(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の記録材料を搬送する搬送ローラ対と、特定の色を１ラインずつ熱記録するサーマルヘッドと、記録材料の両側端部に当接してサーマルヘッドに対する記録材料の向きを直角に保持する搬送ガイドとからなる熱記録ユニットを、該記録材料の通過域に沿って少なくとも３個設けたことを特徴とするカラーサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記各熱記録ユニットの間で、記録材料にたるみを形成したことを特徴とする請求項１記載のカラーサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記記録材料は、支持体上に少なくとも３色の感熱発色層が積層されたカラー感熱記録紙であり、各熱記録ユニットの間には、カラー感熱記録紙のたるみ内に納まるように特定の感熱発色層を定着する光定着器がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２記載のカラーサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーサーマルプリンタに関し、更に詳しくは、レジずれのないカラープリントを作成するカラーサーマルプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラーサーマルプリンタには、感熱記録タイプと熱転写タイプとがあり、どちらのタイプも多数の発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドが用いられている。感熱記録タイプでは、支持体上に少なくともイエロー感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，シアン感熱発色層が外側から順次層設されたカラー感熱記録紙が記録材料として用いられ、サーマルヘッドで外側の感熱発色層から順に熱記録を行うことにより、フルカラーのプリントが得られる。また、熱転写タイプでは、少なくともイエロー，マゼンタ，シアンの３色のインクエリアを交互に形成したカラーインクシートが用いられ、記録紙に各インクエリアのインクを熱転写することによってフルカラーのプリントが得られる。
【０００３】
このようなカラーサーマルプリンタには、１個のサーマルヘッドに対して記録紙を３回通過させて熱記録を行う３パス方式や、複数個のサーマルヘッドに対して記録紙を１回通過させて熱記録を行なう１パス方式（特公平６−９６３３８号公報に記載）等がある。この１パス方式のカラーサーマルプリンタでは、熱記録する色数と同数のサーマルヘッドが必要となるので、３パス方式に比べてプリンタ本体の価格は上昇するが、プリント時間が短縮されるので多数枚を連続してプリントする業務用のカラーサーマルプリンタ等に用いられる。
【０００４】
例えば、カラー感熱記録紙を用いた１パス方式のカラーサーマルプリンタは、ロール状に巻かれた長尺のカラー感熱記録紙の搬送路に沿って、イエロー用サーマルヘッド，マゼンタ用サーマルヘッド，シアン用サーマルヘッドを配置している。各サーマルヘッドの近傍で、カラー感熱記録紙の搬送方向の下流側には、カラー感熱記録紙を挟み込んで搬送する搬送ローラ対をそれぞれ配置している。また、各サーマルヘッドの上流側には、カラー感熱記録紙の両側端部に当接して、サーマルヘッドに対するカラー感熱記録紙の向きを直角に保つ搬送ガイドをそれぞれ配置している。これらのサーマルヘッド，搬送ローラ対，搬送ガイドは、平行配置した一対のフレームに直接取り付けられる。
【０００５】
そして、各搬送ローラ対によるカラー感熱記録紙の搬送中に、各サーマルヘッドと、このサーマルヘッドに対面して配置されたプラテンローラとからなるプリントステージでカラー感熱記録紙を挟み込み、サーマルヘッドの発熱素子アレイを適宜発熱させて、記録エリア内に熱記録を行う。また、イエロー用サーマルヘッドの下流側と、マゼンタ用サーマルヘッドの下流側には、イエロー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層とを光定着する光定着器がそれぞれ設けられており、記録済みの感熱発色層が次の感熱発色層の熱記録時に発色しないようにしている。このように、カラー感熱記録紙を一方向に搬送しながら各サーマルヘッドで熱記録して、複数のフルカラー画像をプリントし、各フルカラー画像間を切断して多数枚のカラープリントを作成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
サーマルヘッド，搬送ローラ対，搬送ガイドは、そのままプリンタに組み付けても必要な精度が得られないことがある。この場合は、各色の画像の記録位置がずれるから、レジずれが発生する。そこで、組み立て後に各部品の位置調節を行っている。この位置調節は、一対のフレームの間で３個の搬送ローラ対を平行な状態にし、これらの搬送ローラ対に対して各サーマルヘッドを平行にし、更に搬送ガイドを搬送ローラ対に対して垂直で、かつサーマルヘッドとの距離が一定となるようにしている。しかしながら、このような位置調節は非常に時間がかかりコストアップの原因となっていた。
【０００７】
本発明は、簡単な調節でレジずれのないカラープリントが得られるカラーサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１記載のカラーサーマルプリンタは、帯状の記録材料を搬送する搬送ローラ対と、特定の色を１ラインずつ熱記録するサーマルヘッドと、記録材料の両側端部に当接してサーマルヘッドに対する記録材料の向きを直角に保持する搬送ガイドとからなる熱記録ユニットを、該記録材料の通過域に沿って少なくとも３個設けたものである。
【０００９】
また、請求項２記載のカラーサーマルプリンタは、各熱記録ユニットの間で、記録材料にたるみを形成したものである。
【００１０】
更に、請求項３記載のカラーサーマルプリンタは、記録材料として３色の感熱発色層が積層されたカラー感熱記録紙を用い、各熱記録ユニットの間に、カラー感熱記録紙のたるみ内に納まるように特定の感熱発色層を定着する光定着器をそれぞれ設けたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施した１パス３ヘッドタイプのカラー感熱プリンタの概略を示すものである。このプリンタでは、記録紙としてロール状に巻かれた長尺のカラー感熱記録紙２が用いられる。このカラー感熱記録紙２は、パルスモータ３で駆動される給紙ローラ対４によってロールから引き出され、矢印Ｘ方向に向けて給送される。そして、１回で記録されるコマ数分が引き出されると、カッター５で後端が切断される。
【００１２】
カラー感熱記録紙２は、周知のように、支持体上にシアン感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，イエロー感熱発色層が順次層設されている。最上層となるイエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エネルギーでイエローに発色する。最下層となるシアン感熱発色層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシアンに発色する。また、イエロー感熱発色層は、４２０ｎｍの近紫外線が照射されたときに、発色能力が消失する。マゼンタ感熱発色層は、イエロー感熱発色層とシアン感熱発色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに発色し、３６５ｎｍの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。カラー感熱記録紙２に、例えばブラック感熱発色層を設けて４層構造にしてもよい。
【００１３】
カラー感熱記録紙２の通過域（パス）に沿って、イエロー用熱記録ユニット７，マゼンタ用熱記録ユニット８，シアン用熱記録ユニット９が等間隔で配置されている。例えば、イエロー用熱記録ユニット７は、搬送ローラ対１１，サーマルヘッド１２，プラテンローラ１３，搬送ガイド１４からなる。
【００１４】
搬送ローラ対１１は、カラー感熱記録紙２の下方に配置され、パルスモータ１７で駆動されるキャプスタンローラ１８と、カラー感熱記録紙２の上方に配置され、カムやソレノイド等によってキャプスタンローラ１８に圧接されるピンチローラ１９とからなる。そして、搬送ローラ対１１は、ピンチローラ１９の圧接によってカラー感熱記録紙２を挟み込み、キャプスタンローラ１８の回転によってカラー感熱記録紙２を矢印Ｘ方向である下流側に向けて搬送する。
【００１５】
サーマルヘッド１２は、搬送ローラ対１１の上流側でカラー感熱記録紙２の上方に配置されている。このサーマルヘッド１２に対面して、カラー感熱記録紙２を挟み込むようにプラテンローラ１３が配置されている。サーマルヘッド１２は、多数の発熱素子をライン状に配列した発熱素子アレイ１２ａを備えている。そして、カムやソレノイド等によって特定のタイミング時にプラテンローラ１３に圧接してカラー感熱記録紙２を挟み込み、発熱素子アレイ１２ａを所定の温度に発熱させる。なお、プラテンローラ１３は、カラー感熱記録紙２の搬送に応じて従動回転する。
【００１６】
図２は、イエロー用熱記録ユニット７を上方から見た状態を示すものである。搬送ガイド１４は、カラー感熱記録紙２の一方の端部に当接する固定ガイド２１と、バネ２２の付勢によってカラー感熱記録紙２の他方の端部を押圧する移動ガイド２３とからなる。この搬送ガイド１４は、移動ガイド２３でカラー感熱記録紙２の他方の端部を押圧し、一方の端部を固定ガイド２１に沿わせる。これらの搬送ローラ対１１，サーマルヘッド１２，プラテンローラ１３，搬送ガイド１４は、一対のフレーム２４に取り付けられる。
【００１７】
イエロー用熱記録ユニット７は、その組み立て後にキャプスタンローラ１８に対して直角となるように搬送ガイド１４の位置を調節し、サーマルヘッド１２の発熱素子アレイ１２ａをキャプスタンローラ１８と平行で、かつ搬送ガイド１４との距離が一定となるように位置を調節する。これにより、搬送ガイド１４で搬送姿勢を整えられたカラー感熱記録紙２は、確実にサーマルヘッド１２に対して直角に送り込まれる。
【００１８】
プラテンローラ１３の上流側でカラー感熱記録紙２の下方には、マークセンサー１５が配置されている。このマークセンサ１５は、投光部及び受光部を備えた反射型フォトセンサからなり、予めカラー感熱記録紙２の裏面に一定の間隔で印刷されたマークとを検出する。このマークは、サーマルヘッド１２での熱記録の開始タイミングと、熱記録後のカット位置とを示す。
【００１９】
またマークとしては、カラー感熱記録紙２の一方の側端縁に切欠を形成してもよいし、プリンタにセットしてロールから引き出した直後に、マーク印刷器，ピンホール形成器等で所定の間隔で形成してもよい。
【００２０】
マゼンタ用熱記録ユニット８及びシアン用熱記録ユニット９は、イエロー用熱記録ユニット７と同じもので、同様に組み立て後に各部品の位置調節が行われる。そして、これらの熱記録ユニット７〜９は、図３に示すように、カラー感熱記録紙２の搬送路に沿って設けられたメインフレーム２６に、０．１ｍｍ程度の取付け精度で取り付けられる。なお、メインフレーム２６に対する各熱記録ユニット７〜９の位置調節は行わない。修理の場合は、故障した熱記録ユニットをメインフレーム２６から取り外して行う。
【００２１】
メインフレーム２６に取り付けられた各熱記録ユニット７〜９は、キャプスタンローラ１８がそれぞれのパルスモータ１７，２８，２９に連結されている。また、マゼンタ用熱記録ユニット８とシアン用熱記録ユニット９との下方にも、カラー感熱記録紙２の裏面に印刷されたマークを検出するマークセンサーが配置されており、各熱記録ユニット８，９で熱記録を行うタイミングを得るために用いられる。
【００２２】
なお、各熱記録ユニット７〜９は、ＣＰＵを備えた制御部で制御される。このように、各熱記録ユニット７〜９は、制御部によって制御されるので、例えばイエロー用熱記録ユニット７とシアン用熱記録ユニット９とを入れ換えて使用することもできる。
【００２３】
各熱記録ユニット７〜９の間では、カラー感熱記録紙２にたるみ３１，３２が形成されている。これらのたるみ３１，３２により、各熱記録ユニット７〜９でのサーマルヘッド１２の昇降によるカラー感熱記録紙２への負荷変動が吸収される。また、図４に示すように、例えば、マゼンタ用熱記録ユニット８が傾いてメインフレーム２６に取り付けられた場合でも、たるみ３１によってカラー感熱記録紙２に生じる搬送方向の傾きを吸収し、正しい向きでシアン用熱記録ユニット９へ送り込むことができる。なお、図示しないが、各たるみ３１，３２の下方には、カラー感熱記録紙２にたるみを形成するために、円弧形状のガイドが設けられている。
【００２４】
たるみ３１，３２の中には、イエロー用光定着器３３とマゼンタ用光定着器３４とが配置されている。これらの定着器３３，３４は、紫外線ランプ３３ａ，３４ａとリフレクタ３３ｂ，３４ｂとから構成されており、イエロー用光定着器３３は発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を放出し、マゼンタ用定着器３４は発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放出する。イエロー用定着器３３及びマゼンタ用定着器３４は、それぞれカラー感熱記録紙２のイエロー感熱発色層及びマゼンタ感熱発色層を加熱されても発色しないように定着する。このように、たるみ３１，３２内に光定着器３３，３４を設けると、カラー感熱記録紙２に紫外線が照射される時間が長くなるので定着効率を向上することができる。
【００２５】
シアン用熱記録ユニット９の下流側には、カット用マークセンサー３６，カッター３７，排紙ローラ対３８が配置されている。シアン用熱記録ユニット９での熱記録が終了したカラー感熱記録紙２は、カット用マークセンサー３６によってマークが検出され、これに応じてカッター３７によってマークの位置で切断されて１枚のカラープリントとなる。そして、パルスモータ３９で駆動される排紙ローラ対３８によって排紙トレイ（図示せず）に排出される。
【００２６】
次に、上記実施形態の作用について説明する。図１及び図２に示すイエロー用熱記録ユニット７，マゼンタ用熱記録ユニット８，シアン用熱記録ユニット９は、フレーム２４に搬送ローラ対１１，サーマルヘッド１２，プラテンローラ１３，搬送ガイド１４が組み付けられてユニット化される。そして、組み立て後にキャプスタンローラ１８に対して直角となるように搬送ガイド１４の位置を調節し、サーマルヘッド１２の発熱素子アレイ１２ａをキャプスタンローラ１８と平行で、かつ搬送ガイド１４との距離が一定となるように位置を調節する。
【００２７】
構成部品の位置調節が終了した各熱記録ユニット７〜９は、図３に示すカラー感熱記録紙２の搬送路に沿って設けられたメインフレーム２６の所定の位置に、０．１ｍｍ程度の取付け精度で取り付けられる。このメインフレーム２６に対する各熱記録ユニット７〜９の位置調節は行わないので、図４に示すように、例えばマゼンタ用熱記録ユニット８が、僅かに傾いた状態で取り付けられる場合がある。
【００２８】
完成したカラー感熱プリンタにおいてプリント開始操作がなされると、図１に示すパルスモータ３に駆動された給紙ローラ対４により、カラー感熱記録紙２がイエロー用熱記録ユニット７に向けて搬送される。この時点では、各熱記録ユニット７〜９のサーマルヘッド１２及びピンチローラ１９は、プラテンローラ１３及びキャプスタンローラ１８に対して上昇されて、カラー感熱記録紙２の通路が確保されている。なお、プリントするコマ数分の長さのカラー感熱記録紙２がロールから引き出されるとカッター５によってカットされ、給紙ローラ対４は停止する。
【００２９】
イエロー用熱記録ユニット７に送られたカラー感熱記録紙２は、搬送ガイド１４の移動ガイド２３に一方の端部が押圧され、他方の端部が固定ガイド２１に沿った状態でサーマルヘッド１２とプラテンローラ１３との間に送られる。また、この搬送途中で、カラー感熱記録紙２のマークがマークセンサ１５で検出され、この検出時から給紙ローラ対４を駆動するパルスモータのモータ駆動パルスが制御部でカウントされる。そして、モータ駆動パルスが第１のカウント数となった時に、ピンチローラ１９とサーマルヘッド１２とが下降して、カラー感熱記録紙２に圧接する。
【００３０】
給紙ローラ対４と搬送ローラ対１１とは、パルスモータ３，１７によって駆動され、カラー感熱記録紙２を下流側に向けて搬送する。そして、カウント値が第２のカウント数となったときに、カラー感熱記録紙２の第１番目の記録エリアの先端がサーマルヘッド１２に到達したと判断する。この時点で発熱素子アレイ１２ａが制御部の制御によって発熱され、第１番目の記録エリアを加熱してイエロー感熱発色層にイエロー画像を１ラインずつ熱記録する。
【００３１】
また、サーマルヘッド１２による熱記録の開始と同時に、イエロー用光定着器３３が作動される。イエロー画像が熱記録されたカラー感熱記録紙２の先端は、イエロー用熱記録ユニット７から出て、イエロー用光定着器３３の下方に配置された円弧形状のガイドに沿い、マゼンタ用熱記録ユニット８に向かって搬送される。この搬送途中で、イエロー用光定着器３３によってイエロー感熱発色層が光定着される。このように、たるみ３１内にイエロー用光定着器３３が設けられているので、カラー感熱記録紙２への紫外線の照射時間が長くなり、確実にイエロー感熱発色層を光定着することができる。
【００３２】
マゼンタ用熱記録ユニット８に送り込まれたカラー感熱記録紙は、イエロー用熱記録ユニット７内と同様に、搬送ガイド１４によって搬送姿勢を整えられてから、サーマルヘッド１２とプラテンローラ１３との間に送られ、その途中でマークセンサー１５によって先端が検出される。そして、搬送ローラ対１１に挟み込まれ、サーマルヘッド１２に圧接されて、第１番目の記録エリア内のマゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像が熱記録される。
【００３３】
なお、マゼンタ用熱記録ユニット８内でのサーマルヘッド１２の圧接によるカラー感熱記録紙２の搬送負荷の変動は、たるみ３１で吸収されるので、イエロー用熱記録ユニット７で続けて行われている熱記録に悪影響はない。また、マゼンタ用熱記録ユニット８が傾いて取り付けられていても、この傾きはカラー感熱記録紙２のたるみ３１で吸収されるので、カラー感熱記録紙２は搬送ガイド１４により搬送方向を整えられてサーマルヘッド１２に対して直角に送り込まれる。これにより、イエロー画像とマゼンタ画像との間でレジずれが発生することはない。
【００３４】
マゼンタ用熱記録ユニット８での熱記録が終了したカラー感熱記録紙２は、マゼンタ用光定着器３４の下方に配置された円弧形状のガイドに沿い、シアン用熱記録ユニット９に向かって搬送される。この搬送途中で、マゼンタ画像の熱記録の開始とともに作動しているマゼンタ用光定着器３４によって、マゼンタ感熱発色層が光定着される。
【００３５】
シアン用熱記録ユニット９に送り込まれたカラー感熱記録紙２は、イエロー用熱記録ユニット７，マゼンタ用熱記録ユニット８内と同様に、搬送ガイド１４によって搬送姿勢を整えられてから、サーマルヘッド１２とプラテンローラ１３との間に送られ、その途中でマークセンサー１５によって先端が検出される。そして、搬送ローラ対１１に挟み込まれ、サーマルヘッド１２に圧接されて、第１番目の記録エリアのシアン感熱発色層にシアン画像が熱記録される。
【００３６】
また、マゼンタ用熱記録用ユニット８が、メインフレーム２６に傾いて取り付けられている場合でも、シアン用熱記録ユニット９にはカラー感熱記録紙２が傾いた状態で送られてくるが、これはたるみ３２で吸収されるので、イエロー画像及びマゼンタ画像と、シアン画像との間にレジずれが発生することはない。
【００３７】
シアン用熱記録ユニット９での熱記録が終了したカラー感熱記録紙２は、カット用マークセンサー３６でカットマークを検出される。制御部は、カット用マークセンサー３６の検出信号に応じて規定数のパルスをカウントし、カウント完了とともにカッター３７を作動させてカラー感熱記録紙２をカットして、１枚のカラープリントとする。このカラープリントは、パルスモータ３９によって駆動される排紙ローラ対３８にニップされて排紙トレイに排出される。
【００３８】
同様にして、各カットマークを基準にし、第２番目以降の記録エリア内に３色を面順次に記録し、必要枚数をプリントする。
【００３９】
なお、上記実施形態は、カラー感熱プリンタについて説明したが、本発明は、イエロー，マゼンタ，シアンのカラーインクシートを用いる昇華型，熱溶融型の熱転写プリンタにも用いることができる。これらの熱転写プリンタの場合には、光定着器は必要ない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラーサーマルプリンタによれば、記録材料への熱記録を複数の熱記録ユニットで行うようにし、サーマルヘッドや搬送ローラ対等の位置調節を各熱記録ユニット内で行うようにしたので、色レジずれが少なくなるとともに、プリンタに組み込む際の位置調節が簡単になる。また、ユニット毎に修理すればよいので、修理を簡略化することができる。
【００４１】
また、各熱記録ユニットの間で記録材料にたるみを形成したので、熱記録ユニット同士の位置が僅かにずれていても、たるみによってそのずれを吸収することができ、よりレジずれを少なくすることができる。
【００４２】
更に、カラー感熱プリンタの場合には、光定着器をたるみ内に納めるようにしたので、カラー感熱記録紙が光定着器により定着される時間が長くなり、定着効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。
【図２】イエロー用熱記録ユニットの平面図である。
【図３】イエロー用熱記録ユニットのメインフレームへの取付状態を示す説明図である。
【図４】カラー感熱プリンタの平面図である。
【符号の説明】
２  カラー感熱プリンタ
７  イエロー用熱記録ユニット
８  マゼンタ用熱記録ユニット
９  シアン用熱記録ユニット
１１  搬送ローラ対
１２  サーマルヘッド
１３  プラテンローラ
１４  搬送ガイド
２４  フレーム
２６  メインフレーム
３１，３２  たるみ
３３  イエロー用光定着器
３４  マゼンタ用光定着器
【図１】
0003590697.tif 000002
【図２】
0003590697.tif 000003
【図３】
0003590697.tif 000004
【図４】
0003590697.tif 000005