JP4122153B2 - プリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、記録シート上に画像を形成するプリンタが広く知られている。通常、このようなプリンタでは、記録シートを格納する格納部から、画像形成を行う画像形成部に対して記録シートを搬送する搬送路が設けられている。
【０００３】
そして、機構を簡略化するため、記録シートの格納部から、画像形成部までほとんど記録シートが撓むことのない、直線的な搬送路を有するプリンタも多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、装置を小型化するためには、曲線的な搬送路によって、格納部から画像形成部まで記録シートを搬送することが非常に有効である。
【０００５】
そして、そのような曲線的な搬送路においては、搬送中の記録シート表面に傷が付くことの無いように細心の注意を払った機構が望まれる。
【０００６】
本発明は上記の要望に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、記録シートを傷つけることなく曲線的に搬送可能なプリンタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るプリンタは、
ロール状の記録シートを格納するための格納手段と、
搬送された記録シートの表面にカラー画像を形成する画像形成ユニットと、
前記格納手段に格納された記録シートを前記画像形成ユニットに搬送する第１、第２搬送手段と、
前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間で、前記格納手段から搬送された記録シートの搬送方向を変える方向転換手段と、
を備えるプリンタであって、
前記第１、第２搬送手段は、互いに直交する前記方向転換前の搬送路及び前記方向転換後の搬送路にそれぞれ配置され、互いに同期しつつ、前記記録シートを往復走行させることが可能であり、
前記方向転換手段は、
前記第１、第２搬送手段によって送りこまれる前記記録シートを巻付けることによって前記記録シートに連れ回る従動ローラである内側ローラと、
前記内側ローラに巻付いた前記記録シートが外側に膨らまないようにガイドするため、前記記録シートに連れ回る従動ローラである第１乃至第３外側ローラと、
を含み、
前記内側ローラは、前記方向転換前の搬送路及び前記方向転換後の搬送路を接線とする位置に配置され、
前記第１外側ローラ及び前記第３外側ローラは、それぞれ、前記方向転換前の搬送路及び前記方向転換後の搬送路を挟んで前記内側ローラに対向する位置に配置され、
前記第２外側ローラは、前記第１、第３外側ローラ間の搬送路の中間に配置され、
前記第２外側ローラの中心軸は、前記内側ローラの軸から見て方向転換前の搬送路の延長線と方向転換後の搬送路の延長線の交点方向に配置され、
前記記録シートの所定の記録面を前記画像ユニットに複数回搬送することによって、複数色の画像を重ねて形成することを特徴とする。
【０００８】
前記外側ローラは、前記内側ローラに前記記録シートを押圧しつつ回転し、前記内側ローラの外周面の内、前記記録シートと接する孤の中間点に対向して配置されることを特徴とする。
【０００９】
前記記録シートを格納するための格納手段と、前記搬送手段によって前記格納手段から搬送された記録シートの表面にカラー画像を形成する画像形成ユニットと、を更に有し、
前記搬送手段は、前記記録シートを往復走行させることが可能であり、前記記録シートの所定の記録面を前記画像ユニットに複数回搬送することによって、複数色の画像を重ねて形成することを特徴とする。
【００１０】
前記画像形成ユニットは、熱転写方式により画像を形成するユニットであり、前記格納手段は、ロール状の前記記録シートを格納する手段であり、前記画像形成ユニットにおける画像形成後に前記記録シートを所定サイズに切断する切断手段を更に有することを特徴とする。
【００１１】
なお、上記「ローラ」には、円筒状の回転体の他、球状、楕円球状、ラグビーボール状など、ロール紙の表面を傷つけない、様々な回転体が含まれるものとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、数値等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
ここでは、本発明に係るプリンタの好適な一実施形態として、熱転写方式のサーマルプリンタについて説明する。
【００１４】
図１は、サーマルプリンタ１００の外観斜視図である。
【００１５】
図のようにサーマルプリンタ１００は、安定感のある箱形の筐体１０１を有し、筐体１０１には、記録リボンを交換するために開閉可能な上部扉１１０と、記録シートとしてのロール紙を交換するために開閉可能な前面扉１１１が設けられている。１１０ｈ及び１１１ｈは、それぞれ上部扉１１０及び前面扉１１１の開閉用の引手である。
【００１６】
また、プリンタ背面には、電源ケーブルのコネクタ及びＵＳＢコネクタ（共に不図示）が用意されており、一般的なコンセントから電力の供給を受けると共に、点線で示すように、ホストコンピュータ２００に対しＵＳＢケーブル２０１を介して接続可能である。そして、ホストコンピュータから受信した画像データに応じて熱転写ユニットを駆動し、ロール紙の表面に画像を形成し、所定サイズに切断して排紙口５から排出する。
【００１７】
印刷設定は全てホストコンピュータ側で行うことができるため、プリンタ自体には、操作部は設けられていない。
【００１８】
次に、図２を用いて、上部扉１１０及び前面扉１１１の開放状態について説明する。図２は、サーマルプリンタ１００へのロール紙ＲＰと記録リボンユニット１２０の着脱の様子を示す一部破断外観斜視図である。
【００１９】
図２において、上部扉１１０は、装置奥側の回動軸２２を中心にして矢印Ｄ１方向に回動可能である。上部扉１１０を図２の位置に保持するためのストッパ（不図示）が設けられている。
【００２０】
また、上部扉１１０は、引手１１０ｈの内部と連動して扉と平行に移動するかぎ状部材９７を備えている。このかぎ状部材９７は、不図示のばねにより、上部扉１１０の回動軸２２側に付勢されており、上部扉１１０が閉じた状態で、本体基部２の内壁に植設されたピン４４に対して係合するように構成されている。ユーザが引手１１０ｈに手を入れ、ばねの付勢力に抗してかぎ状部材９７を移動することにより、ピン４４との係合が解除され、上部扉１１０が開放可能となる。図２のように上部扉１１０を開放した状態においては、記録リボンＦを供給スプール３と巻取りスプール４に巻回した記録リボンユニット１２０を矢印Ｄ３方向に移動して交換することが可能である。また一方で、上部扉１１０の裏側には、画像形成ユニットの１部としてサーマルヘッド１０が設けられており、図２の状態でその点検作業が可能である。更に、図示はされていないが、上部扉１１０の裏側には、上部扉１１０が閉じた状態で記録リボンＦをうまくサーマルヘッド１０に接触させるガイド部材が設けられている。
【００２１】
一方、図２は、前面扉１１１を引出した状態でもある。ユーザが引手１１１ｈに手を差込んで前面扉１１１を引くと、格納手段としての、引出形状のペーパーラック５０が引出される。ペーパーラック５０は、本体側の底面に設けられた２本のシャフト５２（１本は不図示）上を矢印Ｄ２方向にスライド可能であり、かつこのシャフト５２自体も、本体側底面上を矢印Ｄ２方向にスライド可能である。これにより、ペーパーラック５０を、本体から大きく引出すことができ、ロール紙ＲＰの交換を容易にしている。
【００２２】
なお、ここで、ロール紙ＲＰは、幅１５２mmの記録シートからなり、葉書サイズ（１５２mm×１０２mm）や、その倍のサイズ（１５２mm×２０４mm）等の画像記録が可能である。もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、いわゆるＬ版等の画像記録が可能な、幅１２７mmのロール紙や、Ａ４サイズ等のの画像記録が可能な、幅２１０mmのロール紙などを収容可能な構成であってもよい。
【００２３】
また、ペーパーラック５０には、交換用のロール紙ＲＰに予め設けられている軸３５が嵌り込むように軸受３４が設けられており、これにより、ペーパーラック５０は、ロール紙ＲＰを、回転可能に支持する。
【００２４】
また、ペーパーラック５０には、軸３３ａを中心に回動可能なゴムローラ支持部材３３が設けられている。このゴムローラ支持部材３３を図の矢印Ｄ４方向に回動させた状態でロール紙ＲＰの交換が可能となっている。ロール紙ＲＰの交換は、▲１▼ペーパーラック５０を引出し、▲２▼ゴムローラ支持部材３３を、矢印Ｄ４方向に移動し、▲３▼ロール紙が巻かれていた中空パイプの芯を取出し、▲４▼新しいロール紙ＲＰの軸３５を軸受３４にはめ込み、▲５▼ゴムローラ支持部材３３を図２の位置に戻して、ロール紙ＲＰの紙端を樹脂製の給紙ローラ３２ａ及びゴムローラ３２ｂで挟み込んだ状態で、ゴムローラ支持部材３３を不図示の固定具で固定し、▲６▼前面扉１１１を押して、ペーパーラック５０を本体内に戻す、という手順で行われる。
【００２５】
なお、給紙ローラ３２ａの回転軸の一端にはギア３６が固定されている。
【００２６】
図３は、サーマルプリンタ１００の内部構造を示す概略断面図である。以下に、この図３を用いて、サーマルプリンタ１００の内部構造及びその動作について、詳しく説明する。
【００２７】
ペーパーラック５０を本体内に収容すると、ギア３６が本体側のギア３７と噛合い、ギア３７の回転が給紙ローラ３２ａに伝達されるようになる。このギア３７の回転軸には更に歯付きプーリ３８が固定されており、この歯付きプーリ３８にはタイミングベルト３９が巻きかけられている。タイミングベルト３９はステッピングモータ４０によって駆動され、歯付きプーリ３８を回転させ、最終的に給紙ローラ３２ａを回転させて、ロール紙ＲＰを図中上方に搬送する。すなわち、給紙ローラ３２ａ、ゴムローラ３２ｂ、ギア３７、歯付きプーリ３８、タイミングベルト３９、及びステッピングモータ４０が、搬送手段として機能する。
【００２８】
ロール紙ＲＰは、これらの搬送手段により、ガイド板４１を通り、方向転換手段としての方向転換ユニット４２に送り込まれ、そこで、ほぼ９０度、方向を転換される。
【００２９】
方向転換されたロール紙ＲＰが更に搬送される位置にニップ部を有する搬送ローラ対４３ａ、４３ｂが配置されており、搬送ローラ４３ａの回転軸にはタイミングベルト３９が巻かけられた歯付きプーリ４５が固定されている。これにより、搬送ローラ対４３ａ、４３ｂは、給送ローラ対３２ａ、３２ｂと同期して回転し、ロール紙ＲＰを、ガイド板４６を通過させ、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１の間に挿入する。なお、搬送ローラ４３ａの表面には滑り止めの突起が設けられている。
【００３０】
プラテンローラ１１は、耐熱弾性ラバー製であり、サーマルヘッド１０と圧接する位置に自由回転可能に軸支されている。なお、プラテンローラの代りに、耐熱弾性ラバー製の板状の平板プラテンを、サーマルヘッド１０に対向配設してもよい。
【００３１】
記録リボンＦは、サーマルヘッド１０の発熱面に適当に接触するように案内されており、プラテンローラ１１とサーマルヘッド１０の発熱面との間で、ロール紙ＲＰと記録リボンＦとを接触させる。その状態で、ロール紙ＲＰと記録リボンＦとを同じスピードで搬送しつつ、サーマルヘッド１０を発熱させれば、記録リボンＦ上のインクが熱によって溶融又は昇華することでロール紙ＲＰに転写される。
【００３２】
なお、ここで、記録リボンＦには、ロール紙ＲＰ上に記録する画像の１枚分の面積ごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の固形インクエリアが形成され、更に続けて、記録面を保護するための保護剤を乗せたオーバコートエリアが形成されている。
【００３３】
画像記録時には、図中上方の待機位置（不図示）にサーマルヘッド１０を移動し、巻取りスプール４を回転させて記録リボンＦの巻取りを行い、イエローインクエリアの開始位置をサーマルヘッド１０の記録位置に合わせる。同時に、ステッピングモータ４０を高速駆動して、ロール紙ＲＰの先端が１画像分の長さ（例えば１０２mm）だけ記録位置よりも前に進んだ位置に来るように搬送する。
【００３４】
続いて、図示の記録位置までサーマルヘッド１０を移動し、ホストコンピュータから送られた画像データに応じてサーマルヘッド１０を発熱させ、同時に、巻取りスプール４を回転させて記録リボンＦの巻取りを行いつつ、ステッピングモータ４０へ通電して、ロール紙ＲＰを逆方向に搬送する。これにより、イエローのみ１画像分記録される。
【００３５】
図３の２点鎖線は、この時点でペーパーラック内のロール紙ＲＰが撓んでいる様子を示したものである。
【００３６】
イエローの画像記録が終了すると、再度、サーマルヘッド１０が待機位置に戻され、ステッピングモータ４０を高速駆動して、ロール紙ＲＰを正方向に搬送すると共に、記録リボンＦのマゼンダインクエリアの開始位置がサーマルヘッド１０の記録位置になるように、記録リボンＦを巻取る。
【００３７】
以下同様に、マゼンダの画像記録をイエロー画像に重ねて行い、それが終了すると今度はシアンの画像記録を行い、続けて同様に、オーバーコートの塗布を行う。すなわち、給紙ローラ対３２ａ、３２ｂと搬送ローラ対４３ａ、４３ｂとがそれぞれロール紙ＲＰをニップして同期して回転することにより、合計４回の往復走行を行い、それぞれの復路でイエロー、マゼンダ、シアン、オーバーコートをロール紙ＲＰに重ねて転写することによって、ロール紙ＲＰの表面に所定のサイズの画像を形成する。
【００３８】
全ての画像記録工程が終了すると、ステッピングモータ４０を駆動して、搬送ローラ対４３ａ、４３ｂを回転させ、ロール紙ＲＰを、ガイド板４７を通して切断手段としてのカッター４８に搬送する。ロール紙ＲＰに画像を転写するにあたっては、前後の画像の重なりをなくすため、先端に所定の余白（例えば４mm）を設けて記録している。その先端部分の余白をカッター４８でカットし、カットスラグＳとしてスラグボックス５１に収容する。その後、更に１画像分ロール紙ＲＰを搬送してカッター４８でカットし、プリントＰとして、排出口５から排出する。
【００３９】
なお、ペーパーラック５０の前面扉１１１の内側には不図示のマグネットが貼付けられており、金属製のスラグボックス５１はワンタッチで着脱可能となっている。
【００４０】
次に、図４を用いて、方向転換ユニット４２の構成について詳しく説明する。図４（ａ）は、方向転換ユニット４２を拡大した側断面図であり、図４（ｂ）は、方向転換ユニット４２を上方からみた平面図である。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、方向転換ユニット４２は、ロール紙ＲＰの裏面と接触して、ロール紙ＲＰを巻付けて搬送する内側ローラ４２ａと、内側ローラ４２ａに巻付いたロール紙ＲＰが往復走行中に外側に膨らまないようにガイドする樹脂製の外側ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄと、樹脂製のガイド板４２ｅとを含む。方向転換ユニット４２を構成する各要素の具体的な材質として、例えば、内側ローラ４２ａはＡＥＳまたはＰＣ樹脂製、外側ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄはＡＥＳまたはＰＣ樹脂製、ガイド板４２ｅはＡＥＳ樹脂製であることが、ロール紙ＲＰに対する摩擦、及び装置の生産性（コスト）の面から見て、最も望ましい。
【００４２】
なお、ＡＥＳ樹脂は、アクリロニトリル・エチレンプロピレンゴム・スチレン樹脂およびＰＣ樹脂はポリカーボネート樹脂の略である。
【００４３】
内側ローラ４２ａと外側ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄとの間には、わずかな間隙が存在しているが、ロール紙ＲＰを搬送する際には、外側ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは、内側ローラ４２ａにロール紙ＲＰを押圧しつつ回転する。外側ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄと、内側ローラ４２ａとは、駆動されておらず、ロール紙ＲＰの搬送に合わせて従動回転（連れ回り）する。また、外側ローラ４２ｃは、内側ローラ４２ａの外周面の内、ロール紙ＲＰと接する孤の部分（図中では、左上の１／４円周上）の中間点Ｍに対向して配置される。つまり、外側ローラ４２ｃの中心軸は、内側ローラ４２ａの軸から見て方向転換前の搬送路と方向転換後の搬送路の延長線の交点方向に配置されており、内側ローラ４２ａと外側ローラ４２ｃの中心を結んだ直線は、それぞれの搬送路と、同じ角度（４５度）をなしている。さらに言換えれば、外側ローラ４２ｃは、搬送路の付き当て位置付近に配置されている。
【００４４】
この外側ローラ４２ｃの存在によって、湾曲した搬送路の中間点付近での、ロール紙ＲＰの膨らみを抑え、湾曲した搬送路中でロール紙ＲＰが内側ローラ４２ａから離れないようにすることができる。そして、これにより、ロール紙ＲＰ表面が、ガイド板４２ｅとこすれ合って傷つくことを回避できる。ひいては、画像形成の品質自体が向上する。つまり、プリントＰ上にきれいな画像が記録される。
【００４５】
図４（ｂ）に示すように、内側ローラ４２ａと外側ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄとは、それぞれ３つの短いローラから構成されており、ガイド板４２ｅは、３つの外側ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの間に、櫛状に並べて狭持されている。
【００４６】
なお、ここでは、外側ローラとして、３つのローラを等間隔に配置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、４つのローラを搬送路に対して等間隔に配置しても良いし、もっと多数のローラを搬送路に並べて配置してもよい。また、ローラと表現しているが、搬送路に沿って回転可能であれば球状のボールを用いてもよい。また、外側ローラは樹脂製としたが、表面が磨き上げられた金属製のローラであっても良いし、その他、記録シートとしてのロール紙の表面を傷つけない材質であればよい。また、本実施形態では、内側ローラ４２ａと外側ローラ４２ｂ，４２ｃ，４２ｄとは、それぞれ３つの短いローラから構成されているものとしたが、本願発明はこれに限定されるものではなく、長い一つのローラから構成されていても、又は、より多くの短いローラから構成されていてもよい。
【００４７】
以上のように構成されるサーマルプリンタは業務用として最適であり、例えばデジカメから直接印画するようにした有料の街頭設置用の記録装置として使用できる。
【００４８】
尚、本発明は上記の構成に限定されず、記録シートの搬送を行いつつ印画形成する記録装置には全て適用可能であり、印画は上記のカラー印画に限定されず、例えばモノクロ用でもよいことは言うまでもなく、この場合には黒層の印画動作のみでよいのでさらなる高速化が実現可能となる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録シートを傷つけることなく搬送可能なプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのサーマルプリンタの外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態としてのサーマルプリンタへのロール紙と記録リボンユニットの着脱の様子を示す一部破断斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態としてのサーマルプリンタの内部構成を示す側断面図である。
【図４】本発明の一実施形態としてのサーマルプリンタに設けられた方向転換ユニット４２の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
２ 本体
３ 供給スプール
４ 巻取りスプール
５ 排出口
１０ サーマルヘッド
１１ プラテンローラ
２５ ロール紙軸体
３２ａ 給紙ローラ
３２ｂ ゴムローラ
３４ 軸受
３５ ロール紙軸体
３９ タイミングベルト
４０ ステッピングモータ（共通の駆動モータ）
４１，４７，４９ ガイド板
４２ 方向転換ユニット
４２ａ 内側ローラ
４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ 外側ローラ
４２ｅ ガイド板
４３ａ，４３ｂ 搬送ローラ
４８ カッター
５０ ペーパーラック
５１ スラグボックス
５２ 軸体
１２０ 記録リボンユニット
ＲＰ ロール紙
Ｐ プリント
Ｆ 記録リボン

Claims (3)

1. ロール状の記録シートを格納するための格納手段と、
   搬送された記録シートの表面にカラー画像を形成する画像形成ユニットと、
   前記格納手段に格納された記録シートを前記画像形成ユニットに搬送する第１、第２搬送手段と、
   前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間で、前記格納手段から搬送された記録シートの搬送方向を変える方向転換手段と、
   を備えるプリンタであって、
   前記第１、第２搬送手段は、互いに直交する前記方向転換前の搬送路及び前記方向転換後の搬送路にそれぞれ配置され、互いに同期しつつ、前記記録シートを往復走行させることが可能であり、
   前記方向転換手段は、
   前記第１、第２搬送手段によって送りこまれる前記記録シートを巻付けることによって前記記録シートに連れ回る従動ローラである内側ローラと、
   前記内側ローラに巻付いた前記記録シートが外側に膨らまないようにガイドするため、前記記録シートに連れ回る従動ローラである第１乃至第３外側ローラと、
   を含み、
   前記内側ローラは、前記方向転換前の搬送路及び前記方向転換後の搬送路を接線とする位置に配置され、
   前記第１外側ローラ及び前記第３外側ローラは、それぞれ、前記方向転換前の搬送路及び前記方向転換後の搬送路を挟んで前記内側ローラに対向する位置に配置され、
   前記第２外側ローラは、前記第１、第３外側ローラ間の搬送路の中間に配置され、
   前記第２外側ローラの中心軸は、前記内側ローラの軸から見て方向転換前の搬送路の延長線と方向転換後の搬送路の延長線の交点方向に配置され、
   前記記録シートの所定の記録面を前記画像ユニットに複数回搬送することによって、複数色の画像を重ねて形成することを特徴とするプリンタ。
2. 前記第２外側ローラは、前記内側ローラに前記記録シートを押圧しつつ回転し、前記内側ローラの外周面の内、前記記録シートと接する孤の中間点に対向して配置されることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記画像形成ユニットは、熱転写方式により画像を形成するユニットであり、
   前記画像形成ユニットにおける画像形成後に前記記録シートを所定サイズに切断する切断手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。

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