JPH02206575A - 印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば複写機やビデオプリンタ等の印字装置
に関するものである。

従来の技術 以下、従来の技術について、第５図を用いて説明する。

第５図は従来の印字装置の概略図である。

印字中、インクリボン１と記録紙２はサーマルヘッド３
及びプラテンローラ４間で、例えばサーマルヘッド３を
下方に付勢して適切な圧力で挟持されており（以降強圧
収態という）、インクリボン１はインクリボン巻き取り
部５により矢印ａ方向に、記録紙２はキャプスタンロー
ラ６及びピンチローラ７によりｈ方向にそれぞれ搬送さ
れる。これらインクリボン１．記録紙２を搬送しつつ、
搬送に同期してサーマルヘッド３に印字データ及びサー
マルヘッド制御信号を転送することで、サーマルヘッド
３の発熱体を発熱させてインクリボン１の色剤を記録紙
２に転写する。以上の動作を所定期間実行することで１
色の画像の印字が行われる。

最後の１ラインの印字が終了した後、更に記録紙後端近
く受記録紙に密着しているインクリボン１を剥離するた
めに、サーマルヘッド３に印字データ及び制御信号を転
送しない状態でインクリボン１及び記録紙２をそれぞれ
Ｃ方向及びｈ方向に搬送することで１色の画像印字のプ
ロセスはすべて終了する。

次に１色の印字が終了した時点の記録紙とメカニズム系
の位置関係及びその後の動作を説明する。

単色の画像を記録紙上に印字し、更にこのプロセスを複
数回行い、多色印字を実現するためには記録紙２を１色
の画像印字が終了した後に方向Ｃに搬送し、再度印字開
始位置Ｓに戻してやる（以降この動作な逆送という）必
要がある。第５図の構成をもつ印字装置において、１色
の画像印字のプロセスが終了した時点、すなわち記録紙
２を逆送させる直前、インクリボン１はサーマルヘッド
３とプラテンローラ４間に挟持された形で保持されてい
る。一方記録紙２はサーマルヘッド３及びプラテンロー
ラ４間になく記録紙２の端部が印字終了位置Ｅに存在す
る。

記録紙２を逆送するに際して、印字中はインクリボン１
と記録紙２を強圧状態のサーマルヘッド３とプラテンロ
ーラ４の押圧力を緩和させ、プラテンローラ４上にサー
マルヘッド３の自重相当の圧力が加わるように調整しく
以降弱圧状態という）、インクリボン１をｄ方向に搬送
させ、かつプラテンローラ４を左方向に回転させつつ記
録紙２をＣ方向に搬送する。一般にこの時の搬送速度は
インクリボン１及び記録紙２共に印字中の搬送速度の１
０倍程度に設定してあり（以降高速モードという）、更
にプラテンローラ４の外周の線速度は記録紙２の搬送速
度以上の速度に設定しである。

記録紙２はインクリボン１の搬送に伴ってインクリボン
１に沿うように弱圧状態のサーマルヘッド３の下のイン
クリボン１とプラテンローラ４間に滑り込みプラテンロ
ーラ４上で搬送方向なＣ方向に変え、逆送ローラ１０及
び逆送ピンチローラ１２まで搬送される。記録紙２は弱
圧状態でインクリボン１の搬送動作に助けられて搬送さ
れるので、このときインクリボン１の搬送速度は記録紙
２の搬送速度より大きく設定する必要があり、もしイン
クリボン１の搬送速度が不十分で記録紙２の搬送速度よ
り遅い場合、記録紙２はサーマルヘッド３とプラテンロ
ーラ４間を通過できずにジャムが発生することとなる。

発明が解決しようとする課題 従来技術では弱圧状態になったサーマルヘッドの下のイ
ンクリボンとプラテンローラ間に記録紙を滑り込ませる
際に、インクリボンを紙ガイドとして機能させるために
はインクリボンの搬送速度を記録紙の搬送速度以上に設
定せねばならない。

更にマージンを見込むとインクリボンの搬送速度は記録
紙の搬送速度に比べて１０％程度高速に設定すべきであ
る。このためインクリボン駆動用のモータはインクリボ
ン巻き取り側の巻径が最小の時には速度が、またインク
リボン巻き取り側の巻径が最大の時には発生トルクが問
題となり、モータやモータドライバの余裕確保、さらに
はモータ消費電力アップに伴う電源容量の増加にもつな
がリコスト的にも高価なものとなっている。

更にサーマルヘッドとプラテンローラ間が弱圧状態であ
り、この間の圧力がサーマルヘッドの自重程度であって
も、インクリボンの色剤を塗布した側をガイド面にして
記録紙が滑り込んで哲くため、インクリボンと記録紙間
の摩擦により色剤がこすれて記録紙に転写する現象が発
生する。

課題を解決するための手段 本発明はこの課題を解決するため、記録紙をインクリボ
ンとプラテンとの間に挿入する際、プラテンにインクリ
ボンをその張力によって当接させた状態でインクリボン
を挿入方向に移動させる制御手段を備えてなる。

作用 この構成で記録紙はプラテンとインクリボンとに吸い込
まれて挟まれながらインクリボンの移動に伴って挿入さ
れる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細な説明を
行う。

第１図は本発明の一実施例における印字装置の印字部の
構成を示す図である。ここで１はインクリボン、２は記
録紙である。３はサーマルヘッドで複数の発熱素子を有
する。１１はインクリボン１を記録紙２から剥離する剥
離ローラであり、２１はインクリボンのガイドをするイ
ンクリボンガイドローラである。４はプラテンローラで
あり、２５はサーマルヘッド３．剥離ローラ１１及びイ
ンクリボンガイドローラ２１を保持し、軸２５ａ中心に
回動可能な支持部材である。２８はへラドカムでこれに
当接したサーマルヘッド変位部材２７によって支持部材
２５を変位させる。６はキャプスタンローラで、７はピ
ンチローラであり、記録紙２を搬送する。１２は逆送ピ
ンチローラであり、２９．３０は記録紙２をガイドする
記録紙ガイドである。

第１図に示す印字装置の印字部の概略を第２図に示す。

ここで１３は記録紙を繰り出す繰り出しローラであり、
１４は繰り出しピンチローラである。

第３図は本実施例で使用されるインクリボンの一例を示
したものである。インクリボン１は、例えばＰＥＴ等の
有機材料を基材として用い、この表面に例えば熱溶融性
のインクが例えばイエロー３１、マゼンタ３２、シアン
３３、の順に塗布されている。インクリボンの長手方向
には、インクリボンの位置検出用のインクリボン搬送方
向に対して適切な幅を持つマーキングが例えばイエロー
に対して２個３４、マゼンタに対して１個３５、シアン
に対して１個３６、のように配置されており、これらの
マーキングを検出することでインクリボンの位置が検出
できるようになっている。

電源投入直後の本実施例の印字装置の動作を第４図を用
いて説明する。電源投入直後、サーマルヘッド３をヘッ
ドカム２８によって持ち上げ、サーマルヘッド３と同一
の支持部材２５に組み込まれた剥離ローラ１１及びイン
クリボンガイドローラ２１を上昇させて、Ｘで示す位置
まで移動させる。

繰り出しローラ１３及び繰り出しピンチローラ１４に挟
持された状態で１に示す位置の近傍にある記録紙２は記
録紙繰り出しローラ１３及び繰り出しピンチローラ１４
によりＣ方向に搬送される。

繰り出された記録紙２はセンサ１５により検出され、検
出と同時にｈ方向に所定距離搬送され所定のイニシャル
位置に停止する。次に、インクリボン駆動モータ１７を
駆動させインクリボン１をｄ方向に駆動し、所定距離搬
送したｖ２ａ方向に駆動する。このときインクリボン１
のマーキングをセンサ２６で監視しながらインクリボン
１を搬送し、イエローのマークを検出した時点でインク
リボン駆動モータ１７に制動をかけインクリボン１の搬
送を停止させる。

次に印字開始ボタンが押されてから１色印字が終了する
までの動作を説明する。印字開始ボタンが押下されると
イニシャル位置ｌにある記録紙２はＣ方向に搬送され、
やがてキャプスタンローラ６とピンチローラ７に挟まれ
る。この後の動作は、逆送時の動作と全く同等であるの
で後に詳しく説明するが、記録紙２はサーマルヘッド３
とプラテンローラ４間をＣ方向に搬送され、逆送ローラ
１０と逆送ピンチローラ１２に挟持され印字開始位置Ｓ
まで搬送される。この後サーマルヘッド８はヘッドポジ
ション２に移動しサーマルヘッド３とプラテンローラ４
はインクリボン１と記録紙２を強圧状態にし、記録紙２
は駆動源とギア等で連結されたキャプスタンローラ６及
びピンチローラ７によってｈ方向・に搬送され、インク
リボン１はインクリボン巻き取り部５によりロール状に
巻き取られながらＣ方向に搬送される。この時プラテン
ローラ４はフリー状態になっており、記録紙２をサーマ
ルヘッド３に安定して圧着させる目的で機能し、記録紙
２の搬送に直接的には関与していない。

本発明による印字装置は例えばスキャナ等の画像人力デ
バイスと適切なインターフェースを介して接続されてお
り、これらの画像情報を記録紙に出力するものであるが
、この搬送を行いながら記録紙２の移動に同期したタイ
ミングでサーマルヘッド３に印字データ及び制御信号を
転送することでサーマルヘッド３の該当する発熱体を発
熱させ、記録紙２に画像の印字を行う。更に剥離ローラ
１１にてインクリボン１は記録紙２より剥離される。

以上の動作を所定期間行うことで一色分の印字が行われ
る。

最後の１ラインの印字が終了した後、更に記録紙２の後
端近くで記録紙２に密着しているインクリボン１を剥離
するために、サーマルヘッド３に印字データ及び制振信
号を転送しない状態でインクリボン１及び記録紙２をそ
れぞれＣ方向及びｈ方向に搬送することで１色の画像印
字のプロセスはすべて終了する。このようにして第１色
目（イエロー）の画像印字が終了したのち単色印字のプ
ロセスを複数回行い、多色印字を実現するために記録紙
２を１色の画像印字が終了した後にＣ方向に搬送し、再
度逆送する必要がある。１色の画像印字のプロセスが終
了した時点、すなわち記録紙２を逆送させる直前、イン
クリボン１はサーマルヘッド３とプラテンローラ４間に
あって剥離ローラ１１及びインクリボンガイドローラ２
１により規定される経路上に適切な張力で張られた形で
保持されている。記録紙２はサーマルヘッド３及びプラ
テンローラ４間になく記録紙２の端部は印字終了位置Ｅ
に存在する。

その後、サーマルヘッド３はへラドカム２８によって持
ち上げられ、支持部材２５に組み込まれた剥離ローラ１
１及びインクリボンガイドローラ２１を、サーマルヘッ
ド３との相対位置を保ったままヘッドポジションｙに変
位させ、更に変位量に相当する分量のインクリボンを巻
き取ってやることで、インクリボン１の搬送経路は変わ
り、インクリボン１とプラテンローラ４は接触するが、
サーマルヘッド３とプラテンローラ４は非接触の状態を
保ち、次の逆送に備える。

本発明による記録紙２の搬送手段の詳細を第１図を用い
て説明する。記録紙２が印字終了位置Ｅにある状態では
記録紙２の端部がサーマルヘッド３とプラテンローラ４
間に挟持されておらず記録紙２はキャプスタンローラ６
とピンチローラ７の駆動力のみでインクリボン１とプラ
テンローラ４の間に滑り込んでいこうとする。この時の
搬送速度は高速モードである。サーマルヘッド３はへラ
ドカム２８の位置により変位するサーマルヘッド変位部
材２７により下方より持ち上げられ、プラテンローラと
の間に数ミリ程度の隙間が設けであるが、前述のごとく
インクリボン１は剥離ローラ１１とインクリボンガイド
ローラ２１により規定される経路２３上にありインクリ
ボン１とプラテンローラ４は接触している。

インクリボン１は剥離ローラ１１とインクリボンガイド
ローラ２１で規定される経路を、適切な張力を保持した
まま張られているためインクリボン１は、プラテンロー
ラ４の外周上に接触し適切な力で圧接している。この状
態でインクリボン１をｄ方向に、高速モードで搬送する
。同時にプラテンローラ４を、少なくとも記録紙２の搬
送速度以上の線速度がその外周で得られる回転数で駆動
する。

キャプスタンローラ６及びピンチローラ７により搬送さ
れる記録紙２は、記録紙ガイド２９に沿って進み記録紙
ガイド２９から抜けた後は高速モードで搬送されている
インクリボン１をガイドとしてインクリボン１とプラテ
ンローラ４間に滑り込んでいく。プラテンローラ４に達
した記録紙２は、インクリボン１とプラテンローラ４に
挟まれインクリボン１の張力によるプラテンローラ４及
びインクリボン１の摩擦によりその搬送を補助され、プ
ラテンローラの周上をプラテンローラ４に沿って滑らか
に搬送される。

、本搬送は、記録紙２が逆送ローラ１０及び逆送ピンチ
ローラ１２に達しこれらに挟持されるまで行われる。

本実施例では、プラテンローラ４の表面の摩擦係数はテ
フロン加工等を施しμ＝０．４〜０．５程度に低く設定
しである。プラテンローラ４の表面の摩擦係数が大きく
、プラテンローラ４が滑り込もうとする記録紙２に対し
てブレーキとして作用する場合はジャムや紙づまり等が
発生するが、本実施例のように記録紙２の搬送速度以上
の外周速度をプラテンローラ４が持っている場合でも、
プラテンローラの表面の摩擦係数が大きいと最悪の場合
キャプスタンローラ６とピンチローラ７が送り出した記
録紙に余分な引っ張り張力を与え、結果的に正規の量を
超えて記録紙２が引きずり出されてしまう可能性がある
。

本実施例のように１枚の画像を完成させるのに記録紙２
を最低三回往復させる必要がある装置の場合、これによ
る記録紙２の位置ズレは画質に対して致命的な劣化をも
たらす。従って本実施例のごとく印字中にプラテンロー
ラ４が記録紙２の搬送に直接関与しない構成の場合、プ
ラテンローラ４の表面の摩擦係数は小さいほど良い。

次に、本実施例によればインクリボン１を逆送する際、
プラテンローラ４をその外周速度が記録紙の搬送速度以
上となるように設定しであるが、前述のようにプラテン
ローラ４の表面の摩擦係数が小さい場合は、プラテンロ
ーラの外周速度はジャムや紙づまりに対する決定的な要
素ではない。

実験によれば前述の摩擦係数の小さいプラテンローラを
使用し、かつインクリボン１の搬送速度を記録紙２の搬
送速度と同等以上に設定した場合プラテンローラ４がフ
リー状態であっても記録紙２を正常に搬送できることが
確認されている。このことは、現状プラテンローラ４を
逆送時に回転させている駆動系全てをとり払える事を意
味し、コストメリットは非常に大きい。今回の実施例で
は安定な記録紙搬送を最優先とし、マージンをアップさ
せるためプラテンローラ４の外周の線速度を記録紙２の
搬送速度より若干速くに設定しである。

また、インクリボンの搬送速度はジャムが発生しないた
めの重要なファクタの１つであるが、本実施例において
プラテンローラ４の外周の線速度を、記録紙２の搬送速
度より若干速く設定した場合インクリボン１の搬送速度
は記録紙２の搬送速度に比較し、９０％程度まで減速が
可能である。

本実施例においてインクリボン１の搬送速度は、記録紙
２の搬送速度以上になるように設定されているが、この
ことは本実施例の構成をとった場合キャプスタンローラ
６及びピンチローラ７がら送り出される記録紙２は、サ
ーマルヘッド３とプラテンローラ４が形成する隙間内で
記録紙２を搬送させようとする何等かのきっかけが作用
した場合、記録紙２が本来有するコシの強さで一気にサ
ーマルヘッド３とプラテンローラ４の間の隙間を通り抜
けると考えられる。

つまり前述の何等かのきっかけとは、プラテンローラ４
がフリーであってもインクリボン１が記録紙２の搬送速
度以上であれば記録紙２は、正常に。

搬送され、またプラテンローラ４の外周の線速度が記録
紙２の搬送速度以上の場合でも記録紙２はサーマルヘッ
ド３とプラテンローラ４の間に形成された隙間を通過す
る事実から、本構成におけるプラテンローラ４の外周の
線速度及びインクリボン１の搬送速度のどちらか一方を
、記録紙の搬送速度以上に設定することにほかならない
、更にこれらのきっかけが与えられた場合には、記録紙
２はキャプスタンローラ６及びピンチローラ７による駆
動力と記録紙２が本来有するコシの強さによって正常に
搬送されることから、本実施例において採用したプラテ
ンローラ４の外周の線速度及びインクリボン１の搬送速
度が、共に記録紙２の搬送速度を超える設定内容は、記
録紙２の安定送行という観点に立つと非常に高いマージ
ンを確保していることになる。

更にインクリボン１の搬送速度に関して言及すれば、イ
ンクリボン１の搬送速度が小さくとれるということは、
モータ及びモータドライバ選定の上で大きなメリットと
なる。また、従来技術ではプラテンローラ４上にサーマ
ルヘッド３の自重が約６００ｇｆ程度加わっており、こ
の間をインクリボン１が滑りながら搬送されていたため
インクリボン駆動用のモータは、サーマルヘッド３とプ
ラテンローラ４による摩擦のため余分な負荷を背負って
いた事になる。本発明でこの負荷が非常に小さくなり、
モータの負荷を軽減でき、モータをより低電力で駆動す
ることが可能となった。

また、インクリボン色剤の記録紙２へのこすれ転写の現
象は、原理的にインクリボン１と記録紙２の圧着力と、
インクリボン１と記録紙２の搬送速度の相対差が相乗し
て発生するものであるが、本実施例の構成の場合インク
リボン１を記録紙２に押し付ける力は、インクリボン１
の搬送に伴う張力だけであり、従来例に対して約６００
ｇ　ｆ低減されている。この結果、実際のテスト印字に
おいては、こすれ転写は濃度計（マクベス濃度計）及び
目視での確認が不可能なレベルに達している。

次に、記録紙２が逆送ローラ１０及び逆送ピンチローラ
１２に挟持された後の動作について説明する。記録紙２
は逆送ローラ１０及び逆送ピンチローラ１２に挟持され
ているが、この状態でサーマルヘッド３を更に上昇させ
る。これに伴って剥離ローラ１１及びインクリボンガイ
ドローラ２１も上方に変位し、更に変位量に相当する分
量のインクリボン１を巻き取ってやることでインクリボ
ン経路は変わる。この結果、剥離ローラ１１及びインク
リボンガイドローラ２１とプラテンローラ４間に隙間が
あき、完全なフリー状態となり、記録紙２及びインクリ
ボン１はお互いの影響を全く受けずに動ける状態となる
。

ここで記録紙２はＣ方向に高速モードで印字開始位置Ｓ
まで搬送される。更に、記録紙２の搬送開始と同時にイ
ンクリボン１はａ方向に高速モードで搬送されるが、こ
の時センサ２６によりインクリボン１のマーキングを監
視しており、次に印字すべき色剤が塗布された領域が搬
送されてきたことを検知すると、直ちにインクリボン１
の搬送に制動をかけ、更にインクリボン１をｄ方向に印
字中と同程度の速度で搬送し、通過してしまったマーキ
ングを再度検出することで、インクリボン１を印字を開
始すべき位置に正確に停止させることが可能である。

この記録紙２とインクリボン１の動作シーケンスはそれ
ぞれ独立に制御されるため、個々の動作が互いに影響を
与えることはない。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば極めて簡単な構
成で、インクリボンと記録紙の摩擦によりインクリボン
表面の色剤がこすれて記録紙に転写する現象を完全に抑
制することが可能であり、更にインクリボンを低速で搬
送できるため、モータやモータドライバのマージンを大
きく設定することが可能であるうえ、事実上モータ負荷
が軽減し消費電力を小さくできる。更にプラテンローラ
は事実上京にフリーで構成でき、プラテンローラの駆動
系が不必要になるため実用性が高く、極めて有用である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における印字装置の印字部の
構成図、第２図は本実施例の印字部の概略図、第３図は
本実施例におけるインクリボンの概略図、第４図は本実
施例の動作を説明する説明図、第５図は従来の印字装置
の概略図である。 １・・・インクリボン ２・・・記録紙 ３・・・サーマルヘッド ４・・・プラテンローラ １１・・・剥離ローラ ２１・・・インクリボンガイドローラ ２５・・・支持部材 ２７・・・サーマルヘッド変位部材 ２８・・・ヘッドカム 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インクリボンと記録紙とを印字ヘッドとプラテンとによ
   って挟んで記録紙に印字を行なう印字装置であって、 インクリボンを正逆両方向に移動する移動手段と、 インクリボンをガイドし、該インクリボンをその張力に
   よってプラテンに当接させるガイド部材と、 記録紙をインクリボンに当接させるガイド部材と、 記録紙をインクリボンとプラテンとの間に挿入する際、
   前記移動手段によってインクリボンを記録紙の挿入方向
   に移動させる制御手段と、 を有することを特徴とする印字装置。