JP2006225154A - 中間転写型熱転写印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡易な構成によってカードにおける転写画像の欠けやバリを防止する中間転写型熱転写印刷装置を提供すること。
【解決手段】 中間転写型熱転写印刷装置1は、フィルムFに画像が熱転写され、このフィルムFを、ヒートローラ24で加熱させながらカードSに押圧することによって、カードSの表面にフィルムF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Fが周面の一部に巻き付けられた状態でフィルムFを搬送するプラテンローラ21と、プラテンローラ21に連結されたステッピングモータM3と、ヒートローラ24とプラテンローラ21との間におけるフィルム搬送ラインL2の外側に配置された剥離ピン30と、カードSの供給側とカードSの再転写位置26との間のカード搬送ラインL1上に配置されたフィードローラ12,27と、フィードローラ12,27に連結されたステッピングモータM1,M2とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 中間転写型熱転写印刷装置1は、フィルムFに画像が熱転写され、このフィルムFを、ヒートローラ24で加熱させながらカードSに押圧することによって、カードSの表面にフィルムF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Fが周面の一部に巻き付けられた状態でフィルムFを搬送するプラテンローラ21と、プラテンローラ21に連結されたステッピングモータM3と、ヒートローラ24とプラテンローラ21との間におけるフィルム搬送ラインL2の外側に配置された剥離ピン30と、カードSの供給側とカードSの再転写位置26との間のカード搬送ラインL1上に配置されたフィードローラ12,27と、フィードローラ12,27に連結されたステッピングモータM1,M2とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、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再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、特開平5−261952号公報がある。この公報に記載された熱転写印刷装置は、磁気ストライプ付きのカード、ICカードなどのカード状記録媒体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、この熱転写印刷装置は、透明材リボン(透明フィルム)及びカラーインクリボンをサーマルヘッドと送りローラ(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透明フィルム上に画像を一旦熱転写(一次転写)し、その後、透明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、加熱ローラで透明フィルムを加熱させている。このとき、透明フィルムをカードに押圧することによって、カードの表面に透明フィルム上の画像が再転写(二次転写)される。
特開平5−261952号公報
このような熱転写印刷装置においては、透明フィルムからカードに画像を再転写した後、カードから透明フィルムを剥離させる必要がある。この際には、カードを十分に冷却してから剥離を行わないと、カードに再転写された画像の欠けやカードの端部における画像のバリの発生の原因となる。特に、近年ではカードの材料がポリ塩化ビニル(PVC)からポリエチレンテレフタレート(PET)まで多様化し、特にフィルムに接着層が設けられている場合には、フィルム剥離時のカードの冷却は必要不可欠となっている。
このようにフィルム剥離前にカードの冷却を行うための手段としては、再転写後のカードの搬送路を長くとったり、カードの搬送路近傍に冷却装置を設置したりすることが考えられるが、それでは装置構成の複雑化を招来する。
そこで、本発明はかかる課題に鑑みて為されたものであり、簡易な構成によってカードにおける転写画像の欠けやバリを防止す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。
上記課題を解決するため、本発明の中間転写型熱転写印刷装置は、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、フィルムが周面の一部に巻き付けられた状態でフィルムを搬送するプラテンローラと、プラテンローラに連結されたフィルム搬送用モータと、ヒートローラとプラテンローラとの間におけるフィルム搬送ラインの外側に配置された剥離ピンと、記録媒体の供給側と記録媒体の再転写位置との間の媒体搬送ライン上に配置されたフィードローラと、フィードローラに連結された媒体搬送用モータと、媒体搬送用モータを正転させて記録媒体に画像を再転写させた後、媒体搬送用モータを逆転させ、媒体搬送用モータの逆転時に、フィルムが剥離ピンからプラテンローラに向けて搬送されるようにフィルム搬送用モータを回転させるモータ制御手段とを備えたことを特徴とする。
このような中間転写型熱転写印刷装置によれば、フィルム搬送用モータの回転によりプラテンローラが駆動され、フィルムは、そのプラテンローラの周面に一部が巻き付けられた状態で搬送される。さらに、媒体搬送用モータの回転によりフィードローラが駆動されて、記録媒体は、媒体搬送ライン上で搬送される。この場合、モータ制御手段によって、媒体搬送用モータを正転させ、記録媒体を再転写位置に向けて前進させながらフィルム上の画像を記録媒体に再転写する。その後、モータ制御手段によって、媒体搬送用モータを逆転させ、記録媒体を後退させる際に、フィルム搬送用モータを回転させる。このとき、フィルム搬送ラインの外側に設けられた剥離ピンからプラテンローラに向けてフィルムが巻き戻されるので、記録媒体の後端からフィルムを引き剥がすことができる。このように、記録媒体は、画像再転写時に前進し、フィルムの剥離時に後退するので、画像再転写後からフィルムの剥離までの記録媒体の搬送距離が長くなり、このことは、記録媒体の移動に伴う冷却時間を長くする効果をもたらす。それによって、記録媒体の十分な冷却が確保され、フィルム剥離時における転写画像の欠けやバリを防止する。従って、媒体搬送ライン上での記録媒体の前進と後退とを利用しているので、簡易な構成によって欠けやバリの無い画像印刷を実現することができる。
また、モータ制御手段は、記録媒体に画像を完全に再転写させるまで媒体搬送用モータを正転させ、その後媒体搬送用モータを逆転させ、媒体搬送用モータの逆転時に、フィルムが剥離ピンからプラテンローラに向けて搬送されるようにフィルム搬送用モータを回転させることが好ましい。かかるモータ制御手段を備えると、記録媒体の1回の往復運動で再転写及びフィルム剥離が完了するので、記録媒体毎の処理を効率的に実施できる。特に、記録媒体両面への転写処理を行う必要がある場合には記録媒体の搬送ライン上の往復運動が必須となるので有利である。
本発明の中間転写型熱転写印刷装置によれば、簡易な構成によってカードにおける転写画像の欠けやバリを防止することができる。
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ができる。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、画像再転写前のプラスチック製カードSを積層状態で着脱可能にセッティングするためのカードカセット2を有する。カードSは、送出し爪3の進退運動によってカードカセット2の一番下から一枚ずつ繰り出され、カードカセット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13で両側を支持されながら、搬送ローラ11,フィードローラ12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14とリボンカートリッジ15とを有している。このフィルムカートリッジ14では、フィルムFが上下一対のボビン16,17に巻かれ、リボンカートリッジ15では、カラーインクリボンRが上下一対のボビン18,19に巻かれている。そして、リボンカートリッジ15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20a,20bとプラテンローラ(通称「プラテン」)21の協働により、プラテンローラ21の略半周にフィルムFが巻き付けられ、サーマルヘッド22によって、プラテンローラ21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22によって、カラーインクリボンRの第1色目(イエロー)がフィルムF上に熱転写される。このサーマルヘッド22は、基板上の印画ラインに沿って微小発熱体が一次元的に配列された構造を有している。
次に、ラック・ピニオン駆動機構23によってサーマルヘッド22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21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、シアン、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上に作り出した後、このカラー画像をカードS上に定着させるためのプライマー(接着層)を、カラー画像上に熱転写する。
その後、巻取り側ボビン17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24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24と押圧ローラ25とで挟み込まれ、160〜200°Cに加熱されたヒートローラ24と押圧ローラ25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、カードS表面に圧着されたフィルムFは、後述する剥離処理によってカードSから剥離される。また、ヒートローラ24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。
以下、図2を参照して、中間転写型熱転写印刷装置1における再転写部B周辺の構成について詳細に説明する。
再転写部Bには、カード搬送ラインL1に接するように押圧ローラ25が固定され、その押圧ローラ25の上方には、昇降自在なヒートローラ24が配置されている。このような構成において、ヒートローラ24を押圧ローラに向けて下降させると、押圧ローラ25の周面上部の再転写位置26において、カードSにフィルムF上の画像が転写可能になる。
また、押圧ローラ25上の再転写位置26とカードSの供給側に位置するガイド溝13とを結ぶカード搬送ラインL1に沿ってカードSを水平方向に搬送するためのフィードローラ12,27が、押圧ローラ25の前後に回動自在に固定されている。これらのフィードローラ12,27の上方には、それぞれ、板バネによって各フィードローラ12,27の周面に向けて付勢された押圧ローラ12a,27aが支持されている。さらに、カード搬送ラインL1上のフィードローラ12,27に隣接する位置には、それぞれ、カードSの存在を検出するフォトセンサ28,29がカード搬送ラインL1を跨ぐように固定されている。
また、ヒートローラ24と押圧ローラ25との間において、カード搬送ラインL1の上方には、カード搬送ラインL1と並行してフィルム搬送ラインL2が位置するようにフィルムFが張架されている。このフィルムFは、ボビン16,17及びプラテンローラ21(図1参照)の協働によってフィルム搬送ラインL2に沿って前進、後退される。さらに、ヒートローラ24とプラテンローラ21との間を通るフィルム搬送ラインL2の外側には、フィルムFの幅に対応する長さを有する軸状の剥離ピン30が、フィルムFの面に平行に固定されている。この剥離ピン30は、カード搬送ラインL1とフィルム搬送ラインL2との間であって、押圧ローラ25とフィードローラ12との間にくるように設置されている。なお、剥離ピン30と押圧ローラ25との距離は、カードSに関するフィルム剥離処理(詳細は、後述する)前の冷却時間が確保されるように十分な距離が設定されることが好ましい。
次に、図3を参照して、カードSからのフィルムFの剥離処理を制御するモータ制御手段の構成について説明する。
モータ制御手段31は、装置1内に内蔵され、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等を有する中央処理部32と、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、フラッシュROM等のデータ書き換え可能なROM(Read Only Memory)、又はRAMによって構成されるメモリ部33とを含んで構成されている。中央処理部32は、メモリ部33に格納されているプログラムコード及びデータを読み出すことにより、装置1全体の動作制御を行う。
また、中央処理部32には、ステッピングモータM1〜M5が電気的に接続され、中央処理部32は、ステッピングモータM1〜M5に制御パルス信号を送出することにより、各ステッピングモータM1〜M5の回転角度及び回転方向を制御する。ここで、ステッピングモータM1,M2は、ベルト、歯車等の駆動手段を介してフィードローラ12,27に連結されて、フィードローラ12,27を回転駆動させる。ステッピングモータM3は、プラテンローラ21に連結されて、プラテンローラ21を回転駆動させる。また、ステッピングモータM4,M5は、それぞれ、ボビン17,16を回転駆動させるためのモータである。
さらに、中央処理部32には、フォトセンサ28,29が電気的に接続されており、中央処理部32は、フォトセンサ28,29から送出される検出信号によりカードSのカード搬送ラインL1上の位置を検出して、その位置に応じてステッピングモータM1〜M5の回転を制御する。
次に、このように構成された中間転写型熱転写印刷装置1の動作について、図4〜図11を参照しながら説明する。図4に示した状態はフィルムFからカードSへの画像再転写前の待機状態であり、モータ制御手段31の制御によるステッピングモータM1の正転によりフィードローラ12が駆動されて、カードSがカード搬送ラインL1の再転写位置26の手前まで搬送されて停止された状態である。この状態において、フィルムFの表面には、既に記録部Aでカラー画像が熱転写されており、ヒートローラ24は、このカラー画像のカードSへの再転写のために上昇して待機している。
その後、画像の再転写段階になると、図5に示すように、モータ制御手段31の制御によるステッピングモータM3,M4の正転によってプラテンローラ21、及び巻き取り側ボビン17が駆動され、フィルムFにおける画像の前端が再転写位置26の直前まで搬送され、フィルムF上の画像の前端とカードSの前端との位置合わせが行われる。
次に、図6に示すように、ヒートローラ24の下降によりフィルムFがヒートローラ24と押圧ローラ25とで挟み込まれ、モータ制御手段31の制御によるステッピングモータM1の正転によってフィードローラ12が駆動され、カードSは再転写位置26を通過して前進し続ける。このようにして、カードSは、ヒートローラ24と押圧ローラ25との間でフィルムFに圧着された状態で搬送され、カードSの前端から順次画像が熱転写され、フィルムFとカードSとは一体化した状態でカード搬送ラインL1を前方に移動する。このとき、モータ制御手段31の制御によるステッピングモータM4の逆転によって巻取り側ボビン17は、フィルムFを巻取り側ボビン17から再転写位置26に向けて搬送し続ける。これにより、カードSの前進時において、カードS表面にフィルムFが貼り付けられた状態を維持する。
さらに、モータ制御手段31の制御によるステッピングモータM2の正転によってフィードローラ27を駆動させることにより、カードSの更なる前進が維持される。このステッピングモータM2の正転は、カードSの全面が再転写位置26を通過してカードSの全面に完全に画像が再転写されるまで続けられる。その後、図7に示すように、ヒートローラ24を上昇させて再転写処理を終了するとともに、ステッピングモータM4と巻取り側ボビン17の間に配置されたクラッチ34が解除され、巻取り側ボビン17からフィルムFの送り出しが可能になる。
その後、図8に示すように、モータ制御手段31の制御によるステッピングモータM2の逆転によってフィードローラ27が駆動され、カードSの後端(図8におけるカードSの右側)が剥離ピン30の下方に向けてカード搬送ラインL1上を後退する。この際、カードSの後端にフィルムFの弛みが生じないように、モータ制御手段31の制御によってステッピングモータM3,M5を逆転させることにより、フィルムFは送出し側ボビン16側に徐々に巻き取られる。このようなボビン16側へのフィルムFの巻き取りにより、カードS後退時における余剰なフィルムFが巻き取られ、剥離処理の円滑化が図られている。
そして、図9に示すように、カードSの後退によってカードSの後端が剥離ピン30の下方を通過する時、フィルムFは、カードSの後端から剥離ピン30の周面に巻き付けられた状態で、プラテンローラ21に向けて引っ張られる。このとき、フィルムFにはカードSの後端から上方に引き離すような力が作用し、カードS後端から前端に向けてフィルムFが徐々に剥離される。この場合、モータ制御手段31がステッピングモータM2,M3の回転速度を制御することによって、カードS及びフィルムFの搬送速度が所望の範囲に維持され、カードSの表面からのフィルムの巻き取り角度が適切な範囲に保たれる。
更に、上記の剥離処理の途中でカードSの後端がフィードローラ12に到達すると、図10に示すように、ステッピングモータM1の逆転により回転し続けるフィードローラ12によって、カードSからのフィルムFの剥離処理が継続される。その後、図11に示すように、カードSからフィルムFが完全に剥離されるまでモータ制御手段31がモータM1,M3,M5の回転を制御した後、カードSが反転部4(図1参照)に向けて送り出され、この反転部4でカードSの表裏が反転された後、再転写部BにおいてカードSの裏面に画像が再転写される。なお、カードSの両面印刷が必要ない場合には、カードSからフィルムFが完全に剥離された後、フィードローラ12,27を駆動させて、カード搬送ラインL1及び反り矯正部C(図1参照)を経由してカードSを外部に排出するように動作してもよい。
以上説明した中間転写型熱転写印刷装置1においては、ステッピングモータM3の回転によりプラテンローラ21が駆動され、フィルムFは、そのプラテンローラ21の周面に一部が巻き付けられた状態で搬送される。さらに、ステッピングモータM1,M2の回転によりフィードローラ12,27が駆動されて、カードSは、カード搬送ラインL1上で搬送される。この場合、モータ制御手段31によって、ステッピングモータM1,M2を順次正転させ、カードSを再転写位置26に向けて前進させながらフィルムF上の画像をカードSに再転写する。その後、モータ制御手段31によって、媒体搬送用モータM2,M1を順次逆転させ、カードSを後退させる際に、ステッピングモータM3を回転させる。このとき、フィルム搬送ラインL2の外側に設けられた剥離ピン30からプラテンローラ21に向けてフィルムFが巻き戻されるので、カードSの後端からフィルムFを引き剥がすことができる。このように、カードSは、画像再転写時に前進し、フィルムFの剥離時に後退するので、画像再転写後からフィルムFの剥離までのカードSの搬送距離が長くなり、このことは、カードSの移動に伴う冷却時間を長くする効果をもたらす。それによって、カードSの十分な冷却が確保され、フィルム剥離時における転写画像の欠けやバリを防止する。従って、カード搬送ライン上でのカードの前進と後退とを利用しているので、簡易な構成によって欠けやバリの無い画像印刷を実現することができる。
また、プラテンローラ21及びフィードローラ12,27の駆動手段としてステッピングモータを採用することにより、回転速度及び回転角度の精度が向上し、カードSからのフィルムFの巻き取り角度を所望の範囲に維持することができ、カードSに転写される画像の欠けやバリをより効果的に防止することができる。
また、モータ制御手段31は、カードSの1回の往復運動で再転写及びフィルム剥離が完了するので、カード毎の処理を効率的に実施できる。特に、カードS両面への転写処理を行う必要がある場合には、カード搬送ラインL1上において前方の再転写部Bと後方の反転部4との間の往復運動が必須となり、カードの往復運動に併せてフィルム剥離を実施することができるので有利である。
なお、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、フィードローラ12,27及びプラテンローラ21の駆動手段としては、ステッピングモータに限られるものではなく、直流モータ等の他の電動モータを用いてもよい。
1…中間転写型熱転写印刷装置、12,27…フィードローラ、21…プラテンローラ、24…ヒートローラ、26…再転写位置、30…剥離ピン、31…モータ制御手段、F…フィルム、L1…カード搬送ライン(媒体搬送ライン)、L2…フィルム搬送ライン、M1,M2…ステッピングモータ(媒体搬送用モータ)、M3…ステッピングモータ(フィルム搬送用モータ)、R…カラーインクリボン、S…カード(記録媒体)。
Claims (2)
- 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、
前記フィルムが周面の一部に巻き付けられた状態で前記フィルムを搬送するプラテンローラと、
前記プラテンローラに連結されたフィルム搬送用モータと、
前記ヒートローラと前記プラテンローラとの間におけるフィルム搬送ラインの外側に配置された剥離ピンと、
前記記録媒体の供給側と前記記録媒体の再転写位置との間の媒体搬送ライン上に配置されたフィードローラと、
前記フィードローラに連結された媒体搬送用モータと、
前記媒体搬送用モータを正転させて前記記録媒体に画像を再転写させた後、前記媒体搬送用モータを逆転させ、前記媒体搬送用モータの逆転時に、前記フィルムが前記剥離ピンから前記プラテンローラに向けて搬送されるように前記フィルム搬送用モータを回転させるモータ制御手段と、
を備えたことを特徴とする中間転写型熱転写印刷装置。 - 前記モータ制御手段は、前記記録媒体に画像が完全に再転写されるまで前記媒体搬送用モータを正転させ続け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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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20061228 |
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20070111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |