(57)【要約】【課題】磁気ヘッドの往復制御を簡単な構造で行うことができ、コスト低減が可能な磁気記録装置を提供すること。【解決手段】磁気ヘッド１をリードスクリュー４を介して駆動するモータとしてステッピングモータ８を用い、モータ駆動制御をオープンループで行うとともに、リードスクリュー４と平行に配置されたリニアスケールの両端部に目盛のない無印部９ｂ、９ｃを設け、リニアスケール９の目盛部９ａを読み取るエンコーダ１０が、無印部９ｂ、９ｃを検出することにより、磁気ヘッド１の始端位置および終端位置を検出する。モータとしてＤＣモータを用いてクローズドループで制御してもよい。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドを往復直線運動させる送り機構と、前記送り機構を駆動するモータと、前記モータを制御するモータ制御手段と、前記送り機構と平行に配置されて両端部に目盛のない無印部を設けたリニアスケールと、前記リニアスケールの位置特定記号を読み取るとともに前記無印部を検出するエンコーダとを備え、前記エンコーダからの無印検出信号を基に、前記モータ制御手段が、前記磁気ヘッドの往復運動を制御することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項２】
前記モータがステッピンモータであることを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。
【請求項３】
前記モータがＤＣサーボモータであり、前記モータ制御手段が、前記エンコーダからのパルス信号を基に前記ＤＣサーボモータを制御することを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。
【請求項４】
前記モータ制御手段が、前記エンコーダから無印検出信号が入力された場合に、前記モータを駆動するための出力値を一定値以下に抑える手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気カードや通帳等の磁気記録媒体へのデータの読み出しや書き込みを行う磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気ストライプを設けた通帳を所定位置まで搬送して、磁気ヘッドにより磁気ストライプ上に記録されたデータを読み出したり、磁気ストライプ上にデータを書き込む磁気記録装置が知られている。図５は従来のこの種の磁気記録装置の構成を示している。図５において、磁気記録装置１０１の機体フレーム１０２には、図示されない軸受を介して回転可能に取り付けられたリードスクリュー１０３と、リードスクリュー１０３の上下に平行に取り付けられた上側シャフト１０４および下側シャフト１０５と、リードスクリュー１０３の後方に垂直に固定されたカムプレート１０６とを備えている。リードスクリュー１０３は、左ねじであり、その左側端部には従動プーリ１０７が固定されている。また、機体フレーム１０２の左側端部にはモータ１０８が固定され、モータ１０８の回転軸１０８ａには駆動プーリ１０９が固定されている。そして、駆動プーリ１０９と従動プーリ１０７との間にはタイミングベルト１１０が掛け渡されている。
【０００３】
上側シャフト１０４には、ヘッドキャリア１１１が軸方向に摺動可能かつ半径方向の時計回り方向に回動付勢されて回転可能に取り付けられ、ヘッドキャリア１１１の前端部上には磁気ヘッド１１２が取り付けられている。したがって、磁気ヘッド１１２は、上側シャフト１０４を支点として、時計回り方向に回動付勢されて回転可能になっている。また、下側シャフト１０５には、ガイドキャリア１１３が軸方向に摺動可能に取り付けられ、ガイドキャリア１１３の上部はヘッドキャリア１１１に連結されている。また、ガイドキャリア１１３にはリードナット１１４が固定されており、このリードナット１１４はリードスクリュー１０３に螺合している。したがって、リードスクリュー１０３の回転に追従して、ガイドキャリア１１３、ヘッドキャリア１１１および磁気ヘッド１１２が軸方向に移動する。
【０００４】
一方、ヘッドキャリア１１１の後部には、カムローラ１１５が回転可能に設けてあり、このカムローラ１１５がカムプレート１０６のカム面１０６ａに接触している。また、機体フレーム１０２の両端側には、フォトセンサであるホームポジションセンサ１１６およびリヤマージンセンサ１１７が配置され、これらセンサをヘッドキャリア１１１に設けたシャッター１１８が遮ることにより、ヘッドキャリア１１１の位置が検出される。また、リードスクリュー１０３の右端部には、スリット板１１９が固定され、機体フレーム１０２には、スリット板１１９のスリット数をカウントするクロックセンサ１２０が設けてある。装置全体を制御するＣＰＵを有する主制御部１２１には、モータ１０８を制御するモータ制御部１２２、磁気ヘッド１１２に対する読み書きを行う記録制御部１２３および処理用プログラムを格納したＲＯＭや作業データを一時的に格納するＲＡＭを有する記憶部１２４等が接続されている。
【０００５】
次に、この従来例の動作について説明する。主制御部１２１によりモータ制御部１２２を介してモータ１０８が回転し、駆動プーリ１０９、タイミングベルト１１０および従動プーリ１０７を介してリードスクリュー１０３が回転すると、ガイドキャリア１１３およびヘッドキャリア１１１は、ホームポジションセンサ１１６のオフの位置（ＨＰ位置）から左方向に移動を開始する。同時にリードスクリュー１０３に固定されたスリット板１１９も回転し、クロックセンサ１２０がＨＰ位置からの所定のパルス数を計数した位置が書き込み開始位置である。
【０００６】
ヘッドキャリア１１１が移動を開始すると同時に、磁気ヘッド１１２もカムローラ１１５がカムプレート１０６のカム面１０６ａを転動し、カム面１０６ａの斜面Ａに達すると、カムローラ１１５がその下降形状に倣うので、反対側の磁気ヘッド１１２が持ち上がって、その上方に配置された通帳の磁気ストライプに接し、記録制御部１２３からの信号により書き込み動作が行われる。その後、カムローラ１１５がカム面１０６ａの反対側の斜面Ｂを転動すると、カムローラ１１５がその上昇形状に倣うので、反対側の磁気ヘッド１１２が下がって、その上方に配置された通帳の磁気ストライプから離れて、書き込み動作が終了する。ヘッドキャリア１１１の下降動作が終了すると、リヤマージンセンサ１１７がオフし、その信号により主制御部１２１がモータ制御部１２２を介してモータ１０８にブレーキをかけて停止させ、その後、逆転してヘッドキャリア１１１を元のＨＰ位置に戻す。
【０００７】
図６は上記磁気記録装置におけるモータ駆動制御系の構成を示している。リードスクリュー１０３を回転駆動するモータ１０８は、モータドライバ１２５によって駆動され、モータドライバ１２５は、ロータリエンコーダを構成するクロックセンサ１２０からのパルス信号をアンプ１２７で増幅した信号を基に、モータ制御回路１２６によって制御される。一方、クロックセンサ１２０からのパルス信号は速度偏差検出回路１２８にも入力され、入力パルス信号から速度偏差を検出して、書き込み密度変換回路１２９により書き込み密度を制御するとともに、書き込みタイミング発生回路１３０により、磁気ヘッド１１２の書き込みタイミングが制御される。このようなモータ駆動制御系は、例えば実開平６−１９１６６号公報に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の磁気記録装置では、磁気ヘッド１１２の始端位置（ホームポジション）および終端位置（リヤマージン位置）は、磁気ヘッド１１２と一緒に移動するシャッター１１８によりオン、オフする光電変換型のセンサ１１６および１１７によって検出しているため、構造が複雑になりコストが高くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、磁気ヘッドの往復制御を簡単な構造で行うことができ、これによりコスト低減が可能な磁気記録装置を提供することを目的とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の磁気記録装置は、磁気ヘッドを往復直線運動させる送り機構と、前記送り機構を駆動するモータと、前記モータを制御するモータ制御手段と、前記送り機構と平行に配置されて両端部に目盛のない無印部を設けたリニアスケールと、前記リニアスケールの位置特定記号を読み取るとともに前記無印部を検出するエンコーダとを備え、前記エンコーダからの無印検出信号を基に、前記モータ制御手段が、前記磁気ヘッドの往復運動を制御することを特徴とするものである。この構成により、磁気ヘッドの始端位置よび終端位置の検出を１つのエンコーダにより行うことができ、簡単な構造によりコストを低減することができる。
【００１１】
また、本発明の磁気記録装置は、前記モータがステッピンモータであることを特徴とするものであり、ステッピンモータを用いることにより、モータの駆動制御系をオープンループとすることができ、コストを低減することができる。
【００１２】
また、本発明の磁気記録装置は、前記モータがＤＣサーボモータであり、前記モータ制御手段が、前記エンコーダからのパルス信号を基に前記ＤＣサーボモータを制御することを特徴とするものであり、ＤＣモータの駆動制御を精密に行うことができる。
【００１３】
また、本発明の磁気記録装置は、前記モータ制御手段が、前記エンコーダから無印検出信号が入力された場合に、前記モータを駆動するための出力値を一定値以下に抑える手段を備えたことを特徴とするものであり、エンコーダからヘッド無印検出信号が入力された場合に、モータを駆動するための出力値が無限大になるのを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における磁気記録装置のモータ駆動制御系の構成を示している。磁気ヘッド１はヘッドキャリア２に取り付けられ、ヘッドキャリア２はガイドキャリア３に取り付けられている。ガイドキャリア３はリードナットを有してリードスクリュー４に螺合している。送り機構であるリードスクリュー４の一端部には従動プーリ５が固定され、ステッピングモータ８の回転軸に固定された駆動プーリ７との間にタイミングベルト６が掛け渡されている。また、リニアスケール９がリードスクリュー４と平行に配置され、このリニアスケール９に対向するようにガイドキャリア３にエンコーダ１０が取り付けられている。リニアスケール９は、リードスクリュー４のねじ部とほぼ同じ長さを有し、両端部に無印部９ｂ、９ｃを有し、その間の部分に等間隔の細かいスリット状の目盛部（位置特定記号）９ａが形成されている。エンコーダ１０にはアンプ１１が接続され、アンプ１１にはモータ制御回路１２と速度偏差検出回路１４が接続されている。モータ制御回路１２はモータドライバ１３に接続され、モータドライバ１３はステッピングモータ８に接続されている。速度偏差検出回路１４は書き込み密度変換回路１５に接続され、書き込み密度変換回路１５は書き込みタイミング発生回路１６に接続され、書き込みタイミング発生回路１６は磁気ヘッド１に接続されている。
【００１５】
次に本実施の形態１の動作について説明する。ガイドキャリア３は、初期状態において、エンコーダ１０が無印部９ｃを検出する右側の始端位置に位置している。ステッピングモータ８が、モータドライバ１３により所定パルスを供給されて回転すると、リードスクリュー４により、ガイドキャリア３は右側の始端位置から左方向に移動を開始する。これにより、エンコーダ１０がリニアスケール９の目盛部９ａを読み取り、そのパルス信号がアンプ１１により増幅された後、モータ制御回路１２と速度偏差検出回路１４に送出される。
【００１６】
モータ制御回路１２では、ステッピングモータ８を使用してオープンループ制御を行っており、エンコーダ１０からの信号に対しては、パルス信号が入力されているか否かだけを検出している。エンコーダ１０が所定パルス数を出力して、磁気記録領域ａの終端に至ると、図２に示すように、さらに同方向に数ｍｓだけモータ８を駆動して、エンコーダ１０をヘッド退避領域ｂへ移動させる（ステップＳ１）。これにより、エンコーダ１０がリニアスケール９の無印部９ｂに入り、パルス信号の出力が止まる、すなわち無印検出信号が検出されると（ステップＳ２）、モータ制御回路１２は、モータ８を停止させた後、逆転させるための電流を流し、エンコーダ１０を右側に移動させる（ステップＳ３）。これにより、エンコーダ１０がパルス信号を出力すると（ステップＳ４）、磁気記録領域ａに到達したことになるので、磁気ヘッド１によるリードまたはライトが行われる（ステップＳ５）。所定パルス数を出力してエンコーダ１０からパルス信号の出力が再び停止し、無印検出信号が検出されると（ステップＳ６）、磁気記録領域ａを離脱したことになるので（ステップＳ７）、モータ制御回路１２は、モータドライバ１３を介してステッピングモータ８を停止させる（ステップＳ８）。ステップＳ２でエンコーダ１０からのパルス信号がある場合には、まだヘッド退避領域ｂに到達していないので、ステップＳ９でステップＳ１、Ｓ２を繰り返す。また、ステップＳ４でエンコーダ１０からのパルス信号がない場合には、まだ磁気記録領域ａに到達していないので、ステップＳ１０でステップＳ３、Ｓ４を繰り返す。
【００１７】
一方、磁気ヘッド制御系では、エンコーダ１０からのパルス信号をアンプ１１で増幅した後、速度偏差検出回路１４により速度偏差を検出して、速度偏差データを書き込み密度変換回路１５に与える。これにより、書き込み密度変換回路１５では、書き込み密度に応じて周期を変えた書き込み密度変換クロックを発生して書き込みタイミング発生回路１６に渡す。書き込みタイミング発生回路１６では、エンコーダ１０の所定パルス数をカウント毎に発生した書き込みタイミングを書き込み密度変換クロックで調整して、磁気ヘッド１による読み書きを行う。これにより、書き込み密度が装置の仕様毎に変わっても、単一のエンコーダ１０を使用して書き込みタイミングを高精度に制御することができる。
【００１８】
このように、本実施の形態１によれば、磁気ヘッド１をリードスクリュー４を介して駆動するモータとしてステッピングモータ８を用い、モータ駆動制御をオープンループで行うとともに、リードスクリュー４と平行に配置されたリニアスケール９の両端部に目盛のない無印部９ｂ、９ｃを設け、リニアスケール９の目盛部９ａを読み取るエンコーダ１０が、無印部９ｂ、９ｃを検出することにより、磁気ヘッド１の始端位置および終端位置を検出するようにしたので、エンコーダ１つの簡単な構造によりコストを低減することができる。また、ステッピングモータ８のパルス数とリニアスケール９の相関により装置の異常を素早く知ることができる。
【００１９】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における磁気記録装置のモータ駆動制御系の構成を示している。図１に示した実施の形態１と異なるのは、リードスクリュー４を回転駆動するモータとしてＤＣサーボモータ１７が使用され、モータ駆動制御系がクローズドループを構成していることであり、このため、モータドライバ１８およびモータ制御回路１９の構成も異なる。他の構成は図１に示した構成と同様なので、同様な要素には同様な符号を付して、構成についての重複した説明を省略する。
【００２０】
本実施の形態２における磁気ヘッド１の始端位置および終端位置の検知も実施の形態１と同様であるが、異なるのは、本実施の形態２では、モータ駆動制御をクローズドループにより行っているので、エンコーダ１０がリニアスケール９の無印部９ｂ、９ｃを検出している状態において、モータ制御回路１９がモータドライバ１８を介してＤＣサーボモータ１７に駆動信号を出力すると、モータドライバ１８の出力値が無限大に発散して制御不能に陥るようになる。このため、モータ制御回路１９は、図４に示すように、モータ駆動電圧ＶがＶｍａｘ以上になった場合には、モータ駆動電圧ＶをＶｍａｘとして一定値を超えないように制御するとともに、フラグを「Ｈｉ」にするローパスフィルタ２１を備えている。したがって、ローパスフィルタ２１が、モータドライバ１８（ＤＣモータ＋駆動系２２）にモータ駆動信号を出しながらフラグが「Ｈｉ」を出力している状態であれば、エンコーダ１０（リニアエンコーダ２３）がヘッド退避領域ｂまたはｃに位置していると判断することができる。
【００２１】
このように、本実施の形態２によれば、磁気ヘッド１をリードスクリュー４を介して駆動するモータとしてＤＣサーボモータ１７を用い、モータ駆動制御をクローズドループで行うとともに、リードスクリュー４と平行に配置されたリニアスケールの両端部に目盛のない無印部９ｂ、９ｃを設け、リニアスケール９の目盛部９ａを読み取るエンコーダ１０が、無印部９ｂ、９ｃを検出することにより、磁気ヘッド１の始端位置および終端位置を検出するようにしたので、磁気ヘッド１の位置制御を高精度に行えるとともに、エンコーダ１つの簡単な構造とすることができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態において、リードスクリュー４の代わりに他の送り機構を用いてもよく、また、リニアスケール９の目盛部９ａには、位置を特定するための他の記号を用いてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気記録装置は、磁気ヘッドを往復直線運動させる送り機構と、送り機構を駆動するモータと、モータを制御するモータ制御手段と、送り機構と平行に配置されて両端部に目盛のない無印部を設けたリニアスケールと、リニアスケールの位置特定記号を読み取るとともに無印部を検出するエンコーダとを備え、エンコーダからの無印検出信号を基に、モータ制御手段が、磁気ヘッドの往復運動を制御するようにしたので、磁気ヘッドの始端位置よび終端位置の検出を１つのエンコーダにより行うことができ、簡単な構造によりコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータ駆動制御系の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における磁気ヘッド位置制御の処理を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態２におけるモータ駆動制御系の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２におけるモータ駆動制御系の原理を示すブロック図
【図５】従来例における磁気記録装置の概略構成を示す斜視図
【図６】従来例におけるモータ駆動制御系の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１　磁気ヘッド
２　ヘッドキャリア
３　ガイドキャリア
４　リードスクリュー（送り機構）
５　従動プーリ
６　タイミングベルト
７　駆動プーリ
８　ステッピングモータ
９　リニアスケール
９ａ　目盛部（位置特定記号）
９ｂ、９ｃ　無印部
１０　エンコーダ
１１　アンプ
１２　モータ制御回路
１３　モータドライバ
１４　速度偏差検出回路
１５　書き込み密度変換回路
１６　書き込みタイミング発生回路
１７　ＤＣサーボモータ
１８　モータドライバ
１９　モータ制御回路
２１　ローパスフィルタ
２２　ＤＣモータ＋駆動系
２３　リニアエンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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