(57)【要約】【課題】  ロール状に巻き回された記録媒体を用いて画像印刷する熱転写印刷装置において、記録媒体の反りを矯正する機構を低コストで提供することを目的とする。【解決手段】  回動可能に軸通された円筒状の芯材を軸支する軸支手段と、該円筒状の芯材にロール状に巻き回されたロール紙ＲＰを引張することで該円筒状の芯材を回動させ、該ロール紙ＲＰを搬送する搬送手段（１０４）と、該搬送手段（１０４）により搬送された該ロール紙ＲＰに、インクを熱転写することにより印画を行う印刷手段（１０７）と、を備える熱転写印刷装置であって、前記搬送手段（１０４）と前記円筒状の芯材との間に張架されたロール紙ＲＰが、前記円筒状の芯材に巻き回された巻き方向とは反対方向に巻きつけられるように配された矯正ローラ（１０１）を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能に軸通された円筒状の芯材を軸支する軸支手段と、該円筒状の芯材にロール状に巻き回された記録媒体を引張することで該円筒状の芯材を回動させ、該記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された該記録媒体に、インクを熱転写することにより印画を行う印刷手段と、を備える熱転写印刷装置であって、
前記搬送手段と前記円筒状の芯材との間に張架された前記記録媒体が、前記円筒状の芯材に巻き回された巻き方向とは反対方向に巻きつけられるように配された矯正ローラを更に備えることを特徴とする熱転写印刷装置。
【請求項２】
前記円筒状の芯材より送り出された前記記録媒体の前記矯正ローラまでの搬送方向が所定の基準面となす角度を入射角度とし、前記矯正ローラを通過した前記記録媒体の搬送方向が該所定の基準面となす角度を出力角度とした場合に、入射角度＞出力角度となるように、前記軸支手段と前記矯正ローラと前記搬送手段とが配されてい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】
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、サーマルヘッドを用いて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印画を行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる熱転写印刷装置の記録媒体として用いられる印画紙は、一般に、ロール状に巻き回されたロール形状を有しており（当該ロール形状の印画紙を以下、「ロール紙」と称す」）、熱転写印刷装置の軸受けに回動自在に装填して使用される。装填されたロール紙は、搬送ローラによる搬送に伴って回動しながら解かれていき、サーマルヘッドが配された印画位置に供給されることとなる。
【０００４】
図４は、従来の熱転写印刷装置にロール紙ＲＰが装填され印画される様子を示した図である。同図に示すように、ロール紙ＲＰは印画面（矢印４００で示した面）を上にしながら、搬送ローラ４０１、４０３とその従動ローラ４０２、４０４とによりサーマルヘッド４０５が配された位置まで搬送され、当該印画位置において印画が行われる。
【０００５】
ここで、ロール紙ＲＰを記録媒体とし、回動によりロール状態が解かれた後に印画を行う熱転写印刷装置においては、従来より、印画後のペーパー（印画されたロール紙ＲＰが所定サイズにカットされたもの）にロール紙の巻きによる反りが残ってしまうという問題があった。
【０００６】
このため、このような反りの発生を極力抑えるべく、例えば、ロール紙の内径を大きくし、ロールの曲率を小さくすることで反りを最小限に抑えるといった対策が施されてきた。
【０００７】
また、他の対策として、例えば特許文献２では装置内部に反り矯正機構を備えることで、反りの発生を回避するようにしている。同文献によれば、印画用のサーマルヘッドのほかに新たに反り矯正用のサーマルヘッドを配し、ロール紙を加熱することにより、反りの矯正を行っている。
【特許文献１】特開２００２−２０００２号公報
【特許文献２】特開２０００−３１８１９４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、ロール紙の内径を大きくした場合、それに伴ってロール紙の外径も大きくなるため、装置の大型化を招くという問題がある。また、装置サイズを維持すべく内径の大小に関わらずロール紙の外径を一定にしようとすると、ロール紙の長さを短くしなければならず、その場合、１つのロール紙で印刷できる枚数が減少してしまうこととなる。
【０００９】
さらに、特許文献２に示すように装置内部に反り矯正用の機構を設けることとすると、装置の大型化を招くのみならずコストアップにつながっ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、ロール状に巻き回された記録媒体に熱転写により印画を行う熱転写印刷装置において、記録媒体の反りを矯正する機構を低コストで提供することを目的とする。
【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、
回動可能に軸通された円筒状の芯材を軸支する軸支手段と、該円筒状の芯材にロール状に巻き回された記録媒体を引張することで該円筒状の芯材を回動させ、該記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された該記録媒体に、インクを熱転写することにより印画を行う印刷手段と、を備える熱転写印刷装置であって、
前記搬送手段と前記円筒状の芯材との間に張架された前記記録媒体が、前記円筒状の芯材に巻き回された巻き方向とは反対方向に巻きつけられるように配された矯正ローラを更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ロール状に巻き回された記録媒体に熱転写により印画を行う熱転写印刷装置において、記録媒体の反りを矯正する機構を低コストで提供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】
【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】
＜昇華型プリンタの構成＞
図１は、本発明の一実施形態にかかる昇華型プリンタ（１００）の構成を示す概略図である。同図において、ＲＰはロール紙であり、印画面を外側にして回動可能に軸通された円筒状の芯材にロール状に巻き回されており、昇華型プリンタ１００の軸支手段（不図示）により軸支されている。なお、ロール紙ＲＰを回動させるには所定量のトルクを与える必要があり、ロール状に巻き回されたロール紙ＲＰは所定のテンションで引張されることで回動を開始するように軸支手段が構成されている。
【００１５】
１０１は反り矯正ローラであり、駆動ローラ１０２に対向して配されている。当該２つのローラのうち、反り矯正ローラはロール紙ＲＰの印画面側に、駆動ローラ１０２はロール紙ＲＰの非印画面側に圧着するように構成されている。なお、反り矯正ローラ１０１についての詳細は後述するものとする。
【００１６】
１０３はピンチローラであり、グリップローラ１０４（搬送手段）との間で、ロール紙ＲＰを挟持しながら搬送する。なお、ピンチローラ１０３はロール紙ＲＰの印画面側に、グリップローラ１０４はロール紙ＲＰの非印画面側に圧着するように構成されている。
【００１７】
１０５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、また、１０６はインクリボン巻取ローラである。インクリボン供給ローラ１０５より供給されるインクリボンＲは、ガイドローラ１１３に沿ってサーマルヘッド１０７とプラテンローラ１１０との間を通り、インクリボン巻取ローラ１０６により巻き取られるように構成されている。
【００１８】
１０７はサーマルヘッド（印刷手段）であり、ロール紙ＲＰにインクリボンＲを重畳させた状態で、プラテンローラ１１０に熱押圧させることで、インクリボンＲ上のインクを昇華させ、ロール紙ＲＰに対して印画を行う。１０８はサーマルヘッドを保持するアームで、非印画時にサーマルヘッドが退避位置に移動するよう、回転軸１０９において回動自在に軸支されている。
【００１９】
１１１は、ガイド板であり、サーマルヘッド１０７により印画されたロール紙ＲＰが、印画位置（サーマルヘッド１０７により熱押圧される位置）を通過後、方向転換し、カッタ１１２に向かうようにガイドする。また、１１２はカッタであり、印画されたロール紙ＲＰを所定サイズに切断する。
【００２０】
＜昇華型プリンタの動作説明＞
駆動ローラ１０２及びグリップローラ１０４の回転によりロール紙ＲＰが搬送され、サールヘッド１０７とプラテンローラ１１０との間に挿入される。サーマルヘッド１０７とプラテンローラ１１０との間には、予めインクリボンＲが挿通されており、サーマルヘッド１０７が熱押圧しインクリボン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。
【００２１】
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長手方向に所定単位で繰り返し施されており、駆動ローラ１０２、グリップローラ１０４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、インクリボン巻取ローラ１０６によって順次巻き取られる。
【００２２】
印画されたロール紙ＲＰは、ガイド板１１１により案内されてカッタ１１２へ向かい、所定サイズ毎に切断される。以上の手順が繰り返し行われて、順次写真等が生成されることとなる。
【００２３】
＜ロール紙ＲＰの反り矯正のための構成＞
図２は、昇華型プリンタ１００のうち、装填されたロール紙ＲＰとその周辺に配された反り矯正のための機構とを示す概略図であり、ロール状に巻き回されたロール紙ＲＰが解かれ、搬送される様子を示している。
【００２４】
同図に示すように、搬送されるロール紙ＲＰはグリップローラ１０４により引っ張られることで反り矯正ローラ１０１に巻きつき、ロール紙ＲＰには、反り矯正ローラ１０１の上流側に矢印Ｔ２方向の力が作用する。一方、反り矯正ローラ１０１の下流側には、所定のバックテンションが矢印Ｔ１方向に作用している。
【００２５】
つまり、曲率半径ｒ１／２で巻き回されたロール紙ＲＰは、反り矯正ローラ１０１において、ロール紙ＲＰの巻き方向とは反対の方向に、曲率半径ｒ２／２でＴ１及びＴ２方向に引張されながら巻きつき、これにより反りが矯正されることとなる。以下にかかる反り矯正を実現するための詳細構成について説明する。
【００２６】
（１）機器の位置関係
反り矯正ローラ１０１に対するロール紙ＲＰの巻きつき方向が、ロール紙ＲＰの巻き方向と反対の方向になるか否かは、ロール紙ＲＰの装填位置と反り矯正ローラ１０１及びグリップローラ１０４の位置関係に依存する。図５を用いて説明する。
【００２７】
図５は、装填されるロール紙ＲＰと、反り矯正ローラ１０１（及び駆動ローラ１０２）と、グリップローラ１０４（及びピンチローラ１０３）との間の様々な位置関係を図示したものである。図５の５０１〜５０３は、ロール状に巻き回されたロール紙ＲＰが解かれ離れていくポイント（Ｐ１）と、ロール紙ＲＰが反り矯正ローラ１０１及び駆動ローラ１０２との間に挟持されているポイント（Ｐ２）とが同じ高さにある３通りのケースを示している。なお、ロール紙ＲＰは印画面を外側にして巻き回されているため、当該印画面に圧着する側に反り矯正ローラ１０１、ピンチローラ１０３が配されている。
【００２８】
図５の５０１〜５０３に示す位置関係のうち、５０１に示す位置関係にある場合、ロール紙ＲＰは反り矯正ローラ１０１に巻きつかないため、反りが矯正されることはない。また、５０３の位置関係にある場合、ロール紙ＲＰは反り矯正ローラ１０１に巻きつくが、巻きつき方向がロール紙ＲＰの巻き方向と同じであるため、反りが矯正されることはない。これに対して、５０２の位置関係にある場合、ロール紙ＲＰは反り矯正ローラ１０１に巻きつき、かつ巻きつき方向がロール紙ＲＰの巻き方向と反対方向であるため、反りが矯正されることとなる。
【００２９】
つまり、ロール紙ＲＰの装填位置と反り矯正ローラ１０１とが同じ位置関係にあった場合であっても、グリップローラ１０４の位置によっては、反り矯正ローラ１０１により反り矯正される場合とされない場合とがあり、グリップローラ１０４の配置が重要となってくる。
【００３０】
このことは、ロール紙ＲＰの装填位置と反り矯正ローラ１０１との位置関係を変えた場合であっても同様である。図５の５１１〜５１３は、５０１〜５０３とはロール紙ＲＰの装填位置と反り矯正ローラ１０１との配置が異なっている（巻き回されたロール紙ＲＰが解かれ離れていくポイント（Ｐ１）よりも、ロール紙ＲＰが反り矯正ローラ１０１及び駆動ローラ１０２との間に挟持されているポイント（Ｐ２）の方が高い位置にある３通りのケースを示している）。
【００３１】
図５の５１１〜５１３から明らかなように、この場合であっても、グリップローラ１０４の配置を変えることで、反り矯正ローラ１０１が反り矯正機能を発揮する場合と発揮しない場合とが生じえる。つまり、５１１及び５１３の位置関係にある場合には、ロール紙ＲＰが反り矯正ローラ１０１に巻きついていないか、あるいは巻きついていても巻きつき方向がロール紙ＲＰの巻き方向と同じであるため、反りが矯正されない。これに対して、５１２の位置関係にある場合には、ロール紙ＲＰが反り矯正ローラ１０１に巻きつき、かつ巻きつき方向がロール紙ＲＰの巻き方向と反対方向であるため、反りが矯正されることとなる。
【００３２】
さらに、このことは、ロール紙ＲＰの装填方向を変えた場合であっても同様である。図５の５２１〜５２３及び５３１〜５３３は、ロール紙ＲＰの装填方向を変更した場合でも同様である（５０１〜５０３、５１１〜５１３は、紙面右回りにロール紙ＲＰが回転することでロール紙ＲＰが送り出されるが、５２１〜５２３、５３１〜５３３は紙面左回りにロール紙ＲＰが回転することでロール紙ＲＰが送り出される）。
【００３３】
つまり、５２１、５２３、５３１、５３３の位置関係にある場合には、反り矯正ローラ１０１は反り矯正機能を発揮しないが、５２２、５３２の位置関係にある場合には、反り矯正ローラにより反りが矯正されうる。
【００３４】
このように、反り矯正ローラ１０１に対するロール紙ＲＰの巻きつき方向が、ロール紙ＲＰの巻き方向と反対の方向になるためには、ロール紙ＲＰの装填位置と反り矯正ローラ１０１及びグリップローラ１０４との位置関係により決まる。図６を用いてかかる条件を具備するための位置関係について更に詳説する。
【００３５】
図６は反り矯正ローラ１０１に送られてくるロール紙ＲＰの搬送方向と、反り矯正ローラ１０１により送り出されるロール紙ＲＰの搬送方向とを示した図である（上述のように、これらはすべてロール紙ＲＰの装填位置と反り矯正ローラ１０１及びグリップローラ１０４の位置関係によって変わってくる）。
【００３６】
いま、水平方向を基準角度とした場合の、反り矯正ローラ１０１に送られてくるロール紙ＲＰの搬送方向とのなす角度（以下、「入射角」と称す）をθ１、反り矯正ローラ１０１から送り出されるロール紙ＲＰの搬送方向とのなす角度（以下、「出力角」と称す）をθ２とする（反時計回りをプラス方向とする）。この場合において、反り矯正ローラ１０１に対して巻きつき、かつその巻きつき方向が、ロールＲＰの巻き方向と反対になるためには、θ１＞θ２の関係を具備することが必要である。つまり、θ１＞θ２の関係を具備するように、ロール紙ＲＰの装填位置、反り矯正ローラ１０１およびグリップローラ１０３の位置関係を維持することが要件となる。
【００３７】
（２）反り矯正の強さ
次に反り矯正ローラ１０１による反り矯正の強さについて説明する。上述のように反り矯正ローラ１０１が反り矯正機能を発揮するためには、θ１＞θ２の関係を具備するように、ロール紙ＲＰの装填位置、反り矯正ローラ１０１およびグリップローラ１０４の設置位置を決める必要があるが、かかる要件を具備した場合であっても、他のパラメータによって、反り矯正力は様々に変化する。
【００３８】
具体的には、反りの矯正力は、
ｉ）ロール紙ＲＰが反り矯正ローラ１０１を通過する際の引張力、
ｉｉ）反り矯正ローラ１０１の曲率半径、
ｉｉｉ）ロール紙ＲＰが反り矯正ローラ１０１を通過する際の反り矯正ローラ１０１に対する巻きつき角度（図２のα）によって決まる。
【００３９】
ここで、ロール紙ＲＰが反り矯正ローラ１０１を通過する際の引張力（上記ｉ））はロール紙ＲＰの回動時の負荷によって決まる。つまり、ロール紙ＲＰの搬送方向に対するバックテンションの大きさによって決まり、バックテンションが大きいほど反り矯正力は増す。また、反り矯正ローラ１０１の曲率半径は（上記ｉｉ））、大きいほど反り矯正力は低下し、小さいほど反り矯正力は増加する。
【００４０】
更にロール紙ＲＰが反り矯正ローラ１０１を通過する際の反り矯正ローラ１０１に対する巻きつき角度（α）は（上記ｉｉｉ））、ロール紙ＲＰと反り矯正ローラ１０１とグリップローラ１０４との位置関係によって決まる。例えば、ロール紙ＲＰの外周面と反り矯正ローラ１０１の外周面との距離が小さくなるほど巻きつき角度は大きくなる。同様に、反り矯正ローラ１０１の外周面とグリップローラ１０４の外周面との距離が小さくなるほど巻きつき角度は大きくなる。さらに、ロール紙ＲＰの回転中心と反り矯正ローラ１０１の回転中心とを結ぶ直線に対して、グリップローラ１０４の回転中心が時計方向に位置するほど巻きつき角度は大きくなる。つまり、入射角θ１と出力角θ２との差が大きいほど巻きつき角度は大きくなる。
【００４１】
＜ロール紙ＲＰの反り矯正のための構成の一例＞
上述した反り矯正力に影響する各種パラメータに関係する、本実施形態にかかる昇華型プリンタの各種寸法（一例）を、図２、図３と対応して以下に示す。なお、図２はロール紙ＲＰの外径が最大時（ｒ１＝１０２ｍｍ）、図３はロール紙ＲＰの外径が最小時（ｒ１’＝６０ｍｍ）の例である。
・反り矯正ローラ１０１の外径：２０ｍｍ
・ロール紙ＲＰの外周面と反り矯正ローラ１０１の外周面との距離：９ｍｍ（図２）、３０ｍｍ（図３）
・入射角θ１と出力角θ２との差：７１．５３度（図２）、６５．５３度（図３）
この結果、本実施形態にかかる昇華型プリンタ１００では、ロール紙ＲＰは、曲率半径＝１０ｍｍの反り矯正ローラ１０１に対して、最大巻きつき角度α＝７１．５３度（図２）、最小巻きつき角度α’＝６５．５３度（図３）で巻きつくこととなり、これにより反りが矯正された。
【００４２】
なお、反りの矯正力に影響する各種パラメータは上記仕様に限られず、ロール紙ＲＰの材質やロール紙ＲＰの径等によって適宜変更してもよいことはいうまでもない。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、反り矯正ローラを配し、ロール紙ＲＰを搬送する際に、ロール紙ＲＰの巻き方向とは反対方向にロール紙ＲＰを巻きつけることにより、反りを矯正することが可能となる。このように、簡易な機構を用いることで低コストで反り矯正を実現できる。また、本実施形態によれば、従来と同様の芯材の径およびペーパー長さを有するロール紙を用いることができ、利便性の観点からもすぐれている。
【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）の構成を示す図である。
【図２】昇華型プリンタ１００のうち、装填されたロール紙ＲＰとその周辺に配された反り矯正のための機構とを示す概略図である。
【図３】昇華型プリンタ１００のうち、装填されたロール紙ＲＰとその周辺に配された反り矯正のための機構とを示す概略図である。
【図４】従来の熱転写印刷装置にロール紙ＲＰが装填され印画される様子を示した図である。
【図５】装填されるロール紙ＲＰと、反り矯正ローラ１０１と、グリップローラ１０４との間の様々な位置関係を示した図である。
【図６】反り矯正ローラ１０１に送られてくるロール紙ＲＰの搬送方向と、反り矯正ローラ１０１により送り出されるロール紙の搬送方向とを示した図である。
【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    反り矯正ローラ
１０２    駆動ローラ
１０３    ピンチローラ
１０４    グリップローラ
１０５    インクリボン供給ローラ
１０６    インクリボン巻取ローラ
１０７    サーマルヘッド
１１０    プラテンローラ
【図１】
2005306496.tif 000003
【図２】
2005306496.tif 000004
【図３】
2005306496.tif 000005
【図４】
2005306496.tif 000006
【図５】
2005306496.tif 000007
【図６】
2005306496.tif 000008