JPH11282985A - カード読み書き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作し易いカード読み書き装置を提供する。 【解決手段】カード読み書きユニットを内蔵したケース
を起立状態に設置し、上方から挿入されたカードを読み
書きするカード読み書き装置において、前記ケースおよ
び／またはカード受入れ間隙を垂直に対して１０度〜４
５度の範囲の前傾姿勢で起立させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カード読み書き装
置に係り、特に、ＩＣカードのようなカードとの間で電
磁結合により電力の供給と情報信号の授受を行うように
連携する非接触式のカード読み書き装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プロセッサなどのＩＣを内蔵した
ＩＣカードが電子マネーなどの記憶媒体として注目を集
めている。従来のＩＣカードは、上位の端末装置である
カード読み書き装置との間で行う電力や情報信号の授受
を機械的な接点を使用して行うように構成されている。
しかしながら、最近では、接点の接触不良によるトラブ
ルを回避するために、電力や情報信号の授受を電磁結合
で行うようにした非接触式のＩＣカードおよびカード読
み書き装置の開発が進められている。

【０００３】非接触式のＩＣカードには、通信距離の違
いにより密着型と近接型と遠隔型があるが、最近、密着
型ＩＣカードに関して、電磁結合コイルの位置や形状、
電気的特性などを定めた国際標準規格（ＩＳＯ１０５３
６）が制定され、この規格に準拠したＩＣカードおよび
カード読み書き装置の開発が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような密着型のカ
ード読み書き装置は、カード挿脱操作性やカード読み書
きの安定性や保守性や上位の情報処理装置との連係性に
優れていることが望ましい。

【０００５】本発明は、このような観点で優れたカード
読み書き装置を提供することにある

【０００６】。

【課題を解決するための手段】本発明は、カード読み書
き手段を内蔵したケースを起立状態に設置し、上方から
挿入されたカードを読み書きするカード読み書き装置に
おいて、前記ケースの起立方向あるいはカード受入れ間
隙を垂直に対して１０度〜４５度の範囲で前傾させたこ
とを特徴とする。

【０００７】そして、前記カード読み書き手段は、読み
書きするカードと電磁結合するアンテナコイルを備え、
このアンテナコイルは、前傾するカード受入れ間隙の下
面側に沿って位置するように設ける。

【０００８】また、前記ケースの天板部に、逆末広がり
に凹み、その手前側の壁面を上向きに凸状に彎曲させ、
後側の壁面を平坦にしたカード挿脱窓口を設ける。この
カード挿脱窓口の左右の側壁面も逆末広がりに形成す
る。

【０００９】また、前記カード挿脱窓口の前記後側の壁
面の上部で左右中央部に表示ランプ発光表示窓を設け
る。

【００１０】また、前記ケースは、ベースの後半部分に
起立させ、ベースの下面にはウエイトを設ける。

【００１１】前記カード受入れ間隙は下端を開放状態に
し、前記ベースには、この開放端に対向させてごみ排出
窓を設ける。

【００１２】このようなカード読み書き装置は、結合補
助具によってキーボードまたはレジスターに連結させ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は、本発明になる前傾縦型のカード読
み書き装置の外観形状を示すもので、（ａ）はその全体
斜視図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同背面図、（ｄ）
は同上面図、（ｅ）は同側面図である。

【００１５】このカード読み書き装置７００は、ベース
板１００の後半部分１１０上に約２０度（＝θ）の前傾
姿勢で起立した上ケース２００内に後述するカード読み
書きユニットを内蔵し、この上ケース２００の天板部２
１０に形成したカード挿脱窓口２２０から縦長姿勢で挿
し込まれたＩＣカードをカード読み書きユニットにより
読み書きするものである。

【００１６】カード挿脱窓口２２０は、逆末広がり状に
凹んだ横長の長方形の凹みであり、奥底のカード挿脱開
口からカード読み書きユニットにつながっている。カー
ド読み書きユニットは、このカード挿脱窓口２２０から
縦長姿勢で挿入されるＩＣカードを垂直面に対して約２
０度（＝θ）の前傾姿勢に受容して、読み書きする。

【００１７】カード挿脱窓口２２０の後側の壁面の上端
部分で左右方向の中央部分に位置するように設けた表示
窓２２１，２２２は、電源のオン／オフとＩＣカード挿
入確認用の表示ランプの光を放出するように設けてい
る。

【００１８】電源スイッチボタン３１０や電源コンセン
ト３２０や上位の機器との通信接続コード３３０は、後
蓋４００から導出するようにしている。

【００１９】ベース板１００の前半部分１２０は、カー
ド読み書きユニットを内蔵して起立した上ケース２００
の部分を安定に支持するための設置面拡大部として機能
し、また、筆記具載置やＩＣカード立て掛けに便利な波
形面１２１を提供する。

【００２０】これらのベース板１００，上ケース２００
および後蓋４００は、樹脂成形により構成した成形品で
ある。

【００２１】このように、この実施形態では、上ケース
２００は、その上部形状を略直方体としているので、こ
の上ケース２００を前傾させることにより、その上面を
構成する天板部２１０を前方に傾斜した形状とすること
ができる。これにより、天板部２１０に設けたカード挿
脱窓口２２０を前方から操作者に見え易くすることがで
きるので、操作者にカード挿脱窓口２２０の存在を確認
し易くすることができる。しかも、奥行きの少ない縦形
の省スペース形状とすることができる。

【００２２】更に、カード挿脱窓口２２０の後方に設け
た表示窓２２１，２２２は、天板部２１０の傾斜に伴っ
て上ケース２００の上端に配置されるので、操作者の視
認性を向上することができる。

【００２３】また、この実施形態では、通常の使用形態
では見え難い上ケース２００の背面側に、電源スイッチ
ボタン３１０を設けているので、誤って電源をオフする
等の誤操作を軽減することができる。また、同様に、背
面側に設けた電源コンセント３２０や通信接続コード３
３０を見え難くすることができるので、作業環境を良く
することができる。しかも、この実施形態では、背面が
前傾しているので、電源のオン／オフやメンテナンスの
ときには、上方から見え易いので、操作が容易である。

【００２４】また、上ケース２００の前方下部にベース
板１００の薄い前半部分１２０を張り出すように設ける
ことにより、コンパクトな上ケース２００の形態を維持
しつつ安定設置を可能にする。しかも、前半部分１２０
の上側を波形面１２１とすることにより、上ケース２０
０の前側に形成される略三角形（側面からみた形状）の
デッドスペースを有効に活用することができる。

【００２５】図２〜図６は、前記上ケース２００を示す
もので、図２はその上面図、図３は同正面図、図４は同
下面図、図５は同背面図である。図６の（ａ）は同側面
図であり、（ｂ）はその断面図である。

【００２６】上ケース２００の天板部２１０にカード挿
脱窓口２２０を形成する手前側の前壁面２２３は、半径
約１５ｍｍの曲率で上方に凸状となるように前後方向に
彎曲しながら落ち込む案内面を形成する。両側の側壁面
２２４，２２５は、内側に傾斜しながら落ち込む案内面
を形成する。後側の後壁面２２６は、設置状態で垂直面
に対して後方に約２５度の角度で開くように傾斜した案
内面を形成し、この後壁面２２６の上縁部に前記表示窓
２２１，２２２が位置する。そして、各壁面の奥端に
は、これらに囲まれた長方形のカード挿脱開口２２７を
形成する。

【００２７】この上ケース２００の内側には、そのカー
ド受入れ口を前記カード挿脱開口２２７に整合させるよ
うにカード読み書きユニット（後述する）を取り付ける
４つの取り付けリブ２３１〜２３４と、カード読み書き
ユニットの取り付け位置合わせに使用する位置合わせ案
内リブ２４１，２４２と、カード読み書きユニットに設
けた電源表示ランプおよびカード挿入確認ランプの光を
前記表示窓２２１，２２２に導くレンズ２５１，２５２
と、更に、ベース板１００に係合する左右の係合爪２６
１，２６２を備える。なお、この上ケース２００の後側
は、後蓋４００を使用して塞ぐように開放している。

【００２８】図７および図８は、カード読み書きユニッ
トを示している。図７の（ａ）はこのカード読み書きユ
ニットの上面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は同側面
図である。そして、図８は、その分解斜視図である。

【００２９】このカード読み書きユニット５００は、主
カードホルダ５１０の内側面に形成したリブ５１１と補
助カードホルダ５２０の内側に形成したリブ５２１によ
って両カードホルダ５１０，５２０の内側間にカード受
入れ間隙５０１を形成するように係合爪５２２と係合穴
５１２によって該両カードホルダ５１０，５２０を結合
する。主カードホルダ５１０の下端部に形成した突起５
１３は、カード受入れ間隙５０１の下端開口に部分的に
突出してＩＣカードの先端を受け止めるストッパーであ
る。このようにして、カード受入れ間隙５０１の下端開
口の大部分は開放状態とし、落下するごみを通過させる
ことにより該ごみがカード受入れ間隙５０１内に蓄積す
るのを防止する。

【００３０】補助カードホルダ５２０の外側には、フェ
ライトコア５３１，５３２を接着して裏打ちしたアンテ
ナ回路基板５３０を重ね合わせる。主カードホルダ５１
０の外側にもフェライトコア５３３，５３４を接着して
裏打ちする。これらのフェライトコア５３１〜５３４
は、ＩＣカードとの間に形成する磁気閉回路の磁気抵抗
を小さくしてアンテナコイルによる電磁結合力を高める
磁路を形成するためのものである。

【００３１】主カードホルダ５１０の外側には、更に主
回路基板５４０を重ね合わせ、これらを締め付けねじ５
５１，５５２によって一体的に結合したものである。３
１０は電源スイッチ、３２０は電源コードコネクタであ
る。アンテナ回路基板５３０および主回路基板５４０に
実装する電気回路については後述する。

【００３２】このように、この実施形態では、ＩＣカー
ドを保持するカード受入れ間隙５０１を、平行に配置さ
れるカードホルダ５１０，５２０により形成し、設置状
態で下側（前側）となる前記カードホルダ５２０の外側
に前記アンテナ回路基板５３０を密着させて設け、設置
状態で上側（後側）となるカードホルダ５１０の外側に
距離をもって主回路基板５４０を該カードホルダ５１０
と平行に設けている。従って、この実施形態では、カー
ド読み書きユニット５００を構成する平板状の各部材を
カード受入れ間隙５０１に対して平行に設けているの
で、全体をコンパクトにかると共に奥行き寸法を軽減す
ることができる。

【００３３】しかも、主回路基板５４０を、カードホル
ダ５１０との間に空間を設けて配置し、この空間を利用
してフェライトコア５３３，５３４を配置して、フェラ
イトコア５３１，５３２と共に磁気閉回路を構成するよ
うにして、この磁気が主回路基板５４０に影響しないよ
うにしている。更に、この実施形態では、上カバー２０
０の背面に面する主回路基板５４０の下部に電源スイッ
チ３１０や電源コネクタ３２０を設けているので、電源
スイッチ３１０をそのまま露出させることで、この電源
スイッチ３１０の操作が容易になり、また、電源コネク
タ３２０へのコードの接続が容易になる。

【００３４】このように、この実施形態では、内部実装
装置がカード読み書きユニット５００に集中して配置さ
れるので、組み立てが容易である。しかも、このカード
読み書きユニット５００は、各部材を主カードホルダ５
１０をベースにねじ５５１，５５２で簡単に一体的に結
合することができる。

【００３５】図９は、このように構成したカード読み書
きユニット５００を上ケース２００の内側に取り付ける
手順を示している。カード読み書きユニット５００は、
アンテナ回路基板５３０が傾斜するカード受入れ間隙５
０１の下側に位置するようになる向きにして上ケース２
００の後方の開口から内側に挿し入れ、位置合わせ案内
リブ２４１，２４２に沿って押し上げる。この位置合わ
せ案内リブ２４１，２４２の位置は、カード受入れ間隙
５０１の上端開口を上ケース２００のカード挿脱窓口２
２０の奥底に形成したカード挿脱開口２２７の内側に一
致させ、更に、カード読み書きユニット５００を２３１
〜２３４の間に挟み込むように該カード読み書きユニッ
ト５００の上昇を案内する。

【００３６】カード読み書きユニット５００のカードホ
ルダ５１０，５２０の上端縁がカード挿脱窓口２２０の
カード挿脱開口２２７の開口端縁に当接した位置で止め
ねじ３４０によって取り付けリブ２３３，２３４に吊り
下げ状態に取り付ける。そして、下側からベース板１０
０を嵌め込んで係止する。

【００３７】このように、この実施形態では、内部実装
装置をユニット化したカード読み書きユニット５００
を、上ケース２００の内部に形成した案内リブ２４１，
２４２を利用して挿入することで位置合わせが容易にな
り、更に、ねじ３４０によって簡単に取り付けることが
できる。更に、カード読み書きユニット５００は、ベー
ス板１００を取り付けることでその下部を保持すること
ができるようにしているので、堅固に固定することがで
きる。

【００３８】図１０および図１１は、前記ベース板１０
０を示している。図１０の（ａ）はこのベース板１００
の上面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は同背面図であ
る。そして、図１１の（ａ）は同下面図、（ｂ）はその
縦断側面図である。

【００３９】このベース板１００には、その後半部分１
１０に、前記カード読み書きユニット５００のカード受
入れ間隙５０１の下側に対向するように貫通するごみ排
出窓１１１を形成し、また、この後半部分１１０の両側
端に前記上ケース２００に形成した係合爪２６１，２６
２を係合させる係合窓１１２を形成した係合突起１１
３，１１４を形成し、更に、カード読み書きユニット５
００の下端部を位置決めする凸条１１５，１１６を形成
する。また、この後半部分１１０の下面には、バランス
ウエイトを取り付けるウエイト設置凹部１１７と止めね
じ穴１１８を設ける。

【００４０】また、このベース板１００の前半部分１２
０の下面には、補強リブ１２２とゴム脚板貼付枠１２３
を形成する。

【００４１】図１２は、前記ウエイト設置凹部１１７に
嵌め込んでねじ止めする金属製のバランスウエイト板６
００であり、前記ベース板１００に形成したごみ排出窓
１１１と対向するごみ排出窓６０１と止めねじ穴６０２
を形成する。

【００４２】このベース板１００の下面の２つのゴム脚
板貼付枠１２３とバランスウエイト板６００の下面に
は、ゴム脚板３５０（図１６参照）を貼付する。

【００４３】このように、この実施形態では、ベース板
１００を樹脂の弾性を利用して取り付ける構造としてい
るので、位置合わせが容易であり、組立て性が良くな
る。しかも、ベース板１００を取り付けることで、カー
ド挿脱窓口２２０と、カード受入れ間隙５０１と、ごみ
排出窓１１１，６０１が上下方向に連通する貫通穴を形
成するので、カード挿脱窓口２２０から侵入した塵埃や
水滴等をごみ排出窓１１１，６０１から自然に排出する
ことができる。特に、この実施形態では、前記貫通穴を
垂直に近い角度に形成しているので、塵埃や水滴をごみ
排出窓１１１，６０１から速やかに排出することができ
る。

【００４４】また、この実施形態では、ベース板１００
の後半部分１１０に板状のバランスウエイト板６００を
配置しているので、かヘド読み書き装置７００の重心位
置を低くして安定した設置が可能となる。特に、この実
施形態では、ベース板１００の前半部分１２０を切り取
ってもカード読み書き装置７００が前方に倒れないよう
に、転倒角度を考慮して、バランスウエイト６００の重
さを設定している。従って、この実施形態では、ベース
板１００の前半部分１２０がなくても起立状態に設置す
ることができるので、転倒を心配することなく、小さい
スペースに設置することができる。 ……図１３は、こ
のようにしてカード読み書きユニット５００を内蔵した
上ケース２００の下端にベース板１００を嵌着した後
に、後側の開口に後蓋４００を嵌着した組み立て終了状
態を示している。

【００４５】このように、この実施形態によれば、カー
ド読み書き装置７００は、上カバー２００にカード読み
書きユニット５００を装着した後にベース板１００を取
り付けることで全体を固定し、最後に、後蓋４００を取
り付ける構造としたので、部品点数を少なくして組立て
性を向上することができる。また、この実施形態では、
後蓋４００を取り外すことで、主回路基板５４０や電源
スイッチ３１０等を露出させることができるので、メン
テナンス性を向上することができる。更に、この実施形
態では、電源スイッチ３１０を設けることにより、主回
路基板５４０と後蓋４００の間に空間ができるので、こ
の空間を利用して主回路基板５４０への配線の引き回し
や回路基板への素子配列の自由度を大きくすることがで
きる。

【００４６】また、この実施形態では、電源スイッチ３
１０を背面の片側に片寄せて配置している。これによ
り、電源スイッチ３１０のオン／オフ操作に際しては、
親指を上ケース２００の前側に、人差し指やその他の指
を背面側にまわして本体を保持した姿勢で人差し指で電
源スイッチ３１０を操作することができるので、電源ス
イッチ３１０を操作するときの転倒や位置ずれを軽減す
ることができる。

【００４７】図１４は、このカード読み書き装置を使用
したカードシステムのブロック図である。カード読み書
き装置７００は、上位のパーソナルコンピュータのよう
な情報処理装置８００の端末装置として接続される。そ
して、このカード読み取り装置７００は、カード挿脱窓
口２２０からカード読み書きユニット５００のカード受
入れ間隙５０１に挿入されたＩＣカード９００と電磁結
合して電力の供給と情報信号の授受を行う。

【００４８】このカード読み書き装置７００は、カード
受入れ間隙５０１に挿入されたＩＣカード９００と電磁
結合するようにアンテナ回路基板５３０に設けたアンテ
ナコイル７０１，７０２と、反射型ホトディテクタ７０
３と、電源表示ランプ７０４と、カード挿入確認ランプ
７０５と制御装置７１０を備える。この制御装置７１０
は、電源が投入されると電源表示ランプ７０４を点灯
し、カード受入れ間隙５０１に正しく挿入されたＩＣカ
ード９００を反射型ホトディテクタ７０３によって検出
することによってカード挿入確認ランプ７０５を点灯
し、前記アンテナコイル７０１，７０２によって電磁結
合したＩＣカード９００に電力を供給し、情報信号を授
受し、更に、上位の情報処理装置８００と連係する制御
を実行する。

【００４９】ＩＣカード９００は、前記カード読み書き
装置７００のカード受入れ間隙５０１に挿入された状態
で前記アンテナコイル７０１，７０２と電磁結合するア
ンテナコイル９０１，９０２と、電源回路９０３と、送
受信制御回路９０４と、ＣＰＵ９０５と、メモリ９０６
を備える。そして、電源回路９０３は、アンテナコイル
９０１，９０２によって受信した電力を送受信制御回路
９０４とＣＰＵ９０５とメモリ９０６に給電し、ＣＰＵ
９０５は、情報信号を送受信制御回路９０４を介してア
ンテナコイル９０１，９０１に送受信し、処理し、メモ
リ９０６に読み書きする。

【００５０】図１５は、前記カード読み書き装置７００
における制御装置７１０の詳細なブロック図である。こ
の制御装置７００は、前記アンテナ回路基板５３０と主
回路基板５４０に分配して実装される。

【００５１】７１１は、このカード読み書き装置７００
を統括して制御するＭＰＵ（マイクロプロセッサ）であ
る。

【００５２】７１２は、４．９１ＭＨｚのクロックを発
生するタイミング回路、７１３は、ＩＳＯ１０５３６に
定められた９０度位相の２相ＰＳＫ変調を行う変調回
路、７１４，７１５は、前記９０度位相のＰＳＫ変調デ
ィジタル信号から正弦波信号を発生するサイン波発生回
路（１），（２）、７１６，７１７は、増幅回路
（１），（２）である。これらは、下りデータ（カード
読み書き装置からＩＣカードへ向かうデータ）系を構成
し、ＭＰＵ７１１から出力される下りデータによって
４．９１ＭＨｚのクロックを変調回路７１３でＰＳＫ変
調し、サイン波発生回路７１４，７１５で正弦波に変換
してアンテナコイル７０１，７０２を付勢して電磁波を
発生する。

【００５３】７１８は、増幅回路（３）、７１９は、フ
ィルタ回路、７２０は、２値化回路、７２１は、復調回
路である。これらは、上りデータ（ＩＣカードからカー
ド読み書き装置へ向かうデータ）系を構成し、アンテナ
コイル７０１，７０２で受信した情報信号をフィルタ回
路７１９により選択し、２値化回路７２０でディジタル
信号に変換し、復調回路７２１でＰＳＫ復調してＭＰＵ
７１１に入力する。

【００５４】７２２は、カード検出回路で、前記反射型
ホトディテクタ７０３を制御することによって、カード
受入れ間隙５０１のＩＣカード９００の有無を検出し、
検出信号をＭＰＵ７１１に入力する。

【００５５】７２３は、ドライバであり、ＭＰＵ７１１
に制御されて、電源が投入されると電源表示ランプ７０
４を点灯し、ＩＣカード９００が挿入されるとカード挿
入確認ランプ７０５を点灯する。

【００５６】このように構成されたカード読み書き装置
７００は、図１６に示すように、事務机やＯＡ機器机１
１０１の上に手前側に傾斜した状態に起立するように載
置して使用される。このように設置されたカード読み書
き装置７００に対するＩＣカード９００の挿脱方向は、
このカード読み書き装置７００におけるカード受入れ間
隙５０１の向きとしては、垂直に対して２０度（＝θ）
の前傾方向となる。この挿脱方向の傾斜角度は、前記カ
ード受入れ間隙５０１を規定するカード読み書きユニッ
ト５００を内蔵してベース板１００から起立する上ケー
ス２００の前傾姿勢と略一致するので、使用者にとって
判り易く、挿脱操作し易い。

【００５７】カード読み書き装置７００に対するＩＣカ
ード９００の挿脱は、この方向からの挿脱が基本となる
が、カード挿脱窓口２２０は逆末広がり状に開いている
ので、挿し込み姿勢がずれても、ＩＣカード９００の先
端をカード挿脱開口２２７に円滑に導くことができる。

【００５８】例えば、図１６において、水平に近い角度
で挿入されるＩＣカード９００の場合では、凸状に彎曲
した前壁面２２３により、ＩＣカード９００の先端が案
内されて後壁面２２６に当接するので、その後に、ＩＣ
カード９００の後部を高くするように起こすことによ
り、このＩＣカード９００は、簡単にカード挿入間隙５
０１に入り込ませることができる。そして、挿入するＩ
Ｃカード９００の角度が変わっても前壁面２２３が凸状
の彎曲面で形成されているので、前述と同様な操作によ
り、このＩＣカード９００を容易に挿入することができ
る。

【００５９】また、例えば、図１６において、垂直に近
い角度で挿入されるＩＣカード９００の場合には、後方
に開くように傾斜した後壁面２２６と凸状に彎曲した前
壁面２２３により、ＩＣカード９００の先端がずれて
も、この傾斜面との彎曲面により、カード受入れ間隙５
０１に案内することができる。

【００６０】また、同様に、ＩＣカード９００の左右の
ずれは、内側に傾斜した両側の側壁面２２４，２２５に
よって案内することができる。

【００６１】このように、この実施形態では、ＩＣカー
ド９００の挿入操作を著しく容易にすることができる。

【００６２】そして、挿入されたＩＣカード９００は、
前傾姿勢に従って手前側に倒れて補助カードホルダ５２
０の内面に沿った姿勢となるので、その外側に位置する
アンテナ回路基板５３０との間の距離が安定してアンテ
ナコイルによる電磁結合が安定する。

【００６３】ベース板１００の手前側に伸びた前半部分
１２０の波形面１２１は、筆記具１１０２を載置し、ま
た、ＩＣカード９００を横長にして上ケース２００の手
前側に立て掛ける足場として使用することができる。

【００６４】次に、上ケース２００の起立角度およびカ
ード読み書きユニット５００のカード受入れ間隙５０１
の傾斜角度（垂直に対する前傾角度θ）について説明す
る。このカード読み書き装置７００は、図１７に示すよ
うに、事務机１１０１の上に載置し、使用者１１０３が
椅子に腰を掛けた姿勢でＩＣカード９００を挿脱操作す
る使用形態と、立った姿勢で挿脱操作する使用形態があ
る。また、載置位置も机上の中央領域と後方領域があ
る。後方領域は、椅子に腰を掛けた使用者１１０３が手
を伸ばすことにより挿脱操作可能な限界位置となる。

【００６５】これを更に詳細に説明する。通常の事務机
１１０１は、高さが７０ｃｍの位置に奥行き８０ｃｍの
テーブル面が設けられる。この事務机１１０１を椅子に
腰を掛けた姿勢で使用する標準的な体格の操作者の各部
位の高さは、肘高が６２ｃｍ、目線の高さが１１０ｃｍ
〜１２０ｃｍ程度である。また、立ち姿勢では、肘高が
９８ｃｍ〜１０８ｃｍ、目線の高さが１４５ｃｍ〜１５
５ｃｍ程度である。このような事務机１１０１の上での
カード読み書き装置７００の使用を、標準的な体格の操
作者が使用頻度が高いと想定されるキーボード１１０４
の後方に設置した中央領域（操作者の中心軸から６５ｃ
ｍ、テーブル面の前端から４０ｃｍの通常の距離）で検
証する。

【００６６】先ず、腰掛け姿勢でカード読み書き装置７
００を操作する場合は、操作者は、１１５ｃｍ前後の高
さから見下ろすような姿勢で、カードの挿脱操作は、テ
ーブル面の高さ（７０ｃｍ）よりも僅かに高い位置に肘
を持ち上げ、手首を更に持ち上げ、この手首を下方に向
けて行う。一方、立ち姿勢で操作する場合は、１５０ｃ
ｍ前後の高さから見下ろす姿勢で、カードの挿脱操作
は、カードを持つ手を伸ばして手首を下方に向けて行
う。

【００６７】一般に、操作者は、目線の角度とカード受
入れ間隙５０１の前傾角度が一致していれば、カードを
的確に挿入することができる点からすれば、図１８に示
すように、腰掛け姿勢で最も目線に合った前記カード受
入れ間隙５０１の前傾角度は、目線の角度４５度と略一
致する角度である。また、立ち姿勢で最も目線に合った
カード受入れ間隙５０１の前傾角度は、目線の角度３０
度と略一致する角度である。目線の角度は、図１７に示
すように、カード読み書き装置７００をテーブル面の前
方領域に設置すれば目線角度は大きくなり、後方領域に
設置すれば小さくなる。しかし、後方領域は、一般に
は、ディスプレイ装置が設置され、このカード読み書き
装置７００は、ディスプレイ装置の表示画面の前方に設
置されるケースが多いことから、テーブル面の中央領域
と前方領域に設置する使用形態を考慮すれば良いことに
なる。

【００６８】また、目線とカード挿脱角度との関係は、
カード挿脱窓口２２０の形状により、その範囲を広く設
定することができる。この実施形態では、逆末広がり状
の凹み形状のカード挿脱窓口２２０を採用しているの
で、目線角度を中心とした角度であれば、目線角度とカ
ード受入れ間隙５０１の前傾角度が一致する場合と同様
な操作性を得ることができる。

【００６９】一方、カードを挿脱する観点から、前記姿
勢での操作性を検証すると、腰掛け姿勢および立ち姿勢
出は、何れも手首を下方に向けてカードを挿脱する。こ
の点からすれば、カード受入れ間隙５０１は、カードを
立ち姿勢で挿脱する方が操作性が良くなる。更に、カー
ド挿脱窓口２２０を確認しながら挿脱することを考慮す
ると、挿脱角度は、目線の角度よりも大きい方が操作し
易い。

【００７０】そこで、本発明は、操作者の腰掛け姿勢と
立ち姿勢の目線の角度およびカード挿脱角度から、カー
ド受入れ間隙５０１の角度を４５度以上にしている。更
に、本発明は、カードとカード読み書き装置７００を非
接触接続としているので、カード受入れ間隙５０１に挿
入したアンテナ回路基板５３０側に密着していなければ
ならない。この点から、この実施形態では、カード受入
れ間隙５０１に挿入されたカードがその重みでアンテナ
回路基板５３０側に倒れてその姿勢を安定に維持するた
めに必要な最小角度として、１０度を設定した。

【００７１】つまり、本発明では、カード受入れ間隙５
０１の角度は、垂直面に対して、１０度〜４５度の範囲
で前傾するように傾くことにより、カードの挿脱操作が
容易になり、読み書きも安定する。そして、この角度
は、この実施形態の特徴である省スペース型のカード読
み書き装置７００に合致するものである。

【００７２】このような使用形態において、見易く、Ｉ
Ｃカード９００を挿脱し易く、挿入されたＩＣカード９
００がアンテナ回路基板５３０側に安定して倒れて安定
して密着する上ケース２００およびカード読み書きユニ
ット５００（カード受入れ間隙５０１）の前傾角度は、
図１８に示すように、垂直面に対して１０度〜４５度の
範囲の前傾角度である。

【００７３】また、この実施形態では、前記カード受入
れ間隙５０１の前傾角度を、カード読み書き装置７００
が前記キーボード１１０４の後方に設置されて使用され
ることが多いことを考慮して、前記キーボード１１０４
の傾斜角度に合った２０度に設定している。

【００７４】一般に、キーボード１１０４のキー配列面
の角度は、水平に対して後方が１０度〜１５度の範囲で
高くなるように傾斜している。この実施形態では、図１
８に示すように、前記キーボード１１０４の後方に設置
されたときに該キーボード１１０４の後部がこの実施形
態における上ケース２００の前面の傾斜面と一致するよ
うに、前記上ケース２００の前面の傾斜面の角度、すな
わち、前記カード受入れ間隙５０１の前傾角度を２０度
に設定している。しかも、この実施形態では、上ケース
２００の高さを前記キーボード１１０４の後部の高さを
考慮して設定している。これにより、この実施形態にお
けるカード読み書き装置７００は、キーボード１１０４
の後方に並置したときに、カードの挿脱操作や視認性を
維持しつつ、極めて自然な姿勢で使い易い形態とするこ
とができる。

【００７５】図１９は、このような使用形態において表
示窓２２１，２２２から発出される表示光の視認性を例
示している。縦長姿勢に挿入されたＩＣカード９００の
後部は、カード挿脱窓口２２０から突出しており、表示
窓２２１，２２２は、その後側に位置するように設けら
れているが、使用者の立った姿勢および腰を掛けた姿勢
の何れにおいてもＩＣカード９００の突出部分に遮られ
ることなく、視認可能である。

【００７６】また、この実施形態では、カード挿脱窓口
２２０と表示窓２２１，２２２を左右に対して中央に配
置しているので、左利きや右利きの操作性の制約がな
く、且つ一方の側に壁面がある環境での設置場所の制約
を軽減することができる。

【００７７】このカード読み書き装置７００は、ベース
板１００の前半部分１２０を削除した形態で実施するこ
とも可能である。このような実施形態にすれば、図２０
および図２１に示すように、結合補助具を使用すること
により、キーボードやＰＯＳレジスターに結合して設置
することができる。これらの結合補助具は、ベース板１
００の外側に重ねて使用し、またはベース板１００に代
えて使用する。

【００７８】図２０は、このカード読み書き装置７００
をキーボードに結合するための結合補助具を例示したも
のであり、（ａ）は、カード読み書き装置７００を前傾
するように載置してキーボード１１０４の先端に取り付
く固定クリップ式の結合補助具１１０５を例示し、
（ｂ）は、カード読み書き装置７００を前傾するように
載置してキーボード１１０４の先端に取り付く可動クリ
ップ式の結合補助具１１０６を例示し、（ｃ）は、カー
ド読み書き装置７００を前傾するように載置してキーボ
ード１１０４の先端に取り付く接着テープ式の結合補助
具１１０７を例示している。

【００７９】前記（ａ）に示した結合補助具１１０５
は、例えば、前記キーボード１１０４の端部を挟む一対
の取付け部を前記キーボード１１０４の端部に対応する
所定の位置に一体的に樹脂材料で成形する。これによ
り、樹脂の弾性を利用して前記キーボード１１０４に取
り付けるようにすることができるので、構造を簡単にし
て安価に製造することができる。

【００８０】また、（ｂ）に示した結合幇助具１１０６
は、例えば、前記キーボード１１０４の端部に対応する
所定の位置に前記キーボード１１０４の端部を挟むよう
に可動的に構成した一対の取付け部を設けたものであ
る。取付け部は、矢印で示すように、その両方または一
方がキーボード１１０４の端部を常に挟み付けるように
ばね等で押されて移動する構成にする。これにより、キ
ーボード１１０４の端部の厚さ寸法が異なるものであっ
ても対応することができ、汎用性を向上することができ
る。

【００８１】更に（ｃ）に示した結合補助具１１０７
は、例えば、前記キーボード１１０４の端部に対応する
所定の位置に粘着テープや繰り返し着脱が可能な取り付
けシートを設けるものである。これにより、最も簡単な
取り付けおよび取り外しが可能となる。

【００８２】図２１は、このカード読み書き装置７００
を結合補助具１１０８に垂直状態に載置してＰＯＳレジ
スター１１０９の側面に横向きに結合した実施形態を例
示している。

【００８３】この結合補助具１１０８によれば、前傾姿
勢を規定する上ケース２００の下部の斜めカット形状を
補正することができるので、カード読み書き装置７００
を従来装置と同様の垂直姿勢で使用することができる。
これにより、横長のカード挿脱窓口２２０を縦長として
使用することができるので、図２１に示すように、ＰＯ
Ｓレジスター１１０９の横位置に左右幅の増加を最小限
にして取り付けることができる。

【００８４】このように、この実施形態に係るカード読
み書き装置７００によれば、内部実相装置を上ケース２
００に取り付ける構造としているので、ベース板１００
を、図２０および図２１に示すように多様な形態に変更
しても、ベース板１００の設計変更のみで対応させるこ
とができるので、使用形態に応じた設置性を容易に向上
させることができる。

【００８５】なお、前記実施形態では、カードを縦姿勢
で使用することで説明したが、勿論、横姿勢で使用する
ようにしても良い。この場合には、カードを装着したと
きに、その上端部分が指で掴める程度にカード挿脱窓口
２２０から突出するように設定する。

【００８６】

【発明の効果】以上のようのように、本発明によれば、
カード挿脱操作性やカード読み書きの安定性や保守性や
上位の情報処理装置との連係性に優れたカード読み書き
装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる前傾縦型のカード読み書き装置の
外観図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は背面図、（ｄ）は上面図、（ｅ）は側面図であ
る。

【図２】図１に示したカード読み書き装置における上ケ
ースの上面図である。

【図３】図１に示したカード読み書き装置における上ケ
ースの正面図である。

【図４】図１に示したカード読み書き装置における上ケ
ースの下面図である。

【図５】図１に示したカード読み書き装置における上ケ
ースの背面図である。

【図６】図１に示したカード読み書き装置における上ケ
ースであり、（ａ）は側面図、（ｂ）はその断面図であ
る。

【図７】図１に示したカード読み書き装置におけるカー
ド読み書きユニットを示しており、（ａ）は上面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

【図８】図７に示したカード読み書きユニットの分解斜
視図である。

【図９】カード読み書きユニットを上ケースに取り付け
る手順を示す側面図である。

【図１０】図１に示したカード読み書き装置におけるベ
ース板を示すもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は背面図である。

【図１１】図１１に示したベース板における下面図
（ａ）、縦断側面図（ｂ）である。

【図１２】図１に示したカード読み書き装置におけるバ
ランスエイトの平面図である。

【図１３】図１に示したカード読み書き装置の組み立て
終了状態を示す背面図である。

【図１４】本発明になるカード読み書き装置を使用した
カードシステムのブロック図である。

【図１５】本発明になるカード読み書き装置における制
御装置のブロック図である。

【図１６】本発明になるカード読み書き装置の使用状態
を示す側面図である。

【図１７】本発明になるカード読み書き装置の使用状態
を示す側面図である。

【図１８】本発明になるカード読み書き装置の使用状態
を示す側面図である。

【図１９】本発明になるカード読み書き装置の使用状態
を示す側面図である。

【図２０】本発明になるカード読み書き装置をキーボー
ドに組み合わせる結合補助具の斜視図である。

【図２１】本発明になるカード読み書き装置をＰＯＳレ
ジスタに組み合わせる結合補助具および組み合わせた状
態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１００…ベース板、２００…上ケース、２２０…カード
挿脱窓口、２２１，２２２…表示窓、２２７…カード挿
脱開口、５００…カード読み書きユニット、５０１…カ
ード受入れ間隙、５３０…アンテナ回路基板、５４０…
主回路基板、６００…バランスウエイト、７００…カー
ド読み書き装置、９００…ＩＣカード、１１０５…１１
０８…結合補助具。

フロントページの続き (72)発明者 長井 光晴 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 高橋 弘 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立インフォメーションテクノロジー内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カード読み書き手段を内蔵したケースを起
   立状態に設置し、上方から挿入されたカードを読み書き
   するカード読み書き装置において、 前記ケースの起立方向を垂直に対して１０度〜４５度の
   範囲で前傾させたことを特徴とするカード読み書き装
   置。
2. 【請求項２】カード読み書き手段を内蔵したケースを起
   立状態に設置し、上方から挿入されたカードに読み書き
   するカード読み書き装置において、 前記カード読み書き手段のカード受入れ間隙を垂直に対
   して１０度〜４５度の範囲で前傾させたことを特徴とす
   るカード読み書き装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記カード読み書き手
   段は、読み書きするカードと電磁結合するアンテナコイ
   ルを備え、このアンテナコイルは、前傾するカード受入
   れ間隙の下面側に沿って位置するように設けたことを特
   徴とするカード読み書き装置。
4. 【請求項４】カード読み書き手段を内蔵したケースを起
   立状態に設置し、上方から挿入されたカードを読み書き
   するカード読み書き装置において、 前記ケースの起立方向を垂直に対して１０度〜４５度の
   範囲の前傾姿勢とし、その天板部に、逆末広がりに凹
   み、その手前側の壁面を上向きに凸状に彎曲させ、後側
   の壁面を平坦にしたカード挿脱窓口を設けたことを特徴
   とするカード読み書き装置。
5. 【請求項５】請求項４において、前記カード挿脱窓口
   は、その左右の側壁面を逆末広がりに形成したことを特
   徴とするカード読み書き装置。
6. 【請求項６】請求項４において、前記後側の壁面の上部
   で左右中央部に表示ランプ発光表示窓を設けたことを特
   徴とするカード読み書き装置。
7. 【請求項７】カード読み書き手段を内蔵したケースを起
   立状態に設置し、上方から挿入されたカードを読み書き
   するカード読み書き装置において、 前記ケースを垂直に対して１０度〜４５度の範囲の前傾
   姿勢でベースの上に起立させたことを特徴とするカード
   読み書き装置。
8. 【請求項８】請求項７において、前記ケースを前記ベー
   スの後半部分に起立させたことを特徴とするカード読み
   書き装置。
9. 【請求項９】請求項７または８において、前記ベースの
   下面にウエイトを取り付けたことを特徴とするカード読
   み書き装置。
10. 【請求項１０】カード読み書き手段を内蔵したケースを
    起立状態に設置し、上方から挿入されたカードを読み書
    きするカード読み書き装置において、 前記カード読み書き手段は、カード受入れ間隙の下端を
    開放した状態に構成し、前記ケースは、垂直に対して１
    ０度〜４５度の範囲の前傾姿勢でベースの上に起立さ
    せ、前記ベースには前記カード受入れ間隙の下端開口に
    対向させてごみ排出窓を設けたことを特徴とするカード
    読み書き装置。
11. 【請求項１１】カード読み書き手段を内蔵したケースを
    起立状態に設置し、上方から挿入されたカードを読み書
    きするカード読み書き装置において、 前記カード読み書き手段は、前記ケースの天板部に形成
    したカード挿脱窓口の内側に吊り下げ状態に取り付けら
    れ、前記ケースを垂直に対して１０度〜４５度の範囲の
    前傾姿勢でベースの上に起立するように係合させること
    により、前記カード読み書き手段の下端を前記ベースで
    押えるようにしたことを特徴とするカード読み書き装
    置。
12. 【請求項１２】請求項１〜１１の１項において、結合補
    助具を介してキーボードの後端またはレジスタの側面に
    連結させるようにしたことを特徴とするカード読み書き
    装置。