JP2006289786A

JP2006289786A - サーマルプリンタ

Info

Publication number: JP2006289786A
Application number: JP2005113686A
Authority: JP
Inventors: Jun Matsunaga; 純松永
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】テンションローラ対を配置せずに、適正な張力を付与しながら記録紙の搬送を行う。
【解決手段】プリンタ１０の記録紙１１の搬送経路に沿って、搬送ローラ対１７、イエロー用（Ｙ用）サーマルヘッド２６、マゼンタ用（Ｍ用）サーマルヘッド３７、シアン用（Ｃ用）サーマルヘッド４５を配置する。各ヘッド２６，３７，４５と対向する位置にＹ用、Ｍ用、Ｃ用プラテンローラ２７，３８，４６を配置する。各プラテンローラ２７，３８，４６にそれぞれ第１、第２、第３ＤＣＭ（モータ）３４，４２，４９を連結する。各各プラテンローラ２７，３８，４６を回転駆動して、記録紙１１に対して給紙方向に張力を付与させるようにしたので、テンションローラ対を配置しなくとも、適正な張力を付与しながら記録紙１１の搬送を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のサーマルヘッド用いて記録紙にカラー画像を印画するサーマルプリンタに関するものである。

サーマルプリンタには、フィードローラ及びピンチローラからなる搬送ローラ対により記録紙を搬送経路に送り出し、この記録紙を搬送経路に沿って配置された複数個のサーマルヘッドに対して１回通過させて、その間に各サーマルヘッドでイエロー、マゼンタ、シアンの印画を行なう１パス方式のプリンタがある。この１パス方式のサーマルプリンタでは、記録紙の搬送方向に沿って設けられた複数の記録エリアのそれぞれにフルカラー画像を連続して印画し、各記録エリアの間に生じる余白を切断して複数枚のカラープリントを作成する。

１パス方式のサーマルプリンタでは、記録紙の搬送に合わせて複数個のサーマルヘッドが順次に記録紙に圧接する。そのため、記録紙と搬送ローラ対とに掛かる張力が逐次変動して記録紙の搬送量が不安定になり、色ずれが発生してしまうことがあった。そのため、例えば特許文献１に記載されているように、各サーマルヘッドの搬送方向下流側に記録紙に張力を付与するテンションローラ対を配置して、テンションローラ対により記録紙に適正な張力を付与しながら記録紙を搬送するようにしたサーマルプリンタが良く知られている。
特開２０００−２６３８６４号公報（第５〜第７頁）

ところで、前記特許文献１記載のサーマルプリンタのように、各サーマルヘッドの下流側にテンションローラ対を配置する場合には、搬送経路上に配置するローラ対の数が増えるとともに、それに応じて各ローラ対を駆動するモータの数も増えてしまうので、プリンタの製造コストが高くなってしまう。また、搬送経路上にテンションローラ対を配置した場合には、記録紙の通過に合わせてテンションローラ対を記録紙の挟持を解除した解除状態から記録紙を挟持した挟持状態に切り替える際の振動や衝撃で写真プリントに濃度ムラが発生してしまうおそれがある。

本発明は上記問題を解決するためのものであり、搬送経路上にテンションローラ対を配置することなく、適正な張力を付与しながら記録紙を搬送することができるようにしたサーマルプリンタを提供することを目的とする。

本発明は、長尺の記録紙の搬送経路に沿って配置され、前記記録紙に複数の色の一つをそれぞれ印画する複数のサーマルヘッドと、前記複数のサーマルヘッドとの間で前記記録紙をそれぞれ挟持する複数のプラテンローラとを備え、前記記録紙が前記搬送経路内を移動する間に各サーマルヘッドで印画を行いカラー画像を形成するサーマルプリンタにおいて、前記複数のプラテンローラを個々に回転駆動する複数のプラテン駆動手段と、前記回転駆動される前記複数のプラテンローラの各々より、前記記録紙に対して記録紙搬送方向の上流側から下流側に向かう方向に張力が付与されるように、前記プラテン駆動手段の駆動を個々に制御するプラテン駆動制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、前記複数のプラテンローラは、フィードローラ及びピンチローラからなる搬送ローラ対により挟持搬送される前記記録紙の搬送経路に沿って配置されていることが好ましい。また、前記回転駆動される前記複数のプラテンローラから、それぞれ前記記録紙に付与される張力の大きさを一定に保持する張力保持機構が、前記プラテンローラと前記プラテン駆動手段との間に組み込まれていることが好ましい。

また、前記張力保持機構は、前記プラテンローラへの伝達トルクを所定の設定値で一定にするトルクリミッタであり、前記プラテン駆動制御手段は、前記プラテン駆動手段の回転速度を前記記録紙の搬送速度に応じた速度で前記プラテンローラを回転させる回転速度よりも速い速度に設定する。また、前記プラテン駆動手段は直流モータであることが好ましい。また、前記記録紙が前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間に挟持されたときに、その搬送方向上流側にあるプラテンローラと前記プラテン駆動手段との連結を遮断して、前記搬送方向上流側にあるプラテンローラを前記記録紙の搬送に応じて従動回転させる連結遮断機構が、前記プラテンローラと前記プラテン駆動手段との間に組み込まれていることが好ましい。

本発明のサーマルプリンタは、記録紙に複数の色の一つをそれぞれ印画する複数のサーマルヘッドと、前記複数のサーマルヘッドとの間で前記記録紙をそれぞれ挟み込む複数のプラテンローラとを備えるととともに、前記複数のプラテンローラを個々に回転駆動する複数のプラテン駆動手段と、前記回転駆動される前記複数のプラテンローラの各々より、前記記録紙に対して記録紙搬送方向の上流側から下流側に向かう方向に張力が付与されるように、前記プラテン駆動手段の駆動を個々に制御するプラテン駆動制御手段とを備えるようにしたので、テンションローラ対を配置することなく、適正な張力を付与しながら記録紙を搬送することができる。その結果、テンションローラ対及びこれを駆動するモータを配置する必要がなくなるため、プリンタの製造コストを低くすることができる。また、記録紙の通過に合わせてテンションローラ対を挟持状態に切り替える際の振動や衝撃で画像に濃度ムラが発生するのを防止することができる。

また、前記複数のプラテンローラを、フィードローラ及びピンチローラからなる搬送ローラ対により挟持搬送される前記記録紙の搬送経路に沿って配置したので、前記搬送ローラ対から送り出される前記記録紙に適正な張力を付与することができる。

また、前記プラテンローラと前記プラテン駆動手段との間に、前記記録紙に対して付与される張力の大きさを一定に保持する張力保持機構を組み込んだので、記録紙の搬送速度が変動しても前記プラテンローラから前記記録紙に対して付与される張力の大きさを一定にすることができる。

また、前記張力保持機構として、前記プラテンローラへの伝達トルクを所定の設定値で一定にするトルクリミッタを用いるとともに、前記プラテン駆動手段の回転速度を、前記記録紙の搬送速度に応じた速度で前記プラテンローラを回転させる回転速度よりも速い速度に設定したので、同様に記録紙の搬送速度が変動しても前記プラテンローラから前記記録紙に対して付与される張力の大きさを一定にすることができる。

また、前記記録紙が前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間に挟持されたときに、その記録紙搬送方向上流側にあるプラテンローラと前記プラテン駆動手段との連結を遮断するようにしたので、常に最も下流側で前記記録紙を挟持している前記プラテンローラから前記記録紙に張力を付与させることができる。

図１は本発明を実施した１パス方式のカラー感熱プリンタ（以下、単にプリンタという）１０の概略図である。このプリンタ１０では、長尺のカラー感熱記録紙（以下、単に記録紙という）１１をロール状に巻いた記録紙ロール１２が記録媒体として使用される。記録紙ロール１２はプリンタ１０の給紙部にセットされ、その外周には給紙ローラ１３が圧接している。

給紙ローラ１３は、ステッピングモータ（以下、単にＳＴＭという）１５によって回転駆動され、記録紙ロール１２を回転させて記録紙１１を引き出して、記録紙１１を給紙部から排紙口へと至る搬送経路内に送り込む。そして、プリント終了後には、記録紙１１の未記録エリアを記録紙ロール１２に巻き戻し、光や湿度の影響を防止する。

記録紙１１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、４２０ｎｍ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。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であるため、光定着性は付与されていない。また、記録紙１１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。

搬送経路内には、記録紙１１を挟み込んで搬送する搬送ローラ対１７が配置されている。この搬送ローラ対１７は、ＳＴＭ１５によって回転駆動されるフィードローラ１８と、このフィードローラ１８に圧接して記録紙１１を挟み込むピンチローラ１９とからなる。ピンチローラ１９は、カムやソレノイド等からなる図示しないシフト機構によって、フィードローラ１８に圧接する位置と、フィードローラ１８から離れる位置との間で移動される。そして、記録紙１１の搬送量はＳＴＭ１５に入力する駆動用パルス信号の数により決定でき、その搬送速度はＳＴＭ１５に入力する駆動用パルス信号の周波数により決定できるので、搬送ローラ対１７（フィードローラ１８）は、記録紙１１を精密搬送することができる。

搬送ローラ対１７の給紙方向の下流側には、搬送経路に沿って上流側からイエロー画像を印画するイエロー印画部２１、マゼンタ画像を印画するマゼンタ印画部２２、シアン画像を印画するシアン印画部２３が配置されている。

イエロー印画部２１は、大別して記録紙１１のイエロー感熱発色層にイエロー画像を印画するイエロー用（Ｙ用）サーマルヘッド２６と、このＹ用サーマルヘッド２６との間で記録紙１１を挟み込むＹ用プラテンローラ２７と、Ｙ用サーマルヘッド２６の下流側に配置され、記録紙１１の先端の通過を検出する先端検出センサ２８と、Ｙ用定着ランプ２９とから構成されている。

Ｙ用サーマルヘッド２６は、多数の発熱素子を主走査方向に沿ってライン状に配列した発熱素子アレイ２６ａを備えており、記録紙１１に発熱素子アレイ２６ａを圧接させて印画を行う記録位置と、記録紙１１から離れてＹ用プラテンローラ２７との間に隙間を形成する退避位置との間で移動自在とされている。この記録位置と退避位置との間の移動は、Ｙ用ヘッド移動機構３１によって行われる。Ｙ用ヘッド移動機構３１は、例えばＹ用サーマルヘッド２６を押圧して移動させるカム等からなり、先端検出センサ２８により記録紙１１の通過が検出されたら、退避位置にあるＹ用サーマルヘッド２６を記録位置に移動させ、記録紙１１の余白内に圧接させる。

Ｙ用プラテンローラ２７には、本実施形態では第１ＤＣモータ（以下、単にＤＣＭという）３４が図示しない駆動伝達機構や第１トルクリミッタ３５及び第１クラッチ３６を介して連結されている。従って、イエロー画像印画時にＹ用プラテンローラ２７は、Ｙ用サーマルヘッド２６の発熱素子アレイ２６ａとの間で記録紙１１を挟みこむのと同時に、第１ＤＣＭ３４により記録紙１１を給紙方向側に搬送する方向に回転駆動される。その結果、記録紙１１には回転駆動されるＹ用プラテンローラ２７により図中給紙方向に張力が付与されるので、記録紙１１の弛みは防止される。

第１トルクリミッタ（以下、単にＴＱＬという）３５は、搬送ローラ対１７により搬送される記録紙１１の搬送速度Ｖ０が変動したときに、Ｙ用プラテンローラ２７の回転速度が変動して、記録紙１１に付与される張力が変動するのを防止する。この第１ＴＱＬ３５を第１ＤＣＭ３４とＹ用プラテンローラ２７との間に設けることで、搬送速度Ｖ０が変動した場合でも記録紙１１に付与される張力を、第１ＴＱＬ３５のトルク設定値Ｔ_q１で一定にすることができる。そして、記録紙１１に常に張力Ｔ_q１を付与するために、第１ＤＣＭ３４の回転速度はｖ１に設定されている。この回転速度ｖ１は、Ｙ用プラテンローラ２７を搬送速度Ｖ０（変動範囲の最大速度）に応じた速度で回転させる回転速度ｖ０よりも速い速度である。これにより、搬送速度Ｖ０に変動が生じたとしても記録紙１１に対して常に一定の張力Ｔ_q１が付与される。なお、このようなトルクリミッタとしては、例えばオリジン電気（株）製のＯＴＬＶタイプが使用される。

第１クラッチ３６は、記録紙１１の先端が後述するマゼンタ（Ｍ）用サーマルヘッド３７とＭ用プラテンローラ３８と間に挟持された時に、Ｙ用プラテンローラ２７と第１ＤＣＭ３４との連結を遮断してＹ用プラテンローラ２７を回動自在にする。この第１クラッチ３６としては、電磁クラッチなどの各種クラッチを用いることができる。

Ｙ用定着ランプ２９は、Ｙ用サーマルヘッド２６の下流側に配置されている。このＹ用定着ランプ２９は発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を放出し、記録紙１１のイエロー感熱発色層を定着する。

マゼンタ印画部２２はイエロー印画部２１とほぼ同じ構成であり、記録紙１１のマゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像を印画するマゼンタ用（Ｍ用）サーマルヘッド３７と、このＭ用サーマルヘッド３７との間で記録紙１１を挟み込むＭ用プラテンローラ３８と、Ｍ用サーマルヘッド３７の下流側に配置された先端検出センサ３９と、発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放出してマゼンタ感熱発色層を定着するＭ用定着ランプ４０とから構成されている。そして、Ｍ用サーマルヘッド３７は、Ｍ用ヘッド移動機構４１により記録位置と退避位置との間に移動自在になっている。また、Ｍ用プラテンローラ３８にも同様に、第２ＤＣＭ４２が図示しない駆動伝達機構、第２ＴＱＬ４３、第２クラッチ４４を介して連結されている。

また、シアン印画部２３も記録紙１１のシアン感熱発色層にシアン画像を印画するシアン用（Ｃ用）サーマルヘッド４５と、このＣ用サーマルヘッド４５との間で記録紙１１を挟み込むＣ用プラテンローラ４６と、Ｃ用サーマルヘッド４５の下流側に配置された先端検出センサ４７とから構成されている。このＣ用サーマルヘッド４５もＣ用ヘッド移動機構４８により記録位置と退避位置との間に移動自在になっている。また、Ｃ用プラテンローラ４６には第３ＤＣＭ４９が図示しない駆動伝達機構及び第３ＴＱＬ５０を介して連結されている。

ここで、Ｍ用及びＣ用プラテンローラ３８，４６にもそれぞれ第２及び第３ＴＱＬ４３，５０が接続されている。従って、同様にして第２及び第３ＤＣＭ４２，４９の回転速度を、上述の回転速度ｖ０よりも速い回転速度ｖ２，ｖ３にそれぞれ設定しておく。これにより、搬送速度Ｖ０に変動があったとしても、Ｍ用プラテンローラ３８より記録紙１１に付与される張力を第２ＴＱＬ４３のトルク設定値Ｔ_q２で一定にし、Ｃ用プラテンローラ４６より記録紙１１に付与される張力を第３ＴＱＬ５０のトルク設定値Ｔ_q３で一定にすることができる。また、第２クラッチ３６は、記録紙１１の先端がＣ用サーマルヘッド４５とＣ用プラテンローラ４６と間に挟持された時に、Ｍ用プラテンローラ３８と第２ＤＣＭ４２との連結を遮断してＭ用プラテンローラ３８を回動自在にする。

搬送経路の給紙方向の最下流には、印画済みの記録紙１１が排出される排紙口５１が設けられている。この排紙口５１には、長尺の記録紙１１を所定の位置でカットして写真プリントに形成するカッタ５２が配置されている。

これら給紙ローラ１３、フィードローラ１８（搬送ローラ対１７）、各印画部２１〜２３、カッタ５２等のプリンタ１０の各部の動作は制御部５３により制御される。制御部５３は、ＳＴＭ１５の駆動を制御するＳＴＭドライバ５４、第１〜第３ＤＣＭ３４，４２，４９の駆動をそれぞれ制御する第１〜第３ＤＣＭドライバ５５〜５７の他に、図示は省略するがサーマルヘッド２６，３７，４５の駆動を制御するヘッドドライバ、定着ランプ２９，４０の駆動を制御するランプドライバ、各先端検出センサ２８，３９，４７からの検出信号に基づいて各ヘッド移動機構３１，４１，４８の駆動を制御するドライバ、印画する画像の画像データを記憶する画像メモリ等から構成されている。

ＳＴＭドライバ５４は、予め設定された記録紙１１の搬送量及び搬送速度に応じたパルス信号をＳＴＭ１５に送信して、給紙ローラ１３及びフィードローラ１８の回転数や回転速度を制御する。また、第１〜第３ＤＣＭドライバ５５〜５７は、予め設定された回転速度（ｖ１，ｖ２，ｖ３＞ｖ０）応じた電圧を各ＤＣＭ３４，４２，４９に印加する。

このように、本実施形態では各サーマルヘッド２６，３７，４５の下流側にテンションローラ対を配置することなく、各プラテンローラ２７，３８，４６を回転速度ｖ１、ｖ２、ｖ３で回転駆動することで、搬送中の記録紙１１に適正な張力を付与する。以下、具体的に各プラテンローラ２７，３８，４６で記録紙１１に張力を付与する際の各部の動作について、図２〜図４を用いて説明する。ここで、図２〜図４は図１のプリンタ１０を簡略化した概略図であり、記録紙ロール１２や定着ランプ２９，４０，制御部５３等は図示を省略している。

図２に示すように、搬送ローラ対１７により搬送速度Ｖ０で搬送される記録紙１１にＹ用サーマルヘッド２６が圧接されると、Ｙ用プラテンローラ２７は搬送速度Ｖ０に応じた回転速度で回転される。この際に本実施形態では、第１ＤＣＭ３４の回転速度が上述の回転速度ｖ０（図示せず）よりも速い回転速度ｖ１に設定されている。そのため、搬送速度Ｖ０が変動した場合でも、記録紙１１に付与される張力を第１ＴＱＬ３５のトルク設定値Ｔ_q１で一定にすることができる。これにより、記録紙１１を弛ませることなく、Ｍ用サーマルヘッド３７に向けて搬送させることができる。

図３に示すように、記録紙１１にＭ用サーマルヘッド３７が圧接されると、記録紙１１には２個のサーマルヘッド２６，３７が圧接される。Ｍ用プラテンローラ３８は、搬送速度Ｖ０に応じた回転速度で回転される。この場合も、第２ＤＣＭ４２の回転速度は、上述の回転速度ｖ０よりも速い速度ｖ２に設定されている。その結果、同様にして記録紙１１に付与される張力を第２ＴＱＬ４３のトルク設定値Ｔ_q２で一定にすることができる。これにより、記録紙１１を弛ませることなく、Ｃ用サーマルヘッド４５に向けて搬送させることができる。

また、第２ＤＣＭ４２によりＭ用プラテンローラ３８の回転駆動が開始されたら第１クラッチ３６を作動して、Ｙ用プラテンローラ２７と第１ＤＣＭ３４との連結を遮断させる。これにより、Ｙ用プラテンローラ２７も記録紙１１の搬送に応じて従動回転される。記録紙１１にはＭ用プラテンローラ４６により張力Ｔ_q２が付与されるので、記録紙１１が搬送ローラ対１７〜Ｙ用サーマルヘッド２６との間で弛むおそれはない。

図４に示すように、記録紙１１にＣ用サーマルヘッド４５が圧接されると、記録紙１１には計３個のサーマルヘッド２６，３７，４５が圧接される。そして、この場合も同様に
Ｃ用プラテンローラ４６は、搬送速度Ｖ０に応じた回転速度で回転されるが、第３ＤＣＭ４９の回転速度は、上述の回転速度ｖ０よりも速い回転速度ｖ３に設定されている。その結果、同様にして記録紙１１に付与される張力を第３ＴＱＬ５０のトルク設定値Ｔ_q３で一定にすることができる。これにより、記録紙１１を弛ませることなく、排紙口５１に向けて搬送させることができる。

また、第３ＤＣＭ４３によりＣ用プラテンローラ４６の回転駆動が開始されたら第２クラッチ４４を作動して、Ｍ用プラテンローラ３８と第２ＤＣＭ４２との連結も遮断させる。これにより、Ｍ用プラテンローラ３８も記録紙１１の搬送に応じて従動回転される。この場合も記録紙１１にはＣ用プラテンローラ４６により張力Ｔ_q３が付与されるので、記録紙１１が搬送ローラ対１７〜Ｍ用サーマルヘッド３７との間で弛むおそれはない。

なお、各プラテンローラ２７，３８，４６が回転駆動されても、記録紙１１の搬送速度は搬送ローラ対１７により規制されるため、記録紙１１の搬送速度はＶ０のまま保持される。従って、３個のサーマルヘッド２６，３７，４５のそれぞれにおける印画速度が変わることはない。

このように、本実施形態では各プラテンローラ２７，３８，４６を直接回転駆動し、さらに、第１〜第３ＤＣＭ３４，４２，４９の回転速度をｖ１，ｖ２，ｖ３＞ｖ０に設定したので、記録紙１１の搬送に合わせて各サーマルヘッド２６，３７，４５を順次記録紙１１に圧接させても、記録紙１１に常に一定の張力を付与することができる。その結果、記録紙１１を弛ませることなく搬送することができる。ここで、回転速度ｖ１，ｖ２，ｖ３は、回転速度ｖ０よりも速い速度であれば特に限定はされず、例えば実験などで得られた適正な値に設定してよい。また、第１〜第３ＴＱＬ３５，４３，５０のトルク設定値Ｔ_q１、Ｔ_q２、Ｔ_q３の値も同様に実験などで予め求められた適正な値に設定すればよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。プリント開始操作がなされると、図１に示すように、制御部５３はＳＴＭドライバ５４を介してＳＴＭ１５を駆動して給紙ローラ１３及びフィードローラ１８を回転させる。これにより、記録紙ロール１２から記録紙１１が引き出される。そして、給紙ローラ１３により送り出された記録紙１１は、搬送ローラ対１７により給紙方向の下流側に向けて搬送速度Ｖ０で搬送される。

制御部５３は、記録紙１１の先端の通過が先端検出センサ２８により検出されたら、Ｙ用ヘッド移動機構３１を駆動して退避位置にあるＹ用サーマルヘッド２６を記録位置に移動させ、その発熱素子アレイ２６ａを記録紙１１の先頭の記録エリアの余白に圧接させる。また、制御部５３は、第１ＤＣＭドライバ５５を介して第１ＤＣＭ３４を回転速度ｖ１で回転させる。これにより、搬送速度Ｖ０に変動があったとしても、記録紙１１に付与される張力を第１ＴＱＬ３５のトルク設定値Ｔ_q１で一定にすることができる。これにより、記録紙１１を弛ませることなく、Ｍ用サーマルヘッド３７に向けて搬送させることができる。（図２参照）。

そして、記録紙１１の先頭の記録エリアの先端縁がＹ用サーマルヘッド２６に到達すると、制御部５３は、画像メモリ（図示せず）より記録すべきイエロー画像の１ライン分の信号を読み出し、１ライン分の駆動データに変換してＹ用サーマルヘッド２６に送る。１ライン分の駆動データによりヘッドの各発熱素子が駆動され、各画素の濃度に応じた熱エネルギーを発生する。こうして、記録紙１１が搬送ローラ対１７で１ライン分ずつ送られる間に、発熱素子アレイ２６ａを所定の温度に発熱させることで、記録紙１１のイエロー感熱発色層を発色させて、記録紙１１にイエロー画像が印画される。また、イエロー画像の印画と同時に、Ｙ用定着ランプ２９が点灯される。Ｙ用定着ランプ２９は、イエロー感熱発色層に発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を照射して定着する。

記録紙１１の先端の通過が先端検出センサ３９により検出されたら、制御部５３はＭ用ヘッド移動機構４１を駆動して退避位置にあるＭ用サーマルヘッド３７を記録位置に移動させて、その発熱素子アレイ３７ａを記録紙１１の先頭の記録エリアの余白に圧接させる。また、イエロー画像印画時と同様に制御部５３は、第２ＤＣＭ４２を回転速度ｖ２で回転させる。これにより、記録紙１１に付与される張力を第２ＴＱＬ４３のトルク設定値Ｔ_q２で一定にすることができる。また、制御部５３は第１クラッチ３６を作動させて、Ｙ用プラテンローラ２７と第１ＤＣＭ３４との連結を遮断し、Ｙ用プラテンローラ２７を従動回転させる（図３参照）。

そして、記録紙１１の先頭の記録エリアの先端縁がＭ用サーマルヘッド３７に到達すると、上述のイエロー画像の印画時と同様にしてマゼンタ画像が印画され、２番目の記録エリアにはイエロー画像が印画される。また、イエロー画像及びマゼンタ画像の印画と同時に、Ｙ用定着ランプ２９とＭ用定着ランプ４０とが点灯され、イエロー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層とが定着される。

記録紙１１の先端の通過が先端検出センサ４７により検出されたら、制御部５３はＣ用ヘッド移動機構４８を駆動して退避位置にあるＣ用サーマルヘッド４５を記録位置に移動させて、その発熱素子アレイ４５ａを記録紙１１の先頭の記録エリアの余白に圧接させる。この場合も同様に制御部５３は、第３ＤＣＭ４９を回転速度ｖ３で回転させる。これにより、記録紙１１に付与される張力を第３ＴＱＬ５０のトルク設定値Ｔ_q３で一定にすることができる。また、これと同時に制御部５３は、第２クラッチ４４を作動させて、Ｍ用プラテンローラ３８と第２ＤＣＭ４２との連結を遮断し、Ｍ用プラテンローラ３８も従動回転させる（図４参照）。

このように、本実施形態では３個のサーマルヘッド２６，３７，４５の下流側にそれぞれテンションローラ対を配置する代わりに、各プラテンローラ２７，３８，４６を直接回転駆動し、さらに、第１〜第３ＴＱＬ３５，４３，５０を介して接続された第１〜第３ＤＣＭ３４，４２，４９の回転速度をｖ１，ｖ２，ｖ３＞ｖ０に設定したので、記録紙１１の搬送速度Ｖ０が変動したとしても、記録紙１１に常に一定の張力Ｔ_q１，Ｔ_q２，Ｔ_q３を付与させることができる。これにより、記録紙１１の搬送に合わせて各サーマルヘッド２６，３７，４５を順次記録紙１１に圧接させても、記録紙１１を弛ませることなく搬送することができる。その結果、テンションローラ対及びこれを駆動するモータを配置する必要がなくなるため、プリンタの製造コストを低くすることができる。また、記録紙１１の通過に合わせてテンションローラ対を挟持状態に切り替える際の振動や衝撃で画像に濃度ムラが発生するのを防止することができる。

さらに、Ｙ用プラテンローラ２７と第１ＤＣＭ３４との間、Ｍ用プラテンローラ３８と第２ＤＣＭ４２との間に第１〜第２クラッチ３６，４４を設けたので、記録紙１１にサーマルヘッド３７，４５が順に圧接されたときに、その搬送方向上流側にあるＹ用プラテンローラ２７と第１ＤＣＭ３４との連結、及びＭ用プラテンローラ３８と第２ＤＣＭ４２との連結を順に遮断することができる。つまり、記録紙１１の位置に応じ、常に最も下流側で記録紙１１を挟持しているプラテンローラ２７，３８，４６のみにより記録紙１１に張力を付与させることができる。

そして、記録紙１１の先頭の記録エリアの先端縁がＣ用サーマルヘッド４５に到達すると、先頭の記録エリアにシアン画像が印画され、２番目の記録エリアにマゼンタ画像が印画され、３番目の記録エリアにイエロー画像が印画される。また、Ｙ用定着ランプ２９とＭ用定着ランプ４０とが点灯され、３番目の記録エリアのイエロー感熱発色層と２番目の記録エリアのマゼンタ感熱発色層とが定着される。

このようにして、イエロー、マゼンタ、シアン画像が印画された記録紙１１はカッタ５２に送り込まれる。そして、記録紙１１の記録エリアの先端縁の余白と後端縁とがカッタ５２によって切断されて、１枚のシート状のカラープリントに形成される。このカラープリントは、排紙口５１からプリンタの外に排出される。

なお、本実施形態ではイエロー印画部２１の上流側に、ＳＴＭ１５により回転駆動されるフィードローラ１８及びピンチローラ１９からなる搬送ローラ対１７を配置して、記録紙１１の搬送量と搬送速度とを決定するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５のサーマルプリンタ６０（以下、単にプリンタ６０という）のように搬送ローラ対１７を配置する代わりに、Ｙ用プラテンローラ２７をフィードローラとして用いてもよい。ここで、プリンタ６０は、搬送ローラ対１７が配置されているか否かを除いてほぼ同一の構造であるため、同一の部材には同一符号を付してその説明は省略する。

図５に示すように、Ｙ用プラテンローラ２７をフィードローラとして用いるため、このＹ用プラテンローラ２７にはＳＴＭ１５がトルクリミッタを介さずに連結されている。これにより、ＳＴＭドライバ５４からＳＴＭ１５に入力する駆動用パルス信号のパルス数と周波数を調整することで、プラテローラ２７による記録紙１１の搬送量と搬送速度とを正確に設定することができる。

そして、図６に示すように、記録紙ロール１２から引き出された記録紙１１の通過が先端検出センサ２８（図５参照）に検出されると、Ｙ用サーマルヘッド２６が記録紙１１に圧接される。このＹ用プラテンローラ２７は、ＳＴＭ１５により記録紙１１を搬送速度Ｖ０で搬送するような回転速度で回転されているので、記録紙１１を搬送速度Ｖ０でＭ用サーマルヘッド３７（マゼンタ印画部２２）に向けて搬送する。

図７に示すように、搬送速度Ｖ０で搬送される記録紙１１にＭ用サーマルヘッド３７が圧接されると、Ｍ用プラテンローラ３８は、搬送速度Ｖ０に応じた回転速度で回転される。この場合も、第２ＤＣＭ４２の回転速度を回転速度ｖ０よりも速い回転速度ｖ２に設定する。その結果、記録紙１１に付与される張力を第２ＴＱＬ４３のトルク設定値Ｔ_q２で一定にすることができる。これにより、記録紙１１を弛ませることなく、Ｃ用サーマルヘッド４５に向けて搬送させることができる。

そして、図８に示すように記録紙１１にＣ用サーマルヘッド４５が圧接されると、同様にＣ用プラテンローラ４６は、搬送速度Ｖ０に応じた回転速度で回転される。この際に、第３ＤＣＭ４９の回転速度を回転速度ｖ０よりも速い回転速度ｖ３に設定する。その結果、記録紙１１に付与される張力を第３ＴＱＬ５０のトルク設定値Ｔ_q３で一定にすることができる。これにより、記録紙１１を弛ませることなく、排紙口５１に向けて搬送させることができる。

また、同時に第２クラッチ４４を作動させて、Ｍ用プラテンローラ３８と第２ＤＣＭ４２との連結を遮断し、Ｍ用プラテンローラ３８も従動回転させる。この記録紙１１にはＣ用プランテンローラ４６により張力Ｔ_q３が付与されるので、記録紙１１が搬送ローラ対１７とＭ用サーマルヘッド３７との間で弛むおそれはない。

このように、第２の実施形態においてもＹ用プラテンローラ２７により搬送される記録紙１１にサーマルヘッド３７，４５が順次圧接しても、記録紙１１が弛まないように適正な張力を付与しながら記録紙１１を搬送することができる。その結果、テンションローラ対及びこれを駆動するモータを配置する必要がなくなる。

なお、本実施形態では、カラー感熱プリンタ１０を例に説明したが、インクリボンを背後から加熱し、溶融または昇華したインクを記録紙に転写して画像を記録する熱溶融型プリンタや、昇華型の熱転写プリンタなどの各種サーマルプリンタに本発明を適用することができる。

本発明を実施したカラー感熱プリンタの概略図である。図１のプリンタを簡略化した概略図であり、記録紙にイエロー画像印画用のサーマルヘッドが圧接されたときの状態を示したものである。図１のプリンタを簡略化した概略図であり、記録紙にマゼンタ画像印画用のサーマルヘッドが圧接されたときの状態を示したものである。図１のプリンタを簡略化した概略図であり、記録紙にシアン画像印画用のサーマルヘッドが圧接されたときの状態をそれぞれ示した図である。フィードローラの代わりに最も上流側に配置されたプラテンローラを用いて記録紙の搬送量及び搬送速度を制御している他の実施形態のカラー感熱プリンタの概略図である。図５のプリンタを簡略化した概略図であり、記録紙にイエロー画像印画用のサーマルヘッドが圧接されたときの状態を示したものである。図５のプリンタを簡略化した概略図であり、記録紙にマゼンタ画像印画用のサーマルヘッドが圧接されたときの状態を示したものである。図５のプリンタを簡略化した概略図であり、記録紙にシアン画像印画用のサーマルヘッドが圧接されたときの状態をそれぞれ示した図である。

符号の説明

１０カラー感熱プリンタ（プリンタ）
１１カラー感熱記録紙（記録紙）
１５ステッピングモータ（ＳＴＭ）
１７搬送ローラ対
１８フィードローラ
２６Ｙ用サーマルヘッド
２７Ｙ用プラテンローラ
３４第１ＤＣモータ（ＤＣＭ）
３５第１トルクリミッタ（ＴＱＬ）
３７Ｍ用サーマルヘッド
３８Ｍ用プラテンローラ
４２第２ＤＣモータ（ＤＣＭ）
４３第２トルクリミッタ（ＴＱＬ）
４５Ｃ用サーマルヘッド
４６Ｃ用プラテンローラ
４９第３ＤＣモータ（ＤＣＭ）
５０第３トルクリミッタ（ＴＱＬ）

Claims

長尺の記録紙の搬送経路に沿って配置され、前記記録紙に複数の色の一つをそれぞれ印画する複数のサーマルヘッドと、前記複数のサーマルヘッドとの間で前記記録紙をそれぞれ挟持する複数のプラテンローラとを備え、前記記録紙が前記搬送経路内を移動する間に各サーマルヘッドで印画を行いカラー画像を形成するサーマルプリンタにおいて、
前記複数のプラテンローラを個々に回転駆動する複数のプラテン駆動手段と、
前記回転駆動される前記複数のプラテンローラの各々より、前記記録紙に対して記録紙搬送方向の上流側から下流側に向かう方向に張力が付与されるように、前記プラテン駆動手段の駆動を個々に制御するプラテン駆動制御手段とを備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
前記複数のプラテンローラは、フィードローラ及びピンチローラからなる搬送ローラ対により挟持搬送される前記記録紙の搬送経路に沿って配置されていることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
前記回転駆動される前記複数のプラテンローラから、それぞれ前記記録紙に対して付与される張力の大きさを一定に保持する張力保持機構が、前記プラテンローラと前記プラテン駆動手段との間に組み込まれていることを特徴とする請求項２記載のサーマルプリンタ。
前記張力保持機構は、前記プラテンローラへの伝達トルクを所定の設定値で一定にするトルクリミッタであり、
前記プラテン駆動制御手段は、前記プラテン駆動手段の回転速度を前記記録紙の搬送速度に応じた速度で前記プラテンローラを回転させる回転速度よりも速い速度に設定していることを特徴とする請求項３記載のサーマルプリンタ。
前記プラテン駆動手段は直流モータであることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のサーマルプリンタ。
前記記録紙が前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの間に挟持されたときに、その記録紙搬送方向上流側にあるプラテンローラと前記プラテン駆動手段との連結を遮断して、前記搬送方向上流側にあるプラテンローラを前記記録紙の搬送に応じて従動回転させる連結遮断機構が、前記プラテンローラと前記プラテン駆動手段との間に組み込まれていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のサーマルプリンタ。