JP4079843B2

JP4079843B2 - カード処理装置

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Publication number: JP4079843B2
Application number: JP2003201570A
Authority: JP
Inventors: 彰伸中坊
Original assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Current assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2023-07-25
Also published as: BRPI0402991B1; EP1501042B1; ES2385979T3; JP2005044063A; EP1501042A2; EP1501042A3; BRPI0402991A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置に使用されるカードリーダライタのようなカード処理装置に関し、特に、カードに対するデータの処理中はカードが抜き取られないようにロックし、処理が終了するとロックを解除する機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動現金取引処理装置や電子マネー取引処理装置等の情報処理装置に使用されるカードリーダライタは、ＩＣカードや磁気カードのような所定のデータを記憶するカードが利用者によって挿入されると、カードに対してデータの読み取りまたは書き込みを行う。しかし、このようなデータの処理中にカードがカードリーダライタから抜き取られると、データの処理が正常に行われず、カードに記憶されているデータが破壊されてしまうおそれがある。そこで、これらを防止するためにカードリーダライタには、カードが内部に完全に挿入されると、カードの通路を塞いでカードを抜き取られないようにロックし、データの処理が終了すると、カードの通路を開いてロックを解除する機構が備わっている。
【０００３】
従来、上記のような機能を有するロック機構には、データの処理中は利用者がカードを力任せに引っ張っても、ロックが解除されないことが要求されている。この要求を満足するロック機構を備えたカードリーダライタとしては、例えば下記の特許文献１、２に記載されているものがある。
【０００４】
特許文献１のカードリーダライタは、カードが挿入されると、モータが回転してモータ軸に固定しているクランクを時計回りに回転させ、このクランクにクランクピンを介して連結されたロックレバーを斜め下方に移動させてカードをロックする。そして、データの処理が終了すると、モータが逆回転してクランクを反時計回りに回転させ、ロックレバーを斜め上方に移動させてロックを解除する。このようなロック機構によれば、カードをロックしたとき、クランクピンの中心位置がモータ軸中心の高さより下に来るような構造になっているため、ロックしたカードを抜き取ろうとして引っ張ると、カードを引っ張る力が、カードの後端部からロックレバーを伝わってクランクピンにかかり、クランクを時計回りに回転させようとするので、ロックは一層解除されなくなる。
【０００５】
特許文献２のカードリーダライタは、カードがカードリーダに挿入されると、カードの先端部に押されてプッシュロッドがカードの挿入方向へ移動し、この移動に連動してカードロックフックが正回転してカードをロックする。また、ソレノイドを励磁することとスプリングの弾性力によってロックレバーを右回転させ、このレバーによってカードの挿入方向へ移動したプッシュロッドをカードの抜き取り方向へ移動しないようにロックすることで、カードロックフックによるカードのロック状態を維持する。そして、データの処理が終了すると、ソレノイドを逆の極性に励磁してロックレバーを左回転させ、プッシュロッドのロックを解除する。ロックが解除されるとプッシュロッドはスプリングの弾性力によってカードの抜き取り方向へ移動し、この移動に連動してカードロックフックが逆回転してカードのロックを解除する。このようなロック機構によれば、プッシュロッドがロックレバーによってロックされているため、ロックしたカードを抜き取ろうとして引っ張っても、プッシュロッドはカードの抜き取り方向へ移動せず、カードロックフックも逆回転しないので、カードのロックは解除されない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２５９７７７号公報（第３−４頁、第１図、第７図）
【特許文献２】
特開２０００−２９３６３９号公報（第５−７頁、第８−１６図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、情報処理装置の利用者は、カードに対するデータの処理を急いでいると、データの処理終了後すぐにカードをカードリーダライタから抜き取りたいため、データ処理中にロック状態のカードを引っ張り続けることがある。しかし、このようにカードを引っ張り続けた場合、従来のカードリーダライタでは、データの処理終了後にカードのロックを解除しようとしても、それは非常に困難であった。例えば、特許文献１のカードリーダライタでは、ロック状態でカードを引っ張ると、カードを引っ張る力が、カードの後端部からロックレバーを伝わってクランクピンにかかり、クランクを時計回りに回転させようとするので、カードを引っ張った状態でロックを解除するには、カードを引っ張る力に抗してモータを逆回転させてクランクを反時計回りに回転させなければならず、ロックを解除することは非常に困難になる。また、特許文献２のカードリーダライタでは、ロック状態でカードを引っ張ると、カードを引っ張る力が、カードの後端部からカードロックフックとプッシュロッドとを伝わってプッシュロッドとロックレバーとの接触部分にかかり、ロックレバーにプッシュロッドが押し付けられる。このため、カードを引っ張った状態でロックを解除しようとしてソレノイドを励磁しても、ロックレバーはプッシュロッドから離れ難く、プッシュロッドのロックを解除することが非常に困難になり、カードのロックを解除することも非常に困難になる。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、データの処理中にカードが引っ張られてもロックを解除せず、データの処理終了後にカードが引っ張られている状態ではロックを容易に解除できるカード処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカード処理装置は、第１の支点を中心に回転することにより、爪をカードの通路に飛び出させて当該通路を塞ぎ、爪をカードの通路から引っ込ませて当該通路を開ける第１のビームと、第２の支点を中心に回転する第２のビームと、第１のビームを第１の支点以外の第１の関節で回転自在に接続するとともに、第２のビームを第２の支点以外の第２の関節で回転自在に接続する第３のビームと、第２のビームを回転させるアクチュエータとを備えていて、爪がカードの通路を塞いでいるときには、第１の関節と第２の関節と第２の支点とが略一直線上に並ぶ。
【００１０】
上記のような構成において、カードがカード処理装置に完全に挿入された後に、アクチュエータで第２のビームを第２の支点を中心に所定の方向に回転させると、第２のビームを第２の関節で接続した第３のビームが移動して、第１の関節で接続した第１のビームを第１の支点を中心に所定の方向に回転させる。これにより、第１のビームに設けられた爪がカードの通路に飛び出して通路を塞ぐ。つまり、カードを装置内から抜き取れないようにロックした状態となる。またこのとき、第１の関節と第２の関節と第２の支点とが略一直線上に並ぶ。そして、挿入されたカードに対するデータの処理終了後に、アクチュエータで第２のビームを第２の支点を中心に上記の所定の方向とは反対方向に回転させると、第３のビームが移動して第１のビームを第１の支点を中心に上記の所定の方向とは反対方向に回転させる。これにより、第１のビームに設けられた爪がカードの通路から引っ込んで通路を開ける。つまり、カードのロックが解除された状態となり、カードを装置内から抜き取ることが可能となる。
【００１１】
このようなロック機構によると、挿入されたカードに対するデータの処理中にカードが引っ張られた場合は、カードが第１のビームに当接して、カードの引張力が第１のビームに伝わり、第１のビームに第１の支点を中心とした回転モーメントが働く。そして、この回転モーメントが第１の関節を介して第３のビームに伝わり、第３のビームを第１の関節と第２の関節とを結んだ直線と平行で、かつ第２のビームに向かう方向に移動させようとする力が働く。然るに、このとき上述したように第１の関節と第２の関節と第２の支点とが略一直線上に並んでいるので、上記の力が固定点である第２の支点からの反力に打ち消されて、第３のビームが移動することはない。このため、第１のビームが第１の支点を中心に回転せず、カードの通路を塞いでいた爪が通路を開けることはない。すなわち、カードに対するデータの処理中にカードが引っ張られても、ロックが解除されることはない。
【００１２】
また、カードに対するデータの処理終了後にカードが引っ張られている場合には、アクチュエータで第２のビームを上述した所定の方向とは反対方向に回転させようとすると、第２のビームに第２の支点を中心とした回転モーメントが働く。そして、この回転モーメントによって第２のビームが回転するとともに、第２の関節に第１の関節と第２の関節と第２の支点とを結ぶ直線と垂直な方向の力が働いて、第３のビームが移動する。このとき、第３のビームの移動により、第１の関節と第２の関節と第２の支点とが並んでいた略一直線上からずれると、既に第３のビームにはカードの引張力により、第１の関節と第２の関節とを結んだ直線と平行で、かつ第２のビームに向かう方向に移動させようとする力が働いているので、第２のビームが容易に回転するとともに、第３のビームが容易に移動する。このため、第１のビームが第１の支点を中心に上記の所定の方向とは反対方向に容易に回転して、カードの通路を塞いでいた爪が通路を開ける。すなわち、カードに対するデータの処理終了後にカードが引っ張られても、ロックを容易に解除することができる。
【００１３】
また、本発明においては、爪がカードの通路を塞いでいるときに、第１の関節と第２の関節と第２の支点とを結ぶ直線と、第１の関節と第１の支点とを結ぶ直線とが略垂直に交わる。このようにすると、挿入されたカードに対するデータの処理中にカードが引っ張られた場合は、その引張力に起因して働く第１のビームの第１の支点を中心とした回転モーメントが第１の関節から第３のビームに伝わり、第３のビームを移動させようとする力が、第１の関節と第２の関節とを結んだ直線と平行で、かつ第２のビームに向かう方向に集中して働き、他の方向に分散しなくなる。このため、その力が第２の支点からの反力に確実に打ち消されて、第３のビームが移動することはなく、それにより第１のビームが回転しなくなって、カードの通路を塞いでいた爪が通路を開けることはない。
【００１４】
また、本発明においては、アクチュエータで第２のビームを所定の方向に回転させることにより、第３のビームが移動して第１のビームを所定の方向に回転させ、爪がカードの通路を塞ぐとともに、第１の関節と第２の関節と第２の支点とが略一直線上に並び、当該略一直線上に並んだ状態以降の第３のビームの移動を規制するストッパを設ける。このようにすると、各部の寸法誤差等により、第３のビームが過度に移動して、一旦略一直線上に並んだ第１の関節と第２の関節と第２の支点とがずれて略一直線上に並ばなくなるのを防ぐことができる。また、爪がカードの通路を塞いでいるときに、カードが異常に強い力で引っ張られることにより、その引張力が第１のビームに伝わった後に、第３のビームに第２のビームを所定の方向に回転させるような力が働いても、第１の関節と第２の関節と第２の支点とがずれて略一直線上に並ばなくなるのを防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明においては、アクチュエータは、第２のビームを所定の方向に回転させるための力を加えるソレノイドと、当該ソレノイドの力よりも小さな力で第２のビームを所定の方向とは反対方向に付勢するばねとを備えている。このようにすると、カードがカード処理装置に完全に挿入された後にソレノイドを駆動すると、第２のビームが所定の方向に回転することにより、第３のビームが移動して第１のビームを所定の方向に回転させるので、爪がカードの通路に飛び出して通路を塞ぐ。そして、挿入されたカードに対するデータの処理終了後に、ソレノイドの駆動を停止すると、ばねの弾性力で第２のビームが所定の方向とは反対方向に回転することにより、第３のビームが移動して第１のビームを所定の方向とは反対方向に回転させるので、爪がカードの通路から引っ込んで通路を開ける。また、停電時や情報処理装置に電源が投入されていない状態では、カード処理装置への通電が断たれてソレノイドが駆動しないので、カードが挿入されても各ビームは移動せず、爪がカードの通路に飛び出して通路を塞ぐことはない。すなわち、挿入されたカードはロックされずに、装置内から抜き取ることが可能である。さらに、カードに対するデータの処理中にカード処理装置への通電が断たれた場合には、ソレノイドの駆動が停止するので、上述したようにばねの弾性力で各ビームがそれぞれ移動して、爪がカードの通路から引っ込んで通路を開ける。すなわち、カードのロックが解除された状態となり、カードを装置内から抜き取ることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明においては、爪がカードの通路を塞いでいるときに、第１の関節と第２の関節と第２の支点とが、カードの通路と平行な略一直線上に並ぶ。このようにすると、ロック機構を低背にして、カード処理装置を小型化することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明に係るカード処理装置の一例としてのカードリーダライタの構造を説明する図である。図１はカードリーダライタの斜視図、図２は図１においてロック機構を分解した斜視図である。図１において、１はカードリーダライタであって、自動現金取引処理装置や電子マネー取引処理装置などの情報処理装置に使用される。２は所定のデータを記憶するカードであって、ＩＣ接点２ａを有している。３はカードリーダライタ１の本体部を構成するハウジング、４はカード２が挿入される挿入口、５はＩＣ接触子５ａを実装したＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）である。カードリーダライタ１はカード２が挿入口４からＡ方向に挿入されると、ＩＣ接触子５ａをＩＣ接点２ａに接触させてカード２に対してデータの読み取りまたは書き込み（以下、データの処理と記す）を行う。
【００１８】
６は挿入されたカード２の先端部２ｂが当接することによりＡ方向に移動するレバーであって、上面に突起６ａが形成されている。カードリーダライタ１の上部には図示しない基板が取り付けられ、その基板にはカード２の完全挿入を検出するフォトセンサが実装されている。カード２がカードリーダライタ１に完全に挿入されると、カード２の先端部２ｂがレバー６に当接して、レバー６がＡ方向に移動し、上記のフォトマイクロセンサがレバー６の突起６ａを検知してＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わるので、カード２がカードリーダライタ１に完全に挿入されたことが検出される。なお、カード２が完全に挿入された状態とは、ＩＣ接触子５ａをカード２のＩＣ接点２ａに接触させてデータの処理を行うことが可能な位置までカード２がハウジング３の内部に挿入された状態のことである。
【００１９】
１０はカードリーダライタ１に挿入されたカード２を抜き取れないようにロックするロック機構である。１１は第１ビームであって、このビーム１１は、図２に示す孔１１ａとハウジング３の突起３ａに形成された孔３ｂとに軸２１を貫通させることで、ハウジング３に回転自在に固定される。第１ビーム１１の回転中心となる軸２１を、以下では第１支点２１という。１１ｃは第１ビーム１１の先端に形成された爪である。この爪１１ｃは、後述するように第１ビーム１１が第１支点２１を中心に回転することにより、カード２の通路２０（例えば、図３（ａ）に図示）に飛び出して通路２０を塞いだり、カード２の通路２０から引っ込んで通路２０を開けたりする。
【００２０】
図１に示す１２は第２ビームであって、このビーム１２は、図２に示す孔１２ａとハウジング３の突起３ｃに形成された孔３ｄとに軸２２を貫通させることで、ハウジング３に回転自在に固定される。第２ビーム１２の回転中心となる軸２２を、以下では第２支点２２という。１３は第３ビームであって、このビーム１３は、Ｂ方向側に図示しない孔が形成されていて、その孔と第１ビーム１１の孔１１ｂとに軸３１を貫通させることで、第１ビーム１１に回転自在に接続される。なお、軸３１はハウジング３に固定されていないので、第３ビーム１３と第１ビーム１１とは、軸３１を中心に相対的に回転可能となる。第３ビーム１３と第１ビーム１１との接続点となる軸３１を、以下では第１関節３１という。また、第３ビーム１３は、Ａ方向側に孔１３ａが形成されていて、その孔１３ａと第２ビーム１２の孔１２ｂとに軸３２を貫通させることで、第２ビーム１２と回転自在に接続される。なお、軸３２はハウジング３に固定されていないので、第３ビーム１３と第２ビーム１２とは、軸３２を中心に相対的に回転可能となる。第３ビーム１３と第２ビーム１２との接続点となる軸３２を、以下では第２関節３２という。１５は対応する孔に貫通させた各軸２１、２２、３１、３２の抜けを防止する抜止金具である。１６は第３ビーム１３の移動を規制するストッパである。このストッパ１６は、ハウジング３を突出させることによりハウジング３と一体的に形成されている。なお、ストッパは、これ以外に、別の部材をハウジング３に固定することにより設けてもよい。
【００２１】
図１に示す７はハウジング３に固定されたソレノイド、８はソレノイド７に備わるプランジャである。ソレノイド７は、情報処理装置から供給される電流で励磁されて駆動しているときは、プランジャ８を吸引してカード２の挿入方向Ａへ移動させる。また、ソレノイド７は、駆動を停止しているときは、プランジャ８の吸引を開放する。９はソレノイド７の吸引力より小さな弾性力（ここでは、伸張力）を有するばねであって、プランジャ８をカード２の抜き取り方向Ｂへ付勢する。１４は第４ビームであって、このビーム１４は、図２に示すプランジャ８の孔８ａに軸部１４ａを貫通させることで、プランジャ８に回転自在に固定される。第４ビーム１４の回転中心となる軸部１４ａを、以下では第３支点１４ａという。また、第４ビーム１４は、図２に示す第２ビーム１２の孔１２ｃに軸部１４ｂを貫通させることで、第２ビーム１２と回転自在に接続される。なお、軸部１４ｂはハウジング３に固定されていないので、第４ビーム１４と第２ビーム１２とは、軸部１４ｂを中心に相対的に回転可能となる。第４ビーム１４と第２ビーム１２との接続点となる軸部１４ｂを、以下では第３関節１４ｂという。
【００２２】
上記のように第４ビーム１４を設けると、ソレノイド７がプランジャ８をＡ方向に吸引することで、後述するように第４ビーム１４がＡ方向に移動して、第２ビーム１２を第２支点２２を中心に回転させる。つまり、ソレノイド７は、プランジャ８と第４ビーム１４とを介して第２ビーム１２を回転させる。また、ソレノイド７がプランジャ８の吸引を開放しているときは、ばね９がプランジャ８をＢ方向に付勢することで、後述するように第４ビーム１４がＢ方向に移動して、第２ビーム１２を第２支点２２を中心にプランジャ８の吸引時とは反対方向に回転させる。つまり、ばね９は、プランジャ８と第４ビーム１４とを介して第２ビーム１２をソレノイド７の駆動時とは反対方向に回転させる。
【００２３】
上記のような構造において、第１ビーム１１は、本発明における第１のビームの一実施形態を構成し、第２ビーム１２は、本発明における第２のビームの一実施形態を構成し、第３ビーム１３は、本発明における第３のビームの一実施形態を構成する。第１支点２１は、本発明における第１の支点の一実施形態を構成し、第２支点２２は、本発明における第２の支点の一実施形態を構成し、第１関節３１は、本発明における第１の関節の一実施形態を構成し、第２関節３２は、本発明における第２の関節の一実施形態を構成する。ソレノイド７とばね９と第４ビーム１４とは、本発明におけるアクチュエータの一実施形態を構成する。ストッパ１６は、本発明におけるストッパの一実施形態を構成する。
【００２４】
図３〜図５は、上記カードリーダライタ１の動作を説明する図であって、図１においてロック機構１０をＺ方向から見た側面図を示している。以下、これらを参照してハウジング３の内部に挿入されたカード２をロックする動作と、ロックを解除する動作を説明する。図３（ａ）はカード２が挿入される前の待機状態を示している。この状態では、ソレノイド７が駆動しておらず、プランジャ８がばね９の弾性力Ｆ１でＢ方向に付勢されて突出している。これにより、第４ビーム１４がプランジャ８にＢ方向へ押されて、第３関節１４ｂを介して第２ビーム１２を回転モーメントＭ１で第２支点２２を中心にＲ方向に回転させている。そして、第２ビーム１２が第２関節３２を介して第３ビーム１３を力Ｆ３で引っ張り、第３ビーム１３が第１関節３１を介して第１ビーム１１を回転モーメントＭ３で第１支点２１を中心にＰ方向に回転させている。このため、第１ビーム１１に設けられた爪１１ｃがカード２の通路２０に飛び出さずに通路２０を開けて、カード２が挿入口４から挿入可能な状態となっている。
【００２５】
上記の待機状態において、カード２が挿入口４からＡ方向に挿入されて、カードリーダライタ１に完全に挿入されたことを前述のフォトセンサによって検出すると、ソレノイド７が電流の供給を受けて駆動し、図３（ｂ）に示すようにプランジャ８を力Ｆ２でＡ方向に吸引する。これにより、第４ビーム１４がプランジャ８にＡ方向へ引っ張られて、第３関節１４ｂを介して第２ビーム１２に回転モーメントＭ２が働き、第２ビーム１２が第２支点２２を中心にＬ方向に回転する。そして、第３ビーム１３が第２関節３２を介して第２ビーム１２に力Ｆ４で押されて移動し、第１関節３１を介して第１ビーム１１を回転モーメントＭ４で第１支点２１を中心にＱ方向に回転させる。このため、爪１１ｃが、図３（ｃ）に示すように通路２０に飛び出して行く。そして、ソレノイド７がプランジャ８を完全にＡ方向に吸引すると、上述した各ビーム１１〜１４の移動によって爪１１ｃが一層通路２０に飛び出して、図４（ｄ）に示すように通路２０を完全に塞ぐようになる。この状態が、カード２をカードリーダライタ１内から抜き取れないようにロックした状態である。このとき、第１関節３１と第２関節３２と第２支点２２とが、略一直線Ｘ上に並ぶ。なお、各部の寸法誤差等により、第３ビーム１３が過度に下方に移動するおそれがあるが、関節３１、３２と支点２２とが直線Ｘ上に並んだ状態以降の第３ビーム１３の下方への移動をストッパ１６によって規制しているので、一旦直線Ｘ上に並んだ関節３１、３２と支点２２とがずれて直線Ｘ上に並ばなくなるのを防ぐことができる。また、上記のようにロックした状態では、関節３１、３２と支点２２とが並んだ直線Ｘは、第１関節３１と第１支点２１とを結んだ直線Ｙと垂直に交わり、カード２の通路２０と平行になる。
【００２６】
上記のようなロック状態になると、カードリーダライタ１は、ＩＣ接触子５ａ（図１）をカード２のＩＣ接点２ａ（図１）に接触させて、カード２に対してデータの処理を行う。そして、データの処理が終了すると、情報処理装置からカードリーダライタ１に処理終了信号が送られるため、カードリーダライタ１は、その処理終了信号を受けて、ソレノイド７への通電を停止する。これにより、ソレノイド７が駆動を停止して、プランジャ８の吸引を開放するので、プランジャ８が、図４（ｅ）に示すようにばね９の弾性力Ｆ１でＢ方向に付勢される。このため、第４ビーム１４がプランジャ８にＢ方向へ押されて、第３関節１４ｂを介して第２ビーム１２に回転モーメントＭ１が働き、この回転モーメントＭ１で第２ビーム１２が第２支点２２を中心にＲ方向に回転する。そして、図４（ｆ）に示すように第３ビーム１３が第２ビーム１２に第２関節３２を介して力Ｆ３で引っ張られて移動し、第１関節３１を介して第１ビーム１１を回転モーメントＭ３で第１支点２１を中心にＰ方向に回転させる。これにより、爪１１ｃが通路２０から引っ込んで、通路２０を完全に開ける。すなわち、カード２に対するロックが解除された状態となり、カード２をカードリーダライタ１内から抜き取ることが可能となる。
【００２７】
一方、図４（ｄ）に示したロック状態において、カード２に対するデータの処理中にカード２がＢ方向に引っ張られた場合は、カード２が通路２０を移動して、図５（ｇ）に示すようにカード２の後端部２ｃが爪１１ｃに当接する。このため、カード２を引っ張る力Ｆ５が後端部２ｃから爪１１ｃを介して第１ビーム１１に伝わり、第１ビーム１１に第１支点２１を中心とした回転モーメントＭ５が働く。そして、この回転モーメントＭ５が第１関節３１を介して第３ビーム１３に伝わり、第３ビーム１３を移動させようとする力Ｆ６が働く。このとき、上述したように第１関節３１と第２関節３２と第２支点２２とを結んだ直線Ｘと、第１関節３１と第１支点２１とを結んだ直線Ｙとが垂直に交わっているので、第３ビーム１３を移動させようとする力Ｆ６は、直線Ｘと平行でかつ第２ビーム１２に向かう方向Ａに集中して働き、他の方向に分散しなくなる。このような力Ｆ６が働くと、第３ビーム１３が移動しようとするが、上述したように第１関節３１と第２関節３２と第２支点２２とが一直線Ｘ上に並んでいるので、その力Ｆ６が固定点である第２支点２２からの反力Ｆ６’に確実に打ち消されて、第３ビーム１３が移動することはない。なお、カード２が特殊な治具等で異常な引っ張られ方をした場合は、第１ビーム１１に働く回転モーメントによって、第３ビーム１３に第２ビーム１２をＬ方向（例えば、図３（ａ）に図示）に回転させるような力が働いて、第３ビーム１３を下方に移動させるおそれがあるが、第３ビーム１３の移動をストッパ１６によって規制しているので、直線Ｘ上に並んだ関節３１、３２と支点２２とがずれて直線Ｘ上に並ばなくなるのを防ぐことができ、第３ビーム１３が一層移動しなくなる。上記のように第３ビーム１３が移動しなければ、第１ビーム１１が第１支点２１を中心にＰ方向に回転せず、通路２０を塞いでいた爪１１ｃが通路２０を開けることはない。すなわち上記のことから、カード２に対するデータの処理中にカード２が引っ張られても、ロックが解除されることはない。
【００２８】
上記のようにカード２が引っ張られている状態で、カード２に対するデータの処理が終了すると、前述したようにソレノイド７が駆動を停止して、プランジャ８の吸引を開放する。これにより、プランジャ８が、図５（ｈ）に示すようにばね９の弾性力Ｆ１でＢ方向に付勢されて、第４ビーム１４をＢ方向に押すので、第３関節１４ｂを介して第２ビーム１２に回転モーメントＭ１が働く。そして、この回転モーメントＭ１によって第２ビーム１２が第２支点２２を中心にＲ方向に回転するとともに、第２関節３２に直線Ｘに対して垂直な上方向の力Ｆ７が働いて、第３ビーム１３が上方に移動する。このとき、第２ビーム１２の回転や第３ビーム１３の移動を妨げる力として、各支点２１、２２、１４ａや各関節３１、３２、１４ｂにおける摩擦力があるが、それらを構成する軸および軸部は全て半径が小さいため、摩擦力は微小で殆ど影響はない。上記のように第３ビーム１３が上方に移動することによって、第１関節３１と第２関節３２と第２支点２２とが一直線Ｘ上からずれると、既に第３ビーム１３にはカード２の引張力Ｆ５に起因する力Ｆ６が働いているので、図５（ｉ）に示すように、第２ビーム１２が回転モーメントＭ１と力Ｆ６とで容易にＲ方向に回転するとともに、第３ビーム１３が回転モーメントＭ１と力Ｆ６とで容易に上方に移動する。このため、第１ビーム１１が、カード２の引張力Ｆ５に起因する回転モーメントＭ５と、第１関節３１を介して伝わる第２ビーム１２の回転モーメントＭ１とで第１支点２１を中心にＰ方向に容易に回転する。このとき、第１ビーム１１の回転を妨げる力として、爪１１ｃとカード２の後端部２ｃとの間の摩擦力があるが、一般的にカード２の厚みは薄いので、摩擦力は回転モーメントＭ１、Ｍ５に比べて微小で殆ど影響はない。上記のように第１ビーム１１がＰ方向に回転することによって、通路２０を塞いでいた爪１１ｃがＰ方向に移動して、通路１４を開ける。すなわち上記のことから、カード２に対するデータの処理終了後にカード２が引っ張られても、ロックを容易に解除することができる。
【００２９】
ところで、カード処理装置のロック機構には、上述した機能に加えて、停電時や情報処理装置に電源が投入されていない状態では、利用者がカードを挿入しても、ロックせずにカードを抜き取れるようにすることが従来から要求されている。この要求に対して、本実施形態のカードリーダライタ１では、停電時等の場合には、カードリーダライタ１への通電が断たれてソレノイド７が駆動しなくなる。このため、図３（ａ）に示した待機状態でカード２が挿入口４から挿入されても、プランジャ８は吸引されず、各ビーム１１、１２、１３、１４も移動しないので、爪１１ｃが通路２０に飛び出して通路２０を塞ぐことはない。すなわち、挿入されたカード２はロックされずに、カードリーダライタ１内から抜き取ることが可能となる。
【００３０】
また、情報処理装置では、挿入されたカードに対するデータの処理中に停電等で通電が断たれた状態となることがある。このような状態になった場合、従来のカードリーダライタでは、カードリーダライタへの通電も断たれるので、カードのロックを解除できず、利用者はカードリーダライタからカードを抜き取ることができない。例えば、特許文献１のカードリーダライタでは、モータを逆回転させることでカードのロックを解除するため、通電が断たれると、モータを逆回転させることができず、カードのロックを解除できない。また、特許文献２のカードリーダライタでは、ソレノイドを逆の極性に励磁することでプッシュロッドのロックを解除して、カードロックフックによるカードのロックを解除するため、通電が断たれると、ソレノイドを励磁することができず、プッシュロッドのロックを解除できず、カードのロックも解除できない。これらに対して、本実施形態のカードリーダライタ１では、図４（ｄ）に示したカード２のロック状態において、カード２に対するデータの処理中にカードリーダライタ１への通電が断たれた場合は、ソレノイド７の駆動が停止して、プランジャ８の吸引を開放する。このため、図４（ｆ）に示したように、ばね９の弾性力Ｆ１でプランジャ８がＢ方向に付勢されて、各ビーム１１、１２、１３、１４がそれぞれ移動するので、爪１１ｃが通路２０から引っ込んで通路２０を開ける。すなわち、カード２のロックが解除された状態となり、カード２をカードリーダライタ１内から抜き取ることが可能となる。
【００３１】
さらに、図４（ｄ）に示したロック状態において、第１関節３１と第２関節３２と第２支点２２とが略一直線Ｘ上に並び、その直線Ｘとカード２の通路２０とを平行にしたことで、ロック機構１０を低背にして、カードリーダライタ１を小型化することができる。
【００３２】
以上述べた実施形態においては、ソレノイド７のプランジャ８をカード２の挿入方向Ａに移動させることで、第３ビーム１３を下方に移動させて、爪１１ｃで通路２０を塞ぎ、プランジャ８をカード２の抜き取り方向Ｂに移動させることで、第３ビーム１３を上方に移動させて、爪１１ｃで塞いでいた通路２０を開けるロック機構１０を用いた場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、例えば図６に示すような、第１ビーム１１以外の各部が、図３〜図５に示したロック機構１０とは上下逆に取り付けられているロック機構６０を用いてもよい。なお、図６では、図３〜図５に示した各部と同一部品には同一符号を付している。図６のロック機構６０では、図６（ａ）に示す待機状態からソレノイド７がプランジャ８を力Ｆ２でＡ方向に吸引すると、第４ビーム１４を介して第２ビーム１２が第２支点２２を中心にＲ方向に回転して、第３ビーム１３を上方に移動させる。このため、第１ビーム１１が第１支点２１を中心にＱ方向に回転して、図６（ｂ）に示すように爪１１ｃが通路２０を塞ぎ、カード２をロックした状態となる。また、図６（ｂ）に示すロック状態からソレノイド７がプランジャ８の吸引を開放すると、ばね９の弾性力Ｆ１によって第４ビーム１４を介して第２ビーム１２が第２支点２２を中心にＬ方向に回転して、第３ビーム１３を下方に移動させる。このため、第１ビーム１１が第１支点２１を中心にＰ方向に回転して、図６（ａ）に示すように爪１１ｃが通路２０を開いて、カード２のロックが解除された状態となる。
【００３３】
また、例えば図７に示すような、プランジャ８の移動方向が通路２０に対して垂直になるようにソレノイド７を取り付けたロック機構７０を用いてもよい。なお、図７では、図３〜図５に示した各部と同一部品には同一符号を付している。図７のロック機構７０では、図７（ａ）に示す待機状態からソレノイド７がプランジャ８を力Ｆ２で上方向に吸引すると、第４ビーム１４を介して真直な第２ビーム１２ｚが第２支点２２を中心にＬ方向に回転して、第３ビーム１３を下方に移動させる。このため、第１ビーム１１が第１支点２１を中心にＱ方向に回転して、図７（ｂ）に示すように爪１１ｃが通路２０を塞ぎ、カード２をロックした状態となる。また、図７（ｂ）に示すロック状態からソレノイド７がプランジャ８の吸引を開放すると、ばね９の弾性力Ｆ１によって第４ビーム１４を介して第２ビーム１２ｚが第２支点２２を中心にＲ方向に回転して、第３ビーム１３を上方に移動させる。このため、第１ビーム１１が第１支点２１を中心にＰ方向に回転して、図７（ａ）に示すように爪１１ｃが通路２０を開いて、カード２のロックが解除された状態となる。
【００３４】
また、上記実施形態では、ソレノイド７の吸引力Ｆ２またはばね９の弾性力Ｆ１を、プランジャ８から第４ビーム１４を介して第２ビーム１２に与えた場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、例えばプランジャの先端に第２ビームを取り付けて、ソレノイドの吸引力をプランジャから第２ビームに直接与えるようにしてもよい。また、例えばばねの一端を第２ビームに取り付け、他端をハウジングに取り付けて、ばねの弾性力を第２ビームに直接与えて第２ビームを所定の回転方向に付勢するようにしてもよい。
【００３５】
さらに、上記実施形態では、ＩＣ接点を有するＩＣカードに対してデータの処理を行うＩＣカード用のカードリーダライタ１を例に挙げているが、本発明はこれ以外にも、磁気ストライプを有する磁気カードに対してデータの処理を行う磁気カード用のカードリーダライタや、ＩＣ接点と磁気ストライプの両方を有するハイブリッドカードに対してデータの処理を行うハイブリッドカード用のカードリーダライタ等、各種のカードに対してデータの処理を行うカード処理装置に適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、爪がカードの通路を塞いでカードをロックしているときに、第１の関節と第２の関節と第２の支点とが略一直線上に並ぶので、カードに対するデータの処理中にカードが引っ張られても、その引張力が第２の支点に打ち消されて、ロックが解除されることはない。また、データの処理終了後にカードが引っ張られていても、第２ビームを第２の支点を中心に回転させることで、第２の関節に第１の関節と第２の関節と第２の支点とを結ぶ直線と垂直な方向の力が働いて、カードの通路を塞いでいた爪が通路を開けるので、カードのロックを容易に解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カードリーダライタの斜視図である。
【図２】カードリーダライタのロック機構を分解した斜視図である。
【図３】カードリーダライタの動作を説明する図である。
【図４】カードリーダライタの動作を説明する図である。
【図５】カードリーダライタの動作を説明する図である。
【図６】他の実施形態を示す図である。
【図７】他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１カードリーダライタ
２カード
７ソレノイド
９ばね
１１第１ビーム
１１ｃ爪
１２第２ビーム
１２ｚ第２ビーム
１３第３ビーム
１４第４ビーム
１６ストッパ
２０通路
２１第１支点
２２第２支点
３１第１関節
３２第２関節
Ｘ第１関節と第２関節と第２支点とが並ぶ直線
Ｙ第１関節と第１支点とを結ぶ直線

Claims

挿入されたカードに対してデータの処理を行うカード処理装置において、
第１の支点を中心に回転することにより、爪をカードの通路に飛び出させて当該通路を塞ぎ、爪をカードの通路から引っ込ませて当該通路を開ける第１のビームと、
第２の支点を中心に回転する第２のビームと、
前記第１のビームを前記第１の支点以外の第１の関節で回転自在に接続するとともに、前記第２のビームを前記第２の支点以外の第２の関節で回転自在に接続する第３のビームと、
前記第２のビームを回転させるアクチュエータと、を備え、
前記爪がカードの通路を塞いでいるときに、前記第１の関節と前記第２の関節と前記第２の支点とが略一直線上に並ぶことを特徴とするカード処理装置。
請求項１に記載のカード処理装置において、
前記爪がカードの通路を塞いでいるときに、前記第１の関節と前記第２の関節と前記第２の支点とを結ぶ直線と、前記第１の関節と前記第１の支点とを結ぶ直線とが略垂直に交わることを特徴とするカード処理装置。
請求項１または請求項２に記載のカード処理装置において、
前記アクチュエータで前記第２のビームを所定の方向に回転させることにより、前記第３のビームが移動して前記第１のビームを所定の方向に回転させ、前記爪がカードの通路を塞ぐとともに、前記第１の関節と前記第２の関節と前記第２の支点とが略一直線上に並び、
当該略一直線上に並んだ状態以降の前記第３のビームの移動を規制するストッパを設けたことを特徴とするカード処理装置。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のカード処理装置において、
前記アクチュエータは、前記第２のビームを所定の方向に回転させるための力を加えるソレノイドと、当該ソレノイドの力よりも小さな力で前記第２のビームを前記所定の方向とは反対方向に付勢するばねとを備えていることを特徴とするカード処理装置。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のカード処理装置において、
前記爪がカードの通路を塞いでいるときに、前記第１の関節と前記第２の関節と前記第２の支点とが、カードの通路と平行な略一直線上に並ぶことを特徴とするカード処理装置。