JP4023100B2 - 接触型ｉｃカードリーダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常カード通路から退避している接点が、カード通路に挿入されたカードに追従してカード通路内に進出し、カードの電極と電気的に接触する接触型ＩＣカードリーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の接触型ＩＣカードリーダとして、特開平８−２６３６０５号公報に開示されたものがある。ここに開示されたものには、カードの電極と電気的に接触する接点とカード通路内に挿入されたカードの先端が当接する当接部とを有する移動子が備えられている。そして、カード通路に挿入されたカードの先端が移動子の当接部に当接し、移動子がカードの移動に追従して移動することにより、移動子の接点がカード通路内に進出し、接点がカードの電極と電気的に接触するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の接触型ＩＣカードリーダにおいては、カードの移動に追従して移動子が斜め下方に移動するため、この移動子によって移動するカードの下面を支持することができず、カードの裏面はカード搬送路の搬送面上を摺接する。このため、移動子の接点がカードの電極に電気的に接触し、この接点の接点圧がカードの表面に加わると、カードの裏面とカード搬送面との間に摩擦が発生する。したがって、この摩擦よりも大きな搬送力によってカードを搬送させなければならないため、駆動するモータが大型化するだけでなく、カードを排出する方向に付勢している引張りコイルばねのばね力も大きくしなければならなくなり、装置が大型化するという問題があった。
【０００４】
本発明は上述した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、装置の小型化を図った接触型ＩＣカードリーダ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、請求項１に係る発明は、カード通路内に挿入されたカードの先端が当接しカードの挿入にともないカード通路から退避した位置からカード通路内に進出し、カードの電極と電気的に接触する接点が設けられた移動子を備えた接触型ＩＣカードリーダにおいて、前記移動子を、接点が設けられカードの挿入にともないカード通路から退避した位置からカード通路内に進出する接点子と、カードの挿入にともないカードの挿入方向に移動する当接子とによって構成し、前記当接子にカードの下面を支持する支持部を設け、前記当接子を上方が開口し前記接点子を収納可能な箱状に形成するとともに、両側部に上方が開口した係入溝を設け、前記接点子の両側部に前記係入溝に係入する小軸を突設したものである。
したがって、移動するカードの下面は、カードの移動に追従して移動する移動子の支持部によって支持される。また、接点子が当接子内に上方から組み付けられる。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、カード挿入路内のカードを搬送する搬送手段と、カードを挿入方向と反対方向に付勢する付勢手段とを設け、前記搬送手段を、モータを駆動源として回転する駆動ローラと、この駆動ローラに接離自在なピンチローラとによって形成したものである。
したがって、カードは駆動ローラとピンチローラとによって搬送されるとともに、停止状態が保持され、ピンチローラが駆動ローラから離間すると、付勢手段の付勢力によってカードが排出される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は図３におけるI-I 線断面図、図２は図４におけるII-II 線断面図である。図３は本発明に係る接触型ＩＣカードリーダにおけるアッパーケース側ユニットの平面図、図４は同じくロアーケース側ユニットの平面図である。図５はロアーケース側ユニットの正面図である。図６は同じくアッパーケース側ユニットにおいて移動子を分解して示す斜視図である。図７は同じく移動子の斜視図である。図８はカードが挿入された状態を示す図３におけるI-I 線断面図である。
【００１０】
図１において、全体を符号１で示すものは接触型ＩＣカードリーダ（以下、単にカードリーダと略称する）であって、アッパー側ユニット２と、ロアー側ユニット６と、これらを覆う筺体９とによって概略構成されている。図６に示すように、アッパー側ユニット２には、上方が開口し箱状に形成されたアッパーケース２１が備えられ、このアッパーケース２１の底部２２の略中央には、細長い長方形の窓２３が穿設されている。
【００１１】
この窓２３の図中矢印Ｂ方向の端縁には、ばね掛け止め片２４が立設している。また、この窓２３の両側縁には、左右二対のガイド壁２５が立設し、これらガイド壁２５の互いに対向する内側面の上下には傾斜ガイド溝２６と水平ガイド溝２７がそれぞれ凹設されている。上方の傾斜ガイド溝２６は、前方、すなわち図中矢印Ａ方向（後述するカード挿入方向）に向かって、下方に下降するように傾斜し、下方の水平ガイド溝２７は、図中矢印Ａ−Ｂ方向に向かって水平となるように形成されている。
【００１２】
３０は駆動軸であって、アッパーケース２１の両側部に回転自在に支持され、この駆動軸３０には一対の駆動ローラ３１，３１が軸着され、これら駆動ローラ３１，３１はアッパーケース２１の底部に穿設した窓３２，３２から下端部が下方に露呈している。図３に示すように、駆動軸３０の一端は、アッパーケース２１の側部から突出し、この突出端部にはウォームホィール３４が軸着されている。３５はモータであって、アッパーケース２１の側部にブラケット３６を介して固定され、このモータ３５のモータ軸に軸着されたウォーム３７はウォームホィール３４に噛合している。
【００１３】
次に、図１、図６、図７を用いて移動子について説明する。
図６に示すように、全体を符号４で示す移動子は、当接子４０と接点子５０とに分割されている。当接子４０は上方に開口４１が設けられた略箱状に形成され、底部には窓４２が設けられ、両側部の前後には二対の上方が開口した溝４３が設けられ、これら二対の溝４３の下方には二対のピン４４が突設されている。図１に示すように、当接子４０の底部には、窓４２の前端縁から下方に突設した当接部４５が設けられ、この当接部４５の下端部には、図中矢印Ｂ方向（後述するカード返却方向）に延在する支持部４６が一体に形成されている。
【００１４】
図６に示すように、接点子５０は上方が開口した略箱状に形成され、両側部の前後には二対のピン５１が突設され、前部側の両側部間にはばね掛け止め部５２が設けられている。図１に示すように、この接点子５０の底部の下面には、ばね材によって形成された接点５３が植設されている。
【００１５】
図６に示すように、このような構成において、接点子５０のピン５１を当接子４０の溝４３に係入するようにして、接点子５０を当接子４０の開口４１の上方から当接子４０内に収納することにより移動子４を形成する。この移動子４の当接子４０のピン４４を、アッパーケース２１の前後のガイド壁２５間の隙間２８とガイド壁２５の後端に位置付け、矢印Ｂ方向に移動させることにより、当接子４０のピン４４を水平ガイド溝２７に係入し、接点子５０のピン５１を傾斜ガイド溝２６に係入する。
【００１６】
図１に示すように、ばね掛け止め片２４と接点子５０のばね掛け止め部５２間に引張りコイルばね５５を掛けることにより、この引張りコイルばね５５の引張り力によって、移動子４は図中矢印Ｂ方向に付勢される。このとき、接点子５０はピン５１が傾斜ガイド溝２６に案内され、接点５３が後述するカード通路１００から退避した位置に位置付けられている。一方、当接子４０はピン４４が水平ガイド溝２７に案内され、当接部４５がカード通路１００内に位置付けられ、支持部４６の上面がカード通路１００の通路面からわずかな高さδだけ上方に位置付けられている。また、支持部４６は接点５３の下方に対応する位置まで延在するような長さＬに形成されている。また、このとき、移動子４がアッパーケース２１の窓２３に対応し、当接子４０の当接部４５が窓２３から突出している。
【００１７】
次に、図２、図４、図５を用いてロアーケース側ユニット６について説明する。
ロアーケース側ユニット６には、下方が開口した略箱状のロアーケース６０が備えられ、このロアーケース６０の上板６１には、前記アッパーケース２１の窓２３に対応した窓６２が穿設され、上板６１の両側端部と前端部には、凸条体６４が立設されている。また、このロアーケース６０の一方の側部には、固定板６３が水平方向に突設されている。
【００１８】
図４および図５において、６５は回動中心となる軸であって、ロアーケース６０の両側部間に回転自在に支持されている。６６，６７は軸６５に軸着された断面コ字状のブラケットであって、これらブラケット６６，６７には軸７１，７１を介してピンチローラ６８，６８が回転自在に支持されている。これらピンチローラ６８，６８は、ねじりコイルばね６９，６９のねじりモーメントによって、ロアーケース６０の上板６１に穿設した窓７０から、上端部が図５中上方に露呈している。
【００１９】
図２において、７２はロアーケース６０の固定板６３に固定された電磁ソレノイドであって、進退自在なロッド７３には、このロッド７３の進退方向と直交する方向に延在する作動軸７４の一端部が枢支され、この作動軸７４の他端部はブラケット６６に枢支されている。図４に示すように、この作動軸７４と、固定板６３に立設したばね掛け止め片７６とには、引張りコイルばね７７が張架されており、電磁ソレノイド７２のロッド７３は、常時進出する方向に付勢されている。
【００２０】
したがって、この引張りコイルばね７７の引張り力に抗して、電磁ソレノイド７２が作動しロッド７３が後退すると、作動軸７４とブラケット６６を介して、ピンチローラ６８がねじりコイルばね６９のねじりモーメントに抗して、軸６５を回動中心として反時計方向に回動する。
【００２１】
図２において、８０は摺動板であって、電磁ソレノイド７２の下面に支持板８１を介してねじ８２によって矢印Ａ−Ｂ方向に一定の範囲を摺動自在に支持されている。この摺動板８０は、摺動板８０に切り起こしたばね掛け止め部８３と、支持板８１に切り起こしたばね掛け止め部８４との間に張架した引張りコイルばね８５によって、矢印Ｂ方向に移動するように付勢されている。この摺動板８０の略中央部には、摺動板８０と直交するように操作部８７が下方に切り起こされ、摺動板８０の図中左端部には、図５に示すように一対の対向する係合片８８，８８が摺動板８０と直交するように上方に切り起こされている。これら係合片８８，８８の図中右端側には、図２に示すように作動軸７４と係合する凹部８９，８９が設けられている。
【００２２】
図１において、筺体９の前面板９１にはカード挿入口９２が穿設され、底板９３には凹部９４が設けられ、この凹部９４の底部には操作孔９５が穿設されている。この筺体９内に、上述したロアーケース側ユニット６のロアーケース６０上に、アッパーケース側ユニット２のアッパーケース２１を載置するようにして固定する。固定することにより、ロアーケース６０の凸条体６４によって、ロアーケース６０の上板６１とアッパーケース２１の底部２２との間にカード通路１００が形成され、このカード通路１００と筺体９のカード挿入口９２とが連通する。また、ピンチローラ６８がねじりコイルばね６９のねじりモーメントによって駆動ローラ３１に対接し、筺体９の操作孔９５から、摺動板８０の操作部８７が露呈する。
【００２３】
次に、このような構成のカードリーダにおけるカード処理動作を説明する。
あらかじめ、図１に示すように、電磁ソレノイド７２は非通電状態になっており、ロッド７３は引張りコイルばね７７の引張り力によって前進しているので、ピンチローラ６８はねじりコイルばね６９のねじりモーメントによって駆動ローラ３１に対接している。また、接点子５０の接点５３はカード通路１００から退避し、当接子４０の当接部４５はカード通路１００内に位置付けられている。
【００２４】
この状態で、接触型ＩＣカード（以下、単にカードと略称する）９９がカード挿入口９２からカード通路１００内に挿入されると、図３においてモータ３５が駆動するので、ウォーム３７、ウォームホィール３４を介して、駆動軸３０が図１中反時計方向に回転する。駆動軸３０に軸着された駆動ローラ３１も反時計方向に回転し、これと対接しているピンチローラ６８は時計方向に回転する。
【００２５】
したがって、カード通路１００内に挿入されたカード９９の先端が、これら駆動ローラ３１とピンチローラ６８に当接すると、これら両ローラ３１，６８とによって挟持され、カード通路１００内を図中矢印Ａ方向に搬送され、カード９９の先端が当接子４０の当接部４５に当接する。このとき、当接部４５の支持部４６の上面がカード通路１００のカード通路面から高さδだけ上方に位置付けられていることにより、カード９９の下面はカード通路面には接触することなく、支持部４６の上面に支持される。
【００２６】
さらに、カード９９が矢印Ａ方向に搬送されると、カード９９に追従するように当接子４０が引張りコイルばね５５の引張り力に抗して矢印Ａ方向に移動する。このとき、当接子４０のピン４４がガイド壁２５の水平方向に設けられた水平ガイド溝２７によって案内されることにより、当接子４０も水平方向に移動するので、カード９９の下面は当接子４０の支持部４６によって支持された状態が保持される。
【００２７】
当接子４０が矢印Ａ方向に水平方向に移動すると、当接子４０の溝４３にピン５１が係入された接点子５０も当接子４０の移動に追従し矢印Ａ方向に移動する。このとき、接点子５０のピン５１がガイド壁２５の傾斜した傾斜ガイド溝２６に案内されることにより、接点子５０は矢印Ａ方向に移動しながら下降するので、接点５３がカード通路１００内に進出し、カード９９の電極（図示せず）に電気的に接触する。上述したように、カード９９の下面は当接子４０の支持部４６によって支持された状態が保持されていることにより、接点５３によりカード９９に下方に向かって接点圧が加わっても、カード通路１００のカード通路面との間に摩擦が発生するようなことがない。したがって、カード９９を搬送させるモータ３５に必要以上に負荷が加わるようなことがないので、モータ３５が大型化することがない。また、支持部４６は接点５３の下方に対応する位置まで延在するような長さＬに形成されていることにより、カード９９に加わる接点５３の接点圧を支持部４６によって受け止めることができるので、接点５３と電極との電気的な接触が安定する。
【００２８】
図８に示すように、接点子５０の接点５３とカード９９の電極が電気的に接触した状態でモータ３５の駆動が停止するので、カード９９のデータが処理される。処理が終了すると、モータ３５が逆方向に駆動し、ウォーム３７，ウォームホィール３４を介して駆動軸３０が図８中時計方向に回転する。駆動軸３０に軸着された駆動ローラ３１も時計方向に回転し、これと対接しているピンチローラ６８が反時計方向に回転する。したがって、カード９９は図中矢印Ｂ方向に搬送され、所定位置まで搬送されるとモータ３５の駆動が停止し、カード９９は後端部がカード挿入口９１から突出した状態で停止する。このとき、カード９９の前端部が駆動ローラ３１とピンチローラ６８との対接部に位置付けられている。この状態で、電磁ソレノイド７２へ通電され、ロッド７３が引張りコイルばね７７の引張り力に抗して後退するので、作動軸７４を介してブラケット６６が軸６５を回動中心として図中反時計方向に回動する。したがって、ピンチローラ６８がねじりコイルばね６９のねじりモーメントに抗して、駆動ローラ３１から離間するので、カード９９はカード挿入口９１から利用者に返却可能になる。このとき、移動子４は、引張りコイルばね５５の引張り力によって、図１に示す初期位置に復帰する。
【００２９】
ここで、カード挿入口９１から排出されたカード９９を利用者が取り忘れた場合には、カード検出手段１１０によってカード９９の存在が検出され、一定の時間後に、電磁ソレノイド７２への通電が遮断され、ロッド７３の矢印Ａ方向への吸引が解除されるので、引張りコイルばね７７の引張り力によって作動軸７４が矢印Ｂ方向に移動する。したがって、ブラケット６６が軸６５を中心に図中時計方向に回動するので、ピンチローラ６８はねじりコイルばね６９のねじりモーメントによって駆動ローラ３１に対接し、カード９９の先端部を挟持する。この後、モータ３５が駆動し、駆動ローラ３１とピンチローラ６８とによってカード９９が再びカード通路１００内に取り込まれるので、第３者によって誤ってカードが持ち去られるようなことがない。
【００３０】
また、カード９９がカード通路１００内に取り込まれた後に停電が発生した場合には、摺動板８０の操作部８７を手によって矢印Ａ方向に移動させると、摺動板８０の係合部８８の凹部８９を介して、引張りコイルばね７７の引張り力に抗して、作動軸８９が矢印Ａ方向に移動する。作動軸８９が矢印Ａ方向に移動することにより、ブラケット６６が軸６５を回動中心として図中反時計方向に回動し、ピンチローラ６８がねじりコイルばね６９のねじりモーメントに抗して、駆動ローラ３１から離間する。したがって、カード９９は当接子４０を介して引張りコイルばね５５の引張り力によって、図中矢印Ｂ方向に搬送され、カード挿入口９１から利用者に返却される。
【００３１】
カード９９をカード通路１００内の取込むのにモータ３５を駆動源とした搬送手段を用いたが、カード９９を手によってカード通路１００内に挿入して接点子５０の接点５３とカード９９の電極とを電気的に接触させるようにしてもよい。この場合にも、カード９９の下面とカード搬送路１００のカード搬送面との間には摩擦が発生しないので、カードの挿抜が円滑に行われ利用者の使い勝手が向上する。また、接点子５０のピン５１および当接子４０のピン４４をローラ等の回転体とすることにより、接点子５０と当接子４０との間の摩擦力および当接子４０とガイド壁２５との間の摩擦力が低減されるので、カードの挿抜がより円滑に行われる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る発明によれば、移動するカードの下面は、カードの移動に追従して移動する移動子の支持部によって支持されることにより、カードの下面とカード搬送路の搬送面との間には摩擦が発生しない。したがって、カードの挿抜が円滑に行われるので、利用者の使い勝手が向上する。また、接点子を当接子内に上方から組み付けることができるので、組立が容易である。
【００３３】
また、請求項２に係る発明によれば、モータを小型化できるだけでなく、付勢手段の付勢力を小さくできるので、駆動ローラに対するピンチローラの接触圧を小さくすることができる。したがって、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図３におけるI-I 線断面図である。
【図２】 図４におけるII-II 線断面図である。
【図３】 本発明に係る接触型ＩＣカードリーダにおけるアッパーケース側ユニットの平面図である。
【図４】 本発明に係る接触型ＩＣカードリーダにおけるロアーケース側ユニットの平面図である。
【図５】 本発明に係る接触型ＩＣカードリーダにおけるロアーケース側ユニットの正面図である。
【図６】 本発明に係る接触型ＩＣカードリーダにおけるアッパーケース側ユニットにおいて移動子を分解して示す斜視図である。
【図７】 本発明に係る接触型ＩＣカードリーダにおける移動子の斜視図である。
【図８】 カードが挿入された状態を示す図３におけるI-I 線断面図である。
【符号の説明】
１…接触型ＩＣカードリーダ、２…アッパーケース側ユニット、４…移動子、６…ロアーケース側ユニット、９…筺体、２１…アッパーケース、２５…ガイド壁、２６…傾斜ガイド溝、２７…水平ガイド溝、３１…駆動ローラ、３５…モータ、４０…当接子、４４，５１…ピン、４５…当接部、４６…支持部、５０…接点子、５３…接点、５５，７７…引張りコイルばね、６６…ブラケット、６８…ピンチローラ、９２…カード挿入口、９９…接触型ＩＣカード、１００…カード通路。

Claims (2)

1. カード通路内に挿入されたカードの先端が当接しカードの挿入にともないカード通路から退避した位置からカード通路内に進出し、カードの電極と電気的に接触する接点が設けられた移動子を備えた接触型ＩＣカードリーダにおいて、前記移動子を、接点が設けられカードの挿入にともないカード通路から退避した位置からカード通路内に進出する接点子と、カードの挿入にともないカードの挿入方向に移動する当接子とによって構成し、前記当接子にカードの下面を支持する支持部を設け、前記当接子を上方が開口し前記接点子を収納可能な箱状に形成するとともに、両側部に上方が開口した係入溝を設け、前記接点子の両側部に前記係入溝に係入する小軸を突設したことを特徴とする接触型ＩＣカードリーダ。
2. 請求項１記載の接触型ＩＣカードリーダにおいて、カード挿入路内のカードを搬送する搬送手段と、カードを挿入方向と反対方向に付勢する付勢手段とを設け、前記搬送手段を、モータを駆動源として回転する駆動ローラと、この駆動ローラに接離自在なピンチローラとによって形成したことを特徴とする接触型ＩＣカードリーダ。

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