JP2009073068A - カードリーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、カードの消去性に優れたカードリーダ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、カードを搬送路上で所定の速度にて搬送させる搬送手段と、上記カードに可視画像を形成すると共に上記カードに形成された可視画像を消去する複数の発熱抵抗体素子及び当該複数の発熱抵抗体素子に隣接して設けられて複数の発熱抵抗体素子に電力を提供する個別電極１４を備えた画像形成消去手段と、当該画像形成消去手段を加熱する加熱部と、更に、画像形成消去手段２５により上記カードに形成される画像情報に基づいて発熱抵抗体素子に供給される電力を検出する供給電力検出部２２とを備え、当該供給電力検出部が検出した結果によって、搬送手段２１は上記カードの搬送速度を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カード等の情報記録媒体上に可視画像を形成又は消去するカードリーダ装置に関する。

従来から、カードはその携帯性に利便なことから、種々の用途で使用され、その種類も様々である。例えば、テレホンカード、乗車券等のプリペイドカード、定期券、回数券、ポイントカード、更に、銀行カード、キャッシュカード、クレジットカード、運転免許証等のＩＤカード、会員カード、身分証明書等が挙げられる。

また、これらのカードは、個人識別情報や銀行残高、累積ポイント等の情報を記録・保持するため、磁気記録層、光記録層、或いは、ＩＣメモリ等に代表されるメモリ部を有している。これらのメモリ部に記録された情報は、専用のカードリーダ装置で再生されるが、磁気記録層、光記録層、ＩＣメモリに記録された情報は不可視情報であるので、カードの持ち主がその記録情報を直接確認する事はできない。

そこで従来から、これら不可視の記録情報を可視的に表示する事がなされている。例えば、インクジェット、感熱転写、レーザービームプリンタ等の様々な印字手段によってカード表面に情報を印字し、カードに予め感熱発色層を形成し、感熱記録する等の追記型の表示がなされている。追記型の表示方法では、カード表面の表示領域の制約で、より多くの情報を表示できない。そこで最近では、書換可能な表示方法が採用されている。例えば、カードに液晶表示体を形成する場合や、加熱によって繰り返し印字、消去が可能である熱可逆的材料を使用して表示する事もなされている。

更に、これらのカードの用途、情報記録方式、表示方法が様々であることに加えて、カード基材を構成する材料、磁気ストライプ、ＩＣチップ等のメモリ部の位置、カードの大きさや厚み等の規格等も多種多様となっている。例えば、カード材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化酢酸ビニル（ＰＶＣＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、生分解性材料等のプラスチックや紙、合成紙が使用されている。また、全ての識別カードに関するＪＩＳＸ６３０１や外部端子付きＩＣカードに関するＪＩＳＸ６３０３の規定では、厚さが０．７６ｍｍ±０．０８ｍｍである。一般には、０．２８ｍｍ厚の塩化ビニルシート２枚を積層し、この表裏に０．１ｍｍ厚の塩化ビニルシートを貼合わせた構成が知られている。更に、カードによっては、口座番号、有効期限や所有者氏名が、カード基材を物理的に隆起させて形成される、所謂エンボス加工も施されている。このようなカードばかりではなく、テレホンカードに代表されるプリペイドカード等は、カード厚みが０．２０〜０．２８ｍｍ程度の薄手のカードである。

また、この技術を利用し、製造現場などのクローズなエリアで、物品管理や工程管理に使用する場合、カードサイズよりも大きい、所謂かんばんサイズなどの自由なサイズのカード、或いはシートを用いる場合もある。

このように現在のカードは多種多様なものとなっている。そして、リーダ装置は、これらのカードから情報を読み取ったり（リード）、或いは、カードに対して情報を記録したり（ライト）、或いは、カードに表示する情報を書き換えたりする機能を有するカードリーダ装置である。

ところで、上述したように、カードの磁気記録層、光記録層、ＩＣメモリ等のメモリ部に記録、保持された個人識別情報や残高、累積ポイント等の不可視の記録情報を含め、その他種々の情報を可視的に表示する方法として、カードの表示部を繰り返し印字、消去が可能な熱可逆性材料によるリライト層で構成したカード（リライトカード）を用いて、このカードにサーマルヘッド等で印字を行って表示する方法がある。

このような従来のカードリーダ装置の装置構成としては、磁気ヘッド、印字ヘッド及び消去ヘッドを備えたものである。そして、磁気記録層及びリライト層を備えたカードに対して、磁気ヘッドによって、カードの磁気記録層に磁気情報の記録及び／又は再生を行い、印字ヘッドによって、カードに設けられたリライト層を加熱して、可視的な画像を形成し、更に、消去ヘッドによって、カードに設けられたリライト層に形成された画像を消去するというものである。

また、印字ヘッドと消去ヘッドを個別に設けずに、一つの発熱抵抗体を設け、カードに設けられたリライト層を加熱して、オーバーライト記録することも行われている。このオーバーライト記録するカードリーダ装置に関しては、（特許文献１）に開示されている。

ここで、図１０は一般的な従来のサーマルヘッドを示す正面図である。この図１０において、１３０は発熱抵抗体素子、１３０ａは発熱抵抗体素子１３０の長さ、１３０ｂは発熱抵抗体素子１３０の幅を示している。同図に示すように、発熱抵抗体素子１３０は通常、略正方形であり、長さ１３０ａと幅１３０ｂは同じ寸法である。そして、この発熱抵抗体素子１３０で一画素を形成し、これが幅方向に複数形成されて発熱抵抗体素子群をなし、画像形成（印字）、消去が行われる。
特開平０５−００８５０９号公報

しかしながら、従来のカードリーダ装置には、印字ヘッドと消去ヘッドを個別に設ける構成の場合では、熱容量の大きな消去ヘッドを用いるので、その消費電力が大きいという問題があった。また、印字ヘッドと消去ヘッドを独立運動させるための機構などを必要とし、カードリーダ装置自体を小型化する際の制約となっていた。更に、消去ヘッドの発熱量が大きいことも小型化の際の制約となっていた。

また、印字ヘッドと消去ヘッドを個別に設けずに、オーバーライト記録する構成の場合では、熱容量の小さな印字ヘッドを使用して画像の形成と同時に消去を行うので、熱容量の大きな消去ヘッドを個別に設ける構成と比較して画像の消去能力が著しく劣り、カード上に形成された所定の画像等を完全に消去するためには、カードリーダ装置の設置環境やカードの保持状態などが著しく限定されるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するもので、画像の形成と同時に消去を行う場合であっても、迅速なカードの画像形成及び消去性に優れたカードリーダ装置を提供することを目的とする。

本発明は、カードの搬送路と、カードを上記搬送路上で所定の速度にて搬送させる搬送手段と、上記カードに可視画像を形成すると共に上記カードに形成された可視画像を消去する複数の発熱抵抗体素子及び当該複数の発熱抵抗体素子に隣接して設けられて上記複数の発熱抵抗体素子に電力を提供する個別電極を備えた画像形成消去手段と、当該画像形成消去手段を加熱する加熱部と、を備えるカードリーダ装置において、更に、上記画像形成消去手段により上記カードに形成される画像情報に基づいて上記発熱抵抗体素子に供給される電力を検出する供給電力検出部とを備え、当該供給電力検出部が検出した結果によって、上記搬送手段は上記カードの搬送速度を変更する。

また、カードの搬送路と、上記カードを上記搬送路内で移動させる搬送手段と、上記カードに可視画像を形成すると共に上記カードに形成された可視画像を消去する複数の発熱抵抗体素子を備えた画像形成消去手段と、を備えたカードリーダ装置であって、上記複数の発熱抵抗体素子は、上記搬送方向に略垂直な方向に連続して設けられている。

本発明によれば、カードに形成された迅速な可視画像の形成及び消去性に優れたカードリーダ装置を提供することができる。

第１の発明は、カードの搬送路と、上記カードを上記搬送路上で所定の速度にて搬送させる搬送手段と、上記カードに可視画像を形成し又は上記カードに形成された可視画像を消去する複数の発熱抵抗体素子及び当該複数の発熱抵抗体素子にそれぞれ隣接して設けられて上記複数の発熱抵抗体素子に電力を供給する個別電極を備えた画像形成消去手段と、当該画像形成消去手段を加熱する加熱部と、上記画像形成消去手段が上記カードに形成する印字情報に基づいて上記発熱抵抗体素子に供給されるべき電力を検出する供給電力検出部と、を備え、当該供給電力検出部の検出結果によって、上記搬送手段は上記カードの搬送速度を変更するように構成した。この構成により、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第２の発明は、上記画像形成消去手段が上記カードに形成する印字情報が文字を印字しかつ文字を消去する電力の情報であるように構成した。この構成により、印字だけでなく消去に必要な電力が考慮され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。この構成により、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第３の発明は、上記供給電力検出部の検出結果が所定値より大きい場合、上記搬送手段による上記カードの搬送速度を下げるように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに十分に伝達されて、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第４の発明は、上記供給電力検出部の検出結果が所定値より小さい場合、上記搬送手段による上記カードの搬送速度を上げるように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに十分に伝達されて、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第５の発明は、更に、上記画像形成消去手段の温度又は当該手段付近の温度を検出する温度検出部を有し、当該温度検出部が所定の温度より低い値を検出した場合、上記搬送部は上記カードの搬送速度の下げ幅を大きくするように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに適切かつ十分に伝達され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第６の発明は、更に、上記画像形成消去手段の温度又は当該手段付近の温度を検出する温度検出部を有し、当該温度検出部が所定の温度より高い値を検出した場合、上記搬送部は上記カードの搬送速度の上げ幅を小さくするように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに適切かつ十分に伝達され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第７の発明は、上記発熱抵抗体素子は、上記搬送手段による上記カードの搬送方向に略垂直な方向に延びるように設けられ、上記発熱抵抗体素子の上記カードの搬送方向の寸法は、上記個別電極の上記搬送方向に略垂直な方向の寸法よりも大きいように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに適切かつ十分に伝達され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第８の発明は、カードの搬送路と、上記カードを上記搬送路内で移動させる搬送手段と、上記カードに可視画像を形成すると共に上記カードに形成された可視画像を消去する複数の発熱抵抗体素子を備えた画像形成消去手段と、を備えたカードリーダ装置であって、上記複数の発熱抵抗体素子は、上記搬送方向に略垂直な方向に連続して設けられて構成される。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに適切かつ十分に伝達され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第９の発明は、上記発熱抵抗体素子における上記カードの搬送方向の寸法（ａ）が、上記発熱体抵抗素子に接する上記個別電極の上記搬送方向に略垂直な方向の寸法（ｂ）よりも大きいように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに適切かつ十分に伝達され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第１０の発明は、上記発熱抵抗体素子における上記カードの搬送方向の寸法（ａ）と、上記発熱体抵抗素子に接する上記個別電極の上記搬送方向に略垂直な方向の寸法（ｂ）の比が約３：１であるように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに適切かつ十分に伝達され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第１１の発明は、上記発熱抵抗体素子によって上記カードに形成される画像の一画素は、約１：１の寸法比であるように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに適切かつ十分に伝達され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

第１２の発明は、上記発熱抵抗体素子によって上記カードに形成される画像の一画素は、上記寸法（ｂ）程度の大きさであるように構成した。この構成により、印字に必要なエネルギーがカードに適切かつ十分に伝達され、カードに形成された可視画像（印字）の形成及び消去性が向上する。

（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置を示す模式側断面図である。

図１において、１はカードであり、２はカードが挿入される挿入口、３はカードが搬送される搬送路、４はカードを搬送する搬送ローラである。５はデータ記録再生手段としての磁気ヘッド、６は磁気ヘッド５に対してカードを押圧する磁気ヘッド押圧ローラである。また、７は画像形成消去手段としてのサーマルヘッドであり、８はサーマルヘッド７に対向するプラテンローラである。更に、９は発光素子、１０は受光素子（受光センサ）であり、カード位置検出手段を構成している。

カードには、熱可逆性材料等を設けたリライトカードが用いられ、磁気記録層も有している。リライトカードは、例えば、所定の温度以上に加熱することで、可視的な像などを形成し（印字）、所定の温度範囲内にカードの温度を所定時間加熱することで、その形成された像などを不可視にすること（消去）が可能な熱可逆性材料によるリライト層を有した構成となっている。

このカードには、熱可逆性材料によるリライト層が用いられるが、その熱可逆性材料の例として、樹脂母材である高分子マトリックス中に、高級脂肪酸等の有機低分子物質を分散させ、温度に依存して透明状態と白濁状態とが可逆的に変化する可逆的加熱記録材料が上げられ、更に、他の例として、発色剤と顕色剤との組み合わせを用いた可逆的熱発色性組成物が上げられる。そして、これらの材料や組成物を適宜選択し、カードに直接塗布して被膜を形成するか、或いは、材料や組成物が塗布されたシートやラベルを貼付して用いることができ、カードに表示部を形成することができる。これら熱可逆性材料を用いた表示部は、所定の温度以上で発色し、特定の温度範囲をある程度保持すれば消色するものである。

尚、カード１は、図１中上側（サーマルヘッド７側）にリライト層を、図１中下側（磁気ヘッド５側）に磁気記録層をそれぞれ有している。

カード１は挿入口２から挿入され、挿入口２の近傍に設けられたカード位置検出手段としての発光素子９及び受光センサ（受光素子）１０によって、カード１が挿入されたことが検出される。

そして、カード１は、搬送路３を複数の搬送ローラ４により搬送される。搬送ローラ４はローラ対を構成し、カードを挟み込んでカードを引き込み、送り出す動作を行うものであり、ローラ対４の内、一方のローラが駆動し、他方のローラが連れ回るように構成されている。

また、磁気ヘッド５は、カードに磁気的な情報を記録する動作か又は再生する動作の少なくとも一方の動作を行う。この時、カードは、磁気ヘッド５及びこれに対向する磁気ヘッド押圧ローラ６によって挟み込まれ、カードは一定速度で搬送され、カードの磁気記録層に磁気情報の記録及び／又は再生がなされる。

サーマルヘッド７は、カードに設けられたリライト層を加熱して、可視的な画像を形成すると共に、不要な画像を消去するものであり、所謂オーバーライトを行う。

以下、このサーマルヘッド７について更に詳しく説明する。図２は本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置のサーマルヘッドを示す斜視図である。図２において、１１はセラミックベース、１２は断熱グレース層、１３は発熱抵抗体素子を示し、１４は個別電極、１５は共通電極である。また、１６はサーミスタを示している。尚、１３ａは発熱抵抗体素子１３のカードの搬送方向における長さである。

図２に示すように、サーマルヘッド７は、セラミックなどの断熱特性に優れた材料により形成されるセラミックベース１１の端面に、セラミックベース１１よりも更に断熱特性に優れるガラスやシリカからなる５０〜１００μmの厚みの断熱グレース層１２が形成されている。そして、断熱グレース層１２の表面に発熱抵抗体素子１３を備えている。この発熱抵抗体素子１３には、個別電極１４と共通電極１５が接続され、発熱抵抗体素子１３が制御される。また、発熱抵抗体素子１３は幅方向（カードの幅方向であり、カードの搬送方向と略垂直な方向）に延びるように形成されている。更に、セラミックベース１１には、セラミックベース１１の温度を測定するためのサーミスタ１６が接合されている。

ここで、図３は本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置のサーマルヘッド７を示す正面図である。尚、図３は、図２におけるサーマルヘッド７を下方から見た状態を示す。図３において、１３ｂ、は発熱抵抗体素子１３の幅を示している。よって、略長方形である発熱抵抗体素子１３の長さが１３ａ、幅が１３ｂとなる。尚、発熱抵抗体素子１３における長さ１３ａとは、カードの搬送方向における発熱抵抗体素子１３の寸法を意味し、発熱抵抗体素子１３における幅１３ｂとは、カードの搬送方向と略垂直な方向における発熱体抵抗素子に接する個別電極１４の寸法を意味する。

本発明の実施の形態１におけるサーマルヘッド７の発熱抵抗体素子１３は、連続した１本の抵抗体からなり、長さ１３ａ＞幅１３ｂの関係となっている。具体的には、長さ１３ａは、幅１３ｂの略３倍である。そして、この発熱抵抗体素子１３に接する個別電極１４と共通電極との間で一画素を形成し、これが幅方向に複数形成されて、画像形成（印字）、消去を行うものである。

このように、連続した１本の抵抗体素子を使用して消去を行い、サーマルヘッド７の発熱抵抗体素子１３の長さ１３ａを幅１３ｂの略３倍とすることによって、実質的に一画素あたりの熱容量を大きくすることができ、カードに形成された所定の画像等を完全に消去することができる。

これは、画像形成（印字）においては、所定温度以上になれば、画像が形成されるが、画像消去においては、所定の温度領域に保持されることが必要である。そこで、通常の発熱抵抗体素子１３を用いて、形成（印字）された領域を消去する場合には、熱容量が不足し完全に消去できないことがあり、カードの搬送速度を下げる等で対応していたが、本発明の実施の形態１におけるサーマルヘッド７の発熱抵抗体素子１３では、実質的に一画素あたりの熱容量を大きくしているので完全に消去できる。

尚、サーマルヘッド７の発熱抵抗体素子１３の長さ１３ａを幅１３ｂの略３倍とすると、カードの搬送方向における一画素の大きさが、通常の場合に比して略３倍となる。実際には、発熱抵抗体素子１３のカードの搬送方向（長さ１３ａ方向）の端部は、中央部よりも温度が低下するので、２．５倍程度には収まるが、これを補正して、カードの搬送方向における一画素の大きさを幅方向と同じにする必要がある。

即ち、搬送方向の寸法が幅方向の寸法に比して略３倍である発熱抵抗体素子１３を用いて、カードのリライト層には、搬送方向の寸法と幅方向の寸法が等しいドットパターン（画素）を形成する。

ここで、図４は、本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置のサーマルヘッドを用いて形成するドットパターンを示す模式図である。

この図４において、Ｗ１，Ｗ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３はドットであり、Ｗ１，Ｗ２は消去すべき（印字を要しない）ドットで、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は印字すべきドットである。そして、この図４の場合では、カードのリライト層（可視画像表示領域）に対して、６×６の正方形の画像を印字し、その他周辺部分に消去を行う（印字しない）と言う設定である。尚、図４では、発熱抵抗体素子１３には幅方向に対して０〜７番目まで序列をつけているが、１〜６番目の発熱抵抗体素子１３が６×６の正方形の画像印字に関与する。

Ｗ１は、消去されるドットであって、このドットＷ１に与えられる消去用エネルギーは０に近い。このドットＷ１には、隣接する上下の少なくとも一方の位置に、印字されるドットが存在する。更に、Ｗ２も、消去されるドットであって、このドットＷ２には、通常の消去用エネルギーが与えられる。このドットＷ２には、隣接する上下のどの位置にも、印字されるドットが存在しない。

Ｂ１は、印字されるドットであって、このドットＢ１には、通常の印字用エネルギーの８０％が与えられる。少なくとも印字が始まる位置には、このドットＢ１が位置する。Ｂ２は、印字されるドットであって、このドットＢ２には、通常の印字用エネルギーが与えられる。

図５は、本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の印字データと印字エネルギーの関係を示すグラフである。図５は、図４のＡ−Ａ線における印字データ（ドット）の印字エネルギー（印字用及び消去用エネルギー）がプロットされている。

図５に示すように、カードの搬送方向（サーマルヘッド走査方向）における消去終了位置と消去開始位置、即ち、消去と印字の境界において、消去する場合では、消去用エネルギーを０として補正を行っている。

更に、印字開始位置、即ち、消去から印字になる境界では、通常の８割程度の印字用エネルギーが与えられて、補正が行われる。

このような補正を行って、カードの搬送方向における一画素の大きさを幅方向と同じにしている。

また、印字開始位置を越えれば、通常の印字用エネルギーを与えればよい。その後は、通常の８割程度の印字用エネルギーでも良いし、図６、図７に示すように、通常の印字用エネルギーでもよい。尚、図６は、本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置のサーマルヘッドを用いて形成するドットパターンを示す模式図であり、図７は、本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の印字データと印字エネルギーの関係を示すグラフである。

尚、これらのドットパターンに対応した、各印字用エネルギーや消去用エネルギーに関しては、そのデータテーブルをカードリーダ装置のメモリに格納しておき、カードのリライト層の種別、グレード等によって選択することができる。

例えば、リライト層が、樹脂母材である高分子マトリックス中に、高級脂肪酸等の有機低分子物質を分散させ、温度に依存して透明状態と白濁状態とが可逆的に変化する可逆的加熱記録材料である場合は、図５で示した印字用エネルギー及び消去用エネルギーのデータテーブルを選択し、また、リライト層が、発色剤と顕色剤との組み合わせを用いた可逆的熱発色性組成物である場合は、図７で示した印字用エネルギー及び消去用エネルギーのデータテーブルを選択する等の使い方ができる。

次に、図８に沿って、本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の印字・消去の処理に関する各手段について説明する。図８は、本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の機能構成ブロック図である。

同図において、搬送手段２１は、図１における搬送路３上にてカードを搬送させるための手段であり、搬送ローラ４に相当する。供給電力検出部２２は、これからカード上に画像形成する情報（印字電力及び消去電力）を検出し、その情報を制御部２３に送信する。電力供給部２４は、制御部２３からの指示により画像形成消去部２５に指示された電力を供給する。当該画像形成消去部２５は、複数の発熱抵抗体２５Ａ及び当該各抵抗体２５Ａに接続された個別電極を有し、図１におけるサーマルヘッド７に相当する。温度検出部２６は、上記画像形成消去部２５に連結されており、検出結果を制御部２３に送信する。この温度検出部２６は、サーミスタ１６に相当する。

次に、図１、図８及び図９に沿って、本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の印字・消去の処理手順を含め、その動作について説明する。尚、図９は、本発明のカードリーダ装置における実施の形態の動作を表すフローチャートである。

図１にて、先ず、挿入口２からカード１が挿入されると、制御部２３は、挿入口２の近傍に配置された発光素子９と受光素子（受光センサ）１０との組み合わせからなるカード位置検出手段により、カードが挿入されたことを検知し（ステップ１：カード挿入検知）、タイマー動作を開始して（タイマーセット）、サーマルヘッド７の予備加熱を開始する（ステップ２：予備加熱開始）。サーマルヘッド７を加熱している間は、サーマルヘッド７に取り付けられたサーミスタ１６によって温度を計測する。尚、発熱抵抗体素子１３の温度は、予め付与するエネルギーに対応する温度を測定しておき、付与エネルギーから算出して求める。

その後、カードを搬送ローラ４で、カードリーダ装置の後端部側へ搬送する（ステップ３）。カードが磁気ヘッド５の上を通過すると、カードの磁気記録層に記録された磁気データが磁気ヘッド５で読み取られる（ステップ４：磁気データリード）。この時、カードの磁気記録層に記録された磁気データが不正なデータであった場合、或いは、磁気データを読み取れなかった場合（リードエラー）、更に、カードが搬送路３内で搬送不良となった場合（ステップ５）、異常な動作と判断してサーマルヘッド７への通電を停止する（ステップ６：予備加熱停止）。

読み取ったデータが正常な場合には、読み取った磁気データに応じた次の処理をカードリーダ装置に設けられたディスプレイ部（図示せず）に表示する（ステップ８）。この時、カードリーダ装置はキー入力待ち状態にある。操作者は、そのディスプレイ部の表示に従い、カードリーダ装置に設けられたキーパッド（図示せず）から新たなデータを入力する。この時、そのデータ入力が完了するまでの間も、サーマルヘッド７の温度は一定の温度に保たれているが、データ入力が、正常処理と判断される所定の時間内に完了しない場合（ステップ９）、制御部は、所定時間を測定するタイマー機能を有しており、異常な動作と判断してサーマルヘッド７への通電を停止する（ステップ６：予備加熱停止）。尚、このデータ入力は外部接続機器から行うこともできる。

この操作者によるデータの入力が正常に完了した場合には、カードを逆転搬送してカードリーダ装置の挿入口２側に移動し（ステップ１０）、磁気ヘッド５上を通過させ、磁気ヘッド５でカードの磁気記録層に更新された新たな磁気データを書き込む（ステップ１１：磁気データライト）。そして、更に、カードを逆転搬送して後端部側に移動し、再度磁気ヘッド５上を通過させ、その時にカードに記録したデータを読み取り（磁気データリード）、データの記録ミスが無いかどうかチェックする（ステップ１２）。この時、読み取ったデータが正常でなかった場合（ライトエラー）、また、カードが搬送路３内で搬送不良となった場合、異常な動作と判断してサーマルヘッド７への通電を停止する（ステップ６：予備加熱停止）。その後、カードは取り出される（ステップ７）。

正常に磁気データが書き込まれた場合、サーマルヘッド７の本加熱を開始し、サーマルヘッド７の温度は、短時間で設定印字消去温度に達する（ステップ１３）。そして、カードはサーマルヘッド７よりも後端部側の位置まで搬送される。

ここで、制御部は、当該印字情報（供給されるべき電力）が所定の量より多いか否か、及び、サーマルヘッド７の測定温度が本加熱開始から所定時間経過後に所定温度より低いか否かを検出する。（ステップ１４）そこで、（１）当該印字情報が所定の量より多い、又は、サーマルヘッド７の測定温度が所定の温度より低い場合、カードの搬送速度を遅くし（ステップ１５）、（２）当該印字情報が所定の量より少ない、又は、サーマルヘッド７の測定温度が所定の温度より高い場合、カードの搬送速度を早くする（ステップ１６）ように設定される。また、ステップ１５にて、２つの条件が重なった場合、その搬送速度の下げ幅を大きくし、ステップ１６にて、２つの条件が重なった場合、その搬送速度の下げ幅を小さくする。

次いで、カードを挿入口２側の方向へ移動させ（ステップ１７）、サーマルヘッド７にて、カードに既に印字されている画像を消去すると同時に、カードに所定の画像等を印字する（ステップ１８）。

即ち、カードのリライト層（可視画像表示領域）において、消去すべき（印字を要しない）領域には、その領域に対応する画素の発熱抵抗体素子１３に消去用のエネルギーを与え、印字すべき領域には、その領域に対応する画素の発熱抵抗体素子１３に印字用のエネルギーを与える。尚、消去すべき（印字を要しない）領域に対しては、そこに既に印字が行われているか否かは区別せず、その領域に対応する画素の発熱抵抗体素子１３に消去用のエネルギーを与える。尚、この時のエネルギー補正は上述の通りである。

消去・印字動作が終了すると、サーマルヘッド７への通電を停止する。

一連の処理が終了した後、カードをカードリーダ装置装置外へ排出する。

このように、予備加熱を行えば、予めサーマルヘッド７全体の温度を一定の温度とすることができ、カードの変形や、環境の変化などによる消去不良の発生を低減することができる。そして、サーマルヘッド７の加熱を他の処理と平行して行うことでサーマルヘッド７の温度上昇に要する時間を削減することができ、カードの挿入から排出までの全体の処理時間を短縮することができる。尚、予備加熱を行わない場合には、消去・印字動作の直前に、サーマルヘッド７を設定印字消去温度に達するように加熱すればよい。

以上のように本発明の実施の形態１について説明したが、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

本実施の形態１では、カード位置検出手段、例えば、発光素子９及び受光素子１０を挿入口２近傍に設けているが、その他にも、図示しないカード位置検出手段が、必要に応じて搬送路３内に適宜配置されていてもよい。

また、カードリーダ装置の装置構成において、サーマルヘッド７は搬送路３に対して、ソレノイド等の駆動装置によって出没自在とすることによって、カードに消去・印字を行う場合のみカードと接触し、磁気ヘッド５による読み取りや記録時に、カードの搬送を阻害することがない。また、ソレノイド等の駆動装置によって、サーマルヘッド７をカードに対して押圧し、圧着できるので、確実な消去・印字を行うことができる。

更に、本実施の形態１では、磁気ストライプ等の磁気記録層を有するカードを使用し、カードからデータを読み出すかカードにデータを記録する少なくとも一つの動作を行うデータ記録再生部として、磁気ヘッド５を用いたが、他のデータ記録再生部としては、磁気ヘッド５以外に光学的にデータを記録か再生の少なくとも一方を行う光学ヘッドを用いても良く、その場合には、カードには光記録層、光ストライプやバーコード等が設けられる。

また、カードが内部にＩＣを搭載し、カードの表面にＩＣと接続された電極を有した、所謂接触式のＩＣカードを用いる場合は、カードリーダ装置にＩＣリードユニットを設ければ良い。尚、カードが内部にＩＣと無線でデータの授受を行うことができるアンテナ（コイルやコンデンサ）を有した所謂非接触ＩＣカードの場合には、カードリーダ装置のＩＣリードユニットは、コイル状のアンテナや容量を発生させる部材を設けた構成となる。

また、カードサイズよりも大きい所謂かんばんサイズなどのカード、あるいはシートと接触式のＩＣを組み合わせた媒体を用いる場合は、カードサイズ用の搬送機構を、使用するカードあるいはシートに適応するように若干の変更を加えた構成となる。

更に、カードリーダ装置内部には、モータを駆動させて制御し、磁気ヘッド５、サーマルヘッド７等の記録再生の制御命令を出力するＣＰＵ等で構成される制御部や、サーマルヘッド７の画像形成消去データ（印字消去データ）や磁気ヘッド５で記録再生されるデータを記憶するデータメモリ部等、カードリーダ装置を駆動し制御するために必要な回路や装置、更に、これらの装置に電力を供給する電源装置等が設けられているのは言うまでもない。

また、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ＰＯＳ端末、印字装置等の外部接続機器に接続（ネットワーク接続を含む）する為のインターフェイス等も必要に応じて設けられる。更に、図示はしていないが、カードリーダ装置に、テンキーやファンクションキー、液晶表示部等の操作パネルを設け、カードリーダ装置への処理入力を行うことができるのは言うまでもない。

このように、発熱抵抗体素子は、搬送方向に略垂直な方向に連続した構成としたので、カードに形成された可視画像の消去性に優れたカードリーダ装置を提供することができる。従って、印字ヘッドと消去ヘッドを個別に設ける必要が無く、消費電力が小さく、小型のカードリーダ装置を提供するのに役立つ。

本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置を示す全体構成の断面図 本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置のサーマルヘッドを示す斜視図 本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置のサーマルヘッドを示す正面図 本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置のサーマルヘッドを用いて形成するドットパターンを示す模式図 本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の印字データと印字エネルギーの関係を示すグラフ 本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置のサーマルヘッドを用いて形成するドットパターンを示す模式図 本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の印字データと印字エネルギーの関係を示すグラフ 本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の機能構成ブロック図 本発明の実施の形態１におけるカードリーダ装置の動作を示すフローチャート 従来の一般的なカードリーダ装置のサーマルヘッドを示す正面図

符号の説明

１ カード
２ 挿入口
３ 搬送路
４ 搬送ローラ
５ 磁気ヘッド
６ 押圧ローラ
７ サーマルヘッド
８ プラテンローラ
９ 発光素子
１０ 受光素子
１１ セラミックベース
１２ 断熱グレース層
１３ 発熱抵抗体素子
１４ 個別電極
１５ 共通電極
１６ サーミスタ

Claims (12)

1. カードの搬送路と、
   上記カードを前記搬送路上で所定の速度にて搬送させる搬送手段と、
   上記カードに可視画像を形成し又は上記カードに形成された可視画像を消去する複数の発熱抵抗体素子及び当該複数の発熱抵抗体素子にそれぞれ隣接して設けられて前記複数の発熱抵抗体素子に電力を供給する個別電極を備えた画像形成消去手段と、
   前記画像形成消去手段が上記カードに形成する印字情報に基づいて前記発熱抵抗体素子に供給されるべき電力を検出する供給電力検出部と、を備え、
   当該供給電力検出部の検出結果によって、前記搬送手段は上記カードの搬送速度を変更することを特徴とするカードリーダ。
2. 前記画像形成消去手段が上記カードに形成する印字情報が文字を印字しかつ文字を消去する電力の情報であることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
3. 前記供給電力検出部の検出値が所定値より大きい場合、前記搬送手段による上記カードの搬送速度を下げることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
4. 前記供給電力検出部の検出値が所定値より小さい場合、前記搬送手段による上記カードの搬送速度を上げることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
5. 更に、前記画像形成消去手段の温度又は当該手段付近の温度を検出する温度検出部を有し、当該温度検出部が所定の温度より低い値を検出した場合、前記搬送部は上記カードの搬送速度の下げ幅を大きくすることを特徴とする請求項３記載のカードリーダ。
6. 更に、前記画像形成消去手段の温度又は当該手段付近の温度を検出する温度検出部を有し、当該温度検出部が所定の温度より高い値を検出した場合、前記搬送部は上記カードの搬送速度の上げ幅を小さくすることを特徴とする請求項４記載のカードリーダ。
7. 前記発熱抵抗体素子は、前記搬送手段による上記カードの搬送方向に略垂直な方向に延びるように設けられ、前記発熱抵抗体素子の上記カードの搬送方向の寸法は、前記個別電極の上記搬送方向に略垂直な方向の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
8. カードの搬送路と、上記カードを前記搬送路内で移動させる搬送手段と、上記カードに可視画像を形成すると共に上記カードに形成された可視画像を消去する複数の発熱抵抗体素子を備えた画像形成消去手段と、を備えたカードリーダであって、
   前記複数の発熱抵抗体素子は、上記搬送方向に略垂直な方向に連続して設けられたことを特徴とするカードリーダ。
9. 前記発熱抵抗体素子における前記カードの搬送方向の寸法（ａ）が、前記発熱体抵抗素子に接する前記個別電極の上記搬送方向に略垂直な方向の寸法（ｂ）よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載のカードリーダ。
10. 前記発熱抵抗体素子における前記カードの搬送方向の寸法（ａ）と、前記発熱体抵抗素子に接する前記個別電極の上記搬送方向に略垂直な方向の寸法（ｂ）の比が約３：１であることを特徴とする請求項８に記載のカードリーダ。
11. 前記発熱抵抗体素子によって前記カードに形成される画像の一画素は、約１：１の寸法比であることを特徴とする請求項９又は１０のいずれか１項に記載のカードリーダ。
12. 前記発熱抵抗体素子によって前記カードに形成される画像の一画素は、上記寸法（ｂ）程度の大きさであることを特徴とする請求項９又は１０のいずれか１項に記載のカードリーダ。

Images