JP2005238782A - 中間転写型熱転写印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルムの蛇行を防止して印刷品質を向上させるようにした中間転写型熱転写印刷装置を提供する。
【解決手段】 フィルムＦに調心作用をもたせるために、フィルムＦの搬送経路を変更するように配置された複数の上流側ガイドピン３３，３４には、凹状又は凸状のフィルム案内面３３ａ，３４ａが形成されている。この場合、複数の上流側ガイドピンのうちで、プラテンローラ２０に最も近く配置された主ガイドピン３４とプラテンローラ２０との間では、フィルムＦに強い張力が加わるので、主ガイドピン３４には、凹状に湾曲したフィルム案内面３４ａが設けられている。これに対し、主ガイドピン３４と供給側ボビン１５との間では、フィルムＦに加わる張力が比較的弱いので、複数の上流側ガイドピンのうちで主ガイドピン以外の副ガイドピン３３に、凸状に湾曲したフィルム案内面３３ａを設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、印刷画像をフィルム上に一旦転写した後、フィルム上の画像を記録媒体の表面に転写するための中間転写型熱転写印刷装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２０００−１８７７１２号公報がある。この公報に記載されたカード記録装置は、磁気ストライプ付きのカード、ＩＣカードなどの表面に所望の画像を印刷するための装置である。すなわち、このカード記録装置は、フィルム及びカラーインクリボンをサーマルヘッドとプラテンローラとで挟み込んで、カラーインクリボンによってフィルム上に画像を一旦熱転写（一次転写）し、その後、フィルム上の画像とカードの表面とを重ね合わせながら、ヒートローラでフィルムを加熱させている。このとき、フィルムをカードに押圧することによって、カードの表面にフィルム上の画像が再転写（二次転写）される。

特開２０００−１８７７１２号公報 特開平５−１６９６９２号公報 特開平５−２６１９５２号公報

このような装置に適用するフィルムは非常に薄く形成され、厚みが不均一であると、フィルムは搬送時において蛇行し易くになる。また、供給側ボビンの回転軸線と巻取り側のボビンの回転軸線との関係において、平行が保たれていない場合もフィルムに蛇行が生じ易くなる。すなわち、フィルムの一方の縁部分のテンションと他方の縁部分のテンションとに差が生じると、横滑りするような蛇行がフィルムに発生し、これによって、印刷ズレが引き起こされる。特に、この装置は、一次転写と二次転写とを行うタイプであり、フィルムは往復動作を行うので、フィルムの蛇行は印刷品質に多大な影響を与える。

本発明は、特に、フィルムの蛇行を防止して印刷品質を向上させるようにした中間転写型熱転写印刷装置を提供することを目的とする。

本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置は、サーマルヘッドとプラテンローラとの協働により、インクリボン上の配色に基づいてフィルムに画像が熱転写され、このフィルムを、ヒートローラで加熱させながら記録媒体に押圧することによって、記録媒体の表面にフィルム上の画像を再転写する中間転写型熱転写印刷装置において、フィルムの一端が固定されてフィルムの繰り出しを行う供給側ボビンと、フィルムの他端が固定されてフィルムの巻き取りを行う巻取り側ボビンと、供給側ボビンと巻取り側ボビンとの間で張られたフィルムが押し当てられるプラテンローラと供給側ボビンとの間でフィルムの搬送経路を変更するようにフィルムを支持する複数の上流側ガイドピンとを備え、複数の上流側ガイドピンのうちで、プラテンローラに最も近く配置された主ガイドピンは、凹状に湾曲したフィルム案内面を有し、複数の上流側ガイドピンのうちで、主ガイドピン以外の副ガイドピンは、凸状に湾曲したフィルム案内面を有することを特徴とする。

この中間転写型熱転写印刷装置は、サーマルヘッドとプラテンローラとの協働による一次転写と、ヒートローラによる二次転写とを行うタイプの印刷装置であり、フィルム及びインクリボンを搬送させながら一次転写が実施され、フィルムを搬送させながら二次転写が実施される。そして、フィルムの搬送時において、フィルムには、横滑りするような蛇行が発生し易くなる。そこで、フィルムに調心作用をもたせるために、フィルムの搬送経路を変更するように配置された複数の上流側ガイドピンには、凹状又は凸状のフィルム案内面が形成されている。この場合、複数の上流側ガイドピンのうちで、プラテンローラに最も近く配置された主ガイドピンとプラテンローラとの間では、フィルムに強い張力が加わるので、主ガイドピンには、凹状に湾曲したフィルム案内面が設けられている。これに対し、主ガイドピンと供給側ボビンとの間では、フィルムに加わる張力が比較的弱いので、複数の上流側ガイドピンのうちで主ガイドピン以外の副ガイドピンに、凸状に湾曲したフィルム案内面を設ける。

また、プラテンローラと巻取り側ボビンとの間でフィルムの搬送経路を変更するようにフィルムを支持する複数の下流側ガイドピンは、凸状に湾曲したフィルム案内面を有すると好適である。このような構成を採用すると、フィルムの調心作用を更に高めることができる。

本発明によれば、フィルムの蛇行を防止して印刷品質を向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、中間転写型熱転写印刷装置１は、カードプリンタとも呼ばれ、印刷画像を厚さ約２０μｍ程度の透明なフィルムＦに一旦転写した後、このフィルムＦから記録媒体（例えばプラスチック製のキャッシュカード、クレジットカード、プリペードカード、ＩＣカードなど）Ｓに再転写する装置である。このような熱転写印刷装置１は、カードＳを発行する際に利用され、高品位な画像をカードＳの表面に印刷することできる。従って、セキュリティを高める目的で顔写真の入ったカードＳの発行をも可能にする。

このような中間転写型熱転写印刷装置１は、印刷予定のプラスチック製カードＳを積層状態でセッティングするためのストック部２を有する。カードＳは、送出し爪３の進退運動によってストック部２の一番下から一枚ずつ繰り出され、ストック部２から繰り出されたカードＳは、反転部４内に一旦装填される。反転部４が水平状態から９０度回転した後、送りローラ６によってカードＳが上昇すると、カードＳは磁気読み／書き部７内に送り込まれる。そして、この磁気読み／書き部７で、カードＳの磁気ストライプ内に所定の情報を書き込んだり、磁気ストライプ内の所定の情報を読み取る。

これに対して、送りローラ６によってカードＳが下降すると、カードＳは、非接触ＩＣ読み／書き部８内に送り込まれる。そして、この非接触ＩＣ読み／書き部８で、カードＳのＩＣ内に所定の情報を書き込んだり、ＩＣ内の所定の情報を読み取る。その後、反転部４から送り出されたカードＳは、着脱自在なクリーニングローラ１０を通過した後、ガイド溝１２で両側を支持されながら、搬送ローラ１１によりカードＳは画像印刷される直前まで移動する。

なお、磁気検出や非接触ＩＣ検出が必要ない場合には、反転部４は水平に維持される。また、磁気読み／書き部７又は非接触ＩＣ読み／書き部８で不適切と判断されたカードＳは、反転部４の回転後、送りローラ６によってイジェクトボックス９内に排出される。

次に、カードＳへの画像転写を可能にするために、この熱転写印刷装置１は、フィルムＦに画像を熱転写する記録部（一次転写部）Ａと、フィルムＦに転写された画像とカードＳとを対向させて、カードＳに画像を熱転写する再転写部（二次転写部）Ｂと、画像転写後のカードＳの反りを矯正する反り矯正部Ｃとを備えている。

さらに、この熱転写印刷装置１は、抜き差しにより交換可能なフィルムカートリッジ１３とリボンカートリッジ１４とを有している。このフィルムカートリッジ１３では、フィルムＦが上下一対のボビン１５，１６に巻かれ、リボンカートリッジ１４では、カラーインクリボンＲが上下一対のボビン１７，１８に巻かれている。そして、リボンカートリッジ１４内のカラーインクリボンＲには、溶融性又は昇華性のイエロー・マゼンタ・シアンの３色（またはブラックを加えた４色）のインクを１フレームとして周期的にインクが塗布されている。

ここで、前述した記録部Ａでは、水平方向に進退可能なフィルム引出しローラ１９ａ，１９ｂとプラテンローラ(通称「プラテン」)２０の協働により、プラテンローラ２０の略半周面にフィルムＦが押し当てられるように巻き付けられ、サーマルヘッド２１によって、プラテンローラ２０上のフィルムＦにカラーインクリボンＲが押し当てられる。そして、フィルムＦとカラーインクリボンＲとを同期させながら下方に送ることで、加熱状態のサーマルヘッド２１によって、カラーインクリボンＲの第１色目（シアン）がフィルムＦ上に熱転写される。

次に、ラック・ピニオン駆動機構２２によってサーマルヘッド２１を後退させて、フィルムＦとカラーインクリボンＲとを離間させた状態で、プラテンローラ２０を逆転させながらフィルムＦを上昇させて元の位置に復帰させる。その後、前述の転写動作を繰り返しながら、フィルムＦ上にマゼンタ、イエロー、ブラックの順に色を重層させて、所望のカラー画像をフィルムＦ上に作り出す。

その後、巻取り側ボビン１６等の回転によってフィルムＦ上の記録画像をヒートローラ２３の手前まで移動させる。このとき、カードＳの先端は、フィルムＦ上の記録画像の先端と位置合わせされ、カードＳとフィルムＦとは、重ね合わされた状態で再転写部Ｂに送り込まれる。

この再転写部Ｂにおいて、位置合わせされたカードＳとフィルムＦとは、重ね合わされた状態でヒートローラ２３と押圧ローラ２４とで挟み込まれ、１６０〜２００°Ｃに加熱されたヒートローラ２３と押圧ローラ２４との協働により、カードＳとフィルムＦとを加圧搬送させながら、フィルムＦ上の記録画像をカードＳの表面に徐々に転写させる。このとき、フィルムＦは、カードＳから剥離しながらボビン１６に巻き取られていく。また、ヒートローラ２３によって加熱されたカードＳには反りが発生するので、カードＳは、反り矯正部Ｃに送り込まれて加圧処理された後、真っ直ぐな状態で装置１外に排出される。

このような熱転写印刷装置１には、抜き差し可能なフィルムカートリッジ１３とリボンカートリッジ１４とが利用され、フィルムＦやカラーインクリボンＲの交換を可能にしている。図２及び図３に示すように、フィルムカートリッジ１３の上側には、フィルムＦの一端が固定された円筒状の供給側ボビン１５が配置され、下側にはフィルムＦの他端が固定された円筒状の巻取り側ボビン１６が配置されている。そして、樹脂製の供給側ボビン１５及び巻取り側ボビン１６は交換可能であり、フィルム交換時において、供給側ボビン１５と巻取り側ボビン１６とは、フィルムカートリッジ１３内で互いに平行に装着される。

さらに、鉛直に配置されたベース板３０の上部には、フィルムカートリッジ１３の上側でフィルムＦを水平に張り渡すための左右一対の上流側ガイドピン３３，３４の一端が固定され、ベース板３０の下部には、フィルムカートリッジ１３の下側でフィルムＦを水平に張り渡すための左右一対の下流側ガイドピン３５，３６の一端が固定されている。さらに、上方のガイドピン３４と下方のガイドピン３６との間において、ベース板３０には、フィルムＦを鉛直に張り渡すためのガイドピン３７の一端が固定されている。水平に延在するガイドピン３３〜３７をこのような配置関係にすることで、フィルムＦ上において、鉛直方向に張り渡された所望の位置に、記録部（一次転写部）Ａを配置させることができ、記録部Ａの下流で水平方向に張り渡された所望の位置に、再転写部（二次転写部）Ｂ（図１参照）を配置させることができる。

さらに、供給側ボビン１５及び巻取り側ボビン１６を適切に回転させるために、ベース板３０には固定シャフト４０，４２が立設され、固定シャフト４０，４２の先端には、フランジ部４３ａ，４４ａを有する円柱状のコア部４３，４４が回転自在に取り付けられている。そして、各コア部４３，４４は、供給側ボビン１５に設けられた貫通孔６２の一端側及び巻取り側ボビン１６に設けられた貫通孔６３の一端側から挿入されることにより、各ボビン１５，１６の一端側が回転自在に保持される。

これに対し、様々な駆動機構が設けられている装置本体４１の筐体４５から駆動側シャフト４８，４９が突出し、各駆動側シャフト４８，４９はベアリング４６，４７を介して筐体４５に回転自在に取り付けられ、各駆動側シャフト４８，４９の先端には、フランジ部５０ａ，５１ａを有するコア部５０，５１が固定されている。そして、各コア部５０，５１は、供給側ボビン１５の貫通孔６２の他端側及び巻取り側ボビン１６の貫通孔６３の他端側から挿入されることにより、各ボビン１５，１６に回転力を付与することができる。なお、そして、駆動側シャフト４８，４９には、モータに連結するためのギア部６７，６８が設けられている。

さらに、駆動側のコア部５０，５１の外周面には、軸線方向に延在するキー部６０，６１が一体的に形成され、ボビン１５，１６に設けられた貫通孔６２，６３には、各キー部６０，６１が嵌り込むスプライン溝６２ａ，６３ａが形成されている。従って、コア部５０，５１がボビン１５，１６内に差し込まれると、それと同時にスプライン溝６２ａ，６３ａにキー部６０，６１が嵌め込まれるので、ボビン１５，１６のワンタッチ装着が可能になる。なお、追従側のコア部４３，４４にもキー部６４，６５が一体的に形成されている。

また、コア部５０，５１とベース板３０との間に螺旋バネ５２，５３を配置させることで、フィルムカートリッジ１３を熱転写印刷装置１内に装着する際に、ボビン１５，１６を、コア部５０，５１のフランジ部５０ａ，５１ａに確実に押し当てることができる。これによって、各ボビン１５，１６のスラスト方向の位置決めが達成される。

このような装置１に利用されるフィルムＦは、厚さ約２０μｍ程度の透明なフィルムであり、厚みが不均一であると、横滑りするような蛇行がフィルムＦの搬送時に発生し易くになる。また、供給側ボビン１５の回転軸線と巻取り側ボビン１６の回転軸線との関係において、平行が保たれていない場合もフィルムＦに蛇行が生じ易くなる。すなわち、フィルムＦの一方の縁部分のテンションと他方の縁部分のテンションとに差が生じると、フィルムＦに蛇行が発生し、これによって、印刷ズレが起こる。特に、このフィルムＦは、記録部Ａでの一次転写時に往復動作を行うので、フィルムＦの蛇行は印刷品質に多大な影響を与える。

そこで、前述したフィルムカートリッジ１３では、図２〜図４に示すように、フィルムＦが押し当てられたプラテンローラ２０とフィルムＦが巻かれた供給側ボビン１５との間に上流側ガイドピン３３，３４が配置され、プラテンローラ２０と巻取り側ボビン１６との間に下流側ガイドピン３５，３６が配置されている。そして、上流側ガイドピン３３，３４及び下流側ガイドピン３５，３６は、フィルムＦの搬送経路を略直角に変更するようにフィルムＦを支持すると共に、ボビン１５，１６に対して平行に延在する。

このようなガイドピン３３〜３６でフィルムＦの調心を達成させるために、上流側ガイドピン３３，３４のうちで、プラテンローラ２０の近く配置された主ガイドピン３４は、図４に示すように、凹状に湾曲したフィルム案内面３４ａを有する。このフィルム案内面３４ａは、主ガイドピン３４の全周に亘って形成され、確実な調心を達成させるために、このフィルム案内面３４ａの全長はフィルムＦの幅より大きくなっている。そして、フィルム案内面３４ａを凹湾曲形状にする理由は、フィルムＦの搬送時において、プラテンローラ２０に最も近く配置された主ガイドピン３４とプラテンローラ２０との間でフィルムＦに強い張力Ｔが加わるので、このようなテンション下でフィルムＦの調心を達成させることを考慮したからである。

これに対し、供給側ボビン１５の近くに配置された副ガイドピン３３は、図５に示すように、凸状に湾曲したフィルム案内面３３ａを有する。このフィルム案内面３３ａは、副ガイドピン３３の全周に亘って形成され、確実な調心を達成するために、フィルム案内面３３ａの全長はフィルムＦの幅より大きくなっている。そして、フィルム案内面３３ａを凸湾曲形状にする理由は、フィルムＦの搬送時において、主ガイドピン３４と供給側ボビン１５との間では、フィルムＦに加わる張力が前述の張力Ｔに対して比較的弱いので、このようなテンション下でフィルムＦの調心を達成させることを考慮したからである。このような二種類のガイドピン３３，３４を利用することで、フィルムＦが横滑りするような蛇行を防止して、印刷品質の向上が図られる。

さらに、下流側ガイドピン３５，３６は、図５に示すように、凸状に湾曲したフィルム案内面３５ａ，３６ａを有し、前述の副ガイドピン３３との部品の共通化を図っている。そして、フィルム案内面３３ａを凸湾曲形状にする理由は、採用する理由は、フィルムＦの搬送時において、主ガイドピン３４と供給側ボビン１５との間では、フィルムＦに加わる張力が前述の張力Ｔに対して比較的弱いので、このようなテンション下でフィルムＦの調心を達成させることを考慮したからである。従って、凸湾曲形状又は凹湾曲形状のガイドピンを適切な場所に配置させることで、フィルムＦの調心効果を高めている。

なお、プラテンローラ２０とガイドピン３６との間に配置した下流側ガイドピン３７も他の下流側ガイドピン３５，３６と同様に、凸状に湾曲したフィルム案内面３７ａを有している。また、各ガイドピン３５〜３７の基端には、ベース板３０に対するネジ止めを可能にする雌ネジ部７０が形成されている。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、下流側ガイドピン３５〜３７のフィルム案内面３５ａ〜３７ａは、フィルムＦの全幅に亘って直状であってもよい。

本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置の一実施形態を示す正面図である。 図１の熱転写印刷装置に適用するフィルムカートリッジを示す断面図である。 フィルムカートリッジを示す正面図である。 ガイドピンの一例を示す正面図である。 ガイドピンの他の例を示す正面図である。

符号の説明

１…中間転写型熱転写印刷装置、１５…供給側ボビン、１６…巻取り側ボビン、２０…プラテンローラ、２１…サーマルヘッド、２３…ヒートローラ、３３…副ガイドピン（上流側ガイドピン）、３４…主ガイドピン（上流側ガイドピン）、３３ａ〜３７ａ…フィルム案内面、３５，３６，３７…下流側ガイドピン、Ｓ…カード（記録媒体）、Ｆ…フィルム、Ｒ…インクリボン。

Claims (2)

1. サーマルヘッドとプラテンローラとの協働により、インクリボン上の配色に基づいてフィルムに画像が熱転写され、このフィルムを、ヒートローラで加熱させながら記録媒体に押圧することによって、前記記録媒体の表面にフィルム上の画像を再転写する中間転写型熱転写印刷装置において、
   前記フィルムの一端が固定されて前記フィルムの繰り出しを行う供給側ボビンと、
   前記フィルムの他端が固定されて前記フィルムの巻き取りを行う巻取り側ボビンと、
   前記供給側ボビンと前記巻取り側ボビンとの間で張られた前記フィルムが押し当てられる前記プラテンローラと前記供給側ボビンとの間で前記フィルムの搬送経路を変更するように前記フィルムを支持する複数の上流側ガイドピンとを備え、
   複数の前記上流側ガイドピンのうちで、前記プラテンローラに最も近く配置された主ガイドピンは、凹状に湾曲したフィルム案内面を有し、複数の前記上流側ガイドピンのうちで、前記主ガイドピン以外の副ガイドピンは、凸状に湾曲したフィルム案内面を有することを特徴とする中間転写型熱転写印刷装置。
2. 前記プラテンローラと前記巻取り側ボビンとの間で前記フィルムの搬送経路を変更するように前記フィルムを支持する複数の下流側ガイドピンは、凸状に湾曲したフィルム案内面を有することを特徴とする請求項１記載の中間転写型熱転写印刷装置。

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