(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードを搬送する搬送手段と、
前記カードに印刷を行う印刷手段と、
前記印刷手段の押圧を受けるローラとを備えたカード印刷装置であって、
前記ローラは、前記カードの凸部を避け得る大きさの凹部が前記ローラの幅方向の一部でかつ円周方向の一部となる大きさに形成され、
前記搬送手段で搬送する前記カードの凸部に前記ローラの凹部の位置を対応させる位置決め手段を備え、
前記位置決め手段を、
前記カードの厚みを検知して前記カードの凸部の位置を取得する凸部位置取得手段と、
前記凸部位置取得手段で取得した前記カードの凸部の搬送方向位置に対して、前記搬送手段による搬送駆動を制御して前記搬送手段で搬送する前記カードの凸部位置と回転する前記ローラの凹部位置の位相と同期させることにより前記カードの前記凸部に前記ローラの凹部を対応させる搬送制御手段と、
前記凸部位置取得手段で取得した前記カードの凸部の搬送幅方向位置に対して、前記ローラの下方に配置され該ローラの両端の軸部を支持する支持部材を２つの変位ローラに張架された変位ベルトによって搬送幅方向に変位することにより、前記ローラを搬送幅方向に変位させて前記凹部の幅方向位置を前記凸部に対応させる幅方向変位手段で構成した
カード印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカード印刷装置と、
前記カードとしてＩＣチップを備えたＩＣカードを取り込む挿入部と、
前記ＩＣチップに記憶されている情報の読み書きを行うリーダライタ手段と、
前記ＩＣカードを排出する排出手段とを備えた
ＩＣカード処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカード印刷装置に装着されるローラであって、
前記ローラの幅方向の一部でかつ円周方向の一部となる大きさの凹部をローラ表面に形成した
ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばカードに印刷を行うようなカード印刷装置、ＩＣチップが設けられているＩＣカードを発行するようなＩＣカード処理装置、およびこれらに用いられるローラに関する。  
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気媒体であるカードやチケットなどが不正利用される問題により、カードのＩＣ化が進み、ＩＣカードが普及してきている。そして、このようなＩＣカードは、ＩＣチップに記録されているデータ内容が肉眼で見えない等の理由から、表面に有効期限などの印刷が施されている。
【０００３】
しかし、このような表面の印刷は、トラブルの原因になりかねない。すなわち、例えば有効期限日の日付部分の印刷がかすれたり抜けたりした場合、カードが磁気ストライプやＩＣチップ内にデータを記憶していても、有効期限日について外観上利用者の目に見える証拠がなくなってしまう。このような場合に、たとえ有効期限を過ぎていたカードであっても、苦情を受ければ払戻に応じなければならない事態になりかねないという問題点がある。
【０００４】
一方、印刷かすれや抜けを防止するものとして、印刷券面の厚みを検知し、印刷ヘッドとのギャップを制御する技術が提案されている（特許文献１参照）。これにより、厚みを正しく測定し、印字かすれや印字ヘッドピン折れ等を防止できるとされている。
【０００５】
また、事前に使用する印刷媒体仕様に適したヘッドギャップをあらかじめ不揮発性記憶素子に情報として記憶させることで、印刷設定を行う印刷装置のギャップ設定方法が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６３−２４９６７３号公報
【特許文献２】特開２００７−３８６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した特許文献１，２の技術は、いずれもＩＣチップにより部分的に厚みが異なっているような印刷対象物（カードや用紙）に適切に対応できるものではなかった。つまり、印刷対象物の大部分の厚みに合わせて印刷を行うと、凸部の厚みに対して不適切となり、印字ヘッドピン折れやリボンの損傷等、または用紙ジャムや印刷汚れ等が生じ得る問題があった。逆にＩＣチップ等による凸部の厚みに合わせて印刷を行うと、印刷対象物の大部分の厚みに対して不適切となり、印刷かすれ、または印刷結果が薄くなることや印刷品質の低下が生じ得るという問題があった。
【０００７】
また、上述した各技術により調整できるヘッドギャップは、前記凸部が存在する位置の印刷面の搬送幅方向全体に対するものである。このため、前記凸部の搬送幅方向のライン状、特に凸部周辺に関して、印刷が抜けてしまう問題が生じる。
【０００８】
この発明は、上述した問題に鑑み、ヘッドギャップを制御しなくとも、適切な印刷押圧力を印刷面に対して均等に与えることができ、凸部の周囲にも適切に印刷が可能となるカード印刷装置、ＩＣカード処理装置およびこれらに用いられるローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、カードを搬送する搬送手段と、前記カードに印刷を行う印刷手段と、前記印刷手段の押圧を受けるローラとを備えたカード印刷装置であって、前記ローラは、前記カードの凸部を避け得る大きさの凹部が前記ローラの幅方向の一部でかつ円周方向の一部となる大きさに形成され、前記搬送手段で搬送する前記カードの凸部に前記ローラの凹部の位置を対応させる位置決め手段を備え、前記位置決め手段を、前記カードの厚みを検知して前記カードの凸部の位置を取得する凸部位置取得手段と、前記凸部位置取得手段で取得した前記カードの凸部の搬送方向位置に対して、前記搬送手段による搬送駆動を制御して前記搬送手段で搬送する前記カードの凸部位置と回転する前記ローラの凹部位置の位相と同期させることにより前記カードの前記凸部に前記ローラの凹部を対応させる搬送制御手段と、前記凸部位置取得手段で取得した前記カードの凸部の搬送幅方向位置に対して、前記ローラの下方に配置され該ローラの両端の軸部を支持する支持部材を２つの変位ローラに張架された変位ベルトによって搬送幅方向に変位することにより、前記ローラを搬送幅方向に変位させて前記凹部の幅方向位置を前記凸部に対応させる幅方向変位手段で構成したカード印刷装置、またはＩＣカード処理装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明により、ヘッドギャップを制御しなくとも、適切な印刷押圧力を印刷面に対して均等に与えることができ、凸部の周囲にも適切に印刷が可能となるカード印刷装置、ＩＣカード処理装置およびこれらに用いられるローラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
本実施形態は、鉄道業務などに採用される例えばＩＣカードプリンタのような自動発券プリンタや、ＩＣチップなどを埋め込んだ入場券などを発券する券売機に関する。
【００１５】
図１は、カード印刷装置およびＩＣカード処理装置としての発券プリンタ１の内部構成を示す右側面図である。  
発券プリンタ１は、駅や施設等に設置され、係員や顧客の操作を受け付けて、ＩＣチップ１６などが埋め込まれたＩＣカードとしてのカード２による取引を行う。この発券プリンタ１は、制御部１４を介し、ホストコンピュータ１５に接続されている。
【００１６】
発券プリンタ１は、挿入部としてのカード挿入部３、マークリーダ４、リーダライタ手段としての非接触ＩＣリーダ／ライタ５、凸部位置取得手段および厚み検知手段としての厚み検知部６、磁気・接触ＩＣカードリーダ７、印刷消去部８、印刷手段としてのサーマルヘッド９、カードホッパ部１０、カード回収箱１１、排出手段としてのカード排出部１２、表示部１３、などで構成されている。なお、厚み検知部６は、上述した制御部と共に位置決め手段としても機能する。
【００１７】
カード２は、ＩＣチップ１６などが埋め込まれた媒体であり、データを記憶することができる。このカード２は、アンテナを備えて非接触で通信を行う非接触ＩＣカード、接触端子を備えて接触して通信を行う接触ＩＣカード、磁気ストライプを備えて磁気データを記憶できる磁気カード、あるいはこれらの複数の機能を備えたカードなど、適宜のカードで構成することができる。
【００１８】
カード挿入部３は、カード２を取込み、搬送する機能を有する。  
マークリーダ４は、カード２に印刷されたカード種別や向きなどを示す黒マークを読取る機能を有する。
【００１９】
非接触ＩＣリーダ／ライタ５は、カード挿入部３から取込、もしくは、カードホッパ部１０から新規に発券した非接触タイプのカード２に内蔵されたＩＣチップ１６に対して、情報の読み込みおよび書換えする機能を有する。
【００２０】
厚み検知部６は、カード２全体の厚みを検出し、ＩＣチップ１６などが埋め込まれてできた凹凸を検知する。従って、厚み検知部６は、カード２全体に対してどの位置に凹凸があるかを検出する機能を有する。
【００２１】
磁気・接触ＩＣカードリーダ７は、カード２の磁気データを読込んだり、書換えたり、接触タイプのカード２に内蔵されたＩＣチップ１６の情報を読込んだり、書換えたりする機能を有する。
【００２２】
印刷消去部８は、印刷の書換えのために、印刷消去を行う機能を有するヘッドである。  
サーマルヘッド９は、カード２の印刷面に圧接させ素子に電流を流して熱を持たせ、その熱を印刷面に伝達することでカード２の発色層を発色させ、印刷を行う機能を有する。
【００２３】
カードホッパ部１０は、新規に発行するためのカード２をセットし、繰出す機能を有する。  
カード回収箱１１は、再発行や期限切れなどで不要となったカード２を回収し、スタックする機能を有する。
【００２４】
カード排出部１２は、１枚もしくは、複数枚のカード２をスタックし、一括して排出する機能を有する。  
表示部１３は、取引状態、エラー状態やテスト時の実行コマンドなどを表示する機能を有する。
【００２５】
図２は、本発明の一実形態であるサーマル印刷部の構成例である。  
ＩＣチップ１６は、不揮発性で情報を記憶する機能を有する素子である。  
ローラとしてのプラテンローラ１７は、円筒形状に形成されている。このプラテンローラ１７は、円周面にサーマルヘッド９が圧接され、プラテンローラ１７とサーマルヘッド９の間にカード２を挟んで、搬送しながら印刷面に印刷を実行する機能を有する。
【００２６】
このプラテンローラ１７は、円筒形の軸方向長さが、カード２の搬送幅方向の幅よりも長く形成されており、好ましくはカード２の搬送幅方向の幅の２倍程度の長さに形成されている。また、プラテンローラ１７の円周長さは、カード２の搬送方向長さと同程度かそれ以上の長さになるように形成されている。
【００２７】
また、このプラテンローラ１７の円周面には、円筒形の軸方向中央付近に凹部１８が設けられている。この凹部１８は、カード２に内蔵されたＩＣチップ１６などの凸部より少し大きい程度の大きさで、ＩＣチップ１６などの凸部より少し深い程度の深さに形成されているくぼみ、溝、または孔である。この凹部１８の形状は、四角形に形成されており、より詳しくは搬送幅方向に平行な直線と搬送方向に平行な直線で作成された四角形に形成されている。
【００２８】
この凹部１８により、サーマルヘッド９の圧接により押された場合に、ＩＣチップ１６などの凸部を逃がすことができる。これにより、印刷面のサーマルヘッド９による押圧を均等にする機能を有する。
【００２９】
センサ１９及びエンコーダ２０は、前記プラテンローラ１７の回転位相を検知する機能を有する。  
上述したプラテンローラ１７は、下方に配置された支持部材３１によって両端の軸部が支持されている。この支持部材３１は、変位ローラ３２，３２に張架された変位ベルト３３によって搬送幅方向に変位する。つまり、変位ローラ３２が変位モータ３４によって回転駆動され、これによって変位ベルト３３が回転し、この変位ベルト３３に固定されている支持部材３が変位する。従って、支持部材３１が搬送幅方向に変位すると、プラテンローラ１７、センサ１９、及びエンコーダ２０は、一体的に搬送幅方向に変位する。これにより、凹部１８の搬送幅方向の位置を、ＩＣチップ１６による凸部の搬送幅方向の位置に合わせられるようにしている。この支持部材３１、変位ローラ３２、変位ベルト３３、および変位モータ３４は、幅方向変位手段として機能する。
【００３０】
搬送ローラ２１は、搬送モータ２２の制御によって駆動され、カード２を搬送制御する機能を有する。この搬送ローラ２１と搬送モータ２２は、搬送手段として機能する。
【００３１】
プラテン駆動モータ２３は、プラテンローラ１７を制御駆動するためのアクチュエータである。  
この発券プリンタ１には、搬送制御手段としても機能する図示省略する制御部が設けられており、この制御部が、カード挿入部３、マークリーダ４、非接触ＩＣリーダ／ライタ５、厚み検知部６、磁気・接触ＩＣカードリーダ７、印刷消去部８、サーマルヘッド９、カードホッパ部１０、カード回収箱１１、カード排出部１２、および表示部１３の動作を制御する。なお、このような制御部を設けず、券売機などの上位装置の制御部１４により動作を制御する構成にしてもよい。
【００３２】
このように構成されている発券プリンタ１の動作概要を説明する。  
前記カード挿入部３より取込まれたカード２は、搬送モータ２２の駆動によって回転する搬送ローラ２１により搬送される。搬送されたカード２は、マークリーダ４（図１参照）によりカードの種別や向きなどの情報が読取られる。
【００３３】
その後、カード２は、厚み検知部６を通る。このとき、厚み検知部６は、ＩＣチップ１６などが埋め込まれてできた凹凸がカード印刷面のどこにあるかを検出する。その後、非接触ＩＣリーダ／ライタ５や磁気・接触ＩＣカードリーダ７により、カード２への情報の読書が実行される。
【００３４】
また、カードホッパ部１０から新規に発行されたカード２についても、搬送モータ２２の駆動によって回転する搬送ローラ２１により搬送する。そして、このカード２が厚み検知部６を通し、ＩＣチップ１６などが埋め込まれてできた凹凸がカード印刷面のどこにあるかを厚み検知部６が検出する。
【００３５】
次に印刷もしくは書換え印刷を実行するため、カード２は、サーマルヘッド９とプラテンローラ１７により構成される印刷部に搬送される。ここで、前記厚み検知部６において読取った情報を、カード搬送の制御及びプラテンローラ１７の凹部の回転位相や搬送方向に対する垂直方向での位置の制御にフィードバックする。これにより、ＩＣチップ１６などが埋め込まれてできた凸部の位置に、プラテンローラ１７の凹部１８が合致するように搬送できる。このように位置を合わせて印刷動作することで、ＩＣチップ１６などが埋め込まれてできた凸部分のみを除き、カード印刷面全体に均一にサーマルヘッド９の押圧力が掛かり、印刷かすれや、抜けを防止できる。
【００３６】
図３は、印刷に関する発券プリンタ１の動作を説明するフローチャートである。  
発券プリンタ１は、搬送モータ２２を駆動し（ステップＳ１）、カード挿入部３から取り込んだカード２、あるいはカードホッパ部１０から発行したカード２を、券片搬送する（ステップＳ２）。
【００３７】
発券プリンタ１は、厚み検知部６によりカード２の厚み検知を開始し（ステップＳ３）、券片先端検知を行う（ステップＳ４）。これと共に、発券プリンタ１は、プラテンローラ１７の搬送方向位置合わせと駆動（ステップＳ５）、およびプラテンローラ１７の搬送幅方向位置合わせ（ステップＳ６）とを実行する。
【００３８】
なお、厚み検知部６で読取ったＩＣチップ１６（凸部）の位置についての情報は、カード２の搬送制御にフィードバックされる。これによって同期が取られる。また、凸部の位置情報は、プラテンローラの位置制御にもフィードバックされる。これにより、カード搬送方向に対し、垂直方向の位置における、前記プラテンローラ１７の凹部１８の位置の同期を取る。
【００３９】
搬送方向の位置合わせは、厚み検知部６で検出したＩＣチップ１６の搬送方向位置を搬送ローラ２１を回転させる搬送モータ２２の回転数(パルス数)によって把握し、センサ１９とエンコーダ２０によってプラテンローラ１７における凹部１８の位置（回転位相）を確認して回転開始時を調節することで実行すると良い。これにより、搬送方向に進むカード２のＩＣチップ１６がプラテンローラ１７の位置まで来た時、カード２の搬送速度に合わせて回転しているプラテンローラ１７の凹部１８がＩＣチップ１６の対向位置に位置する。
【００４０】
また、搬送幅方向の位置合わせは、厚み検知部６で検出したＩＣチップ１６の搬送幅方向位置に基づいて、変位モータ３４を対応する回転数（パルス数）だけ回転駆動して変位ベルト３３により支持部材３１を変位させ、プラテンローラ１７の凹部１８の幅方向位置がＩＣチップ１６の搬送幅方向位置に対応する位置まで変位させて変位停止する。これにより、カード２のＩＣチップ１６の搬送幅方向位置と、凹部１８の搬送幅方向位置が一致する。
【００４１】
発券プリンタ１は、サーマルヘッド９をＯＮにし（ステップＳ７）、印刷を開始する（ステップＳ８）。この印刷の際、プラテンローラ１７の凹部１８と、カード２のＩＣチップ１６とは、上述した位置合わせ（ステップＳ６）により搬送方向および搬送幅方向に同期がとられる。つまり、カード２のＩＣチップ１６部分がプラテンローラ１７に接触する位置まで搬送されたとき、ＩＣチップ１６部分が凹部１８に嵌まり込む。これにより、ＩＣチップ１６による厚み差が吸収され、意図しない印刷不具合が防止される。つまり、カード２の表面において、凹部１８の対向部分以外の部分には、確実に綺麗な印刷がサーマルヘッド９によって実施される。
【００４２】
発券プリンタ１は、サーマルヘッド９をＯＦＦにし（ステップＳ９）、印刷を終了する（ステップＳ１０）。  
発券プリンタ１は、カード２を搬送し（ステップＳ１１）、次の工程へ送り出して印刷処理を完了する。
【００４３】
以上の構成および動作により、ＩＣチップ１６が内蔵されて一部に凹凸が存在しているようなカード２に対して、凹凸を避けて印刷することができ、ＩＣチップ１６の周囲に意図しない印刷かすれや抜けなどが発生しない発券プリンタ１を提供することができる。  
また、ＩＣチップ１６による凸部の周囲にも印刷可能となり、印刷の品質を向上できる。
【００４４】
凹部１８は、プラテンローラ１７の表面における円周方向の一部（搬送方向の一部）に設けられているため、カード２の搬送方向におけるＩＣチップ１６の前後にも印刷を施すことができる。つまり、ＩＣチップ１６がサーマルヘッド９とプラテンローラ１７との間位置にくるまで、カード２に印刷を行うことができ、ＩＣチップ１６部分については凹部１８により印刷せずに、ＩＣチップ１６部分が通過するとまた印刷を行うことができる。これにより、印刷しない範囲をなるべく狭くすることができ、適切に印刷できる範囲を広くすることができる。
【００４５】
また、プラテンローラ１７の凹部１８は、プラテンローラ１７の表面における軸方向の一部（搬送幅方向の一部）に設けられているため、搬送幅方向の残部については、カード２に対して搬送方向へ全面に隙間無く印刷することができる。これにより、印刷しない範囲をなるべく狭くすることができ、適切に印刷できる範囲を広くすることができる。
【００４６】
また、搬送方向の位置合わせ（ステップＳ５）により、カード２におけるＩＣチップ１６の位置が搬送方向に異なっていても対応できるため、多種類のカード２に対応することができる。
【００４７】
また、搬送幅方向の位置合わせ（ステップＳ６）により、カード２におけるＩＣチップ１６の位置が搬送幅方向に異なっていても対応できるため、多種類のカード２に対応することができる。
【００４８】
また、このような搬送方向と搬送幅方向の位置合わせ（ステップＳ５，Ｓ６）を両方行うことにより、ＩＣチップ１６がカード２のどの位置に存在しても対応でき、多種多様のカード２に対応して汎用性を高めることができる。
【００４９】
また、サーマルヘッド９とプラテンローラ１７のギャップの調整を不要にできるため、調整の手間を省くことができる。  
また、サーマルヘッド９の押圧を一定にすればよいので、機構を簡略化することができる。
【００５０】
また、凹部１８は、搬送幅方向に平行な直線と搬送方向に平行な直線で作成された略四角形であるから、円形や他の形状に形成された場合に比べて安定した機能を発揮することができる。つまり、例えば円形であれば、搬送するカード２のＩＣチップ１６の位置とプラテンローラ１７の凹部１８の位置との対応付けが搬送方向と搬送幅方向の両方にずれるとＩＣチップ１６が凹部１８内に嵌合しない可能性が出てくる。これに対して、本実施例のように凹部１８を四角形にすることで、搬送幅方向のズレと搬送方向のズレとに所定量ずつの誤差を許容でき、搬送方向と搬送幅方向の両方にズレたとしても、それぞれのズレがそれぞれ許容範囲内にあれば問題なく印刷できる。
【００５１】
なお、上述した実施例では、カード２にＩＣチップ１６を備えているが、ＩＣチップ１６の代わりにμチップを備えたカードとしてもよい。また、このようなＩＣチップ１６やμチップによる表面の凸部だけでなく、裏面印刷を考えてカード２の裏面の凹部を厚み検知部６で検知し、この凹部にプラテンローラ１７の凹部１８を対応させてもよい。この場合も、カード２の凹部を除いた大部分に対して良好な印刷を施すことができる。
【００５２】
また、カード２は、ＩＣチップ１６を内蔵したカード２に限らず、印刷面を有する入場券や切符、値札など、種々の媒体に利用することができる。  
また、発券プリンタ１に不揮発性メモリ等の記憶手段を備え、カード２のマークとＩＣチップ１６の位置を対応付けて記憶しておき、マークリーダ４によってＩＣチップ１６の位置を判別する構成にしてもよい。この場合、マークリーダ４によって読取ったマークを記憶手段内のデータと照合し、照合したカード種別におけるＩＣチップ６の位置を記憶手段のデータから読み出すと良い。これにより、上述した実施例と同様の効果を得ることができると共に、厚み検知部６を省略することができる。  
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
この発明は、旅客業等の各種カードや、さまざまな業種態のポイントカード、施設利用カード、プリペイドカードなど内容の更新、新規発行など、カード発行を行う業務形態に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】発券プリンタの内部構成を示す右側面図。
【図２】サーマル印刷部の構成例を示す斜視図。
【図３】印刷に関する発券プリンタの動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５５】
１…発券プリンタ、２…カード、３…カード挿入部、５…非接触ＩＣリーダ／ライタ、６…厚み検知部、９…サーマルヘッド、１２…カード排出部、１６…ＩＣチップ、１７…プラテンローラ、１８…凹部、２１…搬送ローラ、２２…搬送モータ、３１…支持部材、３２…変位ローラ、３３…変位ベルト、３４…変位モータ
【図１】
0004931861.tif 000002
【図２】
0004931861.tif 000003
【図３】
0004931861.tif 000004