JP2018070311A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印画品位の高い印画を行うことが可能な印刷装置を提供することを目的とする。【解決手段】印刷装置１００では、主搬送ローラー１０７は、大径部１０７ｂと小径部１０７ｃとを含む金属シャフト１０７ｄと、金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂの外径よりも大きな外径に形成されかつ金属シャフト１０７ｄの小径部１０７ｃに取り付けられた円筒形状の弾性部材１０７ａとを有し、ピンチローラー１０８が印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７に圧接した状態で、弾性部材１０７ａにおける圧接された部分の半径が金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂの半径と同じ大きさになるように圧縮され、かつ、弾性部材１０７ａは、印画紙１１０ａを搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数を有している。【選択図】図４

Description

本発明は、印画紙を搬送して印画紙の片面または両面に対して印画する印刷装置に関するものである。

写真のような印画品位の高い印画を行うため、サーマルヘッドと、染料層および保護層を含むインクリボンとを用いて、受像層を有する印画紙に対して印画する印刷装置が知られている。印画紙は、サーマルヘッドと、サーマルヘッドに圧接するプラテンローラーとによって挟まれて印画される。このような印刷装置においては、印画紙を搬送するために、一般に搬送ローラーの外周面に多数の突起部が設けられたグリップローラーが用いられ、印画紙を精度よく搬送する技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、グリップローラーの表面に多数の微小な突起部が設けられ、突起部の根元にウレタンコーティングを施した用紙搬送装置が開示されている。特許文献１に記載の用紙搬送装置では、突起部の根元にウレタンコーティングを施したことで、印画紙の搬送を補助し、印画紙を搬送する際に発生する突起部の突刺し孔に掛る負荷を軽減して、印画紙を正確に搬送している。

また、特許文献２には、多数の微小な突起部を有するグリップローラーを用いずに、印画紙を精度よく搬送するプリンタが開示されている。特許文献２に記載のプリンタでは、印画紙がロール状に巻かれた印画紙ロールを、サーマルヘッドによる印画速度と同一の速度となるように回転駆動させて印画を行っている。

特開２００４−１６１４２３号公報 特開２０１２−２１３８９６号公報

近年、特にフォトブックなどの写真集を作成するために、印画紙の両面に対して印画を実施することがある。一般に、印画紙の受像層である表面とは反対側に配置されたグリップローラーを用いて印画紙を搬送するが、微小な突起部を有するグリップローラーを用いて印画紙を搬送し印画紙の両面に印画すると、印画紙の裏面に突起部による多数の突刺し孔が形成される。多数の突刺し孔により印画紙の裏面に跡が残り、印画紙の裏面が損なわれてしまう。また、印刷濃度が低下するなど印画品位が低下するという問題があった。

特許文献１に記載の用紙搬送装置では、ウレタンコーティングによる印画紙の搬送補助効果により、微小な突起部によって形成される突刺し孔の拡大を低減させているが、突起部による突起痕が印画紙に残るため、印画品位が低下するという問題があった。そのため、さらに高品位の印画が望まれる印刷装置において改善が必要とされている。

また、特許文献２記載のプリンタでは、微小な突起部を有するグリップローラーを用いずに印画することで、印画紙の裏面に突起痕が発生することは改善される。しかし、サーマルヘッドによる印画速度と印画紙ロールの回転による搬送速度とを同一としているため、印画時間が印画毎にばらついてしまい、イエロー、マゼンタ、およびシアンなどの複数の色を印画紙の同一箇所に順次、重ねてカラー画像を形成する場合には、微小な速度ずれが生じ、色ズレが発生する。このように、印画品位が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、印画品位の高い印画を行うことが可能な印刷装置を提供することを目的とする。

本発明に係る印刷装置は、印画紙を搬送して印画する印刷装置であって、前記印画紙を搬送する主搬送ローラーと、前記主搬送ローラーを回転駆動する主搬送駆動部と、前記印画紙を前記主搬送ローラーに圧接するピンチローラーとを備え、前記主搬送ローラーは、大径部と小径部とを含む第１シャフトと、前記第１シャフトの前記大径部の外径よりも大きな外径に形成されかつ前記第１シャフトの前記小径部に取り付けられた円筒形状の第１弾性部材とを有し、前記ピンチローラーが前記印画紙を前記主搬送ローラーに圧接した状態で、前記第１弾性部材における圧接された部分の半径が前記第１シャフトの前記大径部の半径と同じ大きさになるように圧縮され、かつ、前記第１弾性部材は、前記印画紙を搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数を有するものである。

本発明によれば、ピンチローラーが印画紙を主搬送ローラーに圧接した状態で、第１弾性部材における圧接された部分の半径が第１シャフトの大径部の半径と同じ大きさになるように圧縮され、かつ、第１弾性部材は、印画紙を搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数を有する。

したがって、印画紙の搬送速度が安定し、かつ、印画紙は主搬送ローラーの第１弾性部材と所定の圧力を持って圧接されることで、摩擦力による搬送力を得ることが可能となる。これにより、微小な突起部を有するグリップローラーを用いた場合に発生する、突起痕に起因する濃度ムラ、および印画紙の荒れなどを防止することができるため、品位の高い印画を行うことができる。

実施の形態１に係る印刷装置の概略構成図である。 実施の形態１に係る印刷装置の搬送機構の概略構成図である。 実施の形態１における印画紙圧接時での弾性部材の圧縮状態を示す図である。 実施の形態１における印画紙圧接時での主搬送ローラーおよびピンチローラーを示す図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 実施の形態２に係る印刷装置の概略構成図である。 実施の形態２に係る印刷装置の搬送機構の概略構成図である。 実施の形態４に係る印刷装置の弾性部材の斜視図である。 実施の形態４に係る印刷装置の弾性部材の正面図である。 図９のＢ−Ｂ線断面図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。本実施の形態では、印画紙１１０ａがロール状に巻き回された印画紙ロール１１０に対して、片面印画を実施する場合を例として説明する。

図１は、実施の形態１に係る印刷装置１００の概略構成図である。図２は、印刷装置１００の搬送機構の概略構成図である。図３は、印画紙１１０ａの圧接時での弾性部材１０７ａの圧縮状態を示す図である。

図１に示すように、印刷装置１００は、インクシート供給部１０１、インクシート巻取部１０２、サーマルヘッド１０３、プラテンローラー１０４、主搬送モーター１０５、主搬送駆動部１０６、主搬送ローラー１０７、およびピンチローラー１０８を備えている。

インクシート供給部１０１には、イエロー、マゼンタ、およびシアンなどの染料が面順次で塗布されたインクシート１０１ａがロール状に巻き回されている。サーマルヘッド１０３は、プラテンローラー１０４によりインクシート１０１ａおよび印画紙１１０ａが押し当てられ、自身が発する熱によりインクシート１０１ａの染料を印画紙１１０ａに転写する。インクシート巻取部１０２は、サーマルヘッド１０３によりインクシート１０１ａの染料が印画紙１１０ａに転写された後、インクシート１０１ａを巻き取る。

プラテンローラー１０４は、サーマルヘッド１０３に対向する位置に配置され、インクシート１０１ａおよび印画紙１１０ａをサーマルヘッド１０３に押し当てる。主搬送モーター１０５は、主搬送駆動部１０６を介して主搬送ローラー１０７に回転駆動力を伝達する。

ここで、主搬送駆動部１０６について簡単に説明する。図２に示すように、主搬送駆動部１０６は、主搬送モーター１０５の出力部に取り付けられたプーリー１０６ａと、主搬送ローラー１０７の一端部に取り付けられたプーリー１０６ｂと、プーリー１０６ａおよびプーリー１０６ｂに架けられたベルト１０６ｃとを備えている。この構成により、主搬送モーター１０５の回転駆動力が、プーリー１０６ａ、ベルト１０６、およびプーリー１０６ｂを介して主搬送ローラー１０７に伝達される。

図１に示すように、主搬送ローラー１０７は、主搬送駆動部１０６により駆動され、印画紙１１０ａを転写方向または用紙戻し方向に搬送する。ピンチローラー１０８は、主搬送ローラー１０７に対向する位置に配置されている。ピンチローラー１０８は、印刷装置１００が備える図示しない制御部により制御され、印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７に圧接する。

次に、前提技術として、微小な突起部を有するグリップローラーを備えた印刷装置の問題点について説明する。なお、実施の形態１に係る印刷装置１００と同一の構成要素については同一符号を付して説明する。

印画紙１１０ａに対してイエロー、マゼンタ、およびシアンを重ねて画像を形成するには、印画紙１１０ａへのイエロー転写後に、印画紙１１０ａをイエロー転写前の位置に戻す必要がある。さらにマゼンタおよびシアンの転写後には、イエローの場合と同様にそれぞれの転写前の位置に印画紙１１０ａを正確に戻す必要がある。

このとき、印画紙１１０ａのイエロー転写後の位置と、マゼンタ転写後の位置と、シアン転写後の位置がずれていた場合に、画像がぼやけて見えて印画不良となってしまう。なお、このような印画不良を「色ズレ」という。

色ズレが発生する１つの要因は、プラテンローラー１０４がサーマルヘッド１０３に印画紙１１０ａとインクシート１０１ａとを挟んで圧接することで、印画紙１１０ａの転写方向に対して摩擦力に起因する搬送抗力が発生するためである。

この搬送抗力に対して、主搬送ローラー１０７とピンチローラー１０８による印画紙１１０ａを搬送する力が小さい場合に、印画紙１１０ａの搬送量が不足することになる。このような状態で、印画紙１１０ａにイエロー、マゼンタ、およびシアンを順に転写すると色ズレが発生する。

用紙戻し方向に印画紙１１０ａを搬送する場合、印画紙１１０ａがロール状に巻き回された印画紙ロール１１０には、印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７とピンチローラー１０８とで挟んで搬送する際に、印画紙１１０ａが斜行しないように、印画紙ロール１１０にはバックテンションが図示しない負荷機構により与えられえている。そのため、搬送抗力に対しても、主搬送ローラー１０７とピンチローラー１０８による搬送力が小さいと、用紙戻し方向の印画紙１１０ａの搬送量がイエロー転写後、マゼンタ転写後、およびシアン転写後の各用紙戻し時にずれてしまい、色ズレが発生することになる。

前提技術では、微小な突起部を有するグリップローラーにより、印画紙１１０ａに孔をあけて印画紙１１０ａを搬送していたため、搬送力を大きくすることができた。しかし、微小な突起部を有するグリップローラーを用いることは、印画紙１１０ａの受像層である表面、および裏面に突起痕が発生し印画品位を低下させる要因となっていた。そのため、印画紙１１０ａに孔をあけずに搬送力を大きくすることが重要な課題となる。この課題を、課題１とする。

また、色ズレが発生する別の要因は、印画紙１１０ａの搬送速度がイエロー、マゼンタ、およびシアンなどで同一でない場合、または各色の印画中に搬送速度が変動してしまった場合などが挙げられる。

印刷装置１００を安価に構成するために、印画紙１１０ａを搬送するための駆動源である主搬送モーター１０５として、オープンループで印画動作時の印画紙１１０ａの搬送距離を制御可能なステッピングモーター等が用いられる。主搬送モーター１０５は、主搬送駆動部１０６を介して、主搬送ローラー１０７に回転駆動力を与える。

印画紙１１０ａの搬送速度は、主搬送モーター１０５の回転速度および、印画紙１１０ａをピンチローラー１０８で圧接した状態での主搬送ローラー１０７の搬送半径によって決定される。そのため、主搬送モーター１０５について、フィードバック制御などを用いずに、オープンループで搬送速度を制御する場合は、印画紙１１０ａの搬送速度を変動させないようにするために、主搬送ローラー１０７に弾性部材１０７ａ（図２参照）を設けることが重要となる。この課題を、課題２とする。

課題１を解決するために、本実施の形態では、図２と図３に示すように、微小な突起部の代替として主搬送ローラー１０７に弾性部材１０７ａが主搬送ローラー１０７の金属シャフト１０７ｄと同軸上に配置された。より具体的には、主搬送ローラー１０７は、第１シャフトとしての金属シャフト１０７ｄ、および円筒形状の第１弾性部材としての弾性部材１０７ａを備えている。

金属シャフト１０７ｄは、大径部１０７ｂ、および大径部１０７ｂよりも小径に形成された小径部１０７ｃを有している。図２では、例えば３つの小径部１０７ｃが互いに所定の間隔をあけて金属シャフト１０７ｄに設けられている。

弾性部材１０７ａは、例えばゴム材料で構成されている。弾性部材１０７ａは、金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂの外径よりも大きな外径に形成され、小径部１０７ｃに取り付けられている。小径部１０７ｃの幅は、弾性部材１０７ａの幅よりも大きく形成されている。弾性部材１０７ａは、小径部１０７ｃに対して幅方向両側に所定の隙間をあけて固定されている。小径部１０７ｃの幅は、弾性部材１０７ａが圧縮した状態で弾性部材１０７ａの幅と略同じ大きさになるように形成されている。

なお、図２では、弾性部材１０７ａと小径部１０７ｃはそれぞれ３つ設けられているが、それぞれ１つ以上であればよい。弾性部材１０７ａは、少なくとも金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂよりも、印画紙１１０ａに対する摩擦係数μが大きくなるように構成されている。すなわち、弾性部材１０７ａは、印画紙１１０ａを搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数μを有している。

印画紙１１０ａに作用する搬送力は、ピンチローラー１０８の圧接力Ｎおよび弾性部材１０７ａの摩擦係数μにより決定されるため、印画動作中に印画紙１１０ａに作用する搬送抗力をＰとして、次の数式（１）を満たすようにピンチローラー１０８の圧接力Ｎは決定される。

このとき、搬送抗力Ｐは、弾性部材１０７ａに作用するため、弾性部材１０７ａは小径部１０７ｃに対して、空転しないように接着等の方法で固定されている。

また、金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂの表面は、印画紙１１０ａに傷などを与えないように、平滑に形成されている。

以上のように構成することで、微小な突起部を有するグリップローラーを用いることなく、印画紙１１０ａを搬送抗力Ｐよりも大きな搬送力で搬送することが可能となり、印画紙１１０ａの搬送力不足に起因する色ズレを防止することが可能となる。

一方、本実施の形態のように、主搬送ローラー１０７が弾性部材１０７ａを備える場合は、弾性部材１０７ａの圧縮によって主搬送ローラー１０７の搬送半径が変化し、課題２が発生することになる。

課題１を解決した上で、課題２を解決するために、本実施の形態では、弾性部材１０７ａは金属シャフト１０７ｄの外周面の一部を構成するように配置され、かつ、弾性部材１０７ａの外径は金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂの外径よりも大きくなるように形成されている。そして、ピンチローラー１０８が印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７に圧接した状態で、弾性部材１０７ａにおける圧接された部分の半径が金属シャフト１０７ｄの半径と同じ大きさになるように圧縮される。すなわち、主搬送ローラー１０７は、弾性部材１０７ａの圧縮によって主搬送ローラー１０７の搬送半径が変化しないように構成されている。

次に、ピンチローラー１０８が印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７に圧接した状態で、弾性部材１０７ａにおける圧接された部分の半径が金属シャフト１０７ｄの半径と同じ大きさになる理由について説明する。図４は、実施の形態１における印画紙１１０ａの圧接時での主搬送ローラー１０７およびピンチローラー１０８を示す図である。図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。

図４と図５に示すように、ピンチローラー１０８が印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７に圧接すると、ピンチローラー１０８により弾性部材１０７ａが圧接される。弾性部材１０７ａにおける圧接された側の幅が変形し広がることで、弾性部材１０７ａの外径が変形し小さくなる。

ピンチローラー１０８は、弾性部材１０７ａが変形した分だけ主搬送ローラー１０７の金属シャフト１０７ｄに近づくが、金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂは弾性部材１０７ａほど変形しない。そのため、ピンチローラー１０８は、主搬送ローラー１０７の金属シャフト１０７ｄに印画紙１１０ａを介して圧接することで、弾性部材１０７ａにおける圧接された部分の半径と金属シャフト１０７ｄの半径が同じになる。

また、図４と図５に示すように、ピンチローラー１０８による圧接力Ｎは、金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂの半径をＲａ、弾性部材１０７ａにおける圧縮された部分の半径をＲｂとした場合に、数式（１）および以下の数式（２）を満たすように決定される。

数式（２）の関係を満たすように、ピンチローラー１０８の圧接力Ｎが決定されることで、印画紙１１０ａを搬送する際の、弾性部材１０７ａの搬送半径が金属シャフト１０７ｄの搬送半径と同じ大きさになる。ここで、弾性部材１０７ａの搬送半径とは、弾性部材１０７ａにおける圧接された部分の半径である。これにより、主搬送ローラー１０７の搬送半径が変化しないことから、印画紙１１０ａの搬送速度を安定させることが可能となり、搬送速度の変動に起因する色ズレを防止することが可能となる。

以上のように、実施の形態１に係る印刷装置１００では、ピンチローラー１０８が印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７に圧接した状態で、弾性部材１０７ａにおける圧接された部分の半径が金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂの半径と同じ大きさになるように圧縮され、かつ、弾性部材１０７ａは、印画紙１１０ａを搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数μを有する。

したがって、印画紙１１０ａの搬送速度が安定し、かつ、印画紙１１０ａは主搬送ローラー１０７の弾性部材１０７ａと所定の圧力を持って圧接されることで、摩擦力による搬送力を得ることが可能となる。これにより、微小な突起部を有するグリップローラーを用いた場合に発生する、突起痕に起因する濃度ムラ、および印画紙１１０ａの荒れなどを防止することができるため、品位の高い印画を行うことができる。

また、前提技術では、主にオンデマンドカードゲームなどで用いられる印画紙１１０ａにおける受像層と反対側の裏面にはゲームの特別なキャラクターなどの図柄が設けられており、微小な突起部を有するグリップローラーを用いることで図柄に印刷キズが入ったように見えて、商品性が低下するという問題があった。しかし、実施の形態１に係る印刷装置１００では、微小な突起部を有するグリップローラーを用いないため、このような問題は発生しない。

また、印刷装置１００は、微小な突起部を有する主搬送ローラー１０７を用いないため、印画紙１１０ａの紙粉などが微小な突起部に入り込むことによる搬送力の低下、または印画紙１１０ａが紙詰まりなどを起こしたときに発生する突起部の折れなどによる搬送力の低下などによって発生する色ズレなどの印画不具合を防止することが可能となる。また、紙粉を取り除く必要がないため、印刷装置１００のメンテナンスを簡単に行うことができる。

以上より、印刷装置１００の耐久性の向上、および製品のライフサイクルにおける各段階での環境負荷低減を図ることが可能となる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る印刷装置１００Ａについて説明する。図６は、実施の形態２に係る印刷装置１００Ａの概略構成図である。図７は、印刷装置１００Ａの搬送機構の概略構成図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図６と図７に示すように、実施の形態２では、印刷装置１００Ａは、ピンチローラー１０８に代えてピンチローラー１２８を備え、ピンチローラー１２８も主搬送ローラー１０７と同様に、第２シャフトとしての金属シャフト１２８ｄ、および第２弾性部材としての弾性部材１２８ａを備えている。さらに、印刷装置１００Ａは、動力伝達部１１１およびトルク制限部１０９を備えている。

動力伝達部１１１は、主搬送ローラー１０７からピンチローラー１２８に回転駆動力を伝達する。トルク制限部１０９は、ピンチローラー１２８に伝達された回転駆動力を規定のトルクに制限する。

また、動力伝達部１１１は、ピンチローラー１２８の回転速度が主搬送ローラー１０７よりも速くなるように回転駆動力を伝達するように構成されている。トルク制限部１０９は、印画紙１１０ａの搬送負荷による搬送負荷トルクよりも小さくなるようにトルクを制限する。より具体的には、トルク制限部１０９により制限されたトルクは、ピンチローラー１２８が印画紙１１０ａに与える摩擦による搬送力で発生するピンチローラー１２８の軸上トルクよりも小さくなるように設定される。これにより、トルク制限部１０９ですべりが発生し、ピンチローラー１２８と印画紙１１０ａではすべりが発生しないようになる。

次に、ピンチローラー１２８、主搬送ローラー１０７、動力伝達部１１１、およびトルク制限部１０９の詳細について説明する。図７に示すように、金属シャフト１２８ｄは、大径部１２８ｂ、および大径部１２８ｂよりも小径に形成された小径部１２８ｃを有している。図７では、例えば２つの小径部１２８ｃが互いに所定の間隔をあけて金属シャフト１２８ｄに設けられている。

弾性部材１２８ａは、例えばゴム材料で構成されている。弾性部材１２８ａは、金属シャフト１２８ｄの大径部１２８ｂの外径よりも大きな外径に形成され、小径部１２８ｃに取り付けられている。小径部１２８ｃの幅は、弾性部材１２８ａの幅よりも大きく形成されている。弾性部材１２８ａは、小径部１２８ｃに対して幅方向両側に所定の隙間をあけて固定されている。小径部１２８ｃの幅は、弾性部材１２８ａが圧縮した状態で弾性部材１２８ａの幅と略同じ大きさになるように形成されている。

また、金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂと弾性部材１２８ａが対向する位置に配置され、金属シャフト１２８ｄの大径部１２８ｂと弾性部材１０７ａが対向する位置に配置されている。このような配置にすることで、ピンチローラー１２８が印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７に圧接した状態で、図５に示すように、各ローラーの弾性部材が圧縮することで、弾性部材における圧接された部分の半径が各ローラーの金属シャフトの半径と同じ大きさになる。

一方、弾性部材同士を対向させて印画紙１１０ａを圧接すると、主搬送ローラー１０７の弾性部材１０７ａとピンチローラー１２８の弾性部材１２８ａで圧縮のバランスが取れた半径が搬送半径となってしまう。この場合、弾性部材の硬度ばらつきなどで搬送半径もばらつくため、印画紙１１０ａの搬送速度が安定しなくなる。そのため、本実施の形態では、ピンチローラー１２８および主搬送ローラー１０７は、図７に示す配置にされた。

なお、図７では、弾性部材１２８ａと小径部１２８ｃはそれぞれ２つ設けられているが、それぞれ１つ以上であればよく、弾性部材１０７ａと小径部１０７ｃの個数に合わせて変更可能である。

弾性部材１２８ａは、少なくとも金属シャフト１２８ｄの大径部１２８ｂよりも、印画紙１１０ａに対する摩擦係数μが大きくなるように構成されている。すなわち、弾性部材１２８ａは、印画紙１１０ａを搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数μを有している。

次に、トルク制限部１０９および動力伝達部１１１の具体的な構成について説明する。図７に示すように、トルク制限部１０９は、バネ式のトルクリミッターにより構成され、かつ、ピンチローラー１２８と同軸上に配置されている。より具体的には、トルク制限部１０９は、ピンチローラー１２８の金属シャフト１２８ｄの一端部に取り付けられている。動力伝達部１１１は、主搬送ローラー１０７の金属シャフト１０７ｄの一端部に取り付けられた大径ギヤ１１１ａと、大径ギヤ１１１ａおよびトルク制限部１０９と噛み合う小径ギヤ１１１ｂとを備えている。

主搬送ローラー１０７の回転駆動力が大径ギヤ１１１ａおよび小径ギヤ１１１ｂを介してピンチローラー１２８に伝達される。このとき、トルク制限部１０９は、ピンチローラー１２８に伝達される回転駆動力を規定のトルクに制限する。大径ギヤ１１１ａおよび小径ギヤ１１１ｂは、トルク制限部１０９にすべりトルクを発生させて、それをピンチローラー１２８が印画紙１１０ａに与える搬送力とするために、ピンチローラー１２８の回転速度が主搬送ローラー１０７の回転速度よりも速くなるよう所定の減速比が設定されている。

なお、大径ギヤ１１１ａおよび小径ギヤ１１１ｂによる減速比は、ピンチローラー１２８および主搬送ローラー１０７の金属シャフトの外径の大きさに応じて変更される。

前提技術のように、回転速度ムラを低減させない場合には、ピンチローラー１０８の回転速度が変動してしまい、印画紙１１０ａの搬送速度も微小に変動することで、元の印刷画像にはない、縞々の線が見える送りムラなどの印画不良が発生する。

これに対して本実施の形態では、主搬送ローラー１０７から伝達される回転駆動力が動力伝達部１１１を介して伝達される際に、微小に回転速度が変動した場合でも、ピンチローラー１０８と動力伝達部１１１との間にトルク制限部１０９が介在することで、微小な回転速度の変動はトルク制限部１０９の内部のバネの開き角度の増減に変換される。そのため、ピンチローラー１０８には、直接的に微小な回転速度の変動は伝わらず、送りムラなどの印画不良を、安価な構成で低減することが可能となる。

以上のように、実施の形態２に係る印刷装置１００Ａは、主搬送ローラー１０７からピンチローラー１２８に回転駆動力を伝達する動力伝達部１１１と、回転駆動力を規定のトルクに制限するトルク制限部１０９とをさらに備え、トルク制限部１０９は、トルクを印画紙１１０ａの搬送負荷による搬送負荷トルクよりも小さくなるように制限し、動力伝達部１１１は、ピンチローラー１２８の回転速度が主搬送ローラー１０７の回転速度よりも速くなるように回転駆動力を伝達する。

したがって、トルク制限部１０９ですべりが発生し、ピンチローラー１２８と印画紙１１０ａではすべりが発生しないようになる。また、ピンチローラー１２８の駆動に関し、主搬送ローラー１０７を駆動する主搬送駆動部１０６を共用するため安価な構成で色ズレなどの印画不良を低減することが可能となる。

ピンチローラー１２８は、大径部１２８ｂと小径部１２８ｃとを含む金属シャフト１２８ｄと、金属シャフト１２８ｄの大径部１２８ｂの外径よりも大きな外径に形成されかつ金属シャフト１２８ｄの小径部１２８ｃに取り付けられた円筒形状の弾性部材１２８ａとを有し、ピンチローラー１２８が印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７に圧接した状態で、弾性部材１２８ａにおける圧接された部分の半径が金属シャフト１２８ｄの大径部１２８ｂの半径と同じ大きさになるように圧縮され、かつ、弾性部材１２８ａは、印画紙１１０ａを搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数μを有する。

したがって、主搬送ローラー１０７のみに弾性部材１０７ａを配置した場合における印画紙１１０ａの搬送力と比較して、さらに大きな搬送力を印画紙１１０ａに与えることが可能となる。

金属シャフト１０７ｄの大径部１０７ｂと弾性部材１２８ａ、金属シャフト１２８ｄの大径部１２８ｂと弾性部材１０７ａがそれぞれ対向する位置に配置された。したがって、弾性部材同士が対向して配置された場合と比較して、弾性部材１０７ａおよび弾性部材１２８ａがさらに圧縮しやすくなる。また、印画紙１１０ａを搬送する際の弾性部材１０７ａおよび弾性部材１２８ａにおける圧接された部分の半径は、それぞれ金属シャフト１０７ｄおよび金属シャフト１２８ｄの半径と同じ大きさになるため、印画紙１１０ａの搬送精度をさらに高くすることが可能となる。

トルク制限部１０９は、バネ式のトルクリミッターにより構成され、かつ、ピンチローラー１２８と同軸上に配置された。したがって、安価で小型の印刷装置１００Ａを実現することが可能となる。また、トルクリミッターがピンチローラー１２８と同軸上に配置されたことで、ピンチローラー１２８と主搬送ローラーとの間の動力伝達部１１１で生じる振動などをピンチローラー１２８に伝達されることを低減し、送りムラなどの印画不良を低減させることが可能となる。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係る印刷装置について説明する。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態３では、主搬送ローラー１０７の弾性部材１０７ａおよびピンチローラー１２８の弾性部材１２８ａを、印画紙１１０ａの受像層である表面、または裏面の色調と同じ色調のゴム材料で構成されている。

ここで、フォトブックなどの両面印刷を行う印刷装置に用いられる印画紙１１０ａは表面および裏面が共に受像層となるため、各弾性部材は、印画紙１１０ａの表面および裏面と同じ色調となる。しかし、オンデマンドカードゲーム等で用いられる印画紙１１０ａは、表面は受像層、裏面はキャラクターなどの図柄で構成されるため、弾性部材１０７ａおよび弾性部材１２８ａは互いに異なる色調となる。すなわち、弾性部材１０７ａは印画紙１１０ａの表面と同じ色調となり、弾性部材１２８ａは印画紙１１０ａの裏面と同じ色調となる。

以上のように、実施の形態３に係る印刷装置では、弾性部材１０７ａおよび弾性部材１２８ａはゴム材料からなるため、安価な材料で高い摩擦力を得ることが可能となる。弾性部材１０７ａおよび弾性部材１２８ａは、印画紙１１０ａの表面または裏面と同じ色調に構成されたため、印画紙１１０ａに過負荷が生じた場合などに、弾性部材１０７ａまたは弾性部材１２８ａが摩耗しても印画紙１１０ａが汚損することを抑制できる。

＜実施の形態４＞
次に、実施の形態４に係る印刷装置について説明する。図８は、実施の形態４に係る印刷装置の弾性部材１３７ａの斜視図である。図９は、弾性部材１３７ａの正面図であり、図１０は、図９のＢ−Ｂ線断面図である。なお、実施の形態４において、実施の形態１〜３で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態４では、主搬送ローラー１０７およびピンチローラー１２８の弾性部材の形状が共に変更されている。図８〜図１０では、主搬送ローラー１０７およびピンチローラー１２８の弾性部材の形状を変更したものとして弾性部材１３７ａが示されている。

図８〜図１０に示すように、円筒形状の弾性部材１３７ａの外周面の全周に渡って、５つの溝１３７ｂが設けられている。すなわち、５つの溝１３７ｂは、弾性部材１３７ａの外周面の軸方向と垂直に互いに所定の間隔をあけて設けられている。弾性部材１３７ａの外周面の全周に渡って溝１３７ｂを設けることで、弾性部材１３７ａの外周面の単位面積当たりにおけるピンチローラー１２８の圧接力による面圧を、溝１３７ｂを設けない場合と比較して高くすることが可能となる。

一方、ピンチローラー１２８の圧接力を上げずに面圧を高くする方法として、弾性部材の幅を小さくし、弾性部材の個数を多くすることで、溝１３７ｂを設けた場合と同じ効果を得ることが可能となる。しかし、弾性部材の個数が多くなるため、加工コストが上昇する。そのため、本実施の形態では、弾性部材１３７ａの外周面の全周に渡って溝１３７ｂが設けられた。

なお、図８では、溝１３７ｂは５つ設けられているが、１つ以上であればよい。また、溝１３７ｂは、主搬送ローラー１０７およびピンチローラー１２８の弾性部材のいずれか一方に設けられていてもよい。また、図８と図１０では、溝１３７ｂは、弾性部材１３７ａの外周面の軸方向と垂直に設けられているが、上記の効果を逸脱しない限り溝１３７ｂの形状を変更してもよい。例えば、弾性部材１３７ａの外周面の軸方向に対して螺旋状の溝、または弾性部材１３７ａの外周面の軸方向と平行な溝であってもよい。

以上のように、実施の形態４に係る印刷装置では、主搬送ローラー１０７またはピンチローラー１２８の弾性部材１３７ａの外周面に溝１３７ｂが設けられたため、印画紙１１０ａを主搬送ローラー１０７とピンチローラー１２８とで圧接した状態で、弾性部材１３７ａがさらに圧縮しやすくなる。これにより、弾性部材１３７ａにおける圧接された部分の半径が、弾性部材１３７ａが取り付けられた金属シャフトの大径部の半径と同じ大きさになりやすくなるため、印画紙１１０ａの搬送精度をさらに高くすることが可能となる。

上記の各実施の形態において、印画紙１１０ａの片面印画を実施する場合について説明したが、印画紙１１０ａの両面印画を実施する場合にも各実施の形態で説明した構成を採用することは可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１００，１００Ａ 印刷装置、１０６ 主搬送駆動部、１０７ 主搬送ローラー、１０８ ピンチローラー、１０７ａ 弾性部材、１０７ｂ 大径部、１０７ｃ 小径部、１０７ｄ 金属シャフト、１０９ トルク制限部、１１０ａ 印画紙、１１１ 動力伝達部、１２８ ピンチローラー、１２８ａ 弾性部材、１２８ｂ 大径部、１２８ｃ 小径部、１２８ｄ 金属シャフト、１３７ａ 弾性部材、１３７ｂ 溝。

Claims (7)

1. 印画紙を搬送して印画する印刷装置であって、
   前記印画紙を搬送する主搬送ローラーと、
   前記主搬送ローラーを回転駆動する主搬送駆動部と、
   前記印画紙を前記主搬送ローラーに圧接するピンチローラーと、
   を備え、
   前記主搬送ローラーは、大径部と小径部とを含む第１シャフトと、前記第１シャフトの前記大径部の外径よりも大きな外径に形成されかつ前記第１シャフトの前記小径部に取り付けられた円筒形状の第１弾性部材とを有し、
   前記ピンチローラーが前記印画紙を前記主搬送ローラーに圧接した状態で、前記第１弾性部材における圧接された部分の半径が前記第１シャフトの前記大径部の半径と同じ大きさになるように圧縮され、かつ、前記第１弾性部材は、前記印画紙を搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数を有する、印刷装置。
2. 前記主搬送ローラーから前記ピンチローラーに回転駆動力を伝達する動力伝達部と、
   前記回転駆動力を規定のトルクに制限するトルク制限部と、
   をさらに備え、
   前記トルク制限部は、前記トルクを前記印画紙の搬送負荷による搬送負荷トルクよりも小さくなるように制限し、
   前記動力伝達部は、前記ピンチローラーの回転速度が前記主搬送ローラーの回転速度よりも速くなるように前記回転駆動力を伝達する、請求項１記載の印刷装置。
3. 前記ピンチローラーは、大径部と小径部とを含む第２シャフトと、前記第２シャフトの前記大径部の外径よりも大きな外径に形成されかつ前記第２シャフトの前記小径部に取り付けられた円筒形状の第２弾性部材とを有し、
   前記ピンチローラーが前記印画紙を前記主搬送ローラーに圧接した状態で、前記第２弾性部材における圧接された部分の半径が前記第２シャフトの前記大径部の半径と同じ大きさになるように圧縮され、かつ、前記第２弾性部材は、前記印画紙を搬送するために必要な搬送力を発生する摩擦係数を有する、請求項１または請求項２記載の印刷装置。
4. 前記第１シャフトの前記大径部と前記第２弾性部材、前記第２シャフトの前記大径部と前記第１弾性部材がそれぞれ対向する位置に配置された、請求項３記載の印刷装置。
5. 前記第１弾性部材および前記第２弾性部材はゴム材料からなり、前記印画紙の表面または裏面と同じ色調に構成された、請求項３または請求項４記載の印刷装置。
6. 前記第１弾性部材または前記第２弾性部材の外周面に溝が設けられた、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の印刷装置。
7. 前記トルク制限部は、バネ式のトルクリミッターにより構成され、かつ、前記ピンチローラーと同軸上に配置された、請求項２記載の印刷装置。

Images