JP2003300338A - 摩擦力測定機能付熱転写プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーマルヘッドとインキリボンとの間の摩擦
力を精度良く測定することができる摩擦力測定機能付熱
転写プリンタを提供する。 【解決手段】 熱転写プリンタ１０は、下端部Ａにサー
マルヘッド１１が取付けられ支持軸１２によって揺動自
在に支持されたプリンタ本体１０ａと、サーマルヘッド
１１に対向して設けられサーマルヘッド１１との間で印
画紙１７とインキリボン１６を挟持するプラテンローラ
１４とを備えている。印画紙１７とインキリボン１６が
搬送されると、インキリボン１６とサーマルヘッド１１
との間に生じる摩擦力によりプリンタ本体１０ａが揺動
する。プリンタ本体１０ａの右端部Ｃ近傍に検出部１３
が設けられている。プリンタ本体１０ａの揺動力は、検
出部１３により検出され、この検出部１３によりインキ
リボン１６とサーマルヘッド１１との間の摩擦力が求め
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱転写プリンタに係
り、とりわけ摩擦力測定機能を有する熱転写プリンタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱転写プリンタとして、サー
マルヘッドが取付られたプリンタ本体と、サーマルヘッ
ドとの間で印画紙とインキリボンとを挟持するプラテン
ローラとを有するものが知られている。このような熱転
写プリンタにおいて、サーマルヘッドによりインキリボ
ンが加熱され、加熱されたインキリボンにより印画紙が
印画される。ところで、熱転写プリンタにおいて、印画
紙とインキリボンがサーマルヘッドとプラテンローラと
の間で挟持されながら搬送されるが、この際サーマルヘ
ッドとインキリボンとの間の摩擦力を適切な値に調整し
て、印画紙に対して精度良く印画する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来より熱転写プリン
タにおいて、サーマルヘッドとプラテンローラとの間で
インキリボンと印画紙を挟持し、これらインキリボンと
印画紙を引張ることによりサーマルヘッドとインキリボ
ンとの間に生じる摩擦力を求めるものが考えられてい
る。

【０００４】しかしながら、実際に運転される熱転写プ
リンタについて、サーマルヘッドとインキリボンとの間
の摩擦力を精度良く求める装置は開発されていない。

【０００５】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、サーマルヘッドとインキリボンとの間の摩
擦力を精度良く求めることができる摩擦力測定機能付熱
転写プリンタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、摩擦力測定機
能を有する熱転写プリンタにおいて、サーマルヘッドが
取付けられ、支持軸により揺動自在に支持されたプリン
タ本体と、プリンタ本体のサーマルヘッドに対向して設
けられ、サーマルヘッドとの間で印画紙とインキリボン
を所定圧力で挟持するプラテンローラと、プリンタ本体
の近傍に設けられ、揺動するプリンタ本体に当接してプ
リンタ本体の揺動力を求める検出部と、を備えたことを
特徴とする摩擦力測定機能付熱転写プリンタである。

【０００７】本発明によれば、サーマルヘッドとプラテ
ンローラとの間でインキリボンと印画紙を挟持しながら
搬送する。この際サーマルヘッドとインキリボンとの間
に生じる摩擦力によりプリンタ本体が支持軸を中心とし
て揺動し、プリンタ本体の揺動力は検出部により検出さ
れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【０００９】図１乃至図５は、本発明による摩擦力測定
機能付熱転写プリンタの一実施の形態を示す図である。

【００１０】図１に示すように、摩擦力測定機能付熱転
写プリンタ１０は支持軸１２により揺動自在に支持され
たプリンタ本体１０ａと、プリンタ本体１０ａに取付ら
れたサーマルヘッド１１と、サーマルヘッド１１に対向
して設けられたプラテンローラ１４とを備えている。

【００１１】このうちプリンタ本体１０ａは、支持軸１
２を中心とする略三角形状をなし、サーマルヘッド１１
はプリンタ本体１０ａの下端部Ａに設けられるととも
に、プリンタ本体１０ａの右端部Ｃ近傍に、揺動するプ
リンタ本体１０ａに当接してプリンタ本体１０ａの揺動
力を求める検出部１３が設けられている。なおプリンタ
本体１０ａの支持軸１２は、点Ｂに配置されている。

【００１２】またプラテンローラ１４はベース２０に設
けられた押圧機構１８によりサーマルヘッド１４側へ押
圧され、サーマルヘッド１４との間でインキリボン１６
と印画紙１７とを一定圧力で挟持するようになってい
る。

【００１３】このうちインキリボン１６は、基材フィル
ムと、基材フィルムの一方の面に設けられた染料層と、
基材フィルムの他方の面に設けられた背面層とを有し、
背面層側からサーマルヘッドにより加熱することにより
染料層を印画紙１７側へ転写することができる。

【００１４】またインキリボン１６と印画紙１７を図１
の矢印Ｌ_１方向へ搬送した場合に、プリンタ本体１０ａ
は支持軸１２を中心として矢印Ｌ_２方向へ揺動して検出
部１３に当接する。この際、プリンタ本体１０ａの揺動
力が検出部１３により求められ、検出部１３からの信号
がコンディショナ１３ａに伝達されて、コンディショナ
１３ａによりサーマルヘッド１１とインキリボン１６と
の間の摩擦力を求めることができる。

【００１５】このような検出部１３としては、ピエゾ素
子型ロードセルまたはひずみゲージ型ロードセルを用い
ることができる。

【００１６】またプリンタ本体１０ａの下端近傍には、
プリンタ本体１０ａのサーマルヘッド１１から排出され
たインキリボン１６を印画紙１７から引離す剥離板１５
が設けられている。さらに、熱転写プリンタは、インク
リボン巻き取り／巻き出し機構（図示せず）と、受像紙
搬送機構（図示せず）とを有している。また図１中に示
したプリンタ本体１０ａ以外の各機構は、プリンタ本体
１０ａの揺動に干渉しないように独立して固定されてお
り、測定に影響を与えることはない。

【００１７】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。

【００１８】まず、印画紙１７とインキリボン１６が、
サーマルヘッド１１とプラテンローラ１４によって挟持
されながら、図１の矢印Ｌ_１方向へ搬送される。

【００１９】この際、図示しない駆動制御回路により、
サーマルヘッド１１に対する通電が行なわれ、インキリ
ボン１６の染料層が印画紙１７へ転写されて印画が行な
われる。

【００２０】印画紙１７とインキリボン１６は、サーマ
ルヘッド１１から離れた後、剥離板１５により互いに引
離される。

【００２１】この間、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すよ
うに、１ライン周期を単位として、駆動制御回路により
サーマルヘッド１１への通電時間が制御され、このよう
にして印画紙１７に対する印画の濃度が調整される。ま
た１ライン周期の間にサーマルヘッド１１は１ドットの
大きさ（１ラインの太さ）分、印画紙１７およびインキ
リボン１６に対して相対的に移動する。

【００２２】ここで図２（ａ）に示すように、サーマル
ヘッド１１に対して通電が行なわれないと、印画結果は
白色となる。また図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すよ
うに、通電時間が増加するにつれて印画濃度が上昇す
る。

【００２３】実際には、駆動制御回路の都合上、あるい
は効率的な熱制御を行なうため、駆動制御回路は、更に
細かな通電制御をしていることが多い。いずれの場合で
も制御の繰り返し単位として１ライン周期をとり、ライ
ン周期内のサーマルヘッド１１の発熱時間の割合（パル
スデューティ）により、そのドット（ライン）の印画濃
度が決定する。また高濃度部の印画でも、サーマルヘッ
ド１１の保護の観点から非通電時間を一定の割合設け
て、加熱のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう。

【００２４】また、１ライン周期はプリンタにより異な
るが概略５０ｍｓｅｃ〜０．５ｍｓｅｃ程度の時間とな
り、１ドットの大きさ（１ラインの太さ）は概略１０μ
ｍから２００μｍとなる。

【００２５】サーマルヘッド１１が上記のような加熱の
ＯＮ／ＯＦＦを繰り返す間、サーマルヘッド１１とイン
キリボン１６の背面層との間で摩擦力が生じる。

【００２６】このようにサーマルヘッド１１とインキリ
ボン１６の背面層との間で摩擦力が生じると、プリンタ
本体１０ａが支持軸１２を中心として図１の矢印Ｌ_２方
向へ揺動し、プリンタ本体１０ａが検出部１３に当接す
る。この時、検出部１３はプリンタ本体１０ａの揺動力
を検出する。

【００２７】図１に示すように、プリンタ本体１０ａの
下端部（一端部）Ａに設けられたサーマルヘッド１１と
点Ｂに位置する支持軸１２との間の距離をＡＢとし、プ
リンタ本体１０ａの右端部（他端部）Ｃと支持軸１２と
の間の距離をＢＣとした場合、検出部１３で求めた揺動
力に基づいて、コンディショナ１３ａによりサーマルヘ
ッド１１とインキリボン１６との間の摩擦力が、

【数１】 として求められる。

【００２８】尚、この装置ではサーマルヘッド１１自身
が揺動するため、この揺動による印画への影響が懸念さ
れる。この場合は支持軸１２と右端部Ｃとの間の距離Ｂ
Ｃを支持軸１２と下端部Ａとの間の距離ＡＢより大きく
すれば、てこの原理によりサーマルヘッド１１の揺動距
離を抑えることも可能である。

【００２９】今回、あらかじめ行った予備実験にて本装
置の印画結果と市販の各プリンタの印画結果とに差異が
認められないことが確認された。

【００３０】以上のように本実施の形態によれば、熱転
写プリンタ１０を実機として用いて、インキリボン１６
と印画紙１７をサーマルヘッド１１とプラテンローラ１
７との間で挟持しながらサーマルヘッド１１によりイン
キリボン１６を加熱して印画紙１７に対して必要な印画
することができる。この際、同時にインキリボン１６と
サーマルヘッド１１との間の摩擦力を精度良く測定する
ことができる。このため実情に即してインキリボン１６
とサーマルヘッド１１との間の摩擦力を確実に測定し、
この摩擦力に基づいて、インキリボン１６として適切な
材料を選択することができる。

【００３１】（実施例）以下、本発明の具体的実施例に
ついて説明する。まずインキリボン１６として次のよう
なものを作製した。

【００３２】すなわち一方の面に易接着処理を施したポ
リエチレンテレフタレートの基材フィルム（厚さ５．２
ミクロン／東レ製）を準備した。次に基材フィルムの他
方の面に、下記に示す組成の塗布液を塗布した。

【００３３】塗布液中、重量比は固形分比を表してい
る。塗布液は適宜メチルエチルケトン／トルエンにて希
釈を行ない、バーコーダにて塗布量が１．０ｇ／ｍ^２と
なるように基材フィルムに塗布し、その後基材フィルム
に対して６０℃３日間のエージングを行なった。このよ
うにして基材フィルムの他方の面に背面層を形成した。

【００３４】 ポリビニルブチラール １５重量部 （エスレックＢＸ−１／積水化学工業製） ポリイソシアネート ３５重量部 （バーノックＤ４５０／大日本インキ製） 燐酸エステル界面活性剤 １０重量部 （プライサーフＡ２０８Ｓ／第一工業製薬製） タルク（ミクロエースＰ−３／日本タルク） ３重量部 次に背面層を塗布した基材フィルムのうち易接着処理の
施された一方の面に、下記の組成の染料層を塗布し、こ
のようにしてインキリボン１６を作製した。

【００３５】 染料１（ＭＳレッドＧ／三井東圧（株）製） ３０重量部 染料２（マクロレックスＲ．Ｖ．Ｒ／バイエル社製） １２重量部 ポリビニルアセタール樹脂（ＫＳ−５／積水化学製） ４０重量部 炭化水素系ワックス ３重量部 （マイクロファインＭＦ−８Ｆ／デュラ社製） また、印画紙１７としては、ＣＡＮＯＮ製プリンタＣＤ
−３００用印画紙ＨＳ−３６ＩＰを用いた。

【００３６】このようなインキリボン１６と印画紙１７
を熱転写プリンタ１０にセットした。

【００３７】また、熱転写プリンタ１０のプリンタ本体
１０ａにおいて、支持軸１２と下端部Ａとの間の距離Ａ
Ｂと、支持軸１２と右端部Ｃとの間の距離ＢＣとの関係
はＡＢ：ＢＣ＝１：１となっている。また、∠ＡＢＣは
９０°となっている。さらに検出部１３として、歪みゲ
ージ方式のＬＭ−５ＫＡ−Ｐ（共和電機製・容量５０Ｎ
・定格出力１．００５ｍＶ／Ｖ）を用いた。検出部１３
に接続されたコンディショナ１３ａとして、高周波応答
性に優れる直流ブリッジ電源方式のＣＤＶ−７００Ａ
（共和電機製）を用いた。

【００３８】最終的にはコンディショナ１３ａからの出
力を加重算出して摩擦力とした。

【００３９】印画紙１７とインキリボン１６の送り速度
を８４μｍ／ラインに設定し、印圧を４０［Ｎ］とし
た。サーマルヘッドの抵抗値は１５８６オーム／ドッ
ト、サーマルヘッドの発熱体数は７２０ドット（６０．
５mm巾）のものを用いた。また、付加電圧は１２．５Ｖ
とした。図３に示すように、サーマルヘッド１１への通
電は７６８ラインだけ行い、階調数は０〜１１階調の１
２段階制御とし、パルスデューティを１１／１１階調時
で８０％とした。実際の印画パターンは図３に示すとお
りである。

【００４０】次にライン周期を４ｍｓｅｃ、６ｍｓｅｃ
と変化させた時の検出部１３の出力を図４（ａ）および
図４（ｂ）に各々表示する。図４（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、４ｍｓｅｃおよび６ｍｓｅｃのいずれの場合も、
図４（ａ）（ｂ）に示すグラフの時間軸を拡大して表示
すると、それぞれ図５（ａ）（ｂ）に示すようになり、
図５（ａ）（ｂ）に示すようにライン周期と一致した摩
擦力の振動を捕らえていることが分かる。

【００４１】（比較例）次に、本発明の比較例を図６お
よび図７により説明する。図６に示すように、可動ステ
ージ２６上にヘッド架台２５を設置し、ヘッド架台２５
にプラテンローラ１４とサーマルヘッド１１を設けて比
較例となる摩擦力測定装置を作製した。次にプラテンロ
ーラ１４とサーマルヘッド１１との間に、インキリボン
１６と印画紙１７を通過させ、このインキリボン１６と
印画紙１７を貼着部２９において貼合せるとともに、イ
ンキリボン１６と印画紙１７を引張治具２４を介して検
出部２３に連結した。次に可動ステージ２６を図６の矢
印Ｌ_３方向に移動させてサーマルヘッド１１とインキリ
ボン１６との間の摩擦力を検出部２３により測定した。

【００４２】この時の測定結果を図７に示す。

【００４３】図７に示すように、例えばライン周期が４
ｍｓの場合、本発明のような波形は見られない。これは
比較例による装置によれば、ライン周期に伴う振動変化
が測定系で減衰してしまうためである。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、サーマル
ヘッドとインキリボンとの間に生じる摩擦力によりプリ
ンタ本体が支持軸を中心として揺動し、プリンタ本体の
揺動力が検出部により検出される。このため熱転写プリ
ンタを実機として用いながら、検出部で検出された揺動
力に基づいて、サーマルヘッドとインキリボンとの間に
生じる摩擦力を精度良く求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による摩擦力測定機能付熱転写プリンタ
の一実施の形態を示す概略図。

【図２】サーマルヘッドへの通電状況と印画結果を示す
図。

【図３】ライン数と階調数との関係および印画結果を示
す図。

【図４】検出部からの測定結果を示す図。

【図５】図４に示す測定結果の拡大図。

【図６】比較例としての摩擦力測定装置を示す図。

【図７】比較例としての摩擦力測定装置の測定結果を示
す図。

【符号の説明】

１０ 熱転写プリンタ １０ａ プリンタ本体 １１ サーマルヘッド １２ 支持軸 １３ 検出部 １４ プラテンローラ １５ 剥離板 １６ インキリボン １７ 印画紙 １８ 押圧機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】摩擦力測定機能を有する熱転写プリンタに
   おいて、 サーマルヘッドが取付けられ、支持軸により揺動自在に
   支持されたプリンタ本体と、 プリンタ本体のサーマルヘッドに対向して設けられ、サ
   ーマルヘッドとの間で印画紙とインキリボンを所定圧力
   で挟持するプラテンローラと、 プリンタ本体の近傍に設けられ、揺動するプリンタ本体
   に当接してプリンタ本体の揺動力を求める検出部と、を
   備えたことを特徴とする摩擦力測定機能付熱転写プリン
   タ
2. 【請求項２】プリンタ本体は、少なくとも一端部と他端
   部とを有し、サーマルヘッドはプリンタ本体の一端部に
   設けられ、検出部はプリンタ本体の他端部側に設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の摩擦力測定機能
   付熱転写プリンタ