JP2005125517A - 印刷装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】直接転写方式と間接転写方式とを切り換えて印刷が可能でランニングコストが低く、しかも両方式において転写不良などの不具合を低減させた印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷装置1は、正逆転可能なモータ51を有する移動機構50を備えている。モータ51の駆動力はギヤ52、ギヤ53、プーリ54、56間のタイミングベルト55を介してプーリ56へと伝達され、レバー部材58が回転軸57を中心として揺動し、プラテンニップローラ28が移動する。間接転写では、ローラ28は中間転写シートFをプラテンローラ21に当接し、直接転写では、ローラ28は移動機構50によりプラテンローラ21から離間する方向に移動して第1カード搬送路P1に進出し、従動ローラ12と共働して、カードへの印刷時のカードを一定速度で搬送する搬送ローラとして機能する。
【選択図】図2

Description

本発明は、カード等の記録媒体に画像・文字などの各種情報を印刷するための印刷装置であって、特に、印刷方式を切り換えて上記各種情報を記録媒体乃至転写媒体の表面に転写して形成することができる印刷装置に関するものである。
従来、クレジットカード、キャッシュカード、ライセンスカード、IDカード等のカード状記録媒体を作成する場合には、記録媒体に熱転写フィルムを介してサーマルヘッドで熱転写して所期の画像・文字などを記録する熱転写方式の印刷装置が用いられており、画像・文字等を、熱転写フィルムを介して記録媒体に直接転写する直接転写方式の印刷装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この方式では、熱昇華性インクを用いることでインク特性による階調表現性に優れることから高画質の画像が得られるという利点を有するものの、画像等が転写される記録媒体の表面にこのインクを受容する受容層が必須となるので、記録媒体が限定されたり、又は、記録媒体の表面に受容層を形成する必要がある。
一般に、熱昇華性インクを受容可能な記録媒体としてポリ塩化ビニル製カード(所謂PVCカード)が多用されているが、不要となったPVCカードを焼却すると公害物質が生成される等の理由により、最近ではポリエチレンテレフタレート製カード(所謂PETカード)等への切り換えが検討されている。更に、近年その利用範囲が拡大しつつあるICカードのように、ICチップやアンテナを埋め込むタイプのカード状記録媒体では、内部に埋め込まれたこれらの素子により表面に凹凸が生じるので、上記凹凸面への画像転写に支障をきたすなどの欠点も指摘されている。
上述した不具合を解消する熱転写方式の印刷装置として、一旦画像を中間転写媒体に形成した後に、この画像を記録媒体である被転写体に再転写する、所謂間接転写方式の印刷装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。この方式によると、直接転写方式で欠点とされた、受容層に関連した記録媒体の限定や記録媒体表面の凹凸面への画像転写時の不具合等の問題点を改善することができ、更には、カード状記録媒体への全面印刷が直接転写方式のものと比べて容易に行うことができる等の利点がある。
しかしながら、間接転写方式では中間転写媒体を使用する必要があるので、直接転写方式のものよりランニングコストが高く、印刷に要する処理時間も余分に掛かる、という不利な点があると共に、カードデザイン上、表面は全面印刷が必要でも、裏面はカードの使用上の注意等を印刷して表示することが多いので、全面印刷を必要とするケースは少ないなど、両方式には一長一短がある。
従って、PVCやPET等の記録媒体の材質の他、IC素子などの有無等を含めた記録媒体の特性や印刷目的に応じて、直接転写方式と間接転写方式とでその印刷方式を切り換えて記録媒体に画像等を印刷できる印刷装置が得られれば、記録媒体に最適な印刷方式で印刷することが可能となると共に、印刷に伴うランニングコストの低減を図ることできるので、将来このような印刷装置が普及するものと考えられる。
特開平9−131930号公報 特開平11−348328号公報
上記した間接転写方式の印刷装置においては、画像を形成する部材としてのサーマルヘッドに対向して配置されるプラテンローラ上にフィルム状の中間転写媒体を精度よく位置付けて、この中間転写媒体を、例えば、複数回往復移動させて中間転写媒体上に画像を得る際に、中間転写媒体の安定した搬送精度を確保する目的で、中間転写媒体をプラテンローラとの間でニップしてガイドするローラ部材(クランプローラ)が用いられることがある(例えば、特許文献2参照)が、このローラ部材は、カード等の記録媒体に直接転写する直接転写方式の印刷装置においては、機能上不要なものであって、しかも、上記したローラ部材上に付着したゴミなどの異物がプラテンローラの表面上に移行してしまうことが考えられる。この場合、軟質の記録媒体へ直接転写して画像を形成する際には、記録媒体の表面がプラテンローラ上の異物によって凹凸に形成されてしまうので、上記で述べたような、画像転写に支障をきたして転写不良といった不具合が生じることとなる。この不具合は、間接転写方式において、フィルム状の記録媒体への画像形成時においても同様に生ずるものである。
つまり、上述した直接転写方式と間接転写方式とでその印刷方式を切り換えて記録媒体に画像等を印刷できる印刷装置においては、画像の転写不良をなくして適切な画像を得るために、間接転写方式においては必要とされる機能を、直接転写方式においては機能させないことが必要となる。
また、間接転写方式における中間転写媒体の交換時などにおいて、所定位置に装填された中間転写媒体が、ずれた状態でセットされれば、その後の画像形成実行時に中間転写媒体は蛇行して走行することとなり、この蛇行状態を適正状態に補正することが必要となる。
本発明は上記事案に鑑み、直接転写方式と間接転写方式とを切り換えて印刷が可能でランニングコストが低く、しかも両方式において転写不良などの不具合を低減させた印刷装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、カード状記録媒体およびフィルム状転写媒体に選択的に画像を形成する印刷手段と、前記印刷手段に対向して配置されるプラテンローラと、前記フィルム状転写媒体を前記プラテンローラとの間で挟持するニップローラと、前記ニップローラを前記プラテンローラに対して離接可能に移動させる移動手段と、前記カード状記録媒体に画像を形成する第1のモード、または前記フィルム状転写媒体に画像を形成する第2のモードを設定するためのモード設定手段と、を備えた印刷装置であって、前記モード設定手段により設定された前記第1または第2のモードに応じて、前記移動手段が前記ニップローラを前記プラテンローラに対して離接させることを特徴とする。
第1の態様では、モード設定手段により、カード状記録媒体に画像を形成する第1のモード、またはフィルム状転写媒体に画像を形成する第2のモードが設定され、設定された第1または第2のモードに応じて、移動手段がニップローラをプラテンローラに対して離接させる。このモードと離接とは、第1のモードのとき離間若しくは当接、又は、第2のモードのとき離間若しくは当接させるいずれの関係であってもよく、例えば、請求項2に記載のように、第1のモードが設定されたときにニップローラをプラテンローラから離間させ、第2のモードが設定されたときにニップローラをプラテンローラに当接させるようにしてもよい。この例に則して説明すれば、第1のモードが設定されたときに、移動手段によりニップローラはプラテンローラから離間し、例えば、請求項3に記載のように、プラテンローラから離間したニップローラがカード状記録媒体を搬送するカード搬送路に進出してカード状記録媒体を搬送するようにすることで、印刷手段によりカード状記録媒体に画像が形成され(直接転写方式)、第2のモードが設定されたときに、移動手段によりニップローラがプラテンローラに当接し、フィルム状転写媒体がプラテンローラとニップローラとの間で挟持され、フィルム状転写媒体を搬送することで、印刷手段によりフィルム状転写媒体に画像が形成され、フィルム状転写媒体に形成された画像をカード状記録媒体に転写してカード状記録媒体に画像が形成される(間接転写方式)。
このとき、移動手段は、ニップローラを支持する支持部材と、ニップローラが前記プラテンローラに当接する第1の位置とカード搬送路に進出してカード状記録媒体を搬送可能な第2の位置との間で移動するように支持部材を駆動する駆動機構と、を有するように構成してもよい。また、ニップローラを、フィルム状転写媒体に形成された画像を有する被転写面に接触する樹脂ローラから成るように構成してもよい。更に、プラテンローラの周面に接して、プラテンローラの表面に付着した異物を除去するクリーニングローラを備えるようにしてもよい。
また、本発明の第2の態様は、印刷装置であって、カード状記録媒体およびフィルム状転写媒体に選択的に画像を形成する印刷手段と、前記印刷手段に対向して配置され、前記カード状記録媒体乃至前記フィルム状転写媒体を支持するプラテンローラと、前記フィルム状転写媒体を前記プラテンローラとの間で挟持するニップローラと、前記ニップローラを前記プラテンローラに対して離接可能に移動させる移動手段と、前記フィルム状転写媒体を搬送する転写媒体搬送手段と、前記フィルム状転写媒体に形成された画像を前記カード状記録媒体と同一または異なるカード状記録媒体に転写する転写手段と、を備える。
第2の態様では、プラテンローラが印刷手段に対抗して配置されており、ニップローラは移動手段によりプラテンローラに対して離接可能に移動される。直接転写方式では、移動手段によりニップローラはプラテンローラから離間してプラテンローラはカード状記録媒体を支持し、印刷手段によりカード状記録媒体に画像が形成される。一方、間接転写方式では、フィルム状転写媒体は、移動手段によりニップローラがプラテンローラに当接してプラテンローラとニップローラとの間で挟持され、転写媒体搬送手段で搬送されてプラテンローラに支持されつつ印刷手段により画像が形成される。そして、転写媒体搬送手段で搬送され、転写手段によりフィルム状転写媒体に形成された画像が前記カード状記録媒体と同一又は異なるカード状記録媒体に転写される。
第2の態様において、フィルム状転写媒体が所定位置に装填されたとき、転写媒体搬送手段がフィルム状転写媒体をプラテンローラに対して所定回数往復動させた後、移動手段がニップローラをプラテンローラに対して当接するように、転写媒体搬送手段及び移動手段を制御する制御手段を備えるようにすれば、制御手段で転写媒体搬送手段及び移動手段を制御しフィルム状転写媒体を所定回数往復動させることで、スキュー取り(蛇行補正)を行うことができる。また、印刷手段をプラテンローラに対して進退させる進退手段を備え、この進退手段による印刷手段の進退動作と移動手段によるニップローラの移動動作とを連動させる連動機構を有するようにすれば、両者の連動により精度を高めることができる。このとき、連動機構は、進退手段により印刷手段がプラテンローラから第1の所定量離間した非画像形成位置に移動したときに、移動手段によりニップローラがプラテンローラから離間するように印刷手段及び記ニップローラ間の相互の動作を連動させるようにしてもよく、更に、進退手段により、印刷手段がプラテンローラから第1の所定量より小さい第2の所定量離間しつつ画像形成動作を継続可能な待機位置に移動したときに、ニップローラをプラテンローラに対し当接状態に維持させるようにしてもよい。また、ニップローラが、フィルム状転写媒体に形成された画像を有する被転写面に接触する樹脂ローラから成るようにしてもよく、更に、プラテンローラの周面に接して、プラテンローラの表面に付着した異物を除去するクリーニングローラを備えるようにしてもよい。
本発明によれば、モード(第1又は第2のモード)乃至転写方式(直接転写方式又は間接転写方式)に応じて、同一構成の印刷手段、プラテンローラ及びニップローラの動作を切り換えてカード状記録媒体に印刷が可能な構成を採用したので、印刷装置のコストを低減させることができると共に、フィルム状転写媒体をプラテンローラとの間で挟持するニップローラを、プラテンローラに対して離接させる移動手段を採用したので、フィルム状転写媒体の搬送精度が高まり、両モード(第1及び第2のモード)において転写不良などの不具合を低減させることができる、という効果を得ることができる。
(第1実施形態)
以下、図面を参照して、本発明が適用可能な印刷装置の第1の実施の形態について説明する。
(構成)
図1に示すように、本実施形態の印刷装置1は、ハウジングとなる筺体2内に、カード状記録媒体としてのカードCを繰り出し略水平に搬送するための水平カード搬送路P0、カードCに直接転写方式により画像を形成する(印刷する)ためのカード搬送路となる第1カード搬送路P1、及び、フィルム状転写媒体としての中間転写シートF上に一時的に保持された画像を間接転写方式によりカードCに転写するためのカード搬送路となる第2カード搬送路P2を有している。第1カード搬送路P1は、略垂直方向に配されており、カードCの搬送方向を切り換える第1カード反転部5、第2カード反転部6の中心位置で、略水平方向に配された水平カード搬送路P0及び第2カード搬送路P2と交差している。
水平カード搬送路P0上には、カードCを1枚ずつ分離して水平カード搬送路P0に送り出すカード供給部3、カード供給部3の下流側でカードCの両面を清浄するクリーナ4、クリーナ4の下流側でカードCを挟持したまま回転乃至反転させ第1カード搬送路P1方向にカードCの搬送路を直交状に切り換え可能な第1カード反転部5がそれぞれ配設されている。
カード供給部3は、複数のカードCを積層状に収容するカードスタッカを有している。カードスタッカの水平カード搬送路P0に臨む位置には、1枚のみのカードCの通過を許容する開口スロットを有したスタッカ側板が配置されており、カードスタッカの底部には、回転することでカードスタッカに積層収容された複数のカードCのうち最底部に位置するカードCを水平カード搬送路P0に送り出すキックローラ3aが圧接配置されている。
クリーナ4は、水平カード搬送路P0を挟んで対峙し表面に粘着性物質を塗着したゴム材料等のクリーニングローラと、このクリーニングローラに圧接する圧接ローラとで構成される2組のローラ対を有している。
第1カード反転部5は、カードCを挟持可能に対をなすピンチローラ、これらのピンチローラを回転可能に支持し第1カード反転部5の中心位置を回転中心として回転乃至反転する回転枠を有している。これらのピンチローラは、一方が正逆転可能な駆動ローラ、他方が従動ローラとされており、回転枠が水平状態においては水平カード搬送路P0を挟んで圧接し合い(図1に示す状態)、垂直状態においては第1カード搬送路P1を挟んで圧接し合う。ピンチローラの間にカードCを挟持した状態で回転枠を回転乃至反転させると、ピンチローラも共回りしてカードCを変位させてしまうので、第1カード反転部5での回転乃至反転動作は、回転枠の回転乃至反転とピンチローラとの回転とは独立して駆動される(第2カード反転部6も同じ。)。
なお、第1カード反転部5の近傍には、回転枠の回転角度を検出する図示しない一体型透過センサ(スリット板との組合せ)が配置されている。また、ピンチローラの回転方向を判断するために、ピンチローラのいずれか一方の位置を検出するための図示しない一体型透過センサ(半月板との組合せ)が配設されており、回転枠の回転角度を任意に設定することができると共に、ピンチローラによるカードCの搬送方向が制御される(第2カード反転部6も同じ。)。
また、第1カード反転部5の下流側で水平カード搬送路P0の延長線上には、カードCにカードCの所有者等に関する情報を記録する磁気エンコーダ7(又は、ICエンコーダ)が配置されている。第1カード反転部5は、磁気エンコーダ7との間でカードCの授受(受け渡し)を行う。
第1カード搬送路P1上には、下方側から上方側に、それぞれ、上述した第1カード反転部5、第1カード反転部5から渡されたカードCを印刷手段としての画像形成部9(詳細後述)に送り込むと共に、画像形成部9側から搬送されたカードCを第2カード搬送路P2に向けて送り出すための回転乃至反転可能な第2カード反転部6、一定の回転速度で回転するキャプスタンローラ対11、及び、従動ローラ12(図2参照)が配設されている。
また、第1カード搬送路P1上で、キャプスタンローラ11及び従動ローラ12の間には、後述するサーマルヘッド制御部19H(図5参照)から供給される画像データ(正像データ、鏡像データ)に従って熱転写インクを用いてカードC及び中間転写シートFに選択的に(いずれか一方に)画像を形成する画像形成部9が配置されている。画像形成部9は、熱転写プリンタの構成が採用されており、カードC又は中間転写シートFへの印刷時(画像形成時)にカードCや中間転写シートFを支持するプラテンローラ21及びプラテンローラ21に対して進退可能に配設されたサーマルヘッドユニット20を有している。サーマルヘッドユニット20に対向して配置されたプラテンローラ21と、サーマルヘッドユニット20との間には熱転写シートRが介在している。
熱転写シートRは、例えば、フィルム上にカードCの長手方向の長さより若干大きい幅で、Y(イエロー)、M(マゼンダ)、C(シアン)の熱昇華性インク、及びBk(ブラック)の熱溶融性インクが順に塗着されており、Bk(ブラック)の次には画像が形成されたカードCの表面を保護する保護層領域Tを面順次に繰り返した帯状の形状を有したものが挙げられ、一般にインクリボンとも称呼される。一方、中間転写シートFは、ベースフィルムFa、ベースフィルムFaの背面側に形成された背面コート層Fb、インクを受容する受容層Fe及び受容層Feの表面を保護するオーバーコート層Fd、ベースフィルムFaの表面側に形成され加熱によりオーバーコート層Fd及び受容層Feを一体としてベースフィルムFaからの剥離を促進する剥離層Fcが、下側から背面コート層Fb、ベースフィルムFa、剥離層Fc、オーバーコート層Fd及び受容層Feの順で積層され、フィルム状に形成されている。
画像形成部9は、サーマルヘッドユニット20の先端部に位置するサーマルヘッド20aが、進退手段としての進退機構30(詳細後述)により、(a)印刷位置(図4(C)参照)、(b)印刷待機位置(図4(B)参照)、(c)熱転写シート交換位置(図4(A)参照)、の3つの位置に位置付けられる構成を有している。
上記の(a)印刷位置は、熱転写シートRを介して直接転写時はカードCに、間接転写時は中間転写シートFに圧接して印刷(画像形成)を行う位置であり、このとき、カードC又は中間転写シートFはプラテンローラ21に支持されている。次に、(b)印刷待機位置は、例えば、カラー画像の印刷時にY(イエロー)・M(マゼンダ)・C(シアン)を重ねて転写するが、Y(イエロー)の転写後に次のM(マゼンダ)の頭出しのために熱転写シートRを送るとき、サーマルヘッド20aを上記の(a)印刷位置から若干(5mm程度)離間させるための位置であり、カラー画像印刷のための動作継続が為されるための待機位置である。この場合、M(マゼンダ)の転写後に次のC(シアン)の頭出しのために熱転写シートRを送る際も、サーマルヘッド20aは同様に(b)印刷待機位置に位置付けられることになる。また、所期の印刷が完了すると、サーマルヘッド20aはこの(b)印刷待機位置に位置付けられて次の印刷命令を受けるまで待機状態となる。
(c)熱転写シート交換位置は、その名の通り、熱転写シートRを交換するときにサーマルヘッド20aをプラテンローラ21から所定量(25mm程度)離間させるための位置であり、通常の連続印刷動作では、上述した(a)印刷位置と(b)印刷待機位置との間をサーマルヘッド20aが往復動する。つまり、(c)熱転写シート交換位置は、印刷動作を行わない非動作位置(非画像形成位置)である。
上述したように、これら、サーマルヘッド20aの(a)印刷位置、(b)印刷待機位置、及び(c)熱転写シート交換位置への移動は、進退機構30により行われる。図3に示すように、サーマルヘッド20aを有するサーマルヘッドユニット20は、ヘッドホルダ40に着脱可能に保持されており、このヘッドホルダ40の端部には一対のコロ22が設けられている。一方、図示しないDCモータが駆動されると、その駆動力はギヤ31に伝わり、このギヤ31の中心に設けられたシャフト32を介して、非円形の一対の偏心カム23へと伝達されることになる。つまり、偏心カム23はシャフト32の軸上に所定間隔を有して固設されており、ギヤ31の回転と同期して回転することになる。
この偏心カム23とヘッドホルダ40の端部に設けられた一対のコロ22とは、アーム33によって連接されている。アーム33の一部には偏心カム23に夫々当接する一対のコロ34が設けられており、偏心カム23の回転に伴って揺動支点35を中心にアーム33が揺動可能に構成されている(図4(A)〜(C)参照)。アーム33の揺動支点35の反対側の一部は、偏心カム23に当接するコロ34を挟んで、ヘッドホルダ40側のコロ22と当接関係を有しており、これにより、アーム33の揺動に応じてヘッドホルダ40に保持されたサーマルヘッドユニット20がプラテンローラ21に対して離接可能に進退移動するものである。なお、ヘッドホルダ40はバネ29の作用により、常時プラテンローラ21から離間する方向に付勢されている。
このため、進退機構30の偏心カム23の回転を制御することによって、サーマルヘッド20aが3つの位置((a)印刷位置/(b)印刷待機位置/(c)熱転写シート交換位置)のいずれかに移動して位置付けられることになる。この場合、サーマルヘッド20aを(a)印刷位置に位置付ける際には、偏心カム23の最大半径部でコロ34に接触し、サーマルヘッド20aを(b)印刷待機位置に位置付ける際には、偏心カム23の中間半径部でコロ34に接触し、また、サーマルヘッド20aを(c)熱転写シート交換位置に位置付ける際には、偏心カム23の最小半径部でコロ34に接触するように偏心カム23が回転制御される。
従って、カードCに直接画像を形成する(印刷する)直接転写時には、サーマルヘッド20aは熱転写シートRを介してカードCに圧接する。この状態で、サーマルヘッド20aの複数の発熱素子を選択的に発熱駆動することで熱転写シートRに面順次に塗布されたY・M・C等の熱転写インク成分がカードCの表面に熱転写され、所期の画像情報がカード表面に印画される。一方、中間転写シートFに画像を形成する間接転写時には、サーマルヘッド20aは熱転写シートRを介して中間転写シートFに圧接する。この状態で、サーマルヘッド20aの複数の発熱素子を選択的に発熱駆動することで熱転写シートRに塗布された熱転写インク成分が中間転写シートFの表面に熱転写され、所期の画像情報が中間転写シートFに形成(印画)される。
図1に示すように、熱転写シートRは、熱転写シートRをロール状に捲回した熱転写シート供給部14から供給され、複数のガイドコロで案内されサーマルヘッド20aに略全面を当接させながら、巻取ローラ対37の回転駆動と共に駆動し熱転写シートRをロール状に巻き取る熱転写シート巻取部15に巻き取られる。熱転写シート供給部14及び熱転写シート巻取部15は、サーマルヘッドユニット20の両側の位置に配設されており、それぞれの中心部はスプール軸に装填されている。また、画像形成部9には、熱転写シートRの位置出し用マーク又は熱転写シートRのBkの位置を検出するための発光素子及び受光素子(以下、受光センサSdという。)が、熱転写シート供給部14及びサーマルヘッドユニット20間に配設された2つのガイドコロの間に、熱転写シートRに対して離間状態で直交するように配置されている。
なお、巻取ローラ対37の駆動側ローラ軸には同軸上に図示しないギヤが嵌着されており、このギヤは同軸上に図示しないクロック板を有するギヤに噛合している。また、図示しないクロック板の近傍には、熱転写シートRの巻き取り量を管理するために図示しないクロック板の回転を検出する受光センサSeが配設されている。
また、図1及び図2に示すように、プラテンニップローラ28は、プラテンローラ21に当接することで、プラテンローラ21の表面に中間転写シートFを押し付けてプラテンローラ21との間で中間転写シートFを挟持する(図2の実線参照)と共に、プラテンローラ21から離間可能(図2の2点鎖線参照)に構成されており、プラテンローラ21に対するプラテンニップローラ28の離接動作は、移動手段としての移動機構50により行われる。
移動機構50は、駆動源となる正逆転可能なモータ51(ステッピングモータ)を有している。モータ51の回転駆動力はモータ51の駆動軸に設けられたギヤ52から隣接するギヤ53へと伝達され、このギヤ53と同軸に配されたプーリ54を所定方向に回転させることになる。このプーリ54とプーリ56との間にはタイミングベルト55が掛け渡されており、プーリ54の回転駆動力は、タイミングベルト55を介してプーリ56へと伝達される。
プーリ56の回転軸57上には支持部材としてのレバー部材58の一端側が固設されており、レバー部材58の他端側にはプラテンニップローラ28が回転自在に軸支されていることで、プーリ56に伝達された回転駆動力により、レバー部材58が回転軸57を中心として所定方向に揺動し、それに伴いプラテンニップローラ28が移動することになる。モータ51は正逆転可能なため、上記駆動とは逆方向に駆動制御することで、プラテンニップローラ28は上記の駆動伝達機構を介して上述した移動方向とは逆方向に移動可能である。
本形態では、例えば、プラテンニップローラ28が中間転写シートFをプラテンローラ21に押し当てて、プラテンローラ21との間で中間転写シートFを挟持する位置(プラテンローラ21に当接する第1の位置)に位置付けられた状態でモータ51を正転駆動すると、プラテンニップローラ28はプラテンローラ21から離間する方向に移動し、カードCを搬送するための第1カード搬送路P1(カードCを搬送可能な第2の位置)に進出し、従動ローラ12と共働して、上述したキャプスタンローラ11と同様に、カードCへの印刷時(直接転写モード設定時)のカードCを一定速度で搬送する搬送ローラとして機能させることができる(図2の2点鎖線参照)。
この場合に、プラテンニップローラ28がカードCを搬送するための回転駆動力を備える必要がある時は、プラテンニップローラ28をその回転軸に伴って回転するように設けて、同軸に設けられた図示を省略するギヤが第2の位置で図示しない別のギヤと噛み合うように構成させれば、図示しない駆動モータからの駆動伝達を受けて回転可能となる。また、プラテンニップローラ28が第2の位置に位置付けられた状態でモータ51を逆転駆動すると、プラテンニップローラ28は上記の移動方向とは逆方向に移動して、中間転写シートFを介してプラテンローラ21に当接する位置(第1の位置、図2の実線で示す位置)に移動する。また、プラテンニップローラ28が、第1の位置ではプラテンローラ21方向に、第2の位置では対向する従動ローラ12側に付勢されるように加圧バネ(押しバネ)59が付設されている。
なお、プラテンニップローラ28は、間接転写時には中間転写シートF上に形成された画像を有する被転写面に接触することから、ゴミが付着しやすいゴムローラより樹脂ローラの方が望ましいため、本形態ではPOM(ポリオキシメチレン=ポリアセタール樹脂)ローラを採用している。また、本形態では、プラテンローラ21の周面に常時接触して、プラテンローラ21の表面に付着したゴミ等の異物を除去する低硬度(40度)のゴムローラ26をクリーニングローラとして有している。なお、参考まで本形態で用いられたローラの硬度について付言すると、プラテンローラ21は85度、キャプスタンローラ等のカード搬送ローラは60度、ゴムローラ26は最も低硬度の40度である。
プラテンローラ21には中間転写シートFがサーマルヘッドユニット20側の周面に掛け渡されている。中間転写シートFは、受容層Fe側が熱転写シートRと対向し、背面コート層Fb側がプラテンローラ21に当接している。カードCに直接転写方式で印刷される際及び中間転写シートFに画像が形成される際の中間転写シートFの搬送速度は、熱転写シートRの搬送速度と同一搬送速度に設定されている。また、カードCに直接転写方式で印刷される際には、中間転写シートFの搬送速度とカードCの搬送速度とが同一搬送速度に設定されている。なお、画像形成部9のゴムローラ26の下部位置には、中間転写シートFの位置出し用マークを検出するための発光素子及び受光素子(以下、受光センサSaという。)が中間転写シートFに対して離間状態で直交するように配置されている。
図1に示すように、第2カード搬送路P2上には、第2カード反転部6の下流側に、キャプスタンローラ対41、42、43、中間転写シートFから画像が転写されたカードCの反りを矯正するためのローラ45、46からなるデカールローラ対、及び、印刷処理が完了したカードCを排出する排出ローラ対44が配設されている。また、第2カード搬送路P2上のキャプスタンローラ対42、43の間には、中間転写シートFに形成された画像をカードCに転写する転写部10が配置されている。転写部10は、カードCへの中間転写シートFの転写時にカードCを支持するプラテンローラ27及びプラテンローラ27に対して進退可能に配設されたヒートローラ16を有している。ヒートローラ16には、中間転写シートFを加熱するための発熱ランプが内蔵されている。プラテンローラ27とヒートローラ16との間には中間転写シートFが介在している。
ヒートローラ16は、図示しない進退機構により、プラテンローラ27に対して進退可能とされている。進退機構は、ヒートローラ16を着脱可能に保持するホルダと、このホルダに固定された従動ローラと、従動ローラに周接しながらカム軸を中心に一方向に回転する非円形のヒートローラ昇降カムと、ホルダに内蔵されホルダの上面をヒートローラ昇降カムに圧接させるバネとを有して構成されている。
デカールローラ対を構成するローラ45は、不図示のカム機構により図1に示すカード搬送位置から第2カード搬送路P2より上側でローラ46に当接する当接位置への移動が許容されている。上昇した(当接位置に位置した)ローラ45によるカードCに対する押付力を和らげるために、ローラ46の回転軸には、図示しない弾性体(バネ)が掛けられている。また、プラテンローラ27は、キャプスタンローラ対41、42、43の駆動ローラ側(下方側のローラ)と図示しない駆動機構により連結されて駆動回転し、カードCの搬送を行う機能も果たす。排出ローラ対44の駆動ローラ側(下方側のローラ)もまた、駆動機構によりキャプスタンローラ対41等と駆動連結されて回転駆動する。
中間転写シートFは、中間転写シートFをロール状に捲回した中間転写シート供給部24から供給され、搬送ローラ48、ガイドローラ47(図2参照)及びプラテンローラ21、中間転写シートFに逆張力を加えるバックテンションローラ49、ガイドコロ等で案内され、転写時にはカードCを介して第2カード搬送路P2上でプラテンローラ27とヒートローラ16とに挟まれて、中間転写シートFをロール状に巻き取る中間転写シート巻取部25に巻き取られる。これらのローラ及び後述する図示しないパルスモータM2は、中間転写シートFを搬送する転写媒体搬送手段として機能する。
なお、転写部10には、中間転写シートFの存在を検出すると共に位置出し用マークを検出するための発光素子及び受光素子(以下、受光センサSbという。)が中間転写シートFを跨ぐように配置されている。また、第2カード搬送路P2の下側かつ筺体2の外側には、印刷処理が完了し筺体2に形成された排出口から排出されたカードCを収容する排出スタッカ13が着脱可能に装着されている。
印刷装置1は、水平カード搬送路P0、第1カード搬送路P1上に配設された構成部材、移動機構50等を収容する第1ユニットと、第2カード搬送路P2上に配設された構成部材、磁気エンコーダ7、中間転写シート供給部24、中間転写シート巻取部25等を収容する第2ユニットとに分割されている。第1ユニット及び第2ユニット間は、ロックレバー88で所定間隔に確保されており、このロックレバー88を解除することで、図示を省略したレール上を第2ユニットが第1ユニットに対して相対的に水平移動(図1の左側への水平移動)が可能な構造を有している。
第2ユニットは、第2カード搬送路P2を境として、上側の第1ブロックと、下側の第2ブロックとで構成されている。第1ブロックは、下側に位置する第2ブロックに対して図示を省略した取付部材を介してシャフト90で連結されている。すなわち、排出口が形成された筺体2の側端部に配置されたシャフト90回動支点として、第2ブロックに対して回動自在に構成されている。
シャフト90の両端部(図1の紙面奥行き方向)付近には、第1ブロックを第2ブロックに対して回動させる方向に付勢するねじりコイルバネ91が配設されている。シャフト90の両端部分は、一方端が第1ブロックにネジ止めされたカバー部材92に取り付けられている。カバー部材92は第1ブロックと共に回動する。従って、第1ブロックは第2ブロックに対して開放可能な構造とされている。第1ブロックが開放された状態では、ねじりコイルバネ91の一方側がカバー部材92で覆われる。第1ブロックは、カバー部材92の一側面が第1ブロックと第2ブロックの間に介在する図示しない取付部材の一側面に当接することで規制され、第2ブロックに対して略90°の角度で円弧状に開放乃至閉鎖される方向への回動が許容される。
また、第1ブロック内の第2カード搬送路P2の上方には、第2カード搬送路P2上に配設された各ローラ、中間転写シート供給部24、中間転写シート巻取部25、搬送ローラ48、プラテンローラ21、バックテンションローラ49等を駆動する正逆転可能なパルスモータM1、M2を駆動源とし、複数のギヤ、プーリ、電磁クラッチ等を有する図示しない駆動機構が配設されている。
更に、印刷装置1には、カードCの位置を検出するために、水平カード搬送路P0、第1カード搬送路P1、第2カード搬送路P2に沿って、複数の一体透過型センサが配設されている。すなわち、水平カード搬送路P0に沿って、クリーナ4と第1カード反転部5との間に一体型透過センサS1、第1カード反転部5の近傍で磁気エンコーダ7側に一体型透過センサS2が配設されており、第1カード搬送路P1に沿って、第1カード反転部5寄りで第2カード反転部6側との間に一体透過型センサS3、第2カード反転部6の近傍でキャプスタンローラ11側に一体型透過センサS4、キャプスタンローラ11とプラテンローラ21との間に一体型透過センサS5が配設されており、第2カード搬送路P2に沿って、デカールローラ対とキャプスタンローラ41との間に一体型透過センサS9、キャプスタンローラ対42とデカールローラ対(ローラ45、46)との間に一体型透過センサS6、キャプスタンローラ対43と排出ローラ対44との間に一体型透過センサS7、排出口の手前に一体型透過センサS8が配設されており、搬送されるカードCの先端又は後端が検出される。なお、以下の説明においては、カードCは図1に示す第1カード搬送路P1上を上下両方向に、第2カード搬送路P2上を左右両方向に搬送されることから、一律にカードCの搬送方向を基準として、カードCの搬送方向先端を先端、搬送方向後端を後端という。
更に、印刷装置1は、筐体2内に、商用交流電源から各機構部及び制御部等を駆動/作動可能な直流電源に変換する電源部18、印刷装置1全体の動作制御を行う制御手段及びモード設定手段の一部としての制御部19、並びに、筐体2の上部に制御部19からの情報に従って印刷装置1の状態等を表示すると共に、オペレータによる操作で制御部19に操作命令が指示可能なモード設定手段の一部としてのタッチパネル8を備えている。
図5に示すように、制御部19は、印刷装置1の制御処理を行うマイコン19Aを有している。マイコン19Aは、中央演算処理装置として高速クロックで作動するCPU、印刷装置1の制御動作が記憶されたROM、CPUのワークエリアとして働くRAM及びこれらを接続する内部バスで構成されている。
マイコン19Aには外部バス19Bが接続されている。外部バス19Bには、タッチパネル8の表示や操作命令を制御するタッチパネル表示操作制御部19C、各種センサからの信号を制御するセンサ制御部19D、各パルスモータに駆動パルスを送出するモータドライバを制御するモータ制御部19E、外部コンピュータと印刷装置1の通信を行うための外部入出力インタフェース19F、カードCに印刷すべき画像情報等を一時的に格納するバッファメモリ19G、サーマルヘッドユニット20の熱エネルギーを制御するサーマルヘッド制御部19H、及び、図示しない電磁クラッチのオン・オフの制御信号を出力するクラッチ制御部19Jが接続されている。タッチパネル表示操作制御部19C、センサ制御部19D、サーマルヘッド制御部19H及びクラッチ制御部19Jは、それぞれ、タッチパネル8、各種センサ、各種モータのドライバ、サーマルヘッドユニット20、図示しない電磁クラッチに接続されている。
(動作)
次に、フローチャートを参照して、本実施形態の印刷装置1の動作について制御部19のマイコン19AのCPUを主体として説明する。なお、RAMには、既に外部コンピュータから外部入出力インタフェース19F、バッファメモリ19Gを介して受信した画像情報が正像データ、鏡像データに変換されて格納されているものとする。
印刷装置1に電源が投入されると、CPUは、タッチパネル表示操作制御部19Cを介してタッチパネル8に初期画面を表示させる。この時点でタッチパネル8(又は外部コンピュータの表示画面)には、第1のモードとしての直接転写モード、第2のモードとしての間接転写モードの別を設定するためのモード設定ボタン、モード設定ボタンで設定されたモードをクリアするためのクリアボタン、印刷装置1に設定されたモードでの印刷を開始させるためのスタートボタン、並びに、印刷装置1のスタンバイ又は印刷可能状態の別、印刷済みカード枚数等が表示され、カードCに画像形成(印刷)を行うための画像形成ルーチンの実行が可能な状態となる。
図6に示すように、この画像形成ルーチンでは、まず、ステップ202でタッチパネル8(又は外部コンピュータ)から直接転写モード(第1のモード)又は間接転写モード(第2のモード)のモード入力があるまで待機し、モード入力の指示があると、次のステップ204において、入力されたモードのデフォルト値をRAMに格納(取得)する。次にステップ206でタッチパネル8(又は外部コンピュータ)から印刷開始の指示があるまで待機し、印刷開始の指示があると、ステップ208においてRAMに格納したモードが間接転写モードか否かを判断する。ステップ208での判断が肯定のときは、次のステップ210において、受光センサSbが中間転写シートFの存在を検出したか否かを判定し、否定判定のときは、間接転写方式による画像形成を行うことができないので、ステップ212でタッチパネル8に中間転写シートFがない旨を表示して(又は、外部コンピュータに中間転写シートFがない旨を通知して)画像形成ルーチンを終了しステップ202へ戻り、肯定判定のときは、次のステップ214において、カードCに間接転写モードで画像形成を行うための間接転写処理サブルーチンを実行する。
図7に示すように、間接転写処理サブルーチンでは、ステップ300において、モータ51を駆動しプラテンニップローラ28をプラテンローラ21に当接させた(第1の位置に位置付けた)後、ステップ302でパルスモータM1、M2を送り方向に回転させると共にモータ51を回転させ、次のステップ304において、受光センサSaを監視することで中間転写シートFに形成されている位置出し用マークを認識し、中間転写シートFの送りや戻しと常に一体で正逆転するバックテンションローラ49に接続されている図示しないクロック板の回転量を一体型透過センサScで検出することにより、印刷開始位置まで中間転写シートFが搬送されたか否かを判断し、否定判断のときは、ステップ302へ戻り中間転写シートFの搬送を続行し、肯定判断のときは、次のステップ306において、パルスモータM1、M2、モータ51の駆動を停止させる。この間、サーマルヘッド20aは(b)印刷待機位置にあり、熱転写シートRは、例えば、Y(イエロー)の開始端が所定位置となるまで送られる。このような制御は、例えば、受光センサSdにより熱転写シートRのBk(ブラック)の後端を検出し、熱転写シートR上に予め等間隔の幅が定められているBk(ブラック)の後端からY(イエロー)の開始端までの距離を、巻取ローラ対37の近傍に配設した図示しないクロック板の回転を一体型透過センサSeで検出することで実行することができる。
次いでステップ308では、図示しないDCモータを駆動してサーマルヘッド20aを(a)印刷位置に位置付けて熱転写シートRを介してプラテンローラ21に押し当てさせ、次のステップ310において、パルスモータM1、M2、モータ51を巻き戻し(Rv)方向へ回転させると共に、図示しない電磁クラッチの連結によりプラテンローラ21を反時計回りに回転させ、搬送ローラ48も反時計回りに回転させる。これにより、中間転写シートFにはY(イエロー)の画像形成が開始される。すなわち、熱転写シートRのY(イエロー)インク層をサーマルヘッド20aで加熱することで、中間転写シートFの受容層Feへの画像形成が開始され、パルスモータM1の駆動力によりプラテンローラ21は反時計回りに回転し、パルスモータM2の駆動力により中間転写シートFは中間転写シート供給部24に巻き取られ、同期して熱転写シートRは熱転写シート巻取部15に巻き取られる。
次のステップ312では、中間転写シートFに形成される画像の長手方向の大きさに対応する所定パルス数パルスモータM1(又はパルスモータM2)が回転駆動したか否かを判断することにより、中間転写シートFへの画像形成が終了したか否かを判定する。否定判定のときは、ステップ310へ戻り中間転写シートFへの画像形成を続行し、肯定判定のときは、ステップ314において、パルスモータM1、M2、モータ51の駆動を停止させると共に、図示しない電磁クラッチに、プラテンローラ21、搬送ローラ48への連結を解除させる。なお、CPUは、画像データを読み出し、1ライン(又は数ライン)毎に、サーマルヘッド制御部19Hを介して、熱エネルギーに変換させ中間転写シートFの種類による所定の係数を熱エネルギーに加味した鏡像データをサーマルヘッドユニット20に送出させている。サーマルヘッド20aの各印画素子はこの鏡像データに従って加熱される。
次いでステップ316では、図示しないDCモータを駆動して偏心カム23を(b)印刷待機位置に位置付けてサーマルヘッド20aをプラテンローラ21に対して退避させ、次のステップ318において、所定色(YMC)分の画像形成が終了したか否かを判断する。否定判断のときには、次の色(例えば、M)を中間転写シートFの受容層Feに既に形成された色(例えば、Y)に重ねて画像形成を行うためにステップ302へ戻り、肯定判断のとき、すなわち、YMCによる画像形成が終了したときは、次のステップ320へ進む。これにより、中間転写シートF上には画像が鏡像で形成される。
ステップ320では、パルスモータM2を駆動させて、予めプラテンローラ27から離間しているヒートローラ16の位置を越えて画像形成部9で中間転写シートFに形成された画像領域の後端がキャプスタンローラ対43の近傍でヒートローラ16と中間転写シート巻取部25との間に配置されたガイドコロを通過する所定位置まで、バックテンションローラ49に接続されている図示しないクロック板の回転量に従って中間転写シートFを搬送する。この搬送時に転写部10内に受光センサSbからの出力を監視することで中間転写シートFの位置出し用マークが検出され、この時点で搬送量を再度設定することが可能となり、搬送精度が向上する。
また、ステップ320では、中間転写シートFの中間転写シート巻取部25側への搬送に並行させて、予め第2カード反転部6に挟持させておいたカードCを送り出し、カードCの両端がキャプスタンローラ対43及び排出ローラ対44に挟持される位置まで第2カード搬送路P2に沿って搬送する。
すなわち、カード供給部3、クリーナ4、第1カード反転部5のピンチローラを回転駆動させ、カード供給部3からブランクのカードCを1枚、水平カード搬送路P0上に送出し、クリーナ4で両面を清浄し、カードCの先端が一体型透過センサS1で検出されると、キックローラ3aの回転を停止させる。続いて、カードCを第1カード反転部5のピンチローラの回転により第1カード反転部5を介して磁気エンコーダ7に引き渡す。このとき、カードCの先端が一体型透過センサS2で検出されるとクリーナ4のクリーニングローラの回転を停止させると共に、所定時間経過後、ピンチローラの回転を逆転させる。磁気エンコーダ7のカードの所有者等に関する情報の記録が終了すると、磁気エンコーダ7からカードを受け取り、ピンチローラでカードCの両端を挟持する。このような制御は、例えば、一体型透過センサS2で磁気エンコーダ7から搬送されるカードCの先端を検出し、所定ステップ数カードCが搬送されたところでピンチローラの回転を停止させることで行うことができる。
次いで、それぞれのピンチローラが水平カード搬送路P0及び第2搬送路P2を挟む位置に位置付けられた第1カード反転部5及び第2カード反転部6のピンチローラを停止させた状態で90°回転させ、それぞれのピンチローラが第1カード搬送路P1を挟む位置に位置付けた後、再度ピンチローラを駆動することで、第1カード反転部5から第2カード反転部6にカードCを搬送する。そして、それぞれのピンチローラの回転を停止させた状態で元の位置に戻すため−90°回転させることで、第1カード反転部5は図1に示す状態に戻り、第2カード反転部6はカードCを挟持して第2カード搬送路P2上に位置することとなる。なお、この動作は、原則として中間転写シートFの転写部10への搬送中に行われるが、本形態では初回に限って、間接転写処理サブルーチンの前に実行される。従って、ステップ320を開始する前に、第2カード反転部6は、カードCを挟持し、予め第2カード搬送路P2上に位置付けられている。
また、ステップ320では、図示しないパルスモータM3を駆動することで、キャプスタンローラ対41、42、43等の第2カード搬送路P2上の各ローラ対を回転させ、第2カード搬送路P2に沿ってカードCを搬送させる。一体型透過センサS7がカードCの先端を検出すると、更に所定パルス数カードCを排出口側に搬送する。これにより、カードCの両端はキャプスタンローラ対43及び排出ローラ対44に挟持される位置まで搬送され、パルスモータM3の駆動を停止させる。なお、一体型透過センサS6がカードCの先端を検出した時点で第2カード反転部6のピンチローラの回転駆動は停止される。
次のステップ322では、パルスモータM2、モータ51を巻き戻し方向に回転させ中間転写シートFの画像領域の後端部が転写開始位置(ヒートローラ16が下降したときにヒートローラ16の中心からの仮想垂直線が第2カード搬送路P2と直交する位置)に対応する位置まで、画像形成部9側の戻し方向に搬送して、パルスモータM2、モータ51の駆動を停止させる。なお、ステップ322の状態では、図1に示すように、ヒートローラ16はプラテンローラ27から退避した退避位置に位置している。また、中間転写シートFの画像形成部9側への搬送時においても、上述した受光センサSc、Sbからの出力を監視することで中間転写シートFの位置出し用マークが検出され、搬送量を再度設定することで搬送精度の向上が図られる。
また、ステップ322では、中間転写シートFの画像形成部9側への搬送に並行させて、両端がキャプスタンローラ対43及び排出ローラ対44に挟持されたカードCを画像形成位置まで搬送する。すなわち、パルスモータM3を逆転駆動させ、両端が挟持されたカードCを第2カード反転部6側に第2カード搬送路P2上を搬送し、カードCの後端を一体型透過センサS7で検出した後所定パルス数カードCを更に第2カード反転部6側に搬送してパルスモータM3の逆転駆動を停止させることで、カードCの(搬送方向)先端を画像形成位置に対応する位置まで搬送する。
次にステップ324において、ヒートローラ昇降カムを回転させて、ヒートローラ16をプラテンローラ27から離間していた状態からプラテンローラ27に当接する状態へ移行させて、ヒートローラ昇降カムの回転動作を停止させる。この時点で、カードCの先端は、一方面がプラテンローラ27に支持され、他方面が中間転写シートFを介してヒートローラ16に押し当てられる。
次のステップ326では、カードCの一方面に、画像形成部9で中間転写シートFの受容層Feに形成された画像をヒートローラ16で加熱・加圧して熱転写する間接転写を実行する。このステップ326における動作について詳述すれば、カードCは、他方面が反時計回りに回転するプラテンローラ27に支持され、一方面が中間転写シートFを介してヒートローラ16に押し当てられ、第2カード反転部6側に搬送される。中間転写シートFの剥離層Fcは発熱ランプの熱によりベースフィルムFaから剥離され、ヒートローラ16の加圧により、カードCの他方面に、画像が形成された受容層Feとオーバーコート層Fdとが一体で転写される。この転写に同期して中間転写シートFは中間転写シート供給部24に巻き戻される。このような動作は、パルスモータM2、M3、モータ51の逆転駆動により行われる。この間、ステップ328において、カードCの先端が、一体型透過センサS6の位置に位置したかを監視することで中間転写が終了したか否かを判断しており、間接転写が未了のときはステップ326へ戻り間接転写を続行し、間接転写が完了すると、次のステップ330に進む。この転写部10での転写により、カードCの全面には、正像の画像が形成される。なお、間接転写時のカードC及び中間転写シートFの搬送速度は同一速度に設定されている。
ステップ330では、パルスモータM2、M3、モータ51の駆動停止により中間転写シートFの送り搬送(中間転写シート巻取部24への巻き戻し)及びカードCの第2カード反転部6側への搬送を停止させ、ヒートローラ昇降カムを再度回転させてプラテンローラ27に対してヒートローラ16を退避させる。
次にステップ332では、パルスモータM3を逆転駆動させ、カードCを更に第2カード反転部6側に搬送し、カードCの先端を一体型透過センサS9で検出した後所定パルス数カードCを更に第2カード反転部6側に搬送してパルスモータM3の逆転駆動を停止させることで、カードCがキャプスタンローラ対41、42に挟持される位置まで搬送する。次いで、不図示のカム機構によりローラ45を第2カード搬送路P2より上側でローラ46への当接位置まで移動させ、間接転写により生じたカードCの反りを矯正するデカール処理を実行する。
次にステップ334において、パルスモータM3の駆動により、カードCを第2カード搬送路P2上を搬送させて印刷装置1の外に排出する搬送・排出処理を実行する。ステップ334での搬送・排出処理では、パルスモータM3を駆動させてカードCを第2カード搬送路P2に沿って排出口方向へ搬送させ、一体型透過センサS8がカードCの先端を検出したか否かを判断し、否定判断のときは、カードCを更に搬送し、肯定判断のときは、カードCを完全に筐体2外に排出するために所定時間搬送を続行する。これにより、カードCは排出口を経て排出スタッカ13上へ排出される。次に、パルスモータM3の回転駆動を停止させ、パルスモータM1、M2、モータ51を逆転駆動させて、中間転写シートFを所定距離搬送したか否かを上述した一体型透過センサScで検出することで判断し、否定判断のときは中間転写シートFの搬送を続行し、肯定判断のときはパルスモータM1、M2、モータ51の駆動を停止させて、間接転写処理サブルーチンを終了しステップ202へ戻る。
一方、図6のステップ208での判断が否定(直接転写モード)のときは、ステップ216において、カードCに直接転写モードで画像形成を行うための直接転写処理サブルーチンを実行する。
図8に示すように、直接転写処理サブルーチンでは、ステップ400において、モータ51を駆動しプラテンニップローラ28を従動ローラ12に当接する位置(第2の位置)に位置付けた後、ステップ402において、ピンチローラが第1カード搬送路P1を挟む位置に位置する第2カード反転部6にカードCを搬送する。
すなわち、ステップ320で説明した場合と同様に、カード供給部3、クリーナ4、第1カード反転部5のピンチローラを回転駆動させ、カード供給部3からブランクのカードCを1枚、水平カード搬送路P0上に送出し、クリーナ4で両面を清浄し、カードCの先端が一体型透過センサS1で検出されると、キックローラ3aの回転を停止させる。続いて、カードCを第1カード反転部5のピンチローラの回転により第1カード反転部5を介して磁気エンコーダ7に引き渡す。このとき、カードCの先端が一体型透過センサS2で検出されるとクリーナ4のクリーニングローラの回転を停止させると共に、所定時間経過後、ピンチローラの回転を逆転させる。磁気エンコーダ7のカードの所有者等に関する情報の記録が終了すると、磁気エンコーダ7からカードを受け取り、ピンチローラでカードCの両端を挟持する。次いで、それぞれのピンチローラが水平カード搬送路P0及び第2搬送路P2を挟む位置に位置付けられた第1カード反転部5及び第2カード反転部6のピンチローラを停止させた状態で90°回転させ、それぞれのピンチローラが第1カード搬送路P1を挟む位置に位置付けた後、再度ピンチローラを駆動することで、第1カード反転部5から第2カード反転部6にカードCを搬送する。一体型透過センサS3でカードCの後端が検出されると、第1カード反転部5のピンチローラの駆動を停止し、第1カード反転部5を−90°回転して図1に示す水平カード搬送路P0に面する位置に戻す。
次いでステップ404において、第2カード反転部6のピンチローラを回転駆動させ、パルスモータM1及びモータ51の回転駆動を開始させると共に、電磁クラッチをパルスモータM1からの駆動力をプラテンローラ21へ伝達させる状態とする。これにより、第2カード反転部6のピンチローラ、プラテンローラ21、キャプスタンローラ対11、プラテンニップローラ28の回転駆動が開始され、カードCは第1カード搬送路P1に沿って画像形成部9方向への搬送が開始される。また、中間転写シートFは中間転写シート供給部24への搬送(巻き戻し)が開始される。
次のステップ406では、キャプスタンローラ対11とプラテンローラ21との間に配置された一体型透過センサS5がカードCの先端を検出したか否かを判断し、否定判断のときは、ステップ404へ戻り画像形成部9へのカードCの搬送を続行し、肯定判断のときは、次のステップ408において、カードCの先端が印刷開始位置(プラテンローラ21が第1カード搬送路P1に接する位置)に至るまでの所定パルス数カードCを従動ローラ28側に搬送する。なお、第2カード反転部6のピンチローラは、一体型透過センサS4でカードCの後端が検出された時点で回転動作を停止する。この間、サーマルヘッド20aはプラテンローラ21に対して(b)印刷待機位置にあり、熱転写シートRは、Bk(ブラック)の開始端が印刷可能な位置となるまで所定距離送られる。また、ステップ408では、熱転写シートRを所定距離送った後、図示しないDCモータを駆動してサーマルヘッド20aが(a)印刷位置に位置付けられるまで偏心カム23を回転させる。これにより、カードCは、他方面が中間転写シートFを介してプラテンローラ21に支持され、一方面が熱転写シートRを介してサーマルヘッド20aに押し当てられる。
続いてステップ410において、カードCの一方面への直接転写方式による画像形成を実行する。CPUは、画像データを1ライン(又は数ライン)毎に、サーマルヘッド制御部19Hを介して、熱エネルギーに変換させカードCの種類による所定の係数を熱エネルギーに加味した正像データをサーマルヘッドユニット20に送出させている。サーマルヘッド20aの各印画素子はこの正像データに従って加熱される。パルスモータM1の駆動によりプラテンローラ21は反時計回りに回転し、同期して熱転写シートRは熱転写シート巻取部15に巻き取られ、カードCの一方面には直接転写方式でBk(ブラック)による注意書き等の画像形成(印刷)が行われる。これにより、カードCの全面(全領域)には、正像の画像が形成される。なお、中間転写シートFは熱転写シートR及びカードCと同一速度で搬送される。
次にステップ412において、図示しないDCモータを駆動してサーマルヘッド20aが(b)印刷待機位置に位置付けられるまで偏心カム23を回転させることで、カードCからサーマルヘッド20aを退避させ、ステップ414において、第2カード反転部6のピンチローラを逆転駆動させてからパルスモータM1、モータ51の逆転駆動を開始させてプラテンローラ21、プラテンニップローラ28、キャプスタンローラ対11の逆転によりカードCを第2カード反転部6側に搬送させる。
次のステップ416では、カードCの後端が一体型透過センサS5の位置まで搬送されたか否かを判断する。否定判断のときはステップ414へ戻り第2カード反転部6側へのカードCの搬送を続行し、肯定判断のときは次のステップ418において、所定パルス数カードCを更に第2カード反転部6側へ搬送する。次いで、ステップ420において、パルスモータM1の駆動を停止させると共に図示しない電磁クラッチにプラテンローラ21への連結を停止させ、更に、第2カード反転部6のピンチローラの逆転を停止させて垂直状態の第2カード反転部6のピンチローラにカードCを挟持させ、次のステップ422において、カードCを第2カード搬送路P2上を搬送して印刷装置1外に排出する搬送・排出処理を実行する。
ステップ422での搬送・排出処理では、第1カード搬送路P1上に位置しているカードCを第2カード搬送路P2上を排出口側に搬送可能なように、垂直状態の第2カード反転部6を90°回転させる。これにより、カードCは他方面を上側にして第2カード搬送路P2上に位置することになる。次いで、図示しないパルスモータM3を駆動させてカードCを第2カード搬送路P2に沿って排出口側に搬送させ、一体型透過センサS8がカードCの先端を検出したか否かを判断し、否定判断のときは、カードCを更に搬送し、肯定判断のときは、カードCを完全に筐体2外に排出するために所定時間搬送を続行し、図示しないパルスモータM3の回転駆動を停止させて、直接転写処理サブルーチンを終了しステップ202へ戻る。これにより、カードCは排出口を経て排出スタッカ13へ排出される。なお、一体型透過センサS6がカードCの先端を検出した時点で第2カード反転部6のピンチローラの回転駆動は停止される。なお、直接転写では、転写部10のヒートローラ16はプラテンローラ27から離間した状態に保持されている。
(第2実施形態)
次に、本発明が適用可能な印刷装置の第2の実施の形態について説明する。本実施形態は、プラテンローラ21に対しプラテンニップローラ28を離接移動させる移動機構70と、プラテンローラ21に対しサーマルヘッドユニット20を進退移動させる進退機構30との動作を連動させる連動機構60を採用したものである。なお、本形態において、進退機構30を含め、第1実施形態と同一部材には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる箇所のみ説明する。
図4に示すように、本実施形態の移動機構70は、駆動軸として機能するシャフト72上の所定位置に間隔をおいて固設された非円形の一対の偏心カム73と、シャフト72に略平行に配置され、一対の偏心カム73に当接するシャフト74と、このシャフト74を一側で保持すると共に他側でプラテンニップローラ28を挿通するシャフト75を保持する一対のL字状ブラケット76を備えている。ブラケット76の中央部分には、このブラケット76の回転中心となるシャフト77が一対のブラケット76間で支持されており、その両端部が筺体2の側板に保持されている。つまり、シャフト77の位置は固定されている。また、シャフト77は、その表面(図3に示す大径部分)に沿って中間転写シートFが搬送されることで、中間転写シートFの搬送経路の一部を形成している。なお、一対のブラケット76には、筺体2の側板との間でバネ78が張掛されており、ブラケット76を介して、プラテンニップローラ28がプラテンローラ21に対して適当な押圧力(中間転写シートFのニップ力)を付与している。
移動機構70は、進退機構30に付与される駆動力が連動機構60により伝達され、プラテンローラ21に対しプラテンニップローラ28を離接移動させることができる。図示しないDCモータが駆動されると、その駆動力はギヤ31に伝達され、このギヤ31の中心に設けられたシャフト32を介して、非円形の一対の偏心カム23へと伝達されるが、ギヤ31には一体形成された(歯付き)プーリ61が設けられており、ギヤ31に伝わった回転駆動力はプーリ61へと引き継がれる。上述した移動機構70の一対の偏心カム73のシャフト72の一端部には、移動機構70の一部として構成される(歯付き)プーリ71が設けられており、これらプーリ61、71にタイミングベルト62が掛け渡されている。従って、プーリ61からタイミングベルト62により駆動力はプーリ71へと伝達され、シャフト72を回転駆動させて偏心カム73の回転作用によりブラケット76がシャフト77を中心に回動することで、プラテンニップローラ28がプラテンローラ21に対し離接移動することが可能となる。つまり、タイミングベルト62を有する連動機構60によって、進退機構30によるサーマルヘッドユニット20のプラテンローラ21に対する進退動作と、移動機構70によるプラテンニップローラ28のプラテンローラ21に対する移動動作とが連動する。
本形態においては、進退機構30及び移動機構70に駆動力を与える駆動源としての図示を省略したDCモータを、上述した第1実施形態での駆動モータ51と同様に正逆転可能に駆動制御することで、サーマルヘッドユニット20のサーマルヘッド20aは図4(C)に示す(a)印刷位置と、図4(B)に示す(b)印刷待機位置とを往復動するが、これに伴って、連動機構60により移動機構70側にも駆動は伝達されて偏心カム73が正逆方向に回転するものの、サーマルヘッド20aの2つの位置付け時に偏心カム73はシャフト74に当接せず、プラテンニップローラ28が中間転写シートFを介してプラテンローラ21に圧接した状態を維持する(図4(B)及び(C)参照)。つまり、サーマルヘッド20aによる中間転写シートFへの画像形成時(図4(C)に示す状態)は勿論、印刷処理中の次色の頭出しのための熱転写シートRを送る時や、所期の印刷処理の完了時にサーマルヘッド20aをプラテンローラ21から僅かに離間させて待機させる状態(図4(B)に示す状態)においては、プラテンニップローラ28が中間転写シートFをプラテンローラ21に押し当てて、プラテンローラ21との圧接状態を維持することで、中間転写シートFへの多色(カラー)印刷時の中間転写シートFの往復搬送を精度良く行うことができる。
なお、図4(A)に示すように、サーマルヘッド20aが非作動位置としての(c)熱転写シート交換位置に位置付けられる時も、連動機構60によって移動機構70側に伝達された駆動を受け、偏心カム73が回転してシャフト74を押し当てることで、プラテンニップローラ28はプラテンローラ21から離間するように相互の動作が連動する。この状態において、中間転写シートFの交換作業や各種メンテナンス作業を行うことが容易となる。
また、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、プラテンニップローラ28は樹脂ローラからなり、また、プラテンローラ21の周面に常時接触して、プラテンローラ21の表面に付着したゴミ等の異物を除去する低硬度のゴムローラ26をクリーニングローラとして備えている。本実施形態では、図4に示すように、クリーニングローラ26はブラケット81に保持されており、このブラケット81は、軸82を支点としてバネ83によりクリーニングローラ26が常時プラテンローラ21に接触するように印刷装置1の上方側に付勢されている。
本実施形態では、中間転写シートFを交換して新規の中間転写シートFを印刷装置1内に装填、乃至、熱転写シートRを交換して新規の熱転写シートRを印刷装置1内に装填して、所期の印刷動作に移行する際、換言すれば、図4(A)に示す状態から印刷動作に移行する際に、印刷装置1の初期化動作に絡んで、上述した制御部19により、上述したプラテンローラ21を含む中間転写シートFを搬送するローラを回転制御して、プラテンニップローラ28がプラテンローラ21から離間した図4(A)に示す状態で中間転写シートFを所定回数往復動させる(中間転写シート供給部24、中間転写シート巻取部25間での中間転写シートFの供給及び巻取りを所定回行う)ことで、中間転写シートFのスキュー取り(蛇行補正)を行い、この後に連動機構60による伝達駆動を受けて移動機構70によるプラテンニップローラ28のプラテンローラ21への当接動作を行うように、制御部19により移動機構70を含む各種駆動機構が制御される。
(作用等)
次に、上記(第1、第2)実施形態の印刷装置の作用等について説明する。
上記実施形態では、モード設定手段としてのタッチパネル8(外部コンピュータ)から間接転写モード(第2のモード)が設定されると、移動機構50、70によりプラテンニップローラ28はプラテンローラ21に当接する。従って、中間転写シートFの搬送時に弛み等により生ずる搬送精度の低下を防止できるため、搬送精度を向上させることができる。また、直接転写モード(第1のモード)が設定されると、移動機構50、70によりプラテンニップローラ28はプラテンローラ21から離間して、プラテンローラ21の表面へのゴミなどの異物の移行が防止されると共に、カードCの第1カード搬送路P1に進出してカードCの搬送ローラとして用いることで、部品の共有化によって装置コストの低減を図ることができる。
また、上記実施形態では、プラテンニップローラ28は、間接転写時には中間転写シートF上に形成された画像を有する被転写面に接触するため、POM製のローラを採用している。従って、プラテンニップローラ28にゴムローラを用いる場合と比較して、ゴミ等の異物が付着することで中間転写シートFに形成される画像の品質劣化を招くことを防止することができる。更に、上記実施形態では、プラテンローラ21の周面に常時接触して、プラテンローラ21の表面に付着した異物を除去する低硬度のゴムローラ26をクリーニングローラとして機能させているので、中間転写シートFに形成される画像を高品位に維持することができる。
更に、上記実施形態では、サーマルヘッド20aとプラテンローラ21との所定の離間距離を得るためにアーム33を用いて(アーム33の揺動回転量を伴い)偏心カム23とヘッドホルダ20側のコロ22とを連接してサーマルヘッドユニット20を移動させる構成を採用したので、偏心カム23自体、延いては印刷装置1の小型化を図ることができる。
そして、第2実施形態では、中間転写シートFのセット時に、プラテンニップローラ28がプラテンローラ21から離間した状態で、中間転写シートFを複数回往復動させる構成を採用したので、中間転写シートFのスキュー取り(蛇行補正)を確実に行うことができる。
なお、上記実施形態では、アーム33を用いて(アーム33の揺動回転量を伴い)偏心カム23とヘッドホルダ20側のコロ22とを連接してサーマルヘッドユニット20を移動させる構成を例示したが、本発明はこれに限らず、偏心カム23とヘッドホルダ20側のコロ22とを当接させるようにしてもよい。この態様では、偏心カム23とヘッドホルダ20側のコロ22とを当接させる場合に、サーマルヘッド20a(ヘッドホルダ20)の進退移動量を得るために、上記実施形態に比べ偏心カム23を若干大きくするようにしてもよい。
また、上記実施形態では、ステップ320より前に、予め磁気エンコーダ7で情報を記録したカードCを第2カード反転部6に挟持させる例を示したが、第1カード反転部5にカードCを挟持させるようにしてもよい。従って、例えば、カードCを磁気エンコーダ7で情報を記録している間に、カードCの次のカードを磁気エンコーダ7を経由せずに第1カード反転部5から第2カード反転部6に引き渡すことで、カードCと同一又は異なるカードに中間転写シートFに形成された画像を転写(印画)することも可能となる。このような「同一又は異なるカード」の態様は、上記実施形態では第2カード搬送路P2上に複数のローラ対を有しているので、第2カード搬送路P2上にカードCを停止させておき、第1カード搬送路P1上で直接転写を行い、必要に応じて第2カード反転部6から第1カード反転部5に直接転写済みのカードを挟持させる態様でも実現可能である。
更に、既に記録されたカードCをカード供給部3に収容する場合には、第1カード反転部5又は第2カード反転部6のいずれか一方を省き、水平カード搬送路P0と第2カード搬送路P2とを同一搬送路上に形成するようにしてもよい。更にまた、上記実施形態では、カードCの片面に直接転写方式又は間接転写方式で画像を形成する例を示したが、カードCの一面に直接転写方式で画像を形成し、カードCの他面に間接転写方式で画像を形成するようにしてもよい。このような両面印刷を行うには、第2カード反転部6の機能に着目して、図7のステップ334を除く間接転写処理サブルーチンを実行した後、カードCを第2カード反転部6に搬送して90°回転させて間接転写がなされた面とは反対の面に直接転写方式による画像形成を行うために、図8のステップ400及びステッ404以降の直接転写処理サブルーチンを実行するようにしても、図8のステップ422を除く直接転写処理サブルーチンを実行した後、カードCを第2カード反転部6に挟持させたまま、図7の間接転写処理サブルーチンを実行し、間接転写処理サブルーチンのステップ320で第2カード反転部6に挟持させたままのカードCを90°回転させて転写部10へ搬送するようにしてもよい。
更に、上記実施形態では、画像形成部9を1つとして例示したが、本発明はこれに限らず、画像形成部9を複数(例えば、2つ)有するようにしてもよい。このようにすれば、一方の画像形成部でカードCに対して画像を形成し、他方の画像形成部で中間転写シートFに対して画像を形成することができるので、中間転写シートの絡み等のエラーを低減させることができると共に、印刷速度の向上を図ることができる。
また、上記実施形態では、タッチパネル8又は外部コンピュータからモード入力や印刷スタートの開始を行う例を中心に説明したが、画像データは、例えば、FD、MO、ZIP等の情報記録媒体を介して制御部19のマイコン19AのRAMやVRAM、SDRAM等に格納してもよいことは云うまでもない。そして、本発明は上述したプラテンローラ21、プラテンニップローラ28や中間転写シートF及びカードCの硬度に限定されるものではなく、上述した特許請求の範囲において種々の変更が可能である。
本発明に係る印刷装置は、直接転写方式と間接転写方式とを切り換えて印刷が可能でランニングコストが低く、両方式において転写不良などの不具合を低減させるものであるため、印刷装置の製造・販売に寄与し、産業上の利用可能性を有する。
本発明が適用可能な第1実施形態の印刷装置の概略構成を示す側面図である。 第1実施形態の印刷装置の画像形成部近傍の拡大側面図である。 第1実施形態の印刷装置の画像形成部近傍の平面図である。 第2実施形態の印刷装置のサーマルヘッドユニットの動作を示す動作説明図である。 第1実施形態の印刷装置の制御部の詳細を示すブロック図である。 第1実施形態の印刷装置の制御部のCPUが実行する画像形成ルーチンのフローチャートである。 画像形成ルーチンのステップ214の詳細を示す間接転写処理サブルーチンのフローチャートである。 画像形成ルーチンのステップ216の詳細を示す直接転写処理サブルーチンのフローチャートである。
符号の説明
1 印刷装置
8 タッチパネル(モード設定手段の一部)
9 画像形成手段(印刷手段)
10 転写部(転写手段)
19 制御部(制御手段、モード設定手段の一部)
20 サーマルヘッドユニット
21 プラテンローラ
26 ゴムローラ(クリーニングローラ)
28 プラテンニップローラ(プラテンローラ)
30 進退機構(進退手段)
49 バックテンションローラ(転写媒体搬送手段の一部)
50、70 移動機構(移動手段)
51 モータ(駆動機構の一部)
58 レバー部材(支持部材)
C カード(カード状記録媒体)
F 中間転写シート(フィルム状転写媒体)

Claims (13)

  1. カード状記録媒体およびフィルム状転写媒体に選択的に画像を形成する印刷手段と、
    前記印刷手段に対向して配置されるプラテンローラと、
    前記フィルム状転写媒体を前記プラテンローラとの間で挟持するニップローラと、
    前記ニップローラを前記プラテンローラに対して離接可能に移動させる移動手段と、
    前記カード状記録媒体に画像を形成する第1のモード、または前記フィルム状転写媒体に画像を形成する第2のモードを設定するためのモード設定手段と、
    を備え、
    前記モード設定手段により設定された前記第1または第2のモードに応じて、前記移動手段が前記ニップローラを前記プラテンローラに対して離接させることを特徴とする印刷装置。
  2. 前記移動手段は、前記モード設定手段により前記第1のモードが設定されたときに前記ニップローラを前記プラテンローラから離間させ、前記モード設定手段により前記第2のモードが設定されたときに前記ニップローラを前記プラテンローラに当接させることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  3. 前記モード設定手段により前記第1のモードが設定されたときに、前記プラテンローラから離間した前記ニップローラが前記カード状記録媒体を搬送するカード搬送路に進出して前記カード状記録媒体を搬送することを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。
  4. 前記移動手段が、前記ニップローラを支持する支持部材と、前記ニップローラが前記プラテンローラに当接する第1の位置と前記カード搬送路に進出して前記カード状記録媒体を搬送可能な第2の位置との間で移動するように前記支持部材を駆動する駆動機構と、を有することを特徴とする請求項3に記載の印刷装置。
  5. 前記ニップローラが、前記フィルム状転写媒体に形成された画像を有する被転写面に接触する樹脂ローラから成ることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の印刷装置。
  6. 更に、前記プラテンローラの周面に接して、前記プラテンローラの表面に付着した異物を除去するクリーニングローラを備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の印刷装置。
  7. カード状記録媒体およびフィルム状転写媒体に選択的に画像を形成する印刷手段と、
    前記印刷手段に対向して配置され、前記カード状記録媒体乃至前記フィルム状転写媒体を支持するプラテンローラと、
    前記フィルム状転写媒体を前記プラテンローラとの間で挟持するニップローラと、
    前記ニップローラを前記プラテンローラに対して離接可能に移動させる移動手段と、
    前記フィルム状転写媒体を搬送する転写媒体搬送手段と、
    前記フィルム状転写媒体に形成された画像を前記カード状記録媒体と同一または異なるカード状記録媒体に転写する転写手段と、
    を備えた印刷装置。
  8. 前記フィルム状転写媒体が所定位置に装填されたとき、前記転写媒体搬送手段が前記フィルム状転写媒体を前記プラテンローラに対して所定回数往復動させた後、前記移動手段が前記ニップローラを前記プラテンローラに対して当接するように、前記転写媒体搬送手段及び前記移動手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項7に記載の印刷装置。
  9. 前記印刷手段を前記プラテンローラに対して進退させる進退手段を備え、この進退手段による前記印刷手段の進退動作と前記移動手段による前記ニップローラの移動動作とを連動させる連動機構を有することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の印刷装置。
  10. 前記連動機構は、前記進退手段により前記印刷手段が前記プラテンローラから第1の所定量離間した非画像形成位置に移動したときに、前記移動手段により前記ニップローラが前記プラテンローラから離間するように前記印刷手段及び前記ニップローラ間の相互の動作を連動させることを特徴とする請求項9に記載の印刷装置。
  11. 前記連動機構は、前記進退手段により、前記印刷手段が前記プラテンローラから前記第1の所定量より小さい第2の所定量離間しつつ画像形成動作を継続可能な待機位置に移動したときに、前記ニップローラを前記プラテンローラに対し当接状態に維持させることを特徴とする請求項10に記載の印刷装置。
  12. 前記ニップローラが、前記フィルム状転写媒体に形成された画像を有する被転写面に接触する樹脂ローラから成ることを特徴とする請求項7乃至請求項11のいずれか一項に記載の印刷装置。
  13. 更に、前記プラテンローラの周面に接して、前記プラテンローラの表面に付着した異物を除去するクリーニングローラを備えたことを特徴とする請求項7乃至請求項12のいずれか一項に記載の印刷装置。
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