(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入されるカードの先端と係合する係合突片を有して前記カードとともに移動する摺動体と、
固定Ｕ字溝に沿って上下方向に移動自在な作動軸に回動自在に支持され、前記摺動体に連動して前記カードに向かって回動する接点ブロックと、
前記カードの除去に伴って前記摺動体とともに前記接点ブロックを初期位置に復帰させる付勢手段と、
前記カードと弾接する複数の接点バネとを備える接点ブロック機構を有するＩＣカードリーダにおいて、
前記摺動体に設けられ、カード挿入側に移動するように形成された傾斜部と、その傾斜部からカード挿入方向に平行に延在する水平部とからなり、前記作動軸と係合して前記接点ブロックを回動制御する案内溝に、前記付勢手段の付勢力に抗して更に前記摺動体を移動させたときに前記作動軸を解放する開口部を前記水平部に連続して形成し、
さらに前記カードの読取位置を規制するカードストッパを前記摺動体の前記係合突片に対しカード幅方向外側に設け、
前記カードストッパによる前記カードの停止時には、前記摺動体の前記水平部に前記作動軸を位置させる一方、更に前記摺動体を移動させたときには、前記摺動体の前記開口部を介して前記作動軸を解放するようにしたことを特徴とするＩＣカードリーダ。
【請求項２】
前記付勢部材は圧縮コイルバネとしたことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカードリーダ。
【請求項３】
前記案内溝の外側に前記作動軸の軸方向移動に対する阻止手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカードリーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カードに埋設されたＩＣチップに情報を入出力する接点ブロックに係わり、より具体的には、接点ブロック機構の交換に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５（ａ）にＩＣカード挿入前、図５（ｂ）にＩＣカード挿入時を示す従来の接点接触式ＩＣカードリーダにおける接点ブロック機構１００では、接点ブロック１０１を搭載した上ガイド板１０２と情報入出力位置を確定する下ガイド板１０４との間にＩＣカード１０３を挿入する。接点ブロック１０１は、上ガイド板１０２に固設されたブラケット１０５のＵ字溝１０６と、上ガイド板１０２上の摺動体１０７に穿設された案内溝１０８とが制御する作動軸１０９の周りに回動自在に支持される。
【０００３】
摺動体１０７は、摺動板１０７ａが植設ピン１１２に嵌着した止め輪１１２ａが規制する上ガイド板１０２上面に摺接し、引張コイルバネ１１３の収縮力によって初期位置に向けて付勢されている。摺動板１０７ａの両側面を折曲げて立ち上げた側板１１４の案内溝１０８にカム接続される作動軸１０９は、止め輪１０９ａによって軸方向の移動が規制され、Ｕ字溝１０６で（図示）、上下方向に案内されている。作動軸１０９を制御する案内溝１０８は、傾斜部１０８ａと水平部１０８ｂとで構成され、傾斜部１０８ａで作動軸１０９をＵ字溝１０６に沿って下降させて接点ブロック１０１を水平にする。水平部１０８ｂでは、水平になった接点ブロック１０１の両接点バネ１１０，１１１先端の曲部１１０ａ，１１１ａをＩＣカード１０３に埋設されたＩＣチップ１０３ａに押圧する。
【０００４】
上下ガイド板１０２，１０４の間に挿入されたＩＣカード１０３は、摺動体１０７前縁の係合部１０７ｂを押動し引張コイルバネ１１３の収縮力に抗して摺動体１０７を移動する。ＩＣカード１０３が摺動体１０７を押していくと、接点ブロック１０１の作動軸１０９が案内溝に形成された傾斜部１０８ａにならってＵ字溝１０６に沿って下降し、ＩＣカード１０３が規定位置に到達すると、作動軸１０９が案内溝水平部１０８ｂに達し、作動軸１０９の両側に均等に接点バネ先端の接点曲部１１０ａ，１１１ａを配置した接点ブロック１０１は、案内溝水平部１０８ｂに規制される作動軸１０９と一体で、バネ先端の接点曲部１１０ａ，１１１ａをＩＣチップ１０３ａの所定位置に圧着し、ＩＣチップ１０３ａと図示しないカードリーダ間で通信を行う。ＩＣカード１０３を抜取ると、摺動体１０７は引張コイルバネ１１３の収縮力によって初期位置に復帰し、接点ブロック１０１は自由になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年市場にＩＣカードの普及は著しく、当然ＩＣカードリーダの使用頻度は増加し、様々な使用媒体及び使用環境と重なって、接点バネが劣化し接点は摩滅や汚損を受けることは自明であろう。劣化による接点の電気的接触不良が発生すると、情報にバグが混入し、正確さを欠いた情報が重大な信用問題に発展する危険性が予測される。従って、信頼性確保のためには接点バネ部の交換やメンテナンスが現場で簡単に行われることが必要である。ところが、従来のＩＣカードリーダの構造は、部品交換の作業性に関して行き届いた配慮が施されているとはいえず、例えば、止め輪１０９ａを外して作動軸１０９を抜取らないと接点ブロック１０１を取外すことができないというように、現場での部品交換作業は容易ではない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、接点バネの接点ブロック機構をメンテナンス部品として、現場での交換作業が容易なＩＣカードリーダの構造の提供である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係わるＩＣカードリーダは、挿入されるカードの先端と係合する係合突片を有して前記カードとともに移動する摺動体と、固定Ｕ字溝に沿って上下方向に移動自在な作動軸に回動自在に支持され、前記摺動体に連動して前記カードに向かって回動する接点ブロックと、前記カードの除去に伴って前記摺動体とともに前記接点ブロックを初期位置に復帰させる付勢手段と、前記カードと弾接する複数の接点バネとを備える接点ブロック機構を有するＩＣカードリーダにおいて、前記摺動体に設けられ、カード挿入側に移動するように形成された傾斜部と、その傾斜部からカード挿入方向に平行に延在する水平部とからなり、前記作動軸と係合して前記接点ブロックを回動制御する案内溝に、前記付勢手段の付勢力に抗して更に前記摺動体を移動させたときに前記作動軸を解放する開口部を前記水平部に連続して形成し、さらに前記カードの読取位置を規制するカードストッパを前記摺動体の前記係合突片に対しカード幅方向外側に設け、前記カードストッパによる前記カードの停止時には、前記摺動体の前記水平部に前記作動軸を位置させる一方、更に前記摺動体を移動させたときには、前記摺動体の前記開口部を介して前記作動軸を解放するようにした。
【０００８】
そして、前記付勢部材は圧縮コイルバネとした。さらに、前記案内溝の外側に前記作動軸の軸方向移動に対する阻止手段を設けた。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係わるＩＣカードリーダの実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係わるＩＣカードリーダの一実施例における接点ブロック機構１０を模式的に示す平面図で、図２は図１の側面図で部分的に断面で示す。図３はＩＣカード挿入時の態様を説明する側面図である。図３に示すように、接点ブロック機構１０において、接点ブロック１２は、植設した接点バネ１３，１４をＩＣカード１１に埋設されたＩＣチップの入出力接点１５に所定の押圧力で圧接するように構成される。
【００１０】
すなわち接点ブロック１２は、両側面にＩＣカード１１の挿入方向に対して直角に突出させ、上ガイド板２１に突設したブラケット２１ｃのＵ字溝２１ｂと摺動体２０の案内溝２２に規制される作動軸１８の周りに回動自在で、自由端１２ａは、係止フック１６と摺動体の摺動面２０ｄ上面との間に浅く遊嵌され、作動軸１８の移動に従って直線移動する。上ガイド板２１に固設された係止フック１６はまた、作動軸１８を規制する案内溝の水平部２２ｂと協働で、接点バネ１３，１４の弾性力を支え、接点曲部１３ａ，１４ａが均等な押圧力でＩＣチップの入出力接点１５に圧接するように機能する。
【００１１】
摺動体２０は上部ガイド板２１に支持され、ＩＣカード１１の移動方向と平行に摺動自在である。摺動体２０はまた、接点ブロック１２の両側に突出させた作動軸１８と係合する案内溝２２を備え、接点ブロック１２は、摺動体２０の移動に連動して回動する。２３は、摺動体２０を初期位置（図２参照）に復帰させる付勢部材として使用される圧縮コイルバネで、上ガイド板２１に固設した突起２１ｄと摺動体折曲部２０ａ前縁との間に挟装される。
【００１２】
接点ブロック機構１０は、上・下ガイド板２１，３１によって形成されるカード搬送路２４を含み、概略図示した搬送ローラ対２５に連設される。搬送ローラ対２５は図示しない正逆可能な駆動モータによって適時駆動され、カード搬送路２４に対してＩＣカード１１の搬入・搬出を行う。摺動体２０のカード搬送路２４の幅方向Ｂに位置する両縁には、上方に向けて立ち上げ折曲部２０ａ，２０ｂがそれぞれ形成される。ただし、折曲部２０ｂの側面図は折曲部２０ａと重なるので省略する。
【００１３】
折曲部２０ａ，２０ｂには、傾斜部２２ａと水平部２２ｂからなる案内溝２２が鏡像関係で対向配置される。摺動体２０の進行方向（矢印Ａ）の前縁で折曲部２０ａ，２０ｂの中間部をカード搬送路２４に向かって折り曲げ、ＩＣカード１１の前縁と係合可能な突片２６を形成する。また、折曲部２０ｂの近傍から幅方向Ｂにセンサアーム２０ｇが延在する。
【００１４】
摺動体２０の摺動面２０ｄには、上ガイド板２１に植設されたピン２７と係合する３本の長孔２０ｃが穿設され、カード１１の移動方向と平行に延在する。摺動体２０は、摺動面２０ｄがピン２７にワッシャ２８を介して嵌装した止め輪２９で抜け止めされて上ガイド板上面２１ａに支持され、長孔２０ｃの範囲内で摺動自在である。摺動体２０の摺動面２０ｄに設けた開口部２０ｅ内に位置する上ガイド板上面２１ａには、上方に開口するＵ字溝２１ｂを垂直に形成した一対のブラケット２１ｃが突設され、Ｕ字溝２１ｂは摺動体折曲部２０ａ，２０ｂに穿設した案内溝２２を貫通する作動軸１８と嵌合する。
【００１５】
接点ブロック１２は、ブラケット２１ｃの間に遊嵌されて軸方向移動が規制される。摺動体折曲部２０ａ，２０ｂの上部を外側に折返して、案内溝２２の外側面に臨ませた壁板２０ｆで作動軸１８の軸方向移動の阻止手段を形成する。このため、作動軸１８を接点ブロック１２に固着する加工や固定部材を必要としない。上ガイド板上面２１ａで、片側の摺動体折曲部２０ａの延長線に沿った前端部上方に突起２１ｄを設け、摺動体折曲部２０ａ前縁との間に復帰用付勢部材の圧縮コイルバネ２３を挟装する。圧縮コイルバネ２３は、弾性限界を超える扱いを受けることはなく、交換の必要がないので、引張コイルバネのように接点ブロック１２を交換する度に取り外すことはなく、それだけ接点ブロック１２の交換は容易になる。
【００１６】
接点バネ１３，１４は、電気接点材の板バネを略Ｌ字形状に形成したもので、作動軸１８の軸線方向に複数列並設され、かつ、作動軸１８よりもカード挿入側よりに直列に配設し、接触部となる接点曲部１３ａ，１４ａが、ＩＣチップの入出力接点１５と所定の加圧で接触した状態で、作動軸１８を中心として前後均等な距離ｓに位置するように、作動軸１８に向けて傾斜させた形状で接点ブロック１２に植設されている（図３参照）。摺動体２０が圧縮コイルバネ２３の付勢力で自由に押動され、作動軸１８が摺動体２０の案内溝２２における傾斜部２２ａ上端に位置するとき、接点ブロック１２は初期位置にあって、接点バネ１３，１４はカード搬送路２４から離間し、ＩＣカード１１の搬入に干渉しない位置に待機する（図２参照）。
【００１７】
摺動体２０がＩＣカード１１の搬入に連動して移動する方向（矢印Ａ）で、側方に延在させたセンサアーム２０ｇの前方にはカードセンサ３０が配設され、センサアーム２０ｇがカードセンサ３０に接触あるいは磁気的または光学的に検知されると、送出される電気信号によって図示しない駆動モータを停止して、ＩＣカード１１の搬入を停止する。
【００１８】
上ガイド板２１の下面２１ｅで、摺動体２０前縁に突設したＩＣカード１１との係合突片２６より幅方向（矢印Ｂ）外側に、ＩＣカード１１の停止と同期してＩＣカード１１前縁の一部に当接し、読取位置を規制するカードストッパ３３を突設する。すなわち、搬入されたＩＣカード１１は前縁がカードストッパ３３に当接したとき、接点バネの接点曲部１３ａ，１４ａがＩＣチップの出入力端子１５の適正位置に整合し、カードセンサ３０がセンサアーム２０ｇを検知できる位置に設定されている。
【００１９】
このとき作動軸１８は摺動体２０の案内溝２２における水平部２２ｂに位置している。摺動体２０は、カードストッパ３３によるＩＣカード１１の停止位置に関係なく、圧縮コイルバネ２３の付勢力に抗して手操作によってさらに圧縮コイルバネ２３を圧縮する方向に移動させ、作動軸１８の位置に案内溝末端２２ｃをもってくることができる。
【００２０】
案内溝末端２２ｃは、摺動部の折曲部２０ａ，２０ｂが上方に向けて拡幅する切欠３４によって開口され、作動軸１８を切欠３４から案内溝２２の外に取り出すことができる（図４矢印Ｃ）。接点ブロック１２を拘束するのは案内溝２２に係合する作動軸１８だけであるから、作動軸１８が着脱できる切欠３４は、接点ブロック着脱用開口部として機能する。
【００２１】
次に、このように構成された入出力接点ブロック機構１０の動作を説明する。ＩＣカード１１が挿入されると、図示しない駆動モータが起動して搬送ローラ対２５を駆動し、ＩＣカード１１をカード搬送路２４内に搬入する。ＩＣカード１１は進行して前縁が初期位置に待機する摺動体２０前縁の突片２６に係合し、圧縮コイルバネ２３の付勢力に抗して、摺動体２０はＩＣカード１１と一体で移動する。摺動体２０の初期位置において案内溝の傾斜部２２ａ上端に位置する作動軸１８は、摺動体２０の移動に伴い、傾斜部２２ａに沿って徐々にブラケット２１ｃのＵ字溝２１ｂ内を垂直に下降し水平部２２ｂに向けて移行する。この動作に連動して接点ブロック１２はカード搬送路２４に向けて旋回し、接点バネ１３，１４の接点曲部１３ａ，１４ａがＩＣカード１１面に押圧される。
【００２２】
そして、作動軸１８が案内溝２２の水平部２２ｂに達すると、作動軸１８のＵ字溝２１ｂ内の下降は規制されて接点ブロック１２の回動は停止し、ＩＣカード１１の前縁がカードストッパ３３に当接する。このとき、曲部１３ａ，１４ａは、ほぼ均等な押圧力でＩＣチップの入出力接点１５に圧接し、カードセンサ３０がセンサアーム２０ｇを検出して搬送ローラ対２５の駆動モータを停止する。
【００２３】
搬送ローラ対２５の停止によってＩＣカード１１は、入出力接点１５が曲部１３ａ，１４ａと対向する所定位置に停止し、カードリーダとの通信が可能となる。すなわち、曲部１３ａ，１４ａは入出力接点１５に一定の押圧力で良好な接触状態に維持され、データの読み書きを安定した状態で確実に行うことができる。データの読み書きが終了すると、駆動モータを逆回転させカード搬送路２４からＩＣカード１１を搬出する。
【００２４】
ＩＣカード１１前縁は摺動体２０の突片２６との係合を解除するので、摺動体２０は圧縮コイルバネ２３の付勢力で初期位置に復帰する。作動軸１８は水平部２２ｂから傾斜部２２ａに案内されながらＵ字溝２１ｂを上昇し、接点ブロック１２は初期位置へ向けて回動するので、接点バネ１３，１４はＩＣカード１１から離間する位置まで移動する。このように、接点バネ１３，１４は回動のみで摺動による摩擦作用が殆どないので、曲部１３ａ，１４ａに摩耗が少なく耐久性を向上させることができる。
【００２５】
上記したような構成であるから、ＩＣカード１１の有無に関わらず、摺動体２０は手動操作で圧縮コイルバネ２３を圧縮する方向に、長孔２０ｃの範囲内で自由に摺動させることができる。従って、摺動体２０をカードストッパ３３による停止位置からさらに、案内溝末端２２ｃが作動軸１８の位置に到るまで長孔２０ｃいっぱいに移動させ、圧縮コイルバネ２３の付勢力に抗して一時的に摺動体２０を保持することによって、作動軸１８は切欠３４によって案内溝２２から解放されて自由になる。そこで接点ブロック１２は、自由端１２ａを係止フック１６の浅い遊嵌から離脱させ、作動軸１８をＵ字溝２１ｂからも上方に抜取ることで、単独で簡単に接点ブロック機構１０から取外すことができる。このように、接点ブロック機構１０を分解することなく接点曲部１３ａ，１４ａが摩耗や腐食で不具合となった接点ブロック１２を単独で容易に交換することができる。
【００２６】
以上、実施例について説明したが、本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、その形状や構成等について、本発明の構成要件から逸脱しない範囲で、細部に関する多様な変更や部品の再構成等の改変をなし得ることが予期される。例えば、接点バネの復帰に圧縮バネを使用したが、摺動部にバネ掛け部を設けて引張コイルバネを作動軸との間に張設して接点ブロックとともに交換できるようにすれば、引張コイルバネの使用が可能になる。また、作業性向上のために、交換時に摺動部材を交換位置に移動した位置で、両手が自由に使えるように復帰バネの付勢力を一時的に保持する係止ピン差込孔を設けてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の本発明に係わるＩＣカードによれば、接点ブロック機構を有するＩＣカードリーダにおいて、案内溝に作動軸を解放する開口部を形成したので、接点ブロックと作動軸周りを分解することなく、工具を使わずに指先操作だけで接点ブロックだけを単独で簡単に脱着できる。従って、市場においても現場においても、接点ブロック機構の交換やメンテナンスを容易に安心して行うことができる。また、カードの読取位置を規制するカードストッパを設けたので、接点ブロック交換に関係なくカード読取位置は安定し、調整の必要はない。このため、手動で行うＩＣカードリーダに適用することも可能であり、また搬送回路が不具合の場合の手動操作によっても読取精度が影響されることはない。従って、ＩＣカードリーダの信頼性を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明に係わるＩＣカードによれば、前記開口部は、前記摺動体が前記カードストッパの機能により移動を停止する範囲外に延在させた前記案内溝水平部位の末端に設けた、即ち、前記作動軸を解放する開口部を前記水平部に連続して形成したので、ＩＣカードの停止位置に関係なく摺動体を停止位置よりさらに移動させることによって接点ブロックの着脱を行うことができるから、接点ブロックがＩＣカードの停止位置で外れる心配はなく、接点バネとＩＣチップ入出力端子との接触も停止位置で安定して再現され、信頼性のある情報の入出力を確実に行うことができる。
【００２９】
また、請求項２に記載の本発明に係わるＩＣカードによれば、前記付勢部材は圧縮コイルバネとしたので、引張コイルバネであれば必要とされるバネ掛け形成のための加工がなく材料の減縮とコンパクトな構成が可能となり、また引張コイルバネに必要な着脱のための分解作業がなくなるので、交換を迅速に行うことができる。
【００３０】
さらに、請求項３に記載の本発明に係わるＩＣカードによれば、案内溝の外側に作動軸の軸方向移動に対する阻止手段を設けたので、接点ブロックは作動軸を固装したまま着脱用開口部から装着でき、作動軸は案内溝を介して接点ブロックに挿通する必要がなく、作動軸の軸方向の移動を阻止する止め輪が排除され、作動軸両端の止め輪溝加工を省略できて加工組立が容易になり、製造時間が短縮でき、また現場では止め輪を着脱する工具が不要で、着脱作業の省略により交換作業時間が短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＩＣカードリーダの一実施例における接点ブロック機構を模式的に示す平面図である。
【図２】図１の一部を断面で示す側面図である。
【図３】本発明に係わるＩＣカードリーダにおいてＩＣカードが入出力位置にセットされた状態を説明する側面図である。
【図４】本発明に係わるＩＣカードリーダにおける接点ブロック取出し操作を説明する側面図である。
【図５】従来のＩＣカードリーダの接点ブロック機構の一実施例を一部断面で示す側面図で、（ａ）は待機位置にある初期状態を示し、（ｂ）はカードが入出力位置にセットされた状態を示す。
【符号の説明】
１０  接点ブロック機構
１１  ＩＣカード
１２  接点ブロック
１３，１４  接点バネ
１５  入出力接点
１８  作動軸
２０  摺動体
２１  上ガイド板
２１ｂ  Ｕ字溝
２２  案内溝
２３  圧縮コイルバネ
２４  カード搬送路
２６  係止突片
３３  カードストッパ
３４  切欠（接点ブロック着脱用開口部）
【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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