JP2918678B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、用紙とインクシートを発熱ヘッドとプラ
テンローラ間に挟持しインクシート上のインクを用紙へ
転写させて画像を形成する画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

用紙とインクシートを発熱ヘッドとプラテンローラ間
に挟持しインクシート上のインクを用紙へ転写させて画
像を形成する画像形成装置において、用紙に確実に、且
つ正確にインクを転写するには、まずプラテンローラを
規則正しく回転させる必要がある。次に、用紙がプラテ
ンローラに密着することが望ましい。しかしながら、ヘ
ッド発熱部とプラテンローラだけで用紙をニップするだ
けでは正確な搬送はできない。したがって従来は、プラ
テンローラに用紙を密着させるために、用紙の先端をク
ランプして大径のプラテンローラの周囲に巻き付ける方
法や、比較的小形のプラテンローラの周囲にピンチロー
ラを配置して、プラテンローラと用紙の密着性を高める
方法が取られてきた。ピンチローラを用いる場合には、
発熱ヘッドがプラテンローラに当接する場所にはピンチ
ローラを配置できないので、インクシートがプラテンロ
ーラに密着することで、用紙をプラテンローラに密着さ
せる際のガイドになっている。つまり、ヘッド及びイン
クシートをプラテンローラに押圧する押圧手段がプラテ
ンローラに当接した状態で用紙を供給してプラテンロー
ラに密着させ、その状態で転写を行うように構成されて
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところでプラテンローラの径を大きくして、用紙先端
をクランプする手段を持ち、インクシートをプラテンロ
ーラに密着させる押圧手段を必要としない画像形成装置
では、装置が大型化し、複雑なクランプ機構を必要とし
て高価なものになっていた。

また、プラテンローラの径を小さくし、押圧手段でイ
ンクシートをプラテンローラに密着させて、インクシー
トで用紙をガイドするように構成した画像形成装置で
は、発熱ヘッドにより用紙へインクが転写されてから、
インクシートが用紙から剥離されるまでの距離が長くな
ってしまう。その結果、インクシートは転写によってな
かば溶融し、膨張しているインクシートはその膨張した
部分の逃げ場がなく、しわとなって転写部にも影響を与
え、用紙に良好な転写ができなくなるという欠点がっ
た。特に、プラテンローラの径が小さくなる程、また、
プリント速度が速くなってヘッドの発熱エネルギー（温
度）大きくなる程、前述のようなしわの発生する頻度は
増える傾向にあった。

本発明は、従来の画像形成装置における上記問題点を
解消するためになされたもので、プリント速度を高速に
してもインクシートにしわが発生せず小型で簡単な構成
の画像形成装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

上記問題点を解決するため、本発明は、用紙とインク
シートを発熱ヘッドとプラテンローラ間に挟持し、用紙
搬送手段により用紙を搬送しながら前記発熱ヘッドによ
りインクシート上のインクを用紙へ転写させて画像を形
成する装置において、用紙をインクシートを介して前記
プラテンローラに密着させるガイド手段と、前記ガイド
手段をプラテンローラに対して接離させる手段とを有
し、用紙を前記用紙搬送手段により少なくともプラテン
ローラの一部に巻き付けながら転写部へ供給する際には
前記ガイド手段をプラテンローラに圧接させ、インクシ
ート上のインクを用紙に転写する際には前記ガイド手段
をプラテンローラから離間させるように構成するもので
ある。

このようにガイド手段をプラテンローラに対して接離
可能とし、用紙をプラテンローラに搬送中はガイド手段
をプラテンローラに圧接して用紙をプラテンローラに密
着させ、搬送ずれを防止する。また転写中はガイド手段
をプラテンローラから離間させ、しわの発生を防止する
ことが可能となり、良好な画像が得られる。

また請求項２記載のように、ガイド手段をプラテンロ
ーラに接離させる手段の駆動源として、発熱ヘッドの接
離手段の駆動源を用いることにより、新たな駆動源を必
要とせず簡単な構成でガイド手段を駆動することが可能
となる。

また請求項３記載のように、発熱ヘッドの位置検出手
段により、ガイド手段がプラテンローラに圧接するモー
ドと離間するモードを検知できるように構成することに
より、新たな検知機構を設けることなく、安価で簡単な
構成で、ガイド手段のプラテンローラへの接離動作を検
出することが可能となる。

〔実施例〕

次に実施例について説明する。第１図は、本発明に係
る画像形成装置の実施例の各構成部材が非動作時（ホー
ムポジション）における状態を示す断面図である。本実
施例の画像形成装置は、２枚の平行な側板であるリヤフ
レーム18とフロントフレーム19とを備えており（第６図
（Ａ）参照）、該フレーム18,19間には、駆動軸33,支持
軸9,プラテンローラ20,第１ピンチローラ21,第２ピンチ
ローラ22,給紙ローラ23,第１紙ガイド25,第２紙ガイド2
6が支えられており、前記支持軸９を除いて両フレーム1
8,19に対して回転自在に保持されている。プラテンロー
ラ20は表面がゴムでできており、その中心方向に向かっ
て第1,第２ピンチローラ21,22が、図示されない加圧手
段によって押圧されている。プラテンローラ20は、モー
ター28により図示されない駆動系を介して正逆回転可能
に構成されている。

駆動軸33には、第６図（Ａ）に示すように両フレーム
18,19の内側に、同形状の昇降レバー34,34′が対向する
角度で固定されている。駆動軸33のリヤフレーム18の外
側では、第１ギヤ35が固定されており、更にその外側に
は、第３ギヤ37が回転自在に保持されている。第１ギヤ
35は平歯車、第３ギヤ37は小径の平歯車と大径のオーム
ホイールで構成されている。第３ギヤ37のオームホイー
ルは、モーター39に設けられたオーム軸38と噛み合うよ
うになっている。第３ギヤ37の平歯車は減速ギヤである
第２ギヤ36と噛み合い、第２ギヤ36は第１ギヤ35と噛み
合っている。これによりモーター39の駆動力は、第３ギ
ヤ37から第２ギヤ36を介して減速されて第１ギヤ35に伝
わり、駆動軸33へと伝達される。

第６図（Ａ）の矢印Ａ方向から見た第２ギヤ36の端面
を表す第６図（Ｂ）に示すように、第２ギヤ36の端面に
はマーク部42が貼り付けられている。マーク部42には反
射率の高い地色に黒で放射上に複数のマークが設けられ
ている。そして該マーク部42に対向してセンサボード40
が配置されており、反射型センサー40a,40bが黒のマー
ク部分を検知するようになっている。このセンサー40a,
40bの出力で第２ギヤ36の回転位置を検知し、すなわち
昇降レバー34,34′の回転位置を間接的に検知可能に構
成されている。第６図（Ｂ）に示されているマーク部42
からわかるように、昇降レバー34,34′は６つのポジシ
ョンをとるようになっている。

第１図に示すように、ヘッドユニット１と押圧ユニッ
ト２は、支持軸９を中心に揺動可能に保持されており、
該ヘッドユニット１に設けられているヘッド発熱ライン
３は、プラテンローラ20に接触した時に該プラテンロー
ラ20のほぼ中心に向かって押圧される位置にくるように
配設されている。次にヘッドユニット１の構成を、第２
図の断面図，第４図（Ａ），（Ｂ）の正面図及び上面図
に基づいて説明する。ヘッドユニット１は、ヘッド発熱
ライン３を含み支持軸９に保持された左右対称形状のヘ
ッドホルダ8,8′と、該ヘッドホルダ8,8′の内側に対向
するように設けられたピン6,6′と、該ピン6,6′に中央
部を揺動自在に嵌合したアーム5,5′と、該アーム5,5′
の一端を一方向に附勢するばね7,7′と、該アーム5,5′
の他端間に回動自在に保持されたガイドローラ４とを備
えており、アーム5,5′は常にガイドローラ４をばね7,
7′によりプラテンローラ20側へ附勢するようになって
いる。

次に押圧ユニット２の構成を第２図の断面図、第５図
（Ａ），（Ｂ）の正面図及び上面図に基づいて説明す
る。押圧ユニット２は、前記ヘッドユニット１のヘッド
ホルダ8,8′の内側に入り、支持軸９に揺動自在に支持
されている押圧ホルダ13と、その押圧ホルダ13の外側へ
向かって固定されたピン12,12′とを備えている。そし
て該ピン12,12′にはリンク11,11′の一端が回動自在に
嵌合し、その２つのリンク11,11′の他端には該リンク1
1,11′を貫通する如く、２つのリンク11,11′に対して
回動自在にリンク軸16が保持されている。そして前記リ
ンク11,11′の一端縁に設けられた折曲片11aが押圧ホル
ダ13の穴13a（第３図）に係合して、その回転角が規制
されている。

ヘッドユニット１と押圧ユニット２は、同じ支持軸９
を中心にばね10,10′を挟んで圧縮し、次いでロック部
材14を押圧ホルダ13にビス止めし、該ロック部材の係合
片14a,14bをばね10,10′の力でヘッドホルダ8,8′の係
合片8a,8a′に押圧して係合させ、両者が分離しないよ
うに構成している。すなわち、押圧ホルダ13の揺動は、
ロック部材14の係合片14a,14bがヘッドホルダ8,8′の係
合片8a,8a′とアーム5,5′間に位置することで規制され
るようになっている。またリンク軸16は、そのほぼ中央
部にばね15が張架され、ロック部材14の方向へ附勢され
るように構成されている。

次にインクシートカートリッジ29の構成について説明
する。インクシートカートリッジ29は、プラスチックカ
バーの中に、送出リール30と巻上リール31が回転自在に
保持され、送出リール30には未使用のインクシート32が
巻かれており、使用済みのインクシート32は巻上リール
31に図示されない駆動系により巻き取られていくように
なっている。インクシートカートリッジ29は装置本体に
対して着脱可能であり、装置へ装着した時にはプラテン
ローラ20に対向した位置に、ヘッドユニット１がプラテ
ンローラ20に接離可能なように穴29aが設けられてい
る。したがって、ヘッド発熱ライン３はインクシート32
を介してプラテンローラ20に接触可能になっている。

次に押圧ユニット２と昇降レバー34,34′との関係に
ついて説明する。昇降レバー34,34′は、該レバー34,3
4′が回動すると、その先端部で押圧ユニット２のリン
ク軸16を押し上げる位置に配置されている。昇降レバー
34,34′はリンク軸16を押し上げることによって、ヘッ
ド発熱ライン３を支持軸９を中心に回動させてプラテン
ローラ20へ接触させることができるようになっている。
したがって、昇降レバー34,34′の位置が決まれば、ヘ
ッドユニット１の位置も決まる。マーク部42のポジショ
ンマークに従ってヘッドユニット１がプラテンローラ20
に接近するまでは、昇降レバー34,34′はヘッドユニッ
ト１と押圧ユニット２の自重のみを支えている（第８図
参照）。更にヘッドユニット１がプラテンローラ20に接
触した位置では、ガイドローラ４はプラテンローラ20に
ばね7,7′の力で、例えば1kgfの力で押圧されている。
また、この位置ではロック部材14の係合片14a,14bは、
ヘッドホルダ8,8′の係合片8a,8a′との接触係合が解除
され、且つアーム5,5′とも非接触な状態になっている
（第９図参照）。この状態においては、昇降レバー34,3
4′はばね10,10′の力量に抗して、ヘッド発熱ライン３
をインクシート32を介してプラテンローラ20に圧接させ
ている。更に昇降レバー34,34′が回動すると、ロック
部材14の係合片14a,14bは、ばね7,7′の力量に抗してア
ーム５の突出部5a,5a′（第２図参照）を押し下げる位
置にあり、ガイドローラ４はプラテンローラ20から離間
した位置にくるように構成されている（第10図参照）。

給紙ローラ23は未使用の用紙を画像形成部へ供給する
働きと、プリント済みの用紙をピンチローラ24とでニッ
プして排紙する働きとを有する。インクシートカートリ
ッジ29の斜面部29bは紙ガイドを兼ねている。第１紙ガ
イド25の下面と前記斜面部29bは、給紙ローラ23によっ
て給紙された用紙を、プラテンローラ20と第１ピンチロ
ーラ21とのニップ部へ案内する機能を備えている。第１
紙ガイド25の上面と第２紙ガイド26の下面は、プラテン
ローラ20と第２ピンチローラ22にニップされて搬送され
る用紙を、給紙ローラ23とピンチローラ24のニップ部へ
案内する機能に備えている。

次に、このように構成されている画像形成装置におけ
る一連のプリント動作を説明する。まず、第１図は待機
状態（ホームポジション）を示しており、反射型センサ
ー40a,40bではホームポジションマークを検知してい
る。プリント信号が入ると給紙ポジションまで駆動軸33
が回転し、第７図に示される位置まで昇降レバー34,3
4′及び押圧ユニット２を介してヘッドユニット１は持
ち上げられる。この状態で給紙ローラ23によって給紙さ
れた用紙41は、プラテンローラ20とピンチローラ21のニ
ップ部に強く当接し、レジストレーションされる。次に
インクシート巻上ポジションを反射型センサー40a,40b
が検知するまで駆動軸33を回転させ、第８図に示される
位置までヘッドユニット１を持ち上げる。この状態で図
示されない駆動系によって、インクシート32は適性な位
置まで巻き上げられて停止する。

更に駆動軸33が回転し、反射型センサー40a,40bが用
紙噛み込みポジションを検知した状態を第９図に示す。
この状態では、ヘッドユニット１のヘッド発熱ライン３
は、インクシート32を介してばね10,10′の力量（例え
ば4kgf）でプラテンローラ20に圧接している。インクシ
ート32はヘッドユニット１に設けてあるガイド板17とヘ
ッド発熱ライン３とガイドローラ４により、プラテンロ
ーラ20の回りに密着する。この状態で巻上リール31をト
ルクリミッタを介して回転させても、プラテンローラ20
とヘッドユニット１とのニップ力の方が、巻き上げ力よ
りも大きく設定されているので、インクシート32は動か
ない。ここでプラテンローラ20が回転を始めると、待機
していた用紙41はプラテンローラ20と第１ピンチローラ
21とにニップされて、インクシート32と、それを裏から
支えるガイド板17,ヘッド発熱ライン3,ガイドローラ４
に案内されて、第２ピンチローラ22とプラテンローラ20
にニップされる位置まで、プラテンローラ20の回りに巻
き付く。ここで一旦プラテンローラ20の回転は停止する
が、プラテンローラ20の回転によって送り出されたイン
クシート32は、順次巻上リール31に巻き取られる。

更に駆動軸33が回転して、反射型センサー40a,40bが
プリントポジションを検知した状態を第10図に示す。こ
の状態においては、昇降レバー34,34′がリンク軸16を
介して、第９図に示した用紙噛み込み状態よりも更に押
圧ユニット２を押し上げるため、ロック部材の係合片14
a,14bはアーム5,5′をばね7,7′に抗して押し上げる。
その結果、ガイドローラ４はプラテンローラ20から離間
し、それに伴ってインクシート32は用紙41から剥がれる
ようにガイドローラ４の位置まで張られる。したがっ
て、インクシート32と用紙41とは、ヘッド発熱ライン３
の近傍でのみ接触することになる。この状態でプラテン
ローラ20が回転し、画像情報に対応してヘッドユニット
１のヘッド発熱ライン３が発熱し、インクシート32のイ
ンクを用紙41に順次転写してゆく。

このようにして、用紙への転写が終了すると、用紙は
給紙ローラ23とピンチローラ24にニップされて排紙され
るわけであるが、例えば複数色を同一紙に転写する場合
には、第８図に示したインクシート巻上ポジション位置
までヘッドユニット１が下がり、プラテンローラ20が所
定量逆回転した後で、再び第10図に示すプリントポジシ
ョン位置まで昇降レバー34,34′がヘッドユニット１を
押し上げて、同様の転写動作が行われる。

以上のように、ガイドローラ４をプラテンローラ20に
接離させる駆動源として、ヘッドユニット１を昇降させ
る駆動源であるモーター39の駆動力を利用しているの
で、新たな駆動源を用いない簡単な構成になっている。
また、給紙，排紙，インクシート巻き上げ等のタイミン
グをヘッドユニット１の動きに関連させて検知している
反射型センサー40a,40bとマーク部42の組み合わせで、
ガイドローラ４がプラテンローラ20に接している用紙噛
み込みポジションと、ガイドローラ４がプラテンローラ
20から離間したプリントポジションとを区別して検知で
きるように構成したので、新たな検知手段を設けること
なく、簡単な構成でガイドローラ４の位置検出を実現で
きている。

本発明は、インクシート32にしわが発生して用紙に良
好な転写が行われなくなるのを防止できるように構成し
ているものであるが、次にこのしわ発生のメカニズムに
ついて説明する。インクシート32は、例えばPET（ポリ
エチレンテレフタレート）のような樹脂フィルムの上
に、インク層を塗布して作られるのが一般的である。一
方ヘッド発熱ライン３の温度は前記樹脂フィルムの耐熱
温度を遥かに越えた温度（例えば400℃）まで加熱され
る。しかも、画像のパターンや場所による濃度の違いに
応じてインクシート32の加熱される場所が一様ではな
い。その結果、送出リールからヘッド発熱ラインまでは
未使用で均一なインクシートであったものが、プラテン
ローラに圧接（例えば4kgf）しているヘッド発熱ライン
部で加熱され、部分的に溶融して膨張するために、その
膨張した部分が逃げ場を失って“しわ”になってしまう
ものである。プリント速度が遅い場合には、樹脂フィル
ムの耐熱温度内で長時間発熱させれやることによって、
あるレベルの濃度の画像が得られるが、プリント速度を
速くして同じ濃度を得るためには、短時間に高い温度で
発熱させる必要が生じ、しわが発生し易くなる。

次に本実施例における、しわ防止のメカニズムについ
て説明する。用紙41に確実に正確にインクを転写するに
は、まずプラテンローラ20が規則正しく回転する必要が
ある。次に、用紙41がプラテンローラ20とずれることな
く搬送されるためには、用紙41がプラテンローラ20に密
着することが望ましい。しかも、ヘッド発熱ライン３と
プラテンローラ20だけで用紙41をニップしたのでは正確
な転写はできない。そこで本実施例では、プラテンロー
ラ20に用紙41を密着させるために、ガイドローラ４をヘ
ッド発熱ライン３と第２ピンチローラ22間に配置してい
る。従来はこのガイドローラ４をプラテンローラ20に押
圧したままの状態でプリント（転写）を行っていたが、
プリント速度アップに従ってヘッド発熱ライン３で生じ
る樹脂フィルムの熱膨張の量が大きくなり、しわが発生
した。

本実施例では、ヘッド発熱ライン３で生じたインクシ
ート32の膨張部を、なるべく早く用紙41から剥がして自
由にしてやることによってしわの発生を防止するように
している。すなわち、用紙41をプラテンローラ20の回り
に密着させる時のみガイドローラ４をプラテンローラ20
に圧接させて、インクシート32のインクを用紙41に転写
させる時にはプラテンローラ20から離間させることによ
って、転写後のインクシート32がヘッド発熱ライン３か
らなるべく接線状に近くなるようにして、転写後はすぐ
に用紙41から剥離できるように構成している。そしてガ
イドローラ４の接離動作は、押圧ユニット２を動かす昇
降レバー34,34′に連動させることによって、新たな駆
動源を用いないで実現できるようにした。転写時には、
第1,第２ピンチローラ21,22が用紙を搬送するので、ガ
イドローラ４がプラテンローラ20から離れても用紙搬送
には影響がないようになっている。

本実施例では、プラテンローラ20にピンチローラ21,2
2が圧接して用紙41を搬送する構成のもので説明した
が、本発明はその構成に限定されるものではなく、ヘッ
ド発熱ライン３から転写下流側で用紙41をプラテンロー
ラ20に密着させるための手段（本実施例ではガイドロー
ラ４）を有する画像形成装置において、しわの発生防止
手段として有効である。また本実施例では、カードロー
ラ４をプラテンローラ20から離間させる手段として、ヘ
ッドユニット１を昇降させる駆動力を駆動源としたもの
を示したが、別の駆動源を用いてもよい。また本実施例
では、給紙，排紙等の各ポジションを検知している反射
型センサー40a,40bで、用紙噛み込みポジションとプリ
ントポジションとを個々に検知できるように構成したも
のを示したが、新たな検知手段を設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれ
ば、ガイド手段をプラテンローラに接離可能とし、用紙
の搬送中はガイド手段をプラテンローラに圧接し、転写
中はガイド手段をプラテンローラから離間するように構
成したので、用紙の搬送ずれを防止すると共に、インク
シートのしわの発生が防止され良好な画像を形成するこ
とができる。

また請求項２記載の構成とすることにより、新たな駆
動源を設けることなく、安価で簡単な構成で、ガイド手
段のプラテンローラの接離動作を行わせることができ
る。

また請求項３記載の構成とすることにより、新たな検
知機構を設けることなく、安価で簡単な構成で、ガイド
手段のプラテンローラへの接離動作を検出することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の非動
作時（ホームポジション）の状態を示す断面図、第２図
は、ヘッドユニットの断面図、第３図は、押圧ユニット
の断面図、第４図（Ａ），（Ｂ）は、ヘッドユニットの
正面図及び上面図、第５図（Ａ），（Ｂ）は、押圧ユニ
ットの正面図及び上面図、第６図（Ａ）は、駆動系を示
す説明図、第６図（Ｂ）は、第６図（Ａ）の第２ギヤを
矢印方向に見た側面図、第７図は、第１図に示した画像
形成装置の給紙時（給紙ポジション）の状態を示す断面
図、第８図は、同じくインクシート巻上時（インクシー
ト巻上ポジション）の状態を示す断面図、第９図は、同
じく用紙噛み込み時（用紙噛み込みポジション）の状態
を示す断面図、第10図は、同じくプリント時（プリント
ポジション）の状態を示す断面図である。 図において、１はヘッドユニット、２は押圧ユニット、
３はヘッド発熱ライン、４はガイドローラ、5,5′はア
ーム、6,6′はピン、7,7′はばね、8,8′はヘッドホル
ダ、９は支持軸、10,10′はばね、11,11′はリンク、13
は押圧ホルダ、14はロック部材、15はばね、16はリンク
軸、17はガイド板、20はプラテンローラ、21は第１ピン
チローラ、22は第２ピンチローラ、23は給紙ローラ、28
はモータ、29はインクシートカートリッジ、30は送出リ
ール、31は巻上リール、32はインクシート、33は駆動
軸、34,34′は昇降レバー、39はモーター、40a,40bは反
射型センサー、41は用紙、42はマーク部を示す。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】用紙とインクシートを発熱ヘッドとプラテ
   ンローラ間に挟持し、用紙搬送手段により用紙を搬送し
   ながら前記発熱ヘッドによりインクシート上のインクを
   用紙へ転写させて画像を形成する装置において、用紙を
   インクシートを介して前記プラテンローラに密着させる
   ガイド手段と、前記ガイド手段をプラテンローラに対し
   て接離させる手段とを有し、用紙を前記用紙搬送手段に
   より少なくともプラテンローラの一部に巻き付けながら
   転写部へ供給する際には前記ガイド手段をプラテンロー
   ラに圧接させ、インクシート上のインクを用紙に転写す
   る際には前記ガイド手段をプラテンローラから離間させ
   るように構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記請求項１記載の画像形成装置におい
   て、前記発熱ヘッドをプラテンローラに接離させる手段
   の駆動源を備え、該駆動源を前記ガイド手段をプラテン
   ローラに接離させる手段の駆動源として共用させるよう
   に構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】前記請求項１又は２記載の画像形成装置に
   おいて、前記発熱ヘッドをプラテンローラに接離させる
   手段の動作に対応して前記発熱ヘッドの位置を間接的に
   検知する手段を備え、該検知手段により前記ガイド手段
   がプラテンローラに圧接するモードとプラテンローラか
   ら離間するモードを検知できるように構成したことを特
   徴とする画像形成装置。