JPH11282972A - 磁気カードリーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気カードの保磁力の識別が可能で、磁気カ
ード以外の異物の挿入やカード挿入口近辺へのマグネッ
ト板等の貼り付けを検出可能にする。 【解決手段】 少なくとも一側に空隙部１を有するよう
に並置された２つの主磁極２に励磁コイル３と検出コイ
ル４を巻回して磁気センサ部５を構成するとともに、磁
気センサ部５をカード挿入口に挿入される被検出体６に
よって一方の主磁極２を通る磁束が他方の主磁極２に対
して変化するように設け、一方の主磁極２の磁束の変化
を検出コイル４により検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気カードリーダ
に関する。より詳しくは、磁気カード以外の異物の挿入
やマグネット板等の貼着を検出可能な磁気カードリーダ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】現金自動支払機等の磁気カードリーダの
カード挿入口にマグネット板等が貼り付けられている場
合、そのことを知らずに利用者が磁気カードリーダを利
用すると、マグネット板の磁気によって記録データが破
壊される虞がある。また、磁気カードリーダのカード挿
入口に金属板等の異物が挿入されると、磁気カードリー
ダが誤動作や故障する虞がある。これらのため、磁気カ
ードリーダは、カード挿入口近辺に記録データを破壊す
るような磁界が存在するか否かや、カード挿入口に挿入
されたものが正規の磁気カードか否かを判別する必要が
ある。

【０００３】従来の磁気カードリーダは、カードリーダ
ゲート部に磁気信号の存在を確認する専用の磁気ヘッド
を設け、カード挿入口から挿入されたものが磁気信号を
有する正規の磁気カードであることを確認した後にカー
ド搬送路の途中に設けられたシャッタを開けて当該磁気
カードを内部に取り込む構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気信
号の確認専用の磁気ヘッドを設置することで、挿入され
たものが正規の磁気カードであるか否かについては判別
可能ではあるが、カード挿入口に貼り付けられたマグネ
ット板等の検出まではすることができなかった。このた
め、カード挿入口に貼り付けられたマグネット板等の検
出をも可能にするためには、上記磁気ヘッドとは別個に
磁気検出センサをカード挿入口の近傍に設けてマグネッ
ト板等の磁界を検出する必要がある。即ち、上記磁気ヘ
ッドと磁気検出センサとをそれぞれ設置することが必要
となって部品点数の増加を招き製造コストが上昇してし
まう。また、上記磁気ヘッドによって磁気信号の存在を
確認するためには、その動作原理より、磁気ヘッドに対
して磁気カードを相対移動させる必要があり、シャッタ
の手前側に磁気カードを搬送するスペースが必要になっ
て磁気カードリーダの小型化の制約になっている。

【０００５】本発明は、磁気カードの保磁力の識別が可
能で、磁気カード以外の異物の挿入やカード挿入口近辺
へのマグネット板等の貼り付けを検出可能な磁気カード
リーダを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１記載の磁気カードリーダは、少なくとも一
側に空隙部を有するように並置された２つの主磁極に励
磁コイルと検出コイルを巻回して磁気センサ部を構成す
るとともに、該磁気センサ部をカード挿入口に挿入され
る被検出体によって主磁極のうち一方の主磁極を通る磁
束が他方の主磁極に対して変化するように設け、一方の
主磁極の磁束の変化を検出コイルにより検出するように
したものである。

【０００７】したがって、被検出体が挿入されていない
状態では、各主磁極を通る磁束がバランスし検出コイル
には出力が生じない。この状態より、カード挿入口から
被検出体が挿入されると、この被検出体側に一方の主磁
極側から磁束が漏れる。このため、２つの主磁極を通る
磁束のバランスが崩れ、検出コイルに出力が生じる。被
検出体の透磁率に応じて一方の主磁極側から被検出体側
に漏れる磁束の大きさは変化するので、２つの主磁極を
通る磁束のバランスの崩れ具合も変化し、また、透磁率
と保磁力には一定の関係があるから、被検出体の保磁力
に応じた検出コイルの出力値が得られることになる。ま
た、カード挿入口の近辺にマグネット板等が貼り付けら
れた場合には、このマグネット板等によって形成される
磁束により各主磁極を通る磁束のバランスが崩されるの
で、検出コイルに異常出力が常時生じる。

【０００８】また、請求項２記載の磁気カードリーダ
は、２つの主磁極のそれぞれに励磁コイルを巻回し、該
励磁コイルはそれぞれの主磁極に流れる磁束が逆方向と
なるように励磁されてなるものである。

【０００９】各主磁極に励磁コイルをそれぞれ逆方向に
巻回すると、各主磁極には互いに逆向きの磁束が発生し
全体として１つの閉ループの磁束が形成される。したが
って、カード挿入口に被検出体が挿入されても２つの主
磁極を通る閉ループからこの被検出体側に漏れる磁束は
僅かなものにとどまる。即ち、一方の主磁極側から被検
出体側に漏れる磁束はこの被検出体に記録されているデ
ータを損なうほどには大きくならず、記録データの健全
性が維持される。

【００１０】また、請求項３記載の磁気カードリーダ
は、２つの主磁極の端部には被検出体による磁路形成の
補助となる補助コア部が形成されており、２つの主磁極
のそれぞれに検出コイルを巻回し、該検出コイルより差
動出力を取り出すように構成したものである。

【００１１】したがって、一方の主磁極から被検出体側
に漏れる磁束は、補助コア部によって被検出体側に導か
れる。この磁束の漏れによって生じる２つの主磁極を通
る磁束のバランス崩れは、２つの検出コイルの差動出力
として取り出される。

【００１２】また、請求項４記載の磁気カードリーダ
は、主磁極及び補助コア部は高透磁率磁性材料により構
成され、２つの主磁極は他側が連結部により連結されて
おり、主磁極の両端に設けられた補助コア部は連結部と
は逆側に突出して形成され、突出した補助コア部の間が
励磁コイル又は検出コイルの巻線部とされたものであ
る。

【００１３】２つの主磁極、連結部及び各補助コア部
は、全体として略π字形状を成す。そして、各主磁極を
通る磁束が全体として１つの閉ループを形成する場合に
は、当該磁束は一方の主磁極→空隙部→他方の主磁極→
連結部→一方の主磁極の順序で又は逆の順序でループを
構成する。各主磁極及び補助コア部は高透磁率磁性材料
で構成されているので、かかる閉ループからの磁束の漏
れは殆ど生じない。各主磁極の各補助コア部の間の部分
を励磁コイル又は検出コイルの巻線部にすることで、両
方の主磁極に対して各コイルを対称に巻くことが可能に
なり、各主磁極を通る磁束をバランスさせることができ
る。

【００１４】また、請求項５記載の磁気カードリーダ
は、被検出体は磁気カードであり、該磁気カードに設け
られた磁気ストライプが２つの主磁極のうち一方の主磁
極に作用する位置を通るように磁気センサ部を取り付け
たものである。

【００１５】したがって、一方の主磁極側から磁気スト
ライプ側に漏れる磁束は磁気ストライプの保磁力に応じ
たものとなり、２つの主磁極を通る磁束のバランスの崩
れ具合が変化する。透磁率と保磁力との間には一定の関
係があることから、磁気ストライプの保磁力に応じた検
出コイルの出力が得られることになる。

【００１６】また、請求項６記載の磁気カードリーダの
ように、被検出体は磁気カードであり、該磁気カードに
設けられた磁気ストライプが２つの主磁極のうちの一方
の主磁極に作用する位置を通るように、カード挿入口の
カード走行平面に対して主磁極をほぼ平行又はほぼ垂直
に設けても良い。

【００１７】また、請求項７記載の磁気カードリーダの
ように、励磁コイルが巻回された励磁コア部と該励磁コ
ア部を挟むとともに一側に空隙部を有するように並置さ
れそれぞれ検出コイルを巻回した２つの検出コア部とに
より磁気センサ部を構成するとともに、該磁気センサ部
をカード挿入口に挿入される被検出体によって２つの検
出コア部のうち一方の検出コア部を通る磁束が変化する
ように設け、被検出体による磁束の変化を検出コイルに
より検出するようにしたものである。

【００１８】したがって、被検出体が挿入されていない
状態では、２つの検出コア部を通る磁束がバランスしそ
れぞれの検出コイル間には差動出力が生じない。この状
態より、カード挿入口から被検出体が挿入されると、被
検出体側に一方の検出コア部側から磁束が漏れる。この
ため、各検出コア部を通る磁束のバランスが崩れ、各検
出コイル間に差動出力が生じる。被検出体の透磁率に応
じて一方の検出コア部側から漏れる磁束の大きさが変化
して各検出コア部を通る磁束のバランスの崩れ具合も変
化し、また、透磁率と保磁力には一定の関係があるの
で、被検出体の保磁力に応じた各検出コイル間の差動出
力値が得られることになる。また、カード挿入口の近辺
にマグネット板等が貼り付けられた場合には、このマグ
ネット板等の磁束によって各検出コア部を通る磁束のバ
ランスが崩されるので、各検出コイル間に異常な差動出
力が常時生じる。

【００１９】また、請求項８記載の磁気カードリーダ
は、検出コイルが巻回された検出コア部と該検出コア部
を挟むとともに一側に空隙部を有するように並置されそ
れぞれ励磁コイルを巻回した２つの励磁コア部とにより
磁気センサ部を構成するとともに、該磁気センサ部をカ
ード挿入口に挿入される被検出体によって２つの励磁コ
ア部のうち一方の励磁コア部を通る磁束が変化するよう
に設け、被検出体による磁束の変化を検出コイルにより
検出するようにしたものである。

【００２０】したがって、被検出体が挿入されていない
状態では、２つの励磁コア部を通る磁束がバランスし検
出コア部に巻回された検出コイルには出力が生じない。
この状態より、カード挿入口から被検出体が挿入される
と、被検出体側に一方の励磁コア部側から磁束が漏れ
る。このため、各励磁コア部を通る磁束のバランスが崩
れ、検出コイルに出力が生じる。磁気カードの被検出体
の透磁率に応じて一方の励磁コア部側から漏れる磁束の
大きさは変化するので各励磁コア部を通る磁束のバラン
スの崩れ具合も変化し、また、透磁率と保磁力には一定
の関係があるので、被検出体の保磁力に応じた検出コイ
ルの出力値が得られることになる。また、カード挿入口
の近辺にマグネット板等が貼り付けられた場合には、こ
のマグネット板等の磁束によって各励磁コア部を通る磁
束のバランスが崩されるので、検出コイルに異常な出力
が常時発生する。

【００２１】また、請求項９記載の磁気カードリーダ
は、被検出体が、カード挿入口に挿入される磁気カード
又は金属板、もしくはカード挿入口に設置される磁石で
ある。したがって、被検出体への磁束の漏れ具合は被検
出体が磁気カード、金属板、磁石のいずれかによって異
なるので、被検出体の種類に応じた検出コイルの出力が
得られる。

【００２２】また、請求項１０記載の磁気カードリーダ
のように、磁気センサ部を、カード挿入口より挿入され
るカードの磁気ストライプが通過する近辺に設けても良
い。

【００２３】さらに、請求項１１記載の磁気カードリー
ダは、磁気センサ部の出力により、出力信号のレベル、
位相、周波数の少なくとも一つを検出し、これを基本パ
ターンと比較して被検出体を判別するようにしたもので
ある。磁気センサ部の出力の出力レベル、位相、周波数
は、被検出体が磁気カードである場合、金属板である場
合、磁石である場合によって異なる。したがって、予め
記憶している基本パターンと比較することで被検出体の
種類が異なる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
最良の形態に基づいて詳細に説明する。

【００２５】図１〜図５に本発明を適用した磁気カード
リーダの実施形態の一例を示す。この磁気カードリーダ
は、少なくとも一側に空隙部１を有するように並置され
た２つの主磁極２に励磁コイル３と検出コイル４を巻回
して構成された磁気センサ部５を有し、この磁気センサ
部５をカード挿入口３０に挿入される被検出体６によっ
て２つの主磁極２のうち一方の主磁極２を通る磁束が変
化するように設け、一方の主磁極２の磁束の変化を検出
コイル４により検出している。本実施形態では、空隙部
１を各主磁極２の一側のみに設け、各主磁極２の他側を
連結部８によって連結している。

【００２６】２つの主磁極２の端部には、被検出体６に
よる磁路形成の補助となる補助コア部７が形成されてい
る。各補助コア部７は連結部８とは逆側に突出して形成
されている。そして、各主磁極２及び各補助コア部７
は、例えばフェライト等の高透磁率磁性材料により一体
的に構成され、補助コア部７の間を励磁コイル３と検出
コイル４を巻回する巻線部９としている。

【００２７】励磁コイル３は各主磁極２の巻線部９にそ
れぞれ巻回されている。各励磁コイル３は互いに反対回
りに巻回されており、各主磁極２を通る磁束が互いに逆
向きになって全体として閉ループの磁束Φ１が発生する
ようになっている。

【００２８】なお、各コイル３，４の引き出し線３ａ，
４ａは、各主磁極２を通る磁束がバランスするように各
主磁極２に対して等しい位置関係になるように配置され
ている。即ち、各主磁極２から等距離に存在する仮想中
間面に基づいた面対称の位置関係になるように、又は図
２２に示すように、各主磁極２が仮想中間軸Ｌを挟んで
等距離に配置されていると考えた場合に同図（Ａ）の方
向（同図（Ｂ）の矢印Ａ方向）からみて当該仮想中間軸
Ｌに基づき点対称の位置関係になるように各コイル３，
４の引き出し線３ａ，４ａが配置されている。このよう
に各コイル３，４の引き出し線３ａ，４ａを配置するこ
とで、各主磁極２を通る磁束をバランスさせることがで
きる。ただし、必ずしもかかる位置関係で各コイル３，
４の引き出し線３ａ，４ａを配置する必要はなく、各コ
イル３，４に接続された回路において電気的に補正して
各主磁極２を通る磁束がバランスするようにしても良
い。また、励磁コイル３には、各主磁極２及び各補助コ
ア部７の高透磁率コア部材を磁気飽和させない領域で被
検出体６の透磁率の検出を行うことができる程度の励磁
電流が供給されている。

【００２９】この磁気センサ部５は、カード挿入口のカ
ード走行平面Ａに対して２つの主磁極２がほぼ平行とな
るように配置される。

【００３０】この磁気カードリーダの磁気センサ部５に
は、例えば図２に示す回路が接続されている。励磁コイ
ル３は例えば交流電源１０に接続されており、２つの主
磁極２を通って閉ループとなる磁束Φ１を発生させる。
磁気センサ部５の周辺に被検出体６が存在せず各主磁極
２を通る磁束が等しい場合には、各主磁極２を通る磁束
がバランスしており検出コイル４の出力は変化しない。
この状態より磁気センサ部５に被検出体６が近づくと、
一方の主磁極２から各補助コア部７を通って被検出体６
に向けて漏れる磁束Φ２が発生し、各主磁極２を通る磁
束のバランスが崩れる。磁束Φ２の漏れ具合は被検出体
６の透磁率によって変化するので、透磁率の大きさに応
じて検出コイル４の出力が変化する。検出コイル４の出
力はアンプ回路１１によって増幅された後、検波回路１
２及びピークホールド回路１３によって半波整流されて
包絡線検波され、被検出体６の透磁率に応じた大きさの
出力信号となる。この場合、増幅と検波の順序は逆でも
良い。被検出体６の透磁率と被検出体６の保磁力の大き
さとの間には一定の関係があるため、予め保磁力の大き
さに対応する検出コイル４の出力値を確認しておくこと
で、検出コイル４の出力に基づいて被検出体６の保磁力
を識別することができる。

【００３１】即ち、この磁気センサ部５では、略π型形
状の高透磁率コア部材に各励磁コイル３を磁束Φ１が閉
ループとなるように巻き線し、検出コイル４は差動型と
なるように巻き線されている。このため、被検出体６が
磁気センサ部５に近づくと、殆どの磁束Φ１は閉ループ
となるが、被検出体６の媒体透磁率に依存した最低限の
磁束Φ２が被検出体６に作用する。したがって、被検出
体６には記録データを損なう程大きな磁束が作用するこ
とはなく、被検出体６のデータ記憶領域に対しても磁気
センサ部５を動作させることができる。即ち、被検出体
６が例えば図３に示す磁気カード１４である場合には、
この磁気カード１４に設けられた磁気ストライプ１５の
うち記憶領域であるトラック１６の間の空き領域（ガー
ドバンド）１７に磁気センサ部５を対向させても良い
が、トラック１６に対向させることもできる。したがっ
て、磁気センサ部５の設置の自由度が向上し、カードリ
ーダへの取り付けが容易になる。

【００３２】この磁気センサ部５は、例えば図４に示す
ように、カード挿入口３０の被検出体６に対向し得る位
置１９に取り付けられている。ここで、磁気センサ部５
が検出できる被検出体６としては、カード挿入口３０か
ら挿入される磁気カード１４や金属板等の異物、もしく
はカード挿入口３０の近辺に貼り付けられたマグネット
板等があるが、これらのうち被検出体６が磁気カード１
４である場合に当該磁気カード１４の磁気ストライプ１
５が一方の主磁極２に作用しながら通過するような位置
１９に、磁気センサ部５は取り付けられている（図
４）。カード挿入口３０に磁気センサ部５を取り付ける
ことで、磁気カード１４を挿入した時点で磁気ストライ
プ１５の保磁力を検出することができて以降のデータ再
生等の処理を迅速に行うことができると共に、後述する
ように、カード挿入口３０に貼り付けられたマグネット
板等の検出も可能になる。

【００３３】カード挿入口３０に正規の磁気カード１４
が挿入された場合には、磁気ストライプ（磁性層）１５
と磁気センサ部５とで構成される磁気回路の実効透磁率
に依存した出力が磁気センサ部５から得られる。また、
カード挿入口３０に金属板等が挿入された場合には、金
属板に発生する渦電流により発生する磁界に依存した出
力が磁気センサ部５から得られる。さらに、カード挿入
口３０にマグネット板等が貼り付けられている場合に
は、マグネット板等の直流の磁界に影響された異常出力
が継続して磁気センサ部５から得られる。

【００３４】つまり、カード挿入口３０に正規の磁気カ
ード１４が挿入された場合と金属板等の異物が挿入され
た場合とでは、磁気センサ部５からの出力の位相が異な
る。また、これらの場合とカード挿入口３０の近辺にマ
グネット板等が貼り付けられた場合とでは磁気センサ部
５からの出力の波形が異なり、且つマグネット板が貼り
付けられている限り波形の異なった異常出力は継続され
る。これらの為、磁気センサ部５の出力に基づいてカー
ド挿入口３０に挿入されたものが正規の磁気カードであ
るか否か、カード挿入口３０の近辺にマグネット板等が
貼り付けられているか否かを検出することができる。さ
らに、カード挿入口３０に正規の磁気カード１４が挿入
された場合については、磁気カード１４の磁気ストライ
プ１５の保磁力の大きさに応じて磁気センサ部５からの
出力のレベルが異なるので、このレベルの差に基づいて
磁気ストライプ１５の保磁力を検出することができる。

【００３５】このカートリーダ１８は、図５に示すよう
に、上述した磁気センサ部５、レベル検出部２０、位相
検出部２１、周波数検出部２２、比較部２３、基準パタ
ーンメモリ２４、挿入物検出部２５、コントローラ２
６、記録再生手段２７、警報発生手段２８及びカード挿
入センサ２９を備えて構成されている。磁気センサ部５
からの出力信号はレベル検出部２０、位相検出部２１及
び周波数検出部２２にそれぞれ供給され、出力のレベル
に関する情報、出力の位相に関する情報及び出力の周波
数に関する情報が比較部２３にそれぞれ供給される。比
較部２３ではこれらの情報とメモリ２４に記憶されてい
る各々の基本パターンとの比較が行われる。そして、カ
ード挿入口３０に挿入されたものが正規の磁気カード１
４であるか否かについての情報と、正規の磁気カード１
４である場合には磁気ストライプ１５の保磁力の大きさ
に関する情報が挿入物検出部２５からコントローラ２６
に出力される。コントローラ２６は、カード挿入口３０
に挿入されたものが正規の磁気カード１４である場合に
は、記録再生手段２７を作動させる。即ち、カード搬送
路の途中に設けられたシャッタを開いて磁気カード１４
を内部に引き込み、磁気ストライプ１５の保磁力に対応
した記録再生等を行う。一方、カード挿入口３０に挿入
されたものが金属板等の異物である場合には、コントロ
ーラ２６は警報発生手段２８を作動させて異物の挿入に
ついての注意を喚起する。

【００３６】一方、カード挿入口３０の近辺にマグネッ
ト板等が貼り付けられている場合には、カード挿入口３
０に何も挿入されていないときであっても、正規の磁気
カード１４や金属板等の異物が挿入された場合と異なる
波形の信号が磁気センサ部５から常に継続して出力され
ることになる。この場合には、コントローラ２６は警報
発生手段２８を作動させてマグネット板等の貼り付けに
ついての注意を喚起する。即ち、カード取り引きが中止
される。

【００３７】また、カード挿入口３０に正規の磁気カー
ド１４や金属板等の異物が挿入されると、カード挿入セ
ンサ２９はコントローラ２６にオン信号を出力する。コ
ントローラ２６は、このオン信号を受けているにもかか
わらず、磁気センサ部５からの出力を得ていない場合に
は、磁気カード１４の表裏や前後が逆であると判断し、
警報発生手段２８を作動させて磁気カード１４を正しい
向きで挿入するように注意を喚起する。

【００３８】このように、磁気センサ部５をカード挿入
口３０に取り付けることで、カード挿入口３０に正規の
磁気カード１４が正しい向きで挿入されている否か、カ
ード挿入口３０の近辺にマグネット板等が貼り付けられ
ているか否かを判別することができ、また、正規の磁気
カード１４が挿入された場合には磁気ストライプ１５の
保磁力を識別することができる。したがって、正規の磁
気カード１４以外の異物の挿入を防止して磁気カードリ
ーダの故障や誤動作を防止することができると共に、カ
ード挿入口３０に貼り付けられたマグネット板等によっ
て磁気カード１４の磁気ストライプ１５に記録されてい
るデータが破壊されてしまうのを防止することができ
る。

【００３９】なお、上述の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
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、上述の説明では、被検出体６のカード走行
面Ａに対して各主磁極２をほぼ平行となるように配置し
ていたが、図６に示す磁気カードリーダの第２の実施形
態のように、カード走行面Ａに対して各主磁極２をほぼ
垂直に配置しても良い。この場合、被検出体６と各主磁
極２のそれぞれの位置関係が等しくなると各主磁極２を
通る磁束がバランスして検出コイル４の出力が得られな
くなるので、図示するように、被検出体６が一方の主磁
極２の磁束のみに影響する位置に磁気センサ部５を設置
し、即ち被検出体６が相対的に移動する経路に対して一
方の主磁極２のみを対向させるように磁気センサ部５を
設置し、被検出体６が一方の主磁極２に近づいた場合に
は各主磁極２を通る磁束のバランスが崩れるようにす
る。あるいは、被検出体６が相対移動する経路に対して
両方の主磁極２が対向するように磁気センサ部５を設置
する場合であっても、相対移動する被検出体６が一方の
主磁極２を通る磁束にのみ影響を与えている段階で、即
ち両方の主磁極２の磁束がバランスしていない状態で被
検出体６の透磁率を検出するようにする。この場合、透
磁率の検出後に被検出体６が両方の主磁極２に対向する
ことになるので、このときには各主磁極２を流れる磁束
の殆どが被検出体６を通ることになる。したがって、記
録データを損なわない程度の強さの磁束を使用して透磁
率を検出するようにするか、又は例えば磁気カード１４
の磁気ストライプ１５のうち空き領域１７に磁気センサ
部５を対向させるようにすれば良い。

【００４０】また、上述の説明では、各主磁極２の両端
部に補助コア部７を形成していたが、必ずしも両端部に
補助コア部７を形成する必要はなく、各主磁極２の片側
にのみ補助コア部７を形成しても良く、又は補助コア部
７を省略しても良い。例えば、図７に示す磁気カードリ
ーダの第３の実施形態や、図８に示す磁気カードリーダ
の第４の実施形態のように、補助コア部７を省略しても
良い。

【００４１】また、上述の説明では、各主磁極２の励磁
コイル３を互いに逆方向に巻回して各主磁極２を通る磁
束の向きを逆向きにして閉ループとなる磁束Φ１を発生
させるようにしていたが、図９に示す磁気カードリーダ
の第５の磁気カードリーダのように、各主磁極２の励磁
コイル３を同一方向に巻回して各主磁極２を通る磁束が
一方向に向かう磁束Φ３となるようにしても良い。この
場合、被検出体６が近づくことで一方の主磁極２を通る
磁束の殆どが被検出体６を通る磁束Φ２になるので、記
録データを損なわない程度の強さの磁束を使用して透磁
率を検出するか、又は例えば磁気カード１４の磁気スト
ライプ１５のうち空き領域１７に磁気センサ部５が対向
するようにすれば良い。

【００４２】また、上述の説明では、各主磁極２のそれ
ぞれに励磁コイル３を巻回していたが、図１０に示す磁
気カードリーダの第６の実施形態のように、励磁コイル
３は１つであっても良い。

【００４３】また、上述の説明では、２つの主磁極２に
１つの検出コイル４を巻回していたが、例えば図１１に
示す磁気カードリーダの第７の実施形態のように、２つ
の主磁極２のそれぞれに検出コイル４を巻回し、各検出
コイル４より差動出力を取り出すようにしても良い。

【００４４】また、図１２に示す磁気カードリーダの第
８の実施形態のように、２つの主磁極２を含むように大
きく検出コイル４を巻いても良い。

【００４５】また、図１３に示す磁気カードリーダの第
９の実施形態のように、励磁コイル３が巻回された励磁
コア部３１と、この励磁コア部３１を挟むとともに一側
に空隙部１を有するように並置されそれぞれ検出コイル
４が巻回された２つの検出コア部３２とにより磁気セン
サ部５を構成しても良い。そして、この磁気センサ部５
を、カード挿入口３０に挿入された被検出体６によって
一方の検出コア部３２を通る磁束のみが変化させられる
ように設置し、被検出体６による磁束の変化を検出コイ
ル４により検出するようにする。

【００４６】この場合、被検出体６が挿入されていない
状態では、２つの検出コア部３２を通る磁束がバランス
しそれぞれの検出コイル４の間には差動出力が生じな
い。この状態より、カード挿入口３０から被検出体６が
挿入されて図示するように被検出体６が一方の検出コア
部３２と励磁コア部３１とを連絡すると、一方の検出コ
ア部３２側から被検出体６を通じて励磁コア部３１に流
れる磁束Φ２が発生する。このため、２つの検出コア部
３２を通る磁束のバランスが崩れ、各検出コイル４間に
差動出力が生じる。被検出体６の透磁率に応じて一方の
検出コア部３２側から漏れる磁束Φ２の大きさが変化す
るので、各検出コア部３２を通る磁束のバランスの崩れ
具合も変化し、また、透磁率と保磁力との間には一定の
関係があるので、被検出体６の保磁力に応じた各検出コ
イル４間の差動出力値が得られることになる。また、カ
ード挿入口３０の近辺にマグネット板等が貼り付けられ
た場合には、このマグネット板等の磁束によって各検出
コア部３２を通る磁束のバランスが崩されるので、各検
出コイル４の間に異常な差動出力が継続して発生する。
この実施形態では、各検出コイル４に差動出力を発生さ
せる磁束Φ２が各検出コア部３２の間に発生し、また、
各コイル３，４が巻回されている各コア部３１，３２の
被検出体６とは反対側の部分にはコア材としてある程度
のマスが存在しているので、磁気センサ部５を磁気カー
ドリーダの所定位置に取り付けた場合に他の外部磁界、
金属部材、磁性体等の影響を受け難くなり、磁気センサ
５を被検出体６にのみ敏感に反応するものとすることが
できる。

【００４７】また、図１４に示す磁気カードリーダの第
１０の実施形態のように、検出コイル４が巻回された検
出コア部３２と、該検出コア部３２を挟むとともに一側
に空隙部１を有するように並置されそれぞれ励磁コイル
３を巻回した２つの励磁コア部３１とにより磁気センサ
部５を構成しても良い。そして、この磁気センサ部５
を、カード挿入口３０に挿入された被検出体６によって
２つの励磁コア部３１のうち一方の励磁コア部３１を通
る磁束のみが変化させられるように設置し、被検出体６
による磁束の変化を上記検出コイル４により検出するよ
うにしても良い。

【００４８】この場合、被検出体６が挿入されていない
状態では、２つの励磁コア部３１を通る磁束がバランス
し検出コア部３２に巻回された検出コイル４には出力が
生じない。この状態より、カード挿入口３０から被検出
体６が挿入されて図示するように被検出体６が一方の励
磁コア部３１と検出コア部３２とを連絡すると、一方の
励磁コア部３１側から検出コア部３２側に流れる磁束Φ
２が発生する。このため、２つの励磁コア部３１を通る
磁束のバランスが崩れ、検出コイル４に出力が生じる。
被検出体６の透磁率に応じて一方の励磁コア部３１側か
ら漏れる磁束Φ２の大きさは変化するので各励磁コア部
３１を通る磁束のバランスの崩れ具合も変化し、また、
透磁率と保磁力には一定の関係があるので、被検出体６
の保磁力に応じた検出コイル４の出力値が得られること
になる。また、カード挿入口３０の近辺にマグネット板
等が貼り付けられた場合には、このマグネット板等の磁
束によって各励磁コア部３１を通る磁束のバランスが崩
されるので、検出コイル４に異常な出力が継続して発生
する。この実施形態では、磁束Φ２が各励磁コア部３１
の間に発生し、また、各コイル３，４が巻回されている
各コア部３１，３２の被検出体６とは反対側の部分には
コア材としてある程度のマスが存在しているので、磁気
センサ部５を磁気カードリーダの所定位置に取り付けた
場合に他の外部磁界、金属部材、磁性体等の影響を受け
難くなり、磁気センサ部５を被検出体６にのみ敏感に反
応するものとすることができる。

【００４９】また、上述の説明では、磁気センサ部５を
磁気カードリーダのカード挿入口３０に取り付けていた
が、磁気センサ部５の取り付け位置はこの位置に限るも
のではなく、例えば磁気センサ部５を磁気カードリーダ
の奥側に取り付けても良い。この場合であっても上述の
場合と同様に、挿入された磁気カード１４が正規のもの
であるか否かの判別と、正規の磁気カード１４である場
合には磁気ストライプ１５の保磁力の識別を行うことが
できる。

【００５０】さらに、上述の説明では、一方の主磁極２
を通る磁束のみに被検出体６が作用するようにしていた
が、一方の主磁極２に代えて他方の主磁極２を通る磁束
のみに被検出体６が作用するようにしても良いことは勿
論である。

【００５１】

【実施例】（実施例１）カード挿入口３０から挿入され
たものが正規の磁気カード１４であるか否かを判別する
ことができること、及びカード挿入口３０にマグネット
板が貼り付けられた場合にこれを検出できることを確認
するために実験を行った。図１に示す磁気センサ部５を
備えた磁気カードリーダのカード挿入口３０に正規の磁
気カード１４（保磁力３００（Ｏｅ））を挿入した場合
の磁気センサ部５の出力を図１９に、正規の磁気カード
の代わりにアルミ板を挿入した場合の磁気センサ部５の
出力を図１５に、正規の磁気カードの代わりに鉄、フェ
ライト等の磁性体の板を挿入した場合の磁気センサ部５
の出力を図１６に、カード挿入口３０にマグネット板を
貼り付けた場合の磁気センサ部５の出力を図１７にそれ
ぞれ示す。なお、図１５〜図１７の縦軸の１目盛りは１
Ｖである。

【００５２】図１５と図１６とを比較すると、各出力信
号の位相は１８０度ずれている。即ち、各出力信号の位
相のずれに基づいてカード挿入口３０に挿入されたもの
がアルミ板等の非磁性体の板であるか或いは磁性体の板
であるかを判別できることが確認できた。また、図１５
と図１７を比較すると、各出力信号の波形が異なってい
る。即ち、各出力信号の波形に基づいてマグネット板等
がカード挿入口３０の近辺に貼り付けられていることを
検出できることが確認できた。なお、カード挿入口３の
近辺にマグネット板等が貼り付けられている場合には、
カード挿入口３０にカードが挿入されていないときにも
図１７の異常出力が継続して得られるので、このことか
らもマグネット板等が貼り付けられていることを検出で
きる。さらに、図１６と図１９を比較すると、各検出出
力電圧波形のオーダが異なっている。即ち、正規の磁気
カード１４であるか或いは磁性体の板であるかをオーダ
の差に基づいて判別できることが確認できた。 （実施例２）次に、正規の磁気カード１４について、そ
の保磁力の識別を実際に行った。磁気カードとして、実
際に取り引きに使用されているものと同じ保磁力の３種
類のカード、具体的には保磁力が３００、６５０及び２
７５０（Ｏｅ）の磁気カードを使用した。参考のために
磁気カードを検出していない状態の出力についても確認
した。磁気カードを検出していない状態の磁気センサ部
５の出力を図１８に、保磁力が３００（Ｏｅ）の磁気カ
ードを検出した場合の磁気センサ部５の出力を図１９
に、保磁力が６５０（Ｏｅ）の磁気カードを検出した場
合の磁気センサ部５の出力を図２０に、保磁力が２７５
０（Ｏｅ）の磁気カードを検出した場合の磁気センサ部
５の出力を図２１にそれぞれ示す。なお、図１８〜図２
０については縦軸の１目盛りが５０ｍＶであるのに対
し、図２１は縦軸の１目盛りが２０ｍＶである。これら
の結果からも明らかなように、磁気カードの保磁力に応
じて磁気センサ部５の出力が変化することが確認でき
た。即ち、磁気センサ部５の出力に基づいて磁気カード
の保磁力を識別することが出来ることが確認できた。な
お、サイン波の励磁電流を使用して駆動を行ったが、サ
イン波の励磁電流に限らず矩形波、三角波等の励磁電流
を使用して駆動を行っても良い。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の磁
気カードリーダでは、少なくとも一側に空隙部を有する
ように並置された２つの主磁極に励磁コイルと検出コイ
ルを巻回して磁気センサ部を構成するとともに、該磁気
センサ部をカード挿入口に挿入される被検出体によって
主磁極のうち一方の主磁極を通る磁束が他方の主磁極に
対して変化するように設け、一方の主磁極の磁束の変化
を検出コイルにより検出するようにしているので、検出
コイルの出力に基づいてカード挿入口から挿入されたも
のが正規の磁気カードであるか否かを迅速に判別するこ
とができる。このため、異物の取込を防いで磁気カード
リーダの故障や誤動作を未然に防止することができる。
また、カード挿入口に挿入されたものが正規の磁気カー
ドである場合には、磁気ストライプの保磁力を迅速に識
別することができるので、直ちに磁気データの再生等を
行うことができ、磁気カードリーダで磁気カードを使用
する場合の取り引き時間を大幅に短縮することができ
る。さらに、カード挿入口にマグネット板等が貼り付け
られている場合にはこのマグネット板の検出が可能にな
るので、予め磁気カードリーダの使用を停止等すること
ができ、磁気カードのデータの破壊を未然に防止するこ
とが可能になる。加えて、各主磁極や補助コア部のコア
部材を磁気飽和させない領域で使用することができるの
で、記録媒体に既に記録されているデータの破壊等を防
止することができるとともに、磁気センサ部の設置の自
由度が向上する。さらに、被検出体による磁束の変化に
基づいて検出を行うので、磁気ヘッドを使用した場合等
のように原理的に磁気カードを相対移動させなくても検
出が可能であり、磁気カードの搬送路を短くして磁気カ
ードリーダの小型化を図ることができる。また、挿入さ
れたものが正規の磁気カードであるか否かの判別と、正
規の磁気カードである場合にはその保磁力の大きさの識
別と、カード挿入口にマグネット等が貼り付けられてい
るか否かの判別を同一の磁気センサ部で行うことができ
るので、センサ類を別々に設置する必要がなくなり部品
点数が減少し、磁気カードリーダの低コスト化と更なる
小型化を図ることができる。

【００５４】また、請求項２記載の磁気カードリーダで
は、２つの主磁極のそれぞれに励磁コイルを巻回し、該
励磁コイルはそれぞれの主磁極に流れる磁束が逆方向と
なるように励磁されているので、発生する磁束のほとん
どが各主磁極の内部を回るループとなり、被検出体側に
は透磁率の検出に必要な最低限の磁束しか作用しないた
め、すでに記録されている記録データの損傷を防止して
データの健全性維持を図ることができる。このため、例
えば磁気カードの磁気ストライプのガードバンド等の空
き領域に対向する位置のみならず記録領域に対向する位
置にも磁気センサ部を設置することが可能になり、磁気
センサ部の設置の自由度を向上させることが出来る。

【００５５】また、請求項３記載の磁気カードリーダで
は、２つの主磁極の端部には被検出体による磁路形成の
補助となる補助コア部が形成されており、２つの主磁極
のそれぞれに検出コイルを巻回し、該検出コイルより差
動出力を取り出すように構成したので、被検出体の透磁
率を検出するための磁束を補助コア部によって検出体側
に導くことができ、各検出コイルの差動出力の感度を向
上させることができる。

【００５６】また、請求項４記載の磁気カードリーダの
ように、主磁極及び補助コア部を高透磁率磁性材料によ
り構成し、２つの主磁極は他側を連結部により連結し、
主磁極の両端に設けられた補助コア部を連結部とは逆側
に突出して形成し、突出した補助コア部の間を励磁コイ
ル又は検出コイルの巻線部にしても良く、かかる場合に
も被検出体を迅速に検出することやカード挿入口に貼り
付けられたマグネット板等の検出が可能であり、上述の
各効果を奏することができる。

【００５７】そして、請求項５記載の磁気カードリーダ
のように、被検出体は磁気カードであり、該磁気カード
に設けられた磁気ストライプが２つの主磁極のうち一方
の主磁極に作用する位置を通るように磁気センサ部を取
り付けても良く、また、請求項６記載の磁気カードリー
ダのように、被検出体は磁気カードであり、該磁気カー
ドに設けられた磁気ストライプが２つの主磁極のうちの
一方の主磁極に作用する位置を通るように、カード挿入
口のカード走行平面に対して主磁極をほぼ平行又はほぼ
垂直に設けるようにしても良い。いずれの場合も磁気ス
トライプの保磁力を迅速に検出することができる。

【００５８】また、請求項７記載の磁気カードリーダの
ように、励磁コイルが巻回された励磁コア部と該励磁コ
ア部を挟むとともに一側に空隙部を有するように並置さ
れそれぞれ検出コイルを巻回した２つの検出コア部とに
より磁気センサ部を構成するとともに、該磁気センサ部
をカード挿入口に挿入される被検出体によって２つの検
出コア部のうち一方の検出コア部を通る磁束が変化する
ように設け、被検出体による磁束の変化を検出コイルに
より検出するようにしても良く、また、請求項８記載の
磁気カードセンサのように、検出コイルが巻回された検
出コア部と該検出コア部を挟むとともに一側に空隙部を
有するように並置されそれぞれ励磁コイルを巻回した２
つの励磁コア部とにより磁気センサ部を構成するととも
に、該磁気センサ部をカード挿入口に挿入される被検出
体によって２つの励磁コア部のうち一方の励磁コア部を
通る磁束が変化するように設け、被検出体による磁束の
変化を検出コイルにより検出するようにしても良い。こ
れらの場合であっても、上述の各効果を得ることが出来
る。

【００５９】また、請求項９記載の磁気カードリーダの
ように、被検出体がカード挿入口に挿入される磁気カー
ド又は金属板、もしくはカード挿入口に設置される磁石
であっても良く、また、請求項１０記載の磁気カードリ
ーダのように、磁気センサ部は、上記カード挿入口より
挿入されるカードの磁気ストライプが通過する近辺に設
けられていても良く、請求項１１記載の磁気カードリー
ダのように、磁気センサ部の出力により、出力信号のレ
ベル、位相、周波数の少なくとも一つを検出し、これを
基本パターンと比較して被検出体を判別するようにして
も良い。これらの場合であっても、上述の各効果を得る
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気カードリーダの第１の実施形態を
示し、その磁気センサ部の概略構成図である。

【図２】本発明の磁気カードリーダの磁気センサ部に接
続される回路図である。

【図３】磁気カードの磁気ストライプを示す平面図であ
る。

【図４】本発明の磁気カードリーダのカード挿入口付近
の斜視図である。

【図５】本発明の磁気カードリーダの第１の実施形態の
ブロック図である。

【図６】本発明の磁気カードリーダの第２の実施形態を
示し、その磁気センサ部の略構成図である。

【図７】本発明の磁気カードリーダの第３の実施形態を
示し、その磁気センサ部の略構成図である。

【図８】本発明の磁気カードリーダの第４の実施形態を
示し、その磁気センサ部の概略構成図である。

【図９】本発明の磁気カードリーダの第５の実施形態を
示し、その磁気センサ部の概略構成図である。

【図１０】本発明の磁気カードリーダの第６の実施形態
を示し、その磁気センサ部の概略構成図である。

【図１１】本発明の磁気カードリーダの第７の実施形態
を示し、その磁気センサ部の概略構成図である。

【図１２】本発明の磁気カードリーダの第８の実施形態
を示し、その磁気センサ部の概略構成図である。

【図１３】本発明の磁気カードリーダの第９の実施形態
を示し、その磁気センサ部の概略構成図である。

【図１４】本発明の磁気カードリーダの第１０の実施形
態を示し、その磁気センサ部の概略構成図である。

【図１５】本発明の磁気カードリーダの磁気センサ部の
出力信号の例を示し、アルミ板等の非磁性体の板を検出
した場合の図である。

【図１６】本発明の磁気カードリーダの磁気センサ部の
出力信号の例を示し、鉄，フェライト等の磁性体の板を
検出した場合の図である。

【図１７】本発明の磁気カードリーダの磁気センサ部の
出力信号の例を示し、カード挿入口にマグネット板が貼
り付けられている状態の図である。

【図１８】本発明の磁気カードリーダの磁気センサ部の
出力信号の例を示し、何も検出していない状態の図であ
る。

【図１９】本発明の磁気カードリーダの磁気センサ部の
出力信号の例を示し、保磁力が３００（Ｏｅ）の磁気カ
ードを検出した場合の図である。

【図２０】本発明の磁気カードリーダの磁気センサ部の
出力信号の例を示し、保磁力が６５０（Ｏｅ）の磁気カ
ードを検出した場合の図である。

【図２１】本発明の磁気カードリーダの磁気センサ部の
出力信号の例を示し、保磁力が２７５０（Ｏｅ）の磁気
カードを検出した場合の図である。

【図２２】励磁コイル及び検出コイルの引き出し線の配
置を示し、（Ａ）は主磁極を仮想中間軸に沿う方向から
見た図、（Ｂ）は主磁極を仮想中間軸に直交する方向か
ら見た図である。

【符号の説明】

１ 空隙部 ２ 主磁極 ３ 励磁コイル ４ 検出コイル ５ 磁気センサ部 ６ 被検出体 ７ 補助コア部 ８ 連結部 ９ 巻線部 １９ 磁気検出位置 ３１ 励磁コア部 ３２ 検出コア部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一側に空隙部を有するように
   並置された２つの主磁極に励磁コイルと検出コイルを巻
   回して磁気センサ部を構成するとともに、該磁気センサ
   部をカード挿入口に挿入される被検出体によって上記主
   磁極のうち一方の主磁極を通る磁束が他方の主磁極に対
   して変化するように設け、上記一方の主磁極の磁束の変
   化を上記検出コイルにより検出するようにしてなること
   を特徴とする磁気カードリーダ。
2. 【請求項２】 上記２つの主磁極のそれぞれに励磁コイ
   ルを巻回し、該励磁コイルは上記それぞれの主磁極に流
   れる磁束が逆方向となるように励磁されてなることを特
   徴とする請求項１記載の磁気カードリーダ。
3. 【請求項３】 上記２つの主磁極の端部には上記被検出
   体による磁路形成の補助となる補助コア部が形成されて
   おり、上記２つの主磁極のそれぞれに検出コイルを巻回
   し、該検出コイルより差動出力を取り出すように構成し
   てなることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気カー
   ドリーダ。
4. 【請求項４】 上記主磁極及び補助コア部は高透磁率磁
   性材料により構成され、上記２つの主磁極は他側が連結
   部により連結されており、上記主磁極の両端に設けられ
   た上記補助コア部は上記連結部とは逆側に突出して形成
   され、上記突出した補助コア部の間が上記励磁コイル又
   は検出コイルの巻線部とされてなることを特徴とする請
   求項３記載の磁気カードリーダ。
5. 【請求項５】 上記被検出体は磁気カードであり、該磁
   気カードに設けられた磁気ストライプが上記２つの主磁
   極のうち一方の主磁極に作用する位置を通るように上記
   磁気センサ部を取り付けてなることを特徴とする請求項
   １から４のいずれか記載の磁気カードリーダ。
6. 【請求項６】 上記被検出体は磁気カードであり、該磁
   気カードに設けられた磁気ストライプが上記２つの主磁
   極のうちの一方の主磁極に作用する位置を通るように、
   上記カード挿入口のカード走行平面に対して上記主磁極
   をほぼ平行又はほぼ垂直に設けたことを特徴とする請求
   項１から５のいずれか記載の磁気カードリーダ。
7. 【請求項７】 励磁コイルが巻回された励磁コア部と該
   励磁コア部を挟むとともに一側に空隙部を有するように
   並置されそれぞれ検出コイルを巻回した２つの検出コア
   部とにより磁気センサ部を構成するとともに、該磁気セ
   ンサ部をカード挿入口に挿入される被検出体によって上
   記２つの検出コア部のうち一方の検出コア部を通る磁束
   が変化するように設け、上記被検出体による磁束の変化
   を上記検出コイルにより検出するようにしてなることを
   特徴とする磁気カードリーダ。
8. 【請求項８】 検出コイルが巻回された検出コア部と該
   検出コア部を挟むとともに一側に空隙部を有するように
   並置されそれぞれ励磁コイルを巻回した２つの励磁コア
   部とにより磁気センサ部を構成するとともに、該磁気セ
   ンサ部をカード挿入口に挿入される被検出体によって上
   記２つの励磁コア部のうち一方の励磁コア部を通る磁束
   が変化するように設け、上記被検出体による磁束の変化
   を上記検出コイルにより検出するようにしてなることを
   特徴とする磁気カードリーダ。
9. 【請求項９】 上記被検出体は、上記カード挿入口に挿
   入される磁気カード又は金属板、もしくはカード挿入口
   に設置される磁石であることを特徴とする請求項１、
   ７、８のいずれか記載の磁気カードリーダ。
10. 【請求項１０】 上記磁気センサ部は、上記カード挿入
    口より挿入されるカードの磁気ストライプが通過する近
    辺に設けられてなることを特徴とする請求項１から９の
    いずれか記載の磁気カードリーダ。
11. 【請求項１１】 上記磁気センサ部の出力により、出力
    信号のレベル、位相、周波数の少なくとも一つを検出
    し、これを基本パターンと比較して前記被検出体を判別
    するようにしてなることを特徴とする請求項１から１０
    のいずれか記載の磁気カードリーダ。