JP2021086625A

JP2021086625A - カードリーダ

Info

Publication number: JP2021086625A
Application number: JP2020194332A
Authority: JP
Inventors: 伸也宮澤; Shinya Miyazawa; 太田　恵治; Keiji Ota; 恵治太田
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2021-06-03

Abstract

【課題】カードを長手方向に挿入するタイプのカードリーダにおいて、全長を短縮することでできるカードリーダを提供する。【解決手段】カードリーダ１は、カードが搬送される搬送路と、カードの長手方向と平行に形成される磁気ストライプに当接してカードに記録された磁気データの読取およびカードへの磁気データの記録の少なくともいずれか一方を行う磁気ヘッドと、カードの搬送方向に磁気ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、移動式のヘッド機構（ムービングヘッド）を備えたカードリーダに関する。

従来、カードを縦向き（長手方向）に挿入タイプのカードリーダでは、磁気媒体に形成された磁気ストライプからの磁気データの読取と磁気ストライプへの磁気データの書込を行うために、カードリーダの内部でカードを往復搬送させている。

特開２０１０−２０２３２６号公報

カード縦向き（長手方向）挿入タイプの従来のカードリーダは、内部でカードを往復搬送させる必要があるため、カードをカードリーダから飛び出させない限りカードリーダ全長を短縮することができない。（上位装置の奥行き寸法に制約あり）

上記課題を解決するため、本発明のカードリーダは、略長方形状に形成されるカードを前記カードの長手方向に搬送して処理するカードリーダにおいて、このカードリーダは、前記カードが搬送される搬送路と、前記カードの長手方向と平行に形成される磁気ストライプに当接して前記カードに記録された磁気データの読取および前記カードへの磁気データの記録の少なくともいずれか一方を行う磁気ヘッドと、前記カードの搬送方向に前記磁気ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、カード縦向き挿入タイプのモータ式カードリーダにおいて、磁気R/Wヘッドを前後に移動させる機構とすることによって、カードを後方から飛び出させることなく磁気R/Wの処理が可能となり、かつカードリーダ全長を短縮することができる。

本発明の実施形態にかかるカードリーダの概略構成を説明するための斜視図である。ヘッドキャリッジがフロントポジションで待機している状態を示す斜視図である。ヘッドの横に配置されたコロを示す斜視図である。ローラ枠組みと磁気ヘッド組を示す斜視図である。モータ式のカードリーダにおいて、キャリッジでカードを押し出す状態を示す斜視図である。モータ式のカードリーダにおいて、キャリッジでカードを押し出す状態を示す斜視図である。手動式のカードリーダにおいて、キャリッジでカードを押し出す状態を示す斜視図である。カード保持方法を示す斜視図である。カード保持方法を示す斜視図である。アンチフィッシング用の針を示す斜視図である。ピンシャッタを示す斜視図である。ゲートシャッタの開閉の様子を示す斜視図である。カード保持部材でカードを保持する様子を示す斜視図である。キャリッジと連動するレバーでカードを後方へ搬送する様子を示す斜視図である。モジュール化されたムービングヘッド機構部をカードリーダに着脱する様子を示す斜視図である。搬送路シャッタの開閉の様子を示す斜視図である。トルクリミッタを示す斜視図である。磁気ヘッドに設けたエンコーダの様子を示す斜視図である。磁気ヘッドに搭載されたアンテナの様子を示す斜視図である。キャリッジに搭載されたライト回路およびバッテリを示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。（カードリーダの全体構成）図１に、本発明の実施形態にかかるカードリーダ１の概略構成を説明するための斜視図である。

（１．シャドーリード（ヘッドキャリッジはフロントポジション）図２は、ヘッドキャリッジがフロントポジションで待機している状態を示す斜視図である。・可動磁気ヘッド機構（ヘッド移動機構、ヘッドキャリッジ）２のメリット。フロントポジションにヘッド待機させておけばカード取りこみの際に磁気情報を吸い上げる（読み取る）ことが出来る。（カード取り込み後にHDをムービングさせるときも磁気情報を吸い上げることができるので磁気リードの機会が増える。）・ヘッドキャリッジを動かすのはリードリトライ時とライト時のみとすることができる（毎取引でキャリッジを動かす必要がない）ため、製品（カードリーダ、磁気ヘッド）の寿命が大幅に向上する。・カード挿入時はヘッドキャリッジをフロントポジションに待機させておき、リードリトライ時および磁気ライト時には、カード（媒体）ではなくキャリッジを移動させることで、磁気リード／ライトのためにカードを移動させる必要がない。このため、カードリーダ内部にカードが収まるスペースがあればよく、装置の前後方向の長さ（奥行き）を短くできる。

（２．ヘッドの横にコロ）図３は、ヘッドの横に配置されたコロを示す斜視図である。・ヘッドの横にコロを設け、コロと対面のカード搬送路とで変形カードを矯正しカードとヘッドの密着性を向上する。コロはヘッドの首振りには連動しないが前後方向へ動くキャリッジに搭載されており、ヘッド動作域全域で上記効果を発揮する。・磁気ヘッドの押圧力でカードの反りを矯正する必要がないため、ヘッド押圧力を低くしてもカードとヘッドの密着性は確保でき、かつヘッド磨耗しにくくなり寿命が大幅に向上する。

図４は、ローラ枠組みと磁気ヘッド組を示す斜視図である。・ローラ枠組はローラ外枠組に揺動可能に取り付けられており、ローラ外枠組によってカードに強く付勢されており、ローラでカードの反りなどを矯正する。・ローラ枠組に対して、磁気ヘッド組はカード側に弱く付勢されて、上下に可動、かつ首振りする様に取り付けられており、ローラで矯正しきれないカードの撓みや反りに追従する。・カードに対して、磁気ヘッドは弱い力で当るので、磁気ヘッドの磨耗に対して有利である。また、従来のヘッドパット圧相当の圧力はコロで受けるので、カード上を走行する際の負荷が少なく、モータ等を小型化できる。・この機構は、ムービングヘッドだけではなく、カード搬送型のカードリーダの磁気ヘッド機構でも有効である。

（３．強制排出：キャリッジでカードを押し出す。（モータ式カードリーダ））図５および図６は、モータ式のカードリーダにおいて、キャリッジでカードを押し出す状態を示す斜視図である。・ヘッドキャリッジに走行路に突出、退避可能なレバーを搭載する。異形カードや汚れたカードが挿入されカード搬送ローラで排出出来ない状態になっても、レバーを走行路に突出させてヘッドキャリッジを可動させることでカードの排出を支援できる。・レバーはキャリッジ位置や動作に連動しても良いし、アクチュエータと制御を組み合わせて具現化してもよい。

（４．強制排出：キャリッジでカードを押し出す。（手動Dip式カードリーダ））図７は、手動式のカードリーダにおいて、キャリッジでカードを押し出す状態を示す斜視図である。・内部にムービングヘッド機構を備えた手挿入式カードリーダにおいてもヘッドキャリッジに搭載されたレバーでカードを返却方向に排出（排出アシスト）できる。・これによりカードツマミ出し用のカード挿入口を形成しなくて良いので、この部分に構造物をレイアウトでき、さらに操作者がカードをツマミ出せなければカード処理時の信頼性が向上する。

（５．カード保持方法：リア（ヘッド動作時にカードが動かない）：ICBで保持）図８は、カード保持方法を示す斜視図である。・IC接点組はストッパ部がカードで押込まれることでスライドしながら下降しICコンタクトが接触する位置でそれ以上押しこめないように規制されている。・IC接点組の規制位置までカードを取り込んだ状態においては磁気ヘッドをフロントポジションからリアポジションまで動かす動作ではカードはIC接点組の規制で動かないため安定している。・IC接点の押圧力でカードを保持できているため、ヘッドムービング時でもカードがずれることがなく安定した磁気リード/ライトが可能である。・IC接点組が押し込まれることでカードの挿入が検知されるため、搬送路にカードを検知するためのセンサを設ける必要がない。さらに、透明カード等の光学式センサで検知できないような透明カード等であっても、IC接点組でカードの挿入を検知できる。

（６．カード保持方法：フロント（ヘッド動作時にカードが動かない）：低速でローラを駆動）図９は、カード保持方法を示す斜視図である。・カード搬送ローラ駆動用のモータをロックしたりカード挿入方向に駆動させてIC接点組に押さえつけることでカードを固定できる。・これを利用することで磁気ヘッドをリアポジションからフロントポジションへ動作させて磁気の読み書きをするとき、カードがヘッドと連動して動いてしまうことを防げる。

（７．アンチフィッシング（ヘッジホッグ）のハリの駆動をキャリッジの動作で（ステッパの代わり））図１０は、アンチフィッシング用の針を示す斜視図である。・ヘッドキャリッジに、走行路に突出、退避可能な針状のレバーを搭載する。上位コマンドや異常なカード操作（引き抜き）を検知したときにレバーがカードに突き刺さることで引き抜きを阻止できる。レバーの動作は３．項同様。・アンチフィッシングの爪を動作するためにアクチュエータを設ける必要がなくコストメリットが大である（コストを低減できる）。

（８．アンチフィッシング（ヘッジホッグ）：ピンシャッタの駆動をキャリッジの動作に連動）図１１は、ピンシャッタを示す斜視図である。・ヘッドキャリッジに、走行路に突出、退避可能なレバーを搭載する。・カード取引中にレバーを走行路に突出させてカード後端を引掛けることでカードの排出を阻止するとともに、カードの挿入も阻止する。・レバーの動作は３．項同様。

（９．ゲートシャッタの開閉をキャリッジの動作で（ソレノイドの代わり））図１２は、ゲートシャッタの開閉の様子を示す斜視図である。・ホームポジションにヘッドキャリッジにあるときはカード走行口シャッタが開いているがヘッドキャリッジが動くとそれに連動してカード挿入口シャッタが閉じる仕組み。・具体的には、キャリッジから出ている角で、シャッタを押し上げる（下げる）。・ホームポジションにいるときは、シャッタが下がっており、カードが取り込まれ、キャリッジが後側へ移動すると、シャッタが閉まる。・シャッタ動作用のアクチュエータを省略できる。

（１０．キャリッジ動作時はカード保持部材でカードを押さえる。）図１３は、カード保持部材でカードを保持する様子を示す斜視図である。・ムービングヘッド動作に連動してカード保持部材がカード走行路に突出/退避し、カード保持部材と対面
のフレームとでカードを挟支（ピンチ）/開放する構造を搭載する。これによりムービングヘッド動作中にカードを支持でき、安定した磁気リードライトを行うことができる。

（１１．１ローラでキャプチャー時はキャリッジで出す。）図１４は、キャリッジと連動するレバーでカードを後方へ搬送する様子を示す斜視図である。・ヘッドキャリッジに連動するカード走行路に突出したレバーでカードを後方に搬送させることが可能である。これにより、カード後方排出用のローラおよびこのローラへの伝動機構を省くことができる。

（１２．ヘッドムービング機構のモジュール化（脱着化））図１５は、モジュール化されたムービングヘッド機構部をカードリーダに着脱する様子を示す斜視図である。・ムービングヘッド機構部をモジュール化し、カードリーダエンジン部へ脱着可能な構成とする。これにより摩耗部であるモジュールの保守作業性を改善できる。・ICオンリー機 ←→ 磁気／IC兼用機への切替が非常に容易である。

（１３．搬送路シャッタ）図１６は、搬送路シャッタの開閉の様子を示す斜視図である。・ムービングヘッド可動域はカード搬送フレームを形成出来ない。しかしフレームの下にはムービングヘッド駆動部があり、カードと一緒に挿入された埃や異物が落下、駆動部に巻き込まれる懸念がある。・この対策でムービングヘッドがフロントポジションにあるときはフレームの開口部を閉鎖する。キャリッジが移動したときに連動してフレームを開口する可動式の搬送路シャッタを構成する。

（１４．ゴムローラにトルクリミッタ：カード突き当て時にローラを空転させる。）図１７は、トルクリミッタを示す斜視図である。・カードをIC接点組の停止位置まで確実に搬送するため、または、内部でカードを停止させるためにカード搬送負荷以上のモータ駆動力をかける必要があるが、駆動力＞ローラグリップ力となるとローラがスリップし摩耗劣化する懸念がある。そこでモータ〜ローラの伝達間にトルクリミッタを装着し、必要（ローラスリップ力）以上のモータ駆動力がローラに伝達しないようにする。

（１５．ヘッド横にリニアエンコーダ）図１８は、磁気ヘッドに設けたエンコーダの様子を示す斜視図である。・リードライト磁気ヘッドの横にカードと接触して回転するローラを設け、これに連結されたエンコーダ板さらにエンコーダパルスを検出するセンサを搭載する。・磁気リードライト時のヘッドの動きとそれに合せた磁気リードライト操作（タイミング調整、補正）を行い磁気リードライト品質の向上を図る。

（１６．磁気データを無線でメイン基板に飛ばす。（ケーブルレス））図１９は、磁気ヘッドに搭載されたアンテナの様子を示す斜視図である。・磁気ヘッドにアンテナを備えた基板を搭載する。さらに、データの暗号化対応をする。・カードリーダの磁気ハンドリング部に磁気情報を飛ばすことで通信線の廃止を行う。無線通信と合わせて、または無線通信とは別に、ホームポジションに磁気リード／ライトデータを送受信する端子を設けておき、ホームポジションに戻った際にデータの送受信を行なうようにしてもよい。

（１７．ライト回路＆電池をキャリッジに搭載：フロントポジションでライト電流を充電する。）図２０は、キャリッジに搭載されたライト回路およびバッテリを示す斜視図である。・磁気ヘッドに搭載のヘッド基板にバッテリを搭載する。フロントポジションで充電用の端子と接続されている。ヘッドムービング時は充電端子から外れ、チャージされた電源で磁気ライトや磁気データのアンテナ送受信を行う。

なお、本発明は、その範囲において、各実施形態を自由に組み合わせ、又は各実施形態を適宜変形させたり、省略したりすることが可能である。

１カードリーダ２ヘッド移動機構

Claims

略長方形状に形成されるカードを前記カードの長手方向に搬送して処理するカードリーダにおいて、前記カードが搬送される搬送路と、前記カードの長手方向と平行に形成される磁気ストライプに当接して前記カードに記録された磁気データの読取および前記カードへの磁気データの記録の少なくともいずれか一方を行う磁気ヘッドと、前記カードの搬送方向に前記磁気ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、を備えたことを特徴とするカードリーダ。