カードリーダのクリーニング構造
【課題】 カードの挿入に伴って移動するクリーニング部材を設けることにより、簡素な構成を維持しつつ、本体側の固定端子部及びカード側の移動接点部に付着した汚れ等を効率よくクリーニングできるカードリーダのクリーニング構造を提供する。
【解決手段】 ＥＴＣカードＣが挿入方向に沿ってカードスロット２からカード挿入通路３に挿入されるとき、移動体１４がＥＴＣカードＣの先端に接触して押圧され、ガイド溝６に沿って移動することにより、連結棒１５を介してクリーニング部材１０がガイド溝６と相似（又は合同）な閉鎖状ループを周回移動する。クリーニング部材１０が閉鎖状ループ（ガイド溝６）を一周する間に、第一清掃体１１がＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）に接触し、第二清掃体１２がケース端子４に接触して、それらをクリーニングする。
【解決手段】 ＥＴＣカードＣが挿入方向に沿ってカードスロット２からカード挿入通路３に挿入されるとき、移動体１４がＥＴＣカードＣの先端に接触して押圧され、ガイド溝６に沿って移動することにより、連結棒１５を介してクリーニング部材１０がガイド溝６と相似（又は合同）な閉鎖状ループを周回移動する。クリーニング部材１０が閉鎖状ループ（ガイド溝６）を一周する間に、第一清掃体１１がＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）に接触し、第二清掃体１２がケース端子４に接触して、それらをクリーニングする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＴＣ車載器等のカードリーダに用いられるクリーニング構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection：自動料金収受システム）や電子引き落としシステムのような高度キャッシュレスシステムが急速に普及している。これらのシステムでは、主としてＩＣカードを媒介としてＥＴＣ車載器、店頭精算器（店頭決済器）等のカードリーダ（カードリーダアンドライタともいう）によってデータ（取引情報）の記憶（入力）・読出（出力）が行われる。その際、ケース端子（ケース体の固定端子部）とカード接点（カードの移動接点部）とが一定の接触圧で当接することでデータの記憶・読出が可能となる。したがって、ケース体の内部に異物が侵入したり、ケース端子やカード接点（あるいはカードの主表面）に汚れ・塵埃・水分等が付着していたりすると、接触不良・導通不良・短絡等によりデータの記憶・読出が不能となったり、データが破壊されたり、制御の誤作動（暴走）を生じたりする。また、最近ではシステムを相互に共用化する試みもなされているので、カードリーダやＩＣカードを媒介としてこれらの汚れ等が次々と伝染するおそれもある。
【０００３】
特にＥＴＣ車載器では、車両のインストルメントパネル等に半ば埋め込まれる形で固定されて容易に取外しができないため、一旦異物が侵入したり汚れ等が付着したりするとそれらの除去が極めて困難となる場合がある。さらに、ＥＴＣ車載器では走行時の車両の振動に伴うＩＣカードのばたつき（場合によってはカードリーダからの抜け）を防止し耐振性能を向上させるために、ケース端子とカード接点との接触圧を高くすると、カード接点の摩耗・損傷を生ずる場合がある。
【０００４】
そこで、コイン等の異物を除去するための異物除去空間を設けたり、クリーニングカードを用いてケース端子（ヘッド接点）を清掃したりする技術が提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３０８２６９８号公報
【特許文献２】特開２００１−６７６３１号公報
【０００６】
これらのクリーニング手段によれば、ケース端子とカード接点とを所定の接触圧で相対移動させることによって汚れ等を除去する場合と比較して、接触圧を高めなくても清掃できるため、カード接点（カードの主表面）の摩耗・損傷を抑制できる。しかし、特許文献１に記載の技術では、ケース端子やカード接点に付着した汚れ等については他のクリーニング手段を講じる必要があるので、構造が複雑になってコストが嵩むとともに、クリーニング操作も煩雑になる。また、特許文献２に記載の技術では、クリーニングカードを常備したり、カード接点（カードの主表面）のクリーニング手段を別途設ける必要があるので、構造が複雑になってコストが嵩むとともに、クリーニング操作も煩雑になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、カードの挿入に伴って移動するクリーニング部材を設けることにより、簡素な構成を維持しつつ、本体側の固定端子部及びカード側の移動接点部に付着した汚れ等を効率よくクリーニングできるカードリーダのクリーニング構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のカードリーダのクリーニング構造は、
ケース体に開口されたカードスロットから内部に向かうカード挿入通路に沿って挿入されるカードの主表面に露出形成された移動接点部と、前記ケース体から前記カード挿入通路に突入可能に対向配置されて前記カードの主表面を弾圧保持する固定端子部とを当接させることによって、前記カードに対する情報の記憶・読出を可能となすカードリーダのクリーニング構造であって、
前記ケース体の内部において前記カード挿入通路に配置されるとともに、前記カードの挿入方向において前記固定端子部が弾性変形する方向と平行な面上に形成された閉鎖状ループに沿って移動することにより、前記カードの主表面及び前記固定端子部とそれぞれ接触可能なクリーニング部材を備え、
前記カードが前記挿入方向に沿って前記カードスロットから前記カード挿入通路に挿入されるとき、前記クリーニング部材は前記閉鎖状ループに沿って周回移動する間に前記カードの主表面及び前記固定端子部と個別に接触しかつ摺動してそれらをクリーニングすることを特徴とする。
【０００９】
このように、カードの挿入に伴ってクリーニング部材が閉鎖状ループを周回移動し、カードの主表面に形成された移動接点部（例えばカード接点）とケース体側の固定端子部（例えばケース端子）とをクリーニングしてから、挿入完了状態（移動接点部と固定端子部との当接状態）に至る。したがって、カードの挿入が完了した状態では、常にクリーニングを終えた移動接点部と固定端子部とが当接するので、カードに対する情報の記憶・読出に誤作動が発生しにくくなり、カードリーダ（例えばＥＴＣ車載器）の信頼性が向上する。
【００１０】
なお、「カードリーダ」にはＥＴＣ車載器の他に店頭精算器等も含まれる。また、「カード」にはＩＣカードの他に磁気カード等も含まれる。さらに、「カードの主表面」というとき、板状のカードの表面及び裏面のうちのいずれか一方を指す。
【００１１】
このようなクリーニング部材の閉鎖状ループは、カードの主表面と平行状に配置され挿入方向の奥側に向かう前進ルートと、その前進ルートよりも主表面から離間して平行状に配置され挿入方向の手前側に引き返す戻りルートと、前進ルートの先頭と戻りルートの末尾とを連結する第一接続ルートと、戻りルートの先頭と前進ルートの末尾とを連結する第二接続ルートとを含み、前進ルートと戻りルートとがケース体の内部において扁平状に配置された環状のループに形成されていることが望ましい。
【００１２】
このように、クリーニング部材の移動に係る閉鎖状ループが扁平な環状のループに形成されているので、ケース体の狭い内部空間にクリーニング部材をコンパクトに収納できる。なお、「閉鎖状ループ」は、例えばガイド溝のようなガイド部の形態で、ケース体に形成することができる。
【００１３】
また、クリーニング部材は、移動接点部が位置する側に対向配置された第一清掃体と、固定端子部が位置する側に対向配置された第二清掃体とが、カードの主表面に対して垂直な方向に沿って積層状に一体形成され、
カードが挿入方向に沿って挿入され、クリーニング部材が閉鎖状ループを一周する間に、第一清掃体がカードの主表面に接触し、第二清掃体が固定端子部に接触してそれらのクリーニングを実行することができる。
【００１４】
クリーニング部材を積層状に一体形成することにより、移動接点部をクリーニングする第一清掃体と固定端子部をクリーニングする第二清掃体とを異なる材質（材料・硬度等）で構成することが容易であり、かつ安価に行なえる。
【００１５】
具体的には、移動接点部（カードの主表面）の摩耗・損傷を生じにくくするため第一清掃体を軟質弾性材料（例えばスポンジ）で構成する一方、固定端子部に付着した頑固な汚れを除去しやすくするため第二清掃体を硬質弾性材料（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の硬質樹脂材料）で構成することができる。このように、種々の条件に合わせて両清掃体の材質を選択することができる。
【００１６】
さらに、カードが挿入方向に沿って挿入されるとき、クリーニング部材は閉鎖状ループに沿って周回し、カードの挿入完了状態において、戻りルートの先頭又は第二接続ルートにて待機し、
カードの挿入完了状態からカード取り出し状態に移行するとき、第一清掃体によりカードの主表面をクリーニングすることができる。
【００１７】
クリーニング部材の第一清掃体によってカードの取り出し（引き抜き）時にもカードの主表面がクリーニングされるので、カードを清浄な状態で保管したり他のカードリーダに挿入したりできる。このように、カード（ひいてはカードリーダ）の耐久性向上を図ることができる。
【００１８】
以上のようなケース体の内部には固定端子部の基端部を固定保持するための保持部が配置され、その保持部には閉鎖状ループを構成するガイド部が形成されるとともに、
そのガイド部に沿って移動可能な移動体と、その移動体をクリーニング部材と連結するための連結体とが設けられ、
カードが挿入方向に沿って挿入されるとき、移動体がガイド部に沿って移動することにより、連結体を介してクリーニング部材が閉鎖状ループを周回移動することができる。
【００１９】
このように、ケース体を構成する保持部（例えば保持枠）に閉鎖状ループを構成するガイド部（例えばガイド溝）を形成することにより、ケース体の狭い内部空間にクリーニング部材をコンパクトに収納できる。その際、移動体はカード挿入通路に挿入されたカードに接触することにより、保持部のガイド部に沿って移動してもよい。
【００２０】
その際、保持部には、カード挿入通路との対面側に開口してカード挿入通路と一体化された空間を形成する凹部が形成され、
その凹部には、クリーニング部材が挿入方向の手前側に位置し、固定端子部が挿入方向の奥側に位置してそれぞれ保持され、
それらクリーニング部材と固定端子部とを、凹部とカード挿入通路とに跨って配置することができる。
【００２１】
このように、保持部の凹部にクリーニング部材と固定端子部とが保持（収納）されるので、ケース体の狭い内部空間にクリーニング部材や固定端子部をコンパクトに収納できる。
【００２２】
固定端子部は、基端部が保持部の凹部に保持（収納）され、かつ先端部がカード挿入通路に突入してクリーニング部材の第二清掃体及びカードの主表面（移動接点部）と接触可能な自由端を形成する板ばねで構成することができる。これにより固定端子部の弾性変形能を大きくとれるので、クリーニング部材の第一清掃体とカードの主表面との接触圧及び第二清掃体と固定端子部との接触圧を高め、クリーニング部材による汚れの拭き取り性を向上させることができる。また、カードの移動接点部の摩耗・損傷を生じにくくすることができ、固定端子部と移動接点部との接触圧を高めてＥＴＣ車載器等の耐振性能を向上させることができる。
【００２３】
そして、保持部にはカードの主表面の横幅と同等以上の幅を有する掻き出し部が形成され、その掻き出し部をケース体の内部で挿入方向に往復移動可能に配置することができる。クリーニング部材では容易に除去できない異物（例えばコイン）がケース体の内部空間に侵入しても、保持部に形成された掻き出し部によって外部に掻き出すことができる。なお、保持部と掻き出し部とを一体形成することによって、これらをカード挿入通路で挿入方向に往復移動可能、あるいはカードスロットから外部に取り出し可能としてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施例）
以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は本発明に係るカードリーダの一例としてのＥＴＣ車載器の外観を示す斜視説明図、図２はＥＴＣカードの挿入前の状態における断面図、保持枠の底面図及びガイド溝の説明図である。図１及び図２に示すＥＴＣ車載器１００（カードリーダ）のケース体１は直方体の箱状を呈し、操作者側の前壁１ａの中央下部に厚さ方向（壁面に直交する方向；カードの挿入方向）に貫通形成されたカードスロット２（カード挿入口）から、内部に向かうカード挿入通路３に沿ってＥＴＣカードＣ（ＩＣカード）が挿入される。そして、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（表面；主表面）に露出形成されたカード接点Ｃ０（移動接点部）が、ケース体１からカード挿入通路３に突入可能に対向配置されてＥＴＣカードＣの上面Ｃ１を弾圧保持するケース端子４（固定端子部）と当接する。これによって、ＥＴＣカードＣに対する情報（主として料金データ）の記憶（入力）・読出（出力）が可能となる。
【００２５】
図２に示すように、ケース端子４は挿入方向において対をなし、挿入されるＥＴＣカードＣの幅方向に１列又は複数列（例えば３列）配置されて、弾性変形能の大きい（すなわちばね定数の小さい）板ばねで構成されている。各ケース端子４は、基端部４ａがケース体１内面に固定され、先端部４ｂがカード挿入通路３に突入してＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）及び後述するクリーニング部材１０の第二清掃体１２と接触可能な自由端を形成し、対をなすケース端子４，４の先端部４ｂ，４ｂ同士が向き合うように対向配置されている。板ばねで構成されたケース端子４の先端部４ｂが自由端に形成されているので、ケース端子４の弾性変形能を大きくでき、ＥＴＣカードＣのカード接点Ｃ０の摩耗・損傷が生じにくくなる。
【００２６】
ＥＴＣ車載器１００には、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）及びケース端子４に摺動してセルフクリーニングするためのクリーニング部材１０が、ケース体１の内部においてカード挿入通路３に配置されている。図２に示すように、クリーニング部材１０は、ＥＴＣカードＣの挿入方向においてケース端子４が弾性変形する方向と平行な面上に形成されたガイド溝６（ガイド部；閉鎖状ループ）に沿って移動することにより、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）及びケース端子４の先端部４ｂとそれぞれ接触可能である。
【００２７】
具体的には、ケース体１の内部にはケース端子４の基端部４ａを固定保持するための保持枠５（保持部）が固定配置され、保持枠５に閉鎖状ループを構成するガイド溝６が形成されている。保持枠５には、カード挿入通路３との対面側に開口してカード挿入通路３と一体化された空間を形成する凹部７が形成され、凹部７には、クリーニング部材１０が挿入方向の手前側に位置し、対をなすケース端子４，４が挿入方向の奥側に位置してそれぞれ収容保持されている。なお、クリーニング部材１０とケース端子４とは、凹部７とカード挿入通路３とに跨って配置されている。なお、凹部７の形成側とは反対側となる保持枠５の上面には、制御回路等が搭載された配線基板１ｂが載置され、カード接点Ｃ０とケース端子４とは配線基板１ｂと電気的に接続されて、ＥＴＣカードＣに対する情報の記憶・読出等が実行される。
【００２８】
このように、ケース体１を構成する保持枠５に閉鎖状ループを構成するガイド溝６が形成され、保持枠５の凹部７にクリーニング部材１０とケース端子４とが保持（収納）されるので、ケース体１の狭い内部空間にクリーニング部材１０やケース端子４をコンパクトに収納できる。また、ケース端子４は、基端部４ａが保持枠５の凹部７に保持（収納）され、先端部４ｂがカード挿入通路３に突入してクリーニング部材１０の第二清掃体１２及びＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）と接触可能な自由端を形成する板ばねで構成されている。これによってケース端子４の弾性変形能を大きくとれるので、クリーニング部材１０の第一清掃体１１とＥＴＣカードＣの上面Ｃ１との接触圧及び第二清掃体１２とケース端子４との接触圧を高め、クリーニング部材１０による汚れの拭き取り性を向上させることができる。また、カード接点Ｃ０の摩耗・損傷を生じにくくすることができ、ケース端子４とカード接点Ｃ０との接触圧を高めてＥＴＣ車載器１００の耐振性能を向上させることができる。
【００２９】
クリーニング部材１０は、カード接点Ｃ０が位置するカード挿入通路３側に対向配置された第一清掃体１１と、ケース端子４が位置する凹部７側に対向配置された第二清掃体１２と、両清掃体１１，１２に挟まれて両者を連結する中間部材１３とが、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１に対して垂直な方向に沿って積層状に一体形成されている。
【００３０】
第一清掃体１１は、カード接点Ｃ０（ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１）の摩耗・損傷を生じにくくするために、相対的に軟質の弾性材料であるスポンジで構成されている。一方、第二清掃体１２は、ケース端子４に付着した頑固な汚れを除去しやすくするために、相対的に硬質の弾性材料であるポリプロピレン（ＰＰ）で構成されている。
【００３１】
保持枠５のガイド溝６には、ガイド溝６と係合するガイドピン１４ａを有し、そのガイド溝６に沿って移動可能な移動体１４が配置されている。また、移動体１４とクリーニング部材１０の中間部材１３とは、中間部材１３側の回動軸１５ａ（回動軸線Ｏ）周りに回動可能な形態で、連結棒１５（連結体）によって連結されている。なお、連結棒１５の回動軸１５ａと凹部７の壁面との間には、回動軸１５ａ（連結棒１５）を挿入方向と逆方向に付勢する引張コイルばね１６（付勢部材）が介装されている。
【００３２】
図２（ｃ）に拡大して示すように、保持枠５に形成されたガイド溝６（閉鎖状ループ）は、全体として扁平な平行四辺形状（又は菱形状）の環状ループを呈している。具体的には、ガイド溝６は、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１と平行状に配置され挿入方向の奥側に向かう前進ルートＲＦと、前進ルートＲＦよりもＥＴＣカードＣの上面Ｃ１から上方へ離間して平行状に配置され挿入方向の手前側に引き返す戻りルートＲＢと、前進ルートＲＦの先頭と戻りルートＲＢの末尾とを連結する第一接続ルートＲ１と、戻りルートＲＢの先頭と前進ルートＲＦの末尾とを連結する第二接続ルートＲ２とを含む。そして、前進ルートＲＦと戻りルートＲＢとが保持枠５の内部において扁平状に配置されているので、ケース体１の狭い内部空間にクリーニング部材１０をコンパクトに収納できる。
【００３３】
図２に示すように、ＥＴＣカードＣが挿入方向に沿ってカードスロット２からカード挿入通路３に挿入されるとき、移動体１４がＥＴＣカードＣの先端に接触して押圧され（図３参照）、ガイド溝６に沿って移動することにより、連結棒１５を介してクリーニング部材１０がガイド溝６と相似（又は合同）な閉鎖状ループを周回移動する。このとき、クリーニング部材１０が閉鎖状ループ（ガイド溝６）を一周する間に、第一清掃体１１がＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）に接触し、第二清掃体１２がケース端子４に接触して、それらをクリーニングする（図３，図４参照）。
【００３４】
このように、ＥＴＣカードＣの挿入に伴ってクリーニング部材１０が閉鎖状ループ（ガイド溝６）を周回移動し、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１に形成されたカード接点Ｃ０とケース体１側のケース端子４とをクリーニングしてから、挿入完了状態（カード接点Ｃ０とケース端子４との当接状態）に至る。したがって、ＥＴＣカードＣの挿入が完了した状態では、常にクリーニングを終えたカード接点Ｃ０とケース端子４とが当接するので、ＥＴＣカードＣに対する情報の記憶・読出に誤作動が発生しにくくなり、ＥＴＣ車載器１００の信頼性が向上する。
【００３５】
また、閉鎖状ループ（ガイド溝６）に沿って周回するクリーニング部材１０は、ＥＴＣカードＣの挿入完了状態において、戻りルートＲＢの先頭又は第二接続ルートＲ２の途中にて待機する（図４（ｂ）参照）。さらに、ＥＴＣカードＣの挿入完了状態からカード取り出し状態に移行するとき、第一清掃体１１によりＥＴＣカードＣの上面Ｃ１をクリーニングする（図５参照）。このように、クリーニング部材１０の第一清掃体１１によってＥＴＣカードＣの取り出し（引き抜き）時にもＥＴＣカードＣの上面Ｃ１がクリーニングされるので、ＥＴＣカードＣを清浄な状態で保管したり他のカードリーダに挿入したりできる。
【００３６】
図２に戻り、保持枠５には、ＥＴＣカードＣ（の上面Ｃ１）の横幅と同等以上の幅を有する排出板８（掻き出し部）が一体形成されている。排出板８と保持枠５とは、ロック解除ボタン９（図１参照）の操作によって、カード挿入通路３（ケース体１）の内部で挿入方向に往復移動可能に配置されている。したがって、クリーニング部材１０では容易に除去できない異物（例えばコイン）がケース体１（カード挿入通路３）の内部空間に侵入しても、保持枠５に一体形成された排出板８によって外部に掻き出すことができる。なお、排出板８と保持枠５とは、ロック解除ボタン９の操作によって、カードスロット２から外部に取り出すことも可能である。
【００３７】
次に、図２〜図５を用いて、ＥＴＣカードＣの挿入・取り出しとクリーニング部材１０の作動について説明する。
【００３８】
＜ＥＴＣカードＣの挿入前＞
図２（ａ）に示すＥＴＣカードＣの挿入前の状態では、移動体１４のガイドピン１４ａが前進ルートＲＦの末尾にあって、クリーニング部材１０（回動軸１５ａ）は引張コイルばね１６で付勢されて、凹部７の挿入方向手前側に位置している。そのため、ケース端子４の先端部４ｂはカード挿入通路３に突入配置されている。
【００３９】
＜ＥＴＣカードＣの挿入時＞
図２（ａ）において、ＥＴＣカードＣをカードスロット２からカード挿入通路３に沿って挿入すると、ＥＴＣカードＣは、先端が移動体１４に接触するまで挿入方向奥側に移動する。この間、クリーニング部材１０はほとんど位置変更しないため、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）が第一清掃体１１（の下面）を摺動してクリーニングする（図３（ａ））。
【００４０】
さらにＥＴＣカードＣを挿入すると、移動体１４はＥＴＣカードＣの先端で押されて、ガイドピン１４ａがガイド溝６の前進ルートＲＦに沿って挿入方向奥側に移動する。クリーニング部材１０（回動軸１５ａ）は、連結棒１５を介して移動体１４に連結されているため、移動体１４の動きにつれて挿入方向奥側に移動する。これによって、クリーニング部材１０の第二清掃体１２はケース端子４を弾性変形させ、下側から摺動してクリーニングする（図３（ｂ））。なお、この間、第一清掃体１１とＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）とは接触しているが、挿入方向奥側にほぼ同一速度で移動する。
【００４１】
引き続きＥＴＣカードＣを挿入すると、移動体１４のガイドピン１４ａはガイド溝６の第一接続ルートＲ１に沿って斜め上方に移動する。このとき、連結棒１５は回動軸１５ａ（回動軸線Ｏ）周りに上向き回動するので、移動体１４はＥＴＣカードＣの先端と接触しなくなる。ただし、ＥＴＣカードＣの挿入方向奥側への移動は、第一清掃体１１とＥＴＣカードＣの上面Ｃ１との間及び第二清掃体１２とケース端子４との間の摩擦力が引張コイルばね１６の付勢力に打ち勝ってクリーニング部材１０へ伝達され、連結棒１５を介して移動体１４（ガイドピン１４ａ）の第一接続ルートＲ１に沿う斜め移動に方向変換される（図４（ａ））。
【００４２】
＜ＥＴＣカードＣの挿入完了状態＞
ＥＴＣカードＣが挿入端（最奥側）に達したとき、移動体１４のガイドピン１４ａはガイド溝６において第一接続ルートＲ１の先頭（すなわち戻りルートＲＢの末尾）に位置する（図４（ａ））。このとき、引張コイルばね１６の付勢力が第一清掃体１１とＥＴＣカードＣの上面Ｃ１との間及び第二清掃体１２とケース端子４との間の摩擦力に打ち勝って、クリーニング部材１０（回動軸１５ａ）を挿入方向手前側に移動させ、ケース端子４は弾性復帰する。クリーニング部材１０の動きは連結棒１５を介して移動体１４に伝達され、ガイドピン１４ａが戻りルートＲＢの先頭（第二接続ルートＲ２の末尾）まで移動する（図４（ｂ））。なお、クリーニング部材１０が挿入方向手前側に移動する間ＥＴＣカードＣはほとんど位置変更しないため、第一清掃体１１はＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）を摺動してクリーニングし、第二清掃体１２はケース端子４を摺動してクリーニングする。
【００４３】
このように、ＥＴＣカードＣの挿入に伴ってクリーニング部材１０（ガイドピン１４ａ）が閉鎖状ループ（ガイド溝６）を周回移動し、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１に形成されたカード接点Ｃ０とケース体１側のケース端子４とをクリーニングする。そして、図４（ｂ）に示すＥＴＣカードＣの挿入完了状態となったとき、クリーニング後のカード接点Ｃ０とケース端子４とは当接状態（通電状態；信号伝達状態）となる。したがって、ＥＴＣカードＣの挿入完了状態では、常にクリーニングを終えたカード接点Ｃ０とケース端子４とが当接するので、ＥＴＣカードＣに対する情報の記憶・読出に誤作動が発生しにくくなり、ＥＴＣ車載器１００の信頼性が向上する。
【００４４】
＜ＥＴＣカードＣの取り出し時＞
図４（ｂ）においてＥＴＣカードＣが取り出されるとき、ＥＴＣカードＣの挿入方向手前側への移動に伴って、クリーニング部材１０は凹部７の手前側壁面に当接するまで移動する。クリーニング部材１０の動きは連結棒１５を介して移動体１４に伝達され、ガイドピン１４ａが第二接続ルートＲ２の先頭（前進ルートＲＦの末尾）まで移動する（図５）。なお、凹部７の手前側壁面に当接後にクリーニング部材１０は位置変更しないため、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）が第一清掃体１１（の下面）を摺動してクリーニングする。このようにして、ＥＴＣカードＣの取り出しが完了したとき（図５）、ＥＴＣカードＣの挿入前の状態（図２（ａ））に戻る。
【００４５】
＜異物を除去するとき＞
図２（ａ）において、カード挿入通路３にコイン等の異物が侵入したときには、ロック解除ボタン９（図１参照）を操作し、排出板８（及び保持枠５）をカード挿入通路３の内部で挿入方向に往復移動して、異物をカードスロット２から外部へ掻き出す。あるいは、ロック解除ボタン９の操作によって、排出板８と保持枠５とをカードスロット２から外部へ取り出した後、カード挿入通路３内の異物を取り出す。
【００４６】
なお、以上の実施例では、カードリーダとしてＥＴＣ車載器についてのみ説明したが、店頭精算器（店頭決済器）等に適用してもよい。また、ガイド溝６（閉鎖状ループ）が平行四辺形状の環状ループの場合について説明したが、その他の形状（例えば楕円形状）でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係るカードリーダの一例としてのＥＴＣ車載器の外観を示す斜視説明図。
【図２】ＥＴＣカードの挿入前の状態における断面図、保持枠の底面図及びガイド溝の説明図。
【図３】図２（ａ）の状態からＥＴＣカードを順次挿入するときの断面図。
【図４】図３に続いてさらにＥＴＣカードを挿入するときの断面図。
【図５】図４（ｂ）の挿入完了状態からＥＴＣカードの取り出しを完了した状態における断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１ ケース体
１ａ 前壁
１ｂ 配線基板
２ カードスロット（カード挿入口）
３ カード挿入通路
４ ケース端子（固定端子部）
４ａ 基端部
４ｂ 先端部
５ 保持枠（保持部）
６ ガイド溝（ガイド部；閉鎖状ループ）
７ 凹部
８ 排出板（掻き出し部）
９ ロック解除ボタン
１０ クリーニング部材
１１ 第一清掃体
１２ 第二清掃体
１３ 中間部材
１４ 移動体
１４ａ ガイドピン（ガイド部）
１５ 連結棒（連結体）
１５ａ 回動軸
１６ 引張コイルばね（付勢部材）
１００ ＥＴＣ車載器（カードリーダ）
Ｃ ＥＴＣカード（ＩＣカード）
Ｃ０ カード接点（移動接点部）
Ｃ１ 上面（表面；主表面）
Ｏ 回動軸線
ＲＦ 前進ルート
ＲＢ 戻りルート
Ｒ１ 第一接続ルート
Ｒ２ 第二接続ルート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＴＣ車載器等のカードリーダに用いられるクリーニング構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection：自動料金収受システム）や電子引き落としシステムのような高度キャッシュレスシステムが急速に普及している。これらのシステムでは、主としてＩＣカードを媒介としてＥＴＣ車載器、店頭精算器（店頭決済器）等のカードリーダ（カードリーダアンドライタともいう）によってデータ（取引情報）の記憶（入力）・読出（出力）が行われる。その際、ケース端子（ケース体の固定端子部）とカード接点（カードの移動接点部）とが一定の接触圧で当接することでデータの記憶・読出が可能となる。したがって、ケース体の内部に異物が侵入したり、ケース端子やカード接点（あるいはカードの主表面）に汚れ・塵埃・水分等が付着していたりすると、接触不良・導通不良・短絡等によりデータの記憶・読出が不能となったり、データが破壊されたり、制御の誤作動（暴走）を生じたりする。また、最近ではシステムを相互に共用化する試みもなされているので、カードリーダやＩＣカードを媒介としてこれらの汚れ等が次々と伝染するおそれもある。
【０００３】
特にＥＴＣ車載器では、車両のインストルメントパネル等に半ば埋め込まれる形で固定されて容易に取外しができないため、一旦異物が侵入したり汚れ等が付着したりするとそれらの除去が極めて困難となる場合がある。さらに、ＥＴＣ車載器では走行時の車両の振動に伴うＩＣカードのばたつき（場合によってはカードリーダからの抜け）を防止し耐振性能を向上させるために、ケース端子とカード接点との接触圧を高くすると、カード接点の摩耗・損傷を生ずる場合がある。
【０００４】
そこで、コイン等の異物を除去するための異物除去空間を設けたり、クリーニングカードを用いてケース端子（ヘッド接点）を清掃したりする技術が提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３０８２６９８号公報
【特許文献２】特開２００１−６７６３１号公報
【０００６】
これらのクリーニング手段によれば、ケース端子とカード接点とを所定の接触圧で相対移動させることによって汚れ等を除去する場合と比較して、接触圧を高めなくても清掃できるため、カード接点（カードの主表面）の摩耗・損傷を抑制できる。しかし、特許文献１に記載の技術では、ケース端子やカード接点に付着した汚れ等については他のクリーニング手段を講じる必要があるので、構造が複雑になってコストが嵩むとともに、クリーニング操作も煩雑になる。また、特許文献２に記載の技術では、クリーニングカードを常備したり、カード接点（カードの主表面）のクリーニング手段を別途設ける必要があるので、構造が複雑になってコストが嵩むとともに、クリーニング操作も煩雑になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、カードの挿入に伴って移動するクリーニング部材を設けることにより、簡素な構成を維持しつつ、本体側の固定端子部及びカード側の移動接点部に付着した汚れ等を効率よくクリーニングできるカードリーダのクリーニング構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のカードリーダのクリーニング構造は、
ケース体に開口されたカードスロットから内部に向かうカード挿入通路に沿って挿入されるカードの主表面に露出形成された移動接点部と、前記ケース体から前記カード挿入通路に突入可能に対向配置されて前記カードの主表面を弾圧保持する固定端子部とを当接させることによって、前記カードに対する情報の記憶・読出を可能となすカードリーダのクリーニング構造であって、
前記ケース体の内部において前記カード挿入通路に配置されるとともに、前記カードの挿入方向において前記固定端子部が弾性変形する方向と平行な面上に形成された閉鎖状ループに沿って移動することにより、前記カードの主表面及び前記固定端子部とそれぞれ接触可能なクリーニング部材を備え、
前記カードが前記挿入方向に沿って前記カードスロットから前記カード挿入通路に挿入されるとき、前記クリーニング部材は前記閉鎖状ループに沿って周回移動する間に前記カードの主表面及び前記固定端子部と個別に接触しかつ摺動してそれらをクリーニングすることを特徴とする。
【０００９】
このように、カードの挿入に伴ってクリーニング部材が閉鎖状ループを周回移動し、カードの主表面に形成された移動接点部（例えばカード接点）とケース体側の固定端子部（例えばケース端子）とをクリーニングしてから、挿入完了状態（移動接点部と固定端子部との当接状態）に至る。したがって、カードの挿入が完了した状態では、常にクリーニングを終えた移動接点部と固定端子部とが当接するので、カードに対する情報の記憶・読出に誤作動が発生しにくくなり、カードリーダ（例えばＥＴＣ車載器）の信頼性が向上する。
【００１０】
なお、「カードリーダ」にはＥＴＣ車載器の他に店頭精算器等も含まれる。また、「カード」にはＩＣカードの他に磁気カード等も含まれる。さらに、「カードの主表面」というとき、板状のカードの表面及び裏面のうちのいずれか一方を指す。
【００１１】
このようなクリーニング部材の閉鎖状ループは、カードの主表面と平行状に配置され挿入方向の奥側に向かう前進ルートと、その前進ルートよりも主表面から離間して平行状に配置され挿入方向の手前側に引き返す戻りルートと、前進ルートの先頭と戻りルートの末尾とを連結する第一接続ルートと、戻りルートの先頭と前進ルートの末尾とを連結する第二接続ルートとを含み、前進ルートと戻りルートとがケース体の内部において扁平状に配置された環状のループに形成されていることが望ましい。
【００１２】
このように、クリーニング部材の移動に係る閉鎖状ループが扁平な環状のループに形成されているので、ケース体の狭い内部空間にクリーニング部材をコンパクトに収納できる。なお、「閉鎖状ループ」は、例えばガイド溝のようなガイド部の形態で、ケース体に形成することができる。
【００１３】
また、クリーニング部材は、移動接点部が位置する側に対向配置された第一清掃体と、固定端子部が位置する側に対向配置された第二清掃体とが、カードの主表面に対して垂直な方向に沿って積層状に一体形成され、
カードが挿入方向に沿って挿入され、クリーニング部材が閉鎖状ループを一周する間に、第一清掃体がカードの主表面に接触し、第二清掃体が固定端子部に接触してそれらのクリーニングを実行することができる。
【００１４】
クリーニング部材を積層状に一体形成することにより、移動接点部をクリーニングする第一清掃体と固定端子部をクリーニングする第二清掃体とを異なる材質（材料・硬度等）で構成することが容易であり、かつ安価に行なえる。
【００１５】
具体的には、移動接点部（カードの主表面）の摩耗・損傷を生じにくくするため第一清掃体を軟質弾性材料（例えばスポンジ）で構成する一方、固定端子部に付着した頑固な汚れを除去しやすくするため第二清掃体を硬質弾性材料（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の硬質樹脂材料）で構成することができる。このように、種々の条件に合わせて両清掃体の材質を選択することができる。
【００１６】
さらに、カードが挿入方向に沿って挿入されるとき、クリーニング部材は閉鎖状ループに沿って周回し、カードの挿入完了状態において、戻りルートの先頭又は第二接続ルートにて待機し、
カードの挿入完了状態からカード取り出し状態に移行するとき、第一清掃体によりカードの主表面をクリーニングすることができる。
【００１７】
クリーニング部材の第一清掃体によってカードの取り出し（引き抜き）時にもカードの主表面がクリーニングされるので、カードを清浄な状態で保管したり他のカードリーダに挿入したりできる。このように、カード（ひいてはカードリーダ）の耐久性向上を図ることができる。
【００１８】
以上のようなケース体の内部には固定端子部の基端部を固定保持するための保持部が配置され、その保持部には閉鎖状ループを構成するガイド部が形成されるとともに、
そのガイド部に沿って移動可能な移動体と、その移動体をクリーニング部材と連結するための連結体とが設けられ、
カードが挿入方向に沿って挿入されるとき、移動体がガイド部に沿って移動することにより、連結体を介してクリーニング部材が閉鎖状ループを周回移動することができる。
【００１９】
このように、ケース体を構成する保持部（例えば保持枠）に閉鎖状ループを構成するガイド部（例えばガイド溝）を形成することにより、ケース体の狭い内部空間にクリーニング部材をコンパクトに収納できる。その際、移動体はカード挿入通路に挿入されたカードに接触することにより、保持部のガイド部に沿って移動してもよい。
【００２０】
その際、保持部には、カード挿入通路との対面側に開口してカード挿入通路と一体化された空間を形成する凹部が形成され、
その凹部には、クリーニング部材が挿入方向の手前側に位置し、固定端子部が挿入方向の奥側に位置してそれぞれ保持され、
それらクリーニング部材と固定端子部とを、凹部とカード挿入通路とに跨って配置することができる。
【００２１】
このように、保持部の凹部にクリーニング部材と固定端子部とが保持（収納）されるので、ケース体の狭い内部空間にクリーニング部材や固定端子部をコンパクトに収納できる。
【００２２】
固定端子部は、基端部が保持部の凹部に保持（収納）され、かつ先端部がカード挿入通路に突入してクリーニング部材の第二清掃体及びカードの主表面（移動接点部）と接触可能な自由端を形成する板ばねで構成することができる。これにより固定端子部の弾性変形能を大きくとれるので、クリーニング部材の第一清掃体とカードの主表面との接触圧及び第二清掃体と固定端子部との接触圧を高め、クリーニング部材による汚れの拭き取り性を向上させることができる。また、カードの移動接点部の摩耗・損傷を生じにくくすることができ、固定端子部と移動接点部との接触圧を高めてＥＴＣ車載器等の耐振性能を向上させることができる。
【００２３】
そして、保持部にはカードの主表面の横幅と同等以上の幅を有する掻き出し部が形成され、その掻き出し部をケース体の内部で挿入方向に往復移動可能に配置することができる。クリーニング部材では容易に除去できない異物（例えばコイン）がケース体の内部空間に侵入しても、保持部に形成された掻き出し部によって外部に掻き出すことができる。なお、保持部と掻き出し部とを一体形成することによって、これらをカード挿入通路で挿入方向に往復移動可能、あるいはカードスロットから外部に取り出し可能としてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施例）
以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は本発明に係るカードリーダの一例としてのＥＴＣ車載器の外観を示す斜視説明図、図２はＥＴＣカードの挿入前の状態における断面図、保持枠の底面図及びガイド溝の説明図である。図１及び図２に示すＥＴＣ車載器１００（カードリーダ）のケース体１は直方体の箱状を呈し、操作者側の前壁１ａの中央下部に厚さ方向（壁面に直交する方向；カードの挿入方向）に貫通形成されたカードスロット２（カード挿入口）から、内部に向かうカード挿入通路３に沿ってＥＴＣカードＣ（ＩＣカード）が挿入される。そして、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（表面；主表面）に露出形成されたカード接点Ｃ０（移動接点部）が、ケース体１からカード挿入通路３に突入可能に対向配置されてＥＴＣカードＣの上面Ｃ１を弾圧保持するケース端子４（固定端子部）と当接する。これによって、ＥＴＣカードＣに対する情報（主として料金データ）の記憶（入力）・読出（出力）が可能となる。
【００２５】
図２に示すように、ケース端子４は挿入方向において対をなし、挿入されるＥＴＣカードＣの幅方向に１列又は複数列（例えば３列）配置されて、弾性変形能の大きい（すなわちばね定数の小さい）板ばねで構成されている。各ケース端子４は、基端部４ａがケース体１内面に固定され、先端部４ｂがカード挿入通路３に突入してＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）及び後述するクリーニング部材１０の第二清掃体１２と接触可能な自由端を形成し、対をなすケース端子４，４の先端部４ｂ，４ｂ同士が向き合うように対向配置されている。板ばねで構成されたケース端子４の先端部４ｂが自由端に形成されているので、ケース端子４の弾性変形能を大きくでき、ＥＴＣカードＣのカード接点Ｃ０の摩耗・損傷が生じにくくなる。
【００２６】
ＥＴＣ車載器１００には、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）及びケース端子４に摺動してセルフクリーニングするためのクリーニング部材１０が、ケース体１の内部においてカード挿入通路３に配置されている。図２に示すように、クリーニング部材１０は、ＥＴＣカードＣの挿入方向においてケース端子４が弾性変形する方向と平行な面上に形成されたガイド溝６（ガイド部；閉鎖状ループ）に沿って移動することにより、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）及びケース端子４の先端部４ｂとそれぞれ接触可能である。
【００２７】
具体的には、ケース体１の内部にはケース端子４の基端部４ａを固定保持するための保持枠５（保持部）が固定配置され、保持枠５に閉鎖状ループを構成するガイド溝６が形成されている。保持枠５には、カード挿入通路３との対面側に開口してカード挿入通路３と一体化された空間を形成する凹部７が形成され、凹部７には、クリーニング部材１０が挿入方向の手前側に位置し、対をなすケース端子４，４が挿入方向の奥側に位置してそれぞれ収容保持されている。なお、クリーニング部材１０とケース端子４とは、凹部７とカード挿入通路３とに跨って配置されている。なお、凹部７の形成側とは反対側となる保持枠５の上面には、制御回路等が搭載された配線基板１ｂが載置され、カード接点Ｃ０とケース端子４とは配線基板１ｂと電気的に接続されて、ＥＴＣカードＣに対する情報の記憶・読出等が実行される。
【００２８】
このように、ケース体１を構成する保持枠５に閉鎖状ループを構成するガイド溝６が形成され、保持枠５の凹部７にクリーニング部材１０とケース端子４とが保持（収納）されるので、ケース体１の狭い内部空間にクリーニング部材１０やケース端子４をコンパクトに収納できる。また、ケース端子４は、基端部４ａが保持枠５の凹部７に保持（収納）され、先端部４ｂがカード挿入通路３に突入してクリーニング部材１０の第二清掃体１２及びＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）と接触可能な自由端を形成する板ばねで構成されている。これによってケース端子４の弾性変形能を大きくとれるので、クリーニング部材１０の第一清掃体１１とＥＴＣカードＣの上面Ｃ１との接触圧及び第二清掃体１２とケース端子４との接触圧を高め、クリーニング部材１０による汚れの拭き取り性を向上させることができる。また、カード接点Ｃ０の摩耗・損傷を生じにくくすることができ、ケース端子４とカード接点Ｃ０との接触圧を高めてＥＴＣ車載器１００の耐振性能を向上させることができる。
【００２９】
クリーニング部材１０は、カード接点Ｃ０が位置するカード挿入通路３側に対向配置された第一清掃体１１と、ケース端子４が位置する凹部７側に対向配置された第二清掃体１２と、両清掃体１１，１２に挟まれて両者を連結する中間部材１３とが、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１に対して垂直な方向に沿って積層状に一体形成されている。
【００３０】
第一清掃体１１は、カード接点Ｃ０（ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１）の摩耗・損傷を生じにくくするために、相対的に軟質の弾性材料であるスポンジで構成されている。一方、第二清掃体１２は、ケース端子４に付着した頑固な汚れを除去しやすくするために、相対的に硬質の弾性材料であるポリプロピレン（ＰＰ）で構成されている。
【００３１】
保持枠５のガイド溝６には、ガイド溝６と係合するガイドピン１４ａを有し、そのガイド溝６に沿って移動可能な移動体１４が配置されている。また、移動体１４とクリーニング部材１０の中間部材１３とは、中間部材１３側の回動軸１５ａ（回動軸線Ｏ）周りに回動可能な形態で、連結棒１５（連結体）によって連結されている。なお、連結棒１５の回動軸１５ａと凹部７の壁面との間には、回動軸１５ａ（連結棒１５）を挿入方向と逆方向に付勢する引張コイルばね１６（付勢部材）が介装されている。
【００３２】
図２（ｃ）に拡大して示すように、保持枠５に形成されたガイド溝６（閉鎖状ループ）は、全体として扁平な平行四辺形状（又は菱形状）の環状ループを呈している。具体的には、ガイド溝６は、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１と平行状に配置され挿入方向の奥側に向かう前進ルートＲＦと、前進ルートＲＦよりもＥＴＣカードＣの上面Ｃ１から上方へ離間して平行状に配置され挿入方向の手前側に引き返す戻りルートＲＢと、前進ルートＲＦの先頭と戻りルートＲＢの末尾とを連結する第一接続ルートＲ１と、戻りルートＲＢの先頭と前進ルートＲＦの末尾とを連結する第二接続ルートＲ２とを含む。そして、前進ルートＲＦと戻りルートＲＢとが保持枠５の内部において扁平状に配置されているので、ケース体１の狭い内部空間にクリーニング部材１０をコンパクトに収納できる。
【００３３】
図２に示すように、ＥＴＣカードＣが挿入方向に沿ってカードスロット２からカード挿入通路３に挿入されるとき、移動体１４がＥＴＣカードＣの先端に接触して押圧され（図３参照）、ガイド溝６に沿って移動することにより、連結棒１５を介してクリーニング部材１０がガイド溝６と相似（又は合同）な閉鎖状ループを周回移動する。このとき、クリーニング部材１０が閉鎖状ループ（ガイド溝６）を一周する間に、第一清掃体１１がＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）に接触し、第二清掃体１２がケース端子４に接触して、それらをクリーニングする（図３，図４参照）。
【００３４】
このように、ＥＴＣカードＣの挿入に伴ってクリーニング部材１０が閉鎖状ループ（ガイド溝６）を周回移動し、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１に形成されたカード接点Ｃ０とケース体１側のケース端子４とをクリーニングしてから、挿入完了状態（カード接点Ｃ０とケース端子４との当接状態）に至る。したがって、ＥＴＣカードＣの挿入が完了した状態では、常にクリーニングを終えたカード接点Ｃ０とケース端子４とが当接するので、ＥＴＣカードＣに対する情報の記憶・読出に誤作動が発生しにくくなり、ＥＴＣ車載器１００の信頼性が向上する。
【００３５】
また、閉鎖状ループ（ガイド溝６）に沿って周回するクリーニング部材１０は、ＥＴＣカードＣの挿入完了状態において、戻りルートＲＢの先頭又は第二接続ルートＲ２の途中にて待機する（図４（ｂ）参照）。さらに、ＥＴＣカードＣの挿入完了状態からカード取り出し状態に移行するとき、第一清掃体１１によりＥＴＣカードＣの上面Ｃ１をクリーニングする（図５参照）。このように、クリーニング部材１０の第一清掃体１１によってＥＴＣカードＣの取り出し（引き抜き）時にもＥＴＣカードＣの上面Ｃ１がクリーニングされるので、ＥＴＣカードＣを清浄な状態で保管したり他のカードリーダに挿入したりできる。
【００３６】
図２に戻り、保持枠５には、ＥＴＣカードＣ（の上面Ｃ１）の横幅と同等以上の幅を有する排出板８（掻き出し部）が一体形成されている。排出板８と保持枠５とは、ロック解除ボタン９（図１参照）の操作によって、カード挿入通路３（ケース体１）の内部で挿入方向に往復移動可能に配置されている。したがって、クリーニング部材１０では容易に除去できない異物（例えばコイン）がケース体１（カード挿入通路３）の内部空間に侵入しても、保持枠５に一体形成された排出板８によって外部に掻き出すことができる。なお、排出板８と保持枠５とは、ロック解除ボタン９の操作によって、カードスロット２から外部に取り出すことも可能である。
【００３７】
次に、図２〜図５を用いて、ＥＴＣカードＣの挿入・取り出しとクリーニング部材１０の作動について説明する。
【００３８】
＜ＥＴＣカードＣの挿入前＞
図２（ａ）に示すＥＴＣカードＣの挿入前の状態では、移動体１４のガイドピン１４ａが前進ルートＲＦの末尾にあって、クリーニング部材１０（回動軸１５ａ）は引張コイルばね１６で付勢されて、凹部７の挿入方向手前側に位置している。そのため、ケース端子４の先端部４ｂはカード挿入通路３に突入配置されている。
【００３９】
＜ＥＴＣカードＣの挿入時＞
図２（ａ）において、ＥＴＣカードＣをカードスロット２からカード挿入通路３に沿って挿入すると、ＥＴＣカードＣは、先端が移動体１４に接触するまで挿入方向奥側に移動する。この間、クリーニング部材１０はほとんど位置変更しないため、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）が第一清掃体１１（の下面）を摺動してクリーニングする（図３（ａ））。
【００４０】
さらにＥＴＣカードＣを挿入すると、移動体１４はＥＴＣカードＣの先端で押されて、ガイドピン１４ａがガイド溝６の前進ルートＲＦに沿って挿入方向奥側に移動する。クリーニング部材１０（回動軸１５ａ）は、連結棒１５を介して移動体１４に連結されているため、移動体１４の動きにつれて挿入方向奥側に移動する。これによって、クリーニング部材１０の第二清掃体１２はケース端子４を弾性変形させ、下側から摺動してクリーニングする（図３（ｂ））。なお、この間、第一清掃体１１とＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）とは接触しているが、挿入方向奥側にほぼ同一速度で移動する。
【００４１】
引き続きＥＴＣカードＣを挿入すると、移動体１４のガイドピン１４ａはガイド溝６の第一接続ルートＲ１に沿って斜め上方に移動する。このとき、連結棒１５は回動軸１５ａ（回動軸線Ｏ）周りに上向き回動するので、移動体１４はＥＴＣカードＣの先端と接触しなくなる。ただし、ＥＴＣカードＣの挿入方向奥側への移動は、第一清掃体１１とＥＴＣカードＣの上面Ｃ１との間及び第二清掃体１２とケース端子４との間の摩擦力が引張コイルばね１６の付勢力に打ち勝ってクリーニング部材１０へ伝達され、連結棒１５を介して移動体１４（ガイドピン１４ａ）の第一接続ルートＲ１に沿う斜め移動に方向変換される（図４（ａ））。
【００４２】
＜ＥＴＣカードＣの挿入完了状態＞
ＥＴＣカードＣが挿入端（最奥側）に達したとき、移動体１４のガイドピン１４ａはガイド溝６において第一接続ルートＲ１の先頭（すなわち戻りルートＲＢの末尾）に位置する（図４（ａ））。このとき、引張コイルばね１６の付勢力が第一清掃体１１とＥＴＣカードＣの上面Ｃ１との間及び第二清掃体１２とケース端子４との間の摩擦力に打ち勝って、クリーニング部材１０（回動軸１５ａ）を挿入方向手前側に移動させ、ケース端子４は弾性復帰する。クリーニング部材１０の動きは連結棒１５を介して移動体１４に伝達され、ガイドピン１４ａが戻りルートＲＢの先頭（第二接続ルートＲ２の末尾）まで移動する（図４（ｂ））。なお、クリーニング部材１０が挿入方向手前側に移動する間ＥＴＣカードＣはほとんど位置変更しないため、第一清掃体１１はＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）を摺動してクリーニングし、第二清掃体１２はケース端子４を摺動してクリーニングする。
【００４３】
このように、ＥＴＣカードＣの挿入に伴ってクリーニング部材１０（ガイドピン１４ａ）が閉鎖状ループ（ガイド溝６）を周回移動し、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１に形成されたカード接点Ｃ０とケース体１側のケース端子４とをクリーニングする。そして、図４（ｂ）に示すＥＴＣカードＣの挿入完了状態となったとき、クリーニング後のカード接点Ｃ０とケース端子４とは当接状態（通電状態；信号伝達状態）となる。したがって、ＥＴＣカードＣの挿入完了状態では、常にクリーニングを終えたカード接点Ｃ０とケース端子４とが当接するので、ＥＴＣカードＣに対する情報の記憶・読出に誤作動が発生しにくくなり、ＥＴＣ車載器１００の信頼性が向上する。
【００４４】
＜ＥＴＣカードＣの取り出し時＞
図４（ｂ）においてＥＴＣカードＣが取り出されるとき、ＥＴＣカードＣの挿入方向手前側への移動に伴って、クリーニング部材１０は凹部７の手前側壁面に当接するまで移動する。クリーニング部材１０の動きは連結棒１５を介して移動体１４に伝達され、ガイドピン１４ａが第二接続ルートＲ２の先頭（前進ルートＲＦの末尾）まで移動する（図５）。なお、凹部７の手前側壁面に当接後にクリーニング部材１０は位置変更しないため、ＥＴＣカードＣの上面Ｃ１（カード接点Ｃ０）が第一清掃体１１（の下面）を摺動してクリーニングする。このようにして、ＥＴＣカードＣの取り出しが完了したとき（図５）、ＥＴＣカードＣの挿入前の状態（図２（ａ））に戻る。
【００４５】
＜異物を除去するとき＞
図２（ａ）において、カード挿入通路３にコイン等の異物が侵入したときには、ロック解除ボタン９（図１参照）を操作し、排出板８（及び保持枠５）をカード挿入通路３の内部で挿入方向に往復移動して、異物をカードスロット２から外部へ掻き出す。あるいは、ロック解除ボタン９の操作によって、排出板８と保持枠５とをカードスロット２から外部へ取り出した後、カード挿入通路３内の異物を取り出す。
【００４６】
なお、以上の実施例では、カードリーダとしてＥＴＣ車載器についてのみ説明したが、店頭精算器（店頭決済器）等に適用してもよい。また、ガイド溝６（閉鎖状ループ）が平行四辺形状の環状ループの場合について説明したが、その他の形状（例えば楕円形状）でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係るカードリーダの一例としてのＥＴＣ車載器の外観を示す斜視説明図。
【図２】ＥＴＣカードの挿入前の状態における断面図、保持枠の底面図及びガイド溝の説明図。
【図３】図２（ａ）の状態からＥＴＣカードを順次挿入するときの断面図。
【図４】図３に続いてさらにＥＴＣカードを挿入するときの断面図。
【図５】図４（ｂ）の挿入完了状態からＥＴＣカードの取り出しを完了した状態における断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１ ケース体
１ａ 前壁
１ｂ 配線基板
２ カードスロット（カード挿入口）
３ カード挿入通路
４ ケース端子（固定端子部）
４ａ 基端部
４ｂ 先端部
５ 保持枠（保持部）
６ ガイド溝（ガイド部；閉鎖状ループ）
７ 凹部
８ 排出板（掻き出し部）
９ ロック解除ボタン
１０ クリーニング部材
１１ 第一清掃体
１２ 第二清掃体
１３ 中間部材
１４ 移動体
１４ａ ガイドピン（ガイド部）
１５ 連結棒（連結体）
１５ａ 回動軸
１６ 引張コイルばね（付勢部材）
１００ ＥＴＣ車載器（カードリーダ）
Ｃ ＥＴＣカード（ＩＣカード）
Ｃ０ カード接点（移動接点部）
Ｃ１ 上面（表面；主表面）
Ｏ 回動軸線
ＲＦ 前進ルート
ＲＢ 戻りルート
Ｒ１ 第一接続ルート
Ｒ２ 第二接続ルート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース体に開口されたカードスロットから内部に向かうカード挿入通路に沿って挿入されるカードの主表面に露出形成された移動接点部と、前記ケース体から前記カード挿入通路に突入可能に対向配置されて前記カードの主表面を弾圧保持する固定端子部とを当接させることによって、前記カードに対する情報の記憶・読出を可能となすカードリーダのクリーニング構造であって、
前記ケース体の内部において前記カード挿入通路に配置されるとともに、前記カードの挿入方向において前記固定端子部が弾性変形する方向と平行な面上に形成された閉鎖状ループに沿って移動することにより、前記カードの主表面及び前記固定端子部とそれぞれ接触可能なクリーニング部材を備え、
前記カードが前記挿入方向に沿って前記カードスロットから前記カード挿入通路に挿入されるとき、前記クリーニング部材は前記閉鎖状ループに沿って周回移動する間に前記カードの主表面及び前記固定端子部と個別に接触しかつ摺動してそれらをクリーニングすることを特徴とするカードリーダのクリーニング構造。
【請求項２】
前記クリーニング部材の閉鎖状ループは、前記カードの主表面と平行状に配置され前記挿入方向の奥側に向かう前進ルートと、その前進ルートよりも前記主表面から離間して平行状に配置され前記挿入方向の手前側に引き返す戻りルートと、前記前進ルートの先頭と前記戻りルートの末尾とを連結する第一接続ルートと、前記戻りルートの先頭と前記前進ルートの末尾とを連結する第二接続ルートとを含み、前記前進ルートと戻りルートとが前記ケース体の内部において扁平状に配置された環状のループに形成されている請求項１に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、前記移動接点部が位置する側に対向配置された第一清掃体と、前記固定端子部が位置する側に対向配置された第二清掃体とが、前記カードの主表面に対して垂直な方向に沿って積層状に一体形成され、
前記カードが前記挿入方向に沿って挿入され、前記クリーニング部材が前記閉鎖状ループを一周する間に、前記第一清掃体が前記カードの主表面に接触し、前記第二清掃体が前記固定端子部に接触してそれらのクリーニングを実行する請求項２に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項４】
前記カードが前記挿入方向に沿って挿入されるとき、前記クリーニング部材は前記閉鎖状ループに沿って周回し、前記カードの挿入完了状態において、前記戻りルートの先頭又は前記第二接続ルートにて待機し、
前記カードの挿入完了状態からカード取り出し状態に移行するとき、前記第一清掃体により前記カードの主表面をクリーニングする請求項３に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項５】
前記ケース体の内部には前記固定端子部の基端部を固定保持するための保持部が配置され、その保持部には前記閉鎖状ループを構成するガイド部が形成されるとともに、
そのガイド部に沿って移動可能な移動体と、その移動体を前記クリーニング部材と連結するための連結体とが設けられ、
前記カードが前記挿入方向に沿って挿入されるとき、前記移動体が前記ガイド部に沿って移動することにより、前記連結体を介して前記クリーニング部材が前記閉鎖状ループを周回移動する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項６】
前記保持部には、前記カード挿入通路との対面側に開口してカード挿入通路と一体化された空間を形成する凹部が形成され、
その凹部には、前記クリーニング部材が前記挿入方向の手前側に位置し、前記固定端子部が前記挿入方向の奥側に位置してそれぞれ保持され、
それらクリーニング部材と固定端子部とは、前記凹部とカード挿入通路とに跨って配置されている請求項５に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項７】
前記保持部には前記カードの主表面の横幅と同等以上の幅を有する掻き出し部が形成され、その掻き出し部は前記ケース体の内部で前記挿入方向に往復移動可能に配置されている請求項５又は６に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項１】
ケース体に開口されたカードスロットから内部に向かうカード挿入通路に沿って挿入されるカードの主表面に露出形成された移動接点部と、前記ケース体から前記カード挿入通路に突入可能に対向配置されて前記カードの主表面を弾圧保持する固定端子部とを当接させることによって、前記カードに対する情報の記憶・読出を可能となすカードリーダのクリーニング構造であって、
前記ケース体の内部において前記カード挿入通路に配置されるとともに、前記カードの挿入方向において前記固定端子部が弾性変形する方向と平行な面上に形成された閉鎖状ループに沿って移動することにより、前記カードの主表面及び前記固定端子部とそれぞれ接触可能なクリーニング部材を備え、
前記カードが前記挿入方向に沿って前記カードスロットから前記カード挿入通路に挿入されるとき、前記クリーニング部材は前記閉鎖状ループに沿って周回移動する間に前記カードの主表面及び前記固定端子部と個別に接触しかつ摺動してそれらをクリーニングすることを特徴とするカードリーダのクリーニング構造。
【請求項２】
前記クリーニング部材の閉鎖状ループは、前記カードの主表面と平行状に配置され前記挿入方向の奥側に向かう前進ルートと、その前進ルートよりも前記主表面から離間して平行状に配置され前記挿入方向の手前側に引き返す戻りルートと、前記前進ルートの先頭と前記戻りルートの末尾とを連結する第一接続ルートと、前記戻りルートの先頭と前記前進ルートの末尾とを連結する第二接続ルートとを含み、前記前進ルートと戻りルートとが前記ケース体の内部において扁平状に配置された環状のループに形成されている請求項１に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、前記移動接点部が位置する側に対向配置された第一清掃体と、前記固定端子部が位置する側に対向配置された第二清掃体とが、前記カードの主表面に対して垂直な方向に沿って積層状に一体形成され、
前記カードが前記挿入方向に沿って挿入され、前記クリーニング部材が前記閉鎖状ループを一周する間に、前記第一清掃体が前記カードの主表面に接触し、前記第二清掃体が前記固定端子部に接触してそれらのクリーニングを実行する請求項２に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項４】
前記カードが前記挿入方向に沿って挿入されるとき、前記クリーニング部材は前記閉鎖状ループに沿って周回し、前記カードの挿入完了状態において、前記戻りルートの先頭又は前記第二接続ルートにて待機し、
前記カードの挿入完了状態からカード取り出し状態に移行するとき、前記第一清掃体により前記カードの主表面をクリーニングする請求項３に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項５】
前記ケース体の内部には前記固定端子部の基端部を固定保持するための保持部が配置され、その保持部には前記閉鎖状ループを構成するガイド部が形成されるとともに、
そのガイド部に沿って移動可能な移動体と、その移動体を前記クリーニング部材と連結するための連結体とが設けられ、
前記カードが前記挿入方向に沿って挿入されるとき、前記移動体が前記ガイド部に沿って移動することにより、前記連結体を介して前記クリーニング部材が前記閉鎖状ループを周回移動する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項６】
前記保持部には、前記カード挿入通路との対面側に開口してカード挿入通路と一体化された空間を形成する凹部が形成され、
その凹部には、前記クリーニング部材が前記挿入方向の手前側に位置し、前記固定端子部が前記挿入方向の奥側に位置してそれぞれ保持され、
それらクリーニング部材と固定端子部とは、前記凹部とカード挿入通路とに跨って配置されている請求項５に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【請求項７】
前記保持部には前記カードの主表面の横幅と同等以上の幅を有する掻き出し部が形成され、その掻き出し部は前記ケース体の内部で前記挿入方向に往復移動可能に配置されている請求項５又は６に記載のカードリーダのクリーニング構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−５９０３１（Ｐ２００９−５９０３１Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２３７２７（Ｐ２００７−２２３７２７）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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