JP4153506B2 - カード用プリンター - Google Patents

Description

この発明は、ＩＤカード、ＩＣカードなどのカードに対して印字、印刻、ラミネートフィルム、ホログラムシールの貼付などの印圧作業を行うカード用のプリンターに関する。

ＩＤカード、ＩＣカードなどはカードに個人情報や顔写真、ロゴマーク、シークレット性のホログラムなどを印字、貼付し、銀行カード、クレジットカード、プリペイドカードあるいは社員証、会員証などとして使用する。また、同種のカードに定期券、運転免許証、診察券、学生証および名刺がある。特開平９−１８８０２９号公報（出願後公開）は記録ヘッドの加圧支持構造を開示しているが、インクリボンなど作業素材テープとの関連については何も記載がない。

なお、自動的に作業を行うカード用プリンターは通常、カード収納部、カード排出機構、カード搬送機構、ヘッドアセンブリー、印圧機構、テープ送り機構および制御装置を備える。
そして、カード排出機構ではホッパーベッドとゲートとの間隔をカード厚さに応じて調整する必要があり、ヘッドアセンブリーでは、作業ヘッドを印圧作業の内容に応じて交換する必要があり、印圧機構では、カード厚に応じた適切な印圧を付与する必要があり、さらに、作業ヘッドの交換と同時に作業素材テープ（前記の印字、印刻、ラミネートフィルム、ホログラムシール用のテープ）の交換も必要となることがある。

特開平９−１８８０２９号公報

この発明は、ユーザーが簡単に作業ヘッドを交換することができると共に同時に作業テープの交換も行えるようにしたカード用プリンターの提供を課題とする。

ヘッドアセンブリーは、プラテンロールに対してカードの搬送経路を挟んだ位置に作業ヘッドを配置し、プラテンロールをプリンター機枠を構成するフレームの定位置に配置すると共に、先端にカードに対する接触作業部を備えた作業ヘッドをその接触作業部がプラテンロールに対して遠近移動できるように取り付けてある。
印圧機構は、作業ヘッドのヘッドダウン、ヘッドアップをするためのもので、プラテンロールを挟んで、作業ヘッドと反対側に設けてある。そして、作業ヘッドと印圧機構を印圧付与用のばねを介して結合レバーで着脱可能に連結する。

作業ヘッドは、印字を行うための印字ヘッドや、ラミネートを行うための熱圧着ヘッド等であり、その接触作業部は、実際にカード表面に印字や熱圧着の作業を行う押圧や加熱、あるいはその双方を同時に行う活字や発熱素子の部分である。

作業ヘッドはプリンターのフレームに着脱可能とし、しかも、接触作業部の形状や機能の異なるものと交換可能にする。すなわち、作業ヘッドをヘッドフレームと先端に接触作業部を有するヘッド本体で構成したカセットとし、ヘッドフレームの内部に納めるヘッド本体部を各種の機能、タイプのものに構成してヘッドフレームごと交換可能とする。例えば、印字用、ラミネート用あるいはシート貼付用である。
印圧機構は、ヘッドアセンブリーの作業ヘッドに対して着脱可能であると共に、作業ヘッドをプラテンロールに対してヘッドダウン、ヘッドアップする。また、プラテンロールに対する作業ヘッド先端の位置を決定し、印圧作業に際してカードが通過する間隙の大きさを設定する。印字付与用ばねは作業ヘッドをプラテンロール側に付勢し、カードが通過するカード表面に押圧作業を行う。カードが通過する間隙の大きさが変化しても常時一定の印圧を付与する。

これにより、目的に合致した熱圧着作業を簡単に行うことができ、一定の印圧によって印圧作業の品質が安定する。また、印圧は結合レバーを介してヘッドアセンブリーと印圧機構を巡る系の中で釣り合い、外部に作用しないのでプリンターの構造上のひずみが生じにくい。
ヘッド本体をヘッドピンと同軸の支持ピンでヘッドフレームに回動可能に取り付けることがある。これにより、支持ピンと接触作業部の中央を通る本体軸線の角度をヘッド軸線に対して調整することが可能で、ヘッド本体先端の接触作業部の位置が多少ずれていても、これをヘッド軸線上に配置することができ、正しい位置にある接触作業部によって、正確で安定した印圧作業を行うことができる。

テープ送り機構は、ヘッドアセンブリーに作業素材テープを供給する。
作業素材テープは、インクリボンやラミネート用フィルム、あるいはホログラムシートなど、テープ状に構成されたもので、インクリボンのようにテープ上のインクのみが消費されるものとラミネートフィルムやホログラムシールのようにテープの一部が剥離して消費される場合がある。

テープ送り機構は、ヘッドアセンブリーよりも下流側にテープ送りロールに接するテープガイドローラとテープ押圧ローラを軸支した取付けレバーを有する。取付けレバーは下端部をフレームに軸支しており、かつ、テープガイドローラとテープ押圧ローラがテープ送りロールから離れる方向に引き離しばねで常時付勢している。そして、手動の操作具によりこれらのローラがテープ送りロールと接する作動位置に、解除可能な状態で、ロックしてある。

印圧機構は、偏心カムとこれの周面に当接した受動レバーおよびクランクレバーを備え、プラテンロールの下部で偏心カムをフレームに軸支し、受動レバーの下端部を偏心カムの周面に当接すると共に上端部をフレームに軸支し、さらに、クランクレバーの頂点を偏心カムよりもカード搬送方向で前方側に配置してフレームに軸支し、受動レバーの下端部とクランクレバーの下方延出部との間に印圧付与用ばねを取り付けてある。

結合レバーは、フック形で、下端部を前記クランクレバーの横方向延出部と回動可能に連結し、上端部は作業ヘッドのヘッドピンをカード搬送方向に関する前後方向の側方から着脱可能に係合する。そして、前記の取付けレバーの中間部と結合レバーの上部を前後方向の連絡リンクで連結する。

操作具によってテープ送り機構の取付けレバーのロックを解除すると、取付けレバーは引き離しばねによって回動され、テープ送りロールに対するテープガイドローラとテープ押圧ローラの接触が解除されると同時に、連絡リンクを介して結合レバーも作業ヘッドのヘッドピンから外れる方向に引かれる。これにより、作業素材テープの交換と作業ヘッドの交換を簡単に行うことができる。

必要な印圧作業に応じて、適正な作業ヘッドを選択し、簡単に交換して利用することができ、カード用プリンターに汎用性を持たせることができる。
操作具によってインクリボンなど作業素材テープの解除と作業ヘッドのロック解除を同時に行うことができ、交換作業を簡単に行える。

図１は、カード用プリンター１の全体を概略で示し、ＩＤカード２に登録番号をインクリボン３（作業素材テープ）を利用して熱転写で印字するものであり、制御装置４を備える。
説明の都合上、カード２の搬送方向を前方とする。
カード用プリンター１は、主フレーム５、上副フレーム６、下副フレーム７を有しこれに、カード収納部８、カード排出機構９、カード搬送機構１０、ヘッドアセンブリー１１、印圧機構１２、およびインクリボン送り機構１３（テープ送り機構）を備える。

符号Ｍ１は排出用モーター、Ｍ２は搬送モーター、Ｍ３はヘッド用モーター、Ｍ４はリボン送りモーター、Ｍ５は付勢用モーターである。
図２は、カードプリンター１を前方からみた側面図で、主フレーム５と上副フレーム６および下副フレーム７が間隔をとって配置されていること、および各モーターＭ１からＭ５の配置を示している。
説明の都合上、副フレーム６，７のある側を前面とする。
カード収納部８は前後に配設したガイド枠１４（ａ，ｂ）で構成したホッパー構造でガイド枠１４（ａ，ｂ）の基部をホッパーベッド１５に固定し、前方を開放している（図３）。

カード排出機構９は、カード収納部８の下部に構成してあって、ホッパーベッド１５、ゲート１６、送り爪１７を備える（図３，４）。ホッパーベッド１５は主フレーム５に固定してあって、その幅方向の中央に前後方向の開口部１８を形成してある。開口部１８には、送り爪１７がはめ込まれている。ゲート１６は門型フレーム１９に取り付けてあって、ホッパーベッド１５の前端部に位置している。
送り爪１７は前方の下部にスライダー２０を一体に取り付けており、スライダー２０は、主フレーム５の一部５ａに前後方向で水平に取り付けた２本のガイドバー２１（ａ，ｂ）に前後方向で移動可能に装着してある。スライダー２０はまた、前面側に溝板２２を一体に有する。溝板２２は、後面側が開放された上下方向の溝を有し、この溝に排出用モーターＭ１で駆動されるピン板２３のローラピン２４が係合している。

したがって、排出用モーターＭ１によってピン板２３を回転すると、ローラピン２４が回転と共に溝板２２の溝を上下に移動して、スライダー２０をガイドバー２１（ａ，ｂ）に沿って移動する。その結果、送り爪１７は、ホッパーベッド１５の開口部１８をローラピン２４の回転軌跡の直径に等しいストロークで前後方向に移動する。
送り爪１７の後部は少し肉厚としてあって、ホッパーベッド１５の上面よりも寸法ｄ１だけ上方に突出した段部８７としている（図３）。ｄ１はカード収納部８に装填することがあるカード２の種類の内、最も薄い厚さの１．５倍としている。同種のカードであれば、カード間で厚さの差はわずかなので、カード２の厚さによって係合爪１７を交換したりすることはない。なお、送り爪１７はカード２の後端縁に係合するものとし、そのストロークはカード２を送り出した時、カード２の前端縁がゲートを通過して、次のカード搬送機構１０における引き込みローラ３３に到達できる大きさとする。

ゲート１６を取り付けた門型フレーム１９は、前面側と後面側の脚部２５（ａ，ｂ）とこれらの上部を結合した架橋部２６とからなり、脚部２５（ａ，ｂ）の後部をホッパーベッド１５にその上部に位置する水平方向の支軸２７で回動可能に取付け、脚部２５（ａ，ｂ）の下端をクッションばね２８を介して、フレームの一部５ａに支持している。
また、ホッパーベッド１５の下面側で、脚部２５（ａ，ｂ）にわたり水平にカム軸２９を軸支し、その両側の脚部２５（ａ，ｂ）から突出した部分に偏心カム３０（ａ，ｂ）を両側で同じ位相として固定してある。カム軸２９の前面側端にはさらに操作レバー３１を固定してある。符号３２は、操作レバー３１の回転角度を検出するカード厚センサーである。

したがって、操作レバー３１を回動すると偏心カム３０（ａ，ｂ）が回動して門型フレーム１９を支軸２７を中心に回動し、ゲート１６の下端縁とホッパーベッド１５上面との間隙が調整される。この間隙はカード２の厚さに応じて、操作レバー３１によりあらかじめ設定しておく。設定は任意厚さでもよく、あるいはほぼ規格として定まっている各種カードの厚さに応じて段階的に選択できるようにしたものでもよい。設定あるいは選択された出口間隙の大きさ（厚さ）はカード厚センサー３２の出力として制御装置４に伝達される。制御装置４は、この厚さ信号を受けて、ヘッドアセンブリー１１における偏心カム５４（図６、後述）の初期位相を調整する。

カード搬送機構１０は、カード排出機構９からヘッドアセンブリー１１に向けて設定した搬送経路に沿って、引き込みローラ３３と送り込みローラ３４（図１）、カード検出センサー３５、サイズ検出センサー３６（図１、図８）および幅寄せ装置３７（図７）を備える。カード検出センサー３５、サイズ検出センサー３６は制御装置４に接続してあり、また、引き込みローラ３３と送り込みローラ３４は、搬送モーターＭ２で駆動される。

カード検出センサー３５、サイズ検出センサー３６は、搬送経路に沿って引き込みローラ３３と送り込みローラ３４の間に配置してあり、サイズ検出センサー３６は、カード２の搬送方向のサイズを検出するためのもので、カードサイズにあわせた複数個（３６ａ，３６ｂ，・・・）が存在する（図８）。これらの配置順序は、図８のようにカード検出センサー３５は、引き込みローラ３３の直後程度に、サイズ検出センサー３６はそれよりもカード２の流れとして下流側とし、複数のサイズ検出センサー（３６ａ，３６ｂ，・・・）間では、サイズ寸法の短いものほど下流側として、各センサー間の間隔を２つのカードサイズの差としている。

幅寄せ装置３７は、搬送するカード２の姿勢を搬送経路の１辺に沿うように矯正するためのもので、搬送経路面上にばね性のガイド板３８を配置したものである。
カード検出センサー３５とサイズ検出センサー３６は、次のように機能する。サイズ検出センサー３６が２つとして説明する（図８）。
カード検出センサー３５は、カード２の先端縁（入光から遮光）と後端縁（遮光から入光）を検出すると制御装置４にその信号を送る（ステップ１，２）。制御装置４は、先端縁の検出信号を持って、カード２がカード収納部８から排出されたチェックとし、後端縁の検出信号を持って、搬送経路の搬送速度との関係からカード長さを演算し、その値とあらかじめ制御装置に入力して設定してあるカードサイズを比較して、所定の許容範囲にあると判断した時は、カード２が正常に搬送されているとしてカード２に対する処理を進め、そうでない時は搬送の異常として以後の処理を停止し、警告を発する。

サイズ検出センサー３６ａは、あらかじめ制御装置４に入力して設定してあるカードサイズから、今回機能すべきセンサーとして制御装置４に登録されており、カード２の通過を検出する。すなわち、サイズ検出センサー３６ａが、カード２の後端縁の通過を検出する（遮光から入光、ステップ３）と制御装置４はカード２の搬送を一端停止した後、１〜２ｍｍの設定した値だけ後退させて停止する（ステップ４）。カード２のこの位置は印圧基準線ｐに関して印字開始位置なのでヘッドダウンを行い、カード２の搬送と印字を開始する（ステップ５）。
サイズ検出センサー３６ｂは、前記カード２よりも搬送方向のサイズが小さなカードに使用するものである。なお、カード２の長さはＩＳＯ規格などで定められており、実際上は、通常カード用の他に名刺、定期券用など数種のサイズ検出センサーを準備すればよい。

ただし、ＩＣカードのようにＩＣ接点部に印字するとこれを破壊してしまうなど、印字範囲の指定が必要な場合は相当するサイズ検出センサー３６（ｎ）を設けてこれを制御装置に登録しておく必要がある。
ヘッドアセンブリー１１は、プラテンロール３９と印字ヘッド４０（作業ヘッド）およびこれらを装着するための周辺構造で構成してある。
プラテンロール３９は搬送経路の前端部に主フレーム５で軸支して定位置で回転するように取り付けてある。プラテンロール３９はカード搬送機構１０と共通の搬送モーターＭ２で引き込みローラ３３や送り込みローラ３４と同期して回転するように駆動する。

印字ヘッド４０は（図９）、ヘッドフレーム４１とその内部に納めたヘッド本体４２とからなる。下部にヘッドピン４３（ａ，ｂ）を前面側と後面側の両側に突出して備えると共に、主フレーム５と上副フレーム６との間に、ガイド部材４４（ａ，ｂ）を介して上下方向の移動で着脱が可能とされている（図１０）。ガイド部材４４（ａ，ｂ）はヘッドアセンブリー１１の一部である。
ヘッド本体４２は、基板４５に数個のビス８５で取り付けてあり先端部に発熱素子４６（接触作業部）を有する。ビス８５による取付けはフレームの孔をビス８５のネジ部よりも径大（いわゆるバカ孔）にして、多少の位置調整を可能にし、加工誤差に対応できるようにする。また、下部の前面側、後面側の両面に支持ピン４７（ａ，ｂ）を備える。そして、ヘッド本体４２はヘッドフレーム４１に対して、支持ピン４７をヘッドピン４３と同軸に取り付けてその本体軸線ｑを印字ヘッド４０のヘッド軸線ｒに対して傾斜可能としている。符号４８は、その傾斜位置を固定するための止めネジである。

この構成により、発熱素子４６は、ヘッド本体４２の先端部におけるその取付け位置が多少前後にずれていても、その位置を簡単にヘッド軸線ｒ上に持ってくることができ、カード２に対して正しく当接することができる。
さらに、ヘッドフレーム４１はガイド部材４４（ａ，ｂ）の前後の壁４９により案内されるが（図１２，１３）、ヘッドフレーム４１と壁４９との接触は、前後の壁４９に設けた隆起畝５０なので、ヘッドフレーム４１に関して、上下方向の１個所のみで線接触となる。したがって、印字ヘッド４０がプリンターのフレーム側に２個所以上で接触することによるこじりがない。また、ヘッドフレーム４１自体、ガイド部材４４などフレーム５側の部材に対して、ヘッドピン４３を中心にヘッド軸線ｒを傾斜できるように取り付けられ、今一つの止めネジ８９で、その位置を固定できるようになっている（図１１、後述）。
図１２において、符号５１は押上げばねで、フレーム５、６に対して印字ヘッド４０を常時上方へ付勢する。
また、ヘッド本体４２には、発熱用の電源線５２と印字情報の信号線５３が接続される（図５）。

印圧機構１２（図６）は、プラテンロール３９の下部に配置して構成してあり、偏心カム５４（ａ，ｂ）とこれの周面に当接した受動レバー５５（ａ，ｂ）およびクランクレバー５６（ａ，ｂ）をそれぞれ前面側と後面側の両側に備える。偏心カム５４（ａ，ｂ）は主フレーム５と下副フレーム７との間に軸架したカム軸５７（図５）の両側に固定してあり、ヘッド用モーターＭ３で駆動する。

受動レバー５５の上部とクランクレバー５６の頂点部は、この実施形態において同じ軸ピン５８で軸支してあり、受動レバー５５の下端部を偏心カム５４の周面に当接すると共にクランクレバー５６の下方延出部との間に印圧付与用ばね５９を取り付けてある。軸ピン５８の位置はプラテンロール３９よりも前方である。
なお、クランクレバー５６の横方向延出部には、結合レバー６０の下端を回動可能に連結する。印圧機構１２では、以上の構成を前面側と後面側とで左右対称であるが同様に構成する。
図５において、符号６１は円板ドグで、印字間隙検出用センサー６２（図１）がヘッドダウン、ヘッドアップの状態、および印字ヘッド４０とプラテンロール３９間のカード厚調整の位置を識別するために使用する。

ヘッドアセンブリー１１と印圧機構１２は、結合レバー６０で連結される。すなわち、結合レバー６０の下端部をクランクレバー５６の横方向延出部と回動可能に連結し、結合レバー６０の上端部を印字ヘッド４０のヘッドピン４３に係合する。この実施形態において、結合レバー６０の上部は上面が後方かつ下方へ傾斜したフックに形成してあって、ヘッドピン４３に対して前方から着脱可能に係合している（図６，１３）。この結果、偏心カム５４の回転で、印字ヘッド４０は、結合レバー６０に引かれて下方に移動し（ヘッドダウン）、結合レバー６０が上昇すると押し上げばね５１（図１２）によって上方に引き上げられる（ヘッドアップ）。ヘッドダウンの際には、印圧付与用ばね５９でカード２に印圧が付与される。印圧はほぼ一定している。なお、印字ヘッド４０が引かれる方向は、クランクレバー５６の軸ピン５８がプラテンロール３９よりも前方に配置してあることで少し前方へ傾斜する傾向が生じる。この実施形態において、印圧用付与ばね５９はこの傾向を作り出すための付勢手段を兼用している。

また、プラテンロール３９の軸を受ける前面側と後面側の軸受け板６３（ａ，ｂ）は、主フレーム５の下部と下副フレーム７に固定してあって、この板の上面から直線案内部６４を、上方へ突出して形成してある。直線案内部６４の直線案内面６５はその面を通る直線をガイド直線ｓとして、ガイド直線ｓが前記のヘッド軸線ｒと平行で正確にヘッドピン４３の半径だけシフトした位置とする（図１３）。

これにより、印字作動のために印字ヘッド４０が上下に移動しても、発熱素子４６は、常に調整済みの最適位置にヘッドダウンし、その位置が狂ってしまうことがない。また、ヘッドダウン時に結合レバー６０が下方へ引き下ろされる量、すなわち、印字ヘッド４０とプラテンロール３９間の間隙は、ヘッドダウンの前に前記カード厚センサー３２の出力を受けた制御装置４がヘッド用モーターＭ３を駆動して偏心カム５４の初期位相を変化させておくことにより、変更することができる。その際の、変更量はカード厚の変化分に相当する。この結果、印字ヘッド４０の上下方向位置が、カード２の厚さに対応する。
インクリボン送り機構１３（図６）は、供給リール６６と巻き取りリール６７、リボン送りローラ６８（テープ送りローラ）を備え、これらは主として主フレーム５に配置される（図２）。さらに、押圧ローラ６９とガイドローラ７０を備え、これらは、取付けレバー７１に軸支する（図６）。取付けレバー７１は、結合レバー６０などと同様に前面側と後面側で対に構成している。

供給リール６６と巻き取りリール６７は主フレーム５に軸支してあって、それぞれに取り付けてある定トルククラッチ７２、７３を介し、付勢用モーターＭ５で、図６において右回りの同一方向に駆動回転され、リボン送りローラ６８は上副フレーム６に軸支してあり、リボン送りモーターＭ４で駆動される。リボン送りローラ６８は正逆に駆動回転される。なお、図６において、供給リール６６と巻き取りリール６７に鎖線で示した大径部分はラミネートフィルムやホログラムシートの場合で、これらフィルムやシートを間隔をとって配置したベース紙と共に巻き取ってあるので、大径となっている（作業素材テープの１形態である）。

インクリボン３は、供給リール６６から、上副フレーム６に軸支してある他のいくつかのガイドローラを介して印字ヘッド４０先端の発熱素子４６の下面を巡り、さらに、リボン送りローラ６８を巻回し、ついで、ガイドローラ７０を経て巻き取りリール６７に巻き取られている。このリボン経路の途中にはリボン検出センサー７４（テープ検出センサー）を配置してその信号を制御装置４に伝達している。符号７５は除電ブラシである。
取付けレバー７１を操作具７６で図６の定位置に固定すると、押圧ローラ６９はガイドローラ７０と共にリボン送りローラ６８側に移動し、インクリボン３をリボン送りローラ６８の周面に押圧する。押圧ローラ６９は取付けレバー７１に長孔を介して移動可能に取り付け、ばねによりリボン送りローラ６８の中心に向けて移動するように付勢してある。
なお、取付けレバー７１は、比較的強い引き戻しばね７７によって常時前方に付勢してあり、したがって、操作具７６を上方へ引くなどの手動操作で、この取付けレバー７１を定位置に固定している状態を解除すると、取付けレバー７１は、自動的に前方へ回動する。

印字の開始と共にインクリボン３は、リボン送りローラ６８の正転（図６において右回転）により、カード２の搬送速度で印字ヘッド４０の先端下面に送り込まれ、巻き取られる。供給リール６６と巻き取りリール６７は、定トルククラッチ７２、７３を介してほぼ同一のトルク（供給リール側 300ｇ、巻き取りリール側 400ｇ）で同一方向に駆動されるので、リボン送りローラ６８が正転すれば、巻き取られ、逆転すれば巻き戻される。しかも、いずれの場合も、定トルククラッチ７２、７３によって、インクリボン３の両側に常にテンションがかかっているので、インクリボン３に弛みが生じない。
なお、インクリボン３の巻き戻しは、リボンの未使用部分を無駄なく使用するため等に利用される。
インクリボン３の切断、終了があるとリボン検出センサー７４がこれを検出して制御装置４に伝達し、制御装置４はヘッドアップなど必要な処理をした後、印字作業の停止を指令する。

そして、インクリボン送り機構１３は、前記のヘッドアセンブリー１１、印圧機構１２と次のような関連構成を有する。
プラテンロール３９を軸支した軸受け板６３を前方に延長して、前端部に取付けレバー７１の下端を軸支し、取付けレバー７１と主フレーム５、下副フレーム７間に取付けレバー７１の上端を前方へ常時付勢する引き戻しばね７７を設ける。
取付けレバー７１の中間部と前記の結合レバー６０の上部を前後方向の連絡リンク７８で連結する。連絡リンク７８と取付けレバー７１との連結部は、前後方向の長孔８６を介する。

これにより、操作具７６により取付けレバー７１のロックを解除すると、取付けレバー７１は自動的に前方へ回転して、ガイドローラ７０と押圧ローラ６９をリボン送りローラ６８の個所から前方へ引き離し、インクリボン３の交換を可能とする。同時に取付けレバー７１の前方回転によって、結合レバー６０の上部が連絡リンク７８を介して前方へ引かれ、印字ヘッド４０のヘッドピン４３との係合を解除する。これにより、プリンターのガイド部材４４から印字ヘッド４０を上方へ抜き取り、交換することが可能となる。

カード収納部８にカード２を納め、そのカード２の種類を制御装置４に入力し登録する。操作レバー３１でゲート１６の位置を定め、カード２の出口間隙を調整する。制御装置４はこの調整値によって、印圧機構１２のヘッド用モーターＭ３を所定量駆動し、印字ヘッド４０の先端とプラテンロール３９との間隙を定める。以後の印字作動では、制御装置４からの印字作動のたびに偏心カム４はこの位置を始点（初期位相）として半周期毎に回転する。
また、その前に、使用する印字ヘッド４０について、先端の発熱素子４６がヘッドピン４３とプラテンロール３９の中心を通る線上に位置するか確認し、正しい位置となるように、本体軸線ｑやヘッド軸線ｒの傾斜を調整しておく。しかし、印字ヘッド４０のヘッドフレーム４１とヘッド本体４２との関係については出荷時に行い、ユーザーは単に印字ヘッド４０を抜き取り差し込むだけで交換が可能としておく。印字ヘッド４０は、上方からガイド部材４４（ａ，ｂ）に差し込んで押し込むと両側のヘッドピン４３（ａ，ｂ）が結合レバー６０のフック部上面の傾斜面を押すので、結合レバー６０は一旦、前方へ逃げた後、ヘッドピン４３が通過すると自動的にもとの位置に戻り、ヘッドピン４３を係合する。
印字ヘッド４０の装着完了は装着検出センサー８８を設けておき、その信号を制御装置４に伝達する。

カード用プリンター１を稼働すると、排出用モーターＭ１の駆動で、溝板２２が回転して、送り爪１７を前後に移動し、カード２が一枚ずつカード搬送機構１０に送り出される。カード２の送り出しを搬送経路に設けたカード検出センサー３５で確認し、ついでサイズ検出センサー３６でカード２を印字基準線ｐに対して所定位置にあわせた後、ヘッドダウンし、印字を開始する。

印字は、カード２をプラテンロール３９の回転で前方へ搬送しながら、インクリボン送り機構１３によりインクリボン３をカード２の搬送と同じ速度で送り込んで行う。印字の際、印字ヘッド４０による印圧は印圧機構１２に組み込まれた印圧付与用ばね５９によって与えられる。この印圧は、調整可能であるが、通常、カード２の厚さが変わってもほぼ一定である。
インクリボン３を交換するときは、操作具７６を上方に引いて、取付けレバー７１の固定を解除する。すると、押圧ローラ６９とガイドローラ７０がリボン送りローラ６８から離れるので簡単に交換することができる。なお、取付けレバー７１は、手動で固定位置に押し戻し、操作具７６に係合させる。印字ヘッド４０の交換も同様であって、操作具７６を引き、印字ヘッド４０を簡単に取り出し、また、装着することができる。

なお、ラミネートフィルムやホログラムシートはベースとなる離形フィルムにカード単位に分割したラミネートフィルムやホログラムシートを添着しその表面に熱接着層を形成したもので、熱転写印字と同様に適当な加熱印圧を加えることによってカード２の表面に貼着することができるものである。この場合のヘッド先端の素子すなわち接触作業部は、通常、ヒートロールであるが、回転せず、加熱、印圧面が平坦なヒート板７９（図１４）の形態であってもよい。
ヒート板７９は、平板の取付け板８０にセラミック板８１の板を取付け、その外面に板状の発熱素子８２を取り付けた構成で、構造が簡単で故障がなく、また、温度上の立ち上がりや、サーミスタ８３を用いた温度制御をシャープに行うことができる。さらに、耐久性が高く、表面の清掃などのメインテナンスも簡単に行える。符号８４は取り付け用のタップ穴である。
なお、印字ヘッド４０などの作業ヘッドはカセットあるいはユニットとして作業内容に応じて使い分けるために複数のものを準備しておき、ユーザーが選択して交換できるようにしておく。さらに、印字、ラミネートフィルムの貼着、あるいはホログラムシートの貼着を行うカード用プリンターは、それぞれに独立した専用のものとして構成することも可能である。

また、カラーリボン、オーバーコート（透明インク）、ラミネートフィルムあるいはホログラムシートなどのテープにはセンサーマークが各コマごとに設けられているのでこれを検出するセンサーを設け、重ね印字を行うカラー印字の位置あわせやラミネートフィルムのように所定間隔でテープの移動を停止する必要がある場合に使用することがある。このようなセンサーマークを用いた位置決めの方法は、前記のカードサイズ検出センサーを用いてカード位置を検出しているのと同様の方法である。

機構的に示した全体の正面図 前方からみた側面図 要部を拡大して示す正面図 後方から見た側面図 ヘッドアセンブリーと印圧機構を前方からみた側面図 ヘッドアセンブリーと印圧機構の要部の正面図 模式的に示した搬送経路の平面図 カードの移動とセンサーの位置を説明するための図 （イ）は、プラテンロールとともに示す作業ヘッドの正面図 （ロ）は、作業ヘッド先端部の正面図 作業ヘッドを装着する部分を前方から見た側面図 作業ヘッドを装着した状態を示した要部の正面図 作業ヘッドを装着した部分の要部を示す平面図 作業ヘッドの装着状態を説明するための正面図 ヒート板の断面図

符号の説明

１ カード用プリンター ２ カード
３ インクリボン（作業素材テープ） ４ 制御装置
５ 主フレーム ６ 上副フレーム
７ 下副フレーム ８ カード収納部
９ カード排出機構 １０ カード搬送機構
１１ ヘッドアセンブリー １２ 印圧機構
１３ インクリボン送り機構（テープ送り機構）
１４（ａ，ｂ） ガイド枠
１５ ホッパーベッド １６ ゲート
１７ 送り爪 １８ 開口部
１９ 門型フレーム ２０ スライダー
２１（ａ，ｂ） ガイドバー ２２ 溝板
２３ ピン板 ２４ ローラピン
２５（ａ，ｂ） 脚部 ２６ 架橋部
２７ 支軸 ２８ クッションばね
２９ カム軸 ３０（ａ，ｂ） 偏心カム
３１ 操作レバー ３２ カード厚センサー
３３ 引き込みローラ ３４ 送り込みローラ
３５ カード検出センサー ３６（ａ，ｂ） サイズ検出センサー
３７ 幅寄せ装置 ３８ ガイド板
３９ プラテンロール ４０ 印字ヘッド（印圧ヘッド）
４１ ヘッドフレーム ４２ ヘッド本体
４３（ａ，ｂ） ヘッドピン ４４（ａ，ｂ） ガイド部材
４５ 基板 ４６ 発熱素子
４７ 支持ピン ４８ 止めねじ
４９ 壁 ５０ 隆起畝
５１ 押上げばね ５２ 電源線
５３ 信号線 ５４ 偏心カム
５５ 受動レバー ５６ クランクレバー
５７ カム軸 ５８ 軸ピン
５９ 印圧付与用ばね ６０ 結合レバー
６１ 円板ドグ ６２ 印字間隙検出用センサー
６３ 軸受け板 ６４ 直線案内部
６５ 直線案内面 ６６ 供給リール
６７ 巻き取りリール ６８ リボン送りローラ
６９ 押圧ローラ ７０ ガイドローラ
７１ 取付けレバー ７２ 定トルククラッチ
７３ 定トルククラッチ ７４ リボン検出センサー
７５ 除電ブラシ ７６ 操作具
７７ 引き戻しばね ７８ 連絡リンク
７９ ヒート板 ８０ 取付け板
８１ セラミック板 ８２ 板状の発熱素子
８３ サーミスタ ８４ 取付け用のタップ穴
８５ ビス ８６ 長孔
８７ 段部 ８８ 装着検出センサー
８９ 止めねじ
Ｍ１ 排出用モーター Ｍ２ 搬送モーター
Ｍ３ ヘッド用モーター Ｍ４ リボン送りモーター
Ｍ５ 付勢用モーター
ｐ 印字基準線 ｑ 本体軸線
ｒ ヘッド軸線 ｓ ガイド直線

Claims (1)

1. プラテンロールに対してカードの搬送経路を挟んで作業ヘッドを着脱可能に配置したヘッドアセンブリーを有し、プラテンロールをプリンター機枠を構成するフレームの定位置に配置すると共に、ヘッドアセンブリーは、先端にカードに対する接触作業部を備えた作業ヘッドをその接触作業部がプラテンロールに対して遠近移動できるようにヘッドフレームに取り付けてあり、プラテンロールを挟んで、作業ヘッドと反対側にヘッドをヘッドダウン状態とヘッドアップ状態に移動するヘッド上下機構を設け、作業ヘッドとヘッド上下機構を印圧付与用のばねを介して結合レバーで連結したカード用プリンターであって、
   ヘッドアセンブリーに作業素材テープを供給するテープ送り機構を備え、テープ送り機構は、ヘッドアセンブリーよりも下流側に配置したテープ送りロールに接するテープガイドローラとテープ押圧ローラを有し、これらのローラーは取付けレバーに軸支されており、取付けレバーは下端部をフレームに軸支してテープガイドローラとテープ押圧ローラがテープ送りロールから離れる方向に引き離しばねで常時付勢されると共に解除可能な状態で手動の操作具により作動位置にロックしてあり、
   ヘッド上下機構は、偏心カムとこれの周面に当接した受動レバーおよびクランクレバーを備え、プラテンロールの下部で偏心カムをフレームに軸支し、受動レバーの下端部を偏心カムの周面に当接すると共に上端部をフレームに軸支し、さらに、クランクレバーの頂点を偏心カムよりもカード搬送方向で前方側に配置してフレームに軸支し、受動レバーの下端部とクランクレバーの下方延出部との間に印圧付与用ばねを取り付けてあり、結合レバーは下端部をクランクレバーの横方向延出部と回動可能に連結し、上端部は作業ヘッドに設けたヘッドピンをカード搬送方向に関する前後方向の側方から着脱可能に係合して、ヘッド上下機構とヘッドアセンブリーの作業ヘッドを結合しており、前記の取付けレバーの中間部と結合レバーの上部を前後方向の連絡リンクで連結し、前記の手動操作具による取付けレバーのロック解除でテープ送りロールに対するテープガイドローラとテープ押圧ローラの押圧状態が解除されると共に、結合レバーと作業ヘッドの係合を解除することを特徴としたカード用プリンター。
   

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