JP4929067B2 - 印刷装置 - Google Patents

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Description

本発明は、印刷装置に関し、更に詳しくは、カードの幅寄せを瞬時かつ確実に行う機構を備えた印刷装置に関する。
カード等の媒体に文字情報等を印刷し、印刷後の媒体を発行するカード発行システムが知られている。一般的なカード発行システムは、カードを所定の搬送路で搬送している間に、その搬送路に設けられた印刷装置がカード表面にサーマルヘッドやホットスタンプ等によって文字情報等を印刷するシステムである。こうしたカード発行システムが備える印刷装置においては、媒体表面の所定の位置に文字情報等を正確に印刷することが要求されており、そのためには、媒体の位置合わせが重要である。
媒体の位置合わせ手段として、例えば特許文献1,2には、磁気カードリーダにおけるカードの幅寄せ機構が提案されている。特許文献1に記載の幅寄せ機構は、カード搬送用駆動ローラと、その駆動ローラに対向して設けられた従動ローラとの間をカードが搬送するとき、その従動ローラが自発的にスイングするように構成したものである。この従動ローラは、カード搬送時にそれ自体にスキューが生じてカードに対する幅寄せ力が発生し、カードが走行基準面に向かうように摺接させながら駆動ローラとともにカードを搬送するように作用する。
また、特許文献2には、媒体を収容する収納部から媒体を繰出すピッカローラと、媒体を搬送路の基準位置に移動させる幅寄せローラと、これと連動して媒体を搬送路へ繰出す分離ローラと、複数枚の媒体が搬送路へ繰出されるのを防止するリバースローラとを備える媒体処理装置が提案されている。この場合において、前記の幅寄せローラが幅寄せ機構として作用し、媒体を搬送路の基準位置に移動させて読取精度を向上させている。
実開平7−13053号公報 特開2003−128276号公報
上記特許文献1に記載の幅寄せ機構での幅寄せは、従動ローラが搬送中のカードに摺接しながら行われるので、カードは従動ローラによって基準面に瞬時には幅寄せされない。そのため、位置ズレしたカードが基準面に沿って搬送されるまでにはある程度の搬送距離が必要となる。また、上記特許文献2に記載の幅寄せローラは、複数の媒体を収容する収容部から一枚ごと搬送路に搬送する前に媒体の幅寄せを行うものであり、その幅寄せローラを動作させて位置決めするときにはピッカローラを媒体面から退避させ、ピッカローラを動作させて搬送路に送るときには幅寄せローラを媒体面から退避させる必要がある。
こうした特許文献1,2に記載の磁気カードリーダから磁気情報を読み取る場合には、ある程度の位置ズレがあっても許容可能であると考えられるが、搬送されるカードに所定の文字情報等を印刷する際には、そうした位置ズレが印刷ムラや印刷ズレとなってカード面に現れるという問題が生じる。また、特にカラー印刷機能を有する場合には、カードを前後に往復させて3色又は4色を印刷しなければならないが、その場合において、カードが搬送ローラ間に乗り継ぎする時や幅寄せ圧力が解除される時に生じる搬送速度の変化による印刷ムラが生じることがある。
また、例えば特許文献1に記載のような幅寄せ機構はカードを幅寄せするのにある程度の時間を要するので、例えば印刷装置が幅寄せ機構に近い位置に配置されている場合には、カードが十分に幅寄せされていない状態で印刷されて印刷ムラが生じるおそれがある。また、例えば特許文献2に記載のような幅寄せ機構は、その制御が煩雑になるとともに、複雑な駆動機構を構成しなければならないという問題がある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、カードの幅寄せを瞬時かつ確実に行うことができるとともに、幅寄せのための構造が簡単な印刷装置を提供することにある。
上記の課題を解決するための本発明の印刷装置は、媒体幅方向の位置を規制する基準面で位置決めされる被印刷媒体に所定の情報を印刷する印刷手段と、前記被印刷媒体を搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラに対向配置され、前記被印刷媒体を挟持するように押圧するパッドローラと、前記パッドローラの押圧を解除する押圧解除機構と、前記被印刷媒体を前記基準面側に付勢する幅寄せ機構と、前記押圧解除機構及び前記幅寄せ機構を駆動する共通の駆動源と、を備え、前記押圧解除機構は、前記パッドローラを前記被印刷媒体の搬送方向に平行な支持軸Aを中心に回動可能に支持するパッドローラ支持部材と、前記パッドローラ支持部材を前記駆動源の駆動力を受けて前記支持軸Aの周りに回動させるように、前記パッドローラ支持部材と一体化して動く第1の伝動レバーと、を備え、前記押圧解除機構は、前記印刷手段による前記被印刷媒体への印刷が開始される印刷開始位置又はその直前位置に搬送されたときに駆動し、前記幅寄せ機構は、前記第1の伝動レバーの回動に対して時間差をもって連動するように設けられた第2の伝動レバーと、当該第2の伝動レバーに連動して前記被印刷媒体の搬送方向に沿う長辺に当接して付勢する付勢部材と、を備え、前記幅寄せ機構は、前記押圧解除機構の駆動に引き続いて駆動することを特徴とする。
この発明によれば、パッドローラの押圧を解除する押圧解除機構が、被印刷媒体への印刷が開始される印刷開始位置又はその直前位置に搬送されたときに駆動し、被印刷媒体を基準面側に付勢する幅寄せ機構が、押圧解除機構の駆動に引き続いて駆動するように構成したので、押圧解除機構によって被印刷媒体に対するパッドローラの押圧が解除された後に、瞬時に幅寄せ機構が作用して被印刷媒体の基準面への幅寄せを行うことができる。その結果、被印刷媒体は基準面に瞬時かつ確実に幅寄せされるので、その後の印刷手段によって単色印刷やカラー印刷が行われても、従来のような印刷ムラや印刷ズレが生じない。また、押圧解除機構及び幅寄せ機構を駆動する共通の駆動源を備えるので、駆動源を複数持たない簡単な構造で幅寄せ機構を実現できる。また、第1の伝動レバーの回動により被印刷媒体からパッドローラが離れてパッドローラ圧が解除され、そのパッドローラ圧の解除のタイミングと時間差をもって第2の伝動レバーが連動する。そして、その第2の伝動レバーには、被印刷媒体の長辺に付勢する付勢部材が第2の伝動レバーに連動するように設けられているので、パッドローラ圧が解除され、時間差をもって幅寄せ機構が駆動して第2の伝動レバーが連動するまでの僅かの間に、瞬時に付勢部材が被印刷媒体を基準面側に幅寄せする。その後、幅寄せ機構が駆動して第2の伝動レバーが連動すると、付勢部材による被印刷媒体に対する付勢力が解除されるので、その状態下で印刷を行えば、所定の位置に印刷ムラのない印刷を確実に行うことができる。
本発明の印刷装置の好ましい態様として、前記押圧解除機構が備える前記支持軸Aと、前記幅寄せ機構が備える前記付勢部材は、前記媒体幅方向において前記被印刷媒体を挟んで前記基準面とは反対側に設けられているように構成する。
この発明によれば、支持軸Aと付勢部材を、被印刷媒体を挟んで基準面の反対側に設けたので、例えば被印刷媒体の搬送方向の左右それぞれに支持軸Aと付勢部材を設ければ、その左右それぞれを基準面とすることもできる。
本発明の印刷装置の好ましい態様として、前記幅寄せ機構が備える前記第2の伝動レバーは、前記第1の伝動レバーと略平行に所定の隙間をもつように配置されるとともに、該第1の伝動レバーの動作開始から僅かに遅れて該第1の伝動レバーによって押されたとき、支持軸Bを回動中心にして前記付勢部材と一体に動くように設けられており、前記幅寄せ機構が備える前記付勢部材は、前記被印刷媒体の長辺に当接して該被印刷媒体を基準面側に付勢するパッド部材と、該パッド部材を保持して前記第2の伝動レバーと一体的に固定されたパッド保持部材と、該パッド保持部材における前記パッド部材の反対側に設けられて該パッド部材を付勢するバネ部材と、を有するように構成される。
この発明によれば、幅寄せ機構が備える第2の伝動レバーと付勢部材が前記のような構成となっているので、第1の伝動レバーの動作によって被印刷媒体に対するパッドローラの押圧が解除された時に、瞬時に、幅寄せ機構が備える付勢部材が作用して被印刷媒体の基準面への幅寄せを行うことができる。
本発明の印刷装置の好ましい態様として、前記搬送ローラと前記パッドローラよりなる一対の搬送機構は、前記被印刷媒体の搬送方向の長さより短い間隔で2以上配置され、前記印刷手段は、前記被印刷媒体の搬送方向に沿って前記一対の搬送機構の間に配置され、前記押圧解除機構は、前記被印刷媒体の搬送方向に沿って前記一対の搬送機構の間に配置されるとともに、印刷が実行される間は前記パッドローラの押圧を解除した状態であるように構成する。
この発明によれば、一対の搬送機構が被印刷媒体の搬送方向の長さより短い間隔で2以上配置され、押圧解除機構がその一対の搬送機構の間に配置されるとともに、印刷が実行される間はパッドローラの押圧を解除した状態となっているので、被印刷媒体が一対の搬送機構間に乗り継ぎする時に生じる従来の搬送速度の変化が生じない。その結果、搬送速度の変化に起因した印刷ムラの発生を防ぐことができる。
本発明の印刷装置の好ましい態様として、前記印刷手段は、前記搬送ローラと連動するプラテンローラと、当該プラテンローラにより搬送される前記被印刷媒体を押圧して、インクリボンのインクを転写する印刷ヘッドと、を備えるように構成する。
この発明によれば、印刷手段が、搬送ローラと連動するプラテンローラと、プラテンローラにより搬送される被印刷媒体を押圧してインクリボンのインクを転写する印刷ヘッドとを備えるので、基準面に位置決めされた被印刷媒体に印刷ムラや印刷ズレなく印刷することができる。
本発明の印刷装置の好ましい態様として、前記被印刷媒体が感熱表示部を備え、前記印刷手段は、前記搬送ローラと連動するプラテンローラと、当該プラテンローラにより搬送される前記被印刷媒体を押圧して前記感熱表示部に加熱印刷する印刷ヘッドと、を備えるように構成する。
この発明によれば、印刷手段が、搬送ローラと連動するプラテンローラと、プラテンローラにより搬送される被印刷媒体を押圧して感熱表示部に加熱印刷する印刷ヘッドとを備えるので、基準面に位置決めされた被印刷媒体に印刷ムラや印刷ズレなく印刷することができる。
本発明の印刷装置の好ましい態様として、前記被印刷媒体を所定の位置まで搬送する搬送制御と、前記押圧解除機構を動作させる押圧解除制御と、前記幅寄せ機構を動作させる幅寄せ制御とを少なくとも有する制御装置を備え、前記制御装置が、前記押圧解除制御と前記幅寄せ制御によって被印刷媒体を基準面に位置決めする位置決めステップと、位置決めされた被印刷媒体を所定の印刷位置に搬送した後に印刷を行う印刷ステップと、印刷後の被印刷媒体を搬送して発行又は排出する発行ステップと、を少なくとも有するように構成する。
本発明の印刷装置の好ましい態様として、前記被印刷媒体を所定の位置まで搬送する搬送制御と、前記押圧解除機構を動作させる押圧解除制御と、前記幅寄せ機構を動作させる幅寄せ制御とを少なくとも有する制御装置を備え、前記制御装置が、前記押圧解除制御と前記幅寄せ制御によって被印刷媒体を基準面に位置決めする位置決めステップと、位置決めされた被印刷媒体を所定の印刷位置に搬送した後に任意の色を印刷を行う印刷ステップと、他の色を印刷するために前記所定の印刷位置に再び戻す戻し搬送ステップと、印刷後の被印刷媒体を搬送して発行又は排出する発行ステップと、を少なくとも有するように構成する。
これらの発明によれば、単色印刷の場合でも、3色又は4色のフルカラー印刷の場合でも、位置決めを瞬時かつ正確に行うことができ、印刷ムラや印刷ズレなく印刷を行うことができる。
本発明の印刷装置によれば、押圧解除機構によって被印刷媒体に対するパッドローラの押圧が解除された後に、瞬時に幅寄せ機構が作用して被印刷媒体の基準面への幅寄せを行うことができるので、被印刷媒体は基準面に瞬時かつ確実に幅寄せされる。本発明の印刷装置はこうした機構を有するので、その後の印刷手段によって単色印刷やカラー印刷が行われても、従来のような印刷ムラや印刷ズレが生じない。また、本発明の印刷装置によれば、簡単な構造によって、瞬時かつ確実な幅寄せを行うことができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。なお、本発明の印刷装置は、その技術的特徴を有する範囲において、以下の説明及び図面に限定されない。
(印刷装置の概略)
図1は、本発明の印刷装置の内部構成の一例を示す正面図であり、図2は、図1の印刷装置の内部を透視した斜視図である。また、図3〜図6は、押圧解除機構と幅寄せ機構の一例を示す斜視図であり、図7〜図11は、押圧解除機構と幅寄せ機構の詳細な説明図である。また、図12は、本発明の印刷装置を用いて被印刷媒体に単色印刷する場合のフローダイアグラムであり、図13は、本発明の印刷装置を用いて被印刷媒体にカラー印刷する場合のフローダイアグラムである。なお、以下の実施形態においては、被印刷媒体としてカード媒体2を例にして説明している。
本発明の印刷装置1は、カード媒体2に対して文字や画像等の印刷を行う印刷装置である。印刷装置1が備える印刷手段は特に限定されず、種々の印刷手段を採用することができる。図1及び図2等に示す例では、印刷手段としてサーマルヘッド4とインクリボン3を用いた熱転写型の印刷手段を採用しているが、その他の印刷手段であってもよい。例えば、感熱表示部を備えたカード媒体2を用いる場合には、感熱印刷型の印刷手段を採用することができる。この感熱印刷型の印刷手段は、インクリボンは用いず、その感熱表示部に加熱印刷するサーマルヘッドを備えている。以下の例においては、インクリボンを用いる熱転写型の印刷手段を用いた実施形態を例にして詳しく説明する。
本発明の印刷装置1は、インクリボン3をサーマルヘッド4で加熱することによって、インクリボン3が有するインクを溶融等させ、カード媒体2に熱転写によって印刷することができる。そして、本発明の印刷装置1は、媒体幅方向の位置を規制する基準面70(図3及び図4を参照)で位置決めされるカード媒体2に所定の情報を印刷する印刷手段(サーマルヘッド4)と、カード媒体2を搬送する搬送ローラ9と、搬送ローラ9に対向配置され、カード媒体2を挟持するように押圧するパッドローラ25と、パッドローラ25の押圧を解除する押圧解除機構(図3〜図11参照)と、カード媒体2を基準面70側に付勢する幅寄せ機構(図3〜図11参照)とを備えるように構成されている。
そして、印刷装置1が備える印刷機構としては、図1及び図2に例示するように、転写型のインクリボン3を供給するリボン供給部15と、インクリボン3を巻き取るリボン巻取部16と、インクリボン3を搬送路8に臨ませるとともに、リボン供給部15からリボン巻取部16へ向けてガイドする複数のガイド軸(例えば48,45,44,42)と、搬送路8に臨み、リボン供給部15とリボン巻取部16との間に配置されて、インクリボン3のインクをカード媒体2に転写して所定の情報を印刷するサーマルヘッド4とを備えるように構成されている。
また、印刷装置1は、図1及び図2に示すように、印刷前のカード媒体2の表面に付着した塵埃等を除去するクリーニング機構6を有していてもよいし、インクリボン3、サーマルヘッド4、クリーニング機構6等を収納する筐体7を備えるように構成してもよい。なお、以下では、図2のX方向を「前後方向」、Y方向を「左右方向」、Z方向を「上下方向」として説明する。また、図1のX1方向側を「手前」、X2方向側を「奥」、Y1方向側を「左」、Y2方向側を「右」、Z1方向側を「上」、Z2方向側を「下」として説明する。さらに、図1における回転体(ロール、軸等)の回転方向として、時計方向を「時計方向」、反時計方向を「反時計方向」として説明する。
カード媒体2としては、例えば、厚さが0.7〜0.8mm程度の塩化ビニル製のカード等を例示できる。カード媒体2は、その表面に磁気情報が記録される磁気ストライプが形成されたものであってもよいし、その表面にIC接点が固定されたものであってもよいし、その内部に通信用のアンテナが内蔵されたものであってもよい。また、カード媒体2の材質としては、厚さが0.18〜0.36mm程度のPET(ポリエチレンテレフタレート)製であってもよいし、紙製であってもよい。
インクリボン3は、テープ状のフィルムにインクが塗布された転写型のインクリボン3が用いられ、通常、リボン供給部15とリボン巻取部16とを有するインクリボンカートリッジ5(以下、カートリッジ5という。)に装着され、インクの塗布面がカード媒体2に対向し、インクの非塗布面がサーマルヘッド4に対向する状態で印刷装置1内を走行する。そして、サーマルヘッド4で加熱されることによって、インクが溶融し、カード媒体2に熱転写される。なお、インクは各種のものが挙げられ、また、インクの色も特に限定されない。また、単色のインクリボン3であっても、多色領域が形成されたカラー印刷可能なインクリボン3であってもよい。
サーマルヘッド4は、搬送路8に臨み、リボン供給部15とリボン巻取部16との間に配置されて、インクリボン3のインクをカード媒体2に転写して所定の情報を印刷するものであり、印刷装置1の前後方向の略中心に、かつ、搬送路8の上側に配置されている。前記のインクリボン3は、このサーマルヘッド4の下側を通過するように構成されている。
このサーマルヘッド4は、図1及び図2に示すように、駆動モータ12、ウォームギア13及び偏心カム14等から構成されるサーマルヘッド駆動機構によって、搬送路8に対して(具体的には前後方向の略中心に配置されたプラテンローラ9’に対して)、上下動するように構成されている。そして、サーマルヘッド4は、インクリボン3を介してカード媒体2の上面に所定の当接力で当接した状態で、カード媒体2の上面に印刷を行う。
カートリッジ5は、図1に示すように、サーマルヘッド4に向かってインクリボン3を供給するリボン供給部15と、サーマルヘッド4による印刷が終了した後のインクリボン3を巻き取るリボン巻取部16とを備えている。本形態では、リボン供給部15がサーマルヘッド4よりも手前側に配置され、リボン巻取部16がサーマルヘッド4よりも奥側に配置されている。このカートリッジ5は、搬送路8の上方に配置されるとともに、印刷装置1の本体に対して着脱可能となっている。
カートリッジ5は、複数のガイド軸48,45,44,42に支持された一対のフレーム(図示しない)を有しており、前記のリボン供給部15とリボン巻取部16は、そのフレーム間に一体的に支持されている。また、複数のガイド軸48,45,44,42は、インクリボン3を搬送路8に臨ませるとともに、リボン供給部15からリボン巻取部16へ向けてガイドする。
クリーニング機構6は、印刷装置1の手前側端に必要に応じて配置されている。このクリーニング機構6は、印刷装置1の手前側から挿入されサーマルヘッド4で印刷が行われる前のカード媒体2の上面のクリーニングを行う。本形態のクリーニング機構6は、搬送中のカード媒体2の上面に当接して、カード媒体2の表面に付着した塵埃を除去するクリーニングローラ31と、クリーニングローラ31の回転軸32と、回転軸32の両端側を回転可能に支持する一対の軸受(図示しない)と、一対の軸受を押圧する押圧機構35等とを備えている。
筐体7は、上側に配置される第1筐体17と、下側に配置される第2筐体18とから構成されている。本形態では、第2筐体18にカートリッジが載置され、第1筐体17によって上側からカートリッジが固定される構成となっている。すなわち、第1筐体17の手前側端には、軸19が固定されており、第1筐体17は、軸19を中心に第2筐体18に対して、図1に示す状態から反時計方向へ回動可能となっている。そして、第1筐体17が図1に示す状態から反時計方向へ回動すると、第2筐体18に載置されたカートリッジを筐体7から取り出すことが可能になる。また、図1及び図2に示す状態では、筐体7の奥側端に配置されたロック機構20によって、第1筐体17は第2筐体18にロックされている。なお、筐体7の内部には、カード媒体2が搬送される搬送路8が形成されているが、その搬送路8には、カード媒体2の搬送を行うための複数の搬送ローラ9,9A,9B,9’(以下、搬送ローラを総称するときは符号9で表す。)が配置されている。
搬送路8は、印刷装置1の前後方向に直線状に、かつ、前後方向で印刷装置1を貫通するように形成されている。複数の搬送ローラ9は、下側から搬送路8に突出するように配置されている。また、複数の搬送ローラ9は、図2に示すように、プーリ22A,22やタイミングベルト23等から構成される伝達手段を介して駆動モータ24に連結され、駆動モータ24の動力で回転する。さらに、図1に示すように、前後方向の略中心のプラテンローラ9’の前後に配置された搬送ローラ9A,9Bの上側には、その搬送ローラ9A,9Bに圧接するように、パッドローラ25が配置されている。また、手前側に配置される搬送ローラ9には、クリーニングローラ31が対向し、前後方向の略中心に配置されるプラテンローラ9’には、サーマルヘッド4が対向している。
リボンを搬送するリボン搬送ローラ10は、図1に示すように、搬送路8の上方に配置されるとともに、リボン巻取部16よりも手前側でかつサーマルヘッド4よりも奥側に配置されている。このリボン搬送ローラ10は、図2に示すように、プーリ26やタイミングベルト27等から構成される伝達手段を介して駆動モータ28に連結され、駆動モータ28の動力で回転する。本形態では、リボン搬送ローラ10は通常状態では時計方向へ回転するが、反時計方向に回転可能に構成されていてもよい。また、図1に示すように、リボン搬送ローラ10によって、インクリボン3は奥側に向かう斜め上方へ案内されている。リボン搬送ローラ10の斜め上側には、リボン搬送ローラ10に圧接するように、パッドローラ29が配置されているが、このパッドローラ29によってインクリボン3の搬送時のすべりを防ぐことができる。なお、駆動モータ28には、後述のように、リボン巻取部16も連結されており、リボン巻取部16を構成する後述の巻取巻芯52は、駆動モータ28の動力でリボン搬送ローラ10とともに回転する。
ガイド軸11は、左右方向を軸方向として第2筐体18に固定されている。このガイド軸11は、搬送路8の上方に配置されるとともに、リボン供給部15よりも奥側でかつサーマルヘッド4よりも手前側に配置されている。また、図1に示すように、ガイド軸11によって、インクリボン3は奥側へ向かう斜め下方へ案内されている。
(押圧解除機構と幅寄せ機構の詳細)
以下、押圧解除機構と幅寄せ機構について、図3〜図6の斜視図と、図7〜図11の正面構成図を参照して詳しく説明する。図3、図5及び図7は、押圧解除機構が動作せず、幅寄せ機構が動作しているときの状態を示す斜視図と正面図であり、図8は、押圧解除機構が動作し、幅寄せ機構も動作しているときの状態を示す正面図であり、図9は、押圧解除機構が動作し、幅寄せ機構が動作しなくなったときの状態を示す正面図であり、図4、図6、図10及び図11は、押圧解除機構が動作し、幅寄せ機構が動作しないときの状態を示す斜視図と正面図である。
本発明の印刷装置1の特徴的な構成は、図3〜図11に示すような押圧解除機構と幅寄せ機構を備えたことにあり、その押圧解除機構を、印刷手段によるカード媒体2への印刷が開始される印刷開始位置又はその直前位置に搬送されたときに駆動するように構成し、幅寄せ機構を、押圧解除機構の駆動に引き続いて駆動するように構成している。
押圧解除機構は、図3〜図11に示すように、パッドローラ25の回転軸94をカード媒体2の搬送方向に平行な支持軸A(以下、支持軸76で表す。)を中心に回動可能に支持するパッドローラ支持部材71と、パッドローラ支持部材71を駆動源(図示しない)の駆動力を受けて支持軸76の周りに回動させるように、パッドローラ支持部材71と一体化して動く第1の伝動レバー72とを備えている。
パッドローラ支持部材71は、図3等に示すように、軸受で支持された回転軸94に取り付けられたパッドローラ25を上面側に支持する板状の部材であり、搬送路8の上側に設けられている。パッドローラ支持部材71には、パッドローラ25と搬送ローラ9Aとの間に挟むカード媒体2を、パッドローラ25が上方から付勢するための板バネ93が設けられている。板バネ93は、略コの字状に形成され、上下動可能に設けられた回転軸94を上から下に向かって付勢するように押圧する。
パッドローラ支持部材71の左側の凹部(図3を参照)は、搬送路8を通過するカード媒体2を位置検知するためのセンサの取り付け位置に対応して加工したものである。また、パッドローラ支持部材71の手前側にも同様のセンサが設けられている。こうしたセンサとしては、フォトセンサを例示でき、例えば発光素子91A,91Bと受光素子92A,92Bとを対向配置したセンサを好ましく用いることができる。こうしたセンサは、カード媒体2の位置検出のために、少なくとも2つ以上設けられていることが望ましく、より正確な位置検出には、センサで得られた位置データと、その後の搬送ローラの回転数データとにより、搬送されるカード媒体2の正確な位置を特定し、所定の位置にカード媒体2が到達した時に、押圧解除機構と幅寄せ機構とを動作させるように制御することができる。なお、符号75は、図示の例ではモールド製の部材であり、カード媒体2の下側搬送路と幅寄せ機構を構成する付勢部材79(パッド部材84、パッド保持部材85、バネ部材86)等を内部に保持する保持部材である。
パッドローラ支持部材71は、カード媒体2の搬送方向に平行な支持軸76を中心に回動可能なように、支持軸76に取り付けられている。具体的には、図7〜図11に示すように、パッドローラ支持部材71は、後述する第1の伝動レバー72とともに連結部材73に一体的に例えば溶接やネジ止め等により固定され、その連結部材73が支持軸76に回動可能に取り付けられている。したがって、パッドローラ支持部材71の回動動作は、第1の伝動レバー72が後述のカム部材81の動きに連動して押し上げられ、その第1の伝動レバー72に連結した連結部材73が支持軸76を回動中心にして回転することにより行われる。なお、符号74は、支持軸76を支持するとともに、印刷装置1の本体に取り付けられている支持部材である。
第1の伝動レバー72は、支持軸76から搬送路8の下側に延びる板状部材であり、連結部材73に例えば溶接やネジ止め等により固定されている。この第1の伝動レバー72の下側には、カム部材81が配置されている。カム部材81は、第1の伝動レバー72に下側から摺接し、その第1の伝動レバー72を上下動させる。この第1の伝動レバー72の上下動は、連結部材73を介して一体化したパッドローラ支持部材71を、支持軸76を回動中心にして上下動させ、パッドローラ25によるカード媒体2への押圧を解除したり押圧したりする。
カム部材81には、カム軸82が接続され、そのカム軸82の回転により、カム部材81が回転して第1の伝動レバー72を上下動させる。カム軸82は、駆動源(図示しない)に接続して回転制御される。その回転制御は、搬送路8を搬送されるカード媒体2の位置と連動するように上位のホストコンピュータによって制御される。なお、この駆動源は、以下に示す幅寄せ機構が備える付勢部材79も同時に動作させるように作用するので、押圧解除機構と幅寄せ機構とを駆動する共通の駆動源として機能し、構造の簡略化が図られる。
幅寄せ機構は、図7〜図11に示すように、上記の第1の伝動レバー72の回動に対して時間差をもって連動するように設けられた第2の伝動レバー77と、第2の伝動レバー77に連動してカード媒体2の搬送方向に沿う長辺に当接して付勢する付勢部材79とを備えている。
第2の伝動レバー77は、第1の伝動レバー72と略平行に所定の隙間Gをもつように第1の伝動レバー72の搬送路8側に配置されるとともに、第1の伝動レバー72の動作開始から僅かに遅れて第1の伝動レバー72によって押されたとき、支持軸B(以下、支持軸78で表す。)を回動中心にして付勢部材79と一体に動くように設けられている。こうした第2の伝動レバー77は、図8に示すように、第1の伝動レバー72がカム部材81で上方に押し上げられてパッドローラ支持部材71が上方に回動し、カード媒体2へのパッドローラ25の押圧が解除した時に、付勢部材79による付勢力がカード媒体2の長辺側を押すので、カード媒体2が基準面70側に瞬時に移動して位置決めされる。なお、第1の伝動レバー72の回動に対する時間差は、図7に示すように、カム部材81の形状、隙間Gの大きさ、その他の因子によって調整できる。
したがって、パッドローラ圧が解除され、時間差をもって幅寄せ機構が駆動して第2の伝動レバー77が連動するまでの僅かの間に、瞬時に付勢部材79がカード媒体2を基準面70側に幅寄せする。その後、図9〜図11に示すように、幅寄せ機構が駆動して第2の伝動レバー77が連動すると、付勢部材79によるカード媒体2に対する付勢力が解除されるので、その状態下で印刷を行えば、所定の位置に印刷ムラのない印刷を確実に行うことができる。
付勢を行う付勢部材79は、図7〜図11に示すように、カード媒体2の長辺に当接してカード媒体2を基準面70側に付勢するパッド部材84と、そのパッド部材84を保持して第2の伝動レバー77と一体的に固定されたパッド保持部材85と、そのパッド保持部材85におけるパッド部材84の反対側に設けられてパッド部材84を付勢するバネ部材86とを有している。
この付勢部材79(パッド部材84、パッド保持部材85、バネ部材86)は、カード媒体2の長辺に沿って延びた態様で構成されており、保持部材75の内部と連結部材73の内部とを渡るように配置されている。なお、図示の例は一例であり、付勢部材をこれ以外の構成としてもよい。
パッド部材84は、搬送方向に沿ったカード媒体2の長辺側の側面に当接してカード媒体2を基準面70側に押すように作用する部材であり、例えばカード媒体2の側面を押しながら搬送させることができる滑りのよい材質であることが好ましく、具体的には、摺動性の良好なステンレス材等で構成されていることが好ましい。パッド部材84は、搬送方向に沿って延びる略長方形であることが好ましく、カード媒体2の真横に配置されている。
パッド保持部材85は、パッド部材84を保持し、そのパッド部材84と第2の伝動レバー77とを一体的に固定する部材である。このパッド保持部材85は、支持軸78に回動可能に取り付けられている。したがって、第2の伝動レバー77が第1の伝動レバー72によって上下動するとき、パッド保持部材85は支持軸78を回動中心にして回転し、パッド部材84をカード媒体2に対する付勢力を解除したり負荷したりするように作用する。
バネ部材86は、パッド保持部材85におけるパッド部材84の反対側に設けられてパッド部材84を付勢するように設けられる部材であり、通常、コイルバネ等が好ましく用いられる。コイルバネは、図7等に示す例では、一端をパッド保持部材85に配置し、他の一端を保持部材75のバネ受け88に配置している。
こうした付勢部材79は、上述した支持軸76とともに、媒体幅方向においてカード媒体2を挟んで基準面70とは反対側に設けられている。この付勢部材が、第1の伝動レバー72の回動によるパッドローラ圧の解除時から時間差(タイミングをずらして)をもって動作するので、カード媒体2に対するパッドローラ25による負荷が無い状態で付勢力のみが作用する。その結果、カード媒体2を搬送させながら幅寄せを行う従来の方式とは異なり、カード媒体2を搬送させなくてもカード媒体2の基準面70側への幅寄せを瞬時にかつ確実に行うことができる。
動作について詳しく説明する。図7〜図11は、カム部材81の回転によるパッドローラ圧の解除、カード寄せ圧の解除等の動作を説明する連続図である。
先ず、図7は、カム部材81が動作していない場合の態様であり、搬送路8内を搬送ローラ9Aとパッドローラ25とにカード媒体2が挟まれて搬送される通常の搬送状態時の態様を示している。カム部材81が回転し始めると、図8に示すように、カム部材81が第1の伝動レバー72を押し上げてパッドローラ支持部材71が支持軸76を回動中心として回転し、パッドローラ25によるカード媒体2に対するパッドローラ圧が解除される。なお、この図8の態様においては、第1の伝動レバー72は第2の伝動レバー77に接触していないため、付勢部材79によるカード媒体2に対する寄せ圧は動作した状態が維持されるので、パッドローラ圧が解除されたとき、瞬時に付勢部材79による付勢力がカード媒体2に対して作用し、カード媒体2は基準面70側に付勢される。
カム部材81がさらに回転すると、図9に示すように、カム部材81によってさらに押し上げられた第1の伝動レバー72が第2の伝動レバー77に接触する。この位置は、付勢部材79による付勢力が解除される開始位置である。その後、さらにカム部材81が回転すると、図10に示すように、第1の伝動レバー72は第2の伝動レバー77を押し上げるので、第2の伝動レバー77に連結するパッド支持部材85は支持軸78を回動中心にして回転する。こうした回転により、パッド支持部材85に連結してカード媒体2に付勢力を与えていたパッド部材84は、カード媒体2から離れ、カード媒体2に対する付勢力(寄せ圧)が解除される。なお、図11は、カム部材81が第1の伝動レバー72を最も押し上げたときの例であり、パッドローラ圧と寄せ圧が完全に解除された態様である。
なお、上記において、「印刷開始位置又はその直前位置」とは、その押圧解除機構を、印刷手段(サーマルヘッド4)によるカード媒体2への印刷が開始される位置、又はその直前(手前側)の位置のことをいう。また、「引き続いて駆動する」とは、押圧解除機構が駆動した直後に駆動するという意味である。
以上、本発明の特徴的な構成である押圧解除機構と幅寄せ機構について説明したが、本発明と同様の作用効果を奏するものであれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施形態においては、上述した押圧解除機構と幅寄せ機構とを連動させ、構造上簡略化させた好ましい態様を示しているが、本発明と同様の作用効果を奏するものであれば、必ずしも本実施形態のように一体化させたものでなくてもよく、例えば、押圧解除機構と幅寄せ機構を別々に設けてもよい。
また、本実施形態のように、支持軸76と付勢部材79をカード媒体2を挟んで基準面70の反対側に設けることにより、例えばカード媒体2の搬送方向の左右それぞれに1組ずつ支持軸と付勢部材を設ければ、その左右それぞれを基準面とすることも可能となる。こうした複数の基準面を設ければ、カード媒体2の両面それぞれに異なる種類の印刷を行うことも可能である。また、カード媒体2の一方の面には、リボンを用いた熱転写印刷を行い、他方の面には、リライトカード印刷を行うことも可能である。
また、上記の押圧解除機構は、印刷が実行される間はパッドローラ25の押圧を解除した状態であることが好ましく、こうした状態でカード媒体2に印刷することにより、カード媒体2が搬送ローラ9とパッドローラ25とからなる一対の搬送機構間に乗り継ぎする時に生じる従来の搬送速度の変化が生じない。その結果、搬送速度の変化に起因した印刷ムラの発生を防ぐことができる。したがって、押圧解除機構は、カード媒体2の搬送方向に沿って設けられた一対の搬送機構の間に配置されることが望ましく、その搬送ローラ9とパッドローラ25よりなる一対の搬送機構は、カード媒体2の搬送方向の長さより短い間隔で2以上配置されていることが望ましい。なお、印刷手段は、カード媒体2の搬送方向に沿って一対の搬送機構の間に配置される。
以上説明したように、本発明の印刷装置1によれば、カード媒体2に対するパッドローラ25の押圧を解除する押圧解除機構が、印刷手段によるカード媒体2への印刷が開始される印刷開始位置又はその直前位置に搬送されたときに駆動し、カード媒体2を基準面70側に付勢する幅寄せ機構が、押圧解除機構の駆動に引き続いて駆動するように構成したので、押圧解除機構によってカード媒体2に対するパッドローラ25の押圧が解除された時に、瞬時に幅寄せ機構が作用してカード媒体2の基準面70への幅寄せを行うことができる。その結果、カード媒体2は基準面70に瞬時かつ確実に幅寄せされる。本発明の印刷装置1はこうした機構を有するので、その後に例えばサーマルヘッド4によって単色印刷やカラー印刷が行われても、従来のような印刷ムラや印刷ズレが生じない。さらに、本発明の印刷装置1によれば、簡単な構造によって、瞬時かつ確実な幅寄せを行うことができる。
また、本発明の印刷装置1によれば、第1の伝動レバー72の回動によりカード媒体2からパッドローラ25が離れてパッドローラ圧が解除され、そのパッドローラ圧の解除のタイミングと時間差をもって第2の伝動レバー77が連動する。そして、その第2の伝動レバー77には、カード媒体2の長辺に付勢する付勢部材79が第2の伝動レバー77に連動するように設けられているので、パッドローラ圧が解除されて第2の伝動レバー77が連動すると、瞬時に付勢部材79がカード媒体2を基準面70側に寄せるように作用する。本発明の印刷装置1は、こうした簡単な構造によって、瞬時かつ確実な幅寄せを行うことができる。
(制御の詳細)
次に、印刷装置1の制御について詳しく説明する。
本発明の印刷装置1は、カード媒体2を所定の位置まで搬送する搬送制御と、押圧解除機構を動作させる押圧解除制御と、幅寄せ機構を動作させる幅寄せ制御とを少なくとも有する制御装置(図示しない)を備え、その制御装置が、押圧解除制御と幅寄せ制御によってカード媒体2を基準面70に位置決めする位置決めステップと、位置決めされたカード媒体2を所定の印刷位置に搬送した後に印刷を行う印刷ステップと、印刷後のカード媒体2を搬送して発行又は排出する発行ステップとを少なくとも有する制御手段によって動作する。
各制御を行うための制御信号は、上位の装置(以下、ホストコンピュータとも言う。図示しない。)から制御装置に与えられる。そうした制御装置は、カード媒体2が所定の位置にあるように制御するとともに、押圧解除機構と幅寄せ機構の駆動動作を制御するものであり、例えば、CPU、RAM、メモリ、ROM、各種I/Oインタフェース等を必要に応じて有している。なお、以下の例では、カード媒体2の幅寄せ位置は、印刷開始位置の直前(手前側)で行い、さらにカード媒体2を搬送させた位置で印刷開始を行っているが、幅寄せ位置と、印刷開始位置とが同じ位置であってもよい。こうした位置決めは、印刷装置1内に配置された複数の位置検出センサ(例えば、図3、4等に例示するセンサ等)によって検出し、その検出信号をホストコンピュータに送り、ホストコンピュータから制御装置に制御信号として送られ、搬送ローラ9の駆動量が調節されて実行される。
本発明の印刷装置1は、単色印刷する場合とカラー印刷する場合とで押圧解除機構と幅寄せ機構の制御が若干異なる。図12は、本発明の印刷装置を用いて被印刷媒体に単色印刷する場合のフローダイアグラムであり、図13は、本発明の印刷装置を用いて被印刷媒体にカラー印刷する場合のフローダイアグラムである。
図12は、カード媒体2に単色印刷する場合を示している。単色印刷は、先ず、「開始」ステップにおいて、ホストコンピュータに所定のコマンドが入力されてシステムが起動し、システムが開始する。
「カード取込」ステップでは、搬送路8に挿入されたカード媒体2を検知するセンサからの信号に基づいて搬送ローラ9が駆動し、カード媒体2が搬送路8内を搬送する。そして、「カード停止」ステップでは、所定の位置(幅寄せ動作位置)に到達したカード媒体2を停止する。「ローラ圧解放」ステップは、押圧解除制御と幅寄せ制御によってカード媒体2が基準面70で位置決めされる「位置決めステップ」であり、停止したカード媒体2対し、押圧解除機構と幅寄せ機構が動作し、基準面70に接触するようにカード媒体2の幅寄せを行う。
「ローラ圧再加圧」ステップでは、パッドローラ25によりカード媒体2を押圧し、次の「カード搬送」ステップにより、再びカード媒体2を搬送する。
次の「カード停止」ステップでは、印刷開始位置でカード媒体2を停止し、「サーマルヘッドON」ステップでは、サーマルヘッド4を上方から下方に降ろして印刷準備を行い、その状態で「ローラ圧解放」ステップで、カード媒体2の搬送方向前後のパッドローラ25の押圧を解除し、「カード印刷」ステップ(印刷ステップともいう。)で、プラテンローラ9’を回してカード媒体2を搬送してインクリボン3を熱転写し、印刷する。ここでは、カード媒体2に記録すべき所定の情報(文字や絵柄データ等)が予め入力され、その入力情報がホストコンピュータから供給されて印刷される。
「印刷終了」ステップを経た後、「ローラ圧再印加」ステップによりパッドローラ25の押圧を行い、「サーマルヘッドOFF」ステップによりサーマルヘッドをOFFし、「カード発行」ステップ(発行ステップともいう。)により、印刷後のカード媒体2を発行する。こうして、単色印刷を行うことができる。
図13は、カード媒体2にカラー印刷する場合を示している。カラー印刷は、複数の色を重ね印刷して行うものであり、例えばフルカラー印刷の場合は、シアン、イエロー、マゼンダの3色や、さらにブラックを加えた4色、さらに保護フィルムを加えたものとなる。全体のフローは、図13に示すように単色印刷とほぼ同じであるので同じステップについてはその説明を省略し、異なる点のみを以下に説明する。
カラー印刷においては、「サーマルヘッドOFF」ステップの後に、「他色の印刷を行う?」ステップにより、予めカラー印刷するように入力された場合には、ここで、必要な色が全て印刷されるまで、印刷動作を繰り返す。なお、カラー印刷の場合には、同じ位置に繰り返し印刷することになるので、「フロントへカード搬送」ステップ、すなわち、他の色を印刷するために前記所定の印刷開始位置に再び戻すステップ(「戻し搬送ステップ」ともいう。)が挿入され、所定の印刷開始位置にまでカード媒体2を戻すことになる。
こうした動作を繰り返して、必要な色の印刷を全て行った場合には、上記の単色印刷と同様、印刷後のカード媒体2を発行し、カラー印刷が終了する。
以上のように、本発明の印刷装置1によれば、単色印刷する場合もカラー印刷する場合も、位置決めを瞬時かつ正確に行うことができ、印刷ムラや印刷ズレを無くすことができる。
以上、本発明の印刷装置1の好適な一例を挙げたが、本発明は上記形態に限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
本発明の印刷装置の内部構成の一例を示す正面図である。 図1の印刷装置の内部を透視した斜視図である。 押圧解除機構と幅寄せ機構の一例であり、各機構が動作しないときの状態を示す斜視図である。 図3に示す押圧解除機構と幅寄せ機構が動作したときの状態を示す斜視図である。 図3に示す押圧解除機構と幅寄せ機構を他の側から見たときの斜視図である。 図4に示す押圧解除機構と幅寄せ機構を他の側から見たときの斜視図である。 押圧解除機構と幅寄せ機構の動作形態の正面図である。 押圧解除機構と幅寄せ機構の動作形態の正面図である。 押圧解除機構と幅寄せ機構の動作形態の正面図である。 押圧解除機構と幅寄せ機構の動作形態の正面図である。 押圧解除機構と幅寄せ機構の動作形態の正面図である。 本発明の印刷装置を用いて被印刷媒体に単色印刷する場合のフローダイアグラムである。 本発明の印刷装置を用いて被印刷媒体にカラー印刷する場合のフローダイアグラムである。
符号の説明
1 印刷装置
2 カード媒体(被印刷媒体)
3 インクリボン
4 サーマルヘッド(印刷手段)
5 カートリッジ
6 クリーニング機構
7,17,18 筐体
8 搬送路
9,9A,9B 搬送ローラ
9’ プラテンローラ
25A,25B,29 パッドローラ
70 基準面
71 パッドローラ支持部材
72 第1の伝動レバー
73 連結部材
74 支持部材
75 保持部材
76 支持軸A
77 第2の伝動レバー
78 支持軸B
79 付勢部材
81 カム部材
82 カム軸
84 パッド部材
85 パッド支持部材
86 バネ部材
87 固定ネジ
88 バネ受け
93 板バネ
94 回転軸
G 第1の伝動レバーと第2の伝動レバーとの隙間

Claims (8)

  1. 媒体幅方向の位置を規制する基準面で位置決めされる被印刷媒体に所定の情報を印刷する印刷手段と、
    前記被印刷媒体を搬送する搬送ローラと、
    前記搬送ローラに対向配置され、前記被印刷媒体を挟持するように押圧するパッドローラと、
    前記パッドローラの押圧を解除する押圧解除機構と、
    前記被印刷媒体を前記基準面側に付勢する幅寄せ機構と
    前記押圧解除機構及び前記幅寄せ機構を駆動する共通の駆動源と、を備え、
    前記押圧解除機構は、前記パッドローラを前記被印刷媒体の搬送方向に平行な支持軸Aを中心に回動可能に支持するパッドローラ支持部材と、
    前記パッドローラ支持部材を前記駆動源の駆動力を受けて前記支持軸Aの周りに回動させるように、前記パッドローラ支持部材と一体化して動く第1の伝動レバーと、を備え、
    前記押圧解除機構は、前記印刷手段による前記被印刷媒体への印刷が開始される印刷開始位置又はその直前位置に搬送されたときに駆動し、
    前記幅寄せ機構は、前記第1の伝動レバーの回動に対して時間差をもって連動するように設けられた第2の伝動レバーと、
    当該第2の伝動レバーに連動して前記被印刷媒体の搬送方向に沿う長辺に当接して付勢する付勢部材と、を備え、
    前記幅寄せ機構は、前記押圧解除機構の駆動に引き続いて駆動することを特徴とする印刷装置。
  2. 前記押圧解除機構が備える前記支持軸Aと、前記幅寄せ機構が備える前記付勢部材は、前記媒体幅方向において前記被印刷媒体を挟んで前記基準面とは反対側に設けられている、請求項に記載の印刷装置。
  3. 前記幅寄せ機構が備える前記第2の伝動レバーは、前記第1の伝動レバーと略平行に所定の隙間をもつように配置されるとともに、該第1の伝動レバーの動作開始から僅かに遅れて該第1の伝動レバーによって押されたとき、支持軸Bを回動中心にして前記付勢部材と一体に動くように設けられており、
    前記幅寄せ機構が備える前記付勢部材は、前記被印刷媒体の長辺に当接して該被印刷媒体を基準面側に付勢するパッド部材と、該パッド部材を保持して前記第2の伝動レバーと一体的に固定されたパッド保持部材と、該パッド保持部材における前記パッド部材の反対側に設けられて該パッド部材を付勢するバネ部材と、を有する、請求項1又は2に記載の印刷装置。
  4. 前記搬送ローラと前記パッドローラよりなる一対の搬送機構は、前記被印刷媒体の搬送方向の長さより短い間隔で2以上配置され、
    前記印刷手段は、前記被印刷媒体の搬送方向に沿って前記一対の搬送機構の間に配置され、
    前記押圧解除機構は、前記被印刷媒体の搬送方向に沿って前記一対の搬送機構の間に配置されるとともに、印刷が実行される間は前記パッドローラの押圧を解除した状態である、請求項1〜のいずれかに記載の印刷装置。
  5. 前記印刷手段は、前記搬送ローラと連動するプラテンローラと、当該プラテンローラにより搬送される前記被印刷媒体を押圧して、インクリボンのインクを転写する印刷ヘッドと、を備える、請求項1〜のいずれかに記載の印刷装置。
  6. 前記被印刷媒体が感熱表示部を備え、前記印刷手段が、前記搬送ローラと連動するプラテンローラと、当該プラテンローラにより搬送される前記被印刷媒体を押圧して前記感熱表示部に加熱印刷する印刷ヘッドと、を備える、請求項1〜のいずれかに記載の印刷装置。
  7. 前記被印刷媒体を所定の位置まで搬送する搬送制御と、前記押圧解除機構を動作させる押圧解除制御と、前記幅寄せ機構を動作させる幅寄せ制御とを少なくとも有する制御装置を備え、
    前記制御装置が、
    前記押圧解除制御と前記幅寄せ制御によって被印刷媒体を基準面に位置決めする位置決めステップと、
    位置決めされた被印刷媒体を所定の印刷位置に搬送した後に印刷を行う印刷ステップと、
    印刷後の被印刷媒体を搬送して発行又は排出する発行ステップと、を少なくとも有する、請求項1〜のいずれかに記載の印刷装置。
  8. 前記被印刷媒体を所定の位置まで搬送する搬送制御と、前記押圧解除機構を動作させる押圧解除制御と、前記幅寄せ機構を動作させる幅寄せ制御とを少なくとも有する制御装置を備え、
    前記制御装置が、
    前記押圧解除制御と前記幅寄せ制御によって被印刷媒体を基準面に位置決めする位置決めステップと、
    位置決めされた被印刷媒体を所定の印刷位置に搬送した後に任意の色の印刷を行う印刷ステップと、
    他の色を印刷するために前記所定の印刷位置に再び戻す戻し搬送ステップと、
    印刷後の被印刷媒体を搬送して発行又は排出する発行ステップと、を少なくとも有する、請求項1〜のいずれかに記載の印刷装置。
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