JP2000062228A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録エリアの熱変形や摩擦係数の変化に起因
する記録紙の不安定搬送や色レジずれを防止する。 【解決手段】 サーマルヘッドの前後に、搬送ローラ対
が配置されている。搬送ローラ対は、モータにより駆動
されるキャプスタンローラ２２と、これに対向配置され
るピンチローラ２３とからなる。ピンチローラ２３は、
軸２３ａの両側に一対のローラ部２３ｂ，２３ｃが形成
されている。これらのローラ部２３ｂ，２３ｃは、記録
エリア１８ａの両側にある余白１８ｂ，１８ｃをニップ
して、カラー感熱記録紙１８を搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャプスタンロー
ラとピンチローラとで記録紙を挟み込んで搬送しながら
サーマルヘッドで記録するサーマルプリンタに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンタ、例えばカラー感熱プ
リンタでは、カラー感熱記録紙が用いられ、三色面順次
でフルカラー画像を記録する。このカラー感熱記録紙
は、ベース上に、シアン感熱発色層，マゼンタ感熱発色
層，イエロー感熱発色層が順次層設されており、最上層
となるイエロー感熱発色層の熱感度が最も高く、最下層
となるシアン感熱発色層の熱感度が最も低い。各感熱発
色層は、最上層から順番に記録されるが、マゼンタ感熱
発色層の記録の際に、イエロー感熱発色層内の未発色成
分が発色しないように、イエロー画像の記録後に４２０
ｎｍの紫色可視光線を照射して光定着する。同様に、マ
ゼンタ感熱発色層の記録後に、３６５ｎｍの紫外線を照
射してマゼンタ感熱発色層を光定着する。

【０００３】カラー感熱プリンタには、カラー感熱記録
紙を外周に巻き付けるプラテンタイプと、キャプスタン
及びピンチローラからなる搬送ローラ対によってカラー
感熱記録紙を往復動させる搬送ローラタイプとがある。
この搬送ローラタイプは、径の大きなプラテンドラムが
不要であるため、小型化を図ることができるという利点
がある。

【０００４】搬送ローラタイプとしては、例えば特開平
８−１５６２９９号に記載されているように、ゴム製の
プラテンローラの両側に、幅狭な金属製キャプスタンロ
ーラを配置した構成のものが知られている。このプラテ
ンローラと２個のキャプスタンローラとは直径が同じで
あり、金属製の回転軸にそれぞれ固定されている。ま
た、プラテンローラに対向してサーマルヘッドが押圧可
能に配置され、記録紙上の記録エリアに画像を記録す
る。このサーマルヘッドの両側に金属製のピンチローラ
が配置されている。これらのキャプスタンローラとピン
チローラとによって搬送ローラ対が構成され、記録エリ
アの両側にある余白をニップする。

【０００５】パルスモータを介して回転軸を回転する
と、プラテンローラと２個のキャプスタンローラとが一
体に回転する。キャプスタンローラとピンチローラは、
記録紙をニップして搬送する。記録紙上の記録開始位置
がサーマルヘッドに到達すると、サーマルヘッドが移動
してプラテンローラとの間で記録紙を加圧する。

【０００６】サーマルヘッドは、画像データに基づいた
信号で駆動され、記録紙の記録エリア内に画像を記録す
る。この記録中に、サーマルヘッドによって記録エリア
がプラテンローラに押し付けられるから、プラテンロー
ラも記録紙に搬送力を与える。カラー感熱記録紙では、
パルスモータの正転と逆転とを交互に行うことにより、
カラー感熱記録紙を３回往復動させ、３色面順次で記録
エリア内にフルカラー画像を記録する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のサーマ
ルプリンタでは、記録エリアがサーマルヘッドで加熱さ
れることにより、伸縮が発生したり、あるいは両面の熱
膨張の違いから記録面側に膨張したカールが発生したり
する。また、サーマルヘッドで表面の保護層が軟化・溶
融するので、サーマルヘッドとの摩擦係数が変化する。
この熱的変形や摩擦係数の違いにより、プラテンローラ
とキャプスタンローラとが同径であっても、両者の搬送
量にずれが発生する。当然、加工精度の問題でプラテン
ローラとキャプスタンローラの径が異なっても両者の搬
送量にズレが生じる。このずれは、記録紙のよれや斜行
の原因となるから、安定した搬送を行うことができなく
なる。

【０００８】また、プラテンローラは、記録紙の殆どを
ニップしているから、このプラテンローラがサーマルヘ
ッドによって変形されたり、あるいは前述した加工精度
の問題でキャプスタンローラよりも径が僅かに大きかっ
たりすると、プラテンローラの搬送力が優先することが
ある。この場合に、カラー感熱記録紙では、発色エネル
ギーが各感熱層毎に異なるため、熱変形量や摩擦係数が
感熱層毎に違っているので、パスルモータを同一ステッ
プ数で回転させた場合でも、搬送量は感熱層毎に違った
ものになる。この色毎の搬送量の違いにより、３色の画
像が一致しない色レジずれが発生することになる。

【０００９】本発明は、記録紙を安定して搬送すること
ができ、また色レジずれを少なくすることができるサー
マルプリンタを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、モータの駆動により回転
され、記録紙の幅よりも長く、且つ同一径の棒状をした
キャプスタンローラと、キャプスタンローラに対向配置
され、キャプステンローラとの間で記録紙をニップする
回転自在なピンチローラとから搬送ローラ対を構成し、
キャプスタンローラの外周の一部に記録紙を巻き付ける
とともに、記録紙の記録エリア外となる両側余白をニッ
プするようにしたものである。

【００１１】請求項２記載の発明では、カラー感熱記録
紙を用い、記録エリア内に複数色の画像を順次熱記録
し、各色の画像の記録後に各感熱発色層に特有な光線を
照射して定着するサーマルプリンタに、請求項１記載の
搬送ローラ対を用いたものである。

【００１２】請求項３記載の発明では、記録紙の両側余
白をニップする部分を大径としたピンチローラを用いた
ものである。請求項４記載の発明では、記録エリアをニ
ップするローラと、そのローラの両側に配置され、記録
紙の両側余白をそれぞれニップする一対のコロとからピ
ントローラを構成し、前記一対のコロを、ローラよもニ
ップ圧を大きくしたものである。

【００１３】請求項５記載の発明では、記録紙の両側余
白をニップする部分に、記録紙との間で生じる摩擦力が
大きくなるようにコーティングを施したキャプスタンロ
ーラを用いたものである。請求項６記載の発明では、両
端で記録紙の両側余白をニップするように回転軸を湾曲
したピンチローラを用いたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の感熱記録タイプのカラー
サーマルプリンタの概略を示す図２において、サーマル
ヘッド１５には、多数の発熱素子をライン状に配列した
発熱素子アレイ１５ａが設けられている。このサーマル
ヘッド１５は、支持軸１６を支点にして揺動自在であ
り、プラテンローラ１７上のカラー感熱記録紙１８を押
圧するプリント位置と、プラテンローラ１７から離れた
退避位置との間で揺動する。

【００１５】カラー感熱記録紙１８は、周知のように、
支持体上にシアン感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，イ
エロー感熱発色層が順次層設されている。最上層となる
イエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エネ
ルギーでイエローに発色する。最下層となるシアン感熱
発色層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシア
ンに発色する。また、イエロー感熱発色層は、４２０ｎ
ｍの近紫外線が照射されたときに、発色能力が消失す
る。マゼンタ感熱発色層は、イエロー感熱発色層とシア
ン感熱発色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに
発色し、３６５ｎｍの紫外線が照射されたときに発色能
力が消失する。カラー感熱記録紙１８に、例えばブラッ
ク感熱発色層を設けて４層構造にしてもよい。

【００１６】サーマルヘッド１５の下流側に、カラー感
熱記録紙１８を搬送する搬送ローラ対２０が配置されて
いる。この搬送ローラ対２０は、パルスモータ２１によ
って回転されるキャプスタンローラ２２と、このキャプ
スタンローラ２２の上方で回転自在とされたピンチロー
ラ２３とを備えている。これらのキャプスタンローラ２
２、ピンチローラ２３とは金属で作られている。

【００１７】キャプスタンローラ２２の中心とピンチロ
ーラ２３の中心とは、カラー感熱記録紙１８の搬送方向
において距離Ｌだけずれている。この中心のずれによ
り、カラー感熱記録紙１８は、角度θだけキャプスタン
ローラ２２に巻き付くもので、スリップを起こすことの
ない強い搬送力が得られる。

【００１８】搬送ローラ対２０は、給紙側からカラー感
熱記録紙１８が給送され、キャプスタンローラ２２とピ
ンチローラ２３との間にカラー感熱記録紙１８の先端が
入り込むことでニップする。そして、パルスモータ２１
の正逆転駆動により、キャプスタンローラ２２が正逆転
方向に回転し、カラー感熱記録紙１８を給紙側から排紙
側へ向けて搬送する順方向と、排紙側から給紙側へ向け
て搬送する逆方向とに交互に搬送する。

【００１９】搬送ローラ対２０の順方向の下流側には、
光定着器３５が配置されている。この光定着器３５は、
発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を発生するイエロー
用紫外線ランプ３６と、発光ピークが３６５ｎｍの紫外
線を発生するマゼンタ用紫外線ランプ３７と、これらの
背後を覆うリフレクタ３８とから構成されている。

【００２０】図１に示すように、キャプスタンローラ２
２は、軸部２２ａとローラ部２２ｂとで構成されてい
る。軸部２２ａは、両端が図示していない軸受け部に回
転自在に支持されている。ローラ部２２ｂは、外周が軸
部２２ａよりも大径となっており、カラー感熱記録紙１
８の幅よりも長い。これらの軸部２２ａ、ローラ部２２
ｂは、一体に作られている。

【００２１】ピンチローラ２３は、軸部２３ａと、これ
と一体のローラ部２３ｂ，２３ｃとで構成されている。
ローラ部２３ｂ，２３ｃは、それぞれ同径であり、軸部
２３ａの両端に設けられている。ローラ部２３ｂ，２３
ｃは、カラー感熱記録紙１８の記録エリア１８ａの両側
にある余白１８ｂ，１８ｃをニップする。

【００２２】軸部２３ａは、ガイド溝に嵌合しており、
ピンチローラ２３がキャプスタンローラ２２に近接する
近接位置と、離れる退避位置との間で移動自在となって
いる。通常は、付勢部材、例えばバネ３０、３１によっ
て押されて近接位置にセットされている。この近接位置
では、ピンチローラ２３のローラ部２３ｂ，２３ｃとキ
ャプスタンローラ２２のローラ部２２ｂとの間の隙間が
カラー感熱記録紙１８の厚みよりも少し狭くなってい
る。

【００２３】次に上記実施形態の作用について説明す
る。プリントキー（図示せず）を操作すると、まず給紙
工程が開始される。カラー感熱記録紙１８は、給紙カセ
ット（図示せず）から送り出されてサーマルヘッド１５
に向けて搬送される。この給送中には、サーマルヘッド
１５がプラテンローラ１７から離れた退避位置に移動さ
れている。また、給紙工程と同時に、パルスモータ２１
が駆動され、キャプスタンローラ２２を回動させる。こ
のキャプスタンローラ２２は、カラー感熱記録紙１８を
順方向に向けて送る方向に回転される。

【００２４】給紙されたカラー感熱記録紙１８は、サー
マルヘッド１５とプラテンローラ１７との間を通過し
て、ピンチローラ２３とキャプスタンローラ２２との間
の隙間に向けて搬送される。そして、カラー感熱記録紙
１８の先端がピンチローラ２３とキャプスタンローラ２
２との間の隙間に挿入されると、くわえ込まれる。

【００２５】ローラ部２３ｂ，２３ｃとキャプスタンロ
ーラ２２のローラ部２２ｂとの間の隙間は、カラー感熱
記録紙１８の厚みよりも狭いので、カラー感熱記録紙１
８の先端がこれらの隙間に入り込むと、カラー感熱記録
紙１８の厚みによりピンチローラ２３が付勢部材３０，
３１の付勢に抗して退避位置に向けて僅かに逃げる。そ
して、バネ３０，３１の付勢によってピンチローラ２３
がキャプスタンローラ２２との間でカラー感熱記録紙１
８をニップする。このニップは、カラー感熱記録紙１８
の記録エリア１８ａの両側にある余白１８ｂ，１８ｃで
行われる。

【００２６】カラー感熱記録紙１８は、キャプスタンロ
ーラ２２の回転により搬送される。このとき、ピンチロ
ーラ２３は、カラー感熱記録紙１８の搬送に従動して回
転する。そして、カラー感熱記録紙１８の先端が位置セ
ンサー３５により検出されると、給紙工程が終了し、パ
ルスモータ２１がいったん停止される。

【００２７】サーマルヘッド１５がプリント位置へ移動
すると、再びパルスモータ２１が駆動され、キャプスタ
ンローラ２２とピンチローラ２３とで両側余白１８ｂ，
１８ｃを挟み込んだカラー感熱記録紙１８を順方向に向
けて搬送する。

【００２８】この搬送中に、サーマルヘッド１５がカラ
ー感熱記録紙１８に圧接し、そして、各発熱素子がイエ
ロー画像データに応じた熱エネルギーを発生し、カラー
感熱記録紙１８上の記録エリア内にイエロー画像を１ラ
インずつ熱記録する。また、この熱記録中には、光定着
器３５のイエロー用紫外線ランプ３６が点灯し、熱記録
済みのイエロー感熱発色層を光定着していく。

【００２９】イエロー画像の熱記録が終了すると、サー
マルヘッド１５が退避位置に移動する。また、パルスモ
ータ２１は、いったん停止してから逆回転する。これに
より、キャプスタンローラ２２は反時計方向に回転し、
カラー感熱記録紙１８は逆方向に向けて搬送される。

【００３０】カラー感熱記録紙１８の先端側が位置セン
サで検出されると、パルスモータ２１が停止される。そ
して、サーマルヘッド１５がプリント位置に移動し、ま
たパルスモータ２１が正転方向に回転する。これによ
り、カラー感熱記録紙１８は再び順方向に安定して搬送
され、この搬送中にサーマルヘッド１５によるマゼンタ
画像の熱記録と、マゼンタ用紫外線ランプ３７によるマ
ゼンタ感熱発色層の光定着とが行われる。

【００３１】マゼンタ画像の熱記録が終了すると、サー
マルヘッド１５が退避位置に移動する。また、パルスモ
ータ２１は、いったん停止してから逆回転する。これに
より、キャプスタンローラ２２は反時計方向に回転し、
カラー感熱記録紙１８は逆方向に向けて搬送される。

【００３２】カラー感熱記録紙１８の戻しが終了する
と、パースモータ２１が停止する。そして、サーマルヘ
ッド１５がプリント位置に移動し、パルスモータ２１が
正転方向に回転する。これにより、カラー感熱記録紙１
８は再び順方向に安定して搬送され、この搬送中にサー
マルヘッド１５によるシアン画像の熱記録が行われる。
なお、シアン感熱発色層は通常の保管状態では発色しな
い熱感度を有しているので、光定着は行わない。

【００３３】シアン画像の熱記録が終了すると、記録エ
リア１８ａ内には、３色面順次によってフルカラー画像
が形成される。シアン画像の記録後に、キャプスタンロ
ーラ２２は、更に回転を続け、カラー感熱記録紙１８を
排紙トレイ（図示せず）に向けて排紙する。この排紙中
にもマゼンタ用紫外線ランプ３７が点灯して、カラー感
熱記録紙１８を漂白する。カラー感熱記録紙１８の排紙
が終了すると、パルスモータ２１が停止し、マゼンタ用
紫外線ランプ３７が消灯する。

【００３４】このように、カラー感熱記録紙１８に３面
順次記録がなされると、記録エリア１８ａの記録面側が
熱膨張により凸になるカールが発生するが、ピンチロー
ラ２３とキャプスタンローラ２２とでその記録エリア１
８ａ以外の両側余白１８ｂ，１８ｃだけをニップしてい
るから、カールによるカラー感熱記録紙１８の設定送り
量と実際の送り量との間にずれが発生しない。したがっ
て、送り量が色によって変化しないので、色ずれが発生
することがない。

【００３５】図３に示す例では、ピンチローラ４０の回
転軸４０ａを中央が凸となるように湾曲させ、棒状のロ
ーラ部４０ｂの両端でカラー感熱記録紙１８の余白１８
ｂ，１８ｃをニップする構成にしたものである。

【００３６】また、図４に示すピンチローラ４３は、そ
のローラ部４４の両端を中央よりも大径にした大径部４
４ａ，４４ｂとしたもので、これらの大径部４４ａ，４
４ｂがカラー感熱記録紙１８の両側余白１８ｂ，１８ｃ
をニップする。

【００３７】図５に示す例のピンチローラ４６は、ロー
ラ４７と２つのコロ４８，４９とで構成されている。ロ
ーラ４７は、カラー感熱記録紙１８の記録エリア１８ａ
内を平坦に押圧するものであり、弱い付勢手段５０によ
り近接位置に向けて付勢されている。２つのコロ４８，
４９は、ローラ４７を挟んだ両側にそれぞれ設けられて
おり、カラー感熱記録紙１８の両側余白１８ｂ，１８ｃ
をニップする。これらのコロ４８，４９は、前記ローラ
４７を付勢する付勢手段５０よりも付勢力の大きい付勢
手段５１，５２によって近接位置に向けて付勢されてい
る。したがって、カラー感熱記録紙１８の搬送は、キャ
プスタンローラ２２とコロ４８，４９とによって行われ
る。

【００３８】図６に示す例では、ピンチローラ５４とキ
ャプスタンローラ５５として、鉄等の金属材料で軸部５
４ａ，５５ａとローラ部５４ｂ，５５ｂとが一体に作ら
れている。カラー感熱記録紙１８の両側余白１８ｂ，１
８ｃをニップするために、ローラ部５５ｂの両端には、
両側余白１８ｂ，１８ｃ内に対応する範囲５５ｃ，５５
ｄにコーティングが施されている。このコーティングし
た範囲５５ｃ，５５ｄは、ローラ部５５ｂの他の部分と
比較して、カラー感熱記録紙１８との間に生じる摩擦力
が大きいため、この部分によってカラー感熱記録紙１８
の搬送が行われる。コーティング材料としては、砥粒や
セラミック等が好適である。

【００３９】上記各実施形態では、感熱記録タイプのサ
ーマルプリンタを例に説明したが、本発明はインクリボ
ンやインクシートを使用する熱転写タイプにも適用する
ことができる。また、カラーサーマルプリンタの他にモ
ノクロサーマルプリンタに適用することもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
搬送ローラ対で記録紙の両側余白をニップして記録紙を
搬送するから、カールや熱伸縮等の熱変形及び摩擦係数
の変動による斜行やよれを防止して記録紙を安定して搬
送することができる。また、色によって記録紙の熱変形
や摩擦係数が違っても、これの影響を受けることがない
ので、色レジずれの発生を少なくすることができる。

【００４１】さらに、キャプスタンローラは、棒状に連
続しているので、全体を同径に加工することが容易とな
る。したがって、左右の径の違いによる記録紙の斜行を
なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピンチローラとキャプスタンロータと
を示した斜視図である。

【図２】カラー感熱プリンタの概略を示す説明図であ
る。

【図３】ピンチローラの回転軸を湾曲した別の例を示す
説明図である。

【図４】ピンチローラの両端を大径にした他の例を示す
説明図である。

【図５】ピンチローラをローラと一対のコロとで構成し
た他の例を示す説明図である。

【図６】キャプスタンローラの両端をコーティングした
他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１８ カラー感熱記録紙 ２０ 搬送ローラ対 ２２，５４ キャプスタンローラ ２２ａ，４０ａ，５４ａ 軸部 ２２ｂ，４０ｂ，５４ｂ ローラ部 ２３，４４，５５ ピンチローラ ２３ａ 軸部 ２３ｂ，２３ｃ ローラ部 ４８，４９ コロ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送ローラ対で記録紙をニップして往復
   動させるとともに、、この記録紙が複数回搬送される間
   に、サーマルヘッドで記録エリア内に複数色の画像を順
   次熱記録するサーマルプリンタにおいて、 前記搬送ローラ対は、モータの駆動により回転され、記
   録紙の幅よりも長く、且つ同一径の棒状をしたキャプス
   タンローラと、前記キャプスタンローラに対向配置さ
   れ、キャプステンローラとの間で記録紙をニップする回
   転自在なピンチローラとから構成されており、キャプス
   タンローラの外周の一部に記録紙を巻き付けるととも
   に、記録紙の記録エリア外となる両側余白をニップする
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 【請求項２】 複数色の感熱発色層を有するカラー感熱
   記録紙を搬送ローラ対でニップしてカラー感熱記録紙が
   複数回搬送される間に、記録エリア内に複数色の画像を
   順次熱記録し、各色の画像の記録後に各感熱発色層に特
   有な光線を照射して定着するサーマルプリンタにおい
   て、 前記搬送ローラ対は、モータの駆動により回転され、記
   録紙の幅よりも長く、且つ同一径の棒状をしたキャプス
   タンローラと、前記キャプスタンローラに対向配置さ
   れ、キャプステンローラとの間で、記録紙をニップする
   回転自在なピンチローラとから構成されており、キャプ
   スタンローラの外周の一部にカラー感熱記録紙を巻き付
   けるとともに、記録紙の記録エリア外となる両側余白を
   ニップすることを特徴とするサーマルプリンタ。
3. 【請求項３】 前記ピンチローラは、記録紙の両側余白
   をニップする部分が大径となっていることを特徴とする
   請求項１又は２記載のサーマルプリンタ。
4. 【請求項４】 前記ピンチローラは、記録エリアをニッ
   プするローラと、そのローラの両側に配置され、記録紙
   の両側余白をそれぞれニップする一対のコロとから構成
   されており、前記一対のコロは、ローラよもニップ圧が
   大きくなっていることを特徴とする請求項１又は２記載
   のサーマルプリンタ。
5. 【請求項５】 前記キャプスタンローラは、記録紙の両
   側余白をニップする部分に、記録紙との間で生じる摩擦
   力が大きくなるようにコーティングが施されていること
   を特徴とする請求項１又は２記載のサーマルプリンタ。
6. 【請求項６】 前記ピンチローラは、その両端で記録紙
   の両側余白をニップするように回転軸が湾曲しているこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のサーマルプリン
   タ。