JP2019164863A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ヘッドのケース内に磁気抵抗効果素子と共に不定形の配線部材を組み込む際の作業性を向上させること。【解決手段】カードリーダ１は、カード２に磁気データが記録されていることを検知するプリヘッドとして磁気ヘッド１０を搭載している。磁気ヘッド１０のケース２０の開口部２３には、保護部材４０および磁気抵抗効果素子３０が配置される。磁気抵抗効果素子３０をケース２０および保護部材４０に対して硬質接着剤７０により固定する際、磁気抵抗効果素子３０に接続されたフレキシブルプリント基板５０をケース２０の切欠き２４から外部へ引き出し、切欠き２４からケース２０内を確認しながら押圧ピン１３により磁気抵抗効果素子３０を押圧する。固定後にフレキシブルプリント基板５０をケース２０内に入れてケース２０に引っ掛けて保持し、ケース２０内へ軟質接着剤６０を入れて封止する。【選択図】図５

Description

本発明は、磁気抵抗効果素子を備えた磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。

カードリーダは、カード挿入口から挿入されたカードに対して磁気データの読取りや書込みなどの処理を行う磁気ヘッドを備えている。また、カードリーダは、カード挿入口へ挿入されたカードに磁気データが記録されているか否かを検知するための磁気ヘッドであるプリヘッドを備えている。カードリーダの制御部は、プリヘッドの検出信号に基づき、カードに磁気データが記録されていることを検知した場合には、カード挿入口に設けられたシャッタ部材を開放してカードを搬送する搬送機構を駆動し、カードを内部に取り込んで磁気データの読取りや書込みなどの処理を行う。

磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子を収容するケースを備えている。ケースは、磁気データが記録されるカードに摺接するセンサ面を備えている。特許文献１には、この種の磁気センサが開示されている。特許文献１の磁気センサでは、ケースの内部には、磁気抵抗効果素子に接続される配線部材（金属配線体および外部接続端子）と、バイアス磁界を発生させる磁石が配置されており、これらが樹脂によってケースの内部に封止されている。また、ケースの表面には、カードと摺接するセンサ面の耐摩耗性を高めるためのセラミック層（セラミック粒子を含んだニッケルめっき層）が形成されている。

特許第３７７５２９６号公報

磁気ヘッドのケース内に磁気抵抗効果素子と共に不定形の配線部材を組み込む場合、組立時に配線部材が安定せず作業性が悪いため、配線部材が損傷するおそれがある。また、磁気抵抗効果素子を固定する際に配線部材によって磁気抵抗効果素子が隠れて見えなくなるため、磁気抵抗効果素子の位置確認や磁気抵抗効果素子の押圧作業がやりにくい。特に、センサ面に摺接するカードと磁気抵抗効果素子とのギャップが数十μｍとなるように磁気抵抗効果素子を位置決めして組み込む場合には、ケースのセンサ面に対して磁気抵抗効果素子を精度良く位置決めして組み込まなければならないが、不定形の配線部材があると、磁気抵抗効果素子を精度良く位置決めして組み込むことが困難である。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、磁気ヘッドのケース内に磁気抵抗効果素子と共に不定形の配線部材を組み込む際の作業性を向上させることにある。

上記課題を解決するために、本発明は、媒体に磁気データが記録されているか否かを検知するための磁気ヘッドの製造方法であって、前記媒体が通過する側を向くセンサ面に開口部が形成されたケースの前記開口部に、前記センサ面を基準として保護部材を位置決めし、前記保護部材の前記センサ面とは反対側の面に第１接着剤を塗布し、前記第１接着剤が塗布された面に磁気抵抗効果素子を配置すると共に、前記磁気抵抗効果素子に接続された配線部材を前記ケースに形成された切欠きから前記ケースの外部へ引き出し、前記磁気抵抗効果素子を前記センサ面とは反対側から押圧しながら前記第１接着剤を硬化させ、前
記磁気抵抗効果素子を覆うように第２接着剤を前記ケース内へ入れて硬化させることを特徴とする。

本発明では、磁気抵抗効果素子をケースの開口部に配置された保護部材に対して第１接着剤により固定する際、磁気抵抗効果素子に接続された配線部材をケースに形成された切欠きからケースの外部へ引き出しておく。このようにすると、不定型の配線部材が磁気抵抗効果素子の位置確認や押圧作業の邪魔にならないようにすることができる。また、磁気抵抗効果素子をケースに固定する作業の際に、配線部材の断線や損傷などを抑制できる。さらに、切欠きからケース内の磁気抵抗効果素子の位置確認を行うことができる。そして、磁気抵抗効果素子の固定後に、ケースの切欠きから配線部材をケースの内部へ入れて封止することができる。従って、不定型の配線部材と共に磁気抵抗効果素子をケース内に組み込む際の作業性を向上させることができる。また、磁気抵抗効果素子を精度良く位置決めして固定することができる。

本発明において、前記配線部材は、フレキシブルプリント基板によって構成されることが好ましい。配線部材としてフレキシブルプリント基板を用いることにより、不定型の配線部材でありながら、位置決めや固定作業を容易に行うことができる。

本発明において、前記フレキシブルプリント基板は、前記切欠きの幅より細い第１部分と、前記第１部分に接続される第２部分とを備え、前記第１部分を前記切欠きに通すことによって前記フレキシブルプリント基板を前記ケースの外部へ引き出した状態で、前記第１接着剤を硬化させ、前記第１接着剤が硬化した後に、前記第１部分および前記第２部分を前記ケース内へ戻して、前記第２部分を前記ケースに設けられた保持部に引っ掛けて保持させることが好ましい。このようにすると、フレキシブルプリント基板をケースに安定した状態で保持させることができ、フレキシブルプリント基板がケースから飛び出さないようにすることができる。また、切欠きより幅広の第２部分をケースの保持部に引っ掛けるだけで良いため、フレキシブルプリント基板を容易にケースに保持させることができる。

例えば、前記第２部分は、前記第１部分の幅方向の両側へ突出した突出部を備え、前記保持部は、前記ケースの内面に形成された凹部であることが好ましい。このようにすると、突出部をケースの内面の凹部に配置するだけでフレキシブルプリント基板をケースに保持させることができる。

本発明において、前記ケースは導電性樹脂により形成され、前記フレキシブルプリント基板は、前記第１部分から分岐した分岐部を備え、前記分岐部はアース線を備え、前記分岐部を前記ケースに設けられた固定部に引き回して、前記固定部に対して導電性接着剤により固定することが好ましい。このようにすると、ケースを接地できるため、磁気抵抗効果素子を静電気から保護することができる。また、アース線をフレキシブルプリント基板の分岐部に設けることにより、アース線の位置決めおよび固定作業を容易に行うことができる。

本発明において、前記第２部分を前記ケース内へ戻して前記ケースに保持させた後に、前記第２接着剤を前記ケース内へ入れて前記ケース内を封止することが好ましい。ケース内を封止することにより、フレキシブルプリント基板を保護できるため、フレキシブルプリント基板の断線や損傷を抑制できる。

本発明において、前記開口部と前記保護部材との隙間から前記センサ面の側へはみ出した前記第１接着剤を除去することが好ましい。このようにすると、センサ面に摺接する媒体と磁気抵抗効果素子とのギャップを保護部材の厚さによって制御できる。従って、磁気
抵抗効果素子と媒体とのギャップを細かく制御でき、磁気抵抗効果素子と媒体とのギャップを小さくすることができる。よって、磁気抵抗効果素子に磁束を誘導するためのヨークなどを用いることなく検出精度を確保できる。

次に、本発明は、媒体に磁気データが記録されているか否かを検知するための磁気ヘッドであって、前記磁気ヘッドは、上記の磁気ヘッドの製造方法により製造されていることを特徴とする。このようなカードリーダは、プリヘッドとして搭載される磁気ヘッドの組立時の作業性が良い。また、磁気ヘッドのケース内で、磁気抵抗効果素子を精度良く位置決めして固定することができる。

本発明によれば、磁気抵抗効果素子をケースの開口部に配置された保護部材に対して第１接着剤により固定する際、磁気抵抗効果素子に接続された配線部材をケースに形成された切欠きからケースの外部へ引き出しておく。このようにすると、不定型の配線部材が磁気抵抗効果素子の位置確認や押圧作業の邪魔にならないようにすることができる。また、磁気抵抗効果素子をケースに固定する作業の際に、配線部材の断線や損傷などを抑制できる。さらに、切欠きからケース内の磁気抵抗効果素子の位置確認を行うことができる。そして、磁気抵抗効果素子の固定後に、ケースの切欠きから配線部材をケースの内部へ入れて封止することができる。従って、不定型の配線部材と共に磁気抵抗効果素子をケース内に組み込む際の作業性を向上させることができる。また、磁気抵抗効果素子を精度良く位置決めして固定することができる。

本発明を適用した磁気ヘッドを備えたカードリーダの内部構成および磁気カードの説明図である。 本発明を適用した磁気ヘッドの側面図、平面図および底面図である。 フレキシブルプリント基板および磁気抵抗効果素子の平面図である。 磁気ヘッドの斜視図である。 磁気ヘッドの分解斜視図である。 磁気ヘッドの斜視図である。 磁気ヘッドの分解斜視図である。 磁気ヘッドの断面図およびその組立方法の説明図である。 磁気ヘッドの断面図およびその組立方法の説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を適用した磁気ヘッド１０およびカードリーダ１の実施形態を説明する。

（カードリーダ）
図１（ａ）は本発明を適用した磁気ヘッド１０を備えたカードリーダ１の内部構成を模式的に示す説明図であり、図１（ｂ）はカード２の説明図である。図１（ａ）に示すように、カードリーダ１は、カード２が挿入されるカード挿入口３が形成されたカード挿入部４と、カード挿入口３と繋がるカード搬送路５が形成されたカードリーダ本体６を備える。カード挿入部４は、カードリーダ本体６の前端に固定されている。カードリーダ本体６は、カード搬送路５を通過するカード２に対して磁気データの読取りおよび書込みの少なくとも一方の処理を行う磁気ヘッド７を備える。また、カードリーダ本体６は、カード搬送路５に沿ってカード２を搬送する搬送機構８を備える。搬送機構８は、カード２を間に挟んで搬送する駆動ローラー８１およびパッドローラー８２と、駆動ローラー８１を回転させる搬送モータ８３を備える。

本明細書において、ＸＹＺの３方向は互いに直交する方向である。Ｘ方向はカードリーダ１の前後方向である。カード２はカードリーダ１に対してＸ１方向に挿入され、カードリーダ１からＸ２方向に取り出される。すなわち、Ｘ方向はカード２の搬送方向である。Ｙ方向はカードリーダ１の幅方向であり、Ｙ方向の一方側をＹ１、他方側をＹ２とする。Ｚ方向はカードリーダ１の高さ方向であり、カード挿入口３へ挿入されるカード２の厚さ方向である。Ｚ方向の一方側をＺ１、他方側をＺ２とする。後述する磁気ヘッド１０の説明においては、図２〜図９に示すＸＹＺの３方向は、カードリーダ１に磁気ヘッド１０が搭載された状態での方向を示すものとする。

カード２は、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の塩化ビニール製のカードである。図１（ｂ）に示すように、カード２には、磁気データが記録される磁気ストライプ２ａが形成されている。磁気ストライプ２ａは、カード２の長手方向に延在する。

図１（ａ）に示すように、カード挿入部４は、カード挿入口３にカード２が挿入されたことを検出する挿入検知センサ９を備えている。また、カード挿入部４は、カード２に磁気データが記録されていることを検知するプリヘッドである磁気ヘッド１０を備えている。カードリーダ１の制御部は、挿入検知センサ９の出力に基づき、カード挿入口３にカード２が挿入されたことを検知する。また、磁気ヘッド１０の出力に基づき、カード２に磁気データが記録されていることを検知する。

カードリーダ１の制御部は、カード挿入口３にカード２が挿入されたことを検知し、且つ、カード２に磁気データが記録されていることを検知すると、処理対象のカード２が挿入されたと判断して、このカード２をカード搬送路５へ取り込む。すなわち、カード挿入口３の奥側に設けられた図示しないシャッタ機構を開放して搬送機構８を駆動し、磁気ヘッド７の位置へカード２を搬送する。カード２が磁気ヘッド７の位置を通過する際、磁気ヘッド７のセンサ面がカード２の磁気ストライプ２ａに摺接して磁気データの読取りおよび書込みなどの処理が行われる。

（磁気ヘッド）
図２は本発明を適用した磁気ヘッド１０の側面図、平面図および底面図である。図２（ａ）は側面図であり、図２（ｂ）は底面図であり、図２（ｃ）は平面図である。磁気ヘッド１０は、ケース２０と、ケースの内部に収容される磁気抵抗効果素子３０（図３、図５〜図９参照）と、磁気抵抗効果素子３０を保護する保護部材４０と、フレキシブルプリント基板５０を備える。フレキシブルプリント基板５０は、その一部がケース２０の内部に収容され、磁気抵抗効果素子３０に接続されている。

図２（ｃ）に示すように、フレキシブルプリント基板５０において、ケース２０の内部に収容される部分は、軟質接着剤６０により封止されている。フレキシブルプリント基板５０の他の部分は、ケース２０の外部へ引き出されて、カードリーダ本体６に設けられた基板（図示省略）に接続される。図１（ａ）に示すように、カード挿入部４に搭載されてプリヘッドとして用いられる磁気ヘッド１０に対して、カードリーダ本体６はＸ１方向に配置されている。そのため、フレキシブルプリント基板５０は、ケース２０からＸ１方向へ引き出されている。フレキシブルプリント基板５０が接続される基板には、磁気抵抗効果素子３０の信号を処理する信号処理回路が設けられている。

磁気ヘッド１０は、カード２が摺動する摺動面であるセンサ面１１を備える。センサ面１１は、カード挿入口３から挿入されるカード２が通過する側（図１（ａ）の配置では、Ｚ１方向）を向いている。図２（ａ）に示すように、センサ面１１は、ケース２０の底部２１に設けられている。ケース２０は、Ｚ２方向に開口しており、内部は中空に形成されている。ケース２０は、Ｚ方向に延在する筒状部２２と、筒状部２２のＺ１方向の端部を
塞ぐ底部２１を備える。図２（ｃ）に示すように、筒状部２２は、Ｘ方向に略平行に延在する第１壁２２１および第２壁２２２と、Ｙ方向に略平行に延在する第３壁２２３および第４壁２２４を備えており、Ｘ方向の寸法がＹ方向の寸法より長い角筒状である。Ｙ１方向に位置する第１壁２２１のＸ方向の中央には、一定幅の切欠き２４（図４、図５参照）が形成されている。

図２（ａ）に示すように、底部２１は、カード２が通過する方向であるＸ方向の中央部分がＺ１方向に膨らんだ形状をしており、センサ面１１は、底部２１のＸ方向の中央に設けられている。センサ面１１は、Ｚ方向に対して垂直な平面である。図２（ｂ）に示すように、ケース２０の底部２１には、矩形の開口部２３が形成されている。センサ面１１は、開口部２３を囲むように底部２１に形成された平面部２１１と、平面部２１１と同一面上に位置決めされて開口部２３に配置された保護部材４０によって構成されている。すなわち、保護部材４０は、センサ面１１と同一面上に配置されている。保護部材４０は、硬質接着剤７０（図８、図９参照）によりケース２０に固定されている。

図３は、フレキシブルプリント基板５０および磁気抵抗効果素子３０の平面図である。フレキシブルプリント基板５０は、磁気抵抗効果素子３０が固定されてケース２０内に組み込まれる前の状態では、図３に示すような平面形状をしている。フレキシブルプリント基板５０は、先端に磁気抵抗効果素子３０が固定される直線状の第１部分５１と、第１部分５１の磁気抵抗効果素子３０が固定される側とは反対側の端部に接続された第２部分５２と、第２部分５２から第１部分５１とは反対側へ延びる第３部分５３を備える。

第１部分５１の先端には、磁気抵抗効果素子３０と接続される第１端子部５１１が形成されている。磁気抵抗効果素子３０は長方形であり、長手方向の一方側の端部は第１端子部５１１が設けられた第１部分５１の先端に固定されている。第２部分５２は、全体として第１部分５１と直交する方向へ直線状に延びている。第２部分５２は、第１部分５１の幅方向の一方側へ突出する突出部５２１と、第１部分５１の幅方向の他方側へ突出する突出部５２２を備えており、突出部５２２の先端には、第２端子部５２３が形成されている。第３部分５３は突出部５２２の途中部分に接続されている。第３部分５３は、全体として第２部分５２と直交する方向へ延びており、第２部分５２の突出部５２２と接続される側の端部の幅が細く、突出部５２２とは反対側の部分の幅が太くなっている。第３部分５３の第２部分５２とは反対側の端部には、第３端子部５３１が形成されている。

フレキシブルプリント基板５０は、可撓性基板と、可撓性基板に形成された配線パターンを備える。図３に示すように、フレキシブルプリント基板５０には、磁気抵抗効果素子３０に接続される信号線５４を構成する配線パターンと、アース線５５を構成する配線パターンが設けられている。信号線５４を構成する配線パターンは、第３部分５３から第２部分５２の突出部５２２を経由して第１部分５１へ延びており、第１部分５１の先端に設けられた第１端子部５１１と接続されている。一方、アース線５５を構成する配線パターンは、第３部分５３から第２部分５２の突出部５２２の先端側へ延びており、突出部５２２の先端に設けられた第２端子部５２３と接続される。アース線５５が設けられた突出部５２２は、信号線５４が設けられた第１部分５１から分岐した分岐部を構成しているので、磁気抵抗効果素子３０が配置されるケース２０の底部２１とは別の位置へアース線５５を引き回すことができるようになっている。信号線５４およびアース線５５を構成するパターンは、第３部分５３の第２部分５２とは反対側の端部まで延びて第３端子部５３１と接続されている。アース線５５は、第３端子部５３１を介して、カードリーダ本体６に設けられたフレームグランド電位の部材と電気的に接続される。従って、第２端子部５２３は、フレームグランド端子となっている。

図４は磁気ヘッド１０の斜視図であり、図５は磁気ヘッド１０の分解斜視図である。ま
た、図６は磁気ヘッド１０の斜視図であり、図７は磁気ヘッド１０の分解斜視図である。図６、図７は、図４、図５とは異なる方向から見た図である。図６に示すように、フレキシブルプリント基板５０の第１部分５１に固定された磁気抵抗効果素子３０は、ケース２０の開口部２３に配置される。上記のように、開口部２３にはセンサ面１１を構成する保護部材４０が配置され、磁気抵抗効果素子３０は、保護部材４０の内側面に固定される。従って、磁気抵抗効果素子３０は、センサ面１１との間に保護部材４０の厚さと同一寸法のギャップを持つ位置に位置決めされ、且つ、保護部材４０によって表面が覆われて保護された状態で、ケース２０の開口部２３に固定される。

図４、図６に示すように、フレキシブルプリント基板５０は、第１部分５１および第２部分５２が折り曲げられてケース２０の内部に組み込まれる。第１部分５１および第２部分５２は、ケース２０の内部へ注入され硬化した軟質接着剤６０により封止される。なお、図４、図６では軟質接着剤６０の図示を省略している。

図５に示すフレキシブルプリント基板５０の形状は、実線がケース２０の内部へ組み込まれる際の形状に折り曲げられた状態を示し、破線は磁気ヘッド１０を組み立てる途中の状態を示す。すなわち、破線の形状は、磁気抵抗効果素子３０をケース２０の開口部２３に配置した状態で、フレキシブルプリント基板５０の第１部分５１がケース２０の切欠き２４からケース２０の外部へ引き出された状態を示す。フレキシブルプリント基板５０は、ケース２０の内部へ組み込まれる際、磁気抵抗効果素子３０が接続された第１端子部５１１は第１部分５１の先端でＹ２方向へ屈曲している。磁気抵抗効果素子３０は、長手方向をＹ方向に向けた状態でケース２０の開口部２３に配置される。すなわち、磁気抵抗効果素子３０は、センサ面１１をカード２が通過する方向であるＸ方向と直交する方向（Ｙ方向）を長手方向とするように、位置決めされている。

磁気抵抗効果素子３０をケース２０の開口部２３に配置すると、フレキシブルプリント基板５０の第１部分５１は、ケース２０の切欠き２４の内側に配置される。第１部分５１の幅Ｗ２（図７参照）は、切欠き２４の幅Ｗ１（図７参照）より小さい。従って、第１部分５１を切欠き２４に通すことができ、フレキシブルプリント基板５０を図５の破線で示すようにケース２０の外部へ引き出すことができる。本形態では、この状態で、硬質接着剤７０によって保護部材４０および磁気抵抗効果素子３０をケース２０に固定する作業を行う。しかる後に、図４、図６に示すように第１部分５１を切欠き２４の内側でＺ２方向へ立ち上げて、第２部分５２をケース２０の内面に引っ掛ける。これにより、第２部分５２がケース２０の外部へ飛び出さないように保持することができる。

図６、図７に示すように、ケース２０の第１壁２２１の内面には、第２部分５２を保持する保持部２５が形成されている。保持部２５は、第１壁２２１の内面のＺ２方向の端部に形成されたＹ１方向へ凹む凹部であり、切欠き２４の幅方向の両側に形成されている。図６に示すように、第２部分５２は、Ｘ方向の幅が第１部分５１の幅Ｗ２および切欠き２４の幅Ｗ１より太くなっている。従って、第２部分５２は、切欠き２４の両側でケース２０に引っ掛けられて保持される。すなわち、第２部分５２は、突出部５２１が切欠き２４のＸ２方向で保持部２５に引っ掛けられて保持されると共に、突出部５２２の一部が切欠き２４のＸ１方向で保持部２５に引っ掛けられて保持されている。図４に示すように、突出部５２２の先端側は、Ｙ２方向へ屈曲してケース２０の第３壁２２３の内面に沿って延在する。第３部分５３は、第３壁２２３のＺ２方向側でＸ１方向へ屈曲して、ケース２０の外部へ引き出され、Ｘ１方向へ延びている。

図４、図５に示すように、ケース２０の第３壁２２３と第２壁２２２が繋がる角部には、第２壁２２２の内面をＹ２方向へ凹ませた固定部２６が形成されている。突出部５２２の先端に形成された第２端子部５２３は、固定部２６のＸ１方向の内面に当接し、導電性
接着剤（図示省略）により固定部２６のＸ１方向の内面に固定される。本形態では、ケース２０は導電性樹脂からなる。導電性樹脂としては、例えば、導電性のフィラーや粒子などを樹脂材料に混入して導電性を持たせた樹脂材料を成形したものが用いられる。アース線５５に接続されるフレームグランド端子である第２端子部５２３を導電性接着剤によって固定部２６に固定することにより、ケース２０が接地される。

（磁気ヘッドの組立）
図８（ａ）は磁気ヘッド１０の断面図であり、図４のＡ−Ａ位置で切断した断面図である。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）の領域Ｃの拡大図であり、磁気ヘッド１０の組立方法を示す説明図である。図８（ｂ）は、磁気抵抗効果素子３０および保護部材４０をケース２０の開口部２３に固定する工程を示している。図９（ａ）は磁気ヘッド１０の断面図であり、図４のＢ−Ｂ位置で切断した断面図である。また、図９（ｂ）は磁気ヘッド１０の組立方法を示す説明図であり、図８（ｂ）と同様に、磁気抵抗効果素子３０および保護部材４０をケース２０の開口部２３に固定する工程を示している。図８（ａ）、図９（ａ）に示すように、ケース２０の底部２１には、センサ面１１で開口する開口部２３が形成され、開口部２３には、保護部材４０および磁気抵抗効果素子３０が配置されている。保護部材４０および磁気抵抗効果素子３０は、第１接着剤である硬質接着剤７０によってケース２０に固定されている。また、磁気抵抗効果素子３０は、保護部材４０によってセンサ面１１の側から覆われている。

保護部材４０は、セラミック板であり、好ましくは、ジルコニアなどの硬質セラミック板である。保護部材４０の厚さは磁気抵抗効果素子３０とセンサ面１１とのギャップを規定する寸法となるため、磁気抵抗効果素子３０の検出精度を確保できる厚さに設定される。本形態では、保護部材４０の厚さは、３０〜５０μｍの範囲内とされている。なお、保護部材４０は、耐摩耗性が確保できれば、ジルコニア以外の素材であってもよい。例えば、アルミナ、ＳＵＳなどの非磁性金属板であってもよい。

磁気ヘッド１０を組み立てる際、まず、保護部材４０および磁気抵抗効果素子３０をケース２０の開口部２３に固定するために、センサ面１１を基準として開口部２３に保護部材４０を位置決めする第１ステップを行う。図８（ｂ）、図９（ｂ）に示すように、第１ステップでは、基準面１２の上にケース２０を置き、センサ面１１を基準面１２に当接させる。この状態で、中空のケース２０内に保護部材４０を入れて、開口部２３に保護部材４０を嵌め込み、基準面１２に保護部材４０を当接させる。

次に、開口部２３に配置した保護部材４０のＺ２方向の面（センサ面１１とは反対側の面）に硬質接着剤７０を塗布する第２ステップを行う。続いて、第３ステップでは、ケース２０内に磁気抵抗効果素子３０を入れて、開口部２３に磁気抵抗効果素子３０を嵌め込み、保護部材４０における硬質接着剤７０が塗布された面に磁気抵抗効果素子３０を載せると共に、図９（ｂ）に示すように、磁気抵抗効果素子３０に接続されたフレキシブルプリント基板５０をケース２０の切欠き２４から外部へ引き出した状態を形成する。そして、この状態で、第４ステップを行う。第４ステップでは、押圧ピン１３をケース２０内に入れて、押圧ピン１３の先端で磁気抵抗効果素子３０をＺ１方向へ押圧して、磁気抵抗効果素子３０とセンサ面１１とのギャップが保護部材４０の厚さと同一になるようにする。そして、加熱して硬質接着剤７０が硬化するまで、押圧ピン１３による押圧を継続する。

本形態では、硬質接着剤７０は低粘性の接着剤である。従って、図８（ｂ）に示すように、第４ステップでは、硬質接着剤７０が保護部材４０とケース２０の開口部２３との隙間へ拡がって隙間を埋めた状態で硬化する。従って、磁気抵抗効果素子３０が硬質接着剤７０によって保護部材４０と固定されるだけでなく、保護部材４０とケース２０、および、磁気抵抗効果素子３０とケース２０は、それぞれ、硬質接着剤７０により固定される。

また、第４ステップは、フレキシブルプリント基板５０をケース２０の切欠き２４から引き出した状態で行うので、ケース２０の切欠き２４からケース２０の内部を視認することができる。従って、第４ステップでは、切欠き２４から押圧ピン１３による磁気抵抗効果素子３０の押圧状況の確認および磁気抵抗効果素子３０の位置確認を行うことができる。また、その際、フレキシブルプリント基板５０がケース２０の内部で押圧ピン１３と干渉することが回避される。

硬質接着剤７０が硬化した後、押圧ピン１３をケース２０から取り出して、開口部２３に軟質接着剤６０を入れて磁気抵抗効果素子３０を覆う第１接着剤層６１を形成する第５ステップを行う。第１接着剤層６１は、ケース２０と磁気抵抗効果素子３０とを固定する。続いて、フレキシブルプリント基板５０をケース２０の内部へ戻してケース２０に保持させる第６ステップを行う。第６ステップでは、図４〜図７を参照して説明したように、フレキシブルプリント基板５０の第２部分５２を構成する突出部５２１、５２２をケース２０の保持部２５に引っ掛けて保持させる。続いて、フレキシブルプリント基板５０のアース線５５の第２端子部５２３をケース２０の固定部２６に導電性接着剤によって固定する第７ステップを行う。そして、切欠き２４を覆うように第１壁２２１の外面にテープなどを貼り付けた後、ケース２０の上端まで軟質接着剤６０を更に入れて、第２接着剤層６２を形成してケース２０内を封止する第８ステップを行う。

軟質接着剤６０は熱硬化性樹脂であるため、第８ステップでは、組み立てた磁気ヘッド１０を加熱して軟質接着剤６０を硬化させる。ここで、図９（ａ）では図示を省略しているが、軟質接着剤６０はケース２０の切欠き２４においてフレキシブルプリント基板５０の第１部分５１と切欠き２４との隙間から第１部分５１の外側へ拡がって、第１部分５１の外側を覆うように拡がる。従って、切欠き２４には、第１部分５１の外側を覆う軟質接着剤６０の層が形成されることになる。また、センサ面１１の開口部２３において開口部２３の内周面と保護部材４０との隙間に拡がった硬質接着剤７０は、保護部材４０と開口部２３の内周面との隙間からセンサ面１１にはみ出すことがある。その場合には、センサ面１１にはみ出した硬質接着剤７０を除去する第９ステップを行う。これにより、センサ面１１が平坦になって摺動性が向上すると共に、センサ面１１を摺動するカード２と磁気抵抗効果素子３０とのギャップの目標値からのばらつきが低減される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の磁気ヘッド１０は、磁気ヘッド１０のケース２０の底部２１に設けられたセンサ面１１に開口部２３が形成され、開口部２３には、保護部材４０によって覆われた磁気抵抗効果素子３０が配置されている。このような構成では、磁気抵抗効果素子３０をケース２０の開口部２３に配置して磁気データが記録された媒体であるカード２とのギャップを小さくした構成でありながら、保護部材４０によって磁気抵抗効果素子３０を保護できる。従って、カード２とセンサ面１１との接触による磁気抵抗効果素子３０の損傷を抑制でき、耐久性の低下を抑制できる。また、保護部材４０はセンサ面１１を基準として開口部２３に位置決めされるので、保護部材４０の厚さによって磁気抵抗効果素子３０とセンサ面１１との距離を制御できる。よって、磁気抵抗効果素子３０とカード２とのギャップを細かく制御でき、磁気抵抗効果素子３０とカード２とのギャップを小さくすることができる。よって、従来の磁気ヘッドのように磁気抵抗効果素子に磁束を誘導するためのヨークを用いることなく、磁気ヘッド１０の検出精度を確保でき、耐久性を確保できる。また、ヨークの部品コストを削減でき、且つ、磁気ヘッド１０の組立作業も容易となる。

また、本形態のカードリーダ１は、プリヘッドとして本形態の磁気ヘッド１０を搭載している。従って、プリヘッドにヨークを用いることなく検出精度を確保でき、且つ、耐久
性を確保できる。よって、プリヘッドのコストを削減でき、耐久性を確保できる。また、組立作業も容易である。

本形態では、保護部材４０としてセラミック板を用いており、保護部材４０は、硬質セラミックであるジルコニアによって形成されている。セラミックは耐摩耗性が高いので、磁気抵抗効果素子の損傷を抑制でき、磁気センサの耐久性を高めることができる。

本形態では、保護部材４０に対して磁気抵抗効果素子３０を固定する第１接着剤である硬質接着剤７０は低粘性の接着剤であるため、保護部材４０とケース２０との隙間、および、磁気抵抗効果素子３０とケース２０との隙間に拡がって保護部材４０および磁気抵抗効果素子３０をケース２０に対して固定する。従って、保護部材４０および磁気抵抗効果素子３０のそれぞれをケース２０に対して確実に固定できる。また、硬質接着剤７０を用いて固定することにより、保護部材４０、磁気抵抗効果素子３０、およびケース２０の相互の固定を確実に行うことができる。よって、磁気抵抗効果素子３０をセンサ面１１に対して精度良く位置決めできる。これにより、磁気抵抗効果素子３０とカード２とのギャップを細かく制御でき、磁気抵抗効果素子３０とカード２とのギャップを小さくすることができる。よって、検出精度を確保できる。

本形態では、磁気ヘッド１０のケース２０内は、第２接着剤である軟質接着剤６０によって封止されている。このように、ケース２０内を封止することにより、磁気抵抗効果素子３０に接続される配線部材であるフレキシブルプリント基板５０を保護できる。従って、フレキシブルプリント基板５０の断線や損傷を抑制できる。また、軟質接着剤６０である第２接着剤でケース２０内を封止することにより、磁気ヘッド１０に温度衝撃などが加わった場合においても、各部材の熱膨張係数の違いにより発生して磁気抵抗素子に作用する応力を緩和することができる。

本形態では、磁気ヘッド１０のケース２０が導電性樹脂により形成されている。また、ケース２０は、筒状部２２と、筒状部２２の一端を塞ぐ底部２１とを備えており、底部２１がセンサ面１１を構成しており、筒状部２２の内面にアース線５５の端子である第２端子部５２３が固定される固定部２６が設けられている。このように、ケース２０を導電性にすると共に、アース線５５が導電性接着剤によりケース２０に固定されることにより、ケース２０を接地できる。従って、静電気から磁気抵抗効果素子３０を保護できるため、静電気による故障を抑制できる。また、ケース２０を金属製でなく樹脂製とすることにより、ケース２０の部品コストを低減させることができる。

本形態では、磁気抵抗効果素子３０に接続される信号線５４が設けられたフレキシブルプリント基板５０にアース線５５が設けられている。従って、信号線５４とアース線５５とを一緒に引き回すことができるので、組立時に配線部材の取り扱いを容易にすることができる。また、フレキシブルプリント基板５０は、信号線５４が設けられる第１部分５１から第２部分５２の突出部５２２が分岐した形状になっており、第１部分５１に対する分岐部である突出部５２２にアース線５５が設けられている。従って、アース線５５の端子である第２端子部５２３の固定部２６への位置決めおよび固定部２６に対する固定作業を容易に行うことができる。

また、本形態の磁気ヘッド１０の製造方法では、磁気抵抗効果素子３０をケース２０の開口部２３に配置された保護部材４０に対して第１接着剤である硬質接着剤７０により固定する際、磁気抵抗効果素子３０に接続されたフレキシブルプリント基板５０をケース２０に形成された切欠き２４からケース２０の外部へ引き出しておく。このようにすると、不定型のフレキシブルプリント基板５０が磁気抵抗効果素子３０の位置確認や押圧作業の邪魔にならないようにすることができる。また、磁気抵抗効果素子３０をケース２０に固
定する作業などの際に、配線部材が断線や損傷するのを抑制できる。さらに、切欠き２４からケース２０内の磁気抵抗効果素子３０の位置確認を行うことができる。そして、磁気抵抗効果素子３０の固定後に、ケース２０の切欠き２４からフレキシブルプリント基板５０をケース２０の内部へ入れて封止することができる。従って、不定型のフレキシブルプリント基板５０と共に磁気抵抗効果素子３０をケース２０内に組み込む際の作業性を向上させることができる。また、磁気抵抗効果素子３０を精度良く位置決めして固定することができる。

本形態では、フレキシブルプリント基板５０は、ケース２０の切欠き２４の幅より細い第１部分５１と、第１部分５１の幅と同じ方向の幅が切欠き２４の幅より太い第２部分５２を備え、第１部分５１を切欠き２４に通すことによってフレキシブルプリント基板５０をケース２０の外部へ引き出した状態で、磁気抵抗効果素子３０を押圧して硬質接着剤７０を硬化させて固定する作業を行う。そして、固定後にフレキシブルプリント基板５０の第２部分５２をケース２０内へ戻して、第２部分５２をケース２０に設けられた保持部２５に引っ掛けて保持させる。本形態では、第２部分５２は第１部分５１の幅方向の一方側へ突出する突出部５２１、および第１部分５１の幅方向の他方側へ突出する突出部５２２を備えており、保持部２５はケース２０の内面に形成された凹部であるため、突出部５２１、５２２を凹部に配置するだけでケースに保持させることができる。このようにすると、フレキシブルプリント基板５０をケース２０に安定した状態で保持させることができ、フレキシブルプリント基板５０がケース２０から飛び出さないようにすることができる。また、第２部分５２をケース２０の保持部２５に引っ掛けるだけでよいため、フレキシブルプリント基板５０を容易にケース２０に保持させることができる。

本形態では、フレキシブルプリント基板５０の第２部分５２をケース２０内へ戻してケース２０に保持させた後に、第２接着剤である軟質接着剤６０をケース２０内へ入れてケース２０内を封止する。このように、ケース２０内を封止することにより、フレキシブルプリント基板５０を保護できるため、フレキシブルプリント基板５０の断線や損傷を抑制できる。

本形態では、ケース２０の開口部２３と保護部材４０との隙間からセンサ面１１の側へはみ出した硬質接着剤７０を除去する。これにより、センサ面１１に摺接するカード２と磁気抵抗効果素子３０とのギャップを保護部材４０の厚さによって制御できる。従って、磁気抵抗効果素子３０とカード２とのギャップを細かく制御でき、磁気抵抗効果素子３０とカード２とのギャップを小さくすることができる。よって、ヨークを用いることなく検出精度を確保できる。

（変形例）
（１）上記形態は、信号線５４およびアース線５５をフレキシブルプリント基板５０に設けているが、信号線５４およびアース線５５をリード線などの他の配線部材によって構成することもできる。

（２）上記形態は、磁気抵抗効果素子３０をケース２０に固定するために、開口部２３に磁気抵抗効果素子３０の上から軟質接着剤６０を入れて第１接着剤層６１を形成し、更に、フレキシブルプリント基板５０をケース２０に封止するためにケース２０に軟質接着剤６０を入れて第２接着剤層６２を形成しているが、第１接着剤層６１と第２接着剤層６２は異なる種類の接着剤であってもよいし、同一の接着剤であってもよい。

（３）上記形態は、フレキシブルプリント基板５０の第２部分５２をケース２０に保持させる保持部２５は、ケース２０の内面に形成された凹部であったが、単なる凹部でなく、ケース２０の内面との間に第２部分５２を保持するフック状の凸部をケース２０の内面に
設けることもできる。あるいは、ケース２０の肉厚を大きくして、第２部分５２を挿入可能な溝を設けることもできる。

（４）上記形態は、磁気データが記録される媒体はカード２であったが、磁気データが記録されている媒体はカード以外の媒体であってもよい。

１…カードリーダ、２…カード（媒体）、２ａ…磁気ストライプ、３…カード挿入口、４…カード挿入部、５…カード搬送路、６…カードリーダ本体、７…磁気ヘッド、８…搬送機構、９…挿入検知センサ、１０…磁気ヘッド、１１…センサ面、１２…基準面、１３…押圧ピン、２０…ケース、２１…底部、２２…筒状部、２３…開口部、２４…切欠き、２５…保持部、２６…固定部、３０…磁気抵抗効果素子、４０…保護部材、５０…フレキシブルプリント基板、５１…第１部分、５２…第２部分、５３…第３部分、５４…信号線、５５…アース線、６０…軟質接着剤、６１…第１接着剤層、６２…第２接着剤層、７０…硬質接着剤、８１…駆動ローラー、８２…パッドローラー、８３…搬送モータ、２１１…平面部、２２１…第１壁、２２２…第２壁、２２３…第３壁、２２４…第４壁、５１１…第１端子部、５２１、５２２…突出部、５２３…第２端子部、５３１…第３端子部

Claims (8)

1. 媒体に磁気データが記録されているか否かを検知するための磁気ヘッドの製造方法であって、
   前記媒体が通過する側を向くセンサ面に開口部が形成されたケースの前記開口部に、前記センサ面を基準として保護部材を位置決めし、
   前記保護部材の前記センサ面とは反対側の面に第１接着剤を塗布し、
   前記第１接着剤が塗布された面に磁気抵抗効果素子を配置すると共に、前記磁気抵抗効果素子に接続された配線部材を前記ケースに形成された切欠きから前記ケースの外部へ引き出し、
   前記磁気抵抗効果素子を前記センサ面とは反対側から押圧しながら前記第１接着剤を硬化させ、
   前記磁気抵抗効果素子を覆うように第２接着剤を前記ケース内へ入れて硬化させることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
2. 前記配線部材は、フレキシブルプリント基板によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
3. 前記フレキシブルプリント基板は、前記切欠きの幅より細い第１部分と、前記第１部分に接続される第２部分とを備え、
   前記第１部分を前記切欠きに通すことによって前記フレキシブルプリント基板を前記ケースの外部へ引き出した状態で、前記第１接着剤を硬化させ、
   前記第１接着剤が硬化した後に、前記第１部分および前記第２部分を前記ケース内へ戻して、前記第２部分を前記ケースに設けられた保持部に引っ掛けて保持させることを特徴とする請求項２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
4. 前記第２部分は、前記第１部分の幅方向の両側へ突出した突出部を備え、
   前記保持部は、前記ケースの内面に形成された凹部であることを特徴とする請求項３に記載の磁気ヘッドの製造方法。
5. 前記ケースは導電性樹脂により形成され、
   前記フレキシブルプリント基板は、前記第１部分から分岐した分岐部を備え、前記分岐部はアース線を備え、
   前記分岐部を前記ケースに設けられた固定部に引き回して、前記固定部に対して導電性接着剤により固定することを特徴とする請求項３または４に記載の磁気ヘッドの製造方法。
6. 前記第２部分を前記ケース内へ戻して前記ケースに保持させた後に、前記第２接着剤を前記ケース内へ入れて前記ケース内を封止することを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の磁気ヘッドの製造方法。
7. 前記開口部と前記保護部材との隙間から前記センサ面の側へはみ出した前記第１接着剤を除去することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の磁気ヘッドの製造方法。
8. 媒体に磁気データが記録されているか否かを検知するための磁気ヘッドであって、
   前記磁気ヘッドは、請求項１から７の何れか一項に記載の磁気ヘッドの製造方法により製造されていることを特徴とする磁気ヘッド。

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