JP2005182302A

JP2005182302A - カードリーダ

Info

Publication number: JP2005182302A
Application number: JP2003419928A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yamanaka; 信幸山中; Masahiro Ikeda; 正弘池田
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: JP4527971B2

Abstract

【課題】密着型スキャナのガラス面にエンボスが接することを防ぎながら、エンボス無しカードでもピント精度を高める。
【解決手段】カード４を搬送するカード搬送手段と、カード４が搬送されるカード搬送路２と、該カード搬送路２に面して設けられると共にカード４のイメージ画像を読み取る密着型スキャナ５とを有するカードリーダにおいて、密着型スキャナ５に形成されると共にカード４のエンボス部分４ａ以外の部分を押さえる上流側および下流側のリブ２２と、カード搬送路２を挟んでリブ２２の間に対向する位置に配置されてカード４を密着型スキャナ５側に押し付ける付勢部材４０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、カードをカード搬送手段により搬送すると共にカードのイメージ画像を読み取る密着型スキャナを有するカードリーダに関する。さらに詳述すると、本発明は、密着型スキャナのピント精度を高めるための機構に関する。

カードのイメージリーダユニットのイメージ取込センサには、縮小光学型のものや密着型のものがある。密着型の方が小型であり、またコピー機や他のスキャナでも使用されているために安価になっている。

このような密着型スキャナではカードに対するピント精度を高めるために、図１０に示すように密着型スキャナ１００のガラス面１０１のすぐ近傍、例えば約０．１５ｍｍ離れた位置にベストフォーカス面１０２を設けている。一般に、密着型スキャナに使用されるレンズのフォーカス範囲は狭いものになっている。このため、この密着型スキャナ１００でカード１０３を読ませるときは、カード１０３を可能な限りガラス面１０１に近づけて搬送することが望ましく、カード１０３がスキャナ１００のガラス面１０１に接するように搬送する。すなわち、走行面と読み取り面とが一致している。

ここで、エンボス付きカード１０３はカード表面からエンボス１０３ａが突出している。このため、図１０に示すようにカード１０３を密着型スキャナ１００に近づけすぎてエンボス１０３ａが密着型スキャナ１００のガラス面１０１に接触すると、エンボス付きカードは塩ビ製などで硬いことからガラスおよびカード１０３の双方にダメージを与えてしまうおそれがある。

これを解決するために、図１１に示すようにガラス面１０１の上流側および下流側にカード搬送路側に突出したリブ１０４を設ける構造が提案されている。このリブ１０４はエンボス付きカード１０３のエンボス１０３ａ以外の部分を押さえる位置にあると共に、エンボス１０３ａの高さよりも僅かに高く形成されている。例えば図１３に示すように、エンボス１０３ａの高さが０．４８ｍｍであるときにリブ１０４の高さを０．６ｍｍに設定することにより、エンボストップがベストフォーカス面１０２にほぼ一致する。なお、図中符号１０５はガラス面１０１からの距離に対するスキャナのＭＴＦ値を示す。

カード１０３はリブ１０４に接触しながらそのまま通過して読み取られる。これによれば、エンボス付きカード１０３を読み込んだ場合でも、エンボス１０３ａがガラス面１０１に当たることないと共に密着型スキャナ１００をエンボストップに合焦させることができる。

特開２００２-３４２７２３公報

しかしながら、上述したカードリーダ１００では、カード１０３はリブ１０４によってベストフォーカス面１０２から離されていると共にカード１０３はリブ１０４に接触しながらそのまま通過するので、図１２に示すようにエンボス１０３ａの無い平坦なカード１０３’を読み込んだときにカード１０３’の表面がベストフォーカス面１０２から離れてしまいピント精度が低下してしまう。

すなわち、図１３に示すように、平坦なカード１０３’はガラス面１０１からリブ１０４の高さ（ここでは約０．６ｍｍ）だけ離れて走行するので、ＭＴＦ曲線１０５からも分かるようにフォーカス精度がベストフォーカス時に比べて大幅に低下してしまう。しかも、エンボス１０３ａを有するカード１０３についても、エンボス部分以外の部分の読み取りについてはピント精度が低下してしまう。

これを解決するために、広いフォーカス範囲を持つレンズを使用することが考えられる。しかしながら、このようなレンズは高価であるため量産向きの安価な製品に利用することは困難である。

そこで、本発明は、密着型スキャナのガラス面にエンボスが接することを防ぎながら、エンボス無しカードでもピント精度を高めることができるカードリーダを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、カードを搬送するカード搬送手段と、カードが搬送されるカード搬送路と、該カード搬送路に面して設けられると共にカードのイメージ画像を読み取る密着型スキャナとを有するカードリーダにおいて、密着型スキャナに形成されると共にカードのエンボス部分以外の部分を押さえる上流側および下流側のリブと、カード搬送路を挟んでリブの間に対向する位置に配置されてカードを密着型スキャナ側に押し付ける付勢部材とを備えるようにしている。

したがって、付勢部材がカードを密着型スキャナ側に押し付けるので、カードは密着型スキャナのベストフォーカス面を走行することができる。これにより、エンボスの無いカードであっても読み取りのピント精度を高めることができる。

また、エンボスカードは硬度の高い塩ビなどで形成されているため、付勢部材による押圧を受けても殆ど変形しない。このため、エンボストップをベストフォーカス面に位置させて読み取ることができる。

さらに、請求項２記載の発明は、請求項１記載のカードリーダにおいて、付勢部材はローラであるようにしている。したがって、カードを円滑に走行させながら押圧することができる。

また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のカードリーダにおいて、密着型スキャナのベストフォーカス面はカードのエンボス部分と該エンボス部分以外の部分との間に位置すると共に、付勢部材の付勢力は軟らかいカードを変形させてベストフォーカス面近傍に位置させる強さであるようにしている。

したがって、読み取り対象がエンボスカードである場合は、エンボス部分と該エンボス部分以外の部分との両方を読み取ることができる。また、読み取り対象が免許証などの軟らかいカードである場合は、変形によりベストフォーカス面近傍に位置して読み取られる。

以上説明したように、請求項１記載のカードリーダによれば、ローラがカードを密着型スキャナ側に押し付けるので、カードは密着型スキャナのベストフォーカス面を走行することができる。これにより、エンボスの無いカードであっても読み取りのピント精度を高めることができる。特に、運転免許証や紙カードのように比較的軟らかいカードを読み取るときはカードをローラで容易に撓ませることができるので、ピント精度を高めることができる。

また、エンボスカードは硬度の高い塩ビなどで形成されているため、ローラによる押圧を受けても殆ど変形しない。このため、エンボストップをベストフォーカス面に位置させて読み取ることができる。よって、エンボス付きの硬いカードとエンボス無しの軟らかいカードのいずれであってもベストフォーカス面で読み取ることができる。

さらに、請求項２記載のカードリーダによれば、カードを円滑に走行させながら押圧することができるので、カードの損傷を防止することができる。

また、請求項３記載のカードリーダによれば、読み取り対象がエンボスカードあるいは免許証などの軟らかいカードのいずれであってもベストフォーカス面に近い位置で読み取りを行うことができるので、高い読み取り精度を得ることができる。

以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。

図１〜図９に、本発明のカードリーダ３９の実施形態の一例を示す。このカードリーダ３９は、カード４を搬送するカード搬送手段３と、カード４が搬送されるカード搬送路２と、該カード搬送路２に面して設けられると共にカード４のイメージ画像を読み取る密着型スキャナ５とを有するものである。そして、このカードリーダ３９は、図１に示すように、密着型スキャナ５に形成されると共にカード４のエンボス４ａ部分以外の部分を押さえる上流側および下流側のリブ２２と、カード搬送路２を挟んでリブ２２の間に対向する位置に配置されてカード４を密着型スキャナ５側に押し付ける付勢部材４０とを備えるようにしている。

付勢部材４０としてはローラを使用している。また、この密着型スキャナ５のベストフォーカス面Ｆは、カード４のエンボス部分と該エンボス部分以外の部分との間に位置するようにしている。具体的には図２に示すように、ベストフォーカス面Ｆはガラス板４１から０．４５ｍｍ離れた位置に設けられている。なお、図中符号４３はガラス面１０１からの距離に対するスキャナのＭＴＦ値を示す。よって、フォーカス範囲はガラス板４１から０．４〜０．７ｍｍの範囲になる。

リブ２２はエンボス４ａの高さより僅かに高くして設けられている。ここではリブ２２の高さは０．６〜０．７ｍｍとしている。これはエンボス４ａの最大高さの規格値０．４８ｍｍより僅かに高く設定している数値である。これにより、読み取り対象がエンボス４ａを有するカード４である場合は、エンボス部分と該エンボス部分以外の部分との両方をピント範囲に入れて読み取ることができる。なお、規格値が変われば、リブ２２の高さはそれより僅かに大きい値に変更することが望ましいのは勿論である。リブ２２は密着型スキャナ５を保持するホルダ１６に一体形成されている。

付勢部材４０は密着型スキャナ５のスキャン位置に対向する位置に設けられている。これにより、図１（Ｂ）に示すようにエンボス無しのカード４を変形させたときのピント精度をさらに高めることができる。付勢部材４０は、図４に示すように、ばね部材から成る付勢手段４２によりカード４の押し付けを行っている。この付勢力は、図１（Ａ）に示すようにエンボス付きの塩ビカードを変形させないと共に、図１（Ｂ）および図３に示すように運転免許証などの軟らかいカードを変形させてベストフォーカス面Ｆの近傍に位置させる強さにしている。

ここで、上述したカードリーダ３９をＩＣカードリーダに適用した実施形態を以下に説明する。このＩＣカードリーダ３９（以下、単にカードリーダ３９という）は、非接触式ＩＣを備えるカード（以下、単にカードという）４に対して情報を読み書きするだけでなく、運転免許証などのイメージスキャン機能をも有するものとしている。

このカードリーダ３９は、図５に示すように、カード４を搬送するカード搬送手段３と、カード４が搬送されるカード搬送路２と、カード４と信号を授受する通信用アンテナ（非接触ＩＣアンテナ）１０とを有している。また、このカードリーダ３９は、カード搬送路２を挟んで通信用アンテナ１０と対向する位置に配置され、樹脂成形されたホルダ１６と、該ホルダ１６に形成されたリブ２２と、該リブ２２を介してカード４を押さえる加圧機構６を備えている。さらに、通信用アンテナ１０は、カード搬送路２を搬送されるカード４に対向する位置に配置され、通信用アンテナ１０が配置された近傍におけるカード搬送路２を画する部材は樹脂成形されているとともに、ホルダ１６には、搬送中のカード４に形成されたエンボス４ａを読み取る密着型スキャナ５が押さえ板１９，２０を用いて取り付けられている。

このカードリーダ３９は、ホルダ１６をカード搬送路２に対して近接・離間する方向に移動可能な開閉機構７を有している。スキャナ５はカード４の表面に形成されたエンボス４ａ文字およびカード４や運転免許証などの表面の模様等を読み取るものとしている。

このカードリーダ３９は、カード４に設けられたＩＣ接点に接触してデータのリード・ライトを行う接触式のＩＣ接点ブロック８と、カード４に設けられた磁気ストライプとの間でデータのリード・ライトを行う磁気ヘッド９の他に、カード４に設けられたアンテナとの間で通信を行い非接触でデータのリード・ライトを行う通信用アンテナ１０を有している。通信用アンテナ１０、密着型スキャナ５及び加圧機構６は、カードリーダ３９の磁気処理・接触処理部１１の奥側の画像読み込み部１２に配置されている。

開閉機構７は、図４〜図６に示すように、カードリーダ３９のフレーム１３に軸１４によって揺動可能に取り付けられた揺動フレーム１５と、揺動フレーム１５に固定されたホルダ１６と、ホルダ１６を固定フレーム１７に係止する係止手段１８を備えて構成されている。ホルダ１６には、密着型スキャナ５が左右の押さえ板１９，２０によって固定されている。また、ホルダ１６の密着型スキャナ５の前後部分はカード搬送路２の上方を画する壁（以下、搬送路上側壁という）２１となっている。さらに、本実施形態では、ホルダ１６は樹脂成形されており、前後の搬送路上側壁２１も樹脂成形されている。リブ２２は、前後の搬送路上側壁２１に一体形成されており、リブ２２をカード４に形成されているエンボス４ａ文字を避けた位置、即ちエンボス４ａ部分以外の部分に摺動させることで、カード４と密着型スキャナ５の間隔を所定長にしている。本実施形態では、図４に示すように、前後の搬送路上側壁２１の左右両端と中央に合計６個のリブ２２が形成されている。さらに、前後の各リブ２２の間に各々付勢部材４０が設けられている。

係止手段１８は、摘み２３と、摘み２３に固定された軸２４と、軸２４をその径方向に貫通する止めピン２５を備えて構成されている。軸２４はホルダ１６に設けられた孔２６を貫通し、止めピン２５によって抜け落ちるのを防止されている。ホルダ１６の孔２６の周囲部分の下面には、図８に示すように、止めピン２５を収容可能な窪み２７が設けられている。

図９に固定フレーム１７を示す。固定フレーム１７はカードリーダ３９のフレーム１３に固定され、カード搬送路２の上方を画する壁を構成している。固定フレーム１７の係止手段１８に対向する位置には、図４に示すように、孔２８が設けられている。また、固定フレーム１７の上面には、孔２８を覆うように係止プレート２９が取り付けられており、係止プレート２９の孔２８に対向する位置には、軸２４の先端及び止めピン２５が通過可能な形状のスリット３０が設けられている。したがって、軸２４を回転させて止めピン２５の位置をスリット３０の形状に合わせることで、軸２４の先端を孔２８に挿入したり孔２８から引き抜いたりすることが出来る。また、軸２４を回転させて止めピン２５の位置をスリット３０からずらしておくことで、孔２８内に挿入した軸２４の先端を孔２８から抜けないようにすることが出来る。

加圧機構６は、例えば係止手段１８の軸２４の周りに配置されたコイルスプリングである。この加圧機構６は、摘み２３とホルダ１６の間に圧縮された状態で設けられ、ホルダ１６をカード搬送路２に向けて、即ち開閉機構７が開閉する方向に向けて押圧している。加圧機構６は、カードリーダ３９が取り扱うカード４の厚さや形状（湾曲の有無等）等に応じて伸縮する。

画像読み込み部１２においてカード搬送路２の下側は樹脂製の搬送路下側壁３１によって画されている。また、搬送路下側壁３１の下方には、付勢部材４０、付勢手段４２、通信用アンテナ１０が配置されている。搬送路下側壁３１、ホルダ１６、固定フレーム１７は樹脂製であり、通信用アンテナ１０が配置された近傍におけるカード搬送路２を画する部材は樹脂成形品である。また、通信用アンテナ１０の近傍には、金属製の部品は配置されていない。この通信用アンテナ１０はカード４に設けられているアンテナとの間で非接触でデータのやり取りを行う。なお、カード４には接触式のＩＣ接点も設けられている。また、カード４には磁気ストライプも設けられている。

このカードリーダ３９のカード挿入口３２に差し込まれたカード４をプリヘッド３３が検出すると、駆動モータ１が回転しカード搬送手段３を駆動する。カード搬送手段３は、例えば４つの搬送ローラ対３４〜３７を備えている。駆動モータ１の回転はギア３８に伝えられ、さらに搬送ローラ対３４に伝えられる。搬送ローラ対３４の回転は２つの搬送ローラ対３５，３６に伝えられ、さらに搬送ローラ対３５の回転は搬送ローラ対３７に伝えられる。

カード搬送手段３によってカードリーダ３９内に取り込まれたカード４が画像読み込み部１２まで搬送され密着型スキャナ５の下方を通過すると、この密着型スキャナ５によってカード４の表面の画像が読み込まれる。

ホルダ１６に取り付けられた密着型スキャナ５は加圧機構６によってカード搬送路２に向けて加圧されているので、リブ２２がカード４の表面に接触し、カード４と密着型スキャナ５との間隔が一定に保持される。また、たとえカード４が湾曲していても、加圧機構６の加圧力によってカード４の湾曲が矯正され、あるいは湾曲を完全に矯正できない場合であっても加圧機構６であるコイルスプリングが縮むことで密着型スキャナ５がカード４の湾曲に応じて退くので、常にカード４と密着型スキャナ５との間隔が一定に保持される。これらのため、密着型スキャナ５による読取品質を向上させることができる。また、密着型スキャナ５がカード４の湾曲に応じて退くので、たとえカード４が湾曲していても搬送中にジャムを発生することがない。

このとき、カード４がエンボス付きカードである場合は、図１（Ａ）に示すように付勢部材４０による押圧を受けても殆ど変形しない。このため、エンボス４ａのトップをベストフォーカス面Ｆに位置させて読み取ることができる。また、カード４が運転免許証のようにエンボス無しかつ軟らかいカードである場合は、図１（Ｂ）に示すように付勢部材４０による押圧によって変形する。このため、カード４自体をベストフォーカス面Ｆに位置させて読み取ることができる。よって、エンボス付きの硬いカードとエンボス無しの軟らかいカードのいずれであってもベストフォーカス面Ｆで読み取ることができる。

また、カード搬送路２を挟んだ密着型スキャナ５の下方には通信用アンテナ１０が配置されており、密着型スキャナ５によってカード４表面の画像を取り込みながらカード４のＩＣチップとの間で非接触でデータのリード・ライトが行われる。カード４は加圧機構６によって加圧されているので、カード４と通信用アンテナ１０との間隔が一定に保持され、リードライトの通信の信頼性を向上させ、リードライトの品質向上を図ることができる。

密着型スキャナ５をメンテナンスする場合等には、係止手段１８を固定フレーム１７から外して開閉機構７を開けば良い。係止手段１８の摘み２３を回転させて止めピン２５の位置を係止プレート２９のスリット３０の形状に合わせることで、軸２４の先端を固定フレーム１７の孔２８から引き抜くことが出来る。軸２４の先端を引き抜いてホルダ１６及び揺動フレーム１５を軸１４まわりに持ち上げることで開閉機構７が開き、密着型スキャナ５の読み取り面を上に向けることができてメンテナンスし易くなる。なお、軸２４の先端を固定フレーム１７の孔２８から引き抜くと加圧機構６の加圧力が軸２４を孔２６から引き抜こうとするが、ホルダ１６に設けられた窪み２７に止めピン２５が入り込んで引っ掛かり、軸２４が抜け落ちるのを防止する。

密着型スキャナ５のメンテナンスを行った後、開閉機構７を閉じる。ホルダ１６及び揺動フレーム１５を軸１４まわりに降ろし、係止手段１８によって固定フレーム１７に係止する。係止手段１８の止めピン２５の位置をスリット３０の形状に合わせることで軸２４の先端を固定フレーム１７の孔２８内に挿入することができる。そして、摘み２３を回転させて止めピン２５の位置をスリット３０からずらすことで、軸２４の先端が固定フレーム１７の孔２８から抜けなくなり、係止手段１８によってホルダ１６及び揺動フレーム１５が固定フレーム１７に係止される。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態ではリブ２２を密着型スキャナ５のホルダ１６に形成しているが、これには限られず密着型スキャナ５自体に形成するようにしても良い。

また、本実施形態では密着型スキャナ５は押さえ板１９，２０によりホルダ１６に固定されているが、これには限られず接着するようにしても良い。この場合、押さえ板１９，２０を省略することができる。さらに、ホルダ１６の取り付け面と密着型スキャナ５との間にスペーサ治具を介在させて接着するようにしても良い。この場合、密着型スキャナ５のガラス面とリブ２２の先端との距離をエンボス高さの規定値に応じて変更することができる。

さらに、本実施形態では、付勢部材４０としてローラを使用しているが、これには限られず板ばね等のばね部材であっても良い。また、リブ２２の高さやベストフォーカス面Ｆの位置などの数値は特に限定されるものではなく、読み取り対象の軟らかさや付勢部材４０の付勢力の強さなどに応じて適宜設定可能なことは勿論である。

また、上述した実施形態では、カードリーダ３９をカード４を対象とするＩＣカードリーダとしているが、これには限られず磁気ストライプを有するカード４を対象とするカードリーダや、その他のカードリーダであっても良い。

本発明を適用したカードリーダの主要部を示す側面図であり、（Ａ）はエンボス付きカードをスキャンする場合、（Ｂ）はエンボス無しの軟らかいカードをスキャンする場合をそれぞれ示す。エンボス付きカードを読み取る際のベストフォーカス面との位置関係を示す側面図である。軟らかいカードを読み取る際のベストフォーカス面との位置関係を示す側面図である。カードリーダの画像読み込み部を拡大して示す概略構成図である。カードリーダの概略側面図である。カードリーダの画像読み込み部の平面図である。カードリーダのホルダに設けられたリブを示す図である。カードリーダのホルダを示す平面図である。カードリーダの固定フレームを示す平面図である。従来のリブを有しない画像読み込み部を示す側面図である。従来のリブを有する画像読み込み部によりエンボス付きカードを読み取る場合を示す側面図である。従来のリブを有する画像読み込み部によりエンボス無しカードを読み取る場合を示す側面図である。従来のリブを有する画像読み込み部のベストフォーカス面とカードとの位置関係を示す側面図である。

符号の説明

２カード搬送路
３カード搬送手段
４カード
４ａエンボス
５密着型スキャナ
２２リブ
３９カードリーダ
４０付勢部材
Ｆベストフォーカス面

Claims

カードを搬送するカード搬送手段と、前記カードが搬送されるカード搬送路と、該カード搬送路に面して設けられると共に前記カードのイメージ画像を読み取る密着型スキャナとを有するカードリーダにおいて、前記密着型スキャナに形成されると共に前記カードのエンボス部分以外の部分を押さえる上流側および下流側のリブと、前記カード搬送路を挟んで前記リブの間に対向する位置に配置されて前記カードを前記密着型スキャナ側に押し付ける付勢部材とを備えることを特徴とするカードリーダ。
前記付勢部材はローラであることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
前記密着型スキャナのベストフォーカス面は前記カードのエンボス部分と該エンボス部分以外の部分との間に位置すると共に、前記付勢部材の付勢力は軟らかいカードを変形させて前記ベストフォーカス面近傍に位置させる強さであることを特徴とする請求項１または２記載のカードリーダ。