JPH0885224A - カラーサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルヘッドを退避の為に移動しないで固
定したままで多色印字ができるカラーサーマルプリンタ
を提供する。 【構成】 カラーサーマルプリンタのプラテンドラム１
は、記録媒体が巻き付けられる円筒部１Ａとその円筒部
の外周に沿って延長した円の内側に位置する保持部１Ｂ
とを有する。記録媒体の端は、その保持部にクランパ２
によって保持される。クランパ２は、プラテンドラムの
円筒部１Ａの外周に沿って延長した円の内側に配置され
る。したがって、記録媒体の端を保持するクランパ２
は、印字時にプラテンドラムの円筒部から外に出ない。
サーマルヘッド１１は、プラテンドラムの円筒部に巻き
付けられた記録媒体と接触する位置に完全に固定され、
印字データに基づいてカラー画像を印字する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドを使用
してカラー画像をプリントするカラーサーマルプリンタ
に関し、特に、カット紙の記録媒体をプラテンドラムに
巻き付けて印字を行うカラーサーマルプリンタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーマルヘッドを使用するカラー
サーマルプリンタは、記録媒体をプラテンドラム（ある
いはプラテンローラ）に巻き付け、プラテンドラムを回
転させながらサーマルヘッドによってカラー画像の印字
を行う。そのカラーサーマルプリンタの記録方式には、
感熱記録方式と熱転写記録方式がある。感熱記録方式
は、記録媒体に、複数色（イエロー、マゼンダ、シアン
の３色）のインク層を積層した特殊な感熱紙を使用し、
サーマルヘッドからの熱によってインク層を溶かしてカ
ラー印字を行うもので、熱転写記録方式は、記録媒体に
普通紙とカラーインクフィルムを使用し、普通紙に重ね
て同時に搬送されるカラーインクフィルムのインクをサ
ーマルヘッドからの熱によって普通紙に転写して印字す
るものである。何れの記録方式がカラーサーマルプリン
タに採用されても、記録媒体がプラテンドラムに巻き付
けられ、プラテンドラムが回転しながらサーマルヘッド
が印字を行う点で共通する。

【０００３】図１０は、従来の感熱記録方式によるカラ
ーサーマルプリンタの概要を示す側面図である。図にお
いて、カラーサーマルプリンタは、感熱紙６５を巻き付
けるためのプラテンドラム５１と、プラテンドラム５１
に巻き付けられた感熱紙を加熱することで印字を行うサ
ーマルヘッド６１とを含む。感熱紙６５は、互いに対抗
するペーパガイド６３、６４によって案内されながらプ
ラテンドラム５１とサーマルヘッド６１との間に搬送さ
れる。このとき、サーマルヘッド６１は、ヘッドブラケ
ット７１とリンク７２を介してリリースソレノイド７３
に結合し、プラテンドラム５１から離れている。ヘッド
ブラケット７１は、サーマルヘッド６１の下に固定さ
れ、フレーム（図示せず）に固定されるシャフト７０に
回転自在に保持される。リリースソレノイド７３が動作
状態になりリンク７２が回転すると、ヘッドブラケット
７１はシャフト７０を中心とする矢印Ｂ方向に回転し、
サーマルヘッド６１はプラテンドラム５１から離れて退
避する。サーマルヘッド６１が退避しているとき、プラ
テンドラム５１に設けられたクランパ５２は印字位置に
ある。したがって、ペーパガイド６３、６４から送られ
た感熱紙６５の先端は、クランパ５２に向けて搬送され
る。その後、クランパ５２がプラテンドラム５１の中心
軸方向に動いて感熱紙６５をプラテンドラム５１に固定
する。感熱紙６５が固定された状態で、プラテンドラム
５１が回転し、クランパ５２が印字位置から離れたとこ
ろで、リリースソレノイド７３が非動作状態になる。し
たがって、リンク７２がスプリング７４によって元の状
態の戻り、サーマルヘッド６１がヘッドブラケット７１
と共にプラテンドラム５１側に移動し、感熱紙６５に接
触する。この接触後、サーマルヘッド６１は第一色であ
るイエローの画像の印字を行う。

【０００４】イエローの印字が終了すると、再びリリー
スソレノイド７３が動作しサーマルヘッド６１がプラテ
ンドラム５１から離れる。これはクランパ５２がサーマ
ルヘッドにぶつからないようにするために必要な動作で
ある。クランパ５２が印字位置を離れると、リリースソ
レノイド７３が非動作状態になり、サーマルヘッド６１
が再び感熱紙６５と接触し、第二色であるマゼンダの印
字が行われる。同様の動作が、第三色であるシアンの印
字のときにも行われ、全ての印字が終了すると、感熱紙
６５が排紙される。

【０００５】以上のカラーサーマルプリンタは、感熱記
録方式で印字されたが、熱転写記録方式の場合、感熱紙
６５の代わりに普通紙が使われ、インクフィルムがサー
マルヘッドと普通紙の間に挟まれて普通紙と共に搬送さ
れる以外、ほとんど同じ動作で印字が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のカラー
サーマルプリンタは、印字色が代わるたびにサーマルヘ
ッドがプラテンドラムから退避しなければならないの
で、各印字色の印字位置にずれが生じ易いという問題点
がある。すなわち、サーマルヘッド６１を固定したブラ
ケット７１をシャフト７０の周りに回転する為の回転機
構の取り付け誤差や、シャフト７０とブラケット７１と
の間の小さな隙間により、印字位置のずれが生じ易く、
このため、色ずれによる印字不良が発生し易いという問
題がある。

【０００７】本発明の目的は、サーマルヘッドを退避の
為に移動しないで固定したままで多色印字ができるカラ
ーサーマルプリンタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のカラーサーマル
プリンタは、プラテンドラムの形状と記録媒体の端を保
持する位置とに特徴がある。プラテンドラムの形状は、
従来のように完全な円筒形ではない。すなわち、プラテ
ンドラムは、記録媒体が巻き付けられる円筒部とその円
筒部の外周に沿って延長した円の内側に位置する保持部
とを有する。記録媒体の端は、その保持部に保持機構に
よって保持される。保持機構は、プラテンドラムの円筒
部の外周に沿って延長した円の内側に配置される。した
がって、記録媒体の端を保持する保持機構と保持位置
は、印字時にプラテンドラムの円筒部から外に出ない。
サーマルヘッドは、プラテンドラムの円筒部に巻き付け
られた記録媒体と接触する位置に固定される。

【０００９】

【作用】本発明によれば、プラテンドラムが連続回転し
ても、記録媒体の保持機構が、サーマルヘッドに接触し
ない。したがって、サーマルヘッドが保持機構に接触し
ないようにするための退避動作が不要となり、サーマル
ヘッドを完全に固定できる。この結果、印字位置が固定
され、色ずれが生じなくなる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施例のカラーサー
マルプリンタを示す側面図、図２は図１の左正面図であ
る。但し、図２は、記録媒体を案内するペーパガイド部
分と定着ランプを省いている。第１の実施例のカラーサ
ーマルヘッドは、記録媒体としてイエロー、マゼンダ、
シアンの順にカラーインクを積層したカラー印刷用感熱
紙（以後、単に感熱紙と称す）１５が使用され、感熱記
録方式によってカラー印字を行うものである。

【００１２】感熱紙１５は、送りローラ３０、３１によ
ってペーパガイド１３、１４からプラテンドラム１に供
給される。プラテンドラム１は、感熱紙１５が巻き付け
られる円筒部１Ａと、円筒部１Ａの外周面の途中から折
れ、その外周面に沿って描かれる円の内側に位置する平
面板の保持部１Ｂとを有する。円筒部１Ａはアルミニウ
ムの円筒ハウジングであり、保持部１Ｂはアルミニウム
平面板である。プラテンドラム１は、その長さ方向に垂
直な切断面が”Ｄ”字状の形状を有する。プラテンドラ
ム１のドラム中心軸の両端は、フレーム１２（図２）に
図示しない軸受けを介して固定される。ドラム中心軸の
片端にはプーリ２０が固定され、プラテンベルト９を介
してプラテンモータ１０に連結する。プラテンドラム１
は、プラテンモータ１０によって駆動される。

【００１３】クランパ２は、プラテンドラム１の内部に
取り付けられており、先端部が、円筒部１Ａと保持部１
Ｂとの境界付近で、保持部１Ｂからプラテンドラム１の
外側に突き出る。クランパ２は、図１に示すように、平
面板である保持部１Ｂが水平状態のときに、保持部１Ｂ
に垂直方向に移動し、ペーパガイド１３、１４から送ら
れる感熱紙１５の先端をクランプする。クランプ後、ク
ランパ２の先端は、円筒部１Ａに沿って描かれる円より
も内側に位置する。なお、図１（図２）の状態は、プリ
ンタの待機状態であり、感熱紙１５がクランプされる前
に常にこの状態になる。

【００１４】図３に示すように、プラテンドラム１の内
側にクランパ２が保持される。プラテンドラム１の保持
部１Ｂは側板１Ｃ、１Ｄと一体に形成され、円筒部１Ａ
は保持部１Ｂの上から被せられて固定される。クランパ
２の先端は、保持部１Ｂの長さ方向に設けたスロット８
１を介してプラテンドラム１の外側に突き出し、保持部
１Ｂに平行に折れ曲がる。クランパ２の側板１Ｃ、１Ｄ
に対向する面には第１の案内ピン２１、２２と第２の案
内ピン２３、２４とがそれぞれ固定され、側板１Ｃ、１
Ｄに設けられたスロット８２、８３に挿入される。第１
の案内ピン２１、２２は、側板１Ｃ、１Ｄの外側に突き
出る。これら案内ピンにより、クランパ２がスロット８
２、８３に沿って移動する。２つのスプリング３は、そ
れぞれ側板１Ｃ、１Ｄに固定された固定ピン１Ｅ、１Ｆ
とクランパ２の上部との間に固定され、クランパ２を常
に固定ピン側に引っ張る。

【００１５】図１、図２のカム４は、クランパ２の第１
の案内ピン２１、２２に接触して回転し、スプリング３
の復元力に抗してクランパ２を押し下げてその先端をプ
ラテンドラム１の外側方向に移動させる。カム４は、カ
ムシャフト５に固定される。カムシャフト５は、カムプ
ーリ６およびカムベルト７を介してカム駆動モータ８に
よって駆動され回転する。この回転によって、カム４
は、第１の案内ピン２１、２２を介してクランパ２を押
し下げる。すなわちクランプが解放される。このとき、
感熱紙１５の先端がクランパ２と保持部１Ｂとの間に入
り、その後、カム４が逆方向に回転し、スプリング３の
復元力によって感熱紙１５がクランプされる。

【００１６】サーマルヘッド１１は、フレーム１２の底
板に固定される。サーマルヘッド１１の発熱部１１Ａ
は、プラテンドラム１のドラム中心軸の直下に位置す
る。サーマルヘッド１１による感熱記録は、プラテンド
ラム１の円筒部１Ａが発熱部１１Ａに接触してから行わ
れる。加熱による感熱紙１５の発色後、定着ランプ９０
Ａまたは９０Ｂによって定着される。プラテンドラム１
が１回転する毎に、サーマルヘッド１１と定着ランプ９
０Ａ、９０Ｂによって、異なる色で印字される。３色全
ての印字が終了すると、感熱紙１５の先端がクランパ２
から解放され、感熱紙の後端からペーパガイド１６、フ
ィードローラ１８、１９によって排紙される。

【００１７】図４は図１および図２のカラーサーマルプ
リンタの電気回路系を示すブロック図である。図におい
て、カラー印字データメモリ１０１は、イエロー、マゼ
ンダ、シアンそれぞれの印字データを記憶し、サーマル
ヘッド１１に供給する。センサ４０は図１のペーパガイ
ド１３に固定され、クランパ２にクランプされる直前の
感熱紙１５の先端を検出する。センサ４１は、ペーパガ
イド１６のペーパガイド１７の先端付近に固定され、排
紙直前の感熱紙１５の後端を検出する。センサ４０、４
１と、カム駆動モータ８と、プラテンモータ１０と、サ
ーマルヘッド１１と、定着ランプ９０Ａ、９０Ｂと、カ
ラー印字データメモリ１０１とは、制御回路１００に接
続される。制御回路１００は、図５及び図６に示す制御
フローチャートに基づいて、各部を制御する。

【００１８】感熱紙１５が図１の送りローラ３０、３１
によって搬送され、その先端がセンサ４０によって検出
されると（ステップ２０１）、制御回路１００はカム駆
動モータ８を制御し、カム４を図１において時計回りに
回転させる（ステップ２０２）。これにより、クランパ
２の先端が下がり、感熱紙１５の先端が、クランパ２と
保持部１Ｂとの間に入る。この直後、制御回路１００は
再びカム駆動モータ８を制御し、カム４を反時計回りに
回転させ、クランパ２を上昇させ、感熱紙１５の先端を
クランプする（ステップ２０３）。カム４は、先端が、
真上に向くまで回転する。これは、印字中にプラテンド
ラム１が回転するときにクランプ２の第１の案内ピン２
１、２２がカム４に当たらないようにするためである。

【００１９】クランプが終了したところで、制御回路１
００は、プラテンモータ１０を制御し、プラテンドラム
１を図１に示す回転角θだけ反時計回りに回転する（ス
テップ２０４）。回転角θは、待機状態のときのプラテ
ンドラム１のドラム中心軸に対する発熱部１１Ａと円周
部１Ａの端とのなす角度以上の値である。ステップ２０
４では、感熱紙上の最初の走査ライン（第一ライン）が
発熱部１１Ａに接触する。次に制御回路１００は、第一
色であるイエローの印字を実行する（ステップ２０
５）。

【００２０】ステップ２０５の印字において、カラー印
字データメモリ１０１からサーマルヘッド１１にイエロ
ーの印字データが転送され、発熱部１１Ａによってイエ
ローの印字が１ライン毎に実行される。また、発熱部１
１Ａで印字されたイエロー画像は、定着ランプ９０Ａに
よって定着される。定着ランプ９０Ａは、イエローを定
着できる強さの紫外光を発生する。サーマルヘッド１１
の印字動作に同期してプラテンドラム１が図１の反時計
回りに回転する。定着ランプ９０Ａは、感熱紙１５の後
端が通過したところで制御回路１００によって発光を停
止する。イエローを印字するための発色温度と定着温度
は、マゼンダ、シアンよりも低いので、イエロー印字中
に他の色が発色することがない。

【００２１】以上のステップ２０５の印字動作開始後、
プラテンドラム１が１回転したところで（ステップ２０
６）、再び感熱紙上の第一ラインが発熱部１１Ａに接触
し、制御回路１００は、マゼンダの印字データによって
第二色であるマゼンダの印字を実行する（ステップ２０
７）。ステップ２０７では、ステップ２０５と同様にマ
ゼンダの印字データによって発色が行われ、定着ランプ
９０Ｂによって定着される。マゼンダを印字するための
発色温度は、シアンよりも低い。

【００２２】プラテンドラム１が１回転すると（ステッ
プ２０８）、第３色であるシアンの印字が実行される
（ステップ２０９）。シアンの印字では、サーマルヘッ
ド１１による発熱温度が高いので、定着の必要がない。
サーマルヘッド１１によるシアンの印字が終了後もさら
にプラテンドラム１の回転が継続し、Ｆｉｇ．８に示す
ように、感熱紙１５の後端がセンサ４１を通過する。こ
のとき、制御回路１００は、センサ４１の出力によっ
て、感熱紙１５の後端を認識し（ステップ２１０）、プ
ラテンモータ１０の駆動を停止してプラテンドラム１を
停止した後、プラテンモータ１０を逆回転させる（ステ
ップ２１１）。そして、プラテンドラム１が待機状態と
同じ状態になったとき（保持部１Ｂが水平になったと
き）、プラテンモータ１０の駆動を停止する（ステップ
２１２）。このとき、感熱紙１５の後端は、フィードロ
ーラ１８と１９の間に入る。次に制御回路１００は、カ
ム駆動モータ８を制御して図１のカム４を時計回りに回
転させ（ステップ２１３）、クランパ２の第１の案内ピ
ン２１、２２を押し下げ、感熱紙１５のクランプを解除
する。その直後、フィードローラ１８と１９によって感
熱紙１５の後端から排紙される（ステップ２１６）。排
紙のための駆動回路は、図４では省略されている。

【００２３】以上説明したように、制御回路１００の制
御の基に、感熱紙１５のクランプから、サーマル印字、
クランプの解除、排紙まで自動的に行われる。本発明の
実施例では、保持部１Ｂが円筒部１Ａの外周に沿って延
長した円の内側に位置し、印字動作中、円筒部１Ａの内
側に配置されたクランパ２がプラテンドラム１の保持部
１Ｂでクランプするので、クランパ２がサーマルヘッド
１１に接触しない。このため、サーマルヘッド１１が固
定され、サーマルヘッドを動かすことによる印字ずれが
生じない。また、プラテンドラム１の保持部１Ｂが平面
板であるので、発熱部１１Ａに近接する円筒部１Ａの長
さを短くでき、プラテンドラム１の円筒部１Ａと発熱部
１Ｂとの接触による発熱部表面の削れが防止され、サー
マルヘッドの寿命が延びる。

【００２４】図８は本発明の第２の実施例のカラーサー
マルプリンタを示す側面図である。図８において、図１
の実施例との相違は、記録媒体として普通紙１５０が使
用され、熱転写記録方式で印字が行われる点である。す
なわち、普通紙１５０に重ねられながら同時にロールに
巻き付けられたカラーインクフィルム１６０が搬送さ
れ、カラーインクフィルム上のインクがサーマルヘッド
１１からの熱によって普通紙１５０に転写されて印字さ
れる。

【００２５】カラーインクフィルム１６０は、イエロ
ー、マゼンダ、シアンの順に各色のインク層が長さ方向
に３色毎に繰り返して配列されている。普通紙１５０の
クランパ２へのクランプ、プラテンドラム１の回転動
作、及び普通紙１５０の排紙動作は、前述の実施例と同
じである。カラーインクフィルム１６０は、印字中、普
通紙１５０と同じ速度で移動し、巻き取りロール１６１
に巻き取られる。第一色の印字が終了した後、次の印字
の色のインク層がサーマルヘッド１１の発熱部１１Ｂに
かかったとき、カラーインクフィルム１６０の移動が一
旦停止する。この停止は、次の色の印字が開始するまで
継続する。

【００２６】以上のように本発明は、感熱記録方式と熱
転写記録方式の両方に適用できる。本発明によれば、プ
ラテンドラムが連続回転しても、記録媒体の先端を保持
する保持機構が、サーマルヘッドに接触しない。したが
って、サーマルヘッドが保持機構に接触しないようにす
るための退避動作が不要となり、サーマルヘッドを完全
に固定できる。したがって、印字位置が固定され、色ず
れが生じない。

【００２７】本発明は以上説明した実施例だけに限定さ
れるものではない。たとえば、図９に示すように、クラ
ンプ２の先端部付近だけプラテンドラムの円筒部１Ａが
窪み、この窪み部が保持部１Ｂ’でも良い。この場合、
円筒部１Ａと保持部１Ｂ’との境界を曲面にすると、記
録媒体の先端がクランパ２に保持されたときに折れ曲が
ることがない。また、記録媒体の先端を保持するための
保持機構は、クランパ２とカム４及びカム駆動モータ８
のカム機構とを有するが、カムの代わりにクランパ２を
動かす電磁ソレノイドを使用し、それをプラテンドラム
１の内部に固定しても良い。これによって、クランパ２
を移動させるための機構をプラテンドラム１の外側に設
けなくて済み、小型化できる。

【００２８】また、クランパ２は、プラテンドラム２の
内側に固定されていたが、円筒部１Ａの外周に沿って延
長した円の内側に配置されていれば、プラテンドラムの
保持部の外側に固定されていても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーサ
ーマルプリンタは、プラテンドラムが連続回転しても、
記録媒体の先端を保持する保持機構が、サーマルヘッド
に接触しないよう、プラテンドラムの円筒部の外周に沿
って延長した円の内側に位置する保持部を有し、記録媒
体の端はその保持部に保持機構によって保持され、か
つ、保持機構はプラテンドラムの円筒部の外周に沿って
延長した円の内側に配置されるので、サーマルヘッドが
保持機構に接触しないようにするための退避動作が不要
となり、サーマルヘッドを完全に固定できる。したがっ
て、印字位置が固定され、色ずれが生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のカラーサーマルプリン
タを示す側面図である。

【図２】図１のカラーサーマルプリンタを左正面図であ
る。

【図３】第１の実施例のカラーサーマルプリンタに使用
するプラテンドラムとクランパとを詳細に示す分解斜視
図である。

【図４】第１の実施例のカラーサーマルプリンタの電気
回路系を示すブロック図である。

【図５】図４の電気回路系における制御回路の動作を示
すフローチャートである。

【図６】図５の続きを示すフローチャートである。

【図７】第１の実施例のカラーサーマルプリンタの動作
を説明するための側面図である。

【図８】本発明の第２の実施例のカラーサーマルプリン
タを示す側面図である。

【図９】本発明の第１及び第２の実施例のカラーサーマ
ルプリンタに使用するプラテンドラムの他の例を示す側
面図である。

【図１０】従来のカラーサーマルプリンタの概略側面図
である。

【符号の説明】

１ プラテンドラム １Ａ 円筒部 １Ｂ 保持部 ２ クランパ ３ スプリング ４ カム ５ カムシャフト １１ サーマルヘッド

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーマルヘッドの発熱部から供給される
   熱によって、複数カラーの画像を記録媒体上に記録する
   カラーサーマルプリンタにおいて、 前記記録媒体が巻き付けられる円筒部と前記円筒部の外
   周に沿って延長した円の内側に位置する保持部とを有す
   るプラテンドラムと、 前記円筒部の外周に沿って延長した円の内側に配置され
   前記記録媒体の端を前記保持部で保持する保持機構と、 前記円筒部に巻き付けられた記録媒体と接触する位置に
   固定され、前記記録媒体上に複数カラーの画像を印字す
   るサーマルヘッドとを含むカラーサーマルプリンタ。
2. 【請求項２】 前記保持機構は、前記記録媒体の端を前
   記保持部で保持するクランパと、前記クランパを移動さ
   せ前記記録媒体の端の保持と保持の解除を行う保持及び
   解除手段とを有する請求項１のカラーサーマルプリン
   タ。
3. 【請求項３】 前記クランパは、前記記録媒体の端を前
   記円筒部の外周に沿って延長した円の内側でかつ前記円
   筒部の外周面付近で保持する請求項２のカラーサーマル
   プリンタ。
4. 【請求項４】 前記保持及び解除手段は、前記クランパ
   に接触して前記クランパを移動させるカム機構を有する
   請求項３のカラーサーマルプリンタ。
5. 【請求項５】 前記保持及び解除手段は、電磁ソレノイ
   ドを有する請求項３のカラーサーマルプリンタ。
6. 【請求項６】 前記プラテンドラムは、前記記録媒体が
   巻き付けられる円筒部と、前記円筒部の外周面の途中か
   ら曲がり、前記円筒部の外周に沿って延長した円の内側
   に位置した平面状の保持部とを有する請求項１のカラー
   サーマルプリンタ。
7. 【請求項７】 前記プラテンドラムは、前記記録媒体が
   巻き付けられる円筒部と、前記円筒部からその外周に沿
   って延長した円の内側に窪んだ保持部とを有する請求項
   １のカラーサーマルプリンタ。
8. 【請求項８】 前記サーマルヘッドによる印字を、前記
   記録媒体の先端を保持した前記クランパが前記サーマル
   ヘッドの発熱部を通過した後開始させるよう制御する印
   字制御手段をさらに有する請求項３のカラーサーマルプ
   リンタ。
9. 【請求項９】 前記印刷制御手段は、前記移動手段を制
   御し、前記記録媒体の先端が前記クランパに届くまで、
   前記クランパを解放し、前記サーマルヘッドによる印字
   終了後に、再び、前記クランパを解放することを特徴と
   する請求項６のカラーサーマルプリンタ。