JP4387837B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、金融機関やＩＤカードとして用いられる通帳類の印刷装置に関する。

近年のカードや通帳類の印刷装置においては、印刷するカードや通帳類の表面になるべく影響されない印刷方法が求められている。つまり、カードにおいてはＩＣ等埋め込みに起因する表面凹凸、通帳類においては特殊な表面コートをしないと十分な表面平滑性が得られない等、溶融転写印刷方式にて印刷面上に直接印刷する上で障害となる要因を許容する印刷方法が求められている。

この印刷方法としては中間転写材料を用いたものがある。この方法は、印刷部にてサーマルヘッドによりインクリボンのインクを中間転写フィルムの表面に転写させて画像を形成し、この画像を中間転写フィルムの搬送により転写部のヒートローラとバックアップローラとの間に位置させる。そして、このとき、ヒートローラとバックアップローラとの間に通帳類を搬送して中間転写フィルムに対向させ、この状態からヒートローラを回転させて中間転写フィルムを押圧する。この押圧により中間転写フィルムの画像が通帳類に押し付けられてその表面に転写される。

中間転写フィルムは基材上に受像層（必要に応じて剥離層、接着層）などの薄膜層が塗布されており、その表面に画像が形成される。画像は受像層等と一緒に通帳類に転写される。転写後、中間転写リボンと通帳類は同時に搬送されてその下流で剥離部材により剥離される。

ところで、ヒートローラとしては、画像転写の仕上がりを向上させるために、その外周面に軸方向に沿って切り欠きを形成することによりＤカット形状としたゴム製のものが使用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−０６７５０３号公報

しかしながら、ヒートローラの外周面に軸方向に切り欠きを形成してＤカット形状とした場合には、転写開始時に転写開始先端部分のゴム部に大きなせん断力が作用し、これが繰り返されることにより、金属製の芯材からゴム部が剥離し、ヒートローラの寿命が低下するという不都合があった。

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、転写ローラの外周面部を構成する弾性材が芯材から剥離するのを防止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、請求項１記載のものは、中間転写体に画像を印刷する印刷手段と、芯材とこの芯材の外周面部を被覆する弾性材を有して構成され、外周一部がカットされることにより前記弾性材の端面部が芯材の回転軸方向に沿って露出するようにエッジ部を形成し、このエッジ部側から前記中間転写体の画像が印刷されている面と反対側に当接して前記画像を通帳類に転写する転写ローラとを具備し、前記転写ローラはそのエッジ部に前記弾性材の端面部を保護する金属製の保護部材を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、転写ローラのエッジ部において弾性材が芯材から剥離することがなく、転写ローラの寿命を向上させることができる。

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は本発明の一実施の形態である通帳類印刷装置１を示す全体構成図である。

この通帳類印刷装置１は通帳類取込部４を備え、この通帳類取込部４には通帳類Ｔが閉じた状態で複数冊積層されてセットされ、一冊ずつ取り込まれるようになっている。この取込まれた通帳類Ｔは搬送手段としての複数個の搬送ローラ対２によって搬送路３に沿って搬送される。搬送路３中には通帳類Ｔの搬送方向に沿って第１のＯＣＲ読取部５、ページ捲り部６、直接印刷部７、印刷装置としての中間転写印刷装置８、読取手段としての第２のＯＣＲ読取部９、折畳み部１４、及び無線ＩＣ Ｒ／Ｗユニット１０が配設されている。

搬送路３の排出端側には通帳類Ｔの排出方向を第１の方向と第２の方向に切り換える排出ゲート１１が設けられ、第１の方向には正常な通帳類Ｔを集積させる正常通帳集積部１２、第２の方向には不良な通帳類を集積させる不良通帳集積部１３が配設されている。

図２は、上記した中間転写印刷装置８を示すものである。

中間転写印刷装置８は機能的に情報印刷部（以下、印刷部という）１６と、転写手段としてのオーバーコート転写部（以下、転写部という）１７とを有して構成されている。

印刷部１６としては熱溶融転写印刷方式のものが採用されている。即ち、印刷ヘッドとしてのサーマルヘッド１９とプラテンローラ２０との間に挟まれるように転写材としての溶融インクリボン２２と中間転写材としての中間転写フィルム２１とが配置され、サーマルヘッド１９により中間転写フィルム２１の表面に情報等が印刷される。

この熱溶融転写方式の特徴としては、画像耐久性が高いこと、インク材料に機能性材料を適用することが比較的容易なこと（例えば蛍光顔料、アルミ蒸着薄膜）などがあり、偽造防止を目的とする印刷物に適している。

溶融インクリボン２２のベースフィルム厚やインク層厚は、印刷ドット再現性に極めて重要なパラメータであり、インクリボン層厚としては３〜２５μｍであり、望ましくは４〜１０μｍである。

一方、中間転写フィルム２１の後述するベースフィルムの厚さや、受像兼接着層厚は、接着性や膜切れ特性に影響を与えるパラメータであり、中間転写フィルム２１の層厚は、１０〜１００μｍであり、望ましくは２５〜５０μｍである。

プラテンローラ２０は硬質のゴム材料を表面に用いたローラで、ゴム硬度が上がるほどに微小ドットの再現性が向上するが、一方では最適なプラテンローラ２０とサーマルヘッド１９の位置関係を得ることが難しくなる。このため、硬度は７５°以上、望ましくは８５〜９７°である。また、研磨したゴム表面の表面粗さも、表面平滑性が上がるほどに微小ドットの再現性が向上する。このため、表面粗さは中心線平均粗さＲａで１μｍ以下、望ましくは０．５μｍ程度であることが要求される。

中間転写フィルム２１を搬送する駆動力は、一般的にプラテンローラ２０に駆動機構を設けることが多いが、上記の硬度と平滑性から中間転写フィルム２１とプラテンローラ２０の摩擦係数が上がらず、また安定しない。

このため、プラテンローラ２０の下流（ヒートローラ側）直近に別途フィルム駆動ローラ２３を設ける。フィルム駆動ローラ２３は硬度３０〜６０度のローラを用い、中間転写フィルム２１はフィルム駆動ローラ２３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°の巻き付き角をえられるようにテンショナ２４を配置する。

テンショナ２４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フィルム２１にテンションを与えて、フィルム駆動ローラ２３と中間転写フィルム２１が常に適切に接触する状態を作り出す。

フィルム駆動ローラ２３の駆動は５相ステッピングモータ、タイミングベルト、プーリによる減速機構の組み合わせにより、正確に搬送が行われる。また、サーマルヘッド１９はニアエッジ、またはコーナエッジタイプのヘッドを用い、熱時剥離による印刷を行うことが望ましい。

転写部１７は通帳類搬送路３を介して対向配置される後で詳述する転写ローラとしてのヒートローラ３５とバックアップローラ３６を備えている。ヒートローラ３５はＤＣサーボモータ若しくはステッピングモータにより正確に一定速度で駆動可能になっており、回転自在なバックアップローラ３６との間にはコイルバネ３７で発生された圧力が付与されるようになっている。

図３（ａ）〜（ｃ）は中間転写フィルム２１の構成を示す断面図である。

図３（ａ）に示す中間転写フィルム２１は、基材としてのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム２６の表面に、透明樹脂によるホログラム形成層と金属化合物の蒸着層による透明ホログラム層２８、受像層兼接着層としてのポリエステル系樹脂２９を積層したものである。

また、図３（ｂ）に示す中間転写フィルム２１は、基材としてのＰＥＴフィルム２６の表面に、剥離層としてのフェノキシ系樹脂２７、透明樹脂によるホログラム形成層と金属化合物の蒸着層による透明ホログラム層２８、受像層兼接着層としてのポリエステル系樹脂２９を積層したものである。

さらに、図３（ｃ）に示す中間転写フィルム２１は、基材としてのＰＥＴフィルム２６の表面に、剥離層としてのフェノキシ系樹脂２７、保護層３０、透明樹脂によるホログラム形成層と金属化合物の蒸着層による透明ホログラム層２８、受像層兼接着層としてのポリエステル系樹脂２９を積層したものである。

図４は上記した通帳類取込部４にセットされる通帳類Ｔを開いた状態で示すものである。

この通帳類Ｔの開かれた中紙Ｔａには通帳類固有情報としての通帳類固有番号４２が記録されているとともに、無線ＩＣ４３が内蔵されている。

図５は上記した通帳類印刷装置１の駆動制御系を示すブロック図である。

図中５１はデータ入力制御部で、このデータ入力制御部５１に印刷装置１が接続されている。データ入力制御部５１には主制御部５２が設けられ、この主制御部５２には制御回路を介してメモリ５３、インターフエース部５４、操作パネル５５、及び画像入力部５６が接続されている。

印刷装置１には生成手段としての生成部５８ａ及び判別手段としての判別部５８ｂを有して構成される装置制御部５８が設けられ、この装置制御部５８には制御回路を介して直接印刷画像処理部６７、中間転写画像処理部６８、ヒータ温度制御部６０、通帳類搬送制御部６１、画像形成制御部６２、光学式文字認識部６９、無線読取／書込部７３が配設されている。

上記した直接印刷画像処理部６７にはサーマルヘッド７ａの印字動作を制御するヘッド制御部６３が接続されている。中間転写画像処理部６６にはサーマルヘッド１９の印字動作を制御するヘッド制御部６４が接続されている。

ヒータ温度制御部６０には制御回路を介してヒートローラ３５のヒータ６５が接続されている。通帳類搬送制御部６１には制御回路を介して通帳類搬送機構２ａ、通帳類取込機構４ａ、ページ検知部４ｂ、ページ捲り機構６ａ及び排出ゲート制御部１１ａが接続されている。

画像形成制御部６２には制御回路を介して転写リボン搬送機構３２ａ、サーマルヘッド１９を昇降させるヘッド昇降機構１９ａ、ヒートローラ３５を回転させる回転機構３５ａが接続されている。

光学式文字認識部６９には第１及び第２の読取り光学系５，９が接続されている。無線ＩＣ読取／書込部７３には、無線ＩＣ Ｒ／Ｗユニット１０が接続されている。

次に、上記したように構成される通帳類印刷装置１の動作について説明する。

まず、図１に示す通帳類取込部４から通帳類Ｔが１冊のみ取出されてページめくり部６に搬送され（搬送工程）、ここで、通帳類Ｔの表紙が捲られて所定のページが開いた状態となる。この後、第１のＯＣＲ読取部５で通帳類Ｔそれぞれに付与されている固有情報４２が読み取られる（読取工程）。この読み取られた固有情報４２（この場合は文字）は光学式文字認識部６９で認識され、この認識結果が印刷装置制御部５８に送信される。

一方、印刷装置制御部５８には、データ入力制御部５１の画像入力部５６で取得された所持人の顔画像データ、操作パネル５５で入力された所持人のセキュリティ文字情報などが送られてくる。

印刷装置制御部５８に送信された固有情報４２、所持人の顔画像データ、所持人のセキュリティ文字情報に基づいて生成部５８ａで印刷データが生成され（生成工程）、中間転写画像処理部６８に送信される。中間転写画像処理部６８ではこの印刷データに基づいてサーマルヘッド１９を動作させてＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の三原色のインクに加えて黒インクの４色を重ね合せて所持人の顔画像を中間転写フィルム２１の表面にカラー印刷する。これら複数色の重ね合わせ印刷は、中間転写フィルム２１がサーマルヘッド１９を色数と同じ回数往復することで行われる。この所持人の顔画像のカラー印刷後、サーマルヘッド１９により通帳類固有情報が付与されたセキュリティ情報が中間転写フィルム２１の表面に印刷される。

このように顔画像及びセキュリティ情報が印刷された中間転写フィルム２１は順方向（ヒートローラ３５の方向）に巻き取られ、図６（ａ）に示すように経路途中の転写部マーク検知センサ３９によって中間転写フィルム２１の位置が把握される。この把握結果に基づいて転写開始位置まで中間転写フィルム２１が送られる。

また、このとき通帳類Ｔが、転写されるページが開かれた状態で図６（ｂ）に示すように取り込まれて、ヒートローラ３５に対して決められた位置に搬送される。転写されるページは、表紙見返しページでも、他の中紙ページでもかまわない。

このように互いに位置決めされた中間転写フィルム２１と通帳類Ｔの該当ベージは、図６（ｃ）に示すように円周の一部が切り欠かれた形状のヒートローラ３５の回転と共に重ね合わされ、搬送と共に加圧加熱される。

その後、図７に示すように通帳類Ｔに対して６０°〜１１０°の角度をもって転写フィルムベース２６が引き上げられて、顔画像、セキュリティ情報４６と受像兼接着層２９、ホログラム層２８の転写が完了し、図８に示すように固有情報４２ａを含むセキュリティ情報４６及び所持人の顔画像４４が転写される（転写工程）。転写が完了した通帳類Ｔは、図６（ｄ）に示すようにページが開かれた状態のまま次の第２のＯＣＲ読取部９に搬送される。

この第２のＯＣＲ読取部９で通帳類Ｔの通帳類固有情報４２ａとセキュリティ情報４６が読み取られる。この読み取られた固有情報４２ａとセキュリティ情報４６とは光学式文字認識部６９で認識され、この認識結果が印刷装置制御部５８に送信される。印刷装置制御部５８では、判別部５８ｂでデータの照合処理を行う（判別工程）。

判別部５８ｂでのデータの照合結果で不良と判断された場合には、印刷装置制御部５８からデータ入力制御部５１に対し、作成した通帳類が不良であったことを通知する。データ入力制御部５１では作成された通帳類が不良であったという通知を受信することに基づいて再度同一の印刷処理命令を印刷装置制御部５８に送信し、自動的に通帳類の再作成を行わせる。

判別部５８ｂでのデータの照合結果が正しかった場合には、印刷装置制御部５８の生成部５８ａで生成された印刷データに基づいて無線ＩＣ４３への記録データが生成され、無線ＩＣ Ｒ／Ｗ制御部７３に送信される。この送信に基づき無線ＩＣＲ／Ｗユニット１０は、通帳類固有情報が付与されたセキュリティ情報を通帳類Ｔの無線ＩＣ４３に記録（書き込み）する。

また、無線ＩＣ Ｒ／Ｗユニット１０は、判別部５８ｂで通帳類が不良と判断された場合は、不良通帳類であることを知らせる旨のデータを通帳類Ｔの無線ＩＣ４３に記録する。

無線ＩＣ Ｒ／Ｗユニット１０で、無線ＩＣ４３に情報が記録された正常通帳類は排出ゲート１１の動作により、正常通帳類集積部１２へ排出され、不良通帳類であれば不良通帳類集積部１３へ排出されてそれぞれ集積される。

ところで、上記した中間転写印刷装置８の転写部１７で用いられるヒートローラ３５は図９及び図１０に示すように構成されている。

即ち、ヒートローラ３５は中空筒状の芯材としての芯金７５と、この芯金７５の外周面部を覆う弾性材としてのゴム材７７と、芯金７５の内部に設けられるヒータ（図示しない）とを有して構成される。ゴム材７７としては、硬度６０〜９０度、厚さ１ｍｍ〜３ｍｍのシリコンゴムが用いられている。

ヒートローラ３５の外周面部にはその一部を平面状に切欠してカット面７５ａを形成することにより、エッジ部３５ａが軸方向に沿って突設されている。このヒートローラ３５のエッジ部３５ａでは図１１に示すようにゴム材７７の端面部７７ａが露出されている。

エッジ部３５ａを構成する芯金７５には保護部材としての金属板７９が取付ネジ８０で取付けられている。この金属板７９は芯金７５の中心からの外径寸法がヒートローラ３５の外径寸法と略等しくされ、ヒートローラ３５のエッジ部３５ａで露出するゴム材７７の端面部７７ａに接合されて該ゴム材７７の端面部７７ａを保護するようになっている。

また、金属板７９の先端角部には半径０．１ｍｍ〜１ｍｍのＲの面取り加工部７９ａが形成され、画像情報の転写時にはこの面取り加工部７９ａから中間転写フィルム２１に当接されるようになっている。

図１１はヒートローラ３５と金属板７９とを分解して示すものである。

芯金７５のエッジ部３５ａを構成する部分には、図１１に示すように軸方向に所定間隔を存して複数個のネジ穴７５ｃが穿設され、金属板７９には取付ネジ８０を挿入させる挿入孔７９ｂが長手方向に所定間隔を存して複数穿設されている。金属板７９はその挿入孔７９ｂから取付ネジ８０が挿入され、この取付ネジ８０がネジ穴７５ｃにねじ込まれることにより固定される。

上記したように構成されるヒートローラ３５は回転することにより、そのエッジ部３５ａ側から中間転写フィルム２１に当接してその画像を通帳類Ｔに転写するが、ヒートローラ３５のエッジ部３５ａには金属板７９を取付けてゴム材７７の端面部７７ａを保護するため、転写動作を繰り返してもゴム材７７の端面部７７ａが芯金７５から剥離することがなく、ヒートローラ３５の寿命を向上させることができる。

なお、図１３に示すように、ゴム材７７の端面部７７ａを金属板７９によって保護しない場合には、ゴム材７７の端面部７７ａが中間転写フィルム２１に直接、繰り返し当接することにより、芯金７５から剥離して寿命を低下させてしまう虞がある。

図１２は本発明の変形例としてのヒートローラ８５を示すものである。

上記したヒートローラ３５はそのエッジ部３５ａをヒートローラ３５のカット面７５ａから突出する状態で形成したが、図１２に示すヒートローラ８５はそのエッジ部８５ａをカット面７５ａに対して面一に形成し、ゴム材８６の露出する端面部８６ａを金属板８７によって保護している。金属板８７は固定ネジ８８によって芯金７５に固定されている。

なお、本発明は、その要旨の範囲内でさらに種々変形実施可能なことは勿論である。

本発明の一実施の形態である通帳類印刷装置を概略的に示す構成図。 同通帳類印刷装置に備えられる転写印刷部を示す構成図。 同転写印刷部で用いられる転写フィルムを示すもので、（ａ）はその第１の例、（ｂ）はその第２の例、（ｃ）はその第３の例を示す構成図。 同通帳類印刷装置で用いられる通帳類を開いた状態で示す平面図。 同通帳類印刷装置の制御部を示す制御ブロック図。 同転写印刷部の転写動作を示す図。 同転写印刷部の転写動作の一部を拡大して示す図。 同通帳類印刷装置で印刷された通帳類を示す平面図。 同転写印刷部で用いられるヒートローラを示す斜視図。 同ヒートローラを示す縦断面図。 同ヒートローラの保護用の金属板を取り外した状態を示す斜視図。 本発明のヒートローラの変形例を示す断面図。 従来のヒートローラのゴムが剥離した状態を示す斜視図。

符号の説明

１６…印刷部（印刷手段）、２１…中間転写フィルム（中間転写体）、３５ａ…エッジ部、３５…ヒートローラ（転写ローラ）、７５…芯金（芯材）、７５ａ…カット面、７７…ゴム材（弾性材）、７７ａ…端面部、７９…金属板（保護部材）。

Claims (6)

1. 中間転写体に画像を印刷する印刷手段と、
   芯材とこの芯材の外周面部を被覆する弾性材を有して構成され、外周一部がカットされることにより前記弾性材の端面部が芯材の回転軸方向に沿って露出するようにエッジ部を形成し、このエッジ部側から前記中間転写体の画像が印刷されている面と反対側に当接して前記画像を通帳類に転写する転写ローラとを具備し、
   前記転写ローラはそのエッジ部に前記弾性材の端面部を保護する金属製の保護部材を設けたことを特徴とする印刷装置。
2. 前記保護部材はその先端角部側から前記中間転写体に当接し、前記先端角部に０．１ｍｍ〜１ｍｍのＲの面取り加工部を形成したことを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
3. 前記保護部材は、前記芯材の中心部からの外径寸法を前記弾性材の外径寸法と略等しくしたことを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
4. 前記弾性材は硬度６０〜９０度、厚さ１ｍｍ〜３ｍｍのシリコンゴムであることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
5. 前記転写ローラのエッジ部は前記転写ローラのカット面から突出することを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
6. 前記転写ローラのエッジ部は前記転写ローラのカット面に対し面一に形成されたことを特徴とする請求項１記載の印刷装置。

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