JP2007038463A - 印刷装置、リボン搬送制御装置、リボン搬送制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】配置上の制約のため、リボンフィルム上の余白領域を少なくすることができない。また、サーマルヘッドとマーク検出センサーの位置関係も制約される。
【解決手段】各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離をＬ１（≧０）、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離をＬ２（＞０）とする。この場合に、Ｌ１＜Ｌ２を満たすように転写材料領域と頭出しマークを配置したリボンフィルムを用いた印刷実行中に、頭出しマークがその検出位置を通過するのを監視する。頭出しマークが検出されると、その時点から当該頭出しマークに対応する転写材料領域の印刷終了時点までに搬送されたリボンフィルムの搬送量を求める。この搬送量を、リボンフィルムの規格上確定する転写材料領域の未印刷領域長と余白領域長との総和から減算した値だけリボンフィルムを順送りし、次の転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めする。
【選択図】図１２

Description

発明の一つの形態は、サーマルヘッドを搭載する印刷装置に関する。また、発明の一つの形態は、リボンフィルムの転写材料領域を印刷開始位置に位置決めするリボン搬送制御装置に関する。また、発明の他の形態は、頭出しマークによる頭出し後にリボンフィルムを巻き戻して印刷開始位置に位置決めする機能を実現するリボン搬送制御方法及びプログラムに関する。

サーマルプリンタの印刷方式として、例えば昇華方式、溶融方式、感熱方式が知られている。
この種のサーマルプリンタには、複数の発熱素子（抵抗素子）を印刷幅方向に配列したライン型のサーマルヘッドが使用される。これら複数の発熱素子の発熱量は、階調レベルに応じて個別に制御することができ、ドット単位で複数の階調を記録用紙（記録媒体）上に記録することができる。例えば昇華方式の場合には、サーマルヘッドと記録用紙の間にインクリボンを挟持した状態で発熱素子の発熱量を個別に制御し、記録用紙上に階調情報を記録する。

この種のインクリボンは一般に、供給リールと巻取りリールに巻回された状態で使用される。この状態で、インクリボンは、印刷の進行に合わせて供給リールから引き出され、巻き取りリールに巻き取られる。このとき、インクリボンの長手方向には、染料含有材料（例えばインク層）や熱圧着性材料（例えばラミネートフィルム）で形成される転写材料領域がベースフィルム上に繰り返し順番に配置される。
例えばイエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ラミネートフィルム（Ｌ）の順番に配置される。

また、インクリボン上の転写材料領域の各先頭部分には、頭出しマークが配置される。例えばカラー印刷用のインクリボンであれば、この頭出しマークは、複数色のインクを記録用紙上に順次重ねて転写する際の頭出しに使用される。
頭出しマークは、例えばベースフィルムを横切る黒色のバー形状であり、サーマルヘッドの下流に位置するマーク検出センサーにより光学的に検出される。

通常、頭出しマークから対応する転写材料領域の先頭までの距離Ｌ１は、マーク検出センサーからサーマルヘッドまでの距離Ｌ２と等しくなるように形成される。従って、マーク検出センサーによる頭出しマークを検出した時点で、転写材料領域の先頭位置はサーマルヘッドの直下（すなわち、印刷開始位置）に位置する。
図１に、インクリボンの従来構造例を示す。図１は、３色カラーインクによる重ね印刷領域をラミネートフィルムでカバーできるインクリボンの構造例である。

図１に示すように、頭出しマーク１と転写材料領域３は距離Ｌ１だけ離れて配置されている。また、転写材料領域３と転写材料領域３との間には印刷に寄与しない余白領域５が配置されている。ここで、頭出しマーク１は、余白領域５の先頭位置に配置される。
なお、距離Ｌ１は、マーク検出センサーの取付位置とサーマルヘッドの取付位置との距離Ｌ２と同じ長さに定められている。
特開２００２−２９２９５７号公報

しかし、既存のインクリボン構造では、マーク検出センサーの取付位置からサーマルヘッドの取付位置までの距離Ｌ２と同じだけの余白領域５が常に必要となる。この余白領域５は、インクリボン上に形成する転写材料領域の数だけ累積するため、転写材料領域の数が増えるほど（印刷可能な枚数が増えるほど）、インクリボンの全長が増大する原因となる。
このことは、ベースフィルムの使用量の増大や印刷後に排出されるゴミの増大に通じ、製造コストの面でも環境負荷の面でも改良が求められる。

また、既存のインクリボン構造では、ベースフィルムの使用量の増大に伴う巻回直径の増大もあり、リボンカセットを小型化する際の弊害になっている。
勿論、余白領域５が無いこと（すなわち、距離Ｌ１がゼロであること）が最も望ましい解決策である。しかし、現実にはサーマルプリンタの空間レイアウトの都合上、そのような配置は著しく困難である。

そこで、発明者らは、以下に示すリボン位置決め技術を提案する。
ベースフィルムの長手方向に、転写材料領域とその頭出しマークを含む余白領域とが繰り返し配置されたリボンフィルム越しにサーマルヘッドを記録媒体に圧接し、任意の印刷パターンを記録媒体上に記録する印刷部と、当該印刷部の下流に位置し、頭出しマークを検出するマーク検出部とを有する印刷装置で実行するリボン位置決め方法として、以下の処理機能を実行する方法を提案する。
(a1)各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離をＬ１（≧０）、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離をＬ２（＞０）とする場合に、Ｌ１＜Ｌ２を満たすように転写材料領域と頭出しマークを配置したリボンフィルムを用いた印刷実行中に、頭出しマークがその検出位置を通過するのを監視する処理機能
(a2)頭出しマークが検出された時点から当該頭出しマークに対応する転写材料領域の印刷終了時点までに搬送されたリボンフィルムの搬送量を求める処理機能
(a3)リボンフィルムの規格上、頭出しマークが検出された時点で確定する転写材料領域の未印刷領域長と余白領域長との総和から搬送量を減算した値だけリボンフィルムを順送りし、次の転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めする処理機能

発明に係るリボンフィルムの位置決め技術では、リボンフィルムの規格上、頭出しマークが検出された時点で確定する転写材料領域の未印刷領域長と余白領域長との総和から、頭出しマークの検出時点と対応する転写材料領域の印刷終了時点との間に搬送されたリボンフィルムの搬送量を減算した値だけ、リボンフィルムを順送りし、次の転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めする。

この位置決め技術の採用により、転写材料領域の印刷中に次の転写材料領域の位置合わせに必要な順送り量の算出準備を実行できる。
また、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離Ｌ２を、リボンフィルムの各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離Ｌ１と一致させる必要がないので、マーク検出部の取付位置とサーマルヘッドの取付位置の制約を緩和できる。

また、各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離Ｌ１が、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離Ｌ２より短いインクフィルムの場合には、余白領域の先端から各転写材料領域の先頭までの距離Ｌ０を距離Ｌ２より短くすることが可能になり、既存のインクフィルムと印刷可能枚数が同じ場合でも全長を短くすることが可能になる。

以下、発明に係る技術を適用した形態例を説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。

（Ａ）インクリボンの構造
図２に、この形態例で使用するインクリボン例を示す。図２は、３色カラー印刷後にラミネート加工できるインクリボンについて表している。
インクリボンは、ベースフィルムの長手方向に転写材料領域１１と余白領域１３とを繰り返し配置した構造を有している。この形態例の場合、余白領域１３の長さＬ０を、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離Ｌ２よりも短く形成する。すなわちＬ０＜Ｌ２を満たすように余白領域１３を配置する。

転写材料領域１１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応する固体インク（染料を含有する材料）とラミネートフィルム（熱圧着性材料）とを塗布した領域である。
余白領域１３は、転写材料領域の間に配置される接続領域である。余白領域１３には、転写材料領域１１の頭出しに使用する頭出しマーク１５を配置する。この形態例の場合、頭出しマーク１５は、ベースフィルムの長手方向に対して余白領域１３のほぼ中央付近に配置する。
このため、頭出しマーク１５と転写材料領域１１の先頭位置との距離Ｌ１（＞０）は、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離Ｌ２よりも短くなる。すなわち、Ｌ１＜Ｌ２を満たす。

頭出しマーク１５は、光学的に検出できるように余白領域１３とは異なる光学特性で形成されている。例えば、余白領域部分のベースフィルムが透過性の材料で形成されている場合、頭出しマーク１５は不透過性のパターンとして形成する。この例の場合、頭出しマーク１５は、ベースフィルムを幅方向に横切る黒色のバーとして形成する。
前述のように、余白領域１３の長さＬ０は、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離Ｌ２よりも短い。
この結果、既存のインクリボンと同じ枚数を印刷可能な場合でも、図２に示すインクリボンの全長は大幅に短縮することが可能になる。

図３に、既存のインクリボンと形態例に係るインクリボンの構造の違いを対比的に示す。図３（Ａ）が既存のインクリボンに対応し、図３（Ｂ）が形態例に係るインクリボンに対応する。
図３に示すように、違いは余白領域の長さだけであるが、この長さが短くなるだけで転写材料領域の４つ分だけでも大幅な短縮が実現できる。

ただし、既存のサーマルプリンタに図２に示す構造のインクリボンを装着した場合、正しい印刷結果を期待することはできない。
以下では、図２に示す構造のインクリボンを正確に搬送できる制御機能を搭載したサーマルプリンタについて説明する。

（Ｂ）サーマルプリンタ
（Ｂ−１）システム構成
図４に、昇華式のサーマルプリンタ２１のシステム構成例を示す。すなわち、昇華性の固体インクが転写材料領域に塗布されたインクリボン２３を使用するサーマルプリンタ２１のシステム構成例を示す。また、このサーマルプリンタ２１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色によるカラー印刷に対応する。

図４は、サーマルプリンタ２１を構成するデバイスのうち、インクリボン２３と記録用紙２５の搬送に関連する主要な構成部分だけを表した概念図である。このため実際のサーマルプリンタ２１には、図４に示すデバイス以外にも周知の制御デバイスや駆動デバイスが搭載されている。
また、図４は、ロール形状に加工された記録用紙２５を使用するサーマルプリンタ２１について表している。記録用紙２５は、不図示の収容ケースに保持されており、収容ケースから搬送路を経てサーマルヘッド２７が位置する印刷領域に引き出される。

サーマルプリンタ２１は、記録用紙２５の搬送経路に位置するデバイスとインクリボン２３の搬送経路に位置するデバイスとで構成される。
サーマルプリンタ２１は、記録用紙の搬送経路に位置するデバイスとして、ガイドローラー３１、ピンチローラー３３、キャプスタン３５、プラテンローラー３７を搭載する。
ガイドローラー３１は、付図示の収容ケースから引き出された記録用紙２５を案内するローラーである。
ピンチローラー３３とキャプスタン３５は、記録用紙２５を挟持した状態で前後に一定速度で搬送する駆動機構である。

プラテンローラー３７は、印刷パターンの印刷された記録用紙２５を排出するローラーである。
なお、記録用紙２５の排出口には、カッター３９が配置される。カッター３９により、印刷終了後の記録用紙２５は所定の長さにカットされる。
この他、記録用紙の搬送経路には、各種のセンサーが配置される。

例えば、ガイドローラー３１とピンチローラー３３（キャプスタン３５）の間には、給紙の有無を検出するセンサーが配置される。例えば透過型のセンサーを使用する。このセンサーは、例えば発光ダイオード４１Ａとフォトトランジスタ４１Ｂで構成する。
同様に、プラテンローラー３７とカッター３９の間には、排紙の有無を検出するセンサーが配置される。例えば透過型のセンサーを使用する。このセンサーの場合も、例えば発光ダイオード４３Ａとフォトトランジスタ４３Ｂで構成する。

また、サーマルプリンタ２１は、インクリボンの搬送機構として、巻き取り用モーター５１と、巻き戻し用モーター５３を搭載する。
巻き取り用モーター５１は、巻き取りリール５５を回転駆動してインクリボン２３を供給リール５７から引き出すのに使用される。
巻き戻し用モーター５３は、供給リール５７を回転駆動してインクリボン２３を巻き取りリール５５から引き出す（巻き戻す）のに使用される。

このインクリボンの搬送経路にも、各種のセンサーが配置される。
例えば、サーマルヘッド２７と巻き取りリール５５の間には、頭出しマークを検出するマーク検出センサーが配置される。例えば透過型のセンサーを使用する。このセンサーは、例えば発光ダイオード６１Ａとフォトトランジスタ６１Ｂで構成する。このセンサーは、サーマルヘッド２７の取付位置（転写位置）に対してインクリボンの搬送方向に距離Ｌ２だけ離れた位置（マーク検出位置）に配置される。

また例えば、供給リール５７の回転軸には、供給リールの回転量（間接的にはインクリボンの搬送量）を検出するセンサーが配置される。例えば透過型のセンサーを使用する。例えば、発光ダイオード６３Ａとフォトトランジスタ６３Ｂで構成する。
この透過型のセンサーは、実際には図５（Ａ）に示すように、供給リール５７の回転軸７１に取り付けられた円盤７３を挟んで対峙する位置に配置される。
なお、パルス発生器（エンコーダー）としての円盤７３には、図５（Ｂ）に示すように、外周に沿って多数のスリットが形成されている。例えば９０個のスリットが形成されている。この場合、供給リールの回転軸が（円盤７３）が一回転する間に、１８０回のオンとオフが検出される。

この他、サーマルプリンタ２１には、インクリボン２３の搬送を制御するリボン搬送制御部８１が配置される。リボン搬送制御部８１は、巻き取り用モーター５１と巻き戻し用モーター５３の両方を制御する。
図６に、リボン搬送制御部８１の内部構成例を示す。このリボン搬送制御部８１は、頭出し監視部８３と、リボン巻き戻し部８５と、リボン順送り部８７とで構成される。

頭出し監視部８３は、インクリボン２３の巻き取りと並行して実行されるマーク検出センサー（フォトトランジスタ６１Ｂ）によるインクリボン２３の頭出しを監視する処理ユニットである。なお、インクリボン２３の巻き取りには、印刷開始前に実行される頭出し用の巻き取り（後述するように、実際には２種類の頭出しがある。）と、印刷実行中に実行される印刷用の巻き取りとがある。
頭出し監視部８３は、マーク検出センサーとしてのフォトダイオード６１Ｂの検出信号Ｓｓを監視して頭出しマークの有無を監視する処理ユニットである。

リボン巻き戻し部８５は、１回の印刷処理で最初に使用する転写材料域（この場合、イエローインク（Ｙ））の頭出し完了位置からインクリボン２３を一定距離Ｌ３（＝Ｌ２−Ｌ１）だけ供給リール側に巻き戻して印刷開始位置に位置決めする処理ユニットである。厳密には、距離Ｌ１と距離Ｌ２には製造誤差が存在し得るが、ここでは無視する。
リボン巻き戻し部８５は、頭出しマークの検出により巻き戻しの開始を指示する制御信号Ｓcont1 を巻き戻し用モーター５３に与える。

また、リボン巻き戻し部８５は、インクリボン２３の巻き戻しを開始すると、フォトトランジスタ６３Ｂから入力される回転量信号Ｓｒによりインクリボン２３の巻き戻し量を監視し、巻き戻し量が一定距離Ｌ３（＝Ｌ２−１Ｌ１）に達するタイミングで巻き戻しの停止を指示する制御信号Ｓcont1 を巻き戻し用モーター５３に与える。
なお、同じ巻き戻し量の場合でも、巻き戻しに要する回転量は、インクリボン２３の残量（供給リール５７の巻き径）によっても変動する。インクリボン２３の残量は、既知の検出手法を使用する。例えば、インクリボン２３の巻き取りリール５５と供給リール５７のいずれか一方又はその両方の回転量（数）を検出する方法、印刷枚数を検出する方法その他を使用する。

図７に、各転写材料領域の印刷開始前に実行されるインクリボン２３の巻き戻し動作を模式的に示す。
図７（Ａ）は、頭出しマークが検出された時点のインクリボンの位置、図７（Ｂ）は、巻き戻し後の印刷開始時点でのインクリボンの位置に対応する。
図７に示すように、距離Ｌ２は、サーマルヘッド２７の転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離であり、距離Ｌ１は、各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離である。
この巻き戻し動作により、距離Ｌ１を距離Ｌ２に一致しなくとも、転写材料領域を印刷開始位置に位置決めすることが可能になる。

なお、巻き戻し量Ｌ３は、インクリボン２３の装着時に、２つの距離の差Ｌ３（＝Ｌ２−Ｌ１）として算出又は読み出されるものとする。もっとも、使用するインクリボン２３の関係で距離Ｌ１が１種類に限定される場合には、この巻き戻し量を与える距離Ｌ３を記憶領域に保持しておく構成を採用することも可能である。

次に、リボン順送り部８７について説明する。リボン順送り部８７は、１回の印刷処理で２回目以降に使用する転写材料領域（この場合、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ラミネートフィルム（Ｌ））の先頭を印刷開始位置に位置決めするため処理ユニットである。
図８に、リボン順送り部８７の内部構成例を示す。ここで、リボン順送り部８７は、パルスカウンタ８７１、搬送量取得部８７３、順送り量算出部８７５で構成される。

パルスカウンタ８７１は、ある転写材料領域の印刷実行中に頭出しマーク１５が検出されてから印刷終了が検出されるまでの間、供給リール５７の回転量（回転量信号Ｓｒのパルス数）を計測する処理ユニットである。
ここで、頭出しマーク１５の検出は、頭出し監視部８３から出力される頭出し信号Ｓｓ１により通知される。また、対応する転写材料領域の印刷終了は、キャプスタン３５の回転信号Ｓｃにより通知される。

この期間のカウント数はカウント値ＦＧ１として搬送量取得部８７３に通知される。
なお、この形態例の場合、パルスカウンタ８７１のカウント値は、頭出しマーク１５の検出と同時にリセットされる。すなわち、カウント値のリセットは、新たな転写材料領域の印刷が実行される度に実行される。従って、カウント値ＦＧ１には、他の転写材料領域についての測定結果は伝搬しない。このことは、誤差の伝搬をキャンセルできることを意味する。
また、この期間はリボンフィルム２３と記録用紙２５とが圧接した状態で搬送される。このため、供給リール５７の回転量は、リボンフィルムの搬送量をほぼ正確に反映する。

搬送量取得部８７３は、頭出しマークが検出された時点から当該頭出しマークに対応する転写材料領域の印刷終了時点までに搬送されたリボンフィルムの搬送量Ｓｔを求める処理ユニットである。搬送量取得部８７３には、前述した既知の検出手法により求められたインクリボン２３の残量情報ＳR が与えられる。例えば、供給リール５７の回転軸中心に対する巻き径が与えられる。
搬送量取得部８７３は、この残量情報ＳR を用いてカウント値ＦＧ１を搬送量Ｓｔに変換する。

順送り量算出部８７５は、次の転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めするのに必要な順送り量を算出する処理ユニットである。
順送り量は、リボンフィルムの寸法に関する規格（フォーマット）と、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離Ｌ２とを利用して算出する。具体的には、頭出しマーク１５の検出時に、サーマルヘッド２７の転写位置から次の転写材料領域１１の先頭までの固定長Ｌ４が確定することを利用する。

なお、固定長Ｌ４は、転写材料領域の未印刷領域長と余白領域長との総和としても与えられる。
順送り量算出部８７５は、この固定長Ｌ４から搬送量Ｓｔを減算した値を順送り量Ｌ５として算出する。
図９に、算出される順送り量Ｌ５の算出イメージを示す。

図９（Ａ）は、リボンフィルムの位置決めにズレがなかった場合の例である。この場合、印刷終了時点における転写材料領域の最後尾とサーマルヘッド位置とが一致する。このため、固定長Ｌ４から搬送量Ｓｔ０を減算した値で与えられる順送り量Ｌ５０は、余白領域１３の幅Ｌ０と一致する。

図９（Ｂ）は、リボンフィルムの印刷開始時に転写材料領域の先頭が下流側にズレていた場合の例である。この場合、印刷終了時点における転写材料領域の最後尾はサーマルヘッド位置よりも下流側に位置する。また、頭出しマーク１５は、ズレが無い場合よりも早くマーク検出位置を通過するため、搬送量Ｓｔ１はズレが無い場合よりも大きな値になる。実際、図９（Ｂ）では、余白領域１１の一部がサーマルヘッドの直下に位置している。この場合、固定長Ｌ４から搬送量Ｓｔ１を減算して与えられる順送り量Ｌ５１は、余白領域１３の幅Ｌ０よりも小さくなる。

図９（Ｃ）は、リボンフィルムの印刷開始時に転写材料領域の先頭が上流側にズレていた場合の例である。この場合、印刷終了時点における転写材料領域の最後尾はサーマルヘッド位置よりも上流側に位置する。また、頭出しマーク１５は、ズレが無い場合よりも遅くマーク検出位置を通過するため、搬送量Ｓｔ２はズレが無い場合よりも小さな値になる。実際、図９（Ｃ）では、転写材料領域１３の一部がサーマルヘッドの直下に位置している。この場合、固定長Ｌ４から搬送量Ｓｔ２を減算して与えられる順送り量Ｌ５２は、余白領域１３の幅Ｌ０よりも大きくなる。

このように、仮に転写材料領域１３の先頭を印刷開始位置に位置合わせする際にズレが発生したとしても、そのズレの影響は１つの転写材料領域１３内に限定することができ、他の転写材料領域１３には伝搬せずに済む。
これは、前述したように、供給リール５７の回転量（パルス数）を頭出しマーク１５の検出時にリセットすることで実現されている。

（Ｂ−２）印刷処理動作
（ａ）印刷動作全般
まず、印刷動作の全般を説明する。
印刷時、記録用紙２５は、ピンチローラー３３とキャプスタン３５に挟持された状態で引き出され、サーマルヘッド２７の取付領域（転写領域）へと導かれる。
記録用紙２５が印刷を開始できる位置に位置決めされると、サーマルヘッド２７が降下して、インクリボン２３と共に記録用紙２５をプラテンローラー３７に押圧する状態になる。

この際、インクリボン２３も不図示のガイドローラーに導かれ、一組の転写材料領域（イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ラミネートフィルム（Ｌ））の先頭位置をサーマルヘッド２７の直下に位置決めする。組としての先頭位置は、イエローインク（Ｙ）の先頭位置と同じである。
この状態で階調データが入力されると、サーマルプリンタ２１は、記録用紙２５を順送りすると共にサーマルヘッド２７内の発熱素子を選択的に通電駆動し、インクリボン２３上のインクを昇華させて記録用紙２５上に印刷パターンを転写する。

カラー印刷の場合、印刷パターンの転写は色ごとに実行される。このため、インクリボン２３が順送りされて転写する色が変更される度、ピンチローラー３３とキャプスタン３５は逆方向に回転され、記録用紙２５の先頭位置が印刷開始位置に戻される。
この形態例であれば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色に対応する印刷パターンが転写される度に記録用紙２５が逆送りされる。

この後、カラー印刷パターンされた記録用紙２５のラミネート処理が終了すると、記録用紙２５は排出口まで順送りされ、最後にカッター３９で所定の長さにカットされる。
以上で、１枚の印刷パターンの印刷が終了する。
この後、記録用紙２５は再び巻き戻され、記録用紙２５の先端を印刷開始位置に位置決めする動作が実行される。

（ｂ）インクリボンの搬送制御動作
続いて、インクリボン２３の搬送制御動作を説明する。この動作は、転写材料領域を印刷開始位置に位置決めするための動作であり、発明者らが提案する搬送制御動作である。
図１０及び図１１に、インクリボン２３の搬送制御手順を示す。
リボン搬送制御部８１は、印刷指示を入力すると、巻き取りリール５５を回転させ、インクリボン２３の順送りを開始する（Ｓ１）。

次に、リボン搬送制御部８１は、マーク検出センサーとしてのフォトダイオード６１Ｂの検出信号Ｓｓを監視し、イエローインク（Ｙ）用の頭出しマーク１５の検出の有無を判定する（Ｓ２）。この判定動作は、頭出しマーク１５が検出されるまで継続される。この間、インクリボン２３の順送りが継続される。
マーク検出センサーで頭出しマークが検出されると、リボン搬送制御部８１は、インクリボン２３の順送り動作を停止する。同時に、リボン搬送制御部８１は、イエローインク（Ｙ）が塗布された転写材料領域を印刷開始位置に位置決めするのに必要な巻き戻し量を距離Ｌ３に基づいて演算する（Ｓ３）。

巻き戻し距離Ｌ３は、前述の通り、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離Ｌ２と各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離Ｌ１との差分として与えられる。
巻き戻し量は、供給リール５７の逆回転数（回転量信号Ｓｒのパルス数）に換算される。なお、巻き戻し量は、供給リール５７に巻回されたインクリボンの巻き径に応じて変化する。

このため、既知の技術を用いて取得可能なリボン残量データを参照する。例えば印刷済み枚数に基づいてリボン残量を推測する技術、順送り時の供給リール又は巻き取りリールの回転数に基づいてリボン残量を推測する技術その他を適用する。
この演算により巻き戻し量（回転数）が求まると、リボン搬送制御部８１は、同回転数だけインクリボン２３を巻き戻し、イエローインク（Ｙ）が塗布された転写材料領域をサーマルヘッド２７の直下（印刷開始位置）に位置決めする（Ｓ４）。

この間、リボン搬送制御部８１は、回転量センサー（発光ダイオード６３Ａとフォトトランジスタ６３Ｂ）から入力される回転量信号Ｓｒを監視し、巻き戻し開始後の供給リール５７の逆回転量が目標とする回転数に達する時点で巻き戻し駆動を停止する。
イエローインク（Ｙ）が塗布された転写材料領域が印刷開始位置に位置決めされると、サーマルヘッド２７が降下し、インクリボン越しに記録用紙２５に圧接される。この状態でイエローインク（Ｙ）に対応する印刷パターンの記録が開始される（Ｓ５）。

この後、リボン搬送制御部８１は、頭出しマーク１５が検出されたか否かを判定する（Ｓ６）。この判定は、頭出しマーク１５が検出されるまで継続される。
やがて、頭出しマーク１５の検出が確認されると（ステップＳ６で肯定結果が得られると）、リボン搬送制御部８１は、供給リール５７の回転量をカウントするカウンタをリセットし、フォトダイオード６３Ｂから入力されるパルス数をカウントする（Ｓ７、Ｓ８）。すなわち、カウント値ＦＧ１を求める。

やがて、キャプスタン３５による記録用紙２５（インクリボン２３）の送り量が転写材料領域分に達すると、イエローインク（Ｙ）に対応する印刷が終了する（Ｓ９）。この後、サーマルヘッド２７が上昇し、インクリボン２３は記録用紙２５に対して独立して搬送可能な状態になる。
この状態において又はサーマルヘッド２７の上昇に並行して、リボン搬送制御部８１は、次の転写材料領域であるマゼンタインク（Ｍ）の先頭を印刷開始位置に位置決めするのに必要な順送り量Ｌ５を算出する（Ｓ１０）。

順送り量Ｌ５が算出されると、リボン搬送制御部８１は、順送り量Ｌ５に対応する回転量だけインクリボン２３を順送りする（Ｓ１１）。このとき、リボン搬送制御部８１は、供給リール５７の回転を監視し、回転量信号Ｓｒより回転量が目標値に達する時点で順送りを停止する。これにより、マゼンタインク（Ｍ）に対応する転写材料領域１１の先頭が印刷開始位置に位置決めされる。

マゼンタインク（Ｍ）が塗布された転写材料領域が印刷開始位置に位置決めされると、サーマルヘッド２７が再び降下し、インクリボン越しに記録用紙２５に圧接される。この状態でマゼンタインク（Ｍ）に対応する印刷パターンの記録が開始される（Ｓ１２）。
この後、リボン搬送制御部８１は、イエローインク（Ｙ）の場合と同様に、頭出しマーク１５が検出されたか否かを判定する（Ｓ１３）。この判定は、頭出しマーク１５が検出されるまで継続される。
そして、頭出しマーク１５が検出されると、リボン搬送制御部８１は、前述した処理Ｓ７〜Ｓ９に対応する処理をマゼンタインク（Ｍ）の印刷用に繰り返す。

また、リボン搬送制御部８１は、シアンインク（Ｃ）に対応する転写材料領域１１の先頭を印刷開始位置に位置決めするためステップＳ１０及びＳ１１に対応する処理を実行する。
以後、シアンインク（Ｃ）及びラミネートフィルム（Ｌ）についても、一連の処理が繰り返し実行される。
そして、ラミネート印刷が終了することで、一つの印刷回分のインクリボン２３の搬送制御動作を終了する（Ｓ１４）。
なお、ラミネート印刷が終了すると、記録用紙２５は排紙される。

図１２に、以上の搬送制御に伴うインクリボンの搬送動作を模式的に示す。図１２は、マーク検出位置とサーマルヘッド位置とのインクリボンを構成する各領域との位置関係を示す。
時点ｔ１からｔ５に、イエローインク（Ｙ）に対応するインクリボン２３の頭出し動作とマゼンタインク（Ｍ）の頭出し動作を示す。

図１２に示すように、イエローインク（Ｙ）については、頭出しマーク１５が検出されるまでは順送り、転写材料領域の先頭を位置決めするまでは巻き戻し動作が実行される。時点ｔ２は、イエローインク（Ｙ）に対応する転写材料領域の先頭が位置決めされた状態を示す。
イエローインク（Ｙ）に対応する印刷パターンの記録開始後は、インクリボン２３は記録用紙２５と一体に順送りされる。
時点ｔ３は、イエローインク（Ｙ）に対応する印刷パターンの記録中に、対応する頭出しマーク１５がその検出位置に達した状態を示す。

この時点ｔ３での印刷開始位置とマゼンタインク（Ｍ）に対応する転写材料領域１１の先頭との距離がＬ４である。
また、この時点ｔ３において、供給リール５７の回転量を与えるカウント値がリセットされ、イエローインク（Ｙ）の印刷終了までカウントされる。この間のカウント値が搬送量Ｓｔに対応する。前述したように、印刷開始時の位置合わせ誤差の有無によって搬送量Ｓｔにはバラつきが生じる。

イエローインク（Ｙ）に対応する印刷パターンの印刷が終了した時点ｔ４で、次に印刷するマゼンタインク（Ｍ）に対応する転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めするための順送り量Ｌ５が決定される。
そして、この順送り量Ｌ５だけインクリボン２３の順送りが完了した時点がｔ５である。この順送りによる頭出しが、シアンインク（Ｃ）及びラミネートフィルム（Ｌ）についても継続して実行される。

（Ｃ）形態例に係る効果
従来方式であれば、頭出しマークを検出した時点で転写材料領域３の前端がサーマルヘッド２７の直下に位置するように設定されている。このため、転写材料領域３の前端から頭出しマーク１までの距離Ｌ１は、サーマルヘッド２７の取付位置からマーク検出センサーの取付位置（６１Ａ、６１Ｂ）までの距離Ｌ２と同じになるように設計されている。
従って、従来方式の場合には、距離Ｌ２が大きいほどインクリボン２７上には印刷に寄与しない余白領域５が増大し、さらにその部分の累積によって全長が長くなる問題があった。

しかし、形態例に係るサーマルプリンタ２１の場合には、１回の印刷処理で最初に使用する転写材料領域の位置決め用として、頭出しマーク１５の検出後に一定距離Ｌ３（＝Ｌ２−Ｌ１）だけインクリボン２３を巻き戻して転写材料領域１１の先頭部分をサーマルヘッド２７の直下に位置決めできる制御機能が搭載されている。
また、サーマルプリンタ２１には、１回の印刷処理で２番目以降に使用する転写材料領域の位置決め用として、直前領域の印刷実行中に頭出しマーク１５を検出して直前領域の印刷終了時点で次の転写材料領域の位置決めに必要な順送り量Ｌ５を算出し、算出された送り量だけインクリボン２３を順送りする制御機能が搭載されている。

従って、転写材料領域１１の先端から頭出しマーク位置１５までの距離Ｌ１を最小化することが可能となる。
これにより、ベースフィルムのうち印刷に寄与しない領域（すなわち、余白領域１３）を最小化でき、ベースフィルムの使用量を減らすことができる。この結果、印刷可能な枚数を減らすことなく、インクリボンの全長を短く構成し、インクリボンの巻径を減らすことができる。このベースフィルムの削減は、製造コストの点で有利に作用するだけでなく、リボンカセット全体を小型化することにも通じる。そして、リボンカセットの小型化はサーマルプリンタの筐体の小型化にも効果的である。

また、この搬送制御技術の実施に際して必然的に期待される検出精度やインクリボンの送り精度の向上に伴って、転写材料領域についてのマージンも最小化することができる。これにより、転写材料の有効活用を実現でき、環境負荷も低減できる。
この他、従来方式では、インクリボン２３の余白領域を極力短くする必要からサーマルヘッド２７の取付位置からマーク検出センサーまでの距離Ｌ２を無理に短くする等の取付位置の制約があった。
しかし、形態例に係る搬送制御技術の採用により、距離Ｌ２の制約が無くなり、空間的に自由度の高いレイアウトで各部を設計することが可能になる。

また、１回の印刷処理で転写材料領域（この例では４つ）のうち２番目以降に使用する転写材料領域の頭出しには順送り制御を適用したことにより、全ての転写材料領域について頭出しマーク１５の検出と一定距離Ｌ３の巻き戻し処理を実行する場合に比して、頭出しに要する処理時間を短縮できる。実際、巻き戻し処理の場合に比してインクリボン２３の搬送量が短くて済む。
また、順送り量Ｌ５の算出には、最もインクリボン２３の搬送量Ｓｔを正確に測定できる期間（頭出しマークの検出時点から印刷終了時点までの期間）を用いるのに加え、頭出しマークの検出時には搬送量Ｓｔのカウント値をリセットするため誤差の伝搬は原理上存在しない。すなわち、頭出し精度が低下する心配もない。

（Ｄ）他の形態例
（ａ）前述の形態例では、ラミネート加工に対応したカラー印刷用のインクリボン構成について説明した。
しかし、転写材料領域の先頭から頭出しマークまでの距離Ｌ１（又は余白領域１３の長さＬ０）をサーマルヘッド２７の取付位置からマーク検出センサーまでの距離Ｌ２よりも短くする構造は、他の種類のインクリボンにも適用できる。

例えば、ラミネート加工に対応しないカラー印刷用のインクリボンにも適用できる。この場合、一組の印刷領域は（イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ））で構成され、この３色がベースフィルム上に繰り返し配列される。
なお、前述の形態例では、３色カラー印刷の場合について説明したが、ブラックインク（Ｋ）を含む４色以上のカラー印刷にも適用できる。また用途によっては、任意の多色印刷に対応したインクリボンにも適用できる。

また例えば、単色印刷用のインクリボンにも適用できる。図１３に、ブラックインク（Ｋ）だけの印刷に対応したインクリボンの構成例を示す。図に示すように、全ての転写材料領域がブラックインク（Ｋ）に対応する。
勿論、色はブラック（Ｋ）だけに限らず、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）やその他の色の場合にも適用できる。また、ラミネート専用のリボンフィルムにも適用できる。

（ｂ）前述の形態例では、全ての転写材料領域について同じ形状の頭出しマークを配置する場合について説明した。
しかし、対応する転写材料領域の種類や位置関係に応じて頭出しマークの形状を変更しても良い。
例えば１枚の印刷で使用する一組の転写材料領域のうち、先頭に位置する頭出しマークとその２番目以降に位置する頭出しマークとで形状を変更しても良い。

図１４に、この配置手法に対応するインクリボンの構成例を示す。この仕組みを採用すれば、インクリボンの位相関係を把握することが可能になる。例えば、印刷開始時の頭出しにおいて、インクリボンの横幅を横切る黒色のバーに切れ目が検出された場合には、位相ズレを印刷の実行前に検出できる。この場合、インクリボンの横幅を横切るバーが検出されるまでインクリボンを順方向に進めれば良い。

（ｃ）前述の形態例では、頭出しマーク１５を余白領域１３のほぼ中央付近に配置する場合について説明した。
しかし、頭出しマーク１５は余白領域１３のいずれかに位置すれば良い。例えば、図１５に示すように、余白領域１３の先頭に配置しても良い。また例えば、余白領域の最後尾に配置しても良い。

（ｄ）前述の形態例では、１回の印刷処理のうち最初の転写材料領域については、頭出しマークの検出に伴う巻き戻し処理を実行して転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めする場合について説明した。
しかし、巻き戻し処理による印刷開始位置への位置合わせは、１回の印刷処理内で複数回実行しても良い。
また、巻き戻し処理による印刷開始位置への位置合わせは、一連の印刷処理のうちで最初の１番目だけ実行しても良い。この場合、印刷時間の更なる短縮を実現できる。なお、ここでの「一連の印刷処理」は、「１回の印刷処理」として複数枚の記録用紙に印刷パターンを連続印刷する場合を含む。

（ｅ）前述の形態例では、サーマルプリンタに内蔵する各種のセンサーとして透過型のセンサーを用いる場合について説明したが、反射型のセンサーその他のセンサーを用いることができる。
（ｆ）前述の形態例では、昇華型のサーマルプリンタについて説明したが、融解型や感熱型のサーマルプリンタにも同様に適用できる。
（ｇ）前述の形態例では、リボン搬送制御部８１をハードウェア的に構成する場合について説明したが、同機能をマイクロプロセッサ（演算装置）上の信号処理を通じて実現することもできる。

（ｈ）前述の形態例では、記録用紙２５がロール形状に加工された連続用紙の場合について説明した。しかし、記録用紙２５は、手差し給紙や１枚単位で給紙される場合にも適用できる。
（ｉ）前述した搬送制御プログラムは、ネットワーク経由で配布しても良く、記憶媒体に格納して配布しても良い。配布用の記憶媒体は、磁気記憶媒体、光学式記憶媒体、半導体記憶媒体その他を含む。
（ｊ）前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。

インクリボンの従来例を示す図である。 提案するインクリボンの構造例を示す図である。 提案するインクリボンによる領域の有効活用を説明する図である。 サーマルプリンタのシステム構成例を示す図である。 インクリボンの巻き戻し量を検出するセンサーの構成例を示す図である。 リボン搬送制御部の内部構成例を示す図である。 インクリボンの巻き戻しによる転写材料領域の頭出しを説明する図である。 リボン順送り部８７の内部構成例を示す図である。 算出される順送り量の算出イメージを示す図である。 リボン搬送制御部によるインクリボンの搬送制御例を示す図である。 リボン搬送制御部によるインクリボンの搬送制御例を示す図である。 インクリボンの搬送例を説明する図である。 インクリボンの他の構造例を示す図である。 インクリボンの他の構造例を示す図である。 インクリボンの他の構造例を示す図である。

符号の説明

１１ 転写材料領域
１３ 余白領域
１５ 頭出しマーク
８１ リボン搬送制御部
８３ 頭出し監視部
８５ リボン巻き戻し部
８７ リボン順送り部
８７１ パルスカウンタ
８７３ 搬送量取得部
８７５ 順送り量算出部

Claims (6)

1. ベースフィルムの長手方向に、転写材料領域とその頭出しマークを含む余白領域とが繰り返し配置されたリボンフィルム越しにサーマルヘッドを記録媒体に圧接し、任意の印刷パターンを記録媒体上に記録する印刷部と、
   前記印刷部の下流に位置し、前記頭出しマークを検出するマーク検出部と、
   各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離をＬ１（≧０）、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離をＬ２（＞０）とする場合に、Ｌ１＜Ｌ２を満たすように転写材料領域と頭出しマークを配置したリボンフィルムを搬送するリボン搬送機構と、
   印刷実行中に、頭出しマークがその検出位置を通過するのを監視し、頭出しマークが検出された時点から当該頭出しマークに対応する転写材料領域の印刷終了時点までに搬送されたリボンフィルムの搬送量を求める搬送量取得部と、
   リボンフィルムの規格上、頭出しマークが検出された時点で確定する転写材料領域の未印刷領域長と余白領域長との総和から前記搬送量を減算した値だけリボンフィルムを順送りし、次の転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めするリボン搬送制御部と
   を有することを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置において、
   前記搬送量取得部は、頭出しマークが検出された時点から当該頭出しマークに対応する転写材料領域の印刷終了時点までのリボンフィルムの搬送量を、リールの巻き径に応じたリールの回転量に基づいて算出する
   ことを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１に記載の印刷装置は、
   １回の印刷処理で最初に使用する転写材料域について、前記リボン搬送機構によるリボンフィルムの巻き取りと並行して実行される前記マーク検出部によるリボンフィルムの頭出しを監視し、頭出し完了位置からリボンフィルムを前記２つの距離の差分（＝Ｌ２−Ｌ１）だけ供給リール側に巻き戻して印刷開始位置に位置決めする第２のリボン搬送制御部
   を有することを特徴とする印刷装置。
4. ベースフィルムの長手方向に、転写材料領域とその頭出しマークを含む余白領域とが繰り返し配置されたリボンフィルム越しにサーマルヘッドを記録媒体に圧接し、任意の印刷パターンを記録媒体上に記録する印刷部と、当該印刷部の下流に位置し、前記頭出しマークを検出するマーク検出部とを有する印刷装置に搭載するリボン搬送制御装置であって、
   各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離をＬ１（≧０）、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離をＬ２（＞０）とする場合に、Ｌ１＜Ｌ２を満たすように転写材料領域と頭出しマークを配置したリボンフィルムを用いた印刷実行中に、頭出しマークがその検出位置を通過するのを監視する頭出し監視部と、
   頭出しマークが検出された時点から当該頭出しマークに対応する転写材料領域の印刷終了時点までに搬送されたリボンフィルムの搬送量を求める搬送量取得部と、
   リボンフィルムの規格上、頭出しマークが検出された時点で確定する転写材料領域の未印刷領域長と余白領域長との総和から前記搬送量を減算した値だけリボンフィルムを順送りし、次の転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めする送り量算出部と
   を有することを特徴とするリボン搬送制御装置。
5. ベースフィルムの長手方向に、転写材料領域とその頭出しマークを含む余白領域とが繰り返し配置されたリボンフィルム越しにサーマルヘッドを記録媒体に圧接し、任意の印刷パターンを記録媒体上に記録する印刷部と、当該印刷部の下流に位置し、前記頭出しマークを検出するマーク検出部とを有する印刷装置で実行するリボン搬送制御方法であって、
   各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離をＬ１（≧０）、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離をＬ２（＞０）とする場合に、Ｌ１＜Ｌ２を満たすように転写材料領域と頭出しマークを配置したリボンフィルムを用いた印刷実行中に、頭出しマークがその検出位置を通過するのを監視する処理と、
   頭出しマークが検出された時点から当該頭出しマークに対応する転写材料領域の印刷終了時点までに搬送されたリボンフィルムの搬送量を求める処理と、
   リボンフィルムの規格上、頭出しマークが検出された時点で確定する転写材料領域の未印刷領域長と余白領域長との総和から前記搬送量を減算した値だけリボンフィルムを順送りし、次の転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めする処理と
   を有することを特徴とするリボン搬送制御方法。
6. ベースフィルムの長手方向に、転写材料領域とその頭出しマークを含む余白領域とが繰り返し配置されたリボンフィルム越しにサーマルヘッドを記録媒体に圧接し、任意の印刷パターンを記録媒体上に記録する印刷部と、当該印刷部の下流に位置し、前記頭出しマークを検出するマーク検出部とを有する印刷装置に搭載されるコンピュータに、
   各転写材料領域の先頭から各頭出しマークまでの距離をＬ１（≧０）、サーマルヘッドの転写位置から頭出しマークの検出位置までの距離をＬ２（＞０）とする場合に、Ｌ１＜Ｌ２を満たすように転写材料領域と頭出しマークを配置したリボンフィルムを用いた印刷実行中に、頭出しマークがその検出位置を通過するのを監視する処理と、
   頭出しマークが検出された時点から当該頭出しマークに対応する転写材料領域の印刷終了時点までに搬送されたリボンフィルムの搬送量を求める処理と、
   リボンフィルムの規格上、頭出しマークが検出された時点で確定する転写材料領域の未印刷領域長と余白領域長との総和から前記搬送量を減算した値だけリボンフィルムを順送りし、次の転写材料領域の先頭を印刷開始位置に位置決めする処理と
   を実行させるプログラム。
   

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