JP2009279921A - ローラのクリ−ニング装置及びこのクリ−ニング装置を用いた印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プラテンローラを膨潤させることなく、クリーニングできるようにする。
【解決手段】 プラテンローラ２と、このプラテンローラ２に接触され、該プラテンローラ２の表面を清掃するクリーニングローラ２０とを具備し、クリーニングローラ２０は、該クリーニングローラ２０及びそのクリーニングローラ２０に添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)がプラテンローラのＳＰ値と２．０以上の差を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、印刷装置のプラテンローラをクリーニングするクリーニング装置、及びこのクリーニング装置を用いた印刷装置に関する。

印刷装置には、熱転写インクリボンのインクを中間転写フィルムの受像層に熱転写して画像を形成し、その画像に圧力と熱を加えて例えば特に免許証やパスポートなどの個人認証用顔画像や個人情報などの文字画像を被記録媒体に記録する熱転写式のものが知られている。

この種の印刷装置では、サーマルヘッドとこのサーマルヘッドに離間対向する例えば、ウレタンゴム製のプラテンローラとを備えている。サーマルヘッドとプラテンローラとの間には、溶融インクリボンと中間転写フィルムとが重なる状態で介在され、サーマルヘッドが溶融インクリボンと中間転写フィルムを介してプラテンローラに圧接して加熱することにより、中間転写フィルムの受像兼接着層表面に画像が印刷されるようになっている。

また、プラテンローラの近傍にはプラテンローラの表面をクリーニングするためのクリ−ニングローラが設けられている。このクリ−ニングローラはプラテンローラの表面に接触して従動回転することにより汚れを除去するものである（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、プラテンローラの使用期間の経過にともないプラテンローラが膨潤して直径が軸方向に不均一となる現象が起こる。この現象が起こると、プラテンローラと中間転写フィルムとの接触圧が軸方向で不均等となり、印刷画像に軸方向の濃淡の差を生じるという問題が発生する。このプラテンローラの膨潤は、プラテンローラの汚れを清掃するために一定時間間隔でクリーニングローラをプラテンローラに接触させて連れ回す工程で、クリーニングローラとプラテンローラとの関係で起こることが原因と考えられる。
特開２００５−２２５１６８公報

しかしながら、従来においては、ウレタンゴム製のプラテンローラとゴム製のクリーニングローラを用いていたが、プラテンローラの膨潤を十分に防止できなかった。このため、プラテンローラと中間転写フィルムとの接触圧が軸方向で不均等となり、印刷画像に軸方向の濃淡を生じるという問題があった。

本発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ローラを膨潤させることなくクリーニングできるクリーニング装置、及びプラテンローラの膨潤の影響を受けることなく、高品質の画像を印刷できるようにした印刷装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ローラ、このローラに接触され、該ローラの表面を清掃するクリーニングローラとを具備し、前記クリーニングローラは、該クリーニングローラ及び該クリーニングローラに添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)が前記ローラのＳＰ値と２．０以上の差を有することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、中間転写フィルムに重ね合わされるインクリボンに圧接して加熱することにより前記中間転写フィルムに画像を印刷するサーマルヘッドと、このサーマルヘッドが圧接される前記インクリボン及び中間転写フィルムを支持するプラテンローラと、前記中間転写フィルムに印刷された画像を転写位置で被転写体に転写する転写手段と、前記プラテンローラに接触され、該プラテンローラの表面を清掃するクリーニングローラとを具備し、前記クリーニングローラは、そのクリーニングローラ及びそのクリーニングローラに添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)が前記プラテンローラのＳＰ値と２．０以上の差を有することを特徴とする。

本発明によれば、ローラを膨潤させることなくクリーニングできるクリーニング装置、及びプラテンローラの膨潤の影響を受けることなく、高品質の画像を印刷できるようにした印刷装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態である熱転写式の印刷装置を示す概略的構成図である。

この熱転写式の印刷装置は、画像耐久性が高いこと、インク材料に機能性材料を適用することが比較的容易なこと（例えば蛍光顔料、アルミ蒸着薄膜）などの特性があり、偽造防止を目的とする印刷物に適している。

この熱転写印刷装置は印刷ユニットを備え、この印刷ユニット内には印刷ヘッドとしてのサーマルヘッド１と、このサーマルヘッド１に離間対向されるプラテンローラ２とが配置されている。サーマルヘッド１とプラテンローラ２との間には、中間転写フィルム３とこの中間転写フィルム３に重ね合わされる溶融インクリボン４とが介在されている。

溶融インクリボン４は、一端側が供給コア５ａに巻回され、他端側が巻取コア５ｂに巻回されている。中間転写フィルム３は、一端側が供給コア７ａに巻回され、他端側が巻取コア７ｂに巻回されている。

プラテンローラ２の下方部には、中間転写フィルム３を掛け渡して搬送力を付与するフィルム駆動ローラ６が設けられている。このフィルム駆動ローラ６の転写フィルム搬送方向下流側には中間転写フィルム３にテンションを付与するテンションローラ１０が設けられている。このテンションローラ１０は回動レバー１１の先端部に回動自在に取り付けられている。回動レバー１１は支軸１２を中心にして回動自在に支持され、スプリング１３によって上方に回動するように付勢されている。

テンションローラ１０の転写フィルム搬送方向下流側には、中間転写フィルム３の搬送をガイドするガイドピン１４ａ，１４ｂが配設され、ガイドピン１４ａ，１４ｂ間には画像転写部（転写手段）１４を構成するヒートローラ１５が設けられている。ヒートローラ１５の下方部には、バックアップローラ１６が設けられている。このヒートローラ１５とバックアップローラ１６との間には被転写体としての媒体１７が搬送されるようになっている。媒体１７は後で詳しく述べる供給装置２６によって供給される。

上記したサーマルヘッド１としては、ニアエッジ、またはコーナエッジタイプのものが用いられ、熱時剥離による印刷が行なわれる。印刷ユニットにおいて、階調特性に優れた印刷を実現し、安定して制御可能な印刷ドットは３０μｍ〜ベタ印刷の範囲である。これは、単色カラー印刷おいて反射濃度の下限として０．２５を安定して得られることを意味する。また、溶融インクリボン４のベースフィルム厚やインク層厚は、印刷ドット再現性に極めて重要なパラメータであり、インクリボン層厚としては３〜２５μｍであり、望ましくは４〜１０μｍである。

一方、中間転写フィルム３のベースフィルム厚や受像兼接着層厚は、接着性や膜切れ特性に影響を与えるパラメータであり、中間転写フィルム３の層厚は、１０〜１００μｍであり、望ましくは２５〜５０μｍである。

フィルム駆動ローラ６は硬度３０〜６０度のローラを用い、転写フィルム３は駆動ローラ６に対して出来るだけ巻付き角が大きいほうが良い。実施例では９０°から１３０°の巻き付き角を得られる機構である。フィルム駆動ローラ６の駆動は５相ステッピングモータ、タイミングベルト、プーリによる減速機構を組み合わせ、正確に搬送が行われるようになっている。

次に、上記した熱転写印刷装置の印刷動作について説明する。

印刷時には、サーマルヘッド１が印刷情報に基づいて発熱するとともに溶融インクリボン４及び中間転写フィルム３が搬送される。サーマルヘッド１の発熱により、溶融インクリボン４のインクが中間転写フィルム３に転写されて画像が印刷される。この中間転写フィルム３に印刷された画像は画像転写部１４へと送られる。また、このときには、画像転写部１４に媒体１７が搬送されて中間転写フィルム３に重ね合わされ、ヒートローラ１５の回転により中間転写フィルム３が加熱されるとともに加圧されて画像が媒体１７に転写される。この転写後、媒体１７は排出部に排出され、中間転写フィルム３は巻取コア５ｂに巻き取られる。

ところで、上記したプラテンローラ２の近傍にはプラテンローラ２の表面をクリーニングするためのクリ−ニングローラ２０が設けられている。このクリ−ニングローラ２０は回動レバー２１の一端部に回転自在に取り付けられている。回動レバー２１はその中途部が支軸２２によって回動自在に支持され、他端部にはバネ材２４を介してソレノイド２５が接続されている。ソレノイド２５がオン、オフされることにより、回動レバー２１が回動されてクリ−ニングローラ２０がプラテンローラ２に接離されるようになっている。

プラテンローラ２の表面は印刷動作が継続されると汚れるが、この汚れは、クリ−ニングローラ２０によってクリ−ニングされる。即ち、クリ−ニング時には、ソレノイド２５がオンされ、回動レバー２１が支軸２２を中心にして反時計方向に回動してクリーニングローラ２０がプラテンローラ２の表面に接触される。この接触により、プラテンローラ２の回転に伴ってクリーニングローラ２０が従動回転してプラテンローラ２の表面がクリーニングされる。クリ−ニングが終了すると、ソレノイド２５がオフされ、回動レバー２１が支軸２２を中心にして時計方向に回動してクリーニングローラ２０がプラテンローラ２の表面から離間する。

上記したプラテンローラ２は、使用期間の経過に伴う膨潤を生じてしまう。この膨潤は、プラテンローラ２の汚れを清掃するために一定時間間隔でクリーニングローラ２０をプラテンローラ２１に接触させて連れ回す工程で、クリーニングローラ２０からプラテンローラ２に成分移行が起こることが原因と判明した。この膨潤については、後で詳述する。

次に、上記したプラテンローラ２を構成するゴム材料の選定について説明する。
図２は、プラテンローラ２の動摩擦係数と印刷ドットのかすれの有無、すなわち中間転写フィルム３との滑りの有無の関係を示す。この実験におけるプラテンローラ２の硬さはＪＩＳ Ａ硬度８０度以上で、摺動速度は５０ｍｍ／ｓ、荷重１００ｇで行った。

図２では、中間転写フィルム３とプラテンローラ２の動摩擦係数が０．７５以上であれば，中間転写フィルム３との滑りが無いことを示している。一般に、ゴムの摩擦係数は硬さの上昇に伴い低下する傾向がある。本願のプラテンローラ２は印刷ドットの品質を確保するためにＪＩＳ Ａ硬度８０度以上としているのでゴム材料の選定において限定される。

図３は天然ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）のゴム硬度と摩擦係数との関係を示す。

熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）はＥＰＤＭゴムにウレタン系エラストマーを配合したものである。天然ゴムやシリコンゴムは硬さの上昇に伴い摩擦係数が大きく低下するが、ウレタンゴムとＴＰＥは硬さの上昇に伴う摩擦係数の低下が緩やかであり、ゴム硬度ＪＩＳ Ａ硬度８０度以上でも比較的高い摩擦係数を維持している。

この理由は、一般のゴムと違ってウレタンゴムはハードセグメントとソフトセグメントの２相が混合した分子構造を有するためであると考える。

ハードセグメントで高いゴム硬度を担い、ソフトセグメントがゴムの弾力性や摩擦係数を担う複合効果を有するために高硬度と摩擦係数を具備することができる。このため、ウレタンゴムは柔らかいゴムからプラスチックレベルの強靭なゴムまで成分によって広範囲の特性をつくることができる特徴がある。

この２相混合組織構造はサーマルヘッド１の印字ドットレベルの微細な接触部では平面に近い面で押圧を与えることができるので印刷ドットのエッジが明瞭となった高品質印刷が得られる。さらに、ローラ全体では弾性を示すのでサーマルヘッド１や印刷版との均等接触を可能にするものと考えられる。

同様に、ＴＰＥも２種以上のゴム成分の配合により高摩擦係数を有する柔軟性成分のソフトセグメントと分子拘束成分のハードセグメントを有する。高い摩擦係数と硬度を具備する配合の一例としては、ハードセグメント材としてＥＰＤＭゴムを適用し、ソフトセグメント材料としてはウレタン系熱可塑性エラストマーが主成分として混合されている。ＥＰＤＭゴム１００に対してウレタン系熱可塑性エラストマーペレットを５０の比率で相容化剤、架橋剤と共に配合して混合した後、ローラシャフトをセットした型に２００℃に過熱混練し、動的架橋して押出機で成型されている。

以上のようにハードセグメントとソフトセグメントの２相混合組織構造を有するゴム材料から選定することで、ゴム硬度ＪＩＳ Ａ硬度８０度以上、熱転写フィルム３との動摩擦係数が０．７５以上のプラテンローラ２を得ることができ、中間転写フィルム３との滑りを回避してフィルム進行方向(プラテンローラ回転方向)の濃淡斑の無い高品質の印刷を得ることができる。

次に、上記したクリーニングローラ２０を構成するゴム材料の選定について説明する。

プラテンローラ２の使用期間が経過すると、プラテンローラ２が膨潤して軸方向の直径寸法が不均一となる現象が起こる。この現象が起こると、中間転写フィルム３の進行方向と直交する方向の印刷に濃淡が生じてしまう。プラテンローラ２の膨潤は、プラテンローラ２の汚れを清掃するために一定間隔でクリーニングローラ２０を接触させて連れ回す工程で、クリーニングローラ２０からプラテンローラ２に成分移行が起こることが原因となっている。

クリーニングローラ２０からプラテンローラ２に移行しやすい物質としてはプラテンローラ２を構成するゴム材料との新和性が良いもので、一般にＳＰ値が近い物質であるか否かで判断される。ＳＰ値は溶解パラメータと呼ばれ、溶媒−溶質間に作用する力は分子間力のみと仮定されるので溶解パラメータは分子間力を表す尺度として使用される。２つの成分のＳＰ値の差が小さいほど溶解度が大となることが経験的に知られている。ＳＰ値の測定は簡単ではなく、既知の測定データがある溶媒との親和性の有無からＳＰ値を判断することが多い。

ここでは、プラテンローラ２のゴム材料の一例として示したウレタンゴム製のプラテンローラ２に対するクリーニングローラ材料の選定方法を説明する。

ウレタンゴムのＳＰ値は１０．０であることが知られている。これに対して成分移行の少ないクリーニングローラ材料を選定するとすればＳＰ値が１０．０から大きく離れた材料が好ましい。ＳＰ値が比較的小さく、かつ付着性の高いゴム材料としてはＥＰＤＭゴム、ブチルゴムであり、それぞれＳＰ値は７．９と７．８である。しかし、経験的にこれらのＳＰ値が離れたゴム材料を用いてもウレタンゴム製のプラテンローラの膨潤を十分に防止できなかった。

具体的には図４に示すように、ウレタンゴム製のプラテンローラ２に対するクリーニングローラ材料としてＳＰ値が７．８のブチルゴムを適用した実験では膨潤が生じた。

膨潤前後のウレタンゴム製のプラテンローラおよびブチルゴム製のクリーニングローラをＴＯＦ−ＳＩＭＳ(飛行時間型２次イオン質量分析法)で分析した結果を図５〜図８に示す。

図５〜図８において、使用前のプラテンローラには含まれずにブチルゴム製のクリーニングローラに含まれていた成分が、使用後のプラテンローラに移行したと判断されるものとして４種類が検出された。これらの化学式は、Ｃ_１４Ｈ_３００_３、Ｃ_１６Ｈ_３４０_４、Ｃ_２６Ｈ_２９０_３、Ｃ_３３Ｈ_６８０_３などである。

これらは微量であるが、帯電防止やブリード酸化防止のために添加した界面活性剤などであり、ＳＰ値が１０前後であるウレタンローラと相溶性が高いためにウレタンローラを膨潤させた。通常の用途では問題とはならない微小な膨潤であるが、転写フィルム方式の印刷用プラテンローラとしては±２０μｍ以上の寸法変動は許容されない。

そこで、ブチルゴムから帯電防止剤を削除した第１のゴムシート、ブチルゴムから帯電防止剤を削除した第２のゴムシート、ブチルゴムに帯電防止剤および界面活性剤を配合した第３のゴムシート、ブチルゴムから帯電防止剤および界面活性剤を削除した第４のゴムシートをそれぞれ作成し、これら第１乃至第４のゴムシートをそれぞれ異なるウレタンローラに巻き付けて構成されるローラをクリーニングローラ２０の代わりに２０時間、接触回転させた実験を行った。

図９に実験後に、ウレタンゴム製のプラテンローラ２の軸方向の直径変化を測定した結果を示す。

図９において、領域Ａは、ＳＰ値（９．０）がウレタンローラに近い帯電防止剤を削除した第１のゴムシートが巻かれた部分の直径変動測定結果、領域Ｂは、ＳＰ値（９．０）がウレタンローラに近い界面活性剤を削除した第２のゴムシートが巻かれた部分の直径変動測定結果、領域Ｃは、帯電防止剤及び界面活性剤を配合した第３のゴムシートが巻かれた部分の直径変動測定結果、領域Ｄは帯電防止剤及び界面活性剤を削除した第４のゴムシートが巻かれた部分の直径変動測定結果をそれぞれ示す。

即ち、帯電防止剤及び界面活性剤の何れか一方を含むローラが接触された領域Ａ，Ｂでは、プラテンローラに膨潤が生じ、帯電防止剤及び界面活性剤の両方を含むローラが接触された領域Ｃでは、プラテンローラ２の膨潤がさらに大きくなり、帯電防止剤及び界面活性剤のいずれをも含まないローラが接触された領域Ｄでは、プラテンローラの膨潤がないことが分かる。

以上のようにクリーニングローラ２０の材料に可塑剤、老化防止剤、架橋促進剤、加工性改善剤など添加剤として配合される何種類もの材料の中でＳＰ値が１０．０に近いものが含まれていると、それらが少量ずつでも長時間プラテンローラ２に移行し続けると問題となるレベルの膨潤量となる。

したがって、クリーニングローラ２０のゴム材料の選定にはゴムのＳＰ値だけではなく含有する添加成分としてのＳＰ値が問題となる。

上記ブチルゴムの場合、ＳＰ値がプラテンローラ２に近い配合剤を含有していなければ約２．０のＳＰ値の差があるため、ウレタンゴム製のプラテンローラ２を膨潤させない。即ち、クリーニングローラ２０のゴム材料としては、プラテンローラ２のゴム材料と少なくともＳＰ値が２以上離れた添加成分が添加されるゴム材料であることが必要である。

なお、クリーニングローラ２０からの成分移行によるプラテンローラ２の膨潤を阻止した場合でも、使用時間経過に伴いプラテンローラ２の直径が縮小する事象が発生する。これは、転写フィルム方式印刷機の内部は３５℃〜５０℃に昇温するためプラテンローラ２の構成成分から揮発成分が揮発して直径が縮小するためである。この縮小は、プラテンローラ２とサーマルベッド１との圧接力が低下して最適な印字ができなくなる原因となる。

この実施の形態では、上記プラテンローラ２のゴム材料としてハードセグメントとソフトセグメントの２相混合組織を有するウレタンゴムあるいはＰＴＥを提案しており、これらのゴム材料の寸法安定処理として３５℃以上の温度で加熱し、仕上げ加工工程以前に揮発分を除去することを提案する。

ウレタンゴムの場合は最高使用温度が９０℃であり、これ以上の温度では酸化劣化や加水分解が激しくなるために５０〜６０℃の温度域で加熱することを推奨する。

本発明の実施の形態では、図１におけるプラテンローラ２にはウレタンゴムを用いた。このプラテンローラ２の硬さに及ぼす芯金の影響を加味した見掛けの硬さはＨａ８０である。また、プラテンローラ２の表面を随時清掃するクリーニングローラ２０にはシリコンゴムを用いた。

プラテンローラ２を構成するウレタンゴムのＳＰ値は１０、クリーニングローラ２０を構成するシリコンゴムのＳＰ値は７．３で、両者間で２．７の差がある。シリコンゴムに含有される加硫剤には２．４ジクロロベンゾイルパーオキサイドやベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドのようにＳＰ値が９．０以上のものが配合される材種もあるが、２００℃、４時間での二次加硫処理により加硫に使用されなかった残留加硫剤は分解されてしまうので移行成分はほとんど無いのも同然となる。

この実施の形態では、二次加硫を行ったシリコンゴムを用いてクリーニングローラ２０を作成した。

図１０にシリコンゴム製のクリーニングローラを６７時間使用したウレタンゴム製のプラテンローラの使用前後の直径測定結果を示す。

プラテンローラの使用前（０Ｈ）の直径に対して直径が約０．０４ｍｍ縮小するが、ローラ軸方向の形状は使用前とほぼ同じである。

これと比較して、図１１に６７時間３６℃の大気中でアルミ合金製ローラをクリーニングローラの代わりに適用した場合のウレタンゴム製のプラテンローラの直径変化を示した。

プラテンローラの使用前の直径と比較して直径が約０．０４ｍｍ縮小したことが観測された。これは、ウレタンゴム製のプラテンローラの揮発成分が揮発したためである。

この縮小は、図１０のシリコンゴム製のクリーニングローラの適用条件でのプラテンローラの縮小量と同じであり、シリコンゴム製のクリーニングローラの成分移行が無かったことを示すものである。

すなわち、プラテンローラのウレタンゴムとＳＰ値が約２．７の差があるシリコンゴムをクリーニングローラに適用すれば膨潤によるローラ軸方向の直径変動を防止できることが実現できる。

図１０および図１１のプラテンローラの直径測定結果において、使用前の直径寸法に対して縮小していることは上記で述べたとおりである。事前に大気中で６０℃、４０時間の加熱処理を施したウレタンゴムローラを用いた場合の図１０と同条件での実験結果を図１２に示す。

図１２おいて加熱処理したウレタンゴム製のプラテンローラはシリコンゴム製のクリーニングローラを適用して２７時間経過した前後で収縮現象は生じていない。プラテンローラの高精度な直径精度を得るためには、研磨工程前に加熱処理することが有効であることを示している。

図１３は上記した媒体１７を画像転写部１４へ供給するための供給装置２６を示すものである。

この供給装置２６は、媒体１７を積層状態で収納する収納部としてのカセット２７を備え、このカセット２７の上部側には媒体１７を取り出す取出ローラ２８が設けられている。カセット２７内にはスプリング３０によって上方に付勢される載置プレート３１が設けられ、この載置プレート３１上に媒体１７が載置されてその最上面部が取出ローラ２８に押し付けられている。取出ローラ２８は矢印で示すように反時計方向に回転されて媒体１７を取り出すようになっている。

カセット２７の媒体取出側には送りローラ３３が設けられ、この送りローラ３３の下部側にはウレタンゴム製の分離ローラ３４が接触する状態で設けられている。分離ローラ３４の回転軸にはトルクリミッタ３５が設けられている。

送りローラ３３は矢印で示すように反時計方向に回転されて媒体１７を送り出すようになっている。分離ローラ３４はトルクリミッタ３５の作用により、送りローラ１７によって送り出される媒体１７が一枚のときには、送りローラ１７の回転に伴って媒体１７を送り出す方向に回転し、送りローラ１７によって送り出される媒体１７が２枚のときには、送りローラ１７とは逆方向に回転して２枚目の媒体１７を逆送りして分離し、媒体１７は一枚ずつ送り出されるようになっている。

また、分離ローラ３４には該分離ローラ３４の表面をクリーニングするブチルゴム製のクリ−ニングローラ３７が接触されている。このクリ−ニングローラ３７も上記したプラテンローラ２のクリーニングローラ２０と同様に構成されている。

即ち、クリーニングローラ３７は、該クリーニングローラ３７及び該クリーニングローラ３７に添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)が分離ローラ３４のＳＰ値と２．０以上の差を有して構成されている。

従って、クリ−ニングローラ３７の添加物が分離ローラ３４へ移行することを阻止して分離ローラ３４の膨潤を防止でき、分離効果を良好に維持することができる。

図１４は他の例であるクリーニング装置４１を示すものである。

図中４２は、硬さが約Ｈａ８０度のウレタンゴム製のプラテンローラ２の一側面部に接触するブチルゴム製のクリーニングローラで、このクリ−ニングローラ４２は押付手段４４によってプラテンローラ２に押し付けられている。押付手段４４は回動レバー４３を備え、この回動レバー４３の上端部にクリ−ニングローラ４２が回転自在に取り付けられている。回動レバー４３はその中途部が支軸４５によって回動自在に支持され、下端部にはバネ材４６を介してソレノイド４７が接続されている。

クリ−ニングローラ４２は芯金４９と、この芯金４９を覆うゴム層５０とによって構成され、芯金４９の影響を反映した見掛け上の硬さがＨａ５０度以下に低くされている。このようにクリ−ニングローラ４２の硬度を低くしたことにより、プラテンローラ２に対するクリーニングローラ４２の押付力を高くしなくても良好な接触が可能となる。

従って、クリーニングローラ４２の添加物がプラテンローラ２へ移行する速度を遅くすることができ、プラテンローラ２の膨潤を低減できる利点がある。

尚、クリ−ニングローラ４２の硬度を高くした場合には、プラテンローラ２の回転時にクリ−ニングローラ４２が跳ね上げられてプラテンローラ２と良好に接触しなくなることがあるため、プラテンローラ２に対するクリーニングローラ４２の押付力をある程度高くする必要がある。押圧力を高くした場合には、プラテンローラ２とクリーニングローラ４２との間のニップ幅が大きくなって、クリーニングローラ４２の添加物がプラテンローラ２へ移行する速度が速くなり、プラテンローラ２の膨潤が増大してしまうという問題ある。

また、プラテンローラ２に対するクリーニングローラ４２の押付力は、押付手段４４の押付力を調整することにより低くするようにしてもよい。

即ち、クリーニングローラ４２の押付圧は、バネ材４６のバネ定数、及び長さ、さらにソレノイド４７の移動距離によって任意に制御される。この制御により、クリーニングローラ４２の押付圧はプラテンローラ２とクリーニングローラ４２とのニップ深さが０．５ｍｍ以下になるように低く設定する。

さらに、プラテンローラ２に対するクリーニングローラの押付力は、図１５に示すよようにクリーニングローラ５１を構成することにより低くするようにしてもよい。

即ち、クリーニングローラ５１は内側をスポンジ層５２とし、外側を肉厚が１ｍｍ〜２ｍｍ程度の薄いゴム層５３とする二層構造となっている。

これにより、接触圧をクリーニングローラ５１の変形開始応力まで押圧を下げてもプラテンローラ２とクリーニングローラ４２の接触を維持することが可能となる。

図１６及び図１７は、クリーニングローラの他の支持構造を示すものである。

即ち、クリーニングローラ５５は、その両端部が保持枠５６によって回転自在に保持されている。保持枠５６はその中心部が支持手段５４としての連結部材５７及び自在継ぎ手５８を介して回動自在に支持されている。連結部材５７はバネ材５９によって下方に弾性的に付勢され、クリーニングローラ５５がプラテンローラ２の上面部側に圧接されている。

プラテンローラ２が回転されると、クリーニングローラ５５が従動回転してプラテンローラ２の表面をクリーニングする。このクリーニング時には、クリーニングローラ５５の保持枠５６が自在継ぎ手５８を中心として自在に回動し、クリーニングローラ５５の軸がプラテンローラ２の軸に対し平行になるとともに、プラテンローラ２の回転方向に対して直角になる。これにより、クリーニングローラ５５がプラテンローラ２に偏当たりすることなく、軸方向に均一な状態で接触する。

従って、クリーニングローラ５５の添加物はプラテンローラ２の軸方向に均一に移行することになり、クリーニングローラ５５の軸方向の形状を直線的にすることができる。よって、印刷物の画像に濃淡を生じることがなく、印刷品質を良好に維持できる利点がある。

なお、クリーニングローラ５５がプラテンローラ２に偏当たりした場合には、その接触部のみに添加物の移行が生じてしまい、プラテンローラ２の軸方向の形状を直線的にすることができない。このため、印刷物の画像に濃淡が生じ、印刷品質が大きく損なわれてしまうという問題がある。

（第２の実施の形態）
図１８は、本発明の第２の実施の形態であるサーマルプリンタを示すものである。

サーマルプリンタは、中心軸６１ａが回転自在に支持されるウレタンゴム製のプラテンローラ６１を備え、このプラテンローラ６１の周面部にはサーマルヘッド６２が接触されている。プラテンローラ６１の中心軸にはギヤ列６３を介してステッピングモータ６５が接続され、ステッピングモータ６５によりプラテンローラ６１が回転駆動されるようになっている。サーマルヘッド６２の下面部には、プラテンローラ６１に対向する複数の発熱素子６２ａがアレイ状に連設されている。

このように構成されるサーマルプリンタにおいて、被印刷媒体としての感熱紙６６に画像印刷を行なう場合には、プラテンローラ６１の周面上に感熱紙６６を介してサーマルヘッド６２を圧接してプラテンローラ６１を回転駆動するとともに、サーマルヘッド６２の発熱素子６２ａを選択的に駆動する。これにより、感熱紙６６が搬送されてこの感熱紙６６にサーマルヘッド６２の発熱走査でドットマトリクス形式の画像が形成されることになる。

また、プラテンローラ６１の一側面部には図１９にも示すようにブチルゴム製のクリーニングローラ６８が接触されている。このクリ−ニングローラ６８も上記した一実施の形態のクリーニングローラ２０と同様に構成されている。

即ち、クリーニングローラ６８は、該クリーニングローラ６８及び該クリーニングローラ６８に添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)がプラテンローラ６１のＳＰ値と２．０以上の差を有して構成されている。

従って、クリ−ニングローラ６８の添加物がプラテンローラ６１へ移行することを阻止してプラテンローラ６１の膨潤を防止でき、印刷品質を良好に維持できる。

図２０は、膨潤してしまったプラテンローラ２を修正するための修正装置７１を示すものである。

即ち、図中７２は修正プレートで、修正すべきプラテンローラ２の上下に接触する状態で配設される。修正プレート７２としては砥石などが用いられる。

プラテンローラ２は、図２１に示すように使用日数の経過に伴ってその膨潤量が増大するが、膨潤の修正は、膨潤が飽和してから行なわれる。

プラテンローラ２の膨潤が飽和したら、プラテンローラ２を取り外して修正プレート７２間にセットして互いに圧接した状態にしてプラテンローラ２を回転させる。これにより、プラテンローラ２の表面が研磨されてその膨潤が修正され、再使用が可能となる。

なお、修正プレートの代わりに修正ローラを用いてプラテンローラ２の表面を研磨するようにしてもよい。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明の一実施の形態である熱転写式の印刷装置を示す概略的構成図。 プラテンローラの中間転写フィルムに対する動摩擦係数とゴム硬度との関係を示すグラフ図。 各種ゴム材料における硬さと動摩擦係数との関係を示すグラフ図。 膨潤したプラテンローラの軸方向の直径分布を示すグラフ図。 クリーニングローラからウレタンゴムローラに移行した成分分析スペクトルを示すグラフ図。 クリーニングローラからウレタンゴムローラに移行した成分分析スペクトルを示すグラフ図。 クリーニングローラからウレタンゴムローラに移行した成分分析スペクトルを示すグラフ図。 クリーニングローラからウレタンゴムローラに移行した成分分析スペクトルを示すグラフ図。 ブチルゴムに含有する移行成分添加剤の影響を示したプラテンローラの膨潤を比較して示すグラフ図。 シリコンゴム製のクリーニングローラを使用した場合のウレタンゴム製のプラテンローラの使用前後の直径変動を示すグラフ図。 シリコンゴム製のクリーニングローラの代わりにアルミ合金製のローラを使用した場合のウレタンゴム製のプラテンローラの使用前後の直径変動を示すグラフ図。 加熱処理した後に仕上げ研磨したウレタンゴム製のプラテンローラを用いた場合の直径変動を示すグラフ図。 図１の印刷装置に備えられる媒体の供給装置を示す図。 図１のクリーニング装置の他の例を示す図。 図１のクリーニングローラの他の例を示す図。 図１のクリーニングローラの他の支持構造を示す平面図。 図１６の支持構造を示す側面図。 本発明の他の実施の形態である印刷装置を示す斜視図。 図１８の印刷装置を示す側面図。 プラテンローラの膨潤を修正する装置を示す図。 プラテンローラの膨潤修正を開始する時期を示す図。

１…サーマルヘッド（印刷ヘッド）、２…プラテンローラ、３…中間転写フィルム、４…インクリボン（溶融インクリボン）、１４…画像転写部（転写手段）、１７…媒体（被転写体）、２０，３７、４２，５１，５５，６８…クリーニングローラ、２７…カセット（収容部）、２８…取出ローラ、３３…送りローラ、３４…分離ローラ、３７…分離ローラ用のクリーニングローラ、４４…押付手段、５２…スポンジ層、５３…ゴム層、５４…支持手段、６１…プラテンローラ、６２…サーマルヘッド、６６…感熱紙（被印刷媒体）、６８…クリーニングローラ。

Claims (18)

1. ローラと、
   このローラに接触され、該ローラの表面を清掃するクリーニングローラと
   を具備し、
   前記クリーニングローラは、該クリーニングローラ及び該クリーニングローラに添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)が前記ローラのＳＰ値と２．０以上の差を有することを特徴とするローラのクリーニング装置。
2. 前記クリーニングローラは低硬度のゴムローラであることを特徴とする請求項１記載のローラのクリーニング装置。
3. 前記クリーニングローラを前記ローラに対し低い押付力で押し付ける押付手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のローラのクリーニング装置。
4. 前記クリーニングローラは内側をスポンジ層、外側を薄いゴム層とする二層構造をなすことを特徴とする請求項１記載のローラのクリーニング装置。
5. 前記クリーニングローラを前記ローラに対して平行に支持する支持手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のローラのクリーニング装置。
6. 前記ローラは、ゴム材料によって構成され、
   前記クリーニングローラは、そのＳＰ値が８以下の添加剤が添加されたゴム材料によって構成されたことを特徴とする請求項１記載のローラのクリーニング装置。
7. 前記ローラは、ローラ形状に仕上げ加工される前に、使用時における温度以上の温度で加熱処理されたゴム材料によって構成されたことを特徴とする請求項１記載のローラのクリーニング装置。
8. 中間転写フィルムに重ね合わされるインクリボンに圧接して加熱することにより前記中間転写フィルムに画像を印刷するサーマルヘッドと、
   このサーマルヘッドが圧接される前記インクリボン及び中間転写フィルムを支持するプラテンローラと、
   前記中間転写フィルムに印刷された画像を転写位置で被転写体に転写する転写手段と、
   前記プラテンローラに接触され、該プラテンローラの表面を清掃するクリーニングローラとを具備し、
   前記クリーニングローラは、そのクリーニングローラ及びそのクリーニングローラに添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)が前記プラテンローラのＳＰ値と２．０以上の差を有することを特徴とする印刷装置。
9. 前記クリーニングローラは低硬度のゴムローラであることを特徴とする請求項８記載の印刷装置。
10. 前記クリーニングローラを前記ローラに対し低い押付力で押し付ける押付手段を備えたことを特徴とする請求項８記載の印刷装置。
11. 前記クリーニングローラは内側をスポンジ層、外側を薄いゴム層とする二層構造をなすことを特徴とする請求項８記載の印刷装置。
12. 前記クリーニングローラを前記ローラに対して平行に支持する支持手段を備えたことを特徴とする請求項８記載の印刷装置。
13. 前記プラテンローラは、ゴム材料によって構成され、
    前記クリーニングローラは、そのＳＰ値が８以下の添加剤が添加されたゴム材料によって構成されたことを特徴とする請求項８記載の印刷装置。
14. 前記プラテンローラは、ローラ形状に仕上げ加工される前に、使用時における温度以上の温度で加熱処理されたゴム材料によって構成されたことを特徴とする請求項８記載の印刷装置。
15. 前記中間転写フィルムは、ＰＥＴフィルムで、
    前記プラテンローラは、前記ＰＥＴフィルムに対する摩擦係数が荷重５０ｇ、摺動速度１０ｍｍ／ｓｅｃの条件で０．７５以上であるゴム材料によって構成されたことを特徴とする請求項８記載の印刷装置。
16. 前記プラテンローラは、ハードセグメントとソフトセグメントの２相混合組織を有してなるゴム材料によって構成されたことを特徴とする請求項８記載の印刷装置。
17. 前記被転写体を積層状態で収納する収容部と、
    この収納部に収納された前記被転写体を取り出す取出ローラと、
    この取出ローラによって取り出された前記被転写体を前記転写位置に向かって送り出す送りローラと、
    この送りローラに転接され該送りローラと逆方向に回転されて前記被転写体を分離する分離ローラと
    この分離ローラに接触され、該分離ローラの表面を清掃する分離ローラ用のクリーニングローラとをさらに備え、
    前記分離ローラ用のクリーニングローラは、該クリーニングローラ及び該クリーニングローラに添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)が前記分離ローラのＳＰ値と２．０以上の差を有することを特徴とする請求項８記載に印刷装置。
18. 被印刷媒体に圧接して加熱することにより画像を印刷するサーマルヘッドと、
    このサーマルヘッドが圧接される前記被印刷媒体を支持するプラテンローラと、
    このプラテンローラに接触され、該プラテンローラの表面を清掃するクリーニングローラとを具備し、
    前記クリーニングローラは、該クリーニングローラ及び該クリーニングローラに添加される全ての添加物のＳＰ値(溶解パラメータ)が前記プラテンローラのＳＰ値と２．０以上の差を有することを特徴とする印刷装置。

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