JP2005254772A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーニングシートを用いてサーマルヘッドのクリーニングを確実に行う。
【解決手段】 搬送ローラ１６の位置を移動させる搬送ローラシフト機構５１を設ける。この搬送ローラシフト機構５１は、搬送ローラ１６を搬送方向に対して垂直上方に移動させることにより、クリーニングシート４０の搬送路がサーマルヘッド２２に対して移動する。このため、クリーニングシート４０を給紙して搬送する際に、クリーニングシート４０の表面が、サーマルヘッド２２の発熱素子アレイ２２ａよりも下流の下流部４２に摺接して、この下流部４２に付着した汚れが擦り取られる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、クリーニングシートを給紙してサーマルヘッドに付着した汚れをクリーニングするサーマルプリンタに関するものである。

サーマルヘッドの加熱により画像を熱記録するサーマルプリンタが知られている。サーマルヘッドと対向するヘッド対向位置には、プラテンローラが配置される。サーマルプリンタには、感熱記録紙（以下、単に記録紙という）を用いる感熱記録タイプ（感熱プリンタ）のものと、転写用インクリボンを用いる熱転写タイプとがあるが、感熱プリンタでは、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に記録紙を挟み込み、サーマルヘッドを記録紙に圧接させた状態で、記録紙を搬送させながら熱記録を行う。

サーマルヘッドは高温に達するため、記録紙の表面の保護層が軟化して、その一部が汚れとしてサーマルヘッドへ付着してしまう。この汚れは画質を劣化させる原因となるため、サーマルヘッドのクリーニングが行われる。サーマルヘッドのクリーニングは、例えば、表面に研磨剤が塗布されたクリーニングシートを用い、これを記録紙の代わりにプリンタへ給紙することによって行われる。給紙されたクリーニングシートは、搬送路を通ってサーマルヘッドを通過する。この際にクリーニングシートがサーマルヘッドと摺接してサーマルヘッドに付着した汚れが擦り取られる（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−１３８９９２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のやり方では、通常の画像記録を行う場合と同様の搬送路に沿ってクリーニングシートを搬送させてサーマルヘッドのクリーニングを行うため、クリーニングシートがサーマルヘッドの発熱素子の周辺には摺接せず、この部分の汚れを除去することができないので、サーマルヘッドの汚れによる画質の劣化を防止するには不十分であった。

本発明は、クリーニングシートを用いてサーマルヘッドの汚れを確実に除去して画質の劣化を防止するサーマルプリンタを提供することを目的とする。

本発明のサーマルプリンタは、発熱部を加熱して画像を記録材料に記録するサーマルヘッドを有し、クリーニングシートを給紙して前記サーマルヘッドに摺接させることにより、前記サーマルヘッドに付着した汚れを除去するサーマルプリンタであり、前記サーマルヘッドに付着した汚れを除去する時に、前記クリーニングシートの搬送路を前記サーマルヘッドに対して相対的に移動させ、前記発熱部の周辺に前記クリーニングシートを摺接させることを特徴とするものである。

前記記録材料を搬送する搬送ローラを移動させる搬送ローラ移動機構を備え、前記搬送ローラ移動機構により前記搬送ローラを移動させて前記クリーニングシートの搬送路を前記サーマルヘッドに対して相対的に移動させることが好ましい。

前記サーマルヘッドと対向するヘッド対向位置に配置されるプラテンローラを前記記録材料の搬送方向と略平行に移動させるプラテンローラ移動機構を備え、前記プラテンローラ移動機構により、前記プラテンローラを移動させて前記クリーニングシートの搬送路を前記サーマルヘッドに対して相対的に移動させることが好ましい。

前記サーマルヘッドを移動させるヘッドシフト機構により、前記サーマルヘッドの位置を変更して、前記クリーニングシートの搬送路を前記サーマルヘッドに対して相対的に移動させることが好ましい。

本発明のサーマルプリンタによれば、サーマルヘッドに対してクリーニングシートの搬送路を相対的に移動して、サーマルヘッドの発熱部の周辺にもクリーニングシートを摺接させて、通常の搬送では摺接しない部分の汚れを除去することができる。このため、サーマルヘッドに付着した汚れによる画質の劣化を防止できる。

図１に示すカラー感熱プリンタ１０には、長尺の記録紙１１をロール状に巻いた記録紙ロール１２が装填される。記録材料である記録紙１１は、周知のように、支持体上にシアン感熱発色層、マゼンタ感熱発色層、イエロー感熱発色層が順次層設されている。最上層となるイエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エネルギーでイエローに発色する。最下層となるシアン感熱発色層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシアンに発色する。また、イエロー感熱発色層は、発光波長のピークが約４２０ｎｍの青紫色の可視光であるイエロー定着光が照射されたときに発色能力が消失する。マゼンタ感熱発色層は、イエロー感熱発色層とシアン感熱発色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに発色し、発光波長のピークが約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光が照射されたときに発色能力が消失する。

給紙ローラ１３は、記録紙ロール１２と当接して、記録紙ロール１２を回転させることにより、該ロール１２から記録紙１１の先端を、搬送路に引き出す。給紙ローラ１３の下流側には、キャプスタンローラ１４とピンチローラ１５とからなる搬送ローラ１６が配置されている。搬送ローラ１６は、記録紙１１をニップした状態で、図中矢印で示す送り方向と戻し方向とに搬送する。搬送路は、図示しないガイド部材によって構成されており、記録紙１１は、このガイド部材に進路を案内されながら搬送される。

給紙ローラ１３及び搬送ローラ１６は、図示せぬ搬送モータにより正逆両方向に回転駆動される。この搬送モータは、カラー感熱プリンタ１０全体を制御するシステムコントローラ２１によって制御される。搬送ローラ１６の下流側には、サーマルヘッド２２が配置されている。サーマルヘッド２２は、周知のように、多数の発熱素子を主走査方向に配列した発熱素子アレイ２２ａを備えており、この発熱素子アレイ２２ａを記録紙１１に圧接させた状態で、各発熱素子を発熱させ記録紙１１に画像データの階調値に応じた熱エネルギーを与える。このサーマルヘッド２２は、システムコントローラ２１から送られる画像データに基づいてヘッドドライバによって駆動される。

発熱素子アレイ２２ａと対向するヘッド対向位置には、記録紙１１を裏面（記録面と反対側の面）から支持するプラテンローラ２３が配置されている。プラテンローラ２３は、記録紙１１の搬送に応じて従動回転し、記録紙１１と発熱素子アレイ２２ａとの接触状態を安定させる。記録紙１１は、これらサーマルヘッド２２とプラテンローラ２３によって挟持されることによって、発熱素子アレイ２２ａと圧接される。このサーマルヘッド２２による熱記録は、給紙時に記録紙１１の記録エリアをいったんサーマルヘッド２２を通過させた後、記録紙１１を戻し方向に搬送しながら行われる。

ヘッドシフト機構２４は、サーマルヘッド２２を、発熱素子アレイ２２ａとプラテンローラ２３との間に隙間を空ける退避位置と、発熱素子アレイ２２ａを記録紙１１と圧接させる圧接位置との間で揺動させる。給紙時には、サーマルヘッド２２は退避位置にあり、発熱素子アレイ２２ａとプラテンローラ２３との間に、記録紙１１の給紙通路が確保される。記録時には、サーマルヘッド２２が圧接位置に移動して発熱素子アレイ２２ａが記録紙１１に押し当てられる。

サーマルヘッド２２の送り方向下流側には、光定着器２６が配置されている。光定着器２６は、イエロー定着光を放射するイエロー用定着ランプ２７及びマゼンタ定着光を放射するマゼンタ用定着ランプ２８を備えている。イエロー画像の光定着は、イエロー画像の熱記録が終了した後、イエロー用定着ランプ２７を点灯させ、記録エリアを熱記録時とは逆に送り方向に搬送しながら行われる。その後、記録エリアを戻し方向に搬送させながらマゼンタ画像の熱記録が開始されるが、この時には、イエロー用定着ランプ２７は消灯される。マゼンタ画像の熱記録が終了すると、マゼンタ用定着ランプ２８を点灯させ、記録エリアを送り方向に搬送しながらマゼンタの光定着が開始される。記録エリアが光定着器２６を通過した後、搬送方向を戻し方向に逆転させてシアン画像の熱記録が開始される。

光定着器２６の下流側には、カッタ３２が配置されている。カッタ３２は、熱記録及び定着が終了した記録紙１１の記録済み部分を１枚のシートに切断する。切断されたシートは排紙口３３からプリンタ外へ排紙される。記録紙１１の未記録部分は、記録紙ロール１２へ巻き戻される。

また、カラー感熱プリンタ１０は、クリーニングシート４０を給紙してサーマルヘッド２２のクリーニングを行う。クリーニングシート４０としては、例えば、紙または樹脂フイルムの表面に砥粒がコーティングされたものや、砥粒が混入された樹脂層が塗布されたものや、洗浄液を含浸させたもの等を用いる。このクリーニングシート４０は、長尺のものがロール状に巻かれた記録紙ロール１２と略同形状のものでも良いし、カットシート状のものでも良い。なお、カットシート状のものを用いる場合は、記録紙１１の先端に連結して用いても良い。本実施形態では、長尺のクリーニングシート４０がロール状に巻かれた記録紙ロール１２と略同形状のものを使用する。

カラー感熱プリンタ１０は、クリーニングシート４０を給紙してサーマルヘッド２２のクリーニングを行う際に、記録紙１１に記録する場合と同様に、ヘッドシフト機構２４によってサーマルヘッド２２が圧接位置に移動して発熱素子アレイ２２ａが記録紙１１に押し当てられる。この時、搬送されるクリーニングシート４０の表面が発熱素子アレイ２２ａに摺接する。このため、発熱素子アレイ２２ａとクリーニングシート４０とが摺接する部分の汚れを除去することができる。

サーマルヘッド２２に付着する紙粉等の汚れは、発熱部である発熱素子アレイ２２ａの中心から、図１の矢印で示す戻し方向の下流側にかけて集中する。つまり、図２に示すように、サーマルヘッド２２には、発熱素子アレイ２２ａに付着する汚れ４１と、この発熱素子アレイ２２ａの周辺、すなわち発熱素子アレイ２２ａよりも下流の下流部４２に付着する汚れ４３があり、前述のようなクリーニング処理だけでは、下流部４２に付着した汚れ４３を除去することができない。このため、この汚れ４３が長期間に亘って堆積した場合、この汚れ４３が記録紙１１に接触して記録紙１１の表面に疵が付いて、記録画像に光沢キズが引き起こされる。

この下流部４２に付着した汚れ４３を除去するために、図１に示すように、カラー感熱プリンタ１０には、搬送ローラ１６を通常の搬送路に対して略垂直な方向に移動させる搬送ローラ移動機構５１が設けられており、システムコントローラ２１に接続されている。システムコントローラ２１は、クリーニングシート４０を給紙してサーマルヘッド２２のクリーニング処理を行う際に、搬送ローラ移動機構５１を制御することにより搬送ローラ１６を移動させる。

この搬送ローラ移動機構５１は、図３（Ａ）に示す通常の搬送路位置と、図３（Ｂ）に示すように、搬送ローラ１６を通常の搬送路に対して垂直上方に移動させた搬送路変更位置との間で搬送ローラ１６を移動させる。搬送ローラ１６が、図３（Ａ）に示す通常の搬送路位置から、図３（Ｂ）に示す搬送路変更位置に移動されると、搬送路がサーマルヘッド２２に対して相対的に移動する。このため、給紙されたクリーニングシート４０の搬送中に図３（Ｂ）に示す位置に搬送ローラ１６が移動されると、サーマルヘッド２２の下流部４２にクリーニングシート４０の表面が摺接して、下流部４２の汚れ４３が擦り取られる。

なお、このような搬送路の移動は、搬送ローラ移動機構５１によって搬送ローラ１６を移動させる方法に限られるものではない。例えば、図４に示すように、プラテンローラ２３を搬送方向と略平行に移動させるプラテンローラ移動機構５２を設けて行っても良い。この場合、プラテンローラ移動機構５２は、図４（Ａ）に示す通常の搬送路位置と、図４（Ｂ）に示すように、プラテンローラ２３を戻し方向の下流側（図中矢印で示す方向）に移動させた搬送路変更位置との間でプラテンローラ２３を移動させる。

プラテンローラ２３が、図４（Ａ）に示す通常の搬送路位置から、図４（Ｂ）に示す搬送路変更位置に移動されると、搬送路がサーマルヘッド２２に対して相対的に移動する。このため、給紙されたクリーニングシート４０の搬送中に図４（Ｂ）に示す位置にプラテンローラ２３が移動されると、搬送ローラ１６を移動させた場合と同様に、サーマルヘッド２２の下流部４２にクリーニングシート４０の表面が摺接して、下流部４２の汚れ４３が擦り取られる。

また、図５に示すように、サーマルヘッド２２自体を移動させることにより、搬送路をサーマルヘッド２２に対して相対的に移動させても良い。この場合、ヘッドシフト機構２４により、サーマルヘッド２２を図５（Ａ）に示すように画像を記録する通常の圧接位置から、図５（Ｂ）に示すように、サーマルヘッド２２の先端（戻し方向の下流）側をさらに下方に回転移動させて搬送路変更位置に移動させる。このサーマルヘッド２２の移動に伴って、プラテンローラ２３も下方に移動する。プラテンローラ２３は、通常の圧接位置に向けてバネで付勢されているので、プラテンローラ２３が下方に移動してもクリーニングシート４０を発熱素子アレイ２２ａとの間で挟持することができる。

サーマルヘッド２２が、図５（Ａ）に示す通常の圧接位置から、図５（Ｂ）に示す搬送路変更位置に移動されると、搬送路がサーマルヘッド２２に対して相対的に移動する。このため、給紙されたクリーニングシート４０の搬送中に図５（Ｂ）に示す搬送路変更位置にサーマルヘッド２２が移動されると、搬送ローラ１６を移動させた場合と同様に、サーマルヘッド２２の下流部４２にクリーニングシート４０の表面が摺接して、下流部４２の汚れ４３が擦り取られる。なお、サーマルヘッド２２を移動させるために、ヘッドシフト機構２４とは別に、サーマルヘッド２２の位置を移動させる移動機構を設けても良い。この場合は、プラテンローラ２３の位置を移動させることなく、発熱素子アレイ２２ａを回転中心として、サーマルヘッド２２をヘッドシフト機構２４とともに回転させれば良い。これにより、サーマルヘッド２２の先端、すなわち下流部４２が下方に移動して、クリーニングシート４０の表面が下流部４２に当接する。

このように搬送ローラ１６、プラテンローラ２３、及びサーマルヘッド２２の位置を移動させることによって、サーマルヘッド２２に対してクリーニングシート４０の搬送路を移動させる。なお、これらの移動に伴い、搬送路を構成するガイド部材（図示せず）も移動される。

なお、搬送ローラ１６、プラテンローラ２３、及びサーマルヘッド２２は、搬送ローラ移動機構５１、プラテンローラ移動機構５２、ヘッドシフト機構２４によって移動されるが、これらの機構は、例えば、アクチュエータを作動させて各々を移動させる等公知の機構を用いれば良い。また、搬送ローラ１６、プラテンローラ２３の移動方向は、本実施形態に限定されるものではなく、発熱素子アレイ２２ａの周辺、すなわち発熱素子アレイ２２ａの下流部にクリーニングシート４０が摺接するように搬送路が移動する方向であれば良い。

さらに、カラー感熱プリンタ１０には、記録紙ロール１２と搬送ローラ１６との間に画像の劣化を検出する検出センサ５３が設けられている。この検出センサ５３は、例えば、主走査方向に配列された複数個の撮像素子が配列されたＣＣＤラインセンサである。この検出センサ５３は、副走査方向に搬送される記録紙１１の記録面を撮像する。検出センサ５３は、システムコントローラ２１に接続されており、撮像した画像データをシステムコントローラ２１に出力する。

また、システムコントローラ２１は、各種設定画面等を表示する表示手段であるディスプレイ５４と、複数のボタン等で構成され、オペレータからの各種指令を取得する操作部５５とが接続されている。システムコントローラ２１は、検出センサ５３から取得した画像データに基づいて、画像が記録された記録紙１１の記録面にサーマルヘッド２２の汚れに起因するスジ・ムラ等の画像劣化があるか否かを判定する。

システムコントローラ２１は、画像劣化が有ると判定した場合には、ディスプレイ５４に警告メッセージを表示する。この警告メッセージは、例えば、サーマルヘッド２２に汚れが付着していることを通知するメッセージでも良いし、クリーニングシート４０の給紙を促すメッセージでも良い。

次に、上記構成のカラー感熱プリンタ１０においるサーマルヘッド２２のクリーニング処理について説明する。カラー感熱プリンタ１０が、通常のプリント処理を実行している時に、システムコントローラ２１が、検出センサ５３から取得した画像データに基づいて、記録画像に画像劣化が有ると判定した時に、ディスプレイ５４に警告メッセージを表示する。

この警告メッセージがディスプレイ５４に表示されると、オペレータは、操作部５５を操作してプリント処理を停止させ、記録紙ロール１２を取出して、ロール状に巻かれたクリーニングシート４０をカラー感熱プリンタ１０にセットする。その後、オペレータによって操作部５５が操作されて、システムコントローラ２１が、サーマルヘッド２２のクリーニング処理の指令を取得する。なお、警告メッセージがディスプレイ５４に表示された時に、クリーニング処理を実行するのではなく、定期的にオペレータがクリーニング処理を実行させても良い。

システムコントローラ２１が、クリーニング処理の指令を取得すると、図示せぬモータを制御することにより給紙ローラ１３及び搬送ローラ１６を回転駆動させ、クリーニングシート４０を搬送させる。その後、システムコントローラ２１は、クリーニングシート４０がサーマルヘッド２２に到達する前に、ヘッドシフト機構２４を制御してサーマルヘッド２２を圧接位置に移動させる。

システムコントローラ２１は、クリーニングシート４０を送り方向と戻し方向に往復移動させる。この往復移動が数回行われて、クリーニングシート４０の表面がサーマルヘッド２２の発熱素子アレイ２２ａに摺接される。これにより、発熱素子アレイ２２ａに付着した汚れ４１が擦り取られる。

その後、システムコントローラ２１が、搬送ローラ移動機構５１を制御することにより、図３（Ａ）に示す通常の搬送位置から図３（Ｂ）に示す搬送路変更位置に搬送ローラ１６を移動させる。これにより、搬送路がサーマルヘッド２２に対して相対的に移動される。その後、システムコントローラ２１が、クリーニングシート４０を送り方向と戻し方向に数回往復移動させて、クリーニングシート４０の表面とサーマルヘッド２２の発熱素子２２ａの下流部４２とが摺接する。これにより、下流部４２の汚れ４３が擦り取られる。なお、下流部４２の汚れの除去４３は、前述したように、プラテンローラ２３を移動させて行っても良いし、サーマルヘッド２２を移動させて行っても良い。また、これらを今まで説明した方向と逆にシフトさせて、発熱素子アレイ２２ａの上流側の汚れを擦り取ることもできる。

このようにクリーニングシート４０の表面をサーマルヘッド２２に摺接させることにより、サーマルヘッド２２のクリーニングが行われる。このクリーニングが終了すると、システムコントローラ２１は、図示せぬモータを制御することにより給紙ローラ１３及び搬送ローラ１６を回転駆動してクリーニングシート４０を搬送する。その後、カッタ３２によりクリーニングシート４０の使用部分を切断して排紙口３３から排紙させる。これにより、クリーニング処理が終了する。

なお、上記実施形態においては、長尺の記録材料である記録紙を用いるカラー感熱プリンタについて説明したが、これに限るものではなく、カットシート状の記録紙を用いるものにも適用できる。この場合は、カットシート状のクリーニングシートを用いれば良い。

また、上記実施形態では、カラー感熱プリンタを例に説明したが、熱転写型プリンタなどサーマルヘッドを用いる他のサーマルプリンタにも本発明を適用することもできる。

カラー感熱プリンタの構成を示す概略側面図である。 サーマルヘッドに付着する汚れを説明する斜視図である。 搬送ローラによる搬送路の移動を示す説明図である。 プラテンローラによる搬送路の移動を示す説明図である。 サーマルヘッドによる搬送路の移動を示す説明図である。

符号の説明

１０ カラー感熱プリンタ
２２ サーマルヘッド
２２ａ 発熱素子アレイ
２３ プラテンローラ
２４ ヘッドシフト機構
４０ クリーニングシート
４１，４３ 汚れ
４２ 下流部
５１ 搬送ローラ移動機構
５２ プラテンローラ移動機構
５３ 検出センサ
５４ ディスプレイ

Claims (4)

1. 発熱部を加熱して画像を記録材料に記録するサーマルヘッドを有し、クリーニングシートを給紙して前記サーマルヘッドに摺接させることにより、前記サーマルヘッドに付着した汚れを除去するサーマルプリンタにおいて、
   前記サーマルヘッドに付着した汚れを除去する時に、前記クリーニングシートの搬送路を前記サーマルヘッドに対して相対的に移動させ、前記発熱部の周辺に前記クリーニングシートを摺接させることを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記記録材料を搬送する搬送ローラを移動させる搬送ローラ移動機構を備え、前記搬送ローラ移動機構により前記搬送ローラを移動させて前記クリーニングシートの搬送路を前記サーマルヘッドに対して相対的に移動させることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
3. 前記サーマルヘッドと対向するヘッド対向位置に配置されるプラテンローラを前記記録材料の搬送方向と略平行に移動させるプラテンローラ移動機構を備え、前記プラテンローラ移動機構により、前記プラテンローラを移動させて前記クリーニングシートの搬送路を前記サーマルヘッドに対して相対的に移動させることを特徴とする請求項１または請求項２記載のサーマルプリンタ。
4. 前記サーマルヘッドを移動させるヘッドシフト機構により、前記サーマルヘッドの位置を変更して、前記クリーニングシートの搬送路を前記サーマルヘッドに対して相対的に移動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載のサーマルプリンタ。

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