JP2006044127A - 画像形成装置及び画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】サーマルヘッドの熱と押圧力とが作用し、その影響でサーマルヘッド側に湾曲する(印画面側が凹となる)傾向がある印画後のロール紙に対して、銀塩写真の印画紙と同様に、印画面側が凸となるカールを付与することにより、印画品質をより写真品質に近づける。
【解決手段】サーマルヘッドプリンタ10のプラテンローラ12上において、サーマルヘッド11の発熱素子とロール紙21との圧接位置を、プラテンローラ12とロール紙21との接触終了位置よりも、プラテンローラ12の回転方向における上流側に、角度Lだけずらすようにした。
【選択図】図2

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の各種の画像形成装置、及びこのような各種の画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法に係るものであり、詳しくは、銀塩写真の印画紙と同様に、被記録媒体に印画面側が凸となるカールを付与することができ、印画品質をより写真品質に近づけることができるようにした技術に関するものである。
従来より、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置には、プラテンローラと対向するサーマルヘッドを備えるものがある。
そして、サーマルヘッドプリンタの場合には、印画方式として主に、昇華方式、溶融方式、感熱方式のものが知られており、例えばプラテンローラ上に搬送された記録用紙に対し、サーマルヘッドを熱転写インクシートの上から記録用紙に押圧して、印画するようになっている。
ここで、ライン型のサーマルヘッドプリンタでは、サーマルヘッドに、ライン状に複数の発熱素子(抵抗素子)が配列されており、これらの発熱素子に対し、階調レベルに応じた選択的な通電を行って、その際に発生する熱エネルギーを利用して、各種の記録用紙に印画を行っている。
すなわち、ライン型のサーマルヘッドプリンタによって印画を行う場合には、最初に、キャプスタンローラを回転させ、プラテンローラ上に記録用紙を給紙する。次に、プラテンローラから離れるように上昇しているサーマルヘッドを下降させ、熱転写インクシート及び記録用紙を介してサーマルヘッドがプラテンローラを押圧するようにする。そして、サーマルヘッド駆動回路から出力されるそれぞれの信号に基づいて、サーマルヘッドに配列された複数の発熱素子(抵抗素子)を発熱させ、熱転写インクシートに塗布されたインクを溶融し、記録用紙に転写する。
ところで、印画時に、サーマルヘッドに配列された複数の発熱素子(抵抗素子)を発熱させ、プラテンローラに記録用紙を介してサーマルヘッドを押圧させると、サーマルヘッドの熱と押圧力との作用により、記録用紙の印画面側の水分が蒸発することとなる。そのため、印画後の記録用紙は、印画面側が凹んだ形にカールしてしまう。
図5は、このような従来のサーマルヘッドプリンタ10の要部を示す斜視図である。
図5において、符号21は記録用紙がロール状に巻かれたロール紙、符号11はロール紙21に印画を行うサーマルヘッド、符号12は印画時にロール紙21を支持するプラテンローラ、符号13はロール紙21を搬送するためのキャプスタンローラ、符号19はロール紙21を所定の長さで切断するカッターである。なお、図5では、熱転写インクシートの図示を省略してある。
図5に示すように、ロール紙21は、キャプスタンローラ13が回転することにより、図5の矢印の方向に搬送される。また、ロール紙21は、サーマルヘッド11により、熱転写インクシート(図示せず)を介してプラテンローラ12に押圧される。そして、サーマルヘッド11の発熱により、熱転写インクシートのインクが溶融又は昇華してロール紙21に転写され、印画が行われる。さらに、印画後のロール紙21は、カッター19によって切断され、排出口(図示せず)から排出される。
ここで、印画後のロール紙21は、サーマルヘッド11の熱と押圧力とにより、図5に示すように、サーマルヘッド11側にカールする。すると、一般的な銀塩写真の印画紙とは逆に、印画面側が凹んだ形にカールすることとなる。そこで、このようなカールを矯正する技術が知られている。
すなわち、記録用紙に対するサーマルヘッドの発熱部の圧接位置が、記録用紙とプラテンローラとの接触開始位置よりもプラテンローラの回転方向における下流側に所定量ずれるようにしたものである(例えば、特許文献1参照)。
特開平8−39840号公報
図6は、上記の特許文献1に記載のサーマルヘッドプリンタ10(従来の他のサーマルヘッドプリンタ10)の要部を示す側面図である。
図6に示すように、ロール紙21は、プラテンローラ12の右下側から給紙されるようになっており、プラテンローラ12に角度θだけ巻き付いている。また、サーマルヘッド11は、ロール紙21の排紙方向と平行な状態でプラテンローラ12を押圧する。なお、図6において、符号31は透明なフィルムにインクが塗布された熱転写インクシート、符号14は熱転写インクシート31の送出しローラ、符号15は送出し側のシートガイド、符号17は巻取り側のシートガイド、符号18は熱転写インクシート31の巻取りローラであり、その他の符号は図5と同様である。
図6に示す上記の特許文献1に記載の技術によれば、サーマルヘッド11が、熱転写インクシート31を介してロール紙21に圧接する。そして、ロール紙21に対するサーマルヘッド11の圧接位置は、ロール紙21とプラテンローラ12との接触開始位置よりも下流側にあり、接触終了位置と一致している。
そのため、ロール紙21は、サーマルヘッド11の熱と押圧力とが加わる前に、プラテンローラ12によって角度θだけ曲げられている。すなわち、サーマルヘッド11の熱と押圧力とによって発生する印画面側が凹むカールに対し、反対方向にロール紙21を湾曲させるような作用が加えられることとなる。したがって、印画後のロール紙21は、カールが自動的に矯正された真っ直ぐなものとなる。
また、特許文献1の他にも、カールを矯正する技術が知られている。すなわち、一対のバーの間をロール紙が通過するようにしてカールを除去する技術(例えば、特許文献2参照)や、定着ランプの点灯による輻射熱でロール紙を加熱して、印画中に発生したロール紙のカールを矯正する技術(例えば、特許文献3参照)である。
特開2002−37496号公報 特開2003−341117号公報
しかしながら、上記の特許文献1から3の技術はいずれも、ロール紙等の被記録媒体に発生したカールを矯正し、真っ直ぐにするための技術である。そのため、銀塩写真の印画紙と同様に、印画面側が凸となるカールを付与し、印画品質をより写真品質に近づける技術に関しては、何ら開示されていない。
すなわち、画像形成装置の中には写真画質が重視されるものがあり、そのような画像形成装置では、画質を向上させるための様々な技術開発がなされていることは周知の通りである。そして、画質的には写真と同等のものが得られるようになっており、写真画質の画像形成装置として一定の評価を得ている。
ところが、銀塩写真の印画紙は一般的に、印画面側が凸となるようにカールしている。そのため、画質的に写真と同等のものが得られていても、印画後の被記録媒体が逆方向(印画面側が凹)にカールしていたり、カールがなく真っ直ぐであったりすると、銀塩写真と区別できることとなり、印象的に問題がある。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、サーマルヘッドの熱と押圧力とが作用し、その影響でサーマルヘッド側に湾曲する(印画面側が凹となる)傾向がある印画後の被記録媒体に対して、銀塩写真の印画紙と同様に、印画面側が凸となるカールを付与することにより、印画品質をより写真品質に近づけることができるようにした画像形成装置及び画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法を提供することである。
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、プラテンローラと、複数の発熱素子が配列され、前記発熱素子の配列部分が前記プラテンローラを押圧するサーマルヘッドと、前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとの間に供給され、前記プラテンローラに周接しつつ搬送される被記録媒体とを備え、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を発熱させるとともに、前記発熱素子を前記被記録媒体に圧接させて印画を行う画像形成装置であって、前記プラテンローラ上における前記サーマルヘッドの前記発熱素子と前記被記録媒体との圧接位置は、前記プラテンローラと前記被記録媒体との接触終了位置よりも、前記プラテンローラの回転方向における上流側にずれていることを特徴とする。
また、本発明の他の1つである請求項6に記載の発明は、プラテンローラと、複数の発熱素子が配列され、前記発熱素子の配列部分が前記プラテンローラを押圧するサーマルヘッドと、前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとの間に供給され、前記プラテンローラに周接しつつ搬送される被記録媒体とを備え、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を発熱させるとともに、前記発熱素子を前記被記録媒体に圧接させて印画を行う画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法であって、前記プラテンローラ上で前記サーマルヘッドの前記発熱素子と前記被記録媒体とを圧接させ、その後、前記被記録媒体を前記プラテンローラ側に湾曲させることを特徴とする。
上記の発明においては、発熱されたサーマルヘッドの発熱素子の圧接により、プラテンローラ上で、被記録媒体の表面(プラテンローラと反対側の面)に画像が印画される。そして、印画が行われた後、被記録媒体がプラテンローラに沿うように搬送等されるので、被記録媒体は、プラテンローラ等により、プラテンローラ側に湾曲することとなる。そのため、印画が終了して排出される被記録媒体には、印画面側が凸となるカールが付与される。
すなわち、図5及び図6に示す従来の画像形成装置(サーマルヘッドプリンタ10)では、印画後に被記録媒体(ロール紙21)がプラテンローラ12に巻き付かず、そのままキャプスタンローラ13に向かう。そのため、被記録媒体(ロール紙21)に対し、プラテンローラ12側に湾曲させる力が作用することはない。
一方、上記の発明においては、サーマルヘッドの熱と押圧力とにより、たとえ被記録媒体がサーマルヘッド側に湾曲したとしても、その後、被記録媒体を逆側(プラテンローラ側)に湾曲させる力が作用する。そのため、銀塩写真の印画紙と同様に、被記録媒体は、印画面側が凸となって排出されるのである。
本発明の画像形成装置及び画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法によれば、プラテンローラ等により、印画後に、被記録媒体の印画面側が凸となるカールが付与されるので、銀塩写真の印画紙と同様の仕上がりとなり、印画品質をより写真品質に近づけることができる。
また、熱転写インクシートのインクを被記録媒体に転写して印画する場合に、プラテンローラと被記録媒体との接触終了位置よりも、被記録媒体の搬送方向における下流側に剥離板を設置することにより、印画の際の熱が冷めた状態で、被記録媒体にストレスをかけずに、被記録媒体と熱転写インクシートとを剥離させることができるようになる。そのため、一層品質の高い画像を得ることが可能となる。
さらに、被記録媒体がロール紙であって、紙ベースで構成されている場合には、ロールの巻き癖が強いため、印画後もプラテンローラ側にカールしやすいが、PP(ポリプロピレン)やPET(ポリエステル)等の樹脂ベースの場合は、ロールの巻き癖が弱いため、印画後に、サーマルヘッド側にカールしやすい。
しかし、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法によれば、このような樹脂ベースの被記録媒体を使用した場合であっても、印画面側が凸となるように、プラテンローラ側に湾曲させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本発明における画像形成装置は、下記実施形態では、プラテンローラ12と、プラテンローラ12に対向するサーマルヘッド11とを備えるサーマルヘッドプリンタ10に相当する。また、下記実施形態では、本発明における被記録媒体として、長尺の記録用紙が円筒状の巻芯を介してロール状に巻かれたロール紙21を使用しており、このロール紙21は、PP(ポリプロピレン)を心材として上下にPET(ポリエステル)を積層した樹脂ベースのものである。
図1は、本実施形態のサーマルヘッドプリンタ10の要部を示す斜視図である。
また、図2は、本実施形態のサーマルヘッドプリンタ10の要部を示す側面図である。
図1及び図2に示すように、サーマルヘッドプリンタ10は、昇華式のサーマルヘッド11を備えるものであり、サーマルヘッド11に配列された複数の発熱素子(抵抗素子)に通電した際の発熱エネルギーを利用して、熱転写インクシート31(図1には図示せず)に塗られた固体インクを蒸発させ、そのインクの蒸気をロール紙21上に蒸着させて印画するものである。
なお、本実施形態のサーマルヘッドプリンタ10は、カラー対応のものであり、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、及びC(シアン)の3色の固体インクが塗られた3つの熱転写インクシート31を装着することができる。また、この3色の熱転写インクシート31に加え、K(ブラック)の熱転写インクシート31や、さらに、オーバーコート層を持った熱転写インクシート31を装着することもできる。
図1に示すように、ロール紙21は、プリンタ内の所定の場所にセットされ、必要に応じてそこから引き出されて、搬送されるようになっている。そして、引き出されたロール紙21は、サーマルヘッド11とプラテンローラ12との間を通り、キャプスタンローラ13の回転駆動によって矢印の方向に搬送され、カッター19によって切断された後、排出口(図示せず)から排出される。
一方、図2に示すように、各色ごとに色分けされた熱転写インクシート31は、色変換処理された階調データに応じ、送出しローラ14から送り出された後、送出し側のシートガイド15を通してサーマルヘッド11とプラテンローラ12との間に供給される。そして、印画後は、剥離板16によって記録用紙21から熱転写インクシート31が剥離し、熱転写インクシート31は、巻取り側のシートガイド17を通して巻取りローラ18に巻き取られる。
次に、図1及び図2に示すサーマルヘッドプリンタ10の印画動作について説明する。
非印画時は、サーマルヘッド11が上昇しており、サーマルヘッド11は、プラテンローラ12から少し離れて位置している。また、引き出されたロール紙21は、プラテンローラ12上にセットされており、熱転写インクシート31も同様に、プラテンローラ12及びロール紙21上にセットされている。
そして、印画指令が入力されると、上昇していたサーマルヘッド11が下降してプラテンローラ12を押圧し、図1及び図2に示すように、サーマルヘッド11の発熱素子(抵抗素子)の配列部分とプラテンローラ12との間で、ロール紙21及び熱転写インクシート31を挟持する。すなわち、サーマルヘッド11の発熱素子(抵抗素子)は、プラテンローラ12上で、熱転写インクシート31を介してロール紙21と圧接する。
この状態において階調データが入力されると、キャプスタンローラ13の回転駆動により、矢印の方向に順次ロール紙21が搬送されるとともに、巻取りローラ18の回転駆動により、ロール紙21と同じ速さで、矢印の方向に順次熱転写インクシート31が巻き取られる。
また、サーマルヘッド11に配列された複数の発熱素子(抵抗素子)が選択的に通電駆動される。すると、熱転写インクシート31上の固体インクが昇華されることとなり、このインクがロール紙21の上面に転写されて印画が行われる。そして、印画後のロール紙21は、カッター19によって切断され、排出口(図示せず)から排出される。
ここで、図2に示すように、ロール紙21は、プラテンローラ12に周接しつつ搬送される。そして、サーマルヘッド11の発熱素子(抵抗素子)の配列部分とロール紙21との圧接位置は、プラテンローラ12とロール紙21との接触終了位置よりも、プラテンローラ12の回転方向における上流側にずれている。
すなわち、プラテンローラ12の回転中心と上記の圧接位置とを結ぶ線分と、プラテンローラ12の回転中心と上記の接触終了位置とを結ぶ線分とは、角度L(以下、「ラップ角L」という)をなしている。そのため、ロール紙21は、サーマルヘッド11の熱と押圧力とにより、印画後にサーマルヘッド11側に湾曲するようになっても、その後、プラテンローラ12によって逆側(プラテンローラ12側)にラップ角Lだけ曲げられる。なお、本実施形態のサーマルヘッドプリンタ10におけるラップ角Lは、15°となっている。
また、プラテンローラ12とロール紙21との接触終了位置よりも、ロール紙21の搬送方向における下流側において、ロール紙21は直線的に搬送され、ロール紙21の印画面(上面)側は、凹む方向に曲げられることなく排出される。そのため、印画後のロール紙21は、プラテンローラ12側に巻き癖が付いた状態で排出されることとなる。
このように、本実施形態のサーマルヘッドプリンタ10では、印画後のロール紙21に対し、プラテンローラ12側に巻き癖を付けることができるので、カッター19によって切断され、排出されたロール紙21には、印画面側が凸となるカールが付与される。
したがって、銀塩写真の印画紙と同様の仕上がりとなり、印画品質がより写真品質に近づいたものとなる。
なお、ロール紙21のカールの程度は、ラップ角Lによって調整することができる。すなわち、例えばラップ角Lを大きくするには、ロール紙21を図2の左下方向に排出させるようにすれば良い。また、ロール紙21を水平に排出させたい場合には、サーマルヘッド11の傾きを大きくすれば良い。
また、図1及び図2に示すサーマルヘッドプリンタ10では、ロール紙21と熱転写インクシート31とを分離する剥離板16(図1には図示せず)がサーマルヘッド11から離れて位置している。すなわち、剥離板16の設置位置は、プラテンローラ12とロール紙21との接触終了位置よりも、ロール紙21の搬送方向における下流側にずれている。そのため、印画に伴う熱が冷めた状態で、しかもロール紙21にストレスをかけずに、ロール紙21と熱転写インクシート31とを分離させることができるので、品質の高い画像を得ることが可能となる。
図3は、他の実施形態のサーマルヘッドプリンタ10の要部を示す側面図である。
図3に示すサーマルヘッドプリンタ10は、剥離板16の設置位置を下げ、ラップ角Lを大きくしたものである。一方、キャプスタンローラ13の上下位置は、ロール紙21を水平に排出するために、変更していない。
図3に示すサーマルヘッドプリンタ10でも、排出されたロール紙21に印画面側が凸となるカールが付与される。ただし、剥離板16によってロール紙21の印画面(上面)側が凹む方向に曲げられ、ロール紙21及び熱転写インクシート31に余計なストレスが加わることとなる。そのため、図3に示すサーマルヘッドプリンタ10は、印画不良が生ずる可能性が高くなる点で、性能的に多少劣る部分もある。
図4は、さらに他の実施形態のサーマルヘッドプリンタ10の要部を示す側面図である。
図4に示すサーマルヘッドプリンタ10は、剥離板を設置せず、ロール紙21がプラテンローラ12に周接した状態で、印画後すぐに熱転写インクシート31を分離するようにしたものである。
図4に示すサーマルヘッドプリンタ10でも、排出されたロール紙21に印画面側が凸となるカールが付与される。ただし、印画に伴う熱が冷める前に、ロール紙21と熱転写インクシート31とを分離させることとなる。そのため、図4に示すサーマルヘッドプリンタ10は、印画不良が生ずる可能性が高くなる点で、性能的に多少劣る部分もある。
このように、図1から図4に示す実施形態のサーマルヘッドプリンタ10は、ロールの巻き癖が弱い樹脂ベースのロール紙21であっても、印画面側が凸となるカールを付与することができるので、銀塩写真の印画紙と同様の仕上がりとなり、印画品質をより写真品質に近づけることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、以下のような種々の変形等が可能である。すなわち、
(1)本実施形態では、サーマルヘッドプリンタ10のロール紙21にカールを付与しているが、これに限らず、各種のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に適用することができる。
(2)また、本実施形態では、被記録媒体としてロール紙21を使用しているが、これに限らず、カット紙等の各種の被記録媒体にカールを付与することができる。さらに、本実施形態では、熱転写インクシート31のインクを転写して印画しているが、熱転写インクシート31を用いることなく、感熱記録紙等に直接印画することもできる。
本発明の画像形成装置及び画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法によれば、銀塩写真の印画紙と同様に、被記録媒体の印画面側が凸となるカールを付与することができ、印画品質をより写真品質に近づけることができるので、写真品質が求められる各種の画像形成装置に広く適用することができる。
本実施形態のサーマルヘッドプリンタの要部を示す斜視図である。 本実施形態のサーマルヘッドプリンタの要部を示す側面図である。 他の実施形態のサーマルヘッドプリンタの要部を示す側面図である。 さらに他の実施形態のサーマルヘッドプリンタの要部を示す側面図である。 従来のサーマルヘッドプリンタの要部を示す斜視図である。 従来の他のサーマルヘッドプリンタの要部を示す側面図である。
符号の説明
10 サーマルヘッドプリンタ(画像形成装置)
11 サーマルヘッド
12 プラテンローラ
16 剥離板
21 ロール紙(被記録媒体)
31 熱転写インクシート

Claims (8)

  1. プラテンローラと、
    複数の発熱素子が配列され、前記発熱素子の配列部分が前記プラテンローラを押圧するサーマルヘッドと、
    前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとの間に供給され、前記プラテンローラに周接しつつ搬送される被記録媒体と
    を備え、
    前記サーマルヘッドの前記発熱素子を発熱させるとともに、前記発熱素子を前記被記録媒体に圧接させて印画を行う画像形成装置であって、
    前記プラテンローラ上における前記サーマルヘッドの前記発熱素子と前記被記録媒体との圧接位置は、前記プラテンローラと前記被記録媒体との接触終了位置よりも、前記プラテンローラの回転方向における上流側にずれている
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記被記録媒体は、前記プラテンローラと前記被記録媒体との接触終了位置よりも、前記被記録媒体の搬送方向における下流側で、前記被記録媒体の印画面側が凹む方向に曲げられることがない
    ことを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記被記録媒体は、長尺の記録用紙が円筒状の巻芯を介してロール状に巻かれたロール紙である
    ことを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとの間に供給される熱転写インクシートと、
    前記被記録媒体と前記熱転写インクシートとの剥離板と
    を備え、
    前記サーマルヘッドの前記発熱素子は、前記熱転写インクシートを介して前記被記録媒体と圧接する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとの間に供給される熱転写インクシートと、
    前記被記録媒体と前記熱転写インクシートとの剥離板と
    を備え、
    前記サーマルヘッドの前記発熱素子は、前記熱転写インクシートを介して前記被記録媒体と圧接し、
    前記剥離板の設置位置は、前記プラテンローラと前記被記録媒体との接触終了位置よりも、前記被記録媒体の搬送方向における下流側にずれている
    ことを特徴とする画像形成装置。
  6. プラテンローラと、
    複数の発熱素子が配列され、前記発熱素子の配列部分が前記プラテンローラを押圧するサーマルヘッドと、
    前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとの間に供給され、前記プラテンローラに周接しつつ搬送される被記録媒体と
    を備え、
    前記サーマルヘッドの前記発熱素子を発熱させるとともに、前記発熱素子を前記被記録媒体に圧接させて印画を行う画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法であって、
    前記プラテンローラ上で前記サーマルヘッドの前記発熱素子と前記被記録媒体とを圧接させ、その後、前記被記録媒体を前記プラテンローラ側に湾曲させる
    ことを特徴とする画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法。
  7. 請求項6に記載の画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法において、
    前記被記録媒体を前記プラテンローラに沿うように搬送することにより、前記プラテンローラ側に湾曲させる
    ことを特徴とする画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法。
  8. 請求項6に記載の画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法において、
    前記被記録媒体を前記プラテンローラ側に湾曲させた後、前記被記録媒体を印画面側が凹む方向に曲げずに排出する
    ことを特徴とする画像形成装置の被記録媒体のカール付与方法。
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