状
態を示す。

【００１０】図１において、全体を符号１で示すもの
は、カードリーダ・ライタであって、装置の筺体を形成
するロアーケース２が備えられ、このロアーケース２の
上端部は直角に折曲形成され、図示を省略したアッパー
ケースとともにカード３の搬送路を形成する搬送板２ａ
が設けられ、この搬送板２ａの一方の側部には平面視正
方形の窓２ｂが切欠き形成されている。この窓２ｂに臨
むように、後述する磁気ヘッドユニット１０がブラケッ
ト５を介してロアーケース２に固定されており、この磁
気ヘッドユニット１０を構成する磁気ヘッド１３とタッ
チローラ１６が窓２ｂを挟んで対向している。

【００１１】６はガイド部材であって、搬送板２ａ上に
カード３が搬送される矢印Ａ方向に延在するように立設
されている。７はサイドフォース部材であって、ガイド
部材６に対向するようにして搬送板２ａ上に設けられ、
搬送板２ａ上を搬送されるカード３の一方の側端を押圧
してカード３の他方の側端をガイド部材６に押圧する。
このような構成において、搬送板２ａ上を図示を省略し
た搬送手段によって搬送されるカード３は、他方の側端
がガイド部材６に押圧されることにより、カード３の磁
気ストライプ３ａが磁気ヘッド１３に対応するようにカ
ード３の幅方向の位置決めがなされる。したがって、磁
気データが記録された磁気ストライプ３ａがタッチロー
ラ１６によって磁気ヘッド１３に押圧されることにより
密着し、磁気ヘッド１３によってデータの読み書きが行
われる。

【００１２】次に、図２ないし図４を用いて本発明の特
徴である磁気ヘッドユニット１０について説明する。図
２において、磁気ヘッドユニット１０は、上述したブラ
ケット５を介してロアーケース２に固定される固定ブラ
ケット１１と、この固定ブラケット１１に揺動自在に支
持されたヘッドブラケット１２と、このヘッドブラケッ
ト１２に固定された磁気ヘッド１３と、固定ブラケット
１１とヘッドブラケット１２との間に弾装された４個の
圧縮コイルばね１４と、ヘッドブラケット１２に上端部
が固定された支持板１５と、磁気ヘッド１３に対向する
ように支持板１５の下端部に回動自在に支持されたタッ
チローラ１６とによって概略構成されている。

【００１３】図３に示すように、固定ブラケット１１
は、厚みが大きく形成された上面部２１と、互いに対向
する一対の腕部２２，２２とによって側面視コ字状に形
成されている。上面部２１の中央部には、磁気ヘッド１
３の配線を導出する導出孔２３が穿設され、底部の四隅
には４個の凹部２４が設けられており、一対の腕部２
２，２２には、長軸が腕部２２の延在方向、すなわち同
図（ｄ）中上下方向に設けられた長穴２５，２５が穿設
されている。

【００１４】図４に示すように、ヘッドブラケット１２
は、互いに対向する厚みが大きく形成された一対の側部
３１，３１と、互いに対向する一対の側部３２，３２と
によって、略角筒状に形成され、中央に磁気ヘッド１３
が固定される中空部３３が設けられている。このヘッド
ブラケット１２の上面の四隅には、４個の凹部３４が設
けられ、一対の側部３２，３２には、互いに対向する一
対の支承孔３５，３５がそれぞれ設けられている。

【００１５】このような構成において、図２に示すよう
に、磁気ヘッド１３が固定されたヘッドブラケット１２
の一対の支承孔３５，３５に一対の揺動支軸としてのピ
ン４１，４１を植設する。ピン４１，４１を固定ブラケ
ット１１の一対の長穴２５，２５に係入することによ
り、ヘッドブラケット１２がピン４１，４１を介して固
定ブラケット１１に、ピン４１，４１の軸線周りに揺動
自在に支持される。また、固定ブラケット１１の４個の
凹部２４とヘッドブラケット１２の４個の凹部３４との
間に４個の圧縮コイルばね１４を弾装することにより、
４個の圧縮コイルばね１４の弾発力によって、ヘッドブ
ラケット１２はタッチローラ１６側に押圧される。

【００１６】また、ピン４１が長穴２５内を上方に遊動
可能に支持されていることにより、これら４個の圧縮コ
イルばね１４の弾発力に抗して、ヘッドブラケット１２
を固定ブラケット１１側に押圧することにより、ヘッド
ブラケット１２は固定ブラケット１１にピン４１の軸線
方向と直交する方向にも揺動自在に支持されている。こ
のように、ヘッドブラケット１２をピン４１の軸線周り
と軸線と直交する方向との両方向に揺動自在とするため
に、ピン４１を長穴２５内で支持することにより達成し
たので、ヘッドブラケット１２の揺動構造が簡素化され
るとともに小型化される。支持板１５は下端部に軸支し
た支持軸４２にタッチローラ１６が回転自在に支持され
ており、タッチローラ１６は支持板１５を介してヘッド
ブラケット１２に一体化されている。

【００１７】次に、このような構成の磁気ヘッドユニッ
ト１０において反りが発生したカードに対する読み書き
動作を説明する。先ず、カード３の搬送方向に対して上
下方向に反りがある場合の磁気ヘッド１３による読み書
き動作について主に図５を用いて説明する。図１（ａ）
において、カード３が搬送板２ａ上を図示を省略した搬
送手段によって矢印Ａ方向に搬送され、カード３が磁気
ヘッド１３とタッチローラ１６との間に挟持されるよう
にして搬送され、タッチローラ１６によってカード３が
磁気ヘッド１３に押し付けられるので、カード３の磁気
ストライプ３ａに記録された磁気データが磁気ヘッド１
３によって読み書きされる。この場合、カード３に反り
がない場合には、図５（ａ）に示すように、カード３が
平坦状に形成されていることにより、搬送されるカード
３によってヘッドブラケット１２が揺動することがな
い。したがって、ヘッドブラケット１２に支持板１５を
介して一体化されたタッチローラ１６も揺動することが
なく、磁気ヘッド１３の読み書き部１３ａにカード３の
磁気ストライプ部３ａが密着した状態が保持される。

【００１８】次に、カード３がカード搬送方向Ａに対し
て先端に向かって上方に反りがある場合には、同図
（ｂ）に示すように、カード３の反りによってヘッドブ
ラケット１２が圧縮コイルばね１４の弾発力に抗してピ
ン４１の軸線方向と直交するＢ方向に揺動する。このヘ
ッドブラケット１２に支持板１５を介して一体化されて
いるタッチローラ１６もこのヘッドブラケット１２の揺
動に追従して矢印Ｂ方向に揺動するので、磁気ヘッド１
３とタッチローラ１６との相対的位置関係が同図（ａ）
で説明した状態から変わらずに保持される。したがっ
て、磁気ヘッド１３とタッチローラ１６とは揺動する
が、タッチローラ１６によってカード３の磁気ストライ
プ部３ａは磁気ヘッド１３の読み書き部１３ａに密着さ
れた状態が保持されるので、磁気ヘッド１３による読み
書き不良が防止される。

【００１９】また、カード３がカード搬送方向Ａに対し
て先端に向かって下方に反りがある場合には、同図
（ｃ）に示すように、カード３の反りによってヘッドブ
ラケット１２が圧縮コイルばね１４の弾発力に抗してピ
ン４１の軸線方向と直交する矢印Ｃ方向に揺動する。こ
のヘッドブラケット１２に支持板１５を介して一体化さ
れているタッチローラ１６も、このヘッドブラケット１
２の揺動に追従して矢印Ｃ方向に揺動するので、磁気ヘ
ッド１３とタッチローラ１６との相対的位置関係が同図
（ａ）で説明した状態から変わらずに保持される。した
がって、磁気ヘッド１３とタッチローラ１６とは揺動す
るが、タッチローラ１６によってカード３の磁気ストラ
イプ部３ａは磁気ヘッド１３の読み書き部１３ａに密着
された状態が保持されるので、磁気ヘッド１３による読
み書き不良が防止される。

【００２０】次に、カード３の搬送方向Ａと直交する方
向に対して、上下方向にカード３に反りがある場合の磁
気ヘッド１３による読み書き動作について図６を用いて
説明する。カード３に反りがない場合には、同図（ａ）
に示すように、カード３が平坦状に形成されていること
により、搬送されるカード３によってヘッドブラケット
１２が揺動することがない。したがって、ヘッドブラケ
ット１２に支持板１５を介して一体化されたタッチロー
ラ１６も揺動することがなく、磁気ヘッド１３の読み書
き部１３ａにカード３の磁気ストライプ部３ａが密着し
た状態が保持される。

【００２１】次に、同図（ｂ）に示すように、カード３
が図中右上がりに反りがある場合には、このカード３の
反りによってヘッドブラケット１２が圧縮コイルばね１
４の弾発力に抗してピン４１の軸線周りを矢印Ｄ方向に
揺動する。このヘッドブラケット１２に支持板１５を介
して一体化されているタッチローラ１６も、このヘッド
ブラケット１２の揺動に追従して矢印Ｄ方向に揺動する
ので、磁気ヘッド１３とタッチローラ１６との相対的位
置関係が同図（ａ）で説明した状態から変わらずに保持
される。したがって、磁気ヘッド１３とタッチローラ１
６とは揺動するが、タッチローラ１６によってカード３
の磁気ストライプ部３ａは磁気ヘッド１３の読み書き部
１３ａに密着された状態が保持されるので、磁気ヘッド
１３による読み書き不良が防止される。

【００２２】また、同図（ｃ）に示すように、カード３
が図中左上がりに反りがある場合には、このカード３の
反りによってヘッドブラケット１２が圧縮コイルばね１
４の弾発力に抗してピン４１の軸線周りを矢印Ｅ方向に
揺動する。このヘッドブラケット１２に支持板１５を介
して一体化されているタッチローラ１６も、このヘッド
ブラケット１２の揺動に追従して矢印Ｅ方向に揺動する
ので、磁気ヘッド１３とタッチローラ１６との相対的位
置関係が同図（ａ）で説明した状態から変わらずに保持
される。したがって、磁気ヘッド１３とタッチローラ１
６とは揺動するが、タッチローラ１６によってカード３
の磁気ストライプ部３ａは磁気ヘッド１３の読み書き部
１３ａに密着された状態が保持されるので、磁気ヘッド
１３による読み書き不良が防止される。

【００２３】このように、磁気ヘッド１３とタッチロー
ラ１６とが一つの磁気ヘッドユニット１０内に組み付け
られていることにより、従来のように個別のブラケット
を介して装置に取り付けていた場合と比較して、装置に
取付後における磁気ヘッド１３とタッチローラ１６間の
位置調整が不要になる。また、磁気ヘッドユニット毎の
交換ができるため、保守点検時等の交換が容易になる。
さらに、固定ブラケット１１とヘッドブラケット１２と
の間に弾装した圧縮コイルばね１４を４隅に４本設けた
ことにより、カード３のあらゆる方向の反りに対して均
等の荷重によって揺動するので、カード３のあらゆる方
向の反りに対して追従性が向上する。また、圧縮コイル
ばね１４を４本としたことにより、圧縮コイルばね１４
のコイル径を小さくすることができるから、線径を小さ
くすることができ、かつ巻数も少なくできるので、固定
ブラケット１１とヘッドブラケット１２との間隔を小さ
くすることができ、磁気ヘッドユニット１０の小型化を
図ることができる。

【００２４】なお、本実施の形態においては、磁気ヘッ
ドユニット１０をロアーケース２に固定したが、アッパ
ーケース側に固定してもよい。また、支持板１５を介し
てタッチローラ１６をヘッドブラケット１２に一体化し
たが、ヘッドブラケット１２に支持板１５を一体形成す
ることにより支持板１５を別部材としなくてもよい。ま
た、圧縮コイルばね１４を４本設けたが、圧縮コイルば
ね１４を固定ブラケット１１とヘッドブラケット１２の
中央に１本設け、両端を一対の押圧板で挟み、これら一
対の押圧板に固定ブラケット１１とヘッドブラケット１
２のそれぞれの４隅を押圧する４個の突起を形成しても
よい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、磁気ヘッドとタッチローラとの相対的な位
置関係が変化しないことにより、反りのあるカードであ
っても磁気ヘッドによる読み書き不良が防止できる。ま
た、磁気ヘッドとタッチローラが一つのユニット内に組
み付けられていることにより、従来のように個別のブラ
ケットを介して装置に取り付けていた場合と比較して、
装置に取付後における両部材間の位置調整が不要にな
る。また、ユニット毎の交換ができるため、保守点検時
等の交換が容易になる。

【００２６】また、請求項２に係る発明によれば、ヘッ
ドブラケットを揺動支軸の軸線周りと軸線と直交する方
向との両方向に揺動自在とするのに、揺動支軸を長穴内
に支持することにより達成したので、ヘッドブラケット
の揺動構造が簡素化されるとともに小型化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 同図（ａ）は本発明に係る磁気ヘッドユニッ
トをカードリーダ・ライタに適用したカード搬送路の平
面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるI（ｂ）-I
（ｂ）線断面図である。

【図２】 本発明に係る磁気ヘッドユニットを示し、同
図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は
底面図、同図（ｄ）は側面図である。

【図３】 本発明に係る磁気ヘッドユニットにおける固
定ブラケットを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）
は側面図、同図（ｃ）は底面図、同図（ｄ）は正面図で
ある。

【図４】 本発明に係る磁気ヘッドユニットにおけるヘ
ッドブラケットを示し、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は底面図、同図（ｄ）は正
面図である。

【図５】 本発明に係る磁気ヘッドユニットにおいて、
カード搬送方向に反りがあるカードと磁気ヘッドとの密
着状態を説明するための側面図であって、同図（ａ）は
反りのない状態を示し、同図（ｂ）はカード搬送方向に
対して上方に反りがある状態を示し、同図（ｃ）はカー
ド搬送方向に対して下方に反りがある状態を示す。

【図６】 本発明に係る磁気ヘッドユニットにおいて、
カード搬送方向と直交する方向に反りがあるカードと磁
気ヘッドとの密着状態を説明するための正面図であっ
て、同図（ａ）は反りのない状態を示し、同図（ｂ）は
カード搬送方向と直交する方向に対して上方に反りがあ
る状態を示し、同図（ｃ）はカード搬送方向と直交する
方向に対して下方に反りがある状態を示す。

【符号の説明】

１…磁気カードリーダ・ライタ、３…磁気カード、１０
…磁気ヘッドユニット、１１…固定ブラケット、１２…
ヘッドブラケット、１３…磁気ヘッド、１４…圧縮コイ
ルばね、１５…支持板、１６…タッチローラ、２２…腕
部、２４，３４…凹部、２５…長穴、４１…ピン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に固定された固定ブラケット
   と、この固定ブラケットに揺動自在に支持されたヘッド
   ブラケットと、このヘッドブラケットに取り付けられた
   磁気ヘッドと、この磁気ヘッドに対向するタッチローラ
   と、前記固定ブラケットと前記ヘッドブラケットとの間
   に弾装された付勢手段とを備え、前記タッチローラと前
   記ヘッドブラケットとを一体化したことを特徴とする磁
   気ヘッドユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気ヘッドユニットにお
   いて、前記固定ブラケットにヘッドブラケットの揺動支
   軸を軸支する長穴を有する支持部を設け、ヘッドブラケ
   ットを揺動支軸の周りと揺動支軸の軸線方向と直交する
   方向に揺動自在に支持したことを特徴とする磁気ヘッド
   ユニット。