JP2005216246A - Ｉｃカードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】 ＩＣカードが接点ブロックの後方に通り抜け可能であると共に通信品質を低下させない。
【解決手段】 ＩＣカードに露出形成されたＩＣ端子部に、ＩＣ接点ブロック４に保持させたＩＣ接点５を当接させてデータの記録／再生をするように構成したＩＣカードリーダ１０において、ＩＣ接点ブロック４をカード走行路１４から離間した位置とＩＣ接点５がＩＣ端子部に当接する位置との間で移動可能に設け、カード走行路１４を構成するフレーム１３のＩＣカードの走行をガイドするガイド手段４０に、ＩＣ接点５が通過可能であると共に通過したＩＣ接点５を清掃するクリーニング手段４１を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、接触式のＩＣカードリーダに関する。さらに詳述すると、本発明はＩＣ接点ブロックのＩＣ接点を清掃する機構に関する。

ＩＣカードの記録／再生を行うＩＣカードリーダにおいては、ＩＣカードのＩＣ端子部とＩＣカードリーダのＩＣ接点ブロックのＩＣ接点とを確実に接触させることが必要であることから、ＩＣ端子部やＩＣ接点に付着した塵埃等で接触不良を起こさないようにクリーニングするようにしている。

そこで、ＩＣ端子部とＩＣ接点との接触を確実にするための方法が従来より提案されている。ＩＣ接点を設けたＩＣ接点ブロックをカード通路から離間した位置とＩＣ接点がＩＣ端子部に当接する位置との間で移動可能に設け、ＩＣ接点ブロックの移動に伴うＩＣ接点の移動経路途中にＩＣカードのＩＣ端子部とＩＣ接点とに接触するクリーニング部材を設けたものが知られている（特開平１０−１６２１０６号公報参照）。この場合、ＩＣカードの先端がＩＣ接点ブロックに当接して奥側に押し込むとＩＣ接点ブロックはリンク機構によって押し下げられる。このときに、ＩＣ端子部がクリーニング部材に接触しながら移動するとともに、ＩＣ接点ブロックを押し込んだ力から生じる接触圧によって当該クリーニング部材がＩＣ端子部に押しつけられるようにしてＩＣカードも移動し、ＩＣ端子部とＩＣ接点とがクリーニングされる。

一方、カード通路のＩＣ接点ブロックのＩＣ接点に対向する部位に弾性材料からなるクリーニング部材を設けて、当該部分に透孔を形成したクリーニング用カードを挿入することによりＩＣ接点がクリーニング部材に擦れてクリーニングされる機構が知られている（特開平６−１７６２０８号公報参照）。

特開平１０−１６２１０６号 特開平６−１７６２０８号

しかしながら、上述したＩＣ端子部とＩＣ接点とにクリーニング部材を挟むものでは、ＩＣ接点ブロックを押し込む力を利用しているので、ＩＣカードが接点ブロックの後方に通り抜ける構造では使用できない。このため、適用可能なＩＣカードリーダが限定されてしまう。

また、ＩＣ接点に対向する部位にクリーニング部材を設けたものでは、ＩＣ接点を受ける部分が弾性を持つので、ＩＣ端子部とＩＣ接点との接触時にＩＣカード高さが不安定になってしまい通信品質が低下する虞がある。

そこで、本発明はＩＣカードが接点ブロックの後方に通り抜け可能であると共に通信品質を低下させることのないＩＣ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、ＩＣカードに露出形成されたＩＣ端子部に、ＩＣ接点ブロックに保持させたＩＣ接点を当接させてデータの記録／再生をするように構成したＩＣカードリーダにおいて、ＩＣ接点ブロックをカード走行路から離間した位置とＩＣ接点がＩＣ端子部に当接する位置との間で移動可能に設け、カード走行路を構成するフレームのＩＣカードの走行をガイドするガイド手段に、ＩＣ接点が通過可能であると共に通過したＩＣ接点を清掃するクリーニング手段を設けるようにしている。

したがって、ＩＣカードをカード走行路に走行させることにより、ＩＣ接点ブロックが移動してＩＣ接点がＩＣ端子部に向けて移動する。このとき、ＩＣ接点はクリーニング手段を通過するので清掃される。その後、ＩＣ接点がＩＣ端子部に接触する。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のＩＣカードリーダにおいて、クリーニング手段はＩＣ接点が接しながら出入りする透孔が形成されたシート部材であるようにしている。したがって、ＩＣ接点は透孔に出入りすることにより表面が透孔のエッジで擦られて清掃される。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のＩＣカードリーダにおいて、透孔は切り込みであるようにしている。したがって、ＩＣ接点が透孔に出入りする際に切り込みが開かれるので、ＩＣ接点の表面が強く擦られて効果的に清掃することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１記載のＩＣカードリーダにおいて、クリーニング手段は高速空気層であるようにしている。したがって、高速の空気流によりＩＣ接点の表面のごみが吹き飛ばされる。

以上説明したように、請求項１記載のＩＣカードリーダによれば、ＩＣカードをカード走行路に走行させることによりＩＣ接点ブロックが移動してＩＣ接点がＩＣ端子部に向けて移動すると、ＩＣ接点はクリーニング手段を通過するので清掃される。このため、ＩＣ接点とＩＣ端子部との接触の精度を高めて通信品質を向上することができる。

また、ＩＣ接点ブロックあるいはクリーニング手段の移動だけで清掃できるので、従来のようにＩＣ接点ブロックをＩＣカードの先端で押し込む構造のＩＣカードリーダのみに適用することには限られず、ＩＣ接点ブロックがアクチュエータにより移動するものにも適用することができる。よって、ＩＣカードが奥側に抜ける構造のＩＣカードリーダに適用することができるので、適用範囲を大幅に広げることができる。

しかも、ＩＣカードがＩＣ接点と接する位置にはクリーニング手段が無いので、従来のようにＩＣカード高さが不安定になり通信品質が低下することはない。これにより、安定した通信品質を維持することができる。

さらに、既存のＩＣカードリーダにクリーニング手段を追加するだけで良く経済性が良い。また、既存のＩＣカードリーダと同等の通信品質を確保することができる。

そして、請求項２記載のＩＣカードリーダによれば、クリーニング手段はＩＣ接点が接しながら出入りする透孔が形成されたシート部材であるようにしているので、ＩＣ接点は透孔に出入りすることにより表面が透孔のエッジで擦られて清掃される。

また、請求項３記載のＩＣカードリーダによれば、透孔は切り込みであるので、ＩＣ接点が透孔に出入りする際に切り込みが開かれ、ＩＣ接点の表面が強く擦られて効果的に清掃することができる。

さらに、請求項４記載のＩＣカードリーダによれば、クリーニング手段は高速空気層であるので、高速の空気流によりＩＣ接点の表面のごみが吹き飛ばされる。よって、ＩＣ接点の全方向に付着したごみを清掃することができる。

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から図３に、本発明のＩＣカードリーダ１０の実施形態の一例を示す。このＩＣカードリーダ１０は、ＩＣカード２に露出形成されたＩＣ端子部３に、ＩＣ接点ブロック４に保持させたＩＣ接点５を当接させてデータの記録／再生をするように構成したものである。そして、このＩＣカードリーダ１０は、ＩＣ接点ブロック４をカード走行路１４から離間した位置とＩＣ接点５がＩＣ端子部３に当接する位置との間で移動可能に設け、カード走行路１４を構成するフレーム１３のＩＣカード２の走行をガイドするガイド手段４０に、ＩＣ接点５が通過可能であると共に通過したＩＣ接点５を清掃するクリーニング手段４１を設けるようにしている。

クリーニング手段４１は、ＩＣ接点５が接しながら出入りする透孔４２が形成されたシート部材であるようにしている。ここでは、例えばＰＥＴや塩化ビニルなどの軟らかい樹脂製のシートからなるものとしている。このため、ＩＣ接点５よりも軟らかい材質を用いているので、ＩＣ接点５を傷めることを防止できる。

また、クリーニング手段４１の透孔４２は溝状の切り込みからなるようにしている。これにより、ＩＣ接点５が透孔４２に挿入されたときに押し広げるように作用するので、ＩＣ接点５の側面が透孔４２のエッジで強く擦られて効果的に清掃される。

ガイド手段４０はフレーム１３に固定されている。このガイド手段４０のＩＣ接点ブロック４側にクリーニング手段４１が貼り付けられている。このガイド手段４０は、ＩＣカード２の走行が安定するようにガイドする。そして、ＩＣカード２が通常はフラット状であるのでガイド手段４０に接することはないものの、ＩＣカード２が曲がっている場合はガイド手段４０に接してフラットに矯正する。また、カード走行路１４は、ＩＣカード２を走行する際の厚み方向の基準面となっている。

本実施形態では、ＩＣ接点ブロック４を昇降するために接点ブロック機構１を使用している。この接点ブロック機構１は、図４〜図９に示すように、接触式のＩＣカード２のＩＣ端子部３に接触して信号の授受を行うＩＣ接点ブロック４を備えた機構であり、ＩＣ接点ブロック４に配置されＩＣ端子部３に接触するＩＣ接点５と、ＩＣ接点ブロック４をＩＣ端子部３に接触・離脱可能に移動させる接点接離手段６と、ＩＣ接点５の一端が電気的に接続されるとともに接触式ＩＣカード２との信号授受を制御するＩＣカード制御回路基板（本明細書では単に「制御回路基板」ともいう）７とを有する。なお、図４〜図９ではガイド手段４０の表示は省略している。

ＩＣ接点ブロック４は、ＩＣカード２上のＩＣ端子部３と接触するようカード走行路１４に向かって並ぶＩＣ接点５を備え、接点接離手段６に支持されてカード走行路１４に臨んでいる。そして、接点接離手段６の作用によってＩＣカード２に接近・離反可能で、ＩＣカード２の表面にＩＣ接点５を接触・離脱させて信号の授受を行う。

接点接離手段６は、具体的構成は特に限定されないが、本実施形態ではＩＣ接点ブロック４をＩＣカード２のＩＣ端子部３に接触・離脱させる回動アーム８と、この回動アーム８を駆動する駆動源９とによって構成している。また、アクチュエータである駆動源９の具体的構成も限定されないが、本実施形態では図示するようにソレノイド（以下、符号９を付して表記する）を採用している。

回動アーム８は、図４に示すようにフレーム１３の内側に支点２３を中心として回動可能に設けたもので、回動端より上方に位置する上支点３２においてソレノイド９のプランジャ２２とピン結合され、かつ他端側にＩＣ接点ブロック４が取り付けられる。回動アーム８は、回動することによってこのＩＣ接点ブロック４を支点２３を中心として一体的に回動させる。

ソレノイド９は、図４に示すようにプランジャ２２を回動アーム８に回転可能に連結させ、このプランジャ２２を直線状に往復させることによって回動アーム８を回動させる。この場合、プランジャ２２はコイルばね２４によって突出する方向に付勢されていて、ソレノイド９に通電していない間はばね力で突出してＩＣ接点ブロック４をＩＣカード２（あるいはカード走行路１４）から離反させる一方、通電時はソレノイド９の筐体に引っ込んでＩＣ接点ブロック４をＩＣカード２側に移動させる。

ＩＣ接点５は、ＩＣカード２のＩＣ端子部３と接触して信号授受をし、通信を行うための接触端子である。ＩＣ接点５はＩＣカード２の規格に対応するよう配置した例えば複数のコイルばねによって構成されている。コイルばねは例えばＩＣカード２の進行方向と直交する方向に２列並べられている。コイルばねは、ＩＣカード２と接触する側が図４に示すようにくさび形状であり、かつＩＣ端子部３との十分な接触を確保できるよう、接触時に撓み得る部材で形成したものである。一方、他端側は制御回路基板７にはんだ付けして制御回路と電気的に導通させている。

制御回路基板７は、ＩＣ接点５を介してＩＣカード２との間で通信し、ＩＣカード２からの信号の授受を制御する信号伝達部として機能する。制御回路基板７は単独の基板でももちろん構わないが、本実施形態では、２つの基板によってこの制御回路基板７を構成し、一方の基板７ａは図４に示すようにビス止めしてＩＣ接点ブロック４と一体とし、他方の基板７ｂはフレーム１３に固定している。そして、両基板７ａ，７ｂを中継ケーブル３７によって接続している。

また、本実施形態では、ＩＣ接点ブロック機構１をＩＣ接点ブロック４、ＩＣ接点５、接点接離手段６（回動アーム８、駆動源９）そして制御回路基板７によって固定し、フレーム１３によってＩＣカードリーダ１０の所定の位置に取り付けるようにしている。この場合、固定とはＩＣ接点ブロック機構１をユニット化してモジュールとして形成することを意味し、例えばバージョンアップに際し、ユニット化モジュールを切り替えるだけで済ませることを可能とする。したがって、接触式ＩＣカードリーダ１０におけるその他の部品は全く変更することなくモジュール交換などで対応することが可能となり、簡便である。

また、この制御回路基板７は図６に示すように制御用ＩＣ２５を実装し、接触式ＩＣカードリーダ１０の本体側に設けられたメイン基板２６内のＣＰＵ２７によってコントロールされる。制御回路基板７はＩＣ接点５のみを通じてＩＣカード２のＩＣ端子部３と通信することでき、換言すればＩＣ接点５を構成するコイルばねのみを通じて通信することができるため、ライン間ノイズや外乱ノイズの発生の低減化が可能となる。

さらに、制御回路基板７とメイン基板２６は図５に示すメイン基板中継ケーブル３６によって接続するが、ノイズに強い信号での交信が可能であることから、その間のノイズは制御回路基板７により抑えることができる。なお、制御回路基板７としての両基板７ａ，７ｂを接続する中継ケーブル３７としては、ＩＣ接点ブロック４が回動して上下動するため柔軟性のあるものを使用している。

さらに、本実施形態のＩＣ接点ブロック機構１は図４および図５に示すようにブロック接離センサ３３を備える。このセンサ３３は回動アーム８の運動を検出して接離信号を出力するもので、図示するようにプランジャ２２の近傍に配置されている。

以上、本実施形態のＩＣ接点ブロック機構１について説明したが、以下においては、このＩＣ接点ブロック機構１を備えた接触式ＩＣカードリーダ１０の構成について説明する。接触式ＩＣカードリーダ１０は、図７、図８に示すように、ＩＣカード２が走行するカード走行路１４と、ＩＣカード２を搬送する搬送機構１５を備え、さらに、ブロック接離センサ３３や制御手段としてのメイン基板２６などを備える。

搬送機構１５は、駆動モータ２８と、駆動ローラ１７および従動ローラ１８からなるローラ対と、駆動伝達部を構成する駆動プーリ１９および伝達ベルト２０とを備えている。この場合、駆動ローラ１７はカード走行路１４より上方に設けた駆動軸２１に固定され、駆動プーリ１９は駆動モータ２８の中心回転軸および駆動軸２１に固定されている。また、従動ローラ１８はカード走行路１４を挟んで駆動ローラ１７と対向配置されている。そして、駆動プーリ１９には伝達ベルト２０が巻き掛けられ、この伝達ベルト２０と駆動プーリ１９を媒介として駆動力が各駆動軸２１に伝達される。駆動軸２１は、両側のフレーム１３に回転自在に支持されている。

また、カード挿入口２９にもっとも近い従動ローラ１８の中心軸（図示省略）は、抑圧手段を構成する板ばね３０の自由端の屈曲部によって軸支されている。板ばね３０の基端側は、図７に示すようにビス３１によってフレーム１３に固定され、従動ローラ１８を駆動ローラ１７に向かって抑圧付勢している。駆動ローラ１７と従動ローラ１８とから構成されるローラ対は、特に図示していないが、フレーム１３でその側面を構成されたカード走行路１４の幅方向にそれぞれ配置されている。また、これらローラ対は、図９に示すＩＣカード２のエンボス文字部２ａ、ＩＣ端子部３及び磁気ストライプ２ｂを避けて配置されている。

制御手段としてのメイン基板２６は接触式ＩＣカードリーダ１０を制御する制御装置であり、その要部は周知のマイクロコンピュータから主に構成されている。メイン基板２６は、ここでは、接触式ＩＣカードリーダ１０から入力される信号によって挿入されたＩＣカード２を判断し、また、上記とは別のセンサ（図示省略）からの停止信号が入力されると駆動モータ２８を停止させて搬送機構１５を停止させるとともに、ソレノイド９に通電してＩＣ接点ブロック４を移動させる。また、このメイン基板２６は、情報の授受が終了するとソレノイド９への通電を止め、駆動モータ２８を反転駆動させる。

以上のような構成の接触式ＩＣカードリーダ１０における動作を以下に説明する。まず、接触式ＩＣカードリーダ１０のカード挿入口２９にＩＣカード２を差し込むと、駆動モータ２８が起動する。駆動モータ２８が起動すると、その回転が駆動プーリ１９、伝達ベルト２０、駆動軸２１を介して駆動ローラ１７に伝達され、さらに従動ローラ１８を含めたローラ対が回転駆動状態となる。

挿入されたＩＣカード２は、駆動ローラ１７および従動ローラ１８で挟持されてカード走行路１４内を搬送される。そして、図示しないセンサが検出し停止信号を出力すると、ＣＰＵ２７に格納されているプログラム指令が駆動モータ２８を停止させ、ソレノイド９に通電させてプランジャ２２を図４で矢示する方向に引き込ませる。移動したプランジャ２２は回動アーム８を回動させ、ＩＣ接点ブロック４を支点２３を中心にして矢示するように移動させる。これにより、ＩＣ接点ブロック４は図示するようにカード走行路１４側へ接近する。

そして、ＩＣ接点ブロック４が支持しているＩＣ接点５はクリーニング手段４１の透孔を貫通し、このとき透孔のエッジがＩＣ接点５の側面を擦ってごみを剥ぎ取って清掃する。さらに、ＩＣ接点５を停止状態にあるＩＣカード２のＩＣ端子部３に接触させる。

この状態でＩＣカード２への情報入出力が終了すると、上述したプログラム指令によってソレノイド９への通電が断たれる。そうすると、コイルばね２４のばね力によってプランジャ２２が突出し、これに伴い回動アーム８が回動し、ＩＣ接点ブロック４がカード走行路１４から離反して退避状態となる。このとき、ＩＣ接点５はクリーニング手段４１の透孔のエッジにより擦られて清掃される。また、駆動モータ２８が搬送時とは逆方向に回転し、カード走行路１４内のＩＣカード２をカード挿入口２９側へ向けて搬送し、接触式ＩＣカードリーダ１０から排出する。

ここで、本実施形態において、ＩＣ接点５から落ちたごみ等はクリーニング手段４１に溜まることがある。しかしながら、その量はクリーニング手段４１をクリーニングするほどの量ではないので、特にクリーニング等のメンテナンスは必要ない。もし必要があれば、クリーニング手段４１を交換するという簡単な作業でメンテナンスすることができる。

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、本実施形態ではクリーニング手段４１の透孔４２を切り込みからなるものとしているが、これには限られず貫通穴であっても良い。また、本実施形態ではクリーニング手段４１は透孔４２を有するシート部材からなるようにしているが、これには限られず例えばウレタンフォームなどの材質からなるものとしたり、あるいはブラシから成るようにしても良い。また、本実施形態ではクリーニング手段４１はガイド手段４０のＩＣ接点ブロック４側に貼り付けられているが、これには限られずＩＣカード２側に貼り付けるようにしても良い。

さらには、クリーニング手段４１としてエアガンなどにより高速空気層を通過させるようにしても良い。すなわち、ＩＣ接点５がガイド手段４０に落とされる際に、エアガンで空気を吹き出すようにし、ＩＣ接点５に付着したごみ等を取り除くようにする。あるいは、流量が保持できるようにしてエアカーテンを形成するようにしても良い。

また、本実施形態ではクリーニング手段４１がガイド手段４０に固定されていてＩＣ接点ブロック４の移動によりＩＣ接点５が擦られるが、これには限られずクリーニング手段４１が移動してＩＣ接点５を擦るようにしても良い。この場合、ＩＣ接点５に付着したごみをより容易に落とすことができるようになる。

あるいは、クリーニング手段４１あるいはガイド手段４０にソレノイドやモータの駆動力を与えて微小振動するようにしても良い。この場合、ごみを落とす効果を増大させることができる。

また、上述した各実施形態ではモータによりＩＣカードを取り込むＩＣカードリーダ１０について説明しているが、これには限られず手動式ＩＣカードリーダに用いても良い。

本発明のＩＣカードリーダのＩＣ接点ブロックが上がった状態を示す主要部の斜視図である。 ＩＣカードリーダのＩＣ接点ブロックが下がった状態を示す主要部の斜視図である。 ＩＣ接点ブロックが下がった状態を示す主要部を下方から見た斜視図である。 ＩＣカードリーダの接点ブロック機構を示す側面図である。 接点ブロック機構の平面図である。 制御回路基板およびメイン基板とＩＣカードとの接続形態を示す図である。 ＩＣカードリーダの構成を示す内部側面図である。 ＩＣカードリーダを示す平面図である。 ＩＣカードを示す平面図である。

符号の説明

１ ＩＣカードリーダ
２ ＩＣカード
３ ＩＣ端子部
４ ＩＣ接点ブロック
５ ＩＣ接点
１３ フレーム
１４ カード走行路
４０ ガイド手段
４１ クリーニング手段
４２ 透孔

Claims (4)

1. ＩＣカードに露出形成されたＩＣ端子部に、ＩＣ接点ブロックに保持させたＩＣ接点を当接させてデータの記録／再生をするように構成したＩＣカードリーダにおいて、前記ＩＣ接点ブロックをカード走行路から離間した位置と前記ＩＣ接点が前記ＩＣ端子部に当接する位置との間で移動可能に設け、前記カード走行路を構成するフレームの前記ＩＣカードの走行をガイドするガイド手段に、前記ＩＣ接点が通過可能であると共に通過した前記ＩＣ接点を清掃するクリーニング手段を設けたことを特徴とするＩＣカードリーダ。
2. 前記クリーニング手段は前記ＩＣ接点が接しながら出入りする透孔が形成されたシート部材であることを特徴とする請求項１記載のＩＣカードリーダ。
3. 前記透孔は切り込みであることを特徴とする請求項２記載のＩＣカードリーダ。
4. 前記クリーニング手段は高速空気層であることを特徴とする請求項１記載のＩＣカードリーダ。