JPH07244811A - 磁気ヘッドおよび磁気カードリーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 読み取り精度の向上と部品点数の削減を計
る。 【構成】 ２２は磁気ヘッドで、ホルダー２１に収納さ
れている。そして、ホルダー２１には、光学センサー２
４を収納する中空部２１ｂと透過窓２１ｃが形成され、
透過窓２１ｃは読み取り位置２２ａと一致している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気カードリーダ等に
使用される磁気ヘッドに関し、特に磁気ヘッドの読取り
基準位置を検知する光学センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の磁気カードリーダに
は、カードの前端と後端とを検知して、磁気ヘッドでの
読取り開始信号または読取り終了信号を送出する光学セ
ンサが配設されている。この光学センサは、磁気ヘッド
の配設スペース上、磁気ヘッドの近傍には設けることが
困難となり、通常、磁気ヘッドを挟んで磁気ヘッドから
カードの長さ分離れた、カード搬送路前端側と後端側と
の２カ所に設けられている。そして、カードが前進して
いる場合は、前端側に設けられたセンサでカードの後端
を検知して、読取り開始の信号を送出し、後端側に設け
られたセンサでカードの前端を検知して、読取り終了の
信号を送出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の磁気カードリーダにおける光学検知方法では、
磁気ヘッドから離れた位置でカードの前端と後端とを検
知するようにしているので、磁気ヘッドとセンサとの間
に種々の部材が介在し、このため組立誤差および製造誤
差が生じて精度の高い検知が行われないといった問題が
あった。

【０００４】したがって、本発明は上記した従来の問題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、高精度の検知性能をもった磁気ヘッドおよび磁気カ
ードリーダを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る磁気ヘッドは、磁気ヘッドの読み取り
位置と一致した位置に光学センサを一体化したものであ
る。また、本発明に係る磁気カードリーダは、カードの
厚み分の間隙を有して対向する一対のカードガイド部材
によりカード搬送路を形成し、カード搬送路上に磁気ヘ
ッドを配設するとともに、カード搬送路に対して光学セ
ンサを配設し、前記磁気ヘッドに、磁気ヘッドの読み取
り位置と一致した位置に光学センサを一体化したもので
ある。

【０００６】

【作用】本発明によれば、光学センサによる位置検出基
準と磁気ヘッドの読み取り位置とが一致する。また、本
発明によれば、光学センサによる位置検出基準と磁気ヘ
ッドの読み取り位置とが、組立誤差、製造誤差と無関係
となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明に係る磁気カードリーダの断面図、
図２は図１のII-II 線断面図、図３は本発明に係る磁気
カードリーダのロアーガイドユニットの斜視図、図４は
同じくアッパーガイドユニットの斜視図、図５は同じく
ロアーガイドユニットの平面図、図６は同じく磁気ヘッ
ドを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はVIb-VIb 線断面
図、図７は図５のIIV-IIV 線断面図、図８は図１のVIII
部の拡大断面図、図９は図８のIX-IX 線断面図、図１０
は図９の同じ側から見た側板の要部拡大図、図１１は本
発明に係る磁気カードリーダの後端側の拡大平面図、図
１２は図１１の側面図で、それぞれアッパーガイドユニ
ットの開閉状態を示す図である。

【０００８】これらの図において、符号１で示すカード
リーダは、ロアーガイド板１０を有するロアーガイドユ
ニット２、ロアーガイド板１０とともにカード搬送路５
を形成するアッパーガイド板５５を有するアッパーユニ
ット３および両ユニット２、３の両側面部に位置して、
カード搬送路５の幅方向を規制する一対の側板４で概略
構成されている。ロアーガイド板１０は、前端部、すな
わちカード挿入口８側が下方に後端部が上方に位置する
ように傾斜して、両側面部１１が両側板４にねじ１２に
より取り付けられている。ロアーガイドユニット２に
は、カード６を搬送するベルト１８、カード６に書き込
まれた磁気データを読取り、書き込みする一対の磁気ヘ
ッド２２およびカード６に書き込みされた内容に基づき
パンチ穴を穿設するパンチユニット２５が備えられてユ
ニット化されている。

【０００９】すなわち、ロアーガイド板１０のカード搬
送方向に穿設された細長状の切欠き１４の下方には、切
欠き１４の長手方向に沿って４個の駆動ローラ１６ａ乃
至１６ｄが回転自在に枢支され、これら駆動ローラ１６
ａ乃至１６ｄおよびテンションローラ１７には、ベルト
１８が上部が切欠き１４からカード搬送路５内に臨むよ
うに張架されている。上述した駆動ローラのうち駆動ロ
ーラ１６ａが図示を省略したモータを駆動源としてベル
ト等を介して正逆に回転駆動されている。また、ロアー
ガイド板１０の中央の一側部に穿設された矩形状の切欠
き１５には、一対の磁気ヘッド２２がその読取部２２ａ
をカード搬送路５内に臨むようにしてブラケット（図示
を省略）を介して側板４に取り付けられている。磁気ヘ
ッド２２は、図６に示すように、磁気ヘッド２２が嵌合
固定される嵌合穴２２ａを有するホルダー２１に保持さ
れプリント基板２３上に実装されている。全体が樹脂で
形成されたホルダー２１の中央部には、反射型センサ２
４を収納する中空部２１ｂが設けられ、天井部には、磁
気ヘッド２２の読取り位置２２ａと一致した透過窓２１
ｃが穿設されている。ロアーガイド板１０の先端部に
は、切欠き２６が設けられている。

【００１０】２７、２８はロアーガイド板１０の表面か
らカード搬送路５内にわずかに突出形成されたダボで、
このダボ２７、２８の下面には、図７に示すように、筒
部２７ａが一体形成され、筒部２７ａ内の段状の中空部
２７ｂには、発光ダイオード２９が収納されている。本
実施例においては、ロアーガイド板１０が透過性樹脂で
形成されており、発光ダイオード２９から発光された光
はロアーガイド板１０のダボ２７を透過してカード搬送
路５内に投射される。前記切欠き２６の前方側には、フ
ロントガイド３０がロアーガイド板１０とほぼ同じ傾斜
となるようにねじ３１により両側板４に取り付けられて
いる。３２はフロントガイド３０の貫通孔に、先端がカ
ード取り込み通路７内に突出するように取り付けられ
て、挿入されたカードに磁気データが書き込まれている
かを検出する疑似カード検出用の磁気ヘッドである。

【００１１】側面板４は側面視略三角形状を呈し、傾斜
端面３４が折り返され折り返し部３５が形成され、傾斜
端面の前端側には、折り返し部３５にまたがる切欠き３
６が設けられている。折り返し部３５の中央部２は、穴
３８が穿設された平板状の受部３７が外側に一対突出形
成されている。穴３８は、図１０に示すように、互いに
対向する開き角度略９０°の扇状の小径円弧部３８ａ
と、小径円弧部３８ａに隣接する互いに対向する開き角
度略９０°の扇状の大径円弧部３８ｂと、これら円弧部
３８ａ、３８ｂ間に介在する互いに対向する矩形部３８
ｃで形成されている。一対の穴３８の中心を結ぶ線は、
前記磁気ヘッド２２の読取り位置２２ａと一致してい
る。

【００１２】傾斜端面３４の後端側には、貫通孔４０ａ
が穿設された突出部４０が設けられており、ねじ１２、
４１により側板４に取り付けられた板ばね４２の先端に
設けられた円錐状の凸部４３が貫通孔４０ａから側板４
内に臨んでいる。突出部４０の後方側の傾斜端面は、係
合部４４を形成し、この係合部４４間には、シャフト４
５がねじ４５ａにより掛け渡されている。４６はねじ４
５ａにより側板４に取り付けられ、先端が側板４の後方
に突出した係合片である。係合部４４の後端部には、凹
部４７が設けられている。４８はブラケット４９を介し
て側板４に固定されたソレノイドであって、プランジャ
ー４８ａが前記切欠き２６内に配設されたシャッター５
０の突出端部５０ａに連結されている。シャッター５０
は通常、図１に実線で示すように取り込み通路７を遮断
し、ソレノイド４８が動作すると、二点鎖線で示すよう
に取り込み通路７を開放するほう揺動自在に支持されて
いる。

【００１３】アッパーガイドユニット３を構成するアッ
パーガイド板５５は、両側面部５６が設けられ、断面略
コの字状を呈し、開口側がカバー５７により覆われて全
体が密閉した箱を形成している。このアッパーガイドユ
ニット３には、前述したベルト１８に対接するベルト６
２、磁気ヘッド２２に対接するピンチローラ６３、発光
ダイオード２９に対設する受光ダイオード６７および疑
似カード検出用磁気ヘッド３１に対接するピンチローラ
６９が備えられている。

【００１４】すなわち、アッパーガイド板５５のカード
搬送方向に穿設された細長状の切欠き５９の下方には、
切欠き５９の長手方向に沿って４個の従動ローラ６０ａ
乃至６０ｄが回転自在に枢支され、これら従動ローラ６
０ａ乃至６０ｄおよびテンションローラ６１には、ベル
ト６２が上部が切欠き５９からカード搬送路５内に臨む
ように張架されている。また、アッパーガイド板５５に
穿設した切欠き６３および６８からはピンチローラ６３
および６８が、カード搬送路５内に臨むように回転自在
に支持されている。アッパーガイド板５５に穿設された
矩形状の小孔６５、６６は、前記ロアーガイド板１０の
ダボ２７、２８に対応して設けられており、これら小孔
６５、６６の下方には、図７に示すように中空部６５ｂ
を有する筒部６５ａが形成され、中空部６５ｂには受光
ダイオード６７が収納されている。７０は前記パンチユ
ニット２５が嵌入する凹部、７１は前記フロントガイド
３０とともに取り込み通路７を形成する前端部である。

【００１５】７２は、前記受部３７に対応して、側面部
５６の略中央下端に外側に突出形成された平板状の取付
部であって、穴７３が穿設されている。この穴７３に
は、図８に示すようにつまみ７４のシャフト部７４ａが
嵌挿され、シャフト部７４ａの先端部に直交して貫通固
定されたピン７５により穴７３からの抜けを規制される
とともに、取付部７２間に嵌装されたばね７６により取
付部７２から離間する方向に付勢されている。７２ａ
は、取付部７２の下面で、穴７３の端縁に、前記受部３
７の大径円弧部３８ａに対応した位置に前記受部３７の
厚みとほぼ同じ高さに突出された、互いに対向する円弧
状に形成された一対のガイド片である。

【００１６】７８は前記ロアーガイド板１０の切欠き３
６に対応して側面部５６に突設された凸部、７９は前記
突部４３に対応して側面部５６に凹設された円弧状の凹
部で、両端部にクリック孔７９ａ、７９ｂが、配設され
ている。８０は、アッパーガイド板５５の後端部に一体
形成された軸受部で、開口部８１ａを有するカード搬送
路５の幅方向に延在するＵ字溝８１が形成されている。
８２は、アッパーガイド板５５の後端部下端の両側部
に、外側に突出形成した一対の係合部材であって、水平
面状の係合部８２ａと傾斜面状の係合解除部８２ｂが形
成されている。

【００１７】次に、このように構成された磁気カードリ
ーダにおけるアッパーガイドユニットの組み付け方法を
説明する。まず、ねじ４５ａを緩めて係合片４６を側板
４から取り外しておく。この状態で、アッパーユニット
３を図１２（ｄ）に示すように、矢印Ａ方向、すなわち
アッパーユニット３とロアーユニット２との開き角度α
を約１８０°として、開口部８１ａからシャフト４５へ
Ｕ字溝８１を嵌入させ、アッパーユニット３をシャフト
４５に回動自在に支持する。このとき、係合部材８２の
係合解除部８２ｂが側板４の係合部４４と対設するの
で、係合部材８２が係合部４４と係合することなく、Ｕ
字溝８１をシャフト４５へ嵌入させることができる。

【００１８】シャフト４５を中心として、開き角度αを
小さくするようにしてアッパーユニット３を回動させ
て、アッパーユニット３を側板４間に嵌合させると、図
１に示すようにアッパーユニット３側の取付部７２、凸
部７８および係合部材８２の係合部８２ａが、側板４の
受部３７、切欠き３６および係合部４４にそれぞれ対接
する。この対接により、アッパーユニット３のアッパー
ガイド板５５がロアーユニット２のロアーガイド板１０
に対して、カード６の厚み分の間隔を有することとな
り、カード搬送路５が形成される。このように形成され
たカード搬送路５は、側板４間にアッパーユニット３が
嵌合して、アッパーユニット３の側面部５６と側板４と
が嵌合することにより、カード搬送路５が略密閉状態と
なり、塵埃の侵入が阻止され、カード搬送路５および磁
気ヘッド２２に塵埃が付着することなく、このため磁気
ヘッド２２での読取り不良を防止できる。また、このと
き、アッパーガイド板５５の凹部７９のクリック孔７９
ｂに板ばね４２の凸部４３が嵌合している。

【００１９】次に、図８に示すようにつまみ７４をばね
７６に抗して押し下げ、図９に示すようにつまみ７４を
反時計方向に回動させると、ピン７５はまずガイド片７
２ａに乗り上げるようにしてガイド片７２ａ上を滑動
し、さらにつまみ７４を回動させると、ピン７５が受部
３７の小径円弧部３８ａの端縁に係合して、図８（ｂ）
に示すようにばね７６とピン７５とによって受部３７に
取付部７２が密着して取り付けられる。このようにして
取り付けられた取付部７２が、磁気ヘッド２２の読取り
位置２２ａと一致した位置に配設されているため、仮に
筺体にたわみや変形が生じても、磁気ヘッド２２に対し
てピンチローラ６４が常に押圧した状態となり、磁気ヘ
ッド２２へのカード６の接触圧不足による磁気ヘッド２
２での読取り不良を防止することができる。最後に、係
合片４６をねじ４５ａにより側板４に取り付ける。

【００２０】次に、このようにして組み付けられた磁気
カードリーダにおけるカードの磁気ヘッドでの読み、書
きの動作を説明する。カード６をフロントガイド３０と
アッパーガイド板５５の前端部７１とで形成されたカー
ド挿入口８から挿入すると、疑似カード検出用磁気ヘッ
ド３１により、磁気データが書き込まれた正規カードか
ＩＣカード等の疑似カードかを判断する。正規カードで
あれば、その判断信号がソレノイド４８に送出されて、
ソレノイド４８が動作してシャッター５０が、図１に示
すように二点鎖線の位置に回動して、取り込み通路７を
開放するので、カード６をカード搬送路５内に挿入可能
となる。磁気ヘッド３１の判断信号は、モータ（図示を
省略）にも送られ、モータが動作するので、駆動ローラ
１６ａが回転し始め、これにともないベルト１８とベル
ト６２が走行して、カード６はベルト間に挟持されてカ
ード搬送路５内に取り込まれる。

【００２１】一方、磁気ヘッド３１で疑似カードと判断
された場合には、ソレノイド４８は動作せずに、したが
って、シャッター５０は取り込み通路７を遮断したまま
の状態を保ち、ＩＣカード等の疑似カードの取り込み通
路７内への侵入を防止している。それにもかかわらず、
無理やりＩＣカードを押し込むと、ダボ２８に配設した
光学検知手段によりカードの侵入が検知され、検知信号
がモータに送られ、モータは逆回転して、ＩＣカード等
の疑似カードをカード挿入口８から返却する。このと
き、疑似カードが磁気カードより厚いＩＣカードであっ
ても、カード搬送路５を形成するロアーガイド板１０と
アッパーガイド板５５との結合が、カード搬送路５のほ
ぼ中間部分でつまみ７４により密着固定されているの
で、つまみ７４から離間したカード挿入口８では、アッ
パーガイド板５５がロアーガイド板１０からわずかなが
らではあるが離間自在となっており、このためＩＣカー
ドはカード詰まりを起こすことなく、円滑にカード挿入
口８から返却される。

【００２２】正規カードとしてカード搬送路５内に取り
込まれた磁気カード６は、前端が透過窓２１ｃに位置す
ると、センサ２４により検知され、磁気ヘッド２２での
読取りが開始され、後端がセンサ２４により検知される
と磁気ヘッド２２での読取りが終了する。このように、
磁気ヘッド２２での読取り開始および読取り終了を磁気
ヘッド２２の読取り位置２２ａと一致させた位置に磁気
ヘッド２２と一体化したセンサ２４により行っているの
で、組立および製造誤差が除去され精度の高い検知が行
えるとともに、従来必要としていたこれらの誤差のソフ
ト上での吸収が必要なくなるので、ソフト設計の負荷が
大幅に軽減される。また、センサ２４を一体化したの
で、センサ２４の取り付けスペースを必要とせず、装置
の小型化が計れるとともに、従来のように磁気ヘッド２
２の近傍にセンサを配設できないことから、磁気ヘッド
の前後に２個センサを必要としていた場合に比較して、
部品点数を削減できる。

【００２３】モータが逆回転してカード５が、逆走し
て、後端がセンサ２４に検知されると磁気ヘッド２２で
書き込みが開始され、前端がセンサ２４で検知されると
書き込みが終了する。このように磁気ヘッド２２を中心
として往復動するカード５は、磁気ヘッド２２と一致し
た位置にベルト１８、６２を圧接するつまみ７４を配設
しているので、磁気ヘッド２２を挟んでの往動速度と復
動速度とが一定して、このため磁気ヘッド２２での読取
り不良が低減される。

【００２４】磁気ヘッド２２で書き込みされたカード６
はダボ２７に配設したセンサにより検知され、検知信号
がパンチユニット２５の送られて書き込み内容に応じ
て、カード６にパンチ孔が穿設される。ダボ２８に配設
したセンサによりパンチ穴が確認された後、カード６の
後端がカード挿入口８から突出してカード６の前端がセ
ンサ２より検知されると、モータの回転が停止する。な
お、カード６のカード搬送路５内の走行中において、カ
ード６の前端または後端（逆走中）がダボ２７、２８に
当接して、カード６の前端または後端によってダボ２
７、２８の表面に付着した汚れが取り除かれ、セルフク
リーニングがなされて、ロアーガイド板１０の透過性能
を低下させることがない。

【００２５】次に、側板からのアッパーガイドユニット
の取り外し方法を説明する。まず、図８（ｂ）に示す状
態からつまみ７４を回動させて、ピン７５を小径円弧部
３８ａの端縁から矩形部３８ｃに嵌合させると、ピン７
５と受部３７との係合が外れて、アッパーガイドユニッ
ト３は、シャフト４５を中心として回動可能となる。そ
こで、アッパーガイドユニット３を図１２（ａ）に示す
状態からシャフト４５を中心として約９０°回動させる
と、係合部材８２が係合片４６に係合する直前で同図
（ｂ）に示すように板ばね４２の凸部４３にクリック孔
７９ａが嵌合して、クリック感が得られ、さらに回動さ
せると、同図（ｃ）に示すように係合部材８２が係合片
４６に係合して、アッパーガイドユニット３は図に示し
た開き角度αを保持する。

【００２６】この状態では、軸受部８０の開口部８１ａ
からシャフト４５を抜こうとしても、係合部材８２の係
合部８２ａと側板４の係合部４４とが係合して、軸受部
８０のシャフト４５からの抜けが規制されている。した
がって、カード搬送路５内または磁気ヘッド２２等の清
掃を行うため保守点検をする場合には、この開き角度に
おいて行うことができる。さらに、アッパーガイドユニ
ット３のユニット交換が必要となった場合には、係合片
４６を側板４から取り外し、同図（ｄ）に示す位置まで
アッパーガイドユニット３を回動させる。この状態にお
いては、係合部材８２の係合部８２ａと側板４の係合部
４４との係合が外れ、係合解除部８２ｂと凹部４７とが
対設するので、アッパーガイドユニット３を矢印Ｂ方
向、すなわち軸受部８０の開口部８１ａをシャフト４５
から抜く方向に移動させると、アッパーガイドユニット
３を側板４から取り外すことができる。

【００２７】このように、アッパーガイドユニット３を
ロアーガイドユニット２と開閉自在とし、係合片４６に
係合するまでは、アッパーガイドユニット３をロアーガ
イドユニット２に取り付けた状態としておくので、保守
点検時に誤ってアッパーガイドユニット３を落下破損さ
せることない。また、ある一定の開き角度まで回動させ
ると、取り外すことが可能なので、ユニット交換を容易
に行うことができて、保守時の作業を短時間に熟練を必
要とせずに行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
気ヘッドの読み取り位置と一致した位置に光学センサを
一体化したので、光学センサによる位置検出基準と磁気
ヘッドの読み取り位置とが一致して、精度の高い読み取
りが可能となる。

【００２９】また、本発明によれば、カードの厚み分の
間隙を有して対向する一対のカードガイド部材によりカ
ード搬送路を形成し、カード搬送路上に磁気ヘッドを配
設するとともに、カード搬送路に対して光学センサを配
設し、磁気ヘッドに、磁気ヘッドの読み取り位置と一致
した位置に光学センサを一体化したので、光学センサに
よる位置検出基準と磁気ヘッドの読み取り位置とが、組
立誤差、製造誤差と無関係となり、精度の高い読み取り
が可能となるとともに、従来これら誤差を吸収するため
のソフトを必要としないので、ソフト設計の負荷を軽減
できる。また、従来光学センサを配設していたスペース
が不要となるので、装置の小型化が可能となり、かつ従
来配設スペース上２個必要としていた光学センサが一つ
となるので、部品点数の削減となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る磁気カードリーダの断面図であ
る。

【図２】 図１のII-II 線断面図である。

【図３】 本発明に係る磁気カードリーダのロアーガイ
ドユニットの斜視図である。

【図４】 本発明に係る磁気カードリーダのアッパーガ
イドユニットの斜視図である。

【図５】 本発明に係る磁気カードリーダのロアーガイ
ドユニットの平面図である。

【図６】 本発明に係る磁気ヘッドを示し、（ａ）は斜
視図、（ｂ）はVIb-VIb 線断面図である。

【図７】 図５のIIV-IIV 線断面図である。

【図８】 図１のVIII部の拡大断面図である。

【図９】 図８のIX-IX 線断面図である。

【図１０】 図９と同じ側から見た側板の要部拡大図で
ある。

【図１１】 本発明に係る磁気カードリーダの後部の拡
大平面図である。

【図１２】 図１１の側面図で、それぞれアッパーガイ
ドユニットの開閉状態を示す図である。

【符号の説明】

１…磁気カードリーダ、２…ロアーガイドユニット、３
…アッパガイドユニット、４…側板、５…カード搬送
路、６…カード、７…カード取り込み通路、８…カード
挿入口、１０…ロアーガイド板、１８…ベルト、２１ｃ
…透過窓、２２…磁気ヘッド、２４…反射型センサ、２
５…パンチユニット、２７，２８…ダボ、２９…発光ダ
イオード、３７…受部、３８…穴、４４…係合部、４５
…シャフト、４６…係合片、４８…ソレノイド、５０…
シャッター、５５…ロアーガイド板、６２…ベルト、６
４…ピンチローラ、６７…受光ダイオード、７２…取付
部、７４…つまみ、７５…ピン、７８…凸部、８０…軸
受部、８１ａ…開口部、８２…係合部材、８２ａ…係合
部、８２ｂ…係合解除部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドの読み取り位置と一致した位
   置に光学センサを一体化したことを特徴とする磁気ヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 カードの厚み分の間隙を有して対向する
   一対のカードガイド部材によりカード搬送路を形成し、
   カード搬送路上に磁気ヘッドを配設するとともに、カー
   ド搬送路に対して光学センサを配設したカードリーダに
   おいて、前記磁気ヘッドに、磁気ヘッドの読み取り位置
   と一致した位置に光学センサを一体化したことを特徴と
   する磁気カードリーダ。