(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードに印刷するためのサーマルプリンタであって、
前記カードの入力および出力の両方のために配置された入出端を有するハウジングと、
前記ハウジング内に位置し、前記カードに印刷するためのサーマルプリントヘッドと、
前記入出端に位置する入力ステーションと、
前記入出端に位置する出力ステーションと、
前記入出端と前記サーマルプリントヘッドとの間に位置し、前記入出端の反対端に向いた傾斜転向面を有する静止転向傾斜路と、
前記カードを、前記入力ステーションから前記静止転向傾斜路を通過させ、前記静止転向傾斜路と前記サーマルプリントヘッドの間の単一経路に沿って前記サーマルプリントヘッドへ移動し、前記カードの進行方向を反転して、前記カードを前記サーマルプリントヘッドから前記単一経路に沿って前記静止転向傾斜路へ戻すことで、前記カードを前記静止転向傾斜路の傾斜転向面に係合させて、前記カードの進行方向を前記出力ステーションへ転向させる搬送機構とを有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記搬送機構は、前記カードに印刷する際に前記カードを支持するための、前記サーマルプリントヘッドに隣接して配置されるプリンティングプラットフォーム、並びに、前記カードが前記静止転向傾斜路および前記プリンティングプラットフォームの間を移動する際に前記カードを案内するための、前記静止転向傾斜路および前記プリンティングプラットフォームの間に配置される中間傾斜路を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載されたプリンタ。
【請求項３】
前記プリンティングプラットフォーム、前記中間傾斜路および前記静止転向傾斜路は単一部品ユニットとして形成されることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載されたプリンタ。
【請求項４】
前記プリンティングプラットフォームの少なくとも一部は、前記静止転向傾斜路の傾斜転向面に交差する出力パス平面に沿って整列され、かつ、前記中間傾斜路は、前記出力パス平面に整列する案内部を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載されたプリンタ。
【請求項５】
前記搬送機構はさらに、前記入力ステーションに位置するピックローラ、前記静止転向傾斜路および前記中間傾斜路の間に位置する第一の従動ローラ、並びに、前記中間傾斜路および前記プリンティングプラットフォームの間に位置する第二の従動ローラを含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載されたプリンタ。
【請求項６】
カードに印刷するためのサーマルプリンタであって、
前記カードの入力および出力の両方のために配置された入出端を有するハウジングと、
前記ハウジング内に位置し、前記カードに印刷するためのサーマルプリントヘッドと、
前記入出端に位置する入力ホッパと、
前記入力ホッパの下方で、前記入出端に位置する送出ホッパと、
前記入出端と前記サーマルプリントヘッドとの間に位置し、前面が前記入出端を向き、背面が前記入出端の反対端を向いた静止転向傾斜路と、前記サーマルプリントヘッドに隣接して配置され、少なくともその一部は、前記静止転向傾斜路の背面に交差する出力パス平面に沿って整列されるプリンティングプラットフォームと、
前記静止転向傾斜路および前記プリンティングプラットフォームの間に位置し、前記カードが前記静止転向傾斜路および前記プリンティングプラットフォームの間を移動する際に前記カードを案内する中間傾斜路とを備え、
前記カードは、前記入力ホッパから前記静止転向傾斜路を通過し、前記中間傾斜路に沿って前記プリンティングプラットホームへ移動し、かつ、前記プリンティングプラットホームから前記中間傾斜路に沿って前記静止転向傾斜路に戻り、前記静止転向傾斜路の背面に係合して、前記送出ホッパへ転向されることを特徴とするプリンタ。
【請求項７】
前記中間傾斜路の一部は、前記出力パス平面に整列されることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載されたプリンタ。
【請求項８】
前記中間傾斜路は、前記静止転向傾斜路の下方に位置し、入力パス平面に沿って整列された案内面を含み、前記静止転向傾斜路は前記入力ホッパから入力されるカードを供送する上エッジを有し、かつ、前記上エッジは前記入力パス平面に整列されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載されたプリンタ。
【請求項９】
カードに印刷するためのプリンタであって、
前記カードの入力および出力の両方のために配置された入出端を有するハウジングと、
前記ハウジング内に位置し、前記カードに印刷するためのプリントヘッドと、
前記入出端に位置する入力ステーションと、
前記入出端に位置する出力ステーションと、
前記入出端と前記プリントヘッドとの間に位置し、前記入出端の反対端に向いた傾斜転向面を有する静止転向傾斜路と、
前記カードを、前記入力ステーションから前記静止転向傾斜路を通過させ、前記静止転向傾斜路と前記プリントヘッドの間の単一経路に沿って前記プリントヘッドへ給送する手段と、
前記カードの進行方向を反転して、前記カードを前記プリントヘッドから前記単一経路に沿って前記静止転向傾斜路へ戻すことで、前記カードを前記静止転向傾斜路の傾斜転向面に係合させて、前記カードの進行方向を前記出力ステーションへ転向させる手段とを有することを特徴とするプリンタ。
【請求項１０】
入力ステーションおよび出力ステーションを有する入出端と、前記入出端およびサーマルプリントヘッドの間に位置する静止転向傾斜路とを含むサーマルプリンタにより、カードに印刷する方法であって、
前記カードを前記入力ステーションへ入力し、
前記カードを、前記入力ステーションから前記静止転向傾斜路を通過させ、前記静止転向傾斜路と前記サーマルプリントヘッドの間の単一経路に沿って、前記サーマルプリントヘッドに隣接した印刷領域へ案内し、前記印刷領域において前記カードに印刷し、
前記カードを前記印刷領域から前記単一経路に沿って前記入出端へ向けて移動し、
前記カードの進行方向を、前記静止転向傾斜路によって、前記出力ステーションへ転向することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記カードはプラスチックカードであることを特徴とする特許請求の範囲第10項に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、一般にプラスチックカードのような基板に印刷するためのサーマルプリンタに関する。とくに、本発明は、プリンタの同じ側に入力および出力ステーションを有するサーマルプリンタに関する。
発明の背景
サーマルプリンタは、カード、ウエブおよびその他のレセプタ材料のような基板上にグラフィックイメージを印刷するために使用される。典型的なサーマルプリンタは、単一列または行ドットを有するサーマルプリントヘッドを含む。ドットは、活性化されると、担体リボンから所定の基板へ、転写リボン、および、転写熱反応インクまたは染料を加熱する抵抗エレメントである。
カードに印刷するための一般的なサーマルプリンタは、通常、プリンタの一端で出発し、プリンタの他端で終了するカードパスを有する。これがユーザの見地からは望ましくない理由は、ユーザに、カードをプリンタの一端で装填し、そして仕上がったカードをプリンタの他端で回収するように強いるからである。この問題を軽減するために、仕上がったカードを装填と同じ側へ戻すために、サーマルプリンタにはときどき「折り返し」カードパスがつくられる。このカードパスの折り返しは、カードを、カードパスの入力端からカードパスの出力端へ往復させるための複雑な機構を含む。言い換えれば、その機構は、カードを、その本来のパスから新しいパスへ移動させる。カードを、あるパスから別のパスへ移動するための可動の転向器を利用する機械もつくられている。これらカード印刷機それぞれに共通の要素は、カードをあるパスから別のパスへ移動するのに必要な複雑な移動機構に関係する。
発明の概要
本発明は、通常、カードに画像を印刷するサーマルプリンタに関する。カードは、プラスチック、紙とプラスチックの複合物、プラスチックコート紙、または、サーマルプリンティングに好適な他の材料から製造されるだろう。サーマルプリンタは、ハウジングへカードを入力し、ハウジングからカードを出力するために構成された入出端を有するハウジングを含む。サーマルプリントヘッドを含むプリントモジュールは、カードに印刷するためのハウジング内に位置する。プリントモジュールおよびハウジングの入出端の間は、静止転向傾斜路(stationary diverter ramp)である。静止転向傾斜路は、通常、ハウジングの離れた入出端に向いた傾斜転向面(sloped diverting surface)を有する。プリンタは、ハウジングの入出端に位置する入力ステーションから、転向傾斜路を通過させて、プリントモジュールへカードを搬送するための手段も備える。プリンタはさらに、カードが転向傾斜路の傾斜転向面に係合し、かつ、ハウジングの入出端に位置する出力ステーションへ方向転換するように、カードの方向を反転し、かつ、カードをプリントモジュールから転向傾斜路へ戻す搬送を行うための手段を含む。
本発明の別の態様は、サーマルプリンタでカードに印刷するための方法に関する。その方法は、カードをサーマルプリンタの第一の末端で入力するステップを含む。次に、カードは、プリンタの第一の末端から、サーマルプリントヘッドを含むプリンタ内に位置するプリントモジュールへ移動される。カードがプリントモジュールへ移動される際、カードは、プリンタの第一の末端とプリントモジュールとの間に位置する静止転向傾斜路を通過して案内される。カードがプリントモジュールに達するとすぐに、カードは印刷される。カードが印刷された後、カードは、プリントモジュールからサーマルプリンタの第一の末端へ戻される。カードがプリンタの第一の末端へ移動される際、カードがプリンタの第一の末端に位置する出力ステーションに向くように、カードは静止転向傾斜路によって方向転換される。
一般的に言えば、本発明は、あるパスから別のパスへ移動するシャトルや複雑な機構を必要とせずに、サーマルプリンタの同じ端で、カードのようなレセプタ基板を入力させ出力するパスを提供する。本発明のパスは、固定または受動の転向器を内蔵する。固定の転向器は、プリンタの同じ側に位置する自動給送入力および出力スタッカを有する、簡単な、信頼性がある、かつ、低維持費のサーマルプリンタの製造を可能にする。
本発明の各種の付加的な利点は、一部分、以下の詳細な説明に述べられ、かつ一部分、その説明から明らかであるか、または本発明の実施によって知られる。本発明の利点は、特に特許請求の範囲に指摘される要素および組み合わせの手段によって実現および達成される。前述の一般的な記述と以下の詳細な記述とは、ともに例示的かつ説明的なものに過ぎず、請求される発明を制限するものではないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
この明細書に組み込まれて、明細書部分を構成する添付図面は、本発明のいくつかの実施例を説明し、かつ、その説明と一緒に本発明の原理を説明するのに役立つ。図面の簡単な説明は以下およびおりである：
図1は本発明の原理に従い構成されるサーマルプリンタの一例を示す図で、提供される矢印はプリンタのカード入力パスを示す、
図2は図1のサーマルプリンタの略図で、提供される矢印はプリンタのカード出力パスを示す、
図3は本発明の原理に従い構成されるカードパスを設定する単一シャシの一例を示す斜視図、
図4は図3のシャシの平面図、
図5は図3のシャシの側面図、
図6は図3から図5のシャシを内蔵するプリンタを示す図である。
好適な実施例の詳細な説明
添付図面に説明される本発明の例示的な態様を詳細に参照する。可能な場合は常に、同様または類似部分を参照する図面のすべてに亘って、同一の参照番号を使用する。
図1および図2は、本発明の原理により構成されるサーマルプリンタ20を説明する図である。サーマルプリンタ20は、カードをプリンタ内へ供給する入力ステーション26と、印刷されたカードをプリンタから受け取る出力ステーション28とを含む入出端24を有するハウジング22を含む。図の説明では便宜のため、プリンタ20の入出端24はハウジング22の前端25に位置するとして説明し、一方、ハウジング22の反対端は後端27として参照する。
図1および図2に示される入力ステーション26は、プリンタ20内へ供給されるために待機中のカードのスタック30を支持する。ハウジング22の入出端24から容易に取り外せるホッパを含むことが、入力および出力ステーション26および28には好ましい。
サーマルプリンタ20は、ハウジング22内に位置するプリントモジュール32も含む。プリントモジュール32は、複数の抵抗ドットエレメントを備えるサーマルプリントヘッドを含むことが好ましい。ドットエレメントは、熱反応染料またはインクを担体リボンからプリントヘッドに隣接した位置にあるカードへ転写する転写リボンを選択的に加熱するため使用される。代表的なプリントヘッド製造者には、東芝、京セラ、リコー、TDKなどがある。
サーマルプリンタ20は、プリントモジュール32に隣接するプリンティング領域34も含む。プリンティング領域34は、カード印刷中に、カードを支持するために構成されたほぼ平坦な印刷面38を備えた上面をもつプリンティングプラットフォーム36を含む。プリンティングプラットフォーム36の途中で、プリンティングプラットフォーム36はプリントローラ40が突出する開口を定める。プリントローラ40はサーマルプリントヘッドのドットと整列され、かつ、プリントローラ40の回転はプリンタ32と調和されるのが好ましい。その結果、プリントローラ40は、印刷が望まれる、プリンタ32に相対的なカードの位置を制御するように構成および配置される。
サーマルプリンタ20は、静止転向傾斜路42、静止出力傾斜路(stationary output ramp)44および中間案内傾斜路(intermediate guide ramp)46も含む。転向傾斜路42、出力傾斜路44および案内傾斜路46は、入力パス（図1に示される）沿いに、かつ、出力パス（図2に示される）沿いに、受動的にカードを案内すべく協働する。カードは、入力ステーション26の下方に位置する第一のおよび第二のピックローラ48および50、出力傾斜路44と案内傾斜路46との間に位置する第一の従動ローラ52、案内傾斜路46とプリンティングプラットフォーム36との間に位置する第二の従動ローラ54、並びに、プリンティングプラットフォーム36の後端に位置する第三の従動ローラ56により、プリンタ20を通して供給される。対応する第一、第二および第三のアイドルローラ58、60および62はそれぞれ、第一、第二および第三の従動ローラ52、54および56の上方に位置する。
サーマルプリンタ20の転向傾斜路42は、入力ステーション26の下方に位置し、かつ、ハウジング22の入出端24に通常向き合う前面64と、ハウジング22の後端27に通常向き合う背面66とを含む。前面64は、入力ステーション26から転向傾斜路42の上面エッジ68を越えてカードを案内するように、構成および配置される。転向傾斜路42の背面66は、印刷されたカードを出力ステーション28へ転向させるように、構成および配置される。
プリンタ20の静止出力傾斜路44は、転向傾斜路42と案内傾斜路46との間、かつ、通常、それらの下方に位置する。出力傾斜路44は、転向傾斜路42の背面66に通常は向き合う送出案内面70を含む。出力傾斜路44は、転向傾斜路42の背面66によって出力ステーション28へ転向されるカードを案内するように、構成および配置される。
カード印刷機20の中間案内傾斜路46は、第一および第二の従動ローラ52および54の間に位置する。案内傾斜路46の上面は、第一および第二の従動ローラ52および54の間にカードを案内する第一の案内面72を設定する。中間案内傾斜路46は、第一の従動ローラ52に隣接した位置にある上面前エッジ74と、第二の従動ローラ54に隣接した位置にある上面背エッジ76とを含む。中間案内傾斜路46の背部分は、カードを第二の従動ローラ54および第二のアイドラローラ60の間の間隙内へ案内するために、上方へ傾斜されている。
図1および図2に示されるように、転向傾斜路42の上面エッジ68、中間案内傾斜路46の第一の案内面72、第一および第二ののピックローラ48および50、並びに、第一の従動ローラ52の上面部分はすべて、単一の入力パス平面に沿ってほぼ整列する。同じく、プリンティングプラットフォーム36の印刷面38、中間案内傾斜路46の上面前エッジ74、並びに、第一、第二および第三の従動ローラ52、54および56の上部は、静止転向傾斜路42の背面66と交差する単一の入力パス平面に沿って通常は整列する。上述の配置は、サーマルプリンタ20を通して供給されるカードの曲げを最小にすることを保証する。
基本動作において、カードスタック30の底からカードをピックローラ48および50によってピックし、静止転向傾斜路42の上面エッジ68の上方へ給送する。転向傾斜路42の前面64は、カードの先端が接触すると、カードが転向傾斜路42の上面エッジ68の上方へ案内されるように傾く。ピックローラ48および50は、転向傾斜路42の上面エッジ68の向こう、第一の従動ローラ52および第一のアイドラローラ58の間に設定される間隙内へカードを給送する。
カードの先端が第一の従動ローラ52および第一のアイドラローラ58の間の間隙へ入るとすぐに、第一の従動ローラ52は、カードを中間案内傾斜路46へ供給する。カードは、カードの後端が転向傾斜路42の上面エッジ68を通過し、かつ、カードの先端が中間案内傾斜路46の後端において傾斜部分に接触するまで、転向傾斜路42の上面エッジ68および中間案内傾斜路46の案内面72により定まる入力パス平面に沿って方向付けられたままである。
カードの後端が転向傾斜路42の上面エッジ68を通過するとすぐに、第一の従動ローラ52および中間案内傾斜路46の傾斜後端は、プリンティングプラットフォーム36の印刷面38にほぼ平行な平面へ、カードを移動するように協働する。その後、カードの先端は、第二の従動ローラ54および第二のアイドラローラ60の間に形成される間隙内へ給送される。次に、第二の従動ローラ54は、プリントモジュール32によりカードに印刷するプリンティング領域34内へ、カードを給送する。
カードがプリントモジュール32によって印刷された後、第一、第二および第三の従動ローラ52、54および56は、向きを反転し、かつ、ハウジング22の後端27からハウジング22の前端25へカードを移動する。カードが出力方向へ移動されるとき、カードは、通常、プリンティングプラットフォーム36の印刷面38に沿って整列する出力パス平面および中間案内傾斜路46の上面前エッジ74に沿って移動する。カードは、その先端が静止転向傾斜路42の背面66に係合するまで、印刷面38の出力パス平面に方向付けられている。転向傾斜路42の背面66と係合すると、カードは、静止出力傾斜路44へ向けて、下向きにされる。静止出力傾斜路44の出力案内面70は、カードを出力ステーション28へ下向きに案内する。印刷されたカードが出力ステーション28内に格納されるとすぐに、スタック30から次のカードがプリントモジュール32へ給送され、かつ、そのサイクルが繰り返される。
プリンタ20の動作中、上述したように、カードは最小の曲げを経験する。特に入力中、カードは、その後端が転向傾斜路42を通過するまで、印刷パスについて斜めに整列する。転向傾斜路42を通過後、カードは印刷パスに沿って真っ直ぐになる。出力中、カードは転向器42によって転向されるまで直線印刷パスに従う。カードが追従するほぼ平坦なパスは、カードの曲げを最小にし、かつ、カードと従動ローラ52、54および56との間の接触の維持を助長する。
図3から図5は本発明の原理により構成される単一部品のプリンタシャシ120を説明する図である。プリンタシャシ120は、第二の末端124の反対に位置する第一の末端122を有する。対向側面壁126は、第一の末端122と第二の末端124との間に延びる。図1および図2に開示される態様に似て、プリンタシャシ120は、静止転向傾斜路42′、静止出力傾斜路44′、中間案内傾斜路46′およびプリンティングプラットフォーム36′を含む。
シャシ120は、シャシ120へローラを連結するための構造を含むことが好ましい。例えば、ローラが側方へ移動することを制限するための、複数のマウント128がシャシ120とともに単一的に形成される。加えて、側壁126には、従動ローラの回転軸を軸支することが可能な複数の開口130を設定する。さらに、シャシ120は、アイドルローラの回転軸を軸支することが可能な複数の細長い垂直溝132を含む。側壁126に軸支される異なるローラを、シャシ120によって設定されるカードパス内へ突出させるため、側壁126の少なくとも幾つかの開口130に隣接して定められる複数のローラ穴を、シャシが備えることが認識されるだろう。
シャシ120はさらに、シャシ120上に印刷設備を取り付けるための構造を含む。例えば、シャシの第二の末端124は、シャシ120へプリントモジュールを枢軸的に連結するための開口を有する一対のアーム134を含む。シャシ120はまた、転写インクを含むリボンを巻き付け可能なリールを回転可能に取り付けるために配置される溝をもつ直立支持部材136を含む。さらに、シャシ120は、シャシ120上の特定位置にプリントヘッドを配置させるために、アライメント溝140、並びに、第一および第二のアライメント面142および144を含む。アライメント溝140は、プリンティングプラットフォーム36′に隣接するシャシ120の側壁126に位置する。
図6はシャシ120を内蔵するサーマルプリンタ150を示す図である。プリンタ150は、シャシ120のマウンティングアーム134上に枢軸的に取り付けられる枢軸アーム152を含む。サーマルプリントヘッド156を内蔵するキャリジ154を含むプリントモジュールを、アーム152上に取り付ける。キャリジ154は、キャリジの対向する側面から外側へ突出する二組の、第一および第二のアライメントピン158および160（一組のアライメントピンが示される）を含む。プリントヘッド156は、第一および第二組の取付ピン158および160に相対的な所定位置に配置される。プリントヘッド156の配置は、キャリジ154によって設定される調節溝162に沿ってプリントヘッドをスライドすることにより制御される。
サーマルプリンタ150の枢軸アーム152は、非印刷位置と印刷位置との間で枢軸的に可動である。アーム152が印刷位置にある場合、第一のアライメントピン158は、プリントヘッド156の垂直方向を制御するようにシャシ120の溝140内に位置する。また、第一のアライメントピン158はシャシ120の第二のアライメント面144に対して予圧され、第二の整列ピン160はシャシ120の第一のアライメント面142に対して予圧されるのが好ましい。この方法により、対向するアライメント面142および144は、プリンティングプラットフォーム36′に相対的なプリントヘッド156のアライメントを制御する。
図6に示すように、サーマルプリンタ150は、シャシ120の直立部材136に取り付けられるインクまたは染料リボンリール164を含む。加えて、図示されるプリンタローラ166は、プリントヘッドキャリジ154のアライメントピン158および160の直下に取り付けられる。
シャシ120を通してカードを動かすためのローラを使用する、本発明の、詳細に図示された態様を開示したが、ベルトのような代替構造や、その他の公知のフィード構造も、本発明の原理から逸れずに使用可能であることが認識されるだろう。また、明細書全体を通して「カード」に関して使用される様々な態様を説明した。カードの文言には、プラスチック、プラスチックコート紙、プラスチックと紙の複合物、または、サーマルプリンティングに好適な他の材料とその複合物のような様々な材料から製造される様々な寸法の基板を含むことが認識されるだろう。さらに、本発明の態様は、各種装置へ内蔵することができる。例示的な装置には、印刷中のカードに関係する、磁気ストライプまたは集積回路へ情報を与えるための、オプションの磁気ストライプエンコーディングおよびスマートカード初期化ステーションがある。
上述の説明に関し、細部において、特に使用される構造材料、並びに、部品の形状、寸法および配置については、本発明の範囲から逸脱することなく変更されることを理解すべきである。明細書および叙述された態様は、以下の請求項の広い意味によって指示される本発明の真の範囲と精神とともに、代表例に過ぎないと考慮されることが本意である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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