JP5150950B2

JP5150950B2 - 情報記録媒体処理装置

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Publication number: JP5150950B2
Application number: JP2007192944A
Authority: JP
Inventors: 郁郎栗林
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2027-07-25
Also published as: JP2009031890A

Description

本発明は、例えば銀行カードやクレジットカードなどの情報記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う情報記録媒体処理装置に関する。

従来から、金融機関などで使用され、キャッシュレスや個人認証などを実現するカードとして、プラスチック基板表面に磁気ストライプが形成された磁気カードや、プラスチック基板内部に集積回路チップ（ＩＣチップ）が埋設されるとともに、表面にＩＣ端子が配置されたＩＣカードがある。そして、これら磁気カードやＩＣカードに対する情報の記録又は再生は、磁気ヘッドやＩＣ接点を備えたカードリーダによって行われる。

カードリーダの中には、補助電源としてバックアップコンデンサが設けられているものがある（例えば特許文献１参照）。このカードリーダでは、電源投入時からバックアップコンデンサへの充電が行われている。具体的には、図９を用いて説明する。

図９は、従来のカードリーダにおける電源周辺の電気的構成を示す回路図である。

図９において、主電源（図示せず）はコネクタ１１１に接続される。主電源からの電流は、コネクタ１１１，ヒューズ１１２，ダイオード１１３を通過した後、電源電圧変換回路１１４（ＤＣＤＣコンバータやレギュレータ等から構成される）に流れ込む。そして、ここで適当な電圧に変換された後、ＣＰＵやロジックＩＣ等の電源１１５として出力される。一方、ダイオード１１３を通過した電流は、モータの電源１１６としても使われるとともに、抵抗１１８及びコネクタ１１９を介してバックアップコンデンサ１２０の充電電流としても使われる。このようにして、電源投入時からバックアップコンデンサへの充電が行われている。なお、例えば停電が起きたときには（すなわち、停電検知回路に接続される電源１２１によって停電が検知されたときには）、バックアップコンデンサ１２０に蓄電された電荷は、ダイオード１１７を介してモータの電源１１６に流れ込む。これによりモータを駆動することができ、ひいては停電時においてもカードを外に排出することができる。

特開２００２−６２９５６号公報

しかしながら、カードジャムが発生した後に停電し、バックアップコンデンサ１２０によって駆動モータを駆動する際、次のような問題が生じる場合がある。すなわち、バックアップコンデンサ１２０の電圧としては、一般に、バックアップコンデンサ１２０の漏れ電流やダイオード１１７の電力ロス等に起因して、カードリーダの電源電圧（コネクタ１１１に接続された主電源の電圧）よりも低くなる。したがって、停電時において、カードを排出するために必要なモータ出力を得ることが困難になる場合があり、例えば、曲がりカードのような搬送困難なカードを排出できない場合がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、曲がりカードのような搬送困難な情報処理記録媒体をより確実に排出することが可能な情報記録媒体処理装置を提供することにある。

以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。

（１）情報記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動する駆動モータと、前記搬送手段の搬送異常を検知する異常検知手段と、主電源からの電力を蓄電するとともに、前記駆動モータに対する前記主電源からの給電が停止したときに前記駆動モータに給電する補助電源と、を有し、前記主電源と前記補助電源との間に配置され、前記異常検知手段が前記搬送異常を検知したときに、前記補助電源に対する前記主電源からの給電電圧を昇圧する昇圧手段を備えると共に、前記駆動モータ及び前記補助電源に対する給電経路を切り替える制御手段を備え、前記制御手段は、前記異常検知手段が前記搬送異常を検知したときに、前記昇圧手段を作動させて前記補助電源に対する前記主電源からの給電電圧を昇圧するとともに、前記駆動モータを駆動する電源として、前記主電源から前記補助電源に切り替えることを特徴とする情報記録媒体処理装置。

本発明によれば、搬送手段と、駆動モータと、異常検知手段と、補助電源とを有する情報記録媒体処理装置に、前記主電源と前記補助電源との間に配置され、異常検知手段が情報記録媒体の搬送異常を検知したとき、補助電源に対する前記主電源からの給電電圧を昇圧する昇圧手段を設けることとしたので、補助電源の電圧を昇圧させることで、駆動モータの出力を向上させることができる。

したがって、例えば停電時に補助電源によって駆動モータを駆動する場合において、カードを排出するために必要なモータ出力を得ることができ、ひいては曲がりカードのような搬送困難な（或いは異型な）情報記録媒体であってもより確実に排出することができる。

また、本発明は、停電時でなくても適用可能である。詳細に説明すると、情報記録媒体処理装置の電源（主電源）の電圧を駆動モータに加えても、情報記録媒体が適切に排出されない場合、上述した異常検知手段によって搬送異常が検知され、上述した昇圧手段によって補助電源の電圧が昇圧されるので、昇圧された補助電源の電圧を駆動モータに加えることによって、情報記録媒体をより確実に排出することができる。

さらに、通常の情報記録媒体処理装置の電源（主電源）では、±１０％（機種によっては±５％）の許容値が設定されている。例えば、＋１２Ｖ電源の情報記録媒体処理装置の場合、実際の電源は＋１０．８Ｖとなっている場合がある。そうすると、＋１２Ｖ電源よりも低い電源電圧によって駆動される駆動モータでは、情報記録媒体処理装置を適切に排出できないことも考えられる。しかし、本発明によれば、この場合であっても、昇圧された補助電源の電圧を駆動モータに加えることによって、情報記録媒体をより確実に排出することができる。

本発明によれば、情報記録媒体処理装置に、上述した駆動モータ及び補助電源に対する給電経路を切り替える制御手段を設け、その制御手段は、異常検知手段が搬送異常を検知したときに、昇圧手段を作動させて補助電源を昇圧するとともに、駆動モータを駆動する電源として、主電源から補助電源に切り替えることとしたので、停電が生じていなくても、曲がりカード等のような搬送困難な情報記録媒体をより確実に排出することができる。

（２）前記制御手段は、前記異常検知手段が前記搬送異常を検知したときに、前記昇圧手段を作動させて前記補助電源に対する前記主電源からの給電電圧を昇圧するとともに、前記搬送異常を検知した後、前記駆動モータに対する前記主電源からの給電が停止したときに、前記駆動モータを駆動する電源として、前記主電源から前記補助電源に切り替えることを特徴とする（１）記載の情報記録媒体処理装置。

本発明によれば、上述した制御手段は、異常検知手段が搬送異常を検知したときに、昇圧手段を作動させて補助電源を昇圧するとともに、前記搬送異常を検知した後、駆動モータに対する主電源からの給電が停止したときに、駆動モータを駆動する電源として、主電源から補助電源に切り替えることとしたので、ジャムが発生しているときに停電が生じた場合であっても、曲がりカード等のような搬送困難な情報記録媒体をより確実に排出することができる。

（３）前記異常検知手段は、前記情報記録媒体処理装置内に挿入された情報記録媒体の端部を検知する複数の位置検知センサであって、当該位置検知センサの信号出力に基づいて、前記搬送異常を検知することを特徴とする（１）又は（２）記載の情報記録媒体処理装置。

本発明によれば、上述した異常検知手段は、情報記録媒体処理装置内に挿入された情報記録媒体の端部を検知する複数の位置検知センサであって、その位置検知センサの信号出力に基づいて、搬送異常を検知することとしたので、簡易かつ安価に異常検知手段を構成することができ、ひいては搬送困難な情報記録媒体をより確実に排出することができる

（４）前記異常検知手段は、前記駆動モータの回転数を検出するモータエンコーダであって、当該モータエンコーダからの出力信号の停止に基づいて、前記搬送異常を検知することを特徴とする（１）又は（２）記載の情報記録媒体処理装置。

本発明によれば、上述した異常検知手段は、駆動モータの回転数を検出するモータエンコーダであって、モータエンコーダからの出力信号の停止に基づいて、搬送異常を検知することとしたので、簡易かつ安価に異常検知手段を構成することができ、ひいては搬送困難な情報記録媒体をより確実に排出することができる。

（５）前記駆動モータに対して前記補助電源からの給電を行う補助電源系統を有する情報記録媒体処理装置であって、前記補助電源系統は、前記主電源と前記補助電源との間に配置され、前記主電源からの給電電圧を昇圧する昇圧回路と、前記異常検知手段が前記搬送異常を検知したときに、前記主電源から前記補助電源に切り替わる切り替え回路とを並列接続されているとともに、前記昇圧回路が作動し、前記主電源の給電電圧が昇圧され、前記切り替え回路が前記駆動モータを駆動する電源として、前記主電源から前記補助電源に切り替わることを特徴とする（１）から（４）のいずれか記載の情報記録媒体処理装置。

本発明によれば、情報記録媒体処理装置に、上述した駆動モータに対して補助電源からの給電を行う補助電源系統が設けられ、その補助電源系統は、主電源と補助電源との間に配置され、主電源からの給電電圧を昇圧する昇圧回路と、主電源から補助電源に切り替わる切り替え回路とを並列接続されている。そして、異常検知手段が搬送異常を検知したときに、昇圧回路が作動し、主電源の給電電圧が昇圧され、切り替え回路が駆動モータを駆動する電源として、前記主電源から前記補助電源に切り替わる。このため、昇圧回路を通じて補助電源の電圧が昇圧され、切り替え回路を通じて補助電源から駆動モータに高い電圧を加えることができ、ひいては、曲がりカード等のような搬送困難な情報処理記録媒体をより確実に排出することができる。

以上説明したように、本発明によれば、搬送手段と、駆動モータと、異常検知手段と、補助電源とを有する情報記録媒体処理装置に、前記主電源と前記補助電源との間に配置され、異常検知手段が情報記録媒体の搬送異常を検知したとき、補助電源に対する前記主電源からの給電電圧を昇圧する昇圧手段を設けることとしたので、補助電源の電圧を昇圧させることで、駆動モータの出力を向上させることができる。ひいては、停電が生じる・生じないに拘わらず、曲がりカード等のような搬送困難な情報処理記録媒体をより確実に排出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１００の主要構成の概要を示す概念図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１００の電気的構成の概要を示す概念図である。なお、図１に示すカードリーダ１００は、例えばＡＴＭ（ホスト）などの上位装置２００に組み込まれる装置であり、インターフェース３９を介して、上位装置２００からコマンドを受信したり、上位装置２００へコマンド実行結果等の情報を送信したりする（図１参照）。また、図１に示すカードリーダ１００は、磁気ヘッド１７，１８及びＩＣ接点２２を備え、磁気カードとＩＣカードの両方をハンドル可能な複合機となっている。さらに、図１においては、左側をカードリーダ１００の手前側とし、右側をカードリーダ１００の奥側とする。

図１及び図２において、カードリーダ１００は、磁気カード又はＩＣカードの取り込み口となるカード挿入口１１と、外の粉塵や異物が入り込むのを防ぐシャッター１３と、このシャッター１３を変位駆動するソレノイド１２と、挿入されたカードを搬送する搬送手段（ローラ１５及びローラ１６，ローラ１９及びローラ２０，ローラ２３及びローラ２４）と、この搬送手段を駆動する駆動モータ１４と、カード上の磁気ストライプに摺接させ、カードに対してリードライト処理を行う磁気ヘッド１７，１８と、所定の通信位置まで搬送されたカードのＩＣ端子３７１（図２参照）に接触して、カードとの通信を可能にするＩＣ接点（ＩＣ接点ブロック機構）２２と、ＩＣ接点２２をＩＣ端子３７１に接触・離脱可能に移動させるＩＣ接点接離手段２１と、を有している。

ＩＣ接点２２は、ＩＣカード上のＩＣ端子３７１と実際に接触するために、搬送路に向かって並ぶ複数個の金属端子（コイルバネ等）を備えている。また、ＩＣ接点２２は、ＩＣ接点接離手段２１に支持されて搬送路に臨んでいる。そして、ＩＣ接点接離手段２１の作用によって、ＩＣカードに接近・離反可能であって、ＩＣカードの表面にＩＣ接点２２を接触・離脱させて信号の授受を行う。ＩＣ接点２２には、ＩＣカードとの信号授受を制御するＩＣカードリードライト回路３７（図２参照）が設けられており、このＩＣカードリードライト回路３７にＩＣ接点２２の一端が電気的に接続されている。

ＩＣ接点接離手段２１は、ＩＣ接点２２をＩＣカードのＩＣ端子３７１に接触・離脱させる回動アーム２１ｂと、この回動アーム２１ｂを駆動する駆動源（ソレノイド２１ａ）と、から構成されている。ソレノイド２１ａは、プランジャ（図示せず）を直線状に往復させることによって回動アーム２１ｂを回動させるものである。そして、プランジャは、コイルバネ（図示せず）によって突出する方向に付勢されており、ソレノイド２１ａに通電していない間は、その弾性力により、突出してＩＣ接点２２をＩＣカードから離反させる一方で、通電時は、ソレノイド２１ａの筐体に引っ込んでＩＣ接点２２をＩＣカードに接近させる。これにより、ソレノイド２１ａが非通電になると、ソレノイド２１ａの駆動が解除され、ＩＣ接点２２は、自動的にＩＣカードから離反することになる。

なお、本実施形態では、ＩＣ接点接離手段２１として、回動アーム２１ｂやソレノイド２１ａを用いているが、その他、ＩＣ接点２２を、ＩＣカードのＩＣ端子３７１に接触・離脱させることが可能な機構であれば、如何なるものであってもよい。また、本実施形態では、ＩＣ接点２２をＩＣ端子３７１に対して近接するように駆動する駆動源として、ソレノイド２１ａを採用しているが、その他、かかる機能を実現しうる駆動源であれば、如何なるものであってもよい。

ＩＣ接点２２は、ＩＣカードのＩＣ端子３７１と接触して信号授受をし、通信を行うための接触端子である。ＩＣ接点２２は、ＩＣカードの規格に対応するよう配置した複数のコイルバネ等によって構成されている。また、ＩＣ接点２２は、例えばＩＣカードの進行方向と直行する方向に２列並べられているとともに、半田付け等によってＩＣカードリードライト回路３７に電気的に接続されている。なお、ＩＣ接点２２を構成する複数のコイルバネは、それぞれがくさび形状をしており、ＩＣ端子３７１とより確実に接触できるように、接触時に撓むことが可能な部材で形成されている。

一方、搬送手段は、（駆動）ローラ１５と、搬送路を挟んでローラ１５と対向配置された（従動）ローラ１６と、を有しており、カード挿入口１１に近い側のローラ１５と、ＩＣ接点２２に近い側のローラ１９とは、例えば伝達ベルト等によって連結されている。ＩＣ接点２２に近い側の（従動）ローラ２０は、例えば伝達ベルト等によって、（ノブ用）ローラ２４と連結されており、搬送路を挟んでローラ２４と対向する位置に（ノブ用駆動）ローラ２３が設けられている。

本実施形態では、搬送手段の搬送異常を検知する「異常検知手段」として、エンコーダ１４ａと、複数のセンサ１〜５が設けられている。エンコーダ１４ａは、駆動モータ１４の回転数を検出する「モータエンコーダ」の一例であって、ＣＰＵ３１は、この出力信号の停止に基づいて搬送異常を検知することができる。複数のセンサ１〜５は、カードリーダ１００内に挿入されたカードの端部を検知する複数の「位置検知センサ」の一例であって、この信号出力に基づいて搬送異常を検知することができる。

エンコーダ１４ａの具体例としては、光学式のエンコーダが考えられる。光学式のエンコーダは、円周方向に離散的に複数個の透光穴が形成された付属ローラを有し、この付属ローラが回転すると、複数個の透光穴により所定の検出光が断続的に遮られるようになっている。そして、検出光の断続的な変化を受光素子等で検出して、電気的なパルスに変換する。これにより、付属ローラを搬送路に臨ませ、ローラ１５が回転したとき、すなわちカードが移動したときに、付属ローラが回転するように構成することによって、搬送手段の駆動（ローラ１５の回転）に対応するパルスを検出することができる。その結果、カードが移動したか、或いは、カードが搬送路内で詰まったか（すなわちカードジャムが発生したか）等を検知することができる。

一方、複数のセンサ１〜５の具体例としては、光学式センサが考えられる。具体的には、発光素子（フォトダイオード）と受光素子（フォトセンサ）を、搬送路を挟むように配置して、カードによって光が遮られることを契機として、カード（の端部）が通過したことを把握する。このような光学式センサを複数個（図１では５個）配置することによって、搬送路におけるカード位置を把握することができる。

なお、エンコーダ１４ａについては、特別に上述した光学式のエンコーダを設けなくても、例えばカードの搬送スピードを検出するため、或いはその他駆動モータ１４の回転制御に使うために既にエンコーダが組み込まれていれば、その既存のエンコーダを用いることもできる。また、光学式センサについては、その他、磁気式センサやレバー式センサなどで代用することも可能である。さらに、図１では、エンコーダ１４ａとセンサ１〜５の両方が設けられているが、勿論いずれか一方であってもよい。

次に、カードリーダ１００の電気的な構成について詳細に説明する。図１及び図２において、カードリーダ１００は、主として、装置全体を統合的に制御するＣＰＵ３１と、ＣＰＵ３１の指令に基づいて駆動モータ１４の駆動制御を行うモータ制御回路３２と、エンコーダ１４ａにおいて発生した電気的なパルスを処理し、処理結果をＣＰＵ３１に転送するモータエンコーダ読み取り回路３３と、ＣＰＵ３１の指令に基づいてソレノイド１２を駆動制御するシャッターソレノイド駆動回路３４と、ＣＰＵ３１の指令に基づいてソレノイド２１ａを駆動制御するＩＣ接点ソレノイド駆動回路３５と、磁気ヘッド１７，１８で検出された磁気データの読み取りを行う磁気データ読み取り回路３６（ＩＳＯＴｒａｃｋ１，２及びＪＩＳ２Ｔｒａｃｋ）と、上述したＩＣカードリードライト回路３７と、バックアップ制御回路３８と、を有している。また、ＣＰＵ３１には、上述したセンサ１〜３及び５のセンサ出力が入力されるようになっており、センサ４のセンサ出力については、ＩＣカードリードライト回路３７に入力されるようになっている（図２参照）。

なお、図２では図示していないが、各種プログラムやパラメータが格納されるＲＯＭや、ＣＰＵ３１のワーキングエリアとして機能するＲＡＭなども有している。また、本実施形態では、ＣＰＵ３１のメイン基板とＩＣカードリードライト回路３７の基板とは別基板としているが、もちろん単一の基板であっても構わない。

ここで、本実施形態に係るカードリーダ１００では、基板上の電源４０（図１参照。図２では省略）に、１２Ｖ電源だけではなく、１２Ｖ電源からの電力を蓄電するとともに、駆動モータ１４に対する主電源からの給電が停止したときに駆動モータ１４に給電するバックアップコンデンサ４１が接続されている。そして、このバックアップコンデンサ４１に対する制御は、バックアップ制御回路３８によって行われる。なお、ここでは「補助電源」としてバックアップコンデンサ４１を考えるが、二次バッテリなどを用いることもできる。以下、電源４０及びその周辺回路（バックアップ制御回路３８を含む）について詳細に説明する。

［電源周辺の電気的構成］
図３は、本実施形態に係るカードリーダ１００における電源周辺の電気的構成を示す回路図である。

図３において、主電源（１２Ｖ電源）は、コネクタＣＮ１に接続される。主電源からの電流は、コネクタＣＮ１，ヒューズＦ１，ダイオードＤ１を通過した後、電源電圧変換回路４２（ＤＣＤＣコンバータやレギュレータ等から構成される）に流れ込む。そして、ここで適当な電圧に変換された後、ＣＰＵ３１やＩＣカードリードライト回路３７（ロジックＩＣ）等の電源４３として出力される。

一方、ダイオードＤ１を通過した電流は、モータの電源４４としても使われるとともに、ダイオードＤ２，抵抗Ｒ１及びコネクタＣＮ２を介して、バックアップコンデンサ４１の充電電流としても使われる。このとき、端子４７を介して、ＣＰＵ３１から電源昇圧回路４５に、バックアップコンデンサ４１の電圧の昇圧を許容する指令があると、電源昇圧回路４５が作動し、バックアップコンデンサ４１の電圧が昇圧される。

そして、端子４８を介して、ＣＰＵ３１からバックアップコンデンサ４１の電荷使用指令があると、バックアップコンデンサ４１に蓄電された電荷は、コネクタＣＮ２，ＦＥＴ（トランジスタ）Ｑ２を介して、駆動モータ１４の電源４４に流れ込む。より具体的には、バイポーラトランジスタＱ１のベース端子に、ＣＰＵ３１から所定電圧が印加されると、ＯＮ状態となってコレクタ電流が流れ、これを契機としてＦＥＴＱ２もＯＮ状態となる。これにより、バックアップコンデンサ４１に蓄電された電荷は、駆動モータ１４の電源４４に流れ込む。

ＣＰＵ３１は、異常検知手段によって搬送異常が検知され、エンコーダ１４ａのパルス又はセンサ１〜５のセンサ出力に基づいてカードジャムが発生したと判断したとき、電源昇圧回路４５に対して、上述したバックアップコンデンサ４１の電圧昇圧許容指令を送る。そうすると、電源昇圧回路４５が作動し、この電源昇圧回路４５を介してバックアップコンデンサ４１の電圧が昇圧される。その後、ＣＰＵ３１は、バイポーラトランジスタＱ１及びＦＥＴＱ２を用いて、駆動モータ１４を駆動する電源として、主電源からバックアップコンデンサ４１に切り替える。このように、ＣＰＵ３１は、バックアップコンデンサ４１及び駆動モータ１４に対する給電経路を切り替える「制御手段」の一例として機能する。

なお、駆動モータ１４に対する給電経路を切り替えるタイミングとしては、例えば、停電検知回路に接続される電源４６をモニタすることによって停電が検知され、駆動モータ１４に対する主電源からの給電が停止したとき、とすることができる。また、図３に示す電源４３，電源４４，電源４６などは、図１に示す電源４０に含まれる。また、電源昇圧回路４５は、ＤＣＤＣコンバータやレギュレータ等から構成される。

このように、本実施形態に係るカードリーダ１００では、駆動モータ１４に対してバックアップコンデンサ４１からの給電を行う補助電源系統（コネクタＣＮ２と電源４４の間の電気系統）が設けられており、この補助電源系統には、バックアップコンデンサ４１の電圧を昇圧する電源昇圧回路４５と、所定のタイミング（ＣＰＵ３１の指令を受信したタイミング）で非導通状態から導通状態に切り替わる切り替え回路（本実施形態ではバイポーラトランジスタＱ１及びＦＥＴＱ２）が設けられ、両者は並列接続されている。

［処理動作］
次に、カードリーダ１００の処理動作について説明する。まずは、カードリーダ１００において実行される基本処理動作（処理シーケンス）について概説する。カード挿入口（ゲート口）１１から挿入されたカードは、センサ１のセンサ出力を契機として、ローラ１５やローラ１６等の搬送手段により奥に取り込まれる。そして、センサ２のセンサ出力を契機として、磁気ヘッド１７，１８によって、カード上の磁気ストライプに記録された磁気データが読み込まれる。その後、カードは更にその奥に運ばれる。そして、カードのＩＣ端子３７１に、ＩＣ接点２２を正確に下ろすための位置出しを行う。この位置だしは、センサ３のセンサ出力を契機として行うことができる。センサ４のセンサ出力を契機として、カードが所定の通信位置に搬送されると、ＩＣ接点２２をＯＮして、カードとの通信を行う。通信が完了すると、ＩＣ接点２２をＯＦＦして、カードをカード挿入口１１に搬送し、カードをユーザに返却して「取引き」が完了する。

ここで、このような一連の処理において、カードジャムが発生した場合は、「取引き」を中止し、カードをユーザに返却することになるが、曲がりカードのような搬送困難なカードが挿入された場合には、排出できないことがある。そこで、本実施形態に係るカードリーダ１００では、このような場合に、電源昇圧回路４５によって昇圧されたバックアップコンデンサ４１から、駆動モータ１４に対する給電を行うようにしている。以下、図４〜図７のフローチャートを用いて、カードリーダ１００の処理動作を詳細に説明する。なお、図４〜図７では、磁気データの読み取りに着目しているが、ＩＣカードの電子情報の読み取りについても同様である。また、図４〜図７のフローチャートでは、上位装置２００又はユーザを「ホスト」と記載し、カードリーダ１００を「カードリーダライタ」と記載している。

図４は、カードを挿入して、正常に磁気データの読み取りが行われる場合における処理動作を示すフローチャートである。

図４において、ホストからカード挿入コマンドが送信され（ステップＳ１）、これを受信したカードリーダライタのＣＰＵ３１（ステップＳ２）は、シャッター１３をオープンにする（ステップＳ３）。そして、ユーザによってカード挿入が行われる（ステップＳ４）。

次に、カードリーダライタのＣＰＵ３１は、センサ１によってカード挿入を検知すると（ステップＳ５）、駆動モータ１４を回転させる（ステップＳ６）。センサ１がカードを検知した後、ある一定時間を過ぎてもセンサ２がカードを検知しないとき、ＣＰＵ３１はカードジャムが発生したと（ジャムエラーと）判断する。或いは、エンコーダ１４ａの信号が止まったとき、ジャムエラーと判断する（ステップＳ７）。

次に、センサ２でカードが検知されると（ステップＳ８）、磁気ヘッド１７，１８を通じて磁気データの読み取りが開始される（ステップＳ９）。センサ２がカードを検知した後、ある一定時間を過ぎてもセンサ３がカードを検知しないとき、ＣＰＵ３１はカードジャムが発生したと（ジャムエラーと）判断する。或いは、エンコーダ１４ａの信号が止まったとき、ジャムエラーと判断する（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０でジャムエラーと判断されなければ、センサ３でカードが検知される（ステップＳ１１）。センサ３がカードを検知した後、ある一定時間を過ぎてもセンサ４がカードを検知しないとき、ＣＰＵ３１はカードジャムが発生したと（ジャムエラーと）判断する。或いは、エンコーダ１４ａの信号が止まったとき、ジャムエラーと判断する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２でジャムエラーと判断されなければ、センサ４でカードが検知される（ステップＳ１３）。その後、磁気データの読み取りが終了し（ステップＳ１４）、駆動モータ１４の回転が停止し、ＣＰＵ３１はシャッター１３をクローズする（ステップＳ１５）。最後に、ＣＰＵ３１は、磁気データをホストに送信し、ホストはこれを受信する（ステップＳ１６，ステップＳ１７）。

図５は、カードを挿入した後、カードジャムが発生した場合において、"従来の"処理動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳ２１〜ステップＳ３２までの処理は、図４に示すステップＳ１〜ステップＳ１２までの処理と同じであるので、説明を省略する。

図５において、ステップ３２の処理においてジャムエラーと判断されたと仮定する（ステップＳ３３）。具体的には、一定時間経過してもセンサ４でカードが検知されない場合である。この場合、磁気データの読み取りが終了し（ステップＳ３４）、駆動モータ１４の回転が停止する（ステップＳ３５）。

そして、カードリーダライタは、ホストに対し、ジャム発生の返信を行う（ステップＳ３６）。これを受信したホストは、カードリーダライタに対してカード排出コマンドを送信する（ステップＳ３７）。コマンドを受信したカードリーダライタは（ステップＳ３８）、モータ制御回路３２を通じて駆動モータ１４を逆回転させる（ステップＳ３９）。その後、センサ３がカードを検知した後、ある一定時間を過ぎてもセンサ２がカードを検知しないとき、ＣＰＵ３１はカードジャムが発生したと（ジャムエラーと）判断する。或いは、エンコーダ１４ａの信号が止まったとき、ジャムエラーと判断する（ステップＳ４０）。

ステップＳ４０でジャムエラーと判断されなければ、センサ２でカードが検出される（ステップＳ４１）。その後、センサ２がカードを検知した後、ある一定時間を過ぎてもセンサ１がカードを検知しないとき、ＣＰＵ３１はカードジャムが発生したと（ジャムエラーと）判断する。或いは、エンコーダ１４ａの信号が止まったとき、ジャムエラーと判断する（ステップＳ４２）。

ステップＳ４２でジャムエラーと判断されなければ、センサ１でカードが検出される（ステップＳ４３）。その後、センサ２がカードを検知した後、ある一定時間を過ぎてもセンサ２がカード無検知状態とならないとき、ＣＰＵ３１はカードジャムが発生したと（ジャムエラーと）判断する。或いは、エンコーダ１４ａの信号が止まったとき、ジャムエラーと判断する（ステップＳ４４）。

ステップＳ４２でジャムエラーと判断されなければ、センサ２がカード無検知状態となり（ステップＳ４５）、駆動モータ１４の回転は停止する（ステップＳ４６）。そして、カードリーダライタはカード排出の返信を行って（ステップＳ４７）、ホストはこれを受信する（ステップＳ４８）。

このように、従来の処理動作では、駆動モータ１４の駆動源としては、常時主電源（＋１２Ｖ電源）が用いられている。次に、本実施形態に係るカードリーダ１００において、駆動モータ１４の駆動源として、バックアップコンデンサ４１を用いたときの処理動作について説明する。

図６は、カードを挿入した後、カードジャムが発生した場合において、昇圧されたバックアップコンデンサ４１による給電の処理動作を示すフローチャートである。特に、図６では、停電が生じていないケースについて説明する。なお、ステップＳ５１〜ステップＳ６６までの処理は、図５に示すステップＳ２１〜ステップＳ３６までの処理と同じであるので、説明を省略する。

図６において、ステップＳ６６の処理により、カードリーダライタからホストへジャム発生の返信が送られたとき、ホストは、これを受信するとともに、バックアップコンデンサ４１の電圧上昇コマンド（昇圧指令）をカードリーダライタへ送信する（ステップＳ６７）。

電圧昇圧コマンドを受信したカードリーダライタのＣＰＵ３１は（ステップＳ６８）、バックアップコンデンサ４１の電圧を上昇させる（ステップＳ６９）。具体的には、図３を用いて説明したように、ＣＰＵ３１は、端子４７を介して、バックアップコンデンサ４１の電圧の昇圧を許容する指令を送る。その結果、電源昇圧回路４５が作動し、バックアップコンデンサ４１の電圧が昇圧される。

次に、カードリーダライタのＣＰＵ３１は、電圧上昇済みの返信をホストに送り（ステップＳ７０）、これを受信したホストは、カード排出コマンドを送信する（ステップＳ７１）。このとき、バックアップコンデンサ４１の電荷を用いるように指示する。これを受信したカードリーダライタのＣＰＵ３１は（ステップＳ７２）、端子４８を介して、バイポーラトランジスタＱ１のベース端子に所定電圧を印加し、これをＯＮ状態にする。そうすると、バイポーラトランジスタＱ１においてコレクタ電流が流れ、これを契機としてＦＥＴＱ２もＯＮ状態となり、バックアップコンデンサ４１に蓄電された電荷が駆動モータ１４の電源４４に流れ込む。このようにして、駆動モータ１４を逆回転させる際（ステップＳ７３）、駆動源としてバックアップコンデンサ４１を用いるようにする。以下、ステップＳ７４〜ステップＳ８２の処理については、図５に示すステップＳ４０〜ステップＳ４８の処理と同じであるので、説明を省略する。

図７は、カードを挿入した後、カードジャムが発生し、加えて停電した場合において、昇圧されたバックアップコンデンサ４１による給電の処理動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳ９１〜ステップＳ１０６までの処理は、図６に示すステップＳ５１〜ステップＳ６６までの処理と同じであるので、説明を省略する。

図７において、ステップＳ１０６の処理により、カードリーダライタからホストへジャム発生の返信が送られたとき、ホストは、これを受信するとともに、カードリーダライタにカード排出コマンドを送信する（ステップＳ１０７）。これを受信したカードリーダライタは（ステップＳ１０８）、駆動モータ１４を逆回転させる（ステップＳ１０９）。その後、センサ３がカードを検知した後、ある一定時間を過ぎてもセンサ２がカードを検知しないとき、ＣＰＵ３１はカードジャムが発生したと（ジャムエラーと）判断する。或いは、エンコーダ１４ａの信号が止まったとき、ジャムエラーと判断する（ステップＳ１１０）。

ここで、一定時間が過ぎ、再びジャムエラーが発生したとする（ステップＳ１１１）。そうすると、ステップＳ９９と同様に磁気データの読み取りは終了しているので（ステップＳ１１２）、再び駆動モータ１４の回転を停止する（ステップＳ１１３）。そして、カードリーダライタは、ホストにジャム発生の返信を行う（ステップＳ１１４）。これを受信したホストは、バックアップコンデンサ４１の電圧上昇コマンド（昇圧指令）をカードリーダライタへ送信する（ステップＳ１１５）。

電圧昇圧コマンドを受信したカードリーダライタのＣＰＵ３１は（ステップＳ１１６）、バックアップコンデンサ４１の電圧を上昇させる（ステップＳ１１７）。次に、カードリーダライタのＣＰＵ３１は、電圧上昇済みの返信をホストに送る（ステップＳ１１８）。これを受信したホストは、カード排出コマンドを送信する（ステップＳ１１９）。このとき、バックアップコンデンサ４１の電荷を用いるように指示する。

ここで、停電が発生した場合であっても、バックアップコンデンサ４１の電荷を用いるようにすることで、カードリーダ１００内に詰まったカードをより確実に排出することができる。以下、ステップＳ１２０〜ステップＳ１３０の処理については、図６に示すステップＳ７２〜ステップＳ８２の処理と同じであるので、説明を省略する。

［実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態に係るカードリーダ１００によれば、異常検知手段がカードの搬送異常を検知したとき（図６ではステップＳ６３）、バックアップコンデンサ４１の電圧を昇圧させることとしたので（図６ではステップＳ６７〜ステップＳ６９）、駆動モータ１４の出力を向上させることができる。したがって、停電が生じていない場合でも（図６参照）、カードジャム後に停電が生じた場合でも（図７参照）、カードを排出するために必要なモータ出力を得ることができ、ひいては曲がりカードのような搬送困難なカードであってもより確実に排出することができる。

また、本実施形態に係るカードリーダ１００は、定期的に補助電源の電圧を昇圧させるものではない。したがって、補助電源の寿命が短くなるのを防ぐことができる。

さらに、停電検知後に、補助電源の電圧を出力側で昇圧することも考えられるが、この場合、停電時にジャムしたカードの排出を即座に行うことができない。しかし、本実施形態に係るカードリーダ１００によれば、搬送手段の搬送異常（カードジャム時）にのみ、補助電源の電圧を入力側で昇圧させるので、これに伴い予測される主電源の電圧ロスを防ぐことができ、補助電源の寿命を延ばすことができ、停電の場合にもジャムしたカードを即座に排出することができる。

［変形例］
図８は、本発明の他の実施の形態に係るカードリーダ１００における電源周辺の電気的構成を示す回路図である。なお、図３と同じ電気的要素については、同じ符号で示す。

主として、図８の回路図が図３の回路図と異なるところは、バックアップコンデンサ４１に蓄電された電荷を駆動モータ１４の電源４４に流す方法である。すなわち、端子４８を介して、ＣＰＵ３１からバックアップコンデンサ４１の電荷使用指令があると、バックアップコンデンサ４１に蓄電された電荷は、コネクタＣＮ２，リレーＲＬ１を介して、駆動モータ１４の電源４４に流れ込む。より具体的には、リレーＲＬ１の励磁コイルに励磁電流が流れると、リレーＲＬ１がＯＮ状態となって、バックアップコンデンサ４１に蓄電された電荷が、駆動モータ１４の電源４４に流れ込む。このように、リレーＲＬ１を用いることも可能である。

なお、上述した実施形態では、昇圧されたバックアップコンデンサ４１の電圧は＋１２Ｖ程度と考えているが、場合によっては＋１２Ｖ以上の電圧にすることも可能である。また、電源昇圧回路４５については、バックアップコンデンサ４１に取り付けることも可能である。これにより、カードリーダ１００の使用状況と環境状況に合わせ、バックアップコンデンサ４１の容量と充電回路の昇圧すべき電圧を決めることができる。

以上説明したように、本発明は、例えばカードジャムが生じた場合でも、そのカードをより確実に排出することが可能なものとして有用である。

本発明の実施の形態に係るカードリーダの主要構成の概要を示す概念図である。本発明の実施の形態に係るカードリーダの電気的構成の概要を示す概念図である。本実施形態に係るカードリーダにおける電源周辺の電気的構成を示す回路図である。カードを挿入して、正常に磁気データの読み取りが行われる場合における処理動作を示すフローチャートである。カードを挿入した後、カードジャムが発生した場合において、"従来の"処理動作を示すフローチャートである。カードを挿入した後、カードジャムが発生した場合において、昇圧されたバックアップコンデンサによる給電の処理動作を示すフローチャートである。カードを挿入した後、カードジャムが発生し、加えて停電した場合において、昇圧されたバックアップコンデンサによる給電の処理動作を示すフローチャートである。本発明の他の実施の形態に係るカードリーダにおける電源周辺の電気的構成を示す回路図である。従来のカードリーダにおける電源周辺の電気的構成を示す回路図である。

符号の説明

１００カードリーダ
４１バックアップコンデンサ
４２電源電圧変換回路
４３，４４，４６電源
４５電源昇圧回路
４７，４８端子
Ｒ１抵抗
Ｄ１，Ｄ２ダイオード
Ｑ１バイポーラトランジスタ
Ｑ２ＦＥＴ
ＣＮ１，ＣＮ２コネクタ

Claims

情報記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を駆動する駆動モータと、
前記搬送手段の搬送異常を検知する異常検知手段と、
主電源からの電力を蓄電するとともに、前記駆動モータに対する前記主電源からの給電が停止したときに前記駆動モータに給電する補助電源と、を有し、
前記主電源と前記補助電源との間に配置され、前記異常検知手段が前記搬送異常を検知したときに、前記補助電源に対する前記主電源からの給電電圧を昇圧する昇圧手段を備えると共に、
前記駆動モータ及び前記補助電源に対する給電経路を切り替える制御手段を備え、
前記制御手段は、前記異常検知手段が前記搬送異常を検知したときに、前記昇圧手段を作動させて前記補助電源に対する前記主電源からの給電電圧を昇圧するとともに、前記駆動モータを駆動する電源として、前記主電源から前記補助電源に切り替えることを特徴とする情報記録媒体処理装置。
前記制御手段は、前記異常検知手段が前記搬送異常を検知したときに、前記昇圧手段を作動させて前記補助電源に対する前記主電源からの給電電圧を昇圧するとともに、前記搬送異常を検知した後、前記駆動モータに対する前記主電源からの給電が停止したときに、前記駆動モータを駆動する電源として、前記主電源から前記補助電源に切り替えることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体処理装置。
前記異常検知手段は、前記情報記録媒体処理装置内に挿入された情報記録媒体の端部を検知する複数の位置検知センサであって、当該位置検知センサの信号出力に基づいて、前記搬送異常を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の情報記録媒体処理装置。
前記異常検知手段は、前記駆動モータの回転数を検出するモータエンコーダであって、当該モータエンコーダからの出力信号の停止に基づいて、前記搬送異常を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の情報記録媒体処理装置。
前記駆動モータに対して前記補助電源からの給電を行う補助電源系統を有する情報記録媒体処理装置であって、
前記補助電源系統は、前記主電源と前記補助電源との間に配置され、前記主電源からの給電電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記主電源から前記補助電源に切り替わる切り替え回路とを並列接続されているとともに、
前記異常検知手段が前記搬送異常を検知したときに、前記昇圧回路が作動し、前記主電源の給電電圧が昇圧され、前記切り替え回路が前記駆動モータを駆動する電源として、前記主電源から前記補助電源に切り替わることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の情報記録媒体処理装置。