(57)【要約】【目的】搬送手段が記録紙を引っ張る張力を調節して記録紙の幅に応じて画像記録エリアが搬送方向に伸縮するのを防止する。【構成】プリンタ１０には、記録紙１３の幅を検知する幅センサ１７と、３色の画像を順に記録する３個の記録部２１〜２３が配されている。各記録部２１〜２３には、搬送ローラ対３３〜３５、サーマルヘッド２７〜２９、プラテンローラ３０〜３２、及びブレーキ機構４０〜４２が設けられてる。ブレーキ機構４０〜４２は、幅センサ１７で検知した記録紙１３の幅に応じて各プラテンローラ３０〜３２に負荷を可変する。記録紙１３の幅が狭い場合には負荷を増大し、また、記録紙１３の幅が広い場合には負荷を減らして単位幅当たりの紙張力を一定にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙をニップして搬送方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段で搬送される記録紙に画像を記録する記録手段とを備えたプリンタにおいて、
前記記録紙の幅を検知する幅検知手段と、前記幅検知手段で検知した記録紙の幅に応じて前記記録紙に作用する張力を変える紙張力可変手段とを備えたことを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記紙張力可変手段は、記録紙の幅と張力とを対応させたデータを予め記憶した記憶手段と、前記幅検知手段で検知した記録紙の幅に応じて前記記憶手段から対応するデータを選択する選択手段と、前記記録紙に間接的に負荷を与える張力可変機構と、前記選択手段で選択したデータに基づいて前記張力可変機構の負荷を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタに関し、更に詳しくは、幅の異なる記録紙を用いるプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタには、記録紙を搬送するためにモータ、ギヤ列、及び搬送ローラ対等からなる搬送手段を備えている。搬送手段の搬送速度は、所定の印字速度を達成可能な一定値に決められている。また、搬送手段のトルクは、搬送路の形状や記録紙の厚さを勘案して決定される。
【０００３】
プリンタには、サーマルヘッドを用いるサーマルプリンタがある。サーマルプリンタには、大別すると感熱記録タイプと熱転写タイプとがあり、どちらも複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、支持体上に外側から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順次層設されたカラー感熱記録紙が用いられ、各感熱発色層を順次発色させることにより、フルカラーのプリントが得られる。熱転写タイプでは、イエロー，マゼンタ，シアンの３色のカラーインクを記録紙に熱転写することによりフルカラーのプリントが得られる。
【０００４】
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記録紙を３回通して熱記録を行う３パス１ヘッド方式（特許文献１）や、３個のサーマルヘッドに記録紙を１回通して行なう１パス３ヘッド方式（特許文献２）等がある。１パス３ヘッド方式は、３パス１ヘッド方式に比べ、サーマルヘッドを３個用いることにより部品点数が増加するが、記録紙を１回通過させるだけでよく、プリント時間が短縮されるという利点がある。
【０００５】
サーマルプリンタでは、サーマルヘッドを退避してから記録紙を送り込み、記録紙が到達することでサーマルヘッドを記録紙に圧接させ、発熱素子アレイを発熱させることで画像の印画を行なう。印画が完了した後には再びサーマルヘッドを退避させる。印画中にサーマルヘッドをカラー感熱記録紙に押圧するのは、発熱素子アレイの熱を適切にカラー感熱記録紙に伝えるためである。このサーマルヘッドの押圧力は、記録紙の種類、例えば普通紙や感熱記録紙などの材質に応じて一定となるように決められている。
【０００６】
また、サーマルヘッドの圧接時及び退避時の負荷変動によるプリントムラやレジズレの発生を防止するために、圧接時及び退避時にサーマルヘッドの押圧力を変えるものが知られている（特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２７７６４９号公報
【特許文献２】
特開平８−６７０２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、サーマルプリンタでは、搬送手段が一定速度及び一定トルクで記録紙を搬送しながらサーマルヘッドが記録紙をプラテンローラとの間で押圧することで記録紙に作用する張力が一定に決まる。しかしながら、プリンタの中には、幅寸法の異なる記録紙に印画を行なうことができるものがある。従来のプリンタでは、記録紙の幅寸法が変わっても、印画中に記録紙を搬送方向に引っ張る張力を切り換える構成のものがなかった。このため、例えば、幅の狭い記録紙を用いる場合には、記録紙の送り量が僅かに多くなることに加えて記録紙の伸び量も多くなりこの結果画像記録エリアのうちの搬送方向に沿った長さが僅かに長くなる。逆に幅の広い記録紙を用いる場合には記録紙の送り量が少なくなることに加えて記録紙の伸び量も少ないので画像記録エリアのうちの搬送方向に沿う長さが僅かに短くなるという不都合が発生することがあった。このようになると、記録紙の幅に応じて画像記録エリアのサイズが異なる結果となり、一方では原画よりも搬送方向に間延びした画像、他方では搬送方向に圧縮した画像で印画されてしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、幅寸法の異なる記録紙に応じて記録紙に作用する張力を最適な力に変更して、記録紙の幅によって画像サイズ（アスペクト比）が異なる不都合を防止するようにしたプリンタを提供することを目的とする。
【００１０】
【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記載のプリンタでは、記録紙の幅を検知する幅検知手段と、前記幅検知手段で検知した記録紙の幅に応じて記録紙に作用する張力を変える紙張力可変手段とを備えたものである。
【００１１】
紙張力可変手段としては、記録紙の幅と張力とを対応させた複数のデータを予め記憶した記憶手段と、幅検知手段で検知した記録紙の幅に応じて前記記憶手段から対応するデータを選択する選択手段と、記録紙に間接的に負荷を与える張力可変機構と、前記選択手段で選択したデータに基づいて前記張力可変機構の負荷を制御する制御手段とから構成してもよい。
【００１２】
サーマルプリンタの場合には、搬送手段が記録紙をニップして搬送することに加えて搬送手段の搬送方向の上流側でサーマルヘッドが記録紙をプラテンローラとの間で押圧するため、記録紙幅の違いにより記録紙に作用する張力が変化する。このため、幅検知手段で検知した記録紙の幅に応じて記録紙に作用する張力を変える紙張力可変手段が特に必要となる。
【００１３】
張力可変機構としては、サーマルヘッドに対向して配されるプラテンローラの回転を制動させて記録紙に負荷を与えて記録紙に作用する張力を可変してもよい。また、１パス３ヘッド方式のサーマルプリンタの場合には、給紙部とプリント部との間で記録紙にバックテンションを与えて記録紙に負荷を与えて記録紙に作用する張力を変えるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、カラー感熱プリンタ１０には、記録紙装填室１１が配されている。記録紙装填室１１には、マガジン１２が着脱自在に装填される。マガジン１２には、帯状のカラー感熱記録紙１３をロール状に巻回した記録紙ロール１４が収納されている。カラー感熱記録紙１３は異なる幅のものが複数用意されており、所望する幅のカラー感熱記録紙をマガジン１２に選択してセットすることができる。
【００１５】
マガジン１２内には、給紙ローラ１５が設けられており、給紙ローラ１５はプリンタ側の駆動を利用してカラー感熱記録紙１３の先端を記録紙ロール１４から分離してプリンタ１０の内部に送り出す。プリンタ１０には給送ローラ対１６が配されており、マガジン１２から送られるカラー感熱記録紙１３をニップして搬送方向（図１において左方向）に向けて搬送する。その搬送方向に沿った搬送路には、幅センサ１７、記録手段１８、及びカッタ１９が順に配されている。幅センサ１７は、カラー感熱記録紙１３の幅を検知してプリンタ１０の制御部２０に幅信号を送る。
【００１６】
なお、幅センサ１７としては、棒状の受光部と投光部とからなる透過型のエリアセンサを記録紙の縁が通る搬送路を挟んだ上下に、搬送方向に対して直交する向きで設け記録紙の縁を検知した位置に基づいて記録紙の幅を特定する。
【００１７】
記録手段１８は、Ｙ記録部２１、Ｍ記録部２２、及びＣ記録部２３で構成されている。各記録部２１〜２３には、先端センサ２４〜２６、サーマルヘッド２７〜２９、プラテンローラ３０〜３２、及び搬送ローラ対３３〜３５が配されており、Ｙ記録部２１ではイエロー画像が、またＭ記録部２２ではマゼンタ画像が、そしてＣ記録部２３ではシアン画像が順に記録される。なお、Ｙ記録部２１とＭ記録部２３には、光定着器３６，３７が配されており、Ｙ記録部２１では光定着器３６によりイエロー画像が、またＭ記録部２３では光定着器３７によりマゼンタ画像がそれぞれ光定着される。Ｃ記録部２３でシアン画像が記録された後には、カッタ１９により１枚ずつ切断されてプリンタ１０から外部に排出される。
【００１８】
カラー感熱記録紙１３は、周知のように、イエロー感熱発色層、マゼンタ感熱発色層、シアン感熱発色層とが支持体上に層設されており、最上層のイエロー感熱発色層の熱感度が最も高く、最下層のシアン感熱発色層の熱感度が最も低くなっている。
【００１９】
イエロー用の光定着器３６は、発光ピークがほぼ４２５ｎｍの棒状をした紫外線ランプとランプハウスとからなり、またマゼンタ用の光定着器３７は発光ピークが約３６５ｎｍの紫外線ランプとランプハウスとからなる。
【００２０】
搬送ローラ対３３〜３５は、サーマルヘッド２７〜２９に対して搬送方向の下流側に配置されており、パルスモータ３８によって一定速度で回転される。カラー感熱記録紙１３は、搬送ローラ対３３〜３５によってニップされて搬送方向に搬送される。先端センサ２４〜２６は、プラテンローラ３０〜３２と搬送ローラ対３３〜３５との間に配されており、カラー感熱記録紙１３の先端がその位置に達すると記録紙検出信号を制御部２０に出力する。
【００２１】
制御部２０は、先端センサ２４〜２６から記録紙検出信号が入力されると、パルスモータ３８の駆動パルスをカウントし始め、プリント開始位置、記録紙切断位置等を特定するために送り量を測定する。なお、各搬送ローラ対３３〜３５は、一対のローラのうち上側がピンチローラであり、下側がキャプスタンローラであって、カラー感熱記録紙１３の先端がその位置に達したときにピンチローラが移動してニップ状態となる。
【００２２】
搬送路を挟んでプラテンローラ３０〜３２の上方にサーマルヘッド２７〜２９が配されている。サーマルヘッド２７には、下端に複数個の発熱素子をライン状に配列した発熱素子アレイが設けられている。発熱素子アレイは、カラー感熱記録紙１３の搬送方向に直行する方向に長く形成されている。また、各サーマルヘッド２７〜２９は、ソレノイドやカム等によって、カラー感熱記録紙１３に圧接する記録位置と、カラー感熱記録紙１３から離れる退避位置との間で移動自在となっている。
【００２３】
制御部２０は、図示しないヘッドドライバを介してカラー感熱記録紙１３が搬送方向に搬送される際に、各発熱素子を各色画像データに応じて所定の温度に発熱させ、カラー感熱記録紙１３に熱エネルギーを供給して各感熱発色層を選択的に発色させる。このとき、プラテンローラ３０〜３２は、カラー感熱記録紙１３の搬送に応じて従動回転し、カラー感熱記録紙１３と各発熱素子との接触状態を安定させる。
【００２４】
各記録部２１〜２３には、ブレーキ機構４０〜４２が配されている。ブレーキ機構４０〜４２は、プラテンローラ３０〜３２の両軸のうちの一方又は両方に圧接してプラテンローラ３０〜３２に負荷を与える負荷付与手段である。具体的には、ソレノイドのプランジャの移動でブレーキシューをプラテンローラ３０〜３２の軸に押圧してプラテンローラ３０〜３２の回転に負荷を与える。また、ブレ−キ機構４０〜４２は、プランジャのストローク量を制御することができ、このストローク制御によってブレーキシューをプラテンローラ３０〜３２の軸に押圧する力を可変することができる。
【００２５】
制御部２０は、パルスモータ３８の駆動を制御するとともに、幅センサ１７から得られる幅信号に基づいて各ブレーキ機構４０〜４２に負荷信号を送って各ブレーキ機構４０〜４２の負荷を制御する。カラー感熱記録紙１３の幅とプラテンローラ３０〜３２に負荷を与える値との対応テーブルは予めＲＯＭ４４に記憶されている。制御部２０は、この対応テーブルを参照して各ブレーキ機構４０〜４２に対してカラー感熱記録紙１３の幅に対応した同じ負荷信号を送って各ブレーキ機構４０〜４２を統括的に制御する。なお、各記録部２１〜２３で張力が異なる場合には、各ブレーキ機構４０〜４２に対して別々の負荷信号を送って各ブレーキ機構４０〜４２を別々に制御してもよい。
【００２６】
ブレーキ機構４０〜４２が作動するとプラテンローラ３０〜３２の回転に負荷がかかり、この負荷が搬送中のカラー感熱記録紙１３に作用する。
【００２７】
対応テーブルでは、カラー感熱記録紙１３の幅が狭いほどプラテンローラ３０〜３２の各軸に負荷を与える値が大きくなるように予め決められている。これにより、幅の狭い記録紙１３を用いる場合には、プラテンローラ３０〜３２を制動してないものと比べて記録紙１３の送り量が少なくなり、また記録紙１３の伸び量も少なくなる。この結果、記録紙１３の画像記録エリアが幅広の記録紙１３に印画した画像とほぼ同じとなる。
【００２８】
次に、上記実施例の作用について説明する。外部操作に応答してプリント開始が指示されると、制御部２０はイエロー用定着器３６、マゼンタ用定着器３７を点灯させるとともにパルスモータ３８を回転させる。給紙ローラ１５の回転によりカラー感熱記録紙１３は、マガジン１２からプリンタ１０の内部に送り出され、給送ローラ対１６により記録部１８に向けて搬送される。
【００２９】
このとき、カラー感熱記録紙１３の先端が幅センサ１７を通過する。通過中に幅センサ１７がカラー感熱記録紙１３の幅を検知して幅信号を制御部２０に送る。制御部２０は、幅信号を受け取ることでＲＯＭ４４に記憶された対応テーブルを参照して記録紙１３の幅に対応するデータを選択してデータに対応した負荷信号を各ブレーキ機構４０〜４２に送る。ブレーキ機構４０〜４２は、負荷信号に応じてプランジャーの送り量を変えてプラテンローラ３０〜３２の回転に負荷を与える。この制御は、記録紙１３の幅が狭い場合には負荷を増大し、また、記録紙１３の幅が広い場合には負荷を減らして単位幅当たりの紙張力を一定にする。
【００３０】
カラー感熱記録紙１３は、幅センサ１７を通過した後に、退避位置にセットされたイエロー用サーマルヘッド２７とプラテンローラ３０との間を通って搬送ローラ対３３に向って搬送される。
【００３１】
カラー感熱記録紙１３の先端が先端センサ２４に達すると、記録紙検出信号が制御部２０に送出される。制御部２０は、この記録紙検出信号を受け取った後、カラー感熱記録紙１３の先端が搬送ローラ対３３に達すると、カラー感熱記録紙１３の搬送を停止してイエロー用サーマルヘッド２７を記録位置にセットする。なお、カラー感熱記録紙１３の先端が搬送ローラ対３３に達したか否かは、先端センサ２４の記録紙検出信号を受け取った時点からパルスモータ３８の駆動パルスをカウントしてカラー感熱記録紙１３の送り量を測定することにより判断される。
【００３２】
制御部２０は、図示していないヘッドドライバを介して各発熱素子をイエロー色画像データに応じて発熱させ、イエロー感熱発色層を所望の濃度に発色させる。１ラインの記録が終わるとカラー感熱記録紙１３が１ライン分搬送され、次のラインの熱記録が同様にして行われる。そして、イエロー色画像のプリントが終わるまで熱記録とカラー感熱記録紙１３の搬送が繰り返される。イエロー色画像が熱記録された部分がイエロー用定着器３６に達すると、紫外線ランプからの紫外線の照射によってイエロー感熱発色層が光定着される。この間、プラテンローラ３０〜３２の回転にブレーキ機構４０〜４２による負荷が与えられている。
【００３３】
イエロー色画像が光定着されたカラー感熱記録紙１３は、Ｍ記録部２２に送られて、前述した記録方式と同様にマゼンタ用サーマルヘッド２８の各発熱素子の発熱によりイエロー色画像に重なるようにマゼンタ感熱発色層を所望の濃度に発色させる。マゼンタ色画像が熱記録された部分がマゼンタ用定着器３７に達すると、紫外線ランプからの紫外線の照射によってマゼンタ感熱発色層が光定着される。
【００３４】
マゼンタ色画像が光定着されたカラー感熱記録紙１３は、同様にしてＣ記録部２３に送られてシアン用サーマルヘッド２９の各発熱素子の発熱によりイエロー色画像及びマゼンタ色画像に重なるようにシアン感熱発色層を所望の濃度に発色させる。こうして、シアン色画像のプリントが終わるまで熱記録とカラー感熱記録紙１３の搬送が繰り返され、フルカラー画像がカラー感熱記録紙１３に形成される。フルカラー画像が形成された画像記録エリアは、カッタ１９に送られた後にカッタ１９の作動により１枚に分離されてプリンタ１０の外部に排出される。残った未記録のカラー感熱記録紙１３は、モータ３８の逆転によりマガジン１２に巻き戻される。
【００３５】
排出されたシート状のカラー感熱記録紙１３には、幅に関わりなく画像記録エリアが同じサイズでプリントされている。
【００３６】
上記実施形態では、プリントする前にブレーキ機構４０〜４２を作動させているが、各記録部２１〜２３での記録開始、例えばサーマルヘッド２７〜２９を押圧位置にセットすることに応答して各ブレーキ機構４０〜４２を作動させ、各記録部２１〜２３での記録完了後にブレ−キ機構４０〜４２の作動を停止するように制御してもよい。これによれば、記録していないときにはプラテンローラ３０〜３２の回転に負荷がないので、記録紙１３の空送りが早くなり、またモータ３８に与える負荷も軽減でき、結果プリント速度向上やモータの寿命向上につながる。
【００３７】
紙張力可変手段としては、ブレーキ機構４０〜４２を用いてプラテンローラ３０〜３２の軸に負荷を与えているが、これの代わり、例えばプラテンローラの表面にブレーキローラの表面を押し付け、その押し付け量を管理するようにしてプラテンローラ３０〜３２の回転に負荷を与えるようにしてもよい。
【００３８】
また、プラテンローラの回転に負荷を与える代わりに、搬送方向に対して逆向きの力、例えばバックテンションを記録紙１３に与えるようにしてもよい。この場合、バックテンションを給送ローラ対１６と記録手段１８との間に設ける。バックテンションとしては、図２に示すように、フリーローラであるニップローラ対５０，５１を所定間隔離して設け、これらの間にテンションローラ５３を設け、テンションローラ５３を移動手段５４の作動により搬送方向に対して直交する方向に移動させて記録紙１３にテンションを与える構成としてもよい。そして、移動手段５４がテンションローラ５３を移動する量を管理するように構成しておけばよい。
【００３９】
また、搬送負荷変動に起因する画像ムラを防止するために、各記録部２１〜２３との間で記録紙１３をたるませるようにしたプリンタがある。この場合には、バックテンションを各たるみ部に設けてもよい。
【００４０】
さらに、１パス３ヘッド方式のプリンタでは、各記録部での記録開始タイミングがずれる場合がある。この場合には、各ブレーキ機構４０〜４２又はバックテンションを一斉に作動させるのではなく、各記録部の記録開始タイミングに応じてずらして作動させる制御を行うようにしてもよい。
【００４１】
また、幅検知手段としては幅センサに限定されない。例えば、マガジンには、記録紙の幅データを含む種別をデータとして記憶主手段、例えばメモリなどに記憶しているものや種別を表すマークをもっているのもがある。前者の場合には記録紙装填室にセットされたときにデータを電気信号として読み取る情報読み取り手段を備え、また、後者の場合にはマークを読み取るセンサを備える。これら情報読み取り手段やマーク読み取りセンサも幅検知手段として利用可能である。
【００４２】
さらに上記各実施形態では、ロール記録紙を用いるプリンタについて説明しているが、シート紙を用いるプリンタにも適用することができる。
【００４３】
さらにまた上記各実施形態では、感熱記録タイプのサーマルプリンタについて説明したが、本発明はインクリボン又はシートを用いる熱転写タイプのサーマルプリンタにも適用できる。さらにインクジェットプリンタ、複写機、ファクシミリなどにも適用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプリンタでは、記録紙の幅に応じて搬送手段が記録紙に作用する張力を変える紙張力可変手段を備えているから、幅の異なる記録紙を用いても画像記録エリアのサイズ又はアスペクト比を同じにプリントすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるプリンタの概略を示す説明図である。
【図２】記録紙にバックテンションを設けた別の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１３  カラー感熱記録紙
１７  幅センサ
２７〜２９  サーマルヘッド
３０〜３２  プラテンローラ
３３〜３５  搬送ローラ対
４０〜４２  ブレーキ機構
【図１】
2004306363.tif 000003
【図２】
2004306363.tif 000004