JP2010023296A - カードプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】カード印刷において、カード後端によるサーマルヘッド表面の保護層の損傷を簡便に安定的に軽減することのできるカードプリンタを提供する。
【解決手段】プラテンローラ１４の上流側に配置の搬送ローラ１６，３５あるいは補助ローラ１６ａ、３５ａにより、カードの後端を支持するカード搬送ガイド体３１とカードをヘッドホルダー２１に保持したサーマルヘッドまで搬送する。そして、カードの後端まで転写フィルム１８を転写終了すると同時に、プラテンローラ１４および搬送ローラ１７の回動により、カード搬送ガイド体３１のヘッド押上げカム３３が加圧受け部２６を上方に押上げる。これにより、サーマルヘッドとプラテンローラ１４間の押圧力が瞬時に低減し、サーマルヘッド表面の保護層のメカニカルショックが簡便に抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えばプラスチックカード等の硬質の記録媒体に直接カラー印刷やモノクロ印刷をするカードプリンタに関する。

ＩＤカード、光カード、ＩＣカード等はカードに個人の文字情報や顔写真等の画像、ロゴマーク等を印刷し、クレジットカード、プリベートカード、社員証、会員証などに使用される。このようなカード等の硬質の記録媒体に例えば熱転写式で直接印画するカードプリンタについてはこれまで種々のものが提示されている（例えば、特許文献１参照）。図５にカードプリンタの基本的構成について示す。

図５に示されるように、金属製あるいは樹脂製のヘッドホルダー１１に保持されたサーマルヘッド１２は、カード１３の搬送経路に対して傾斜して位置付けられると共に、プラテンローラ１４に対向して配置される。ここで、ヘッドホルダー１１の下端部はプラテンローラ１４の回動軸に滑合して装着されるようになり、サーマルヘッド１２は板金部材１５に固定されている。そして、カード１３の搬送経路に複数の例えばプラテンローラ１４の上流側の搬送ローラ１６、その下流側の搬送ローラ１７等が配設されている。

また、転写フィルム１８が、サーマルヘッド１２の例えば縁端部（ニアエッジ）に設けた発熱体１２ａ上の保護層とカード１３表面で狭圧されるようになっている。ここで、この転写フィルム１８はガイドローラ１９により一定のテンションを保ち、例えば送り出しスプールおよび巻き取りスプール（共に図示しない）間で巻き取られるようになっている。

上記ヘッドホルダー１１はサーマルヘッド１２と共にプラテンローラ１４に対して接離自在に上下動２０ができるようになっている。また、図示しないバネの付勢力によりサーマルヘッド１２がプラテンローラ１４に適度な付勢力で当接するようになっている。

このカードプリンタの印刷の基本動作では、はじめに、例えばカム、ソレノイド等によるヘッドホルダー１１の上下動２０における上方変位により、サーマルヘッド１２をプラテンローラ１４から離間させヘッドアップ状態にする。そして、搬送ローラ１６の上流側に配置されたカードホルダー（図示しない）からカード１３を取り出し、搬送ローラ１６等によりサーマルヘッド１２へと搬送し、カード１３の先端を発熱体１２ａラインにセットする。次に、ヘッドホルダー１１の上下動２０の下方変位によりサーマルヘッド１２をプラテンローラ１４に圧接させたヘッドダウン状態にする。そして、カード１３と転写フィルム１８のインク塗布面とを重ね、発熱体１２ａ表面とカード１３表面で狭圧する。

次に、発熱体１２ａの通電と同時にカード１３と転写フィルム１８をそれぞれ矢印Ａ、Ｂ方向に移動させることにより、先ずイエロ（Ｙ）の転写記録を行う。ここで、板金部材１５の突起部１５ａは発熱体１２ａに隣接し、転写後のカード１３表面から転写フィルム１８を剥離する。そして、カード１３の後端までＹを転写終了後、ヘッドホルダー１１の上下動２０の上方変位によりサーマルヘッド１２をヘッドアップ状態にして矢印Ａ方向に、プラテンローラ１４の下流側の所定位置まで移動させる。その後、カード１３を矢印Ａ’方向に逆搬送しサーマルヘッド１２を通り過ぎ搬送ローラ１６側まで引き戻す。

そして、上述したＹの転写記録の場合と同様な動作を繰り返す。このようにして、カード１３に対して転写フィルム１８のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の転写記録、保護用オーバーコート（Ｒ）を行う。

以上の基本動作を通して、カード１３表面に文字、画像等が印刷される。そして、表面が印刷されたカード１３は搬送ローラ１７の下流側へ排出される。なお、必要に応じてカード１３の裏面側にも所要の印刷がなされる。
特開平７−２１４８４３号公報

上記カードプリンタの印刷の動作において、例えばカード１３の先端および後端の縁端までフル印刷する場合には、印画ライン数のカウント、カード１３端部のセンサ検出、カード１３を搬送する搬送ローラのモータステップ数のカウントなどを用いて、カードの縁端を予測する。そして、その予測に基づく上下動２０の上方変位によりサーマルヘッド１２をヘッドアップ動作させていた。しかしながら、カード１３の寸法のバラツキ、カード１３の搬送経路の距離のバラツキなどのために、従来におけるカード１３は、その後端がサーマルヘッド１２の発熱体１２ａとプリンタ１４に狭圧されたままに、矢印Ａ方向に搬送されていた。

このため、上記サーマルヘッド１２のプラテンローラ１４への押圧力が硬質で厚みをもつカード１３の後端に集中し、発熱体１２ａ等を覆っているサーマルヘッド１２表面の保護層にメカニカルショックを与え易くなっていた。そして、このカード１３後端の及ぼすメカニカルショックによって上記保護層が削られたり、その表面にスクラッチ等の傷が発生し、印刷の不具合が生じ易くなるという問題があった。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされ、カードへの印刷動作において、カードの後端によるサーマルヘッド表面の保護層へのメカニカルショックを簡便に安定的に軽減することができるカードプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかるカードプリンタは、プラテンローラと、このプラテンローラに圧接するサーマルヘッドとを備え、前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとの間にカードを搬送し、前記サーマルヘッドを押圧すると共に前記サーマルヘッドを通電して前記カードに印刷するカードプリンタにおいて、前記カードの搬送方向に対して前記プラテンローラの上流側および下流側のそれぞれに搬送ローラを設け、前記上流側の搬送ローラおよび前記プラテンローラにより、前記カードと、その後端を支持し搬送ガイドするカード搬送ガイド体とを、前記プラテンローラの上流側から少なくとも前記サーマルヘッドまで搬送し、前記サーマルヘッドにより前記カードに印刷しその後端の印刷終了後に、前記カード搬送ガイド体が前記サーマルヘッドに対し該サーマルヘッドを前記プラテンローラから離す方向に加圧し、前記プラテンローラの下流側に設けた搬送ローラにより、前記後端を印刷終了した前記カードを前記プラテンローラの下流側に搬送するように構成される。

本発明の構成により、カードの印刷においてカードの後端によるサーマルヘッド表面の保護層へのメカニカルショックが簡便に安定して軽減される。そして、サーマルヘッドおよびカードプリンタの製品寿命が向上する。

本発明の実施形態について図１ないし図５を参照して説明する。ここで、図１は本実施形態にかかるカードプリンタのカードホルダーの一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視側面図である。図２は本実施形態にかかるカードプリンタのカード搬送ガイド体の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視側面図、（ｃ）は（ａ）のＺ−Ｚ矢視正面図である。そして、図３および図４は本実施形態にかかるカードプリンタの基本動作の一例を示す説明図である。以下、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は一部省略される。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なる。

本実施形態では、図１に示すようなカードプリンタのヘッドホルダー２１が図５で説明したヘッドホルダー１１に換えて配置される。図１（ａ）に示すように、このヘッドホルダー２１において、サーマルヘッド１２は板金部材１５とともにヘッドブラケット２２の下部に固設されている。そして、ヘッドブラケット２２は一対の加圧スプリング２３を介して連結板２４に取り付けられている。このヘッドブラケット２２、加圧スプリング２３、連結板２４等は、サーマルヘッド１２がプラテンローラ１４に圧接する際に適度な付勢力を与えるヘッド付勢手段になる。

ここで、サーマルヘッド１２は、その発熱体１２ａが図５に示したように下流側のニアエッジに位置し、少なくともこの発熱体１２ａを被覆する保護層が形成された構造になっている。そして、ヘッドホルダー２１に保持された上記サーマルヘッド１２は記録媒体であるカード１３の搬送経路に対して傾斜した配置にしてある。

そして、ヘッドブラケット２２は、その側部の両側から延伸する一対の支軸２５と加圧受け部２６Ｒ、２６Ｌを備えている。この一対の支軸２５はそれぞれ側板２７Ｒ、２７Ｌに設けられた貫通孔２８を貫通し、支軸２５に一体の加圧受け部２６Ｒ、２６Ｌが側板２７Ｒ、２７Ｌの外側に延出している。この支軸２５、加圧受け部２６Ｒ、２６Ｌは固定部材を構成している。図１（ｂ）に示すように、貫通孔２８は側板２７Ｒ（あるいは２７Ｌ）にスリット状に設けられ、それを貫通する支軸２５が上下動できる構造になっている。このようなヘッドホルダー２１が図５で説明したカードプリンタに配置される。

上記ヘッドブラケット２２、連結板２４および支軸２５は樹脂製、金属製のどちらであっても構わない。一方、加圧受け部２６Ｒ、２６Ｌは耐摩耗性の高い部材で構成されていることが好ましい。

そして、図５で説明したカード１３の搬送において、図２で説明するようなカード搬送ガイド体３１が使用されるようになっている。このカード搬送ガイド体３１にあっては、図２に示すように、例えば樹脂製のベース基板３２、該ベース基板３２の両側縁に沿いカード１３の搬送方向に延在するヘッド押上げカム３３が例えば一体構造に設けられている。ここで、ベース基板３２の肉厚はカード１３の厚さ以下である。そして、ベース基板３２はその前方側がカード１３の側縁および後端縁を囲むようにコの字状に成形されカード支持部３２ａとなっている。また、ベース基板３２とヘッド押上げカム３３との間には、カード１３の搬送方向に一定の長さに亘る切欠きガイド孔３４が形成されている。

上記カード搬送ガイド体３１は、詳細は後述されるが、カードプリンタの印刷動作において、そのカード支持部３２ａがカード１３を支持し、搬送ローラ１６あるいはプラテンローラ１４の回動とともにカード１３の搬送を行う。そして、この搬送において、ヘッドホルダー２１の側板２７Ｒ、２７Ｌが切欠きガイド孔３４を通るようになることから、カード搬送ガイド体３１は、サーマルヘッド１２とプラテンローラ１４間にまでカード１３をガイドすることができる。

そして、カード搬送ガイド体３１の上記ヘッド押上げカム３３は、上述したヘッドブラケット２２に連結する加圧受け部２６Ｒ、２６Ｌに当接し、ヘッドブラケット２２に固設されたサーマルヘッド１２を上方に押上げる。この場合、ヘッド押上げカム３３の押圧により、加圧スプリング２３に抗して加圧受け部２６Ｒ、２６Ｌが上方移動し、例えばサーマルヘッド１２のプラテンローラ１４への付勢力を低減させ、あるいはサーマルヘッド１２をプラテンローラ１４から離間させて所定の高さにヘッドアップするようになる。ここで、ヘッド押上げカム３３上面の断差が加圧受け部２６Ｒ、２６Ｌの上方移動量を決める。

なお、上記カード搬送ガイド体３１は金属製であってもよい。また、カード搬送ガイド体３１は、ベース基板３２とヘッド押上げカム３３が互いに異種の材料により組み立てられた構造になっていてもよい。いずれにしても、ヘッド押上げカム３３の上面は、加圧受け部２６Ｒ、２６Ｌに頻繁に当接することから、高い耐磨耗性を有していることが好ましい。

次に、本実施形態のカードプリンタの基本動作について説明する。図３（ａ）に示すように、図５で説明したのと同様にしてカード１３をカードホルダー（図示しない）から取り出してカード搬送ガイド体３１の前面側に配置させ、カード１３の後端をカード支持部３２ａで支持し一体にする。そして、カード１３およびカード搬送ガイド体３１はプラテンローラ１４の上流側の搬送経路に設置した搬送ローラ１６、搬送ローラ３５、あるいは補助ローラ１６ａ、３５ａにより、サーマルヘッド１２を内部に保持するヘッドホルダー２１側に搬送する。

ここで、搬送ローラ１６，３５は、それぞれ搬送用モータ（図示しない）により回転駆動されるキャプスタンローラとそれに圧接するピンチローラから成り、カード１３およびカード搬送ガイド体３１を挟持して搬送する。なお、補助ローラ１６ａ、３５ａはキャプスタンローラのみから成っていてもよいし、ピンチローラを備えていてもよい。

ここで、例えばカム、ソレノイド等によるヘッドホルダー１１の上下動２０の上方変位により、サーマルヘッド１２をプラテンローラ１４から離間させヘッドアップ状態にしている。また、インクリボンのような転写フィルム１８はガイドローラ１９によって一定のテンションを保ち、送り出しスプールおよび巻き取りスプール（共に図示しない）の間で移動できる態勢にある。

そして、図３（ｂ）に示すように、カード１３の先端を例えば光学センサで検出しサーマルヘッド１２の発熱体１２ａラインにセットする。その後、ヘッドホルダー２１の上下動２０の下方変位によりサーマルヘッド１２をプラテンローラ１４に圧接させヘッドダウン状態にする。そして、図５で説明したようにカード１３と転写フィルム１８のインク塗布面とを重ね、発熱体１２ａ表面とカード１３表面で狭圧する。

次に、図５で説明したのと同様にして、発熱体１２ａの通電と同時にカード１３と転写フィルム１８をそれぞれ矢印Ａ、Ｂ方向に移動させながら、先ずイエロ（Ｙ）の転写記録をカード１３に行う。ここで、プラテンローラ１４の回動、搬送ローラ１６，１７、および補助ローラ１６ａあるいは３５ａの回動は、カード１３およびカード搬送ガイド体３１が一体になって矢印Ａに搬送されるように、調整される。

そして、図４（ｃ）に示すように、カード１３の後端までＹを転写終了すると同時に、継続しているプラテンローラ１４および搬送ローラ１７の回動により、カード搬送ガイド体３１のヘッド押上げカム３３が加圧受け部２６（ＲおよびＬ）を上方に押上げる。そして、ヘッド押上げカム３３の加圧受け部２６に対する押圧により、加圧受け部２６が加圧スプリング２３に抗して所定量だけ上方移動する。

続いて、図４（ｄ）に示すように、プラテンローラ１４の回動を停止し、ヘッドホルダー１１の上下動２０により、図３（ａ）で説明したのと同様にサーマルヘッド１２をヘッドアップ状態にする。この状態において、プラテンローラ１４の下流側に設けた搬送ローラ１７、３６を回動させ、プラテンローラ１４からカード１３を所定の位置まで引き離し、その後に停止させる。そして、カード１３はカード搬送ガイド体３１からも引き離される。

ここで、搬送ローラ１７，３６は、搬送ローラ１６，３５と同様にキャプスタンローラとそれに圧接するピンチローラから成り、カード１３を挟持して搬送する。また、この搬送ローラ１７，３６の間あるいはプラテンローラ１４と搬送ローラ１７の間に補助ローラを配設させていてもよい。

その後、プラテンローラ１４、補助ローラ１６ａ、３５ａ、搬送ローラ１６，３５を回動停止したままにして、搬送ローラ３６，１６を逆向きに回動させカード１３をＡ’方向に逆搬送し、再度、カード搬送ガイド体３１のカード支持部３２ａに支持させて一体にする。そして、その支持後は、搬送ローラ３６，１６と共にプラテンローラ１４、補助ローラ１６ａ、３５ａ、搬送ローラ１６，３５を逆向きに回動させて、カード１３およびカード搬送ガイド体３１をサーマルヘッド１２下を通過させ搬送ローラ１６側まで引き戻して、例えば図３（ａ）に示したような状態にする。

そして、再び同様な動作を繰り返して転写フィルム１８のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の転写記録、保護用オーバーコート（Ｒ）を行う。そして、全ての転写記録およびコーティングを終了すると、図４（ｄ）状態のカード１３は矢印Ａの方向に搬送してカードプリンタから排出する。また、プラテンローラ１４上に残されているカード搬送ガイド体３１は、プラテンローラ１４、補助ローラ１６ａ、３５ａ、搬送ローラ１６，３５の逆向きの回動によって搬送ローラ１６側の元の位置に引き戻す。

以上の基本動作を通して、カードホルダーに収納した全てのカード１３の表面に文字、画像等を印刷する。ここで、表面に印刷されたカード１３は、図４（ｄ）で説明したように、カード搬送ガイド体３１と共に搬送ローラ１６側の元の位置に引き戻し、そのカード１３面を反転させて上記カードホルダーに再収納する。そして、上記基本動作を通して、カード１３の表裏面に文字、画像等の印刷を行うようにすることもできる。

上記実施形態において、ヘッドホルダー２１およびカード搬送ガイド体３１の構造は種々の変形例が可能である。例えば、カード搬送ガイド体３１は、その搬送方向に直交する方向の幅寸法がヘッドホルダー２１幅より小さくし、サーマルヘッド１２とプラテンローラ１４間にまでカード１３を容易にガイドできる構造になっていてもよい。いずれにしても、カード１３を搬送ガイドするカード搬送ガイド体３１にヘッド押上げカム３３が形成され、カード１３の後端縁を印刷直後に上記ヘッド押上げカム３３がサーマルヘッド１２を上方に押上げ、サーマルヘッド１２のプラテンローラ１４に対する押圧力あるいはヘッド付勢手段の付勢力が減ずる構造になっていればよい。

また、カード搬送ガイド体３１のヘッド押上げカム３３による加圧受け部２６（ＲおよびＬ）の上方移動に伴い連動して、上記ソレノイドあるいはカムを駆動させる構造になっていてもよい。この場合、ヘッドホルダー２１の上下動２０の上方変位によりサーマルヘッド１２はヘッドアップ状態になる。あるいは、カード搬送ガイド体３１は、ヘッド押上げカム３３により加圧受け部２６（ＲおよびＬ）を上方移動させることなく、上述したソレノイドあるいはカムを駆動させてサーマルヘッド１２をヘッドアップさせる構造になっていても構わない。

本実施形態では、カード１３を搬送ガイドするカード搬送ガイド体３１にヘッド押上げカム３３が形成され、カード１３の後端を印刷直後に上記ヘッド押上げカム３３がサーマルヘッド１２を上方に押上げる。そして、プラテンローラ１４に対するサーマルヘッド１２の押圧力が瞬時に減少するようになっている。このような構造であると、カードプリンタ用サーマルプリントヘッド１０の印刷動作において、サーマルヘッド１２とプラテンローラ１４間の押圧力のカード１３後端への集中が軽減あるいは無くなる。この効果は、特にカード１３の先端から後端に亘るフル印刷の場合に顕著に現れる。

このために、従来技術で生じていたサーマルヘッド１２の発熱体１２ａ等の表面を被覆する保護層にメカニカルショックを与えることが抑制され、上記保護層の表面の研削およびスクラッチ損傷を受けることが大きく軽減する。そして、カード１３へのフル印刷にあって、カード後端による上記保護層あるいはその下の発熱体１２ａへのメカニカルショックを簡便に安定して軽減することができる。このようにして、従来技術の課題が解消する。そして、サーマルヘッドおよびカードプリンタの製品寿命が向上する。また、カードプリンタの印刷動作において安定して高い解像度および精細な色調がカード上で得られ、高品位の画質を有するフル印刷が容易になる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態ではインクリボン等の転写フィルム１８を用いてカード１３に印刷する場合について説明しているが、カード１３が感熱媒体から成り転写フィルム１８を用いないでカード印刷するカードプリンタであってもよい。

また、カード１３およびカード搬送ガイド体３１の搬送経路に沿う搬送ローラは、その数が図３および図４で説明したのと異なるように取り付けられる構造になっていても構わない。

上記実施形態では、サーマルヘッド１２は、その発熱体１２ａがサーマルヘッド１２のニアエッジ以外に位置し、この発熱体１２ａを被覆する保護層が形成された構造になっていてもよい。この場合には、ヘッドホルダー２１に保持された上記サーマルヘッド１２はカード１３の搬送経路に対して略平行に配置される。

本発明の実施形態にかかるカードプリンタのカードホルダーの一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視側面図。 本発明の実施形態にかかるカードプリンタのカード搬送ガイド体の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視側面図、（ｃ）は（ａ）のＺ−Ｚ矢視側正面図。 本発明の実施形態にかかるカードプリンタの基本動作の一例を示す説明図。 本発明の実施形態にかかるカードプリンタの基本動作の一例を示す図３に続く説明図。 本発明を説明するためのカードプリンタの概略構成図。

符号の説明

１１，２１…ヘッドホルダー，１２…サーマルヘッド，１２ａ…発熱体，１３…カード，１４…プラテンローラ，１５…板金部材，１５ａ…突起部，１６，１７，３５，３６…搬送ローラ，１６ａ，３５ａ…補助ローラ，１８…転写フィルム，１９…ガイドローラ，２０…上下動，２２…ヘッドブラケット，２３…加圧スプリング，２４…連結板，２５支軸，２６，２６Ｒ，２６Ｌ…加圧受け部，２７Ｒ，２７Ｌ…側板，２８…貫通孔，３１…カード搬送ガイド体，３２…ベース基板，３２ａ…カード支持部，３３…ヘッド押上げカム，３４…切欠きガイド孔

Claims (3)

1. プラテンローラと、このプラテンローラに圧接するサーマルヘッドとを備え、前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとの間にカードを搬送し、前記サーマルヘッドを押圧すると共に前記サーマルヘッドを通電して前記カードに印刷するカードプリンタにおいて、
   前記カードの搬送方向に対して前記プラテンローラの上流側および下流側のそれぞれに搬送ローラを設け、
   前記上流側の搬送ローラおよび前記プラテンローラにより、前記カードと、その後端を支持し搬送ガイドするカード搬送ガイド体とを、前記プラテンローラの上流側から少なくとも前記サーマルヘッドまで搬送し、
   前記サーマルヘッドにより前記カードに印刷しその後端の印刷終了後に、前記カード搬送ガイド体が前記サーマルヘッドに対し該サーマルヘッドを前記プラテンローラから離す方向に加圧し、
   前記プラテンローラの下流側に設けた搬送ローラにより、前記後端を印刷終了した前記カードを前記プラテンローラの下流側に搬送するように構成したことを特徴とするカードプリンタ。
2. 前記カード搬送ガイド体は、その両側縁に沿い前記搬送方向に延在するヘッド押上げカムが、前記サーマルヘッドの固設されたヘッドブラケットの両側に設けた一対の固定部材に対して、前記カードの後端の印刷終了後に前記サーマルヘッドを前記プラテンローラから離す方向に加圧する構成になっていることを特徴とする請求項１に記載のカードプリンタ。
3. 前記プラテンローラに前記サーマルヘッドを付勢するヘッド付勢手段が備えられ、前記カード搬送ガイド体の前記ヘッド押上げカムは、前記カードの後端の印刷終了後に前記ヘッド付勢手段の付勢力を減ずる構成になっていることを特徴とする請求項２に記載のカードプリンタ。

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