(57)【要約】【課題】サーマルプリンタ装置のグリップローラー２に付着した紙粉、塵等の異物を取り除く。【解決手段】印刷用紙１は、それを挟持するグリップローラー２およびピンチローラー３が共に回転することにより、サーマルヘッド１３とプラテンローラー１４との間に搬送される。クリーニングローラー８は、所定のタイミングでグリップローラー２に圧接され、このときクリーニングローラー８に付着していた異物はクリーニングローラー８へと移る。クリーニングローラー８に付着した異物は、ブラシ９により除去される。【選択図】図１
2009137709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用紙に印刷を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに対向した位置に配置されるプラテンと、
表面に微小突起を備えるグリップローラーと、
前記グリップローラーに対向した位置に配設され、前記グリップローラーに圧接するピンチローラーとを備え、
前記グリップローラーおよび前記ピンチローラーが前記印刷用紙を挟んで回転することにより、前記サーマルヘッドと前記プラテンとの間を前記印刷用紙が搬送されるサーマルプリンタ装置であって、
前記グリップローラに付着した異物を除去するクリーニング機構と、
前記クリーニング機構により除去された前記異物を回収する異物回収機構とをさらに備える
ことを特徴とするサーマルプリンタ装置。
【請求項２】
前記クリーニング機構は、
前記ピンチローラーとは反対側の前記グリップローラーに対向した位置に配設され、前記グリップローラーに圧接されたときそれに付着した異物を自らに付着させるクリーニングローラーと、
前記クリーニングローラーを保持すると共に、当該クリーニングローラーを前記グリップローラーに圧接および開放させることが可能な保持機構とを備える
ことを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ装置。
【請求項３】
前記クリーニングローラーの少なくとも表面は弾性体である
ことを特徴とする請求項２記載のサーマルプリンタ装置。
【請求項４】
前記保持機構はさらに、前記クリーニングローラーをその回転軸方向に揺動させる
ことを特徴とする請求項２または請求項３記載のサーマルプリンタ装置。
【請求項５】
前記異物回収機構は、前記クリーニングローラーに当接して配設されたブラシである
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか記載のサーマルプリンタ装置。
【請求項６】
前記ブラシは、回転ブラシである
ことを特徴とする請求項５記載のサーマルプリンタ装置。
【請求項７】
回転ブラシは、前記クリーニングローラーの回転に逆らう向きに回転する
ことを特徴とする請求項６記載のサーマルプリンタ装置。
【請求項８】
前記クリーニング機構は、
前記グリップローラーに空気を吹き付けることで、当該グリップローラーから異物を除去するエアブラシを備える
ことを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ装置。
【請求項９】
前記異物回収機構は、
前記エアブラシによって除去された前記異物を吸引するダクトを備える
ことを特徴とする請求項８記載のサーマルプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサーマルプリンタ装置に関し、特に印刷用紙の搬送機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱昇華式記録を行うサーマルプリンタにおける印刷（印画）は、ＹＭＣ（Yellow-Magenta-Cyan）の三原色のインク（場合によってはさらにオーバーコートが加わる）が塗布されたインクリボン（インクシート）と印刷用紙とを、サーマルヘッドとプラテンとの間に供給し、サーマルヘッドでインクリボンのインクを気化して印刷用紙に転写することにより行われる。
【０００３】
一般に、未使用の印刷用紙はロール状に巻かれた状態でプリンタ装置に格納される。ロール上の印刷用紙の一端は、表面にエッチング等で形成した微小な突起を有するグリップローラーとピンチローラーとに挟まれ、そのグリップローラーおよびピンチローラーが回転することにより、サーマルヘッドとプラテンとの間へと搬送される。このときグリップローラーの微小突起は印刷用紙の表面に刺さり、それによって印刷用紙は確実にグリップローラーとピンチローラーとの間に挟持される。
【０００４】
また印刷用紙の搬送方向は一方向であるとは限らない。例えばカラーサーマルプリンタでは、印刷用紙は、１色目のインクでの印画が終わると、一旦もとの位置に戻された後、２色目のインクでの印画が行われる。その後の３色目の印画も同様であり、一旦もとの位置に戻されてから行われる。つまり各色の印画ごとに印刷用紙の送りと戻しとが行われる。全色の印画を終えると、印刷用紙は所定の長さだけ送り出され、所定の寸法に合わせて切断、排出される。
【０００５】
このような構成のプリンタ装置において、印画を連続して行っていると、グリップローラー表面の微小突起およびその間の窪みに紙粉や塵等の異物が付着してしまう。特に印刷用紙の幅方向の端付近ではその付着量も多くなる。また紙詰まりが起こった際に、印刷用紙やインクリボンの一部がグリップローラーに巻き込まれることもあり、そうなると紙粉やインクリボン屑などが大量に付着する。グリップローラーに異物が付着していると、その表面の微小突起が用紙に突き刺さる量が不足するようになり、グリップローラーのグリップ力が低下し、印刷用紙の搬送力が不十分となる。その結果、印刷用紙の位置ずれが生じ、その状態で印画を行われると色ズレや色ムラが発生して印画品質が損なわれる。逆に、印刷用紙を搬送する過程で、グリップローラーに付着していた異物が印刷用紙へ付着することもあり、印刷用紙の表面に付いた異物が印画欠点となって印画面に現れる場合もある。
【０００６】
従来、印画品質の低下を防止するサーマルプリンタ装置として、サーマルヘッドのクリーニング機構を有するものや（例えば特許文献１）、搬送途中の印刷用紙のクリーニング機構を備えるもの（例えば特許文献２）が提案されている。また、印刷用紙の搬送経路にクリーニングシートを通すことで、搬送経路中のローラーやサーマルヘッドをクリーニングする技術も提案されている（例えば特許文献３）。
【０００７】
【特許文献１】特許公開２００５−２８００７７号公報
【特許文献２】特許公開２０００−０６２２８６号公報
【特許文献３】特許公開２００３−１７６０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献１，２のように、サーマルヘッドや印刷用紙のクリーニング機構を備えるサーマルプリンタ装置は種々存在する。しかしグリップローラーのクリーニング機構を備えるものは無く、グリップローラーのグリップ力を長期間維持することは困難であった。また特許文献３のようにクリーニングシートを用いる方法もあるが、使用者はクリーニングシートを別途用意する必要があり、さらに搬送経路にクリーニングシートを挿入し、またそれを引き出すときに使用者の手作業を伴う点で効率的でない。
【０００９】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、グリップローラーを自動的にクリーニングでき、当該グリップローラーのグリップ力を長期間維持することが可能なサーマルプリンタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るサーマルプリンタ装置は、印刷用紙に印刷を行うサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに対向した位置に配置されるプラテンと、表面に微小突起を備えるグリップローラーと、前記グリップローラーに対向した位置に配設され、前記グリップローラーに圧接するピンチローラーとを備え、前記グリップローラーおよび前記ピンチローラーが前記印刷用紙を挟んで回転することにより、前記サーマルヘッドと前記プラテンとの間を前記印刷用紙が搬送されるサーマルプリンタ装置であって、前記グリップローラに付着した異物を除去するクリーニング機構と、前記クリーニング機構により除去された前記異物を回収する異物回収機構とをさらに備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のサーマルプリンタ装置は、グリップローラのクリーニング機構を有するので、グリップローラーのグリップ力は維持され、印刷用紙の搬送力の低下を防止することができる。よって印刷用紙の位置ずれ抑え、印画品質の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施の形態１＞
図１および図２は、本発明の実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置の主要部の構成の一例を示す図であり、それぞれ当該主要部の斜視図および断面図である（図２は、図１に示す矢印Ａの方向から見た断面である）。図１の如く当該プリンタ装置は、印刷用紙１を挟持して搬送するグリップローラー２およびピンチローラー３を備える。サーマルヘッド１３は印刷用紙１に対して印画を行うものであり、それに対向する位置にプラテンローラー１４が配設される。グリップローラー２およびピンチローラー３が回転することにより、印刷用紙１はサーマルヘッド１３とプラテンローラー１４との間を搬送される。
【００１３】
グリップローラー２は表面に微小突起を備えており、不図示のステッピングモーターから回転力を与えられて回転する。ピンチローラー３は、その両端のベアリングを介して不図示の支持部材に回転自在に保持されつつ、グリップローラー２に圧接されている。そのためピンチローラー３は、グリップローラー２が回転するとそれに従動して回転する。印刷用紙１の搬送の際には、当該印刷用紙１がグリップローラー２とピンチローラー３と間に挟まれ、このときピンチローラー３は印刷用紙をグリップローラーに圧接させるよう機能する。
【００１４】
クリーニングローラー８は、ピンチローラー３とは反対側のグリップローラー２に対向する位置に配設され、その両端はベアリングを介して支持部材４に回転自在に保持されている。支持部材４は、ピンとスプリング５を用いて支持部材７に弾力を有するように取り付けられる。
【００１５】
支持部材７の一端にはカム６が設けられており、このカム６が回されると支持部材７が傾き、支持部材４に取り付けられたクリーニングローラー８はグリップローラー２に接触する位置へと導かれる（上方向に移動する）。その結果、クリーニングローラー８は、グリップローラー２が回転するとそれに従動して回転するようになる。このとき支持部材４と支持部材７を結合しているスプリング５が伸び、クリーニングローラー８とグリップローラー２との間に均一な圧接力が生じる。
【００１６】
クリーニングローラー８がグリップローラー２に圧接されつつ、それらが共に回転することで、グリップローラー２の表面（微小突起およびその間の窪み）に付着した異物はクリーニングローラー８へと転写（移動）される。つまりクリーニングローラー８は、グリップローラー２に付着した異物を自らの表面に付着させることで、グリップローラー２から異物を除去するクリーニング機構として機能している。
【００１７】
またその状態から、カム６が逆方向に回されると、クリーニングローラー８は下方向に移動してグリップローラー２から開放される。つまり上記の支持部材４，７およびスプリング５，カム６は、クリーニングローラー８を保持すると共に、当該クリーニングローラー８をグリップローラー２に圧接および開放させることが可能な保持機構として機能する。これら支持部材４，７およびスプリング５，カム６は、クリーニングローラー８の両端側にそれぞれ設けられており、その２つのカム６は、カムシャフトを介して連結されている。
【００１８】
ブラシ９は、クリーニングローラー８の下方に、それに接するように固定されている。塵受け１０（トレイ）は、ブラシ９のさらに下方に設けられ、ブラシ９によってグリップローラー２から剥離されて落下した異物を受ける。上記の各要素の位置関係は、図２の断面図に簡略的に示している。なお、図２に示す要素１ａは、ロール状の印刷用紙１を示している。
【００１９】
グリップローラー２のクリーニングの際、クリーニングローラー８がグリップローラー２に圧接されて回転するので、その表面はブラシ９によって掃かれる。その結果、グリップローラー２からクリーニングローラー８に転写された異物がクリーニングローラー８の表面から除去され、その下の塵受け１０に落下して回収される。つまりブラシ９および塵受け１０は、異物回収機構として機能している。
【００２０】
このブラシ９および塵受け１０が設けられることによって、クリーニングローラー８に転写された異物がグリップローラー２に再付着することを防止でき、クリーニングローラー８のグリップ力の低下を防ぐことができる。またクリーニングローラー８への異物の再付着が防止されることは、それが印刷用紙１に付着することにもなり、印画品質の劣化を抑える効果も得られる。さらに、クリーニングローラー８がきれいな状態に維持されるため、それがグリップローラをクリーニングする能力を長く維持できる。つまりクリーニングローラー８の寿命が延び、本発明に係るプリンタ装置のランニングコストの削減に寄与することができる。
【００２１】
なお、クリーニングローラー８はゴム等の弾性体で形成されることが望ましい。グリップローラー２との圧接部が適度に変形することにより、凹凸（微小突起およびその間の窪み）のあるグリップローラー２表面との密着性が良くなり、効果的にグリップローラー２の異物をクリーニングローラー８が回収することができる。また先に述べたように、グリップローラー２における印刷用紙１の端付近には紙粉が多く付着しやすく、その部分でのグリップ力が低下しやすい。よってその部分の異物も取り除くことができるように、クリーニングローラー８の幅は、印刷用紙１の幅よりも大きいことが望ましい。
【００２２】
またグリップローラー２に対するクリーニングローラー８の圧接、開放は、カム６を回転させることによって自在に行うことができる。よってクリーニングローラー８を用いたグリップローラー２のクリーニングを、特定のタイミングだけに行うよう制御することができる。
【００２３】
クリーニングローラー８が常にグリップローラー２に接触するようにしても、グリップローラー２のクリーニングは成されるが、クリーニングローラー８の磨耗や変形による偏芯が生じる恐れがある。そうなるとクリーニングローラー８が回転するたびにグリップローラー２が不要に振動し、その振動が印刷用紙１、サーマルヘッド１３およびプラテンロー１４に伝わる。このような振動は印画ムラを生じさせるため、印画品質を損なう原因となる。またクリーニングローラー８の磨耗が早く生じるため、クリーニングローラー８の寿命が短くなり、上記のランニングコストの削減の効果が小さくなる。
【００２４】
従って特に印画中には、クリーニングローラー８をグリップローラー２から開放しておき、それ以外のタイミングで、クリーニングローラー８をグリップローラー２に圧接させてグリップローラー２のクリーニングを行うようにすることが好ましい。グリップローラー２のクリーニングを行うタイミングとしては、プリンタ装置における印画の準備期間、例えば、プリンタ装置のメンテナンス（印刷用紙１のロールやインクリボンの交換など）の際に開閉されるドアが閉じられた直後などが考えられる。
【００２５】
＜実施の形態２＞
図３は、実施の形態２に係るサーマルプリンタ装置の主要部の構成の一例を示す斜視図である（図１に示す矢印Ｂの方向から見たものに対応する）。当該プリンタ装置は、ステッピングモーター（不図示）の駆動力で回転する円筒カム１１を備えている。クリーニングローラー８の回転軸の端部には倣い板１２が設けられ、円筒カム１１の外周面にはその倣い板１２を案内する溝が形成されている。倣い板１２および円筒カム１１は、クリーニングローラー８の両端側にそれぞれ配設されている。その２つの円筒カム１１は、不図示のカムシャフトで互いに連結されて同じように回転し、両者の外周面の溝は互いに平行に彫られている。
【００２６】
本実施の形態のプリンタ装置では、クリーニングローラー８によるグリップローラー２のクリーニングを行う際（つまりクリーニングローラー８がグリップローラー２に圧接されたとき）に、円筒カム１１を回転させる。すると円筒カム１１の溝に沿って倣い板１２が左右（クリーニングローラー８の回転軸方向、すなわち印刷用紙１の搬送方向に垂直な方向）に往復運動する。その結果、クリーニングローラー８が左右に揺動することになる。
【００２７】
本実施の形態によれば、グリップローラー２のクリーニング時には、クリーニングローラー８がグリップローラー２に圧接されつつ左右方向に揺動する。そのためグリップローラー２の表面には、クリーニングローラー８からあらゆる方向に変化する圧力が加わることになる。そのためクリーニングローラー８は、グリップローラー２の表面から効率的に異物を除去することができる。
【００２８】
なお、円筒カム１１が一回転するとクリーニングローラー８は元の位置に戻るので、その往復運動の周期は円筒カム１１の回転周期に相当する。よってクリーニングローラー８の揺動周期を調整する場合には、円筒カム１１の回転数を調整すればよい。
【００２９】
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、異物回収機構の変形例の示す。図４は、実施の形態３に係るサーマルプリンタ装置の主要部の構成の一例を示す斜視図である。当該プリンタ装置では、実施の形態１（図１）に示した固定型のブラシ９に代えて、回転ブラシ１７が用いられる（図４においては塵受け１０の図示は省略している）。回転ブラシ１７は、ブラシがシャフト１８にらせん状に巻きついた構成となっており、シャフト１８は端部に歯車１６を有している。
【００３０】
グリップローラー２の端部にも歯車１５が設けられており、当該歯車１５と回転ブラシ１７の歯車１６との間には、複数の歯車から成る歯車列１９が配設される。歯車列１９は、歯車１５の回転運動を歯車１６に伝達するものである。
【００３１】
本実施の形態のプリンタ装置では、クリーニングローラー８によるグリップローラー２のクリーニングが行われる間、グリップローラー２の回転が歯車１５および歯車列１９を介して歯車１６に伝達され、回転ブラシ１７が回転してクリーニングローラー８に付着した異物を除去する。回転ブラシ１７が用いられることで、実施の形態１よりもクリーニングローラー８からの異物の除去が効率的に行われる。
【００３２】
なお、回転ブラシ１７は、クリーニングローラー８の回転に逆らう向きで回転すると、回転ブラシ１７がクリーニングローラー８の表面を掃く速度が実質的に増し、異物の除去がより効率的に行われるため好ましい。クリーニングローラー８はグリップローラー２の回転に伴う方向で回転しているため、その回転に逆らう向きに回転ブラシ１７を回転させるためには、グリップローラー２の歯車１５と回転ブラシ１７の歯車１６との間に、偶数個の歯車から成る歯車列１９を介在させればよい。図４の例では４個の歯車から成る歯車列１９を用いている。
【００３３】
また、図示は省略しているが、当該歯車列１９はクリーニングローラー８と共に上下するように、支持部材４，７に固定されていることが好ましい。その場合、歯車列１９はグリップローラー２のクリーニングが行われている間だけ歯車１５に噛み合い、回転ブラシ１７を回転させる。そうすることでクリーニングローラー８および回転ブラシ１７の寿命が伸び、ランニングコストの削減に寄与できる。
【００３４】
本実施の形態は、動的な回転ブラシ１７を用いるため、実施の形態１のように固定型のブラシ９を用いるのに比較して、構造の複雑化や部品点数の増加による製造コストの上昇を伴うようにも思われるが必ずしもそうではない。本実施の形態のようにステッピングモーターで駆動されるグリップローラー２の回転運動を利用して回転ブラシ１７を回転させれば、追加すべき部品は数個の歯車で足りるからである。
【００３５】
＜実施の形態４＞
実施の形態４では、グリップローラー２のクリーニング機構および異物回収機構の他の構成例を示す。図５は、実施の形態４に係るサーマルプリンタ装置の主要部の構成の一例を示す断面図である。当該プリンタ装置では、実施の形態１のクリーニングローラー８、ブラシ９、塵受け１０に代えて、空気を吹き出すエアブラシ２０（エアノズル）およびその空気を吸引する吸引ダクト２１が用いられている。
【００３６】
図５の如く、エアブラシ２０は、グリップローラー２の斜め上方に、当該グリップローラー２の回転軸方向に沿って複数個配置される。エアブラシ２０はグリップローラー２に向けて空気を噴射し、その空気圧によってグリップローラー２に付着した異物が除去される。つまりエアブラシ２０は、グリップローラー２のクリーニング機構として機能している。
【００３７】
吸引ダクト２１は、グリップローラー２の下方に配設される。グリップローラー２から除去された異物は、エアブラシ２０から噴射される空気で吹き飛ばされるが、このとき異物が空中を舞うこともあり、これを適切に回収しなければグリップローラー２や印刷用紙１に再付着するという問題が生じる。本実施の形態では、吸引ダクト２１がグリップローラー２から除去された異物を空気と共に吸い込んで回収するため、その問題を解決することができる。つまり吸引ダクト２１は、グリップローラー２から除去された異物を回収する異物回収機構として機能している。
【００３８】
なお、図５の如く印刷用紙１の搬送経路がエアブラシ２０とグリップローラー２との間を通る場合、印刷用紙１が搬送されている状態では、グリップローラー２にエアブラシ２０が噴射する空気を直接当てることができない。従ってそのような位置関係になる場合は、印刷用紙１がプリンタ装置に供給される前にグリップローラー２のクリーニングを行う必要がある。そのタイミングとしては、例えばプリンタ装置の印刷用紙１のロールが全て排出された直後（いわゆる“紙ぎれ”になったとき）などが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置の主要部の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置の主要部の断面図である。
【図３】実施の形態２に係るサーマルプリンタ装置の主要部の斜視図である。
【図４】実施の形態３に係るサーマルプリンタ装置の主要部の斜視図である。
【図５】実施の形態４に係るサーマルプリンタ装置の主要部の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  印刷用紙、２  グリップローラー、３  ピンチローラー、４，７  支持部材、５  スプリング、６  カム、８  クリーニングローラー、９  ブラシ、１０  塵受け、１１  円筒カム、１２  倣い板、１３  サーマルヘッド、１４  プラテンローラー、１５，１６  歯車、１７  回転ブラシ、１８  シャフト、１９  歯車列、２０  エアブラシ、２１  吸引ダクト。
【図１】
2009137709.tif 000003
【図２】
2009137709.tif 000004
【図３】
2009137709.tif 000005
【図４】
2009137709.tif 000006
【図５】
2009137709.tif 000007