JP5404153B2

JP5404153B2 - 印刷装置

Info

Publication number: JP5404153B2
Application number: JP2009101124A
Authority: JP
Inventors: 利明青柳
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: JP2010247471A

Description

本発明は、厚さや、腰の強さを異にする冊子類や単票に印刷する熱転写式の印刷装置に関する。

この種の印刷装置には、一旦画像を中間転写印刷媒体に印刷した後に、中間転写印刷媒体を転写位置に搬送するとともに、冊子類や単票などの被転写体を転写位置に搬送し、この転写位置で転写機構により中間転写印刷媒体の画像を被転写体に転写する、所謂中間転写方式のものが知られている。

転写機構は転写ローラと、この転写ローラに対向して設けられるバックアップローラとを有し、中間転写印刷媒体と被転写体とが転写位置に搬送されてくると、バックアップローラを退避位置から転写位置へと上昇させて被転写体を支持するようになっている。そして、バックアップローラによって支持した被転写体に対し、転写ローラを回転させることにより中間転写印刷媒体の画像を加圧、加熱して転写するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−１０３８１０号公報

ところで、上記したバックアップローラの上流側と下流側には被転写体の搬送をガイドするためのガイド板が配設されている。

しかしながら、従来においては、被転写体が転写位置に搬送されてくるまでは、バックアップローラが退避位置にあるため、バックアップローラと下流側のガイド板との間には隙間が大きく形成された状態となっている。

このため、被転写体が厚くて腰の強い冊子類などの場合には問題はないが、薄くて腰の弱い単票などの場合には、その先端側がバックアップローラの頂点部を超えると垂れ下がって上記した隙間に入り込みジャムが発生するという問題があった。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、被転写体が腰が弱い場合であっても、その先端部をバクアップローラとガイド板との間の隙間に入り込ませることなく、良好に搬送できるようにした印刷装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、中間転写印刷媒体を印刷位置に搬送したのち転写位置に向かって搬送する印刷媒体搬送手段と、この印刷媒体搬送手段によって前記印刷位置に搬送された前記中間転写印刷媒体に画像を印刷する印刷手段と、前記転写位置に向かって第１の被転写体、及び該第１の被転写体よりも腰の弱い第２の被転写体を選択的に搬送する被転写体搬送手段と、前記転写位置の下部側に設けられ、前記被転写体搬送手段によって搬送されてくる前記第１の被転写体、或いは前記第２の被転写体を頂点部により支持するバックアップローラと、このバックアップローラの頂点部に前記転写位置を介して対向する状態で設けられ、前記バックアップローラによって支持される前記第１の被転写体、或いは前記第２の被転写体に対し、前記中間転写印刷媒体の画像を転写するための転写ローラと、前記バックアップローラの下流側で、かつ、前記転写位置よりも低い位置に設けられ、前記バックアップローラから送り出される前記第１の被転写体、或いは前記第２の被転写体を搬送方向に沿ってガイドするガイド体と、前記バックアップローラを前記転写位置とこの転写位置の下方で、かつ前記ガイド体よりも低い退避位置との間で移動させる移動手段と、前記第２の被転写体の搬送方向先端部が前記バックアップローラの頂点部に到達するのに基づいて前記バックアップローラを前記退避位置から前記ガイド体の高さ以上高い搬送補助位置へと上昇させるように前記移動手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、被転写体が腰が弱い場合であっても、その先端部をバックアップローラとガイド体との間の隙間に入り込ませることがなく、良好に搬送することができる。

本発明の一実施の形態である印刷装置を示す構成図。図１のヒートローラを示す図。図１の転写部を示す構成図。図３のバックアップローラを昇降させるためのカムの駆動制御系を示すブロック図。図３の転写部で冊子類に画像を転写する状態を示す図。図３の転写部で冊子類に画像を転写する状態を示す図。図３の転写部で冊子類に画像が転写される状態を拡大して示す図。図３の転写部で画像が転写された冊子類を示す平面図。図３の転写部で単票に画像を転写する状態を示す図。図３の転写部で単票に画像を転写する状態を示す図。単票の先端部がバックアップローラとガイド体との間の隙間に入り込む状態を示す図。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態である印刷装置１を示すものである。

この印刷装置１は装置本体１ａを備え、この装置本体１ａ内の上部側には中間転写印刷媒体２３を供給する供給部２、及びこの供給部２によって供給される中間転写印刷媒体２３に印刷位置３ａで画像を印刷する印刷手段としての印刷部３が配設されている。印刷部３の下方部には、供給される中間転写印刷媒体２３を搬送路５ａに沿って搬送する印刷媒体搬送手段としての印刷媒体搬送部５が設けられている。

装置本体１ａ内の下部側には中間転写印刷媒体２３に印刷された画像を後述する第１の被転写体としての厚くて腰の強い冊子類３１、或いは薄い等の理由から腰の弱い第２の被転写体としての単票３２に転写位置６ａで転写する転写手段としての転写部６、及び画像転写後の中間転写印刷媒体２３を巻き取る巻取部８が設けられている。

さらに、装置本体１ａ内の下部側には冊子類３１、或いは単票３２を搬送路９ａに沿って転写位置６ａに搬送する被転写体搬送手段としての被転写体搬送部９が設けられている。装置本体１ａの前面下部側には被転写体搬送部９によって搬送されてくる冊子類３１、或いは単票３２を排出させる排出口１０が設けられている。

次に、上記した供給部２、印刷部３、印刷媒体搬送部５、転写部６、及び巻取部８、さらに被転写体搬送部９についてそれぞれ説明する。

上記供給部２は、中間転写印刷媒体２３に回転力を伝えるハブ２ａと、このハブ２ａに対しトルクリミッタを介して接続される図示しないＤＣモータとによって構成されている。ＤＣモータは、中間転写印刷媒体２３が後述する駆動ローラ２６によって搬送されるときには、供給方向とは逆方向に回転して中間転写印刷媒体２３に対しトルクリミッタのスリップトルクで設定されたテンションを付与するようになっている。また、ＤＣモータは中間転写印刷媒体２３が後述する駆動ローラ２６によって逆方向に搬送されるときは、中間転写印刷媒体２３を巻取方向に回転するようになっている。中間転写印刷媒体２３としては、長尺のベース層の表面にホログラム層、受像兼接着層を順に塗布する転写リボンが用いられる。

上記印刷部３はサーマルヘッド２１を備え、このサーマルヘッド２１には例えばＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の溶融インクをダンダラに塗工した溶融インクリボン２４、及び上記中間転写印刷媒体２３を介してプラテンローラ２２が対向されている。サーマルヘッド２１としては中間転写印刷媒体２３の搬送方向に対し垂直に配置されるニアエッジ、またはコーナエッジタイプのライン状のヘッドが用いられ、熱時剥離による印刷を行うことが望ましい。溶融インクリボン２４の一端部側は送りローラ２４ａ、他端部側は巻取ローラ２４ｂにそれぞれ巻回されている。

サーマルヘッド２１よって溶融インクリボン２４のインクが中間転写印刷媒体２３に転写されることにより、カラー画像や黒文字が形成される。なお、溶融インクリボン２４としては、単色インクのみのリボンでも良く、また紫外線によって発光する蛍光顔料インク、光沢面も持つ印刷用の金属薄膜（アルミ蒸着）層、印刷用のホログラム層などの機能リボン材料を用いても良い。

上記印刷媒体搬送部５は、中間転写印刷媒体２３を掛け渡す駆動ローラ２６、テンショナ２７、ガイドローラ３３ａ〜３３ｃを備えて構成されている。中間転写印刷媒体２３を搬送する駆動力は、一般的にプラテンローラ２２に駆動機構を設けることが多いが、硬度と平滑性から中間転写印刷媒体２３とプラテンローラ２２の摩擦係数が上がらず、また安定しない場合がある。このため、プラテンローラ２２の下流側（後述するヒートローラ２５側）直近に駆動ローラ２６が設けられている。

中間転写印刷媒体２３は駆動ローラ２６に対して出来るだけ巻付き角が大きいほうが良い。実施例では９０°から１３０°の巻付角が得られるようにテンショナ２７が配置されている。テンショナ２７には図示しないバネ機構が設けられ、限られた可動範囲内で中間転写印刷媒体２３にテンションを付与して駆動ローラ２６と中間転写印刷媒体２３が常に適切に接触する状態を作り出している。

駆動ローラ２６は５相ステッピングモータ１２、タイミングベルト１３ａ、プーリ１４、タイミングベルト１３ｂによる減速機構の組み合わせにより回転駆動され、中間転写印刷媒体２３を正確に搬送できるようになっている。

上記転写部６は、円周の一部に平坦カット面２５ａを有し、内部にヒータ２５ｃを備える金属製のヒートローラ２５と、このヒートローラ２５に中間転写印刷媒体２３を介して対向されるバックアップローラ２９を備えている。ヒートローラ２５の円弧部分は図２に示すように、１ｍｍ〜２ｍｍ厚の耐熱性ゴム２５ｂで覆われている。なお、ヒートローラ２５の円弧部分のみならず、平坦カット面２５ａをも耐熱性ゴム２５ｂで覆うようにしてもよい。ヒートローラ２５の円弧形状部の周長は、冊子類３１や単票３２などに転写動作を行う距離と等しい長さになっている。

ヒートローラ２５の平坦カット面２５ａが転写媒体の搬送路９ａと並行になっているとき（ヒートローラ２５の初期位置）には、バックアップローラ２９との間に隙間が形成され、中間転写印刷媒体２３はヒートローラ２５とバックアップローラ２９に接触しない位置に配置される。さらに、中間転写印刷媒体２３は後述するように冊子類３１或いは単票３２が転写位置に進入してきたときには、その表面と接触しない位置に配置されることが望ましい。

ヒートローラ２５はＤＣサーボモータもしくはステッピングモータなどにより正確に一定の速度で駆動される。ヒートローラ２５とバックアップローラ２９との間に送り込まれる中間転写印刷媒体２３の送込方向上流側には、マーク検知センサ３０が設けられている。

上記巻取部８は、中間転写印刷媒体２３を巻き取る巻取ハブ８ａと、この巻取ハブ８ａに対しトルクリミッタを介して接続されたパルスモータとから構成されている。ヒートローラ２５と巻取ハブ８ａとの間には中間転写印刷媒体２３の搬送を案内する剥離シャフト３３ｃが配置されている。中間転写印刷媒体２３は巻取ハブ８ａの回転により剥離シャフト３３ｃに案内されて冊子類３１或いは単票３２の搬送方向とは異なる方向に巻き取られるようになっている。

上記被転写体搬送部９は、冊子類３１或いは単票３２を搬送路９ａに沿って挟持搬送する搬送ローラ対３８ａ〜３８ｄを備えている。搬送ローラ対３８ａ〜３８ｄは、パルスモータ（図示しない）によって回転駆動される。搬送ローラ対３８ａの近傍には、被転写体の位置を検出する位置検出センサ１７が設けられている。また、被転写体搬送部９には搬送路９ａに沿って搬送される冊子類３１、或いは単票３２をガイドするガイド体としてのガイド板３９ａ〜３９ｃが配設されている。ガイド板３９ａはバックアップローラ２９の上流側に設けられ、ガイド板３９ｂ，３９ｃはバックアップローラ２９の下流側に設けられている。

図３は、上記した転写部６のバックアップローラ２９を昇降させるための移動手段としての昇降機構４１を示すものである。

昇降機構４１は支軸３５ａを中心にして回動する支持レバー３５を備え、支持レバー３５の一端部側にバックアップローラ２９が回転自在に取り付けられている。バックアップローラ２９は支持レバー３５の回動によりその頂点部が転写位置６ａ、搬送補助位置６ｂ、退避位置６ｃに位置するように移動されるようになっている。

退避位置６ｃは最も低い位置で、ガイド板３９ａ，３９ｂよりも低い位置となっている。搬送補助位置６ｂは退避位置６ｃよりも高い位置でかつガイド板３９ａ，３９ｂと略同一の高さ、転写位置６ａは搬送補助位置６ｂよりも高い位置でかつガイド板３９ａ，３９ｂよりも高い位置となっている。

支持レバー３５の他端部側にはバネ材４２が接続され、支持レバー３５はバックアップローラ２９をヒートローラ２５から離間させる方向に付勢されている。支持レバー３５には支軸３５ａの下方部に位置してカムフォロワ４４が設けられ、このカムフォロワ４４にはカム４５が当接されている。

カム４５は図４に示すカムモータ４６によって回転され、カムモータ４６は制御回路を介して制御手段としての制御部５０に接続されている。また、制御部５０には送信回路を介して被転写体の種類を指示する種類指示部５１、及び上記した被転写体の位置を検出する位置検出センサ１７が接続されている。

制御部５０は種類指示部５１から指示された被転写体の種類（冊子類或いは単票）、及び位置検知センサ１７の位置検知情報に基づいてカムモータ４６を回動させてカム４５を回転させるようになっている。

支持レバー３５はカム４５の回転によりカムフォロワ４４を介してバネ材４２の付勢力に抗して回動され、バックアップローラ２９を退避位置６ｃと搬送補助位置６ｂと転写位置６ａとの間で移動させるようになっている。

即ち、バックアップローラ２９は被転写体が冊子類３１である場合には、冊子類３１が転写開始位置に到達すると、退避位置６ｃからそのまま直接、転写位置６ａへと移動する。また、被転写体が単票３２である場合には、単票３２が退避位置６ｃにあるバックアップローラ２９の頂点部に到達すると、バックアップローラ２９は一旦、搬送補助位置６ｂへと移動して単票３２の先端部を押し上げ、単票３２が転写開始位置に到達したら転写位置２９ａへと上昇されるようになっている。

次に、印刷動作について説明する。

まず、厚くて腰の強い冊子類３１に印刷する場合について説明する。

この場合には、被転写体の種類指示部５１によって被転写体の種類が冊子類３１であることを指示してから印刷開始ボタン（図示しない）をオンする。これにより、供給部２から中間転写印刷媒体２３が供給され、そのホログラム位置マークがマーク検知センサ２８によって検知されると、その検知結果に基づいて印刷開始位置に位置決めされる。この状態からサーマルヘッド２１が印刷情報に基づいて発熱し、中間転写印刷媒体２３の所定位置に固有印刷情報等が印刷される。この印刷される情報はＹ，Ｍ，Ｃの三原色に加えて黒の４色重ね合わせによるカラー印刷である。これら複数色の重ね合わせ印刷は、中間転写印刷媒体２３がサーマルヘッド２１を色数と同じ回数往復することで、重ね合わせ印刷が行われる。また、印刷される情報は、反転画像であるという特徴がある。なお、印刷色は上記４色に加えて、蛍光顔料を含んだインクなど機能性インクを付与してもよい。また、中間転写印刷媒体２３にはカラー印刷ではなく、黒一色で印刷情報を印刷するようにしてもよい。中間転写印刷媒体２３に印刷された印刷情報は転写位置６ａに向かって搬送され、ホログラム位置マークがマーク検知センサ３０によって検知されるのに基づいて所定距離搬送されて転写開始位置に位置決めされる。

一方、このときには、図５（ａ）に示すように、冊子類３１が開頁された状態で搬送路９ａに沿って搬送され、転写位置６ａに向かって搬送される。そして、冊子類３１はその後端部が位置検知センサ１７によって検知されると、図５（ｂ）に示すように所定距離搬送されて転写開始位置に位置決めされ、中間転写印刷媒体２３の印刷情報に対向する状態で停止される。

この停止後、図５（ｃ）に示すように、バックアップローラ２９が退避位置６ｃから転写位置６ａへと矢印で示すように上昇する。こののち、図６（ａ）に示すようにヒートローラ２５が回転され、中間転写印刷媒体２３が冊子類３１に加圧されるとともに加熱される。これにより、図７に示すように中間転写印刷媒体２３の印刷画像４８ｂ、接着層４８ｃ、ホログラム層４８ｄが冊子類３１に転写される。

この転写後、中間転写印刷媒体２３のベース層４８ａは冊子類３１に対して６０°〜１１０°の角度で引き上げられ、冊子類３１は図８に示すように画像が印刷されて図６（ｂ）に示すように送り出される。

このように冊子類３１が送り出されたのち、バックアップローラ２９は図６（ｃ）に示すように退避位置６ｃへと下降されて退避される。

つぎに、冊子類３１よりも薄くて腰の弱い単票３２に印刷する場合について説明する。

この場合には、被転写体の種類指示部５１によって被転写体が単票３２であることを指示してから、印刷開始ボタン（図示しない）をオンする。

これにより、上記した冊子類３１の印刷動作で説明した場合と同様にして中間転写印刷媒体２３に画像が印刷され、この中間転写印刷媒体２３の画像は転写部６へと搬送されて印刷開始位置に至ると停止される。

一方、このときには、単票３２が図９（ａ）に示すように、転写位置６ａに向かって搬送される。そして、単票３２の先端部が位置検知センサ１７によって検知されると、所定距離搬送され、図９（ｂ）に示すように先端部がバックアップローラ２９の頂点部を越えた位置で停止される。

この停止後、バックアップローラ２９は図９（ｃ）に示すように、搬送補助位置６ｂに上昇されて単票３２の先端部を押し上げる。こののち、単票３２は図９（ｄ）に示すように、バックアップローラ２９によりガイドされながら転写開始位置へと搬送される。

この搬送後、図１０（ａ）に示すように、バックアップローラ２９が転写位置６ａに上昇される。この上昇後、図１０（ｂ）に示すように、ヒートローラ２５が回転されて中間転写印刷媒体２３を押圧、加熱して単票３２に押し付け、その印刷画像、接着層、ホログラム層が単票３２に転写される。

この転写後、単票３２は、図１０（ｃ）に示すように送り出される。この送出後、図１０（ｄ）に示すようにバックアップローラ２９が退避位置６ｃに下降されて退避される。

上記したように、転写位置６ａに向かって搬送されてくる単票３２の先端部がバックアップローラ２９の頂点部に到達したときには、図９（ｂ）に示すようにバックアップローラ２９を搬送補助位置６ｂに上昇させてその頂点部で単票３２の先端側を押し上げるため、単票３２の先端側をガイド板３９ｂの高さと同じか上にできる。

従って、特別なガイド機構等を追加することなく、単票３２の先端部がバックアップローラ２９とガイド板３９ｂの間の隙間Ｓに入り込んで詰まることを防止でき、良好な搬送が可能になる。

なお、単票３２の先端部がバックアップローラ２９の頂点部に到達したときに、もし、バックアップローラ２９を退避位置６ｃから搬送補助位置６ｂへ上昇させないで、退避位置６ｃに退避したままの状態とした場合には、図１１に示すように単票３２の先端側が垂れ下がってしまう。このため、単票３２の先端側がバックアップローラ２９とガイド板３９ｂとの間の隙間Ｓに入り込んで詰まってしまう虞がある。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。さらに、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。

３…印刷部（印刷手段）、３ａ…印刷位置、５…印刷媒体搬送部（印刷媒体搬送手段）、６…転写部（転写手段）、６ａ…転写位置、６ｃ…退避位置、６ｂ…搬送補助位置
、９…被転写体搬送部（被転写体搬送手段）、１７…位置検出センサ、２３…中間転写印刷媒体、２５…ヒートローラ（転写ローラ）、２５ｃ…ヒータ、２９…バックアップローラ、３１…冊子類（第１の被転写体）、３２…単票（第２の被転写体）、３９ｂ…ガイド板（ガイド体）、４１…昇降機構（移動手段）、５０…制御部（制御手段）。

Claims

中間転写印刷媒体を印刷位置に搬送したのち転写位置に向かって搬送する印刷媒体搬送手段と、
この印刷媒体搬送手段によって前記印刷位置に搬送された前記中間転写印刷媒体に画像を印刷する印刷手段と、
前記転写位置に向かって第１の被転写体、及び該第１の被転写体よりも腰の弱い第２の被転写体を選択的に搬送する被転写体搬送手段と、
前記転写位置の下部側に設けられ、前記被転写体搬送手段によって搬送されてくる前記第１の被転写体、或いは前記第２の被転写体を頂点部により支持するバックアップローラと、
このバックアップローラの頂点部に前記転写位置を介して対向する状態で設けられ、前記バックアップローラによって支持される前記第１の被転写体、或いは前記第２の被転写体に対し、前記中間転写印刷媒体の画像を転写するための転写ローラと、
前記バックアップローラの下流側で、かつ、前記転写位置よりも低い位置に設けられ、前記バックアップローラから送り出される前記第１の被転写体、或いは前記第２の被転写体を搬送方向に沿ってガイドするガイド体と、
前記バックアップローラを前記転写位置とこの転写位置の下方で、かつ前記ガイド体よりも低い退避位置との間で移動させる移動手段と、
前記第２の被転写体の搬送方向先端部が前記バックアップローラの頂点部に到達するのに基づいて前記バックアップローラを前記退避位置から前記ガイド体の高さ以上高い搬送補助位置へと上昇させるように前記移動手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする印刷装置。
前記第２の被転写体の搬送位置を検出する位置検出センサを備え、
前記制御手段は前記位置検出センサの検出情報に基づいて前記バックアップローラを前記退避位置から前記搬送補助位置に上昇させることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
前記転写ローラはヒータを備え、前記ヒータの発熱により前記中間転写印刷媒体の画像を加熱し前記第１或いは第２の被転写体に転写することを特徴とする請求項１または２の何れか一項に記載の印刷装置。