JP2005335289A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 端皺および際皺の発生を防止して良好な印刷結果を得ることのできるサーマルプリンタを提供する。
【解決手段】 発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子に対する印加エネルギーを、他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクリボンを用いて所望の記録を行うサーマルプリンタに関する。

一般に、インクフィルムを用いて記録を行なうサーマルプリンタに搭載される記録ヘッドとしてのラインサーマルヘッド（以下、単にサーマルヘッドという。）は、発熱抵抗体からなる複数の発熱素子を基板上に一列に形成し、印刷情報にしたがって、それぞれの発熱素子に選択的に通電し発熱させることにより、インクフィルムのインクを溶融させて普通紙やＯＨＰ用紙などの記録用紙に転写し、所望の記録を行うようになっている。

このような従来のサーマルヘッドにおいては、放熱性の基板の表面に保温層が形成されており、この保温層の上面の先端部近傍には所定の高さで突出する凸部が形成されている。また、凸部を含む保温層の上面には、発熱抵抗体が積層形成されており、この発熱抵抗体の前記基板の先端側および基端側には、それぞれ前記発熱抵抗体に電圧を印加するための共通電極および個別電極が形成されている。そして、前記発熱抵抗体の共通電極と各個別電極とに挟まれた部分にはドット状をなす複数個の発熱素子が直線状に並列形成されている。

また、前記基板の基端側には、前記共通電極および個別電極に接続されるドライバＩＣのチップ（以下、ＩＣチップという）が配設されている。そして、前記ＩＣチップは封止樹脂材からなる封止部材により被覆され、保護されている。

このような従来のサーマルヘッドは、基板がヘッド取付け台に取付けられることでプリンタ本体に配設されており、前記ヘッド取付け台を回動させることによって前記発熱素子をインクリボンと記録用紙とを介して前記プラテンに当接させることが可能とされている

そして、サーマルヘッドを用いて記録する場合には、インクリボンと記録用紙とを介してサーマルヘッドの発熱素子をプラテンに当接させ、インクリボンと記録用紙を搬送させるとともに、印刷情報に基づいて複数の発熱素子を選択的に発熱させて、インクリボンを加熱することにより、インクフィルムのインクを部分的に溶融あるいは昇華させて記録用紙に転写して所望の文字や画像等を記録することになる（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−１０４７５５号公報 特開２００２−１４４６１４号公報

ところで、前述した従来のサーマルプリンタのサーマルヘッドに対し、一律の印加エネルギーを通電する制御を行えば、記録用紙の幅方向両端部は、当該記録用紙の厚さ分の段差によるインクリボンのテンション変化の影響により皺（以下、端皺という）が発生しやすかった。

さらに、図３に示すように、紙面の上下方向に搬送される記録用紙内に印刷パターンが偏在するような場合にも、インクリボンの通電加熱によるダメージの差が部分的に大きく、そのためテンションに変化が生じるため、記録用紙の前記印刷パターンの際部に皺（以下、際皺という）が発生することがあった。

そして、これらの端皺や際皺の発生の問題を解決するべく、従来に於いては、例えば剥離プレート等の別部材を配設し、インクリボンのテンションを端皺が発生しにくい方向へ誘導することが行われている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法では剥離プレートなどの別部材を要し、この別部材自体の機能ばらつきや、別部材の配設を原因とする走行系の全体バランスの崩れ等が印刷不良の原因となることがあった。

そこで、本発明は、別部材を配設することなく、端皺や際皺の発生を防止して良好な印刷結果を得ることのできるサーマルプリンタを提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明のサーマルプリンタは、サーマルヘッドの発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子に対する印加エネルギーを、他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行うことを特徴とする。

また、前記発熱素子の配列方向における前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される一群の発熱素子に対する印加恵那留ギーを、その他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行うことを特徴とする。

さらに、前記発熱素子の配列方向における前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される一群の発熱素子が、前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子と重複しない場合に、前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子に対する印加エネルギーを、他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行うとともに、前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される一群の発熱素子のうち前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子と重複しない発熱素子に対する印加エネルギーを、その他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行うことを特徴とする。

具体的には、通電補正対象の発熱素子に対する印加エネルギーを、通常の印加エネルギーと比して１．５〜５．０％減とする。

本発明のサーマルプリンタによれば、端皺や際皺の発生し易い領域の記録に用いられる発熱素子に対する印加エネルギーを、他の発熱素子の印加エネルギーよりも減少させる（好ましくは１．５〜５．０％減）ように制御することで、前記端皺や際皺の発生し易い領域の記録に供されるインクリボンのダメージを抑えることができる。よって、端皺や際皺が発生することを防止することができ、良好な記録結果を得ることが可能となる。

以下、本実施形態のサーマルプリンタとして、ラインサーマルヘッドを搭載したラインサーマルプリンタ（以下、単にサーマルプリンタ）を例示して説明する。

本実施形態のサーマルプリンタは、各部の動作を制御するＣＰＵと、適宜な容量のＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成された制御部を有しており、前記ＣＰＵには、印刷ヘッドとしてのサーマルヘッドが電気的に接続され、サーマルヘッドの発熱素子に選択的に電圧を印加することができるようになされている。

本実施形態のサーマルヘッド１は、図１に示すように、放熱性の良い基板２が配設され、この基板２の上面には保温性の良いグレーズ等からなる保温層３が形成されている。前記保温層３の上面の先端部近傍には、フォトリソ技術等により表面を部分的に突出させて凸部４が形成されている。そして、前記凸部４を含む保温層３の上面には、Ｔａ−ＮやＴａ−ＳｉＯ_２等からなる発熱抵抗体５が積層形成されている。前記発熱抵抗体５における前記基板２の先端側および基端側には、前記発熱抵抗体５に電圧を印加するための共通電極６および個別電極７がＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ等のスパッタリング及びフォトリソ技術により積層されパターン形成されている。そして、前記発熱抵抗体５の共通電極６と個別電極７とに挟まれた部分はドット状をなす発熱素子８とされており、前記発熱素子８は、直線状に、図１の紙面表裏方向に１２４８個が並列形成されており、記録時において、サーマルヘッド１を所定の当接角で傾けたときに、前記発熱素子８がインクリボンと記録用紙を介してプラテンと当接できるようになっている。

さらに、前記基板２には前記共通電極６および個別電極７に接続されるドライバＩＣのチップ（図示せず。以下、ＩＣチップという）が配設されている。前記ＩＣチップは、例えば複数の発熱素子８に印加する通電パルスの電圧を制御して、発熱素子８の発熱量を制御するようになっている。そして、前記ＩＣチップは機械的、熱的ストレス、水分等の外的要因から保護するため、その上面を封止樹脂材からなる封止部材により被覆され、保護されている。また、発熱素子８や、共通電極６と個別電極７の上面には、これらの酸化や摩耗を防止するための、耐酸化性及び耐摩耗性に優れたＳｉ−Ｏ−Ｎや、ＳｉＡｌＯＮ等の硬質セラミックからなる保護層９が所定の厚さでスパッタリング等により被覆形成されている。

そして、本実施形態においては、前記サーマルヘッドの発熱素子８の配列方向、すなわち、記録用紙の幅方向の全幅に印刷情報の印刷パターンが存在する場合、図２の印加エネルギーの分布に見るように、前記ＣＰＵにおいて、前記サーマルヘッドの１２４８個の発熱素子８のうち配列方向の両端部側に形成された、例えば５０個ずつの一群の発熱素子８、すなわち、前記発熱素子を１〜１２４８番目の発熱素子として順列をつけて表現した場合の１〜５０番目の一群の発熱素子８および１１９８〜１２４８番目の一群の発熱素子８については、印加エネルギーを、その通電時間を短くすることで、通電する他の発熱素子８に対する通常の印加エネルギーよりも減らす通電補正制御を行う。これにより、前記端皺の発生し易い領域の記録に供されるインクリボンのダメージを抑えることができる。これにより、インクリボンのテンションの変化を抑止することができ、端皺の発生を防止して良好な記録結果を得ることが可能となる。

また、記録用紙の幅方向の全幅に前記印刷パターンが存在せずに、その幅方向の一部に偏在するような場合にも同様に、前記ＣＰＵにおいて、前記発熱素子８の配列方向における前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される、例えば５０個ずつの一群の発熱素子について、その印加エネルギーを、その通電時間を短くすることで、通電する他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減らす通電補正制御を行う。

これにより、前記際皺の発生し易い領域の記録に供されるインクリボンのダメージを抑えることができ、インクリボンの通電加熱によるダメージの差を小さいものとして、テンションの変化を抑止することで、際皺が発生することを防止して、良好な記録結果を得ることが可能となる。

さらに、前記発熱素子の配列方向における前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される一群の発熱素子が、前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子と重複しない場合には、前記ＣＰＵにおいて、前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子に対する印加エネルギーを、その通電時間を短くすることで、他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減らす通電補正制御を行なうとともに、前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される一群の発熱素子のうち前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子と重複しない発熱素子に対する印加エネルギーを、その通電時間を短くすることで、その他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減らす通電補正制御を行うことも可能である。

これにより、前記端皺や際皺の発生し易い領域の記録に供されるインクリボンのダメージを抑えることができ、よって、端皺や際皺が発生することを防止して、良好な記録結果を得ることが可能となる。

なお、通電補正対象の発熱素子に対する印加エネルギーは、具体的には、通常の印加エネルギーと比して１．５〜５．０％減とする。このように、印加エネルギーの減少させる補正幅を１．５〜５．０％に止めるのは、転写濃度の観点において印刷結果に影響しない程度とするためである。

このように構成され、前記ＣＰＵにおいて前記サーマルヘッドに対する通電を補正制御する本実施形態のサーマルプリンタにおいては、端皺や際皺の発生し易い領域の記録に用いられる発熱素子に対する印加エネルギーを、他の発熱素子の印加エネルギーよりも減少させる（好ましくは１．５〜５．０％減）ように制御することで、前記端皺や際皺の発生し易い領域の記録に供されるインクリボンのダメージを抑えることができる。よって、インクリボンのテンション変化を抑えることができる。よって、これらの発熱素子がインクリボンを介して圧接することとなる記録用紙の両端部に皺が発生することを防止することができ、さらに、印刷濃度の点に於いても遜色のない、良好な印刷結果を得ることが可能となる。

なお、本発明は、前述した実施の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。

例えば、前記実施形態においては、印加エネルギーの通電補正の対象となる発熱素子を、記録用紙の両端部に配置された５０個の一群の発熱素子あるいは、印刷情報の印刷パターン内両端部の５０個の一群の発熱素子としたが、印画への影響を考えた場合、それぞれ１００個以内の一群の発熱素子を通電補正の対象とすることが好ましい。

また、前記発熱素子の配列方向における両端部側に位置するそれぞれ一群の発熱素子を、その抵抗値が全発熱素子の平均抵抗値と比して高い値を示すようにトリミングしたサーマルヘッドを用い、前記発熱素子の配列方向における両端部側に位置するそれぞれ一群の発熱素子の加熱通電を抑止するとともに、本願発明の通電補正を行なう構成とすることも可能である。

本発明のサーマルプリンタにおけるサーマルヘッドの要部断面図 本発明のサーマルプリンタにおけるサーマルヘッドの印加エネルギー分布を示すグラフ 従来のサーマルプリンタにおける端皺および際皺の発生状態を示す説明図

符号の説明

１ サーマルヘッド
２ 基板
３ 保温層
４ 凸部
５ 発熱抵抗体
６ 共通電極
７ 個別電極
８ 発熱素子
９ 保護層

Claims (4)

1. 複数個の発熱素子が直線状に形成されてなるサーマルヘッドを有し、印刷情報に従って前記発熱素子に選択的に通電して発熱させる制御により、インクフィルムのインクを溶融させて記録用紙に転写し、所望の印刷を行うサーマルプリンタにおいて、
   前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子に対する印加エネルギーを、他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行うことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 複数個の発熱素子が直線状に形成されてなるサーマルヘッドを有し、印刷情報に従って前記発熱素子に選択的に通電して発熱させる制御により、インクフィルムのインクを溶融させて記録用紙に転写し、所望の印刷を行うサーマルプリンタにおいて、
   前記発熱素子の配列方向における前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される一群の発熱素子に対する印加エネルギーを、その他の素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行うことを特徴とするサーマルプリンタ。
3. 複数個の発熱素子が直線状に形成されてなるサーマルヘッドを有し、印刷情報に従って前記発熱素子に選択的に通電して発熱させる制御により、インクフィルムのインクを溶融させて記録用紙に転写し、所望の印刷を行うサーマルプリンタにおいて、
   前記発熱素子の配列方向における前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される一群の発熱素子が、前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子と完全に重複しない場合に、
   前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子に対する印加エネルギーを、他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行うとともに、前記印刷情報の印刷パターン内両端部の記録に供される一群の発熱素子のうち前記発熱素子の配列方向における両端部の一群の発熱素子と重複しない発熱素子に対する印加エネルギーを、その他の発熱素子に対する通常の印加エネルギーよりも減少させる通電補正を行うことを特徴とするサーマルプリンタ。
4. 前記通電補正は、対象の発熱素子に対する印加エネルギーを、通常の印加エネルギーと比して１．５〜５．０％減とする補正であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のサーマルプリンタ。