JP4128240B2 - Card printer - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＤカード、ＩＣカードなどのカードに対して主としてサーマルヘッドによる印字作業を行うカード用のプリンターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。これらのカードは厚さの異なることがある。
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、各種厚さのカードに対応して、常に、適正な印圧作業（例えば、印字）を行うことができるカード用プリンターの提供を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
各種カードに対して印圧を均等に、また、印圧によって生じるプリンターの構造上のひずみを抑制するために、ヘッドアセンブリーと印圧機構をプラテンロールを挟んだ両側に配置し、これらを印圧付与用のばねを介した結合レバーで連結する。そして、カード厚さを検出して、その厚さに印圧を対応させる。
【０００５】
すなわち、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（サーマルヘッドなど）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（発熱素子など）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。
【０００６】
印圧機構は、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り、作業ヘッドと印圧機構は、結合レバーで連結されて印圧付与用のばねにより、印圧が作業ヘッドに付与される。
この構成でヘッドアセンブリーの作業ヘッドをプラテンロールに対してヘッドダウン、ヘッドアップするとともに、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。この設定は、カード排出機構において検出したカード厚により自動的に行われる。すなわち、カード排出機構にカードの出口間隙を調整するゲートとその出口間隙の大きさを検出するカード厚センサーを設け、一方、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し、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、カード厚センサーの出力を制御装置で処理して作業ヘッド先端とプラテンロール間の間隙を自動調整する構成とする。
【０００７】
この構成によれば、ゲート位置を調整するとヘッドアセンブリーにおけるプラテンロールと作業ヘッド先端の間隔を自動的に適正値に調整することができ、カード厚の設定間違いによる事故を回避することができる。
ホッパーベッドとゲートの関係位置をカムの回転で調整する際に、カード厚センサーはこのカムの回転角度を検出する構成を採用することができる。回転角度の検出は、無段階であってもよく、カード圧に応じて設定した段階ごとであってもよい。また、カムの回転をステップモーターなどで行うこととし、制御装置からカード厚に応じた回転角度を指令するようにしてもよい。
【０００８】
これにより、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。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
【００１０】
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、カード用プリンター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）。
【００１１】
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、本体フレーム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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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***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は押し上げばねで、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）。
【００２２】
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。
【００２３】
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、ヘッド位置検出用センサー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。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【００２６】
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。
【００２７】
供給リール６６と巻き取りリール６７はフレーム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）。
【００２８】
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７４を上方へ引くなどの手動操作で、このレバー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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
【発明の効果】
作業ヘッドと印圧機構をプラテンロールを挟んで対向する配置とし、印圧機構から引くように印圧を付与するので、印圧の作用する範囲がプリンタの他の機構部分やフレームにおよばず、他の機構やフレームの歪みによって印字など作業品質が劣化するのを防止することができる。カード取り出しのゲート個所において、カード厚に対応させて出口間隙の調整を行うと、自動的に作業ヘッド先端とプラテンロール間の間隙が調整されるので、ヘッドアセンブリーにおいてカード厚の調整が行われていないために生じる事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 機構的に示した全体の正面図
【図２】 前方からみた側面図
【図３】 要部を拡大して示す正面図
【図４】 後方から見た側面図
【図５】 ヘッドアセンブリーと印圧機構を前方からみた側面図
【図６】 ヘッドアセンブリーと印圧機構の要部の正面図
【図７】 模式的に示した搬送経路の平面図
【図８】 カードの移動とセンサーの位置を説明するための図
【図９】 （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
【図１０】 作業ヘッドを装着する部分を前方から見た側面図
【図１１】 作業ヘッドを装着した状態を示した要部の正面図
【図１２】 作業ヘッドを装着した部分の要部を示す平面図
【図１３】 作業ヘッドの装着状態を説明するための正面図
【図１４】 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 ***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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a card printer that mainly performs printing work using a thermal head on cards such as an ID card and an IC card.
[0002]
[Prior art]
  ID cards, IC cards, etc. are used as bank cards, credit cards, prepaid cards, employee cards, membership cards, etc. by printing and pasting personal information, facial photos, logo marks, secret holograms, etc. on the cards. The same type of cards include commuter passes, driver's licenses, examination tickets, student ID cards, and business cards.These cards may vary in thickness.
  Note that a card printer that automatically performs an operation usually includes a card storage unit, a card discharge mechanism, a card transport mechanism, a head assembly, a printing pressure mechanism, a tape feeding mechanism, and a control device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  An object of the present invention is to provide a card printer that can always perform an appropriate printing operation (for example, printing) corresponding to cards of various thicknesses.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  In order to evenly apply the printing pressure to various cards and to suppress the structural distortion of the printer caused by the printing pressure, the head assembly and the printing pressure mechanism are arranged on both sides of the platen roll, and these are printed. It is connected with a coupling lever via a spring for applying pressure.Then, the card thickness is detected, and the printing pressure is made to correspond to the thickness.
[0005]
  That is, the head assembly arranges a work head (thermal head or the like) at a position sandwiching the card conveyance path with respect to the platen roll, and arranges the platen roll at a fixed position of the frame constituting the printer machine frame, A work head provided with a contact working part (a heating element or the like) for the card at the front end is attached so that the contact working part can move far and near relative to the platen roll.
[0006]
  The printing pressure mechanismThe platen roll is provided on the opposite side of the working head. The working head and the printing pressure mechanism are connected by a coupling lever, and printing pressure is applied to the working head by a spring for applying printing pressure.
In this configurationThe head of the head assembly is lowered and raised with respect to the platen roll, the position of the tip of the work head with respect to the platen roll is determined, and the size of the gap through which the card passes during the printing operation is set. This setting is automatically performed based on the card thickness detected by the card ejection mechanism. That is, the card ejection mechanism is provided with a gate for adjusting the exit gap of the card and a card thickness sensor for detecting the size of the exit gap, while the platen roll is arranged at a fixed position of the frame constituting the printer machine frame. The head is attached so that the contact working part can move to and away from the platen roll, and the output of the card thickness sensor is processed by the control device to automatically adjust the gap between the work head tip and the platen roll.
[0007]
  According to this configuration, when the gate position is adjusted, the distance between the platen roll and the working head tip in the head assembly can be automatically adjusted to an appropriate value, and an accident due to an incorrect card thickness setting can be avoided.
  When the relative position between the hopper bed and the gate is adjusted by the rotation of the cam, the card thickness sensor can adopt a configuration for detecting the rotation angle of the cam. The detection of the rotation angle may be stepless or may be performed for each step set according to the card pressure. Further, the cam may be rotated by a step motor or the like, and a rotation angle corresponding to the card thickness may be commanded from the control device.
[0008]
  Thereby, the quality of the printing work is stabilized by a constant printing pressure. Also, the printing pressure is balanced in the system that goes around the head assembly and the printing pressure mechanism via the coupling lever, and since it does not act on the outside, the structural distortion of the printer is unlikely to occur.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 schematically shows an entire card printer 1, which prints a registration number on an ID card 2 by thermal transfer using an ink ribbon 3 (work material tape), and includes a control device 4.
  For convenience of explanation, the conveyance direction of the card 2 is assumed to be the front.
  The card printer 1 includes a main frame 5, an upper sub-frame 6, and a lower sub-frame 7, and a card storage unit 8, a card discharge mechanism 9, a card transport mechanism 10, a head assembly 11, a printing pressure mechanism 12, And an ink ribbon feeding mechanism 13 (tape feeding mechanism).
[0010]
  Reference numeral M1 is a discharge motor, M2 is a transport motor, M3 is a head motor, M4 is a ribbon feed motor, and M5 is an energizing motor.
  FIG. 2 is a side view of the card printer 1 as seen from the front, showing that the main frame 5, the upper subframe 6 and the lower subframe 7 are arranged at intervals, and the arrangement of the motors M1 to M5. ing.
  For convenience of explanation, the side where the sub-frames 6 and 7 are located is the front surface.
  The card storage unit 8 has a hopper structure composed of guide frames 14 (a, b) arranged at the front and rear, the base of the guide frame 14 (a, b) is fixed to the hopper bed 15, and the front is opened (see FIG. 3).
[0011]
  The card discharge mechanism 9 is configured below the card storage unit 8 and includes a hopper bed 15, a gate 16, and a feeding claw 17 (FIGS. 3 and 4). The hopper bed 15 is fixed to the frame 5 and has an opening 18 in the front-rear direction at the center in the width direction. A feed claw 17 is fitted in the opening 18. The gate 16 is attached to the portal frame 19 and is located at the front end of the hopper bed 15.
  The feed claw 17 has a slider 20 integrally attached to the lower part of the front, and the slider 20 is attached to two guide bars 21 (a, b) horizontally attached to a part 5a of the main body frame 5 in the front-rear direction. It is mounted so as to be movable. The slider 20 also has a groove plate 22 integrally on the front side. The groove plate 22 has a vertical groove whose rear side is open, and the roller pin 24 of the pin plate 23 driven by the discharging motor M1 is engaged with this groove.
[0012]
  Accordingly, when the pin plate 23 is rotated by the discharging motor M1, the roller pin 24 is moved up and down along the groove of the groove plate 22, and the slider 20 is moved along the guide bar 21 (a, b). As a result, the feed claw 17 moves in the front-rear direction through the opening 18 of the hopper bed 15 with a stroke equal to the diameter of the rotation locus of the roller pin 24.
  The rear portion of the feed claw 17 is a little thicker, and is a stepped portion 87 protruding upward by a dimension d1 from the upper surface of the hopper bed 15 (FIG. 3). d1 is 1.5 times the thinnest among the types of cards 2 that may be loaded into the card storage unit 8. In the case of the same type of card, the difference in thickness between the cards is small, so that the engaging claw 17 is not exchanged depending on the thickness of the card 2. The feeding claw 17 is engaged with the rear end edge of the card 2, and when the card 2 is fed out, the front end edge of the card 2 passes through the gate and the drawing roller in the next card transport mechanism 10 is moved. It is assumed that the size can reach 33.
[0013]
  The gate-type frame 19 to which the gate 16 is attached is composed of front and rear leg portions 25 (a, b) and a bridging portion 26 connecting these upper portions, and the rear portion of the leg portions 25 (a, b) is formed. It is attached to the hopper bed 15 so as to be rotatable by a horizontal support shaft 27 located at the upper portion thereof, and the lower ends of the leg portions 25 (a, b) are supported by a part 5a of the frame via cushion springs 28. .
  Further, on the lower surface side of the hopper bed 15, the cam shaft 29 is supported horizontally across the leg portions 25 (a, b), and the eccentric cam 30 (a , B) are fixed as the same phase on both sides. An operation lever 31 is further fixed to the front side end of the cam shaft 29. Reference numeral 32 denotes a card thickness sensor that detects the rotation angle of the operation lever 31.
[0014]
  Accordingly, when the operation lever 31 is rotated, the eccentric cam 30 (a, b) is rotated to rotate the portal frame 19 about the support shaft 27, and the gap between the lower edge of the gate 16 and the upper surface of the hopper bed 15 is rotated. Is adjusted. This gap is set in advance by the operation lever 31 according to the thickness of the card 2. The thickness may be set arbitrarily, or may be selected step by step according to the thickness of various cards determined as a standard. The size (thickness) of the set or selected outlet gap is transmitted to the control device 4 as an output of the card thickness sensor 32. The control device 4 receives this thickness signal and adjusts the initial phase of the eccentric cam 54 (FIG. 6, described later) in the head assembly 11.
[0015]
  The card transport mechanism 10 includes a drawing roller 33 and a feed roller 34 (FIG. 1), a card detection sensor 35, and a size detection sensor 36 (FIG. 1) along a transport path set from the card discharge mechanism 9 toward the head assembly 11. 8) and a width adjusting device 37 (FIG. 7). The card detection sensor 35 and the size detection sensor 36 are connected to the control device 4, and the drawing roller 33 and the feeding roller 34 are driven by the conveyance motor M2.
[0016]
  The card detection sensor 35 and the size detection sensor 36 are arranged between the drawing roller 33 and the feeding roller 34 along the conveyance path, and the size detection sensor 36 is for detecting the size of the card 2 in the conveyance direction. There are a plurality (36a, 36b,...) Matching the card size (FIG. 8). As shown in FIG. 8, the card detection sensor 35 is arranged immediately after the pull-in roller 33, the size detection sensor 36 is located downstream of the card 2 and the size detection sensor 36a, 36b,...), The shorter the size, the more downstream, the interval between the sensors is the difference between the two card sizes.
[0017]
  The width adjusting device 37 is for correcting the posture of the card 2 to be conveyed so as to be along one side of the conveyance path, and a spring-like guide plate 38 is arranged on the conveyance path surface.
  The card detection sensor 35 and the size detection sensor 36 function as follows. A description will be given assuming that there are two size detection sensors 36 (FIG. 8).
  When the card detection sensor 35 detects the leading edge (light-blocking from light incident) and the rear edge (light-blocking to light incident) of the card 2, it sends the signal to the control device 4 (steps 1 and 2). The control device 4 has a detection signal at the leading edge to check that the card 2 has been ejected from the storage unit 8, and has a detection signal at the trailing edge to determine the card length from the relationship with the conveyance speed of the conveyance path. If the card size is calculated and compared with the card size that is input and set in advance in the control device and is determined to be within a predetermined allowable range, it is determined that the card 2 is being transported normally and the processing for the card 2 is performed. If this is not the case, the subsequent processing is stopped as a conveyance error and a warning is issued.
[0018]
  The size detection sensor 36a is registered in the control device 4 as a sensor to function this time, based on the card size that is input and set in advance in the control device 4, and detects the passage of the card 2. That is, when the size detection sensor 36a detects the passage of the trailing edge of the card 2 (from light shielding to entering light, step 3), the control device 4 stops the conveyance of the card 2 and then sets a value of 1 to 2 mm. And then stop (step 4). Since this position of the card 2 is a printing start position with respect to the printing pressure reference line p, the head is lowered, and the conveyance and printing of the card 2 are started (step 5).
  The size detection sensor 36b is used for a card whose size in the transport direction is smaller than that of the card 2. Note that the length of the card 2 is determined by the ISO standard or the like. In practice, several types of size detection sensors such as a business card and a commuter pass may be prepared in addition to a normal card.
[0019]
  However, if it is necessary to specify the print range, such as when the IC contact portion is printed, like an IC card, it is destroyed, the corresponding size detection sensor 36 (n) is provided and registered in the control device. It is necessary to keep.
  The head assembly 11 includes a platen roll 39, a print head 40 (working head), and a peripheral structure for mounting them.
  The platen roll 39 is attached to the front end of the transport path so as to be pivotally supported by the frame 5 and to rotate at a fixed position. The platen roll 39 is driven to rotate in synchronization with the drawing roller 33 and the feeding roller 34 by a conveyance motor M2 common to the card conveyance mechanism 10.
[0020]
  The print head 40 (FIG. 9) includes a head frame 41 and a head main body 42 housed therein. Head pins 43 (a, b) are provided at the lower part so as to protrude on both the front side and the rear side, and between the main frame 5 and the upper sub-frame 6 in the vertical direction via the guide members 44 (a, b). It can be detached by moving (FIG. 10). The guide member 44 (a, b) is a part of the head assembly 11.
  The head main body 42 is attached to the substrate 45 with several screws 85 and has a heating element 46 (contact working portion) at the tip. The attachment with the screw 85 makes the hole of the frame larger in diameter than the screw part of the screw 85 (so-called fool hole), enables a slight position adjustment, and can cope with a processing error. In addition, support pins 47 (a, b) are provided on both the lower front side and the rear side. The head main body 42 is attached to the head frame 41 with support pins 47 coaxially with the head pins 43 so that the main body axis q can be inclined with respect to the head axis r of the print head 40. Reference numeral 48 denotes a set screw for fixing the inclined position.
[0021]
  With this configuration, the heating element 46 can be easily brought on the head axis r even if the mounting position at the tip of the head body 42 is slightly shifted back and forth. It can contact correctly.
  Further, the head frame 41 is guided by the front and rear walls 49 of the guide member 44 (a, b) (FIGS. 12 and 13), but the contact between the head frame 41 and the wall 49 is a protrusion provided on the front and rear walls 49. Since the flange 50, the head frame 41 is in line contact only at one place in the vertical direction. Therefore, there is no twist due to the print head 40 coming into contact with the frame side of the printer at two or more locations. In addition, the head frame 41 is attached to the frame 5 side member such as the head frame 41 itself and the guide member 44 so that the head axis r can be inclined with the head pin 43 as the center, and the position can be fixed with the other set screw 89. (FIG. 11, described later).
  In FIG. 12, reference numeral 51 denotes a push-up spring that constantly urges the print head 40 upward against the frames 5 and 6.
  The head main body 42 is connected with a heat generating power line 52 and a print information signal line 53 (FIG. 5).
[0022]
  The printing pressure mechanism 12 (FIG. 6) is arranged at the lower part of the platen roll 39, and includes an eccentric cam 54 (a, b) and a passive lever 55 (a, b) in contact with the peripheral surface thereof. Crank levers 56 (a, b) are provided on both the front side and the rear side, respectively. The eccentric cams 54 (a, b) are fixed on both sides of a cam shaft 57 (FIG. 5) pivoted between the main frame 5 and the lower sub-frame 7 and are driven by a head motor M3.
[0023]
  The upper portion of the passive lever 55 and the apex portion of the crank lever 56 are pivotally supported by the same shaft pin 58 in this embodiment, the lower end portion of the passive lever 55 abuts against the circumferential surface of the eccentric cam 54 and the crank lever 56 A printing pressure application spring 59 is attached to the lower extension portion. The position of the shaft pin 58 is ahead of the platen roll 39.
  Note that the lower end of the coupling lever 60 is rotatably connected to the laterally extending portion of the crank lever 56. In the printing pressure mechanism 12, the above configuration is bilaterally symmetric between the front side and the rear side, but is configured similarly.
  In FIG. 5, reference numeral 61 is a disc dog for the head position detection sensor 62 (FIG. 1) to identify the head down state, the head up state, and the card thickness adjustment position between the print head 40 and the platen roll 39. Used for.
[0024]
  The head assembly 11 and the printing pressure mechanism 12 are connected by a coupling lever 60. That is, the lower end portion of the coupling lever 60 is rotatably connected to the lateral extension portion of the crank lever 56, and the upper end portion of the coupling lever 60 is engaged with the head pin 43 of the print head 40. In this embodiment, the upper part of the coupling lever 60 is formed as a hook whose upper surface is inclined backward and downward, and is detachably engaged with the head pin 43 from the front (FIGS. 6 and 13). As a result, the rotation of the eccentric cam 54 causes the print head 40 to be pulled downward by the coupling lever 60 and move downward (head down), and when the coupling lever 60 is lifted, it is pulled upward by the push-up spring 51 (FIG. 12) ( Head up). When the head is down, the printing pressure is applied to the card 2 by the printing pressure application spring 59. The printing pressure is almost constant. The direction in which the print head 40 is pulled tends to be slightly inclined forward because the shaft pin 58 of the crank lever 56 is disposed in front of the platen roll 39. In this embodiment, the printing pressure applying spring 59 also serves as an urging means for creating this tendency.
[0025]
  Further, the front and rear bearing plates 63 (a, b) that receive the axis of the platen roll 39 are fixed to the lower part of the main frame 5 and the lower sub-frame 7, and the linear guide portion extends from the upper surface of the plate. 64 is formed to protrude upward. The straight guide surface 65 of the straight guide portion 64 is a position where the straight line passing through the surface is a guide straight line s, and the guide straight line s is parallel to the head axis r and is accurately shifted by the radius of the head pin 43 (FIG. 13).
[0026]
  Thereby, even if the print head 40 moves up and down for the printing operation, the heating element 46 always heads down to the adjusted optimum position, and the position does not get out of order. Further, the amount by which the coupling lever 60 is pulled downward when the head is down, that is, the gap between the print head 40 and the platen roll 39 is determined by the control device 4 that receives the output of the card thickness sensor 32 before the head down. It can be changed by driving the motor M3 to change the initial phase of the eccentric cam 54. The amount of change at that time corresponds to the change in the card thickness. As a result, the vertical position of the print head 40 corresponds to the thickness of the card 2.
  The ink ribbon feeding mechanism 13 (FIG. 6) includes a supply reel 66, a take-up reel 67, and a ribbon feeding roller 68 (tape feeding roller), which are mainly disposed on the main frame 5 (FIG. 2). Furthermore, a pressing roller 69 and a guide roller 70 are provided, and these are pivotally supported on the mounting lever 71 (FIG. 6). The mounting lever 71 is configured in pairs on the front side and the rear side, like the coupling lever 60 and the like.
[0027]
  The supply reel 66 and the take-up reel 67 are pivotally supported by the frame 5, and are driven in the same clockwise direction in FIG. 6 by the urging motor M5 via the constant torque clutches 72 and 73 attached thereto. The ribbon feed roller 68 is pivotally supported on the upper sub-frame 6 and is driven by a ribbon feed motor M4. The ribbon feed roller 68 is driven and rotated in the forward and reverse directions. In FIG. 6, the large-diameter portion indicated by the chain line on the supply reel 66 and the take-up reel 67 is a laminate film or a hologram sheet, and these films and sheets are wound together with a base paper arranged at intervals. Therefore, it has a large diameter (a form of work material tape).
[0028]
  The ink ribbon 3 travels from the supply reel 66 to the lower surface of the heating element 46 at the front end of the print head 40 via some other guide rollers that are pivotally supported by the upper sub-frame 6. Then, it is wound around a take-up reel 67 through a guide roller 70. A ribbon detection sensor 74 (tape detection sensor) is disposed in the middle of the ribbon path, and the signal is transmitted to the control device 4. Reference numeral 75 denotes a static elimination brush.
  When the mounting lever 71 is fixed at the fixed position of FIG. 6 by the operation tool 76, the pressing roller 69 moves to the ribbon feeding roller 68 side together with the guide roller 70, and presses the ink ribbon 3 against the peripheral surface of the ribbon feeding roller 68. The pressing roller 69 is movably attached to the attachment lever 71 through a long hole, and is urged so as to move toward the center of the ribbon feed roller 68 by a spring.
  The mounting lever 71 is always urged forward by a relatively strong pull-back spring 77. Therefore, the lever 71 is fixed at a fixed position by manual operation such as pulling the operating tool 74 upward. When is released, the mounting lever 71 automatically rotates forward.
[0029]
  As the printing starts, the ink ribbon 3 is fed to the lower surface of the front end of the print head 40 at the conveying speed of the card 2 by the normal rotation of the ribbon feed roller 68 (right rotation in FIG. 6) and wound. The supply reel 66 and the take-up reel 67 are driven in the same direction through the constant torque clutches 72 and 73 with substantially the same torque (300 g on the supply reel side and 400 g on the take-up reel side). If it rolls, it is wound up, and if it reverses, it is rewound. In either case, the tension is always applied to both sides of the ink ribbon 3 by the constant torque clutches 72 and 73, so that the ink ribbon 3 is not slackened.
  The rewinding of the ink ribbon 3 is used for using the unused portion of the ribbon without waste.
  When the ink ribbon 3 is cut or finished, the ribbon detection sensor 74 detects this and transmits it to the control device 4, and the control device 4 instructs the stop of the printing operation after performing necessary processing such as head-up.
[0030]
  The ink ribbon feeding mechanism 13 has the following related configuration with the head assembly 11 and the printing pressure mechanism 12 described above.
  The bearing plate 63 that supports the platen roll 39 is extended forward, the lower end of the mounting lever 71 is pivotally supported at the front end, and the upper end of the mounting lever 71 is interposed between the mounting lever 71 and the main frame 5 and the lower subframe 7. A pull-back spring 77 that always urges forward is provided.
  An intermediate portion of the mounting lever 71 and the upper portion of the coupling lever 60 are connected by a connecting link 78 in the front-rear direction. The connecting portion between the communication link 78 and the mounting lever 71 is through a long hole 86 in the front-rear direction.
[0031]
  Accordingly, when the lock of the mounting lever 71 is released by the operation tool 76, the mounting lever 71 automatically rotates forward, pulling the guide roller 70 and the pressing roller 69 forward from the ribbon feed roller 68, and the ink ribbon. 3 can be exchanged. At the same time, due to the forward rotation of the mounting lever 71, the upper part of the coupling lever 60 is pulled forward via the connecting link 78, and the engagement with the head pin 43 of the print head 40 is released. As a result, the print head 40 can be removed upward from the guide member 44 of the printer and replaced.
[0032]
  The card 2 is stored in the card storage unit 8 and the type of the card 2 is input to the control device 4 and registered. The position of the gate 16 is determined by the operation lever 31 and the exit gap of the card 2 is adjusted. Based on this adjustment value, the control device 4 drives the head motor M3 of the printing pressure mechanism 12 by a predetermined amount to determine the gap between the tip of the print head 40 and the platen roll 39. In the subsequent printing operation, the eccentric cam 4 rotates every half cycle with this position as the starting point (initial phase) each time the printing operation from the control device 4 is performed.
  Before that, confirm that the heating element 46 at the tip of the print head 40 to be used is located on a line passing through the center of the head pin 43 and the platen roll 39, and make sure that the main body axis q and the head axis line are correct. Adjust the slope of r. However, the relationship between the head frame 41 and the head main body 42 of the print head 40 is performed at the time of shipment, and the user can replace the print head 40 simply by removing and inserting it. When the print head 40 is inserted into the guide member 44 (a, b) from above and pushed, the head pins 43 (a, b) on both sides press the inclined surface of the upper surface of the hook portion of the coupling lever 60. After escaping forward, when the head pin 43 passes, it automatically returns to its original position and engages the head pin 43.
  When the mounting of the print head 40 is completed, a mounting detection sensor 88 is provided and the signal is transmitted to the control device 4.
[0033]
  When the card printer 1 is operated, the groove plate 22 is rotated by the driving of the discharge motor M1, and the feeding claw 17 is moved back and forth, so that the cards 2 are sent out to the card transport mechanism 10 one by one. The delivery of the card 2 is confirmed by the card detection sensor 35 provided in the transport path, and then the size detection sensor 36 adjusts the card 2 to a predetermined position with respect to the print reference line p, and then the head is lowered to start printing.
[0034]
  Printing is performed by feeding the ink ribbon 3 at the same speed as the conveyance of the card 2 by the ink ribbon feeding mechanism 13 while conveying the card 2 forward by the rotation of the platen roll 39. At the time of printing, the printing pressure by the print head 40 is given by a printing pressure applying spring 59 incorporated in the printing pressure mechanism 12. This printing pressure can be adjusted, but normally it is almost constant even if the thickness of the card 2 changes.
  When replacing the ink ribbon 3, the operation tool 76 is pulled upward to release the fixing of the mounting lever 71. Then, since the pressing roller 69 and the guide roller 70 are separated from the ribbon feeding roller 68, they can be easily replaced. The attachment lever 71 is manually pushed back to the fixed position and engaged with the operation tool 76. The replacement of the print head 40 is the same, and the operation tool 76 can be pulled to easily take out the print head 40 and attach it.
[0035]
  Laminate films and hologram sheets are obtained by attaching a laminate film or hologram sheet divided into card units to a base release film and forming a thermal adhesive layer on the surface. Can be attached to the surface of the card 2 by adding. In this case, the element at the tip of the head, that is, the contact working portion is usually a heat roll, but may be in the form of a heat plate 79 (FIG. 14) that does not rotate and has a flat heating and pressure surface.
  The heat plate 79 has a structure in which a ceramic plate 81 is mounted on a flat mounting plate 80, and a plate-like heating element 82 is mounted on the outer surface thereof. The structure is simple and there is no failure. The temperature control using 83 can be performed sharply. Furthermore, it is highly durable and can be easily maintained such as cleaning the surface. Reference numeral 84 denotes a mounting tapped hole.
  It should be noted that a plurality of work heads such as the print head 40 are prepared as a cassette or a unit according to the work contents, so that the user can select and replace them. Furthermore, the card printer for performing printing, laminating film sticking, or hologram sheet sticking can be configured as an independent dedicated printer.
[0036]
  In addition, sensor marks are provided for each frame on tapes such as color ribbons, overcoats (transparent ink), laminate films, or hologram sheets. It may be used when it is necessary to stop the movement of the tape at a predetermined interval, such as a laminated film or a laminated film. The positioning method using such a sensor mark is the same as the method of detecting the card position using the card size detection sensor.
[0037]
【The invention's effect】
  Since the working head and the printing pressure mechanism are arranged to face each other with the platen roll sandwiched between them, the printing pressure is applied so as to be pulled from the printing pressure mechanism. It is possible to prevent the quality of work such as printing from being deteriorated by other mechanisms and frame distortion. When the exit gap is adjusted according to the card thickness at the card removal gate, the gap between the working head tip and the platen roll is automatically adjusted, so the card thickness is adjusted in the head assembly. Can prevent accidents caused by the failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall front view mechanically shown.
[Fig. 2] Side view from the front
FIG. 3 is a front view showing an enlarged main part.
FIG. 4 is a side view as seen from the rear.
FIG. 5 is a side view of the head assembly and printing mechanism as seen from the front.
FIG. 6 is a front view of the main part of the head assembly and the printing pressure mechanism.
FIG. 7 is a plan view schematically showing a conveyance path.
FIG. 8 is a diagram for explaining the movement of the card and the position of the sensor.
FIG. 9A is a front view of the working head shown together with the platen roll.
  (B) is a front view of the tip of the work head
FIG. 10 is a side view of a portion where the work head is mounted as viewed from the front.
FIG. 11 is a front view of the main part showing a state in which the working head is mounted.
FIG. 12 is a plan view showing the main part of the part where the work head is mounted
FIG. 13 is a front view for explaining a working head mounted state;
FIG. 14 is a sectional view of a heat plate
[Explanation of symbols]
  1 Card printer 2 Card
  3 Ink ribbon(Work material tape)  4 Control device
  5 Main frame 6 Upper subframe
  7 Lower sub-frame 8 Card compartment
  9 Card ejection mechanism 10 Card transport mechanism
  11 Head assembly 12 Printing pressure mechanism
  13 Ink ribbon feeding mechanism (tape feeding mechanism)
  14 (a, b) guide frame
  15 hopper bed 16 gate
  17 Feeding claw 18 Opening
  19 Portal frame 20 Slider
  21 (a, b) Guide bar 22 Groove plate
  23 Pin plate 24 Roller pin
  25 (a, b) Leg part 26 Bridge part
  27 Support shaft 28 Cushion spring
  29 Camshaft 30 (a, b) Eccentric cam
  31 Control lever 32 Card thickness sensor
  33 Pull-in roller 34 Feed-in roller
  35 Card detection sensor 36 (a, b) Size detection sensor
  37 Width adjusting device 38 Guide plate
  39 Platen roll 40 Print head (printing pressure head)
  41 Head frame 42 Head body
  43 (a, b) head pin 44 (a, b) guide member
  45 Substrate 46 Heating element
  47 Support pin 48 Set screw
  49 Wall 50
  51 Push-up spring 52 Power line
  53 Signal line 54 Eccentric cam
  55 Passive lever 56 Crank lever
  57 Camshaft 58 Shaft pin
  59 Spring for applying printing pressure 60 Coupling lever
  61 Disc dog 62 Sensor for detecting print gap
  63 Bearing plate 64 Linear guide
  65 Straight guide surface 66 Supply reel
  67 Take-up reel 68 Ribbon feed roller
  69 Pressure roller 70 Guide roller
  71 Mounting lever 72 Constant torque clutch
  73 Constant torque clutch 74 Ribbon detection sensor
  75 Static elimination brush 76 Operation tool
  77 Pull back spring 78 Contact link
  79 Heat plate 80 Mounting plate
  81 Ceramic plate 82 Plate-shaped heating element
  83 Thermistor 84 Tap hole for mounting
  85 screw 86 long hole
  87 Step part 88 Wearing detection sensor
  89 Set screw
  M1 discharge motor M2 transport motor
  M3 head motor M4 ribbon feed motor
  M5 Energizing motor
  p Print reference line q Body axis
  r Head axis s Guide straight line

Claims (1)

収納したカードを一枚ずつ排出するカード排出機構、カードの搬送経路、カードの搬送経路を挟んで配置したプラテンロールと先端にサーマルヘッドなどカードに対する接触作業部を備えた作業ヘッドを有するヘッドアセンブリー及び制御装置を備えたカード用プリンターであって、前記排出機構にカードの出口間隙を調整するゲートと出口間隙の大きさを検出するカード厚センサーを設け、プラテンロールがプリンター機枠を構成するフレームの定位置に配置されており、
プリンター機枠を構成するフレームは、前後方向であるカード搬送方向と平行に配置された主フレームとこれの前面側に平行に配置された上副フレームと下副フレームを備え、ヘッドアセンブリーは、作業ヘッド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上副フレームに取り付けられ、さらに、作業ヘッドをヘッドダウン状態とヘッドアップ状態に移動させ印字圧を付与する印圧機構を主フレームと下副フレームとにわたって設け、作業ヘッドと印圧機構はプラテンロールを挟んで対向して配置されていると共に、結合レバーで作業ヘッドをプラテンロール側へ引寄せるように結合され、印圧機構が備えた印圧付与用のばねを介して作業ヘッドに印字圧を付与するものであり、カード厚センサーの出力を制御装置で処理して作業ヘッド先端とプラテンロール間の間隙を自動調整することを特徴としたカード用プリンター。Head assembly having a card ejection mechanism for ejecting stored cards one by one, a card transport path, a platen roll disposed across the card transport path, and a work head having a contact working section for the card such as a thermal head at the tip and a card printer having a control device, provided with a card thickness sensor for detecting the size of the gate and the outlet clearance adjusting the outlet clearance card to the ejection mechanism, frame platen roller to configure the printer machine frame Is placed at a fixed position ,
The frame constituting the printer machine frame includes a main frame arranged in parallel to the card conveying direction which is the front-rear direction, and an upper subframe and a lower subframe arranged in parallel to the front side of the main frame. The main frame has a printing pressure mechanism that is attached to the upper sub-frame so that the contact working part of the working head can move relative to the platen roll. The working head and the printing pressure mechanism are arranged to face each other across the platen roll, and are coupled so that the working head is pulled toward the platen roll by the coupling lever. is intended to impart printing pressure to the working head through a printing pressure spring for imparting with, and treated with control unit the output of the card thickness sensor Working head tip and a printer for card, characterized in that the gap between the platen roller automatically adjusts.

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