JP2015528757A - ロール供給式両面サーマルプリントシステム - Google Patents

ロール供給式両面サーマルプリントシステム Download PDF

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Abstract

ロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、受容媒体の供給ロールと、印刷経路と、反転経路と、分流器と、供給ロールと反転経路との間に配置される裁断機とを備える。分流器が第1位置にある場合は、受容媒体は供給ロールまたは反転経路から印刷経路へ向けられる。分流器が第2位置にある場合は、受容媒体は供給ロールから反転経路へ向けられる。印刷工程中は、分流器は第1位置に配置され、受容媒体は印刷経路へ送られ、そこで第1面画像が印刷される。次に分流器は再度位置合わせされ、受容媒体は反転経路へ送られ、そこで裁断される。次に分流器は再度位置合わせされ、受容媒体は印刷経路へ送られ、そこで第2面画像が印刷される。

Description

本発明はサーマルプリントシステムの分野に関し、特に両面画像を形成するロール供給式サーマルプリントシステムに関する。
熱染料昇華型印刷では、色素受容層を有する受容媒体に色素(例えば染料)やその他の膜等の1種類または複数種類のドナー材料を加熱し押圧することによって画像を形成することが一般的に知られている。熱は1列の発熱素子を有するサーマルプリントヘッドによって通常印加される。ドナー材料は、ドナーリボンとして知られる可動ウェブ上に備えられる所定の大きさのドナーパッチとして通常設けられる。ドナーパッチは複数のドナーセットとしてリボン上に配置され、各セットは受容ウェブに画像を記録するために使用されるすべてのドナーパッチを含む。フルカラー画像用には、黄色、マゼンタ、シアンのドナー染料パッチ等の複数のカラー染料パッチを使用できる。ドナーセットには他のカラーパッチの構成も同様に使用できる。さらに各ドナーセットは、保護膜やシーラント層を含んでもよい。
サーマルプリンタは、写真の印刷に様々な利点をもたらす。非常に連続的な色階調変化を実現し、プリント処理の一部として保護層を設け、形成された画像を機械的および環境的な損傷から保護する。このため、現在多くの写真店や家庭の写真用プリンタではサーマルプリント技術が採用されている。
サーマルプリントシステムによっては、受容媒体の個別シートに印刷するように構成されるものもある。大量印刷に使用されるサーマルプリントシステム(例えば写真店等)の場合は、通常ロール給紙式の受容媒体を使用する。これは必要とされる人による操作を最小限とし、システムの堅牢性を向上する。
従来サーマルプリンタは、片面画像を生成するように構成され、基材の片面のみに色素受容層がコーティングされた受容媒体を使用する。一方、受容媒体の両面に印刷して両面画像を形成することが望まれる様々な利用例(例えば、フォトブックや写真付きカレンダー等)がある。従来技術の中には、それぞれにサーマルプリントヘッドとドナーリボンを備え、それぞれが片面の画像を印刷する、2つのプリントステーションを利用する方法を採用するものもある。これはサーマルプリンタの設計に多大な費用と大きさを付加する。他の従来技術の方法では、大型で煩雑な機構を採用し、第1面画像を印刷後、第2面画像を印刷するために受容媒体供給ロールを再度位置決めする。この方法でもサーマルプリンタの設計に多大な費用と大きさを付加する。
したがって、低コストで小型なロール供給式両面サーマルプリンタが必要である。
本発明は、ロール供給式両面サーマルプリントシステムを表し、基材の第1面と第2面に染料受容層を有するサーマル画像受容体の供給ロールと、印刷経路と、反転経路と、第1位置と第2位置とを有する分流器であって、分流器が第1位置にある場合は、サーマル画像受容体は、供給ロールから印刷経路へ、反転経路から印刷経路へ向けられ、分流器が第2位置にある場合は、サーマル画像受容体は、供給ロールから反転経路へ向けられる分流器と、印刷経路沿いに配置されるサーマルプリントヘッドと、ドナー供給ロールからサーマルプリントヘッドを通過し、ドナーリボン巻き取りロールへ送られるドナーリボンであって、1つまたは複数のドナーパッチを含み、各ドナーパッチは各ドナー材料を含むドナーリボンと、供給ロールと反転経路との間に配置される裁断機と、一連の複数のステップを実行するようにサーマルプリントシステムの部品を制御するプリンタコントローラとを含む。複数のステップは、分流器を第1位置へ配置するステップと、サーマル画像受容体の第1面がサーマルプリントヘッドと向き合うようにサーマル画像受容体を供給ロールから印刷経路へ送るステップと、サーマル画像受容体とドナーリボンとを送りサーマルプリントヘッドを通過させ、通過中、サーマルプリントヘッドは熱パルスを印加し、色素をドナーリボンからサーマル画像受容体の第1面へ転写し、それによって第1面画像を印刷するステップと、サーマル画像受容体を供給ロールへ巻き戻すステップと、分流器を第2位置へ配置するステップと、サーマル画像受容体を供給ロールから部分的に反転経路へ送るステップと、裁断機を使用して、印刷された第1面画像を含むサーマル画像受容体の一部を供給ロールから裁断するステップと、裁断済みサーマル画像受容体を完全に反転回路へ送るステップと、分流器を第1位置へ配置するステップと、サーマル画像受容体の第2面がサーマルプリントヘッドと向き合うように裁断済みサーマル画像受容体を印刷経路へ送るステップと、裁断済みサーマル画像受容体とドナーリボンとを送りサーマルプリントヘッドを通過させ、通過中、サーマルプリントヘッドは熱パルスを印加し、色素をドナーリボンからサーマル画像受容体の第2面へ転写し、それによって第2面画像を印刷するステップと、裁断済みサーマル画像受容体をプリントシステムから送出するステップとを含む。
実施形態によっては、第1面画像と第2面画像とが印刷された後、裁断済みサーマル画像受容体の少なくとも1つの端部をトリムするように第2裁断機を備える。
本発明は、2つのサーマルプリントヘッドまたはサーマル画像受容体の供給ロールを再配置する複雑な旋回機構を使用する両面プリントシステムと比較しコストを削減できるというメリットがある。
さらにアーチ形の印刷経路と反転経路を使用してプリンタのサイズを小型化できるメリットもある。
例としてのサーマルプリントシステムのシステム図である。 サーマルプリントヘッドの底面図を示す図である。 4つの異なるドナーパッチを含むドナーリボンを示す図である。 印刷工程を示す図である。 印刷工程を示す図である。 サーマルプリントシステムの部品を示す図である。 2つのサーマルプリントヘッドを使用する両面サーマルプリントシステムを示す図である。 受容体供給ロールを再位置決めする裏返し機構を備える別の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 裏返しローラを使用する別の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 好適な実施形態に基づく両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷を実行するように図8の両面サーマルプリントシステムを制御するフローチャートを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 両面印刷処理の様々な段階における図8の両面サーマルプリントシステムを示す図である。 別の実施形態に基づく両面サーマルプリントシステムを示す図である。 いくつかの任意の特徴を含む両面サーマルプリントシステムを示す図である。
添付の図は発明の概念を示すことを目的としており、実寸大ではないことを理解されたい。
本発明は、ここに説明する実施形態の組み合わせを含むものである。特定の実施形態等への言及は、本発明の少なくとも1つの実施形態の特徴を示す。「1つの実施形態」または「特定の実施形態」等への言及は、必ずしも同じ実施形態(1つまたは複数)について言及しているものではなく、通常それらの実施形態は、そのように示されているか、当業者にとって明らかではない場合を除いて、相互に排他的ではない。方法について、1つとしてまたは複数として言及している場合でも、それに限定するものではない。明白に指摘されているか内容によって必要である場合を除いて、「または」という言葉は、本開示において排他的ではない。
図1は、本発明に基づくサーマルプリンタ18の例を示すシステム図である。図1に示すようにサーマルプリンタ18は、プリンタコントローラ20を備える。プリンタコントローラ20は、サーマルプリントヘッド22によって加熱し押圧することによって材料をドナーリボン30から受容媒体26へ転写し、画像を受容媒体26に記録する。受容媒体26は、基材にコーティングされた染料受容層を備える。ここで使用されるように、「受容媒体」とは「サーマル画像受容部」や「サーマル媒体」という用語と同義語として使用される。同様に、ドナーリボンという用語は、「サーマルドナー」や「ドナーウェブ」という用語と同じ意味で使用される。
プリンタコントローラ20は、プログラム可能デジタルコンピュータ、プログラム可能マイクロプロセッサ、プログラム可能ロジックコントローラ、複数の電気回路、集積回路の形式にまとめられた複数の電気回路、または複数のディスクリート部品を備えてもよいが、これらに限定されない。図1の実施形態では、プリンタコントローラ20は受容体駆動ローラ42、受容体供給ロール44、ドナーリボン巻き取りロール48、およびドナーリボン供給ロール50を備え、各ローラはプリンタコントローラ20からの指令によって回転するモータを備え、受容媒体26とドナーリボン30を移動させる。
図2は、典型的なサーマルプリントヘッド22の1つの実施形態の底面図であって、セラミック基材45内に組み込まれた熱抵抗器43の列を含む。通常放熱板47はアルミニウム製の支持板として形成され、セラミック基材45の側面に固定される。放熱板47は、印刷中熱抵抗器43によって生成される熱を素早く放散する。図2に示す実施形態では、熱抵抗器43はプラテンローラ46(破線で表示)の幅方向に渡って一直線に配置される。このような熱抵抗器43の一直線の配列は、一般的に「ヒートライン」または「プリントライン」として知られる。しかし熱抵抗器43には非直線状である他の配列も様々な実施形態で使用可能である。さらに、本発明と組み合わせて使用できる熱抵抗器43とサーマルプリントヘッド22の他の様々な構成があることを理解されたい。
熱抵抗器43は、熱抵抗器43を通る電気的エネルギー量に比例して熱を生成するように構成される。印刷中、プリンタコントローラ20は熱抵抗器43が接続された回路基材(図示せず)に信号を送信し、熱抵抗器43への電気エネルギー量を変化させ、選択的にドナーリボン30を加熱することによってドナー材料を受容媒体26へ所望のとおり付着させる。
図3Aに示すように、ドナーリボン30はイエロードナーパッチ34.1、マゼンタドナーパッチ36.1、シアンドナーパッチ38.1および透明ドナーパッチ40.1を含む第1ドナーパッチセット32.1と、イエロードナーパッチ34.2、マゼンタドナーパッチ36.2、シアンドナーパッチ38.2および透明ドナーパッチ40.2を含む第2ドナーパッチセットを有する。各ドナーパッチセット32.1と32.2は、パッチセット先端部Lとパッチセット後端部Tとを有する。フルカラー画像を透明の保護コーティングと共に形成するには、1つのドナーパッチセットの4つのドナーパッチがお互いに位置決めされ、図3Bの受容媒体26の共通受像領域52へ印刷される。プリンタコントローラ20(図1)は、受容媒体26へ画像を印刷するため、入力画像データに基づき可変電気信号をサーマルプリントヘッド22の熱抵抗器43(図2)へ出力する。図3Bの受容媒体26とドナーリボンが右から左へ移動する間、各色が順次印刷される。
印刷時プリンタコントローラ20は、サーマルプリントヘッド22を持ち上げ、ドナーリボン供給ロール50(図1)とドナーリボン巻き取りロール48(図1)を稼働させ、第1ドナーパッチセット32.1の先端部Lをサーマルプリントヘッド22へ進める。図3A〜3Cに示す実施形態では、第1ドナーパッチセット32.1の先端部Lは、イエロードナーパッチ34.1の先端部である。以下に詳細に説明するように、先端部Lの位置は、位置センサを使用して、イエロードナーパッチ34.1の先端部に対して相対的な位置が既知であるドナーリボン30上の適切なマークを検出するか、またはイエロードナーパッチ34.1の先端部を直接検出することによって決定される。
プリンタコントローラ20は、さらに受容体駆動ローラ42(図1)と受容体供給ロール44(図1)を稼働させ、受容媒体26の受像領域52をサーマルプリントヘッド22に対して位置決めする。図示した実施形態では、受像領域52は、受容媒体26の受像領域先端部LERと受像領域後端部TERによって画定される。ドナーリボン30と受容媒体26は位置決めされ、受像領域52の受像領域先端部LERと共にイエロードナーパッチ34.1のドナーパッチ先端部LEDがサーマルプリントヘッド22の位置に位置決めされる。次にプリンタコントローラ20は、モータやその他の従来の機構(図示せず)によってサーマルプリントヘッド22を下げ、ドナーリボン30の底面をプラテンローラ46によって支持される受容媒体26と係合させる。これによって、ドナーリボン30を受容媒体26に押圧する圧力が生じる。
次にプリンタコントローラ20は、受容体駆動ローラ42(図1)、受容体供給ロール44(図1)、ドナーリボン巻き取りロール48(図1)およびドナーリボン供給ロール50(図1)を稼働させ、受容媒体26とドナーリボン30をサーマルプリントヘッド22を通過するように一緒に移動させる。同時にプリンタコントローラ20は、サーマルプリントヘッド22の熱抵抗器43(図2)を選択的に稼働しドナー材料をイエロードナーパッチ34.1から受容媒体26に転写する。
ドナーリボン30と受容媒体26がサーマルプリントヘッド22から離れる時、剥離部材54(図1)はドナーリボン30を受容媒体26から剥がす。ドナーリボン30は、ドナーリボン巻き取りロール48へ向け、アイドルローラ56を通過して進む。図3Cに示す通り、受容媒体26の受像領域52における受像領域後端部TERがサーマルプリントヘッド22とプラテンローラ46との間の印刷ゾーンへ到達するまで印刷は継続する。次にプリンタコントローラ20は、所定パターンの動きによってドナーリボン30と受容媒体26の位置を調整し、第1ドナーパッチセット32.1の次のドナーパッチ(すなわちマゼンタドナーパッチ36.1)の先端部が受像領域52の受像領域先端部LERと位置が揃い、受像領域52に材料がさらに転写されるように印刷工程が繰り返される。この工程が各ドナーパッチで繰り返され、それによって完全な画像を形成する。
図1の説明に戻るが、プリンタコントローラ20は、ユーザ入力装置62、出力装置64、メモリ68、通信システム74およびセンサシステム80からの入力信号に基づきサーマルプリンタ18を稼働する。ユーザ入力装置62は、ユーザからの入力を受け取り、その入力をプリンタコントローラ20が利用できる形式に変換することができるいかなる形式の変換器またはその他の装置を含む。例えばユーザ入力装置62は、タッチスクリーン入力器、タッチパッド入力器、4路スイッチ、6路スイッチ、8路スイッチ、ペン入力装置、トラックボール装置、ジョイスティック装置、音声認識装置、ジェスチャ認識装置またはその他のユーザ入力装置を含む。ディスプレイやスピーカー等の出力装置64を任意で備えてもよく、フィードバックや情報提供その他の目的でプリンタコントローラ20によって使用し、人間が認識可能な信号(例えば可視信号や音声信号等)を出力してもよい。
制御プログラム、ディジタル画像、メタデータ等を含むがそれらに限定されないデータをメモリ68に保存してもよい。メモリ68は様々な形式でよく、ソリッドステート、磁気式、光学式またはその他のデータ保存装置を含む従来型のメモリ装置でもよいが、それらに限定されない。図1の実施形態においてメモリ68は、磁気式、光学式、またはその他の形式のディスク等の取り外し可能メモリ(図示せず)と通信可能な取り外し可能メモリインタフェース71を有する。メモリ68は、サーマルプリンタ18に固定されるハードドライブ72と、プリンタコントローラ20からは外部のパソコン、コンピュータネットワークまたはその他の撮像システム等であるリモートメモリ76をさらに有する。
図1に示す実施形態では、プリンタコントローラ20は通信システム74とのインタフェースを有し、リモートメモリ76等の外部装置と通信する。通信システム74は、例えばデジタル画像データまたはその他の情報や指令等をホストコンピュータまたはネットワーク(図示せず)から受け取ることが可能な有線または無線のネットワークインタフェースを含む。
センサシステム80は、サーマルプリンタ18自体の状態および任意でサーマルプリンタ18を囲む周囲の状態を検知するように構成された回路と装置とを含み、この情報をプリンタコントローラ20が使用できる形式に変換して印刷工程を管理する。センサシステム80はメディアの種類とサーマルプリンタ18が使用される動作環境によって、様々な形式とすることができる。
図1の実施形態では、センサシステム80は任意でドナーリボン30の位置を検出するように構成されたドナー位置センサ82と、受容媒体26の位置を検出するように構成された受容体位置センサ84とを含む。プリンタコントローラ20は、ドナー位置センサ82と連携し、移動中のドナーリボン30を監視し、ドナーパッチセットの先端部を示すドナーリボン30の少なくとも1つの状態を検出してもよい。この場合ドナーリボン30は、マークか、他の光学式、磁気式または電気式に検出可能な印を各ドナーパッチセット(例えばドナーパッチセット32.1)の間かドナーパッチ間(例えばドナーパッチ34.1、36.1、38.1および40.1)に備える。そのようなマークや印を備える場合、ドナー位置センサ82はこれらのマークや印を検出し、コントローラ20に信号を出力するように構成される。プリンタコントローラ20は、これらのマークと印を使用してドナーパッチセットの先端部がサーマルプリントヘッド22の位置となるようにドナーリボン30が位置合わせされたと判断する。同様に、プリンタコントローラ20は、受容体位置センサ84からの信号を使用して受容媒体26の位置を監視し、印刷時に受容媒体26の位置を合わせる。受容体位置センサ84は、受容媒体26の各画像受容領域の間にあるマークか、他の光学式、磁気式または電気式に検出可能な印を検出するように構成してもよい。
フル画像印刷時、プリンタコントローラ20はドナーリボン30を所定のパターンに基づく距離進ませ、各ドナーパッチ(例えばドナーパッチ34.1、36.1、38.1および40.1)の先端部が各印刷工程の開始時に受像領域52に対して適切に位置決めされるようにする。任意としてプリンタコントローラ20は、そのような位置決めをステッピング型モータを使用してドナーリボン巻き取りロール48またはドナーリボン供給ロール50をモータ駆動することによってドナーリボン30の移動を正確に制御して実施してもよいし、ドナーリボン30の移動量を検出できる移動量センサ86を使用してもよい。1つの例では、ドナーリボン30と係合し、共に動く従動輪88を備える。従動輪88は、移動量センサ86によって、光学式、磁気式または電気式に検出できる表面上の特徴を有してもよい。1つの実施形態では、従動輪88はドナーリボン30の移動量を示すマークを表面に有し、移動量センサ86はマークによって反射される光を検出できる光センサを含む。他の任意の実施形態では、ミシン目、切り抜きまたはその他の規則的で検出可能な印をドナーリボン30に組み込み、移動量センサ86がドナーリボン30の移動量を示せるようにする。
任意として、ドナー位置センサ82はドナーリボン30のドナーパッチの色を検出し、コントローラ20へ色信号を出力するように構成してもよい。その場合、プリンタコントローラ20は、ドナーパッチセットの最初のドナーパッチの色(例えばドナーパッチセット21.1のイエロードナーパッチ34.1)を検出するようにプログラムしたり他の方法で構成したりしてもよい。その色が検出されると、プリンタコントローラ20はドナーリボン30がドナーパッチセットの先頭部付近に配置されたと判断できる。
1つの実施形態に基づくサーマルプリントシステム400の各部の詳細をさらに示した略図を図4に示す。ドナーリボン供給ロール50は、ドナーリボン30を供給する。ドナーリボン巻き取りロール48は、使用済みのドナーリボン30を巻き取る。受容体供給ロール44は、受容媒体26を供給する。受容媒体26とドナーリボン30は、プラテンローラ46とサーマルプリントヘッド22との間で合わせられ、サーマルプリントヘッド22は、放熱板90と剥離部材92とを含む。サーマルプリントヘッド22によってドナー材料をドナーリボン30から受容媒体26へ転写し、次に剥離部材92によってドナーリボン30を受容媒体26から離す。ドナーリボン30はドナーリボン巻き取りロール48へ移動を続け、受容媒体26はニップを形成するピンチローラ94とマイクログリップローラ96の間を移動する。
受容媒体26の両面に画像を印刷することが望まれる利用法が多い。例えば、写真付きカレンダーやフォトブックのページは、写真やその他のコンテンツ(テキストや画像)が各ページの両面に印刷される。両面サーマルプリントを印刷するには、受容媒体26は基材の両面に染料受容層をコーティングする必要がある。そして染料を受容媒体26の両面に転写するには、様々な構成が使用できる。
図5に両面サーマルプリントシステム410に使用できる構成を1つ示す。この構成は、図4の構成で示した主要印刷部品が重複し、各々が受容媒体26の各面に印刷するように構成される。第1サーマルプリントヘッド22Aは、第1ドナーリボン30Aから受容媒体26の第1面に染料を転写する。第2サーマルプリントヘッド22Bは、第2ドナーリボン30Bから受容媒体26の第2面に染料を転写する。この構成には、複雑な紙の取り扱い機構を必要とせずに両面画像を印刷できるという利点がある。この方法の主な欠点は、サーマルプリントヘッド22A、22Bと他の関連部品の数が2倍となるので多大な費用がプリンタに追加される点である。さらに媒体経路が長くなるので、プリンタが大型化する。他の欠点は、ドナーリボン30Aと30Bの2本を使用しなければならない点であり、つまりプリンタの使用者はより多い本数のリボンを用意しておく必要があり、ドナーリボン30A、30Bが異なる頻度で使用される場合、1本を使い切るごとにプリンタをより頻繁にメインテナンスしてドナーリボンを取り換える必要が生じる。
図6に両面サーマルプリントシステム420に使用できる他の構成を示す。この構成は、コダック社製D4000両面写真プリンタに使用される構成と類似し、受容体供給ロール44を第1位置422から第2位置424へ旋回させる裏返し機構(図示せず)を受容体供給ロール44に備える。受容体供給ロール44が第1位置422にある場合、プリントシステムの構成は図4と類似する。サーマルプリントヘッドを使用して画像の第1面が印刷されると、受容媒体26は受容体供給ロール44へ巻き戻される。次に受容体供給ロール44は、424へ旋回し、受容媒体26はサーマルプリントヘッド22とプラテンローラ46の間を再度通る。受容媒体の反対の面がサーマルプリントヘッド22と向き合い、画像の第2面を印刷できる。この方法の主な欠点は、受容体供給ロール44用の裏返し機構によってプリンタに多大な費用が追加される点である。受容体供給ロール44は通常プリンタのサイズに対して大型であるので、受容体供給ロール44を第2位置424へ移動するにはプリンタのサイズを大型化しなければならない。
図7に受容媒体26を裏返す裏返し機構を含む両面サーマルプリントシステム430の実施形態を示す。この構成では、裁断部432が備えられ、画像の第1面を印刷した後、受容媒体26を裁断するよう使用できる。次に分流器434は第1位置435から第2位置436へ配置され、裁断済み受容媒体433を裏返し機構へ送る。裏返し機構は、裏返しローラ438とガイド部439とを含む。次に裁断済み受容媒体433はサーマルプリントヘッド22とプラテンローラ46との間を通り、裁断済み受容媒体433の反対の面がサーマルプリントヘッド22と向き合うので画像の第2面が印刷される。プリンタのサイズを可能な限り小型にするには、裏返しローラ438は相対的に半径が小さいことが望ましい。しかし、小さすぎると裁断済み受容媒体433をカールさせてしまったり、印刷された面に傷を付けたりその他の不要な跡を付けることになってしまう。
図8に好適な実施形態に係る両面サーマルプリンタ700を示す。受容媒体702は受容体供給ロール704から供給される。供給送りローラ705は、受容媒体702を受容体供給ロール704から送り出すために使用される。受容媒体702は、サーマル画像受容体であって、両面印刷可能なように基材の第1面と第2面とに染料受容層がコーティングされている。
プリンタには、印刷経路716と反転経路726との2つの異なる媒体経路が備えられる。印刷経路716は、受容媒体702をサーマルプリントヘッド712とプラテンローラ714との間に送り、熱抵抗器43(図2)を選択的に稼働させて染料をドナーリボン706から受容体媒体702へ転写することによって画像を印刷する。ドナーリボン706は、ドナーリボン供給ロール708によって供給され、使用済みドナーリボン706はドナーリボン巻き取りロール710に巻き取られる。反転経路726は、サーマルプリントヘッド712と向き合う受容媒体702の面を反転させる機構である。
印刷経路716は、受容媒体702の経路を導く印刷経路ガイド部718、主駆動ローラ720、印刷経路および送りローラ722を含む。同様に反転経路726は、反転経路ガイド部728と、反転経路送りローラ730とを含む。プリンタ内において受容媒体702の位置を制御するようにガイド部やローラを使用することは当該分野で周知であるので、ここでは詳細をさらに説明しない。
示されている実施形態では、印刷経路716と反転経路726はそれぞれアーチ部717と727とを含み、J字型の経路を形成する。アーチ部717と727は、用紙経路をより短くするので、プリンタのサイズを小型化することが可能である。実施形態によっては、印刷経路716と反転経路726の少なくとも一方は複数のアーチ部(例えばS字型経路やC字型経路を形成する)を含み、さらにプリンタのサイズを縮小したり、印刷された画像がプリンタから出力される場所を調整してもよい。
分流器732は、第1分流器位置734または第2分流器位置736のどちらかに配置できる。分流器732が第1分流器位置734に配置される場合、受容媒体702は受容体供給ロール704から印刷経路716へ向けられる。この位置では、受容媒体702は反転経路726からも印刷経路716へ向けられる。分流器732が第2分流器位置736に配置される場合、受容媒体702は受容体供給ロール704から反転経路726へ向けられる。図示した実施形態では、分流器732は断面が三角形であって、上の2面がカーブした外形である。しかしながら、用紙を扱う当業者であれば、受容媒体702の経路を適切に調整するために他の形状を代替えとして使用できることを理解するであろう。
裁断部740は、受容体供給ロール704からの受容媒体702を一部切り取るために備えられる。第2裁断部742は、画像印刷後、受容媒体702の端部をトリムするために備えられる。裁断部740と742には、関連技術で周知の媒体裁断機構を使用できる。好適な実施形態では、裁断部740と742は受容媒体702の幅方向に渡るレールに沿って移動する車輪型切断刃を含む回転式紙裁断機構を使用する。他の実施形態では、裁断部740と742は、ギロチン式切断刃等の他のタイプの媒体裁断機構を使用してもよい。
印刷工程が完了すると、印刷された画像が送出ローラ724(exit rollers)を使用して出口744を通り、両面サーマルプリンタ700から送出(eject)される。通常、出力トレイ(図示せず)が備えられ、印刷された画像は出口744を通って送出されるとその中へ落下する。
プリンタコントローラ748は、両面サーマルプリンタ700の動作を制御するために使用される。プリンタコントローラ748は、プログラム可能デジタルコンピュータ、プログラム可能マイクロプロセッサ、プログラム可能ロジックコントローラ、複数の電気回路、集積回路の形式にまとめられた複数の電気回路、または複数のディスクリート部品を備えてもよいが、これらに限定されない。プリンタコントローラ748は、サーマルプリントヘッド712を制御し、画像を受容媒体702に記録する。プリンタコントローラ748は、図8に示す様々なローラや裁断部740、742のような他の部品も制御する。電源746を使用してプリンタコントローラ748およびプリンタの他の電気部品へ電力を供給する。両面サーマルプリンタ700は、図1において先に説明した標準的な部品等の図8には示されていない他の様々な部品も含む。
図9は、図8における両面サーマルプリンタ700の部品の動作に関する工程をまとめたフローチャートであって、好適な実施形態に基づき両面印刷を実施する。図10A〜10Iは両面印刷工程中の両面サーマルプリンタ700の動作を示す一連の添付図である。
分流器を第1位置へ位置合わせするステップ800が実行され、分流器732が第1分流器位置734へ位置合わせされる。次に受容体を印刷経路へ送るステップ805が実行され、図10Aに示すように適切な駆動ローラを稼働させて、受容媒体702を受容体供給ロール704から印刷経路716へ送る。この実施形態例では、受容媒体702の一部であって印刷される画像を受容する部分がサーマルプリントヘッド712を通り過ぎる地点まで受容媒体702は印刷経路716内を送られる。
次に第1面画像を印刷するステップ810が実行され、第1面画像が受容媒体702の第1面に印刷される。これは、受容媒体702がサーマルプリントヘッド712を通過して移動することによって実行され、この間、サーマルプリントヘッド712は、第1面画像用の画像データに基づき熱パルスを印加し、色素(例えば染料)をドナーリボン706から受容媒体702の第1面に転写し、これによって第1面画像を印刷する。これを図10Bに示す。この実施形態例では、第1面画像を印刷するステップ810の間、受容媒体702は受容体供給ロール704へ巻き戻される。他の実施形態では、受容媒体702は、印刷工程中、反対方向へ移動してもよい。
通常、両面サーマルプリンタ700は、カラー画像の印刷に利用される。この場合、ドナーリボン706は一般的に一連のドナーパッチを含み、各ドナーパッチは図3Aに関連して説明した通り異なる色のドナー材料を含む。この場合、第1面画像を印刷するステップ810では、一般的に受容媒体702を複数回の印刷工程用に複数回サーマルプリントヘッド712を通過させ、その度ごとに異なる色のドナーパッチから色素を転写する。印刷工程と印刷工程との間、受容媒体702は第1面画像の先端部がサーマルプリントヘッド712と位置が合うように再度位置合わせされる。同様に、ドナーリボン706も位置合わせされ、適切なドナーパッチの先端部がサーマルプリントヘッド712に対して正確に位置合わせされる。
第1面画像が印刷されると、受容体を巻き戻すステップ815が実行され、受容媒体702は図10Cに示すように受容体供給ロール704へ巻き戻される。このステップの間、受容媒体702は、少なくとも受容媒体702の先端部が分流器732から離れる地点まで巻き戻される。
次に分流器を第2位置へ位置合わせするステップ820が実行され、図10Dに示すように分流器732が第2分流器位置736へ再度位置合わせされる。受容媒体702は、次に図10Eに示すように受容体を部分的に反転経路へ送るステップ825によって、部分的に反転経路726へ送られる。好適な実施形態では、受容媒体702は、受容媒体702の印刷された部分が裁断部740を越える地点まで進む。サーマルプリントシステムは、印刷工程中受容媒体702を適切に支持し制御するため、通常受容媒体702の先端部と後端部にいくらかの縁が必要なので、受容媒体702は、受容媒体702が適正な幅の縁を持って裁断されるように位置決めされなければならない。
次に受容体を裁断するステップ830が実行され、裁断部740を稼働して受容媒体702を裁断し、受容体供給ロール704から裁断された受容体シート750を切り離す。通常、受容媒体702は、裁断部740を稼働させる前に停止させる必要がある。次に受容体を完全に反転経路へ送るステップ835が実行され、図10Fに示すように、裁断済み受容体シート750を完全に反転経路726へ送る。
次に分流器を第1位置へ位置合わせするステップ840が実行され、図10Gに示すように、分流器732を第1分流器位置734へ位置合わせする。次に受容体を印刷経路へ送るステップ845が実行され、裁断済み受容体シート750を印刷経路716へ送る。この一連の動作を実施することによって、裁断済み受容体シート750の第2面がサーマルプリントヘッド712と向き合うので、第2面画像を印刷可能にする。
次に第2面画像を印刷するステップ850が実行され、第2面画像を裁断済み受容体シート750の第2面に印刷する。これは、裁断済み受容体シート750をサーマルプリントヘッド712を通過させて移動させることによって実行され、この間、サーマルプリントヘッド712は、第2面画像用の画像データに基づき裁断済み受容体シート750の第2面に印加し、色素(例えば染料)をドナーリボン706から裁断済み受容体シート750の第2面に熱パルスを転写し、これによって第2面画像を印刷する。これを図10Hに示す。第1面画像を印刷するステップ810に関連して上述したとおり、第2面画像を印刷するステップ850は、複数の異なる色素を使用してカラー画像を印刷するように複数回の印刷工程を含んでもよい。この実施形態例では、第2面画像を印刷するステップ850の間、裁断済み受容体シート750は、下方へ移動する。別の実施形態では、裁断済み受容体シート750は、印刷工程中反対方向へ移動してもよい。
前述した通り、通常印刷工程中、裁断済み受容体シート750の先端部と後端部にいくらかの縁を確保する必要がある。しかし多くの利用法では、両面サーマルプリンタ700によってユーザが出力する印刷画像の仕上げは、縁無し印刷が望まれる。このため、受容体端部をトリムする任意のステップ855によって、裁断済み受容体シート750の1つまたは複数の端部をトリムしてもよい。
図示した実施形態では、図10Iに示すようにトリムする第1端部が裁断部742を越えるまで裁断済み受容体シート750は出口744に向けて送られる。次に裁断済み受容体シート750の移動は一時停止され、裁断部742が稼働されて裁断済み受容体シート750の第1端部がトリムされる。好適な実施形態では、ゴミ箱(図示せず)を配置し、裁断時に第1端部がその中に落ちるようにする。ゴミ箱は操作者によって定期的に空にされ得る。
次に裁断済み受容体シート750は裁断済み受容体シート750の印刷部分(つまり裁断済み受容体シート750の残す部分)が裁断部742を越えるまで進められる。次に裁断済み受容体シート750の移動は一時停止され、裁断部742が稼働されて裁断済み受容体シート750の第2端部がトリムされる。第2端部がゴミ箱に落ちるようにしてもよい。
次に受容体をプリンタから送出するステップ860を実行し、裁断済み受容体シート750を両面サーマルプリンタ700から送出し、顧客へ出力したり、他の仕上げ工程(例えば複数の印刷されたページを含むフォトブックを構成するための製本工程等)に進めてもよい。実施形態によっては、受容体端部をトリムするステップ855によって裁断済み受容体シート750の第2端部をトリムする際に、裁断済み受容体シート750は、出口744から相当な距離出るところまで達する場合もある。その場合、裁断済み受容体シート750は、単に出力トレイ(図示せず)に落ちるようにしてもよい。その他の場合、裁断済み受容体シート750は、送りローラを使用して両面サーマルプリンタ700から送出してもよい。
当業者であれば、図8と9、10A〜10Iに関連して説明した実施形態例について様々な改良点が本発明の精神と範囲内において実施可能であることを理解するであろう。例えば、図11は、代替え実施形態の両面サーマルプリンタ900を示し、裁断部740、742が1つの裁断部902に置き換えられた以外は図8の両面サーマルプリンタ700と同一である。
両面サーマルプリンタ900の動作は、両面サーマルプリンタ700について図9のフローチャートに関連して説明したものと同様である。主な相違点は、裁断工程のための受容媒体の位置決めに関連する。
受容体を裁断するステップ830では、受容媒体702は裁断前に反転経路726へ更に進められる必要がある。受容体シート750の裁断後第1分流器位置734へ戻る前に、裁断された部分以外の受容媒体702は、分流器732から離れるまで受容体供給ロール704へ巻き戻されなければならない。
裁断部902は、受容体端部をトリムするステップ855を実施するためにも使用される。第2面画像が印刷された後、裁断済み受容体シート750は、トリムする第1端部が裁断部902を越えるまで反転経路726へ向けて戻され、そこで裁断部902が稼働されて裁断済み受容体シート750の第1端部がトリムされる。次に裁断済み受容体シート750は、印刷部分(つまり裁断済み受容体シート750の残す部分)が裁断部902を越えるまで進められ、そこで裁断部902が稼働されて裁断済み受容体シート750の第2端部がトリムされる。次に裁断済み受容体シート750は印刷経路716に戻され、出口744から送出される。
図11の両面サーマルプリンタ900の構成は、裁断機構が1つ少なくて済むので、図8の両面サーマルプリンタ700に比べてコスト面で優れている。しかし、端部をトリムする際に裁断済み受容体シート750が余分な距離移動しなければならないので、一般的に印刷速度の面で少々不利となる。代替え案としては、出口744を反転経路726の最後に配置し直し裁断済み受容体シートがトリム工程完了後に移動しなければならない距離を最短にしてもよい。
当業者であれば、本発明の範囲内において、説明した実施形態の様々な他の改良が可能であることを理解するであろう。図12にいくつかの任意の特徴を含む両面サーマルプリンタ905の実施形態を示す。ロールとして供給される受容媒体の1つの欠点は、受容体供給ロール704に保管する媒体に生じるカールである。媒体のカール量を減らすため、受容媒体702が時計回り回転する際に受容体供給ロール704から送り出されるように回す。次に受容体供給ロール704に巻かれた受容媒体702によって生じたカールを矯正する向きで受容媒体702を受容体デカールローラ910の周りで引っ張ってもよい。それによってカールの一部またはすべてを除去する。受容媒体702をガイド部915を使用して受容体デカールローラ910の周りそして供給送りローラ705へと導く。
図8および12に示す構成は、各印刷工程中、受容媒体702を出口744から一部外部へ出すという特徴がある。これは周囲からもたらされる埃や汚れによって受容媒体702を汚してしまう危険性を高める。さらに、ユーザにとって出口744から出る部分的に印刷された画像を見ることは混乱を生じる。これらの不都合を軽減するため、上部分流器920を使用して、受容媒体702を内部経路ガイド部930側の内部経路925へ分流してもよい。上部分流器920は、まず印刷工程中、上方の第1位置に配置され、受容媒体702を内部経路925へ向ける。次に印刷が終了すると、上部分流器920は下方の第2位置に配置され、受容媒体702を出口744方向へ向ける。これによって、受容媒体702は、印刷工程が終了してからしか両面サーマルプリンタ905から出なくなる。
18 サーマルプリンタ、20 プリンタコントローラ、22 サーマルプリントヘッド、22A サーマルプリントヘッド、22B サーマルプリントヘッド、26 受容媒体、30 ドナーリボン、30A ドナーリボン、30B ドナーリボン、32.1 ドナーパッチセット、32.2 ドナーパッチセット、34.1 イエロードナーパッチ、34.2 イエロードナーパッチ、36.1 マゼンタドナーパッチ、36.2 マゼンタドナーパッチ、38.1 シアンドナーパッチ、38.2 シアンドナーパッチ、40.1 透明ドナーパッチ、40.2 透明ドナーパッチ、42 受容体駆動ローラ、43 熱抵抗器、44 受容体供給ロール、45 セラミック基材、46 プラテンローラ、47 放熱板、48 ドナーリボン巻き取りロール、50 ドナーリボン供給ロール、52 受像領域、54 剥離部材、56 アイドルローラ、62 ユーザ入力装置、64 出力装置、68 メモリ、71 取り外し可能メモリインタフェース、72 ハードドライブ、74 通信システム、76 リモートメモリ、80 センサシステム、82 ドナー位置センサ、84 受容体位置センサ、86 移動量センサ、88 従動輪、90 放熱板、92 剥離部材、94 ピンチローラ、96 マイクログリップローラ、400 サーマルプリントシステム、410 両面サーマルプリントシステム、420 両面サーマルプリントシステム、422 第1位置、424 第2位置、430 両面サーマルプリントシステム、432 裁断部、433 裁断済み受容媒体、434 分流器、435 第1位置、436 第2位置、438 裏返しローラ、439 ガイド部、700 両面サーマルプリンタ、702 受容媒体、704 受容体供給ロール、705 供給送りローラ、706 ドナーリボン、708 ドナーリボン供給ロール、710 ドナーリボン巻き取りロール、712 サーマルプリントヘッド、714 プラテンローラ、716 印刷経路、717 アーチ部、718 印刷経路ガイド部、720 主駆動ローラ、722 印刷経路送りローラ、724 送出ローラ、726 反転経路、727 アーチ部、728 反転経路ガイド部、730 反転経路送りローラ、732 分流器、734 第1分流器位置、736 第2分流器位置、740 裁断部、742 裁断部、744 出口、746 電源、748 プリンタコントローラ、750 裁断済み受容体シート、800 分流器を第1位置へ位置合わせするステップ、805 受容体を印刷経路へ送るステップ、810 第1面画像を印刷するステップ、815 受容体を巻き戻すステップ、820 分流器を第2位置へ位置合わせするステップ、825 受容体を部分的に反転経路へ送るステップ、830 受容体を裁断するステップ、835 受容体を完全に反転経路へ送るステップ、840 分流器を第1位置へ位置合わせするステップ、845 受容体を印刷経路へ送るステップ、850 第2面画像を印刷するステップ、855 受容体端部をトリムするステップ、860 受容体をプリンタから送出するステップ、900 両面サーマルプリンタ、902 裁断部、905 両面サーマルプリンタ、910 受容体デカールローラ、915 ガイド部、920 上部分流器、925 内部経路、930 内部経路ガイド部、L パッチセット先端部、LED ドナーパッチ先端部、LER 受像領域先端部、T パッチセット後端部、TER 受像領域後端部。

Claims (13)

  1. ロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、
    基材の第1面と第2面に染料受容層を有するサーマル画像受容体の供給ロールと、
    印刷経路と、
    反転経路と、
    第1位置と第2位置とを有する分流器であって、前記分流器が前記第1位置にある場合は、前記サーマル画像受容体は、前記供給ロールから前記印刷経路へ、前記反転経路から前記印刷経路へ向けられ、前記分流器が前記第2位置にある場合は、前記サーマル画像受容体は、前記供給ロールから前記反転経路へ向けられる分流器と、
    前記印刷経路沿いに配置されるサーマルプリントヘッドと、
    ドナー供給ロールから前記サーマルプリントヘッドを通過し、ドナーリボン巻き取りロールへ送られるドナーリボンであって、1つまたは複数のドナーパッチを含み、前記各ドナーパッチは各ドナー材料を含むドナーリボンと、
    前記供給ロールと前記反転経路との間に配置される裁断機と、
    一連の複数のステップを実行するように前記サーマルプリントシステムの部品を制御するプリンタコントローラであって、前記複数のステップは
    前記分流器を前記第1位置へ配置するステップと、
    前記サーマル画像受容体の前記第1面が前記サーマルプリントヘッドと向き合うように前記サーマル画像受容体を前記供給ロールから前記印刷経路へ送るステップと、
    前記サーマル画像受容体と前記ドナーリボンとを送り前記サーマルプリントヘッドを通過させ、通過中、前記サーマルプリントヘッドは熱パルスを印加し、色素を前記ドナーリボンから前記サーマル画像受容体の前記第1面へ転写し、それによって第1面画像を印刷するステップと、
    前記サーマル画像受容体を前記供給ロールへ巻き戻すステップと、
    前記分流器を前記第2位置へ配置するステップと、
    前記サーマル画像受容体を前記供給ロールから部分的に前記反転経路へ送るステップと、
    前記裁断機を使用して、前記印刷された第1面画像を含む前記サーマル画像受容体の一部を前記供給ロールから裁断するステップと、
    前記裁断済みサーマル画像受容体を完全に反転回路へ送るステップと、
    前記分流器を前記第1位置へ配置するステップと、
    前記サーマル画像受容体の前記第2面が前記サーマルプリントヘッドと向き合うように前記裁断済みサーマル画像受容体を前記印刷経路へ送るステップと、
    前記裁断済みサーマル画像受容体と前記ドナーリボンとを送り前記サーマルプリントヘッドを通過させ、通過中、前記サーマルプリントヘッドは熱パルスを印加し、色素を前記ドナーリボンから前記サーマル画像受容体の前記第2面へ転写し、それによって第2面画像を印刷するステップと、
    前記裁断済みサーマル画像受容体を前記プリントシステムから送出するステップと、を含むプリンタコントローラと、
    を含むことを特徴とするロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  2. 前記印刷経路と前記反転経路の少なくとも一方はアーチ形の部分を含む、請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  3. 請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、前記プリントシステムはカラープリントシステムであって、前記サーマル画像受容体は前記サーマルプリントヘッドを複数回通過して送られ、その間、前記第1面画像と前記第2面画像の少なくとも一方を印刷し、前記複数のドナー材料を前記ドナーリボン上に連続して配置された対応する複数のドナーパッチから転写し、前記ドナー材料は対応する複数の異なる色素を含む、ロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  4. 前記ドナーパッチは、前記印刷済みの色素に保護膜を生じるドナー材料を印加する透明ドナーパッチを含む、請求項3に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  5. 前記裁断機は前記供給ロールと前記分流器との間に配置される、請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  6. 請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、前記印刷経路に沿って配置された第2裁断機を更に含み、前記第2裁断機は前記第2面画像が印刷された後、前記裁断済みサーマル画像受容体の少なくとも1端をトリムする、ロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  7. 前記分流器は3辺を含む三角形の断面を有する、請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  8. 前記辺の少なくとも1辺は湾曲している、請求項7に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  9. 請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、前記印刷経路は、前記受容媒体を前記印刷経路を通して導くガイド部と、前記受容媒体を前記印刷経路内で送る送りローラとを含む、ロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  10. 請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、前記反転経路は、前記受容媒体を前記反転経路を通して導くガイド部と、前記受容媒体を前記反転経路内で送る送りローラとを含む、ロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  11. 請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、前記裁断済みサーマル画像受容体は、前記印刷経路の末端にある出口または前記反転経路の末端にある前記出口を通って前記プリントシステムから送出される、ロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  12. 請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、さらに受容体デカールローラを含み、前記サーマル画像受容体は、前記供給ロールに巻かれたことで生じた前記サーマル画像受容体のカールを矯正する向きで前記受容体デカールローラの周りで引っ張られる、ロール供給式両面サーマルプリントシステム。
  13. 請求項1に記載のロール供給式両面サーマルプリントシステムであって、前記サーマルプリントヘッドと前記印刷経路の末端にある出口との間に配置される第2分流器をさらに含み、前記第2分流器は第1位置と第2位置とを有し、前記第2分流器が前記第1位置にある場合は前記サーマル画像受容体は前記印刷経路から内部媒体経路へ向けられ、前記第2分流器が前記第2位置にある場合は前記サーマル画像受容体は前記印刷経路の末端にある前記出口を通って前記プリントシステムから送出されるように向けられる、ロール供給式両面サーマルプリントシステム。
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