JP2009091115A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】プリンタヘッドによって印刷を行なうプリント用紙に生じたカールを効果的かつ確実に除去する。
【解決手段】対接面が所定の曲率をもった湾曲面から成りかつ固定配置されているデカール部材に対して、プリント用紙３５を少なくともその表面が弾性を有する駆動ローラ１４によって圧着し、これによってプリント用紙３５のカールを除くようにする。
【選択図】図２

Description

本発明はプリンタに係り、とくにプリンタヘッドをプリント用紙に作用させて印刷を行なうようにしたプリンタであって、そのプリント用紙の湾曲を除去するデカールに関する。

例えば特開平１−２６６５５８号公報には、通電によって吸熱作用を呈する吸熱部材を以って形成される冷却ローラに第２の圧着ローラを圧接させ、吸熱部材に電流を導く手段を有する冷却装置を、この冷却装置のニップ方向と定着装置のニップ方向とが逆になるように転写用紙の搬送路中に設け、これによって転写用紙のカールを除去するようにした画像形成装置が開示されている。この装置は、転写用紙に対して熱あるいは冷熱を作用させてデカールを行なうものである。

特開平１１−１８９３６３号公報、特開平９−１５６８１５号公報、特開平８−１２１６２号公報等に開示されているデカール機構は、下側に一対の受けローラを用紙の搬送方向に配し、上記一対の受けローラの中間位置に位置するように上側に単一の押えローラを配し、これによって用紙をカールの湾曲と逆方向に湾曲させることによってカールを除去する構成を採用している。

特開平１０−１１４４５５号公報には、複数の凹部を軸線方向と周方向とにそれぞれ所定の間隔をおいて配列形成し、このようなローラに対して反対側から圧着ローラを弾性的に圧着することによってカールを除去するようにしたカール除去装置が開示されている。

特開平１−２６６５５８号公報に開示されている熱によるデカールは、複雑な過熱あるいは冷却装置を有するローラを設けなければならず、これによってデカールのための構造が複雑になる欠点がある。

特開平１１−１８９３６３号公報、特開平９−１５６８１５号公報、特開平８−１２１６２号公報に開示されているデカール機構は、何れも下側の２本のローラに対して上からローラを押当ててカールを除去するようにしているが、湾曲の矯正の度合いを微妙に調整することができない欠点がある。また３本のローラを用いるために、スペースを要する欠点がある。

外表面に複数の凹部を軸線方向と周方向とにそれぞれ形成した受けローラを用いてデカールを行なう特開平１０−１１４４５５号公報の構成は、上記のローラに形成されている凹部によって、逆に紙に新たに凹凸が発生する欠点がある。
特開平１−２６６５５８号公報 特開平１１−１８９３６３号公報 特開平９−１５６８１５号公報 特開平８−１２１６２号公報 特開平１０−１１４４５５号公報

本願発明の課題は、プリント用紙に形成された湾曲を確実に除去できるようしたデカール機構を備えたプリンタを提供することである。

本願発明の別の課題は、プリント用紙に対する湾曲の矯正の際におけるデカール量の調整が容易に行ない得るようにしたプリンタを提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、プリント用紙をしごくことによって湾曲を除去するようにしたデカール機構を有するプリンタを提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、複雑な構成を用いることなくしかもデカールが達成されるようにしたデカール機構を有するプリンタを提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、プリント用紙に新たに凹凸等が形成されないようにしたデカール機構を有するプリンタを提供することである。

本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされる。

本願の主要な発明は、プリンタヘッドをプリント用紙に作用させて印刷を行なうようにしたプリンタにおいて、
対接面が所定の曲率から構成されかつ固定配置されているデカール部材に対して前記プリント用紙を少なくとも表面が弾性を有する駆動ローラによって圧着し、前記プリント用紙のカールを除くことを特徴とするプリンタに関するものである。

ここで、前記プリント用紙のカールの湾曲の外側の表面が前記駆動ローラによって前記デカール部材の対接面に圧着されてよい。また前記デカール部材の対接面の曲率半径が１．５〜６ｍｍの範囲内であることが好ましい。また前記駆動ローラがゴムローラであってよい。また前記駆動ローラの外表面の硬度が１５〜３０度の範囲内であることが好ましい。またデカール部材がプリント用紙の搬送方向において前記プリンタヘッドよりも上流側に配されてよい。また前記プリンタヘッドがサーマルヘッドであってよい。

またここで、前記デカール部材がプリンタヘッドの先端部に一体的に形成された断面がほぼＵ字状の突条であってよい。またプラテンが前記駆動ローラを兼ねてよい。

本願発明の好ましい態様は、印刷前にカールした紙の外側を、曲率を持つ固定された部材に、駆動ゴムローラで圧着しながら紙を送ることによってプリント用紙のカールをとるようにした構造に関するものである。

このような構成によると、印刷前にカールした紙の外側が、曲率を持ちかつ固定配置された部材に対して駆動ゴムローラで紙の内側が圧着されて送られるために、プリント用紙のカールがとれることによって、安定したプリントが可能になる。また印刷前にカールしたプリント用紙の外側を、所定の曲率の固定部材に、駆動ゴムローラで紙の内側を圧着しながらプリント用紙を送ることによって、カールがとれるようになり、プリント用紙の送り時にプリント用紙がひっかかることがなく、安定した紙送りが達成でき、駆動部を簡易化することが可能になり、それを使用するプリンタについてもより小型化が可能になる。

本願の主要な発明は、プリンタヘッドをプリント用紙に作用させて印刷を行なうようにしたプリンタにおいて、対接面が所定の曲率から構成されかつ固定配置されているデカール部材に対してプリント用紙を少なくとも表面が弾性を有する駆動ローラによって圧着し、プリント用紙のカールを除くようにしたものである。

従ってこのようなプリンタによると、デカール部材に対する駆動ローラによる圧着によって、プリント用紙がデカール部材でしごかれながら搬送されるために、これによってプリント用紙の湾曲が除去されてデカールが達成される。このようなデカールは、駆動ローラの圧着力を調整することによってそのデカール量を自由に調整することが可能になる。

以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１は本実施の形態に係るデカール機構を有するプリンタの全体の構成を示すものであって、このプリンタはプリント用紙としてロール紙１０が用いられる。すなわち巻かれたロール紙１０によってプリント用紙を供給するようにしている。そしてロール紙１０と接するようにその下側に給紙ローラ１１が配される。上記給紙ローラ１１の下流側にはデカール部材１２が配される。デカール部材１２はその上面が湾曲面１３になっており、ほぼ逆Ｕ字状の形状になしている。そして上記デカール部材１２の湾曲面１３と対接されるように、上側に駆動ローラ１４が配される。

上記デカール部材１２から成るデカール機構の下流側にはサーマルヘッド１５とプラテン１６とが上下に対をなして配設される。そして上記サーマルヘッド１５の上側であって下流側には供給スプール２０が、上流側に巻取りスプール２１がそれぞれ配され、これらの間にインクリボン２２が掛渡される。上記インクリボン２２がサーマルヘッド１５に対接され、このインクリボン２２上のインクがプリント用紙に転写されて印刷が行なわれる。

上記サーマルヘッド１５の下流側にはキャプスタン２５とピンチローラ２６とが配され、下側のキャプスタン２５に対して上からピンチローラ２６でプリント用紙を押圧するようにしている。上記キャプスタン２５とピンチローラ２６の対の下流側には、カッティング装置が設けられる。カッティング装置はカッター歯２９とカッター受け３０とから構成される。そしてこのようなカッティング装置の下流側であって出口側には上下の排出ローラ３３、３４が配される。

図２はとくにこのプリンタの特徴であるデカール機構を示すものであって、プリント用紙３５が駆動ローラ１４によってデカール部材１２の上側の湾曲面１３に圧着される。このときに駆動ローラ１４は弾性変形しており、プリント用紙３５をデカール部材１２の湾曲面１３でしごくようにしながら送り、このときにこのプリント用紙３５の湾曲が除去されてデカールが行なわれる。

次に図１に示すような構成のプリンタによる印刷動作を図３〜図１０によって説明する。ロール紙１０は図３に示すように給紙ローラ１１によって送出される。なお給紙ローラ１１は正逆制御可能な専用モータとギヤ列によって連結されている。

ロール紙１０から供給されたプリント用紙３５の位置が、図示を省略した位置検出手段によって検出され、デカール部材１２および駆動ローラ１４によって圧着されながらプリント用紙３５が搬送され、これによってプリント用紙３５のカールが図４に示すように除去される。なお駆動ローラ１４は、正逆制御可能な専用モータとギヤ列によって連結され、さらに駆動ローラ１４は上下移動可能なレバーによって移動され、プリント用紙３５のデカール長さは位置検出される。

図５に示すように、デカールされたプリント用紙３５をキャプスタン２５とピンチローラ２６とによって挟み、キャプスタン２５を回転させてプリント動作を行なう（図６参照）。なおキャプスタン２５は正逆制御可能な専用モータと、ギヤ列によって連結され、さらに上下移動可能なレバーで下方に退避可能になっている。

プリント動作を終わった後に、プリントされたプリント用紙３５を排出ローラ３３、３４によって挟み、これらのローラ３３、３４を回転させてプリント用紙３５をカッター位置まで搬送する（図７参照）。なお上下の排出ローラ３３、３４の内の少なくとも一方は、正逆制御可能な専用モータとギヤ列により連結され、さらに上下移動可能なレバーで移動される。

図８に示す位置までプリント用紙３５が移動されると、上側のカッター歯２９が下降してカッター受け３０と対接され、これによってプリント用紙３５がカットされ、図９に示すように排出ローラ３３、３４によって排出される。そして排出を完了したら、給紙ローラ１１によって残りのプリント用紙３５をロール紙１０上に戻して初期状態にする（図１０参照）。

次にとくに図５および図６によって、印字動作の詳細を説明する。図５に示すように、キャプスタン２５とピンチローラ２６との間にプリント用紙３５を挟み、キャプスタン２５を回転させることによって、プリント用紙３５を移動させ、印刷位置にこのプリント用紙３５を位置決めする。

次にインクリボン２２が１色目の先頭位置まで巻取られ、サーマルラインヘッド１５の発熱素子位置に１色目のインクがセットされるようになる。

次にインクリボン２２のインク面とプリント用紙３５とを密着させ、インクリボン２２上にサーマルラインヘッド１５が圧接し、しかも図６に示すようにプリント用紙３５の裏面側にプラテン１６が圧接するように挟込む。

この後にキャプスタン２５とピンチローラ２６の回転によって、一定速度でプリント用紙３５を移動させるとともに、インクリボン２２をプリント用紙３５と同方向に弛みなく引っ張る。

印刷データに基づいて形成された通電パルスをサーマルラインヘッド１５の発熱素子へ供給し、これによってサーマルラインヘッド１５の所定の素子を発熱させてインクリボン２２のインクを加熱することによって、プリント用紙３５に対してインクを転写する。

転写はサーマルラインヘッドの１ライン毎に行なわれ、プリント用紙３５の移動速度とサーマルラインヘッド１５の各発熱素子へ供給された電力量に相応した濃度諧調によって画素が
表現される。

プリント用紙３５の印刷範囲の全体に転写を完了すると、サーマルラインヘッド１５とプラテン１６とによるプリント用紙３５の挟込みが解除されて図５に示す状態になる。そしこの状態で、プリント用紙３５が右方に送られ、印刷開始位置に再び位置決めされる。また同時に、インクリボン２２も２色目の先頭位置まで送られ、この後に図６に示すように１色目と同様の印刷動作が行なわれる。３色目以降も同様に行なわれ、この後に先に述べたようなプリント用紙３５のカッティングおよび排出が行なわれる。

このようなプリンタにおいて、図２に示す特徴あるデカール機構を備えており、このデカール機構によって、プリント用紙３５の湾曲をとるようにしている。ロール紙１０によって供給されるプリント用紙３５は、そのカール量が大きく、そのままの状態で給紙を行なうと搬送経路上でプリント用紙３５がひっかかるために、印刷の前にデカールを行なう必要がある。そこで本実施の形態においては、図２に示すように、カールしたプリント用紙３５の湾曲の外側を曲率を持ったデカール部材１２に、内側から駆動ローラ１４によって圧着しながらプリント用紙３５を送ることにより、デカール部材１２の湾曲面でしごいてカールを除去するようにしている。

このようなデカール機構によると、とくに駆動ローラ１４による圧着力によってデカール量が変化することが確認されている。図１１は常温における駆動ローラ１４による荷重の変化によるカール量の変化を示す。また図１２は、低温時における駆動ローラ１４の圧着力によるカール量の変化を示している。このグラフから明らかなように、カール量は、そのときの温度に応じて対応する圧着力を付加することによって、自由にコントロールすることが可能なことが理解される。

また駆動ローラ１４は、その硬度が軟らかい方がデカールがかかり易くなる。また駆動ローラ１４をゆっくり駆動させる方がデカールがかかり易い。また駆動ローラ１４の直径を大きくすると、印加される荷重は小さくなる。また低温時においては常温に比べ、印加すべき荷重を高くする必要がある（図１２参照）。

このようなデカール機構によると、常温時および低温時ともにプリント用紙３５のクラックやしわを生ずることなく、１回の動作で確実に湾曲を除去することが可能になる。なおデカールの効果の変化のパラメータは、駆動ローラ１４の圧着力と、駆動ローラ１４の送り速度、環境温度、駆動ローラ１４の直径、硬度等である。

一般にデカール部材１２の湾曲面１３の曲率半径は１．５〜６ｍｍの範囲内であることが好ましく、２〜４ｍｍの範囲内であることがより好ましい。この値があまり小さいと、紙に対してしごきによる損傷を与える可能性がある。また曲率半径が大きいと、デカールの効果が低減する。

駆動ローラ１４の直径は、１０〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１３〜１８ｍｍである。また駆動ローラ１４の外表面の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度において、２５〜３０度の範囲内が好ましく、より好ましくは１８〜２５度である。このような圧着ローラ１４の硬度は、この圧着ローラに印加する圧着力とのバランスにおいて適切に設定されることになる。

次に別の実施の形態を図１３および図１４によって説明する。この実施の形態は、デカール機構を、サーマルヘッド４０とプラテン４２とによって兼用するようにしたものである。すなわち図１３に示すように、サーマルヘッド４０の先端側の部分に、断面がほぼＵ字状をなす突条４１を形成する。この突条４１をデカール部材に兼用させるものである。一方プラテン４２には、その外周側にゴム層４３を形成し、このゴム層４３によってデカール機構の駆動ローラを兼用するものである。

図１４に示すように湾曲したプリント用紙４５をサーマルヘッド４０とプラテン４２との間に供給し、プラテン４２の外周側のゴム層４３によってサーマルヘッド４０の突条４１の先端部に押当てると、プリント用紙４５がしごかれてデカールが行なわれる。従ってこのような構成によっても、上記の実施の形態のデカール機構と同様の作用効果を達成することができる。

以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態は、インクリボン２２上のインクをサーマルヘッドによってプリント用紙の転写するサーマルプリンタに関するものであるが、本願発明はその他各種の形式のプリンタに広く適用することが可能である。

本願発明は、プリント用紙に生じた湾曲を除去するためのデカール機構を備えるプリンタに適用することができる。

プリンタの各部の配置を示す正面図である。 デカール機構の拡大断面図である。 給紙および搬送の状態を示す要部正面図である。 デカールおよび搬送の状態を示す要部正面図である。 搬送の状態を示す要部正面図である。 プリントの動作を示す要部正面図である。 プリント用紙の搬送を示す要部正面図である。 プリント用紙のカット動作を示す要部正面図である。 プリント用紙の排出動作を示す要部正面図である。 初期状態に戻った状態の要部正面図である。 常温時の荷重に対するカール量を示すグラフである。 低温時の荷重に対するカール量を示すグラフである。 変形例のサーマルヘッドの斜視図である。 同サーマルヘッドを用いたデカール機構の要部断面図である。

符号の説明

１０…ロール紙、１１…給紙ローラ、１２…デカール部材、１３…湾曲面、１４…駆動ローラ、１５…サーマルヘッド、１６…プラテン、２０…供給スプール、２１…巻取りスプール、２２…インクリボン、２５…キャプスタン、２６…ピンチローラ、２９…カッター歯、３０…カッター受け、３３…排出ローラ（上）、３４…排出ローラ（下）、３５…プリント用紙、４０…サーマルヘッド、４１…突条、４２…プラテン、４３…ゴム層、４５…プリント用紙

Claims (9)

1. プリンタヘッドをプリント用紙に作用させて印刷を行なうようにしたプリンタにおいて、
   対接面が所定の曲率から構成されかつ固定配置されているデカール部材に対して前記プリント用紙を少なくとも表面が弾性を有する駆動ローラによって圧着し、前記プリント用紙のカールを除くことを特徴とするプリンタ。
2. 前記プリント用紙のカールの湾曲の外側の表面が前記駆動ローラによって前記デカール部材の対接面に圧着されることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記デカール部材の対接面の曲率半径が１．５〜６ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
4. 前記駆動ローラがゴムローラであることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
5. 前記駆動ローラの外表面の硬度が１５〜３０度の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
6. デカール部材がプリント用紙の搬送方向において前記プリンタヘッドよりも上流側に配されることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
7. 前記プリンタヘッドがサーマルヘッドであることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
8. 前記デカール部材がプリンタヘッドの先端部に一体的に形成された断面がほぼＵ字状の突条であることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
9. プラテンが前記駆動ローラを兼ねることを特徴とする請求項８に記載のプリンタ。

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