JP4071892B2 - カード搬送機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード搬送機構に関する。さらに詳述すると、本発明は、カード搬送機構の構造の改良およびカード搬送の精度の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気やＩＣを利用したカードをカードリーダ内で搬送する場合、当該カードを搬送用ローラで両面から挟み込み、ローラを回転させることによって搬送するようにしたカード搬送機構を用いることが一般的である。
【０００３】
このようなカード搬送機構では、搬送力を向上させるため複数の搬送用ローラを用いるものがある。例えば、図９に示すカード搬送機構では、対向する搬送用ローラ１０２，１０２をカード１０１の搬送方向両側付近に２組配置し、カード１０１のマグストライプ、ＩＣ接点、エンボスなどをローラで挟み込まないようにしながらカード１０１を安定かつ確実に搬送し得るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の搬送用ローラ１０２でカード１０１を搬送すると、搬送力は向上するものの、搬送途中でカード１０１の移動速度の変動が大きくなるという問題があった。すなわち、図１０に示すように、カード１０１は、搬送用ローラ１０２，１０２から離間するとき後端に弾力による反力を受けている。そして、図９のようなカード搬送機構では搬送用ローラ１０２が複数組設けられているので反力が大きくその分だけ速度変動をきたしている。特に、カード１０１の磁気データの記録や読取などが行われている間にこのような速度変動が生じるとデータのやり取りが正確に行われなくなる場合がある。また、この速度変動の問題は、カード１０１が図１０に示したのとは逆に搬送用ローラ１０２，１０２に当接するときにも同じように生じ得る。
【０００５】
一方、このような速度変動を少なくするための一手段として、搬送用ローラ１０２，１０２間に隙間を設けるというのがある。しかし、カード１０１への十分な押圧力を確保できなくなり、ＰＥＴ製カードなどの比較的薄いカード１０１を搬送し得なくなることがあるため好ましいものではない。
【０００６】
本発明は、カードの搬送力を確保しつつ、カードが搬送用ローラに当接し或いはローラから離間するときのカード速度変動を減少させ得るカード搬送機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、対向する搬送用ローラ間にカードを挟み込み、モータにより回転駆動される搬送用ローラによりカードを搬送させるようにしたカード搬送機構において、対向する搬送用ローラ組を同軸に２組設け、該２組の搬送用ローラ組によりカードを搬送させるようにするとともに、２組の搬送用ローラ組のローラ径を組ごとに変えることにより、カードとの接触・離間のタイミングを異ならせるようにしたものである。
【０００８】
このように組ごとにローラ径を変えると、カードの後端はまず小径の搬送用ローラ組から離間し、次いでローラの径の差分だけ遅れて大径の搬送用ローラ組から離間するようになり、すべての搬送用ローラから同時に離れるようなことがなくなる。このため、離間する瞬間にローラから受ける反力が分散され、カード搬送中の離間時における速度変動が少ないものとなる。しかも、カードは、小径の搬送用ローラ組から離間するときは大径の搬送用ローラ組に挟み込まれているため、小径搬送用ローラ組の反力による速度変動が生じ難く、生じたとしてもその変動は大径搬送用ローラ組に吸収されるため小さい。
【０００９】
また、カードの搬送方向先端が搬送用ローラ組に当接するときも、まず一方の搬送用ローラ組（大径側ローラ）に当たり、次に他方の搬送用ローラ組（小径側ローラ）に当たってそれらの間に挟み込まれるというように、時間差をおいて順次当接することから、当接時においてローラから受ける反力が分散され、カード搬送中の当接時における速度変動も少ないものとなる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のカード搬送機構において、搬送用ローラをゴムローラとし、２組の搬送用ローラ組をそれぞれ共通軸に取り付けてカードの両側部を搬送するように設けたものである。この場合は、ゴムローラを用いることによってカードとの適度な摩擦力を得、搬送力を確保するようにしている。また、カード両端部をゴムローラで挟み込んで搬送するようにしているため、カードを安定かつ確実に搬送することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のカード搬送機構において、２組の搬送用ローラ組を、カードのデータを記録又は読取中にカードを搬送する搬送用ローラ組としているものである。この場合、記録などが行われている間に速度変動が生じないようにし、或いは生じたとしても少なくすることができるため、記録や読取に対する影響が少なくなりデータをやり取りする際の精度が向上する。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のカード搬送機構において、カードを走行させながらデータの記録又は再生を行う磁気ヘッド、或いは、カード上のマークを読み取る画像センサを備え、２組の搬送用ローラ組を、データの記録又は読取中にカードを搬送している搬送用ローラ組としているものである。この場合は、磁気ヘッドによりデータの記録などが行われている間、或いは画像センサによりカード上のマークの読み取りが行われている間の速度変動が生じ難いかまたは生じても少なく、これらに対する影響が少なくなってデータの精度が向上する。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のカード搬送機構において搬送用ローラの外周面を斜めに形成するようにしたものである。この搬送用ローラにカードが当接する場合、まずもっとも径の大きな部分と最初に接触し、走行につれて徐々に接触域を増加させ最終的に全域で接触するようになるので、搬送用ローラの全幅と一度に接触することがなく、受ける力がさらに分散され得る。また、カードが搬送用ローラから離間する場合においても同様、力がさらに分散されるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図５に、本発明のカード搬送機構１の一実施形態を示す。このカード搬送機構１は、対向する搬送用ローラ２，２間にカード３を挟み込み、モータ４により回転駆動される搬送用ローラ２，２によりカード３を搬送させるものである。そして本発明では、対向する１対の搬送用ローラ２，２からなる搬送用ローラ組６を同軸に２組設け、該２組の搬送用ローラ組６，６によりカード３を搬送させるようにするとともに、２組の搬送用ローラ組６，６のローラ径を組ごとに変えることにより、カード３との接触・離間のタイミングを異ならせるようにしている。
【００１６】
まず、搬送用ローラ２は、その外周面２ａが弾性変形可能に形成され、カード３を上下から挟み込みながら回転することによってカード搬送方向に搬送するように設けられている。この搬送用ローラ２，２の弾性変形部分としてはゴム材が好適であるが、カード３との間に適度な摩擦力を有し、かつ適当な柔軟性を有する他の弾性材料の採用も可能である。この弾性変形部分は、搬送用ローラ２，２の搬送能力と付勢能力とを十分に発揮し得るように、カード３との接触領域および搬送用ローラ２，２同士の互いの接触領域を十分に確保し得る程度の幅に形成されている。
【００１７】
このような搬送用ローラ２，２は、図２に示すように、カード３を挟み込むようカード搬送面１１の上下にそれぞれ対向配置されて１対の搬送用ローラ組６を形成する。本実施形態では、図１に示すようにカード３の逆側側面（カード走行基準面５と当接する基準面側側面３ａと反対側の側面）３ｂを上下から挟み込むように、かつ搬送用ローラ２，２の外周面２ａの約半分がカード３に当接するように配置し、この搬送用ローラ２，２の弾性力を利用して逆側側面３ｂの端面を付勢し、カード３を基準側へ寄せるようにしている。この結果、所定の経路を搬送されるカード３はその逆側側面３ｂが搬送用ローラ２，２のほぼ中央を通過するように移動することから、この搬送用ローラ２，２とカード３との接触域が十分に保たれるとともに、カード３がカード走行基準面５から離れた場合にも、搬送用ローラ２，２同士の接触を保ってカード３をカード走行基準面５側に付勢し続けるための余地が確保されている。
【００１８】
本実施形態では、搬送用ローラ２，２からなる搬送用ローラ組６が図１に示すようにカード搬送方向の両側に１組ずつ設けられている。ここで用いられている２組の搬送用ローラ組６，６は、カード３が当該搬送用ローラ組６，６に接触するときや離間するときの移動速度の変動を抑え得るよう、図３および図４に示すように組ごとに径を異ならせて構成されている。そして本実施形態では、カード搬送面１１の上側および下側のそれぞれにおいて、２つの搬送用ローラ２，２が共通軸（以下「シャフト」という）７，７に設けられていて、図３に示すように対向する搬送用ローラ２，２間の隙間は搬送用ローラ組６ごとに異なっている。ここでは、図３に想像線で示すように、小径搬送用ローラ２_ｓ，２_ｓ側は非変形時に外周面２ａ，２ａ同士が離れるように設けられる一方、大径搬送用ローラ２_Ｌ，２_Ｌ側は非変形時においても接触し合うようにされているがこれに限られることはなく、隙間の大きさは適宜設定可能であるし、非変形時において大径搬送用ローラ２_Ｌ，２_Ｌ同士を押圧状態で接触させるようにしても良い。
【００１９】
本実施形態では、大径搬送用ローラ２_Ｌ，２_Ｌはカード３の基準面側側面３ａの側に、小径搬送用ローラ２_ｓ，２_ｓは逆側側面３ｂの側にそれぞれ配置するようにしている。また、これら両側の各ローラ２，２の中央には上述のようにそれぞれシャフト７，７を連結し、このシャフト７，７を介して各ローラ２を回転させるようにしている。シャフト７は駆動ベルト８によってモータ４に接続されている。モータ４の駆動力はこの駆動ベルト８やシャフト７を介して伝達され、搬送用ローラ２，２を回転駆動させる。
【００２０】
ただし、このようにシャフト７，７の一方を駆動側として回転させるほか、両シャフト７，７に駆動力を伝達して互いに逆回転するように動作させても良いし、或いは搬送用ローラ２，２とはさらに別のローラ対を設け、このローラ対を駆動側として動作させるようにしても良い。また、ローラについては、上述とは逆の配置すなわち大径搬送用ローラ２_Ｌ，２_Ｌを逆側側面３ｂの側に、小径搬送用ローラ２_ｓ，２_ｓを基準面側側面３ａの側としても構わないのはもちろんである。
【００２１】
搬送用ローラ組６，６がこのように構成されたカード搬送機構１では、搬送用ローラ組６，６に挟まれていたカード３がこの搬送用ローラ組６，６から離間する場合、図４に示すようになる。すなわち、カード３の後端３ｃはまず小径搬送用ローラ２_ｓ，２_ｓのローラ組６から離間し（図中Ａ）、次いで大径搬送用ローラ２_Ｌ，２_Ｌのローラ組６から離間するようになるので（図中Ｂ）、カード３は２組の搬送用ローラ組６，６によって一度にはじき出されることがなく、離間する際に搬送用ローラ２，２から受ける力が分散されて搬送中に速度変動を生じ難い。しかも、図中Ａの状態においてカード３は未だ一方の搬送用ローラ組６に挟み込まれているため、押し出す力がはたらいてもこの力は実際にカード３に速度変動を生じさせ難い。
【００２２】
以上はカード３が搬送用ローラ組６，６から離間する場合であるが、これはカード３が搬送用ローラ組６，６に向かって走行しその先端を当接させる場合においても同様である。すなわち、搬送用ローラ組６，６にカード３が接触する場合、まず大径の搬送用ローラ組６と接触し、次いで小径の搬送用ローラ組６と接触することから、図４において逆に動作するのと同じこととなり、搬送用ローラ２，２から受ける力が分散されて速度変動を生じ難くなる。
【００２３】
本実施形態では、図１に示すように、上述の２組の搬送用ローラ組６，６が、カード３のデータを記録又は読取中にカード３を搬送する搬送用のローラ組として機能し得るよう、カード搬送機構１の中央付近に設けられている。このようなカード搬送機構１によれば、例えば図１に示す磁気ヘッド９を用いてカード３に磁気記録をする場合、記録を始めてから終了するまでの間カード３を搬送用ローラ組６，６で挟み込み、カード３に速度変動を生じさせないようにすることができるので磁気記録や読取を正確に行い得る。
【００２４】
なお、ここでは搬送用ローラ組６，６をカード搬送機構１のほぼ中央に配置しているが、配置や態様はこのようなものに限られずカード３の種類や機器の構成などに応じて適宜設定可能である。例えば、特に図示していないが、カード３上のマークを読み取る画像センサを備え、２組の搬送用ローラ組６，６を、データの記録又は読取中にカード３を搬送する搬送用ローラ組６，６として用いることも可能である。
【００２５】
さらに、上述のような搬送用ローラ組６，６に加え、別の搬送用ローラ組６，６をさらに配置するようにしても構わない。例えば図１に示す本実施形態のカード搬送機構１において、上述した搬送用ローラ２，２からなるローラ組６，６のほか、図中波線および実線で示すように別の搬送用ローラ２’，２’からなる搬送用ローラ組を設けるようにしている。
【００２６】
なお、本実施形態のカード搬送機構１は上述のような搬送用ローラ２，２を備え、カード３を搬送しながらローラの弾性力を利用してカード走行基準面５側に付勢できるようにしているため、寄せ板などは不要である。
【００２７】
また、本カード搬送機構１のカード走行基準面５はカード搬送面１１に対して垂直に形成される平坦面であり、基準面側側面３ａを当接させたカード３をそのまま直線的に搬送し得るように設けられている。したがって、カード３は、基準面側側面３ａをこのカード走行基準面５に摺接させていれば所定の経路からずれることなく搬送され得る。
【００２８】
以上のようなカード搬送機構１では、まず、カード挿入口１２からカード３を挿入すると、当該カード３はカード搬送機構１の内部に送られ、その搬送方向先端部が搬送用ローラ２および他のローラ２’によって取り込まれる。
【００２９】
このとき、カード３は、その両側を搬送用ローラ組６，６によって上下から挟み込まれた状態で搬送されている。そして、図５に示すように逆側側面３ｂ側の搬送用ローラ２，２がカード３の逆側側面３ｂから一部はみ出すように配置されていて、カード３が搬送用ローラ２，２よりも内側を走行するので図示するように一部変形することとなる。この場合、搬送用ローラ２，２はカード３を挟み込んで上下方向への荷重を加えるように作用し、かつ、変形部分の復元力がカード３の逆側側面３ｂにも作用する結果、当該カード３はカード走行基準面５側に付勢される。したがって、カード３は搬送中においてカード走行基準面５との接触が保たれ、このカード走行基準面５に摺接しながら所定経路を走行する。
【００３０】
また、磁気ヘッド９やＩＣカードへの接触子ブロック１０で所定の再生・記録が行われれば、搬送用ローラ２，２が逆転してカード３をカード挿入口１２側に向けて搬送する。ここで、搬送用ローラ２，２の一部がカード３の逆側側面３ｂからはみ出すように配置されているため、このときも搬送用ローラ２，２がカード３を基準面側側面３ａ側に付勢しているのは上述したのと同様である。
【００３１】
このように、本発明のカード搬送機構１では、対向して設けられた搬送用ローラ２，２によってカード３を搬送し、かつ当該カード３をカード走行基準面５に押しつけるように付勢することが可能であり、カード走行基準面５に接触させ位置決めさせながらカード３の搬送と寄せを同時に行うことができる。
【００３２】
さらに本実施形態のカード搬送機構１は、上述したように、組ごとに搬送用ローラ２，２の径を変えることによりカード３が各搬送用ローラ２，２と段階的に接触し或いは離間するようにしていることから、搬送用ローラ２，２から受ける力が分散されて搬送中に速度変動を生じ難い。したがって、磁気記録や読取中における搬送速度を安定させ、記録を正確に行うことができる。
【００３３】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば上述の実施形態では、図３などに示したように、搬送用ローラ２，２を平坦に形成し、向かい合う外周面２ａ，２ａ同士を平行としたが、ローラの形状はこのようなものに限られることはなく、外周面２ａが斜めとなるように形成することもできる。
【００３４】
例えば、図６に示すように、対向するローラ２，２を軸方向に沿ってローラ径が変化するテーパ形状に形成すれば、カード３の接触・離間時の速度変動をさらに少なくすることが可能となる。つまり、カード３はもっとも径の大きな部分と最初に接触し、走行につれて徐々に接触域を増加させ最終的に全域で接触するようになるので、搬送用ローラ２の全幅と一度に接触することがなくなり受ける力がさらに分散され得る。これは、カード３が搬送用ローラ２，２から離間する場合においても同様である。また、例えば図７に示すように搬送用ローラ２の中央を突出させるようにしてもカード３が受ける力を同じように分散させることができる。なお、このようにローラ形状を斜めとする場合、傾斜は一定である必要はなく、例えば図８に示すように膨出する曲面状に形成するようにしても良い。
【００３５】
また、本実施形態では搬送用ローラ組６を同軸に２組設けるようにしたが、これも搬送用ローラ組６の態様の一例であり、例えば同軸上に３組設けるようにしても構わない。或いは、搬送用ローラ組６の径を組ごとに異ならせることに加え、組ごとに幅も異ならせるようにすることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１記載のカード搬送機構によれば、搬送用ローラのローラ径を組ごとに変えているため、離間・当接するときにカードがローラから受ける反力を分散させることができる。これにより、カード搬送力を確保しつつカード速度変動を減少させることが可能となり、特にカードのデータ記録・読取時における精度を向上させることができるようになる。
【００３７】
また、請求項２記載のカード搬送機構では、搬送用ローラをゴムローラとし、２組の搬送用ローラ組をそれぞれ共通軸に取り付けてカードの両側部を搬送しているため、搬送力を確保し、カードを安定かつ確実に搬送することができる。
【００３８】
さらに請求項３記載のカード搬送機構によれば、２組の搬送用ローラ組を、カードのデータを記録又は読取中にカードを搬送する搬送用ローラ組としているので、記録などの動作に対する影響を少なくし、データをやり取りする際の精度を向上させることができる。
【００３９】
また請求項４記載のカード搬送機構では、２組の搬送用ローラ組を、磁気ヘッド或いは画像センサのデータの記録又は読取中にカードを搬送する搬送用ローラ組としているため、磁気ヘッドなどのデータの記録動作中における速度変動を減少させ、データの精度を向上させることができる。
【００４０】
さらに請求項５記載のカード搬送機構によれば、搬送用ローラの外周面を斜めに形成しているので、カードが搬送用ローラから受ける力をさらに分散することができる。このため、カード搬送力を確保しつつカード速度変動をさらに減少させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるカード搬送機構の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示すカード搬送機構の側面図である。
【図３】組ごとに径の異なる２組の搬送用ローラ組でカードを挟み込みながら搬送する様子を示す概略正面図である。
【図４】組ごとに径の異なる２組の搬送用ローラ組でカードを挟み込みながら搬送する様子を示す概略側面図である。
【図５】搬送用ローラでカードをカード走行基準面側に付勢しながら搬送する様子を示す概略正面図である。
【図６】搬送用ローラの外周面をテーパ形状に形成した他の実施形態を示す概略部分図である。
【図７】搬送用ローラの外周面を中央が突出するように斜めに形成した他の実施形態を示す概略部分図である。
【図８】搬送用ローラの外周面を湾曲状に張り出させ曲面状に形成した他の実施形態を示す概略部分図である。
【図９】従来のカード搬送機構において２組の同径の搬送用ローラ組でカードを挟みながら搬送する様子を示す概略正面図である。
【図１０】従来のカード搬送機構において２組の同径の搬送用ローラ組でカードを挟みながら搬送する様子を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１ カード搬送機構
２ 搬送用ローラ
２ａ 外周面
３ カード
４ モータ
５ カード走行基準面
６ 搬送用ローラ組
７ シャフト（共通軸）
９ 磁気ヘッド

Claims (5)

1. 対向する搬送用ローラ間にカードを挟み込み、モータにより回転駆動される上記搬送用ローラにより上記カードを搬送させるようにしたカード搬送機構において、上記対向する搬送用ローラ組を同軸に２組設け、該２組の搬送用ローラ組により上記カードを搬送させるようにするとともに、上記２組の搬送用ローラ組のローラ径を組ごとに変えることにより、上記カードとの接触・離間のタイミングを異ならせるようにしたことを特徴とするカード搬送機構。
2. 上記搬送用ローラはゴムローラであり、上記２組の搬送用ローラ組はそれぞれ共通軸に取り付けられて、上記カードの両側部を搬送するように設けられてなることを特徴とする請求項１記載のカード搬送機構。
3. 上記２組の搬送用ローラ組を、上記カードのデータを記録又は読取中に上記カードを搬送している搬送用ローラ組としてなることを特徴とする請求項１又は２記載のカード搬送機構。
4. 上記カードを走行させながらデータの記録又は再生を行う磁気ヘッド、或いは、上記カード上のマークを読み取る画像センサを備え、上記２組の搬送用ローラ組を、上記データの記録又は読取中に上記カードを搬送している搬送用ローラ組としてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカード搬送機構。
5. 上記搬送用ローラの外周面が斜めに形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のカード搬送機構。

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