(57)【要約】【課題】磁気書込みピッチの精度を向上させ得る券発行装置を提供する。【解決手段】券発行装置に、券紙に対して磁気記録を行う磁気記録手段２１と、磁気記録手段２１により磁気記録が行われている券紙を搬送する磁気記録用搬送ローラ２２と、券紙に対して印字を行う印字手段４２と、印字手段４２により印字が行われている券紙を搬送する印字用搬送ローラ４１と、磁気記録用搬送ローラ２２及び印字用搬送ローラ４１を共に駆動するステッピングモータと、磁気記録用搬送ローラ２２の回転量を検出するエンコーダ３１とを設け、印字手段４２は、ステッピングモータの励磁パルスに基づいて券紙への印字のタイミングを設定し、磁気記録手段２１は、エンコーダ３１が検出する磁気記録用搬送ローラ２２の回転量に基づいて券紙への磁気記録のタイミングを設定する。均一な書込みピッチで磁気データを券紙に記録できる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
券紙に対して磁気記録を行う磁気記録手段と、
前記磁気記録手段により磁気記録が行われている前記券紙を搬送する磁気記録用搬送ローラと、
前記券紙に対して印字を行う印字手段と、
前記印字手段により印字が行われている前記券紙を搬送する印字用搬送ローラと、
前記磁気記録用搬送ローラ及び印字用搬送ローラを共に駆動するステッピングモータと、
前記磁気記録用搬送ローラの回転量を検出する回転量検出手段と
を備え、前記印字手段は、前記ステッピングモータの励磁パルスに基づいて前記券紙への印字のタイミングを設定し、前記磁気記録手段は、前記回転量検出手段が検出する前記磁気記録用搬送ローラの回転量に基づいて前記券紙への磁気記録のタイミングを設定することを特徴とする券発行装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗車券等の券紙にデータの印字と磁気記録とを行う券発行装置に関し、特に、正しいピッチで磁気データが記録できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄道では改札の自動化が進められ、乗車券や特急券には、自動改札でのチェックを可能にするため、印刷と磁気とでデータが記録される。
列車等の車内で車掌が乗り越した乗客などに乗車券や特急券等を発行する場合でも、その切符に印刷と磁気とでデータを記録しないと、乗客が下車する際、自動改札を通ることができない。そのため、印刷記録と磁気記録とが可能な携帯型の券発行装置の開発が従来から進められている。
【０００３】
本発明の発明者等のグループでは、先に、８５ｍｍの大型補充券の発行が可能な券発行装置を提案している。
この装置は、図１４に示すように、片手で保持できる大きさを有し、８５ｍｍの大型券を積み重ねて収納する券紙収納カセット１０と、券紙収納カセット１０から引き出した券紙に磁気データを記録する磁気記録部１１と、券紙への印字を行う印字ヘッドや印字中の券紙の紙送りを行う印字用送りローラを具備する印字部１２と、駆動源であるステッピングモータ１３やＤＣモータ１４と、駆動源の駆動力を各部に伝達する歯車等の伝達機構とを備えている。
磁気記録部１１には、図１５に示すように、磁気データを記録する磁気ヘッド２１と、券紙を搬送する磁気記録用送りローラ２２とを備えている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
磁気記録用送りローラ２２や印字部１２の印字用送りローラは、磁気記録や印刷の位置を正確に設定するために回転角度を精密に制御することが必要であり、そのため、磁気記録用送りローラ２２や印字用送りローラの駆動源には、励磁パルスで一定角度ずつ回転するステッピングモータ１３を用いている。一方、ＤＣモータ１４は、精密度をそれ程必要としない、券紙収納カセット１０から券紙を繰り出したり、券紙の通路を切り替えたりする機構の駆動源として用いている。
【０００５】
印字部１２は、印字用送りローラで券紙を搬送しながら、券紙表面に券種や運賃、発行日などの項目を印字する。印字部１２では、１ラインごとの印字データを一定のピッチで書かなければならないので、ステッピングモータ１３の励磁パルスにタイミングを合わせて１ラインごとに印字データを書き込んでいる。また、印字品質を向上させるため、１ラインあたりの印字ドット数が多い場合は、券紙の搬送速度を遅くするように、ステッピングモータ１３を制御し、印字用送りローラの回転量を調整している。
【０００６】
同様に磁気データを券紙に書き込む場合も、磁気データの各ビットを決められた一定のピッチで書かなければならないので、磁気記録用送りローラ２２を回転させて券紙を搬送しながら、ステッピングモータ１３への励磁パルスにタイミングを合わせて磁気データを書き込んでいる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−１６４７９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の券発行装置では、ステッピングモータの励磁パルスのタイミングに合わせて券紙に磁気データの各ビットを書き込んだ場合、ステッピングモータの持つ回転角度誤差や、ステッピングモータの駆動力を磁気記録用送りローラに伝達する伝達機構の回転角度誤差のために、券紙に対する磁気データの書き込みピッチが不均一になり、それが原因で、この券紙を自動改札機に通したとき、稀に読み取りエラーが発生するという問題点が判明した。
【０００９】
印字の位置が多少ずれても、人間の目は印字内容を識別することはできるが、磁気データを機械的に読み取る自動改札機は、磁気データの書き込みピッチが正確でないと、データ内容を識別することができない。
この回転角度誤差を少なくしようとすると、モータを含む搬送系の精度を向上させなければならず、コストが高くなる。
【００１０】
また、ステッピングモータ以外のモータを用いる場合には、印字時の１ラインあたりの印字ドット数に応じて搬送速度を変化させる搬送速度制御が難しくなる。そうかと言って、印字用のステッピングモータと磁気記録用の別のモータとを装備することは、装置の大型化やコスト高を招くことになる。
【００１１】
本発明は、こうした従来の課題を解決するものであり、ステッピングモータを用いながら、磁気書き込みピッチの精度を向上させることができる券発行装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、券発行装置に、券紙に対して磁気記録を行う磁気記録手段と、磁気記録手段により磁気記録が行われている券紙を搬送する磁気記録用搬送ローラと、券紙に対して印字を行う印字手段と、印字手段により印字が行われている券紙を搬送する印字用搬送ローラと、磁気記録用搬送ローラ及び印字用搬送ローラを共に駆動するステッピングモータと、磁気記録用搬送ローラの回転量を検出する回転量検出手段とを設け、印字手段は、ステッピングモータの励磁パルスに基づいて券紙への印字のタイミングを設定し、磁気記録手段は、回転量検出手段が検出する磁気記録用搬送ローラの回転量に基づいて券紙への磁気記録のタイミングを設定するように構成している。
【００１３】
この券発行装置では、磁気記録用搬送ローラの回転量を検出し、その回転量にタイミングを合わせて、券紙に磁気データを書き込んでいるため、均一な書き込みピッチを得ることができる。また、この装置では、回転角度精度の良いモータを使う必要もなく、磁気書き込みと印字との券紙搬送を別々のモータに分担させる必要もないので、装置を小型化することができ、コストも低く抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における券発行装置は、図１の斜視図に示すように、磁気記録用送りローラ２２の回転軸に軸支された、円周に多数の穴を有する回転円盤３１と、装置の枠体に固定された、回転する円盤３１の穴を検出してパルス波形の信号を出力する光センサ３２とから成るエンコーダ３０を備えており、このエンコーダ３０で磁気記録用送りローラ２２の回転量を検出する。図２の斜視図は、図１の装置を裏側（図１４と同じ側）から見た状態を示している。磁気記録用送りローラ２２は、従来の装置（図１４）と同様に、ステッピングモータ１３で駆動されるが、磁気記録用送りローラ２２の回転量はエンコーダ３０によって検出され、エンコーダ３０から出力される磁気記録用送りローラ２２の回転タイミングに合わせて、磁気ヘッドで券紙に対する磁気書き込みが行われる。その他の構成は従来の装置と変わりが無い。
【００１５】
この装置は、従来の装置（図１４）と同様に、駆動源としてＤＣモータを備えているが、図２では図示を省略している。
図３は、図１の一点鎖線における断面図を示している。券紙収納カセット１０には８５ｍｍの大型券が積み重ねて収納される。また、磁気記録用送りローラ２２は磁気ヘッド２１に接するように配置されている。印刷部１２は、ステッピングモータ１３で駆動される印字用送りローラ４１と、券紙への印字を行う印字ヘッド４２とを備えている。また、印字部１２に向かう通路は、搬送方向を切り替えるための搬送方向切り替え器４３が支軸を中心に図３の時計方向に回転することにより開かれる。この搬送方向切り替え器４３は、ＤＣモータによって駆動される。
【００１６】
また、図４は、磁気記録部１１、ステッピングモータ１３及び印字部１２の位置関係を示し、図５は、ステッピングモータ１３から磁気記録部１１の磁気記録用送りローラ２２、及び、印字部１２の印字用送りローラ４１への駆動力の伝達機構を示している。
【００１７】
次に、この装置の動作について説明する。図６には、この装置の動作シーケンスを示している。
券紙カセット１０に収納された券紙は、ＤＣモータが正転すると（図６のＡ）、図７に示すように、繰出し爪（不図示）によって券紙カセット１０から繰り出される。券紙の先端が磁気記録用送りローラ２２に近づくと、ステッピングモータが正転を開始し（図６のＢ）、それに伴って磁気記録用送りローラ２２が正転を始める。券紙は、この磁気記録用送りローラ２２と磁気ヘッド２１との間にくわえ込まれて、図８に示すように、券紙カセット１０から完全に引き抜かれて搬送される。券紙が磁気記録用送りローラ２２から外れた待機位置まで移動すると、ステッピングモータは正転を停止して逆転を開始し（図６Ｅ）、それに伴い、磁気記録用送りローラ２２が逆転を始める。券紙は券紙戻し機構５１により磁気記録用送りローラ２２側に押し戻され、逆転する磁気記録用送りローラ２２により、図９に示すように、逆方向に搬送される。このとき、逆方向に搬送される券紙に磁気ヘッド２１が磁気データを書き込む（図６Ｅ）。
【００１８】
この磁気データの各ビットの書き込みタイミングは、ステッピングモータの励磁パルスに同期させるのではなく、回転するエンコーダ３０から出力されるパルスの数に同期させる。そのため、ステッピングモータの回転角度精度に関係なく、磁気記録用送りローラ２２の回転角度に応じて（即ち、券紙の搬送距離に応じて）、磁気データの反転のタイミングが設定されるので、券紙に均一なピッチで磁気データを書き込むことができる。
【００１９】
磁気データの書き込まれた券紙が、図１０に示すように、逆方向に搬送されて磁気記録用送りローラ２２から外れた待機位置まで移動すると、磁気データの書き込みが停止され、ステッピングモータは逆転を停止して、磁気記録用送りローラ２２の逆転が終了する（図６Ｆ）。また、ＤＣモータは、搬送方向切り替え器４３を起動して券紙を印字部１２に案内する通路を開く（図６Ｆ）。
券紙戻し機構５１が券紙を磁気記録用送りローラ２２側に押し戻し、券紙の先端が磁気記録用送りローラ２２に近づくと、ステッピングモータが正転を再開し（図６のＧ）、それに伴って磁気記録用送りローラ２２が正転を始め、図１１に示すように、券紙を順方向に搬送する。このとき、磁気ヘッド２１は券紙に記録した磁気データの読み込みを行い、磁気データが正しく記録できたかを確認する（図６Ｇ）。
【００２０】
券紙に記録した磁気データが正しい場合、券紙は、図１２に示すように、搬送方向切り替え器４３に誘導されて印字部１２の方向に搬送される。券紙の先端が印字部１２に近づくと、ＤＣモータが起動して印字ヘッド４２を印字ポジションに移動する（図６Ｉ）。ステッピングモータは正転して印字用送りローラ４１を回転し（図６Ｊ）、券紙は印字されながら排出される。券紙の印字が終了すると、ＤＣモータは、繰出し爪を元の位置に戻し、搬送方向切り替え器４３や印字ヘッド４２を元の位置に戻す（図６Ｋ）。
このように、この実施形態の券発行装置では、券紙を送る磁気記録用送りローラ２２の回転をエンコーダで検出し、それに合わせて磁気書き込みを行うので、ステッピングモータの回転角度誤差や速度変動の影響を受けることなく、磁気データの書き込みピッチを均一にすることができる。
【００２１】
図１３は、券紙への磁気データ書き込みのタイミングを、ステッピングモータの励磁パルスに合わせた場合と、磁気記録用送りローラ２２に取り付けたエンコーダのパルスに合わせた場合との違いを模式的に示している。図１３（ａ）に示すように、磁気データ書き込みのタイミングをステッピングモータの励磁パルスで管理する場合は、ステッピングモータの持つ回転角度誤差や、ステッピングモータの駆動力を磁気記録用送りローラに伝達する伝達機構の回転角度誤差のために、１パルス当たりの磁気記録用送りローラ２２の回転角度がばらつき、そのため、券紙に書き込まれた磁気データの長さが不揃いになる。
【００２２】
一方、磁気記録用送りローラ２２に取り付けたエンコーダのパルスの場合は、磁気記録用送りローラ２２の回転速度が変動した時でも、１パルス当たりの磁気記録用送りローラ２２の回転角度は一定であるから、１パルス当たりの券紙の移動量が一定となり、常に券紙の動きに合わせて均一ピッチで磁気データを書き込むことができる。従って、磁気記録精度の向上を図ることができる。
なお、ここでは、エンコーダとして、光学式のものを例示したが、磁気式など、その他の方式のものであっても良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の券発行装置は、ステッピングモータの回転角度誤差や速度変動の影響を受けることなく、磁気データの書き込みピッチを均一にすることができ、記録精度の向上を図ることができる。
また、磁気記録及び印字における搬送を別々のモータではなく、１つのモータで行うことができ、装置の小型化、軽量化、及び、低コスト化を実現することができ、携帯に適した装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における券発行装置の斜視図
【図２】本発明の実施形態における券発行装置の裏面斜視図
【図３】本発明の実施形態における券発行装置の断面図
【図４】本発明の実施形態における券発行装置の上面図
【図５】本発明の実施形態における駆動力伝達機構を示す図
【図６】本発明の実施形態における券発行装置の動作シーケンス図
【図７】本発明の実施形態における券発行装置の券紙繰り出し状態を示す断面図
【図８】本発明の実施形態における券発行装置の正方向への券紙搬送状態を示す断面図
【図９】本発明の実施形態における券発行装置の磁気データ記録時の状態を示す断面図
【図１０】本発明の実施形態における券発行装置の逆方向への券紙搬送状態を示す断面図
【図１１】本発明の実施形態における券発行装置の磁気データ読み取り位置に向かう状態を示す断面図
【図１２】本発明の実施形態における券発行装置の印字部に向かう状態を示す断面図
【図１３】（ａ）従来の券発行装置での磁気データ書き込みピッチを示す図
（ｂ）本発明の実施形態における券発行装置での磁気データ書き込みピッチを示す図
【図１４】従来の券発行装置を示す斜視図
【図１５】従来の券発行装置における磁気記録部の構成を示す図
【符号の説明】
１０  券紙収納カセット
１１  磁気記録部
１２  印字部
１３  ステッピングモータ
１４  ＤＣモータ
２１  磁気ヘッド
２２  磁気記録用送りローラ
３１  回転円盤
３２  光センサ
４１  印字用送りローラ
４２  印字ヘッド
４３  搬送方向切り替え器
５１  券紙戻し機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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