JPH11502648A - カード・リーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、カードの記憶ストライプ上に記憶されたデータを読み取るインタフェースを対象とする。インタフェースは、その上に摺動自在に取り付けられたキャリッジ・アセンブリを有するベースを備え、該ベースには、エネルギー蓄積構造に接続された駆動装置が具備されている。そのエネルギー蓄積装置には、第１位置から第２位置までのキャリッジの移動によって、エネルギーが蓄積される。第２位置での構成において、キャリッジは解放され、前記エネルギー蓄積装置によって励起される駆動装置によって駆動されて、該キャリヤは第１位置に復帰する。キャリッジ・アセンブリは、その上に取り付けられた磁気読取りヘッドを有し、装置内に挿入されたカードの縁部に係合するカード係合手段を更に有する。カードの装置内への挿入で、キャリッジ・アセンブリは第１位置から第２位置まで摺動自在に移動させられる。作動手段は、第２位置においてキャリッジ・アセンブリを解放し、キャリッジ・アセンブリがカードを掃引し、カードのストライプ上の情報を読み取ることを可能としている。このインタフェースは、スマート・カードとの間の読取り及び書込みにも適合する。

Description

【発明の詳細な説明】 カード・リーダ発明の分野 本発明は、カードのストライプ上に記憶された情報を読み取るカード・リーダ のインタフェースに関連する。好ましい実施形態において、インタフェースはＩ Ｃリーダ／ライタにも適合する。発明の背景 クレジット・カード及び借り方カードは、通常、その１つの縁部に隣接する磁 気ストライプを有し、この磁気ストライプは、カードに関するある特定の情報を 記憶する。これらカードの内の幾つかは、そのプラスチック・カード内に埋め込 まれた集積回路（ＩＣ）チップも含まれる。このタイプのカードは、一般に「ス マート・カード」と呼ばれる。集積回路は、追加の情報を記憶することができ、 チップ内に含まれる情報を読み取ることができる他に、そのチップに情報を書き 込むこともできる。このようにして、カードを更新することができる。 手動リーダから自動リーダまで、磁気ストライプ・カードを読み取る多数の様 々な装置がある。おそらく、最も一般的なリーダは、カードを手動でカード・ス ロット中に入れて磁気読取りヘッドの先に押し込む「スワイプ」リーダであろう 。カードを磁気読取りヘッドの先へ通過させるようにスライド又はスワイプさせ る動きによって、読取りヘッドが磁気ストライプ上に含まれる情報を読み取るこ とができる。情報の正確な読取りは、カードが読取りヘッドの先に一定の速度で 案内されたとき、又は急激な変化なしに読取りヘッドの先に移動したときに行わ れる。例えば、カードを読取りヘッドの先で加速させることが可能であるが、加 速が概して滑らかである限り、カードの正確な読取りが行われる。カードの速度 又は加速度に急激な変化が生じた場合、問題が起こる。 「スワイプ」リーダに関連する問題を克服するために、多数の手動システム及 びモータ駆動システムが提案されきている。そうしたシステムにおいて、カード は、読取りヘッドが磁気ストライプに沿って駆動される動作位置までスロット 内に挿入される。モータ式装置は、情報を読み取るためにヘッドをストライプに 対して実質上一定の速度で移動させるある種のキャリッジ或いは駆動装置を含ん でいる。これらのタイプのシステムは良好に動作するが、唯一の主要な欠点は、 コスト及び高度の機械化のために維持費が高いことである。 多数の手動リーダは、一端が移動可能なキャリッジに連結され、他端が支持ハ ウジングに連結されたある種のバネ・バイアス手段を使用している。カードが装 置内に完全に挿入されると、キャリッジが初期の位置から第２の位置まで移動し て、バネ中に位置エネルギー又はポテンシャル・エネルギーが発生する。次いでキ ャリッジが解放され、カード上を磁気ストライプに沿って移動する。これらのシ ステムは、全てに亙って充足していることが証明されておらず、キャリッジの相 対運動の程度によって限定される。 他のタイプのカード・リーダとしては、「ディップ」リーダと呼ばれるもので ある。この構造では、カードはスロット中に完全に挿入され、読取りステップは 、カードを装置から取り出す際に行われる。カードを磁気ヘッドの先にスワイプ するよりも、カードを装置からスムーズに取り出すことが容易であると考える人 もいる。これらのタイプのリーダには「スワイプ」リーダと同じ問題がある。 様々なカード・リーダの例が以下の米国特許に開示されている。即ち、米国特許 第4,833,310号、米国特許第4,048,476号、米国特許第4,4223,320号、米国特許第 4,575,703号、米国特許第3,976,858号、米国特許第4,581,523号、米国特許第3,9 40,796号、米国特許第3,866,827号、米国特許第4,529,872号、等々である。 特に、米国特許第4,529,872号には、カードの磁気ストライプ上に記憶された 信号を読み取る磁気カード・リーダが記載されている。読取りヘッドは、ハウジ ング内に含まれる支持体上に取り付けられ、カードは、ハウジング内のスロット 中に挿入され、支持体上の停止部と係合する。停止部及び支持体は、渦巻きバネ の力に逆らって移動し、ついには支持体がハウジング内の末端位置に到達し、そ こで停止部が反対停止部に係合して、該停止部が磁気カードの下に下がる。それ により支持体が解放され、バネの力に応答して復帰運動できるようになり、カー ド上の磁気ストライプが復帰運動中に読み取られる。発明の概要 本発明は、カード上に設けられたストライプ状記憶媒体に含まれる情報を正確 に読み取ることができる手動カード・リーダを対象とする。 本発明によるカード・リーダは、カード上に設けられたストライプ状記憶媒体 に記憶された情報を読み取るものである。リーダは、カードを第１の位置と第２ の位置の間で移動可能に支持する手段を含む。キャリッジはカードと係合し、第 １位置と第２位置の間で移動自在であると共に、駆動装置を具備している。駆動装 置は、それに関連するエネルギー蓄積装置を有する。エネルギー蓄積装置は、キ ャリッジによって担持され、それとともに移動する。エネルギー蓄積装置は、カ ードがキャリッジを第１位置から第２位置まで移動させときにエネルギーを蓄積 し、駆動装置と協働して、前記キャリッジがアクチュエータ手段によって解放さ れたときに、蓄積されたエネルギーを使用して、それ自体の力で前記キャリッジ を前記第２位置から前記第１位置まで駆動する。アクチュエータ手段は、キャリ ッジがカードによって第２位置まで移動したときにキャリッジを自動的に解放す る。キャリッジは、キャリッジがカード上で第２位置から第１位置まで駆動され た際に、それに沿って動き、それを読み取るストライプに整合した読取りヘッド を含む。 上記の装置では、キャリッジは、その上にキャリッジと共に動くエネルギー蓄 積装置を含んでいる。ユーザは、そのカードを装置中に押し込んだとき、エネル ギー蓄積装置内に蓄積されるある位置エネルギーを発生する。その後、このエネ ルギーは、キャリッジを第２位置から第１位置まで駆動するために使用される。 本発明の好ましい態様によれば、エネルギー蓄積装置は、その一端がキャリッ ジに対して回転に抗して保持され、その他端か駆動装置に取り付けられているト ーションバネを含む。キャリッジの第１位置から第２位置までの移動で、キャリ ッジを第２位置から第１位置まで駆動するために使用されるエネルギーを蓄積す るようにトーションバネが負荷される。多数の巻線を有するトーションバネを使 用すれば、バネを事前負荷し、キャリッジを第１位置まで駆動するバイアス力を つくり出すことができる。バネをさらに負荷することは、単にさらにエネルギー をもたらし、バネのはるかに広い動作範囲の非常に小さい領域内にある。例えば 、好ましい実施形態では、トーションバネは、略２つの回転によって負荷され、 これは、バネの最大荷重に比較して非常に小さい。したがって、カードを挿入す るのに必要な力は、キャリッジの位置に関わらず実質上同じであり、バイアス力 は非常に大きくなる。この装置では、バネがキャリッジによって担持され、キャ リッジ上に延び、装置は、キャリッジの移動の範囲によって不当に規定されない ことが分かる。例えば、追加の負荷を望む場合、キャリッジの移動とバネの負荷 との駆動比を変更することができる。これは、故障がなく、また様々なカード又 はカードの様々な条件による摩擦抗力など様々な要因を容易に扱うことができる 信頼性の高いシステムをもたらすことが分かっている。 本発明の一態様によれば、磁気ストライプ・カード上に記憶されたデータを読 み取るインタフェースは、その上に摺動自在に取り付けられたキャリッジ・アセ ンブリを有するベースを備え、該ベースには、キャリッジ・アセンブリの一軸上 に取り付けられ、キャリッジ・アセンブリの軸とともに回転できる相補形ローラ ・ギヤに係合する少なくとも１つのラック・ギヤが具備されている。軸には、ロ ーラ・ギヤとともに回転できるように接続された第１の端部と、キャリッジ・ア センブリによって回転に抗するように保持された第２の端部とを有するトーショ ンバネ・バイアス手段が具備されている。キャリッジ・アセンブリは、その上に 取り付けられた磁気読取りヘッドを有し、装置内に挿入されたカードの縁部に係 合するカード係合手段を更に有する。カードを装置内に挿入した場合に、キャリ ッジ・アセンブリがトーションバネのバイアス付与に抗してその初期位置から読 取り開始位置に向かって摺動自在に移動する。ベースには、前記読取り開始位置 においてカード係合手段を装置内に挿入されたカードの縁部との係合から解放す るカード係合手段解放手段が具備されて、トーションバネがキャリッジ・アセン ブリをその初期位置に復帰させ、磁気読取りヘッドをカード上に移動させて該カ ード上の前記磁気ストライプ内に記憶されたデータを読み取らせることを可能と している。 本発明の一態様でのインタフェースは、スマート・カードに関しての読取り及 び書込みにも適している。ベースには、カードが装置内に挿入された際、該カー ド上のＩＣとの電気接続を行うコンタクト領域が具備されている。 本発明の他の態様では、磁気ストライプ・カード上に記憶されたデータを読み 取る方法が提供される。この方法は、その上に摺動自在に取り付けられたキャリ ッジ・アセンブリを有し、キャリッジ・アセンブリの軸手段上に取り付けられ、 それとともに回転できる相補形ピニオン・ローラ・ギヤに係合する少なくとも１ つのラック・ギヤを具備するベースを含むインタフェースを提供するステップを 含む。軸手段には、ローラ・ギヤと共に回転できるように接続された第１の端部 と、キャリッジ・アセンブリに接続された第２の端部とを有するトーションバネ ・バイアス付与手段が具備されている。キャリッジ・アセンブリは、その上に取 り付けられた磁気読取りヘッドを有し、カード係合手段を更に有する。この方法 は、磁気ストライプ・カードの縁部がカード係合手段に係合するように該磁気ス トライプ・カードをインタフェース内に挿入するステップと、カードをカード係 合手段に抗してインタフェース内に押し込み、カード係合手段が、ベース上に備 えられ、カード係合手段を装置内に挿入されたカードの縁部との係合から解放す るカード係合手段解放手段に接触するまで、キャリッジ・アセンブリをトーショ ンバネ・バイアス付与手段のバイアス付与に抗してその初期の位置から摺動自在 に移動し、トーションバネ・バイアス付与手段がキャリッジ・アセンブリをその 初期位置に復帰させ、磁気読取りヘッドをカード上で移動させて、カード上の磁 気ストライプ内に記憶されたデータを読み取らせるステップと、を含む。図面の簡単な説明 本発明の上記ならびにその他の利点及び特徴について、本発明の好ましい実施 形態に従って詳細に説明する。 第１図は、本発明に係るインタフェースを組み込んだカード・リーダの斜視図 である。 第２図は、本発明に係るカード・リーダ・インタフェースの斜視図である。 第３図は、第２図の線３、３に沿った第２図のインタフェースの断面図である 。 第４図は、第２図の線４、４に沿った第２図のインタフェースの断面図である 。 第５図は、第２図のインタフェースのカード把持手段における詳細を示す拡大 側面図である。 第６図は、カード把持中における第２図のインタフェースのカード把持手段に おける詳細を示す拡大側面図である。 第７図は、第２図のインタフェースの正面図である。 第８図は、第７図の正面図の拡大図である。 第９図は、第２図のインタフェース内にカードが挿入されようとしている状態 を示す平面図である。 第１０図は、第２図のインタフェース内にカードが挿入されている状態を示す 平面図である。 第１１図は、インタフェース内にカードが完全に挿入された状態での第２図に 示すインタフェースの平面図である。好ましい実施形態の詳細な説明 第１図に、本発明のインタフェースを組み込んだ手動操作される磁気ストライ プ・リーダ１０を示す。このインタフェースは、スマート・カードのＩＣに対し ての読取り及び書込みを為すためにも使用できる。リーダ１０は、磁気ストライ プ・カード１２を読み取るために使用される。ひとたび挿入されたカードは、ど ちらの機能をも果たすことができる。磁気ストライプ・カード１２は、関連情報 がその中に記憶された磁気ストライプ１４を具備する。リーダ１０は、磁気スト ライプ１４上の情報を読み取り、接続ケーブル１６を介してそのような情報を他 の装置（不図示）に送る。スマート・カードは、一般に、インタフェースによっ て読み取られる磁気ストライプを、該カードに対しての情報の読取り及び書込み を為すＩＣと共に有する。別個の電気接続がＩＣに対して行われる。 インタフェース２０の詳細及びその動作を第２図乃至第１１図に示す。インタ フェース２０は、キャリッジ・アセンブリ２４がその上に摺動自在又は滑動可能 に取り付けられるベース２２を有する。キャリッジ・アセンブリ２４には、軸２ ８上に取り付けられたローラ・ギヤ２６が具備されている。ローラ・ギヤ２６は 、ベース２２上に取り付けられた相補形ラック・ギヤ３０と噛み合い係合してい る。軸２８の各端部は、キャリッジ・アセンブリ２４の各側面３２内の各ポート 内に入っている。ローラ・ギヤ２６は、トーションバネ３４の端部３６に係合し 、ローラ・ギヤ２６が回転したときにトーションバネの巻線３５内に変化をもた らす。トーションバネ３４の他端３８は、キャリッジ・アセンブリ２４と固定係 合して保持される。キャリッジの移動は、ローラ・ギヤ２６の回転を引き起こし 、トーションバネ３４の状態に変化をもたらす。 キャリッジ・アセンブリ２４は、インタフェース２０内に挿入された磁気スト ライプ・カード１２上の磁気ストライプ１４を読み取るのに適した位置に取り付 けられた磁気読取りヘッド４０を有する。キャリッジ・アセンブリ２４は、イン タフェース２０内に挿入されたカード１２の縁部に係合する停止部４２として示 されたカード係合手段を更に具備する。停止部４２は、フレキシブル・アーム４ ４によってキャリッジ・アセンブリ２４の側面３２に取り付けられる。フレキシ ブル・アーム４４は、ベース２２上に備えられた一連のラチェット歯４６に沿っ て載り、それと係合するように配置される。ベース２２はまた、キャリッジをカ ードとの駆動係合から解放するランプ又は傾斜部４８が具備されている。 キャリッジ・アセンブリ２４の各側面３２は、その低位置に、ベース２２の各 側面に備えられた溝５２内に保持される内方に延びる脚部部５０が具備されてい る。脚部部は、基本的に、溝５２内で浮動し、キャリッジの移動中に該キャリッ ジを案内する。キャリッジ・アセンブリ２４は、ベース２２の溝５２内に載って いる脚部５０によってベース２２上に摺動自在に取り付けられる。キャリッジ・ アセンブリ２４が復帰動作中にベース２２からはずれるのを防ぐために、ベース ２２は、キャリッジ・アセンブリ２４の前方移動を制限する停止部５４を溝５２ の前に具備する。ベース２２はまた、カードがインタフェース２０内の第２の位 置まで完全に挿入されたときにそれを把持し、保持するカード把持手段５６を具 備する。また、ベース２２は、カードがインタフェース２０内に挿入された際、適 切な領域内に配置されたスマート・カード上のコンタクトに接触するスマート・ カード用のコンタクト領域５８を具備する。キャリッジは、ベース２２の側面に 係合し、スマート・カードのＩＣとの接続のためにカードの上面及び下面に接触 できるトラス状の構造であることに留意されたい。これは、すべてのＩＣがカー ド上の同じ位置に配置されるわけではないので重要である。 ベースはまた、そのフレキシブル・バネ・アーム６０によって収容される読取 りヘッド４０を引き上げるためのカム７３を具備する。これにより、読取りヘッ ドがカードに接触するの前に、キャリッジが加速を開始することができる。この 構造では、磁気ストライプの掃引(スイープ)の開始時におけるイライラが少ない 。 動作に際して、第２図及び第９図に示すように、キャリッジ・アセンブリ２４ は、停止部５４と当接して静止した状態で脚部５０及び溝５２の相補動作によっ てベース２２上に保持され、該ベースの前部に配置されている。トーションバネ３ ４は、カード・スロットに隣接するその初期の位置でのキャリッジ・アセンブリ ２４の配置を維持するために事前負荷(プリロード)されている。トーションバネ ３４は、キャリッジがその初期の位置にあるときに部分的に負荷されることの他 に、バネ３４がインタフェースの動作中にその線形範囲内で動作するように設計 される。多重巻線トーションバネは、ローラ・ギヤ２６の略２回の完全な回転に よって更に負荷される。バネは、略４回の完全な回転中に事前負荷される。バネ は、少なくとも８回の完全な回転までの範囲内で容易に動作する。したがって、 バネは、約５０パーセントから７５パーセントのレベルで動作し、この制限され た２５パーセントは極めて予測しやすく、線形である。このため、装置は非常に 信頼性が高く、製造が容易である。バネ力は容易にキャリッジ・アセンブリを第 ２の位置から第１の位置まで迅速且つ滑らかに移動させ、それにより磁気ストラ イプの正確な読取りが達成される。 磁気ストライプ・カード１２がインタフェース２０内に挿入されたとき、カー ド１２の前縁部は、キャリッジ・アセンブリ２４に取り付けられたカード係合停 止部４２に先行して、初期的に読取りヘッドと接触し、部分的に該読取りヘッド下 をスライドする。磁気読取りヘッド４０はフレキシブル・バネ・アーム６０を介し てキャリッジ・アセンブリ２４に取り付けられて、該ヘッドがキャリッジ・アセン ブリの前方で且つ停止部４２の僅かに前方で片持ち式となっている。フレキシブ ル・バネ・アーム６０は、カード１２をインタフェース２０内に挿入する動作に より磁気読取りヘッド４０がフレキシブル・アーム６２のバイアスに逆らって上 方に押し上げられるように、２点アタッチメント６２及び６４によってキャリッ ジ・アセンブリ２４に取り付けられている。読取りヘッド４０は、カード１２を インタフェース２０内に挿入する間、磁気読取りヘッド４０の前部が持ち上がり 、カードの前縁の上に載るように配置されている。カードはヘッドを持ち上げる が、該カードは、ヘッドに磁気ストライプからの信号をピックアップさせるほど 十分遠くには進まない。この構造では、ヘッドのピックアップ位置は、カードを スロット中に挿入する間及びキャリッジが初期の位置から第２の位置まで移動す る間、上昇させられて、ベースとは接触しない。磁気ヘッドはまだ、キャリッジ が解放されたときにピックアップが磁気ストライプを完全にスイープするように 配置される。カードをインタフェース内に案内するのを助けるために、ベース２ ２は、カード１２がインタフェース内に挿入されている間、カードの縁部を受容 する溝又はガイド６６を具備する。これらの溝又はガイド６６は、カード１２が 読取り動作のためにインタフェース２０内に適切に配置され、整合されるように し、カード１２が曲がった場合にカードがまっすぐになるようにする。カード１ ２がインタフェース２０内に押し込められたとき、カード１２は、カード係合停 止部４２に接触し、キャリッジ・アセンブリ２４をカードとともに強制移動させ る。この強制移動は、ローラ・ギヤ２６に取り付けられたトーションバネ３４の 端部３６の回転によってバネ３４の負荷を増大させる。ローラ・ギヤ２６は、キ ャリッジの移動と伴って、ラック・ギヤ３０との噛み合い関係のために回転する 。 キャリッジ・アセンブリ２４がカード１２の挿入によって後方に動いたとき、 フレキシブル・アーム４４は、ラチェット歯４７に沿って載り、アームが各歯４ ７の前方カム表面上に載ったときにわずかに上昇し、次いでラチェット歯上の停 止部上に落ちたときに静止位置に戻る。このようにして、ユーザがカードをイン タフェースに押し込む圧力を解放した場合、フレキシブル・アームは、隣接する ラチェット歯の停止部に係合し、キャリッジ・アセンブリが初期の位置に戻るの を防ぐ。また、ラチェット歯を備えることは、ユーザは典型的には最初カードを 親指と人差し指の間で把持し、カードをインタフェースのスロット内に挿入する ような別の方法でのカード挿入を補助する。しかしなから、リーダの設計によっ ては、カードをこのようにして把持する場合、ユーザがカードを完全に挿入する ことが困難なことがある。キャリッジ・アセンブリ及びカードを中間位置に保持 するように協働するラチェット歯及びフレキシブル・アームを設けることによっ て、ユーザは、カードに対する把持を解放し、カードをより容易にインタフェー ス内に完全に押し込むためにそうした把持を再配置することができる。カード１ ２がインタフェース２０内に完全に挿入されると、カード係合停止部４２は傾斜 部４８に接触して、カード係合停止部４２及び取り付けられたフレキシブル・ア ーム４４が上方に持ち上がり、それによりそれぞれカード１２の縁部及びラチェ ット歯４６との係合から解放される。この構成は、キャリッジ・アセンブリを解 放し、キャリッジ・アセンブリ２４をカード上で駆動させる作動構造を確定する 。キャリッジは、負荷されたトーションバネ３４の力で回転し、ラックに係合す るローラ・ギヤ２６によって初期の位置まで駆動される。キャリッジ・アセンブ リ２４が復帰する間、フレキシブル・アーム４４をラチェット歯４６上方の接触 しない位置に維持しながら、停止部４２は、カード１２の上面上をスライド又は 滑動する。キャリッジ・アセンブリ２４がその初期の位置に復帰する間、磁気読 取りヘッド４０は、カード１２上の磁気ストライプ１４に沿ってスライド又は滑 動し、フレキシブル・アーム６０のバイアス付与によってストライプ１４との適 切な読取り接触を維持し、それにより磁気ストライプ１４上に含まれる情報を読 み取る。キャリッジ・アセンブリ２４がその初期の位置に復帰したとき、カード １２は、インタフェース２０から除去されることができ、他の読取り使用に供す ることができる。カードを除去することによって、アーム６０がその元の状態に 戻ることができる。 また、インタフェース２０は、スマート・カードのＩＣチップ上に含まれる情 報に関する読取り及び書込みを行うべく、該スマート・カードとの電気的な接触 を為すために、ベース２２上に適切なコンタクト領域５８を組み込むことによっ て、スマート・カード用にも使用することができる。典型的な接触としては、カー ドがスロット内に完全に挿入される第２の位置に近づいたときに行われる。コン タクト・インタフェース５８にはカード把持ガイド６８が設けられて、カードの 上面を把持し、スマート・カードの下面上のコンタクト領域との適切なコンタク ト７０が行われる。把持領域６８及びコンタクト７０は、カードの挿入中、把持 領域６８及びコンタクト領域７０が後方及び上方にバイアスされ、インタフェー スのコンタクト領域７０とスマート・カードのコンタクト領域との間の接触力が 増大するようにバネ（不図示）によってバイアスさせることができる。 本発明は、読取りエラーをもたらすような既知の人的要因を大幅に削減する一 方、簡単な手動操作のカード・インタフェースを提供するものである。このイン タフェースでは、そのリーダの設置面積又は据え付け面積が小さくされていると 共に、或いはそれとは別に他の構成要素により多くの余地が与えられるように小 型となっている。更にこの構造は、カードとの好都合な電気接触のためにカード の上面及び下面の双方に対する良好なアクセスを可能としている。 以上説明した構造においては、多重巻線トーションバネがキャリッジ・アセン ブリによって担持され、支持されている。理解して頂けるように、トーションバネ をハウジング内に配置させて、単に駆動装置によって負荷及び負荷解除させるよ うにすることもできる。例えば、トーションバネの一端に取り付けられた駆動装 置を回転させるように、キャリッジにケーブルを取り付けることである。そのよ うな装置は本明細書に記載のトーションバネ駆動装置の利点を有するが、この構 造は若干複雑である。キャリッジ・アセンブリは比較的軽量であり、駆動された 際に迅速に加速され、停止部５４に対していきなり当たったとしても損傷しない 。 以上、本発明の様々な好ましい実施形態について説明したが、本発明の精神か ら又は以下に添付の請求の範囲から逸脱することなく本発明に変更を加えること ができることを当業者なら理解できよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年４月２９日 【補正内容】 増大するようにバネ(不図示)によってバイアスさせることができる。 本発明は、読取りエラーをもたらすような既知の人的要因を大幅に削減する一 方、簡単な手動操作のカード・インタフェースを提供するものである。このイン タフェースでは、そのリーダの設置面積叉は据え付け面積が小さくされていると 共に、或いはそれとは別に他の構成要素により多くの余地が与えられるように小 型となっている。更にこの構造は、カードとの好都合な電気接触のためにカード の上面及び下面の双方に対する良好なアクセスを可能としている。 以上説明した構造においては、多重巻線トーションバネがキャリッジ・アセン ブリによって担持され、支持されている。理解して頂けるように、トーションバネ をハウジング内に配置させて、単に駆動装置によって負荷及び負荷解除させるよ うにすることもできる。例えば、トーションバネの一端に取り付けられた駆動装 置を回転させるように、キャリッジにケーブルを取り付けることである。そのよう な装置は本明細書に記載のトーションバネ駆動装置の利点を有するが、この構造 は若干複雑である。キャリッジ・アセンブリは比較的軽量であり、駆動された際 に迅速に加速され、停止部５４に対していきなり当たったとしても損傷しない。 請求の範囲 １． 磁気ストライプ・カード(１２)内に記憶されたデータを読み取るイン タフェース(１０)であって、 摺動自在に取り付けられたキャリッジ・アセンブリ(２４)を有するベース(２２ )であり、前記キャリッジ・アセンブリ(２４)上に支持された軸手段(２８)上に取 り付けられた相補形のピニオン・ローラ・ギヤ(２６)と係合する少なくとも１つの ラック・ギヤ(３０)が具備されたベース(２２)を備え、前記軸手段(２８)には、前 記ローラ・ギヤ(２６)との回転を許容するように連結された第１端部(３６)と、前 記キャリッジ・アセンブリ(２４)によって回転に抗するように保持された第２端 部(３８)とを有するトーションバネ・バイアス手段(３４)が具備されており、前記 キャリッジ・アセンブリ(２４)が、その上に取り付けられた磁気読取りヘッドを有 すると共に、前記インタフェース(１０)内に挿入されたカード(１２)の縁部に係 台するカード係合手段(４２)を有しており、前記インタフェース(１０)内へのカ ード(１２)の挿入が、前記トーションバネ・バイアス手段(３４)のバイアスに抗し て、前記キャリッジ・アセンブリ(２４)を初期位置からキャリッジ解放位置まで摺 動的に移動し、前記ベース(２２)には、前記カード係合手段を前記インタフェース (１０)内に挿入されたカードの緑部との係合から解放するカード係合解放手段( ４８)が前記キャリッジ解放位置に具備されて、前記トーションバネ・バイアス手 段(３４)が前記キャリッジ・アセンブリ(２４)のその初期位置への復帰を可能と すると共に、前記磁気読取りへッド(４０)が前記カード(１２)上方を移動して該 カード上の磁気ストライプ(１４)内に記憶されたデータを読み取ることを可能と していることから成るインタフェース(１０)。 ２． スマート・カード(１２)に関しての読取り及び書込みに適しており、 前記ベース(２２)が、前記インタフェース(１０)内に完全に挿入されたスマート ・カード上のＩＣとの電気的接続を行うコンタクト領域(５８)を具備する、請求 項１に記載のインタフェース(１０)。 ３． 前記カード係合手段(４２)が、フレキシブル・アーム(４４)によって 前記キャリッジ・アセンブリに取り付けられた停止部(４２)を含む、請求項２に 記載のインタフェース(１０)。 ４． 前記停止部(４２)が前記フレキシブル・アーム(４４)から下方に延び ている、請求項３に記載のインタフェース(１０)。 ５． 前記停止部(４２)の高さが、前記インタフェース(１０)内に配置され たカードがその上端部と下端部との中間で当該停止部(４２)に接触するような高 さである、請求項４に記載のインタフェース(１０)。 ６． 前記ベース(２２)が、カード(１２)を前記インタフェース(１０)内に 挿入する際に、前記カード係合手段(４２)の前記フレキシブル・アーム(４４)に 係合する一連のラチェット歯(４６)を具備する、請求項５に記載のインタフェー ス(１０)。 ７． 前記磁気読取りヘッド(４０)が、フレキシブル・アーム(６０)の一端 に取り付けられ、そのフレキシブル・アームの第２の端部が、前記読取りヘッド (４０)のバイアス付与を可能にする２点アタッチメントによって前記キャリッジ ・アセンブリ(２４)に取り付けられている、請求項６に記載のインタフェース(１ ０)。 ８． 前記キャリッジ・アセンブリ(２４)の復帰中に、カードを所定の位置 に維持すべく、前記インタフェース(１０)内に完全に挿入された前記カードを把 持するカード把持手段(５６)が前記ベース(２２)上に備えられている、請求項６ に記載のインタフェース(１０)。 ９． 前記カード係合手段解放手段(４６)が、前記停止部及び前記フレキシ ブル・アームを前記カード(１２)上方の位置まで上昇移動させて、前記キャリッ ジ・アセンブリ(２４)の復帰中に、前記停止部が前記カード(１２)上面に沿って 載り、前記フレキシブル・アーム(４４)を前記ベース(２２)上の前記ラチェット 歯(４６)の上方でそれとの接触から離れて維持するように為す傾斜部(４８)を備 える、請求項６に記載のインタフェース(１０)。 １０． カード(１２)上に設けられたストライプ(１４)状の記憶媒体(１４) に記憶された情報を読み取るカード・リーダ(１０)であって、前記カード・リーダ (１０)が、第１の位置と第２の位置との間での移動のために前記カード(１２)を 支持する手段と、前記カード(１２)に係合して、前記第１位置と前記第２位置と の間でそれと共にに移動できるキャリッジ(２４)であり、関連するエネルギー蓄 積装置(３４)を有する駆動装置(２６,２８,３０)を含むキャリッジ(２４)とを備 え、前記エネルギー蓄積装置が、前記キャリッジ(２４)によって担持され、それ と共に移動し、前記エネルギー蓄積装置(３４)が、前記カード(１２)が前記キャ リッジ(２１)を前記第１位置から前記第２位置まで移動させたときにエネルギー を蓄積し、前記駆動装置(２６,２８,３０)と協働して、前記キャリッジ(２４)が アクチュエータ手段(４８)によって解放された際に、前記蓄積されたエネルギー を使用して、前記キャリッジ(２４)をそれ自体の力のもとで前記第２位置から前 記第１位置まで駆動し、前記アクチュエータ手段(４８)が、前記キャリッジ(２４ )がカード(１２)によって前記第２位置まで移動したときに、前記キャリッジ(２ ４)を自動的に解放し、前記キャリッジ(２４)が、前記ストライプ(１４)と整合 した読取りヘッド(４０)であり、前記キャリッジ(２４)が前記カード(１２)上で 前記第２位置から前記第１位置まで駆動されたときに、前記ストライプ(１４)に 沿って移動し、該ストライプ(１４)からの読取りを為す取る読取りヘッド(４０) を含むことから成るカード・リーダ(１０)。 １１． 前記エネルギー蓄積装置(３４)が、前記キャリッジによって回転に抗 するように保持された第１端部(３８)と、前記駆動装置(２６,２８,３０)に接続 されてそれとともに回転する他端部(３６)とを有するトーションバネ(３４)であ る、請求項１０に記載のカード・リーダ(１０)。 １２． 前記トーションバネ(３４)の長さが、前記カード・リーダ(１０)内の 前記キャリッジ(２４)の位置と無関係に実質上一定である、請求項１１に記載の カード・リーダ(１０)。 １３． 前記エネルギー蓄積装置(３４)が、巻線バネ(３４)を含み、前記バネ の巻線数が前記カード・リーダ(１０)内での前記キャリッジ(２４)の位置の関数 として変化する、請求項１０に記載のカード・リーダ(１０)。 １４． 前記エネルギー蓄積装置(３４)が、その長手軸線が前記キャリッジ( ２４)に交差して配向したバネ(３４)を含む、請求項１０に記載のカード・リーダ (１０)。 １５． 前記駆動装置(２６,２８,３０)が、前記キャリッジ(２４)に旋回可能 に連結され、前記ベース(２２)に係合する回転部材(２６)を含み、前記第１及び 第２位置間の前記キャリッジ(２４)の移動に伴って前記回転部材(２６)の回転が 引き起こされている、請求項１０に記載のカード・リーダ(１０)。 １６． 前記回転部材(２０)がギヤ(２６)であり、前記ベース(２２)が前記ギ ヤ(２６)と噛み合うラック(３０)を含む、請求項１５に記載のカード・リーダ(１ ０)。 １７． 前記キャリッジ(２４)が、前記キャリッジを前記第１位置から前記第 ２位置まで移動させる長手停止部材に係合するようにバイアスされた停止アーム (４４)を含み、同時に前記停止アーム(４４)に係合し、前記キャリッジの復帰運 動を制限する停止部を備え、前記キャリッジ(２４)が前記第２の位置に到達した 後で、前記停止アームが離れた位置に移動し、前記キャリッジが前記第２位置か ら前記第１位置に自由に移動できるようになる、請求項１０に記載のカード・リ ーダ(１０)。 １８． 前記停止アーム(４４)が、前記キャリッジと一体である、請求項１７に 記載のカード・リーダ(１０)。 １９． カード(１２)の磁気ストライプ(１４)上に記憶された情報を読み取る 方法であって、 カード(１２)を使用して、カード・リーダ(１０)のキャリッジ(２４)を第１の 位置から第２の位置まで移動させるステップと、 前記第１位置から前記第２位置までの前記キャリッジ(２４)の移動から引き出 されたエネルギーを蓄積するステップと、 前記蓄積されたエネルギーを使用して、前記キャリッジ(２４)の駆動部材(２ ６)を励起して前記キャリッジ(２４)をその下方のカード(１２)上で前記第２位 置と前記第１位置との間で迅速に駆動させると共に、前記ストライプ(１４)と整 合させられた前記キャリッジ(２４)の読取りヘッド(４０)を、前記キャリッジ( ２４)が前記第２位置と前記第１位置との間で駆動されているときに前記ストラ イプ(１４)を掃引させるステップと、を含む方法。 ２０． 前記エネルギーを蓄積するステップが、前記キャリッジ(２４)が前記 第１位置から前記第２位置まで移動させられるときに前記トーションバネ(３４) の一端を回転させることによって、該トーションバネの巻線数を変更するステッ プを含む、請求項１９に記載の方法。 ２１． 前記駆動装置が、前記キャリッジ(２４)に旋回可能に取り付けられ、 前記キャリッジ(２４)の前記第１及び第２位置間の移動に伴って回転する回転部 材(２６)である、請求項２０に記載の方法。 ２２． 前記エネルギーを蓄積するステップが、前記エネルギーを前記キャリ ッジ(２４)上に蓄積する、請求項１９に記載の方法。 ２３． カード・リーダにおいて、カード(１２)の磁気ストライプ(１４)上に記 憶された情報を磁気ヘッド(４０)によって読み取るインタフェース(１０)であっ て、カード・スロット(６６)を有するハウジングと、カード(１２)の磁気ストラ イプと整合するように前記カード・スロット(６６)に関連されて配置された磁気 読取りヘッド(４０)を有する可動キャリッジとを備え、前記キャリッジ(２４)が 、カードが前記カード・スロット内に挿入されていない際に前記カード・スロッ ト(１２)に隣接する初期の位置まで移動するようにバイアスされ、カード(１２) が前記カード・スロット(６６)内に完全に挿入された際にキャリッジ解放位置ま で移動するようにバイアスされており、前記キャリッジ(２４)が、前記キャリッ ジ上に具備される駆動部材(２６)及び関連されるエネルギー蓄積装置(３４)を含 み、前記駆動部材が前記ハウジングに対してローリングするように接触し、前記エ ネルギー蓄積装置(２４)と協働して、前記キャリッジ(２４)の前記初期位置から 前記キャリッジ解放位置間での移動中にエネルギーを蓄積し、その蓄積されたエ ネルギーを使用して、前記駆動部材を駆動し、前記キャリッジ(２４)が前記カード (１２)上方となって、前記キャリッジ解放位置と前記初期位置との間において所 定方法で前記ストライプ(１４)を掃引するように為していることから成るインタ フェース(１０)。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘミー、マーティン・フレデリック カナダ国 エル０エヌ １ピー０ オンタ リオ、パルグレイヴ、ギブソン・レイク・ ドライヴ 40 【要約の続き】 読取り及び書込みにも適合する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 磁気ストライプ・カード内に記憶されたデータを読み取るインタフェ ースであって、 摺動自在に取り付けられたキャリッジ・アセンブリを有するベースであり、前記 キャリッジ・アセンブリ上に軸手段を介してそれと共に回転するように取り付け られた相補形のピニオン・ローラ・ギヤと係合する少なくとも１つのラック・ギヤ を具備したベースを備え、前記軸手段には、前記ローラ・ギヤとの回転を許容す るように連結された第１端部と、前記キャリッジ・アセンブリによって回転に抗 するように保持された第２端部とを有するトーションバネ・バイアス手段が具備 されており、前記キャリッジ・アセンブリが、その上に取り付けられた磁気読取り ヘッドを有すると共に、装置内に挿入されたカードの縁部に係合するカード係合 手段を有しており、前記装置内へのカードの挿入が、前記トーションバネ・バイア ス手段のバイアスに抗して、前記キャリッジ・アセンブリを初期位置から摺動的に 移動し、前記ベースには、前記カード係合手段を前記装置内に挿入されたカードの 縁部との係合から解放するカード係合手段解放手段が具備されて、前記トーショ ンバネ・バイアス手段が前記キャリッジ・アセンブリのその初期位置への復帰を可 能とすると共に、前記磁気読取りヘッドが前記カード上方を移動して該カード上 の磁気ストライプ内に記憶されたデータを読み取ることを可能としていることか ら成るインタフェース。 ２． スマート・カードに関しての読取り及び書込みに適しており、前記ベ ースが、前記装置内に挿入されたスマート・カード上のＩＣとの電気的接続を行 うコンタクト領域を具備する、請求項１に記載のインタフェース。 ３． 前記カード係合手段が、フレキシブル・アームによって前記キャリッ ジ・アセンブリに取り付けられた停止部を含む、請求項２に記載のインタフェー ス。 ４． 前記停止部が前記フレキシブル・アームから下方に延びている、請求 項３に記載のインタフェース。 ５． 前記停止部の高さが、前記インタフェース内に配置されたカードがそ の上端部と下端部との中間で当該停止部に接触するような高さである、請求項４ に記載のインタフェース。 ６． 前記ベースが、カードを前記インタフェース内に挿入する際に、前記 カード係合手段の前記フレキシブル・アームに係合する一連のラチェット歯を具 備する、請求項５に記載のインタフェース。 ７． 前記磁気読取りヘッドが、フレキシブル・アームの一端に取り付けら れ、そのフレキシブル・アームの第２の端部が、前記読取りヘッドのバイアス付 与を可能にする２点アタッチメントによって前記キャリッジ・アセンブリに取り 付けられている、請求項６に記載のインタフェース。 ８． 前記キャリッジ・アセンブリの復帰中に、カードを所定の位置に維持 すべく、前記インタフェース内に挿入された前記カードを完全に把持するカード 把持手段が前記ベース上に備えられている、請求項６に記載のインタフェース。 ９． 前記カード係合手段解放手段が、前記停止部及び前記フレキシブル・ アームを前記カード上方の位置まで上昇移動させて、前記キャリッジ・アセンブ リの復帰中に、前記停止部が前記カード上面に沿って載り、前記フレキシブル・ アームを前記ベース上の前記ラチェット歯の上方でそれとの接触から離れて維持 するように為す傾斜部を備える、請求項６に記載のインタフェース。 １０． カード上に設けられたストライプ状の記憶媒体に記憶された情報を 読み取るカード・リーダであって、前記カード・リーダが、前記カードを第１の位 置と第２の位置との間で支持する手段と、前記カードに係合して、前記第１位置 と前記第２位置との間でそれとともに移動するキャリッジであり、関連するエネ ルギー蓄積装置を有する駆動装置を含むキャリッジとを備え、前記エネルギー蓄 積装置が、前記キャリッジによって担持され、それとともに移動し、前記エネル ギー蓄積装置が、前記カードが前記キャリッジを前記第１位置から前記第２位置 まで移動させたときにエネルギーを蓄積し、前記駆動装置と協働して、前記キャ リッジがアクチュエータ手段によって解放されたときに、前記蓄積されたエネル キーを使用して、前記キャリッジをそれ自体の力のもとで前記第２位置から前記 第１位置まで駆動し、前記アクチュエータ手段が、前記キャリッジがカードによ って前記第２位置まで移動したときに、前記キャリッジを自動的に解放し、前記 キャリッジが、前記ストライプと整合した読取りヘッドであり、前記キャリッジ が前記カード上で前記第２位置から前記第１位置まで駆動されたときに、前記ス トライプに沿って移動し、該ストライプからの読取りを為す取る読取りヘッドを 含むことから成るカード・リーダ。 １１． 前記エネルギー蓄積装置が、前記キャリッジによって回転に抗するよ うに保持された第１端部と、前記駆動装置に接続されてそれとともに回転する他 端部とを有するトーションバネである、請求項１０に記載のカード・リーダ。 １２． 前記トーションバネの長さが、前記ハウジング内の前記キャリッジの 位置と無関係に実質上一定である、請求項１１に記載のカード・リーダ。 １３． 前記エネルギー蓄積装置が、巻線バネを含み、前記バネの巻線数が前 記ハウジング内での前記キャリッジの位置の関数として変化する、請求項１０に 記載のカード・リーダ。 １４． 前記エネルギー蓄積装置が、その長手軸線が前記キャリッジに交差し て配向したバネを含む、請求項１０に記載のカード・リーダ。 １５． 前記駆動装置が、前記キャリッジに旋回可能に連結され、前記ベース に係合する回転部材を含み、前記第１及び第２位置間の前記キャリッジの移動に 伴って前記回転部材の回転が引き起こされている、請求項１０に記載のカード・ リーダ。 １６． 前記回転部材がギヤであり、前記ベースが前記ギヤと噛み合うラック を含む、請求項１５に記載のカード・リーダ。 １７． 前記キャリッジが、前記キャリッジを前記第１位置から前記第２位置 まで移動させる長手停止部材に係合するようにバイアスされた停止アームを含み 、同時に前記停止アームに係合し、前記キャリッジの復帰運動を制限する停止部 を備え、前記キャリッジが前記第２の位置に到達した後で、前記停止アームが離 れた位置に移動し、前記キャリッジが前記第２位置から前記第１位置に自由に移 動できるようになる、請求項１０に記載のカード・リーダ。 １８． 前記停止アームが、前記キャリッジと一体である、請求項１７に記載の カード・リーダ。 １９． カードの磁気ストライプ上に記憶された情報を読み取る方法であって 、 カードを使用して、カード・リーダのキャリッジをある位置から第２の位置ま で移動させるステップと、 前記第１の位置から前記第２位置までの前記キャリッジの移動から引き出され たエネルギーを蓄積するステップと、 前記蓄積されたエネルギーを使用して、前記キャリッジの駆動部材を励起して 前記キャリッジをその下方のカード上で前記第２位置と前記第１位置との間で迅 速に駆動させると共に、前記ストライプと整合させられた前記キャリッジの読取 りヘッドを、前記キャリッジが前記第２位置と前記第１位置との間で駆動されて いるときに前記ストライプを掃引させるステップと、を含む方法。 ２０． 前記エネルギーを蓄積するステップが、前記キャリッジが前記第１位 置から前記第２位置まで移動させられるときに前記トーションバネの一端を回転 させることによって、該トーションバネの巻線数を変更するステップを含む、請求 項１９に記載の方法。 ２１． 前記駆動装置が、前記キャリッジに旋回可能に取り付けられ、前記キ ャリッジの前記第１及び第２位置間の移動に伴って回転する回転部材である、請 求項２０に記載の方法。 ２２． 前記エネルギーを蓄積するステップが、前記エネルギーを前記キャリ ッジ上に蓄積する、請求項１９に記載の方法。 ２３． カード・リーダにおいて、カードの磁気ストライプ上に記憶された情報 を磁気ヘッドによって読み取るインタフェースであって、カード・スロットを有す るハウジングと、カードの磁気ストライプと整合するように前記カード・スロット に関連されて配置された磁気読取りヘッドを有する可動キャリッジとを備え、前 記キャリッジが、カードが前記カード・スロット内に挿入されていない際に前記 カード・スロットに隣接する初期の位置まで移動するようにバイアスされ、カー ドが前記カード・スロット内に完全に挿入された際にキャリッジ解放位置まで移 動するようにバイアスされており、前記キャリッジが、前記キャリッジが前記初 期位置から前記キャリッジ解放位置まで移動する間にエネルギーを蓄積し、その 蓄積されたエネルギーを使用して、前記キャリッジを前記カード上で駆動して、 前記キャリッジ解放位置と前記初期位置との間において前記ストライプを所定の 方法で掃引するように協働する駆動部材及び関連するエネルギー蓄積装置を具備 することから成るインタフェース。