JP4669406B2

JP4669406B2 - カセット

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Description

本発明は、記録紙とインクシートを収納した記録紙インクシート一体型カセット及び該カセットを用いるプリンタ装置に関するものである。

従来、コンピュータの出力装置やデジタル映像の出力装置としてのプリンタ装置は、記録方式に応じて、熱転写式プリンタ装置、インクジェットプリンタ装置、レーザープリンタ装置、ワイヤードットプリンタ装置などに分類できる。そのうち、ライン熱転写式プリンタ装置は、インクシートおよび記録紙を用い、主走査方向に配列された複数個の発熱体を選択的に駆動して、インクシートと記録紙とを副走査方向に搬送する。このことにより、記録紙にドットライン状に印画を行うものである。

近年、入力側であるデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、スキャナ等の画像を扱う入力機器の進歩に伴い、熱転写式プリンタ装置に対する注目度が高くなっている。熱転写式プリンタ装置は、静止画を記録するスチルカメラやビデオカメラなどによって撮像された電子画像情報を、コンピュータまたは記録媒体を介してプリント出力するのに好適なプリンタ装置である。

例えばインクジェットプリンタ装置などの他の方式のプリンタ装置では、ドットを形成するか否かの２値の選択しかないために、小さなドットを記録紙に形成しながら誤差拡散等の手法でみかけの解像度と階調性を得る。これに対して、熱転写式プリンタ装置の場合には、１つの画素を制御可能な熱の値を容易に変更できるため、１つの画素に対する階調性を多く取ることが可能である。このため、インクジェットプリンタ装置等の他のプリンタ装置に比べて滑らかで高画質な画像を得ることができるという利点がある。

また、熱転写式プリンタ装置は、記録手段としてのサーマルヘッドの性能や記録紙材料の性能も向上したために、仕上がり品位でも銀塩写真に見劣りしない画像プリントを得ることが可能であり、近年のデジタルカメラの進歩に歩調を合わせるように、特に自然画像用のプリンタとして注目されている。

さらに、熱転写式プリンタ装置とデジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像機器を直接的に接続することなく、あるいは、一体的に構成して撮影された画像情報をコンピュータなどを介することなく、直接的にプリント出力するシステムも登場している。こうしたシステムによれば、デジタルカメラやデジタルビデオカメラからの画像情報を簡単に写真的なプリントアウトを行うことが可能になり、ますます熱転写式プリンタ装置に対する注目度が高くなっている。しかしながら、熱転写方式ではフルカラー印刷を行うためには、複数色のインクを繰り返し重ねて転写する必要があり、以下これを実現させるための一般的な構成を説明する。

従来の熱転写式プリンタの一般的な構成の第一例を図３２に示す。図３２（ａ）の通り、記録紙カセット１０７に積載された記録紙は給紙ローラ１０８と分離手段１０９により最上層の記録紙だけが分離・給送されサーマルヘッド１０４とプラテンローラ１０５の間へ搬送される。印刷動作は記録紙Ｐの全長より少し長い外周をもつプラテンローラ１０５の周囲に記録紙Ｐを巻き付け、インクシート１０６と記録紙Ｐをサーマルヘッド１０４とプラテンローラ１０５とで圧接する。サーマルヘッド１０４の発熱によりインクシート１０６上のインクを記録紙Ｐ上に熱転写させながら、プラテンローラ１０５を回転させて行う。図３２（ｂ）の通り、１色目の印画を終えたあとに次色の印画を行うために、サーマルヘッド１０４の圧接を開放し、プラテンローラ１０５の回転を進めて印画開始位置まで記録紙Ｐを進め、１色目と同様の動作で２色目以降を印画する。このようにしてイエロー・マゼンタ・シアンの３色を重ねてフルカラー印刷を行う。

従来の熱転写式プリンタの一般的な構成の第二例を図３３に示す。図３３（ａ）の通り、用紙カセット２０１に積載された記録紙Ｐは給紙ローラ２０２と分離手段２０３により最上層の記録紙だけが分離・給送されサーマルヘッド２０４とプラテンローラ２０５へ搬送される。印刷動作はインクシート２０６と記録紙Ｐをサーマルヘッド２０４とプラテンローラ２０５とで圧接する。その後、サーマルヘッド２０４の発熱によりインクシート２０６上のインクを記録紙Ｐ上に熱転写させながら、印画方向下流に設けた１対のキャプスタンローラ２０７とピンチローラ２０８で記録紙Ｐを搬送させて行う。

図３３（ｂ）の通り、１色目の印画を終えたあとに次色の印画を行う。このために、サーマルヘッド２０４の圧接を開放し、キャプスタンローラ２０７とピンチローラ２０８を印刷動作時とは逆方向に回転させて印刷開始位置まで記録紙Ｐを戻し、１色目と同様の動作で２色目以降を印画する。このようにしてイエロー・マゼンタ・シアンの３色を重ねてフルカラー印刷を行う。

図３２の例でも図３３の例でも用紙カセット内の記録紙とインクシートは消耗品であり、使用に応じて、交換・補給する必要がある。ここでインクシートについてはインクシートの両端を２つのボビンに巻き付け２つのボビンとインクシートを枠体に収めた形態のカートリッジでユーザーに供給することが一般的である。図３２の１１０と図３３の２１０はそのカートリッジの枠体を示している。カートリッジには図示１１０ａと２０１ａのような空隙部が存在し、カートリッジを挿入する際には本体に設けられたサーマルヘッド１０４・２０４がカートリッジの空隙部に収まるようにカートリッジが案内され所定の位置に装着される。

以上２つの方式が従来一般的である。第一例は記録紙Ｐの全長より少し長い外周をもつプラテンローラが必要となるため装置が大型化し、図３２には図示されていないがプラテンローラの周囲に記録紙を巻き付けて保持する機構が必要であるため装置が複雑化するというデメリットがある。しかし第１色の印刷が終了したらそのすぐ後方に第２色の印刷開始部があるので第二例のように記録紙を戻す時間が不要となり印刷時間の高速化が図れるというメリットがある。逆に第二例は印刷時間が延びるというデメリットがあるが、装置の小型化・簡素化が図りやすいというメリットがある。

しかし、前述した熱転写式のプリンタ装置では良好なプリントを得るためにインクが転写しやすい表面を持った専用紙を記録紙として使用する必要がある。例えば記録紙５０枚分のインクシートが収納されたインクカートリッジと５０枚の記録紙をセットで販売する。ユーザーはセット販売された記録紙とインクカートリッジの梱包をあけて、インクカートリッジは本体へ、記録紙は用紙カセットへそれぞれ装填してプリンタ装置を使用しなければならないという、わずらわしさがあった。

熱転写プリンタの場合、図３４に示す通り大きさの記録紙に応じてそれぞれ異なるインクシートを用意した方がインクシートの無駄が少ない。従って図３４のように例えばＡ６サイズの記録紙とＡ６サイズ用のインクシートが収納されたインクカートリッジをセットで、Ａ７サイズの記録紙とＡ７サイズ用のインクシートが収納されたインクカートリッジをセットで販売する。ユーザーはそれぞれの用途に合わせて購入した上で、Ａ６サイズのプリントをした後にＡ７サイズのプリント行うときには、Ａ６サイズの記録紙とＡ６サイズ用のインクシカートリッジを取りだす。代わりにＡ７サイズの記録紙とＡ７サイズ用のインクカートリッジを装填しなければならない。

この時取り出したＡ６サイズの記録紙とＡ６サイズ用のインクカートリッジは後に使用する時のため保管する必要がある。インクカートリッジと記録紙が別々になっている上に記録紙やインクカートリッジはほこりや直射日光を嫌うので保管袋等に入れて保管しなければならないという、わずらわしさがあった。これらのわずらわしさを解決する提案として「特許文献１」「特許文献２」のようにインクシートと記録紙が一体型で収納されたカートリッジも提案されている。
登録番号２５２３３５５特開２０００−１０８４４２

しかしながら、「特許文献１」はインクシート収納部と記録紙収納部を一体化しているものの、インクシートがカートリッジに収納されたままの状態では印刷動作を行うことができない構成である。印刷動作を行うためにはインクシートをカートリッジから取り出して印刷位置までローディングする機構が必要であり、その機構の分だけ装置が複雑化し信頼性が低下するという問題点がある。

この「特許文献１」の問題点が改善されているものが「特許文献２」である。この提案では一体型カートリッジを収納後、インクシートを印刷位置までローディングする必要が無く、収納したままの状態で印刷動作が行えるようになっている。インクシートと記録紙を別々にプリンタ装置に装着するわずらわしさや、異なる種類の記録紙を使用する際に取り外したインクシートと記録紙を別々に保管するわずらわしさをユーザーに感じさせない構成となっている。

しかしながら写真印刷を第一の目的とする場合、使用する用紙はその保存性、耐久性または印画品質を確保するために所定の厚みを必要とする。そのため、印刷のための搬送時に極端に屈曲などすると印画面に傷または皺などが発生してしまう。また、記録紙の厚みが厚い場合、カセットから記録紙を分離させる分離方式によっては分離時十分に記録紙をたわませる空間がないと分離の信頼性が低くなってしまう。

「特許文献２」では用紙の搬送経路をカセットで形成しているが、用紙へのダメージを抑え、かつ搬送の信頼性を上げるために極端な屈曲が発生しないよう、やや大きな半径のＲでカセットの外形を形成している。しかし、この搬送経路を形成するためＲ形状の内側は無駄な空間となってしまっている。また、搬送経路の屈曲を滑らかにするためにはカセットの厚み方向もある程度以上必要となり、小型化には限界がある。結局、用紙のインクシートの収納に最低限必要な大きさ以上になってしまい、プリンタ本体の大型化も招いてしまう。

これらの問題点に鑑み、本発明では分離の信頼性が高く、用紙へのダメージを最小限に抑えかつ搬送の信頼性が高く、更にユーザビリティの高い小型の記録紙インクシート一体型のカセット及び該カセットを用いるプリンタを提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明のカセットは、記録紙を収納するための略直方体の記録紙収納部と、記録紙収納部内に収納される記録紙の面と平行な記録紙収納部の面に、供給するインクシートを収納するインクシート収納部と、該インクシート収納部からのインクシートを巻き取るインクシート巻取り部と、を備え、インクシート収納部とインクシート巻き取り部との間で露出しているインクシートと、記録紙収納部との間に、カセットが装置本体に装着されたときに、装置本体側のサーマルヘッドおよび給紙ローラを有するヘッドユニットが進入するためのスペースを有し、カセットが装置本体に装着されたときに、ヘッドユニットの給紙ローラを記録紙収納部内に収納された記録紙に接触させるための第三の開口を、インクシート収納部とインクシート巻取り部の間の記録紙収納部の面に設け、カセットが装置本体に装着され、記録紙を記録紙収納部から排出するときに装置本体側の押圧部が記録紙収納部に収納されている記録紙を押圧可能に接触するための第一の開口を、第三の開口が設けられている面と対向する記録紙収納部の面に設け、第三の開口、インクシート収納部、および、インクシート巻取り部が設けられている記録紙収納部の面に、記録紙を記録紙収納部から排出するための第二の開口を有し、インクシート巻取り部は略直方体の一辺に沿って配置され、かつ第二の開口はインクシート巻き取り部が配置されている記録紙収納部の面の一辺に対向する辺に沿って配置され、インクシート収納部は第二の開口に沿うよう配置されたことを特徴とする。

本発明によれば、記録紙インクシート一体型カセットをプリンタ装置に装着するだけで、印刷可能な状態になり、印刷作業を短時間に容易に行なうことができる。更に給紙ローラーをヘッドユニットに設置しているためプリンタ装置の小型化が達成され、対向する側に記録紙を装填及び加圧するための開口を設けているため、効率よく加圧が可能となっている。

さらに、記録紙は第三の開口から排出後搬送方向を反転した後、印刷搬送されることで、無駄な搬送経路、機構部品の必要がなく装置全体の小型化が達成できる。また、記録紙収納部は積載された記録紙を分離可能な分離つめを備えたことで、分離の信頼性が向上し、またカセット単体の状態で記録紙がカセットから脱落することが無い。また、記録紙の分離の信頼性が向上し、また記録紙を極端に屈曲させることがなく、緩やかにたわむことができ、記録紙へのダメージを最小限に抑えることができる。

以上、本発明では、ユーザビリティの高い小型の記録紙インクシート一体型のカセット及び該カセットを用いるプリンタ装置が得られる。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１、図２により本発明における記録紙インクシート一体型カセットの構成を説明する。
図１において１は本発明による記録紙インクシート一体型カセットの全体図であり、１０は主に記録紙を積載収納する筐体としての上ケースである。１１は上ケース１０との間でインクリシートの収納部を形成する下ケースであり、２０は印刷前のインクシートを収納する供給側収納部で、２１は印刷後のインクシートを収納する巻き取り側収納部である。

３０は記録紙をカセットから一枚ずつ取り出すための排出口または給送用開口であり、供給側収納部２０に隣接しかつ記録紙収納部の端部に記録紙の長手方向全域にかけて略四角形の開口を形成している。排出口３０の両端部には記録紙を一枚ずつ分離するための分離爪３１、３２を備えている。第１のケースとしての上ケース１０と第２のケースとしての下ケース１１はプラスチックを射出成型したものであり、それによりコストダウンを図っている。

図２はインクシートの巻き取り軸の軸方向に直行する方向の断面図である。図２において１２は帯状のインクシートであり、第１の軸である第一ボビン１２ａに巻きつけられて、先端は巻き取り用の第２の軸である第二ボビン１２ｂに接着などにより取り付けられている。インクシート１２は上ケース１０と下ケース１１との間に形成されたインクシート収納部に収納されており、第一ボビン１２ａは供給側収納部２０に、第二ボビン１２ｂは巻き取り側収納部２１にそれぞれ収納されている。第一ボビン１２ａおよび第二ボビン１２ｂは記録紙収納部に収納された記録紙の紙面と平行になるように配置されている。

１３は記録紙であり、上ケース１０の記録紙収納部２２にインクシート１２が印刷可能な枚数と同一枚数が重ねられ収納される。例えば、インクシート１２が５０画面分巻き取られていれば、記録紙１３も５０枚収納されている。すなわち、本発明における記録紙インクシート一体型カセットは例えば５０画面分の印刷が終われば、記録紙とインクシートシートが同時に使用済みとなり、どちらか一方のみが先に使い終わることはなない。そのためいずれか一方のみを補充、または交換することはなく、使い終わればユーザーはカセットごと交換すればよく、交換の手間が省けるものである。

２００は上ケース１０へ記録紙１３と保護シートを組み込む際の上面開口であり、カセット１をプリンタに装填し、印刷動作を行う際にはこの上面開口２００から加圧を行うための開口である。

１４は記録紙１３を汚れ、傷などから防ぐための保護シートであり、外形は記録紙１３とほぼ同一の外形寸法をしており、記録紙１３の最上部に重ねた状態で記録紙収納部２２に収納されている。図２に示すようにインクシート１２と記録紙１３の間に空間３３があり、これは本カセットがプリンタに装填されたときに後述するヘッドユニットが位置する空間である。また、上ケース１０の供給側収納部２０と巻き取り側収納部２１の中間には開口３４が設けられている。開口３４は記録紙収納部２２の長手方向のほぼ全域に渡っており、また図１に示すよう上ケース１０の側面の側面開口３４ａと繋がっている。

図１において３５はインクシートの供給側収納部２０の端面に設けられた第一位置決め穴であり、３６は同じく巻き取り側収納部２１の端面近傍に設けられた第二位置決め穴である。これら位置決め穴３５、３６はカセット１がプリンタに装填されたときにプリンタ本体側の位置決め軸と嵌合し、インクシートの巻き取り軸近傍を位置規制することでインクシートの走行、巻き取りの安定化を図るためのものである。

３７はカセットの種類により形状が異なるカセット判別突起である。カセット判別突起３７は記録紙のサイズ、あるいはインクシートのタイプが異なるとそれに応じて突起形状を異ならせ、プリンタ本体がこれを判別してそれらの記録紙、あるいはインクシートのタイプに応じた記録紙の搬送、印刷の制御を行うためのものである。

図１５と図１６にてカセットの種類について説明する。図１５、図１６は記録紙のサイズが異なる３種類のカセットを示したものであり、それぞれ図１５および図１６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は順にポストサイズ、Ｌサイズ、カードサイズのカセットを示している。図１６は排出口３０側から見て、供給側収納部での断面図である。図１５、１６に示すように記録紙のサイズに応じて上ケース１０の記録紙収納部２２の寸法Ｄはインクシート巻き取り軸方向で異なり、インクシート巻取り軸と直行する方向では同じ寸法としている。

さらに主に下ケース１１が形成するインクシート１２を収納する部分はいずれの方向においても記録紙のサイズにかかわらず同じ寸法としている。前述した位置決め穴３５、３６はインクシート収納部の端面に設置されており、またカセット判別突起もインクシート収納部端面に設置されている。さらに、図１６に示すようにインクシート１２の幅寸法は各記録紙サイズで異なるが、インクシート１２を巻き取る軸の全長も同じに設定してある。

次に図３、図４、図５と図６により、本記録紙インクシート一体型カセット１の組み立て方法について順に説明する。まず図３示すよう上ケース１０の記録紙収納部２２を下にした状態でインクシート１２の第一ボビン１２ａと第二ボビン１２ｂをそれぞれ、上ケース１０の半円形状の切り込み１０ｂとＵの字の切り込み１０ｃに落とし込む。その上から下ケース１１を上ケース１０に対し組み込み、上ケース１０の爪１０ａは下ケース１１の穴１１ｂに係合し、下ケース１１の爪１１ａが上ケース１０の穴１０ｄに係合することで、上ケース１０と下ケース１１が結合することとなる。図では見えないが図後方においても同様な爪と穴が配置されており、下ケース１１の主要な部分は上ケース１０に対し固定されることになる。

さらに本発明の記録紙インクシート一体カセットでは上ケース１０に設けられた溶着軸８０と下ケース１１に設けられた溶着穴８１を熱溶着により結合している。詳細を図４（ａ）、（ｂ）にて説明する。まず図４（ａ）は図３に示したインクシート１２と、下ケース１１が上ケース１０に組みつけられた状態を示しており、その状態で上ケース１０の溶着軸８０は下ケース１１の溶着穴８１に貫通している。この状態で溶着軸８０の先端を溶着工具の端子８２を溶着軸８０先端へ所定の荷重をかけながら押し付け変形させ、図４（ｂ）に示す８０ａのよう溶着軸８０の外径は溶着穴８１より大きくなり、かつ下ケース１１に対し図上方から密着することで、確実に固定されることになる。

図４の溶着工具の端子８２の先端形状は球Ｒの凹形状になっているため、溶着軸８０の変形後の形状８０ａは球Ｒ形状となっているが、端子８２先端が平面であれば溶着軸８０は平面状に変形させられ、これにおいても同様の効果を得ることは出きる。また、端子８２はヒーターを備えたもの、あるいは超音波の振動により溶着軸８０を振動させ熱を発生させるものでもどちらでもよく、このとき溶着軸８０の先端は円錐状になっているため、いずれの場合でも円錐状の先端から変形を起こしやすくなっている。

図５により記録紙１３と保護シート１４の組み込みについて説明する。インクシート１２、下ケース１１を上ケース１０に対し組み付け完了後、記録紙１３を５０枚と保護シート１４を１枚重ねた状態で上ケース１０に対し上面開口２００からコーナー部２箇所の押さえ部１０ｅの裏側へ斜め方向から挿入する。この際、記録紙１３は排出口３０のコーナー部に設けられた２つの分離爪３１、３２により排出口３０から脱落することはない。

記録紙、および保護シート１４が上ケース１０に装填された後、押さえ部材１５、１６が上ケース１０の残り２箇所のコーナー部に取り付けられることで記録紙１３の４箇所のコーナー部を保持し記録紙収納部２３内から脱落しないよう収納される。押さえ部材１５、１６も樹脂で形成されており、それぞれ樹脂の弾性変形を利用した爪により上ケース１０へ取り付けられる。以上説明したように本発明による記録紙インクシート一体型カセットは主に上ケース１０と下ケース１１の２つの部品で記録紙とインクシートを収納し、多くの部品を必要とせず小型化も図れるものである。

次に図７により本発明の記録紙インクシート一体型カセットを使用するプリンタについて説明する。図７において４０はプリンタ本体であり、側面のドア４１が開いた状態を示しており、カセット挿入口４２が露出している。カセット挿入口４２はカセット１の断面形状とほぼ同じ形状でかつ一回り大きい開口となっている。カセット挿入口４２内にはヘッドユニット４５の端部が見えている。

カセット挿入口４２へカセット１を挿入した状態を示したのが図８である。図８に示すようにカセット１がプリンタ本体へ挿入されるとカセット１の開口１５からヘッドユニット４５先端がわずかに露出し、ヘッドユニット４５先端に有る軸４６はカセット１より所定量突出した状態となる。この状態でドア４１を閉じるとドア４１の内面に設けられた係合穴４１ａが軸４６に嵌合しヘッドユニット４５の先端位置が規制されることになり、プリンタを使用可能な状態になる。

図９は本発明による記録紙インクリボン一体型カセットを使用するプリンタのサーマルヘッドユニット４５である。４７はサーマルヘッドであり、本体内の印刷制御基板と電気的に接続されている。４８は給紙ローラーであり、シャフト４８ａの両端はヘッドユニット４５上で回転可能に軸支されている。シャフト４８ａの一端にはギヤ４９がシャフト４８ａと一体的に回転するよう取り付けられ、図示せぬ連結ギヤにより給紙ローラー４８を回転駆動する。

５０はカセット内の記録紙を図において右方向へ付勢するための付勢部材である。付勢部材５０は、先端部５０ａがシャフト４８ａに嵌合し、もう一端はヘッドフレーム５５に固定されたレール５１にカセットの装填方向にスライド可能に保持され、スプリング５２によりカセットカセット挿入口４２方向へ付勢されている。

５３はカセット内の記録紙の有無を検知するためのフォトレフレクタであり、ホルダ５４によりヘッドユニット４５へ取り付けられている。図１０にフォトレフレクタ５３の取り付け状態の断面図を示す。図１０に示すよう、フォトレフレクタ５３の投光、受光部は上向きにヘッドユニット４５に取り付けられ、その上からホルダ５４を被せることで固定されている。

５６と５７はカセット１がプリンタ本体内に装填されたときにカセット１の位置決めを行う第一位置決め軸と第二位置決め軸である。これらはカセット１が装填されるとカセット１に設けられた第一決め穴３５と第二位置決め穴３６に嵌合し、カセット１のプリンタ本体内で位置規制をするものである。

５８はカセットの種類を判別するためのカセット判別スイッチであり、カセット１がプリンタ本体に装填されるとカセット１に設けられた突起形状によりカセットの種類を判別するものである。

５９はカセット１がプリンタ本体に装填されたときにカセット１の第二ボビン１２ｂに係合し、印刷時にインクシートシート１２を巻き上げ駆動する巻き上げ軸である。巻き上げ軸５９はギヤ５９ａ、５９ｂに連結し、印刷動作時に所定速度で回転するよう制御されている。６０はインクシートシート１２が巻き上げられる際に回転する従動軸で、たとえば回転動作を検知し確実にインクシート１２が供給されているかのチェックをするためのものである。

以上説明したヘッドユニット４５はプリンタ４０の本体内に設置されており、そのヘッドユニット４５に対してカセット１が装填されていく状態を図１１、図１２、図１３で説明する。図１１の矢印の方向へカセット１がプリンタ４０に装填されていく。そのときヘッドユニット４０は図２で示したインクシート１２と記録紙１３との間の空間３３に入っていくことになる。

図１２はその様子をカセット１の裏側から見た図である。図１２に示すよう、ヘッドユニット４５はインクシート１２より上側で記録紙１３より下側の空間３３に入っている。図１３ではカセット１が完全に装填された状態を示しており、図１４はその詳細を示した断面図である。図１３、図１４において第一位置決め軸５６は第一位置決め穴３５に、第二位置決め軸５７は第二位置決め穴３６に嵌合する。また巻き上げ軸５９は第二ボビン１２ｂ、従動軸６０は第一ボビン１２ａに嵌合する。さらに、カセット判別スイッチ５８はカセット判別突起３７により押圧されている。

位置決め穴３５、３６、またカセット判別突起３７カセットの種類が異なる場合においても共通の位置にあるためプリンタ本体側の位置決め軸５６、５７およびカセット判別スイッチも複数も受ける必要が無い。また、第一ボビン１２ａ、第二ボビン１２ｂの全長も同じであるため巻き取り軸５９、従動軸６０は全長、位置などを可変にする必要がない。

このように、複数の記録紙サイズを有するカセット、またはインクシート１２のサイズを複数有するカセットであってもインクシート収納部の外形寸法を同じにし、位置決め穴３５、３６、カセット判別突起３７をインクシート収納部に配置する。さらに第一ボビン１２ａ、第二ボビン１２ｂの全長も共通にすることで、プリンタ本体内部の構成を簡略化することができる。

図１７はカセット１がプリンタ４０に完全に装填された状態を示しており、わかり易いよう記録紙１３と保護シートを不図示にしてある。図１７に示すよう上ケース１０の開口３４内に給紙ローラー４８、フォトレフレクタ５３が位置している。また付勢部材５０は側面開口３４ａの内側に位置している。

図１８は付勢部材５０とカセット１、記録紙１３の位置の位置関係を示した断面図である。図１８において付勢部材５０は前述したようにスプリング５２により図右方向に付勢されており、当接面５０ａは側面開口３４ａから上ケース１０の内部に突出し記録紙１３の端面に当接している。そのとき、上ケース１０の外側側面とは隙間ｗが設けてあるため確実に記録紙１３を図右方向へ付勢している。付勢部材５０の設けられた斜面５０ｂは記録紙１３が図で最も下の記録紙から順次給紙されていき、図上方から下方へ移動していく記録紙が引っかかりなく当接面５０ａへ案内するものである。

次に付勢部材５０の作用について説明する。図２０（ａ）（ｂ）は付勢部材５０を採用しない場合のカセットの例を分離爪と記録紙の関係をわかり易くするために簡略化した図である。図２０（ａ）において１００は上ケースであり、１０１、１０２はそれぞれ分離爪である。１０３は記録紙であり、排出方向の先端コーナー部が分離爪に掛かっている。

一般に記録紙は裁断加工する際の誤差が生じるため縦横それぞれの寸法には公差を持っている。上ケース１００の記録紙収納部の内側寸法Ｌ１は記録紙の長手方向寸法の公差上限（Ｌｍａｘ）のものに対しても隙間を持った寸法にする必要がある。そのため、長手方向寸法Ｌが公差下限のものの場合は隙間が大きくなってしまう。

図２０（ｂ）は長手方向寸法Ｌが寸法公差下限（Ｌｍｉｎ）の記録紙でかつその記録紙がカセット１００内で向かって右側へ片寄っている状態を示している。この場合、記録紙１０３の右側の分離爪１０１への掛かり量Ｘ１と、左側の分離爪１０２への係り量Ｘ２は大きく異なってしまう。

たとえば図２０（ｂ）に示すように長手方向寸法Ｌの公差が±０．５ｍｍのとき、寸法公差上限（Ｌｍａｘ）の記録紙と寸法公差上限（Ｌｍｉｎ）の記録紙の寸法差は１．０ｍｍである。さらにカセット１００の内側寸法の余裕を片側０．１ｍｍずつとした場合、寸法公差下限（Ｌｍｉｎ）の記録紙では隙間は１．２ｍｍ生じることになる。よって分離爪１０１、１０２への掛かり量Ｘ１，Ｘ２の差が１．２ｍｍ生じることになる。

分離爪への掛かり量がこの差を無視できる程度まで大きければ問題ないが、写真を印刷するような大きさ、紙質の記録紙を用いる場合、分離駆動の負荷、記録紙へのダメージを考えるとそれほど大きな分離爪を用いることはできない。よって、上記１．２ｍｍの差を無視できる大きさの分離爪を用いることは困難であり、記録紙が爪分動作を行う際に分離タイミングの差が大きくなり、最悪の場合分離出来ないなどの不良を引き起こすことになる。

以下図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）にて本発明の付勢部材５０に適応したカセット１について説明する。これについてもわかり易くするために簡略化した図である。図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）はカセット１の排出口３０側から見た図であり、記録紙１３と分離爪３１、３２の関係を示している。図１９において（ａ）は記録紙の長手方向寸法Ｌが公差の上限（Ｌｍａｘ）の場合を示している。このとき上ケース１０の記録紙収納部の長手方向寸法Ｌ１は記録紙１３長手方向寸法Ｌが公差の上限の場合にもゆとりを持って収納できるよう設定してある。本実施例では記録紙１３の長手方向寸法Ｌが公差上限のときに図に示すよう０．２ｍｍの隙間ができる寸法に設定してある。

図１９（ｂ）は長手方向寸法Ｌが称呼寸法、（ｃ）は公差の下限（Ｌｍｉｎ）のときを示している。図１９はいずれも向かって左がカセット１の装填方向であり、向かって右がカセット１の取り出す方向である。よって付勢部材５０は向かって左から右方向へ記録紙１３を付勢しており、上ケース１０の向かって右側の内壁の当接している。

分離爪３１、３２の大きさは（ｂ）に示すよう長手方向寸法Ｌが称呼寸法であるときに、記録紙１３の掛かり量Ｘ１とＸ２が等しくなるよう分離爪３２に対し、分離爪３１の大きく設定されている。このように分離爪３１、３２の大きさを設定し、記録紙１３は付勢部材５０により分離爪３２方向へ付勢されているため、長手方向寸法Ｌが公差内でばらついたときの分離爪３１、３２と記録紙１３の係り量Ｘ１、Ｘ２の差は長手方向寸法Ｌの公差以下となる。

たとえば、図１９（ａ）に示すよう記録紙の公差上限（Ｌｍａｘ）のときの分離爪３２への掛かり量Ｘ１に対し、分離爪３１への掛かり量Ｘ２ｍａｘは記録紙１３の長手方向寸法Ｌの公差分だけ大きくなる。たとえば、長手方向寸法公差が±０．５ｍｍであるならば、掛かり量Ｘ２ｍａｘは係り量Ｘ１より０．５ｍｍだけ大きくなる。

一方、公差下限（Ｌｍｉｎ）のときは分離爪３２への掛かり量Ｘ１に対し、分離爪３１への掛かり量Ｘ２ｍｉｎは記録紙１３の長手方向寸法Ｌの公差分だけ小さくなり、掛かり量Ｘ２ｍｉｎは係り量Ｘ１より０．５ｍｍだけ小さくなる。

よって、付勢部材５０を採用しない場合の分離爪への掛かり量の差が左右で１．２ｍ生じたのに対し、本発明による付勢部材５０に適応したカセット１の場合では記録紙の寸法公差分０．５ｍｍに抑えることが出来る。左右の分離爪の記録紙の掛かり量の差を最小限に抑えることが出来、記録紙が爪分離を行う際に分離タイミングの差を低減し、分離出来ないなどの不良の発生を抑えることが出来る。

次に図２１〜２７を用いてプリンタ４０の動作を説明する。図２１はカセット１プリンタ４０に装填された印刷前の待機位置を示している。６０は加圧板であり、給紙を行う際に記録紙１３を給紙ローラー１４側へ押圧するものである。図２１の状態は待機位置であるため、加圧板６０は記録紙１３から離間した位置にある。この状態から加圧板６０が図下方向へ移動し、上面開口２００から記録紙１３へ所定圧力を持って押圧され、給紙ローラー１４が反時計方向へ回転すると給紙ローラー１４に接している記録紙１３が一枚のみ図左方向へ移動していき、爪分離が行われ、排出口３０より記録紙１３が排出される。

図２２は排出された記録紙１３がカセット１から所定量送り出された状態を示している。図に示すように記録紙１３はインクシート１２の第一収納部２０に沿うようたわみ、排出口３０より出ている。記録紙１３は主に写真印刷を行うのに適した用紙であり、極端に屈曲させると印画面に傷、皺などが発生してしまうが図に示すよう第一収納部左側で、排出口３０の下側の空間Ｄで緩やかにたわむことが出来る。

また、給紙ローラー１４は、記録紙１３の略中央付近を駆動できるため、記録紙１３がたわむが出来る長さが十分確保できるため、分離の信頼性が向上し、また記録紙１３が極端な屈曲を起こすことがなく記録紙１３へのダメージを最小限に抑えることが出来る。これはインクシートの第二収納部２１を記録紙収納部２２の図向かって右側に沿わせて配置したことから、前記空間Ｄを確保することが可能になっている。

更に給紙ローラー１４をヘッドユニット４５に設置しているため装置の小型化が達成され、対向する側に記録紙１３を装填及び加圧するための上面開口２００を設けているため、効率よく加圧が可能となっている。

記録紙１３が所定量送りだされた後、図２３に示すよう記録紙１３はローラー板６１により第一ローラー６２へ押し付けられ、第一ローラー６１の回転により更にカセット１より引き抜かれていく。図２４は記録紙１３がカセット１より完全に引き抜かれ、所定量送られた状態を示している。この状態から記録紙１３を記録紙１３の面に垂直方向の軸を中心に回転させる。

図２５は回転途中の状態を示している。記録紙１３の回転駆動は２つ有る第一ローラーを双方逆回転刺さることで行う。第一ローラー６２ａを記録紙１３をプリンタ４０内へ引き込む方向、第一ローラー６２ｂをプリンタ４０外へ送り出す方向へ回転させる。図２６は回転が完了した状態を示している。この状態から第一ローラー６２ａ、６２ｂにより記録紙１３をプリンタ４０内へ送り込み印刷動作へ移行する。

以上の記録紙１３の搬送に用いたローラー板６１、ローラー６１ａ、６２ｂ、ローラー板６１もインクシートの第二収納部２１を記録紙収納部２２の図向かって右側に沿わせて配置した空間Ｄに好適に配置することでプリンタ４０の小型化が可能になっている。また、排出口３０は印刷時搬送経路の上流側である第一収納部２１の外側に設けられているため、
記録紙１３はスムーズに印刷搬送の移行が出来、無駄な搬送が行われることはない。

図２７は印刷状態を示している。印刷動作はインクシート１２と記録紙１３をサーマルヘッド４５とプラテンローラ６４とで圧接し、サーマルヘッド４５の発熱によりインクシート１２上のインクを記録紙１３上に熱転写させながら、印画方向下流に設けた１対のキャプスタンローラ６５とピンチローラ６６で記録紙１３を搬送させて行う。一色目の印刷が終わるとサーマルヘッド４５の圧接を開放し、キャプスタンローラ６５とピンチローラ６６を印刷動作時とは逆方向に回転させて印刷開始位置まで記録紙１３を戻し、１色目と同様の動作で２色目以降を印画する。このようにしてイエロー・マゼンタ・シアンの３色を重ねてフルカラー印刷を行う。

印刷が完了すると記録紙１３はプリンタ４０の右側外部へ排出される。ユーザーが印刷操作を行えば以上の動作を繰り返し行い、カセット１内に収納された記録紙１３とインクシート１２がなくなるまで印刷を行うことが可能である。記録紙１３とインクシート１２は同一印画枚数を収納しているため、どちらか一方が先になくなることはない。本発明のプリンタでは記録紙１３がないことを検知し印刷動作を行わないようにしてある。

次に記録紙１３の有無の検知方法について図２８、図２９で説明する。図２８（ｂ）は記録１３がまだ十分ある状態を示している。図２８（ｂ）に示すようフォトレフレクタ５３は記録紙１３に略対向した向きに設置されている。印刷操作が行われると、加圧板６０が記録紙１３へ押圧されることで記録紙１３はフォトレフレクタ５３側へ押し付けられることになる。フォトレフレクタ５３から投光された赤外光が記録紙１３の裏面で反射光を検知する。記録紙１３は一般的に白色であるため比較的反射率が高く検知が容易である。また、加圧板６０が押圧位置にあるときにのみ検知動作を行うため、信頼性の高い検知を行うことが出来る。

図２８（ａ）は記録紙１３が無く、保護シート１４のみが残っている状態で印刷操作が行われ、加圧板６０が押圧位置にあり記録紙１３の有無を検知している状態を示している。図２９に示すよう保護シート１４のフォトレフレクタ５３に対向する部分には赤外光の反射率が低くなるインク、たとえば黒色の印刷１４ａが施されており、フォトレフレクタ５３は反射光を検知できないことで記録紙１３が無いことを判定する。この実施例では低反射率の印刷としたが、印刷の代わりに印刷範囲と同等の大きさの穴を明けても同様に反射光を検知することが出来ないため同様の目的を達成することが出来る。

次に印刷時のインクシート１２の走行について説明する。図３０は印刷時のインクシート１２の走行経路をプリンタ４０の本体側から見た図である。第一ボビン１２ａに巻かれたインクシート１２はまず上ケースの第一ガイド７０でサーマルヘッド４７方向へターンし、サーマルヘッド４７で印刷された後、剥離板７１により記録紙１３から引き剥がされる。その後、下ケース１１の第二ガイド７２、第三ガイド７３により更にターンさせられ第二ボビン１２ｂに巻き取られていく。印刷中インクシート１２には所定のテンションを持っている必要があるため、第一ボビン１２ａにはフリクションスプリングなどで所定トルクが掛かるようになっている。また、記録紙１３から剥離板７１により引き剥がす際にもテンションが掛かる。

よって上ケース１０には矢印ｄの方向へ、下ケース１１には矢印ｅの方向へ荷重が掛かることになる。それぞれの荷重は第一ボビン１２ａ、第二ボビン１２ｂを中心としたモーメントとして上ケース１０、下ケース１１に対してねじり荷重が加わることになる。上ケース１０、及び下ケース１１は前述したようにプラスチックの射出成形品であり、さらに上ケース１０には記録紙１３を排出する排出口１０と給紙ローラー４８、フォトレフレクタ５３のための開口３４を備えているため特に供給側収納部２０の周辺は剛性が低く、変形を起こしやすい。巻き取り側収納部２１周辺においても下ケース１１の第二ガイド７２、第三ガイド７３は上記テンションと、巻き取る際のトルクにより大きな荷重が掛かることになる。

図３０のＡ部詳細図を図３１に示す。図に示すように第二ガイド７２、第三ガイド７３には矢印ｇ、ｆの荷重が掛かり第二ガイド７２、第三ガイド７３周辺は下ケースの７４周辺から矢印ｈ方向へ折れ曲がるよう作用する。

上ケース１０、下ケース１１が変形を起こすとインクシート１２の走行経路にゆがみが生じてしまい安定的な走行が出来なくなる。安定的な走行が出来ないと第二ボビン１２ｂで巻き取る際に蛇行を起こす、または皺が発生することになる。皺が印刷経路上まで広がってしまうと印刷画面に皺が現れてしまうというプリンタにとっては重要な問題にまで発展してしまう。そのためにインクリボン１２の走行経路の安定化を図ることは非常に重要なことである。

本発明のカセット１では前述したように、インクシートの供給側収納部２０の端面に第一位置決め穴３５を設け、巻き取り側収納部２１の端面近傍に設けられた第二位置決め穴３６を設けてある。カセット１がプリンタ４０に装填されるとそれぞれ第一位置決め軸１５６、第二位置決め軸５７に嵌合することで前記のねじり荷重に対し変形することなくインクシート１２の走行経路の安定化を図ることが出来る。

また、上ケース１０に設けられた軸３５と下ケース１１に設けられた穴３６を熱溶着により結合することで、下ケース１１の第二ガイド７２、第三ガイド７３周辺が上ケース１０と一体感を増すことで更に剛性を上げることが出来、更に走行経路の安定化を図ることが出来る。

本発明の記録紙インクシート一体型カセットの説明図本発明の記録紙インクシート一体型カセットの断面図本発明の記録紙インクシート一体型カセットの組立方法の説明図本発明の記録紙インクシート一体型カセットの組立方法の説明図本発明の記録紙インクシート一体型カセットの組立方法の説明図本発明の記録紙インクシート一体型カセットの組立方法の説明図本発明の記録紙インクシート一体型カセットを用いるプリンタの説明図本発明の記録紙インクシート一体型カセットを用いるプリンタの説明図本発明による記録紙インクリボン一体型カセットを使用するプリンタのサーマルヘッドユニットの説明図フォトレフレクタの取り付け状態の断面図ヘッドユニットに対してカセットが装填されていく状態を示した図ヘッドユニットに対してカセットが装填されていく状態を示した図ヘッドユニットに対してカセットがプリンタに装填された状態を示す図ヘッドユニットに対してカセットがプリンタに装填された状態を示す図本発明による記録紙インクリボン一体型カセットの記録紙のサイズが異なる３種類のカセットを示した図本発明による記録紙インクリボン一体型カセットの記録紙のサイズが異なる３種類のカセットを示した図カセットがプリンタに装填された状態で記録紙と保護シートを不図示にした説明図付勢部材とカセット、記録紙の位置の位置関係を示した断面図付勢部材を採用適応した場合のカセットの例を分離爪と記録紙の関係を示した図付勢部材を採用しない場合のカセットの例を分離爪と記録紙の関係を示した図プリンタの動作を説明した図プリンタの動作を説明した図プリンタの動作を説明した図プリンタの動作を説明した図プリンタの動作を説明した図プリンタの動作を説明した図プリンタの動作を説明した図記録紙の有無の検知方法について説明した図記録紙の有無の検知方法について説明した図インクシートの走行について説明した図インクシートの走行について説明した図従来の熱転写式プリンタの一般的な構成の第一例を示す図従来の熱転写式プリンタの一般的な構成の第二例を示す図記録紙のサイズとインクシートの塗付部の関係を説明するための図

符号の説明

１カセット
１０上ケース
１１下ケース
１２インクシート
１３記録紙
２０供給側収納部
２１巻き取り側収納部
２２記録紙収納部
３０排出口
３１、３２分離爪
３４開口
３４側面開口
４０プリンタ
４５ヘッドユニット
５０付勢部材
６０加圧板
２００開口

Claims

記録紙を収納するための略直方体の記録紙収納部と、
前記記録紙収納部内に収納される前記記録紙の面と平行な前記記録紙収納部の面に、供給するインクシートを収納するインクシート収納部と、該インクシート収納部からの前記インクシートを巻き取るインクシート巻取り部と、を備え、
前記インクシート収納部と前記インクシート巻き取り部との間で露出しているインクシートと、前記記録紙収納部との間に、前記カセットが装置本体に装着されたときに、装置本体側のサーマルヘッドおよび給紙ローラを有するヘッドユニットが進入するためのスペースを有し、
前記カセットが装置本体に装着されたときに、前記ヘッドユニットの給紙ローラを前記記録紙収納部内に収納された記録紙に接触させるための第三の開口を、前記インクシート収納部と前記インクシート巻取り部の間の前記記録紙収納部の面に設け、
前記カセットが装置本体に装着され、前記記録紙を前記記録紙収納部から排出するときに前記装置本体側の押圧部が前記記録紙収納部に収納されている記録紙を押圧可能に接触するための第一の開口を、前記第三の開口が設けられている面と対向する記録紙収納部の面に設け、
前記第三の開口、前記インクシート収納部、および、前記インクシート巻取り部が設けられている前記記録紙収納部の面に、前記記録紙を前記記録紙収納部から排出するための第二の開口を有し、
前記インクシート巻取り部は前記略直方体の一辺に沿って配置され、かつ前記第二の開口は前記インクシート巻き取り部が配置されている前記記録紙収納部の面の前記一辺に対向する辺に沿って配置され、前記インクシート収納部は前記第二の開口に沿うよう配置されたことを特徴とするカセット。
前記第二の開口は、前記記録紙収納部に収納される記録紙の長手方向全域わたる略四角形の開口であり、
前記記録紙収納部に収納されている記録紙を分離可能な分離つめを、前記記録紙収納部の端部側の前記第二の開口の端部に備えたことを特徴とする請求項１に記載のカセット。
前記カセットが前記装置本体に装着されたときに、前記装置本体側の付勢部材が前記記録紙収納部に収納された記録紙を前記カセットの取り出し方向に付勢するために、前記付勢部材が前記記録紙と当接可能にするための第四の開口を前記第三の開口が設けられた前記記録紙収納部の面と直交する面に備えることを特徴とする請求項１に記載のカセット。
前記第四の開口と前記第三の開口は、連続した１つの開口として前記記録紙収納部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のカセット。