JPH0740148U

JPH0740148U - 熱転写式カラープリンタのインクリボン張力制御装置

Info

Publication number: JPH0740148U
Application number: JP7082293U
Authority: JP
Inventors: 且光島; 弘光荻田
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】有効印刷エリアを広く確保し、なおかつ周辺
の温度が変化しても、各カラーインク間のズレがほとん
ど発生しないようにすること。【構成】サーマルヘッド７に対して相対的に押圧・離
間されるプラテンローラ８を備え、サーマルヘッド７の
熱付勢とプラテンローラ８の相対的な押圧とにより、イ
ンクリボン２０に塗布されたインクを印刷用紙２に転写
を行なう熱転写式プリンタにおいて、インクリボン２０
を、繰出ローラ２０から繰り出して、サーマルヘッド７
と印刷用紙２との間に供給し、巻取ローラ２２へと巻き
取るように構成し、温度センサ４０で周辺温度を検出
し、巻取ローラ２２を駆動するＤＣモータ４９に供給す
る電圧を、温度センサ４０により検出された温度に基づ
いて、制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、紙送りの精度を向上させるため、周辺環境温度の変化に対応してインクリボンの張力を制御する熱転写式カラープリンタのインクリボン張力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の熱転写式カラープリンタの構成について、印刷用紙の搬送機構と、インクリボンの供給機構とに分けて説明する。

【０００３】Ａ：搬送機構まず、従来の熱転写式カラープリンタにおいて、印刷用紙の紙送りを行なう搬送機構の構成について図３を参照して説明する。この図において、１は用紙カセットであり、定型（例えば、Ａ４、Ｂ５など）の印刷用紙２が多数収納されている。この印刷用紙２は、図示しないシートフィーダにより一枚毎に取り出されて、搬送ローラ３とピンチローラ４との間に供給される。

【０００４】さらに、印刷用紙２は、ガイド５の案内で搬送ローラ４とピンチローラ６との間を経ることにより、搬送ローラ３に対し９０度より大なる角度で巻き付けられ、次に、サーマルヘッド７の熱付勢とプラテンローラ８の押圧とにより熱転写され、この後、搬送ローラ９とピンチローラ１０との間を通過する。なお、最終的に、印刷用紙２が用紙カセット１からの取出方向とは逆方向へと排出されるようになっているのは、装置の小型化のためである。

【０００５】搬送ローラ３，９には、図示しない駆動モータが、それぞれ連結されている。特に、搬送ローラ３には、電磁クラッチを介して駆動モータと連結されている。ここで、印刷用紙２を図においてＦ方向へと搬送する際（シートフィード時を除く）には、搬送ローラ３の電磁クラッチが非伝達（オフ）となり、搬送ローラ９のみが、図において時計回りに駆動される。すなわち、印刷用紙２のＦ方向への送り精度は、搬送ローラ９の回転のみにより決まる。このため、搬送ローラ９の外周面には、スベリが発生しないように、微小突起が全周にわたって設けられるとともに、ローラ部材にゴム製材料を用いたピンチローラ１０に適切な圧力をもって押圧されて、適切な摩擦力が働くようになっている。一方、印刷用紙２を図においてＲ方向へと搬送する際には、搬送ローラ３，９が、ともに図において反時計回りに駆動される。この際、搬送ローラ３における反時計回りの周速度は、印刷用紙２のたるみをとるために、搬送ローラ９のそれよりも高くなるように設定されている。なお、このように印刷用紙２をＦ方向あるいはＢ方向へと往復搬送するのは、後述するカラー印刷を行なうためである。

【０００６】Ｂ：インクリボンとその供給構成次に、インクリボン２０を供給する構成について説明する。サーマルヘッド７は、図において垂直方向に複数の発熱素子を有しており、供給される文字データや画像データ等に基づいて、インクリボン２０の一色毎に熱転写を行なう。未使用状態のインクリボン２０の表面には、所定の領域毎に、三色（イエロー、マゼンタ、シアン）、あるいは四色（上記三色に加えてブラック）のインクがそれぞれ塗布されており、繰出ローラ２１に巻回されている。

【０００７】そして、このローラに巻回されている未使用状態のインクリボン２０は、ローラ３１，３２を介して、サーマルヘッド７と、プラテンローラ８により押圧される印刷用紙２との間に供給され、前記発熱素子の熱付勢によって、印刷用紙２にカラーインクを熱転写し、サーマルヘッド７の剥離プレート７ｂにおいて印刷用紙２と剥離されて使用済みとなり、ローラ３３を経た後に巻取ローラ２２に巻き取られるようになっている。後述するように、熱転写時においては、印刷用紙２の搬送速度（Ｆ方向）と同一の速度で、インクリボン２０を搬送する必要がある。このため、繰出ローラ２１に対しては、適切な回転抵抗を与えてインクリボン２０を張力Ｔ_B で引張する一方、巻取ローラ２２に対しては、その無負荷状態の回転速度を印刷用紙６の搬送速度よりも若干速くなるように設定し、インクリボン２０を張力Ｔ_F で巻き取るようにしている（Ｔ_F＞Ｔ_B）。すなわち、インクリボン２０には、巻取張力Ｔ_Fと繰り出し張力Ｔ_Bとの差に相当する張力Ｔが働いている。

【０００８】Ｃ：カラー印刷の動作次に、この構成によるカラー印刷の動作について説明する。まず、サーマルヘッド７が図中ｕ方向へ移動して、プラテンローラ８と離間する一方、印刷用紙２が、前述のシートフィーダによって１枚毎に取り出されるとともに、搬送ローラ３，９による時計回りの回転駆動によって、その先端部が搬送ローラ９とピンチローラ１０との間を所定の長さαだけ通過するまでＦ方向に搬送される。つぎに、印刷用紙２の先端部の頭出しとたるみ除去とを行なうべく、搬送ローラ３，９が反時計回りに回転し、印刷用紙２をＲ方向に搬送して、印刷用紙２の先端部が、搬送ローラ９とピンチローラ１０との接触部から距離β（β＜α）だけＦ方向に離れたＡ点に達した時点で、Ｒ方向の搬送が停止する。このＲ方向への搬送に際しては、搬送ローラ３によるＲ方向への紙送り速度が、搬送ローラ９によるそれよりも大きくなるように設定してあるので、印刷用紙２のたるみが取り除くことができる。なお、印刷用紙２の位置検出は、図示せぬセンサ（または、搬送ローラ１の送り量を算出すること）により行なわれるようになっている。

【０００９】次に、サーマルヘッド７が図中ｄ方向へ移動して、プラテンローラ８に押圧された後、搬送ローラ３の電磁クラッチが切られる一方、搬送ローラ９が時計回りに回転駆動されて、印刷用紙２をＦ方向に搬送する。このＦ方向の搬送に対応して、サーマルヘッド７の発熱素子が、印刷用紙２の搬送速度、すなわち、搬送ローラ９の回転指令に同期して印刷ドットに対応して付勢される。これにより、印刷用紙２には、熱と押圧力とによって一つのカラーインク（例えば、イエロー）が、印刷用紙２の後端まで熱転写される。

【００１０】次に、この印刷用紙２に他のカラーインク（例えば、マゼンダ）を重ねて熱転写するため、再び上記の動作が行なわれる。この際、サーマルヘッド７がｕ方向へ移動した状態では、インクリボン２０は、印刷用紙２から分離する。この状態では、上方向に張力が働くからである。これにより、次のカラーインク（この場合マゼンダ）の熱転写を開始すべき場所まで、印刷用紙２が戻されると同時に、印刷用紙２のたるみが取り除かれる。そして、先のカラーインク（イエロー）の熱転写と同様に、上記〜の動作が行なわれる。これにより、先のカラーインク（イエロー）が熱転写された印刷用紙２に、次のカラーインク（この場合、マゼンダ）が重ねて熱転写される。最終的には、同様な動作が三色、あるいは四色のカラーインクについて行なわれ、結果として、一枚の印刷用紙２に文字や画像等のカラー印刷がされる。

【００１１】このように、印刷用紙２の先端部の先送り（Ｆ方向搬送）→印刷用紙２の先端部の頭出し（Ｒ方向搬送）→一つのカラーインクの熱転写（Ｆ方向搬送）→印刷用紙２の巻き戻し動作（Ｒ方向搬送）→次のカラーインクの熱転写（Ｆ方向搬送）→……→最後のカラーインクの熱転写（Ｆ方向搬送）→排出と動作が行なわれる。すなわち、印刷用紙２は、一つのカラーインクの熱転写の動作毎に、Ｆ方向からＲ方向へと往復運動するようになっている。

【００１２】以上説明したように、熱転写式カラープリンタは、三色、あるいは四色のカラーインクを一枚の印刷用紙２に対し順次重ねて熱転写しているので、各カラーインクの印刷位置が互いにズレた場合には、印刷データに対して色合いが異なったり、最悪の場合、文字等の判別すらできなくなってしまう。このため、各カラーインクの印字ドットの重ね位置精度が高いことが要求されるのである。Ｆ方向の送り精度は、すでに述べたように搬送ローラ９の回転により決まるが、これが前提となるためには、印刷用紙２のＦ方向への搬送において、サーマルヘッド７とプラテンローラ８との接触部分から、搬送ローラ９とピンチローラ１０の接触部分まで（図においてγに相当する）を一定の張力を保って搬送する必要がある。

【００１３】このように、搬送精度を高く保つ必要があるため、巻取ローラ２２を回転させるモータに、巻取径の変化に対し巻取張力Ｆ₁ の変化が小さいモータ、例えばＤＣモータを採用したり、また、印刷用紙２の搬送を搬送ローラ４，９に負わせる一方、印刷用紙２のサーマルヘッド７への押圧をプラテンローラ８に負わせているのである。

【００１４】また、同じく搬送精度を高くする必要から、前述したように、インクリボン２０には、巻取張力Ｆ₁と繰出張力Ｆ₂との差に相当する張力Ｔが働くように、設定している。そこで、次に、インクリボン２０に働く張力Ｔと、その摩擦力との関係について説明する。印刷用紙２とインクリボン２０とが同一速度で搬送されるのならば、インクリボン２０は、印刷用紙２に対して相対的に静止することになるので、印刷用紙２とインクリボン２０との間で働く摩擦力の大きさは、インクリボン２０の印刷用紙２に対する静止摩擦係数をμ₁ とし、サーマルヘッド７のプラテンローラ８への押圧力をＰとすると、 μ₁Ｐとなる。また、サーマルヘッド７とインクリボン２０との間で働く摩擦力の大きさは、インクリボン２０のサーマルヘッド７に対する動摩擦係数をμ₂ とすれば、 μ₂Ｐとなる。ここで、前述したインクリボン２０の搬送張力Ｔが、サーマルヘッド７との動摩擦力μ₂Ｐに打ち勝ち、かつ、印刷用紙２０との静止摩擦力μ₁Ｐよりも小さくなるように設定すれば、インクリボン２０を、印刷用紙２の搬送と一致して供給することができる。

【００１５】さて、摩擦力μ₁Ｐを大きくすれば、張力Ｔの設定に余裕が生じることになるが、前記静止摩擦係数μ₁は、 μ₁= 0.16（温度24℃の場合の一例）と比較的小さく、また、押圧力Ｐについても、熱付勢によらず押圧力のみでインクを転写しないようにする、という制約があるため、大きい値に設定することができない。すなわち、摩擦力μ₁Ｐを一定以上大きく設定することができない。そこで、この従来例では、これら条件を総合的に考慮して、搬送張力Ｔ（すなわち、繰出張力Ｔ_B、巻取張力Ｔ_F）および押圧力Ｐの値を最適となるように設定していた。

【００１６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、インクリボン２０には、ＰＥＴ（ポリ・エチレン・テレフタレート）等の素材からなる極薄フィルムが用いられる。このため、周囲の環境温度はもちろんサーマルヘッド７による熱付勢によって、インクリボン２０が伸縮したり、その摩擦係数が変動したりする。

【００１７】したがって、たとえ、巻取張力Ｆ₁、引張張力Ｆ₂および押圧力Ｐが最適となるように設計しても、インクリボン２０の摩擦係数が温度により変化するので、その程度によっては、前述した設定条件からはずれて、インクリボン２０が、印刷用紙２と同一速度で搬送されない、という問題があった。すなわち、サーマルヘッド７の圧接による印刷用紙２との摩擦力が、温度により変化するので、これが印刷用紙２のＦ方向への搬送に悪影響を与え、これにより、各カラーインク間のドットが対応していない、いわゆるズレの目立ったカラー印刷が行なわれてしまう、という問題があった。

【００１８】また、印刷用紙２のＦ方向への搬送において、図においてγ領域を一定の張力を保って搬送する従来方法としては、図４に示すように、剥離プレート７ｂをサーマルヘッド７から分離し、プラテンローラ８と搬送ローラ９との間に一定の回転負荷を有する補助ローラ１３を配置し、このローラと対抗するピンチローラ１４を設け、剥離プレート７ｂをピンチローラ１４，１０間に配置して、インクリボンをピンチローラ１４の通過後に印刷用紙２から剥離する方法がある。しかしながら、これら補助ローラ１３およびピンチローラ１４を追加すると、必然的に、プラテンローラ８および搬送ローラ９の距離が長くなる。上述した動作からもわかるように、印刷用紙２の先端部から距離（γ＋β）までの部分は、サーマルヘッド７は熱転写しないので、印刷用紙２の先端部には、それだけ有効印刷エリアＵＡが狭まる、という問題がある（図５参照）

【００１９】この考案は、上述した問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、補助ローラを追加することなく有効印刷エリアを広く確保し、なおかつ周辺の温度が変化しても、各カラーインク間のズレがほとんど発生しない熱転写式カラープリンタのインクリボン張力制御装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】

上述した問題を解決するために、本願考案は、サーマルヘッドに対して相対的に押圧・離間されるプラテンローラを備え、前記サーマルヘッドの熱付勢と前記プラテンローラの相対的な押圧とにより、インクリボンに塗布されたインクを印刷用紙に転写を行なう熱転写式プリンタにおいて、前記インクリボンを、第１のローラから繰り出して、前記サーマルヘッドと前記印刷用紙との間に供給し、第２のローラへと巻き取るインクリボン供給手段と、周辺温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記インクリボン供給手段における第１のローラおよび第２のローラの少なくとも一方の駆動力を制御する駆動力制御手段とを具備することを特徴としている。

【００２１】

【作用】この考案によれば、温度検出手段は、インクリボンの周辺温度を検出し、検出された温度に対応して、駆動力制御手段は、印刷用紙とインクリボンとの摩擦力を考慮して、インクリボンの張力を制御する。したがって、周辺温度が変化しても、印刷用紙の搬送においては、インクリボンによる摩擦力変動の影響を受けにくくなるので、各カラーインク間のズレがほとんど発生しない、安定したカラー熱転写を行なうことができる。また、補助ローラも必要ない。

【００２２】

【実施例】

以下、図面を参照してこの考案の一実施例について説明する。図１は、この実施例の構成を示す概略図である。この図と、図３に示した従来の熱転写式プリンタの構成との相違点は、図１において、プリンタの周辺温度を検出する温度センサ４０を設けたことにある。そこで、図２を参照してこの実施例の電気的構成について説明する。この図に示すように、温度センサ４０の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器４１により所定のタイミング毎にディジタル信号に変換され、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）４２、およびバス４３を順次介してＣＰＵ４４に供給されるようになっている。さらに、バス４３には、各種プログラムやテーブルを記憶しているＲＯＭ４５、およびＣＰＵ４４において用いられるデータ等を一時記憶するためのＲＡＭ４６が接続されている。一方、ＣＰＵ４４から出力されるデータは、バス４３およびＩ／Ｆ４２順次介して、Ｄ／Ａ変換器４７に供給され、アナログ信号に変換される。Ｄ／Ａ変換器４７の出力信号は、増幅器４８により所定の増幅を経たのち、図１における巻取ローラ２２を回転駆動するＤＣモータ４９に供給される。

【００２３】ＲＯＭ４５には、プログラムが記憶されており、ＣＰＵ４４は、このプログラムにしたがって処理を進める。そこで、このプログラムにしたがうＣＰＵ４４の動作について説明する。上述したカラー印刷の動作〜において、印刷用紙２をＦ方向に搬送する際に、ＣＰＵ４４は、温度センサ４０の検出信号を逐次参照して、周辺温度の変動を監視する。上述したように、インクリボン２は、周辺温度の変化によってその摩擦係数が変動する。ここで、温度と摩擦係数との関係を予めテーブルとしてＲＯＭ４５に記憶させておき、ＣＰＵ４４は、温度センサ４０により検出された温度に対応する摩擦係数を読み出す。次に、インクリボン２０の搬送張力Ｔが、読み出された摩擦係数とプリンタヘッド７の押圧力Ｐとの積（すなわち摩擦力）に対し上述した条件を満足するように、ＣＰＵ４４は、ＤＣモータ４９への駆動電圧を決定して、巻取張力Ｔ_F を制御する。すなわち、ＣＰＵ４４は、検出された温度に対応して、巻取張力Ｔ_F を制御することによって、インクリボン２０が印刷用紙と同一の速度で搬送されるように、インクリボン２０の搬送張力を加減制御する。

【００２４】この実施例によれば、周辺温度が変動し、これによりインクリボンの摩擦係数が変化しても、巻取張力Ｔ_F が加減される結果、インクリボン２０は、印刷用紙２と同一の速度で搬送されるように制御される。

【００２５】なお、上述した実施例では、ＣＰＵ４４は、周辺温度に対応する摩擦係数を読み出し、これに基づいてＤＣモータ４９への駆動電圧を決定するようにしたが、インクリボン２０が印刷用紙２と同一の搬送速度で搬送され得るＤＣモータ４９の駆動電圧と、周辺温度との対応関係を予め実験的に求め、これをＲＯＭ４５にテーブルとして記憶し、ＣＰＵ４４が、周辺温度に対応して、ＤＣモータ４９に供給すべきデータを読み出すような構成でも良い。

【００２６】また、上述した実施例では、搬送張力Ｔを制御するのに、ＤＣモータ４９への駆動電圧を加減するように構成したが、本願考案をこれにとらわれない。例えば、繰出ローラ２１にトルク制御可能な電磁クラッチを連結し、周辺温度に応じて該電磁クラッチのトルクを制御して、繰出張力Ｔ_B 側を加減するようにしても良い。また、温度に応じて、繰出ローラ２１および巻取ローラ２２の双方を加減するようにしても良い。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したこの考案によれば、温度検出手段は、インクリボンの周辺温度を検出し、検出された温度に対応して、駆動力制御手段は、印刷用紙とインクリボンとの摩擦力を考慮して、インクリボンの張力を制御する。したがって、周辺温度が変化しても、印刷用紙の搬送においては、インクリボンによる摩擦力変動の影響を受けにくくなるので、各カラーインク間のズレがほとんど発生しない、安定したカラー熱転写を行なうことができる。さらに、補助ローラも必要ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願考案による実施例の構成を示す概略図であ
る。

【図２】同実施例の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図３】従来の熱転写式プリンタの構成を示す概略図で
ある。

【図４】別の従来の熱転写式プリンタの構成を示す概略
図である。

【図５】従来の熱転写式プリンタにおける有効印刷エリ
アを示す平面図である。

【符号の説明】

２……印刷用紙、７……サーマルヘッド、８……プラテ
ンローラ、２０……インクリボン、２１……繰出ローラ
（第１のローラ）、２２……巻取ローラ（第２のロー
ラ）、４０……温度センサ、４４……ＣＰＵ、４９……
温度センサ（温度検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 33/36

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】サーマルヘッドに対して相対的に押圧・
離間されるプラテンローラを備え、前記サーマルヘッド
の熱付勢と前記プラテンローラの相対的な押圧とによ
り、インクリボンに塗布されたインクを印刷用紙に転写
を行なう熱転写式プリンタにおいて、前記インクリボンを、第１のローラから繰り出して、前
記サーマルヘッドと前記印刷用紙との間に供給し、第２
のローラへと巻き取るインクリボン供給手段と、周辺温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前
記インクリボン供給手段における第１のローラおよび第
２のローラの少なくとも一方の駆動力を制御する駆動力
制御手段とを具備することを特徴とする熱転写式カラー
プリンタのインクリボン張力制御装置。