JP4531300B2 - 車内補充券発行装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電車等の車内で乗り越し等の乗客に乗車券等を発行するための車内補充券発行機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄道では改札の自動化が進められ、乗車券や特急券には、自動改札でのチェックを可能にするため、印刷と磁気とでデータが記録される。
【０００３】
車内補充券発行機は、鉄道車両内を巡回する乗務員が携帯して、乗り越した乗客などに乗車券や特急券を発行するために使用されるが、この車内補充券発行機で発行する切符についても、印刷と磁気とでデータを記録しない場合には、乗客が下車する際に、自動改札を通ることができない。そのため、印刷記録と磁気記録とが可能な車内補充券発行機の開発が従来から進められている。
【０００４】
乗車券や特急券などの切符は、その大きさにより、例えば小型サイズのエドモンソン券と、新幹線の乗車券や特急券などに使用されている８５ｍｍサイズの８５ｍｍ券等に分けられる。本明細書においては、エドモンソン券以上の大きさを有する例えば８５ｍｍ券等を大型券として、以下、説明する。この大型券は、全国の各会社線において共通仕様の大きさであり、どの駅に設置された自動改札をも通過することができる。
【０００５】
従来、印刷記録と磁気記録とが可能な車内補充券発行機として、エドモンソン券を発行する発行機が知られており、この装置は、特開平５−２６７０号公報に記載されている。
【０００６】
この装置は、図１１に示すように、筺体20と、筺体20の操作面を覆う扉状の蓋体21とを具備しており、筺体20の操作面には、業務の選択や文字の入力を操作するキーパネル18と、表示用の液晶パネル13とを備え、蓋体21の見開き面には、駅名選択用の地図パネル17を備えている。また、筺体20先端の膨出部は、印刷及び磁気によりデータを記録したエドモンソン券26を排出する取出口22を有し、また、未記録のエドモンソン券を収納した発券収納ケース23が、この膨出部に装着される。
【０００７】
次に、この装置の構成をブロック図で図１２に示す。この装置は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ11と、キーパネル18及び地図パネル17からの入力操作をＣＰＵ11に伝えるキーパネル・地図パネル制御部16と、液晶パネル13の表示を制御する液晶パネル制御部12と、印字用のサーマルヘッド15と、サーマルヘッド15の動作を制御するサーマルヘッド制御部14と、磁気記録用の磁気ヘッド10と、磁気ヘッド10を制御する磁気ヘッド制御部９とを備えている。
【０００８】
この車内補充券発行機を使用する車掌は、キーパネル18から発駅を指定して地図パネル17から該当する駅を選択し、次に、キーパネル18から着駅を指定して地図パネル17から該当する駅を選択する。この操作情報は、キーパネル・地図パネル制御部16を介してＣＰＵ11に伝えられ、選択された駅名が、ＣＰＵ11の算出する金額や日付などの情報とともに液晶パネル13に表示される。車掌がキーパネル18から切符発行の操作を行うと、発券収納ケース23から１枚の未記録のエドモンソン券が繰り出され、この切符に、サーマルヘッド15が液晶パネル13に表示された情報を印字し、また、磁気ヘッド10が所要のデータを磁気記録する。記録されたエドモンソン券は、取出口22から排出される。
【０００９】
また、８５ｍｍ券に対して印刷記録と磁気記録とを行う移動可能な補充券発行機が特開平６−３３３０７０号公報に開示されている。この装置は、移動先の駅構内や車内、出張窓口などに据え置いて使用される。
【００１０】
この補充券発行機は、図１３に示すように、入力操作を行う操作機152と、この操作機152を収める窪み153を備えた印刷磁気記録装置151とで構成される。窪み153は、操作機152を係止する爪154を有し、また、窪み153側面には、操作機152との間でデータを通信するための光通信素子を有している。
【００１１】
この印刷磁気記録装置151の断面図を図１４に示す。この装置は、複数の券紙122が積み重ねて収納される券紙収納部121と、券紙収納部121から券紙122を一枚ずつ繰り出すスライダー124と、スライダー124を駆動する給紙モータ123と、券紙への磁気書き込み及び磁気読み出しを行う磁気ヘッド126と、磁気ヘッド126との間に券紙１枚の厚さより狭い隙間を空けて対向する搬送ローラ127と、搬送ローラ127を駆動する搬送モータ（不図示）と、券紙収納部121から繰り出された券紙が搬送ローラ127により搬送される第１の通路129と、逆転する搬送ローラ127により券紙が搬送される第２の通路131と、支点135を中心に回転（図１４の下方に回転）して第２の通路131を塞ぎ、印字部に向かう第３の通路133を開けるゲート134と、ゲート134を駆動する切り替えモータ136と、ゲート134に固定されてゲート134とともに揺動運動する印字ヘッド137と、印字中の券紙の紙送りを行うプラテンローラ138と、プラテンローラ138を駆動する送りモータ143とを備えている。
【００１２】
この印刷磁気記録装置151では、券紙収納部121からスライダー124によって繰り出された一枚の券紙122が、磁気ヘッド126と搬送ローラ127との間に挟まれ、正転する搬送ローラ127により第１の通路129に送り込まれる。次いで、搬送ローラ127が逆転して、券紙を第２の通路131に搬送し、この過程で磁気ヘッド126が券紙に磁気データを記録する。次に、搬送ローラ127が正転して券紙を再び第１の通路129に搬送し、この過程で磁気ヘッド126が券紙の磁気記録を読み取り、正しく書き込まれているかどうかをチェックする。正しく書き込まれていれば、搬送ローラ127が逆転し、券紙を第２の通路131に収納して待機させる。正しく書き込まれていなければ、再度、磁気書き込みと磁気読み取りとを実行する。
【００１３】
磁気書き込みの確認が終了すると、切り替えモータ136が作動してゲート133が下方に回転し、第１の通路129が塞がり、第３の通路133が開く。また、ゲート133に固定された印字ヘッド137は、プラテンローラ139から離れる。この状態で搬送ローラ127が正転し、第２の通路131で待機していた券紙が第３の通路133に送られる。
【００１４】
第３の通路133に進入した券紙の先端をセンサ142が検出すると、搬送ローラ127を駆動する搬送モータが停止し、切り替えモータ136が作動してゲート133を図１４の状態に戻す。このとき、印字ヘッド137は、券紙を挟んでプラテンローラ138に押圧する。プラテンローラ138は、送りモータ143によって回転し、プラテンローラ138により紙送りされる券紙に印字ヘッド137が印刷を行う。印刷された券紙は、出口139から排出される。
【００１５】
このように、券紙を往復させることにより、印刷磁気記録装置の小型化を図ることができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の大型券用の補充券発行機は、８００ｇの重量が有り、片手で持って操作するには余りに重く、大き過ぎる。そのため、専ら据え置き用として使用されている。
【００１７】
補充券発行機が大型化する原因の一つは、モータの数に有る。
従来の装置は、各機能毎に、スライダー124を駆動する給紙モータ123、搬送ローラ127を駆動する搬送モータ（不図示）、ゲート134を駆動する切り替えモータ136及びプラテンローラ138を駆動する送りモータ143の４種類のＤＣモータを使用している。ＤＣモータは、強力な回転トルクを発生するが、負荷によってトルクが変動する。そのため、エンコーダを付設して回転制御のフィードバックを掛ける必要があり、その結果、形状が大型化し、重量が嵩むことになる。
【００１８】
しかし、従来の装置では、券紙の搬送に用いる搬送ローラ127が、磁気ヘッド126との間に券紙１枚の厚さより狭い隙間を空けて対向しており、この搬送ローラ127と磁気ヘッド126との間に券紙を挟み、搬送ローラ127の回転で券紙を搬送しているため、搬送ローラ127に強力なトルクを与えなけば券紙を正しく送ることができず、そのためＤＣモータの使用が余儀なくされている。
【００１９】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、小型化して携帯を可能にした大型券用の車内補充券発行装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、券紙を収納する券紙収納部と、券紙収納部から券紙を繰り出す券紙繰り出し手段と、券紙収納部の出口に近接して配置された磁気ヘッドブロックと、磁気ヘッドブロックに対向して配置された駆動ローラユニットと、駆動ローラユニットの回転により往復動する券紙の経路と、券紙に印字する印字手段と、券紙を印字手段のもとに導くために経路を切り換える経路切替手段と、駆動ローラユニットの回転及び印字手段の紙送り動作を駆動する第１の駆動手段と、券紙繰り出し手段の動作及び経路切替手段の切替動作を駆動する第２の駆動手段とを備える車内補充券発行装置の磁気ヘッドブロックに、券紙に対して複数の面で接触する磁気ヘッドと、磁気ヘッドの各面の両側に配置された対向従動ローラとを備え、駆動ローラユニットに、磁気ヘッドの各面に対向するヘッド面の従動ローラと、磁気ヘッドブロックの従動ローラの各々に対向する駆動ローラとを備える構成とした。
【００２１】
この装置では、高精度が要求される紙送りは高性能のステッピングモータで実行し、また、パワーを必要とする券紙繰り出しや経路切替は、強力なＤＣモータに任せている。このように、モータを性能に応じて使い分けることにより、少ないモータ数で、印刷及び磁気記録を高精度に実施することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における車内補充券発行機は、図２の分解図に示すように、上ケース30と下ケース31とから成る筺体30、31が片手で保持可能な大きさを有しており、この筐体内に８５ｍｍ券の印字及び磁気記録を行う印刷磁気記録部34が収納されている。上ケース30は、従来の装置（図１１）と同様、キーパネル35、液晶パネル37、地図パネル36を備えており、また、印刷磁気記録部34から印字及び磁気記録されて排出される８５ｍｍ券の取出口38を備えている。また、印刷磁気記録部34を収めた筺体30、31の空隙に、回路基板32と電池33とが収納される。
筺体30、31が片手で保持できる大きさであるのは、印刷磁気記録部34を小型化したからに他ならない。以下、印刷磁気記録部34の構成について詳述する。
【００２３】
この印刷磁気記録部34の斜視図を図１に、上面図を図３に、裏面図を図４に、左側面図を図５に、右側面図を図６に、断面図（図３のＡ−Ａ’断面）を図７に示している。
【００２４】
この印刷磁気記録部34は、駆動源として、ステッピングモータ41と、ＤＣモータ42との二つを備え、さらに、８５ｍｍ券が積み重ねて収納される券紙収納カセット43と、券紙収納カセット43から券紙を一枚ずつ繰り出すスライダー44と、磁気ヘッド46及び対向従動ローラ47を内蔵する磁気ヘッドブロック45と、対向従動ローラ47に対向する駆動ローラ48と、磁気ヘッド46に対向する従動ローラ49と、券紙収納カセット43から繰り出された券紙が駆動ローラ48により搬送される第１の通路50と、第１の通路50に進入した券紙の先端が当接する第１の弾性ストッパ52と、逆転する駆動ローラ48により券紙が搬送される第２の通路51と、第２の通路51に進入した券紙の先端が当接する第２の弾性ストッパ53と、印字中の券紙の紙送りを行うプラテンローラ54と、券紙への印字を行うサーマルヘッド55と、サーマルヘッド55が固定され、サーマルヘッド55をプラテンローラ54に接触、または、離間させるために回転するサーマルヘッド回転部材56と、サーマルヘッド55をプラテンローラ54に接触させる方向にサーマルヘッド回転部材56を付勢するバネ57と、サーマルヘッド回転部材56がサーマルヘッド55をプラテンローラ54から離す方向に回転したとき、サーマルヘッド回転部材56に係合して、第２の通路50を塞ぎ、印字部に向かう第３の通路58を開くフラッパー59とを備えている。このフラッパー59は、バネにより通路50を開く方向に付勢されている。
【００２５】
この印刷磁気記録部34のスライダー44とサーマルヘッド回転部材56とはＤＣモータ42によって駆動され、また、駆動ローラ48とプラテンローラ54とはステッピングモータ41によって駆動される。そのため、この印刷磁気記録部34は、ＤＣモータ42及びステッピングモータ41のそれぞれの駆動力を各部に伝達する、歯車から成る伝達機構を備えている。この歯車は、バックラッシュを防ぐため、高精度のものを用いている。
【００２６】
また、図８に、磁気ヘッドブロック45内の磁気ヘッド46及び対向従動ローラ47の構成（ａ）と、駆動ローラ48及び従動ローラ49の構成（ｂ）とを模式的に示し、また、図９に、それらの係合状態を示している。磁気ヘッド46は、多トラック構成であり、中央に凹みを設け、この凹みの位置と両側との３箇所に対向従動ローラ47を配している。この対向従動ローラ47には、駆動軸60に固定された駆動ローラ48が対向し、磁気ヘッド46には、駆動軸60に固定されていないゴムローラ49が対向する。８５ｍｍ券紙は、図９（ａ）に示すように、駆動ローラ48と対向従動ローラ47との間、及び磁気ヘッド46とゴムローラ49との間を通過する。図９（ｂ）に磁気ヘッド46のギャップ面とゴムローラ49との当接状態を示している。駆動ローラ48に対向する対向従動ローラ47は弾性を持つアームに取り付けられており、８５ｍｍ券紙を駆動ローラ48に押し付けるように作用する。
【００２７】
このように、８５ｍｍ券紙の両側と中央とを駆動ローラ48及び対向従動ローラ47の対で挟み、この３箇所の駆動ローラ48の回転によって８５ｍｍ券紙を搬送しているため、モータの駆動力が弱くても券紙を安定して搬送することが可能である。
【００２８】
また、磁気ヘッドブロック45は、支軸61を中心に、駆動ローラ48側から離れる方向に回転することができる。そのため、紙詰まりが発生したり、磁気ヘッド46を清掃する時には、磁気ヘッドブロック45を回転させ、開いた状態で、その処理を行うことができる。
【００２９】
また、この印刷磁気記録部34では、ＤＣモータ42及びステッピングモータ41の起動／停止や、券紙への磁気ヘッド46による磁気書き込み／読み込み、サーマルヘッド55による印字などのタイミングを制御するため、各所にセンサを配し、その検知結果に基づいて動作を制御している。
【００３０】
図１０は、この印刷磁気記録部34の動作シーケンスを示している。この図を基に、印刷磁気記録部34の動作について説明する。
（１）複数の未使用の８５ｍｍ券を収納した券紙収納カセット43が装着された状態で、ＤＣモータ42が正転を開始すると、歯車62が回転し、この歯車62との噛合機構を有するスライダー44が図５の右方向に移動する。このスライダー44には、券紙収納カセット43に収納された券紙を繰り出す機構が付設されており、スライダー44の移動により、券紙１枚の厚さ分の隙間を有する取り出し口63から、１枚の券紙が送り出される。
（２）スライダー44は、等間隔の孔64を有しており、センサ１（Ｓ１）は、スライダー44の移動に伴って通過する孔64を検出し、移動を確認する。
（３）駆動ローラ48付近に配置されたセンサ３（Ｓ３）が券紙の先端を検出すると、ステッピングモータ41が正転を開始し、駆動ローラ48が回転を始める。駆動ローラ48は、対向従動ローラ47と共働して券紙を第１の通路50に搬送する。
（４）センサ１（Ｓ１）と間隔を置いて配置されたセンサ２（Ｓ２）が、スライダー44の最初の孔64を検出すると、ＤＣモータ42が停止し、スライダー44が動きを止める。
（５）第１の通路50に搬送された券紙の先端が弾性ストッパ52に当接したとき、券紙の後端は、駆動ローラ48と対向従動ローラ47とに挟まれた状態にある。券紙の先端が弾性ストッパ52に当接したことをセンサ５（Ｓ５）が検知すると、ステッピングモータ41は正転から逆転に回転方向を変える。そのため、駆動ローラ48が逆転して、券紙は第２の通路51の方向に搬送される。
【００３１】
（６）センサ５（Ｓ５）のオン後、一定数をカウントした時点で磁気ヘッド46による磁気書き込みが開始され、第２の通路51に搬送される過程の券紙に磁気記録が行われる。
（７）第２の通路51に搬送された券紙の先端が弾性ストッパ53に当接したとき、券紙の後端は、駆動ローラ48と対向従動ローラ47とに挟まれた状態にある。券紙の先端が弾性ストッパ53に当接したことをセンサ６（Ｓ６）が検知すると、ステッピングモータ41は逆転から正転に回転方向を変え、また、磁気ヘッド46は磁気書き込みを完了する。
（８）センサ６（Ｓ６）のオン後、一定数をカウントした時点で磁気ヘッド46による磁気読み込みが開始される。
（９）また、センサ６（Ｓ６）のオンにより、ＤＣモータ42が逆転を開始する。ＤＣモータ42の逆転でスライダー44は当初の位置に戻る。また、カム65が回転して、それに係合するサーマルヘッド回転部材56が、バネ57に抗してサーマルヘッド55をプラテンローラ54から離す方向に回転する。サーマルヘッド回転部材56の回転により、サーマルヘッド回転部材56の一端が係合するフラッパー59は、軸66を支点にサーマルヘッド回転部材56と逆方向に回転して第２の通路50を塞ぎ、第３の通路58を開ける。そのため、駆動ローラ48で搬送された券紙は、第３の通路58に進入する。
（１０）プラテンローラ54の手前に位置するセンサ７（Ｓ７）が、券紙の先端を検知すると、ステッピングモータ41の回転が、印字用の回転に切り替わる。
【００３２】
（１１）券紙がプラテンローラ54の位置まで進入するタイミングでサーマルヘッド回転部材56とカム65との係合が外れ、バネ57で付勢されたサーマルヘッド55が、券紙をプラテンローラ54に押し付ける。センサ７（Ｓ７）のオン後、一定数をカウントした時点でサーマルヘッド55は、印字を開始する。ここで、回転部材56によるフラッパー59への押し付けが解除されるため、フラッパーは８５ｍｍ券紙の通過後、バネの付勢により通路50を開く方向に回転する。なお、カム65により回転部材56を駆動しているが、カム65に代えてモータにより回転部材56を駆動してもよい。
（１２）センサ７（Ｓ７）のオフ後、一定数をカウントした時点でステッピングモータ41は停止する。
【００３３】
このように、駆動源としてステッピングモータ41及びＤＣモータ42の２つしか使用しない場合でも、各所にセンサを配し、その検知結果に基づいて動作を制御することにより、一連の印刷及び磁気記録動作を適切に行うことができる。
【００３４】
なお、センサとして、この他に、駆動ローラ48のセンサＳ３が位置する側と反対の側にセンサ４（Ｓ４）を配置して、磁気読み込み時の券紙を検出したり、印刷が終了した券紙の排出口にセンサ８（Ｓ８）を配置して、印刷後の券紙を検出したり、サーマルヘッド回転部材56の位置を検出するセンサ９（Ｓ９）を配置して、サーマルヘッド55のヘッドアップ状態を検出する等して、動作の確認を行うようにしても良い。
【００３５】
乗車券や特急券などの８５ｍｍ券が自動改札を通過するためには、券紙の所定位置に磁気データを記録する必要があり、また、券紙上の印刷のずれも認められない。この印刷磁気記録部34では、高精度の紙送りが要求される駆動モータ48及びプラテンローラ54を高性能のステッピングモータ41で駆動し、また、パワーを必要とするスライダー44やフラッパーの移動、印字ヘッドのヘッドアップ動作などを、強力なＤＣモータ42に任せている。このように、性能に応じた使い分けにより、少ないモーター数にも関わらず、印刷及び磁気記録を高精度に実施することができる。
【００３６】
また、この装置では、券紙を印刷部に導くための通路切り替えを、サーマルヘッド回転部材56とフラッパー59との二つの部材の係合で実現している。そのため一つの部材でそれを実現するより、ストロークを短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の車内補充券発行装置は、極めて小型、軽量であり、片手に持って操作することが可能である。そのため、車掌が車内を巡回するとき、これを携帯して、車内の乗客に８５ｍｍ等の大型券の切符を発行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における車内補充券発行機の印刷磁気記録部を示す斜視図、
【図２】本発明の実施形態における車内補充券発行機の分解図、
【図３】本発明の実施形態における印刷磁気記録部の上面図、
【図４】本発明の実施形態における印刷磁気記録部の裏面図、
【図５】本発明の実施形態における印刷磁気記録部の左側面図、
【図６】本発明の実施形態における印刷磁気記録部の右側面図、
【図７】本発明の実施形態における印刷磁気記録部の断面図、
【図８】（ａ）本発明の実施形態における磁気ヘッドブロックの斜視図、（ｂ）本発明の実施形態における駆動ローラ及び従動ローラの斜視図、
【図９】（ａ）本発明の実施形態における磁気ヘッドブロックと駆動ローラ及び従動ローラとの対向関係を示す図、（ｂ）磁気ヘッドと従動ローラとの当接状況を示す図、
【図１０】本発明の実施形態における印刷磁気記録部の動作シーケンス図、
【図１１】従来のエドモンソン券の車内補充券発行機を示す斜視図、
【図１２】従来の車内補充券発行機のブロック図、
【図１３】従来の８５ｍｍ券の据置型補充券発行機を示す斜視図、
【図１４】従来の８５ｍｍ券の据置型補充券発行機における印刷磁気記録部の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
S1 センサ１
S2 センサ２
S3 センサ３
S4 センサ４
S5 センサ５
S6 センサ６
S7 センサ７
S8 センサ８
S9 センサ９
９ 磁気ヘッド制御部
10 磁気ヘッド
11 ＣＰＵ
12 液晶パネル制御部
13 液晶パネル
14 サーマルヘッド制御部
15 サーマルヘッド
16 キーパネル・地図パネル制御部
17 地図パネル
18 キーパネル
20 筺体
21 蓋体
22 取出口
23 発券収納ケース
26 エドモンソン券
30 上ケース
31 下ケース
32 回路基板
33 電池
34 印刷磁気記録部
35 キーパネル
36 地図パネル
37 液晶パネル
38 取出口
41 ステッピングモータ
42 ＤＣモータ
43 券紙収納カセット
44 スライダー
45 磁気ヘッドブロック
46 磁気ヘッド
47 対向従動ローラ
48 駆動ローラ
49 従動ローラ（ゴムローラ）
50 第１の通路
51 第２の通路
52 第１の弾性ストッパ
53 第２の弾性ストッパ
54 プラテンローラ
55 サーマルヘッド
56 サーマルヘッド回転部材
57 バネ
58 第３の通路
59 フラッパー
60 駆動軸
61 支軸
62 歯車
64 孔
65 カム
121 券紙収納部
122 券紙
123 給紙モータ
124 スライダー
126 磁気ヘッド
127 搬送ローラ
129 第１の通路
131 第２の通路
133 第３の通路
134 ゲート
135 支点
136 切り替えモータ
137 印字ヘッド
138 プラテンローラ
143 送りモータ
151 印刷磁気記録装置
152 操作機
153 窪み
154 係止爪

Claims (1)

1. 券紙を収納する券紙収納部と、前記券紙収納部から前記券紙を繰り出す券紙繰り出し手段と、前記券紙収納部の出口に近接して配置された磁気ヘッドブロックと、前記磁気ヘッドブロックに対向して配置された駆動ローラユニットと、前記駆動ローラユニットの回転により往復動する前記券紙の経路と、前記券紙に印字する印字手段と、前記券紙を前記印字手段のもとに導くために前記経路を切り換える経路切替手段と、前記駆動ローラユニットの回転及び前記印字手段の紙送り動作を駆動する第１の駆動手段と、前記券紙繰り出し手段の動作及び前記経路切替手段の切替動作を駆動する第２の駆動手段とを備える車内補充券発行装置において、前記磁気ヘッドブロックが、前記券紙に対して複数の面で接触する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドの各面の両側に配置された対向従動ローラとを備え、前記駆動ローラユニットが、前記磁気ヘッドの各面に対向するヘッド面の従動ローラと、前記磁気ヘッドブロックの前記対向従動ローラの各々に対向する駆動ローラとを備えることを特徴とする車内補充券発行装置。

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