JPH0780582B2 - カード搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カードリーダライタにおけるカード搬送装置
に関する。

［従来の技術］ 従来一般のカードリーダライタにおいては、ローラ式の
カード搬送装置が用いられている。この装置は、カード
入出口内方に駆動ローラと従動ローラとを配置し、両ロ
ーラでカードを挟んでカードと駆動ローラとの間に摩擦
力を発生させ、その状態でモータによって駆動ローラを
回転させることによりカードの搬送を行うものである。

このような装置によって搬送されるカードには、磁気カ
ードの場合は磁気ヘッドが、またICカードの場合は接触
子が接触する。したがって、搬送装置には、それらの接
触圧を考慮した搬送能力が付与されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、カードの表面に汚れがある場合などには、駆
動ローラがスリップして十分な搬送力が得られないこと
がある。その場合、一旦スリップが生じると、駆動ロー
ラとカードとの間の摩擦力が極端に低下するため、カー
ドを装置内部の所定位置まで搬送することができなくな
り、その結果カードと本機との間でアクセスできなくな
ることがある。

本発明は、上記の事情を考慮し、多少のスリップが発生
しても、カードを目的の位置まで搬送できるようにした
カード搬送装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のカード搬送装置は、上記の問題点を解消するた
め次のように構成されている。

第１のカード搬送装置は、カード入出口から挿入された
カードを、駆動ローラ、従動ローラ間に挟み、モータに
よって駆動ローラを回転させることにより装置内部にカ
ードを搬送するカード搬送装置において、カード搬送開
始から所定時間経ても、装置内部所定位置にカードが達
しないときスリップと判断する手段と、該手段がスリッ
プと判断した際、上記駆動ローラと上記駆動カードとが
相対静止するよう、上記モータを断続的に回転するよう
にチョッパ制御するモータ制御手段と、を備えたことを
特徴としている。

また、第２のカード搬送装置は、上の第１のカード搬送
装置のスリップ判断手段に代えて、モータの回転変化を
検出することによりスリップ判断を行う手段を設けたこ
とを特徴としている。

［作用］ ローラ式搬送装置において、カードの表面に汚れなどが
あって駆動ローラがスリップした場合、カードは装置内
部の所定位置に当然到達する時間を経ても到達しない。
第１の装置においては、スリップ判断手段が、この時間
の超過をもって駆動ローラのスリップを判断する。そし
てスリップ判断をした場合は、モータ制御手段が、今ま
での連続回転制御からチョッパ制御に切り替える。即
ち、モータに対して電圧をパルス状に供給し、モータを
断続的に駆動する。

ここで、駆動ローラがカードに対してスリップしている
状態においては、駆動ローラとカード表面との間には動
摩擦が働いているが、一旦チョッパ制御にして駆動ロー
ラとカードとの間に一瞬静止した状態が実現されると、
動摩擦より格段に大きな静摩擦に近い摩擦力が駆動ロー
ラ、カード間に働く。

したがって、チョッパ制御により駆動ローラを断続的に
回転させることによって、スリップ率が抑えられ搬送力
が増加することになる。そして、軽いスリップ状態にあ
る場合などには、カードを確実に搬送できるようにな
る。

また、第２の装置の場合は、モータの回転変化に基づい
てスリップ判断を行う。ここで、判断の基準となる回転
変化について述べる。まず、カードが駆動ローラ、従動
ローラ間に挟まれていない場合は、駆動ローラは無負荷
状態で空転する。そのときのモータの回転速度は空転速
度Noである。

また、駆動ローラ、従動ローラ間にカードが挟まれ、し
かも駆動ローラがカードに対して自然スリップしている
場合は、動摩擦力が働くので空転より若干遅いものの空
転に近い速度Nsでモータが回転する。また、故意にカー
ドを搬送できないように押さえている場合は、同じスリ
ップ状態であっても、負荷の大きなスリップ回転状態と
なるため、モータの回転はさらに遅くなる。このときの
速度をNkとすると、Nk＜Ns＜Noの関係がある。

したがって、この回転速度の変化を検出することによ
り、上記３つの状態、空転、自然スリップ、故意による
スリップ、を区別できる。そして、回転が自然スリップ
相当のときには、スリップ判断手段がスリップと判断す
る。そして、その際にはモータ制御装置がモータをチョ
ッパ制御する。以降は第１の装置の場合と同じ原理でカ
ードが目的位置まで搬送される。なお、上記判断が故意
によるスリップである場合は、例えばカード排出動作を
行う。

［実施例］ 以下、本発明はICカードリーダライタに適用した場合の
一実施例について、図面を参照しながら説明する。

第１図は実施例のカード搬送装置の概略構成を示す。１
はカード入出口で、その内方近傍位置にはカードＫを搬
送するための駆動ローラ２及び従動ローラ３が対にして
設けられている。従動ローラ３は板バネ４で付勢されて
おり、挿入されたカードＫを、駆動ローラ２との間で所
定の接触圧をもって挟むことができるようになってい
る。

また、その駆動ローラ２の奥側には、接触子５を有する
ヘッド６が、傾斜したガイド７に沿ってスライド自在に
設けられている。そして、カードＫが装置内部に搬送さ
れると、ヘッド６がそれに押されて奥側に移動し、その
動作に伴ってヘッド６下面の接触子５がカードＫ上面の
接点に接触して、その状態でアクセスできるようになっ
ている。

上記駆動ローラ２は、減速機構を介して直流モータ10に
連結され、モータ10の回転方向を切り替えることによ
り、搬入方向の搬送と排出方向の搬送ができるようにな
っている。また、カード入出口１近傍には、カードＫが
挿入されたことを検出するフロントリミットスイッチ
（以下、フロントLSと略称する）11が設けられ、装置奥
部にはカードＫが適正なアクセス可能位置に搬送された
ことを検出するリアリミットスイッチ（以下、リアLSと
略称する）12が設けられている。

20は、マイクロコンピュータを含む制御装置であり、こ
の制御装置20は、フロントLS11、リアLS12、及びモータ
10の回転を検出する回転検出器13から入力される信号に
基づいて、モータ駆動回路14に駆動信号を供給する。

この制御装置20は、タイマーを備えたスリップ判断手段
20Aを含んでおり、このスリップ判断手段20Aは、フロン
トLS11がONしてから所定時間（通常の搬送状態のときカ
ードＫがアクセス位置まで搬送されるに要する時間）Ｔ
経っても、リアLS12から「カードがアクセス位置に来ま
したよ」というカード検出信号が入力されないとき、
「駆動ローラ２がカードＫに対してスリップしている」
と判断する機能を有している。

また、このスリップ判断手段20Aは、モータ10の回転検
出器13からの信号レベルにより、駆動ローラ２が空転し
ているのか、自然スリップしているのか、故意（人為
的）にカードＫが押えられて駆動ローラ２が不自然な状
態でスリップしているのか、を判断する機能も有してい
る。判別の基準としては、第７図に示すように、Ａ、Ｂ
の２つの値が与えられており、一定電圧印加したときの
モータ回転数が、Ａより上のときは空転、Ａ以下でかつ
Ｂ以上のときは自然スリップ、Ｂより小さいときは故意
によるスリップ、と判断するようになっている。

さらに、制御装置20は、モータ10を連続回転させるべく
モータ印加電圧を連続して一定に保つ「通常制御モー
ド」と、モータ10を断続的に回転させるべくモータ印加
電圧をパルス状とする「チョッパ制御モード」とを択一
的に選択してモータ制御信号を発するモータ制御装置20
Bを有している。

この場合のチョッパ制御モードとしては、パルスの周期
と、パルスの幅を変えた３つのモードが用意されてい
る。その３つのモードを違いを第４図〜第６図に示す。
図中実線はモータ印加電圧、二点鎖線はモータ回転数を
示す。チョッパモード１は、第４図に示すように、ある
程度長い周期で幅の短いパルス電圧を印加させるモード
である。また、チョッパモード２は、チョッパモード１
よりやや周期を小さく、パルス幅を同じくしたモードで
ある。チョッパモード３は、幅の大きい１回のパルス電
圧を印加するモードである。

次に、制御装置20の作動について説明する。作動例とし
て２つの場合を述べる。第１の例は第２図のフローチャ
ートに示すように、スリップ判断を、搬送時間のチェッ
クのみで行う場合の例である。したがって、この制御を
行う場合は回転検出器13は省略してもよい。また、第２
の例は第３図のフローチャートに示すように、搬送時間
のチェックと併せてモータの回転変化に基づいて、自然
スリップか故意によるスリップかを判断する場合の例で
ある。

まず、第１の例について、第１図、第２図を参照しなが
ら説明する。

カードＫがカード入出口１から挿入されると、フロント
LS11がONして制御装置20が作動を開始し、第２図の処理
がスタートする。スタートの段階では、イニシャライズ
が行われ、同時にモータ10が搬入方向に連続回転してカ
ードＫを装置内部に搬送するとともに、タイマーが作動
する。そして、リアLS12が所定時間Ｔ内にONしたら、モ
ータ10が停止され、カードキャッチフラグがセットされ
て、次のデータ読み取り処理に移る（ステップ101、10
2、103、104）。

所定時間をオーバーしてもリアLS12がONしない場合は、
スリップ発生と判断され、ステップ102の判断がYESとな
る。そして、一旦モータ10が停止され（ステップ10
5）、その後チョッパモード１でモータが制御される
（ステップ106）。この制御は所定時間行われ、その
後、リアLS12の状態がチェックされ（ステップ107）、O
N状態であれば、モータが停止される（ステップ103）。

また、リアLS12がON状態でない場合は、次のステップ10
8でカードＫが抜き取られたか否かが判断される。抜き
取られていなければ、次のチョッパモード２でモータ制
御が行われる（ステップ109）。抜き取られている場合
は、モータ10が停止され（ステップ118）、エンドとな
る。

チョッパモード２でもカードＫが目的位置まで搬送され
ない場合は、チョッパモード３でモータが制御される
（ステップ112）。なお、各モードのチョッパ制御の後
には、その都度リアLS12から状態がチェックされ、ONで
あればステップ103に進み、モータ10が停止されて次の
処理に移る。また、途中でカードＫが抜き取られた場合
は、モータ10が停止してエンドとなる（ステップ111、1
14、118）。

そして、最終的にチョッパモード３でモータ制御が行わ
れたにも拘わらず、リアLS12がONしない場合は、再度、
ステップ105に戻って、チョッパモード１、２、３を繰
り返す。そして、これを３回繰り返し（ステップ115、1
16）てもカード搬送が行われない場合は、カードＫが排
出され（ステップ117）、モータ10が停止され（ステッ
プ118）てエンドとなる。

このような制御が行われた場合、スチップ脱出は次のよ
うに行われる。

まず、通常搬送においてはモータが連続回転してカード
Ｋを装置内部に搬送する。そこでカード表面の汚れなど
が原因でスリップが生じたとする。そうすると、駆動ロ
ーラ２とカードＫとの間の摩擦力が極端に落ちる。摩擦
係数が動摩擦係数になるからである。

この状態でチョッパ制御が行われると、モータの回転速
度が低速になって駆動ローラ２の回転速度が低下したと
きに、駆動ローラ２とカードＫとが、一瞬、相対的に静
止した関係になる。すると、駆動ローラ２とカードＫと
の間には、動摩擦より格段に大きい静摩擦が働く。した
がって、チョッパ制御により駆動ローラ２が断続的に回
転させられことによって、スリップ率が抑えられ搬送力
が増加することになる。そして、軽いスリップ状態にあ
る場合などには、カードＫが確実に目的の位置まで搬送
される。

この場合、チョッパモード１で搬送されないときには、
チョッパモード２、チョッパモード３が順次実行され、
順次平均電圧が高くなるので、そのときのスリップの状
況に合ったモードでカードが搬送されることになる。ま
た、各モードの実行が最大３回繰り返されるので、搬送
の確実性が増す。

次に、第２の制御の例を、第３図のフローチャートを参
照しながら説明する。

この処理のスタートは第１の例の場合と同じである。ス
タートの段階では、イニシャライズが行われ、同時にモ
ータ10が搬入方向に連続回転してカードＫを装置内部に
搬送するとともに、タイマーが作動する。そして、リア
LS12の状態を監視しながら（ステップ201）、モータの
回転変化を検出し自然スリップか、故意によるスリップ
かが判断される（ステップ202）。故意によるスリップ
発生と判断された場合は直ちにカード排出動作が実行さ
れ（ステップ219）、モータ10が停止される（ステップ2
20）。

故意によるスリップ発生なしの場合は、所定時間Ｔ内に
リアLS12がONしたら、カードＫが所定位置に達したとい
うことで、モータ10が停止され、カードキャッチフラグ
がセットされて、次のデータ読み取り処理に移る（ステ
ップ201、203、204、205）。

所定時間Ｔをオーバーしても、リアLS12がONしない場合
は、自然スリップ発生と判断される（ステップ203）。
そして、一旦モータ10が停止され（ステップ206）、そ
の後、チョッパモード１でモータが制御される（ステッ
プ207）。以降の手順は、上述した第１の制御例の場合
と略同じである。違う点は、チョッパモード１、２、３
が終了した後、再び自然スリップが、故意スリップかを
判断し（ステップ216）、自然スリップの場合は、再度
ステップ206に戻って、チョッパモードを順次繰り返
し、故意スリップの場合は、即カード排出動作を行う
（ステップ219）、という点である。

この制御の場合、同じスリップによる搬送不能の状態で
あっても、故意によるスリップの場合はチョッパ制御を
行わずに即排出し、自然スリップの場合はチョッパ制御
により可能な限り目的位置まで搬送しようとする。した
がって、無駄な処理が省略される。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のカード搬送装置によれ
ば、駆動ローラがスリップした場合、駆動ローラとカー
ドとが相対静止するよう、モータを断続的に回転するよ
うにチョッパ制御するので、多少のスリップの場合は確
実にカードを装置内所定位置まで搬送できる。よって、
信頼性の高い装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカード搬送装置の一実施例の構成
図、第２図はその制御フローチャートの一例を示す図、
第３図は制御フローチャートの他の例を示す図、第４図
〜第６図は時間を横軸、またモータ印加電圧、モータ回
転数を縦軸にして表わすチョッパモードの説明図であっ
て、第４図はチョッパモード１の図、第５図はチョッパ
モード２の図、第６図はチョッパモード３の図、第７図
は空転、自然スリップ、故意スリップの各場合のモータ
回転数の違いを表わす図である。 Ｋ……カード、１……カード入出口、２……駆動ロー
ラ、３……従動ローラ、10……モータ、13……回転検出
器、20……制御装置、20A……スリップ判断手段、20B…
…モータ制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カード入出口から挿入されたカードを、駆
   動ローラ、従動ローラ間に挟み、モータによって駆動ロ
   ーラを回転させることにより装置内部にカードを搬送す
   るカード搬送装置において、 カード搬送開始から所定時間経ても装置内部所定位置に
   カードが達しないときスリップと判断する手段と、該手
   段がスリップと判断した際、上記駆動ローラと上記カー
   ドとが相対静止するよう、上記モータを断続的に回転す
   るようにチョッパ制御するモータ制御手段と、を備えた
   ことを特徴とするカード搬送装置。
2. 【請求項２】カード入出口から挿入されたカードを、駆
   動ローラ、従動ローラ間に挟み、モータによって駆動ロ
   ーラを回転させることにより装置内部にカードを搬送す
   るカード搬送装置において、上記モータの回転変化を検
   出することによりスリップ判断を行う手段と、該手段が
   スリップと判断した際、上記駆動ローラと上記カードと
   が相対静止するよう、上記モータを断続的に回転するよ
   うにチョッパ制御するモータ制御手段と、を備えたこと
   を特徴とするカード搬送装置。