JP2011046157A - サーマルプリンタ - Google Patents

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Shigeyuki Kawamura
茂之 川村
Go Uenosono
剛 上之薗
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Sinfonia Technology Co Ltd
シンフォニアテクノロジー株式会社
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Abstract

【課題】オーバーコートされた印刷(プリント)面のフィードローラの接触痕を目立ち難くすることによりプリント品質を向上させるサーマルプリンタを提供する。
【解決手段】サーマルプリンタ1は、用紙Pの一方面Paを印刷するための第1のサーマルヘッド11と、用紙Pに対して第1のサーマルヘッド11と反対側に配置され、かつ用紙Pの他方面Pbを印刷するための第2のサーマルヘッドヘッド13と、一方面Paおよび他方面Pbのいずれかと接触して用紙Pを搬送するためのフィードローラ15と、フィードローラ15との間で用紙Pを挟み込むためのピンチローラ16と、フィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力を調整するためのピンチローラ押圧切替部材31とを有している。
【選択図】図1

Description

本発明は、サーマルプリンタに関し、特に両面印刷を行うサーマルプリンタに関するものである。
インクが塗布されたインクリボンによって用紙などの印刷媒体に印刷するサーマルプリンタが提案されている。サーマルプリンタの一例として昇華型プリンタがある。昇華型プリンタでは、印刷媒体とインクリボンとが同時に搬送され、重ね合わされた状態でサーマルヘッドによって加熱される。これにより、インクリボンに塗布されたインクが昇華されて用紙に転写されることで印刷媒体が印刷される。
インクリボンにはY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の3色のインクが塗布されたインク層が形成されている。またYMCのインクが印刷媒体にプリントされた後にプリント面を保護するためにYMCによる印刷領域上にオーバーコート層が形成されている。
このような昇華型プリンタにおいて用紙の両面に印刷可能なプリンタが提案されている。たとえば、特開平10−76713号公報(特許文献1)には、昇華熱転写型の両面同時印画プリンタ装置が記載されている。この両面同時印画プリンタ装置は、昇華熱転写型のおもて面印画ヘッドとうら面印画ヘッドとを備え、1枚の印画用紙の装置内での滞留中に、おもて面印画ヘッドとうら面印画ヘッドとを同時に駆動させることにより印画用紙両面へ印画する。
特開平10−76713号公報
上記公報の昇華熱転写型の両面同時印画プリンタ装置では、うら面の印画の際に、YMCのインクがプリントされた後にオーバーコート(ラミネート)層がプリントされたおもて面に対して、フィードローラである第3送りローラが接触する。
オーバーコートされたプリント面にフィードローラが強く接触すると、プリント面にフィードローラの表面が強く押し付けられることによって、プリント面にフィードローラの接触痕が目立ち、プリント品質が低下する。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、オーバーコートされた印刷(プリント)面のフィードローラの接触痕を目立ち難くすることによりプリント品質を向上させるサーマルプリンタを提供することである。
本発明のサーマルプリンタは、印刷媒体の一方面を印刷するための第1のヘッドと、印刷媒体に対して第1のヘッドと反対側に配置され、かつ印刷媒体の他方面を印刷するための第2のヘッドと、一方面および他方面のいずれかと接触して印刷媒体を搬送するためのフィードローラと、フィードローラとの間で印刷媒体を挟み込むためのピンチローラと、フィードローラとピンチローラとの間の押圧力を調整するためのピンチローラ押圧切替部材とを有している。
本発明のサーマルプリンタによれば、フィードローラとピンチローラとの間の押圧力を調整するためのピンチローラ押圧切替部材を有している。そのためオーバーコート前においては印刷(プリント)面にフィードローラが強く押圧されることで正確な印刷が可能である。オーバーコート後においてはピンチローラの押圧を調整することでオーバーコートされた後の印刷面にフィードローラが強く押圧されないようにすることができる。これにより、印刷面においてフィードローラの接触痕を目立ち難くすることができるためプリント品質を向上させることができる。
上記のサーマルプリンタにおいて好ましくは、ピンチローラ押圧切替部材は、ピンチローラをフィードローラに対して回動可能に保持する第1の保持部材と、回動可能に保持された第2の保持部材と、第1の保持部材と第2の保持部材とをつなぐ弾性部材と、第2の保持部材を回動させるための回転可能なカムとを含んでいる。カムが回転して第2の保持部材が回動することにより弾性部材を介在して第1の保持部材の回動方向に第1の保持部材の受ける力が変化し、それによりピンチローラがフィードローラを押圧する力が調整されるように構成されている。
本発明のサーマルプリンタによれば、ピンチローラ押圧切替部材は、カムが回転して第2の保持部材が回動することにより弾性部材を介在して第1の保持部材の回動方向に第1の保持部材の受ける力が変化し、それによりピンチローラがフィードローラを押圧する力が調整されるように構成されている。これにより、ピンチローラがフィードローラを押圧する力が調整されるので、オーバーコートされた印刷面にフィードローラが押圧される力を調整することができる。
以上説明したように、本発明によれば、ピンチローラの押圧を調整することによってオーバーコートされた印刷面にフィードローラが強く押圧されないようにすることができる。これにより、印刷面においてフィードローラの接触痕を目立ち難くすることによりプリント品質を向上させることができる。
本発明の一実施の形態におけるサーマルプリンタのプリント部の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるピンチローラ押圧切替部材を概略的に示す側面図であって、ピンチローラが強く押圧されている状態(A)と、ピンチローラが弱く押圧されている状態(B)とを示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるサーマルプリンタで使用される第1および第2のインクリボンの構成を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施の形態におけるサーマルプリンタのシステム構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の一実施の形態における印刷方法を概略的に示す側面図であって、他方面の印刷開始状態(A)と、他方面の印刷終了状態(B)と、一方面の印刷開始状態(C)と、一方面の印刷終了状態(D)とを示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるサーマルプリンタのフィードローラの突起を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるサーマルプリンタのフィードローラの突起を概略的に示す平面図である。
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
最初に、本発明の一実施の形態のサーマルプリンタの構成について説明する。
まず、本発明の一実施の形態のサーマルプリンタ1のプリント部10の構成について説明する。図1を参照して、本発明の一実施の形態のサーマルプリンタ1のプリント部10は、一方面印刷機構101と、他方面印刷機構102と、印刷媒体搬送機構103と、用紙ロール19と、ペーパカッタ29とを主に有している。
一方面印刷機構101は、用紙ロール19から巻き出された用紙Pの一方の面側に配置されており、一方面Paを印刷するための印刷機構である。他方面印刷機構102は、用紙Pの一方の面とは反対側の他方の面側に配置されており、他方面Pbを印刷するための印刷機構である。一方面印刷機構101と、他方面印刷機構102とによって、用紙Pの一方面Paと他方面Pbとの両面を印刷することができる。
印刷媒体搬送機構103は、一方面印刷機構101と、他方面印刷機構102とに用紙Pを給紙し、印刷時に用紙Pを移動するための搬送機構である。また、印刷媒体搬送機構103は、印刷された用紙Pを排紙するための搬送機構である。用紙ロール19は、印刷媒体搬送機構103によって搬送される用紙Pをロール状に巻いて保持するためのものである。ペーパカッタ29は、一方面印刷機構101と、他方面印刷機構102とによって印刷された用紙Pを一印刷単位分の長さであるプリント長PL(図4(A))に対応した所定の大きさで切断するためのものである。
一方面印刷機構101は、第1のサーマルヘッド(ヘッド)11と、第1のプラテンローラ12と、第1のインクリボン供給ローラ17aと、第1のインクリボン巻取ローラ17bと、第1のインクリボンR1とを主に有している。
一方面Paを印刷するための第1のサーマルヘッド11は、用紙ロール19から供給された用紙Pの一方面Pa側に配置されている。第1のサーマルヘッド11のペーパカッタ29側には、未使用の第1のインクリボンR1がロール状に巻かれた第1のインクリボン供給ローラ17aが配置されている。第1のサーマルヘッド11の用紙ロール19側には、使用済みの第1のインクリボンR1がロール状に巻かれた第1のインクリボン巻取ローラ17bが配置されている。
第1のインクリボン供給ローラ17aから巻き出された第1のインクリボンR1(未使用の第1のインクリボンR1)は、インクリボンガイドローラ17cにガイドされて用紙Pと重ね合わせられて第1のサーマルヘッド11と第1のプラテンローラ12との間を搬送されるよう配置されている。第1のプラテンローラ12は、用紙Pを第1のサーマルヘッド11の発熱抵抗体に押圧するよう構成されている。第1のサーマルヘッド11により加熱された第1のインクリボンR1(使用済みの第1のインクリボンR1)は、インクリボンガイドローラ17dにガイドされて第1のインクリボン巻取ローラ17bに巻き取られるよう配置されている。
他方面印刷機構102は、第2のサーマルヘッド(ヘッド)13と、第2のプラテンローラ14と、第2のインクリボン供給ローラ18aと、第2のインクリボン巻取ローラ18bと、第2のインクリボンR2とを主に有している。
用紙Pの他方面Pbを印刷するための第2のサーマルヘッド13は、用紙Pに対して第1のサーマルヘッド11と反対側の他方面Pb側に配置されている。第2のサーマルヘッド13のペーパカッタ29側には未使用の第2のインクリボンR2がロール状に巻かれた第2のインクリボン供給ローラ18aが配置されている。第2のサーマルヘッド13の用紙ロール19側には、使用済みの第2のインクリボンR2がロール状に巻かれた第2のインクリボン巻取ローラ18bが配置されている。
第2のインクリボン供給ローラ18aから巻き出された第2のインクリボンR2(未使用の第2のインクリボンR2)は、インクリボンガイドローラ18cにガイドされて用紙Pと重ね合わせられて第2のサーマルヘッド13と第2のプラテンローラ14との間を搬送されるよう配置されている。第2のプラテンローラ14は、用紙Pを第2のサーマルヘッド13の発熱抵抗体に押圧するよう構成されている。第2のサーマルヘッド13により加熱された第2のインクリボンR2(使用済みの第2のインクリボンR2)は、インクリボンガイドローラ18dにガイドされて第2のインクリボン巻取ローラ18bに巻き取られるよう配置されている。
一方面印刷機構101と、他方面印刷機構102とは、各部が用紙Pに対して反対側に配置されている。第1のサーマルヘッド11および第2のサーマルヘッド13は、それぞれ画像の1ライン分の各ドットに対応して設けられた発熱抵抗体を有している。なお、発熱抵抗体は、それぞれ複数ラインに配置されていてもよい。
印刷媒体搬送機構103は、フィードローラ15と、ピンチローラ16と、ピンチローラ押圧切替部材31(図2)とを主に有している。フィードローラ15が用紙Pの一方面Paに接触し、ピンチローラ16が他方面Pbに接触するように構成されている。フィードローラ15とピンチローラ16とが用紙Pを挟んで搬送するように構成されている。フィードローラ15とピンチローラ16とは、用紙Pを印刷する際には、用紙ロール19側へ用紙Pを搬送するように構成されている。
フィードローラ15は、表面に突起を有していてもよい。図6および図7に示すように、たとえば、突起151は、高さPH20μm以上100μm以下に形成されていてもよい。突起151は、Ra(算術平均粗さ)20μm以上100μm以下に形成されていてもよい。また、突起151は表面に複数個形成されていてもよい。突起151はフィードローラ15の両側の端部FAに形成されていてもよい。たとえば、フィードローラ15の長さFLが200mmで形成され、両側の端部FAの長さがそれぞれ40mmに形成されていてもよい。なお、フィードローラ15の直径はたとえば16〜20mmで形成されていてもよい。
たとえば、複数の突起151がそれぞれフィードローラ15の周方向に0.5mmの間隔PDで配置されていてもよい。また、たとえば、複数の突起151がそれぞれフィードローラ15の軸方向に0.5mmの間隔PWで配置されていてもよい。このようにフィードローラ15の表面に突起151が形成されていることにより、フィードローラ15は、用紙Pの搬送位置をより正確に制御することができる。
フィードローラ15は、第1のサーマルヘッド11と用紙Pの同側(一方面Pa側)に配置されている。用紙Pに対してフィードローラ15とは反対側にピンチローラ16が配置されている。フィードローラ15は、用紙搬送モータ(図4)によって回転駆動されるように構成されている。ピンチローラ16は、フィードローラ15との間で用紙Pを挟み込むためのものである。ピンチローラ16は、フィードローラ15の回転駆動が用紙Pを挟んで伝わることにより、フィードローラ15に従動して回転駆動するように構成されている。ピンチローラ16は、ピンチローラ押圧切替部材によって、フィードローラ15との間の押圧力が調整されるように構成されている。
ピンチローラ押圧切替部材31は、フィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力を調整するための部材である。図2を参照して、ピンチローラ押圧切替部材31は、第1の保持部材32と、第2の保持部材33と、引張りばね(弾性部材)34と、カム35とを主に有している。
第1の保持部材32には、ピンチローラ16と、第1保持部材軸32aと、引張りばね34とが取り付けられている。第1の保持部材32は、ピンチローラ16をフィードローラ15に対して回動可能に保持するよう構成されている。第1の保持部材32は、引張りばね34の弾性力により第1保持部材軸32aの回動中心C1の周りに回動するよう構成されている。第1の保持部材32は、引張りばね34を介して第2の保持部材33とつながっている。
第2の保持部材33には、第2保持部材軸33aと、引張りばね34とが取り付けられている。第2の保持部材33は、凹部33cがカム35の外周面の一部と接触するように構成されている。第2の保持部材33は、カム35が回転することにより第2保持部材軸33aの回動中心C2の周りに回動可能に保持されている。カム35は、第2の保持部材33を回動させるためのものである。カム35は、ピンチローラ駆動モータ30(図4)によって回転中心C3の周りに回転可能に構成されている。引張りばね34は、第1の保持部材32の回動方向W1の方向に第1の保持部材32の受ける力が変化するよう構成されている。
ピンチローラ押圧切替部材31は、第1の保持部材32に取り付けられたピンチローラ16がフィードローラ15を押圧するように構成されている。ピンチローラ押圧切替部材31は、カム35が回転して第2の保持部材33が回動することにより引張りばね34を介在して第1の保持部材32の回動方向に第1の保持部材32の受ける力が変化し、それによりピンチローラ16がフィードローラ15を押圧する力が調整されるよう構成されている。
具体的には、カム35が回転方向W3の方向に回転することによって、第2の保持部材33は、回動方向W2の方向に回動するように構成されている。第2の保持部材33が回動方向W2の方向に回動することによって、第1の保持部材32との距離が近づくことにより引張りばね34は緩むように構成されている。引張りばね34が緩むことによって、引張りばね34の引張り力が弱くなることにより、第1の保持部材32は、回動方向W1の方向に回動するように構成されている。第1の保持部材32が回動方向W1の方向に回動することにより、第1の保持部材32に取り付けられたピンチローラ16がフィードローラ15を押圧する力が弱くなるように構成されている。なお、第1の保持部材32が回動方向W1の方向に回動した状態でも、第1の保持部材32に取り付けられたピンチローラ16はフィードローラ15を押圧するように構成されている。
用紙Pに沿ってフィードローラ15から用紙ロール19に向かって用紙ロールガイドローラ19aが配置されている。用紙ロールガイドローラ19aと用紙Pを挟んで用紙ロールガイドローラ19bが配置されている。
用紙ロール19は、用紙(印刷媒体)Pを巻き出して供給するように構成されている。用紙Pは、用紙ロールガイドローラ19a,19b間を通ってフィードローラ15へ向かって供給されている。用紙Pは、フィードローラ15とピンチローラ16とに挟まれて第1のサーマルヘッド11へ供給されている。用紙Pは、第1のサーマルヘッド11と第1のプラテンローラ12との間を通り、第2のサーマルヘッド13へ供給されている。用紙Pは、第2のサーマルヘッド13と第2のプラテンローラ14との間を通ってペーパカッタ29の配置されている排紙側へ供給されている。
用紙ロール19からペーパカッタ29へ至る経路が用紙搬送経路(パスライン)Tを構成している。用紙ロール19は、パスラインTの上流側(用紙の供給側)に位置している。
ペーパカッタ29は、用紙ロール19とパスラインTに沿って反対側の排紙側に配置されている。ペーパカッタ29は、パスラインTの下流側(用紙の排紙側)に位置している。
図3を参照して、第1のインクリボンR1および第2のインクリボンR2には、それぞれY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の3色のインク層と、OP(オーバーコート層)とが延在方向に周期的に配置されている。YMCの3色のインクが設けられていることによりフルカラーで印刷することができる。オーバーコート層OPが設けられていることによりYMCのインクによる印刷領域を保護することができる。第1のインクリボンR1と第2のインクリボンR2とは同様の構成を有している。インク層のYMCの各インクは、たとえば染料系の昇華インクによって形成されている。オーバーコート層OPは、たとえばラミネート材によって形成されている。
図1〜図3を参照して、フィードローラ15が、印刷方向側にパスラインTにおいてプリント長PL(図4(A))より近い位置に配置されている。YMCインクがプリントされる際には、ピンチローラ16が用紙Pに強く押圧されてフィードローラ15により用紙Pが搬送されるよう構成されている。YMCインクプリント後にオーバーコートされる際には、ピンチローラ16が用紙Pに弱く押圧されてフィードローラ15により用紙Pが搬送されるよう構成されている。これにより、フィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力を弱くすることによってオーバーコートされた印刷面PS(図5(B))にフィードローラ15が強く押圧されないように構成されている。
また、フィードローラ15は、先に印刷する第2のサーマルヘッド13と用紙Pに対して反対側に配置されている。これにより、先に印刷する第2のサーマルヘッド13と用紙Pに対して同側に配置されている場合に比べて、フィードローラ15が用紙Pのオーバーコートされた印刷面PSと接触する機会を減らすよう構成されている。
プリント長PLは、印刷された用紙Pの延在方向の長さと伸びしろの長さとを合わせた長さである。プリント長PLは、サーマルヘッドと用紙Pとの接点を測定基準位置としている。測定基準位置からフィードローラ15と用紙Pとの接点までの距離がプリント長PLより短くなるように設定されている。プリント長PLは、印刷する用紙Pの大きさによって変動する。複数の大きさの用紙Pが使用される場合には、プリント長PLは、使用される最大の大きさの用紙Pの一印刷単位分の長さとされ得る。
続いて、本発明の一実施の形態のサーマルプリンタのシステム構成について説明する。図4を参照して、サーマルプリンタ(プリンタ)1は、主制御部21と、イメージバッファ22と、プリント制御部23と、通電パルス発生部24と、サーマルヘッド25と、モータ駆動制御部26と、インクリボン供給側モータ27aと、インクリボン巻取り側モータ27bと、用紙搬送モータ28と、ピンチローラ駆動モータ30と、ピンチローラ押圧切替部材31と、ペーパカッタ29と、プリント部10とを主に有している。
主制御部21は、たとえばCPUなどを含み、各部を制御するよう構成されている。イメージバッファ22は、外部の制御装置であるたとえばホスト(ホストコンピュータ)2からプリント対象となる画像をYMC(Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン))などの画像データにより受信して一時的に記憶するよう構成されている。
プリント制御部23は、ホスト2から送信された画像データに応じた各画像をプリント(印刷)するための制御を行うよう構成されている。プリント制御部23は、プリント用画像データ生成部23aと、インクリボン巻取/巻戻処理部23bと、ロール紙駆動処理部23cと、サーマルヘッド加熱制御部23dと、インクリボン径演算部23eと、ピンチローラ駆動処理部23fとを有している。
プリント用画像データ生成部23aは、イメージバッファ22に記憶された画像データを、インクリボンの各インクY、M、Cに対応したプリント用画像データに変換するための処理部である。
インクリボン巻取/巻戻処理部23bは、プリント用画像データ生成部23aで生成されたプリント用画像データに基づいてモータ駆動制御部26に対して指令信号を出力して、インクリボン供給側モータ27aおよびインクリボン巻取り側モータ27bを駆動するための処理部である。
ロール紙駆動処理部23cは、プリント用画像データ生成部23aで生成されたプリント用画像データに基づいてモータ駆動制御部26に対して指令信号を出力して、用紙搬送モータ28を駆動させて用紙Pを所定の搬送速度および搬送量で搬送するように制御を行う処理部である。また、ロール紙駆動処理部23cは、用紙Pのカット処理行うためのペーパカッタ29の駆動を制御するよう構成されている。
サーマルヘッド加熱制御部23dは、プリント用画像データ生成部23aで生成されたプリント用画像データに基づいて、各画像の濃度の階調に応じてサーマルヘッド25から出力する熱量を制御するための制御信号を生成し、通電パルス発生部24を介してサーマルヘッド25に出力するよう構成されている。
通電パルス発生部24は、サーマルヘッド加熱制御部23dからの制御信号に基づき、サーマルヘッド25内の発熱抵抗体に対し、階調(濃度)に応じた通電パルスパターンにより、パルス通電を行うよう構成されている。
サーマルヘッド25は、通電パルス発生部24からのパルス通電に基づき発熱抵抗体を発熱するように構成されている。サーマルヘッド25は、第1のサーマルヘッド11と第2のサーマルヘッド13とを含む機能ブロックである。第1のサーマルヘッド11では、用紙Pの一方面Paに印刷されるプリント用画像データに基づいて発熱抵抗体がパルス通電されるよう構成されている。第2のサーマルヘッド13では、用紙Pの他方面Pbに印刷されるプリント用画像データに基づいて発熱抵抗体がパルス通電されるよう構成されている。
インクリボン径演算部23eは、用紙Pの搬送量と、第1のインクリボン供給ローラ17aおよび第1のインクリボン巻取ローラ17bの回転数とから第1のインクリボンR1の径を計算するための演算部である。またインクリボン径演算部23eは、用紙Pの搬送量と、第2のインクリボン供給ローラ18aおよび第2のインクリボン巻取ローラ18bの回転数とから第2のインクリボンR2の径を計算するための演算部である。
インクリボン径演算部23eは、ロール紙駆動処理部23cからの入力により、用紙Pの搬送量を取得するよう構成されている。インクリボン径演算部23eは、第1のインクリボン供給ローラ17aおよび第1のインクリボン巻取ローラ17bの回転数、第2のインクリボン供給ローラ18aおよび第2のインクリボン巻取ローラ18bの回転数を取得するよう構成されている。
インクリボン径演算部23eは、用紙Pの搬送量を第1のインクリボンR1の搬送量Aとして、第1のインクリボン供給ローラ17aおよびインクリボン巻取ローラ17bのそれぞれの回転角度θ(rad)との関係から、第1のインクリボンR1のインクリボン径BをB=A/θの関係により演算によって求めるよう構成されている。なお、インクリボン径演算部23eは、第2のインクリボンR2のインクリボン径も第1のインクリボンR1と同様の演算によって求めるよう構成されている。
ピンチローラ駆動処理部23fは、サーマルヘッド加熱制御部23dからの制御信号に基づき、YMCインクプリントとオーバーコートプリントとを検出するよう構成されている。ピンチローラ駆動処理部23fは、YMCインクプリントとオーバーコートプリントとの検出信号に基づいて、モータ駆動制御部26に対して指令信号を出力してピンチローラ駆動モータ30を駆動させるための処理部である。
モータ駆動制御部26は、インクリボン供給側モータ27aと、インクリボン巻取り側モータ27bと、用紙搬送モータ28と、ピンチローラ駆動モータ30とを駆動制御するよう構成されている。モータ駆動制御部26は、インクリボン供給側モータ27aおよびインクリボン巻取り側モータ27bの回転数をプリント制御部23へ適時フィードバックするよう構成されている。
インクリボン供給側モータ27aは、第1のインクリボン供給ローラ17a(図1)と第2のインクリボン供給ローラ18a(図1)とを駆動して第1のインクリボンR1(図1)と第2のインクリボンR2(図1)とを所定の搬送速度および搬送量で供給するよう構成されている。インクリボン供給側モータ27aには回転角度を検出するエンコーダが設けられている。このエンコーダが第1のインクリボン供給ローラ17a(図1)および第2のインクリボン供給ローラ18a(図1)の回転数を検出するよう構成されている。この検出結果がモータ駆動制御部26によってインクリボン径演算部23eに出力されるよう構成されている。
インクリボン巻取り側モータ27bは、第1のインクリボン巻取ローラ17bと第2のインクリボン巻取ローラ18bとを駆動して第1のインクリボンR1と第2のインクリボンR2とを所定の搬送速度および搬送量で巻き取るよう構成されている。インクリボン巻取り側モータ27bには回転角度を検出するエンコーダが設けられている。このエンコーダが第1のインクリボン巻取ローラ17b(図1)および第2のインクリボン巻取ローラ18b(図1)の回転数を検出するよう構成されている。この検出結果がモータ駆動制御部26によってインクリボン径演算部23eに出力されるよう構成されている。
ピンチローラ駆動モータ30は、ピンチローラ押圧切替部材31のカム35を回転させて、フィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力を調整するよう構成されている。
プリント部10は、上述の通りプリント動作を行う機構部であって、上記各部によって制御される。用紙搬送モータ28は、フィードローラ15を駆動して用紙Pを搬送するように構成されている。ペーパカッタ29は、ロール紙駆動処理部23cからの指令信号を受信して用紙Pをカットするよう構成されている。
次に、本発明の一実施の形態のサーマルプリンタの動作について説明する。
図1〜図4を参照して、プリント制御部23は、外部のホスト2からイメージバッファ22を介して画像データを取得すると、プリント用画像データ生成部23aでプリント用画像データを生成する。プリント制御部23は、生成されたプリント用画像データに基づいてインクリボン巻取/巻戻処理部23bおよびロール紙駆動処理部23cで各処理を行う。
つまり、ロール紙駆動処理部23cからモータ駆動制御部26に指令信号を入力することにより用紙搬送モータ28が回転駆動する。用紙搬送モータ28は、まずフィードローラ15を回転駆動させる。ピンチローラ押圧切替部材31によってフィードローラ15にピンチローラ16が強く押圧される。フィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力が強く調整された状態でフィードローラ15とピンチローラ16との間に用紙Pを挟み込んでフィードローラ15が回転駆動されてパスラインTに沿って用紙Pが搬送される。用紙Pは、下流側(ペーパカッタ29側)にプリント用画像データと対応する一印刷単位分送り出される。この一印刷単位分の長さがプリント長PLに相当する。
続いて、ロール紙駆動処理部23cがモータ駆動制御部26に指令信号を入力することにより用紙搬送モータ28が回転駆動してフィードローラ15とピンチローラ16とによって、送り出された用紙Pが上流側(用紙ロール19側)に向かって所定の搬送速度および搬送量で搬送される。
インクリボン巻取/巻戻処理部23bがモータ駆動制御部26に指令信号を入力することにより、インクリボン供給側モータ27aおよびインクリボン巻取り側モータ27bを駆動させて所定の張力および搬送量で第1のインクリボンR1および第2のインクリボンR2が搬送される。インクリボン巻取/巻戻処理部23bは、プリントする際に第1のインクリボンR1および第2のインクリボンR2が適切な位置に配置されるよう制御する。
インクリボン径演算部23eが第1のインクリボンR1および第2のインクリボンR2のインクリボン径の演算結果をインクリボン巻取/巻戻処理部23bに入力する。これにより、供給側および巻取側の第1のインクリボンR1および第2のインクリボンR2のインクリボン径を参照して第1のインクリボンR1および第2のインクリボンR2が送り出される。
インクリボン供給側モータ27aおよびインクリボン巻取り側モータ27bに設けられた各エンコーダから適時検出結果が出力されており、モータ駆動制御部26は、その検出結果をフィードバックさせてインクリボン供給側モータ27aおよびインクリボン巻取り側モータ27bを制御する。
これにより、用紙Pの一方面Paが印刷される場合には、用紙Pの一方面Paと第1のインクリボンR1とが重なった状態で等しい搬送速度で上流側へ搬送される。また、用紙Pの他方面Pbが印刷される場合には、用紙Pの他方面Pbと第2のインクリボンR2とが重なった状態で等しい搬送速度で上流側へ搬送される。このように用紙Pの一方面Paおよび他方面Pbが印刷されることにより用紙Pの両面印刷が行なわれる。
サーマルヘッド加熱制御部23dが、第1のサーマルヘッド11および第2のサーマルヘッド13の発熱抵抗体を選択的に発熱させることによって、用紙Pには、最初に第1および第2のインクリボンR1,R2のインク層のY(イエロー)のインクが所定の模様で転写される。続いて、用紙Pが再び下流側に搬送される。上記の動作を繰り返すことにより用紙Pにおいて同一の印刷範囲にY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各インクが転写される。これにより、所望のカラー画像が用紙Pに印刷される。
用紙PにYMCインクがプリントがされた後、ピンチローラ駆動モータ30は、ピンチローラ押圧切替部材31のカム35を回転させる。カム35が回転方向W3の方向に回転することにより第2の保持部材33が回動方向W2の方向に回動する。第2の保持部材33が回動方向W2の方向に回動することにより第1の保持部材32との距離が近づくため引張りばね34が緩む。引張りばね34が緩むことにより引張りばね34が第1の保持部材32を引っ張る力が弱くなるため、第1の保持部材32が第1保持部材軸32aの回動中心C1を中心に回動方向W1の方向に回動する。
これにより、第1の保持部材32に取り付けられたピンチローラ16がフィードローラ15を押圧する力が弱くなる。なお、第1の保持部材32が回動方向W1の方向に回動した状態でも、第1の保持部材32に取り付けられたピンチローラ16はフィードローラ15を押圧する。フィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力が弱く調整された状態で、フィードローラ15とピンチローラ16との間に用紙Pを挟みこんでフィードローラ15が回転駆動されてパスラインTに沿って用紙Pが搬送される。
続いて、ロール紙駆動処理部23cがモータ駆動制御部26に指令信号を入力することにより用紙搬送モータ28が回転駆動してフィードローラ15とピンチローラ16とによって、送り出された用紙Pが上流側(用紙ロール19側)に向かって所定の搬送速度および搬送量で搬送される。サーマルヘッド加熱制御部23dが、第1のサーマルヘッド11および第2のサーマルヘッド13の発熱抵抗体を選択的に発熱させることによって、オーバーコート層OPがYMCのカラー画像の上に転写される。
図5(A)から(D)を参照して、本発明の一実施の形態における印刷方法を説明する。なお、図4(A)から(D)では、見やすくするため、フィードローラ15と、ピンチローラ16と、第1のサーマルヘッド11と、第1のプラテンローラ12と、第2のサーマルヘッド13と、第2のプラテンローラ14と、用紙Pのみが直線的に配置されて図示されている。
図5(A)を参照して、用紙(印刷媒体)Pの一方面Paにフィードローラ15が接触している。用紙Pの他方面Pbにピンチローラ16が接触している。用紙Pをフィードローラ15とピンチローラ16との間に挟んだ状態でフィードローラ15が回転駆動して、用紙Pが第2のサーマルヘッド13方向に搬送される。用紙Pが、一方面Paへのプリント用画像データに対応するプリント長PLにあわせて送り出される。
図5(B)を参照して、第2のサーマルヘッド13により用紙Pの他方面Pbが印刷される。用紙Pが上流側である印刷方向(図中矢印D方向)Dに搬送されることにより用紙Pの他方面PbにはYMCの各インクおよびオーバーコート層OPが転写されて印刷面PSが形成される。フィードローラ15と用紙Pとの接点から第2のサーマルヘッド13と用紙Pとの接点までのパスラインT上の距離が用紙Pの印刷面PSのプリント長PLより短くなるように設定されている。フィードローラ15が先に印刷する第2のサーマルヘッドと用紙Pに対して反対側に配置されている。これにより、用紙Pが印刷方向Dに搬送されてもフィードローラ15は、用紙Pの他方面Pbの印刷面PSに接触しない。
図5(C)を参照して、フィードローラ15とピンチローラ16に挟まれて用紙Pが第2のサーマルヘッド13側に搬送される。用紙Pは、一方面Paへのプリント用画像データと対応するプリント長PLにあわせて、第1のサーマルヘッド11と用紙Pとの接点から、印刷方向Dと反対側へ搬送される。
図5(D)を参照して、第1のサーマルヘッド11により用紙Pの一方面PaにYMCの各インクが印刷される。用紙Pが上流側である印刷方向Dに搬送されることにより用紙Pの一方面PaにはYMCの各インクが転写されて印刷面PSが形成される。YMCの各インクが転写される際には、ピンチローラ押圧切替部材31は、ピンチローラ16がフィードローラ15に対して強く押圧されるように押圧力を調整する。ピンチローラ16が強く押圧された状態でフィードローラ15とピンチローラ16とに挟まれて用紙Pが搬送される。そのため用紙Pの一方面Paの印刷面PSが、フィードローラ15に強く押圧される。
続いて、第1のサーマルヘッド11により用紙Pの一方面Paがオーバーコートされる。YMCの各インクが印刷され、用紙Pが第2のサーマルヘッド13側に搬送された後、用紙Pが上流側である印刷方向Dに搬送されることにより用紙Pの一方面Paにはオーバーコート層OPがオーバーコートされる。オーバーコートされる際には、ピンチローラ押圧切替部材31は、ピンチローラ16がフィードローラ15に対して弱く押圧されるように押圧力を調整する。ピンチローラ16が弱く押圧された状態でフィードローラ15とピンチローラ16とに挟まれて用紙Pが搬送される。そのため用紙Pの一方面Paの印刷面PSが、フィードローラ15に強く押圧されない。
この後、図示しないペーパカッタ29(図1)により、用紙Pの先端部に形成されたプリント長PLに対応した印刷面PSが切り離される。
次に、本発明の一実施の形態の作用効果について説明する。
用紙Pの両面に印刷することにより印刷の自由度を向上することができる。用紙Pの両面を印刷する場合にはフィードローラ15が用紙Pと強く接触するために、用紙Pのプリントされた印刷面PSと接触する場合にはフィードローラ15の接触痕が目立つことになる。
本発明の一実施の形態のサーマルプリンタによれば、フィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力を調整するためのピンチローラ押圧切替部材31を有している。フィードローラ15が、印刷方向D側にパスラインTにおいてプリント長PLより近い位置に配置されている。用紙Pは印刷方向D側にプリント長PLとあわせて搬送される。オーバーコート前には、ピンチローラ押圧切替部材31によりフィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力を強くした状態でフィードローラ15で用紙Pを搬送する。YMCインクプリント後のオーバーコートプリントの際には、ピンチローラ押圧切替部材31によりフィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力を弱くした状態でフィードローラ15で用紙Pを搬送する。
このため、オーバーコート前においては印刷面PSにフィードローラ15が強く押圧されることで正確な印刷が可能である。オーバーコート後においてはフィードローラ15とピンチローラ16との間の押圧力を弱く調整することでオーバーコートされた後の印刷面PSにフィードローラ15が強く押圧されないようにすることができる。これにより、印刷面PSにおいてフィードローラ15の接触痕を目立ち難くすることができるためプリント品質を向上させることができる。
なお、YMCインクプリントされた用紙Pの印刷面PSにフィードローラ15が強く押圧されても、その後にオーバーコートされるためフィードローラ15の接触痕が目立ちにくい。
また、YMCプリントでは色合わせが必要であるため、強い押圧力でグリップ力が強い状態で用紙Pが搬送される。一方、オーバーコートプリントでは色合わせ不要であるため、弱い押圧力でグリップ力が弱い状態で用紙Pを搬送してもプリント品質が低下しない。
また、ピンチローラ押圧切替部材31は、カム35が回転して第2の保持部材33が回動することにより引張りばね34を介在して第1の保持部材32の回動方向に第1の保持部材32の受ける力が変化し、それによりピンチローラ16がフィードローラ15を押圧する力が調整されるように構成されている。これにより、ピンチローラ16がフィードローラ15を押圧する力が調整されるので、オーバーコートされた印刷面PSにフィードローラ15が押圧される力を調整することができる。
なお、上記ではピンチローラ押圧切替部材としてカムなどを用いてピンチローラの押圧を切り替える構成について説明したが、これに限定されず、ピンチローラとフィードローラとの間の押圧力を調整することができる構成であればよい。
なお、上記では昇華型プリンタについて説明したが、これに限定されず、プリンタはサーマルプリンタであればよい。
なお、上記ではオーバーコート層がオーバーコートプリントされる場合への適用について説明したが、本発明はYMCプリントなどとは異なる比較的位置精度を必要としない印刷に適用されてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
本発明は、両面印刷を行うサーマルプリンタに特に有利に適用され得る。
1 サーマルプリンタ、2 ホスト、10 プリント部、11 第1のサーマルヘッド、12 第1のプラテンローラ、13 第2のサーマルヘッド、14 第2のプラテンローラ、15 フィードローラ、16 ピンチローラ、17a 第1のインクリボン供給ローラ、17b 第2のインクリボン巻取ローラ、18a 第1のインクリボン供給ローラ、18b 第2のインクリボン巻取ローラ、19 用紙ロール、21 主制御部、22 イメージバッファ、23 プリント制御部、23a プリント用画像データ生成部、23b インクリボン巻取/巻戻処理部、23c ロール紙駆動処理部、23d サーマルヘッド加熱制御部、23e インクリボン径演算部、23f ピンチローラ駆動処理部、24 通電パルス発生部、25 サーマルヘッド、26 モータ駆動制御部、27a インクリボン供給側モータ、27b インクリボン巻取り側モータ、28 用紙搬送モータ、29 ペーパカッタ、30 ピンチローラ駆動モータ、31 ピンチローラ押圧切替部材、101 一方面印刷機構、102 他方面印刷機構、103 印刷媒体搬送機構、151 突起、P 用紙、R1 第1のインクリボン、R2 第2のインクリボン。

Claims (2)

  1. 印刷媒体の一方面を印刷するための第1のヘッドと、
    前記印刷媒体に対して前記第1のヘッドと反対側に配置され、かつ前記印刷媒体の他方面を印刷するための第2のヘッドと、
    前記一方面および前記他方面のいずれかと接触して前記印刷媒体を搬送するためのフィードローラと、
    前記フィードローラとの間で前記印刷媒体を挟み込むためのピンチローラと、
    前記フィードローラと前記ピンチローラとの間の押圧力を調整するためのピンチローラ押圧切替部材とを有する、サーマルプリンタ。
  2. 前記ピンチローラ押圧切替部材は、前記ピンチローラを前記フィードローラに対して回動可能に保持する第1の保持部材と、
    回動可能に保持された第2の保持部材と、
    前記第1の保持部材と前記第2の保持部材とをつなぐ弾性部材と、
    前記第2の保持部材を回動させるための回転可能なカムとを含み、
    前記カムが回転して前記第2の保持部材が回動することにより前記弾性部材を介在して前記第1の保持部材の回動方向に前記第1の保持部材の受ける力が変化し、それにより前記ピンチローラが前記フィードローラを押圧する力が調整されるように構成されている、請求項1に記載のサーマルプリンタ。
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