JPH0740620A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、インクリボンを用いる印刷装置にお
いて、簡易な構成でインクリボンを巻取る力とバツクテ
ンシヨンとの力差を一定範囲内に制御して高品質な印刷
結果を得る。 【構成】インクリボン上に所定の長さで形成された巻径
検出用マークを通過する期間の供給リール及び又は巻取
リールの回転角を求め、その回転角に応じて供給リール
及び又は巻取リールに巻かれたインクリボンの巻径を求
め、その巻径に応じたトルクで供給リール及び又は巻取
リールを駆動するようにしたことにより、巻取リールで
引つ張る力と供給リールによるバツクテンシヨンの力差
をほぼ一定に制御でき、かくしてインクリボンのずれや
しわの発生を未然に防止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題（図９及び図１０） 課題を解決するための手段（図１及び図２） 作用（図１及び図２） 実施例（図１〜図８） （１）実施例のインクリボン駆動系（図１〜図５） （２）カード印刷装置の構成（図６〜図８） （３）他の実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は印刷装置に関し、例えば
染料熱転写方式でカード状印刷媒体にカラー画像を印刷
するカード印刷装置に適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、カード印刷装置として、カラー写
真等から光学的に読み取つたカラー画像情報や、ビデオ
カメラで撮影したカラー画像情報に基づいて、インクリ
ボンに等間隔で塗布されているイエロー、マゼンタ、シ
アン及びブラツク等の染料の複数の印刷用色材を熱転写
ヘツドによつてカード状印刷媒体（以下カードと呼ぶ）
上に順次重ねて熱転写して、カード上にカラー画像を印
刷するものがある（特開昭62-11370号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでかかるカード
印刷装置においては、インクリボンにかかる力の影響、
すなわち供給側リールによるインクリボンに対するバツ
クテンシヨンと、巻取側リールによる引つ張り力との間
の力差の変化で、それぞれの色の染料の重ね位置精度が
ずれたり、インクリボン自体にしわが発生し、印字品質
が劣化してしまうことがある。

【０００５】これは熱転写印刷時に、カードとインクリ
ボンとの間や、インクリボンと熱転写ヘツドとの間にく
つつきが生じるためで、そのくつつき力がかかつた分だ
け逆方向にカードが引つ張れられ、正規のカードの搬送
経路や搬送量に対してずれが生じる。

【０００６】このような問題を解決するため、インクリ
ボンの供給側リール及び巻取側リールにそれぞれトルク
リミツタを配し、それぞれのリールの巻径変化を考慮し
て常に、供給側リールによるバツクテンシヨンより巻取
側リールの引つ張り力が強くなるようにリミツト量を設
定すると共に、所定のリミツト量以上にはトルクが掛か
らないように制御して、インクリボンの巻力を一定にす
るようになされたものがある。

【０００７】ところがこのようにしてもインクリボンが
長くなり、供給側リールと巻取側リールとの巻径の変化
が大きくなると、供給側リールのリミツト量に比べ巻取
側リールのリミツト量は相当大きくなる。逆に大きくし
なければ一本のインクリボンの最後の方では、インクリ
ボンが巻けない問題が生じる。

【０００８】ところが巻取側リールのリミツト量を大き
くすると印刷中のカードへの影響から色ずれが大きくな
り、また印刷中の画像に空白すなわち白部印刷のように
熱転写ヘツドがインクリボンやカードに接圧しているだ
けの場合において、インクリボンだけがすり抜けてしま
うような問題が生じる。

【０００９】実際上、供給側リール及び巻取側リールの
インクリボンの巻径変化を18〔mmφ〕から40〔mmφ〕と
した場合、プリント枚数毎のインクリボンの巻径の変化
は、図９に示すように、相補的に変化する。なお図中に
おいて記号「□」及び「■」はそれぞれ供給側リール及
び巻取側リールの巻径の変化を表す。

【００１０】この場合、供給側リール及び巻取側リール
におけるリボンコアの外径は18〔mmφ〕、１頁分の印刷
に要するインクリボンの長さは 500〔mm〕、インクリボ
ンの厚さは0.01〔mm〕にそれぞれ設定されている。

【００１１】また供給側リールのトルクを一定の値とし
て例えば 300〔ｇcm〕に設定し、巻取側リールのトルク
を変化させた場合の、プリント枚数毎のインクリボンの
引つ張り力の力差ΔＦの変化を図１０に示す。なお図中
において記号「△」、「▲」、「◇」、「◆」、
「□」、「■」は、それぞれ巻取側リールのトルクを10
00、900、 800、 700、 600、 500〔ｇcm〕に設定した
場合の、インクリボンの引張り力の力差ΔＦのプリント
枚数毎の変化を表す。

【００１２】このように巻径が18〔mmφ〕から40〔mm
φ〕に変化した場合の力差ΔＦは、図より明かなよう
に、ほぼ 700〔ｇ〕程度変化し、インクリボンを安定に
巻き制御できなくなる問題があつた。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成でインクリボンを引つ張る力とバツクテ
ンシヨンとの力差をほぼ一定に制御して高品質な印刷結
果を得ることができる印刷装置を提案しようとするもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、供給側リール２に巻着されたイン
クリボン３を巻取側リール６で巻取りながら、供給側リ
ール２及び巻取側リール６間に配された印刷ヘツド７を
通じて、インクリボン３上に塗布された染料を印刷媒体
８に印画する印刷装置１において、所定の印刷単位毎
に、所定長さの巻径検出用マークＹＨが配置されたイン
クリボン３と、巻径検出用マークＹＨの通過を検出する
マーク検出手段Ｓ_r1、Ｓ_r2と、そのマーク検出手段
Ｓ_r1、Ｓ_r2の検出結果に応じて、巻径検出用マークＹＨ
が通過する期間の供給側リール２及び又は巻取側リール
６の回転角を求める回転角検出手段１１、１２と、その
回転角検出手段の検出結果でなる供給側リール２及び又
は巻取側リール６の回転角に基づいてその供給側リール
２及び又は巻取側リール６に巻かれたインクリボン３の
巻径ｒw を求め、その巻径ｒw に応じたトルクで供給側
リール２及び又は巻取側リール６を駆動するリール駆動
手段１０とを設けるようにした。

【００１５】

【作用】インクリボン３上に所定の長さで形成された巻
径検出用マークＹＨを通過する期間の供給側リール２及
び又は巻取側リール６の回転角を求め、その回転角に応
じて供給側リール２及び又は巻取側リール６に巻かれた
インクリボン３の巻径ｒw を求め、その巻径ｒw に応じ
たトルクで供給側リール２及び又は巻取側リール６を駆
動するようにしたことにより、巻取側リール６で引つ張
る力と供給側リール２によるバツクテンシヨンの力差Δ
Ｆをほぼ一定に制御でき、かくしてインクリボン３のず
れやしわの発生を未然に防止して、高品質な印刷結果を
得ることができる。

【００１６】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１７】（１）実施例のインクリボン駆動系 図１において、１は全体として本発明によるカード印刷
装置におけるインクリボン駆動系を示し、供給側リール
２に巻かれたインクリボン３が、リボンガイド４、５に
架け渡されて巻取側リール６に巻取られる。この図では
印画時の状態を表し、熱転写ヘツド７がダウン状態で所
定の重量及び力Ｗでインクリボン３をカード８に接圧す
るようになされている。

【００１８】この供給側リール２にはトルクリミツタ９
が配置され、一定のトルクＴbtでインクリボン３にバツ
クテンシヨンＦbtを与えようになされている。また巻取
側リール６は直流（ＤＣ）モータ１０でダイレクトに駆
動制御されると共に、光学センサ構成でなる巻径検出用
エンコーダ１１及びセンサ１２が配置されている。

【００１９】ここでこのインクリボン３は、図２（Ａ）
に示すように、１頁分の染料としてイエロー色染料Ｙ、
マゼンタ色染料Ｍ、シアン色染料Ｃがそれぞれ所定の長
さで塗布されている。この１頁分の先頭部分にはインク
リボン３の長手方向の中心部分より一端側に所定の幅Ｈ
ａで頁先頭マークＰＨが塗布され、続いて中心部分より
他端側に所定の幅ＨｂでＹ色マークＹＨが塗布されてい
る。

【００２０】またそれぞれの染料Ｍ、Ｃの先頭にもＹ色
マークＹＨと同様の位置に所定の幅Ｈｃ、Ｈｄを有する
Ｍ色マークＭＨ、Ｃ色マークＣＨが塗布されている。ま
たこの実施例のインクリボン３の場合、Ｙ色マークＹＨ
は巻径検出用マークと兼用されている。なおこの頁先頭
マークＰＨ、Ｙ色マークＹＨ、Ｍ色マークＭＨ、Ｃ色マ
ークＣＨは、それぞれ各色の染料と異なり光と透過しな
い塗料で塗布されている。

【００２１】インクリボン駆動系１においては、頁先頭
マークＰＨに対応する位置に、頁の頭出しセンサＳr1が
配置され、Ｙ色マークＹＨ、Ｍ色マークＭＨ、Ｃ色マー
クＣＨに対応する位置に各色の頭出しセンサＳr2が配置
されている。またこのインクリボン駆動系１は、図２
（Ｂ）に示す駆動信号に応じて駆動されている。実際上
それぞれの頭出しセンサＳr1、Ｓr2は光学センサ構成で
なり、このうち頁の頭出しセンサＳr1は頁先頭マークＰ
Ｈが通過したタイミングで立ち上がる第１のセンサ出力
Ｓ１（図２（Ｃ））を送出し、各色の頭出しセンサＳr2
は各色のマークＹＨ、ＭＨ、ＣＨが通過したタイミング
で立ち上がる第２のセンサ出力Ｓ２（図２（Ｄ））を送
出する。

【００２２】以上の構成において、各頁分を頭出しする
ためにインクリボン３を搬送する際には、インクリボン
３上の各頁ごとの先頭に用意された巻径検出用マークす
なわち長さＨｂでなるＹ色マークＴＨが、各色の頭出し
センサＳr2を通過する間の時間に、巻径検出用エンコー
ダ１１のセンサ１２より送出されるエンコーダ出力Ｓ３
（図２（Ｅ））のパルスの数をカウントする。

【００２３】なおこのカウント数はインクリボン３の搬
送速度には依らない。またこのインクリボン３の頭出し
場合、熱転写ヘツド７はアツプ状態に設定される。この
ような状態で巻取側リール６の巻径ｒwiとエンコーダ出
力Ｓ３のパルスのカウント数Ｎs の関係は、巻径検出用
エンコーダ１１の１回転のパルス数をＮe 〔Ｐ／Ｒ〕、
巻径検出用マークＹＨの幅Ｈｂでなる検出距離をＬとす
ると、次式

【数１】 で表される。

【００２４】また供給側リール２によるインクリボン３
へのバツクテンシヨンＦbiは、供給側リール２のトルク
リミツタ９のリミツト量をＴbiとし、供給側リール２の
巻径をｒbiとして、次式

【数２】 で表される。

【００２５】また巻取側リール６がある力差ΔＦで、イ
ンクリボン３を引く場合のインクリボン３に対する引つ
張り力Ｆwiは、次式

【数３】 となり、このとき巻取側リール６を駆動するＤＣモータ
１０の巻取りトルクＴwiは、次式

【数４】 で表される。

【００２６】ここで、（１）式を巻取側リール６の巻径
ｒwiについて変形すると、次式

【数５】 のように表すことができ、これを（４）式に代入する
と、次式

【数６】 となる。

【００２７】また供給側リール２の巻き径ｒbiは、巻取
側リール６の巻径ｒwiの関数として、次式

【数７】 で表されることから、これを（６）式に代入すると、次
式

【数８】 となり、巻取側リール６がインクリボン３を所定の力差
ΔＦで引くために必要なＤＣモータ１０のトルクＴwi
は、巻径検出用エンコーダ１１のカウント数Ｎs で決め
られることが分かる。

【００２８】この実施例の場合、ＤＣモータ１０は図３
に示すようなモータ駆動系２０で駆動制御されている。
すなわちこのモータ駆動系２０は、巻径検出回路２１、
デユーテイテーブル２２、駆動電流発生回路２３及び駆
動回路２４より構成されている。

【００２９】実際上巻径検出回路２１には、インクリボ
ン３の頁頭出しセンサＳr1より送出される第１のセンサ
出力Ｓ１と、各色の頭出しセンサＳr2より送出される第
２のセンサ出力Ｓ２と、巻径検出用エンコーダ１１のセ
ンサ１２より送出されるエンコーダ出力Ｓ３が入力さ
れ、巻取側リール６のインクリボン３の巻径ｒwiを検出
するためにエンコーダ出力Ｓ３のカウント数Ｎs が検出
され、これがデユーテイテーブル２２に送出される。

【００３０】デユーテイテーブル２２は、ＲＯＭ（read
only memory）で構成されており、図４に示すように、
エンコーダ出力Ｓ３のカウント数Ｎs とデユーテイ比が
予め対応付けされて記憶されている。これによりこのデ
ユーテイテーブル２２では、入力されたエンコーダＳ３
のカウント数Ｎs に応じたデユーテイ比ＤＵＴＹを読み
出し、これを駆動電流発生回路２３に送出する。

【００３１】ここで図４のテーブルは、目標の力差ΔＦ
を 200〔ｇ〕、１回転のエンコーダパルス数を 600〔Ｐ
／コア回転〕（加速度２倍）、供給側リール２のトルク
リミツタ９を 400〔ｇcm〕、印画枚数２００枚における
巻径変化を18〔mmφ〕〜40〔mmφ〕とした場合の、エン
コーダ出力Ｓ３のカウント数Ｎs とデユーテイ比ＤＵＴ
Ｙの関係を示す。

【００３２】駆動電流発生回路２３では、発生する所定
駆動周波数ｆc におけるパルスのデユーテイ（ｔon／ｔ
c ）を、入力されるデユーテイ比ＤＵＴＹに応じて変化
させるようにしたいわゆるパルス幅変調（pulse width
modulation）駆動を行うようにして、トランジスタ駆動
回路２４に与える実効電流を制御する。これによりＤＣ
モータ１０が発生するトルクＴwiを制御して、巻取側リ
ール６が引つ張る力と、供給側リール２によるバツクテ
ンシヨンとの力差ΔＦを所定範囲内に制御してインクリ
ボン３を巻取るようになされている。なお図４と同様に
設定した場合の、力差ΔＦのばらつきは、図５に示すよ
うになり、ほぼ数十〔ｇ〕程度のばらつきの範囲内での
制御が可能となされている。

【００３３】以上の構成によれば、インクリボン３への
供給側リール２からのバツクテンシヨンＦb と巻取側リ
ール６からの引つ張り力Ｆw との力差ΔＦをほぼ一定範
囲内に制御することによつて、印刷時のインクリボン３
への影響を未然に防止して、色ずれやインクリボン３の
しわの発生を有効に回避し印刷品質を向上し得る。

【００３４】（２）カード印刷装置の構成 図１との対応部分に同一符号を付して示す図６におい
て、３０は全体として本発明によるインクリボン駆動系
１を用いたカード印刷装置を示し、カードストツク部３
１のカード収納枠３２に収納されたカード３３が、モー
タ３４によつて取り出され、モータ３５で駆動されるロ
ーラ３６Ａ及び３６Ｂ間に挟まれると共にローラ３７で
印刷部に導かれ、モータ３８で駆動されるローラ３９に
よつて、カード３３を搬送するテーブル４０上に載置さ
れる。

【００３５】テーブル４０は下部に設けられたナツト部
４１を貫通するボールねじ４２が、パルスモータ４３に
よつて回転することにより、印刷部内を図中実線で示す
印刷開始位置から一点鎖線で示す印刷終了位置まで移動
し得るようになされている。また印刷の終了したカード
３３は、モータ４４で駆動されるローラ４５によつて印
刷部より取り出され、モータ４６で駆動されるローラ４
７Ａ及び４７Ｂに挟まれて、外部に排出される。

【００３６】なおこのカード印刷装置３０においては、
カード３３の移動状態やテーブル４０の位置を、センサ
Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ
１６、Ｓ１７、Ｓ１８によつて検出するようになされ、
正しい位置に位置決め制御される。またこのカード印刷
装置３０の場合、熱転写ヘツド７の位置もモータ４８で
駆動され、この熱転写ヘツド７の位置がセンサＳ１９、
Ｓ２０で検出される。

【００３７】以上の構成において、実際の印刷は図７及
び図８に示す印刷動作手順ＳＰ０に従つて実行される。
すなわちまず印刷動作手順ＳＰ０から入つて次のステツ
プＳＰ１において、カード３３をカード枠３２より取り
出し、次のステツプＳＰ２において取り出されたか否か
判断し、否定結果を得た場合にはステツプＳＰ３に移つ
て、カード３３切れ等を表示するエラー処理を行う。

【００３８】一方カードが取り出された場合には、ステ
ツプＳＰ４に移つてカード３３をフイードし、ステツプ
ＳＰ５においてフイードされたか否か判断し、否定結果
を得るとステツプＳＰ４を繰り返し、肯定結果の場合に
は次のステツプＳＰ６に移つてカード３３をテーブル４
０上に載置する。続いてステツプＳＰ７において、カー
ド３３が載置されたテーブル４０を熱転写ヘツド７の位
置へ位置決めし、テーブル４０を停止する。なおこのと
き熱転写ヘツド７は上昇した位置にある。

【００３９】次にステツプＳＰ８においては、モータ４
８が駆動され熱転写ヘツド７を中間位置まで下ろし、次
のステツプＳＰ９において、インクリボン３の１頁分の
頭出しを行う。続いてこの実施例の場合次のステツプＳ
Ｐ１０において、図１〜図４について上述した方法でイ
ンクリボン３の巻径を検出し、ステツプＳＰ１１におい
て検出された巻径に応じたＤＣモータ１０の駆動条件を
設定する。

【００４０】続いてステツプＳＰ１２においては、再び
モータ４８が働いて熱転写ヘツド７を最下位置まで下ろ
し、ステツプＳＰ１３においてＤＣモータ１０を駆動し
てインクリボン３の巻取りを開始し、ステツプＳＰ１４
において所定ライン数（α）だけテーブル４０を移動さ
せる。

【００４１】次にステツプＳＰ１５において１色分の印
画を開始し、ステツプＳＰ１６において１色分の印画と
して 965ライン分だけ印画し、次のステツプＳＰ１７に
おいて、１色分の印画を終了しインクリボン３を剥離
し、テーブル４０を所定ライン数（β）だけ移動させ
る。

【００４２】続いてステツプＳＰ１８においては熱転写
ヘツド７を中間位置まで上げ、次のステツプＳＰ１９に
おいて、３色分の印画が終了したか否か判断し、否定結
果を得ると、次のステツプＳＰ２０においてテーブル４
０を 965ラインにα及びβラインを加えたライン数分だ
け戻し、次のステツプＳＰ２１において次の色のインク
リボン３の頭出しを行つた後、上述のステツプＳＰ１２
の戻つて１色分の印画処理を行う。やがてステツプＳＰ
１９で肯定結果を得ると、ステツプＳＰ２２において、
カード３２を排出し、このようにしてカード３２上にカ
ラー印画し得るようになされている。

【００４３】（３）他の実施例 なお上述の実施例においては、巻径検出用エンコーダを
巻取側リールに設けた場合について述べたが、巻径検出
用エンコーダは巻取側リールに限らず、供給側リールに
設けるようにしても良く、この場合も上述の実施例と同
様の制御で、インクリボンを引つ張る力とバツクテンシ
ヨンの力差を所定範囲内にすることができ、同様の効果
を得ることができる。

【００４４】また上述の実施例においては、巻取側リー
ルをＤＣモータで駆動する場合について述べたが、これ
に限らずまたはこれに加えて供給側リールをＤＣモータ
で駆動するようにしても良い。さらにＤＣモータをＰＷ
Ｍ駆動することに限らず所定トルクで駆動できれば、他
のモータや駆動方法を用いるようにしても良い。

【００４５】また上述の実施例においては、巻径検出用
エンコーダを光センサで構成した場合について述べた
が、これに限らず、インクリボン上の巻径検出用マーク
の長さに応じた回転角が検出できれば、例えばＭＲ素子
等を用いた周波数発電機等を用いるようにしても良い。

【００４６】さらに上述の実施例においては、本発明を
カード上に画像データをカラー印画するカード印刷装置
に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、紙や他の印刷媒体に印画するものや、黒印画するも
の、さらに熱転写印刷に限らず、熱昇華型の印刷装置
等、要はインクリボンを用いて印刷する印刷装置に広く
適用し得る。

【００４７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、簡単な構
成でインクリボンの巻き径に依らず安定したリボンの搬
送を行え、インクリボンのバツクテンシヨンと引つ張り
力の力差をほぼ一定に制御し得ることにより、力差の変
化による色ずれやインクリボンのしわを未然に防止する
ことができ、かくして印画品質を格段的に向上し得る印
刷装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による印刷装置の一実施例におけるイン
クリボン駆動系を示す略線図である。

【図２】インクリボンのフオーマツトとセンサ出力の関
係を示す略線図である。

【図３】ＤＣモータの駆動系の説明に供するブロツク図
である。

【図４】デユーテイテーブルの説明に供する図表であ
る。

【図５】実施例による力差のばらつきを示す図表であ
る。

【図６】実施例のインクリボン駆動系を用いるカード印
刷装置の構成を示す略線図である。

【図７】図６のカード印刷装置における印刷動作の説明
に供するフローチヤートである。

【図８】図６のカード印刷装置における印刷動作の説明
に供するフローチヤートである。

【図９】プリント枚数と供給側リール及び巻取側リール
の巻径変化の関係を示す図表である。

【図１０】プリント枚数とインクリボンを引つ張る力及
びバツクテンシヨンの力差との変化の関係を示す図表で
ある。

【符号の説明】

１……インクリボン駆動系、２……供給側リール、３…
…インクリボン、４、５……リボンガイド、６……巻取
側リール、７……熱転写ヘツド、８……カード、９……
トルクリミツタ、１０……ＤＣモータ、１１……巻径検
出用エンコーダ、１２……センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 35/08 35/16 Ｂ 35/36

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】供給側リールに巻着されたインクリボンを
   巻取側リールで巻取りながら、上記供給側リール及び上
   記巻取側リール間に配された印刷ヘツドを通じて、上記
   インクリボン上に塗布された染料を所定の印刷媒体に印
   画する印刷装置において、 所定の印刷単位毎に、所定長さの巻径検出用マークが配
   置されたインクリボンと、 上記巻径検出用マークの通過を検出するマーク検出手段
   と、 当該マーク検出手段の検出結果に応じて、上記巻径検出
   用マークが通過する期間の上記供給側リール及び又は上
   記巻取側リールの回転角を求める回転角検出手段と、 当該回転角検出手段の検出結果でなる上記供給側リール
   及び又は上記巻取側リールの上記回転角に基づいて当該
   供給側リール及び又は上記巻取側リールに巻かれた上記
   インクリボンの巻径を求め、当該巻径に応じたトルクで
   上記供給側リール及び又は上記巻取側リールを駆動する
   リール駆動手段とを具えることを特徴とする印刷装置。
2. 【請求項２】上記リール駆動手段はパルス幅変調で駆動
   制御される直流駆動モータでなり、所定駆動周波数のパ
   ルスのデユーテイ比を、上記供給側リール及び又は上記
   巻取側リールに巻かれた上記インクリボンの上記巻径に
   応じて設定して、所定の駆動トルクを得るようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載に印刷装置。