JP5063321B2

JP5063321B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP5063321B2
Application number: JP2007320144A
Authority: JP
Inventors: 仁志西谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: JP2009143025A

Description

本発明は、記録情報に基づいて記録紙等の記録媒体に記録を行う記録装置に関するものである。

従来、コンピュータの出力装置やデジタル映像の出力装置としての記録装置は、記録方式に応じて、熱転写式記録装置、インクジェット記録装置、レーザー記録装置、ワイヤードット記録装置などに分類することができる。そのうち熱転写式記録装置は、インクシートおよび記録媒体を用いて記録を行うもので、主走査方向に配列された複数個の発熱体を選択的に駆動して、インクシートと記録媒体とを副走査方向に搬送して、記録媒体にドットライン状に記録を行うものである。

近年、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、スキャナ等の画像を扱う入力機器の進歩に伴い、それらの記録データを記録するために用いる熱転写式記録装置に対する注目度が高くなっている。熱転写式記録装置においては、ローラで記録媒体を搬送しながら記録を行う構成が一般的である。また特許文献１、特許文献２には、エンドレスベルトを用いて記録媒体を搬送する構成が提案されている。

さらに特許文献１では、エンドレスベルトによる記録媒体搬送だけでなく、エンドレスベルトを使用して、記録媒体の搬送に伴って従動回転する円筒形状のローラであったプラテンを、非円筒形状で回転不可に固定したプラテンに置き換える構成も提案されている。また、特許文献２では、エンドレスベルトで記録媒体を搬送する際に、エンドレスベルトと記録媒体を面接触させて搬送する構成が提案されている。

しかし特許文献１の構成では、ローラとベルトとが線接触によって接触している部分で記録媒体が搬送されているため、記録媒体に伝わる搬送力が小さく、搬送精度が低いという課題があった。また、特許文献２の構成では、ベルトと記録媒体とが面接触しているものの、面接触している部分は、ほぼ平面であり、面接触している部分の前後に設けられたローラによって記録媒体に搬送力を与えている。この構成は、面接触での搬送における利点である圧力を効果的に利用しておらず、搬送力の増大と搬送精度の向上に改善の余地があるといえる。

また、熱転写式記録装置においてカラー記録を行う場合、特許文献１、特許文献２のように記録媒体を往復搬送しながら記録を行う構成が一般的であるが、特許文献３には、サーマルヘッドとリボンの周りを記録媒体が周回して搬送される構成も提案されている。

この構成は記録媒体を往復搬送することなく、一方向に記録媒体を周回搬送することでカラー記録が可能であり、記録の高速化を図ることができる。

特開２００５−２７１２８６号公報特開２００５−３４３０２０号公報特開２００５−１３２５６１号公報

しかし特許文献３の構成では、特許文献２の構成のように、記録媒体がベルトに乗った状態で搬送されるのではなく、プラテンローラの上流側のローラ、プラテンローラ、プラテンローラの下流側のローラと順に記録媒体を受け渡しながら搬送していく。このため、各ローラ間の搬送速度に少しでも差があると、受け渡し時に記録媒体の搬送量に微細なばらつきが生じ、記録媒体に張力がかかりすぎたり、かからなかったりするおそれがある。このように、記録媒体にかかる張力が過剰であったり、張力が低下して記録媒体にたるみが生じた場合、記録媒体を精度よく搬送することができない。そして、ローラを大量生産した場合、各ローラの径のばらつきを無くすことは不可能である。従って、特許文献３の構成は、径のばらつきが大きいローラで組み立てた場合、記録媒体の搬送精度が低下してしまうという潜在的な課題を有している。そこで、これを防ぐため、ローラ製造時に過剰に高い寸法精度を要求すると、製品のコストアップや製造工期が延びるといった弊害をもたらすおそれがある。

よって、本発明はこれらの点に鑑みて成されたものであり、搬送の過程で記録媒体を受け渡しすることなく、高い搬送精度で搬送する手段を備えた記録装置を実現することを目的とする。

そのため本発明の記録装置は、記録媒体に記録を行う記録部と、前記記録媒体の一方の面と面接触し、前記記録部より前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置された上流側第１のベルトと、前記記録媒体の前記一方の面と面接触し、前記記録部より前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置された下流側第１のベルトと、前記記録媒体の他方の面と面接触する第２のベルトと、を有し、前記上流側第１のベルトおよび前記下流側第１のベルトと、前記第２のベルトとで前記記録媒体を挟持して搬送する搬送部と、を備え、前記上流側第１のベルトと前記記録媒体とが接触する面と、前記第２のベルトと前記記録媒体とが接触する面、および、前記下流側第１のベルトと前記記録媒体とが接触する面と、前記第２のベルトと前記記録媒体とが接触する面は互いにはまり合う曲面を形成していることを特徴とする。

本発明によれば、第１のベルトと第２のベルトとが記録媒体の一方の面と他方の面とに接触して搬送する搬送部において、第１のベルトと記録媒体とが接触する面と、第２のベルトと記録媒体とが接触する面と、は互いに掛合した曲面を形成するように構成する。これによって、搬送の過程で異なる搬送速度で搬送する搬送手段で記録媒体を受け渡しすることなく、線接触や平面接触である従来例に比べて記録媒体の搬送力を増大させ搬送精度を向上させた記録装置を実現することができる。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態を適用可能な熱転写記録装置の主要部を示す図である。本実施形態の熱転写記録装置（以下、単に記録装置ともいう）は、サーマルヘッド１とインクシート２を備えており、サーマルヘッド１の熱により記録部Ｂで記録媒体に記録が行われる。これらの構成は従来の熱転写記録装置と同様である。上流記録面側エンドレスベルト３は、サーマルヘッド１に対して記録媒体搬送方向の上流記録面側に設けられた記録媒体搬送用のエンドレスベルトであり、エンドレスベルト７とで記録媒体を狭持する。そして、上流記録面側エンドレスベルト３とエンドレスベルト７とが送られることで、記録媒体を搬送することができる。

下流記録面側エンドレスベルト４は、サーマルヘッド１に対して記録媒体搬送方向の下流記録面側に設けられた記録媒体搬送用のエンドレスベルトであり、エンドレスベルト７とで記録媒体を狭持する。そして、下流記録面側エンドレスベルト４とエンドレスベルト７とが送られることで、記録媒体を搬送することができる。

上流側ベルトガイド手段５および下流側ベルトガイド手段６は、それぞれ上流側エンドレスベルト３および下流側エンドレスベルト４の内部に設けられている。そして、上流側および下流側の各エンドレスベルトはエンドレスベルト７との接触面で、エンドレスベルト７に向かって凸部を形成している。この凸部を形成した部分をそれぞれ上流側記録媒体搬送部Ａ、下流側記録媒体搬送部Ｃとする。エンドレスベルト７で囲まれた部分の内部には、従動ローラ８、駆動ローラ９、プラテン１１が設けられている。エンドレスベルト７の囲みの外に、駆動ローラ９を回転駆動する駆動手段１０が設けられている。なお、駆動手段１０はエンドレスベルト７で囲まれた部分の内部に設けられていてもよい。

このような構成によって、上流側記録媒体搬送部Ａから記録部Ｂを経て、下流側記録媒体搬送部Ｃへと記録媒体を搬送しながら、サーマルヘッド１の発熱部によってインクシート２のインクを加熱して記録媒体に転写することで記録を行う。

本実施形態の記録素子は、従来例と同様に一色の記録が終了したら駆動ローラ９を逆回転させて記録媒体を最初の位置まで戻し、再度、最初とは別の色での記録を行う。このように、記録部Ｂに記録媒体を複数回往復させる動作をによって色重ねを行いカラー記録が行われる。カラー発色原理や色重ねによるカラー画像の形成方法は従来例と同様である。

本実施形態では、上流側記録媒体搬送部Ａと下流側記録媒体搬送部Ｃにおいて、それぞれ、上流記録面側エンドレスベルト３とエンドレスベルト７、下流側エンドレスベルト４とエンドレスベルト７で形成された湾曲した記録媒体搬送部を形成している。このように湾曲したベルトで挟持して記録媒体を搬送する場合と、特許文献２のように平面状態のベルトで挟持して搬送する場合とでは、狭持する際の圧力が同じであれば、オイラーのベルト理論により、湾曲している方が高い搬送力を得られることが知られている。

オイラーのベルト理論は一般的に以下の式で表される。
Ｔ１＝Ｔ０ｅ^μθ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１）
Ｔ１：搬送力
Ｔ０：保持力
μ：摩擦係数
θ：ベルトの接触角

この式からもわかるように、ベルトの接触角θに対して搬送力Ｔ１は指数関数的に増えていく。従って、本実施形態のように湾曲した面で記録媒体とベルトとを接触させた搬送部は、特許文献１のような線接触による搬送部や特許文献２のような平面接触による搬送部に比べて大きな搬送力を得ることができる。大きな搬送力が得られるとそれだけ搬送精度が向上することに直結するため、本実施形態の記録装置は従来例より搬送精度を向上させることができる。

このように、記録媒体を搬送するためにベルトで挟持する部分においてベルトを湾曲させる。これによって、搬送の過程で異なる搬送速度で搬送する搬送手段で記録媒体を受け渡しすることなく、線接触や平面接触である従来例に比べて記録媒体の搬送力を増大させ搬送精度を向上させた記録装置を実現できた。

図２は、本実施形態の変形例の記録装置を示した図である。
上流側ベルトガイド手段５と下流側ベルトガイド手段６は、それぞれ一部品で形成してもよいが、エンドレスベルトの内面に接触して回転するローラ５ａ、６ａと、凸になる湾曲面を備えた固定部品５ｂ、６ｂと、から形成してもよい。

また、本実施形態においてプラテンは円筒形状で記録媒体の搬送に伴って従動回転するローラでるプラテン１１を示したが、従来例にあるような非円筒形状で回転不可に固定されたプラテンに置き換えても同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態において特に図示していないが、精度よく記録媒体を搬送するためにはエンドレスベルト７に適正な張力をかける必要があり、従動ローラ８の少なくとも１つはベルトに張力が掛かる方向に付勢されていることは、従来例と同様である。

また、本実施形態において特に図示されていないがサーマルヘッド１とプラテン１１の圧接のために、ばね等の付勢手段が必要であることは、従来例と同様である。

また、本実施形態において各エンドレスベルトの組成は特に限定されないが内面には低摩擦材料がコーティングされていてもよく、表面には高摩擦材料がコーティングされていてもよく、単層構造でも、多層構造でもよい。

また、本実施形態において各エンドレスベルトの幅は限定されないが、記録媒体の搬送力を大きくするためには搬送する記録媒体の幅より十分に大きいことが望ましい。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同じであるため、以下では、本実施形態の特徴的な構成を説明する。

図３は、本実施形態を適用可能な熱転写記録装置の主要部を示す図である。第１の実施形態との違いは、図に示すようなサーマルヘッド１のインクシート２の周りに記録媒体搬送路１２が設けられていることである。本実施形態の記録装置は、特許文献３の従来例と同様に１色の記録が終了したらそのまま記録媒体を前進させる。そして記録装置は、記録媒体をサーマルヘッド１とインクシート２の周りを周回させてから、最初に位置まで戻す。このように記録媒体を、周回搬送しながらサーマルヘッド１とインクシート２等で構成された記録部を複数回一方向に通過させることで、色重ねを行いカラー記録が行われる。カラー発色原理や色重ねによるカラー画像の形成方法は従来例と同様である。

図示の通り、上流側記録媒体搬送部Ｅと下流側記録媒体搬送部Ｇにおいて記録媒体の搬送経路が湾曲しているため、記録媒体を特許文献３のようにサーマルヘッド１とインクシート２の周りを周回させて記録の高速化を図ることが容易である。

また、記録媒体を記録媒体搬送路１２に通す際に、下流側記録媒体搬送部Ｇから上流側記録媒体搬送部Ｅへ記録媒体の受け渡しが行われる。しかし、本実施形態の各搬送部は、１つの搬送手段（エンドレスベルト７）の搬送速度を基準に記録媒体を搬送するので、特許文献３のように複数の搬送手段（ローラ）で記録媒体を受け渡すことがない。このため従来例のように、各ローラの搬送速度の違いによって搬送精度が低くなることが無い。そにため、各ローラを製造する際も、高い寸法精度を要求することなく装置を生産することができる。

以上説明したとおり、本実施形態の記録装置によれば、第１の実施形態の効果に加え、記録媒体搬送路１２を備えているため、サーマルヘッド１とインクシート２の周りを周回させて記録を行うことから、記録の高速化を図ることが容易になるという効果が得られる。更に、速度の異なる搬送手段間で記録媒体を受け渡すことが無いため、記録媒体を精度よく搬送することができ、特定の部品に過剰に高い寸法精度を必要としない記録装置を実現することができた。

なお、上記各実施形態ではサーマルヘッドによって記録を行う記録装置について説明を行ったが、これに限定するものではない。例えば、インクジェット等によって記録を行う記録装置に適用してもよい。

また、上記各実施形態で上流側ベルトガイド手段５および下流側ベルトガイド手段６は、それぞれ１つの凸部を備えた構成を説明したが、これに限定するものではない。つまり上流側ベルトガイド手段５および下流側ベルトガイド手段６がそれぞれ複数の凸部を備えていてもよい。

また、各実施形態の記録装置は、第１のベルトと第２のベルトとで記録媒体を挟持して搬送する搬送部を備えた記録装置であり、記録媒体と第１のベルトが接触する面と、記録媒体と第２のベルトが接触する面と、は互いに、はまり合う曲面を形成していればよい。

第１の実施形態を適用可能な熱転写記録装置の主要部を示す図である。第１の実施形態の変形例の記録装置を示した図である。第２の実施形態を適用可能な熱転写記録装置の主要部を示す図である。

符号の説明

１サーマルヘッド
２インクシート
３上流記録面側エンドレスベルト
４下流側エンドレスベルト
５上流側ベルトガイド手段
６下流側ベルトガイド手段
７エンドレスベルト
８従動ローラ
９駆動ローラ
１０駆動手段
１１プラテン
１２記録媒体搬送路

Claims

記録媒体に記録を行う記録部と、
前記記録媒体の一方の面と面接触し、前記記録部より前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置された上流側第１のベルトと、前記記録媒体の前記一方の面と面接触し、前記記録部より前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置された下流側第１のベルトと、前記記録媒体の他方の面と面接触する第２のベルトと、を有し、前記上流側第１のベルトおよび前記下流側第１のベルトと、前記第２のベルトとで前記記録媒体を挟持して搬送する搬送部と、
を備え、
前記上流側第１のベルトと前記記録媒体とが接触する面と、前記第２のベルトと前記記録媒体とが接触する面、および、前記下流側第１のベルトと前記記録媒体とが接触する面と、前記第２のベルトと前記記録媒体とが接触する面は互いにはまり合う曲面を形成していることを特徴とする記録装置。
前記第２のベルトは、前記記録部の上流側、前記記録部および前記記録部の下流側において連続して前記記録媒体と接触していることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記上流側第１のベルトと前記下流側第１のベルトとの間を前記搬送部が、前記記録媒体を複数回往復させることで、前記記録部によるカラー記録が行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録装置。
前記上流側第１のベルトと前記下流側第１のベルトとの間を前記搬送部が、前記記録媒体を複数回一方向に通過させることで、前記記録部によるカラー記録が行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録装置。
前記第１のベルトと前記第２のベルトのどちらか一方は、他方の前記ベルトに対して付勢されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の記録装置。
前記第１のベルトと前記第２のベルトはエンドレスベルトであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の記録装置。
前記第１のベルトと前記第２のベルトの幅は、前記記録媒体の幅よりも広いことを特徴とする請求項１ないし請求項６いずれかに記載の記録装置。
前記記録部はサーマルヘッドを備えた記録部であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の記録装置。