JP3213791B2 - Ｉｃカードリーダにおける接点接触構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣカードリーダにお
ける接点接触構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のＩＣカードリーダにお
ける接点接触構造は、特開昭６２−２７１２８７号公報
に開示されているように、カード挿入口からカード挿入
ロ内に挿入されたカードの先端部が当接し、カードの挿
入にともないカード挿入ロ内を移動しながらカード面に
近接してカードの電極と接触する接点が設けられた移動
子が備えられ、この移動子は、通常カード搬送路面から
離間して位置し、カード搬送路に設けられたガイド構造
により、カード面に近接するように案内されている。す
なわち、このガイド構造は、カード搬送路に沿って対向
する一対のガイド壁に傾斜したガイド溝が対向して形成
され、一方、移動子の両側面には、前後ニ対のダボが突
設されて、これらダボがガイド溝に嵌合して案内され、
移動子とカード面との間隔を一定に保たれ、移動子の接
点とＩＣカードの電極との接触圧が一定に保たれてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のＩＣカードリーダにおける接点接触構造におい
ては、ガイド構造を、両側面に突設した前後二対のダボ
をガイド溝に嵌合させる構造として、移動子とカード搬
送面との間隔を固定的に一定としているため、ＩＣカー
ドの先端に上・下方向のソリがあった場合には、このソ
リが是正されることなく、接点と電極との間の接触圧に
そのまま反映してしまい、接触圧が不安定となり、接触
不良が発生するという問題があった。

【０００４】したがって、本発明は上記した従来の問題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、接触圧を安定させ、接触不良の発生を防止したＩＣ
カードリーダにおける接点接触構造を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係るＩＣカードリーダにおける接点接触構
造は、通常はカード挿入路から離間して位置し、カード
挿入路内に挿入されたカードの先端部が当接し、カード
の挿入にともないカード挿入路内を移動しながらカード
面に近接してカードの電極と接触する接点が設けられた
移動子を備え、前記移動子の前部側を支持支点としてこ
の移動子の後部側が揺動自在となるように支持してこの
移動子をカード挿入路内に案内するガイド部を設けると
ともに、移動子の後部側で移動子をカード挿入路面側お
よびカード挿入口側に付勢する付勢手段を設け、かつ、
移動子の後部にカードの先端部の下端面を受ける受部を
設けたものである。また、本発明に係るＩＣカードリー
ダにおける接点接触構造は、カード挿入路終端のカード
挿入路面に、カード挿入路内に突出する隆起部を設けた
ものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、ＩＣカードのソリの内部応力
と接触子の接点圧により、ＩＣカードの先端のソリに応
じて、移動子は、前部側の揺動支点を中心として、受部
にＩＣカードの先端部を受けるまで後部側が揺動し、移
動子の下端面とＩＣカードとの間隔が一定に保たれる。
また、本発明によれば、隆起部により、ソリが顕著とな
り、ソリの内部応力による移動子の揺動が明瞭となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明に係るＩＣカードリーダの外観斜視
図、図２は同じくカバーを取り除いた一部を破断した平
面図、図３は図２におけるIII-III 線断面図、図４は図
２におけるIV-IV 線断面図、図５はカード検出構造を示
す要部斜視図、図６はカードに上方のソリがあった場合
の動作を説明するための要部側面図、図７はカードに下
方のソリがあった場合の動作を説明するための要部側面
図である。

【０００８】これらの図において、全体を符号１で示す
ものは、ＩＣカードで、表面の後部側には電極１ａが設
けられている。２はＩＣカードリーダで、前方側が開口
した囲い壁３と、囲い壁３の上部を覆う矩形状の窓４ａ
が形成された浅皿状のカバー４と、囲い壁３の前方を閉
塞する前面部材５とからなる全体が合成樹脂で形成され
た筐体を有している。前面部材５は前方側に膨出した膨
出部５ａと、後述するカード挿入路２１内まで凹設した
凹嵌部５ｂとからなり、膨出部５ａと凹嵌部５ｂにまた
がるスリット状のカード挿入口６が穿設されている。

【０００９】８は後述するカード挿入路２１の一方のガ
イド壁を構成する上面板で、囲い壁３のほぼ中央高さ位
置において囲い壁３から水平状に一体形成されている。
８ａは上面板８の後部側に一体的に突設したダボで、カ
バー４を上面板８にねじ止めするものである。９は上面
板８の表面に立設されたリブで、ソレノイド取付用の取
付用壁９ａと、後述する板ばね３４を収納するポケット
部１５を形成する平面視コ字状の収納用壁９ｂと、前面
部材５を上面板８にねじ止めするためのダボ９ｃと、軸
受部９ｄとからなる。

【００１０】１０は上面板８のほぼ中央に穿設された長
尺矩形状のガイド窓である。１１はガイド窓１０の両端
縁から立設された一対の対向するガイド壁で、ガイド窓
１０の長手方向のほぼ前半分の部位に立設し、両側面部
には、後方下がりに傾斜した一対の対向するガイド溝１
１ａが形成されている。１２は上面板８の後部側中央に
立設されたピン、１３ａ、１３ｂは上面板８の前部側に
立設された二対のピンである。１５は前述した収納用壁
９ｂに囲まれた後述する板ばね３４を収納するポケット
で、上部が開口して開口部１５ａを形成し、底面部１５
ｂが上面板８よりも下方に位置して形成され、カード挿
入路２１側の一側面部には、カード挿入路２１に連通す
る切欠部１５ｃが穿設され、カード挿入口６からカード
挿入路２１に挿入されたカード１の一側面部が、この切
欠部１５ｃからポケット１５内に臨むように形成されて
いる。

【００１１】１６は上面板８の裏面側に立設された後述
するカード挿入路２１を形成する平面視矩形状の凹部
で、この凹部１６の側面１６ａ、１６ｂはＩＣカード１
の幅よりもやや大なる間隔に対向するように形成されて
いる。そして、一方の側面１６ａが、カード挿入路２１
に挿入されたカード１の側面が当接される基準面となっ
ており、他方の側面１６ｂは、側面１６ａに対して、カ
ード挿入口６からカード挿入路２１の後端部に向かっ
て、漸次わずかに間隔が狭くなるように形成されてい
る。

【００１２】２０は略平板状で上面板８の幅とほぼ同じ
幅を有する正方形状に形成された金属製のカード載置板
で、上面板８の裏面に、上面板８と所定の間隔を有して
取り付けられており、このカード載置板２０と上面板８
および前述した両側面１６ａ、１６ｂとでカード挿入路
２１が形成されている。カード載置板２０のカード挿入
路２１の後端側には、ＩＣカード１の厚みよりもやや小
なる高さの隆起部２０ａが突設され、前部には切起し片
２０ｂが裏面側に突設されており、幅方向中央の後部に
は、カード１の挿入方向Ａに沿って長尺矩形状のガイド
溝２０ｃが穿設されている。

【００１３】２２は略直方体状に形成された移動子で、
前部側の両側面には、一対のダボ２２ａが突設され、後
端部には、下方に突設された当接部２２ｂが形成され、
当接部２２ｂの下端には、当接部２２ｂの幅よりも小で
ガイド溝２０ｃに嵌合する幅に形成された受部２２ｄが
突設され、受部２２ｄと当接部２２ｂとの間には、段部
２２ｃが形成され、受部２２ｄの下端には、突起部２２
ｅが形成されている。また、移動子２２の底面部には、
四対（図では一対のみ図示し、紙面奥方に三対設けられ
ている）のばね性を有する接触子２３が、取り付けられ
ている。

【００１４】ダボ２２ａがガイド溝１１ａに遊嵌され、
切起し片２０ｂに一端が掛けられたばね２４の他端が突
起部２２ｅに掛けられることにより、移動子２２は、図
中Ｂ方向、すなわち、カード挿入方向と反対方向に移動
習性が付与されるとともに、ダボ２２ａを支持支点とし
て、図中時計方向に回動習性が付与され、受部２２ｄが
ガイド軸２０ｃ内に嵌入し、段部２２ｃがガイド溝２０
ｃの端縁に係合するので、移動子２２はダボ２２ａと段
部２２ｃとにより、上面板８に支持されている。この状
態において、当接部２２ｂは、カード挿入路２１に位置
している。そして、ＩＣカード１が挿入される前の通常
状態においては、ばね２４により、移動子２２はＢ方向
に引っ張られて、図３（ａ）に示すように、ダボ２２ａ
がガイド溝１１ａの左端に位置しているので、移動子２
２はカード挿入路２１から離間している。カード挿入口
６からＩＣカード１が挿入されてカード挿入路２１に挿
入されると、ＩＣカード１の先端が当接部２２ｂに当接
し、さらにＩＣカード１を挿入すると、移動子２２はば
ね２４に抗して、ダボ２２ａがガイド溝１１ａに沿って
摺動するので、移動子２２の下端はカード挿入路２１に
近接しながらカード挿入路２１の後部に移動して、同図
（ｂ）に示すように、移動子２２の接触子２３がＩＣカ
ード１の電極１ａと接触する。

【００１５】２５はピン１２に揺動自在に支持された作
動杆で、一端２５ａがガイド溝２０ｃの終端に臨んでお
り、他端２５ｂが後述するレバー２８の一端２８ａに当
接している。２７は自己保持型の電磁ソレノイドで、進
退自在のプランジャー２７ａを備え、プランジャー２７
ａが電磁ソレノイド２７内に退出した状態を電磁ソレノ
イド２７内のマグネットで自己保持し、電磁ソレノイド
２７内のコイルに通電すると、プランジャー２７ａを転
極してばね３０により、プランジャー２７ａを電磁ソレ
ノイド２７から突出させる構成のもので、取付用壁９ａ
にねじ２６により取り付けられている

【００１６】２８はＩＣカードリーダ２の前部から後部
にカード挿入方向、すなわちＡ方向と一致する方向に延
在するレバーで、一端２８ａが断面コ字状に折り曲げら
れ、この一端２８ａとプランジャー２７ａとが、貫通す
るシャフト２９により連結されて、プランジャー２７ａ
とレバー２８とはＡ、Ｂ方向に一体的に移動自在となっ
ている。２８ｃはレバー２８に折り曲げ形成された作動
部である。３１はシャッタ部材で、カード挿入口６の近
傍において、軸受部９ｄにピン３１ａにより下端部が揺
動自在に支持され、上端部が前記レバー２８の他端２８
ｂとピン２３により連結されている。シャッタ部材３１
には、爪状に突設したシャッタ部３１ｂが形成されてお
り、シャッタ部材３１がピン３１ａを中心として揺動す
ることにより、シャッタ部３１ｂがカード挿入口６を開
放、閉塞するように構成されている。

【００１７】３４は断面略Ｕ字状に形成された板ばね
で、一端が断面円弧状に形成されて、押圧部３４ａを形
成するとともに、押圧部３４ａの上部に別の押圧部３４
ｂを延設している。この板ばね３４は、開口部１５ａか
らポケット１５内に、押圧部３４ａをカード挿入路２１
方向に位置させて挿入することにより、そのばね性で、
収納用壁９ｂと切欠き１５ｃの端面との間で挟持されて
固定される。このように、板ばね３４はポケット１５内
に開口部１５ａから挿入できるので、挿入が容易で、挿
入された板ばね３４は略Ｕ字状に形成されているので、
そのばね性でポケット１５内に固定され、このため、板
ばね３４の組立が容易となる。

【００１８】固定された板ばね３４は、押圧部３４ａが
カード挿入路２１に臨み、押圧部３４ｂが上面板８より
上方に位置している。３５は第１のマイクロスイッチで
スイッチ部３５ａが上面板８の端縁よりポケット１５内
に臨むように、ピン１３ａに圧入されて上面板８上に取
り付けられており、板ばね３４の押圧部３４ｂがスイッ
チ部３５ａを押圧して動作させている。３６は第２のマ
イクロスイッチでピン１３ｂに圧入されて上面板８上に
取り付けられており、スイッチ部３６ａを作動させるア
クチュエータ３６ｂが、レバー２８の作動部２８ｃの移
動範囲に位置している。

【００１９】次に、このような構成のＩＣカードリーダ
の動作について説明する。通常状態においては、図４
（ａ）に示すように、電磁ソレノイド２７のプランジャ
ー２７ａが進出し、シャッタ部材３１がピン３１ａを中
心として時計方向に回動して、シャッタ３１ｂがカード
挿入口６を開放している。この状態において、ＩＣカー
ド１をカード挿入口６から挿入すると、まず、ＩＣカー
ド１の一方の側面が、板ばね３４の押圧部３４ａに当接
して、押圧部３４ａの押圧力により、ＩＣカード１の他
方の側面をカード挿入路２１の基準面１６ａに押し付け
て、押圧部３４ａがサイドフォースとして機能する。

【００２０】このとき、押圧部３４ａがＩＣカード１の
一方の側面により、図２中二点鎖線で示すように、撓
み、カード挿入路２１から退出するので、他方の押圧部
３４ｂも同様に撓み、第１のマイクロスイッチ３５のス
イッチ部３５ａがＯＮからＯＦＦとし、ＩＣカード１が
カード挿入路２１内に挿入されたことを検出する。この
ように、ＩＣカード１の側面により、マイクロスイッチ
３５をＯＮ、ＯＦＦさせて、ＩＣカード１の検出を行う
ようにしたので、マイクロスイッチ３５をＯＮ、ＯＦＦ
させるのに充分な剛性が得られ、確実な検出が行えると
ともに、ＩＣカードの表面を傷つけることない。また、
同じ板ばねでサイドフォースも行い得るので、部品点数
を削減できるとともに、小型化を図ることが可能とな
る。

【００２１】さらに、ＩＣカード１を挿入すると、ＩＣ
カード１の先端が移動子２２の当接部２２ｂに当接し
て、移動子２２をＩＣカード１の挿入方向に移動させ
る。このときＩＣカード１の右後端部を指で把持して、
ＩＣカード１の後端部をカード挿入路２１内に挿入する
と、移動子２２の後端部が作動杆２５の一端２５ａに当
接して、作動杆２５をピン１２を中心として図２中反時
計方向に回動させるので、他端２５ｂがレバー２８の一
端２８ａを押圧して、ばね３０に抗してレバー２８をＢ
方向に移動させ、同時にプランジャー２７ａを電磁ソレ
ノイド２７内に退出させて、プランジャー２７ａを自己
保持する。レバー２８の移動により、シャッタ部材３１
はピン３１ａを中心として反時計方向に回動して、シャ
ッタ部３１ｂがカード挿入口６を閉塞するので、ＩＣカ
ード１は移動子２２のＢ方向の移動習性にかかわらず、
図３（ｂ）に示すように、シャッタ部３１ｂにより、カ
ード挿入口６からの排出が阻止される。このとき、レバ
ー２８の移動により、第２のマイクロスイッチ３６が作
動部２８ｃによりＯＮとなり、移動子２２の接触子２３
とＩＣカード１の電極１ａとの間でデータのやりとりが
行われる。

【００２２】ここで、ＩＣカード１の先端に上方のソリ
がある場合には、図６（ａ）に示すように、ＩＣカード
１の先端のソリの内部応力と接点２３の撓みによる反力
とにより、移動子２２はダボ２２ａを支点として、反時
計方向、すなわちＣ方向に揺動し、ＩＣカード１の先端
が受部２２ｄに載置された状態で、移動子２２のＣ方向
の揺動が停止して同図（ｂ）に示す状態となる。

【００２３】また、ＩＣカード１の先端に下方のソリが
ある場合には、図７に示すように、ＩＣカード１の先端
の下方のソリが隆起部２０ａの角に沿って撓み、移動子
２２の受部２２ｄに当接し、ソリの内部応力により移動
子２２をダボ２２ａを中心として時計方向、すなわち、
ｄ方向に移動子２２を回動させる。このように、従来の
ように移動子２２とカード載置板２０との間が固定的な
構造と比較して、ダボ２２ａと反対側の端部が揺動自在
となっているため、移動子２２はＩＣカード１のソリに
対応して揺動し、ＩＣカード１の先端が受部２２ｄに当
接した状態となるので、ＩＣカード１と移動子２２の下
面とが常に一定の距離ｔに保たれるので、接触子２３の
接触圧が一定に保たれ、接触不良が防止される。

【００２４】データのやりとりが終了すると、電磁ソレ
ノイド２７に通電し、これにより、プランジャー２７ａ
が転極して、自己保持から解放されてばね３０により、
プランジャー２７ａが電磁ソレノイド２７から進出す
る。この進出にともないレバー２８がＡ方向に移動する
ので、シャッタ部材３１は図４（ａ）に示すように、ピ
ン３１ａを中心として時計方向に回動して、シャッタ部
３１ｂがカード挿入口６を開放するので、移動子２２に
より常にＢ方向に移動習性が付与されているＩＣカード
１は、カード挿入口６から自動的に排出される。

【００２５】このように、ＩＣカード１のカード挿入路
２１内の保持を、マグネットの作用によりプランジャー
２７ａを吸引する自己保持型とし、かつ、ＩＣカード１
のカード挿入路２１からの排出を電磁ソレノイド２７へ
の通電によるプランジャー２７ａの転極により行うよう
にしたので、プランジャーとこれを吸引・反発させるマ
グネットとの間が無接触となり、従来のようなレバーの
凹部に係合するストッパとの間に発生する負荷の経時的
変化がなく、このため、安定した保持が得られるととも
に、電磁ソレノイドの吸引力を必要以上に高くする必要
がないため、大型化すことがなく、消費電力も小さくす
ることができる。

【００２６】ここで、カード挿入後に停電が発生して、
電磁ソレノイド２７に電圧を印加することができずに、
カードを自動的に排出できない場合には、前面部材５の
凹嵌部５ｂから露呈しているＩＣカード１の一部を指等
で把持し、Ｂ方向に引き抜くことにより、ＩＣカード１
の後端部がシャッタ部３１ｂに当接し、プランジャー２
７ａの自己保持力に抗して、シャッタ部材３１を時計方
向に回動させるので、強制的にＩＣカード１を引き抜く
ことが可能である。したがって、電磁ソレノイド２７の
替わりに、プランジャー２７ａを吸引するマグネットを
排泄することにより、手動による排出が可能である。

【００２７】また、ＩＣカードリーダ２内に、停電時
に、電磁ソレノイド２７に印加した電圧とは転極した電
圧を印加するようにすることにより、プランジャー２７
ａが電磁ソレノイド２７内に退出して、シャッタ３１ｂ
がカード挿入口６を閉塞するように回動するので、停電
時に誤って、ＩＣカード１が挿入されることがない。

【００２８】さらに、本実施例では、電磁ソレノイド２
７を自己保持型のものとして、プランジャー２７ａの退
出状態をマグネットの作用で保持するようにしたが、通
常の電磁ソレノイドを使用して、転極した電圧を交互に
印加するようにしてもよく、この場合には、ＩＣカード
１がカード挿入路２１内に挿入されたことを検出する検
出手段を設け、この検出手段により電気的に電磁ソレノ
イドを作動させてプランジャー２７ａの退出状態を作り
出すことにより、本実施例のようなメカニカルな作動杆
２５は不要となるとともに、電磁ソレノイド２７の向き
を変えることができ、この場合には、プランジャー２７
ａを直接シャッタ部材３１に連結することが可能とな
り、レバー２８が不要となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
常はカード挿入路から離間して位置し、カード挿入路内
に挿入されたカードの先端部が当接し、カードの挿入に
ともないカード挿入路内を移動しながらカード面に近接
してカードの電極と接触する接点が設けられた移動子を
備え、前記移動子の前部側を支持支点としてこの移動子
の後部側が揺動自在となるように支持してこの移動子を
カード挿入路内に案内するガイド部を設けるとともに、
移動子の後部側で移動子をカード挿入路面側およびカー
ド挿入口側に付勢する付勢手段を設け、かつ、移動子の
後部にカードの先端部の下端面を受ける受部を設けたこ
とにより、カードの先端部にソリが生じている場合に
は、ソリによる発生するカードの内部応力により移動子
が前部側を中心として後部側が揺動し、カードの先端を
受部で受けるようにしたので、移動子とカード表面との
間隔がカードの前後においても一定となり、常に、接触
子と電極との間の接触圧が一定に保たれ、接触不良を防
止できる。

【００３０】また、本発明によれば、カード挿入路終端
のカード挿入路面にカード挿入路内に突出する隆起部を
設けたことにより、ソリのあるカードは隆起部におい
て、ソリが顕著となり、このため移動子の揺動が顕著と
なり、移動子の揺動が顕著となって接触不良の防止をよ
り是正できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＩＣカードリーダの全体斜視図
である。

【図２】 本発明に係るＩＣカードリーダのカバーを取
り除き一部を破断した平面図である。

【図３】 図２のIII-III 線断面図で、（ａ）はＩＣカ
ードを挿入している状態を示し、（ｂ）はＩＣカードを
挿入しきった状態を示す。

【図４】 図２のIV-IV 線断面図で、（ａ）はＩＣカー
ドを挿入している状態を示し、（ｂ）はＩＣカードを挿
入しきった状態を示す。

【図５】 本発明に係るＩＣカードリーダにおけるカー
ド検出構造の要部の分解斜視図である。

【図６】 本発明に係るＩＣカードリーダにおける接点
接触構造において、カードの先端に上方のソリがあった
場合の動作を説明する要部側面図である。

【図７】 本発明に係るＩＣカードリーダにおける接点
接触構造において、カードの先端に下方のソリがあった
場合の動作を説明する要部側面図である。

【符号の説明】

１…ＩＣカード、１ａ…電極、２…ＩＣカードリーダ、
６…カード挿入口、８…上面板、１０…ガイド窓、１１
…ガイド壁、１１ａ…ガイド溝、２０…カード載置板、
２０ａ…隆起部、２１…カード挿入路、２２…移動子、
２２ａ…ダボ、２２ｂ…当接部、２２ｃ…段部、２２ｄ
…受部、２３…接触子、２４…ばね。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 郁子 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 崎田 一貴 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−52091（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−197977（ＪＰ，Ａ) 実公 平６−42285（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 17/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通常はカード挿入路から離間して位置
   し、カード挿入路内に挿入されたカードの先端部が当接
   し、カードの挿入にともないカード挿入路内を移動しな
   がらカード面に近接してカードの電極と接触する接点が
   設けられた移動子を備え、前記移動子の前部側を支持支
   点としてこの移動子の後部側が揺動自在となるように支
   持してこの移動子をカード挿入路内に案内するガイド部
   を設けるとともに、移動子の後部側で移動子をカード挿
   入路面側およびカード挿入口側に付勢する付勢手段を設
   け、かつ、移動子の後部にカードの先端部の下端面を受
   ける受部を設けたことを特徴とするＩＣカードリーダに
   おける接点接触構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＩＣカードリーダにおけ
   る接点接触構造において、カード挿入路終端のカード挿
   入路面にカード挿入路内に突出する隆起部を設けたこと
   を特徴とするＩＣカードリーダにおける接点接触構造。