(57)【要約】  【課題】ＩＣカードリーダを小型化し、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させるための構造を単純化する。  【解決手段】梁２１がカード挿入路５と対面しながら回転するように、梁２１の一方の端部２１ａを軸２２を介して上下フレーム３ａ、３ｂで支持する。梁２１の他方の端部２１ｂには、カード挿入路５と対面するように接触子２３を設け、カード挿入路５へ突出するように爪２１ｄを設ける。上フレーム３ａには、梁２１が軸２２を中心に回転するときに、梁２１の端部２１ｂをカード挿入路５に接近するように案内する案内部３１、３２、３３を設ける。ＩＣカード２がカード挿入路５に挿入されると、ＩＣカード２が爪２１ｄに接触して、梁２１が軸２２を中心に回転し、その回転に従って、梁２１の端部２１ｂが案内部３１、３２、３３に案内されてカード挿入路５に接近し、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触させる。【選択図】  図６
2005322100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードが挿入されるカード挿入路が形成されたフレームと、
前記カード挿入路と対面しながら回転するように一方の端部が軸を介して前記フレームに支持された梁と、
前記カード挿入路と対面するように前記梁の他方の端部に設けられた接触子と、
前記カード挿入路へ突出するように前記梁の他方の端部に設けられた爪と、
ＩＣカードが前記カード挿入路に挿入されることにより、ＩＣカードの先端が前記爪と接触して、前記梁が回転するときに、当該梁を前記カード挿入路に接近するように案内して、前記接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させる案内部と、を備えたことを特徴とするＩＣカードリーダ。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＣカードリーダにおいて、
前記梁の一方の端部を、前記カード挿入路と対面する位置で前記フレームに支持したことを特徴とするＩＣカードリーダ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＩＣカードリーダにおいて、
前記案内部は、前記梁の他方の端部の反カード挿入路側の面と接触する前記フレームに設けられた第１の接触部と、当該第１の接触部と連続しかつＩＣカードの挿入方向に対して前記カード挿入路に接近する方向へ傾斜した第２の接触部と、当該第２の接触部と連続しかつ前記第１の接触部よりも前記カード挿入路へ接近した第３の接触部とからなり、
前記梁が回転する前は、梁の他方の端部が前記第１の接触部に接触して、前記接触子を前記カード挿入路から退避させていて、前記梁が回転すると、梁の他方の端部が前記第２の接触部に接触して前記カード挿入路に接近し、前記接触子を前記カード挿入路に進入させ、梁の他方の端部が前記第３の接触部に接触したときに、前記接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させることを特徴とするＩＣカードリーダ。
【請求項４】
請求項３に記載のＩＣカードリーダにおいて、
前記梁は、可撓性を有する材料からなることを特徴とするＩＣカードリーダ。
【請求項５】
請求項３に記載のＩＣカードリーダにおいて、
前記梁の中央部に、梁の他方の端部が前記カード挿入路に接近するように梁を屈曲させる関節を設けたことを特徴とするＩＣカードリーダ。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のＩＣカードリーダにおいて、
前記案内部は、前記梁の一方の端部に設けられた第１の傾斜部と、前記梁の一方の端部を支持する前記フレームに前記第１の傾斜部と係合可能に設けられた第２の傾斜部とからなり、
前記梁が回転して、前記第１の傾斜部と前記第２の傾斜部との係合状態が変化することに応じて、梁の一方の端部が前記カード挿入路と平行にカード挿入路に接近するように移動して、梁の他方の端部に設けられた前記接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させることを特徴とするＩＣカードリーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードのＩＣ接点に接触子を接触させて情報の処理を行うＩＣカードリーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣカードリーダには、接触式のＩＣカードに対して情報の処理を行うものがある。このＩＣカードリーダは、導電性を有する接触子をＩＣカードの表面に設けられたＩＣ接点に接触させて、ＩＣカードとの電気的接続状態を確保し、接触子とＩＣ接点とを介してＩＣカードに対して情報の読み取りまたは書き込みの処理を行う。
【０００３】
接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させるために、従来から種々の構造が提案されている。例えば、特許文献１では、ＩＣカードが挿入されるカード挿入路の上方に、下方へ向って傾斜するガイド溝が側面に形成されたガイド部材と、ガイド溝に支持ピンを介して支持されたキャリッジとを配置し、当該キャリッジに接触子をカード挿入路に対向するように設け、ＩＣカードの先端が当接する当接部をカード搬送路中へ突出するように設けている。これにより、ＩＣカードがカード挿入路に挿入されて、ＩＣカードの先端が当接部に当接すると、キャリッジがＩＣカードに押されて、支持ピンのガイド溝に沿った移動により斜め下方に移動し、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させる。
【０００４】
また、特許文献２では、カード挿入路の上方に、ガイドカムと、当該ガイドカムおよびリンク機構にそれぞれ両側を支持された接点ブロックとを配置し、当該接点ブロックに接触子をカード挿入路に対向するように設け、ＩＣカードの先端が当接する当接部をカード搬送路中へ突出するように設けている。これにより、ＩＣカードがカード挿入路に挿入されて、ＩＣカードの先端が当接部に当接すると、接点ブロックがＩＣカードに押されて、リンク機構の回転とガイドカムの案内により斜め下方に移動し、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させる。
【０００５】
上述した特許文献１、２の構造のように、ＩＣカードの未挿入時に接触子をカード挿入路より退避させておき、ＩＣカードの挿入時に接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させることで、ＩＣカードの先端のエッジが接触子に当接しなくなるため、接触子の変形や損傷が生じ難くなり、ＩＣカードリーダの長寿命化を図ることができる。
【０００６】
【特許文献１】特許第２５９３１４３号公報（第２〜４頁、第１〜７、１０、１１図）
【特許文献２】特許第３３１８４９４号公報（第３、４頁、図１〜６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１の構造では、接触子をカード挿入路より退避させた位置からＩＣカードのＩＣ接点に接触する位置まで移動させるために、キャリッジと支持ピンとガイド溝を形成したガイド部材を用いている。ガイド部材の高さは、支持ピンの径より大きな幅のガイド溝を形成可能な大きさ、即ちガイド溝の上端から下端までの高さに、ガイド部材の上端からガイド溝の上端までの距離と、ガイド部材の下端からガイド溝の下端までの距離とを加算した大きさにする必要がある。このため、カード挿入路の上方にガイド部材を配置するための比較的大きなスペースを取らなければならず、ＩＣカードリーダの厚みが厚くなってしまう。また、特許文献２の構造では、接触子をカード挿入路より退避させた位置からＩＣカードのＩＣ接点に接触する位置まで移動させるために、ガイドカムとリンク機構を用いている。このため、カード挿入路の上方にガイドカムを連結した走行ガイドを介在させるためのスペースを取らなければならないとともに、カード挿入路の下方にリンク機構を回転させるためのスペースを取らなければならず、ＩＣカードリーダの厚みが厚くなってしまう。つまり、特許文献１、２の構造では、ＩＣカードリーダの小型化を図れないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１、２の構造では、接触子を設けたキャリッジまたは接点ブロックを両側から支持しながらＩＣカードに接近するように移動させるので、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させるための部品点数が多く、構造が複雑である。このため、各部品の寸法誤差の積み重なりによって接触子がＩＣカードのＩＣ接点に接触しなくなるという問題が生じるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、ＩＣカードリーダを小型化し、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させるための構造を単純化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るＩＣカードリーダでは、ＩＣカードが挿入されるカード挿入路が形成されたフレームと、カード挿入路と対面しながら回転するように一方の端部が軸を介してフレームに支持された梁と、カード挿入路と対面するように梁の他方の端部に設けられた接触子と、カード挿入路へ突出するように梁の他方の端部に設けられた爪と、ＩＣカードがカード挿入路に挿入されることにより、ＩＣカードの先端が爪と接触して、梁が回転するときに、当該梁をカード挿入路に接近するように案内して、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させる案内部とを設けている。
【００１１】
上記のようにすることで、ＩＣカードがカード挿入路に挿入されると、梁がＩＣカードに押されて軸を中心に回転しながら、案内部に案内されてカード挿入路に接近し、接触子をカード挿入路と対面した位置、即ちカード挿入路より退避した位置からＩＣカードのＩＣ接点に接触可能な位置まで移動させる。このため、カード挿入路の高さ方向には接触子をカード挿入路より退避させることが可能な比較的小さなスペースだけを確保すればよくなり、ＩＣカードリーダの高さ方向の大きさを小型化することが可能となる。また、梁の一方の端部だけを軸を介してフレームで支持し、梁を案内部によってカード挿入路に接近させることで、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させるための部品点数が少なくなり、構造を単純化することが可能となる。この結果、各部品の寸法誤差の積み重なりを小さく抑えて、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させたときのＩＣ接点に対する接触子の位置精度を高くすることが可能となる。
【００１２】
また、本発明の実施形態に係るＩＣカードリーダでは、梁の一方の端部を、カード挿入路と対面する位置でフレームに支持している。このようにすることで、梁がカード挿入路の幅の範囲内で回転するので、カード挿入路の幅より外側に梁を回転させるためのスペースを確保する必要がなくなり、ＩＣカードリーダの幅方向の大きさを小型化することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の実施形態に係るＩＣカードリーダでは、案内部は、梁の他方の端部の反カード挿入路側の面と接触するフレームに設けられた第１の接触部と、当該第１の接触部と連続しかつＩＣカードの挿入方向に対してカード挿入路に接近する方向へ傾斜した第２の接触部と、当該第２の接触部と連続しかつ第１の接触部よりもカード挿入路へ接近した第３の接触部とからなり、梁が回転する前は、梁の他方の端部が第１の接触部に接触して、接触子をカード挿入路から退避させていて、梁が回転すると、梁の他方の端部が第２の接触部に接触してカード挿入路に接近し、接触子をカード挿入路に進入させ、梁の他方の端部が第３の接触部に接触したときに、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させる。このようにすることで、梁がＩＣカードに押されて回転するときに、梁の他方の端部がフレームの各接触部に沿って、カード挿入路の高さ方向にぶれることなくカード挿入路に安定に接近して行く。このため、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に突き当てることなく徐々に接触させることができ、接触子の変形や損傷を生じ難くすることが可能となる。また、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させたときに、梁の他方の端部の反カード挿入路側の面を第３の接触部に接触させて支持するので、ＩＣカードリーダに振動や衝撃等の外力が加わっても、接触子がＩＣ接点から離れるのを防止することができる。
【００１４】
また、本発明の実施形態に係るＩＣカードリーダでは、梁は、可撓性を有する材料からなる。このようにすることで、梁がＩＣカードに押されて回転するときに、梁の他方の端部がフレームの第１の接触部から第２の接触部に沿って移動するのに従って、梁がカード挿入路に接近する方向にたわんで、他方の端部をカード挿入路に接近させ、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させる。このため、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させるための部品点数が少なくなり、構造を一層単純化することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の他の実施形態に係るＩＣカードリーダでは、梁の中央部に、梁の他方の端部がカード挿入路に接近するように梁を屈曲させる関節を設けている。このようにすることで、梁がＩＣカードに押されて回転するときに、梁の他方の端部がフレームの第１の接触部から第２の接触部に沿って移動するのに従って、梁が関節部分で屈曲して、他方の端部をカード挿入路に接近させ、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させる。このため、梁の一方の端部を支持している軸およびフレームにかかる力を軽減することができ、梁の軸を中心としたスムーズな回転を保障しつつ、梁の支持部分の損傷を防止することが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明の他の実施形態に係るＩＣカードリーダでは、案内部は、梁の一方の端部に設けられた第１の傾斜部と、梁の一方の端部を支持するフレームに第１の傾斜部と係合可能に設けられた第２の傾斜部とからなり、梁が回転して、第１の傾斜部と第２の傾斜部との係合状態が変化することに応じて、梁の一方の端部がカード挿入路と平行にカード挿入路に接近するように移動して、梁の他方の端部に設けられた接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させる。このようにすることで、梁がＩＣカードに押されて回転するときに、梁全体がカード挿入路と平行にカード挿入路に接近して行くので、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に突き当てることなく安定に接触させることができ、接触子の変形や損傷を生じ難くすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、カード挿入路の高さ方向には接触子をカード挿入路より退避させることが可能な比較的小さなスペースだけを確保すればよくなり、ＩＣカードリーダの高さ方向の大きさを小型化することが可能となる。また、接触子をＩＣカードのＩＣ接点に接触させるための部品点数が少なくなり、構造を単純化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係るＩＣカードリーダ１の内部構造を示す図である。図１は同平面図、図２は同側方断面図（図１においてＩＣカードリーダ１をＬ方向側から見た断面図）である。図１において、ＩＣカードリーダ１は接触式のＩＣカード２に対して情報の読み取りまたは書き込みの処理を行う。ＩＣカード２は、表面にＩＣ接点２ａが設けられていて、内部に所定のデータを記憶したＩＣチップ（図示省略）が設けられている。３はＩＣカードリーダ１のフレームである。このフレーム３は、図２に示すように上フレーム３ａと下フレーム３ｂとを重ね合わせて組み立てられている。フレーム３には、ＩＣカード２が挿入される挿入口４とカード挿入路５が形成されている。挿入口４の近傍には、切り欠き６が設けられている。この切り欠き６に指を入れることで、カード挿入路５に対してＩＣカード２を奥（Ｆ方向側）まで挿入したり、奥から抜き取ったりすることができる。カード挿入路５の幅Ｗ１（図１に図示）は、ＩＣカード２の短手方向の幅Ｗと略同程度の大きさになっている。これにより、カード挿入路５にＩＣカード２を幅方向Ｒ、Ｌにガタツキなく挿入することができる。また、カード挿入路５の高さｈ１（図２に図示）は、ＩＣカード２の厚みｈよりも所定量大きくなっている。本例では、ＩＣカード２の厚みｈが０．７６ｍｍであるのに対し、カード挿入路５の高さｈ１は１．４ｍｍ程度である。これにより、ＩＣカード２がある程度反っても、カード挿入路５にＩＣカード２を挿入することができる。
【００１９】
カード挿入路５の奥には、図１に示すようにフォトマイクロセンサ８が設けられている。８ａはフォトマイクロセンサ８のアクチュエータである。フォトマイクロセンサ８は、ＩＣカード２がカード挿入路５の奥にある所定の位置まで完全に挿入されたことを検出する。なお、ＩＣカード２は、先端２ｂがストッパ９に当接するまでカード挿入路５にＦ方向へ挿入される。図２では、フォトマイクロセンサ８とストッパ９の図示を省略している。
【００２０】
図１に示す１０はフレーム３内のカード挿入路５よりも上方に設けられたカードロック機構である。このカードロック機構１０は、プレート１１、レバー１２、イジェクタピン１３、およびコイルばね１４〜１６から構成されている。プレート１１は、カード挿入路５と平行にＦ、Ｂ方向へ移動可能に設けられている。このプレート１１のＦ方向側には、カード挿入路５に挿入されたＩＣカード２の先端２ｂと接触する爪１１ａが下方に向って突出するように形成されている。また、プレート１１のＢ方向側には、レバー１２のＦ方向側の端部１２ｃと接触する爪１１ｂが上方に向って突出するように形成されている。コイルばね１４は、一端をプレート１１に引っ掛けられ、他端を上フレーム３ａの壁３ｃに引っ掛けられている。このコイルばね１４は、プレート１１をＩＣカード２の反挿入方向Ｂに付勢している。
【００２１】
レバー１２は、中央に形成された貫通孔１２ｄに軸７を通され、当該軸７を介して上フレーム３ａに回転可能に支持されている。レバー１２のＬ方向側には、イジェクタピン１３のフック部１３ｃに引っ掛かる爪１２ｂが下方に向って突出するように形成されている。また、レバー１２のＢ方向側には、カード挿入路５の所定の位置まで完全に挿入されたＩＣカード２の後端と接触する爪１２ａが下方に向って突出するように形成されている。コイルばね１５は、一端をレバー１２に引っ掛けられ、他端を上フレーム３ａに形成されたボス３ｅに引っ掛けられている。このコイルばね１５は、レバー１２に反時計回りへ回転するような力を加えている。
【００２２】
イジェクタピン１３は、カード挿入路５のＬ方向側に設けられている。このイジェクタピン１３の略中央部には、レバー１２の爪１２ｂが引っ掛かるフック部１３ｃが形成されている。イジェクタピン１３のＢ方向側の先端部１３ａは、フレーム３から外部に突出している。コイルばね１６は、一端をイジェクタピン１３の後端部１３ｂに引っ掛けられ、他端を上フレーム３ａの壁３ｄに引っ掛けられている。このコイルばね１６は、イジェクタピン１３をＩＣカード２の反挿入方向Ｂに付勢している。
【００２３】
２０はフレーム３内のカード挿入路５よりも上方に設けられたＩＣ接点ユニットである。このＩＣ接点ユニット２０は、梁２１、軸２２、接触子２３、コイルばね２４、およびＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）２５から構成されている。ＩＣ接点ユニット２０の詳細を図１と図２に加え、図３を参照して説明する。なお、図３（ａ）はＩＣ接点ユニット２０の側面図、図３（ｂ）はＩＣ接点ユニット２０の底面図（図３（ａ）においてＩＣ接点ユニット２０を下方から見た図）である。
【００２４】
梁２１は、合成樹脂等の可撓性を有する材料から形成されていて、一方の端部２１ａに形成された貫通孔２１ｃに軸２２を通され、当該軸２２を介して端部２１ａがフレーム３に支持されている。このため、梁２１は、図１および図２に示すようにカード挿入路５と対面しながら軸２２を中心に回転する。コイルばね２４は、一端を梁２１の貫通孔２１ｅに引っ掛けられ、他端を上フレーム３ａの壁３ｆに引っ掛けられている。このコイルばね２４は、梁２１に反時計回りへ回転するような力を加えている。
【００２５】
梁２１の他方の端部２１ｂのＦ方向側には、図２に示すようにカード挿入路５へ突出するように爪２１ｄが形成されている。この爪２１ｄには、カード挿入路５に挿入されたＩＣカード２の先端２ｂが接触する。また、梁２１の他方の端部２１ｂには、カード挿入路５と対面するように導電性を有する複数の接触子２３が設けられている。本例では、接触子２３は、図３（ｂ）に示すように６極分設けられている。この接触子２３は、カード挿入路５にＩＣカード２が挿入されると、後述するように弾性変形して所定の圧力でＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触する。接触子２３の接点部２３ａは、図３（ａ）に示すように梁２１の端部２１ｂの下面よりも下方へ突出している。接触子２３のリード部２３ｂは、ＦＰＣ２５にはんだ付けにより固定されている。ＦＰＣ２５は、梁２１の端部２１ｂの上面側に両面テープまたは接着剤等により取り付けられていて、フレーム３内に設けられている図示しない基板に接続されている。その基板には、ＩＣカード２に対して情報の読み取りまたは書き込みの処理を行ったり、パーソナルコンピュータ等の上位装置と通信を行ったりするため等の制御回路が実装されている。
【００２６】
梁２１の端部２１ｂの上面（反カード挿入路５側の面）は、図２に示すように上フレーム３ａの内面（Ｄ方向側の面）に接触している。上フレーム３ａの内面には、第１の接触部３１と第２の接触部３２と第３の接触部３３とが設けられている。第１の接触部３１は、カード挿入路５と平行である。第２の接触部３２は、第１の接触部３１と連続していて、ＩＣカード２の挿入方向Ｆに対してカード挿入路５に接近する方向（下方向）Ｄへ傾斜している。第３の接触部３３は、第２の接触部３２と連続していて、カード挿入路５と平行であり、第１の接触部３１よりもカード挿入路５へ接近している。梁２１が回転する前は、図２に示すように梁２１の端部２１ｂが第１の接触部３１に接触していて、接触子２３をカード挿入路５よりも上方（Ｕ方向側）に退避させている。この状態から梁２１が軸２２を中心に時計回り（図１において右回り）に回転すると、梁２１の端部２１ｂが第２の接触部３２と第３の接触部３３とに順番に接触しながら、カード挿入路５に接近するように案内され、接触子２３をカード挿入路５に進入させる。梁２１の端部２１ｂの上面のＦ方向側には、丸め加工が施されている。これにより、梁２１が時計回りに回転するときに、端部２１ｂが各接触部３１〜３３に引っ掛かることなく、各接触部３１〜３３に沿ってスムーズに移動することができる。上フレーム３ａの第１の接触部３１と第２の接触部３２と第３の接触部３３とは、本発明における案内部の一実施形態を構成する。
【００２７】
図４Ａ〜図６は、上記ＩＣカードリーダ１の動作を説明するための図である。図４Ａおよび図４ＢはＩＣカードリーダ１の全体の平面図、図５はＩＣカードリーダ１の要部を拡大した側方断面図（図４Ａおよび図４ＢにおいてＩＣカードリーダ１をＬ方向側から見た断面図）、図６はＩＣカードリーダ１を拡大した前方断面図（図４Ａおよび図４ＢにおいてＩＣカードリーダ１をＢ方向側から見た断面図）である。なお、各部の動作状態を分かり易くするため、図５および図６では、フォトマイクロセンサ８とストッパ９とロック機構１０の図示を省略している。また、図６では、コイルばね２４の図示も省略している。さらに、図５では、図４Ａおよび図４ＢのＬ方向側にある２極の接触子２３のみを図示し、図６では、図４Ａおよび図４ＢのＢ方向側にある３極の接触子２３のみを図示している。
【００２８】
図１に示した状態から、ＩＣカード２がカード挿入路５にＦ方向へ挿入されて行くと、図４Ａ（ａ）および図５（ａ）に示すようにＩＣカード２の先端２ｂが梁２１の爪２１ｄとプレート１１の爪１１ａに接触する。これにより、梁２１がＩＣカード２に押されて軸２２を中心に時計回りに回転して行き、プレート１１がＩＣカード２に押されて挿入方向Ｆへ移動して行く。なお、梁２１の回転とプレート１１の移動の開始前は、図６（ａ）に示すように梁２１がカード挿入路５と平行であり、梁２１の端部２１ｂがカード挿入路５から最も離れていて、接触子２３がカード挿入路５より退避している。
【００２９】
梁２１が時計回りに回転して行くことにより、梁２１の端部２１ｂが上フレーム３ａの第１の接触部３１に沿って移動して行き、第２の接触部３２に接触する。そして、図５（ｂ）に示すように梁２１の端部２１ｂが第２の接触部３２に沿って移動して行くと、図６（ｂ）に示すように梁２１が軸２２を支点にしてカード挿入路５に接近する方向Ｄにたわみ、端部２１ｂをカード挿入路５に接近させる。これにより、端部２１ｂに設けられた接触子２３が下降して、カード挿入路５に進入して行く。またこのとき、プレート１１が挿入方向Ｆへ移動して行くことにより、図４Ａ（ｂ）に示すようにプレート１１の爪１１ｂとレバー１２の端部１２ｃとの接触位置がＦ方向にずれて行く。
【００３０】
ＩＣカード２がＦ方向へ挿入されて行くことにより、図４Ｂ（ｃ）に示すようにＩＣカード２の先端２ｂがフォトマイクロセンサ８のアクチュエータ８ａに接触すると、フォトマイクロセンサ８は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わって、ＩＣカード２がカード挿入路５の所定の位置まで完全に挿入されたことを検出する。このとき、ＩＣカード２の先端２ｂがストッパ９に接触して、ＩＣカード２のＦ方向への挿入が停止される。
【００３１】
ＩＣカード２が完全に挿入されると、梁２１の端部２１ｂが、図５（ｃ）に示すように第３の接触部３３に接触して支持され、ＩＣカード２に最も接近した状態となる。また、梁２１が、図６（ｃ）に示すようにＤ方向に最もたわんだ状態となる。これにより、接触子２３が梁２１の端部２１ｂによってＩＣカード２へ押さえつけられて弾性変形し、ＩＣカード２のＩＣ接点２ａに所定の圧力で接触する。なお、ＩＣカード２は下フレーム３ｂによって下面を支持されている。またこのとき、図４Ｂ（ｃ）に示すようにレバー１２の端部１２ｃがプレート１１の爪１１ｂから外れて、レバー１２がコイルばね１５の弾性力によって反時計回りに回転する。これにより、レバー１２の爪１２ａがＩＣカード２の後端２ｃに接触して、ＩＣカード２のカード挿入路５からの突出および抜き取りが阻止される。また、レバー１２の爪１２ｂがイジェクタピン１３のフック部１３ｃから外れて、イジェクタピン１３の先端部１３ａがコイルばね１６の弾性力によってフレーム３から外部に大きく突出する。
【００３２】
上記のような状態になると、ＩＣカードリーダ１は、接触子２３とＩＣカード２のＩＣ接点２ａとを介してＩＣカード２に通電し、ＩＣカード２に対して情報の読み取りまたは書き込みの処理を行う。しばらくして、ＩＣカードリーダ１がＩＣカード２に対する情報の処理を終了した後、図４Ｂ（ｄ）に示すようにイジェクタピン１３の先端部１３ａが指でＦ方向に押されると、イジェクタピン１３がＦ方向へ移動しながらフック部１３ｃでレバー１２の爪１２ｂを引っ掛ける。これにより、レバー１２の爪１２ｂがフック部１３ｃにＲ方向に押されて、レバー１２が時計回りに回転する。レバー１２が時計回りに回転すると、レバー１２の爪１２ａがＩＣカード２の後端２ｃから外れ、レバー１２の端部１２ｃがプレート１１の爪１１ｂのＲ方向側へ移動し、プレート１１がコイルばね１４の弾性力によってＢ方向に移動する。またこのとき、梁２１がコイルばね２４の弾性力によって反時計回りに回転し、図５（ａ）および図６（ａ）に示したように梁２１の端部２１ｂが第１の接触部３１に接触して、梁２１がカード挿入路５に近づく方向Ｄにたわまなくなる。これにより、接触子２３がカード挿入路５から退避させられた状態に戻る。上記のように、プレート１１がＢ方向に移動し、梁２１が反時計回りに回転すると、ＩＣカード２がプレート１１の爪１１ａと梁２１の爪２１ｄとに押されてカード挿入路５からＢ方向に突出し、ＩＣカード２をカード挿入路５から抜き取り可能となる。
【００３３】
上述した第１実施形態の構造によれば、ＩＣカード２がカード挿入路５に挿入されると、梁２１がＩＣカード２に押されて軸２２を中心に時計回りに回転し、その回転に従って梁２１の端部２１ｂが上フレーム３ａの各接触部３１〜３３に案内されてカード挿入路５に接近し、接触子２３をカード挿入路５より退避した位置からＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触可能な位置まで移動させる。このため、カード挿入路５の上方には接触子２３をカード挿入路５より退避させることが可能な比較的小さなスペース、即ち梁２１の端部２１ｂの厚みと、端部２１ｂの下面からの接触子２３の突出高さと、接触子２３とカード挿入路５との若干のクリアランス等を加算したスペースだけを確保すればよくなり、ＩＣカードリーダ１の高さ方向Ｕ、Ｄの大きさを小型化することが可能となる。
【００３４】
また、梁２１の一方の端部２１ａだけを軸２２を介してフレーム３で支持し、梁２１の他方の端部２１ｂを上フレーム３ａの各接触部３１〜３３によりカード挿入路５に接近させることで、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触させるための部品点数が少なくなり、構造を単純化することが可能となる。この結果、各部品の寸法誤差の積み重なりを小さく抑えて、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触させたときのＩＣ接点２ａに対する接触子２３の位置精度を高くすることが可能となる。
【００３５】
また、梁２１の端部２１ｂを上フレーム３ａの各接触部３１〜３３に沿わせてカード挿入路５に接近させることで、端部２１ｂがカード挿入路５の高さ方向Ｕ、Ｄにぶれることなくカード挿入路５に安定に接近して行く。このため、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに突き当てることなく徐々に接触させることができ、接触子２３の変形や損傷を生じ難くすることが可能となる。
【００３６】
また、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触させたときに、梁２１の端部２１ｂの上面を上フレーム３ａの第３の接触部３３で支持するので、ＩＣカードリーダ１に振動や衝撃等の外力が加わっても、接触子２３がＩＣ接点２ａから離れるのを防止することができる。
【００３７】
さらに、可撓性を有する材料で梁２１を形成したことで、梁２１が回転しながらカード挿入路５に接近する方向Ｄにたわんで、端部２１ｂをカード挿入路５に接近させ、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触させる。このため、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触させるための部品点数が少なくなり、構造を一層単純化することが可能となる。
【００３８】
図７および図８は、本発明の第２実施形態に係るＩＣカードリーダ１ａの内部構造を示す図である。図７は同平面図、図８は同前方断面図（図７においてＩＣカードリーダ１ａをＢ方向側から見た断面図）である。なお、図７および図８では、前述の図１〜図６と同一部分には同一符号を付してある。また、図８では、各部の動作状態を分かり易くするため、フォトマイクロセンサ８とストッパ９とロック機構１０とコイルばね２４の図示を省略し、図７のＢ方向側にある３極の接触子２３のみを図示している。
【００３９】
本実施形態のＩＣカードリーダ１ａでは、図７に示すようにＩＣ接点ユニット４０の梁４１の長さが、図４Ａの梁２１の長さに比べて短くなっている。この梁４１は、一方の端部４１ａに形成された貫通孔４１ｃに軸４２を通され、当該軸４２を介して端部４１ａが、図８に示すようにカード挿入路５と対面する位置で上フレーム３ａに支持されている。このため、梁４１は、カード挿入路５と対面しながら軸４２を中心にカード挿入路５の幅Ｗ１の範囲内で、即ちカード挿入路５の幅Ｗ１の外側にはみ出すことなく回転する。梁４１の他方の端部４１ｂのＦ方向側には、カード挿入路５へ突出するように爪４１ｄが形成されている。また、梁４１の他方の端部４１ｂには、カード挿入路５と対面するように複数の接触子２３が設けられている。
【００４０】
梁４１の中央部には、端部４１ｂがカード挿入路５に接近するように梁４１を屈曲させる関節４３ａ、４３ｂが設けられている。本実施形態では、梁４１を、上フレーム３ａで支持する第１の梁４１ｘと、爪４１ｄおよび接触子２３を設けた第２の梁４１ｙと、第１の梁４１ｘおよび第２の梁４１ｙを軸４４、４５を介してそれぞれ回転可能に連結する第３の梁４１ｚとから構成することにより、梁４１の中央部に２つの関節４３ａ、４３ｂを設けている。
【００４１】
上記ＩＣカードリーダ１ａにおいて、ＩＣカード２がカード挿入路５に挿入されると、図７（ａ）に示すようにＩＣカード２の先端２ｂが梁４１の爪４１ｄに接触して、梁４１がＩＣカード２に押されて軸４２を中心に時計回りに回転する。なお、梁４１の回転開始前は、図８（ａ）に示すように梁４１がカード挿入路５と平行であり、梁４１の端部４１ｂがカード挿入路５から最も離れていて、接触子２３がカード挿入路５より退避している。梁４１が時計回りに回転すると、梁４１の端部４１ｂが上フレーム３ａの第１の接触部３１から第２の接触部３２に沿って移動して行き、その移動に従って梁４１が関節４３ａ、４３ｂ部分で屈曲して、端部４１ｂをカード挿入路５に接近させる。このとき、梁４１が各関節４３ａ、４３ｂ部分でそれぞれ屈曲することにより、端部４１ｂがカード挿入路５と平行にカード挿入路５に接近する。そして、図７（ｂ）に示すようにＩＣカード２がカード挿入路５の所定の位置まで完全に挿入されると、図８（ｂ）に示すように梁４１の端部４１ｂが第３の接触部３３に接触して支持され、ＩＣカード２に最も接近した状態となる。これにより、接触子２３がＩＣカード２のＩＣ接点２ａに所定の圧力で接触する。
【００４２】
上述した第２実施形態の構造によれば、梁４１が回転しながら関節４３ａ、４３ｂ部分で屈曲して、梁４１の端部４１ｂをカード挿入路５に接近させ、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに接触させる。このため、梁４１の端部４１ａを支持している軸４２および上フレーム３ａにかかる力を軽減することができ、梁４１の軸４２を中心としたスムーズな回転を保障しつつ、梁４１の支持部分、即ち端部４１ａと軸４２と上フレーム３ａの損傷を防止することが可能となる。
【００４３】
また、梁４１が各関節４３ａ、４３ｂ部分でそれぞれ屈曲して、端部４１ｂをカード挿入路５と平行にカード挿入路５に接近させるので、接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに突き当てることなく安定に接触させることができ、接触子２３の変形や損傷を生じ難くすることが可能となる。
【００４４】
さらに、梁４１がカード挿入路５の幅Ｗ１の範囲内で回転するので、カード挿入路５の幅Ｗ１より外側に梁４１を回転させるためのスペースを確保する必要がなくなり、ＩＣカードリーダ１ａの幅方向Ｒ、Ｌの大きさを小型化することが可能となる。
【００４５】
図９および図１０は、本発明の第３実施形態に係るＩＣカードリーダ１ｂの内部構造を示す図である。図９は同平面図、図１０は同前方断面図（図９においてＩＣカードリーダ１ｂをＢ方向側から見た断面図）である。なお、図９および図１０では、前述の図１〜図６と同一部分には同一符号を付してある。また、図１０では、各部の動作状態を分かり易くするため、フォトマイクロセンサ８とストッパ９とロック機構１０とコイルばね２４の図示を省略し、図９のＢ方向側にある３極の接触子２３のみを図示している。
【００４６】
本実施形態のＩＣカードリーダ１ｂでも、図９に示すようにＩＣ接点ユニット５０の梁５１の長さが、、図４Ａの梁２１の長さに比べて短くなっている。梁５１の一方の端部５１ａには、貫通孔５１ｃが形成されている。梁５１の端部５１ａは、貫通孔５１ｃと、図１０に示す上フレーム３ａに設けられた支持部３ｇに形成されている貫通孔（図示省略）とに軸５２を通されることにより、カード挿入路５と対面する位置で軸５２を介して上フレーム３ａの支持部３ｇに支持されている。このため、梁５１は、カード挿入路５と対面しながら軸５２を中心にカード挿入路５の幅Ｗ１の範囲内で回転する。支持部３ｇの上方の軸５２の周囲には、コイルばね５３が取り付けられている。このコイルばね５３は、軸５２および梁５１の端部５１ａをＵ方向に付勢している。
【００４７】
梁５１の端部５１ａのＵ方向側には、図１０（ｂ）に示すように複数の傾斜部５１ｈが突出するように設けられている。上フレーム３ａの支持部３ｇのＤ方向側には、梁５１の端部５１ａの各傾斜部５１ｈを係合させる複数の傾斜部３ｈが陥没するように設けられている。梁５１の端部５１ａの各傾斜部５１ｈと上フレーム３ａの支持部３ｇの各傾斜部３ｈとがそれぞれ係合している状態を図１０（ａ）に示し、それぞれ係合していない状態を図１０（ｂ）に示している。梁５１の端部５１ａの傾斜部５１ｈは、本発明における第１の傾斜部の一実施形態を構成し、上フレーム３ａの支持部３ｇの傾斜部３ｈは、本発明における第２の傾斜部の一実施形態を構成する。また、傾斜部５１ｈと傾斜部３ｈとは、本発明における案内部の一実施形態を構成する。梁５１の他方の端部５１ｂのＦ方向側には、カード挿入路５へ突出するように爪５１ｄが形成されている。また、梁５１の他方の端部５１ｂには、カード挿入路５と対面するように複数の接触子２３が設けられている。
【００４８】
上記ＩＣカードリーダ１ｂにおいて、ＩＣカード２がカード挿入路５に挿入されると、図９（ａ）に示すようにＩＣカード２の先端２ｂが梁５１の爪５１ｄに接触して、梁５１がＩＣカード２に押されて軸５２を中心に時計回りに回転する。なお、梁５１の回転開始前は、図１０（ａ）に示すように梁５１の各傾斜部５１ｈと上フレーム３ａの各傾斜部３ｈとがそれぞれ係合していて、梁５１がカード挿入路５から最も離れていて、接触子２３がカード挿入路５より退避している。梁５１が時計回りに回転すると、梁５１の各傾斜部５１ｈと上フレーム３ａの各傾斜部３ｈの係合位置がずれて行き、梁５１の端部５１ａがカード挿入路５と平行にカード挿入路５に接近する方向Ｄへ移動して行く。そして、図９（ｂ）に示すようにＩＣカード２がカード挿入路５の所定の位置まで完全に挿入されると、図１０（ｂ）に示すように梁５１の各傾斜部５１ｈが上フレーム３ａの各傾斜部３ｈとそれぞれ完全に係合しなくなって、梁５１の端部５１ａが最大限Ｄ方向へ移動し、梁５１全体がＩＣカード２に最も接近した状態となる。これにより、梁５１の端部５１ｂが上フレーム３ａの第３の接触部３３に接触して支持され、接触子２３がＩＣカード２のＩＣ接点２ａに所定の圧力で接触する。
【００４９】
上述した第３実施形態の構造によれば、梁５１が回転して、梁５１の支持端である端部５１ａの傾斜部５１ｈと上フレーム３ａの支持部３ｇの傾斜部３ｈとの係合状態が変化することに応じて、梁５１全体がカード挿入路５と平行にカード挿入路５に接近して行く。このため、梁５１の自由端である端部５１ｂに設けた接触子２３をＩＣカード２のＩＣ接点２ａに突き当てることなく安定に接触させることができ、接触子２３の変形や損傷を生じ難くすることが可能となる。
【００５０】
本発明は、以上述べた実施形態以外にも種々の形態を採用することができる。例えば、第１実施形態では、梁２１を軸２２を介して上フレーム３ａと下フレーム３ｂの両方で支持した例を挙げたが、これ以外に、例えば梁を軸を介して上方にあるフレームだけまたは下方にあるフレームだけで支持するようにしてもよい。
【００５１】
また、第２実施形態では、梁４１を３つの梁４１ｘ、４１ｙ、４１ｚで構成して、当該３つの梁を２本の軸４４、４５を介して連結することにより、梁４１の中央部に２つの関節４３ａ、４３ｂを設けた例を挙げたが、これ以外に、例えば梁を２つの梁で構成して、当該２つの梁を１本の軸を介して連結することにより、梁の中央部に１つだけ関節を設けるようにしてもよい。
【００５２】
また、第３実施形態では、梁５１の支持側の端部５１ａに突出する複数の傾斜部５１ｈを設け、上フレーム３ａの支持部３ｇに陥没する複数の傾斜部３ｈを設けた例を挙げたが、これ以外に、例えば梁の支持側の端部に陥没する複数の傾斜部を設け、フレームの支持部に突出する複数の傾斜部を設けるようにしてもよい。また、梁またはフレームに設ける傾斜部の数は、それぞれ複数に限らず単数でもよい。
【００５３】
さらに、以上の実施形態では、接触式のＩＣカード専用のＩＣカードリーダに本発明を適用したが、本発明はこれ以外にも、例えばＩＣ接点と磁気ストライプの両方が設けられた磁気ＩＣカードに対して情報の処理を行えるように、ＩＣ接点ユニットと磁気ヘッドとを内部に備えたＩＣカードリーダに適用することが可能である。また、例えばカード挿入路に挿入されたＩＣカードを自動的に内部へ搬送するローラ等の搬送手段を備えたＩＣカードリーダに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態のＩＣカードリーダの平面図である。
【図２】第１実施形態のＩＣカードリーダの側方断面図である。
【図３】第１実施形態のＩＣカードリーダのＩＣ接点ユニットを示す図である。
【図４Ａ】第１実施形態のＩＣカードリーダの動作説明図である。
【図４Ｂ】第１実施形態のＩＣカードリーダの動作説明図である。
【図５】第１実施形態のＩＣカードリーダの動作説明図である。
【図６】第１実施形態のＩＣカードリーダの動作説明図である。
【図７】第２実施形態のＩＣカードリーダの動作説明図である。
【図８】第２実施形態のＩＣカードリーダの動作説明図である。
【図９】第３実施形態のＩＣカードリーダの動作説明図である。
【図１０】第３実施形態のＩＣカードリーダの動作説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１、１ａ、１ｂ    ＩＣカードリーダ
２    ＩＣカード
２ａ    ＩＣ接点
２ｂ    ＩＣカードの先端
３ａ    上フレーム
３ｂ    下フレーム
３ｈ    傾斜部
５    カード挿入路
２１、４１、５１    梁
２１ａ、４１ａ、５１ａ    梁の一方の端部
２１ｂ、４１ｂ、５１ｂ    梁の他方の端部
２１ｄ、４１ｄ、５１ｄ    爪
２２、４２、５２    軸
２３    接触子
３１    第１の接触部
３２    第２の接触部
３３    第３の接触部
４３ａ、４３ｂ  関節
５１ｈ    傾斜部
Ｄ    カード挿入路の高さ方向、カード挿入路に接近する方向
Ｆ    ＩＣカードの挿入方向
Ｕ    カード挿入路の高さ方向
【図１】
2005322100.tif 000003
【図２】
2005322100.tif 000004
【図３】
2005322100.tif 000005
【図４Ａ】
2005322100.tif 000006
【図４Ｂ】
2005322100.tif 000007
【図５】
2005322100.tif 000008
【図６】
2005322100.tif 000009
【図７】
2005322100.tif 000010
【図８】
2005322100.tif 000011
【図９】
2005322100.tif 000012
【図１０】
2005322100.tif 000013