熱転写プリンタ

【目的】中間転写方式において印字精度を向上すること。
【構成】中間転写体を駆動するモータＭを設けるとともに、前記モータＭの回転数を理論上の計算値より低速に制御する制御手段１３を設け、この制御手段１３により実際の用紙９の搬送速度を理論上の計算値と合致させるようにしたもの。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクリボンのインクをサーマルヘッドの熱によって用紙に転写して印字を行う熱転写プリンタに係り、特に、サーマルヘッドによりインクリボンのインクを中間転写体に転写して一次記録像を形成し、この一次記録像を用紙に再転写することにより所望の印字を行なう中間転写式の熱転写プリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、プラテンに対して用紙およびインクリボンを介してサーマルヘッドを圧接させた状態において印字を行なう熱転写プリンタが多く用いられており、このような熱転写プリンタにおいて、ボンド紙等の表面粗さの粗い用紙に印字を行なう場合は、前記サーマルヘッドを強い圧接力で圧接させる必要があるが、前記サーマルヘッドの圧接力には、その精密構造ゆえに限界がある。そこで、サーマルヘッドの発熱によりインクリボンのインクを部分的に溶融して中間転写体に転写することにより中間転写体上に一次記録像を形成し、この中間転写体上の一次記録像を、強い圧接力をもって中間転写体を用紙に圧接させるプレッシャローラにより用紙に転写する中間転写式の熱転写プリンタが用いられている。
【０００３】図４はこのような従来の中間転写式の熱転写プリンタの概略を示したもので、このプリンタには、モータＭにより回転駆動される中間転写体を構成する円筒状の中間転写ローラ１が回転駆動自在に配設されており、この中間転写ローラ１の内側には、この中間転写ローラ１を所定温度に加熱するためのヒータ２が内蔵されている。また、前記中間転写ローラ１の近傍には、サーマルヘッド３が配設されている。このサーマルヘッド３は、直線状に整列配置された複数の発熱素子４が中間転写ローラ１の中央部に対向するように配設されており、このサーマルヘッド３の両側には、ボビン５にインクリボン６を巻回してなりこのインクリボン６を前記中間転写ローラ１とサーマルヘッド３との間にほぼ直線状に案内する１対のリボンロール７Ａ，７Ｂが配設されている。このうち、リボンロール７Ａは、供給側とされ、リボンロール７Ｂは、巻取り側とされている。また、前記中間転写ローラ１の前記サーマルヘッド３に対して直径方向対称位置には、前記中間転写ローラ１に対して強い圧接力で圧接されるプレッシャローラ８が回転自在に配設されており、前記中間転写ローラ１とプレッシャローラ８との間に普通紙等の所定の用紙９を挿入し、前記中間転写ローラ１を回転駆動させることにより、前記用紙９を前記中間転写ローラ１とプレッシャローラ８との間に挟持してインクリボン６の走行方向と逆方向に搬送するようになされている。
【０００４】前述した従来の熱転写プリンタによれば、中間転写ローラ１とプレッシャローラ８との間に用紙９を挿入した状態において、プレッシャローラ８を中間転写ローラ１に強い圧接力で圧接させるとともに、サーマルヘッド３を中間転写ローラ１に圧接させ、この状態において、中間転写ローラ１を回転駆動させることにより用紙９を搬送するとともに、巻取り側のリボンロール７Ｂによりインクリボン６を所定速度で巻取りながら、前記サーマルヘッド３を所望の印字データに基づいて駆動する。これにより、サーマルヘッド３の発熱素子４が発熱してインクリボン６のインクが部分的に溶融され、中間転写ローラ１の表面に転写されて一次記録像を形成する。このとき、中間転写ローラ１の表面に形成される一次記録像は前記中間転写ローラ１上に保持されていればよく、また、中間転写ローラ１の表面が平滑なためサーマルヘッド３を中間転写ローラ１にそれ程強い圧力で圧接させる必要はない。
【０００５】そして、前記中間転写ローラ１のヒータ２により中間転写ローラ１に転写されたインクを一定温度に加熱してインクにある程度の粘性を生じさせている状態において、中間転写ローラ１の一次記録像を前記プレッシャローラ８の圧接力により用紙９に再転写して用紙９に所望の印字を行なうことができる。これにより、プレッシャローラ８により強い圧接力で用紙９に再転写されるので、ボンド紙等の表面粗さの粗い用紙９に対しても印字を行なうことができる。
【０００６】一方、前述した中間転写ローラ１に代えて中間転写ベルト１０を用いた中間転写方式の熱転写プリンタもすでに知られている。
【０００７】この種の熱転写プリンタにおいては、図５に矢印で示す方向に進退しうるサーマルヘッド３の発熱素子４にインクリボン６を介して対向するように円筒形のプラテンローラ１１が配設されており、このプラテンローラ１１内には、プラテンローラ１１を加熱するためのヒータ２Ａが配設されている。また、中間転写ベルト１０と用紙９を圧接させるために矢印で示す方向に進退しうるプレッシャローラ８に用紙９を介して対向するように円筒形のバックアップローラ１２が配設されており、このバックアップローラ１２内には、バックアップローラ１２を加熱するためのヒータ２Ｂが配設され、このヒータ２Ｂによりバックアップローラ１２の表面は、再転写に最適で、しかもインクが融けない４０℃から７０℃程度の温度に加熱されるようになっている。
【０００８】そして、前記プラテンローラ１１およびバックアップローラ１２の外周には、前記中間転写ベルト１０が緊張状態で巻回されている。したがって、前記プレッシャローラ８およびバックアップローラ１２間には、中間転写ベルト１０および用紙９が介装されることになる。前記中間転写ベルト１０の材質としては、インク層からなる一次記録像を一次的に保持でき、しかも表面が平滑であればよいので、ゴムシート、プラスチックシート、金属シートなど、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【０００９】前記プラテンローラ１１は、図示しないモータＭにより回転駆動されるようになっており、このプラテンローラ１１の回転により、中間転写ベルト１０は、図５に矢印で示す方向に走行され、また、この中間転写ベルト１０およびプレッシャローラ８間に挟持される用紙９も中間転写ベルト１０の走行に従動するようになっている。さらに、前記インクリボン６は、図示しない搬送手段により矢印で示す方向に走行されるようになっている。
【００１０】このような構成によっても、中間転写ベルト１０をインクリボン６ならびに用紙９と同期して走行させることにより、中間転写ベルト１０上にサーマルヘッド３の発熱素子４の発熱によりインクリボン６のインクを部分的に溶融して一時記録像を形成し、ついで、この中間転写ベルト１０上の一時記録像を用紙９に再転写することにより用紙９上に印字を行うことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した図４R>４の従来のものにおける用紙９の搬送は、前述したように、前記中間転写ローラ１およびプレッシャローラ８間に挟持した用紙９を中間転写ローラ１の転動を摩擦により用紙９に伝達して行うようになっている。
【００１２】しかしながら、このような構成により用紙９を搬送した場合、用紙９の曲がりや中間転写ローラ１の変形により、中間転写ローラ１の表面の回転量と用紙９の搬送量とは必ずしも一致しない。
【００１３】すなわち、厚さｔの用紙９が半径ｒの中間転写ローラ２の外周面に接触し、中間転写ローラ２の外周面上を滑ることなく搬送されているとき、用紙９の搬送速度Ｖ₀は、中間転写ローラ１の回転角速度をωとしたとき、Ｖ₀＝（ｒ＋ｔ／２）・ωにより表される。
【００１４】そして、本来、中間転写ローラ１を駆動するモータＭの回転数は、この搬送速度Ｖ₀をもとに計算され、設定される。
【００１５】ところが、実際には、プレッシャローラ８が中間転写ローラ１に圧力Ｐ₁の力で押圧されているので、実際の搬送速度Ｖ₁は次式のように押圧力Ｐ₁の関数Ｆで表されることになる。
Ｖ₁＝Ｆ（Ｐ₁）
また、理論上の搬送速度Ｖ₀と実際の搬送速度Ｖ₁とはＶ₀＜Ｖ₁の関係にある。ここにおいて、押圧力Ｐ₁が大きくなれば、ほぼ線形的に実際の搬送速度Ｖ₁も大きくなることが確認されている。
【００１６】このように、用紙９の搬送における理論上の搬送速度と実際の搬送速度との間には差があり、理論上の搬送速度より実際の搬送速度の方が大きいため、理論上の搬送速度で用紙９を搬送するように中間転写ローラ１を駆動するモータＭの回転数を設定して印字を行うと、用紙９上に真円を印字しようとしても、図６に示すように、用紙９の印字方向に長い楕円が形成されてしまうことになり、用紙９の搬送方向における印字精度が悪化するという問題点を有している。
【００１７】一方、前述した図５の先願のものにおいても、前述した図４と同様な問題点を有している。
【００１８】すなわち、厚さｈの中間転写ベルト１０が半径ｒのプラテンローラ１１の外周に巻回され、プラテンローラ１１の表面上を滑ることなく走行されているとき、中間転写ベルト１０の走行速度Ｖ₂は、プラテンローラ１１の回転角速度をωとしたとき、Ｖ₂＝（ｒ＋ｈ／２）・ωにより表される。
【００１９】ところが、図４により前述したように、プレッシャローラ８が中間転写ローラ１に圧力Ｐ₁の力で押圧されているのと同様、実際には、サーマルヘッド３が図５のように中間転写ベルト１０にＰ₂の力で押圧されているので、実際の走行速度Ｖ₃は次式のように押圧力Ｐ₂の関数Ｆで表されることになる。
Ｖ₃＝Ｆ（Ｐ₂）
また、理論上の走行速度Ｖ₂と実際の走行速度Ｖ₃とはＶ₂＜Ｖ₃の関係にある。ここにおいて、押圧力Ｐ₂が大きくなれば、ほぼ線形的に実際の走行速度Ｖ₃も大きくなることが確認されている。
【００２０】さらに、この図５のものにおいても、プレッシャローラ８およびバックアップローラ１２間に中間転写ベルト１０を介して挟持されているので、図４により説明したのと同様に、用紙９は理論上の搬送速度より高速で搬送されることになる。
【００２１】この結果、図５のものにおいては、中間転写ベルト１０の走行速度および用紙９の搬送速度が、それぞれ理論上の速度より高速になってしまうため、図４と同様、印字精度が悪化するという問題点を有している。
【００２２】本発明は、前述した従来のものにおける問題点を克服し、中間転写方式において印字精度を向上するようにした熱転写プリンタを提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するため本発明の請求項１に記載の熱転写プリンタは、印字データに従ってインクリボンのインクを部分的に溶融するサーマルヘッドと中間転写体との間にインクリボンを介装するとともに、前記中間転写体に圧接されるプレッシャローラを配設し、前記サーマルヘッドおよび前記プレッシャローラをそれぞれ前記中間転写体に対し接離自在とした熱転写プリンタにおいて、前記中間転写体を駆動するモータを設けるとともに、前記モータの回転数を理論上の計算値より低速に制御する制御手段を設けたことを特徴としている。
【００２４】また、請求項２に記載の熱転写プリンタは、印字データに従ってインクリボンのインクを部分的に溶融するサーマルヘッドと中間転写体との間にインクリボンを介装するとともに、前記中間転写体に圧接されるプレッシャローラを配設し、前記サーマルヘッドおよび前記プレッシャローラをそれぞれ前記中間転写体に対し接離自在とした熱転写プリンタにおいて、前記中間転写体を駆動するモータを設けるとともに、前記中間転写体の外径を理論上の計算値より小径にしたことを特徴としている。
【００２５】さらに、請求項３に記載の熱転写プリンタは、印字データに従ってインクリボンのインクを発熱素子の発熱により部分的に溶融するサーマルヘッドの発熱素子に前記インクリボンを介して対向するプラテンローラおよびこのプラテンローラと間隔を隔てて配設されたバックアップローラの外周に中間転写ベルトを緊張状態で巻回するとともに、用紙を前記バックアップローラの外周部位の前記中間転写ベルトに圧接させるプレッシャローラを配設した熱転写プリンタにおいて、前記中間転写ベルトを駆動するモータと、このモータの回転数を理論上の計算値より低速に制御する制御手段とを設けたことを特徴としている。
【００２６】さらにまた、請求項４に記載の熱転写プリンタは、印字データに従ってインクリボンのインクを発熱素子の発熱により部分的に溶融するサーマルヘッドの発熱素子に前記インクリボンを介して対向するプラテンローラおよびこのプラテンローラと間隔を隔てて配設されたバックアップローラの外周に中間転写ベルトを緊張状態で巻回するとともに、用紙を前記バックアップローラの外周部位の前記中間転写ベルトに圧接させるプレッシャローラを配設した熱転写プリンタにおいて、前記プラテンローラを駆動するモータを設けるとともに、前記プラテンローラの外形を理論上の計算値より小径にしたことを特徴としている。
【００２７】
【作用】本発明によれば、中間転写体たるローラまたはベルトの周速または走行速度あるいは用紙の搬送速度を、作用する押圧力を考慮して理論上の計算値より低速とすることにより、用紙上に形成される印字の精度を向上することができる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。
【００２９】図１は本発明にかかる熱転写プリンタの第１実施例を示すものであり、本実施例の構成は、前述した図４とほぼ同様である。そこで、ここにおいては、図４R>４と異なる構成のみについて説明する。
【００３０】図１において、中間転写体をなす中間転写ローラ１は、モータＭにより回転駆動されるようになっており、このモータＭは制御手段１３の制御により駆動されるようになっている。
【００３１】そして、本実施例においては、この制御手段１３によりモータＭを、用紙９の搬送のために必要な理論上の計算値より遅い速度で駆動するように制御するようになっている。なお、前記中間転写ローラ１およびプレッシャローラ８は、円筒状をなす金属製基材の外周に、必要に応じてゴムなどの弾性材料を被覆したものであり、理論上の計算値より遅い速度は、中間転写ローラ１およびプレッシャローラ８の材質やプレッシャローラ８の押圧力にもよるが約８０〜９９％であることが望ましい。
【００３２】前述した構成によれば、プレッシャローラ８が中間転写ローラ１に圧力Ｐ₁の力で押しつけられることにより速くなる実際の用紙９の搬送速度Ｖ₁を理論上の計算値と等しくすることができる。
【００３３】したがって、本実施例によれば、実際の用紙９の搬送速度を理論上の搬送速度と等しくすることができ、これにより、図２に示すように、印字すべき真円を用紙９上にそのまま真円として印字することができる。
【００３４】なお、前述した実施例の構成に代えて、モータＭを用紙９の搬送のために必要な理論上の計算値で駆動するとともに、中間転写ローラ１の直径を理論上の計算値より小さくして、用紙９の搬送速度を小さくするようにしてもよい。
【００３５】図３は本発明の他の実施例を示すものである。
【００３６】図３の熱転写プリンタにおける中間転写体は、前述した図５のものと同様、シート状の無端ベルトからなる中間転写ベルト１０により構成されており、その構成は図５とほぼ同様である。そこで、ここにおいては、図５と異なる構成のみについて説明する。
【００３７】図３において、中間転写ベルト１０は、サーマルヘッド３の発熱素子４に対向するプラテンローラ１１がモータＭの回転により回転することにより走行されるようになっており、このモータＭは、制御手段１３の制御により駆動されるようになっている。
【００３８】そして、本実施例においては、この制御手段１３によりモータＭを、用紙９の走行のために必要な理論上の計算値より遅い速度で駆動するように制御するようになっている。なお、前記プラテンローラ１１およびバックアップローラ１２やプレッシャローラ８は、円筒状をなす金属製基材の外周に、必要に応じてゴムなどの弾性材料を被覆したものであり、理論上の計算値より遅い速度は、プラテンローラ１１およびバックアップローラ１２、プレッシャローラ８の材質や、プレッシャローラ８の押圧力にもよるが約８０〜９９％であることが望ましい。
【００３９】前述した構成によれば、サーマルヘッド３が中間転写ベルト１０に圧力Ｐ₂で押圧されることにより速くなる実際の中間転写ベルト１０の走行速度Ｖ₃を理論上の計算値と等しくできるとともに、プレッシャローラ８が中間転写ベルト１０に圧力Ｐ₁で押圧されることにより速くなる実際の用紙９の搬送速度Ｖ₁を理論上の計算値と等しくすることができる。
【００４０】したがって、本実施例によれば、実際の中間転写ベルト１０の走行速度および用紙９の搬送速度を理論上の搬送速度（走行速度）と等しくすることができ、これにより、前述したと同様、図２に示すように、印字すべき真円を用紙９上にそのまま真円として印字することができる。
【００４１】なお、前述した実施例の構成に代えて、モータＭを用紙９の搬送ならびに中間転写ベルト１０の走行のために必要な理論上の計算値で駆動するとともに、これらの用紙９および中間転写ベルト１０を駆動するプレッシャローラ８の直径を理論上の計算値より小さくして、用紙９の搬送速度および中間転写ベルト１０の走行速度を小さくするようにしてもよい。
【００４２】また、本発明は、前述した各実施例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。たとえば、中間転写体として中間転写ローラを使用するものにおいて、中間転写ローラの回転ならびに用紙の搬送をモータによるプレシャローラの駆動により行ってもよい。また、中間転写体として中間転写ベルトを使用するものにおいて、中間転写ベルトの走行ならびに用紙の搬送をモータによるバックアップローラまたはプレッシャローラの駆動により行ってもよい。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、用紙の搬送速度および中間転写体がベルトであるときの中間転写体の搬送速度を正規の計算値より低速になるようにして、実際の速度を正規の計算値と等しくなるようにしたので、中間転写方式において印字精度を向上することができるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱転写プリンタの実施例を示す構成図
【図２】図１の実施例の作用を示す説明図
【図３】本発明に係る熱転写プリンタの他の実施例を示す構成図
【図４】従来の熱転写プリンタの一例を示す構成図
【図５】従来の熱転写プリンタの他例を示す構成図
【図６】図５の従来例の作用を示す説明図
【符号の説明】
１中間転写ローラ
３サーマルヘッド
６インクリボン
８バックアップローラ
９用紙
１０中間転写ベルト
１１プラテンローラ
１２バックアップローラ
１３制御手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】印字データに従ってインクリボンのインクを部分的に溶融するサーマルヘッドと中間転写体との間にインクリボンを介装するとともに、前記中間転写体に圧接されるプレッシャローラを配設し、前記サーマルヘッドおよび前記プレッシャローラをそれぞれ前記中間転写体に対し接離自在とした熱転写プリンタにおいて、前記中間転写体を駆動するモータと、前記モータの回転数を理論上の計算値より低速に制御する制御手段とを設けたことを特徴とする熱転写プリンタ。
【請求項２】印字データに従ってインクリボンのインクを部分的に溶融するサーマルヘッドと中間転写体との間にインクリボンを介装するとともに、前記中間転写体に圧接されるプレッシャローラを配設し、前記サーマルヘッドおよび前記プレッシャローラをそれぞれ前記中間転写体に対し接離自在とした熱転写プリンタにおいて、前記中間転写体を駆動するモータを設けるとともに、前記中間転写体の外径を理論上の計算値より小径にしたことを特徴とする熱転写プリンタ。
【請求項３】印字データに従ってインクリボンのインクを発熱素子の発熱により部分的に溶融するサーマルヘッドの発熱素子に前記インクリボンを介して対向するプラテンローラおよびこのプラテンローラと間隔を隔てて配設されたバックアップローラの外周に中間転写ベルトを緊張状態で巻回するとともに、用紙を前記バックアップローラの外周部位の前記中間転写ベルトに圧接させるプレッシャローラを配設した熱転写プリンタにおいて、前記中間転写ベルトを駆動するモータと、このモータの回転数を理論上の計算値より低速に制御する制御手段とを設けたことを特徴とする熱転写プリンタ。
【請求項４】印字データに従ってインクリボンのインクを発熱素子の発熱により部分的に溶融するサーマルヘッドの発熱素子に前記インクリボンを介して対向するプラテンローラおよびこのプラテンローラと間隔を隔てて配設されたバックアップローラの外周に中間転写ベルトを緊張状態で巻回するとともに、用紙を前記バックアップローラの外周部位の前記中間転写ベルトに圧接させるプレッシャローラを配設した熱転写プリンタにおいて、前記プラテンローラを駆動するモータを設けるとともに、前記プラテンローラの外形を理論上の計算値より小径にしたことを特徴とする熱転写プリンタ。

【図１】