JP2020057044A - カードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】２個の磁気ヘッドと回路基板とが共通のフレキシブルプリント基板によって接続される場合であっても、２個の磁気ヘッドの信号伝達用のパターン配線が形成されるフレキシブルプリント基板の共通基板部の幅を狭めつつ、共通基板部において、フレームグランド用のパターン配線からのノイズが、信号伝達用のパターン配線で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能なカードリーダを提供する。【解決手段】このカードリーダでは、一端側が第１磁気ヘッドに繋がり他端が共通基板部１１ａの他端に繋がる第１基板部１１ｂに、カードリーダの本体フレームのフレームグランドに電気的に接続されるグランド用ランド５０が形成されており、一端側が第１磁気ヘッドに接続されるフレームグランド用パターン配線４４の他端、および、一端側が第２磁気ヘッドに接続されるフレームグランド用パターン配線４５の他端は、グランド用ランド５０に繋がっている。【選択図】図４

Description

本発明は、カードに記録された磁気データの読取りやカードへの磁気データの記録を行うカードリーダに関する。

従来、カードに記録された磁気データの読取りやカードへの磁気データの記録を行う手動式のカードリーダが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のカードリーダの内部には、カードの挿入口から挿入されたカードが移動するカード移動路が形成されている。このカードリーダは、カード移動路を移動するカードの厚さ方向の一方側からカード移動路に臨む磁気ヘッドと、カードの厚さ方向の他方側からカード移動路に臨む磁気ヘッドとの２個の磁気ヘッドを備えている。

また、特許文献１に記載のカードリーダは、カードリーダの制御回路が実装される回路基板（リジッド基板）を備えている。２個の磁気ヘッドのうちの一方の磁気ヘッドと回路基板とは、リード線によって電気的に接続されている。同様に、他方の磁気ヘッドと回路基板とは、リード線によって電気的に接続されている。

特開２０１６−１２２３７５号公報

本願発明者は、特許文献１に記載のカードリーダのように２個の磁気ヘッドを備えるカードリーダにおいて、カードリーダの部品点数を削減してコストを低減するため、共通のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ））によって、２個の磁気ヘッドと回路基板とを電気的に接続することを検討している。

また、本願発明者は、共通のＦＰＣによって２個の磁気ヘッドと回路基板とを電気的に接続するために、一端側が回路基板に繋がる共通基板部と、共通基板部の他端から一方の磁気ヘッドに向かって伸びる第１基板部と、共通基板部の他端から他方の磁気ヘッドに向かって伸びる第２基板部とによってＦＰＣを構成することを検討している。ここで、本願発明者は、ＦＰＣおよび回路基板を介して、カードリーダの本体フレームのフレームグランドと２個の磁気ヘッドとを電気的に接続することを検討した。

ＦＰＣおよび回路基板を介して、カードリーダの本体フレームのフレームグランドと２個の磁気ヘッドとを電気的に接続する場合には、ＦＰＣの共通基板部において、２個の磁気ヘッドのうちの一方の磁気ヘッドの信号伝達用のパターン配線および他方の磁気ヘッドの信号伝達用のパターン配線と、磁気ヘッドのフレームグランド用のパターン配線との距離を離さないと、静電気等に起因するフレームグランド用のパターン配線からのノイズが、信号伝達用のパターン配線で伝達される信号に影響を及ぼすおそれがある。一方で、共通基板部において、信号伝達用のパターン配線とフレームグランド用のパターン配線との距離を離すと、共通基板部の幅が広くなって、ＦＰＣが大型化するおそれがある。また、共通基板部の幅が広くなると、ＦＰＣを引き回しにくくなるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、２個の磁気ヘッドと回路基板とが共通のフレキシブルプリント基板によって電気的に接続される場合であっても、一方の磁気ヘッドの信号伝達用のパターン配線および他方の磁気ヘッドの信号伝達用のパターン配線が形成されるフレキシブルプリント基板の共通基板部の幅を狭めつつ、共通基板部において、フレームグランド用のパターン配線からのノイズが、信号伝達用のパターン配線で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能なカードリーダを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダは、カードが移動するカード移動路が形成される本体フレームと、カード移動路を移動するカードの厚さ方向の一方側からカード移動路に臨む第１磁気ヘッドと、カードの厚さ方向の他方側からカード移動路に臨む第２磁気ヘッドと、第１磁気ヘッドおよび第２磁気ヘッドが電気的に接続される回路基板と、第１磁気ヘッドと回路基板との間で信号を伝達する第１信号パターン配線と第２磁気ヘッドと回路基板との間で信号を伝達する第２信号パターン配線とが形成されるフレキシブルプリント基板とを備え、フレキシブルプリント基板は、一端側が回路基板に繋がる帯状の共通基板部と、一端側が第１磁気ヘッドに繋がるとともに他端が共通基板部の他端に繋がる帯状の第１基板部と、一端側が第２磁気ヘッドに繋がるとともに他端が共通基板部の他端に繋がる帯状の第２基板部とを備え、第１基板部または第２基板部には、本体フレームのフレームグランドに電気的に接続されるグランド用ランドが形成され、フレキシブルプリント基板には、一端側が第１磁気ヘッドに接続されるとともに他端がグランド用ランドに繋がる第１フレームグランド用パターン配線と、一端側が第２磁気ヘッドに接続されるとともに他端がグランド用ランドに繋がる第２フレームグランド用パターン配線とが形成されていることを特徴とする。

本発明のカードリーダでは、一端側が第１磁気ヘッドに繋がるとともに他端が共通基板部の他端に繋がる第１基板部、または、一端側が第２磁気ヘッドに繋がるとともに他端が共通基板部の他端に繋がる第２基板部に、本体フレームのフレームグランドに電気的に接続されるグランド用ランドが形成されている。また、本発明では、一端側が第１磁気ヘッドに接続される第１フレームグランド用パターン配線の他端、および、一端側が第２磁気ヘッドに接続される第２フレームグランド用パターン配線の他端は、第１基板部または第２基板部に形成されるグランド用ランドに繋がっている。

そのため、本発明では、第１フレームグランド用パターン配線および第２フレームグランド用パターン配線を共通基板部に形成する必要がない。したがって、本発明では、２個の磁気ヘッドと回路基板とが共通のフレキシブルプリント基板によって電気的に接続される場合であっても、共通基板部の幅を狭めつつ、共通基板部において、第１フレームグランド用パターン配線および第２フレームグランド用パターン配線からのノイズが、第１信号パターン配線で伝達される信号および第２信号パターン配線で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能になる。

なお、本発明では、第２信号パターン配線が形成されていない第１基板部において、第１フレームグランド用パターン配線や第２フレームグランド用パターン配線と、第１信号パターン配線との距離を離すことで、第１基板部において、第１フレームグランド用パターン配線および第２フレームグランド用パターン配線からのノイズが、第１信号パターン配線で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能になる。

同様に、本発明では、第１信号パターン配線が形成されていない第２基板部において、第２フレームグランド用パターン配線や第１フレームグランド用パターン配線と、第２信号パターン配線との距離を離すことで、第２基板部において、第１フレームグランド用パターン配線および第２フレームグランド用パターン配線からのノイズが、第２信号パターン配線で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能になる。

本発明において、カードリーダは、グランド用ランドとフレームグランドとを電気的に接続するためのリード線を備え、リード線の一端部は、グランド用ランドに半田付けされて固定され、グランド用ランドへのリード線の一端部の固定部分である半田付け部は、少なくともフレキシブルプリント基板に貼り付けられる絶縁テープに覆われていることが好ましい。このように構成すると、リード線に外力が作用しても、半田付け部に応力が集中しにくくなるため、グランド用ランドからのリード線の外れを抑制することが可能になる。

本発明において、フレキシブルプリント基板の、グランド用ランドの近傍には、フレキシブルプリント基板を貫通する位置決め用の貫通穴が形成され、本体フレームには、貫通穴に挿通される位置決め用のピンが形成されていることが好ましい。このように構成すると、フレキシブルプリント基板の、グランド用ランドの近傍部分に外力が作用しても、グランド用ランドが大きく動くのを防止することが可能になる。したがって、たとえば、グランド用ランドにリード線が半田付けして固定されている場合、フレキシブルプリント基板の、グランド用ランドの近傍部分に外力が作用しても、グランド用ランドからのリード線の外れを抑制することが可能になる。

本発明において、第１信号パターン配線と第２信号パターン配線とは、フレキシブルプリント基板の同じ層である信号パターン形成層に形成され、信号パターン形成層には、第１フレームグランド用パターン配線と第２フレームグランド用パターン配線とが形成されていることが好ましい。このように構成すると、第１信号パターン配線と第２信号パターン配線と第１フレームグランド用パターン配線と第２フレームグランド用パターン配線とが同じ信号パターン形成層に形成されているため、フレキシブルプリント基板のコストを低減することが可能になる。

なお、本発明では、第１フレームグランド用パターン配線および第２フレームグランド用パターン配線を共通基板部に形成する必要がないため、第１信号パターン配線と第２信号パターン配線と第１フレームグランド用パターン配線と第２フレームグランド用パターン配線とが同じ信号パターン形成層に形成されていても、第１信号パターン配線、第２信号パターン配線、第１フレームグランド用パターン配線および第２フレームグランド用パターン配線を容易に引き回すことが可能になる。

本発明において、信号パターン形成層は、フレキシブルプリント基板の一方側の面に配置され、フレキシブルプリント基板の他方側の面には、自身が断線したことおよび短絡したことの少なくともいずれか一方を検知するための破壊検知パターン配線が形成される破壊検知パターン形成層が配置されていることが好ましい。このように構成すると、破壊検知パターン形成層がカードリーダの外部側を向くようにフレキシブルプリント基板を引き回すことで、カードリーダのセキュリティ性を高めることが可能になる。

以上のように、本発明のカードリーダでは、２個の磁気ヘッドと回路基板とが共通のフレキシブルプリント基板によって電気的に接続される場合であっても、一方の磁気ヘッドの信号伝達用のパターン配線および他方の磁気ヘッドの信号伝達用のパターン配線が形成されるフレキシブルプリント基板の共通基板部の幅を狭めつつ、共通基板部において、フレームグランド用のパターン配線からのノイズが、信号伝達用のパターン配線で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるカードリーダの斜視図である。 図１に示すカードリーダを別の角度から示す斜視図である。 図１に示す第１磁気ヘッド、付勢機構および図２に示す第２磁気ヘッド、付勢機構の構成を説明するための側面図である。 （Ａ）は、図１に示すフレキシブルプリント基板の信号パターン形成層の構成を説明するための展開図であり、（Ｂ）は、図１に示すフレキシブルプリント基板の構成を説明するための断面図である。 図１に示すフレキシブルプリント基板の破壊検知パターン形成層の構成を説明するための展開図である。 図４（Ａ）のＥ部の拡大図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（カードリーダの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるカードリーダ１の斜視図である。図２は、図１に示すカードリーダ１を別の角度から示す斜視図である。図３は、図１、図２に示す磁気ヘッド６、７および付勢機構８、９の構成を説明するための側面図である。

本形態のカードリーダ１は、カード２に記録された磁気データの読取りやカード２への磁気データの記録を行う装置である。具体的には、カードリーダ１は、カードリーダ１へのカード２の挿入とカードリーダ１からのカード２の抜取りとを手動で行って磁気データの読取りや記録を行ういわゆるディップ式のカードリーダである。すなわち、カードリーダ１は、手動式のカードリーダである。

カード２は、たとえば、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の矩形状の塩化ビニール製のカードである。カード２には、磁気データが記録される磁気ストライプが形成されている。具体的には、カード２の両面に磁気ストライプが形成されている。なお、カード２にＩＣチップが内蔵されていても良い。また、カード２は、厚さが０．１８〜０．３６ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）カードや、所定の厚さの紙カード等であっても良い。

カードリーダ１には、カード２が挿入されるカード挿入口３が形成されている（図１参照）。また、カードリーダ１には、カード挿入口３から挿入されたカード２が移動するカード移動路４が形成されている。カードリーダ１は、カード挿入口３およびカード移動路４が形成される本体フレーム５と、本体フレーム５を覆うケース体（図示省略）とを備えている。また、カードリーダ１は、カード２に記録された磁気データの読取りおよびカード２への磁気データの記録の少なくともいずれか一方を行う２個の磁気ヘッド６、７を備えている。本形態の磁気ヘッド６は、第１磁気ヘッドであり、磁気ヘッド７は、第２磁気ヘッドである。

さらに、カードリーダ１は、磁気ヘッド６を付勢する付勢機構８と、磁気ヘッド７を付勢する付勢機構９と、カードリーダ１の制御回路が実装される回路基板１０と、磁気ヘッド６、７と回路基板１０とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板１１とを備えている。以下の説明では、フレキシブルプリント基板１１を「ＦＰＣ１１」とする。

本形態では、手動で操作されるカード２は、図１等に示すＸ方向に移動する。すなわち、Ｘ方向は、カード移動路４を移動するカード２の移動方向である。また、カード２は、Ｘ方向の一方側であるＸ１方向側に向かってカード挿入口３に挿入されるとともに、Ｘ方向の他方側であるＸ２方向側に向かってカード挿入口３から抜き取られる。また、Ｘ方向に直交する図１等のＺ方向は、カード移動路４を移動するカード２の厚さ方向であり、Ｘ方向とＺ方向とに直交する図１等のＹ方向は、カード移動路４を移動するカード２の幅方向（短手幅方向）である。

以下の説明では、カード２の移動方向であるＸ方向を前後方向とする。また、Ｙ方向を左右方向とし、Ｚ方向を上下方向とする。また、カードリーダ１へのカード２の挿入方向側であるＸ１方向側を「後ろ」側とし、カードリーダ１からのカード２の抜取り方向側であるＸ２方向側を「前」側とする。また、左右方向の一方側であるＹ１方向側を「右」側とし、左右方向の他方側であるＹ２方向側を「左」側とし、上下方向の一方側であるＺ１方向側を「上」側とし、上下方向の他方側であるＺ２方向側を「下」側とする。

本体フレーム５は、上下方向に分割される上フレーム１５と下フレーム１６とから構成されている。上フレーム１５は、本体フレーム５の上側部分を構成し、下フレーム１６は、本体フレーム５の下側部分を構成している。カード移動路４は、上フレーム１５と下フレーム１６との間に形成されている。上フレーム１５および下フレーム１６は、樹脂で形成されている。具体的には、上フレーム１５は、導電性を有する導電性樹脂で形成され、下フレーム１６は、導電性を有しない絶縁性の樹脂で形成されている。本形態では、上フレーム１５は、本体フレーム５のフレームグランドになっている。

また、本体フレーム５は、カードリーダ１に挿入されたカード２の後端側部分が収容されるカード収容部５ａと、磁気ヘッド６、７が配置されるヘッド配置部５ｂと、カード挿入口３から挿入されたカード２を案内するためのカード案内部５ｃとを備えている。ヘッド配置部５ｂおよびカード案内部５ｃは、カード収容部５ａよりも前側に配置されている。ヘッド配置部５ｂおよびカード案内部５ｃと、カード収容部５ａとの間には、鍔状に広がる鍔部５ｄが形成されている。ヘッド配置部５ｂおよびカード案内部５ｃは、鍔部５ｄから前側へ突出している。ヘッド配置部５ｂとカード案内部５ｃとは、左右方向において間隔をあけた状態で形成されている。本形態では、ヘッド配置部５ｂが右側に配置され、カード案内部５ｃが左側に配置されている。

上フレーム１５には、ＦＰＣ１１の一部を構成する後述の第１基板部１１ｂを位置決めするための位置決め用のピン１５ａが形成されている。ピン１５ａは、上フレーム１５の右側面に形成されている。また、ピン１５ａは、ヘッド配置部５ｂの右側面の２箇所に形成されている。ピン１５ａは、上フレーム１５の右側面から右側に突出する円柱状に形成されている。２本のピン１５ａは、上下方向に間隔をあけた状態で配置されている。上フレーム１５の右側面には、右側に向かって突出する半円柱状の突出部１５ｂが形成され、下フレーム１６の右側面には、右側に向かって突出する半円柱状の突出部１６ｂが形成されている。突出部１５ｂ、１６ｂは、ヘッド配置部５ｂの右側面に形成されている。突出部１５ｂと突出部１６ｂとは上下方向で重なっている。

突出部１５ｂには、上下方向に貫通するネジ穴が形成されている。このネジ穴には、上フレーム１５と下フレーム１６とを固定するためのネジ１８の軸部に形成されるオネジが螺合している。突出部１６ｂには、上下方向に貫通する貫通穴が形成されている。この貫通穴には、ネジ１８の軸部が下側から挿通されている。ネジ１８は、金属製のネジであり、導線性を有している。なお、本形態のネジ１８は、タッピングネジであり、突出部１５ｂに形成されるネジ穴は、突出部１５ｂに形成された貫通穴にネジ１８をねじ込むことで形成される。

磁気ヘッド６、７は、ヘッド配置部５ｂの前端側に取り付けられている。磁気ヘッド６は、上側からカード移動路４に臨むように配置されている。磁気ヘッド７は、下側からカード移動路４に臨むように配置されている。具体的には、磁気ヘッド６は、磁気ヘッド６の磁気ギャップ６ａが上側からカード移動路４に臨むように配置され、磁気ヘッド７は、磁気ヘッド７の磁気ギャップ７ａが下側からカード移動路４に臨むように配置されている。磁気ヘッド６と磁気ヘッド７とは、左右方向において略同じ位置に配置されており、上下方向で対向している。また、磁気ヘッド６と磁気ヘッド７とは、前後方向において互いにずれた位置に配置されている。具体的には、磁気ヘッド６の磁気ギャップ６ａが、磁気ヘッド７の磁気ギャップ７ａよりも前側に配置されている。

付勢機構８は、下側に向かって磁気ヘッド６を付勢している。付勢機構８は、磁気ヘッド６が固定されるヘッド固定部材２２と、ヘッド固定部材２２を支持する２本の支持ピン２３と、ヘッド固定部材２２を付勢する圧縮コイルバネ２４とを備えている。ヘッド固定部材２２は、ステンレス鋼板等の薄鋼板を所定形状に折り曲げることで形成された板バネである。ヘッド固定部材２２は、磁気ヘッド６が固定されるヘッド固定部２２ａと、２本の支持ピン２３に支持されるとともに圧縮コイルバネ２４に付勢される被支持部２２ｂとから構成されている。ヘッド固定部２２ａは、長方形の枠状に形成されており、ヘッド固定部２２ａの内周側に、磁気ヘッド６の上端部が固定されている。ヘッド固定部２２ａは、磁気ヘッド６のヘッドケースに接触している。

支持ピン２３は、上フレーム１５に固定されている。支持ピン２３は、ヘッド固定部材２２を下側から支持している。支持ピン２３の上端部は、被支持部２２ｂに形成された貫通穴に挿通されている。磁気ヘッド６は、２本の支持ピン２３に対して前後方向を揺動の軸方向とする揺動が可能となっている。圧縮コイルバネ２４には、２本の支持ピン２３のうちの一方の支持ピン２３の上端部が挿入されている。圧縮コイルバネ２４の下端は、被支持部２２ｂの上面に接触し、圧縮コイルバネ２４の上端は、上フレーム１５に固定されるバネ保持部材２５に接触している。圧縮コイルバネ２４は、ヘッド固定部材２２を下側に付勢している。

付勢機構９は、上側に向かって磁気ヘッド７を付勢している。付勢機構９は、磁気ヘッド７が固定されるヘッド固定部材３１と、ヘッド固定部材３１を支持する２本の支持ピン３２と、ヘッド固定部材３１を付勢する圧縮コイルバネ３３とを備えている。ヘッド固定部材３１は、ステンレス鋼板等の薄鋼板を所定形状に折り曲げることで形成された板バネである。ヘッド固定部材３１は、磁気ヘッド７が固定されるヘッド固定部３１ａと、２本の支持ピン３２のうちの一方の支持ピン３２に支持されるとともに圧縮コイルバネ３３に付勢される被支持部３１ｂと、他方の支持ピン３２に支持される被支持部３１ｃとから構成されている。ヘッド固定部３１ａは、長方形の枠状に形成されており、ヘッド固定部３１ａの内周側に、磁気ヘッド７の下端部が固定されている。

支持ピン３２は、ピン固定板３４に固定されている。ピン固定板３４は、下フレーム１６に固定されている。支持ピン３２は、ヘッド固定部材３１を下側から支持している。支持ピン３２の上端部は、被支持部３１ｂ、３１ｃに形成された貫通穴に挿通されている。磁気ヘッド７は、支持ピン３２に対して前後方向を揺動の軸方向とする揺動が可能となっている。圧縮コイルバネ３３には、２本の支持ピン３２のうちの一方の支持ピン３２が挿通されている。圧縮コイルバネ３３の下端は、ピン固定板３４の上面に接触し、圧縮コイルバネ３３の上端は、被支持部３１ｂの下面に接触している。圧縮コイルバネ３３は、ヘッド固定部材３１を上側に付勢している。

なお、本形態では、付勢機構８による磁気ヘッド６の付勢力は、付勢機構９による磁気ヘッド７の付勢力よりも大きくなっている。そのため、カード挿入口３から挿入されたカード２が磁気ヘッド６と磁気ヘッド７との間を通過するときには、図３の二点鎖線で示すように、磁気ヘッド７は、付勢機構９の付勢力に抗して下側へ動くが、磁気ヘッド６は、上側へ動かない。

回路基板１０は、略長方形の平板状に形成されたリジッド基板である。回路基板１０は、上フレーム１５の上面に固定されている。また、回路基板１０は、カード収容部５ａの上面に固定されている。上述のように、ＦＰＣ１１は、磁気ヘッド６、７と回路基板１０とを電気的に接続している。すなわち、回路基板１０には、ＦＰＣ１１を介して磁気ヘッド６、７が電気的に接続されている。また、２個の磁気ヘッド６、７と回路基板１０とは、共通のＦＰＣ１１によって電気的に接続されている。回路基板１０には、ＦＰＣ１１の一端部が差し込まれるコネクタ３５が実装されている。

（フレキシブルプリント基板の構成）
図４（Ａ）は、図１に示すＦＰＣ１１の信号パターン形成層３８の構成を説明するための展開図であり、図４（Ｂ）は、図１に示すＦＰＣ１１の構成を説明するための断面図である。図５は、図１に示すＦＰＣ１１の破壊検知パターン形成層３９の構成を説明するための展開図である。図６は、図４（Ａ）のＥ部の拡大図である。

ＦＰＣ１１は、所定形状に折り曲げられた状態で本体フレーム５に沿って引き回されている。ＦＰＣ１１は、一端側が回路基板１０に繋がる帯状の共通基板部１１ａと、一端側が磁気ヘッド６に繋がるとともに他端が共通基板部１１ａの他端に繋がる帯状の第１基板部１１ｂと、一端側が磁気ヘッド７に繋がるとともに他端が共通基板部１１ａの他端に繋がる帯状の第２基板部１１ｃとを備えている。本形態では、ＦＰＣ１１は、共通基板部１１ａと第１基板部１１ｂと第２基板部１１ｃとから構成されている。すなわち、ＦＰＣ１１は、共通基板部１１ａと、共通基板部１１ａの他端から分岐する２個の第１基板部１１ｂおよび第２基板部１１ｃとから構成されている。

共通基板部１１ａの一端部は、コネクタ３５に差し込まれている被差込み部１１ｄとなっている。第１基板部１１ｂの一端部は、磁気ヘッド６に固定される被固定部１１ｅとなっている。第２基板部１１ｃの一端部は、磁気ヘッド７に固定される被固定部１１ｆとなっている。第２基板部１１ｃは、被固定部１１ｆを上側から覆う覆部１１ｇと、被固定部１１ｆと覆部１１ｇとを接続する接続部１１ｈとを備えている。

また、ＦＰＣ１１は、ＦＰＣ１１の厚さ方向で積層される信号パターン形成層３８、破壊検知パターン形成層３９およびベース層４０を備えている。ベース層４０は、絶縁性の樹脂フィルムで形成されている。図４（Ｂ）に示すように、信号パターン形成層３８とベース層４０と破壊検知パターン形成層３９とは、ＦＰＣ１１の一方の面から他方の面に向かってこの順番で積層されている。すなわち、信号パターン形成層３８は、ＦＰＣ１１の一方側の面に配置され、破壊検知パターン形成層３９は、ＦＰＣ１１の他方側の面に配置されている。

信号パターン形成層３８には、磁気ヘッド６と回路基板１０との間で信号を伝達する第１信号パターン配線としての信号パターン配線４１と、磁気ヘッド７と回路基板１０との間で信号を伝達する第２信号パターン配線として信号パターン配線４２とが形成されている。破壊検知パターン形成層３９には、自身が断線したことおよび短絡したことの少なくともいずれか一方を検知するための破壊検知パターン配線４３が形成されている。信号パターン配線４１、４２および破壊検知パターン配線４３は、絶縁性を有する樹脂で形成されるカバーフィルム（図示省略）によって覆われている。

また、信号パターン形成層３８には、本体フレーム５のフレームグランドである上フレーム１５と磁気ヘッド６とを電気的に接続するためのフレームグランド用パターン配線４４と、上フレーム１５と磁気ヘッド７とを電気的に接続するためのフレームグランド用パターン配線４５とが形成されている。フレームグランド用パターン配線４４、４５は、絶縁性を有する樹脂で形成されるカバーフィルム（図示省略）によって覆われている。本形態のフレームグランド用パターン配線４４は、第１フレームグランド用パターン配線であり、フレームグランド用パターン配線４５は、第２フレームグランド用パターン配線である。以下の説明では、フレームグランド用パターン配線４４を「ＦＧ用パターン配線４４」とし、フレームグランド用パターン配線４５を「ＦＧ用パターン配線４５」とする。

信号パターン配線４１は、磁気ヘッド６によってカード２から読み取った磁気データの信号を伝達し、信号パターン配線４２は、磁気ヘッド７によってカード２から読み取った磁気データの信号を伝達する。また、カードリーダ１で磁気データの記録が行われる場合には、信号パターン配線４１は、磁気ヘッド６によってカード２に記録する磁気データの信号を伝達し、信号パターン配線４２は、磁気ヘッド７によってカード２に記録する磁気データの信号を伝達する。

上述のように、信号パターン配線４１、４２は、信号パターン形成層３８に形成されている。すなわち、ＦＰＣ１１には、信号パターン配線４１と信号パターン配線４２とが形成されている。また、信号パターン配線４１と信号パターン配線４２とは、ＦＰＣ１１の同じ層である信号パターン形成層３８に形成されている。本形態では、２本の信号パターン配線４１と４本の信号パターン配線４２とが信号パターン形成層３８に形成されている。なお、信号パターン形成層３８に６本の信号パターン配線４２が形成されていても良い。

また、信号パターン配線４１は、共通基板部１１ａおよび第１基板部１１ｂに形成されている。具体的には、信号パターン配線４１は、被差込み部１１ｄから被固定部１１ｅまで連続的に形成されている。また、信号パターン配線４２は、共通基板部１１ａおよび第２基板部１１ｃに形成されている。具体的には、信号パターン配線４２は、被差込み部１１ｄから被固定部１１ｆまで連続的に形成されている。共通基板部１１ａでは、共通基板部１１ａの幅方向における共通基板部１１ａの一端側に２本の信号パターン配線４１が配置され、共通基板部１１ａの幅方向における共通基板部１１ａの他端側に４本の信号パターン配線４２が配置されている。

信号パターン配線４１の一端は、被固定部１１ｅに形成されるランド４７に繋がっている。ランド４７は、磁気ヘッド６の端子に半田付けされて固定されている。ランド４７は、環状に形成されており、ランド４７の内周側には、磁気ヘッド６の端子が挿通される貫通穴が形成されている。信号パターン配線４２の一端は、被固定部１１ｆに形成されるランド４８に繋がっている。ランド４８は、磁気ヘッド７の端子に半田付けされて固定されている。ランド４８は、環状に形成されており、ランド４８の内周側には、磁気ヘッド７の端子が挿通される貫通穴が形成されている。

破壊検知パターン配線４３には、矩形波状のデジタル信号である破壊検知信号が流れている。図５に示すように、破壊検知パターン配線４３は、破壊検知パターン形成層３９の、被差込み部１１ｄ、被固定部１１ｅ、被固定部１１ｆおよび接続部１１ｈを除いた箇所のほぼ全域に形成されている。破壊検知パターン配線４３は、１本のパターン配線によって構成されており、破壊検知パターン配線４３の一端は、回路基板１０に形成される破壊検知回路に接続され、破壊検知パターン配線４３の他端は、接地されている。

本形態では、磁気データを不正に取得するために犯罪者によって何らかの不正行為が行われて、破壊検知パターン配線４３の断線や短絡が検知されると、回路基板１０に記憶されているデータを消去したり、回路基板１０を使用不可な状態にしたり、カードリーダ１が搭載される上位装置に異常を通知する等の所定の処理が実行される。

第１基板部１１ｂには、本体フレーム５のフレームグランドである上フレーム１５に電気的に接続されるグランド用ランド５０（以下、「ＦＧ用ランド５０」とする。）が形成されている。ＦＧ用ランド５０は、帯状に形成される第１基板部１１ｂの長手方向において、第１基板部１１ｂの中心よりも、共通基板部１１ａの他端側に形成されている。ＦＧ用ランド５０は、円環状に形成されており、ＦＧ用ランド５０の内周側には、貫通穴が形成されている。

ＦＧ用パターン配線４４の一端は、被固定部１１ｅに形成されるランド５１に繋がっている。ランド５１は、ヘッド固定部材２２のヘッド固定部２２ａに一体で形成されるＦＧ端子（フレームグランド端子）に半田付けされて固定されている。また、上述のように、ヘッド固定部２２ａは、磁気ヘッド６のヘッドケースに接触している。そのため、ＦＧ用パターン配線４４の一端側は、ランド５１およびヘッド固定部２２ａを介して磁気ヘッド６のヘッドケースに電気的に接続されている。すなわち、ＦＧ用パターン配線４４の一端側は、磁気ヘッド６に接続されている。なお、ランド５１は、ヘッド固定部材２２と別体で形成されて磁気ヘッド６のヘッドケースに固定されるＦＧ端子に半田付けされて固定されていても良い。

ＦＧ用パターン配線４５の一端は、覆部１１ｇに形成されるランド５２に繋がっている。ランド５２は、磁気ヘッド７のヘッドケースに固定されるＦＧ端子に半田付けされて固定されている。そのため、ＦＧ用パターン配線４５の一端側は、ランド５２およびＦＧ端子を介して磁気ヘッド７のヘッドケースに電気的に接続されている。すなわち、ＦＧ用パターン配線４５の一端側は、磁気ヘッド７に接続されている。なお、ランド５２は、ヘッド固定部材３１のヘッド固定部３１ａに形成されるＦＧ端子に半田付けされて固定されていても良い。

ＦＧ用パターン配線４４の他端は、ＦＧ用ランド５０に繋がっている。すなわち、ＦＧ用パターン配線４４は、被固定部１１ｅに形成されるランド５１からＦＧ用ランド５０まで連続的に形成されており、第１基板部１１ｂに形成されている。また、ＦＧ用パターン配線４５の他端も、ＦＧ用ランド５０に繋がっている。すなわち、ＦＧ用パターン配線４５は、覆部１１ｇに形成されるランド５２からＦＧ用ランド５０まで連続的に形成されており、第２基板部１１ｃおよび第１基板部１１ｂに形成されている。このように、本形態では、ＦＧ用パターン配線４４、４５は、共通基板部１１ａには形成されていない。

第１基板部１１ｂでは、第１基板部１１ｂの幅方向における第１基板部１１ｂの一端側に２本の信号パターン配線４１が配置され、第１基板部１１ｂの幅方向における第１基板部１１ｂの他端側にＦＧ用パターン配線４４、４５が配置されている。また、第２基板部１１ｃの、被固定部１１ｆおよび接続部１１ｈを除いた部分では、第２基板部１１ｃの幅方向における第２基板部１１ｃの一端側に４本の信号パターン配線４２が配置され、第２基板部１１ｃの幅方向における第２基板部１１ｃの他端側にＦＧ用パターン配線４５が配置されている。

第１基板部１１ｂの、ＦＧ用ランド５０の近傍には、第１基板部１１ｂを貫通する位置決め用の貫通穴１１ｋが形成されている。すなわち、ＦＰＣ１１の、ＦＧ用ランド５０の近傍には、ＦＰＣ１１を貫通する位置決め用の貫通穴１１ｋが形成されている。貫通穴１１ｋは、帯状に形成される第１基板部１１ｂの長手方向において間隔をあけた状態で２箇所に形成されている。また、２個の貫通穴１１ｋは、第１基板部１１ｂの幅方向において信号パターン配線４１とＦＧ用パターン配線４４との間に形成されている。貫通穴１１ｋには、上フレーム１５のピン１５ａが挿通されている。

上述のように、被固定部１１ｅに形成されるランド４７は、ランド４７の内周側に形成される貫通穴に挿通された磁気ヘッド６の端子に半田付けされて固定されている。また、被固定部１１ｅに形成されるランド５１は、ヘッド固定部２２ａに形成されるＦＧ端子に半田付けされて固定されている。被固定部１１ｅは、磁気ヘッド６の上端部に固定されている。第１基板部１１ｂの一端側は、被固定部１１ｅの上面を覆うように折り返されている。第１基板部１１ｂの一端側の、被固定部１１ｅを覆う部分と、被固定部１１ｅとの間には、樹脂封止部材が塗布されている。第１基板部１１ｂの一端側は、この樹脂封止部材を上側から覆うように折り返されており、樹脂封止部材によって固定されている。第１基板部１１ｂの一端側の、被固定部１１ｅを覆う部分の上面には、この部分を上側から覆うカバー５５が固定されている。

なお、本形態では、カード２に対する磁気ヘッド６の追従性を確保するために、第１基板部１１ｂの、被固定部１１ｅと貫通穴１１ｋとの間の部分に、Ｕ字状に形成されたＵ字部１１ｐが形成されている。すなわち、本形態では、第１基板部１１ｂの、ピン１５ａによって位置決めされる部分と、第１基板部１１ｂの、磁気ヘッド６に固定される部分との間にＵ字部１１ｐを形成することで、第１基板部１１ｂに弛みを持たせており、この弛みによって、カード２に対する磁気ヘッド６の追従性が確保されている。

また、上述のように、被固定部１１ｆに形成されるランド４８は、ランド４８の内周側に形成される貫通穴に挿通された磁気ヘッド７の端子に半田付けされて固定されている。被固定部１１ｆは、磁気ヘッド７の下端部に固定されている。覆部１１ｇは、被固定部１１ｆを下側から覆っている。接続部１１ｈは、被固定部１１ｆが覆部１１ｇに覆われるように折り返されている。覆部１１ｇに形成されるランド５２は、磁気ヘッド７のヘッドケースに固定されるＦＧ端子に半田付けされて固定されている。被固定部１１ｆと覆部１１ｇとの間には、樹脂封止部材が塗布されている。覆部１１ｇは、樹脂封止部材によって固定されている。覆部１１ｇの下面には、覆部１１ｇを下側から覆うカバー５６が固定されている。

被固定部１１ｅが磁気ヘッド６に固定されるとともに被固定部１１ｆが磁気ヘッド７に固定されたＦＰＣ１１は、信号パターン形成層３８がカードリーダ１側を向くように（すなわち、破壊検知パターン形成層３９がカードリーダ１の外部側を向くように）、本体フレーム５に沿って引き回されている。なお、鍔部５ｄには、ＦＰＣ１１を引き回すためのスリット状の貫通穴５ｅが形成されている（図２参照）。貫通穴５ｅは、前後方向で鍔部５ｄを貫通している。

（グランド用ランドと上フレームとの接続部分の構成）
図１、図２に示すように、カードリーダ１は、ＦＧ用ランド５０と本体フレーム５のフレームグランド（すなわち、上フレーム１５）とを電気的に接続するためのリード線５８および端子５９を備えている。端子５９は、Ｌ形状に折り曲げられて形成された金属板である。リード線５８の一端部は、ＦＧ用ランド５０に半田付けされて固定されている。具体的には、ＦＧ用ランド５０の内周側に形成される貫通穴にリード線５８の一端側の芯線が挿入された状態で、リード線５８の一端部は、ＦＧ用ランド５０に半田付けされて固定されている。

リード線５８の他端部は、端子５９に半田付けされて固定されている。具体的には、端子５９に形成される貫通穴にリード線５８の他端側の芯線が挿入された状態で、リード線５８の他端部は、端子５９に半田付けされて固定されている。端子５９は、金属製のネジ１８によって、突出部１６ｂに固定されている。上述のように、ネジ１８のオネジは、上フレーム１５の突出部１５ｂに形成されるネジ穴に螺合している。ＦＧ用ランド５０と上フレーム１５とは、リード線５８、端子５９およびネジ１８を介して電気的に接続されている。

ＦＧ用ランド５０へのリード線５８の一端部の固定部分である半田付け部６０は、ＦＰＣ１１に貼り付けられる絶縁テープ６１に覆われている。具体的には、半田付け部６０は、第１基板部１１ｂに貼り付けられる絶縁テープ６１に覆われている。なお、絶縁テープ６１の一部は、本体フレーム５に貼り付けられていても良い。具体的には、絶縁テープ６１の一部は、ヘッド配置部５ｂの右側面に貼り付けられていても良い。また、貫通穴１１ｋからピン１５ａが抜けないように、絶縁テープ６１によってピン１５ａの右端側が覆われていても良い。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、一端側が磁気ヘッド６に接続されるＦＧ用パターン配線４４の他端、および、一端側が磁気ヘッド７に接続されるＦＧ用パターン配線４５の他端は、第１基板部１１ｂに形成されるＦＧ用ランド５０に繋がっており、ＦＧ用パターン配線４４、４５は、共通基板部１１ａには形成されていない。そのため、本形態では、２個の磁気ヘッド６、７と回路基板１０とが共通のＦＰＣ１１によって電気的に接続される場合であっても、共通基板部１１ａの幅を狭めつつ、共通基板部１１ａにおいて、ＦＧ用パターン配線４４、４５からのノイズが、信号パターン配線４１、４２で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能になる。

また、本形態では、第１基板部１１ｂにおいて、第１基板部１１ｂの幅方向における第１基板部１１ｂの一端側に２本の信号パターン配線４１が配置され、第１基板部１１ｂの幅方向における第１基板部１１ｂの他端側にＦＧ用パターン配線４４、４５が配置されているため、第１基板部１１ｂにおいても、ＦＧ用パターン配線４４、４５からのノイズが、信号パターン配線４１で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能になる。

同様に、本形態では、第２基板部１１ｃの、被固定部１１ｆおよび接続部１１ｈを除いた部分において、第２基板部１１ｃの幅方向における第２基板部１１ｃの一端側に４本の信号パターン配線４２が配置され、第２基板部１１ｃの幅方向における第２基板部１１ｃの他端側にＦＧ用パターン配線４５が配置されているため、第２基板部１１ｃにおいても、ＦＧ用パターン配線４５からのノイズが、信号パターン配線４２で伝達される信号に及ぼす影響を低減することが可能になる。

本形態では、ＦＧ用ランド５０へのリード線５８の一端部の固定部分である半田付け部６０は、ＦＰＣ１１に貼り付けられる絶縁テープ６１に覆われている。そのため、本形態では、リード線５８に外力が作用しても、半田付け部６０に応力が集中しにくくなる。したがって、本形態では、ＦＧ用ランド５０からのリード線５８の外れを抑制することが可能になる。

また、本形態では、ＦＰＣ１１の、ＦＧ用ランド５０の近傍に貫通穴１１ｋが形成され、上フレーム１５に形成されるピン１５ａが貫通穴１１ｋに挿通されているため、ＦＰＣ１１の、ＦＧ用ランド５０の近傍部分に外力が作用しても、ＦＧ用ランド５０が大きく動くのを防止することが可能になる。したがって、本形態では、ＦＰＣ１１の、ＦＧ用ランド５０の近傍部分に外力が作用しても、ＦＧ用ランド５０からのリード線５８の外れを抑制することが可能になる。

本形態では、信号パターン配線４１、４２およびＦＧ用パターン配線４４、４５は、ＦＰＣ１１の同じ層である信号パターン形成層３８に形成されている。そのため、本形態では、信号パターン配線４１およびＦＧ用パターン配線４４が形成される層と、信号パターン配線４２およびＦＧ用パターン配線４５が形成される層とが異なっている場合と比較して、ＦＰＣ１１のコストを低減することが可能になる。なお、本形態では、ＦＧ用パターン配線４４、４５を共通基板部１１ａに形成する必要がないため、信号パターン配線４１、４２およびＦＧ用パターン配線４４、４５が信号パターン形成層３８に形成されていても、信号パターン配線４１、４２およびＦＧ用パターン配線４４、４５を容易に引き回すことが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、第２基板部１１ｃにＦＧ用ランド５０が形成されていても良い。この場合には、第２基板部１１ｃの、被固定部１１ｆおよび接続部１１ｈを除いた部分において、第２基板部１１ｃの幅方向における第２基板部１１ｃの一端側に４本の信号パターン配線４２が配置され、第２基板部１１ｃの幅方向における第２基板部１１ｃの他端側にＦＧ用パターン配線４４、４５が配置される。

上述した形態において、ＦＧ用ランド５０と上フレーム１５とは、リード線５８以外のケーブルによって電気的に接続されていても良い。また、上述した形態において、上フレーム１５は、導電性を有しない絶縁性の樹脂で形成されていても良い。この場合には、本体フレーム５は、本体フレーム５のフレームグランドとなる導線性の部材を備えている。たとえば、本体フレーム５は、本体フレーム５のフレームグランドとなる金属製の部材を備えている。

上述した形態において、ＦＰＣ１１は、破壊検知パターン形成層３９を備えていなくても良い。この場合には、たとえば、信号パターン配線４１およびＦＧ用パターン配線４４が形成される信号パターン形成層がＦＰＣ１１の一方側の面に配置され、信号パターン配線４２およびＦＧ用パターン配線４５が形成される信号パターン形成層がＦＰＣ１１の他方側の面に配置されていても良い。すなわち、信号パターン配線４１およびＦＧ用パターン配線４４が形成される信号パターン形成層と、信号パターン配線４２およびＦＧ用パターン配線４５が形成される信号パターン形成層とが異なっていても良い。

上述した形態において、磁気ヘッド７の磁気ギャップ７ａが、前後方向において、磁気ヘッド６の磁気ギャップ６ａよりもカード挿入口３側に配置されていても良い。また、上述した形態において、磁気ギャップ６ａと磁気ギャップ７ａとが前後方向において同じ位置に配置されていても良い。また、上述した形態において、カードリーダ１は、カード２を自動で搬送するカード搬送機構を有するカード搬送式のカードリーダであっても良い。

１ カードリーダ
２ カード
４ カード移動路
５ 本体フレーム
６ 磁気ヘッド（第１磁気ヘッド）
７ 磁気ヘッド（第２磁気ヘッド）
１０ 回路基板
１１ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
１１ａ 共通基板部
１１ｂ 第１基板部
１１ｃ 第２基板部
１１ｋ 貫通穴
１５ 上フレーム（フレームグランド）
１５ａ ピン
３８ 信号パターン形成層
３９ 破壊検知パターン形成層
４１ 信号パターン配線（第１信号パターン配線）
４２ 信号パターン配線（第２信号パターン配線）
４３ 破壊検知パターン配線
４４ ＦＧ用パターン配線（第１フレームグランド用パターン配線）
４５ ＦＧ用パターン配線（第２フレームグランド用パターン配線）
５０ ＦＧ用ランド（グランド用ランド）
５８ リード線
６０ 半田付け部
６１ 絶縁テープ
Ｚ カードの厚さ方向

Claims (5)

1. カードが移動するカード移動路が形成される本体フレームと、前記カード移動路を移動する前記カードの厚さ方向の一方側から前記カード移動路に臨む第１磁気ヘッドと、前記カードの厚さ方向の他方側から前記カード移動路に臨む第２磁気ヘッドと、前記第１磁気ヘッドおよび前記第２磁気ヘッドが電気的に接続される回路基板と、前記第１磁気ヘッドと前記回路基板との間で信号を伝達する第１信号パターン配線と前記第２磁気ヘッドと前記回路基板との間で信号を伝達する第２信号パターン配線とが形成されるフレキシブルプリント基板とを備え、
   前記フレキシブルプリント基板は、一端側が前記回路基板に繋がる帯状の共通基板部と、一端側が前記第１磁気ヘッドに繋がるとともに他端が前記共通基板部の他端に繋がる帯状の第１基板部と、一端側が前記第２磁気ヘッドに繋がるとともに他端が前記共通基板部の他端に繋がる帯状の第２基板部とを備え、
   前記第１基板部または前記第２基板部には、前記本体フレームのフレームグランドに電気的に接続されるグランド用ランドが形成され、
   前記フレキシブルプリント基板には、一端側が前記第１磁気ヘッドに接続されるとともに他端が前記グランド用ランドに繋がる第１フレームグランド用パターン配線と、一端側が前記第２磁気ヘッドに接続されるとともに他端が前記グランド用ランドに繋がる第２フレームグランド用パターン配線とが形成されていることを特徴とするカードリーダ。
2. 前記グランド用ランドと前記フレームグランドとを電気的に接続するためのリード線を備え、
   前記リード線の一端部は、前記グランド用ランドに半田付けされて固定され、
   前記グランド用ランドへの前記リード線の一端部の固定部分である半田付け部は、少なくとも前記フレキシブルプリント基板に貼り付けられる絶縁テープに覆われていることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
3. 前記フレキシブルプリント基板の、前記グランド用ランドの近傍には、前記フレキシブルプリント基板を貫通する位置決め用の貫通穴が形成され、
   前記本体フレームには、前記貫通穴に挿通される位置決め用のピンが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のカードリーダ。
4. 前記第１信号パターン配線と前記第２信号パターン配線とは、前記フレキシブルプリント基板の同じ層である信号パターン形成層に形成され、
   前記信号パターン形成層には、前記第１フレームグランド用パターン配線と前記第２フレームグランド用パターン配線とが形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカードリーダ。
5. 前記信号パターン形成層は、前記フレキシブルプリント基板の一方側の面に配置され、
   前記フレキシブルプリント基板の他方側の面には、自身が断線したことおよび短絡したことの少なくともいずれか一方を検知するための破壊検知パターン配線が形成される破壊検知パターン形成層が配置されていることを特徴とする請求項４記載のカードリーダ。

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