JP2007196454A - サーマルプリンタ及びサーマルプリンタの印画方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印画によって発生する用紙屑を低減するとともに、印画時間を短縮できるようにする。
【解決手段】ロール紙４１を搬送するキャプスタンローラ１２及びピンチローラ１３と、サーマルヘッド１０と、プラテンローラ１１とを備え、キャプスタンローラ１２及びピンチローラ１３は、給紙側から排紙側に向かうロール紙４１の送り方向に対し、プラテンローラ１１よりも上流側に配置され、プラテンローラ１１は、回転駆動により、ロール紙４１を送り方向に搬送可能であり、ピンチローラ１３とプラテンローラ１１とを協働させ、ロール紙４１を送り方向に搬送しながら印画を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、搬送ローラの回転駆動により、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に挟持された記録紙を搬送しながらインクを転写し、印画を行うサーマルプリンタ及びサーマルプリンタの印画方法に係るものであり、詳しくは、用紙屑の低減と印画時間の短縮とを両立させることができるサーマルプリンタ及びサーマルプリンタの印画方法に関するものである。

従来より、記録紙を搬送する搬送ローラと、インクリボンに塗布された昇華性インクを記録紙に転写するサーマルヘッドと、サーマルヘッドに対向して配置されたプラテンローラとを備えるサーマルプリンタが知られている。このようなサーマルプリンタによって印画を行うには、サーマルヘッドにライン状に配列された複数の発熱素子（例えば、発熱抵抗体）に対し、階調レベルに応じた選択的な通電駆動を行い、その際に発生する熱エネルギーを利用してインクを転写する。

すなわち、記録紙の先端部をプラテンローラの先まで給紙した後、上昇していたサーマルヘッドを下降させ、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に記録紙及びインクリボンを挟持する。そして、給紙側から排紙側に向かう記録紙の送り方向に対し、プラテンローラよりも下流側に配置された搬送ローラを回転駆動させ、記録紙を送り方向に搬送しながらサーマルヘッドの各発熱素子を選択的に通電駆動し、インクリボン上のインクを熱エネルギーで昇華させて記録紙に転写している。

ここで、このようなサーマルプリンタに使用されるインクリボンは、インクカセット内の供給リールと巻取りリールとの間に巻き回されており、インクリボンの巻き出し方向と直角な方向に、異なる複数のカラーインク（例えば、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の各インク）と、透明なラミネートインク（Ｌ）とがベースフィルム上に順次繰り返して配置された構成となっている。そして、記録紙に対し、カラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を順次転写して印画を行うとともに、最後にラミネートインク（Ｌ）を転写することで、印画された画像を紫外線等から保護している。

この際、転写は１色単位で実行されるため、転写するカラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を変更するごとにサーマルヘッドを上昇させ、記録紙を戻し方向に搬送し、印画の開始地点まで戻している。そのため、プラテンローラの下流側に配置されている搬送ローラ（キャプスタンローラ及びピンチローラ）は、記録紙を挟持した状態で正逆の回転駆動が可能になっており、記録紙の先端部を挟持し、正回転で記録紙をサーマルヘッドから引っ張り出すように送り方向に搬送した後、逆回転で記録紙を戻し方向に搬送する動作を繰り返す。そして、ラミネートインク（Ｌ）を転写した後は、搬送ローラの下流側に配置されているカッターのところまで記録紙を送り方向に搬送する。

したがって、搬送ローラ（キャプスタンローラ及びピンチローラ）が挟持する記録紙の先端部と、サーマルヘッドによってインクが転写される記録紙の印画の開始地点とは、搬送ローラとプラテンローラとの間隔等に基づく一定距離だけ離れており、その距離分は、印画ができない余白領域として必ず残ってしまう。そのため、その余白領域をカッターでカットし、印画領域のみにして記録紙を排紙しているが、当然のことながら、カットされた余白領域は用紙屑として廃棄され、無駄になる。そして、その余白領域が大きく形成されるほど、コスト的、環境的に好ましくないものとなる。

そこで、用紙屑の発生を低減させるために、余白領域を少なくする種々の技術が提案されている。すなわち、インクリボンと記録紙とをゴム製のプラテンシートとリボンフレームとの間に保持した状態でサーマルヘッドとプラテンローラとの間に搬送し、印画を行うサーマルプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような特許文献１に記載の技術によれば、プラテンシート及びリボンフレームを搬送ローラで挟持することによって記録紙を搬送することができるので、余白領域の発生を少なくすることができる。
特許第２５３６７２８号公報

また、記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行うのではなく、逆に、記録紙を戻し方向に搬送することで、記録紙の先端部まで印画が行えるようにしたサーマルプリンタが知られている（例えば、特許文献２参照）。このような特許文献２に記載の技術によれば、記録紙の途中の印画の開始地点から記録紙の先端部（印画の終了地点）まで、記録紙を戻し方向に搬送しながら印画を行い、その後、印画の開始地点で記録紙をカットするので、余白領域のない印画を行うことができる。
特開２００１−３５３８９１号公報

しかし、上記の特許文献１に記載の技術では、印画を行うごとに、インクリボン及び記録紙をプラテンシートとリボンフレームとの間に保持しなければならない。そのため、用紙屑の低減は可能であっても、印画時間が増大してしまうという問題がある。また、インクリボン及び記録紙を確実に保持するための機構が必要となるので、それに伴う機構の信頼性とコストの上昇とが問題になる。

また、上記の特許文献２に記載の技術も、用紙屑の低減は可能であるが、印画時間が増大するという問題がある。すなわち、特許文献２に記載の技術では、記録紙を戻し方向に搬送しながら印画を行うので、印画のために記録紙を往復させる回数が多くなり、その結果、印画時間が増大してしまう。
そこで次に、このような記録紙の搬送方向と印画時間の増大との関係について、詳細に説明する。

図８は、特許文献２に記載の技術に基づく従来のサーマルプリンタ１００の内部構造を示す側面図である。
図８に示すように、サーマルプリンタ１００のドア部１０３の裏面側には、複数の発熱素子（例えば、発熱抵抗体）を有するサーマルヘッド１１０が設置されている。また、筐体部１０２の内部には、ドア部１０３を閉じたときにサーマルヘッド１１０と対向する位置に、プラテンローラ１１１が配置されている。

そして、筐体部１０２にインクリボン３１を装着すると、プラテンローラ１１１の下方に供給リール３２が位置し、プラテンローラ１１１の上方に巻取りリール３３が位置するようになる。すると、インクリボン３１がプラテンローラ１１１上を通過するようになるので、ドア部１０３を閉じれば、サーマルヘッド１１０とプラテンローラ１１１との間にインクリボン３１が挟持される。

また、筐体部１０２の内部には、記録紙が円筒状に巻き回されたロール紙４１がペーパーホルダ４２で保持されている。そして、巻き出されたロール紙４１は、ロール紙４１の送り方向に対し、プラテンローラ１１１よりも上流側に設けられた搬送ローラ（キャプスタンローラ１１２及びピンチローラ１１３）の間を通り、サーマルヘッド１１０とプラテンローラ１１１との間を通って排紙されるようになっている。

図９は、図８に示す従来のサーマルプリンタ１００による印画動作を示すフローチャートである。
図９に示すように、印画動作の開始後、最初のステップＳ１０１では、ロール紙４１が給送される。そして、次のステップＳ１０２において印画指令が出されると、その次のステップＳ１０３からステップＳ１０４までで、インクリボン３１のイエロー（Ｙ）を印画する。

すなわち、ステップＳ１０３では、キャプスタンローラ１１２（図８参照）を反時計回りに回転駆動させ、ロール紙４１の先端部をサーマルヘッド１１０（図８参照）の先まで送り、ロール紙４１の途中の印画の開始地点とサーマルヘッド１１０の発熱素子とが対向するようにする。そして、その後、それまで上昇させていたサーマルヘッド１１０を下降させ、サーマルヘッド１１０の発熱素子とプラテンローラ１１１（図８参照）との間にインクリボン３１及びロール紙４１を挟み込む。

続くステップＳ１０４では、キャプスタンローラ１１２を時計回りに逆回転駆動させ、ステップＳ１０３と逆方向に、ロール紙４１の先端部までロール紙４１を戻す。また、巻取りリール３３（図８参照）を時計回りに回転駆動させ、ロール紙４１と同じ方向及び同じ速さでインクリボン３１を巻き取る。同時に、サーマルヘッド１１０に配列された発熱素子を選択的に通電駆動し、発熱素子からインクリボン３１に熱エネルギーを付与して、ロール紙４１の印画の開始地点から印画の終了地点までイエロー（Ｙ）のカラーインクを印画する。

したがって、図８に示す従来のサーマルプリンタ１００の場合には、ステップＳ１０３でロール紙４１を印画の開始地点まで送り、ステップＳ１０４でロール紙４１を戻しながら印画するので、インクリボン３１のイエロー（Ｙ）の印画のために、ロール紙４１の送りと戻しでロール紙４１が１往復することになる。

また、同様にして、ステップＳ１０５でロール紙４１を印画の開始地点まで送り、ステップＳ１０６でロール紙４１を戻しながらインクリボン３１のマゼンタ（Ｍ）を印画するので、イエロー（Ｙ）の印画を含めると、ここまででロール紙４１は２往復する。さらにまた、ステップＳ１０７でロール紙４１を印画の開始地点まで送り、ステップＳ１０８でロール紙４１を戻しながらインクリボン３１のシアン（Ｃ）を印画するので、これがロール紙４１の３往復目となる。さらに、ステップＳ１０９でロール紙４１を印画の開始地点まで送り、ステップＳ１１０でロール紙４１を戻しながらインクリボン３１のラミネートインク（Ｌ）を転写するので、これがロール紙４１の４往復目となる。

このように、図８に示す従来のサーマルプリンタ１００では、カラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を印画し、ラミネートインク（Ｌ）を転写するために、ロール紙４１を４往復させる必要がある。また、ラミネートインク（Ｌ）の転写は、前述したように、ロール紙４１を戻しながら行うので、印画終了後のロール紙４１をカットし、排紙するためには、次のステップＳ１１１においてロール紙４１の印画の終了地点をカッターの位置まで送る必要がある。すると、これでロール紙４１が４往復半することになり、その後、最後のステップＳ１１２でロール紙４１のカット及び排紙を行って印画動作の終了となる。

その結果、従来のサーマルプリンタ１００は、印画動作の開始から終了までの間に、印画終了後のロール紙４１の送りを含め、ロール紙４１を４往復半させる必要があるので、ロール紙４１を往復させる回数が非常に多くなっている。ここで、ロール紙４１の往復回数を減らすには、ロール紙４１を戻し方向に搬送しながら印画を行うのではなく、送り方向に搬送しながら印画を行えば良いが、そうすると今度は、余白領域が大きく形成され、用紙屑が多く発生してロール紙４１が無駄になることは、前述した通りである。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に挟持された記録紙を搬送ローラで搬送しながらインクを転写し、印画を行うサーマルプリンタにおいて、印画によって発生する用紙屑を低減するとともに、印画時間を短縮できるようにすることである。

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、記録紙を搬送する搬送ローラと、発熱素子を通電駆動し、インクリボン上のインクを前記記録紙に転写するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに対向して配置され、インクの転写の際に前記サーマルヘッドとの間で前記インクリボン及び前記記録紙を挟持するプラテンローラとを備え、前記搬送ローラの回転駆動により、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前記記録紙を搬送しながらインクを転写し、印画を行うサーマルプリンタであって、前記搬送ローラは、給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記プラテンローラよりも上流側に配置され、前記プラテンローラは、回転駆動により、前記記録紙を少なくとも送り方向に搬送可能であり、前記搬送ローラと前記プラテンローラとを協働させ、前記記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行うことを特徴とする。

また、本発明の他の１つである請求項６に記載の発明は、記録紙を搬送する搬送ローラと、発熱素子を通電駆動し、インクリボン上のインクを前記記録紙に転写するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに対向して配置され、インクの転写の際に前記サーマルヘッドとの間で前記インクリボン及び前記記録紙を挟持するプラテンローラとを備え、前記搬送ローラの回転駆動により、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前記記録紙を搬送しながらインクを転写し、印画を行うサーマルプリンタであって、前記搬送ローラは、給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記プラテンローラよりも上流側に配置され、前記搬送ローラと前記プラテンローラとの間に、前記記録紙の表面側及び裏面側の位置を規制する上下一対のガイド部材が配置されており、前記搬送ローラを回転駆動させ、前記ガイド部材の間を通して前記記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行うことを特徴とする。

（作用）
上記の請求項１に記載の発明において、搬送ローラは、給紙側から排紙側に向かう記録紙の送り方向に対し、プラテンローラよりも上流側に配置されている。そして、プラテンローラの回転駆動によって記録紙を送り方向に搬送することができ、印画の際には、搬送ローラとプラテンローラとを協働させて、記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行う。そのため、記録紙を送り方向に搬送しても、記録紙が座屈等することなく確実に搬送される。また、記録紙を戻し方向に搬送しながら印画を行う場合と比較して、印画の際に必要な記録紙の往復回数を減らすことが可能になる。さらにまた、記録紙の先端部を印画の開始地点とすることができる。

また、上記の請求項６に記載の発明においても、搬送ローラは、給紙側から排紙側に向かう記録紙の送り方向に対し、プラテンローラよりも上流側に配置されている。そして、請求項６に記載の発明では、搬送ローラとプラテンローラとの間に、記録紙の表面側及び裏面側の位置を規制する上下一対のガイド部材が配置されており、搬送ローラを回転駆動させ、ガイド部材の間を通して記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行う。そのため、記録紙を送り方向に搬送しても、記録紙が座屈等することなく確実に搬送される。また、記録紙を戻し方向に搬送しながら印画を行う場合と比較して、印画の際に必要な記録紙の往復回数を減らすことが可能になる。さらにまた、記録紙の先端部を印画の開始地点とすることができる。

上記の発明によれば、記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行うので、戻し方向に搬送しながら印画を行う場合と比較して、印画の際に必要な記録紙の往復回数を減らすことができ、印画時間を短縮することができる。また、記録紙の先端部を印画の開始地点とすることができるので、余白領域をほとんどなくすことが可能になり、用紙屑を低減させることができる。
したがって、上記の発明によれば、用紙屑の低減と印画時間の短縮とを両立させることができる。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のサーマルプリンタ１を示す斜視図である。
図１に示すように、サーマルプリンタ１は、筐体部２と、筐体部２の前面に取り付けられたドア部３とを備えている。また、ドア部３の下部には、排紙口８が形成されており、排紙口８には、排紙トレイ９が取り付けられている。

ここで、筐体部２の前面側には、電源スイッチ４が設けられている。また、筐体部２の後面側には、外部接続用の複数のコネクタからなるインターフェイス部５が配置されている。そして、インターフェイス部５により、画像情報等をコンピュータから取得できるようになっている。なお、磁気ディスク、光学ディスク、メモリーカード等の各種の記録媒体をインターフェイス部５に接続し、コンピュータを介さずに画像情報等を読み出すこともできる。

一方、ドア部３の上部には、サーマルプリンタ１で印画の設定等を行うための操作パネル６が設けられている。そして、インターフェイス部５から取得したり、操作パネル６から入力又は選択されたりした情報や、その他の各種のメッセージ等は、液晶パネル７に表示されるようになっている。

図２は、図１に示す本実施形態のサーマルプリンタ１のドア部３を開けた状態を示す斜視図であり、インクカセット３０を取り出して図示したものである。なお、インクカセット３０は、内部構造が明らかになるように、外形を点線で示している。
図２に示すように、ドア部３の裏面側には、サーマルヘッド１０が設置されている。一方、筐体部２の内部には、ドア部３を閉じたときにサーマルヘッド１０と対向する位置にプラテンローラ１１が配置されている。

また、筐体部２の内部において、プラテンローラ１１の上方には、インクカセット３０の供給リール３２を回転駆動させるためのリール駆動手段１４ａが設けられている。さらにまた、プラテンローラ１１の下方には、インクカセット３０の巻取りリール３３を回転駆動させるためのリール駆動手段１４ｂが設けられている。

そして、筐体部２にインクカセット３０を装着すると、インクリボン３１がプラテンローラ１１上を通過するように配置される。さらに、ドア部３が閉じられると、インクリボン３１は、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間に配置される。この状態で、リール駆動手段１４ｂを回転駆動させると、インクリボン３１が巻取りリール３３に巻き取られる。

図３は、図１に示す本実施形態のサーマルプリンタ１に使用するインクリボン３１を示す平面図である。
図３に示すように、インクリボン３１は、インクカセット３０（図２参照）に設けられた供給リール３２と巻取りリール３３との間に巻き回されており、インクリボン３１の巻き出し方向と直角な方向に、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の各カラーインク（昇華性の染料）と透明なラミネートインク（Ｌ）とが帯状の樹脂フィルム上に順次繰り返して塗布された構成となっている。なお、ラミネートインク（Ｌ）は、各カラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）によって形成された記録画像上に積層することで、その記録画像を紫外線等から保護し、耐光性を向上させるものである。

図４は、図１に示す本実施形態のサーマルプリンタ１の内部構成の概略を示す側面図である。
図１に示す筐体部２の内部には、図４に示すように、ロール紙４１（本発明における記録紙が円筒状に巻き回されたもの）がペーパーホルダ４２で保持されている。そして、必要に応じて、一対の給紙ローラ１４によって巻き出されたロール紙４１は、ロール紙４１の送り方向（図４では左方向）に対し、サーマルヘッド１０及びプラテンローラ１１よりも上流側に設けられたキャプスタンローラ１２（駆動ローラ）とピンチローラ１３（従動ローラ）との間を通り、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間を通った後、カッター１８で切断され、排紙されるようになっている。

ここで、キャプスタンローラ１２及びピンチローラ１３は、本発明における搬送ローラに相当するものであり、必要に応じてキャプスタンローラ１２を正逆に回転駆動させることにより、ロール紙４１を送り方向及び戻し方向に搬送することができる。また、本実施形態のサーマルプリンタ１では、プラテンローラ１１も回転駆動され、ロール紙４１を送り方向に搬送できるようになっている。

そして、ロール紙４１の送り方向への搬送は、キャプスタンローラ１２とプラテンローラ１１との協働によって行われる。その際、プラテンローラ１１の駆動機構部にトルクリミッタが取り付けられており、かつプラテンローラ１１の自由回転時の周速がキャプスタンローラ１２の自由回転時の周速よりも速く設定されているので、ロール紙４１を送り方向に搬送すると、キャプスタンローラ１２とプラテンローラ１１との間でロール紙４１に常にテンションが付与される。そのため、ロール紙４１が弛まず、座屈等の搬送トラブルが防止され、確実な印画動作が得られるようになる。

また、搬送ローラ（キャプスタンローラ１２及びピンチローラ１３）とプラテンローラ１１との間には、ロール紙４１の表面側（記録面側）及び裏面側の位置を規制する一対の搬送ガイド１５（本発明におけるガイド部材に相当するもの）が配置されている。この搬送ガイド１５は、その一部がキャプスタンローラ１２とプラテンローラ１１とを結ぶ接線と平行な形状に形成されており、搬送されたロール紙４１をプラテンローラ１１上に案内するようになっている。そのため、キャプスタンローラ１２とプラテンローラ１１との協働に加え、搬送ガイド１５による位置規制が存在するので、ロール紙４１は、印画中の負荷変動によってあばれたり、給紙の際に先端部がプラテンローラ１１に衝突して座屈等することなく、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間に確実に搬送されるようになる。

一方、インクリボン３１は、色変換処理された階調データに応じて供給リール３２から巻き出され、２つのガイドローラ１９に導かれて巻取りリール３３に巻き取られる。そのため、サーマルヘッド１０を下降させた状態では、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間にインクリボン３１及びロール紙４１が挟持され、サーマルヘッド１０は、インクリボン３１を介してロール紙４１の表面側（記録面側）を押圧することとなる。

このサーマルヘッド１０には、複数の発熱抵抗体（本発明における発熱素子に相当するもの）がライン状に、ロール紙４１の幅方向（ライン方向）に配列されている。そして、ロール紙４１及びインクリボン３１を送り方向に搬送する際に、サーマルヘッド１０の発熱抵抗体を選択的に通電駆動し、それによって発生する熱エネルギーを利用して、インクリボン３１に塗布された各カラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）をロール紙４１の記録面に転写する。さらに、同様にして、インクリボン３１のラミネートインク（Ｌ）を記録画像上に積層する。

また、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間でロール紙４１上に重ね合わされ、インクが転写されたインクリボン３１は、その後、ロール紙４１の送り方向に対し、サーマルヘッド１０及びプラテンローラ１１よりも下流側に設けられたリボン剥離部材１６によってロール紙４１から剥離され、巻取りリール３３に巻き取られる。

このリボン剥離部材１６は、インクリボン３１の搬送方向を急角度で変更するための案内部材である。すなわち、インクリボン３１は、インクの転写が終了すると、サーマルヘッド１０の押圧力と熱とによってロール紙４１に強く貼り付いた状態になっている。そこで、ブレード状のリボン剥離部材１６の先端部をインクリボン３１に当接させ、ロール紙４１の搬送方向に対して所定の角度でインクリボン３１を引き離すことにより、ロール紙４１からインクリボン３１を剥離させている。

一方、印画後のロール紙４１は、デカールローラ１７（本発明におけるカール矯正手段に相当するもの）により、ロール紙４１に付けられたカールの方向と逆方向（図４では上方向）に屈曲されてカールが矯正される。その後、ロール紙４１は、カッター１８によって所定の大きさにカットされ、排紙される。

図５は、図１に示す本実施形態のサーマルプリンタ１による印画動作を示すフローチャートである。
また、図６及び図７は、図４に示すサーマルヘッド１０の周辺部を示す側面図であり、図６は、図５に示すフローチャートのステップＳ３、ステップＳ５、及びステップＳ７の状態を示し、図７は、図５に示すフローチャートのステップＳ１０の状態を示すものである。

図５に示すように、印画動作の開始後、最初のステップＳ１では、給紙ローラ１４（図４参照）を回転駆動させ、ロール紙４１を巻き出して給送する。そして、ステップＳ２において印画指令が出されると、次のステップＳ３でインクリボン３１（図３参照）のイエロー（Ｙ）を印画する。なお、通常では、ロール紙４１がすでに給送され、プラテンローラ１１（図４参照）上で待機した状態となっているので、ステップＳ１を経ることなく、ステップＳ２の印画指令によってステップＳ３の印画が実行される。

ステップＳ３では、図６に示すキャプスタンローラ１２を反時計回りに回転駆動させ、ピンチローラ１３との間に挟んだロール紙４１を搬送ガイド１５の間を通してプラテンローラ１１に向けて送る。また、プラテンローラ１１も反時計回りに回転駆動される。この際、センサ（図示せず）がロール紙４１の先端部（印画の開始地点）を検出すると、プラテンローラ１１を駆動するモータ（図示せず）のステップ数がカウントされ、カウント数が所定のステップ数に達すると、サーマルヘッド１０の発熱抵抗体が通電駆動される。その後、それまで上昇していたサーマルヘッド１０が下降し、サーマルヘッド１０の発熱抵抗体とプラテンローラ１１との間にインクリボン３１及びロール紙４１を挟み込む。

そして、この状態でプラテンローラ１１とキャプスタンローラ１２とを協働させ、プラテンローラ１１及びキャプスタンローラ１２を反時計回りに回転駆動させて、給紙側から排紙側に向かうロール紙４１の送り方向（図６では左方向）にロール紙４１を送る。すると、ロール紙４１にテンションが付与され、かつ搬送ガイド１５によって位置規制されながら、ロール紙４１は、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間に挟持されたまま、印画の開始地点から印画の終了地点まで送り方向に円滑に搬送される。

また、ロール紙４１の搬送とともに、巻取りリール３３（図４参照）を反時計回りに回転駆動させ、ロール紙４１と同じ方向及び同じ速さでインクリボン３１を巻き取る。すると、サーマルヘッド１０の発熱抵抗体からインクリボン３１に付与される熱エネルギーにより、ロール紙４１の先端部（印画の開始地点）から順次、インクリボン３１のイエロー（Ｙ）のカラーインクがロール紙４１に転写される。

この際、前述したように、サーマルヘッド１０は、ロール紙４１を挟持する前に発熱抵抗体が通電駆動されており、その時点で、ロール紙４１の先端部（印画の開始地点）は、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間に挟持される部分の直前にあるので、ロール紙４１が挟持されるわずか前から転写が実行されることとなる。そのため、本実施形態のサーマルプリンタ１は、ロール紙４１の先端部に余白を全く形成せずに、印画の開始地点から印画の終了地点までイエロー（Ｙ）を印画することができる。なお、各カラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の印画中は、図６に示すように、デカールローラ１７が退避ポジションにあり、ロール紙４１を屈曲させない。

このようにしてイエロー（Ｙ）を印画した後、次のステップＳ４では、その次のステップＳ５でマゼンタ（Ｍ）を印画するための準備を行う。すなわち、カラー印画の場合、カラーインクの転写が各色ごとに実行されるので、転写する色を変更するたびに、下降していたサーマルヘッド１０を上昇させ、サーマルヘッド１０によるロール紙４１の押圧を解除した後、キャプスタンローラ１２を時計回りに逆回転駆動させることにより、印画の開始地点までロール紙４１を戻す。なお、プラテンローラ１１には、回転軸とモータとの間にワンウェイクラッチ（図示せず）が組み込まれており、ロール紙４１の戻しにともなってプラテンローラ１１が従動回転するので、キャプスタンローラ１２やロール紙４１に余計な負荷が作用することはない。

したがって、本実施形態のサーマルプリンタ１の場合には、ステップＳ３で給紙側から排紙側に向かう送り方向（図６では左方向）にロール紙４１を送りながら印画の終了地点まで印画を行い、その後、ステップＳ４で印画の開始地点までロール紙４１を戻すので、インクリボン３１のイエロー（Ｙ）の印画のために、ロール紙４１の送りと戻しでロール紙４１が１往復することになる。

次のステップＳ５では、ステップＳ３と同様にして、印画の終了地点までロール紙４１を送りながらインクリボン３１のマゼンタ（Ｍ）の印画を行い、ステップＳ６では、ステップＳ４と同様にして、印画の開始地点までロール紙４１を戻す。そのため、マゼンタ（Ｍ）の印画がロール紙４１の２往復目となる。また、ステップＳ７で印画の終了地点までロール紙４１を送りながらインクリボン３１のシアン（Ｃ）の印画を行い、ステップＳ８で印画の開始地点までロール紙４１を戻すので、シアン（Ｃ）の印画がロール紙４１の３往復目となる。

さらに、ステップＳ９及びステップＳ１１では、印画の終了地点までロール紙４１を送りながらインクリボン３１のラミネートインク（Ｌ）を転写する。このラミネートインク（Ｌ）は、ロール紙４１に最後に転写されるインクなので、次のインクを転写するために必要なロール紙４１の戻しが不要になる。すなわち、ラミネートインク（Ｌ）の転写のために、印画の終了地点まで送り方向にロール紙４１を送った後、そのまま続けて送り方向にロール紙４１を搬送することにより、ロール紙４１を戻すことなく、印画の終了地点でロール紙４１をカットし、排紙することができる。

このように、本実施形態のサーマルプリンタ１では、カラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を印画するために、ロール紙４１を３往復させる必要があるが、最後のラミネートインク（Ｌ）を転写し、排紙する際には、ロール紙４１の戻しが不要になる。そのため、印画動作の開始から終了までの間に、ロール紙４１を３往復半させれば良いので、４往復半させる必要がある従来のサーマルプリンタ１００（図８及び図９参照）に比べ、本実施形態のサーマルプリンタ１は、ロール紙４１の１往復分だけ印画時間を短縮することができる。

また、本実施形態のサーマルプリンタ１では、ラミネートインク（Ｌ）を転写するステップＳ９（印画開始）に続いてすぐに、ステップＳ１０で、図７に示すように、ロール紙４１の裏面側にデカールローラ１７が当接し、ロール紙４１を上方向に屈曲させることによってロール紙４１に付けられたカールを矯正する。

このデカールローラ１７は、搬送されるロール紙４１と当接して従動回転する金属製のローラで、支持アーム２０によってその回転中心が支持されている。そして、支持アーム２０の一端は、プラテンローラ１１の回転軸を揺動支点としており、他端側の自由端部にデカールローラ１７が取り付けられている。そのため、デカールローラ１７は、プラテンローラ１１の回転軸を中心としてプラテンローラ１１の周囲を揺動し、ロール紙４１に当接又は離間するように移動可能となっている。

ここで、図６に示す退避ポジションにあったデカールローラ１７をロール紙４１に当接させるには、図６の状態から図７の状態までカム２２を反時計回りに回転させ、支持アーム２０のカムフォロア２１を持ち上げるようにする。すると、デカールローラ１７が上昇し、ロール紙４１の裏面側に当接するようになる。そして、ステップＳ９までは、図６に示すように、カム２２がカムフォロア２１から離れており、デカールローラ１７が退避ポジションにあってロール紙４１に当接していないが、ステップＳ１０では、ロール紙４１の先端部がリボン剥離部材１６を通過したあたりでカム２２を回転させ、図７に示すように、ロール紙４１の裏面側にデカールローラ１７を当接させて、ロール紙４１のカールを矯正する。

すなわち、ロール紙４１は、図４に示すように、記録面を表面側にして巻き回されたものであり、表面側（記録面側）が凸の巻き癖が付いている。そのため、ステップＳ９で記録面にラミネートインク（Ｌ）を転写したロール紙４１をそのまま排紙すると、表面側が凸のカールが残ったままになってしまう。そこで、ステップＳ１０では、図７に示すように、ロール紙４１に付けられたカールの方向と逆方向（表面側が凹となる方向であり、図７では上方向）にロール紙４１を屈曲させるため、デカールローラ１７をロール紙４１の裏面側に当接させている。

しかも、このデカールローラ１７は、ロール紙４１の送り方向（図７では左方向）に対し、プラテンローラ１１よりも下流側で、リボン剥離部材１６の直後に配置されている。言い換えれば、キャプスタンローラ１２をプラテンローラ１１の上流側に配置したことによって空いたプラテンローラ１１の下流側のスペースを利用して、サーマルヘッド１０に近接させてデカールローラ１７を配置している。そのため、ロール紙４１にデカールローラ１７が当接する位置では、サーマルヘッド１０によるラミネートインク（Ｌ）の転写の際の余熱がロール紙４１に残留している。

この余熱の残留状態でロール紙４１の裏面側にデカールローラ１７を当接させ、ロール紙４１をカールの方向と逆方向（図７では上方向）に屈曲すると、ロール紙４１を構成する物質の熱収縮や水分蒸発が終わる前にロール紙４１が変形させられることとなり、加熱してカールを矯正する場合と同様の効果が得られる。そのため、ロール紙４１のカールを確実に矯正することができる。また、ヒータ等の加熱手段を設置することなく、効率良くカールを矯正することができる。

ところで、ロール紙４１に付けられたカールの程度は、印画の際の環境条件（温度や湿度等）、ロール紙４１の材質、ロール紙４１の搬送速度、ロール紙４１のロール外径等によって異なる。そこで、本実施形態のサーマルプリンタ１では、ロール紙４１に付けられたカールの程度に応じてロール紙４１の屈曲程度を変化させ、カールの矯正量を調節できるようにしている。具体的には、図７に示すように、カム２２の表面を傾斜させているので、印画の際の環境条件、ロール紙４１の材質、搬送速度、ロール外径等に基づいてカム２２の回転角を調節することにより、カム２２がカムフォロア２１を持ち上げる程度を無段階に変えることができる。

例えば、ロール紙４１は、巻き始めから巻き終わりまで徐々にカールの形状や度合いが変化し、巻き終わりに近づくにしたがってカールが顕著になるが、デカールローラ１７でロール紙４１をその分だけ大きく屈曲させることにより、カールを均一に矯正することができる。そのため、ロール紙４１の排紙時の状態を安定させることができる。なお、設定により、ユーザの好みのカール形状に矯正することも可能である。

このように、ステップＳ９の印画開始後、ステップＳ１０でカールが矯正され、ステップＳ１１で印画終了となったロール紙４１は、次のステップＳ１２においてカッター１８（図４参照）でカットされ、排紙される。そして、排紙されたロール紙４１は、カールが矯正されているために品位があり、排紙口８（図１参照）の周辺で散乱するようなことはない。また、ロール紙４１をカットする際に、本実施形態のサーマルプリンタ１では、ロール紙４１の印画の終了地点と印画の未実施部分との境界に対し、わずかに手前とわずかに後ろの部分でロール紙４１をカットしている。そのため、ロール紙４１に付けられたカールが矯正されるだけでなく、発生する用紙屑を２〜３ｍｍに低減することが可能となっている。

そして、最後のステップＳ１３では、図７の状態から図６の状態までカム２２を逆回転させ、デカールローラ１７を下降させて退避ポジションに移動させることにより、新たな印画動作の支障にならないようにし、印画動作の終了となる。なお、本実施形態のサーマルプリンタ１では、用紙屑が２〜３ｍｍ発生するが、用紙屑を全く発生させないようにすることもできる。

したがって、本実施形態のサーマルプリンタ１によれば、用紙屑の低減と印画時間の短縮とを両立させることができる。すなわち、搬送ローラ（キャプスタンローラ１２及びピンチローラ１３）をプラテンローラ１１よりも上流側に配置しても、キャプスタンローラ１２とプラテンローラ１１とを協働させることにより、ロール紙４１を送り方向に搬送しながら印画を行うことができる。そのため、プラテンローラ１１よりも下流側に配置した搬送ローラによってロール紙４１を搬送することで発生する余白をなくすことができ、印画の終了地点と印画の未実施部分との境界付近を整えるためのわずかな用紙屑のみに用紙屑を低減することができる。また、ロール紙４１を戻し方向に搬送しながら印画を行う場合に比べ、印画動作の開始から終了までの間にロール紙４１を往復させる回数を１往復分少なくすることができるので、印画時間が短縮される。

さらに、本実施形態のサーマルプリンタ１によれば、印画の際の余熱がロール紙４１に残留している状態で、デカールローラ１７がロール紙４１のカールの方向と逆方向にロール紙４１を屈曲させるので、加熱手段を別途設置することなく、部品コストや製造コストに負担をかけることなく、機構的にコンパクトで、効率の良いカールの矯正と幅広い矯正量の調節が可能になっている。また、ロール紙４１が受ける機械的、熱的ダメージを最小限に抑えつつ、耐久性等の品質面でも優れた印画結果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形等が可能である。
（１）本実施形態では、記録紙としてロール紙４１を使用しているが、これに限らず、カット紙を使用することもできる。すなわち、カット紙であっても印画時間の短縮が可能である。また、カット紙であってもサーマルヘッド１０の熱によってカールが発生することがあり、そのカールを効率良く矯正することができる。

（２）本実施形態では、プラテンローラ１１とキャプスタンローラ１２とを協働させるとともに、搬送ガイド１５を配置しているが、必ずしも両者を併用する必要はなく、いずれか一方だけであっても良い。すなわち、プラテンローラ１１とキャプスタンローラ１２とを協働させるだけでもロール紙４１を円滑に搬送することができるし、搬送ガイド１５を配置するだけでもロール紙４１を円滑に搬送することができる。

本実施形態のサーマルプリンタを示す斜視図である。 図１に示す本実施形態のサーマルプリンタのドア部を開けた状態を示す斜視図であり、インクカセットを取り出して図示したものである。 図１に示す本実施形態のサーマルプリンタに使用するインクリボンを示す平面図である。 図１に示す本実施形態のサーマルプリンタの内部構成の概略を示す側面図である。 図１に示す本実施形態のサーマルプリンタによる印画動作を示すフローチャートである。 図４に示すサーマルヘッドの周辺部を示す側面図であり、図５に示すフローチャートのステップＳ３、ステップＳ５、及びステップＳ７の状態を示すものである。 図４に示すサーマルヘッドの周辺部を示す側面図であり、図５に示すフローチャートのステップＳ１０の状態を示すものである。 従来のサーマルプリンタの内部構造を示す側面図である。 図８に示す従来のサーマルプリンタによる印画動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ サーマルプリンタ
１０ サーマルヘッド
１１ プラテンローラ
１２ キャプスタンローラ（搬送ローラ）
１３ ピンチローラ（搬送ローラ）
１５ 搬送ガイド（ガイド部材）
１７ デカールローラ１７（カール矯正手段）
３１ インクリボン
４１ ロール紙（記録紙）

Claims (9)

1. 記録紙を搬送する搬送ローラと、
   発熱素子を通電駆動し、インクリボン上のインクを前記記録紙に転写するサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドに対向して配置され、インクの転写の際に前記サーマルヘッドとの間で前記インクリボン及び前記記録紙を挟持するプラテンローラと
   を備え、
   前記搬送ローラの回転駆動により、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前記記録紙を搬送しながらインクを転写し、印画を行うサーマルプリンタであって、
   前記搬送ローラは、給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記プラテンローラよりも上流側に配置され、
   前記プラテンローラは、回転駆動により、前記記録紙を少なくとも送り方向に搬送可能であり、
   前記搬送ローラと前記プラテンローラとを協働させ、前記記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行う
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 請求項１に記載のサーマルプリンタにおいて、
   前記記録紙は、前記搬送ローラと前記プラテンローラとの協働により、印画時にテンションが付与されながら搬送される
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
3. 請求項１に記載のサーマルプリンタにおいて、
   前記サーマルヘッドは、前記プラテンローラとの間で前記記録紙を挟持する前に前記発熱素子が通電駆動される
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
4. 請求項１に記載のサーマルプリンタにおいて、
   前記搬送ローラと前記プラテンローラとの間に、前記記録紙の表面側及び裏面側の位置を規制するガイド部材が配置されている
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
5. 請求項１に記載のサーマルプリンタにおいて、
   前記記録紙に付けられたカールの方向と逆方向に前記記録紙を屈曲可能なカール矯正手段を備え、
   前記カール矯正手段は、前記記録紙の送り方向に対し、前記プラテンローラよりも下流側で、かつ前記サーマルヘッドによるインクの転写の際の余熱が前記記録紙に残留している位置に配置されている
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
6. 記録紙を搬送する搬送ローラと、
   発熱素子を通電駆動し、インクリボン上のインクを前記記録紙に転写するサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドに対向して配置され、インクの転写の際に前記サーマルヘッドとの間で前記インクリボン及び前記記録紙を挟持するプラテンローラと
   を備え、
   前記搬送ローラの回転駆動により、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前記記録紙を搬送しながらインクを転写し、印画を行うサーマルプリンタであって、
   前記搬送ローラは、給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記プラテンローラよりも上流側に配置され、
   前記搬送ローラと前記プラテンローラとの間に、前記記録紙の表面側及び裏面側の位置を規制する上下一対のガイド部材が配置されており、
   前記搬送ローラを回転駆動させ、前記ガイド部材の間を通して前記記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行う
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
7. 請求項６に記載のサーマルプリンタにおいて、
   前記ガイド部材の少なくとも一部は、前記搬送ローラと前記プラテンローラとを結ぶ接線と平行な形状に形成されている
   ことを特徴とするサーマルプリンタ。
8. 記録紙を搬送する搬送ローラと、
   発熱素子を通電駆動し、インクリボン上のインクを前記記録紙に転写するサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドに対向して配置され、インクの転写の際に前記サーマルヘッドとの間で前記インクリボン及び前記記録紙を挟持するプラテンローラと
   を備え、
   前記搬送ローラの回転駆動により、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前記記録紙を搬送しながらインクを転写し、印画を行うサーマルプリンタの印画方法であって、
   給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記プラテンローラよりも上流側に前記搬送ローラを配置するとともに、
   前記プラテンローラの回転駆動により、前記記録紙を少なくとも送り方向に搬送可能とし、
   前記搬送ローラと前記プラテンローラとを協働させ、前記記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行う
   ことを特徴とするサーマルプリンタの印画方法。
9. 記録紙を搬送する搬送ローラと、
   発熱素子を通電駆動し、インクリボン上のインクを前記記録紙に転写するサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドに対向して配置され、インクの転写の際に前記サーマルヘッドとの間で前記インクリボン及び前記記録紙を挟持するプラテンローラと
   を備え、
   前記搬送ローラの回転駆動により、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前記記録紙を搬送しながらインクを転写し、印画を行うサーマルプリンタの印画方法であって、
   給紙側から排紙側に向かう前記記録紙の送り方向に対し、前記プラテンローラよりも上流側に前記搬送ローラを配置するとともに、
   前記搬送ローラと前記プラテンローラとの間に、前記記録紙の表面側及び裏面側の位置を規制する上下一対のガイド部材を配置し、
   前記搬送ローラを回転駆動させ、前記記録紙の位置を前記ガイド部材で規制しつつ、前記記録紙を送り方向に搬送しながら印画を行う
   ことを特徴とするサーマルプリンタの印画方法。

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