JP2001260408A - サーマルヘッドの予備加熱方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーマルヘッドの予備加熱から実際の記録開
始までの時間を短縮して、記録効率を向上すること。 【解決手段】 サーマルヘッド１０の異なる温度におい
て発熱素子１１に複数回の通電を行うに際しサーマルヘ
ッド１０の温度が設定温度に近づくにつれて発熱素子１
１に印加するパルス幅を小さくして、サーマルヘッド１
０の予備加熱における設定温度に近づくと、上昇温度を
抑えるように小刻みにサーマルヘッド１０の発熱素子１
１を加熱することにより、サーマルヘッド１０の設定温
度を越えた上昇温度を小さくできるようにした方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
に使用されるサーマルヘッドの予備加熱方法および装置
に係り、特に、効率のよいサーマルヘッドの予備加熱を
行うためのサーマルヘッドの予備加熱方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーマルプリンタは、整列配置
された複数の発熱素子を備えており、これらの発熱素子
のいずれかに記録情報に応じて選択的にパルス通電する
ことにより通電された発熱素子を発熱させるようになっ
ている。

【０００３】そして、感熱記録方式のサーマルプリンタ
においては、サーマルヘッドとプラテンとの間に挟持し
た感熱記録紙を発熱素子の熱により発色させて記録を行
なうようになっている。

【０００４】また、熱転写方式のサーマルプリンタにお
いては、サーマルヘッドとプラテンとの間に用紙ととも
に挟持したインクフィルムのインクを発熱素子の熱によ
り用紙に転写して記録を行うようになっている。

【０００５】ところで、従来から、記録前にサーマルヘ
ッドの発熱素子に予備通電を行ってサーマルヘッドを予
備加熱し、実際の記録時に記録品質を向上させるように
したサーマルヘッドの予備加熱方法が用いられていた。

【０００６】まず、従来のサーマルヘッドの予備加熱方
法を図６により説明する。

【０００７】図６において、予備加熱が開始されると、
まず、ステップＳＴ１において、サーマルヘッドの発熱
素子にパルス通電が行われ、サーマルヘッドが加熱され
る。この発熱素子へのパルス通電の終了後、ステップＳ
Ｔ２に進んで、サーミスタによりサーマルヘッドの温度
検出が行われる。

【０００８】ついで、ステップＳＴ３に進んで、この検
出されたサーマルヘッドの温度が予備加熱の設定温度に
到達したか否かの比較が行われ、設定温度に到達してい
なければ、再度、ステップＳＴ１において、サーマルヘ
ッドの発熱素子にパルス通電が行われ、サーマルヘッド
が加熱される。一方、ステップＳＴ３において検出され
たサーマルヘッドの温度が予備加熱の設定温度に到達し
ていれば、ステップＳＴ４に進んで、サーマルヘッドの
温度検出が再度行われる。

【０００９】ところで、サーマルヘッドが予熱の設定温
度に到達したのを検出して、ステップＳＴ１におけるサ
ーマルヘッドの発熱素子へのパルス通電を終了しても、
サーマルヘッドおよびサーミスタの熱伝達係数や熱容量
の相違によりサーミスタによるサーマルヘッドの検出温
度が上昇する、いわゆるオーバーシュートという現象の
生じることがあった。そして、サーマルヘッドの温度が
設定温度より上昇すると、実際の記録時におけるサーマ
ルヘッドの発熱素子へのパルス通電によりサーマルヘッ
ドが過熱され、記録品質が劣化するおそれがあった。

【００１０】このため、サーマルヘッドの温度が予熱の
設定温度にまで低下するのを待つ必要があった。

【００１１】このため、図６に示すように、ステップＳ
Ｔ５に進んで、この検出されたサーマルヘッドの温度が
予備加熱の設定温度まで低下したか否かの比較が行わ
れ、自然冷却により予備加熱の設定温度まで低下してい
なければ、再度ステップＳＴ４に戻って、サーマルヘッ
ドの温度検出が行われる。このステップＳＴ５における
温度の比較と、ステップＳＴ４におけるサーマルヘッド
の温度検出とは、自然冷却によりサーマルヘッドの温度
が設定温度に低下するまで行われる。

【００１２】そして、サーマルヘッドの温度が設定温度
にまで低下したら、記録を開始するようになっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のサーマルヘッドの予備加熱方法においては、サ
ーマルヘッドの温度を設定温度以上にまで上昇させたう
えで、設定温度まで下降させなければならず、このため
サーマルヘッドの予備加熱から実際の記録開始までに多
くの時間を要し、記録効率が悪かった。

【００１４】本発明は、このような従来のものにおける
問題点を克服し、サーマルヘッドの予備加熱から実際の
記録開始までの時間を短縮して、記録効率を向上するよ
うにしたサーマルヘッドの予備加熱方法および装置を提
供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため本発明のサーマルヘッド予備加熱方法の特徴は、サ
ーマルヘッドの異なる温度において発熱素子に複数回の
通電を行うに際しサーマルヘッドの温度が設定温度に近
づくにつれて前記発熱素子に印加するパルス幅を小さく
する点にあり、また、他の本発明のサーマルヘッド予備
加熱方法の特徴は、サーマルヘッドの異なる温度におい
て発熱素子に複数回の通電を行うに際しサーマルヘッド
の温度が設定温度に近づくにつれて発熱素子に印加する
電圧を小さくする点にある。そして、このような構成を
採用したことにより、サーマルヘッドの予備加熱におけ
る設定温度に近づくと、上昇温度を抑えるように小刻み
にサーマルヘッドの発熱素子を加熱するので、サーマル
ヘッドの設定温度を越えた上昇温度を小さくでき、した
がって、記録開始までの時間を短縮して、記録効率を向
上することができる。

【００１６】また、本発明のサーマルヘッド予備加熱装
置の特徴は、サーマルヘッドの異なる温度において発熱
素子に複数回の通電を行うに際しサーマルヘッドの温度
が設定温度に近づくにつれて発熱素子に印加するパルス
幅を小さくするように制御する制御部を設けた点にあ
り、また、他の本発明のサーマルヘッド予備加熱装置の
特徴は、サーマルヘッドの異なる温度において発熱素子
に複数回の通電を行うに際しサーマルヘッドの温度が設
定温度に近づくにつれて発熱素子に印加する電圧を小さ
くするように制御する制御部を設けた点にある。そし
て、このような構成を採用したことにより、サーマルヘ
ッドの予備加熱における設定温度に近づくと、上昇温度
を抑えるように小刻みにサーマルヘッドの発熱素子を加
熱するように制御部が通電制御を行うので、サーマルヘ
ッドの設定温度を越えた上昇温度を小さくでき、したが
って、記録開始までの時間を短縮して、記録効率を向上
することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は本発明に係るサ
ーマルヘッドの予備加熱装置を適用した熱転写プリンタ
の実施形態を示すものであり、本実施形態の熱転写プリ
ンタは、リボンカセット交換型のものである。

【００１８】図１に示すように、本実施形態の熱転写プ
リンタ１は、フレーム（図示せず）の所望の位置に平板
状のプラテン２がその記録面を鉛直方向上方にして配設
されており、このプラテン２の後方上方には、２本のガ
イドシャフト３，３が上下に前記プラテン２と平行に配
設されている。そして、前記ガイドシャフト３の適宜な
位置には、キャリッジ４が取着されている。このキャリ
ッジ４は、ガイドシャフト３に支持されているキャリッ
ジ基部５と、このキャリッジ基部５に対し接離可能とさ
れ、後述するリボンカセット７を搭載可能とされたリボ
ンカセット搭載部６とにより構成されている。前記キャ
リッジ４は、１対のプーリ８ａ，８ｂに巻回されている
適宜な駆動ベルト８を、ステッピングモータ９などの適
宜な駆動手段により駆動させて、前記ガイドシャフト３
に沿って往復動自在に駆動されるようになっている。

【００１９】前記キャリッジ４には、サーマルヘッド１
０が配設されている。このサーマルヘッド１０は、プラ
テン２に対向しかつプラテン２に対し接離自在とされ、
前記キャリッジ４が図１において、前記プラテン２に向
かって右側に移動する際に圧接状態においてプラテン２
上の記録媒体に記録をなすように構成されている。前記
サーマルヘッド１０は、キーボード等の適宜な入力装置
（図示せず）により入力された所望の記録情報に基づい
て選択的に発熱される整列配置された複数の発熱素子１
１を備えている。

【００２０】前記キャリッジ４は、図２に示すように、
ガイドシャフト３に取着されたキャリッジ基部５の前面
に、ほぼ平行をなす板状のリボンカセット搭載部６が、
平行クランク機構１２ａ、１２ｂ（図２には１基のみ図
示する）により、キャリッジ基部５に対して接離するよ
うに平行移動自在に取着されている。この平行クランク
機構１２は、リボンカセット搭載部６のそれぞれの左右
両端に各１対設けられ、互いにＸ状に交差した１対のリ
ンク１３Ａ，１３Ｂを有しており、これらのリンク１３
Ａ，１３Ｂの交差位置はピン１４Ａにより枢着され、リ
ンク１３Ａ，１３Ｂの端部はピン１４Ｂ，１４Ｃ，１４
Ｄ，１４Ｅによりそれぞれキャリッジ基部５およびリボ
ンカセット搭載部６ａ，６ｂの左右側部上端部に形成さ
れた長孔（図示せず）に摺動自在に係止されている。

【００２１】また、前記キャリッジ基部５には、回転ク
ランク機構１５が配設されており、この回転クランク機
構１５によりリボンカセット搭載部６の平行移動の操作
がなされるようになっている。この回転クランク機構１
５は、キャリッジ基部５に回転駆動しうるように支持さ
れた回転部材をなす回転板１６と、この回転板１６の偏
心位置にピン１７Ａにより枢着された連結部材をなす連
結リンク１８とからなり、連結リンク１８の先端が、リ
ボンカセット搭載部６に対してピン１７Ｂにより枢着さ
れて構成されている。そして、前記回転板１６は、モー
タなどの適宜な駆動手段（図示せず）により回転駆動さ
れるようになっている。なお、図１にはカセットチェン
ジャ機構としての前記平行クランク機構１２および回転
クランク機構１５の図示を省略してある。

【００２２】図１に戻って、前記リボンカセット搭載部
６の左右両側部には、先端が相互に内側に緩やかに彎曲
し上下端に突起が形成された係合部１９Ａとされている
板状のアーム１９がリボンカセット７の幅とほぼ等しい
間隔を隔てて立設されている。そして、前記リボンカセ
ット搭載部６の中央部には、インクリボンの巻取り機構
としての１対の回転可能なボビン２０，２１が前面に突
出するようにして所定間隔を隔てて配設されており、こ
のボビン２０，２１によりリボンカセット７に収納され
たインクリボンが所定の方向に走行可能とされている。
この１対のボビン２０，２１は、一方がインクリボンを
巻取る巻取りボビン２０とされ、他方がインクリボンを
送出する送出しボビン２１とされている。

【００２３】前記キャリッジ４の前面には、図１および
図２に示すように、図示しないプリンタフレームに図２
において両矢印Ａにて示すように開閉自在に支持された
ほぼ板状のキャノピ（図示せず）が配設されている。こ
のキャノピは、閉状態において、紙送り機構（図示せ
ず）の出口側の紙押えとして機能するものであり、キャ
リッジ４と対向するようにして、キャリッジ４の移動領
域とほぼ同一の長さに配設されている。

【００２４】前記キャノピのキャリッジ４と平行に対峙
する背面の所定位置には、リボンカセット７を保持する
複数のカセットホルダ（図示せず）が設けられており、
このカセットホルダにより、複数のリボンカセット７が
キャリッジ４の移動方向に一列状に配設されるようにな
っている。そして、各リボンカセット６は、図２に両矢
印Ｂにて示すように、キャノピとリボンカセット搭載部
６との間で選択的に受け渡しが行われるようになってい
る。なお、リボンカセット７の受け渡しにはリボンカセ
ット７の種類を検出するセンサが必要であり、本実施の
形態の熱転写プリンタ１もその構成を備えているが、こ
の構成は本発明の要旨と直接の関係がないので、その説
明は省略する。

【００２５】ところで、本実施形態のサーマルヘッド１
０には、図３に示すように、その基板温度を検出するサ
ーミスタ２５が配設されている。このサーミスタ２５
は、この熱転写プリンタの各種制御をつかさどるＣＰＵ
のような制御部２６と接続されており、サーミスタ２５
が検出したサーマルヘッド１０の基板温度により前記制
御部２６は、必要に応じて記録前にサーマルヘッド１０
の予備加熱を行うようになっている。この予備加熱は、
サーマルヘッド１０の発熱素子１１にパルス通電を行う
ことによりなされるが、このとき、全ての発熱素子１１
に通電を行うか、一部の発熱素子１１のみに通電を行う
かは、任意に選択可能である。また、一部の発熱素子１
１のみに通電する場合、パルスをかけるごとに同一の発
熱素子１１に通電してもよいし、また、パルスをかける
ごとに異なる発熱素子１１に通電してもよい。

【００２６】前記制御部２６のメモリ２７には、サーマ
ルヘッド１０の予備加熱を行う基準となる設定温度が記
憶されており、記録開始前にサーマルヘッド１０の発熱
素子１１にパルス通電を行ってサーマルヘッド１０を予
備加熱し、サーマルヘッド１０の温度を設定温度に到達
させるようになっている。この設定温度としては、常温
より高いたとえば５０℃のような温度とされている。そ
して、前記メモリ２７には、予備加熱の際、設定温度に
近いほどパルス通電のパルス幅が小さくなるようにし
て、１回のパルス通電による温度上昇が設定温度に近い
ほど小さくなるようなテーブルが設けられている。な
お、パルス幅ではなく電圧を変化させることにより１回
のパルス通電による温度上昇が設定温度に近いほど小さ
くなるように、テーブルを設定してもよい。

【００２７】つぎに、前述した構成からなる本発明の実
施形態の作用について説明する。

【００２８】図４は、本実施形態のフローチャートを示
す図であり、本実施形態において予備加熱が開始される
と、まず、ステップＳＴ１１において、サーマルヘッド
１０の発熱素子１１に複数パルスによるパルス通電が行
われ、サーマルヘッド１０が加熱される。この発熱素子
１１へのパルス通電の終了後、ステップＳＴ１２に進ん
で、サーミスタ２５によりサーマルヘッド１１の温度検
出が行われる。

【００２９】ついで、ステップＳＴ１３に進んで、この
検出されたサーマルヘッド１０の温度が予備加熱の設定
温度をａとしたとき、（ａ−１０）℃を越えたか否かの
比較が行われ、（ａ−１０）℃に到達していなければ、
再度、ステップＳＴ１１に戻って、サーマルヘッド１０
の発熱素子１１に１パルスのみのパルス通電が行われ、
サーマルヘッド１０が加熱される。一方、ステップＳＴ
１３においてサーマルヘッド１０の温度が（ａ−１０）
℃を越えていれば、ステップＳＴ１４に進んで、サーマ
ルヘッド１０の発熱素子１１にステップＳＴ１１より狭
いパルス幅の１パルスのみのパルス通電が行われ、サー
マルヘッド１０が加熱される。

【００３０】ステップＳＴ１４の加熱終了後、ステップ
ＳＴ１５に示すように、１０ｍＳだけ時間をおいた後
に、ステップＳＴ１６においてサーマルヘッド１０の温
度検出が再度行われる。ついで、ステップＳＴ１７に進
んで、この検出されたサーマルヘッド１０の温度が（ａ
−３）℃を越えたか否かの比較が行われ、（ａ−３）℃
に到達していなければ、再度、ステップＳＴ１４に戻っ
て、サーマルヘッド１０の発熱素子１１に１パルスのみ
のパルス通電が行われ、サーマルヘッド１０が再加熱さ
れる。一方、ステップＳＴ１７においてサーマルヘッド
１０の温度が（ａ−３）℃を越えていれば、ステップＳ
Ｔ１８に進んで、サーマルヘッド１０の発熱素子１１に
ステップＳＴ１４よりさらに狭いパルス幅の１パルスの
みのパルス通電が行われ、サーマルヘッド１０が加熱さ
れる。

【００３１】ステップＳＴ１８の加熱終了後、ステップ
ＳＴ１９に示すように、２０ｍＳだけ時間をおいた後
に、ステップＳＴ２０においてサーマルヘッド１０の温
度検出が再度行われる。ついで、ステップＳＴ２１に進
んで、この検出されたサーマルヘッド１０の温度が予備
加熱の設定温度ａに到達したか否かの比較が行われ、設
定温度ａに到達していなければ、再度、ステップＳＴ１
８に戻って、サーマルヘッド１０の発熱素子１１に１パ
ルスのみのパルス通電が行われ、サーマルヘッド１０が
再加熱される。一方、ステップＳＴ２１においてサーマ
ルヘッド１０の温度が予備加熱の設定温度ａに到達して
いれば、サーマルヘッド１０の予備加熱は終了する。

【００３２】このような本実施形態のサーマルヘッドの
予備加熱方法によれば、サーマルヘッド１０の予備加熱
の設定温度ａより低い複数の異なる温度への到達状態を
検出し、小刻みにサーマルヘッド１０の予備加熱を行う
とともに、サーマルヘッドの温度が設定温度に近づくに
つれて前記発熱素子に印加するパルス幅を小さくするの
で、設定温度ａに近づくにつれて温度上昇率が抑制され
る。この結果、最終予備加熱の結果、サーマルヘッド１
０の温度が設定温度ａを越えても、サーマルヘッド１０
の設定温度ａを越えた上昇温度を小さく抑制でき、した
がって、記録開始までの時間を短縮して、記録効率を向
上することができる。

【００３３】図５は前述したサーマルヘッド１０の予備
加熱のために発熱素子１１へパルス通電を行うときのパ
ルス幅とサーマルヘッド１０温度上昇とを示したグラフ
であり、サーマルヘッド１０の温度が設定温度に近づく
につれて発熱素子１１に印加するパルス幅を小さくする
ので、設定温度ａに近づくにつれて温度上昇率が抑制さ
れることが明らかである。

【００３４】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
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、設定温度より１０℃低い温度から２℃
上昇ごとにパルス幅を狭くするかあるいは電圧を低下さ
せるようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
ーマルヘッドの予備加熱から実際の記録開始までの時間
を短縮して、記録効率を向上することができる。

【００３６】すなわち、本発明のサーマルヘッド予備加
熱方法は、サーマルヘッドの異なる温度において発熱素
子に複数回の通電を行うに際しサーマルヘッドの温度が
設定温度に近づくにつれて前記発熱素子に印加するパル
ス幅を小さくするか、サーマルヘッドの温度が設定温度
に近づくにつれて発熱素子に印加する電圧を小さくした
ので、サーマルヘッドの予備加熱における設定温度に近
づくと、上昇温度を抑えるように小刻みにサーマルヘッ
ドの発熱素子を加熱するので、サーマルヘッドの設定温
度を越えた上昇温度を小さくでき、したがって、記録開
始までの時間を短縮して、記録効率を向上することがで
きる。

【００３７】また、本発明のサーマルヘッド予備加熱装
置は、サーマルヘッドの異なる温度において発熱素子に
複数回の通電を行うに際しサーマルヘッドの温度が設定
温度に近づくにつれて発熱素子に印加するパルス幅を小
さくするように制御する制御部を設けるか、サーマルヘ
ッドの温度が設定温度に近づくにつれて発熱素子に印加
する電圧を小さくするように制御する制御部を設けたの
で、サーマルヘッドの予備加熱における設定温度に近づ
くと、上昇温度を抑えるように小刻みにサーマルヘッド
の発熱素子を加熱するように制御部が通電制御を行っ
て、サーマルヘッドの設定温度を越えた上昇温度を小さ
くでき、したがって、記録開始までの時間を短縮して、
記録効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るサーマルヘッドの予備加熱装置
を適用した熱転写プリンタの実施形態を示す斜視図

【図２】 図１のキャリッジの詳細を示す縦断面図

【図３】 図１のサーマルヘッド近傍の構成を示す縦断
面図

【図４】 図１ないし図３の実施形態の作用を示すフロ
ーチャート

【図５】 図１ないし図３の実施形態の作用を示すグラ
フ

【図６】 従来のサーマルヘッドの予備加熱装置の作用
を示すフローチャート

【符号の説明】

１ 熱転写プリンタ ４ キャリッジ １０ サーマルヘッド １１ 発熱素子 ２５ サーミスタ ２６ 制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録前にサーマルヘッドの発熱素子にパ
   ルス通電を行ないサーマルヘッドの温度を上昇させてお
   くサーマルヘッドの予備加熱方法であって、 前記サーマルヘッドの異なる温度において発熱素子に複
   数回の通電を行うに際しサーマルヘッドの温度が設定温
   度に近づくにつれて前記発熱素子に印加するパルス幅を
   小さくすることを特徴とするサーマルヘッドの予備加熱
   方法。
2. 【請求項２】 記録前にサーマルヘッドの発熱素子にパ
   ルス通電を行ないサーマルヘッドの温度を上昇させてお
   くサーマルヘッドの予備加熱方法であって、 前記サーマルヘッドの異なる温度において発熱素子に複
   数回の通電を行うに際しサーマルヘッドの温度が設定温
   度に近づくにつれて前記発熱素子に印加する電圧を小さ
   くすることを特徴とするサーマルヘッドの予備加熱方
   法。
3. 【請求項３】 記録前にサーマルヘッドの発熱素子にパ
   ルス通電を行ないサーマルヘッドの温度を上昇させてお
   くサーマルヘッドの予備加熱装置であって、 前記サーマルヘッドの異なる温度において発熱素子に複
   数回の通電を行うに際しサーマルヘッドの温度が設定温
   度に近づくにつれて前記発熱素子に印加するパルス幅を
   小さくするように制御する制御部を設けたことを特徴と
   するサーマルヘッドの予備加熱装置。
4. 【請求項４】 記録前にサーマルヘッドの発熱素子にパ
   ルス通電を行ないサーマルヘッドの温度を上昇させてお
   くサーマルヘッドの予備加熱装置であって、 前記サーマルヘッドの異なる温度において発熱素子に複
   数回の通電を行うに際しサーマルヘッドの温度が設定温
   度に近づくにつれて前記発熱素子に印加する電圧を小さ
   くするように制御する制御部を設けたことを特徴とする
   サーマルヘッドの予備加熱装置。