JP4497847B2 - 自動改札装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動改札機内の印刷機構として適用される転写印刷装置及び自動改札装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の転写印刷装置は、媒体に転写材としてのインクリボンを重ね合わせ、このインクリボンをサーマルヘッドによって加熱することにより、インクリボンのインクを媒体に転写させて印刷を行う。インクリボンは巻上軸と送出軸との間に掛け渡され、巻上軸の回転により巻き取られるようになっている。
【０００３】
ところで、通常、インクリボンの巻き上げの際には、巻上軸に巻上方向のトルクを与えると同時に、送出軸に巻上方向と逆方向のトルクを与えている。これにより、インクリボンはテンションが付与された状態で巻き上げるようになっている。
【０００４】
このインクリボンのテンションを最適値に保つことは転写印刷の性能を確保するうえで重要である。インクリボンのテンションが適性でない場合には、インクリボンの剥離不良、インクリボン切れ、印字不良等の不具合が発生する。
【０００５】
そこで、従来においては、メカ的なトルクキーパー等を使用して巻上軸、送出軸を一定トルクで動作させてインクリボンに適正なテンションを付与するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、巻上軸、送出軸をメカ的なトルクキーパー等を使用して一定トルクで動作させていたため、以下に示すような不都合が発生していた。
【０００７】
（１）インクリボンの外径変化が大きくなった場合、インクリボンの張力も同様に大きく変化してしまう。
【０００８】
例えば、巻上側のインクリボンの外径が小で、送出側のインクリボンの外径が大の時、巻上時のリボン張力が大となり、インクリボンを多く巻き取ってしまう。逆に、巻上側のインクリボンの外径が大で、送出側のインクリボンの外径が小の時、巻上時のインクリボンの張力が小となり、インクリボンの巻上量が少なくなる。この様な状態になると、インクリボンを大きく巻き取ったときは、印字文字高さが長くなり、逆にインクリボンの巻上量が少ないときは印字文字高さが小さくなるといった印字品質不良が発生する。
【０００９】
また、インクリボンの外径が変化することによりインクリボンの巻上量が変化すると、１回１回の印字の間隔も不均一になり、インクリボン１巻で印字できる回数も機体ごとにばらつき、少なくなる可能性も大きい。
【００１０】
（２）トルクキーパーのトルクが経年変化、環境変化により変化してしまい、インクリボンの張力が安定しない。インクリボンの張力が安定しないと、インクリボンの剥離不良、リボン切れ、印字不良等の不具合が発生する。
【００１１】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、転写材の張力を安定化して良好に印字できるようにした転写印刷装置及び自動改札装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、乗車券媒体を投入する投入部と、この投入部から投入された乗車券媒体に改札情報を印刷する転写印刷部と、前記投入された乗車券媒体を放出する放出部と、前記投入された乗車券媒体を前記印刷部を経由して前記放出部まで搬送する搬送路とを有する自動改札装置において、前記転写印刷部は、前記搬送路の中途部に設けられ、前記転写材を印字ヘッドで押圧して加熱することにより前記転写材の色剤により前記乗車券媒体に改札情報を転写する転写手段と、前記搬送路に沿って前記乗車券媒体を搬送するもので、前記転写手段の転写動作時における前記乗車券媒体の搬送速度を減速する搬送手段と、前記乗車券媒体の搬送方向後端部が前記転写手段を通過したことを検知する検知センサと、前記転写材の一端部側を巻上軸、他端部側を送出軸にそれぞれ券回し、前記巻上軸に巻上方向のトルクを付与するとともに、前記検知センサが前記乗車券媒体の搬送方向後端部を検知するまで前記送出軸に反巻上方向のトルクを継続して付与して前記転写材を巻き取る巻上手段と、前記巻上軸及び前記送出軸の少なくとも一方に券回される前記転写材の外径寸法を検出する検出手段と、この検出手段によって検出される前記転写材の外径寸法に基づいて前記巻上与手段が付与すべきトルクを設定するトルク設定手段とを具備し、前記検出手段は前記転写手段の印字ヘッドが前記転写材を押圧して転写が開始されたのち前記転写材の外径寸法の検出を開始し、前記転写材の剥離の終了後、前記転写材の外径寸法の検出を終了することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。
図１は、自動改集札装置の内部構成を概略的に示す斜視図である。
本発明におけるこの自動改集札装置は、複数枚の乗車券券類の組み合わせ利用に対応できるものである。この自動改集札装置は例えば、新幹線と在来線との乗換駅に設置され、この乗換駅を起点または終点とした在来線の乗車券と、この乗換駅を終点または起点とした新幹線の乗車券および特急券とを受け付け、これらのデータを基にして乗車区間に不正がないかどうかなどをチェックし改集札処理が行うことができるものである。
【００１５】
自動改集札装置の本体１００には、駅構内への入場時または駅構外への出場時に乗車券媒体が投入される投入口１１と、この投入口１１で受入れられた乗車券媒体を排出する放出口１２とがそれぞれ設けられている。乗車券媒体には、普通乗車券、定期乗車券、特急乗車券、回数乗車券、プリペイドカードなどの種類があり、このような乗車券媒体には所定の情報、例えば、有効期限情報および乗車可能区間情報が所定の形式で磁気記録されている。
【００１６】
投入口１１の近傍には、乗車券媒体の投入を阻止するためのシャッタ（図示しない）が設けられている。このシャッタは、乗車券媒体が投入されてから所定時間後に他の乗車券媒体投入を所定期間禁止する。このシャッタの働きにより、他人の乗車券媒体が連続して投入されるのを防ぐ。
【００１７】
投入口１１と放出口１２との間には、投入口１１から投入された乗車券媒体を放出口１２に搬送する主搬送路（主搬送手段）３５が形成されている。この主搬送路３５上には、この主搬送路３５上を搬送される乗車券媒体を検知するセンサ、例えば、投入口１１から投入された乗車券媒体を検知する投入口センサ（図示しない）、放出口１２に排出された乗車券媒体を検知する放出口センサ（図示しない）などが複数設けられている。
【００１８】
主搬送路３５の搬送経路上には投入口１１から放出口１２に沿い順に、一括または１枚ずつ投入された乗車券媒体を取り込む取込ローラ３３、この取込ローラ３３によって取込まれた乗車券媒体を１枚ずつ分離する分離ローラ３３ａ、分離された乗車券媒体を整列する整列部３７、乗車券媒体の磁気記録層に磁気記録された情報を読み取る情報処理手段としての読取ヘッド３６ａおよび３６ｂ、乗車券媒体の表裏を常に統一して送り出す反転部３８、情報の書込前に乗車券媒体をプールする書込前プール部（図示しない）、乗車券媒体に所定の磁気情報を記録する情報処理手段としての書込ヘッド４６、書込ヘッド４６で記録された情報を確認するための読取ヘッド４８、乗車券媒体にパンチ処理を施す第１及び第２のパンチ処理部５０および５２、第１のパンチ処理部５０を通過した乗車媒体に改札情報を転写印刷する本発明に係わる転写印刷装置１０１、第２のパンチ処理部５２を通過した乗車券媒体の一方の面に感熱印刷記録を施すサーマルヘッド５６、乗車券媒体の他方の面に感熱印刷記録を施すサーマルヘッド５８、複数枚の乗車券媒体をサイズ順に揃える一括プール部６０などが設けられている。
【００１９】
整列部３７では、投入口１１に投入された乗車券媒体の所定方向が搬送方向とされ、かつ片側基準となるような整列が施される。反転部３８には振分ゲート（図示しない）が設けられており、乗車券媒体の表裏を常に統一するため、必要に応じて乗車券媒体がこの振分ゲートにより主搬送路３５から反転部３８に引き込まれる。反転部３８に引き込まれた乗車券媒体は、反転されて主搬送路３５に戻される。乗車券媒体の反転部３８への引き込みの必要性は、読取ヘッド３６ａおよび３６ｂのどちらで乗車券媒体の情報が読み取られたかで判断される。
【００２０】
乗車券媒体の表面に印字記録が必要な場合、例えば投入された乗車券媒体が普通乗車券のときには、振分ゲート５１により第１のパンチ部５０を介して転写印刷装置１０１に搬送され、定期券やプリペードカードのときは第２のパンチ部５２を介してサーマルヘッド５６に搬送される。
【００２１】
一括プール部６０は、排出サイズの異なる複数の乗車券媒体の一括排出時に特定の乗車券媒体が取り損なわれないように、つまり見落とされないようにこれらサイズの異なる複数の乗車券媒体をサイズ順に並び換えて重ねて揃える機構である。サイズの異なる複数枚の関連乗車券を処理した場合、排出時にこれら関連乗車券を１ずつ排出していると、スムーズな改札処理の妨げとなる。
【００２２】
図２乃至図５は転写印刷装置１０１を示すもので、図２は、上記した転写印刷装置１０１をリボンカセットを取り外した状態で示す斜視図、図３は図２の転写印刷装置１０１を矢印Ｈ方向から見た斜視図、図４は図３の転写印刷装置１０１を矢印Ｉ方向から見た背面図、図５は図２の転写印刷装置１０１にリボンカセットを取付けた状態を示す正面図である。
【００２３】
転写印刷装置１０１は支持フレームＦａを備え、この支持フレームＦａの背面側の一端部には巻上手段を構成するリボン巻上用のＤＣモータ１、他端側には転写材としてのインクリボン（以下、リボンという）にバックテンションを付与するリボン送出側のＤＣモータ２が取付けられている。また、支持フレームＦａにはＤＣモータ１，２間に位置して移動手段としてのソレノイド２４が取付けられている。
【００２４】
ＤＣモータ１，２の軸にはギア３ａ，３ｂが取り付けられている。巻上側のギア３ａには減速用のギア５が噛合し、このギア５にはギヤ４が噛み合わされている。さらに、ギア５には規制手段としてのワンウェイクラッチ１４ａが取り付けられたギア１４が噛み合わされている。また、送出側のギヤ３ｂには減速用のギア６が噛み合わされ、このギヤ６には、増速用のギア７，８が噛み合わされている。
【００２５】
上記したギア４，８にはその回転方向に亘って均等間隔に均一な穴４ａ，８ａが穿設されている。ギア４，８の近傍にはその穴４ａ，８ａを検出する検出手段としてのフォトインタラプター９，１０が配設され、簡易的なロータリーエンコーダーが構成されている。また、支持フレームＦａには後述するリボンカセット１３の抜き取り及びセットを検知するセット検知スイッチ（図４に示す）１５が装備されている。
【００２６】
支持フレームＦａの正面側には図示しないベースが設けられ、このベースには支持シャフト２８を介してサーマルヘッドブラケット２２が回動自在に取付けられている。このサーマルヘッドブラケット２２には支点シャフト２３を介してリボン剥離用のガイドブロック２１が回動自在に取付けられている。
【００２７】
ガイドブロック２１には印字ヘッドとしてのサーマルヘッド２０が一体的に取り付けられている。サーマルヘッド２０はガイドブロック２１とともに、支点シャフト２３を中心に回転移動可能なジンバル構造となっている。
【００２８】
上記したソレノイド２４にはリンク２５が取り付いており、このリンク２５はジョイントリンク２６を介してサーマルヘッドブラケット２２に結合されている。ジョイントリンク２６にはスプリング２７が接続され、ソレノイド２４のオン、オフによりサーマルヘッドブラケット２２が支持シャフト２８を支点にして回動しサーマルヘッド２０が上下に移動する構造となっている。
【００２９】
サーマルヘッド２０の下方部にはプラテンローラ３０が設けられている。プラテンローラ３０の媒体搬送方向の上流側及び下流側には搬送用のローラ３１が複数個配置されている。これら搬送用のローラ３１の上部側にはそれぞれテンションローラ３２が圧接されている。
【００３０】
また、プラテンローラ３０、テンションローラ３２には駆動ベルト３４を介して駆動モータ３３が接続されている。駆動モータ３３の駆動により、プラテンローラ３０及びテンションローラ３２が回転され、媒体が矢印方向Ａに搬送されるようになっている。
【００３１】
印刷部の媒体搬送方向上流側には、前段センサー３９及び印刷のタイミングを取る印刷タイミングセンサー４０が配設され、媒体搬送方向下流側には印刷後センサー４１及び印刷部後段センサー４２が配置されている。
【００３２】
図６はリボンカセット１３を分解して示す斜視図である。
リボンカセット１３は転写材としてのリボン１７を巻き付ける巻上軸１７ａ及び送出軸１７ｂを有している。これら巻上軸１７ａ及び送出軸１７ｂの両端部にはリール１８がそれぞれ嵌め込まれ、巻上軸１７ａ及び送出軸１７ｂは４個のリール１８…を介してリボンカセット１３内に回転自在に取り付けられている。また、リボンカセット１３には、サーマルヘッドブラケット２２を押し下げるための押下シャフト１６が設けられている。
【００３３】
このように構成されるリボンカセット１３は図示しないベースに突設されたカセット案内シャフト（図５に示す）１９に沿って押し込まれて取り付けられる。これによりリボンカセット１３がセットされ、このとき、リール１８とギア５，６のおのおの爪の部分がかみ合いＤＣモータ１，２からの駆動力がリボン１７に伝達される。
【００３４】
ギヤ５には、上記したようにワンウェイクラッチ１４ａが取り付いたギア１４が接続されているため、リボン１７は巻上方向にのみ巻き上げられ、逆方向に巻き上げられることはない。
【００３５】
リボンカセット１３を案内シャフト１９に沿って押込むと、図７に示すように押下シャフト１６によりサーマルヘッドブラケット２２がスプリング２７の付勢力に抗して押し下げられる。この押し下げにより、サーマルヘッド２０とプラテンローラ３０との間には隙間Ｓ１（ｍｍ）が形成される。
【００３６】
通常、サーマルヘッド２０とプラテンローラ３０との間には隙間Ｓ１（ｍｍ）が形成され、印刷時のみサーマルヘッド２０はソレノイド２４により駆動されて押し下げられプラテンローラ３０に押し付けられる。
【００３７】
また、リボンカセット１３が抜取られると、サーマルヘッドブラケット２２がスプリング２７の付勢力によって支持シャフト２８を中心として上方へ回動し、サーマルヘッド２０は図８に示すように上昇する。サーマルヘッド２０の上昇量はソレノイド２４に取り付けられたストッパー板金（図２に示す）２９により規制され、サーマルヘッド２０とプラテンローラ３０との間には隙間Ｓ２（ｍｍ）が形成される。
【００３８】
一方、ベースには、図１０に示すようにサーマルヘッド２０を傾けるための傾け手段としての板金４４が設けられている。サーマルヘッド２０の上昇時にはサーマルヘッドブラケット２２のガイドブロック２１の後端側が板金４４に当接される。これにより、ガイドブロック２１がシャフト２３を中心にして先端側（リボン導入側）が上昇するように回動し、プラテンローラ３０との間に大きな隙間Ｓ３が形成される（Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３）。
【００３９】
このようにサーマルヘッド２０とプラテンローラ３０との間に大きな隙間Ｓ３を形成することにより、リボンカセット１３の取付時にインクリボン１７がサーマルヘッド２０やリボン剥離用のガイドブロック２１に干渉せずに容易に取り付けることができる。
【００４０】
従来においては、通常、リボンカセット１３の装着時にはサーマルヘッド２０とプラテンローラ３０との間の隙間はＳ１ｍｍとなっている。隙間Ｓ１ｍｍでリボンカセット１３を取り付けようとするとリボン１７がサーマルヘッド２０やリボン剥離用ガイドブロック２１に干渉して取り付けずらいものとなる。
【００４１】
図１１はインクリボン１７の巻上時の状態を示すものである。
インクリボン１７はＤＣモータ１の駆動により矢印Ｂ方向に巻き上げられる。このときの巻上側のリボンのトルクをＴＡ（Ｎ・ｍ）、リボンの張力をＢＡ（Ｎ）、速度をＶＡ（ｍｍ／ｓ）、リボン外径をＤＡ（ｍｍ）とする。
【００４２】
また、送出側のＤＣモータ２の駆動によりインクリボン１７は矢印Ｃ方向に回転しようとしバックテンションがインクリボン１７に掛かる（ワンウェイクラッチ１４ａが取り付いたギア１４の作用により実際はＣ方向には回転しない。）
このときの送出側のリボン１７のトルクをＴＢ（Ｎ・ｍ）、リボン１７の張力をＢＢ（Ｎ）、リボン外径をＤＢ（ｍｍ）とする。また、媒体はプラテンローラ３０と搬送用ローラ３１とにより搬送速度ＶＢ（ｍｍ／ｓ）で搬送されるものとする。
【００４３】
転写印刷時、サーマルヘッド２０はソレノイド２４の励磁により荷重Ｆでリボン１７及び媒体Ｐａを介してプラテンローラ３０に押し付けられる。また、サーマルヘッド２０とリボン１７の摩擦係数はμとする。このとき、ＴＡ＞ＴＢ、ＢＡ＞Ｆμ＞ＢＢ、ＶＡ＞ＶＢを満たすことにより、転写印刷の性能が安定する。つまり、リボン１７の巻上側、送出側の外径の変化にともない、ＤＣモータ１，２の電流値を変化させてトルクをコントロールし、この条件をみたすような状態を保つことが重要なポイントである。
【００４４】
図１２は上記した転写印刷装置１０１の駆動制御系を示すブロック図である。
【００４５】
印刷部前段センサー３９、印刷タイミングセンサー４０、印刷後センサー４１、印刷部後段センサー４２、巻上側フォトインタラプター９、送出側フォトインタラプター１０は、それぞれ検出回路６１ａ〜６１ｆを介してトルク設定手段としてのＣＰＵ６２に接続されている。ＣＰＵ６２にはドライバー６３ａ〜６３ｅを介して駆動モータ３３、送出側ＣＤモータ１、巻上側ＣＤモータ２、ソレノイド２４、サーマルヘッド２０が接続されている。さらに、ＣＰＵ６２にはリボンカセットセット検知スイッチ１５及びＲＯＭ６５が接続されている。また、ＣＰＵ６２にはトルクが適正に設定されなかったときに、トルク設定値を補正するための補正手段としての補正回路６２ａが設けられている。
【００４６】
次に、転写印字動作について図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
装置電源がオンされると、後で詳述するようにリボンの外径が検出される（ステップＳ１）。前段処理部で処理されて搬送されてくる媒体が、印刷部前段のセンサー３９に到達してセンサー３９が暗になった（ステップＳ２）のに基づき駆動モータ３３が起動し（ステップＳ３）、媒体の搬送速度がＶＣ（ｍｍ／ｓ）まで加速される。
【００４７】
媒体が転写印刷部に受け渡されると、プラテンローラ３０と搬送用のローラ３１とによって搬送される。この搬送により印刷タイミングセンサー４０が暗状態になったのに基づき（ステップＳ４）、搬送速度ＶＣが搬送速度ＶＢ（ｍｍ／ｓ）に減速されるとともに（ステップＳ５）、送出側のＤＣモータ２が駆動され（ステップＳ６）、リボン１７にテンションが付与された状態になる。
【００４８】
媒体の搬送速度の減速が完了すると（ステップＳ７）、ソレノイド２４が駆動され（ステップＳ８）、サーマルヘッド２０が押し下げられる。また、巻上側のＤＣモータ１が駆動され（ステップＳ９）、リボン１７の巻き上げが開始される。そして、ソレノイド２４の動作が完了すると（ステップＳ１０）、サーマルヘッド２０が印加されて印字が開始される（ステップＳ１１）。このとき、フォトインタラプター１０によってカウントが開始される（ステップＳ１２）。印字が終了すると（ステップＳ１３）、更にリボン１７が巻き上げられる。リボン１７と媒体はリボン剥離用ガイドブロック２１で完全に剥離される（ステップＳ１４）（つまり、媒体は搬送速度がＶＢ（ｍｍ／ｓ）に減速されてから、剥離完了まで搬送速度ＶＢ（ｍｍ／ｓ）でＥ（パルス）搬送される。）
リボン剥離の終了後、フォトインタラプター１０によるカウントが終了する（ステップＳ１５）。こののち、ソレノイド２４がＯＦＦされ（ステップＳ１６）、サーマルヘッド２０が上方に退避されて巻上側のＤＣモータ１が停止される（ステップＳ１７）。
【００４９】
この印字が終了したのに基づき、駆動モータ３３の回転速度が加速されて媒体の搬送速度がＶＢ（ｍｍ／ｓ）からＶＣ（ｍｍ／ｓ）に加速される（ステップＳ１８）。
この加速搬送される媒体が印刷後センサー４１を通過して印刷後センサー４１が暗→明に変化したら（ステップＳ１９）、送出側のＤＣモータ２を停止させる（ステップＳ２０）。この後、印刷部後段センサー４２が暗→明に変化したら（ステップＳ２１）、後段処理部に媒体が確実に受け渡しされたと判断され、駆動モータ３３が停止される（ステップＳ２２）。
【００５０】
ところで、上記したステップＳ４において、印刷タイミングセンサー４０が暗となった時点で送出側のＤＣモータ２を駆動させておくのは、媒体がサーマルヘッド２０に突入する前（サーマルヘッド２０が駆動する前）にリボン１７を張った状態にするためである。
【００５１】
また、ステップＳ１９で印刷後センサー４１が暗→明に変化（媒体が通過完了）したら、ＤＣモータ２を停止させるのは（ＤＣモータ１，２を同時に停止させない）２つの理由がある。
【００５２】
一つ目は、印刷完了でＤＣモータ２を止めないのは、印字終了後もまだ、媒体の後端がサーマルヘッド２０を通過完了していないことがあるためである。この時、サーマルヘッド２０を退避させても、ＤＣモータ１，２の双方を停止させてしまうと、リボン１７がたるみ、静電気によりリボン１７が媒体に張り付き、送出側のリボンが引っ張られて繰り出されることによりリボン切れや搬送障害を引き起こす恐れがあるためである。
【００５３】
二つ目は、印刷後センサー４１が暗→明までＤＣモータ２を止めないのは、印刷後からのリボン１７の巻き取り量が多くなり、リボン１巻での印刷可能回数が減少してしまうことを防止するためである。つまり、媒体がサーマルヘッド２０に突入する前および完全に通過するまで、リボン１７を常に張った状態に保ちつつ、無駄なリボン１７の巻上量を最小限に抑えるためである。
【００５４】
また、ステップＳ１２とステップＳ１５におけるカウント、即ち、リボン外径検出は、サーマルヘッド２０の印加を開始した時点からＤＣモータ１を停止した時点までとする。これはリボン１７の走行が安定した野に基づきその外径を検出するためである。
【００５５】
即ち、ＤＣモータ１の駆動を開始すると、それにともないソレノイド２４が同時に駆動されてサーマルヘッド２０を押し下げるため、リボン１７が伸びたり、或いは、送出側のリボン１７が駆動方向とは逆に送り出されてしまう。このため、ＤＣモータ１の駆動を開始したのに基づきリボン１７の外径の検出を始めると、正確な検出が不可能となってしまう。
【００５６】
なお、簡易的なロータリーエンコーダーは、リボンの巻上側、送出側の双方に装備されているが、ここでは、送出側のロータリーエンコーダーで検出してリボン外径を算出することとする。巻上側のロータリーエンコーダーで検出してリボン外径を算出しても結果は同じである。
【００５７】
ギア８にはその周方向に亘って穴８ａが穿設され、その穴８ａをフォトインタラプター１０で検出する。即ち、明→暗、暗→明の変化の回数をフォトインタラプター１０でカウントし、このカウント結果から送出側のリボンの外径を算出する。巻上側のリボン外径は送出側のリボンの外径と相関関係があるため、計算にて算出する。
【００５８】
次に、上記したステップＳ２２以降のステップについて説明する。
駆動モータ３３が停止されたのち、ステップＳ１５でカウントされたカウント結果Ｐ（１回）が有効か否かが判別され（ステップＳ２３）、有効である場合には、有効カウント結果がＲ個あるか否かが判別される（ステップＳ２４）。有効カウント結果がＲ個ある場合には、有効カウント結果Ｒ個の平均値Ｑが算出され（ステップＳ２５）、即ち、一回目に検出したカウント結果をＰ１とし、このＰ１を含めて１０回の検出結果Ｐ１０までの検出結果をもとにＱ＝（Ｐ１＋Ｐ２＋…＋Ｐ１０）／１０を算出してリボンの外径が算出される。
【００５９】
このように、リボン外径の算出を、フォトインタラプター１０での明→暗、暗→明の変化のカウント結果Ｐ（１回）のみで行うのではなく、複数回の結果の平均値Ｑをとる理由としては、１回１回の検出結果のバラツキが発生した場合に、リボン外径の検出精度が低下してしまう恐れがあるためである。
【００６０】
リボン外径が算出されたのちは、トルクステージを変更するか否かが判別される（ステップＳ２６）。変更する場合には、送出側のＤＣモータ２のトルクＴＢが決定され（ステップＳ２７）、ついで、巻上側のＤＣモータ１のトルクＴＡが決定される（ステップＳ２８）。
【００６１】
トルクステージの変更は、リボン１巻を使い切るまでに図１５、図１６に示すようにＺ回（ここではＺ＝５とする）ＤＣモータ１，２のトルクの切り換えを行うこととする。すなわち、ＤＣモータ１，２のトルクの切り換えのポイントＷは、Ｗ１、Ｗ２・・、Ｗ５となり、巻上側のリボントルクＴＡ（Ｎ・ｍ）と送出側のリボントルクＴＢ（Ｎ・ｍ）の組み合わせは６つ存在することになる。
【００６２】
リボン１７の使い始め時、巻上側のリボントルクをＴＡ１、送出側のリボントルクをＴＢ１としたとき、平均値ＱがＷ１以上になったら巻上側のリボントルクをＴＡ２（Ｎ・ｍ）、送出側のリボントルクをＴＢ２（Ｎ・ｍ）に切り替える。その後も同様に平均値ＱがＷ２以上になったら巻上側のリボントルクをＴＡ３（Ｎ・ｍ）、送出側のリボントルクをＴＢ３（Ｎ・ｍ）に切り換えていき、最終的には平均値ＱがＷ５以上になったら巻上側のリボントルクをＴＡ６（Ｎ・ｍ）、送出側のリボントルクをＴＢ６（Ｎ・ｍ）とし、リボン１７の巻完まで使い終わる。
【００６３】
そこで、トルクの巻上側のリボントルクＴＡ１、送出側のリボントルクＴＢ１の時をステージ１、ＴＡ２・Ｂ２の時をステージ２、・・巻上側のリボントルクＴＡ６、送出側のリボントルクＴＢ６の時をステージ６とする。
【００６４】
リボン１７の使用し始めは、図１７、図１８に示すように巻上側のリボン外径が最小で、送出側のリボン外径が最大である。このため、巻上側のリボントルクＴＡ（Ｎ・ｍ）は最小で、逆に、送出側のリボントルクＴＢ（Ｎ・ｍ）は最大である。
【００６５】
従って、巻上側のリボントルクＴＡ（Ｎ・ｍ）は、ＴＡ１＜ＴＡ２＜…＜ＴＡ６、送出側のリボントルクＴＢ（Ｎ・ｍ）は、ＴＢ６＜ＴＢ５＜…＜ＴＢ１、切り換えのポイントＷは、Ｗ１＜Ｗ２＜…＜Ｗ５の関係となる。
【００６６】
上記したように、リボンの外径に応じて巻上側のリボントルクＴＡ（Ｎ・ｍ）と送出側のリボントルクＴＢ（Ｎ・ｍ）とを変化させることにより適正トルクに設定することができ、安定な稼動が可能となる。
【００６７】
しかし、リボンの外径に対して、巻上側のリボントルクＴＡ（Ｎ・ｍ）と、送出側のリボントルクＴＢ（Ｎ・ｍ）が適正な設定ではなかったとき、例えば、巻上側のリボントルクＴＡ３、送出側のリボントルクＴＢ３の時においてリボン外径がステージ３以外のときは、リボン切れや印字品質異常が発生する。
【００６８】
巻上側のリボントルクがＴＡ３で、送出側のリボントルクがＴＢ３（ステージ３）で動作していたときに、実際のリボン外径がステージ４に相当の時（即ち、巻上リボントルクＴＡが不足し、送出側のリボントルクＴＢが過剰の時）には、リボンの巻上量が少なくなりリボン切れが発生する。このときは、平均値Ｑが小さいため、補正回路６２ａによりＱ＜Ｗ２−Ｙでステージを１っ上げることにする。
【００６９】
また、逆に、巻上側のリボントルクがＴＡ３で、送出側のリボントルクがＴＢ３（ステージ３）で動作していたとき、実際のリボン外径がステージ２に相当の時（即ち、巻上リボントルクＴＡが過剰で、送出側のリボントルクＴＢが不足の時）には、リボンの巻上量が大きくなり印字高さが伸びる。このときは、平均値Ｑが大きいため、補正回路６２ａによりＱ＜Ｗ３＋Ｙでステージを１つ下げる。
【００７０】
また、上記の巻上側のリボントルクがＴＡ３、送出側のリボントルクがＴＢ３（ステージ３）で動作していたとき、実際のリボン外径がステージ２に相当の時（巻上リボントルクＴＡが過剰で、送出側のリボントルクＴＢが不足の時）には、別な方法も提起する。
【００７１】
このときは、フォトインタラプター１０でのカウント結果ＰがＷ３より大きいため、Ｐ＞Ｗ３＋Ｘの時は、このカウント結果ＰをＱの算出から除外する。（カウント結果Ｐは無効とする。）つまり、この様に制御したときは、リボンの巻き上げ量が大きくなり印字高さが伸びた状態で動作をし続けるが、使用しているうちにステージ３相当のリボン外径になりその後、正常な制御に落ち着くことになる。
【００７２】
上記したように、この実施の形態によれば、インクリボン１７の外径寸法の変化に基づいてインクリボン１７に付与するトルクを制御するため、常にインクリボン１７の張力が一定となり、インクリボン１７の剥離不良、インクリボン１７の切断、印字不良等の不具合を解消し、性能が向上するとともにインクリボン１巻での印刷回数を大幅に向上できる。
【００７３】
また、送出軸１７ｂに付与される反巻上方向のトルクによってインクリボン１７が反巻上方向へ巻き上げられることを規制するワンウェイクラッチ１４ａを備えるため、媒体がサーマルヘッド２０に突入する前および完全に通過するまで、インクリボン１７を常に張った状態に保ちつつ、無駄なインクリボン１７の巻上量を最小限に抑えることが可能である。
【００７４】
また、サーマルヘッド２０がインクリボン１７を介して媒体をプラテンローラ３０に押圧してから転写が完了するまでの間においてインクリボン１７の外径寸法を検出するため、インクリボン１７の外径検出が安定化する。
【００７５】
さらに、インクリボン１７の外径寸法を複数回検出し、その平均値に基づいて巻上軸１７ａが付与すべきトルクを設定するため、より正確なインクリボン１７の外径寸法に基づいてトルクを設定することができる。
【００７６】
また、トルク設定値の正誤を判別し、トルク設定値が適正でない場合には、適正なトルクを設定するようにＣＰＵ６２の動作を補正するため、インクリボン１７の切れ、印字不良等を防止することができる。
【００７７】
ところで、リボンカセット１３が交換されて別リボンとなり、リボン外径が変わってしまった場合、また、リボンを新品に交換した場合、あるいは、装置の立上時等にはリボン外径を算出し、適正なトルク（適正なステージ）にセットする必要がある。この様な時のリボン外径検出のタイミングは、装置電源がＯＮされたとき、リボンカセット１３が抜き取られその後セットされたときである。
【００７８】
リボンカセット１３が抜き取られ、その後、リボンカセット１３がセットされたことは、リボンカセットセット検知スイッチ１５により検出可能である。
【００７９】
次に、この時のリボン外径検出方法について図１４のフローチャートを参照して説明する。
まず、送出側のＤＣモータ２を駆動させ（ステップＳ３０）、送出側のリボンのトルクＴＤ（Ｎ・ｍ）でリボンに矢印Ｃ方向（図１１に示す）にバックテンションをかける（ワンウェイクラッチ１４ａが取り付けたギア１４の作用によりリボンはＣ方向には回転しない）。また、巻上側のＤＣモータ１を駆動させてリボン１７を矢印方向Ｂに回転させてリボン１７を巻き上げる（ステップＳ３１）。このときの巻上側リボンのトルクをＴＣ（Ｎ・ｍ）とする。
【００８０】
送出側にリボントルクＴＤ（Ｎ・ｍ）をかけるのは、ＴＤ（Ｎ・ｍ）＝０では、巻き上げられたリボン１７が緩く巻き取られてしまい、その後の転写印字動作時のリボン外径の検出が正常にできなくなるためである。
【００８１】
タイマーによりＤＣモータ１がｔ１＝Ｈ（ｓ）間駆動するようにセットされ（ステップＳ３２）、また、タイマーによりＤＣモータ２がｔ２＝Ｊ（ｓ）間駆動するようにセットされる（ステップＳ３３）。ＤＣモータ２がＪ（ｓ）間駆動された場合には（ステップＳ３４）、タイマーによりｔ３＝Ｋ（ｓ）がセットされる（ステップＳ３５）。
【００８２】
こののち、送出側のフォトインタラプター１０で明→暗、暗→明の変化の回数Ｍのカウントが開始され（ステップＳ３６）、巻上側のフォトインタラブター９で明→暗、暗→明の変化の回数Ｌのカウントが開始される（ステップＳ３７）。タイマーｔ３がオーバした場合には（ステップＳ３８）、送出側のフォトインタラプター１０でのカウントが終了され（ステップＳ３９）、同時に巻上側のフォトインタラブター９でのカウントが終了される（ステップＳ４０）。
【００８３】
ついで、タイマーｔ１がオーバタイムした場合には（ステップＳ４１）、巻上側のＤＣモータ１の駆動が停止され（ステップＳ４２）、同時に、送出側のＤＣモータ２の駆動が停止される（ステップＳ４３）。
【００８４】
こののち、巻上側及び送出側のフォトインタラプター９，１０でのカウント結果をもとに、Ｎ＝Ｍ／Ｌが算出され（ステップＳ４４）、このＮからリボン外径が算出される（ステップＳ４５）。
【００８５】
つぎに、このリボン外径の算出結果に基づいてトルクステージが決定され（ステップＳ４６）、送出側ＤＣモータ２のトルクＴＢが決定されるとともに（ステップＳ４７）、送出側ＤＣモータ１のトルクＴＡが決定される（ステップＳ４８）。
【００８６】
即ち、トルクの切り換えのポイント０を図１９に示すように０１、０２・・、０５としたとき、Ｎが０１以下であれば、巻上側のリボントルクＴＡ１（Ｎ・ｍ）、送出側のリボントルクＴＢ１（Ｎ・ｍ）、つまりステージ１とする。同様にＮが０５以上であれば巻上側のリボントルクＴＡ６（Ｎ・ｍ）、送出側のリボントルクＴＢ６（Ｎ・ｍ）、つまりステージ６とする。
【００８７】
また、上記したステップＳ３４で示すように、ＤＣモータ１，２の駆動開始後、Ｊ（ｓ）後に検出を開始するのは、リボンカセット１３の取付時にリボン１７の弛みが発生していることがあり、この弛みを取ったのに基づいて検出を開始するためである（リボン１７が弛んでいるとリボン外径検出が正常にできない）。
【００８８】
また、Ｎ＝Ｍ／Ｌにてリボン外径を算出するのは、ＴＣ−ＴＤ（Ｎ・ｍ）が十分大きなトルクであれば、転写印刷時のリボン外径検出同様に送出側のフォトインタラプター１０でのカウント数Ｍのみで外径の検出が可能である。しかし、ＴＣ−ＴＤ（Ｎ・ｍ）の値によっては、カウント数Ｍのみで対象となるリボン外径が複数発生してしまい検出不可能となるためである。
【００８９】
なお、本発明は上記した一実施の形態に限られることなく、その要旨の範囲内で種々変形実施できることは勿論である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば転写材の外径寸法が変化しても転写材の張力を安定化でき、良好な印字が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態である自動改札装置を示す概略的構成図。
【図２】 同自動改札装置に設けられる転写印刷装置を示す斜視図。
【図３】 同転写印刷装置を背面側から示す斜視図。
【図４】 同転写印刷装置を示す背面図。
【図５】 同転写印刷装置にリボンカセットが取付けられた状態を示す正面図。
【図６】 同リボンカセットを分解して示す斜視図。
【図７】 同リボンカセットを取付けたときのサーマルヘッドの位置を示す図。
【図８】 同リボンカセットを取外したときのサーマルヘッドの位置を示す図。
【図９】 同リボンカセットを取付ける際のサーマルヘッドの位置を示す図。
【図１０】 同リボンカセットを取付ける際のサーマルヘッドの位置を異なる角度から示す図。
【図１１】 同リボンカセット内のインクリボンが巻き取られる状態を示す図。
【図１２】 同転写印刷装置の駆動制御系を示すブロック図。
【図１３】 同転写印刷装置の印刷動作を示すフローチャート図。
【図１４】 同転写印刷装置の電源オン時のリボン外径検出動作を示すフローチャート図。
【図１５】 同転写印刷装置のトルク切替えポイントと送出側カウント数との関係を示すグラフ図。
【図１６】 同転写印刷装置のトルク切替えポイントと送出側リボン外径との関係を示すグラフ図。
【図１７】 同転写印刷装置の巻上側リボン直径と送出側リボン直径の変化を示すグラフ図。
【図１８】 同転写印刷装置の巻上側リボン直径と送出側リボン直径との関係を示すグラフ図。
【図１９】 同転写印刷装置のトルク切替えポイントとＮ（＝Ｍ／Ｌ）との関係を示すグラフ図。
【符号の説明】
Ｐ…媒体、９，１０…フォトインタラプタ（検出手段）、１１…投入部、１２…放出部、１４ａ…ワンウェイクラッチ（規制手段）、１７…インクリボン（転写材）、１７ａ…巻上軸（巻上手段）、１７ｂ…送出軸（巻上手段）、２０…サーマルヘッド（印字ヘッド／転写手段）、２４…ソレノイド（移動手段）、３０…プラテン、３５…主搬送路（搬送手段）、４４…板金（傾け手段）、６２…トルク設定手段（ＣＰＵ）、６２ａ…補正回路（補正手段）。

Claims (3)

1. 乗車券媒体を投入する投入部と、
   この投入部から投入された乗車券媒体に改札情報を印刷する転写印刷部と、
   前記投入された乗車券媒体を放出する放出部と、
   前記投入された乗車券媒体を前記印刷部を経由して前記放出部まで搬送する搬送路とを有する自動改札装置において、
   前記転写印刷部は、前記搬送路の中途部に設けられ、前記転写材を印字ヘッドで押圧して加熱することにより前記転写材の色剤により前記乗車券媒体に改札情報を転写する転写手段と、
   前記搬送路に沿って前記乗車券媒体を搬送するもので、前記転写手段の転写動作時における前記乗車券媒体の搬送速度を減速する搬送手段と、
   前記乗車券媒体の搬送方向後端部が前記転写手段を通過したことを検知する検知センサと、
   前記転写材の一端部側を巻上軸、他端部側を送出軸にそれぞれ券回し、前記巻上軸に巻上方向のトルクを付与するとともに、前記検知センサが前記乗車券媒体の搬送方向後端部を検知するまで前記送出軸に反巻上方向のトルクを継続して付与して前記転写材を巻き取る巻上手段と、
   前記巻上軸及び前記送出軸の少なくとも一方に券回される前記転写材の外径寸法を検出する検出手段と、
   この検出手段によって検出される前記転写材の外径寸法に基づいて前記巻上与手段が付与すべきトルクを設定するトルク設定手段とを具備し、
   前記検出手段は前記転写手段の印字ヘッドが前記転写材を押圧して転写が開始されたのち前記転写材の外径寸法の検出を開始し、前記転写材の剥離の終了後、前記転写材の外径寸法の検出を終了することを特徴とする自動改札装置。
2. 乗車券媒体を投入する投入部と、
   この投入部から投入された乗車券媒体に改札情報を印刷する転写印刷部と、
   前記投入された乗車券媒体を放出する放出部と、
   前記投入された乗車券媒体を前記印刷部を経由して前記放出部まで搬送する搬送路とを有する自動改札装置において、
   前記転写印刷部は、前記搬送路の中途部に設けられ、前記搬送路に沿って搬送される媒体に転写材を重ね合わせ、前記転写材を印字ヘッドで押圧して加熱することにより前記転写材の色剤を前記乗車券媒体に改札情報を転写する転写手段と、
   前記搬送路に沿って前記乗車券媒体を搬送するもので、前記転写手段の転写動作時における前記乗車券媒体の搬送速度を減速する搬送手段と、
   前記乗車券媒体の搬送方向後端部が前記転写手段を通過したことを検知する検知センサと、
   前記転写材の一端部側を巻上軸、他端部側を送出軸にそれぞれ券回し、前記巻上軸に巻上方向のトルクを付与するとともに、前記検知センサが前記乗車券媒体の搬送方向後端部を検知するまで前記送出軸に反巻上方向のトルクを継続して付与して前記転写材を巻き取る巻上手段と、
   前記巻上軸及び前記送出軸の少なくとも一方に券回される前記転写材の外径寸法を複数回検出する検出手段と、
   この検出手段によって複数回検出される前記転写材の外径寸法の平均値に基づて前記巻上手段が付与すべきトルクを設定するトルク設定手段とを具備し、
   前記検出手段は前記転写手段の印字ヘッドが前記転写材を押圧して転写が開始されたのち前記転写材の外径寸法の検出を開始し、前記転写材の剥離の終了後、前記転写材の外径寸法の検出を終了することを特徴とする自動改札装置。
3. 乗車券媒体を投入する投入部と、
   この投入部から投入された乗車券媒体に改札情報を印刷する転写印刷部と、
   前記投入された乗車券媒体を放出する放出部と、
   前記投入された乗車券媒体を前記印刷部を経由して前記放出部まで搬送する搬送路とを有する自動改札装置において、
   前記転写印刷部は、前記搬送路の中途部に設けられ、前記転写材を印字ヘッドで押圧して加熱することにより前記転写材の色剤により前記媒体に改札情報を転写する転写手段と、
   前記搬送路に沿って前記乗車券媒体を搬送するもので、前記転写手段の転写動作時における前記乗車券媒体の搬送速度を減速する搬送手段と、
   前記乗車券媒体の搬送方向後端部が前記転写手段を通過したことを検知する検知センサと、
   前記転写材の一端部側を巻上軸、他端部側を送出軸にそれぞれ券回し、前記巻上軸に巻上方向のトルクを付与するとともに、前記検知センサが前記乗車券媒体の搬送方向後端部を検知するまで前記送出軸に反巻上方向のトルクを継続して付与して前記転写材を巻き取る巻上手段と、
   前記巻上軸及び前記送出軸の少なくとも一方に券回される前記転写材の外径寸法を検出する検出手段と、
   この検出手段によって検出される前記転写材の外径寸法に基づいて前記巻上手段が付与すべきトルクを設定するトルク設定手段と、
   このトルク設定手段によって設定されるトルク設定値の正誤を判別し、トルク設定値が適正でないと判断された場合には、適正なトルクを設定するように前記トルク設定手段の動作を補正する補正手段とを具備し、
   前記検出手段は前記転写手段の印字ヘッドが前記転写材を押圧して転写が開始されたのち前記転写材の外径寸法の検出を開始し、前記転写材の剥離の終了後、前記転写材の外径寸法の検出を終了することを特徴とする自動改札装置。

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