(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード処理機に搭載してカードにパンチ孔を明けるカード穿孔装置であり、カード挿入スリットを形成したパンチ台に前記スリットと直交する方向にピンガイド孔を形成してパンチピンを案内し、カード処理機にカードを挿入した状態でパンチピンを待機位置から軸方向に駆動してカードにパンチ孔を穿孔するものにおいて、ギャドモータを駆動源としてその出力軸に連結した回転式の駆動アームをパンチピンの軸端に対峙させるとともに、駆動アームの先端とパンチピンの軸端との間にボールを介装し、駆動アームの先端形状をボールの球面に対応する凹状の円弧面となし、該ボールを介してギャドモータの動力をパンチピンに伝達してパンチピンをストローク動作させるようにしたことを特徴とするカード処理機のカード穿孔装置。
【請求項２】
請求項１記載のカード穿孔装置において、パンチピン，ボール，およびパンチピンの復帰ばねを筒状ブロック内に組み込み、該ブロックをＭＩＭ（メタル・インジェクション・モールディング）品としてなるパンチ台に連結してユニットを組立てたことを特徴とするカード処理機のカード穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動販売機に搭載したポイントカードリードライタを実施対象とするカード処理機のカード穿孔装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近になり、自動販売機の商品販売促進策として、ポイントカード方式が導入が一部で試みられている。
このポイントカード方式とは、利用客が自動販売機で指定飲料メーカーの商品を購入した際に、その購入本数に対応したポイントを磁気カードに記録し、そのポイントが満点ポイント数に達したカードを飲料メーカーに送ると、景品，グッズなどの様々なサービス提供が受けられるようにした販売促進方式である。
【０００３】
そこで、このポイントカード方式の導入に対応させる自動販売機には、ポイントカードのカード発行機と、ポイントカードリードライタを搭載しておき、利用客がロケーション先の自動販売機で商品を購入すると、初回はカード発行機で発行したポイントカードに購入本数に相応したポイントを書き込んで利用客に渡す。利用客はこのポイントカードを携帯し、次回の商品購入時には自分のカードをカードリードライタに挿入することでポイントを順次増やしていくことができる。また、ポイントカードリードライタにはカード穿孔装置を装備し、ポインカードに記録されたポイントカード数が満点に達すると、カードの所定位置にパンチ穴を開けて満点が目視確認できるような機能を備えている。
【０００４】
ここで、従来のソレノイド駆動式カード穿孔装置を備えたポイントカードリードライタの構成を図３，図４に示す。まず、図３において、１はカードリードライタの本体ケース、１ａはカード（ポイントカード）２を挿入するカード搬送路、３はカードリードライタの本体に装備したソレノイド駆動式のカード穿孔装置であり、先記のようにカードリードライタの本体ケース１にポイントカード２を取り込んだ状態で読み取ったのデータのポイント数が満点であると、そのデータ信号を基にカード穿孔装置３を駆動してカード２の所定位置にパンチ孔を穿孔する。
【０００５】
前記のソレノイド式カード穿孔装置３は、図４で示すようにパンチ台３１とプランジャ式ソレノイド３２と、パンチピン３３と、復帰ばね３４との組立体からなる。ここで、パンチ台３１は、例えば丸棒素材からの切削加工品，あるいはダイキャスト成形品として作られたものであり、前記したカード搬送路１ａの一部となるカード挿入スリット３１ａ，および該スリット３１ａと直交するピンガイド孔３１ｂが形成されている。また、パンチピン３３はソレノイド３２のプランジャ３２ａに連結して前記のピンガイド孔３１ａに案内されている。なお、３２ｂはソレノイドコイルである。
【０００６】
かかる構成で、待機状態では図示のように復帰ばね３４の付勢力でパンチピン３３がカード挿入スリット３１ａから後退した位置に停止している。この状態から図３のようにカードリードライタ１に挿入したポイントカード２が所定の位置まで搬送され、ここでカードに記録されたポイント数が満点であると、そのデータ読み取り信号を基に制御部からの孔明け指令でカード穿孔装置３のソレノイド３２に電圧を印加する。これによりプランジャ３２ａが吸引動作し、プランジャ３２ａに連結したパンチピン３３の先端の刃先ををパンチ台３１のスリット３１ａに向けて突き出すようにストローク動作させてカード２にパンチ孔を明ける。なお、孔明け後は復帰ばね３４のばね力でパンチピン３３が待機位置に後退し、カード２は逆搬送されてカードリードライタ１から返却される。
【０００７】
なお、ポイントカード２は、一例としてＰＥＴ（ポリフタレンテレフタレート）で作られた表面の平滑な薄い（厚み：０．１２±０．０２５mm）プラスチック製の磁気カードが使用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来のソレノイド駆動式カード穿孔装置は次記のような問題点がある。すなわち、プランジャ式ソレノイドの駆動力でプラスチック製カードにパンチ孔を明けるにはかなりの力を要する。そのために、ソレノイドに大電流を供給しなければならず、かつ容量の大きな電源ユニット，コンデンサなとが必要となるほか、ソレノイド自身も大形化してカードリードライタの小型，コンパクト化を妨げる。特に、パンチ台にプランジャ型ソレノイドを組合せた構成では、カードリードライタの本体ケースからのソレノイドの突き出し高さが大きくなってカードリードライタのスリム化が困難となる。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、自動販売機に搭載するポイントカードリードライタなどのカード処理機に組み込むカード穿孔装置を対象に、低コストで小型，コンパクト化が図れるようにした新規構造のカード穿孔装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、カード処理機に搭載してカードにパンチ孔を明けるカード穿孔装置であり、カード挿入スリットを形成したパンチ台に前記スリットと直交する方向にピンガイド孔を形成してパンチピンを案内し、カード処理機にカードを挿入した状態でパンチピンを待機位置から軸方向に駆動してカードにパンチ孔を穿孔するものにおいて、
ギャドモータを駆動源としてその出力軸に連結した回転式の駆動アームをパンチピンの軸端に対峙させるとともに、駆動アームの先端とパンチピンの軸端との間にボールを介装し、該ボールを介してギャドモータの動力をパンチピンに伝達してパンチピンをストローク動作させるよう構成し（請求項１）、その各部は次記のような具体的態様で構成するものとする。
【００１１】
(1) 駆動アームの先端形状を、ボールの球面に対応する凹状の円弧面となす（請求項２）。
(2) パンチピン，ボール，およびパンチピンの復帰ばねを筒状ブロック内に組み込み、該ブロックをＭＩＭ（メタル・インジェクション・モールディング）品としてなるたパンチ台に連結してユニットを組立てる（請求項３）。
【００１２】
上記構成のように駆動源としてギャドモータを使用し、モータの回転トルクをギャドモータに組み込んだ歯車列により増幅ことにより、その出力軸に連結した駆動アームの先端には大きなトルクが発生する。しかも駆動アームとパンチピンとの間にボールを介装して動力の伝達を行うことで、駆動アームの回転運動をパンチピンの直線運動に変える際の動力伝達を効率よく行える。しかも、ギャドモータを使用することで小さな電流容量で対応できるほか、ギャドモータ自身もプランジャ型ソレノイドに比べて小型（高さ寸法），かつ安価である。
【００１３】
また、駆動アームの先端形状を、ボールの球面に対応する凹状の円弧面となすことにより、パンチピンの全ストロークで安定した動力伝達が行え、さらにパンチピン，ボール，およびパンチピンの復帰ばねを組み込んだ筒状ブロックと、ＭＩＭ（メタル・インジェクション・モールディング）品としてなるパンチ台とを別部品として製作して結合することにより、単一部品としてダイキャスト法などで製作するには複雑な構造物を安価，かつ生産性よく製作できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１(a),(b) 、および図２(a),(b) に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図３，図４に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、この実施例によるカード穿孔装置３は、パンチピン３３の駆動源としてギャドモータ４を採用し、該ギャドモータ４の出力軸に連結して先端をパンチピン３３の軸端に対峙させた駆動アーム５，および駆動アーム５とパンチピン３３の軸端との間に介装したボール（鋼球）を介してパンチピン３３をパンチ台３１のカード挿入スリット３１ａに向けて突き出し駆動するようにした構成になる。
【００１５】
ここで、パンチ台３１はＭＩＭ（メタル・インジェクション・モールディング）の成形品として製作されたものであり、図２のようにカードリードライタ１の本体ケースに対し、定位置へ嵌め込んで組付けられている。また、パンチ台３１には別部品として製作された筒状ブロック３５を組合せ、両者の間をねじ止め結合して図示のユニットを組立てており、この筒状ブロック３５には、その内部にパンチピン３３，復帰ばね３４，およびボール３６を組み込むとともに、筒状ブロック３５の周上側面に切込形成したスリットを通じて側方から駆動アーム５が進入してボール３６を下方に押し込むようにしている。また、ボール３６を押し込む駆動アーム５の先端面５ａは、ボール３６の球面に対応する曲率半径に定めた凹状の円弧面に形成されている。
【００１６】
なお、図１において、６はパンチピン３３のストロークエンドを検出するための手段として駆動アーム５と同軸上に連結したカム状の位置検知片、６ａはその検出端縁、７は位置検知片６の回転移動経路上に配置したホトインタラプタである。また、図２においては、ギャドモータ４が模式的に描かれており、４ａは駆動モータ、４ｂ〜４ｅは歯車列を表し、最終段の歯車４ｅの軸に駆動アーム５が連結されている。
【００１７】
かかる構成で、待機状態では、図１(a) ，図２(a) のように駆動アーム５が後退位置に停止しており、またパンチピン３３，ボール３６は復帰ばね３４の付勢を受けて筒状ブロック３５の上端位置に突き上げられてこの位置に停止している。ここで、カードリードライタ１がカード２を取り込んだ状態で、パンチ孔明け指令が与えられると、ギャドモータ４が始動して駆動アーム５を待機位置から反時計方向に回転する。これにより、図１(b) ，図２(b) で示すように、駆動アーム５の先端がボール３６を介してパンチピン３３を下方に押し込んでストローク動作させ、その先端の切り刃をカード挿入スリット３１ａに突き出してカード２にパンチ孔を穿孔する。また、この孔明け動作過程でパンチピン３３がストロークエンドに到達すると、駆動アーム５の回転に連動して位置検知片６の端縁６ａがホトインタラプタ７に突き出してその光路を遮光し、その検知信号を基にギャドモータ４が逆転して駆動アーム５を待機に戻すとともに、パンチピン３３は復帰ばね３４の付勢を受けて待機位置に後退して一連の孔明け動作が終了する。
【００１８】
一方、前記した孔明け動作の過程では、ギャドモータ４のモータ動力が歯車列４ｂ〜４ｅで増幅されて駆動アーム５を回転駆動する。また、駆動アーム５の先端は回転軸を中心とした円弧上を移動するために、その回転トルクのベクトル方向（移動円弧の接線方向）が刻々変化することになるが、この場合に駆動アーム５の先端とパンチピン３３との間にはボール３６が介装してあり、かつ駆動アーム５の先端形状はボール３６の球面に合わせた円弧面を呈し、しかもボール３６は筒状ブロック３５の通路に規制されて常にパンチピン３３の軸端中心んに点接触している。
【００１９】
したがって、前記条件により、駆動アーム５の回転運動をパンチピン３３の直線運動に変える動作が円滑に行えるとともに、駆動アーム５の回転トルクをボール３６を介してパンチピン３３に伝達する過程で、パンチピン３３に加わる力ｆは常に軸の中心に一致してモータの駆動力が効率よく伝達されるようになる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の構成によれば、ギャドモータを駆動源としてその出力軸に連結した回転式の駆動アームをパンチピンの軸端に対峙させるとともに、駆動アームの先端とパンチピンの軸端との間にボールを介装し、該ボールを介してギャドモータの動力をパンチピンに伝達してパンチピンをストローク動作させるよう構成したことにより、従来装置のように高価で外形寸法の大きなプランジャ型ソレノイド，および大電流容量の電源ユニットを用いずに、安価，かつ小型で高性能なカード穿孔装置を提供することができる。
【００２１】
したがって、本発明によるカード穿孔装置を自動販売機に搭載するポイントカードリードライタのように小型，コンパクト化が要求されるカード処理機に適用することにより、カードリードライタの小型，スリム化に大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるカード穿孔装置の主要部の構成断面図であり、(a),(b) はそれぞれ待機，孔明け動作の状態を表す図
【図２】図１のカード穿孔装置をカードリードライタに組み込んだ状態での動作説明図であり、(a）は待機状態、(b) はカードの孔明け動作の状態を表す図
【図３】従来のソレノイド駆動式カード穿孔装置を組み込んだカードリードライタの構成概要図
【図４】図３におけるカード穿孔装置の詳細構造を表す構成断面図
【符号の説明】
１    カードリードライタ
１ａ  カード搬送路
２    カード
３    カード穿孔装置
３１  パンチ台
３１ａ  カード挿入スリット
３１ｂ  ピンガイド孔
３３  パンチピン
３４  復帰ばね
３５  筒状ブロック
３６  ボール
４    ギャドモータ
４ａ  駆動モータ
４ｂ〜４ｅ  歯車列
５    駆動アーム
５ａ  駆動アームの先端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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