熱昇華型画像形成装置及びそれを用いた熱昇華型プリンタ
【課題】プリント時間の短縮と低コスト化が可能な熱昇華型画像形成装置及びそれを用いた熱昇華型プリンタを提供すること。
【解決手段】固定プリントヘッドに対して接触又は離間することが可能なプラテンが持ち上げられて固定プリントヘッドに接触し、プリントのための押圧をもたらすように弾性部品が連携して用いられ、プラテンは、用紙送り／反転モードで低く倒れ、下方に押圧して用紙ピックアッププレートを用紙を取り出すように駆動する。これらの動作は、ウォームシャフト、ウォームギア、及び少なくとも１つのギアを経由してセンサと共にステッパモータによって達成される。
【解決手段】固定プリントヘッドに対して接触又は離間することが可能なプラテンが持ち上げられて固定プリントヘッドに接触し、プリントのための押圧をもたらすように弾性部品が連携して用いられ、プラテンは、用紙送り／反転モードで低く倒れ、下方に押圧して用紙ピックアッププレートを用紙を取り出すように駆動する。これらの動作は、ウォームシャフト、ウォームギア、及び少なくとも１つのギアを経由してセンサと共にステッパモータによって達成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に熱昇華型画像形成装置及びそれを用いた熱昇華型プリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱昇華型画像形成技術は、写真プリントに広く用いられており、次の原理によって動作する。
リボン上の乾燥固形インク、即ちリボン上に薄く塗布された調色剤とポリマーの混合物はイエロー、シアン、及びマジェンタに分けられ、リボンの大きさはプリントされる写真用紙よりわずかに大きい。
プリントする際、写真用紙とリボンが同時にプラテンを通過して一緒にプリントヘッド下で加熱される。
プリントヘッド上にある直径が４０μｍ未満の単結晶シリコンからなる熱発生ドットアレイが電力を供給されてリボン上に塗布された乾燥固形インクを溶かす。
加熱している間に、ポリマー分子がおよそ華氏３２０度（摂氏１６０度）で分離される。
プリントヘッドが通過してしまうと温度が下がり、インクが気体状態から固体状態へと変化し、その結果、インクがポリマー内に組み込まれ、さらにポリマー分子が一斉に重合される。
１色がプリントされると次の色をプリントするために自動的にプリントが繰り返される。
そうして、リボンが昇華されて写真用紙上に何百もの色の混合物を生成し、それによって最適な写真効果を達成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記プリントプロセスは、用紙ピックアップと、リボンスプールに伴う用紙送り／反転と、プリントとを含む３つの手順を有する。
プリントする際は、一度に１色のみが用紙にプリントされ、用紙に３色を転写した後は保護層が付加されなければならない。
そのため、リボンスプールに伴う用紙送り／反転手順及びプリント手順は４回繰り返されなければならない。プリント手順では、染料を用紙に均一に転写するためにプラテンとプリントヘッドとの間に押圧が必要とされる。
【０００４】
従来の熱昇華型プリンタでは、プリントのための押圧供給、用紙ピックアップ、及び用紙送り／反転などの動作を実現するため、これらの動作を切り替えるのに一般にカムなどの機構が必要とされていたため、製造コスト及びプリントするための時間を増大していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、プリントするための時間を節約することが可能な低コストの熱昇華型画像形成装置及びそれを用いた熱昇華型プリンタを対象とする。
【０００６】
本発明は、熱昇華型画像形成装置であって、固定プリントヘッドと、前記プリントヘッドに対して接触又は離間することが可能で、ロールシャフトを有するプラテンと、前記ロールシャフトに平行して装着され、ある一定の角度範囲内で回転することが可能で、２つの端部からその中央に向かって弾性部品である第１のシャフトブッシュ及び第２のシャフトブッシュを順次取り付けられた前記プラテンの回転シャフトとを含む熱昇華型画像形成装置を提供する。前記第２のシャフトブッシュは、前記回転シャフトにしっかりと接合される。前記弾性部品の２つの端部は、それぞれ前記第１のシャフトブッシュ及び前記第２のシャフトブッシュに接合される。前記第１のシャフトブッシュは、第１の接合孔と第２の接合孔とを有する。前記回転シャフトの一方の端部は、前記第１の接合孔に嵌合され、前記プラテンの前記ロールシャフトの一方の端部は、前記第２の接合孔に嵌合される。前記プラテンが前記プリントヘッドから離間する際、前記第１のシャフトブッシュが前記回転シャフトの回転に伴って上下に揺動して前記プラテンを上下に移動するように駆動する。前記プラテンが前記プリントヘッドに接触する際、前記回転シャフトが前記第１のシャフトブッシュに対して相対的に回転して前記弾性部品を変形させてねじれを生じる。
【０００７】
好適には、前記第２のシャフトブッシュ及び前記回転シャフトは、Ｄ字型のスロット結合部によってしっかりと接合される。前記弾性部品は、ねじりバネを含む。
【０００８】
熱昇華型画像形成装置が前記プラテンの前記回転シャフト近傍の端部に配設される場合、前記プラテンの前記回転シャフトの位相を初期化するためにフレーム上にセンサが配設される。位置決めブロックが配設され且つ前記回転シャフトにしっかりと接合されて前記センサと連携して動作する。前記センサは、信号を送信するための第１の端部と、信号を受信するための第２の端部とを有する。前記位置決めブロックは、前記回転シャフトと共に前記センサの前記第１の端部と前記第２の端部との間の位置まで回転して前記センサの信号の伝達を遮る。
【０００９】
さらに、熱昇華型画像形成装置は、前記プラテンの前記回転シャフトをある一定の角度範囲内で回転するように駆動し且つ正確に制御するためのステッパモータ駆動システムをさらに含む。
【００１０】
熱昇華型画像形成装置は、前記プラテンの前記回転シャフトを回転するように駆動するためのウォームシャフトとウォームギアとを有する伝動システムをさらに含む。前記ウォームギアは、前記プラテンの前記回転シャフトを回転するように駆動するためのギアに係合される。前記伝動システムは、前記ウォームギアと同軸である第１のギアと、前記第１のギアに係合される第２のギアとをさらに含む。前記ステッパモータ駆動システムの動力は、前記第２のギアを経由して前記プラテンの前記回転シャフトに伝達される。
【００１１】
本発明は、前記熱昇華型画像形成装置を用いた熱昇華型プリンタをさらに提供する。前記プリンタは、用紙ピックアップユニットと、プリントユニットと、用紙を収納するための用紙カセットとを含む。前記用紙ピックアップユニットは、少なくとも１つの用紙ピックアップローラと用紙リフトプレートとを含む。前記用紙リフトプレートは、前記少なくとも１つの用紙ピックアップローラ近傍の第１の端部と前記プリントユニット近傍の第２の端部とを有する。前記第２の端部は支点を有し、前記用紙リフトプレートは、前記支点を中心にある一定の角度範囲内で回転する。前記プリントユニットは、熱昇華型画像形成装置である。前記プラテンが前記プリントヘッドに接触する際、前記回転シャフトが前記第１のシャフトブッシュに対して相対的に回転し、前記弾性部品を変形させてねじれを生じる。前記プラテンが前記プリントヘッドから離間する際、前記第１のシャフトブッシュが前記回転シャフトの回転に伴って上下に揺動して前記プラテンを低倒位置（即ち、第１の位置）又は押圧位置（即ち、第２の位置）まで上下に移動するように駆動する。前記プラテンが前記押圧位置に移動する際、前記プラテン近傍の前記用紙リフトプレートの前記第２の端部の一部分が押圧されるので、前記用紙リフトプレートが前記支点を中心に回転して前記用紙リフトプレートを上方に傾斜せしめ、その結果、前記用紙カセット内の用紙が持ち上げられて前記用紙ピックアップローラに接触し、それによって用紙をピックアップし始める。
【００１２】
詳しくは、前記用紙カセットは、ベースと、用紙トレイと、カバーとを含む。前記ベースは、空洞部を有する底部を含む。前記用紙リフトプレートの前記第１の端部は、前記空洞部内に深く嵌合される。前記用紙トレイは、前記底部上に配設され、可動端部と、向かい合う固定端部とを含む。前記可動端部は、前記空洞部上で覆われる。前記用紙リフトプレートの前記第１の端部が上方に傾斜する際、前記用紙トレイの前記可動端部が持ち上げられる。
【００１３】
好適には、前記用紙リフトプレートの前記第１の端部及び第２の端部は、シャフトによって接合される。前記シャフトは、ねじりバネを取り付けられ、前記ねじりバネの２つの端部は、それぞれ前記用紙リフトプレートの前記第１の端部及び前記第２の端部にしっかりと接合される。
【００１４】
さらに、プリンタは、転送ユニットをさらに含む。前記プラテンが低倒位置に移動する際、前記転送ユニットは、用紙送り／反転動作を行なう。
【発明の効果】
【００１５】
従来技術に比べ、本発明の熱昇華型プリンタでは、プラテンは、用紙送り／反転手順とプリント手順とを切り替える際にわずかな範囲で上下に移動する必要があるのみである。
切り替えは、１画像物をプリントし終わるのに８回行われる必要があり、そのため、本発明はプリンタのプリントのための時間が有効に短縮され得る。
さらに、用紙ピックアップ、用紙送り／反転、及びプリントの過程で、前記プラテンの前記回転シャフトを駆動する前記ステッパモータへの電力供給を停止するのに前記ウォームシャフト及び前記ウォームギアの自動ロック機能が役立ち、それによって電力消費及びコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照すると、熱昇華型画像形成装置１は、固定プリントヘッド２０と、プリントヘッド２０に対して接触又は離間するプラテン３０と、ある一定の角度範囲内で回転する前記プラテンの回転シャフト４０とを含んでいる。
回転シャフト４０は、２つの端部からその中央に向かって、第１のシャフトブッシュ４１、４２、ねじりバネ４３、４４、及び第２のシャフトブッシュ４５、４６によって順次スリーブされている。
第２のシャフトブッシュ４５、４６がＤ字型のスロット結合部によって回転シャフト４０に接合されているため、回転シャフト４０は、第２のシャフトブッシュ４５、４６に対して相対的に回転することができない。
ねじりバネ４３、４４は、回転シャフト４０によってスリーブされている。
ねじりバネ４３は、一方の端部で第２のシャフトブッシュ４５に、他方の端部で第１のシャフトブッシュ４１に接合されている。
同様に、ねじりバネ４４は、一方の端部で第２のシャフトブッシュ４６に、他方の端部で第１のシャフトブッシュ４２に接合されている。
第１のシャフトブッシュ４１は、第１の接合孔４１１と第２の接合孔４１２とを含んでいる。回転シャフト４０の一方の端部は、第１の接合孔４１１内でスリーブされ、プラテン３０のロールシャフト３１の一方の端部は、第２の接合孔４１２内でスリーブされている。
同様に、第１のシャフトブッシュ４２は、第１の接合孔４２１と第２の接合孔４２２とを含んでいる。
回転シャフト４０の他方の端部は、第１の接合孔４２１内でスリーブされ、プラテン３０のロールシャフト３１の他方の端部は、第２の接合孔４２２内でスリーブされている。
回転シャフト４０が回転する際、第１のシャフトブッシュ４１、４２は、回転シャフト４０の回転に伴って上下に揺動して、プラテン３０を上下に移動するように駆動し、それによってプラテン３０にプリントヘッド２０に対して接触又は離間せしめる。
第１のシャフトブッシュ４１、４２は、回転シャフト４０と共通旋回シャフト接合部内にあるため、回転シャフト４０は、ある一定の付勢を受けて第１のシャフトブッシュ４１、４２に対して相対的に回転してもよい。
つまり、図２に示すように、前記プラテンの回転シャフト４０は、反時計回りに回転する。
第１のシャフトブッシュ４１、４２は、上方に揺動してプラテン３０を上方に移動するように駆動し、プリントヘッド２０に接触する。
プラテン３０がプリントヘッド２０に接触した後も、前記プラテンの回転シャフト４０は、反時計方向に回転し続ける。
プラテン３０は、プリントヘッド２０によって遮られているため、それ以上上方に移動することができず、第１のシャフトブッシュ４１、４２は回転を停止する。
このとき、回転シャフト４０の継続した回転が第２のシャフトブッシュ４５、４６を継続して回転するように駆動するため、ねじりバネ４３、４４を変形させて反時計方向にねじれを生じ、第１のシャフトブッシュ４１、４２が上方に揺動しやすくなり、それによってプラテン３０に上方プリント押圧をもたらす。
【００１７】
前記プラテンの回転シャフト４０は、駆動システム及び伝動システム（図１及び図２に示さず）によって作動されている。
前記駆動システム及び前記伝動システムについては、図３を参照して、熱昇華型画像形成装置１を用いた熱昇華型プリンタ１００の実施形態において詳細に説明する。
【００１８】
図３を参照すると、熱昇華型画像形成装置１を用いた熱昇華型プリンタ１００は、フレーム１０を含んでいる。
プリントヘッド２０は、フレーム１０上にしっかりと装着されている。
前記プラテンの回転シャフト４０は、フレーム１０上に装着され、ある一定の角度範囲内で回転可能である。
前記プラテンの回転シャフト４０を回転するように駆動するための動力は、ステッパモータ６０から生じ、前記ウォームシャフト７０、ウォームシャフト７０に係合されているウォームギア７１、前記ウォームギア７１と同軸である第１のギア７２、及び前記第１のギア７２に係合されている第２のギア７３を逐次経由して回転シャフト４０に伝達されている。
回転シャフト４０及び第２のギア７３は、Ｄ字型のスロットによって組み合わされている。
ステッパモータ６０は、ウォームシャフト７０の回転方向及び回転回数などのパラメータを正確に制御している。
そのため、回転シャフト４０は、ある一定の角度範囲内で反時計又は時計方向に正確に回転している。
第１のシャフトブッシュ４１、４２は、プラテン３０が回転シャフト４０の回転に伴って上下に移動するように、回転シャフト４０及びプラテン３０を接合し、それによってプラテン３０にプリントヘッド２０に対して接触又は離間せしめている。
【００１９】
図４から図７を参照すると、用紙リフトプレート８０がフレーム１０の底部に装着されている。
まず図４を参照すると、用紙リフトプレート８０は、第１の端部８１と第２の端部８２とを含んでいる。
第１の端部８１及び第２の端部８２は、シャフト８３によってヒンジ状に接合されている。
詳しくは、シャフト８３に接合された第１の端部８１の一方の端部が延伸して上方に延伸する折曲部８１１を形成している。折曲部８１１は、それぞれにシャフト孔８１３が形成された２つの側壁８１２を有している。
第１の端部８１は、シャフト孔８１３によってシャフト８３上でスリーブされている。同様に、第２の端部８２及びシャフト８３の接合部も第２の端部８２から第１の端部８１近傍の第１の部分に沿って延伸して上方に延伸する少なくとも１つの折曲部８３１を形成している。
折曲部８３１もまた、シャフト孔８３２を備えて形成されている。
第２の端部８２は、シャフト孔８３２によってシャフト８３上でスリーブされている。
第１の端部８１は、第２の端部８２の内側側面上でスリーブされている。
具体的には、シャフト８３は、その上でスリーブされたねじりバネ８４をさらに有している。
ねじりバネ８４は、２つの端部を有しており、図５に示すように、一端部８４１は、用紙リフトプレート８０の第１の端部８１の折曲部８１１の側壁８１２の外側側面で係合され、他端部８４２は、用紙リフトプレート８０の第２の端部８２の底部の下側で係合されている。
さらに、第２の端部８２は、第１の端部８１からプラテン３０近傍の第２の部分に進む方向に延伸している。
第２の端部８２の前記第２の部分の幅は、プラテン３０の長さより大きくなるように拡張されている。
第２の端部８２の前記第２の部分の幅方向に沿った２つの端部は、垂直に延伸してそれぞれ側壁８２１、８２２を形成している。
側壁８２１、８２２は、プラテン３０のロールシャフト３１に接触していてもよく、用紙リフトプレート８０及びフレーム１０が接合される枢着部８２５、８２６をそれぞれ有している。
枢着部８２５、８２６は、同一水平レベル上に配置され、２つの点が１線を画定するという原理に従って架空の軸を形成している。
用紙リフトプレート８０は、枢着部８２５、８２６によって形成された前記架空の軸を中心に回転する。
つまり、プラテン３０が下方に移動する際、プラテン３０のロールシャフト３１が側壁８２１、８２２を下方に押圧してプラテン近傍の用紙リフトプレート８０上の枢着部８２５、８２６の一側面にある部分を押圧する。
そのため、プラテンから離れた用紙リフトプレート８０上の枢着部８２５、８２６の他側面、即ち、用紙カセット近傍の部分がてこの原理により上方に傾斜し、それによって用紙カセット内の用紙を持ち上げる。
好適には、プラテン３０近傍の側壁８２１、８２２の一端部は、一対の嵌合スロット８２３、８２４を有している。
プラテン３０が下方に移動する際、ロールシャフト３１が嵌合スロット８２３、８２４内にちょうど落ち、用紙リフトプレート８０を枢着部８２５、８２６によって形成される前記架空の軸を中心に回転するように押圧する。
詳しくは、枢着部８２５、８２６は、図４に示すような係合スロット構造であってもよい。
より詳しくは、図７に示すように、用紙リフトプレート８０及びフレーム１０は、ブッシング８６及びフレーム１０にしっかりと接合されたリベット８６１によって接合されている。
用紙リフトプレート８０は、前記係合スロット構造を経由して前記フレームからブッシング８６へと延伸するリベット８６１に係合されている。
用紙リフトプレート８０は、リベット８６１を中心に回転することができる。明らかに、リベット８６１は、フレーム１０上を延伸するシャフトに取って代えることもできる。
枢着部８２５、８２６の一方は、用紙リフトプレート８０がフレーム１０に接合され、且つ支点としてフレーム１０と共に回転し得る限り、円孔構造を有することができる。
【００２０】
次に、図６に示すように、熱昇華型プリンタは、用紙カセット２００を含んでいる。
用紙カセット２００は、ベースプレート２１０と、用紙トレイ２２０と、カバー２３０とを含んでいる。
ベースプレート２１０は、空洞部２１２を備えた底部２１１を含んでいる。用紙トレイ２２０は、底部２１１上に配設され、可動端部２２１と可動端部２２１に対して相対的に位置付けされた固定端部２２２とを含んでいる。
可動端部２２１は、空洞部２１２上に位置付けられている。用紙リフトプレート８０の第１の端部８１は、空洞部２１２内に深く嵌合されている。
用紙リフトプレート８０の第１の端部８１が上方に傾斜する際、用紙トレイ２２０の可動端部２２１が持ち上げられる。
用紙リフトプレートの第２の端部８２を下方に移動するように付勢するための前記プラテンの前記回転シャフトによってもたらされる付勢は、用紙がピックアップされる度に同じであり、付勢のアームもまた同じである。
そのため、さまざまな枚数の用紙が用紙トレイ２２０上に置かれる場合、用紙の全重量が異なるため、上方に傾斜する用紙リフトプレート８０の第１の端部８１は、さまざまな抵抗を受ける。
ある一定の用紙ピックアップ押圧（即ち、第１の端部８１に上方に傾斜せしめて用紙ピックアップローラ５１上に用紙を押圧するための付勢）をもたらすため、本発明は、第１の端部８１及び第２の端部８２に分割される用紙リフトプレート８０と、第１の端部８１と第２の端部８２との間に配設されるねじりバネ８４とを採用して、用紙カセット内において１枚目の用紙の安定した用紙ピックアップ押圧を最後の用紙まで確保している。
【００２１】
図３を参照すると、フレーム１０は、用紙リフトプレート８０の第１の端部８１の上方に配設された用紙ピックアップロールシャフト５０をさらに有している。
用紙ピックアップロールシャフト５０は、用紙ピックアップローラ５１、５２を有している。用紙ピックアップローラ５１、５２は、その上方に対応して一対の用紙排出ローラ５７、５８を有している。
【００２２】
さらに、熱昇華型プリンタは、転送ユニットをさらに含んでいる。
前記転送ユニットは、一対の転送ローラと伝動システムとを含んでいる。
前記一対の転送ローラは、用紙ピックアップローラと、プリントプロセスとリボンスプールプロセスとの間で切り替える際に用紙を供給し、用紙を送り／反転し、さらに用紙を正確に配置するための用紙押圧ローラとを含んでいる。
詳しくは、前記一対の転送ローラの前記用紙ピックアップローラは、針状の突起部（spur）を有しており、前記用紙押圧ローラによってしっかりと押圧された後、前記突起部の一部分が用紙の背面上にあるゴム層内に突入し、用紙が往復でプリントされる際に同じ位置にあるのを確保している。
図８及び図３に示すように、用紙をピックアップする際は、ウォームシャフト７０が矢印が示す時計方向に回転し、回転シャフト４０も時計方向に回転する。
第１のシャフトブッシュ４１、４２が下方に揺動するため、プラテン３０は下方に移動する。
ロールシャフト３１は、嵌合スロット８２３、８２４内に組み込まれ、プラテン３０近傍の用紙リフトプレート８０上の枢着部８２５、８２６の一側面にある部分を下方に移動するように押圧するため、用紙リフトプレート８０が枢着部８２５、８２６を支点として回転、即ち、前記プラテンから離れた枢着部８２５、８２６の他端部にある部分及び第１の端部８１がてこの原理により上方に傾斜する。
そのため、用紙カセット内の用紙が持ち上げられて用紙ピックアップローラ５１、５２に接触する。
用紙ピックアップの間、ステッパモータ６０への電力供給は停止することができる。
前記ウォームシャフト及び前記ウォームギアが自動ロック機能を有しているため、ステッパモータ６０が動作を停止すると、ウォームシャフト７０、ウォームギア７１、第１のギア７２、第２のギア７３、及び前記プラテンの回転シャフト４０などの部分は、静止状態にあり、回転し続けることも他の付勢を受けて反対方向に回転することもない。
【００２３】
用紙がピックアップされた後、ウォームシャフト７０は反時計方向に回転し、回転シャフト４０も反時計方向に回転する。
第１のシャフトブッシュ４１、４２は、上方に揺動してプラテン３０を前記低倒位置まで持ち上げる。
このとき、用紙リフトプレート８０は、図９に示すように前記低倒位置まで戻され、用紙が前記転送ユニットによってプリント領域に転送される。
用紙を転送する際も、ステッパモータ６０への電力供給は停止することができる。
【００２４】
用紙がプリント待機位置に送られる際、図１０に示すように、ウォームシャフト７０は引き続き反時計方向に回転し、回転シャフト４０も反時計方向に回転し、第１のシャフトブッシュ４１、４２は、継続して上方に揺動してプラテン３０にプリントヘッド２０に接触せしめている。
このとき、前記プラテンの回転シャフト４０は、反時計方向に回転し続けている。
プラテン３０は、プリントヘッド２０によって遮ぎられているため、上方に移動することができず、そのため、第１のシャフトブッシュ４１、４２は回転を停止している。
回転シャフト４０の継続的な回転は、第２のシャフトブッシュ４５、４６を継続して回転するように駆動するため、前記第１のシャフトブッシュ及び前記第２のシャフトブッシュに接合されたねじりバネ４３、４４を変形させて反時計回りのねじれを生じる。
そのため、第１のシャフトブッシュ４１、４２は、上方に揺動しやすくなり、それによってプラテン３０に上方プリント押圧をもたらす。
前記プリント押圧が充分になると、ステッパモータ６０への電力供給が停止される。ウォームシャフト７０の前記自動ロック機能により、ウォームシャフト７０、ウォームギア７１、第１のギア７２、第２のギア７３、及び前記プラテンの回転シャフト４０などの部分が動かなくなり、ねじりバネ４３、４４は、安定したねじれを保持し、それによって安定したプリント押圧をもたらす。
【００２５】
プリントする際、用紙全体に対してプリントされるべき１画像から１色がまず用紙上にプリントされる。
つまり、用紙全体がプリント待機位置から開始して、続いて主プリント領域を通過する。
次に、ステッパモータ６０が作動され、ウォームシャフト７０が回転方向を変えるように、即ち、時計方向に回転するように制御されるため、回転シャフト４０も時計方向に回転するようになされる。
次に、ねじりバネ４３、４４のねじれが開放され、第１のシャフトブッシュ４１、４２が下方に揺動するようになされるため、プラテン３０は、プリントヘッド２０から離間し、下方に移動して、図９に示すような低倒位置に戻る。
次に、用紙が反転、即ち、１色でプリントされた用紙が前記プリント待機位置に返送される。
用紙が反転される際、ステッパモータ６０は電力を供給されない。
用紙が前記プリント待機位置に返送された後、ステッパモータ６０が再び作動され、プラテン３０はプリント位置に戻されて別の色をプリントし始める。
前記プロセスは３又は４回繰り返される。
全画像がプリントされた後、前記装置から用紙が完全に排出され、プラテン３０は、図８に示すような最下位置に下げられてプリントされるべき次の用紙をピックアップする。
【００２６】
本実施形態によれば、用紙送り／反転とプリント状態との間で切り替える過程で、前記プラテンの回転シャフト４０は、３５度だけ回転する必要があるのみである点に特に留意されたい。
プリントする際、前記切り替え動作が８回行われる必要があり、そのため、本発明に係る装置は、プリントのための時間を有効に短縮することができる。
さらに、用紙送り／反転及びプリントの過程で、前記ウォームシャフト及び前記ウォームギアの前記自動ロック機能がステッパモータ６０への電力供給を停止するのに充分に活用されてエネルギーを節約することができる。
【００２７】
図３を参照すると、前記プラテンの回転シャフト４０の位相を初期化するために、センサ９０が回転シャフト４０近傍の一端部でフレーム１０上に配設され、センサ９０と連動するために配設された位置決めブロック９１が回転シャフト４０にしっかりと接合されていることが図示されている。
センサ９０は、信号送信機と信号受信機とを有している。
熱昇華型プリンタが作動されると、センサ９０は、信号を送信し始める。
前記プリンタが作動された際に前記信号が受信されなければ、ステッパモータ６０は、前記プラテンの回転シャフト４０を時計方向に回転するように制御し、回転シャフト４０上にしっかりと装着された位置決めブロック９１は、センサ９０が信号を受信するまで前記プラテンの回転シャフト４０の回転に伴って回転した後、初期位置まである角度だけ反時計方向に回転する。
これに対して、前記プリンタが作動された際に前記信号が受信されれば、回転シャフト４０は、前記信号が受信されなくなる位置まで反時計方向に回転した後、初期位置まで同じ角度だけ時計方向に回転する。
【００２８】
従来技術に比べ、本発明の熱昇華型プリンタでは、前記プラテンは、用紙送り／反転とプリント手順との間で切り替える際にわずかな範囲で上下に移動する必要があるのみである。
切り替えは、１画像物をプリントし終わるのに８回行われる必要があり、そのため、前記プリンタのプリントのための時間が有効に短縮され得る。さらに、用紙ピックアップ、用紙送り／反転、及びプリントの過程で、前記プラテンの前記回転シャフトを駆動する前記ステッパモータへの電力供給を停止するのに前記ウォームシャフト及び前記ウォームギアの前記自動ロック機能が役立ち、それによって電力消費及びコストを低減する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る熱昇華型画像形成装置を示す分解図である（熱昇華型画像形成装置のプラテンの回転シャフトを作動させるための駆動システム及び伝動システムは図示せず）。
【図２】本発明の実施形態に係る熱昇華型画像形成装置を示す斜視図である（熱昇華型画像形成装置のプラテンの回転シャフトを駆動するための駆動システム及び伝動システムは図示せず）。
【図３】本発明の実施形態に係る熱昇華型プリンタを示す斜視図である。
【図４】図３の用紙リフトプレートを示す３次元斜視図である。
【図５】第１の端部が取り外された用紙リフトプレートを示す３次元斜視図である。
【図６】用紙カセットと連携した用紙リフトプレートを示す３次元概略図である。
【図７】図６の用紙リフトプレートとフレームの接合部を示す部分拡大図である。
【図８】本発明の実施形態に係る前記熱昇華型プリンタが用紙をピックアップする際の概略側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る前記熱昇華型プリンタが用紙送り／反転をする際の概略側面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る前記熱昇華型プリンタがプリントをする際の概略側面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に熱昇華型画像形成装置及びそれを用いた熱昇華型プリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱昇華型画像形成技術は、写真プリントに広く用いられており、次の原理によって動作する。
リボン上の乾燥固形インク、即ちリボン上に薄く塗布された調色剤とポリマーの混合物はイエロー、シアン、及びマジェンタに分けられ、リボンの大きさはプリントされる写真用紙よりわずかに大きい。
プリントする際、写真用紙とリボンが同時にプラテンを通過して一緒にプリントヘッド下で加熱される。
プリントヘッド上にある直径が４０μｍ未満の単結晶シリコンからなる熱発生ドットアレイが電力を供給されてリボン上に塗布された乾燥固形インクを溶かす。
加熱している間に、ポリマー分子がおよそ華氏３２０度（摂氏１６０度）で分離される。
プリントヘッドが通過してしまうと温度が下がり、インクが気体状態から固体状態へと変化し、その結果、インクがポリマー内に組み込まれ、さらにポリマー分子が一斉に重合される。
１色がプリントされると次の色をプリントするために自動的にプリントが繰り返される。
そうして、リボンが昇華されて写真用紙上に何百もの色の混合物を生成し、それによって最適な写真効果を達成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記プリントプロセスは、用紙ピックアップと、リボンスプールに伴う用紙送り／反転と、プリントとを含む３つの手順を有する。
プリントする際は、一度に１色のみが用紙にプリントされ、用紙に３色を転写した後は保護層が付加されなければならない。
そのため、リボンスプールに伴う用紙送り／反転手順及びプリント手順は４回繰り返されなければならない。プリント手順では、染料を用紙に均一に転写するためにプラテンとプリントヘッドとの間に押圧が必要とされる。
【０００４】
従来の熱昇華型プリンタでは、プリントのための押圧供給、用紙ピックアップ、及び用紙送り／反転などの動作を実現するため、これらの動作を切り替えるのに一般にカムなどの機構が必要とされていたため、製造コスト及びプリントするための時間を増大していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、プリントするための時間を節約することが可能な低コストの熱昇華型画像形成装置及びそれを用いた熱昇華型プリンタを対象とする。
【０００６】
本発明は、熱昇華型画像形成装置であって、固定プリントヘッドと、前記プリントヘッドに対して接触又は離間することが可能で、ロールシャフトを有するプラテンと、前記ロールシャフトに平行して装着され、ある一定の角度範囲内で回転することが可能で、２つの端部からその中央に向かって弾性部品である第１のシャフトブッシュ及び第２のシャフトブッシュを順次取り付けられた前記プラテンの回転シャフトとを含む熱昇華型画像形成装置を提供する。前記第２のシャフトブッシュは、前記回転シャフトにしっかりと接合される。前記弾性部品の２つの端部は、それぞれ前記第１のシャフトブッシュ及び前記第２のシャフトブッシュに接合される。前記第１のシャフトブッシュは、第１の接合孔と第２の接合孔とを有する。前記回転シャフトの一方の端部は、前記第１の接合孔に嵌合され、前記プラテンの前記ロールシャフトの一方の端部は、前記第２の接合孔に嵌合される。前記プラテンが前記プリントヘッドから離間する際、前記第１のシャフトブッシュが前記回転シャフトの回転に伴って上下に揺動して前記プラテンを上下に移動するように駆動する。前記プラテンが前記プリントヘッドに接触する際、前記回転シャフトが前記第１のシャフトブッシュに対して相対的に回転して前記弾性部品を変形させてねじれを生じる。
【０００７】
好適には、前記第２のシャフトブッシュ及び前記回転シャフトは、Ｄ字型のスロット結合部によってしっかりと接合される。前記弾性部品は、ねじりバネを含む。
【０００８】
熱昇華型画像形成装置が前記プラテンの前記回転シャフト近傍の端部に配設される場合、前記プラテンの前記回転シャフトの位相を初期化するためにフレーム上にセンサが配設される。位置決めブロックが配設され且つ前記回転シャフトにしっかりと接合されて前記センサと連携して動作する。前記センサは、信号を送信するための第１の端部と、信号を受信するための第２の端部とを有する。前記位置決めブロックは、前記回転シャフトと共に前記センサの前記第１の端部と前記第２の端部との間の位置まで回転して前記センサの信号の伝達を遮る。
【０００９】
さらに、熱昇華型画像形成装置は、前記プラテンの前記回転シャフトをある一定の角度範囲内で回転するように駆動し且つ正確に制御するためのステッパモータ駆動システムをさらに含む。
【００１０】
熱昇華型画像形成装置は、前記プラテンの前記回転シャフトを回転するように駆動するためのウォームシャフトとウォームギアとを有する伝動システムをさらに含む。前記ウォームギアは、前記プラテンの前記回転シャフトを回転するように駆動するためのギアに係合される。前記伝動システムは、前記ウォームギアと同軸である第１のギアと、前記第１のギアに係合される第２のギアとをさらに含む。前記ステッパモータ駆動システムの動力は、前記第２のギアを経由して前記プラテンの前記回転シャフトに伝達される。
【００１１】
本発明は、前記熱昇華型画像形成装置を用いた熱昇華型プリンタをさらに提供する。前記プリンタは、用紙ピックアップユニットと、プリントユニットと、用紙を収納するための用紙カセットとを含む。前記用紙ピックアップユニットは、少なくとも１つの用紙ピックアップローラと用紙リフトプレートとを含む。前記用紙リフトプレートは、前記少なくとも１つの用紙ピックアップローラ近傍の第１の端部と前記プリントユニット近傍の第２の端部とを有する。前記第２の端部は支点を有し、前記用紙リフトプレートは、前記支点を中心にある一定の角度範囲内で回転する。前記プリントユニットは、熱昇華型画像形成装置である。前記プラテンが前記プリントヘッドに接触する際、前記回転シャフトが前記第１のシャフトブッシュに対して相対的に回転し、前記弾性部品を変形させてねじれを生じる。前記プラテンが前記プリントヘッドから離間する際、前記第１のシャフトブッシュが前記回転シャフトの回転に伴って上下に揺動して前記プラテンを低倒位置（即ち、第１の位置）又は押圧位置（即ち、第２の位置）まで上下に移動するように駆動する。前記プラテンが前記押圧位置に移動する際、前記プラテン近傍の前記用紙リフトプレートの前記第２の端部の一部分が押圧されるので、前記用紙リフトプレートが前記支点を中心に回転して前記用紙リフトプレートを上方に傾斜せしめ、その結果、前記用紙カセット内の用紙が持ち上げられて前記用紙ピックアップローラに接触し、それによって用紙をピックアップし始める。
【００１２】
詳しくは、前記用紙カセットは、ベースと、用紙トレイと、カバーとを含む。前記ベースは、空洞部を有する底部を含む。前記用紙リフトプレートの前記第１の端部は、前記空洞部内に深く嵌合される。前記用紙トレイは、前記底部上に配設され、可動端部と、向かい合う固定端部とを含む。前記可動端部は、前記空洞部上で覆われる。前記用紙リフトプレートの前記第１の端部が上方に傾斜する際、前記用紙トレイの前記可動端部が持ち上げられる。
【００１３】
好適には、前記用紙リフトプレートの前記第１の端部及び第２の端部は、シャフトによって接合される。前記シャフトは、ねじりバネを取り付けられ、前記ねじりバネの２つの端部は、それぞれ前記用紙リフトプレートの前記第１の端部及び前記第２の端部にしっかりと接合される。
【００１４】
さらに、プリンタは、転送ユニットをさらに含む。前記プラテンが低倒位置に移動する際、前記転送ユニットは、用紙送り／反転動作を行なう。
【発明の効果】
【００１５】
従来技術に比べ、本発明の熱昇華型プリンタでは、プラテンは、用紙送り／反転手順とプリント手順とを切り替える際にわずかな範囲で上下に移動する必要があるのみである。
切り替えは、１画像物をプリントし終わるのに８回行われる必要があり、そのため、本発明はプリンタのプリントのための時間が有効に短縮され得る。
さらに、用紙ピックアップ、用紙送り／反転、及びプリントの過程で、前記プラテンの前記回転シャフトを駆動する前記ステッパモータへの電力供給を停止するのに前記ウォームシャフト及び前記ウォームギアの自動ロック機能が役立ち、それによって電力消費及びコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照すると、熱昇華型画像形成装置１は、固定プリントヘッド２０と、プリントヘッド２０に対して接触又は離間するプラテン３０と、ある一定の角度範囲内で回転する前記プラテンの回転シャフト４０とを含んでいる。
回転シャフト４０は、２つの端部からその中央に向かって、第１のシャフトブッシュ４１、４２、ねじりバネ４３、４４、及び第２のシャフトブッシュ４５、４６によって順次スリーブされている。
第２のシャフトブッシュ４５、４６がＤ字型のスロット結合部によって回転シャフト４０に接合されているため、回転シャフト４０は、第２のシャフトブッシュ４５、４６に対して相対的に回転することができない。
ねじりバネ４３、４４は、回転シャフト４０によってスリーブされている。
ねじりバネ４３は、一方の端部で第２のシャフトブッシュ４５に、他方の端部で第１のシャフトブッシュ４１に接合されている。
同様に、ねじりバネ４４は、一方の端部で第２のシャフトブッシュ４６に、他方の端部で第１のシャフトブッシュ４２に接合されている。
第１のシャフトブッシュ４１は、第１の接合孔４１１と第２の接合孔４１２とを含んでいる。回転シャフト４０の一方の端部は、第１の接合孔４１１内でスリーブされ、プラテン３０のロールシャフト３１の一方の端部は、第２の接合孔４１２内でスリーブされている。
同様に、第１のシャフトブッシュ４２は、第１の接合孔４２１と第２の接合孔４２２とを含んでいる。
回転シャフト４０の他方の端部は、第１の接合孔４２１内でスリーブされ、プラテン３０のロールシャフト３１の他方の端部は、第２の接合孔４２２内でスリーブされている。
回転シャフト４０が回転する際、第１のシャフトブッシュ４１、４２は、回転シャフト４０の回転に伴って上下に揺動して、プラテン３０を上下に移動するように駆動し、それによってプラテン３０にプリントヘッド２０に対して接触又は離間せしめる。
第１のシャフトブッシュ４１、４２は、回転シャフト４０と共通旋回シャフト接合部内にあるため、回転シャフト４０は、ある一定の付勢を受けて第１のシャフトブッシュ４１、４２に対して相対的に回転してもよい。
つまり、図２に示すように、前記プラテンの回転シャフト４０は、反時計回りに回転する。
第１のシャフトブッシュ４１、４２は、上方に揺動してプラテン３０を上方に移動するように駆動し、プリントヘッド２０に接触する。
プラテン３０がプリントヘッド２０に接触した後も、前記プラテンの回転シャフト４０は、反時計方向に回転し続ける。
プラテン３０は、プリントヘッド２０によって遮られているため、それ以上上方に移動することができず、第１のシャフトブッシュ４１、４２は回転を停止する。
このとき、回転シャフト４０の継続した回転が第２のシャフトブッシュ４５、４６を継続して回転するように駆動するため、ねじりバネ４３、４４を変形させて反時計方向にねじれを生じ、第１のシャフトブッシュ４１、４２が上方に揺動しやすくなり、それによってプラテン３０に上方プリント押圧をもたらす。
【００１７】
前記プラテンの回転シャフト４０は、駆動システム及び伝動システム（図１及び図２に示さず）によって作動されている。
前記駆動システム及び前記伝動システムについては、図３を参照して、熱昇華型画像形成装置１を用いた熱昇華型プリンタ１００の実施形態において詳細に説明する。
【００１８】
図３を参照すると、熱昇華型画像形成装置１を用いた熱昇華型プリンタ１００は、フレーム１０を含んでいる。
プリントヘッド２０は、フレーム１０上にしっかりと装着されている。
前記プラテンの回転シャフト４０は、フレーム１０上に装着され、ある一定の角度範囲内で回転可能である。
前記プラテンの回転シャフト４０を回転するように駆動するための動力は、ステッパモータ６０から生じ、前記ウォームシャフト７０、ウォームシャフト７０に係合されているウォームギア７１、前記ウォームギア７１と同軸である第１のギア７２、及び前記第１のギア７２に係合されている第２のギア７３を逐次経由して回転シャフト４０に伝達されている。
回転シャフト４０及び第２のギア７３は、Ｄ字型のスロットによって組み合わされている。
ステッパモータ６０は、ウォームシャフト７０の回転方向及び回転回数などのパラメータを正確に制御している。
そのため、回転シャフト４０は、ある一定の角度範囲内で反時計又は時計方向に正確に回転している。
第１のシャフトブッシュ４１、４２は、プラテン３０が回転シャフト４０の回転に伴って上下に移動するように、回転シャフト４０及びプラテン３０を接合し、それによってプラテン３０にプリントヘッド２０に対して接触又は離間せしめている。
【００１９】
図４から図７を参照すると、用紙リフトプレート８０がフレーム１０の底部に装着されている。
まず図４を参照すると、用紙リフトプレート８０は、第１の端部８１と第２の端部８２とを含んでいる。
第１の端部８１及び第２の端部８２は、シャフト８３によってヒンジ状に接合されている。
詳しくは、シャフト８３に接合された第１の端部８１の一方の端部が延伸して上方に延伸する折曲部８１１を形成している。折曲部８１１は、それぞれにシャフト孔８１３が形成された２つの側壁８１２を有している。
第１の端部８１は、シャフト孔８１３によってシャフト８３上でスリーブされている。同様に、第２の端部８２及びシャフト８３の接合部も第２の端部８２から第１の端部８１近傍の第１の部分に沿って延伸して上方に延伸する少なくとも１つの折曲部８３１を形成している。
折曲部８３１もまた、シャフト孔８３２を備えて形成されている。
第２の端部８２は、シャフト孔８３２によってシャフト８３上でスリーブされている。
第１の端部８１は、第２の端部８２の内側側面上でスリーブされている。
具体的には、シャフト８３は、その上でスリーブされたねじりバネ８４をさらに有している。
ねじりバネ８４は、２つの端部を有しており、図５に示すように、一端部８４１は、用紙リフトプレート８０の第１の端部８１の折曲部８１１の側壁８１２の外側側面で係合され、他端部８４２は、用紙リフトプレート８０の第２の端部８２の底部の下側で係合されている。
さらに、第２の端部８２は、第１の端部８１からプラテン３０近傍の第２の部分に進む方向に延伸している。
第２の端部８２の前記第２の部分の幅は、プラテン３０の長さより大きくなるように拡張されている。
第２の端部８２の前記第２の部分の幅方向に沿った２つの端部は、垂直に延伸してそれぞれ側壁８２１、８２２を形成している。
側壁８２１、８２２は、プラテン３０のロールシャフト３１に接触していてもよく、用紙リフトプレート８０及びフレーム１０が接合される枢着部８２５、８２６をそれぞれ有している。
枢着部８２５、８２６は、同一水平レベル上に配置され、２つの点が１線を画定するという原理に従って架空の軸を形成している。
用紙リフトプレート８０は、枢着部８２５、８２６によって形成された前記架空の軸を中心に回転する。
つまり、プラテン３０が下方に移動する際、プラテン３０のロールシャフト３１が側壁８２１、８２２を下方に押圧してプラテン近傍の用紙リフトプレート８０上の枢着部８２５、８２６の一側面にある部分を押圧する。
そのため、プラテンから離れた用紙リフトプレート８０上の枢着部８２５、８２６の他側面、即ち、用紙カセット近傍の部分がてこの原理により上方に傾斜し、それによって用紙カセット内の用紙を持ち上げる。
好適には、プラテン３０近傍の側壁８２１、８２２の一端部は、一対の嵌合スロット８２３、８２４を有している。
プラテン３０が下方に移動する際、ロールシャフト３１が嵌合スロット８２３、８２４内にちょうど落ち、用紙リフトプレート８０を枢着部８２５、８２６によって形成される前記架空の軸を中心に回転するように押圧する。
詳しくは、枢着部８２５、８２６は、図４に示すような係合スロット構造であってもよい。
より詳しくは、図７に示すように、用紙リフトプレート８０及びフレーム１０は、ブッシング８６及びフレーム１０にしっかりと接合されたリベット８６１によって接合されている。
用紙リフトプレート８０は、前記係合スロット構造を経由して前記フレームからブッシング８６へと延伸するリベット８６１に係合されている。
用紙リフトプレート８０は、リベット８６１を中心に回転することができる。明らかに、リベット８６１は、フレーム１０上を延伸するシャフトに取って代えることもできる。
枢着部８２５、８２６の一方は、用紙リフトプレート８０がフレーム１０に接合され、且つ支点としてフレーム１０と共に回転し得る限り、円孔構造を有することができる。
【００２０】
次に、図６に示すように、熱昇華型プリンタは、用紙カセット２００を含んでいる。
用紙カセット２００は、ベースプレート２１０と、用紙トレイ２２０と、カバー２３０とを含んでいる。
ベースプレート２１０は、空洞部２１２を備えた底部２１１を含んでいる。用紙トレイ２２０は、底部２１１上に配設され、可動端部２２１と可動端部２２１に対して相対的に位置付けされた固定端部２２２とを含んでいる。
可動端部２２１は、空洞部２１２上に位置付けられている。用紙リフトプレート８０の第１の端部８１は、空洞部２１２内に深く嵌合されている。
用紙リフトプレート８０の第１の端部８１が上方に傾斜する際、用紙トレイ２２０の可動端部２２１が持ち上げられる。
用紙リフトプレートの第２の端部８２を下方に移動するように付勢するための前記プラテンの前記回転シャフトによってもたらされる付勢は、用紙がピックアップされる度に同じであり、付勢のアームもまた同じである。
そのため、さまざまな枚数の用紙が用紙トレイ２２０上に置かれる場合、用紙の全重量が異なるため、上方に傾斜する用紙リフトプレート８０の第１の端部８１は、さまざまな抵抗を受ける。
ある一定の用紙ピックアップ押圧（即ち、第１の端部８１に上方に傾斜せしめて用紙ピックアップローラ５１上に用紙を押圧するための付勢）をもたらすため、本発明は、第１の端部８１及び第２の端部８２に分割される用紙リフトプレート８０と、第１の端部８１と第２の端部８２との間に配設されるねじりバネ８４とを採用して、用紙カセット内において１枚目の用紙の安定した用紙ピックアップ押圧を最後の用紙まで確保している。
【００２１】
図３を参照すると、フレーム１０は、用紙リフトプレート８０の第１の端部８１の上方に配設された用紙ピックアップロールシャフト５０をさらに有している。
用紙ピックアップロールシャフト５０は、用紙ピックアップローラ５１、５２を有している。用紙ピックアップローラ５１、５２は、その上方に対応して一対の用紙排出ローラ５７、５８を有している。
【００２２】
さらに、熱昇華型プリンタは、転送ユニットをさらに含んでいる。
前記転送ユニットは、一対の転送ローラと伝動システムとを含んでいる。
前記一対の転送ローラは、用紙ピックアップローラと、プリントプロセスとリボンスプールプロセスとの間で切り替える際に用紙を供給し、用紙を送り／反転し、さらに用紙を正確に配置するための用紙押圧ローラとを含んでいる。
詳しくは、前記一対の転送ローラの前記用紙ピックアップローラは、針状の突起部（spur）を有しており、前記用紙押圧ローラによってしっかりと押圧された後、前記突起部の一部分が用紙の背面上にあるゴム層内に突入し、用紙が往復でプリントされる際に同じ位置にあるのを確保している。
図８及び図３に示すように、用紙をピックアップする際は、ウォームシャフト７０が矢印が示す時計方向に回転し、回転シャフト４０も時計方向に回転する。
第１のシャフトブッシュ４１、４２が下方に揺動するため、プラテン３０は下方に移動する。
ロールシャフト３１は、嵌合スロット８２３、８２４内に組み込まれ、プラテン３０近傍の用紙リフトプレート８０上の枢着部８２５、８２６の一側面にある部分を下方に移動するように押圧するため、用紙リフトプレート８０が枢着部８２５、８２６を支点として回転、即ち、前記プラテンから離れた枢着部８２５、８２６の他端部にある部分及び第１の端部８１がてこの原理により上方に傾斜する。
そのため、用紙カセット内の用紙が持ち上げられて用紙ピックアップローラ５１、５２に接触する。
用紙ピックアップの間、ステッパモータ６０への電力供給は停止することができる。
前記ウォームシャフト及び前記ウォームギアが自動ロック機能を有しているため、ステッパモータ６０が動作を停止すると、ウォームシャフト７０、ウォームギア７１、第１のギア７２、第２のギア７３、及び前記プラテンの回転シャフト４０などの部分は、静止状態にあり、回転し続けることも他の付勢を受けて反対方向に回転することもない。
【００２３】
用紙がピックアップされた後、ウォームシャフト７０は反時計方向に回転し、回転シャフト４０も反時計方向に回転する。
第１のシャフトブッシュ４１、４２は、上方に揺動してプラテン３０を前記低倒位置まで持ち上げる。
このとき、用紙リフトプレート８０は、図９に示すように前記低倒位置まで戻され、用紙が前記転送ユニットによってプリント領域に転送される。
用紙を転送する際も、ステッパモータ６０への電力供給は停止することができる。
【００２４】
用紙がプリント待機位置に送られる際、図１０に示すように、ウォームシャフト７０は引き続き反時計方向に回転し、回転シャフト４０も反時計方向に回転し、第１のシャフトブッシュ４１、４２は、継続して上方に揺動してプラテン３０にプリントヘッド２０に接触せしめている。
このとき、前記プラテンの回転シャフト４０は、反時計方向に回転し続けている。
プラテン３０は、プリントヘッド２０によって遮ぎられているため、上方に移動することができず、そのため、第１のシャフトブッシュ４１、４２は回転を停止している。
回転シャフト４０の継続的な回転は、第２のシャフトブッシュ４５、４６を継続して回転するように駆動するため、前記第１のシャフトブッシュ及び前記第２のシャフトブッシュに接合されたねじりバネ４３、４４を変形させて反時計回りのねじれを生じる。
そのため、第１のシャフトブッシュ４１、４２は、上方に揺動しやすくなり、それによってプラテン３０に上方プリント押圧をもたらす。
前記プリント押圧が充分になると、ステッパモータ６０への電力供給が停止される。ウォームシャフト７０の前記自動ロック機能により、ウォームシャフト７０、ウォームギア７１、第１のギア７２、第２のギア７３、及び前記プラテンの回転シャフト４０などの部分が動かなくなり、ねじりバネ４３、４４は、安定したねじれを保持し、それによって安定したプリント押圧をもたらす。
【００２５】
プリントする際、用紙全体に対してプリントされるべき１画像から１色がまず用紙上にプリントされる。
つまり、用紙全体がプリント待機位置から開始して、続いて主プリント領域を通過する。
次に、ステッパモータ６０が作動され、ウォームシャフト７０が回転方向を変えるように、即ち、時計方向に回転するように制御されるため、回転シャフト４０も時計方向に回転するようになされる。
次に、ねじりバネ４３、４４のねじれが開放され、第１のシャフトブッシュ４１、４２が下方に揺動するようになされるため、プラテン３０は、プリントヘッド２０から離間し、下方に移動して、図９に示すような低倒位置に戻る。
次に、用紙が反転、即ち、１色でプリントされた用紙が前記プリント待機位置に返送される。
用紙が反転される際、ステッパモータ６０は電力を供給されない。
用紙が前記プリント待機位置に返送された後、ステッパモータ６０が再び作動され、プラテン３０はプリント位置に戻されて別の色をプリントし始める。
前記プロセスは３又は４回繰り返される。
全画像がプリントされた後、前記装置から用紙が完全に排出され、プラテン３０は、図８に示すような最下位置に下げられてプリントされるべき次の用紙をピックアップする。
【００２６】
本実施形態によれば、用紙送り／反転とプリント状態との間で切り替える過程で、前記プラテンの回転シャフト４０は、３５度だけ回転する必要があるのみである点に特に留意されたい。
プリントする際、前記切り替え動作が８回行われる必要があり、そのため、本発明に係る装置は、プリントのための時間を有効に短縮することができる。
さらに、用紙送り／反転及びプリントの過程で、前記ウォームシャフト及び前記ウォームギアの前記自動ロック機能がステッパモータ６０への電力供給を停止するのに充分に活用されてエネルギーを節約することができる。
【００２７】
図３を参照すると、前記プラテンの回転シャフト４０の位相を初期化するために、センサ９０が回転シャフト４０近傍の一端部でフレーム１０上に配設され、センサ９０と連動するために配設された位置決めブロック９１が回転シャフト４０にしっかりと接合されていることが図示されている。
センサ９０は、信号送信機と信号受信機とを有している。
熱昇華型プリンタが作動されると、センサ９０は、信号を送信し始める。
前記プリンタが作動された際に前記信号が受信されなければ、ステッパモータ６０は、前記プラテンの回転シャフト４０を時計方向に回転するように制御し、回転シャフト４０上にしっかりと装着された位置決めブロック９１は、センサ９０が信号を受信するまで前記プラテンの回転シャフト４０の回転に伴って回転した後、初期位置まである角度だけ反時計方向に回転する。
これに対して、前記プリンタが作動された際に前記信号が受信されれば、回転シャフト４０は、前記信号が受信されなくなる位置まで反時計方向に回転した後、初期位置まで同じ角度だけ時計方向に回転する。
【００２８】
従来技術に比べ、本発明の熱昇華型プリンタでは、前記プラテンは、用紙送り／反転とプリント手順との間で切り替える際にわずかな範囲で上下に移動する必要があるのみである。
切り替えは、１画像物をプリントし終わるのに８回行われる必要があり、そのため、前記プリンタのプリントのための時間が有効に短縮され得る。さらに、用紙ピックアップ、用紙送り／反転、及びプリントの過程で、前記プラテンの前記回転シャフトを駆動する前記ステッパモータへの電力供給を停止するのに前記ウォームシャフト及び前記ウォームギアの前記自動ロック機能が役立ち、それによって電力消費及びコストを低減する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る熱昇華型画像形成装置を示す分解図である（熱昇華型画像形成装置のプラテンの回転シャフトを作動させるための駆動システム及び伝動システムは図示せず）。
【図２】本発明の実施形態に係る熱昇華型画像形成装置を示す斜視図である（熱昇華型画像形成装置のプラテンの回転シャフトを駆動するための駆動システム及び伝動システムは図示せず）。
【図３】本発明の実施形態に係る熱昇華型プリンタを示す斜視図である。
【図４】図３の用紙リフトプレートを示す３次元斜視図である。
【図５】第１の端部が取り外された用紙リフトプレートを示す３次元斜視図である。
【図６】用紙カセットと連携した用紙リフトプレートを示す３次元概略図である。
【図７】図６の用紙リフトプレートとフレームの接合部を示す部分拡大図である。
【図８】本発明の実施形態に係る前記熱昇華型プリンタが用紙をピックアップする際の概略側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る前記熱昇華型プリンタが用紙送り／反転をする際の概略側面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る前記熱昇華型プリンタがプリントをする際の概略側面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
固定プリントヘッドと、
前記プリントヘッドに対して接触又は離間することが可能で、ロールシャフトを有するプラテンと、
前記ロールシャフトに平行して装着され、ある一定の角度範囲内で回転することが可能で、２つの端部からその中央に向かって弾性部品である、第１のシャフトブッシュ及び第２のシャフトブッシュを順次スリーブされた前記プラテンの回転シャフトであって、前記第２のシャフトブッシュは、前記回転シャフトにしっかりと接合され、前記弾性部品の２つの端部は、それぞれ前記第1のシャフトブッシュ及び前記第２のシャフトブッシュに接合され、前記第１のシャフトブッシュは、第１の接合孔と第２の接合孔とを有し、前記回転シャフトの一方の端部は、前記第１の接合孔に嵌合され、前記プラテンの前記ロールシャフトの一方の端部は、前記第２の接合孔に嵌合された、回転シャフトと
を備え、
前記プラテンが前記プリントヘッドから離間する際、前記第１のシャフトブッシュが前記回転シャフトの回転に伴って上下に揺動して前記プラテンを上下に移動するように駆動し、前記プラテンが前記プリントヘッドに接触する際、前記回転シャフトが前記第１のシャフトブッシュに対して相対的に回転して前記弾性部品を変形させてねじれを生じる、
画像形成装置。
【請求項２】
前記第２のシャフトブッシュ及び前記回転シャフトは、Ｄ字型のスロット結合部によってしっかりと接合される、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記プラテンの回転シャフトの回転をある一定の角度範囲内で駆動し且つ正確に制御するためのステッパモータ駆動システムをさらに備えた、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記プラテンの回転シャフトを回転するように駆動するための伝動システムであって、前記伝動システムは、ウォームシャフトとウォームギアとを備え、前記ウォームシャフトは、前記ウォームギアに係合される、伝動システムをさらに備えた、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記伝動システムは、前記ウォームギアと同軸である第１のギアと、前記第１のギアに係合される第２のギアとをさらに備え、前記ステッパモータ駆動システムの動力は、前記第２のギアを経由して前記プラテンの回転シャフトに伝達される、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
用紙ピックアップユニットと、プリントユニットと、用紙を収納するための用紙カセットとを備えた熱昇華型プリンタであって、
前記用紙ピックアップユニットは、少なくとも１つの用紙ピックアップローラと用紙リフトプレートとを備え、前記用紙リフトプレートは、前記少なくとも１つの用紙ピックアップローラ近傍の第１の端部と前記プリントユニット近傍の第２の端部とを有し、前記第２の端部は、少なくとも１つの枢着部を有し、また前記用紙リフトプレートは、支点としての前記枢着部によってある一定の角度範囲内で回転し、
前記プリントユニットは、固定プリントヘッドと、前記固定プリントヘッドに対して接触又は離間することが可能なプラテンと、ある一定の角度範囲内で回転して前記プラテンを前記プリントヘッドに対して接触又は離間するように駆動することが可能な前記プラテンの回転シャフトとを備え、
前記プラテンは、前記プリントヘッドから離間する際、第１の位置又は第２の位置にあり、前記第１の位置にある前記プラテンと前記プリントヘッドとの間の間隔は、前記第２の位置にある前記プラテンと前記プリントヘッドとの間の間隔よりも小さく、また前記プラテンは、前記第２の位置にあるときには前記用紙リフトプレートの前前記第２の端部を押圧するので、前記用紙リフトプレートが前記支点を中心に回転して前記第１の端部を上方に傾斜せしめ、その結果、前記用紙カセット内の用紙が持ち上げられて前記用紙ピックアップローラに接触する、
熱昇華型プリンタ。
【請求項７】
前記プラテンの前記回転シャフトをある一定の角度範囲内で回転するように駆動し且つ制御するためのステッパモータ駆動システムをさらに備えた、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項８】
前記プラテンの回転シャフトを回転するように駆動するための伝動システムであって、前記伝動システムは、ウォームシャフトとウォームギアとを備え、前記ウォームシャフトは、前記ウォームギアに係合される、伝動システムをさらに備えた、請求項７に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項９】
前記伝動システムは、前記ウォームギアと同軸である第１のギアと、前記第１のギアに係合される第２のギアとをさらに備え、前記ステッパモータ駆動システムの動力は、前記第２のギアを経由して前記プラテンの前記回転シャフトに伝達される、請求項８に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１０】
転送ユニットであって、前記プラテンが前記第１の位置に移動する際、前記転送ユニットは、用紙送り／排出動作を行い、前記プラテンが前記第２の位置に移動する際、前記プラテン近傍の前記用紙リフトプレートの前記第２の端部の一部分が押圧される、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１１】
前記用紙リフトプレートの前記第１の端部は、折曲部と、前記折曲部上に形成されたシャフト孔とを備え、前記用紙リフトプレートの前記第２の端部は、折曲部と、前記折曲部上に形成されたシャフト孔とを備え、前記第１の端部及び前記第２の端部は、前記シャフト孔内に挿入されたシャフトによって接合され、前記シャフトは、ねじりバネによってスリーブされ、前記ねじりバネの２つの端部は、それぞれ前記用紙リフトプレートの前記第１の端部及び前記第２の端部に接合される、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１２】
前記用紙カセットは、空洞部が前記用紙リフトプレートの近くに形成された底部を有するベースプレートと、
前記底部上に配設され、可動端部と、向かい合う固定端部とを備えた用紙トレイと、
カバーと
を備え、
前記用紙リフトプレートの前記第１の端部は、前記空洞部内に嵌合され、前記可動端部は、前記空洞部上に配置されており、前記用紙リフトプレートの前記第１の端部が上方に傾斜する際、それに応じて前記用紙トレイの前記可動端部が持ち上げられる、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１３】
前記第２のシャフトブッシュ及び前記回転シャフトは、Ｄ字型のスロット結合部によってしっかりと接合される、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１】
画像形成装置であって、
固定プリントヘッドと、
前記プリントヘッドに対して接触又は離間することが可能で、ロールシャフトを有するプラテンと、
前記ロールシャフトに平行して装着され、ある一定の角度範囲内で回転することが可能で、２つの端部からその中央に向かって弾性部品である、第１のシャフトブッシュ及び第２のシャフトブッシュを順次スリーブされた前記プラテンの回転シャフトであって、前記第２のシャフトブッシュは、前記回転シャフトにしっかりと接合され、前記弾性部品の２つの端部は、それぞれ前記第1のシャフトブッシュ及び前記第２のシャフトブッシュに接合され、前記第１のシャフトブッシュは、第１の接合孔と第２の接合孔とを有し、前記回転シャフトの一方の端部は、前記第１の接合孔に嵌合され、前記プラテンの前記ロールシャフトの一方の端部は、前記第２の接合孔に嵌合された、回転シャフトと
を備え、
前記プラテンが前記プリントヘッドから離間する際、前記第１のシャフトブッシュが前記回転シャフトの回転に伴って上下に揺動して前記プラテンを上下に移動するように駆動し、前記プラテンが前記プリントヘッドに接触する際、前記回転シャフトが前記第１のシャフトブッシュに対して相対的に回転して前記弾性部品を変形させてねじれを生じる、
画像形成装置。
【請求項２】
前記第２のシャフトブッシュ及び前記回転シャフトは、Ｄ字型のスロット結合部によってしっかりと接合される、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記プラテンの回転シャフトの回転をある一定の角度範囲内で駆動し且つ正確に制御するためのステッパモータ駆動システムをさらに備えた、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記プラテンの回転シャフトを回転するように駆動するための伝動システムであって、前記伝動システムは、ウォームシャフトとウォームギアとを備え、前記ウォームシャフトは、前記ウォームギアに係合される、伝動システムをさらに備えた、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記伝動システムは、前記ウォームギアと同軸である第１のギアと、前記第１のギアに係合される第２のギアとをさらに備え、前記ステッパモータ駆動システムの動力は、前記第２のギアを経由して前記プラテンの回転シャフトに伝達される、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
用紙ピックアップユニットと、プリントユニットと、用紙を収納するための用紙カセットとを備えた熱昇華型プリンタであって、
前記用紙ピックアップユニットは、少なくとも１つの用紙ピックアップローラと用紙リフトプレートとを備え、前記用紙リフトプレートは、前記少なくとも１つの用紙ピックアップローラ近傍の第１の端部と前記プリントユニット近傍の第２の端部とを有し、前記第２の端部は、少なくとも１つの枢着部を有し、また前記用紙リフトプレートは、支点としての前記枢着部によってある一定の角度範囲内で回転し、
前記プリントユニットは、固定プリントヘッドと、前記固定プリントヘッドに対して接触又は離間することが可能なプラテンと、ある一定の角度範囲内で回転して前記プラテンを前記プリントヘッドに対して接触又は離間するように駆動することが可能な前記プラテンの回転シャフトとを備え、
前記プラテンは、前記プリントヘッドから離間する際、第１の位置又は第２の位置にあり、前記第１の位置にある前記プラテンと前記プリントヘッドとの間の間隔は、前記第２の位置にある前記プラテンと前記プリントヘッドとの間の間隔よりも小さく、また前記プラテンは、前記第２の位置にあるときには前記用紙リフトプレートの前前記第２の端部を押圧するので、前記用紙リフトプレートが前記支点を中心に回転して前記第１の端部を上方に傾斜せしめ、その結果、前記用紙カセット内の用紙が持ち上げられて前記用紙ピックアップローラに接触する、
熱昇華型プリンタ。
【請求項７】
前記プラテンの前記回転シャフトをある一定の角度範囲内で回転するように駆動し且つ制御するためのステッパモータ駆動システムをさらに備えた、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項８】
前記プラテンの回転シャフトを回転するように駆動するための伝動システムであって、前記伝動システムは、ウォームシャフトとウォームギアとを備え、前記ウォームシャフトは、前記ウォームギアに係合される、伝動システムをさらに備えた、請求項７に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項９】
前記伝動システムは、前記ウォームギアと同軸である第１のギアと、前記第１のギアに係合される第２のギアとをさらに備え、前記ステッパモータ駆動システムの動力は、前記第２のギアを経由して前記プラテンの前記回転シャフトに伝達される、請求項８に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１０】
転送ユニットであって、前記プラテンが前記第１の位置に移動する際、前記転送ユニットは、用紙送り／排出動作を行い、前記プラテンが前記第２の位置に移動する際、前記プラテン近傍の前記用紙リフトプレートの前記第２の端部の一部分が押圧される、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１１】
前記用紙リフトプレートの前記第１の端部は、折曲部と、前記折曲部上に形成されたシャフト孔とを備え、前記用紙リフトプレートの前記第２の端部は、折曲部と、前記折曲部上に形成されたシャフト孔とを備え、前記第１の端部及び前記第２の端部は、前記シャフト孔内に挿入されたシャフトによって接合され、前記シャフトは、ねじりバネによってスリーブされ、前記ねじりバネの２つの端部は、それぞれ前記用紙リフトプレートの前記第１の端部及び前記第２の端部に接合される、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１２】
前記用紙カセットは、空洞部が前記用紙リフトプレートの近くに形成された底部を有するベースプレートと、
前記底部上に配設され、可動端部と、向かい合う固定端部とを備えた用紙トレイと、
カバーと
を備え、
前記用紙リフトプレートの前記第１の端部は、前記空洞部内に嵌合され、前記可動端部は、前記空洞部上に配置されており、前記用紙リフトプレートの前記第１の端部が上方に傾斜する際、それに応じて前記用紙トレイの前記可動端部が持ち上げられる、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【請求項１３】
前記第２のシャフトブッシュ及び前記回転シャフトは、Ｄ字型のスロット結合部によってしっかりと接合される、請求項６に記載の熱昇華型プリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１１９８５６（Ｐ２００９−１１９８５６Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４５６６６（Ｐ２００８−２４５６６６）
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（５０３４１９６９７）光寶科技股▲分▼有限公司 (42)
【出願人】（５０８１０７７８８）旭麗電子（廣州）有限公司 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（５０３４１９６９７）光寶科技股▲分▼有限公司 (42)
【出願人】（５０８１０７７８８）旭麗電子（廣州）有限公司 (21)
【Ｆターム（参考）】
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