JPH0677273B2 - 磁気ヘッドクリーニング機能付カード式料金精算装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、磁気式の乗車券あるいはストアド バリュ
ウ カードを使用して運用される交通機関の改札装置、
乗車券発行装置、運賃精算装置やカード利用の自動販売
機等に関する。

「従来の技術」 磁気式のカード（乗車券、ストアド バリュウ カード
等）を使用する料金精算装置（改札装置、券売機等を含
む）においては、カードが使用されるたびに磁気ヘッド
に汚れ（ちり、ごみ、磁気面についた手あか、磁気面の
材料のけずれ等）が蓄積され、この僅かの異物がカード
の情報の読取や書替の阻害となり、汚れがひどい場合に
はカードの情報を破壊するという大きな問題があった。

そのため、従来は信頼性の面から、定期的に磁気ヘッド
をアルコール等の洗浄剤を用いて清掃している。また簡
単な方法では、クリーニングカードを挿入して行うが、
いずれも非常に頻繁に実施しているのが実情である。

この発明は、従来頻繁に行っているクリーニングの作業
を大巾に軽減するようにした、料金精算装置を提供する
ものである。

「発明が解決しようとする課題」 従来の料金精算装置では、磁気ヘッドの汚れに対して、
定期的にクリーニングを実施する方法しかなく、またこ
の間隔も極めて短く、２週間〜１ヶ月に１回は必要なた
めに保守費用が膨大となっていた。

またクリーニング作業では、作業が簡単なクリーニング
カードの使用は、磁気ヘッドの寿命を著しく短くするた
め回数に制限があるばかりか、必ずしも磁気ヘッドがき
れいにならなかった。そのためアルコールによる清浄が
推奨されるが、磁気ヘッドの上部にあるカード押さえロ
ーラ（プラテンローラ）が邪魔になり、作業性が悪いと
いう問題があった。

この発明は、通常の運用中に、定期的にクリーニング動
作をさせることにより、磁気ヘッドに異物が蓄積するこ
とを防止し、保守作業を格段に軽減させることを目的と
するものである。

「課題を解決するための手段」 この発明によれば、挿入されたカードすなわち通常に使
用されるカードをクリーニングに使用するものであり、
磁気ヘッドの寿命に影響を与えることなく実施できる。

通常磁気ヘッドへの異物の付着は、ちり、ごみの他に、
カードについた人のあせや、磁気面の保護材料や磁気材
料がけずり取られたものであり、一旦つき始めると増々
堆積され、時間の経過と共に大変固いものになる。その
ためクリーニングカードによる清掃も、汚れのひどいも
のでは一度や二度磁気ヘッドを通過させただけではきれ
いにならないのが実情である。

そのためこの発明では、磁気ヘッドにひどく異物が付着
した状態でクリーニングするのではなく、軽微な段階で
早めにクリーニングするようにして、予防保全を考えた
ものである。

クリーニングの方法は、通常使用される有効金額等が記
録されたカードをそのまま用い、通常の料金精算時の前
または後に、カードの先端を磁気ヘッド面に一定回数
（数回程度）当てこする動作をつけ加えるものである。

このクリーニングは毎回行う必要はなく、例えばカード
の利用回数の100回ごとに１回行うとか、毎日最初に挿
入されたカードで行うとか、カードのデータ読取出力の
波形を検出し、この出力が一定レベル以下に低下した時
に行うとかすればよい。したがって本発明では、クリー
ニング間隔を決定する手段が必要となる。

またクリーニング時にカードの先端を磁気ヘッドに当て
る時のカードの搬送速度は、カードの材質等によって異
なるが、精算時の読取、書替速度より早くした方が効果
がある。

この様にしてクリーニング動作が加わった時のみ、カー
ドの処理時間が少し遅くなるだけで、常にヘッド面をき
れいにすることができる上、カードのデータを破壊する
ような重大な事故を未然に防ぐ他、従来のクリーニング
のための人手作業を大巾に軽減することができる。

「実施例」 カードを使用して運賃あるいは購入代金を精算するシス
テムでは、一般的には磁気カードに記録されている現金
を読出し、そして運賃分を減算して書替える必要があ
る。したがってカード精算装置は磁気データの読取と書
替のカードリーダ／ライタがあり、それには磁気ヘッド
をもっている。

使用される磁気ヘッドの数は、読取ヘッドと書込ヘッド
を別個にする場合は２個であるが、コスト面からマルチ
ヘッドタイプの読取と書込の両機能を持つ１個の磁気ヘ
ッドとすることが多い。ここでは、磁気ヘッドが１個の
場合で説明する。

第１図において、本発明によるクリーニング方法を説明
する。第１図（ａ）はカードリーダ／ライタ１の概略図
であり、カード２を磁気ヘッド３に搬送する機構とし
て、搬送ベルト41、42とローラ51、52、53、54と駆動モ
ータ６と、カードの位置を検出するためのフォトセンサ
71〜76等で構成されている。磁気ヘッド３は読取ヘッド
31と書込ヘッド32を持つものである。

料金精算時のカードの動きは、カード２が入口７に挿入
されると、フォトセンサ71がそれを検出し、駆動モータ
６がｍ方向に回転し、カード２はベルト41、42で挟ま
れ、プラテンローラ９と磁気ヘッド３の間を通過する。
この時カードに記録されたデータを読み取り、データが
有効であれば料金精算の書き替えに入る。カード２がフ
ォトセンサ75で検出されると、モータはｎ方向に逆転動
作し、カードは磁気ヘッド３上を通過する。この時書込
ヘッド32によりデータを書替える。カード２がフォトセ
ンサ72で検出されると、再度モータはｍ方向に逆転し、
カード２が磁気ヘッド３上を通過するので再読み取りに
より書いたデータをチェックし、良ければカード２を出
口８に送り出し、フォトセンサ76で検出されるとモータ
６は停止する。カードが磁気ヘッド３を通過する場合の
状況は、第１図（ｂ）の（b₁）→（b₂）→（b₃）のよう
になる。カードが磁気ヘッドに密着するように、すなわ
ちカードの読み出し出力をより得やすくするように、ま
た書込時は磁界が確実にカードの磁気材料にとどくよう
にベルトとヘッドの位置関係が考慮されている。以上が
料金精算時のカードの動作である。

次にクリーニング動作を説明する。クリーニング動作で
は、カードの先端ｋで異物10を取るものであり、第１図
（ｃ）の（c₁）→（c₂）→（c₃）→（c₁）→（c₂）→・
・・・（c₃）のように、（c₁）→（c₂）→（c₃）の動作
を数回繰返す。つまりカードの先端ｋが磁気面を僅かに
通過後センサ74で検出されると、その検出出力によりす
ぐにモータ６を逆転させ、再度（c₁）の位置にカードが
戻ると、つまりカードの先端がセンサ73の左側の位置に
くるとセンサ73の検出出力がゼロになり、モータ６が正
転となりカードはc₂→c₃の位置をとる。このような動作
を数回繰返す。さらにセンサ73,74の検出出力によりそ
の反対の動作である第１図（ｄ）の（d₁）→（d₂）→
（d₃）→（d₁）→（d₂）→・・・（d₃）のように、モー
タ６の正転／逆転を制御して（d₁）→（d₂）→（d₃）と
カードの反対側の先端で異物10をとる動作を数回繰返
す。

このクリーニング動作を、定期的にすなわち異物がひど
くならない早い時期に行うことにより、常にヘッド上を
きれいに保つものである。

クリーニング時のカード搬送速度は、データの読取時や
書替時のような制限がないので、これを非常に早くする
とか、あるいはカードの搬送速度を例えば１回目を10cm
/s,2回目を20cm/s,3回目を30cm/sとするように段階的に
可変（上昇あるいは下降）させるなどによって、取り除
き効果を一層上げることができる。

クリーニング時の異物の付着は第１図（Ｃ），（Ｄ）に
示すように、カードの磁気記録面側に付かず、カード２
の先端ｋに僅か付くのみであり、その付着した異物の大
半は動作中に落下する。従って異物がカードに付着する
ことによって起こる書込み不良の恐れはない。

クリーニング時期の検出 第２図に料金精算装置の制御部を示す。制御回路は例え
ばマイクロコンピュータ回路で構成し、読取磁気ヘッド
31、書込磁気ヘッド32、モータ６、フォトセンサ71〜76
を制御する。クリーニング時期は、例えばカード精算カ
ウンタ11により、カードの使用回数を記憶させて行う。
例えば使用回数100回ごとにクリーニングを行うように
するのであれば、カード精算カウンタ11が100になった
時に、カード精算と共にクリーニング動作を加える。そ
してカード精算カウンタ11をクリアし、再びカード使用
と共に計数を行えばよい（第５図）。

また日時を決めて行うようにしてもよい。すなわち時計
回路12によって、日が変わった時あるいは決められた時
刻に使用されたカードで同様にクリーニングすることで
もよい。

それから第４図に示すように、カードの読取出力が汚れ
がないときの波形（13）より下がり、予め決められた波
形（16）以下に低下したことを検出し、以後波形が改善
されるまでクリーニング動作を行うようにしてもよい。

またカードの読取時の搬送スピードを段階的に変え、汚
れながいときの読取り可能なスピードと現在の読取り可
能なスピードとを比較することにより汚れ度合いを判定
する、あるいは汚れがないときの読取出力のレベルと現
在の読取りレベルとを比較することにより汚れ度を判定
して、汚れ度合いに応じてクリーニング時期と当てこす
り回数とを決めてもよい。

また通常のカード精算時に、読取失敗あるいは書替の失
敗があった時、クリーニング動作に入るようにしてもよ
い。

更にクリーニング間隔を、使用環境条件（温度、湿度）
を管理することにより制御し、温度あるいは湿度が高く
なる程クリーニング動作を多くするようにしてもよい。

以上のようなクリーニング時期の検出は多様な形態で可
能である。

なお第３図は、クリーニング時にカードの先端が一層ヘ
ッドに当たるように、カードの搬送方向に応じてカード
の搬送経路を磁気ヘッド側に移動させるソレノイド機構
14、15を付加した実施例である。この例とは逆に、磁気
ヘッドをカード搬送経路側に移動させてもよく、つまり
磁気ヘッドの移動は20〜30μｍの僅かな距離であり、カ
ードは磁気ヘッドとプラテン間を通過することができ
る。しかもその通過の際にカードの先端を一層磁気ヘッ
ドに強く当てることができる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、通常使用され
ている客のカードをそのままクリーニングカードとして
代用するので、特別なクリーニングカードを準備する必
要がなく、磁気ヘッドに付着した異物がひどくならない
早い時期に自動的にクリーニングを行い、さらに定期的
に行うクリーニング作業を自動的に行うことにより常に
ヘッドをきれいに保つことができ、保守作業が容易にな
るという大きな経済効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概略図及び料金精算ならびにクリ
ーニング時のカードの磁気ヘッド上の動作概要を示す
図、第２図はその制御部のブロック図、第３図は本発明
装置の他の実施例における一部機構図、第４図は同じく
読取りレベル検出の概要を示す図、第５図は本発明装置
の動作概要を示すフローチャートである。 ２……カード、３……磁気ヘッド ６……駆動モータ、９……プラテンローラ 11……カード精算カウンタ 12……時計回路 14、15……ソレノイド機構 31……読取ヘッド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気式の乗車券あるいは予め有効乗車回数
   または一定金額が記憶された磁気式カード（以下両者を
   まとめてカードと称する）が使用されるカード式料金精
   算装置において、 クリーニング時期を判定するクリーニング判定手段と、 そのクリーニング判定手段によりクリーニング時期と判
   定されるごとに挿入されたカードを、通常の料金精算時
   とは別に、カードの先端を磁気ヘッドに所定回数だけ当
   てこすることにより、磁気ヘッド上の異物を取り除くク
   リーニング手段と、 を具備したことを特徴とする磁気ヘッドクリーニング機
   能付カード式料金精算装置。
2. 【請求項２】上記クリーニング判定手段は時計回路を備
   え、決められた日時になるごとにクリーニング時期と判
   定するものであることを特徴とする請求項１記載の磁気
   ヘッドクリーニング機能付カード式料金精算装置。
3. 【請求項３】上記クリーニング判定手段はカード精算カ
   ウンタを備え、カードの利用回数が所定数となるごとに
   クリーニング時期と判定するものであることを特徴とす
   る請求項１記載の磁気ヘッドクリーニング機能付カード
   式料金精算装置。
4. 【請求項４】上記クリーニング判定手段はカードの読取
   レベル検出回路を備え、その読取レベルが予め決められ
   たレベル以下になるとクリーニング時期と判定するもの
   であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドクリ
   ーニング機能付カード式料金精算装置。
5. 【請求項５】上記クリーニング判定手段はカードの読取
   あるいはデータの書替が失敗した時にクリーニング時期
   と判定する手段であることを特徴とする請求項１記載の
   磁気ヘッドクリーニング機能付カード式料金精算装置。
6. 【請求項６】クリーニング時にカードの先端が磁気ヘッ
   ドの曲面に一層当たるようにカードと磁気ヘッドとの位
   置関係を変化させる手段を含むことを特徴とする請求項
   １記載の磁気ヘッドクリーニング機能付カード式料金精
   算装置。