JPH0818450B2 - サ−マルプリンタ - Google Patents

サ−マルプリンタ

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JPH0818450B2
JPH0818450B2 JP62198560A JP19856087A JPH0818450B2 JP H0818450 B2 JPH0818450 B2 JP H0818450B2 JP 62198560 A JP62198560 A JP 62198560A JP 19856087 A JP19856087 A JP 19856087A JP H0818450 B2 JPH0818450 B2 JP H0818450B2
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paper
roller
platen roller
pinch roller
pressing force
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宏 福本
康次 苗村
研一 成木
隆蔵 宇根
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J13/00Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/02Rollers
    • B41J13/036Rollers co-operating with a roller platen

Landscapes

  • Handling Of Sheets (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Handling Of Cut Paper (AREA)
  • Handling Of Continuous Sheets Of Paper (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、熱転写リボン上のインクをサーマルヘッ
ドの発熱により記録用紙に転写するサーマルプリンタ、
詳しくは記録用紙を往復動させることにより複数回、転
写部に導いて転写動作を繰り返すようにしたサーマルプ
リンタに関するものである。
[従来の技術] 第19図は、例えば特開昭60-72773号公報に示された従
来のサーマルプリンタであり、図において装置本体
(1)に着脱可能に装着された用紙カセット(2)内の
用紙(3)は、給紙ローラ(4)により1枚づつ送り出
される。熱転写リボン(7)は供給ローラ(5)から巻
取ローラ(6)へ送られる。サーマルヘッド(8)は電
磁石(12)により上下する。プラテンローラ(9)に
は、排紙側のピンチローラ(10)及び給紙側のピンチロ
ーラ(11)が、バネで押圧され、プラテン(9)の回転
に従って回転する。給紙側のピンチローラ(11)の上方
には摩擦材(13)、ブレーキ(14)が設けてあり、さら
にアライニングローラ(15),(16)が配置されてい
る。排紙ローラ(17)、排紙ローラピンチ(18)と排紙
側のピンチローラ(10)の間に設けられた排紙ガイド
(24),(25)の下端部には、用紙先端検出センサ(1
9)が配置されている。用紙カセット(2)から送り出
された用紙(3)は用紙ガイド(20),(21)でガイド
される。さらに装置本体(1)には、スタッカ(26)、
電源(27)、制御基板(28)が装着されている。
用紙カセット(2)から繰り出された1枚の用紙
(3)が、用紙ガイド(20),(21)の間を通って、ア
ライニングローラ(15),(16)によりさらに繰り出さ
れ、プラテンローラ(9)と給紙側ピンチローラ(11)
の間に導かれる。この後用紙(3)はプラテンローラ
(9)と熱転写リボン(7)の間にはさまれて排紙側ピ
ンチローラ(10)とプラテンローラ(9)の間を通り、
用紙先端検出センサ(19)まで達する。用紙先端検出セ
ンサ(19)で用紙(3)の先端検出後、電磁石(12)を
励磁し、サーマルヘッド(8)を用紙(3)及び熱転写
リボン(7)を介してプラテンローラ(9)に押圧す
る。そしてサーマルヘッド(8)に通電することによ
り、用紙(3)に印画を開始する。印画終了後、電磁石
(12)を解除して、サーマルヘッド(8)をプラテンロ
ーラ(9)から引き離し用紙(3)をプラテンローラ
(9)と、ピンチローラ(10),(11)によって用紙先
端検出センサ(19)のところまで逆送する。次に熱転写
リボン(7)の別な色を同様にして印画する。以上の操
作を繰り返して必要回数の印画を行った後スタッカ(2
6)へ用紙(3)が排出される。
[発明が解決しようとする問題点] 従来のサーマルプリンタは以上のように構成されてい
るので、用紙の往復搬送時、給紙側ピンチローラ(11)
及び排紙側ピンチローラ(10)と、プラテンローラ
(9)との接触部における用紙(3)の搬送速度に差が
生じ、給紙側ピンチローラ(11)と排紙側ピンチローラ
(10)の間で用紙のたるみやすべりが生じプラテンロー
ラ(9)の回転角に対し、用紙(3)の位置に誤差が生
じ、色ズレが生じやすいという問題があった。また、上
記各接触部での圧力が不均一な場合、用紙(3)は斜行
し、その斜行の程度が、給送時と逆送時で異なり結果と
して色ズレが生じるという問題があった。また、給送
(印画)時は、サーマルヘッド(8)がプラテンローラ
(9)に押圧された状態であり、逆送時にはサーマルヘ
ッド(8)は、プラテンローラ(9)から離れた状態と
なるために用紙(3)の搬送状態が印画時と逆送時で異
なっているので上記問題が生じやすかった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、給送時及び逆送時に用紙がたるみなく、プ
ラテンローラに密着し、かつプラテンローラと用紙の接
触面において、両者間に滑りが生じないように用紙を搬
送することにより、用紙の位置の誤差を除去し色ズレの
少ない画像を形成することができるサーマルプリンタを
得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] この発明に係るサーマルプリンタは、用紙を往復動さ
せることにより複数回印画位置に導いて印画動作を複数
回行って画像を形成するサーマルプリンタにおいて、 熱転写リボン上のインクを加熱して用紙に転写するサ
ーマルヘッドと、 用紙をその一部分に巻きつけて往復動させるプラテン
ローラと、 上記用紙を上記プラテンローラに押圧する給紙側及び
排紙側の一対のピンチローラと、 各々のピンチローラのみを厚みtの用紙を間に挟んで
直径Dのプラテンローラに押圧し、上記プラテンローラ
を作動させた場合、用紙搬送速度が、プラテンローラの
周速度をVnとしたとき、Vn×(1+t/D)の速度となる
時のピンチローラ基準押圧力をP1とし、上記ピンチロー
ラ基準押圧力P1より小さい値であり、上記ピンチローラ
の押圧力における上記ピンチローラ基準押圧力P1からの
変化分をΔPとしたとき、 上記用紙の往復動に応じて変化する上記用紙の進行方
向において、後方に位置する方のピンチローラの押圧力
を上記P1より上記ΔPだけ小さく、前方に位置するピン
チローラの押圧力を、上記P1より上記ΔPだけ大きくな
るように各ピンチローラの押圧力を切換える押圧力切換
手段と、 を備えている。
[作用] この発明における給紙側と排紙側の各ピンチローラは
印画時には、給紙側ピンチローラの押圧力が排紙側ピン
チローラの押圧力より小さく、給紙側ピンチローラにお
ける用紙の搬送速度が排紙側ピンチローラにおける搬送
速度より小さくなり、用紙はプラテンローラにたるむこ
となく密着する。逆送時は、給紙側ピンチローラの押圧
力が排紙側ピンチローラの押圧力より大きく排紙側ピン
チローラにおける用紙の搬送速度が給紙側ピンチローラ
における搬送速度より小さくなるため、用紙はプラテン
ローラに密着するとともに、各部における搬送力と拘束
力の関係から、プラテンローラと用紙の接触面で滑りが
生じない。
[実施例] 以下この発明の一実施例を図について説明する。第1
〜第3図において、装置本体(1)には用紙(3)を収
容する給紙カセット(2)が設けられ、用紙(3)は給
紙ローラ(4)により印画部に供給される。熱転写リボ
ン(7)は供給ローラ(5)から巻取ローラ(6)へ送
られる。サーマルヘッド(8)はカムB(37)によりプ
ラテンローラ(9)と接触する。サーマルヘッド(8)
への押圧力はヘッド押圧バネ(38)により与えられる。
サーマルヘッド(8)には、サーマルヘッド(8)がプ
ラテンローラ(9)から離れた時熱転写リボンをサーマ
ルヘッド(8)から剥離させる剥離ローラ(39)が設け
られている。排紙ローラ(17)排紙ローラピンチ(18)
と排紙側ピンチローラ(10)の間に設けられた排紙ガイ
ド(24)(25)の下部には、用紙先端検出センサ(19)
が配置されている。さらに装置本体(1)にはスタッカ
(26)、電源(27)、制御基板(28)が設けられてい
る。そして上記実施例においては第1図及び第2図に示
すように給紙側ピンチローラ(11)と排紙側ピンチロー
ラ(10)の両端には軸受ブロック(29)(30)が取り付
けられている。この軸受ブロック(29)(30)はスライ
ドブロック(31)に設けられた慴動溝(50)にはめ込ま
れ慴動溝(50)にそって慴動する。プラテンローラ
(9)には給紙側ピンチローラ(11)と排紙側ピンチロ
ーラ(10)が軸受ブロック押圧バネ(33)(32)によっ
て押圧されている。スライドブロック(31)は、側板上
に設けられたスライド溝(34)にはめ込まれ、カムA
(35)と、スライドブロック押圧バネ(36)によって、
スライド溝(34)に沿って移動する。
次に動作について説明する。まず第1図に示すように
プラテンローラ(9)が停止している時、カムA(35)
は中立位置にあり、給紙側ピンチローラ(11)の軸受ブ
ロック押圧バネ(33)と排紙側ピンチローラ(10)の軸
受けブロック押圧バネ(32)のたわみ量は同一である。
そしてこの時の各ピンチローラ(10)(11)の押圧力P1
は、各々のピンチローラのみを用紙(3)を介して、プ
ラテンローラ(9)に押圧し、プラテンローラ(9)を
作動させた場合の用紙搬送速度が、プラテンローラ外周
面上を用紙(3)が滑らずに搬送された場合の搬送速度
即ち、ピンチローラ(10)(11)を厚みtの用紙(3)
を間に挟んで直径Dのプラテンローラ(9)に押圧し
て、プラテンローラ(9)を作動させた場合の用紙搬送
速度、が上記プラテンローラ(9)の周速度Vnに関して
Vn×(1+t/D)となる時のピンチローラ基準押圧力で
ある。第4図に示すようにプラテンローラ(9)が矢印
Aの方向に回転する時、カムA(35)は矢印Cの方向に
回転し、スライドブロック(31)は矢印Eの方向に動き
軸受ブロック押圧バネ(32)のたわみ量が軸受ブロック
押圧バネ(33)のたわみ量より大きくなるため、各押圧
バネ(32)(33)のバネ定数が同一で、押圧力の変化量
をΔPとすると給紙側ピンチローラ(11)の押圧力はP1
−ΔP、排紙側ピンチローラ(10)の押圧力はP1+ΔP
となる。第5図に示すようにプラテンローラ(9)が矢
印Bの方向に回転する時カム(35)は矢印Dの方向に回
転し、こんどは逆にスライドブロック(31)が矢印Fの
方向に動き、給紙側ピンチローラ(11)の押圧力はP1
ΔP、排紙側ピンチローラ(10)の押圧力はP1−ΔPと
なる。この機構により、各ピンチローラ(10)(11)の
押圧力は印画時、逆送時の往復動に応じて、所定の圧力
に切換えられる。
次に画像形成動作を説明する。第6図に示すようにサ
ーマルヘッド(8)が下降した状態で用紙カセット
(2)から1枚の用紙(3)が給紙ローラ(4)により
給紙側ピンチローラ(11)とプラテンローラ(9)の間
に送られてくる。この時プラテンローラ(9)は停止し
ておりスライドブロック(31)は中立位置にある。次に
第7図に示すようにサーマルヘッド(8)が上昇しプラ
テンローラ(9)が矢印Aの方向に回転して用紙(3)
がプラテンローラ(9)と熱転写リボン(7)の間には
さみこまれて送り出され、用紙先端検出センサ(19)の
位置に用紙(3)の先端が届くとプラテンローラ(9)
の回転が停止する。次いでサーマルヘッド(8)が破線
で示すように降下し、再度プラテンローラ(9)が矢印
A方向に回転して、用紙(3)が一定距離送り出され
る。この時、スライドブロック(31)は矢印Eの方向に
移動しているため、給紙側ピンチローラ(11)の押圧力
が排紙側ピンチローラ(10)の押圧力より小さくなる。
そのため排紙側ピンチローラ(10)による搬送速度が給
紙側ピンチローラ(11)による搬送速度より大きくな
り、給紙時に生じる用紙のたるみは徐々に除去される。
その後プラテンローラ(9)を第8図に示す矢印B方向
に回転させ、用紙(3)の先端を用紙先端検出センサ
(19)の位置まで後退させる。この時は、スライドブロ
ック(31)は矢印Fの方向に動き給紙側ピンチローラ
(11)の押圧力が排紙側ピンチローラ(10)の押圧力よ
り大きくなる。そのため、給紙側ピンチローラ(11)に
よる用紙(3)の搬送速度が、排紙側ピンチローラ(1
0)による搬送速度より早くなって用紙(3)のたるみ
が除去され、ついには用紙(3)は、プラテンローラ
(9)と密着した状態となる。以上の動作で用紙(3)
のセットが行われ、その後、印画が開始される。第9図
に示すようにサーマルヘッド(8)を上昇させ、プラテ
ンローラ(9)を矢印A方向に回転させ第1色目の印画
を始める。この時もスライドブロック(31)は矢印Eの
方向に動き、所定のピンチローラ押圧力を与えている。
第1色目の印画終了後、第10図に示すようにサーマルヘ
ッド(8)が降下しプラテンローラ(9)は矢印B方向
に回転し、スライドブロック(31)が矢印F方向に移動
し、用紙(3)の先端を用紙先端検出センサ(19)の位
置まで逆送する。その後第9図、第10図の動作を複数回
繰り返して別の色印画する。そして所定の画像を印画後
第11図に示すようにサーマルヘッド(8)を降下させ、
プラテンローラ(9)を停止して、スライドブロック
(31)を中立位置に戻して排出ローラ(17)に排出ロー
ラピンチ(18)を押接させて用紙(3)をスタッカ(2
6)上へ排出する。
上記実施例において、印画時と逆送時の給紙側ピンチ
ローラの押圧力PBと排紙側ピンチローラの押圧力PFはそ
れぞれ以下の範囲であるすなわち、印画時におけるPBPFは P1<PF<PH e μθ の範囲内であり、逆送時におけるPBは P1<PB<PF e 2μθ, PFの範囲である。
ここで PH;サーマルヘッドの押圧力 P1;各々のピンチローラのみを用紙を介してプラテン
ローラに押圧し、プラテンローラを作動させた場合の用
紙搬送速度が、プラテンローラ外周面上を用紙が滑らず
に搬送された場合の搬送速度と同一となる時のピンチロ
ーラ押圧力 θ;給紙側及び排紙側ピンチローラとプラテンローラ
との各当接部とサーマルヘッドとプラテンローラの当接
部間の用紙のプラテンローラへの巻付角 μ;用紙とプラテンローラ外周面との間の摩擦係数 e ;自然対数の底 上記の実施例においては、用紙は給送時(印画時)と
逆送時にプラテンローラに密着しプラテンローラの回転
に相応して搬送されて、たるみや滑りが発生せず、用紙
位置の誤差が生じないため、色ずれのほとんどない画像
を形成することができる。
上記の給紙側及び排紙側のピンチローラの押圧力を用
紙の往復動に応じて切換え、所定の範囲に保持すること
により色ずれのない画像を形成できるのは以下の原理に
よる。
一般に第12図に示すようにプラテンローラ(9)に用
紙(3)がある張力で巻きついている時、この用紙
(3)の搬送速度VOはプラテンローラ(9)と用紙
(3)の間で滑りが生じていない場合次式で与えられ
る。
VO=(1+t/D)VN ここでtは用紙(3)の厚さ、Dはプラテンローラの直
径であり、VNはプラテンローラ(9)の周速度であり、
ωを角速度とすると VN=ωD/2 で表される。
また第13図に示すように、プラテンローラ(9)に用
紙(3)を介してサーマルヘッド(8)を押圧した状態
でのサーマルヘッド(8)部における用紙(3)の搬送
速度VHはサーマルヘッド(8)の押圧力に影響を受ける
が、印画に必要な押圧力(定格押圧力)PHでサーマルヘ
ッド(8)とプラテンローラ(9)に押圧した状態にお
ける搬送速度VHはプラテンローラ(9)の変形等の理由
により一般にVOより大きな値となる。
ところで第14図に示すように、プラテンローラ(9)
に用紙(3)を介してピンチローラ(11)が押圧された
状態での用紙(3)の搬送速度VBは、ピンチローラ(1
1)の押圧力PBの増大と共に増大する。第17図は、この
搬送速度特性の実測値の一例を実線で示したものであり
横軸はピンチローラ押圧力PB、縦軸は搬送速度VBであ
る。比較のためにVN,VO,VH,P1の値も併せて示す。ここ
で、給紙側ピンチローラ(11)の押圧力PBの値が第17図
中P1で示した値より小さければ、印画時の各部搬送速度
の関係は、 VB<VO<VH となり、用紙はたるみなくプラテンローラに密着する。
この時第15図に示すようにサーマルヘッド(8)による
搬送部にfHなる搬送力が矢印Gの方向に、ピンチローラ
(11)の搬送部にfBなる拘束力が、矢印Hの方向に作用
する。一般に第16図aに示すように、固定された円筒
(60)に可撓体(61)が巻付角θで巻付いているとき可
撓体(61)の張力をT1,T2とし可撓体(61)と円筒(6
0)外周面との間の摩擦係数をμとすると、次の関係が
成立つ。
(i)T1>T2 e μθ のとき可撓体(61)は円筒(60)外周面上を矢印T1の方
向に滑る。
(ii)T1<T2 e μθ のとき可撓体(61)は円筒(60)外周面上を矢印T2の方
向に滑る。
(iii)T2/eμθ<T1<T2 e μθ のとき可撓体(61)は円筒(60)外周面により拘束され
滑りを生じない。
この関係を適用して、用紙とプラテンローラ外周面と
の間の摩擦係数をμとし巻付角θを考慮すると次の3通
りの場合が考えられる。
(i) fB>fH e μθ (ii) 0<fB<fH e μθ (iii)fH/eμθ<fB<fH e μθ そしてfBが(iii)の範囲に保持されていれば、用紙
とプラテンローラ外周面の間で滑りが生じない力関係と
なる。
一方、 fH=μPH fB=μPB であるから(iii)の関係は各部押圧力の関係で表わす
と PH/eμθ<PB<PH e μθ となる。ところで実際には 0<PH/eμθ<P1<PH e μθ なる関係があるため、PBの値が PH/eμθ<PB<P1 の時に用紙はピンチローラ(11)とサーマルヘッド
(8)の間でプラテンローラ(9)に密着しかつ両者間
にたるみや滑りが生じない。したがって用紙(3)はプ
ラテンローラ(9)の外周面の移動に対応して、搬送速
度VOで搬送される。なお、このとき、排紙側ピンチロー
ラ(10)の速度VFをVOより大きくすることによりサーマ
ルヘッド(8)と排紙側ピンチローラ(10)の間で用紙
のたるみが生じないようにする必要がある。そのために
は押圧力PFを、第17図中P1で示した値より大とし、力の
関係も考慮して、 P1<PF<PH e μθ となるように設定すればよい。
次に逆送時は、PBの値を第16図中のP1の値より大き
く、PFの値をP1より小さくすると各部搬送速度の関係は VF<VO<VB となる。この時、第16図に示すように、給紙側ピンチロ
ーラ(11)による搬送部にfB′なる搬送力が矢印Iの方
向に、排紙側ピンチローラ(10)の搬送部にfFなる拘束
力が矢印Jの方向に作用する。そして印画時と同様に搬
送力と拘束力の大小関係を考慮して、 PF/e2 μθ<PB<PFe2 μθ となる時、用紙(3)は給紙側ピンチローラ(11)と排
紙側ピンチローラ(10)の間でプラテンローラ(9)に
密着し、かつプラテンローラ(9)と用紙(3)の間で
滑りが生じないため搬送速度はVOとなる。参考のため、
第18図に、横軸を給紙側ピンチローラの押圧力PB、縦軸
を搬送速度VSとし、印画時の搬送特性を実線で、逆送時
の搬送特性を破線で示している。なおこの時の排紙側ピ
ンチローラ(10)の押圧力PFは上記設定範囲内の値に設
定している。このように給紙側ピンチローラ(11)の押
圧力PBが前記の範囲内にある場合、印画時、逆送時共に
搬送速度はほぼVOとなり安定した搬送が実現される。
なお上記実施例では多色転写サーマルプリンタに利用
する場合について説明したが、他のプリンタに利用して
も同様の効果を奏する。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、各ピンチローラの
押圧力をプラテンローラの回転方向に応じて切換えるよ
うに構成したので印画時及び逆送時に用紙をプラテンロ
ーラの表面に密着させ両者間に滑りが生じないように搬
送することができる。従って、用紙の往復動作時におけ
る紙のだぶつきや滑りによる搬送誤差や用紙の斜行が抑
えられ色ずれが極めて少ないサーマルプリンタが得られ
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の主要部の側面図、第2図は
その平面断面図、第3図は実施例の側断面図、第4図〜
第11図は実施例の動作説明のための側面図、第12図〜第
16図及び第16図aは原理説明のための側面図、第17図及
び第18図は用紙の搬送特性を示すグラフ、第19図は従来
のサーマルプリンタの側断面図である。なお図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。 (3)は用紙(被転写材)、(7)は熱転写リボン、
(8)はサーマルヘッド、(9)はプラテンローラ、
(10),(11)は各々排紙側及び給紙側のピンチロー
ラ、(29),(30)は各々排紙側及び給紙側のピンチロ
ーラの軸受ブロック、(31)はスライドブロックであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇根 隆蔵 広島県福山市緑町1番8号 三菱電機株式 会社福山製作所内 (56)参考文献 特開 昭62−144976(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】用紙を往復動させることにより複数回印画
    位置に導いて印画動作を複数回行って画像を形成するサ
    ーマルプリンタにおいて、 熱転写リボン上のインクを加熱して用紙に転写するサー
    マルヘッドと、 用紙をその一部分に巻きつけて往復動させるプラテンロ
    ーラと、 上記用紙を上記プラテンローラに押圧する給紙側及び排
    紙側の一対のピンチローラと、 各々のピンチローラのみを厚みtの用紙を間に挟んで直
    径Dのプラテンローラに押圧し、上記プラテンローラを
    作動させた場合、用紙搬送速度が、プラテンローラの周
    速度をVnとしたとき、Vn×(1+t/D)の速度となる時
    のピンチローラ基準押圧力をP1とし、上記ピンチローラ
    基準押圧力P1より小さい値であり、上記ピンチローラの
    押圧力における上記ピンチローラ基準押圧力P1からの変
    化分をΔPとしたとき、 上記用紙の往復動に応じて変化する上記用紙の進行方向
    において、後方に位置する方のピンチローラの押圧力を
    上記P1より上記ΔPだけ小さく、前方に位置するピンチ
    ローラの押圧力を、上記P1より上記ΔPだけ大きくなる
    ように各ピンチローラの押圧力を切換える押圧力切換手
    段と、 を備えたサーマルプリンタ。
JP62198560A 1987-08-08 1987-08-08 サ−マルプリンタ Expired - Lifetime JPH0818450B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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