JP2005262491A - ロール紙及びこれを使用するロール紙プリンタ - Google Patents

ロール紙及びこれを使用するロール紙プリンタ Download PDF

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Abstract

【課題】記録紙ロスの削減に寄与するロール紙及びこれを使用するロール紙プリンタを提供する。
【解決手段】ロール紙1は、長尺の感熱記録紙2と円筒状の巻き芯4とからなる。巻き芯4寄りの感熱記録紙2には、終端2aの段差により巻き芯4の外周長L毎にライン状の終端跡5がつく。感熱記録紙2が残り少ないことを示すエンド孔2bが終端2a側から2番目の終端跡5に重なるように形成してある。エンド孔2bの上に重ねて巻き付けられた感熱記録紙2には、外周長L毎にエンド孔跡6がつく。ロール紙1を使用する感熱プリンタは、エンド孔2bを検出することにより、巻き芯4の外周長Lから終端跡5及びエンド孔跡6の位置を特定し、終端跡5及びエンド孔跡6を含む廃棄領域7を除外するように記録エリアの開始位置を設定してプリント可能領域9にLサイズプリントの画像記録を行う。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ロール形態で供給される記録紙であるロール紙と、これを使用して記録紙に画像を記録するロール紙プリンタに関するものである。
長尺の記録紙を円筒状の巻き芯の周りにロール状に巻き付けたロール紙を用い、このロール紙から記録紙を引き出しながら、記録紙に画像を記録するロール紙プリンタが知られている。このようなロール紙プリンタとしては、記録紙として感熱記録紙を用いてサーマルヘッドにて熱エネルギーを与えて熱記録を行う感熱プリンタや、いわゆる写真用紙と呼ばれる表面を滑面加工した厚手の用紙を用い、この表面にインク滴を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタなどがある。
前記ロール紙には、記録紙が残り少ないことを示すエンドマークやエンド孔が施されている。エンドマークとしては、例えば記録紙の終端から所定の長さの領域を朱色等で着色したり、また巻き芯の外周面の一部にセンサにて検知可能な着色部分を設けたもの(特許文献1)が知られている。また、エンド孔は、記録紙の終端から所定の長さのところに形成した円形の開口である。
上記のようなロール紙を使用するロール紙プリンタでは、前記エンドマークを検出すると、アラームを鳴らしてユーザに記録紙の残りが少ないことを知らせるとともに、プリント実行のキャンセル等を行う。
一方、エンドマークではないが、記録紙の終端を検出した時点で、既にプリント指令を受けている場合、その画像ライン数が印字手段とペーパーエンド検出手段との間の記録紙に記録可能なライン数であるなら、プリント動作を続行するプリンタが知られている(特許文献2)。
特開平5−155168号公報 特開平11−138953号公報
上記エンドマークや記録紙の終端を検出した時点で、多くのロール紙では、例えばLサイズプリントで1〜2枚分の記録紙が残っている。そこで、上記特許文献2記載のプリンタのように、資源の有効活用の観点から、この残り部分にも画像を記録したいが、記録紙の終端の上に重ねて巻かれていた記録紙の部分には、記録紙の厚みによる段差に起因してライン状の終端跡がついている。
更に、上記エンド孔が形成されている場合には、その上に重ねて巻かれていた記録紙にエンド孔の跡(以下エンド孔跡という)がつく。エンド孔は、通常終端から1〜2枚分のプリント余力を残した状態で検出される位置に形成してあるため、終端から3〜5枚目の領域にエンド孔跡がつく。
このような終端跡やエンド孔跡がついている記録紙に画像を記録すると、終端跡やエンド孔跡の画像濃度が他の面の画像濃度と異なって違和感のあるプリントが出来上がる。このため、Lサイズプリントで5枚分程度の記録紙を使わずに廃棄しており、記録紙のロスが非常に多くなるという問題がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、記録紙のロスを削減できるロール紙及びこれを使用するロール紙プリンタを提供することを目的とする。
本発明のロール紙は、長尺の記録紙を円筒状の巻き芯の周りにロール状に巻き付けるとともに、巻き芯に固定した記録紙の終端近傍に記録紙の残りが少ないことを示すエンド孔を形成したロール紙において、前記記録紙の終端から巻き芯の外周長のN倍(Nは自然数)の位置に形成される終端跡のうち一つと重なるように、前記エンド孔を形成したことを特徴とする。
また、本発明のロール紙プリンタは、前記ロール紙を用い、このロール紙から記録紙を引き出しながら記録紙に画像を記録するロール紙プリンタにおいて、前記ロール紙から記録紙を引き出す位置の近傍に設けられ、前記エンド孔を検出するエンド孔検出器と、このエンド孔検出器がエンド孔を検出したことを受けて、前記巻き芯の外周長に基づいて終端跡の位置を特定し、この特定した終端跡の位置を中心に少なくともエンド孔の直径よりも広い幅の領域を除外して画像の記録を行う演算制御部とを設けたことを特徴とする。
本発明のロール紙によれば、記録紙の終端から巻き芯の外周長のN倍(Nは自然数)の位置に形成される終端跡のうち一つと重なるようにエンド孔を形成したので、エンド孔及びこれによって生じるエンド孔跡が終端跡に重なるようになり、終端跡の位置を中心に少なくともエンド孔の直径よりも広い幅の領域だけを除けば、その他の領域には、画像を記録することができる。この結果、記録紙のロスを大幅に削減できる。
本発明のロール紙プリンタによれば、前記ロール紙から記録紙を引き出す位置の近傍でエンド孔を検出するようにし、このエンド孔検出を受けて巻き芯の外周長に基づいて終端跡の位置を特定し、終端跡の位置を中心に少なくともエンド孔の直径よりも広い幅の領域を除外して画像の記録を行うので、記録紙のロスを大幅に削減できる。
本発明のロール紙を示す図1において、ロール紙1は、長尺のカラー感熱記録紙(以下感熱記録紙という)2の終端2a近傍の中央部分を粘着テープ3にて円筒状の巻き芯4の外周面の一部に貼着し、巻き芯4の周りに幅89mmの感熱記録紙2をロール状に巻き付けたものである。なお、巻き芯4には、周知の紙管や樹脂製品が用いられ、その直径d0は、規格で予め定められており、例えば2インチ(=50.8mm)になっている。
ロール紙1の断面を示す図2において、終端2aの上に重ねて巻き付けられた感熱記録紙2は、図示のとおり、感熱記録紙2の厚みに起因する終端2aの段差によって変形するから、感熱記録紙2をロール紙1から引き出した際に、図1の一点鎖線で示すように、巻き芯4の外周長LのN倍(Nは自然数)の位置に、ライン状の終端2aの跡(以下終端跡という)5がつく。
前記外周長L=π×d0である。本実施形態ではd0=50.8mmであるから、外周長L=160mmになる。また、厳密には、感熱記録紙2の巻径は外周に近づくにつれて徐々に大きくなり、終端跡5がつく間隔が巻き芯4の外周長Lよりも長くなってゆくが、終端跡5がつくのは、ほぼ3〜4周目までであるから、間隔の増加は誤差として無視する。本実施形態では、終端跡5がつくのは4周目まで、すなわち図1に示す4本までとする。
また、感熱記録紙2が残り少なくなったことを示す円形のエンド孔2bが、終端2a側から2番目の終端跡5に重なるように形成されている。図2に示すように、エンド孔2bの上に重ねて巻き付けられた感熱記録紙2は、図示のとおり、エンド孔2bに落ち込んで変形するから、感熱記録紙2をロール紙1から引き出した際に、図1の破線で示すように、巻き芯4の外周長L毎に、円形をしたエンド孔2bの跡(以下エンド孔跡という)6がつく。
前述のとおりエンド孔2bが終端跡5に重なるように形成してあるため、全てのエンド孔跡6は、それぞれ終端跡5に重なるようにつく。なお、エンド孔跡6は、エンド孔2bから離れるにつれて徐々に薄くなり、3番目ぐらいまではようやく視認できるが、それ以降は視認できなくなる。本実施形態では、2番目までエンド孔跡6がつくとする。
終端2aに近い感熱記録紙2にプリントを行う際には、終端跡5を中心としてエンド孔2bの直径d1よりも広い幅d2の廃棄領域7(2本の二点鎖線8a,8bで挟まれた領域)を除外して画像の記録を行えば、その他の領域、すなわち隣り合う2つの廃棄領域7で挟まれたプリント可能領域9は、前記幅d2を9mmとすると、151mm(160mm−9mm)×89mmの大きさになるから、ここに1枚のLサイズプリント(127mm×89mm)を作成できる。なお、プリント可能領域9にLサイズプリントを作成すると、プリント可能領域9には24mm×89mm分の廃棄領域が出る。
2番目のエンド孔跡6(図1において最も左端にあるエンド孔跡6)以降の感熱記録紙2には、4個のプリント可能領域9があるから、理論的には4枚のLサイズプリントを作成することができる。しかしながら、実際には物理的制約があるため、エンド孔2b以降の2個のプリント可能領域9にプリントを行うには無理がある。このため、本実施形態では、エンド孔2b以降は廃棄し、エンド孔2b以前の2個のプリント可能領域9にプリントすることとする。なお、図示した廃棄領域10は、前記物理的制約がなくなり、エンド孔2b以降のプリント可能領域9にプリントを行う場合に生じる。
前記物理的制約とは、例えばロール紙1からサーマルヘッドまでの物理的寸法が足りないということである。このような制約があると、ロール紙1からサーマルヘッドまでに設けられる搬送ローラ対の数が足りず、終端に近いエンド孔以降の感熱記録紙を何度も精度よく往復移動(後述する方向α,β)させることが困難であり、記録紙開始位置がずれる等のトラブルが発生しやすくなるためである。なお、後述するように1枚のプリントを熱記録するのに感熱記録紙2を何度も方向α,βに移動させる必要がある。
従来は2番目のエンド孔跡6以降の全てを廃棄していたが、本実施形態では、2個の廃棄領域7と、エンド孔2b以降とを廃棄すればよいから、感熱記録紙2の廃棄量を大幅に減らすことができる。
感熱記録紙2は、周知のように、支持体の記録面側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、その熱感度が高く、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を与えたときにシアンに発色する。また、中間層とな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ほぼ中間の大きさの熱エネルギーを与えたときにマゼンタに発色する。
また、イエロー感熱発色層は、420nmの近紫外線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、365nmの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。
前記ロール紙1を使用するロール紙プリンタとしてのカラー感熱プリンタ(以下感熱プリンタという)11を示す図3において、ロール紙1から長尺の感熱記録紙2を引き出す位置には、常にロール紙1の外周面に接触してロール紙1の巻き弛みを防止するガイドローラ15が設けられている。感熱プリンタ11にセットされたばかりの新しいロール紙1(二点鎖線で示す)から感熱記録紙2が引き出されてゆくにつれて巻き芯4が図示しないガイドに沿って斜め右下へ移動する。実線で示すロール紙1は、感熱記録紙2の残りが少ない状態を示す。
また、ガイドローラ15近傍の感熱記録紙2に対峙する位置には、前記エンド孔2bを検出するエンド孔検出センサ17が設けられている。このエンド孔検出センサ17としては反射型フォトセンサ等が使用される。また、エンド孔検出センサ17の下流には、ロール紙1から感熱記録紙2を引き出してサーマルヘッド20へ向けて給送する給紙ローラ対22が設けられている。
サーマルヘッド20近傍には、搬送ローラ対24と先端検出センサ25が設けられている。搬送ローラ対24は、給紙ローラ対22によって給送されてきた感熱記録紙2をニップして、ほぼ直線状に設けられた搬送路27に沿い、サーマルヘッド20に対して、感熱記録紙2を往復移動させる。先端検出センサ25は、反射型フォトセンサ等であり、給送されてきた感熱記録紙2の先端を検出する。
前記搬送路27の途中には、サーマルヘッド20の発熱素子アレイ20aと対峙する位置に、プラテンローラ29が設けられている。また、サーマルヘッド20の下流には、光定着器30が設けられ、感熱プリンタ11の出口11a近傍には、カッター32,排紙ローラ対33が設けられている。
光定着器30は、420nmの近紫外線を感熱記録紙2に放射してイエロー感熱発色層を定着するイエロー用紫外線ランプ30aと、365nmの近紫外線を感熱記録紙2に放射してマゼンタ感熱発色層を定着するマゼンタ用紫外線ランプ30bと、これらの背後に設けられ、照射効率を上げるリフレクタ30cとからなる。
前記ガイドローラ15,給紙ローラ対22,搬送ローラ対24,プラテンローラ29及び排紙ローラ対33は、ステッピングモータ35で駆動される。このステッピングモータ35はモータドライバ37を介してマイクロコンピュータ40によって制御される。また、サーマルヘッド20はヘッドドライバ42を介して、また紫外線ランプ30a,30bはランプドライバ44,45を介して、マイクロコンピュータ40によって制御される。
また、エンド孔検出センサ17及び先端検出センサ25からそれぞれ出力された検出信号は、A/D変換器47,48によってデジタルの検出データに変換されてマイクロコンピュータ40に入力される。また、マイクロコンピュータ40には、外部のメモリカード等から画像データを取り入れる画像メモリ48が接続されている。また、マイクロコンピュータ40には、プリントサイズを入力するサイズ指定キーや、プリント指令を出力するプリントキー等からなる操作部50が接続されている。また、マイクロコンピュータ40には、巻き芯4の直径d0を記憶してあるEEPROM52が接続されている。また、マイクロコンピュータ40には、アラーム54と、警告表示等を行う液晶パネル55とが接続されている。
このように構成された感熱プリンタ11の作用を説明する。ロール紙1には、巻き芯4の太さが規格で決められた規格品が使用される。新しいロール紙1をセットする場合には、ロール紙1を紫外線及び湿気を防ぐ防湿袋から取り出した後、感熱プリンタ11のロール紙収納室(図示せず)にセットし、感熱記録紙2の先端を給紙ローラ対22に挟む。
感熱プリンタ11に電源を投入すると、給紙ローラ対22によってロール紙1から感熱記録紙2が引き出され、サーマルヘッド20に向かって給送される。感熱記録紙2の先端部が搬送ローラ対24にニップされると、給紙ローラ対22が感熱記録紙2をニップしない退避位置に変位する。この後、搬送ローラ対24が感熱記録紙2を方向αにわずかに送り、感熱記録紙2の先端が先端検出センサ25によって検出されると、感熱記録紙2の給紙動作が停止される。
入力操作部50のサイズ指定キーを操作してプリントサイズを入力してからプリントキーを操作すると、搬送ローラ対24が駆動を開始して、感熱記録紙2を記録位置に向かって送る。感熱記録紙2の記録エリアの端部が発熱素子アレイ20aの位置に達すると、イエロー画像の画像データが画像メモリ48から1ライン分読み出され、ヘッドドライバ42で画像データに応じた階調レベルの駆動データに変換され、サーマルヘッド20に送られる。
発熱素子アレイ20aの各発熱素子が通電され、感熱記録紙2に階調表現熱エネルギーを与えて所望の濃度に発色させる。イエロー画像の第1ラインが記録されると、感熱記録紙2が1画素分送られ、次の第2ライン目のイエロー画像が熱記録される。以下、同様にしてイエロー画像が1ラインずつ熱記録される。イエロー画像を熱記録した部分が光定着器30に達すると、イエロー用紫外線ランプ30aから420nmの近紫外線が照射され、イエロー感熱発色層が定着される。このようにして各ラインが順次熱記録・光定着される。
イエロー記録が終了すると、搬送ローラ対24が逆回転して、感熱記録紙2が方向βに移動される。感熱記録紙2の記録エリアの端部が発熱素子アレイ20aの位置に戻ったら、搬送ローラ対24の駆動が停止される。
マゼンタ画像の画像データから、最初の1ライン分が読み出され、サーマルヘッド20で画像データに応じた階調レベルの駆動データに変換される。この駆動データにより、発熱素子アレイ20aの各発熱素子が通電され、感熱記録紙2に階調表現熱エネルギーを与えて所望の濃度に発色させる。
マゼンタ画像の第1ラインが記録されると、感熱記録紙2が方向αへ1画素分送られ、次の第2ライン目のマゼンタ画像が熱記録される。以下、同様にしてマゼンタ画像が1ラインずつ熱記録される。マゼンタ画像を熱記録した部分が光定着器30に達すると、マゼンタ用紫外線ランプ30bから365nmの近紫外線が照射され、マゼンタ感熱発色層が定着される。このようにして各ラインが順次熱記録・光定着される。
マゼンタ記録後は感熱記録紙2が記録開始位置に戻される。記録エリアに対してシアン画像が熱記録される。このシアン画像については、光定着器30による定着は行われない。シアン画像の熱記録後は、排紙ローラ33により感熱記録紙2が感熱プリンタ11の外に排出されるとともに、記録エリアの端から所定距離排出された瞬間に、カッター32が作動して感熱記録紙2を切断する。このシート状にされた感熱記録紙2は、感熱プリンタ11外の排紙トレー(図示せず)に排出される。
ロール紙1の使用が進んで感熱記録紙2の残りが少なくなると、図4のフローチャートに示すように、エンド孔2bがエンド孔検出センサ17によって検出される(st1)。この検出信号はA/D変換器47でデジタルの検出データに変換されてマイクロコンピュータ40に入力される。マイクロコンピュータ40は、給紙ローラ対22による感熱記録紙2の給紙動作を一旦停止する(st2)と同時に、アラーム54を鳴らし、また液晶パネル55に「感熱記録紙が残り少なくなりました。」というような警告文を表示する(st3)。
続いて、マイクロコンピュータ40は、EEPROM52から巻き芯4の直径d0を読み出して、終端跡5及びエンド孔跡6の位置を算出する(st4)。本実施形態ではd0=50.8mmであるから、外周長L=160mmとなるから、エンド孔2bを検出した位置から上流側には、160mm毎に終端跡5及びエンド孔跡6が現れる。また、エンド孔2bから下流側には、エンド孔2bから160mmの位置に、終端跡5のみが現れる(エンド孔跡6は現れない)。
エンド孔検出センサ17の位置にエンド孔2bが対峙しているから、搬送路27のどの位置に終端跡5やエンド孔跡6があるのか特定することができる。本実施形態では、エンド孔2bから1個目のエンド孔跡6は給紙ローラ対22の近傍にあり、また2個目のエンド孔跡6は、搬送ローラ対24と先端検出センサ25との間にある。また、エンド孔2bと終端2aとの間に形成される終端跡5の位置は、エンド孔2bからの距離で特定される。
エンド孔2bが検出された時点で熱記録中の画像が2個目のエンド孔跡6の位置にかかると予想される場合には(st5)、「プリントを中止します。」の警告文を液晶パネル55に表示した後(st6)、入力済みのプリント指令をキャンセルする(st7)。なお、熱記録中の画像がエンド孔跡6にかからない場合には、そのままプリント動作に移行する。
プリント指令をキャンセルした後(st7)、図1に示すように、2個目のエンド孔跡6以降では、2個のプリント可能領域9があるから、マイクロコンピュータ40は、例えば「Lサイズプリントならあと2枚プリントできます。」の文を液晶パネル55に表示し、ユーザにLサイズのサイズ指定を行ってプリントするよう促す(st8)。これに対し、ユーザがキャンセルキーを押すか、所定時間が経過しても何の操作もしない場合には、「プリントを終了します。」等の警告表示を行った後(st9)、プリントシーケンスを終了する。
ユーザが操作部50のサイズ指定キーを操作して、Lサイズのサイズ指定を行ってからプリントキーを操作すると、マイクロコンピュータ40は、廃棄領域7を除外するように記録エリアの開始位置を設定して(st10)プリントを開始する(st11)。すなわち、搬送ローラ対24が駆動してプリント可能領域9の先端が発熱素子アレイ20aの下方にくるように感熱記録紙2を移動させる。以下、前述したシーケンスでイエロー,マゼンタ,シアンの各画像が順次にプリント可能領域9に熱記録されるとともに光定着され、Lサイズプリントが作成される。
画像が記録されたプリント可能領域9とその前の廃棄領域7との境界(二点鎖線8bで示される境界)がカッター32の位置に達すると、カッター32が作動して感熱記録紙2を切断し、廃棄領域7を含むプリント可能領域9よりも前の領域を記録済みのプリント可能領域9から切り離す。更に、方向αへ感熱記録紙2が127mmだけ搬送された瞬間にカッター32が作動して感熱記録紙2を切断する。これより、記録済みのLサイズプリントが出口11aから感熱プリンタ11外の排紙トレーに排出される。
この後、搬送ローラ対24が逆回転して、感熱記録紙2が方向βに移動される。次のプリント可能領域9の端部が発熱素子アレイ20aの位置に戻ったら、搬送ローラ対24の駆動が停止され、2番目のプリント可能領域9に、Lサイズプリントの画像記録が開始される。この画像記録が終わり、この記録済みのLサイズプリントが排出された後、残ったエンド孔2b以降の感熱記録紙2は、続いて排出される。なお、感熱記録紙2と粘着テープ3とは、給紙ローラ対22の引き出し力によって容易に剥がれる。
上記実施形態では、エンド孔以降の感熱記録紙を物理的制約のため廃棄しているが、搬送ローラ対の増設などでヘッドまでの物理的制約がなくなれば、エンド孔以降のプリント可能領域を用いることもできる。
また、上記実施形態に記載した数値は、好ましい一例であって、本発明はこれらの数値に限定されないのは勿論である。例えば、感熱記録紙2を幅89mmとしたが、幅127mmであってもよい。この場合、巻き芯も太くしてプリント可能領域に2Lサイズのプリントが作成できるようにするのが好ましい。
本発明は、感熱プリンタに適用される他に、感熱記録紙を用いるファクシミリや、インクジェットプリンタにも利用される。
感熱記録紙の終端近傍のロール紙の構成を示す説明図である。 ロール紙の層構造を示す説明図である。 感熱プリンタの概略的な構成を示す説明図である。 エンド孔検出以降のプリントシーケンスを示すフローチャートである。
符号の説明
1 ロール紙
2 感熱記録紙
2a 終端
2b エンド孔
4 巻き芯
5 終端跡
6 エンド孔跡
7,10 廃棄領域
9 プリント可能領域
11 感熱プリンタ
17 エンド孔検出センサ
20 サーマルヘッド
25 先端検出センサ
32 カッター
40 マイクロコンピュータ
50 操作部

Claims (2)

  1. 長尺の記録紙を円筒状の巻き芯の周りにロール状に巻き付けるとともに、巻き芯に固定した記録紙の終端近傍に記録紙の残りが少ないことを示すエンド孔を形成したロール紙において、
    前記記録紙の終端から巻き芯の外周長のN倍(Nは自然数)の位置に形成される終端跡のうち一つと重なるように、前記エンド孔を形成したことを特徴とするロール紙。
  2. 前記請求項1記載のロール紙を用い、このロール紙から記録紙を引き出しながら記録紙に画像を記録するロール紙プリンタにおいて、
    前記ロール紙から記録紙を引き出す位置の近傍に設けられ、前記エンド孔を検出するエンド孔検出器と、
    このエンド孔検出器がエンド孔を検出したことを受けて、前記巻き芯の外周長に基づいて終端跡の位置を特定し、この特定した終端跡の位置を中心に少なくともエンド孔の直径よりも広い幅の領域を除外して画像の記録を行う演算制御部と、
    を設けたことを特徴とするロール紙プリンタ。
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