JP2019206427A - フィルム搬送機構、間接転写方式プリンタおよびフィルム搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で容易に、搬送ズレが修正可能なフィルム搬送機構を提供する。【解決手段】フィルム２０の搬送経路の一側に基板１０がフィルム面に直交する向きに設けられ、基板上に２本のシャフト１１、１２がフィルムの幅方向に亘って伸びる向きに立設され、シャフトは、それぞれフィルムに当接する位置とフィルムに当接しない位置との間を往復移動可能であり、少なくともフィルムに当接される外周面に、外周方向に沿って多数の滑らかな形状の稜部がフィルム搬送方向に対して傾きを持って、かつ２本のシャフトの傾きが互いに逆向きとなるように形成され、基板に近接してフィルム幅方向の両側縁部にフィルムの幅方向の搬送ズレを検出するセンサ１５、１６が設けられ、搬送ズレが所定の許容幅ｔよりも大きくなったときには、２本のシャフトのうち、傾きが搬送ズレの方向と逆向きのものをフィルムに当接させて搬送ズレを修正する。【選択図】図１

Description

本発明は、間接転写方式プリンタで使用されるインクリボンまたは中間転写フィルムを搬送するフィルム搬送機構に関し、更に詳しくは、インクリボンや中間転写フィルムの搬送ズレを修正することができる、間接転写方式プリンタのフィルム搬送機構、間接転写方式プリンタおよびフィルム搬送方法に関する。なお本明細書においてフィルムとは上記の間接転写方式プリンタで使用されるインクリボンまたは中間転写フィルムを個別に、またはその両方を集合的に、意味するものとする。

間接転写方式プリンタは、インクリボンの巻回体から巻き出されたインクリボンのインキ層を、サーマルヘッドを用いて中間転写フィルムに一旦転写した後、被転写体に再転写するプリンタである。間接転写方式は、最終的に画像を設ける被転写体の基材が紙やプラスチックというように異なる場合でも、画像形成時は中間転写フィルムに対して印画を行うため、印画対象が一定であり、安定した画像形成が可能であることから、以前から実用化されてきた。

間接転写方式を用いた画像形成方法では、インクリボンに設けられたシアン、マゼンタ、イエロー、墨などの各インク層を中間転写フィルムの所定の位置に重ねてサーマルヘッドにより転写して画像を形成するが、このとき、中間転写フィルムは、所定の位置を何度も往復して、各インクを位置ズレなく転写する必要がある。また被転写体上への転写時にも位置ズレが生じないようにする必要がある。このためには、間接転写プリンタの設計・製造において、インクリボンや中間転写フィルムなどを搬送するフィルム搬送機構には高い精度が必要となり、その結果、プリンタのコストアップの原因の一つともなっていた。

フィルム搬送を精度よく実施する手段としては、写真用感剤フィルムの搬送などにおいて、図９に示すように、フィルム２００に規則的な穿孔部２０１を設け、スプロケット２０２によって搬送する方法などが、古くから用いられていた。このような手法を感熱転写プリンタに応用した例としては、特許文献１などを挙げることができる。

しかしながら、間接転写プリンタの高速化や印字感度の向上などの観点から、インクリボンや中間転写フィルムなどに使用される基材は、できるだけ薄くすることが求められ、実際は数μｍから数十μｍ程度とする必要がある。そのため基材に穿孔部を設け、スプロケットで搬送する方法では、基材の破断やシワが発生するため採用することは困難であった。このことから、間接転写方式プリンタにおいては、搬送ズレを防止するための特別な機構が通常は備えられていなかった。

特開平８−１８８３０７号公報

本発明は、間接転写方式プリンタにおいて、フィルム搬送機構の設計・組み立て精度を極端に要求せず、比較的安価で容易に、搬送ズレが修正可能なフィルム搬送機構、間接転写方式プリンタおよびフィルム搬送方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、
フィルムを搬送するフィルム搬送機構であって、フィルム搬送経路の一側に基板が前記フィルム面に直交する向きに設けられ、前記基板上に２本のシャフトが前記フィルムの幅方向に亘って伸びる向きに立設され、前記シャフトは、それぞれ前記フィルムに当接する位置と前記フィルムに当接しない位置との間を往復移動可能であり、少なくとも前記フィルムに当接される外周面に、外周方向に沿って多数の滑らかな形状の稜部がフィルム搬送方向に対して傾きを持って、かつ２本の前記シャフトの前記傾きが互いに逆向きとなるように形成され、前記基板に近接して前記フィルム幅方向の両側縁部に前記フィルムの幅方向の搬送ズレを検出するセンサが設けられ、前記搬送ズレが所定の許容幅よりも大きくなったときには、２本の前記シャフトのうち、前記傾きが前記搬送ズレの方向と逆向きのものを前記フィルムに当接させて前記搬送ズレを修正することを特徴とするフィルム搬送機構である。

また請求項２に係る発明は、
前記稜部が、２本の前記シャフトに互いに異なる巻方向に巻かれたバネローラをそれぞれ嵌装することにより形成されていることを特徴とするフィルム搬送機構である。

また請求項３に係る発明は、
前記センサが、前記フィルムに設けられた位置合わせマークを検出することで搬送ズレを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム搬送機構である。

また請求項４に係る発明は、
前記センサの検出位置の間隔ｄが、前記フィルムの幅をＷとし、前記搬送ズレの許容幅をｔとしたとき、ｄ＝Ｗ−２ｔであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルム搬送機構である。

また請求項５に係る発明は、
基材上に少なくとも１つ以上のインク層を設けたインクリボンと、基材上に剥離可能に転写層を設けた中間転写フィルムと、を少なくとも含み、前記中間転写フィルムまたは前記インクリボンまたはその両方の搬送経路中に、請求項１から４のいずれかに記載のフィルム搬送機構が設けられたことを特徴とする間接転写方式プリンタである。

また請求項６に係る発明は、
フィルムを搬送するフィルム搬送方法であって、前記フィルムの幅方向の両側縁部に設けられ、前記フィルムの幅方向の搬送ズレを検出するセンサにより、フィルムの幅方向の搬送ズレを検出し、前記搬送ズレが所定の許容幅よりも大きくなったときに、外周面に外周方向に沿って多数の滑らかな形状の稜部がフィルム搬送方向に対して傾きを持って形成されたシャフトであって前記稜部の傾きの方向が前記搬送ズレの方向と逆方向のシャフトの、前記稜部を前記フィルムに当接させ、前記搬送ズレを修正することを特徴とするフィルム搬送方法である。

本発明の請求項１の発明によれば、フィルム搬送経路の一側にフィルム表面に直交して設けた基板上に、互いに逆方向に傾きを持った滑らかな稜部が外周方向に沿って多数形成された２本のシャフトが設けられ、センサで検出されたフィルムの搬送ズレが所定の許容幅を超えたとき、稜部の傾きが搬送ズレの方向と逆向きのシャフトをフィルムに当接させることで、傾きを持った稜部から受ける応力によりフィルムの搬送ズレを修正でき、比較的簡単な構造でフィルム搬送ズレを修正できるフィルム搬送機構を提供できる。

また請求項２の発明によれば、２本のシャフトに互いに異なる方向に傾きを持った稜部
を設ける際、互いに巻方向の異なるバネローラをそれぞれ嵌装するだけで形成でき、シャフトの外周面を螺旋状に切削するなどの複雑な工程を要することなく容易に互いに異なる向きに凸部を設けたシャフトが得られる。

また請求項３の発明によれば、フィルムの搬送ズレを、通常フィルムに設けられている位置合わせマークを読み取ることで検出でき、検出のために特別にマークなどが設けられたフィルムを使用する必要がなく、汎用性の高いフィルム搬送機構が得られる。

また請求項４の発明によれば、フィルムの両側縁部に設けるセンサの検出位置を特定の位置とすることで、搬送ズレの許容範囲内であるかどうかを、一般的な透過型のフォトセンサで検出でき、高価なレーザー光による側長機能付きセンサ等を用いる必要がなく、搬送ズレを容易に検出できるフィルム搬送機構が得られる。

また請求項５の発明によれば、比較的簡単な構造で良好にフィルムの搬送ズレの修正が行える間接転写方式プリンタを提供できる。

また請求項６の発明によれば、フィルムに搬送ズレが発生したとき、外周面に外周方向に沿って多数の滑らかな形状の稜部がフィルム搬送方向に対して傾きを持って形成されたシャフトの稜部を当接することにより搬送ズレを容易に修正できるフィルム搬送方法を提供できる。

バネローラシャフトをフィルムに当接しない状態のフィルム搬送機構の外観模式図である。 一方のバネローラシャフトをフィルムに当接した状態のフィルム搬送機構の外観模式図である。 他方のバネローラシャフトをフィルムに当接した状態のフィルム搬送機構の外観模式図である。 バネローラシャフトの往復移動機構の例の模式図である。 バネローラシャフトによる搬送ズレの修正作用の説明図である。 搬送ズレを検出するセンサの設置位置の説明図である。 搬送ズレを検出するセンサの別の例の説明図である。 本発明の間接転写方式プリンタの構成模式図である。 外周面に稜部が形成されたシャフトの断面図である。 スプロケットよってフィルムを搬送する機構の模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本発明は以下の実施形態に限定して解釈されるものではない。

図１は、本発明のフィルム搬送機構の一実施形態の模式図である。図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の下方、すなわち白矢印の方向から見た底面図である。なお図２、図３においても同様の関係である。フィルム搬送機構１を間接転写方式プリンタで使用する中間転写フィルム２０の搬送経路中に設けた例である。中間転写フィルム２０の巻き取り軸２１の前段で、中間転写フィルム２０の搬送経路の一側に、基板１０が中間転写フィルム面に直交する方向に設けられ、基板１０に、シャフトにバネローラが嵌装されたバネローラシャフト１１、１２が中間転写フィルム２０の幅方向に亘って伸びる方向に立設されている。

バネローラシャフト１１、１２はそれぞれ中間転写フィルム２０から離間した位置と接
触する位置の間を往復移動可能とされている。フィルム搬送機構１を搬送経路中のどこに設けるかは特に限定されないが、巻き取り軸２１の前段は搬送ズレが累積しやすく、搬送ズレが検出しやすく好適である。

バネローラシャフト１１、１２は、図９（ａ）にその断面図を示すように、中心軸となるシャフト１３に線材が螺旋状に巻回されたバネローラ１４が嵌装されて多数の稜部２４が形成されたもので、螺旋の巻方向を互いに逆にすることで螺旋の傾斜が互いに逆向きとなったものとすることができる。次にバネローラシャフト１１、１２を中間転写フィルム２０に当接させたときの作用について説明する。

図５（ａ）は、バネローラの螺旋状の線材の一部に着目した図であり、フィルム搬送方向に向かって右に傾斜した螺旋となっている線材３０である。線材３０はここには図示しない中間転写フィルム２０と微小な領域３１で接触しており、中間転写フィルム２０との摩擦抵抗により中間転写フィルム２０を矢印３２の様に線材３０の傾きの方向にずらす様に作用する。図５（ｂ）のように線材３０の傾斜が逆の場合は、作用は逆向きとなり、逆の方向に中間転写フィルム２０をずらす作用が生じる。以上のように、バネローラシャフト１１、１２を中間転写フィルム２０に当接することで、中間転写フィルム２０をバネローラの螺旋の傾斜と同じ方向に移動させる作用を生じさせることができる。

またバネローラを嵌装したシャフト以外にも、例えば図９（ｂ）に例示するようにシャフト外周面を螺旋状に切削加工してかまぼこ状の稜部２４を螺旋状に設けても良く、または図９（ｃ）に例示するようにシャフト外周面の一部に、傾いたかまぼこ状の稜部２４を多数並べて設けたものでも良く、同様の作用を生じさせることができる。

また図１において、基板１０に近接して、中間転写フィルム２０の幅方向の両側縁部に、中間転写フィルム２０の搬送ズレを検出するためのフォトセンサ１５、１６が設けられている。フォトセンサ１５、１６は中間転写フィルム２０に画像をプリントする際の基準位置を示す位置合わせマーク２２を検出することで搬送ズレを検出する。

フォトセンサ１５、１６に設けられている黒点１７は、実際に検出が行われる光軸の位置、すなわち検出位置１７をわかりやすく示したものである。フォトセンサ１５、１６を設ける位置は、図１（ｂ）に示すように中間転写フィルム２０の両側縁部であるが、その間隔を以下のようにすると好適である。すなわち、中間転写フィルム２０の幅をＷ、搬送ズレの許容幅をｔとしたとき、フォトセンサ１５、１６の実際の検出位置の間隔ｄを、ｄ＝Ｗ−２ｔとなるように設定する。

図６は、上記のような位置にフォトセンサ１５、１６を設けたときの搬送ズレの検出の様子を説明する図である。図６（ａ）は搬送ズレがない状態であり、フォトセンサ１５、１６の検出光１８、１９はいずれも中間転写フィルム２０に設けられた位置合わせマーク２２に遮蔽されることで検出することができ、搬送ズレが許容範囲内の状態であると判断される。

一方、図６（ｂ）のように中間転写フィルム２０が許容幅ｔを超えて図の右方にずれると、一方のフォトセンサ１５では検出光１８が遮蔽されず中間転写フィルム２０を検出できない状態となり、搬送ズレとして判断できる。

同様に、図６（ｃ）に示すように左方に許容幅ｔを超えて搬送ズレが起こると、他方のフォトセンサ１６で検出光１９が遮蔽されず中間転写フィルム２０を検出できない状態となり、搬送ズレとして判断できる。以上のように、汎用の安価なフォトセンサ１５、１６でも、その間隔を適切な値とすれば、許容幅ｔを超えて搬送ズレが起こったときに搬送ズ
レとして検出することができる。なお、フォトセンサの検出光は数学的な直線でなく太さがあり、フォトセンサの感度のばらつき等もあるため、実際にフォトセンサを取り付ける際には若干の位置調整が必要で、間隔ｄの値は厳密には前述の式のとおりにはならない場合もあるが、それらも本発明の範疇である。

なお、搬送ズレを検出するセンサは上述の様なフォトセンサに限定されるものではなく、例えば図７に示すような、帯状の検出光４１を発する発光部と、帯状の検出光４１の幅を検出できる受光部とを組み合わせたセンサ４０も好適に用いることができ、図７に示すようにフォトセンサ１５、１６と同様に両側縁部に設けて、中間転写フィルム２０の位置合わせマーク２２により帯状の検出光４１が遮られる幅を検出することで搬送ズレを検出することができる。

このセンサ４０では搬送ズレの量を数値的に求めることができ、フォトセンサ１５、１６を用いる場合のように遮蔽するかしないかで判定しないので、設ける間隔についてはそれほど限定されず、検出できる範囲に適宜設ければ良い。あるいは、フィルムの一方の側縁部に設けるだけでも同様の機能が得られる。ただし、一般的にこのような測幅機能を有するセンサは汎用のフォトセンサよりも高価であるため、コストアップにつながる可能性がある。

基板１０に立設されたバネローラシャフト１１、１２は、中間転写フィルム２０から離間した位置と接触する位置の間を往復移動するための駆動機構と連結されている。駆動機構としては、直線的に往復移動可能な機構であれば特に限定するものではないが、ここではボールネジ１０７をモータ１０８で駆動して正逆回転させることでバネローラシャフト１１、１２を図１の上下方向に移動させる機構を例示する。

ボールネジ１０７およびモータ１０８は、図４に示したように基板１０の裏面側、すなわち中間転写フィルム２０と反対面側に設けられ、バネローラシャフト１１、１２に連結している。往復移動するための駆動機構としては、これ以外にも例えばラックアンドピニオン機構、ソレノイド機構など、公知の直線駆動機構から要求仕様に応じて適宜選択して適用できる。

搬送機構１は、中間転写フィルム２０の搬送ズレがないときは、図１のようにバネローラシャフト１１、１２がいずれも中間転写フィルム２０に当接されない位置となり、搬送に影響を与えない態様となる。

図２は、中間転写フィルム２０が許容幅ｔを超えて搬送ズレを起こしたときの態様の例であり、中間転写フィルム２０が図２（ｂ）において下側にずれた状態である。このときフォトセンサ１５の検出位置１７は中間転写フィルム２０から外れた位置となり、位置合わせマーク２２を検出できないため、搬送ズレと判定される。そうすると、図２（ａ）に示すようにバネローラの傾斜の方向が前記搬送ズレの方向と逆方向のバネローラシャフト１１が移動して中間転写フィルム２０に当接される。その状態で中間転写フィルム２０を搬送すると、バネローラシャフト１１のバネローラの効果により、中間転写フィルム２０は次第にバネローラの螺旋の傾斜と同じ方向、図２（ｂ）では白矢印の方向（上向き）にシフトする。搬送ズレが許容幅ｔ以下になるよう修正されると、バネローラシャフト１１の当接が解除され、元の位置に戻る。

図３は、中間転写フィルム２０が許容幅ｔを超えて搬送ズレを起こしたときの態様の別の例であり、中間転写フィルム２０が図３（ｂ）において上側にずれた状態である。このときフォトセンサ１６の検出位置１７は中間転写フィルム２０から外れた位置となり、位置合わせマーク２２を検出できないため、搬送ズレと判定される。そうすると、図３（ａ
）に示すようにバネローラの傾斜の方向が前記搬送ズレの方向と逆方向のバネローラシャフト１２が移動して中間転写フィルム２０に当接される。その状態で中間転写フィルム２０を搬送すると、バネローラシャフト１２のバネローラの効果により、中間転写フィルム２０は次第にバネローラの螺旋の傾斜と同じ方向、図３（ｂ）では白矢印の方向（下向き）にシフトする。搬送ズレが許容幅ｔ以下になるよう修正されると、バネローラシャフト１２の当接が解除され、元の位置に戻る。以上のようにして本発明の搬送機構１により搬送ズレの修正が行われる。

図８は、本発明の搬送機構を中間転写フィルム２０の搬送経路に備えた間接転写方式プリンタ１００の模式図である。サーマルヘッド１０１とインクリボン１０２により中間転写フィルム２０に一次転写画像１０３を形成した後、中間転写フィルム２０を搬送してヒートローラ１０５により被転写体１０４に熱圧転写が行われるものである。本発明の搬送機構は、中間転写フィルム２０の巻き取り軸１０６の前段に、バネローラシャフトが立設された基板１０と、フォトセンサ１５および図示しないフォトセンサ１６を設けることにより、設けられている。本発明の搬送機構により、中間転写フィルムに搬送ズレが起こった場合でもその修正を容易に行うことができる。

以上説明した例はいずれも、中間転写フィルムの搬送経路中に搬送機構１を設けた例であるが、これに限らず、インクリボンの搬送経路中に設けることもでき、その場合はインクリボンの搬送ズレを修正する効果が得られるのは言うまでもない。また中間転写フィルムの搬送経路中とインクリボンの搬送経路中の両方に設けることもできる。

１・・・搬送機構
１０・・・基板
１１、１２・・・バネローラシャフト
１３・・・シャフト
１４・・・バネローラ
１５、１６・・・フォトセンサ
１７・・・検出位置（黒点）
１８、１９・・・検出光
２０・・・中間転写フィルム
２１・・・巻き取り軸
２２・・・位置合わせマーク
２４・・・稜部
３０・・・線材
３１・・・微小な領域
４０・・・センサ
４１・・・帯状の検出光
１００・・・間接転写方式プリンタ
１０１・・・サーマルヘッド
１０２・・・インクリボン
１０３・・・一次転写画像
１０４・・・被転写体
１０５・・・ヒートローラ
１０６・・・巻き取り軸
１０７・・・ボールネジ
１０８・・・モータ

Claims (6)

1. フィルムを搬送するフィルム搬送機構であって、フィルム搬送経路の一側に基板が前記フィルム面に直交する向きに設けられ、前記基板上に２本のシャフトが前記フィルムの幅方向に亘って伸びる向きに立設され、前記シャフトは、それぞれ前記フィルムに当接する位置と前記フィルムに当接しない位置との間を往復移動可能であり、少なくとも前記フィルムに当接される外周面に、外周方向に沿って多数の滑らかな形状の稜部がフィルム搬送方向に対して傾きを持って、かつ２本の前記シャフトの前記傾きが互いに逆向きとなるように形成され、前記基板に近接して前記フィルム幅方向の両側縁部に前記フィルムの幅方向の搬送ズレを検出するセンサが設けられ、前記搬送ズレが所定の許容幅よりも大きくなったときには、２本の前記シャフトのうち、前記傾きが前記搬送ズレの方向と逆向きのものを前記フィルムに当接させて前記搬送ズレを修正することを特徴とするフィルム搬送機構。
2. 前記稜部が、２本の前記シャフトに互いに異なる巻方向に巻かれたバネローラをそれぞれ嵌装することにより形成されていることを特徴とするフィルム搬送機構。
3. 前記センサが、前記フィルムに設けられた位置合わせマークを検出することで搬送ズレを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム搬送機構。
4. 前記センサの検出位置の間隔ｄが、前記フィルムの幅をＷとし、前記搬送ズレの許容幅をｔとしたとき、ｄ＝Ｗ−２ｔであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルム搬送機構。
5. 基材上に少なくとも１つ以上のインク層を設けたインクリボンと、基材上に剥離可能に転写層を設けた中間転写フィルムと、を少なくとも含み、前記中間転写フィルムまたは前記インクリボンまたはその両方の搬送経路中に、請求項１から４のいずれかに記載のフィルム搬送機構が設けられたことを特徴とする間接転写方式プリンタ。
6. フィルムを搬送するフィルム搬送方法であって、前記フィルムの幅方向の両側縁部に設けられ、前記フィルムの幅方向の搬送ズレを検出するセンサにより、フィルムの幅方向の搬送ズレを検出し、前記搬送ズレが所定の許容幅よりも大きくなったときに、外周面に外周方向に沿って多数の滑らかな形状の稜部がフィルム搬送方向に対して傾きを持って形成されたシャフトであって前記稜部の傾きの方向が前記搬送ズレの方向と逆方向のシャフトの、前記稜部を前記フィルムに当接させ、前記搬送ズレを修正することを特徴とするフィルム搬送方法。