JPH06210919A - 供与体リボンラインを制御するためのダンサーローラを備えた感熱像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 染料担持リボンの張力を制御するためのダン
サーローラを備えた感熱像記録装置を提供すること。 【構成】 前記感熱像記録装置は、印刷ヘッド１８、回
転可能に装着された印刷ドラム１４、染料担持リボン１
７のための回転可能に装着された供給スプール３１およ
び巻取りスプール３２、前記印刷ドラムを回転させるた
めの第１モータ４０および前記巻取りスプールを回転さ
せるための第２モータ４１、および前記巻取りスプール
の巻き取り張力を制御するための制御手段を具備し、こ
の制御手段は、前記印刷ヘッド１８と巻取りスプール３
２との間に位置せしめられたダンサーローラ３４、およ
びこのダンサーローラ３４が取る位置に応答して印刷中
にこのダンサーローラ３４がその最下位置に達したとき
に前記第２モータ４１の回転速度が増加され、また前記
ダンサーローラ３４がその最上位置に達した時に前記第
２モータ４１の回転速度が減少するように前記第２モー
タ４１を制御するための制御回路（２６，４５，４６）
を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は熱印刷ヘッドを備えた感熱像記録
装置に関する。

【０００２】感熱印刷法においては、染料担持供与体リ
ボンが印刷帯域において染料受容印刷シートに接触せし
められる。感熱印刷は、供与体リボンの移動方向に対し
て横断方向にリボンをまたぐ多素子印刷ヘッドに供与体
リボンを接触させることにより行われる。典型的には、
印刷ヘッドは密な間隔を置いて直線状に配列された抵抗
加熱素子を有し、各抵抗加熱素子は印加電圧によって独
立的にアクセス可能であって、供与体リボンの直接対向
した部分を加熱して染料をリボンから印刷シートに転写
する。この印刷動作の間、リボンと印刷シートとの間に
密な接触を維持するために、供与体リボンを印刷シート
は回転駆動される印刷ドラムの周囲の一部分にわたって
巻付けられる。印刷ドラムは通常精密ステッパモータに
よって駆動されて、印刷媒体上への情報の印刷との正確
な同期を維持する。巻取りスプールは、その機能が単に
消費された供与体リボンを巻取るだけであるので、たい
ていの場合、はるかに安価な直流モータによって回転駆
動される。供与体リボンは回転可能に装着された供給ス
プールによって供給され、供給スプールによるリボンの
抗力を制御して、巻取りスプールモータの動作により供
給スプールが自由に回転するのを防止するためにクラッ
チ装置が使用される。

【０００３】上記のタイプの感熱印刷装置においては、
印刷中の染料供与体リボンの張力により印刷品質が顕著
に影響されるということが観察されて来た。印刷中にリ
ボン張力が変わると、バンディング（ banding )として
知られているアーティファクト（ artifact ）が感熱印
刷物に現れる。これは染料供与体リボンの公称張力が高
い時に特に認められる。これは普通、巻取りスプールが
染料供与体リボンをまだ十分な量、集積していないと
き、つまり、ウエブ巻取りスプールの直径が小さいとき
である。比較的に一定のウエブ張力を達成することは困
難である。特に巻取りスプールを回転させるために比較
的に安価な駆動モータが使用されているときには困難で
ある。リボン張力は印刷ヘッドによりかけられる負荷と
リボン供給スプールの引きずり作用とにより変わること
はよく知られている。また、供給スプールと巻取りスプ
ールの相対的直径はリボン張力に対して変動効果を有し
ている。印刷が進行すると、これらのスプールの直径は
変化し、かくしてリボン張力を変える。

【０００４】回転駆動されている巻取りスプールにより
生ぜしめられる染料供与体リボンの張力を印刷動作中は
零に減じることにより、感熱印刷における変動リボン張
力性アーティファクトを除去するということが提案され
た。この技術はＵＳ−Ａ−５１１７２４１に開示されて
いる。この張力のない状態は染料供与体リボンが印刷帯
域からくり出される速度よりも遅い速度で巻取りスプー
ルを回転させることにより達成される。印刷帯域からく
り出されるリボンをためるようにゆっくりとした速度で
巻取りスプールを回転させることから必然的に結果する
リボンのたるみを除去するために、印刷サイクルと印刷
サイクルとの間で熱印刷ヘッドが染料供与体リボンから
離れている時は、比較的に高い回転速度で巻取りスプー
ルを回転する。

【０００５】この技術の欠点は、リボンのたるみであ
り、或る程度の長さになるとリボンの位置は絶対的に制
御不能であり、印刷ヘッドの冷却のための換気手段に起
因する空気移動、リボンの静電荷の影響等で、たるんだ
リボンが装置の隣接部材へ接触するということである。
また、リボンのたるみが生じた時に故障した場合、リボ
ンの供給スプール並びに巻取りスプールを含んだカセッ
トを除去するときに、そのたるんだリボンを装置の隣接
部材へ触れさせてしまうのである。リボンは非常に薄
く、１０ミクロン程度の大きさであり、リボンにしわが
よることや指が触れるだけでもリボンを許容しえない程
に損傷させてしまうということを指摘しておかなくては
ならない。更に、印刷サイクルと印刷サイクルとの間で
リボンのたるみをすべて除去するために前記サイクル間
に比較的高速で前記巻取りスプールを回転させるのには
注意深い制御が必要でありリボンが張ったときに張りす
ぎにならないようにする。

【０００６】リボン張力に関しての別の観点は、高い張
力はカラー印刷において別個の部分像を正確に一致させ
ることに対して有害であるということである。印刷は染
料供与体リボンを印刷シートに接着させているので、か
つ印刷シート自身は通常その先導端が印刷ドラムへ単に
取りつけられているだけであるので、リボンを引っ張る
と印刷ドラムから印刷シートを持ち上げようとし、整合
精度は低下することになるということが理解されよう。
もし、小さなリボン張力が使用されると、整合は問題に
ならないのである。しかし逆に、リボン巻き上げモータ
に高い要求が課せられるのである。なぜならばこのモー
タは小さなトルクで作動できるものでなければならない
からである。直流モータは元来、小さなトルクで作動す
るのには適していない。それで、より高価なタイプのモ
ータが採用されなければならないのである。

【０００７】本発明の目的は上述のタイプの感熱印刷装
置により生ぜしめられた印刷物において変動リボン張力
性アーティファクトを除去することである。より詳しく
は、本発明は巻取りスプールによって生ぜしめられるリ
ボン張力を印刷サイクル中、均一に維持するリボン張力
制御機構を、高価格の駆動モータを使用することなく、
提供することである。

【０００８】本発明によれば、印刷ヘッド、回転可能に
装着された印刷ドラム、染料担持供与体リボン、前記印
刷ドラムを回転させるための第１モータ手段並びに前記
巻取りスプールを回転させるための第２モータ手段、お
よび巻取りスプールの巻取り張力を制御する手段からな
る感熱像記録装置において、前記の巻取り張力制御手段
が印刷ヘッドと巻取りスプールとの間の位置に設けられ
たダンサーローラ手段と、印刷の間に前記ダンサーロー
ラ手段がその最下位置に達すると前記第２モータ手段の
回転速度が増加され前記ダンサーローラ手段がその最上
位置に達すると前記第２モータ手段の回転速度が減少さ
れるように前記ダンサーローラ手段の取る位置に応じて
前記第２モータ手段を制御する手段とからなることを特
徴とする。

【０００９】ダンサーローラ手段という用語は一つ又は
複数の垂直に変位可能なアイドラローラであり、このア
イドラローラのまわりを染料担持リボンが角度的に巻か
れて、リボンの長手方向張力によりアイドラローラが上
昇せしめられるようになっているものを言う。アイドラ
ローラの下方向に作用する力は重力、ローラをバイアス
するスプリング手段、又は同類物から得られる。

【００１０】本発明の好ましい実施例では、前記ダンサ
ーローラ手段がその最上動作位置に達した時に前記第２
モータ手段の回転速度は零へ減じられる。このことは前
記第２モータとして普通の低コストの一速度直流モータ
を使うことを許容する。

【００１１】ダンサーローラ手段の「動作位置」という
用語は、染料供与体リボンを前記印刷ドラムのまわりに
かなりの程度の角度にわたって巻き付けて良好な状態下
で感熱印刷が行われるようになしているダンサーローラ
手段のすべての位置を言う。

【００１２】ダンサーローラ手段は印刷ドラムの回転軸
線に平行である一軸線のまわりに枢動可能である二本の
腕の間に支持されたアイドラローラで構成されており、
前記二本の腕は垂直に間隔を置かれた二つの静止センサ
によりその位置を検出されるようになした部材を担持し
ている。

【００１３】本発明の好ましい実施例によると、前記印
刷ヘッドは印刷ドラムに対して接近離反するように枢動
可能に配列されており、前記ダンサーローラ手段は、前
記印刷ヘッドの位置を制御する機構に機械的に連結され
て、前記印刷ヘッドが印刷ドラムから移動すると自動的
に前記ダンサーローラ手段をその作動位置から非作動位
置へもたらすようにする手段を有している。

【００１４】ダンサーローラ手段の「非作動位置」とい
う用語は、ダンサーローラ手段の下流の案内ローラと印
刷ドラムに向けてのリボンの経路を決定する案内ローラ
とにわたって一直線の経路にリボンが張られたときに、
そのリボンがもはや印刷ドラムの周囲に接触しなくなる
程に高くなった位置を言う。これは、印刷ドラムが次の
印刷サイクルの開始位置を取るため、および次の色区画
が、二つの相い続く印刷動作に間に、前進せしめられる
ときのリボンの自由運動のために重要なことである。

【００１５】以下、図面を参照して本発明の一実施例を
詳細に説明する。

【００１６】図１乃至図４は本発明による感熱像記録装
置の一実施例を概略的に示す。

【００１７】この装置はベース１１と、このベース１１
に蝶番１３で取付けられた蓋１２とを有するハウジング
１０内に装着されている。この装置は円筒状の印刷ドラ
ム１４を備えており、この印刷ドラム１４は印刷受容シ
ート１５を支持してこれを印刷帯域１６を通して移送す
る。そして、印刷受容シート１５はこの印刷帯域１６で
熱的に印刷される情報を受け取る。

【００１８】熱印刷は染料担持供与体リボン１７を印刷
帯域中で印刷受容シート１５と印刷ヘッド１８との間に
通すことにより行われる。

【００１９】印刷ヘッド１８は破線で示されており、蓋
１２にピン９で枢動可能に装着されている副ハウジング
１９内に装着されている。この副ハウジング１９は平行
に間隔を置かれた二本の腕２０を有しており、これらの
腕２０はロッド２１により互いに連結されている。ロッ
ド２１はシャフト２４に取り付けられたカム２３に対接
しており、シャフト２４はその駆動モータ（図示せず）
と共に蓋１２内に装着されている。カム２３が回転する
と、印刷ヘッドは印刷ドラムおよびそれらの間の媒体を
押圧する印刷位置（図１）から印刷ドラムから間隔を置
いた非印刷位置（図３）へと動かされる。

【００２０】副ハウジング１９に印刷ヘッドを装着する
ことについての更に詳細な事柄は本願出願と同日付で出
願されている本出願人の別の特許出願の「印刷ヘッドを
保持するための錠止手段を備えた熱像記録装置」という
もに示されている。一方、印刷ヘッドの冷却についての
詳細は本出願人の更に別の同日付の特許出願の「感熱像
記録装置」というものに示されている。

【００２１】これらの二つの出願に述べられた詳細な事
柄は、本件特許出願の発明を理解するために必要な事柄
ではないので、上述の関連があるということだけにとど
めて、それ以上はここでは説明しない。

【００２２】印刷ヘッド１８は印刷ドラム１４にわたっ
て延びた周知の構成のものであって、わずかに間隔を置
いた抵抗素子の直線配列２５（図４）を含む。各抵抗素
子はマイクロプロセッサ２６によって与えられる印加電
圧によって像情報に独立してアドレス可能である。各抵
抗素子がアドレスされると、抵抗素子は供与体ウエブの
直接対向した部分を加熱し、染料を供与体リボンから印
刷受容シートに転写する。感熱カラー印刷機において
は、供与体ウエブは通常、一連に繰返えされるシアン染
料、イエロー染料およびマゼンタ染料の区画を有し、印
刷受容シートは全色を受容するために印刷帯域を通して
３回回転される。印刷受容シート１５はシート供給源２
８からドラムに供給され、適当なクランプ機構２９によ
ってドラムにクランプされる。熱像が形成された後、ク
ランプ機構２９は印刷受容シートを解放して出力トレイ
３０へ入るのを許容する。出力トレイ３０はハウジング
１０内にあるように示されているが、装置の前方に配置
することもできる。印刷ドラム１４はマイクロプロセッ
サ２６により制御される精密ステッパモータにより回転
駆動される。マイクロプロセッサ２６は更に印刷ヘッド
１８をその非印刷位置に動かしてクランプ機構が印刷帯
域を通過するのを許容するように、カム２３を介して副
ハウジング１９の位置を制御する。

【００２３】染料担持供与体リボン１７は、供給スプー
ル３１から適当なモータによって駆動される巻取りスプ
ール３２に供給される。これらのスプールは取扱いの便
のために、周知のように使捨てカセットに取付けること
ができる。

【００２４】図４は、蓋１２が開けられた状態の本発明
の装置を示す。この位置においては、印刷ヘッドはカム
２３の適当な回転により非印刷位置へもたらされてい
る。この図から判る通り、染料供与体リボンの経路を制
御するリボン案内ローラ３４および３５は蓋１２と共に
動くが、案内ローラ３３はベース１１の側にとどまって
いる。実際では、ローラ３３は、スプール３１と３２と
を収容したカセットの一部に形成されている。

【００２５】ローラ３４は実際はダンサーローラであ
り、このダンサーローラ３４は蓋１２にシャフト３７に
より揺動可能に装着された二本の平行な曲げ腕３６の間
に装着されている。

【００２６】曲げ腕３６はその最下位置で、二本の腕２
０を互いに連結する棒３８に寄りかかる。ローラ３４に
より染料供与体リボンを与えられる偏倚はローラ自身の
質量のみによるものであり、前記ローラ３４の偏倚を増
大させるためのスプリング手段とから何ら設けられてい
ない。

【００２７】ダンサーローラ３４の目的は印刷帯域１６
の下流にあるリボン１７の張力を制御することであり、
図５を参照して以下に詳しく説明する。

【００２８】図５を参照して、印刷ドラム１４は精密な
ステッパモータ４０により駆動される。このステッパモ
ータ４０はマイクロプロセッサ２６の出力で制御され
る。

【００２９】巻取りスプール３２の回転は安価な直流モ
ータ４１により行われる。一方、カム２３の位置はモー
タ４２により制御される。これらの両方のモータ４０，
４１はマイクロプロセッサ２６の出力側に接続されてい
る。

【００３０】腕３６の一方は旗４３を担持している。こ
の旗４３は一つのスロット状開口を有している。この旗
４３は光学センサ４５，４６を各々構成している光エミ
ッタと光センサとの間を可動であり、そのスロット状開
口は光学センサ４５を作動させたり光学センサ４６を作
動させたりする。この両者のセンサ４５，４６の出力は
マイクロプロセッサ２６の入力側に供給される。

【００３１】与えられた像の印刷操作は図１に示された
位置にある装置で開始される。印刷の間、染料供与体リ
ボン１７は印刷ドラムの動きにより、そしてこのドラム
にクランプされた印刷受容シートを前記染料供与体リボ
ンとの間の摩擦係合により、印刷帯域中を前進せしめら
れる。染料供与体リボンの動きはダンサーローラ３４に
よりリボン１７にかけられる小さな張力により助けられ
る。この張力はドラム１４の周速度よりもわずかに高い
巻取りスプール３２の周速度によりもたらされる。かく
して、印刷サイクルの開始直後では、図１に示される状
態にあり、ダンサーローラ３４はゆっくりとしかし連続
的に上昇せしめられる。１秒から数秒であるが、或る時
間後では、ダンサーローラは図２に示す位置に来る。そ
のとき、腕３６に取り付けられている旗４３はセンサ４
５を開く。センサ４５の信号はマイクロプロセッサ２６
をしてモータ４１の回転を停止せしめる。印刷はなおも
続くが、巻取りスプール３２はもはや巻き取らないの
で、ダンサーローラ３４は徐々に降下する。センサ４５
が旗４３により再び覆われるようになるが、モータ４１
はセンサ４４が開けられるまで消勢されたままである。
センサ４４が開けられると巻取りスプール３２の回転が
再び開始される。巻取りスプール３２の直径はリボンが
巻き上げられるにつれて増大するので、ダンサーローラ
が上下する期間は短くなるが、これは本発明の装置の満
足な動作に何ら影響を及ぼさない。

【００３２】印刷が完了するとすぐに、モータ４２がマ
イクロプロセッサ２６に制御されてカム２３を図３に示
された位置へ回転させる。かくして、印刷ヘッド１８は
印刷ドラムから除去される。棒３８の上方への移動は腕
３６を対応する方向へ枢動させる。かくして、ダンサー
ローラ３４はリボンの経路から離れる。モータ４１をわ
ずか作動させるとリボン１７はローラ３３，３５の距離
全体にわたってピンと張るようになされ、従って、リボ
ン１７は印刷ドラムおよび印刷受容シートから離され
る。

【００３３】そこで、ステッパモータ４０が付勢されて
印刷ドラム１４をその初期位置へもたらす。クランプ２
９は印刷ヘッドの下方を妨げられることなく自由に通過
する。そしてモータ４１は巻取りスプール３２を回転さ
せてリボン１７を引っ張り、受容体シートに次の部分像
を印刷するためにリボンの次の色区画が正しく位置する
と、リボン１７の縁にある適当なマークが信号を出して
モータ４１を止める。この動作は第三の色区画のために
もう一度くり返えされる。その後にクランプ２９が解放
されてシート１５はトレイ３０へ放出されるようにな
る。

【００３４】ダンサーローラ３４が印刷中のリボン張力
に顕著に満足な制御を生ぜしめているということに注目
されたい。このダンサーローラの上昇運動および降下運
動はリボンの張力を変えず、最終的な印刷は当業者に知
られたかつ前述したアーティファクトが完全に無いもの
である。蓋を開ける必要性のある時折りのリボン・ジャ
ムあるいは何らかの他の欠陥は、このような蓋の開きが
印刷中に行わなくてはならないか、印刷サイクル完了後
に行わなくてはならなかをリボンに関して何ら問題とし
なかった。

【００３５】本発明は以上に説明した実施例に限定され
ない。ダンサーローラの位置の測定は容量的センサ又は
誘導的センサあるいはこれらに類するものによっても行
うことが出来る。

【００３６】もし、より高いリボン張力が望まれるな
ら、ダンサーローラは追加の質量あるいはばねバイアス
により負荷されてもよい。

【００３７】ダンサーローラをのその非作動位置へ移動
させるのに、別のモータを用いてマイクロプロセッサ２
６でこれを制御することによって行ってもよい。

【００３８】染料供与体リボンのための供給スプールと
巻取りスプールは使い捨て可能なカセット内に配列され
なければならないということはなく、専用カセット又は
専用フレーム内に設けてもよい。これらの専用カセット
又は専用フレームに外部から染料リボンを操作者により
くり返し装填される。このような配列は１９９２年１０
月２３日付出願のＥＰ特許出願第９２ ２０３ ２４
７．９号「感熱印刷装置用染料リボンパッケージおよび
感熱印刷装置の再装填可能なカセットに染料リボンパッ
ケージから染料リボンを装填する方法」に開示されてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による熱像記録装置の一実施例を概略図
的に示す図であり、印刷ヘッドが作動位置にありかつダ
ンサーローラが最下位置にある状態を示している。

【図２】図１に示す熱像記録装置であってダンサーロー
ラが最上位置にある状態を示す図である。

【図３】図１に示す熱像記録装置であって印刷ヘッドが
非作動位置にある状態を示す図である。

【図４】図１に示す熱像記録装置であって蓋が開いてい
る状態を示す図である。

【図５】図１に示す熱像記録装置の電気制御系統を示す
図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング １１ ベース １２ 蓋 １３ 蝶番 １４ 印刷ドラム １５ 印刷受容シート １６ 印刷帯域 １７ 染料担持供与体リボン １８ 印刷ヘッド １９ 副ハウジング ２０ 二本の腕 ２１ ロッド ２３ カム ２４ シャフト ２５ 熱ヘッド ２６ マイクロプロセッサ ２８ シート供給源 ２９ クランプ ３０ 出力トレイ ３１ 供給スプール ３２ 巻取りスプール ３３，３５ 案内ローラ ３４ ダンサーローラ ３６ 腕 ３７ シャフト ３８ 棒 ４０ ステッパモータ ４１，４２ 直流モータ ４３ 旗 ４５，４６ センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 25/304

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷ヘッド（１８）、回転可能に装着さ
   れた印刷ドラム（１４）、染料担持リボン（１７）のた
   めの回転可能に装着された供給スプール（３１）並びに
   巻取りスプール（３２）、前記印刷ドラムを回転させる
   ための第１モータ手段（４０）並びに前記巻取りスプー
   ルを回転させるための第２モータ手段（４１）、および
   前記巻取りスプールの巻き取り張力を制御する手段から
   なる感熱像記録装置において、 前記印刷ヘッドと巻取りスプールとの間の位置に配置さ
   れたダンサーローラ手段（３４）、および印刷の間に前
   記ダンサーローラ手段がその最下位置に達すると前記第
   ２モータ手段の回転速度が増加し前記ダンサーローラ手
   段がその最上位置に達すると前記第２モータ手段の回転
   速度が減少するように前記ダンサーローラの取る位置に
   応じて前記第２モータ手段を制御する手段（４３，４
   ５，４６）を具備したことを特徴とする感熱像記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記第２モータ手段（４１）の回転速度
   は、前記ダンサーローラ手段（３４）がその最高の作動
   位置に達したときに、零まで減少せしめられる請求項１
   の感熱像記録装置。
3. 【請求項３】 前記第２モータ手段（４１）は一速度直
   流モータである請求項１又は２の感熱像記録装置。
4. 【請求項４】 前記ダンサーローラ手段は印刷ドラムの
   軸線に平行な一軸線（３７）のまわりに枢動可能である
   二本の腕（３６）の間に支持されたアイドラローラ（３
   ４）により形成されている請求項１の感熱像記録装置。
5. 【請求項５】 全体的に二つの間隔を置かれて静止した
   センサ（４５，４６）およびダンサーローラ機構に装着
   された部材（４３）を備えて、この部材の垂直位置を前
   記センサで検出するようになした請求項４の感熱像記録
   装置。
6. 【請求項６】 前記部材は旗であり、前記センサは光学
   的センサである請求項５の感熱像記録装置。
7. 【請求項７】 前記印刷ヘッド（１８）は前記印刷ドラ
   ム（１４）に対して接近離反するように枢動可能に配列
   されており、前記ダンサーローラ手段は、前記印刷ヘッ
   ドの位置を制御する機構（２０）に機械的に連結され
   て、前記印刷ヘッドが印刷ドラムから移動すると自動的
   に前記ダンサーローラ手段をその作動位置から非作動位
   置へもたらすようにする手段（３８）を有している請求
   項１乃至６のいずれか一の感熱像記録装置。
8. 【請求項８】 前記供給スプール並びに巻取りスプール
   は再充填可能なカセット内に装着されている請求項１乃
   至７のいずれか一の感熱像記録装置。