JPH05155076A - プリンタのピンチローラ制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピンチローラ１６，１８をプラテン１２より
引き離す機構を省略し、かつ、印字媒体の送り誤差を減
少することのできるプリンタを提供する。 【構成】 プラテン１２は、長手方向に配置された剛性
中心軸２６と、軸の中心長手部周囲に形成された円柱状
弾性材層２８と、第１及び第２対向円柱状位置合わせ部
材４０を含む。第１及び第２位置合わせ部材４０は、軸
へ固定接続され、弾性材層２８の第１及び第２端にそれ
ぞれ接続されている。各ピンチローラ１６，１８は剛性
物質から成り、プラテン１２の長手方向に配置されてい
る。各ピンチローラ１６，１８は、適切な付勢手段によ
ってプラテン１２へ向けて径方向へ押圧され、これによ
って（ａ）ピンチローラ１６，１８と弾性材層２８との
間に印刷媒体１４が存在しない時に位置合わせ部材４０
と係合し、（ｂ）印刷作用中は弾性材層２８に対して印
刷媒体１４の表面のみに接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタのプラテン周
囲に配置され、非印刷中にはプラテンに、そして印刷中
はプラテン上に装着された印刷媒体に強制接触するピン
チローラを制御するための技術に関する。

【０００２】

【従来技術】プラテンは、印刷機械による印刷媒体上へ
の所望の文書及び／または図面生成中における印刷媒体
たとえば紙などの支持手段として、種々の印刷機械で使
用されている。プラテンは、一般には剛性円柱状中心軸
とその外側を包囲する半剛性適合印刷層とから成る。こ
のような適合印刷層は、プラテンが長手軸を中心として
回転する時に表面に装着された印刷媒体の動きを制御す
るに十分な摩擦を付与できる物質または複数の物質の化
合物から形成されている。タイプライターでは、文字を
形成するタイプが印刷媒体を打印するときに発する騒音
が小さく、かつこの衝撃による変形が最小限で済む半剛
性適合印刷層が選択されている。この点に関しては、例
えば米国特許第７３１，８３４（発明者： Ｆ．Ｆ．Ａ
ｎｄｅｒｓｏｎ； 登録日： １９０３年６月２３
日）、米国特許第４，９００，１７５（発明者： Ｈ．
Ｉｋｅｄａ他； 登録日： １９９０年２月１３日）、
及び１９７４年９月発行のＩＢＭ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，Ｖｏｌ．
１７，Ｎｏ．４の第１１１５頁に掲載されたＧ．Ａ．Ｄ
ｕｇｇｉｎｓ他による「Ｒｉｇｉｄ Ｆｏａｍ Ｐｌａ
ｔｅｎ」と題された記事を参照されたい。

【０００３】プラテンは、インクジェットプリンタ等の
非インパクト型プリンタにも使用される。非インパクト
型プリンタは、印刷機構が用紙または印刷媒体に接触し
ないことからそう呼ばれる。具体的には、インクジェッ
トプリンタでは帯電したインク滴が使用され、このイン
ク滴はこれを方向付けするために帯電した偏向プレート
の間で噴射され、プラテン上に配置された印刷媒体上に
所望の像を形成する。また、サーマルプリンタでは、通
常、プラテンとサーマル印字ヘッドとの間で移動する用
紙などの特殊コートされた感熱印刷媒体が使用される。
サーマル印字ヘッドは、例えば、所定圧で感熱印刷媒体
に接触する加熱素子（各ピクセルを構成）の線形アレイ
を含む。加熱素子は、各ピクセル領域へ所定量の熱を供
給するようにエネルギが加えられる。エネルギの加えら
れた加熱素子からの熱は、所望像の個別ピクセルを形成
するように、その下方の感熱印刷媒体と反応する。所望
像のピクセルの次ラインは、プラテン及びその表面の印
刷媒体が送られ印字ヘッドが所定量送られることによっ
て形成される。或種の感熱または感温用紙では、用紙上
に所定成分の感温層が形成されている。これについて
は、”Ａｄｖａｎｃｅｓ Ｉｎ Ｎｏｎ−Ｉｍｐａｃｔ
Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｆｏ
ｒ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｏｆｆｉｃｅ Ａｐｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎｓ”（１９８２年発行； 編者：
Ｊ．Ｇａｙｎｏｒ，Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉ
ｎｈｏｌｄ）の第８８６−８９２頁に掲載されたＡ．Ｉ
ｇａｒａｓｈｉ他による記事「Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ
ｏｆ Ｃｏｌｏｒ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｏｎ ｔｈｅ
ｒｍｏ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐａｐｅｒ」に説明され
ている。

【０００４】或種のサーマルプリンタでは、プラテンへ
染料受容部材が送られ、その後染料担持部材が染料受容
部材と接して配置される。プラテンが回転するにつれ
て、染料受容部材及びその上の染料担持部材が印字ヘッ
ド下方へ導かれる。そして、サーマル印字ヘッドからの
熱が所定量の染料を染料担持部材から染料受容部材へ移
す。染料受容部材及び染料担持部材は、完全に像が形成
されるまで所定回数の送りがなされる。これらの装置に
おいて、全体像は、連続トーン純化染料像等の生成中に
おいて染料受容部材上に蓄積されるべき多染料層を必要
とする。多重畳染料層が使用される全体像品質は、各他
の重畳染料層への各染料層のレジストレーションにより
変化する。

【０００５】１９９０年２月１３〜１４日にカリフォル
ニア州サンタクララで開催されたＳＰＩＥ会議の公開議
事録である「Ｈａｒｄ Ｃｏｐｙ ａｎｄ Ｐｒｉｎｔ
ｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｖｏｌｕｍｅ １
２５２」に掲載されたＭ．Ｄ．Ｆｉｓｃｅｌｌａ他によ
る記事「Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｕｎｔ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ： Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｈｅａｄ Ｄｒｉｖｅ Ｍｅｔ
ｈｏｄ Ｆｏｒ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ」
には、イーストマンコダックカンパニーにより設計され
たパルス計数変調型サーマル印字ヘッドドライブを用い
た連続トーンサーマル染料拡散プリンタに言及されてい
る。その印刷工程において、サーマル印字ヘッドの加熱
素子が染料を供給シートから染料受容部材（例：樹脂被
覆用紙）へ拡散させ、所望像のピクセルを形成する。サ
ーマル染料拡散印刷では、ピクセルへの染料転写量、及
びピクセルの光学的密度レベルは、所定加熱素子におい
て生成された熱量と所定加熱素子が高温となる時間の関
数である。

【０００６】連続トーンサーマル染料拡散プリンタ等の
或種のプリンタでは、所望像の生成にはいくつかの染料
層が蓄積されなければならない。従ってひとつの染料層
が蓄積された後、染料受容部材は順次積層される染料層
に対する開始位置へ戻る。最適な像の品質を得るために
は、順次積層される染料層は、前回の染料層と正確に重
ね合わされる必要がある。従来のプラテンは通常弾性材
により被覆されているので、再巻取りのときにある程度
の位置合わせミスが生じていた。

【０００７】加えて、或種のプリンタでは、回転プラテ
ンの径は可能な限り小さくすることが望まれる。小径弾
性材被覆プラテンでは、プラテンの周囲長が生成される
像の長さよりも小さいために、染料受容部材をプラテン
へしっかりと把持させることは通常ほとんど不可能であ
る。小径弾性材被覆プラテンを用いた第１の従来実施例
では、染料受容部材はプラテンを横切って開始位置へ導
かれ、染料層は染料受容部材に沿って生成される。染料
層の積層を順次行なうため、プラテン及び染料受容部材
は、それまでの各染料層の印刷中に行われるように、同
一角度または回転量で互いに反転される。上記反転方法
を用いれば、染料受容部材は毎回同じ精度でその開始位
置へ戻ることは不可能であることが確認されている。こ
の位置合わせ誤差は、弾性材被覆されたプラテンの適合
特性に起因する。

【０００８】小径プラテンを使用した第２の従来例にお
いては、染料受容部材の移動は、外部の硬面キャプスタ
ン駆動プリントローラにより制御される。該ローラは、
プラテン再巻回プリンタにおける位置合わせミスを低減
する。付加キャプスタンプリントローラを用いることに
より、全印刷機構は必然的により複雑で高価になる。加
えて、このような印刷機構では染料受容部材上に大きな
非印刷領域が生成され、この領域は、印刷「挟持部」
（染料受容部材がプラテン及びサーマル印字ヘッドと係
合するところ）とキャプスタン「挟持部」（染料受容部
材が外部キャプスタンローラと係合するところ）との間
の距離に最小の場合であっても等しい。

【０００９】殆どのプリンタでは、ピンチローラはプラ
テン周囲の単一または複数領域で使用され、印刷工程中
に印刷媒体、及びプラテンの適合物質に対して力を加え
る。しかし、印刷工程終了に際して、もしピンチローラ
が適合プラテンと強制接触されたままの状態でとまった
ならば、プラテンのその部分に永久歪または凹部が生じ
てしまうことになる。その後の印刷作用時において、印
刷媒体上に生成された像の凹部に対応する箇所は、明か
に認知できる濃度損失を呈する。従って、このような濃
度損失を回避するため、従来技術のプリンタでは、非印
刷期間中はプラテンからピンチローラを引いてプラテン
への凹部形成を回避する機構を備えていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のプ
リンタにおいては、プラテンにより印刷媒体等を送る場
合、プラテンが弾性材により被覆されているため、繰り
返し印刷を行なうときに印刷位置がずれてしまうという
問題があった。

【００１１】また、小径のプラテンを用いた場合、これ
によって印刷媒体等を送ることはできないので、別途キ
ャプスタンローラを設けこれにより送りを行なう必要が
あった。つまり部品数が増加し、複雑化、高価格化する
という問題があった。

【００１２】さらに、プラテンに対向するピンチローラ
によって、プラテン表面の弾性材が永久変形を受けない
ようにするため、ピンチローラを引き離す機構が必要で
あった。

【００１３】以上のような問題を解決することが本発明
の目的であり、キャプスタンローラ機構を備える必要な
く高精度で位置合わせを行うことができ、またプラテン
上の凹部形成を回避できる簡単で安価なプリンタを設け
ることが望ましい。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）非印刷
期間中におけるプラテンへの永久歪または凹部の形成を
回避し、（２）非印刷期間中におけるピンチローラ退避
機構を不要とし、そして（３）プラテン上の印刷媒体へ
十分な力を与えて、印刷期間中に全体像の多染料層間に
おける良好な位置合わせを行えるピンチローラを提供す
る、簡単で安価なプリンタに関する。具体的には、本発
明は、印刷媒体上に像を再生するための印刷機構に関す
る。印刷機構は、全体像が再生される印刷媒体を接触支
持する円柱上回転プラテンと、少なくとも一の円柱状回
転ピンチローラを含む。各ピンチローラは、プラテンの
長手軸とほぼ平行に配置された長手軸を有する。プラテ
ンは、プラテンの長手軸に沿って配置された剛性軸と、
剛性軸の中央長手部周囲に形成された所定軸迎合性を有
する円柱状弾性材層と、弾性材層の第１端及び剛性軸と
固定接続する第１剛性円柱状位置合わせ部材と、剛性軸
及び弾性材層の第２端と固定接続する第２剛性円柱状位
置合わせ部材と、を含む。各第１及び第２位置合わせ部
材の周囲は、弾性材層の第１及び第２端とそれぞれ合致
する。少なくとも一の円柱状回転ピンチローラは、プラ
テンの長手軸とほぼ平行に配置された長手軸を有する。
各ピンチローラは剛性物質から形成され、ピンチローラ
の第１端及び第２端にそれぞれ配置された第１及び第２
ベアリングと、ピンチローラをプラテンの外面に向けて
ほぼ径方向へ付勢するための手段と、を含む。各ベアリ
ングは、プリンタケース内に形成された軸受けガイドに
載置されている。付勢手段は、印刷媒体の存在しない状
態のとき、各第１及び第２位置合わせレジスト部材の外
表面に対してピンチローラを押圧接触させ、そしてピン
チローラと弾性材層の中央部との間に印刷媒体が存在す
るときには印刷媒体に対してのみ押圧接触させる。

【００１５】好適な実施例においては、印刷機構は、全
体像が再生される印刷媒体を接触支持する円柱状回転プ
ラテンと、少なくとも一の円柱状回転ピンチローラと、
サーマル印字ヘッドと、を含むサーマルプリンタから成
る。プラテンは、プラテンの長手軸に沿って配置された
剛性軸と、剛性軸の中央長手部周囲に形成された所定軸
迎合を有する円柱状弾性材層と、剛性軸と弾性材層の第
１端とに固定接続する第１剛性円柱状位置合わせ部材
と、剛性軸と弾性材層の第２端とに固定接続する第２剛
性円柱状位置合わせ部材と、を含む。各第１及び第２位
置合わせ部材は、弾性材層の第１及び第２端との周囲と
それぞれ適合する。各ピンチローラは、プラテンの長手
軸とほぼ平行に配置された長手軸を有する。各ピンチロ
ーラは、剛性物質から形成され、ピンチローラの第１及
び第２端にそれぞれ配置された第１及び第２ベアリング
と、ピンチローラをプラテンの外表面に向けてほぼ径方
向へ付勢するための手段と、を含む。各ベアリングは、
プリンタのケース内に形成されたベアリングガイド内に
係止されている。付勢手段は、印刷媒体が存在しない時
にピンチローラを第１及び第２位置合わせ手段の外表面
に対して押圧接触させ、またピンチローラと弾性材層の
中央部との間に印刷媒体が存在する場合には印刷媒体に
対してのみピンチローラを押圧接触させる。サーマル印
字ヘッドは、所定パターンに配置された複数の加熱素子
を含む。該複数の加熱素子は、印刷工程中に、プラテン
上の印刷媒体と選択的に接触するように配列されてい
る。

【００１６】本発明は、添付図面及び請求の範囲と共
に、以下の具体的な説明を参照することによってよりよ
く理解できよう。

【００１７】

【作用】本発明は以上のように構成されている。

【００１８】従って、ピンチローラがプラテンの弾性材
層に直接力を加えることがない。また、印刷媒体がプラ
テンとピンチローラの間に介在する場合は、印刷媒体の
厚みにより充分な押圧力をもってプラテンローラに押圧
接触される。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明に係る連続トーン染料拡散サ
ーマルプリンタのためのサーマルヘッド及びキャプスタ
ン装置１０の右手側端における断面を示す。装置１０
は、プラテン１２、染料受容部材（例：用紙）１４、第
１ピンチローラ１６、第２ピンチローラ１８、サーマル
印字ヘッド２０、そして一対のリール２４間を走行する
染料担持部材２２を含む。プラテン１２は、スチールま
たは他の剛性物質からなり、シリコンゴムまたはウレタ
ン派生物等の弾性材物質の層２８によりその長手方向中
央部が包囲された中心剛性コアまたは軸２６を含む。軸
２６の各弾性材層２８の端部に近接して位置合わせ部材
４０（図１では不図示）が配置されている。この位置合
わせ部材４０は、図２及び３を参照しつつ後に詳述す
る。

【００２０】染料受容部材１４は、プラテン１２の弾性
材層２８における少なくとも染料１及び染料２ピンチロ
ーラ１６と１８との間でサーマル印字ヘッド２０に近接
した領域において、プラテン外表面の一部の周囲に巻回
されている。染料担持部材２２の第１側は、染料受容部
材１４の露出面と接触配置されており、サーマル印字ヘ
ッド２０は染料担持部材２２の対向側と押圧接触状態で
配置されている。染料受容部材１４及び染料担持部材２
２の組み合わせは、以下、染料受容部材１４上に所望像
を再生するための印刷媒体と呼ぶこととする。

【００２１】各ピンチローラ１６及び１８は、中央部３
０の各端部における端部３２（図２及び３参照）にむけ
て径が小さくなっていく中央長手剛性部３０（図２及び
３に示す）を含む。個別ベアリング部材３４は、プリン
タケース３８の溝３６中に合致するよう各端部３２上に
配置されている。溝は、プラテン１２に対して径方向に
配置されていることが望ましい。中央部３０をプラテン
１２へ向けて付勢するため、各ベアリング部材３４へ所
定の力Ｆを加えるための手段（不図示）が設けられてい
る。

【００２２】次に、作用について説明する。染料受容部
材１４は、少なくとも、第１ピンチローラ１６と第２ピ
ンチローラ１８との間及び両者の下方の領域、及びサー
マル印字ヘッド２０の隣接領域を含むプラテン１２の弾
性材層２８の外表面の一部の周囲へ供給される。ピンチ
ローラ１６及び１８、プラテン１２上の弾性材層２８、
及び染料受容部材１４上の任意の張力によって、染料受
容部材１４がプラテン１２の弾性材層２８の外表面と接
触状態に保持させることができる。その後、染料担持部
材２２が染料受容部材１４近傍へ配置され、サーマル印
字ヘッド２０は染料担持部材２２と強制接触状態に配置
される。換言すれば、部材１４及び２２のサーマル印刷
媒体の両構成要素は、サーマル印字ヘッド２０とプラテ
ン１２との間に形成される印刷「はさみ部」（押圧領
域）間を通過する。例えば、複数の加熱素子（不図示）
は、染料担持部材２２と強制接触するよう配置されたサ
ーマル印字ヘッド２０の加熱素子の線形アレイを構成す
る。上記構成が一旦達成されると、印刷作用が開始す
る。

【００２３】印刷作用時、サーマル印字ヘッド２０の加
熱素子（不図示）の線形アレイの複数の加熱素子は、染
料受容部材１４に沿って再生される所望像（または染
料）層のパターンに応じて個別に励起される。具体的に
は、サーマル印字ヘッドは、複数の抵抗素子（不図示）
から成る線形構成である。この各抵抗素子は選択的にエ
ネルギが与えられ、これによって、部材１４及び２２の
サーマル印刷媒体が、印刷「はさみ部」を通過するにつ
れ、染料受容部材１４へ転送される染料の量を変化させ
ることができる。換言すれば、各加熱素子からの熱量に
よって、その下方の染料担持部材２２から染料受容部材
へ転送される染料量が決まることとなる。このような転
送により、染料受容部材１４上に像層の個別像ピクセル
が形成されることとなる。加熱素子が選択的に加熱され
ないときは、その像ピクセルの生成中は染料担持部材２
２から染料受容部材１４へ染料は転送されない。一ライ
ンの全像ピクセルが染料受容部材１４を横切って形成さ
れると、染料受容部材及び染料担持部材２２は第１方向
へ所定量移動され、これによって像ピクセルの隣接次ラ
インが同様の方法で形成される。所望全体像の像層は、
サーマル印字ヘッド２０下方の一回の通過中に像ピクセ
ルの全近接ラインが染料受容部材１４へ転送された時に
完了する。

【００２４】連続トーン純化染料像が形成されるような
所定のサーマルプリンタでは、完全像を形成するために
は多重畳像層が印刷されなければならない。このような
サーマルプリンタにおいて、各連続像層を各前像層上に
重畳させるには、染料受容部材１４を巻き直す必要があ
る。完全像の品質は、各他の像層と各像層との位置合わ
せの精度により変化する。

【００２５】抵抗素子印刷では、染料担持部材２２及び
染料受容部材１４双方上に対するサーマル印字ヘッド２
０の接触力は、サーマル印字ヘッドの線形インチ毎に１
〜２ポンド程度の力となる。８〜１０インチの長さをも
つサーマル印字ヘッド２０においては、プラテン１２及
び部材１４及び染料担持部材２２の印刷媒体へ加わるヘ
ッドの力は、最悪の場合でも連続像層間の位置合わせミ
スが０．００５〜０．０２０インチの範囲内にとどまる
ように設定されている。サーマル印字ヘッド２０の加熱
素子が０．００５平方インチであるような高解像度印刷
では、上記データは１〜４ピクセル程度のピクセルの位
置合わせミスを意味する。これによって所望像全体に許
容不能な画質劣化として現れてしまう装置もある。

【００２６】更に、プラテン外径が２０〜２５ｍｍ程度
の小径の場合には、染料受容部材１４をプラテン１２に
固定把持して位置合わせミスを回避するというのは難し
い。というのは、印刷されるべき完全像は、プラテン１
２の周囲長よりも大きいからである。染料受容部材１４
が、連続像層を形成する印刷時に行われるのと同程度の
量だけプラテンを逆転させることによって完全像の開始
位置まで巻き戻されると、プラテン１２上の弾性材層２
８の適合特性によって位置合わせミスが発生する事が多
い。サーマル印字ヘッド２０が印刷媒体１４及び２２か
ら持ち上げられた（不図示の手段により）ときの巻き戻
し中における他の源からの位置合わせミスを最小限に抑
制するため、染料受容部材１４はプラテン１２と摩擦接
触した状態にある必要がある。このような摩擦接触によ
り、染料受容部材１４とプラテン１２との間で巻き戻し
中（再巻回）に生じるずれを最小限に抑制できる。染料
受容部材１４とプラテン１２との連続摩擦接触は、サー
マル印字ヘッド２０近傍の印刷「はさみ部」領域の何れ
かの側に配置されたピンチローラ１６及び１８を使用す
ることによって達成される。

【００２７】像層間における位置合わせミスは、従来技
術で周知のように、染料受容部材１４を測定する外部の
硬面ローラ（不図示）を使用することによって回避する
ことができる。このような外部ローラは、プリンタにお
いて一層複雑で高価なキャプスタンドライブ機構であ
る。

【００２８】図２は図１の２−２線で切断した正面断面
図であり、本発明に係るプラテン１２及び第２ピンチロ
ーラ１８を、その間に配置されている染料受容部材１４
を除いた状態で示したものである。この構成は、非印刷
モードにおけるプラテン１２とピンチローラ１８を示し
ている。プラテン１２は、軸２６の所定中央部４２（両
端に矢印を付けた長い水平線により示されている）に沿
って配置された円柱状弾性材層２８と、弾性材層２８の
対向端に近接した軸２６に接続された第１及び第２剛性
円柱状位置合わせ部材４０と、を含む。位置合わせ部材
４０の外周は、弾性材層２８の外周と同じ形状及びほぼ
同じ径を有している。位置合わせ部材４０は、ハードプ
ラスチックまたは金属等の適切な剛性物質から形成され
ている。プラテン１２の軸２６は、第１及び第２位置合
わせ部材４０の外側エッジを越えて伸長しており、何れ
かの端部で駆動手段（不図示）と接続している。

【００２９】好適な実施例において、ピンチローラ１８
（及びピンチローラ１６）は、対向ステップダウン端部
３２を有する剛性円柱状コア３０（両端に矢印が付され
た水平線で示す）と、各ステップダウン端部３２の外面
上に取付けられた個別円柱状ベアリング部材３４と、を
含む。コア３０は、金属等の適切な剛性物質から形成す
ることができ、ベアリング部材３４はハードプラスチッ
クまたは金属等の適切な剛性物質から形成することがで
きる。

【００３０】プラテン１２の弾性材層２８とピンチロー
ラ１８のコア３０との間に染料受容部材が配置されてい
ない非印刷状態においては、各ベアリング部材３４に対
する所定力Ｆがピンチローラ１８をプラテン１２の外面
にむけて径方向へ押圧する。具体的には、ピンチローラ
１８のコア３０の外面が剛性位置合わせ部材４０上に乗
る形となる。もし弾性材層２８が位置合わせ部材４０と
同じ径をもつならば、ピンチローラは弾性材層２８とも
接触する。ピンチローラ１２の剛性円柱状コア３０はプ
ラテン１２の何れかの端部において各剛性位置合わせ部
材４０上に乗ることが理解されなければならない。従っ
て、コア３０は、プラテン１２とピンチローラが回転し
ていない非印刷期間中は、弾性材層２８を押すことはで
きない。ピンチローラが弾性材層２８を押圧しないの
で、弾性材層２８の表面に永久歪が発生して凹部を形成
するということは生じない。このようなプラテン及びピ
ンチローラにより、後段の印刷期間中に凹部領域でダイ
受容部材１４上に像濃度損失が生じることを防止でき
る。

【００３１】図３は図１の点線２−２で切断した正面断
面図を示し、印刷期間中にプラテン１２と第２ピンチロ
ーラ１８との間に染料受容部材１４が配置された状態を
表す。図３のプラテン及びピンチローラは図２のプラテ
ン１２とピンチローラと同じであるので、これら要素の
同じ対応部には同一番号を付した。染料受容部材１４
は、例えば０．１８ｍｍ程度のかなりの厚みを持つ。こ
れにより、部材１４がピンチローラ１８と弾性材層２８
との間を通過するときに、プラテン１２の位置合わせ部
材４０からピンチローラ１８が持ち上げられる。ピンチ
ローラ１８は、印刷期間中は染料受容部材１４上にのみ
押圧していることに留意されなければならない。従っ
て、染料受容部材１４は、通常「埋没量」と呼ばれ部材
１４よりも薄い所定量（例：５０〜７０μｍ）だけ弾性
材表面に押圧されることとなる。

【００３２】本発明において、染料受容部材１４または
他の印刷媒体は、染料受容部材１４がローラ１８と弾性
材層２８との間に存在する時に、ピンチローラ１８（及
びピンチローラ１６）と位置合わせ部材４０との間に若
干のギャップ（例：数千分の１インチまたはそれ以上）
を発生させるために、かなりの厚みをもつ必要がある。
図２及び３に示したプラテン及びピンチローラ装置の他
の実施例においては、弾性材層２８は、位置合わせ部材
４０（図５に示す）の外径よりも若干小さい（例：１３
μｍ）外形を持つ。本発明の必要条件は、印刷媒体１４
の弾性材層２８への埋没量が、使用される印刷媒体の厚
さよりも小さいことである。このような条件により、印
刷媒体が弾性材層２８とピンチローラ１６，１８との間
に挿入された時にわずかな距離だけピンチローラ１６，
１８が位置合わせ部材４０上方に持ち上げられることと
なる。ピンチローラ１６，１８のベアリング部材３４上
に加えられる力、及び層２８に使用されている弾性材の
軸方向適合性が、弾性材層２８への印刷媒体１４の「埋
没」量を定めていることに留意されなければならない。

【００３３】ピンチローラ１６，１８のベアリング部材
３４がプラテン１２に対し径方向へ力を加えることは、
適切な部材を使用することによって達成される。例え
ば、第１の技術としては、金属性個別フレキシブルスト
ラップ（不図示）を各ベアリング部材３４に対して配置
し、溝３６内径方向にベアリング部材３４をプラテン１
２へ向けて押圧させることである。この第１技術では、
上記取付部に回転可能に配置された力切り替え手段とし
てねじ（不図示）を使用し、またその端部は、プリンタ
ケース３８に固定されたベアリングと対向端部との接点
間において金属のフレキシブルストラップ面と係合して
いる。取付部におけるネジの回転により、金属ストラッ
プの曲げ量を増大または減少（ネジの回転によって）さ
せることができ、ベアリング部材３４に加わる力を変化
させることができる。第２の技術は、ベアリング部材３
４をバネ装荷してプラテン１２に向けて径方向力を加え
ることであり、このためにベアリング部材３４上のバネ
により与えられた力を変化させるための手段を含む。

【００３４】図２及び３に示した本発明装置は、外部測
定（Ｍｅｔｅｒｉｎｇ）ローラを必要とすることなく多
像層間の位置合わせミスを回避することができる。更
に、本発明によれば、非印刷期間中においてプラテンの
弾性材面２８に永久歪ができるのを回避するためにプラ
テンからピンチローラを持ち上げるための機構を備える
必要もない。具体的には、ベアリング部材３４へ加える
圧力を増大させることによって、染料受容部材１４への
圧力を増大することができるわけである。染料受容部材
１４に対するこのような圧力増加により、プラテン及び
ピンチローラ１６，１８双方が回転しているときに弾性
材面２８と染料受容部材１４との間に生じるスリップを
大幅に低減することができると共に、多像層間の位置合
わせミスも減少できる。加えて、非印刷期間中にピンチ
ローラ１６及び１８の隔離部と接触する剛性位置合わせ
部材４０を使用することにより、任意期間において、ピ
ンチローラが弾性材層２８へ食い込んだり、弾性材層を
変形させたりすることを阻止する事が可能となる。これ
により、非印刷期間中にプラテン１２からピンチローラ
１６，１８を持ち上げるための機構は不要となる。

【００３５】本発明に係るピンチローラ１６，１８及び
プラテン１２の構成は、「正確設計押圧」として知られ
る技術も加味している。具体的には、機構が設計される
とき、数千分の１インチの密着許容量が機構設計の種々
の部分に考慮されている。機構におけるこのような密着
許容量によって、設計を適切に作動させるには多大な費
用を要することになることが多い。本発明に係るピンチ
ローラ１６，１８及びプラテン１２の設計により、種々
の構成要素やサブ要素中またはこれらの間の密着許容量
を設ける必要がなくなる。従って、本発明に係るピンチ
ローラ及びプラテン設計により、狭い許容量を考慮する
ことなく、それらを一緒に配置することが可能となり、
これによって多大な費用を要することなく適切な作用を
得ることができる。

【００３６】図４に、図２及び３のプラテン１２の外表
面を仕上げるための研磨技術の断面図を示す。製造時、
位置合わせ部材４０はまずプラテン１２の軸またはコア
２６の対向端近傍にまず固定配置される。そして、弾性
材が位置合わせ部材４０間における軸２６周囲にモール
ドされることにより、弾性材層２８が形成される。一般
に弾性材層は無定形であるので、最初から弾性材を軸２
６上へ通常要求される５０μｍ程度の許容量（公差）で
モールドすることは難しい。従って、常に外面を研磨す
ることが必要になる。

【００３７】図４の研磨技術において、円錐形端部を有
する金属ロッドを含む個別の「中心」５０が、その円錐
状端部が軸２６の各端部中心で同様の円錐状凹部と係合
するように配置されている。この装置によって、中心５
０及び軸２６そしてそれらの上面に配置された弾性材層
２８及び位置決め部材が、不図示の手段によって回転さ
れることとなる。摩擦ホイール５２がモータ５６の軸５
４上に配置されている。モータ５６は、プラテン１２が
不図示の駆動手段によって第１方向とは通常逆の第２方
向へ回転されると同時に、摩擦ホイール５２を第１方向
へ回転させるために励磁される。摩擦ホイール５２及び
プラテン１２が回転している間、摩擦ホイール５２はプ
ラテン１２に沿って長手方向に移動され、これによって
プラテンの外表から所定のわずかな量が切除される。摩
擦ホイールは、プラテン１２の外側に沿って前後に移動
され、またプラテンが所望の外径となるまで各パス毎に
プラテンに向けて増分移動される。

【００３８】剛性中心５０を用いてプラテン１２が回転
して軸２６と結合すると、この中心が正確に軸の中心に
位置していないためにプラテン内に通常ぐらつきが発生
する。プラテン１２は、たいてい約２５ミクロン程度の
極わずかな量のぐらつきを発生することが確認されてい
る。これは、技術的に「マシンのランアウト」と呼ばれ
ている。このマシンのランアウトにより、研磨中にプラ
テンを完全な同心上円形外表面とすることはできない。
その代わり、プラテン１２の端部を見た時にわずかに卵
型に形成された構造となる。隔離位置合わせ部材４０及
び弾性材層２８を含むプラテン１２により、研磨作用に
よって位置合わせ部材及び弾性材部材双方がそうした卵
型断面形状をもつこととなる。各卵型の位置合わせ部材
４０がピンチローラ１６及び１８に対するカム面として
機能することに留意されなければならない。位置合わせ
部材４０は弾性材層２８と同時に研磨されるので、位置
合わせ部材４０のカム面は、プラテン１２の偏心性の指
標となる。従って、プラテン１２の回りに進んだとき、
位置合わせ部材の周囲は弾性材層２８の周囲と合致する
こととなる。

【００３９】ここで記載した特定の実施例は、本発明の
技術思想及び範囲の一例に過ぎないことに留意されなけ
ればならない。当業者であれば、本発明の原理に基づい
て種々の変更改良が可能である。例えば、プラテンが薄
型円柱上端部カップ及び剛性ねじれ継ぎ手を含むように
構成することができる。プラテンは、印刷媒体上に再生
される像の印刷長よりも短い周囲長を持つ弾性材被覆プ
ラテンを含むサーマルプリンタ等の印刷機構に使用する
ことが可能である。プラテンは、印刷媒体の幅よりも広
い幅を持つ。プラテンは、剛性中心長手方向配置軸、及
び対向端部を有する。各端部は、プラテンの対応端から
印刷媒体の最近接エッジ下方にて伸長しており、接触印
刷媒体を軸の回転へ接続するための手段を含む。好適な
実施例において、接続手段は、弾性材被覆内のプラテン
表面近傍または精細グリッド分子の薄層が形成されたプ
ラテン表面の何れかに配置された非弾性材薄壁カップか
ら成る。各薄壁カップは、本発明の位置合わせ部材４０
に類似した剛性ねじれ継ぎ手部材により軸へ固定接続さ
れている。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明において、ピンチロ
ーラがプラテンの弾性材層に直接力を加えることがない
ので、ピンチローラをプラテンから引き離す機構が省略
できる。よって、簡易な構成で安易なプリンタを実現で
きる。

【００４１】また、印刷媒体がプラテンとピンチローラ
の間に介在する場合は、印刷媒体の厚みにより充分な押
圧力をもってプラテンローラに押圧接触する。よって繰
返し印刷を行なう場合にも前回までの像とずれて印刷さ
れることがなく、良質の印刷画像を得ることが可能とな
る。また、プラテンローラの回転制御により印刷媒体の
送り、巻き戻しを行なうことができるので、新たな巻き
取り用のローラを設置する必要がなく、前述の効果も含
め簡易なプリンタを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続トーン染料拡散サーマルプリ
ンタの右手側端部の側断面図である。

【図２】プリンタのプラテンとピンチローラとの間に染
料受容部材が配置されていないときにおける、非印刷期
間中の図１のサーマルプリンタをライン２−２で切断し
た状態を示す正面断面図である。

【図３】プラテンとピンチローラとの間に染料受容部材
が配置された時の印刷期間中における図１のサーマルプ
リンタをライン２−２で切断した状態を示す正面断面図
である。

【図４】図２及び図３のプラテンを仕上げるための装置
である。

【図５】円柱状位置合わせ部材とプラテンの円柱状弾性
材層との直径差を示す図２及び図３のサーマルプリンタ
の左側面図の部分拡大正面断面図である。

【符号の説明】

１２ プラテン １４ 染料受容部材 １６，１８ ピンチローラ ２６ 軸 ２８ 弾性材層 ３０ 剛性円柱状コア ３４ ベアリング部材

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷媒体上に完全像を再生するための印
   刷機構において、（ａ）プラテンの長手軸に沿って配置
   され剛性物質から形成された円柱軸、（ｂ）完全画像が
   その上に再生される印刷媒体に接触支持する軸の長手方
   向中央部周辺に形成され所定の軸の柔軟性を持つほぼ均
   一厚さの円柱状弾性材層であって、印刷媒体は軸の長手
   方向中央部よりも小さな幅を持つ弾性材層、（ｃ）軸及
   び弾性材層の第１端と固定係合する剛性物質で形成され
   た第１円柱状位置合わせ部材、及び（ｄ）軸及び弾性材
   層の第２端と固定係合する剛性物質から形成された第２
   円柱状位置合わせ部材と、を含み、第１及び第２位置合
   わせ部材の各径は、弾性材層の第１及び第２端の径とそ
   れぞれ少なくとも合致する円柱状回転プラテンと、 第１及び第２隔離軸受けガイドを含むプリンタケース
   と、 少なくとも一の円柱状回転ピンチローラ、各ピンチロー
   ラはプラテンの長手方向軸とほぼ平行に配置された長手
   方向軸を持つ剛性物質から形成され、（ａ）ピンチロー
   ラの第１及び第２端にそれぞれ配置された第１及び第２
   軸受けであり、各々がプリンタのプリントケースの第１
   及び第２軸受けガイドの各個別位置に搭載され、そして
   （ｂ）第２及び第２登録部材の外表面に対して強制接触
   させるためにプラテンの外表面に向けて各ピンチローラ
   をほぼ径方向に強制指向させ、これによって印刷媒体が
   存在しないときに弾性材層が圧縮されるのを回避し、ま
   た印刷媒体がピンチローラと弾性材層の中央部との間に
   存在するときに直接印刷媒体に対して強制接触させる手
   段と、を含むことを特徴とする印刷媒体上へ完全画像を
   再生するための印刷機構。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の印刷機構において、プ
   ラテンの周囲は、印刷媒体上に再生されるべき画像の印
   刷長よりも小さいことを特徴とする印刷機構。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の印刷機構において、弾
   性材層の径は、第１及び第２位置合せ材の各々の径と合
   致していることを特徴とする。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の印刷機構において、 弾性材層の径は第１及び第２位置合わせ部材の各々の径
   よりも小さく、 弾性材層の径と第１及び第２位置合わせ部材の径との間
   の差は、ピンチローラ及び弾性材層中央部との間に印刷
   媒体が存在するときにピンチローラを位置合わせ部材上
   方に持ち上げるように働く印刷媒体の厚さよりも小さい
   ことを特徴とする印刷機構。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の印刷媒体において、各
   ピンチローラの付勢手段は、プラテンに対するピンチロ
   ーラの力を変化させるよう調節可能であることを特徴と
   する印刷機構。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の印刷機構において、プ
   ラテンのシャフトは第１及び第２位置合わせ部材の外側
   に伸長し、 前記機構は、更に、プラテンを選択的に所定量回転させ
   るためにプラテンの軸に接続される駆動手段を含むこと
   を特徴とする印刷機構。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の印刷機構において、印
   刷機構は、サーマルプリンタであり、該サーマルプリン
   タは更に、所定パターンに配列された複数の加熱素子
   と、印刷処理中に印刷媒体をプラテン上へ選択的に接触
   させるために配列された複数の加熱素子と、を有する印
   字ヘッドを含むことを特徴とする印刷機構。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の印刷機構において、前
   記機構は更に、プラテンの軸に接続されプラテンを所定
   増分量で選択的に回転させる駆動手段を含むことを特徴
   とする印刷機構。
9. 【請求項９】 印刷媒体上に像を再生するためのサーマ
   ル印刷機構において、（ａ）プラテンの長手軸に沿って
   配置された剛性物質から形成された軸と、（ｂ）該軸の
   中央長手部よりも小さい幅をもちその表面で完全像が再
   生される印刷媒体を接触支持するために軸の中央長手部
   周囲に形成された所定の軸の柔軟性を持つ円柱状弾性材
   層と、（ｃ）弾性材層の軸及び第１端と固定的に接続さ
   れ剛性物質からなる第１円柱状位置合わせ部材と、
   （ｄ）弾性材層の軸及び第１端と固定的に接続する第２
   円柱状位置合わせ部材と、を含み、第１及び第２位置合
   わせ部材の各々の径はそれぞれ弾性材層の第１及び第２
   端の径と少なくとも適合する円柱状回転プラテンと、 第１及び第２隔離軸受けガイドを含むプリントケース
   と、 （ａ）プリンタのプリントケース内における別個の第１
   及び第２軸受けガイドの各々にそれぞれ取付けられた第
   １及び第２ピンチローラ端と、（ｂ）第１及び第２レジ
   スタ部材の外表面に対して強制接触させるよう各ピンチ
   ローラをプラテンの外表面に向かうようほぼ径方向に付
   勢して印刷媒体が存在しない時に弾性材層が圧縮される
   ことを回避し、またピンチローラと弾性材層の中央部と
   の間に印刷媒体が存在するときにはこの印刷媒体に対し
   て強制接触させるよう各ピンチローラをプラテンの外表
   面に向かうようほぼ径方向に付勢する手段と、を含み、
   プラテンの長手軸とほぼ平行に配置された長手軸を有し
   ほぼ非変形物質から構成された少なくとも一の円柱状回
   転ピンチローラと、 所定パターンに配置された複数の加熱素子を有し、各加
   熱素子は印刷工程中にプラテンの弾性材層上の印刷媒体
   へ選択的に接触するよう配置されていることを特徴とす
   る、印刷媒体上へ像を再生するためのサーマル印刷機
   構。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の印刷機構において、
    プラテンの周囲の長さは、印刷媒体上に再生される像の
    印刷長さよりも短いことを特徴とする印刷機構。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載の印刷機構において、
    弾性材層の径は、各第１及び第２位置決め部材の径と正
    確に合致することを特徴とする印刷機構。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載の印刷機構において、 弾性材層の径は各第１及び第２位置合わせ部材の径より
    も小さく、 弾性材層の径と第１及び第２位置合わせ部材の径との差
    は、ピンチローラと弾性材層の中央部との間に印刷媒体
    が存在するときにピンチローラを位置決め部材よりも上
    方に位置させるため、使用される印刷媒体の厚さよりも
    薄いことを特徴とする印刷機構。
13. 【請求項１３】 請求項９に記載の印刷機構において、
    前記各ピンチローラの付勢手段は、ピンチローラのプラ
    テンに向けて付勢する力を変化させるように調整可能で
    あることを特徴とする印刷機構。
14. 【請求項１４】 請求項９に記載の印刷機構において、 プラテンの軸は、第１及び第２位置決め部材の外方へ向
    けて伸長し、 前記印刷機構は、更に、プラテンの軸に接続されプラテ
    ンを所定量選択的に回転させる駆動手段を含むことを特
    徴とする印刷機構。