JP2007314295A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】印刷時にフィードローラと用紙巻き取りロールとの間でプリント用紙に張力が作用することに起因する印刷不良の発生の防止を図ったプリンタを提供する。
【解決手段】ロール紙から巻き出されたプリント用紙をサーマルヘッドに対向して設けられサーマルヘッドに押圧するプラテンローラと、プラテンローラに並設され、プリント用紙をピンチローラとの間に挟み込み、回転駆動されることによりロール紙より巻き出し搬送するフィードローラと、ロール紙から搬送されたプリント用紙を巻き取る用紙巻き取りロールと、フィードローラの回転軸と、用紙巻き取りロールの回転軸との間に設けられ一連の歯車列を含んで構成される減速機構と、フィードローラを回転駆動する駆動手段とを有し、減速機構は、前記歯車列の歯数比が、フィードローラの周速ｖ１と用紙巻き取りロールの周速ｖ２とが略等しくなるように設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタに係り、特に昇華型プリンタの搬送機構に関する。

昇華プリンタは、染料または顔料が塗布されたインクリボンにサーマルヘッドを押し当て、サーマルヘッドの加熱により、インクリボンの染料または顔料を紙などの記録媒体に転写させ画像を形成するものであり、写真印刷の用途などで使用されている。

図３は、従来の昇華型プリンタのプリント部の構成例を示す図である。図３（ａ）に示すように、ロール紙４２（供給側）から巻き出されたプリント用紙３２の上面側には、巻き出し側の供給コア３４に巻かれたインクリボンロール３３（未使用部分）、インクリボン用ガイドローラ３６、サーマルヘッド１８、インクリボン用ガイドローラ３７、巻き取り側の巻取コア３８が順に配置される。インクリボンロール３３から巻き出されたインクリボン３５は、ガイドローラ３６にガイドされてロール紙３１から巻き出されたプリント用紙３２と重ね合わせられ、サーマルヘッド１８とプラテンローラ３９との間を搬送された後、ガイドローラ３７を介して巻取コア３８に巻き取られる。

プリント用紙３２の下面側には、サーマルヘッド１８に対向する位置にプラテンローラ３９が配置され、このプラテンローラ３９によりプリント用紙３２がサーマルヘッド１８の発熱抵抗体１９（図２（ｂ）を参照）に適度に押圧される。
また、ピンチローラ４０に対向する位置にはフィードローラ４１が配置される。これらピンチローラ４０とフィードローラ４１の間にプリント用紙３２を挟み込んでフィードローラ４１を図示してない駆動手段（モータ）で回転駆動することによりプリント用紙３２が搬送され、用紙巻き取りコア４２に巻き取られる。

また、サーマルヘッド１８は、図３（ｂ）に示すように形成する画像の１ライン分の各ドットに対応して設けられた発熱抵抗体１９からなり（発熱抵抗体が複数ライン配置される場合もある）、これらの発熱抵抗体１９にパルス通電することにより、インクリボン３５の染料または顔料がプリント用紙３２に転写される。

また、図４は、インクリボンの例を示す図であり、図４に示すように、インクリボンには、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色のインク層と、ＯＰ（オーバーコート層）が周期的に配置されている。そして、インクリボンのインク層中の点線で示す領域が、プリント用紙にプリントされる。

上記構成の昇華型プリンタにおいては、プリント濃度（階調）をサーマルヘッド１８からインクリボン３５に与える熱の強さで変化させている。インクリボンに強い熱を与えると高い濃度でプリントされ、弱い熱を与えると低い濃度でプリントされる。

従来の昇華型プリンタにあっては、プリント動作を行う機構部であるプリント部において、印刷時にプリント用紙を搬送するフィードローラの周速よりプリント用紙を巻き取る用紙巻き取りロールの周速を大きくするように減速機構の歯車列の歯数比が設定されていた。これは、印刷時にプリント用紙を弛ませると、そのための空間が必要となるため、プリント用紙を弛まないようにするためである。

しかしながら、上述した従来装置のように、フィードローラの周速よりプリント用紙を巻き取る用紙巻き取りロールの周速を大きくするよう減速機構の歯車列の歯数比を設定すると、印刷速度が遅いプリンタでは問題ないが、プリンタの高速化に伴い、フィードローラと用紙巻き取りロールとの間でプリント用紙に張力が作用し、その衝撃により印刷不良が発生するという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、印刷時にフィードローラと用紙巻き取りロールとの間でプリント用紙に張力が作用することに起因する印刷不良の発生の防止を図ったプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のプリンタは、インクリボンをプリント用紙に押し当て、該インクリボンに対してサーマルヘッドにより熱を加えることによってインクをプリント用紙に転写し印刷を行うプリンタであって、ロール紙から巻き出されたプリント用紙を前記サーマルヘッドに対向して設けられ前記サーマルヘッドに押圧するプラテンローラと、前記プラテンローラに並設され、前記プリント用紙をピンチローラとの間に挟み込み、回転駆動されることにより前記ロール紙より巻き出し搬送するフィードローラと、前記ロール紙から搬送されたプリント用紙を巻き取る用紙巻き取りロールと、フィードローラの回転軸と、前記用紙巻き取りロールの回転軸との間に設けられ一連の歯車列を含んで構成される減速機構と、前記フィードローラを回転駆動する駆動手段とを有し、前記減速機構は、前記歯車列の歯数比が、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２とが用紙径が最大の時に略等しくなるように設定されていることを特徴とする。

上記構成からなる本発明のプリンタでは、フィードローラの回転軸と、前記用紙巻き取りロールの回転軸との間に設けられ一連の歯車列を含んで構成される減速機構は、前記歯車列の歯数比が、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２とが用紙径が最大の時に略等しくなるように設定されている。したがって、フィードローラの周速ｖ１と用紙巻き取りロールの周速ｖ２との差を小さくすることにより、プリント用紙の弛みを小さくすることができ、印刷中にプリント用紙を弛ませるための余分な空間部分を最小に抑えることができる。
また、印刷中にフィードローラと用紙巻き取りロールとの間で張力がかからないため、印刷時にフィードローラと用紙巻き取りロールとの間におけるプリント用紙に作用する張力に起因して生じる衝撃により印刷ずれ等の印刷不良の発生を防止できる。
また、異なる各色のインクを重ねて記録するために各色のインクの転写が終了する毎に行う用紙戻し動作において、フィードローラを駆動する駆動手段であるモータ（例えば、パルスモータ）の起動時に用紙巻き取りロールを回転させるために大きな負荷が発生するが、起動後の負荷としては概略フィードローラと用紙巻き取りロールの周速差分しか発生しない。したがって、本発明のプリンタでは、周速差が小さいためプリント用紙を搬送する際の負荷を極めて小さくすることができる。

また、本発明のプリンタは、前記減速機構は、前記歯車列の歯数比が、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２との比の値ｐ（＝ｖ２／ｖ１）が１未満で、かつ用紙径が最大の時に略１に近い値であるように設定されていることを特徴とする。

上記構成からなる本発明のプリンタでは、前記フィードローラの回転軸と用紙巻き取りロールの回転軸との間に設けられた減速機構は、該減速機構を構成する歯車列の歯数比が、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２との比の値ｐ（＝ｖ２／ｖ１）が１未満で、かつ用紙径が最大の時に略１に近い値であるように設定される。
これにより、フィードローラの周速ｖ１と用紙巻き取りロールの周速ｖ２との差を小さくすることにより、プリント用紙の弛みを小さくすることができ、印刷中にプリント用紙を弛ませるための余分な空間部分を最小に抑えることができる。
また、印刷中にフィードローラと紙巻き取りロールとの間で張力がかからないため、印刷時にフィードローラと紙巻き取りロールとの間におけるプリント用紙に作用する張力に起因して生じる衝撃により印刷ずれ等の印刷不良の発生を防止できる。
また、異なる各色のインクを重ねて記録するために各色のインクの転写が終了する毎に行う用紙戻し動作において、フィードローラを駆動する駆動手段であるモータ（例えば、パルスモータ）の起動時に用紙巻き取りロールを回転させるために大きな負荷が発生するが、起動後の負荷としては概略フィードローラと用紙巻き取りロールの周速差分しか発生しない。したがって、本発明のプリンタでは、減速機構を構成する歯車列の歯数比を、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２との比の値ｐ（＝ｖ２／ｖ１）が１未満で、かつ用紙径が最大の時に略１に近い値であるように設定することにより、周速差が極めて小さくなり、プリント用紙を搬送する際の負荷を最小限にすることができる。

また、本発明のプリンタは、前記減速機構は、前記歯車列のうちのいずれかの歯車間に、前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２が前記に制限するトルクリミッタを有することを特徴とする。

上記構成からなる本発明のプリンタでは、前記減速機構は、前記歯車列のうちのいずれかの歯車間に、前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２が前記フィードローラの周速ｖ１を超えないように制限するトルクリミッタが有している。
これにより、用紙巻き取りロールの周速ｖ２がフィードローラの周速ｖ１を超えないようにすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、フィードローラの回転軸と、前記用紙巻き取りロールの回転軸との間に設けられ一連の歯車列を含んで構成される減速機構は、前記歯車列の歯数比が、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２とが用紙径が最大の時に略等しくなるように設定されている。したがって、フィードローラの周速ｖ１と用紙巻き取りロールの周速ｖ２との差を小さくすることにより、プリント用紙の弛みを小さくすることができ、印刷中にプリント用紙を弛ませるための余分な空間部分を最小に抑えることができる。
また、印刷中にフィードローラと紙巻き取りロールとの間で張力がかからないため、印刷時にフィードローラと紙巻き取りロールとの間におけるプリント用紙に作用する張力に起因して生じる衝撃により印刷ずれ等の印刷不良の発生を防止できる。
また、異なる各色のインクを重ねて記録するために各色のインクの転写が終了する毎に行う用紙戻し動作において、フィードローラを駆動する駆動手段であるモータ（例えば、パルスモータ）の起動時に用紙巻き取りロールを回転させるために大きな負荷が発生するが、起動後の負荷としては概略フィードローラと用紙巻き取りロールの周速差分しか発生しない。したがって、本発明のプリンタでは、周速差が小さいためプリント用紙を搬送する際の負荷を極めて小さくすることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１に本発明が適用されるプリンタの一実施形態の構成を示す。同図に示すプリンタ１において、１１は、ＣＰＵ等を含み、プリンタの各部を制御する主制御部である。１２は、外部のホスト（ホストコンピュータ）２からプリント対象となる画像をＹＭＣ（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））等の画像データにより受信し一時保存するイメージバッファである。

１３は、ホスト２から送信された画像データをプリントするために必要な処理を行うプリント制御部である。プリント制御部１３中のプリント用画像データ生成部１４は、ホスト２から受信したＹＭＣ入力画像データを、インクリボンのインク色に対応したプリント用画像データに変換するための処理部である。
また、インクリボン巻取／巻戻処理部１５は、プリントする際にインクリボンのインク面が適切な位置にくるように、モータ駆動制御部２０に対して指令信号を送信し、インクリボンの巻取り／巻き戻し制御を行うための処理部である。

ロール紙駆動処理部１６は、モータ駆動制御部２０に対して指令信号を送信しプリント用紙の送り制御を行うと共に、プリント用紙のカット処理等を行うための処理部である。
１７は、サーマルヘッド１８内の発熱抵抗体１９に対し、階調（濃度）に応じた通電パルスパターンにより、パルス通電を行う通電パルス発生部である。１８は、プリントするドットごとに発熱抵抗体が配列されたサーマルヘッドである。１９は、各ドットに対応する発熱抵抗体である。２０はモータ駆動制御部であり、インクリボンを搬送するインクリボン巻取モータと、インクリボンを巻き戻すインクリボン巻戻モータと、プリント用紙を搬送するロール紙駆動モータ等を駆動制御する。１００はプリント動作を行う機構部であるプリント部である。

サーマルヘッド加熱補正処理部２１は、画像の濃度の階調に応じてサーマルヘッドに供給する熱量を制御するための制御データを生成し、サーマルヘッド１８に出力する機能を有している。
サーマルヘッド加熱補正処理部２１内の階調値変化検出処理部２２は、プリント用画像データ生成部１４により生成された画像データを調べ、現在画像をプリントしようとする着目ドットについて、プリント方向にＮ（予め設定される任意の数）ライン先までの間に階調値の変化があるかどうかを予め検出する処理を行う。なお、階調値を検出する場合には、Ｎライン先までの階調値の平均値である平均階調値を求め、該平均階調値を基に階調値の変化を検出する場合もある。

補正値計算処理部２３は、階調値変化検出処理部２２により階調値の変化があることが検出された場合に、階調値が変化するＮライン手前から、サーマルヘッドがインクリボンに印加する熱量の補正値の計算（プリント時に尾引き現象が生じるのを抑制するための補正演算）を行う。この得られた補正値に基づいてサーマルヘッド１８の加熱制御が行われる。

本発明の実施形態に係るプリンタにおいては、サーマルヘッドからインクリボンに与える熱をコントロールすることで尾引き現象を軽減させることができる。また、プリントスピードが速く、前のラインをプリントした後、サーマルヘッド内部に蓄積した熱が外部に放出されるまでの間に次のラインをプリントする時間に達し、蓄積した熱がインクリボンに伝わりインクが用紙に転写され、本来の濃度で次のラインをプリントすることができず尾引きが生じる場合にも、この尾引き現象を低減することができる。

次に、プリント部１００の具体的構成を図２に示す。図２では、インクリボンの供給、搬送、巻き取りを行う各手段については、本発明の主旨ではないので、図示を省略してある。図２において、図３と同一の要素には同一の参照符号を付してある。図３では、減速機構を省略してある。図２において、フィードローラ４１の回転軸にはフィードローラギャ５０が固定されており、該フィールドローラギャ５０は、アイドルギャ５１，５２、及びトルクリミッタ５３を介して用紙巻き取りロール４２の回転軸に固定された用紙フランジギャ５４に噛み合うように構成されている。フィードローラギャ５０、アイドルギャ５１，５２、トルクリミッタ５３及び用紙フランジギャ５４は減速機構を構成している。

フィードローラ４１は、図示してないモータ（駆動手段）により回転駆動されるようになっており、上記減速機構を構成する一連の歯車列である、の歯数は、前記歯車列の歯数比が、前記フィードローラ４１の周速ｖ１と前記用紙巻き取りロール４２の周速ｖ２とが略等しくなるように設定されている。

具体的には、前記減速機構は、前記歯車列の歯数比が、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２との比の値ｐ（＝ｖ２／ｖ１）が１未満で、かつ用紙径が最大の時に略１に近い値であるように設定される。

上記構成において、図示してない駆動手段としてのモータに連結されたフィードローラ４１の回転軸を回転駆動することにより、該フィードローラ４１の回転軸に固定されたフィードローラギャ５０が回転駆動され、該フィードローラギャ５０からアイドルギャ５１、５２、トルクリミッタ５３を介して用紙フランジギャ５４が回転駆動され、用紙巻き取りロール４２が回転駆動される。

用紙巻き取りロール４２に巻き取られている用紙６０は、印刷時には用紙巻き取りロールが時計方向に、印刷後の用紙巻き戻し時には、反時計方向に回転駆動される。減速機構を構成するフィードローラギャ５０、アイドルギャ５１，５２、用紙フランジギャ５４の歯車列における、いずれかの隣接する任意の歯車間に、本実施形態では、アイドルギャ５２と用紙フランジギャ５４との間にトルクリミッタ５３を設けることにより、用紙巻き取りロール４２の周速がフィードローラ４１の周速を超えないように抑制している。

これにより、フィードローラの周速ｖ１と用紙巻き取りロールの周速ｖ２との差を小さくすることにより、プリント用紙の弛みを小さくすることができ、印刷中にプリント用紙を弛ませるための余分な空間部分を最小に抑えることができる。
また、印刷中にフィードローラと紙巻き取りロールとの間で張力がかからないため、印刷時にフィードローラと紙巻き取りロールとの間におけるプリント用紙に作用する張力に起因して生じる衝撃により印刷ずれ等の印刷不良の発生を防止できる。

また、異なる各色のインクを重ねて記録するために各色のインクの転写が終了する毎に行う用紙戻し動作において、フィードローラを駆動する駆動手段であるモータ（例えば、パルスモータ）の起動時に用紙巻き取りロールを回転させるために大きな負荷が発生するが、起動後の負荷としては概略フィードローラと用紙巻き取りロールの周速差分しか発生しない。したがって、本発明のプリンタでは、減速機構を構成する歯車列の歯数比を、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２との比の値ｐ（＝ｖ２／ｖ１）が１未満で、かつ用紙径が最大の時に略１に近い値であるように設定することにより、周速差が極めて小さくなり、プリント用紙を搬送する際の負荷を最小限にすることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のプリンタは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明によるプリンタのシステム構成例を示す図である。。 プリンタのプリント部の構成例を示す図である。 プリンタのプリント部の構成例を示す図である。 インクリボンの例を示す図である。

符号の説明

１…プリンタ
２…ホスト
１１…主制御部
１２…イメージバッファ
１３…プリント制御部
１４…プリント用画像データ生成部
１５…インクリボン巻取／巻戻処理部
１６…ロール紙駆動処理部
１７…通電パルス発生部
１８…サーマルヘッド
１９…発熱抵抗体
２０…モータ駆動制御部
２１…サーマルヘッド加熱補正処理部
２２…階調値変化検出処理部
２３…補正値計算処理部
３１…ロール紙
３２…プリント用紙
３３…インクリボンロール
３４…供給コア
３５…インクリボン
３６、３７…インクリボン用ガイドローラ
３８…巻取コア
３９…プラテンローラ
４０…ピンチローラ
４１…フィードローラ
４２…用紙巻き取りロール

Claims (3)

1. インクリボンをプリント用紙に押し当て、該インクリボンに対してサーマルヘッドにより熱を加えることによってインクをプリント用紙に転写し印刷を行うプリンタであって、
   前記ロール紙から巻き出されたプリント用紙を前記サーマルヘッドに対向して設けられ前記サーマルヘッドに押圧するプラテンローラと、
   前記プラテンローラに並設され、前記プリント用紙をピンチローラとの間に挟み込み、回転駆動されることにより前記ロール紙より巻き出し搬送するフィードローラと、
   前記ロール紙から搬送されたプリント用紙を巻き取る用紙巻き取りロールと、
   フィードローラの回転軸と、前記用紙巻き取りロールの回転軸との間に設けられ一連の歯車列を含んで構成される減速機構と、
   前記フィードロールを回転駆動する駆動手段と、
   を有し、
   前記減速機構は、前記歯車列の歯数比が、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２とが用紙径が最大の時に略等しくなるように設定されていることを特徴とするプリンタ。
2. 前記減速機構は、前記歯車列の歯数比が、前記フィードローラの周速ｖ１と前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２との比の値ｐ（＝ｖ２／ｖ１）が１未満で、かつ略１に近い値であるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記減速機構は、前記歯車列のうちのいずれかの歯車間に、前記用紙巻き取りロールの周速ｖ２が前記フィードローラの周速ｖ１を超えないように制限するトルクリミッタを有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のプリンタ。
   
   

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