(57)【要約】【課題】  熱転写印刷装置において、供給ローラと巻き取りローラとの間に張架されたインクリボン等の各種帯状の媒体を移送するにあたり、ロール状に巻き回された媒体の径の変動に関わらず、当該媒体に対して常時一定のテンションを加えることが可能な機構を簡易な構造で実現することを目的とする。【解決手段】  第１の移送機構と第２の移送機構とが備える各ローラにロール状に巻き回され、該２つの移送機構の間に張架された帯状の媒体Ｒを、第２の移送機構のローラが巻き取ることにより、該移送機構間における該媒体Ｒの移送を行う移送装置１２０であって、前記第１の移送機構が備えるローラ１２０ａにロール状に巻きまわされた媒体Ｒに対して、所定の圧力で押圧され、該媒体の移送に伴って回転する制御用ローラ３０４と、前記制御用ローラ３０４の回転時のトルクを制御するトルクリミッタ３０５−１、３０５−２とを備える。【選択図】  図３
2005138376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の移送機構と第２の移送機構とが備える各ローラにロール状に巻き回され、該２つの移送機構の間に張架された帯状の媒体を、第２の移送機構のローラが巻き取ることにより、該移送機構間における該媒体の移送を行う移送装置であって、
前記第１の移送機構が備えるローラにロール状に巻きまわされた媒体に対して、所定の圧力で押圧され、該媒体の移送に伴って回転する制御用ローラと、
前記制御用ローラの回転時のトルクを制御するトルクリミッタと
を備えることを特徴とする移送装置。
【請求項２】
前記制御用ローラは回動可能に取り付けられた架台により支持されており、弾性体により該架台を引張することにより、該制御用ローラを前記媒体に押圧することを特徴とする請求項１に記載の移送装置。
【請求項３】
前記制御用ローラは、ローラ中央部の外径がローラ端部の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の移送装置。
【請求項４】
前記制御用ローラは、ローラ中央部からローラ端部にむけて、らせん状の溝を有することを特徴とする請求項１に記載の移送装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の移送装置を備えることを特徴とする熱転写印刷装置。
【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、ならびに該印刷装置に適用可能な、インクリボン等の帯状の媒体を移送するための移送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記録媒体への画像印刷を行う。
【０００３】
熱転写印刷装置にセットされるインクリボンは、いわゆる供給ローラと巻き取りローラとの間に張架されており、当該インクリボンに適度な張力（テンション）を付加した状態で記録媒体に重畳させることで高品位な印画形成が実現できる。
【０００４】
適度なテンションを加えるための方法としては、例えば、供給ローラの回転軸にトルクリミッタを配し、当該回転軸に所定のトルクが加わった場合に（すなわち、あるテンションでインクリボンが引っ張られた場合に）回転するように設定することで、インクリボンに適度なバックテンションをかけることを可能にする機構が提案されている。かかる機構によれば、インクリボンに対してバックテンションを加えることができ、かつ過度のテンションがかかることもない。
【０００５】
しかしながら、回転軸にトルクリミッタを配する方法では、インクリボンの巻き始めと巻き終わりとで巻き回されたインクリボンの径が変動することに伴い、バックテンションが変化してしまうという問題がある。例えば、巻き始め時はインクリボンの径がφ６０ｍｍ程度あるため、インクリボンにかかるテンションは小さいが、巻き終わり時はインクリボンの径がφ３０ｍｍ程度にまでなるため、インクリボンにかかるテンションが大きくなってしまう。
【０００６】
そこで、下記特許文献１ではインクリボンの径を検知するセンサーを設け、あらかじめ設定した設定情報にしたがって、バックテンションを要するとき（インクリボンの径が大きいとき）は巻き取り側を励磁し、インクリボンの径が小さくなってきたら送り側を励磁することにより、常に一定のテンションがインクリボンに加えられるよう制御する技術が提案されている。
【特許文献１】特開平０８−００２０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術によれば、センサからの出力に基づいて、巻き取り側または送り側に励磁するなどの複雑な制御系を備える必要があるうえ、最適な制御ゲインを調整することが難しいといった問題がある。そこで、移送されるインクリボンに常時一定のテンションを加えることが可能な移送装置を、簡易な機構で実現することが望まれている。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、供給ローラと巻き取りローラとの間に張架されたインクリボン等の各種帯状の媒体を移送するにあたり、ロール状に巻き回された媒体の径の変動に関わらず、当該媒体に対して常時一定のテンションを加えることが可能な機構を簡易な構造で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明に係る移送装置は以下のような構成を備える。即ち、
第１の移送機構と第２の移送機構とが備える各ローラにロール状に巻き回され、該２つの移送機構の間に張架された帯状の媒体を、第２の移送機構のローラが巻き取ることにより、該移送機構間における該媒体の移送を行う移送装置であって、
前記第１の移送機構が備えるローラにロール状に巻きまわされた媒体に対して、所定の圧力で押圧され、該媒体の移送に伴って回転する制御用ローラと、
前記制御用ローラの回転時のトルクを制御するトルクリミッタとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、供給ローラと巻き取りローラとの間に張架されたインクリボン等の各種帯状の媒体を移送するにあたり、ローラに巻き回された媒体の径の変動に関わらず、当該媒体に対して常時一定のテンションを加えることが可能な機構を簡易な構造で実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
[第１の実施形態]
はじめに本発明の概要について簡単に説明する。上述のように、従来は、巻き取りローラの回転軸にトルクリミッタを配し、回転軸に対して一定の負荷をかけていたため、インクリボンの径が大きい場合に、インクリボンにかかるテンションは小さく、インクリボンの径が小さい場合に、インクリボンにかかるテンションは大きいものとなっていた。
【００１３】
これに対して、本発明によれば、ローラに巻き回されたインクリボン外表面に別のローラを一定圧力で押し当てることでインクリボンにテンションを加えるとともに、当該押し当てたローラの回転軸にトルクリミッタを配することで、インクリボンのテンションを一定に制御する。つまり、インクリボンに対して直接テンションを加える構造とすることにより、インクリボンの径が変動しても常に一定のテンションをインクリボンに与えることが可能となる。このように、本発明は、一定圧力で押し当てるローラの回転軸にトルクリミッタを配し機械的にトルク制御を行うため、複雑な制御系を必要とせず、簡単な構造で上記課題を解決できるという効果がある。以下、かかる構造を備える移送装置が適用される熱転写印刷装置として昇華型プリンタを一例に挙げ、当該プリンタについて全体構成ならびに動作説明を行ったうえで、昇華型プリンタにおける移送装置について詳説することとする。なお、上記構造を備える移送装置が適用される熱転写印刷装置としては、昇華型プリンタに限られず、溶融型プリンタであってもよい。
【００１４】
＜昇華型プリンタの全体構成＞
図１は、昇華型プリンタの一例を示す外観斜視図である。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、を備える写真印刷用のプリンタを想定している。
【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（移送装置）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が巻き回されたインクリボン供給ローラ１２０ａと、インクリボン供給ローラ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（なお、詳細は後述するものとする）。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スリット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、ロール紙ＲＰ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】
＜昇華型プリンタの動作説明＞
図２は、昇華型プリンタ１００の動作説明図である。ロール紙ＲＰのセットが完了した後、引き出し部１０２を元の位置へ戻して、印刷待機状態となる。
【００２２】
先端がローラ１０２５及び１０２６に挟持されてセットされたロール紙ＲＰは、ローラ１０２５に回転力を付勢することにより、始めに図の上方へ搬送される。ローラ１０２５に付勢される回転力は、モータ１０５が発生し、ベルト１０６及びプーリ１０７を介して伝達される。プーリ１０７には、ローラ１０２５に取り付けられたギア１０２５ａに噛み合うギアが取り付けられており、プーリ１０７が回転するとローラ１０２５も回転することなる。
【００２３】
ローラ１０２５の回転により、ロール紙ＲＰの先端は、次に、案内板１０８ａに案内されて、ロール紙ＲＰの搬送方向を略直角に変更する案内ガイド１０９へ向かう。案内ガイド１０９は、表面が平滑化された内側曲面を有しており、また、内側曲面に対向して案内ローラ１１０が設けられている。ロール紙ＲＰの先端は、案内ガイド１０９の内側曲面と案内ローラ１１０との間の隙間を通過し、案内ガイド１０９の内側曲面に案内されて略直角に曲折する。
【００２４】
ロール紙ＲＰの先端は、案内ローラ１１０を通過すると、ピンチローラ１１１と搬送ローラ１１２との間に挟持され、搬送ローラ１１２の回転により更に搬送されることとなる。搬送ローラ１１２は、プーリ１１２ａに取り付けられており、モータ１０５の回転力がベルト１０６及びプーリ１１２ａを介して搬送ローラ１１２に伝達することにより、回転する。
【００２５】
搬送ローラ１１２の回転により、ロール紙ＲＰはサーマルヘッド１１３とプラテンローラ１１４との間に挿入される。サーマルヘッド１１３とプラテンローラ１１４との間には、インクリボンＲが挿通しており、サーマルヘッド１１３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への画像印刷が行われる。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１１２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、各色の印刷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、図示しない駆動機構により回転する巻き取りローラ１２０ｂによって順次巻き取られることとなる。
【００２６】
印刷されたロール紙ＲＰは、案内板１０８ｃにより案内されて切断機１１５へ向かい、所定サイズ毎に切断されて一枚の写真となる。切断機１１５は、各写真間に設けられた余白を残して切断する。写真は、その後、案内板１０８ｄにより案内されて、自重によりスリット１０１ｂから昇華型プリンタ１００外へ排出される。一方、ロール紙ＲＰの余白の部分を切断することにより生じた切断片ＣＳは、自重により落下し、その落下位置（切断機１１５の下方）に配置されている収容器１０２８内に収容されることとなる。
【００２７】
収容器１０２８は金属製であり、前面パネル１０２１の裏面に固定された磁石１０２１ｂにより前面パネル１０２１に取り外し可能に取り付けられていると共に、前面パネル１０２１に取り付けられたガイド部材１０２１ｃにより位置決めされている。以上の手順が繰り返し行われて、順次写真等の画像が印刷されることとなる。
【００２８】
＜インクリボンカセットの構造＞
図３は、昇華型プリンタ１００を構成するインクリボンカセット１２０（移送装置）のうち、インクリボン供給ローラ１２０ａ及びその周辺機構を示す図である。同図（Ａ）において、３０１−１、３０１−２はインクリボン供給ローラ１２０ａの軸受で、インクリボンカセット１２０のハウジング３０２に取り付けられている。また、３０４は円柱状の形状を有するトルク制御用ローラであり、トルクリミッタ３０５−１、３０５−２を介してローラ架台３０６に取り付けられている。これにより、トルク制御用ローラ３０４は一定のトルクが加えられた場合に回転することとなる。さらにローラ架台３０６はインクリボンカセット１２０のハウジング３０２に回動可能に支持されている一方、一端がインクリボンカセット１２０に取り付けられたスプリング３０３−１、３０３−２と接続されている。
【００２９】
図３（Ｂ）は、インクリボンＲが巻き回されたインクリボン供給ローラ１２０ａと、トルク制御用ローラ３０４が取り付けられたローラ架台３０６との位置関係を示す図である。同図に示すように、ローラ架台３０６は、支点３０７を中心にスプリング３０３−１、３０３−２により矢印の方向に引っ張られることとなる。この結果、インクリボンＲの外周面に対してトルク制御用ローラ３０４が所定の圧力で押圧された状態で接する。
【００３０】
かかる構成により、トルク制御用ローラ３０４はインクリボンの巻き取りに従動して回転し、インクリボンの供給を妨げる方向に一定量の力が加わることとなる。そして、このとき加わる一定量の力は、トルク制御用ローラ３０４の回転軸に取り付けられたトルクリミッタ３０５−１、２によって決まり、一定のテンション以上のテンションがインクリボンに対して加わることはない。
【００３１】
図４は、インクリボンＲの巻き取り開始時のインクリボンＲとトルク制御用ローラ７０４との位置関係と（（Ａ）参照）、インクリボンＲの巻き取り終了時のインクリボンＲとトルク制御用ローラ３０４との位置関係と（（Ｂ）参照）をそれぞれ表したものである。
【００３２】
同図に示すように、インクリボンの巻き取り開始時と終了時とでは、インクリボン供給ローラ１２０ａの回転中心からインクリボン外周面までの距離が大きく異なる。このため、従来のようにインクリボン供給ローラ１２０ａの回転軸にトルクリミッタを取り付けて一定のトルクが回転軸に加わることによりインクリボン供給ローラ１２０ａが回転するようにしたとしても、そのときのインクリボンＲのバックテンションは、インクリボン供給ローラ１２０ａの回転中心からインクリボン外周面までの距離に依存することとなる。このため、インクリボンの巻き取り開始時と終了時とでは、インクリボンにかかるテンションがかわってくる。
【００３３】
これに対して、図４に示すように、本実施形態にかかるインクリボンカセット（移送装置）では、トルク制御用ローラ３０４が支点３０７を中心に回転可能に取り付けられ、スプリング３０３−１、３０３−２により引っ張られているため、インクリボンＲの外周面を一定の圧力で押圧することができる。このときトルク制御用ローラ３０４にはトルクリミッタ３０５−１、３０５−２が取り付けられているため、インクリボンＲの供給を妨げる方向に一定量の力が加わることとなる。この結果、インクリボンＲには一定のバックテンションが加わることとなる。
【００３４】
なお、スプリング３０３−１、３０３−２によりトルク制御用ローラ３０４がインクリボンＲの外周面に押し当てられる際の押圧力によって、インクリボンＲの供給を妨げる方向の力が変動してしまう。したがって、インクリボン供給ローラ１２０ａの回転中心からインクリボンＲの外周面までの距離の変動に関わらず、一定の押圧力が加わるように、支点３０７及びスプリング３０３−１、３０３−２が配されていることが望ましい。
【００３５】
このように、インクリボンに対して直接テンションを加える構造とすることにより、インクリボン供給ローラの回転中心からインクリボンの外周面までの距離が変動しても、常に一定のテンションをインクリボンに与えることが可能となる。また、機械的にトルク制御するため、複雑な制御系を必要とせず、簡単な構造で実現できるという効果がある。
【００３６】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、トルク制御用ローラの形状は円柱状を有することとしたが、これに限られず、図５に示すように、ローラ端部に対して、ローラ中央部の外径が大きい太鼓状の形状であってもよい。
【００３７】
図５は、本実施形態にかかるトルク制御用ローラを示す図である。同図に示すように、幅１７０ｍｍのローラに対して、ローラ中央部の外径は１６ｍｍ、ローラ端部の外径は１２ｍｍで、ローラの幅方向の断面形状は中央部から端部にかけて滑らかな曲線を有している。
【００３８】
かかる形状を有することにより、上記第１の実施形態では、トルク制御用ローラがインクリボンを押圧することに伴い、インクリボンに圧着しわが発生する可能性があったところ、本実施形態では、圧着しわの発生を回避することが可能となる。つまり、太鼓状のローラで押圧することでインクリボンに対して幅方向外側へ引き伸ばす力が加わり、中央部にインクリボンのたるみが生じても、外側に引き伸ばされることとなる。
【００３９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、インクリボンに対して一定のバックテンションをかけることが可能となるとともに、インクリボンの圧着しわの発生も回避することが可能となる。
【００４０】
［第３の実施形態］
上記第２の実施形態では、トルク制御用ローラの形状を変形することで、圧着しわの発生を回避することとしたがこれに限られない。トルク制御用ローラに、幅方向中心位置から幅方向外側に向かってらせん状の溝をつけることで、圧着しわの発生を回避してもよい。
【００４１】
図６は、本実施形態にかかるトルク制御用ローラを示す図である。同図に示すように、溝の断面形状は、三角形（図６の（Ｂ）参照）または四角形（図６の（Ｃ）参照）であり、溝の深さは１．２５ｍｍ、溝の開口部の幅は２．５ｍｍである。ただし、本発明は当該寸法に限定されるものではなく、インクリボンの材質等に応じて変更してもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、トルク制御用ローラの幅方向に対して、溝の回転ピッチがローラの幅の半分（ここでは８５ｍｍ）につき３回転有することとした。つまり、溝はローラを１回転させるごとに幅方向外側に向けて２２ｍｍ移動するピッチであり、ローラの幅方向に垂直な面に対して４３．１５度の角度を有している（図６（Ａ）参照）。ただし、当該回転ピッチはこれに限られない。つまり、本実施形態では、ローラの回転数を７７ｒｐｍとしているため、かかる回転ピッチが最適であるが、ローラの回転数が異なれば溝の回転ピッチも変わってくるため、インクリボンの巻き取り速度に応じて設計することが望ましい。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、インクリボンに対して一定のバックテンションをかけることが可能となるとともに、インクリボンの圧着しわの発生も回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる熱転写印刷装置（昇華型プリンタ）の外観構成を示す図である。
【図２】昇華型プリンタの動作説明図である。
【図３】昇華型プリンタを構成するインクリボンカセットのうち、インクリボン供給ローラ及びその周辺機構を示す図である。
【図４】インクリボン巻き取り開始時のトルク制御用ローラとの位置関係と、インクリボン巻き取り終了時のトルク制御用ローラとの位置関係とをそれぞれ表したものである。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる移送装置（インクリボンカセット）のトルク制御用ローラを示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかる移送装置（インクリボンカセット）のトルク制御用ローラを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
ＲＰ    ロール紙
Ｒ      インクリボン
１００        昇華型プリンタ
１０１        プリンタ本体部
１０２        引き出し部
１２０        インクリボンカセット
１２０ａ      インクリボン供給ローラ
１２０ｂ      インクリボン巻き取りローラ
１１３        サーマルヘッド
１１４        プラテンローラ
３０１−１、２    軸受
３０２            ハウジング
３０３−１、２    スプリング
３０４            トルク制御用ローラ
３０５−１、２    トルクリミッタ
３０６            ローラ架台
３０７            支点
【図１】
2005138376.tif 000003
【図２】
2005138376.tif 000004
【図３】
2005138376.tif 000005
【図４】
2005138376.tif 000006
【図５】
2005138376.tif 000007
【図６】
2005138376.tif 000008