JP4474016B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリアルタイプのサーマルプリンタに関し、特には、リボンカートリッジを装着したキャリッジを移動させながらキャリッジに備えた感熱ヘッドによる熱によって転写材に熱転写して印字するサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルプリンタは、例えば所定の幅のインクリボンをロール状に巻き付けたリボンカートリッジをキャリッジに装着し、主走査方向にキャリッジを往復移動させ、往路時にキャリッジに備えた感熱ヘッドを画像データに応じて発熱させ、感熱ヘッドと転写材との間に介したインクリボンに塗布されたインクを転写材に転写させて画像を形成している。
【０００３】
特にカラー画像を得るために、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応したリボンカートリッジを交換可能にリボンユニットに装填し、リボンユニットから選択した色のリボンカートリッジをキャリッジに装着してインクリボンの幅に相当する幅で１ライン分を印字し、次いでリボンユニットから別の色のリボンカートリッジに交換して同一ライン上に別の色を印字し、この工程を複数繰り返して１ライン上にカラー画像を形成し、次いで転写材を１ライン分送り出して次のラインについても同様の工程でカラー画像を形成している。
近年においてはＹＭＣＫの他、淡色あるいはメタリック色、蛍光色を加えるものがあり、リボンユニットが大型化する傾向にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したサーマルプリンタは、１ライン上に１色ごとに印字した後に別の色のリボンカートリッジを交換して多色画像を得ている。このため交換に要する時間が画像形成時間に影響してしまい画像形成時間の短縮の妨げとなっている。
【０００５】
また、Ａ２サイズ以上の大判のプリンタにおいては一枚にかかるインクリボンの消費量が多くなり、一つのリボンカートリッジでは交換頻度が多くなってしまう。このため、同じ色のリボンカートリッジをリボンユニットに複数個装填して一つのリボンカートリッジのインクが消費されてなくなったときに別のリボンカートリッジを使用する方法が採られている。
しかしながら、装置の小型化やリボンカセットの交換時間の短縮化などの制限があり、一つのリボンユニットに多くのリボンカートリッジを装填することができない。
【０００６】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、リボンカートリッジの交換時間が画像形成時間に影響されないサーマルプリンタを提供することを課題とし、また、リボンユニットを大型化させずに使いかっての良い配置としたサーマルプリンタを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、感熱ヘッドを備えたキャリッジに装着したリボンカートリッジを走査レール上に沿って移動させながら印字を行う熱転写型のサーマルプリンタにおいて、走査レール上を第１の駆動手段で移動させる第１のキャリッジと、走査レールと共通の走査レール上を第２の駆動手段で移動させる第２のキャリッジと、第１のキャリッジに装着される交換用の複数のリボンカートリッジを装填し走査レールの一端側に配置した第１のリボンユニットと、第２のキャリッジに装着される交換用の複数のリボンカートリッジを装填し走査レールの他端側に配置した第２のリボンユニットとを有し、いずれか一方のキャリッジが少なくとも印字中に他方のキャリッジに装着したリボンカートリッジを交換可能に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
前記リボンユニットは回転中心から等距離隔てた位置に前記リボンカートリッジを配置して回転式に交換可能に設けられていることを特徴とし、前記リボンユニットは前記キャリッジの移動方向に対して直交する方向に前記リボンカートリッジを並列に並べて設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成において、一方のキャリッジが印字している間に他方のキャリッジがリボンユニットに装填されたリボンカートリッジを交換する。
また、リボンユニットが走査レールの両端側に設けられていることにより配置の制限が少なくなり小型化が達成されリボンカートリッジの交換を短時間で行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のサーマルプリンタの部分要部構成を示す斜視図である。
符号１はサーマルプリンタの像記録部を示し、像記録部１は、記録用紙を所定の状態で通過させるプラテン２と、プラテン２の上面に対向して配置される第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４と、第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４に配置される感熱ヘッド５と、第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４に装着したリボンカートリッジ６と、複数のリボンカートリッジ６を装填した第１のリボンユニット７および第２のリボンユニット８とを有する。
【００１２】
プラテン２は記録用紙９上にリボンカートリッジ６内に設けた不図示のインクフィルムに塗布したインクを転写記録するためのインク転写位置を構成するもので、図示例では、上面が平滑な平面の細長い略長方形の板体からなり、適宜な縦幅（図で見て短手方向の幅、即ち記録用紙９の移動方向の幅）と、当該記録装置に使用することができる最大サイズの記録用紙９の横幅よりも幾分か広い横幅（図で見て長手方向の幅、即ち記録用紙９の移動方向とほぼ直交する方向の幅）とを有する。
【００１３】
ロール紙装填部１０から送られてくる記録用紙は像記録部１の下方位置から像記録部１内へと導かれ、搬送ローラ対およびガイドローラなどによりＵ字状に反転されて装置の後方から前方手前側へと送られ、その途中においてプラテン２の上面に接しながらプラテン２を横切るように、好ましくはほぼ直交するように通過する。後述するが記録用紙９のこの移動は、感熱ヘッド５を搬送する第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４の動作に連動して、または関連して、定められたピッチで間欠的に行われる。かかる記録用紙の送りの詳細については後述する。
【００１４】
符号１１は、プラテンへ２の記録用紙の入口と出口（図３）に配置された送りローラ対で、各ローラ対１１がプラテンの入口側および出口側で記録用紙９をそれぞれくわえることによりプラテン２の上面を移動する記録用紙９に適当なテンション（張り）を持たせてたるみが生じないようにしている。
【００１５】
プラテン２の上方に位置する第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４は、プラテン２の上面とは所定の距離を隔てて離間して設けられている。第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４はプラテン２の上面と平行にプラテン２の横幅方向（長手方向）に延びる２本の走査レール１２、１３に対してスライド可能に支持され、これら走査レール１２、１３に沿ってプラテン２の横幅にわたって、即ち、少なくともキャリッジに搭載された感熱ヘッド５が記録用紙の送り方向とほぼ直角に交差する方向、即ち記録用紙９の横幅間を走査し得るように往復移動可能とされている。なお、第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４の支持を上記のように共通する２本の平行する走査レール１２、１３により行うことにより第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４を安定した状態で且つプラテン２の上面に対する間隙（距離）と位置を正確に保った状態で移動させることができる。
【００１６】
第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４の往復移動は周知の駆動手段を用いて行うことができる。図１に示した例では、駆動手段として像記録部１内に配置された正逆転可能なモータ装置１４およびモータ装置１５を駆動源として有する。モータ装置１４の回転軸にはプーリー１６ａが連結されており一端を第１のキャリッジ３に固定したワイヤまたはベルト１８がプラテン２の横幅方向の両外側に配置した前記プーリー１６ａと１６ｂを数巻き巻回した後、再び第１のキャリッジ３に固定され、もってモータ装置１４の正回転時には初期位置に待機していた第１のキャリッジ３を図１で見て左側端から右側端に向かって往動させ、逆回転時には第１のキャリッジ３を右側端から左側端へと復動させて初期位置に戻す。
【００１７】
初期位置は後述するリボンカートリッジを交換する位置でもある。
また、モータ装置１５の回転軸にはプーリー１７ａが連結されており一端を第２のキャリッジ４に固定したワイヤまたはベルト１８がプラテン２の横幅方向の両外側に配置した前記プーリー１７ａと１７ｂを数巻き巻回した後、再び第２のキャリッジ４に固定され、もってモータ装置１５の正回転時には初期位置に待機していた第２のキャリッジ４を図１で見て左側端から右側端に向かって往動させ、逆回転時には第２のキャリッジ４を右側端から左側端へと復動させて印字位置に移動させる。
なお、かかるキャリッジの往復移動の機構は上記例に限定されるものではなく、その他の周知の構成を使用することができる。
【００１８】
感熱ヘッド５、一軸方向、即ちその延在する方向（図で見て長手方向、即ちプラテン２上を通過する記録用紙の送り方向と平行する方向）に従って多数の発熱体（以下、発熱体群という）を配列して有し、これら発熱体の個々は後述する画像データに基づく電気信号により選択的に発熱して像記録のために作用する。感熱ヘッド５は上記発熱体群が下方に位置するように、即ち、発熱体群がインクリボンの背面に位置し、インクリボンを介してプラテン上の記録用紙に押圧（接触加圧）するように配置される。
【００１９】
第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４にはリボンカートリッジ６が着脱自在に装着されており、周知のように内部にインクをロール状に塗布したインクリボンが内包され、転写材に印字を行う際に多数の発熱体を配列した感熱ヘッド５をインクリボンに適当な圧力で記録用紙の上面に押し、そのうちの幾つかの発熱体が画像データに従って発熱して当該発熱体と対応する位置のインクリボンのインクを記録用紙上に転写記録する。
【００２０】
図２に図１の概略正面図を示し、図３に図１の概略側面図を示す。
走査レール１２、１３の両端側には図示するように複数のリボンカートリッジ６を配置した第１のリボンユニット７と第２のリボンユニット８とが設けられている。
第１のリボンユニット７は第１のキャリッジ３が印字領域外で停止している初期位置の正面に設けられており、第１のリボンユニット７内のリボンカートリッジ６を交換することができる。第２のリボンユニット８は第１のリボンカートリッジと同様に第２のキャリッジ４が印字領域外で停止している初期位置の正面に設けられており、第２のリボンユニット８内のリボンカートリッジ６を交換することができる。
図示例では第１のリボンユニット７および第２のリボンユニット８を上下方向に移動させて選択したリボンカートリッジ６を出し入れして第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４から着脱している。
波線で示した第１のキャリッジ３は印字開始位置に位置している状態を示し、また、波線で示した第２のキャリッジ４は、印字終了位置に位置している状態を示す。
【００２１】
リボンカートリッジ６の交換方法としては、例えば、第１のリボンユニットについて説明すると、印字に用いたリボンカートリッジ６を装着している第１のキャリッジ３が正面となるように位置させ、リボンカートリッジ６が装着されていない第１のリボンユニット７の位置に合わせギア１９などにより第１のキャリッジ３から第１のリボンユニット７内に戻す。リボンカートリッジ６の上面にはギア１９に噛み合う溝２０が設けられており、ギア１９の回動によりリボンカートリッジ６を移動させている。
次いで第１のリボンユニット７を上下のいずれかに移動させて印字したい色のリボンカートリッジ６を交換位置に位置させ、ギア１９の駆動によりリボンカートリッジを第１のキャリッジ３に移動させる。
【００２２】
また、図３に示すように符号２１は装置の支持枠であり、Ｔ字状に開いた脚２３を有する２本の脚柱２２を備えている。２本の脚柱２２は互いに離間し且つ平行するように立脚しており、それらの間には不図示のステーが架け渡されることにより、ぐらつきのないようにしっかりと固設されている。
【００２３】
二本の脚柱２２の上部には感熱転写記録装置の本体、即ち像記録部１が支持されており、像記録部１の下方位置には、詳細には示していないが、ロール状に巻かれた記録用紙（以下、ロール紙という）９を装填することができるロール紙装填部１０が設けられている。記録用紙９としてはコーティング紙などの特別な種類の紙ではなく、通常の普通紙が使用できる。図では１本のロール紙を装填可能とした構成を示しているが、これに限定されることなく、例えばサイズの異なるロール紙を複数本上下に順に配置し、それらの中の一つを予め指定されたプリントサイズに応じて選択して巻き解き、像記録部１へと給送するようにしても良い。
【００２４】
ロール紙装填部１０は、装置の前面側（図１で見て左斜め手前方向）に向かって開放可能な扉を設け、この扉を開けることによりロール紙装填部内へのロール紙の装填や交換を行なうことができるようにしている。このようなロール紙の支持のために、複写機またはプリンタ等において従来使用している構成と同じ構成の支持手段を採用でき、例えば、ロール紙を巻回している筒状の巻芯内に巻芯の一方の端部から軸付きスプールの軸部を貫通させ、このスプールにより巻芯を保持すると共に巻芯の両端から突出している軸部両端をロール紙装填部１０の側壁または取付け壁（図示なし）に回転可能に支持させることによりロール紙を巻き解き可能に装填させる構成であっても良い。このようにして巻き解き可能に支持されたロール紙は、後述する像記録部１の動作と連動して適宜に巻き解かれ、その巻き解かれた部分が像記録部１へと給送される。
【００２５】
かかる給送は、例えばロール紙の近傍に位置してロール紙の巻き解かれた部分をくわえるようにして給送する一対のゴムローラからなる給紙ローラ対により行うことができる。この給紙ローラ対は、例えば一方のローラが駆動源に連結されて適宜に駆動される駆動ローラからなり、他方のローラがかかる駆動ローラに圧接して配置された従動ローラである構成であって良い。駆動ローラは像記録部１の動作に対応して発生される記録用紙送り信号に従って適宜に駆動され、所定のタイミングとピッチでロール紙を巻き解き、その巻き解いた部分を像記録部１に提供する。なお巻き解かれたロール紙はロール紙搬送通路上のいずれかの位置（好ましくは紙の搬送方向に関して像転写を行った像記録部１の下流位置）に設けたカッター（不図示）によって、指定されたサイズに切断される。
【００２６】
図４に別のリボンユニットの形態を示す概略正面図を示す。
図において、第１のリボンユニット７および第２のリボンユニット８は、軸２４中心から等距離隔てた位置にリボンカートリッジ６を配置しており、軸２４を中心に回転式に設けられ、選択したリボンカートリッジ６を第１のキャリッジ３および第２のキャリッジ４の初期位置に位置させて交換している。
【００２７】
このような構成により好適な動作の一例を図２にもとづいて説明する。
第１のリボンユニット７に装填されているインクリボンの色を例えば、リボンカートリッジ６Ｙ１、６Ｙ２がイエロー、リボンカートリッジ６Ｃ１、６Ｃ２がシアンとし、第２のリボンユニット８に装填されているインクリボンの色を、リボンカートリッジ６Ｍ１、６Ｍ２がマゼンタとし、リボンカートリッジ６Ｋ１、６Ｋ２がブラックとし、残りのリボンカートリッジ６Ｓについては良く使用する色やメタリック色などを装填しても良い。
【００２８】
第１のキャリッジ３は第１のリボンユニット７内のイエローのリボンカートリッジ６Ｙ１を装着した後、印字開始位置まで移動し、画像データに従って印字を開始する。第２のキャリッジ４は第２のリボンユニット８内のマゼンタのリボンカートリッジ６Ｍ１を装着した後、第１のキャリッジ３による印字が終了するまで初期位置で待機する。
第１のキャリッジ３による印字が終了すると、第１のキャリッジ３は第１のリボンユニット７へ移動し、第２のキャリッジ４が印字開始位置に移動する。
【００２９】
次いで第１のキャリッジ３は第１のリボンユニット７にイエローのリボンカートリッジ６Ｙ１を戻し、第１のリボンユニット７を上下方向に移動させ、シアンのリボンカートリッジ６Ｃ１を装着して交換する。シアンのリボンカートリッジ６Ｃ１を装着した第１のキャリッジ３を印字開始位置に移動させ、印字中の第２のキャリッジ４に続いて印字を開始する。
【００３０】
第２のキャリッジ４による印字が終了すると第２のリボンユニット８にマゼンタのリボンカートリッジ６Ｍ１を戻し、第２のリボンユニット８を上下方向に移動させ、ブラックのリボンカートリッジ６Ｋ１を装着して交換し、第１のキャリッジ３による印字が終了するまで待機する。
【００３１】
第１のキャリッジ３による印字が終了すると、第１のキャリッジ３は第１のリボンユニット７の位置する初期位置に移動し、第２のキャリッジ４が印字開始位置に移動する。
次いで、第１のキャリッジ３は、シアンのリボンカートリッジ６Ｃ１を第１のリボンユニット７に戻し、第１のリボンユニット７を上下方向に移動させ、イエローのリボンカートリッジ６Ｙ１を装着して交換し、第２のキャリッジ４による印字が終了するまで待機する。
【００３２】
第２のキャリッジ４によるブラックの印字が終了すると、第２のリボンユニット８に移動し、ブラックのリボンカートリッジ６Ｋ１を戻し、第２のリボンユニット８を上下方向に移動させ、マゼンタのリボンカートリッジ６Ｍ１を装着して交換する。
また、第２のキャリッジ４による印字が終了すると同時に次のラインの画像形成のために記録紙を感熱ヘッド５の幅分移動させる。
こうして第１のキャリッジ３を印字開始位置まで移動させ次のラインを上述した工程により繰り返し行って画像を形成する。
【００３３】
途中、リボンカートリッジ６に残ったインクリボンが１ライン分の画像形成が行われないと検知した場合に、第１のリボンユニット７あるいは第２のリボンユニット８内の同色のリボンカートリッジ６Ｙ２、６Ｃ２、６Ｍ２、６Ｋ２を装着して用いても良い。
【００３４】
また、必要であれば、上記４色の他の色（メタリック）などを上記工程に加えた場合であっても良い。このようにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を用いて説明するが、これら色に限定されることなく、メタリックなどその他の色のインクリボンを適宜使用することができ、また各色のカートリッジを適宜に組み合わせて使用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の構成により、本発明によれば、一方のキャリッジによる印字中に他方のキャリッジがリボンカートリッジを交換して次の印字のために待機しているために画像形成時間が短縮することができる。
【００３６】
また、リボンユニットを分割し分散配置したため装置の小型化が可能となり、リボンユニットの移動動作が少なくなりキャリッジの交換時間が短縮される。
更に、リボンユニットに多くのリボンカートリッジを装填することができるため同色のリボンカートリッジを予め装填することにより画像形成中にリボンカートリッジの交換作業を行わなくて済む。また、ＹＭＣＫの他、淡色あるいはメタリック色、蛍光色などの色を加えることができる。
特に、円形のリボンユニットの場合は最短距離でリボンカートリッジを交換できるために更に画像形成時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるサーマルプリンタの記録部の要部を示す斜視図。
【図２】 図１の概略正面図。
【図３】 図１の概略側面図。
【図４】 別の実施例を示す概略正面図。
【符号の説明】
１ 像記録部
２ プラテン
３ 第１のキャリッジ
４ 第２のキャリッジ
５ 感熱ヘッド
６、６Ｙ１、６Ｙ２、６Ｍ１、６Ｍ２、６Ｃ１、６Ｃ２、６Ｋ１、６Ｋ２、６Ｓ リボンカートリッジ
７ 第１のリボンユニット
８ 第２のリボンユニット
９ 記録用紙
１０ ロール紙装填部
１１ 送りローラ対
１２ 走査レール
１３ 走査レール
１４ モータ装置
１５ モータ装置
１６ａ、ｂ プーリー
１７ａ、ｂ プーリー
１８ ワイヤ
１９ ギア
２０ 溝
２１ 支持枠
２２ 脚柱
２３ 脚
２４ 軸

Claims (3)

1. 感熱ヘッドを備えたキャリッジに装着したリボンカートリッジを走査レール上に沿って移動させながら印字を行う熱転写型のサーマルプリンタにおいて、前記走査レール上を第１の駆動手段で移動させる第１のキャリッジと、前記走査レールと共通の走査レール上を第２の駆動手段で移動させる第２のキャリッジと、前記第１のキャリッジに装着される交換用の複数のリボンカートリッジを装填し前記走査レールの一端側に配置した第１のリボンユニットと、前記第２のキャリッジに装着される交換用の複数のリボンカートリッジを装填し前記走査レールの他端側に配置した第２のリボンユニットとを有し、
   前記いずれか一方のキャリッジが少なくとも印字中に他方のキャリッジに装着したリボンカートリッジを交換可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
2. 前記リボンユニットは回転中心から等距離隔てた位置に前記リボンカートリッジを配置して回転式に交換可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
3. 前記リボンユニットは前記キャリッジの移動方向に対して直交する方向に前記リボンカートリッジを並列に並べて設けられていることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。

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