(57)【要約】【課題】  熱転写印刷装置において、インクリボンを無駄に消費することなく、インクリボンの巻径を安価な方法により短時間で正確に測定することを可能にする。【解決手段】  供給ローラ１２０ａと巻き取りローラ１２０ｂとの間に張架されたインクリボンＲの移送を行う移送手段を備え、該移送手段により移送される該インクリボンのインクを記録媒体ＲＰに熱転写することで記録媒体ＲＰに印画する熱転写印刷装置であって、巻き取りローラ１２０ｂの回転角度を検出するパルスエンコーダ２０８と、インクリボン２１３を伴って移動するフリーアームシャフト２１４と、フリーアームシャフト２１４の移動量を検出するセンサ２０６と、フリーアームシャフト２１４がインクリボンＲを伴って移動した際の、フリーアームシャフト２１４の移動量と、パルスエンコーダ２０８の出力とに基づいて、インクリボンＲの巻径Ｒｔを算出する制御装置２０９とを備えることを特徴とする。【選択図】  図２
2006240255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のローラと第２のローラとにロール状に巻き回され、該２つのローラ間に張架されたインクリボンを、第２のローラが巻き取ることにより該インクリボンの移送を行う移送手段を備え、該移送手段により移送される該インクリボンを記録媒体に重畳させ該インクリボンのインクを該記録媒体に熱転写することで、該記録媒体に印画する熱転写印刷装置であって、
前記第２のローラの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記第１のローラと第２のローラとの間に配され、前記インクリボンを伴って移動する第３のローラと、
前記第３のローラの移動量を検出するローラ移動量検出手段と、
前記第３のローラが前記インクリボンを伴って移動した際の、前記ローラ移動量検出手段により検出された該第３のローラの移動量と、前記回転角度検出手段により検出された前記第２のローラの回転角度とに基づいて、前記第２のローラに巻き回された前記インクリボンの巻径を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする熱転写印刷装置。
【請求項２】
前記ローラ移動量検出手段により検出された前記第３のローラの移動量をｌ、前記回転角度検出手段により検出された前記第２のローラの回転角度をθとした場合、前記算出手段は、前記インクリボンの巻径をｌ／θにより求めることを特徴とする請求項１に記載の熱転写印刷装置。
【請求項３】
前記ローラ移動量検出手段は透過型のセンサであり、前記第３のローラが備える所定長さの遮蔽板を検出することで、該所定長さ分、該第３のローラが移動したことを検出することを特徴とする請求項１に記載の熱転写印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱溶融式記録や熱昇華式記録を行う熱転写方式の印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、熱溶融式記録や熱昇華式記録を行う熱転写方式の印刷装置（熱転写印刷装置）は、印画紙等の記録媒体にインクリボンを重畳させた状態で、印刷ヘッドによりインクリボンのインクを昇華または溶融させることで当該記録媒体への印画を行う。
【０００３】
このため、印画中はインクリボンの走行速度と記録媒体の搬送速度とを等しくするとともに、インクリボンにかかる張力を一定に保つことが望ましい。インクリボンの走行速度が適正な速度より速い（つまり、張力が強い）場合には、印画結果に濃度むらや掠れ、色ずれ等が発生することとなり、また、逆に走行速度が適正な速度より遅い（つまり、張力が弱い）場合には、インクリボンが記録媒体に張り付いたまま、記録媒体の搬送系に巻き込まれ、ペーパージャムを起こす原因となるからである。
【０００４】
一般に熱転写印刷装置では、インクリボンの走行はインクリボン巻き取り用のモータがインクリボンの巻き取りローラの駆動軸を回転させることにより行われるため、インクリボンの巻き取り速度（走行速度）はインクリボンの巻径（巻き取りローラにロール状に巻き回されたインクリボンの外周と回転中心との距離）に依存することとなる。したがって、インクリボンの走行速度を適正に制御するためには、インクリボンの巻径を正確に算出することが不可欠である。
【０００５】
インクリボンの巻径を算出するための構成を図６（Ａ）を参照して説明する（同図の構成は、例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図６（Ａ）は一般的な熱転写印刷装置の印画部の構成を示す図であり、６０１は搬送ローラ６１０により搬送される記録媒体６１２にインクリボン６１３を重畳させた状態で、プラテンローラ６０２との間で押圧することで該記録媒体６１２に印画する印刷ヘッドである。インクリボン６１３は供給ローラ６０３より供給され、ガイドローラ６１１により導かれ、巻き取りローラ６０４により巻き取られる。したがって、インクリボン６１３の張力は、供給ローラ６０３のモータ６０５と、巻き取りローラ６０４のモータ６０７とによりトルクを制御することで調整されている。
【０００７】
特許文献１によれば、かかる構成のもと供給ローラ６０３のモータ６０５と巻き取りローラ６０４のモータ６０７の回転をパルスエンコーダ６０６と６０８とでそれぞれ検出することで、そのパルス周期ＴｓとＴｔを計測し、マイクロコンピュータ６０９がパルス周期ＴｓとＴｔとに基づいて供給ローラ６０３と巻き取りローラ６０４の巻径Ｒｓ及びＲｔを算出することとしている。
【特許文献１】特開平０５−０５８０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示された巻径の算出方法の場合、インクリボンを巻き取る動作を行った際の、供給ローラ及び巻き取りローラのパルスエンコーダからの出力に基づいてインクリボンの巻径を算出する構成としている（つまり、両パルスエンコーダの出力の差をみて算出する構成としている）ため、インクリボンのたるみ等を考慮に入れた場合、インクリボンを所定量走行させない限り正確な巻径を算出することができず、巻径の算出に時間がかかるという問題がある。
【０００９】
また、上記特許文献１の供給ローラ６０３のモータ６０５と、巻き取りローラ６０４のモータ６０７によりトルクを制御することでインクリボンの張力を調整することとしているが、一般的にはコスト削減および制御の簡略化のために、供給ローラ６０３にはモータを配さず、トルクリミッタを配することでインクリボンに所定の張力を付加することとしている（図６（Ｂ）はトルクリミッタ６１４を供給ローラ６０３に配した場合の熱転写印刷装置の印画部の一例を示す図である）。このような構成の印画部においては、上記特許文献１に開示された方法を適用しようとした場合、インクリボンの巻径を算出するために巻き取ったインクリボンを巻き戻すことができないため（つまり、インクリボンの巻径を算出するためにリンクリボンを空送りしなければならないため）、インクリボンを無駄に消費してしまうという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録媒体にインクリボンを重畳させた状態で印刷ヘッドにより熱押圧することで当該記録媒体への印画を行う熱転写印刷装置において、インクリボンを無駄に消費することなく、インクリボンの巻径を安価な方法により短時間で正確に測定することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明に係る熱転写印刷装置は以下のような構成を備える。即ち、
第１のローラと第２のローラとにロール状に巻き回され、該２つのローラ間に張架されたインクリボンを、第２のローラが巻き取ることにより該インクリボンの移送を行う移送手段を備え、該移送手段により移送される該インクリボンを記録媒体に重畳させ該インクリボンのインクを該記録媒体に熱転写することで、該記録媒体に印画する熱転写印刷装置であって、
前記第２のローラの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記第１のローラと第２のローラとの間に配され、前記インクリボンを伴って移動する第３のローラと、
前記第３のローラの移動量を検出するローラ移動量検出手段と、
前記第３のローラが前記インクリボンを伴って移動した際の、前記ローラ移動量検出手段により検出された該第３のローラの移動量と、前記回転角度検出手段により検出された前記第２のローラの回転角度とに基づいて、前記第２のローラに巻き回された前記インクリボンの巻径を算出する算出手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、記録媒体にインクリボンを重畳させた状態で印刷ヘッドにより熱押圧することで当該記録媒体への印画を行う熱転写印刷装置において、インクリボンを無駄に消費することなく、インクリボンの巻径を安価な方法により短時間で正確に測定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
＜昇華型プリンタの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態にかかる昇華型プリンタの一例を示す外観斜視図である。図１に示すように昇華型プリンタ１００は、プリンタ本体部１０１と、プリンタ本体部１０１から引き出し可能に設けられた引出し部１０２と、を備えている。
【００１５】
プリンタ本体部１０１の上面には、開閉可能なカバー１０１ａが設けられている。このカバー１０１ａを回動（矢印Ｄ１）して開放すると、プリンタ本体部１０１の内部が露出し、ここにインクリボンカセット１２０を交換可能に装着することができる（矢印Ｄ３）。インクリボンカセット１２０には、インクリボンＲが巻き回された供給ローラ１２０ａと、供給ローラ１２０ａから使用済みのインクリボンＲを巻き取る巻き取りローラ１２０ｂと、が回転自在に設けられている。また、プリンタ本体部１０１の前面中央部付近には、昇華型プリンタ１００によって印刷された記録媒体が排出される排出口１０１ｂが設けられている。
【００１６】
引き出し部１０２は、前面パネル１０２１と左右一対の側板１０２２とを含み、前面パネル１０２１に設けられたハンドル１０２１ａの操作によりプリンタ本体部１０１から引き出し（矢印Ｄ２）、また、プリンタ本体部１０１へ戻すことができる。
【００１７】
引き出し部１０２には、印画される帯状の記録媒体であるロール紙ＲＰ（幅が１２７ｍｍ、１５２ｍｍの２種類に規格化されている）が、交換可能に側板１０２２間に装填されている。各側板１０２２の内側にはそれぞれ軸受け１０２３が取り付けられており、ロール紙ＲＰの中心穴に嵌通されるローラのシャフト１０３によって軸受け１０２３に支持され、回転可能に構成されている。軸受け１０２３は、上方に開放した切り欠きを有し、この切り欠きにシャフト１０３を落としこむことでこれを支持するようにしている。ロール紙ＲＰを上方へ持ち上げると、軸受け１０２３からシャフト１０３が外れる構成となっており、これによりロール紙ＲＰを交換することができる。
【００１８】
引き出し部１０２の底部には、引き出し部１０２の後方へ延在する左右一対のガイドレール１０２４が設けられている。このガイドレール１０２４は、プリンタ本体部１０１の底板上に固定されたガイド１０４に支持されており、ガイド１０４にガイドレール１０２４が案内されることにより、引き出し部１０２がプリンタ本体部１０１に対して出し入れすることができる。
【００１９】
引き出し部１０２の前面パネル１０２１の裏面には、ロール紙ＲＰの切断片を収容するための、上方が開口した収容器１０２８が着脱自在に装着されている。
【００２０】
引き出し部１０２の後方には、ロール紙ＲＰを挟持して搬送する一対のローラ１０２５及び１０２６が設けられている。ローラ１０２５は、側板１０２２間に回転自在に支持されており、ローラ１０２６は、各側板１０２２にそれぞれピン１０２７ａを介して回動可能に支持された一対の回動板１０２７間に回転自在に支持されている。一対の回動板１０２７とローラ１０２６とは、コ型の枠体状に形成されており、ピン１０２７ａ周りに全体として回動する。
【００２１】
＜昇華型プリンタの印画部の構成＞
図２は、昇華型プリンタ１００の印画部の構成を示す図である。同図において２０１は印刷ヘッドで、インクリボンＲを重畳させたロール紙ＲＰをプラテンローラ２０２との間で押圧することにより、インクリボンＲのインクを昇華させることでロール紙ＲＰへの印画を行う。２１０は搬送ローラであり、ロール紙ＲＰを搬送する。１２０ａ、１２０ｂは供給ローラ及び巻き取りローラであり、それぞれインクリボンＲがロール状に巻き回されており、供給ローラ１２０ａと巻き取りローラ１２０ｂとの間に張架されたインクリボンＲは、巻き取りローラ１２０ｂが巻き取ることにより、ガイドローラ２１１に沿って移送される。
【００２２】
２０７は巻き取りローラ１２０ｂがインクリボンＲを巻き取るためのモータであり、パルスエンコーダ２０８より、当該モータ２０７の回転角度（つまり巻き取りローラ１２０ｂの回転角度）に応じたパルス信号が出力されるようになっている。２０５はトルクリミッタであり、供給ローラ１２０ａに取り付けられ、移送されるインクリボンＲに所定量のバックテンションをかける。
【００２３】
２１４はフリーアームシャフト（ローラの一種でシャフトが固定されておらず、上下に昇降可能に取り付けられている）であり、巻き取りローラ１２０ｂによりインクリボンＲが巻き取られる場合には、所定の張力を有するインクリボンＲにより上方向に引き上げられ、巻き取りローラ１２０ｂが反巻き取り方向に回転し、インクリボンＲの張力が小さくなった場合には、自重によりインクリボンＲとともに下方向に下降するように構成されている。このように、フリーアームシャフト２１４はインクリボンＲとともに上下に昇降する。
【００２４】
２０６はフリーアームシャフト２１４の位置を検出するための検出センサであり、フリーアームシャフトが上昇位置にあるときと、下降位置にあるときとをそれぞれ２つのセンサが検出する（つまり、かかる検出センサにより該検出センサ間を移動したフリーアームシャフトの移動量の検出が可能となる）。
【００２５】
２０９は制御装置であり、印画部を含む昇華型プリンタ１００全体を制御する。本実施形態では、特に、パルスエンコーダ２０８および検出センサ２０６からの出力を入力可能であり、インクリボンＲの巻径を算出するための機能（詳細は後述）を備えている。
【００２６】
＜昇華型プリンタの印画部の印画時の動作＞
次に昇華型プリンタの印画部の印画時における動作を説明する。搬送ローラ２１０の回転により、ロール紙ＲＰは印刷ヘッド２０１とプラテンローラ２０２との間に挿入される。印刷ヘッド２０１とプラテンローラ２０２との間には、インクリボンＲが挿通しており、印刷ヘッド２０１によってインクリボンＲのインクを昇華させることによりロール紙ＲＰへの印画が行われる。カラー印刷の場合、インクリボンＲには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク層と、保護層となるオーバーコート層とが所定単位で繰り返し施されており、搬送ローラ２１０の正転、逆転を繰り返してロール紙ＲＰを往復動させることにより、各色の印画およびオーバーコートが行われる。使用済みのインクリボンＲは、巻き取りローラ１２０ｂによって順次巻き取られることとなる。
【００２７】
＜インクリボンＲの巻径の測定処理＞
次に図２乃至図４を用いて、巻き取りローラ１２０ｂにおけるインクリボンＲの巻径Ｒｔ（巻き取りローラ１２０ｂにロール状に巻き回されたインクリボンＲの外周と回転中心との距離）の測定処理について説明する。なお、本実施形態では、インクリボンの巻径Ｒｔは印画を行うごとに、印画開始前に実行することとするが特にこれに限るものではない。
【００２８】
巻径測定処理が開始されると、ステップＳ３０１においてロール紙ＲＰが所定の位置まで搬送され、ステップＳ３０２において印刷ヘッド２０１が下降し、インクリボンＲとロール紙ＲＰとを重畳させた状態で、プラテンローラ２０２に対して押圧する。
【００２９】
次にステップＳ３０３で巻き取りローラ１２０ｂを駆動することでインクリボンＲを巻き取り、インクリボンのたるみをとると共にフリーアームシャフト２１４を上方に引き上げ、センサ１（検出センサ２０６のうち、フリーアームシャフト２１４の上昇位置を検知するセンサ）により当該フリーアームシャフト２１４が検出されたら（ステップＳ３０４）、駆動を停止する（図２（Ａ）の状態。このときセンサ１の出力はＯＮ（図４の４０１参照）となっている）。なお、このとき印刷ヘッド２０１から供給ローラ１２０ａ間のインクリボンＲは移送されないため、インクリボンが無駄に消費されることはない。
【００３０】
次にステップＳ３０５においてインクリボンＲの巻き取りローラ１２０ｂを反巻き取り方向へ駆動させることで、フリーアームシャフト２１４をインクリボンＲとともに下降させる。センサ１がＯＦＦになったら（図４の４０２の状態）、制御装置２０９ではパルスエンコーダの出力パルスのカウントアップを開始する（ステップＳ３０６）。
【００３１】
インクリボンＲの巻き取りローラ１２０ｂの反巻き取り方向への駆動を継続した結果、フリーアームシャフトがセンサ２（検出センサ２０６のうちフリーアームシャフトの下降位置を検知するセンサ）の位置まで下降したら（図２（Ｂ）、図３のステップＳ３０７の「ＹＥＳ」、図４の４０３の状態）、ステップＳ３０８においてインクリボンＲの巻径Ｒｔを算出する。
【００３２】
ここでセンサ１とセンサ２との間の距離（＝フリーアームシャフト２１４の移動量）は一定（既知）であるため、センサ１の出力がＯＮ→ＯＦＦ（４０２）になってから、センサ２の出力がＯＦＦ→ＯＮ（４０３）になるまでの間に、パルスエンコーダ２０８から出力された出力パルスのカウント数（図４のＰ）を計測することで、その間の巻き取りローラ１２０ｂの回転角度が算出される。そして算出された回転角度（［ｒａｄ］）に基づいて下式によりインクリボンＲの巻径Ｒｔを求めることができる。
（式１）
インクリボンＲの巻径Ｒｔ＝（センサ１〜センサ２間の距離）ｌ／回転角度θ［ｒａｄ］
以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる昇華型プリンタによれば、巻径Ｒｔを測定するにあたり、インクリボンのたるみをとると共にフリーアームシャフトを上昇させるための巻き取りを行うのみで、従来のようにインクリボン全体を所定量走行させる必要がないため、短時間で測定を行うことができる。
【００３３】
また、上記構成によれば、インクリボン全体を所定量走行させる必要がないため、供給ローラにて巻き戻す必要が生じない。このため、供給ローラにモータを配していない安価な移送手段であっても、インクリボンを無駄に消費することなくインクリボンの巻径を測定することが可能となる。つまり、インクリボンの巻径を安価な方法により測定することが可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態では熱転写印刷装置として昇華型プリンタを一例に挙げて説明したが、特にこれに限られるものではなく溶融型プリンタであってもよい。
【００３５】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態においては、所定の距離に配された２つの検出センサ（センサ１、２）により、フリーアームシャフトの上昇位置及び下降位置をそれぞれ検出することでフリーアームシャフトの移動量を検出することとしたが、本発明はこれに限られず、１つのセンサによりフリーアームシャフトの移動量を検出するようにしてもよい。
【００３６】
図５は本実施形態にかかる検出センサについて説明するための図である。同図において２１４はフリーアームシャフトで、シャフト５０４とローラ５０３とを有し、シャフト５０４の端面に移動量検出用センサ遮蔽板５０１を備える。５０２は検出センサ（例えば、フォトインタラプタ）であり、移動量検出用センサ遮蔽板５０１の有無を検出する。
【００３７】
図５（Ａ）は、フリーアームシャフト２１４が上昇位置にある状態（インクリボンの弛みが無くなった状態）を示す図である。かかる状態においては、移動量検出用センサ遮蔽板５０１が検出センサ５０２の受光部５０５を遮蔽していない。
【００３８】
また、図５（Ｃ）は、フリーアームシャフト２１４が下降位置にある状態（インクリボンＲの弛みが多くなった状態）を示す図である。かかる状態では、移動量検出センサ用遮蔽板５０１が検出センサ５０２の受光部５０５を遮蔽していない。
【００３９】
さらに、図５（Ｂ）はフリーアームシャフト２１４が図５（Ａ）の上昇位置と図５（Ｃ）の下降位置の略中間にある状態を示す図である。かかる状態では、移動量検出用センサ遮蔽板５０１が検出センサ５０２の受光部５０５を遮蔽している。
【００４０】
かかる構成のもと、フリーアームシャフト２１４が上昇位置にある状態から、巻き取りローラ１２０ｂを反巻き取り方向に回転させると、フリーアームシャフト２１４が下降を開始し、やがて移動量検出用センサ遮蔽板５０１が検出センサ５０２の受光部５０５を遮蔽し、検出センサ５０２の出力がＯＮする。
【００４１】
さらに下降が継続し、フリーアームシャフト２１４が最下降位置まで到達すると、移動量検出センサ遮蔽板５０１が検出センサ５０２の受光部５０５を遮蔽しなくなり、検出センサ５０２の出力がＯＦＦになる。
【００４２】
つまり、移動量検出用センサ遮蔽板５０１の長さ分、検出センサ５０２がＯＮすることとなる。このため、移動量検出用センサ遮蔽板５０１の長さを予め求めておけば、検出センサ５０２がＯＮしている間のパルスエンコーダ２０８からの出力パルスをカウントすることで、上記第１の実施形態と同様にインクリボンＲの巻径Ｒｔを測定することが可能となる。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様の効果を享受しつつ、さらに、フリーアームシャフトの移動量を１つのセンサのみにより検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の各実施形態にかかる昇華型プリンタの外観構成を示す図である。
【図２】昇華型プリンタの印画部の構成を示す図である。
【図３】センサ１、２及び巻き取りローラのモータの回転角度を示すパルスエンコーダの出力パルスを示す図である。
【図４】インクリボンの巻径測定のためのフローチャートである。
【図５】フリーアームシャフトの移動量を検出する検出センサの他の一例を示す図である。
【図６】インクリボンの巻径を測定することが可能な、従来の昇華型プリンタの印画部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
ＲＰ            ロール紙（記録媒体）
Ｒ              インクリボン
１００          昇華型プリンタ
１０１          プリンタ本体部
２０１          印刷ヘッド
２０２          プラテンローラ
１２０ａ        供給ローラ（第１のローラ）
１２０ｂ        巻き取りローラ（第２のローラ）
２０５          トルクリミッタ
２０６          検出センサ（ローラ移動量検出手段）
２０７          モータ
２０８          パルスエンコーダ（回転角度検出手段）
２０９          制御装置（算出手段）
２１０          搬送ローラ
２１１          ガイドローラ
２１４          フリーアームシャフト（第３のローラ）
５０１          移動量検出センサ用遮蔽板
５０２          検出センサ（透過型センサ）
【図１】
2006240255.tif 000003
【図２】
2006240255.tif 000004
【図３】
2006240255.tif 000005
【図４】
2006240255.tif 000006
【図５】
2006240255.tif 000007
【図６】
2006240255.tif 000008