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記録紙カール矯正機構、画像形成装置、及び記録紙カール矯正方法 - ソニー株式会社
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発明の名称 記録紙カール矯正機構、画像形成装置、及び記録紙カール矯正方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−197123(P2007−197123A)
公開日 平成19年8月9日(2007.8.9)
出願番号 特願2006−15580(P2006−15580)
出願日 平成18年1月24日(2006.1.24)
代理人 【識別番号】100113228
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 正
発明者 土地 清隆
要約 課題
ロール紙等の記録紙に付けられたカールを矯正するに際し、コンパクトな機構で効率良くカールを矯正することができ、カールが矯正された後の記録紙の品質劣化も抑えることができるようにする。

解決手段
サーマルヘッド10を備え、ロール紙41に印画を行うサーマルプリンタ1等に適用可能な記録紙カール矯正機構であって、ロール紙41のカールの方向と逆方向にロール紙41を屈曲可能なデカールローラ17を備え、デカールローラ17は、給紙側から排紙側に向かうロール紙41の送り方向に対し、サーマルヘッド10よりも下流側で、かつサーマルヘッド10による印画の際の余熱がロール紙41に残留している位置に配置されている。
特許請求の範囲
【請求項1】
記録紙を搬送しながら印画を行う際に、熱源から前記記録紙に熱が伝達される画像形成装置に用いられ、前記記録紙に付けられたカールを矯正するための記録紙カール矯正機構であって、
前記記録紙のカールの方向と逆方向に前記記録紙を屈曲可能なカール矯正手段を備え、
前記カール矯正手段は、給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記熱源よりも下流側で、かつ前記熱源による印画の際の余熱が前記記録紙に残留している位置に配置されている
ことを特徴とする記録紙カール矯正機構。
【請求項2】
請求項1に記載の記録紙カール矯正機構において、
前記カール矯正手段は、前記記録紙に当接又は離間するように移動可能である
ことを特徴とする記録紙カール矯正機構。
【請求項3】
請求項1に記載の記録紙カール矯正機構において、
前記カール矯正手段は、印画の際の環境条件に応じて、前記記録紙の屈曲程度を変化させる
ことを特徴とする記録紙カール矯正機構。
【請求項4】
請求項1に記載の記録紙カール矯正機構において、
前記カール矯正手段は、前記記録紙の材質に応じて、前記記録紙の屈曲程度を変化させる
ことを特徴とする記録紙カール矯正機構。
【請求項5】
請求項1に記載の記録紙カール矯正機構において、
前記カール矯正手段は、前記記録紙の搬送速度に応じて、前記記録紙の屈曲程度を変化させる
ことを特徴とする記録紙カール矯正機構。
【請求項6】
請求項1に記載の記録紙カール矯正機構において、
前記カール矯正手段は、前記記録紙が円筒状に巻き回されたロール紙である場合に、前記ロール紙のロール外径に応じて、前記記録紙の屈曲程度を変化させる
ことを特徴とする記録紙カール矯正機構。
【請求項7】
記録紙を搬送する搬送ローラと、
発熱素子を有するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに対向して配置され、前記記録紙に印画を行う際に前記サーマルヘッドとの間で前記記録紙を挟持するプラテンと
を備え、
前記搬送ローラの回転駆動により、前記サーマルヘッドと前記プラテンとの間に挟持された前記記録紙を搬送しながら前記発熱素子を通電駆動し、印画を行う画像形成装置であって、
前記記録紙に付けられたカールの方向と逆方向に前記記録紙を屈曲可能なカール矯正手段を備え、
前記カール矯正手段は、給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記サーマルヘッドよりも下流側で、かつ前記サーマルヘッドによる印画の際の余熱が前記記録紙に残留している位置に配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
記録紙を搬送しながら印画を行う際に、熱源から前記記録紙に熱が伝達される画像形成装置の前記記録紙に付けられたカールを矯正する記録紙カール矯正方法であって、
給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記熱源よりも下流側で、かつ前記熱源による印画の際の余熱が前記記録紙に残留している状態で、前記記録紙のカールの方向と逆方向に前記記録紙を屈曲させる
ことを特徴とする記録紙カール矯正方法。
【請求項9】
請求項8に記載の記録紙カール矯正方法において、
前記記録紙の屈曲程度を変化させ、前記記録紙に付けられたカールの矯正量を調節する
ことを特徴とする記録紙カール矯正方法。
【請求項10】
記録紙を搬送する搬送ローラと、
発熱素子を通電駆動し、インクリボン上の複数のインクを前記記録紙に順次転写するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに対向して配置され、各インクの転写の際に前記サーマルヘッドとの間で前記インクリボン及び前記記録紙を挟持するプラテンと
を備え、
前記搬送ローラの回転駆動により、前記サーマルヘッドと前記プラテンとの間に挟持された前記記録紙を搬送しながら各インクを順次転写し、印画を行う画像形成装置の記録紙カール矯正方法であって、
前記インクリボン上から最後に転写されるインクが前記記録紙に転写された後、
給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記熱源よりも下流側で、かつ前記熱源による印画の際の余熱が前記記録紙に残留している状態で、前記記録紙のカールの方向と逆方向に前記記録紙を屈曲させる
ことを特徴とする記録紙カール矯正方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録紙に付けられたカールを矯正するための記録紙カール矯正機構、このような記録紙カール矯正機構を備える画像形成装置、及び記録紙カール矯正方法に係るものであり、詳しくは、効率の良いカールの矯正を可能とし、排紙時における記録紙の状態を一定にすることができる記録紙カール矯正機構、画像形成装置、及び記録紙カール矯正方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、サーマルプリンタ等の画像形成装置には、記録紙としてカット紙を使用するタイプとロール紙を使用するタイプとがある。そして近年では、デジタルカメラの普及につれ、高い画質で印画するのにコスト面で有利なロール紙が広く使用されるようになっている。このロール紙は、長尺状の記録紙を巻芯となる紙管に円筒状に巻き回したもので、印画の都度、必要量の記録紙を巻き出して給送し、印画の終了後に所定の大きさにカットして排紙されるようになっている。
【0003】
図8は、このような従来のサーマルプリンタ100の内部構造を示す斜視図である。
図8に示すように、サーマルプリンタ100の内部には、複数の発熱素子(例えば、発熱抵抗体)を有するサーマルヘッド110が設置されている。そして、サーマルヘッド110と対向する位置に、プラテンローラ111が配置されている。
【0004】
また、サーマルヘッド110とプラテンローラ111との間には、インクリボン31(図示せず)が挟持されている。このインクリボン31は、巻き出し方向と直角な方向に、異なる複数のカラーインク(例えば、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)の各インク)と、透明なラミネートインク(L)とがベースフィルム上に順次繰り返して配置された構成となっている。
【0005】
さらにまた、サーマルプリンタ100の内部には、ロール紙41がペーパーホルダ42で保持されている。そして、巻き出されたロール紙41は、ロール紙41の送り方向に対し、プラテンローラ111よりも上流側に設けられた搬送ローラ(キャプスタンローラ112及びピンチローラ113)の間を通り、サーマルヘッド110とプラテンローラ111との間を通って、カッター118によってカットされた後、排紙されるようになっている。
【0006】
図9は、図8に示す従来のサーマルプリンタ100による印画動作を示すフローチャートである。
図9に示すように、印画動作の開始後、最初のステップS101では、ロール紙41が給送される。そして、次のステップS102において印画指令が出されると、その次のステップS103からステップS104までで、インクリボン31のイエロー(Y)を印画する。
【0007】
すなわち、ステップS103では、キャプスタンローラ112(図8参照)を反時計回りに回転駆動させ、ロール紙41の先端部をサーマルヘッド110(図8参照)の先まで送り、ロール紙41の途中の印画の開始地点とサーマルヘッド110の発熱素子とが対向するようにする。そして、その後、それまで上昇させていたサーマルヘッド110を下降させ、サーマルヘッド110の発熱素子とプラテンローラ111(図8参照)との間にインクリボン31及びロール紙41を挟み込む。
【0008】
続くステップS104では、キャプスタンローラ112を時計回りに逆回転駆動させ、ステップS103と逆方向に、ロール紙41の先端部までロール紙41を戻す。また、ロール紙41と同じ方向及び同じ速さでインクリボン31を巻き取る。同時に、サーマルヘッド110に配列された発熱素子を選択的に通電駆動し、発熱素子からインクリボン31に熱エネルギーを付与して、ロール紙41の印画の開始地点から印画の終了地点までイエロー(Y)のカラーインクを印画する。
【0009】
したがって、図8に示す従来のサーマルプリンタ100の場合には、ステップS103でロール紙41を印画の開始地点まで送り、ステップS104でロール紙41を戻しながら印画するので、インクリボン31のイエロー(Y)の印画のために、ロール紙41の送りと戻しでロール紙41が1往復することになる。
【0010】
また、同様にして、ステップS105でロール紙41を印画の開始地点まで送り、ステップS106でロール紙41を戻しながらインクリボン31のマゼンタ(M)を印画するので、イエロー(Y)の印画を含めると、ここまででロール紙41は2往復する。さらにまた、ステップS107でロール紙41を印画の開始地点まで送り、ステップS108でロール紙41を戻しながらインクリボン31のシアン(C)を印画するので、これがロール紙41の3往復目となる。さらに、ステップS109でロール紙41を印画の開始地点まで送り、ステップS110でロール紙41を戻しながらインクリボン31のラミネートインク(L)を転写するので、これがロール紙41の4往復目となる。
【0011】
このように、図8に示す従来のサーマルプリンタ100では、カラーインク(Y,M,C)を印画し、ラミネートインク(L)を転写するために、ロール紙41を4往復させる必要がある。また、ラミネートインク(L)の転写は、前述したように、ロール紙41を戻しながら行うので、印画終了後のロール紙41をカットし、排紙するためには、次のステップS111においてロール紙41の印画の終了地点をカッター118(図8参照)の位置まで送る必要がある。すると、これでロール紙41が4往復半することになり、その後、最後のステップS112でロール紙41のカット及び排紙を行って印画動作の終了となる。
【0012】
その結果、従来のサーマルプリンタ100は、印画動作の開始から終了までの間に、印画終了後のロール紙41の送りを含め、ロール紙41が4往復半する。ここで、ロール紙41は、記録紙を予め円筒状に巻き回したものなので、巻き出されたロール紙41にはカールが生じている。そして、このカールは、ロール紙41が4往復半しても自然に矯正されることはなく、ロール紙41を消費するにつれて、すなわち、ロール紙41の巻き始めから巻き終わりに近づくにしたがって顕著なものとなる。
【0013】
そのため、巻き出されたロール紙41に印画を行い、そのままの状態でカットして排紙すると、図8に示すように、ロール紙41が記録面を凸にしてカールしていることから、印画された画像が歪んで見えたり、上手く積層させて排紙することができず、排紙状態が見苦しくなる等、仕上がりの品位を大きく損ねる原因となる。しかも、このような事態は徐々にひどくなり、カールがなくなることはない。
【0014】
そこで、ロール紙41のカールを矯正するための種々の技術が開示されている。すなわち、巻き出されたロール紙41の搬送経路中でロール紙41の一部を機械的に押圧し、カールの方向と逆方向に単純にロール紙41を屈曲させるカール矯正方法が知られている。このカール矯正方法は、デカールローラ等のカール矯正手段をロール紙41に当接させるもので、デカールローラの移動や退避ができるように構成されている。
【0015】
また、カールを矯正するための技術として、ロール紙41の片面を加熱し、表裏の熱収縮の差を利用して矯正する方法も知られている。このカール矯正方法は、加熱手段を用いてロール紙41を加熱するもので、加熱手段としては、プレートヒータやハロゲンヒ−タ等の発熱体が使用される。
【0016】
例えば、特許文献1には、印画されたロール紙をカール矯正部材に当接させ、排出方向を変化させるサーマルプリンタが開示されている。このような特許文献1に記載の技術によれば、ロール外径の検出レバーによってカールの矯正効果を変化させることができるので、ロール外径の減少に伴って強くなるカールを補正することができる。
【特許文献1】特許第3491524号公報
【0017】
また、特許文献2には、ロール紙を圧接してダメージを加えるカール矯正ヘッドを有するカール矯正方法が開示されている。そして、このカール矯正ヘッドは、ロール紙の搬送方向と直角に往復移動してロール紙の裏面をしごくように構成されている。
【特許文献2】特開2002−128360号公報
【0018】
さらにまた、特許文献3には、ロール紙の残量を検出し、残量が少なくなると送りローラを上方向に移動させ、ロール紙を逆方向に湾曲するようなテンションを加えるサーマルプリンタが開示されている。
【特許文献3】特開2004−223715号公報
【0019】
さらに、特許文献4には、ロール紙の裏面を加熱するカール矯正用サーマルヘッドを備え、ロール紙を反対に湾曲させてロール紙の湾曲を矯正するサーマルプリンタが開示されている。
【特許文献4】特開2000−318194号公報
【0020】
また、特許文献5には、搬送経路中に、カールと逆方向にロール紙を屈曲させるカール矯正手段と、屈曲されたロール紙を加熱する加熱手段(ヒ−タ)とを備えるカ−ル矯正装置が開示されている。
【特許文献5】特開昭60−2559号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0021】
ここで、特許文献1から特許文献5に記載の技術はいずれも、ロール紙の搬送経路中に別途、機械的なカール矯正手段を設けたり、加熱手段を設けてカールを矯正するものである。
【0022】
しかし、近年では、ロール紙の材質や厚み、規格サイズ等が多様化してきており、それに伴って、ロール紙に形成されるカールの強弱が広範囲なものとなっている。そのため、カールの強弱に対応してカールの矯正範囲を広げる必要が生じており、機械的なカール矯正手段で対応するならば、カール矯正手段の移動量を大きくしなければならず、装置が大型化し、部品コストや製造コスト増大する。また、加熱手段を設けてカールを矯正するにしても、加熱手段の増設や増強等によって装置が大型化し、部品コストや製造コスト増大する。さらにまた、ロール紙が受ける機械的ダメージや熱的ダメージが増大することとなり、耐久性等の品質面でも問題が生じる。
【0023】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、ロール紙等の記録紙に付けられたカールを矯正するに際し、コンパクトな機構で効率良くカールを矯正することができ、カールが矯正された後の記録紙の品質劣化も抑えることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0024】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の1つである請求項1に記載の発明は、記録紙を搬送しながら印画を行う際に、熱源から前記記録紙に熱が伝達される画像形成装置に用いられ、前記記録紙に付けられたカールを矯正するための記録紙カール矯正機構であって、前記記録紙のカールの方向と逆方向に前記記録紙を屈曲可能なカール矯正手段を備え、前記カール矯正手段は、給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記熱源よりも下流側で、かつ前記熱源による印画の際の余熱が前記記録紙に残留している位置に配置されていることを特徴とする。
【0025】
(作用)
上記の請求項1に記載の発明は、記録紙のカールの方向と逆方向に記録紙を屈曲可能なカール矯正手段を備えている。そのため、カール矯正手段によってカールの方向と逆方向に記録紙を屈曲させることにより、カールを矯正することができる。また、カール矯正手段は、給紙側から排紙側に向かう記録紙の送り方向に対し、熱源よりも下流側で、かつ熱源による印画の際の余熱が記録紙に残留している位置に配置されている。そのため、加熱してカールを矯正する場合と同様の効果が得られ、記録紙が受ける機械的、熱的ダメージを最小限に抑えつつ、記録紙のカールを確実に矯正することができる。
【発明の効果】
【0026】
上記の発明によれば、印画の際に記録紙に残留している余熱を利用しながら、記録紙に付けられたカールの方向と逆方向に記録紙を屈曲させるので、加熱手段を別途設置することなく、コンパクトな機構で効率の良いカールの矯正が可能になる。また、排紙時における記録紙の状態を一定にすることができ、カール矯正された記録紙の品質劣化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、本発明の画像形成装置として、サーマルプリンタ1を例に挙げる。そして、本発明の記録紙カール矯正機構は、サーマルプリンタ1に実装されるものとする。
図1は、本実施形態のサーマルプリンタ1を示す斜視図である。
図1に示すように、サーマルプリンタ1は、筐体部2と、筐体部2の前面に取り付けられたドア部3とを備えている。また、ドア部3の下部には、排紙口8が形成されており、排紙口8には、排紙トレイ9が取り付けられている。
【0028】
ここで、筐体部2の前面側には、電源スイッチ4が設けられている。また、筐体部2の後面側には、外部接続用の複数のコネクタからなるインターフェイス部5が配置されている。そして、インターフェイス部5により、画像情報等をコンピュータから取得できるようになっている。なお、磁気ディスク、光学ディスク、メモリーカード等の各種の記録媒体をインターフェイス部5に接続し、コンピュータを介さずに画像情報等を読み出すこともできる。
【0029】
一方、ドア部3の上部には、サーマルプリンタ1で印画の設定等を行うための操作パネル6が設けられている。そして、インターフェイス部5から取得したり、操作パネル6から入力又は選択されたりした情報や、その他の各種のメッセージ等は、液晶パネル7に表示されるようになっている。
【0030】
図2は、図1に示す本実施形態のサーマルプリンタ1のドア部3を開けた状態を示す斜視図であり、インクカセット30を取り出して図示したものである。なお、インクカセット30は、内部構造が明らかになるように、外形を点線で示している。
図2に示すように、ドア部3の裏面側には、サーマルヘッド10が設置されている。一方、筐体部2の内部には、ドア部3を閉じたときにサーマルヘッド10と対向する位置にプラテンローラ11(本発明におけるプラテンに相当するもの)が配置されている。
【0031】
また、筐体部2の内部において、プラテンローラ11の上方には、インクカセット30の供給リール32を回転駆動させるためのリール駆動手段14aが設けられている。さらにまた、プラテンローラ11の下方には、インクカセット30の巻取りリール33を回転駆動させるためのリール駆動手段14bが設けられている。
【0032】
そして、筐体部2にインクカセット30を装着すると、インクリボン31がプラテンローラ11上を通過するように配置される。さらに、ドア部3が閉じられると、インクリボン31は、サーマルヘッド10とプラテンローラ11との間に配置される。この状態で、リール駆動手段14bを回転駆動させると、インクリボン31が巻取りリール33に巻き取られる。
【0033】
図3は、図1に示す本実施形態のサーマルプリンタ1に使用するインクリボン31を示す平面図である。
図3に示すように、インクリボン31は、インクカセット30(図2参照)に設けられた供給リール32と巻取りリール33との間に巻き回されており、インクリボン31の巻き出し方向と直角な方向に、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)の各カラーインク(昇華性の染料)と透明なラミネートインク(L)とが帯状の樹脂フィルム上に順次繰り返して塗布された構成となっている。なお、ラミネートインク(L)は、各カラーインク(Y,M,C)によって形成された記録画像上に積層することで、その記録画像を紫外線等から保護し、耐光性を向上させるものである。
【0034】
図4は、図1に示す本実施形態のサーマルプリンタ1の内部構成の概略を示す側面図である。
図1に示す筐体部2の内部には、図4に示すように、ロール紙41(本発明における記録紙が円筒状に巻き回されたもの)がペーパーホルダ42で保持されている。そして、必要に応じて、一対の給紙ローラ14によって巻き出されたロール紙41は、ロール紙41の送り方向(図4では左方向)に対し、サーマルヘッド10及びプラテンローラ11よりも上流側に設けられたキャプスタンローラ12(駆動ローラ)とピンチローラ13(従動ローラ)との間を通り、サーマルヘッド10とプラテンローラ11との間を通った後、カッター18で切断され、排紙されるようになっている。
【0035】
ここで、キャプスタンローラ12及びピンチローラ13は、本発明における搬送ローラに相当するものであり、必要に応じてキャプスタンローラ12を正逆に回転駆動させることにより、ロール紙41を送り方向及び戻し方向に搬送することができる。また、本実施形態のサーマルプリンタ1では、プラテンローラ11も回転駆動され、ロール紙41を送り方向に搬送できるようになっている。
【0036】
そして、ロール紙41の送り方向への搬送は、キャプスタンローラ12とプラテンローラ11との協働によって行われる。その際、プラテンローラ11の駆動機構部にトルクリミッタが取り付けられており、かつプラテンローラ11の自由回転時の周速がキャプスタンローラ12の自由回転時の周速よりも速く設定されているので、ロール紙41を送り方向に搬送すると、キャプスタンローラ12とプラテンローラ11との間でロール紙41に常にテンションが付与される。そのため、ロール紙41が弛まず、座屈等の搬送トラブルが防止され、確実な印画動作が得られるようになる。
【0037】
また、搬送ローラ(キャプスタンローラ12及びピンチローラ13)とプラテンローラ11との間には、ロール紙41の表面側(記録面側)及び裏面側の位置を規制する一対の搬送ガイド15が配置されている。この搬送ガイド15は、その一部がキャプスタンローラ12とプラテンローラ11とを結ぶ接線と平行な形状に形成されており、搬送されたロール紙41をプラテンローラ11上に案内するようになっている。そのため、キャプスタンローラ12とプラテンローラ11との協働に加え、搬送ガイド15による位置規制が存在するので、ロール紙41は、印画中の負荷変動によってあばれたり、給紙の際に先端部がプラテンローラ11に衝突して座屈等することなく、サーマルヘッド10とプラテンローラ11との間に確実に搬送されるようになる。
【0038】
一方、インクリボン31は、色変換処理された階調データに応じて供給リール32から巻き出され、2つのガイドローラ19に導かれて巻取りリール33に巻き取られる。そのため、サーマルヘッド10を下降させた状態では、サーマルヘッド10とプラテンローラ11との間にインクリボン31及びロール紙41が挟持され、サーマルヘッド10は、インクリボン31を介してロール紙41の表面側(記録面側)を押圧することとなる。
【0039】
このサーマルヘッド10には、複数の発熱抵抗体(本発明における発熱素子に相当するもの)がライン状に、ロール紙41の幅方向(ライン方向)に配列されている。そして、ロール紙41及びインクリボン31を送り方向に搬送する際に、サーマルヘッド10の発熱抵抗体を選択的に通電駆動し、それによって発生する熱エネルギーを利用して、インクリボン31に塗布された各カラーインク(Y,M,C)をロール紙41の記録面に転写する。さらに、同様にして、インクリボン31のラミネートインク(L)を記録画像上に積層する。
【0040】
また、サーマルヘッド10とプラテンローラ11との間でロール紙41上に重ね合わされ、インクが転写されたインクリボン31は、その後、ロール紙41の送り方向に対し、サーマルヘッド10及びプラテンローラ11よりも下流側に設けられたリボン剥離部材16によってロール紙41から剥離され、巻取りリール33に巻き取られる。
【0041】
このリボン剥離部材16は、インクリボン31の搬送方向を急角度で変更するための案内部材である。すなわち、インクリボン31は、インクの転写が終了すると、サーマルヘッド10の押圧力と熱とによってロール紙41に強く貼り付いた状態になっている。そこで、ブレード状のリボン剥離部材16の先端部をインクリボン31に当接させ、ロール紙41の搬送方向に対して所定の角度でインクリボン31を引き離すことにより、ロール紙41からインクリボン31を剥離させている。
【0042】
一方、印画後のロール紙41は、デカールローラ17(本発明におけるカール矯正手段に相当するもの)により、ロール紙41に付けられたカールの方向と逆方向(図4では上方向)に屈曲されてカールが矯正される。その後、ロール紙41は、カッター18によって所定の大きさにカットされ、排紙される。
【0043】
図5は、図1に示す本実施形態のサーマルプリンタ1による印画動作を示すフローチャートである。
また、図6及び図7は、図4に示すサーマルヘッド10の周辺部を示す側面図であり、図6は、図5に示すフローチャートのステップS3、ステップS5、及びステップS7の状態を示し、図7は、図5に示すフローチャートのステップS10の状態を示すものである。
【0044】
図5に示すように、印画動作の開始後、最初のステップS1では、給紙ローラ14(図4参照)を回転駆動させ、ロール紙41を巻き出して給送する。そして、ステップS2において印画指令が出されると、次のステップS3でインクリボン31(図3参照)のイエロー(Y)を印画する。なお、通常では、ロール紙41がすでに給送され、プラテンローラ11(図4参照)上で待機した状態となっているので、ステップS1を経ることなく、ステップS2の印画指令によってステップS3の印画が実行される。
【0045】
ステップS3では、図6に示すキャプスタンローラ12を反時計回りに回転駆動させ、ピンチローラ13との間に挟んだロール紙41を搬送ガイド15の間を通してプラテンローラ11に向けて送る。また、プラテンローラ11も反時計回りに回転駆動される。この際、センサ(図示せず)がロール紙41の先端部(印画の開始地点)を検出すると、プラテンローラ11を駆動するモータ(図示せず)のステップ数がカウントされ、カウント数が所定のステップ数に達すると、サーマルヘッド10の発熱抵抗体が通電駆動される。その後、それまで上昇していたサーマルヘッド10が下降し、サーマルヘッド10の発熱抵抗体とプラテンローラ11との間にインクリボン31及びロール紙41を挟み込む。
【0046】
そして、この状態でプラテンローラ11とキャプスタンローラ12とを協働させ、プラテンローラ11及びキャプスタンローラ12を反時計回りに回転駆動させて、給紙側から排紙側に向かうロール紙41の送り方向(図6では左方向)にロール紙41を送る。すると、ロール紙41にテンションが付与され、かつ搬送ガイド15によって位置規制されながら、ロール紙41は、サーマルヘッド10とプラテンローラ11との間に挟持されたまま、印画の開始地点から印画の終了地点まで送り方向に円滑に搬送される。
【0047】
また、ロール紙41の搬送とともに、巻取りリール33(図4参照)を反時計回りに回転駆動させ、ロール紙41と同じ方向及び同じ速さでインクリボン31を巻き取る。すると、サーマルヘッド10の発熱抵抗体からインクリボン31に付与される熱エネルギーにより、ロール紙41の先端部(印画の開始地点)から順次、インクリボン31のイエロー(Y)のカラーインクがロール紙41に転写される。
【0048】
この際、前述したように、サーマルヘッド10は、ロール紙41を挟持する前に発熱抵抗体が通電駆動されており、その時点で、ロール紙41の先端部(印画の開始地点)は、サーマルヘッド10とプラテンローラ11との間に挟持される部分の直前にあるので、ロール紙41が挟持されるわずか前から転写が実行されることとなる。そのため、本実施形態のサーマルプリンタ1は、ロール紙41の先端部に余白を全く形成せずに、印画の開始地点から印画の終了地点までイエロー(Y)を印画することができる。なお、各カラーインク(Y,M,C)の印画中は、図6に示すように、デカールローラ17が退避ポジションにあり、ロール紙41を屈曲させない。
【0049】
このようにしてイエロー(Y)を印画した後、次のステップS4では、その次のステップS5でマゼンタ(M)を印画するための準備を行う。すなわち、カラー印画の場合、カラーインクの転写が各色ごとに実行されるので、転写する色を変更するたびに、下降していたサーマルヘッド10を上昇させ、サーマルヘッド10によるロール紙41の押圧を解除した後、キャプスタンローラ12を時計回りに逆回転駆動させることにより、印画の開始地点までロール紙41を戻す。なお、プラテンローラ11には、回転軸とモータとの間にワンウェイクラッチ(図示せず)が組み込まれており、ロール紙41の戻しにともなってプラテンローラ11が従動回転するので、キャプスタンローラ12やロール紙41に余計な負荷が作用することはない。
【0050】
したがって、本実施形態のサーマルプリンタ1の場合には、ステップS3で給紙側から排紙側に向かう送り方向(図6では左方向)にロール紙41を送りながら印画の終了地点まで印画を行い、その後、ステップS4で印画の開始地点までロール紙41を戻すので、インクリボン31のイエロー(Y)の印画のために、ロール紙41の送りと戻しでロール紙41が1往復することになる。
【0051】
次のステップS5では、ステップS3と同様にして、印画の終了地点までロール紙41を送りながらインクリボン31のマゼンタ(M)の印画を行い、ステップS6では、ステップS4と同様にして、印画の開始地点までロール紙41を戻す。そのため、マゼンタ(M)の印画がロール紙41の2往復目となる。また、ステップS7で印画の終了地点までロール紙41を送りながらインクリボン31のシアン(C)の印画を行い、ステップS8で印画の開始地点までロール紙41を戻すので、シアン(C)の印画がロール紙41の3往復目となる。
【0052】
さらに、ステップS9及びステップS11では、印画の終了地点までロール紙41を送りながらインクリボン31のラミネートインク(L)を転写する。このラミネートインク(L)は、ロール紙41に最後に転写されるインクなので、次のインクを転写するために必要なロール紙41の戻しが不要になる。すなわち、ラミネートインク(L)の転写のために、印画の終了地点まで送り方向にロール紙41を送った後、そのまま続けて送り方向にロール紙41を搬送することにより、ロール紙41を戻すことなく、印画の終了地点でロール紙41をカットし、排紙することができる。
【0053】
このように、本実施形態のサーマルプリンタ1では、カラーインク(Y,M,C)を印画するために、ロール紙41を3往復させる必要があるが、最後のラミネートインク(L)を転写し、排紙する際には、ロール紙41の戻しが不要になる。そのため、印画動作の開始から終了までの間に、ロール紙41を3往復半させれば良いので、4往復半させる必要がある従来のサーマルプリンタ100(図8及び図9参照)に比べ、本実施形態のサーマルプリンタ1は、ロール紙41の1往復分だけ印画時間を短縮することができる。
【0054】
また、本実施形態のサーマルプリンタ1では、ラミネートインク(L)を転写するステップS9(印画開始)に続いてすぐに、ステップS10で、図7に示すように、ロール紙41の裏面側にデカールローラ17が当接し、ロール紙41を上方向に屈曲させることによってロール紙41に付けられたカールを矯正する。
【0055】
このデカールローラ17は、搬送されるロール紙41と当接して従動回転する金属製のローラで、支持アーム20によってその回転中心が支持されている。そして、支持アーム20の一端は、プラテンローラ11の回転軸を揺動支点としており、他端側の自由端部にデカールローラ17が取り付けられている。そのため、デカールローラ17は、プラテンローラ11の回転軸を中心としてプラテンローラ11の周囲を揺動し、ロール紙41に当接又は離間するように移動可能となっている。
【0056】
ここで、図6に示す退避ポジションにあったデカールローラ17をロール紙41に当接させるには、図6の状態から図7の状態までカム22を反時計回りに回転させ、支持アーム20のカムフォロア21を持ち上げるようにする。すると、デカールローラ17が上昇し、ロール紙41の裏面側に当接するようになる。そして、ステップS9までは、図6に示すように、カム22がカムフォロア21から離れており、デカールローラ17が退避ポジションにあってロール紙41に当接していないが、ステップS10では、ロール紙41の先端部がリボン剥離部材16を通過したあたりでカム22を回転させ、図7に示すように、ロール紙41の裏面側にデカールローラ17を当接させて、ロール紙41のカールを矯正する。
【0057】
すなわち、ロール紙41は、図4に示すように、記録面を表面側にして巻き回されたものであり、表面側(記録面側)が凸の巻き癖が付いている。そのため、ステップS9で記録面にラミネートインク(L)を転写したロール紙41をそのまま排紙すると、表面側が凸のカールが残ったままになってしまう。そこで、ステップS10では、図7に示すように、ロール紙41に付けられたカールの方向と逆方向(表面側が凹となる方向であり、図7では上方向)にロール紙41を屈曲させるため、デカールローラ17をロール紙41の裏面側に当接させている。
【0058】
しかも、このデカールローラ17は、ロール紙41の送り方向(図7では左方向)に対し、プラテンローラ11よりも下流側で、リボン剥離部材16の直後に配置されている。言い換えれば、キャプスタンローラ12をプラテンローラ11の上流側に配置したことによって空いたプラテンローラ11の下流側のスペースを利用して、サーマルヘッド10に近接させてデカールローラ17を配置している。そのため、ロール紙41にデカールローラ17が当接する位置では、サーマルヘッド10によるラミネートインク(L)の転写の際の余熱がロール紙41に残留している。
【0059】
この余熱の残留状態でロール紙41の裏面側にデカールローラ17を当接させ、ロール紙41をカールの方向と逆方向(図7では上方向)に屈曲すると、ロール紙41を構成する物質の熱収縮や水分蒸発が終わる前にロール紙41が変形させられることとなり、加熱してカールを矯正する場合と同様の効果が得られる。そのため、ロール紙41のカールを確実に矯正することができる。また、ヒータ等の加熱手段を設置することなく、効率良くカールを矯正することができる。
【0060】
ところで、ロール紙41に付けられたカールの程度は、印画の際の環境条件(温度や湿度等)、ロール紙41の材質、ロール紙41の搬送速度、ロール紙41のロール外径等によって異なる。そこで、本実施形態のサーマルプリンタ1では、ロール紙41に付けられたカールの程度に応じてロール紙41の屈曲程度を変化させ、カールの矯正量を調節できるようにしている。具体的には、図7に示すように、カム22の表面を傾斜させているので、印画の際の環境条件、ロール紙41の材質、搬送速度、ロール外径等に基づいてカム22の回転角を調節することにより、カム22がカムフォロア21を持ち上げる程度を無段階に変えることができる。
【0061】
例えば、ロール紙41は、巻き始めから巻き終わりまで徐々にカールの形状や度合いが変化し、巻き終わりに近づくにしたがってカールが顕著になるが、デカールローラ17でロール紙41をその分だけ大きく屈曲させることにより、カールを均一に矯正することができる。そのため、ロール紙41の排紙時の状態を安定させることができる。なお、設定により、ユーザの好みのカール形状に矯正することも可能である。
【0062】
このように、ステップS9の印画開始後、ステップS10でカールが矯正され、ステップS11で印画終了となったロール紙41は、次のステップS12においてカッター18(図4参照)でカットされ、排紙される。そして、排紙されたロール紙41は、カールが矯正されているために品位があり、排紙口8(図1参照)の周辺で散乱するようなことはない。また、ロール紙41をカットする際に、本実施形態のサーマルプリンタ1では、ロール紙41の印画の終了地点と印画の未実施部分との境界に対し、わずかに手前とわずかに後ろの部分でロール紙41をカットしている。そのため、ロール紙41に付けられたカールが矯正されるだけでなく、発生する用紙屑を2〜3mmに低減することが可能となっている。
【0063】
そして、最後のステップS13では、図7の状態から図6の状態までカム22を逆回転させ、デカールローラ17を下降させて退避ポジションに移動させることにより、新たな印画動作の支障にならないようにし、印画動作の終了となる。なお、本実施形態のサーマルプリンタ1では、用紙屑が2〜3mm発生するが、用紙屑を全く発生させないようにすることもできる。
【0064】
したがって、本実施形態のサーマルプリンタ1によれば、用紙屑の低減と印画時間の短縮とを両立させることができる。すなわち、搬送ローラ(キャプスタンローラ12及びピンチローラ13)をプラテンローラ11よりも上流側に配置しても、キャプスタンローラ12とプラテンローラ11とを協働させることにより、ロール紙41を送り方向に搬送しながら印画を行うことができる。そのため、プラテンローラ11よりも下流側に配置した搬送ローラによってロール紙41を搬送することで発生する余白をなくすことができ、印画の終了地点と印画の未実施部分との境界付近を整えるためのわずかな用紙屑のみに用紙屑を低減することができる。また、ロール紙41を戻し方向に搬送しながら印画を行う場合に比べ、印画動作の開始から終了までの間にロール紙41を往復させる回数を1往復分少なくすることができるので、印画時間が短縮される。
【0065】
さらに、本実施形態のサーマルプリンタ1によれば、印画の際の余熱がロール紙41に残留している状態で、デカールローラ17がロール紙41のカールの方向と逆方向にロール紙41を屈曲させるので、加熱手段を別途設置することなく、部品コストや製造コストに負担をかけることなく、機構的にコンパクトで、効率の良いカールの矯正と幅広い矯正量の調節が可能になっている。また、ロール紙41が受ける機械的、熱的ダメージを最小限に抑えつつ、耐久性等の品質面でも優れた印画結果を得ることができる。
【0066】
(1)本実施形態では、画像形成装置としてサーマルプリンタ1を例に挙げているが、サーマルプリンタ1に限らず、他の方式のプリンタや複写機等の各種の画像形成装置に適用することができる。すなわち、本発明の記録紙カール矯正機構は、複写機の定着装置等の下流側に配置してカールを矯正することもできる。
【0067】
(2)本実施形態では、記録紙としてロール紙41を使用しているが、これに限らず、カット紙を使用することもできる。すなわち、カット紙であっても、サーマルヘッド10や定着装置等の熱によってカールが発生することがあり、そのカールを効率良く矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【図1】本実施形態のサーマルプリンタを示す斜視図である。
【図2】図1に示す本実施形態のサーマルプリンタのドア部を開けた状態を示す斜視図であり、インクカセットを取り出して図示したものである。
【図3】図1に示す本実施形態のサーマルプリンタに使用するインクリボンを示す平面図である。
【図4】図1に示す本実施形態のサーマルプリンタの内部構成の概略を示す側面図である。
【図5】図1に示す本実施形態のサーマルプリンタによる印画動作を示すフローチャートである。
【図6】図4に示すサーマルヘッドの周辺部を示す側面図であり、図5に示すフローチャートのステップS3、ステップS5、及びステップS7の状態を示すものである。
【図7】図4に示すサーマルヘッドの周辺部を示す側面図であり、図5に示すフローチャートのステップS10の状態を示すものである。
【図8】従来のサーマルプリンタの内部構造を示す斜視図である。
【図9】図8に示す従来のサーマルプリンタによる印画動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0069】
1 サーマルプリンタ(画像形成装置)
10 サーマルヘッド
11 プラテンローラ(プラテン)
12 キャプスタンローラ(搬送ローラ)
13 ピンチローラ(搬送ローラ)
17 デカールローラ17(カール矯正手段)
31 インクリボン
41 ロール紙(記録紙)




 

 


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