JP2012213944A - 熱転写プリンター - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、製品の外形を拡大することなく、印画物の品位低下や紙詰まりを抑制し、印画騒音を低減することができる、熱転写プリンターの提供を目的とする。
【解決手段】本発明にかかる熱転写プリンターは、印画紙４に印画するための熱を付与するサーマルヘッド２と、サーマルヘッド２に対向して配置され、サーマルヘッド２とともに印画紙４を狭持するプラテンローラー６と、プラテンローラー６のローラー周りにおいて、プラテンローラー６に対して印画紙４を押圧する、複数のピンチローラー３及びピンチローラー７とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は感熱、溶融又は昇華型の熱転写プリンターに関するものである。

感熱、溶融又は昇華型の熱転写プリンターは、サーマルヘッドで画素濃度に応じた熱を発生させることにより、感熱紙やインクシート等の印画媒体を発色又は溶融・昇華させ、これにより印画を行う。

このような熱転写プリンターでは、印画時にサーマルヘッドから与える熱により、印画媒体とサーマルヘッドとの摩擦が変化し、これによりサーマルヘッドから印画媒体が剥離する際に印画媒体に微動が生じることがある。これが印画媒体の広範囲な部分を振動させ、騒音（印画騒音）となる。

印画媒体の搬送機構の振動等も印画騒音の原因となる場合があるが、小型の熱転写プリンター等においては搬送機構による振動を抑制可能である。しかし印画媒体の振動を抑制することは困難であり、振動によっていったん発生した騒音を物理的に遮蔽することも困難である。よって、印画媒体の振動が印画騒音の主な要因となる。

改善策として、印画後の媒体（特に印画紙）がプリンターから排出されるまでの形状を工夫して、媒体の振動が騒音として拡大することを抑制するプリンターが開示されている（特許文献１参照）。また、サーマルヘッドとプラテンローラーとによる印画部以外の部分で、媒体に制振部材を接触させ、媒体自体の振動を抑制するプリンターも開示されている（特許文献２参照）。

特公平４−３５３５０号公報（第８頁、第１１図〜１５図） 特開昭６１−２８１６６７号公報（第４頁、第１図）

しかしながら、特に小型の熱転写プリンターにあっては、サーマルヘッドから用紙排出口までの間にスペースがほとんどなく、特許文献１のような構造を設けることが、製品の外形の拡大につながってしまう。

また、印画紙の搬送方向下流の用紙排出口付近において、印画紙に接触するような構造を設けることは、印画物表面に擦り傷等を生じさせ、印画物の品位を低下させる恐れがある。

また特許文献２のような制振部材を備える場合、実際には、印画紙に干渉し張力を与えるほどの力で押し付けなければ、印画紙の振動をほとんど抑制することができない場合がある。そのような制振部材は、同様に擦り傷や瘢痕により印画物の品位を低下させ、また紙詰まりの原因となる恐れがある。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、製品の外形を拡大することなく、印画物の品位低下や紙詰まりを抑制し、印画騒音を低減することができる、熱転写プリンターの提供を目的とするものである。

本発明にかかる熱転写プリンターは、印画紙に印画するための熱を付与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、前記サーマルヘッドとともに前記印画紙を狭持するプラテンローラーと、前記プラテンローラーのローラー周りにおいて、前記プラテンローラーに対して前記印画紙を押圧する、複数のピンチローラーとを備えることを特徴とする。

本発明にかかる熱転写プリンターによれば、印画紙に印画するための熱を付与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、前記サーマルヘッドとともに前記印画紙を狭持するプラテンローラーと、前記プラテンローラーのローラー周りにおいて、前記プラテンローラーに対して前記印画紙を押圧する、複数のピンチローラーとを備えることにより、巻付け角が大きくなり搬送方向の振動が抑制され、またピンチローラーを複数備えることで、それぞれのピンチローラーにおいて印画紙面に垂直な方向の振動が抑制される。よって、印画物の品位を低下させることなく、印画騒音を抑制することができる。

本発明の実施の形態１にかかる熱転写プリンターの構成を示す図である。 本発明にかかる熱転写プリンターの印画動作を説明する図である。 本発明にかかる熱転写プリンターの異なる構成を説明する図である。 印画紙を基準として印画動作を説明する図である。 印画紙面上の定在波とピンチローラーの関係を説明する図である。 印画紙面上の定在波とピンチローラーの関係を説明する図である。 前提技術の熱転写プリンターの構成を示す図である。 前提技術の熱転写プリンターの印画動作を説明する図である。

＜Ａ．実施の形態１＞
図７は、本発明の前提技術となる熱転写プリンターの構成を示す図である。図７に示すように熱転写プリンターは、筐体１に搭載されたサーマルヘッド２と、サーマルヘッド２に対向して配置されたプラテンローラー６と、サーマルヘッド２とプラテンローラー６とに挟まれて搬送される印画紙４と、プラテンローラー６に印画紙４が巻き付くようにプラテンローラー６に押し付けられて備えられたピンチローラー３０と、熱転写プリンター全体の動作を制御する制御部５とを備えている。

サーマルヘッド２によって、印画紙４に印画するための熱が付与され、印画された印画紙４が図面左方向に搬送されていく。

図７に示す熱転写プリンターでは、ピンチローラー３０の１つのみが備えられ、１つのピンチローラー３０のみでプラテンローラー６へ印画紙４を巻きつけるため、ピンチローラー３０による押し付ける圧力は比較的大きくなる。よってピンチローラー３０の径は、比較的大きいものとなっている。

図８に示すように、プラテンローラー６のローラー周りにおいて、サーマルヘッド２の印画紙４搬送方向の上流にピンチローラー３０を備えることができる。なお図８のように、サーマルヘッド２とピンチローラー３０とでなす角をθ₁とする。また、印画紙４の搬送方向を矢印で示す。

＜Ａ−１．構成＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかる熱転写プリンターの構成を示す図である。図１に示すように熱転写プリンターは、筐体１に搭載されたサーマルヘッド２と、サーマルヘッド２に対向して配置されたプラテンローラー６と、サーマルヘッド２とプラテンローラー６とに挟まれて搬送される印画紙４と、プラテンローラー６に印画紙４が巻き付くようにプラテンローラー６に押し付けられて備えられたピンチローラー３及びピンチローラー７と、熱転写プリンター全体の動作を制御する制御部５とを備えている。

サーマルヘッド２によって、印画紙４に印画するための熱が付与され、印画された印画紙４が図面左方向に搬送されていく。

図１に示す熱転写プリンターにおいては、ピンチローラー３及びピンチローラー７によって、プラテンローラー６への印画紙４の巻付け角が大きくなっている。よって、印画紙４を拘束する力が増加し、印画紙４の搬送方向の振動を抑制することができる。

図７のようにピンチローラー３０が１つ備えられていた場合、ピンチローラー３０をプラテンローラー６に押し付ける圧力は、さほど高く設定することはできない。この圧力を高く設定すれば、サーマルヘッド２の上流で印画紙４を拘束でき、印画紙４の振動が抑制することができるが、当該圧力を高くすると印画紙４に瘢痕を与える可能性が高まり、またプラテンローラー６自体を変形させる恐れがある。

そこで図１に示すように、ピンチローラー３及びピンチローラー７を備えると、それぞれのピンチローラーにおいて、印画紙４をプラテンローラー６に拘束することができる。よって、より小さな圧力で印画紙４をプラテンローラー６に拘束することができる。

ここで、比較的狭い空間に複数のピンチローラー３、ピンチローラー７を配置するためには、各ピンチローラーの径はよりできるだけ小さいことが望ましいが、前述のとおり、印画紙４の巻付け角が大きくなることで、各ピンチローラーにより印画紙４をプラテンローラー６へ押し付ける圧力を小さくすることができる。よって、備えられるピンチローラー３、ピンチローラー７の径を図７、８に示すピンチローラー３０に比べて小さくしても、印画紙４の品位を低下させることを抑制できる。よって、各ピンチローラーの径を小さくすることができる。

ピンチローラー３及びピンチローラー７が、印画紙４をプラテンローラー６に押し付ける位置では、印画紙面に垂直な振動も抑制される。ピンチローラーが複数となることで、当該振動を抑制する効果も増大する。

また実験によって、搬送方向におけるサーマルヘッド２の下流だけでなく、サーマルヘッド２の上流において印画紙４を拘束することでも、印画騒音の低減に対して効果があることがわかっている。よって、図１に示すような、印画紙４の搬送方向においてサーマルヘッド２の上流にピンチローラー３、ピンチローラー７が配置される構造とすることで、印画騒音を低減することができる。勿論、図３により後述するように、ピンチローラーの一部又は全部をサーマルヘッド２の下流に配置してもよい。

図２に示すように、プラテンローラー６のローラー周りにおいて、サーマルヘッド２とピンチローラー３との間の周上距離は、ピンチローラー３とピンチローラー７との間の周上距離とは異なるように、ピンチローラー３及びピンチローラー７を配置することが望ましい。すなわち、図示する角度θ₃と角度θ₄とが異なっていることが望ましい。理由については後述する。ここでθ₂＝θ₃＋θ₄とする。また、印画紙４の搬送方向を矢印で示す。

なお、プラテンローラー６とそれに角度θだけ巻き付いた印画紙４とを滑らせるために必要な力Ｔは、固定された印画紙４にかかっている張力Ｔ₀、印画紙４とプラテンローラー６の摩擦係数をμとして、Ｔ＝Ｔ₀ｅ^μθとなり、巻付け角に対して指数的に増加することが知られている。

さらに、筐体１内部の空間に余裕があれば、図３のように、印画紙４の搬送方向におけるサーマルヘッド２の上流と下流に、ピンチローラー３、ピンチローラー７それぞれを配置することもできる。このように配置すれば、印画紙４の搬送方向下流における印画紙４の振動を抑制できるので、印画騒音の低減にさらに効果的である。

この場合にも、プラテンローラー６のローラー周りにおいて、サーマルヘッド２とピンチローラー３との間の周上距離は、サーマルヘッド２とピンチローラー７との間の周上距離とは異なるように、ピンチローラー３及びピンチローラー７を配置することが望ましい。すなわち、図示する角度θ₃と角度θ₄とが異なっていることが望ましい。理由については後述する。なお、θ₂＝θ₃＋θ₄とする。

図４は、例えば感熱型の熱転写プリンターの、印画中の動作を模式的に表した図である。ただし、ピンチローラーは図示していない。

印画動作中、ロール上の印画紙４は、プラテンローラー６及びサーマルヘッド２に挟まれ、プラテンローラー６との摩擦力によって印画されつつ引き出され、搬送されていく。図４中、印画紙４の搬送方向は右から左方向である。

印画動作において、サーマルヘッド２と印画紙４との摩擦力の変化によって、搬送方向の振動と印画面に垂直な振動とが発生し、印画騒音の原因となる。

ここで、印画紙４上に発生する定在波に注意する必要がある。図４に示すように、印画紙４は、ロールとして巻き取られた固定端と、直前に切り取られた端面による開放端を持ち、この間をサーマルヘッド２、プラテンローラー６等で拘束されているため、特定の波長の定在波が発生し、この波が印画騒音の原因となる可能性がある。

図５に示すように、プラテンローラー６に巻き付いている部分の印画紙４に注目すると、印画紙４はサーマルヘッド２、第１ピンチローラーとしてのピンチローラー３、第２ピンチローラーとしてのピンチローラー７と接触する点で、プラテンローラー６に押し付けられ、拘束されている。ここでは、ピンチローラー３、ピンチローラー７は、サーマルヘッド２の上流に配置されているものとする。

プラテンローラー６のローラー周りの周上距離をＬ₁、Ｌ₂とすると、これらの点は定在波の振動の「節」となると考えられる。

さらに、サーマルヘッド２の近傍で印画紙４の振動が発生することを考えれば、図６のように、この点が定在波の「腹」となるような振動となることも考えられる。

そこで図５の場合にはＬ₁≠Ｌ₂とし、図６の場合には２Ｌ₁≠Ｌ₂とし、印画紙４上で定在波の波長となる長さと、ピンチローラー３と、ピンチローラー７とによって形成される周上距離とが一致しないようにすることが望ましい。

Ｌ₁、Ｌ₂は、プラテンローラー６のローラー周りの弧の長さであるので、図２を参照すると、プラテンローラー６の半径をｒとして、
Ｌ₁＝ｒθ₃
Ｌ₂＝ｒθ₄
となる。よって、Ｌ₁、Ｌ₂が上記の関係を満たすように、角度θ₃、θ₄（θ₃＋θ₄＝θ₂）を設定すればよい。

サーマルヘッド２、ピンチローラー３、ピンチローラー７が、印画紙４を挟んで図２のようにプラテンローラー６と接触する場合を考える。

例えばθ₃＞θ₄とすれば、サーマルヘッド２付近を定在波の「節」とする波長と、ピンチローラー３と、ピンチローラー７とによって形成される周上距離とが一致しなくなる。

さらに、サーマルヘッド２付近を定在波の「腹」とする波長も考慮し、｜θ₃−θ₄｜≠０、かつ｜θ₃−２θ₄｜≠０または｜θ₄−２θ₃｜≠０、となるよう構成する。なお確実な効果を得るため、具体的には、｜θ₃−θ₄｜、｜θ₃−２θ₄｜、｜θ₄−２θ₃｜の値は、θ₄又はθ₃の１０％以上とすることが望ましい。

さらに、サーマルヘッド２、ピンチローラー３、ピンチローラー７が、印画紙４を挟んで図３のようにプラテンローラー６と接触する場合であっても同様に、印画紙４上で定在波の波長となる長さと、ピンチローラー３と、ピンチローラー７とによって形成される周上距離とが一致しないようにすることができる。

なお本実施の形態では、ピンチローラーを２つ備える場合を示したが、許されるスペースと効果を勘案し、３つ以上のピンチローラーを備える場合であってもよい。３つ以上のピンチローラーを配置する場合にも、各ピンチローラー間の周上距離が先の条件を満たすような、互いに異なる周上距離であることにより、定在波の発生を抑制することができる。

＜Ａ−２．効果＞
本発明にかかる実施の形態１によれば、熱転写プリンターにおいて、印画紙４に印画するための熱を付与するサーマルヘッド２と、サーマルヘッド２に対向して配置され、サーマルヘッド２とともに印画紙４を狭持するプラテンローラー６と、プラテンローラー６のローラー周りにおいて、プラテンローラー６に対して印画紙４を押圧する、複数のピンチローラー３及びピンチローラー７とを備えることで、巻付け角が大きくなり搬送方向の振動が抑制され、またピンチローラーを複数備えることで、それぞれのピンチローラー３及びピンチローラー７において印画紙面に垂直な方向の振動が抑制される。よって、印画物の品位を低下させることなく、印画騒音を抑制することができる。

また、それぞれのピンチローラー３及びピンチローラー７において印画紙４を拘束するための圧力を、より小さくすることができる。圧力を小さくできるため、ピンチローラー３及びピンチローラー７の径も小さくすることができる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、熱転写プリンターにおいて、複数のピンチローラー３及びピンチローラー７が、印画紙４の搬送方向において、サーマルヘッド２の上流に配置されることで、装置の外形を拡大することなく、印画騒音を抑制することができる。熱転写プリンターに元々備わっているピンチローラーの機構を利用するため、新たなスペースを必要とせず、狭い空間で実現可能である。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、熱転写プリンターにおいて、プラテンローラー６のローラー周りにおいて、サーマルヘッド２と第１ピンチローラーとしてのピンチローラー３との間の距離をＬ₁、ピンチローラー３と第２ピンチローラーとしてのピンチローラー７との間の距離をＬ₂とする場合、｜Ｌ₁−Ｌ₂｜≠０、かつ、｜Ｌ₁−２Ｌ₂｜≠０又は｜Ｌ₂−２Ｌ₁｜≠０を満たすように、ピンチローラー３及びピンチローラー７が配置されることで、定在波の発生を抑制することができる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、熱転写プリンターにおいて、複数のピンチローラー３及びピンチローラー７のうち少なくとも１つが、印画紙４の搬送方向において、サーマルヘッド２の下流に配置されることで、より効果的に印画騒音を抑制することができる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、熱転写プリンターにおいて、プラテンローラー６のローラー周りにおいて、隣接するサーマルヘッド２又はピンチローラー３及びピンチローラー７の間の間隔が、互いに異なることで、ピンチローラーが３つ以上備わる場合も含めて、定在波の発生を抑制することができる。

本発明の活用例として、医療用、産業用に用いられる感熱プリンター、熱転写プリンター、写真印刷に用いられる昇華型プリンターなどに適用できる。

１ 筺体、２ サーマルヘッド、３，７，３０ ピンチローラー、４ 印画紙、５ 制御部、６ プラテンローラー。

Claims (5)

1. 印画紙に印画するための熱を付与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、前記サーマルヘッドとともに前記印画紙を狭持するプラテンローラーと、
   前記プラテンローラーのローラー周りにおいて、前記プラテンローラーに対して前記印画紙を押圧する、複数のピンチローラーとを備えることを特徴とする、
   熱転写プリンター。
2. 複数の前記ピンチローラーが、前記印画紙の搬送方向において、前記サーマルヘッドの上流に配置されることを特徴とする、
   請求項１に記載の熱転写プリンター。
3. 複数の前記ピンチローラーは、前記サーマルヘッドに最も近く配置された第１ピンチローラーと、前記サーマルヘッドに２番目に近く配置された第２ピンチローラーとを含み、
   前記プラテンローラーの前記ローラー周りにおいて、前記サーマルヘッドと前記第１ピンチローラーとの間の距離をＬ₁、前記第１ピンチローラーと前記第２ピンチローラーとの間の距離をＬ₂とする場合、｜Ｌ₁−Ｌ₂｜≠０、かつ、｜Ｌ₁−２Ｌ₂｜≠０又は｜Ｌ₂−２Ｌ₁｜≠０を満たすように、前記第１ピンチローラー及び前記第２ピンチローラーが配置されることを特徴とする、
   請求項２に記載の熱転写プリンター。
4. 複数の前記ピンチローラーのうち少なくとも１つが、前記印画紙の搬送方向において、前記サーマルヘッドの下流に配置されることを特徴とする、
   請求項１に記載の熱転写プリンター。
5. 前記プラテンローラーの前記ローラー周りにおいて、隣接する前記サーマルヘッド又は前記ピンチローラーの間の間隔が、互いに異なることを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれかに記載の熱転写プリンター。

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