(57)【要約】      （修正有）【課題】用紙に突起痕を生じさせることがない上に、フィードローラによる用紙の搬送速度を高精度に規制して印刷張力を適正に維持するとともに、用紙の搬送位置を適切に行うことで高精細な印刷を行うことができる熱転写プリンタを提供する。【解決手段】給紙ロール１１から繰り出された用紙１を、ピンチローラ６と表面に弾性層５ａを有するフィードローラ５との間で挟み込み、フィードローラ５の回転によって搬送しながら、インクリボン２とを重合させた状態でプラテンローラ３とプラテンローラ３に弾接する印刷ヘッド４との間で設定される印刷位置Ｐに送り込みつつ印刷を行うものであって、フィードローラ５の印刷方向上流における用紙１のパスラインと印刷方向下流における用紙１のパスラインとの間で、用紙１がフィードローラ５に対して所定の角度以上巻き付けられた状態で搬送されるように構成した。【選択図】図１
2014034149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙ロールから繰り出された用紙をフィードローラとピンチローラとの間で挟み込み、前記フィードローラの回転によって搬送しながら、インクリボンと重合させた状態でプラテンローラと当該プラテンローラに弾接する印刷ヘッドとの間で設定される印刷位置に送り込みつつ印刷を行う熱転写プリンタであって、
前記フィードローラは、少なくとも用紙に当接する外周面が弾性体によりフラットに形成され、
前記フィードローラの印刷方向上流における用紙のパスラインと印刷方向下流における用紙のパスラインとの間で、前記用紙が前記フィードローラに対して所定の角度以上巻き付けられた状態で搬送されるように構成していることを特徴とする熱転写プリンタ。
【請求項２】
前記フィードローラと前記プラテンローラとの間において前記用紙に所定の印刷張力を付与させつつ印刷方向に搬送させる場合において、
前記フィードローラの外周面上において前記用紙が巻き付けられた巻付範囲内のうち、前記フィードローラに対して前記ピンチローラが弾接する弾接領域よりも印刷方向上流に、
前記弾接領域において前記用紙に生じる張力を前記印刷張力にまで低減する第１張力緩和領域と、
前記用紙に前記印刷張力を生じさせた状態で保持する第１保持領域と、が形成されるように前記所定の角度を設定していることを特徴とする請求項１記載の熱転写プリンタ。
【請求項３】
前記用紙を印刷方向に搬送させる場合において、
前記フィードローラと前記給紙ロールとの間で、前記用紙に、前記印刷張力よりも小さい張力がさらに付与されることを特徴とする請求項１または２記載の熱転写プリンタ。
【請求項４】
前記用紙を印刷方向とは逆方向である給紙方向に搬送させる場合において、
前記フィードローラと前記給紙ロールとの間において前記用紙に所定の巻き戻し張力が付与され、
前記フィードローラの外周面上において前記用紙が巻き付けられた巻付範囲内のうち、前記フィードローラに対して前記ピンチローラが弾接する弾接領域よりも印刷方向上流に、
前記弾接領域において前記用紙に生じる張力を前記巻き戻し張力にまで低減する第２張力緩和領域と、
前記用紙に前記巻き戻し張力を生じさせた状態で保持する第２保持領域と、が形成されるように前記所定の角度を設定していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の熱転写プリンタ。
【請求項５】
前記フィードローラと前記給紙ロールとの間に、前記フィードローラに対して前記所定の角度以上巻き付けられるように前記用紙を案内するガイドローラが設けられることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の熱転写プリンタ。
【請求項６】
前記フィードローラにおける前記巻付範囲内の略中間部に前記ピンチローラが弾接する弾接領域が形成されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の熱転写プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷ヘッドとプラテンローラとの間にインクリボンと用紙とを重合させた状態で送り込み、印刷ヘッドより与えられる熱によって印刷を行う熱転写プリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、印刷ヘッドをプラテンローラに対して弾接させて、これらの間にインクリボンと用紙とを重合させて送り込みつつ印刷を行う熱転写プリンタについて多数のものが知られている。
【０００３】
そのような熱転写プリンタとしての昇華型プリンタの多くは、図４のような印刷ヘッド周辺の構成を採る。
【０００４】
印刷ヘッド４はプラテンローラ３に対して弾接させて、その弾接部により印刷位置Ｐが形成される。そして、この印刷位置Ｐに用紙１とインクリボン２とを重合させた状態で送り込みつつ印刷が行われる。この例における昇華型プリンタ１００では、用紙１が巻かれた給紙ロール１１側、すなわち図中の左側に向けたＡ方向に用紙１が搬送されつつ印刷が行われるようになっている。
【０００５】
印刷ヘッド４の表面には、図示しない発熱抵抗体が紙面奥行き方向に並べて配置されており、この発熱抵抗体は各々印刷情報に応じて通電されることによって発熱し、インクリボン２の表面の染料が用紙１の表面に熱転写される。インクリボン２は供給側ボビン２１の外周にロール状に巻かれた形態でプリンタ内部に保管されており、リボン搬送ロール７１、７２、７３によって位置規制されつつ搬送され、印刷に用いられた使用後のインクリボン２は巻取側ボビン２２によって巻き取られていく。
【０００６】
このとき、印刷中の用紙１の搬送速度は印刷位置Ｐよりも印刷方向下流に設けられたフィードローラ１０５の回転速度によって規制され、インクリボン２は重合される用紙１とともに同じ速度で搬送される。フィードローラ１０５の外周面に対して用紙１は側面より見て接線をなすように接触、すなわちフィードローラ１０５の印刷方向上流における用紙１のパスライン（図中のＡ方向）と、印刷方向下流におけるパスライン（図中のＤ方向）とは方向がほぼ等しくなるように接触して把持される。
【０００７】
上記フィードローラ１０５の外周面に対する用紙１の滑りを防ぐためのものとして、下記特許文献１には、表面に微小突起を有するフィードローラと当該フィードローラに対向するピンチローラとの間で用紙を挟みこみフィードローラの外周面上に用紙を把持させた上で、当該フィードローラの回転速度を制御することで用紙の搬送速度を規制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１６１４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示の昇華型プリンタは、表面に微小突起を有するフィードローラで用紙を搬送するので、フィードローラに密着した用紙に微小突起による食い込み痕（以下、「突起痕」と記載する）が形成され、用紙表面に凹凸が生じることで品位の低下につながる。また、用紙の両面にそれぞれ印刷処理を行う両面プリンタにこのような搬送機構を適用した場合、用紙の突起痕が形成された部分にはインクリボンの表面の染料が付着しにくくなるため、画像の色濃度が低下するとの不具合が生じることもある。
【００１０】
こうした問題の抜本的解消のためには、フィードローラ表面の微小突起を無くすことが必要となる。これを実現するためには、微小突起により得ていた用紙の搬送力を補うため、フィードローラとピンチローラ間での弾接力を利用して用紙を把持するとともに、フィードローラの外周面を弾性体により形成して用紙との摩擦係数を上げることが考えられる。
【００１１】
こうした構成を図４に示したプリンタに適用した場合には、具体的には次のような構成となる。フィードローラ１０５は、表面に弾性層が形成されており、弾性層が形成されたフィードローラ１０５とピンチローラ１０６とに挟まれて搬送されることで、用紙１には、フィードローラ１０５の表面に対して大きな摩擦力を生じ、滑りを抑制された状態でフィードローラ１０５の回転速度に合わせて搬送される。
【００１２】
こうした昇華型プリンタに対してますますの高画質化が求められており、印刷ヘッド４による動作と連動して用紙１の搬送速度を高精度に規制することが必要となってきている。
【００１３】
しかしながら、上記のような昇華型プリンタは、フィードローラ１０５の表面におけるピンチローラ１０６が弾接する領域で用紙１の搬送速度が大きくなるので、用紙１の搬送速度を高精度に規制できない。これは、該領域でフィードローラ１０５の弾性層がピンチローラ１０６に押圧されて変形している関係しており、弾性層が変形する範囲で用紙１が滑ることで搬送速度が大きくなると考えられる。
【００１４】
そのため、印刷時においては印刷張力が増大して適切な印刷を行うことができなくなるとともに、用紙を給紙方向に送る際には用紙の位置決めを適切に行うことができなくなる。
【００１５】
本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には、用紙に突起痕を生じさせることがない上に、フィードローラによる用紙の搬送速度を高精度に規制して印刷張力を適正に維持するとともに、用紙の搬送位置を適切に行うことで高精細な印刷を行うことができる熱転写プリンタ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】
【００１６】
本発明は、かかる目的を達成するために次のような手段を講じたものである。
【００１７】
すなわち、本発明の熱転写プリンタは、給紙ロールから繰り出された用紙をフィードローラとピンチローラとの間で挟み込み、前記フィードローラの回転によって搬送しながら、インクリボンと重合させた状態でプラテンローラと当該プラテンローラに弾接する印刷ヘッドとの間で設定される印刷位置に送り込みつつ印刷を行う熱転写プリンタであって、前記フィードローラは、少なくとも用紙に当接する外周面が弾性体によりフラットに形成され、前記フィードローラの印刷方向上流における用紙のパスラインと印刷方向下流における用紙のパスラインとの間で、前記用紙が前記フィードローラに対して所定の角度以上巻き付けられた状態で搬送されるように構成していることを特徴とする。
【００１８】
このように、フィードローラの外周面上において用紙が巻き付けられた巻付範囲が形成されるように構成すると、フィードローラに対してピンチローラが弾接する弾接領域で用紙を挟み込み把持力を生じさせるとともに、その弾接領域の周囲に設定される巻付範囲全体によって用紙の搬送速度を規制することで、弾接領域の変形に伴う搬送速度の増加を抑制することができるので、用紙の搬送速度を高精度に規制でき、さらには印刷張力を適正に維持することができるため、高精細な印刷を行うことが可能となる。また、フィードローラの外周面に微小突起を設ける必要がないため、突起痕が生じることなく、この突起痕による色濃度の低下が起こることないので、用紙１に十分な色濃度を与えることができる。
【００１９】
用紙の搬送速度を高精度に規制するためには、前記フィードローラと前記プラテンローラとの間において前記用紙に所定の印刷張力を付与させつつ印刷方向に搬送させる場合において、前記フィードローラの外周面上において前記用紙が巻き付けられた巻付範囲内のうち、前記フィードローラに対して前記ピンチローラが弾接する弾接領域よりも印刷方向上流に、前記弾接領域において前記用紙に生じる張力を前記印刷張力にまで低減する第１張力緩和領域と、前記用紙に前記印刷張力を生じさせた状態で保持する第１保持領域と、が形成されるように前記所定の角度を設定することが望ましい。
【００２０】
また、前記用紙を印刷方向に搬送させる場合において、前記フィードローラと前記給紙ロールとの間で、前記用紙に、前記印刷張力よりも小さい張力がさらに付与されることが望ましい。これによって、印刷時に、用紙がフィードローラの幅方向にずれる現象であるスキューの発生を抑制することができる。
【００２１】
用紙の搬送速度を高精度に規制するためには、前記用紙を印刷方向とは逆方向である給紙方向に搬送させる場合において、前記フィードローラと前記給紙ロールとの間において前記用紙に所定の巻き戻し張力が付与され、前記巻付範囲内のうち、前記弾接領域よりも前記給紙方向上流に、前記弾接領域において前記用紙に生じる張力を前記巻き戻し張力にまで低減する第２張力緩和領域と、前記用紙に前記巻き戻し張力を生じさせた状態で保持する第２保持領域と、が形成されるように前記所定の角度を設定することが望ましい。
【００２２】
また、前記フィードローラと前記給紙ロールとの間に、前記フィードローラに対して前記所定の角度以上巻き付けられるように前記用紙を案内するガイドローラが設けられる事が望ましい。これによって、印刷によって給紙ロールに対する用紙の巻き付き量が減少して変わったとしても、弾接領域で用紙の搬送速度が大きくなることを抑制することができる。
【００２３】
第１張力緩和領域、第２保持領域、第２張力緩和領域および第２保持領域を安定して形成するためには、フィードローラにおける前記巻付範囲内の略中間部にピンチローラが弾接する弾接領域が形成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明した本発明によれば、用紙に突起痕を生じさせない上に、用紙の搬送速度を高精度に規制できるため、印刷張力を適正に維持するとともに、用紙の搬送位置を適切に行うことで高精細な印刷を行うことができる熱転写プリンタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱転写プリンタとしての昇華型プリンタの側面図。
【図２】第１張力緩和領域および第２張力緩和領域に作用する力を模式的に説明するための図。
【図３】本発明の一実施形態に係る昇華型プリンタにおいて、印刷時に、巻付範囲１９で用紙１に生じる力を説明するための図。
【図４】従来の昇華型プリンタの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２７】
この実施形態の熱転写プリンタとしての昇華型プリンタ１０は、図１に示すような構成を採る。なお、従来例として上記の説明で用いた図４と共通する部分には同じ符号を付している。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態の昇華型プリンタ１０において、印刷位置Ｐはプラテンローラ３に対して印刷ヘッド４が弾接される部分によって形成される。印刷ヘッド４は、図示しない進退機構によって、対向するプラテンローラ３に対して進退可能とされており、印刷時においては、図のようにプラテンローラ３の外周面に対して弾接された状態とされる。
【００２９】
そして、このように形成された印刷位置Ｐに対して用紙１とインクリボン２とを重合させた状態で送り込むことができるようになっている。印刷ヘッド４は印刷位置Ｐと対応する位置に、複数の発熱抵抗体を幅方向（図の奥行き方向）に向かって並べて配置されており、各発熱抵抗体は印刷情報に対応したパターンで通電されて発熱し、インクリボン２の表面の染料を用紙１の表面に転写するようになっている。
【００３０】
本実施形態の昇華型プリンタ１０では、その内部で用紙１をロール状に巻いた形態の給紙ロール１１を回転自在に支持しており、用紙１はこの給紙ロール１１より引き出される形態で使用される。また給紙ロール１１とフィードローラ５との間には、用紙１のパスを決定するためのガイドローラ７が設けられる。
【００３１】
給紙ロール１１より引き出された用紙１は、ガイドローラ７により位置決めをなされた後、フィードローラ５とピンチローラ６との間で把持されるようにして位置規制されて印刷位置Ｐを通過する。印刷位置Ｐを通過後は、誘導ローラ１５ａ，１５ｂによって図示しない排出口の方向に向かって搬送され、排出口の手前でカッターユニット１７によって所定の長さで切断されて排出口を通じて外部に排出される。
【００３２】
印刷時には、用紙１を給紙ロール１１から引き出す方向（図１のＢ方向）とは逆方向（図１のＡ方向）に搬送させつつ、印刷ヘッド４の各発熱抵抗体に通電することで印刷動作としての発熱作用を生じさせるようにしている。本発明においては、このように印刷を行う際の用紙１の搬送方向を印刷方向と称し、これとは逆の方向を給紙方向と称する。
【００３３】
給紙ロール１１より給紙方向に引き出された用紙１は、一旦印刷位置Ｐを通過した後に、インクリボン２と重合された状態で印刷方向の上流側より下流側へと巻き戻されつつ印刷を行われ、印刷が終了した後には給紙方向へと搬送され、排出口より排出されることになる。
【００３４】
なお、図中の用紙１およびインクリボン２のパスラインは概略を示したものである。実際にはローラ表面の弾性変形や、ローラ表面との摩擦抵抗、印刷に伴う用紙１とインクリボン２の密着等によってパスラインは変わることになる。
【００３５】
本実施形態の昇華型プリンタ１０では、複数の染料を用いて、用紙１の同一の印刷領域に対して染料ごとに繰り返して印刷を行うことで、所望のカラー印刷を行うことができるようになっており、こうした印刷を行う間、用紙１は給紙方向と印刷方向に精密に位置合わせを行われながら繰り返して往復に搬送されることが必要となる。
【００３６】
インクリボン２は、長さ方向にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、ＯＰ(オーバーコート)の各染料の領域を順に有するようにしてあり、用紙１の同一の印刷領域に対してＹ・Ｍ・Ｃ・ＯＰの４色を順に重ねて転写するようにされている。そのため４色全ての印刷が完了するまでの間は、用紙１を印刷方向に搬送させつつ行う印刷動作と、この印刷方向とは逆の給紙方向に向かって搬送させて位置合わせを行う巻き戻し動作とを繰り返し行うことになる。このインクリボン２は、供給側ボビン２１の外周に巻かれたロール状の形態とされており、この供給側ボビン２１より引き出され、ガイドローラ７１〜７３によって位置決めされつつ印刷位置Ｐを通過して、印刷に使用された後は巻取側ボビン２２によって巻き取られる。
【００３７】
供給側ボビン２１および巻取側ボビン２２は回転可能に各々支持されており、インクリボン２を搬送して印刷時に使用する染料の領域を用紙１の印刷領域に合わせることができる。印刷時には印刷ヘッド４の発熱により、印刷位置Ｐにおけるインクリボン２と用紙１とは密着し一体となって搬送されるため、これらの搬送速度は上述のようにして用紙１を把持するフィードローラ５の回転によって決定される。すなわち、印刷時においては、供給側ボビン２１および巻取側ボビン２２はフィードローラ５の回転に追従して回転するのみで、積極的にインクリボン２の搬送速度を決定するものとはされていない。
【００３８】
印刷時、フィードローラ５とプラテンローラ３との間の用紙１には、フィードローラ５の回転によって搬送力が付与され、一定の張力である印刷張力が付与される。また、本実施形態では、印刷時、フィードローラ５と給紙ロール１１との間においても、給紙ロール１１の回転によって印刷張力よりも小さい張力が付与されて、用紙１に弛みが生じないようにしている。フィードローラ５と給紙ロール１１との間に張力が付与されることによって、印刷時に、用紙１がフィードローラ５の幅方向にずれる現象であるスキューの発生を抑制することができる。
【００３９】
用紙１の巻き戻し時、フィードローラ５と給紙ロール１１との間の用紙１には、フィードローラ５の回転によって搬送力が付与され、一定の張力である巻き戻し張力が付与される。また、本実施形態では、巻き戻し時に、フィードローラ５よりも巻き戻し方向上流側において、巻き戻し張力よりも小さい張力が付与されることで、スキューの発生を抑制することができるようにしている。
【００４０】
フィードローラ５は、少なくとも用紙１に当接する外周面が弾性体によりフラットに形成されている。具体的には、フィードローラ５は、円筒状または円柱状の芯金５ｂの表面にゴム等の弾性体からなるフラットな弾性層５ａが形成されている。このようにフィードローラ５の外周面が微小突起を有さずフラットなので、フィードローラ５とピンチローラ６との間を通過した用紙１に突起痕が形成されることがなく、突起痕が形成されることによる色濃度の低下を防止することができる。
【００４１】
ピンチローラ６は、金属又はゴム等により表面を形成する円筒状または円柱状の部材である。ピンチローラ６は、フィードローラ５と平行に設けられており、フィードローラ５に対し所定の接触圧力でもって弾接可能であるとともに従動回転可能とされている。さらに、このピンチローラ６は、フィードローラ５に対して表面硬度を大きく設定することで、弾接させた際にフィードローラ５表面が容易に変形し、相対的にピンチローラ６表面側の変形量が小さくなるようにしている。なお、ピンチローラ６は、弾接させた際にフィードローラ５が変形する程度であれば、表面硬度がフィードローラ５と同等またはフィードローラ５より小さく設定されてもよい。
【００４２】
ピンチローラ６は、フィードローラ５の外周において用紙１が巻き付けられている範囲である巻付範囲１９内の略中間部、すなわち後述する巻付角度θのほぼ中間点でフィードローラ５と弾接する。
【００４３】
本実施形態の昇華型プリンタ１０では、フィードローラ５を介して、フィードローラ５の印刷方向上流の用紙１のパスライン（図中のＡ方向）と、印刷方向下流の用紙１のパスライン（図中のＢ方向）とは大きく方向を変えるように構成されており、その方向を変える角度分がフィードローラ５の外周面に対する所定の巻付角θとして与えられる。
【００４４】
このように用紙１が所定の巻付角θで巻き付くことで、フィードローラ５の外周に巻付範囲１９が形成される。
【００４５】
巻付範囲１９内のうち、ピンチローラ６がフィードローラ５に弾接する領域である弾接領域１８では、巻付範囲１９内の他の範囲よりも用紙１に生じる張力が大きくなる。これは、弾性層５ａが弾性変形することに起因する。弾性層５ａは具体的に、弾接領域１８の中央ではピンチローラ６の外周形状に沿って凹み、弾接領域１８の搬送方向両端ではフィードローラ５の半径方向外方に向けて凸部が形成されるように弾性変形する。そのため、この弾接領域１８付近では、フィードローラ５外周に伸びが生じることになる。
【００４６】
表１に、図４に示す従来の昇華型プリンタ１００において、表面に弾性層が形成されたフィードローラ１０５を適用し、ピンチローラ１０６がフィードローラ１０５を弾接する力であるピンチ圧を３段階で変更した場合それぞれの用紙１の搬送量を示す。この搬送量は、ピンチローラ１０６とフィードローラ１０５との間を通過直後の用紙１の搬送量である。３段階のピンチ圧のうち、最も大きいピンチ圧を「大」と示し、最も小さいピンチ圧を「小」と示し、最も大きいピンチ圧より小さく、最も小さいピンチ圧より大きいピンチ圧を「中」と示す。
【００４７】
【表１】
2014034149.tif 000003
【００４８】
表１から、ピンチ圧が大きく、弾性層５ａの弾性変形量が大きくなるほど、用紙１の搬送量が多くなり、したがって用紙１に生じる張力が大きくなることがわかる。
【００４９】
そしてこのことから、弾性層５ａが弾性変形している弾接領域１８では、弾性層５ａが弾性変形していない他の領域よりも用紙１に生じる張力が大きくなることは明らかである。
【００５０】
本実施形態の昇華型プリンタ１０では、前述のように用紙１が所定の巻付角θでフィードローラ５に巻き付いていることから、弾接領域１８で生じる大きな張力を、用紙１とフィードローラ５との間に生じる摩擦力によって緩和することができ、弾接領域１８を通過した用紙１の搬送速度が大きくなることを抑制することができる。
【００５１】
表２に、表面に弾性層が形成されたフィードローラ１０５を適用した場合の図４に示す従来のプリンタと、本実施形態の昇華型プリンタ１０を用いて、巻付角θを３段階で変更した場合の用紙１のそれぞれの搬送量を示す。この搬送量は、ピンチローラ１０６とフィードローラ１０５との間を通過直後の用紙１の搬送量である。３段階の巻付角θのうち、最も大きい巻付角θを「大」と示し、巻付角θが０°であることを「０」と示し、最も大きい巻付角θより小さく、０°より大きい巻付角θを「中」と示す。巻付角θ「０」は、従来の前記プリンタによって実現し、巻付角θ「小」および「大」は、本実施形態の昇華型プリンタ１０によって実現した。
【００５２】
【表２】
2014034149.tif 000004
【００５３】
表２から、巻付角θが「小」または「大」であれば、用紙１の搬送量が、巻付角が「０」の場合よりも少なくなっており、この巻付角θが、弾接領域１８での張力の増加を抑制することができる要素に関係することは明らかである。
【００５４】
張力の増加を抑制することができる要素とは、用紙１とフィードローラ５との間で生じる摩擦力であり、巻付角θが大きくなるほど、巻付範囲１９が周方向に増加して、用紙１とフィードローラ５間で摩擦力が生じる範囲が広くなるので、より張力を抑制することができる。このことから、用紙１が所定の巻付角θでフィードローラ５に巻き付く本実施形態の昇華型プリンタ１０であれば、弾接領域１８の変形に起因して増大する張力を緩和でき、弾接領域１８を通過した用紙１の搬送速度が大きくなることを抑制して、弾接領域１８以外の領域におけるフィードローラ５の周速度とほぼ等しく規制できることは明らかである。
【００５５】
上記の効果を安定して発揮させるため、本実施形態の昇華型プリンタ１０では、フィードローラ５とピンチローラ６との間において用紙１に所定の印刷張力を付与させる印刷時において、巻付範囲１９内のうち、弾接領域１８よりも印刷方向の上流側に、弾接領域１８で用紙１に生じた張力を印刷張力にまで低減する第１張力緩和領域２０と、用紙１に印刷張力を生じさせた状態で保持する第１保持領域２１と、が形成されるとともに、フィードローラ５と給紙ロール１１との間において用紙１に所定の巻き戻し張力が付与される巻き戻し時において、巻付範囲１９内のうち、弾接領域１８よりも給紙方向の上流側に、弾接領域１８において用紙１に生じる張力を巻き戻し張力にまで低減する第２張力緩和領域と、用紙１に巻き戻し張力を生じさせた状態で保持する第２保持領域と、が形成されるよう巻付角θを設定した巻付範囲１９を構成している。
【００５６】
第１張力緩和領域２０では、印刷時に、弾接領域１８で用紙１に生じた張力を緩和する摩擦力が生じることで、該張力を印刷張力にまで低減できる。第１保持領域２１では、印刷張力と同一の張力を用紙１に生じさせた状態で保持することができる。
【００５７】
第２張力緩和領域は、巻き戻し時に、弾接領域１８で用紙１に生じた張力を緩和する摩擦力が生じることで、該張力を印刷張力にまで低減できる。第２保持領域は、巻き戻し張力と同一の張力を用紙１に生じさせた状態で保持することができる。
【００５８】
印刷方向の下流側が弾接領域１８と隣接する第１張力緩和領域２０内の用紙１には、印刷時、弾接領域１８から張力が付与される印刷方向の下流側と、プラテンローラ３から張力が付与される印刷方向の上流側とでそれぞれ大きさの異なる張力が付与されているが、以下の理由から、力の関係につりあいが取れる。また、給紙方向の下流側が弾接領域１８と隣接する第２張力緩和領域内の用紙１においても、巻き戻し時、弾接領域１８から張力が付与される給紙方向の下流側と、給紙ロール１１から張力が付与される給紙方向の上流側とでそれぞれ大きさの異なる張力が付与されているが、以下の理由から、力の関係につりあいが取れる。
【００５９】
図２は、第１張力緩和領域２０および第２張力緩和領域に作用する力の関係を模式的に説明するための図である。
【００６０】
この図は、半径Ｒのローラ６１の外周に巻付角αの範囲で用紙６０を巻き付けた上で、
用紙６０片端に引張力Ｓ１を作用させた状態で、用紙６０の他端に引張力Ｓ２を作用させたものであり、引張力Ｓ２を反対向きの引張力Ｓ１よりも大きくしていき、ローラ６１の外周面との間で用紙６０に滑りが生じ始める直前の状態を示している。
【００６１】
ここで、用紙６０と半径Ｒのローラ６１との間の摩擦係数をμ’とすると、ローラ６１上における角度θ’よりθ’＋ｄθ’までの範囲の、用紙６０の微小要素Ｒｄθ’に働く力の半径方向へのつり合いは、以下式（１）で表される。
Ｓ・ｓｉｎ（ｄθ’／２）＋（Ｓ＋ｄＳ）・ｓｉｎ（ｄθ’／２）＝ｄＮ’・・・（１）
【００６２】
ここで、Ｓは微小要素Ｒｄθ’の片端となる角度θ’の位置において作用する引張力を示し、Ｓ＋ｄＳは他端となる角度θ’＋ｄθ’の位置において作用する引張力を示し、ｄＮ’は微小要素Ｒｄθ’全体に対するローラ６１からの垂直抗力を示す。
【００６３】
ｄθ’を十分に小さい角とすると、上記式（１）は下記式（２）となり、また微小要素Ｒｄθ’に働く力の周方向へのつりあいから下記式（３）が得られる。
Ｓ・ｄθ’＝ｄＮ’・・・（２）
Ｓ＝Ｓ＋ｄＳ＋μ’ｄＮ’・・・（３）
【００６４】
上記式（３）において、μ’ｄＮ’は摩擦力を示す。
【００６５】
上記式（２）、（３）からｄＮ’を消去すると下記式（４）が導かれ、これを用紙６０の全長にわたって積分すると下記式（５）が得られる。
ｄＳ／Ｓ＝−μ’ｄθ’・・・（４）
ｌｎ（Ｓ２／Ｓ１）＝−μ’α・・・（５）
【００６６】
上記式（５）から、用紙６０とローラ６１との間の摩擦係数μ’や巻付角αが大きくなるほど、用紙６０に付与される張力の比率（Ｓ２／Ｓ１）が小さくなることがわかる。すなわち、摩擦係数μ’が一定であれば、巻付角αが大きいほど、巻き付けるローラを挟んで両側に作用させる引張力の差が大きくても、安定してローラ上で用紙６０を保持可能であることを示している。従って、用紙の一部に対して過大な張力が作用していたとしても、上記の考えを基にローラ上に巻き付けることで、その過大な張力を緩和して適切な張力に規制することが可能となる。
【００６７】
以上のような考えのもと、本実施形態では、弾接領域１８にてフィードローラ５の変形に起因し用紙１に大きな張力が作用するものの、巻付角θで用紙１がフィードローラ５に巻き付いて形成される第１張力緩和領域２０および第２張力緩和領域で張力を緩和し、適切な張力に低減することができる。また、第１張力緩和領域２０および第２張力緩和領域
よりもさらに外側に配置される第１保持領域２１および第２保持領域では、上記適切な張力としての印刷張力と、巻き戻し張力にそれぞれ保持するようにしているため、より安定した張力を得ることができるようになっている
【００６８】
図３は、図１におけるフィードローラ５周辺を拡大して示したものであり、本実施形態の昇華型プリンタ１０において、印刷時に、巻付範囲１９で用紙１に生じる力を説明するものである。この印刷時において、用紙１は、図中の矢印Ａで示す印刷方向に搬送される。
【００６９】
図１を参照しつつ図３を用いて説明すると、フィードローラ５に対して巻付角θで巻き付けられている用紙１に対して、巻付範囲１９の片端となるフィードローラ５とピンチローラ６との間の弾接領域１８において張力Ｔが生じ、これと反対側の他端部においては張力Ｔ’が生じる。このうち、印刷方向上流側において用紙１に作用する張力Ｔ’は、フィードローラ５とプラテンローラ３との間の用紙１に作用する印刷張力として作用することになる。弾接領域１８では、フィードローラ５の変形に伴って、張力Ｔ’よりも大きな張力Ｔが生じることになる。
【００７０】
しかしながら、この大きな張力Ｔは、前述のように、巻付角θのうちの一部の角度θ１に対応する第１張力緩和領域２０によって低減され、第１張力緩和領域２０の印刷方向上流側では、印刷張力Ｔ’が生じることになる。
【００７１】
この際、第１張力緩和領域２０内で用紙１に対して生じる、フィードローラ５中心方向への押圧力の和をＮ１とすると、概ね、下記式（６）で示されるような関係となる。
Ｔ’−Ｔ＝μＮ１・・・（６）
【００７２】
ここで、μは、フィードローラ５表面の弾性層５ａと用紙１との間での摩擦係数である。
【００７３】
第１張力緩和領域２０と連続しつつ、これより印刷方向下流側に形成される第１保持領域における用紙１に対しては、印刷方向上流側のおよび印刷方向下流側の双方の端部ともに、印刷張力Ｔ’に等しい張力が作用することになる。
【００７４】
この場合、両端に働く張力Ｔ’によって、下記式（７）で示されるように、フィードローラ５中心方向への押圧力Ｎ２が生じる。
Ｎ２＝２Ｔ’・ｓｉｎ（θ２／２）・・・（７）
【００７５】
そして、この押圧力Ｎ２に相当する摩擦力μＮ２によって用紙１は、フィードローラ５上で保持されることになる。
【００７６】
用紙戻し時には、用紙１を印刷方向とは逆となる給紙方向に搬送させつつ、弾接領域１８を挟んで、上記第１張力緩和領域２０および第１保持領域２１と反対側に、第２張力緩和領域および第２保持領域を形成するようにしている。この第２張力緩和領域では第１張力緩和領域２０と同様に、第２保持領域では第１保持領域２１と同様に、それぞれ前述したような力が生じることになる。
【００７７】
上記のような力関係が成立するように、第１張力緩和領域と第１保持領域と第２張力緩和領域と第２保持領域とが形成されるためには、巻付角θはできる限り大きく設定することが好ましいが、適宜他の装置との兼ね合いを考慮しつつ設定することが適切といえる。
【００７８】
上記のような本実施形態の昇華型プリンタ１０を用いて印刷を行った場合、フィードローラ５表面に微小突起を設けていないことから、突起痕による色濃度の低下が起こることがない上に、フィードローラ５の表面を弾性層５ａとすることで、ピンチローラ６との間で用紙１を把持するとともに、フィードローラ５の変形に伴って増大する張力を張力緩和領域によって緩和しつつ、保持領域によって用紙１をしっかりと保持することが可能となるため、印刷時または巻き戻し時における用紙１の搬送速度および張力を適正に規制して、用紙１を高精度に位置決めしつつ適正な条件で高精細に印刷を行うことができる。
【００７９】
また、用紙１が印刷方向および給紙方向のいずれの方向に搬送される場合であっても、フィードローラ５上で同様の張力の関係が生じるようにしているため、フィードローラ５がいずれの方向に回転する場合でも、その外周面上で適切に用紙１を把持して正確に位置制御を行うことができる。そのため、同一の印刷領域に対して、複数の染料を順次重ねて印刷する際に、高精度に位置決めを行わせることができるので、一層高精細な印刷を行うことができる。
【００８０】
また、前述のように昇華型プリンタ１０はガイドローラ７を備え、給紙ロール１１から図１の上方向へと引き出された用紙１は、ガイドローラ７を介して図１の左方向に向かって方向を変えてから、フィードローラ５に向かって搬送される。本実施形態では、用紙１の消費に伴って給紙ロール１１の直径が変化した場合であっても、フィードローラ５に対して用紙１を一定の巻付角度θで巻き付かせることができる位置にガイドローラ７が設けられている。
【００８１】
なお、用紙１の残量によって変化する給紙ロール１１の直径は、図１に示す送り出し量検出センサ１６ａ，１６ｂと、給紙ロール１１の回転角を検出するためのエンコーダ（図示せず）からの検出信号を基にして算出することができる。具体的には、所定の搬送距離に対応させて送り出し量検出センサ１６ａ，１６ｂを配置しておき、これらより搬送中の用紙１の端部の検出信号を順次得るとともに、その間の給紙ロール１１の回転角を得て、この回転角と上記搬送距離との関係から、給紙ロール１１の直径を算出することができる。
【００８２】
以上のように本実施形態の昇華型プリンタ１０は、給紙ロール１１から繰り出された用紙１をフィードローラ５とピンチローラ６との間で挟み込み、フィードローラ５の回転によって搬送しながら、インクリボン２と重合させた状態でプラテンローラ３とプラテンローラ３に弾接する印刷ヘッド４との間で設定される印刷位置Ｐに送り込みつつ印刷を行うものであり、フィードローラ５は、少なくとも用紙１に当接する外周面が弾性体によりフラットに形成され、フィードローラ５の印刷方向上流における用紙１のパスラインと印刷方向下流における用紙１のパスラインとの間で、用紙１がフィードローラ５に対して所定の巻付角θで巻き付けられた状態で搬送されるように構成している。
【００８３】
このように構成しているため、用紙１がフィードローラ５に対して所定の巻付角θで巻き付く巻付範囲１９において弾接領域１８で用紙１に生じる張力を緩和することができ、用紙１の搬送速度が弾接領域１８で増加することを抑制できる。また、突起痕による色濃度の低下が起こることもない。したがって、用紙１に十分な色濃度を与えるとともに、用紙１の搬送速度を高精度に規制して、高精細な印刷を行うことができる。
【００８４】
上記の効果を安定して発揮するために、昇華型プリンタ１０は、フィードローラ５とピンチローラ６との間において用紙１に所定の印刷張力を付与させつつ印刷方向に搬送させる場合において、巻付範囲１９内のうち、弾接領域１８よりも印刷方向上流に、弾接領域１８において用紙１に生じる張力を印刷張力にまで低減する第１張力緩和領域２０と、
前記用紙１に前記印刷張力を生じさせた状態で保持する第１保持領域２１と、が形成されるように巻付角θを設定している。また、用紙１を印刷方向とは逆方向である給紙方向に搬送させる場合において、フィードローラ５と給紙ロール１１との間において用紙１に所定の巻き戻し張力が付与されるが、巻付範囲１９内のうち、弾接領域１８よりも給紙方向上流に、弾接領域１８において用紙１に生じる張力を巻き戻し張力にまで低減する第２張力緩和領域と、用紙１に巻き戻し張力を生じさせた状態で保持する第２保持領域と、が形成されるように巻付角θを設定している。
【００８５】
また、昇華型プリンタ１０では、用紙１を印刷方向に搬送させる場合において、フィードローラ５と給紙ロール１１との間で、用紙１に、印刷張力よりも小さい張力がさらに付与される。これによって、スキューの発生を抑制することができる。
【００８６】
また、昇華型プリンタ１０では、フィードローラ５と給紙ロール６との間に、フィードローラ５に対して所定の角度以上巻き付けられるように用紙１を案内するガイドローラ７が設けられる。そのため、印刷による用紙１の消費に伴って給紙ロール１１の直径が変わったとしても、フィードローラ５に対して用紙１を一定の巻付角度θで巻き付かせることができる。
【００８７】
さらに、昇華型プリンタ１０では、フィードローラ５における巻付範囲１９内の略中間部にピンチローラ６が弾接する弾接領域１８が形成される。そのため、第１張力緩和領域２０、第１保持領域２１、第２張力緩和領域、第２保持領域を確保でき、印刷時および用紙戻し時において、弾接領域１８で用紙１の搬送速度が増加することを抑制できる。
【００８８】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。たとえば、印刷時にはフィードローラ５と給紙ロール１１との間に張力が付与されていなくてもよく、用紙戻し時にはフィードローラ５とプラテンローラ３との間に張力が付与されていなくてもよい。
【００８９】
また、上述の実施形態においては、熱転写プリンタとして昇華型プリンタ１０を構成したが、同様に溶融型プリンタとしても構成することが可能であり、こうした場合でも同一の効果を得ることが可能である。
【００９０】
その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１…用紙
２…インクリボン
３…プラテンローラ
４…印刷ヘッド
５…フィードローラ
６…ピンチローラ
７…ガイドローラ
１１…給紙ロール
１８…弾接領域
１９…巻付範囲
２１…供給側ボビン
２２…巻取側ボビン
７１〜７３…ガイドローラ（インクリボン用）
θ…巻付角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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