JP2005516312A - カード個人化システム及び方法 - Google Patents

Abstract

カード及び他の機密性のある身分証明ドキュメントに個人化するシステム及び方法。カード個人化システム及び方法は改善されたデータ保全性、システム信頼性及びシステム性能を提供する。モジュール内部におけるカードの取り扱い及び処理の改善、モジュール間におけるカード転送の改善、モジュールの制御の改善、並びにその他の改善が説明され、それらの改善は全て、個別に又は一体となって、それらの目標を実現するのに寄与する。

Description

本発明は、個人識別(identity)ドキュメントを作成し、個人化(personalize)するためのシステム及び方法に関する。特に、本発明は、金融カード（例えば、クレジットカード及びデビットカード）、運転免許証、国民識別カード、及びカード保持者に固有の情報及び／又は他のカード情報又はドキュメント情報によって個人化された他のカードなどのデータ保持プラスチックカードを作成し、個人化するためのシステム及び方法に関する。

個人化カード及び他の個人化された個人識別ドキュメントを作成する際に使用されるカード個人化システム及び方法は、そのようなドキュメントを発行している機関により採用されている。そのようなシステム及び方法により個人化されることが多い個人識別ドキュメントは、金融カード（例えば、クレジットカード及びデビットカード）、運転免許証、国民識別カード、並びにドキュメント保持者とされる人に固有の情報によって個人化された他のカード及びドキュメントなどのプラスチックカード及び複合カードを含む。

カード個人化システム及び方法は、小規模な個別のカード個人化及び作成を目的として設計されることが可能である。それらのシステムにおいては、個人化されるべき１枚のカードが個人化機械に投入され、個人化機械は、通常、印刷及びラミネート加工などの１つ又は２つの個人化／作成能力を含む。

大規模なカードを大量に作成する場合には、機関は、カードごとの処理時間を全体として短縮するように複数のカードを同時に処理するために複数の処理ステーション又はモジュールを採用するシステムを利用することが多い。そのようなシステムの例には、ミネソタ州ミネアポリスのDataCard Corporationより入手可能であるDataCard 9000シリーズ、米国特許出願第４，８２５，０５４号に開示されているシステム、並びに米国特許第５，２６６，７８１号に開示されているシステム及びその後継システムなどがある。これらの種類のシステムの各々に共通しているのは、個人化／作成されるべき比較的多数のカードを保持することが可能な投入部、個人化／作成動作を実行するために各カードが案内される複数の個人化／作成ステーション、及び個人化済みカードを保持する出力部である。カードに対して通常実行される個人化及び作成の動作は、カードの磁気ストライプへのデータのプログラミング、単色及び／又はカラー印刷、カード中の集積回路チップのプログラミング、エンボス加工、並びに様々なトップコート及び保護層の貼り付けを含む。通常、データ情報、並びに投入部、個人化／作成ステーション及び出力部を動作させるための命令を転送するためにコントローラが採用される。

DataCard 9000シリーズのような一括カード個人化作成システムにおいては、データ保全性（例えば、正確なデータが適正なカードに配置されていることを保証すること）と、システムの信頼性及び性能が重要である。個人化プロセス及びプロセスを実現するために使用されるモジュールの改善を含めた、これらの領域における改善は、いずれも、一括カード個人化作成システムの有用性を向上させる。

以下に説明する通り、本発明は上述の既存のカード個人化システム及び以前のカード個人化システムの１つ以上に対して改善を行う。
米国特許第４，８２５，０５４号明細書 米国特許第５，２６６，７８１号明細書

本発明は、カード及び他の機密性のある身分証明ドキュメントに個人化するシステムを提供する。更に、本発明は、カード及び機密性のあるドキュメントに個人化する方法を提供する。本発明の１つの目的は、データ保全性、信頼性及び性能が改善されたカード個人化システムを提供することである。

本発明の一実施形態においては、カード個人化システムは、システムの一端に、供給されるべき複数枚のカードを保持し、システムにより個人化するためにそれらのカードを投入する投入部を含む。投入部は、各々のカードを１つのモジュールが先行するモジュールの下流側に位置するように順次配列された複数のカード処理モジュールへ送り出す。カード個人化システムの一端に出力部が配置され、出力部はカード処理モジュールにより個人化されたカードを回収する。投入部、複数の処理モジュール及び出力部は一体となって、各カードをシステムを通して前進させることができるカード軌道を規定する。コントローラは投入部、各々の処理モジュール及び出力部に動作接続され、それらと通信している。処理情報及びデータ情報はコントローラへ転送され、コントローラから投入部、処理モジュール及び出力部へ転送される。

一実施形態では、システムは、少なくとも１つのモジュールがそのモジュールにより処理されるべき次のカードの投入を受け入れる前に処理済カードを排出するように動作すべく配列され、構成されている。システムは、モジュールがカードの個人化を完了した後、次のモジュールがそのカードを受け入れる準備を終えた（すなわち、次のモジュールが既にそのカードを処理し、カードを排出し終わった）ならば、カードを次のモジュールへ出力できるように動作すべく配列され、構成されているのが好ましく、カードがモジュールを出た後、そのモジュールは隣接する上流側モジュールから別のカードを受け入れられる状態になる。

システムの各モジュールは、あるモジュールへのカードの投入が処理済みカードがそのモジュールから出た後に初めて起こるか、又はモジュールにカードが入っていないときに起こるように動作し、システムの複数のモジュールによるカード転送はカスケード配列で構成されることがより好ましい。

一実施形態では、処理モジュールは装着機構で支持されている。装着機構は、モジュールの堅固な結合及び適正な整列を可能にするために、共通の支持構造を含む。

一実施形態では、各々の処理モジュールは、その内部に組み込まれ、コントローラと通信する状態指示器を含む。状態指示器はシステムのオペレータステーションにも組み込まれている。状態指示器は各々のモジュールの配置及び動作状態を提示する。

一実施形態では、システムの動作を制御するために使用されるコントローラはネットワーキングシステムを形成する。ネットワーキングシステムはコントローラに常駐しており、システム内に接続されているカード処理モジュールごとに、コントローラにおいて構成上の調整を実行できる。

一実施形態では、複数の処理モジュールは磁気ストライプモジュール、エンボス加工モジュール、スマートカードプログラミングモジュール、プリンタモジュール、レーザーモジュール、グラフィックスモジュール及びクリーニングモジュールを含むが、それらに限定されない。

一実施形態では、カードに個人化する方法は、投入部からカードをピックアップすることと、カードをカード軌道に挿入することと、カードを第１の処理モジュールに投入することとを含む。カードはカード軌道に沿って順次配列されている後続する処理モジュールへ転送される。カードは、１つ以上の処理モジュールにより個人化された後に出力部で回収される。各々の処理モジュールは一度に１枚のカードに個人化するので、一度に１枚のカードが各処理モジュールを通過することになり、処理モジュールはカスケード構成でカードを転送してゆく。各々のシステム構成要素との間でデータ及び他の情報を転送し、システムの動作を監視するために、コントローラが設けられている。

本発明は、データ保全性、信頼性及び性能が改善されたカード個人化システム及び方法の利点を提供する。

本発明を特徴付けるこれらの利点及び新規な特徴、並びにその他の様々な利点及び新規な特徴は以下の詳細な説明の中で指摘される。本発明、その利点及びその使用により得られる目的を更に良く理解するために、本発明に従った装置の特定の例が示され且つ説明されている、本発明の別の一部を成す図面及びそれに付随する説明も参照すべきである。

図面を参照すると、図面中、同じ図中符号は全ての図を通して対応する部分を表す。

図示されている実施形態の以下の説明においては、その一部を形成し、本発明を実施できる実施形態が例として示されている添付の図面を参照する。本発明の趣旨の範囲から逸脱せずに構造の変更を実施しても差し支えないため、他の実施形態も利用できることを理解すべきである。

図１及び図２は、組み立てが完了した形態のカード個人化システム１０の一実施形態の斜視図を示す。以下、システム１０と呼ばれるカード個人化システム１０はオペレータステーション２０と、投入ホッパ３０と、複数の処理モジュール４０と、出力ホッパ５０とを含む。

オペレータステーション２０は、上面に形成された作業面２１を有するハウジング２７を含む。図１及び図２に破線で示されているシステムコントローラ２２はハウジング２７の内部にある。コントローラ２２はシステム１０の動作を制御し、投入ホッパ３０、モジュール４０及び出力ホッパ５０との間でデータを送受信する。コントローラ２２は、データを転送し、情報を処理するのに適するコンピュータ又は何らかの中央処理装置であることが可能である。オペレータインタフェース手段２３、２３ａは、コントローラへの制御指令及びデータ入力を可能にするためにコントローラ２２のデータポートシステム２３ｂに接続されている。図１及び図２に示すように、インタフェース手段２３、２３ａはキーボード及びマウスであるのが好ましい。しかし、他の適切なインタフェース手段を採用しても良いことは理解されるであろう。各モジュール４０は、それぞれのモジュールの機能及び動作を制御する独自のモジュールコントローラ（図示せず）を更に含む。

更に、オペレータステーション２０は、コントローラ２２、投入及び出力ホッパ３０、５０、並びに処理モジュール４０の動作に関連するデータの表示及び観測を可能にするために、インタフェース又はモニタ２５を含む。図１及び図２に示すように、モニタ２５は支え２４を介してステーション２０に装着されているのが好ましく、この支え２４はポールであっても良いが、それに限定されない。更に、システム１０の動作状態を指示するために、支え２４の最上部に状態指示器８０が採用されていても良い。

図２に示すように、データ及び制御指令はコントローラ２２とシステム１０の様々な構成要素との間でデータ回線９７を介して通信される。データ回線９７は、データ及び指令がコントローラ２２から直接に受信されるように、コントローラ２２から各システム構成要素へ走っているのが好ましい。例えば、投入ホッパ３０の各投入機構に制御及び／又はデータ入力を供給するために、１対のデータ回線９７が投入ホッパ３０に接続している。同様に、データ及び制御投入を第１のモジュール４０に供給するために、少なくとも１本のデータ回線９７が第１のモジュールに接続している。

図１及び図２に示すように、作業面２１には緊急停止ボタン２９が設けられている。このボタン２９を押すと、システム１０の動作が停止される。更に、カード詰まりを解消する場合などにシステムオペレータが一時的にシステム動作を休止させ、その後、単にボタンを押すだけでシステム動作を再開できるようにするために、システム１０は少なくとも１つの休止／再開ボタン２８を含むのが好ましい。休止／再開ボタン２８はシステム１０の都合の良いどの場所に配置されていても良い。好ましい実施形態では、休止／再開ボタン２８は投入ホッパ３０及び出力ホッパ５０のそれぞれに設けられている（図では、出力ホッパ５０のボタンのみが見えている）。希望に応じて、モジュール４０のうちの１つ以上及び／又はオペレータステーション２０に休止／再開ボタンを設けることも可能であろう。キーボード２３又はマウス２３ａ及びモニタ２５にも休止／再開能力を組み込むことが可能であろう。

投入ホッパ３０はその上流側３９ａでオペレータステーション２０の側面に取り外し自在に結合されている。投入ホッパ３０は、供給されるべき複数枚のカード３７ａを保持する少なくとも１つのトレイ３７を含むのが好ましい。投入ホッパ３０は、システム１０内へ自動的に送り込むことができるカードの枚数を増すために、複数のトレイ３７を含むのが好ましい。カバー３１は投入ホッパ３０の内側を保護する。投入ホッパ３０の動作状態を指示するために、投入ホッパ３０に状態指示器３５が設けられている。指示器３５は光指示器であっても良いが、それに限定されない。

投入ホッパ３０は、トレイ３７の１つに保持されている複数枚のカードの中から１枚のカード３７ａをピックアップし、そのカードを隣接する下流側の処理モジュール４０へ移送して、カードの個人化を開始することにより動作する。投入ホッパ３０からカードをピックアップする代わりの手段として、オペレータステーション２０の作業面２１の、投入ホッパ３０の上流側に、投入ホッパのカード追跡／カード搬送機構と連通する受け入れカードスロット２６が設けられている。カードスロット２６を使用して、システム１０内へ１枚のカードを投入することにより、選択カードの個人化をイネーブルし且つ／又はエラーが起こった場合などに以前にピックアップされたカードをシステムに再度挿入することができる。本発明の原理に従った投入ホッパの詳細については、以下に更に説明する。

複数の処理モジュール４０は投入ホッパ３０の下流側３９ｂに配置されている。複数の処理モジュール４０は順次配列されるように構成されており、各処理モジュールは先行する処理モジュール又は投入ホッパ３０の下流側に順次接続されている。特に、図１及び図２に示すように、第１の処理モジュールは投入ホッパ３０の下流側３９ｂに接続され、続く処理モジュールはそれぞれその下流側に順次配列されている。

投入ホッパ３０の場合と同様に、各処理モジュール４０はカバー４１と、状態指示器４５とを含む。カバー４１は、ユーザ又はオペレータが各々の処理モジュール４０の内側を見ることができるように、透明な面４３を含んでいても良い。状態指示器はそれぞれ対応する処理モジュール４０の動作状態を標示し、光指示器であっても良いが、それに限定されない。システム１０においては多様な処理モジュール４０が採用されるが、そのうちのいくつかについては以下に本発明の原理に従って更に詳細に説明する。

システム１０に含まれていても良い処理モジュール４０の例には、カード上の磁気ストライプにデータを書き込み、磁気ストライプからデータを読み取る磁気ストライプモジュール（後述する）、カードにエンボス加工文字を形成するエンボス加工モジュール（後述する）、カードの集積回路チップをプログラミングするスマートカードプログラミングモジュール、単色印刷又は多色印刷を実行するプリンタモジュール、カードに対してレーザー個人化を実行するレーザーモジュール（後述する）、カードに単色データ及び画像を添付するグラフィックスモジュール（後述する）、カードをクリーニングするクリーニングモジュール（後述する）、カードにトップコートを施すトッピングモジュール、及びカードに穴を開ける又は切り取るため及び／又はカードを特定の形状に打ち抜くためのカードパンチングモジュールがある。

各々の処理モジュール４０は装着機構６０を介してシステム１０に結合されている。図３は、装着機構６０の特徴を最も良く示している。図３に示すように、互いに取り外された状態の２つの隣接する装着機構６０ａ及び６０ｂが示されている。装着機構６０ａは装着機構６０ｂと同等の部品を含むことが理解されるであろう。装着機構６０ａ、６０ｂはフレーム６７ａ、６７ｂを含む。フレーム６７ａ、６７ｂは、それぞれ、処理モジュールに対して構造上の支えを形成するための上部７３ａ、７３ｂと、下部７１ａ、７１ｂとを含む。上部７３ａ、７３ｂには、処理モジュールが配置され、保持されるほぼ平坦な面を有するプラットフォーム６５ａ、６５ｂが設けられている。

図３は、装着機構６０ａの下流側７５ａと、装着機構６０ｂの上流側７５ｂとを示す。しかし、各装着機構６０ａ、６０ｂが上流側と下流側を含むことは理解されるであろう。図示されるように、装着機構６０ｂは、隣接する装着機構６０ａの対応する１対の位置決め穴（図示せず）に嵌合する１対の位置決めピン６３ｂを含む。位置決め穴と位置決めピン６３ｂは、隣接する装着機構６０ａ、６０ｂの適正な整列を確保し、それにより、カード個人化システムの処理モジュールの適切な整列を確保するために装着機構を整列させ、結合する手段を構成する。更に、装着機構６０ｂの下部７１ｂに取り付け穴６３ｄが配置され、装着機構６０ａの下部７１ａに同様の取り付け穴（図示せず）が配置されている。取り付け穴６３ｄは、隣接する装着機構を一体に固着する共通のねじ６３ｃ（図３には１つのねじのみが見えている）により結合される。装着機構６０ａ、６０ｂの上部７３ａ、７３ｂにも、取り付け穴（図示せず）及び取り付けねじ６３ａ（図３には１つのねじのみが見えている）の同様な構造が設けられている。取り付け穴を結合するために適切などのようなねじ又は他の固着手段が採用されても差し支えないことは理解されるであろう。更に、それぞれ隣接する装着機構６０ａ、６０ｂの適正な結合と整列を行うために、位置決めピン及び穴の他の構成が採用されても良いことも理解されるであろう。

装着機構６０ｂの上流側７５ｂで、装着機構６０ａ、６０ｂの上部７３ａ、７３ｂにブラケット６１が装着されている。ブラケット６１は、隣接する装着機構６０ａ、６０ｂが互いに結合されるときに、隣接するモジュールの間でブラケット６１が共用されるように、共通の支持構造を形成する。ブラケット６１は、処理モジュールの処理機構を装着するための取り付け構造を形成するのが好ましい。装着機構６０ａはその上流側にブラケット６１に類似するブラケットを更に含むことが理解されるであろう。更に、同じ共用結果を実現するために、装着機構６０ａ、６０ｂの下流側にブラケット６１が配置されても良いことは理解されるであろう。隣接する装着機構の間の共通のブラケット６１は、更に、そのブラケット６１を共有し、装着機構に装着されている処理モジュールの間のカード経路の整列を改善する働きもする。２つの隣接する処理モジュールは６０ａ、６０ｂなどのそれぞれ対応する装着機構に装着され、処理モジュールの共通の装着支持構造としてブラケット６１を共用する。このような構造は処理モジュールの間でカード経路の整列を維持する。

６０ａ、６０ｂなどの装着機構に装着された各々の処理モジュール４０は、特定の処理モジュールを装着するために９．０インチ、６．２５インチ又は１２．５インチ、あるいはそれらを組み合わせた幅を持つフレームを有するように構成されているのが好ましい。１２．５インチのフレームは２つの６．２５インチフレーム及びそれに対応するカバー、並びに正面パネル及び背面パネルを使用するのが好ましい。

図２で最も良く見られるように、投入ホッパ３０、各モジュール４０及び出力ホッパ５０はその背面に少なくとも１つのパネル９４を更に含む。パネル９４はホッパ又はモジュールの背面から外側上向きに曲がっており、その他のパネル９４と共に、トラフ又は通路９６を規定している。トラフ９６は、システムの背面に沿って電気ケーブル及びデータケーブルなどを通すのに都合の良い場所を提供する。各ホッパ３０、５０及びモジュール４０は、その背面に、電力、データ及び制御信号をそれぞれ対応するホッパ又はモジュールコントローラに供給するために、ホッパ又はモジュールの内部まで電力ケーブル及びデータケーブルを引き込むことができる少なくとも１つの通路９５を含む。システム１０に対する電力は、図２に示すようにオペレータステーション２０の背面に設けられた電力プラグイン９０に接続する電力ケーブル（図示せず）から入力される。システム１０が単一の電力プラグインにより供給される電力より多くの電力を要求する場合には、下流側モジュール４０のうちの１つに追加の電力プラグインを設けることができる。この場合、システムの上流側部分は電力プラグイン９０を介して電力を供給され、システムの下流側部分はモジュール４０と関連する電力プラグインを介して電力を供給されることになる。

各々の処理モジュール４０によりカードが個人化された後、カードは完成したカードを回収して、積み重ねる出力ホッパ５０へ排出される。出力ホッパ５０は最も下流側の処理モジュール４０の後に配置されている。出力ホッパ５０は少なくとも１つの回収トレイ５７、より好ましくは複数の回収トレイ５７を含む。適切に個人化されたカードを回収するために１つの回収トレイ５７が使用され、処理中のエラーによる不適切に個人化されたカード又は欠陥カードを回収するために第２のトレイ５７ｂが使用されるのが好ましい。投入ホッパ３０及び処理モジュール４０の場合と同様に、出力ホッパはカバー５１と、状態指示器５５とを含む。カバー５１及び状態指示器５５は投入ホッパ３０のカバー及び状態指示器と同様に動作するので、ここではそれ以上説明されない。本発明の原理に従った出力ホッパ５０の更に詳細な説明は以下に提示される。

図４は、カードに個人化する好ましい１つの方法８０のフローチャートを示す。方法８０は、投入部から一度に１枚ずつ複数のカードをピックアップすること及びそれらのカードを一度に１枚ずつ第１の処理モジュールへ転送すること（８１）を含む。第１の処理モジュールでは、第１の処理モジュールを通って各カードが転送される間に、カードに個人化情報が与えられる（８３）。１枚のカードが第１の処理モジュールにより個人化される動作が終了した後、カードは少なくとも１つの別の処理モジュールへ転送される（８５）。少なくとも１つの別の処理モジュール又は次の処理モジュールは第１の処理モジュールの下流側に続いて配列されている。追加の処理モジュールも順次配列されていることは理解されるであろう。次の処理モジュールを使用して、各々のカードに一度に１枚ずつ個人化情報が与えられる（８７）。

処理モジュールは、各々の処理モジュールを通してカードを転送するためにカスケードシーケンスを採用する（８９）。特に、あるモジュールがカードに個人化することを完了したとき、次のカードが上流側モジュールからそのモジュールへ転送されてくる前に、そのカードはモジュールから完全に送り出される。その後、続くカードが上流側モジュールへ転送され、それ以降も同様である。カードは、最も下流側のモジュールから最も上流側のモジュールへ一度に１枚ずつカスケード方式で転送される。このように、１つのモジュールの中には一度に１枚のカードしか入らない。この結果、制御アルゴリズムを簡略化することにより、システムの保全性は向上し、モジュール内でカード又はそのデータが混同される確率は低下する。しかし、スマートカードプログラミングモジュールなどのいくつかのモジュールにおいては、複数枚のカードを同時に処理することができる。

システム保全性を更に向上させ、どの時点でも２枚のカード又はカードの一部が入っているモジュールが存在しないことを保証するために、システム１０の各モジュールは入口光電セル及び出口光電セルを含む。入口光電セルは１枚のカードがモジュールに入ったことを検証し、出口光電セルは１枚のカードがモジュールを出たことを検証する。モジュールの入口光電セル及び出口光電セルは、カードがそれぞれ対応するモジュールに入っている時点又はモジュールから出ている時点をモジュールがわかるように、対応するモジュールコントローラに接続されている。モジュールコントローラはこのカード状態情報をシステムコントローラ２２へ通信する。モジュール自体にある入口ローラ又は上流側モジュールのローラなどの手段がカードを対応するモジュールの中へ移送する。同様に、モジュールの出口ローラ又はモジュールのカード搬送システムなどの手段がカードを次のモジュールへ転送する。

カードが処理モジュールにより個人化された後、カードは出力部９１で回収される。カードに個人化するときに投入部、処理モジュール及び出力部との間で処理情報及びデータ情報を転送し、それらの情報を監視するために、図１及び図２に示し、説明したコントローラ２２及びモジュールコントローラなどのコントローラが動作される（９３）。

様々に異なる種類のモジュール４０のうちのいずれか１つのモジュール４０、すなわち、単一の磁気ストライプモジュール、単一のレーザーモジュール、単一のグラフィックスモジュールなどに関して、システム１０を説明してきた。多くの場合、個々の個人化モジュールがその特定の個人化タスクを完了するまでに要する時間は長くなるため、下流側個人化モジュールへ次のカードを送り出す前に、すぐ隣接する上流側モジュールは個人化タスクが完了するまで待っていなければならない。すぐ隣接する上流側モジュールが待機していなければならないため、更に上流側のモジュールも第１のモジュールの個人化タスクが完了するのを待っていなければならないであろう。実際には、１つのモジュールにおける個人化タスクが長時間かかると、システム１０はその１つのモジュールの個人化が完了するまで休止することになる。

この状況を回避するために、システム１０において同一のモジュールを並列させて、いずれか１種類の複数のモジュールを使用することができる。同じ種類の複数のモジュールを使用することにより、各モジュールに類似の個人化タスクを実行することを割り当てることができる。従って、例えば、レーザー個人化タスクを実行することを割り当てられている第１のモジュールがその個人化タスクを完了していなくても、第１のレーザーモジュールで個人化が完了するのを待つのではなく、すぐ隣接する上流側モジュールからの次のカードを第２のレーザーモジュールへ転送することが可能である。システムの休止を防止するために、必要に応じて、特定の個人化タスクを実行する追加のモジュールを追加できる。類似の個人化タスクを実行するモジュールをグループとしてまとめるというこの概念はカードのスループットを増加させる。

更に、１種類の複数のモジュールを使用する場合、各モジュールに異なる個人化タスクを割り当てることも可能である。例えば、複数のレーザーモジュールが使用される場合、１つのレーザーモジュールは１行分の情報をカードに個人化するために使用され、その後、カードは２行目の情報をカードに個人化するために使用される次のレーザーモジュールへ転送されても良い。必要に応じて、他の個人情報をカードに記入するために、追加のレーザーモジュールへカードを転送することができる。従って、長い個人化タスクを別個のタスクセグメントに分割でき、１つのモジュールにより全ての個人化タスクを実行するのではなく、各モジュールがそれらのタスクセグメントのうちの１つを処理するように割り当てられる。これによっても、カードのスループットは向上する。
処理モジュール
次に、本発明の原理に従ったカード個人化システム１０のそれぞれの処理モジュールの特徴及びその改善点を示すための説明をする。

本発明の一部を成し、本発明を実施できる実施形態が例として示されている添付の図面を参照する。本発明の趣旨の範囲から逸脱せずに構造上の変更を行っても差し支えないため、他の実施形態も利用できることを理解すべきである。
投入ホッパ
投入ホッパは、供給されるべきカードを提供し、後続する処理モジュールにより処理され、個人化されるべきカードを投入するために必要とされる。投入ホッパ３０は、処理されるべき複数枚の積み重ねられたカードを保持するトレイを含む。更に、カードはカード軌道に入るように選択され、下流側処理モジュールに投入される。通常、カードは、カードトレイから各カードをピックアップするためのローラアセンブリ及び吸引カップを使用して選択される。通常、カードスタックに力を加え、カードがピックアップされるたびに、その後、カードスタックを絶えず元の状態に戻すために、カードプッシャが採用される。しかし、これらの構造は、ピックアップされるべき各々のカードに向かって回転する分離ローラを採用し、吸引カップにより発生される減圧空気のみを使用して、カード供給トレイからカードをピックアップし、引っ張る。更に、カードスタックに力を加えるために、カードプッシャと共に通常はばね荷重が採用されている。

これらの構造はその目的には適しているであろうが、更に改善を加えることができる。カード個人化システムにより処理されるべきカードを保持し、投入するために、より高い信頼性と効率を提供する投入ホッパは依然として必要とされている。以下の説明は、本発明の原理に従って投入ホッパの既存の構造に対して実行された改善及び特徴を示す。

図１及び図２に示すように、システム１０の投入ホッパ３０は、全てのモジュール４０の上流側でカードを投入するために、オペレータステーション２０にすぐ隣接して、そのすぐ下流側に配置されている。システム内の、投入ホッパ３０の下流側の、２つ以上のモジュール４０の間に１つ以上の同様の投入ホッパが配置されていても良いことは理解されるであろう。この構成では、カードを投入ホッパの場所でシステムのカード経路に差し込むことができるので、カードは１つ以上のモジュール４０を迂回することになる。従って、モジュール４０の間を含めて、カード個人化システム１０の中に複数の投入ホッパが存在することが可能である。

図５〜図１５は、本発明による投入ホッパ２００を示す。モジュール２００は１時間に３０００枚までのカードを投入することが可能であるのが好ましい。

図５及び図６は、投入ホッパ２００の好ましい一実施形態の側面図と、平面図を示す。投入ホッパ２００は、正面部２１５ａと、背面部２１５ｂと、上部２１１ａと、底部２１１ｂと、上流側側部２１９ａ及び下流側側部２１９ｂ（図６に最も良く示されている）とをそれぞれ有するフレーム２１０を含む。フレーム２１０は、正面部２１５ａから背面部２１５ｂへ延出する溝穴２１３を含む。少なくとも１つのカードトレイ２３０は正面部２３１ａと、背面部２３１ｂと、上部２３５ａと、底部２３５ｂと、側部２３３ａ、２３３ｂとを含む。カードトレイ２３０はフレーム２１０の上部２１１ａに配置され、フレーム２１０の正面部２１５ａから背面部２１５ｂまでの長さに沿って延出している。トラフ２４７は、下流側処理モジュールにより処理するためにピックアップされる前に保持されるべき複数枚のカードに対するスペースを形成する。カードトレイ２３０も、カードトレイ２３０の正面部２３１ａから背面部２３１ｂに向かって延出する溝穴２３７を含む。カードトレイ２３０の溝穴２３７はフレーム２１０の溝穴２１３に対応している。図５及び図６に示すように、１つのトレイ２３０が例示されている。しかし、カードトレイ２３０のような複数のカードトレイが採用されていても良いことは理解されるであろう。投入ホッパ２００はカードトレイ２３０のようなカードトレイを２つ１組で採用するのが好ましい。

カードプッシャ２６０はフレーム２１０及び対応するカードトレイ２３０に動作結合されている。カードプッシャ２６０はフレーム２１０とカードトレイの溝穴２１３、２３７をそれぞれ貫通している。更に、カードプッシャ２６０は溝穴２１３及び２３７に沿って前後に移動自在である。カードプッシャ２６０はハンドルを有するバックストップ２６５を含み、支持構造２６３を有するフレーム２６１に回動自在に係合されている。バックストップ２６５は、下部２７９ｂの部分２６５ｂの幅より広い幅を有する部分２６５ａを有する上部２７９ａを含む。また、部分２６５ａの幅はフレーム２１０及びカードトレイ２３０の２つの溝穴２１３及び２３７の幅より広い。部分２６５ａは、使用中にカードトレイ２３０がフレーム２１０から外れるのを防止する。カードトレイ２３０は、カードプッシャ２６０、特に部分２６５ａが溝穴２１３及び２３７から取り出されたときに、カードプッシャ２６０がフレーム及びトレイの正面に向かって動くことにより作動される解放機構２２０を使用して解放される。図９から図１４はカードトレイ２３０の解放を最も良く示している。

図６ａは、カードプッシャ２６０のバックストップ２６５の好ましい一実施形態を示す。バックストップ２６５の内部では、上部軸２７５ａ及び付勢部材２７５ｃが上部２７９ａの中に入っている。下部軸２７５ｂは、下部軸２７５ｂに動作結合されたローラ２７７を有する下部２７９ｂにある。通常はフレーム２６１に対するバックストップ２６５の回動位置を不作動にするために、上部軸２７５ａ、下部軸２７５ｂ及びローラ２７７は付勢部材２７５ｃにより付勢されている。付勢部材２７５ｃはばねとして示されている。しかし、他の付勢部材が採用されても差し支えないことは理解されるであろう。フレーム２６１に対するバックストップ２６５の回動位置を機能させるために、ローラ２７７、下部軸２７５ｂ及び上部軸２６５ａはバックストップ２６５の上部２７９ａに向かって上方へ押し出されても良い。特徴及び詳細については、以下に図９から図１４で更に論じる。

図７及び図８は、カードトレイ２３０からのカード２９０のピックアップの好ましい一実施形態を示す。図７は、能動真空ライン２８９ａに動作接続され、ピッカ駆動装置２８７ａにより駆動される吸引カップ２８９を示す。真空ライン２８９ａはＬ字継手である部分として示されており、継手２８９ａから何らかの適切なラインが延出し、従来の真空源（図示せず）に接続していれば良いことが理解されるであろう。能動(active)真空ライン２８９ａは、吸引カップ２８９に至る能動真空（制御負圧）の供給路を開閉するための弁を含むのが好ましい。弁は、吸引カップ２８９に至る能動真空ラインを開放するために使用されるソレノイド弁であるのがより好ましい。吸引カップ２８９は、カードトレイ２３０から１枚のカードをピックアップするために、矢印Ａにより示すように、カードトレイ２３０に向かって移動する。分離ローラ２５３ｂはカード２９０と接触し、矢印Ｂにより示すように、カード２９０から外側の方向へ回転する。分離ローラ２５３ｂの回転はカード２９０をカードスタック２９１から外側の方向へ湾曲させ、それにより、能動真空が加えられている吸引カップ２８９を使用するカードトレイ２３０からのカード２９０のピックアップが容易になる。分離ローラ２５３ｂは、カードスタック２９１から１枚のカードを引き離すためにカード２９０の縁部における密接なカード面接触を分断するように、前述の通り回転する。

図８は、カード２９０と接触している吸引カップ２８９を示し、矢印Ｃは吸引カップ２８９を使用してカード２９０が引っ張られている方向を表す。更に、能動真空源に接続可能である真空弁ラインが吸引カップ２８９に動作接続されている。図８に示すように、分離ローラ２５３ｂはカード２９０を選択して湾曲させ、吸引カップ２８９は真空弁ライン２８９ａを介して能動真空を採用して、カード２９０をカード経路２５０へまっすぐに引き戻す（矢印Ｃ）。カード２９０は保持器２４３を通過して引っ張られ、カードトレイ２３０から出る。保持器２４３はクリップであるのが好ましい。カード２９０がカード経路２５０に入ったならば、タブベルト２５５がカード２９０のようなカードをカード経路２５０に沿って入口ローラ２５３ａまで下流へ移動させる。タブベルト２５５は、カードと接触し、カードをカード経路２５５に沿って送り出すタブ付き部分２５５ａを含む。カード経路２５０に沿った下流側へのカードの移送を容易にするのを助けるために、溝穴２５１ａを含むカードガイド２５１が使用されるのが好ましい。入口ローラ２５３ａは２９０のようなカードを下流側処理モジュールに投入する。

図９から図１４は、カードトレイ２３０を開放しているときの溝穴２１３及び２３７に沿ったカードプッシャ２６０の位置を表す。フレーム２１０の正面部２１５ａにおいて、ロック部材２２１はロック受け入れ位置２３９でカードトレイ２３０に解除自在に係合されている。ロック部材２２１は、カードトレイ２３０がフレーム２１０の上部に配置され、投入ホッパ２００が使用中であるときにカードトレイ２３０に係合されるのが好ましい。フレーム２１０の正面部２１５ａには解放機構２２０も配置されており、これは底部２１１ｂで結合されている。

図５に最も良く示されているように、解放機構２２０は傾斜部２２５と、湾曲部材２２３と、フィンガ部分２２７とを含む。図９は、解放機構２２０の傾斜部２２５に近づきつつある（矢印Ｄ）カードプッシャ２６０を示す。図１０は、傾斜部２２０と接触しているカードプッシャ２６０のローラ２７７を示す。ローラ２７７が傾斜部２２５に沿ってフレーム２１０の正面部２１５ａに向かって動くと、ローラは同時に上方へ押し出されて、カードプッシャ２６０のバックストップ２６５に入るであろう。更に、先に図６ａで説明したような上部軸２７５ａ及び下部軸２７５ｂもバックストップ２６５の内部で上方へ動く。ばね２７５ｃも押し上げられるため、上部軸２７５ａは回動ポイント２６７を解放し、バックストップ２６５は回動自在位置へと作動される。

図１０、図１１及び図１２に示すように、カードプッシャ２６０が傾斜部に沿って動き、湾曲部材２２３と接触すると、同時にバックストップ２６５は前述のように回動位置に入り、動作可能になる。バックストップ２６５は湾曲部材２２３の周囲に沿って移動して、カードプッシャのバックストップ２６５を使用中の常時直立位置から平伏位置に向かって回動させる。バックストップ２６５が平伏位置にあるとき、カードプッシャ２６０はカードトレイ２３０のスペース２３７ａを通って動き、溝穴２１３及び２３７を空いた状態にする。同時に、図１２及び図１３に示すように、支持ブロック２７３はロック部材２２１の懸垂部分２２１ａと接触する。カードプッシャ２６０がフレーム２１０の正面部２１５ａに向かって動くにつれて、支持ブロック２７３は懸垂部分２２１ａとの接触によってロック部材２２１をカードトレイ２３０のロック受け入れ部分２３９から離間させるように押す。図１２から図１４は、溝穴２１３、２３７から押し出されたカードプッシャ２６０及び解除位置にあるロック部材を示す。

解放機構２２０のフィンガ部分２２７及びバックストップ２６５の湾曲部材２７１は、カードプッシャ２６０を元の使用時の直立位置に回復させる。カードプッシャ２６０がフレーム２１０の背面部２１５ｂに向かって動くにつれて、バックストップ２６５の湾曲部材２７１はフィンガ部分２２７と接触し（図１及び図１４）、フィンガ部分２２７の周囲に沿って移動して、バックストップ２６５を元の直立位置まで回動させることができる。

投入ホッパ２００は、それぞれの機能を動作させるために次に示すモータ及び駆動機構を採用している。タブベルトモータ２８３は、カードを移動させるためにタブベルト２５５を駆動する。分離モータ２８５及び分離ローラ駆動部２８５ａは、カードをピックアップするために分離ローラ２５３ｂを駆動する。更に、ピッカーモータ２８７及び駆動部２８７ａはカードトレイ２３０のカード供給部２９１に対して吸引カップ２８９を接離するように移動させる。カードプッシャ２６０は、プッシャを投入ホッパ２００のフレーム２１０及びカードトレイ２３０の溝穴２１３及び２３７に沿って移動させるためにモータ２８１及び駆動部２８１ａを含む。

図１５は、処理モジュールまで下流側へ搬送されるべきカード（図７及び図８にも示す）をピックアップする方法８００の好ましい一実施形態のフローチャートを示す。吸引カップはカードスタック補給部まで前進される（８０１）。カードを適切につかむために、吸引カップに能動真空が供給される。分離ローラがピックアップされるべきカードを位置決めすることを可能にするように、カードプッシャによりカードスタック補給部に加えられていた力がゆるめられる（８０３）。分離ローラはカード（８０５）から離間するように回転し、カードの縁部と接触して、カードをカードスタック補給部から離間するように外側へ湾曲させる。カードは能動真空を加えられた吸引カップと、分離ローラの回転を使用することによりピックアップされる。カードは、カードをカードスタック補給部からほぼ直線方向に引き出すことによりピックアップされる（図８）。カードはカード経路に向かって引っ張られる。カードトレイから一度に１枚のカードがカード経路に入るようにピックアップされるのが好ましい。カードが下流側への転送のためにカード経路に入ることができる（８１１）ように、能動真空は解放される（８０９）。先の図に示すように、カードをカード経路２５０のようなカード経路に沿って下流側へ転送するために、２５５のようなタブベルトが採用されても良い。

カードがカードスタック補給部から解放された後、カードプッシャは残る補給用カードに対して適切な力を回復し、カードスタック補給部を分離ローラに対して再び当接させても良い。カード補給部で利用できるカードの枚数が多いほど、カードスタックを分離ローラに再び当接させるために要求される力の量は少なくなる。カードスタック補給部が少なくなるにつれて、カードスタック補給部を元の状態に落ち着かせるためにカードプッシャにより必要とされる力の量は増す。カードスタックに力を加え、カードの補給部を元の状態に落ち着かせるとき、カードプッシャは、例えば、モータにより、能動的に駆動されるのが好ましい。カードスタックが元の状態に戻された後、分離ローラは次のピックアップに備えて次のカードに向って内側へ回転して、カードスタックを再び整列させる。投入ホッパの設定を制御する際に必要なデータ情報を提供するために、先に説明したようなコントローラが使用されるのが好ましい。

投入モジュールの個々のモータ及びソレノイド制御部、例えば、ピッカーモータ、弁を介する真空起動、分離モータ及びプッシャモータは本発明の信頼性に寄与している。投入モータは、異なる厚さ及び異なる材質、ＧＳＭパンチアウト及びエンボス加工カードの組み合わせを含む数多くの異なる種類のカードをピックアップする。ピックアップされるべき種類のカードをカードごとにソフトウェア変更を行うことにより信頼性をもって転送する個別モータ制御及びシステム方法であり、以前の投入装置は機械的な調整が必要であった。

本発明の投入ホッパは、信頼性及び効率を向上させた改善された投入モジュールを提供する。他の利点に加えて、本発明の投入ホッパはカードをカードスタック補給部から効率良くピックアップして、処理モジュールまで下流側へ転送させることができる。分離ローラの構成と、加えられる能動真空は、カードをピックアップするための確実な構造を提示する。更に、能動的に駆動されるカードプッシャは、更に信頼性を増す次のカードピックアップに備えてカード補給部をリセットするための改善された構造を提供する。カードトレイに組み込まれた解放機構及びロック機能は、投入ホッパをカード個人化システムと共に使用する場合の利便性を提供し、安全性を向上させる。
磁気ストライプモジュール
磁気ストライプモジュール１００は図１６〜図２０に詳細に示されている。好ましい構成においては、図１に示すように、磁気ストライプモジュール１００は投入ホッパ２００のすぐ下流側に配置されている。しかし、モジュール１００は投入ホッパ２００のすぐ後ろだけではなく、システム内の任意の場所に配置されることが可能であろう。好ましい構成では、磁気ストライプモジュール１００は投入ホッパ２００からカードを受け取り、コントローラ２２により命令された場合には、各カードの磁気ストライプにデータをプログラムする。モジュール１００は、適切なプログラミングが行われたか否かを判定するために、プログラミング後に磁気ストライプを読み取るようにも設計されている。カードが磁気ストライプを有していないか、又はカードへの磁気ストライププログラミングが不要である場合には、単純にモジュール１００を通過して、カードを次のモジュールへ送り出すことができる。モジュール１００は１時間に３０００枚までのカードをプログラミング可能であるのが好ましい。

図１６〜図２０は、モジュール１００の内部の詳細を示す。各カードは、１対の駆動ローラ１０２ａ、１０２ｂから構成される入口駆動アセンブリを介してモジュールに入る。各々の駆動ローラ１０２ａ、１０２ｂは、ステッパモータなどのモータ１０４により、駆動軸によりローラ１０２ａ、１０２ｂに結合されている歯車１０６ａ、１０６ｂを介して回転自在に駆動される。駆動ローラ１０２ａなどの、駆動ローラ１０２ａ、１０２のうちの一方は、カードとの十分な駆動接触を維持し且つカードに存在している可能性があるエンボス加工に対応するために、他方の駆動ローラに向かってばね付勢されている。

図１６及び図２０に最も良く示されている下部投入ガイド１０８は、カードが入ってくるときにカードをモジュール１００内へ案内するのを助ける。カードをモジュール１００を通して規定されたカード経路に沿って案内するために、モジュール１００の入口から出口まで上部案内軌道１１０ａ及び下部案内軌道１１０ｂが延出している。案内軌道１１０ａ、１１０ｂは、カードの平面がほぼ垂直に向いた状態で、モジュール１００を通過する一貫した進行経路を維持するために、各カードの上下の縁部領域を受け入れる。

ローラ１０２ａ、１０２ｂを通過した後、カードは次にモジュール１００の残る部分を通るカードを駆動する駆動アセンブリ１１２と係合する。図１６、図１７及び図２０には一部が見えているが、図１８に最も良く示されている駆動アセンブリ１１２は、駆動ベルト１１４と、ベルトに固定された複数のタブ１１６とを含むタブベルト駆動機構を具備しているのが好ましい。

以前の駆動機構は、カードを移動させるためにキャリッジ又は駆動ローラを利用していた。キャリッジ機構は比較的複雑であり、多数の部品を必要とし、駆動モータとキャリッジとの間に比較的複雑な結合を必要とし、磨耗しやすいすべり部品を有し、搬送速度を低下させる比較的高い慣性を有する。更に、カードを出口まで移動させた後、次のカードをピックアップするために、キャリッジは入口まで戻されなければならない。これに対し、駆動ローラはエンボス加工を含むカードの領域では使用不可能である。更に、駆動ローラ機構は、特に駆動モータをローラに結合する部分に比較的多数の部品を有し、ねじりコンプライアンスを導入し、カードを１組の駆動ローラから別の組の駆動ローラへ転送するときに問題を生じ、カードと適正に係合するために何らかの摩擦特性を要求し、駆動ローラは汚染されやすく、定期的に洗浄させる必要があり、また、駆動ローラ軸は書き込みヘッド及び読み取りヘッドの配置を制限する。

タブベルト駆動機構を使用することにより、キャリッジ機構又は駆動ローラ機構の使用の結果として起こる欠陥の多くが排除される。タブベルトは部品が少なく単純であり、駆動モータとベルトの結合がより直接的であり、磨耗しやすいすべり部品はなく、慣性は比較的低いため、速度が増し、エンボス加工カードと共に使用でき、駆動ローラよりコンプライアンスが少なく、駆動ローラを使用した場合に見られるような「ハンドオフ」の問題がなく、ベルトとカードとの摩擦に依存せず、書き込みヘッド及び読み取りヘッドの配置に対する制限は少なくなる。

更に、駆動ローラを使用する場合と比較して、タブベルトを使用すると、より良いプログラミングが実現されることが判明している。これは、駆動ローラがタブベルトより大きなねじりコンプライアンスを有することと、カードの速度の変化を大きくし、プログラミング品質を低下させるような付加的な構成部品を含んでいることに起因するものである。

好ましい実施形態では、ベルト１１４に３つのタブ１１６が設けられており、タブはベルト１１４上に等間隔で配列されているが、図１８にはそのうちの２つのタブのみが見えている。複数のタブを使用すると、以下の説明から明らかになるように、タブのカードピックアップ時間を短縮することにより、駆動アセンブリ１１２の速度が増すので、モジュール１００の速度も増す。更に、タブが２つ又は１つになってもベルトは動作するため、複数のタブは信頼性を向上させる。しかし、速度が低下しても、それで十分であるならば、１つのタブなど、タブの数を少なくして利用することは可能である。

図１７及び図１８に示すように、ベルト１１４はベルト１１４を駆動する駆動プーリ１１８と係合している。駆動プーリ１１８はモータ１２０、好ましくはＤＣサーボモータにより回転自在に駆動される。更に、ベルト１１４はモジュール１００の入口及び出口に隣接して配置されたアイドラプーリ１２２、１２４に掛け渡されている（図１６〜図１８を参照）。ベルト１１４が回転すると、カードが駆動ローラ１０２ａ、１０２ｂによりモジュールの中へ送り込まれた後に、タブ１１６がカードの後方縁部と係合できるように、図１６及び図２０に示す通り、アイドラプーリ１２２は駆動ローラ１０２ｂの上方に配置されている。更にベルト１１４が回転すると、カードはモジュール１００を通ってモジュール出口まで送り出され、次のモジュールによりピックアップ可能になる。

ベルト１１４は磨耗しやすく、必要に応じて交換されなければならない。更に、タブ１１６はベルト１１４から剥がれ落ち且つ／又は損傷する可能性があるので、ベルトの交換が必要になる。従って、ベルト１１４は必要に応じて容易に交換できるように装着されている。図１８からわかるように、ベルトの交換が必要な場合、ベルトを持ち上げてプーリとの係合から外し、新たなベルトと交換することができる。タブ１１６が剥がれ落ちたか否かを判定するために、動作中、ベルト１１４は、タブ１１６又はそれがないことを感知し、タブが欠落しているときには、ベルトを交換すべきであることをシステムオペレータに通知できるようにコントローラ２２へ信号を送信するタブセンサ１２６を通過する。

センサ１２６がベルトの除去を妨害するのを防止するために、センサ１２６及びセンサ１２６が装着されている取り付けブロック１２８は、図１８に示す動作位置と除去位置（図示せず）との間で移動自在であるように装着されている。ブロック１２８には溝穴１３０が形成されており、押さえねじ１３２は溝穴１３０を貫通して、モジュールの支持プレート１３４に設けられている適切なねじ穴（図示せず）と螺合する（図１７）。ブロック１２８は回動軸１２９に関して回動自在であり、ブロック１２８及びそれに装着されているセンサ１２６の回動は溝穴１３０の端部により制限される。付勢ばね１３６は、ブロック１２８に固定されているプレート１３８に一端部で結合されると共に、他端部ではプレート１３４に固定されている支柱１４０に結合されている。使用中、ブロック１２８は、付勢ばね１３６及び適正なベルトの張力を維持するために締め付けられる押さえねじ１３２により、図１８に示す位置まで回動される。ベルトの除去が必要である場合には、ブロック１２８を回動できるように押さえねじ１３２はゆるめられる。次に、センサ１２６又はプレート１３８からの妨害なくベルト１１４を除去できるように、ブロック１２８は支柱１４０から離間するように位置決めされる。

更に図１８に示すように、ベルト１１４の一部の背後にバックアップバー１４２が配置されている。ベルト１１４にタブ１１６があるということは、ベルトのそれらの領域が使用されるタブの大きさに応じてより堅固になるということを意味している。それらの剛性の高い部分は、いずれかのプーリの周囲に沿って湾曲するときに駆動速度の変化を生じさせる。タブが大きくなり且つ／又はプーリが小さくなるほど、速度変化は大きくなる。従って、大きなプーリと小さなタブを使用するのが最も良い。しかし、タブが小さくなるにつれて、タブは弱くなり、特にカードの動きが妨げられるおそれがある場合には、カードの後方縁部に確実な駆動を加えるほど十分な剛性を持たなくなるであろう。その結果、小さなタブは湾曲し、カードの後ろに回り込み、カード詰まりを発生させる。従って、タブの背面は、カードをモジュール１００を通して前方へ駆動しているときにタブをより剛性にするように構成されている。タブの背面には、その剛性を増すための肉厚部分が設けられているのが好ましい。タブ１１６の正面はほぼ平坦であり、カードの後方縁部との最適の前方駆動係合を形成するためにベルト１１４に対してほぼ直角にベルト１１４から突出している。

しかし、以下に更に説明するように、カードをモジュール１００内部で逆方向に駆動するためにベルトを反転させる必要が頻繁に生じる。カードの反転中、タブの肉厚の背面はカードの前方縁部と接触する。タブ１１６の背面にある肉厚部分はタブをカードの背後で滑らせる可能性がある。バックアップバー１４２は、反転中のタブ１１６及びベルト１１４の後方への動きを制限し、タブの背面とカードの前方縁部との接触を維持することにより、これを防止する。

モジュール１００は別個の書き込みユニット１４４及び読み取りユニット１４６を更に含む。書き込みユニット１４４は読み取りユニット１４６の上流側に配置され、書き込みユニット１４４はカード上の磁気ストライプに所定のデータをプログラミングし、その後、読み取りユニット１４６は磁気ストライプのデータを読み取って、プログラミング動作の適不適を判定する。書き込みユニット１４４によりカードの磁気ストライプにプログラムされるべきデータはコントローラ２２によりモジュール１００に提供され、そのデータはカードの所期の用途に特有のものである。読み取りユニット１４６は、書き込みユニット１４４の書き込み動作の何らかの欠陥を判定するために磁気ストライプのデータを読み取る。

従来の多くのシステムは、書き込みと読み取りの双方に単一の書き込み／読み取りユニットを利用している。それらのシステムにおいては、当初、カードは書き込みパスでユニットを通して駆動される。その後、カードは反転され、読み取りパスのためにユニットを通って逆方向に駆動されなければならない。前進と逆戻りの動きが必要であるため、プログラミング動作時間が長くなり、そのようなシステムの全体としてのスループット率は低下してしまう。加えて、前進と逆戻りの動きはモジュール及びカード自体の磨耗を増す。更に、利用される単一のヘッドを書き込み機能と読み取り機能の双方に対して最適化することは不可能であるので、最適の書き込みと読み取りを実現できないであろう。

別個の書き込みユニット１４４及び読み取りユニット１４６は、読み取り動作のためにカードの進行方向を反転させることを不要にし、その結果、モジュール１００のスループット率は向上し、磨耗は減少する。更に、ユニット１４４、１４６で使用される書き込みヘッドと読み取りヘッドは書き込み動作及び読み取り動作を最適化するように選択されることが可能である。図２０に示すように、書き込みユニット１４４と読み取りユニット１４６は、それぞれ、カードの、磁気ストライプとは反対の側を支持するために書き込みヘッド及び読み取りヘッド（図示せず）に対向して配置される、ローラなどの押圧装置１４８を含む。カードの磁気ストライプは書き込みヘッド及び読み取りヘッドに面し、ヘッドと押圧装置１４８との間を通過する。書き込みユニット及び読み取りユニットの構成と動作は当業者には良く知られており、その詳細な説明はなされない。別個の書き込みユニットと読み取りユニットを利用する装置は米国特許第４，９３７，４３８号に開示されている。

書き込みユニット１４４及び読み取りユニット１４６と、上部案内軌道１１０ａはプレート１５０の上で支持されている。使用中、プレート１５０は図１６及び図１７に示すように水平位置に支持され、押さえねじ１５４により１対の支え１５２に固定されている。プレート１５０の後方端部から１対のピン１５６が延出している。ピン１５６は、ユニット１４４、１４６の書き込みヘッド及び読み取りヘッドへの接近を容易にするために、プレート１５０を図２０に示すサービス位置に配置させる。支え１５２は、ピン１５６を受け入れるように位置決めされている、図１８に示す穴１５８を含む。ねじ１５４をゆるめることにより、プレート１５０は図２０に示す位置まで垂直に回転することができ、ピン１５６は穴１５８と整列して、その中に受け入れられる状態になり、それにより、プレート１５０はサービス位置に維持される。

書き込みユニット１４４がプログラミングを終了すると、カードはベルト１１４及びタブ１１６により読み取りユニット１４６へ搬送される。磁気ストライプのプログラミングは申し分ないと読み取りユニット１４６が判定した場合、カードはベルト１１４により出口に向かって送り出され、そこで、カードは次のモジュールがその個人化動作を完了するのを待つ。次のモジュールがプログラム済みカードを受け入れられる状態になると、ベルト１１４はカードをモジュール１００から送り出すことを完了する。駆動ベルト１１４は、タブ１１６がカードの先端部を次のモジュールの投入ローラと係合させるように配列されている。これにより、モジュール１００に出口ローラを設ける必要がなくなる。

磁気ストライプのプログラミングにエラーが発生したと読み取りユニット１４６が判定した場合には、カード上の磁気ストライプが読み取りユニット１４６又は書き込みユニット１４４を再び通過できるように、ベルト１１４を反転させて、カードを書き込みユニット１４４へ戻すことができる。磁気ストライプが再度プログラミングされたならば、そのプログラミング動作の適不適を判定するために、カードはもう一度読み取りユニット１４６を通過するように駆動されることが可能である。

モジュール１００がカードを排出して、次のモジュールに渡すことができない場合、詰まったカードをカード軌道から除去するための容易な方法をオペレータに提供するために、イジェクト機構１６０も設けられている。このような事態は、モジュール１００内の障害又は下流側モジュールにおける障害のために起こりうるであろう。米国特許第４，５１８，８５３号は、イジェクト機構が電子制御の下で欠陥を含んでプログラムされたカードを回収する場所として機能するような、磁気ストライプ符号化装置のカードイジェクト機構を開示している。

本発明のイジェクト機構は図１９に最も良く示されている。好ましい実施形態では、イジェクト機構１６０は、読み取りユニット１４６及びコントローラ２２により供給される信号に基づいて、システムオペレータにより手動操作で作動されるように設計されている。

図１９を参照すると、イジェクト機構１６０は、下部案内軌道１１０ａを遮断し、読み取りユニット１４６から下流側でカードの底縁部を支持する回動ドア１６２を具備する。ドア１６２は、回動軸１７０に関して回動運動するように支え１６６、１６８により回動自在に支持される回動ブロック１６４の端部に結合されている。スペーサ１７２は回動ブロックの底部に結合され、プレート１３４と係合して、図１９に示すドア１６２及びブロック１６４の標準位置、すなわち、非排出位置を規定するためのストッパとして機能する。ばね１７４は、回動ブロック１６４を非排出位置へ付勢させるために、ブロック１６４に結合されている。

図１９に最も良く示されている作動機構１７６はプレート１３４の下方に配置され、ドア１６２を排出位置へ回動するためにイジェクト機構１６０と接触するように構成されている。作動機構１７６はプレート１３４に設けられた穴１７８を通って上方へ突出し、機構１７６が上方へ動かされたときに回動ブロック１６４及びドア１６２を軸１７０に関して回動させるためにブロック１６４と接触する。作動機構１７６の作動は、システムオペレータがコントローラ２２と関連するボタン、好ましくはキーボード２３のボタンを押すことにより起こるのが好ましい。

作動機構を使用するのではなく、システムオペレータはモジュール１００の中に手を入れることにより手動操作でドア１６２を回動させることを求められる場合がある。この場合、カードを排出させるべき場合に、システムオペレータがドア１６２を手動操作で回動させて、カードを排出させるためにモジュール１００の中へ侵入している間、システムは休止されているのが好ましい。

ドア１６２が排出位置まで回動すると、カードはプレート１３４の溝１８０を通って落下することが可能である。排出されたカードは、保持ビン１８４に至るシュート１８２に落ちる。ドア１６２が一部開いている（例えば、カードが溝１８０を通って完全には落下しなかった）か否かを検出するために、センサ１８６が設けられるのが好ましい。更に、保持ビン１８４におけるカードの有無を検出するために、ビン１８４内にセンサ１８８が設けられている。ドア１６２が一部開いているか又はビン１８４内でカードが検出された場合、カードが取り除かれるまで、システムの動作は進行しない。
レーザーモジュール
レーザーモジュール７００は図２１〜図２６に詳細に示されている。モジュール７００は、カード所有者の名前のようなカード所有者情報などの情報、又はカード発行当局のロゴ又は名称などの情報がカードに投射されるレーザービームによりカードに追加されるようなカードに対するレーザー個人化を実行するように設計される。レーザー個人化及びレーザーがカード上に個人化情報を生成するプロセスは当業者には良く知られている。カードがレーザー個人化を要求しない場合、単純にカードをモジュール７００を通して次のモジュールへ渡すことができる。レーザーモジュール７００は１時間に３０００枚までのカードに個人化するように設計されているのが好ましい。

図２１〜図２２に目を転じると、レーザーモジュール７００の詳細が示されている。レーザー個人化システムで従来行われていたように、レーザーシステムを含むモジュールの内部及びカードが個人化されるモジュールの領域は、全てのレーザー光を囲い込むことにより、担当者がレーザー光にさらされるのを防止するように設計されている。カードは、モジュール７００の光を漏らさない領域の壁７０４に設けられた投入口７０２を通ってモジュール７００に入る。第１の対の入口駆動ローラ７０６ａ、７０６ｂはカードの先端部と係合し、カードのモジュール７００内への投入を完了させる第２の対の入口駆動ローラ７０８ａ、７０８ｂまでカードを送り出す。

図２２に示され、また、図２１には破線で示すように、駆動ローラ７０６ａ、７０６ｂは、ローラ７０６ａ、７０６ｂがその高さに沿ってカードのほぼ全面と係合するように、壁７０４の高さのほぼ全てにわたり延出している。更に、各ローラ７０６ａ、７０６ｂはモータ７０８、好ましくはステッパモータにより、駆動ベルト７１０及び歯車７１２ａ、７１２ｂを含む駆動機構を介して回転自在に駆動される。更に、正面のローラ７０６ａは、レーザー光をモジュール７００の内部に封じ込めるために背面のローラ７０６ｂに向かって付勢されている。

各ローラ７０８ａ、７０８ｂもモータ７０８により適切な駆動列機構を介して回転自在に駆動される。ローラ７０８ａ、７０８ｂは、以下に説明するカードプッシャ機構７１４をカードの後方縁部と係合させて、カードを個人化領域に完全に押し入れ、個人化領域から完全に押し出すために、ローラ７０６ａ、７０７ｂより短くなっている。

第１の対の出口駆動ローラ７１６ａ、７１６ｂは個人化の後にカードの先端部と係合し、カードを次のモジュール内へ送り出す第２の対の出口駆動ローラ７１８ａ、７１８ｂまでカードを出力口７１７を通して送り出す。ローラ７１６ａ、７１６ｂは、ローラ７０６ａ、７０６ｂと同様に、その高さに沿ってカードのほぼ全面と係合し、正面のローラ７１６ａはレーザー光をモジュール７００の内部に封じ込めるために背面のローラ７１６ｂに向かって付勢されている。各出口ローラ７１６ａ、７１６ｂ、７１８ａ、７１８ｂもモータ７２０、好ましくはステッパモータ７０８により、適切な駆動列を介して駆動される。

ローラ７０６ａ、７０６ｂとモジュール７００の出力部との間で、カードはその上方縁部及び底縁部で上部案内軌道７２２及び底部案内軌道７２４によりそれぞれ案内される。案内軌道７２２、７２４はモジュール７００を通過する一貫した進行経路を維持し、カードの平面はほぼ垂直に向いている。

図２１〜図２２は、カード面の適切な部分にレーザービーム７３０を投射するように位置決めされたレーザー機構７２８により個人化される準備が整った状態で、個人化領域７２６にあるカードを示す。有効な個人化を実現するために、領域７２６においてカードを精密に、再現性をもって位置決めすることが要求される。領域７２６においてカードの整列ミスが生じると、カードの正しくない場所に個人情報が記入されることになる。

カードは、駆動アーム７３４の一端部から後方へ突出する押し出しピン７３２を含むカードプッシャ機構７１４により個人化領域へ押し入れられる。アーム７３４の他端部は、モータ７３８、好ましくはステッパモータにより駆動される駆動軸７３６に結合され、その駆動軸により回転自在に駆動される。

カードは、カードの上方縁部でカードストッパ７４０を回動させ且つカードの後方縁部で軌道７４２を回動させることにより、個人化領域７２６を案内される。カードストッパ７４０と軌道７４２は案内軌道７２２、７２４とは別個であり、また、ローラ７０８ａ、７０８ｂ、７１６ａ、７１６ｂを支持する構造とも別である。これにより、カードストッパ７４０及び軌道７４２、更にはそれらにより保持されているカードは適切な機構（図示せず）により傾斜され且つ／又は回転されることが可能になる。それらの動きは、個人化されるべきカード面が完全には平坦でない場合に、レーザービーム７３０が個人化されるべきカード面に対して垂直にカード面と接触することを保証するために必要であることが多い。

カードストッパ７４０は、カードを領域７２６内に再現性をもって精密に位置決めするように構成されている。図２１〜図２３に示されるストッパ７４０は回動ピン７４４に装着され、ピン７４４の軸に関して回動運動する。更に、ストッパ７４０は、カードを下方の軌道７４２の中へ強制的に押すことにより、個人化中にカードを所定の位置に確実に保持するために、適切な付勢機構（図示せず）により下方へ（すなわち、ピン７４４に関して反時計回り方向に）付勢されている。

図２３に示すように、ストッパ７４０はカードの上方縁部が進む溝７４６を規定している。溝７４６は溝７４６の始まりにある水平部分７４８と、下向きに傾斜した部分７５０と、上向きに傾斜した部分７５２と、溝７４６の出口端部に隣接する下向きに傾斜した部分７５４とを含む。溝７４６は、最初にカードが以下に説明するようなプッシャ機構７１４により準備部分又は未加工部分に押し入れられた後、ストッパ７４０の付勢力によって、カードが強制的に最終個人化位置へ押し戻されるような形状になっている。

カードが最初に個人情報領域７２６に入るとき、プッシャ機構７１４のアーム７３４は上方へ回転されて、ローラ７０８ａ、７０８ｂにカードを部分的に領域７２６内へ送り出させる。カードの後方縁部がローラ７０８ａ、７０８ｂのニップに近づくにつれて、軸７３６はモータ７３８により回転されて、ピン７３２を降下させ、カードの後方縁部と係合させる。後方縁部がニップから離れると、ピン７３２はカードを領域７２６内の、準備、未加工位置へ通し始める。

カードがピン７３２により押された後、ストッパ７４０の溝７４６に入っているカードの上方縁部は、溝７４６の傾斜部分と共に、ストッパ７４０に加わっている付勢力に抗して、ストッパ７４０を押し上げる（すなわち、ストッパ７４０は時計回り方向に回動する）。カードの上方正面縁部が溝７４６の傾斜部分７５４と係合するまでカードはピン７３２により押され、係合した時点で、ピン７３２は停止し、その後、カードから離れて上方に戻る。傾斜部分７５４は、ストッパ７４０を下方へ付勢させる付勢力を受けて、その後、カードをカードの最終個人化位置まで後方へ移動させる。従って、プッシャ機構７１４はカードを領域７２６内に大まかに位置決めするだけで良く、その後、ストッパ７４０がカードを領域７２６の一貫して再現可能な位置に最終的に精密に位置決めする。

レーザー機構７２８による個人化が完了した後、ピン７３２は再びカードの後方縁部を押し始める。ピン７３２により押し続けることにより、カードの先端部はストッパ７４０及び溝７４６から強制的に離間し、ローラ７１６ａ、７１６ｂのニップに入る。これが起こると、ローラ７１６ａ、７１６ｂはカードの出力を引き継ぎ、この後にモジュール７００から次のモジュールへ排出するためにカードをローラ７１８ａ、７１８ｂへ送り出す。他のモジュールの場合と同様に、次のモジュールが現在カードの個人化を実行し、そのカードを送り出すことができる状態になるまで、カードはモジュール７００から出るのを待つ。

レーザー機構７２８の詳細は図２４〜図２７に示されている。レーザー機構７２８は、レーザー個人化システムで使用されていた以前のレーザー機構より容易にセットアップできるように構成されている。更に、レーザー機構７２８は以前のレーザー機構と比較して部品の数が少なく、レーザー機構が移動されるときでも、レーザー調整を維持するように設計されている。

レーザー機構７２８は、レーザー個人化プロセスの間に互いに位相がずれた状態で動作される、図２４〜図２６に詳細に示す１対のレーザー７６０、７６２を利用するのが好ましい。位相がずれた状態で動作される２つのレーザー７６０、７６２を使用することにより、単一のレーザーを使用する場合と比較して、レーザー個人化プロセスの速度はほぼ２倍になる。各レーザー７６０、７６２は、図２７に示すように、モジュール７００の背後に装着された独自の電源７６４、７６６を必要とする。

図２４〜図２６に示すように、各レーザー７６０、７６２はレーザービーム７３０を出力し、それらのビームはビームスプリッタキューブ７６８を通過し、次にビームエキスパンダ７７０において拡張され、その後、集束レンズ７４４を介してガルボ(galvo)機構７７２により偏向されて、カード上に到達する。ビームエキスパンダ７７０の後のビーム７３０の通過を選択的に阻止するために、閉鎖位置で示される安全停止シャッタ７７６が設けられている。レーザー、ビームスプリッタキューブ、ビームエキスパンダ、ガルボ機構、集束レンズ及び安全停止シャッタの構成と動作は当業者には良く知られており、ここでは詳細な説明を省略する。

レーザー７６０、７６２はレーザーの容易且つ正確な調整が可能であるように装着されている。各レーザー７６０、７６２は、少なくとも２本の軸に沿って調整されるように、その前端部及び後端部の双方で以下に説明するように調整自在に装着されている。特に、レーザー７６０は「ｘ」軸及び「ｚ」軸に沿って調整されるように装着され、レーザー７６２は「ｘ」軸及び「ｙ」軸に沿って調整されるように装着されている。レーザー７６２の場合、ビームスプリッタキューブ７６８で反射した後、「ｙ」方向は「ｚ」方向と同じである。

まず、図２８〜図２９を参照して、レーザー調整の概念を説明する。以前のレーザーシステムでは、レーザーのうちの１つ以上が移動された場合、レーザービームがビームエキスパンダに入射する前に共通の軸を通過するようにレーザーの適正な位置決めを実現するために、骨の折れるプロセスが要求されていた。このように調整が困難であるのは、各レーザーを２本の軸に沿って調整しなければならないためである。単一の調整場所を有する従来のレーザーの場合、これは、第１の軸に沿ってレーザーを調整した後、第２の軸に沿ったレーザーの調整が第１の軸に沿ってたった今行われたばかりの調整を変更するということを意味している。そのため、レーザーを第１の軸に沿って再調整することが必要になり、その結果、第２の軸の調整が変更され、従って、第２の軸の再調整が必要になる。このプロセスを何度も繰り返すことにより、ついに最終調整に到達することが可能になるのである。

各レーザーをその前端部及び後端部の双方で調整自在に装着することにより、レーザー７６０、７６２のより速い調整を実現できることが判明している。特に、レーザーの前端部調整位置を適切に選択すれば、まず、レーザービームがビームエキスパンダ７７０を通過する前に共通軸を通過するまで各レーザーの前端部を調整することにより、その後、ビームが同じ軸を通過し続けるように、前端部調整に影響を及ぼすことなくレーザーの後端部を調整できる。

図２８においては、レーザービーム７３０が通過すべき共通のポイントがＣＰにより指示されている。ビーム７３０が共通ポイントＣＰに当たっているか否かを測定するために、調整プロセスの間、共通ポイントＣＰにピンホール又は象限センサＳを配置することができる。レーザー７６０の前端部調整ポイント「Ａ」は、ビーム分割キューブ７６８のミラーｍから距離Ｘだけ離間した位置にある共通ポイントＣＰに配置されている。レーザー７６０の後端部は別個に調整可能である。最初に、ビーム７３０がセンサＳにより感知される通りに共通ポイントＣＰを通過するまでレーザー７６０の前端部を調整することにより、その後のレーザー７６０の後端部の調整を、ビーム７３０が共通ポイントＣＰを通過する状態を変化させずに実行することが可能になる。

レーザー７６２の場合には、前端部調整ポイント「Ａ」は図２８に示すような位置にあり、「Ａ」はミラーｍから距離Ｘをおいた位置にある。レーザー７６２の後端部は別個に調整可能である。レーザー７６２の調整ポイント「Ａ」の距離Ｘはレーザー７６０の調整ポイント「Ａ」の距離Ｘと等しいので、最初に、ビームスプリッタ７６８のミラーｍにより偏向されたビーム７３０がセンサＳにより感知される通りに共通ポイントＣＰを通過するまで、レーザー７６２の前端部を調整することにより、その後のレーザー７６２の後端部の調整を、ビーム７３０が共通ポイントＣＰを通過する状態を変化させずに実行することが可能になる。この概念は、レーザー７６２の場合の、１〜３とラベル付けされた３つの異なるビーム光路を示す図２９に示されている。どの光路においても、レーザー７６２の前端部の調整ポイント「Ａ」が共通しているため、その後のレーザー７６２の後端部の調整とは関係なく、レーザービームは共通ポイントＣＰを通り続ける。

次に図２４〜図２６を参照して、レーザー７６０、７６２の装着を説明する。レーザー７６０、７６２の装着と調整を説明するに際して、各レーザー７６０、７６２の前端部調整位置を図２４〜図２６では文字「Ａ」により指示し、後端部調整位置を文字「Ｂ」により指示する。更に、レーザー７６０は数字「１」により指示され、レーザー７６２は数字「２」により指示され、調整方向は「ｘ」、「ｙ」又は「ｚ」により指示される。更に、レーザー機構７２８は第１の支持プレート７７８（図２４に破線で示す）と、第２の支持プレート７８０とを含む。レーザー７６０は第１の装着プレート７８２、第２の装着プレート７８４及び第３の装着プレート７８６に結合され、それらのプレートにより支持されている。更に、レーザー７６２は第１の装着プレート７８８、第２の装着プレート７９０及び第３の装着プレート７９２に結合され、それらのプレートにより支持されている。

レーザー７６０の場合、レーザー７６０は、図２４〜２６に示すように、前端部調整場所を規定するロケータピンＡ１Ｘ及びＡ１Ｚを含む。レーザーの後端部は、後端部調整場所を規定するロケータピンＢ１Ｘ及びＢ１Ｚを含む。ロケータピンＡ１Ｘ及びＢ１Ｘは第２の装着プレート７８４に固定され、レーザー８７０の「ｘ」方向の調整を可能にするためにプレート７８４がプレート７８２に対して移動することができるように、第１の装着プレート７８２に設けられた溝穴を貫通している。図２５から明白であるように、プレート７８４は、プレート７８６がプレート７８４と共に「ｘ」方向に移動するように、プレート７８６に結合されている。ロケータピンＡ１Ｚ及びＢ１Ｚはプレート７８６に固定され、レーザーの「ｚ」方向の調整を可能にするために支持プレート７８０の溝穴の中へ延出している。

レーザー７６２の場合には、前端部は、図２４〜図２６に示すように、前端部調整場所を規定するロケータピンＡ２Ｘ及びＡ２Ｙを含む。レーザーの後端部は、後端部調整場所を規定するロケータピンＢ２Ｘ及びＢ１Ｙを含む。ロケータピンＡ２Ｘ及びＢ２Ｘは装着プレート７９２に固定され、レーザー７６２の「ｘ」方向の調整を可能にするためにプレート７９２がプレート７７８に対して移動することができるように、プレート７７８に設けられた溝穴の中へ延出している。ロケータピンＡ２Ｙ及びＢ２Ｙはプレート７９０に固定され、レーザー７６２の「ｙ」方向の調整を可能にするためにプレート７９０がプレート７８８に対して移動することができるようにプレート７８８の溝穴を貫通している。

レーザー７６０、７６２のそれぞれ対応するロケータピンに関する調整は、以前のレーザーシステムで使用されていた調整機構に類似する調整機構を使用して実現されることが可能である。当業者であれば、レーザー７６０、７６２と共に従来の調整機構をどのようにして実現すべきかがわかるであろう。
グラフィックスモジュール
個人化カードには単色画像が印刷される場合が多い。通常の３色プロセスを使用して印刷されることはないであろう写真、ロゴ、口座番号又はその他の個人情報をこれらの特定のグラフィックスモジュールを使用して印刷できるであろう。以前の構成は、カードをモジュールに挿入し、処理するためにカード経路を採用していた。通常、カードを挿入する目的と、処理のためにカードをカード経路に沿って転送する目的で、別個のローラアセンブリが採用される。以前は、各々のローラアセンブリを制御するために、ステッパモータなどの別個のモータが採用されていた。更に、カードの位置は処理のためにカードの後縁部から参照される。更に、プリントロールから供給されるプリントリボンは、カードを印刷するために使用されるプリントヘッドに隣接して、巻き取りロールまで送り出される。

これらの構成はその目的には適しているであろうが、カード個人化システムで使用されるグラフィックスモジュールに対してはまだ改善の余地があると考えられる。例えば、ローラ間のカードハンドオフの問題を解決し、ローラ間のカードのハンドオフの場合に全体的な一貫性を改善する必要は依然として存在している。加えて、モジュール内部におけるカードの位置及び場所を判定することに関してグラフィックスモジュールに対して改善を行うことが必要である。更に、プリントリボンが容易に計測され、効率良く使用されるようなグラフィックスモジュールを提供することが必要とされている。以下の説明は、本発明の原理に従ってグラフィックスモジュールの既存の構成に対してなされた特徴及び改善を示す。

図３０〜図３３は、グラフィックスモジュール６００を示す。カードがグラフィックスモジュール６００を使用するグラフィックスの処理を必要としない場合、カードは単純にモジュール６００を通過して、次のモジュールへ送られれば良い。モジュール６００は１時間に３０００枚までのカードにグラフィックスを適用することが可能であるのが好ましい。

図３０〜図３１は、本発明のカード個人化システムで使用されるグラフィックスモジュール６００の好ましい一実施形態の斜視図を示す。グラフィックスモジュール６００は、端部６１１ａ、６１１ｂ、上部６１３ａ及び底部６１３ｂを有するフレーム６１０を含む。フレームは上流側部分６１５ａ及び下流側部分６１５ｂを更に含む。カード経路６３０は端部６１１ａ、６１１ｂの間に配置されている。上流側部分６１５ａにおいて、カード経路６３０は、カードがグラフィックスモジュール６００に入ったことを感知するセンサ（図示せず）を組み込まれた光電池６２０を含む。図３１は、モジュール６００を通して組み込まれたプリントリボン６９０を有するグラフィックスモジュール６００を示す。

図３２に最も良く示されるように、入口ローラ６４５ａは、カードを処理するためにカードをグラフィックスモジュール６００内へ侵入させる目的で採用されている。カードは、印刷段階の間にカード経路６３０に沿ってカードを移動させるモジュール中間搬送ローラ６４５ｂ（図３２）へ転送される又は送り出される。入口ローラ６４５ａは、カードを送るときに、搬送ローラ６４５ｂより速い速度で動作するのが好ましい。特に、カードは、印刷のためにカードの速度が落とされるときに、カードが処理ローラ６４５ｂにより移動されるときよりも速い速度で入口ローラ６４５ａにより移動される。図３２に示すように、入口ローラ６４５ａとして１対のローラが採用され、搬送ローラとして別の１対のローラ６４５ｂが採用されるのが好ましい。しかし、カード経路に沿ってカードを搬送するために適切であれば、それより多い数のローラが採用されても良いことは理解されるであろう。ローラ駆動部６４３はローラ対６４５の双方のローラを駆動する。図３０及び図３２に示すように、入口ローラ６４５ａ、搬送ローラ６４５及び出口ローラ６４５ｃを駆動するローラ駆動部６４３が示されている。

モータ６４１は、ローラを回転するときに、６４３のようなローラ駆動部に動作結合される。入口ローラ６４５ａ、搬送ローラ６４５ｂ、出口ローラ６４５ｃ及び印刷ローラ６４６の回転及び速度を制御するために、１つのモータ６４１が採用されるのが好ましい。モータ６４１は、特に速度の変化が広範囲にわたる場合に急速な速度変化により適しているステッパモータではなく、ＤＣモータであるのがより好ましい。１つのモータを使用することにより、複数のステッパモータは不要になり、モジュール６００内部におけるローラ間のカードのハンドオフ及び転送が改善される。モータ６４１はカードの投入及び搬送の際には高速で動作し、その後、モジュール６００が必要な個人情報の印刷を開始できるように速度を低下させる。モジュール６００を通過するカードは常に少なくとも１組のローラに把持されているのが好ましい。例えば、入口ローラ６４５ａに把持されているカードは、カードが入口ローラから解放される前に搬送ローラ６４５ｂに入るであろう。これにより、別個のモータ及び制御部を採用する異なるローラセットの間で起こりうるカード転送時のハンドオフの問題は排除される。ローラを通過するカードのハンドオフを積極的に制御することにより、モジュール６００内部におけるカードの位置を確実に予測できる。

搬送ローラ６４５ｂと出口ローラ６４５ｃとの間には、カード経路６３０に沿ってプリントヘッド６５０が配置される。プリントヘッド６５０は、図３３に最も良く示されているように、カード経路６３０に対して軌道６５１に沿って経路６３０に対して垂直な方向に接離するように移動自在であるのが好ましい。プリントヘッド６５０は準備完了位置、印刷位置及びリボン装填位置を含む３つの位置のうちの１つにあるのがより好ましい。準備完了位置は、個人特定グラフィックス情報を印刷するためにプリントヘッド６５０に適正なリボン６９０が巻き付けられており、印刷ローラ６４６から短い距離（カードの厚さ＋遊隙）をおいたところにある位置を構成する。プリントヘッド６５０の印刷位置は、カードがカード経路６３０に沿って減速された速度で移動しており、カード経路６３０に近接してグラフィックス印刷のための適正な位置にあるときである。プリントヘッド６５０はカード経路にあって、リボン及びカードを印刷ローラ６４６に圧接し、それにより、印刷が行われるであろう。図３０及び図３３は、印刷位置にあるグラフィックスモジュール６００を示す。リボン装填位置は、プリントヘッド６５０が軌道６５１の端部の上方にあり、印刷ローラから最も遠く離れているときに現れる。装填位置にあるとき、供給スプールにリボン製品を装填し且つ／又は巻き取りスプールからリボン製品を取り出すことができる。

印刷位置では、プリントリボンがプリントヘッド６５０に隣接して巻き付けられた状態のプリントヘッド６５０は処理されるべきカードに押し付けられる。プリントヘッド６５０は感熱式プリントヘッドであるのが好ましい。プリントリボン製品がカード上に転写され、接着できるように、リボン及びカードに対して適切な長さの時間にわたり圧力が加えられる。必要な個人特定グラフィックスがカードに入力された後、プリントヘッド６５０とリボン６９０はカードから引き離され、グラフィックスモジュール６００から解放されるための位置に入る。

装填位置にあるときには、プリントヘッド６５０及びキャリッジ６５１はリリースバー６５３に接触して、それを押すのに十分なほど遠くまでカード経路６３０から離間される。リリースバー６５３はキャプスタン６５７と動作結合され、キャリッジ６５１により装填位置へ移動されるときにキャプスタン６５７を押すであろう。この構成では、キャプスタン６５７は、供給ロール６６０及び巻き取りロール６７０の各々が使用済みリボン製品を除去されるか又は次のリボン製品を装填されるように、各ロール６６０、６７０から離間するように移動される。プリントヘッド６５０が準備完了位置又は印刷位置などの装填位置以外の位置にあるとき、通常、キャプスタン６５７は巻き取りロール６７０に対して付勢されているのが好ましい。図３０は、巻き取りロール６７０に対して付勢されたキャプスタンを示す。

キャプスタン６５７が巻き取りロール６７０に対して常時付勢位置にあるとき、特定のグラフィック画像を印刷するために必要とされるリボンの量を容易且つ正確に測定できる。キャプスタン６５７は巻き取りロール６７０の外径の周囲にあるのが好ましい。特に、キャプスタン６５７をロール６７０の外径の周囲に位置決めすることにより、カードに印刷するために使用されるリボン製品の特定の量を計測するためにキャプスタン６５７により要求される回転の量は、巻き取りロール６７０の直径に関わらず変わらない。更に、巻き取りロール６７０はそれに応じて使用済みプリントリボン製品を巻き取るために回転し、通常の印刷及び巻き取り状態の間はコンパクトで制御された状態の巻き取りロール６７０を維持する。

グラフィックスモジュール６００は、プリントウェブの張力を維持するアキュムレータ６５５又は引っ張り部材を更に含む。アキュムレータ６５５は回動領域６５５ａに関して回動自在であり、プリントヘッド６５０及び巻き取りロール６７０へ送り出される前のプリントウェブと接触する。アキュムレータ６５５は、プリントウェブが適切な張力を維持するようにプリントウェブに対して付勢されている。更に、アキュムレータ６５５は、プリントウェブの張力を維持しつつ、巻き取りロール６７０の回転を反転させ、プリントリボンをプリントヘッド６５０を通過して逆方向に送り出させることができる。例えば、印刷エラーの場合、巻き取りロールの回転を反転させることができ、アキュムレータ６５５は自動的にプリントウェブに対して回動し、従って、供給ロールの回転を反転させる必要はない。ウェブの張力は維持され、未使用のプリントウェブが無駄に使用されることはない。アキュムレータ６５５はグラフィックスモジュール６００に更なるリボン節約能力を与える。特に、アキュムレータ６５５は、まだ未使用のプリントウェブを回復するために巻き取りロールの回転を反転させるときに、リボン節約機能を発揮する。

先の投入ホッパの場合と同様に、グラフィックスモジュールの設定を制御するのに必要なデータ情報を提供するために、先に説明した２２のようなコントローラが使用される。コントローラ６８０はモジュール６００のフレーム６１０に配置され、モジュール６００を制御するに際して、主コントローラと通信するのが好ましい。図３３に示すような電気機械ブレーカ６６１は、供給ロール６６０に加えられる抵抗トルクを制御する。電気機械ブレーカは、ウェブの張力を維持しつつ供給ロール６６０の自由な回転を妨げるために必要なトルクを与えるために使用されるのが好ましい。ウェブの一定の張力を維持するために、供給ロール６６０の直径が大きければ、より大きなトルクが要求されるのがより好ましい。これに対し、直径が小さくなれば、同じ張力を実現するために要求されるトルクは小さくなる。従って、供給ロール６６０におけるプリントウェブの供給が少なくなるにつれて、供給ロール６６０で要求される必要トルクも減少する。更に、供給ロール６６０のトルクを制御するブレーカ６６１はカード個人化システムのインタロックには結合されていないため、停電の場合にもウェブの張力は更に維持される。従って、停電が起こった場合、プリントウェブの張力を維持できる。

他の利点に加えて、本発明のグラフィックスモジュールでは、ローラ間のカード転送が改善され、リボン節約機能が向上されている。印刷ローラと共に、入口ローラ、転送ローラ及び出口ローラの全てを駆動するために１つのモータが使用される。グラフィックスモジュールで処理されるカードは常に少なくとも１組のローラにより把持されている。そのような構成は、カードの位置及び場所の監視を改善させることもできる。本発明のグラフィックスモジュールはより都合良く且つ正確に計測されることが可能である。更に、多くの動作事例の間、プリントウェブの張力を維持することができる。
出力ホッパ
出力ホッパは、処理済み、個人化済みのカードを回収するために必要とされる。通常、出力ホッパは、カード個人化システムの処理モジュールを通過し終わり、排出されるばかりになっているカードを回収するためのトレイを含む。カードはカードフィーダを使用してカード経路から排出され、出力トレイに回収される。カードフィーダは処理済みカードをカード経路から押し出し、カード回収トレイに入れる。通常、複数の回収トレイが採用されるが、そのうち少なくとも１つの回収トレイはリジェクトトレイとして使用される。

それらの構造はその目的には適しているであろうが、出力ホッパに対してはまだ改善の余地があると考えられる。回収のためにカードをカード経路から排出する際の信頼性を向上させた出力ホッパは依然として必要とされている。更に、カードがカード経路から排出される準備が整ったことを認識するときの効率を向上させることも必要である。以下の説明は、本発明の原理に従って出力ホッパの既存の構造に対してなされた特徴及び改善を示す。

図１及び図２に示すように、システム１０の出力ホッパ５０はカードを回収するために最後のモジュール４０に隣接して、そのすぐ下流側に配置されている。２つ以上のモジュール４０の間を含めて、システム内の他の場所に１つ以上の同様の出力ホッパが配置されていても良いことは理解されるであろう。そのような構成においては、カードが１つ以上のモジュールを迂回できるように、カード経路に沿ってカードを様々なポイントで回収することができる。従って、モジュール４０の間を含めて、カード個人化システム１０内には複数の出力ホッパが存在していることが可能である。

図３４〜図４１は、本発明による出力ホッパ５０を示す。ホッパ５０は、１時間に３０００枚までの速度でカードを回収し、積み重ねることが可能であるのが好ましい。

図３４は、出力ホッパ５０の平面図を示す。出力ホッパは、正面部３１３ａ、背面部３１３ｂ、上流側側部３１１ａ及び下流側側部３１１ｂを有するフレーム３１０を含む。カード回収トレイ３２０はフレーム３１０に取り外し自在に結合され、フレーム３１０の正面部３１３ａから背面部３１３ｂに向かって配置されている。複数のカード回収トレイ３２０が採用されるのが好ましく、そのうち少なくとも１つの回収トレイ３２０ａは不良トレイとして使用される。図３４に示されるように、３つの回収トレイ、すなわち、正しく個人化されたカードを回収するための２つの回収トレイ３２０及び不正確に処理されたカードのための１つの不良トレイ３２０ａが示されている。しかし、カード個人化システムごとに、必要に応じて適切な任意の数のトレイが採用されて良いことは理解されるであろう。

各回収トレイ３２０、３２０ａは少なくとも１つのハンドル３２１、３２１ａを含む。図３４に示すように、ハンドル３２１は各回収トレイの正面部３２９ａに配置され、ハンドル３２１ａは各回収トレイの背面部３２９ｂに配置されている。しかし、任意の適切な数のハンドル又は適切な構成のハンドルを採用しても良いことは理解されるであろう。各トレイは、カードを編成されたスタックとして保持するためにカードトレイ内でカードを支持するカード保持器３２３を更に含む。軌道によりカードトレイ３２０、３２０ａに保持されているカード保持器３２３は、カードトレイの長さに沿って摺動することができる。

カード経路３５１に沿って、リジェクト回収トレイ３２０ａの下流側及び回収トレイ３２０の上流側で、磁気ストライプリーダユニット３７０を稼動させることもできる。磁気ストライプリーダユニット３７０は、出力ホッパモジュールにあるカードがカード回収トレイへ転送されるべき正しいカードであることを検証するために使用される。各々のカードはリーダユニット３７０を介して転送され、適切なカードトレイの正面の位置へ移動される。読み取り／検証試験に合格した場合、カードはカードトレイへ排出される。読み取り／検証試験に不合格となった処理済みカードはカード経路３５２に沿って送り返され、リジェクト回収トレイ３２０ａへ排出される。リーダはカードの磁気ストライプにあるデータのトラックを読み取ることができる。本発明の原理に従った磁気ストライプリーダ３７０の詳細及び特徴は以下の説明において示される。

図３４、図３６〜図４１は、モジュールを通してカードを案内し、カード回収トレイへ転送されるようにカード経路３５２の外へカードを案内し、磁気ストライプリーダ３７０によって磁気ストライプを読み取るためにカードに上向きの付勢力を加えることが可能である、軌道３５１、３５７により規定されるカード経路３５２の好ましい一実施形態を示す。下部カード軌道３５１は、固定された上部カード軌道３５７に対してカードを上向きに付勢するためにばねを装荷されている。下部軌道３５１は、更に、磁気ストライプリーダ３７０の中間点で分割されている。軌道３５１、３５７により規定されるカード経路３５２は上流側側部３１１ａと下流側側部３１１ｂとの間に延出している。

入口ローラ３５３は上流側側部３１１ａに配置され、処理済みカードをカード経路３５１に沿って出力ホッパ５０に導入するために採用される。タブベルト３５５は処理済みカードを排出のためにカード経路３５１に沿ってそれぞれ対応するカード回収トレイまで移動させる。タブベルト３５５は、カードをカード経路３５１に沿って送り出すために処理済みカードの側縁部と接触するタブ３５５ａを含む。

図３６から図３８は、カードをカード経路３５１から排出して、カード回収トレイ３２０、３２０ａに入れるために使用されるカードフィーダ３４０の好ましい一実施形態を示す。処理済みカード３９０がカード経路３５１に沿って転送される間、適切なカードフィーダ３４０が起動され、カードストップがカード経路３５１を閉塞するようにプッシャアームを前方へ動かす。これにより、カードの先端が対応するカード回収トレイ３２０の後端部３２９ｂと整列された状態でカード３９０が適切なカード回収トレイの正面に位置決めされることが保証される。各カードフィーダ３４０は、ほぼ細長い形状のヘッド部分３４１を含む。カードフィーダ３４０は少なくともカード３９０と同じ長さであるのが好ましい。ヘッド部分３４１はカード３９０と接触し、カード３９０をカード経路３５１から外れて回収トレイ３２０に向かって押し出し、カードトレイ３２０に入れる（図３７及び図３８）。回収トレイ３２０は、回収トレイ３２０の各々の側部３２７ａ、３２７ｂに規定された少なくとも１つの保持部材３２２を含む。保持部材３２２は、回収トレイ３２０へ送り込まれた３９０のような排出カードを確実に維持する。回収トレイ３２０ごとに別個のカードフィーダ３４０があるのが好ましい。

カードをそれぞれの回収トレイへ送り込むための好ましい方法の１つは、各カードフィーダ３４０のヘッド部分３４１に傾斜面３４３を採用する。図３７に示すように、傾斜面３４３はカード３９０と接触し、カードをカード経路３５１から押し出す。図３８に示すように、カード３９０はヘッド部分３４１の傾斜面３４３との接触によって傾き、カード３９０は回収トレイ３２０の一方の側部３２７ｂにある保持部材３２２を通過する。カードフィーダ３４０がカード３９０を回収トレイ３２０のトラフ３２５の中へ押し込むにつれて、カード３９０は回収トレイ３２０の他方の側部３２７ａの保持部材３２２を通過する。矢印Ａはカードフィーダ３４０のカード進行及び移動の方向を表す。図３６〜図３８は、回収トレイ３２０のカードフィーダ３４０を示す。しかし、不良トレイ３２０ａなどの他の回収トレイについても類似の構造を採用して良いことは理解されるであろう。図３９から図４１は、カード経路３５１から押し出され、回収トレイに送り込まれているカード３９０の平面図を表す。同様の特徴は既に先に説明した図３９から図４１に示されており、これ以上は説明しない。

図６９〜図７１は、カードを回収トレイ３２０、３２０ａに押し込むためのカードフィーダ３４０’の別の実施形態を示す。この実施形態では、カードフィーダ３４０’のヘッド部分３４１’は傾斜面３４３ではなく、平坦な面３４３’を有する。ヘッド部分３４１’は、カードをトレイに押し込む間にある角度で傾斜するように装着されている。ヘッド部分３４１’は回動部３８２、３８３を介してリンクアーム３８０、３８１の端部にそれぞれ結合されている。リンクアーム３８０、３８１の反対側の端部は、図６９の平面図からわかるように反時計回り方向に回転自在である駆動ホイール３８４に結合されている。

図６９に示されるカードフィーダ３４０’のホームポジションにおいては、ヘッド部分３４１’と面３４３’はカード経路と平行である。図７０に示すように、駆動ホイール３８４の回転はヘッド部分３４１’をトレイに向かって押し出す。同時に、ヘッド部分３４１’はリンクアーム３８０、３８１により傾斜されるので、面３４３’はカードをトレイに押し込むために角度を成して配置されることになる。駆動ホイール３８４が更に回転し続けると、ヘッド部分３４１’はトレイ３２０に向かって押し出され、その間、リンクアーム３８０、３８１は面３４３’を逆方向に傾斜させて、図７１に示すように、トレイへのカードの差し込みは完了する。カードが差し込まれたならば、駆動ホイール３８４は回転し続けてホームポジションに戻り、次のカード差し込みサイクルの準備が完了する。

図３５ａ〜図３５ｄは、カードインセンサブラケット３５０の好ましい一実施形態を示す。カードインセンサブラケット３５０は、第１の端部３６１ａ、第２の端部３６１ｂ及び側部３６１ｃ、３６１ｄを有するほぼ平坦な本体３６１を含む。第１の端部３６１は側部フランジ３６３を含み、第２の端部３６１ｂは屈曲側面３６５を含む。各回収トレイは、図３４に示すようなセンサブラケット３５０などのセンサブラケットを含む。各センサブラケットは、例えば、共通の装着プレート３５７を介してフレーム３１０に結合されており、処理済みカードがカード経路３５１に沿って各センサブラケット３５０の下方を通過できるように、カード経路３５１の上方に位置している。センサブラケットは、処理済みカードが回収トレイへ送り込まれるのを待っていることを感知するために適切なセンサ（図示せず）を組み込むことができるようにスペース３６９を含む。突起部３６７は平坦な本体３６１からほぼ垂直に延出している。図３５ｂ〜図３５ｄは、それぞれ、センサブラケットの平面図、正面図及び側面図を示す。

本発明の出力ホッパは、他の処理モジュールの間でシステムの各経路においてカードを受け取り、それらを排出するように構成されても良いことは理解されるであろう。これにより、カード個人化システムの中に複数の出力モジュールが存在することが可能になり、配置される出力モジュールは他の処理モジュールの間で動作することになるであろう。

他の利点に加えて、本発明の出力ホッパはコスト効率にすぐれ、モジュールスペース内部におけるカード回収トレイの数を最大にする。本発明のカードフィーダ、カード起動及びカード回収トレイを利用してカードを排出するプロセスは、最小限のスペースの中でカードを迅速、確実に排出する方法を提供する。カードフィーダのヘッド部分にある傾斜面、下部軌道ガイドにあるタング及びカードトレイ保持部材などのカード排出機能は、カードを回収トレイへ送り出す上での信頼性を向上させる。更に、カードインセンサブラケットは、カードが回収トレイに送り込まれているときにカードを感知するためのセンサの構造を改善したものである。
磁気ストライプ読み取りヘッドユニット
図４２〜図４５は、磁気ストライプ読み取りヘッドユニット５００を示す。磁気ストライプ読み取りヘッドユニットは、個人化済みカードにある磁気ストライプ部分から個人情報を読み取る。通常、そのような磁気ストライプ読み取りヘッドユニットはフレームに装着され、カード経路に沿って配置されている。読み取りヘッドユニットは通過するカードと接触して、磁気ストライプに格納されている情報を読み取る。通常、読み取りヘッドユニットは、カード個人化システムにおいて、カードの磁気ストライプに正しい個人情報が格納されていることを検証するために使用される。カードに磁気ストライプがないか、又は磁気ストライプの読み取りが不要である場合には、カードは単純にユニット５００を通過すればよい。

それらの構造はその目的には適しているであろうが、磁気ストライプ読み取りヘッドユニットにはまだ改善の余地がある。カードの磁気ストライプとの適切な接触を維持しつつ、カードに対して十分な遊隙を与える磁気ストライプ読み取りヘッドユニットは依然として必要とされている。更に、組み立ての利便性を向上させ且つコスト効率にすぐれた部品を提供しつつ、読み取りヘッドの無用な、望ましくない動きを阻止する読み取りヘッド装着構造が必要とされている。以下の説明は、本発明の原理に従って磁気ストライプ読み取りヘッドユニットの既存の構造に対してなされた特徴及び改善を示す。

図４２は、以下の説明中ではリーダユニットと呼ばれる磁気ストライプ読み取りヘッドモジュール５００の好ましい一実施形態を示す。リーダユニット５００は、上部５２１ａ、底部５２１ｂ、側部５１７ａ、５１７ｂ、正面部５２３ａ及び背面部５２３ｂを有するフレーム５１０を含む。側部５１７ｂは、フレーム５１０の側部５１７ｂからほぼ垂直に、正面部５２３ａから外側へ延出する取り付け突起部５１１を有する翼状部分を規定する。側部５１７ａは側部５１７ｂと全く同じ構造と配列を含み、対称形のフレーム５１０を構成していることが理解されるであろう。取り付け突起部５１１は、フレーム５１０を別の構造に装着するためにねじなどの固着部材を固定できる取り付け穴５１１ａを含む。例えば、図３４は、出力ホッパ５０のフレームに装着された磁気ストライプリーダユニットを示す。リーダユニット５００は、図３４に示されるようなリジェクトトレイと正しく処理されたカードに対応する回収トレイとの間に（回収トレイ３２０、３２０ａ）装着されるのが好ましい。

正面端部５２３ａと背面端部５２３ｂの双方に、読み取りヘッドホルダ５３０が装着されている。背面端部５２３ｂに示されている位置規定ピン５４３はホルダ５３０をフレーム５１０と整列させ、更に調整を補足する必要なく読み取りヘッドを正確に位置決めすることを可能にする。図４２に示すように、位置規定ピン５４３は背面部５２３ｂに示されている。しかし、正面端部５２３ａが背面端部５２３ｂと全く同じ位置規定ピン構造を含むことは理解されるであろう。肩付きねじ５６０は圧縮ばね（図示せず）を採用しているので、読み取りヘッドホルダ５３０にある２つの読み取りヘッド５５０（４３に示す）により均一な力が加えられる。

読み取りヘッドホルダ５３０は共に上部５３１ａと、底部５３１ｂとを含むのが好ましい。ねじなどの固着部材５６１は上部５３１ａに向かっており、読み取りヘッドホルダ５３０をフレーム５１０に装着する。読み取りヘッドホルダ５３０の底部５３１ｂは、側部に少なくとも１つのカードガイド５４１が配置されている読み取りヘッド支え５３３を含む。更に、読み取りヘッドホルダ５３０の側部の周囲に配置されたばね５３５は読み取りヘッド５５０を矢印Ａにより示されるカード進行方向に付勢している。図４２及び図４３は読み取りヘッド５３０の片側にあるばね５３５、支え５３３及びカードガイド５４１を示す。しかし、２つの読み取りヘッドホルダ５３０が共にばね５３５、読み取りヘッド支え５３３及びカードガイド５４１の構造を含むことは理解されるであろう。図４３に最も良く示されるように、読み取りヘッド５５０は回動ピン５６５を介して読み取りヘッドホルダ５３０に取り外し自在に結合されている。回動ピン５６５は読み取りヘッドホルダ５３０の側部に結合し、ばね５３５によりカードの方向に付勢されている。

更に、図４３に最も良く示されるように、フレーム５１０の中に回動自在に装着された軸５７４にカム機構５７２が固定されている。軸５７４は第１の位置（図４３に示す）と、矢印Ｂの方向により指示される第２の位置（図示せず）との間で動作されることが可能である。図４３に示すように、第１の位置では、カム５７２は読み取りヘッドホルダ５３０と接触していないので、カード上の情報の読み取りが可能である。軸５７４が矢印Ｂの方向に回転されるにつれて、カム５７２も回転するため、領域５７６ａ、５７６ｂは読み取りヘッドホルダ５３０と接触して、読み取りヘッドホルダ５３０をカード軌道から離間するように回動させ、その結果、読み取りヘッド５５０及び読み取りヘッドの部分５５９はカード面と接触しなくなる。５００のような読み取りヘッドモジュールが磁気ストライプを持たないカードを処理する場合、読み取りヘッド５５０の読み取りヘッド部分５５９の無用な磨耗を回避する目的のために、カード軌道からヘッドを除外することは好都合である。

図４３ａに最も良く示されるように、読み取りヘッド５５０は読み取りヘッド５５０の側部５５５ａ、５５５ｂに切り欠き５５７を含む。読み取りヘッド５５０は切り欠き５５７を介して各読み取りヘッドホルダ５３０にあるピン５６５に回動自在に結合されている。読み取りヘッドユニット５００は正面５２３の側と背面５２３ｂの側の双方を読み取ることができるのが好ましい。先に説明したように、ばね力が読み取りヘッドをカード進行方向Ａに付勢し、この力は図４２及び図４３に示される読み取りヘッドホルダ５３０のばね５３５のようなばねにより加えられる。

カードが読み取りヘッドユニット５００を通って進む間に読み取りヘッドホルダ５３０がフレーム５１０から外側へ湾曲可能なように、ホルダ５３０は少なくとも部分的にフレキシブルな材料から形成されているのが好ましい。しかし、読み取りヘッドホルダ５３０の材料は、読み取りヘッド部分５５９とカード上に配置されている磁気ストライプとの適切な接触を維持するためにカードの面に対するねじれを防止するのに十分な剛性を有しているのが好ましい。読み取りヘッドホルダ５３０は、上部５３１ａと底部５３１ｂとの間に配置された回動領域５３７を含むのが更に好ましい。回動領域５３７は読み取りヘッドホルダ５３０の、その他の部分より肉薄である部分を含む。回動領域５３７があることにより、読み取りヘッドホルダは回動領域５３７で湾曲し、ヒンジとして機能することができる。回動領域５３７はリーダユニット５００を通過するカードの隙間を許容するのに十分に湾曲することができる。読み取りヘッドホルダ５３０は、読み取りヘッド部分５５９とカード上に配置された磁気ストライプとの適切な接触を維持したまま湾曲することができるのが好ましいであろう。

図４４は、読み取りヘッドホルダの別の好ましい実施形態を示す。読み取りヘッドホルダ５３０ａは弾性プレート５８０を有する剛性フレーム５９０を含む。剛性フレーム５９０の尖った形状の端部５９０ａはプレート５８０と接触している。尖った端部５９０ａはプレート５８０に直接に当接しているのが好ましい。読み取りヘッド５５０ａはプレート５８０に装着されている。プレート５８０は、ねじ又はボルトなどの固着部材５９１を介してフレーム５９０に装着されている。プレート５８０はカード進行方向及びカード進行方向に対して垂直な上下方向への読み取りヘッド５５０ａの動きを制約する。更に、読み取り部分と通過してゆくカードの磁気ストライプとの適切な接触を維持しつつ、通過するカードに遊隙を与えるために、プレート５８０はカードの磁気ストライプに対して接離するように弾性的に湾曲しても良い。

読み取りヘッドホルダの別の実施形態では、図４５ａ〜図４５ｃは、支え５９２ａを含むフレーム５９２を有する読み取りヘッドホルダ５３０ｂを示す。支え５９２ａは、溝穴切り欠き５５７ａ（図４５ｃにも示す）において読み取りヘッド５５０ｂに動作結合されたピン又はベローズ５６６を含む。読み取りヘッド５５０ｂはピン５６６を介して読み取りヘッドホルダ５３０ｂに回転自在に結合されている（図４５ｂ）。図４５ｂに最も良く示されるように、読み取りヘッドホルダ５３０ｂは５００ａとして概略的に示されている読み取りヘッドユニットのフレームに動作結合されることが可能である。読み取りヘッドホルダ５３０ｂはフレーム５００ａに結合され、ばね５７０（図４５ｂ）を使用して付勢されている。図４５ｃは、上部５５４ａ及び底部５５４ｂを含む読み取りヘッド５３０ｂを示す。溝穴切り欠き５５７ａは側部５５６ａに配置されるとして示されている。側部５５７ｂは側部５５７ａと全く同じ溝穴切り欠きを含むことが理解されるであろう。

他の利点に加えて、読み取りヘッドユニット５００は、通過してゆくカードの磁気ストライプに対して適切な接触を維持したままで、読み取りヘッドの動きを制約するための改善されたフレーム構造及び支えを提供する。更に、本発明の読み取りヘッドユニットは、組み立てるのに好都合であり、調整の必要をなくした構造を提供する。更に、読み取りヘッドユニットは、読み取りヘッドユニット全体を交換することなく容易に交換できる読み取りヘッドを提供する。この構造は、最小限のスペースを占め、部品の数が少なく、コスト効率にすぐれたユニットを提供する。

出力ホッパ５０で使用するための磁気ストライプリーダ１５００の別の実施形態が図７２に示されている。リーダ１５００はカード上の磁気ストライプを読み取るために他のモジュールでも使用されることが可能であろう。リーダ１５００は、磁気ストライプが読み取りヘッドにより読み取られているときにカードの振動を減少させるか又は排除し、それにより、読み取りヘッドによる磁気ストライプからのデータ回復の信頼性を向上させるように設計されている。

それらの振動の原因の１つは上下の剛性のカードガイド手段を使用していることである。上部カードガイド手段及び下部カードガイド手段は互いに対して決して厳密に平行になることができないか、又はその面は平坦ではないので、その結果、いずれかの端部でカードとガイド手段との間に空間ができてしまう。この空間があるために、カードの端部はその端部で上下に動き、読み取りヘッドにおいても同様のカードの前方／後方への運動が起こる。これにより、データの正確なタイミングをとることが困難になり、読み取り機能の信頼性は低下する。

従来、この種の問題は上部又は下部のいずれかのカードガイド手段でコンプライアント付勢ばね部材を使用することにより排除又は緩和されていた。このコンプライアス付勢ばね部材はカードと縁部全体に沿って接触することにより、カードとガイド手段との間の空間を狭めるか又はなくす。しかし、場合によっては、コンプライアント付勢ばね部材を使用することが不可能であったり、更にカードの動きを安定させることが求められることもある。

図７２に示されるリーダ１５００においては、読み取りヘッド１５０４の下方に１対のゴムローラ１５０２が装着されており、１つのローラ１５０２はカード１５０６の正面にあり、１つのローラ１５０２はカードの後側にある。ローラ１５０２は固定ピン１５０８の適切な軸受に装着されている。更に、ローラ１５１０が読み取りヘッド１５０４に対向して装着されている。読み取りヘッド１５０４及びローラ１５１０は先に説明したホルダの１つ、例えば、ホルダ５３０，５３０ａ又は５３０ｂのうちの１つに装着されているのが好ましい。

ローラ１５０２のゴムを圧縮させるために、ローラ１５０２の中心はある距離をおいて離間されている。その結果、カード１５０６がローラ１５０２を通過するときに、カードに何らかの抵抗が与えられる。その結果、カードの動きに制動効果が加えられるため、読み取りヘッド１５０４に対するカードの急速な運動の変化は排除又は減少され、読み取りの信頼性が向上する。

同様に固定ピン装着部１５１４に適切な軸受を有する更に別のゴムローラ１５１２を任意に使用することが可能である。ローラ１５１２はそれが接触しているローラ１５０２から離間されており、ゴムは圧縮されている。別のローラ１５１２は読み取りヘッド１５０４に対するカードの動きを更に大きく制動し、円滑にする働きをする。この場合、カードの動きの変化は約２５％から５％に減少することが判明しており、読み取りの信頼性はカード２０枚に１回のエラーからカード１００００枚に１回のエラーに向上した。
磁気ヘッド
本発明は、カードの磁気ストライプにデータを書き込み又は記録し、磁気ストライプからデータを読み取るために使用される磁気ヘッドに関連する改善を更に含む。
一実施形態では、書き込みユニット１４４の磁気ヘッド又は読み取りユニット１４６の磁気ヘッドなどの磁気ヘッド、あるいは読み取りヘッド５５０に、メモリを有するチップが配置されている。磁気ヘッドにチップを配置することにより、システム１０は部品番号、能力、設置の日付、ヘッドを通過したカードの枚数などのヘッドに関する情報をアクセスすることが可能になる。この情報は、例えば、保守を開始するため、又は磁気ヘッドの耐用年数及び性能を追跡するために使用されることができる。この情報は、ヘッドが組み込まれたモジュール、従って、全体としてのシステムの信頼性を向上させるのに非常に有用である。この種の情報は、手動操作で入力することが必要であり、特定の各々のヘッドと相関させなければならないために、従来の手段により情報を獲得することは非常に困難であり、データを無効にする又は誤った結論に導くヘッドは容易に交換することができるであろう。

別の改善においては、磁気ヘッドは磨耗検出能力を含むことができる。記録のために一般に使用されている磁気ヘッドの場合、カードがヘッドの面と接触しながら繰り返し通過するにつれて磨耗が起こる。図５４には、従来の磁気ヘッド９００の横断面側面図が示されている。ヘッドが磨耗する間、ヘッドの磁気性能はわずかに好転するが、ヘッドが磨耗するにつれて、カードとの良好な接触を維持することは更に困難になる。磨耗により平坦な領域９０２が広がるにつれて、ヘッドとカードとの角度の上での整列のわずかな変化がヘッドの中心をカードとの密接な接触からずらすため、性能の劣化をもたらす。また、ヘッドが磁気深さｍｄ（通常は０．０２インチ未満）の底まで磨耗してしまうと、それ以上の磨耗はヘッドの突然の故障を引き起こす。

磁気ヘッドの磨耗指示器センサを含めることにより、センサにより前もって警告が与えられるため、突然の故障が起こる前に、又は定期的なサービス期間をおいてヘッドを交換することができるようになるであろう。ヘッドが新品であるときは、ヘッドの値は校正され、その後、システム１０、又はヘッドが利用されているモジュールに記録されるか、あるいは先に説明したようにヘッドに設けられているメモリチップにロードされる。ヘッドが磨耗するにつれて、ヘッドの値は変化し、設定値に基づいて、設定期間中にヘッドが保守されるべきであるという通知がシステム１０に対してなされるであろう。

図５５及び図５６に示される好ましい実施形態では、センサ９０４は磁気ヘッド９０６の接触面に配置されている。電気絶縁体９１２ａ、９１２ｂにより包囲されている導電性材料の２つの層９１０ａ、９１０ｂの間に、半導体材料９０８が配置されている。導電性材料９１０ａ及び９１０ｂで測定される抵抗は半導体材料９０８の面積によって決まるので、材料９０８が磨耗するにつれて、抵抗は増加する。このようにして、ヘッド９０６の機械的磨耗に密接に似ているヘッドの磨耗を測定することができる。

別の実施形態においては、ヘッド磨耗を監視するための容量性素子を形成するために適切な材料が使用される。更に別の実施形態では、機械サイクルの遊休時間中に書き込み又は読み取りに使用される電気巻線９１４のインダクタンスを使用するために、電気回路が使用される。ヘッドが磨耗するにつれて、インダクタンスはゆっくりと変化するが、磁気底部がすり切れてしまうと急速に変化する。
クリーニングモジュール
図５７〜図６０は、システム１０内のモジュール４０の１つを形成するクリーニングモジュールのクリーニング機構１０００を示す。クリーニングモジュールは、クリーニング機構１０００を介して、カード面から汚染物質を除去するためにカードの両面を清浄にするように設計されている。異物、塵埃及び油などの、カード面の汚染物質は個人化タスクを妨害し、その結果として個人化の品質を劣化させる可能性がある。グラフィックスモジュール６００及びレーザーモジュール７００により実行されるタスクは特にカード汚染の影響を受けやすいため、クリーニングモジュールはそれらのモジュールの前に配置されるのが好ましい。しかし、クリーニングモジュールはシステム１０内の、投入ホッパ３０の下流側のどのような場所に配置されることも可能であろう。更に、システム１０は２つ以上のクリーニングモジュールを利用することができる。

従来の多くのクリーニングモジュール及びそれらのモジュールで使用されているクリーニング機構は１対のクリーニングローラを含み、カードの両面から汚染物質を除去するために、カードはそれらのローラの間を通過する。その後、クリーニングローラから汚染物質を剥ぎ取る又は除去するために各クリーニングローラと接触するストリッパテープを使用して、汚染物質はクリーニングローラから除去される。従来のクリーニングモジュール及びクリーニング機構の一例は米国特許第５，４０１，１１１号に開示されている。ストリッパテープは、通常、供給ロールから供給され、ローラから汚染物質を剥ぎ取った後、巻き取りロールに巻き取られる。従って、ストリッパテープは定期的な交換を必要とする消耗品である。

ストリッパテープの寿命を延ばすために、巻き取りロールの使用済みテープを取り出し、それを供給ロールとして使用することにより、テープを再利用する場合が多い。この場合、巻き取りロールを物理的に取り外し、それを再利用のために供給ロールスプールに差し込むためにユーザの介入が必要であるため、不都合である。

クリーニング機構１０００は従来のカードクリーニング機構のこの問題及び他の欠陥を解決するように設計されている。クリーニング機構１０００は、ストリッパテープ１００２が巻き取りロール１００４に巻き取られる前に自動的にストリッパテープを再利用するように設計されている。従って、ストリッパテープの供給ロール１００６の寿命が延長されるので、クリーニング機構１０００に対するユーザの介入が要求される頻度は低減される。

次に図５７を参照して、クリーニング機構１０００の詳細を説明する。モジュールの入口には、上流側モジュールからカードを受け取り、カードをクリーニング機構１０００に送り込むための１対の入口ローラ１００８ａ、１００８ｂが設けられている。上部入口ガイド１０１０ａ及び下部入口ガイド１０１０ｂはカードをローラ１００８ａ、１００８ｂの間のニップへと案内するのを助け、クリーニングローラアセンブリ１０１２に至るカード経路を規定する上下のカード軌道を規定している。

図５８〜図６０に示す１対の出口ローラ１０１４ａ、１０１４ｂは、カードをクリーニングモジュールから次のモジュールへ送り出すために機構１０００の出口側に隣接して設けられている。上部カードガイド１０１６及びこのガイド１０１６に対向して配置された下部カードガイド（図示せず）は、カードがローラアセンブリ１０１２を出るときにカードを案内し、モジュールの出口に至るカード経路を規定している。

図５７に示すように、入口ローラ１００８ａ、１００８ｂ及び出口ローラ１０１４ａ、１０１４ｂは、ローラ１００８ａ、１００８ｂに対応する駆動ベルト１０２０及びプーリ１０２２と、ローラ１０１４ａ、１０１４ｂに対応する同様の駆動ベルト及びプーリ（図示せず）とを介して電動機１０１８、例えば、ステッパモータにより駆動される。入口ローラ１００８ａ、１００８ｂ及び出口ローラ１０１４ａ、１０１４ｂは、以下の説明から明らかになると思われる理由により、等しい速度で駆動されるのが好ましい。

入口ローラ１００８ａ、１００８ｂは、１対のクリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂ（図５７）を含むクリーニングローラアセンブリ１０１２へカードを送り込む。カードは、ローラ１０２４ａがカードの片方の面と接触し、ローラ１０２４ｂはカードの反対側の面と接触するように、クリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂのニップを通過する。クリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂの外面は粘着性があるので、カード面の汚染物質はクリーニングローラにより拾い上げられ、クリーニングローラに接着する。粘着性の外面を有するクリーニングローラの使用は米国特許第５，４０１，１１１号に記載されている。カードの一部に既に接触したローラの外面部分がカードの別の部分と接触するまで回転しないように、各ローラ１０２４ａ、１０２４ｂの直径はカードの長さとほぼ等しいか又はそれより大きくなるように選択されている。

更に図５７を参照すると、クリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂは、下部タレットプレート１０２６及び上部タレットプレート１０２８を含むタレット本体に回転するように装着されている。各々のタレットプレートは、カードがローラ１０２４ａ、１０２４ｂを通って進む間にカードの上下の縁部を案内するための軌道を規定している。互いに駆動するように係合している駆動ホイール１０３０ａ、１０３０ｂは、ローラ１０２４ａ、１０２４ｂを同期させて逆方向に回転駆動するために、ローラ１０２４ａ、１０２４ｂにそれぞれ結合されている。駆動ホイール１０３０ａ、１０３０ｂはゴムホイールであるのが好ましいが、他の種類の駆動ホイールも使用できるであろう。駆動ホイール１０３０ａ、１０３０ｂは、駆動ホイール１０３０ｂと駆動するように係合している駆動ホイール１０３２、例えば、ゴムホイールと、ゴムホイール１０３４と、ホイール１０３４に結合された第１のプーリ１０３６と、ベルト１０３８と、入口ローラ１００８ｂから延出する軸１０４２に結合され、その軸１０４２により駆動される第２のプーリ１０４０とを含む駆動チェーンにより駆動される。その結果、クリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂの回転は入口ローラ１００８ａ、１００８ｂ及び出口ローラ１０１４ａ、１０１４ｂの回転と同期され、それと同じ回転速度を有する。従って、カードが入口ローラ１００８ａ、１００８ｂによりクリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂに送り込まれ、クリーニングローラから出口ローラ１０１４ａ、１０１４ｂに向かう間、カードの円滑な移送が実現される。

タレットプレート１０２６、１０２８を具備するタレット本体はプレート１０２６、１０２８の中心を通る中心長手方向軸に関して回転自在であり、この軸はクリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂの長手方向軸と平行に延出している。プレート１０２６、１０２８に回転自在に装着されたクリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂはプレート１０２６、１０２８と共に回転する。タレット本体の回転は、駆動ホイール１０３０ｂと駆動ホイール１０３２との駆動結合を解除し、クリーニングローラから汚染物質を除去するためにこの後にストリッパテープ１００２と係合させるためにクリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂを位置決めするために使用される。タレット本体は、タレットプレート１０２６から下方へ延出する軸に結合された、ベルト及びプーリなどの適切な駆動機構を介して、電動機１０４４、例えば、ステッパモータにより回転される。タレット本体を回転させるための機構の一例は米国特許第５，４０１，１１１号に開示されている。

図５８〜図６０に示すように、タブ１０４６は上部タレットプレート１０２８に結合されている。センサ１０４８は、タレット本体のホームポジションを判定するためにタブ１０４６を感知する。タレット本体のホームポジションは図５８に示されており、センサ１０４８がタブ１０４６を感知していることがわかる。クリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂからの汚染物質の除去は、タレット本体をホームポジションから時計回り方向又は反時計回り方向のいずれかに回転させることにより起こる。まず、汚染物質がクリーニングローラ１０２４ａから除去され、続いてタレット本体を第２のクリーニング位置まで回転させることにより、クリーニングローラ１０２４ｂから汚染物質が除去されるように、タレット本体は第１のクリーニング位置まで回転されるのが好ましい。

クリーニングローラ１０２４ａから汚染物質を除去するために、まず、タレット本体はモータ１０４４により時計回り方向に図５９に示す第１のクリーニング位置まで回転される。第１のクリーニング位置では、駆動ホイール１０３２は駆動ホイール１０３０ｂと係合しなくなるので、クリーニングローラの駆動機構の係合は解除され、クリーニングローラの駆動は阻止される。クリーニングローラ１０２４ａがクリーニングされた後、タレット本体は図５９に示される位置から反時計回り方向に約１８０度、第２のクリーニング位置まで回転される。第２のクリーニング位置では、クリーニングローラ１０２４ｂは第１のクリーニング位置でクリーニングローラ１０２４ａが以前に占めていた位置を占め、第１のクリーニングローラは以前に第２のクリーニングローラが占めていた位置を占める。第１のクリーニング位置の場合と同様に、第２のクリーニング位置でも、駆動ホイール１０３２は駆動ホイール１０３０ａ又は１０３０ｂのいずれとも係合していないので、クリーニングローラの駆動は不可能である。クリーニングローラ１０２４ｂがクリーニングされた後、タレット本体は好ましくは反時計回り方向にホームポジションまで回転され、回転された時点で、別のカードがクリーニングのためにクリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂに送り込まれることができる。

次に、図５７〜図５９を参照して、ストリッパテープ１００２及びその動きの詳細を説明する。ストリッパテープ１００２は供給ロール１００６から供給され、使用済みストリッパテープは巻き取りロール１００４に巻き取られる。供給ロール１００６は、ストリッパテープ１００２がロール１００６から引っ張られたときに回転する、駆動されない回転自在のスピンドル１０５０に配置されている。供給ロールの回転を検出し、ロールに残っているテープの量を予測するために、スピンドル軸にエンコーダが接続されている。キャプスタンローラ１０５２は、供給ロール１００６の回転に抗するように供給ロール１００６の外面に対して付勢されている。巻き取りロール１００４は、電動機１０５６、例えば、ステッパモータにより回転自在に駆動されるスピンドル１０５４に装着されている。使用済みストリッパテープ１００２の一部を巻き取るべき時点になると、電動機１０５６が起動されてスピンドル１０５４を回転させ、それにより、巻き取りロール１００４が回転して、一定の量の使用済みストリッパテープを巻き取りロールに巻き取る。

ストリッパテープの待機位置を示す図５８を見ると、ストリッパテープが供給ロール１００６から出ており、初めに固定ガイドローラ１０５８を通過し、次に第１の可動ローラ１０６０の周囲を通過し、第１の回転自在のテープ駆動ローラ１０６２の周囲を通過し、可動バッキングローラ１０６４の周囲を通過し、第２の回転自在のテープ駆動ローラ１０６６の周囲を通過し、最後に第２の可動ローラ１０６８を通過して、巻き取りロール１００４まで進むことがわかる。ストリッパテープ１００２の片方の面１０７０（図５７に示される）は、クリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂの面より接着度が高い物質で被覆されている。接着面１０７０はバッキングローラ１０６４とは反対の側に面するように配置され、従って、クリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂに面している。接着面１０７０をクリーニングローラの外側の粘着面と接触させることにより、クリーニングローラから汚染物質が除去されて、クリーニングローラは新たなカードに対してクリーニング動作を実行できるようになる。

図５８及び図５９を参照すると、可動ローラ１０６０及び１０６８は、１対のロッド１０７６、１０７８にそれぞれ摺動自在に支持されているスライドブロック１０７２、１０７４にそれぞれ装着されている。図面には各対のうち一方のロッドしか見えていない。従って、ローラ１０６０はスライドブロック１０７２によってロッド対１０７６の軸に沿って図５８に示す位置と、図５９に示す位置との間で移動自在である。同様に、ローラ１０６８はスライドブロック１０７４によってロッド対１０７８の軸に沿って図５８に示す位置と、図５９に示す位置との間で移動自在である。ばね１０７９（図５９を参照）はその一端部でスライドブロック１０７２に結合され、ばね１０８０（図５８を参照）はその一端部でスライドブロック１０７４に結合されている。ばね１０７９、１０８０の反対側の端部は、プレート１０８３に装着された１対のプーリ１０８２ａ、１０８２ｂの周囲を通るケーブル１０８１により互いに結合されている。ばね１０７９、１０８０とケーブル１０８１は、ローラ１０６０が図５８の位置から図５９の位置へ動いた場合、ローラ１０６８も図５８の位置から図５９の位置へ動くように、ローラ１０６０、１０６８の動きを同期させる。ローラ１０６０、１０６８の動きの目的については以下に説明する。

回転自在のテープ駆動ローラ１０６２、１０６６は、ローラ１０６０及び１０６８とは異なり、位置を固定されている。しかし、ローラ１０６２、１０６６はそれぞれ対応する電動機１０８４ａ、１０８４ｂにより、それぞれのローラ駆動ハウジング１０６３、１０６７の下方に設けられた適切な駆動機構（図示せず）を介して回転自在に駆動される。ローラ１０６２、１０６６の外面は、ローラ１０６２、１０６６にストリッパテープ１００２の接着面１０７０をつかませ、また、解放させると共に、ローラ１０６２、１０６６が適切な方向に回転されたときには、ストリッパテープを供給ロール１００６から引き出す接触面を少なくする、刻み付き組織を有する。

バッキングローラ１０６４は、タレット本体から延出し、プレート１０８３にプレート１０８３と一体に動くように結合されたスライドブロック１０８５（図６０に最も良く示されている）に装着されている。スライドブロック１０８５はロッド対１０８６（図５８及び図５９には一方のロッドのみが見えている）の軸に沿って摺動自在であり、電気駆動モータ１０８７（図５７を参照）により適切な駆動機構（図示せず）を介してロッド対１０８６に沿って選択的に駆動される。従って、バッキングローラ１０６４は図５８に示す待機位置から図５９に示すクリーニング位置まで移動自在であり、クリーニング位置において、ストリッパテープ１００２の接着面１０７０はクリーニングローラ１０２４ａの外面と接触される。

また、バッキングローラ１０６４は、新たなストリッパテープ供給ロールの装填が必要なときに、図６０に示す位置へ移動可能である。バッキングローラ１０６４が図６０に示す位置へ移動するにつれて、スライドブロック１０８５はロッド１０８７の自由端部と接触し、ロッド１０８７の反対側の端部はキャプスタンローラ１０５２と関連するレバー機構１０８８を作動する。スライドブロック１０８５はロッド１０８７を後方へ押し、ロッド１０８７はレバー機構１０８８を介してキャプスタンローラ１０５２を供給ローラ１００６との係合から解除して、使用済み供給ロールの除去と新たな供給ロールの装填を容易にする。更に、スライドブロック１０８５が図６０に示す位置へ移動するにつれて、その各々の側部から突出しているアーム（図示せず）が、例えば、スライドブロック１０７４にあるフランジ１０８９及びブロック１０７２にある同様のフランジ（図示せず）と係合することにより、スライドブロック１０７２、１０７４と接触する（図５７を参照）。スライドブロック１０８５のアームと、スライドブロック１０７２、１０７４との接触によって、スライドブロック１０７２、１０７４は強制的に図６０に示す位置へ動かされる。ローラ１０６４を図６０に示す装填位置まで機械的に駆動するのではなく、ローラ１０６４を手動操作により装填位置まで動かすことができるように、スライドブロック１０８５にハンドル１０９０を結合することが可能である。

図６０の様々なローラの位置においては、図５８に示す待機位置でローラにより形成されている比較的曲がりくねったテープ経路を縫ってテープが進む必要がないため、新たなストリッパテープの装填には好都合である。そのような経路を通るのではなく、テープ１００２は単純にローラ１０５８を通過し、ローラ１０６０、１０６４、１０６８とローラ１０６２、１０６６との間を通過し、巻き取りロールに巻き取られるだけである。新たなテープが装填されると、ローラ１０６４は駆動されて図５８に示す待機位置に戻り、ローラ１０６０、１０６８は自動的に待機位置に戻る。

次に、図５８及び図５９を参照してクリーニング機構１０００のクリーニングサイクルを説明する。ストリッパテープ１００２が待機位置（図５８）にあるとき、カードはクリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂの間を通過し、クリーニングローラはカード面から汚染物質を拾い上げる。クリーニングされたカードは、隣接する下流側モジュールがそのカードを受け取る準備を整えるまで、クリーニングモジュールの出口で待機する。次に、タレット本体が時計回り方向に回転されて、クリーニングローラ駆動機構との係合を解除され、クリーニングローラ１０２４ａをクリーニングできる位置へ移動させる。そこで、ストリッパテープ１００２がクリーニングローラ１０２４ａの外面と接触するまで、バッキングローラ１０６４はクリーニングローラ１０２４ａに向かって図５９に示す位置まで送り出される。

次に、テープ駆動ローラ１０６６は反時計回り方向に回転して、テープをクリーニングローラ１０２４ａの面に沿って前方へ引っ張る。この方向にテープが駆動されると、テープ駆動ローラ１０６６と巻き取りロール１００４との間のテープの長さが増すので、可動ローラ１０６８はカード経路に向かって移動することができる。同時に、供給ロール１００６とテープ駆動ローラ１０６２との間のテープの長さが減少するので、可動ローラ１０６０は強制的にカード経路から離間するように移動される。この方向に移動されるテープの長さは、ローラ面全体がクリーニングされるように保証するために、クリーニングローラ１０２４ａの周囲と等しいか、又はそれより大きい。可動ローラ１０６０がその進行の限界に到達し、それ以上のテープが必要とされると、必要とされたテープの残り部分は供給ロール１００６から剥ぎ取られる。

クリーニングローラ１０２４ａの面がクリーニングされたならば、バッキングローラ１０６４はクリーニングローラ１０２４との係合から解除された準備位置（図５８を参照）に戻る。そこで、テープ駆動ローラ１０６２は時計回り方向に回転して、テープを後方へ反対方向に引っ張る。この方向にテープが駆動されると、テープ駆動ローラ１０６２と供給ロール１００６との間のテープの長さが増すので、可動ローラ１０６０はカード経路に向かって移動することができる。同時に、巻き取りロール１００４とテープ駆動ローラ１０６６との間のテープの長さが減少されるので、可動ローラ１０６８は強制的にカード経路から離間するように移動される。この方向に移動されるテープの長さは再利用されるテープの量を確定する。この長さは選択自在であり、０（例えば、再利用なし）から前進方向へのテープ移動量に等しい長さ（例えば、１００％再利用）までの範囲にわたる。後方へ移動されるテープの長さが前方へ移動されるテープの長さより短い場合、可動ローラ１０６８はその準備位置に到達しない。この場合、巻き取りロール１００４は時計回り方向に駆動され、その結果、可動ローラ１０６８は準備位置に到達するまでカード経路から離間するように移動する。次に、タレット本体は半時計回り方向に１８０度回転されて、クリーニングローラ１０２４ｂをクリーニングのための位置に置く。その後、クリーニングローラ１０２４ｂに対してローラクリーニングサイクルの残りが繰り返される。

尚、１つのカードサイクルの間に２つのローラを共にクリーニングする必要はないことに注意すべきである。第１のローラ１０２４ａをクリーニングし、タレットをホームポジションに戻し、その後、別のカードをクリーニングローラ１０２４ａ、１０２４ｂの間に通し、続いて第２のクリーニングローラ１０２４ｂをクリーニングすることは可能である。
ローラ
例えば、カード個人化システムではローラが使用されることが多い。通常、ローラは、カードを処理モジュールに投入すること及びカードを処理モジュールから排出することを含めて、カードを処理モジュールから処理モジュールへ搬送するために使用される。更に、ローラは、投入ホッパではカードをピックアップするために使用され、グラフィックスモジュールではカードを投入するために使用される１組のローラから特定のカードに対してグラフィックスを処理するために採用される１組のローラまでカードを送り出すために使用されるなど、処理モジュールの中でも使用される。以前、ローラは、円筒形の本体が結合されており、カードを把持するための面を形成するハブ部分を採用していた。更に、本体及びハブを貫通して使用される押さえねじがローラを回転自在に駆動される軸に装着する。

それらの構造は目的には適しているであろうが、ローラに関してはまだ改善の余地がある。押さえねじのすり減り、押さえねじが動作中にゆるむこと及び押さえねじの頭に塵埃が侵入することを防止することは依然として必要である。更に、コスト効率にすぐれた部品を維持しつつ、組み立てるのに好都合である改善された構造を提供することが必要とされている。以下の説明は、本発明の原理に従ってローラの既存の構造に対してなされた特徴及び改善を示す。

図４６から図４８は、ローラの好ましい一実施形態を示す。ローラ４００は上部４２１ａ、底部４２１ｂを有する本体４１０を含む。本体は、上部４２１ａ及び底部４２１ｂを貫通し、内径４１１ｂ及び外径４１１ａを規定する開口部４１７を有する円筒形本体であるのが好ましい。円筒形本体４１０はゴムなどの順応性又は弾性の材料から形成されているのが更に好ましい。ローラ４００は、円筒形本体に結合され、上部４３１ａ及び底部４３１ｂを貫通する開口部４３３を有するハブ４３０を含む。開口部４３３は内径４３７ｂ及び外径４３７ａを規定している。対向して配置された少なくとも２つの貫通穴４３５が開口部４３３に対して横方向に位置している。

円筒形本体４１０は締まりばめによりハブ４３０と結合されていても良い。更に、円筒形本体４１０はハブ４３０上に成形されていても良い。

図４９ａ及び図４９ｂに示すように、対向して配置された横方向の貫通穴４３５の一方にピンなどの保持部材４５０が嵌合され、回転自在に駆動される軸（図示せず）に結合されていても良い。軸も対応する貫通穴を含み、そのため、保持部材４５０は軸に嵌合し、対向して配置された他方の横方向貫通穴４３５に嵌合することができるであろう。保持部材は対向して配置された横方向貫通穴から外へある長さだけ延出しているのが好ましい。

図４６から図４８に示すように、円筒形本体４１０の外径４１１ａにより規定される周囲に沿って縁部分４１３がある。円筒形本体は順応性のある材料から形成されているため、縁部分４１３はフレキシブルであるのが好ましい。縁部分４１３はある幅を有し、縁部分４１３と内径４１１ｂとの間に凹部領域４１５を規定している。縁部分は保持ピン４５０に対して保持手段を構成している（図４９ａ及び図４９ｂ）。凹部領域は円筒形本体４１０の周囲に沿ったくぼみ領域に類似しているのが好ましい。図４６から図４８は、円筒形本体４１０の周囲全体に沿った凹部領域を示している。しかし、ピンを保持することに対応するために適切な大きさに規定されたどのような凹部領域が採用されても良いことは理解されるであろう。

ハブは金属部品から構成されているのが好ましい。しかし、プラスチック材料を採用しても差し支えないことは理解されるであろう。

図５０から図５３は、ローラの別の好ましい実施形態を示す。ローラ４００ａは、先に説明したハブ４３０及び本体４１０に類似するハブ４３０ａ及び本体４１０ａを含む。対向して配置された横方向穴４３５の各々に２つの凹部領域４１５ａが示されている。図５１から図５３に示すように、円筒形本体は先に挙げたくぼんだ凹部領域４１５ではなく、大きさの異なる凹部４１５ａを採用している。ハブ４３０ａ及び本体４１０ａの他の特徴は先の説明とほぼ同様であるので、ここでは更に詳細には説明しない。

他の利点に加えて、本発明のローラは改善された保持構造を提供する。例えば、横方向穴と凹部領域がピンなどの保持部材と協働することにより、押さえねじが不要になる。ローラはその保持部品のすり減りを防止するという利点と、より磨耗しにくい構成を提供する。更に、本発明のローラは組み立て及び解体により便利な構成を提供する。例えば、弾性の縁部分を押し下げて、ねじ回しの必要なく保持ピンを除去することができるであろう。上記の利点に加えて、本発明のローラは、コスト効率にすぐれ且つ保守しやすい構造を提供する。
巻き取りロールスピンドル
巻き取りロールはカード個人化システムの処理モジュール、例えば、先に説明したようなプリントモジュール、グラフィックスモジュール又はクリーニングモジュールで使用されることが多い。巻き取りロールは、消費された供給ロールからなどの、ウェブ製品の供給後に廃棄のために使用済みウェブ製品を回収する。通常、使用済みウェブ製品の回収中、巻き取りロール芯は芯にきつく巻き付けられているウェブ製品から大量の力を受ける。芯に巻き付けられるウェブ製品の力によって芯は圧縮されるため、廃棄の時点でウェブ製品及び芯をスピンドルから除去することが困難になる。現在の構造は巻き取りロール芯と、芯に巻き付けられた使用済みウェブ製品の双方を廃棄している。そのような構造では、使用済みウェブ製品のロールが回収されるたびに巻き取りロールを交換しなければならないので、コストがかさみ、時間も費やされることになる。更に、地域ごとの制限規定によって、芯をウェブ製品から取り外して、別個に処分することが要求される場合もある。

従って、ユーザが芯を取り外して、処分する必要なく使用済みウェブ製品を簡便に廃棄できるようにするスピンドルを提供することが必要である。更に、部品の交換を最小限に抑え、それにより、コストを低減し且つ時間効率を向上させるために再利用できる巻取りロールのスピンドルを提供することが必要である。

図６１〜図６２は、巻き取りロールのスピンドル１１００の好ましい一実施形態を示す。スピンドル１１００は上部１１２０ａと、底部１１２０ｂとを含む。第１の対向して配置された１次ハウジング部分１１３０及び１１３５と、第２の対向して配置された２次ハウジング部分１１３２（図６３〜図６３ａに示す）は、スピンドル１１００の外側面１１２７を規定している。１次及び２次ハウジング部分１１３０、１１３２、１１３５は、上部１１２０ａから底部１１２０ｂまで延出する空洞部１１９０（図６３〜図６３ａに示す）を更に規定している。２次ハウジング部分１１３２は１次ハウジング部分１１３０と接触しつつ、１次ハウジング部分１１３０に対して移動自在である。１次ハウジング部分１１３０及び１１３５は２次ハウジング部分１１３２より大きく、外面１１２７の大半を規定しているのが好ましい。外側面１１２７は使用済みウェブ製品を巻き付けるためにほぼ円筒形である。第１のプレート１１２１はスピンドル１１００の上部１１２０ａに配置されている。同様に、第２のプレート１１２３はスピンドル１１００の底部１１２０ｂに第１のプレート１１２１と対向するように配置されている。第２のプレート１１２３は、スピンドル１１００を駆動するための駆動軸（図示せず）に結合するのに適合できる軸部分１１２３ａを含む。

２つのプレート１１２１、１１２３は、プレートの周囲に沿った隆起部分１１２１ａを規定し、ハウジング部分１１３０、１１３２に結合された縁部分１１３３、１１３４と協働する切り欠き面１１２１ｂを含むのが好ましい。ハウジング部分は切り欠き面１１２１ｂの中に保持され、隆起部分１１２１ａを過ぎるほど動かないように制限されている。図６２に示すように、切り欠き面１１２１ｂと隆起部分１１２１ａは第１のプレート１１２１に示されている。第２のプレート１１２３及びハウジング部分１１３０、１１３２の底部にも同様の構造が採用されて良いことは理解されるであろう。

図６２に最も良く示されるように、スピンドル１１００は、空洞部１１９０の一部の中に配置され、空洞部１１９０内で上部１１２０ａと底部１１２０ｂとの間で同軸に延出する回転部材１１５０を含む。回転部材１１５０は、第１のプレート１１２１に配置されたハンドル１１４０に動作結合されている。回転部材１１５０とハンドル１１４０はプレート１１２１及び１１２３に回転自在に結合され、第１のプレート１１２１、第２のプレート１１２３４及びハウジング部分１１３０、１１３２に対して回転自在である。回転部材１１５０は、回転部材１１５０から半径方向外側へ突出する少なくとも２つのフランジ１１５０ａを含む。ローラ１１５２は回転部材１１５０に動作結合され、１次及び２次ハウジング部分１１３０、１１３５及び１１３２と接触自在である。ローラ１１５２と回転部材１１５０との間で制限された転がり運動が可能になるように、ローラ１１５２は弾性Ｏリングを介して回転部材１１５０に結合されているのが好ましい。回転部材１１５０は、８の字構成のように、ローラ１１５２と共通して結合された同じＯリング１１５４を含むのが更に好ましい。図６２では、Ｏリング１１５４は回転部材１１５０とローラ１１５２の双方の上部及び底部に破線として示されている。

図６２では、回転部材１１５０の上部１１５５ａに２つの対向して配置されたフランジ１１５０ａが配置され、回転部材１１５０の外側面の長さに沿って上部１１５５ａから長手方向下向きに延出している。この他の構成及び数のフランジを採用しても差し支えないことは理解されるであろう。例えば、フランジは回転部材１１５０の全長に沿って長手方向下向きに延出していても良い。同様に、回転部材１１５０の底部１１５５ｂにも１１５０ａのような対向して配置されたフランジが配置されていても良い。第１のプレート１１２１の面１１２１ｂから下方へ突出するボスは、図６３、図６３ａに最も良く示されるように、ローラ１１５２、回転部材１１５０及びフランジ１１５０ａの回転の範囲を制限するストッパ１１２１ｃを形成する。ストッパ１１２１ｃのようなストッパが第２のプレート１１２３に形成されていても良いことは理解されるであろう。ローラ１１５２及び回転部材１１５０の機能については、以下に更に詳細に説明する。

ロック機構１１４２はハンドル１１４０に動作結合されている。ロック機構１１４２には戻り止め１１４２ａが動作結合されており、ロック機構１１４２はハンドル１１４０及び回転部材１１５０の回転を阻止するようにロック位置へ作動可能である。ロック位置にあるとき、戻り止め１１４２ａはハンドル１１４０の回転を停止させ且つ回転部材の回転を停止させる。ロック機構１１４２の戻り止め１１４２ａは、ハンドル１１４０及び回転部材１１５０の回転を可能にするように、ロック位置から解除自在である。

図６３〜図６３ａは、それぞれ、第１の構成及び第２の構成にあるスピンドル１１００の例を示す。第１の構成は、ウェブ製品を巻き取る前及びウェブ製品の巻き取り中の位置にあるスピンドル１１００を表す。第２の構成は、ウェブ製品を除去できるような位置にあるスピンドルを表す。図６３では、スピンドル１１００は第１の構成の間の第１の直径１１２５を含む。回転部材１１５０は、フランジ１１５０ａがローラ１１５２に当接保持されて２次ハウジング部分１１３２を押し、それにより、２次ハウジング部分１１３２が空洞部１１９０から押し出されて、第１の直径１１２５を規定するような位置にあるとして示されている。

１次ハウジング部分１１３０及び１１３５は、空洞部１１９０に面し、テーパ面１１３０ａが設けられた内面を含むのが好ましい。１次ハウジング部分１１３０は、プレート１１２１、１１２３にある穴（図示せず）に対応する穴１１３０ｃを介してプレート１１２１、１１２３の少なくとも一方に固定されているのが更に好ましい。１次ハウジング部分１１３０が双方のプレート１１２１、１１２３に固定されていても良いことは理解されるであろう。一方のハウジング部分１１３０をプレート１１２１、１１２３に固定するために、ねじなどの適切な固着部材が採用されても良い。他方の１次ハウジング部分１１３５は、プレート１１２１の切り欠き面１１２１ｂなどの切り欠き面の中で移動自在であり、先に説明した隆起部分１１２１ａ及び縁部分１１３３などの隆起部分／縁部分構造により保持されている。テーパ領域１１３０ａは外面１１２７に向かう方向にテーパ、すなわち、傾斜している。２次ハウジング部分１１３２は、１次ハウジング部分のテーパ面１１３０ａと接触する側面１１３２ａを含み、１次ハウジング部分１１３０及び１１３５に対して動く。側面１１３２ａはテーパ面であるのが好ましい。図６３及び図６３ａに示すように、２次ハウジング部分１１３２は内面１１３２ｃより小さい外面１１３２ｂを含む。２次ハウジング部分の横断面はほぼ台形又は楔形であるのが好ましい。

図６３ａにおいて、第２の構成は使用済みウェブ製品を除去するための位置にあるスピンドル１１００を表す。図６３ａに示すように、２次ハウジング部分は空洞部１１９０に向かって内側へ移動しているものとして示されている。更に、移動自在の１次ハウジング部分１１３５は空洞部１１９０に向かって内側へ移動しているものとして示されている。ハウジング部分が第２の構成へ動くことにより、第２の直径１１２５ａが規定される。図示されるように、回転部材１１５０は、フランジ１１５０ａがローラから離間するように回転される位置にある、図６３に示される配置に対して反時計回り方向に動く。回転部材１１５０の運動によって、ローラ１１５２は、移動する間に、回転部材１１５０の面及び２次ハウジング部分１１３２の内面１１３２ｃと当接しながら転がることができる。図６３ａに示すように、ローラ１１５２の動きによって、２次ハウジング部分１１３２は内側へ移動して、空洞部１１９０をへこませる。同様に、移動自在の１次ハウジング部分１１３５は第１の構成の位置から移動され、内側へ動き、空洞部１１９０をへこませることができる。移動されたハウジング部分は第２の直径１１２５ａを規定する。第２の直径１１２５ａは第１の構成で規定された直径より小さいため、この時点ではスピンドル１１００の周囲にゆるく巻き付けられているウェブ製品をスピンドルから上下に滑らせることにより、ウェブ製品を容易に取り外すことができる。

ロック機構の戻り止め１１４２ａの働きが無効にされると、ハンドル１１４０は結合されている回転部材１１５０と共に、ロック機構１１４２を解放し、スピンドル１１００をウェブ製品の除去を可能にするための第２の構成へ作動するように回転可能とされる。図６３ａに示すように、回転部材１１５０は反時計回り方向に第２の構成へ移動される。回転部材１１５０及びローラ１１５２を元の第１の構成まで移動させるために、ローラ１１５２がストッパ１１２１ｃのようなストッパに接触し、空洞部１１９０が最大限に拡張されるまで、ハンドル１１４０が時計回り方向に回転される。この位置では、ロックは戻り止め位置まで動いてハンドルの位置をロックし、回転部材１１５０の回転を阻止する。

ウェブ製品が巻き取りロールのスピンドル１１００の周囲に巻き付けられると、ローラ１１５２には相当な大きさの力が加えられる。スピンドル１１００とその部品は、スピンドル１１００に巻き付けられたウェブ製品により加えられる力に対抗できる耐久性があり、長持ちする芯を提供するように、金属材料から形成されているのが好ましい。ローラ１１５２を移動させるために要求される力が転がり運動と関連する摩擦に打ち勝ち、滑らないために必要な力であるように、ローラ１１５２は円筒形の形状であるのが更に好ましい。回転部材１１５０と２次ハウジング部分１１３２の双方に対するローラ１１５２の運動は転がり運動であり、スピンドルの外面に加わる圧縮力が大きい場合であっても、その運動を開始するのに最小限の力しか要求しない。ローラの円筒形の形状は、回転部材１１５０が先に示した１１４２のようなロック機構によりロックされていないときに、ウェブ製品を取り出すために直径を変化させるために、回転部材１１５０及びローラ１１５２を第１の構成から第２の構成へ容易に移動させることができるような構成を提供する。

カード個人化システムの処理モジュールに加えて、スピンドル１１００は、芯に巻きつけられるべき紙、プラスチック又は他の製品などの他の製品に対して採用される他の巻き取りロールにも使用できるであろうが、製品はそれらに限定されない。他の利点に加えて、本発明のスピンドルは、ユーザが使用済みウェブ製品と共に芯を取り外して、廃棄する必要なく、使用済みウェブ製品を簡便に廃棄することを可能にする。更に、本発明のスピンドルは、部品の交換を最小限に抑えることにより、コストを低減し且つ時間効率を向上させるために再利用が可能である巻き取りロールを提供する。
エンボス加工モジュール
エンボス加工モジュール１２００の各部分の詳細は図６４〜図６８に示されている。エンボス加工モジュール１２００はカードにエンボス加工データを形成するように構成され、配置されている。エンボス加工データはアルファベット、数字、記号及びその他の文字、並びにそれらの組み合わせであることが可能である。以下、それらを総称して文字と言う。エンボス加工文字は、通常、カード所有者の名前、口座番号、カードの有効期限などのカード所有者情報に関連している。

図６７は、エンボス加工モジュール１２００の一部を示す。モジュール１２００は、パンチ側１２０４及びダイ側１２０６から構成されるエンボス加工ホイール１２０２を含む。周知の構成であるパンチ側１２０４は、円形に配列された複数のパンチを含む。各パンチはカードに対応するエンボス加工文字を作成するために使用されるパンチ文字を含む。同様に周知の構成であるダイ側１２０６は円形に配列された複数のダイを含む。各々のダイは、それぞれ対応する位置にあるパンチ文字に対応するダイ文字を含む。パンチがカードと係合するように作動されると、対応するダイはカードの、パンチとは反対の側に係合するように作動され、それにより、カードに対応するエンボス加工文字を作成する。エンボス加工中、カードはパンチ側１２０４とダイ側１０２６との間に適切に位置決めされる。エンボス加工後、カードは出口経路１２０８を通ってモジュールを出る。ホイール１２０２はモータ１２１０により駆動される。更に、エンボス加工中にパンチ側１２０４とダイ側１２０６の個々のパンチ及びダイを作動するために、パンチアクチュエータ及びダイアクチュエータが設けられている。

以上説明したエンボス加工モジュール１２００の構成と動作は従来通りである。システム１０のカードスループットを向上させるための１つの方法は、カードをエンボス加工するために必要とされる時間を短縮する方法である。エンボス加工時間は、１つには、エンボス加工中にホイール１２０２のパンチ及びダイをどれほど速く所定の位置に置くことができるか、並びにパンチ及びダイをどれほど速くカードと係合させ、どれほど速くカードとの係合状態から解除することができるかに基づいている。従って、エンボス加工ホイール１２０２の回転時間と、パンチ及びダイの作動時間の短縮によって、作成速度を増すことができる。移動中のホイール１２０２の回転速度を増すことと、パンチ及びダイの作動速度を増すことはできるが、それらの速度を増すことにより、適正な考慮を欠くと問題を生じる可能性もある。

図６４を参照すると、パンチを作動するために使用されることができるアクチュエータ１２２０が示されている。ダイを作動するためにも全く同じアクチュエータが設けられる。アクチュエータ１２２０は、それぞれ対応するパンチ及びダイを作動することが可能であるように、パンチ側１２０４及びダイ側１２０６に対して適切に位置決めされる。

アクチュエータ１２２０は駆動モータ１２２２、好ましくはサーボモータと、ハウジング１２２６の内部に摺動自在に配置されたプランジャ１２２４と、プランジャ１２２４を駆動するためにモータ１２２２の軸１２３０に固定された駆動カム１２２８とを含む。モータ１２２２、ハウジング１２２６及びプランジャ１２２４は、その詳細を明瞭に示すために横断面で示されている。プランジャを駆動するためにカムを使用することは、ミネソタ州ミネトンカのDataCard Corporationから入手可能であるDataCard Corporationのモデル150iエンボッサから知られている。

プランジャ１１２４は、プランジャが作動位置へ作動されたときにパンチ／ダイを作動する作動端部１２３２を含む。プランジャ１２２４の他端部は、カム１２２８が回転される間にカムの外面に乗って動くフォロア１２３４を含む。カム１２２８の外面は偏心形状であるので、カムが回転するにつれて、作動サイクルの間にプランジャ１２２４は押し出される。プランジャ１２２４は、ばね１２３６などの適切な機構により後退位置に戻るように付勢されている。ピン１２３８はフォロア１２３４を貫通し、ハウジング１２２６に結合されたブロック１２４３に規定されている細長い溝穴１２４２の中に配置された軸受１２４０に結合している。軸受１２４０は、フォロアとカムの線接触を確保し、それにより、最大限の寿命を実現するために、フォロアの軸をカム軸と整列された状態に保持するのを助ける。

カム１２２８は、係止ねじ１２４４により軸１２３０にクランプされるように構成されている。図６５に示すように、カム１２２８と軸１２３０との間にスリーブ１２４６が配置されている。スリーブ１２４６は軸１２３０の代わりに磨耗を吸収するように作用する。その結果、軸を交換しなければならない頻度は減少する。その代わりに、スリーブ１２４６は必要に応じて交換されることが可能である。

ステンレス鋼などの金属から製造されているのが好ましいスリーブ１２４６は、１対の直径が一定である端部１２４８ａ、１２４８ｂと、カム１２２８が周囲に配置されている圧縮自在の中央部分１２５０とを具備する。中央部分１２５０は、カム１２２８が軸１２３０にクランプされる間に圧縮して、軸１２３０の外面と係合することが可能である１対の切り欠きフィンガ１２５２ａ、１２５２ｂを具備する。しかし、端部１２４８ａ、１２４８ｂはフィンガ１２５２ａ、１２５２ｂの圧縮による影響をほぼ受けず、ほぼ一定の直径を維持する。

アクチュエータ１２２０の重要な特徴は、カム１２２８がモータ軸１２３０に直接に装着され、モータ軸により駆動されることである。以前のエンボス加工機においては、カムは、通常、モータ軸とは別個の軸に装着されている。その結果、それら２本の軸を結合するために軸継手が必要とされる。２本の軸が使用される場合、軸の厳密な位置決めが実現されないか、又は軸が使用中に位置ずれしてくると、軸の過剰な磨耗や、軸の故障が起こる可能性がある。しかし、軸を互いに厳密に位置決めすることは極めて困難であり、従って、別個の軸を使用する場合に、これらの問題を完全に排除することはできない。

図６４に示すように、アクチュエータ１２２０においては、カム１２２８はモータ軸１２３０に直接に装着されているため、２本の軸が使用される場合の位置決めの問題は排除される。スリーブ１２４６の各々の端部１２４８ａ、１２４８ｂは軸を取り囲み、スリーブ軸受１２５４ａ、１２５４ｂの中でハウジング１２２６により支持されている。更に、軸１２３０の反対側の端部は軸受１２５６により支持されている。モータハウジングの最上部に近い、軸１２３０の中間部分には径小部分１２５８が設けられている。モータハウジングに配置された軸受１２６０はこの部分１２５８を包囲している。軸受１２６０は軸１２３０を保持するための保持装置としてのみ作用するが、軸受１２６０は軸１２３０を回転可能に支持しないという点で機能しない。縮径部分１２５８により、軸１２３０が使用中にわずかに湾曲し、浮動することが許容される。しかし、スリーブ軸受１２５４ａ、１２５４ｂはカム１２２８の場所で軸１２３０の適正な向きを維持し、エンボス加工荷重を吸収する。従って、軸１２３０は、軸継手により結合される２本の別個の軸を支持するために使用される慣例の４つの軸受ではなく、３つの軸受１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５６により支持されることになる。

次に図６７に戻ると、モータ１２１０はサーボモータであるのが好ましい。エンボス加工ホイール１２０２の高速移動時間を実現するために、モータを作動する目的でサーボモータ１２１０には大きな電流パルスが供給される。しかし、エンボス加工ホイール１２０２が所望の位置で停止したとき、大きな電流パルスはホイール１２０２を所望の位置からわずかに前後に振動させがちである。この振動は、最終的にカードにエンボス加工される文字の位置取りにわずかな誤りを生じさせる可能性がある。従って、この振動を減少させるか又は除去することにより、エンボス加工プロセスの精度を向上させることができる。

図６７に示すように、モータ１２１０の軸１２７２の端部に隣接して摩擦ブレーキ１２７０が配置されている。摩擦ブレーキ１２７０は、剛性軸継手１２７６によりモータ軸１２７２に結合されたブレーキ軸１２７４を含む。ブレーキ１２７０及び軸継手１２７６はその詳細を示すために横断面で示されている。

ブレーキ１２７０は磁粉ブレーキであるのが好ましい。磁粉ブレーキは当該技術において知られており、一般に、軸１２７４に結合されたディスクを含み、ディスクは磁粉により包囲されている。磁粉に電流が印加されると、軸１２７４の回転を制動しようとする力がディスクに加えられる。電流が除去されると、制動力も除去される。実際には、一定の制動力を発生させるためにブレーキ１２７０に電流が絶えず印加される。しかし、制動力が必要なときにのみ電流を印加することも可能であろうと考えられる。

摩擦装置が軸１２７４の回転を制動することが可能であるならば、磁粉ブレーキの代わりに他の摩擦装置を使用することが可能であろうということを理解すべきである。例えば、ばね装荷摩擦装置を使用できるであろう。

ブレーキ１２７０は取り付けブラケット１２７８に固着され、取り付けブラケット１２７８は固着部材１２８２によりモジュール１２００の固定構造１２８０に固定されている。ブレーキ１２７０は固着部材１２８６（図６７には１つの固着部材のみが見えている）を介してブラケットの中央部分１２８４に固着されている。図６８に詳細に示されているブラケット１２７８は、中央部分１２８４から外側へ延出する１対のコンプライアントアーム１２８８、１２９０を含む。

ブレーキ１２７０がブラケット１２７８に装着されると、ブレーキ１２７０の回転は阻止される。しかし、コンプライアントアーム１２８８、１２９０はブレーキ１２７０の撓みを許容し、それにより、軸１２７２、１２７４のわずかな位置ずれの原因となりそうな力に対処する。

ブレーキ１２７０の動作は次の通りである。ホイール１２０２を所望の位置まで回転させるために、モータ１２１０に電流が供給される。回転力は、ブレーキ１２７０により加えられる制動力に打ち勝つのに十分な大きさである。所望の位置に到達したならば、モータへの電流は停止される。しかし、電流の除去後にサーボモータで生み出される力は軸１２７２をわずかに前後に振動させようとする。しかし、ブレーキ１２７０により与えられる制動力は振動を引き起こそうとする力より大きい。その結果、ブレーキ１２７０の制動力は振動なくホイール１２０２を所望の位置に維持するため、エンボス加工プロセスの精度は向上する。

以上の明細書、実施形態及びデータは本発明の製造及び使用の完璧な説明を提供している。本発明の趣旨の範囲から逸脱せずに本発明の数多くの実施形態を実施することができるため、発明は次に添付される請求の範囲の中に存在している。

本出願は、２００３年１月２７日に、出願人である米国の会社DataCard Corporationの名の下に米国を除く全ての国を指定してＰＣＴ国際特許出願として出願されている。

本発明の原理に従ったカード個人化システムの一実施形態の正面斜視図である。 図１のカード個人化システムの背面斜視図である。 本発明の原理に従った図１のカード個人化システムに組み込まれている装着機構の一実施形態の正面斜視図である。 本発明の原理に従ってカードに個人化する方法の一実施形態のフローチャートである。 本発明の原理に従った投入ホッパの一実施形態の側面図である。 図５の投入ホッパの平面図である。 本発明の原理に従った投入ホッパのカードプッシャ／解放機構の一実施形態の側面図である。 本発明の原理に従ってピックアップされたカードを処理する方法の一実施形態の平面図である。 ピックアップされたカードを処理する図７の方法の平面図である。 本発明の原理に従ったカードトレイを解放する方法の側面図である。 図９のカードトレイを解放する方法の側面図である。 図９のカードトレイを解放する方法の側面図である。 図９のカードトレイを解放する方法の側面図である。 図９のカードトレイを解放する方法の側面図である。 カードトレイが解放位置にある場合の図９のカードトレイを解放する方法の側面図である。 本発明の原理に従って投入ホッパからカードをピックアップする方法の一実施形態のフローチャートである。 本発明の原理に従った磁気ストライプモジュールの一実施形態の正面斜視図である。 磁気ストライプモジュールの背面斜視図である。 磁気ストライプモジュールで使用される駆動アセンブリの斜視図である。 カードイジェクト機構の詳細を示す磁気ストライプモジュールの一部の斜視図である。 サービス位置に配置されている磁気ストライプモジュールの書き込みヘッドユニット及び読み取りヘッドユニットを有する上部プレートを示す図である。 レーザーモジュールの詳細を示すレーザーモジュールの内部の正面右側斜視図である。 レーザーモジュールの詳細を示すレーザーモジュールの内部の正面左側斜視図である。 通路の詳細を示すレーザーモジュールのカードストップの長手方向横断面図である。 レーザーモジュールで使用されているレーザー機構の斜視図である。 レーザーモジュールで使用されているレーザー機構の斜視図である。 レーザーモジュールで使用されているレーザー機構の斜視図である。 レーザーモジュール及びレーザーパワー源の構成の概略図である。 レーザー調整概念を示すレーザー機構の一部の概略図である。 レーザー調整概念を示すレーザー機構の一部の概略図である。 本発明の原理に従ったグラフィックスモジュールの一実施形態の背面斜視図である。 プリントリボンが組み込まれている図３０のグラフィックスモジュールの背面斜視図である。 図３０のグラフィックスモジュールのためのカード経路のローラ構成の一実施形態の正面斜視図である。 図３０のグラフィックスモジュールのための印刷位置にあるプリントヘッドの斜視図である。 本発明の原理に従った出力ホッパの一実施形態の平面図である。 本発明の原理に従った図３４の出力ホッパのためのカードインセンサブラケットの一実施形態の斜視図である。 図３５ａのカードインセンサブラケットの平面図である。 図３５ａのカードインセンサブラケットの正面図である。 図３５ａのカードインセンサブラケットの側面図である。 本発明の原理に従ってカードを排出するカードフィーダの一実施形態の斜視図である。 カードを排出している図３６のカードフィーダの斜視図である。 カードを排出している図３６のカードフィーダの斜視図である。 本発明の原理に従ってカードを排出するカードフィーダの一実施形態の平面図である。 カードを排出している図３９のカードフィーダの平面図である。 カードを排出している図３９のカードフィーダの平面図である。 本発明の原理に従った磁気ストライプ読み取りヘッドユニットの一実施形態の斜視図である。 図４２の磁気ストライプ読み取りヘッドユニットの側面図である。 本発明の原理に従った図４３の磁気ストライプ読み取りヘッドユニットの読み取りヘッドの一実施形態の横断面図である。 本発明の原理に従った読み取りヘッドホルダの一実施形態の側面図である。 読み取りヘッド及び読み取りヘッドホルダの別の実施形態を表す図である。 読み取りヘッド及び読み取りヘッドホルダの別の実施形態を表す図である。 読み取りヘッド及び読み取りヘッドホルダの別の実施形態を表す図である。 本発明の原理に従ったローラの一実施形態の斜視図である。 図４６のローラの平面図である。 図４６のローラの側面横断面図である。 本発明の原理に従ったロッキングピンを含むローラの一実施形態の平面図である。 図４９ａのローラの底面図である。 本発明の原理に従ったローラの一実施形態の斜視図である。 図５０のローラの平面図である。 図５０のローラの側面図である。 図５０のローラの側面図である。 従来の技術の磁気ヘッドを示す図である。 抵抗磨耗センサを有する磁気ヘッドの側面図である。 図５５の抵抗磨耗センサの端面図である。 本発明の原理に従ったクリーニングモジュールの内部のクリーニング機構の斜視図である。 待機動作状態にあるクリーニング機構の平面図である。 クリーニング状態にあるクリーニング機構の平面図である。 テープ交換状態にあるクリーニング機構の平面図である。 本発明の原理に従った巻き取りロール芯の一実施形態の平面側面斜視図である。 図６１の巻き取りロール芯の部分断面図である。 ウェブ製品巻き取り前又は巻取り中の第１の構成の一実施形態による図６１の巻き取りロール芯の断面図である。 ウェブ製品取り出しのための第２の構成の一実施形態による図６１の巻き取りロール芯の断面図である。 エンボス加工モジュールで使用するための直接駆動カム機構の部分断面斜視図である。 カムがどのようにして軸に装着されるかを示すカムの横断面図である。 カムを軸に装着するために使用されるカムスリーブの斜視図である。 エンボス加工モジュールで使用するためのエンボス加工ホイールアセンブリの部分断面斜視図である。 エンボス加工モジュールで使用される装着ブラケットを示す図である。 出力ホッパのカードフィーダ機構の別の実施形態を示す図である。 出力ホッパのカードフィーダ機構の別の実施形態を示す図である。 出力ホッパのカードフィーダ機構の別の実施形態を示す図である。 出力ホッパで使用できる磁気ストライプリーダの別の実施形態の平面図である。

Claims (23)

1. システムにカードを投入するためのカード投入部と、複数のカード処理モジュールと、処理済みカードを回収するためのカード出力部とを具備し、
   前記複数のカード処理モジュールのうちの少なくとも２つの隣接するモジュールは、一度に少なくとも１枚のカードを処理するように構成され、前記２つの隣接するモジュールは、前記２つの隣接するモジュールのうちの下流側のモジュールが前記２つの隣接するモジュールのうちの上流側のモジュールから新たなカードを受け取ることが可能になる前に、カードが下流側のモジュールから完全に送り出されるように制御されるカード個人化システム。
2. 前記複数のカード処理モジュールの各々のモジュールは、一度に少なくとも１枚のカードを処理するように構成され、前記モジュールの各々は、１つのモジュールが新たなカードを受け取ることが可能になる前にカードがそのモジュールから完全に送り出されるように制御される請求項１記載のシステム。
3. 各モジュールは入口光電セル及び出口光電セルを含み、前記光電セルはカードがそれぞれ対応するモジュールに入ったこと及びモジュールから出たことを検出可能である請求項２記載のシステム。
4. カードを処理する方法において、
   カード個人化システムにカードを投入するためのカード投入部と、少なくとも第１の処理モジュール及び第２の処理モジュールを含み、第２の処理モジュールは第１の処理モジュールに隣接して、その下流側に配設され、前記第１及び第２のモジュールの各々は一度に少なくとも１枚のカードを処理するように構成されている複数のカード処理モジュールと、処理済みカードを回収するためのカード出力部とを有するカード個人化システムを提供することと、
   前記第１の処理モジュールで第１のカードを処理し、第２の処理モジュールで第２のカードを処理することと、
   前記第２の処理モジュールから第２のカードを出力し、その後、第１の処理モジュールから第２の処理モジュールへ第１のカードを送り出すことを有する方法。
5. 前記複数のカード処理モジュールの各々のモジュールは、一度に少なくとも１枚のカードを処理するように構成され、前記モジュールの各々は、１つのモジュールが新たなカードを受け取ることが可能になる前にカードがそのモジュールから完全に送り出されるように制御される請求項４記載の方法。
6. 各モジュールにカードが入ったこと及び各モジュールからカードが出たことを検出することを更に含む請求項５記載の方法。
7. カード個人化システムにカードを投入するためのカード投入部と、複数のカード処理モジュールと、処理済みカードを回収するためのカード出力部とを具備し、
   前記モジュールのうちの少なくとも１つは、モジュールの外部からシステムのオペレータに見えるように配置された状態指示器を含むカード個人化システム。
8. 各モジュールは状態指示器を含み、各状態指示器はそれぞれ対応するモジュールの外部からシステムのオペレータに見えるように配置されている請求項７記載のシステム。
9. 前記カード投入部は、カード投入部の外部からシステムのオペレータに見えるように配置された状態指示器を含む請求項７記載のシステム。
10. 前記カード出力部は、カード出力部の外部からシステムのオペレータに見えるように配置された状態指示器を含む請求項７記載のシステム。
11. 各モジュールはカバーを含み、状態指示器はそれぞれ対応するカバーを通して見える請求項８記載のシステム。
12. カード個人化システムにカードを投入するためのカード投入部と、複数のカード処理モジュールと、処理済みカードを回収するためのカード出力部と、
    前記カード投入部及び前記カード出力部のうちの少なくとも一方、又は前記カード処理モジュールの１つに配置され、押されたときにシステムの動作を制御することが可能であるボタンとを備えるカード個人化システム。
13. 前記カード投入部及び前記カード出力部の各々にあるボタンを具備し、各ボタンは押されたときに前記システムの動作を制御することが可能である請求項１２記載のシステム。
14. オペレータステーションを更に具備し、前記オペレータステーションは、押されたときに前記システムの動作を制御することが可能であるボタンを含む請求項１２記載のシステム。
15. 前記ボタンは、前記システムを休止させ、休止した後にシステムを再始動させることが可能である請求項１３記載のシステム。
16. カード個人化システムにカードを投入するためのカード投入部と、複数のカード処理モジュールと、処理済みカードを回収するためのカード出力部と、前記カード投入部、前記カード処理モジュール及び前記カード出力部の動作と、それらのデータ転送とを制御するシステムコントローラと、
    前記コントローラから前記カード投入部、前記処理モジュール及びカード出力部の各々に至る少なくとも１つのデータ回線とを備え、各々のデータ回線が前記システムコントローラ、前記カード投入部、前記処理モジュール及び前記カード出力部との間でデータ及び制御コマンドを通信するカード個人化システム。
17. 前記カード投入部、前記処理モジュール及び前記カード出力部は、一体となってその背面にトラフを画定し、前記トラフはデータ回線を受け入れる請求項１６記載のシステム。
18. 前記カード投入部、前記処理モジュール及び前記カード出力部は、それぞれ、その背面を通る通路を含み、前記通路の各々はそれぞれ対応するデータ回線を通すことが可能である請求項１６記載のシステム。
19. カード個人化システムにカードを投入するためのカード投入部と、第１及び第２の隣接するカード処理モジュールと、処理済カードを回収するためのカード出力部とを具備し、
    前記第１及び第２の処理モジュールは、それぞれ、装着機構を含み、第１及び第２のモジュールのうちの一方のモジュールの装着機構は、第１及び第２のモジュールのうちの他方のモジュールの装着機構の対応するロケータ穴に嵌合する複数のロケータピンを含み、
    前記第１及び第２のモジュールのうちの一方のモジュールの装着機構は、前記第１及び第２のモジュールのうちの他方のモジュールの装着機構に隣接するように位置決めされた支持ブラケットを含み、それにより、前記支持ブラケットは第１及び第２のモジュールの処理機構を装着するために第１のモジュールと第２のモジュールにより共用されているカード個人化システム。
20. カード個人化システムにカードを投入するためのカード投入部と、複数のカード処理モジュールと、処理済みカードを回収するためのカード出力部とを具備し、前記カード処理モジュールのうちの少なくとも２つは類似するカード処理を実行し、前記２つのモジュールは互いに隣接しているカード個人化システム。
21. 前記２つのモジュールは、類似の個人化タスクを実行する請求項２０記載のシステム。
22. 前記２つのモジュールは、異なる個人化タスクを実行する請求項２０記載のシステム。
23. 前記２つのモジュールは、磁気ストライプモジュール、エンボス加工モジュール、集積回路チッププログラミングモジュール、多色印刷モジュール、単色印刷モジュール、レーザーモジュール、グラフィックスモジュール、クリーニングモジュール、トッピングモジュール及びパンチングモジュールのいずれかである請求項２０記載のシステム。

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