JP2007112007A - 印刷装置ならびにそれを用いる印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写シート巻取ローラにおける中間転写シートの巻き径が大きいときにも、画像形成部で中間転写シートに皺ができ難くして、綺麗な印刷を可能にする。
【解決手段】インクシート２の複数色の単色インクを１つの画像形成領域に各々転写して単色画像複数の積重からなる転写用画像を中間転写シート５の画像形成領域に形成し、その中間転写シート５の転写用画像を被印刷物１３に１回で転写して所要の画像を被印刷物１３に形成する印刷装置において、中間転写シート巻取ローラ７に逆転抑制力を付与可能に設けられた制動手段１６と、押圧熱転写ローラ１１による転写用画像の転写時に制動手段１６を動作させて中間転写シート巻取ローラ７に逆転抑制力を付与することの可能な制御手段Ｃと、を備えるようにした印刷装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数色の単色インクがシートの長手方向に繰返し配設されたインクシートを用いて転写用の画像を中間転写シートの上に形成し、その中間転写シートの転写用画像を被印刷物の上に１回で転写して所要の画像を被印刷物の上に形成する印刷技術に関する。

図５に例示したように、転写用画像形成部１Ａにおいて中間転写シート５の片面に形成した転写用の画像を、画像転写部１Ｂにおいて被印刷物１３の表面に転写して所望の画像を形成（印刷）する印刷装置１Ｘが周知である（特許文献１）。

転写用画像形成部１Ａにおける転写用画像の形成は、インクシート送出ローラ３とインクシート巻取送出ローラ４とに巻回され、矢印方向に搬送されるインクシート２の長手方向に繰返し配設された複数色の単色インクを、サーマルプリントヘッド８を発熱させ、中間転写シート送出ローラ６と中間転写シート巻取ローラ７とに巻回されることで、矢印方向に搬送される中間転写シート５の片面にプラテンローラ９の部分において１色毎に繰返し転写することで、単色画像複数の積重からなるカラーの転写用画像が形成される。

すなわち、長手方向に対して異なる色のインクが隣接・繰返し配置されたインクシート２に担持されている最初の色のインクによる単色画像を中間転写シート５の片面に形成した後、サーマルプリントヘッド８を中間転写シート５（プラテンローラ９）から離間させ、その状態で中間転写シート５を画像形成準備位置まで逆方向に搬送して、最初の色のインクにより形成した単色画像を画像形成位置に戻す中間転写シート５の巻き戻し操作を行い、インクシート２の次の色の単色画像を最初の色の単色画像に重ねるように形成する、いわゆるスイングバック方式で多色、すなわちフルカラーの転写用画像が形成される。

例えば、ＢＫ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の４色のインクにより形成される４色のインク領域が長手方向に対して異なる色が隣接するようにこの順に繰返し配置したインクシート２を用いて、被印刷物１３にフルカラー画像を形成(印刷)するときには、最初にインクシート２のＢＫ色のインク領域を用いて中間転写シート５に１画像分のＢＫ色の画像形成を行い、次に、最初の単色画像形成動作によって搬送された中間転写シート５を画像形成準備位置まで逆方向に搬送し、インクシート２のＢＫ色に隣接するＹ色のインク領域を用いて、中間転写シート５に形成してある１画像分のＢＫ色の単色画像の上にＹ色の１画像分の画像を重ねるように形成し、以下同様にＭ色の単色画像、Ｃ色の単色画像をインクシート２から順次積重することにより、中間転写シート５の片面に１画像分のフルカラーの転写用画像を形成する。

一方、画像転写部１Ｂにおいては、移動台１２に搭載されて画像転写準備位置に位置する被印刷物１３に、通電中の電熱ヒータ１０が内蔵された押圧熱転写ローラ１１を降下させて中間転写シート５に当接することで、転写用画像形成部１Ａにおいて中間転写シート５に形成された転写用画像を被印刷物１３に転写して、被印刷物１３に所望の画像が形成される。

転写用画像形成部１Ａにおいて中間転写シート５の片面に形成した転写用の画像を、画像転写部１Ｂにおいて被印刷物１３に一度で熱転写する上記構成の熱転写方式の印刷装置１Ｘは、普通紙だけでなくＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＤＶＤ、各種カードなどの多種多様の被印刷物１３にフルカラーの画像を容易に形成することができ、しかも高印字品質、低騒音、低コストであり、メンテナンスが容易である、などの理由によりコンピュータ、ワードプロセッサなどの出力装置として多用されている。

上記特許文献１の印刷装置１Ｘにおいては、押圧熱転写ローラ１１が中間転写シート５に小さい圧力で当接される弱圧接状態と、大きい圧力で当接される強圧接状態とを取り得るように構成し、且つ、押圧熱転写ローラ１１が中間転写シート５に当接する際の圧力を当初は小さく、その後に大きくするように制御して、中間転写シート５の被印刷物１３の搬送方向の先頭部分と接触した部分に皺が発生したり、被印刷物１３の搬送方向の終端部分が移動台１２から浮き上がったりする不都合が生じないようにしている。

しかし、中間転写シート巻取ローラ７は巻き取られている中間転写シート５の量が多くなり、中間転写シート５の巻き径が大きくなると、巻き径が小さいときより回転軸にトルクリミッタを設けて逆転防止が図られても、巻き取られている中間転写シート５を介して接線方向に力が作用すると逆転し易くなる。

したがって、押圧熱転写ローラ１１を降下させて中間転写シート５を被印刷物１３に密着させ、中間転写シート５の画像を被印刷物１３に転写させる際に、中間転写シート巻取ローラ７は中間転写シート５の巻き径が大きいときには逆転し易くなり、中間転写シート５の張力は弱くなる。

そのため、中間転写シート巻取ローラ７における中間転写シート５の巻き径が大きいときには、押圧熱転写ローラ１１を中間転写シート５に当接する際の圧力を当初は小さく、その後に大きくするように制御しても、中間転写シート５の被印刷物１３の搬送方向の先頭部分と接触した部分に皺が発生し易く、被印刷物１３に綺麗な印刷がし難い、と云った問題点があった。
特開２００５−１３１９５４号公報

綺麗な印刷が可能に、中間転写シート巻取ローラにおける中間転写シートの巻き径が大きいときにも、中間転写シートから被印刷物に画像を転写する際に中間転写シート巻取ローラが逆転し難くして、転写用画像が形成された中間転写シートに皺ができ難くする必要があり、その解決が課題となっていた。

本発明は、インクシートの長手方向に繰返し配設された複数色の単色インクを１つの画像形成領域に各々転写して単色画像複数の積重からなる転写用画像を中間転写シートの画像形成領域に形成し、その中間転写シートの転写用画像を被印刷物に１回で転写して所要の画像を被印刷物に形成する印刷装置において、インクシートを搬送するインクシート搬送手段と、中間転写シートを搬送する中間転写シート搬送手段と、インクシートの搬送経路と中間転写シートの搬送経路に臨むように配設され、インクシートに適宜当接してインクシートのインクを中間転写シートに転写するサーマルプリントヘッドと、中間転写シート待機位置を越えて移動し、中間転写シートを被印刷物に押圧して中間転写シートの転写用画像を被印刷物に転写する押圧転写ローラと、中間転写シート搬送手段の中間転写シート巻取ローラに逆転抑制力を付与可能に設けられた制動手段と、押圧転写ローラによる転写用画像の転写時に制動手段を動作させて中間転写シート巻取ローラに逆転抑制力を付与することの可能な制動制御手段とを備えたことを主要な特徴とする。

本発明によれば、中間転写シート巻取ローラにおける中間転写シートの巻き径が大きくなり、逆転し易くなったときには制動手段を動作させて逆転し難くすることができるので、中間転写シートに形成した転写用画像を被印刷物に転写する際も中間転写シートの張力が不足することがない。そのため、中間転写シートが皺になることがないので、綺麗な印刷が可能になる。

インクシートの長手方向に繰返し配設された複数色の単色インクを１つの画像形成領域に各々転写して単色画像複数の積重からなる転写用画像を中間転写シートの画像形成領域に形成し、その中間転写シートの転写用画像を被印刷物に１回で転写して所要の画像を被印刷物に形成する印刷装置において、インクシートを搬送するインクシート搬送手段と、中間転写シートを搬送する中間転写シート搬送手段と、インクシートの搬送経路と中間転写シートの搬送経路に臨むように配設され、インクシートに適宜当接してインクシートのインクを中間転写シートに転写するサーマルプリントヘッドと、中間転写シート待機位置を越えて移動し、中間転写シートを被印刷物に押圧して中間転写シートの転写用画像を被印刷物に転写する押圧転写ローラと、中間転写シート搬送手段の中間転写シート巻取ローラに逆転抑制力を付与可能に設けられた制動手段と、押圧転写ローラによる転写用画像の転写時に制動手段を動作させて中間転写シート巻取ローラに逆転抑制力を付与することの可能な制動制御手段とを備えると共に、中間転写シートに押圧されて中間転写シートの張力を高める張力付加ロールを押圧転写ローラの上流側に備えたことを特徴とする印刷装置。

本発明の一実施例を、主に図１〜図３に基づいて説明する。なお、理解を容易にするため、これらの図においても前記図５と同様の部分には同じ符号を付し、理解を妨げない範囲で説明を省略した。

ギヤ機構を介して中間転写シート巻取ローラ７が駆動モータＭにより回転駆動される図１に例示した本発明の印刷装置１においては、制動手段１６を備えている。制動手段１６は、印刷装置本体側フレームに水平に取付固定された支軸１７によりシーソー状態に支持されたフレーム部材１８と、そのフレーム部材１８の支軸１７から離間した一方の端部側に設けられたトルクリミッタ１９とギヤ２０、他端側に設けられた磁性体２１、磁性体２１の下方に通電可能に設けられたソレノイド２２からなり、磁性体２１はソレノイド２２の上端開口からソレノイド２２の内側に出没可能に設けられている。

なお、ソレノイド２２への通電がないときには、トルクリミッタ１９、ギヤ２０側がコイルバネ１８Ａのバネ力によって下がり、ソレノイド２２に通電すると、磁性体２１がソレノイド２２で発生する電磁力によりソレノイド２２内側に引き込まれて、トルクリミッタ１９、ギヤ２０の側が上がる位置で、支軸１７により軸支されている。

また、トルクリミッタ１９とギヤ２０は、フレーム部材１８に回転不能に水平に固定された支軸２３にトルクリミッタ１９が回転可能に軸支され、そのトルクリミッタ１９にギヤ２０が同軸に取り付けられて、ギヤ２０が支軸２３に回転可能に取り付けられている。

トルクリミッタ１９は、例えば図示しない板バネなどが支軸２３に押し付けられた構造で、所定の応力を超える回転モーメントが加わったときだけ、支軸２３を中心に回転可能にするものである。

また、ソレノイド２２に通電され、磁性体２１が電磁力を受けてソレノイド２２内に引き込まれ、トルクリミッタ１９、ギヤ２０側が上方に回動したときに、ギヤ２０が複数個のギヤが歯合したギヤ機構２５の一番端のギヤに歯合し、ギヤ機構２５を介して中間転写シート巻取ローラ７が装着される回転軸７Ａにトルクリミッタ１９の逆転抑制力が作用する構造となっているので、所定の回転モーメントを超える応力が作用しないと、回転軸７Ａ、すなわち中間転写シート巻取ローラ７は逆転しない。

なお、ソレノイド２２への通電は、中間転写シート巻取ローラ７における中間転写シート５の巻き径が所定の径、例えば最大巻き径の１／２より大きくなったときだけ通電するように、制御手段Ｃなどが構成されている。

例えば、（１）中間転写シート送出ローラ６にロータリーエンコーダを取り付けてローラ６の回転数から残量を計算する、（２）中間転写シート巻取ローラ７における中間転写シート５の最大巻き径の１／２部分に臨む部位の両側に対向配置した受発光素子を利用する、（３）ガイドローラ１５から中間転写シート巻取ローラ７に向かっている中間転写シート５の角度を計測する、などにより、中間転写シート巻取ローラ７に巻き取られている中間転写シート５の巻き径が最大巻き径の１／２より大きいときだけ、ソレノイド２２に通電するように制御手段Ｃは設けられる。

したがって、中間転写シート巻取ローラ７における中間転写シート５の巻き径が大きいときに、押圧熱転写ローラ１１を仮想線で示した待機位置から降下させて中間転写シート５を被印刷物１３に押圧し、中間転写シート５に形成した転写用画像を被印刷物１３に転写する際は、中間転写シート巻取ローラ７に巻き取られている中間転写シート５は中間転写シート巻取ローラ７が逆転して引き出され易いが、そのような状態のときには制動手段１６が動作して回転軸７Ａ、すなわち中間転写シート巻取ローラ７の逆転が抑制されるので、画像転写部１Ｂ近傍の中間転写シート５には所定の値を超える張力が付与され、中間転写シート５には皺ができ難い。そのため、中間転写シート５の転写用画像は綺麗な状態で被印刷物１３に転写される。

なお、中間転写シート巻取ローラ７が装着される回転軸７Ａに、例えばトルクが０．２Ｎｍのトルクリミッタ１９Ａを取り付け、トルクリミッタ１９としては、例えば０．０３Ｎｍのトルクが付与されるものが使用される。

また、本発明の印刷装置１においては、加圧ローラ２７も備えられている。この加圧ローラ２７は、図３に示したようにフレーム部材２８に回転自在に取り付けられている。そして、そのフレーム部材２８が支軸２９により印刷装置本体側フレームに回動可能に水平に取り付けられ、押圧熱転写ローラ１１が待機位置から降下し、中間転写シート５に当接し、さらに降下して中間転写シート５を下方に押し下げるときに中間転写シート５が加圧ローラ２７に上方から当接し、フレーム部材２８共々加圧ローラ２７を下方に回動する際に、先端側が印刷装置本体側に当接した板バネ３０により回動が制限され、且つ、加圧ローラ２７を介して中間転写シート５に一定の張力が付与されるように構成されている。

したがって、押圧熱転写ローラ１１を待機位置から降下させて中間転写シート５を被印刷物１３に押圧し、中間転写シート５の転写用画像を被印刷物１３に転写する際に、中間転写シート５に弛みを生じ難い。

また、加圧ローラ２７が上記のように設置されているので、加圧ローラ２７を備えない印刷装置より中間転写シート５と押圧熱転写ローラ１１との接触時間が長くなる。そのため、伝熱ヒータ１０により加熱されている押圧熱転写ローラ１１と長く接触する中間転写シート５は予熱されてインクの乗りが改善されるので、転写用画像が精緻な画像であっても綺麗に被印刷物１３に転写することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。

例えば、制動手段１６を２個設け、中間転写シート巻取ローラ７における中間転写シート５の巻き径が最大巻き径の１／３を超えたときに一つ目の制動手段が動作し、同巻き径が最大巻き径の２／３を超えたときに残りの制動手段も動作するように構成しても良い。

また、画像を転写する際の転写用シート５における皺の発生防止に主眼を置くのであれば、図４に例示したように加圧ローラ２７は中間転写シート５が下方から当接するように設置されても良い（その他の構成は図１と同一）。

また、多段階にトルクを変更することができる多段変速ギヤを制動手段として用い、中間転写シート巻取ローラ７における中間転写シート５の巻径に応じてその多段変速ギヤを制動するように構成することなども可能である。

印刷装置の説明図である。 印刷装置の要部の説明図である。 印刷装置の他の要部の説明図である。 他の実施形態を示す説明図である。 従来技術の説明図である。

符号の説明

１、１Ｘ 熱転写印刷装置
１Ａ 転写用画像形成部
１Ｂ 画像転写部
２ インクシート
３ インクシート送出ローラ
４ インクシート巻取ローラ
５ 中間転写シート
６ 中間転写シート送出ローラ
７ 中間転写シート巻取ローラ
８ サーマルプリントヘッド
９ プラテンローラ
１０ 電熱ヒータ
１１ 押圧熱転写ローラ
１２ 移動台
１３ 被印刷物
１４ 加圧アーム
１５ ガイドローラ
１６ 制動手段
１７ 支軸
１８ フレーム部材
１９ トルクリミッタ
２０ ギヤ
２１ 磁性体
２２ ソレノイド
２３ 支軸
２５ ギヤ機構
２７ 加圧ローラ
２８ フレーム部材
２９ 支軸
３０ 板バネ
Ｃ 制御手段
Ｍ 駆動モータ

Claims (6)

1. インクシートの長手方向に繰返し配設された複数色の単色インクを１つの画像形成領域に各々転写して単色画像複数の積重からなる転写用画像を中間転写シートの画像形成領域に形成し、その中間転写シートの転写用画像を被印刷物に１回で転写して所要の画像を被印刷物に形成する印刷装置において、インクシートを搬送するインクシート搬送手段と、中間転写シートを搬送する中間転写シート搬送手段と、インクシートの搬送経路と中間転写シートの搬送経路に臨むように配設され、インクシートに適宜当接してインクシートのインクを中間転写シートに転写するサーマルプリントヘッドと、中間転写シート待機位置を越えて移動し、中間転写シートを被印刷物に押圧して中間転写シートの転写用画像を被印刷物に転写する押圧転写ローラと、中間転写シート搬送手段の中間転写シート巻取ローラに逆転抑制力を付与可能に設けられた制動手段と、押圧転写ローラによる転写用画像の転写時に制動手段を動作させて中間転写シート巻取ローラに逆転抑制力を付与することの可能な制動制御手段とを備えたことを特徴とする印刷装置。
2. 中間転写シート巻取ローラが着脱可能に設けられた回転軸に、制動手段による逆転抑制力が付与可能に設けられたことを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
3. 制動手段が、ソレノイドへの通電により発生する電磁力により動作可能に設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の印刷装置。
4. 制動手段が生じる制動力が、ギヤ機構を介して中間転写シート巻取ローラに伝達可能に設けられたことを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の印刷装置。
5. 中間転写シートに押圧されて中間転写シートの張力を高める張力付加ロールが、押圧転写ローラの上流側に設けられたことを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の印刷装置。
6. 請求項１〜５何れかに記載の印刷装置において、中間転写シート巻取ローラに所定量を超える中間転写シートが巻き取られた状態で中間転写シートの転写用画像を被印刷物に転写する際に、制動制御手段が制動手段を動作させて転写することを特徴とする印刷方法。

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