JP2014099229A - 磁気ヘッドユニット保持機構、カードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ヘッドの摩耗と、磁気情報の読み書き性能の低下とを抑制すること。
【解決手段】磁気ヘッドユニット４は、移動するカードＣと接して、カードＣの磁気ストライプに対して磁気情報の読み書きを行う磁気ヘッド６と、磁気ヘッド６と反対側からカードＣを支えて、磁気ヘッド６との間にカードＣを厚み方向Ｚから挟むパッドローラ７とを有する。磁気ヘッドユニット４を保持する磁気ヘッドユニット保持機構５は、磁気ヘッドユニット４を取り付けるホルダ８と、ホルダ８を、カードリーダ１０１のフレーム１に対してカードＣの厚み方向Ｚに移動可能に支持する、シャフト９および圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂから構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、カードリーダに備わる磁気ヘッドユニットの保持機構に関する。

磁気情報が記録されたカードを取り扱うカードリーダには、移動するカードに接して、カードの磁気ストライプに対して磁気情報の読み取りや書き込みを行う磁気ヘッドが備わっている。また磁気ヘッドと反対側からカードを支えて、磁気ヘッドとの間にカードを厚み方向から挟むローラなどのパッドが備わっている。

磁気ヘッドおよびパッドの保持機構としては、次の２方式が一般的である。一方は、たとえば特許文献１に開示されているように、磁気ヘッドを固定し、パッドを可動にして弾性体で磁気ヘッドに押圧する方式である。他方は、たとえば特許文献２に開示されているように、パッドを固定し、磁気ヘッドを可動にして弾性体でパッドに押圧する方式である。

特開平８−１４７８５４号公報 特開２０１１−２０４３２０号公報

しかしながら、従来のように、磁気ヘッドまたはパッドが固定されていると、長手方向に湾曲変形したカードが挿入された場合、磁気情報の読み書きを正常に行うためには、該カードの変形を矯正し、磁気ストライプに磁気ヘッドを密着させる必要がある。それには、磁気ヘッドかパッドをカードに対して強い力で押圧して、磁気ヘッドとパッドでカードを強く挟まなければならない。しかし、そうすると、カードと磁気ヘッドの接触力が大きくなって、磁気ヘッドの表面が早く摩耗するという問題がある。磁気ヘッドはパッドより高価であり、長寿命化が求められている。

また、磁気ヘッドとパッドとの間にカードが突入する際に、カードの移動速度の変動が大きくなって、磁気情報の読み書き性能が低下するという問題がある。これに対し、たとえば、カードが無い状態で磁気ヘッドとパッドとの間に隙間を設けると、カードの突入時の移動速度の変動を小さくできる。しかし、そうすると、磁気ヘッドの表面が摩耗することにより、磁気ヘッドとパッドとの隙間が大きくなって、磁気ヘッドがカードの磁気ストライプに密着しなくなり、磁気情報の読み書き性能が低下する。

本発明の課題は、磁気ヘッドの摩耗と、磁気情報の読み書き性能の低下とを抑制することである。

本発明に係る磁気ヘッドユニット保持機構は、移動するカードと接して、カードの磁気ストライプに対して磁気情報の読み取りおよび／または書き込みを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドと反対側からカードを支えて、磁気ヘッドとの間にカードを厚み方向から挟むパッドと、を有する磁気ヘッドユニットを、カードリーダ内で保持する機構であって、磁気ヘッドユニットを取り付ける取付部材と、カードリーダのフレームに対して取付部材をカードの厚み方向に移動可能に支持する支持部材と、を備える。

また、本発明に係るカードリーダは、上記磁気ヘッドユニット保持機構を備えたカードリーダである。

これにより、磁気ヘッドとパッドが取付部材と一体になって、共にカードの厚み方向に移動可能になるので、長手方向に湾曲変形したカードが挿入された場合に、磁気ヘッドとパッドが共にカードの変形に追従して、カードの厚み方向に移動する。このため、カードに対する磁気ヘッドの接触状態を保持することができ、カードの変形を矯正するために、磁気ヘッドやパッドをカードに対して強い力で押圧する必要が無くなる。

この結果、カードと磁気ヘッドの接触力を小さく設定して、磁気ヘッドの表面の摩耗を抑制することができる。また、カードが無い状態で磁気ヘッドとパッドの間に隙間を設けたり、該隙間を０（ゼロ）に設定したりすることで、該隙間へのカード突入時のカードの移動速度の変動を小さくして、磁気ヘッドによる磁気情報の読み書き性能の低下を抑制することができる。

また、本発明では、上記磁気ヘッドユニット保持機構において、支持部材は、カードの表面側から取付部材を支持する第１弾性体と、カードの裏面側から取付部材を支持する第２弾性体と、を含んでいてもよい。

これにより、取付部材が、カードの表裏両面側から第１および第２弾性体で支持されて、カードの厚み方向に移動可能になり、磁気ヘッドとパッドをカードの変形に追従させることができる。

また、本発明では、上記磁気ヘッドユニット保持機構において、取付部材に設けられ、磁気ヘッドとパッドのうち一方をカードに押圧する第３弾性体をさらに備え、磁気ヘッドとパッドのうち他方を取付部材に固定してもよい。

また、本発明では、上記磁気ヘッドユニット保持機構において、パッドは、カードに弾性接触する第４弾性体から成り、磁気ヘッドを取付部材に固定してもよい。

これにより、磁気ヘッドとパッドのうち、一方が取付部材に固定され、他方が取付部材に対して可動となり、磁気ヘッドをカードに接触させることができる。

また、本発明では、上記カードリーダにおいて、フレームの一側壁に、カードの移動方向に対して継ぎ目が無く、フレーム内でカードの短手方向の一方の端面を摺接させる摺接面を設けるとともに、フレーム内でカードを摺接面に幅寄せする幅寄部材をさらに備えてもよい。

これにより、カードをフレーム内の摺接面に沿って真っ直ぐ移動させつつ、カードの移動速度の変動を小さくして、磁気ヘッドによる磁気情報の読み書き性能の低下を抑制することができる。

さらに、本発明では、上記カードリーダにおいて、取付部材は、フレームの一側壁の外側に配置される基部と、磁気ヘッドを取り付ける第１取付部と、パッドを取り付ける第２取付部とを有していて、フレームの一側壁に、第１取付部をフレーム内へ通す第１開口部と、第２取付部またはパッドをフレーム内へ通す第２開口部とを設けてもよい。

これにより、取付部材の基部がフレームの外側に配置されるので、フレーム内の取付部材の占めるスペースが少なくて済み、フレームが大型化するのを抑制することができる。

本発明によれば、磁気ヘッドの摩耗と、磁気情報の読み書き性能の低下とを抑制することができる。

本発明の第１実施形態によるカードリーダを示した図である。 本発明の第１実施形態によるカードリーダを示した図である。 本発明の第１実施形態によるカードリーダを示した図である。 本発明の第２実施形態によるカードリーダを示した図である。 本発明の第２実施形態によるカードリーダを示した図である。 本発明の第２実施形態によるカードリーダを示した図である。 本発明の第３実施形態によるカードリーダを示した図である。 本発明の第４実施形態によるカードリーダを示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、第１実施形態によるカードリーダ１０１の構造を、図１〜図３を参照しながら説明する。なお、図１〜図３で、（ａ）はカードリーダ１０１を側方から見た断面図であり、（ｂ）はカードリーダ１０１を前方から見た断面図である。

カードリーダ１０１の外枠は、フレーム１により構成されている。フレーム１の正面には、図１〜図３の（ａ）に示すように、カードＣを長手方向Ｘに挿入する挿入口２が設けられている。フレーム１内には、搬送ローラ３、磁気ヘッドユニット４、および磁気ヘッドユニット保持機構５が設けられている。

搬送ローラ３は、図示しないモータの駆動力により回転する。挿入口２から挿入されたカードＣは、搬送ローラ３によりフレーム１内に取り込まれて、Ｘｉ、Ｘｗ方向へ往復搬送される。また、カードＣは、搬送ローラ３によりフレーム１内から挿入口２へ排出される。カードＣの搬送方向Ｘｉ、Ｘｗは、カードＣの長手方向Ｘと一致している。

磁気ヘッドユニット４は、磁気ヘッド６とパッドローラ７を含んでいる。磁気ヘッド６は、Ｘｉ、Ｘｗ方向へ移動するカードＣに接して、カードＣの磁気ストライプＣｓ（図２および図３の（ｂ））対して磁気情報の読み取りと書き込みを行う。磁気ストライプＣｓは、カードＣの長手方向Ｘに延びるように設けられている。

パッドローラ７は、磁気ヘッド６と対向するように配置されている。図２および図３に示すように、パッドローラ７は、磁気ヘッド６と反対側からカードＣを支えて、磁気ヘッド６との間にカードＣを厚み方向Ｚから挟む。移動するカードＣが摺接することで、パッドローラ７は回転軸７ａを中心に回転する。パッドローラ７は、本発明の「パッド」の一例である。

磁気ヘッドユニット４の磁気ヘッド６とパッドローラ７は、ホルダ８に取り付けられている。図１〜図３の（ｂ）に示すように、ホルダ８の基部８ａはフレーム１の右側壁１ｒの外側に配置されている。基部８ａには、１対のシャフト９がＺ方向と平行に貫通している。

各シャフト９の上端部は、１対の圧縮コイルばね１０ｕ（図１〜図３の（ａ））を貫通して、図１〜図３の（ｂ）に示すように、フレーム１の右側壁１ｒから外方に突出する上側突出部１ｓに固定されている。各シャフト９の下端部は、１対の圧縮コイルばね１０ｂ（図１〜図３の（ａ））を貫通して、図１〜図３の（ｂ）に示すように、フレーム１の右側壁１ｒから外方に突出する下側突出部１ｔに固定されている。

各圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂの一端は、ホルダ８の基部８ａに係合し、他端は、フレーム１の突出部１ｓ、１ｔに係合している。上方にある圧縮コイルばね１０ｕは、カードＣの表面Ｃａ側からホルダ８を支持している。下方にある圧縮コイルばね１０ｂは、カードＣの裏面Ｃｂ側からホルダ８を支持している。

ホルダ８は、シャフト９と圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂにより、フレーム１に対してカードＣの厚み方向Ｚに移動可能に支持され、他の方向への移動や回転を阻止されている。ホルダ８、シャフト９、および圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂによって、磁気ヘッドユニット保持機構５が構成される。圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂの弾性力は、図３に示すような、カードＣの長手方向Ｘの湾曲変形を矯正する位の大きな力ではなく、ホルダ８を支持できる程度の小さな力である。

ホルダ８は、本発明の「取付部材」の一例である。シャフト９と圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂは、本発明の「支持部材」の一例である。圧縮コイルばね１０ｕは、本発明の「第１弾性体」の一例である。圧縮コイルばね１０ｂは、本発明の「第２弾性体」の一例である。

図１〜図３の（ｂ）に示すように、ホルダ８には、基部８ａからフレーム１内に突出する上側取付部８ｕと下側取付部８ｂが設けられている。フレーム１の右側壁１ｒには、上側取付部８ｕをフレーム１内へ通す上側開口部１ｕと、下側取付部８ｂをフレーム１内へ通す下側開口部１ｂが設けられている。

上側取付部８ｕには、パッドローラ７の回転軸７ａが固定されている。下側取付部８ｂには、凹部８ｃが設けられている。凹部８ｃには、磁気ヘッド６と圧縮コイルばね１１が配置されている。磁気ヘッド６の略上半分は凹部８ｃから突出し、略下半分は凹部８ｃに没入している。

ホルダ８の下側取付部８ｂは、本発明の「第１取付部」の一例であり、上側取付部８ｕは、本発明の「第２取付部」の一例である。フレーム１の下側開口部１ｂは、本発明の「第１開口部」の一例であり、上側開口部１ｕは、本発明の「第２開口部」の一例である。

圧縮コイルばね１１の一端は磁気ヘッド６の下面に係合し、他端は凹部８ｃの底に係合している。圧縮コイルばね１１は、図２および図３に示すように、磁気ヘッド６をカードＣの裏面Ｃｂに押圧する。磁気ヘッド６は、ホルダ８およびパッドローラ７に対して、Ｚ方向に移動可能となっている。

圧縮コイルばね１１の弾性力は、図３に示すような、カードＣの長手方向Ｘの湾曲変形を矯正する位の大きな力ではなく、磁気ヘッド６を支持できる程度の小さな力である。圧縮コイルばね１１は、本発明の「第３弾性体」の一例である。

図１に示すように、カードＣを挟んでいない状態で、磁気ヘッド６とパッドローラ７の隙間は、カードＣの厚みより小さい値に設定されている。たとえば、カードＣの厚みが０．７６ｍｍである場合、磁気ヘッド６とパッドローラ７の隙間は０．４ｍｍ以下に設定される。

設計上、磁気ヘッド６とパッドローラ７の隙間を０（ゼロ）より大きいプラス値に設定すると、磁気ヘッド６とパッドローラ７は接触しない。また、設計上、磁気ヘッド６とパッドローラ７の隙間を０に設定すると、磁気ヘッド６とパッドローラ７が無負荷で接する。また、設計上、磁気ヘッド６とパッドローラ７の隙間を０より小さいマイナス値に設定する、つまり磁気ヘッド６とパッドローラ７がオーバラップするように配置すると、磁気ヘッド６とパッドローラ７が圧縮コイルばね１１の弾性力で接する。

図１〜図３の（ｂ）に示すように、フレーム１の左側壁１Ｌの内側には、幅寄せガイド１２と圧縮コイルばね１３が設けられている。幅寄せガイド１２は、フレーム１の長手方向（図１〜図３の（ａ）のＸ方向）の幅に渡って、レール状に設けられている。圧縮コイルばね１３は、フレーム１の長手方向に所定の間隔で複数設けられている。圧縮コイルばね１３の一端は幅寄せガイド１２に係合し、他端はフレーム１の左側壁１Ｌに係合している。圧縮コイルばね１３は、幅寄せガイド１２を右側壁１ｒ側へ付勢している。

幅寄せガイド１２と対向するように、右側壁１ｒには摺接面１ｐ（図１〜図３の（ａ）で上下の点線間の部分）が設けられている。幅寄せ部材１２とフレーム１の摺接面１ｐには、カードＣの移動方向Ｘｉ、Ｘｗに対して継ぎ目が無い。

フレーム１内でＸｉ、Ｘｗ方向に移動するカードＣは、図２および図３の（ｂ）に示すように、短手方向Ｙにある左端面ＣＬを幅寄せガイド１２で押圧されて、右側壁１ｒの摺接面１ｐに幅寄せされる。これにより、フレーム１内で移動するカードＣの短手方向Ｙにある右端面Ｃｒが摺接面１ｐに摺接する。幅寄せガイド１２と圧縮コイルばね１３は、本発明の「幅寄部材」の一例である。

次に、カードリーダ１０１の動作を、図１〜図３を参照しながら説明する。

カードＣが挿入口２から挿入されると、図１（ａ）に示すように、カードＣが搬送ローラ３によりフレーム１内に取り込まれて、Ｘｉ方向へ搬送される。

カードＣが変形の無い平らなカードＣである場合は、図２に示すような状態で、カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間を通過する。このとき、磁気ヘッド６がパッドローラ７に対して若干下降し、圧縮コイルばね１１により押圧されて、カードＣの裏面Ｃｂに弾性接触する。そして、磁気ヘッド６は、カードＣと摺接しながら、カードＣの磁気ストライプＣｓに対して磁気情報の読み取りまたは書き込みを行う。パッドローラ７は、カードＣと摺接しながら回転する。

一方、カードＣが長手方向に湾曲変形したカードＣである場合は、図３に示すような状態で、カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間を通過する。このとき、磁気ヘッド６、パッドローラ７、およびホルダ８が共にカードＣの変形に追従して、シャフト９に沿ってカードＣの厚み方向Ｚ（ここでは上方向）へ移動する。

また、磁気ヘッド６がパッドローラ７に対して若干下降し、圧縮コイルばね１１に押圧されて、カードＣの裏面Ｃｂに弾性接触する。そして、磁気ヘッド６は、カードＣと摺接しながら、カードＣの磁気ストライプＣｓに対して磁気情報の読み取りまたは書き込みを行う。パッドローラ７は、カードＣと摺接しながら回転する。各圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂ、１１の弾性力が小さいため、カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間に挟まれても、カードＣの変形は矯正されない。

カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間を通過した後、各圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂ、１１の弾性力により、磁気ヘッド６、パッドローラ７、およびホルダ８が、図１に示す初期位置に復帰する。

上記第１実施形態によると、磁気ヘッド６が、ホルダ８に対してカードＣの厚み方向Ｚに移動可能となっており、圧縮コイルばね１１によりカードＣに押圧されている。また、パッドローラ７の回転軸７ａがホルダ８に固定されている。さらに、磁気ヘッド６とパッドローラ７がホルダ８と一体になって、共にカードＣの厚み方向Ｚに移動可能になっている。

そして、長手方向Ｘに湾曲変形したカードＣが挿入された場合に、磁気ヘッド６とパッドローラ７が共にカードＣの変形に追従して、カードＣの厚み方向Ｚに移動する。このため、カードＣに対する磁気ヘッド６の接触状態を保持することができ、カードＣの変形を矯正するために、磁気ヘッド６やパッドローラ７をカードＣに対して強い力で押圧する必要が無くなる。

この結果、カードＣと磁気ヘッド６の接触力を小さく設定して、磁気ヘッド６の表面の摩耗を抑制することができ、磁気ヘッド６の寿命を延ばすことが可能となる。また、カードＣが無い状態で磁気ヘッド６とパッドローラ７の間に隙間を設けたり、該隙間を０に設定したりすることで、該隙間へのカードＣの突入時の、カードＣの移動速度の変動を小さくして、磁気ヘッド６による磁気情報の読み書き性能の低下を抑制することができる。

また、カードＣが無い状態で磁気ヘッド６とパッドローラ７の隙間を０に設定することで、磁気ヘッド６がカードＣと接しなくなるまでの、磁気ヘッド６の表面の摩耗許容深さを大きくとることができる。

また、磁気ヘッド６の可動量を大きくして、磁気ヘッド６とパッドローラ７の隙間をマイナス値に設定することで、磁気ヘッド６が摩耗して、磁気ヘッド６とパッドローラ７の隙間がカードＣの厚み近くに広がっても、磁気ヘッド６をカードＣに密着させて、磁気情報の読み書き性能を保持することができる。つまり、磁気ヘッド６の表面の摩耗深さが限界深さに達するまで、磁気ヘッド６を使用することができ、磁気ヘッド６の寿命を延ばすことが可能となる。

また、フレーム１内で移動するカードＣが、幅寄せガイド１２によりフレーム１の右側壁１ｒの摺接面１ｐに幅寄せされるので、カードＣを摺接面１ｐに沿ってＸｉ、Ｘｗ方向へ真っ直ぐ移動させることができる。また、カードＣの短手方向Ｙにある左右端面ＣＬ、Ｃｒが摺接する幅寄せガイド１２やフレーム１の摺接面１ｐに継ぎ目が無いので、カードＣの移動速度の変動を小さくすることができる。この結果、磁気ヘッド６による磁気情報の読み書き性能の低下を抑制することが可能となる。

さらに、ホルダ８の基部８aがフレーム１の外側に配置されるので、フレーム１内のホルダ８の占めるスペースが少なくて済み、フレーム１が大型化するのを抑制することができる。

次に、第２実施形態によるカードリーダ１０２の構造について、図４〜図６を参照しながら説明する。なお、図４〜図６で、（ａ）はカードリーダ１０２を側方から見た断面図であり、（ｂ）はカードリーダ１０２を前方から見た断面図である。

カードリーダ１０２では、ホルダ８の下側取付部８ｂに、磁気ヘッド６を固定している。ホルダ８の上側取付部８ｕには、図４〜図６の（ｂ）に示すように、凹部８ｄを設けている。凹部８ｄの両側壁には、長穴８ｅを設けている。長穴８ｅは、Ｚ方向に延びている。パッドローラ７の回転軸７ａの両端部を長穴８ｅに貫通させることで、パッドローラ７がＺ方向へ移動可能に取り付けられている。

図４〜図６の（ａ）に示すように、ホルダ８には、板ばね１４が設けられている。板ばね１４の一端はねじ１５で上側取付部８ｕに固定され、他端はパッドローラ７の回転軸７ａに上方から係合している。板ばね１４は、回転軸７ａを介してパッドローラ７をカードＣの表面Ｃａに押圧する。

板ばね１４の弾性力は、図６に示すような、カードＣの長手方向Ｘの湾曲変形を矯正する位の大きな力ではなく、パッドローラ７を支持できる程度の小さな力である。板ばね１４は、本発明の「第３弾性体」の一例である。

次に、カードリーダ１０２の動作について、図４〜図６を参照しながら説明する。

たとえば、搬送ローラ３により挿入口２からＸｉ方向へ搬送されるカードＣが、変形の無い平らなカードＣである場合は、図５に示すような状態で、カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間を通過する。このとき、パッドローラ７が磁気ヘッド６に対して若干上昇し、板ばね１４により押圧されて、カードＣの表面Ｃａに弾性接触しながら回転する。そして、磁気ヘッド６は、カードＣの裏面Ｃｂと摺接しながら、カードＣの磁気ストライプＣｓに対して磁気情報の読み取りまたは書き込みを行う。

一方、カードＣが長手方向に湾曲変形したカードＣである場合は、図６に示すように、カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間を通過する。このとき、磁気ヘッド６、パッドローラ７、およびホルダ８が共にカードＣの変形に追従して、シャフト９に沿ってカードＣの厚み方向Ｚ（ここでは上方向）へ移動する。

また、パッドローラ７が磁気ヘッド６に対して若干上昇し、板ばね１４により押圧されて、カードＣの表面Ｃａに弾性接触しながら回転する。磁気ヘッド６は、カードＣの裏面Ｃｂと摺接しながら、カードＣの磁気ストライプＣｓに対して磁気情報の読み取りまたは書き込みを行う。圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂと板ばね１４の弾性力が小さいため、カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間に挟まれても、カードＣの変形は矯正されない。

カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間を通過した後、圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂおよび板ばね１４の弾性力により、磁気ヘッド６、パッドローラ７、およびホルダ８が、図４に示す初期位置に復帰する。

上記第２実施形態によると、パッドローラ７が、ホルダ８に対してカードＣの厚み方向Ｚに移動可能となっており、板ばね１４によりカードＣに押圧されている。また、磁気ヘッド６がホルダ８に固定されている。さらに、磁気ヘッド６とパッドローラ７がホルダ８と一体になって、共にカードＣの厚み方向Ｚに移動可能になっている。

そして、長手方向Ｘに湾曲変形したカードＣが挿入された場合に、磁気ヘッド６とパッドローラ７が共にカードＣの変形に追従して、カードＣの厚み方向Ｚに移動する。このため、カードＣと磁気ヘッド６の接触力を小さく設定しつつ、カードＣに対する磁気ヘッド６の接触状態を保持することができ、磁気ヘッド６の表面の摩耗を抑制することが可能となる。また、カードＣが磁気ヘッド６とパッドローラ７の間に突入した時の、カードＣの移動速度の変動を小さくして、磁気情報の読み書き性能の低下を抑制することができる。

次に、第３実施形態によるカードリーダ１０３について、図７を参照しながら説明する。なお、図７で、（ａ）はカードリーダ１０３を側方から見た断面図であり、（ｂ）はカードリーダ１０３を前方から見た断面図である。

カードリーダ１０３では、パッドローラ７（図１など）に代えて、パッドガイド１６をホルダ８に取り付けている。磁気ヘッド６は、ホルダ８の下側取付部８ｂに圧縮コイルばね１１を介して取り付けられ、カードＣの厚み方向Ｚに移動可能となっている。

パッドガイド１６は、図７（ｂ）に示すように、ねじ１７でホルダ８の上側取付部８ｕに固定され、フレーム１の上側開口部１ｕを通って、フレーム１内にある磁気ヘッド６と対向している。パッドガイド１６は、磁気ヘッド６と反対側からカードＣを支えて、磁気ヘッド６との間にカードＣを厚み方向Ｚから挟む。パッドガイド１６と磁気ヘッド６の隙間は、前述したパッドローラ７と磁気ヘッド６の隙間と同様に設定される。

また、パッドガイド１６は、摺動性の高い樹脂などの材料で形成されている。パッドガイド１６の先端部には、図７（ａ）に示すように、中心線ＱからＸｉ、Ｘｗ方向へ離れるに従って上方へ傾斜するテーパ面１６ａが設けられている。パッドガイド１６は、本発明の「パッド」の一例である。

このようなパッドガイド１６を用いることで、カードＣをＸｉ、Ｘｗ方向から磁気ヘッド６とパッドガイド１６の間にスムーズに入り込ませることができる。そして、カードＣが磁気ヘッド６とパッドガイド１６の間を通過する際に、カードＣの表面Ｃａが傷つくのを防止することができる。また、カードＣとパッドガイド１６の間の摩擦抵抗を低くして、カードＣの移動速度の変動を小さくし、磁気情報の読み書き性能の低下を抑制することができる。さらに、パッドローラ７を用いた場合より、単純で安価な構成にすることができる。

次に、第４実施形態によるカードリーダ１０４について、図８を参照しながら説明する。なお、図８で、（ａ）はカードリーダ１０４を側方から見た断面図であり、（ｂ）はカードリーダ１０４を前方から見た断面図である。

カードリーダ１０４では、パッドローラ７（図１など）に代えて、板ばねパッド１８をホルダ８に取り付けている。磁気ヘッド６は、ホルダ８の下側取付部８ｂに固定されている。

板ばねパッド１８は、図８（ｂ）に示すように、ねじ１９でホルダ８の上側取付部８ｕに固定され、フレーム１の上側開口部１ｕを通って、フレーム１内にある磁気ヘッド６と対向している。板ばねパッド１８は、カードＣの表面Ｃａと弾性接触し、磁気ヘッド６と反対側からカードＣを支えて、磁気ヘッド６との間にカードＣを厚み方向Ｚから挟む。板ばねパッド１８のカードＣとの接触部分は、カードＣの厚み方向Ｚに移動可能である。板ばねパッド１８と磁気ヘッド６の隙間は、前述したパッドローラ７と磁気ヘッド６の隙間と同様に設定される。

板ばねパッド１８は、ばね用帯状鋼材などの塑性変形し難い材料で、表面の摩擦抵抗が低くなるように形成されている。板ばねパッド１８の先端部には、図８（ａ）に示すように、中心線ＱからＸｉ、Ｘｗ方向へ離れるに従って上方へ傾斜するテーパ面１８ａが設けられている。板ばねパッド１８の弾性力は、カードＣの長手方向Ｘの湾曲変形を矯正する位の大きな力ではなく、カードＣと磁気ヘッド６とが接触できる程度の小さな力である。板ばねパッド１８は、本発明の「パッド」および「第４弾性体」の一例である。

このような板ばねパッド１８を用いることで、カードＣをＸｉ、Ｘｗ方向から磁気ヘッド６と板ばねパッド１８の間にスムーズに入り込ませることができる。そして、カードＣが磁気ヘッド６と板ばねパッド１８の間を通過する際に、カードＣの表面Ｃａが傷つくのを防止することができる。また、カードＣと板ばねパッド１８の間の摩擦抵抗を低くして、カードＣの移動速度の変動を小さくし、磁気情報の読み書き性能の低下を抑制することができる。さらに、パッドローラ７を用いた場合より、単純で安価な構成にすることができる。

本発明は、以上述べた実施形態以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、カードＣのＸｉ方向への移動時に、磁気ヘッド６によりカードＣの磁気ストライプＣｓに対して磁気情報の読み取りまたは書き込みを行う例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、カードＣのＸｗ方向への移動時に、磁気ヘッド６によりカードＣの磁気ストライプＣｓに対して磁気情報の読み取りまたは書き込みを行うようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、ホルダ８、磁気ヘッド６、およびパッドローラ７を支持したり押圧したりする手段として、圧縮コイルばね１０ｕ、１０ｂ、１１や板ばね１４を用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、引っ張りコイルばねや、ゴムなどの弾性体を用いてもよい。たとえば、図８の第４実施形態で、板ばねパッド１８に代えて、合成ゴムなどから成るゴムパッドを用いてもよい。

また、図７の第３実施形態では、パッドガイド１６をホルダ８に固定し、磁気ヘッド６をホルダ８に対してＺ方向へ移動可能とした例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、磁気ヘッド６をホルダ８に固定し、パッドガイド１６をばねなどの弾性体を介してホルダ８に取り付けて、パッドガイド１６がホルダ８に対してＺ方向に移動できるようにしてもよい。

さらに、以上の実施形態では、磁気ヘッド６によりカードＣの磁気ストライプＣｓに対して磁気情報の読み書きを行うカードリーダ１０１、１０２、１０３、１０４に本発明を適用した。然るに、本発明は、磁気ヘッドに加えて、ＩＣカードやハイブリッドカードのＩＣチップに対して情報の読み書きを行うＩＣ接触子を備えたカードリーダにも適用することが可能である。

１ フレーム
１ｂ 下側開口部
１ｐ 摺接面
１ｒ 右側壁
１ｕ 上側開口部
４ 磁気ヘッドユニット
５ 磁気ヘッドユニット保持機構
６ 磁気ヘッド
７ パッドローラ
８ ホルダ
８ａ 基部
８ｂ 下側取付部
８ｕ 上側取付部
９ シャフト
１０ｕ 圧縮コイルばね
１０ｂ 圧縮コイルばね
１１ 圧縮コイルばね
１２ 幅寄せガイド
１３ 圧縮コイルばね
１４ 板ばね
１６ パッドガイド
１８ 板ばねパッド
１０１、１０２、１０３、１０４ カードリーダ
Ｃ カード
Ｃａ カードの表面
Ｃｂ カードの裏面
Ｃｒ カードの右端面
Ｃｓ 磁気ストライプ
Ｙ カードの短手方向
Ｚ カードの厚み方向

Claims (7)

1. 移動するカードと接して、カードの磁気ストライプに対して磁気情報の読み取りおよび／または書き込みを行う磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドと反対側からカードを支えて、前記磁気ヘッドとの間にカードを厚み方向から挟むパッドと、
   を有する磁気ヘッドユニットを、カードリーダ内で保持する磁気ヘッドユニット保持機構であって、
   前記磁気ヘッドユニットを取り付ける取付部材と、
   カードリーダのフレームに対して前記取付部材をカードの厚み方向に移動可能に支持する支持部材と、
   を備えたことを特徴とするカードリーダの磁気ヘッドユニット保持機構。
2. 請求項１に記載の磁気ヘッドユニット保持機構において、
   前記支持部材は、
   カードの表面側から前記取付部材を支持する第１弾性体と、
   カードの裏面側から前記取付部材を支持する第２弾性体と、
   を含んでいることを特徴とする磁気ヘッドユニット保持機構。
3. 請求項１または請求項２に記載の磁気ヘッドユニット保持機構において、
   前記取付部材に設けられ、前記磁気ヘッドと前記パッドのうち一方をカードに押圧する第３弾性体、をさらに備え、
   前記磁気ヘッドと前記パッドのうち他方を前記取付部材に固定した、
   ことを特徴とする磁気ヘッドユニット保持機構。
4. 請求項１または請求項２に記載の磁気ヘッドユニット保持機構において、
   前記パッドは、カードに弾性接触する第４弾性体から成り、
   前記磁気ヘッドを前記取付部材に固定した、
   ことを特徴とする磁気ヘッドユニット保持機構。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の磁気ヘッドユニット保持機構を備えたことを特徴とするカードリーダ。
6. 請求項５に記載のカードリーダにおいて、
   前記フレームの一側壁に、カードの移動方向に対して継ぎ目が無く、前記フレーム内でカードの短手方向の一方の端面を摺接させる摺接面を設け、
   前記フレーム内でカードを前記摺接面に幅寄せする幅寄部材をさらに備えた、
   ことを特徴とするカードリーダ。
7. 請求項５または請求項６に記載のカードリーダにおいて、
   前記取付部材は、
   前記フレームの一側壁の外側に配置される基部と、
   前記磁気ヘッドを取り付ける第１取付部と、
   前記パッドを取り付ける第２取付部と、を有し、
   前記フレームの一側壁に、
   前記第１取付部を前記フレーム内へ通す第１開口部と、
   前記第２取付部または前記パッドを前記フレーム内へ通す第２開口部と、
   を設けたことを特徴とするカードリーダ。

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