JP3416020B2 - カード状磁気記録媒体処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カード状磁気記録
媒体へのデータの読み取り又は書き込みを行うカード状
磁気記録媒体処理装置に関し、特に、押圧ベルトを用い
てカード状磁気記録媒体を押圧して磁気ヘッドに密着さ
せるカード状磁気記録媒体処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動改札機等の一般的なカード
処理装置は、定期券等のカード状磁気記録媒体（以下、
カードという）をゴムローラなどにより押圧して磁気ヘ
ッドに密着させることで、カードへのデータの読み取
り、あるいは、書き込み（以下、Ｒ／Ｗと略す）を行
う。

【０００３】この一般的なカード処理装置では、磁気ヘ
ッドとカードとの接触部分がごく僅かであるため密着性
に問題があった。磁気ヘッドにカードを密着させるため
の従来技術としては、例えば、本出願人により先に提案
されたもので、押圧（平）ベルトを使用してカードを磁
気ヘッドに沿う方向に湾曲変形させることにより、密着
性を向上させてカードへのＲ／Ｗを安定に行うようにし
たカード処理装置などがある（特願平8-194991号等参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記押圧ベ
ルトを用いた先願のカード処理装置では、押圧ベルトの
横ずれ（蛇行）を抑えるために、押圧ベルトを巻架する
ローラにクラウンを設けた。しかしながら、このカード
処理装置で幅の広いカードを処理する場合、カードを磁
気ヘッドに押さえ付けるために、幅の広い押圧ベルトが
使用される。このような幅の広い押圧ベルトは、長さ
（周長）に対する幅の割合が大きいので、ベルトの幅方
向の剛性が高い。この高い剛性のために、たとえローラ
にクラウンが設けられていても、その機能が十分に働か
ず、押圧ベルトが横ずれしてローラから脱落する虞れが
あった。

【０００５】本発明は上記の点に着目してなされたもの
で、幅の広いカードを処理するときであっても、押圧ベ
ルトの横ずれを抑制してカードへのＲ／Ｗを安定に行う
ことのできるカード処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明のうちの
請求項１に記載の発明は、カード状磁気記録媒体へのデ
ータの読み取り及び書き込みの少なくとも一方を行う磁
気ヘッドと、前記カード状磁気記録媒体を前記磁気ヘッ
ドに当接させながら搬送する搬送手段と、前記磁気ヘッ
ドの前記カード状磁気記録媒体との接触面に対向する位
置に設けられた帯状で弾性を有する押圧ベルトが、前記
搬送手段によって搬送される前記カード状磁気記録媒体
を前記磁気ヘッドとの間に挟持して移動することで、前
記カード状磁気記録媒体を前記接触面に押圧する押圧手
段と、を備えて構成されるカード状磁気記録媒体処理装
置において、前記押圧手段が、外側に湾曲した外周側面
を有するクラウンローラに巻架されたときに前記外周側
面の形状に沿って変形可能となる幅の狭い前記押圧ベル
トを、前記カード状磁気記録媒体の形状に応じて所定の
本数備えるものとする。

【０００７】かかる構成によれば、搬送手段により搬送
されるカードは、押圧手段の所定の本数の押圧ベルトに
よって磁気ヘッド方向に押圧されて、磁気ヘッドの接触
面に当接しながら移動する。このとき、各押圧ベルト
は、クラウンローラの外周側面の形状に沿って変形可能
となる幅の狭いベルトを用いることにより幅方向の剛性
が低くなるため、クラウンローラに巻架されるとその外
周側面に沿うようになり、クラウン効果により幅方向へ
のずれが抑制されるようになる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、カード状磁気記
録媒体へのデータの読み取り及び書き込みの少なくとも
一方を行う磁気ヘッドと、前記カード状磁気記録媒体を
前記磁気ヘッドに当接させながら搬送する搬送手段と、
前記磁気ヘッドの前記カード状磁気記録媒体との接触面
に対向する位置に設けられた帯状で弾性を有する押圧ベ
ルトが、前記搬送手段によって搬送される前記カード状
磁気記録媒体を前記磁気ヘッドとの間に挟持して移動す
ることで、前記カード状磁気記録媒体を前記接触面に押
圧する押圧手段と、を備えて構成されるカード状磁気記
録媒体処理装置において、前記押圧手段は、前記押圧ベ
ルトが、前記磁気ヘッドの接触面に直交する方向に対し
て前記接触面の頂部によって押圧される位置に配置され
ると共に、前記押圧ベルトを巻架するローラの間に設置
され、前記押圧ベルトの側面をガイドして、前記押圧ベ
ルトの横ずれを抑制するガイド手段を備えるものとす
る。

【０００９】かかる構成によれば、搬送手段により搬送
されるカードは、押圧手段の押圧ベルトによって磁気ヘ
ッド方向に押圧されて、磁気ヘッドの接触面に当接しな
がら移動する。このとき、押圧ベルトがその幅方向にず
れようとすると、ガイド手段が押圧ベルトの側面をガイ
ドして、幅方向へのずれが抑制されるようになる。請求
項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明の具体的
な構成として、前記ガイド手段が、前記押圧ベルトの両
側面に設置されるものとする。

【００１０】かかる構成によれば、押圧ベルトがその幅
方向にずれようとすると、ずれた側に設置されたガイド
手段によって押圧ベルトがガイドされるようになる。請
求項４に記載の発明では、請求項２に記載の発明の具体
的な構成として、前記押圧手段が、前記押圧ベルトを巻
架する少なくとも１つのローラの回転軸を前記押圧ベル
トの一方の側面側に傾けて配置し、前記ガイド手段を前
記押圧ベルトの一方の側面だけに設置するものとする。

【００１１】かかる構成によれば、ローラの回転軸を押
圧ベルトの一方の側面側に傾けて配置したことで、押圧
ベルトは、その傾けた方向にずれようとする。しかし、
押圧ベルトの一方の側面にはガイド手段が設置されてい
るため、そのガイド手段によって押圧ベルトのずれが抑
制されるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、第１の実施形態のカード処
理装置の主要部分の構成を示す斜視図である。また、図
２は、図１のカード処理装置をカードの搬送方向から見
た側面図である。

【００１３】図において、本カード処理装置は、一対の
平ベルトからなる無端ベルトB1,B2でカードＣを挟持し
て搬送する搬送手段としての搬送ベルトＢと、その搬送
ベルトＢによって搬送されてきたカードＣへのＲ／Ｗを
行う磁気ヘッドＨと、カードＣを磁気ヘッドＨの方向に
押圧して湾曲変形させる押圧手段としての押圧部１と、
を備えて構成される。

【００１４】カードＣは、例えば、自動改札機などで用
いられる定期券や普通券等で、データを記録する磁性体
部分を有する。搬送ベルトＢは、図示されないモータに
接続する搬送プーリの回転により駆動され、無端ベルト
B1,B2 の移動によって、カードＣを搬送方向Ａに向かっ
て搬送するように取り付けられる。

【００１５】磁気ヘッドＨは、搬送ベルトＢに対して所
定の位置に配置され、図示されない磁気素子を頂部に内
蔵する。この磁気素子の頂面（接触面）が、搬送されて
きたカードＣ側に凸に湾曲形成される。そして、この磁
気ヘッドＨは、その頂面の頂点Ｔが後述する押圧部１の
各押圧ベルトの下面を上方に押し上げるように配置され
る。また、磁気ヘッドＨの中央部分には、搬送ベルトＢ
との干渉を逃げる凹部Ｈ’が設けられる。

【００１６】押圧部１は、磁気ヘッドＨの頂面の頂点Ｔ
を挟んだ搬送方向Ａにおける前後の位置に、磁気ヘッド
Ｈの頂面に平行で搬送方向Ａに直交する軸2a及び軸2bを
有する。また、頂点Ｔの上方で前側ローラ3a及び後側ロ
ーラ3bよりも磁気ヘッドＨから離れた位置に、軸2a,2b
と平行な軸2cを有する。軸2aには、搬送ベルトＢを挟ん
だ両側に、それぞれ前側ローラ3a,3a'が回転自由に設け
られ、軸2bにも、軸2aと同様に、それぞれ後側ローラ3
b,3b'が回転自由に設けられる。また、軸2cには、搬送
ベルトＢを挟んだ両側に、それぞれ２個ずつのクラウン
ローラ4a,4b,4a',4b' が設けられる。そして、弾性を有
する押圧ベルト5a（押圧ベルト5b）が、前側ローラ3a、
後側ローラ3b及びクラウンローラ4a（クラウンローラ4
b）の外周側面に略３角形に巻架される。また、搬送ベ
ルトＢを挟んだ反対側についても同様に、押圧ベルト5
a' （押圧ベルト5b' ）が、前側ローラ3a' 、後側ロー
ラ3b' 及びクラウンローラ4a' （クラウンローラ4b' ）
に巻架される。各クラウンローラ4a〜4b' は、図２に示
すように、外周側面が外側に湾曲した、所謂クラウンを
有する形状であり、巻架される各押圧ベルト5a〜5b' の
軸2c方向への横ずれを抑制する。

【００１７】ここで、クラウンローラが押圧ベルトの横
ずれを抑制する機能（クラウン効果）について図３を用
いて説明する。ただし、クラウン効果は公知であるた
め、その概略のみを説明する。一般に、図３(A) に示す
ように、平ベルトをローラに掛けて動力伝動を行う場
合、ローラの外周側面にはクラウンと呼ばれる曲面がつ
けられ、そのローラの直径が最も大きい場所を中心に平
ベルトが留められる。図３(B) に示すように、例えば、
平ベルトが左方向へずれたとすると、平ベルトの張力が
一番大きく作用する部分（図の上部）において、平ベル
トがクラウンの斜面に沿って傾く（クラウンの法線方向
に平ベルトが向く）。平ベルトの張力の作用が小さい
ａ’部分においては、上記の平ベルトを傾ける力の影響
により、平ベルトがクラウンの中心方向に寄る。この
ａ’部分は、ローラの回転に伴いａ”に移動するため、
平ベルトはクラウンの中心方向へ徐々に戻り、横ずれ抑
えられる。

【００１８】しかし、図３(C) に示すように、平ベルト
が長さの割に幅の広い場合には、ベルトの幅方向の剛性
が高くなるため、平ベルトを曲げることが困難となり、
上記のようなクラウン効果が得難くなる。そこで、第１
の実施形態では、従来、幅の広い押圧ベルトを用いた箇
所に、幅の狭い押圧ベルトを複数本（ここでは、図２に
示したように、１本の幅の広い押圧ベルトに対して、例
えば、２本とする）設けるものとした。これは、押圧す
る対象となるカードが幅方向に連続しているので、その
幅方向全体を押圧ベルトにより押さえ付ける必要のない
ことに着目したものである。

【００１９】次に、第１の実施形態の作用について説明
する。本カード処理装置におけるカードＣへのＲ／Ｗ処
理は、従来のカード処理装置での処理と同様に、カード
Ｃの磁性体部分を磁気ヘッドＨの磁気素子面に接触させ
ながら移動させることによって行われる。即ち、カード
Ｃの磁性体部分を磁気ヘッドＨ側に向けて、搬送ベルト
ＢにカードＣを挟持させると、上下の搬送ベルトＢの移
動によって、カードＣは搬送方向Ａに向かって移動す
る。カードＣの前端部が、前側ローラ3a,3a'の下端に位
置する押圧ベルト5a〜5b' の外周部分に到達すると、カ
ードＣの前端上面と押圧ベルト5a〜5b' の外周面とが接
触して、カードＣの前端部が押し下げられる。

【００２０】そして、カードＣは、前端部が磁気ヘッド
Ｈと押圧ベルト5a〜5b' の外周面との間を進み磁気ヘッ
ドＨの頂点Ｔ近傍に達すると、磁気ヘッドＨの頂面と押
圧ベルト5a〜5b' との間に挟持され、押圧ベルト5a〜5
b' によって磁気ヘッドＨ方向に押圧されながら、搬送
ベルトＢの移動に伴って磁気ヘッドＨの頂点を通過す
る。更に、カードＣの前端部は、押圧ベルト5a〜5b' に
沿って後側ローラ2b,2b'の下端に位置する押圧ベルト5a
〜5b' の外周部分へと移動する。

【００２１】このとき、カードＣは、磁気ヘッドＨの円
弧状をした磁気素子面に沿う方向に湾曲変形された状態
となるため、カードＣと磁気ヘッドＨとの接触面積が広
くなり、カードＣと磁気ヘッドの密着性が増すようにな
る。また、各押圧ベルト5a〜5b' は、長さ（周長）に対
する幅の割合が小さく幅方向の剛性が低いので、各々の
クラウンローラ4a〜4b' の上述したクラウン効果が十分
に得られるようになる。

【００２２】このように第１の実施形態によれば、幅の
広いカードを処理するときに、複数本（ここでは、４
本）の幅の狭い押圧ベルト5a〜5b' を用いてカードＣを
磁気ヘッドＨの方向に押圧し、また、各押圧ベルト5a〜
5b' をクラウンローラ4a〜4b'に巻架する構成としたこ
とによって、各押圧ベルト5a〜5b' の横ずれが、クラウ
ンローラ4a〜4b' のクラウン効果により確実に抑制でき
るため、押圧ベルトがローラから脱落するようなことが
なくなり、カードＣが磁気ヘッドＨの磁気素子面に接触
しながら安定して移動し、磁気ヘッドＨで確実にＲ／Ｗ
処理を行うことが可能である。

【００２３】尚、上述した第１の実施形態では、４本の
押圧ベルト5a〜5b' に対応して、個別のクラウンローラ
4a〜4b' を軸2cに設ける構成としたが、本発明はこれに
限らず、例えば、外周側面の４箇所が外側に湾曲した１
つのクラウンローラ等に、４本の押圧ベルトを巻架する
構成としても構わない。また、押圧ベルトの本数は、４
本に限定されるものではない。例えば、クラウンローラ
4a,4b の２個所、及びクラウンローラ4a',4b’の２個所
にそれぞれ１本づつの押圧ベルトを巻架するなどとして
もよい。

【００２４】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第２の実施形態の構成が第１の実施形態の構成
と異なる部分は、従来と同様に幅の広い押圧ベルトを用
いて押圧部を構成し、その押圧ベルトの横ずれを抑える
ためのガイド部を所定の位置に設けた部分である。その
他の構成は、第１の実施形態の構成と同様であるため説
明を省略する。

【００２５】図４は、第２の実施形態のカード処理装置
の押圧部をカードの搬送方向から見た側面図である。ま
た、図５は、押圧部を搬送方向に垂直な方向から見た側
面図である。図において、本カード処理装置の押圧部
１' は、第１の実施形態の押圧部１の押圧ベルト5a,5b
に代えて、従来と同様に幅の広い押圧ベルト５を用い、
その押圧ベルト５が、前側ローラ3a及び後側ローラ3b
と、第１の実施形態のクラウンローラ4a,4b に代わる１
つのクラウンローラ４とに巻架される。また、これと同
様に押圧ベルトの反対側においても、１本の幅の広い押
圧ベルト５' が、前側ローラ3a' 、後側ローラ3b' 及び
クラウンローラ４' に巻架される。そして、この押圧部
１' に対して、ガイド手段としてのガイド部６が付設さ
れる。

【００２６】ガイド部６は、支持部材6aと、その支持部
材6aによって所定の位置に支持されるベルト側端ローラ
6b,6c,6b',6c' とから構成される。ベルト側端ローラ6
b,6cは、例えば、押圧部１' の前側ローラ3aとクラウン
ローラ４との間で押圧ベルト５と各ローラが接触してい
ない箇所に、押圧ベルト５の各側面に沿わせて配置され
る。また、これと同様にベルト側端ローラ6b',6c' も、
例えば、前側ローラ3a',とクラウンローラ４' との間で
押圧ベルト５' と各ローラが接触していない箇所に、押
圧ベルト５' の両側面に沿わせて配置される。各ベルト
側端ローラ6b〜6c' は、側面の中央に凹部を有するロー
ラを用いるものとし、その凹部が対応する押圧ベルトの
側面に対面し、ローラ回転軸の方向が押圧ベルト面に略
直交するように、支持部材6aに回転自由に支持される。
支持部材6aは、カード処理装置の図示されない本体ケー
ス等に固定されるものとする。

【００２７】上記のような構成の第２の実施形態におい
て、例えば、押圧ベルト５がクラウンローラ４の斜面に
沿って図４で左方（右方）にずれようとしたとき、その
横ずれの方向に位置するベルト側端ローラ6b（6c）によ
り、押圧ベルト５をクラウンローラ４の中心方向に曲げ
ようとする力が作用して、押圧ベルト５の横ずれが抑制
される。また、押圧ベルト５' の横ずれも、押圧ベルト
５と同様にして、ベルト側端ローラ6b' 又は6c' により
抑制される。

【００２８】このように第２の実施形態によれば、従来
と同様に幅の広い押圧ベルト５, ５' を使用する場合に
は、その押圧ベルト５, ５' の両側面にそれぞれベルト
側端ローラ6b〜6c' を配置することによって、押圧ベル
ト５, ５' の横ずれを抑えることができるようになり、
第１の実施形態の効果と同様に、Ｒ／Ｗ処理を安定して
行うことが可能である。

【００２９】尚、押圧ベルトと各ローラが接触していな
い箇所に各ベルト側端ローラを設けた理由は、押圧ベル
トが横ずれしようとしたときのベルト側端ローラに加わ
る力を考慮したためである。例えば、クラウンローラ自
体に押圧ベルトの側面に沿うガイド等を設けることも考
えられるが、この場合、押圧ベルトの横ずれの際に押圧
ベルトからガイドに加わる力が大きく、押圧ベルトがガ
イドを乗り越えてしまう可能性がある。このため、押圧
ベルトからの力が小さい上記の箇所に各ベルト側端ロー
ラを設けるようにした。

【００３０】また、上述した第２の実施形態では、前側
ローラ3a,3a'とクラウンローラ４,４' との間に各ベル
ト側端ローラを配置したが、本発明はこれに限らず、例
えば、後側ローラ3b,3b'とクラウンローラ４, ４' との
間に各ベルト側端ローラを配置しても構わない。更に、
押圧ベルト５, ５' の両側面にそれぞれベルト側端ロー
ラを配置するようにしたが、例えば、図６に示すよう
に、クラウンローラ４, ４' を支持する軸2cの方向を、
他の軸2a,2b に対して上下方向に（押圧ベルトの一方の
側面側に）僅かに傾けると、押圧ベルトは、ベルト張力
の低い方向（図では左方向）へずれようとする性質があ
るため、押圧ベルトの一方の側面にベルト側端ローラを
設ければ良くなる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうちの請
求項１に記載の発明は、クラウンローラに巻架された幅
の狭い複数本の押圧ベルトを用いて、カードを磁気ヘッ
ドの方向に押圧するようにしたことで、幅の広いカード
を処理するときであっても、クラウンローラのクラウン
効果により各押圧ベルトの幅方向へのずれを確実に抑制
できるため、押圧ベルトがローラから脱落するようなこ
とがなくなり、Ｒ／Ｗ処理を安定して行うことが可能で
ある。

【００３２】また、請求項２〜４のいずれか１つに記載
の発明は、押圧ベルトの両側面にガイド手段を設けた
り、又は、傾けて巻架された押圧ベルトの一方の側面に
ガイド手段を設けたりすることによって、幅の広いカー
ドを処理するときに従来と同様に幅の広い押圧ベルトを
使用する場合であっても、その押圧ベルトの幅方向への
ずれを確実に抑制できるため、上記と同様の効果を得る
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の主要部分の構成を示
す斜視図

【図２】同上第１の実施形態のカード搬送方向から見た
側面図

【図３】クラウンローラが押圧ベルトの横ずれを抑制す
る機能（クラウン効果）を説明する図

【図４】本発明の第２の実施形態の押圧部を搬送方向か
ら見た側面図

【図５】同上第２の実施形態の押圧部を搬送方向に垂直
な方向から見た側面図

【図６】ベルト側端ローラの他の配置を示す例示図

【符号の説明】

Ｃ カード（カード状磁気記録媒体） Ｈ 磁気ヘッド Ｂ 搬送ベルト Ａ 搬送方向 １，１’ 押圧部 2a,2b,2c 軸 3a,3a' 前側ローラ 3b,3b' 後側ローラ 4a,4b,4a',4b',４, ４' クラウンローラ 5a,5b,5a',5b',５, ５' 押圧ベルト ６ ガイド部 6a 支持部材 6b,6c,6b',6c' ベルト側端ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 13/063 G07B 5/00 G07B 5/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カード状磁気記録媒体へのデータの読み取
   り及び書き込みの少なくとも一方を行う磁気ヘッドと、
   前記カード状磁気記録媒体を前記磁気ヘッドに当接させ
   ながら搬送する搬送手段と、前記磁気ヘッドの前記カー
   ド状磁気記録媒体との接触面に対向する位置に設けられ
   た帯状で弾性を有する押圧ベルトが、前記搬送手段によ
   って搬送される前記カード状磁気記録媒体を前記磁気ヘ
   ッドとの間に挟持して移動することで、前記カード状磁
   気記録媒体を前記接触面に押圧する押圧手段と、を備え
   て構成されるカード状磁気記録媒体処理装置において、 前記押圧手段が、外側に湾曲した外周側面を有するクラ
   ウンローラに巻架されたときに前記外周側面の形状に沿
   って変形可能となる幅の狭い前記押圧ベルトを、前記カ
   ード状磁気記録媒体の形状に応じて所定の本数備えたこ
   とを特徴とするカード状磁気記録媒体処理装置。
2. 【請求項２】カード状磁気記録媒体へのデータの読み取
   り及び書き込みの少なくとも一方を行う磁気ヘッドと、
   前記カード状磁気記録媒体を前記磁気ヘッドに当接させ
   ながら搬送する搬送手段と、前記磁気ヘッドの前記カー
   ド状磁気記録媒体との接触面に対向する位置に設けられ
   た帯状で弾性を有する押圧ベルトが、前記搬送手段によ
   って搬送される前記カード状磁気記録媒体を前記磁気ヘ
   ッドとの間に挟持して移動することで、前記カード状磁
   気記録媒体を前記接触面に押圧する押圧手段と、を備え
   て構成されるカード状磁気記録媒体処理装置において、 前記押圧手段は、前記押圧ベルトが、前記磁気ヘッドの
   接触面に直交する方向に対して前記接触面の頂部によっ
   て押圧される位置に配置されると共に、前記押圧ベルト
   を巻架するローラの間に設置され、前記押圧ベルトの側
   面をガイドして、前記押圧ベルトの横ずれを抑制するガ
   イド手段を備えたことを特徴とするカード状磁気記録媒
   体処理装置。
3. 【請求項３】前記ガイド手段が、前記押圧ベルトの両側
   面に設置されることを特徴とする請求項２記載のカード
   状磁気記録媒体処理装置。
4. 【請求項４】前記押圧手段が、前記押圧ベルトを巻架す
   る少なくとも１つのローラの回転軸を前記押圧ベルトの
   一方の側面側に傾けて配置し、前記ガイド手段を前記押
   圧ベルトの一方の側面だけに設置することを特徴とする
   請求項２記載のカード状磁気記録媒体処理装置。