JP7106352B2 - 磁気インク読取装置及びプリンタ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、紙片等に印刷された磁気インクの文字や画像を読み取る磁気インク読取装置及びプリンタに関する。

手形や小切手等の媒体表面に磁気インクで文字（ＭＩＣＲ文字：Magnetic Ink character recognition）が印刷されていることがある。このようなＭＩＣＲ文字は磁気インク読取装置によって次のようにして読み取られる。すなわち、使用者が装置内に媒体を挿入すると、磁石によってＭＩＣＲ文字に着磁がなされる。次に、ＭＩＣＲ文字が帯びる残留磁気によって発生する残留磁界を磁気検出ヘッド（ＭＩＣＲヘッド）によって検出し、装置がその磁気特性や磁気パターンからＭＩＣＲ文字を識別する。装置は、ＭＩＣＲ文字によって手形や小切手を判別することが可能となる。

このような磁気インク読取装置は、例えばＡＴＭやＰＯＳのプリンタに組み込まれて用いられている。

プリンタには、搬送経路に沿って磁石、磁気検出ヘッド、フィードローラ及びピンチローラ、インクジェットヘッド及びプラテンが配置されている。また、フィードローラを駆動するモータが設けられている。

磁石は、ＭＩＣＲ文字に安定して着磁するため強力な永久磁石が用いられている。また、磁石と磁気検出ヘッドは、搬送経路上を搬送させる媒体のＭＩＣＲ文字の位置に対応して設けられている。

このように構成されたプリンタでは、ＭＩＣＲ文字に着磁し、残留磁界を検出することで読み取りや、印字を行う。このようなプリンタにおいては、ＭＩＣＲ文字の読取の正確性が要求されることから、ＭＩＣＲ文字に対して、磁気検出ヘッドを安定して接触させる必要がある。

磁気検出ヘッドをＭＩＣＲ文字に安定して接触させるため、押圧パッドを磁気検出ヘッドに対向配置させ、その押圧力によってＭＩＣＲ文字と磁気検出ヘッドとを接触させていた。特に、折り畳み皺が残っているような媒体であっても、確実に磁気検出ヘッドに押し付けるためには、押圧力を高める必要があった。

しかしながら、押圧パッドによる押圧力を大きくし過ぎると、媒体の幅方向（搬送方向に直交する向き）にアンバランスが生じ、媒体がスキューすることがあった。媒体がスキューすると、磁気検出ヘッドによる読取精度が低下する虞があった。

そのため、媒体の磁気検出ヘッドへの押圧力を高めても、媒体にスキューが生じることなく、安定した読取動作を行うことができる装置が望まれている。

特開２００４－２０６３１６号公報 特開２００１－２８３４０１号公報

本発明が解決しようとする課題は、媒体の磁気検出ヘッドへの押圧力を高めても、媒体にスキューが生じることなく、安定した読取動作を行うことができる磁気インク読取装置、及び、このような磁気インク読取装置を用いたプリンタを提供することである。

実施形態によれば、磁気インク読取装置は、搬送機構と、着磁機構と、磁気検出ヘッドと、ローラ部材と、回転軸とを有する。搬送機構は、磁気インクを用いて印刷されたシート状の媒体を搬送経路に沿って搬送する。着磁機構は、搬送経路上の媒体の磁気インクに着磁させる。磁気検出ヘッドは、搬送経路に沿った着磁機構の近傍に配置され、着磁された磁気インクの磁気を読み取る。ローラ部材は、磁気検出ヘッドに搬送経路を挟んで対向配置され、磁気検出ヘッドに搬送経路に沿って搬送される媒体を押し付け、媒体の表面に沿って回転する円筒状に形成されている。回転軸は、ローラ部材を回転自在に支持すると共に、ローラ部材の軸方向中央部においてローラ部材の内壁部と接触する。ローラ部材は、両端部においてその内周面側が断面楕円状の軸支部に内接支持される。軸支部の長径が搬送経路に沿った方向に設けられている。

本実施形態にかかる磁気インク読取装置が組み込まれたプリンタの概略構成を示す説明図。 本実施形態における磁気インク読取装置に適用される印刷された媒体の一例を示す平面図。 本実施形態における磁気インク読取装置に組み込まれた押圧ローラ機構を図１のＡ－Ａ線で切断して矢印方向に見る断面図。 本実施形態における押圧ローラ機構及びＭＩＣＲヘッドを図３におけるＢ－Ｂ線で切断して矢印方向に見る断面図。 本実施形態における磁気インク読取装置に組み込まれた押圧ローラ機構の変形例を図１のＡ－Ａ線で切断して矢印方向に見る断面図。 本実施形態における押圧ローラ機構及びＭＩＣＲヘッドを図５におけるＣ－Ｃ線で切断して矢印方向に見る断面図。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態にかかる磁気インク読取装置４０が組み込まれたプリンタ１０の概略構成を示す説明図、図２は本実施形態における磁気インク読取装置４０に適用される印刷された手形や小切手等のシート状の媒体Ｐの一例を示す平面図、図３は磁気インク読取装置４０に組み込まれた押圧ローラ機構７０を図１のＡ－Ａ線で切断して矢印方向に見る断面図、図４は押圧ローラ機構７０及びＭＩＣＲヘッド６０を図３におけるＢ－Ｂ線で切断して矢印方向に見る断面図である。

プリンタ１０は、例えば銀行等のＡＴＭや商店・倉庫等のＰＯＳ（Point Of Sales）端末に組み込まれている。図中Ｋは媒体Ｐの搬送経路を示している。図２に示すように、媒体Ｐは、シート状の媒体本体Ｐａを有している。この媒体本体Ｐａ上には、通常のインクによって文字Ｐｂ、磁気インクによってＭＩＣＲ文字Ｐｃがそれぞれ印刷されている。

プリンタ１０は、筐体１１を有している。筐体１１内部には、搬送経路Ｋが形成されている。この搬送経路Ｋの図１中右端は外部から媒体Ｐを挿入・排出する出入口１２が設けられている。なお、このプリンタ１０については、使用者が磁気インクが予め印刷されている表面を図１中下向きにして挿入する。

筐体１１内部には、制御部２０と、搬送機構３０と、磁気インク読取装置４０と、印刷機構９０が収容されており、印刷機構９０が磁気インク読取装置４０よりも出入口１２側に設けられている。制御部２０は、搬送機構３０、磁気インク読取装置４０、印刷機構９０等を連携制御する機能を有している。

搬送機構３０は、フィードローラ３１及びピンチローラ３２を含む複数のローラ等によって、磁気インクを用いて印刷されたシート状の媒体Ｐを搬送する搬送経路Ｋを形成している。搬送機構３０は、モータ３３及びこのモータ３３の回転力を各ローラに伝達する歯車機構３４を有している。

磁気インク読取装置４０は、搬送経路Ｋ上の媒体Ｐの磁気インクに着磁させる着磁機構５０と、この着磁機構５０の搬送経路Ｋにおける搬送方向下流側近傍（離間距離４～５ｃｍ程度）に配置され、着磁された磁気インクの磁気を読み取るＭＩＣＲヘッド６０と、搬送経路Ｋ上の媒体ＰをＭＩＣＲヘッド６０側に押圧する押圧ローラ機構７０とを備えている。

着磁機構５０は、媒体Ｐの表面にＮ極面又はＳ極面を対向させて配置させたマグネット５１を備えている。

ＭＩＣＲヘッド６０は、媒体Ｐの幅方向の一方の端部から７～９ｍｍの位置に配置されている。

押圧ローラ機構７０は、着磁機構５０の図１中上方に配置された支持機構７１と、この支持機構７１に揺動自在に取り付けられたアーム７２と、このアーム７２の先端に取り付けられた軸支部７３とを備えている。支持機構７１は図示しないカム機構によってアーム７２を所定のタイミングで上下方向に揺動させる。

軸支部７３には、ローラ機構８０が設けられている。軸支部７３は、断面楕円状に形成されており、長径が搬送方向Ｋに沿っており、短径がＭＩＣＲヘッド６０側に向いている。なお、長径側の外周は後述するローラ８２の内周壁に内接している。

図３及び図４に示すように、ローラ機構８０は、アーム７２に対し、媒体Ｐの幅方向Ｗに平行取り付けられたオーステナイト系ステンレス材（ＳＵＳ３０４等）の回転軸８１と、この回転軸８１周りに回転自在に取り付けられた樹脂材製のローラ８２とを備えている。オーステナイト系ステンレス材及び樹脂材はいずれも非磁性体である。回転軸８１及びローラ８２は、非磁性体であることから、周囲のモータ等から発生する漏れ磁束によっても磁化せず、ＭＩＣＲヘッド６０近傍での磁界の変動を最小限とすることができる。なお、オーステナイト系ステンレス材としてのＳＵＳ３０４はコストと耐摩耗性を考慮した場合の最適な材料の一つである。

ローラ８２は、円筒状のローラ本体８２ａと、このローラ本体８２ａの幅方向Ｗの中央部の内周面側に設けられたリブ８２ｂとを備えている。リブ８２ｂは回転軸８１の外周面に僅かな隙間をもって対向している。

ローラ８２の内周面のうち搬送方向Ｋに沿った部位は、上述したように軸支部７３の長径側に内接しているので、ローラ８２は搬送方向Ｋ側には移動が非常に短い範囲に規制されている。これに対し、ローラ８２の内周面のうち搬送方向Ｋに交差する部位は、軸支部７３の短径側に対向配置されているので、比較的大きい間隙Ｑが有り、ＭＩＣＲヘッド６０側には比較的長い範囲で移動が許容されることとなる。すなわち、搬送方向Ｋのクリアランスは小さく、搬送方向Ｋに直交する向きのクリアランスは大きく形成されている。

ＭＩＣＲヘッド６０は、ＭＩＣＲ文字Ｐｃの残留磁力を検出する。ＭＩＣＲ文字Ｐｃは、磁気特性や磁気パターンとして読み取られ、磁気特性や磁気パターンは制御部２０に電気信号として出力される。予め制御部２０にはＭＩＣＲ文字Ｐｃの磁気特性や磁気パターンが登録されており、それらと読み取られた磁気特性や磁気パターンとを制御部２０で照合することで、ＭＩＣＲ文字Ｐｃを制御部２０において識別する。

印刷機構９０は、インクジェットヘッド９１と、このインクジェットヘッド９１に搬送経路Ｋを挟んで配置されたプラテン９２とを備えている。

このように構成されたプリンタ１０においては、次のようにして磁気インク読取及び印刷が行われる。すなわち、筐体１１の出入口１２から媒体ＰをＭＩＣＲ文字Ｐｃが印刷されている表面を下向きにして使用者が挿入する。挿入された媒体Ｐは搬送機構３０により、搬送経路Ｋに沿って図１中左方向に向けて搬送される。

媒体Ｐが着磁機構５０に達すると、ＭＩＣＲ文字Ｐｃが着磁機構５０を通過する。この時、マグネット５１の磁力によってＭＩＣＲ文字Ｐｃに着磁がなされる。

次に、搬送機構３０によって媒体Ｐが図１中右方向に搬送されて、ＭＩＣＲ文字ＰｃがＭＩＣＲヘッド６０に達する。この時、押圧ローラ機構７０のアーム７２がカム機構の作動により下方へ揺動し、ローラ８２が媒体ＰをＭＩＣＲヘッド６０側に押圧する。ここで、ＭＩＣＲ文字Ｐｃが帯びる残留磁気によって発生する残留磁界がＭＩＣＲヘッド６０によって検出される。この残留磁気の磁気特性や磁気パターンからＭＩＣＲ文字Ｐｃが識別される。識別されたＭＩＣＲ文字Ｐｃによって、媒体Ｐの記載内容が判定される。

次に、搬送機構３０によって媒体Ｐが図１中右方向に搬送されて、媒体Ｐが印刷機構９０に達すると、前述した媒体Ｐの判定結果に伴い、インクジェットヘッド９１によって「使用済」や「無効」等の印字が行われる。

印字が終了した媒体Ｐは、搬送機構３０によって、筐体１１の出入口１２から排出される。

このように構成されたプリンタ１０によれば、ローラ８２によって媒体ＰがＭＩＣＲヘッド６０に押圧されるため、ＭＩＣＲヘッド６０によりＭＩＣＲ文字Ｐｃに付与される残留磁気を正確に読み取ることができる。したがって、媒体Ｐに多少の皺があっても誤認識やエラーの発生を最小限に抑えることができる。

また、ローラ８２により強く押圧力を付与しても、媒体Ｐ上をローラ８２が滑らかに回るため、媒体Ｐにアンバランスな力が生じないことからスキューが発生せず、読取を高精度に行うことができる。さらに、ローラ８２は回転軸８１に対し、中央部で支持されていることから、搬送経路Ｋに対し、ＭＩＣＲヘッド６０が幅方向に沿って僅かな傾きがあってもローラ８２が追従する。したがって、媒体ＰとＭＩＣＲヘッド６０との間に隙間が生じず、読取を高精度に行うことができる。

図５は、磁気インク読取装置４０に組み込まれた変形例に係る押圧ローラ機構７０Ａを図１のＡ－Ａ線で切断して矢印方向に示す断面図、図６は、押圧ローラ機構７０Ａ及びＭＩＣＲヘッド６０を図５におけるＣ－Ｃ線で切断して矢印方向に示す断面図である。なお、図５，６において、上述した図３，４と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

押圧ローラ機構７０Ａには、上述した軸支部７３の代わりに軸支部７３Ａ、ローラ機構８０の代わりにローラ機構８０Ａが設けられている。

軸支部７３Ａは、長穴形状に形成されており、短径が搬送方向Ｋに沿っており、長径がＭＩＣＲヘッド６０側に向いている。なお、短径側の内周は後述するローラ８６の外周壁に内接している。

図５及び図６に示すように、ローラ機構８０Ａは、アーム７２に対し、媒体Ｐの幅方向Ｗに平行に取り付けられたオーステナイト系ステンレス材（ＳＵＳ３０４等）の回転軸８５と、この回転軸８５周りに回転自在に取り付けられた樹脂材製のローラ８６とを備えている。オーステナイト系ステンレス材及び樹脂材はいずれも非磁性体である。非磁性体であることから、周囲のモータ等から発生する電磁力の影響を受けない。

ローラ８６は、円筒状のローラ本体８６ａと、このローラ本体８６ａの幅方向Ｗの中央部に内側に設けられたリブ８６ｂとを備えている。リブ８６ｂは回転軸８５の外周面に僅かな隙間をもって対向している。ローラ本体８６ａの両端部の外周には段差部８６ｃが形成されており、軸支部７３Ａの内周側に外接している。

ローラ８６の外周面のうち搬送方向Ｋに沿った部位は、上述したように軸支部７３Ａの内周の短径側に外接しているので、ローラ８６は搬送方向Ｋ側には移動が非常に短い範囲に規制されている。これに対し、ローラ８６の外周面のうち搬送方向Ｋに交差する方向に沿った部位は、軸支部７３Ａの長径側に対向配置されているので、比較的大きい間隙Ｒが有り、ＭＩＣＲヘッド６０側には比較的長い範囲で移動が許容されることとなる。すなわち、搬送方向Ｋのクリアランスは小さく、搬送方向Ｋに直交する向きのクリアランスは大きく形成されている。

このように形成された押圧ローラ機構７０Ａにおいても、上述した押圧ローラ機構７０を用いた場合と同様の効果を得ることができる。

上述した例では、ローラ８２，８６を樹脂材、回転軸８１，８５をオーステナイト系ステンレス材としたが、非磁性体であれば他の材料を用いてもよい。また、上述したローラ８６の外周が軸支部７３Ａの搬送方向Ｋの前後方向において内接するようにしているが、前後方向の一方であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］
磁気インクを用いて印刷されたシート状の媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
前記搬送経路上の前記媒体の前記磁気インクに着磁させる着磁機構と、
前記搬送経路に沿って配置され、着磁された前記磁気インクの磁気を読み取る磁気検出ヘッドと、
この磁気検出ヘッドに前記搬送経路を挟んで対向配置され、前記磁気検出ヘッドに前記搬送経路に沿って搬送される前記媒体を押し付け、前記媒体の表面に沿って回転する円筒状のローラ部材と、
このローラ部材を回転自在に支持すると共に、前記ローラ部材の軸方向中央部において前記ローラ部材の内壁部と接触する回転軸と、
を備えている磁気インク読取装置。
［２］
前記ローラ部材は、両端部においてその内周面側が断面楕円状の軸支部に内接支持され、
前記軸支部の長径が前記搬送経路に沿った方向に設けられている［１］に記載の磁気インク読取装置。
［３］
前記ローラ部材は、両端部においてその外周面側が長穴形状の軸支部に外接支持され、 前記軸支部の短径が前記搬送経路に沿った方向に設けられている［１］に記載の磁気インク読取装置。
［４］
前記ローラ部材及び前記回転軸は、非磁性体で形成されている［１］に記載の磁気インク読取装置。
［５］
磁気インクを用いて印刷されたシート状の媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
前記搬送経路上の前記媒体の前記磁気インクに着磁させる着磁機構と、
前記搬送経路に沿って配置され、着磁された前記磁気インクの磁気を読み取る磁気検出ヘッドと、
前記搬送経路上に配置され、前記媒体に印刷する印刷機構と、
前記磁気検出ヘッドに前記搬送経路を挟んで対向配置され、前記磁気検出ヘッドに前記搬送経路に沿って搬送される前記媒体を押し付け、前記媒体の表面に沿って回転する円筒状のローラ部材と、
このローラ部材を回転自在に支持すると共に、前記ローラ部材の軸方向中央部において前記ローラ部材の内壁部と接触する回転軸と、
を備えているプリンタ。

１０…プリンタ、１１…筐体、１２…出入口、２０…制御部、３０…搬送機構、３１…フィードローラ、３２…ピンチローラ、３３…モータ、３４…歯車機構、４０…磁気インク読取装置、５０…着磁機構、５１…マグネット、６０…ヘッド、７０…押圧ローラ機構、７０Ａ…押圧ローラ機構、７１…支持機構、７２…アーム、７３，７３Ａ…軸支部、８０，８０Ａ…ローラ機構、８１…回転軸、８２…ローラ、８２ａ…ローラ本体、８２ｂ…リブ、８５…回転軸、８６…ローラ、８６ａ…ローラ本体、８６ｂ…リブ、８６ｃ…段差部、９０…印刷機構、９１…インクジェットヘッド、９２…プラテン、Ｐ…媒体、Ｋ…搬送経路、Ｗ…幅方向。

Claims (3)

1. 磁気インクを用いて印刷されたシート状の媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
   前記搬送経路上の前記媒体の前記磁気インクに着磁させる着磁機構と、
   前記搬送経路に沿って配置され、着磁された前記磁気インクの磁気を読み取る磁気検出ヘッドと、
   この磁気検出ヘッドに前記搬送経路を挟んで対向配置され、前記磁気検出ヘッドに前記搬送経路に沿って搬送される前記媒体を押し付け、前記媒体の表面に沿って回転する円筒状のローラ部材と、
   このローラ部材を回転自在に支持すると共に、前記ローラ部材の軸方向中央部において前記ローラ部材の内壁部と接触する回転軸と、
   を備え、
   前記ローラ部材は、両端部においてその内周面側が断面楕円状の軸支部に内接支持され、
   前記軸支部の長径が前記搬送経路に沿った方向に設けられている、磁気インク読取装置。
2. 前記ローラ部材及び前記回転軸は、非磁性体で形成されている請求項１に記載の磁気インク読取装置。
3. 磁気インクを用いて印刷されたシート状の媒体を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
   前記搬送経路上の前記媒体の前記磁気インクに着磁させる着磁機構と、
   前記搬送経路に沿って配置され、着磁された前記磁気インクの磁気を読み取る磁気検出ヘッドと、
   前記搬送経路上に配置され、前記媒体に印刷する印刷機構と、
   前記磁気検出ヘッドに前記搬送経路を挟んで対向配置され、前記磁気検出ヘッドに前記搬送経路に沿って搬送される前記媒体を押し付け、前記媒体の表面に沿って回転する円筒状のローラ部材と、
   このローラ部材を回転自在に支持すると共に、前記ローラ部材の軸方向中央部において前記ローラ部材の内壁部と接触する回転軸と、
   を備え、
   前記ローラ部材は、両端部においてその内周面側が断面楕円状の軸支部に内接支持され、
   前記軸支部の長径が前記搬送経路に沿った方向に設けられている、プリンタ。

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