(57)【要約】【課題】変形など悪条件のカード状媒体を搬送可能でありながらパッド圧を低く抑える。【解決手段】カード状媒体２を取り込んで複数の搬送ローラ３，４，５を用いて搬送し、カード状媒体２上に記録されている情報を読み取り、書き換えを行うカード処理装置１において、複数の搬送ローラ３，４，５の各パッド圧をカード状媒体２に応じて任意に制御する制御手段６を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード状媒体を取り込んで複数の搬送ローラを用いて搬送し、前記カード状媒体上に記録されている情報を読み取り、書き換えを行うカード処理装置において、前記複数の搬送ローラの各パッド圧を前記カード状媒体に応じて任意に制御する制御手段を備えることを特徴とするカード処理装置。
【請求項２】
カード状媒体を取り込んで複数の搬送ローラを用いて搬送し、前記カード状媒体上に記録されている磁気情報を読み取り、書き換えを行う磁気ヘッドを備えてなるカード処理装置において、前記磁気ヘッドを前記カード状媒体に向かって付勢する付勢手段の押圧力を前記カード状媒体に応じて任意に制御する制御手段を備えることを特徴とするカード処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ストライプを有するカードやＩＣカード、その他情報を記録することができる各種カード状媒体を使用するカード処理装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、カード処理装置内部でカード状媒体を搬送するための機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カード状媒体を取り込んで搬送しながら磁気ストライプの読み取り、書き換え、またはＩＣ接点を介してカード上にＩＣチップモジュールを読み書きするカード処理装置が普及している。この種のカード処理装置では装置内部でカード状媒体を搬送するために、搬送路を挟んで一対のローラが設けられている。この一対のローラのうちで、一方は駆動ローラとされると共に他方は従動ローラとされる。
【０００３】
また、これらローラのパッド圧は、悪条件のカード状媒体をも確実に搬送できるように正常なカード状媒体を搬送するのに適した圧力よりも高めに設定してある。ここでいう悪条件のカード状媒体とは、変形量が大きくて高いパッド圧でないと一対のローラの両方がカード状媒体に接触できないもの、表面の摩擦係数が極度に小さくてスリップを起こしやすい材質から成るもの、使用者により表面に油分が付着して滑りやすくなったもの等が挙げられる。
【０００４】
さらに、特に変形したカード状媒体の磁気ストライプを確実に読み書きするために、磁気ヘッドのパッド圧も高めに設定されている。このため、カード状媒体が磁気ヘッドでカードジャムを起こさないよう、ローラのパッド圧は更に高めに設定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したカード処理装置では、正常なカード状媒体であっても高いパッド圧を受けてしまうので、カード状媒体の寿命が短くなってしまう。パッド圧はカード状媒体を剪断するように作用するため、繰り返し使用することにより、最悪の場合にはカードが割れてしまう虞がある。
【０００６】
また、カード状媒体にＩＣ接点が設けられている場合は、ローラがＩＣ接点を通過するときにパッド圧が高いことからＩＣチップモジュールに損傷を与えてしまう虞がある。
【０００７】
さらに、ローラ間には常に高いパッド圧が作用しているので、ローラ、軸受け、ベルト、モータなどの搬送系の部品寿命が短くなってしまう。
【０００８】
そして、磁気ヘッドは変形したカード状媒体の特に書き換えに必要な高いパッド圧を常に与えられているので、読み出し時や読み書き無く単に通過するときにも磁気ヘッドがカード状媒体と強く擦り合わさってしまう。これにより、磁気ヘッドの表面が磨耗して寿命が短くなってしまう。
【０００９】
一方、カード状媒体に与える影響を極力小さくすると共に確実に搬送する方式としては、カード状媒体をトレーに保持して搬送するトレー方式が開発されている。しかしながら、トレー方式では、カード状媒体をトレーに受け渡すまでにローラを使用しており、このローラは高いパッド圧に設定されている。また、トレー方式では装置が大掛かりになってコストが高くなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、変形など悪条件のカード状媒体を搬送可能でありながら正常なカード状媒体のパッド圧を低く抑えることができるカード処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、カード状媒体を取り込んで複数の搬送ローラを用いて搬送し、カード状媒体上に記録されている情報を読み取り、書き換えを行うカード処理装置において、複数の搬送ローラの各パッド圧をカード状媒体に応じて任意に制御する制御手段を備えるようにしている。本明細書中で「カード状媒体」とは、磁気ストライプを有する磁気カードの他に、ＩＣチップを有するＩＣカードや、テレホンカード等の極薄いカードも含む概念である。
【００１２】
したがって、制御手段により搬送ローラの各パッド圧をカード状媒体に応じて適切な大きさに制御することができる。すなわち、正常なカード状媒体であれば搬送に必要な最低限のパッド圧に変更すると共に、変形したカード状媒体であればそれを搬送できる程度に高いパッド圧に変更する。これにより、常に高いパッド圧を維持する必要が無くなるので、正常なカード状媒体や装置自体に対する負担を減らすことができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、カード状媒体を取り込んで複数の搬送ローラを用いて搬送し、カード状媒体上に記録されている磁気情報を読み取り、書き換えを行う磁気ヘッドを備えてなるカード処理装置において、磁気ヘッドをカード状媒体に向かって付勢する付勢手段の押圧力をカード状媒体に応じて任意に制御する制御手段を備えるようにしている。
【００１４】
したがって、付勢手段の押圧力をカード状媒体に応じて適切な大きさに制御することができる。すなわち、正常なカード状媒体であれば磁気ヘッドの読み書き可能な最低限の押圧力に変更すると共に、変形したカード状媒体であれば読み書き可能な程度に高い押圧力に変更する。これにより、常に高い押圧力を付与する必要が無くなるので、正常なカード状媒体や装置自体に対する負担を減らすことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図１および図２に本発明のカード処理装置１の実施形態の一例を示す。このカード処理装置１は、カード状媒体２を取り込んで複数の搬送ローラ３，４，５を用いて搬送し、カード状媒体２上に記録されている情報を読み取り、書き換えを行うものである。このカード処理装置１は、複数の搬送ローラ３，４，５の各パッド圧をカード状媒体２に応じて任意に制御する制御手段６を備えるようにしている。このため、制御手段６により搬送ローラ３，４，５の各パッド圧をカード状媒体２に応じて適切な大きさに制御することができる。
【００１６】
また、本実施形態ではカード処理装置１は磁気ストライプ７を有するカード状媒体２の磁気情報を読み書きするカードリーダとしている。そして、このカード処理装置１は、カード状媒体２を取り込んで複数の搬送ローラ３，４，５を用いて搬送し、カード状媒体２上に記録されている磁気情報を読み取り、書き換えを行う磁気ヘッド８を備えてなるものである。このカード処理装置１は、磁気ヘッド８をカード状媒体２に向かって付勢する付勢手段９の押圧力をカード状媒体２に応じて任意に制御する制御手段６を備えるようにしている。このため、制御手段６により付勢手段９の押圧力をカード状媒体２に応じて適切な大きさに制御することができる。
【００１７】
各搬送ローラ３，４，５は、カード状媒体２の搬送路を挟んで対向して配置された駆動ローラ３ａ，４ａ，５ａおよび従動ローラ３ｂ，４ｂ，５ｂの組から成る。本実施形態では、図１および図２中、搬送ローラ３，４，５はカード挿入口に近い方から挿入口側の搬送ローラ３、中央の搬送ローラ４、奥側の搬送ローラ５としている。
【００１８】
各駆動ローラ３ａ，４ａ，５ａの回転軸１０，１１，１２にはプーリ（図示せず）が設けられている。各プーリはベルト（図示せず）により互いに連結されて、駆動モータ（図示せず）に接続されている。よって、駆動モータの回転によりベルトおよびプーリを介して各駆動ローラ３ａ，４ａ，５ａは同期して回転する。
【００１９】
各従動ローラ３ｂ，４ｂ，５ｂは、駆動ローラ３ａ，４ａ，５ａに押圧されてパッド圧を与えるパッドローラとして機能する。各従動ローラ３ｂ，４ｂ，５ｂは、それぞれ支持機構１３により回転可能に支持されている。
【００２０】
支持機構１３は、従動ローラ３ｂ，４ｂ，５ｂを回転可能に支持する支持ブラケット１４と、該支持ブラケット１４をフレーム１５に回転可能に支持する支持軸１６と、該支持軸１６に回転可能に支持される押圧ブラケット１７と、支持軸１６に巻き回されると共に押圧ブラケット１７に対して支持ブラケット１４を駆動ローラ３ａ，４ａ，５ａ側に押圧する捻りコイルばねから成る押圧ばね１８とを備えている。支持ブラケット１４は、回転により従動ローラ３ｂ，４ｂ，５ｂの駆動ローラ３ａ，４ａ，５ａへの押圧力、即ちパッド圧を調整することができる。
【００２１】
磁気ヘッド８は、搬送路を挟んでパッドローラ２３に対向して配置されている。磁気ヘッド８は、ヘッド支持機構１９により支持されている。ヘッド支持機構１９は、磁気ヘッド８を支持するヘッド支持ブラケット２０と、該ヘッド支持ブラケット２０をフレーム１５に摺動可能に支持する複数の支持軸２１と、フレーム１５に揺動可能に支持されるヘッド押圧ブラケット２２と、支持軸２１の例えば中央の１本に巻き回されると共にヘッド押圧ブラケット２２に対してヘッド支持ブラケット２０をパッドローラ２３側に押圧する圧縮コイルばねから成る付勢手段９とを備えている。ヘッド支持ブラケット２０は、搬送路に対して垂直に摺動することにより磁気ヘッド８のパッドローラ２３への押圧力を調整するようにしている。
【００２２】
本実施形態では、中央の搬送ローラ４の駆動ローラ４ａとパッドローラ２３とが支持軸１１によって同軸に配置されている。このため、カード状媒体２が中央の搬送ローラ４に挾持されているときは磁気ヘッド８に接触していることになる。
【００２３】
制御手段６は、各支持ブラケット１４およびヘッド支持ブラケット２０を押圧可能なカム２４，２５，２６，２７と、各カム２４，２５，２６，２７が取り付けられた回転軸２８と、該回転軸２８に設けられたギア２９と、該ギア２９に噛み合うピニオン３０と、該ピニオン３０が取り付けられたステッピングモータから成るカム用モータ３１とを備えている。
【００２４】
カム２４，２５，２６が回転して押圧ブラケット１７を押圧することにより、支持ブラケット１４が押圧ばね１８の弾発力で押圧される。そして、従動ローラ３ｂ，４ｂ，５ｂが駆動ローラ３ａ，４ａ，５ａを押圧してパッド圧が大きくなる。また、カム２４，２５，２６が回転して押圧ブラケット１７への押圧を弱めることにより、支持ブラケット１４への押圧ばね１８の押圧が弱まってパッド圧が小さくなる。
【００２５】
さらに、カム２７が回転してヘッド押圧ブラケット２２を押圧することにより、ヘッド支持ブラケット２０が付勢手段９の弾発力で押圧される。そして、磁気ヘッド８がパッドローラ２３を押圧して磁気ヘッド８の加圧力が大きくなる。また、カム２７が回転してヘッド押圧ブラケット２２への押圧を弱めることにより、ヘッド支持ブラケット２０への付勢手段９の押圧が弱まってパッド圧が小さくなる。
【００２６】
ここで、各カム２４，２５，２６，２７の回転角度と各パッド圧および磁気ヘッド８の加圧力との関係を表１に示す。
【表１】
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同表中、パッド圧および加圧力の数値は従来の大きさを１００％としたときの％値を示す。同表に示すように、本実施形態ではパッド圧は従来の大きさの０〜２００％の範囲で、磁気ヘッド８の加圧力は従来の大きさの０〜１５０％の範囲で多段階に変更するものとしている。
【００２７】
また、本カード処理装置１は、カード挿入口にカード状媒体２が挿入されたことを検知するセンサを備えると共に、カード状媒体２の位置を検出する各種センサが各搬送ローラ３，４，５の前後に設けられている。
【００２８】
上述したカード処理装置１の動作を以下に説明する。
【００２９】
カード状媒体２を取り込む前はカム２４〜２７を表１中Ｎｏ．３の状態にしておく。すなわち、挿入口側の搬送ローラ３：１０％、中央の搬送ローラ４：２０％、奥側の搬送ローラ５：１０％、磁気ヘッド８：１０％とする。この値は、カード状媒体２が殆ど変形していない通常のカードであれば搬送および読み取りが可能であるとして設定している。ここで、中央の搬送ローラ４を他の２つの搬送ローラ３，５に比べて高く設定しているのは、磁気ヘッド８の負荷を考慮したこと及び挿入口側の搬送ローラ３をカード状媒体２が離脱するときに走行速度が乱れる所謂飛び離れ現象を防止するためである。
【００３０】
挿入口にカード状媒体２が挿入されたことが検知されると、駆動モータが作動して各駆動ローラ３ａ，４ａ，５ａが回転する。そして、カード状媒体２は挿入口側の搬送ローラ３により取り込まれ、続いて中央の搬送ローラ４に引き渡される。カード状媒体２が中央の搬送ローラ４に挟持されている間に、カード状媒体２の磁気ストライプ７の磁気データの読み取りが磁気ヘッド８により行われる。
【００３１】
読み取りが正常に終了してカード状媒体２を挿入口側に戻すときは、カム用モータ３１を駆動してカム２４〜２７を表１中Ｎｏ．２の状態にしてから駆動モータを逆転する。すなわち、磁気ヘッド８で読み書きを行う必要が無いので磁気ヘッド８の加圧力を０％にする。また、磁気ヘッド８の負荷が無くなるので、全ての搬送ローラ３，４，５のパッド圧を１０％にすることができる。この状態でカード状媒体２が挿入口側に搬送される。
【００３２】
カード状媒体２が挿入口に搬送されてから、カム２４〜２７を表１中Ｎｏ．１の状態にする。これにより、ユーザがカード状媒体２を取り出す際の負荷が殆ど無くなるので、容易に取り出すことができる。よって、挿入口側の搬送ローラ３を所定角度フリーで回転させるためのクラッチ機構を設ける必要が無い。
【００３３】
一方、カード状媒体２の磁気ストライプ７の書き換えを行うときは、カム用モータ３１を駆動してカム２４〜２７を表１中Ｎｏ．４の状態にする。すなわち、磁気ヘッド８の加圧力は２０％、中央の搬送ローラ４のパッド圧は磁気ヘッド８の加圧力の増加を加味して３０％にする。そして、駆動モータを回転すると挿入口に滞留したカード状媒体２が搬送ローラ３により取り込まれ、続いて中央の搬送ローラ４に引き渡される。カード状媒体２が中央の搬送ローラ４に挟持されている間に、カード状媒体２の磁気ストライプ７に磁気データの書き換えが磁気ヘッド８により行われる。
【００３４】
また、書き換え終了後にベリファイリードを行うときは、カード状媒体２を奥側の搬送ローラ５により搬送して奥側に位置させる。そして、駆動モータを逆転すると同時に、カム２４〜２７を表１中Ｎｏ．３の状態にしてからカム用モータ３１を駆動する。すなわち、磁気ヘッド８で読み取りを行う設定にする。そして、カード状媒体２を挿入口側に移動させながら磁気データのベリファイリードを行う。
【００３５】
ところで、読み取りや書き換えが正常に完了しなかったときは、カム２４〜２７を表１中Ｎｏ．５〜９の状態に順に変更してリトライする。すなわち、磁気ヘッド８および中央の搬送ローラ４の強さを２０〜３０％ずつ大きくしながらリトライを行う。これにより、変形により読み書きが困難なカード状媒体２であっても大きな加圧力を与えることにより読み書きできる可能性を高くすることができる。特に、Ｎｏ．８およびＮｏ．９の状態では従来よりも大きな磁気ヘッド８の加圧力を与えているので、従来は読み書きできなかったものであっても読み書きできる可能性が高まる。
【００３６】
また、各搬送ローラ３，４，５の前後に設けられたセンサによりカード状媒体２の位置が把握されているので、カード状媒体２の通過時間を計測してスリップしているか否かを検出することができる。そして、カード状媒体２がスリップしていると判明したときは、そのスリップ量に応じて搬送ローラ３，４，５のパッド圧を大きくするようカム２４〜２７の角度を設定する。例えば、カード状媒体２がスリップして遅れながらも移動しているときはパッド圧を僅かに上げるようにし、カード状媒体２がスリップによって殆ど動かないときはパッド圧を大幅に上げるようにする。これにより、搬送性能を適正に維持することができる。
【００３７】
さらに、カード状媒体２がジャムを起こして搬送できないときは、カム２４〜２７を表１中Ｎｏ．１１の状態にしてパッド圧を従来比２００％にして排出を試みるようにする。このとき、磁気ヘッド８は加圧力０％とする。これにより、従来よりもカード状媒体２の排出力を高めることができ、カードジャムを回避することができるようになる。
【００３８】
また、カード処理装置１が例えば爪を有するチェーンから成るカード強制排出機構を備えている場合、このカード強制排出機構を作動させるときはカム２４〜２７を表１中Ｎｏ．１の状態にする。これにより、カード状媒体２は殆ど抵抗無く挿入口から排出されるようになる。
【００３９】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施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逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態では、各搬送ローラ３，４，５のパッド圧および磁気ヘッド８の加圧力を１つのモータ３１により制御するようにしているが、これには限られず各パッド圧および加圧力を別個のモータにより制御するようにしても良い。この場合、各パッド圧および加圧力を個別に制御することができるので、きめ細かい制御が可能になる。例えばカード状媒体２がスリップしたときに、スリップした箇所を検出して、スリップを起こしている搬送ローラ３，４，５のみのパッド圧を大きくする制御が可能になる。あるいは、カード状媒体２が挿入口側の搬送ローラ３から奥側に離れる直前に当該搬送ローラ３のパッド圧を０％にして飛び離れを防止することができるようになる。
【００４０】
また、上述した実施形態では各パッド圧および加圧力を制御するためにカム用モータ３１とカム機構および押圧ばね１８、付勢手段９を使用しているが、このような機構には限られない。例えば原動力としてはソレノイドなどの各種アクチュエータを使用可能である。ソレノイドを使用したときは、そのオンオフにより各パッド圧や加圧力を２段階で変更することができるようになる。また、カム機構を用いずにアクチュエータの変位をパッド圧や加圧力に変更する既存の各種手段を用いることができる。また、各搬送ローラ３，４，５を支持するブラケットを変位あるいは変形させることにより、ギャップを変更してパッド圧を変更するようにしても良い。
【００４１】
さらに、上述した実施形態では、制御手段６は各搬送ローラ３，４，５と磁気ヘッド８との両方を制御するようにしているが、これには限られず各搬送ローラ３，４，５と磁気ヘッド８との一方のみを制御するようにしても良い。
【００４２】
ところで、圧電素子を積層して高い変位量と衝撃力を得る技術が開発されている。そこで、通常のパッド圧によるローラ搬送ではカード状媒体２がスリップしてしまう場合に、従動ローラ３ｂ，４ｂ，５ｂを保持している部材に積層圧電素子を取り付け、これに電圧を印加することで瞬間的に高いパッド圧を得ることができるようになる。電圧の印加を繰り返し行うことにより断続的に高いパッド圧を得られ、カード状媒体２のスリップを救済することができる。
【００４３】
また、上述した実施形態ではカム２４〜２７の回転によってパッド圧および加圧力を１２段階に変更しているが、これには限られず他の段数であっても良い。また、段階的に変更することには限られず、カム２４〜２７を無段カムにすることにより無段階に変更するようにしても良い。
【００４４】
さらに、上述した実施形態ではカード状媒体２は磁気ストライプを有する磁気カードを使用しているが、これには限られずＩＣチップを備えたＩＣカードであっても良い。この場合、例えばＩＣチップ部分が搬送ローラ３，４，５に近付いたら当該搬送ローラ３，４，５のパッド圧を最小限に抑え、当該搬送ローラ３，４，５から離れたら元のパッド圧に戻すようにする。これにより、ＩＣチップにダメージを与えることを極力防止できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載のカード処理装置によれば、制御手段により搬送ローラの各パッド圧をカード状媒体に応じて適切な大きさに制御することができるので、カード状媒体と搬送ローラとがスリップしない程度に小さいパッド圧でカード状媒体を搬送することができる。よって、大半を占める変形の殆ど無いカード状媒体に与えるダメージを最小限に抑えることができる。よって、カード状媒体の寿命を長くすることができる。
【００４６】
また、各搬送ローラの平均パッド圧を従来に比べて大幅に軽減できるので、ローラ、軸受け、ベルト、モータなどの搬送機構の部品の寿命を延ばすことができる。あるいは、従来よりも個々の部品の性能を下げながらも製品全体の性能を維持することができるので、コストの削減を図ることができる。
【００４７】
さらに、加圧制御の上限を従来より大きくすることができるので、カード状媒体がジャムを起こして従来のパッド圧では搬送できない場合でも、より大きなパッド圧を与えて搬送できる可能性を高めることができる。よって、装置の搬送性能を向上することができる。
【００４８】
そして、カード状媒体を取り出す際に挿入口側の搬送ローラのパッド圧を無くすことができるので、挿入口側の搬送ローラを所定角度フリーで回転させるクラッチ機構を設ける必要が無い。
【００４９】
また、ローラのパッド圧を軽減できるので、カード状媒体の寄せ圧を軽減することができる。さらに、全てのローラギャップを０にできるので、例えばテレホンカードのように極めて薄いカードであっても搬送や読み書きを行うことができる。
【００５０】
請求項２記載のカード処理装置によれば、付勢手段の押圧力をカード状媒体に応じて適切な大きさに制御することができるので、磁気ヘッドのパッド圧を処理モードに応じて必要最小限に抑えることができる。このため、磁気ヘッドの磨耗が減少し、ヘッド寿命を延ばすことができる。
【００５１】
また、磁気ヘッドのパッド圧制御範囲の上限を従来より大きくすることができるので、カード状媒体の変形が大きくて従来のパッド圧ではスペーシングロスを生じて読み書きできない場合でも、より大きなパッド圧を与えて読み書きできる可能性を高めることができる。よって、装置の読み書きの性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカード処理装置を示す概略の斜視図である。
【図２】カード処理装置を示す挿入口側から見た概略の斜視図である。
【符号の説明】
１  カード処理装置
２  カード状媒体
３，４，５  搬送ローラ
６  制御手段
８  磁気ヘッド
【図１】
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【図２】
2004227453.tif 000005