JP2007008138A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 サーマルヘッドを用いて感熱紙両面に印刷する従来の両面印刷装置では、一方の印刷部をミシン目や折り畳み部が通過するとその抵抗や衝撃で感熱紙の速度が変化し、その影響が他方の印刷部での感熱紙の速度に影響を与えて、そこで印刷された文字やイメージ等が伸縮するという印刷品質の低下という問題が生じた。
【解決手段】 表裏両面に印刷するために設けた二組の印刷手段の間における感熱紙の移動経路の長さをミシン目の間隔の整数倍と等しいか、ほぼ等しくすることにより、二組の印刷手段をミシン目もしくは折り畳み部が同時か、ほぼ同時に通過するようにして、印刷された文字やイメージ等が伸縮するという印刷品質の低下を生じないようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、用紙等の印刷媒体の一方の印刷面に印刷する第１の印刷手段と他方の面に印刷する第２の印刷手段とを用いて、印刷媒体の表裏両面に文字や画像を印刷する印刷装置に関する。

用紙等の印刷媒体の表裏両面に印刷する従来の印刷装置は、１個の印刷手段に印刷媒体を２度通過させることによって文字や画像を表裏両面に印刷するものが多かったが、装置の小型化、印刷速度の向上、もしくは、長尺の印刷媒体への印刷のために、一方の面を印刷する第１印刷手段と他方の面を印刷する第２の印刷手段とを印刷媒体の搬走路を挟んで両側に配置し、一方向に搬走される印刷媒体の一方の面を第１の印刷手段によって印刷すると同時に、他方の面を第２の印刷手段によって印刷することで、印刷媒体の表裏両面に文字や画像を同時に印刷する両面印刷装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、同様な両面印刷装置ではあるが、印刷媒体の扱いを容易にするために、２組の印刷手段の間に用紙カッタを設置し、一方の面を印刷し終えたら印字した頁の後端で切断し、その後は用紙を単票として扱って次の印刷手段で他方の面を印刷するという提案がある（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。
特開平９−５８０３４号公報 特開平１１−２８６１４７号公報 特開平６−２６２７８５号公報 特開平６−２６２７８６号公報

発明は解決しようとする課題

印刷手段にサーマルヘッドとプラテンローラという組合せの記録部を有する両面印刷装置を考えると、記録媒体の両面に印刷する感熱紙は、１枚の基紙の表裏に感熱発色層を有している場合は、幅方向に対して直交する方向に１頁ごとにミシン刃を押付けてミシン目を設けても１枚なのでミシン目部の凹凸は小さく、また、ロール状の用紙にして印刷装置に供給することが出来るので折り目は無い。

一方、基紙の片面に感熱発色層を有する感熱紙を二つ折りにして、更に、二つ折りの間に貼り付け用の糊等を付した場合も幅方向に対して直交する方向に１頁ごとにミシン刃を押付けてミシン目を設けるが、二つ折りにして２枚になるのでミシン目部の凹凸は大きく、更に、二つ折りにした用紙はロール状に出来無いので折り畳み紙にするが、その場合は一定数のミシン目ごとに折り畳んだ形態で印刷装置に供給することになるので折り目が付く。
上記のような二つ折りにした感熱紙はミシン目部や折り目部での凹凸が大きくなるばかりではなく、１枚ものや剥離紙に感熱紙を貼り付けた通常のラベル紙に比較して剛性も大きくなる。

印刷手段の記録部では、例えば、印刷幅が１００ｍｍ程度のサーマルヘッドの場合は、サーマルヘッドを３０Ｎから４０Ｎの押付け力でプラテンローラに押付けているので、二つ折りにした感熱紙のような記録媒体のミシン目や折り目が記録部を通過する時には前記の凹凸が抵抗や衝撃となって用紙走行速度の変動を引き起こす。
一方の記録部で引き起こされた用紙走行速度の変動の影響は、記録媒体の剛性が大きければ大きいほど、その時に印刷している他方の記録部にある記録媒体の用紙走行速度の変動につながり、そこで印刷された文字やイメージ等が伸びたり縮んだりして印刷品質の低下をもたらす。

特許文献１、特許文献２で提案された両面印刷装置は、記録媒体は感熱紙、印刷手段はサーマルヘッドとプラテンローラの組合せというものだが、両面に同時に印刷するための当然の構造を示しているだけ、すなわち、一方の面を印刷する第１印刷手段と他方の面に印刷する第２の印刷手段とを印刷媒体の搬走路を挟んで配置し、その駆動系の歯車、ベルト、モータ等を組み合わせただけの単純なもので、そのような構成の両面印刷装置で惹起される印刷品質上の問題に対しては何らの考慮もしていない。

特許文献３、特許文献４で提案されている内容は、記録媒体の一方の面を印刷し終えたらその頁を切断して切り離し、その後は単票として扱って他の面に印刷するというもので、印刷品質に対する対策とは書いていないが、前記の印刷品質上の問題に対してはきわめて有効な対策となるものである。しかし、記録媒体の１頁あたりの長さが短い場合には、全印刷時間に対して切断に要する時間の割合が大きくなり、印刷のスループットが大幅に低下するという問題があった。

本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、印刷処理速度を低下させること無しに、折り畳み紙のミシン目や折り目の凹凸による前記印字品質の低下を改善した両面印刷可能な印刷装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

これまで説明してきた印刷品質の低下は、二つの印刷手段の一方を記録媒体のミシン目や折り目が通過する時の抵抗や衝撃が他方の記録手段における印刷に影響を与えることに原因がある。したがって、二つの印刷手段を折り畳み紙のミシン目の中のいずれか二つが同時か、もしくは、ほぼ同時に通過するようにすれば、その時にはどちらの印刷手段も印刷していないので印刷品質の低下が起こらない、というものである。

それを実現するためには、二つの印刷手段の間の印刷媒体の移動経路の長さをミシン目間隔の整数倍と等しいか、ほぼ等しくすれば良い。具体的には、二つの印刷手段の間の距離を可変にしておく方法、もしくは、印刷媒体の移動経路で印刷媒体を強制的に撓めることで二つの印刷手段の間の印刷媒体の長さを調節する方法で実現出来る。
ここで、ミシン目間隔の整数倍と等しい場合に加えて、ほぼ等しくする、と説明しているのは、ミシン目の前後にはかならず、非印刷領域を設定するので、非印刷領域の範囲内であれば、どちらの印刷手段においても印刷していないので問題が起きないためである。

発明の効果

このような手段を講じた本発明によれば、記録媒体の剛性が大きく、一方の印刷手段において発生したミシン目や折り目が抵抗や衝撃が他方の印刷手段に達しても、その時にはどちらの印刷手段でも印刷していないので印刷品質には影響が無く、その結果、印刷品質の低下の無い印刷装置を提供することが出来る。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明するが、まず問題点を明確にするために従来の場合で説明する。図１で、印刷手段１，２はサーマルヘッド３，５、及び、プラテンローラ４，６から構成されており、感熱紙である印刷媒体７には一定の長さ毎にミシン目８が、更に、いくつかのミシン目毎に折り目９があり、矢印１０の方向に印刷媒体７が搬送されている様子を示している。

この時に、二つの印刷手段１，２間の距離と印刷媒体７のミシン目間距離との関係は通常は考慮されていないため、印刷媒体７に一定の長さ毎に付されたミシン目８は二つの印刷手段１，２を交互に通過する。この図では、ミシン目８が印刷手段１を、それから遅れてミシン目であるが折り目でもある折り目９が印刷手段２を通過しようとしている。ミシン目８が印刷手段１を通過する時の抵抗や衝撃で印刷手段２にて印刷中の印刷媒体７は後方に引っ張られ、折り目９が印刷手段２を通過する時の抵抗や衝撃で印刷手段１にて印刷中の印刷媒体７は押し戻されるので、それぞれ印刷品質が低下する。この時、一般的には、ミシン目８よりは折り目９が通過する時の方が、また、印刷媒体７の剛性が大きいほど印刷品質の低下は大きい。

図２は、本発明による一実施例で、印刷媒体７に付された相隣るミシン目８の間の距離Ｍが印刷手段１，２間の距離Ｌに対して、Ｌ＝Ａ×Ｍ（Ａは０以外の整数）になるようにして、印刷手段１にはミシン目８が、印刷手段２にはミシン目であると同時に折り目である折り目９がほぼ同時に通過することを示している。

図３は図２の実施例を実現するための構造（プラテンローラの駆動機構を図では省略）の１例で、印刷手段２を固定側とすれば、可動側の印刷手段１に設けたスライダ１２を、例えば平行の丸棒２本からなるガイド１１に嵌合させて滑らせ、前記のＬ＝Ａ×Ｍになるまで矢印１６に示すように移動して位置を変えることが出来るようになっている（位置を決めた後の固定方法は図では省略されている）。

印刷手段１が移動する時の印刷媒体７のガイドを実現する１例を示せば、印刷手段１のガイド固定部１５に一端が固定された用紙ガイド１３（例えば、ゴム幕に布で裏打ちしたような柔軟な材料）を、印刷手段２に設置したドラム１４（例えば、ガイド１３がバネ等で巻き込まれる構造になっている）から印刷手段１の移動に伴って引き出せば、印刷手段１、２間の距離が変わっても印刷媒体７を用紙ガイド１３でガイドすることは可能である。

また、通常の技術なので図示しないが、印刷手段１が移動して印刷手段１、２間の距離が変わった時に単一の駆動源でプラテンローラ４、６を同時に駆動する方法には、印刷手段１、２間に、例えば、断面が多角形の軸、もしくは、スプライン軸等を通して印刷手段２側で駆動すると、この軸に嵌合する穴を有する歯車（例えば傘歯車）を印刷手段１に設けて前記軸に沿ってスライドさせるようにすることで、印刷手段２から印刷手段１にプラテンローラの駆動力を伝えることが実現出来るのは明らかである。

可動側の印刷手段１をガイド１１に沿って移動して位置を変える方法は、手動で移動させることが出来るのはもちろん、ガイド１１と平行にボールネジを設け、印刷手段１にボールネジ用のナットとを設けて嵌合すれば、該ボールネジをモータで回すことで印刷手段１を移動させることが出来るのも明らかである。

本発明を実施するための他の形態について図４で説明すると、上下に揺動可能な押し下げローラ１７で印刷媒体７を押し下げて撓め、印刷手段１、２間でガイドローラ１８、押し下げローラ１７、ガイドローラ１８と順に通った印刷媒体７の長さを前記のＬ＝Ａ×Ｍ（Ａは０以外の整数）になるようにするものである。

具体的には、図４で印刷手段１のサーマルヘッド３とプラテンローラ４を開けておき、印刷媒体７の先端が印刷手段２に到達した時に、サーマルヘッド５とプラテンローラ６で印刷媒体７の先端を挟んだ後、押し下げローラ１７を矢印１９の方向に上方に押し下げ、必要な押し下げ量に達したら押し下げローラ１７を停めて、ついで、印刷手段１のサーマルヘッド３とプラテンローラ４を閉じればよい。この時も、印刷手段１をミシン目８が、印刷手段２を折り目９が、ほぼ同時に通過しようとしている様子を示している。

なお、ミシン目間の距離Ｍは、Ｍの値が予め分かっている場合は印刷装置の操作パネルから手動で入力することが出来るし、通常のラベル紙の場合にはミシン目８の近傍にマークが印刷されているので、印刷媒体７の送り速度とマークセンサ２０が該マークを認識した信号とからミシン目間の距離Ｍを計算して得た値を使用することも出来る。

従来の両面に印刷する印刷装置の構成図。 本発明の１実施例を示す構成図。 用紙ガイドの動作を説明する図。 本発明の他の実施例を示す構成図。

符号の説明

１、２・・・印刷手段、３、５・・・サーマルヘッド、４、６・・・プラテンローラ、７・・・印刷媒体、８・・・ミシン目、９・・・折り目、１０・・・記録媒体の走行方向を示す矢印、１１・・・ガイド、１２・・・スライダ、１３・・・用紙ガイド、１４・・・ドラム、１５・・・ガイド固定部、１６・・・可動側印刷手段の移動方向を示す矢印、１７・・・押し下げローラ、１８・・・ガイドローラ、１９・・・押し下げローラの上下動を示す矢印、２０・・・マークセンサ。

Claims (3)

1. 表裏両面に印刷面を有し、長手方向に一定長さ毎にミシン目を有する印刷媒体の一方の印刷面に印刷する第１の印刷手段と、前記印刷媒体の他方の印刷面に印刷する第２の印刷手段とを用い、前記印刷媒体と前記第１及び第２の印刷手段とを前記印刷面の幅方向に対して直交する方向に相対的に移動させて、前記印刷媒体の表裏両面に印刷を行う印刷装置において、前記第１及び第２の印刷手段の間における印刷媒体の移動経路の長さを前記ミシン目の間隔の整数倍と等しいか、ほぼ等しくすることによって、前記ミシン目の中のいずれか二つが前記第１及び第２の印刷手段の印刷位置を同時に、もしくは、ほぼ同時に通過するようにしたことを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１記載の印刷装置において、前記第１及び第２の印刷手段の距離を前記ミシン目の間隔の整数倍と等しいか、ほぼ等しくなるように調整出来る構造にしたことを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１記載の印刷装置において、前記第１及び第２の印刷手段の間に存在する前期印刷媒体を、その長さが前記ミシン目の間隔の整数倍と等しいか、ほぼ等しくなるように撓める手段を具備したことを特徴とする印刷装置。

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