JP2001062985A - 製版用サーマルヘッドの制御方法および製版装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーマルヘッドを用いた穿孔製版において、
連続穿孔不良の低減および穿孔の高精細化を達成する。 【解決手段】 このサーマルヘッドでは、サーマルヘッ
ド制御回路２００は、副走査制御回路２０１と、タイミ
ング発生回路２０２と、履歴制御回路２０３とを備えて
おり、各発熱素子１の発熱動作を制御して、副走査方向
で奇数番目の穿孔の孔径が偶数番目の穿孔の孔径よりも
小さな孔径となるようにする。これにより、一般的な孔
径の穿孔を連続して設ける場合よりも確実に大きな幅の
離間部を残存させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は製版用サーマルヘッ
ドの制御方法および製版装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種記録装置において画像形成に使用さ
れているサーマルヘッドには、薄膜形成技術による薄膜
式サーマルヘッドと、これによらない厚膜式サーマルヘ
ッドとがある。このようなサーマルヘッドを利用して孔
版印刷用の孔版原紙の製版を行うにあたっては、隣り合
う穿孔の間に離間部を確実に形成し、きめ細かい穿孔を
形成することが印刷品質を高める上で要求されている。
また、Ａ２判あるいはさらに大判の孔版印刷を可能とす
るために、サーマルヘッドの大判化対応が要求されてい
る。また、一般に製版装置の製造プロセス中においてサ
ーマルヘッドの製造プロセスの煩雑さや製造コストが高
い比率を占めていることから、そのようなサーマルヘッ
ドの製造プロセスの簡易化および製造コストの低廉化も
要求されている。

【０００３】ところで、一般に薄膜式サーマルヘッドは
半導体製造工程と同様のスパッタリング装置や真空蒸着
装置などの高価な半導体製造装置を用いた高度なプロセ
スで作製されるので、電極や発熱素子のパターン寸法の
微細化に好適である反面、その製造工程が煩雑で製造コ
ストも高価なものとなり、しかも特殊な大型基板対応の
製造装置を特設してでも用いなければ、高々８〜１２イ
ンチ程度の大きさのものまでしか作製できない。一方、
厚膜式サーマルヘッドは、簡易な製造方法であるスクリ
ーン印刷法によって作製されるので低コストで製造する
ことができ、しかも大判のものを簡易に作製可能である
反面、特に幅方向の寸法を高精度に形成することが実際
上極めて困難である。このように薄膜式サーマルヘッド
と厚膜式サーマルヘッドとはそれぞれ一長一短を有して
いる。

【０００４】厚膜式サーマルヘッドは一般に、セラミッ
ク等の絶縁性基板上に電極が複数本所定の間隔を置いて
配列形成され、それら電極の上面に直線状パターンの発
熱抵抗体が積層されて、その主要部が構成されている。
電極に対して印字内容に対応した駆動電圧が印加される
と、隣り合う電極の間で所定の電位差が生じ、その間の
発熱抵抗体に電流が流れて、その通電エネルギに応じた
熱が発熱抵抗体から発せられる。その熱が記録媒体に接
触する表面部分に向かって拡散しつつ伝搬して行き、記
録媒体に対して感熱印字あるいはリボン転写印字が行な
われる。このようなサーマルヘッドによれば、電極間に
形成される個々の発熱素子の発熱領域よりも広い領域の
熱分布によって、各ドットが適度に連続した画像（印字
ドット）を形成できるので、感熱記録紙印字方式あるい
はリボン転写印字方式の印字装置による高品質な印字品
質の印字画像を得ることが可能となる。しかも、前述の
ようにサーマルヘッド全体の大判化対応や低コスト化が
可能であるという利点もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような厚膜式サーマルヘッドを孔版印刷用の孔版原紙の
穿孔に用いた場合、その主走査方向（孔版原紙の幅方
向）においては電極の配列間隔を調整することで穿孔寸
法を微細化することが可能であるが、副走査方向（孔版
原紙の走行方向）においては発熱抵抗体の幅を 100μｍ
よりも狭い寸法に形成することが極めて困難であるた
め、孔版原紙の穿孔寸法の微細化が極めて困難である。
しかも発熱抵抗体から発せられた熱は記録媒体に対する
印字（熱印加）の行なわれる表面まで拡散しつつ伝搬す
るので、最終的に記録媒体に対して印加される熱の１ド
ット当りの大きさ（つまり表面における見かけの発熱領
域の大きさ）がさらに大きくなる。その結果、本来は１
個１個が離間部を隔てて（離れて）形成されなければな
らない穿孔が複数個連続してしまい、連続穿孔不良が発
生するという問題がある。このような連続穿孔不良が発
生した孔版原紙を用いて印刷を行うと、その連続穿孔不
良の部分から必要量を越えたインクが透過して、印刷用
紙に対するインクの転移量が過多となり、その過多なイ
ンクが印刷用紙の裏面にまで滲んでしまうといった裏抜
けや、印刷後に半乾き状態で載置されたためにその印刷
物どうしでインクが再転写される裏移りなどの印刷不良
が発生するという問題がある。しかも、孔版印刷におい
ては一般に、印刷用紙に実際にインクが転写されて印刷
されたドット径の方が、孔版の穿孔径よりも大きな径と
なる。このような孔版の穿孔径に対する実際に印刷され
たドット径の大きさの比率はドットゲインと呼ばれる
が、このドットゲインは通常２００％程度の値となる。
従って、このようなドットゲインによるドットのさらな
る拡大をも考慮に入れて、孔版の穿孔径をさらに微細化
することが望ましいが、孔版に連続穿孔不良が発生して
いると、そのようなさらなる微細化がますます困難にな
る。

【０００６】しかも、そのような連続穿孔不良が発生し
た部分では、その周囲の孔版原紙から完全に切り離され
て脱落しやすい状態の紙滓や樹脂滓の小片が多数発生す
るので、これらの紙滓や樹脂滓が、発熱抵抗体や電極な
ど基板表面から突出した各部位の側面や上面あるいは基
板自体の表面にスミア状態で溜ってしまい、サーマルヘ
ッドの印刷品質を大きく損なうという問題がある。

【０００７】上記のような印刷不良の発生原因となる孔
版原紙の連続穿孔不良の発生を防ぐためには、発熱抵抗
体の発熱領域を従来よりさらに小さくしなければならな
いが、従来の厚膜式サーマルヘッドでは上記のように発
熱抵抗体の幅方向の寸法の微細化が特に副走査方向で既
に限界に達していることから、発熱領域のさらなる微細
化が極めて困難であった。

【０００８】一方、上記のような孔版原紙の製版におけ
る連続穿孔不良の解消や、穿孔寸法のさらなる微細化を
図るという点では、薄膜式サーマルヘッドが有利であ
る。薄膜式サーマルヘッドは、その製造プロセス上、発
熱抵抗体の幅や形状を厚膜式と比較して飛躍的に微細に
形成することができるからである。しかしその反面、前
述したように製造プロセスが煩雑で製造コストも高価と
なり、また大判化対応が困難である。特にこの大判化対
応という点においては、複数のサーマルヘッドブロック
をつなぎ合わせることによって大判のサーマルヘッドを
構成することになるので、そのつなぎ目の部分に発熱不
良が発生することがあり、そのつなぎ目の部分における
印刷に白スジ欠陥が発生するという問題がある。しかも
それら複数のサーマルヘッドブロックごとの発熱特性の
個体差に起因して、そのサーマルヘッドブロックどうし
の間での印刷濃度のばらつきが印刷画像品質に悪影響を
及ぼすこともある。あるいは、つなぎ合わせを精確に行
うためには極めて高度な位置合せ精度が要求されるが、
そのように高精度な位置合わせに成功する確率が低くな
って歩留まりが低下し、ひいては製造コストがさらに高
価なものとなるという問題もある。

【０００９】このように、従来の厚膜式サーマルヘッド
は、薄膜式サーマルヘッドでは実質的に極めて困難な大
判化対応も可能であり、しかも製造プロセスが簡易で製
造コストの低廉化を図ることが可能であるという大きな
利点を有しているものの、孔版原紙を製版する際に連続
穿孔不良が発生し、これを防ぐことは極めて困難である
という問題があった。またそのような連続穿孔不良の発
生に伴なって、紙滓や樹脂滓の残留が発生しやすく、そ
れがさらに穿孔不良や印字不良を発生させる原因となる
という問題があった。

【００１０】本発明は、このような問題に鑑みて成され
たもので、孔版原紙の製版における連続穿孔不良を解消
して、裏抜けや裏移りなどの印刷不良の発生を防ぐと共
に連続穿孔不良に起因して発生していた紙滓や樹脂滓の
発生を防ぎつつ、製造工程の簡素化および製造コストや
材料コストのさらなる低廉化を達成し得た製版用サーマ
ルヘッドの制御方法および製版装置を実現せんとするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による製版用サー
マルヘッドの制御方法は、主走査方向に列設された発熱
素子を選択駆動すると共に副走査方向に孔版原紙を相対
的に走査させて、該孔版原紙に対して所定の孔径の穿孔
を行う製版用サーマルヘッドの制御方法において、前記
穿孔のうち前記副走査方向の１つごとまたは複数個ごと
に、前記所定の孔径よりも小さな孔径の穿孔であって前
記副走査方向で穿孔間に穿孔されない離間部を残存させ
るに十分小さな孔径の穿孔を行うように、前記発熱素子
の出力エネルギを制御することを特徴としている。

【００１２】また、本発明による製版用サーマルヘッド
の制御方法は、主走査方向に列設された発熱素子を選択
駆動すると共に副走査方向に孔版原紙を相対的に走査さ
せて該孔版原紙に対して所定の孔径の穿孔を行う製版用
サーマルヘッドの制御方法において、前記穿孔のうち前
記主走査方向の１つごとまたは複数個ごとに、前記所定
の孔径よりも小さな孔径の穿孔であって前記主走査方向
で穿孔間に穿孔されない離間部を残存させるに十分小さ
な孔径の穿孔を行うように前記発熱素子の出力エネルギ
を制御することを特徴としている。

【００１３】なお、上記の小さな穿孔を１つごとまたは
複数個ごとに行うにあたっては、例えば偶数番目の走査
ラインの穿孔は従来の一般的な孔径とし奇数番目の走査
ラインの穿孔は小さな孔径の穿孔とするといった規則性
を繰り返すようにして穿孔してもよく、あるいは、例え
ば３つの穿孔を置いて４の倍数番目の穿孔ごとに小さな
孔径の穿孔を行うようにしてもよい。さらには、例えば
連続する２つの穿孔は小さな孔径とし、それに続く３つ
の穿孔はそれよりも大きな従来の一般的な孔径の穿孔と
するといった規則性を繰り返すようにして穿孔すること
なども可能であることは言うまでもない。

【００１４】ここで、前記発熱素子の発熱デューティを
前記所定の孔径の穿孔の発熱デューティよりも短くして
前記発熱素子の出力エネルギを制御してもよい。

【００１５】また、前記発熱素子が所定の間隔を置いて
前記主走査方向に列設された複数の電極の間ごとに形成
されており、該電極の前記主走査方向の幅が前記発熱素
子の該方向の幅よりも大きくすることも好ましい。

【００１６】また、前記穿孔の前記副走査方向での穿孔
ピッチが前記発熱素子の前記副走査方向の長さよりも短
い場合に特に上記の手法を好適に用いることができる。

【００１７】本発明による製版装置は、主走査方向に列
設された発熱素子を選択駆動するサーマルヘッド制御回
路と、孔版原紙に対して穿孔を行うために前記孔版原紙
を前記発熱素子に対して相対的に副走査方向に走査する
孔版原紙副走査手段とを有する製版装置において、前記
穿孔のうち前記副走査方向の１つごとまたは複数個ごと
に前記所定の孔径よりも小さな孔径の穿孔であって前記
副走査方向で穿孔間に穿孔されない離間部を残存させる
に十分小さな孔径の穿孔を行うように、前記孔版原紙副
走査手段が前記孔版原紙を走査しつつ前記サーマルヘッ
ド制御回路が前記発熱素子の出力エネルギを制御しなが
ら該発熱素子を選択駆動することを特徴としている。

【００１８】また、本発明による製版装置は、主走査方
向に列設された発熱素子を選択駆動するサーマルヘッド
制御回路と、孔版原紙に対して穿孔を行うために前記孔
版原紙を前記発熱素子に対して相対的に副走査方向に走
査する孔版原紙副走査手段とを有する製版装置におい
て、前記穿孔のうち前記主走査方向の１つごとまたは複
数個ごとに前記所定の孔径よりも小さな孔径の穿孔であ
って前記主走査方向で穿孔間に穿孔されない離間部を残
存させるに十分小さな孔径の穿孔を行うように、前記孔
版原紙副走査手段が前記孔版原紙を走査しつつ前記サー
マルヘッド制御回路が前記発熱素子の出力エネルギを制
御しながら該発熱素子を選択駆動することを特徴として
いる。

【００１９】ここで、前記サーマルヘッド制御回路が、
前記発熱素子の発熱デューティを前記所定の孔径の穿孔
の発熱デューティよりも短くして前記発熱素子の出力エ
ネルギを制御するようにしてもよい。

【００２０】また、前記発熱素子が所定の間隔を置いて
前記主走査方向に列設された複数の電極の間ごとに形成
されており、該電極の前記主走査方向の幅が前記発熱素
子の該方向の幅よりも大きく形成されたサーマルヘッド
を用いることも好ましい。

【００２１】また、前記穿孔の前記副走査方向での穿孔
ピッチが前記発熱素子の前記副走査方向の長さよりも短
いサーマルヘッドを用いた製版装置の場合に、上記の手
法を特に好適に用いることができる。

【００２２】なお、上記の孔版原紙副走査手段は、孔版
原紙を発熱素子に対して相対的に副走査方向に走査でき
るものであればよいので、固定されたサーマルプリント
ヘッド本体に孔版原紙を副走査方向に走査（搬送）する
ものでもよく、あるいは孔版原紙を載置台に固定してお
き、サーマルプリントヘッド本体を動かすようにしても
よい。

【００２３】また、副走査方向の穿孔の外形寸法および
位置は、孔版原紙の走査速度、発熱素子の発熱タイミン
グおよび発熱継続時間ならびに発熱パワー（出力エネル
ギ）に依存して定まるが、それらの各条件は個々のサー
マルプリントヘッドごとで異なっているので、所定の規
則性を以て穿孔の小径化を行うことによって、それより
も大きな従来同様の一般的な孔径の穿孔との間に確実に
離間部を確保できるように、孔版原紙の走査速度および
発熱素子の発熱タイミングなどに対応して発熱素子の出
力エネルギを制御すればよいことは言うまでもない。

【００２４】また、発熱素子の出力エネルギを制御する
具体的な手法としては、その発熱デューティの長短を調
節することによってその発熱デューティ継続中の発熱総
量すなわち総出力エネルギを制御することのみには限ら
ず、その他にも、例えば発熱素子に対する印加電圧の大
きさを調節することによって、その電圧に対応した発熱
量が出力されるように制御することなども可能である。

【００２５】また、穿孔を小径化するためのさらに具体
的な手法としては、孔版原紙の走査速度は一定にしてお
き、発熱素子の発熱デューティ（発熱時間）を一定時間
よりも短くする手法と、発熱素子の発熱デューティは一
定にしておき、孔版原紙の走査速度を小径化する穿孔の
期間中に速くする手法とを、適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、製版用サーマルヘッド
の制御方法および製版装置において、副走査方向あるい
は主走査方向で隣り合う穿孔の間に孔版原紙が残存する
離間部を設けるように、その副走査方向あるいは主走査
方向に１個おき又は複数個おきに所定の孔径よりも小さ
な穿孔を行う。これにより、小さな孔径の穿孔とそれよ
りも大きな一般的孔径の穿孔との間に、確実に広い幅の
離間部を確保することができる。これにより、孔版原紙
における副走査方向あるいは主走査方向での連続穿孔不
良が多発することを解消することができる。その結果、
印刷用紙に対するインクの転移量が過多となることに起
因したインクの滲みや裏抜けあるいは裏移りなどの印刷
不良や印刷品質の低下を解消することができる。

【００２７】また、発熱素子の発熱デューティを所定の
孔径の穿孔の発熱デューティよりも短くして発熱素子の
出力エネルギを制御することにより、サーマルヘッド本
体としては一般的な構造および発熱素子を備えた厚膜サ
ーマルヘッドを用いるなどして、本発明に係る小径の穿
孔をサーマルヘッド制御回路の改造あるいはその動作の
ソフトウェア上の改造のみによって実現することができ
るので、本発明を一般的な構造のサーマルヘッド本体を
用いた製版装置の駆動制御に対して簡易に適用すること
が可能となる。その結果、装置全体としての高コスト化
や製造工程の繁雑化を伴うことなく、副走査方向に離間
部を確実に設けることができる。

【００２８】また、発熱素子が所定の間隔を置いて主走
査方向に列設された複数の電極の間ごとに形成されてお
り、その電極の主走査方向の幅が同方向の発熱素子の幅
よりも大きい厚膜式の製版用サーマルヘッドを用いると
いう簡易な手法によって、前述のような主走査方向での
穿孔間の離間部を確実に設けることができる。その結
果、装置全体の製造工程の繁雑化や高コスト化などを伴
うことなく、主走査方向にも確実に離間部を設けること
ができる。

【００２９】また、特に副走査方向での穿孔ピッチが発
熱素子の副走査方向の長さよりも短い場合には、副走査
方向で隣り合う穿孔どうしが連続してしまい連続穿孔不
良となることが避け難かったが、本発明によれば、上記
のように小径の穿孔を混在させることによって、その小
径の穿孔と一般的な孔径の穿孔との間に離間部を確実に
残存させることができる。従って、本発明の手法はその
ような副走査方向での穿孔ピッチが発熱素子の副走査方
向の長さよりも短い場合に特に好適なものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００３１】図１はこの製版装置の概要構成を示す図、
図２はそれに用いられるサーマルヘッド本体の要部平面
図、図３はそのＡ−Ａ断面図である。この製版装置は、
発熱素子１が主走査方向に列設されたサーマルヘッド本
体１００と、その発熱素子１を選択駆動するサーマルヘ
ッド制御回路２００と、孔版原紙（図示省略）を発熱素
子１に対して副走査方向に走査させる孔版原紙副走査部
（孔版原紙副走査手段）３００と、それらに駆動用電源
電圧を供給する電源回路４００とからその主要部が構成
されている。

【００３２】サーマルヘッド本体１００は、セラミック
からなる基板１０１の表面上ほぼ全面に熱絶縁層１０２
が形成され、その上に複数の電極１０３が所定の間隔を
置いて櫛歯状に配列形成されており、さらにその電極１
０３と直交するように直線状の発熱抵抗体１０４が形成
されて、それら電極１０３間ごとに発熱素子１が形成さ
れている。そして電極１０３や発熱抵抗体１０４を含む
基板１０１ほぼ全面を覆ってそれらを保護するように保
護層１０５が形成されている。熱絶縁層１０２はガラス
材料から形成された４０〜１００μｍ厚の一般的なもの
である。電極１０３は、厚さ０．５〜４μｍで銀ペース
トあるいは金ペーストを固化して形成された、あるいは
アルミニウムなどから形成された、一般的なものであ
る。発熱抵抗体１０４は、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2 ）
にガラス粉および溶剤を混合した発熱抵抗体１０４材料
をスクリーン印刷法などによってパターニングし、これ
をキュアするなどして固化して形成されたもので、断面
形状が蒲鉾状のような形状で、その平面形状はサーマル
ヘッド本体１００の長手方向と同方向に長い直線状に形
成されている。従ってこの発熱抵抗体１０４を用いて形
成される個々の発熱素子１間は、実質的には独立してお
らず、主走査方向に熱的に連続している。保護層１０５
は、耐摩耗性のガラス材料からなる１〜２０μｍの厚さ
のもので、発熱抵抗体１０４や電極１０３を含んで基板
１０１表面ほぼ全面を覆うように形成されている。

【００３３】このように、サーマルヘッド本体１００は
積層構造の点では従来の積層構造と同様の構造となって
いる。しかし、電極１０３の主走査方向の幅（寸法）
は、電極１０３間の間隔すなわち各発熱素子１の主走査
方向の幅（寸法）よりも大きな幅に形成されている。換
言すれば、発熱素子１の主走査方向における１ピッチ内
で電極１０３の幅を大きな幅にするほど、各発熱素子１
の主走査方向の幅は狭い幅になる。このように各発熱素
子１の主走査方向の幅を十分に狭くすることによって、
発熱素子１から発せられた熱が発熱抵抗体１０４の表面
まで伝搬する間に主走査方向に拡散しても、主走査方向
で隣り合う穿孔どうしが連続穿孔することを解消して、
確実に主走査方向の離間部７を形成する（残存させる）
ことができる。より具体的には、本実施形態のサーマル
ヘッド本体１００は、ドット密度４００ｄｐｉ対応のも
ので、各発熱素子１の主走査方向の幅が２３．５μｍ、
同方向の電極１０３の幅が４０μｍとなっている。

【００３４】しかしその一方、発熱素子１の副走査方向
の寸法については、発熱抵抗体１０４の幅に依存するの
で、このサーマルヘッド本体１００のような一般的なス
クリーン印刷法などによって形成される積層構造の厚膜
サーマルヘッドと同様に、実用的な精度を保ちつつ可能
な発熱抵抗体１０４の幅の微細化の限界は１００μｍ程
度までとなっている。このため、一般的な構造の厚膜式
サーマルヘッド本体１００のハードウェアを改造して副
走査方向の連続穿孔を解消することは極めて困難であ
る。また、副走査方向の穿孔ピッチを少なくとも発熱抵
抗体１０４の幅よりも大きく取らなければ副走査方向で
連続穿孔が発生することになるが、穿孔のドット密度を
さらに向上して、さらなる高精細化を実現するために
は、副走査方向の穿孔ピッチを小さくすることが望まし
い。そこで、この発熱素子１の副走査方向の寸法につい
ては一般的な厚膜式サーマルヘッドの寸法のままとし、
後述するように穿孔の孔径を規則的に変化させて、小径
の穿孔を混在させるという、発熱素子１の制御方法上の
手法および装置（制御回路）上の手法によって、副走査
方向に広い離間部６を確実に残存させるようにする。

【００３５】孔版原紙副走査部３００は、未穿孔の孔版
原紙を、画像データに基づいた穿孔動作の進捗に同期し
つつ副走査方向に一定速度で走査するもので、その全体
的な動作タイミングを制御するシステム制御回路３０１
と、画像データの処理を行う画像処理回路と共にそれに
同期して副走査モータの電気機械的な回転動作を制御す
る副走査モータ駆動回路とを併せ備えた画像処理／副走
査制御回路３０２と、副走査駆動モータ（図示省略）に
よって供給される駆動力を用いて機械的に一定速度で孔
版原紙を副走査方向に走査（搬送）する副走査機構３０
３とを備えている。

【００３６】サーマルヘッド制御回路２００は、副走査
制御回路２０１と、タイミング発生回路２０２と、履歴
制御回路２０３とを備えており、図６に示すような各種
信号およびデータに基づいて各発熱素子１の発熱動作を
制御するものである。タイミング発生回路２０２は、サ
ーマルヘッド本体１００に配設されたサーマルヘッド駆
動用レジスタ（図示省略）に画像データ（図６（ｂ））
をセットするためのラッチ信号（図６（ｃ））およびス
トローブ（ｓｔｒｏｂｅ）信号ならびにクロック信号
（図６（ａ））を出力する。履歴制御回路２０３は穿孔
のための発熱デューティを変化させる情報および画像デ
ータを副走査制御回路２０１およびタイミング発生回路
２０２に対して供給すると共に、画像データに基づい
て、主走査方向に列設された発熱素子１を選択的に駆動
するためのパルス波形を発生しそれをサーマルヘッド本
体１００に供給するものである。

【００３７】副走査制御回路２０１は、履歴制御回路２
０３から供給される発熱デューティを制御するための情
報および画像データならびにタイミング発生回路２０２
から供給されるクロック信号に基づいて、副走査方向で
奇数番目の穿孔の孔径が偶数番目の穿孔の孔径よりも小
さな孔径となるように、図６（ｆ）に模式的に示すよう
に発熱デューティを短くする制御を行うものである。さ
らに詳細には、副走査方向での偶数番目のタイミング
（ｔｂ２，ｔｂ４…）のストローブ信号波形のパルスデ
ューティＴdsを、奇数番目のタイミング（ｔｂ１，ｔｂ
３…）のストローブ信号波形のパルスデューティＴdLよ
りも短く（小さく）すことによって、偶数番目の穿孔の
際の発熱デューティＤs を、図６（ｄ）に示すような従
来の一般的なストローブ信号と同様に一定のオンパルス
デューティＴdLの奇数番目のストローブ信号に基づいて
制御される一定周期Ｔの発熱デューティＤL から、図６
（ｅ）に示すような短い発熱デューティＤs に短縮させ
ることができる。これにより、副走査方向で奇数番目の
一般的な孔径の穿孔５ａ，５ｃ…とそれに続く偶数番目
の小さな孔径の穿孔５ｂ，５ｄ…との間に、一般的な孔
径の穿孔５ａ，５ｃ…を連続して設ける場合よりも確実
に大きな幅の離間部６を残存させることができる。その
結果、副走査方向での連続穿孔の連続的な多発などの穿
孔不良を解消することができる。

【００３８】しかも、このような偶数番目の穿孔５ｂ，
５ｄ…を小径化する制御は、図６（ｄ）に示すような従
来の一定周期のストローブ信号のパルス波形を図６
（ｅ）に示すような波形に代えるという簡易な手法によ
って実現できるので、装置の製造工程の繁雑化や高コス
ト化などを伴うこともない。

【００３９】ここで、小径の穿孔を行うためにはどの程
度の発熱量あるいは発熱デューティＤs とすればよいか
については、サーマルヘッド本体１００の発熱素子１の
副走査方向の外形寸法およびその発熱量ならびに発熱抵
抗体１０４中を伝搬する間に熱が拡散して広がる領域の
大きさと、副走査方向の走査速度（換言すれば孔版原紙
の送り速度）とに基づいて設定することができる。例え
ば、副走査方向の分解能（ドット密度）が４００ｄｐｉ
の場合を一例に挙げると、副走査方向の一走査周期を２
ｍｓとすると副走査方向の穿孔ピッチは６３．５μｍと
なる。そして一般的な材質の孔版原紙を用いるものとす
ると、１副走査周期内で３０％以上に渡る時間の発熱デ
ューティを短縮することで十分な幅の離間部６を設ける
ことが実験的に望ましいことを、本発明者による種々の
実験から確認しているので、発熱デューティを１副走査
周期の３０％以上の時間すなわち約６００μｓ短縮すれ
ばよいことが計算できる。すなわち、ストローブ信号に
おける奇数番目のオンパルスデューティを約６００μｓ
短縮すればよい。

【００４０】上述のような本実施の形態に係る製版装置
を用いて孔版原紙に穿孔を行った場合の一例を図５に示
す。上述のような穿孔を行うことにより、例えば図５に
示すような副走査方向で隣り合う穿孔５ａ、５ｂ、５
ｃ，５ｄ…のうち、奇数番目の穿孔５ｂ，穿孔５ｄ…は
発熱デューティが一般的な長さの穿孔を行ったことによ
りその孔径が一般的な所定の大きさとなっている一方、
偶数番目の穿孔５ｂ，穿孔５ｄ…は発熱デューティが短
かい穿孔を行ったことによりその孔径が小さく形成され
ているので、これら小径の偶数番目の穿孔５ｂ，穿孔５
ｄ…と、これに隣り合った奇数番目の穿孔５ｂ，穿孔５
ｄ…との間には、それぞれ確実に十分な幅の離間部６が
確保されている。しかも、発熱素子１の主走査方向の幅
を狭く形成したことによって、主走査方向についても隣
り合う穿孔どうしの間（例えば穿孔５ａと５ｅとの間な
ど）に確実に離間部７を確保されている。

【００４１】しかし一方、比較例として、図６（ｄ）に
示したような従来の一般的な一定周期のストローブ信号
および上記同様の画像データに基づいて、上記実施形態
で用いたものと同じ仕様のサーマルヘッド本体１００を
駆動し、上記と同じ仕様の孔版原紙に対して穿孔する実
験を行なったところ、偶然に画像データが０となってい
たドットを除いては、図１２に一例を示すように主走査
方向および副走査方向の両方向で連続穿孔不良が連続的
に多発した。

【００４２】このように、本実施の形態に係る製版用サ
ーマルヘッドの制御方法およびそれに基づいて制御（駆
動）される製版装置によれば、装置の製造工程の繁雑化
や高コスト化などを伴うことなく、副走査方向には離間
部６を設けると共に主走査方向には離間部７を設けるこ
とができるので、連続穿孔不良の発生を解消することが
でき、その結果、厚膜式サーマルヘッドの有する低コス
ト、大判化対応可能といった長所を保ちつつ、孔版原紙
に対する穿孔品質のさらなる向上を達成することができ
る。

【００４３】ここで、上記の偶数番目の穿孔のように発
熱素子１の出力エネルギ（発熱パワー）を低く落して穿
孔を行う際に、場合によっては図８に示すように孔版原
紙材料の膜６００が貫通した孔５´のまわりに薄い膜状
に残ってしまい、その部分の穿孔５００が完全には貫通
されないという現象が生じることがある。このような不
完全穿孔が小径の穿孔５００の中に生じると、その部分
ではインクが実質的にほとんど貫通できなくなるので、
白点欠陥などの印刷欠陥を発生させる要因となり、印刷
品質を低下させてしまう場合がある。

【００４４】そこで、そのような不完全穿孔の発生を解
消するためには、複数の小径の穿孔５００をその一部が
重なるように一部重ね打ちすることが好ましい。例えば
図１０に示すように、一般的な大きさの穿孔５ａと５ｃ
との間に２つの小径の穿孔５００ａ，ｃの一部が重なる
ように、それらの穿孔タイミングを制御する。このよう
に２つの小径の穿孔５００ａ，ｃを一部重ね打ち状態に
することにより、その２つの穿孔５００ａ，ｃが重なっ
ている部分を中心とした部分に確実に小径の穿孔５´を
設けることができる。このような２つの穿孔５００ａ，
ｃを一部重ね打ちするための制御は、図９に一例を示す
ような各種信号波形を用いて実行することができる。す
なわち、図９（ｄ）に示すような従来と同様の一定パル
スタイミングおよび一定デューティＴdLであるストロー
ブ信号のオンパルス波形を、図９（ｅ）に示すように、
１番目と４番目の走査タイミング（ｔｄ１，ｔｄ４）の
オンパルス波形についてはそのままとし、２番目と３番
目の走査タイミング（ｔｄ２，ｔｄ３）のオンパルス波
形はそのオンパルスデューティ区間が短くなると共に互
いに近寄るように変更することによって、そのオンパル
ス波形に対応した２番目と３番目の走査タイミングにお
ける穿孔５００ａ，５００ｂを一部重ね打ちして、その
中央部に確実に貫通する穿孔５´を穿設することができ
る。

【００４５】あるいは、小径の穿孔５００ａ，ｃ以外に
も一般的な（小径の穿孔５００ａ，ｃの孔径よりも大き
な）孔径の２つの穿孔５を、その一部が敢えて重なるよ
うに重ね打ちし、その重ねる程度に応じて中心部に完全
穿孔される小径の穿孔５´の大きさを調節するようにし
てもよい。

【００４６】また、主／副両走査方向で孔径の大小異な
った穿孔５および穿孔５００が交互に混在して配列する
ようにしてもよい。そのようにして製版された孔版原紙
の一例を図１１に示す。このような穿孔の制御は、上記
の副走査方向における発熱デューティの制御に加えて、
サーマルヘッド制御回路２００における主走査方向での
発熱デューティをも可変できるようにして、主走査方向
においても隣り合う穿孔ごとにその１選択期間中の発熱
デューティを変化させることによって実現することがで
きる。あるいは、サーマルヘッド本体１００の主走査方
向での発熱素子１の幅を大小交互に並ぶようにすること
などによっても、主走査方向で孔径の大小異なった穿孔
５および穿孔５００が交互に混在するような穿孔を行う
ことができる。このようにして、副走査方向に加えて、
主走査方向での穿孔の大小をも制御して、主／副両走査
方向で確実に離間部６，７を設けることができる。

【００４７】なお、上記実施の形態ではサーマルヘッド
本体１００を固定しておき、孔版原紙すなわち孔版原紙
を機械的に副走査方向に走査させるようにしたが、この
他にも、孔版原紙を載置台（図示省略）などの上に固定
しておき、その上にサーマルヘッド本体１００を移動
（走査）させてもよい。

【００４８】また、上記実施の形態では、孔版原紙の走
査速度（搬送速度）を一定にすると共に、サーマルヘッ
ド制御回路２００によって副走査方向の発熱デューティ
を短くして、発熱素子１の偶数番目の副走査タイミング
ごとの出力エネルギを小さくなるように制御している
が、発熱素子１の出力エネルギを制御する手法はこれの
みには限定されないことは言うまでもない。この他に
も、サーマルヘッド制御回路２００による副走査方向の
穿孔デューティは従来の一般的な手法と同様に一定デュ
ーティで繰り返しつつ、孔版原紙副走査部３００による
孔版原紙の走査速度を、穿孔タイミングと同期して偶数
番目の穿孔が行われる際の走査速度が奇数番目の穿孔が
行われる際の走査速度よりも遅くなるように制御しても
よい。

【００４９】また、上記では副走査方向で全ての偶数番
目の穿孔を小径にする場合について示したが、この他に
も、例えば３の倍数番目ごとに小径の穿孔を混在させる
ようにしてもよく（つまり一般的な大きさの穿孔２個お
きに小径の穿孔を混在させてもよく）、あるいは、例え
ば穿孔４個おきに小径の穿孔２個ずつを混在させる規則
性で穿孔するといった手法も可能である。

【００５０】また、上記実施の形態では、主走査方向の
離間部７も確実に残存させるようにしたが、この主走査
方向の離間部７については必ずしもすべての離間部７を
残存させることのみには限定されないことは言うまでも
ない。この主走査方向の離間部７が損なわれたとして
も、本発明によれば副走査方向の離間部６を広い幅で確
実に残すことができるからである。すなわち、図７に示
すように副走査方向で奇数番目の穿孔タイミングごとの
一般的な大きさの穿孔どうしは主走査方向に連続穿孔と
なっていても、副走査方向の離間部６は確実に残存させ
ることができる。ただしこれら主／副両方向の離間部
６、７を共に確実に残存させた方が、より望ましいもの
であることは言うまでもない。

【００５１】また、上記実施の形態では、基板１０１の
表面上に電極１０３が形成され、その上に発熱抵抗体１
０４が形成されている一般的な積層構造の厚膜式サーマ
ルヘッドに本発明を適用した場合についてを示したが、
サーマルヘッド本体１００の積層構造はこれのみには限
定されない。この他にも、例えば基板１０１に溝を刻設
するなどしてその溝に発熱抵抗体１０４を埋め込むよう
に配置し、その上に電極１０３を配設した構造の厚膜式
サーマルヘッドに本発明を適用することなども可能であ
ることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る穿孔製版装置の概要構成を示
す図

【図２】サーマルヘッド本体の要部平面図

【図３】サーマルヘッド本体のＡ−Ａ断面図

【図４】発熱素子から発せられた熱の伝搬状態を模式的
に示すと共にサーマルヘッド本体の積層構造を示すサー
マルヘッド本体の長手方向のＢ−Ｂ断面図

【図５】本実施の形態に係る穿孔製版装置を用いて穿孔
を行って得られた孔版原紙の一例を示す図

【図６】本実施の形態に係る穿孔製版装置に用いられる
各種信号波形の一例を示す図

【図７】副走査方向では一般的な大きさの穿孔どうしが
主走査方向に連続穿孔となっている一方、副走査方向の
離間部は確実に残存させた場合の一例を示す図

【図８】孔版原紙材料の膜が貫通した孔のまわりに薄い
膜状に残る不完全穿孔の現象の一例を示す図

【図９】小径の穿孔を一部重ね打ちするための制御に用
いられる各種信号波形の一例を示す図

【図１０】複数の小径の穿孔をその一部が重なるように
一部重ね打ちした場合の孔版原紙の一例を示す図

【図１１】本発明の制御方法に基づいて動作する穿孔製
版装置によって、主／副両走査方向に孔径の異なる大小
の穿孔が混在するように穿設された孔版原紙の一例を示
す図

【図１２】比較例として従来の穿孔製版装置を用いて穿
孔を行って得られた孔版原紙の一例を示す図

【符号の説明】

１ 発熱素子 ５ 穿孔 ６ 副走査方向の離間部 ７ 主走査方向の離間部 １００ サーマルヘッド本体 ２００ サーマルヘッド制御回路 ３００ 孔版原紙副走査部 ４００ 電源回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に列設された発熱素子を選択
   駆動すると共に副走査方向に孔版原紙を相対的に走査さ
   せて、該孔版原紙に対して所定の孔径の穿孔を行う製版
   用サーマルヘッドの制御方法において、 前記穿孔のうち前記副走査方向の１つごとまたは複数個
   ごとに、前記所定の孔径よりも小さな孔径の穿孔であっ
   て前記副走査方向で穿孔間に穿孔されない離間部を残存
   させるに十分小さな孔径の穿孔を行うように、前記発熱
   素子の出力エネルギを制御することを特徴とする製版用
   サーマルヘッドの制御方法。
2. 【請求項２】 主走査方向に列設された発熱素子を選択
   駆動すると共に副走査方向に孔版原紙を相対的に走査さ
   せて、該孔版原紙に対して所定の孔径の穿孔を行う製版
   用サーマルヘッドの制御方法において、 前記穿孔のうち前記主走査方向の１つごとまたは複数個
   ごとに、前記所定の孔径よりも小さな孔径の穿孔であっ
   て前記主走査方向で穿孔間に穿孔されない離間部を残存
   させるに十分小さな孔径の穿孔を行うように、前記発熱
   素子の出力エネルギを制御することを特徴とする製版用
   サーマルヘッドの制御方法。
3. 【請求項３】 前記発熱素子の発熱デューティを前記所
   定の孔径の穿孔の発熱デューティよりも短くして前記発
   熱素子の出力エネルギを制御することを特徴とする請求
   項１または２に記載の製版用サーマルヘッドの制御方
   法。
4. 【請求項４】 前記発熱素子が所定の間隔を置いて前記
   主走査方向に列設された複数の電極の間ごとに形成され
   ており、該電極の前記主走査方向の幅が前記発熱素子の
   該方向の幅よりも大きい厚膜式の製版用サーマルヘッド
   を用いることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記
   載の製版用サーマルヘッドの制御方法。
5. 【請求項５】 前記穿孔の前記副走査方向での穿孔ピッ
   チが前記発熱素子の前記副走査方向の長さよりも短いこ
   とを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の製版用
   サーマルヘッドの制御方法。
6. 【請求項６】 主走査方向に列設された発熱素子を選択
   駆動するサーマルヘッド制御回路と、孔版原紙に対して
   穿孔を行うために前記孔版原紙を前記発熱素子に対して
   相対的に副走査方向に走査する孔版原紙副走査手段とを
   有する製版装置において、 前記穿孔のうち前記副走査方向の１つごとまたは複数個
   ごとに前記所定の孔径よりも小さな孔径の穿孔であって
   前記副走査方向で穿孔間に穿孔されない離間部を残存さ
   せるに十分小さな孔径の穿孔を行うように、前記孔版原
   紙副走査手段が前記孔版原紙を走査しつつ前記サーマル
   ヘッド制御回路が前記発熱素子の出力エネルギを制御し
   ながら該発熱素子を選択駆動することを特徴とする製版
   装置。
7. 【請求項７】 主走査方向に列設された発熱素子を選択
   駆動するサーマルヘッド制御回路と、孔版原紙を前記発
   熱素子に対して相対的に副走査方向に走査する孔版原紙
   副走査手段とを有する製版装置において、 前記穿孔のうち前記主走査方向の１つごとまたは複数個
   ごとに前記所定の孔径よりも小さな孔径の穿孔であって
   前記主走査方向で穿孔間に穿孔されない離間部を残存さ
   せるに十分小さな孔径の穿孔を行うように、前記孔版原
   紙副走査手段が前記孔版原紙を走査しつつ前記サーマル
   ヘッド制御回路が前記発熱素子の出力エネルギを制御し
   ながら該発熱素子を選択駆動することを特徴とする製版
   装置。
8. 【請求項８】 前記サーマルヘッド制御回路が、前記発
   熱素子の発熱デューティを前記所定の孔径の穿孔の発熱
   デューティよりも短くして前記発熱素子の出力エネルギ
   を制御することを特徴とする請求項６または７に記載の
   製版装置。
9. 【請求項９】 前記発熱素子が所定の間隔を置いて前記
   主走査方向に列設された複数の電極の間ごとに形成され
   ており該電極の前記主走査方向の幅が前記発熱素子の該
   方向の幅よりも大きく形成された厚膜式のサーマルヘッ
   ドを用いたことを特徴とする請求項６乃至８いずれかに
   記載の製版装置。
10. 【請求項１０】 前記穿孔の前記副走査方向での穿孔ピ
    ッチが前記発熱素子の前記副走査方向の長さよりも短い
    ことを特徴とする請求項６乃至９いずれかに記載の製版
    装置。