JP2024060785A - カードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】非接触通信でカード情報を読み取る機能をモジュール化して搭載するカードリーダを提供すること。
【解決手段】カードリーダ１は、カード挿入口１１を備えるカードリーダ本体５と、カードリーダ本体５に取り付けられてカード挿入口１１を覆う非接触読取モジュール６と、を有する。カードリーダ本体５は、カード２に接触する接触型読取部と接触型読取部を駆動してカード情報を読み取って暗号化する本体側制御部２５を備える。非接触読取モジュール６は、非接触通信用のアンテナ３０を備える非接触通信基板３１、アンテナ３０を介した非接触通信によりカード情報を読み取って暗号化するモジュール側制御部３２、カード２を挿入可能な開口部８を備えるケース３４、およびケース３４内に開口部８とカード挿入口１１とを連通させる連通路３５を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、非接触通信によりカード情報を読み取るカードリーダに関する。

磁気ストライプやＩＣチップを備えるカードのカード情報を読み取るカードリーダは、特許文献１に記載されている。同文献のカードリーダは、カード挿入口を備えるカードリーダ本体を備える。カードリーダ本体は、磁気ストライプからカード情報を読み取るための磁気ヘッドと、ＩＣチップからカード情報を読み取るためのＩＣ接点ブロックと、を備える。また、カードリーダ本体は、カード挿入口から磁気ヘッドおよびＩＣ接点ブロックを経由して延びるカード搬送路と、カード搬送路に沿ってカードを搬送するカード搬送機構と、を備える。カードリーダ本体は、カード挿入口にカードが挿入されると、カードをカード搬送路に沿って搬送し、磁気ストライプまたはＩＣチップからカード情報を読み取る。また、カードリーダは、カードから読み取ったカード情報を上位機器に送信する。

近年、非接触通信が可能な非接触式ＩＣチップを備えるカードが登場している。磁気ストライプおよびＩＣチップからのカード情報の読み取りに加えて非接触式ＩＣチップからカード情報を読み取るカードリーダは、特許文献２に記載されている。同文献のカードリーダは、カード挿入口を備えるカードリーダ本体に、非接触式ＩＣチップとの間で非接触通信を行うためのアンテナを備える。アンテナは、カード挿入口が形成されたベゼル部に組み込まれている。

特開２０１７－４１０５１号公報 特開２０２１－５７７２５号公報

ここで、磁気ストライプまたはＩＣチップからカード情報の読み取りを行う特許文献１のカードリーダ本体に対して非接触式ＩＣチップからのカード情報を読み取る機能を後付けで追加できれば、カードリーダによる読み取り媒体の種類を増やすことが容易となる。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、非接触通信でカード情報を読み取る機能をモジュール化して搭載するカードリーダを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一態様のカードリーダは、カード挿入口を備えるカードリーダ本体と、前記カードリーダ本体に取り付けられて前記カード挿入口を覆う非接触読取モジュールと、を有し、前記カードリーダ本体は、前記カード挿入口に挿入されたカードに接触する接触型読取部と、前記接触型読取部を駆動して前記カードのカード情報を読み取って暗号化する本体側制御部と、を備え、前記非接触読取モジュールは、非接触通信用のアンテナを備える非接触通信基板と、前記アンテナを介した非接触通信により前記カードから前記カード情報を読み取って暗号化するモジュール側制御部と、前記カードを挿入可能な開口部を備え前記非接触通信基板および前記モジュール側制御部を収容するケースと、前記ケース内に前記開口部と前記カード挿入口とを連通させる連通路と、を備えることを特徴とする。

本態様は、アンテナを備える非接触通信基板と、アンテナを介した非接触通信によりカードからカード情報を読み取って暗号化するモジュール側制御部とをケースに収容した非接触読取モジュールを有する。従って、接触型読取部と、接触型読取部によりカードのカード情報を読み取って暗号化する本体側制御部とを備えるカードリーダ本体に非接触読取モジュールを取り付けることにより、非接触通信によりカード情報を読み取る機能を追加することができる。また、非接触読取モジュールはカードリーダ本体に取り付けられてカード挿入口を覆うが、非接触読取モジュールのケースはカードを挿入可能な開口部を備えており、ケース内には開口部とカード挿入口とを連通させる連通路を備える。従って、非接触読取モジュールをカード挿入口を覆う状態でカードリーダ本体に取りけた場合でも、カードリーダ本体のカード挿入口にカードを挿入することができる。また、非接触読取モジュールはカードリーダ本体において、カード挿入口の前側に取り付けられることになるので、カードを非接触読取モジュールにかざしてカードリーダにカード情報を読み取らせることが容易である。

本態様において、前記カードリーダ本体は、前記本体側制御部が前記カード情報を暗号化した暗号化情報を外部の機器に送信する通信部を備え、前記モジュール側制御部は、配線により、前記通信部と通信可能に接続され、前記通信部は、前記モジュール側制御部が前記カード情報を暗号化した暗号化情報を外部の機器に送信することが望ましい。このようにすれば、カード情報を暗号化した暗号化情報を外部の機器に送信する通信部を、非接触読取モジュールの側に搭載する必要がない。

本態様において、前記非接触通信基板は、その厚み方向を前記連通路の延設方向に向けて前記ケース内に配置され、前記延設方向から見た場合に、前記開口部と重なる基板貫通孔を備え、前記連通路は、前記基板貫通孔を経由して延びており、前記アンテナは、前記基板貫通孔を囲むものとすることができる。このようにすれば、アンテナを比較的広い範囲に敷設できる。

本態様において、前記ケースは、樹脂製であり、前記非接触通信基板は、前記ケースに内側から溶着されているものとすることができる。このようにすれば、非接触通信に干渉する恐れのある金属製のねじなどを使用することなく、非接触通信基板をケースに固定できる。

本態様において、前記接触型読取部は、前記カードのＩＣチップに接触する接点ブロックであるものとすることができる。

本態様において、前記接触型読取部は、前記カードの磁気ストライプに接触する磁気ヘッドであるものとすることができる。

本発明では、アンテナを備える非接触通信基板と、アンテナを介した非接触通信によりカードからカード情報を読み取って暗号化するモジュール側制御部とをケースに収容した非接触読取モジュールを有する。従って、非接触読取モジュールをカードリーダ本体に取り付けることにより、接触型読取部と接触型読取部によりカードのカード情報を読み取って暗号化する本体側制御部とを備えるカードリーダ本体に、非接触通信によりカード情報を読み取る機能を追加できる。

カードリーダの斜視図である。 カードリーダの読取対象となるカードの説明図である。 カードリーダの正面図である。 カードリーダの縦断面図である。 カードリーダ本体から非接触通信読取モジュールを分離させた状態を前側から見た場合のカードリーダに斜視図である。 カードリーダ本体から非接触通信読取モジュールを分離させた状態を後側から見た場合のカードリーダに斜視図である。 カードリーダの制御系の概略ブロック図である。 非接触読取モジュールを下方から見た場合の斜視図である。 ケースを取り外した非接触読取モジュールの分解斜視図である。 非接触通信基板、モジュール側制御基板、下側連通路区画部材および上側連通路区画部材の分解斜視図である。 モジュール側制御基板、下側連通路区画部材、上側連通路区画部材、およびシャッタを上側から見た場合の分解斜視図である。 モジュール側制御基板、下側連通路区画部材、上側連通路区画部材、およびシャッタの分解斜視図である。 下側連通路区画部材およびシャッタの分解斜視図である。 シャッタを下側から見た場合の斜視図である。 カードがシャッタのカード当接部に当接した状態の説明図である。 シャッタが開位置に配置された状態のカードリーダの部分断面図である。

（全体構成）
以下に、図面を参照しながら、本発明を適用したカードリーダの実施形態を説明する。図１は、カードリーダの斜視図である。図２は、カードリーダの読取対象となるカードの説明図である。図３は、カードリーダの正面図である。図４は、カードリーダの縦断面図である。図５は、カードリーダ本体から非接触通信読取モジュールを分離させた状態を前側から見た場合のカードリーダに斜視図である。図６は、カードリーダ本体から非接触通信読取モジュールを分離させた状態を後側から見た場合のカードリーダに斜視図である。

図１に示すカードリーダ１は、磁気ストライプ２ａを備えるカード２から磁気ストライプ２ａに記録されたカード情報を読み取って上位機器３に送信する。また、カードリーダ１は、ＩＣチップ２ｂを備えるカード２から、ＩＣチップ２ｂに記録されたカード情報を読み取って、上位機器３に送信する。さらに、カードリーダ１は、非接触通信が可能なＩＣチップ２ｂを備えるカード２から、非接触通信によりＩＣチップ２ｂに記録されたカード情報を読み取って、上位機器３に送信する。また、カードリーダ１は、上位機器３から書込情報を受信した場合には、磁気ストライプ２ａ、ＩＣチップ２ｂ、非接触通信が可能なＩＣチップ２ｂに、書込情報を書き込む。

図２に示しように、カードリーダ１の読取対象となるカード２は、厚さ寸法が０．７～０．８ｍｍ程度の略長方形形状のものである。カード２は、塩化ビニール製であり、カード２の裏面には、磁気ストライプ２ａが形成されている。また、カード２には、ＩＣチップ２ｂが内蔵されている。カード２の表面にはＩＣチップ２ｂの外部接続端子２ｃが形成されている。本例では、ＩＣチップ２ｂは、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの無線による非接触通信が可能である。なお、カード２には、非接触通信が可能なＩＣチップ２ｂが、外部接続端子２ｃが形成されるＩＣチップ２ｂとは別に、内蔵されている場合がある。

図１に示すように、カードリーダ１は、カードリーダ本体５と、カードリーダ本体５の前側に取り付けられた非接触読取モジュール６と、カードリーダ本体５と非接触読取モジュール６とを接続する配線７と、を備える。図３に示すように、カードリーダ１の前面、すなわち、非接触読取モジュール６の前面には、前側からカード２を挿入可能な開口部８
が設けられている。以下の説明では、互いに直交する３方向をカードリーダ１の前後方向Ｘ、幅方向Ｙ、上下方向Ｚとする。前後方向Ｘは、非接触読取モジュール６とカードリーダ本体５とが配列された配列方向である。また、前後方向Ｘにおいて、非接触読取モジュール６が位置する側をカードリーダ１の前方Ｘ１とし、カードリーダ本体５が位置する側を後方Ｘ２とする。

（カードリーダ本体）
図５に示すように、カードリーダ本体５は、その前面に、カード挿入口１１を備える。また、カードリーダ本体５は、その前面におけるカード挿入口１１の下方Ｚ１に隣合う位置に、下側連結部１２を備える。下側連結部１２は、幅方向Ｙに配列された複数の突出部１２ａを備える。各突出部１２ａは、前方Ｘ１に向かって先細りとなる形状を備える。さらに、カードリーダ本体５は、その前面におけるカード挿入口１１の上方Ｚ２に隣り合う位置に、上側連結部１３を備える。上側連結部１３は、幅方向Ｙに配列された複数の突出部１３ａを備える。各突出部１３ａは、前方Ｘ１に向かって先細りとなる形状を備える。

また、カードリーダ本体５は、その前面の下端部分に、非接触読取モジュール６を前側から固定するための、固定部１４を備える。固定部１４は、厚み方向を前後方向Ｘに向けた板金からなる。固定部１４は、幅方向Ｙで離間する２つのねじ穴１４ａを備える。

さらに、カードリーダ本体５は、図４に示すように、内部に、磁気ストライプ２ａからカード情報を読み取るための磁気ヘッド１６（接触型読取部）と、ＩＣチップ２ｂからカード情報を読み取るためのＩＣ接点ブロック１７（接触型読取部）と、を備える。また、カードリーダ本体５は、カード挿入口１１から後方Ｘ２に直線状に延びるカード搬送路１８を備える。カード搬送路１８は、磁気ヘッド１６による第１情報読取位置Ｒ１と、ＩＣ接点ブロック１７による第２情報読取位置Ｒ２を経由して前後方向Ｘに延びる。磁気ヘッド１６は、カード搬送路１８に下方Ｚ１から対向し、ＩＣ接点ブロック１７は、カード搬送路１８に上方Ｚ２から対向する。

さらに、カードリーダ本体５は、カード搬送路１８の前端部分にカード挿入センサ１９を備える。また、カードリーダ本体５は、カード挿入口１１から挿入されたカード２をカード搬送路１８に沿ってカード２を搬送するカード搬送機構２１を備える。カード挿入センサ１９は、光学的或いは機械的に、カード挿入口１１へのカード２の挿入を検出する。カード搬送機構２１は、駆動源として、モータ２２を備える。カード搬送機構２１は、カード搬送路１８に挿入されたカード２を、カード搬送路１８に沿って、前方Ｘ１および後方Ｘ２に搬送する。また、カードリーダ本体５は、カード搬送路１８の下方Ｚ１に、制御基板２３を備える。図１に示すように、制御基板２３には、コネクタ２４が設けられている。

（カードリーダ本体の制御系）
図７は、カードリーダ１の制御系の概略ブロック図である。図７に示すように、カードリーダ本体５の制御系は、制御基板２３上に構成された本体側制御部２５を中心に構成される。本体側制御部２５は、ＣＰＵおよびメモリを備える。本体側制御部２５の入力側には、カード挿入センサ１９が接続されている。本体側制御部２５の出力側には、モータ２２が接続されている。また、本体側制御部２５には、磁気ヘッド１６およびＩＣ接点ブロック１７が通信可能に接続されている。さらに、本体側制御部２５には、通信部２６が通信可能に接続されている。

本体側制御部２５は、情報読取制御部２７と、暗号化制御部２８と、を備える。情報読取制御部２７は、カード挿入センサ１９がカード搬送路１８へのカード２の挿入を検出すると、モータ２２を駆動して、カード２をカード搬送路１８に沿って後方Ｘ２に搬送する
。また、情報読取制御部２７は、磁気ヘッド１６を駆動して、第１読取位置を経由するカード２からカード情報を読み取る。さらに、情報読取制御部２７は、ＩＣ接点ブロック１７を駆動して、第２情報読取位置Ｒ２に到達したカード２からカード情報を読み取る。また、情報読取制御部２７は、カード２からのカード情報の読取が完了すると、モータ２２を逆方向に駆動し、カード２を前方Ｘ１に搬送して、カード挿入口１１から排出する。

暗号化制御部２８は、情報読取制御部２７がカード情報を読み取ると、カード情報を暗号化した暗号化情報を生成する。また、暗号化制御部２８は、暗号化情報を通信部２６に入力する。

通信部２６は、カードリーダ１と上位機器３とを通信可能に接続する。通信部２６は、本体側制御部２５から暗号化情報が入力されると、通信回線などを介して、暗号化情報を上位機器３に送信する。

なお、カード２に対する書込情報が上位機器３から通信部２６を介して本体側制御部２５に入力されると、情報読取制御部２７は、モータ２２を駆動してカード２を第２読取位置に搬送し、接点ブロックを駆動してＩＣチップ２ｂに書込情報を書き込む。また、情報読取制御部２７は、モータ２２を駆動してカード２を第１読取位置を経由するように搬送し、磁気ヘッド１６を駆動して磁気ストライプ２ａに書込情報を書き込む。

（非接触読取モジュール）
図８は、非接触読取モジュール６を下方Ｚ１から見た場合の斜視図である。図９は、ケースを取り外した非接触読取モジュール６の分解斜視図である。図１０は、非接触通信基板、モジュール側制御基板３３、下側連通路区画部材および上側連通路区画部材の分解斜視図である。図１１は、モジュール側制御基板３３、下側連通路区画部材、上側連通路区画部材、およびシャッタを上側から見た場合の分解斜視図である。図１２は、モジュール側制御基板３３、下側連通路区画部材、上側連通路区画部材、およびシャッタの分解斜視図である。図１３は、下側連通路区画部材およびシャッタの分解斜視図である。図１４は、シャッタを下側から見た場合の斜視図である。

図１、図３、図８に示すように、非接触読取モジュール６は、全体として、前後方向Ｘに扁平な直方体形状をしている。非接触読取モジュール６の前後方向Ｘの寸法は、カード２の長手方向の寸法よりも短い。図１に示すように、非接触読取モジュール６は、カードリーダ本体５の前方Ｘ１に取り付けられて、カードリーダ本体５のカード挿入口１１を覆う。

図９に示すように、非接触読取モジュール６は、非接触通信用のアンテナ３０を備える非接触通信基板３１と、アンテナ３０を介した非接触通信によりカード２からカード情報を読み取って暗号化するモジュール側制御部３２を備えるモジュール側制御基板３３と、非接触通信基板３１およびモジュール側制御部３２を収容するケース３４と、を備える。開口部８は、ケース３４に設けられている。また、非接触読取モジュール６は、図４に示すように、ケース３４内において開口部８とカードリーダ本体５のカード挿入口１１とを連通させる連通路３５と、連通路３５を開閉するシャッタ機構３６と、を備える。

ケース３４は樹脂製である。図８、図９に示すように、ケース３４は、前後方向Ｘに延びる矩形の枠部３７と、枠部３７の前方Ｘ１の開口を封鎖する矩形の前板部３８と、を備える。枠部３７は、上下方向Ｚで対向する底板部３９および天井板部４０と、幅方向Ｙで対向する一対の側板部４１とを備える。図８に示すように、底板部３９の後端部分は、幅方向Ｙの全域に渡って後方Ｘ２から切り欠かれた切欠き部４２を備える。切欠き部４２は、中央に、その両側と比較して切欠き幅の大きい幅広切欠き部分４２ａを備える。また、
底板部３９は、幅広切欠き部分４２ａの両側に、下方Ｚ１に突出するモジュール側固定部４３を備える。各モジュール側固定部４３には、前後方向Ｘに貫通する第１固定ねじ用貫通孔４３ａが設けられている。さらに、底板部３９は、各モジュール側固定部４３の前側に、それぞれ上下方向Ｚに貫通する第１開口３９ａ（ケース貫通孔）を備える。また、一方の側板部４１は、幅方向Ｙに貫通する第２開口４１ａを備える。

図９に示すように、開口部８は、前板部３８に設けられている。連通路３５は、連通路３５を下側から区画する下側連通路区画部材４５と、下側連通路区画部材４５に上方Ｚ２から重ねられて連通路３５を上側から区画する上側連通路区画部材４６と、によって区画される。

ここで、連通路３５を開閉するシャッタ機構３６は、図１１から図１４に示すように、シャッタ４８と、シャッタ４８を、連通路３５を閉じる閉位置４８Ａと、連通路３５を開く開位置４８Ｂとの間を移動可能に支持するシャッタ支持機構４９と、シャッタ４８を閉位置４８Ａに付勢する付勢部材と、を備える。付勢部材は、コイルバネ５０である（図１２参照）。

図１３、図１４に示すように、シャッタ４８は、幅方向Ｙに延びる長方形形状の封鎖板部５１と、封鎖板部５１の幅方向Ｙの中央部分から上方Ｚ２に延びる上側板部５２と、封鎖板部５１から後方Ｘ２に延びるフレーム部５３と、封鎖板部５１の幅方向Ｙの両側に設けられたカード当接部５４と、を備える。上側板部５２は、封鎖板部５１から連続して上方Ｚ２に延びる延設板部分５２ａと、延設板部分５２ａの上端部分から前方Ｘ１に突出する突出板部分５２ｂと、を備える。また、シャッタ４８は、封鎖板部５１の幅方向Ｙの両側から前方Ｘ１に突出して各カード当接部５４の前方Ｘ１に位置する腕部５５と、フレーム部５３の後端部分から幅方向Ｙの両側に突出する一対の回転軸５６と、を備える。回転軸５６は、各回転軸５６は、幅方向Ｙに延びる。各回転軸５６は、幅方向Ｙにおいて、一対のカード当接部５４および腕部５５の外側に位置する。各回転軸５６は、円形の断面形状を備える。各回転軸５６の軸線Ｌ０は、幅方向Ｙに延びる。

図１１に示すように、シャッタ４８は、下側連通路区画部材４５に載置される。下側連通路区画部材４５は、シャッタ支持機構４９を兼ねる。図４、図１２に示すように、コイルバネ５０は、コイルバネ５０は、上下方向Ｚで下側連通路区画部材４５とシャッタ４８のフレーム部５３との間に配置される。

図１３に示すように、下側連通路区画部材４５は、上下方向Ｚおよび幅方向Ｙに広がる第１板部５８と、板部の上端部分から前方Ｘ１に延びる第１前側延設部５９と、第１板部５８の上端部分から後方Ｘ２の突出する第１連結部６０と、を備える。図１２に示すように、第１板部５８において、第１前側延設部５９および第１連結部６０よりも下方Ｚ１に突出する突出部分には、幅方向Ｙで離間する２か所に、前後方向Ｘに貫通する第２固定ねじ用貫通孔５８ａが設けられている。

図１３に示すように、下側連通路区画部材４５（第１板部５８、第１前側延設部５９、第１連結部６０）の上面の幅方向Ｙの中央部分は、連通路３５を下側から規定する下側連通路規定部分６１である。下側連通路規定部分６１の上面は、連通路３５の底面となる。下側連通路区画部材４５における下側連通路規定部分６１の両側は、上側連通路区画部材４６を支持する支持部分６２である。支持部分６２の上面は、下側連通路規定部分６１の上面よりも所定寸法だけ上方Ｚ２に位置する。所定寸法は、カード２の厚さ寸法よりも大きい。

第１前側延設部５９における下側連通路規定部分６１（幅方向Ｙの中央部分）は、櫛歯
状である。すなわち、第１前側延設部５９における下側連通路規定部分６１は、下側連通路区画部材４５の前端から後方Ｘ２に向かって第１板部５８まで延びて上下方向Ｚに貫通する複数のスリット６３を備える。第１前側延設部５９における下側連通路規定部分６１の幅方向Ｙの両端部には、シャッタ４８の幅方向Ｙの両側に設けられたカード当接部５４の下端部分を収容可能な凹部６４がそれぞれ設けられている。

第１連結部６０における下側連通路規定部分６１は、第１板部５８から後方Ｘ２に突出する複数の突出部６０ａを備える。複数の突出部６０ａは幅方向Ｙに配列されている。各突出部６０ａは、後方Ｘ２に向かって先細りとなる形状を備える。各突出部６０ａの上面は、後方Ｘ２に向かって僅かに下方Ｚ１に傾斜する。

下側連通路区画部材４５において下側連通路規定部分６１の幅方向Ｙの両側に位置する各支持部分６２は、その上面において幅方向Ｙから見た場合に第１板部５８および第１連結部６０と重なる位置に、それぞれ、シャッタ４８の回転軸５６を回転可能に支持する回転軸支持用凹部６５を備える。回転軸支持用凹部６５は、内壁面に、シャッタ４８の回転軸５６の外周面に沿って下方Ｚ１に窪む湾曲形状の内壁面部分を備える。ここで、図１に示すように、シャッタ４８は、幅方向Ｙの両側に設けられた回転軸５６が回転軸支持用凹部６５に挿入されることにより、閉位置４８Ａと開位置４８Ｂとの間を移動可能な状態で、下側連通路区画部材４５に支持される。シャッタ４８が閉位置４８Ａと開位置４８Ｂとの間を移動する際に、シャッタ４８は、各回転軸５６の軸線Ｌ０回りに回転する。

図１２に示すように、上側連通路区画部材４６は、上下方向Ｚおよび幅方向Ｙに広がる第２板部７１と、第２板部７１の下端部分から前方Ｘ１に延びる第２前側延設部７２と、第２板部７１の下端部分から後方Ｘ２の突出する第２連結部７３と、を備える。従って、第２板部７１は、第２前側延設部７２および第２連結部７３よりも上方Ｚ２に延びる。上側連通路区画部材４６（第２板部７１、第２前側延設部７２、第２連結部７３）の下面の幅方向Ｙの中央部分は、連通路３５を上側から規定する上側連通路規定部分７４である。上側連通路区画部材４６における上側連通路規定部分７４の両側は、下側連通路区画部材４５の支持部分６２に載置される載置部分７５である。

第２前側延設部７２における上側連通路規定部分７４（幅方向Ｙの中央部分）は、上下方向Ｚで下側連通路区画部材４５の第２板部７１および第２前側延設部７２に対向する。第２前側延設部７２は、その下面に、シャッタ収容凹部７６を備える。図４に示すように、シャッタ収容凹部７６は、下側連通路区画部材４５に上側連通路区画部材４６が載置されて連通路３５が区画されたときに、シャッタ４８の上側部分を収容する。また、シャッタ収容凹部７６には、シャッタ４８を閉位置４８Ａに付勢するシャッタ機構３６のコイルバネ５０が収容されている。コイルバネ５０は、下側連通路区画部材４５に上側連通路区画部材４６が載置されて連通路３５が区画されたときに、上端がシャッタ収容凹部７６の天井壁に当接し、下端がシャッタ４８のフレーム部５３に当接して、圧縮された状態となる。これにより、コイルバネ５０は、シャッタ４８を、封鎖板部５１の下面が下側連通路区画部材４５の下側連通路規定部分６１に当接する閉位置４８Ａに付勢する。

第２連結部７３における上側連通路規定部分７４は、第２板部７１から後方Ｘ２に突出する複数の突出部７３ａを備える。複数の突出部７３ａは幅方向Ｙに配列されている。

上側連通路区画部材４６において上側連通路規定部分７４の幅方向Ｙの両側に位置する各載置部分７５は、上下方向Ｚで下側連通路区画部材４５の回転軸支持用凹部６５と対向する位置に封鎖部７５ａを備える。封鎖部７５ａは、シャッタ４８に設けられた回転軸５６の外周面に沿って上方Ｚ２に窪む凹形状の下面を備える。封鎖部７５ａは、下側連通路区画部材４５に上側連通路区画部材４６が載置されて連通路３５が区画されたときに、下
側連通路区画部材４５の回転軸支持用凹部６５を上方Ｚ２から塞ぐ。これにより、回転軸支持用凹部６５に回転可能に支持されたシャッタ４８の回転軸５６が回転軸支持用凹部６５から上方に抜け出すことを防止する。封鎖部７５ａは、回転軸支持用凹部６５とともに、シャッタ支持機構４９を構成する。

次に、非接触通信基板３１は、図９に示すように、矩形であり、その厚み方向を前後方向Ｘに向けて、ケース３４の前板部３８と対向して配置される。非接触通信基板３１は、前後方向Ｘから見た場合に、ケース３４の開口部８と重なる基板貫通孔７７を備える。アンテナ３０は、非接触通信基板３１の外周縁に沿って矩形に敷設されている。従って、アンテナ３０は、基板貫通孔７７を囲む。非接触通信基板３１は、その外周縁が、ケース３４の枠部３７に溶着される。

モジュール側制御基板３３は、図１０に示すように、矩形であり、その中央部分には、ＣＰＵおよびメモリを備えるモジュール側制御部３２が構成されている。また、モジュール側制御基板３３には、配線７を接続するためのコネクタ７９が設けられている。モジュール側制御基板３３は、その厚み方向を前後方向Ｘに向けた姿勢で、上側連通路区画部材４６に支持される。上側連通路区画部材４６に支持されたときに、モジュール側制御基板３３は、第２前側延設部７２の上方Ｚ２で、第２板部７１の前方Ｘ１に位置する。図９に示すように、モジュール側制御基板３３と、非接触通信基板３１とは、フレキシブルプリント基板８０により通信可能に接続されている。

非接触読取モジュール６を構成する際には、まず、非接触通信基板３１をケース３４に収容し、ケース３４の前端部分に溶着する。次に、図１０に示すように、シャッタ４８を支持する下側連通路区画部材４５と、モジュール側制御基板３３を支持する上側連通路区画部材４６とを上下方向Ｚで重ね、これらを後方Ｘ２からケース３４に挿入する。ここで、下側連通路区画部材４５の第１板部５８の下端部分は、ケース３４の底板部３９の切欠き部４２に後方Ｘ２から嵌め込まれる。従って、図８に示すように、底板部３９の幅広切欠き部分４２ａと第１板部５８の下端部分とによって、ケース３４の底板部３９の幅方向Ｙの中央部分には、第３開口３９ｂ（ケース貫通孔）が区画される。

シャッタ４８を支持する下側連通路区画部材４５と、モジュール側制御基板３３を支持する上側連通路区画部材４６とが後方Ｘ２からケース３４に挿入されると、図４に示すように、モジュール側制御基板３３はケース３４に収容され、非接触通信基板３１は、ケース３４内において、下側連通路区画部材４５および上側連通路区画部材４６の前方Ｘ１に位置する。また、ケース３４の内部には、開口部８から、非接触通信基板３１の基板貫通孔７７を経由して後方Ｘ２に延びる連通路３５が区画される。さらに、図６に示すように、ケース３４の枠部３７の後方Ｘ２の開口は、連通路３５の後端の連通口３５ａを除き、下側連通路区画部材４５の第１板部５８および上側連通路区画部材４６の第２板部７１により封鎖される。

また、図３から判るように、下側連通路区画部材４５の第１板部５８の下端部分に設けられた２つの第２固定ねじ用貫通孔５８ａは、それぞれケース３４のモジュール側固定部４３に設けられた２つの第１固定ねじ用貫通孔４３ａと重なる。さらに、図５に示すように、ケース３４の側板部４１の第２開口４１ａは、モジュール側制御基板３３のコネクタ７９と重なる。

ここで、図３、図４に示すように、カード２がカードリーダ１に挿入されていない状態を前方Ｘ１から見た場合に、ケース３４の開口部８と、閉位置４８Ａにあるシャッタ４８の封鎖板部５１とは重なる。また、図４、図１１、図１２から判るように、下側連通路規定部分６１は、閉位置４８Ａに位置するシャッタ４８の封鎖板部５１が接触する接触部分
および当該接触部分よりも前方Ｘ１が櫛歯状となっている。言い換えれば、第１前側延設部５９の下側連通路規定部分６１は、櫛歯状となっている。さらに、図８に示すように、非接触読取モジュール６を下方Ｚ１から見た場合には、ケース３４の底板部３９の幅方向Ｙの中央部分に区画された第３開口３９ｂは、下側連通路区画部材４５の第１前側延設部５９における櫛歯状の下側連通路規定部分６１と重なる。同様に、ケース３４の底板部３９から突出する２つのモジュール側固定部４３の前方Ｘ１に位置する各第１開口３９ａも、下側連通路区画部材４５の第１前側延設部５９における櫛歯状の下側連通路規定部分６１と重なる。

（非接触読取モジュールのカードリーダ本体への取付け）
非接触読取モジュール６をカードリーダ本体５に取り付ける際には、ケース３４の側板部４１の第２開口４１ａを介して、モジュール側制御基板３３のコネクタ７９に配線７を接続する。また、非接触読取モジュール６の第１連結部６０の各突出部６０ａおよび第２連結部７３の各突出部７３ａを、カードリーダ本体５の下側連結部１２の各突出部１２ａの間および上側連結部１３の各突出部１３ａの間に挿入する。そして、図５に示すように、２本の有頭の固定ねじ８１を、前方Ｘ１から、ケース３４の第１固定ねじ用貫通孔４３ａおよび下側連通路区画部材４５の第２固定ねじ用貫通孔５８ａを介して、カードリーダ本体５の固定部１４の各ねじ穴１４ａにねじ込む。これにより、非接触読取モジュール６は、カードリーダ本体５の前側に取り付けられる。ここで、非接触読取モジュール６がカードリーダ本体５に取り付けられると、非接触読取モジュール６のケース３４の前板部３８に設けられた開口部８は、ケース３４内部の連通路３５を介して、カードリーダ本体５のカード挿入口１１に連通する。その後、配線７の他方の端部を、カードリーダ本体５の制御基板２３のコネクタ２４に接続する。これにより、モジュール側制御部３２と、カードリーダ本体５の通信部２６とは、通信可能に接続される。

（非接触読取モジュールの制御系）
非接触読取モジュール６の制御系は、モジュール側制御部３２を中心に構成される。図７に示すように、モジュール側制御部３２は、アンテナ３０を介した非接触通信によりカード２からカード情報を読み取る非接触読取制御部８２と、読み取ったカード情報を暗号化するモジュール側暗号化制御部８３をと、を備える。モジュール側暗号化制御部８３は、カード情報を暗号化した暗号化情報を、配線７を介して、カードリーダ本体５の通信部２６に入力する。ここで、通信部２６は、モジュール側制御部３２から暗号化情報が入力されると、通信回線などを介して、暗号化情報を上位機器３に送信する。

なお、カード２に対する書込情報が上位機器３から通信部２６を介して本体側制御部２５に入力されると、モジュール側制御部３２の非接触読取制御部８２は、カード２との間でアンテナ３０を介した非接触通信を行い、ＩＣチップ２ｂに書込情報を書き込む。

（カードリーダの動作）
図１５は、開口部８に挿入されたカード２がシャッタ４８のカード当接部５４に当接した状態の説明図である。図１６は、シャッタ４８が開位置４８Ｂに配置された状態のカードリーダ１の部分断面図である。

利用者が、カード２を、非接触読取モジュール６の前板部３８にかざした場合、或いは、カード２を非接触読取モジュール６の前板部３８にタッチした場合には、非接触読取モジュール６のモジュール側制御部３２は、アンテナ３０を介した非接触通信によりカード２からカード情報を取得する。また、モジュール側制御部３２は、取得したカード情報を暗号化した暗号化情報を生成し、カードリーダ本体５の通信部２６に入力する。通信部２６は、モジュール側制御部３２からの暗号化情報を、上位機器３に送信する。

利用者がカード２を非接触読取モジュール６の開口部８に挿入した場合には、カード２の先端がカードリーダ本体５のカード挿入口１１に到達したときに、カード挿入センサ１９がカード２の挿入を検出する。これにより、カードリーダ本体５の本体側制御部２５は、モータ２２を駆動してカード２をカード搬送路１８沿って後方Ｘ２に搬送する。また、本体側制御部２５は、磁気ヘッド１６および接点ブロックの少なくとも一方を駆動して、磁気ストライプ２ａまたはＩＣチップ２ｂからカード情報を読み取る。さらに、本体側制御部２５は、読み取ったカード情報を暗号化した暗号化情報を生成し、通信部２６に入力する。通信部２６は、本体側制御部２５からの暗号化情報を、上位機器３に送信する。

ここで、カード２が開口部８に挿入される前の状態では、図４、図１１などに示すように、シャッタ４８は、閉位置４８Ａに位置する。閉位置４８Ａでは、シャッタ４８の封鎖板部５１は下側連通路区画部材４５の下側連通路規定部分６１に接触する。シャッタ４８の上側板部５２は、上側連通路区画部材４６のシャッタ収容凹部７６に収容されている。

カード２が非接触読取モジュール６の開口部８から挿入されると、図１４に示すように、カード２の挿入方向の前端の幅方向Ｙの両端部分が閉位置４８Ａにあるシャッタ４８の腕部５５の下方Ｚ１を通過してカード当接部５４に下方Ｚ１から接触する。その後、さらにカード２が挿入されると、カード２の幅方向Ｙの両端部分は、カード当接部５４を介してシャッタ４８を上方Ｚ２に押し上げる。これにより、シャッタ４８は、回転軸５６の軸線Ｌ０回りを上方Ｚ２に回転して図１６に示す開位置４８Ｂに移動する。シャッタ４８が開位置４８Ｂに移動したときに、シャッタ４８の封鎖板部５１は、カード２よりも上側に位置する。従って、利用者は、カード２を、カード２本体のカード挿入口１１に到達させることができる。開位置４８Ｂでは、シャッタ４８の封鎖板部５１および上側板部５２は、上側連通路区画部材４６のシャッタ収容凹部７６に収容される。

ここで、カードリーダ本体５のカード搬送機構２１がカード２をカード搬送路１８に引き込んで、カード２がシャッタ４８のカード当接部５４よりも後方Ｘ２に移動すると、コイルバネ５０の付勢力により、シャッタ４８は閉位置４８Ａに戻る。その後、カード搬送機構２１によってカード２がカードリーダ本体５のカード挿入口１１から前方Ｘ１に排出される際には、カード２の排出方向の先端の幅方向Ｙの両端部分が閉位置４８Ａにあるシャッタ４８のカード当接部５４に後方Ｘ２の下方Ｚ１から接触する。その後、さらにカード２が前方Ｘ１に搬送されると、カード２の幅方向Ｙの両端部分は、カード当接部５４を介してシャッタ４８を上方Ｚ２に押し上げる。これにより、シャッタ４８は、回転軸５６回りを上方Ｚ２に回転して開位置４８Ｂに移動する。従って、カード２は、排出方向の先端部分を、非接触読取モジュール６の開口部８から前方Ｘ１に突出させることができる。

（作用効果）
本例のカードリーダ１は、カード挿入口１１を備えるカードリーダ本体５と、カードリーダ本体５に取り付けられてカード挿入口１１を覆う非接触読取モジュール６と、を有する。カードリーダ本体５は、カード挿入口１１に挿入されたカード２に接触する接触型読取部と、接触型読取部を駆動してカード２のカード情報を読み取って暗号化する本体側制御部２５と、を備える。非接触読取モジュール６は、非接触通信用のアンテナ３０を備える非接触通信基板３１と、アンテナ３０を介した非接触通信によりカード２からカード情報を読み取って暗号化するモジュール側制御部３２と、カード２を挿入可能な開口部８を備え非接触通信基板３１およびモジュール側制御部３２を収容するケース３４と、ケース３４内に開口部８とカード挿入口１１とを連通させる連通路３５と、を備える。接触型読取部は、カード２のＩＣチップ２ｂに接触する接点ブロックである。また、接触型読取部は、カード２の磁気ストライプ２ａに接触する磁気ヘッド１６である。

本例は、アンテナ３０を備える非接触通信基板３１と、アンテナ３０を介した非接触通
信によりカード２からカード情報を読み取って暗号化するモジュール側制御部３２とをケース３４に収容した非接触読取モジュール６を有する。従って、接触型読取部と、接触型読取部によりカード２のカード情報を読み取って暗号化する本体側制御部２５とを備えるカードリーダ本体５に非接触読取モジュール６を取り付けることにより、非接触通信によりカード情報を読み取る機能を追加することができる。

また、非接触読取モジュール６はカードリーダ本体５に取り付けられてカード挿入口１１を覆うが、非接触読取モジュール６のケース３４はカード２を挿入可能な開口部８を備えており、ケース３４内には開口部８とカード挿入口１１とを連通させる連通路３５を備える。従って、非接触読取モジュール６をカード挿入口１１を覆う状態でカードリーダ本体５に取りけた場合でも、カードリーダ本体５のカード挿入口１１にカード２を挿入することができる。また、非接触読取モジュール６はカードリーダ本体５において、カード挿入口１１の前側に取り付けられることになるので、カード２を非接触読取モジュール６にかざしてカードリーダ１にカード情報を読み取らせることが容易である。

本例では、カードリーダ本体５は、本体側制御部２５がカード情報を暗号化した暗号化情報を外部の機器に送信する通信部２６を備える。モジュール側制御部３２は、配線７により、通信部２６と通信可能に接続される。通信部２６は、モジュール側制御部３２がカード情報を暗号化した暗号化情報を外部の機器に送信する。従って、カード情報を暗号化した暗号化情報を上位機器３に送信する通信部２６を、非接触読取モジュール６の側に搭載する必要がない。

本例では、非接触通信基板３１は、その厚み方向を前後方向Ｘに向けてケース３４内に配置され、延設方向から見た場合に、開口部８と重なる基板貫通孔７７を備える。連通路３５は、基板貫通孔７７を経由して延びる。アンテナ３０は、基板貫通孔７７を囲む。従って、アンテナ３０を比較的広い範囲に敷設できる。

本例では、ケース３４は、樹脂製であり、非接触通信基板３１は、ケース３４に内側から溶着されている。従って、非接触通信に干渉する恐れのある金属製のねじなどを使用することなく、非接触通信基板３１をケース３４に固定できる。

なお、非接触読取モジュール６は、スマートフォンや無線機能付きのＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ：Radio Frequency Identifier Tag）などから、無線通信により決済情報などを読み取るものとしてもよい。

１…カードリーダ、２…カード、２ａ…磁気ストライプ、２ｂ…ＩＣチップ、２ｃ…外部接続端子、３…上位機器（外部の機器）、５…カードリーダ本体、６…非接触読取モジュール、７…配線、８…開口部、１１…カード挿入口、１２…下側連結部、１２ａ…突出部、１２ａ…複数の突出部、１３…上側連結部、１３ａ…突出部、１４…固定部、１４ａ…ねじ穴、１６…磁気ヘッド（接触型読取部）、１７…ＩＣ接点ブロック（接触型読取部）、１８…カード搬送路、１９…カード挿入センサ、２１…カード搬送機構、２２…モータ、２３…制御基板、２４…コネクタ、２５…本体側制御部、２６…通信部、２７…情報読取制御部、２８…暗号化制御部、３０…アンテナ、３１…非接触通信基板、３２…モジュール側制御部、３３…モジュール側制御基板、３４…ケース、３５…連通路、３６…シャッタ機構、３７…枠部、３８…前板部、３９…底板部、３９ａ…第１開口、３９ｂ…第３開口、４０…天井板部、４１…側板部、４１ａ…第２開口、４２…切欠き部、４２ａ…幅広切欠き部分、４３…モジュール側固定部、４３ａ…第１固定ねじ用貫通孔、４５…下側連通路区画部材、４６…上側連通路区画部材、４８…シャッタ、４８Ａ…閉位置、４８Ｂ…開位置、４９…シャッタ支持機構、５０…コイルバネ、５１…封鎖板部、５２…上側板
部、５２ａ…延設板部分、５２ｂ…突出板部分、５３…フレーム部、５４…カード当接部、５５…腕部、５６…回転軸、５８…第１板部、５８ａ…第２固定ねじ用貫通孔、５９…第１前側延設部、６０…第１連結部、６０ａ…突出部、６１…下側連通路規定部分、６２…支持部分、６３…スリット、６４…凹部、６５…回転軸支持用凹部、７１…第２板部、７２…第２前側延設部、７３…第２連結部、７３ａ…突出部、７４…上側連通路規定部分、７５…載置部分、７５ａ…封鎖部、７６…シャッタ収容凹部、７７…基板貫通孔、７９…コネクタ、８０…フレキシブルプリント基板、８１…固定ねじ、８２…非接触読取制御部、８３…モジュール側暗号化制御部、Ｒ１…第１情報読取位置、Ｒ２…第２情報読取位置、Ｘ…前後方向、Ｙ…幅方向、Ｚ…上下方向

Claims (6)

1. カード挿入口を備えるカードリーダ本体と、
   前記カードリーダ本体に取り付けられて前記カード挿入口を覆う非接触読取モジュールと、を有し、
   前記カードリーダ本体は、前記カード挿入口に挿入されたカードに接触する接触型読取部と、前記接触型読取部を駆動して前記カードのカード情報を読み取って暗号化する本体側制御部と、を備え、
   前記非接触読取モジュールは、非接触通信用のアンテナを備える非接触通信基板と、前記アンテナを介した非接触通信により前記カードから前記カード情報を読み取って暗号化するモジュール側制御部と、前記カードを挿入可能な開口部を備え前記非接触通信基板および前記モジュール側制御部を収容するケースと、前記ケース内に前記開口部と前記カード挿入口とを連通させる連通路と、を備えることを特徴とするカードリーダ。
2. 前記カードリーダ本体は、前記本体側制御部が前記カード情報を暗号化した暗号化情報を外部の機器に送信する通信部を備え、
   前記モジュール側制御部は、配線により、前記通信部と通信可能に接続され、
   前記通信部は、前記モジュール側制御部が前記カード情報を暗号化した暗号化情報を外部の機器に送信することを特徴とする請求項１に記載のカードリーダ。
3. 前記非接触通信基板は、その厚み方向を前記連通路の延設方向に向けて前記ケース内に配置され、前記延設方向から見た場合に、前記開口部と重なる基板貫通孔を備え、
   前記連通路は、前記基板貫通孔を経由して延びており、
   前記アンテナは、前記基板貫通孔を囲むことを特徴とする請求項１に記載のカードリーダ。
4. 前記ケースは、樹脂製であり、
   前記非接触通信基板は、前記ケースに溶着されていることを特徴とする請求項３に記載のカードリーダ。
5. 前記接触型読取部は、前記カードのＩＣチップに接触する接点ブロックであることを特徴とする請求項１に記載のカードリーダ。
6. 前記接触型読取部は、前記カードの磁気ストライプに接触する磁気ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載のカードリーダ。

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