JP3642203B2 - カードリーダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード等の情報記録媒体に、データの記録か再生の少なくとも一方を行うカードリーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来のカードリーダを示す側断面図であり、以下図１４を用いて説明する。
【０００３】
カード１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、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構成を有するものである。
【０００４】
挿入口２から挿入されたカード１は、ガイダー６で構成された搬送路７内を駆動ローラ３，４，５とその各駆動ローラに対向する押圧ローラ８，１０，１２により搬送される。
【０００５】
５６はカードに磁気的な情報を記録か又は再生するデータ記録再生部、５８は磁気ヘッド５６に対向する磁気ヘッド押圧ローラである。カード１に印字する印字部３７はサーマルヘッドホルダ６０に取り付けられ軸９６により回動する。
【０００６】
更にカードに印字された情報を消去する消去部４９は消去ヘッドホルダ７９に取り付けられ、消去ヘッドホルダ７９は軸９７によりサーマルヘッドホルダ６０に連結されサーマルヘッド３７と連動する。
【０００７】
サーマルヘッド３７と消去ヘッド４９は、昇降モータ９８によりカム９９を介して搬送路７から突出、待避する様に構成されている。
【０００８】
カード１に印字・消去する場合、サーマルヘッド３７、消去ヘッド４９は、各ホルダーに掛けられたバネにより、サーマルヘッド３７と対向する位置に設けられたプラテン３１、消去ヘッド４９に対向する位置に設けられたローラ４３にカード１を介して押圧付勢され、搬送路７内に突出し所定の情報をカード１上に、印字・消去する。
【０００９】
印字消去が終了した場合、昇降モータ９８によりカム９９を介してサーマルヘッド３７と消去ヘッド４９は搬送路７から待避する。
【００１０】
カード１に印字などを行う場合には、カード１に曲がり等が生じている場合には、うまくカード１上に所定の文字などを印字する事ができない場合があったので、サーマルヘッド３７の直前などに、カード１の曲がりを矯正するローラを等を設けることがなされていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の構成では、カード１の曲がりを矯正するためのローラは非常に強い押圧力によって、カード１を押さえなければカード１の曲がり等を修正し良好な印字品質を得ることはできないが、カードを矯正するためのローラの押圧力が大きいと、カード１に印字などを行わないときには、磁気ヘッド５６でのデータの記録再生がうまくいかないことや、搬送路７でのカード搬送がうまく行かないときがあり、問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、カードの曲がりを矯正できかつカードが搬送路内でスムーズに移動できるカードリーダを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カードに印字を施す際には、カードの曲がりや反りなどを矯正する矯正手段を搬送路に出没自在とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
請求項１に係る発明では、カードの搬送路と、カードを前記搬送路内で移動させる搬送手段と、前記搬送路内に存在するカードにデータを記録する動作かカードからデータを再生する動作の少なくとも一方の動作を行うデータ記録再生手段と、カードに視覚的に画像を形成する画像形成手段と、前記搬送路に出没自在に設けられ前記カードの反りや曲がりなどを矯正する矯正手段とを備え、少なくとも前記画像形成手段にてカードに画像形成する場合には、前記矯正手段は前記搬送路に突出しカードの反りや曲がりなどを矯正するとともに、カードに画像を形成し、前記矯正手段を画像形成手段の近傍であって画像形成手段の前後の少なくとも一方に設けると共に、前記矯正手段として、一対のローラで構成し、一方のローラを搬送路に出没自在にし、前記一方のローラと他方のローラでカードを挟み込んでカードの矯正を行うカードリーダであって、少なくともデータ記録再生手段にてカードにデータを記録するかカードからデータの再生をする動作の場合には、前記矯正手段は搬送路から後退し、前記画像形成手段と一方のローラの間隔を８ｍｍ〜４０ｍｍとし、前記一方のカード押圧力を０．８Ｋｇ〜１．８Ｋｇとするとともに、前記画像形成手段のカード押圧力を０．２Ｋｇ〜０．７５Ｋｇとした事によって、少なくともカードに画像などを形成しない場合には、矯正手段は搬送路から後退させる事ができるので、カードを搬送路内で移動させるときに、カードの搬送に支障を来すことなく、スムーズにカードを移動させることができるので、カードの損傷等を防止できる。また、確実にカードの曲がりなどを矯正した後に画像形成を行えるので、カードに曲がりや反り等が生じていても、少なくともカードに画像を形成する際には、矯正手段によって、カードの曲がりや反りなどを矯正させることができるので、印字品質の良い画像を形成することができる。更に、簡単な構成でしかもカードに傷などを付けずにカードの曲がりなどを矯正できる。そして、カードにデータの記録・再生の少なくとも一方を行う際の不都合なども防止できる。更に、ローラの材料の選択等が行いやすくなるとともに、確実にカードの矯正効果を得ることができる。更に、確実なカードの矯正と画像形成手段の寿命を長くすることができる。
【００１９】
請求項２に係る発明では、請求項１において、画像形成手段と一方のローラの間隔を１１ｍｍ〜１６ｍｍとしたことによって、更にローラの材料の選択などが行いやすく、カードの矯正効果を更に向上させることができる。
【００２４】
以下、本発明におけるの実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す側断面図である。
【００２５】
図１において、１はカードで、カード１にはデータの記録かもしくは再生の少なくとも一方を行うことが可能なメモリ部と、熱可逆性材料等を用いてキャラクタ等を印字・消去可能とした表示部が用いられている。メモリ部としては、磁気ストライブ、光学ストライプ、ＩＣ等が用いられる。表示部としては、リライト層を用いたり、ライトワンスの追記式のものなどが用いられる。
【００２６】
なお、本明細書で記載しているカードとは、単なるカード状体のみならず、帯状体やシート状体のものも好適に用いられることは言うまでもない。
【００２７】
２はカード１を挿入する挿入口、７はカード１を搬送する搬送路で、搬送路７は例えば少なくとも一つのガイダー等で構成されている。
【００２８】
３は回転軸１４に取り付けられた駆動ローラで、駆動ローラ３には従動ローラ８が対向している。従動ローラ８はコイルバネなどの弾性部材９によって搬送路７の方に付勢されている。この駆動ローラ３は回転軸１４を介して後述する駆動手段によって駆動力が伝達される。この駆動ローラ３と従動ローラ８でカード１を挟み込みカード１を搬送路７内で移動させる。
【００２９】
２００は搬送路７に出没自在に設けられた印字ユニットで、印字ユニット２００には印字部３７と矯正ローラ３６，３８が設けられている。印字部３７，矯正ローラ３６，３８にはそれぞれ駆動するローラ３１，２８，３４が対向している。印字ユニット２００は後述の駆動手段によって駆動され、カード１上に所定のキャラクタなどを印字する際には印字ユニット２００は搬送路７に突出し、カード１を矯正ローラ３６，３８とそれらローラに対向するローラ２８，３４で挟み込んで、カード１の曲がり等を矯正（反り等が発生している場合には反りを矯正する）し、印字部３７でカード１上に印字するので、良好な印字品質を得ることができる。
【００３０】
また、カード１上に所定のキャラクタを印字しない場合には、印字ユニット２００は搬送路７から後退し、カード１は矯正ローラ３６，３８とローラ２８，３４で挟み込まれず、しかも印字部３７とローラ３１にも挟み込まれないので、スムーズにカード１の搬送が行われる事になる。印字部３７としては、サーマルヘッドやインクジェットヘッド等が好適に用いられ、カード１の表示部としてリライト層を用いた場合にはサーマルヘッドを用い、カード１の表示部として追記式のものを用いる場合には、サーマルヘッドやインクジェットヘッドのいずれか一方が用いられる。また、カードの曲がりや反りを矯正する手段として、矯正ローラ３６，３８とローラ２８，３４を用いたが、例えば、搬送路７に出没する平板でカード１の曲がり等を矯正したりすることもできる。
【００３１】
７５は印字部３７を搬送路７の方に付勢する弾性部で、弾性部７５は例えばコイルバネなどが好適に用いられる。弾性部７５は印字部３７に設けられたシャフト６１に直接力を加えている。
【００３２】
７６，７７はそれぞれ矯正ローラ３６，３８に加重を加える弾性部で、弾性部７６，７７はコイルバネなどが好適に用いられる。この様に印字部３７，矯正ローラ３６，３８に個別に弾性部７５，７６，７７にて押圧力を付加することができるので、各種弾性部の押圧力を変えることによって、矯正ローラ３６，３８からカード１に加えられる押圧力を非常に大きくでき、しかも印字部３７からカード１に加えられる押圧力を小さくすることができる。この構成によって、矯正ローラ３６，３８から大きな押圧力をカード１に加えることで、カード１の曲がりなどの矯正を確実に行うことができ、しかも印字部３７におけるカード１の接触圧力を最適化する事ができるので、印字部３７（特にサーマルヘッドを用いた場合）の摩耗性を低減させることができるので、安定した印字品質、印字部３７の寿命を長くすることができる。
【００３３】
この時、矯正ローラ３６，３７の押圧力として０．８Ｋｇ〜１．８Ｋｇ（特に好ましくは０．９Ｋｇ〜１．５Ｋｇ）に設定する事が好ましい。押圧力が０．８Ｋｇ以下であるとカード１の曲がりなどを矯正する効果はあまりなく、１．８Ｋｇを超えるとカード１の摩耗や破損などが発生する確率が高くなる。また、印字部３７の押圧力は０．２Ｋｇ〜０．７５Ｋｇ（特に好ましくは、０．３Ｋｇ〜０．７０Ｋｇ）に設定する事が好ましい。押圧力が０．２Ｋｇ以下であると、カード１に印字されたキャラクタなどの印字品質が悪くなる事があり、押圧力が０．７５Ｋｇ以上であると、カード１の摩耗や破損、或いは印字部３７の摩耗などが顕著に発生する確率が高くなる。
【００３４】
更に、印字部３７のカード１との接触部と矯正ローラ３６，３８の回転中心との距離Ｌは８ｍｍ〜４０ｍｍ（好ましくは１１ｍｍ〜１６ｍｍ）と設定する事が好ましい。距離Ｌが８ｍｍ以下であると、矯正ローラ３６，３８の直径が小さくなることで、その材質などの選択が非常に難しくなり、しかも組立性が悪くなる。距離Ｌが４０ｍｍ以上であると、カード１に矯正ローラ３６，３８に押圧力が加えられ、カード１の曲がりなどが矯正されても、矯正ローラ３６，３８と印字部３７との距離が長すぎるために、カード１の矯正効果が薄れてしまい、印字品質などの向上はあまり望めない。
【００３５】
また、本実施の形態では、利便性や構造の簡略化等のために矯正ローラ３６，３８を印字ユニット２００に設け、印字部３７とともに、搬送路７に出没自在になるように構成したが、矯正ローラ３６，３８は、印字ユニット２００に一体に設けずに、別体とし、個別に搬送路７に出没自在になるように構成しても良い。この様な構成にすることで、多少構造が複雑になるものの、良好な印字品質とカード１の搬送路７内のスムーズな移動を可能となる。
【００３６】
更に、本実施の形態では、矯正ローラ３６，３８の２つの矯正ローラを用いたが、少なくとも一つの矯正ローラを用いることでも十分な矯正効果を得ることができる。例えば、矯正ローラ３８を設けずに矯正ローラ３６のみを設ける構成である。なお、矯正ローラの数を増やせば、矯正効果は向上するが、小型化等を考慮すると、矯正ローラ３８は４個以下とする事が好ましい。
【００３７】
５６はカード１からデータを読み出すかカード１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で、本実施の形態では、データ記録再生部５６として磁気ヘッドを用いた。このデータ記録再生部５６に磁気ヘッドを用いた場合には、カード１には磁気ストライプが設けられる構成となっている。なお、データ記録再生部５６としては、磁気ヘッド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（この場合には、カード１には光ストライプやバーコード等が設けられている。）を用いても良いし、カード１が内部にＩＣを搭載し、カード表面にＩＣと接続された電極を有したいわゆる接触式のＩＣカードの場合であれば、データ記録再生部５６としてはカード１の表面に設けられた電極と接触する少なくとも一つの電極を有した構成となり、カード１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）を有したいわゆる非接触ＩＣカードの場合には、データ記録再生部５６として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。
【００３８】
５８はデータ記録再生部５６（本実施の形態では磁気ヘッド）に対向する従動ローラでデータ記録再生部５６は弾性部５７にて従動ローラ５８の方向に付勢されており、カード１はデータ記録再生部５６によって従動ローラ５８に押しつけ、確実なデータの記録か再生の少なくとも一方を行うことができる様構成されている。なお、弾性部５７としてはコイルバネが好適に用いられる（図５参照）。
【００３９】
４はほぼデータ記録再生部５６と同軸上に設けられた駆動ローラで、駆動ローラ４には従動ローラ１０が対向している。
【００４０】
２０１は搬送路７に出没自在に設けられた消去ユニットで、消去ユニット２０１は、カード１の表示部に可逆性の表示手段を用いた場合に設けられるものである。すなわち、印字ユニット２００でカード１に印字し、その印字したものを消去する場合にはこの消去ユニット２０１で消去する。例えば、カード１の表示部に熱可逆性のリライト層などを用いた場合には、消去ユニット２０１としては、カード１の表示を所定の温度に加熱する加熱手段が搭載される。なお、カード１にキャラクタを追記してキャラクタ等を消去する必要がない場合には、この消去ユニットは不要になる。
【００４１】
消去ユニット２０１には消去部４９と矯正ローラ４８，５０が設けられている。消去部４９，矯正ローラ４８，５０にはそれぞれ駆動するローラ４３，４０，４６が対向している。ローラ４３，４０，４６にはそれぞれ回転軸４３ａ，４０ａ，４６ａが設けられている。消去ユニット２０１は後述の駆動手段によって駆動され、カード１上に画像形成された所定のキャラクタなどを消去する際には消去ユニット２０１は搬送路７に突出し、カード１を矯正ローラ４８，５０とそれらローラに対向するローラ４０，４６で挟み込んで、カード１の曲がり等を矯正（反り等が発生している場合には反りを矯正する）し、消去部４９でカード１上に形成された画像等を消去するので、良好な消去品質を得ることができる。
【００４２】
また、カード１上に所定のキャラクタを消去しない場合には、消去ユニット２０１は搬送路７から後退し、カード１は矯正ローラ４８，５０とローラ４０，４６で挟み込まれず、しかも消去部４９とローラ４３にも挟み込まれないので、スムーズにカード１の搬送が行われる事になる。消去部４９としては、発熱抵抗体（基板上に発熱体を設け、その発熱体を覆うようにガラスやシリカ等の保護膜を設けた構成のヒータ等）等が好適に用いられる。また、カードの曲がりや反りを矯正する手段として、矯正ローラ４８，５０とローラ４０，４６を用いたが、例えば、搬送路７に出没する平板でカード１の曲がり等を矯正したりすることもできる。
【００４３】
９３は消去部４９を搬送路７の方に付勢する弾性部で、弾性部９３は例えばコイルバネなどが好適に用いられる。弾性部９３は消去部３７に設けられたシャフト８０に直接力を加えている。
【００４４】
９４，９５はそれぞれ矯正ローラ４８，５０に加重を加える弾性部で、弾性部９４，９５はコイルバネなどが好適に用いられる。この様に消去部４９，矯正ローラ４８，５０に個別に弾性部９３，９４，９５にて押圧力を付加することができるので、各種弾性部の押圧力を変えることにより、矯正ローラ４８，５０からカード１に加えられる押圧力を非常に大きくでき、しかも消去部４９からカード１に加えられる押圧力を小さくすることができる。この構成によって、矯正ローラ４８，５０から大きな押圧力をカード１に加えることで、カード１の曲がりなどの矯正を確実に行うことができ、しかも消去部４９におけるカード１の接触圧力を最適化する事ができるので、消去部４９（特に発熱抵抗体を用いた場合）の摩耗性を低減させることができるので、安定した消去特性、消去部４９の寿命を長くすることができる。
【００４５】
この時、矯正ローラ４８，５０の押圧力として０．８Ｋｇ〜１．８Ｋｇ（特に好ましくは０．９Ｋｇ〜１．５Ｋｇ）に設定する事が好ましい。押圧力が０．８Ｋｇ以下であるとカード１の曲がりなどを矯正する効果はあまりなく、１．８Ｋｇを超えるとカード１の摩耗や破損などが発生する確率が高くなる。また、消去部４９の押圧力は０．２Ｋｇ〜０．７５Ｋｇ（特に好ましくは、０．３Ｋｇ〜０．７０Ｋｇ）に設定する事が好ましい。押圧力が０．２Ｋｇ以下であると、カード１に消去されたキャラクタなどの消去特性が悪くなる事があり、押圧力が０．７５Ｋｇ以上であると、カード１の摩耗や破損、或いは消去部４９の摩耗などが顕著に発生する確率が高くなる。
【００４６】
更に、消去部４９のカード１との接触部と矯正ローラ４８，５０の回転中心との距離Ｍは８ｍｍ〜４０ｍｍ（好ましくは１１ｍｍ〜１６ｍｍ）と設定する事が好ましい。距離Ｍが８ｍｍ以下であると、矯正ローラ４８，５０の直径が小さくなることで、その材質などの選択が非常に難しくなり、しかも組立性が悪くなる。距離Ｍが４０ｍｍ以上であると、カード１に矯正ローラ４８，５０に押圧力が加えられ、カード１の曲がりなどが矯正されても、矯正ローラ４８，５０と消去部４９との距離が長すぎるために、カード１の矯正効果が薄れてしまい、消去特性などの向上はあまり望めない。
【００４７】
また、本実施の形態では、利便性や構造の簡略化等のために矯正ローラ４８，５０を消去ユニット２０１に設け、消去部４９とともに、搬送路７に出没自在になるように構成したが、矯正ローラ４８，５０は、消去ユニット２０１に一体に設けずに、別体とし、個別に搬送路７に出没自在になるように構成しても良い。この様な構成にすることで、多少構造が複雑になるものの、良好な消去品質とカード１の搬送路７内のスムーズな移動を可能となる。
【００４８】
更に、本実施の形態では、矯正ローラ４８，５０の２つの矯正ローラを用いたが、少なくとも一つの矯正ローラを用いることでも十分な矯正効果を得ることができる。例えば、矯正ローラ５０を設けずに矯正ローラ４８のみを設ける構成である。なお、矯正ローラの数を増やせば、矯正効果は向上するが、小型化等を考慮すると、矯正ローラ３８は４個以下とする事が好ましい。
【００４９】
５は回転軸１６に取り付けられた駆動ローラで、駆動ローラ５には従動ローラ１２が対向している。従動ローラ１２はコイルバネなどの弾性部材１３によって搬送路７の方に付勢されている。この駆動ローラ５は回転軸１６を介して後述する駆動手段によって駆動力が伝達される。この駆動ローラ５と従動ローラ１２でカード１を挟み込みカード１を搬送路７内で移動させる。
【００５０】
５１は各駆動ローラを駆動する駆動部で、駆動部５１としてはモータなどが好適に用いられる。
【００５１】
図２は本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す上部平面図である。図２において、３００は印字ユニット２００を昇降させる駆動部で、駆動部３００としてはモータなどが用いられる。３０１は消去ユニット２０１を昇降させる駆動部で、駆動部３００としてはモータなどが用いられる。
【００５２】
以下、カードリーダの動作について、図１〜図１３を用いて説明する。
まず駆動部５１が回転すると図３，図５等に示すように、駆動部５１に設けられたギア５２が回転し、その駆動力はギア５３，５４を介してギア５５に伝達され、ギア５５には回転軸１６が固定されているので、ギア５５の回転に伴って回転軸１６も回転し、その結果駆動ローラ５が回転する。回転軸１６にはギア５５を設けた側と反対側にプーリ１９が設けられ、回転軸１６の回転とともにプーリ１９が回転する。プーリ１９にはベルト２１がプーリ１８との間に掛けられており、プーリ１９の回転はベルト２１を介してプーリ１８に伝達される。プーリ１８には回転軸１５が取り付けられており、プーリ１８の回転によって、回転軸１５も回転し、回転軸１５に設けられている駆動ローラ４も回転する。更にプーリ１８には、ベルト２０がプーリ１７との間に掛けられており、プーリ１８の回転はベルト２０を介してプーリ１７に伝達される。プーリ１７には回転軸１４が取り付けられており、プーリ１７の回転によって、回転軸１４も回転し、回転軸１４に設けられている駆動ローラ３も回転する。回転軸１４にはプーリ１７を設けた側と反対側にプーリ２２が設けられ、回転軸１４の回転と共にプーリ２２が回転する。プーリ２２にはベルト２６がプーリ２５に掛けられ、従って、プーリ２２の回転によってプーリ２５も回転する。プーリ２５の内側には一体にギア２５ａが設けられ、アイドラ３９を介してギア４１に伝達され、回転軸４０ａを回転させ、それに伴って回転軸４０ａに取り付けられたローラ４０が回転し、更にギア４１の回転はアイドラ４２を介してギア４４に伝達され、回転軸４３ａを回転させ、それに伴って回転軸４３ａに取り付けられたローラ４３が回転し、更に、ギア４４の回転はアイドラ４５を介してギア４７に伝達され、回転軸４６ａを回転させ、それに伴って、回転軸４６ａに取り付けられたローラ４６が回転する。
【００５３】
また、別の経路で、プーリ２５の回転はアイドラ２７を介してギア２９に伝達され、回転軸２８ａを回転させ、それに伴って回転軸２８ａに取り付けられたローラ２８が回転し、更にギア２９の回転はアイドラ３０を介してギア３２に伝達され、回転軸３１ａを回転させ、それに伴って回転軸３１ａに取り付けられたローラ３１が回転し、更に、ギア３２の回転はアイドラ３３を介してギア３５に伝達され、回転軸３４ａを回転させ、それに伴って、回転軸３４ａに取り付けられたローラ３４が回転する。
【００５４】
この様に、駆動部５１を回転させることで、駆動ローラ３，４，５及びローラ３１，３４，２８，４０，４３，４６を回転駆動させ、カード１を搬送路７内で移動させ、カード１上に所定のキャラクタ等を印字か或いは消去するか、もしくはデータの記録・再生の少なくとも一方の動作を行わせる。また、駆動部５１の回転方向を制御することで、カード１を挿入口２側から駆動部５１の方へ搬送路７内において移動させたり、その逆方向に移動させたりする。
【００５５】
次に印字ユニット２００及び消去ユニット２０１の動作について説明する。
まず、印字ユニット２００について説明する。
【００５６】
図１に示す駆動部３００が駆動すると、駆動部３００に設けられたギア７４が回転し、その回転はアイドラ７３を介してカム６９に設けられたギア６９ａに伝達される。すると、図８に示すようにカム６９は回転軸６７に取り付けられており、しかも回転軸６７には更にカム７０が取り付けられているので、駆動部３００の回転によってカム６９，７０が回転する事になる。回転軸６７はシャーシ６６に回転自在に取り付けられている。
【００５７】
図６等に示すように、カム６９，７０には回転軸６７から外周部までの距離が異なるような形状となっており、好ましくは図６等に示されるように外周部に段差を設けることが好ましい。また、カム６９，７０の回転によって、シャフト７１が搬送路７に対して垂直方向に上下動するよう構成されている。カム６９，７０とシャフト７１はシャフト７１の両端に設けられたカムフォロアー７２を介して連動する。カムフォロアー７２は好ましくはシャフト７１に回転自在に設ける事によって、カム６９，７０とシャフト７１の摩擦を低減させることができる。
【００５８】
シャフト７１は印字ユニット２００に固定されており、しかもシャーシ６６に設けられた長孔６６ａに挿入されているので、シャフト７１はシャーシ６６に対しては上下動可能なように保持される。従ってシャフト７１の上下動にともなって、印字ユニット２００も上下動し、少なくとも印字部３７は搬送路７に出没自在になる。また、印字ユニット２００には２対の長孔（ａ），（ｂ）が設けられており、この長孔（ａ），（ｂ）にはシャフト６１，６２が可動自在に取り付けられている。なお、前述のようにシャフト６１には弾性部７５によって、搬送路７側に付勢されている。この時、印字部３７はホルダ６０を介してシャフト６１，６２に取り付けられている。更に印字ユニット２００には、長孔ｄが設けられており、この長孔ｄにはシャフト６７が挿入されている。これは、シャーシ６６に設けられたシャフト６７によって、印字ユニット２００の上下動を阻害しないように設けられている。
【００５９】
また、図８に示すように、印字ユニット２００には長孔ｃが２つ設けられており、この２つの長孔ｃにはそれぞれシャフト６４，６５が可動自在に保持されている。シャフト６４，６５にはそれぞれ矯正ローラ３６，３８が設けられており、シャフト６４，６５には弾性部７６，７７によって、搬送路７側に付勢されている。
【００６０】
以上の様に構成された印字ユニット２００の動作について説明する。
まず、少なくともカード１に印字などを行わない場合等には、印字ユニット２００は図６，図８に示すように、カムフォロアー７２はカム６９，７０の回転軸６７から離れた外周部が当接しており、この様な状態では、シャフト７１は上方に押し上げられ、それに伴って、印字ユニット２００も搬送路７から離れて配置されることになる。
【００６１】
少なくともカード１に印字などを行う場合には、駆動部３００は図示していない制御部などから印字指令などが送られてくると、駆動部３００は図６，図８に示す矢印方向に回転し、それに伴って図７，図９に示すようにカムフォロアー７２はカム６９，７０の回転軸６７に近い外周部が当接し、最終的には離れることになり、シャフト７１は各弾性部の付勢力により搬送路７側に移動し、それに伴って印字ユニット２００も搬送路７側に移動する。すると、図７に示すように印字部３７はカード１をローラ３１との間に挟み込み、所定の印字を行うとともに、図９に示すように矯正ローラ３６，３８もカード１をローラ２８，３４の間に挟み込んでカードの曲がりなどを矯正する。
【００６２】
印字動作が終了すると、駆動部３００は再び回転しカム６９，７０を図７，図９に示す矢印方向に回転させて、図６，図８に示す様に、カムフォロアー７２とカム６９，７０の回転軸６７から離れた外周面と当接するようになり、印字ユニットは搬送路７から離れる。
【００６３】
次に消去ユニット２０１について説明する。
図１に示す駆動部３０１が駆動すると、駆動部３０１に設けられたギア９２が回転し、その回転はアイドラ９１を介してカム８７に設けられたギア８７ａに伝達される。すると、図１２に示すようにカム８７は回転軸８５に取り付けられており、しかも回転軸８５には更にカム８８が取り付けられているので、駆動部３０１の回転によってカム８７，８８が回転する事になる。回転軸８５はシャーシ６６に回転自在に取り付けられている。
【００６４】
図１０等に示すように、カム８７，８８には回転軸８５から外周部までの距離が異なるような形状となっており、好ましくは図１０等に示されるように外周部に段差を設けることが好ましい。また、カム８７，８８の回転によって、シャフト８９が搬送路７に対して垂直方向に上下動するよう構成されている。カム８７，８８とシャフト８９はシャフト８９の両端に設けられたカムフォロアー９０を介して連動する。カムフォロアー９０は好ましくはシャフト８９に回転自在に設ける事によって、カム８７，８８とシャフト８９の摩擦を低減させることができる。
【００６５】
シャフト８９は消去ユニット２０１に固定されており、しかもシャーシ６６に設けられた長孔６６ｂに挿入されているので、シャフト８９はシャーシ６６に対しては上下動可能なように保持される。従ってシャフト８９の上下動にともなって、消去ユニット２０１も上下動し、少なくとも消去部４９は搬送路７に出没自在になる。また、消去ユニット２０１には２対の長孔（ａ），（ｂ）が設けられており、この長孔（ａ），（ｂ）にはシャフト８０，８１が可動自在に取り付けられている。なお、前述のようにシャフト８０は弾性部９３によって、搬送路７側に付勢されている。この時、消去部４９はホルダ７９を介してシャフト８０，８１に取り付けられている。
【００６６】
また、図１２に示すように、消去ユニット２０１には長孔（ｃ），（ｄ）が２対設けられており、この２つの長孔（ｃ），（ｄ）にはそれぞれシャフト８３，８４が可動自在に保持されている。シャフト８３，８４にはそれぞれ矯正ローラ４８，５０が設けられており、シャフト８３，８４は弾性部９４，９５によって、搬送路７側に付勢されている。
【００６７】
以上の様に構成された消去ユニット２０１の動作について説明する。
まず、少なくともカード１に印字されたキャラクタなどを消去しない場合等には、消去ユニット２０１は図１０，図１２に示すように、カムフォロアー９０にはカム８７，８８の回転軸８５から離れた外周部が当接しており、この様な状態では、シャフト８９は上方に押し上げられ、それに伴って、消去ユニット２０１も搬送路７から離れて配置されることになる。
【００６８】
少なくともカード１に印字されたキャラクタなどを消去する場合には、駆動部３０１は図示していない制御部などから印字指令などが送られてくると、駆動部３０１は図１０，図１２に示す矢印方向に回転し、それに伴って図１１，図１３に示すようにカムフォロアー９０はカム８７，８８の回転軸８５に近い外周部が当接し、最終的には離れることになり、シャフト８９は各弾性部の付勢力により搬送路７側に移動し、それに伴って消去ユニット２０１も搬送路７側に移動する。すると、図１１に示すように消去部４９はカード１をローラ４３との間に挟み込み、キャラクタの消去を行うとともに、図１３に示すように矯正ローラ４８，５０もカード１をローラ４０，４６の間に挟み込んでカード１の曲がりなどを矯正する。
【００６９】
消去動作が終了すると、駆動部３０１は再び回転しカム８７，８８を図１１，図１３に示す矢印方向に回転させて、図１０，図１２に示す様に、カムフォロアー９０とカム８７，８８の回転軸８５から離れた外周面と当接するようになり、消去ユニット２０１は搬送路７から離れる。
【００７０】
本実施の形態では、シャーシ６６とシャーシ２３に分割し、シャーシ６６とシャーシ２３を回動自在に取り付ける事によって、搬送路７内でカード１が詰まったり、内部のメンテナンスのために例えばシャーシ６６を回働軸を中心に回動させることで、搬送路７をむき出しにする事ができる。この時、駆動部５１を設置側となるシャーシ２３に設け、駆動部３００，３０１をシャーシ６６に設ける事によって、全体の重量バランスが良くなり、搬送路７をむき出しにする動作などがやりやすくなる。
【００７１】
次にカード１の処理方法の一例を説明する。
まず、挿入口２の近傍に設けられた図示していないセンサ（光センサなど）によって、カード１の挿入が検知されると、図示していない制御部は、まず、駆動部５１を回転駆動させ、それにともなって、駆動ローラ３，４，５及びローラ３１，３４，２８，４０，４３，４６を回転させることで、カード１を装置内部に取り込む。その後、カード１はデータ記録再生部（本実施の形態の場合磁気ヘッド）５６でカードに記録されているデータを読み取り、その後に制御部は駆動部５１の回転を反対方向にし、カード１を挿入口２の方向に移動させ、その時データ記録再生部５６にてデータを書き込む。更にその後、制御部は再び駆動部５１の回転を逆方向に回転させ、カード１を駆動部５１側に移動させ、その時にカードに記録したデータを再度読み取り、データの記録ミスが無いかどうかチェックする（ベリファイ）。この様にカード１にデータの記録再生の少なくとも一方を行う動作の最中には、印字ユニット２００と消去ユニット２０１は搬送路７から退却しており、従って、各矯正ローラ及び印字部３７と消去部４９も搬送路７から後退しているので、カード１の移動がスムーズに行われ、データの記録かまたは再生に支障をきたすことはなく、しかもカード１は強い押圧力でカードを挟み込む各矯正ローラとほぼ非接触とすることができるので、カード１と各矯正ローラの接触時間を短くすることができるので、カード１の寿命を長くすることなどができる。
【００７２】
次に、カード１のベリファイが終了した後に、カード１は搬送路７の後端部まで移動し、その後。カード１に印字されたキャラクタ等を消去する必要がある場合には、制御部は駆動部５１を逆転させ、カード１を挿入口２側の方向へ移動させるとともに、駆動部３０１を駆動させて、消去ユニット２０１を搬送路７の方へ移動させ、カード１を矯正ローラ４８，５０で挟み込んでカード１の曲がりなどを矯正し、消去部４９にてカード１に印字されたキャラクタなどを消去する。この時、矯正ローラ４８，５０にてカード１の曲がりなどを矯正するので、優れた消去特性を得ることができる。
【００７３】
次にカード１に所定のキャラクタ等を印字する必要がある場合には、制御部は駆動部３００を回転駆動させて、印字ユニット２００を搬送路７の方へ移動させる。この時、カード１は矯正ローラ３６，３８によって、カードの曲がりなどが矯正されて、印字部３７にて所定のキャラクタを印字して、カード１を挿入口から外部へ排出する。カード１の排出をセンサが検知したら、駆動部５１の駆動をやめる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明は、カードに印字を施す際には、カードの曲がりや反りなどを矯正する矯正手段を搬送路に出没自在とした事によって、少なくともカードに画像などを形成しない場合には、矯正手段は搬送路から後退させる事ができるので、カードを搬送路内で移動させるときに、カードの搬送に支障を来すことなく、スムーズにカードを移動させることができるので、カードの損傷等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す側断面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す上部平面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す側面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す側面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す下部平面図
【図６】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図７】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図８】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図９】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１０】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１１】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１２】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１３】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１４】従来のカードリーダを示す側断面図
【符号の説明】
３，４，５ 駆動ローラ
７ 搬送路
２８，３４，３１，４０，４３，４６ ローラ
３６，３８，４８，５０ 矯正ローラ
３７ 印字部
４９ 消去部
５１，３００，３０１ 駆動部
５６ データ記録再生部
２００ 印字ユニット
２０１ 消去ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード等の情報記録媒体に、データの記録か再生の少なくとも一方を行うカードリーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来のカードリーダを示す側断面図であり、以下図１４を用いて説明する。
【０００３】
カード１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、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構成を有するものである。
【０００４】
挿入口２から挿入されたカード１は、ガイダー６で構成された搬送路７内を駆動ローラ３，４，５とその各駆動ローラに対向する押圧ローラ８，１０，１２により搬送される。
【０００５】
５６はカードに磁気的な情報を記録か又は再生するデータ記録再生部、５８は磁気ヘッド５６に対向する磁気ヘッド押圧ローラである。カード１に印字する印字部３７はサーマルヘッドホルダ６０に取り付けられ軸９６により回動する。
【０００６】
更にカードに印字された情報を消去する消去部４９は消去ヘッドホルダ７９に取り付けられ、消去ヘッドホルダ７９は軸９７によりサーマルヘッドホルダ６０に連結されサーマルヘッド３７と連動する。
【０００７】
サーマルヘッド３７と消去ヘッド４９は、昇降モータ９８によりカム９９を介して搬送路７から突出、待避する様に構成されている。
【０００８】
カード１に印字・消去する場合、サーマルヘッド３７、消去ヘッド４９は、各ホルダーに掛けられたバネにより、サーマルヘッド３７と対向する位置に設けられたプラテン３１、消去ヘッド４９に対向する位置に設けられたローラ４３にカード１を介して押圧付勢され、搬送路７内に突出し所定の情報をカード１上に、印字・消去する。
【０００９】
印字消去が終了した場合、昇降モータ９８によりカム９９を介してサーマルヘッド３７と消去ヘッド４９は搬送路７から待避する。
【００１０】
カード１に印字などを行う場合には、カード１に曲がり等が生じている場合には、うまくカード１上に所定の文字などを印字する事ができない場合があったので、サーマルヘッド３７の直前などに、カード１の曲がりを矯正するローラを等を設けることがなされていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の構成では、カード１の曲がりを矯正するためのローラは非常に強い押圧力によって、カード１を押さえなければカード１の曲がり等を修正し良好な印字品質を得ることはできないが、カードを矯正するためのローラの押圧力が大きいと、カード１に印字などを行わないときには、磁気ヘッド５６でのデータの記録再生がうまくいかないことや、搬送路７でのカード搬送がうまく行かないときがあり、問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、カードの曲がりを矯正できかつカードが搬送路内でスムーズに移動できるカードリーダを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カードに印字を施す際には、カードの曲がりや反りなどを矯正する矯正手段を搬送路に出没自在とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
請求項１に係る発明では、カードの搬送路と、カードを前記搬送路内で移動させる搬送手段と、前記搬送路内に存在するカードにデータを記録する動作かカードからデータを再生する動作の少なくとも一方の動作を行うデータ記録再生手段と、カードに視覚的に画像を形成する画像形成手段と、前記搬送路に出没自在に設けられ前記カードの反りや曲がりなどを矯正する矯正手段とを備え、少なくとも前記画像形成手段にてカードに画像形成する場合には、前記矯正手段は前記搬送路に突出しカードの反りや曲がりなどを矯正するとともに、カードに画像を形成し、前記矯正手段を画像形成手段の近傍であって画像形成手段の前後の少なくとも一方に設けると共に、前記矯正手段として、一対のローラで構成し、一方のローラを搬送路に出没自在にし、前記一方のローラと他方のローラでカードを挟み込んでカードの矯正を行うカードリーダであって、少なくともデータ記録再生手段にてカードにデータを記録するかカードからデータの再生をする動作の場合には、前記矯正手段は搬送路から後退し、前記画像形成手段と一方のローラの間隔を８ｍｍ〜４０ｍｍとし、前記一方のカード押圧力を０．８Ｋｇ〜１．８Ｋｇとするとともに、前記画像形成手段のカード押圧力を０．２Ｋｇ〜０．７５Ｋｇとした事によって、少なくともカードに画像などを形成しない場合には、矯正手段は搬送路から後退させる事ができるので、カードを搬送路内で移動させるときに、カードの搬送に支障を来すことなく、スムーズにカードを移動させることができるので、カードの損傷等を防止できる。また、確実にカードの曲がりなどを矯正した後に画像形成を行えるので、カードに曲がりや反り等が生じていても、少なくともカードに画像を形成する際には、矯正手段によって、カードの曲がりや反りなどを矯正させることができるので、印字品質の良い画像を形成することができる。更に、簡単な構成でしかもカードに傷などを付けずにカードの曲がりなどを矯正できる。そして、カードにデータの記録・再生の少なくとも一方を行う際の不都合なども防止できる。更に、ローラの材料の選択等が行いやすくなるとともに、確実にカードの矯正効果を得ることができる。更に、確実なカードの矯正と画像形成手段の寿命を長くすることができる。
【００１９】
請求項２に係る発明では、請求項１において、画像形成手段と一方のローラの間隔を１１ｍｍ〜１６ｍｍとしたことによって、更にローラの材料の選択などが行いやすく、カードの矯正効果を更に向上させることができる。
【００２４】
以下、本発明におけるの実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す側断面図である。
【００２５】
図１において、１はカードで、カード１にはデータの記録かもしくは再生の少なくとも一方を行うことが可能なメモリ部と、熱可逆性材料等を用いてキャラクタ等を印字・消去可能とした表示部が用いられている。メモリ部としては、磁気ストライブ、光学ストライプ、ＩＣ等が用いられる。表示部としては、リライト層を用いたり、ライトワンスの追記式のものなどが用いられる。
【００２６】
なお、本明細書で記載しているカードとは、単なるカード状体のみならず、帯状体やシート状体のものも好適に用いられることは言うまでもない。
【００２７】
２はカード１を挿入する挿入口、７はカード１を搬送する搬送路で、搬送路７は例えば少なくとも一つのガイダー等で構成されている。
【００２８】
３は回転軸１４に取り付けられた駆動ローラで、駆動ローラ３には従動ローラ８が対向している。従動ローラ８はコイルバネなどの弾性部材９によって搬送路７の方に付勢されている。この駆動ローラ３は回転軸１４を介して後述する駆動手段によって駆動力が伝達される。この駆動ローラ３と従動ローラ８でカード１を挟み込みカード１を搬送路７内で移動させる。
【００２９】
２００は搬送路７に出没自在に設けられた印字ユニットで、印字ユニット２００には印字部３７と矯正ローラ３６，３８が設けられている。印字部３７，矯正ローラ３６，３８にはそれぞれ駆動するローラ３１，２８，３４が対向している。印字ユニット２００は後述の駆動手段によって駆動され、カード１上に所定のキャラクタなどを印字する際には印字ユニット２００は搬送路７に突出し、カード１を矯正ローラ３６，３８とそれらローラに対向するローラ２８，３４で挟み込んで、カード１の曲がり等を矯正（反り等が発生している場合には反りを矯正する）し、印字部３７でカード１上に印字するので、良好な印字品質を得ることができる。
【００３０】
また、カード１上に所定のキャラクタを印字しない場合には、印字ユニット２００は搬送路７から後退し、カード１は矯正ローラ３６，３８とローラ２８，３４で挟み込まれず、しかも印字部３７とローラ３１にも挟み込まれないので、スムーズにカード１の搬送が行われる事になる。印字部３７としては、サーマルヘッドやインクジェットヘッド等が好適に用いられ、カード１の表示部としてリライト層を用いた場合にはサーマルヘッドを用い、カード１の表示部として追記式のものを用いる場合には、サーマルヘッドやインクジェットヘッドのいずれか一方が用いられる。また、カードの曲がりや反りを矯正する手段として、矯正ローラ３６，３８とローラ２８，３４を用いたが、例えば、搬送路７に出没する平板でカード１の曲がり等を矯正したりすることもできる。
【００３１】
７５は印字部３７を搬送路７の方に付勢する弾性部で、弾性部７５は例えばコイルバネなどが好適に用いられる。弾性部７５は印字部３７に設けられたシャフト６１に直接力を加えている。
【００３２】
７６，７７はそれぞれ矯正ローラ３６，３８に加重を加える弾性部で、弾性部７６，７７はコイルバネなどが好適に用いられる。この様に印字部３７，矯正ローラ３６，３８に個別に弾性部７５，７６，７７にて押圧力を付加することができるので、各種弾性部の押圧力を変えることによって、矯正ローラ３６，３８からカード１に加えられる押圧力を非常に大きくでき、しかも印字部３７からカード１に加えられる押圧力を小さくすることができる。この構成によって、矯正ローラ３６，３８から大きな押圧力をカード１に加えることで、カード１の曲がりなどの矯正を確実に行うことができ、しかも印字部３７におけるカード１の接触圧力を最適化する事ができるので、印字部３７（特にサーマルヘッドを用いた場合）の摩耗性を低減させることができるので、安定した印字品質、印字部３７の寿命を長くすることができる。
【００３３】
この時、矯正ローラ３６，３７の押圧力として０．８Ｋｇ〜１．８Ｋｇ（特に好ましくは０．９Ｋｇ〜１．５Ｋｇ）に設定する事が好ましい。押圧力が０．８Ｋｇ以下であるとカード１の曲がりなどを矯正する効果はあまりなく、１．８Ｋｇを超えるとカード１の摩耗や破損などが発生する確率が高くなる。また、印字部３７の押圧力は０．２Ｋｇ〜０．７５Ｋｇ（特に好ましくは、０．３Ｋｇ〜０．７０Ｋｇ）に設定する事が好ましい。押圧力が０．２Ｋｇ以下であると、カード１に印字されたキャラクタなどの印字品質が悪くなる事があり、押圧力が０．７５Ｋｇ以上であると、カード１の摩耗や破損、或いは印字部３７の摩耗などが顕著に発生する確率が高くなる。
【００３４】
更に、印字部３７のカード１との接触部と矯正ローラ３６，３８の回転中心との距離Ｌは８ｍｍ〜４０ｍｍ（好ましくは１１ｍｍ〜１６ｍｍ）と設定する事が好ましい。距離Ｌが８ｍｍ以下であると、矯正ローラ３６，３８の直径が小さくなることで、その材質などの選択が非常に難しくなり、しかも組立性が悪くなる。距離Ｌが４０ｍｍ以上であると、カード１に矯正ローラ３６，３８に押圧力が加えられ、カード１の曲がりなどが矯正されても、矯正ローラ３６，３８と印字部３７との距離が長すぎるために、カード１の矯正効果が薄れてしまい、印字品質などの向上はあまり望めない。
【００３５】
また、本実施の形態では、利便性や構造の簡略化等のために矯正ローラ３６，３８を印字ユニット２００に設け、印字部３７とともに、搬送路７に出没自在になるように構成したが、矯正ローラ３６，３８は、印字ユニット２００に一体に設けずに、別体とし、個別に搬送路７に出没自在になるように構成しても良い。この様な構成にすることで、多少構造が複雑になるものの、良好な印字品質とカード１の搬送路７内のスムーズな移動を可能となる。
【００３６】
更に、本実施の形態では、矯正ローラ３６，３８の２つの矯正ローラを用いたが、少なくとも一つの矯正ローラを用いることでも十分な矯正効果を得ることができる。例えば、矯正ローラ３８を設けずに矯正ローラ３６のみを設ける構成である。なお、矯正ローラの数を増やせば、矯正効果は向上するが、小型化等を考慮すると、矯正ローラ３８は４個以下とする事が好ましい。
【００３７】
５６はカード１からデータを読み出すかカード１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で、本実施の形態では、データ記録再生部５６として磁気ヘッドを用いた。このデータ記録再生部５６に磁気ヘッドを用いた場合には、カード１には磁気ストライプが設けられる構成となっている。なお、データ記録再生部５６としては、磁気ヘッド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（この場合には、カード１には光ストライプやバーコード等が設けられている。）を用いても良いし、カード１が内部にＩＣを搭載し、カード表面にＩＣと接続された電極を有したいわゆる接触式のＩＣカードの場合であれば、データ記録再生部５６としてはカード１の表面に設けられた電極と接触する少なくとも一つの電極を有した構成となり、カード１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）を有したいわゆる非接触ＩＣカードの場合には、データ記録再生部５６として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。
【００３８】
５８はデータ記録再生部５６（本実施の形態では磁気ヘッド）に対向する従動ローラでデータ記録再生部５６は弾性部５７にて従動ローラ５８の方向に付勢されており、カード１はデータ記録再生部５６によって従動ローラ５８に押しつけ、確実なデータの記録か再生の少なくとも一方を行うことができる様構成されている。なお、弾性部５７としてはコイルバネが好適に用いられる（図５参照）。
【００３９】
４はほぼデータ記録再生部５６と同軸上に設けられた駆動ローラで、駆動ローラ４には従動ローラ１０が対向している。
【００４０】
２０１は搬送路７に出没自在に設けられた消去ユニットで、消去ユニット２０１は、カード１の表示部に可逆性の表示手段を用いた場合に設けられるものである。すなわち、印字ユニット２００でカード１に印字し、その印字したものを消去する場合にはこの消去ユニット２０１で消去する。例えば、カード１の表示部に熱可逆性のリライト層などを用いた場合には、消去ユニット２０１としては、カード１の表示を所定の温度に加熱する加熱手段が搭載される。なお、カード１にキャラクタを追記してキャラクタ等を消去する必要がない場合には、この消去ユニットは不要になる。
【００４１】
消去ユニット２０１には消去部４９と矯正ローラ４８，５０が設けられている。消去部４９，矯正ローラ４８，５０にはそれぞれ駆動するローラ４３，４０，４６が対向している。ローラ４３，４０，４６にはそれぞれ回転軸４３ａ，４０ａ，４６ａが設けられている。消去ユニット２０１は後述の駆動手段によって駆動され、カード１上に画像形成された所定のキャラクタなどを消去する際には消去ユニット２０１は搬送路７に突出し、カード１を矯正ローラ４８，５０とそれらローラに対向するローラ４０，４６で挟み込んで、カード１の曲がり等を矯正（反り等が発生している場合には反りを矯正する）し、消去部４９でカード１上に形成された画像等を消去するので、良好な消去品質を得ることができる。
【００４２】
また、カード１上に所定のキャラクタを消去しない場合には、消去ユニット２０１は搬送路７から後退し、カード１は矯正ローラ４８，５０とローラ４０，４６で挟み込まれず、しかも消去部４９とローラ４３にも挟み込まれないので、スムーズにカード１の搬送が行われる事になる。消去部４９としては、発熱抵抗体（基板上に発熱体を設け、その発熱体を覆うようにガラスやシリカ等の保護膜を設けた構成のヒータ等）等が好適に用いられる。また、カードの曲がりや反りを矯正する手段として、矯正ローラ４８，５０とローラ４０，４６を用いたが、例えば、搬送路７に出没する平板でカード１の曲がり等を矯正したりすることもできる。
【００４３】
９３は消去部４９を搬送路７の方に付勢する弾性部で、弾性部９３は例えばコイルバネなどが好適に用いられる。弾性部９３は消去部３７に設けられたシャフト８０に直接力を加えている。
【００４４】
９４，９５はそれぞれ矯正ローラ４８，５０に加重を加える弾性部で、弾性部９４，９５はコイルバネなどが好適に用いられる。この様に消去部４９，矯正ローラ４８，５０に個別に弾性部９３，９４，９５にて押圧力を付加することができるので、各種弾性部の押圧力を変えることにより、矯正ローラ４８，５０からカード１に加えられる押圧力を非常に大きくでき、しかも消去部４９からカード１に加えられる押圧力を小さくすることができる。この構成によって、矯正ローラ４８，５０から大きな押圧力をカード１に加えることで、カード１の曲がりなどの矯正を確実に行うことができ、しかも消去部４９におけるカード１の接触圧力を最適化する事ができるので、消去部４９（特に発熱抵抗体を用いた場合）の摩耗性を低減させることができるので、安定した消去特性、消去部４９の寿命を長くすることができる。
【００４５】
この時、矯正ローラ４８，５０の押圧力として０．８Ｋｇ〜１．８Ｋｇ（特に好ましくは０．９Ｋｇ〜１．５Ｋｇ）に設定する事が好ましい。押圧力が０．８Ｋｇ以下であるとカード１の曲がりなどを矯正する効果はあまりなく、１．８Ｋｇを超えるとカード１の摩耗や破損などが発生する確率が高くなる。また、消去部４９の押圧力は０．２Ｋｇ〜０．７５Ｋｇ（特に好ましくは、０．３Ｋｇ〜０．７０Ｋｇ）に設定する事が好ましい。押圧力が０．２Ｋｇ以下であると、カード１に消去されたキャラクタなどの消去特性が悪くなる事があり、押圧力が０．７５Ｋｇ以上であると、カード１の摩耗や破損、或いは消去部４９の摩耗などが顕著に発生する確率が高くなる。
【００４６】
更に、消去部４９のカード１との接触部と矯正ローラ４８，５０の回転中心との距離Ｍは８ｍｍ〜４０ｍｍ（好ましくは１１ｍｍ〜１６ｍｍ）と設定する事が好ましい。距離Ｍが８ｍｍ以下であると、矯正ローラ４８，５０の直径が小さくなることで、その材質などの選択が非常に難しくなり、しかも組立性が悪くなる。距離Ｍが４０ｍｍ以上であると、カード１に矯正ローラ４８，５０に押圧力が加えられ、カード１の曲がりなどが矯正されても、矯正ローラ４８，５０と消去部４９との距離が長すぎるために、カード１の矯正効果が薄れてしまい、消去特性などの向上はあまり望めない。
【００４７】
また、本実施の形態では、利便性や構造の簡略化等のために矯正ローラ４８，５０を消去ユニット２０１に設け、消去部４９とともに、搬送路７に出没自在になるように構成したが、矯正ローラ４８，５０は、消去ユニット２０１に一体に設けずに、別体とし、個別に搬送路７に出没自在になるように構成しても良い。この様な構成にすることで、多少構造が複雑になるものの、良好な消去品質とカード１の搬送路７内のスムーズな移動を可能となる。
【００４８】
更に、本実施の形態では、矯正ローラ４８，５０の２つの矯正ローラを用いたが、少なくとも一つの矯正ローラを用いることでも十分な矯正効果を得ることができる。例えば、矯正ローラ５０を設けずに矯正ローラ４８のみを設ける構成である。なお、矯正ローラの数を増やせば、矯正効果は向上するが、小型化等を考慮すると、矯正ローラ３８は４個以下とする事が好ましい。
【００４９】
５は回転軸１６に取り付けられた駆動ローラで、駆動ローラ５には従動ローラ１２が対向している。従動ローラ１２はコイルバネなどの弾性部材１３によって搬送路７の方に付勢されている。この駆動ローラ５は回転軸１６を介して後述する駆動手段によって駆動力が伝達される。この駆動ローラ５と従動ローラ１２でカード１を挟み込みカード１を搬送路７内で移動させる。
【００５０】
５１は各駆動ローラを駆動する駆動部で、駆動部５１としてはモータなどが好適に用いられる。
【００５１】
図２は本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す上部平面図である。図２において、３００は印字ユニット２００を昇降させる駆動部で、駆動部３００としてはモータなどが用いられる。３０１は消去ユニット２０１を昇降させる駆動部で、駆動部３００としてはモータなどが用いられる。
【００５２】
以下、カードリーダの動作について、図１〜図１３を用いて説明する。
まず駆動部５１が回転すると図３，図５等に示すように、駆動部５１に設けられたギア５２が回転し、その駆動力はギア５３，５４を介してギア５５に伝達され、ギア５５には回転軸１６が固定されているので、ギア５５の回転に伴って回転軸１６も回転し、その結果駆動ローラ５が回転する。回転軸１６にはギア５５を設けた側と反対側にプーリ１９が設けられ、回転軸１６の回転とともにプーリ１９が回転する。プーリ１９にはベルト２１がプーリ１８との間に掛けられており、プーリ１９の回転はベルト２１を介してプーリ１８に伝達される。プーリ１８には回転軸１５が取り付けられており、プーリ１８の回転によって、回転軸１５も回転し、回転軸１５に設けられている駆動ローラ４も回転する。更にプーリ１８には、ベルト２０がプーリ１７との間に掛けられており、プーリ１８の回転はベルト２０を介してプーリ１７に伝達される。プーリ１７には回転軸１４が取り付けられており、プーリ１７の回転によって、回転軸１４も回転し、回転軸１４に設けられている駆動ローラ３も回転する。回転軸１４にはプーリ１７を設けた側と反対側にプーリ２２が設けられ、回転軸１４の回転と共にプーリ２２が回転する。プーリ２２にはベルト２６がプーリ２５に掛けられ、従って、プーリ２２の回転によってプーリ２５も回転する。プーリ２５の内側には一体にギア２５ａが設けられ、アイドラ３９を介してギア４１に伝達され、回転軸４０ａを回転させ、それに伴って回転軸４０ａに取り付けられたローラ４０が回転し、更にギア４１の回転はアイドラ４２を介してギア４４に伝達され、回転軸４３ａを回転させ、それに伴って回転軸４３ａに取り付けられたローラ４３が回転し、更に、ギア４４の回転はアイドラ４５を介してギア４７に伝達され、回転軸４６ａを回転させ、それに伴って、回転軸４６ａに取り付けられたローラ４６が回転する。
【００５３】
また、別の経路で、プーリ２５の回転はアイドラ２７を介してギア２９に伝達され、回転軸２８ａを回転させ、それに伴って回転軸２８ａに取り付けられたローラ２８が回転し、更にギア２９の回転はアイドラ３０を介してギア３２に伝達され、回転軸３１ａを回転させ、それに伴って回転軸３１ａに取り付けられたローラ３１が回転し、更に、ギア３２の回転はアイドラ３３を介してギア３５に伝達され、回転軸３４ａを回転させ、それに伴って、回転軸３４ａに取り付けられたローラ３４が回転する。
【００５４】
この様に、駆動部５１を回転させることで、駆動ローラ３，４，５及びローラ３１，３４，２８，４０，４３，４６を回転駆動させ、カード１を搬送路７内で移動させ、カード１上に所定のキャラクタ等を印字か或いは消去するか、もしくはデータの記録・再生の少なくとも一方の動作を行わせる。また、駆動部５１の回転方向を制御することで、カード１を挿入口２側から駆動部５１の方へ搬送路７内において移動させたり、その逆方向に移動させたりする。
【００５５】
次に印字ユニット２００及び消去ユニット２０１の動作について説明する。
まず、印字ユニット２００について説明する。
【００５６】
図１に示す駆動部３００が駆動すると、駆動部３００に設けられたギア７４が回転し、その回転はアイドラ７３を介してカム６９に設けられたギア６９ａに伝達される。すると、図８に示すようにカム６９は回転軸６７に取り付けられており、しかも回転軸６７には更にカム７０が取り付けられているので、駆動部３００の回転によってカム６９，７０が回転する事になる。回転軸６７はシャーシ６６に回転自在に取り付けられている。
【００５７】
図６等に示すように、カム６９，７０には回転軸６７から外周部までの距離が異なるような形状となっており、好ましくは図６等に示されるように外周部に段差を設けることが好ましい。また、カム６９，７０の回転によって、シャフト７１が搬送路７に対して垂直方向に上下動するよう構成されている。カム６９，７０とシャフト７１はシャフト７１の両端に設けられたカムフォロアー７２を介して連動する。カムフォロアー７２は好ましくはシャフト７１に回転自在に設ける事によって、カム６９，７０とシャフト７１の摩擦を低減させることができる。
【００５８】
シャフト７１は印字ユニット２００に固定されており、しかもシャーシ６６に設けられた長孔６６ａに挿入されているので、シャフト７１はシャーシ６６に対しては上下動可能なように保持される。従ってシャフト７１の上下動にともなって、印字ユニット２００も上下動し、少なくとも印字部３７は搬送路７に出没自在になる。また、印字ユニット２００には２対の長孔（ａ），（ｂ）が設けられており、この長孔（ａ），（ｂ）にはシャフト６１，６２が可動自在に取り付けられている。なお、前述のようにシャフト６１には弾性部７５によって、搬送路７側に付勢されている。この時、印字部３７はホルダ６０を介してシャフト６１，６２に取り付けられている。更に印字ユニット２００には、長孔ｄが設けられており、この長孔ｄにはシャフト６７が挿入されている。これは、シャーシ６６に設けられたシャフト６７によって、印字ユニット２００の上下動を阻害しないように設けられている。
【００５９】
また、図８に示すように、印字ユニット２００には長孔ｃが２つ設けられており、この２つの長孔ｃにはそれぞれシャフト６４，６５が可動自在に保持されている。シャフト６４，６５にはそれぞれ矯正ローラ３６，３８が設けられており、シャフト６４，６５には弾性部７６，７７によって、搬送路７側に付勢されている。
【００６０】
以上の様に構成された印字ユニット２００の動作について説明する。
まず、少なくともカード１に印字などを行わない場合等には、印字ユニット２００は図６，図８に示すように、カムフォロアー７２はカム６９，７０の回転軸６７から離れた外周部が当接しており、この様な状態では、シャフト７１は上方に押し上げられ、それに伴って、印字ユニット２００も搬送路７から離れて配置されることになる。
【００６１】
少なくともカード１に印字などを行う場合には、駆動部３００は図示していない制御部などから印字指令などが送られてくると、駆動部３００は図６，図８に示す矢印方向に回転し、それに伴って図７，図９に示すようにカムフォロアー７２はカム６９，７０の回転軸６７に近い外周部が当接し、最終的には離れることになり、シャフト７１は各弾性部の付勢力により搬送路７側に移動し、それに伴って印字ユニット２００も搬送路７側に移動する。すると、図７に示すように印字部３７はカード１をローラ３１との間に挟み込み、所定の印字を行うとともに、図９に示すように矯正ローラ３６，３８もカード１をローラ２８，３４の間に挟み込んでカードの曲がりなどを矯正する。
【００６２】
印字動作が終了すると、駆動部３００は再び回転しカム６９，７０を図７，図９に示す矢印方向に回転させて、図６，図８に示す様に、カムフォロアー７２とカム６９，７０の回転軸６７から離れた外周面と当接するようになり、印字ユニットは搬送路７から離れる。
【００６３】
次に消去ユニット２０１について説明する。
図１に示す駆動部３０１が駆動すると、駆動部３０１に設けられたギア９２が回転し、その回転はアイドラ９１を介してカム８７に設けられたギア８７ａに伝達される。すると、図１２に示すようにカム８７は回転軸８５に取り付けられており、しかも回転軸８５には更にカム８８が取り付けられているので、駆動部３０１の回転によってカム８７，８８が回転する事になる。回転軸８５はシャーシ６６に回転自在に取り付けられている。
【００６４】
図１０等に示すように、カム８７，８８には回転軸８５から外周部までの距離が異なるような形状となっており、好ましくは図１０等に示されるように外周部に段差を設けることが好ましい。また、カム８７，８８の回転によって、シャフト８９が搬送路７に対して垂直方向に上下動するよう構成されている。カム８７，８８とシャフト８９はシャフト８９の両端に設けられたカムフォロアー９０を介して連動する。カムフォロアー９０は好ましくはシャフト８９に回転自在に設ける事によって、カム８７，８８とシャフト８９の摩擦を低減させることができる。
【００６５】
シャフト８９は消去ユニット２０１に固定されており、しかもシャーシ６６に設けられた長孔６６ｂに挿入されているので、シャフト８９はシャーシ６６に対しては上下動可能なように保持される。従ってシャフト８９の上下動にともなって、消去ユニット２０１も上下動し、少なくとも消去部４９は搬送路７に出没自在になる。また、消去ユニット２０１には２対の長孔（ａ），（ｂ）が設けられており、この長孔（ａ），（ｂ）にはシャフト８０，８１が可動自在に取り付けられている。なお、前述のようにシャフト８０は弾性部９３によって、搬送路７側に付勢されている。この時、消去部４９はホルダ７９を介してシャフト８０，８１に取り付けられている。
【００６６】
また、図１２に示すように、消去ユニット２０１には長孔（ｃ），（ｄ）が２対設けられており、この２つの長孔（ｃ），（ｄ）にはそれぞれシャフト８３，８４が可動自在に保持されている。シャフト８３，８４にはそれぞれ矯正ローラ４８，５０が設けられており、シャフト８３，８４は弾性部９４，９５によって、搬送路７側に付勢されている。
【００６７】
以上の様に構成された消去ユニット２０１の動作について説明する。
まず、少なくともカード１に印字されたキャラクタなどを消去しない場合等には、消去ユニット２０１は図１０，図１２に示すように、カムフォロアー９０にはカム８７，８８の回転軸８５から離れた外周部が当接しており、この様な状態では、シャフト８９は上方に押し上げられ、それに伴って、消去ユニット２０１も搬送路７から離れて配置されることになる。
【００６８】
少なくともカード１に印字されたキャラクタなどを消去する場合には、駆動部３０１は図示していない制御部などから印字指令などが送られてくると、駆動部３０１は図１０，図１２に示す矢印方向に回転し、それに伴って図１１，図１３に示すようにカムフォロアー９０はカム８７，８８の回転軸８５に近い外周部が当接し、最終的には離れることになり、シャフト８９は各弾性部の付勢力により搬送路７側に移動し、それに伴って消去ユニット２０１も搬送路７側に移動する。すると、図１１に示すように消去部４９はカード１をローラ４３との間に挟み込み、キャラクタの消去を行うとともに、図１３に示すように矯正ローラ４８，５０もカード１をローラ４０，４６の間に挟み込んでカード１の曲がりなどを矯正する。
【００６９】
消去動作が終了すると、駆動部３０１は再び回転しカム８７，８８を図１１，図１３に示す矢印方向に回転させて、図１０，図１２に示す様に、カムフォロアー９０とカム８７，８８の回転軸８５から離れた外周面と当接するようになり、消去ユニット２０１は搬送路７から離れる。
【００７０】
本実施の形態では、シャーシ６６とシャーシ２３に分割し、シャーシ６６とシャーシ２３を回動自在に取り付ける事によって、搬送路７内でカード１が詰まったり、内部のメンテナンスのために例えばシャーシ６６を回働軸を中心に回動させることで、搬送路７をむき出しにする事ができる。この時、駆動部５１を設置側となるシャーシ２３に設け、駆動部３００，３０１をシャーシ６６に設ける事によって、全体の重量バランスが良くなり、搬送路７をむき出しにする動作などがやりやすくなる。
【００７１】
次にカード１の処理方法の一例を説明する。
まず、挿入口２の近傍に設けられた図示していないセンサ（光センサなど）によって、カード１の挿入が検知されると、図示していない制御部は、まず、駆動部５１を回転駆動させ、それにともなって、駆動ローラ３，４，５及びローラ３１，３４，２８，４０，４３，４６を回転させることで、カード１を装置内部に取り込む。その後、カード１はデータ記録再生部（本実施の形態の場合磁気ヘッド）５６でカードに記録されているデータを読み取り、その後に制御部は駆動部５１の回転を反対方向にし、カード１を挿入口２の方向に移動させ、その時データ記録再生部５６にてデータを書き込む。更にその後、制御部は再び駆動部５１の回転を逆方向に回転させ、カード１を駆動部５１側に移動させ、その時にカードに記録したデータを再度読み取り、データの記録ミスが無いかどうかチェックする（ベリファイ）。この様にカード１にデータの記録再生の少なくとも一方を行う動作の最中には、印字ユニット２００と消去ユニット２０１は搬送路７から退却しており、従って、各矯正ローラ及び印字部３７と消去部４９も搬送路７から後退しているので、カード１の移動がスムーズに行われ、データの記録かまたは再生に支障をきたすことはなく、しかもカード１は強い押圧力でカードを挟み込む各矯正ローラとほぼ非接触とすることができるので、カード１と各矯正ローラの接触時間を短くすることができるので、カード１の寿命を長くすることなどができる。
【００７２】
次に、カード１のベリファイが終了した後に、カード１は搬送路７の後端部まで移動し、その後。カード１に印字されたキャラクタ等を消去する必要がある場合には、制御部は駆動部５１を逆転させ、カード１を挿入口２側の方向へ移動させるとともに、駆動部３０１を駆動させて、消去ユニット２０１を搬送路７の方へ移動させ、カード１を矯正ローラ４８，５０で挟み込んでカード１の曲がりなどを矯正し、消去部４９にてカード１に印字されたキャラクタなどを消去する。この時、矯正ローラ４８，５０にてカード１の曲がりなどを矯正するので、優れた消去特性を得ることができる。
【００７３】
次にカード１に所定のキャラクタ等を印字する必要がある場合には、制御部は駆動部３００を回転駆動させて、印字ユニット２００を搬送路７の方へ移動させる。この時、カード１は矯正ローラ３６，３８によって、カードの曲がりなどが矯正されて、印字部３７にて所定のキャラクタを印字して、カード１を挿入口から外部へ排出する。カード１の排出をセンサが検知したら、駆動部５１の駆動をやめる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明は、カードに印字を施す際には、カードの曲がりや反りなどを矯正する矯正手段を搬送路に出没自在とした事によって、少なくともカードに画像などを形成しない場合には、矯正手段は搬送路から後退させる事ができるので、カードを搬送路内で移動させるときに、カードの搬送に支障を来すことなく、スムーズにカードを移動させることができるので、カードの損傷等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す側断面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す上部平面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す側面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す側面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるカードリーダを示す下部平面図
【図６】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図７】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図８】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図９】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１０】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１１】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１２】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１３】本発明の一実施の形態におけるカードリーダの拡大図
【図１４】従来のカードリーダを示す側断面図
【符号の説明】
３，４，５ 駆動ローラ
７ 搬送路
２８，３４，３１，４０，４３，４６ ローラ
３６，３８，４８，５０ 矯正ローラ
３７ 印字部
４９ 消去部
５１，３００，３０１ 駆動部
５６ データ記録再生部
２００ 印字ユニット
２０１ 消去ユニット
Claims (2)
- カードの搬送路と、カードを前記搬送路内で移動させる搬送手段と、前記搬送路内に存在するカードにデータを記録する動作かカードからデータを再生する動作の少なくとも一方の動作を行うデータ記録再生手段と、カードに視覚的に画像を形成する画像形成手段と、前記搬送路に出没自在に設けられ前記カードの反りや曲がりなどを矯正する矯正手段とを備え、少なくとも前記画像形成手段にてカードに画像形成する場合には、前記矯正手段は前記搬送路に突出しカードの反りや曲がりなどを矯正するとともに、カードに画像を形成し、前記矯正手段を画像形成手段の近傍であって画像形成手段の前後の少なくとも一方に設けると共に、前記矯正手段として、一対のローラで構成し、一方のローラを搬送路に出没自在にし、前記一方のローラと他方のローラでカードを挟み込んでカードの矯正を行うカードリーダであって、
少なくともデータ記録再生手段にてカードにデータを記録するかカードからデータの再生をする動作の場合には、前記矯正手段は搬送路から後退し、
前記画像形成手段と一方のローラの間隔を８ｍｍ〜４０ｍｍとし、
前記一方のカード押圧力を０．８Ｋｇ〜１．８Ｋｇとするとともに、前記画像形成手段のカード押圧力を０．２Ｋｇ〜０．７５Ｋｇとした事を特徴とするカードリーダ。 - 画像形成手段と一方のローラの間隔を１１ｍｍ〜１６ｍｍとしたことを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
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