JP4027680B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繰り返し印字（画像形成）することができる可逆性感熱記録媒体を用いた記録装置（画像形成装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の記録装置は、一般にＲＷＰ（リライタブルプリンタ）と呼ばれ、熱可逆性（Ｔｈｅｒｍｏ−Ｃｈｒｏｍｉｃ）フィルム等の可逆性感熱記録媒体を用いたものが実用化されている。
熱可逆性フィルムは、記録層にロイコ染料と顕色剤を備えており、図１０に示すようなリライタブル特性を有している。消色状態（Ａ）から例えば１８０℃に加熱すると、ロイコ染料分子が溶融して発色し（Ｂ）、この状態で急冷すると発色したまま凝集して発色状態が固定される（Ｃ）。
発色状態で例えば１２０〜１６０℃に加熱すると、凝集状態が崩れて顕色剤が自己凝集力で結晶化し（Ｄ）、ロイコ染料を弾き出して（Ｅ）、消色状態（Ａ）に戻る。消色温度と発色温度はフィルムの構成材料によって異なる。
この熱可逆性フィルムの特性に対応して、記録装置では、加熱して印字を消去する印字消去手段と、加熱して印字を行う印字手段を有している。印字手段としては、プラテンローラにサーマルヘッドを押圧する構成が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の記録装置では記録媒体として可逆性感熱記録媒体を用いるため、印字消去手段及び印字手段は熱源を有している。
印字消去手段により熱を与えられた可逆性感熱記録媒体は熱を保持しながら印字手段へ到達するため、印字枚数が増えるにつれて印字手段周囲の温度が上昇し、印字手段の印字機能に悪影響を及ぼす懸念がある。すなわち、印字手段では適正な印字温度が設定されるが、可逆性感熱記録媒体によって運ばれる熱の蓄熱化によって印字温度の精密設定がしにくい懸念がある。
また、印字消去手段と印字手段から放出される熱の装置内部での蓄熱化によって、印字消去手段及び印字手段の機能が損なわれる懸念がある。
【０００４】
そこで、本発明は、印字消去手段又は印字手段の熱による蓄熱化の影響を抑制できる記録装置の提供を、その主な目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、可逆性感熱記録媒体を給送する記録媒体給送手段と、可逆性感熱記録媒体に記録された印字内容を消去する印字消去手段と、可逆性感熱記録媒体に印字を行う印字手段を有する記録装置において、上記印字消去手段と印字手段との間に可逆性感熱記録媒体の搬送をガイドする搬送ガイド部材が設けられ、上記搬送ガイド部材は上ガイドと下ガイドとを有しており、上記搬送ガイド部材を冷却する気流形成手段を有し、上記搬送ガイド部材は搬送方向に沿う両側面が開口され、上記気流形成手段は、上記気流形成手段により発生した気流が上記上ガイドの上面を上記搬送方向と直交する方向に通ると共に、上記気流形成手段により発生した気流が上記搬送ガイド部材の内部を上記搬送方向と直交する方向に通るように、上記両側面のいずれか一方側に配置されていて、上記上ガイド及び下ガイドには通気用孔が形成されている、という構成を採っている。
【０００６】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の記録装置において、装置本体の側板に通気用孔が形成され、該通気用孔は上記両側面の開口に対応している、という構成を採っている。
【０００７】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の記録装置において、装置本体の外装フレームに通気用孔が形成されている、という構成を採っている。
【０００８】
請求項４記載の発明では、請求項１乃至３の何れかに記載の記録装置において、上記印字手段が、可逆性感熱記録媒体を搬送するプラテンローラと、該プラテンローラに圧接するサーマルヘッドを有し、上記気流形成手段が上記サーマルヘッドの冷却を兼ねるように配置されている、という構成を採っている。
【０００９】
請求項５記載の発明では、請求項１乃至４の何れかに記載の記録装置において、上記搬送ガイド部材が、静電気の発生を抑制する材料で形成されている、という構成を採っている。
【００１０】
請求項６記載の発明では、請求項１乃至４の何れかに記載の記録装置において、上記搬送ガイド部材は少なくとも上記印字消去手段側が熱伝導率の低い材料で形成されている、という構成を採っている。
【００１１】
請求項７記載の発明では、請求項１乃至４の何れかに記載の記録装置において、上記搬送ガイド部材は耐熱性を有する材料で一体成形されている、という構成を採っている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図９に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態における記録装置２の全体構成の概要を説明する。記録装置２は、可逆性感熱記録媒体としてのリライタブルペーパー３を給紙する給送手段としての給紙手段４と、該給紙手段４の下部に設けられた印字消去手段５と、印字手段６と、印字消去手段５と印字手段６を結ぶ冷却ゾーンとしての搬送ガイド部材７と、印字手段６を経たリライタブルペーパー３を搬送する排出部材としての冷却ローラ対８と、同じく排出部材としての排紙ローラ対９と、給紙手段４や印字消去手段５等を支持する装置本体１０と、該装置本体１０に開閉自在に設けられ、印字手段６及び排紙領域を開放する前カバー１１と、該前カバー１１と印字手段６との間に設けられた押圧手段１２と、給紙手段４以外の要素の駆動源であるモータ１３等を有している。
【００１５】
給紙手段４は、図２に示すように、ピックアップローラ１４と、フィードローラ１５を有しており、これらのローラはモータ１６で駆動される。モータ１６の回転軸１６ａに固定されたギア１７にアイドラギア１８が噛み合っており、アイドラギア１８の回転軸１８ａに固定されたギア１９に、ピックアップローラ１４と同期回転するギア２０とフィードローラ１５と同期回転するギア２１が噛み合っている。符号２２はリライタブルペーパー３の搬送経路を示している。
印字消去手段５は、上部にリライタブルペーパー３の受け入れ口２３ａを有するとともに下部にリライタブルペーパー３の排出口２３ｂを有するハウジング２３を有している。
ハウジング２３内には、加熱部材としてのヒータローラ２４と、該ヒータローラ２４に圧接する駆動ローラとしての加圧ローラ２５と、ヒータローラ２４の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ２６が設けられている。ヒータローラ２４は内部に熱源としてのハロゲンヒータ２７を有している。
【００１６】
リライタブルペーパー３はヒータローラ２４と加圧ローラ２５により挟持搬送されながらヒータローラ２４によって消色温度に加熱され、印字内容を消去される。
図示しない制御手段のＲＯＭには、予め実験等（コンピュータシミュレーションを含む）により求められたリライタブルペーパー３の材質の種類と適正な消色温度との関係データテーブルが記憶されており、図示しない操作パネル等の入力手段によりリライタブルペーパー３の種類が入力され、又はリライタブルペーパー３の種類が自動検知されると、上記制御手段は入力された種類又は自動検知された種類に対応する消色温度を選択し、サーミスタ２６の検知情報に基づいてハロゲンヒータ２７への電力供給を制御する。
印字消去手段５の構成としては、ヒータローラ２４と加圧ローラ２５を圧接する方式に代えて、ヒータローラとローラ間に張架されたエンドレスベルトに加圧ローラを圧接するベルト方式としてもよい。
【００１７】
本実施形態では、給紙手段４以外の駆動が１つのモータ１３によってなされる構成となっている。これを図３に基づいて説明する。モータ１３の回転軸に固定されたプーリ２８によりベルト２９を介してプーリ３０が回転駆動される。プーリ３０と同期回転するギア３１が印字消去手段５の加圧ローラ２５と同期回転する図示しないギアに噛み合っており、これによって印字消去手段５の挟持搬送力が得られる。
ギア３１はアイドラギア３２に噛み合い、アイドラギア３２はアイドラギア３３に噛み合っている。アイドラギア３３はギア３４に噛み合っており、ギア３４はギア３５と同期回転する。ギア３５はアイドラギア３６に噛み合っており、アイドラギア３６は印字手段６を構成するプラテンローラ３７に接続された電磁クラッチ３８の図示しないギアに噛み合っている。
【００１８】
印字手段６は、プラテンローラ３７と、該プラテンローラ３７に圧接するサーマルヘッド３９を有している。
アイドラギア３３はギア３４と噛み合う一方でギア４０とも噛み合っている。ギア４０と同期回転するギア４１が設けられ、該ギア４１はギア４２と噛み合っている。ギア４２と同期回転するギア４３が設けられ、該ギア４３は冷却ローラ対８の駆動ローラ８ａと同期回転する図示しないギア及び排紙ローラ対９の駆動ローラ９ａと同期回転する図示しないギアと噛み合っている。
冷却ローラ対８は上記駆動ローラ８ａと従動ローラ８ｂを有しており、排紙ローラ対９は上記駆動ローラ９ａと従動ローラ９ｂを有している。冷却ローラ対８は、印字手段６の下流側で印字手段６によって付与されたリライタブルペーパー３の熱を奪う目的と搬送を兼ねて設けられたローラであり、熱伝導率の高い材料で形成することが望ましい。
冷却ローラ対８の従動ローラ８ｂと排紙ローラ対９の従動ローラ９ｂは前カバー１１に一体に設けられている（後述）。
【００１９】
印字消去手段５により印字内容を消去され、又は未印字のリライタブルペーパー３はプラテンローラ３７で搬送されながらサーマルヘッド３９により印字される。画像情報に基づいて駆動されるサーマルヘッド３９の加熱温度は適正な発色温度に設定される。
上記制御手段のＲＯＭには、予め実験等（コンピュータシミュレーションを含む）により求められたリライタブルペーパー３の材質の種類と適正な発色温度との関係データテーブルが記憶されており、上記制御手段は入力された又は自動検知されたリライタブルペーパー３の種類に対応する発色温度を選択し、サーマルヘッド３９への電力供給を制御する。
【００２０】
図４に示すように、給紙手段４の給紙方向下流側近傍には、リライタブルペーパー３の通過を検知する用紙検知手段としての給紙出口センサ４４が設けられており、印字手段６の給紙方向上流側近傍には、リライタブルペーパー３の通過を検知する用紙検知手段としてのサーマルヘッド入口センサ４５が設けられている。
給紙出口センサ４４とサーマルヘッド入口センサ４５は、搬送経路に突出する検知フィラーを備えた機械式の検知構成を有している。機械方式に代えてフォトセンサを用いてもよい。
本実施形態では、プラテンローラ３７の非通紙時の回転によるサーマルヘッド３９の発熱素子面の劣化を防止するために通紙時のみプラテンローラ３７を回転させるようにしている。すなわち、上記制御手段はサーマルヘッド入口センサ４５によるリライタブルペーパー３の検知情報に基づいて電磁クラッチ３８をオン・オフ制御する。これにより、プラテンローラ３７を駆動するための独立した駆動源を設けずに駆動源を１つにしたことによる不具合を解消できるとともに、駆動源を一元化したことによる構成のコンパクト化、低コスト化を実現できる。
【００２１】
印字消去手段５と印字手段６を結ぶ搬送ガイド部材７は略Ｕ字状に形成されており、ここを通過する間にリライタブルペーパー３は印字消去手段５によって加えられた熱を空冷される。
搬送ガイド部材７は、図５に示すように、上ガイド７ａと、下ガイド７ｂを有しており、上ガイド７ａと下ガイド７ｂはそれぞれ静電気の発生を抑制する材料で形成されている。静電気の発生を抑制する材料としては、金属や導電性プラスチックが挙げられる。
【００２２】
図６に示すように、装置本体１０は右側板１０Ａと左側板１０Ｂを有しており、右側板１０Ａには、搬送ガイド部材７を冷却することを主目的とした気流形成手段としてのファン７２が設けられている。左側板１０Ｂには単一の駆動源であるモータ１３が設置される。
右側板１０Ａと左側板１０Ｂのファン７２に対応する位置には通気用孔１０Ａ−１、１０Ｂ−１が形成されており、ファン７２で発生した気流Ｓは主に上ガイド７ａの上面を通って左側板１０Ｂ側へ流れ、１０Ｂ−１から装置外部に抜ける。
通気用孔１０Ａ−１、１０Ｂ−１に対向する搬送ガイド部材７の側面（左右の側面）は開口されており、ファン７２で発生した気流Ｓは搬送ガイド部材７の内部も通って左側板１０Ｂ側へ流れ、１０Ｂ−１から装置外部に抜ける。勿論、気流Ｓの方向は逆方向でもよい。
上ガイド７ａには搬送ガイド部材７の放熱を助長するために複数の通気用孔７ａ―１がスリット状に形成されている。図示しないが、通気用孔７ａ―１と同様の通気用孔が下ガイド７ｂにも形成されている。
【００２３】
本実施形態では、ファン７２は搬送ガイド部材７を冷却するとともにサーマルヘッド９も同時に冷却する観点からその配置位置が決定されている。これによりサーマルヘッド３９により発生する熱も同時に冷却される。
印字消去手段５で熱を加えられたリライタブルペーパー３は搬送ガイド部材７を通過する過程で効率的に空冷され、クールダウンされた状態で印字手段６へ到達する。本実施形態では特に通気用孔１０Ａ−１、１０Ｂ−１によって装置外部の冷たい空気が通り抜ける外部連通方式であるので空冷効率が高い。
【００２４】
印字消去手段５におけるヒータローラ２４の熱効率の低下、すなわち消去機能の低下を防止するために、搬送ガイド部材７の少なくとも印字消去手段５側を熱伝導率の低い材料で形成してもよい。このようにすれば、印字消去手段５で発生した熱が搬送ガイド部材７を伝って印字手段６側等へ拡散しにくくなるので、印字消去手段５における熱効率の低下を防止することができる。
同様の観点から、搬送ガイド部材７を耐熱性を有する材料で例えばモールド成型等により一体成形してもよい。
【００２５】
本実施形態では装置本体１０の外装フレームにも装置内の排気を促進するための通気用孔が形成されており、また、印字手段６及び排紙領域（印字手段６の下流）においてジャム処理を容易にできる構成となっている。これを図７乃至図９に基づいて説明する。
図７に示すように、押圧手段１２は、前カバー１１側に設けられたサーマルヘッド３９を保持するとともに、下端部の軸穴４７ａを介して装置本体１０側の軸４６（図８参照）に回動自在に支持されたヘッド支持部材４７と、該ヘッド支持部材４７をプラテンローラ３７側へ押圧する付勢機構４８を有している。ヘッド支持部材４７は、外力が作用しないときは軸４６を支点として自重でプラテンローラ３７から離れる方向に傾倒するように形成されている。
付勢機構４８は、ヘッド支持部材４７と前カバー１１との間に設けられ、装置本体１０に固定された固定フレーム４９（図７では省略）と、該固定フレーム４９に支持され、プラテンローラ３７に対するサーマルヘッド３９の接離方向に所定間隔移動可能に設けられた圧解除部材としての圧解除ブラケット５０と、該圧解除ブラケット５０に設けられ、ヘッド支持部材４７を押圧する第１の弾性部材５１を有している。
前カバー11には圧解除ブラケット５０をプラテンローラ３７側へ押圧する第２の弾性部材としての板バネ５２が設けられている。この板バネ５２は、圧解除ブラケット５０の前カバー１１の対向部に設けてもよい。
【００２６】
図８に示すように、第１の弾性部材５１は、圧解除ブラケット５０に螺合され、ネジ回し操作面が前カバー１１側に露出した調整ネジ５３と、該調整ネジ５３のサーマルヘッド３９側に基端部を固定されたコイルバネ５４を有している。前カバー１１が閉じられると、板バネ５２が圧解除ブラケット５０を押圧し、これに伴ってコイルバネ５４がヘッド支持部材４７を押圧する。これによってプラテンローラ３７に対するサーマルヘッド３９の圧接状態が得られる。従って、調整ネジ５３を回すことによりプラテンローラ３７に対するサーマルヘッド３９の圧接力を調整することができる。
【００２７】
固定フレーム４９には段付ネジ５５が螺合されており、圧解除ブラケット５０は段付ネジ５５の非ネジ部５５ａに穴５０ａを介して係合され、鍔５５ｂによって抜け止めされている。前カバー１１を閉じたときの非ネジ部５５ａにおける余裕寸法ｔが、圧解除ブラケット５０の移動可能な所定間隔である。
ヘッド支持部材４７は、サーマルヘッド３９の加熱による周囲の温度上昇を低減すべく放熱効率を高める形状を有している。ヘッド支持部材４７自体も放熱機能を有するのであるが、より一層の放熱機能が得られるように、ヘッド支持部材４７の前カバー１１側の面には、断面がコ字状でプラテンローラ３７の軸方向に延びる放熱フィンとしての放熱ブラケット５６が設けられている。放熱ブラケット５６はヘッド支持部材４７に一体に形成してもよい。放熱機能を高める観点から、ヘッド支持部材４７と放熱ブラケット５６は熱伝導率の高い材料で形成するのが望ましい。
【００２８】
図７に示すように、装置本体１０側には、前カバー１１の上部に対応する位置に排紙ガイド板５７（図１等では省略）が設けられており、該排紙ガイド板５７には冷却ローラ対８の駆動ローラ８ａ、排紙ローラ対９の駆動ローラ９ａが支持されている。冷却ローラ対８のローラ形状は冷却機能を高めるために単体に形成されており、排紙ローラ対９のローラ形状は排紙機能を高めるために幅の狭い複数のローラから成っている。
排紙ガイド板５７には冷却機能を高めるために通気用のスリット５７ａが複数形成されている。同様の観点から圧解除ブラケット５０にも通気用のスリット５０ａが複数形成されている。
前カバー１１には、冷却ローラ対８の従動ローラ８ｂと、排紙ローラ対９の従動ローラ９ｂが回転自在に支持されている。前カバー１１にも冷却機能（排気機能）を高めるために通気用のスリット１１ａが複数形成されている。
前カバー１１の下端部両側には、開閉時の支点となる軸１１ｂが形成されており、この軸１１ｂは装置本体１０への装着時、装置本体１０の図示しない軸穴へ係合される。
【００２９】
ジャムが生じた場合には、図９に示すように、前カバー１１が開放される。前カバー１１が開放されると、板バネ５２による圧解除ブラケット５０への押圧力が解除され、ヘッド支持部材４７は圧解除ブラケット５０を前カバー１１側へ押しながら自重で傾倒する。
これにより、サーマルヘッド３９はプラテンローラ３７から上述した余裕寸法ｔに対応した分離間する。冷却ローラ対８及び排紙ローラ対９も分離するので、印字手段６及び排紙領域でジャムしたリライタブルペーパー３を容易に除去することができる。
サーマルヘッド３９とプラテンローラ３７は装置本体１０側において若干離間するだけであり、サーマルヘッド３９の発熱素子面はジャム処理作業域に露出しないので、ジャム処理作業者によってサーマルヘッド３９の発熱素子面が汚れる心配はない。
本実施形態ではサーマルヘッド３９とプラテンローラ３７が完全に分離する構成としたが、ジャム紙を容易に取り出すことができる圧解除程度としてもよい。また、プラテンローラ３８とサーマルヘッド３９の位置を逆にしてプラテンローラ３８をヘッド支持部材４７で支持する構成としても同様の機能を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、印字消去手段で熱を加えられた可逆性感熱記録媒体を冷却することができ、印字手段周辺の温度上昇を抑制することができる。
【００３１】
本発明によれば、搬送ガイド部材での冷却効率を高めることができる。
【００３２】
本発明によれば、装置外部の冷たい空気を取り入れることができ、冷却効率を一層高めることができる。
【００３３】
本発明によれば、搬送ガイド部材における空気の通気性が高まり、冷却効率を一層高めることができる。
【００３４】
本発明によれば、装置内からの排気を促進することができ、冷却効率を一層高めることができる。
【００３５】
本発明によれば、搬送ガイド部材領域と印字手段領域の冷却を効率的に行うことができる。
【００３６】
本発明によれば、静電気による可逆性感熱記録媒体の搬送性の低下を防止することができる。
【００３７】
本発明によれば、搬送ガイド部材を介した熱移動を抑制でき、印字消去手段における熱効率の低下を防止することができる。
【００３８】
本発明よれば、搬送ガイド部材を介した熱移動を抑制でき、印字消去手段における熱効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における記録装置の概要正面図である。
【図２】給紙手段と印字消去手段の拡大詳細図である。
【図３】１つのモータによる駆動力の伝達構成を示す図である。
【図４】搬送経路における用紙検知構成を示す図である。
【図５】搬送ガイド部材を示す図である。
【図６】冷却構成の要部を示す斜視図である。
【図７】印字手段及び排紙領域の分解斜視図である。
【図８】印字手段及び排紙領域におけるカバーを閉じた状態の概要断面図である。
【図９】印字手段及び排紙領域におけるカバーを開放した状態の概要断面図である。
【図１０】可逆性感熱記録媒体の消色・発色メカニズムを示す図である。
【符号の説明】
３ 可逆性感熱記録媒体としてのリライタブルペーパー
４ 記録媒体給送手段としての給紙手段
５ 印字消去手段
６ 印字手段
７ 搬送ガイド部材
７ａ―１ 通気用孔
１０ 装置本体
１０Ａ 側板としての右側板
１０Ｂ 側板としての左側板
１０Ａ−１、１０Ｂ−１ 通気用孔
１１ 外装フレームとしての前カバー
１１ａ 通気用孔
３７ プラテンローラ
３９ サーマルヘッド
７２ 気流形成手段

Claims (7)

1. 可逆性感熱記録媒体を給送する記録媒体給送手段と、可逆性感熱記録媒体に記録された印字内容を消去する印字消去手段と、可逆性感熱記録媒体に印字を行う印字手段を有する記録装置において、
   上記印字消去手段と印字手段との間に可逆性感熱記録媒体の搬送をガイドする搬送ガイド部材が設けられ、上記搬送ガイド部材は上ガイドと下ガイドとを有しており、上記搬送ガイド部材を冷却する気流形成手段を有し、上記搬送ガイド部材は搬送方向に沿う両側面が開口され、上記気流形成手段は、上記気流形成手段により発生した気流が上記上ガイドの上面を上記搬送方向と直交する方向に通ると共に、上記気流形成手段により発生した気流が上記搬送ガイド部材の内部を上記搬送方向と直交する方向に通るように、上記両側面のいずれか一方側に配置されていて、上記上ガイド及び下ガイドには通気用孔が形成されていることを特徴とする記録装置。
2. 請求項１記載の記録装置において、
   装置本体の側板に通気用孔が形成され、該通気用孔は上記両側面の開口に対応していることを特徴とする記録装置。
3. 請求項１又は２記載の記録装置において、
   装置本体の外装フレームに通気用孔が形成されていることを特徴とする記録装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の記録装置において、
   上記印字手段が、可逆性感熱記録媒体を搬送するプラテンローラと、該プラテンローラに圧接するサーマルヘッドを有し、上記気流形成手段が上記サーマルヘッドの冷却を兼ねるように配置されていることを特徴とする記録装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の記録装置において、
   上記搬送ガイド部材が、静電気の発生を抑制する材料で形成されていることを特徴とする記録装置。
6. 請求項１乃至４の何れかに記載の記録装置において、
   上記搬送ガイド部材は少なくとも上記印字消去手段側が熱伝導率の低い材料で形成されていることを特徴とする記録装置。
7. 請求項１乃至４の何れかに記載の記録装置において、
   上記搬送ガイド部材は耐熱性を有する材料で一体成形されていることを特徴とする記録装置。

Images