JP2005335292A

JP2005335292A - カートリッジ及びプリンタ装置

Info

Publication number: JP2005335292A
Application number: JP2004159447A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Nishitani; 仁志西谷; Hajime Kitamura; 元北村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】インクシートと記録紙を別々にプリンタ装置に装着するわずらわしさや、インクシートと記録紙を別々に保管するわずらわしさをユーザーに感じさせない、ユーザビリティーの高いプリンタ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の構成は、
記録紙を積載収納する記録紙積載部と、前記記録紙積載部に収納された記録紙の記録面と平行に、インクが塗布されたインクシートの両端が巻きつけられた第一・第二のボビンを回転可能に支持する第一・第二のボビン支持部が形成され、記録紙と前記第一・第二のボビンを同時に収納可能な枠体を備え、
記録紙積載部に積載された記録紙の記録面に垂直な方向から見て第一・第二のボビンの少なくとも一方が記録紙と重なるような位置に配置され、インクシートの近傍に外部から部品が進入可能な空隙部を有することを特徴している。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像情報を基づいて記録紙等の被記録材に印画するプリンタ装置とその消耗品であるカートリッジに関するものである。

従来、コンピュータの出力装置やデジタル映像の出力装置としてのプリンタ装置は、記録方式に応じて、熱転写式プリンタ装置、インクジェットプリンタ装置、レーザープリンタ装置、ワイヤードットプリンタ装置などに分類できる。そのうち、ライン熱転写式プリンタ装置は、インクシートおよび記録紙を用い、主走査方向に配列された複数個の発熱体を選択的に駆動して、インクシートと記録紙とを副走査方向に搬送することにより、記録紙にドットライン状に印画を行うものである。

近年、入力側であるデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、スキャナ等の画像を扱う入力機器の進歩に伴い、熱転写式プリンタ装置に対する注目度が高くなっている。熱転写式プリンタ装置は、静止画を記録するスチルカメラやビデオカメラなどによって撮像された電子画像情報を、コンピュータまたは記録媒体を介してプリント出力するのに好適なプリンタ装置である。

例えばインクジェットプリンタ装置などの他の方式のプリンタ装置では、ドットを形成するか否かの２値の選択しかないために、小さなドットを記録紙に形成しながら誤差拡散等の手法でみかけの解像度と階調性を得ようとするのに対して、熱転写式プリンタ装置の場合には、１つの画素を制御可能な熱の値を容易に変更できるため、１つの画素に対する階調性を多く取ることが可能になるので、インクジェットプリンタ装置等の他のプリンタ装置に比べて滑らかで高画質な画像を得ることができるという利点がある。また、熱転写式プリンタ装置は、記録手段としてのサーマルヘッドの性能や記録紙材料の性能も向上したために、仕上がり品位でも銀塩写真に見劣りしない画像プリントを得ることが可能であり、近年のデジタルカメラの進歩に歩調を合わせるように、特に自然画像用のプリンタとして注目されている。

さらに、熱転写式プリンタ装置とデジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像機器を直接的に接続することなく、あるいは、一体的に構成して撮影された画像情報をコンピュータなどの画像情報を処理する機器を介することなく、直接的にプリント出力するシステムも登場している。こうしたシステムによれば、デジタルカメラやデジタルビデオカメラからの画像情報を簡単に写真的なプリントアウトを行うことが可能になり、ますます熱転写式プリンタ装置に対する注目度が高くなっている。しかしながら、熱転写方式ではフルカラー印刷を行うためには、複数色のインクを繰り返し重ねて転写する必要があり、以下これを実現させるための一般的な構成を説明する。

図７に従来の熱転写式プリンタの一般的な構成の第一例を模式図で示す。（ａ）の通り、用紙カセット１０１に積載された記録紙は給紙ローラ１０２と分離手段１０３により最上層の記録紙だけが分離・給送されサーマルヘッド１０４とプラテンローラ１０５の間へ搬送される。印刷動作は記録紙Ｐの全長より少し長い外周をもつプラテンローラ１０５の周囲に記録紙Ｐを巻き付け、インクシート１０６と記録紙Ｐをサーマルヘッド１０４とプラテンローラ１０５とで圧接し、サーマルヘッド１０４の発熱によりインクシート１０６上のインクを記録紙Ｐ上に熱転写させながら、プラテンローラ１０５を回転させて行う。（ｂ）の通り、１色目の印画を終えたあとに次色の印画を行うために、サーマルヘッド１０４の圧接を開放し、プラテンローラ１０５の回転を進めて印画開始位置まで記録紙Ｐを進め、１色目と同様の動作で２色目以降を印画する。このようにしてイエロー・マゼンタ・シアンの３色を重ねてフルカラー印刷を行う。

図８に従来の熱転写式プリンタの一般的な構成の第二例を模式図で示す。（ａ）の通り、用紙カセット２０１に積載された記録紙Ｐは給紙ローラ２０２と分離手段２０３により最上層の記録紙だけが分離・給送されサーマルヘッド２０４とプラテンローラ２０５へ搬送される。印刷動作はインクシート２０６と記録紙Ｐをサーマルヘッド２０４とプラテンローラ２０５とで圧接し、サーマルヘッド２０４の発熱によりインクシート２０６上のインクを記録紙Ｐ上に熱転写させながら、印画方向下流に設けた１対のキャプスタンローラ２０７とピンチローラ２０８で記録紙Ｐを搬送させて行う。（ｂ）の通り、１色目の印画を終えたあとに次色の印画を行うために、サーマルヘッド２０４の圧接を開放し、キャプスタンローラ２０７とピンチローラ２０８を印刷動作時とは逆方向に回転させて印刷開始位置まで記録紙Ｐを戻し、１色目と同様の動作で２色目以降を印画する。このようにしてイエロー・マゼンタ・シアンの３色を重ねてフルカラー印刷を行う。

図７の例でも図８の例でも用紙カセット内の記録紙とインクシートは消耗品であり、使用に応じて、交換・補給する必要がある。ここでインクシートについてはインクシートの両端を２つのボビンに巻き付け２つのボビンとインクシートを枠体に収めた形態のカートリッジでユーザーに供給することが一般的であり、図７の１１０と図８の２１０はそのカートリッジの枠体を示している。カートリッジには図示１１０ｄと２０１ｄのような空隙部が存在し、カートリッジを挿入する際には本体に設けられたサーマルヘッド１０４・２０４がカートリッジの空隙部に収まるようにカートリッジが案内され所定の位置に装着される。

以上２つの方式が従来一般的であるが、第一例は記録紙Ｐの全長より少し長い外周をもつプラテンローラが必要となるため装置が大型化し、図７には図示されていないがプラテンローラの周囲に記録紙を巻き付けて保持する機構が必要であるため装置が複雑化するというデメリットがあるものの、第１色の印刷が終了したらそのすぐ後方に第２色の印刷開始部があるので第二例のように記録紙を戻す時間が不要となり印刷時間の高速化が図れるというメリットがある。逆に第二例は印刷時間が延びるというデメリットがあるが、装置の小型化・簡素化が図りやすいというメリットがある。

以上説明した熱転写式のプリンタ装置では良好なプリントを得るためにインクが転写しやすい表面を持った専用紙を記録紙として使用する必要があるので、例えば記録紙５０枚分のインクシートが収納されたインクカートリッジと５０枚の記録紙をセットで販売し、ユーザーはセット販売された記録紙とインクカートリッジの梱包をあけて、インクカートリッジは本体へ、記録紙は用紙カセットへそれぞれ装填してプリンタ装置を使用しなければならないという、わずらわしさがあった。

熱転写プリンタの場合、図９に示す通り大きさの記録紙に応じてそれぞれ異なるインクシートを用意した方がインクシートの無駄が少ない。従って図９のように例えばＡ６サイズの記録紙とＡ６サイズ用のインクシートが収納されたインクカートリッジをセットで、Ａ７サイズの記録紙とＡ７サイズ用のインクシートが収納されたインクカートリッジをセットで販売し、ユーザーはそれぞれの用途に合わせて購入した上で、Ａ６サイズのプリントをした後にＡ７サイズのプリント行うときには、Ａ６サイズの記録紙とＡ６サイズ用のインクシカートリッジを取り出して変わりにＡ７サイズの記録紙とＡ７サイズ用のインクカートリッジを装填しなければならない。この時取り出したＡ６サイズの記録紙とＡ６サイズ用のインクカートリッジは後に使用する時のため保管する必要があるが、インクカートリッジと記録紙が別々になっている上に記録紙やインクカートリッジはほこりや直射日光を嫌うので保管袋等に入れて保管しなければならないという、わずらわしさがあった。

この問題点を解決する提案として特許文献１、特許文献２のようにインクシートと記録紙が一体の枠体に収納されたカートリッジでユーザーに提供する構成も提案されている。
特登録第２５２３３５５号特登録第２５８６１３２号

ところが、上記特許文献１、特許文献２に記載された構成はインクシートがカートリッジに収納されたままの状態では印刷動作を行うことができない構成であり、印刷動作を行うためにはインクシートをカートリッジから取り出して印刷位置までローディングする機構が必要となっている。従ってこの構成ではインクシートをローディングする機構の分だけ装置が複雑化し、大型化するという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点を解決することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明のプリンタ装置に使用されるカートリッジは、記録紙とインクが塗布されたインクシートと、インクシートの両端が巻きつけられた第一・第二のボビンと、記録紙を屈曲させることなく枚葉状に積載収納する記録紙積載部と、記録紙の記録面と平行に第一・第二のボビンを回転可能に支持する第一・第二のボビン支持部が形成された記録紙とインクシートと第一・第二のボビンを同時に収納可能な枠体と、備え、
記録紙積載部に積載された記録紙の記録面に垂直な方向から見て第一・第二のボビンの少なくとも一方が記録紙と重なるような位置に配置され、インクシートの近傍に外部から部品が進入可能な空隙部を有することを特徴している。

この空隙部にサーマルヘッドを配置することによって、インクシートと記録紙を一体のカートリッジに収納する構成においてインクシートをカートリッジから取り出して印刷位置までローディングすることなく、装着した状態のままで印刷動作にはいることを実現する。

このような構成によって、プリンタ装置を従来通り簡素で小型に維持したまま、インクシートと記録紙が一体の枠体に収納されたカートリッジを適用することが可能になり、インクシートと記録紙を別々にプリンタ装置に装着するわずらわしさや、異なる種類の記録紙を使用する際に取り外したインクシートと記録紙を別々に保管するわずらわしさをユーザーに感じさせない、ユーザビリティーの高いプリンタ装置を提供できる。

また、インクシートと記録紙を一体のカートリッジに収納する構成においてインクシートをカートリッジから取り出して印刷位置までローディングすることなく、装着した状態のままで印刷動作にはいることができることを実現できる。

本発明によると、インクシートと記録紙を別々にプリンタ装置に装着するわずらわしさや、インクシートと記録紙を別々に保管するわずらわしさをユーザーに感じさせない、ユーザビリティーの高いプリンタ装置を提供できる。

（第一の実施形態）
図１（ａ）は本発明の実施形態における記録紙とインクシートを一体で収納するカートリッジの図であり、図１（ｂ）（ｃ）はそのカートリッジを装着した熱記録方式のプリンタ装置の断面図である。

図１（ａ）において、１は記録紙、２はインクが塗布されたインクシート、３と４はインクシート２の両端が巻きつけられた第一および第二のボビン、５は枠体、５ａは収納部としての記録紙積載部、５ｂ・５ｃはボビン３・４を回転可能に支持するボビン支持部であり、枠体５によってこれらの部品は一体カートリッジとなっている。

インクシート２は第１のボビン３から引き出されて第２のボビン４に巻き取られる。前記第１のボビンと第２のボビンとの間であって、第１のボビン３と第２のボビン４の間に露出しているインクシート２と、枠体５との間には、空隙部５ｄが形成されている。

このように、記録紙積載部５ａに積載された記録紙１に対して垂直な方向（図示Ａ）から見てボビン３・４が記録紙１と重なるような位置に配置され、ボビン３・４の中心軸３ａ、４ａの方向（図面に垂直な方向）から見て記録紙１とインクシート２に挟まれた領域にボビン３・４の中心軸方向にわたって空隙部５ｄがあることが、本発明のカートリッジの特徴である。空隙部５ｄはインクシート２の進行方向と直交する方向に開放された開放部５ｅを有しており、後述するようにカートリッジを記録装置に装着するとき、開放部５ｅから空隙部５ｄにサーマルヘッドが入り込むように構成されている。

図１（ｂ）において１２は給紙ローラ、１３は分離手段、１４は複数の発熱抵抗体を直線状に配列してなる発熱部が形成された転写手段としてのサーマルヘッド、１５はプラテンローラ、１６はサーマルヘッド１４の側端部付近に設けられたサーマルヘッド端部支持部材（転写手段端部指示部材）、１７・１８は印画方向下流に設けられた１対のキャプスタンローラとピンチローラである。図示の通りカートリッジが装着された状態においてカートリッジの空隙部５ｄにサーマルヘッド１４が位置している。サーマルヘッド端部支持部材１６は記録紙の搬送方向と略平行な回転中心軸１６ａを中心として回転可能に軸支されており、サーマルヘッドの端部を支持する状態（ｃ）と支持しない状態（ｂ）の２つの状態をとることが可能な構成になっている。

図２はカートリッジを装着する際の図であり、２１はプリンタ装置の筐体に空いたカートリッジ着脱孔、２２はカートリッジ着脱孔のカバー部材であり、カバー部材２２を開けた状態でカートリッジをプリンタ装置に対して装着する。図示Ａ方向からカートリッジを装着するのでサーマルヘッド１４の着脱孔２１側の端部は支持することができず、片持ち構造になってしまうが、片持ち構造では剛性や精度の面で性能を満足できない。この対策のためにサーマルヘッド端部支持部材１６が設けられており、カートリッジを装着する前は図２又は図１（ｂ）のようにカートリッジの装着を妨げないような位置にあり、サーマルヘッド１４を支持していないが、カートリッジを装着した後に図示されていない制御手段の作用によって回転中心軸１６ａを中心として図２の矢印Ｂ方向に回動され、図１（ｃ）の位置へ移動してサーマルヘッド１４の一端に形成された突起１４ａ（２箇所）とサーマルヘッド端部支持部材１６に形成された穴１６ｂ（２箇所）が係合して支持するような構成になっている。サーマルヘッド端部支持部材１６は剛性や精度の面で性能を満足するようにサーマルヘッド１４の端部を支持するために設けられているので、カバー部材２２と一体構造であっても性能が満足できれば問題はない。

図３はプリント動作を説明するための図である。図３（ａ）の通り、カートリッジ５の記録紙積載部５ａに積載された記録紙は給紙ローラ１２と分離手段１３により最上層の記録紙だけが分離・給送され、ガイドによって構成された搬送路３０に沿って案内され、搬送ローラ対３１によってサーマルヘッド１４とプラテンローラ１５の間へ搬送される。

印刷動作はインクシート２と記録紙１をサーマルヘッド１４とプラテンローラ１５とで圧接し、ボビン４にインクシートを巻き取りながらサーマルヘッド１４の発熱によりインクシート２上のインクを記録紙１上に熱転写させ、同時に印画方向下流に設けた１対のキャプスタンローラ１７とピンチローラ１８で記録紙１を挟持し、キャプスタンローラ１７を矢印方向に回転させて記録紙１を搬送させて行う。図３（ｂ）の通り、１色目の印画を終えたあとに次色の印画を行うために、サーマルヘッド１４の圧接を開放し、キャプスタンローラ１７とピンチローラ１８を矢印で示すように印刷動作時とは逆方向に回転させて印刷開始位置まで記録紙１を戻し、１色目と同様の動作で２色目以降を印画する。このようにしてイエロー・マゼンタ・シアンの３色を重ねてフルカラー印刷を行う。

以上説明した通り、本発明の実施形態のプリンタ装置は、インクシートと記録紙を一体のカートリッジに収納する構成においてインクシートをカートリッジから取り出して印刷位置までローディングすることなく、装着した状態のままで印刷動作にはいることができる。この結果、プリンタ装置を従来通り簡素で小型に維持したまま、インクシートと記録紙が一体の枠体に収納されたカートリッジを適用することが可能になり、インクシートと記録紙を別々にプリンタ装置に装着するわずらわしさや、異なる種類の記録紙を使用する際に取り外したインクシートと記録紙を別々に保管するわずらわしさをユーザーに感じさせない、ユーザビリティーの高いプリンタ装置を提供できる。

本実施形態では記録紙積載部５ａに積載された記録紙１に対して垂直な方向（図１Ａ方向）から見てボビン３・４の両方が記録紙１と重なるような位置に配置された例を示したが、いずれか一方は重なるような位置に配置した図４のような構成であっても同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では記録紙積載部に積載された記録紙を最上層から順次給紙する例を示したが、最下層から順次給紙する図５のような構成でも同様の効果を得ることができる。

上記実施形態と同じ構成については同じ符号を付けて説明を省略するが、図５においては給紙ローラ１２は記録紙１の束の最も下側の記録紙と接触し、矢印方向に回転することによって記録紙１を送り出す。

上記実施形態では、図８で説明した従来例の構成のプリンタ装置に本実施形態のカートリッジを適用した例を説明したが、図７で説明した従来例の構成のプリンタ装置に適用することも可能であり、図６はその例である。既に説明した実施形態や従来例と同じ構成については同じ符号を付けて説明を省略するが、この場合も同様の効果を得ることができる。

収納部５ａ、ボビン支持部５ｂ・５ｃは枠体５に一体的にモールド成形されていてもよいし、枠体５に固着して組み立てたものでもよい。

本発明の第一の実施形態の全体構成図本発明の第一の実施形態の装着動作説明図本発明の第一の実施形態の印刷動作説明図本発明の第一の実施形態の補足説明図本発明の第一の実施形態の補足説明図本発明の第一の実施形態の補足説明図従来のプリンタ装置の第一例の説明図従来のプリンタ装置の第二例の説明図従来のプリンタ装置の補足説明図

符号の説明

１記録紙
２インクシート
３ボビン
４ボビン
５枠体
５ａ記録紙積載部
１６サーマルヘッド端部支持部材

Claims

記録紙と
インクが塗布されたインクシートと、
前記インクシートの両端が巻きつけられた第一・第二のボビンと、
前記記録紙を屈曲させることなく枚葉状に積載収納する記録紙積載部と前記記録紙の記録面と平行に前記第一・第二のボビンを回転可能で平行移動は不可に支持する第一・第二のボビン支持部が形成され前記記録紙と前記インクシートと前記第一・第二のボビンを同時に収納可能な枠体と、
を備え、
前記記録紙積載部に積載された前記記録紙の記録面に垂直な方向から見て前記第一・第二のボビンの少なくとも一方が前記記録紙と重なるような位置に配置され、前記インクシートの近傍に外部から部品が進入可能な空隙部を有することを特徴とするカートリッジ。
未使用状態において前記記録紙積載部に収納された前記記録紙の枚数と前記インクシートによって記録可能な枚数が等しいことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
請求項１・２に記載のカートリッジを着脱可能なカートリッジ着脱口と、
前記記録紙に前記インクシートのインクを転写可能な転写手段と、
を備え、前記カートリッジ内の第一・第二のボビンの回転中心の位置が前記カートリッジが装着された状態のままでプリント動作を行うことを特徴とするプリンタ装置。
前記転写手段は複数の発熱抵抗体を直線状に配列してなる発熱部が形成されたサーマルヘッドを含むことを特徴とする請求項３に記載のプリンタ装置。
前記カートリッジは前記プリンタ装置に対して前記第一・第二のボビンの回転中心軸と垂直な方向に着脱することを特徴とする請求項３・４に記載のプリンタ装置。
前記転写手段の端部付近に設けられ転写手段の端部を支持する状態と転写手段の端部を支持しない状態の２つの状態をとることが可能な転写手段端部支持部材を有することを特徴とする請求項３〜６に記載のプリンタ装置。
インクシートが巻きつけられた第１のボビンと、
第１のボビンから引き出されたインクシートを巻き取る第２のボビンと、
前記第１のボビンと第２のボビンを間隔を空けて支持する枠体とを有し、
前記第１のボビンと第２のボビンとの間であって、前記第１のボビンと第２のボビンの間に露出しているインクシートと前記枠体との間に空隙部が形成され、該空隙はインクシートの進行方向と直交する方向に開放された開放部を有していることを特徴とするカートリッジ。
請求項７に記載のカートリッジをインクシートの進行方向と直交する方向に着脱可能なカートリッジ着脱口と、
記録紙に前記インクシートのインクを転写可能な転写手段とを備え、
前記カートリッジを前記着脱口から装着するとき前記転写手段が前記開放部から前記空隙に侵入するように構成されたプリンタ。
前記転写手段は前記プリンタに対し前記着脱口側と反対側端部が片持ち状に支持され、前記カートリッジが装着された状態で前記転写手段の前記着脱口側端部を支持する転写手段端部支持部材を有する請求項８に記載のプリンタ。
前記枠体に記録紙を収納する収納部が設けられている請求項７に記載のカートリッジ。
請求項１０に記載のカートリッジをインクシートの進行方向と直交する方向に着脱可能なカートリッジ着脱口と、
装着された前記カートリッジの前記収納部から記録紙を給送する給送手段と、
前記給送手段によって給送された記録紙に前記インクシートのインクを転写可能な転写手段とを備え、
前記カートリッジを前記着脱口から装着するとき前記転写手段が前記開放部から前記空隙に侵入するように構成されたプリンタ。
前記転写手段は前記プリンタに対し前記着脱口側と反対側端部が片持ち状に支持され、前記カートリッジが装着された状態で前記転写手段の前記着脱口側端部を支持する転写手段端部支持部材を有する請求項１１に記載のプリンタ。
前記転写手段は前記プリンタに対し前記着脱口側と反対側端部が片持ち状に支持され、前記カートリッジが装着された状態で前記転写手段の前記着脱口側端部を支持する転写手段端部支持部材を有する請求項１２に記載のプリンタ。