JP3590697B2 - カラーサーマルプリンタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーサーマルプリンタに関し、更に詳しくは、レジずれのないカラープリントを作成するカラーサーマルプリンタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カラーサーマルプリンタには、感熱記録タイプと熱転写タイプとがあり、どちらのタイプも多数の発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドが用いられている。感熱記録タイプでは、支持体上に少なくともイエロー感熱発色層,マゼンタ感熱発色層,シアン感熱発色層が外側から順次層設されたカラー感熱記録紙が記録材料として用いられ、サーマルヘッドで外側の感熱発色層から順に熱記録を行うことにより、フルカラーのプリントが得られる。また、熱転写タイプでは、少なくともイエロー,マゼンタ,シアンの3色のインクエリアを交互に形成したカラーインクシートが用いられ、記録紙に各インクエリアのインクを熱転写することによってフルカラーのプリントが得られる。
【0003】
このようなカラーサーマルプリンタには、1個のサーマルヘッドに対して記録紙を3回通過させて熱記録を行う3パス方式や、複数個のサーマルヘッドに対して記録紙を1回通過させて熱記録を行なう1パス方式(特公平6−96338号公報に記載)等がある。この1パス方式のカラーサーマルプリンタでは、熱記録する色数と同数のサーマルヘッドが必要となるので、3パス方式に比べてプリンタ本体の価格は上昇するが、プリント時間が短縮されるので多数枚を連続してプリントする業務用のカラーサーマルプリンタ等に用いられる。
【0004】
例えば、カラー感熱記録紙を用いた1パス方式のカラーサーマルプリンタは、ロール状に巻かれた長尺のカラー感熱記録紙の搬送路に沿って、イエロー用サーマルヘッド,マゼンタ用サーマルヘッド,シアン用サーマルヘッドを配置している。各サーマルヘッドの近傍で、カラー感熱記録紙の搬送方向の下流側には、カラー感熱記録紙を挟み込んで搬送する搬送ローラ対をそれぞれ配置している。また、各サーマルヘッドの上流側には、カラー感熱記録紙の両側端部に当接して、サーマルヘッドに対するカラー感熱記録紙の向きを直角に保つ搬送ガイドをそれぞれ配置している。これらのサーマルヘッド,搬送ローラ対,搬送ガイドは、平行配置した一対のフレームに直接取り付けられる。
【0005】
そして、各搬送ローラ対によるカラー感熱記録紙の搬送中に、各サーマルヘッドと、このサーマルヘッドに対面して配置されたプラテンローラとからなるプリントステージでカラー感熱記録紙を挟み込み、サーマルヘッドの発熱素子アレイを適宜発熱させて、記録エリア内に熱記録を行う。また、イエロー用サーマルヘッドの下流側と、マゼンタ用サーマルヘッドの下流側には、イエロー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層とを光定着する光定着器がそれぞれ設けられており、記録済みの感熱発色層が次の感熱発色層の熱記録時に発色しないようにしている。このように、カラー感熱記録紙を一方向に搬送しながら各サーマルヘッドで熱記録して、複数のフルカラー画像をプリントし、各フルカラー画像間を切断して多数枚のカラープリントを作成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
サーマルヘッド,搬送ローラ対,搬送ガイドは、そのままプリンタに組み付けても必要な精度が得られないことがある。この場合は、各色の画像の記録位置がずれるから、レジずれが発生する。そこで、組み立て後に各部品の位置調節を行っている。この位置調節は、一対のフレームの間で3個の搬送ローラ対を平行な状態にし、これらの搬送ローラ対に対して各サーマルヘッドを平行にし、更に搬送ガイドを搬送ローラ対に対して垂直で、かつサーマルヘッドとの距離が一定となるようにしている。しかしながら、このような位置調節は非常に時間がかかりコストアップの原因となっていた。
【0007】
本発明は、簡単な調節でレジずれのないカラープリントが得られるカラーサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項1記載のカラーサーマルプリンタは、帯状の記録材料を搬送する搬送ローラ対と、特定の色を1ラインずつ熱記録するサーマルヘッドと、記録材料の両側端部に当接してサーマルヘッドに対する記録材料の向きを直角に保持する搬送ガイドとからなる熱記録ユニットを、該記録材料の通過域に沿って少なくとも3個設けたものである。
【0009】
また、請求項2記載のカラーサーマルプリンタは、各熱記録ユニットの間で、記録材料にたるみを形成したものである。
【0010】
更に、請求項3記載のカラーサーマルプリンタは、記録材料として3色の感熱発色層が積層されたカラー感熱記録紙を用い、各熱記録ユニットの間に、カラー感熱記録紙のたるみ内に納まるように特定の感熱発色層を定着する光定着器をそれぞれ設けたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を実施した1パス3ヘッドタイプのカラー感熱プリンタの概略を示すものである。このプリンタでは、記録紙としてロール状に巻かれた長尺のカラー感熱記録紙2が用いられる。このカラー感熱記録紙2は、パルスモータ3で駆動される給紙ローラ対4によってロールから引き出され、矢印X方向に向けて給送される。そして、1回で記録されるコマ数分が引き出されると、カッター5で後端が切断される。
【0012】
カラー感熱記録紙2は、周知のように、支持体上にシアン感熱発色層,マゼンタ感熱発色層,イエロー感熱発色層が順次層設されている。最上層となるイエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エネルギーでイエローに発色する。最下層となるシアン感熱発色層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシアンに発色する。また、イエロー感熱発色層は、420nmの近紫外線が照射されたときに、発色能力が消失する。マゼンタ感熱発色層は、イエロー感熱発色層とシアン感熱発色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに発色し、365nmの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。カラー感熱記録紙2に、例えばブラック感熱発色層を設けて4層構造にしてもよい。
【0013】
カラー感熱記録紙2の通過域(パス)に沿って、イエロー用熱記録ユニット7,マゼンタ用熱記録ユニット8,シアン用熱記録ユニット9が等間隔で配置されている。例えば、イエロー用熱記録ユニット7は、搬送ローラ対11,サーマルヘッド12,プラテンローラ13,搬送ガイド14からなる。
【0014】
搬送ローラ対11は、カラー感熱記録紙2の下方に配置され、パルスモータ17で駆動されるキャプスタンローラ18と、カラー感熱記録紙2の上方に配置され、カムやソレノイド等によってキャプスタンローラ18に圧接されるピンチローラ19とからなる。そして、搬送ローラ対11は、ピンチローラ19の圧接によってカラー感熱記録紙2を挟み込み、キャプスタンローラ18の回転によってカラー感熱記録紙2を矢印X方向である下流側に向けて搬送する。
【0015】
サーマルヘッド12は、搬送ローラ対11の上流側でカラー感熱記録紙2の上方に配置されている。このサーマルヘッド12に対面して、カラー感熱記録紙2を挟み込むようにプラテンローラ13が配置されている。サーマルヘッド12は、多数の発熱素子をライン状に配列した発熱素子アレイ12aを備えている。そして、カムやソレノイド等によって特定のタイミング時にプラテンローラ13に圧接してカラー感熱記録紙2を挟み込み、発熱素子アレイ12aを所定の温度に発熱させる。なお、プラテンローラ13は、カラー感熱記録紙2の搬送に応じて従動回転する。
【0016】
図2は、イエロー用熱記録ユニット7を上方から見た状態を示すものである。搬送ガイド14は、カラー感熱記録紙2の一方の端部に当接する固定ガイド21と、バネ22の付勢によってカラー感熱記録紙2の他方の端部を押圧する移動ガイド23とからなる。この搬送ガイド14は、移動ガイド23でカラー感熱記録紙2の他方の端部を押圧し、一方の端部を固定ガイド21に沿わせる。これらの搬送ローラ対11,サーマルヘッド12,プラテンローラ13,搬送ガイド14は、一対のフレーム24に取り付けられる。
【0017】
イエロー用熱記録ユニット7は、その組み立て後にキャプスタンローラ18に対して直角となるように搬送ガイド14の位置を調節し、サーマルヘッド12の発熱素子アレイ12aをキャプスタンローラ18と平行で、かつ搬送ガイド14との距離が一定となるように位置を調節する。これにより、搬送ガイド14で搬送姿勢を整えられたカラー感熱記録紙2は、確実にサーマルヘッド12に対して直角に送り込まれる。
【0018】
プラテンローラ13の上流側でカラー感熱記録紙2の下方には、マークセンサー15が配置されている。このマークセンサ15は、投光部及び受光部を備えた反射型フォトセンサからなり、予めカラー感熱記録紙2の裏面に一定の間隔で印刷されたマークとを検出する。このマークは、サーマルヘッド12での熱記録の開始タイミングと、熱記録後のカット位置とを示す。
【0019】
またマークとしては、カラー感熱記録紙2の一方の側端縁に切欠を形成してもよいし、プリンタにセットしてロールから引き出した直後に、マーク印刷器,ピンホール形成器等で所定の間隔で形成してもよい。
【0020】
マゼンタ用熱記録ユニット8及びシアン用熱記録ユニット9は、イエロー用熱記録ユニット7と同じもので、同様に組み立て後に各部品の位置調節が行われる。そして、これらの熱記録ユニット7〜9は、図3に示すように、カラー感熱記録紙2の搬送路に沿って設けられたメインフレーム26に、0.1mm程度の取付け精度で取り付けられる。なお、メインフレーム26に対する各熱記録ユニット7〜9の位置調節は行わない。修理の場合は、故障した熱記録ユニットをメインフレーム26から取り外して行う。
【0021】
メインフレーム26に取り付けられた各熱記録ユニット7〜9は、キャプスタンローラ18がそれぞれのパルスモータ17,28,29に連結されている。また、マゼンタ用熱記録ユニット8とシアン用熱記録ユニット9との下方にも、カラー感熱記録紙2の裏面に印刷されたマークを検出するマークセンサーが配置されており、各熱記録ユニット8,9で熱記録を行うタイミングを得るために用いられる。
【0022】
なお、各熱記録ユニット7〜9は、CPUを備えた制御部で制御される。このように、各熱記録ユニット7〜9は、制御部によって制御されるので、例えばイエロー用熱記録ユニット7とシアン用熱記録ユニット9とを入れ換えて使用することもできる。
【0023】
各熱記録ユニット7〜9の間では、カラー感熱記録紙2にたるみ31,32が形成されている。これらのたるみ31,32により、各熱記録ユニット7〜9でのサーマルヘッド12の昇降によるカラー感熱記録紙2への負荷変動が吸収される。また、図4に示すように、例えば、マゼンタ用熱記録ユニット8が傾いてメインフレーム26に取り付けられた場合でも、たるみ31によってカラー感熱記録紙2に生じる搬送方向の傾きを吸収し、正しい向きでシアン用熱記録ユニット9へ送り込むことができる。なお、図示しないが、各たるみ31,32の下方には、カラー感熱記録紙2にたるみを形成するために、円弧形状のガイドが設けられている。
【0024】
たるみ31,32の中には、イエロー用光定着器33とマゼンタ用光定着器34とが配置されている。これらの定着器33,34は、紫外線ランプ33a,34aとリフレクタ33b,34bとから構成されており、イエロー用光定着器33は発光ピークが420nmの近紫外線を放出し、マゼンタ用定着器34は発光ピークが365nmの紫外線を放出する。イエロー用定着器33及びマゼンタ用定着器34は、それぞれカラー感熱記録紙2のイエロー感熱発色層及びマゼンタ感熱発色層を加熱されても発色しないように定着する。このように、たるみ31,32内に光定着器33,34を設けると、カラー感熱記録紙2に紫外線が照射される時間が長くなるので定着効率を向上することができる。
【0025】
シアン用熱記録ユニット9の下流側には、カット用マークセンサー36,カッター37,排紙ローラ対38が配置されている。シアン用熱記録ユニット9での熱記録が終了したカラー感熱記録紙2は、カット用マークセンサー36によってマークが検出され、これに応じてカッター37によってマークの位置で切断されて1枚のカラープリントとなる。そして、パルスモータ39で駆動される排紙ローラ対38によって排紙トレイ(図示せず)に排出される。
【0026】
次に、上記実施形態の作用について説明する。図1及び図2に示すイエロー用熱記録ユニット7,マゼンタ用熱記録ユニット8,シアン用熱記録ユニット9は、フレーム24に搬送ローラ対11,サーマルヘッド12,プラテンローラ13,搬送ガイド14が組み付けられてユニット化される。そして、組み立て後にキャプスタンローラ18に対して直角となるように搬送ガイド14の位置を調節し、サーマルヘッド12の発熱素子アレイ12aをキャプスタンローラ18と平行で、かつ搬送ガイド14との距離が一定となるように位置を調節する。
【0027】
構成部品の位置調節が終了した各熱記録ユニット7〜9は、図3に示すカラー感熱記録紙2の搬送路に沿って設けられたメインフレーム26の所定の位置に、0.1mm程度の取付け精度で取り付けられる。このメインフレーム26に対する各熱記録ユニット7〜9の位置調節は行わないので、図4に示すように、例えばマゼンタ用熱記録ユニット8が、僅かに傾いた状態で取り付けられる場合がある。
【0028】
完成したカラー感熱プリンタにおいてプリント開始操作がなされると、図1に示すパルスモータ3に駆動された給紙ローラ対4により、カラー感熱記録紙2がイエロー用熱記録ユニット7に向けて搬送される。この時点では、各熱記録ユニット7〜9のサーマルヘッド12及びピンチローラ19は、プラテンローラ13及びキャプスタンローラ18に対して上昇されて、カラー感熱記録紙2の通路が確保されている。なお、プリントするコマ数分の長さのカラー感熱記録紙2がロールから引き出されるとカッター5によってカットされ、給紙ローラ対4は停止する。
【0029】
イエロー用熱記録ユニット7に送られたカラー感熱記録紙2は、搬送ガイド14の移動ガイド23に一方の端部が押圧され、他方の端部が固定ガイド21に沿った状態でサーマルヘッド12とプラテンローラ13との間に送られる。また、この搬送途中で、カラー感熱記録紙2のマークがマークセンサ15で検出され、この検出時から給紙ローラ対4を駆動するパルスモータのモータ駆動パルスが制御部でカウントされる。そして、モータ駆動パルスが第1のカウント数となった時に、ピンチローラ19とサーマルヘッド12とが下降して、カラー感熱記録紙2に圧接する。
【0030】
給紙ローラ対4と搬送ローラ対11とは、パルスモータ3,17によって駆動され、カラー感熱記録紙2を下流側に向けて搬送する。そして、カウント値が第2のカウント数となったときに、カラー感熱記録紙2の第1番目の記録エリアの先端がサーマルヘッド12に到達したと判断する。この時点で発熱素子アレイ12aが制御部の制御によって発熱され、第1番目の記録エリアを加熱してイエロー感熱発色層にイエロー画像を1ラインずつ熱記録する。
【0031】
また、サーマルヘッド12による熱記録の開始と同時に、イエロー用光定着器33が作動される。イエロー画像が熱記録されたカラー感熱記録紙2の先端は、イエロー用熱記録ユニット7から出て、イエロー用光定着器33の下方に配置された円弧形状のガイドに沿い、マゼンタ用熱記録ユニット8に向かって搬送される。この搬送途中で、イエロー用光定着器33によってイエロー感熱発色層が光定着される。このように、たるみ31内にイエロー用光定着器33が設けられているので、カラー感熱記録紙2への紫外線の照射時間が長くなり、確実にイエロー感熱発色層を光定着することができる。
【0032】
マゼンタ用熱記録ユニット8に送り込まれたカラー感熱記録紙は、イエロー用熱記録ユニット7内と同様に、搬送ガイド14によって搬送姿勢を整えられてから、サーマルヘッド12とプラテンローラ13との間に送られ、その途中でマークセンサー15によって先端が検出される。そして、搬送ローラ対11に挟み込まれ、サーマルヘッド12に圧接されて、第1番目の記録エリア内のマゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像が熱記録される。
【0033】
なお、マゼンタ用熱記録ユニット8内でのサーマルヘッド12の圧接によるカラー感熱記録紙2の搬送負荷の変動は、たるみ31で吸収されるので、イエロー用熱記録ユニット7で続けて行われている熱記録に悪影響はない。また、マゼンタ用熱記録ユニット8が傾いて取り付けられていても、この傾きはカラー感熱記録紙2のたるみ31で吸収されるので、カラー感熱記録紙2は搬送ガイド14により搬送方向を整えられてサーマルヘッド12に対して直角に送り込まれる。これにより、イエロー画像とマゼンタ画像との間でレジずれが発生することはない。
【0034】
マゼンタ用熱記録ユニット8での熱記録が終了したカラー感熱記録紙2は、マゼンタ用光定着器34の下方に配置された円弧形状のガイドに沿い、シアン用熱記録ユニット9に向かって搬送される。この搬送途中で、マゼンタ画像の熱記録の開始とともに作動しているマゼンタ用光定着器34によって、マゼンタ感熱発色層が光定着される。
【0035】
シアン用熱記録ユニット9に送り込まれたカラー感熱記録紙2は、イエロー用熱記録ユニット7,マゼンタ用熱記録ユニット8内と同様に、搬送ガイド14によって搬送姿勢を整えられてから、サーマルヘッド12とプラテンローラ13との間に送られ、その途中でマークセンサー15によって先端が検出される。そして、搬送ローラ対11に挟み込まれ、サーマルヘッド12に圧接されて、第1番目の記録エリアのシアン感熱発色層にシアン画像が熱記録される。
【0036】
また、マゼンタ用熱記録用ユニット8が、メインフレーム26に傾いて取り付けられている場合でも、シアン用熱記録ユニット9にはカラー感熱記録紙2が傾いた状態で送られてくるが、これはたるみ32で吸収されるので、イエロー画像及びマゼンタ画像と、シアン画像との間にレジずれが発生することはない。
【0037】
シアン用熱記録ユニット9での熱記録が終了したカラー感熱記録紙2は、カット用マークセンサー36でカットマークを検出される。制御部は、カット用マークセンサー36の検出信号に応じて規定数のパルスをカウントし、カウント完了とともにカッター37を作動させてカラー感熱記録紙2をカットして、1枚のカラープリントとする。このカラープリントは、パルスモータ39によって駆動される排紙ローラ対38にニップされて排紙トレイに排出される。
【0038】
同様にして、各カットマークを基準にし、第2番目以降の記録エリア内に3色を面順次に記録し、必要枚数をプリントする。
【0039】
なお、上記実施形態は、カラー感熱プリンタについて説明したが、本発明は、イエロー,マゼンタ,シアンのカラーインクシートを用いる昇華型,熱溶融型の熱転写プリンタにも用いることができる。これらの熱転写プリンタの場合には、光定着器は必要ない。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラーサーマルプリンタによれば、記録材料への熱記録を複数の熱記録ユニットで行うようにし、サーマルヘッドや搬送ローラ対等の位置調節を各熱記録ユニット内で行うようにしたので、色レジずれが少なくなるとともに、プリンタに組み込む際の位置調節が簡単になる。また、ユニット毎に修理すればよいので、修理を簡略化することができる。
【0041】
また、各熱記録ユニットの間で記録材料にたるみを形成したので、熱記録ユニット同士の位置が僅かにずれていても、たるみによってそのずれを吸収することができ、よりレジずれを少なくすることができる。
【0042】
更に、カラー感熱プリンタの場合には、光定着器をたるみ内に納めるようにしたので、カラー感熱記録紙が光定着器により定着される時間が長くなり、定着効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施したカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。
【図2】イエロー用熱記録ユニットの平面図である。
【図3】イエロー用熱記録ユニットのメインフレームへの取付状態を示す説明図である。
【図4】カラー感熱プリンタの平面図である。
【符号の説明】
2 カラー感熱プリンタ
7 イエロー用熱記録ユニット
8 マゼンタ用熱記録ユニット
9 シアン用熱記録ユニット
11 搬送ローラ対
12 サーマルヘッド
13 プラテンローラ
14 搬送ガイド
24 フレーム
26 メインフレーム
31,32 たるみ
33 イエロー用光定着器
34 マゼンタ用光定着器
Claims (3)
- 帯状の記録材料を搬送する搬送ローラ対と、特定の色を1ラインずつ熱記録するサーマルヘッドと、記録材料の両側端部に当接してサーマルヘッドに対する記録材料の向きを直角に保持する搬送ガイドとからなる熱記録ユニットを、該記録材料の通過域に沿って少なくとも3個設けたことを特徴とするカラーサーマルプリンタ。
- 前記各熱記録ユニットの間で、記録材料にたるみを形成したことを特徴とする請求項1記載のカラーサーマルプリンタ。
- 前記記録材料は、支持体上に少なくとも3色の感熱発色層が積層されたカラー感熱記録紙であり、各熱記録ユニットの間には、カラー感熱記録紙のたるみ内に納まるように特定の感熱発色層を定着する光定着器がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項2記載のカラーサーマルプリンタ。
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