JP4342582B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

Description

この発明は、カードリーダ等において、磁気カードを媒体として、信号の読み取り等を行う磁気ヘッドに関するものであり、特に、不正な方法によるカードデータの読み取り盗難を防止する磁気ヘッドに関するものである。

近年、前記磁気カードから成るクレジットカードの普及により、当該クレジットカードによる商品購入の決済が頻繁に行われている。具体的には、各店舗の店頭にあるクレジットカード認証端末機のカード挿入口に、クレジットカードを挿入し、このクレジットカード認証端末機に設けられたカードリーダで客のクレジットカードのカードデータを読み取り、その後、当該クレジットカードの所有者が暗唱番号を入力して、照会、本人確認、決済が行われている。

この様なクレジットカード認証端末機において、前記カードリーダでのカードデータの読み取りに当たっては、図１０に示すような磁気ヘッドＢが用いられている。この様な磁気ヘッドＢは、突き合わせてギャップ２６を形成した二つの磁性材からなる磁気コア２３をシールドケース２２内に入れ、当該シールドケース２２の磁気記録媒体摺動面に設けた開口部に前記ギャップ２６を形成した磁気コア２３の先端部を臨ませ、この先端部にクレジットカードを摺動させて読み取りを行っている。

そして、これらの各磁気コア２３の他端は、シールドケース２２内に設けたボビン２５の両側に挿入され、ホルダー２４によってシールドケース２２内に支持固定されている。さらに、当該シールドケース２２内の中空部にエポキシ樹脂が充填され、当該シールドケース２２の下面から前記ボビン２５の巻き線に接続された端子ピン２７を外部接続用の端子として下方に突出させている。通常、これらの２本の端子ピン２７には、信号線の一端が取り付けられて、読出、書込制御回路へと繋がっている。これと同構成のものが特許文献１に記載されている。
特開２００２−１５７７０２号公報

一方、近年、クレジットカードによる商取引の現場に設置するクレジットカード認証端末機において、悪意を持つ第三者が他人のクレジットカードのカードデータである個人情報を不正に取得し、当該取得したカードデータにより偽造したクレジットカードを用いての商取引や当該カードデータを用いてのインターネットによる電子取引などにより、クレジットカードの正規所持人に利用代金を支払わせる犯罪が続発し、社会問題となっている。

不正行為によるカードデータの取得は、前記クレジットカード認証端末機を開封し、当該クレジットカード認証端末機内の磁気ヘッドの下面に突出した外部接続用端子である端子ピンに、別途設けたデータ取得装置の端子を半田付けやクリップによって接続して実取引時に往来するカードデータを当該データ取得装置内の記憶部に蓄積させて行われている。当然のことながら、この様な行為は許されるものではない。

そこで、この発明は、これらのことに鑑み、前記クレジットカード認証端末機のカードデータを読み取る磁気ヘッド及び当該磁気ヘッドから導出される信号線からカードデータが不正に取得されない磁気ヘッドを提供して前記課題を解決するものである。

請求項１の発明は、略箱型で、一面が開口したシールドケース内に、電線を巻きまわしたボビンを設け、当該ボビンから一端が突出したコア部材を前記開口部と対向した面に設けた透孔からシールドケース外面に露出させ、前記ボビンの巻き線と接続した外部接続用端子を設け、シールドケース内の中空部に樹脂を充填して形成する磁気ヘッドにおいて、前記外部接続用端子をシールドケースの内部の充填樹脂内に設け、当該外部接続用端子に信号線の一端を接続し、当該信号線の他端を前記開口部から外部に導出し、前記信号線としてフレキシブル配線基板を使用し、当該フレキシブル配線基板は、信号配線層とその上下面を被う保護層とから成り、前記信号配線層は磁気ヘッドの信号を伝達する導線を一端から他端まで設け、前記保護層は短絡検出配線をほぼ全面に張り巡らせた磁気ヘッドとした。

請求項２の発明は、前記信号配線層は、複数積層して成り、複数の各信号配線層に前記導線を分散させて配置した前記請求項１に記載の磁気ヘッドとした。また、請求項３の発明は、前記信号配線層は、複数積層して成り、複数の各信号配線層に前記導線を部分的に設け、複数の各信号配線層の前記導線を、重合する信号配線層間で接続させて、複数積層した信号配線層の一端から他端まで設けた前記請求項１に記載の磁気ヘッドとした。

請求項４の発明は、前記フレキシブル配線基板の信号配線層の任意の前記導線に隣接してダミー線を配設した前記請求項１、２又は３の何れかに記載の磁気ヘッドとした。

請求項５の発明は、略箱型で、一面が開口したシールドケース内に、電線を巻きまわしたボビンを設け、当該ボビンから一端が突出したコア部材を前記開口部と対向した面に設けた透孔からシールドケース外面に露出させ、前記ボビンの巻き線と接続した外部接続用端子を設け、シールドケース内の中空部に樹脂を充填して形成する磁気ヘッドにおいて、前記外部接続用端子をシールドケースの内部の充填樹脂内に設け、当該外部接続用端子に信号線の一端を接続し、当該信号線の他端を前記開口部から外部に導出し、前記シールドケース内に設けたボビンは複数設け、前記信号線として、複数対のツイストペア線を使用し、当該各対のツイストペア線の各一端を、前記シールドケース内に設けた各ボビンの巻き線と接続した前記外部接続用端子の、異なるボビンの外部接続用端子に夫々接続し、さらに、これらのツイストペア線を編み込んだ磁気ヘッドとした。

請求項６の発明は、前記シールドケースの内部の充填樹脂内に設けた前記外部接続用端子を、両側から前記コア部材を突出させたボビンのフランジの、前記開口部と反対側に設け、当該外部接続用端子に信号線の一端を接続し、当該信号線の他端を前記開口部から導出した前記請求項１、２、３、４又は５の何れかに記載の磁気ヘッドとした。

請求項１、２、３、４、５及び６の各発明によれば、磁気ヘッドの内側に外部接続用端子を設け、当該箇所で信号線と接続したので、第三者が当該磁気ヘッドからカードデータを盗もうとしても、この磁気ヘッドを分解しなければ、データ取得装置の端子を外部接続用端子に接続することが出来ない。よって、第三者が不正目的でこの磁気ヘッドからカードデータを取得することは極めて困難である。

また、従来の磁気ヘッドでは、棒状端子を外部接続用端子として使用することから、工場内後工程、又は出荷後の取り付け工程において、当該棒状端子に信号線を半田付けする際の鏝熱及び熱伝導により、電線の半田付け部分が溶融し、電気的接触を損なうことや、半田付けの際に生ずる手指の圧力により、当該棒状端子がたわみ、一旦は個縛してあった処理部が引張り力に耐えられず断線することがあった。しかし、当該発明の磁気ヘッドによれば、端子接続部が開口部から離れており、外部接続用端子がシールドケースの内側にあって、樹脂によって固定されているため、前記ストレスが外部接続用端子と電線の接続部に加わることが無いので前記断線は防止される。

請求項１、２、３、４及び６の各発明によれば、前記信号線としてフレキシブル配線基板を使用し、当該フレキシブル配線基板は、信号配線層の上下面を短絡検出配線を設けた保護層で挟持して形成したので、第三者が、前記信号配線層の導線に接続して、クレジットカードのカードデータを取得しようと、当該フレキシブル配線基板を錐先等で傷つけた場合、当該錐先等が、保護層に挟持された信号配線層の導線を断線させ、かつ上下の保護層の各短絡配線に接し、これらの短絡配線間のインピーダンスの変化、又は短絡により、別途設けた短絡検出回路に信号が送られて異常が検知され、カードデータを取得することは極めて困難である。

また、請求項２、３及び６の各発明によれば、前記フレキシブル配線基板の信号配線層を複数積層し、当該複数の信号配線層に導線の全部又は一部を分散させたので、信号配線を平面だけでなく、立体的に配線しているため、また、請求項４及び６の各発明によれば、前記信号配線層の任意の導線に隣接してダミー線を配設したので、配線が複雑と成り、第三者が不正に信号線の導線に接触し難い。

さらに、請求項５及び６の各発明によれば、前記信号線として、複数対のツイストペア線を使用し、当該各対のツイストペア線の各一端を異なるボビンの前記外部接続用端子に夫々接続し、さらに、当該ツイストペア線を編み込んだので、夫々信号配線を複雑にすることが出来、第三者には信号線の正確な配線が容易には分からない。

この発明は、略箱型で、一面が開口したシールドケース内に、電線を巻きまわしたボビンを設け、当該ボビンから一端が突出したコア部材を前記開口部と対向した面に設けた透孔からシールドケース外面に露出させ、前記ボビンの巻き線と接続した外部接続用端子を設け、シールドケース内の中空部に樹脂を充填して形成する磁気ヘッドにおいて、前記外部接続用端子をシールドケースの内部の充填樹脂内に設け、当該外部接続用端子に信号線の一端を接続し、当該信号線の他端を前記開口部から外部に導出し、前記信号線としてフレキシブル配線基板を使用し、当該フレキシブル配線基板は、信号配線層とその上下面を被う保護層とから成り、前記信号配線層は磁気ヘッドの信号を伝達する導線を一端から他端まで設け、前記保護層は短絡検出配線をほぼ全面に張り巡らせた。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の磁気ヘッドの断面側面図である。図２は、この発明の磁気ヘッドの構成を示す分解斜視図である。図３は、この発明の磁気ヘッドの断面正面図である。

この発明の実施例の磁気ヘッドＡは、図１、２及び図３に示すように、略直方体形状で下面が開口したシールドケース１内で電線２ａを巻きまわしたボビン２を横向きに複数並べて配置し、これらのボビン２の両端のフランジ部２ｂの上面に外部接続用端子として端子ピン３を夫々対向させて設ける（図１と図２とでは配置したボビン２の数が異なる。）。これらの端子ピン３の位置に合わせ、信号線としてフレキシブル配線基板４を使用し、このフレキシブル配線基板４の一端の接続部４ｂにも、予め貫通した孔４ａを穿っておき、これらの孔４ａに前記端子ピン３を夫々嵌め入れ、半田付けして接続する。

そして、このフレキシブル配線基板４の他端を前記並設したボビン２の一側面から垂下させる。この様にして、フレキシブル配線基板４の一端の接続部４ｂを接続したボビン２の上方であって、相対向する左右の両側から、正面略鈎型のホルダー５に保持された正面略コの字状のコア部材６ａを２組（図２参照）、夫々突き合わせてコア６を形成する。さらに、この上から前記シールドケース１を被せ、このシールドケース１の上面に予め並べて穿たれた２つの長方形状の貫通孔１ａに、前記コア６のギャップ６ｂ部分を嵌め入れて外部に露出させる。

この後、このシールドケース１の一側に設けた貫通孔１ｂに、螺着したネジ７を締め付けたり緩めたりしてホルダー５を動かして前記ギャップ６ｂを最適な位置となるように調節する。さらに、このシールドケース１下面の開口部１ｃから前記フレキシブル配線基板４の他端を外部へ導出し、このシールドケース１内全域の中空部に樹脂８を充填して、ボビン２、ホルダー５、コア６等を固定する。これにより、フレキシブル配線基板４の一端の接続部４ｂと接触した前記端子ピン３は、ボビン２とコア６との間に位置し、外部へ露出していない構成となる。

次に、前記フレキシブル配線基板４について説明する。図４は、この発明の実施例の磁気ヘッドのフレキシブル配線基板の分解斜視図である。図５は、前記フレキシブル配線基板と制御基板の回路構成図である。

このフレキシブル配線基板４は、一定幅及び一定形態であって、図４に示すように、当該フレキシブル配線基板４は、磁気ヘッドＡからの信号を伝達する導線４ｇを一端から他端まで設けた信号配線層４ｃと上下の保護層４ｄの三層から成る。保護層４ｄの表面には、前記接続部４ｂを除いた部分の端縁に沿って脱栓検出配線４ｅを設けている（この場合は略コ字型に設けている）。この脱栓検出配線４ｅは、後述する、フレキシブル配線基板４の他端の外部接続用端子４ｉがコネクタ１０から外れたことを検出するためのものであるが、この脱栓検出配線４ｅは断線検出を兼ねているため、磁気ヘッドＡの接続部４ｂの直近まで設けられている。

この脱栓検出配線４ｅの内側には編目状に設けた短絡検出配線４ｆを設けており、前記保護層４ｄを信号配線層４ｃの上面と下面に被せている。

また、この上の保護層４ｄの上面には、さらに、前記脱栓検出配線４ｅ及び短絡検出配線４ｆを外部から視認し難くするために、配線視認抑止膜４ｈを被覆している。この配線視認抑止膜４ｈの材質としては、アルミ箔、銅箔、塗料又は高分子フィルムなどから成る可撓性の有るものとし、この配線視認抑止膜４ｈの表面には、副次的な用途として、製品等の形式、部番、材質証明、メーカロゴ、ロット管理値などを記載することが出来る。

また、このフレキシブル配線基板４の他端では、前記上の保護層４ｄの他端が短くなっており、信号配線層４ｃの他端が露出している。この信号配線層４ｃの他端には、１０個の外部接続用端子４ｉが設けられている。

このフレキシブル配線基板４の信号配線層４ｃの１０個の外部接続用端子４ｉのうち、左側の２個の外部接続用端子４ｉ（図４、５における信号配線層４ｃの左側の４ｉ）では、上の保護層４ｄと下の保護層４ｄの脱栓検出配線４ｅが接続され、前記磁気ヘッドＡからの信号を制御する制御基板９におけるコネクタ１０に接続される。これにより前記脱栓検出配線４ｅは、脱栓検出回路１１に接続された一つのループを構成し、稼働中電圧をかける。

また、同様に、このフレキシブル配線基板４の信号配線層４ｃの１０個の外部接続用端子４ｉのうち、右側の２個の外部接続用端子４ｉ（図４、５における信号配線層４ｃの右側の４ｉ）では、上の保護層４ｄと下の保護層４ｄの短絡検出配線４ｆとが接続され、制御基板９におけるコネクタ１０に接続される。これにより短絡検出配線４ｆは、短絡検出回路１２に接続された一つのループを構成し、稼働中電圧をかける。

残りの６個の外部接続用端子４ｉ(図４、５における保護層４ｄの残り４ｉ）は、前記磁気ヘッドＡと接続された信号配線層４ｃの前記導線４ｇと接続されており、コネクタ１０を介して、前記制御基板９の読出し、書込回路１３に接続される。

これらの構成により、悪意の第三者が、磁気ヘッドＡの端子ピン３に、データ取得装置（図示省略）の端子を接続しようとすると、この磁気ヘッドＡを完全に分解しなければならず、磁気ヘッドＡを分解すれば、さらに、磁気ヘッドＡを組立てなければならず、極めて手間のかかるものとなる。

また、磁気ヘッドＡから延びたフレキシブル配線基板４の信号配線層４ｃの導線４ｇに接続しようとすると、この信号配線層４ｃの上下にある保護層４ｄの短絡検出配線４ｆを、例えば、半田鏝や錐先で接触した場合、直ぐに、当該短絡検出配線４ｆのインピーダンスが変化し、又は短絡して、それらの信号が短絡検出回路１２へ伝わり、警報が鳴って、異常を知らせる。

また、同様に、脱栓検出配線４ｅを破損した場合も、これが脱栓検出回路１１に伝わり、直ぐに、フレキシブル配線基板４の異常が検出される。この場合は、フレキシブル配線基板４の脱栓検出配線４ｅに不正者が接触したのか、又は前記制御基板９のコネクタ１０から、フレキシブル配線基板４の外部接続用端子４ｉが外れたかである。これらにより、当該フレキシブル配線基板４からのカードデータの取得が困難となる。

図６及び図７は、この発明の実施例のフレキシブル配線基板４の他の例を示す分解斜視図である。

図６に示すものは、前記フレキシブル配線基板４の信号配線層４ｃを複数、ここでは、２層積層して設けている。そして、これらの各層の信号配線層４ｃに前記導線４ｇを分散させて設け、一つの信号配線層４ｃの他端の外部接続用端子４ｉ箇所で、前記各導線４ｇを接続したものである。

図７に示すものは、各信号配線層４ｃを複数、ここでは２層積層して設け、各信号配線４ｃにおいて部分的に導線４ｇを設け、これらを上下の各信号配線層４ｃの導線４ｇで接続するようにしている。従って、信号線たる導線はフレキシブル配線基板４の各信号配線層４ｃを上に行ったり、下に行ったり、また、同一信号配線層４ｃでは、長手方向に行ったり、これと直角な方向へ行ったりして、他端の外部接続用端子４ｉにたどり着くようになっている。

さらに、これらの図６及び図７のものは、各信号配線層４ｃの任意の導線４ｇの間にダミー線４ｊを配設することも出来る（図６参照）。この様にすることにより、信号配線層４ｃにおける配線が複雑となり、第三者による解読がより困難となり、信号線の不正接続が難しくなる。

さらに、他の例として、前記信号線として、前記フレキシブル配線基板４に代えて、ツイストペア線１４を使用する場合を説明する。
図８は、この発明の実施例の磁気ヘッドの接続部にツイストペア線を接続した状態で保護カバーを外した一部平面図である。図９は、この発明の実施例の磁気ヘッドにツイストペア線を接続した状態の平面図である。

この場合、単一同色配線の２本の電線から成るツイストペア線１４を３対用意し、これらの各対のツイストペア線１４の各一端を、前記各ボビン２の両端のフランジ部２ｂの上面に対向させて設けた端子ピン３の対向しない別のボビンの端子ピン３で夫々接続する。その後、３対のツイストペア線１４を撚る。そして、当該ツイストペア線１４の外側を視認抑止チューブ１５で被覆する。

また、このツイストペア線１４の他端をコネクタ部１４ａとして樹脂カバー１６で被い、当該樹脂カバー１６内を樹脂で充填し（図示省略）、固定している。さらに、図９に示すように、コネクタ部１４ａの一部は、当該樹脂カバー１６の端縁から突出しており、この突出部に８個の外部接続用端子１４ｂを設けている。これらの外部接続用端子１４ｂの左側の二つを使って、脱栓検出配線１４ｃを設け、他の外部接続用端子１４ｂは前記磁気ヘッドＡからの信号を前記各ツイストペア線１４を介して伝達するものである。また、前記脱栓検出配線１４ｃを磁気ヘッドＡ内の樹脂を充填した箇所まで伸ばし、伸ばした脱栓検出配線１４ｃに断線検出の機能を持たせることも出来る。

前記実施例においては、フレキシブル配線基板４の具体的な構成を記載しているが、フレキシブル配線基板４の構成は、これらに限るものではなく、本願発明の構成要件を満足し、円滑に信号が伝達されるものであれば、他のものでもよい。

さらに、三層構造のフレキシブル配線基板４において、前記上下の保護層４ｄの脱栓検出配線４ｅ及び短絡検出配線４ｆを連絡して夫々１つのループ状の回路としているが、これらは、もちろん各層毎に独立した回路としても良く、また、必ずしも両配線を設ける必要は無く、短絡検出配線４ｆだけでも良い。また、信号配線層４ｃを２層積層したものにダミー線４ｊを設けているが、ダミー線４ｊを設けるのは、２層積層した場合に限らず、他の場合でももちろん良い。

また、短絡検出配線４ｆを編目状としたが、ストライプなどでもよく、上の保護層４ｄの上面に配線視認抑止膜４ｈを被せているが、これは無くてもよい。さらに、ツイストペア線１４の外側を視認抑止チューブ１５で被覆しているが、無くてもよい。

この発明の実施例の磁気ヘッドの断面側面図である。 この発明の実施例の磁気ヘッドの構成を示す分解斜視図である。 この発明の実施例の磁気ヘッドの断面正面図である。 この発明の実施例の磁気ヘッドのフレキシブル配線基板の分解斜視図である。 この発明の実施例の磁気ヘッドのフレキシブル配線基板と制御基板の回路構成図である。 この発明の実施例の磁気ヘッドのフレキシブル配線基板の他の例の分解斜視図である。 この発明の実施例の磁気ヘッドのフレキシブル配線基板の他の例の分解斜視図である。 この発明の実施例の磁気ヘッドの接続部にツイストペア線を接続した状態で保護カバーを外した一部平面図である。 この発明の実施例の磁気ヘッドにツイストペア線を接続した状態の平面図である。 従来例の磁気ヘッドの断面図である。

符号の説明

Ａ 磁気ヘッド
１ シールドケース １ａ 孔
１ｃ 開口部 ２ ボビン
２ａ 電線 ３ 端子ピン
４ フレキシブル配線基板 ４ａ 孔
４ｂ 接続部 ４ｃ 信号配線層
４ｄ 保護層 ４ｅ 脱栓検出配線
４ｆ 短絡検出配線 ４ｇ 導線
４ｈ 配線視認抑止膜 ４ｉ 外部接続用端子
４ｊ ダミー線
５ ホルダー ６ コア
６ａ コア部材 ７ ネジ
８ 樹脂 ９ 制御基板
１０ コネクタ １１ 脱栓検出回路
１２ 短絡検出回路 １３ 読出し、書込回路
１４ ツイストペア線 １４ａ コネクタ部
１４ｂ 外部接続用端子 １５ 視認抑止チューブ
１６ 樹脂カバー

Claims (6)

1. 略箱型で、一面が開口したシールドケース内に、電線を巻きまわしたボビンを設け、当該ボビンから一端が突出したコア部材を前記開口部と対向した面に設けた透孔からシールドケース外面に露出させ、前記ボビンの巻き線と接続した外部接続用端子を設け、シールドケース内の中空部に樹脂を充填して形成する磁気ヘッドにおいて、
   前記外部接続用端子をシールドケースの内部の充填樹脂内に設け、当該外部接続用端子に信号線の一端を接続し、当該信号線の他端を前記開口部から外部に導出し、
   前記信号線としてフレキシブル配線基板を使用し、当該フレキシブル配線基板は、信号配線層とその上下面を被う保護層とから成り、前記信号配線層は磁気ヘッドの信号を伝達する導線を一端から他端まで設け、前記保護層は短絡検出配線をほぼ全面に張り巡らせたことを特徴とする、磁気ヘッド。
2. 前記信号配線層は、複数積層して成り、複数の各信号配線層に前記導線を分散させて配置したことを特徴とする、前記請求項１に記載の磁気ヘッド。
3. 前記信号配線層は、複数積層して成り、複数の各信号配線層に前記導線を部分的に設け、複数の各信号配線層の前記導線を、重合する信号配線層間で接続させて、複数積層した信号配線層の一端から他端まで設けたことを特徴とする、前記請求項１に記載の磁気ヘッド。
4. 前記フレキシブル配線基板の信号配線層の任意の前記導線に隣接してダミー線を配設したことを特徴とする、前記請求項１、２又は３の何れかに記載の磁気ヘッド。
5. 略箱型で、一面が開口したシールドケース内に、電線を巻きまわしたボビンを設け、当該ボビンから一端が突出したコア部材を前記開口部と対向した面に設けた透孔からシールドケース外面に露出させ、前記ボビンの巻き線と接続した外部接続用端子を設け、シールドケース内の中空部に樹脂を充填して形成する磁気ヘッドにおいて、
   前記外部接続用端子をシールドケースの内部の充填樹脂内に設け、当該外部接続用端子に信号線の一端を接続し、当該信号線の他端を前記開口部から外部に導出し、
   前記シールドケース内に設けたボビンは複数設け、前記信号線として、複数対のツイストペア線を使用し、当該各対のツイストペア線の各一端を、前記シールドケース内に設けた各ボビンの巻き線と接続した前記外部接続用端子の、異なるボビンの外部接続用端子に夫々接続し、さらに、これらのツイストペア線を編み込んだことを特徴とする、磁気ヘッド。
6. 前記シールドケースの内部の充填樹脂内に設けた前記外部接続用端子を、両側から前記コア部材を突出させたボビンのフランジの、前記開口部と反対側に設け、当該外部接続用端子に信号線の一端を接続し、当該信号線の他端を前記開口部から導出したことを特徴とする前記請求項１、２、３、４又は５の何れかに記載の磁気ヘッド。

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