JPH0922502A - 磁気ヘッド装置および磁気媒体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】書込み時に読取りコイルと読取り手段（読取り
アンプを含む読取り回路）とを切放すことで、読取りコ
イルに発生する誘導電流の影響をなくすことができ、読
取り手段への入力を完全にしゃ断することができる磁気
ヘッド装置の提供を目的とする。 【構成】単一の磁心１６に書込みコイル１７と読取りコ
イル１８とを独立巻回すると共に、上記各コイル１７，
１８に対応して書込み手段１９、読取り手段２０が設け
られた磁気ヘッド装置であって、書込み時に上記読取り
コイル１８と上記読取り手段２０とを切放す切放し手段
２１備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明の単一の磁心に書込みコ
イルと読取りコイルとを独立巻回すると共に、これら各
コイルに対応して書込み手段、読取り手段が設けられた
ような磁気ヘッド装置および磁気媒体処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例の磁気ヘッド装置としては
図９に示すように、ギャップ９１を有する磁心９２に書
込みコイル９３および読取りコイル９４を独立巻回する
と共に、書込みコイル９３には書込みアンプ９５を、ま
た読取りコイル９４には読取りアンプ９６を接続したも
のがある。

【０００３】上述の磁気ヘッド９７（いわゆるコンビネ
ーションヘッド）において磁気記録媒体９８（図１１、
図１３参照）への書込み時には、書込みコイル９３に電
流Ｉｗを流して磁界を発生させるが、この時、読取りア
ンプ９６の入力インピーダンスＺは有限であるため、上
記電流Ｉｗによって読取りコイル９４に誘導電流ｉｗが
発生し、この誘導電流ｉｗは上記電流Ｉｗによる磁界を
打ち消す方向となるため、図１０に示すように書込みコ
イル側９７ｗの発生磁界Ｈｗに対して読取りコイル側９
７R の発生磁界ＨR が弱くなる。

【０００４】また磁気記録媒体９８（いわゆる磁性体）
（図１１参照）に対する書込み時の発生磁界は媒体９８
の移動方向を矢印方向とする時、磁界が充分に強い場
合、理論的には同図の如くなり、媒体９８の磁化状態は
図１２に示すように該媒体９８の深さ方向に均一となる
が、実際には、上述の誘導電流ｉｗの影響により読取り
コイル側９７R の発生磁界が弱められるので、書込み時
の発生磁界は図１３に示す如くなり、媒体９８に対する
磁化状態は図１４に示す如く該媒体９８の深さ方向に不
均一となって、このような磁化状態の媒体９８から磁気
データを読取る時に、読取り波形に歪みが生じて、読取
りミスの発生率が増加する問題点があった。このこと
は、高保持力媒体の場合には特に顕著となる。

【０００５】また図９に示す読取りアンプ９６に抵抗を
介設する等の保護回路が必要であるうえ、この読取りア
ンプ９６で上述の誘導電流ｉｗが増幅されるので、同ア
ンプ９６の無用な消費電流の抑制ができず、電源の小型
化が阻害されるのみならず、次段以降の信号処理に対し
ても悪影響を与える問題点があった。

【０００６】さらに図１０に示すように上述の誘導電流
ｉｗにより読取りコイル側９７R の磁界ＨR が弱くな
り、このため、磁気記録媒体９８に対する書込み時の媒
体搬送方向が一方向に特定されるので、上述の磁気ヘッ
ド装置を磁気媒体処理装置に適用した際に、再書込み時
の搬送経路および媒体処理時間が長くなる問題点があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、書込み時に読取りコイルと読取り手段（読
取りアンプを含む読取り回路）とを切放すことで、読取
りコイルに発生する誘導電流の影響をなくすことがで
き、読取り手段への入力を完全にしゃ断することができ
る磁気ヘッド装置の提供を目的とする。

【０００８】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、読取りコイルと読取
り手段とを光学的に切放すことで、切放しに際しての磁
界発生や振動発生がなく、誤動作を確実に防止すること
ができると共に、他回路に対するノイズや誤作動の誘発
を完全に防止して、信頼性の向上を図ることができる磁
気ヘッド装置の提供を目的とする。

【０００９】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の目的と併せて、光結合素子により読
取りコイルと読取り手段とを切放すことで、実装および
装置小型化の達成を図ることができる磁気ヘッド装置の
提供を目的とする。

【００１０】この発明の請求項４記載の発明は、上記請
求項１，２もしくは３記載の発明の目的と併せて、媒体
搬送経路の短縮および媒体処理時間の短縮を図ることが
できる磁気媒体処理装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、単一の磁心に書込みコイルと読取りコイルと
を独立巻回すると共に、上記各コイルに対応して書込み
手段、読取り手段が設けられた磁気ヘッド装置であっ
て、書込み時に上記読取りコイルと上記読取り手段とを
切放す切放し手段を備えた磁気ヘッド装置であることを
特徴とする。

【００１２】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、上記切放し手段は上
記読取りコイルと上記読取り手段とを光学的に切放す磁
気ヘッド装置であることを特徴とする。

【００１３】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項２記載の発明の構成と併せて、上記切放し手段を光
結合素子に設定した磁気ヘッド装置であることを特徴と
する。

【００１４】この発明の請求項４記載の発明は、上記請
求項１，２もしくは３記載の磁気ヘッド装置を備えた磁
気媒体処理装置であることを特徴とする。

【００１５】

【発明の作用及び効果】この発明の請求項１記載の発明
によれば、単一の磁心に書込みコイルと読取りコイルと
が独立巻回され、これら各コイルに対応して書込み手
段、読取り手段が設けられた磁気ヘッド装置において、
書込み時には上述の切放し手段が読取りコイルと読取り
手段とを切放すので、上述の読取りコイルに発生する誘
導電流の影響をなくすことができ、また読取り手段への
入力を完全にしゃ断することができる効果がある。

【００１６】この結果、従来の問題点を全て解消するこ
とができるので、次のような効果がある。すなわち、読
取りアンプの抵抗等の保護回路をなくすことができ、読
取りアンプの消費電流を抑制して、電源の小型化、装置
の小型化を達成することができるうえ、次段以降の信号
処理に対する悪影響もなくなる。また読取りアンプの入
力インピーダンスに制約がなくなり、該読取りアンプの
特性向上およびコストダウンを図ることが可能となる効
果がある。

【００１７】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、上述の切放し
手段は読取りコイルと読取り手段とを光学的に切放すの
で、この切放しに際しての磁界発生や振動発生がなく、
誤動作を確実に防止することができると共に、他回路に
対するノイズや誤作動の誘発を完全の防止して、信頼性
の向上を図ることができる効果がある。

【００１８】因に、電磁リレー（電磁開閉器）等で切放
し手段を構成すると、リレーのＯＮ、ＯＦＦ時にリレー
コイルに対して通電、しゃ断が実行されるので磁界の変
化が発生し、また可動部材の機械的な振動によるノイズ
が発生するのみならず、リレーコイルに対する通電しゃ
断時の逆起電力により、他の回路に対して影響が生ずる
可能性があるが、本発明では光学的に切放すことで、こ
のような課題を解決することができる。

【００１９】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上記請求項２記載の発明の効果と併せて、上記切放し手
段を光結合素子に設定したので、実装の容易化および磁
気ヘッド装置の小型化を達成することができる効果があ
る。

【００２０】この発明の請求項４記載の発明によれば、
上記請求項１，２もしくは３記載の発明の効果と併せ
て、読取りコイルに発生する誘導電流の影響を受けない
磁気ヘッド装置は、その磁気ヘッドにて双方向の書込み
処理が可能となるので、媒体搬送経路の長さの短縮およ
び媒体処理時間の短縮を図ることができる効果がある。

【００２１】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は磁気ヘッド装置が内蔵された磁気媒体処
理装置としての自動券売機用のカード処理装置を示し、
図１において、このカード処理装置１は装置本体２の前
部に磁気記録媒体としてのプリペイドカード等のカード
（図示せず）を挿入する挿入口３と、カードが挿入され
たことを検出する検出手段としての光学式のセンサ４
と、上述のセンサ４のＯＮ時に、プランジャ５を上動し
てカードの挿入を許容するソレノイド６と、装置本体２
の内部に挿入されカードを搬送するため、複数のローラ
７および上下に対接するベルト８，９等からなる搬送経
路１０と、上述のカードの所定印字部に必要事項を印字
する印字手段としてのサーマルヘッド１１と、上述のカ
ードに対して磁気データを書込み、読取りする磁気ヘッ
ド１２と、この磁気ヘッド１２のギャップ１３（図２参
照）部分にカードを安定保持させるためのパッドローラ
１４と、上述の搬送経路１０を適宜正逆駆動させる駆動
手段としてのモータ１５と、図示しない適宜箇所に配設
されセンサとを備えている。

【００２２】ここで、上述の磁気ヘッド１２は図２に示
すように単一の磁心１６に書込みコイル１７と読取りコ
イル１８とを独立巻回すると共に、上述の書込みコイル
１７には書込みアンプ１９を、また上述の読取りコイル
１８には読取りアンプ２０をそれぞれ接続している。但
し、上述の読取りコイル１８と読取りアンプ２０との間
には、書込み時に読取りコイル１８と読取りアンプ２０
とを切放す切放し手段としての切放し回路２１を介設し
ている。

【００２３】図２において前述のセンサ４は増幅器２２
および入出力装置（Input/Outout Unit ）２３を介して
ＣＰＵ３０に接続される一方、上述の入出力装置２３に
はドライバ２４（ドライブ回路のこと）を介して前述の
モータ１５およびソレノイド６を接続している。また上
述の入出力装置２３に切放し回路２１の制御ライン２５
を接続する一方、上述の書込み、読取りの各アンプ１
９，２０は磁気ヘッドインタフェース２６を介してＣＰ
Ｕ３０に接続している。

【００２４】ＣＰＵ３０は、図示のセンサ４および図示
しない他のセンサからの信号に基づいてＲＯＭ２７に格
納されたプログラムに従って、各要素２３，２４を介し
てモータ１５、ソレノイド６を駆動制御し、また各要素
２３，２５を介して切放し回路２１を駆動制御し、磁気
ヘッドインタフェース２６を介して各アンプ１９，２０
および磁気ヘッド１２を駆動制御し、またＲＡＭ２８は
自動券売機のカード処理に必要な各種磁気データを記憶
する。

【００２５】図３は読取りコイル１８、切放し回路２
１、読取りアンプ２０の具体的回路構成を示し、読取り
コイル１８の両端とオペアンプにより構成された読取り
アンプ２０の反転入力端子および非反転入力端子とを結
ぶそれぞれのライン３１，３２間に、発光ダイオード３
３とＭＯＳ ＦＥＴなどの受光素子３４とからなる光結
合素子３５（詳しくは半導体光結合素子）をそれぞれ介
設している。

【００２６】上述の各発光ダイオード３３，３３はバイ
アス電圧端子３６とバイアス電圧制御ポイント３７との
間に順方向に並列接続され、上述のバイアス電圧制御ポ
イント３７とアース３８との間にはｎｐｎ形トランジス
タ３９を介設している。

【００２７】而して、この半導体スイッチング素子とし
てのｎｐｎ形トランジスタ３９のベース電極には抵抗４
０および反転回路としてのインバータ４１を介して前述
の制御ライン２５を接続し、磁気ヘッド１２の書込み時
に制御ライン２５にハイレベル信号（いわゆるＨ信号）
を印加し、このハイレベル信号を上述のインバータ４１
で反転させてローベル信号（いわゆるＬ信号）と成し
て、ｎｐｎ形トランジスタ３９を非導通とし、これによ
り光結合素子３５おけるダイオード３３，３３へのバイ
アス電圧の印加をしゃ断して、これら２つの各光結合素
子３５を介して読取りコイル１８と読取りアンプ２０と
の接続をコイル１８両側にて切放すように構成してい
る。

【００２８】一方、上述の読取りアンプ２０の反転入力
ライン４２には抵抗４３を介設し、非反転入力ライン４
４にも抵抗４５を介設している。また、上述の読取りア
ンプ２０の出力端子と反転入力端子との間を、帰還抵抗
４６を有するライン４７で接続し、さらに上述の読取り
アンプ２０の非反転入力端子とアース３８との間を抵抗
４８を有するライン４９で接続している。

【００２９】このように構成したカード処理装置の作用
を以下に詳述する。図１に示す挿入口３からプリペイド
カード等のカード（磁気記録媒体）が挿入されると、こ
のカードの挿入端がセンサ４により検出されるので、Ｃ
ＰＵ３０はソレノイド６を駆動して、そのプランジャ５
を上動させて、カードの挿入を許容する。

【００３０】次に、ＣＰＵ３０はモータ１５を介して搬
送経路１０をカード取込み方向に駆動する。この搬送経
路１０がカード取込み方向に駆動されると、カードは装
置内部に取込まれ、磁気ヘッド１２配設部に至る。図４
に示すフローチャートの第１ステップＳ１で、ＣＰＵ３
０は書込み処理か否かを判定し、読取り処理時には次の
第２ステップＳ２に移行し、書込み処理時には別の第４
ステップＳ４に移行する。

【００３１】上述の第２ステップＳ２で、ＣＰＵ３０は
読取り処理に対応して読取りコイル１８を読取りアンプ
２０に対して接続または接続維持し、次の第３ステップ
Ｓ３で、ＣＰＵ３０は磁気ヘッド１２による読取りを実
行する。このようにして、挿入口３から挿入されたカー
ドの磁気情報が磁気ヘッド１２により読取られ、適正な
カードの受付けが許容される一方、不適性なカードは上
述の挿入口３から返却処理される。

【００３２】利用者の乗車券等の購入処理により上述の
カードに対して更新データ等を書込むような場合には、
図４に示すフローチャートの第１ステップＳ１で書込み
処理であると判定されるので、上述の第４ステップＳ４
に移行する。

【００３３】この第４ステップＳ４で、ＣＰＵ３０は入
出力装置２３を介して制御ライン２５にハイレベル信号
を印加する。既述したように、このハイレベル信号はイ
ンバータ４１により反転されてローレベル信号となり、
トランジスタ３９を非導通（いわゆるＯＦＦ）と成すの
で、発光ダイオード３３に対するバイアス電圧の印加が
しゃ断され、かつ該発光ダイオード３３のインジェクシ
ョン発光が停止されるので、光結合素子３５により読取
りコイル１８の両端と読取りアンプ２０との間に完全に
切放される。

【００３４】次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵ３０は磁
気ヘッド１２による更新データ等の書込みを実行する。
このように、単一の磁心１６に書込みコイル１７読取り
コイル１８とが独立巻回され、これら各コイル１７，１
８に対応して書込み回路、読取り回路が設けられた磁気
ヘッド装置において、書込み時には上述の切放し手段
（切放し回路２１参照）が読取りコイル１８と読取り回
路（読取りアンプ２０参照）とを切放すので、上述の読
取りコイル１８に発生する誘導電流ｉｗ（図９参照）の
影響をなくすことができ、また読取り回路（読取りアン
プ２０参照）への入力を完全にしゃ断することができる
効果がある。

【００３５】この結果、従来の問題点を全て解消するこ
とができるので、次のような効果がある。すなわち、読
取りアンプ２０の抵抗等の保護回路をなくすことがで
き、読取りアンプ２０の消費電流を抑制して、電源の小
型化、装置の小型化を達成することができるうえ、次段
以降の信号処理に対する悪影響もなくなる。また読取り
アンプ２０の入力インピーダンスに制約がなくなり、該
読取りアンプ２０の特性向上およびコストダウンを図る
ことが可能となる効果がある。

【００３６】また、上述の切放し手段（切放し回路２１
参照）は読取りコイル１８と読取り回路（読取りアンプ
２０参照）とを光学的に切放すので、この切放しに際し
ての磁界発生や振動発生がなく、誤動作を確実に防止す
ることができると共に、他回路に対するノイズや誤作動
の誘発を完全に防止して、信頼性の向上を図ることがで
きる効果がある。

【００３７】因に、電磁リレー等で切放し手段を構成す
ると、リレーのＯＮ、ＯＦＦ時の磁界の変化や機械的な
振動によるノイズの発生、リレーコイルに対する通電し
ゃ断時の逆起電力により、他の回路に対して影響が生ず
る可能性があるが、実施例では光学的に切放すことで、
このような課題を解決することができる。

【００３８】さらに、上記切放し手段を光結合素子３５
に設定したので、実装の容易化および磁気ヘッド装置の
小型化を達成することができる効果がある。しかも、読
取りコイル１８に発生する誘導電流の影響を受けない磁
気ヘッド装置は、その磁気ヘッド１２にて双方向の書込
み処理が可能となるので、カード処理装置などの磁気媒
体処理装置に適用すると、媒体搬送経路の長さの短縮お
よび媒体処理時間の短縮を図ることができる効果があ
る。

【００３９】図５は上述の光結合素子３５を読取りコイ
ル１８と読取りアンプ２０との間に介設する介設構造の
他の実施例を示し、図３に示す先の実施例では２つの光
結合素子３５，３５を読取りコイル１８の両端と読取り
アンプ２０との間にそれぞれ介設したが、この図５に示
す実施例では読取りコイル１８の片側と読取りアンプ２
０の反転入力側との間に１つの光結合素子３５を介設し
て、回路構成の簡略化および低コスト化を達成したもの
である。

【００４０】ここで、上述の光結合素子３５により読取
りアンプ２０の反転入力側を切放した場合に、読取りコ
イル１８影響が増幅されないという理論について以下に
付記する。図６は読取りコイル１８、切放し回路２１、
オペアンプからなる読取りアンプ２０の等価回路を示
し、配線などの浮遊容量Ｃを有する。なお各抵抗の低抗
値をそれぞれＲ１、Ｒ２とする（但し、Ｒ１はＲ２より
も極めて小さい）。

【００４１】そこで図７に示すように反転入力側を切放
すと、浮遊容量Ｃに起因する電圧Ｖｉが読取りアンプ２
０で増幅され、次に［数１］で示す出力がアンプ出力端
に現われるが、この出力は略零となるので、読取りコイ
ル１８の影響は増幅されないことになる。

【００４２】

【数１】

【００４３】逆に図８に示すように非反転入力側を切放
すと、浮遊容量Ｃに起因する電圧Ｖｉが読取りアンプ２
０で増幅され、次に［数２］で示す出力がアンプ出力に
現われ、この出力は低抗値Ｒ１、Ｒ２の大小関係により
正の値となり、読取りコイル１８の影響が増幅されるこ
とになる。

【００４４】

【数２】

【００４５】したがって、図５で示したように１つの光
結合素子３５で読取りコイル１８の片側と読取りアンプ
２０の反転入力側とを切放すように構成することで、回
路構成の簡略化および低コスト化を図りつつ、先の実施
例とほぼ同様の作用、効果を得ることができる。なお、
図５において図３と同一の部分には同一符号を付して、
その詳しい説明を省略する。

【００４６】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の書込み手段は、実施例の書込みア
ンプ１９に対応し、以下同様に、読取り手段は、読取り
アンプ２０に対応し、切放し手段は、切放し回路２１、
光結合素子３５に対応し、磁気媒体処理装置は、自動券
売機用のカード処理装置に対応するも、この発明は、上
述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

【００４７】例えば上述の磁気ヘッド装置を自動改札
機、自動貯金支払機（ＡＴＭ）などの磁気ヘッドを有す
る他の磁気媒体処理装置に適用してもよいことは勿論で
あり、また自動改札機等で用いられるコンビネーション
ヘッドにおいてヘッド出力端子がヘッド横面に突設され
たものに適用する場合、上記実施例の磁気ヘッド装置に
あっては両搬送方向に対して書込みが可能となるので、
表用ヘッドと裏用ヘッドとが共用でき、ヘッド出力端子
への配線レイアウトに阻害されない構成とすることがで
きるので、表用ヘッドとをそれぞれ別々に設計する必要
がなくなり、コストダウンを図ることができる。さらに
上記実施例で示した光結合素子に代えて、発光ダイオー
ドとフォトトランジスタ、発光ダイオードとフォトＩＣ
等の他の光結合素子を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッド装置を備えた磁気媒体処理
装置の一例を示す内部側面図。

【図２】同装置の制御回路ブロック図。

【図３】切放し回路の具体例を示す電気回路図。

【図４】切放し処理を示すフローチャート。

【図５】切放し回路の他の実施例を示す電気回路図。

【図６】等価回路。

【図７】反転入力側を切放した時の説明図。

【図８】非反転入力側を切放した時の説明図。

【図９】従来の磁気ヘッド装置を示す概略構成図。

【図１０】誘導電流による磁界の変化を示す説明図。

【図１１】磁界が充分強い場合の発生磁界の説明図。

【図１２】磁界が充分強い場合の磁化状態の説明図。

【図１３】磁界が弱い場合の発生磁界の説明図。

【図１４】磁界が弱い場合の磁化状態の説明図。

【符号の説明】 １２…磁気ヘッド １６…磁心 １７…書込みコイル １８…読取りコイル １９…書込みアンプ ２０…読取りアンプ ２１…切放し回路 ３５…光結合素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単一の磁心に書込みコイルと読取りコイル
   とを独立巻回すると共に、上記各コイルに対応して書込
   み手段、読取り手段が設けられた磁気ヘッド装置であっ
   て、書込み時に上記読取りコイルと上記読取り手段とを
   切放す切放し手段を備えた磁気ヘッド装置。
2. 【請求項２】上記切放し手段は上記読取りコイルと上記
   読取り手段とを光学的に切放す請求項１記載の磁気ヘッ
   ド装置。
3. 【請求項３】上記切放し手段を光結合素子に設定した請
   求項２記載の磁気ヘッド装置。
4. 【請求項４】上記請求項１，２もしくは３記載の磁気ヘ
   ッド装置を備えた磁気媒体処理装置。