(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路カードプログラミングモジュールであって、
ハウジングと、
前記ハウジングを介した線形のカード通路と、
前記線形のカード通路に沿ってカードを移送するためのカード移送機構と、
前記カード通路に概ね直角の軸に沿って移動するためにハウジングに移動可能に取り付けられた機構であって、当該機構に取り付けられて前記軸に沿って機構と共に移動可能な複数のカードプログラミングステーションと、カードに対してプログラミングを行わずかつ何の処理も施さないでカードが通過することができるパススルーロケーションとを含む機構とを備えることを特徴とする集積回路カードプログラミングモジュール。
【請求項２】
前記パススルーロケーションが、前記カードプログラミングステーションとパススルースロットのいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
カード生産システムであって、
複数のモジュールを備え、前記複数のモジュールの少なくとも２つが、第１および第２の集積回路カードプログラミングモジュールを備え、当該第１および第２の集積回路カードプログラミングモジュールがそれぞれ、
カード通路と、
前記カード通路に沿ってカードを移送するためのカード移送機構と、
前記カード通路に概ね直角の軸に沿って移動するために移動可能に取り付けられた機構であって、当該機構に取り付けられて前記軸に沿って機構と共に移動可能な複数のカードプログラミングステーションを含む機構とを有し、
前記各カードプログラミングステーションが、カードを保持しながらプログラミングを行うロケーションを有し、
前記機構は、カードがプログラミングステーションに対して投入または押し出されるように、前記プログラミングステーションのロケーションを前記カード通路に対して選択的に位置決めするように構成され、
前記各カードプログラミングステーションが、カードに対してプログラミングを行わずかつ何の処理も施さないでカードが通過することを許容するように構成されていることを特徴とするカード生産システム。
【請求項４】
前記複数のモジュールが、少なくとも１つのカード操作モジュールまたは少なくとも１つのカード処理モジュールを備えることを特徴とする請求項３に記載のカード生産システム。
【請求項５】
カード生産方法であって、
（ｉ）複数のモジュールを設け、前記複数のモジュールの少なくとも２つが、第１および第２の集積回路カードプログラミングモジュールを備え、当該第１および第２の集積回路カードプログラミングモジュールがそれぞれ、
カード通路と、
前記カード通路に沿ってカードを移送するためのカード移送機構と、
前記カード通路に概ね直角の軸に沿って移動するために移動可能に取り付けられた機構であって、当該機構に取り付けられて前記軸に沿って機構と共に移動可能な複数のカードプログラミングステーションを含む機構とを有し、
前記各カードプログラミングステーションが、カードを保持しつつプログラミングを行うロケーションを有し、
前記機構は、カードがプログラミングステーションに対して投入または押し出されるように、前記プログラミングステーションのロケーションを前記カード通路に対して選択的に位置決めするように構成され、
前記各カードプログラミングステーションが、カードに対してプログラミングを行わずかつ何の処理も施さないでカードが通過することを許容するように構成され、
（ｉｉ）前記集積回路カードを前記第１の集積回路カードプログラミングモジュール内に投入し、
（ｉｉｉ）前記カード通路に沿って前記集積回路カードを移送し、当該カードを前記第１の集積回路カードプログラミングモジュールの前記集積回路カードプログラミングステーションの１つに挿入し、
（ｉｖ）前記カードが挿入される集積回路カードプログラミングステーションを用いて前記集積回路カードをプログラミングし、または前記カードに対するプログラミングが必要ではない場合に、前記集積回路カードプログラミングステーションが前記カードに対して何の処理も施さないで前記集積回路カードを前記集積回路カードプログラミングステーションを通過させ、
（ｖ）前記集積回路カードを前記第２の集積回路カードプログラミングモジュール内に投入することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（分野）
本明細書で述べる発明は、集積回路カードのプログラミングに関し、さらに詳細には、本発明は、集積回路カードをプログラミングするためのシステムおよび方法、ならびに集積回路カードをプログラミングするために使用するモジュールに関する。
【０００２】
（背景）
集積回路カードは、クレジットカード、ＩＤカード、電話カード、デビットカード（すなわち電子財布）、およびその他同種のカードとしてしばしば利用されている。クレジットカードのような集積回路カードは、エンボス文字、印字、あるいはカードの表面にデータを記憶するための磁気ストライプを有している。集積回路は、磁気ストライプと同様の目的を果しているが、一般的にデータの記憶容量が大きく、より安定した記憶媒体である。これらの利点が、集積回路カードを磁気ストライプカードより安全なカードにしている。
【０００３】
集積回路カードは、より大容量のデータ記憶を必要とし、したがってプログラムするために長い時間を必要としている。記憶容量の大きい集積回路カードを、高い生産率でプログラムするためには、多くの集積回路カードを同時にプログラムする一方、システムに入るプログラムされていないカードと、システムを出るプログラム済みカードの連続的な流れを維持しなければならない。プログラム時間が長くなればなるほど、高い生産率を維持するためには、より多くのプログラミングステーションが必要になる。したがって、集積回路プログラミングシステムに要求されることは、プログラムすべきカードが置かれる極めて多数の（例えば３０ないし６０、あるいはそれ以上）プログラミングステーションを含むことができることであり、かつ、これらのステーションが小さな空間に入ることである。生産量およびプログラム時間は増加しつつあるため、装置は、少数のステーションで効率が良くなければならず、また、多数のステーションへのアップグレードが可能でなければならない。さらに、集積回路がカードの前部または後部（あるいは両方）で接触すること、および装置はそのいずれの位置に対しても容易に対応できることが要件である。
【０００４】
Ｎｏｉｃｈｅの米国特許第５，９４３，２３８号、Ｂｏｎｎｅｍｏｙの米国特許第４，８６６，２５９号、およびＬｉｎｄｅｎの米国特許第４，８２７，４２５号に開示されているような従来の回路カードプログラミング装置は、小さな空間内で多数のプログラムステーションを提供しない。また、それらの装置は、少数のステーションでは効率が悪く、また、極めて多数のステーションへのアップグレードが不可能である。さらに、それらの装置は、カードの前部または後部のいずれかで集積回路と接触するための構成が容易ではない。
【０００５】
（概要）
本発明によれば、集積回路プログラミングモジュールは、カードを同時にプログラミングするために、比較的小さな空間内で複数のプログラミングステーションを含むことができる。また、複数のモジュールを使用して、プログラミング能力をさらに増加することができる。例えば、１時間当たりカード約３，０００枚の生産率を実現することができる。
【０００６】
特許請求の範囲に定義されているように、本発明の一態様は、複数のモジュールを備え、そのうちの少なくとも２つが、第１および第２の集積回路カードプログラミングモジュールを備えるカード生産システムに関している。第１および第２の集積回路カードプログラミングモジュールは、それぞれカード通路、カード通路に沿ってカードを移送するためのカード移送機構、およびカード通路に対して移動可能な複数の集積回路カードプログラミングステーションを備えている。
【０００７】
本発明の他の態様は、特許請求の範囲に定義されているように、ハウジング、ハウジングを貫く線形（直線）カード通路、線形カード通路に沿ってカードを移送するためのカード移送機構、およびハウジング内に移動可能に取り付けられた、カード通路に概ね直角の軸に沿って移動するための機構を備える集積回路カードプログラミングモジュールに関している。機構は、機構に取り付けられ、かつ、軸に沿って機構と共に移動可能な複数のカードプログラミングステーション、およびパススルーロケーションを備えている。パススルーロケーションは、プログラミングしないカードの機構の通過を可能にしている。
【０００８】
本発明のさらに他の態様は、特許請求の範囲に定義されているように、集積回路カードをプログラミングする方法からなっている。方法には、カード通路、カード通路に沿ってカードを移送するためのカード移送機構、およびカード通路に概ね直角の軸に沿って移動可能な複数の集積回路カードプログラミングステーションを備えた集積回路カードプログラミングモジュールを提供するステップが含まれている。また、方法には、集積回路カードを次のプログラミングに備えて非連続的にカードプログラミングステーションにロードしつつ、カード通路に対して集積回路カードプログラミングステーションを移動させるステップが含まれている。
【０００９】
これらおよびその他の様々な利点、および本発明を特徴付ける新規な特徴については、本明細書の特許請求の範囲の各請求項に詳細に指摘されているが、本発明および本発明を使用することによって達成される本発明の利点および目的をより良く理解するために、本明細書の一部をなす図面、および本発明の好ましい実施形態について記述した以下の説明を参照されたい。
【００１０】
（詳細な説明）
図１ないし図６を参照して、集積回路カードプログラミングモジュール１０の第１の例示的実施形態について説明する。モジュール１０は、ハウジング１２、一対の入口ローラ１４、出口ローラ１６、複数のプログラムステーション２０を含んだ少なくとも１つのマガジン１８、およびカード移送機構２１を備えている。図に示す実施形態では、ハウジング１２内に３台の同一マガジン１８が示されているが、モジュール１０は、ハウジング内にもっと少数の、あるいはもっと多数のマガジンを使用することができる。
【００１１】
図１に示すように、カード２２は、集積回路プログラミングモジュールの一対の入口ローラ１４中に入る。ステッパモータ２４が、タイミングベルト２６およびプーリ２８を介して入口ローラ１４を駆動している。入口ローラ１４は、カード移送機構２１と連係するカードキャリッジ３０がカードを捕捉する位置にカード２２を移動させる。入口センサ３２は、カード２２がモジュール内に入り、カードキャリッジ３０による捕捉位置にあることを確認している。入口ローラ１４は、カード２２がローラの駆動速度より速い速度でローラ中に駆動されるとスリップするようになっている一方向オーバライドクラッチ３４を有している。さらに、入口ローラ１４を離れるカード２２を、カードの両側および底部で保持するためのカードガイド３６が、入口ローラ１４の下流側に設けられている。
【００１２】
図２を参照すると、キャリッジ３０を備えたカード移送機構２１によって、右側の入口ローラ１４から、マガジン１８内のプログラミングステーション２０を経て、左側の出口ローラ１６上へカードが移送されている。カード通路は、簡易性および信頼性の点から、線形（直線状）であることが好ましい。カードキャリッジ３０は、カード２２の上方に配置され、カードの左右の両端でカードと接触して留めるタブ３８および４０を有している。左側のタブ４０は右側のタブ３８より長くなっており、それによりカード２２を、右側のタブ３８の下を通してキャリッジ３０に入れ、左側のタブ４０で停止させることができる。
【００１３】
新しいカードが右側のタブ３８を通過すると、カードキャリッジ３０が降下（図３に示す位置まで）し、右側のタブ３８によって新しいカードが捕捉され、プログラミングステーション２０内へ移送される。新しいカードがプログラミングステーション２０に入ると、今完全にプログラムされた古いカード２２'が、左側のタブ４０によって押し出される。左側のタブ４０は、タブの一部がプログラム済みのカード２２'の右上隅を覆うよう、切り欠かれており、カード２２'を押し出す際の、カード２２'の持ち上がりを防止している。
【００１４】
カードキャリッジ３０は、新しいカード２２をステーション２０中に正確に位置決めするために使用される、カードの中心上に置かれたばね荷重ローラ４２を備えている。新しいカード２２がステーション２０に入り始めると、キャリッジ３０が僅かに降下してローラ４２がカードに接触し、カードをステーションの底部に確実に押し付ける。そのままカードがステーションに入り続けると、ばね荷重ローラのころがり摩擦により、ステーションとカードの間の摩擦の方が大きいため、カードは右側のタブ３８に確実に固定される。
【００１５】
新しいカードが完全にステーションに入る際には、カードは、ステーションの底部および右側キャリッジタブに対して正確に位置付けされており、したがってカード２２上の集積回路パッド４４が、カードをクローズし、かつ、確実に捕捉する、各プログラミングステーション２０に関連する電気接触ピン４６と整列する。次に、キャリッジ３０が上昇（図４に示すように）し、右側のタブは新しいカード２２の頂部を開放する。より長い左側のタブは、ステーションから押し出されたプラグラム済みのカード２２'に、依然として接触したままである。続いて、カードキャリッジ３０は、プログラム済みのカード２２'を出口ローラ１６へ押し出した後、次のカードのために入口へ戻る。カードの移送がすべて単一の移送機構２１によって実現されていることについては理解されよう。ステーション２０自体にはいかなる移送機構も不要であり、ステーションの設計を簡略化し、その信頼性を高め、かつ、コストを低減している。
【００１６】
図５に示すように、カードキャリッジ３０は、カードキャリッジ３０を入口から出口へガイドする、係合するスプライン軸５０に沿って回転するボールスプライン４８に取り付けられている。スプライン軸５０は、キャリッジの軸５０まわりの回転および線形的な動作を制御している。スプライン軸５０は、カード通路の後方に、いくらか距離を隔てて取り付けられており、スプライン軸５０が僅かに回転すると、キャリッジタブが上方または下方に移動し、カードを捕捉および開放する。ステッパモータ５２は、ベルトおよびプーリ構成５４を介してキャリッジ３０を、その入口から出口にかけての線形的な動作中に駆動する。また、ステッパモータ５６およびベルトとプーリの構造５８がスプライン軸５０を回転させ、カードキャリッジを垂直方向に移動させている。線形移動通路の一端および回転移動通路の一端の定位置センサ６０および６２が、両移動軸における移動の基準点を提供している（図２および図５）。
【００１７】
プログラミングステーション２０は、前部から後部へ（すなわち、カード通路に直角に）移動可能な移動可能マガジン１８に取り付けられ（図１および図５）、ステーション２０を定位置にあるカード通路に導いている。各モジュール１０に１台ないし３台のマガジンを取り付け、また、各マガジン１８に５台ないし１０台のステーション２０を取り付けることが好ましい。マガジン１８には、そのマガジンのすべてのステーション２０がカードをプログラミング中であり、かつ、下流側に他のマガジンが使用されている場合、カードをマガジン１８に通して通過させるパススルースロット６４が含まれている。パススルースロット６４は、キャリッジ３０がカードを通過させる際にカードを導く、側部および底部カードガイド６６からなっている。マガジン１８が搭載されていない（すなわち、図１に示す左側、中央、または右側のマガジンの１つまたは複数が搭載されていない）場合、パススルースロット６４を繰り返した一組のカードガイドを搭載しなければならない。カードが移動して１つのマガジン１８を出入りすると、他のマガジン１８が、そのマガジンのパススルースロット６４がカード通路内に入るように位置決めされる。したがって、複数台のマガジン１８の複数のプログラミングステーション２０の各々は、プログラミングステーション２０自体にカード移送機構を備えることなく、単一線形移送機構２１によって利用可能とされている。
【００１８】
図２および図６を参照すると、プログラミングステーション２０は、カード上の集積回路パッド４４と接触する８本のばね荷重電気接触ピン４６（図２）を有するヘッド６８を備えている。ヘッド６８は、ばね７１によってピボット７３の周りにカードに向かってバイアスされたピボットアーム７０上に取り付けられている。ステーション２０内のカードセンサ７２が、全プログラミングオペレーションを通して、カードがステーション内にあることを感知している。カードセンサ７２は、ヘッド６８中の２本の追加接触ピンおよびステーション内のカードの背後に設けられた導電性パッド７４を備えている。カードが存在すると、カードセンサ７２のピンがカードと接触し、カードは非導電性プラスチック製であるため、センサピンの間には連続性がない。カードが存在しない場合は、アーム７０がバイアスされ、２本のセンサピンが導電性パッド７４と接触し、それによりピンとピンの間に連続性がもたらされる。この方法により、２本のセンサピンの間の導電率が、ステーション内のカードの有無の表示を提供している。
【００１９】
プログラムすべきデータが格納され、かつ、カードと通信する電子回路７６は、プログラミングステーション２０の隣に含まれている。短いフレキシブルケーブルアセンブリ７８が、マガジン内の電子回路７６を接触ヘッド６８に接続している。長いフレキシブルケーブルアセンブリ８０は、電子回路７６を、近傍に取り付けられている主制御回路板に接続している。以上が、この発明を使用して動作する多くのプログラミングステーション設計の１つである。
【００２０】
図５に示すように、マガジン１８全体は、カード通路に対して直角方向の動作を案内する精密線形ガイドアセンブリ８２に取り付けられている。ステッパモータ８４が、親ねじ８６を介してマガジン１８を前後に駆動している。ブラケット９０を介して親ねじナット８８がマガジンに取り付けられ、親ねじ８６は、親ねじの両端部上の軸受９４およびブラケット９６を介して、モジュールフレーム９２に取り付けられている。歯車対９８は、親ねじ８６を電動機８４に接続し、安定した駆動比を提供している。定位置センサ１００は、マガジン１８がその一方の移動端に達したことを感知し、親ねじ８６上のロータリエンコーダ１０２は、定位置センサ１００から離れた任意の位置におけるマガジン１８の位置を確認している。
【００２１】
現在使用されている集積回路カードは、カードの前部または後部に設けられた接触パッド４４を有している。前部または後部プログラミングのいずれかに対する、モジュールのオペレータによるモジュール１０の構成を可能にするために、プログラミングステーション２０および電子回路７６を含むマガジンの上半分１８Ａを、前部位置または後部位置に対して１８０°回転させることができる（図２）。線形スライドおよび駆動機構を含むマガジンの下半分１８Ｂは動かない。マガジンの上半分１８Ａと下半分１８Ｂの間の精密位置設定機能により、ステーション２０を定位置センサ１００に対して同じ位置に位置決めすることができるため、前部から後部への変更に際して、何ら調整の必要はない。また、マガジンの上半分および下半分１８Ａ、１８Ｂは、蝶ねじ１０４で取り付けられているため、オペレータは工具を必要とすることなく変更することができる。マガジンの上半分１８Ａ上の電気コネクタ１０６Ａは、マガジンを前部プログラミング構成にするか、あるいは後部プログラミング構成にするかに応じて、マガジンの下半分１８Ｂ上の２つの適合コネクタ１０Ｂのうちの１つと係合する。これにより、マガジンの上半分１８Ａを回転させる際に、配線をぶら下げることなく、電子回路が自動的に開放および再接続される。構成が前部プログラミング用であるか、あいは後部プログラミング用であるかを表示するために、センサ（図示せず）は、マガジン１８内に設けることが好ましい。さらに、プログラミング時間が短いプログラミングジョブの場合、すべてのマガジンを使用する必要はなく、したがって２台以上のマガジンが搭載されている場合、１台または２台のマガジンを前部プログラミング用の構成にし、他のマガジンを後部プログラミング用の構成にすることができる。コントローラは、プログラミングされるカードに対して、適切なマガジンを使用するため、これらのジョブのための前部プログラミングと後部プログラミングの間の変更に際して、オペレータが介在する必要はない。
【００２２】
図６に示すように、プログラミングステーション２０は、ステーションアーム７０上のローラ１１０と接触するカム１０８によってオープンされ、カードが挿入および除去される。プログラミングステーションマガジン毎にカム１０８が１個必要である。カム１０８は、モジュールフレーム９２上のブラケット１１６内に取り付けられた軸受１１４中で回転するシャフト１１２に取り付けられている。カム機構は、カード通路の下に設けられており、カード通路の中心にいずれのステーションが来てもオープンされる。アームローラ１１０は、マガジンの中心に置かれ、カム１０８は、アームローラ１１０をいずれの方向にも押すことができる。したがって、マガジン１８が前部プログラミングまたは後部プログラミング用に位置が変更されても、単純に反対方向に回転させることにより、調整する必要なく同一のカム１０８によってステーション２０をオープンさせることができる。ステッパモータ１１８が、ベルト１２０およびプーリ１２２（分かり易くするために、カム１０８に接続されている方のプーリは、図示されていない）を介してカム１０８を駆動している。図６は、カムによってオープンされたプログラミングステーションを示し、図５は、クローズされたステーションおよび中立位置にあるカム１０８を示している。
【００２３】
この実施形態の場合、ステーションのオープンは、マガジンの動作に無関係であり、したがって任意の順序でプログラミングステーションに装填することができる。マガジンは比較的重く、長い距離の移動には時間がかかるため、このことは高生産率を維持するために重要である。他の処理モジュールを使用したシステムにおいて高い生産率を維持するためには、各カードのサイクルタイムがほぼ等しく、かつ、可能な限り短くなければならない。長い距離の移動を排除するために、ステーションは、パススルースロットの近傍から始まって、パススルースロットから離れる方向に、図５に示す番号順に、一つ置きにステーション２０が装填される。続いてステーション２０は、パススルースロット６４に向かって一つ置きに装填されてパススルースロット６４に戻るため、移動距離がステーション２台分を超える移動はない。ステーション２０が連続的に装填された場合、マガジンは、最後のステーションから最初のステーションへ戻るための長い距離を移動しなければならない。したがって、プログラミングステーション２０を独立して操作することにより、非連続方式で装填することができ、それによりマガジンの長距離移動が排除され、高い生産率が提供される。
【００２４】
この実施形態のもう１つの利点は、ステーション内におけるカードのプログラミングが、モジュール１０内のカードの移送に無関係であるため、ステーション２０の装填がプログラミング時間に影響されないことである。実際、プログラミングステーション２０への装填を開始する前に、予めプログラミング時間を決定する必要はない。カードは、マガジンが満杯になるまで、モジュールの最大サイクルレートで１台のマガジンの各ステーションに装填される。マガジンが満杯になる前に第１のカードのプログラミングが完了した場合でも、とにかく残りのステーションにカードを装填し、時間を浪費する長い距離を移動することなく、マガジンを第１のステーションに戻すことができる。したがって、第１のマガジンがカードで満杯になると、
１．第１のカードのプログラミングが完了している場合、第１のマガジンにのみ、追加カードが装填され、追加カードが完了した後、それらが入って来た順に交換される。この例では、何台のマガジンが搭載されているかに関係なく、１台のマガジンのみが使用され、したがってプログラム済みカードは、最も速やかに出口に到達する。
【００２５】
２．第１のカードのプログラミングが未完であり、かつ、他のマガジンが搭載されている場合、カードは、第２のマガジンに第２のマガジンが満杯になるまで送られる。第１のマガジン内の第１のカードのプログラミングが依然として未完であり、かつ、第３のマガジンが搭載されている場合、カードは第３のマガジンに送られる。モジュール方式の構造、すなわち複数台のモジュール１０が共に使用されている構造では、第１のモジュール内のすべてのステーションが満杯になった時点で第１のカードが未完の場合、第２のモジュールが搭載されている場合は、その第２のモジュールが使用される。第１のカードが完了すると、装填中のマガジンが、そのマガジンが満杯になるまで使用され、追加マガジンは使用されない。
【００２６】
３．第１のカードが完了する前にマシン内のすべてのステーションが満杯になると、マシンは、第１のカードが完了するまで休止し、第１のカードが完了後、カードは、それらのカードが完了した後、それらのカードが入ってきた順に交換される。
【００２７】
一枚のカードを装填する場合の例示的詳細動作シーケンスをチャートＡに示す。１時間当たりカード３，０００枚の生産率を実現するために各ステップに必要な概算時間も示されている。
【００２８】
0004213382.tif 000002
【００２９】
0004213382.tif 000003
【００３０】
0004213382.tif 000004
【００３１】
特に１時間当たりカード３，０００枚以外の生産率を必要とする場合、チャートＡに示すシーケンス以外の装填シーケンスを使用することができることを認識されたい。また、異なる生産率を必要とする場合、チャートＡに示す時間も変更することができる。
【００３２】
この実施形態は、３台のマガジンを備え、マガジン１台当たり１０ステーションの設計を示しているが、マガジン１台当たりのステーション数が１０台を超え、かつ、３台を超えるマガジンを含んだ、より大型のモジュールが可能であることは理解されよう。設計および動作の原理は同じである。また、パススルースロットは、分かり易くするために、マガジンの一端に存在するものとして説明されているが、マガジンの中央にパススルースロットを設け、第１のステーションに戻る前に装填が完了していなければならないステーションの数を最小にすることも可能である。プログラミング時間が極めて短い場合、マガジンの中央にパススルースロットを設けることにより、第１のカードを出口へ送り出す準備が完了する前に第１のマガジンを満杯にするための必要時間が最短化される。さらに、本発明は、カードの上方に配置された、垂直方向の動作を使用してカードを捕捉するタブを有するカードキャリッジについて説明しているが、水平方向に移動してカードの側面を捕捉し、かつ、開放するタブを有するキャリッジを提供する代替形態も可能である。他のカード移送機構を使用することも可能である。
【００３３】
次に、図７、図８、図９Ａおよび９Ｂを参照して、集積回路カードプログラミングモジュール１５０の第２の例示的実施形態について説明する。図７に示すように、プログラムされていないカード２２が、右側から一対の入口ローラ１５２を介して集積回路プログラミングモジュール１５０に入る。ステッパモータ１５４が、タイミングベルト１５６およびプーリ１５８を介して入口ローラを駆動している。入口ローラ１５２は、カード移送システム１６０がカードを捕捉する位置へカードを移動させている。入口センサ１６２は、カード２２が入り、カード移送１６０のための位置にあることを確認している。図１〜図６の実施形態と同様、入口ローラ１５２は、カードがローラの駆動速度より速い速度でローラ中に駆動されるとスリップするようになっている一方向オーバライドクラッチを有している。さらに、入口ローラ１５２を出てカード移送システム１６０に入るカード２２を、カードの両側および底部で保持するためのカードガイド１６４が設けられている。
【００３４】
プログラミングステーション１６６は、回転可能なカード移送システム１６０の外側の周囲に、放射状に配置されている。ステーション１６６は、カードがプログラムされている間、ステーション１６６への高速データ伝送配線が移動し、あるいは撓むことのないように、所定の位置に固定されている。ステーション１６６は、カード上の集積回路と接触して、カードがプログラムされている間、集積回路と通信し、かつ、カードを所定の位置に保持する接触ヘッド１６８を備えている。ステーション１６６は互いに独立しており、また、カード移送システム１６０からも独立しているため、モジュールは、ステーションを２台ないし３０台搭載した状態で適切に機能する。プログラミング時間が短い場合、少数のステーション１６６で十分であり、長いプログラミング時間を必要とする場合は、さらに多くのステーションを使用して、システムをアップグレードすることができる。
【００３５】
図８に示すカード移送システム１６０は、モジュール１５０の中心に配置された回転タレット１７２上に取り付けられたカード移送ベルト１７０を備えている。移送ベルト１７０は、カード通路の上方にあり、入口および出口近傍のアイドラプーリ１７４、１７６、および中心近くの高位置に設けられている電動機駆動プーリ１７８を巻いている。支持ブラケット１８０は、電動機１８２およびアイドラプーリ１７４、１７６を取り付け、垂直タレットピボット軸１８４に取り付けられている。ステッパモータ１８６は、一対の歯車１８８を介して、ピボット軸１８４を回転させることができる。
【００３６】
カード移送ベルト１７０は、カード２２の左上隅および右上隅と接触する、下に延びたタブ１９０ａ、１９０ｂを有している。カードが入口ローラ１５２を通過すると、右側のタブ１９０ａは、カード通路上方の入口アイドラプーリ１７４を回って巻き込まれ、その下をカードが通過する。左側のタブ１９０ｂは、入口ローラ１５２がカードを最大限遠くへ移動させたときのカードの位置より前方に位置している。カードが入口ローラ１５２から離れると、入口センサ１６２（図７）がクリアされる。次に、ベルト１７０が駆動され、プーリ１７４を回ってやって来る右側のタブ１９０ａがカードと接触し、回転タレット１７２内にカードが押し込まれる。タレット１７２は、カードを保持するための側部および底部カードガイド１９２を有している。カードがタレット１７２内にある場合、タレットが回転して空プログラミングステーション１６６と整列する。ベルト１７０が駆動され、カードがプログラミングステーション内へ完全に移動し、カードを保持するために、接触ヘッド１６８がカード上にクローズされる。次に、完全にプログラムされたカード２２'をいつでも除去することができる次のステーションへタレット１７２が回転する。ベルト１７０が逆方向に駆動され、左側のタブ１９０ｂがプログラム済みのカードに接触し、タレット１７２内にプログラム済みのカードが押し込まれる。次に、出口へ向けてタレット１７２が回転し、ベルトが再び逆方向に駆動され、右側のタブ１９０ａによってカードが出口へ駆動される。
【００３７】
タレット上の移送ベルト１７０の長さは、カードを完全にプログラミングステーション内に引き渡し、かつ、カードをプログラミングステーションから除去するには十分の長さであるため、プログラミングステーション自体にカード移送機能を備える必要はない。そのため、ステーションの設計が簡略化され、その信頼性が向上し、かつ、コストが低減される。カード移送システム１６０は、その質量が中心ピボット１８４の近傍に位置付けされる設計になっているため、回転移動が極めて速やかである。また、カード移送ベルト１７０が軽量であるため、線形的なカード移動も速やかである。
【００３８】
出口では、第１の一対の出口ローラ１９４が、移送ベルト１７０からプログラム済みカード２２'を受け取っている。第２の一対の出口ローラ１９６へカードが移動し、そこで移送ベルトタブ１９０ａ、１９０ｂが開放される。続いて、新しいカードを受け取る位置へ移送ベルトが移動される。ベルトを所定の位置にもたらすために必要な移動を最小にするために、二組のベルトタブ１９０ａ、１９０ｂが使用されている。ステッパモータ１９８は、ベルトおよびプーリ構造２００を介して、二組の出口ローラ１９４、１９６の両方を駆動している。側部および底部カードガイド２０２は、タレット１７２を離れ、出口ローラ１９４、１９６に入るカードを保持している。モジュール１５０に、次のモジュールへカードを移送する準備が整うと、カードは、図７に示すように、左へ出て行き、右から新しいカードが入って来る。
【００３９】
図９Ａおよび９Ｂを参照して、この実施形態に一枚のカードを装填する場合の例示的詳細動作シーケンスをチャートＢに示す。最悪の状態にあるステーションに装填し、かつ、１時間当たりカード３，０００枚の生産率を実現するために各ステップに必要な概算時間も示されている。
【００４０】
0004213382.tif 000005
【００４１】
特に１時間当たりカード３，０００枚以外の生産率を必要とする場合、チャートＢに示すシーケンス以外の装填シーケンスを使用することができることを認識されたい。また、異なる生産率を必要とする場合、チャートＢに示す時間も変更することができる。
【００４２】
図９Ａおよび９Ｂは、ステーション１６にカードを装填し、かつ、ステーション１からカードを除去する場合の、付録Ｂの１２のステップのほとんどが終了した後の数値シーケンスにおけるおよそのカード位置を示したものである。
【００４３】
現在使用されている集積回路カードは、カードの前部または後部に設けられた接触パッドを有している。プログラミングステーションのヘッド１６８は、カード移送システム１６０がステーション１からステーション１６まで時計方向に回転（図９Ａおよび９Ｂ）し、また、ステーション１７からステーション３０まで反時計方向に回転すると、カードの前部に接触するように配置されている。カードの後部に接触させる場合は、回転タレット１７２を単純に逆方向に回転させ、かつ、移送ベルト１７０を逆方向に駆動するだけである。移送ベルトは、カードの両側に接触させるためのタブ１９０ａ、１９０ｂを有しているため、移送ベルトをいずれかの方向に移動させることによってカードを装填し、かつ、除去することができる。この方法により、オペレータが介在してプログラミングステーションを再構成することなく、前部または後部のいずれかに接触部を有する集積回路カードをプログラミングすることができる。
【００４４】
この実施形態の他の利点は、ステーション内におけるカードのプログラミングが、モジュール内におけるカード移送には無関係であるため、カードを任意の順序で、任意の時間にプログラミングステーション１６６に装填し、かつ、除去することができることである。プログラミングステーションへの装填を開始する前に、予めプログラム時間を決定する必要はない。カードは、プログラミングジョブが開始される時点で、すべてのステーションにカードが装填されるか、あるいは第１のカードのプログラミングが完了するまでの間、マシンの最大サイクルレートでステーション内に装填される。第１のカードのプログラミングが完了すると、第１のカードが出口へ移送され、そのポイントから、最も少数のステーションを介してカードが循環される。プログラミング時間が短い場合、極めて少数のステーションに装填され、第１のプログラム済みカードが最も速やかに出口に到達する。これによりモジュールに装填し、かつ、ジョブ開始時に第１のカードを取り出すために必要な時間が最短化される。カードが完了していない場合、モジュールに搭載されているすべてのステーションが満杯になるまで、入って来るカードをいつでも未使用ステーションに装填することができる。２台以上のモジュールがマシンに搭載されている場合、カードのプログラミングが完了するまで、入って来るカードを、後続するモジュール上に通過させることができる。
【００４５】
この発明は、大きさが約２０×２０×１５インチのモジュールに３０台のプログラミングステーションを備えた設計を示しているが、もっと大型のモジュールに、さらに多くのステーションを含ませることができることは理解されよう。設計および動作の原理は同じである。
【００４６】
図１０は、集積回路カードプログラミングモジュール２５０の他の実施形態を示したものである。モジュール２５０は、ハウジング２５２、入口ローラ２５４、および複数のプログラミングステーション２５８を有する単一カセット２５６を備えている。入口ローラ２５４は、図１〜図６に関連して説明した入口ローラ１４と同様であり、ここでは概略が示されている。また、カセット２５６およびステーション２５８も、図１〜図６に関連して説明したカセット１８およびステーション２０と概ね同様であり、ここでは概略が示されている。図に示すモジュール２５０には出口ローラが省略されているが、モジュール２５０に、図１〜図６に示す実施形態と同様の出口ローラを使用することができることを認識されたい。出口ローラを使用するか否かは、部分的には、モジュールと連係する移送機構を、モジュール２５０から取り出されるカードを移送することができるようにように構成するかどうかによって決まる。モジュール２５０には、モジュール２５０内でカードを移動させるために、図１〜図６に示す実施形態に関連して説明した移送機構２１が好ましく使用されている。他の移送機構設計を使用することも可能である。
【００４７】
カセット２５６およびステーション２５８は、図１〜図６のカセット１８およびステーション２０と概ね同様のものとして説明されているが、パススルースロットがカードプログラミングステーション２５８に置き換えられ、モジュール２５０のプログラムカードの量が増加している点が異なっている。パススルースロットの場合と同様、プログラミングステーション２５８は、カードをプログラミングしない場合、あるいは引き続きカードをプログラミングする場合のいずれであっても、カードの通過を可能にしている。任意のステーション２５８をパススルースロットとして作用することができ、実際に、パススルースロットとして動作するステーション２５８は、オペレーション中、常に変化する。特定のステーション２５８上のプログラミングヘッドがオープン位置に起動されるとパススルーが生じ、移送機構により、プログラミングヘッドがクローズされることなく、ステーションへカードが引き渡され、また、ステーションを通してカードが引き渡される。しかし、カセット２５６は、図１〜図６の場合と同様、パススルースロットを利用することができることを認識されたい。
【００４８】
モジュール２５０内に単一カセット２５６を使用することにより、モジュールの大きさを著しく縮小することができる。また、モジュール２５０を使用したモジュール方式の概念により、顧客のニーズおよび要求に、より容易に適合することができる。例えば、単一カセット２５６を備えたモジュール２５０が提供する生産量以上のカード生産を顧客が要求する場合、２台のモジュールが同時に動作するよう、モジュール２５０にモジュール２５０と同じ第２のモジュールを接続することにより、２台のカセットを提供することができる。モジュールを追加することにより、カードの生産能力を向上させることができる。上で指摘したように、使用する移送機構により、出口ローラを使用するか否かが決定される。出口ローラを使用しない場合は、下流側モジュールの入口ローラ２５４が、隣接する上流側モジュールのための出口ローラとして機能する。一方、単一カセット２５６での生産量が妥当である場合、単一モジュール２５０を使用することができる。
【００４９】
このモジュール方式のシステムの概念については、相互接続された一連のモジュール３０２ａ、３０２ｂ、．．．．３０２ｎを備えたカード生産システム３００を示す図１１を参照することによってより良く理解される。モジュール３０２ａ、ｂ．．．ｎは、当分野で一般的に知られている１台または複数台の他のカード操作モジュールまたはカード処理モジュールと組み合わせた、図１０で説明した１台または複数台の集積回路カードプログラミングモジュール２５０を備えている。モジュールは電気的に相互接続され、米国特許第５，５８８，７６３号に開示されている方式でセントラルコントローラと通信している。
【００５０】
システム３００の構成の１つは、１台の集積回路カードプログラミングモジュール３０２ｂ（モジュール２５０あるいは場合によってはモジュール１０と等価）、モジュール３０２ｂにカードを給送するカード入力ホッパモジュール３０２ａ、モジュール３０２ｂの下流側の１台または複数台のカード処理モジュール（例えばエンボス処理、印字処理、積層化処理等）、およびプログラム済みカード、処理済みカードを収集し、適切にプログラムされなかったカードおよび／または適切に処理されなかったカードを保管するカード出力ホッパ３０２ｎを使用している。より大量にカードをプログラミングする必要がある場合、１台または複数台の集積回路カードプログラミングモジュール２５０または１０を追加することができる。また、プログラム済みおよび／または処理済みカードにメーラーを付加するメーラーモジュール、およびメールするための封筒にメーラーを挿入するためのモジュールを設けることもできる。
【００５１】
したがって、システム３００は、必要に応じて１台または複数台のモジュールを追加あるいは除去することによって、顧客の現行の要求または将来の要求に対する構成が可能であるため、モジュールを使用することにより、明らかに顧客のニーズに対する適合性が強化される。また、１台または複数台の集積回路カードプログラミングモジュールを追加あるいは除去することにより、カードのプログラミング速度を速くし、かつ、容易に変更することができる。
【００５２】
モジュール方式システム３００に複数台の集積回路カードプログラミングモジュール２５０を使用することにより、さらに付加利益が提供される。カード上の集積回路は、異なる種類の離散情報で何度もプログラムされる。例えば、ユーザ情報、電子財布情報、デビット情報等を用いてカードをプログラムすることができる。また、一種類の情報のプログラミングを完了するために必要な時間が長く、プログラミングが完了する前に単一カセットのステーション２５８のすべてが満杯になることが有り得る。プログラミングが完了する前にステーション２５８のすべてが満杯になり、かつ、単一モジュールおよび単一カセットしか使用されていない場合、システムは、第１のカードのプログラミングが完了するまで休止する。類似したプログラミングタスクを実行するために複数台のモジュールを割り当てることができるため、この状態は、複数台のモジュールを使用することによって緩和される。したがって、例えば電子財布プログラミングの実行などのプログラミングタスクが割り当てられたモジュールが満杯になり、かつ、プログラミングが未完の場合、次のカードを、同じく電子財布プログラミングのタスクが割り当てられた第２のモジュールに移送することができる。システムの休止を避けるために、特定のプログラミングタスクを実行する追加モジュールを、必要に応じて追加することができる。この、類似したプログラミングタスクを実行するモジュールをグループ化する概念により、カードを処理する能力が向上する。
【００５３】
また、モジュールに異なるプログラミングタスクを割り当てることもできる。例えば、１台のモジュールを使用してユーザ情報をカードにプログラムし、その後、カードを次のモジュールに移送して電子財布情報をプログラミングすることができる。同様に、このプログラミングが完了した後、カードを次のモジュールに移送し、カードをさらにプログラミングすることができる（必要に応じて）。したがって、単一モジュールに全プログラミングを実行させるのではなく、各モジュール２５０に割り当て、個々のプログラミング機能を処理することができる。
【００５４】
モジュール方式システム３００のカードプログラミングモジュール２５０の各動作サイクルの間、以下の５つのステップが実行される。
【００５５】
１．カードを下流側モジュールへ開放する。
【００５６】
２．上流側モジュールからカードを受け取る。
【００５７】
３．マガジン内の空カード処理ステーション内へカードを移動させる。
【００５８】
４．カードを除去すべき次のカード処理ステーションをマガジンに指示する。
【００５９】
５．カードを排出する。
【００６０】
この５つのステップは、チャートＣに詳細に示すように繰り返される。チャートＣは、動作中の２台の集積回路カードプログラミングモジュール、モジュール１およびモジュール２の一連のカードサイクルをリストしたもので、モジュール２は、モジュール１の下流側に隣接している。
【００６１】
0004213382.tif 000006
【００６２】
本明細書において説明した集積回路カードプログラミングモジュールの各々の場合、プログラムするカードおよびプログラムしないカードは、パススルースロット６４あるいはカードプログラミングステーションのいずれかを通過することによってマガジンを通過する。マガジンを迂回してカードを通過させるのではなく、カードをマガジン内を通過させることにより、モジュールの構造が簡易化され、かつ、モジュールの大きさが縮小される。
【００６３】
以上の明細書、実施形態、およびデータは、本発明の構造の製作および使用についての完全な説明を提供している。本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明の多くの実施形態が可能であり、したがって本発明は、特許請求の範囲の各クレームに帰属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態による集積回路カードプログラミングモジュールの上面図である。
【図２】  入口ローラに隣接した、新しいカードをピックアップするカードキャリッジを備えた集積回路カードプログラミングモジュールの正面図である。
【図３】  カードキャリッジが移送位置に下げられた、図２と類似の正面図である。
【図４】  新しいカードをプログラミングステーションに移送し、同時に、プログラム済みカードをプログラミングステーションから押し出すために、カードキャリッジが左へ移動した、図２および図３と類似の正面図である。
【図５】  集積回路カードプログラミングモジュールの右側面図である。
【図６】  カード受取りモードにあるプログラミングステーションを示す、図５と類似の図である。
【図７】  本発明の第２の実施形態による集積回路カードプログラミングモジュールの上面図である。
【図８】  図７に示す実施形態に利用したカード移送装置の正面図である。
【図９Ａ】  図７に示す実施形態のための例示的動作シーケンスを示す上面図である。
【図９Ｂ】  図７に示す実施形態のための例示的動作シーケンスを示す正面図である。
【図１０】  本発明による集積回路カードプログラミングモジュールの他の実施形態を示す略図である。
【図１１】  １台または複数台の集積回路カードプログラミングモジュールを利用した集積回路カードプログラミングシステムを示す図である。
【図１】
0004213382.tif 000007
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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