(57)【要約】【課題】カール矯正機能を備えたプリンタ装置の小型化及び低コスト化を図る。【解決手段】カール矯正／排出機構は、プリンタ装置内の制御部からの指示に従い正転または逆転するモータ８と、待機位置と矯正位置との間で揺動可能な矯正ガイド部材３と、矯正ガイド部材３に取り付けられ、画像の印画された記録紙を排出する方向に回転可能な排紙ローラ２と、モータ８に連結され、該モータが正転するときに矯正ガイド部材３を待機位置と矯正位置との間で揺動させ、モータ８が逆転するときに排紙ローラ２を回転させる駆動手段５，６，１３とを備える。矯正ガイド部材３が矯正位置にあるときには、画像の印画された記録紙のカール方向と逆方向に湾曲した記録紙搬送路が矯正ガイド部材３により排紙ローラ２の手前に形成される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の印画された記録紙のカールを矯正するカール矯正手段と、画像の印画された記録紙を外部に排出する排紙手段とを備えるプリンタ装置において、
前記カール矯正手段及び前記排紙手段は同一のカール矯正／排出機構に一体化され、該カール矯正／排出機構は、
プリンタ装置内の制御部からの指示に従い正転または逆転するモータと、
待機位置と矯正位置との間で揺動可能な矯正ガイド部材と、
前記矯正ガイド部材に取り付けられ、画像の印画された記録紙を排出する方向に回転可能な排紙ローラと、
前記モータに連結され、該モータが正転するときに前記矯正ガイド部材を前記待機位置と前記矯正位置との間で揺動させ、前記モータが逆転するときに前記排紙ローラを回転させる駆動手段と
を含み、
前記矯正ガイド部材が前記矯正位置にあるときに、画像の印画された記録紙のカール方向と逆方向に湾曲し、該記録紙の通過する搬送路が前記矯正ガイド部材により前記排紙ローラの手前に形成される
ことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】
前記矯正ガイド部材が前記待機位置と前記矯正位置との間の所定の中間位置にあるときに、画像の印画された記録紙の通過する湾曲していない搬送路が前記矯正ガイド部材により前記排紙ローラの手前に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ装置。
【請求項３】
記録紙を巻装する記録紙ボビンと、記録紙に熱転写されるインクが塗布されたインクシートを巻装するインクシートボビンと、前記記録紙ボビンまたは前記インクシートボビンに設けられ、記録紙またはインクシートの残量を記憶可能な記憶手段とを備え、前記制御部は、該記憶手段から読み出した記録紙またはインクシートの残量に基づき前記記録紙ボビンまたは前記インクシートボビンの巻径を算出し、算出した巻径に応じてカール矯正を行うか否かを決定する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載のプリンタ装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、固定軸の回りに前記矯正ガイド部材を揺動させる第１の駆動部材と、前記排紙ローラを前記矯正ガイド部材に設けられた軸の回りに回転させる第２の駆動部材と、前記モータの駆動力を前記第１の駆動部材及び前記第２の駆動部材のいずれかに一方に切り替えて伝達する切り替え部材とを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプリンタ装置。
【請求項５】
前記切り替え部材はワンウェイクラッチ内蔵歯車からなることを特徴とする請求項４に記載のプリンタ装置。
【請求項６】
前記切り替え部材は首振りアイドラーユニットからなることを特徴とする請求項４に記載のプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ装置、具体的には画像の印画された記録紙のカールを矯正するカール矯正機構を備えたプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ装置、特にサーマルプリンタ装置では、サーマルヘッドの加熱により、記録紙にカールが生じる。カールの生じた記録紙をそのまま排出すると、排紙トレイに記録紙を整然と積み重ねることは困難となる。そのため、排紙ローラを有する記録紙排出機構の後段に、モータにより記録紙の排出方向に対して任意の角度に傾斜させることが可能な排紙ガイドを有するカール矯正機構を設け、記録紙をそのカール方向と逆方向に湾曲させることによりカールを矯正するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９３５２５号公報（第３−４頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の構成では、記録紙排出機構とカール矯正機構とは別体であり、従って装置が大型化し、また駆動源も別個のものを用いるのでコスト高になるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、その目的はカール矯正機能を備えたプリンタ装置の小型化及び低コスト化を実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、画像の印画された記録紙のカールを矯正するカール矯正手段と、画像の印画された記録紙を外部に排出する排紙手段とを備える本発明のプリンタ装置では、前記カール矯正手段及び前記排紙手段が同一のカール矯正／排出機構に一体化され、該カール矯正／排出機構は、
プリンタ装置内の制御部からの指示に従い正転または逆転するモータと、
待機位置と矯正位置との間で揺動可能な矯正ガイド部材と、
前記矯正ガイド部材に取り付けられ、画像の印画された記録紙を排出する方向に回転可能な排紙ローラと、
前記モータに連結され、該モータが正転するときに前記矯正ガイド部材を前記待機位置と前記矯正位置との間で揺動させ、前記モータが逆転するときに前記排紙ローラを回転させる駆動手段と
を含み、
前記矯正ガイド部材が前記矯正位置にあるときに、画像の印画された記録紙のカール方向と逆方向に湾曲し、該記録紙の通過する搬送路が前記矯正ガイド部材により前記排紙ローラの手前に形成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
【０００８】
図１に本発明の実施の形態１に係るサーマルカラープリンタ装置の概略構成を示す。このサーマルカラープリンタ装置は記録紙搬送部として、搬送ローラ１８及びそれに従動するピンチローラ１９を有する。また、印画部として、サーマルヘッド２０及びプラテンローラ２１を有し、サーマルヘッド２０の下流にはカッタ２２、矯正／排出ユニット３４、及び排紙口２３がこの順に配置される。
【０００９】
記録紙２４は搬送ローラ１８及びそれに従動するピンチローラ１９に挟持される。搬送ローラ１８をステッピングモータ２５で駆動することにより、記録紙２４は排紙口２３側へ送られる。センサ２６が記録紙２４を検知した時に、所定数のパルスをステッピングモータ２５に印加することにより、搬送ローラ１８を所定量回転させ、記録紙２４を印画開始位置まで搬送する。このとき排紙ローラ２は記録紙２４の走行経路と交差しないよう記録紙受像面の上方（以下、アップ位置という）で待機させる。
【００１０】
次に、サーマルヘッド２０をプラテンローラ２１の側に移動し、インクシート２７と記録紙２４とをそれらの間に挟持する。その後、搬送ローラ１８の駆動源であるステッピングモータ２５を逆回転させることにより、印画開始位置で待機していた記録紙２４を巻戻し方向に走行させながら、サーマルヘッド２０によりイエローの転写を行う。搬送ローラ１８を駆動するステッピングモータ２５に印画長に相当する数のパルスを印加することにより、記録紙２４を印画長分送ることができる。記録紙２４を印画長分搬送した時点でイエローの転写が終了する。イエロー転写の終了後、サーマルヘッド２０をプラテンローラ２１の上方の所定の待機位置に移動させ、再び記録紙２４を印画開始位置まで送り、上述の動作をマゼンダ、シアン、印画部を保護するオーバーコートプリント（以下、ＯＰという）のそれぞれについてこの順で転写動作を繰り返す。
【００１１】
ＯＰ転写後、サーマルヘッド２０をプラテンローラ２１の上方の待機位置まで移動させ、所定数のパルスをステッピングモータ２５に印加し、記録紙２４を余白カット位置まで搬送する。印画余白はカッタ２２により切断される。切断された余白屑はカッタ２２と矯正／排出ユニット３４の隙間から装置外部に排出される。
【００１２】
図２は、カール矯正機構と排出機構とが一体に構成された矯正／排出ユニット３４の詳細構成を示す斜視図である。矯正／排出ユニット３４のカール矯正動作は、記録紙２４の背面を向く固定矯正ガイド１と、シャフト４に回転可能に取り付けられており、記録紙２４の表面（受像面）を向く排紙ローラ２を保持する揺動矯正ガイド３とにより実施される。
【００１３】
カム５ａ、５ｂ及びアーム６ａ、６ｂは、シャフト４をその揺動中心として揺動矯正ガイド３を揺動させる。揺動矯正ガイド３がその動作域上にあるピン７と当接する位置にある時には、記録紙は排紙ローラ２と固定矯正ガイド１とにより形成されるカール方向と逆方向に湾曲した搬送路を通過し、それによりカールが矯正される。
【００１４】
矯正／排出ユニット３４における記録紙排出動作は、揺動矯正ガイド３に取付けられた排紙ローラ２により実施される。排紙ローラ２を記録紙２４が装置外へ搬送される方向に回転させることにより、記録紙２４を排出することができる。
【００１５】
揺動矯正ガイド３を揺動させるための駆動力及び排紙ローラ２を回転させるための駆動力は、共通の動力源であるモータ８から得られる。モータ８が２段歯車９を図中時計方向に回転させる場合、揺動矯正ガイド３の回転中心であるシャフト４の一方の端部に締結されている歯車１０は反時計方向に回転する。ワンウェイクラッチ内蔵歯車１４はシャフト４が反時計方向に回転するときにはシャフト４に嵌合するように構成されているので、このときモータ８の駆動力はアイドル歯車１５を介して、シャフト１６に締結されているモード歯車１７に伝達される。それにより、シャフト１６に締結されているカム５ａ，５ｂが回転し、カム５ａ、５ｂに連結されているア−ム６ａ、６ｂを介して揺動矯正ガイド３が揺動する。尚、シャフト４が反時計方向に回転するときには、シャフト４の他方の端部に締結されており、アイドル歯車１２に歯合する歯車１１も反時計方向に回転するので、排紙ローラ２の軸に取り付けられており、アイドル歯車１２に歯合するワンウェイクラッチ内蔵歯車１３は反時計方向に回転するが、このワンウェイクラッチ内蔵歯車１３は反時計方向に回転するときには排紙ローラ２の軸に対し空転するように構成されているので排紙ローラ２の軸に動力は伝達されず、排紙ローラ２は回転しない。
【００１６】
モータ８が２段歯車９を図中反時計方向に回転させる場合、歯車１０及びシャフト４の他方の端部に締結されている歯車１１は時計方向に回転する。従ってモータ８の駆動力は、歯車１１に歯合するアイドル歯車１２を介してワンウェイクラッチ内蔵歯車１３に伝達される。アイドル歯車１２を設けたことにより、このときのワンウェイクラッチ内蔵歯車１３の回転方向は時計方向となる。時計方向に回転するときにはワンウェイクラッチ内蔵歯車１３は排紙ローラ２の軸に嵌合するように構成されているので排紙ローラ２は排紙方向に回転する。尚、ワンウェイクラッチ内蔵歯車１４は、シャフト４が時計方向に回転する場合にはシャフト４に対し空転するのでカム５ａ、５ｂには駆動力は伝達されない。
【００１７】
以下に、記録紙に画像を印画し、印画余白をカッタ２２で切断した後のカール矯正動作及び排紙動作について説明する。
【００１８】
印画余白の切断後、カム５ａ、５ｂに駆動力が伝達される方向にモータ８を回転させ、アーム６ａ、６ｂを介して揺動矯正ガイド３を揺動させることにより排紙ローラ２をカール矯正位置に移動させる。このとき排紙ローラ２がカール矯正の際の記録紙２４の反力によりカール矯正位置から動かないようにするため、バネ２８ａ、２８ｂにより揺動矯正ガイド３とアーム６ａ、６ｂとの間に反力に打ち勝つ荷重が付勢される。
【００１９】
ステッピングモータ２５により搬送ローラ１８を回転駆動し、記録紙２４の排出方向への搬送を開始すると同時に、排紙ローラ２に駆動力が伝達される方向に矯正／排出ユニット３４内のモータ８を回転させる。記録紙２４が排紙ローラ２に突入する際には、記録紙２４に負荷が加わらないように排紙ローラ２を記録紙２４に従動させる必要がある。これは、記録紙２４に負荷が加われば紙づまりが発生する恐れがあるからである。そのため、搬送ローラ１８により搬送される記録紙２４に従動しているときの排紙ローラ２の回転数は、矯正／排出ユニット３４内のモータ８の駆動力により回転するときの回転数よりも速くなるようにする。このような速比とすることにより、記録紙２４が排紙ローラ２に突入する際には、紙ローラ２は排紙ローラ２の軸に取り付けられたワンウェイクラッチ内蔵歯車１３に駆動されることなく空転する。
【００２０】
このとき、図３に示すように排紙ローラ２はカール矯正位置にあるので、排紙ローラ２に突入する記録紙２４は、固定矯正ガイド１と排紙ローラ２とで形成されるカール方向と逆方向に湾曲した搬送路を通過し、それにより記録紙２４のカールが矯正される。
【００２１】
ステッピングモータ２５に所定数のパルスが印加され、搬送ローラ１８により記録紙カット位置まで搬送された時点で、記録紙２４はカッタ２２で切断される。記録紙２４が切断されると、排紙ローラ２は記録紙２４に従動した回転を停止し、その結果、排紙ローラ２の軸に取り付けられたワンウェイクラッチ内蔵歯車１３は排紙ローラ２の軸に嵌合し、モータ８の駆動力を排紙ローラ２に伝達する。駆動力が伝達された排紙ローラ２は用紙長さに切断された記録紙２４を搬送し、排紙口２３から装置外に排出する。記録紙の排出後、矯正／排出ユニット３４内のモータ８によりカム５ａ、５ｂを回転させ、排紙ローラ２をアップ位置に戻す。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態のサーマルプリンタ装置は、カール矯正機構及び排紙機構が一体の構造であり、同じモータの駆動力を用いてカール矯正及び記録紙排紙を行っているので、小型化可能であり、且つ安価に提供することがきる。
【００２３】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係るサーマルプリンタ装置について説明する。記録紙２４はロール形態でサーマルカラープリンタ装置に装着されており、画像が印画され、排出される記録紙のカール量は、記録紙２４のロールの巻径（以下、ロール径という）に応じた巻癖に大きく依存する。即ち、１巻の記録紙２４を印画する上でカール量は一定ではなく、巻初めから巻終わりに向かうにつれてロール径は次第に小さくなり、カール量は次第に大きくなっていく。そこで、本実施形態では、巻初めはカール矯正を行わず、ロール径が小さくなりカール矯正が必要となる所定の値Ａに減少した時点でカール矯正を行うようにする。このカール矯正実行のスレッショルドレベルとなる基準値Ａは、実験等により決定される。
【００２４】
記録紙２４のロール径を検知するために、図４に示すように、印画媒体２９（インクシートボビンまたは記録紙ボビン）に残量情報を記録できるメモリを有するＩＣチップ３０を付属させる。尚、本実施の形態では、インクシートと記録紙は同時に一体に使用することを前提とする。一体使用を前提とすれば、インクシートと記録紙の残量は常に等しく、ＩＣチップ３０を付属させる印画媒体はインクシートボビンまたは記録紙ボビンのどちらであってもよい。
【００２５】
サーマルカラープリンタ装置本体側にはＩＣチップ３０から送られる残量情報を受信する受信部を設け、受信した残量情報に基づいて記録紙２４のロール径をシステムコントローラ３１内のロール径算出部３２で算出する。
【００２６】
図５のフローチャートを参照して、本実施形態のサーマルプリンタ装置のカール矯正動作及び排紙動作を説明する。サーマルプリンタ装置が印画動作を開始すると、まず、印画媒体２９に付属されているＩＣチップ３０から残量情報Ｘを読み取る（ステップＳ１）。次にイエローのインクシートを所定の転写位置まで移動させる（ステップＳ２）。転写位置への移動は、例えばインクシート２７に黒マークを設け、その黒マークをインクセンサ３５で検出し、黒マークを検出したときにインクシート２７の巻取り動作を止めることにより行うことができる。以下、この動作をインクシートＹ頭出しと呼ぶ。
【００２７】
例えばインクシートＹ頭出しは１枚の印画を行う際に、１回だけ行われる動作であるので、インクシートＹ頭出しの黒マークの検知後、ＩＣチップ３０の残量情報をＸ−１に書き換える（ステップＳ３）。
【００２８】
イエローを転写した後、マゼンダ、シアン、ＯＰの順で転写を行い（ステップＳ４）、印画余白をカッタ２２で切断する（ステップＳ５）。次に、印画開始時に読み取ったＩＣチップ３０の残量情報Ｘに基づきシステムコントローラ３１内のロール径算出部３２でロール径Ｒを算出する。そして、算出したロール径Ｒを、カール矯正を行うか否かを判断する際のスレッショルドレベルとなる、例えば実験で決定される基準値Ａと比較する（ステップＳ６）。
【００２９】
もし、Ｒ＜ＡであればステップＳ７に進み、排紙ローラ２をカール矯正位置に移動させる。
【００３０】
カール矯正を行いながら記録紙２４をカット位置まで搬送し（ステップＳ８ａ）、この位置で切断し（ステップＳ９ａ）、排紙ローラ２がカール矯正位置にある状態で排紙口２３から排出する（ステップＳ１０ａ）。その後、排紙ローラ２をアップ位置まで移動し（ステップＳ１３）、印画動作を終了する。
【００３１】
ステップＳ６においてＲ≧Ａの場合はステップＳ１１に進み、排紙ローラ２をアップ位置で待機させ、カール矯正は行わずに記録紙２４をカット位置まで搬送し（ステップＳ８ｂ）、この位置で切断する（ステップＳ９ｂ）。
【００３２】
カール矯正を行わずにカット位置まで搬送し、切断した記録紙を排出するときには、図６に示すように、矯正／排出ユニット３４内のモータ８により、排紙ローラ２がアップ位置とカール矯正位置の中間にある排出ポジションに来るまでカム５ａ、５ｂを回転させる（ステップＳ１２）。次に、モータ８を逆回転させることにより、排出ローラ２を駆動して、記録紙２４を排出する（ステップＳ１０ｂ）。記録紙２４の排出後はモータ８により再びカム５ａ、５ｂを回転させ、排紙ローラ２をアップ位置まで移動させる（ステップＳ１３）。尚、ステップＳ１２の排紙ローラ２の中間位置（排出ポジション）への移動は、記録紙カット（ステップＳ９）の直前に行ってもよい。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態は、記録紙の残量情報から記録紙のロール径を算出し、現在のロール径に応じてカール矯正を行うか否かを決定する構成であるので、ロール径が小さくカール量が大きい場合にもカール矯正を効果的に行い、カール量を十分に低減することができる。
【００３４】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、排紙ローラ２と揺動矯正ガイド３との間の動作切り替えのため、カム５ａ、５ｂへの動力の伝達はワンウェイクラッチ内蔵歯車１４を介して行っているが、図７に示すようにワンウェイクラッチ内蔵歯車１４に代え、首振りアイドラーユニット２８を用いてもよい。
この機構では、モータ８が２段歯車９を反時計方向に回転駆動した場合、それとかみ合う歯車１０は時計方向に回転する。これにより歯車１０の軸を中心に公転しかつ自転する首振りアイドラーユニット２８は時計方向に揺動し、モード歯車１７とは歯合しない位置に来るため、カム５ａ、５ｂに駆動力は伝達されない。
【００３５】
逆に、モータ８が２段歯車９を時計方向に回転駆動した場合、歯車１０は反時計方向に回転し、それに伴って首振りアイドラーユニット２８は反時計方向に揺動し、モード歯車１７と歯合するので、カム５ａ、５ｂに駆動力が伝達される。このように首振りアイドラーユニット２８を用いても、ワンウェイクラッチ内蔵歯車１４を用いた場合と同様な効果を得ることができる。
【００３６】
以上説明したように、モータ８の駆動力の伝達先をモータ８の回転方向に応じて排紙ローラ２または揺動矯正ガイド３に切り替える動作は、首振りアイドラーユニットを用いて行うことも可能であり、この場合にも駆動源を共用化し、装置を小型化することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、カール矯正機能を備えたプリンタ装置の小型化及び低コスト化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るサーマルカラープリンタ装置の概略構造を示す図である。
【図２】実施の形態１のサーマルカラープリンタ装置の矯正／排出ユニットの構成を示す斜視図である。
【図３】揺動矯正ガイドがカール矯正位置にあるときの矯正／排出ユニットの側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るサーマルカラープリンタ装置の残量情報制御系の構成を示す図である。
【図５】実施の形態２のサーマルカラープリンタ装置の排出動作及びカール矯正動作を説明するフローチャートである。
【図６】揺動矯正ガイドがカール矯正を行わずに記録紙を排出する中間位置にあるときの矯正／排出ユニットの側面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るサーマルカラープリンタ装置の矯正／排出ユニットのアイドラ−ユニットの揺動動作を説明する図である。
【符号の説明】
１  固定矯正ガイド、  ２  排紙ローラ、  ３  揺動矯正ガイド、  ４  シャフト、  ５ａ，５ｂ  カム、  ６ａ，６ｂ  アーム、  ７  ピン、  ８  モータ、  ９  ２段歯車、  １０，１１  歯車、  １２，１５  アイドル歯車、  １３，１４  ワンウェイクラッチ内蔵歯車、  １６  シャフト、  １７  モード歯車、  １８  搬送ローラ、  １９  ピンチローラ、  ２０  サーマルヘッド、  ２１  プラテンローラ、  ２２  カッタ、  ２３  排紙口、  ２４  記録紙、  ２５  ステッピングモータ、  ２６  記録紙センサ、  ２７  インクシート、  ２８  首振りアイドラーユニット、  ２９  印画媒体、  ３０  ＩＣチップ、  ３１  システムコントローラ、  ３２  ロール径算出部、  ３４  矯正／排出ユニット、  ３５  インクセンサ。
【図１】
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【図２】
2004345772.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004345772.tif 000007
【図６】
2004345772.tif 000008
【図７】
2004345772.tif 000009