以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(カードリーダの概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるカードリーダ1の斜視図である。図2は、図1に示すカードリーダ1の概略構成を側面から説明するための図である。図3は、図1に示すカード2の平面図である。
本形態のカードリーダ1は、カード2に記録されたデータの読取およびカード2へのデータの記録の少なくとも一方を行うための装置であり、ATM(Automated Teller Machine)等の所定の上位装置に搭載されて使用される。このカードリーダ1は、カード2が挿入される挿入口3が形成されるカード挿入部4を備えている。図2に示すように、カードリーダ1の内部には、カード2が搬送される搬送路5が形成されている。搬送路5は、挿入口3に繋がるように形成されている。
また、カードリーダ1は、カード2を搬送するカード搬送機構6と、カード2に当接してカード2に記録された磁気データの読取やカード2への磁気データの記録を行う磁気ヘッド7と、カード2の搬送方向に直交する方向へ磁気ヘッド7を移動させるヘッド移動機構8と、カード2に形成される後述の端子部2bに接触してデータの通信を行うためのIC接点ブロック9と、IC接点ブロック9を移動させる接点ブロック移動機構10(図6参照)と、カードリーダ1内に取り込まれたカード2を位置決めするための位置決め機構11とを備えている。
カード2は、厚さが0.7〜0.8mm程度の塩化ビニール製のカードである。本形態のカード2は、国際規格(たとえば、ISO/IEC7811)やJIS規格(たとえば、JISX6302)に準拠した磁気ストライプ付きのカードであり、四隅に丸みを持った略長方形状に形成されている。カード2の裏面には、磁気データが記録される磁気ストライプ2aが形成されている。また、カード2は、接触式のICカードである。すなわち、カード2には、ICチップ(図示省略)が内蔵され、カード2のおもて面には、8個の外部接続端子からなる端子部2bが形成されている。カード2の一部は、エンボス加工が施されるエンボス加工領域2cとなっている。すなわち、カード2には、エンボス加工が施されるエンボス加工領域2cが画定されている。
磁気ストライプ2aは、略長方形状に形成されるカード2の長手方向(図3のU方向)に平行な細長い帯状に形成されている。この磁気ストライプ2aは、カード2の長手方向の全域に形成されている。また、磁気ストライプ2aは、カード2の短手方向(図3のV方向)において、カード2の短手方向における一端2d側に形成されている。具体的には、国際規格やJIS規格に基づいて、磁気ストライプ2aは、カード2の短手方向において、カード2の一端2dを基準とする所定の範囲内に形成されている。
端子部2bは、カード2の長手方向における一端側、かつ、カード2の短手方向における略中間位置に形成されている。端子部2bを構成する8個の外部接続端子は、カード2の短手方向において4行、かつ、カード2の長手方向において2列に配列されている。エンボス加工領域2cは、カード2の短手方向における他端2e側に配置されている。また、カード2の長手方向における両端側を除く所定の範囲がエンボス加工領域2cとなっている。エンボス加工領域2cにエンボス加工されて形成される文字や数字等は、おもて面側に突出している。
本形態では、図1等に示すX方向でカード2が搬送される。具体的には、X1方向にカード2が取り込まれ、X2方向にカード2が排出される。すなわち、X方向は、カード2の搬送方向であり、X1方向は、カード2の取込方向であり、X2方向は、カード2の排出方向である。また、本形態では、カード2の短手方向とX方向とが一致するように、カードリーダ1にカード2が取り込まれる。また、カード2の短手方向とX方向とが一致するように、カードリーダ1内でカード2が搬送される。すなわち、カードリーダ1は、カード2の短手方向でカード2を搬送して所定の処理を行う。
また、X方向に直交するY方向は、搬送路5の幅方向であり、カードリーダ1内に正しい姿勢で取り込まれたカード2の長手方向である。また、X方向とY方向とに直交する図1等のZ方向は、カードリーダ1内に取り込まれたカード2の厚さ方向である。本形態では、Z方向と鉛直方向とが一致するようにカードリーダ1が配置されている。なお、以下の説明では、X方向を「前後方向」、Y方向を「左右方向」、Z方向を「上下方向」とし、また、X1方向側を「奥(後ろ)」側、X2方向側を「前」側、Y1方向側を「右」側、Y2方向側を「左」側、Z1方向側を「上」側、Z2方向側を「下」側とする。
(カード挿入部の構成)
カード挿入部4は、カードリーダ1の前面側部分を構成している。このカード挿入部4は、挿入口3の奥側に配置されるシャッタ部材14、15と、カード2の短手方向が前後方向と一致するようにカードリーダ1にカード2が挿入されたこと(すなわち、挿入口3にカード2が挿入されたこと)を検知する挿入検知機構16と、カード2に磁気データが記録されていることを検知する磁気センサ17、18と、カード2にICチップの外部接続端子が固定されていること(すなわち、端子部2bが固定されていること)を検知する金属センサ19と、カードリーダ1の前方の人間の動きを検知する人体検知用の赤外線センサ20とを備えている。
シャッタ部材14は、カード挿入部4の奥端に配置されている。このシャッタ部材14は、搬送路5に配置されて搬送路5を閉鎖する閉鎖位置と、搬送路5の下側に退避して搬送路5を開放する開放位置との間で移動可能となっている。シャッタ部材14には、ソレノイド等を有するシャッタ部材14の駆動機構が連結されている。
シャッタ部材15は、シャッタ部材14よりも前側に配置されている。本形態のシャッタ部材15は、左右方向を回転の軸方向として回転可能なローラである。このシャッタ部材15は、搬送路5に配置されて搬送路5を閉鎖する閉鎖位置と、搬送路5の下側に退避して搬送路5を開放する開放位置との間で移動可能となっている。本形態のシャッタ部材15は、図示を省略する付勢部材によって閉鎖位置へ付勢されており、挿入口3から挿入されたカード2がシャッタ部材15に接触すると、シャッタ部材15が開放位置へ移動する。また、カード挿入部4は、シャッタ部材15が開放位置に移動したことを検知するためのセンサ21を備えている。
挿入検知機構16は、前後方向において、シャッタ部材15と略同じ位置に配置されている。この挿入検知機構16は、カード挿入部4の左右の両端側に配置され搬送路5に出没可能な2個の検知レバーと、2個の検知レバーのそれぞれの動きを検知する2個のセンサとを備えている。カードリーダ1にカード2が挿入される前の待機時には、検知レバーの一部が搬送路5内に配置されている。この状態で、カード2の短手方向が前後方向と一致するようにカード2が挿入口3から挿入されると、2個の検知レバーのそれぞれに、カード2の左右両端のそれぞれが接触して、検知レバーが回動する。そのため、2個のセンサでの検知結果に基づいて、カード2の短手方向が前後方向と一致するようにカード2が挿入口3から挿入されたことが検知される。
磁気センサ17、18は、たとえば、フラックスゲートセンサである。この磁気センサ17、18は、磁性体からの距離に応じたレベルの出力信号を出力する。また、磁気センサ17、18は、挿入口3から挿入されたカード2を上下方向で挟むように配置されている。本形態では、カード2の短手方向が前後方向と一致するように、かつ、カード2の裏面を下側に向けた状態で、カード2が挿入口3から挿入されると、磁気センサ18から出力される出力信号のレベルが磁気センサ17から出力される出力信号のレベルよりも高くなる。一方、カード2の短手方向が前後方向と一致するように、かつ、カード2のおもて面を下側に向けた状態で、カード2が挿入口3から挿入されると、磁気センサ17からの出力信号のレベルが磁気センサ18からの出力信号のレベルよりも高くなる。したがって、磁気センサ17からの出力信号のレベルと磁気センサ18からの出力信号のレベルとを比較することで、カード2が裏面を下側に向けた状態で、挿入口3から挿入されたのか、それとも、カード2がおもて面を下側に向けた状態で、挿入口3から挿入されたのかが検知される。
金属センサ19は、励磁用コイルと、検出用コイルと、励磁用コイルおよび検出用コイルが巻回されるコアとを備える磁気式のセンサである。この金属センサ19は、前後方向において、磁気センサ17、18よりもわずかに前側に配置されている。また、金属センサ19は、左右方向において、正しい姿勢で挿入されたカード2の端子部2bが通過する位置に配置されている。本形態では、カード2が裏面を下側に向けた状態で、カード2の短手方向における一端2d側から挿入されると、金属センサ19によってカード2の端子部2bが検知される。また、カード2がおもて面を下側に向けた状態で、カード2の短手方向における他端2e側から挿入されても、金属センサ19によってカード2の端子部2bが検知される。そのため、磁気センサ17、18での検知結果と金属センサ19での検知結果に基づいて、カード2の一端2d側からカード2が挿入されたのか、それとも、カード2の他端2e側からカード2が挿入されたのかが検知される。
赤外線センサ20は、焦電型の赤外線センサであり、焦電効果によって赤外線を含む光を検知する焦電素子を備えている。この赤外線センサ20は、上述のように、カードリーダ1の前方の人間の動きを検知する。具体的には、赤外線センサ20は、カードリーダ1の前方の人間の手等の動きを検知する。また、赤外線センサ20は、カードリーダ1の前方の人間が発生する赤外線に基づいて、カードリーダ1の前方の人間の体温と赤外線センサ20の検知範囲内における人間の周囲の温度との差等を検知することで、カードリーダ1の前方の人間の動きを検知する。図1に示すように、赤外線センサ20は、カード挿入部4の前面側に配置されている。
(カード搬送機構の構成および搬送路の構成)
搬送路5は、前後方向におけるカードリーダ1の略全域に形成されている。カード搬送機構6は、カード2の上面に当接してカード2を搬送する搬送ローラ31〜33と、下側から搬送ローラ31〜33に対向配置されるパッドローラ34〜36とを備えている。搬送ローラ31は、カード挿入部4の内部に配置されている。具体的には、搬送ローラ31は、シャッタ部材14よりも前側に配置されている。搬送ローラ32、33は、カード挿入部4の奥側に配置されるカードリーダ1の本体部37の内部に配置されている。具体的には、搬送ローラ32は、前後方向において、磁気ヘッド7およびIC接点ブロック9よりも前側に配置されるとともにシャッタ部材14よりも奥側に配置されている。また、搬送ローラ33は、位置決め機構11を構成する後述の位置決め部材66の当接部66aよりも奥側に配置されている。搬送ローラ31〜33は、搬送路5の左右の両端側のそれぞれに配置されている。搬送ローラ31〜33には、ベルト、プーリおよび歯車列等によって構成される動力伝達機構38を介してモータ39が連結されている。
パッドローラ34は、搬送ローラ31に向かって付勢されており、下側からカード2に当接可能となっている。パッドローラ35は、搬送ローラ32に向かって付勢されており、下側からカード2に当接可能となっている。パッドローラ36は、搬送ローラ33に向かって付勢されており、下側からカード2に当接可能となっている。上述のように、搬送ローラ31〜33は、搬送路5の左右の両端側のそれぞれに配置されており、カード2の長手方向における両端側の上面に搬送ローラ31〜33が当接し、カード2の長手方向における両端側の下面にパッドローラ34〜36が当接する。具体的には、搬送ローラ31〜33およびパッドローラ34〜36は、カード2の長手方向における両端側であって、かつ、エンボス加工領域2cを避けた部分に当接する。なお、搬送ローラ31〜33がカード2の下面に当接し、パッドローラ34〜36が上側から搬送ローラ31〜33に対向配置されても良い。
本体部37の内部には、カード2の下面を案内するガイド部材26、27が配置されている。後述のように、磁気ヘッド7は、前後方向において、搬送ローラ32およびパッドローラ35と、搬送ローラ33およびパッドローラ36との間に配置されており、ガイド部材26は、前後方向において、搬送ローラ32およびパッドローラ35と磁気ヘッド7との間に配置されている。また、ガイド部材27は、前後方向において、磁気ヘッド7よりも奥側に配置されるとともに、位置決め機構11と略同じ位置に配置されている。
本形態では、2個のガイド部材26が搬送路5の左右の両端側のそれぞれに配置されている(図6参照)。また、ガイド部材27は、左右に所定の間隔をあけた状態で配置される2個のガイド部27aを備えている。ガイド部材26の上面およびガイド部27aの上面は、搬送路5の下面の一部を構成している。搬送路5の下面の、ガイド部材26とガイド部27aとの間は、開口部28となっている。すなわち、搬送路5には、開口部28が形成されている。開口部28は、左右方向における搬送路5の略全域に形成されている。なお、ガイド部27aは、搬送ローラ33およびパッドローラ36に向かってカード2を案内する機能を果たしている。ガイド部27aの上面の前端側は、前側に向かうにしたがって下方向へ傾斜する傾斜面となっている。
(ヘッド移動機構の構成および磁気ヘッドの周辺部分の構成)
図4は、図2に示すヘッド移動機構8の構成を上面から説明するための図である。図5は、図2に示すヘッド移動機構8の構成を正面から説明するための図である。
磁気ヘッド7は、前後方向において、搬送ローラ32およびパッドローラ35と、搬送ローラ33およびパッドローラ36との間に配置されている。また、上述のように、磁気ヘッド7は、前後方向において、ガイド部材26とガイド部材27との間に配置されている。
ヘッド移動機構8は、磁気ヘッド7が搭載されるキャリッジ42と、左右方向へキャリッジ42を案内するガイド軸43と、キャリッジ42を左右方向へ送るリードスクリュー44と、磁気ヘッド7を上下動させるためのカム板45と、ガイド軸43を中心とするキャリッジ42の回動を防止するための回動防止軸46とを備えている。キャリッジ42は、キャリッジ本体47と、磁気ヘッド7を保持するヘッド保持部材48とを備えている。キャリッジ本体47には、リードスクリュー44に係合するメネジ部材49と、ガイド軸43に係合する摺動軸受50と、回動防止軸46に係合する摺動部材51とが取り付けられている。リードスクリュー44には、プーリおよびベルトから構成される動力伝達機構52を介してモータ53が連結されている。
キャリッジ本体47には、ヘッド保持部材48を回動可能に保持する固定軸54が左右方向を軸方向として固定されている。キャリッジ本体47とヘッド保持部材48との間には、ネジリコイルバネ55が配置されており、ヘッド保持部材48は、ネジリコイルバネ55の付勢力によって、固定軸54を中心にして、磁気ヘッド7が上昇する方向へ付勢されている。カム板45は、左右方向に細長い長尺状に形成されており、ヘッド保持部材48には、左右方向におけるカム板45の両端側に形成されるカム45aに当接するローラ56が回転可能に取り付けられている。
本形態では、モータ53が駆動して、リードスクリュー44が回転すると、ガイド軸43に沿って、磁気ヘッド7がキャリッジ42とともに左右方向へ移動する。左右方向における両端側では、カム45aにローラ56が当接しており、図5の二点鎖線で示すように、磁気ヘッド7は、ネジリコイルバネ55の付勢力に抗して搬送路5よりも下側へ退避している。すなわち、左右方向へ移動する磁気ヘッド7は、左右方向の両端側においては、搬送路5から退避するヘッド退避位置にある。
一方、磁気ヘッド7がキャリッジ42とともに左右方向へ移動して、カム45aからローラ56が外れると、カム45aによって搬送路5よりも下側に退避するように案内されていた磁気ヘッド7がネジリコイルバネ55の付勢力で上昇して、カード2の磁気ストライプ2aに当接可能になる。すなわち、カム45aからローラ56が外れているときには、磁気ヘッド7は、磁気ストライプ2aに当接可能なヘッド当接位置にある。磁気ヘッド7が磁気ストライプ2aに当接しながら、キャリッジ42が左右方向へ移動することで、磁気ヘッド7によって磁気データの読取や記録が行われる。磁気ヘッド7が左右方向へ移動する際には、磁気ヘッド7は、開口部28を通過する。
このように、ヘッド移動機構8は、磁気ヘッド7を左右方向へ移動させるとともに、磁気ヘッド7が磁気ストライプ2aに当接可能なヘッド当接位置と磁気ヘッド7が搬送路5から退避するヘッド退避位置との間で磁気ヘッド7を移動させる。なお、磁気ヘッド7は、所定のケーブルを介して、カードリーダ1の制御基板に接続されている。
磁気ヘッド7の上側には、ヘッド当接位置にある磁気ヘッド7とカード2とを所定の当接圧で当接させるための対向面57aが形成される対向部材57が配置されている。この対向部材57は、カードリーダ1の本体部37のフレームに固定されている。対向面57aは、上下方向に直交する平面状に形成されている。また、対向面57aは、左右方向に細長い略長方形の平面状に形成されている。左右方向における対向面57aの幅は、左右方向における磁気ヘッド7の移動範囲と略等しくなっている。また、前後方向における対向面57aの幅は、前後方向における磁気ヘッド7の幅と略等しくなっている。
磁気ヘッド7がヘッド当接位置にあるときには、図5に示すように、対向面57aと磁気ヘッド7との間にカード2が挟まれている。このときには、正しい姿勢で挿入されたカード2の磁気ストライプ2aに磁気ヘッド7が所定の当接圧で当接しており、カード2の上面(具体的には、カード2のおもて面)は、対向面57aに所定の当接圧で当接している。なお、対向面57aは、カードリーダ1の本体部37における搬送路5の上面の一部を構成している。
(IC接点ブロックの構成および接点ブロック移動機構の構成)
図6は、図2に示すIC接点ブロック9を駆動する接点ブロック移動機構10を正面から説明するための図である。
IC接点ブロック9は、図6に示すように、カード2の端子部2bを構成する複数の外部接続端子のそれぞれに接触する複数のIC接点バネ59と、IC接点バネ59を保持するバネ保持部材60と、IC接点バネ59が接続される基板61とを備えている。複数のIC接点バネ59は、前後方向から見たときに2列に配列されている。基板61は、バネ保持部材60に固定されている。IC接点ブロック9は、前後方向において、搬送ローラ32およびパッドローラ35と磁気ヘッド7との間に配置されている。また、IC接点ブロック9は、左右方向において、搬送路5の左端側に配置されるとともに、搬送路5の上側に配置されている。IC接点ブロック9の下側には、2個のガイド部材26のうちの左端側に配置されるガイド部材26が配置されている。
接点ブロック移動機構10は、IC接点ブロック9が固定されるブロック保持部材62とソレノイド63とを備えている。ブロック保持部材62は、前後方向を軸方向として本体部37のフレームに固定される固定軸64に回動可能に保持されている。ソレノイド63のプランジャ63aには、固定ピン65が固定されている。固定ピン65は、ブロック保持部材62に形成される係合溝62aに係合している。ソレノイド63は、プランジャ63aが左右方向へ移動するように配置されている。ソレノイド63の本体63bとプランジャ63aとの間には、図示を省略する圧縮コイルバネが配置されており、この圧縮コイルバネの付勢力でプランジャ63aは、本体63bから突出する方向に付勢されている。
この圧縮コイルバネの付勢力でプランジャ63aが本体63bから突出しているときには、図6(A)に示すように、IC接点ブロック9が搬送路5の上側へ退避している。すなわち、このときには、IC接点ブロック9は、IC接点バネ59が搬送路5から退避するバネ退避位置にある。この状態で、ソレノイド63が駆動すると、圧縮コイルバネの付勢力に抗して、プランジャ63aが本体63b側に引き込まれて、図6(B)に示すように、IC接点ブロック9が下降する。IC接点ブロック9が下降すると、IC接点バネ59が端子部2bを構成する外部接続端子に接触可能となる。すなわち、ソレノイド63が駆動して、プランジャ63aが本体63b側に引き込まれているときには、IC接点ブロック9は、IC接点バネ59が外部接続端子に接触可能なバネ接触位置にある。このように、接点ブロック移動機構10は、IC接点バネ59が外部接続端子に接触可能なバネ接触位置と、IC接点バネ59が搬送路5から退避するバネ退避位置との間でIC接点ブロック9を移動させる。
(位置決め機構の構成)
図7は、図2に示す位置決め機構11の位置決め部材66およびその周辺部分の構成を側面から説明するための図である。図8は、図2に示す位置決め機構11およびその周辺部分の構成を側面から説明するための図である。図9は、図2に示す位置決め機構11の構成を上面から説明するための図である。
位置決め機構11は、カードリーダ1内に取り込まれたカード2の奥端が当接する当接部66aが形成された2個の位置決め部材66と、搬送路5から当接部66aを退避させる退避機構67とを備えている。退避機構67は、位置決め部材66を回動可能に保持するリンク部材68と、ソレノイド69とを備えている。また、位置決め機構11は、回動可能な位置決め部材66の動きを検知するセンサ70と、位置決め部材66を付勢する引張りコイルバネ71(図8(A)参照)と、当接部66aが搬送路5から退避していることを検知するセンサ72とを備えている。センサ70、72は、発光素子とこの発光素子からの光を受光する受光素子とを備える透過型の光学式センサである。
位置決め部材66は、平板状に形成されている。この位置決め部材66は、上述の当接部66aに加えて、当接部66aの上端から略上側に向かって延びる腕部66bを備えている。2個の位置決め部材66は、左右方向に所定の間隔をあけた状態で配置されている。また、位置決め部材66は、リンク部材68を構成する後述の保持部68aに固定される固定軸74に回動可能に保持されている。固定軸74は、左右方向を軸方向としてリンク部材68に固定されている。位置決め部材66は、当接部66aと腕部66bとの境界部で固定軸74に回動可能に保持されている。位置決め部材66の回動範囲は、リンク部材68等に形成されるストッパ(図示省略)によって規制されている。
当接部66aは、上下方向に細長い略長方形状に形成されている。この当接部66aは、前後方向において、磁気ヘッド7よりも奥側に配置されている。また、当接部66aは、前後方向において、搬送ローラ33およびパッドローラ36よりも前側に配置されている。当接部66aの前端側には、当接部66aに当接するカード2を下面側から支持する支持部66cが形成されている。支持部66cは、当接部66aの下端側に形成されている。また、支持部66cは、左右方向から見たときの形状が略台形状となるように形成されており、カード2が当接する当接面66dよりも前側へ突出している。当接面66dは、ガイド部27aの上面の前端側に形成される傾斜面の上側に配置されている。支持部66cの上端面は、前側に向かうにしたがって下方向へ傾斜する傾斜面となっている。腕部66bの上端側には、センサ70の発光素子と受光素子との間を遮る遮光部66eが形成されている。遮光部66eの下側には、引張りコイルバネ71の一端が係合するバネ係合部66fが形成されている。引張りコイルバネ71の他端は、本体部37のフレームに固定されている。
本形態では、当接部66aにカード2が当接していないときには、引張りコイルバネ71の付勢力によって、位置決め部材66は、固定軸74を中心にして図7の反時計回りの方向(反時計方向)へ付勢されている(図7(A)参照)。このときには、当接面66dは、上下方向に対して、たとえば、2〜3°程度傾いている。この状態で、挿入口3から挿入されカード搬送機構6によって奥側へ搬送されたカード2の奥端が当接部66aに当接すると、図7(B)に示すように、当接部66aがカード2に押されて、位置決め部材66が固定軸74を中心にして図7の時計回りの方向へ回動し、図示を省略するストッパに当接する。位置決め部材66がストッパに当接すると、前後方向において、カード2が位置決めされる。このときには、当接面66dは、上下方向と略平行になっている。また、このときには、たとえば、支持部66cと当接面66dとの境界部にカード2が当接している。
カード2の奥端が当接部66aに当接してカード2が位置決めされているときの、前後方向における搬送ローラ32の中心と当接面66dとの距離L(図7(B)参照)は、カード2の短手方向の幅W1よりも短くなっている。また、前後方向におけるシャッタ部材14と当接面66dとの距離は、カード2の短手方向の幅W1よりも長くなっている。なお、前後方向における搬送ローラ32の中心と搬送ローラ33の中心との距離は、カード2の短手方向の幅W1よりもわずかに短くなっている。
図7(A)に示すように、当接部66aにカード2が当接していないときには、遮光部66eは、センサ70の発光素子と受光素子との間から外れている。一方、図7(B)に示すように、カード2の奥端が当接部66aに当接しているときには、遮光部66eは、センサ70の発光素子と受光素子との間を遮っている。そのため、センサ70の発光素子から受光素子へ向かう光が遮光部66eによって遮られることで、前後方向において、カード2が位置決めされたことが検知される。すなわち、センサ70での検知結果に基づいて、前後方向において、カード2が所定位置に位置決めされたことが検知される。
リンク部材68は、図9に示すように、位置決め部材66を保持する平板状の2個の保持部68aと、2個の保持部68a同士を繋ぐ平板状の連結部68bとを備えている。2個の保持部68aは、左右方向に所定の間隔をあけた状態で配置されており、リンク部材68の左右の両端側部分を構成している。保持部68aの奥端側かつ下端側は、左右方向を軸方向として固定される固定軸75に回動可能に支持されている。保持部68aの前端側には、固定軸74が固定されている。
ソレノイド69は、そのプランジャ69aが前後方向へ移動するように配置されている。プランジャ69aには、固定ピン76が固定されている。固定ピン76は、右側に配置される保持部68aの奥端側に係合している。ソレノイド69の本体69bとプランジャ69aとの間には、図示を省略する圧縮コイルバネが配置されており、この圧縮コイルバネの付勢力でプランジャ69aは、本体69bから突出する方向に付勢されている。
図8(A)に示すように、この圧縮コイルバネの付勢力でプランジャ69aが本体69bから突出しているときには、カード2の奥端が当接部66aに当接可能となっている。すなわち、このときには、当接部66aは、カード2の奥端が当接可能な当接位置にある。この状態で、ソレノイド69が駆動すると、圧縮コイルバネの付勢力に抗して、プランジャ69aが本体69b側に引き込まれ、リンク部材68が固定軸75を中心にして図8の反時計方向へ回動する。リンク部材68が反時計方向へ回動すると、図8(B)に示すように、当接部66aが搬送路5から上側へ退避して搬送ローラ33およびパッドローラ36に向かってカード2が通過可能になる。すなわち、プランジャ69aが本体69b側に引き込まれているときには、当接部66aは、搬送路5から退避する退避位置にあり、搬送ローラ33およびパッドローラ36に向かってカード2が通過可能となっている。本形態では、位置決め部材66は、通常、当接位置にあり、所定の処理を行う場合に、退避位置へ移動する。
図8(A)に示すように、当接部66aが当接位置にあるときには、遮光部66eは、センサ72の発光素子と受光素子との間から外れている。一方、図8(B)に示すように、当接部66aが退避位置にあるときには、遮光部66eは、センサ72の発光素子と受光素子との間を遮っている。そのため、センサ72の発光素子から受光素子へ向かう光が遮光部66eによって遮られることで、当接部66aが搬送路5から退避していることが検知される。すなわち、センサ72での検知結果に基づいて、当接部66aが搬送路5から退避していることが検知される。
(カードリーダの概略動作)
図10は、図2に示すIC接点ブロック9とカード2との間でデータの通信を行っているときの状態を側面から説明するための図である。
以上のように構成されたカードリーダ1では、挿入口3からカード2が挿入される前の待機時には、シャッタ部材14は閉鎖位置にあり、搬送路5を閉鎖している。また、この待機時には、磁気ヘッド7は、搬送路5から退避したヘッド退避位置にあり、IC接点ブロック9は、搬送路5から退避したバネ退避位置にある。
シャッタ部材14は、センサ21での検知結果に基づいて挿入口3からカード2が挿入されたことが検知され、挿入検知機構16を構成するセンサでの検知結果に基づいてカード2の短手方向が前後方向と一致するようにカード2が挿入口3から挿入されたことが検知されるとともに、磁気センサ17、18および金属センサ19での検知結果に基づいて、端子部2bを有し磁気データが記録されたカード2が裏面を下側に向けた状態で、カード2の一端2d側から挿入されたことが検知されると、開放位置へ移動する。すなわち、正規のカード2が正しい姿勢で挿入口3から挿入されたことが検知されると、シャッタ部材14が開放位置へ移動する。
また、正規のカード2が正しい姿勢で挿入口3から挿入されたことが検知されると、モータ39が起動して、カード搬送機構6がカード2を奥側へ搬送する。カード2の一端2dが位置決め部材66の当接部66aに当接すると、センサ70の発光素子から受光素子へ向かう光が遮光部66eによって遮られて、前後方向において、カード2が位置決めされたことが検知される。カード2が位置決めされたことが検知されると、モータ39が停止する。本形態では、カード2の一端2dが当接部66aに当接すると、シャッタ部材14の奥側にカード2の全体が取り込まれるため、カード2の一端2dが当接部66aに当接して、前後方向において、カード2が位置決めされたことが検知されると、シャッタ部材14は、閉鎖位置に移動して、搬送路5を閉鎖する。
また、その後、モータ53が起動し、磁気ヘッド7がカード2の磁気ストライプ2aに当接しながら左右方向へ移動して、磁気データの読取や記録を行う。上述のように、前後方向における搬送ローラ32の中心と当接面66dとの距離Lは、カード2の短手方向の幅W1よりも短くなっており、カード2の一端2dが当接面66dに当接している状態では、カード2の前端側は、搬送ローラ32とパッドローラ35との間に挟まれている。本形態では、カード搬送機構6が、カード2の一端2dを当接面66dに押し付けた状態で、搬送ローラ32とパッドローラ35との間にカード2を保持しながら、磁気ヘッド7が左右方向へ移動して、磁気データの読取や記録を行う。
また、ソレノイド63が起動し、カード2の端子部2bを構成する外部接続端子にIC接点バネ59を接触させてカード2との間でデータの通信を行う。このときには、カード2の一端2dを当接面66dに押し付けた状態で、搬送ローラ32とパッドローラ35との間にカード2を保持しながら、IC接点ブロック9を下降させて、外部接続端子にIC接点バネ59を接触させる。
カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時には、図6(B)、図10に示すように、磁気ヘッド7は、ヘッド当接位置にあり、カード2の下面(裏面)に当接している。すなわち、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時には、モータ53が起動して、磁気ヘッド7がヘッド退避位置からヘッド当接位置へ移動する。本形態では、図6(B)に示すように、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、前後方向から見ると、IC接点ブロック9と磁気ヘッド7とが上下方向で重なっている。すなわち、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、前後方向から見ると、IC接点ブロック9と磁気ヘッド7との間にカード2が挟まれている。より具体的には、図6(B)に示すように、前後方向から見たときに2列に配列されるIC接点バネ59の一方の列のIC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触点をP1とし、他方の列のIC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触点をP2とすると、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、前後方向から見ると、接触点P1と接触点P2との左右方向の中心と、磁気ヘッド7の左右方向の中心とが上下方向で重なっている。また、本形態では、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触時において、磁気ヘッド7とカード2の下面との当接圧は、複数のIC接点バネ59と複数の外部接続端子との接触圧(すなわち、1個のIC接点バネ59と1個の外部接続端子との接触圧の総和)よりも大きくなっている。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、磁気ヘッド7は、ヘッド当接位置にあり、カード2の下面(裏面)に当接している。そのため、本形態では、搬送路5の、IC接点ブロック9のすぐ奥側に、磁気ヘッド7が通過する開口部28が形成されていても、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、磁気ヘッド7によってカード2を支持して、カード2の支持力を確保することが可能になる。したがって、本形態では、たとえば、国際規格に準拠した磁気ストライプ付きの接触式のICカード2のように、裏面に磁気ストライプ2aが形成され、おもて面に外部接続端子が形成されるカード2をその短手方向に搬送して処理する場合であっても、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触圧を確保することが可能になる。
特に本形態では、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、前後方向から見ると、IC接点ブロック9と磁気ヘッド7とが上下方向で重なっており、IC接点ブロック9と磁気ヘッド7との間にカード2が挟まれている。そのため、本形態では、IC接点バネ59がカード2の外部接続端子に接触する際にカード2に生じる力を磁気ヘッド7で直接的に受けやすくなる。したがって、本形態では、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、磁気ヘッド7によるカード2の支持力を高めることが可能になり、その結果、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触圧を高めることが可能になる。
また、本形態では、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触時において、磁気ヘッド7とカード2の下面との当接圧は、複数のIC接点バネ59と複数の外部接続端子との接触圧よりも大きくなっている。そのため、本形態では、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触時に、カード2が下方向へ逃げるのを磁気ヘッド7によって防止することが可能になる。したがって、本形態では、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触圧を高めることが可能になる。
さらに、本形態では、カード2の一端2dが当接する当接部66aに、カード2の下面側からカード2を支持する支持部66cが形成されている。そのため、本形態では、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、磁気ヘッド7に加え、支持部66cによってカード2を支持することができる。したがって、本形態では、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時のカード2の支持力を高めることが可能になり、その結果、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触圧を高めることが可能になる。
本形態では、磁気ヘッド7によって磁気データの読取や記録を行う際、および、IC接点ブロック9によってカード2とのデータの通信を行う際に、カード2が当接面66dに当接して位置決めされている。そのため、本形態では、磁気ヘッド7と磁気ストライプ2aとを確実に当接させること、および、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子とを確実に接触させることが可能になる。また、本形態では、共通の当接部66aを用いて、磁気ヘッド7によって磁気データの読取や記録を行う際、および、IC接点ブロック9によってカード2とのデータの通信を行う際に、カード2が位置決めされるため、カードリーダ1の構成を簡素化することが可能になる。
一方で、共通の当接部66aを用いて、磁気ヘッド7によって磁気データの読取や記録を行う際、および、IC接点ブロック9によってカード2とのデータの通信を行う際に、カード2が位置決めされると、開口部28とIC接点ブロック9との前後方向における距離が近くなるが、本形態では、開口部28とIC接点ブロック9との前後方向における距離が近くなっても、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触時に、磁気ヘッド7でカード2を支持して、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触圧を確保することが可能になる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態では、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、前後方向から見ると、接触点P1と接触点P2との左右方向の中心と、磁気ヘッド7の左右方向の中心とが上下方向で重なっているが、接触点P1と接触点P2との左右方向の中心と、磁気ヘッド7の左右方向の中心とが左右方向においてずれていても良い。また、上述した形態では、カード2の外部接続端子とIC接点バネ59との接触時に、前後方向から見ると、IC接点ブロック9と磁気ヘッド7とが上下方向で重なっているが、IC接点ブロック9と磁気ヘッド7とが左右方向においてずれていても良い。
上述した形態では、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触時において、磁気ヘッド7とカード2の下面との当接圧は、複数のIC接点バネ59と複数の外部接続端子との接触圧よりも大きくなっている。この他にもたとえば、IC接点バネ59とカード2の外部接続端子との接触時における磁気ヘッド7とカード2の下面との当接圧は、複数のIC接点バネ59と複数の外部接続端子との接触圧と同じであっても良いし、複数のIC接点バネ59と複数の外部接続端子との接触圧より小さくても良い。
上述した形態では、共通の当接部66aを用いて、磁気ヘッド7によって磁気データの読取や記録を行う際、および、IC接点ブロック9によってカード2とのデータの通信を行う際に、カード2が位置決めされている。この他にもたとえば、磁気ヘッド7によって磁気データの読取や記録を行う際にカード2が当接する当接部と、IC接点ブロック9によってカード2とのデータの通信を行う際にカード2が当接する当接部とが別個に設けられても良い。また、上述した形態では、当接部66aに支持部66cが形成されているが、当接部66aに支持部66cが形成されていなくても良い。
上述した形態では、磁気ヘッド7は、左右方向における両端側で搬送路5よりも下側へ退避している。この他にもたとえば、磁気ヘッド7は、左右方向における一端側のみで搬送路5よりも下側へ退避しても良い。この場合には、左右方向におけるカム板45の一端側にのみカム45aが形成される。
上述した形態では、カード搬送機構6は、搬送ローラ31〜33およびパッドローラ34〜36等によって構成されている。この他にもたとえば、カード搬送機構6は、カード2の上面や下面に当接してカード2を搬送するベルト等によって構成されても良い。また、カード搬送機構6は、カード2を把持する把持機構およびこの把持機構を前後方向へ移動させる移動機構等によって構成されても良い。
上述した形態では、カード2は、厚さが0.7〜0.8mm程度の矩形状の塩化ビニール製のカードである。この他にもたとえば、カード2は、厚さが0.18〜0.36mm程度のPET(ポリエチレンテレフタレート)カードであっても良いし、所定の厚さの紙カード等であっても良い。また、上述した形態では、カードリーダ1において、磁気ストライプ付きの接触式のICカード2が処理されているが、ICチップが内蔵されていない磁気ストライプ付きのカードがカードリーダ1で処理されても良いし、磁気ストライプ2aが形成されていない接触式のICカードがカードリーダ1で処理されても良い。
上述した形態では、カード2の裏面に磁気ストライプ2aが形成されている。この他にもたとえば、カード2の裏面に加えて、カード2のおもて面に磁気ストライプが形成されても良い。たとえば、JISX6302の規格に準拠した磁気ストライプがカード2のおもて面に形成されても良い。この場合には、搬送路5の上側および下側の両方に磁気ヘッド7が配置される。