説明

プリント装置

【課題】 複数の用紙搬送ローラのプーリを駆動するタイミングベルトのテンションを極端に高くすることなく、プーリのジャンピングの問題やタイミングベルトの伸縮による印字ムラの問題を解消したプリント装置を提供する。
【解決手段】 用紙を搬送する複数の搬送ローラを駆動するプーリ22′,12′,23′,24′,25′などに連続して掛かるタイミングベルト31とは別に、最も負荷が掛かり且つ用紙搬送速度に高い精度が必要な、サーマルヘッドに対向するプラテンローラ駆動プーリ10′とモータ33のプーリ58とに独立のタイミングベルト32を架ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、用紙搬送路に沿って用紙を搬送するとともに画像記録を行うプリント装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
たとえば感熱記録材料に対しサーマルヘッドを接触させて画像記録を行うサーマルプリンタについては多数の提案がなされている。また、ある種のタイプのサーマルプリンタ、たとえば、ロイコ染料と可逆顕色剤を用いた発色型可逆感熱記録材料(例えば、特許文献1参照)を使用して画像記録を行う、所謂リライタブルのプリント装置は、サーマルヘッドにより画像記録を行うとともに、ヒートローラを使用して画像を消去できるようにしている(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2004−106308公報
【特許文献2】特開2002−331697公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
このような従来のプリント装置は、いずれも用紙搬送路に沿って用紙を搬送するとともに、その用紙の記録面に画像を記録するものであるが、用紙の搬送のために搬送ローラを用紙の搬送方向の長さより短い間隔で所定箇所に複数個配置している。このような複数の搬送ローラをそれぞれ回転させるために、従来は複数の搬送ローラをそれぞれ回転させるプーリに対して連続してタイミングベルトを架け、そのタイミングベルトを1つのモータで駆動するようにしていた。
【0004】
図8は従来技術によるタイミングベルトの架け方の例を示している。サーマルヘッドと対向するプラテンローラのプーリ10′を含めて他の搬送ローラ23′,24′,25′とともに連続してタイミングベルト31を架けている。
【0005】
ところが前記リライタブルプリント装置などにおいては、画像記録部の手前に画像消去部なども必要となり、用紙搬送路の長さは長くなり、それに伴って搬送ローラの数も多くなる。そのため、それらの多数の搬送ローラを駆動するタイミングベルトも長くなってしまう。
【0006】
しかし、タイミングベルトはゴムやウレタンなどの弾性材からなるので、用紙搬送時の負荷変動がベルトの伸縮に大きな影響を与える。そのため、プーリのジャンピング(歯とび)が生じたり、ジャンピングに至らない場合でも、用紙の搬送速度の変動が大きくなって、形成画像の用紙搬送方向の画素ピッチにムラ(印字ムラ)が生じたりする。このようなタイミングベルトの伸縮を抑える1つの方法は、タイミングベルトのテンションをその弾性限界近くまで上げることであるが、それではベルトの寿命を著しく短縮することになり実用的ではない。
【0007】
そこで、この発明の目的は、タイミングベルトのテンションを極端に高くすることなく、前記プーリのジャンピングの問題や用紙搬送速度の変動による印字ムラの問題を解消したプリント装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
(1)この発明のプリント装置は、回転によって用紙を搬送する複数の搬送ローラを配置した用紙搬送路と、該用紙搬送路上を搬送される前記用紙に画像を記録する画像記録部と、前記複数の搬送ローラをそれぞれ回転させるプーリに連続して架けたタイミングベルトと、該タイミングベルトを駆動するモータとを備え、前記複数の搬送ローラのうち、最も負荷の掛かる搬送ローラを前記タイミングベルトとは独立の伝動体を介して前記モータによって駆動する手段を設けたことを特徴としている。
【0009】
(2)前記別系統の伝動体は、たとえば前記タイミングベルトを駆動するプーリに対して同軸であるプーリと前記画像記録部の搬送ローラのプーリとに架けた独立のタイミングベルトとする。
【0010】
(3)前記画像記録部は、たとえば前記用紙の記録面に当接するサーマルヘッドと前記用紙を前記サーマルヘッドとの間で挟持するとともに搬送するプラテンローラとを備え、前記最も負荷の掛かる搬送ローラを前記プラテンローラとする。
【発明の効果】
【0011】
(1)用紙を用紙搬送路に沿って搬送する複数の搬送ローラのうち最も負荷のかかる搬送ローラがモータによって独立の伝動体を介して駆動されるので、その他の複数の搬送ローラを駆動するタイミングベルトには主要な負荷の掛かる搬送ローラを含まず、プーリのジャンピングなどの問題が生じにくくなり、且つ最も負荷の掛かる搬送ローラについてはその他の複数の搬送ローラに掛かる負荷の変動の影響を殆ど受けないので回転ムラが抑えられ、用紙の搬送速度を一定に保つことができる。
【0012】
(2)前記独立の伝動体を、前記タイミングベルトを駆動するプーリに対して同軸であるプーリと画像記録部の搬送ローラのプーリとに架けられた独立のタイミングベルトとすることによって、モータの駆動軸周りの構造が従来とほぼ同様に構成でき、全体の複雑化が避けられる。また画像記録部の搬送ローラが独立のタイミングベルトで駆動されることにより印字ムラの発生が効果的に抑制できる。
【0013】
(3)前記画像記録部を、用紙の記録面に当接するサーマルヘッドとプラテンローラで構成し、用紙をサーマルヘッドとプラテンローラとの間で挟持しつつ搬送するようにし、そのプラテンローラを前記独立の伝動体を介して駆動するようにしたことにより、用紙がサーマルヘッドとプラテンローラとで挟持されつつ搬送される際、プラテンローラには大きな負荷がかかるが、独立の伝動体を介して駆動されるので用紙を安定した速度で搬送でき印字ムラが抑えられる。また、画像記録部でのサーマルヘッドに対向するプラテンローラが搬送ローラを兼ねることによって、用紙搬送方向に所定長を有する用紙を搬送するための必要な搬送ローラの数が削減でき、全体の小型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
図2はこの発明の実施形態であるプリント装置100の内部の構成を示す上面図である。図1は図2におけるA−A部分の断面図である。また、図3は図1の背面図である。
【0015】
図3に示すように、この例では4つのタイミングベルト31,32,37,38を備えていて、単一のステッピングモータ33によってこれらのタイミングベルトを駆動するようにしている。これらの4つのタイミングベルトのうち、タイミングベルト31はプーリ22′,12′,11′,23′,24′,25′にそれぞれ連続して架けている。またタイミングベルト37はタイミングベルト31が架かっているプーリと同軸のプーリ57を介して駆動され、プーリ6′を駆動する。またタイミングベルト38はプーリ6′と同軸のプーリを介して駆動され、プーリ7′を駆動するようにしている。
【0016】
これらのタイミングベルト31,37,38とは別に、独立のタイミングベルト32をステッピングモータ33のプーリ58とプーリ10′との間に直接架けている。
【0017】
図3においてプーリ6′,7′は後述する給紙ローラ6,7を駆動する。またプーリ22′,12′,23′,24′,25′は搬送ローラ22,12,23,24,25をそれぞれ駆動し、プーリ11′はプラテンローラ11を駆動し、プーリ10′はプラテンローラ10を駆動する。
【0018】
プリント装置100の図1・図2における右側には大量の用紙を載置する昇降テーブル14と、それとは別の給紙トレイ16を設けている。昇降テーブル14に載置された用紙は、昇降テーブル14が上昇することによって、最も上部の用紙の図における左端部がピックアップローラ9に当接する。このピックアップローラ9の駆動軸にはクラッチ19を設けていて、そのクラッチ19のオン状態でこのピックアップローラ9が図1における右方向に回転する。このことによって、用紙は、図における左方向に搬送される。給紙ローラ6は図における右方向に回転しているので、給紙された用紙は左方向にそのまま搬送される。
【0019】
レジストローラ21の駆動軸にはクラッチを設けていて、このクラッチのオフ状態で、給紙されてきた用紙の先端(図1における左端)がレジストローラ21に当接する。その後、上記クラッチのオンによりレジストローラ21が左方向に回転して用紙は図における左方向に搬送されていく。
【0020】
同様に、給紙トレイ16に載置された用紙の最上面の用紙の先端(図における左端)はピックアップローラ8に当接する。ピックアップローラ8の駆動軸にはクラッチ18を設けていて、そのクラッチ18のオン状態でピックアップローラ8が図1における右方向に回転し、用紙は図における左方向に搬送される。給紙ローラ7は図における右方向に回転しているので、給紙された用紙は左方向に搬送される。レジストローラ20の駆動軸にはクラッチを設けていて、このクラッチのオフ状態で、給紙されてきた用紙の先端がレジストローラ20に当接する。その後、上記クラッチのオンによりレジストローラ20が左方向に回転して用紙は図における左方向に搬送されていく。
【0021】
用紙搬送路上で、搬送ローラ13と搬送ローラ22との間には非接触ICタグの読み書き等を行うR/W部5を配置している。搬送ローラ13の駆動軸にはクラッチ15を設けていて、搬送途中の用紙に内装されている非接触ICタグに対してR/W部5が読み書きできる位置に達したとき、搬送ローラ13のクラッチ15をオフすることによって、その状態で用紙を停止させる。この用紙の停止状態でR/W部5がその非接触ICタグに対するデータの読み書きを行う。その後、搬送ローラ13のクラッチ15をオンすることによって用紙を搬送させる。搬送ローラ22は、その用紙を前方(図における左方向)へ搬送する。
【0022】
この搬送ローラ22の前方にはクリーニングローラ4と駆動ローラであるプラテンローラ12とを設けていて、このクリーニングローラ4とプラテンローラ12との間を用紙が通過する際、クリーニングローラ4は用紙の上面(記録面)に付着している塵埃を取り除く。
【0023】
上記クリーニングローラ4よりさらに前方にはヒートローラ3と、それに対向する駆動ローラであるプラテンローラ11を配置して画像消去部を構成している。このヒートローラ3とプラテンローラ11との間を用紙が通過する際に用紙を所定温度にまで上昇させる。
【0024】
ヒートローラ3よりさらに前方には、用紙搬送路の上下に、用紙の表裏面に対して空気を吹き付ける冷却ファン2,2を配置して冷却部を構成している。この上下の冷却ファン2,2によってその間を搬送される用紙の温度を徐々に下げる。これによって用紙に記録されていた画像を消去する。
【0025】
冷却ファン2,2による冷却部よりさらに下流には、サーマルヘッド1とこのサーマルヘッド1との間で用紙を挟むプラテンローラ10を配置して画像記録部を構成している。用紙の先端がサーマルヘッド1の下部に到達した時、サーマルヘッド1は下降し、用紙の記録面に当接し、用紙の搬送と共にサーマルヘッドの駆動によって画像を記録する。
【0026】
上記サーマルヘッド1の位置よりさらに下流には搬送ローラ24,25および通常用紙排出部40を設けていて、画像記録済みの用紙を通常用紙排出部40にまで搬送・排出する。
【0027】
また、搬送ローラ22とプラテンローラ12との間には、フラッパにより異常用紙を下方へ落下させて排出する異常用紙排出部50を設けている。
【0028】
図5は図1に示したサーマルヘッド1付近の画像記録部付近の構成を示す拡大図である。サーマルヘッド1は、プラテンローラ10に用紙の先端がさしかかった時点で、サーマルヘッド昇降モータの駆動によってプラテン10との間で搬送中の用紙を挟みこむように押圧する。このためプラテン10は他の搬送ローラより最も大きな負荷が掛かる。
【0029】
また、サーマルヘッド1が対向するプラテンローラ10は用紙の搬送ローラを兼ねているので、このサーマルヘッド1を含む記録部に用紙搬送用の特別な搬送ローラが不要であり、プラテンローラ10の用紙搬送方向の前後の搬送ローラ23,24までの間隔は用紙の用紙搬送路方向の長さより若干短い程度の広い間隔にとることができ、全体に必要な搬送ローラの数を削減できる。
【0030】
図4は図3に示したステッピングモータ33および画像記録部のプラテンローラ駆動プーリ10′の駆動部分の構成を示す拡大図である。既に述べたように、ステッピングモータ33のプーリ58は独立のタイミングベルト32を介して画像記録部のプラテンローラ駆動プーリ10′を駆動するので、他の搬送ローラなどを駆動するタイミングベルト31の伸縮の影響を殆ど受けずに、ステッピングモータ33のステッピング駆動に伴う用紙搬送方向のブレを最小限に抑えることができる。
【0031】
複数の搬送ローラなどを駆動するタイミングベルト31のテンションはテンションバネ34によって一定に保っている。すなわちアイドラプレート35はOを中心として回動自在に支持していて、テンションバネ34が、モータの駆動軸に設けたプーリ58と同軸のプーリを介してタイミングベルト31に一定張力を与えている。このような構造であるため、タイミングベルト31の経時変化や用紙搬送中の負荷変動が生じても常に一定のテンションを与えることができ、ジャンピングが抑制でき、用紙搬送速度を一定に保てる。
【0032】
図8は、図4に対応して表した従来技術によるタイミングベルトの架け方の例であり、図4と対比すれば明らかなように、サーマルヘッドと対向するプラテンローラ駆動プーリ10′を含めて他のプーリ23′,24′,25′とともに連続してタイミングベルト31が架けられることになる。そのため、用紙搬送に伴う負荷変動に応じてプラテンローラ駆動プーリ10′の回転速度すなわちサーマルヘッドに対向するプラテン10の回転速度が変動し印字ムラにつながる。
【0033】
図6はこのプリント装置100の制御部のブロック図である。制御回路70は次の各制御を行う。
・昇降テーブル14のモータ17に対して駆動部75を介して駆動信号を出力する。
・ピックアップローラのクラッチ18,19に対して駆動部77,78を介してそれぞれ駆動信号を出力する。
・異常用紙を異常用紙排出部50方向へ落下させて排出するフラッパ52に対して駆動部76を介して駆動信号を出力する。
・R/W部のクラッチ15に対して駆動部74を介して駆動信号を出力する。
・R/W部5によって、用紙に内装されている非接触ICタグに対するデータの読み書きを行う。
・ヒートローラ3のヒータの制御を、駆動部73を介して行う。
・サーマルヘッド昇降モータ26に対し駆動部72を介して駆動信号を出力する。
・サーマルヘッド1に対して駆動部71を介して駆動信号を出力する。
・キースイッチなどの操作部79の操作内容を読み取る。
・用紙搬送路上の複数の位置で用紙の有無を検出するセンサやヒートローラ3の温度を検出するセンサなど、各種センサ80の検出信号を読み取る。
・インターフェース90を介してホストコンピュータ101との間でデータの入出力を行う。
・ステッピングモータ33に対し駆動部85を介して駆動信号を出力する。
【0034】
次に、図6に示した制御回路70の処理手順を、図7を参照して説明する。
図7は、用紙を給紙してから排出するまでの、制御回路70の制御による一連の流れを示すフローチャートである。まずピックアップローラ8または9のクラッチ18または19の一方をオンして用紙を給紙するとともに搬送を開始する(S1)。用紙搬送路上の用紙の位置を検出するセンサの読み取り結果に応じて、用紙がR/W部5に到達したことを検出すれば、R/W部5の搬送ローラ13のクラッチ15をオフする(S2→S3)。
【0035】
この状態で、非接触ICタグはR/W部5に近接し、R/W部5は非接触ICタグからデータを読み取る。
【0036】
非接触ICタグからデータが正しく読み取れたか否かの状態(リードステータス)をチェックし(S5)、正常であれば、その非接触ICタグに書き込まれているデータに応じて、またはホストコンピュータ101からの指示に応じて用紙に画像記録すべきビットマップデータを生成する(S6)。
【0037】
その後、クラッチ15をオンすることによって用紙を再び搬送させる(S7)。これにより、用紙はクリーニングローラ4とプラテンローラ12との間を通過して、その用紙の記録面がクリーニングされる(S8)。
【0038】
その後、用紙はヒートローラ3を通過することにより、用紙の記録面が所定温度(概ね150℃〜200℃の所定温度)まで加熱され、続く除冷によって、すでに記録されていた画像が消去される(S9)。なお、冷却ファン2を駆動することによって用紙搬送路および用紙の蓄熱を抑え、後のサーマルヘッドによる画像記録の際に用紙の記録面を所定温度範囲に保つ。
【0039】
続いて用紙の先端がサーマルヘッド1のヘッド位置の直前に到達した時、サーマルヘッド昇降モータを駆動してサーマルヘッド1のヘッド部を用紙に当接させ、その後サーマルヘッド1を駆動して新たな画像を記録する(S10)。
さらにそのまま用紙を搬送し、通常用紙排出部40へ排出する(S11)。
【0040】
もし、非接触ICタグからデータが読み取れなければ、または読み取ったデータが異常であれば、フラッパを切り替えた後、R/W部のクラッチ15をオンすることによって用紙を異常用紙排出部50へ排出する(S5→S12→S13→S14)。
【0041】
なお、以上に示した例では最も負荷が掛かり、用紙搬送速度に高い精度が要求されるサーマルヘッド1に対向するプラテンローラ10を独立のタイミングベルトで駆動するようにしたが、その独立のタイミングベルト32に代えてギアを介してプラテンローラ10を駆動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】この発明の実施形態に係るプリント装置内部の構成を示す図であり、図2のA−A部分の断面図である。
【図2】同プリント装置内部の構成を示す上面図である。
【図3】図1の背面図である。
【図4】サーマルヘッドに対向するプラテンローラのプーリおよびモータ付近の構成を示す図である。
【図5】サーマルヘッドとそれに対向するプラテンローラをふくむ画像記録部の構成を示す図である。
【図6】同プリント装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図7】同制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】従来技術による、サーマルヘッドに対向するプラテンローラのプーリおよびモータ付近の構成を示す図である。
【符号の説明】
【0043】
1−サーマルヘッド
2−冷却ファン
3−ヒートローラ
4−クリーニングローラ
5−R/W部(非接触ICタグ読み書き部)
6,7−給紙ローラ
8,9−ピックアップローラ
10,11,12−プラテンローラ
13−搬送ローラ
14−昇降テーブル
15−クラッチ
16−給紙トレイ
18,19−クラッチ
20,21−レジストローラ
22〜25−搬送ローラ
31,37,38−タイミングベルト
32−独立タイミングベルト
33−ステッピングモータ
34−テンションバネ
35−アイドラプレート
10′−プラテンローラ駆動プーリ
57,58−プーリ
40−通常用紙排出部
50−異常用紙排出部
100−プリント装置
101−ホストコンピュータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転によって用紙を搬送する複数の搬送ローラを配置した用紙搬送路と、該用紙搬送路上を搬送される前記用紙に画像を記録する画像記録部と、前記複数の搬送ローラをそれぞれ回転させるプーリに連続して架けたタイミングベルトと、該タイミングベルトを駆動するモータとを備えたプリント装置において、
前記複数の搬送ローラのうち、最も負荷の掛かる搬送ローラを前記タイミングベルトとは別の独立の伝動体を介して前記モータによって駆動する手段を設けたことを特徴とするプリント装置。
【請求項2】
前記独立の伝動体は、前記タイミングベルトを駆動するプーリに対して同軸であるプーリと前記画像記録部の搬送ローラのプーリとに架けられた独立のタイミングベルトである請求項1に記載のプリント装置。
【請求項3】
前記画像記録部は、前記用紙の記録面に当接するサーマルヘッドと前記用紙を前記サーマルヘッドとの間で挟持するとともに搬送するプラテンローラとを備え、前記最も負荷の掛かる搬送ローラを前記プラテンローラとした請求項1または2に記載のプリント装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2006−150764(P2006−150764A)
【公開日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−345012(P2004−345012)
【出願日】平成16年11月29日(2004.11.29)
【出願人】(000177346)三和ニューテック株式会社 (35)
【Fターム(参考)】