JP2562658B2 - 磁気カードリーダー・ライター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁気カードへの信号の書込み又は読み出し
を行う磁気カードリード・ライター（以下単に磁気カー
ドR/Wと呼ぶ）に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、磁気カードR/Wとしては、磁気ヘッドを固定
しその上を磁気カードを高速で摺動させる方式が、多く
用いられている。

第５図は、従来の磁気カードR/Wの磁気カード搬送機
構の概略図である。この図において、フレーム50a及び5
0b底部にベルト52a及び52b駆動用のモータ51が配されて
いる。

フレーム50a及び50bの天井部寄り搬入部側に、その一
端部にベルト駆動する一対の搬入用ローラ53a及び54a
と、搬出側にもう一対の搬送用ローラ53b及び54bがボー
ルベアリング軸受けにより軸着されている。

また、フレーム中央部には、搬入ローラより送られて
きた磁気カード表面を押圧する圧接ローラと、圧接され
た磁気カードから情報を読取る磁気ヘッドが配されてい
る。電磁モータ51の回転をベルト52a及び52bにより、カ
ード搬送用ローラ53a及び53bに達し、カードは補助ロー
ラ54a及び54bとの間に磁気カードを挟んで行われる。一
方、電磁モータ51の回転は、搬送用ローラ53aのベルト5
2cにより、カード圧接用ローラ57に伝達される。

搬入されたカードは、磁気ヘッドに圧接され、移動し
ながら記録された情報の読取り、又は書込みを行い、搬
出ローラ53b及び54bにより搬出される。

このような、磁気カードR/Wにおいては、磁気カード
の移動速度は出来るだけ一定に制御する必要がある。と
いうのは、読み出し時に、カードの移動速度がばらつく
と、磁気ヘッド56からの出力電圧の大きさ及び出力電圧
の周波数が変化してしまう。また書込みの時にカードの
移動速度がばらつくと、カード上に記録された、Ｎ−Ｓ
の磁気パターンの位置がばらつき、間違った信号として
読み出してしまう。従って、従来の磁気カードR/Wにお
いては、カードの移動速度を一定にするために低速機能
のついた電磁モータを使用している。また磁気カードへ
の信号の書込み時にはカードの移動速度が一定ならば、
書込み信号の周波数を一定にすることにより、書込み位
置を正しく制御することができる。また、カード上の書
込み位置をさらに精度を良くするために電磁モータ51あ
るいは、カード用搬送ローラ57軸に直結にロータリエン
コーダが付加されている場合もある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、例えば第５図に示した従来の磁気カー
ドR/Wにおいては、カードを搬送するのために、ベルト
やローラを多数使用しているので、機構が複雑となる上
に、装置が大型になるという欠点がある。更に、性能の
面からも電磁モータが発生する電磁ノイズを磁気ヘッド
が、搬出してしまうために電磁モータの電磁ノイズを防
ぐためのシールドを必要とし、このシールドが不完全の
場合には、S/N比を確保するために、磁気密度を低くす
る必要があり、電磁モータが記録密度向上のネックと成
っていた。

本発明の技術課題は、従来の磁気カードR/Mの欠点を
除去するために、磁気カードの搬送機構を簡単にし、電
磁ノイズの発生がほとんどない駆動手段を使用した小型
で、高記録密度の磁気カードR/Wを提供するものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、磁気カードを搬送する搬送部と、こ
の搬送部で搬送された磁気カードを圧接ローラで磁気ヘ
ッドに圧接して圧接された磁気カードから記録の読取り
又は圧接された磁気カードへの書込みを行う記録・再生
部とを有する磁気カードリーダー・ライターにおいて、 この搬送部が超音波モータによって、この磁気カード
を搬送することを特徴とする磁気カードリーダー・ライ
ターが得られる。

また、本発明においては、超音波モータの振動子又は
振動体は共振によって生ずる定在波の振幅の大きい部分
に摩擦部材を有し、磁気カードは、摩擦部材と、この摩
擦部材に圧接した搬送ローラとの間に挟み込まれ搬送さ
れることが望ましい。

そして、この摩擦部材の材料としては、硬質ゴム等の
有機物よりなり、搬送ローラの曲率より大きい曲率を有
することが最も望ましい。

本発明において、超音波モータとは、超音波振動する
振動片もしくは振動体及びこれに接触する可動物体とを
有し、交流印加による振動片もしくは振動体の機械的共
振にともなう変位を利用して、超音波振動を直接可動物
体の回転トルクに変換する機構を言う。

即ち、搬送部の超音波モータは圧電振動子を有し、こ
の圧電振動子の楕円運動により磁気カードを搬送する。

［作用］ 本発明の作用についてのべる。

本発明の磁気カードリーダー・ライターにおいては、
金属角柱の両面に電極が形成され、厚さ方向に分極した
圧電セラミック薄板が接着されている。

金属角柱の断面形状は、ほぼ略正方形の断面を有する
ので、金属角在は互いに直角方向に、実質的に等しい共
振周波数で屈曲振動する。各端子に夫々周波数が共振周
波数に等しく、位相が90゜異なる電圧を印加すると、金
属角柱の両端部を、例えば遊星歯車の遊星運動をする固
定された衛星運動のような楕円運動をする。その楕円運
動方向は、一方の駆動電圧の位相を180゜変化させるこ
とによって、逆転させることができる。また、印加電界
の大きさ，駆動電圧の周波数および位相を調節すること
により、回転数の制御が行われる。

カード搬送機構は、金属角柱振動子を、その定在波に
よって生じる振動の節を支持ピンで支持し、振幅が最大
となる両端部に、回転自在に回転軸に固定された搬送ロ
ーラを圧接している。角柱振動子の両端部には、搬送ロ
ーラの曲率よりも大きな曲率を有する硬質ゴム等の有機
物からなる摩擦部材が装着されている。角柱振動子の両
端部が、楕円運動しているためローラを圧接するとロー
ラは回転し、角柱振動子とローラに挟まれた磁気カード
は、直線的に移動する。

磁気カードの搬送炉に磁気ヘッドが配置され、磁気ヘ
ッドの磁気ギャップ部にカード圧接用ローラが圧接され
ている。

従って、本発明の磁気カードR/Wにおいては、搬入さ
れた磁気カードは楕円運動する角柱振動子の両端部とロ
ーラに挟まれた磁気カードは、直線的に移動する。

本発明においては、角柱振動子の楕円運動を直接磁気
カードの搬送に利用している、電圧駆動であるために殆
ど電磁ノイズを発生しない。したがって、磁気ヘッドに
誘起されるノイズ電圧は大幅に減少し、磁気ギャップを
小さくすることにより出力電圧小さくなっても、信号の
判別が容易になり、高密度記録が実現できる。

以上の説明は、楕円振動を発生させる圧電振動子とし
て正方形断面を有する角柱振動子を用いた場合について
であるが、円板状振動子や矩形振動子を用いて、楕円振
動あるいは楕円振動を発生させた場合についても同様に
して磁気カードR/Wが実現できることは言うまでもない
ことである。

［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明する。

実施例1. 本発明の実施例１について、説明する。

第１図は本発明の実施例に係る磁気カードR/Wのカー
ド搬送用の搬送部の圧電振動子を用いた超音波モータの
構造及び振動モードを示す概略図である。

この図において、略正方形の断面を有する金属角柱８
のとなりあう二つの面の長手方向中央部両面に電極が形
成され、厚さ方向に分極された、圧電セラミック薄板9
a,9bが接着されている。圧電セラミック薄板9a,9bの表
面電極からは、それぞれ、リード端子10a及び10bが引出
されており、金属角柱８からは、共通のアース端子11が
引出されている。金属角柱８の断面形状が、ほぼ略正方
形なので、金属角柱８は互いに直角方向に、実質的に等
しい共振周波数で屈曲振動する。従って、端子10a−11
及び端子10b−11に夫々周波数が共振周波数に等しく、
位相が90゜異なる電圧を印加すると、２種の振動が合成
され金属角柱８の両端部は同方向に円を含む楕円運動を
する。楕円運動の方向は、一方の駆動電圧の位相を180
゜変化させることによって、逆転させることができる。

実施例2. 本発明の実施例２について説明する。

第２図は、本発明の実施例に係る磁気カードの搬送部
の原理図である。第１図に示した金属角柱振動子８を振
動の節を支持ピン12a及び12bで支持し、振幅が最大とな
る両端部に、回転自在に回転軸13cに固定されたローラ1
3a及び13が圧接している。角柱振動子８の両端部には、
カードの挿入を、容易にし、カードの搬送を安定にする
ために、このローラ13a及び13bの曲率よりも大きな曲率
を有する有機物からなる摩擦部材14a及び14bが装着され
ている。第２図において、角柱振動子８の両端部は、楕
円振動をしているためローラ13a及び13bを圧接するとロ
ーラ13a及び13bは回転し、角柱振動子８の摩擦部材14a
及び14bとローラ13a及び13bに挟まれた磁気カード５
は、直線的に移動する。第３図を用いて，カードの搬送
原理を説明する。第３図に示すように，楕円は，楕円運
動する摩擦部材の表面上のある点の軌跡を示している。
磁気カードやロータ等の移動体が第３図ので示される
側にあるとすると，注目する質点が→→と移動し
た場合には，移動体と質点の圧接力が強くなり，第３図
において，右から左側に向かう駆動力が移動体に作用す
る。次に，質点が→→の順で移動した場合には，
移動体と質点との圧接力が弱くなるだけでなく，条件に
よっては，圧接力が殆ど０となる。その結果，移動体
は，第３図において，右から左側に向かう駆動力が作用
し，移動体はその方向に移動するため，磁気カード５は
直線的に移動するとともに，ローラ13a,13bが回転す
る。

実施例3. 第４図は本発明の実施例に係る磁気カードR/Wの概略
構成を示す一部切欠した斜視図である。

この図において、磁気カード５の搬送部に磁気ヘッド
６が配置され、磁気ヘッドの磁気ギャップ部にカード圧
接用ローラ７が圧接されている。

第３図のように実施例に係る磁気カードR/Wにおいて
は、角柱振動子８の円を含む楕円運動を直接カード５の
搬送に利用しているため駆動伝達のベルトが全く不必要
となる。さらに、カード搬送用のローラも少なくなりカ
ード搬送機構が格段に簡単になる。また、第１図示の角
柱振動子は電圧駆動であるために殆ど電磁ノイズを発生
しない。したがって、磁気ヘッドに誘起されるノイズ電
圧は大幅に減少し、磁気ギャップを小さくすることによ
り出力電圧小さくなっても、信号の判別が容易になり、
高密度記録が実現できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、磁気カードの
搬送を楕円振動する圧電振動子を備えた超音波モータに
より直接行うため、駆動伝達用ベルトが不要でカード搬
送機構が簡略化された小型で薄型の磁気カードR/Wが提
供できる。

更に、本発明によれば、電圧駆動の圧電振動子により
楕円運動する超音波モータを使用しているので、電磁ノ
イズの発生が極めて少ないと共に、印加電圧の位相変
化，共振周波数及び振幅の大きさを変化させることによ
り、カードの送り速度の制御が可能となり、高い記録密
度の記録・再生できる磁気カードR/Wが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る磁気カードリード・ライ
ターの磁気カード搬送用圧電振動子の構成を示す概略
図、第２図は本発明の実施例に係る磁気カードリード・
ライターの磁気カード搬送機構の原理を示す図，第３図
は第２図の磁気カード搬送機構の搬送原理を示す概略
図，第４図は本発明の実施例に係る磁気カードリード・
ライターの全体の構成を示す概略図、第５図は従来例に
係る磁気カードリード・ライターの全体の構成を示す概
略図である。 図中５及び55は磁気カード、６及び56は磁気ヘッド、７
及び57はカード圧接用ローラ、８は角柱振動子、9a及び
9bは圧電セラミック薄板、10a及び10bはリード端子、11
はアース端子、12a及び12bは支持ピン、13a及び13bは補
助用ローラ、、14a及び14bは摩擦部材、15は回転方向を
示す矢印、17は磁気検出器、51は電磁モータ、52a,52b
及び52cはベルト、53a及び53bはカード搬送用ローラ、5
4a及び54bは補助ローラである。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気カードを搬送する搬送部と、該搬送部
   で搬送された磁気カードを圧接ローラで磁気ヘッドに圧
   接して圧接された磁気カードから記録の読取り又は圧接
   された磁気カードへの書込みを行う記録・再生部とを有
   する磁気カードリーダー・ライターにおいて、 前記搬送部が超音波モータによって、前記磁気カードを
   搬送することを特徴とする磁気カードリーダー・ライタ
   ー。
2. 【請求項２】前記超音波モータの振動子は振幅の大きい
   部分に摩擦部材を有し、前記磁気カードは前記摩擦部材
   と該摩擦部材に圧接した搬送ローラ間との間に挟み込ま
   れ搬送されることを特徴とする磁気カードリーダー・ラ
   イター。