(57)【要約】【課題】キャプスタンの突起による搬送力を確保しつつ、キャプスタン痕が現れないようにする。【解決手段】印画紙２０を搬送するためのキャプスタン２１と、キャプスタン２１に対向して設けられ、キャプスタン２１との間に印画紙２０を通すためのピンチローラと、印画紙２０を介してキャプスタン２１とピンチローラとの間に押圧力を作用させるための押圧力付与手段とを備え、キャプスタン２１は、印画紙２０に対する押圧面に複数の突起２１ａを有しており、各突起２１ａは、押圧面からの高さをＨとしたとき、２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内に形成されている。【選択図】図３
2010247914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の記録媒体を搬送するためのキャプスタンと、
前記キャプスタンに対向して設けられ、前記キャプスタンとの間に記録媒体を通すためのピンチローラと、
記録媒体を介して前記キャプスタンと前記ピンチローラとの間に押圧力を作用させるための押圧力付与手段と
を備え、
前記キャプスタンは、記録媒体に対する押圧面に複数の突起を有しており、
各前記突起は、前記押圧面からの高さをＨとしたとき、２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内に形成されている
画像記録媒体搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像記録媒体搬送装置において、
前記キャプスタンは、記録媒体に対する押圧面の両端側に、複数の前記突起からなる突起列を２列有している
画像記録媒体搬送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像記録媒体搬送装置において、
各前記突起は、記録媒体の画像形成方向への搬送力が逆方向よりも大きくなる形状に形成されている
画像記録媒体搬送装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像記録媒体搬送装置において、
各前記突起は、高さ方向の断面形状が台形であり、台形の上底をＬとしたとき、０μｍ＜Ｌ≦５０μｍの範囲内に形成されている
画像記録媒体搬送装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像記録媒体搬送装置において、
前記押圧力付与手段は、記録媒体に画像を形成しないときの押圧力が画像を形成するときの押圧力よりも小さくなるように切替え可能に構成されている
画像記録媒体搬送装置。
【請求項６】
記録媒体に画像を形成するための複数の発熱素子を配列したサーマルヘッドと、
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との間に記録媒体を通すためのプラテンと、
記録媒体を介して前記サーマルヘッドと前記プラテンとを接触させたり引き離したりするための接離手段と、
記録媒体を搬送するためのキャプスタンと、
前記キャプスタンに対向して設けられ、前記キャプスタンとの間に記録媒体を通すためのピンチローラと、
記録媒体を介して前記キャプスタンと前記ピンチローラとの間に押圧力を作用させるための押圧力付与手段と
を備え、
前記キャプスタンは、記録媒体に対する押圧面に複数の突起を有しており、
各前記突起は、前記押圧面からの高さをＨとしたとき、２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内に形成されている
画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記押圧力付与手段は、前記接離手段によって前記サーマルヘッドと前記プラテンとが接触していないときの押圧力が接触しているときの押圧力よりも小さくなるように切替え可能に構成されている
画像形成装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記押圧力付与手段は、前記キャプスタンに向けて前記ピンチローラを付勢するように前記ピンチローラの両端部にそれぞれ設けられた一対の固定バネ及び一対の調整バネであり、
各前記調整バネは、前記接離手段によって前記サーマルヘッドと前記プラテンとが接触していないときのバネ力が接触しているときのバネ力よりも小さくなるように前記サーマルヘッドに連結されている
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の記録媒体を搬送するためのキャプスタンと、キャプスタンに対向して設けられたピンチローラとを備える画像記録媒体搬送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像形成装置として、複数の発熱抵抗体（発熱素子）を配列したサーマルヘッドによって印画紙（記録媒体）に画像を形成するサーマルプリンタが知られている。このサーマルプリンタによって画像を形成するには、最初に、プラテン上に印画紙を給紙する。次に、プラテンから離れるように上昇していたサーマルヘッドを下降させ、インクリボン及び印画紙を介してプラテンに圧接させる。そして、この状態で各発熱抵抗体を発熱させるとともに、印画紙を印画方向（正方向）に搬送する。これにより、インクリボンに塗布されたインクが印画紙に転写され、画像が形成される。
【０００３】
ここで、カラー画像を形成する場合には、１色目の印画の終了後にサーマルヘッドを上昇させ、プラテンに対する圧接力を解除する。そして、印画紙を印画方向と逆方向に搬送し、印画の開始地点まで逆送りする。その後、１色目の印画と同様にして、２色目を１色目の上に重ねて印画する。
【０００４】
このように、カラー印画の際には、印画紙を正逆方向に搬送する必要がある。そして、印画紙の搬送は、キャプスタンを回転駆動することによって行う。具体的には、回転駆動されるキャプスタンと従動回転するピンチローラとの間に印画紙を通し、印画紙を介してキャプスタンとピンチローラとの間に押圧力を作用させる。その後、キャプスタンを正逆回転させることにより、印画紙を正逆方向に搬送する。
【０００５】
したがって、キャプスタンには、印画紙を一定の速度で位置ずれなく搬送することが求められる。特に、カラー印画の場合には、２色目以降を重ねた際の色ずれを防止するため、高い搬送精度が必要となる。
【０００６】
そこで、キャプスタン及びピンチローラを複数対設け、多列化することによって搬送精度を高める技術が知られている。具体的には、複数のキャプスタンと複数のピンチローラとの間に印画紙を通し、各キャプスタンを回転させて印画紙を搬送することにより、色ずれのない印画を可能としたサーマルプリンタである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２２３３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の特許文献１の技術のように、キャプスタン及びピンチローラを多列化しただけでは、高い搬送精度を長期にわたって維持することが困難である。例えば、表面がフラットな円柱状のキャプスタンの場合、印画紙の搬送力は、キャプスタンと印画紙との間の摩擦力に左右される。そして、使用によってキャプスタンに紙粉等が付着すると、摩擦力が低下する。これにより、キャプスタンが複数あっても十分な搬送力が得られなくなり、印画紙が位置ずれを起こして色ずれが発生するようになる。
【０００９】
そこで、常に十分な搬送力が得られるように、キャプスタンの印画紙に対する押圧面に複数の突起を形成する技術が知られている。具体的には、突起を形成したキャプスタンを印画紙に押圧し、搬送の際に、突起が印画紙の裏面（印画面と反対側の面）に食い込むようにすることで、十分な搬送力を確保し、色ずれが生じないようにした技術である。
【００１０】
ところが、キャプスタンの突起を印画紙に食い込ませると、食い込んだ突起の影響により、印画が行われた印画紙の表面にキャプスタン痕が現れるという問題を生ずる。このキャプスタン痕は、印画紙に食い込んだキャプスタンの突起によって印画紙の裏面に凹みが生じ、その凹みが表面側に凸部として現れた痕跡である。そして、キャプスタン痕は、画質的に無用の長物であり、見た目も悪い。
【００１１】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、キャプスタンの突起による搬送力を確保しつつ、キャプスタン痕が現れないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、以下の解決手段により、上述の課題を解決する。
本発明の請求項１に記載の発明は、画像の記録媒体を搬送するためのキャプスタンと、前記キャプスタンに対向して設けられ、前記キャプスタンとの間に記録媒体を通すためのピンチローラと、記録媒体を介して前記キャプスタンと前記ピンチローラとの間に押圧力を作用させるための押圧力付与手段とを備え、前記キャプスタンは、記録媒体に対する押圧面に複数の突起を有しており、各前記突起は、前記押圧面からの高さをＨとしたとき、２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内に形成されている画像記録媒体搬送装置である。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、記録媒体に画像を形成するための複数の発熱素子を配列したサーマルヘッドと、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との間に記録媒体を通すためのプラテンと、記録媒体を介して前記サーマルヘッドと前記プラテンとを接触させたり引き離したりするための接離手段と、記録媒体を搬送するためのキャプスタンと、前記キャプスタンに対向して設けられ、前記キャプスタンとの間に記録媒体を通すためのピンチローラと、記録媒体を介して前記キャプスタンと前記ピンチローラとの間に押圧力を作用させるための押圧力付与手段とを備え、前記キャプスタンは、記録媒体に対する押圧面に複数の突起を有しており、各前記突起は、前記押圧面からの高さをＨとしたとき、２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内に形成されている画像形成装置である。
【００１４】
（作用）
上記の請求項１及び請求項６に記載の発明は、キャプスタンの押圧面に複数の突起を有している。また、各突起は、押圧面からの高さをＨとしたとき、２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内に形成されている。そのため、押圧力付与手段によってキャプスタンを記録媒体に押圧すると、２０μｍよりも高い各突起が記録媒体に食い込むので、記録媒体を位置ずれなく搬送できる。
一方、記録媒体に食い込んだ突起によって記録媒体の裏面に凹みが生じるが、各突起の高さが４０μｍ以下なので、裏面側の凹みが表面側に凸部として現れてキャプスタン痕となることを防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、キャプスタンの押圧面に形成された２０μｍよりも高い突起により、記録媒体の搬送力が十分に確保され、位置ずれが防止される。また、各突起の高さが４０μｍ以下なので、キャプスタン痕が記録媒体に現れず、優れた印画品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタの概要を示す側面図である。
【図２】キャプスタンの突起によって生じる印画紙のキャプスタン痕を示す説明図である。
【図３】本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタにおけるキャプスタンの突起を示す側面図及び平面図である。
【図４】キャプスタンの突起高さと印画紙の搬送力との関係を示すグラフである。
【図５】キャプスタンの突起列数と印画紙の搬送力との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタにおけるキャプスタン痕の消滅の様子を示す説明図である。
【図７】本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタにおけるキャプスタンの他の突起を示す側面図である。
【図８】キャプスタンの突起形状と印画紙の搬送力との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタにおける押圧力付与手段の一例を示す正面図であり、押圧力が大きい状態を示している。
【図１０】本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタにおける押圧力付与手段の一例を示す正面図であり、押圧力が小さい状態を示している。
【図１１】本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタにおける押圧力付与手段の他の例を示す正面図であり、押圧力が大きい状態を示している。
【図１２】本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタにおける押圧力付与手段の他の例を示す正面図であり、押圧力が小さい状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。
ここで、本発明における画像形成装置は、以下の実施の形態では、昇華式のサーマルヘッド１１によって印画紙２０（本発明における記録媒体）にカラー印画を行うサーマルプリンタ１０であるとする。また、本発明における画像記録媒体搬送装置は、以下の実施の形態では、サーマルプリンタ１０に組み込まれており、キャプスタン２１とピンチローラ２２との間に印画紙２０を挟持し、キャプスタン２１の駆動回転によって印画紙２０を搬送する。
なお、説明は、以下の順序で行う
１．第１の実施の形態（キャプスタンの突起：断面形状が三角形である例）
２．第２の実施の形態（キャプスタンの突起：断面形状が台形である例）
３．第３の実施の形態（押圧力付与手段：固定バネ及び調整バネを使用した例）
４．第４の実施の形態（押圧力付与手段：偏心カム及びコイルバネを使用した例）
【００１８】
＜１．第１の実施の形態＞
［画像形成装置の構成例］
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタ１０の概要を示す側面図である。
図１に示すように、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、印画紙２０に画像を形成するための複数の発熱抵抗体１１ａ（本発明における発熱素子）を配列したサーマルヘッド１１を備えている。また、サーマルヘッド１１に対向して、サーマルヘッド１１との間に印画紙２０を通すためのプラテン１２が設けられている。そして、サーマルヘッド１１とプラテン１２とは、接離手段（図示せず）により、印画紙２０を介して接触したり引き離されたりする。
【００１９】
さらに、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、印画紙２０を搬送するためのキャプスタン２１と、キャプスタン２１に対向して設けられ、キャプスタン２１との間に印画紙２０を通すためのピンチローラ２２とを備えている。そして、キャプスタン２１とピンチローラ２２との間には、押圧力付与手段（図示せず）により、印画紙２０を介して押圧力が作用する。なお、キャプスタン２１は、印画紙２０に対する押圧面に複数の突起２１ａを有している。
【００２０】
さらにまた、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、基材部とインクの受容層とを有する印画紙２０の受容層に、インクリボン３０のインクを転写して画像を形成することができるようになっている。なお、印画紙２０には、基材部に紙を用いた紙メディアと、プラスチックを用いたプラスチックメディアとがあるが、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、そのどちらも使用できる。
【００２１】
この印画紙２０は、サーマルプリンタ１０内の所定の場所に予めセットされている。そして、キャプスタン２１の回転駆動により、プラテン１２上に給紙される。具体的には、印画紙２０は、給紙トレイ（図示せず）から引き出された後、キャプスタン２１の突起２１ａとピンチローラ２２との間に挟持され、キャプスタン２１の時計回りの回転駆動によって排紙方向（図１の左方向）に搬送される。なお、印画紙２０は、キャプスタン２１の突起２１ａ側が基材部で、ピンチローラ２２側が受容層となるように引き出される。
【００２２】
また、印画紙２０は、プラテン１２側が基材部で、サーマルヘッド１１及びインクリボン３０側が受容層となるように給紙される。そして、印画の開始時は、印画紙２０の先端がサーマルヘッド１１とプラテン１２との間を通り過ぎ、印画の開始地点がサーマルヘッド１１の発熱抵抗体１１ａと対向する位置になるまで排紙方向（図１の左方向）に搬送される。
【００２３】
一方、インクリボン３０は、リボンカセット（図示せず）内に収納されており、図１に示す矢印のようにして供給リール３１から引き出される。そして、引き出された後は、ガイドローラ（図示せず）に導かれながらサーマルヘッド１１とプラテン１２との間を通り、巻取りリール３２に向けて図１の右方向に搬送される。なお、このインクリボン３０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカラーインクと、透明なラミネートインク（Ｌ）とが塗布されており、印画紙２０にカラー印画を行うことができるようになっている。
【００２４】
ここで、サーマルプリンタ１０に印画指令が入力されると、接離手段（図示せず）により、それまで上昇していたサーマルヘッド１１（図１に示す状態）が矢印のように下降する。そして、発熱抵抗体１１ａがプラテン１２に圧接する。具体的には、サーマルヘッド１１がプラテン１２に向かって矢印のように変位すると、インクリボン３０及び印画紙２０を介して、発熱抵抗体１１ａとプラテン１２との間に圧接力が作用する。その結果、インクリボン３０と印画紙２０の受容層とが圧接されるようになる。また、発熱抵抗体１１ａとプラテン１２との間にインクリボン３０及び印画紙２０が挟持される。
【００２５】
この状態でキャプスタン２１を時計回りに回転駆動すると、従動するピンチローラ２２との間に挟持された印画紙２０が印画方向（図１の右方向）に搬送される。また、インクリボン３０が供給リール３１から矢印のように引き出され、巻取りリール３２に向けて搬送される。そして、サーマルヘッド１１の各発熱抵抗体１１ａが選択的に通電駆動され、発熱抵抗体１１ａから発生した熱がインクリボン３０に伝達される。これにより、インクリボン３０上のイエロー（Ｙ）のカラーインクが昇華され、印画紙２０の受容層上に転写されて印画が行われる。
【００２６】
このような印画は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色ごとに実行される。そのため、インクリボン３０が搬送されて転写する色が変更されるごとに、サーマルヘッド１１が上昇する。また、キャプスタン２１が逆回転（今度は反時計回りに回転）し、印画紙２０が排紙方向（図１の左方向）に搬送されて印画の開始地点まで戻される。そして、イエロー（Ｙ）の場合と同様にしてマゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）のカラーインクがそれぞれ重ねて転写され、カラー画像が形成される。
【００２７】
さらにまた、印画紙２０の印画済みの領域全体（カラー画像の上）に透明なラミネートインク（Ｌ）が転写され、印画の終了となる。また、印画紙２０に画像を形成した後は、サーマルヘッド１１が上昇し、キャプスタン２１の逆回転（反時計回りの回転）により、印画紙２０の画像形成領域の終端がカッター２３と対向する位置になるまで排紙方向（図１の左方向）に搬送される。そして、カッター２３によって所定の長さに切断された後、排紙口（図示せず）から排紙される。
【００２８】
このように、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、キャプスタン２１を正逆回転させることにより、印画紙２０を印画方向及び排紙方向に搬送してカラー画像を形成する。そのため、キャプスタン２１には、２色目以降を重ねた際の色ずれを防止するため、高い搬送精度が必要となる。そして、本実施形態のサーマルプリンタ１０では、印画紙２０に対するキャプスタン２１の押圧面に複数の突起２１ａを形成している。
【００２９】
この点に関して詳述すると、色ずれの主な原因は、サーマルヘッド１１とプラテン１２との圧接力によって生じる搬送負荷が、キャプスタン２１とピンチローラ２２とによって生み出される搬送力に勝り、印画紙２０が滑りを起こすことにある。そのため、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、突起２１ａを形成したキャプスタン２１を印画紙２０に押圧し、搬送の際に、キャプスタン２１の押圧力によって突起２１ａが印画紙２０の基材部に食い込むようにしている。その結果、十分な搬送力が確保され、色ずれの発生が防止される。
【００３０】
しかし、キャプスタン２１の突起２１ａを印画紙２０の基材部に食い込ませて搬送すると、突起２１ａの食い込み程度によっては、印画が行われた印画紙２０の受容層側に凸部が生じ、キャプスタン痕が現れる。特に、印画サイズが大きくなるとサーマルヘッド１１の幅が広くなるので、サーマルヘッド１１と印画紙２０との間の摩擦力が増え、印画紙２０の搬送負荷が大きくなる。そのため、搬送力を確保するために、突起２１ａを高くして印画紙２０に対する食い込み量を大きくする必要が生じるが、これにより、キャプスタン痕が現れるようになってしまう。
【００３１】
また、印画の際のサーマルヘッド１１の熱によって印画紙２０が柔軟になり、突起２１ａの食い込み量が大きくなる。そして、食い込みによる印画紙２０の変形量が弾性限度を超えると、食い込みがなくなった後もその変形状態が保持されるようになり、キャプスタン痕が現れる。
【００３２】
図２は、キャプスタン２１の突起２１ａによって生じる印画紙２０のキャプスタン痕を示す説明図である。
図２に示すように、印画紙２０は、キャプスタン２１とピンチローラ２２との間に挟持されている。そして、キャプスタン２１には、幅方向の両端側にそれぞれ複数の突起２１ａが形成されている。
【００３３】
ここで、キャプスタン２１を回転駆動すると、キャプスタン２１が印画紙２０を押圧しているので、突起２１ａが印画紙２０の基材部に食い込む。これにより、印画紙２０の基材部側に、突起２１ａに対応した２列の凹みが連続的に生じることとなる。そのため、印画紙２０の受容層側には、基材部側の凹みに対応する連続的な２列のキャプスタン痕（凹みが受容層側に現れたもの）が現れる。なお、このキャプスタン痕は、回転するキャプスタン２１の突起２１ａが排紙方向に連続的に印画紙２０を凹ませることによって生じ、スパイク痕と呼ばれている。
【００３４】
また、キャプスタン２１の回転が停止しているときでも、印画紙２０は、キャプスタン２１とピンチローラ２２との間に挟持され、押圧されている。そのため、キャプスタン２１の突起２１ａが印画紙２０に食い込む。そして、この食い込みは、キャプスタン２１の停止時間が長いほど深くなる。したがって、しばらく停止したキャプスタン２１上の印画紙２０には、突起２１ａによる凹みが生じ、キャプスタン痕が現れる。なお、このキャプスタン痕は、停止したキャプスタン２１の突起２１ａが部分的に印画紙２０を凹ませることによって生じ、停止痕と呼ばれている。
【００３５】
このように、印画紙２０に圧接したキャプスタン２１の突起２１ａにより、印画紙２０にキャプスタン痕（スパイク痕、停止痕）が現れる。しかし、突起２１ａは、印画紙２０の搬送力を確保し、色ずれを防止するために必要なものである。そのため、搬送力とキャプスタン痕とは、背反関係になっている。具体的には、色ずれしないように搬送力を大きくすると、キャプスタン痕が鮮明に現れてしまい、逆に、キャプスタン痕を低減するために押圧力を小さくすると、今度は搬送力が小さくなって色ずれを起こす。そして、従来では、色ずれとキャプスタン痕との順位付けで、色ずれの防止を優先しており、印画紙２０のキャプスタン痕は、黙認されているのが実情であった。
【００３６】
そこで、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、キャプスタン２１の突起２１ａの高さＨを最適化することにより、印画紙２０の搬送力を確保しつつ、キャプスタン痕が印画紙２０に現れないようにしている。
【００３７】
［キャプスタンの構成例］
図３は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタ１０におけるキャプスタン２１の突起２１ａを示す側面図及び平面図である。
図３に示すように、キャプスタン２１は、印画紙２０に対する押圧面に複数の突起２１ａを有している。そして、各突起２１ａは全て、印画紙２０の印画方向（画像形成方向）への搬送力が逆方向よりも大きくなるように、印画方向の上流側が半円で下流側が直線の形状で同一方向に並ぶように形成されている。
【００３８】
このような突起２１ａは、印画紙２０を戻す逆送り時の搬送力が小さくなるが、印画紙２０を印画方向に送る順送り時（搬送負荷が大きい方向）の搬送力が大きくなるので、搬送負荷に合致した搬送力を発揮する。なお、同一方向に並べて形成した各突起２１ａは、半円形状を互い違いの両方向に形成し、印画方向及び逆方向の搬送力を同じにした場合に比べ、印画方向の搬送力が２割〜３割増すことが実験的に確認されている。
【００３９】
また、各突起２１ａは、高さ方向の断面形状が三角形であり、三角形の先端角は、８０度に形成されている。この角度を大きくすると搬送力が向上し、実験によれば、４０度よりも６０度の方が搬送力が大きいことが確認されている。さらに、６０度よりも８０度の方が搬送力が１割程度増えることが実験的に確かめられている。ただし、先端角を鈍角にし過ぎると、印画紙２０に食い込む際の抵抗が増え、食い込み量が減少して搬送力が低下する。したがって、三角形の先端角は、本実施形態の各突起２１ａのように、８０度が最適である。なお、図３では、各突起２１ａを強調するために、実際とは異なる形状で記載している。
【００４０】
さらにまた、各突起２１ａは、押圧面からの高さをＨとしたとき、２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内に形成されている。各突起２１ａの高さＨをこのような範囲としたのは、搬送力を確保しつつ、キャプスタン痕が現れないようにするためである。具体的には、各突起２１ａの高さＨを２０μｍより高くすることにより、印画紙２０の搬送力が十分に確保され、位置ずれを防止できる。また、各突起２１ａの高さＨを４０μｍ以下にすることにより、印画紙２０にキャプスタン痕が現れず、優れた印画品質を得ることができる。
【００４１】
図４は、キャプスタン２１の突起高さＨと印画紙２０の搬送力との関係を示すグラフである。
図４に示すように、突起高さＨが２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、６０μｍ、及び８０μｍの５種類について、ピンチ圧（図２に示すピンチローラ２２の押圧力）と搬送力との関係を実験的に確かめた。
【００４２】
どの突起高さＨでも、ピンチ圧を大きくすれば搬送力も大きくなるが、突起高さＨが２０μｍでは、ピンチ圧を大きくしても搬送力があまり大きくならない。そのため、必要な搬送力を確保することができず、色ずれが発生してしまう。したがって、突起高さＨは、２０μｍよりも高くする必要がある。
【００４３】
また、突起高さＨが２０μｍよりも高ければ（３０μｍ、４０μｍ、６０μｍ、及び８０μｍであれば）、ピンチ圧が増えるにつれて搬送力が２次曲線的に大きくなる。そのため、必要な搬送力を確保でき、色ずれは生じない。
しかし、突起高さＨが６０μｍ及び８０μｍでは、キャプスタン痕が現れる。一方、突起高さＨを４０μｍ以下にすれば、キャプスタン痕を視認できないレベルにまで抑制できる。
【００４４】
ここで、色ずれの有無及びキャプスタン痕の有無は、複数人の目視によって判断している。これは、実際に色ずれやキャプスタン痕の有無を判別するのは目視観測によるからであり、色ずれの程度や印画紙２０（図２参照）の表面の凹凸を数値化等して判断するよりも客観性があると考えられる。また、印画紙２０がプラスチックメディアの場合には、キャプスタン痕が現れにくく、紙メディアの場合には、キャプスタン痕が明瞭になる。そして、昨今では、コスト面で有利な紙メディアの使用量が増えつつある。そのため、色ずれの有無及びキャプスタン痕の有無は、紙メディアを用いて判断している。
【００４５】
このように、各突起高さＨについて、キャプスタン痕が現れやすい紙メディアを用いて色ずれの有無及びキャプスタン痕の有無を目視によって判別した。その結果、２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内であれば、色ずれがなく、かつキャプスタン痕もないことが確認できた。したがって、各突起高さＨを２０μｍ＜Ｈ≦４０μｍの範囲内とすることにより、プラスチックメディアでも紙メディアでも、十分な搬送力が得られ、色ずれしなくなるとともに、キャプスタン痕が現れず、印画品質が良くなる。
【００４６】
図５は、キャプスタン２１の突起列数と印画紙２０の搬送力との関係を示すグラフである。
図５に示すように、キャプスタン２１の突起２１ａ（図３参照）を両端側に２列形成した場合、両端と中央に２列形成した場合、均等に４列形成した場合の３種類について、ピンチ圧（図２に示すピンチローラ２２の押圧力）と搬送力との関係を実験的に確かめた。
【００４７】
どの突起列数の場合でも、ピンチ圧を大きくすれば搬送力が２次曲線的に大きくなる。ただし、ピンチ圧がある程度以上になると、突起２１ａ（図３参照）が印画紙２０（図２参照）の根元まで食い込むようになる。そのため、それ以後は、突起２１ａの根元での摩擦力が作用し、搬送力が緩やかに線形的に増加するようになる。
【００４８】
このように、どの突起列数も同じ傾向を示すが、同じピンチ圧であれば、突起列を両端２列とした場合の搬送力が最も大きい。したがって、突起列は、両端２列が最適である。なお、突起２１ａ（図３参照）は、スラスト方向に増やすこともラジアル方向に増やすこともできるが、搬送力に及ぼす影響は、スラスト方向の方がラジアル方向よりも大きい。その理由は、ラジアル方向に増やしても、キャプスタン２１の押圧面が円形状のため、印画紙２０（図２参照）に食い込む突起数が限定されてしまい、突起数を増やした割りには実際に食い込む数が少ない（特に、端部に行くにつれて少なくなる）からだと考えられる。したがって、突起２１ａは、最初にスラスト方向に増やし、それでも搬送力が不足する場合にラジアル方向に増やすことが好ましい。
【００４９】
また、両端２列の突起列の搬送力が大きいのは、突起２１ａ（図３参照）の食い込み量が大きいからである。そして、食い込み量の大きさは、キャプスタン痕が現れる原因となる。
しかし、印画紙２０（図２参照）に突起２１ａが食い込み、印画紙２０に凹みが発生しても、その凹みが回復すれば、キャプスタン痕が消滅するので問題はない。
【００５０】
図６は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタ１０におけるキャプスタン痕の消滅の様子を示す説明図である。
図６に示すように、本実施形態のサーマルプリンタ１０におけるキャプスタン２１は、印画紙２０に対する押圧面の両端側に、複数の突起２１ａからなる突起列を２列有している。
【００５１】
ここで、サーマルヘッド１１を上昇させ、キャプスタン２１とピンチローラ２２との間に挟持された印画紙２０をキャプスタン２１の反時計回りの回転駆動によって排紙方向（図６の左方向）に搬送すると、キャプスタン痕が現れる。具体的には、印画紙２０の搬送の際に、キャプスタン２１の各突起２１ａが印画紙２０に食い込むので、印画紙２０の印画済み領域には、突起２１ａの２列の突起列に対応してキャプスタン痕が現れる。
【００５２】
しかし、ピンチローラ２２のピンチ圧（キャプスタン２１に対する押圧力）は、押圧力付与手段（図示せず）によって適度に調整されている。言い換えれば、押圧力付与手段は、キャプスタン２１の突起２１ａによる印画紙２０の凹みが印画紙２０の弾性限度内となるようにピンチ圧を調整する。そのため、キャプスタン２１の突起２１ａは、印画紙２０の弾性限度内で印画紙２０に食い込み、弾性限度内の凹みを生じさせるが、塑性域に入る凹みまでは生じさせない。したがって、印画済み領域の凹みによって出現したキャプスタン痕は、時間の経過とともに自然に消滅する。その結果、印画紙２０は、キャプスタン痕がない状態で排紙されることとなる。
【００５３】
このように、ピンチローラ２２のピンチ圧は、押圧力付与手段（図示せず）によって調整される。また、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、キャプスタン２１の突起２１ａの形状等が最適化されている（図４及び図５参照）。そのため、キャプスタン２１単独でキャプスタン痕を抑制できる。また、低コストで印画品質を向上させることができ、幅広サイズの印画にも対応できる。
【００５４】
＜２．第２の実施の形態＞
［キャプスタンの構成例］
図７は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタ１０におけるキャプスタン２１の他の突起２１ｂを示す側面図である。
図７に示すキャプスタン２１には、押圧面に複数の突起２１ｂが形成され、各突起２１ｂは全て、高さ方向の断面形状が台形となっている。
【００５５】
ここで、各突起２１ｂは、先端角が８０度、突起高さＨが３０μｍ、台形の上底Ｌが２０μｍとなっている。このような突起２１ｂの場合、先端角が８０度と大きく、突起高さＨが３０μｍなので、十分な搬送力を確保できる（図４参照）。また、台形の上底Ｌを２０μｍとすることにより、搬送力をさらに大きくすることができる。
【００５６】
図８は、キャプスタン２１の突起形状と印画紙２０の搬送力との関係を示すグラフである。
突起２１ｂ（図７参照）のように、高さ方向の断面形状を台形とした場合、図８に示すように、台形の上底Ｌによって搬送力が変化する。具体的には、上底Ｌを２０μｍとした場合には、上底Ｌが０μｍの場合よりも搬送力が２割程度増えることが実験的に確かめられている。また、上底Ｌを２０μｍとした場合には、上底Ｌが５０μｍの場合よりも、特にピンチ圧が低い条件で搬送力が増えることが実験的に確かめられている。
【００５７】
したがって、高さ方向の断面形状を台形とした突起２１ｂ（図７参照）では、上底Ｌを０μｍ＜Ｌ≦５０μｍの範囲内に形成することが好ましい。なお、上底Ｌを０μｍより大きくしているのは、０μｍであれば台形にならず、三角形になってしまうからである。逆に、５０μｍより大きくした場合には、突起２１ｂが印画紙２０（図２参照）に食い込む際の抵抗が増えるので、図８に示すように、ピンチ圧が低い領域で搬送力が低下してしまう。
【００５８】
＜３．第３の実施の形態＞
［画像形成装置の構成例］
図９は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタ１０における押圧力付与手段の一例を示す正面図であり、押圧力が大きい状態を示している。
また、図１０は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタ１０における押圧力付与手段の一例を示す正面図であり、押圧力が小さい状態を示している。
図９及び図１０に示すように、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、印画紙２０を介してキャプスタン２１とピンチローラ２２との間に押圧力を作用させるための押圧力付与手段として、一対の固定バネ２３及び一対の調整バネ２４を備えている。
【００５９】
ここで、固定バネ２３及び調整バネ２４は、キャプスタン２１に向けてピンチローラ２２を付勢するように、ピンチローラ２２の両端部にそれぞれ設けられている。そして、各固定バネ２３は、サーマルプリンタ１０の筐体（図示せず）に連結されており、ピンチローラ２２に対して常に一定のバネ力を作用させる。
一方、各調整バネ２４は、接離手段（図示せず）によってサーマルヘッド１１とプラテン１２とが接触していないときのバネ力が接触しているときのバネ力よりも小さくなるようにして、サーマルヘッド１１に連結されている。
【００６０】
このような本実施形態のサーマルプリンタ１０によって印画を行うには、図９に示すように、サーマルヘッド１１とプラテン１２とを接触させたり引き離したりするための接離手段（図示せず）により、サーマルヘッド１１を下降させる。そして、発熱抵抗体１１ａをプラテン１２に圧接させ、発熱抵抗体１１ａとプラテン１２との間にインクリボン３０及び印画紙２０を挟持する。その後、キャプスタン２１を時計回りに回転駆動し、印画紙２０を印画方向（図９の右方向）に搬送しながら発熱抵抗体１１ａを通電駆動することにより、インクリボン３０上の各インクを印画紙２０に転写して印画を行う。
【００６１】
一方、印画を行わずに印画紙２０を搬送するとき（印画紙２０を印画の開始地点まで戻すときや排紙するとき）は、図１０に示すように、サーマルヘッド１１を上昇させる。そして、キャプスタン２１を反時計回りに回転駆動し、印画紙２０を排紙方向（図１０の左方向）に搬送する。なお、印画紙２０を排紙する場合には、カッター２３によって所定の長さに切断する。
しかし、非印画時（排紙時等）も印画時（転写時）のような大きな押圧力で印画紙２０を搬送したのでは、キャプスタン２１の突起２１ａによってキャプスタン痕が現れてしまう。
【００６２】
そこで、本実施形態のサーマルプリンタ１０では、非印画時（排紙時等）にピンチローラ２２の押圧力が小さくなるようにしている。具体的には、押圧力付与手段を構成する一対の調整バネ２４が接離手段（図示せず）に連結されている。そして、サーマルヘッド１１とプラテン１２とが接触していないとき（印画紙２０に画像を形成しないとき）のピンチローラ２２の押圧力が接触しているとき（印画紙２０に画像を形成するとき）の押圧力よりも小さくなるように切替え可能に構成されている。
【００６３】
したがって、非印画時でサーマルヘッド１１が上昇しており、プラテン１２との間に印画紙２０が挟持されていない場合には、搬送負荷（サーマルヘッド１１と印画紙２０との摩擦力等）が小さいので、それに応じてピンチローラ２２の押圧力も小さくなる。その結果、キャプスタン痕が現れないようにしつつ、印画紙２０を円滑に搬送できるようになる。
【００６４】
このように、本実施形態のサーマルプリンタ１０は、印画時（サーマルヘッド１１の下降時）と非印画時（サーマルヘッド１１の上昇時）とで必要な印画紙２０の搬送力が異なることに着目し、サーマルヘッド１１の昇降を利用して押圧力を切り替えている。具体的には、大きな搬送力が必要な印画時は、キャプスタン２１の搬送力が大きくなるように、図９に示すように、サーマルヘッド１１の下降に連動して各調整バネ２４が引っ張られる。そのため、ピンチローラ２２の押圧力が大きくなる結果、キャプスタン２１の搬送力が大きくなる。
【００６５】
逆に、搬送力が小さくても十分な非印画時は、図１０に示すように、サーマルヘッド１１の上昇に連動させて各調整バネ２４を縮ませることにより、ピンチローラ２２の押圧力を小さくする（例えば、５０Ｎ以下にする）。その結果、印画紙２０に対するキャプスタン２１の突起２１ａの食い込みが少なくなり、キャプスタン痕（特に、カッター２３による印画紙２０のカット時の停止痕）をより一層抑制できるようになる。なお、ピンチローラ２２の最低限の押圧力は、各固定バネ２３によって確保されている。
【００６６】
＜４．第４の実施の形態＞
［画像形成装置の構成例］
図１１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタ１０における押圧力付与手段の他の例（押圧装置４０ａ）を示す正面図であり、押圧力が大きい状態を示している。
また、図１２は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての、サーマルプリンタ１０における押圧力付与手段の他の例（押圧装置４０ａ）を示す正面図であり、押圧力が小さい状態を示している。
【００６７】
図１１及び図１２に示すように、押圧装置４０ａは、中心からずれた位置にある回転軸４１によって回転する偏心カム４２と、偏心カム４２の回転によって縮み量が変化するコイルバネ４３とを備えている。そして、このコイルバネ４３の一端部がピンチローラ２２を支持するアーム４４に取り付けられている。また、中心軸１１ｂを中心として回転可能なサーマルヘッド１１と偏心カム４２との間には、弾性ベルト４５が巻き回されており、偏心カム４２と弾性ベルト４５とによって接離装置４０ｂが構成されている。
【００６８】
ここで、モータ（図示せず）の回転駆動によって回転軸４１を反時計回りに回転させると、図１１に示すように、偏心カム４２が反時計回りに回転してコイルバネ４３が伸び、アーム４４を強く引っ張る。そのため、ピンチローラ２２の押圧力が大きくなる。また、偏心カム４２の反時計回りの回転により、サーマルヘッド１１が中心軸１１ｂを中心に反時計回りに回転し、発熱抵抗体１１ａが印画紙２０を介してプラテン１２に圧接する。したがって、サーマルヘッド１１の下降によって印画紙２０の搬送負荷が大きくなっていても、キャプスタン２１の回転駆動による十分な搬送力が確保され、印画紙２０を正確に搬送できるので、色ずれを防止できる。
【００６９】
一方、モータ（図示せず）の回転駆動によって回転軸４１を時計回りに回転させると、図１２に示すように、偏心カム４２が時計回りに回転してコイルバネ４３が縮み、アーム４４に対する引張り力が弱くなる。そのため、ピンチローラ２２の押圧力が小さくなる。また、偏心カム４２の時計回りの回転により、サーマルヘッド１１が中心軸１１ｂを中心に時計回りに回転し、発熱抵抗体１１ａがプラテン１２から引き離される。したがって、ピンチローラ２２の押圧力が小さく、キャプスタン２１の搬送力が小さくなっても、印画紙２０の搬送負荷が小さいため、印画紙２０を正確に搬送できる。また、ピンチローラ２２の押圧力が小さいことから、キャプスタン痕をより一層抑制できる。
【００７０】
このように、押圧装置４０ａは、接離装置４０ｂと連動し、ピンチローラ２２の押圧力を調整する。そのため、印画紙２０を搬送するために必要な搬送力に応じてキャプスタン２１の搬送力を調整すべく、ピンチローラ２２の押圧力を増減できる。その結果、色ずれのないカラー印画が可能となり、キャプスタン痕が一層抑制されるので、印画品位が向上する。そして、このような押圧装置４０ａ及び接離装置４０ｂは、印画紙２０の搬送力を大きくする必要がある（キャプスタン痕が目立つようになる）大きな印画サイズの印画紙２０に対して、特に有効なものとなる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
（１）実施形態では、記録媒体として印画紙２０（紙メディア）を使用しているが、これに限ることなく、プラスチックメディアであってもよい。また、実施形態では、プラテンとしてプラテン１２を使用しているが、ローラ形状でないプラテンであってもよい。
【００７２】
（２）実施形態では、印画紙２０を介してキャプスタン２１とピンチローラ２２との間に押圧力を作用させるための押圧力付与手段として、ピンチローラ２２に接続した固定バネ２３及び調整バネ２４やコイルバネ４３等を用いている。
しかし、押圧力付与手段には、バネ以外の弾性体を用いることもできる。また、ピンチローラ２２ではなく、キャプスタン２１に押圧力を作用させるようにしてもよい。
【００７３】
（３）実施形態では、印画紙２０を介してサーマルヘッド１１とプラテン１２とを接触させたり引き離したりするための接離手段として、偏心カム４２及び弾性ベルト４５を用いている。そして、中心軸１１ｂを中心としてサーマルヘッド１１を回転させることにより、プラテン１２に対して接離させている。
しかし、サーマルヘッド１１を回転させるのではなく、サーマルヘッド１１の全体を上下させるような接離手段を用いてもよい。また、サーマルヘッド１１を接離させるのではなく、プラテン１２をサーマルヘッド１１に対して接離させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０  サーマルプリンタ（画像形成装置）
１１  サーマルヘッド
１１ａ  発熱抵抗体（発熱素子）
１１ｂ  中心軸
１２  プラテン（プラテン）
２０  印画紙（記録媒体）
２１  キャプスタン（搬送装置）
２１ａ  突起
２１ｂ  突起
２２  ピンチローラ（搬送装置）
２３  固定バネ（押圧力付与手段）
２４  調整バネ（押圧力付与手段）
４０ａ  押圧装置（押圧力付与手段）
４０ｂ  接離装置（接離手段）
４１  回転軸（押圧力付与手段、接離手段）
４２  偏心カム（押圧力付与手段、接離手段）
４３  コイルバネ（押圧力付与手段）
４４  アーム（押圧力付与手段）
４５  弾性ベルト（接離手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010247914.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010247914.tif 000011
【図１０】
2010247914.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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