(57)【要約】【課題】  高精度な記録用紙の搬送を行い、高品質な画像印刷が可能なプリンタを提供する。【解決手段】  記録用紙の搬送方向におけるプラテンローラ１の上流側および下流側にそれぞれ回転可能に配設された第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３と、前記第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の一端部にそれぞれ連結されたギア６、７と、前記ギア６、７を介して前記第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３を回転駆動する回転駆動機構１１と、前記第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の他端部にそれぞれ摺接され、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の回転負荷トルクが等しくなるように、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３にかかる軸方向の側圧が調整されたスラストプレート１６、１７とを備えていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用紙の搬送方向におけるプラテンローラの上流側および下流側にそれぞれ回転可能に配設された第１紙送りローラおよび第２紙送りローラと、
前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの一端部にそれぞれ連結されたギアと、
前記ギアを介して前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラを回転駆動する回転駆動機構と、
前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの他端部にそれぞれ摺接され、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクが等しくなるように、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラにかかる軸方向の側圧が調整されたスラストプレートと、
を備えていることを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記スラストプレートは、前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクがともに０．６Ｎｃｍ以下となるように、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラにかかる軸方向の側圧が調整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。
【請求項３】
前記スラストプレートは、前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクの差が０．２Ｎｃｍ以下となるように、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラにかかる軸方向の側圧が調整されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用紙を正逆方向に搬送しながらインク色の画像を重ねて、所望のカラー印刷を行うプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カラー印刷を行うプリンタとして、記録用紙を正逆方向に搬送しながらインク色を重ねて、所望のカラー印刷を行うプリンタが利用されている。このプリンタの一般的な構成を説明すると、記録用紙の搬送方向におけるプラテンローラの上流側および下流側に、それぞれ駆動源としてのステッピングモータによって回転駆動される第１紙送りローラおよび第２紙送りローラが配設されている。また、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの上方には、それぞれ第１紙送りローラおよび第２紙送りローラに圧接して従動回転可能とされる第１圧接ローラおよび第２圧接ローラが配設されている。
【０００３】
これらのプランテンローラ、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラは、それぞれの支軸の両端部がプリンタのフレームの両側面に回転自在に支持されている。
【０００４】
また、プランテンローラ、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの一端部には、それぞれハス歯ギアが装着され、互いに噛合されている。これらのハス歯ギアを、ステッピングモータのモータ軸に装着されたギアと噛合させることにより、前記ステッピングモータの回転駆動力がプラテンローラ、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラに伝達されるように構成されている。
【０００５】
また、前記プラテンローラの上方には、当該プラテンローラに記録用紙を介して接離（ヘッドダウン／ヘッドアップ）可能とされたサーマルヘッドが配設され、このサーマルヘッドとプラテンローラの圧接、対向する位置は印刷部とされている。このサーマルヘッドと記録用紙との間には、インクリボンが引き回しされて配設されている。また、カラー印刷可能な熱転写プリンタにおいては、このインクリボンの表面には、例えば、イエロー、マゼンダ、シアン、オーバーコートの４色のインク層が連続して形成されている。
【０００６】
ここで、このような構成を備えたプリンタにおいてカラー記録を行なう場合の前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの作用について説明する。
【０００７】
まず、第１紙送りローラとこれに圧接して従動回転する第１圧接ローラとの間に記録用紙を挟持し、この状態で所定量だけ第１紙送りローラを正回転させることにより搬送方向（下流側）へ搬送して、最初の頭出しを行なう。
【０００８】
続いて、サーマルヘッドをヘッドダウン状態として記録用紙をプラテンローラとの間に挟持し、この状態で、さらに前記第１紙送りローラを所定量だけ正回転させて記録用紙を搬送するとともに、サーマルヘッドに形成された複数の発熱素子に選択的に通電して１色目のインク層のインクを熱転写し、１色目のインクによる画像を形成する。
【０００９】
画像が形成されつつ下流側へ搬送される記録用紙の先端が第２紙送りローラとこれに従動回転する第２圧接ローラとの間に到ったところで、第２紙送りローラと第２圧接ローラとの間に挟持し、記録用紙の後端が第１紙送りローラと第１圧接ローラとによる挟持から抜けて開放されるまで前記第１紙送りローラと第２紙送りローラを所定量だけ正回転させて記録用紙を下流側へ搬送する。また、記録用紙の後端が第１紙送りローラと第１圧接ローラとによる挟持から抜けて開放された後は、１色目のインク層のインクの熱転写が完了するまで第２紙送りローラのみを正回転させることにより記録用紙を下流側へ搬送する。
【００１０】
そして、１色目のインク層のインクの熱転写が完了し、１色目のインク色の画像が形成されたら、サーマルヘッドをヘッドアップ状態とし、第２圧接ローラとの間に記録用紙を挟持している第２紙送りローラを所定量だけ逆回転させることにより記録用紙を逆搬送方向（上流側）へ搬送する（フィードバック）。
【００１１】
逆搬送される記録用紙は、後端が第１紙送りローラと第１圧接ローラとの間に到ったところでこれらの間に挟持する。そして、記録用紙の先端が第２紙送りローラと第２圧接ローラとによる挟持から抜けて開放されるまで前記第１紙送りローラと第２紙送りローラを所定量だけ逆回転させて上流側へ搬送する。記録用紙の先端が第２紙送りローラと第２圧接ローラとによる挟持から抜けて開放された後は、記録用紙が頭出し位置に戻るまで、前記第１紙送りローラのみを逆回転させることにより記録用紙を下流側へ搬送する。
【００１２】
その後は、同様にして、記録用紙の正逆搬送を行ないながら、２色目乃至４色目のインク層のインクを、既に形成されている画像の上に重ねるようにして熱転写し、所望のカラー印刷を得る（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
また、従来、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの一端にスラストプレートの自由端を摺接させ、アース機能、スラスト動作機能として側圧をかける構成のプリンタも開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１４】
【特許文献１】特開２００７−４５５７７号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところが、特許文献１に開示されているプリンタにおいては、回転負荷トルクが高くなる場合は、低温環境下で急激なトルクアップが生じ、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転開始遅れが生じることがある。
【００１６】
また、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラのそれぞれの負荷トルクの大きさが互いに異なった場合には、記録用紙の搬送量をステッピングモータのステップ数で制御すると、主に第１紙送りローラによって搬送方向へ搬送する際の搬送量と、主に第２紙送りローラによって逆搬送方向へのフィードバックする際の搬送量との間に誤差が生じていた。この場合、記録用紙を４往復搬送させながら、順に各インク層の画像を熱転写していくと、印刷された印刷画像には、各インク層の画像の位置のずれ、いわゆる色ずれが生じてしまうという問題があった。
【００１７】
また、特許文献２に開示されているプリンタにおいては、前記スラストプレートによって第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクをコントロールすることまでは配慮されていない。
【００１８】
そこで、本発明はこのような点に鑑み、高精度な記録用紙の搬送を行い、高品質な画像印刷が可能なプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前述した目的を達成するため、請求項１に記載のプリンタは、記録用紙の搬送方向におけるプラテンローラの上流側および下流側にそれぞれ回転可能に配設された第１紙送りローラおよび第２紙送りローラと、前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの一端部にそれぞれ連結されたギアと、前記ギアを介して前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラを回転駆動する回転駆動機構と、前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの他端部にそれぞれ摺接され、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクが等しくなるように、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラにかかる軸方向の側圧が調整されたスラストプレートとを備えていることを特徴とする。
【００２０】
この請求項１に記載のプリンタによれば、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクを等しくすることで、記録用紙の搬送方向および反対方向への搬送時における第１紙送りローラおよび第２紙送りローラによる記録用紙の搬送量の誤差を少なくすることができる。これにより、インクリボンの各インク層によって形成される画像の位置のずれ、いわゆる色ずれなどの印刷不良を防止することができる。
【００２１】
また、請求項２に記載のプリンタは、請求項１に記載のプリンタであって、前記スラストプレートは、前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクがともに０．６Ｎｃｍ以下となるように、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラにかかる軸方向の側圧が調整されていることを特徴とする。
【００２２】
この請求項２に記載のプリンタによれば、後述する実験結果（図４および図５）に基づいて、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの負荷トルクを良好な画像が得られる範囲で可能な限り小さい数値、すなわち０．６Ｎｃｍ以下とすることで、搬送開始時および逆搬送時における第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転開始遅れを防止し、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラによる記録用紙の高精度な搬送を行うことができる。
【００２３】
また、請求項３に記載のプリンタは、請求項１または請求項２に記載のプリンタであって、前記スラストプレートは、前記第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクの差が０．２Ｎｃｍ以下となるように、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラにかかる軸方向の側圧が調整されていることを特徴とする。
【００２４】
この請求項３に記載のプリンタによれば、後述する実験結果（図４および図５）に基づいて、第１紙送りローラと第２紙送りローラの負荷トルクの差を小さくし、すなわち両者の差を０．２Ｎｃｍ以下とすることで、搬送方向および反対方向への記録用紙の搬送時における第１紙送りローラおよび第２紙送りローラによる搬送量の誤差を少なくすることができ、色ずれなどの印刷不良を防止することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明のプリンタによれば、スラストプレートは、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの回転負荷トルクが等しくなるように、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラにかかる側圧が調整されているため、搬送方向および反対方向への記録用紙の搬送時における第１紙送りローラおよび第２紙送りローラによる搬送量の誤差を少なくすることができる。これにより、第１紙送りローラおよび第２紙送りローラによる高精度な搬送を行い、いわゆる色ずれなどの印刷不良を防止し、高品質な印刷画像を印刷することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明のプリンタについて、図１から図５に基づいて実施形態により説明する。
【００２７】
図１は、本発明のプリンタの要部斜視図、図２は図１をスラストプレート側からみた側面図である。また、図３は第１紙送りローラに摺接させて配設されるスラストプレートの配設状態を示す説明図である。なお、本実施形態のプリンタは、カラー画像を印刷可能な熱転写プリンタとしての基本構成を備えたものとし、その詳細については省略する。
【００２８】
本実施形態のプリンタは、回転可能に配設されたプラテンローラ１と、プラテンローラ１の上方に配置され、搬送される記録用紙を介してプラテンローラ１に接離（ヘッドダウン／ヘッドアップ）可能に配設されたサーマルヘッド（不図示）とを有している。
【００２９】
プラテンローラ１上に搬送される記録用紙とサーマルヘッドとの間には、インクリボン（不図示）が引き回しされて配設されている。本実施形態のインクリボンの表面には、イエロー、マゼンダ、シアン、オーバーコートの４色のインク層が連続して形成されている。
【００３０】
図１に示すように、記録用紙の搬送方向（図１および図２における矢印Ｔの方向）におけるプラテンローラ１の上流側および下流側には、それぞれ後述する回転駆動機構１１によって回転駆動される第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３が回転可能に配設されている。
【００３１】
なお、前記第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３は、ベアリング４を介してフレーム５に両側面に回転可能に支持されている（第１紙送りローラ２については、図３参照）。
【００３２】
第１紙送りローラ２、第２紙送りローラ３およびプラテンローラ１の一端部には、第１紙送りギア６、第２紙送りギア７およびプラテンギア８としてのハス歯ギアがそれぞれ連結されている。また、前記第１紙送りギア６と第２紙送りギア７の間には、第１中間ギア９および第２中間ギア１０が配設されている。図１に示すように、これらの第１中間ギア９および第２中間ギア１０は、大径、小径の２枚のギア体を同心状に配置させて一体形成された２段ギアであり、これらの大径のギア体は、それぞれ前記第１紙送りギア６および第２紙送りギア７に噛合し、小径のギア体は、共に前記プラテンギア８と噛合している。
【００３３】
また、図１および図２に示すように、前記第１中間ギア９および第２中間ギア１０の近傍には、前記回転駆動機構１１が配設されている。この回転駆動機構１１は、駆動源としてのステッピングモータ１２を有しており、このステッピングモータ１２のシャフトにはピニオンギア１３が連結されている。また、このピニオンギア１３には、動力伝達ギアとしてのギア１４とギア１５を介して前記プラテンギア８が噛合している。詳しくは、前記ギア１４およびギア１５は、それぞれ大径、小径の２枚のギア体を同心状に配置させて一体形成された２段ギアである。そして、前記ピニオンギア１３にはギア１４の大径のギア体が噛合し、ギア１４の小径のギア体にはギア１５の大径のギア体が噛合し、さらに、ギア１５の小径のギア体にはプラテンギア８が噛合している。
【００３４】
そして、前記ステッピングモータ１２の回転駆動力は、順に、ピニオンギア１３、ギア１４、ギア１５を介してプラテンギア８に伝達され、さらに、プラテンギア８、第１中間ギア９および第２中間ギア１０を介して前記第１紙送りギア６および第２紙送りギア７に伝達されるようになっている。したがって、ステッピングモータ１２が正逆回転すると、複数のギアを介して第１紙送りローラ２、第２紙送りローラ３およびプラテンローラ１が同一方向に正逆回転するようになっている。なお、ステッピングモータ１２のステップ数を制御することによって、記録用紙の正逆方向への搬送量は制御されている。
【００３５】
また、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の他端部には、それぞれ側圧を調整するための第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７の自由片１６ａ、１７ａの先端が摺接されている。
【００３６】
これらの第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７は、前述したスラスト荷重を抑制する機能の他、搬送時における記録用紙との摩擦によって、第１紙送りローラ２や第２紙送りローラ３の周側面に帯電した静電気をフレーム５に逃すためのアースとしても機能するものである。
【００３７】
本実施形態においては、前記第１スラストプレート１６は導電性を有する部材からなり、図３に示すように、平板状の板ばねであって、下方側の固定片１６ｂは、ねじ１８によってフレーム５に固定されている。また、第１スラストプレート１６の上方側は自由片１６ａとされ、その先端は第１紙送りローラ２の端部に、スラスト方向（図１および図３における矢印Ａの方向）と反対方向（図１および図３における矢印Ｂの方向）の側圧がかかるように摺接されており、第１紙送りギア６により生じるスラスト荷重を抑制する機能を果たしている。
【００３８】
また、本実施形態においては、前記第２スラストプレート１７は導電性を有する部材からなり、図３に示すように、全体形状がＹ字状であって、１つの固定片１７ｂは、ねじ１８によってフレーム５に固定されている。また、前記固定片１７ｂから二股状に分岐した２つの自由片１７ａの先端は、それぞれ第２紙送りローラ３およびプラテンローラ１の端部に、スラスト方向（図１における矢印Ａの方向）と反対方向（図１における矢印Ｂの方向）の側圧がかかるように摺接されている。これらの自由片１７ａは、それぞれ第２紙送りギア７およびプラテンギア８により生じるスラスト荷重を抑制する機能を果たしている。また、第２スラストプレート１７の２つの自由片１７ｂの長手方向の長さは、第１スラストプレート１６の自由片１６ｂと同じ長さとなっている。なお、本実施形態においては、第２紙送りローラ３およびプラテンローラ１の端部に摺接させるためのスラストプレートとして、Ｙ字状の板ばねを１つ設け、二股状に分岐した２つの自由片１７ａをそれぞれに摺接させることによって、部品点数の削減を図っている。
【００３９】
なお、前記第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７の形状は、上記のような形状に限定されない。例えば、第１スラストプレート１６における長手方向中間部や第２スラストプレート１７の１つの固定片１７ａと２つの自由片１７ｂとの間に段部を形成してもよい。
【００４０】
また、本実施形態においては、これらの第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７は、それぞれ第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の回転負荷トルクが、後述する実験結果（図４および図５参照）に基づく適正値（第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の負荷トルクがともに０．６Ｎｃｍ以下であって、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の負荷トルクの差が０．２Ｎｃｍ以下）となるように、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３にかかる側圧が調整されている。具体的には、固定片１６ｂ、１７ｂを固定しているねじ１８のねじ込み量を調整したり、板厚などによって側圧を調整して設計された板ばねを使用することで、第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７にかかる側圧を調整する。また、前述のように、前記第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７に段部を形成した場合には、自由片１６ａ、１７ａ側の折り曲げ角度を調整することで、比較的容易に第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７にかかる側圧を調整する。
【００４１】
ここで、図４は、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の負荷トルクの測定結果とそれぞれの条件で印刷された印刷画像の良否との関係を示すグラフである。また、図５は、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の負荷トルクの測定値、両者の負荷トルクの差、各条件の時に印刷された印刷画像の評価結果を示した表である。
【００４２】
この実験では、第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７としての板ばねの自由片１６ａ、１７ａの曲げ角度や板厚などを調整して、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３にかかる側圧を変更した２４の試料を用意し、その他の条件を同じにして印刷を行った時の回転負荷トルクの測定と、そのときに実際に印刷された印刷画像の良否とを判断することを目的とする。本実験においては、印刷画像の良否は、いわゆる色ずれが生じているかどうかを目視により確認し、良好（図中○）、可（図中△）、不良（図中×）の３段階で評価した。
【００４３】
この測定結果によれば、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の負荷トルクがともに０．６Ｎｃｍ以下であって、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の負荷トルクの差が０．２Ｎｃｍ以下となるときに、良好な印刷画像が得られることが分かった。
【００４４】
この結果に基づいて、本実施形態のプリンタは、第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７は、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の回転負荷トルクが等しくなるように、すなわち第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の回転負荷トルクがともに０．６Ｎｃｍ以下であって、両者の差が０．２Ｎｃｍ以下となるように、それぞれ第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３にかかる側圧が調整されている。これにより、主に第１紙送りローラ２によって搬送方向へ搬送する際の搬送量と、主に第２紙送りローラ３によって逆搬送方向へ搬送する際の搬送量との誤差を少なくし、記録用紙の高精度な搬送を行い、インクリボンの各インク層による印刷画像の位置ずれ、いわゆる色ずれなどの印刷不良を防止し、高品質な印刷画像を印刷することができる。
【００４５】
また、本実施形態のプリンタは、第１スラストプレート１６および第２スラストプレート１７は、良好な画像が得られる範囲で可能な限り小さくし、すなわち第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の回転負荷トルクがともに０．６Ｎｃｍ以下となるように、それぞれ第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３にかかる側圧が調整されている。これにより、搬送開始時および逆搬送時における第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３の回転開始遅れを防止し、第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３による高精度な搬送を行い、高品質な印刷画像を印刷することができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更できるものとする。
【００４７】
例えば、プラテンローラ１の端部に摺接されている第２スラストプレート１７の一方の自由片１７ａからプラテンローラ１にかかる側圧についても調整し、プラテンローラ１の回転負荷トルクをコントロールしてもよい。例えば、プラテンローラ１の回転負荷トルクを第１紙送りローラ２および第２紙送りローラ３と等しくなるように、すなわち０．６Ｎｃｍ以下となるように、第２スラストプレート１７の一方の自由片１７ａからプラテンローラ１にかかる側圧を調整することで、より高精度な搬送を行うようにしてもよい。また、上記実施形態における測定と同様の実験を行うことでプラテンローラ１の回転負荷トルクの適正値を求めて、その負荷トルクとなるように、第２スラストプレート１７の自由片１７ａの側圧を調整してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のプリンタの要部斜視図
【図２】図１をスラストプレート側からみた側面図
【図３】第１紙送りローラに摺接させて配設されるスラストプレートの配設状態を示す説明図
【図４】第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの負荷トルクの測定結果と印刷画像の良否との関係を示すグラフ
【図５】第１紙送りローラおよび第２紙送りローラの負荷トルクの測定値、両者の負荷トルクの差、各条件の時に印刷された印刷画像の評価結果を示した表
【符号の説明】
【００４９】
１  プラテンローラ
２  第１紙送りローラ
３  第２紙送りローラ
６  第１紙送りギア
７  第２紙送りギア
１１  回転駆動機構
１２  ステッピングモータ
１３  ピニオンギア
１４  ギア
１５  ギア
１６  第１スラストプレート
１６ａ  自由片
１６ｂ  固定片
１７  第２スラストプレート
１７ａ  自由片
１７ｂ  固定片
【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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