JP3797128B2 - Image transfer mechanism for cards - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に昇華性染料インクで画像を印刷したインク受像シートを、カードに積層してこれを加熱処理し、画像をカードの表面に熱転写するカード用の画像転写機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、この種の画像転写機構を組み込んだ、昇華性染料インクを使用する一般的な昇華型プリンタには、サーマル方式とインクジェット方式との2種類のものがよく知られている。このうちインクジェット方式のものは、昇華性染料インクを受容するインク受像シートを表面に積層したカードに対し、昇華性染料インクを吐出して画像を印刷した後、この画像をカードの表面に昇華・拡散(熱転写)すべく、カードを非接触ヒータにより加熱処理するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、カードには、キャッシュカードやクレジットカード等の磁気カードやICカードなど様々なものが知られているが、この種のカードは、PET(ポリエチレンテレフタレート)やPVC(ポリ塩化ビニル)等を基材層として、その表面に保護層や転写層等を設けた複数層からなる積層構造となっている。このため、画像を熱転写する場合に限らず、カードを加熱すると、各層の熱膨張率の相違により、カードに反りが生じてしまう問題がある。
特に、昇華性染料インクを完全に昇華させる200℃前後の温度で加熱すると、インクの昇華前にカードの軟化温度(例えば、基材層PETであれば、およそ80℃)に達してしまい、カードが反って、熱転写が不安定になると共にカード自体、商品価値を喪失してしまう。
【0004】
そこで、本発明は、非接触加熱処理時における、カードの反りを好適に防止することができるカード用の画像転写機構を提供することをその目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明のカード用の画像転写機構は、昇華性染料インクで画像を印刷したインク受像シートを、これとは別体に構成されたカード本体の表面に重ねたカードに対し、加熱処理を行い、インク受像シートに保持した画像をカード本体の表面に熱転写するカード用の画像転写機構において、カードは、四周縁部に加熱処理後に切断される押え代を有しており、カードを加熱処理する非接触ヒータと、カードを非接触ヒータに水平に臨ませるカード載置台と、カードを、少なくとも押え代の対向する2辺の部分で上側からカード載置台に押圧する押圧部材とを備えたことを特徴とする。
【0016】
この構成によれば、カードには、加熱処理後に切断される押え代が予め設けられており、カードは、少なくともこの押え代の対向する2辺を押圧部材によりカード載置台に押圧した状態で、非接触ヒータに水平に臨ませて加熱処理される。これにより、インク受像シートに保持した昇華性染料インクがカード本体の表面に分子レベルで移行し、発色して転写画像が形成される。
この場合、カードの押え代を押圧することで、カードの水平姿勢を維持している。このため、画像転写時において、加熱によるカード(カード本体)の反りを強制的に阻止することができ、昇華性染料インクの移行を安定して且つ確実にカード本体の表面に行うことができる。また特に、カード本体を構成する各層の熱膨張率を考慮しなくて済む。
【0017】
この場合、押圧部材は、四周枠状に構成され、カードの四周縁部を押圧することが、好ましい。
【0018】
この構成によれば、カードは、加熱による反りが顕著となる四周縁端が枠状に押圧されるため、効果的にその反りを防止することができる。
【0019】
この場合、カードは、その表裏各面に印刷後のインク受像シートを重ねて構成され、且つ非接触ヒータは、各インク受像シートに対応して対となるように2組設けられており、カード載置台は、押圧部材に対応して四周枠状に構成され、押圧部材により押圧されるカードの四周縁部を受けることが、好ましい。
【0020】
この構成によれば、カードを表裏両側から加熱処理して、表裏各面に画像を熱転写することができる。また、表裏両側からの同時加熱により、熱膨張がカードの表裏で同一となるため、カードの反りをより効果的に防止することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るカード用の画像転写機構およびこれを備えたカード用の画像形成装置について説明する。このカード用の画像形成装置は、キャッシュカードやクレジットカードのような樹脂製のカードに対し、昇華性染料インクを用いてインクジェット方式により図形、写真、背景等の画像の印刷を行った後、印刷後のカードを非接触状態でもって加熱処理し、このインクを昇華・拡散させて画像を転写・形成するものであり、特に、この加熱処理時におけるカードの反りを好適に防止することができるものである。
【0028】
図1は、カード用の画像形成装置の内部構造を模式的に示した断面図である。同図に示すように、このカード用の画像形成装置1は、箱型の装置ケース2で外郭を形成した装置本体3の内部に、カードCを供給するための供給手段4と、往復動するヘッドユニット20によりカードCに印刷を行う印刷手段5と、印刷後のカードCを非接触状態で加熱処理する転写手段6(画像転写機構)と、加熱処理後のカードCを冷却する冷却手段7と、供給手段4から受け取ったカードCを吸着して印刷手段5および転写手段6に臨ませるべくこれを搬送する吸着搬送手段8と、冷却後のカードCを装置外部に送り出す排出手段9とを備えている。また、この画像形成装置1は、上記の各手段を統括制御するコントローラ10を備えている。
【0029】
また、装置ケース2の供給手段4側の上隅部には、カードCを導入するためのカード供給口11が形成され、また装置ケース2の排出手段9側の右中間側部には、カードCを装置ケース2外部に送り出すためのカード排出口12が形成されている。さらに、装置本体3には、カード供給口11とカード排出口12とを連通するようにして、水平直線状のカードCの搬送路13が構成されている。
【0030】
このカード用の画像形成装置1は、導入され吸着搬送手段8に受け渡されたカードCを搬送路13に沿って吸着搬送し、ヘッドユニット20の下側を通過して昇華性染料インクを使用したインクジェット方式による画像の印刷を行うと共に、印刷後に吸着状態のまま転写手段6により加熱処理して、このインクを昇華・拡散することで印刷画像を転写・形成して、装置ケース2外に排出するものである。
【0031】
ここで、カード用の画像形成装置1の各手段について詳細に説明する前に、理解を容易にすべく、カードCおよび画像形成のプロセスについて説明する。図2は、カードCの積層構造を示す断面模式図であり、図3は、カードCに画像が形成されてゆくプロセスを模式的に表した断面模式図である。図2に示すように、本実施形態では、(a)廉価カードCa、および(b)高級カードCbの2種類のカードCが用意されている。両カードCa、Cbはともに、最終的に使用される印刷済みカードとなるカード本体50と、カード本体50の表面に積層したインク受像シートISとから構成されている。
【0032】
カード本体50は、基材層51と、基材層51の表面に積層したインク定着層52とで構成されている(図2(a)参照)。また、図2(b)のカードCbでは、インク定着層52の表面に、ラミネートフィルムに代わるフッ素フィルム層53が更に積層されている。そして、図2(a)のカードCaでは、インク定着層52の表面に、図2(b)のカードCbでは、フッ素フィルム層53の表面に、粘着剤付のインク受像シートISが貼着されている。
【0033】
基材層51は、PVC(ポリ塩化ビニル)、PET(ポリエチレンテレフタレート)等のプラスチックフィルムや、合成紙などで構成され、カード本体50の全体の剛性を保持している。また、基材層51は、一般的に白色系で構成されている。インク定着層52は、透明なPETフィルム等で構成され、最終的に印刷される昇華性染料インクが浸透する層となる。一方、インク受像シートISは、ダイレクトに印刷される昇華性染料インクを一時的に保持可能に構成されていると共に、加熱することにより易剥離性を発揮する親水性の樹脂材料で構成されている。すなわち、インク受像シートISの粘着剤は、加熱後にその貼着力が低下し簡単に剥がれ得る状態となる。
【0034】
図3に示すように、インク受像シートISをカード本体50に貼着した状態でインクジェット方式による画像の印刷を行うと、昇華性染料インクのインク滴がインク受像シートISに含浸保持される。このとき、インク滴は、インク受像シートISとその下層の位置するインク定着層52との界面近傍にまで浸透する。この状態で、カードCを加熱すると、インク滴は、下層のインク定着層52の奥部にまで分子レベルで移行する。すなわち、インク受像シートISに保持されているインク滴は、加熱によりインク定着層52で昇華・拡散し、発色する。これにより、画像がインク定着層52に定着し形成される。その後、インク受像シートISを剥がし、インク定着層52を外部に露出させることで、画像をインク定着層52に熱転写したカードCが作成される。
【0035】
この場合、図2(b)のフッ素フィルム層53をも積層したカードCを使用して印刷を行うと、同様に、インク滴がインク受像シートISに含浸保持される。そして、この状態で加熱処理すると、インク滴がフッ素フィルム層53を透過してインク定着層52に拡散し定着する。そして、インク受像シートISを剥離した状態のカードCは、フッ素フィルム層53を最表層として、インク定着層52で転写画像を保護することとなる。これにより、画像形成後のカードCは、フッ素フィルム層53の特性により、より一層耐候性、耐光性、耐熱性、耐擦性、耐磨耗性および耐薬品性を有して、光沢のあるものとなる。
【0036】
なお、粘着剤付のインク受像シートISを用いたが、インク受像シートISをインク定着層52に層状に予めコーティング(塗布)したカードCとしてもよい。また、剥離することを考慮して、カードCに対しインク受像シートISをひと回り大きなものとすることが好ましい。これによれば、インク受像シートISに剥離代を設けることができると共に、カードCに対しその四周縁端まで印刷を適切に行うことができる(全面印刷)。さらに、基材層51にもインクを定着させることができるため、コストダウンを考慮して、透明なインク定着層52を省略することも可能である。
【0037】
次に、カード用の画像形成装置1の各手段について詳細に説明する。供給手段4は、複数枚のカードCを積層してストックするカードカセット14と、駆動源となる供給モータ15と、供給モータ15により回転する供給ローラ16とで構成されている。カードカセット14は、装置ケース2の一部を側方に突出させて形成されており、内側の平面形状がカードCの平面形状とほぼ同一に形成されている。また、カードカセット14は、複数枚のカードCを重ねてセット可能な所定の深さを有し、上部がカード供給口11に臨んでいると共に、閉塞状態では積層され最上位に位置するカードCの上面をばね17で押し下げる。
【0038】
供給モータ15は、コントローラ10に接続されており、供給ローラ16の回転を制御する。供給ローラ16は、カードカセット14の前面下側に配設され、カードカセット14に積層され最下位に位置するカードCの前部下面に転接するようになっている。カードカセット14を構成する前壁の下端は、最下位のカードCのみが通過可能な位置まで下方に延びており、供給ローラ16で最下位のカードCを送る場合に、その上側のカードCが同時に送り移動しようとしてもこれを阻止するようになっている。これにより、カードCは、一枚ずつ確実に送り出されるようになっている。
【0039】
印刷手段5は、ヘッドユニット20と、駆動源となるキャリッジモータ21と、キャリッジモータ21の回転を受けてヘッドユニット20を往復動させる往復動機構22とを備えている。ヘッドユニット20は、下面に多数のノズルを形成したインクジェットヘッド24と、インクジェットヘッド24にインクを供給するインクカートリッジ25と、インクジェットヘッド24およびインクカートリッジ25を搭載したキャリッジ23とで構成されている。キャリッジモータ21は、コントローラ10に接続されている。インクカートリッジ25には、イエロー、シアン、マゼンタ、およびブラックの4色の昇華性染料インクが充填されている。なお、これらにライトシアンおよびライトマゼンタの2色を加えた計6色のインクを充填してもよい。
【0040】
往復動機構22は、両端を図外のガイドフレームに支持されたキャリッジガイド軸26と、キャリッジガイド軸26と平行に延在するタイミングベルト(図示省略)とを有している。キャリッジ23は、キャリッジガイド軸26に往復動自在に支持されていると共に、タイミングベルトに一部が固着している。キャリッジ23は、キャリッジモータ21により、プーリを介してタイミングベルトが正逆走行することで、キャリッジガイド軸26に案内されて往復動する。そして、この往復動の際に、インクジェットヘッド24から適宜インクが吐出されて、カードCへの印刷が行われる。
【0041】
具体的には、ヘッドユニット20の下側を通過するカードCは間欠送りされ、これに対しヘッドユニット20が送り方向に直交する方向に往復動して、カードCへの印刷が行われる。すなわち、ヘッドユニット20の往復動とカードCの間欠送りとが、印刷技術における主走査および副走査となって、昇華性染料インクを使用したインクジェット方式の印刷が行われる。
【0042】
昇華性染料インクは、昇華性染料からなるインクであり、熱により昇華性を発揮するものである。上述のように、昇華性染料インクは、印刷においてインク受像シートISに一旦は含浸保持されると共に、加熱処理においてその熱により下層のインク定着層52に移行し、蒸発・拡散して発色する。
【0043】
転写手段6は、送られてきたカードCに非接触状態で臨む照射ユニット30で構成されている。照射ユニット30は、下方の搬送路13に所定の間隙を存して臨んでおり、加熱源となる光源のハロゲンランプ31と、ハロゲンランプ31の照射光を拡散する平板状の光拡散板32とを有している。カードCは、上方のハロゲンランプ31に対し一定の間隙を保って、その送りが停止状態で、光拡散板32を介してハロゲンランプ31の熱放射による加熱処理がなされる。
【0044】
ハロゲンランプ31は、カードCを横断する幅方向(搬送方向に直交する方向)に延在した、いわゆる線状ヒータであり、コントローラ10に接続され、その加熱温度が制御されるようになっている。立ち上がりの早い加熱源のハロゲンランプ31であるため、全体として加熱処理時間を短縮することができるようになっている。
【0045】
光拡散板32は、ハロゲンランプ31と搬送路13(カードC)との間に介設され、所定の加熱面積を有してカードCと平行に配設されている。より具体的には、光拡散板32は、カードCに平行に対峙する耐熱ガラスで構成され、カードCの表面を四周縁部までも覆うように、カードCより一回り大きく形成されている。また、光拡散板32は、カードCと僅かな間隙を存して配置されている。これにより、線状光源たるハロゲンランプ31から照射した光は拡散され、光拡散板32は、カードCに対し面状光源として機能する。
【0046】
このため、カードCは、搬送方向の前後両端領域においても、ハロゲンランプ31の位置する中央領域と同様に均一に照射されることとなる。したがって、カードCは、その平面内において均一に熱放射されるため、表面であるインク受像シートISの受熱熱量が、平面方向において平準化されることとなる。そして、カードCは、この均一な面発光を受けて、インク受像シートISの印刷画像が、カード本体50に熱転写されてゆく。なお、光拡散板32を構成する耐熱ガラスは、光透過率、熱拡散率、および熱伝導率の高い材料で構成されることが好ましく、例えばネオセラム等を用いることが好ましい。
【0047】
この場合、光拡散板32に光学フィルターとして機能するものを用いてもよい。すなわち、光拡散板32が、ある特定波長の光のみを透過させ、他の波長の光を吸収または反射するようにしてもよい。これにより、カードCは、幅広い波長領域からなる照射光が遮光されて、ある一定波長の照射光のみで熱放射されることとなるため、受光するエネルギー量(受熱熱量)にばらつきを生じさせなくて済む。すなわち、照射光の波長のエネルギー量の相違に基づく、昇華性染料インクの拡散深さの変化を防止して、カードCをその厚さ方向(積層方向)に均一に加熱することができる。
【0048】
具体的には、光拡散板32が、長波長の遠赤外線の光のみを透過するように構成されることで、カードCへの照射光を遠赤外線とし、インク受像シートISを焼くようなエネルギー量の大きい短波長の可視光線等を遮光することができる。これにより、カードCをその内部(基材層51)まで均一に加熱させることができると共に、可視光等に比べて熱効率を向上することもできる。もっとも、光拡散板32とは別に、単体として構成した光学フィルターを照射ユニット30に組み込んでもよい。この場合、光学フィルターは、光拡散板32のハロゲンランプ31側あるいはカードC側の一方に配置すればよい。また、ハロゲンランプ31が、平面方向において均一な光照射が可能なもので構成されている場合には、光拡散板32に代えて、耐熱ガラス等からなる光学フィルターのみを設けるようにしてもよい。
【0049】
また、ハロゲンランプ31は、遠赤外線波長領域を主波長としているものを選択することが好ましい。これにより、カードCへの熱放射を遠赤外線で行うことができ、カードCの内部にまで、その厚さ方向に均一に伝熱させることができると共に、さらには上記の光学フィルター機能と相まって、熱効率を一層向上させることができる。
【0050】
冷却手段7は、加熱後のカードCを冷却する冷却ファンを有している。冷却ファンは、搬送路13に臨んで配設され、適宜、コントローラ10により制御されて冷却エアーを送風する。より具体的には、冷却ファンは、後述するカード載置台35に載置された状態のカードCに臨み、その冷却エアーでもって加熱後のカードCを強制的に冷却する。これにより、加熱処理され画像転写済みのカードCは、冷却ファンにより、ユーザが手に持てる程度に冷却されることとなる。なお、図示しないが装置ケース2には、冷却ファンのエアー流路に臨んで吸気口および排気口を形成することが、好ましい。
【0051】
吸着搬送手段8は、カードCを吸着載置する方形のカード載置台35と、搬送路13に沿って延在する左右一対のガイドレール36と、ガイドレール36に案内させてカード載置台35を移動させる搬送ベルト機構37とで構成されている。カード載置台35は、図4および図5に示すように、カード本体50との接触面である載置面38をフッ素処理(フッ素コーティング)されていると共に、この載置面38に多数の吸引孔39が形成されている。カード載置台35の内部には、多数の吸引孔39に連通するチャンバ40と、チャンバ40に連なる吸引ファン41とが内蔵されている。
【0052】
多数の吸引孔39は、カードCの四周縁端に対応して、載置面38の縁部に沿って環状に形成されている。吸引ファン41は、コントローラ10に接続され、適宜、チャンバ40内のエアーを吸引してこれを負圧にする。これにより、カード載置台35は、多数の吸引孔39を介してカードCの裏面を吸引し、載置面38にカードCを水平に吸着載置する。すなわち、カードCは、その裏面縁部に沿って吸引され、カード載置台35に水平に吸着載置される。両ガイドレール36は、図外の左右のフレームにそれぞれ支持されていると共に、カード載置台35を上側に支持し、搬送路13に沿ったその移動を安定にガイドする。
【0053】
搬送ベルト機構37は、搬送路13の始端および終端に対峙して配設された一対の搬送プーリ42,42と、両搬送プーリ42,42間に掛け渡した搬送ベルト43と、始端側の搬送プーリ42を駆動させるベルト駆動モータ44とで構成されている。搬送ベルト43は、一対のガイドレール36間においてガイドレール36に平行に延在し、一部にはカード載置台35が固定片45を介して固着されている。
【0054】
ベルト駆動モータ44は、コントローラ10に接続されており、このベルト駆動モータ44の回転により、始端側の搬送プーリ42を介して搬送ベルト43が正逆走行する。これにより、カード載置台35は、両ガイドレール36に左右をバランスよく支持案内されて搬送路13に沿って往復走行可能となっている。すなわち、カード載置台35は、吸着載置したカードCを搬送路13に沿って搬送し、カードCを印刷手段5、転写手段6および冷却手段7へと順に臨ませ、続いて排出手段9にカードCを送り込む。
【0055】
排出手段9は、駆動源となる排出モータ47と、排出モータ47により回転する排出ローラ48とで構成されている。排出モータ47は、コントローラ10に接続されており、排出ローラ48の回転を制御する。排出ローラ48は、搬送路13の終端上方において搬送路13に臨んで配設され、ゴム等の高摩擦材料で構成されている。排出ローラ48は、搬送モータを介して回転することでカード載置台35に載置したカードCに転接し、これをカード載置台35からカード排出口12へと送り出す。なお、排出ローラ48は、グリップローラで構成してもよい。
【0056】
コントローラ10は、各種の制御を行うCPUと、上記手段を制御するための制御プログラムや制御データを記憶するROMと、制御処理のための各種作業領域となるRAMと、各種手段の駆動のための駆動回路とを備えている。コントローラ10により、上記の各手段が関連付けて制御され、加熱による反りを生じさせることなく、カードCに画像が形成されてゆく。
【0057】
ここで、図1を参照しながら、カード用の画像形成装置1による、カードCへの一連の画像形成処理について説明する。上述したように、このカード用の画像形成装置1は、供給手段4から吸着搬送手段8の始端にカードCを導入し、吸引ファン41を駆動させ、カードCをカード載置台35上に水平に吸着載置する。続いて、カード載置台35を走行させカードCを印刷手段5に臨ませ、ヘッドユニット20の往復動とカード載置台35の間欠走行とでカードCに画像の印刷を行う。
【0058】
印刷完了後、カード載置台35を先方へと送って転写手段6に臨ませ、照射ユニット30の位置でその送り動作を停止させる。ここで、カードCの属性情報に基づいた所定の加熱温度でハロゲンランプ31を発熱駆動させて、印刷画像の転写を行う。画像転写後、冷却ファンを駆動し、カード載置台35上に吸着保持したカードを急冷し、さらに吸着搬送手段8の終端まで搬送する。ここまでの間、吸引ファン41の駆動を停止することなく、カードCをカード載置台35に吸着載置した状態で行い、続いて、カードCを排出手段9に臨ませる際に、吸引ファン41の駆動を相前後して停止させ、最終的にカードCをカード排出口12から排出する。
【0059】
排出されたカードCに対し、ユーザは、インク受像シートISを粘着テープ等を用いて剥離し、インク定着層52(あるいはフッ素フィルム層53)を外部に露出させることで、印刷画像がインク定着層52、すなわちカードCの表面に熱転写して転写画像として形成されたカードCを作成することができる。
【0060】
なお、カード載置台35の載置面38にフッ素処理を施すことで、加熱処理によるカードCのカード載置台35への貼りつきおよび融着を好適に防止したが、カードCの裏面、すなわちカード載置台35の載置面38との接触面にも、上述のフッ素コーティングに相当するフッ素フィルム層(図2(b)参照)を積層するようにしてもよい。いずれの場合にせよ、加熱時において、カードCの取扱いに支障が生じることを防止できると共に、加熱後においても、カードCがカード載置台35から取り出し難くなることがない。
【0061】
以上のようなカード用の画像形成装置1によれば、カードCを水平に吸着載置した状態で、印刷手段5によりカードCへの画像の印刷を行うことができると共に、転写手段6により加熱処理して印刷画像の転写を行うことができるため、加熱に伴うカードCの反りを強制的に防止しておくことができる。したがって、インクジェット方式による鮮明で高画質な画像をカードCに形成することができると共に、良質な転写画像を形成した真に水平のカードCを作成することができる。
【0062】
なお、コントローラ10により、加熱温度を制御すると共に、カード載置台35によるカードCの送り速度をも制御して、加熱熱量の制御を行うようにしてもよい。すなわち、カードCを送りながら加熱するようにしてもよい。なおまた、吸引ファン41に代えて、真空ポンプでカードCを吸引するようにしてもよいし、静電気吸着を行うようにしてもよい。
【0063】
さらにまた、上記の照射ユニット30とは別に、カードCをその軟化温度(60〜80℃)に近く且つこれより低い温度で予熱するプレヒータを設けるようにしてもよい。すなわち、予めカードCをその軟化温度(60〜80℃)に達しない温度で予熱した後、照射ユニット30により、本加熱(加熱温度150〜200℃)を行うようにする。これにより、均一な加熱が促進され、昇華性染料インクの昇華・拡散を速やかに且つ良好に行うことができる。この場合、プレヒータは非接触ヒータで構成し、例えば上記の印刷手段5と転写手段6との間に配設する。
【0064】
次に、本発明のカード用の画像転写機構(主として転写手段6)の複数の実施形態について説明する。以下に説明する他の各実施形態では、上記実施形態の吸着搬送手段8に相当する他の搬送手段でもって、カードCをカード用の画像転写機構6に臨ませているが、ここでは、本発明の要旨に直接関係がないため、その説明を省略することとする。
【0065】
図6は、第2実施形態に係るカード用の画像転写機構6であり、この実施形態では、カードCを吸着載置するのに代え、粘着部材60を介してカードCをカード載置台35に粘着載置した状態で、カードCを加熱処理に臨ませる。粘着部材60は、耐熱性および剥離性の良好なシリコン系の両面粘着テープで構成されている。両面粘着テープは、カード載置台35の載置面38に貼着すると共に、カードCの裏面、すなわちカード本体50の裏面に貼着して、カードCを水平にカード載置台35に載置する。
【0066】
これにより、カード載置台35に粘着載置されたカードCは、照射ユニット30に平行に対峙し、表面側であるインク受像シートISを照射ユニット30に水平に臨ませて加熱処理されても、加熱による熱変形を抑制される。すなわち、両面粘着テープにより、カードCをカード載置台35に強粘着して水平姿勢を維持しておくことができるため、画像転写における加熱処理に伴うカードCの反りを強制的に防止することができる。この場合、両面粘着テープは、カードCの裏面全面をカード載置台35に粘着してもよいし、上記の実施形態のように、カードCの裏面縁部に沿って環状にカード載置台35に粘着してもよい。
【0067】
図7は、第3実施形態に係るカード用の画像転写機構6であり、本実施形態では、印刷後のカードCは、表裏両側から押圧挟持され、この状態でハロゲンランプ31に臨み、加熱処理される。すなわち、カード載置台35と平行に対峙するように押圧板61が配設されており、押圧板61でカードCをカード載置台35に対し押圧した状態で、カードCを加熱処理するようにしている。押圧板61は、カードサイズよりも幾分大きく形成され、熱伝導率および熱拡散率の高い透光性の耐熱ガラスなどで、平板状に形成されている。
【0068】
また、押圧板61は、カード載置台35の載置面38との対向面、すなわちカード載置台35上のカードCに積層したインク受像シートISとの接触面に、離型剤が塗布されている。離型剤は、クロロシリコン等で構成され、加熱に伴うインク受像シートISの押圧板61への貼り付きを防止すると共に、インク受像シートISに保持した昇華性染料インクが押圧板61へとにじみ拡散することを防止している。なお、押圧板61は、ハロゲンランプ31に併設された機構により、下降してカードCを押圧する構成でもよいし、カード載置台35に設けたフック機構等で予めカードCを挟持して、ハロゲンランプ31に導入される構成でもよい。
【0069】
これにより、カードCを表裏両側から所定の面積で挟持した状態で加熱処理するため、カードCの水平姿勢を維持して、加熱によるカードCの反りを強制的に阻止することができる。この場合、押圧板61を第1実施形態と同様の光拡散板32として構成し、押圧板61に、カードCに対し面状発光体としての機能を奏させてもよく、同様に光学フィルター機能を奏させるようにしてもよい。これにより、カードCと押圧板61との空隙からの外部への熱の逃げを一層抑えた状態で、カードCを面発光する拡散光を作用させることができるため、その熱効率を向上することができ、転写画像の品質も向上させることができる。
【0070】
図8は、第4実施形態に係るカード用の画像転写機構6であり、本実施形態では、カードCには、その四周縁部に加熱処理後に切断される押え代63を予め設けて形成されており、カードCは、この押え代63が押圧部材71によりカード載置台35に枠状に押圧された状態で照射ユニット30に水平に臨み、加熱処理される。すなわち、カード載置台35上のカードCは、上側に対峙して配設された押圧部材71により、画像転写に不要な領域となる四周の押え代63をカード載置台35に押圧された状態で、画像転写される領域をハロゲンランプ31に水平に臨ませて加熱処理され、加熱後に、押え代63が切断されることで所定のサイズのカードCとして作成される。
【0071】
押圧部材71は、中央部が開口となるように四周枠状に構成され、カードCの四周縁部に形成した押え代63をカード載置台35に対し押圧する。なお、押圧部材71は、上述の押圧板61と同様に、ハロゲンランプ31に併設された機構により、下降してカードCを押圧する構成でもよいし、カード載置台35に設けたフック機構等で予めカードCを挟持して、ハロゲンランプ31に導入される構成でもよい。
【0072】
図8(a)に示すように、カードCは、その裏面全面を載置面38に接触させてカード載置台35に載置されると共に、押圧部材71により押え代63をカード載置台35に押圧される。これにより、カードCは、加熱による反りが顕著となる四周縁端が枠状に押圧されるため、加熱による反りが強制的に防止された状態で、転写画像を形成することができる。この場合、第1および第2実施形態のように、カード載置台35を、カードCを吸着載置または粘着載置可能に構成することで、カードCの反りを一層防止することができる。
【0073】
また、図8(b)に示すように、カード載置台35は、四周枠状の押圧部材71に対応して四周枠状に構成され、押圧部材71により押圧されるカードCの四周縁部を受けるようにしている。すなわち、カードCの裏面全面を載置面38に接触させてカードCを載置するのに代え、カードCの四周の押え代63のみを、カード載置台35と押圧部材71とで押圧挟持するようにしている。そして、カードCの表裏両面に対応して、一対の照射ユニット30,30を配設することで、表裏両面に画像を熱転写することが可能となる。
【0074】
すなわち、押え代63を利用して、カードCをカード載置台35と押圧部材71とで枠状に保持し、且つ表裏各面に重ねたインク受像シートISを一対の照射ユニット30,30に臨ませることで、表裏両面に同時に画像を熱転写することができる。この表裏両側からの同時加熱により、熱膨張がカードCの表裏で同一となるため、カードの反りをより効果的に防止することができる。
【0075】
なお、本実施形態において、押圧部材71で押え代63を枠状に押圧することに代え、押え代63の対向する2辺、すなわち一対の長辺または一対の短辺の一方を押圧するようにしてもよい。また、押えしろ63は、加熱することにより切り離し可能となる切り線が予め形成されていてもよい。さらに、加熱処理後に、押えしろ63を利用してカードCの隅部をトリミング成形するようにしてもよい。
【0076】
なお、以上のような、全実施形態で表すカード用の画像転写機構6であれば、カードCの積層形態は、上述のような、カード本体50とインク受像シートISとが予め積層された形態に限るものでない。すなわち、インク受像シートISを、いわゆる転写シートとしてカード本体50とは別体に、単体として構成し、印刷手段5により画像を印刷後のインク受像シートISの印刷面をカード本体50の表面に対面させるようにして重ね、カード用の画像転写機構6に臨ませてもよい。
【0077】
【発明の効果】
本発明のカード用の画像転写機構によれば、昇華性染料インクからなる画像をカードの表面に転写する加熱処理において、カードをカード載置台に吸着載置もしくは粘着載置して、非接触ヒータに水平に臨ませているため、カードを構成する各層の熱膨張率を考慮することなく、加熱によるカードの反りを防止することができ、良質な転写画像を形成した真に水平形態のカードとして提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るカード用の画像形成装置の内部構造を模式的に表した断面構造図である。
【図2】本発明のカード用の画像形成装置に用いる、(a)廉価カード、(b)高級カードの構造を示す断面図である。
【図3】カードに画像が転写・形成されてゆく様子を示す断面模式図である。
【図4】カード載置台の斜視図である。
【図5】転写手段(画像転写機構)の正面図である。
【図6】第2実施形態に係るカード用の画像転写機構の正面図である。
【図7】第3実施形態に係るカード用の画像転写機構の正面図である。
【図8】第4実施形態に係るカード用の画像転写機構の正面図である。
【符号の説明】
1 カード用の画像形成装置
2 装置ケース
3 装置本体
4 供給手段
5 印刷手段
6 転写手段
7 冷却手段
8 吸着搬送手段
9 排出手段
10 コントローラ
11 カード供給口
12 カード排出口
13 搬送路
20 ヘッドユニット
30 照射ユニット
31 ハロゲンランプ
32 光拡散板
35 カード載置台
38 載置面
39 吸引孔
40 チャンバ
41 吸引ファン
50 カード本体
51 基材層
52 インク定着層
53 フッ素フィルム層
60 粘着部材
61 押圧板
63 押えしろ
71 押圧部材
C カード
IS インク受像シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image transfer mechanism for a card in which an ink image-receiving sheet having an image printed with a sublimation dye ink is laminated on a card, heat-treated, and the image is thermally transferred to the surface of the card.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of thermal and ink-jet printers are well known as general sublimation printers using sublimable dye inks incorporating this type of image transfer mechanism. Among these, the ink jet type prints an image by ejecting sublimation dye ink on a card having an ink image-receiving sheet that receives sublimation dye ink on the surface, and then subtracts this image on the surface of the card. In order to diffuse (heat transfer), the card is heated by a non-contact heater.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, there are various known cards such as magnetic cards such as cash cards and credit cards, and IC cards. This type of card is based on PET (polyethylene terephthalate), PVC (polyvinyl chloride), or the like. As a material layer, it has a laminated structure composed of a plurality of layers provided with a protective layer, a transfer layer and the like on its surface. For this reason, not only when the image is thermally transferred, but when the card is heated, there is a problem that the card is warped due to the difference in thermal expansion coefficient of each layer.
In particular, if the sublimable dye ink is heated at a temperature of about 200 ° C. for completely sublimating the ink, the softening temperature of the card (for example, about 80 ° C. for the base material layer PET) is reached before the ink sublimation. However, the thermal transfer becomes unstable and the value of the card itself is lost.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide an image transfer mechanism for a card that can suitably prevent warping of the card during non-contact heat treatment.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The image transfer mechanism for a card according to the present invention is a heat treatment performed on a card overlaid on the surface of a card body that is configured separately from an ink image-receiving sheet on which an image is printed with a sublimable dye ink, In a card image transfer mechanism that thermally transfers an image held on an ink image receiving sheet to the surface of the card body, the card has a press margin that is cut after the heat treatment at the four peripheral edges, and the card is not subjected to heat treatment. A contact heater, a card mounting table that allows the card to face the non-contact heater horizontally, and a pressing member that presses the card against the card mounting table from above at least at the two opposing sides of the presser allowance. And
[0016]
According to this configuration, the card is provided with a presser foot to be cut after the heat treatment in advance, and the card is in a state where at least two opposite sides of the presser foot are pressed against the card mounting table by the pressing member. Heat treatment is performed with the non-contact heater facing horizontally. As a result, the sublimation dye ink held on the ink image-receiving sheet moves to the surface of the card body at the molecular level, and develops a color to form a transfer image.
In this case, the horizontal posture of the card is maintained by pressing the presser allowance of the card. For this reason, at the time of image transfer, the warp of the card (card body) due to heating can be forcibly prevented, and the transfer of the sublimable dye ink can be stably and reliably performed on the surface of the card body. In particular, it is not necessary to consider the thermal expansion coefficient of each layer constituting the card body.
[0017]
In this case, it is preferable that the pressing member is configured in a quadrilateral frame shape and presses the four peripheral edges of the card.
[0018]
According to this structure, since the four peripheral edge where the curvature by heating becomes remarkable is pressed in frame shape, the card | curd can prevent the curvature effectively.
[0019]
In this case, the card is configured by superimposing the printed ink image-receiving sheets on the front and back surfaces, and two sets of non-contact heaters are provided so as to form a pair corresponding to each ink image-receiving sheet. The mounting table is preferably configured in a quadrilateral frame shape corresponding to the pressing member, and receives the four peripheral edges of the card pressed by the pressing member.
[0020]
According to this structure, a card | curd can be heat-processed from the front and back both sides, and an image can be thermally transferred to front and back each surface. Moreover, since the thermal expansion is the same on the front and back sides of the card by simultaneous heating from both the front and back sides, the card warpage can be more effectively prevented.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an image transfer mechanism for a card and an image forming apparatus for a card having the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This card image forming apparatus prints images such as figures, photographs, and backgrounds on a resin card such as a cash card or a credit card by using an ink jet method using a sublimation dye ink and then printing. Heat treatment is performed on the subsequent card in a non-contact state, and the ink is sublimated and diffused to transfer and form an image. In particular, the card can be suitably prevented from warping during the heat treatment. It is.
[0028]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of a card image forming apparatus. As shown in the figure, the card
[0029]
A
[0030]
The card
[0031]
Here, before describing each unit of the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
As shown in FIG. 3, when an image is printed by an ink jet method with the ink image receiving sheet IS attached to the
[0035]
In this case, when printing is performed using the card C on which the
[0036]
Although the ink image-receiving sheet IS with an adhesive is used, the ink image-receiving sheet IS may be a card C in which the
[0037]
Next, each unit of the card
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
Specifically, the card C passing under the
[0042]
The sublimable dye ink is an ink composed of a sublimable dye, and exhibits sublimability by heat. As described above, the sublimation dye ink is once impregnated and held in the ink image-receiving sheet IS in printing, and is transferred to the lower
[0043]
The transfer means 6 is composed of an
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
For this reason, the card C is uniformly irradiated in both the front and rear end regions in the transport direction as well as the central region where the
[0047]
In this case, the
[0048]
Specifically, the
[0049]
Moreover, it is preferable to select the
[0050]
The cooling means 7 has a cooling fan for cooling the heated card C. The cooling fan is disposed facing the
[0051]
The suction conveyance means 8 has a rectangular card placement table 35 for sucking and placing the card C, a pair of left and right guide rails 36 extending along the
[0052]
A number of suction holes 39 are formed in an annular shape along the edge of the mounting
[0053]
The
[0054]
The
[0055]
The discharge unit 9 includes a discharge motor 47 serving as a driving source and a
[0056]
The
[0057]
Here, a series of image forming processes on the card C by the card
[0058]
After the printing is completed, the card mounting table 35 is sent forward to face the transfer means 6 and the feeding operation is stopped at the position of the
[0059]
For the discharged card C, the user peels off the ink image-receiving sheet IS using an adhesive tape or the like and exposes the ink fixing layer 52 (or the fluorine film layer 53) to the outside, so that the printed image becomes the ink fixing layer. 52, that is, the card C formed as a transfer image by thermal transfer onto the surface of the card C can be created.
[0060]
In addition, although the mounting
[0061]
According to the
[0062]
The
[0063]
In addition to the
[0064]
Next, a plurality of embodiments of the card image transfer mechanism (mainly transfer means 6) of the present invention will be described. In each of the other embodiments described below, the card C faces the card
[0065]
FIG. 6 shows an
[0066]
Thereby, even if the card C adhesively mounted on the card mounting table 35 faces the
[0067]
FIG. 7 shows an
[0068]
Further, a release agent is applied to the
[0069]
Thereby, since the heat treatment is performed in a state where the card C is sandwiched between the front and back sides with a predetermined area, it is possible to maintain the horizontal posture of the card C and forcibly prevent the card C from warping. In this case, the
[0070]
FIG. 8 shows an
[0071]
The pressing
[0072]
As shown in FIG. 8 (a), the card C is placed on the card placement table 35 with the entire back surface in contact with the
[0073]
Further, as shown in FIG. 8B, the card mounting table 35 is configured in a four-frame shape corresponding to the four-frame-shaped pressing
[0074]
That is, by using the
[0075]
In this embodiment, instead of pressing the
[0076]
In the case of the
[0077]
【The invention's effect】
According to the image transfer mechanism for a card of the present invention, in the heat treatment for transferring an image made of sublimable dye ink to the surface of the card, the card is sucked or mounted on the card mounting table, and is a non-contact heater. Therefore, it is possible to prevent warping of the card due to heating without considering the coefficient of thermal expansion of each layer constituting the card, and as a truly horizontal card that forms a good quality transfer image Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram schematically showing an internal structure of a card image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of (a) a low-priced card and (b) a high-end card used in the image forming apparatus for a card of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an image is transferred and formed on a card.
FIG. 4 is a perspective view of a card mounting table.
FIG. 5 is a front view of a transfer unit (image transfer mechanism).
FIG. 6 is a front view of an image transfer mechanism for a card according to a second embodiment.
FIG. 7 is a front view of an image transfer mechanism for cards according to a third embodiment.
FIG. 8 is a front view of an image transfer mechanism for cards according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
Image forming device for 1 card
2 Device case
3 Device body
4 Supply means
5 Printing means
6 Transfer means
7 Cooling means
8 Adsorption transport means
9 Discharge means
10 Controller
11 Card supply port
12 Card outlet
13 Transport path
20 head unit
30 Irradiation unit
31 Halogen lamp
32 Light diffusion plate
35 Card placement table
38 Placement surface
39 Suction hole
40 chambers
41 Suction fan
50 Card body
51 Base material layer
52 Ink fixing layer
53 Fluorine film layer
60 Adhesive members
61 Press plate
63 Presser foot
71 Pressing member
C card
IS ink image-receiving sheet
Claims (3)
前記カードは、四周縁部に加熱処理後に切断される押え代を有しており、
前記カードを加熱処理する非接触ヒータと、
前記カードを前記非接触ヒータに水平に臨ませるカード載置台と、
前記カードを、少なくとも前記押え代の対向する2辺の部分で上側から前記カード載置台に押圧する押圧部材とを備えたことを特徴とするカード用の画像転写機構。An ink image-receiving sheet on which an image is printed with a sublimation dye ink is subjected to heat treatment on a card superimposed on the surface of a card body that is configured separately from the ink image-receiving sheet, and the image held on the ink image-receiving sheet is In the image transfer mechanism for cards that transfer heat to the surface of the card body,
The card has a press margin that is cut after the heat treatment at the four peripheral edges,
A non-contact heater for heat-treating the card;
A card placing table for horizontally facing the card on the non-contact heater;
An image transfer mechanism for a card, comprising: a pressing member that presses the card against the card placing table from above at least at the two opposing sides of the presser allowance.
前記カードの四周縁部を押圧することを特徴とする請求項1に記載のカード用の画像転写機構。The pressing member is configured in a quadrilateral frame shape,
The image transfer mechanism for a card according to claim 1, wherein the four peripheral portions of the card are pressed.
前記カード載置台は、前記押圧部材に対応して四周枠状に構成され、前記押圧部材により押圧される前記カードの四周縁部を受けることを特徴とする請求項2に記載のカード用の画像転写機構。The card is configured by superimposing the printed ink image receiving sheets on the front and back surfaces, and two sets of the non-contact heaters are provided so as to form a pair corresponding to each ink image receiving sheet,
The card image according to claim 2, wherein the card mounting table is configured in a quadrilateral frame shape corresponding to the pressing member, and receives the four peripheral edges of the card pressed by the pressing member. Transcription mechanism.
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