JP2006341480A

JP2006341480A - サーマルプリンタの通電制御方法

Info

Publication number: JP2006341480A
Application number: JP2005169098A
Authority: JP
Inventors: Tsuneyuki Sasaki; 恒之佐々木; Hirotoshi Terao; 博年寺尾; Minoru Takeuchi; 実竹内
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】インクフィルムの切断を防止し、かつ、縁なし印刷の良好な印刷結果を得ることのできるサーマルプリンタの通電制御方法を提供する。
【解決手段】
記録用紙７の搬送方向における先端辺部分の印刷時及び後端辺部分の印刷時の発熱素子４へ投入する通電エネルギ量を、記録用紙７の搬送方向における中間部分の記録時における発熱素子４へ投入する通電エネルギ量よりも減少させる通電制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明はサーマルプリンタのサーマルヘッドに対する通電制御に係り、特に、記録用紙の端縁に余白部分を残さず、該記録用紙の全面に記録を行なう場合に用いられるサーマルプリンタの通電制御方法に関する。

近年、カラー印刷を行うタイプのサーマルプリンタでは、高解像度化、多階調或いは高速印刷化等の要請に応えるため、発熱抵抗体からなる複数の発熱素子を基板２上に一列に形成してなるラインサーマルヘッド（以下、単にサーマルヘッド１という。）を搭載したラインサーマルプリンタが多用されている。

サーマルヘッド１は、前記基板２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、記録を行なう際には、前記ヘッド取付け台を回動させることによって、透明なＰＥＴＰフィルムやＰＥＮフィルム等のシート基材の一面側にインク層が形成されたインクフィルム６と、普通紙やＯＨＰ用紙などの記録用紙７とを介してサーマルヘッド１の発熱素子４をプラテン８に当接可能とされている。

そして、その状態において、制御部１０の制御により、インクフィルム６を巻取ると共に記録用紙７を搬送させ、印刷情報に基づいて複数の発熱素子４を選択的に発熱させてインクフィルム６を加熱することにより、インク層のインク（以下、単にインクという。）を部分的に、熱溶融型プリンタの場合には溶融させ、熱昇華型プリンタの場合には昇華させて記録用紙７に転写し、所望の文字や画像等を記録するようになされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２７９２５９号公報

ところで、近年、デジタルカメラで撮影した写真画像を印刷する場合等に記録用紙の全面に印刷する、いわゆる「縁なし印刷」の要求が高まっている。

このような縁なし印刷を行う場合、記録用紙７の搬送、サーマルヘッド１の記録用紙７に対する圧接と離間、サーマルヘッド１の発熱素子４に対する通電エネルギ投入のそれぞれのタイミングは制御部１０により制御され、縁なし印刷を実行するように制御される。そして、記録用紙７の全面に均一の転写濃度の印刷を施すべく、サーマルヘッド１が記録用紙７の先端辺部分にインクフィルム６を介して圧接する時には既にサーマルヘッド１の発熱素子４には、インクフィルム６のインクを溶融あるいは昇華させるのに必要十分な加熱が施されるように、記録開始時から記録終了時まで一律の通電エネルギ量が投入されていた。

しかしながら、記録用紙７の搬送に若干のずれが発生した場合、記録用紙７の先端辺部分や後端辺部分においては、図２または図３に示すように、記録用紙７を介さずにインクフィルム６のみを介在させた状態でサーマルヘッド１がプラテン８に圧接する状態が生じることがあった。そしてこのとき、記録用紙７の搬送方向における中央部の記録時と同量の通電エネルギ量が一律に投入された前記発熱素子４がインクフィルム６に当接することで前記インクフィルム６に熱によるダメージが与えられ、このダメージがインクフィルム６の切断の発生原因となることがあった。

すなわち、インクフィルム６のインクを溶融あるいは昇華可能な通電エネルギ量が投入された発熱素子４をインクフィルム６及び記録用紙７を介してプラテン８に圧接させる場合には、インクフィルム６のインクが転写される記録用紙７が発熱素子４の熱を放熱させるように作用するため、その後のインクフィルム６の巻取り時のテンションで、インクフィルム６が切断されることを回避することができる。

しかしながら、記録用紙７を介在させずに通電エネルギが投入された発熱素子４がインクフィルム６を介してプラテン８に圧接された場合、インクフィルム６は発熱素子４の有する熱の影響を直接受けるため、インクフィルム６は巻取り時のテンションで切断されやすくなる。特に、記録用紙７の先端辺部分や後端辺部分は、該記録用紙７が記録に供されるべく搬送される際に、該記録用紙７の厚さ寸法分の段部となって前記サーマルヘッド１とプラテン８との間に介在することとなる。そのとき、インクフィルム６が段部とサーマルヘッド１との間に挟まれて強く擦られると、インクフィルム６の切断は一層生じ易くなる。

そこで、本発明は、インクフィルムの切断を防止し、かつ、縁なし印刷の良好な印刷結果を得ることのできるサーマルプリンタの通電制御方法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の通電制御方法は、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インクフィルムを介在させて記録用紙に圧接させ、前記発熱素子を印刷情報に従って選択的に通電して発熱させることによりインクフィルムのインクを記録用紙の全面に転写して所望の印刷を行うサーマルプリンタの通電制御方法であって、記録用紙の搬送方向における先端辺部分の印刷時（記録開始時）及び後端辺部分の印刷時（記録終了時）の前記発熱素子へ投入する通電エネルギ量を、記録用紙の搬送方向における中間部分の記録時における前記発熱素子へ投入する通電エネルギ量よりも減少させる通電制御を行うことを特徴とする。

具体的には、記録用紙に対する記録開始時及び記録終了時の前記発熱素子へ投入する通電エネルギを、記録用紙の搬送方向における中間部分の印刷時における前記発熱素子へ投入する通電エネルギの１５〜２０％減とする通電制御とする。

なお、前記通電制御は、発熱素子に対する通電周期におけるＯＮ時間を短縮することで実行することができる。

本発明のサーマルプリンタの通電制御方法によれば、記録用紙に対する記録開始時及び記録終了時の前記発熱素子へ投入する通電エネルギを、記録用紙の搬送方向における中間部分の印刷時における前記発熱素子へ投入する通電エネルギよりも減少させる通電制御を行なうことで、インクフィルムに過剰な通電エネルギが投入されることを防止して、インクフィルムのダメージを抑えることができる。よって、仮に、記録用紙を介さずにインクフィルムのみを介在させた状態でサーマルヘッドがプラテンに圧接する状態が生じたとしても、インクフィルムに与えるダメージを少なくすることができるので、インクフィルムが切断されることを防止することができる。

特に、記録用紙に対する記録開始時及び記録終了時の前記発熱素子へ投入する通電エネルギを、記録用紙の搬送方向における中間部分の印刷時における前記発熱素子へ投入する通電エネルギの１５〜２０％減とする通電制御とすることで、記録用紙の搬送方向における先端辺部分及び後端辺部分において通電エネルギの投入量が少ないことを原因とする印刷不良が発生することを抑止しつつ、かつ、前述のように、インクフィルムのダメージを抑えてインクフィルムが切断されることを防止することができる。

その際、通電制御を発熱素子に対する通電サイクルにおけるＯＮ時間を短縮することで実行すれば、簡単、かつ、確実に通電エネルギを削減することができる。

以下、本実施形態のプリンタの通電制御方法の一態様について、従来の説明において用いたプリンタと同様の構成部分については、従来の説明で用いた符号を付して説明する。

本実施形態のプリンタの通電制御方法において使用するライン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１０を有している。前記ＣＰＵには、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てなるサーマルヘッドが、後述するドライバＩＣのチップを介して電気的に接続され、前記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には、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が形成されている。前記保温層の上面の先端部近傍には表面を部分的に突出させて凸部３が形成されており、前記凸部３を含む保温層の上面には、例えば、Ｔａ−ＮやＴａ−ＳｉＯ_２等からなる発熱抵抗体が積層形成されている。前記発熱抵抗体における前記基板２の先端側および基端側には、前記発熱抵抗体に電圧を印加するための共通電極および個別電極が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、前記発熱抵抗体の共通電極と個別電極とに挟まれた部分はドット状をなす発熱素子４とされており、前記発熱素子４は、直線状に一列に形成されている。

そして、前記基板２が図示しないヘッド取付け台に取付けられることでサーマルヘッド１はプリンタ本体に配設され、記録時において、前記ヘッド取付け台を回動させることによってサーマルヘッドを所定の当接角で傾け、前記発熱素子４をインクフィルム６と記録用紙７を介してプラテン８に圧接させるように構成されている。

さらに、前記基板２には前記共通電極および個別電極に接続される図示しないドライバＩＣのチップ（以下、ＩＣチップという）が配設されている。前記ＩＣチップは、前記制御部１０の制御信号に基づき、発熱素子４に投入する通電サイクルのＯＮ時間を制御して、発熱素子８に対する通電エネルギの投入量、すなわち、該発熱素子の発熱量を制御するようになっている。

なお、本実施形態において、記録用紙７は、搬送経路上に配設され、記録用紙７を挟持した状態で回転可能とされた一対の搬送ローラを、該搬送ローラのモータに配設されたモータの駆動ステップ数を制御しつつ駆動させることにより回転させて、所定の搬送が行われるようになされている。

記録用紙７の搬送経路におけるサーマルヘッド１とプラテン８との圧接部、すなわち、記録用紙７に印刷を行なう印刷部の上流側には、記録用紙７の搬送の有無を検出可能とされ、前記制御部１０と接続されたセンサが設けられており、前記制御部１０は、搬送される記録媒体７の先端辺あるいは後端辺を前記センサが検出したことを契機に、前記搬送ローラのモータの駆動ステップ数を制御しつつ記録媒体７の搬送量を調整するとともに、その記録媒体７の搬送に合わせて、サーマルヘッド１のプラテン８に対する圧接・離間動作や発熱素子４への通電エネルギの投入量の制御を行うようになっている。

そして、本実施形態においては、前記制御部１０及びＩＣチップにおける通電制御により、発熱素子４に対する通電周期におけるＯＮ時間を短縮させることで、記録用紙７の搬送方向における先端辺部分の印刷時及び後端辺部分の印刷時に前記発熱素子４へ投入する通電エネルギ量を、記録用紙７の搬送方向における中間部分の印刷時に前記発熱素子４へ投入する通電エネルギ量（以下、通常の通電エネルギ量という。）よりも減少させる通電制御を行う。

具体的には、図１に示すように、記録用紙７の搬送方向における先端辺部分の印刷時、すなわち、記録開始時には、通常の通電エネルギ量の１５〜２０％減で投入した状態でサーマルヘッド１を記録用紙７の先端辺部分に当接させ、その後、記録媒体７の搬送に合わせて、通常の通電エネルギ量まで、投入する通電エネルギ量を徐々に増加させる通電制御（通電エネルギ量のＵＰ制御）を行なう。また、記録用紙７の搬送方向における後端辺部分の印刷時、すなわち、記録終了時には、通常の通電エネルギ量を投入している状態から、記録媒体７の搬送に合わせて、投入する通電エネルギ量を徐々に減少させ、最終的に、通常の通電エネルギ量の１５〜２０％減で投入した状態として、サーマルヘッド１を記録用紙７の後端辺部分から離間させる通電制御（通電エネルギのＤＯＷＮ制御）を行なう。

このように発熱素子４に対する通電周期におけるＯＮ時間を短縮して通電エネルギ量を調整する通電制御により、簡単、かつ、確実に通電エネルギ量を削減することができる。そして、記録用紙７に対する記録開始時及び記録終了時の前記発熱素子４へ投入する通電エネルギ量を、通常の通電エネルギ量よりも減少させる制御を行なうことにより、インクフィルム６の通電加熱によるダメージを小さいものとすることができるので、仮に、記録用紙７を介さずにインクフィルム６のみを介在させた状態でサーマルヘッド１がプラテン８に圧接する状態が生じ、さらには、インクフィルム６が該記録用紙４の厚さ寸法分の段部とサーマルヘッド１との間に挟まれ、強く擦られたとしても、切断されることを防止することができる。

なお、前記通電エネルギ量のＵＰ制御および通電エネルギ量のＤＯＷＮ制御が行われる印刷領域が記録用紙の先端辺および後端辺からそれぞれ１ｍｍ以下相当部となるように通電制御を行なうことが好ましい。このように通電エネルギ量の減少量を１５〜２０％に止め、また、前記通電エネルギ量のＵＰ制御および通電エネルギ量のＤＯＷＮ制御が行われる印刷領域を記録用紙端辺からそれぞれ１ｍｍ以下相当部とするように通電制御を行なうことで、転写濃度の観点において印刷結果に影響しない程度とし、「縁なし印刷」の良好な記録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、前述の実施形態においては、通電エネルギ量を削減する方法として、発熱素子に対する通電周期におけるＯＮ時間を短縮する方法を採用したが、勿論、印刷速度を加速させて通電エネルギ量を削減させる方法を採用することも可能である。

本発明のプリンタの通電制御方法における記録時の発熱素子に投入される通電エネルギ量の変化を示すグラフ縁なし印刷を行なう場合の記録開始時に生じていた問題点を示す説明図縁なし印刷を行なう場合の記録終了時に生じていた問題点を示す説明図

符号の説明

１サーマルヘッド
２基板
３凸部
４発熱素子
６インクフィルム
７記録用紙
８プラテン
１０制御部

Claims

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インクフィルムを介在させて記録用紙に圧接させ、前記発熱素子を印刷情報に従って選択的に通電して発熱させることによりインクフィルムのインクを記録用紙の全面に転写して所望の印刷を行うサーマルプリンタの通電制御方法であって、
記録用紙の搬送方向における先端辺部分の印刷時及び後端辺部分の印刷時の前記発熱素子へ投入する通電エネルギ量を、記録用紙の搬送方向における中間部分の記録時における前記発熱素子へ投入する通電エネルギ量よりも減少させる通電制御を行うことを特徴とするサーマルプリンタの通電制御方法。
前記通電制御は、記録用紙の搬送方向における先端辺部分の印刷時及び後端辺部分の印刷時の前記発熱素子へ投入する通電エネルギ量を、記録用紙の搬送方向における中間部分の印刷時における前記発熱素子へ投入する通電エネルギ量の１５〜２０％減とする通電制御であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタの通電制御方法。
前記通電制御は、発熱素子に対する通電周期におけるＯＮ時間を短縮することで実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサーマルプリンタの通電制御方法。