记录卡及读卡机的制作方法

文档序号:6743933阅读:1381来源:国知局
专利名称:记录卡及读卡机的制作方法
技术领域
本发明涉及作为电子计算机的存储媒体的记录卡及记录卡的记录装置。
迄今为止,实用化的外存装置中,有使用ROM、RAM之类半导体技术的IC存储器、使用硬盘、软盘之类的磁记录技术的磁盘装置、磁带装置,还有采用CD-ROM、附加存储型、可重写的光盘装置之类的光记录技术的装置等。这些装置中,除磁带装置之外,无论哪一种装置其特点是存储容量大而且都能短时间检索任意信息。
在读卡机中,有使用与上述的磁盘装置同样的磁记录技术的磁卡读卡机以及采用光记录技术的光卡读卡机,各种装置中所用的记录卡都作成名片大小的长方形,在其长度方向上排列有多条记录轨迹。使用磁盘装置,由于轨迹是圆形的,所以可以把盘上的信息重复放出来,然而用原来的读卡机,由于记录卡上的轨迹是两端切断的直线形轨迹,所以同一卡记录的轨迹上的信息不能连续地存取。


图120是原来的磁卡的结构图,有两种磁卡,一种是卡片的整个面上有磁性膜,另一种是沿其长度方向的一部分涂复有带状磁性膜。
图120(a)是磁卡的一面上有磁性膜的卡片的断面图,图120(b)只是用平面图表示出磁性膜的图。
图中磁卡1000有基片1001、薄的磁性膜1002、保护层1003和印刷层1004,基片1001由PVC、PET或合成纸制成,基片1001的下侧涂复有数微米厚的薄磁性膜1002,再往下是从外部保护磁性膜1002的数微米至十几微米厚的保护层1003以及为印刷文字等的印刷层1004。基片1001的上侧由印刷图文的印刷层1005及其保护用的透明保护层1006构成。
图120(c)是磁卡的一部分有带状磁体的卡片的平面图,只示出了磁性膜,这种磁卡主要用于现金卡、电话卡、广播节目卡等等。
图121是富士(フジ)株式会社技术部出版的企业内部卡片利用便览中记载的磁卡读卡机的写入/读取装置的原理图。
图中,有为使磁卡1000前后移动的传送辊1007和1008,传送辊1007由驱动马达1009经皮带1010带动旋转。例如马达沿箭头A方向旋转就使夹在传送辊1007和压力辊1011之间的磁卡1000沿箭头B的方向移动,接着就插入到磁头1012和磁头用压力辊1013之间。磁卡1000通过磁头1012时,就在磁卡1000的磁性层1002上进行信息录放。磁卡进一步挟在传送辊1007和压力辊1011之间移动,就被插到传送辊1008和压力辊1014之间。传送辊1007和1008与皮带1015连动,而且由于传送辊1007和1008的直径相同,所以用传送辊1007和传送辊1008传送的磁卡1000就以一定的速度沿B方向移动,最后从磁卡读卡机中排出来。
以上是磁卡在装置内沿一个方向移动的方式,但在录放信息之后,排卡时也可以采用使驱动马达倒转而把磁卡从原来的插入口排出的方式。用上述的磁卡读卡机,是使磁卡沿一个方向移动,用并排在平面上的多个磁头进行信息的录放,只能处理数十个字节的信息,而且进行重复录放时,被排出的磁卡必须用人手再次插入。为消除这种不便,出现了与前述的磁盘同样地可以重复存取同一条磁迹的信息的方式。这种方式是对绕在VTR或信息数据存储磁带装置中使用的旋转磁鼓上的磁带进行螺旋扫描,用磁鼓上的多个磁头作为录放方式的原点,把多个磁头并排在转盘的同一半径的圆周上使其旋转,从而在磁记录媒体上形成圆弧形的录放磁迹,而磁头的录放信号的收授用旋转变压器来进行。
日本专利申请昭62-194717的“磁性读卡机”所涉及的结构是用一个马达驱动转盘旋转,使安装着这个转盘和马达的机座的移动与转盘的旋转联动,用转盘上的多个磁头形成磁迹,所以形成的磁迹不是圆形轨迹而是连续的螺旋形磁迹。该申请提出了处理这种磁迹的装置的一部分的改进。
日本专利申请昭63-228212的“磁卡和磁卡发行装置中”,改变为图120(c)所示的磁卡的带状磁迹,表示了在图122所示的圆形轨迹上存储信息的方式。
即提出在磁卡1000的记录面上用磁头1016在圆形轨迹1017上进行记录的方案。据介绍,用圆形磁迹的同时,如果按照JIS规定的210BPI/75BPI的密度充磁的话,若圆形磁迹的直径是38mm,那么磁迹的长度变成原来的1.7倍。这种方式的特征在于在磁卡上形成一个圆形的磁迹。
日本专利申请昭59-66777的“卡片式信息重放装置”中介绍了图123所示的方式,在磁卡1000上有圆弧形磁迹T-1,T-2,·····,在ID卡的尺寸(JISB-9560)的磁卡1000上,卡的有效长度约80mm,55mm宽度上容纳圆弧形的磁迹,宽为26μm的磁迹能收纳3000条。采用这种方式的特征是对磁卡的长度方向构成单一方向的圆弧形磁迹,磁头飞出磁卡以外的期间产生后磁迹。
日本专利申请昭62-223468和平1-218020中部同样采用单一方向的圆弧形磁迹的方式。
日本专利申请平2-24759的“磁存储装置中的磁卡定位方式”中的方案是如图124所示的定位方式,其特征是存储装置对磁卡扫描一定半径的圆弧形磁迹,设置有记录了圆弧形磁迹1018的始端和终端磁迹号码的录放头部,比较两者的磁迹号码,并检出磁迹偏离的程度,把固定销1019插入磁卡1000一个边上的孔中,以该固定销1019为中心摆动插在对面2个孔中的可动销1020。驱使磁头1021转动的旋转马达1022设置在磁卡的外侧,磁头1021不进行录放时处在磁卡1000的外面。
日本专利申请平2-157358的“磁记录盒”提出的磁记录盒的方案是把磁卡、使磁卡沿面方向移动的移动机构、多条磁头支持臂和磁头都收容在同一个盒子中,它的结构特征是在左右方向对齐的圆弧形磁迹区域的中央部位开有大的略呈矩形的孔,转轴以外的其他零部件不妨碍磁头的平面方向的移动。
以上是具有除直线以外的记录磁迹的磁卡读卡机的原来的实例。
每原来的滑片形磁卡相比,上述的圆弧形记录磁迹的优点是磁迹数可以增大,而且可以把同一圆弧形磁迹连续起来存取。
一般,现金卡、电话卡、广播节目卡之类的能放在隔板或桌上的较大的装置中内装的盒子多,所以磁卡读卡机不存在关于读卡机的小型化的更多的问题。但是由于采用圆弧形磁迹,根据情况存储容量比原来的磁卡可以提高2个数量级以上,所以有可能用作前述的电子计算机的外围设备。例如作为软盘的替代装置的可能性。虽然现有市售的小型笔记本式个人计算机中装载的是1/2寸装置厚度的3.5寸软盘,但是作为可以装载3.5寸软盘的装置小型笔记本式个人计算机已是物理方面最小界限了。3.5寸软盘小型化的极限是软盘盒的大小。今后的小型便携机中符合对小型计算机标准化了的PCMCIA的物理尺寸的IC存储器卡或超小型的硬盘成了主要的发展方向,3.5寸的软盘已经不能适应。所以本发明的磁卡读卡机和光卡读卡机确保尽量扩大记录卡的尺寸,尽可能有效地利用卡上的记录区域,同时还能满足原来的软盘兼容的操作性能和环境的适应性。
因此,以磁量读卡机为例,为实现小型读卡机所必须解决的课题分为如下6项(1)为加大磁卡的存储容量就要使磁卡的宽度尽量取得宽,进一步增大磁迹数,就有必要构成能以高记录密度高可靠性地录放装置。
(2)必须减小磁卡读卡机装置的纵深尺寸;为进行高密度记录,必须尽量缩短信息检索用的磁卡移动长度;录放头和磁卡之间的间隔不能变化,但要减小。
(3)与原来的磁卡一样,必须直接用于把磁卡插入磁卡读卡机,在图120所示的那种磁性膜1002上设置保护层1003以防止损伤,还有必要构成即使付着上指纹及尘埃等也不会出问题的磁卡以及难以附着尘埃的磁卡读卡机。
(4)为了不使磁卡在读卡机中与录放头发生冲撞,必须构成把磁卡自动或半自动引入到装置中,并把磁卡高精度的装于规定位置的装置。
(5)必须具备静止在同一条磁迹上能快速存取的随机存取功能。
(6)原来的磁头读卡机如果磁卡的插入方向错误,从装置中被排出来,再次强行插入。但有必要具有无需再插入的功能。
在原来的实例中,作为使磁头旋转的方式有描绘圆形轨道和描绘螺旋轨道两种;对描绘圆形轨道来说,又有磁卡上形成圆弧形多条磁迹和磁卡上形成圆形磁迹之分;圆弧形多条磁迹又分磁卡的长边方向或短边方向上单方向圆弧和相对两方向圆弧。就旋转磁头和磁卡的关系而言,可以分为磁头始终处在磁卡的表面上、磁头只是在录放时在磁卡表面上以及磁头在磁卡以外的三种情况。关于磁卡的操纵使用,有两种情况,一种是与原来的预付款卡的情况相同由人直接操纵,另一种是磁卡在密闭的容器或专用的清洁环境下人手不直接接触。
用本发明的磁卡,为了满足上述(1)至(6)项的课题,使用的是平坦的卡片,除了与原来的预付款卡相同的表面上作的识别孔之外,不再进行其他加工,而且其构造能达到即使用于人的手经常接触的环境下也不会出问题。并且,读卡机特征在于,磁头描绘圆形轨道,在磁卡上由相向的2种圆弧形磁迹组构成磁迹,磁头一直在磁卡上面。再补充一点,即在磁头始终处于磁卡上的条件下,原来实例的使用单一方向圆弧形磁迹情况和使用相对的圆弧形磁迹的情况比较其存储容量时,后者存储容量大。另外,由于磁头在磁卡上处于常备状态,磁头和磁卡间的间隔窄,可以准确控制,与软盘装置的情况相同,结构简单。与此相反,使用磁头从磁卡外部侵入而使之瞬时接触的结构,必须使磁头的表面高度和磁卡表面的高度一致,所以磁头的加压机构或磁卡支承垫的结构变得复杂而不实用。
本发明的目的是为解决上述的课题而得到一种记录卡及记录卡录放装置,这种记录卡上可以存储许多信息,而无需出入地装在读卡机中就能随机存取记录卡上对应的信息。即得到可以连续检索并录放其他信息、可执行与磁盘同样的动作或与光盘相当的动作的记录卡及读卡机。
本发明涉及的读卡机具有录放头组件、一个或多个录放磁头、旋转变压器、录放电路和磁卡保持机构。其中录放头组件一面在从外部交换自如地插入的长方形磁卡的短边宽度内旋转一面沿磁卡长边方向相对移动;录放用的一个或多个磁头装在录放头组件旋转驱动的转盘上;旋转变压器容纳在录放头组件上,用来从其旋转部分把写入信号供给上述磁头或从磁头接收读出信号,在其固定部分接有录放电路和接口;录放电路用来作为随机存取的查询来录放上述磁卡的圆弧上的多条录放磁迹的信息;磁卡保持机构保持定位上述磁卡,并使上述磁卡沿长边方向对于上述录放头组件相对移动。
涉及本发明的读卡机具有光学录放头组件、一个或多个录放用光学透镜、光路、激光器、录放电路和光卡保持机构。其中光学录放头组件在从外部交换自如的长方形光录放卡的短边宽度内旋转,同时沿该光录放卡的长边方向相对移动;录放用光学录放透镜装在驱动该光学录放头组件旋转的转盘上;光路在上述旋转驱动轴内把录放用的光信号供给光学透镜;激光器经该光路提供录放用的光信号;录放电路用来作为随机存取的查询来录放上述录放的圆弧上的多条轨迹的信息;光卡保持机构保持定位上述光录放卡,并使上述光录放卡沿长边方向对于上述光学录放头组件相对移动。
在被旋转驱动的转盘上以转盘的中心轴为对称中心设置有2个磁头或光学透镜。
各磁头装载在各弹簧的自由可动的一端,这些弹簧的自由可动的另一端固定在转盘上。
被旋转驱动的转盘上设置有与磁卡相对的圆筒形的边沿,圆筒上的沿面上交叉设置有沿气流方向变窄的斜面和产生上浮力的凹面。
至少一端固定在旋转驱动的转盘上的滑块靠旋转运动而上浮起来,在转盘上设置有限制上浮的止挡件。
旋转驱动的转盘上,根据必要,在围绕该转盘的圆筒套上设备有多个通气口。
在与旋转驱动的转盘的记录卡相面对的平面上设有对记录卡旋转滑动的除尘清洁器。
在旋转驱动转盘的马达和旋转变压器之间设有磁屏蔽件。
在被旋转驱动的转盘上设有重放专用磁头、记录或录放磁头两种磁头,重放专用磁头的磁芯宽度作得比记录或录放磁头的磁芯宽度更窄。
在旋转驱动的转盘上设有2个录放头,2个录放头的磁隙相对于记录磁迹中心线的倾角作成相反的+θ和-θ。
在旋转驱动的转盘上设置多个重放或录放头,一个作为重放磁卡深层上记录的波长长的信息的第1磁头;其他的作为第2磁头,用以把波长为上述深层记录的波长的1/10以下的短波长信息记录在磁卡深层更上面的表层上,其磁头的磁隙长度比第1磁头的磁隙长度短。
记录卡保持机构内采用由弹性体构成的垫片,该垫片具有比记录卡大的面积,挟持住记录卡对着录放头组件,并把记录卡以平面压在旋转驱动的录放头组件上。
保持机构是一个密闭结构,由押卡用的垫片、底面、里面、两侧面及用弹性体堵住的入口围成。其中押卡用的垫片挟住记录卡对向录放头组件,其面积超过记录卡的面积;底面除录放头组件旋转且沿长度方向旋转部分之外是封闭的。
至少在一个侧面和里面设有被送入的记录卡定位基准面,在送入口内设有为把被插入的记录卡送入/排出记录卡保持机构的传送辊,检出上述记录卡插入时,传送辊转动把上述记录卡送入到定位面押住。
记录卡上设有定位用的标记,记录卡保持机构中设有相应的检测机构,用该检测机构得到垫片按压位置上的记录卡位置的修正量,根据需要用所得到的修正量来修正,以进行录放头组件的位置控制。
记录卡上设有2处以上的定位孔,记录卡保持机构内对应位置上设有导向销,卡保持机构设有垫片,把垫片侧打开使记录卡座入,然后押住垫片使记录卡保持机构处于使用状态。
记录卡保持机构在成为录放头组件移动导向面的底面上设有录放头组件沿记录卡长边方向移动时限制其长度方向移动范围的限制孔。
在旋转在转盘上或与转盘同步旋转的旋转体上设有光编码器,该编码器的输出生成记录卡的各存储区段或记录轨迹的索引信号。
在录放头组件内设置多个光学透镜的情况下,设置对应的不同波长的多个发光源,且在设于旋转驱动轴内的光路上,透过设定波长带的光,并设有反射其外的波长带的光的反射/透射棱镜来分离/混合光,在旋转驱动轴内构成共有光路。
为了用来向旋转驱动轴内的光路发射光或从光路接收光,在旋转驱动轴内的光路对应的前端上设置光导纤维,相当于设置集光透镜,对着光导纤维的另一端设有发光/受光元件。
装载于录放头组件的转盘上的光学透镜周围设置有光磁记录方式的录放用的偏磁用线圈,经过转盘内的旋转变压器供给偏磁用信号,而且通过光磁卡面对录放头组件,在记录卡保持机构中设置有按压光磁卡的垫片,在该垫片侧设有形成偏磁用的磁路的铁或磁性体。
还设置有从记录卡插入口把记录卡插入到规定位置时检测记录卡插入的插入检测元件、进行记录卡插入检测时打开记录卡送入记录卡保持机构入口的遮挡部的间隙的开闭杆、进行记录卡插入检测时把记录卡送入记录卡保持机构的驱动辊及与驱动辊相对的保持辊、检测用驱动辊送入的记录卡被定位于规定位置的定位检测元件、进行定位检测时把记录卡押入保持机构的热片顶押机构、记录卡由垫片押入保持机构时输出记录卡保持机构底面的录放头组件的记录头的录放动作准备完了信号的开关。
还设置有垫片按压机构、推出机构、开闭杆、驱动辊和排出检测元件。其中,押下记录卡排出开关或由记录卡排出指令信号来终止对记录卡的录放动作,并在录放动作停止后由垫片按压机构解脱由保持机构按压垫片而压住记录卡的按压;一旦由记录卡排出指令解脱对记录卡的按压,推出机构就把记录卡从保持机构的排出口推出来;一旦按照记录卡排出指令解脱对记录卡的按压,开闭杆就打开为把记录卡送入保持机构入口的遮挡部的间隙并由驱动辊把记录卡排出到保持机构外;排出检测元件检出由驱动辊排出的记录卡被排出到规定的位置上,并由排出检测来停止驱动辊的旋转而且关闭保持机构入口的遮挡部。
按照本发明的记录卡大致呈长方形,其长度方向上有中心线,从中心线向外划定的宽度内的多条圆弧上形成有各个录放轨迹区,各录放轨迹区涂复有磁化材料或光信息记录或重放材料,形成所说多个圆弧的多个圆的半径相同且圆心在中心线上,其直径限定在记录卡宽度之内。
若各录放轨迹的各圆心和对应的录放轨迹的始点或终点的连接线与圆心所处的记录卡长边方向的中心线的夹角为α,各圆弧的始点或终点处相邻的轨迹之间隔为X,那么上述记录卡的长边方向的中心线上轨迹的节距大约为X/COSα。
另外,各圆心和对应的录放轨迹的始点或终点的连线与圆心所处的记录卡长边方向的中心线的夹角为α时,α由40度到55度的范围的圆弧的两端来确定各录放轨迹的轨迹长度。
至少在大致呈长方形的记录卡的录放面的外周上设置从录放头一侧看去比记录卡的录放面高的保护面。
按照本发明的读卡机具有在长方形的磁录放卡或光录放卡的长边方向上相对移动的录放头组件、装载在驱动该录放头组件旋转的转盘上的一个或多个录放用的磁头或光学透镜及上述旋转驱动轴内的该光学透镜的光路、为从容纳在录放头组件内的其旋转部分得到磁头用信号的作为接口的旋转变压器、或者把光信号供给光透镜的激光器、对磁或光录放卡定位保持的记录卡保持机构以及使录放头组件在磁或光录放卡的长边方向上移动的录放组件驱动机构。
在记录卡上录放轨迹区的表面上形成1μm以下的保持膜。
在记录卡上设置有不使用时盖住录放轨迹区表面,而使用时转动360度露出录放轨迹区的盖。
在记录卡上还设有从长边方向的中间部位的中心线划定的最外部把记录轨迹宽度以上的间隙作为两顶点的椭圆形数据不记录区。
另外,把设置在记录卡长边方向的从中心线划定的宽度内的录放轨迹区的外侧作为特定图案的重放区。
按照本发明的清洗卡的大小与录放用的卡相对应,在对应于录放轨迹区的面上至少涂复两种以上的研磨剂。
清洗卡具有与录放卡相对应的大小,在对应于录放轨迹区的面的一部分上涂复研磨剂,而其余部分贴付除尘清洗剂。
清洗卡的长度方向的最外部录放头不接触的区域的卡厚大于录放轨迹区的卡厚。
读卡机的录放头组件上的录放头作成磁阻形录放头。
读卡机的磁阻形录放头驱动电路用集流环供电。
读卡机在上述转盘上设置装载录放头并限制与转盘的规定位置的关系的录放头座。
录放头座以任意角度对转盘面相倾斜。
各录放头作成略呈半球面录放头,而且直接装配在转盘或者录放头座上。
各录放头对转盘面平行且有间隔地装载在上下弹簧上。
读卡机设置有支持按压记录卡的垫片的弹簧结构体,通过该弹簧结构体把垫片固定在记录卡保持机构上。
在按压记录卡的垫片面对记录卡的背面一侧设置弹簧结构体,该弹簧结构体的中央部分通过转轴与垫片粘接,并把弹簧结构体固定在记录卡保持机构中。
在记录卡保持机构内设置用以更换按压记录卡的垫片的其刚性比记录卡或保持录放头的弹簧还大的垫片更换结构。
读卡机在转盘上附加具有与录放头形状基本相同的切口部分的除尘用的除尘器。
除尘器的切口部分的宽度超过录放轨迹的宽度,旋转驱动时切口部分沿记录卡滑动,并且在转盘上具有与录放头相同的旋转半径。
读卡机在装载录放头的弹簧的头被装载的面的背面附加有平衡器。
装载记录头的弹簧对静止时的转盘的面的角度倾斜规定的角度。
读卡机一旦检出记录卡上的记录卡方向检测用的位置信号,录放头组件就移动到对应的规定轨迹的位置。
被旋转驱动的转盘上至少设置2个录放头或光学透镜,这两个录放头或光学透镜同时记录或重放同一个数据。
这两个录放头或透镜同时在同一轨迹的不同区域记录或重放。
读卡机设置把插入到输入口的记录卡送到记录卡保持机构内或排出保持机构内的记录卡的传送辊,并设置有与该传送辊相对的按压记录卡的压卡件。
压卡件在记录卡插入方向的传送辊规定位置上有记录卡接触部分,该记录卡接触部分和传送辊接触部件的中间分有支点。
压卡件的传送辊接触部分或记录卡接触部分上附加有加压辊。
送入或排出记录卡的传送辊的宽度小于旋转驱动录放头的宽度以外的被驱动的宽度。
读卡机的记录卡保持机构的对着记录卡的垫片相当部分在检测记录卡插入时压住记录卡面。
当检出记录卡插入时,记录卡保持机构的对着记录卡的垫片相当部分在垂直方向上压住记录卡面。
记录卡保持机构在对向垫片相当部分的面上具有使记录卡离开最初插入的录放头隙缝面而支持记录卡的保持弹簧。
记录卡上2个以上位置设置有定位孔,而读卡机相应的位置上设有记录卡定位导向销。
定位用导向销被制成为前端细的锥形。
按照本发明的读卡机,用垫片保持的长方形磁卡沿其长边方向相对录放头组件移动;录放头浮动旋转而在记录卡的圆弧形轨迹上记录信息或者从记录卡上重放信息,并经旋转变压器与录/放电路进行信号交接。
按照本发明的读卡机,由垫片保持的长方形的光录放卡沿其长度方向相对录放头组件移动;光学透镜浮动旋转,而在记录卡的圆弧形轨迹上记录信息或者从记录卡上重放信息,经旋转中心的旋转驱动轴内的光路与录/放电路交接光信号。
磁头或光学透镜以录放头组件的旋转驱动中心对称配置,从而录放头组件能良好平衡地旋转。
各录放头支承在常平弹簧·滑块等弹簧上起到吸收上下滑动、旋转摇摆的作用,从而能稳定地录放信息。
由于旋转圆筒产生浮力,所以录放头不是紧贴滑动,而是浮动接触。
由于限制了旋转录放头的过量浮动,从而防止了记录卡或保持机构的底面与录放头的碰撞。
由于在旋转录放头组件部分形成有空气的流通通路,从而确保尘埃向录放头组件外的排出通路。
由设置在旋转录放头组件部分的清洁器清除附着在面对的记录卡上的尘埃,从而有助于稳定的信息收授。
磁屏蔽件屏蔽掉来自录放头组件旋转马达而构成对来自录放头或送往录放头信息的大的扰乱的磁干扰。
重放头从由记录头写入的记录卡的轨迹上以更窄的轨迹宽度读出信息。
从不同记录头写入的记录卡的条轨迹存取信息,而不受由于写入角度的不同造成的相互邻接的轨迹的影响。
从写入不同波长和深度的记录卡的各轨迹上写入或读出信息,而不受由于写入波长的不同而造成相互深度不同的轨迹的影响。
按照本发明的读卡机,能把录/放对象的记录卡确实无损伤地固定在保持机构上并对着录放头。
从外部向保持机构的记录卡的写入部分的尘埃流入被隔断。
记录卡被插入时,记录卡被传送到记录卡保持机构内的定位面而把记录卡安置在正确的位置上。
对于用保持机构固定的记录卡,检出来自固定点的记录卡上的标记位置,来修正控制录放头位置。
用手动操作把记录卡向保持机构的第1次固定保持在规定位置上。
录放头向记录卡的长度方向相对移动时,录放头的移动范围被限定。
与录放头的转角同步地产生扇形区段标引信号。
按照本发明的光卡读卡机,共有旋转驱动轴内的中空的光路的不同波长的光用轴内的光路中的反射/透射棱镜被分离/混合后达到透镜和光源、感光器。
送向旋转驱动轴内的光路的光或来自光路的光由光导纤维引导到处在远离位置的发光/受光元件上。
按照本发明的光磁读卡机,用光学透镜读出,而关掉写入时的轨迹部分处的磁场。
按照本发明的光卡读卡机,一旦由于手动操作把光卡插到光卡插入口,光卡保持机构就把光卡送到内部,并固定到规定位置上,从而完成录放准备。
出现光卡排出显示时,光卡保持机构就解脱对光卡的压入而把光卡排出光卡排出口。
按照本发明的记录卡,其长边方向上作成宽幅的相互面对的多条圆弧形录放轨迹。
记录卡由于有规定的轨迹间距,所以减轻了来自相互邻接的轨迹的影响。
记录卡轨迹内的记录范围在宽度方向上长,而且即使在轨迹的端部也确保规定的轨迹宽。
记录卡至少其录/放面的周边部分对录放头的过渡动作的冲击起保护作用。
按照本发明的读卡机,其录放头组件对由垫片保持的长方形记录卡沿其长边方向移动,录放头或光学透镜浮动旋转,在记录卡的圆弧形轨迹上记录信息或从记录卡上重放信息,经旋转变压器或者驱动轴内的光路进行与录放电路的信息交接。
按照本发明的记录卡,由于保持膜薄,与录放头的录放距离短,所以可以得到稳定的信息量。
记录卡不使用时盖子复盖住记录卡的录放面。
记录卡的记录区域设置在记录卡长边方向正中的左右侧,其记录区域宽,而且录/放时录放头留在记录卡内。
在记录卡的记录区域外可以设定特定图案的重放区,利用该重放区可以检出的记录卡方向。
按照本发明的情洗卡涂复有2种以上研磨剂,对录放头付着的污物起不同的清除作用。
研磨剂和除尘用的清洁剂对录放头附着的污物起不同的清除作用。
清洗卡不接触录放头的一部分的厚度较厚,只有该部分接触传送辊。
按照本发明的读卡机,磁头是磁阻形磁头,即使离开与磁卡的间隔也很少减小得到的信息量。
直流电源直接经滑环传送到驱动磁阻形磁头的回路上。
读卡机的录放头装载在录放头座上,把录放头座和转盘之间的位置关系调整正确之后再使用。
录放头座与转盘面所成的角度也被调整之后再使用。
读卡机的半圆形的录放头被固定在转盘或录放头座上,由与弹力垫片的相互作用来进行信息的录放。
读卡机的录放头从转盘上抬起一个间隔而接触记录卡。
把记录卡压在录放头上的垫片还用弹簧结构支持,以提高记录卡对录放头的接触程度。
把记录卡压在录放头上的垫片还经由枢轴由弹簧结构支持,以提高记录卡对录放头的接触程度。
作为把记录卡压在录放头上的垫片的替代结构体,刚性要高,用录放头侧的弹簧来使录放头接触记录卡。
读卡机在其组件部分上设置的除尘器旋转滑动而除去附着在记录卡上的尘埃。
读卡机在其组件部分上设置的除尘器以超过其轨迹宽度的动幅旋转滑动来除尘。
读卡机在其组件部分上设置的录放头弹簧的对侧设置配重物以使录放平衡旋转。
读卡机在其组件部分上设置的录放头的弹簧对转盘设置得呈预定的倾角,在开始旋转时使录放头为垂直于记录卡的姿势。
当读卡机检出记录卡方向时,按照所检出的方向把录放头组件移动到规定的轨迹上。
读卡机用2个录放头同时记录或重放同一数据,从而可以提高数据的可靠性。
读卡机用2个录放头同时在同一轨迹上记录或重放同一数据,而使数据的可靠性提高。
按照本发明的读卡机用设置在插入记录卡的部分的传送辊和压卡部分把记录卡正确地送入记录卡保持机构内。
按照本发明的读卡机用设在插卡部分的传送辊和具有杠杆作用的压卡部件容易而正确地把记录卡送到记录卡保持机构中。
按照本发明的读卡机用设在插卡部分的传送辊和加压辊容易而正确地把记录卡送到记录卡保持机构中。
按照本发明的读卡机用设在插卡部分的宽度窄的传送辊能不影响录放区域且正确地把记录卡送入记录卡保持机构内。
按照本发明的读卡机,当插入记录卡时,把记录卡压在录放头面上,录放准备完毕。
当插入记录卡时,把记录卡在垂直方向上压到录放头面上,录放准备完毕。
在插入记录卡时,记录卡被保持离开录放头面,当插到规定位置时压到录放头面上,录放准备完毕。
插入记录卡时,用导向销限定相关位置,再压到录放头面上,录放准备完毕。
插入记录卡时,用锥形导向销限定相关位置,一面把位置调整正确一面把记录卡压在录放头面上,录放准备完毕。
记录卡被插入时,锥形导向销限定位置关系,一面把位置调整正确,一面把记录卡压在录放头面上,从而完成录放准备。
图1表示本发明的磁卡读卡机的磁头的旋转机构的一个实施例。
图2表示本发明的磁卡读卡机的磁头的旋转机构的另一实施例。
图3表示本发明的磁卡读卡机的磁头的旋转机构别的实施例。
图4表示本发明的磁卡读卡机中使用的磁头组件的例子。
图5表示把使用本发明的长臂弹簧的磁头装载在转盘上的一个实施例。
图6表示在本发明的转盘或旋转变压器支座上安装止挡件和清洁器的一个实施例。
图7和图8都是本发明的磁卡读卡机中使用的旋转变压器的实施例。
图9是关于旋转变压器的动作及电路连接的说明图。
图10是关于旋转变压器的动作及电路连接的说明图。
图11表示本发明中所用的磁头的实施例。
图12是本发明的读卡机中用的记录卡的记录轨迹的说明图。
图13是本发明的记录卡上的记录轨迹的两端的说明图。
图14表示中心线与轨迹前端的夹角和Z的关系。
图15是本发明的方位角记录方式的一个实施例。
图16是本发明的光卡的断面结构图。
图17是本发明的作为录放机构的光卡读卡机的录放头组件的透视图。
图18和图19都是本发明的光卡读卡机的录放机构的断面图。
图20是本发明的光磁记录方式的录放机构的其他实施例。
图21是本发明的光磁记录方式的录放头部的磁场的说明图。
图22和图23都表示本发明的光卡记录媒体的形状种类。
图24是本发明的读卡机的一个实施例的装置外观图。
图25是本发明的记录卡检测机构的一个实施例。
图26是使用本发明的光检测器的记录卡检测机构的一个实施例。
图27是本发明的把记录卡送入排出读卡机的传送机构部分的一个实施例。
图28,29都是本发明的传送机构的其他实施例。
图30-33都是装载在本发明的传送机构上的加压垫片机构的实施例。
图34是本发明的读卡机的轨迹送进机构的一个实施例。
图35表示把本发明的读卡机的记录卡定位于支架座上的方法。
图36表示本发明的把记录卡装载于支架座的其他方法。
图37表示图36中所示的支架座用的记录卡的一个例子。
图38是本发明的轨迹区段的格式的一实施例。
图39是区段脉冲和标引脉冲的关系图。
图40是本发明的读卡机的一个实施例。
图41是本发明的读卡机的电路方框图。
图42表示本发明的记录卡保持机构的横向驱动机构。
图43表示录放头和录放轨迹的关系以及各录放头与媒体间的空隙d和重放输出的关系。
图44是实施例31的磁卡的断面图。
图45是实施例32的带盖磁卡的结构图。
图46是实施例33使用新的供电方式的录放电路图。
图47是使用以旋转变压器为中心的多个滑环的装置结构图。
图48是实施例34的录放电路的构成图。
图49是实施例35中的磁头调整机构平面图。
图50是说明实施例35中的安装了显微镜的磁头的调整机构的断面图。
图51是说明实施例35中的磁头纵向运动方向调整的断面图。
图52是说明实施例35中的磁头旋转方向调整的断面图。
图53表示实施例35中的磁头的滑块的滑动部与玻璃板接触时出现的干涉条纹。
图54是说明实施例35中的磁头的面内移动调整的平面图。
图55是实施例36中的磁头的转动方向的调整的断面图。
图56是实施例36中的磁头调整机构平面图。
图57是实施例37中的磁头的旋转方向调整说明的断面图。
图58是实施例37中的磁头调整机构的平面图。
图59是实施例38中的磁头调整机构的平面图。
图60是实施例39中的录放头和记录卡支持机构的示意图。
图61表示实施例40中的录放头和记录卡支持机构的关系。
图62表示实施例41的平行的2片弹簧上装载的录放头的例子。
图63、64和65分别表示实施例42、43和44的加压垫片的支持机构。
图66表示实施例45中的具有球面或凸曲面的滑动面的磁头的形状。
图67是实施例45中的记录卡插入动作的说明图。
图68是实施例46的除尘器。
图69表示除尘器切口部的形状。
图70是表示除尘器安装在转盘上的实施例。
图71是除尘器动作说明图。
图72表示实施例47的除尘器的支持机构。
图73表示实施例48的除尘器的配置方法。
图74是本发明的一个实施例中的磁头装载部分的透视图。
图75是沿图74的A-A线的断面图。
图76和图77分别是实施例50和实施例51中的磁头装载部分的静止时及动作时的说明断面图。
图78表示磁卡上的轨迹格式和最邻近距离1。
图79表示实施例53的磁卡上最前轨迹和最内的轨迹的数据区以外的轨迹格式。
图80是表示实施例53的磁头直到被定位于规定的轨迹为止的程序流程图。
图81是实施例54中的磁卡上的记录轨迹的配置图以及转盘上的磁头的配置图。
图82是实施例55中的磁卡上的记录轨迹的配置图、转盘上的磁头的配置图以及磁头记录数据期间的说明图。
图83是磁卡上的记录轨迹的配置图和转盘上的磁头的配置图。
图84是实施例56、57、58的录放头清洗卡的例子。
图85是实施例59、60的录放头清洗卡的例子。
图86是实施例59的读卡机的记录卡传送机构和传送辊的断面图。
图87是实施例62的记录卡传送部的透视图。
图88和89分别是实施例62和63的记录卡传送部动作时的主要部分的断面图。
图90是实施例66的记录卡传送部的透视图。
图91表示实施例66中的记录卡的记录轨迹的图案。
图92是实施例67中的记录卡传送机构的透视图。
图93是沿图92中的A-A线的断面图。
图94是图92的支架座的透视图。
图95是实施例68的设置记录卡升降杆的支架座的透视图以及记录卡升降杆的透视图。
图96是实施例69的设置有定位销的支架座的透视图。
图97是实施例69的设置定位孔的记录卡。
图98是表示支架座内的支座与记录卡关系的图。
图99是实施例70的定位销和升降杆并用的支架座的透视图。
图100是实施例71的用板簧固定定位销的支架座的透视图和定位销的断面图。
图101是实施例72的在记录卡前方设置位孔的记录卡。
图102是对应于图101的记录卡而设有定位销的支架座的透视图。
图103是把两个定位销配置得偏离平行于记录卡长度方向的同一直线上的记录卡。
图104是实施例73的支持定位销的板簧和支架座的侧面图。
图105是实施例74的记录卡座对支架座垂直升降的记录卡传送机构的透视图。
图106是图105的记录卡传送机构的状态侧面图。
图107是图105的记录卡的传送机构中的定位销的状态侧视。
图108是图105的传送机构中的记录卡付势弹簧的透视图。
图109是说明图108的使用记录卡激励弹簧的记录卡传送机构的动作的主要部分断面图。
图110是实施例75的记录卡座的升降中使用连杆的记录卡传送机构的断面图。
图111是实施例76中的记录卡选择机构的透视图。
图112是实施例76中的记录卡选择机构的分解说明图。
图113是实施例76中的记录卡选择机构的断面图。
图114-118都是为说明记录卡形状和轨迹长的关系的图。
图119表示记录卡上形成轨迹时的总轨迹长的计算结果。
图120是原来的磁卡的结构图。
图121是原来的磁卡读卡机的原理图。
图122和图123都表示原来的其他磁卡的录放磁迹。
图124表示原来的其他磁卡的录放磁迹和记录卡的定位方式。
实施例1首先,对本发明的读卡机的磁卡读卡机,特别是对其录放头搭载部分(录放头组件)的构造进行说明。
图1是磁卡读卡机的磁头的旋转机构部的一个实施例的透视图。磁头13a、13b由磁芯部分和绕在该磁芯上的线圈部分所构成,并装入下述的滑块中。而且,滑块本身以对称于转轴16的中心来安装在转盘15的表面上,转盘15装载上述磁头13a、13b并以一定的速度沿箭头A的方向旋转。在该实施例中,使用了2个磁头13a、13b,而在使用1个的情况下,为了保持转盘旋转的均匀性,附加伪读取头(此时为磁头)。在图示的转盘15的周边上是凸缘,与磁头13a、13b一起同磁卡1a相接触并旋转。在实施例1中,磁头13a、13b放置在常平簧(主要是上下移动的平面弹簧)19上,并安装成容易从上述转盘15向上飞出。从而在压上磁卡1a的方向上施加作用力。
虽然本发明的磁读卡机对于面内记录方式(叫做纵向记录方式)或垂直记录方式中的任一种都能适用,但作为磁记录最大特点的磁头同记录媒体密合性是重要的,这点却没有变。这样,一旦间隙扩大则记录重放的效率就会下降,在这种情况下,记录重放变为不可能,特别在垂直记录方式的情况下,其影响显著地显现出来。为了减小该间隙而使用常平簧19,在这种磁记录装置中是必需的部件。
转盘15的凸缘15h以一定高度从磁头13a、13b安装的底面159向磁卡1a的方向伸出。其是为了磁头13a、13b的保护,并在同磁卡1a接触时用于使磁卡1a和转盘15的底边159的距离保持为恒定。在使用输送下述图25的记录卡的滑座189的情况下,由于滑座189把磁卡1a和磁头13a、13b的高度保持为恒定,则把转盘15的凸缘15h设定为低于上述滑座189,在磁卡1a同转盘15不接触的状态下进行旋转。如图3(a)、(b)所示,在上述滑座189上,把预先同磁带记录装置的磁头相对的垫片207作为其任务的加压垫片机构压在磁卡1a上以使之变平坦,通过常平簧19的向上的力和上述加压垫片机构的向下的力夹住磁卡1a而起到平衡的作用。
在本发明中,由于磁头13a、13b是旋转构造,磁带装置和磁盘装置这样的记录重放的线圈输入输出引线难于同记录重放电路电连接,则使用在VTR等中所用的旋转变压器。即,使记录电流从记录重放电路通过旋转变压器流入磁头的线圈,来自磁头的重放信号通过旋转变压器传送到记录重放电路中。对该旋转变压器的原理在后述图9中进行详细说明,旋转变压器的次级线圈容纳在图中的转盘15的内部,与转盘15一起旋转。旋转变压器的原边线圈容纳在旋转变压器夹持器20中,该旋转变压器夹持器20固定在装置底座21上。
直流电动机22是在软盘装置等中所用的扁平型的,由下列部件构成由线圈和轭部组成的定子部22a;由磁体和旋转体组成的转子22b,转轴16是直流电动机22的转子部22b的转轴,通过该转子部22b旋转,转盘15旋转。
实施例2在此说明其他结构的录放头。即,圆筒不旋转地支撑磁卡,磁头在该圆筒内部旋转来记录到卡上或从卡上重放。
图2是磁卡读卡机的磁头的旋转机构部的另一个实施例的透视图。虽然在图1中在转盘15上有凸缘,但在该实施例中转盘15是平坦的形状,其上装载磁头13a、13b。代替图1的转盘15的凸缘15h,旋转变压器夹持器20的外框按原状从上部延长而形成凸缘20h。虽然在透视图中难于分辨,但转盘15在旋转变压器夹持器20的内侧旋转,而由于旋转变压器夹持器20被固定在装置底座21上而不会旋转。在后述的图5的截面图中,能更明确地分辨出其结构的差别。因此,可以是旋转变压器夹持器20的上部同磁卡1a相接触的装置结构,也可以是不接触的结构。
虽然在图1中已经进行了说明,而对于为了传送后述的图27(a)-(c)的卡而设置的滑座189,在把磁头13a、13b的磁头位置设定为低于其表面的情况下和在使磁头位置稍微高于表面而使磁头13a、13b同磁卡1a相接触的情况下,其目的是不同的。
如果设定为低于滑座189,主要目的是防止因滑座189的飞驰等原因而由滑座189的侧壁破坏磁头13a、13b。另一方面,如果是同磁卡1a相接触,虽然其目的也是为了防止上述破坏,但更主要的是作为用于把磁卡1a与转盘15的底边的距离保持为恒定的隔板,而且从磁卡1a的表面上排除从外部带入的杂物,以保持磁头13a、13b不被沾污。
在上述图1的实施例中,由转盘15的凸缘旋转而摩擦磁卡1a的磁性表面,对此,在本实施例中,由于相应的凸缘不旋转而只有录放头旋转,在使用磁性膜厚度较薄媒体的情况下,在使用耐摩损性较低的媒体的情况下,或在直流电动机22的转矩不足的情况下,这是特别有效的结构。
实施例3根据附图来说明本发明所涉及的录放头的保持并作为隔板起作用的圆筒的凸缘结构。
图3是磁卡读卡机的磁头的旋转机构部的一个实施例的透视图。该结构的圆筒是上述图1所示的转盘15的变形,在面对转盘15的凸缘15h的磁卡1a的部分(以下称为凸缘面15m)上设置磁卡浮起机构。即,在旋转时控制在凸缘面15m表面附近产生的气流(图中的箭头B),在使磁卡1a从转盘15的凸缘面15m浮起方向(图中的箭头A)上产生力。其减轻了磁卡1a与转盘15的凸缘15h之间的摩擦力,从而在谋求减轻直流电动机22的负荷的同时延长了媒体的滑动寿命。在转盘15的转数高而且圆周速度快的情况下,在空气动力学上,增大了磁卡1a的浮力。
图3(b)-(d)是转盘15的凸缘15h和磁卡1a的截面图。图3(b)为具有在空气流入端为缓缓倾斜部分的间隙部15a,在面对磁卡1a的部分15b上具有一些圆角以不会对媒体表面产生损伤(该部分15b同磁卡1a相接触),接着为凹部15c。
即使没有其底部的平面部分而为锯齿状,其效果也是相同的。由于气流在箭头A方向对磁卡1a产生作用,力是在其倾斜部分(间隙部)作用,其倾斜角度取决于转盘15的转数,即由与磁卡1a的相对速度和转盘15的间隙部15a的表面积决定浮力。由在与磁卡1a的箭头A相反地施加的磁卡1a的自重和由加压垫片机构所产生的力的关系决定浮起距离。由于上述凹凸形状是在转盘15的凸缘上等周期地构成,就能给磁卡提供均匀的浮力。
图中的(c)是上述图3(b)的改进型,由于在与磁卡1a相对的部分上设为平面部分15b,则把同磁卡1a的接触作为前提。图3(b)的结构,虽然转盘15的旋转起动时间短而在短时间内使磁卡1a浮起的情况下是有作用的,但在转数少而起动时间长的情况下,就使得起动初期的相互接触时间变长,而且,由于在稳态旋转时刻因完全浮起而成为接近于无接触的状况,作为其对策,图3(c)的结构,平面部分的表面状态较好,难于对磁卡1a的表面产生损伤。由形成在转盘15的凸缘15h上的上述平面部分总面积、上述浮力和磁卡1a的自重、由加压垫片机构所产生的力之间的关系决定负荷摩擦力。
图中的(d)是这种形状使上述图3(b)的全体都变为圆滑的,而减轻了同磁卡1a的接触所引起的损伤的影响。
实施例4下面说明用于本发明的记录卡记录·重放的录放头的结构细节。
图4是表示用在磁卡读卡机中的磁头组件的示图。在本发明中使用的磁头13a、13b由以磁芯和线圈组成的磁回路所构成。并且其结构为其埋在滑块23a、23b、23c之中,仅磁头缝隙部分24从滑块23a、23b、23c的表面露出,以同磁卡15相接触。
作为本发明所使用的滑块结构,分别可以适用于下列三种在软盘装置中使用的图4(a)的扁平型滑块23a;图4(b)的钮扣型滑块23b;和在硬盘装置中使用的图4(c)的浮起型滑块23c。
图4(a)的扁平型滑块23a分为滑动部25a和25b两个部分,为了在磁卡1a上取得平衡而成为左右对称。为了减轻滑动时的摩擦力,设计成使表面积变小。磁头缝隙部分24配置在旋转中心的外侧,在图中是在滑动部25b上,磁头缝隙的位置配置在远离滑块23a的空气流入端的滑动部25b中央的背面部分上。虽然滑块23a的顶端23t会对浮起有些增减作用,但这是使磁头缝隙与到达磁卡1a上的记录媒体表面的距离成为最小限度的办法。使用的常平簧可以是方型常平簧19a或图4(b)中的圆型常平簧19b中的任一种。常平簧19a的目的是滑动部25a和25b相对于磁卡1a上的记录媒体表面以左右相同的弹簧压力而保持接触,其结构为在XYZ的三轴方向上具有自由度。这样的结构,虽然具有在磁头13a、13b旋转时能够跟随磁卡1a成为在媒体的上下左右变动的优点,但也有在上下的变动中允容范围窄的缺点。这样,使滑动部25a、25b高于图1、图2所示的转盘15的凸缘15h或旋转变压器夹持器20的面对磁卡1a的凸缘20h的高度,使磁卡1a处于向上升起的状态,用后述的加压垫片的压力来压住磁卡1a,就能完成在磁头13a、13b旋转时吸收所发生的上下左右的振动和磁卡表面的变动状况的任务。
图4(b)的钮扣型滑块其表面为球面,在该球面的顶端部分上是磁头缝隙,能够减小同磁卡1a上的记录媒体表面的接触面积。在图4(a)中,双体型的2个滑动部25a和25b比较踏实地追随媒体表面,是这样的方法由该钮扣型滑块23b稍强地压住媒体表面以同媒体接触,常平簧19b使用比上述扁平型滑块23a弹性更强的。如上述那样,仅使磁头缝隙部分24超过转盘15的凸缘15h或旋转变压器夹持器20的凸缘20h的高度,由加压垫片的压力压住磁卡1a,而使磁头13a、13b顶端的磁头缝隙部分24的一部分压在媒体上。
图4(c)是浮起型滑块23c使用与在软盘装置中所用的浮起型滑块相同形状的情况。该构造与扁平型滑块23a相同具有滑动部26a和26b,磁头缝隙部分24的位置也满足相同的条件,安装在由弹性的薄而长的弹簧组成的悬臂的长臂簧30的顶端。浮起型滑块23c和长臂簧30,虽然未图示,通过由可以在XY的2轴上活动的复合金属板构成的过渡片(フクチャ)结合起来,与长臂簧30的2轴方向即上下方向的运动加在一起,就能够完成3轴向的动作。该弹簧方式的特征是在2轴方向的运动中有自由度,用一定的力就能使上下运动很大。
通过把以上三种滑块同后述的图5的突起部32a,32b的弹簧进行组合,磁头13a、13b构成磁头组件,该组件作为整体滑过磁卡1a的记录媒体表面。本发明的磁卡读卡机,在上述滑动方式以外能够使磁头高速旋转,并能够使磁头浮在磁卡上来使用。作为这种情况下的磁头13a、13b的滑块结构,扁平型滑块23a或浮起型滑块23c可以适用,双体型滑动部25a和25b或26a和26b的形状采用在软盘装置中所用的磁头滑块的设计方法就能容易地实现。
实施例5下面详细说明磁头组件内的,作为特征的磁头支承结构。
图5是把使用长臂簧的磁头装载在转盘上的一个实施例。图中(a)是表示在把由两个长臂簧30和浮起型滑块23c所组成的磁头组件装载在具有凸缘15h的转盘15上时的实施例的平面图和截面图。图5(b)是表示在把由两个长臂簧30和浮起型滑块23c所组成的磁头组件装载在平坦的转盘15上时的实施例的平面图和截面图。
磁头13a的磁头缝隙的中心到转轴16的中心的距离等于磁头13b的磁头缝隙的中心到转轴16的距离,并配置成使连接各个缝隙中心的直线通过转轴16的中心。而且,两个长臂簧30a和30b的一端分别在靠近转轴16的地方用螺栓固定或粘接。
在本实施例中,浮起型滑块23c和23d通过过渡片(フレクチセ)而安装在长臂簧30a和30b的另一端上。长臂簧30a和30b在浮起型滑块23c和23d的更外侧具有突起部32a和32b。这两个突起部32a、32b,通过在转盘15的凸缘15h的内壁上断面为倒L型的圆筒状挡块33a和33b,来完成限制长臂簧30a和30b的上方向运动的任务。从图中的截面图可以看出浮起型滑块23c和23d的表面为稍微超出转盘15的凸缘的状态。但是,在磁卡1a进入装置内部之后,一旦磁头组件装入后述的滑座189的内部并成为由加压垫片把磁片1a向下压的状态时,由于由磁卡1a向下压住浮起型滑块23c和23d的表面,上述突起部32a和32b离开挡块33a和33b,向下方向移动,就能起到作为进行上下运动的板簧的作用。如果采用该方法,例如,即使弹簧力稍大,由于用挡块33a和33b限制住向外部的移动,则长臂簧30a和30b的弹簧可以作为在某一范围内动作的悬臂簧来进行设计。
图5(b)是表示使用上述图2的平坦形状的转盘15时的实施例的图,在转盘15上没有凸缘15h,代替该凸缘15h的是使旋转变压器夹持器20的结构的一部分延长而成为凸缘20h。该凸缘20h不象转盘15那样旋转而是固定在底座21上。通过在旋转变压器夹持器20的内壁上在全周上形成上述倒L型的挡块33a和33b,就能具有相同的作用,但由于由磁卡1a压住浮起型滑块23c和23d的表面,倒L形的挡块33a、33b与突起部32a、32b之间的间隙是很小的,在这种情况下,就有在两者间发生接触事故的可能性。所以,改变与倒L形挡块33a和33b相应的部分的形状,通过把正“コ”字型的挡块34a和34b设在转盘15上,就能解决上述问题。即,由于把挡块34a、34b安装在旋转的转盘15上,挡块34a、34b同磁头13a、13b一起旋转,上述两者接触事故的危险就没有了。
虽然以上是对使用长臂簧30a、30b时的实施例进行说明,但在使用常平簧19时,不用说,就没有必要使用这种挡块结构和突起部。
实施例6
在本实施例中,对除去磁头部分的尘埃的方法进行说明。
图6是在转盘15或旋转变压器夹持器20上设置空气流通口和除尘器的实施例的磁头组件结构图。图6(a)是设在转盘15底面15g上的吸气口35和设在凸缘15h一部分上的排气口37的结构图。磁头13a、13b一边滑过磁卡1a的表面一边进行旋转运动,而在图1和图6(a)的实施例中,转盘15的凸缘15h在磁卡1a的表面上滑动,而在图2和图6(b)的实施例中,旋转变压器夹持器20不进行旋转动作。但是,在上述任一种情况下,磁头一边在磁卡1a上滑动一边进行磁迹检索工作,当在磁卡1a的表面上滑动时所产生的磁粉等尘埃或者从装置外部进入的尘埃就有可能蓄积在转盘15上。
在本实施例中,把防止这种尘埃的蓄积作为目的,为此,而利用当旋转体旋转时,通常旋转中心部的气压会变低而周边部的气压会变高。例如,在具有图1所示的转盘15的凸缘的结构中,当插入磁卡而使磁卡1a来到磁头组件上部时,除了磁卡1a和转盘15的凸缘的微小间隙外,几乎为密闭的状态。这就与图2的实施例的情况相同。
在本发明中,对于图1和图2所示的实施例,气流起积极的作用,表示出解决尘埃问题的方法。作为最有效的方法,在转盘15的转轴16的周边部上设有多个吸气口35,使空气从转盘15的里面积极的流入,在转盘15的凸缘上设置排气口35或在旋转变压器夹持器20的凸缘20h上设置排气口37,使从上述吸气口36进入的空气从排气口36或37排出。就能随着该气流赶走可能滞留在转盘15内部的尘埃。虽然该排气口36或37的形状可以任意设定,但最好尽可能大。在图中,表示出排气口36或37为长方形形状的实施例。在上述实施例中,由于在通过吸气口35从外部吸入的空气中含有尘埃,则在吸气口上安装布状网眼的空气过滤器来使用,就能吸入过滤了大的尘埃的空气。
图6(c)是表示更有效地除去附着在磁卡1a上的尘埃或在滑动中产生的磁粉等尘埃的构成图,在转盘15的底面15g上粘贴例如具有去除尘埃目的的布状衬垫。该衬垫与以接触在磁记录媒体表面上的形状设在最近的3.5英寸软盘盒内相同。使用该衬垫的除尘器38被安装在图中用斜线表示的部分。除尘器38配置在磁头13a和13b左右的空间中,以固定在转盘15底面15g上的形状来安装。
在把该方法用于图1的实施例时,在使磁卡1a进入装置内部之后,在由加压垫片压住的状态下,最好设定为记录媒体表面轻轻接触除尘器38的程度。虽然在图2的实施例的情况下同样可以适用,但最好为不同转盘15周边的旋转变压器夹持器20相接触的结构。
该除尘器38为可以从转盘15上取下的结构,例如用螺栓固定在转盘15上的方法,以便于在其被粘污而使尘埃吸收能力降低时,可以更换。
虽然以上的图6(a)-(c)是对适用于磁读卡机的情况进行了说明,但该实施例并不仅限于磁卡读卡机,也可以适用于后述的光卡读卡机。
实施例7下面说明本发明的作为磁头组件主要部件的旋转变压器的内部结构。
图7、图8是表示在磁卡读卡机中使用的旋转变压器的安装状态的截面图。在本发明的磁卡读卡机中,旋转变压器是主要的部件,由图7(a)-(c)、图8(a)-(c)表示具体的安装结构。
图7(a)是表示在设有图1所示凸缘的转盘15上使用面对型旋转变压器39的情况下的实施例的图。在图中,旋转变压器39由两部分构成,由固定在装置底座21上的初级铁芯39a和安装在转盘15里面的次级铁心39b构成。虽然用图9对旋转变压器的原理进行详细说明,但如果以上述旋转变压器39为例子来简要说明其结构,则初级铁心39a和次级铁心39b是由铁氧体等磁体构成的圆板,在各自相对的表面上开出同心圆状的嵌线槽。在图中,在初级铁心39a上开出两条槽39c和槽39d。在次级铁心39b上开出与上述初级铁心39a的两条槽相对的两条槽39e和39f。在该上下4条槽内进行嵌线而构成变压器。
由变压器的结合所产生的特征是在初级铁心39a和次级铁心39b上的线圈间进行信号的传递,就能够在物理上分开的线圈间进行相互的信号传递。该方法是在VTR等装置上采用。
在本发明的实施例中,转盘15上的两个磁头13a和13b,在位于磁卡读卡机本体侧的记录重放电路间通过上述线圈,进行记录电流或重放信号的传递。在图中,虽然在转盘15的里面使用全部空间来配置次级铁心39b,但为了设置图6(a)和图6(b)所示的吸气口35,最好避开转轴16的附近而把次级铁心39b靠着转盘15的外周侧配置。
该面对型旋转变压器39的优点是能够使装置高度方向的厚度较薄。
转盘15的转轴16由安装在装置底座21上的轴承结构31支承,与直流电动机22的转子部22b一起旋转,在定子部22a的驱动线圈22c中流通相电流,而向着转子部22b的磁体22d产生磁场,由于磁体22d的圆周方向被进行充磁,就有在上述旋转变压器39的信号电路中出现来自它们的电机磁路的漏磁影响的可能性。所以,在本发明的磁卡读卡机中,在装置底座21上设置软铁材料来进行磁屏蔽,同时用磁体或软铁材料作为转盘15的原料或旋转变压器夹持器20的原料以进行屏蔽,来解决该问题。图7(b)是对具有凸缘的转盘15进行封闭的实施例,在转盘15的转轴16周边使用圆筒状的旋转变压器40。初级铁心40a这样安装能够同转轴16同心地旋转,次级铁心40b装在固定座40c上。与上述图7(a)的实施例相比,该实施例可以减小旋转变压器40的直径。但是,在高度方向上要稍厚一些。通过与设在转盘15上部的凸缘15h一起向着下部设置凸缘15i,就有不需要旋转变压器夹持器20的优点。
在本发明的旋转变压器40中,在装置底座21上设置软铁材料来进行磁屏蔽,同时,用磁体或软铁材料作为转盘15的原料来进行屏蔽,由于在转盘15的内部形成空间,就能进一步补充屏蔽结构。
图7(c)与上述图7(b)的实施例相同,由于在具有凸缘15h的转盘15的周边上设置圆筒状的旋转变压器41,就成为这种结构初级铁心41a安装在转盘15的凸缘15h的周边上,次级铁心41b装在固定座41c上。根据该方式,把旋转变压器41的高度设定为与转盘15相同的高度就能减薄装置的厚度。在本发明的旋转变压器41中,在装置底座21上设置软铁材料来进行磁屏蔽,同时,在转盘15下部的空间41S中再进一步补加屏蔽结构。
图8(a)、(b)是在平坦的转盘15的周边具有旋转变压器夹持器20时的实施例。图8(a)是在图2所示的无凸缘的平坦转盘15上使用与图7(a)相同的面对型旋转变压器39时的实施例,旋转变压器39由两个部分构成,由固定在装置底座21上的初级铁心39a和安装在转盘15里面的次级铁心39b所构成。在图中,虽然在转盘15的里面使用全部空间来配置次级铁心39b,但为了设置上述图6所示的吸气口35,最好避开转轴16的周围而靠在转盘15的外周侧来配置次级铁心39b。该面对型旋转变压器39的优点是能够减薄装置高度方向的厚度。根据该结构,在装置底座21上设置软铁材料,用磁体或软铁材料作为转盘15的厚料和旋转变压器20的原料来进行屏蔽。
图8(b)是对与上述图8(a)相同的无凸缘的转盘15在转盘15的转轴16周围使用圆筒状旋转变压器40的例子。初级铁心40a安装成能够以同转轴16同心旋转,次级铁心40b安装在固定座40c上。该实施例能够减小旋转变压器40的直径。该构造的磁屏蔽结构的特征与已说明的例子相同。
图8(c)是与上述图7(c)相类似的方式,初级铁心42a被装在旋转变压器夹持器20的中途,在相应于转盘15的下表面或具有凸缘的转盘15上部的凸缘的部分装载次级铁心42b。
实施例8下面对完成本发明中重要任务的旋转变压器进行说明。
图9是表示旋转变压器的动作和电路连接的图。图9(a)是表示变压器原理的图,基本上是在磁性材料制成的铁心43上绕制独立的两个线圈。通常把两个线圈中同电源连接的线圈称为初级线圈(或叫原边线圈)44,而把同负荷连接的线圈称为次级线圈(副边线圈)45。
在此,次级线圈的端子是打开的,一旦交流电流过初级线圈,就会在铁心中产生磁动势。如果该电流是交流的,磁通同时交变。如果初级线圈匝数为n1而次级线圈匝数为n2,则在初级线圈中感应的电动势e1同在次级线圈中感应的电动势e2之比,如果不计损耗,为下式(1)e1/e2=E1/E2=n1/n2=a (1)其中,E1、E2是e1、e2的有效值,是初级感应电压和次级感应电压,a是匝数比。即,感应电动势之比等于匝数比。为了使电流流过初级线圈,就必须在初级线圈44中提供电源电压的有效值V1,而初级电源电压V1与初级感应电压E1的大小大致相等。这样,初级供电电压V1与次级负荷电压V2之比为下式(2),同匝数比来变成电压V1/V2=E1/E2=n1/n2=a (2)图9(b)是在电源或通信设备中使用的变压器,以结构上的分类称为外铁型。初级和次级的线圈46a、46b布置为2层,在线圈的周边形成铁心43。
图9(c)是表示旋转变压器的结构的示图。外铁型变压器48(由初级铁心43a和次级铁心43b构成)的嵌线环为圆形的而包住线圈46a、46b全部,是旋转变压器的基本结构。例如,在由图7(a)所说明的旋转变压器39中,初级铁心39a相当于上述初级铁心43a,而次级铁心39b相当于上述次级铁心43b。在图中,开出初级铁心39a的槽39c。在次级铁心39b上开出与初级铁心39a的槽相对的槽39e。把线圈嵌入该上下两个槽中,绕制成相当于上述线圈46a、46b的线圈。
图10(a)是变压器的等效电路图。可以用图示那样的四端网络来表示。图中的L1和L2是漏电感,M是励磁电感。图10(b)是进行记录动作时的等效电路图,是在图10(a)的等效电路的变压器初级连接信号源es而在次级连接负荷阻抗ZL时的示图。其中,Zs是信号源es的内部阻抗。在本发明的装置中,记录动作时相当于这种情况。流在负荷中的电流iL可以由下式(3)-(6)近似表示iL=es·ZM/(Z1·Z2+Z1·ZM+Z2·ZM) (3)Z1+Zs+jωL1(4)Z2=ZL+jωL2(5)ZM=jωLM(6)传递特性具有频率特性,随着Z1,Z2,Zm的值不同特性不同,但由于Zm的实数部分为零或极小,仅传递交流信号成分。
图10(c)是进行重放动作时的等效电路图。为在次级侧有信号源eH并且次级侧有负荷ZR的情况,其相当于本发明的装置中重放动作的情况。在此时的重放负荷两端所产生的电压eR由下式(7)提供eR=eH·ZR/(Z1·Z2+Z1·ZM+Z2·ZM)(7)这种情况下下在传递特性中具有频率依赖性,仅传递交流成分。
图10(d)是表示本发明的磁卡读卡机记录重放电路的基本构成的示图。磁头13a或13b连接在旋转变压器48的次级线圈46b上(磁头的终端电阻等零件为了说明的方便而省略了),次级线圈46a连接在记录重放电路53上。上述记录重放电路53同信号处理电路54相连接,上述信号处理电路54,由内部调制电路把从磁读卡机外部通过接口连接器输入的记录数据(通常为NRZ数据)和时钟信号变换为适合于数字磁记录的例如MFM、2-7RLL、1-7RLL、PRML等调制码,输出给记录重放电路53。同时,从记录重放电路53输入的调制码具有解调为原来的NRZ数据和时钟信号的功能。
上述记录重放电路53把从上述信号处理电路54输入的调制码变换为记录电流脉冲而流入初级线圈46a,并包括放大从初级线圈46a所输出的重放信号的放大器、低通滤波器电路和微分器,在通过它们后,把变换为调制码的信号输出到信号处理电路54中。
图10(e)是表示记录重放电路的其他结构的图。图10(d)的电路是把磁头13a或13b的重放信号直接从次级线圈46b通过初级线圈46a输入记录重放电路53的方式,就有这种可能性在图7、图8中所述的来自直流电动机22的杂音和从磁读卡机外部输入的机械杂音窜入从磁头13a或13b到记录重放电路53的路径间。因此,在图10(e)的电路中,在磁头13a或13b与次级线圈46b之间置入放大器53a,来放大重放输出,把放大后的信号经过旋转变压器48输入记录重放电路53内部的放大器。放大器53a由正的一个电源使其工作,为了与磁头13a或13b一起装载到图7、图8所示的转盘15上,就成为不能通过电缆由直流电源供电的结构。因此,就需要使用旋转变压器48的新的供电方式。
在该实施例中,在上述旋转变压器48上再进一步设置初级线圈55a和次级线圈55b。初级线圈55a连接在把直流变换为交流的直流交流变换电路55上,次级线圈55b连接在把交流变换为直流的交流直流变换电路58上,把由交流直流变换电路57所生成的正的直流电压提供给放大器53a。
虽然上述实施例中对在转盘15上仅装载放大器53a进行说明,但与供给的电功率和可装载的电路有关,则可以把记录重放电路53的全部或部分装载到转盘15上。
实施例9下面详细说明本发明的读卡机的磁头。
图11是说明在本发明中使用的磁头原理的示图。在本发明的磁读卡机中,在转盘15上装载1个或多个磁头。在仅装载一个磁头的情况下,可以是仅重放预先记录在磁卡上的信息的磁头和可进行记录和重放工作的磁头两种。在磁头为一个的情况下,可以使用另一个相同形状的伪磁头组件,但在转盘15旋转时不发生旋转变化。例如,与磁头13a相对应的伪磁头13b可以使用机械特性正常而电气上不好的坏磁头,或把与磁卡1a的摩擦力和磁头的重量相当的配重装在转盘15上。
在装载两个磁头的情况下,下述任一种结构都可适用。即,分别为两个磁头13a、13b都有分别进行记录重放的磁头;一个为记录专用而另一个重放专用的磁头和任一个为重放专用的磁头三种。这两个磁头13a、13b位于通过转轴16旋转中心的中心线的左右180度的方向上,并配置成为各自的磁头缝隙的中心同旋转中心间的距离相等。如果严格地说,转轴16上不偏心,配置为在磁卡1a上由两个磁头所记录的记录磁迹的轨迹中心相一致。
图11(a)是对磁头的结构和记录磁迹的轨迹进行简要说明的示图,图中的磁头58(相应于图1的13a、13b)在环状的磁头铁心59的一端上具有磁头缝隙60,磁头线圈绕制在磁头铁心59上。
记录工作为通过使从图10(d)、(e)所示的记录重放电路53所输出的记录电流脉冲经过旋转变压器48而流通在磁头线圈61的端子a-b间,由磁头缝隙60产生磁通,把信息记录到记录媒体62上。在图中,表示出磁头58固定而记录媒体62沿箭头方向以恒定速度移动的状态,在连续进行记录工作的情况下,形成磁头缝隙60的宽度(图中的长度L)的记录磁迹63。实际上记录磁迹的宽度要稍宽于磁头缝隙的宽度,但为了说明的方便,使两者的大小相同。
图11(b)是表示在磁头旋转时的磁头和记录磁迹的示图。图中的①表示由一个磁头13a进行记录重放的情况,磁头13b是伪磁头。通常,由磁头13a进行记录重放,并装载正常的磁头13b,而在磁头13a因某种原因发生电气故隙时作为备用磁头来使用。在该使用方法中,除了旋转变压器外,在记录重放工作中要准备一套必需的电路,在无故障的判定和磁头的切换动作由位于磁读卡机之外的控制电路进行。
图中的②表示磁头13a和13b进行记录重放的情况,在该方式中,必须使两个磁头13a和13b的磁头缝隙60的缝隙宽度、缝隙长度、与记录磁迹相对的磁头缝隙的倾角相一致,由离磁迹上所选择的区段最近的磁头就能进行记录工作或重放工作,同时记录,不用等1转在半转后就能重放由两个中的方记录的磁迹的信息,与下述的③、④相同,与用一个磁头进行记录重放相比较,能够减少旋转等待时间。
图中的③表示使用在硬盘装置中所用的复合型薄膜磁头的情况,使用两个复合型薄膜磁头,其是使图11(a)所示的磁头铁心59、磁头缝隙60、磁头线圈61由薄膜构成的记录专用薄膜磁头和由磁阻效应元件构成的重放专用薄膜磁头(以下称为MR磁头)为一个整体。在该实施例中,MR磁头的磁阻效应元件的宽度(以下称为传感器宽度)比记录专用磁头的缝隙宽度更窄来使用。如果记录专用薄膜磁头的缝隙宽度的最大尺寸为Lw1+α;最小尺寸为Lw1;MR磁头内的传感器宽度的最大尺寸为Lw2+β;最小尺寸为Lw2;复合型薄膜磁头的两种磁头相互的最大偏差量为γ;从两个复合型薄膜磁头的旋转中心的设定误差和由记录媒体的温湿度特性所引起的磁迹偏移以及从对旋转精度进行相加运算的理想磁迹中心位置的最大误差为δ;相邻磁迹的中心间距为Lp,适用的条件式为Lw1+α+δ≤Lp (8)(Lw2+β+γ)/2+δ≤Lw1/2 (9)这样,即使相邻的记录磁迹的轨迹在最差的情况下重叠起来,但在MR磁头的传感器宽度窄的情况下,由于不重放上述重叠部分的信息,而不会产生实用上的问题。
图中的④表示两个磁头中磁头13a为记录专用磁头而磁头13b为重放专用磁头的结构,与分离成上述复合型薄膜磁头的记录专用和重放专用来使用的情况相同。在这种情况下,适用的条件式为上述式(8)和式(9),与具有图中②所示的相同磁头缝隙的磁头组合相比较,条件变宽了。该实施例的记录专用磁头13a,在薄膜磁头中可以是现有的铁氧体磁头,重放专用磁头除了上述MR磁头之外可以使用现有的铁氧体型磁头。在使用矫顽力高的记录媒体时,在上述记录重放、记录专用的磁头的缝隙部分使用高磁导率的薄膜材料,并且可以使用减轻磁头缝隙顶端部分磁饱和的MIG(金属极隋性气体)型磁头。
实施例10下面详细说明作为本发明的存储媒体例子的磁卡的存储形态。
图12是说明在本发明的读卡机中使用的记录卡记录磁迹的条件的示图。在现有的硬盘装置和软盘装置等的磁盘装置中,使圆板状记录媒体以恒定的旋转速度旋转,形成等距同心圆的多条磁迹,并具有把数据记录到各磁迹的圆周上并进行重放的方法。为了在记录表面上记录较多的数据,磁迹宽度和磁迹间隙较窄,就需要增加记录媒体每一面的记录磁迹数的高磁迹密度化和增加一条磁迹内的信息记录密度的高比特密度化。
在把除图11所述的MR磁头之外的现有磁头作为重放磁头来使用的情况下,重放输出电压在理论上与记录媒体的磁头的相对速度成比例。因而,外周磁迹的重放输出电压大,而在内周磁迹上由于相对速度下降而使重放输出电压变小。通常,磁盘装置的重放数据的可靠性由误差率表示,要求10-9以下。为了达到该数值,重放输出电压同由机器噪声、媒体噪声等构成的噪声电压之比(S/N)就必需在28分贝以上。这样,对于S/N,磁迹密度和比特密度的极限值大致由不利的最内周磁迹决定。对于以恒定旋转速度旋转的记录媒体,为了记录时钟频率恒定的数据,就有内周磁迹上的比特密度高于外周磁迹上的比特密度的缺点。
在本发明的磁读卡机中,不论记录磁迹的位置,磁头和媒体间的相对速度都能为恒定的,无论选择磁卡上何处的磁迹都能得到可靠性均匀的重放数据。
图12(a)是表示磁卡上圆形磁迹的示图。表示由一个或两个磁头把数据记录到磁卡1a的记录媒体面上时的磁迹轨迹,磁头13a和13b的旋转中心位于磁卡1a的横向中心线X-Y上,记录磁迹63的半径为磁卡纵向长度(短边的长度)的二分之一以下。
在本发明中使用的记录磁迹的半径为上述磁卡纵向长度的二分之一以下的尺寸的原因是由安装在例如后述的图27所示的传送机构部186的滑座189上的记录卡侧面导轨187和卡导轨187a与187b的宽度所引起的。作为另一个原因,为了用手来操纵磁卡的一端,在手的污垢或损伤发生频率高的位置,最好作为记录磁迹区域到达尽头而不使用。
当然,由该磁迹的设定和磁头的驱动方式,可以得知与现有的软盘装置相同地进行随机存取动作。即,停留在特定磁迹位置上的同时,磁头旋转就能存取特定的区段图12(b)表示使磁头在磁卡1a的左方向上以等间距(长度P)相对移动而形成多个半径为R的记录磁迹63时的记录磁迹。如果在图上设有多个记录磁迹63,从技术上看,不可重放区域A、B形成的磁卡1a的上下部。该区域具有随着未使用区域C变小而变宽的倾向。
图12(C)描绘出了相邻的记录磁迹63的中心线,随着远离磁卡1a横向的中心线X-Y,记录磁迹63的中心线的间隔缩小而最终相交。一旦相邻的记录磁迹的间隔缩小,就会发生磁头拾取来自相邻磁迹的信号的现象(称为相邻磁迹间串音),在最坏的情况下,就会重放错误的数据。
如果磁迹的间隙为X、从磁卡1a的横向中心线X-Y的角度为α,有下式(10),随着角度α变大,磁迹间隙X的距离缩小。
X=P·COSα(10)在由上式(10)得到记录磁迹间隔为X的情况下的磁迹间隔P,由下式(1)求出P=X/COSα (11)图13是表示记录在磁卡1a(光卡时为150)上的最左、最右的记录磁迹的轨迹的图。如果连接两磁迹中心01和02的中心间距为1,由式(12)-式(14)求出记录区域内的记录磁迹长Lt、磁迹条数N、磁迹冲长MLt=2πR·2α/2π=2αR (12)N=21/P=21cosα/X (13)M=2αR·21cosα/X=4R1/X·αcosα(14)但是,α由弧度表示。
磁迹总长M为最大的最佳效率的用法为最好使式(14)的α·COSα为最大。因此,如果计算下式(15)的Z,可得到图14的结果。
Z=α·COSα(15)在Z值为相对于最大值的95%以上的利用率时,α为0.7-1.0的范围,如果以角度算为40°-57.3°的范围。
实施例11
在本实施例中详细说明磁头的记录和重放的磁迹形态。
图15是说明本实施例的方位角记录方式的示图。在硬盘和软盘装置中,由于一个磁头在记录面上进行记录重放工作,组成记录媒体的记录磁迹上的磁化图案通常为相对于磁迹中心线在直角方向上形成的。
另一方面,在磁带装置中使用方位角记录方式。该方法的特征是每条磁迹在磁化方向上具有角度,理论上,在相互的磁化图案的角度为90度时,最相邻磁迹间的串音最少。
在本发明中,由于可以把两个磁头13a和13b装载到转盘15上,在磁卡1a上就可以使用每1条磁迹具有方位角的记录方式。作为两个磁头,可以用图11(b)的②或③所示的组合来实现。例如,使用图11(b)的②的组合,使与现有记录磁迹的中心线为直有方向的磁头13a的磁头缝隙G1的角度预备为具有离记录磁迹中心线-θ的角度的状态,并且,使磁头13b的磁头缝隙G2的角度预备为具有离记录磁迹中心线+θ角度的状态,以单一的重复电流进行记录。
图15(a)是由磁头13a记录的记录磁迹64的磁化状态图。
图15(b)是由磁头13b记录的记录磁迹65的磁化状态图。方位角记录能够通过以两个磁头13a和13b在每条磁迹上交替进行记录工作来实施。
图15(b)表示磁卡1a上的左右两条圆弧状记录磁迹64和65的磁化状态图,在上述图15(a)的记录磁迹64上向左错开1个磁迹间距来布置图15(b)的记录磁迹65,是削除上下圆重叠部分的图。虽然在图中省略了,但通过由磁头13a和13b交替进行每一磁迹(指左右一对圆弧状磁迹)记录工作,与现有记录方式相比,相邻间磁迹的磁化方向具有2θ方位角的记录磁迹可以形成。这样,如果在各磁头缝隙上具有45度和-45度的角度,就能实现90度的方位角角度。
虽然在上述实施例中在每一条磁迹上交替进行记录工作,但作为其他的方法,即使在每半条磁迹上切换磁头13a和13b来进行记录工作,也可以在形成左右的圆弧状的两个磁迹组中的相邻记录磁迹上具有方位角角度。
在图11(b)中,在由②和③表示的两个磁头的磁头缝隙上,具有分别不同的角度的情况下,可以切换为每一条磁迹或每半条磁迹来进行记录重放工作。但是,由磁头13a所记录的信息难于由磁头13b重放。为了把由磁头13a记录的记录磁迹的信息由磁头13b进行部分修正,在过载的情况下,该部分难于由磁头13a重放。这样,就会产生下述的限制只能用进行记录的磁头或具有相同磁头缝隙的角度的磁头重放。因而,图11(b)的④的实施例的两个磁头就不能适用本发明的方位角记录方式。
通过采用上述的方位角记录方式,可以使磁迹间距小于现有方式,就能增加磁卡1a上的磁迹数,就能使每个本发明的磁读卡机的磁卡增大存储容量。
实施例12下面说明把本发明用于光卡的例子。进一步说,由本实施来对光学头进行说明。
光读卡机的作为记录媒体的记录卡的结构和录放头的结构与磁读卡机不同。光卡的结构,具有把正面和背面两者都作为记录面使用的情况和仅把正面作为存储面使用的情况,在使用正面和背面两者的情况下,可以在光卡的前后都设置一个后述的光学头来同时进行存取。或者,在光学头为一个的情况下,可以对每一面进行翻面来进行存取。
图16是表示光卡的截面结构的图。作为在本发明所用的媒体本体,有与在光盘装置中所用的媒体相同的CD盘(CD)、视盘(VD)、一次写入(WO)、可改写的相变和光磁(MO)用的媒体。虽然各种媒体在与其特异性相配合在附加部件上稍微有些不同,但基本结构是相同的。其中,在现在已经实用化的光磁记录中,就必须在光卡150的记录面的相对面上配置偏磁电磁体,装置结构在这点上与其他装置不同。
图16(a)表示与CD相同的重放专用的光卡150的截面图,在由透明塑料等构成的透光层150a上,由铝等构成的反射膜150b和保护基板150c所构成。从光学头151内部发射的激光由物镜151a聚焦,而照射在反射膜150b上。此时,预先设置的信息记录为凹状比特的有无、比特间隔和比特与比特的间隙,由光学头151内部的光传感器把该反射的光量变化变换成电信号。
图16(b)是一次写入用的光卡150的截面图。具有下列两种方法作为向记录膜的记录形态,用激光往记录膜上刻出凹坑(比特)来进行记录,在重放时,用激光检测比特的有无而变换成电信号的方法,和激光照射处发生物理变化,使反射率变化的材料成为薄膜来进行记录重放的方法。从透光层150a开始依次形成保持层150a、光记录层150e、保护层150f、保护基板150c。
图16(c)是由光磁媒体组成的光卡150的截面图。具有透光层150a、保护层150d、光磁记录层150g、保护层150f、保护基板150c。从光学头151内部发射的激光由物镜151a聚焦而照射到光磁记录层150e上。光磁记录是在一个方向上把反磁场施加到磁化的媒体上,同时,使激光在居里点附近被磁化为施加磁场方向。使用由光和磁组成的旋磁效应或磁法拉弟效应来进行重放,一旦偏振光接触到记录媒体,随着磁化方向偏振光平面稍稍旋转,把其检测出来变换成电信号。
实施例13由本实施例来说明光读卡机的录放头组件的结构。
图17是本发明的光读卡机的记录重放机构的结构图。图17(a)是结构透视图,在与磁读机上用的相同的图2所示的转盘15的表面上,开出1个或两个光学头151的物镜151a、151b。该转盘15同直流电动机22的转轴16相结合,在箭头八的方向上与直流电动机22的旋转一起以恒速旋转。转盘隔圈152的作用是相对于转盘15的旋转防止来自外部的异物混入,同时,在与光卡150相接触的结构的情况下,用于使转盘15上的物镜151a和151b同光卡150的距离保持为恒定。
图17(b)与图6(c)所示的相同,是附加了为去除附着在光卡150表面上的尘埃所安装的清洁机构的录放头组件结构图。清洁材料153由布状物或不会损伤光卡150表示的柔软刷状材料所构成,通过转盘15旋转而一直同光卡150背面的透光层150a相接触。虽然在图中省略了,但可以设置在图6所示的转盘15和旋转变压器夹持器20上使用的吸气孔35和排气孔38。
实施例14下面说明本发明的光学头组件的详细结构。
图18、图19是本发明的光读卡机的记录重放机构的截面图。对装载光学头151各部件的周边结构进行说明。光读卡机的记录重放机构与图8所示的磁读卡机的记录重放机构在结构上相类似,一旦在磁读卡机中由磁头13a、13b把磁记录在磁卡上的信息变换为电信号,其中的旋转变压器就非接触地引出来自旋转体的电信号。
而在光读卡机中,就需要把在光学151中所包含的光源(激光二极管)的光传送到转盘15上的物镜151a和151b,并且在重放时,同样必须把上述光传送到把光信号变换为电信号的光传感器,在途中不能设置任何挡光的障碍物。
因此,在本发明中,在从转盘15上表面突出的转轴16的部分或下表面的转轴16侧面部分和直流电动机22转子22b的中心部上设有空洞,而设置光线行进的通路。图18(a)是对在转盘15上有一个物镜151a的情况进行表示。即,从激光二极管151c所发生的激光,在经过准直透镜151d、偏振光分光镜151e、1/4波长板151f之后,由位于转轴空心部上部的反射镜151g和151h使光路拐弯,由物镜151a进行聚光而照射到光卡150的反射膜150b或光记录层150e上。
接着,由上述媒体反射的光经过物镜151a,再经过反射镜151g、151h、转轴的空心部、1/4波长板151f、偏振光分光镜151e而由光检测器151i变换为电信号。
图18(b)表示在转盘15上安装两个物镜151a和151b的情况,在使图18(a)所示的激光二极管151c的激光的波长为λ1时,则另一个激光二极管151j的激光波长使用不同的λ2。
首先,从激光二极管151c所发出的激光,在经过准直透镜151d、半透半反镜151k、偏振光分光镜151e、1/4波长板151f之后,由位于转轴16空心部的上部的选色棱镜151e、反射镜151g和151h使光路拐弯而由物镜151a进行聚光,照射到光卡150的反射膜150b或光记录层150e上。
从激光二极管151j发出的激光,在经过准直透镜151m、半透半反镜151k、偏振光分光镜151e、1/4波长板151f之后,由位于转轴16空心部的上部的选色棱镜151e进行反射,由反射镜151n使光路拐弯而由物镜151a进行聚光,然后照射到光卡150的反射膜150b或光记录层150e上。
上述的选色棱镜具有某波长带可以通过而对除此之外的进行反射的特征,在该实施例中,激光二极管151c的激光波长λ1可以通过,而对激光二极管151j的激光波长λ2进行反射。并且,再准备另一个偏振光分光镜,与上述偏振光分光镜151e平行放置,就能实现输入从准直透镜151m出来的激光的方法。
从媒体反射的光经过物镜151a,再通过反射镜151h、151g、选色棱镜151e、转轴16的空心部、1/4波长板、偏振光分光镜151e、分色棱镜151p,经过反射镜151q之后由光检测器151i变换成电信号。通过物镜151b的反射光经过反射镜151n、选色棱镜151e、转轴的空心部、1/4波长板、偏振光分光镜151e后,由选色棱镜151p反射,而由光检测器151s变换成电信号。
图19是本发明的光读卡机的记录重放机构的另一个实施例。如图18(a)、(b)所示,位于光读卡机旋转机构之外的1/4波长板151f、偏振光分光镜151e等部件,为了使激光一直前进到转轴16的空心部内,必需置于直流电动机22的转子部22b附近,但就会出现这种情况由于光读卡机的装置高度限制和其他结构部件安装的情况而未能处于最合适的位置上。因此,在转轴16空心部的正下方设置聚光镜151t,就能使用挠性的光纤151u而同上述1/4波长波15f相连接。而且,可以使用聚光镜151t同光纤151u为一体的部件,如果使用该方法就能把光学部件安装在任何位置上。
实施例15下面说明录放头组件的另一种结构。
图20是光磁记录方式的记录重放机构的实施例。光磁记录是一边把反磁场施加到在一方向上被磁化的媒体上,一边依靠激光在媒体的居里点附近被磁化为所加磁场的方向。在一般的光磁盘装置中,在盘媒体记录面的相对面上使偏磁用的电磁体从媒体基板上浮起,通过夹住盘媒体而配置在位于相对侧的光学头的物镜正上方,具有与查找高速旋转的盘媒体状态的光学头一起动作的结构。但是,在本发明中,为了成为光学头旋转而记录媒体静止或横向移动的结构,就难于采用相同的方法。
图20(a)是解决该问题的一个实施例,在安装在转盘15上的物镜151a、151b上绕制为圆筒状的线圈151V和151W,使电流从中流过。由此,在物镜151a、151b的中心线方向上产生磁通,把磁场垂直地加到光卡150的光磁记录层150g的激光所照射的部分上。流过线圈151V和151W的电流具有使用图7(c)所示的旋转变压器41的次级变压器41a和初级变压器41b而从转盘15的外部供电的方法。
具体的是,从位于光读卡机本体上的直流交流变换电路所输出的交流电流流过绕在次级铁心41a上的线圈,由装在转盘15上的电路把在初级铁心41b上的线圈中所产生的交流感应电流变换成直流电流。该电路分散布置在转盘15上。由流过线圈151a和151b中的电流方向来改变所产生的磁场的方向,在激光照射的光磁记录层150g上所记录的信息的磁化方向相对于膜表面为向上或向下中的一种。这样,在旋转变压器41上就需要设置用于指示切换上述电源的线圈和电流方向的时间的信号线圈。
图20(b)表示由上述图20(a)所示的转盘15的周边部分的简图。
图21(a)简要地表示电流流过线圈151V时产生的磁场,表示出线圈151V中心部的磁通在光磁记录层150g的激光聚集的附近大致垂直穿过的状态。
图21(b)是在图21(a)所示的光磁记录层150g后面靠近放置软铁或磁性材料薄板154的情况,由线圈151V产生的磁通不向周围扩散而经过薄板154中来围绕线圈151V,就有在光磁记录层150g的激光聚集的附近为更垂直地穿过的优点。
实施例16下面对作为本发明的存储媒体的例子的光卡进行说明。
图22、图23是表示光卡的记录媒体形状的种类的示图。图22的①-②所示的图中的斜线部分是反射膜150b或光记录层150e或光磁记录层150g,上述记录层未覆盖光卡150的整面。原因是,在旋转型光学头旋转时,如图12(b),(c)所说明的那样,可以作为记录轨迹使用的范围为不会与相邻轨迹相交的范围,并且不会使用交叉的磁卡宽度方向的两端。虽然可以使用的范围的形状为由图22①-③所示的三种,但在这种情况下把整面都作为记录层也是没有问题的。
图23(a)是表示光卡的另一种构造的示图。图22所示的光卡150是由图16(a)至(c)的层所构成的,但在机械强度上会发生问题的用途中,就需要附加增强材料来提高强度。因此,光卡150使用把记录媒体157b(图22的①所示斜线部分)粘接到表面难于损伤的较硬的塑料薄板157a上,把其周边粘接在与上述塑料薄板157a相同材质的框状薄板157c上。该方式的其他特征是,由于采取使记录媒体157b的表面稍低于框状薄板157c的形状,在插入光读卡机内时就不会由滑座189的表面擦到透光层150a,就有能防止损伤的优点。
图23(b)的实施例,由于使用图22中③的光卡150,在其表面上粘接挖去记录层部分的与上述157a相同材质的薄板158a,就有与上述图23(a)的光卡相同的效果。
以上对磁读卡机和光读卡机的记录重放中的要素进行了说明。
实施例17下面对使用这些要素的装置结构进行说明。本发明的「读卡机」是对磁读卡机和光读卡机的总称,以下在为读卡机160时,是指这两者。而对于「记录卡」,同样是磁卡和光卡的总称,在为记录卡161时,是指这两者。本发明的读卡机接近于交换型硬盘装置和软盘装置的外观形状,除了在台式计算机等设备上使用的机器之外,具有考虑到携带性、耐尘性、耐振动等的存储装置以能够装载在在野外使用的机器上。
图24是本发明的读卡机的装置外观图。
图24(a)是在前面板169上没有带门的装置外观图。读卡机160由下列部分构成由基座167和外壳168组成的框架部分和前面板169,前面板由下列部分构成卡插入口170、退出开关171、显示装置驱动的显示灯172以及在图中省略的在装置后部的用于连接驱动电源连接器和控制装置的接口连接器。
图24(b)是读卡机前面板的门结构的一个实施例。合页结构的单侧打开的门173装在前面板169上,沿箭头方向打开。打开的角度为90度或180度,在90度以下的情况下,具有由位于基座167和单侧打开的门173之间的弹簧的弹力关闭的结构。在单侧打开的门173上开有用于透过显示灯172的光的孔174,在孔174中装有由透明玻璃或塑料构成的填充物。在图中的退出开关171的伸出部分高于前面板169时,就可以在单侧打开的门173里面设置凹部175。
实施例18由本实施例来详细说明记录卡插拔检测机构。
图25是记录卡检测机构的一个实施例的动作原理说明图。在图中,在把记录卡161从图24所示的插入口170插入时,检测记录卡161的进入并发出作为以后一系列动作起点的信号。把由弹性的某种金属构成的顶端弯成钩状的金属丝或由顶端弯成钧状的宽的弹性薄金属片构成的检测端子176的一端安装在前面板169的上表面上,把另一端同由铁或铝等导电材料构成的辅助基板167a相接触,把上述检测端子176从辅助基板167a通过导线177、178连接到逻辑电路(在本实施例中为两输入端或非门)179上。由于导线177通过负载电阻180同+5伏的直流电源相连,在检测端子176同辅助基板167a相接触的状态下,两个输入电压分别为0伏(逻辑上的L),则逻辑电路的输出为逻辑上的H。
图25(a)是尚未把记录卡161从卡插入口170插入的状态,由上述说明,逻辑上为H。
图25(b)表示从箭头方向插入记录卡161的状态,由于检测端子176顶在由非导电材料构成的记录卡161上,导线177在逻辑上为H,逻辑电路179的输出为逻辑上的L。
图25(c)是记录卡161通过检测端子176而回到与图25(a)相同的状态,则逻辑电路179的输出在逻辑上为H。
图25(d),(e)表示从箭头方向排出记录卡161的状态,逻辑电路179的输出分别为L、H。从逻辑电路179的输出就能判定记录卡161的插入和排出的状态。如果使用上述方式,由于从卡插入口170进入的记录卡161被压在辅助基板167a上,即使把读卡机160的本体竖立起来,记录卡161从上方向下方向插入,通过该检测端子176的弹力而被压在辅助基板167a上,就能在手离开的状态下保持现在位置,而能防止记录卡167以不自然的姿式落下。
实施例19由本实施例来说明卡插拔检测的另一种方法。
在图25中,使用检测端子176在电气上检测记录卡161的有无,但也可以使用光作为另一种方法来进行检测。图26是使用光学检测器的一个实施例。在图中,具有与上述图25所示的检测端子176相同结构的用于把记录卡161压在辅助基板167a上的支撑弹簧181,在附近的位置上配置发光元件182和受光元件183。
在图26(a)中,表示记录卡161没有插入的状态,在发光元件182和感光元件183之间没有遮挡物。
在图26(b)中,由于记录卡161作为遮挡物而遮挡住了发光元件182的光,就能由受光元件183把这两种状态变换成电信号而变换成与图25相同的逻辑信号。该方式在辅助基板167a为非金属物质或在金属的表面上具有树脂类非导电性涂层的情况下是有效的。
实施例20
下面说明记录卡的送入、排出机构。
图27是把记录卡运送到读卡机中的传送机构部的实施例。记录卡161由人手从卡插入口插入,在通过图25或图26所示的卡检测机构的过程中,位于其后方的传送机构部186开始与记录卡161的进入相对应的准备本实施例的传送机构部186的驱动部分电驱动辊184和夹持辊185构成。驱动辊184由硬质材料构成而夹持辊185由软值材料构成。这两个辊装在基座167上,具有在物理上能同传送机构部186分离开的结构。由装在基座167上的直流电动机或步进电动机(未图示)使驱动辊旋转。该旋转起动与上述图23或图24的卡检测机构部的逻辑电路179连动,在记录卡161未进入读卡机内部则逻辑电路179的输出为H的情况下,处于停止状态,而在L的状态下,进行旋转起动,驱动辊184沿箭头方向旋转。夹持辊185同驱动辊相接触,在人用手把记录卡161从卡插入口170插入而进入两个辊之间的过程中,夹在两个辊中间的记录卡161自动地插入传送机构部186的内部。
在记录卡161被驱动辊184和夹持辊185夹住并送入传送机构部186内部时,其同记录卡侧面导轨187相接触。记录卡侧面导轨187通过板簧188安装在滑座189上,其是为了把记录卡161高精度地定位在传送机构部186内的滑座189上而设置的。记录卡161最初受到驱动辊184和夹持辊185的约束,就能够在方向稍微有些倾斜时导入传送机构部186中。因此,不用在记录卡161上施加过分的力,首先由两个辊导入内部,在记录卡161从两个辊上离开的状态下,配合成记录卡侧面导轨187相对的侧壁棱线X1-X2的基准。
图27(a)表示传送机构部186的整体图。
图27(c)表示由两个辊使记录卡161沿箭头方向导入滑座189内部的状态,记录卡侧面导轨187在箭头方向上微微移动,同时记录卡161稍稍弯曲地被导入,由于板簧188的挠度,记录卡161不用强迫而被导入传送机构部186的内部。
与上述记录卡侧面导轨187相同的记录卡后面导轨190使用板簧191来进行安装,借助于所导入的记录卡161的压力而可以稍稍后退。装在该卡后面导轨190的端部上的光传感器192,在由卡后面导轨190的配件的一部分遮断光线的时刻,发生导入结束的电信号,在很短时间内,使驱动辊184在旋转后就停止了。其目的是解除两个辊对记录卡161的约束,在其间,借助板簧188的力,记录卡侧面导轨187压住记录卡161的端部,与棱线X1-X2对齐。借助板簧191的力,记录卡后面导轨190使记录卡161与横线Y1-Y2对齐。
图27(c)表示记录卡161被导入传送机构部186,驱动辊184的旋转停止的状态。以上是用使记录卡161导入传送机构部186内的一系列动作,可以在滑座189上使记录卡161与成为基准的X轴对齐。但是,在Y轴上的位置,为了正确地得到驱动辊184的安装精度和记录卡161的端部与两个辊相接触的位置关系,就要由后述的轨迹进给机构部进行定位校正动作。如果使滑座189以其原状移动,则由于记录卡161会被板簧191的力赶到滑座189之外,就要由后述的加压垫片机构部把记录卡161压回到滑座189的底面189b上,而成为不会产生位置偏移的状态,然后开始进行滑座189的移动动作。
而且,在图中,在滑座189上空出的转盘移动孔189a,具有与图12(b)所示的磁卡18的磁迹轨迹外侧轮廓的形状或图22(b)所示的光卡150的光记录层150e的形状相同的形状。这种孔形状为在滑座189移动时,具有裕量而不会同转盘15或旋转变压器夹持器20或转盘隔圈152等相接触。
在磁头13a、13b与记录卡161的表面相接的情况下,成为稍稍超出滑座189底面的构造,而在把滑座189的底面作为磁头13a或13b的读写基准面或光卡150的读写基准面的情况下,成为使转盘15的凸缘上部或旋转变压器平持器20的上部或转盘隔圈152的上部稍低于滑座189底面的结构。
虽然在上述说明中省略了,在卡侧面导轨187的配件和滑座189的X轴基准壁上安装由塑料成品构成的卡支承导轨187a和187b,空出所见到比记录卡161的厚度稍富裕的间隙,在把记录卡161寻入时不会从滑座189上掉落。
实施例21在本实施例中详细说明另一种记录卡传送机构。
图28、图29是传送机构部的另一个实施例。在上述图27中,是由两个辊来完成把记录卡161导入传送机构部186内部的任务。对该方式,在本实施例中,采用这种方式使用宽传送带198来把记录卡167导入传送机构部186内部。
在安装在滑座189上的传送带驱动辊149和辅助辊195之间安装传送带193,通过齿轮197来传送位于装置本体上的步进电动机或直流电动机等的旋转,使装在传送带驱动辊194的转轴上的齿轮196旋转而驱动传送带193。这样一来,就能把记录卡161导入或排出滑座189。在这种方式中,与图27的情况相同,也具有卡后面导轨190和板簧191以及光传感器192,记录卡161的Y轴方向的定位方法是相同的。但,对于X轴方向的定位,由于存在传送带193的限制,就难于实现在导入滑座189过程中的记录卡161的位置校正。因此,就需要确保下述过程中的X轴方向的定位精度用人手把记录卡161从插入口170导入到达接触到传送带193。
图28是表示记录卡的X轴方向的定位的图。由于辅助基板167a上的记录卡X轴基准导轨198解决了该问题,则记录卡X轴基准导轨198的棱线a-b成为X轴的基准。两个板簧199a和199b安装在侧板200上,起到把所导入的记录卡161压在记录卡X轴基准导轨198的棱线a-b上的作用。
在记录卡X轴基准导轨198和侧板200上装有由塑料成品构成的卡支承导轨187a和187b,在与辅助基板167a的底面之间空出所见到比记录卡161的厚度稍稍富裕的间隙,则在导入记录卡161时就不会从辅助基板167a和滑座189上掉落。在本实施例中,在同一直线上把辅助基板167a上的记录卡X轴基准导轨198的棱线a-b和滑座189上的棱线X1-X2对齐。
图29(a)是从侧面看传送带和记录卡的图。在本发明中使用传送带193的效果是在记录卡161录入和排出滑座189时,以均匀的力从上方压住记录卡161,同时承担后述的垫片的任务。在对传送带194的材质进行选择时,一般作为这种传送带的材料,具有比较能伸缩的弹力,除了与记录卡161之间具有较大摩擦力之外,还要有耐久性。对于所选择的材料,虽然有在传送带驱动辊194和辅助辊195之间产生弯曲的情况,但在此时就设置图示那样的张紧辊202。在箭头方向上拉紧该张紧辊202,就起到了在传送带193上保持恒定张力的作用。
图29(b)是使用传送带的另一种方式的实施例。该方式的优点是能够减小传送带203旋转期间的传送带203的左右或前后变动程度,使传送带驱动辊204的旋转高效地传递给传送带203。在传送带203的中央具有履带状的凹凸区域203a,与同位于传送带驱动辊204中央的齿轮部205的凹凸相啮合。辅助辊206的中央部使用仅在该部分直径较小的形状,以不同上述传送带203的履带状凹凸区域203a相接触。
作为另一个实施例,最好使辅助辊206的形状为与传送带驱动辊204相同具有齿轮部205的形状。并且,不是象上述那样仅在传送带203的一部分上设有凹凸区域203a,而是在传送带203的全部表面上都设有凹凸区域203a,并且使传送带驱动辊204和辅助辊206的全部都为齿轮部205。
实施例22图30、图31是装载在传送机构部上的加压垫片机构部的一个实施例。虽然图28的运送机构部186由于使用了传送带而不是特别需要,但在图27的传送机构部186的情况下,在记录卡161的X轴、Y轴的规定机构外,需要本发明的加压垫片机构部。
图30表示的是加压垫片207的实施例,图中的①的材料是具有剑林这样的结构,在基部207b上有许多突起物207a,每个突起都由顶端细而根部粗的构造或细刷状的下半部的某种突起物所构成,使用橡胶或塑料作为其构成材料,在从上方压住记录卡161时,具有顶端稍稍发生弯曲程度的弹力性。图中②的材料,由海绵状的发泡塑料等构成,通过从上方压而使整体被压缩,一旦压力解除就恢复原状。
图中的③的材料由与图28所示的传送带193相同的材料组成,与上述①和②实施例相比,由来自上方的压力所产生的压缩量较小,但相对卡161移动方向,摩擦力较大。
图中④的材料是,利用产生上述②和③特征的方法,在同卡161相接触的面上使用上述③的材料,在其他部分使用②的材料。
图中⑤的材料是把图21(b)的薄板154装入加压垫片207的情况。与在磁读卡机的情况下,重点为磁头13a和13b同磁卡1a的接触状态不同,光卡150与磁卡18不同,可以更硬,使用激光而使光学头151的物镜151a和151b同光卡150分开放置,则重点就在提高光卡150与光学头151的物镜之间的距离精度上。这样,加压垫片207的层结构可以使用上下方向的弹性稍低的结构。在图中,在同光卡150接触部分上,把薄板154和材料155同与②所示的弹性更好的加压垫片207相同材料156相复合重叠。
图31(a)表示安装加压垫片的垫片架208的结构。垫片架208为倒U字型的外形,同加压垫片207(在图中使用上述图30的④材料)粘接。
图31(b)表示垫片架208安装在滑座189上的状态,两者用合页209结合起来可以在箭头方向上开闭。在本发明的读卡机160中,在把记录卡161导入运送机构部186的滑座189中由加压垫片207压住之后,滑座189被移动而进入信息的记录重放工作中。此后,为了把记录卡161排出到装置外部,返回到原始位置,挪动加压垫片207来进行排出动作。
在本发明中,为了把由从外部进入的尘埃所引起的不良影响抑制到最小限度,除了记录卡161的导入排出动作外,采用把垫片架208放置在滑座189之下的方法。
图32是说明传送机构部的垫片架动作的图。图32(a)表示传送机构部186夹持住记录卡161来进行数据记录重放工作的状态,表示出传送机构部186从位于装置本体侧的驱动辊184和夹持辊185处离开的状态。图32(b)表示随着在图中的螺线管210的端子a、b间流过直流电流,驱动轴211向上方移动,抬起开闭杆212,成为打开垫片架208的状态。接着,如果记录卡161的导入结束,通过切断螺线管210端子a、b间的直流电流,把驱动轴211向上方抬起的力就随之消失了,则由拉紧的弹簧213的力使垫片架208关闭。
图33(a)表示进行在滑座189和垫片架208之间是否存在记录卡161的判定的检测传感器。
在图中,在滑座189的里面装有小型微动开关215,如图33(b)所示那样,检测端215a稍高于滑座189。在相对的加压垫片207上空出通孔217。通常,在记录卡161未寻入时,该微动开关215的检测端215a伸出,而处于电气断开状态中,一旦记录卡161被导入,如图33(c)所示,由于记录卡161被加压垫片207压住,则检测端215a完全缩回而成为电气导通的状态。
实施例23然后,说明使卡传送机构相对读卡机录放头组件作平行移动的轨迹移动机构的细节。
图34是读卡机的轨迹进给机构部的一实施例。轨迹进给机构部在图27所示的滑座189的侧面设有多个直动滑套218,在另一侧面设有压针219a和预压弹簧219b。直动滑套218通过导杆220,来辅助传送机构部186的前后搜索运动。在本实施例中,使用步进电动机221作为传送机构部186的驱动源。步进电动机221由定子部与转子部两部分构成,根据在定子部内部的各个线圈流过的相电流,在转子部的磁体间产生旋转方向的力,向应该左右旋转的旋转的方向,仅旋转与脉冲数相当的角度。本发明中采用的转子部,由于是与丝杠222一体构成的,因而转子部的旋转传给丝杠222。在该丝杠222的螺旋状沟槽内,使压针219a斜方向嵌入其内,另外,夹着丝杠222的在压针219a的对侧的预压弹簧119,帮助两者啮合。此轨迹进给机构的原理在于将丝杠222的旋转运动变换成压针219的直线运动。因而,将步进电动机221左、右旋转运动转变为传送机构部186的仅仅是前后的任意距离的移动。
在常规的硬盘中,为了缩短存取时间,虽然使用了容易高速化的音圈电动机,但存在冲击弱耗电大的缺点。在本发明的轨迹进给机构部的实施例中,使用步进电动机221的理由是步进电动机221的移动速度虽比上述音圈电动机慢,但有冲击强耗电少的优点。因而可适用于携带信息的机械等用电池移动的装置的存储装置上。如果不留恋于携带的必然性,在把重点放在缩短存取时间的情况下,高速音圈电动机也可以适用于此种读卡机160。而且,为了获得高速的存取时间,虽可使放有在读取头161上进行信息录放的录放用的各种录放头(磁头或光学头)的转盘高速旋转,但伴随这种高速旋转的故障,例如磁读卡机中,因采用使磁头13a或13b自磁卡1a的媒体而上浮的上浮机构,可防止摩擦及损伤,避免故障。上述实施例中,已说明了接触记录的情况,具有上浮机构的磁读卡机也是可以的。
在上述说明中,因图34的垫片架208内部的加压垫片被挖成圆形,使保持辊185与图27所示的驱动辊184接触的接触线与滑座189的189底部(记录卡161的导入面)的高度一致,而且是为了使滑座189的底端与上述两个辊的接触线接近的实施例,根据对垫片架208的开关的估计,变为稍微大一些的弧。实施例24其次,说明正确决定录放头在读卡机的预定位置的录放头的定位机构。
图35是说明决定本发明的读卡机的录放头在滑座上的位置方法的图。图35(a)表示垫片架208与加压垫片207的组合件构造,将光传感器258插入在垫片架208与加压垫片207上所开的通口259内并固定。
将垫片架208安装在滑座189上,在磁卡161导入之际,用安装在图33所示的滑座189上的光传感器192检测磁卡。此时,采用使上述垫片架208下降、以加压垫片207使磁卡固定的方法。但是,根据驱动辊184的旋转精度、决定磁卡侧面导轨187位置的精度、光传感器192的检测精度等,不能精密地决定磁卡的位置。因此在本实施例中,经采用上述光传感器258而实现高精度地决定磁卡的位置。图35(b)表示由在磁卡161表面印刷的白地及黑地所构成的定位用的标记260,用光传感器258检出该标记,进行位置的分度。
图35(c)是用光传感器258检出定位用的标记260之时检出的输出信号。光传感器258有2个通道的构造(具有由光电二极管与光传感器组成的2对反射型的传感器),若分别用S1及S2代表光传感器的输出,用V1表示白地的输出电压、用V2表示黑地的输出电压,S1及S2的输出根据定位用的标记160的检出场所,可得到如图所示的输出。确定光传感器位置的最佳点是定位用的标记260的白黑边界线,S1、S2的输出电压位于将V1/2与V2/2相加所得之值。因而,当光传感器258到达图中所示的A-B位置的情况下,可以决定最佳位置。
虽然以步进电动机221为实施例,说明了本发明的磁卡161的定位机构,但在一般的软盘装置等的存储装置中采用的轨迹密度低的定位机构中,步进电动机作为主要动力使用,使得在记录媒体上预先记录的定位用的伺服信号取为原来的伺服控制方式。在本发明中,以光传感器258的2个S1及S2的输出电压,根据对步进电动机221相电流进行控制,可以进行高密度的定位的动作。
然后,说明在磁卡保持机构中,使垫片部分成为打开的结构。
图36是传送机构部的另一实施例。
由图可见,在加压垫片207之上与滑座189之间设有保持器299。它是使磁卡161能以良好的精度在滑座189上定位的机构。
图37(a)表示磁卡保持器399,以搭载磁卡161的斜线表示的扁平部分399a,设计成比边缘部分399b低,并在一部设有开端部399c。另外,在组装时,在与设在上盖393a上的加压垫片207不相重叠的位置上安装定位销400a及400b,在中心部滑座移动孔189a及微动开关的感受部分的通口401是空闲的。在侧部设有用于安装滑座189的连结部(圆筒)402a及402b。
图37(b)是用于本发明的记录卡161,在上部左右角,开有定位用的圆形孔405a及405b。图37(c)表示在磁卡保持器399中装入磁卡161的状态,对于磁卡161的安装取出,若有效利用开端部399c,可以简单地操作。
图37(d)是在记录卡保持器399上压紧上盖399a时的断面图。用加压垫片207将磁卡保持器399安装在滑座189上。图37(a)所示的连结部(圆筒)402a及403b通过连结棒(圆柱)404铰连,用扭簧(一个或二个)406,从滑座189的表面起,将磁卡保持器399打开45°左右(角度)。垫片架208与滑座189的内壁或外壁安装扭簧407a(省略)和407b,通常两者是闭合的,螺线管210的驱动轴211的锁定解除导向杆395深入到滑座189侧面的滑块396的内部,由垫片架208内壁弹簧材料来的挂钩408的前端凸出部408a同滑座189的凹陷部(未图示)脱开。此时,由于上盖体保持起状态,则垫片架208呈打开状态。
另外,当垫片架208闭合时,挂钩408的凸出部408a与滑座189的凹陷部啮合。位于图36中滑座189下方的直流电动机22、转盘15、旋转变压器夹持器20、在磁读卡机的情况下的磁头13a、13b、对光读卡机的情况下的物镜151a、151b等一并省略。关于构成轨迹进给机构的要素,与图34相同,有在单侧驱动滑座189的步进电动机221、丝杠222、在丝杠222上的压针219a、预压簧板219b,在另一侧还有直动轴套218及导向杆220。
在图32中,为了由驱动辊184与保持辊185导入记录卡161,未展示垫片架208与滑座189的侧面,只见到了加压垫片207的结构,在图37中,由于记录卡161的导入方式的变化,使各个侧面具有箱型化,其不同点在于可将它打开。为了检测在滑座189内读取卡161的有无,其共同点是设有图32所示的微动开关215、及位于加压垫片207上的通口217。实施例25
在本实施例中,说明在记录卡上录放轨迹的光学记录格式的实例。由多个区段形成各记录轨迹。
图38是区段光格式的一实施例。由图1至图37,主要说明本发明的读卡机160及记录卡161。该读卡机160具有多个在同心圆上左右对称的圆弧状的两个轨迹、由1个或2个磁头或光学头进行信息的录放动作。还有,如图38所示,记录区段63a及63b各自又分制为多个区段,对各个区段,适用于图38(b)所示的光格式。该光格式大致与软盘装置、光盘装置、硬盘装置相同,根据所对应的系统而有稍许变化。
在本发明的读取卡中,以磁读卡机本身即可分别记录始标、区段同步、区段地址部分及始标、帧同步及数据,但根据光卡媒体的种类,采取预先记录始标、区段同步、区段地址、以光读卡机记录始标、帧同步、数据的区域的方法。
在本发明中,表示各区段起点的区段脉冲、不用媒体上的记录信息组成,在图38(c)所示的直流电动机22的转子部22b上安装一个光编码器(纸或塑料圆板上设有明暗狭缝)261,另外,在接近定子部22a的磁回路部分安装反射型光传感器261a,用该光传感器261a,将光编码器261的狭缝信息变换成脉冲信号,以此作为区段信号。
图39是表示从图38(b)的区段信号组成变址信号的方法,例如用图中的①表示一串区段脉冲,以该串脉冲的下降沿,使リ卜リ方型单触发电路262动作,若以单触发电路262的时间常数为区段间的时间间隔与区段脉冲的时间间隔相加所得的时间间隔,可得到图中②的单触发电路262的输出,作为上述图中①与②的逻辑乘电路263的输出,可得到图中③的脉冲。称此脉冲为变址脉冲,出现在记录轨迹63a及63b的前端。将以上的区段脉冲及变址脉冲作为读卡机160的动作时标或送给这些读卡机控制器的录放动作基准信号使用。实施例26这里说明在上述实施例中已叙述过的读卡机组装之后的整个装置与记录卡安装之间的关系。
图40是表示本发明的一个实施例的读卡机整体结构的图。这里说明记录卡的导入及排出次序及去掉本发明的读卡机160的保持壳168后,从外部见到的装置结构的概略。
a)将记录卡导入读卡机的情况首先打开单开的门173,从前板169的记录卡插入口170,沿着辅助基板167a插入记录卡160,与记录卡辅助基板167a接触,电气导通状态,因为其间插入了电绝缘体构成的记录卡161,变为非导通。在这里,用读卡机的内部控制电路检测其状态,螺线管210使位于动作垫片架208的开关杆212向上动作,在滑座189与垫片架208之间有仅仅能通过记录卡161的缝隙。
然后,使直流电动机或步进电动机旋转,驱动辊184接受到这种旋转,与保持辊一起旋转,使记录卡161导入滑座189的内部。此时,借助图27所的滑座189上的记录卡侧面导轨187、卡后面导轨190及传感器192进行记录卡161X轴方向的定位及Y轴方向的大致定位,螺线管210截止,把记录卡161夹在滑座189及垫片架208内的加压垫片207之内。
以上的动作成为在读卡机160内部的闭合的控制,在导入结束之时,对控制该读卡机160的外部控制器传送一个终止信号。以上就是将记录卡161导入到读卡机160为止的次序。
(b)记录卡已进入读卡机内的情况在后述的记录卡161的记录的数据重放或数据记录动作之后,关掉电源,然后在再次接通电源的情况下,记录卡161仍然保留在读卡机160之内。在此情况下,由于用图33(b)所示的微动开关215来检测记录卡161,以检测上述记录卡161有无的检出端子176检测新卡的导入,装置内部的控制电路成为不使驱动辊184及螺线管210动作的编排。
(c)排出记录卡的情况对于使记录卡161从读卡机160排出的情况,以人手压进前面板169上的退出开关171,根据接受来自控制器的卡退出命令,使排出成为可能。
根据该卡的排出命令,首先使图32(a)中的螺线管210动作、由于驱动轴211向上移动将垫片架208打开,使记录卡161不受约束,从而借助于位于滑座189上的卡后的导轨190后方的簧片191的弹力,将卡161推出。在上记螺线管210动作的前后,直流电动机279(未图示)旋转,使驱动辊184及保持辊185旋转。由先前已说明过的卡后的导轨190,将卡161向前推出,推进驱动辊184与保持辊185中间,从上述2个辊,从卡插入口170准确排出。
是否排出,由位于卡插入口170后方的检测端子176判别。首先,对卡161钻到检测端子176之下的情况下,检测端子176与辅助基板176a之间变为电气不导通,在驱动辊184旋转之后的某个时刻就停下来。在本发明中,将卡的排出速度设定得较慢,以检测端子176弹簧的推压力并视其程度,即使将读卡机160横置的状态下,在稍微离开驱动辊184及保持辊185的位置上停下来,因而,在从卡插入口170退出的卡161的一部分未掏取出的瞬间,继续呈电气不导通状态。
为了再起动,用手取出卡161,检出端子176返回原始状态,必须再次从卡插入口170重新插入。该导通、非导通信号在读卡机160内部的电路处理之同时,也传送到控制器。
以上是记录卡161的导入及排出次序动作概略。
然后说明图中读卡机160构成要素,但尚未说明过的构成装置所必要的要素。在图中的后面板265上安装有接口接插座266及电源接插座267,与电路板268相连接。在电路板上装配有录放电路、步进电动机控制电路、直流电动机控制电路、螺线管控制电路、包含处理各种传感器输出的内部控制电路。
在装置的基座21中,装有为防止误动作引起的滑座189的失控的止挡269,用与此并行安装的微动开关270检测失控。另外,在装置基座21上还安装有用于检测静止位置的光传感器271,在通过滑座189侧面的遮光板272时,发生信号,在发生该信号的位置,才可能将卡161导入、排出该装置。实施例27现在说明本发明的读卡机的控制用的及记录生成用的电路的概略。
图41是读卡机的电路方框图。内部控制电路273通过接口接插座266,从后述的读卡机控制电路312,接收轨迹地址、区段地址、读取头序号、时钟信号、录放命令、另外向外部读卡机控制电路312送出重的数据、重放时钟信号、误差检测信号等。另外,由内部控制电路273向录放电路274送出在内部产生的调制后的记录数据、录放控制信号、读取头选择信号,另外从录放电路274接收重放(调制)数据,解调成原始数据。另外,向步进电动机控制电路275送出步进电动机221前进或后退方向的指示信号及进给脉冲信号。还有,向直流电动机控制电路276送出直流电动机221的开关信号、向驱动辊用的直流电动机控制电路277送出直流电动机旋转方向的指示信号,向螺线管控制电路278送出螺线管210通断信号。另外,为内部控制电路273的次序控制所必要的信号是在读卡机内部设置的超程检测用的微动开关270、静止位置检测用的光传感器228、检测滑座189上有无记录卡的微动开关215、用于检测卡161定位标记的光传感器258、检测卡161在滑座189上的Y轴位置的光传感器192的各个输出信号。
以上说明了本发明的读卡机160的实施例的卡的导入及排出次序,以及装置结构的概略。实施例28然后,说明关于本发明的记录卡161的特征。
现在,本发明的读卡机160写可作为与以交换型的存储装置占主流的3.5寸软盘装置相同的个人微机或ヮ-プ口等外存储器使用,但也适用于另一些与观光或旅行目的的交通,旅馆、含名胜古迹的历史、地理有关的信息、购物、机械等的使用说明书、指南类、学习参考资料、教科书、娱乐、新闻、书籍、企业内信息、宣传信息等卡的记录媒体。
以下,列出本发明的记录卡161的特征。
(a)记录卡的操作性在常规的电话卡等预付卡中,磁记录轨迹是沿磁卡的长边方向,仅一个方向存取,向磁读卡机插入,若有误时,造成误差和若再次插入,将不受理。用于本发明的读卡机160的记录卡161,使信息317记录面朝下,当导入读卡机160时,与记录卡161的长边方向前后取向无关,从那一方向导入,均可进行录放运作。
例如,以图12(b)说明关于磁记录轨迹的轨迹,圆弧状态左右记录轨迹的格式大致与硬盘、软盘装置或光盘装置的格式兼容,当磁卡1a导入磁读卡机之际,即使插入方向反了,因磁头13a或13b与记录轨迹63的相对旋转方向相同,也可正确读取轨迹上的信息。从而,在磁读卡机内部可以检测轨迹地址的排列状况或从最外周轨迹地址信息所导入的磁卡1a的方向,由于轨迹检索动作对外部控制器送来的轨迹地址指示见有将磁卡1a内的绝对轨迹地址变换成前后颠倒的轨迹地址的信息,则可以不进行磁卡调换动作。为实现以上目的,有必要为图35(b)所示的记录卡161再设一个定位用的标记260。
另外,在记录媒体的各记录轨迹中预先记录了含伺服信息的区段信息的情况下,例如装入横跨与图38(b)中的区段格式中的始标、区段同步、区段地址信息区域相邻接的轨迹的伺服信号(编入硬盘装置的区段伺服用的伺服图形)的情况下,不使用上述定位用的标记260即可实现定位。
(b)数据检索的容易性如图12(b)中所述的记录轨迹,因在记录卡161的长边方向以等节距地排列,从而通过记录卡161长边方向的前后存取动作,使连续数据的存取成为可能。关于书籍一类的文件从前头跨越多页连续相接,因而在一个记录卡上可收进小说一册,与软盘装置类的记录盘装置相同,从记录卡161的前端轨迹依次地-轨迹-轨迹地重放,可以按顺序从记录卡161重放信息。
(c)多重磁记录方式的实现在以上说明中,说明了关于采用一个或二个磁头的磁的录放方法。其共同点在于,将信息记录在磁记录媒体的表层,由于对新的信息要在其上重新写入,在消去先前的信息之同时,可记录新的信息。由于磁头间隙长、间隙深、磁芯材料特性、及磁芯宽等诸因素是一致的,这就确保装置间的互换性,指明了在用其它装已记录了的磁卡1a的任意轨道上再记录新的信息,就是此种媒体交换型的装置所必须的装置条件。
本发明的读卡机160及记录卡161虽然满足这些条件,而且为了增加功能和用途,也可采用多重磁记录方式。在磁带上所采用的方法是用间隙长度较长的磁头把信息记录在媒体的深层,在其上用间隙长度短的磁头把信息记录在表层的方法。一般,用间隙长度长的磁头记录的信息难以用间隙长度短的磁头消去,对于间隙长度差异大的情况,仅仅是表层的一部分磁化状态有变化。在本发明中,采用以深层记录专用装置预先记录信息的磁卡。使本发明的2个磁头13a及13b中的一个磁头的间隙长度长些,另一个磁头间隙长度短些的办法也是可行的。
为使多重记录的信息重放有2种方法。其中之一是采用以外部装置将信息记录在深层,在重放磁头间隙长度短的情况下,使深层信息与表层信息同时重放,经滤波将2个信号分离的方法。一般由于将在深层记录的信息的频率设定为表层记录信息频率的1/10以下,在重放信号的信息处理过程中使分离来得容易。
另一种方法是在装置中保留与深层记录所使用的相同的磁头,由该磁头与另一个表层记录用的磁头使信息重放的方法。由于上述间隙长度长的磁头的频率特性的高频特性差,记录在表层的信号的输出小,又由于通过低通滤波器,可以取出高质量的深层信息。对此情况,由于通过高通滤波器,从另一个对高于表层记录的磁头的输出中去掉深层记录的低频信号。
由于采用此种方法,例如用伺服头重放记录在用于硬盘装置中的伺服面上的伺服信息,与原来进录放头的定位的伺服而伺服方式相同的方式也适用于该信息。即,采用把磁头13a或13b中的一个间隙长度长的,做为深层伺服信息重放头,将另一个间隙长度短的做为数据录放用的方法,或采用将间隙长度短的2个磁头分别同时重放伺服信息及数据的重放信息、用信号处理电路分离为2个信号源的方法,或者采用将上述2个磁头中的一个作为伺服信息的录放专用磁头,以本身装置记录伺服信息,亦保持重放功能,而把另一个磁头作为数据录放用磁头的方法。
而且,可采取在深层记录声音或音乐等,在表层保持改写频度高的数据或图象信息的方法,也可运用在深层记录几乎不改写的信息,在表层保持改写频度高的信息。
(d)图象信息的组合现在市场推出的电话卡、橙色卡一类的预付卡的表面上应该用彩色印刷照相表示出各种图象信息及发生信息、价格或表示出对机械的导入方向等必要的信息。这些图象信息成为卡的种类识别(例如若是橙色卡则以电车图象为主体)的参考信息,而关于本来的目的金额信息,将在卡的端部表示的金额数值及使用的金额。设有穿出的圆孔并同时记录在背面条状的磁记录媒体上。
作为另一个实例,在用于JR的定期券表面上记入适用区间、使用有效期限、使用者姓名及年龄,再将这些信息编码后记录在背面磁记录媒体上。
另一方面,用于本发明的磁卡、光卡等上述的预付卡与定期券相同,不仅有卡种识别用的图像信息、图像信息与英文数字假名的并用,而且作为最有特征的使用方法,应提到使表面上的这些信息与背面记录媒体的信息不可分,将两者信息相加而提供联合的信息。将记录着录在背面的各种信息标题与图或照片、信息的信息位置、内容的实质,在表面上表示出来。由该信息可以读出本来录在背面的信息。另外,作为另一种使用方法,可以使用卡记录装置作为声音的录音重放装置。实施例29说明当卡保持机构相对于静止的卡横向移动时,录放头边旋转边读写的形式的机构。
图42是读卡中机的另一实施例。
在图34中,用步进电动机使传送机构部186的滑座189移动,采取将转盘15、直流电动机22固定在装置底座21的方法。在本实施例中,与上述实施例不同,将传送机构部186的滑座189固定在装置底座21上,采取使转盘15及直流电动机22以及其它附件移动的方法。在图中的录放头组合机构280上固定着直流电动机22的定子部22a,采取旋转轴16与转子部22b联动的结构,使转盘15安装在旋转轴16上而旋转。另外将旋转变压器夹持器20安装在该录放头组合机构280上。
录放头组合机构280的移动,采取图34所示的与使录放头滑座189移动的机构相同的结构,将导杆220穿通录放头组合机构280的一侧的直动滑套218内,可前后移动。在另一端将针219a及预压簧片219b刚性地固定在录放头组合机构280上。在安装在步进电动机221的旋转轴部上的丝杠222沟内装有压针219a在其对面有预压簧片219b,由压针291a将丝杠222的旋转运动变换为直线运动。
本实施例之特征在于,将转盘移动孔189a范围放在上述录放头组合机构280上,由转盘15及由录放头13a、13b构成的录放头组合件一边旋转一边移动,与图34的驱动方法相比又因无须滑座189的移动,而产生使装置的深度可缩短的优点。实施例30在本实施例中,详细说明关于适用于图11(b)的转盘15上的磁头13a或13b的线圈型磁头及磁阻型(MR-R1agnetie Resistive)头的2种类型,及在磁卡的磁性层上设置的保持层厚度对各自录放头重放性能的影响。
图34(a)是表示线圈型磁头与重放轨迹的关系。在图中表示出将信息预先记录在磁记录媒体62的记录轨迹63上的状态,在磁化的S极及N及之间,产生正常磁通φ。因此,由于磁记录媒体62向标记“ヘ”的方向移动,磁通量φ的一部分从线圈型磁头的录放头芯95的前端进入,与磁记录媒体62之间形成磁路。此时,由端子a、b检测与录放头线圈61交叉的磁通量φ随时间的变化。此种线圈型磁头的重放性能依赖于磁头芯59磁性材料与磁路长度、磁头间隙的纵或横向长度,最主要的因素是支配从磁记录媒体来的磁通φ进入量的磁头芯59与磁记录媒体62间的空隙。
图43(b)是表示MR磁头与记录轨迹的图。从记录轨迹63发生的磁通φ与MR元件501交叉,在端子501c与501d之间产生与此磁通量φ相当的磁阻。因此,将磁通φ与零状态的磁阻值的差作为重放信号使用。
一般,因MR元件501易受磁记录媒体62之外的外部磁场的影响,为了除去来自磁记录媒体上记录轨迹63的磁通φ以外的外界磁场的影响,采取在MR元件501的周边覆盖一层能屏蔽磁场的磁性薄膜的结构。另外,根据最近的研究,在NiFe/Co,Co/NiFe的MR薄膜之间夹一层薄的金属膜,稍微产生一点磁区域,使得比常规MR元件输出还高的巨大MR元件实用化。
图43(c)是从实验求得的图43(a)与(b)所示线圈磁头及MR磁头的归一化重放输出与磁头同磁记录媒体间的空隙d的关系图。实验中,首先使用同一磁记录媒体,在预先已记录信息的同轨迹上以相同的间隙d,求出上述2类磁头归一化的重放输出,再使间隔d连续变化,求得各磁头的重放输出之后,画出衰减率。由图可见,与线圈型磁头相比,空隙d对MR磁头的影响小,重放输出的衰减率也小。
从而,是最适合于在磁记录媒体面上预先覆盖非磁性薄膜的磁卡的重放用磁头。
其次,说明关于用在本发明的磁卡。
一般来讲,磁卡有未覆盖保护层使磁记录媒体面裸露的卡与在磁记录媒体面上预先覆盖一层非磁性薄膜的卡2种。对这些磁卡,在使用线圈型磁头的情况下,对前一种磁卡只是磁记录媒体的表面粗糙度与极小润滑层的影响,与磁带情况相同,磁记录媒体与磁头之间的空隙d几乎可忽略不计,因此,就记录密度与重放输出这点来讲,形成有利的用法,而可以是大存储容量的用法。可是,对后一种磁卡,若非磁性薄膜的厚度变厚、间隙d就变大,与现在市售的电话卡、JR定期券等相同,就记录密度与重放输出而言变为不利,只能在存储容量小的范围内使用。
然而,在用MR磁头作重放用的磁头的情况下,用常规的线圈型磁头难以确定记录密度与间隙d。在实验中采用矫顽力为1500奥斯特的磁记录媒体,间隙d在0.5μm(含少许的磁记录媒体的表面粗糙度)时为7500frpi/100tpi,在1μm时为2500frpi/100tpi,就S/N比而论,可以得到实用上无问题的结果。上述的结果是由一实验得出的,今后随着磁记录媒体与MR磁头进一步的改善,而提高记录密度。
本发明的磁读卡机中的MR头的使用,以减轻覆盖层对间隙d的损失为最大的目标,与只能缩小间隙d的办法并行,由于可采用薄膜化及精细加工的MR头,以高比特密度比、高轨迹密度化为目的作为增大存储容量的手段,其目标与适用的磁带装置、固定磁盘装置很不相同。实施例31图44是本发明的用MR头作为重放头的磁卡的断面图。
常规的市售的预付卡从卡的表面起,依次由保护层、印刷层、基材(乳白色PET)、磁性记录层、银层、印刷层构成。在本发明中用作磁卡非磁性膜的覆盖层与上述的银层相当,常规的银层由数微米以上厚度的非磁性膜覆盖着,在本发明的磁卡1a中,为1μm以下,覆盖着使录放头的滑动寿命长有润滑性的非磁性膜。图中502是保护层、503是印刷层、504是基材(乳白色PET)、505是磁记录层,506是由非磁性膜构成的保护层。另外,在本发明的磁卡1a中,最下面的印刷层使磁头与磁记录层505之间的空隙变宽,因而一般不用,在强制设有印刷层的情况下,通过使用磁头不进行存取区域之外,例如图22所示的光卡中倾斜线表示的区域150b、150c、150g以外的地方来解决。
如上所述,由于在磁记录505上采用1μm以下的保护层506及MR头,与常规预付卡的记录密度相比,可以确保存储容量大两位数(几十倍)。
磁头与磁记录层505之间的间隙d与记录密度及重放输出有很大关系,因而为增大1个磁卡的存储容量,与磁带相同,使磁头与磁记录媒体面直接接触的结构当然是好的。然而,前文已说明、在使磁记录层裸露的状态下,由于可能产生意外的划伤及附着性强的灰尘等故障,作为长期使用的商品、难以实用化。
在本发明中,为了获得更大的存储容量,在进行录放的状态下,可以使磁记录层505裸露着与磁头对置,在其它状态下,为防止磁性层505的表面的划伤及积尘,提出一种新的方法,以图详细说明。实施例32图45是带涂层的磁卡的原理图。在磁卡1a一边AB设置保护涂层507。该保护层507的长宽尺寸小于磁卡,呈360°旋转的结构。两个卡,例如用薄的塞路芬带状薄膜铰链。在通常保管及携带时,如图中(a)所示,保护涂层507覆盖在磁卡1a的磁性层505上,成为封闭的状态,因而可以防止磁性层505的表面被划伤或积尘。为了用磁读卡机进行存取,按图中(b)、(c)的顺序,将保护涂层507掀开,翻到磁卡1a的背面,即可使裸露的磁记录层505与磁头接触。另外,在从磁读卡机取出后保管的场合及携带的场合下,返回到图中(a)原来的状态。
图中虽被省略,满足下列条件的结构也属于本发明的范围。
(1)保护涂层507的表面由保护层、印刷层构成的。
(2)保护涂层507可以由具有弹力材料构成,起到加压垫片207的作用。
(3)在保护涂层507或磁卡1a任何一周边的一部分涂布粘着性弱的物质,具有在图中(a)的状态下维持不能自然打开状态的结构,或者对保护涂层507或磁卡1a二者之一进行物理加工,使之具有维持不能自然打开的状态的结构。
(4)具有可看到由上述磁卡1a和保持涂层507构成的磁卡、磁卡1a的表面及保护涂层507背面的取放自如的卡套的磁卡组合件。实施例33在本实施例中,说明在实施例8中已叙述过的磁重放电路的又一种实例。
在图10(e)的电路,由于新设置的旋转变压器48的初级线圈55a、次级线圈55b、直流交流变换器56以及交流直流变换器57,而产生驱动接在磁头13a或13b与次级线圈46b当中的放大器53a的脉动直流电压。
然而,在上述供电方式中,来自直流交流变换器56或交流直流变换器57的振荡器等的噪声有可能在磁卡13a或13b至放大器53a的路径、初级线圈46a及次级线圈46b上重叠,有必要提出新的供电方式。
图46是采用新的供电方式的录放电路图。
图47(a)是采用泄流的装置结构图。
与图10(e)相同的部件,以同一标号表示,与图7(a)相同的部件也用同一标号表示。以下结合图46及图47(a)进行说明。
将汇流环508及509插入旋转轴16延长至筒状内径的部分,固定在旋转轴上。另外,虽然图47(a)中没有明确表示,汇流环508及509是用引线与放大器53a相连接的。
510及511是电刷,分别与汇流环508及509接触,在图47(a)中虽未明确表示,是用引线与电源及地相连接的汇流环508及509与电刷510及511的接点是导电性金属,例如由金银合金、银钯合金、氮化钛等构成。另外,512是将电刷510及511设置在装置底座21上的固定用部件。
在这样的结构中,在转盘15以旋转轴16为中心旋转的情况下,汇流环508及509虽然旋转,但电刷510及511总是与汇流环508及509接触的。从而,驱动放大器53a的直流电压,由电源经电刷510及511与汇流环508及509,输入给放大器53a。
另外,在汇流环508及509与电刷510及511的接点上若涂布导电性润滑油,会使汇流环508及509与电刷510及511的耐磨损性变好,减少使转盘15旋转的直流电动机22的负载。
图47(b)是采用本发明的汇流环的另一实施例。
是将汇流环508及509、电刷510及511以及固定用部件512组装在读卡机内部的实例。
图47(b)中,与图47(a)相同的部件,用同一标号表示。汇流环508及509的形状做成筒状,使旋转轴16与转盘15的内侧肋插入环的内径部,将汇流环508及509固定在转盘15的内侧肋上。以旋转变压器48与汇流环508及509之间的固定用夹持器,使电刷510及511同汇流环508及509接触,而设置在装置底座21上。若是这样的结构,可使装置的厚度比上述实施例更薄。另外,灰尘也难以附在汇流环508及509、电刷510及511上,可以提供稳定的直流电压。
另外,以上的直流电压的供电方式是为驱动设在次级线圈46b的放大器53a而设计的方式,在把磁头13a或13b调换为MR头的情况下,可以用来给图43(b)的MR元件501的端子501c及501d之间提供直流偏置。还有采用汇流环508及509,接到线圈型的直流消除用的磁头上,可能是以直流将磁卡上从前的信息消除的新的方案。另外,在给MR元件501提供直流电压的同时,也适用于作为重放信号的传递手段。
另外,在本实施例中,虽然只说明了关于电源与接地用的2组汇流环508及509与电刷510及511,对使用要求正、负电源的放大器的情况,设置3组汇流环与电刷也行。
可是,图47(b)的结构中,一旦将上面说明的汇流环508及509与电刷510及511的数目增加,则存在因在装置的高度方向上数目的增多,使装置的厚度变厚的问题。
因此,在下面给出解决上述问题的结构例。
图47(c)是依本发明的另一实施例的读卡机的断面图。
在图47(c)中凡与图47(a)相同的部件均用同一标号表示。在本例中,是在装置内组装3组汇流环与电刷的实例。将汇流环509的内径作成大些,以在其内径部设置汇流环513。汇流环509及513被固定在汇流环508上。汇流环508又被固定在转盘15内侧的肋上。与上面实施例相同,电刷510及511,用旋转变压器48与汇流环508之间的固定用夹持器,设置在与汇流环508及509相接的装置底座21上。
电刷514,用汇流环513与转盘15内侧的肋之间的、与汇流环513相接的固定用夹持器513,设置在装置底座21上。根据这种结构,即可与图47(b)有相同的装置厚度,又可设置3组汇流环与电刷。
另外,图中虽未表示,若在固定用夹持器515与旋转轴16之间设置新的电刷,在转盘15内侧的肋上设置新的汇流环,还可装得更多。实施例34说明用于本发明的旋转变压器的初级线圈次级线圈的另一实施例。
图10(d)中,例如,初级线圈46a与次级线圈46b的线圈匝数比为2∶1的情况下,对重放时次级线圈46b的重放信号电压,在初级线圈46a,可获2倍的重放信号电压。
然而,在图10(d)的那种结构中,对线圈匝数比为1∶1的情况下,将初级线圈46a的匝数增多,使初级线圈46a与次级线圈46b的匝数比为2∶1时,由于初级线圈46a电感量的增加,在初级线圈的记录电流切换时的电流上升时间变大,而不能将高频记录信号传递到磁头13a或13b上。另外,为了阻抗匹配,使次级线圈46b的匝数减少,在初级线圈46a与次级线圈46b的匝数比为2∶1的情况下,随着次级线圈电感量的下降,为了阻抗匹配必须把磁卡13a或13b的电感量设定得更低。从而,非减少磁卡13a或13b匝数不可,最终使重放输出下降,与匝数比设定为1∶1的情况相比,不能期望输入到记录重放电路53中的重放信号电压的增加。
本实施例解决上述问题的一实施例,以下结合附图进行说明。
图48表示本实施例录放电路的结构图。
在图48中,与图10(d)相同的部件用同一标号表示。在初级线圈46a的中心部设有中心抽头516,与录放电路53相连接。另外中心抽头516到初级线圈46a的一端子间的匝数n1与中心抽头516到初级线圈46a另一端子间的匝数n2,有n1=n2的关系。
在这样的结构中,记录时记录电流自中心抽头516流向初级线圈46a的一端子或者另一端子,将记录电流传递到次级线圈46b。另外,重放时,不使用中心抽头,重放信号自次级线圈46b传送到初级线圈46a。
这里,次级线圈46b的匝数n3与n1、n2之比为n1=n2=n3的情况下,与匝数同次级线圈46b的匝数n3相等未设置中心抽头516的图10(d)相比较,在记录时,记录电流自图48中的中心抽头516向初级线圈46a的一端子或另一端子流动,将记录信号传递到次级线圈46b,因而记录电流切换时的电流上升时间也与图10(d)相同。另外,以旋转变压器48传递的记录信号也与图10(d)相同。
另外,在重放时,重放信号自次级线圈46b传递到未使用中心抽头的初级线圈46a,因而当初级线46a与次级线圈46b的匝数比取为2∶1时,与图10(d)的情况相比,可使输入到录放电路53的重放信号增大到2倍。
如上所述,由于在初级线圈中设置了中心头,对记录电流无影响,因而产生了使来自磁头的重放信号倍增传递之优点。特别是,在旋转变压器的初级线圈至录放电路53的距离长的场合,是缓解因外部噪声使S/N比低的有效办法。实施例35然后说明关于用于本发明的转盘上磁头的调整机构。
常规的读卡机,因记录密度低,更因所使用的磁头是单一磁头,在磁头,特别是包括磁头间隙的位置的整个装置多少偏移一些,也可以读取记录在磁卡上的信息。
然而,为加大装置的存储容量有必要即提高记录密度又使用各个磁头,像常规那样,不经调整地装配磁头,由于磁头的装配误差,使磁头缝隙的位置不正,与其它装置没有互换性。在本实施例中,将说明为保证互换性的磁头定位调整机构的细节。
以下说明关于本发明的磁头调整机构的一实施例。而且,与常规例相同的部分,用同一标号表示,而省略其说明。
图49是表示本发明的磁头调整机构的平面图、图50是表示本发明的装配显微镜时的磁头调整机构的断面图、图51是以本发明的指向转盘中心的半径方向作为旋转轴,与旋转(俯仰方向)调整有关的断面图、图52是说明以磁头滑动方向为旋转轴,旋转(滚动方向)调整的断面图。
图53是表示玻璃板与磁头的滑块的滑动部接触时所出现的干涉条纹、图54是表示磁头调整机构中的面内移动调整的平面图。
在图49中,517是用粘结剂将磁头13a定位保持的磁头保持件,518是位于磁头保持件517的对面,保持磁头13b的磁头保持件,517a、517b、517c、517d是未排成直线的设在磁头保持件517上的螺孔、518a、518b、518c、518d是位于对面的设在磁头保持件518上的螺孔。一方面,在磁头保持件51 7上设有517e、517f、与装配螺钉519a、519b吻合,是比该螺钉经稍稍大的孔。519c、519d是装配螺钉。520a、520b、520c、520d、520e、520f、520g、520h是调整螺钉。521是字形部件、512a是字形部件521的长边部、512b是字形部件521右臂部、521c是字形部件521的左臂部、519e、519f是安装螺钉,522a、522b、522c、522d是调整螺钉、523将磁头517压向箭头A方向的板簧,523a是板簧523的L字形的臂部,523b是与磁头保持件517的侧面517g以点接触的凸起接触部、524a、524b是固定板簧523的螺钉。
另外,在图50中,525是玻璃板,525a是玻璃板下面,525b是玻璃板上面、526是玻璃板保持台,526a是为玻璃板保持台526所设的基准面,成为磁头13a、13b的高基准。527是显微镜、528是显微镜保持台,529是轴承,530是配重。
首先说明关于用本发明的磁头调整机构给磁头定位的方法。
如图50所示,将自转盘15突出的轴16嵌入固定在玻璃板保持台526上的轴承529内,使转盘呈可以旋转的状态,其次,将玻璃板525设置在玻璃板保持台526的磁头13a、13b的高基准面526a上,将配重530放置在玻璃板525上面525b上后,使玻璃板525固定。或者作为另一种方法,以配重530以外的螺钉限制也行。把保持观测用的显微镜527的显微镜保持台528设置在玻璃板保持台526上,而且必须将磁头13a中滑块23的滑部25a配置在用显微镜527可观察的位置。图53是磁头的滑块的滑动部与玻璃板接触之时所呈现的干涉条纹,图中的531a是在磁头13a的滑块23的滑动部25与玻璃板下面525之间的微小间隙间产生的第一干涉条纹,531b是第二干涉条纹。一边观测干涉条纹的状态,一边进行磁头的姿态调整。
图49所示的转盘15上,保持着安装了磁头13a的磁头保持件517,在磁头保持件517所开出的2个装配孔517e、517f上,分别嵌入装配螺钉519a、519b,使磁头保持件517能稍微上下移动,至不偏不倚的程度,把安装螺钉519a、519b定位转盘15上。另外,将调整螺钉520a、520b、520c、520d,拧入在磁头保持件517所设的四个螺孔517a、517b、517c、517d,调整螺钉520a等4个前头,直至与转盘15恰当接触拧紧之。
然后,把字形部件521装配在转盘15上,用安装螺钉519e,519f固定。在字形部件521的右臂部521b上,按箭头B方向,直至使调整螺钉522与磁头保持件517的右翼侧面517j恰当接触。拧紧之。同样,把在字形部件521的长边部521a上设的调整螺钉522b、522c、分别沿箭头C的方向与两翼侧面517h恰当接触后拧紧紧之,还有,调整螺钉522d、沿箭头D方向与磁头保持件517的右翼侧面517i恰当接触后拧紧之。
其次,使板簧523的L字形的臂部523上所设的凸出接触部523b与磁头保持件517的侧面517g恰当接触,按箭头A方向,给板簧予势能,给磁头保持件517加上预压力。该凸出接触部523b与调整螺钉522b与调整螺钉522c之间的适当位置接触,采用以螺钉524a、524b把板簧523固定到转盘15上的方法。
说明关于磁头的内调整、磁头的姿态调整的方法。首先,以图49、图50所示的磁头13a为例进行说明。
将玻璃板525设置在磁头13a的高基准面526a上,以玻璃板525的玻璃板下面525a作为磁头13a的调整基准面。
假定,4个调整螺钉520a、520b、520c、520d的各自前端均处于与转盘15恰当接触的状态,而且,使磁头保持件517可以沿上下方向稍有安装余量的情况下进行安装。为了调整此状态下的磁头13a的姿态,可以分别拧紧4个调整螺钉520a、520b、520c、520d。在拧入调整螺钉520a等的过程中,以磁头保持件517和上下方向的装配余量,使磁头保持件517在上下方向露出来。另外,根据调整螺钉520a等的拧入量的变化,可以使磁头保持件517倾斜。因而,通过转动这些调整螺钉,可以进行对保持在磁头保持件517上的磁头13a的姿态调整。
另外,在调整磁头13a自身高度的情况下,可以使4个调整螺钉520a、520b、520c、520d的拧入量相同。
最后,在调整终了段阶,把安装螺钉519a、519b定位、把玻璃板525,装载在玻璃板保持台526的高基准面526a上,使磁头13a的滑块23的滑动部25a处在用显微镜可观察的状态。
如图53所示,根据磁头13a的滑块23的滑动部25a与玻璃板525的玻璃下面525a之间的微小的间隙,进行调整,直至出现干涉条纹、作为大致的标准,直至将第一干涉条纹531a、第二干涉条纹挤到在两滑动面同时看见为止,接着,反复进多次姿态调整,直至使磁头13a的滑块23的滑动部25a以正确姿态接触到玻璃525的玻璃板下面525a为止。
然后,在一只磁头13a的高度方向,滚动方向、俯仰方向的调整终了后,用安装螺钉519a及519b定位。其次,使转盘15以轴16为中心旋转,让另一只保持在磁头保持件518上的磁头13b处于以显微镜看得到位置,进行与上述磁头13a的情况相同的姿态调整。
在此磁头姿态调整终了后,继续进行磁头缝隙部24的位置调整。在本实施例中,假想为图4(a)所示的双体型的平板型滑块上的磁头。
首先,如图53所示,进行转盘15的中心分度,使预先设在显微镜527透镜527a上的十字线527b与通过转盘15中心的半径线532一致,定下显微镜527的位置i同时,必须将十字交叉点527d移到距转盘15的中心规定的半径位置上,来给显微镜定位。可以移动磁头,使十字线527b与磁头缝隙部24的端面24a及位于同该十字线527b垂直方向上的十字线527c与磁缝隙部24的端部24b同时一致,以便调整磁头的缝隙。
下面详细说明。
首先,如图49所示,将配置在字形部件521右臂部521b上的调整螺钉522a向B方向拧紧,并将配置在左臂部521c上的调整螺钉522d拧松,然后靠孔517e与螺钉519a及孔517f与螺钉519b之间的余量。可使磁头保持件517向B方向移动。相反的操作,使磁头保持件517向D方向移动。另外,将配置于长边部521a的调整螺钉522b、522c拧进相同的量,抵消赋予磁头保持件517弹力的板簧523的弹力,向C方向移动,使磁头保持件517沿着指向转盘15中心的关径方向移动。再有,如图54所示,在2个调整螺钉522b、522c当中,让522c比522b多拧进一些,就产生以板簧523的凸出接触部523b为转动中心的G方向力矩,而使磁头保持件517向G方向转动。
这样就可使磁头的缝隙位置在平面内移动。另外,由于板簧523经常沿A方向给磁头保持件523施加预压力,以使磁头保持件517能作无偏移的微动。
按如上所述,在2个磁头的高度调整、姿态调整、磁头缝隙调整终了之时,将装配螺钉519a、519b、519c、519d拧紧销定。最后,卸下赋予弹力的板簧523与字部件521,然后从轴承上卸下转盘15,完成调整。实施例36说明另一种磁头调整机构。是在磁头保持件三下装配一个球。
如图55所示,在磁头滚动方向的调整中,在配置于转盘15上的磁头保持件517的调整螺钉520a、520b、520c、520d的内部范围内配置恰当接触的球533 ,在其上放置磁头保持件517、进行与图54所示情况相同的姿态调整。即在磁头13a中,用4个以上的调整螺钉517a、517b、517c、517d,从磁头保持件517上方拧紧,进行磁头保持件517的磁头姿态调整。当调整螺钉520d比调整螺钉520a多拧进一些时,以球面部533的球面接触部533a为旋转中心,使磁头保持件517倾斜。另外,俯仰方向也一样,以球面接触部533a为旋转中心,也可使磁头保持件517倾斜。
而且,由于预先对球而接触部533a的高度已做过安装调整,故不必对磁头13a的高度方向的调整。另外,用调整螺钉三点的调整,在如图56所示的位置配置调整螺钉520i520j520k,将球面部533配置于三点之间部,用与图49所示4个调整螺钉时相同的方法进行调整。实施例37
另外再说明另一种磁头调整机构。这时没有磁头保持件移动台的机构。
如图57所示,在磁头保持件517之下设置磁头保持件移动台534,在磁头保持件移动台534上而进行磁头保持件517的磁头姿态调整。然后,使用配置在匚字形部件521上的调整螺钉,使磁头保持件移动台的平面内移动可以对磁头缝隙的位置进行调整。首先,将配置于磁头保持件517上的4个调整螺钉520a等与磁头保持件移动台534恰当接触,同时进行磁头姿态调整,然后,在磁头姿态调整终了之后,用配装螺钉519g、519h把磁头保持件517固定在磁头保持件移动台534上。然后,如图58所示,分别用调整螺钉522a、522b、522c、522d紧压磁头保持件移动台534的两翼部534a及534b,进行磁头缝隙的调整。实施例38在上述实施例中,说明了装载于双体型平板型滑块23a上的磁头姿态调整。但在本例中,如图59所示,用钮扣型滑块23a,同样也可进行使用干涉条纹的姿态调整,也可以进行与实施例35相同的磁头姿态调整。实施例39说明附着在卡上的灰尘及污染物的清除装置。
作为对附着于磁记录媒体的灰尘及污染物的清除装置,有在相关的带盒内替代磁带而配置研磨薄膜的(干式)装置或使用配置研磨布,用液体研磨剂湿润的(湿式)装置两种。另外,在软盘中,主要使用干式,将研磨薄膜代替软盘,配置在软盘盒中,也被广泛采用。然而,将这些装置,照搬用于磁卡,有下列缺点。
在本发明的读卡机中,没有卡盒,记录媒基本上呈裸露的结构,因而大气中的灰尘、指纹、油脂等会附着在磁卡上。另外,为了传递磁卡设有驱动辊、一旦与研磨剂接触,记录卡的传递精度会显著降低,使记录卡内的数据的录放性能变坏。
在说明灰尘清除装置之前,首先说明几个有关磁头与磁卡接触的实施例。
以图60同时说明关于本发明的部分的磁头及记录卡支持机构。在图中,535a、535b是由螺钉固定到转盘15上的磁头调制用的保持件。在该磁头调制用的保持件中,磁头13a、13b被粘结而固定。磁头13a、13b含有缝隙部(未图示)并使与磁卡1a的滑动而形成球面或凸曲面形状。对此在实施例38已有说明。
207把磁卡夹在与如上构成的磁头13当中,通过以预定的推压力把卡压在磁头13a、13b上的加压垫片而固定在垫片架208上。加压垫片207的磁卡侧的面基本上是垂直于转盘15旋转轴的面,根据垫片架208来调整。在读卡机中,由磁头旋转扫描轨迹,必须与卡上的信息轨迹一致。为此,在磁卡1a的插入排出时以外,磁卡La与加压垫片207,垫片架208相对静止,例如,为了更换卡面上的信息轨迹,使磁卡1a向长边方向移动时,加压垫片207、垫片架208也与磁卡1a一起移动。加压垫片207由海棉一类的条孔质高分子材料或毡垫一类的纤维材料构成,使用其刚性远远比磁卡1a低的材料。
然后,对动作进行说明。
在本实施例中,以磁头13a、13b、的顶点构成的旋转面为基准面,根据加压垫片207所加的压力,应使磁卡1a局部地沿着磁头13a、13b。磁卡1a,根据从加压垫片207所加的压力固定支持的磁头13a、13b来的接触压力,以球面或凸曲面的磁头13a、13b的顶点为中心,与加压垫片207同时接触。该接触区域,多个磁头13a、13b的高度误差分别被加压垫片207的位移所吸收,各磁头13a、及13b顶点的位置几乎不变化地接触着。
多个磁头13a及13b的各顶点配置在与转盘15旋转轴垂直的平面上,而且各磁头的缝隙部位于其顶点。一方面,由于加压垫片207基本上与转盘15旋转轴大致垂直的平面平行若施加只加给磁头13a、13b的所加压力,缝隙必然与磁卡接触。
在使用在软盘装置、硬盘装置等所用的常平簧的情况下,由于转盘的旋轴,磁头13a、13b受离心作用,有使磁头倾斜的倾向,磁头13a、13b的姿态调整是非常困难的。可是,若使用本实施例所示的结构,即使在离心力作用下,磁头13a、13b也难以倾斜,因而在转盘15处于静止的状态,若对磁头13a、13b进行姿态调整,其调整是容易的。而且即使转盘15旋转时,可获得保持静止状态的几何学配置、维持磁头13a、13b与磁卡1a稳定接触的良好的录放的特性。实施例40说明进一步改善磁卡与磁头接触程度的结构。
图61是本发明的磁头为磁卡支持机构的另一实施例。
在图中,536a、536b是形状相同的板簧。537a是磁头侧衬垫、537b是固定端侧的衬垫,分别以一定间隔配置,上下两面被板簧536a、536b固定着。在固定磁头侧衬垫537a的一侧板簧536a的端头上面,结含着磁头13a、13b。使538固定在被固定端侧衬垫537b所固定的那一侧的板簧536b端的下面,因板簧536a、536b可以上下变形,它是为与转盘15之间的间隙所设置衬垫。
与实施例39相同,将磁头13a、13b同含缝隙的磁卡1a的滑动面做成球面或凸曲面形状。另外,为装载多个磁头的情况下,在被固定端侧的衬垫537b所固定的那一侧的板簧536b一端的下面,用螺钉等调整衬垫538的位置,情况与实施例39相同。但是,因为板簧536a、536b可以上下移动,磁头13a、13b可收到在所定精度内的磁头姿态调整。即,与实施例39不同,各顶点不必一定处于同一平面1)各磁头的缝隙部位于其顶点;2)各磁头的扫描轨迹中心线是在同一圆上;3)可把各磁头的方位角调整为相等。
还有,539是在板簧536a、536b以预定的推压力,把磁头13a、13b推向磁卡1a之时,支撑对置挟持磁卡1a的支持垫片,亦被固定在垫片架208(未图示)上。实施例39相同,在磁卡1a的插入排出以外的情况下,磁卡1a与支持垫片539构成相对静止状态。另外,由于该支持垫片539的结构,再使用框架208也可获得同样的效果。支持垫片的刚性,要设计得比磁卡1a、板簧536a、536b等高得多,与磁卡1a的接触面,构成基本上与转盘15的旋转轴垂直的平面大致平行。另外,由于该支持垫片的刚性高,一旦与磁卡1a之间附着了灰尘,容易把此形状转写到卡上去,引起磁卡13a、13b与磁卡1a之间的接触不良,使录放特性变坏。因此,支持垫片的材质应采用能防止静电吸附灰尘的导电性材料,或采用经难吸附的聚四氟乙烯涂膜处理的材料。
现在,对动作加以说明。
本实施例的思想,以支持垫片539的面为基准面,根据板簧536a、536b对磁头13a、13b的弹力,使磁卡1a局部地沿着支持垫片539,与实施例1对比,磁头13a、13b是追踪磁卡1a。磁卡1a根据由板簧536a、536b所加的压力从磁头13a、13b接受的接触压力,顶住支撑垫片539,而被夹在磁头13a、13b与保持垫片539之间。与产生该压力的磁卡1a的接触区域,位于球面或凸曲面的磁头13a、13b的顶点为中心的区域。因为由板簧536a、536b2个平行板簧构成,磁头13a、13b往往只在支持垫片的垂直方向位移,而没有倾斜的动作,因此在该接触区域,多个磁头13a、13b的高度误差分别被板簧位移所吸收,而使各磁头13a及13b的顶点位置没有变化。
如前所述,由于磁头13a及13b的各顶点配置在与转盘15旋转轴垂直的平面上,各磁头的缝隙部位于其顶点,支撑垫片539基本上与垂直于转盘15旋转轴的平面相平行的构成,若沿着支持垫片给磁卡1a施加的压力,缝隙部必然与磁卡1a相接触。
如上所述,由于2个平行的板簧的作用,约束磁头13a、13b只在与转盘15垂直的方向变位,因而在使用各个磁头的情况,各磁头即使有稍许的高度误差,也只是所加压力上的变化,若确保前述的转盘15、各磁头13a、13b、支持垫片539之间的几何关系,各磁头的缝隙部必然与磁卡1a接触,可获得良好的录放特性。另外,若使用本实施例所示的2个平行板簧536a、536b,即使在离心力作用下,也难以使磁头13a、13b产生倾斜,在转盘15静止状态下若进行磁头13a、13b的姿态调整,即使转盘15旋转起来,也能保持静止状态下的几何学配置,因而可获与上述实施例39相同的效果。实施例41说明改善磁卡与磁头接触度的又一实施例。
图62是表示由实施例40的2个平行弹簧替代的另一种实施例。
在图中,536c及536d是常平簧、广泛地用于软盘装置上。537c是磁头侧衬垫,537d是固定端侧衬垫、两个都固定在常平簧536c及536d之间,保持这些常平簧平行,约束磁头13a、13b只在与转盘15垂直的方向有位移。在实施例2中已表示外伸位紧结构的板簧,由于这样的常平结构可降低弹性常数,能获得比较小型化的效果。而且,可以获得与实施例40相同的效果。实施例42这里说明用于改善磁头与磁卡接触度的磁卡保持机构的垫片的办法。
图63(a)、(b)是有关实施例39的加压垫片207的支持方法的另一实施例。
在图中540是垫片用的常平架,保持加压垫片207,其结构是保持加压垫片207的面内以外的旋转自由度(磁卡1a长边方向及横向方向旋转的旋转自由度)。垫片用的常平架540经过垫片用的衬垫541,与垫片架208(未图示)相连接。在读卡机中,由磁头旋转扫描的轨迹必须与磁卡的信息轨迹一致。为此,在插入磁卡后,使磁卡1a与加压垫片207、垫片架208相对静止,例如,为了改换磁卡面上的记录轨迹,使磁卡沿长边移动时,加压垫片207、垫片用架必须与磁卡一起移动。因此,垫片用的常平架540在长边方向及横向方向必须有高的刚性。另外,加压垫片207由于是海棉一类的多孔高分子材料,或毡子一类的纤维材料,使刚性设定得远远的低,发生以磁头顶点为中心被磁卡包围的变形,而构成接触。此时加给加压垫卡207的压力取决于垫片架与磁头之间的距离,使得垫片用常平架540的面外方向的平移刚性变低,加压垫片207的变形相对减小,磁头与磁卡之间的接触区域就小,而难以维持稳定的接触。为此,必须将加压垫片207面外方向的平移刚性设计得大些。
图63(a)、(b)是表示垫片用的常平架540的实施例,由于上述理由,弹簧的刚性是这样构成的,将长边方向及横的方向旋转的旋转刚性设定低些,使面外方向的平移刚性比加压垫片厚度方向的刚性高些,将其余方向的刚性设定得更高。
本实施例中,如上所述,由于用垫片用的常平架540仅在长边方向及横向方向旋转方向旋转自如地支持加压垫片207,在使用多个磁头的情况下,虽有转盘上固定的各磁头间的高度调整误差,加压垫片207与转盘的旋转轴的垂直度上的误差,加压垫片也会成为一个恰当的平面,以追踪垫片用常平架540,即使机械的调整精度比实施例39差也能达到预定的目的。实施例43说明垫片侧的又一种机构。
图64是关于实施例39或实施例42的加压垫片207的支持方法的另一实施例。
在图中,542是配置在垫片用常平架540背面的支点。与实施例42所示的垫片用常平架相比,即使面外方向的平移刚性低,由该支点542也能取得同样的效果。实施例44
说明垫片侧的再一种机构。
图65是关于实施例42或实施例43的加压垫片207的支持方法的另一实施例。
在图中,540是垫片用常平架,具有框架装配部540a及加压垫片装配部540b,垫片用常平架的框架装配部540a被固定在垫片架上,加压垫片207被固定在加压垫片装配部540b上。在加压垫片装配部540b上设有避开磁头扫描的区域的孔,磁卡与垫片用常平架540不管是接触或者不接触均可,在磁头扫描的区域,必须由加压垫片207与磁头夹持磁卡,其构成是其间没有垫片用常平架540。加压垫片207的长边方向及横的方向旋转的旋转中心轴大致位于加压垫片用常平架的中心。磁卡的厚度、垫片用常平架540的厚度,一般都非常薄,该旋转中心轴大致与磁卡的中心相等。
在使用多个磁头的情况下,为抵消固定在转盘上的各磁头间的高度调整误差及加压垫片207与转盘旋转轴的垂直度的误差,并使加压垫片207成为恰当的平面,垫片用常平架540要倾斜某一角度。根据该倾斜的旋转中心与磁头间的距离,在磁头扫描的轨迹与磁卡面上信息轨迹之间就产生偏差。在实施例42或实施例43中,在加压垫片厚度厚的情况下,该偏差可能超过容许的限度。在本实施例中,与磁卡的厚度相比,磁卡的厚度及垫片用常平架540的厚度,一般都非常薄,可以将该偏差量抑制在最小的限度内。实施例45现在,说明磁头与磁卡的接触动作。
图66是表示与上述实施例相关的,具有俗称为按钮型的球面或凸曲面滑动面的磁头形状的图。
在图中,543是磁头,具有缝隙部543a滑动面543b、及锥体部543c。滑动面543b被做成以缝隙部543a作为顶点的球面或凸曲面的形状,锥体部543由圆锥的一部构成。滑动面543b与锥体部543c的界限是平滑连续的。锥体部543c的高度H,设定为磁卡的厚以上。该高度H随磁卡的平整度、磁卡导向机构的方式而异。
图67(a)、(b)、(c)、(d)是表示使用该磁头543时,本实施例的磁卡插入动作的图。
以下,对该动作加以说明。
首先,在插入磁卡之际,磁头543与加压垫片207处于接触或离开状态。在本实施例中,说明处于磁卡难插入的接触状态,而离开的状态下也有同样效果。在图67(a),用手动或进给机构把磁卡1a按箭头A方向插入。此时,磁卡1a的端部,接触到磁头543的锥体部543c。而一旦磁卡1a被插入,磁卡1a将顺着锥体部543的斜面导向滑动面543b,与加压垫片207接触(图67(b))。而且,一旦磁卡1a被插入,磁卡1a进入滑动面543或锥体部543c与加压垫片207之间的楔状缝隙间,将加压垫片207往上推,插入到加压垫片207与磁头滑动面543b之间(图67(c))。最后,磁卡被定位,与磁头的滑动面543b大致全面接触,成为可录放的状态。磁卡1a的插入动作结束(图67(dd))。
在本发明中,对于如上所述的结构而言,由于在磁头543设有锥体部543c,不需特别的机构,即可平滑地进行磁卡1a的插入操作。另外,只要是加压垫片207与磁头543接触的方式,在磁卡1a插入前,即可使转盘(未图示)旋转,以加压垫片把附着在磁头543上的灰尘及粘污去掉。
再有,在本实施例中虽然表示了关于把磁头543固定在转盘上的方式,但在通过弹簧把磁头543固定在转盘上的方式中,在磁头543上也没有锥体543c,因而在磁卡1a插入之际加压垫片的变形代之以弹簧的变形,也可以取得同样的效果。实施例46然后,对本发明的清除附着在磁卡1a上的灰尘、尘埃的清除机构加以说明。
图68是表示关于本发明的除尘器一实施例。
在图中,544是除尘器,具有切槽部544a、滑动面544b、锥体部544c。滑动面544b作成以切槽部544a为顶点的球面或凸曲面形状,而锥体部544c被作成圆锥的一部的形状。滑动面544与锥体部544c的界线平滑连续。总之,希望该除尘的形状与图66所示的磁头的形状基本相同。另外,将锥体部544c的高度H设定比磁卡的厚度还高些,使得它成为可以平滑地插入磁卡的结构。这可以用氧化铝系、二氧化钛系、二氧化锆系等耐磨性优等高刚性、高韧性的陶瓷材料作成。
图69(a)、(b)是表示该除尘器切槽部544a形状的实例图。图69(a)的切槽部544a大致作成三角形,图69(b)采取将切槽部544a作成基本上呈圆形的结构。尽管不管什么形状,其效果都一样,但与图69(a)、(b)所示的滑动面的角度必须小于90°。
图70是表示将该除尘器544装载在轴盘15上的一实施例的图。图的构虽然与实施例1相同,但新的除尘器544被固定在除尘器调整用保持件545上,再装载在转盘15上。由于除尘器调整用的保持件与磁头13a、13b的相同,以下的调整就会达到所定的精度。
1)应将除尘器544配置在与转盘15的旋转轴垂直且通过磁头13a及13b各顶点的平面上。
2)而且应使除尘器544切槽部544a置于其顶点。
3)切槽部544a的中心应位于磁头的扫描轨迹的中心线中。
其次,对动作加以说明。
图71是说明除尘器544清除尘埃、粘污的动作的图。
在图中,546是附着于磁卡上的灰尘、粘污一类的污染物。装载在转盘上除尘器随着转盘的旋转,沿箭头B的方向移动。此时,切槽部544a将污染物546搅动落下,积蓄在切槽部544a。依本发明的除尘器,因有如上所述的结构,确实可以刮掉附着于磁卡上的污染物。假定,在磁头扫描的磁卡上有污染物存在,即使出现了信息读入误差,然后除尘器跟踪该扫描的轨迹,清除污染物,若再度读入该信息,可恢复到正常状态。而且,在使用2个磁头的读卡机的情况,因为除尘器的装载形成3点的顶点,使磁维持在平面上,可以稳定地录放信息。实施例47图72是表示涉及本发明除尘器支撑方法的另一个实施例的图。
513是具有与用除尘器支撑簧支撑磁头13a、13b的长臂簧30同一形状和特性的件。在所有簧支撑磁头的方法中,通过除尘器544的切口部去除污染物的效果是一样的。假定除尘器支撑簧547所加压力大于支撑磁头13a、13b的长臂簧30所加压力,则可更好地发挥除污染物之效果。
在本实施例,虽然展示了在磁头13a、13b和除尘器544支撑机构上使用长臂簧30a、30b的例子,但是用实施例2所展示的2片平行支撑簧的支撑方法,也可取得同样效果,这是不言而喻的。实施例48下面展示有关涉及除尘器配置方法的另一个实施例。
图73(a)、(b)、(c)是表示除尘器配置方法的另一个实施例的图。
图7(a)是已经说明的配置。与此相反,图73(b)是在各磁头13a的正前方,分别成对地配置除尘器544的结构。像这样配置,显然可更好地发挥除污效果。图73(c)由于磁头13a、13b及除尘器544间作等距配置,所以其效果是除污再加上避免与卡片转盘接触。实施例49在本实施例,说明使读卡机磁卡的接触程度提高的磁头和支撑该磁头的常平簧的具体机构。
在前面图1,说明了在常平簧19上放置转盘15上面的磁头13a、13b的内容。用该方式,磁头13a、13b分量轻,而且常平簧19只是在上下有自由度,通过随转盘15的旋转而产生的离心力,必须与使磁头13a、13b向外侧倾斜的力矩相抵消,而使磁头13a、13b以正确的姿势旋转。使转盘15低速旋转,并且在记录轨迹密度低的状态下使用时,虽然无其它问题。但为使存取时间缩短而使转盘15作高速旋转时,进一步为了存储容量而使记录轨迹密度大幅度上升情况下,磁头13a、13b倾斜偏离轨迹,往往影响到磁头13a、13b和磁卡1a接触的恶化。
因此,在实施例中为解决这些问题作详细尽叙述。
图74是本发明磁头装载部分的透视图。
图75是沿图74A-A剖面的剖面图。
磁头13a、13b装载在常平簧19上,该常平簧19粘结在转盘15上。该磁头13a、13b是高度是比转盘15上面稍微突出。并且,该磁头13a、13b之重心548a、548b位于距上述常平簧19H1距离处(重心548b图中未示)。549是安装在上述常平簧19下面的配重,该重心550位于距上述常平簧19 H2距离处。
用该装置在磁卡1a上进行信息的录放时,转盘15利用直流电动机22,以转轴16为中心,朝箭头B方向以一定速度旋转,磁卡1a和磁头13a、13b相对滑动。
这时,对于磁头13a、13b的重心548a、548b,起离心力F1作用,磁头13a、13b向转盘15的外周方向倾向,这种倾向的力矩大小M1为M1=F1×H1=m1×N×W12×H1(16)m1磁头13a、13b的质量γ1磁头13a、13b的旋转半径ω1磁头13a、13b的角速度同时,在配重549的重心550上也作用离心力F2,使配重549也向转盘15外周方向倾向,这种倾向的力矩大小为M2M2=F2×H2=m2×r2×W22×H2(17)m2配重549的质量γ2配重549的旋转半径ω2配重549的角速度在此,若这二个力矩M1、M2大小相等,则互相抵消,则磁头13a、13b无倾向。如各旋转半径γ1、γ2相等,则在上式(16)、(17),由于各角速度ω1、ω2相等,为使M1=M2所以m1×H1=m2×H2(18)可成立。实施例50说明改善动态接触程度的另一个实施例。
图76(a)、(b)是本发明磁头周围另一个实施例的剖面图。
在图75,常平簧19粘结在转盘15的水平面上,而在本实施例,倾斜粘结在旋转轴16的一侧。磁头13a、13b之重心548a、548b与常平簧19的距离与实施例49一样为H1。
因而,当转盘15一转动,与图75一样离心力作用在磁头13a、13b上,产生一种力矩M1,要使磁头13a、13b向转盘之外周倾斜。M1的大小用公式(16)表示。
一般,对常平簧从外面施加的力矩M之大小和常平簧之倾角大小θ,在倾角小的范围内成比例关系,比例常数设为k,则表示为M=kθ(19)即 θ=M/k(20)比例常数k之值由常平簧的形状和材料确定。
设常平簧19的比例常数为k1,则当施加力短M1时,常平簧19的倾角θ为θ1=M1/k1(21)也即,向转轴16的一侧,只倾斜θ1,把常平簧19粘结在转盘15上,转盘15旋转,当离心在作用在磁头13a、13b上时,如图76(b)那样,磁头13a、13b处于直立状态,与磁卡形成良好的接触。实施例51说明改善动态接触的又一个实施例。
图77(a)、(b)是本实施例磁头周围剖面图。在图74、75,磁头13a、13b上面与常平簧19的平面平行;但图77(a),向转轴16一侧倾斜。从常平簧19到磁头13a、13b之重心548a、548b的距离,与实施例1一样为H1。
在此,当转盘15旋转,与图75一样离心力作用在磁头13a、13b上,会使磁头13a、13b朝转盘15的外周侧倾斜,产生力矩M1,M1的大小用公式(16)表示。
与实施例50一样,设常平簧19的比例常数为k1,当施加力矩M1时,常平簧19之倾角θ1为θ1=M1/k1(22)也即,使磁头13a、13b的上面只向转轴16一侧倾斜θ1,转盘15旋转,离心力作用在磁头13a、13b上时,如图77(b)表示,磁头13a、13b的上面正好与磁卡1a相对,与磁卡1a的接触良好。实施例52下面要说明有关在以下情况时的轨迹,应用像市售的电话卡和橙卡,还有定期券的大小不作打孔等的交换型长方形磁卡,通过上述卡大小半径内作顺利旋转的磁头,作高密度录放。
为使像这样的卡实用化,必须进一步解决下述问题。
(a)若磁卡或卡片左右对称最内轨迹间没有间隙,则由于涉及卡保持机构的机械精度的卡定位误差,产生拾起从记录区域重迭相向的记录轨迹漏泄信号的相邻轨迹间串音,存在不能作正常录放工作的状态。
(b)若磁卡或光卡反插入读卡机,读卡机检测到没有作正常插入,由于自动地将卡从读卡机排出,所以必须再次用人的手作正常插入。
在本实施例,虽然用磁卡和磁头作说明,但也可把磁卡和磁头换成光学卡和光学头。
图78(a)表示使装载了磁头13a和13b的磁头安装机构280,在磁卡1a横向中心线x-y,以等间距(用长度p相当于轨迹间距)移动,形成多个半径R的记录轨迹63情况下的记录轨迹。在该图中,若设记录角度α及总轨迹数N,则通过公式(23)可设定一侧最内轨迹63c和另一侧最内轨迹63d的最相邻位置的间隙1。另外O1、O2表示形成最前轨迹63e及最里轨迹63f的圆心。并且A、B、C、表示与实施例10记载的其它记录轨迹的圆交叉的不能重放区域和未使用区域(图78(b)、(c)记载的也是同样区域)。
设上述O1、O2间距离为l根据l=(N/2-1)P则 lo=2Rcosα-(N/2-1)P(23)上述lo为小于轨迹间距P时的极端例子,表示lo时图78(b)中的记录轨迹。
在该图中,在用虚线圆围成的上述最内轨迹63c的记录始端部及终端部,根据在图27所示的输送机构部186的机械精度,一侧上述最内轨迹63d的记录终端部及始端部已重迭,进行记录的信号重放或在再插入上述磁卡1a后,在再次记录信号情况下,正常录放是不可能的。
而且,上述相向的最内轨迹63c及63d的记录始端部及终端部即使不重迭,则成为最相邻间距离的上述lo在图78(c)中表示比上述轨迹间距P短时的记录轨迹。
在该图,在用虚线圆围起的相向的上述最内轨迹63c及63d记录始端部及终端部,由于磁干挠,在拾起来自相向的记录轨迹信号的相邻轨迹之间,发生串音,难以得到正常的重放信号。在本发明,通过设定使公式(23)所示的最内轨迹63c、63d相邻位置间隙lo大于轨迹间距,成为公式(24)的关系,通过设定使实施例10记载的轨迹总伸长最大的记录角度α,可实现高效稳定录放的磁卡的记录轨迹形式。
lo=2Rcosα-(N/2-1) p≥P∴cosα≥Np/4R (24)实施例53说明卡的数据记录区域外的有效利用。
本实施例,虽然用磁卡和磁头说明,但换成光录放卡和光透镜也有效。
图79虽然和实施例52记载的磁卡1a是一样的,但作为最前轨迹63e和最里面轨迹63f的记录区域,表示用A、B一部分的记录轨迹,A、B成为与其它记录轨迹的圆交叉的重放不可能的区域。
在该图,l1表示止述最前轨迹63e和最里面轨迹63f的记录始端部及终端部的最相邻距离,与实施例52记载的lo一样,使其长度大于轨迹间距巨P。
记下形成上述最前轨迹63e和最里面轨迹63f的圆中心O1、O2,与上述l1构成的各圆上的上述B区域点mo及no与表示上述B区域虚线的交点m1及n1之间的圆弧;及位于上述A区域的同等的点m2及n2与点m3及n3之间的圆弧记录轨迹上,表示轨迹地址或上述最前轨迹63e或最里面轨迹63f的地址标记。再有如实施例10所记载,上述区域A及B,由于在使用时通过人手弄污或操作发生的频度高,所以在该区域,记录作为难以引起重放误差的数据(如MFM记录的“OO”或“AA”或“FF”等)的简单图形。
其次,说明有关读卡机160的动作。
图80(a)表示把上述磁卡1a插入读卡机160后置于磁头组合件机构280上,直至图12(a)记载的磁头13a和13b在最前轨迹63e上定位的顺序流程图。
这里,把最前轨迹63e及最里面轨迹63f的地址标记分别作为“OO”及“AA”。磁卡1a象实施例18、19、20中记载那样插入,接收光传感器192的信号,使转盘15转动。光传感器安装在检测到达成为卡保持机构的输送机构部186一定位置的卡后面导轨190端部。
接着利用上述磁头13a或13b,读出上述地址标记。这时,在检测作为用于卡方向检测的位置信号的“AA”图形时,由于磁头13a或13b进入最里面轨迹63f,所以使磁头组合件机构280向最前轨迹63e移动。在检测作为正确位置信号“OO”图形时,使磁头组合件机构280在原处定好位,作为READY状态,具有图中未示的外部控制器的指令信号。
并且如实施例28所记载,可检测记录轨迹63上的轨迹地址和最外周轨迹(最前轨迹63e或最里面轨迹63f)的地址信息。图80(b)表示上述检测后的顺序流程图。
通过以上说明,记载了磁头组合件机构280是否对于在作为卡保持机构的输送机构部186的磁卡1a相对移动,相反,装着磁卡1a的输送机构部186即使对磁头组合件机构280作相对移动也无问题。
并且,如实施例28所记载,在轨迹检索动作中,对于来自图中未示的外部控制器的轨迹地址的指示,通过具有使磁卡1a内绝对轨迹地址变换成前后相反的轨迹地址的信息或措施,如图80(a)或(b)所示,不使作为磁头组合件机构280或卡保持机构的输送机构186向最前轨迹63e或最里面轨迹63f移动,可使数据录放。图80(c)或d)中表示上述顺序的流程图。
在磁卡1a输入及输出时,磁头组合件机构280或输送机构部186表明了磁头13a或13b在磁卡1a插入后,随之定位在与卡插入口170相近的最前轨迹63e上,使之处于准备状态;但在距卡插入口170远的最里面的轨迹63f上定位,使之处于准备状态也行。这时,图80(a)-(d)的“AA”图形检测及最前轨迹63e的检测判断处理分别转换成对“OO”图形的检测及最里面轨迹63f的检测。
本发明的读卡机,在轨迹格式方面,采取使磁卡或光录放卡的最里面轨迹间空隙大于轨迹间距,所以可缓解上述磁卡或光录放卡保持机构的机械精度。并且不受拾起来自上述相向的最内轨迹信号的相邻轨迹之间串音影响,使录放性能良好。
进而在轨迹格式方面,设定使磁卡或光录放卡的最前轨迹和最里面轨迹两者,或者其中任一的录放轨迹区域宽于其它轨迹,记录好表示轨迹地址,或者最前轨迹或最里面轨迹的地址标记,所以即使倒插入磁卡或光录放卡,读卡机探测到上述情况,也可作录放,无需作再次纠正插入。实施例54下面说明为缩短存取时间,同时提高可靠性,在同一个轨迹上设置多个录放头的机构。
以往,当在限制卡上记录区域情况下,无需考虑上述机构。
在本实施例,虽用磁卡和磁头说明,但将上述部件换成光录放卡和光透镜也有效。
图81(a)是磁卡1a上记录轨迹63的配置图。图81(b)是转盘15上磁头13a、13b的配置图。551是磁头13a、13b的轨道。
在图81(a)、(b),当在磁卡1a上作圆弧形记录轨迹63配置时,在磁头13a、13b的轨道551上对称配置2个记录轨迹63。并且,磁头13a、13b也对称配置,要对应于2个记录轨迹63。这时,当在磁头13a、13b上同时流过一样波形的记录电流时,在轨道551上的2个记录轨迹63上可记录同样的数据。
这样,通过记录,在磁卡1a上记录的数据在两处都被记下。因此,即使磁卡1a的一部分不可能读出,由于能读出已在另一处记录的数据,所以提高了磁卡的可靠性。在记录数据时,在2个记录轨迹63上同时记下,所以不增加记录时响应时间。用一个记录电流波形记录2个记录轨迹63,所以记录动作简单。实施例55在上述实施例展示了这样的例子,2个头相互成180°相对放置,相对圆中心,对称地作录放。
在本实施例,说明的例子是使该角度比如低于90°。
实施例55用磁卡和磁头说明,但将上述部件换成光录放卡和光透镜也有效。
图82(a)是磁卡1a上记录轨迹63的配置图;图82(b)、(c)是转盘15上磁头13a、13b的配置图(转盘15未表示);图82(d)是磁头13a、13b记录数据期间的说明图。
551是磁头13a、13b之轨道;552a表示磁头13a记录区域;552b表示磁头13b记录区域;553表示磁头13a沿记录轨迹63上移动的期间;554是磁头13a、13b记录数据的区域;555是磁头13a、13b不作记录移动的区域;2α是记录轨迹63占有角度;β3是磁头13a、13b之间的角度。
图83是记录轨迹63配置与实施例54相同情况的转盘15上磁头13a、13b、13c、13d的配置图。552c表示磁头13c记录区域;552d表示磁头13d记录区域。
图82(a)中,在磁卡上配置圆弧形记录轨迹63时,在磁头13a、13b之轨道551上没有配置2个记录轨迹63。像这样的配置中,如实施例54的磁头13a、13b的配置,不能同时在2个区域记录数据。所以像图82(b),(c),配置磁头13a、13b。图中2α是记录轨迹63所占角度。磁头13a和13b的间隔有2个,使其中一个所占角度为β。这时,规定β,使2α=(β·2)·k,这里k为整数。
图82(b)是k=1的配置,图82(c)是k=2的配置,图中表示说明中使用的磁头13a、13b的移动方向。图82(d)是表示k=2配置时记录数据的期间。
在图82(b)的k=1的配置中,从磁头13a到达记录轨迹63的时间点开始记录。这时,磁头13b位于记录轨迹63的中间。磁头13a在到达记录轨迹63中间之前,一直可进行记录。在磁头13a到达记录轨迹63中间时,磁头13b已到达记录轨迹63的最终点。如图82(b)所示,记录轨迹的前半部分成为磁头13a的记录区域522a,后半部分成为磁头13b的记录区域522b。
在图82(c)的k=2的配置中,磁头13a的记录区域552被分割成2个区域。在磁头13a到达记录轨迹63时刻,磁头13b位于记录轨迹63的1/4点处,从这儿开始记录,在磁头13a到达记录轨迹63的1/4点处,停止记录。接着在磁头13a到达记录轨迹63中间时,又开始记录,在到达记录轨迹63的3/4点处,又停止记录。这时,磁头13b从记录轨迹63的3/4点到终点进行记录。在时间轴上表示该动作的是图82(d)。磁头13a沿记录轨迹63上移动范围是553,在该期间四等分中的二个期间554作记录,而剩下的二个期间555不作记录。
进而在上述说明的方式,对于具有实施例54方式的记录轨迹的磁卡或光卡显然也可适用。对应于2个记录轨迹63的每一个,像实施例55以同样的个数配置多个磁头。还可以把在另一侧记录轨迹63上记录对应的同样的磁头配置在以旋转中心对称的位置上。图83表示在各记录轨迹63上各配置2个磁头13的情况,在一侧的记录轨迹63上配置磁头13a、13b;在另一侧记录轨迹63上配置磁头13c、13d。在与磁头13a对称的位置上配置磁头13c,在与磁头13b对称的位置上配置磁头13d。磁头13a、13c从到达记录轨迹63的时刻开始记录,磁头13b、13d在到达记录轨迹63的终点时刻结束记录。借此,在将2个记录轨迹63分割成4份的各区域上可同时记录同样的数据。这样,具有缩短录放的存取时间之效果。
以上所说的方式,在有3个以上磁头情况下显然也可适用。在配置N个磁头的情况下,可设置使2α=(β·N)·k,式中k为整数。实施例56下面说明磁读卡机中清洗磁头的清洗卡。
在实施例39中,涉及公知的清洗带或清洗片。在公知装置里,由于磁记录媒体用盒子保护起来,所以对磁头的主要污染是附着记录媒体内所含的填充物。因而这些装置的磁头除尘器,为易于除掉附在磁头上的污物,要作特定选用,依靠相应于带或片的一种研磨剂作磁头清洗。即,最好使用粒径非常小,达到可以在作磁头制作精加工能用程度的研磨剂。但是,这些带或卡的方案不能原样用于磁卡,这在上述实施例39中已论述所存在的问题。
首先,就有关本发明的磁头清洗卡,特别是磁头的清洗部分结构作说明。
图84(a)是磁头清洗卡的一实施例示意图。基膜556比如由二甲酯(PET)等构成,与读卡机的长、宽、厚等外形形状大体一致。557a、557b是在基膜556上涂敷的研磨剂;557a是粒径在1微米以下用于精密加工的研磨剂;557b是1微米以上半精加工用的研磨剂。这些研磨剂磨粒的材料由氧化铝、氧化铬、氧化铈、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氧化铁、金钢石等的其中任一种或者混合物构成。研磨剂为了防剥离是与粘合剂混合在一起的,将磨粒涂布在薄片上。
接着对有关动作进行说明。
磁头清洗卡沿箭头A的方向插入读卡机。在图中,558a表示磁头清洗卡插入后,磁头(图中未示)的扫描轨迹;558b表示磁头清洗卡插到读卡机最里面时的磁头扫描轨迹。磁头清洗卡插入后,按粒径小的研磨剂557a,大的研磨剂557b顺序接触,研磨顺序相反。于是,快速移动卡,形成使磁头到达描558b轨迹的位置。这时,磁头实际上可不作旋转扫描。接着磁头开始旋转扫描,从轨迹558b顺序到达轨迹558a,磁头清洗卡向箭头B方向移动。这时磁头作摩擦接触,使附在磁头上的污物被除掉。
在本实施例,磁头在研磨剂557b上摩擦接触时,对污物中的指纹等油脂固化了的比较大体积污染物起铲削作用和精加工作用。与研磨剂557a摩擦接触时,要具有由磁头等的机械化学反应而产生的铲削掉附着物的效果。因此,只与研磨剂557a的情况比较,可防止研磨剂557a磨具气孔堵塞。可作有效的磁头清洗。实施例57下面说明清洗卡的另一实施例。
在图84(b),设定研磨剂557a的长度L比磁头扫描轨迹558a或558b的直径D还要大。这种设定在最后用研磨剂557a作精加工阶段,其效果是可避免因磁头与研磨剂557a接触而弄坏磁头表面。并且研磨剂557b因其粒径大,所以磁头易被铲削。若磁头清洗卡的相对速度为一定,则通过研磨剂557a的长度L的加长,能控制研磨剂557b的研磨时间,可取得最佳磁头清洗效果。实施例58图84(c)是又一种清洗卡,是在实施例56至实施例57所展示的构成中,再配置了大体成L字形的去除尘埃的除尘器之一种的无纺布559。无纺布559发挥出这样的作用,抓住用研磨剂557a及557b去除污物时产生的污物及磨粒。并且可起到通过磁头的扫描轨迹558a,作最后精加工作用。到目前为止的实施例中,虽然展示的是干式研磨剂,但也可在无纺布中用水湿润做成湿式研磨剂也行。进而在无纺布上用酒精、汽油、丙酮等有机溶剂湿润则可产生更佳的清洗效果。当然也可给尘埃去除除尘器贴上非无纺布。实施例59下面说明涉及到卡保持机构一侧卡输送辊的清洗卡。
图85(a)是本实施例卡的示意图。
在图中,在实施例56-58的结构上附设驱动辊接触部560。驱动辊接触部560是在磁头清洗卡的纵向,沿平行的二个边,以一定宽度设置,其间隔构成是比磁头扫描轨迹558b的直径D还要大。而其厚度构成是比由研磨剂557a、557b及无纺布559构成的面高出几十到几百微米。驱动辊接触部560的材料用以氯丁橡胶为代表的合成橡胶或降氨脂等高分子树脂。
图86(a)和图86(b)是说明本实施例动作的图。
图86(a)表示读卡机的卡输送机构一例子。磁头清洗卡一插入读卡机,就被驱动辊184和保持辊185挟持住,随着驱动辊184的旋转,磁头清洗卡沿简头A或B的方向输送。在磁头清洗卡上附设的驱动辊接触部分560,其构成是可插入与驱动辊184接触。
下面就有关动作加以说明。
图86(b)是本实施例的磁头清洗卡被驱动辊184和保持辊185挟持住状态的主视图。
图中,561是清洗磁头时产生的灰尘和研磨粉。如图所示,由于驱动辊接触部560的厚度较厚,所以研磨剂557a、557b和磁头清洗中产生的灰尘和磨粉561与驱动辊184不接触。所以利用研磨剂557a、557b研磨驱动辊184,无损形状。而且摩擦系数从一定的设计值变大,清洗结束后插入磁卡使其动作时,输送精度明显恶化的危险性大大减小。并且,可防止因灰尘和研磨粉561附着在驱动辊184上而再次转印到磁头上。还因通过驱动辊接触部560、使与磁头直接接触的研磨剂557a、557b等部分成凹部,因而磁头清洗卡在读卡机外保存和运送时,可减少与生活污物接触的机会。实施例60图85(b)是清洗卡的另一个实施例,驱动辊接触部分560形成“匚”字形,其材料为无纺布。
这时,驱动辊接触部560的切口部宽及厚度与实施例56大体同样设定,这时在驱动辊接触部560上可用与上述实施例3同等溶剂湿润。根据如上结构,因驱动辊184的前面与驱动辊接触部560接触,所以附着在驱动辊184上的灰尘可被除掉。
图85(c)是又一个同样宗旨的清洗卡的例子。厚度与实施例59的一样。实施例61在清洗卡的另一个实施例中,使驱动辊接触部560的形状做成“口”字形,可有同样的效果。
上述各实施例的清洗卡,因为可有效地除去附着在磁头上的大气中尘埃、指纹、油脂等所有生活污物,而具有防止因污物使卡的数据的录放性能变坏之效果。而且在清洗磁头时,防止意外使磁头被研磨,而缩短寿命。实施例62在本实施例说明变成含有实施例20说明的驱动辊184和保持辊185的输送机构部186之结构在图24的读卡机160中,从前面板169到驱动辊184有一定距离,读卡机160前后呈长形。而且由于设置了使保持辊185向驱动辊184加压的盘簧,所以需要间隙。
在本实施例,在谋求装置小型化同时,做成也可使卡插入时的插入力减小,并且在卡的输送中施加充分压力的一种输送机构。
图87是本发明的又一个卡输送机构的透视图;图88(a)-(c)是主要部分的剖面图。
在图中,562是位于插入部两侧的压簧;借助相对滑座89固定的销子563,按箭头A-B方向可摆动自如地支撑着。该压簧562前端部562卷曲成圆弧形,与驱动辊184相对。另一侧后端部562,弯曲地沉入设置在滑座189上的孔564中。通常如图88(a)所示,靠重量平衡,压簧562向箭头B方向摆动,后端部562b顶在孔564的边上,所以前端部562a和驱动辊184不接触,即使接触也仅仅是重量所至。
在输送机构部186上插入卡1a,如图88(b)所示,当前端顶在压簧562后端部562b上,压簧562向箭头A向摆动。进一步当插入处于图88(c)所示状态,前端部562a有力地压在驱动辊184一侧。磁卡1a相对驱动辊184不作滑动,而是在输送时产生充分摩擦力。这时,当图中未示的传感器检测到磁卡1a已充分插入时,则驱动辊184向箭头C方向开始转动,磁卡1a向箭头D方向,即向装置内输送。
这样除了使装置小型化外,还使磁卡插入时不受挤压,且可平滑地进行。实施例63图89(a)、(b)、(c)是本发明输送机的另一个实施例的剖面图。
在图87,压簧562前端部562a卷曲,但本实施例是向下方弯曲至前端附近,用销子565可旋转自如地支撑着加压辊566。有关其它结构,与图562是一样的。一般情况加压辊566和驱动辊184不接触,即使接触也仅仅是重量所至。
在输送机构上插入磁卡1a,如图89(b)所示,若前端顶在压簧562后端部562b上,则压簧562朝箭头A方向摆动。进而,插入成图89(c)所示状态,加压辊566有力地挤压驱动辊184一侧,磁卡1a相对驱动辊184不作滑动,在输送时产生充分摩擦力。这时,图中未示的传感器检测到磁卡1a已充分插入,则驱动辊184朝箭头C方向开始转动,使磁卡1a向箭头D方向即装置内输送。这时,加压辊566也朝箭头E方向转动。
在该实施例,磁卡1a移动时,加压辊566同时旋转,所以输送磁卡1a的负荷小。因此,可用动力小的驱动电动机,并且很少碰伤磁卡1a。还有,由于插入磁卡1a时,加压滚566也转,所以可用小的力量作插入,有操作感良好的效果。实施例64进而,可设置成在压簧562后端部562b上有与加压辊566同样的辊。因此,磁卡移动时,负荷更小,划伤磁卡1a的情况更少。实施例65当使转动中心的销子563和前端部562a或加压辊566的距离小于销子563和后端部562b的距离时,则磁卡1a举起后端部562b的力被放大,传至前端部562a或加压辊566,所以得到相对磁卡施加了更大的输送力。实施例66图87所示,驱动辊184形成如对磁卡整个面接触的结构,在如图90所示的驱动辊567,只与卡的两侧端部接触也可以。
在本发明的磁卡上,像图91,描绘了记录轨迹63,以图91范围F的外部,若使驱动辊567和磁卡1a接触,可防止从驱动辊567转至磁卡1a的粉尘,污物等再转移到磁头上,而且,不会使记录轨迹63被驱动辊567划伤或弄污,使信息得到保护。
驱动辊567的材料,用橡胶当然是好的,但也允许对磁卡带有微小凸凹的材料,比如在金属表面喷镀陶瓷物、金属表面通过腐蚀和滚压成形,带有微小凸凹的材料,在金属表面粘结微小的针状中,在金属圆盘外周设置锯齿状凸凹的材料。实施例67通过以下几个实施例,说明减少卡定位机构的构成,并且提高定位精确度的另一些卡保持机构。
存储大量数据的卡其记录数据的密度非常高,为了对这样的卡作随机存取,磁卡和磁头相对位置关系的重现性很重要。因此,在前面说明了的图27的输送机构中,滑座186上的卡后面,用导轨190接住卡161,然后以垫片用框架208固定卡161,再通过光传感器258,用卡定位标记260检测初期卡的偏移量,作为进行位置补偿的方法。然而该方法必须进行使用步进电动机221的定位伺服控制,若使用值钱、精度高的步进电动机,则就必须有驱动步进电动机的一定量硬件。
本实施例读卡机要作成这样的结构,借助限制由导向机构向移动方向以外活动的滑座,和与该滑座相向的卡保持件,挟住卡一起移动;并且在卡上设置2处以上定位孔,同时在底盘相应位置上备置定位销,使定位销与上述定位孔配合,要输送卡,应把卡相对滑座的位置正确地配合;为使该定位销插向卡,与滑座移动连动地把卡保持件移动到滑座一侧,随着此动作,夹在两者之间的卡也要移到滑座一侧;还有上述定位销对于滑座可作上下活动。
图92是本实施例读卡机的卡输送机构的透视图;图93(a)、(b)是沿图92A-A的剖视图;图94是后面叙述的滑座189的透视图。
图中,1a为磁卡;184是输送上述磁卡1a的驱动辊;185是位于与上述驱动辊184相对位置的保持辊;189是与导杆220自由滑动配合,可在x-y方向能移动的滑座;221是步进电动机;222是与该步进电动机输出轴成同轴连结的丝杠。上述滑座189端部安装压针219a、压簧219b。上述丝杆222和该压针219a扣合,该压簧219b从另一侧加压,使该扣合不脱开。
568是卡保持件,嵌置在该卡保持件上的四根销子568a、568b、568c、568d与设置在上述滑座189上的凸轮沟569a、569b、569c、569d扣合(销子568c未图示)。570是拉簧。其一端固定在上述滑座189侧面部,另一端固定在上述卡保持件568的侧面部,所产生的弹性力使上述销子568a-568d沿上述凸轮沟569a-569d下降。
571是安装在上述卡保持件568后端部,产生y方向弹性力的卡预压簧;572、573是相对装置基座21(未图示)固定的限制器;作为垫片相当部分的上述卡保持件568向箭头y方向移动时,顶在该限制器572、573上,阻止向y方向移动。
207是固定在上述卡保持件568上的加压垫片。
并且如图94所示,在上述滑座上设置转盘移动孔189a,使得在x-y方向移动时,不与转盘相碰。
下面说明该机构的动作。
图92状态的A-A剖视是图93(d),这是磁卡1a可插入、排出的状态。在该状态,磁卡1a插在驱动辊184和保持辊185之间,图中未示的卡传感器A,检测到磁卡1a驱动辊184就开始转动,磁卡1a被送到滑座189和加压垫片207间的空间中。这时卡预压簧571靠在磁卡1a上,使磁卡1a受到向y方向的顶挤,并且由于驱动辊184产生的输送力比该预压力还要大,所以磁卡1a不会从驱动辊184被推向y方向即装置前方。当图未示的卡传感器B检测到磁卡1a完全移动至卡保持件568内,则步进电动机221旋转,使滑座189向x方向移动。于是卡保持件568通过凸轮沟569a-569d及销子568a-568d的作用,x-y方位不变地向C方向移动,即下降,所以磁卡1a如图93(b)所示,被夹在加压垫片207和滑座189之间。加压垫片207下降结束,磁卡1a被充分地挤压,磁卡1a和卡保持件568与滑座一起向x方向移动。因此,磁卡1a不会相对滑座189滑动,随机存取才有可能。
通过检测磁卡1a或滑座189的始点传感器(未图示),检测随机存取范围的一端,即装着磁卡1a的滑座189按上述向x方向移动。如在实施例53所述的,相对磁头13a或13b,使最里面轨迹63f被定位时,要由该始点传感器检测磁卡1a或滑座189。这时,磁卡1a或滑座189定位在随机存取范围之一端。
加之也可设置检测随机存取范围另一端的终点传感器(未图示)。这对磁头13a或13b来说,是检测使最前轨迹63e定位时的磁卡1a或滑座189位置的。
并且,对于磁头13a或13b,使最前轨迹63e定位时,始点传感器检测磁卡1a或滑座189;对于磁头13a或13b,使最里面轨迹63f定位时,也可使终点传感器检测磁卡1a或滑座189。
上述始点及终点传感器可使用遮光型或反射型的光电开关等。
其次,排出磁卡1a时,通过步进电动机221和丝杠运转,使滑座189向箭头y方向移动。这时卡保持件568也同时移动,其前端部分顶在限制器572、573上,阻挡向y方向的移动,但滑座189继续移动,由于凸轮沟569a-569d和卡保持件568的销子568a-568d作用,卡保持件568上升至图93(a)的位置。使磁卡1a解除由垫片207产生的挤压。并且由于卡预压簧571而产生往y方向的趋势,所以在驱动辊184和保持辊185之间被往回推,在此当驱动辊184开始旋转,则磁卡1a被排出装置以外。实施例68
图95(a)的构成是在实施例65的滑座189的四角设置由塑料等弹性材料构成的卡提升器574a-574d。
该卡提升器574a-574d可使滑座189上的磁卡1a从底面浮起,当磁卡1a逐渐进入滑座189内时,防止与转盘15相碰。如图95(b)所示,该卡提升器574a-574b安装成从滑座189底面一侧向上面一侧突出,因此,卡插入时,保持在录放头的上方;磁卡1a被垫片207压着下降至滑座189上时,如图95(c)所示那样就不向上侧突起。
该卡提升器574a-574d安装在滑座189上面时,如图95(d)所示,将滑座189相关处作成凹陷就可以。实施例69图96的结构是在实施例65的滑座189上设置二根定位销575a-575b。
这时所使用的磁卡1a上,如图97(a)所示,设置定位孔576a-576b。该定位孔576a-576b的一侧可以是椭圆形的。
并且如图97(b),将定位孔576c-576d设置成使相对卡中心,与上述定位孔576a-576b成中心对称,这可以前后正反地把卡1a插入装置内。
其次,说明将像该磁卡1a装到滑座189上时的动作。磁卡1a向卡保持568内输送结束,在滑座189向x方向开始运行时,如图98(a)所示,其状态是定位销575a、575b比定位孔576a、576b还要靠近装置前方。即使滑座189开始向x方向移动,在其初期,由于卡保持件568及磁卡1a不向x方向移动,所以如图98(b)所示,在定位销575a、575b到达定位孔576a、576b的正下方时,垫片207开始挤压磁卡1a,形成这样一种构成势态。这时卡预压簧571前端部和滑座189碰触,如果解除作用在磁卡1a上的水平方向之力,则磁卡1a受到x方向拉引,同时沿驱动辊184外周部滑下。并且在加压垫片207上,设置避开与定位销575a、575b干涉的孔582a、582b。通过图98(b)的状态,加压垫片207对于磁卡1a,一边作相对地y方向移动,一边下降挤压,如图98(b)中的孔582a、582b的位置,相地定位销575a、575b沿x方向移动。实施例70图99是在实施例67的滑座189上设置卡提升器574a-574d的结构。
由于磁卡1a是由卡提升器574a-574d举起,所以在进入滑座189内时,避免与定位销575a、575b接触,即使触着其冲击力也小。而且,在磁卡1a排出时,还有从定位销575a、575b拔出磁卡的效果。实施例71图100(a)的结构是用把实施例67的定位销575a、575b安装在滑座189下面的板簧577a、577b,作弹性支撑。
根据该结构,在将磁卡1a插入、排出滑座189时,即使与定位销575a、575b接触,由于定位销575a、575b在下方移动,所以对磁卡1a的损伤小。并且可以与实施例68一样设置卡提升器574a-574d。
在定位销57a、575b的外周上,如图100(b)所示,可以带锥度。在实施例67中叙述过定位孔576a、576b的一个可以是椭圆形的,但相应圆的定位孔的定位销的根部直径D应大于该定位孔的直径;相应椭圆定位孔的定位销的根部直径D比定位孔的短径大。利用这种结构,定位销575a、575b在定位孔576a、576b中作无隙配合。其效果是提高磁卡1a的定位精度。
定位销575a、575b和定位孔576a、576b配合后,利用垫片207把磁卡1a挤压在滑座189上时,如图100(b)所示,板簧577a、577b在下方弯曲,产生向上的弹力,上述板簧577a、577b就是所谓的悬臂,弯曲时定位销575a、575b倾斜,水平方向位置发生若干偏离。因此为了提高磁卡1a的定位精度,可使定位销575a、575b作成垂直上下的结构。如图100(c)所示,在滑座189上设置导向部575c,在这上可用压簧575d赋以势能向上的定位销575a、575b滑动自如地作配合。
在本实施例,给定位销575a、575b赋以势能,使用板簧577a、577b和压簧189c,也可用常平簧和磁铁引为等替代上述簧。实施例72在实施例67-实施例69,磁卡1a定位孔576a-576b位于与插入方向平行的一直线上。与定位孔576a-576b对应,也设置定位销575a-575b。这种情况下,在磁卡1a进入滑座189中时,与定位销575a-575b接触,那么前面的定位孔576b就有2次与定位销接触,所以对孔边有损伤,并且使定位精度变差。进而,前方定位孔576b与定位销575a配合完成,在插入动作中,往往还导至故障。
本实施例,不把定位孔排在相对插入方向的一直线上。在图101,将二个定位孔576e、576f横着排列在磁卡1a的前方,相应于定位孔576e、576f,滑座189的定位销575e、575f也要像图102那样横着排列。
并且如图103所示,使二个定位孔576g、576h从一直线稍微错开,可以根据上述孔的相应位置设置定位销。实施例73在实施例69,定位销575a-575b通常从滑座189的底面突起。在本实施例,如图104(a),板簧577a、577b前端弯曲,随着滑座189向y方向移动,如图104(b)所示,由固定在装置主体上的臂578a、578b下压板簧577a、577b。据此,防止与磁卡1a进入时的定位销575a、575b干扰,所以可以使滑座189和垫片207的间隔H小,其效果是可使装置减薄。
本实施例还可与实施例69一样,把定位销575a、575b的外周设置成锥形。实施例74在上述实施例65-69中,卡保持件568的升降使用在滑座189上设置的凸轮沟569a-569d,所以在滑座189沿x-y方向移动期间,卡保持件568作升降,即卡保持件568对滑座189作相对斜向移动。
在本实施例,对于滑座189,要使卡保持件作垂直升降。图105是本实施例的滑座189和卡保持件568。在滑座189上设置了方孔579a-579d,卡保持件568的脚部580a-580d分别沿C-D方向可自由滑动地插入方孔579a-579d中(脚部580c、580d未图示)。该脚部580a-580d的y方向侧端部如图所示作成倾斜面。570是拉簧,一端固定在滑座189上,另一端固定在卡保持件568上,所赋之势能使底盘189和卡保持件568相互靠近。207是与实施例1相同的加压垫片。
在图106(a),581a-581d是被固定在装置主体上,是与脚部580a-580d对置的挡块(581c、581d未图示)。当该滑座189及卡保持件568向y方向移动,则如图106(b)所示,脚部580a-580和该挡块581a-581b相触,两者斜而成为凸轮,使卡保持件沿D向上升,形成磁卡1a的可插入、排出状态。在卡保持件568的下降中,当然让滑座189沿x方向移动为好。借此,在加压垫片207和滑座189之间夹住磁卡1a,成为可移动状态。
对于该构成,也可应用如在上述实施例叙述的卡提升器574a-574d、定位销575a、575b、575e、575f。并且对于定位销575a-575b,使用板簧578a-578b,进而,也可使用在板簧578a-578b升降中用的臂581a-581d。
在本实施例,说明将设置定位孔576a-576b的磁卡1a装向滑座189时的动作。
磁卡1a往卡保持件568内输送结束,在滑座189开始沿x方向运行时,像图107,可处于使定位销575a、575b定位在定位孔576a、576b的正下方状态。若滑座189沿x方向开始移动,则加压垫片207垂直下降,已经开始挤压磁卡1a。这时,如除去卡预压簧571对磁卡1a的所预压力,则磁卡1a前端即使从驱动辊184离开,由于不是强制就可与定位销575a-575b配合,所以可根据需要作出如下构造。
图108是该情况的滑座189及卡保持件568的x方向端部附近放大透视图。
在卡保持件568的端部上,虽然安装了卡预压簧571,但该卡预压簧571由中央的卡预压部571a和两端的舌片571b、571c组成(舌片571c未图示)。在滑座189与舌片对应的部分形成切口584。上述切口由与上述卡预压部571a对应的边584a、分别与上述舌片571b、571c对应的边584b、584c组成。在该滑座189和卡保持件568之间无磁卡1a时,如图109(a)所示,卡预压部571a和边584a相碰。当在滑座189上插入磁卡1a,如图109(b)所示,触及卡预压部571a,受到y方向预压力。在此,当卡保持件568相对滑座189下降,如图109(c)所示,舌边571b、571c和边584b、584c相碰,由于卡预压簧571向Z方向摆动,所以朝磁卡1a的水平方向的预压力被解除。并且若从图109(c)至图109(b)的顺序动作,那么磁卡1a被赋以朝驱动辊184的方向的势能,随着驱动辊184的旋转而被排出。实施例75在实施例67,在相对滑座189的卡保持件568的升降机构中,叙述了使用凸轮的结构,但在本实施例中就有关应用连杆的结构进行描述。
图110(a)、图110(b)是本实施例的主要部分侧断面图。
在图中,由拉簧570给滑座189和卡保持件568赋以势能使之相互靠近。支撑585a、585b固定在装置底座21上。连杆586a、586b可摆动自如地安装在支撑585a、585b上。由拉簧587a、587b给该连杆586a、586b赋以势能,使连杆分别按图中E方向摆动。在此,滑座189向y方向行进,碰到连杆586a、586b的一端,使连杆586a、586b向F方向摆动;另一端如图110(b)所示,推举卡保持件568的脚部580a、580b,使之处于可插入、排出磁卡1a的状态。
另外,在上述实施例65-73,说明了使用加压垫片207作为垫片相当部分的构成,但可以使用如实施例40叙述的支撑垫片539,并且作为垫片相当部分可以使用卡保持件568的上面。
实施例76在上述实施例67-75中所展示的是在随机存取时,不让转盘15移动,随着滑座189移动磁卡1a移动。但在本实施例中,在随机存取时,转盘15要在磁卡1a的纵向移动。
下面就有关本实施例用图111-113说明。
在图中,588是安装转盘15、与导杆220自由滑动配合的托板,在该托板588之上,安装着扣针589及加压簧590。丝杠222和该扣针589扣合,上述加压簧590从相反侧加压,使该扣合不至脱开。
滑座189由图中未示的固定部件相对装置底座21固定好。卡保持件568横向内宽P要大于滑座189横向外宽θ。
在滑座189侧面,设置了椭圆形孔A591。592、593是分别固定在装置底座21上的座架A及座架B,在座架B59 3上设置了椭圆形孔B594。
595是一端可随意摆动地装在座架A592中,另一端在孔591A中自由滑动地配合的臂A;596是一端在座架B593的孔B594中滑动自如地配合,另一端在座架568中摆动自如地安装着的臂B。该臂A和臂B分别在中央摆动自如地连接好,形成平行连杆。
597一端固定在上述托板588上,另一端固定在上述臂B596端部的钢丝。
在以上构成中,托板588向x方向移动,当使磁头13a或13b超过实施例53中描述的磁卡1a最里面轨迹63f,则钢丝597拉紧、使臂B的端部拉向x方向,据此卡保持件568上升、使之处于磁卡1a可输入、输出状态。磁卡1a插入后,托板588向y方向移动,使钢丝597松弛,卡保持件568下降,形成录放状态。
在上述结构中,在磁卡1a的输入、输出中使用像图92所示的驱动辊184情况下,为了使卡1a不向x方向移动,所以磁卡1a对滑座189推压时,驱动辊184利用未图示的回避机构向下移动,可避开与磁卡1a的干扰。
随机存取范围的一端由检测托板588的始点传感器(未图示)检测。即,如上所述,托板588向x方向移动,像实施例53中所说明的,在相对磁头13a或13b使最里面轨迹63f被定位时,要由该始点传感器检测托板588。这时,托板588位于随机存取范围的一端。
进而可设置检测随机存取范围另一端的终点传感器(未图示)。这是检测相对于磁头13a或13b,使最前轨迹63e定位时的托板588。
并且,相对磁头13a或13b,在使最前轨迹63e定位时,由始点传感器检测托板588;相对磁头13a或13b,在使最里面轨迹63f定位时,可由终点传感器检测托板588。
作为上述始点和终点传感器,可应用遮光型或反射型光电开关等。
磁卡1a移动的类型装置,为了随机存取,在内部需要等于磁卡1a长度和移动量总和的空间,对此,像本实施例的转盘15移动装置,由有磁卡1a长度的空间就行,所以其效果是可缩短装置长度。
在设计如上装置时,一般人们所希望的是应当小型且可存储的信息量大,因此,在必要弄清装置参数和存储容量的关系。用前面公式(10)-(15)求出轨迹总延伸M和角度α的关系,并且用公式(24)限定α角的范围。这些是对1个磁头旋转中心,必须有2条轨迹对应的情况,但根据卡的形状等也可以是对1个旋转中心,对应1条轨迹的情况。上述计算在实用方面虽无多大问题,但它是近似计算。比如严格来说(10)式X=P·cosα不成立。并且轨迹数N必须是整数,但用(13)式未必成整数。
下面描述有关使轨迹总延伸M为最大的角度α及轨迹间距P的更一般的计算法。
在以下计算中,为了区别于上述计算,即使是相同的内容也不用一样的记号。
在该计算中,以下内容作为已知数予以提供(参照图114)记录区域长度Lr轨迹半径Rt
相邻轨迹间允许的最小间隔Tpmin Lr和Rr由磁卡1a尺寸和装置内部件配置等确定;Tpmin是由轨迹宽度和磁头性能决定的参数;使磁头旋转轨迹不超过Lr。
通过上述已知数计算下述内容。
对于某进给间距Tp,记录角度θ1条轨迹长度Lt1轨迹数Nt轨迹总延伸Lt一面改变Tp,一面重复计算,通过Lt为最大的Tp和相应Tp的θ,确定轨迹图形。
下面说明计算程序。
程序1假定进给间距Tp。
程序2针对上述Tp,使与相邻轨迹的间隔成为Tpmin,求出记录角度θ(deg)。
根据图115说明该计算方法。
图中,使以原点为中心的圆为C1,以(Tp.o)为中心的圆为C2,通过原点斜度θ的直线与C1、C2的交点分别为A(Xa、ya),B(Xb,yb)。这里,Xa、ya,是A点的X座标及y座标;xb,yb是B点的x座标及y座标。若将A点和B点的距离定义为A点的C1和C2的距离,则AB=(Xb-Xa)/cosθ (25)略去详细计算步骤,则可表示为AB=Tp×cosθ+{(Rt2-Tp2×sin2θ)}-Rt(26)
该AB与Tpmin相等的θ成为记录角,为求θ,可作以下函数定义F(θ)=Tp×cosθ+{(Rt2-Tp2×sin2θ}-Rt-Tpmin (27)关于θ只要解Fθ=0就行。作为近似解法,牛顿法等是公知的。
程序3求1条轨迹的长度Lt1。
Lt1=π×Rt×θ/90 (28)θ已经在程序2中算出。
程序4求画轨迹的区间长度Ls。
根据图116-图118说明该计算方法。Ls是图117或图118的a与b之和。图中,实线为轨迹;单点划线为磁头的径迹。
如图116所示,设使中心角为2θ的圆弧598、599正对画出时的中央空白部长度为Lo;设定时的圆弧延伸轨迹两端距离为L1。
L0=2×Rt×(1-cosθ) (29)L1=4×Rt-L0=2×Rt×(1+cosθ) (30)(1)Lr>L1时,如图117所示,左右最内周轨迹600及601可接近接合(即使接近接合,磁头径迹也不超出记录区域范围),所以Ls=a+b=Lr-Lo (31)(2)Lr≤L1时,如图118所示,左右最内周轨迹602及603不能接近接合(一接近接合,磁头轨迹就超出记录区域范围)所以
Ls=a+b=Lr-L0-(L1-Lr)=2×(Lr-2×Rt) (32)程序5求轨迹数Nt。
设轨迹左右对称配置,Nt为偶数,因此,Nt=INT(Ls/2/Tp+1)×2(33)这里,INT取其后括弧内整数部分。
程序6求轨迹总延伸Lt。
Lt=Lt1×Nt (34)一面改变Tp一面反复以上程序1-6,求出轨迹总延伸Lt成最大的进给间距Tp以及对应于此的记录角度θ,然后确定记录图形概要。
如程序4的(1),Lr>L1时,如图117所示,在超出记录区域L1范围的部分,对于磁头的一个旋转中心604,成为只使用1条轨迹605的图形。对于旋转中心604,在左右对称位置上画轨迹,是与其它轨迹交差完了的缘故。
对此,图117的L1中所含有区域和如图118的L1≥Lr情况下,相对一个旋转中心使用在对称位置的2条轨迹的图形变得可能。其例子是对于图117旋转中心660的轨迹600及607,对于图118旋转中心608和轨迹602及609。
并且实际上,Lr>L1时,如图117所示,由于当左右最内周轨迹接合,不能进行正常的录放动作,所以除了左右最内周轨迹的每一个,要确保两侧轨迹的间隔。
图119是以上计算结果的一个例子。令Lr=80(mm)、Tpmin=0.12(mm),应把Rt作为参变量描绘Tp和Lt的关系。Rt25(mm),Tp=0.18(mm)时,轨迹总伸长Lt最大值约为14.000(mm)。这时的记录角度θ约为48°。并且轨迹总长成为该最大值95%约13.300情况下,Tp=0.16(mm)-0.21(mm),在该范围记录角θ为约41°-54°。
根据上述构成,本发明读卡机具有以下效果在宽的圆弧状轨迹的大容量磁记录面上可高密度地录放,并且不在乎卡的方向,可按照在卡装置上装着的样子反复地录放;在宽的圆弧状轨迹的大容量光记录面上,可高密度地录放,并且不介意卡的方向,可按照在卡装置上装着的样子重复地录放;录放时,磁头或光学透镜均衡地旋转,可写入、读出稳定的记录信息;录放时,磁头光滑地上下,可写入读出稳定的记录信息;录放时,磁头浮动接触,延长卡和磁头的使用寿命;录放时,防止磁头非正常浮动,减少卡和卡保持机构上触碰磁头的可能性;录放时,在磁头部分作出空气通路,防止尘埃堆积;录放时,可有效地除去附着在卡上的磁粉等的附着尘埃,获得稳的录放信息;录放时,防止来自对磁头部分成为大的外来干扰的磁头部件旋转驱动用电动机的磁影响,可稳定地录放;录放时,减小了重放幅度,所以可降低相邻轨迹的信息影响,使串音减小;录放时,改变了记录角度,所以可降低相邻轨迹信息的影响,减少串音;录放时,改变了记录信号的波长和距表面的记录深度,所以可减少上下轨迹的信息影响,可减小串音;使录放的卡牢靠地定位在磁头部件上,但不会划伤,相对磁头不借位;卡保持机构内与外边大气大体遮断,所以可防止空气中尘埃侵入;卡保持机构有定位面,限制卡位置,与空气大体遮断,所以防止空气中尘埃的侵入;卡保持机构对相应卡的精密定位标记的微小错位进行补正,所以可更加正确地控制录放位置;卡保持机构有定位销对应,限制卡的位置,所以能较容易地正确控制录放位置;卡保持机构限制磁头部件相对横向移动范围,所以可防止磁头失控;与磁头旋转同步,产生区段信号,容易与卡记录方面的轨迹取得同步;利用转盘旋转驱动轴内的光路,在多个波长光的情况,在该光路内设置反射透射棱镜,所以结构简单,并且可处理多个光信息;用光纤作向转盘旋转驱动轴内光路的光信号的耦合,所以可自由地设定光路,降低装置高度;形成相对光磁录放,在轨迹面的周围和里面闭合的磁场,所以录放效率提高;向卡一定位置的取入实行了程序化,所以确保卡定位的正确性;使卡向卡保持机构外面排出实行了程序化,所以卡的排出因光滑而不被弄伤,操作简单;
在卡的纵向和横向能确保录放面,可确保轨迹圆弧状,根据需要可连续地录放;卡的纵向采取轨迹间隔形式,所以可减少来自相邻轨迹的串音,可高可靠性地录放;卡的横向幅度宽,并且可充分地确保在录放中的轨迹宽度,所以录放可靠性高;卡的记录面以外至少周边部,对于因磁头的非正常动作而产生的冲撞起保护作用;圆弧状宽的轨迹大容量记录面上,可高密度地录放,并且对卡无方向性要求,可按照在卡装置装载的样子重复作录放,进而,卡在其纵向移动,所以可用深度浅的装置;在卡上设有极薄的保护膜,所以可获得稳定的录放信息;在卡上设有不使用时的保护膜,所以在一般环境下可使录放面得到保护;在卡上从纵向中央部分来看,在左右设有录放面,所以可采取多个录放区域,能作大容量记录;并且,在数据不使用区域,设置特定图形区域,所以可对区域作有效利用;在用于清洗的卡上,要涂敷2种以上的研磨剂,即使受到很大范围污染,也能除去;在用于清洗的卡上,涂敷研磨剂,并且固定上除尘器,所以即使在很宽范围的污染情况下也能除去;并且,使磁头摩擦运动范围以外部分加厚,所以避免附加污染;在读卡机中,使磁头成为磁阻形头,所以即使对间隔空隙变动,也能得到稳定的信号信息;并且,对磁阻形头驱动电路电力供应是经汇流环进行,所以信号干扰小;在读卡机中,磁头通过磁头保持件调整到转盘上一定位置而设置,所以磁头位置得到正确设定,可高密度地录放;并且,磁头通过磁头保持件调整到转盘上一定角度而设置,所以磁头被妥善地倾斜设定,可作高密度地录放;并且将磁头作成半圆形,所以即使卡倾斜也容易跟踪;并且通过垫片将装在弹簧上的磁头安装在转盘上,所以可调整磁头高度;在读卡机中,还通过弹性构造,下挤将卡压在磁头上的垫片,所以卡和磁头间更密实;并且可使将卡压在磁头上的垫片,用相当的其它构件代之,使结构变得简单;在读卡机中,在磁头组合件部分附加除尘器,所以在卡的存取时,同时可除掉卡的污迹;并且,除尘器在宽的范围摩擦运动,所以在卡的存取时,可在宽的范围除去卡的污物;在读卡机中,在弹簧、磁头的相反一侧设置重锤,所以磁头有了配置可更好地旋转;并且,按预定角度设定弹簧,所以旋转驱动时,磁头在卡面上正确地接触;在读卡机中,通过卡的方向检测,改变存取开始位置,所以卡无需重新插入;
并且,2个磁头同时存取同一数据,所以提高了得到的数据可靠性;在读卡机中,设置滚子和卡下压部件,所以卡被正确地送进卡保持机构内;并且,作成了具有杠杆作用的下压部件,使卡易于正确地被送进卡保持机构内;并且,作成了辊型的下压部件,使卡易于正确地被送进卡保持机构内;并且,沿辊的宽度,避开录放区域,所以使数据存取区域不受影响,卡被正确地送进卡保持机构内;在读卡机中,当检测到卡的插入时,因作了由垫片的适当面将卡压下的构造,所以能正确地接触在磁头面上;并且,当检测到卡的插入时,因作成了由垫片的适当面向垂直方向向下压卡的构造,所以卡正确地接触在磁头面上;并且,卡插入时,因作成了使卡离开磁头面的构造,所以插入时,可保护磁头和全面;并且,设置了引导销,所以在插入时,使位置关系得到正确确定,以获取正确的轨迹位置;并且,设置了具有斜度的引导销,所以插入时,使位置关系得到正确精密确定,可获取正确的轨迹位置。
权利要求
1.一种读卡机,设置有按交换自如地从外部插入的长方形的磁卡的短边宽度以内的宽幅旋转,同时对上述磁卡的长度方向相对移动的磁头组件;装载在旋转驱动上述磁头的转盘上的1个或多个录放用的磁头;由收纳在上述磁头组件内的旋转部和用作与录放电路接口的固定部构成的旋转变压器,其旋转部用来把写入信号供给上述磁头或接收来自磁头的读出信号;进行随机存取搜索并在上述磁卡的圆弧上的多条录放轨迹上记录或重放信息的录放电路;和定位保持上述磁卡并使上述磁卡对上述磁头组件沿长度方向相对移动的磁卡保持机构。
2.一种读卡机,设置有按交换自如地从外部插入的长方形的光卡的短边宽度以内的宽幅旋转,同时对上述光卡的长度方向相对移动的录放头组件;装载在旋转驱动上述录放头的转盘上的1个或多个录放用的光学透镜和上述被旋转驱动轴内的把上述录放用的光信号供给上述光学透镜的光路;经由上述光路供给上述录放用的光信号的激光器和进行随机存储搜索并在上述光卡的圆弧上的多条录放轨迹上记录或重放信息的录放电路;以及定位保持上述光卡并使上述光卡沿长度方向相对上述录放头组件移动的光保持机构。
3.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于在被旋转驱动的转盘上以转盘的中心轴为对称中心设置2个磁头或光学透镜。
4.根据权利要求1的读卡机,其特征在于各磁头搭载于各弹簧的可动自由度的一端,上述各弹簧可动自由度的另一端固定在转盘上。
5.根据权利要求1的读卡机,其特征在于被旋转驱动的转盘上设有面对磁卡的圆筒形边缘,在该圆筒上的缘面上相交错地设有沿气流方向变窄的斜面和产生止浮力的凹面。
6.根据权利要求1的读卡机,其特征在于在转盘上设置有止挡件,用以限制由于至少一端被固定在被旋转驱动的转盘上的滑块的旋转运动而引起的过量上浮。
7.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于被旋转驱动的转盘上、根据必要在包围上述转盘的圆筒座上设置多个通气口。
8.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于在被旋转驱动的转盘的面对记录卡的平面上具有相对记录卡旋转滑动的除尘清洁器。
9.根据权利要求1的读卡机,其特征在于在驱动转盘旋转的马达和旋转变压器之间设有磁屏蔽部件。
10.根据权利要求1的读卡机,其特征在于在被旋转驱动的转盘上设有重放未用磁头和录或录放用磁头两种,重放专用磁头的磁芯宽度作得比录或录放磁头的磁芯宽度窄。
11.根据权利要求1的读卡机,其特征在于在被旋转驱动的转盘上设置2个录放磁头,两录放磁头相对记录轨迹中心线的磁隙倾角作成+θ度和-θ度相反角度。
12.根据权利要求1的读卡机,其特征在于在被旋转驱动的转盘上设置多个重放或录放磁头,其中一个磁头作为重放记录在磁卡深层的长波长信息的第1磁头;其他磁头作为第2磁头,用来在比上述磁卡的深层较上的表层上录放记录在上述深层上的波长的1/10以下的短波长信息,第2磁头具有比第1磁头的磁隙长度更短的磁隙长度。
13.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于在记录卡保持机构中使用由弹性体构成的垫片,该垫片面对录放头组件挟住磁卡或光卡,其面积大于磁卡或光卡的面积,用平面把磁卡或光卡按压在被旋转驱动的录放头组件上。
14.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于具有面积大于磁卡或光卡面积的垫片和记录卡保持机构,垫片用来对着录放头组件挟住磁卡或光卡,记录卡保持机构除了上述录放头组件旋转且沿长度方向相对移动的部分之外,由封闭的底面、里面、两侧面和用弹性体堵住的入口围成一个封闭结构。
15.根据权利要求14的读卡机,其特征在于至少在一侧侧面和里面上设有把上述被插入的记录卡送入·排出插入口的传送辊,该传送辊具有被送入的记录卡的定位基准面;当检出上述记录卡插入时,上述传送辊旋转,并把上述记录卡送入且压在上述定位面上。
16.根据权利要求13的读卡机,其特征在于在记录卡上设有定位用的标记,在记录卡保持机构中设有相应的检测机构,由上述检测机构得到垫片按压位置上的记录卡位置的修正量,根据必要用上述修正量来修正录放头组件的位置控制。
17.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于在记录卡上设有2处以上的定位孔,在记录卡保持机构相对应的位置上设有导向销;并设置有记录卡保持机构,该机构设有垫片,打开垫片一侧放上记录卡,按压垫片,使之处于使用状态。
18.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于设置有记录卡保持机构,该机构在录放头组件沿记录卡长度方向相地移动时,成为上述录放头组件移动导向面的底面上设置有限制上述录放头组件的长度方向移动范围的限制孔。
19.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于旋转的转盘上或者与转盘同步旋转的旋转体上设有光编码器,由上述的光编码器的输出生成记录卡的各区段或轨迹的标引信号。
20.根据权利要求2的读卡机,其特征在于在录放头组件上设有多个光学透镜的情况下,设置有对应不同波长的多个发光源,而且在旋转轴内设置的光路上设有透过设定波长带的光而反射其余波长带的光的反射/透射棱镜,用以分离/混合光,旋转驱动轴内共有光路。
21.根据权利要求2的读卡机,其特征在于在上述旋转驱动轴内的光路对应的前端设置相当于集光透镜的光导纤维,用来向旋转驱动轴内的光路发光或接收来自光路的光,对着该光导纤维的另一端设置发光/受光元件。
22.根据权利要求2的读卡机,其特征在于在装载于录放头组件的转盘上的光学透镜的周围设有光磁记录方式录放用的偏磁线圈,该偏磁用的信号经由转盘内的旋转变压器供给;而且设置有通过光磁卡对着上述录放头组件把光磁卡压在记录卡保持机构上的垫片,该垫片一侧上设有形成上述偏磁用的磁路的铁或铁磁体。
23.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于设置有从插入口记录卡插入到规定位置时,检出记录卡插入的插入检测元件;检出上述记录卡插入时,打开为记录卡送入记录卡保持机构的入口遮挡部的间隙的开闭杆;检出上述记录卡插入时,把记录卡送入记录卡保持机构内的驱动辊和对着该驱动辊的夹持辊;检出用上述驱动辊送入的上述记录卡被定位于规定位置的定位检测元件;检出上述定位时,垫片把上述记录卡按压到记录卡保持机构内的垫片按压机构;以及当用垫片把上述记录卡按压到记录卡保持机构内时,输出来自记录卡保持机构的底面的录放头组件的录放头的录放动作准备完毕信号的相当的开关。
24.根据权利要求1工2的读卡机,其特征在于设置有按下记录卡排出开关或用排出指令信号,终止对记录卡的录放的动作,录放动作停止后把垫片从记录卡保持机构顶起来,从而释放记录卡的按压的垫片顶压机构;用上述记录卡排出指令把记录卡按压释放之后,把记录卡推出记录卡保持机构的排出口的推出机构;用上述记录卡排出指令把记录卡按压释放之后,在记录卡保持机构的入口的遮挡部打开送入记录卡的间隙的开闭杆和把上述记录卡排出记录卡保持机构外的驱动辊;以及检出用上述驱动辊排出的上述记录卡被排出规定位置以上,用这种排出检测停止上述驱动辊的旋转,且关闭记录卡保持机构的入口的遮挡部的排出检测元件。
25.一种记录卡,在大致呈长方形的记录卡的长度方向上有中心线,在从上述中心线划定的宽度内的多条圆弧上形成录放轨迹区,形成圆弧的多个圆半径相同,且圆心在上述中心线上,其直径限于记录卡宽度内,所述记录卡上涂复有磁化材料或光信息录放材料。
26.根据权利要求25的记录卡,其特征在于各录放轨迹的各圆心和对应录放轨迹的圆弧的始点或终点的连线与圆心所处的记录卡的长边方向的中心线的夹角为α,各圆弧的始点或终点处的相邻接的轨迹的间隔为x,那么上述记录卡长度方向的中心线上的轨迹节距约为x/cosα。
27.根据权利要求25的记录卡,其特征在于各录放轨迹的各圆心和对应录放轨迹的圆弧的始点或终点的连线与圆心所处的记录卡的长边方向的中心线的夹角为α时,圆弧两端落在α从40度到55度范围内来决定轨迹长度。
28.根据权利要求25的记录卡,其特征在于在大略呈长方形的记录卡的至少录放面一侧的外周上设置有从录放头一侧看去比记录卡的录放面高的保护面。
29.一种读卡机,设置有沿长方形的磁卡或光卡的长度方向相对移动的录放头组件;装载在被旋转驱动的转盘上的上述录放头组件的一个或多个录放用磁头,或者光学透镜,以及上述旋转驱动轴内的光学透镜的光路;作为来自其容纳在上述录放头组件的旋转部的上述磁头用的信号所用接口的旋转变压器,或者把光信号供给上述光学透镜的激光器;定位保持上述磁卡或光卡的记录卡保持机构;以及使上述录放头组件沿上述磁卡或光卡的长度方向移动的录放头组件驱动机构。
30.根据权利要求25的记录卡,其特征在于在录放轨迹区的表面形成有1μm以下的保护膜。
31.根据权利要求25的记录卡,其特征在于设置有不使用时覆盖录放轨迹区的表面而使用时转动360度露出录放轨迹区的盖。
32.根据权利要求25的记录卡,其特征在于在长度方向的中间部的中心线向外划定的规定宽度最外部设置有记录轨迹以上的间隙为两顶点的椭圆形的不记录数据区。
33.根据权利要求25的记录卡,其特征在于把从长度方向上设置的中心线所划定的宽度内的录放轨迹区的外侧作为特定图案重放区。
34.一种清洗卡,具有与录放用记录卡相对应的大小,在对应录放轨迹区的面上至少涂复有两种以上的研磨剂。
35.一种清洗卡,具有与录放用记录卡相对应的大小,在对应录放轨迹区的面的一部分上涂复有研磨剂,而在另外部分上贴有除尘清洁剂。
36.根据权利要求34或35的清洗卡,其特征在于记录卡长度方向的最外部的录放头不接触的区域的记录卡厚度比录放轨迹区的记录卡的厚度更厚。
37.根据权利要求1的读卡机,其特征在于录放头组件上的录放头是磁阻形磁头。
38.根据权利要求37的读卡机,其特征在于磁阻形磁头驱动电路的电源用滑环供给。
39.根据权利要求2的读卡机,其特征在于在上述的转盘上设置有装载录放头且限定与转盘的规定位置的关系的录放头架。
40.根据权利要求39的读卡机,其特征在于录放头架作成为对转盘面呈任意角度倾斜的结构。
41.根据权利要求1的读卡机,其特征在于各录放头具有球面的一部分,且直接安装在转盘或录放头架上。
42.根据权利要求4或39的读卡机,其特征在于各录放头通过间隔对转盘的面装载平行升降的弹簧上。
43.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于设置有进一步支持按压记录卡的垫片的弹簧结构体,经由该弹簧结构体把上述垫片固定在记录卡保持机构上。
44.根据权利要求43的读卡机,其特征在于在记录卡对面的按压记录卡的垫片反侧设置弹簧结构体,该弹簧结构体的中央部经过转轴与上述垫片连接,从而把上述弹簧结构体固定在记录卡保持机构上。
45.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于在记录卡保持机构内设有替代按压记录卡的垫片的且其刚性大于保持记录卡或录放头的垫片更替结构。
46.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于在转盘上还附加有与录放头形状相同且带有切口的除尘用的除尘器。
47.根据权利要求46的读卡机,其特征在于除尘器的切口宽度超过录放轨迹的宽度,切口部旋转驱动时在记录卡上滑动,而且在转盘上具有与录放头大致相同的旋转半径。
48.根据权利要求4或39的读卡机,其特征在于在装载录放头的弹簧的头所装载面的对面还附加有平衡器。
49.根据权利要求4或39的读卡机,其特征在于装载录放头的弹簧静止时对转盘面的角度倾斜规定的角度。
50.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于检出记录卡上的记录卡方向检测用的位置信号时,相对录放头组件侧移动到对应的规定轨迹位置。
51.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于在被旋转驱动的转盘上至少设置2个录放头或光学透镜,该2个录放头或光学透镜同时记录或重放同一数据。
52.根据权利要求51的读卡机,其特征在于2个录放头或光学透镜同时记录或重放同一轨迹上的不同区域。
53.根据权利要求1或2的读卡机,其特征在于设置有把插入插口的记录卡送入记录卡保持机构或者把记录卡保持机构内的记录卡排出的传送辊,对着该传送辊设有按压记录卡的按压部件。
54.根据权利要求53的读卡机,其特征在于记录卡按压部件具有从插卡方向的传送辊到规定位置记录卡接触部分,该接触部分和上述传送辊接触部分的中间部分上有支点。
55.根据权利要求53的读卡机,其特征在于记录卡按压部件的传送辊接触部分或记录卡接触部分上还附加有加压辊。
56.根据权利要求15或53的读卡机,其特征在于送入或排出记录卡的传送辊的宽度小于驱动录放头被旋转驱动的宽度以外的部分的宽度。
57.根据权利要求1或2或53的读卡机,其特征在于记录卡保持机构是检出记录卡插入时,面对记录卡的垫片相当部分按压记录卡面的结构。
58.根据权利要求57的读卡机,其特征在于记录卡保持机构是检出记录卡插入时,面对记录卡的垫片相当部分在垂直方向按压记录卡面的结构。
59.根据权利要求1或2或53的读卡机,其特征在于记录卡保持机构在对着垫片相当部分的面上设置有离开最初插入的录放头的间隙面的记录卡而支持的记录卡保持用的保持弹簧。
60.根据权利要求53的读卡机,其特征在于在记录卡上设有2处以上的定位孔,记录卡保持机构上的对应位置设有记录卡定位用导向销。
61.根据权利要求60的读卡机,其特征在于定位用的导向销是前端细的锥形结构。
全文摘要
本发明的读卡机具有沿磁卡的长度方向相对移动的录放头组件、录放头组件内被旋转驱动的一个以上的录放用磁头、从旋转部给磁头提供信号或接收信号而其固定部连接在录放电路上的旋转变压,以及定位保持记录卡并沿长度方向相对录放头组件移动的记录卡保持机构。在记录卡的长度方向上有中心线,圆的半径相同且圆心在中心线上的多个圆的、并且宽度限定在从中心线向外划定的宽度内的多个圆弧为轨迹区,涂覆磁化材料或光学信息录放材料。
文档编号G11B7/00GK1143225SQ9510292
公开日1997年2月19日 申请日期1995年2月7日 优先权日1994年2月7日
发明者加茂正义, 长谷川和男, 小野田笃夫, 大村祐司, 佐藤正男, 长冈秀忠, 泉幸雄, 桥本昭, 西川启一, 村富洋一, 水谷保恭 申请人:三菱电机株式会社
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