JP2004220568A - カードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】 大型化や高コスト化を抑えたシャッタ６機構を備える。
【解決手段】 カード挿入口２からカード搬送路を介して装置本体内に挿入されたカードに対して情報の読み書きを行うカードリーダ１において、カード挿入口２近傍に配置しカード搬送路を開閉するシャッタ６と、カード挿入口２の一端に設けられると共に挿入されるカードを検知する第１検知部７と、この第１検知部７の変動を検出するセンサ８と、シャッタ６を閉状態でロックするシャッタ閉ロック位置９とシャッタ６を開閉可能なシャッタ開位置１０とに切換可能なロック部材１１と、ロック部材１１をシャッタ閉ロック位置９とシャッタ開位置１０とに切換制御する制御部１２と、カード挿入口２の他端に設けられると共にカードを検知してロック部材１１を固定状態と可動状態に切換可能な第２検知部１３とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気カードや磁気カード等のカードに対して情報を読み書きするカードリーダに関する。更に詳述すると、本発明はカードリーダのシャッタ機構に関する。

カードリーダでは、モータ式と手動式とのいずれでもコインや紙類のカード以外の異物の挿入や針金状のものによる不正やいたずらへの対策が必須になっている。

例えば、カード挿入口に設けた全面シャッタと、該全面シャッタを開閉させるソレノイド等の駆動源と、カードが挿入口に挿入されたことを検出するセンサとを備えたカードリーダがある。この場合、カードが挿入口に挿入されたことがセンサにより検出されると、ソレノイドが作動してシャッタが開かれる。カードが挿入されなければ全面シャッタが閉じているので異物の挿入を防止することができる。

あるいはセンサの代わりに、挿入されようとするカードの情報を挿入前に読み取るプリヘッドが設けられる場合がある。この場合は、挿入されようとするカードが正規カードか否かをプリヘッドにより判別し、正規カードである場合にのみソレノイドを作動させてシャッタを開くようにする。挿入された物が正規カード以外の場合は全面シャッタが閉じているので異物の挿入を防止することができる。

さらには、検知部材を挿入口の両端部に設けると共に、各検知部材が共通のフォトセンサをオンオフ可能にしたカードリーダが開発されている。この場合、カードが挿入口に挿入されると各検知部材が作動され、それがフォトセンサにより検出される。そして、ソレノイドが作動してシャッタが開かれる。

特開平１１−８５９１６（公報第６頁右欄第１３行〜第７頁左欄第６行）

しかしながら、上述したセンサでカードを検出するカードリーダにおいては、センサが１箇所のみでは棒などの異物を挿入してもカードが入ったものと誤検知するおそれがあるので、複数のセンサを設ける必要がある。このため、カードリーダの大型化や高コスト化を招いてしまう。

また、上述したプリヘッドを用いたカードリーダでは、シャッタの外側にプリヘッドを配置しなければならないと共に通常磁気ヘッドから成るプリヘッドは高価であることから、カードリーダの大型化や高コスト化を招いてしまう。

さらに、挿入口の両端部に設けた検知部材を用いたカードリーダでは、挿入口の両端部から１箇所のフォトセンサにまで伸びる長い腕を設けなければならないので、カードリーダの大型化を招いてしまう。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、大型化や高コスト化を抑えたシャッタ機構を備えたカードリーダを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明では、カード挿入口からカード搬送路を介して装置本体内に挿入されたカードに対して情報の読み書きを行うカードリーダにおいて、前記カード挿入口近傍に配置し前記カード搬送路を開閉するシャッタと、前記カード挿入口の一端に設けられると共に挿入されるカードを検知する第１検知部と、この第１検知部の変動を検出するセンサと、前記シャッタを閉状態でロックするシャッタ閉ロック位置と前記シャッタを開閉可能なシャッタ開位置とに切換可能なロック部材と、前記ロック部材を前記シャッタ閉ロック位置と前記シャッタ開位置とに切換制御する制御部と、前記カード挿入口の他端に設けられると共に前記カードを検知して前記ロック部材を固定状態と可動状態に切換可能な第２検知部とを備え、前記カード挿入口に前記カードを挿入した際、前記第２検知部が前記ロック部材を前記可動状態に切り換えて、前記センサの出力に基づき前記制御部が駆動して前記ロック部材を前記シャッタ開位置にして前記シャッタを開閉可能にすることを特徴とする。

本発明においては、従来から利用されているセンサおよびロック部材に加えて、このロック部材そのものをロックする第２検知部を備えているので、カード以外の物が挿入されたときにカードが挿入されたと誤検知することを抑制して信頼性を高めることができる。しかも、従来から利用されるセンサおよびロック部材に、ロック部材そのものをロックする簡単な構造の第２検知部を追加しただけなので、大型化および高コスト化を抑えることができる。なお、本明細書中で「カード挿入口」とは、カードを挿入する口部分のみならず、口部分からシャッタまでのカード搬送路も含む概念である。

本発明において、前記第２検知部は前記ロック部材をメカニカルロックにより前記固定状態にロックするようにしている。したがって、第２検知部の構造を簡易にすることができるので、大型化および高コスト化を抑えることができる。

本発明において、前記第２検知部は、挿入されたカードと前記カード挿入口の他端で接触する接触部を備えたレバー部材であり、前記接触部は支持軸を中心に回転することで前記カード挿入口の他端に出没可能に構成することができる。

本発明において、前記支持軸は、該支持軸を中心として前記接触部を通る仮想円の前記接触部における接線方向と、前記カード挿入口におけるカードの幅方向とが略一致するように設けられていることが好ましい。この場合、カードの挿入、排出過程におけるカードと接触部との摺動負荷を小さくすることができる。そのため、カードの挿入、排出過程におけるカード詰まり、いわゆるカードジャムを防止することができる。

本発明では、従来から利用されているセンサおよびロック部材に加えて、このロック部材そのものをロックする第２検知部を備えているので、カード以外の物が挿入されたときにカードが挿入されたと誤検知することを抑制して信頼性およびセキュリティ性を高めることができる。しかも、従来から利用されるセンサおよびロック部材に、ロック部材そのものをロックする簡単な構造の第２検知部を追加しただけなので、大型化および高コスト化を抑えることができる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施の形態１］
図１から図６に本発明の実施の形態１に係るカードリーダを示す。このカードリーダ１は、カード挿入口２からカード搬送路３を介して装置本体４内に挿入されたカード５に対して情報の読み書きを行うものである。そして、このカードリーダ１は、カード挿入口２近傍に配置しカード搬送路３を開閉するシャッタ６と、カード挿入口２の一端に設けられると共に挿入されるカード５を検知する第１検知部７と、この第１検知部７の変動を検出するセンサ８と、シャッタ６を閉状態でロックするシャッタ閉ロック位置９とシャッタ６を開閉可能なシャッタ開位置１０とに切換可能なロック部材１１と、ロック部材１１をシャッタ閉ロック位置９とシャッタ開位置１０とに切換制御する制御部１２と、カード挿入口２の他端に設けられると共にカード５を検知してロック部材１１を固定状態と可動状態に切換可能な第２検知部１３とを備えている。カード挿入口２にカード５を挿入した際は、図３および図４に示すように、第２検知部１３がロック部材１１を可動状態に切り換えて、センサ８の出力に基づき制御部１２が駆動してロック部材１１をシャッタ開位置１０にしてシャッタ６を開閉可能にする。

シャッタ６は、図２に示すようにカード挿入口２より僅かに装置本体４内側に配置されている。シャッタ６はカード搬送路３を完全に塞ぐ全面シャッタ６としている。このシャッタ６には、カード搬送路３の上側で本体フレームの軸受け部に係合する回転支点軸１４が一体形成されている。このため、部品点数を最小限に抑えることができる。回転支点軸１４には、ねじりコイルばねから成るシャッタ戻しばね１５が設けられている。このシャッタ戻しばね１５の各腕部はシャッタ６および本体フレームに引っ掛けられている。

シャッタ６は常に閉状態に付勢されている。このため、シャッタ６は普段はシャッタ戻しばね１５により閉じているが、カード５を挿入してシャッタ戻しばね１５に抗してシャッタ６を押し上げることにより開くことができる。シャッタ６の中央部には、カード搬送路３の下方に突出すると共にロック部材１１が係合可能な係合部１６が形成されている。

第１検知部７は、支持軸１７を中心に回転するアーム部材から成るようにしている。この第１検知部７は、カード挿入口２の一端部に出没可能な接触部１８と、揺動によりセンサ８をオンオフする被検出部１９とを備えている。また、接触部１８がカード挿入口２に突出する方向に付勢する捻りコイルばねから成る付勢ばね２０が設けられている。

センサ８はフォトインタラプタから成るものとしている。そして、第１検知部７の被検出部１９がセンサ８を遮蔽するか否かを検出する。本形態では、カード５がカード挿入口２に挿入されていないときは、第１検知部７の接触部１８がカード挿入口２に突出すると共に被検出部１９がセンサ８を遮蔽してオンするものとしている。また、カード５がカード挿入口２に挿入されたときは、第１検知部７の接触部１８がカード挿入口２から押し出されると共に被検出部１９がセンサ８の遮蔽を解除してオフするものとしている。

ロック部材１１は、支持軸２１を中心に回転するレバー部材から成るようにしている。このロック部材１１は、シャッタ６の係合部１６に係合してシャッタ６を閉状態にロック可能なロック部２２と、制御部１２に係合する透孔から成る連結部２３とを備えている。

制御部１２は例えばソレノイドである。制御部１２の出力軸２４は、ロック部材１１の連結部２３をカード搬送方向に貫通する連結ピン２５により連結部２３に連結されている。制御部１２は、センサ８がオンのときに出力軸２４を突出させると共に、オフのときに引き込むように作動する。尚、制御部１２としてはソレノイド以外にモータ等を用いてもよい。

連結部２３は連結ピン２５に対してカム溝として作用しロック部材１１を回転させる。この連結部２３は、出力軸２４を突出させたときにロック部２２をシャッタ６の係合部１６に係合させる固定部２６と、出力軸２４を引き込んだときにロック部２２をシャッタ６の係合部１６から離れるようロック部材１１を回転させる開放部２７とを備えている。このため、出力軸２４を突出させたときは、連結ピン２５が固定部２６に位置するので、ロック部材１１のロック部２２がシャッタ６の係合部１６に係合するシャッタ閉ロック位置９にロック部材１１は位置する（図１）。また、出力軸２４を引き込んだときは、連結ピン２５が開放部２７に位置するので、ロック部２２が係合部１６から離れるシャッタ開位置１０にロック部材１１は位置する（図３）。

一方、第２検知部１３はロック部材１１をメカニカルロックにより固定状態にロックするものとしている。本形態では、第２検知部１３は支持軸２８を中心に回転するレバー部材から成るようにしている。支持軸２８は、連結ピン２５の略真横方向でカードリーダ１の略中央部に設けられている。第２検知部１３は、カード挿入口２の他端部に出没可能な接触部２９と、連結ピン２５に当接して固定部２６に位置するように規制可能な規制部３０とを備えている。また、接触部２９がカード挿入口２に突出する方向に付勢する捻りコイルばねから成る付勢ばね３１が設けられている。そして、カード５がカード挿入口２に挿入されていないときは、第２検知部１３の接触部２９がカード挿入口２に突出すると共に規制部３０が連結ピン２５を固定部２６に位置させる。これにより、ロック部材１１が固定状態になる。また、カード５がカード挿入口２に挿入されたときは、第２検知部１３の接触部２９がカード挿入口２から押し出されると共に規制部３０による連結ピン２５の位置規制が解除される。これにより、ロック部材１１が可動状態になる。

上述したカードリーダ１の動作を以下に説明する。

カード５をカード挿入口２に挿入していない状態では、図１および図２に示すように第１検知部７は付勢ばね２０の付勢により接触部１８をカード挿入口２に突出させると共に被検出部１９によりセンサ８をオン状態にする。これにより、制御部１２の出力軸２４は突出している。制御部１２の出力軸２４は突出していてロック部材１１がシャッタ閉ロック位置９にあるので、シャッタ６は閉じた状態でロックされている。また、第２検知部１３は付勢ばね３１の付勢により接触部２９をカード挿入口２に突出すると共に規制部３０によりロック部材１１を固定状態に維持している。この状態では、コインや針金等の異物でシャッタ６を押しても開かない。

カード５をカード挿入口２に挿入すると、カード５と接触部１８及び接触部２９とが接触して、図３および図４に示すように第１検知部７と第２検知部１３とがほぼ同時にカード挿入口２から押し出される。第２検知部１３は規制部３０を連結ピン２５から外してロック部材１１を可動状態に切り換える。第１検知部７はセンサ８をオフにする。センサ８のオフにより制御部１２は出力軸２４を引き込ませる。このとき、第２検知部１３の規制部３０が連結ピン２５から外れているので出力軸２４はそのまま引き込まれる。これにより、ロック部材１１はシャッタ開位置１０に切り換わり、シャッタ６が開閉可能になる。よって、カード５がシャッタ６まで到達するとカード５によりシャッタ６が押し開けられる。

一方、挿入されたカード５を引き抜くと、カード５がシャッタ６から抜け出たときにシャッタ６はシャッタ戻しばね１５によって閉じる。さらにカード５を抜いてカード挿入口２から退避して第１検知部７が付勢ばね２０によって戻されると、センサ８がオンされて制御部１２が出力軸２４を突出させてロック部材１１がシャッタ閉ロック位置９に位置してシャッタ６がロックされる。また、第２検知部１３が付勢ばね３１によって戻されると、規制部３０がロック部材１１を固定状態に維持するようになる。

ここで、シャッタ６が閉じた状態のときに異物を挿入して第１検知部７のみを押圧した場合は、図５に示すようにセンサ８がオフされて制御部１２は出力軸２４を引き込もうとするが、第２検知部１３が連結ピン２５を規制しロック部材１１を固定状態に維持しているのでシャッタ６は閉状態にロックされたままとなる。これによって異物を挿入することは勿論のこと、カードを連続して２枚挿入することも防止できる。

また、シャッタ６が閉じた状態のときに異物を挿入して第２検知部１３のみを押圧した場合は、図６に示すようにロック部材１１に対する規制は外れるが、第１検知部７が押圧されない限りセンサ８が検知せず制御部１２が動作しないのでシャッタ６は閉状態にロックされたままとなる。これによって異物を挿入することは勿論のこと、カードを連続して２枚挿入することも防止できる。

［実施の形態２］
図７、８に本発明の実施の形態２に係るカードリーダを示す。本形態にかかるカードリーダは基本的な構成が上述した実施の形態１と共通しているため、共通している部分には同一の符号を付して図示することとし、それらの説明を省略する。また、動作についても実施の形態１と共通している部分については説明を省略する。

本形態では、第２検知部１３が２つのレバー部材で構成されている点で上述した実施の形態１と相違する。すなわち、第２検知部１３は、支持軸２８１を回転中心とする第１レバー部材１３１と支持軸２８２を回転中心とする第２レバー部材１３２とから構成されている。第１レバー部材１３１の一端部には接触部２９が形成されている。第２レバー部材１３２の一端部には規制部３０が形成されている。そして、第１レバー部材１３１の他端部と第２レバー部材１３２の他端部とは、当接部３５において、第２レバー部材１３２の他端部が第１レバー部材１３１の他端部に上から重なるようにして互いに当接している。

支持軸２８１は、接触部２９がカード挿入口２に突出した状態においてこの接触部２９の略真下方向に位置するように設けられている。すなわち、支持軸２８１は、この支持軸２８１を中心として接触部２９を通る仮想円の接触部２９における接線方向と、カード挿入口２におけるカード５の幅方向とが略一致するように設けられている。また、支持軸２８２は、連結ピン２５の略真横方向でカードリーダ１の略中央部に位置するように設けられている。

支持軸２８２には、捻りコイルばねからなる付勢ばね３１１が取り付けられている。第２レバー部材１３２は、付勢ばね３１１により支持軸２８２を回転中心として図示半時計方向に付勢されている。第１レバー部材１３１は当接部３５において、第２レバー部材１３２を介した付勢ばね３１１の付勢力を受けて、支持軸２８１を回転中心として図示時計方向に付勢されている。すなわち、第１レバー部材１３１は、接触部２９がカード挿入口２に突出する方向に付勢されており、接触部２９は支持軸２８１を中心に回転することでカード挿入口２の他端部に出没可能に構成されている。

上述した本形態に係るカードリーダ１では、カード５がカード挿入口２に挿入されていないときは付勢ばね３１１の付勢力を受けて、第１レバー部材１３１に形成された接触部２９がカード挿入口２に突出すると共に第２レバー部材１３２に形成された規制部３０が連結ピン２５を固定部２６に位置させている。これにより、ロック部材１１が固定状態になる。また、カード５がカード挿入口２に挿入されたときは、図８に示すように第１レバー部材１３１に形成された接触部２９がカード５によってカード挿入口２から押し出されて第１レバー部材１３１が支持軸２８１を中心に半時計方向に回転する。そのため、当接部３５を介して第２レバー部材１３２が支持軸２８２を中心に時計方向に回転して規制部３０による連結ピン２５の位置規制が解除される。これにより、ロック部材１１が可動状態になる。

本形態に係るカードリーダ１においては、第２検知部１３が第１レバー部材１３１と第２レバー部材１３２とから構成され、また、支持軸２８１は、この支持軸２８１を中心として接触部２９を通る仮想円の接触部２９における接線方向と、カード挿入口２におけるカード５の幅方向とが略一致するように設けられている。そのため、実施の形態１のように、接触部２９の回転中心すなわち第２検知部１３の回転中心である支持軸２８が接触部２９の図示右斜め下方向に位置するように設けられ、この支持軸２８を中心として接触部２９を通る仮想円の接触部２９における接線方向が右肩上がりの斜線方向に向かう場合と比較して、カード５の挿入、排出過程におけるカード５と接触部２９との摺動負荷を小さくすることができる。従って、本形態においては、実施の形態１における効果に加えて、カード５の挿入、排出過程におけるカード５のカード詰まり、いわゆるカードジャムを防止することができる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上記の形態ではロック部材１１のロックを第２検知部１３によるメカニカルロックにより行っているが、これには限られず他のロック手段を用いても良い。

そして、本形態ではセンサ８はフォトインタラプタであるが、これには限られずマイクロスイッチ等であっても良い。あるいは、本形態では第１検知部７とセンサ８とを別部材としているが、これには限られずカード搬送路３に設けたフォトインタラプタにより兼用するようにしても良い。

また、本形態ではシャッタ６はカード搬送路３の全域に亘る全面シャッタを使用しているが、これには限られずカード搬送路３の一部のみを隠すシャッタを使用しても良い。

本発明の実施の形態１に係るカードリーダにカードを挿入する前の状態を示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係るカードリーダにカードを挿入する前の状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係るカードリーダのカード挿入口にカードを挿入した状態を示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係るカードリーダのカード挿入口にカードを挿入してシャッタを押し開けた状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係るカードリーダの第１検知部のみを押圧した状態を示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係るカードリーダの第２検知部のみを押圧した状態を示す正面図である。 本発明の実施の形態２に係るカードリーダにカードを挿入する前の状態を示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係るカードリーダのカード挿入口にカードを挿入した状態を示す正面図である。

符号の説明

１ カードリーダ
２ カード挿入口
３ カード搬送路
４ 装置本体
５ カード
６ シャッタ
７ 第１検知部
８ センサ
９ シャッタ閉ロック位置
１０ シャッタ開位置
１１ ロック部材
１２ 制御部
１３ 第２検知部
２８ 支持軸
２８１ 支持軸
２９ 接触部

Claims (4)

1. カード挿入口からカード搬送路を介して装置本体内に挿入されたカードに対して情報の読み書きを行うカードリーダにおいて、
   前記カード挿入口近傍に配置し前記カード搬送路を開閉するシャッタと、前記カード挿入口の一端に設けられると共に挿入されるカードを検知する第１検知部と、この第１検知部の変動を検出するセンサと、前記シャッタを閉状態でロックするシャッタ閉ロック位置と前記シャッタを開閉可能なシャッタ開位置とに切換可能なロック部材と、前記ロック部材を前記シャッタ閉ロック位置と前記シャッタ開位置とに切換制御する制御部と、前記カード挿入口の他端に設けられると共に前記カードを検知して前記ロック部材を固定状態と可動状態に切換可能な第２検知部とを備え、前記カード挿入口に前記カードを挿入した際、前記第２検知部が前記ロック部材を前記可動状態に切り換えて、前記センサの出力に基づき前記制御部が駆動して前記ロック部材を前記シャッタ開位置にして前記シャッタを開閉可能にすることを特徴とするカードリーダ。
2. 前記第２検知部は、前記ロック部材をメカニカルロックにより前記固定状態にロックすることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
3. 前記第２検知部は、挿入されたカードと前記カード挿入口の他端で接触する接触部を備えたレバー部材であり、前記接触部は支持軸を中心に回転することで前記カード挿入口の他端に出没可能に構成されていることを特徴とする請求項２記載のカードリーダ。
4. 前記支持軸は、該支持軸を中心として前記接触部を通る仮想円の前記接触部における接線方向と、前記カード挿入口におけるカードの幅方向とが略一致するように設けられていることを特徴とする請求項３記載のカードリーダ。
   

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