JP2006321071A - 中間転写型熱転写印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルム搬送系の異常を確実に検出することができる中間転写型熱転写印刷装置を提供する。
【解決手段】 中間転写型熱転写印刷装置１は、フィルムＦ上のマークを検出するフォトセンサ５５を備えている。装置１では、フィルムＦ上に第１のマークＭ１を印字させ、フォトセンサ５５がマークＭ１を検出するまでフィルムＦを搬送させて、第２のマークＭ２を印字させる。その後、マークＭ１をフォトセンサ５５の上流側に移動させた後、パルスモータ５０にパルス信号を送出することでプラテンローラ２０を回転させてフィルムＦを搬送させる。このとき、フォトセンサ５５がマークＭ１を検出してからマークＭ２を検出するまでにパルスモータ５０に送出されたパルス信号のパルス数を計数し、パルス数が所定の範囲外の場合には、フィルムＦの搬送状態が異常であると判定する。
【選択図】 図１１

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をフィルム上に熱転写（一次転写）してフィルム上に一旦画像を形成する。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る。このとき、フィルムをカードに押圧することで、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

このような印刷装置の上記一次転写の際、フィルムは、プラテンローラの表面に巻き付けられ、プラテンローラの回転によって送り量を制御されながら搬送される。このとき、装置の経年劣化やフィルム搬送系の異常により、プラテンローラとフィルムとの間に滑りが発生すれば、一次転写中のフィルムの送り量を正しく制御することができず、フィルム上に形成される一次転写画像の色ズレ等が生じる。このように、フィルム搬送状態の異常が検出されない場合には、画像品質が劣化したカードが作製されることになる。従って、カードにおけるこのような画像品質の劣化を抑制するために、フィルム搬送系の異常を確実に検出することが望まれていた。

本発明は、フィルム搬送系の異常を確実に検出することができる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の透明受像層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の透明受像層を貼着させ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回転してフィルムを搬送するプラテンローラと、プラテンローラを回転させるフィルム搬送用のパルスモータと、プラテンローラの位置において、フィルム上にマークを印画させるマーク印画手段と、フィルムの搬送経路上でプラテンローラよりも下流側に設けられ、マーク印画手段により印画されたマークを検出するマーク検出手段と、を備え、マーク印画手段により、フィルム上に第１のマークを印字させ、マーク検出手段が第１のマークを検出するまでフィルムを搬送させた後、マーク印画手段により、フィルム上に第２のマークを印字させ、その後、第１のマークがマーク検出手段の上流側に移動するようにフィルムを搬送させた後、パルスモータにパルス信号を送出することでプラテンローラを回転させてフィルムを搬送させる際に、マーク検出手段が第１のマークを検出してから第２のマークを検出するまでにパルスモータに送出されたパルス信号のパルス数を計数し、計数した当該パルス数が、予め定められた所定の範囲外の場合には、フィルムの搬送状態が異常であると判定することを特徴とする。

この中間転写型熱転写印刷装置においては、フィルム搬送用のパルス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。このフィルムの搬送状態の異常を検出するために、この装置では以下のような処理が行われる。まず、プラテンローラの位置において、マーク印画手段によりフィルムに第１のマークが印画される。その後、フィルムの搬送によって、この第１のマークをマーク検出手段まで移動させ、再度プラテンローラの位置において、マーク印画手段によりフィルムに第２のマークを印画する。以上のような処理により、印画された第１のマークと第２のマークとの搬送経路上における間隔は、プラテンローラとマーク検出手段との間の搬送経路の長さに等しくなる。

続いて、第１のマークがマーク検出手段の上流側にくるようにフィルムを搬送する。その後、パルスモータにパルス信号を送出してプラテンローラを回転させ、フィルムを搬送させる。このフィルム搬送中、印画されたフィルム上の第１及び第２のマークは、フィルム搬送路上のマーク検出手段を通過する際に、それぞれ順次検出される。そして、このフィルム搬送中において、マーク検出手段によって第１のマークを検出してから第２のマークを検出する間でのパルス数をカウントする。これに対し、プラテンローラ上のマーク印画位置とマーク検出手段との間の搬送距離をフィルムが搬送される際にパルスモータに送出されるパルス数は、装置毎に予め規定値として決定されている。

ここで、例えばプラテンローラとフィルムとの間に滑りが生じるといったようなフィルム搬送状態の異常がある場合には、実際に送出されるパルス信号のパルス数が、上記パルス数の規定値に一致しなくなる場合がある。そこで、この中間転写型熱転写印刷装置では、フィルムを上記搬送距離分だけ搬送する間にパルスモータに実際に送出されたパルス信号のパルス数が計数され、この計測値が、規定値付近の所定の範囲外である場合には、フィルム搬送状態に異常があると判定する。このようにして、上記中間転写型熱転写印刷装置では、フィルム搬送系の異常を確実に検出することができる。

本発明によれば、中間転写型熱転写印刷装置におけるフィルム搬送系の異常を確実に検出することができる。

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。また、フィルムカートリッジ１３内のフィルムＦは、図２に示すように、シート基材４０上に剥離層４１を介して透明受像層４２が設けられた構造をなしている。詳細は後述するが、フィルムＦのこのような構造によって、記録部（一次転写部）Ａで所望の画像を透明受像層４２に転写することができ、剥離層４１によって、この透明受像層４２を再転写部（二次転写部）Ｂでシート基材４０から容易に剥離することができる。

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、パルスモータ５０によって回転するプラテンローラ(通称「プラテン」)２０との協働により、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の透明受像層４２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、透明受像層４２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の透明受像層４２上に作り出す。

その後、フィルム引出しローラ１９ａ，１９ｂをプラテンローラ２０から離間させた状態で、供給側ボビン１５及び巻取り側ボビン１６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。

図３に示すように、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。その後、フィルムＦのシート基材４０は、剥離層４１を境にして、カードＳの表面に貼着した透明受像層４２と分離し、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。このようにして、画像が形成された透明受像層４２がカードＳ表面に残されることで、カードＳの表面に画像が印刷されることになる。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。

上述したように、このような装置１の記録部Ａにおいては、プラテンローラ２０の周面に巻き付けられたフィルムＦを、このプラテンローラ２０の回転によって下方に送りながら、サーマルヘッド２１によって、透明受像層４２上にマゼンタ、イエロー、ブラックの各色の画像を形成している。この際、フィルムＦがプラテンローラ２０の周面に密着することにより、フィルムＦの送りがプラテンローラ２０の回転に追従することになる。従って、プラテンローラ２０の回転を制御することによりフィルムＦの送り量を制御することができ、サーマルヘッド２１による正確な画像が透明受像層４２上に形成されることになる。

ところが、プラテンローラ２０の経年劣化やフィルム搬送系の異常により、プラテンローラ２０とフィルムＦとの間に滑りが生じれば、フィルムＦの送り量を正確に制御することができず、透明受像層４２上に形成される画像の色ズレ等の品質劣化が生じてしまう。そして、このようなフィルム搬送系の異常が、フィルムにジャム等を発生させる程のレベルでない場合には、ユーザが気付かないうちに印刷品質が劣化したカードＳが作製されてしまうことになる。

そこで、装置１は、図４に示すように、フィルム搬送系の異常を検出する異常検出処理を行うために、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する中央処理部５２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５３と、を備えている。さらに、この装置１には、フィルムＦの搬送路上においてプラテンローラ２０の下流側にフォトインタラプタ型のフォトセンサ５５が設けられており、通常、このフォトセンサ５５は、フィルムＦに転写された画像の頭出し等に用いられる。そして、中央処理部５２は、メモリ部５３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５２には、パルスモータ５０が電気的に接続され、中央処理部３２は、制御パルス信号を送出することによりパルスモータ５０の回転角度及び回転方向を制御する。このパルスモータ５０は、プラテンローラ２０の駆動源として利用される。さらに、中央処理部５２には、フォトセンサ５５が電気的に接続されている。フィルムＦは、このフォトセンサ５５の投光部５５ａと受光部５５ｂとの間を走行しており（図３参照）、フィルムＦ上に印画された所定のマークが投光部５５ａからの光を遮ることによってこのマークが検出され、フォトセンサ５５は検出信号を送出する。中央処理部５２は、フォトセンサ５５からの検出信号を受信することでフィルムＦの位置を特定し、その位置に応じてパルスモータ５０の回転を制御する。

このように構成された中間転写型熱転写印刷装置１におけるフィルム搬送系の異常検出について、図５のフロー図、及び図６〜図１１を参照しながら説明する。フィルム搬送系の異常検出においては、中央処理部５２によって、メモリ部５３に格納されているプログラムコードが読み出され、そのプログラムコードに従って以下のような処理が行われる。

異常検出処理の開始条件（例えば、ユーザによるスイッチ操作がなされる場合、運転時間が所定の値を超えるような場合等）が満たされて異常検出処理が開始されると、中央処理部５２による以下のような処理が行われる。まず、図６に示すように、フィルム引出しローラ１９ａ，１９ｂが水平左方向に移動して、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（Ｓ１０２）、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、プラテンローラ２０の回転によってフィルムＦが下方に送られながら、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のブラックがフィルムＦ上に熱転写され、フィルムＦ上に、搬送方向の長さが約４ｍｍの黒色矩形の第１のマークＭ１が印画される（Ｓ１０４）。このマークＭ１は、フォトセンサ５５の投光部５５ａからの光を遮る位置に形成される。

次に、図５及び図７に示すように、サーマルヘッド２１をプラテンローラ２０から離間させて、ボビン１６の回転によってフィルムＦのテンションが維持されながら、プラテンローラ２０の回転によってフィルムＦが下方に搬送される。そして、搬送されるフィルムＦ上のマークＭ１がフォトセンサ５５の投光部５５ａの光を遮り、中央処理部５２がフォトセンサ５５からの検出信号を受信し、た時に、ボビン１６及びプラテンローラ２０を停止させる。このとき、マークＭ１はフォトセンサ５５の位置で停止する（Ｓ１０６）。

次に、図５及び図８に示すように、再び、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、プラテンローラ２０の回転によってフィルムＦが下方に送られながら、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のブラックがフィルムＦ上に熱転写され、フィルムＦ上にマークＭ１同様の黒色矩形の第２のマークＭ２が印画される（Ｓ１０８）。このようにして、フィルムＦ上に所定の間隔で配列された２つのマークＭ１，Ｍ２が印画される。この場合、マークＭ１とマークＭ２との間隔は、プラテンローラ２０とサーマルヘッド２１とが接触する印画位置からフォトセンサ５５までのフィルムＦの搬送経路の長さ（例えば、１００ｍｍ程度）である。

続いて、図５及び図９に示すように、サーマルヘッド２１をプラテンローラ２０から離間させて、ボビン１５及びプラテンローラ２０の逆転によって、フィルムＦを上方に搬送させ、フィルムＦ上のマークＭ１がフォトセンサ５５よりも上方に移動した時にフィルムＦの搬送を停止させる（Ｓ１１０）。

次に、中央処理部５２は、制御パルス信号をパルスモータ５０に送出し続け、ボビン１６の回転によってフィルムＦのテンションが維持されながら、このパルス信号を受信するパルスモータ５０によりプラテンローラ２０が正転し、フィルムＦが下方に搬送される（Ｓ１１２）。このフィルムＦ搬送の継続中において、マークＭ１がフォトセンサ５５の位置に到達した時に（図１０参照）フォトセンサ５５からの１回目の検出信号が中央処理部５２に送出され、続いて、マークＭ２がフォトセンサ５５の位置に到達した時に（図１１参照）フォトセンサ５５からの２回目の検出信号が中央処理部５２に送出される。このとき、中央処理部５２は、１回目の検出信号を受信した時点で、パルスモータ５０に送出し続けているパルス信号のパルス数のカウントアップを開始し、２回目の検出信号を受信した時点で、カウントアップを終了する。こうして、中央処理部５２は、１回目の検出信号を受信してから２回目の検出信号を受信するまでの間に、パルスモータ５０に対して送出したパルス信号のパルス数を計数する（Ｓ１１４）。

中央処理部５２は、このパルス数の計数値を、メモリ部３３に予め格納された正常範囲のパルス数と比較し、計数値が正常範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１１６）。計数値が正常範囲内であるときは、フィルムの搬送状態は正常であると判定し、フィルム引出しローラ１９ａ，１９ｂを水平右方向に移動して、フィルムＦをプラテンローラ２０から離間させて（Ｓ１１８）、処理を終了する。一方、計数値が正常範囲外であるときは、フィルムの搬送状態に異常があるものと判定する。このとき、装置１は、例えば、警告音、エラーメッセージ表示といったエラー処理を行い（Ｓ１２０）、ユーザに対してフィルム搬送系の確認を促すことができる。

以上のような処理によって、フィルム搬送状態の異常の有無を判定できる理由は以下の通りである。上述した処理Ｓ１０２〜Ｓ１０８において印画されるマークＭ１とマークＭ２との間隔は、上記の通り、プラテンローラ２０とサーマルヘッド２１とが接触する位置からフォトセンサ５５までのフィルムＦの搬送経路の長さ（以下「長さＬ１」）に一致し、この長さは、装置１ごとに定まる一定の距離である。よって、フィルムＦの搬送中に、フォトセンサ５５がマークＭ１を検出してからマークＭ２を検出するまでの間には、フィルムＦが、長さＬ１だけ搬送されることになる。フィルムＦは、プラテンローラ２０に巻き付けられた状態で、プラテンローラ２０の回転数に応じた長さだけ搬送されるので、フィルムＦを長さＬ１だけ搬送するためにパルスモータ５０が必要とするパルス信号のパルス数も、装置１の組み付け及びパルスモータ５０の特性等に依存する一定の値（規定値）となる。すなわち、フィルムの搬送状態が正常であれば、上述のパルス数の計数値は、一定の規定値に一致するはずであるが、一致しない場合は、例えば、プラテンローラ２０とフィルムＦとの間に滑りが生じているというように、フィルムＦ搬送状態に異常が発生していることが考えられる。従って、予め試験等により装置１ごとに特有の上記規定値を決定し、許容できる計数値の範囲を正常範囲として定めてメモリ部３３に格納しておくことにより、計数値が正常範囲外となったときには、フィルムＦの搬送状態の異常、すなわちフィルム搬送系の異常があるものと判定することができる。

なお、フィルムＦとして、他のマーク（例えば、フィルムの頭出しに用いられる頭出しマーク）が既に印刷されているものが用いられる場合もあるが、この場合には、マークＭ１，Ｍ２を、上記他のマークと異なる位置や形状に印画することで、フォトセンサ５５による両者の区別を可能にすればよい。

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断面図である。 フィルムを示す断面図である。 カードからフィルムを剥離している途中の状態を示す断面図である。 フィルム搬送状態の異常検出処理のための構成を示すブロック図である。 フィルム搬送状態の異常検出処理を示すフロー図である。 第１のマークを印字している状態を示す側面図である。 フィルムを下方に搬送している状態を示す側面図である。 第２のマークを印字している状態を示す側面図である。 フィルムを上方に搬送している状態を示す側面図である。 第１のマークがフォトセンサに到達した状態を示す側面図である。 第２のマークがフォトセンサに到達した状態を示す側面図である。

符号の説明

１…中間転写型熱転写印刷装置、２０…プラテンローラ、２１…サーマルヘッド（マーク印画手段）、２３…ヒートローラ、４２…透明受像層、５０…パルスモータ、５５…フォトセンサ（マーク検出手段）、Ｆ…フィルム、Ｍ１…第１のマーク、Ｍ２…第２のマーク、Ｒ…カラーインクリボン、Ｓ…カード（記録媒体）。

Claims (1)

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の透明受像層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前記フィルムの前記透明受像層を貼着させ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回転して前記フィルムを搬送する前記プラテンローラと、
   前記プラテンローラを回転させるフィルム搬送用のパルスモータと、
   前記プラテンローラの位置において、前記フィルム上にマークを印画させるマーク印画手段と、
   前記フィルムの搬送経路上で前記プラテンローラよりも下流側に設けられ、前記マーク印画手段により印画された前記マークを検出するマーク検出手段と、を備え、
   前記マーク印画手段により、前記フィルム上に第１のマークを印字させ、前記マーク検出手段が前記第１のマークを検出するまで前記フィルムを搬送させた後、前記マーク印画手段により、前記フィルム上に第２のマークを印字させ、
   その後、前記第１のマークが前記マーク検出手段の上流側に移動するように前記フィルムを搬送させた後、前記パルスモータにパルス信号を送出することで前記プラテンローラを回転させて前記フィルムを搬送させる際に、前記マーク検出手段が前記第１のマークを検出してから前記第２のマークを検出するまでに前記パルスモータに送出された前記パルス信号のパルス数を計数し、
   計数した当該パルス数が、予め定められた所定の範囲外の場合には、前記フィルムの搬送状態が異常であると判定することを特徴とする中間転写型熱転写印刷装置。

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