JP2009018421A - サーマルプリンター - Google Patents

Abstract

【課題】カット動作後におけるサーマルヘッド７の発熱素子８に適性な印加パルス電圧を与えることが出来るサーマルプリンター１を提供すること。
【解決手段】印字と同時にカット動作を伴うときのサーマルプリンター１において、ラベル用紙３０のカット動作を開始する前に上記ラベル用紙３０の移送を停止し、カット動作の完了確認後、上記サーマルヘッド７に対し、ラベル基材種により所定の印加パルス電圧を所定の回数分与えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明はサーマルプリンターに係り、特にカッター機能を有するサーマルプリンターに関する。

ラベルにバーコードを印字する従来のサーマルプリンターは、まず、サーマルヘッドに組み込まれた発熱素子を加熱、冷却することによって、帯状のラベル用紙にバーコードを印字する。次いで、ラベル一枚分のデータを印字すると、そのラベルを切断位置まで下流方向に移送（フィード）しラベル一枚分を切断する。そして、ラベル用紙をサーマルヘッドまで戻すため上流方向への移送（バックフィード）し、その後、サーマルヘッドで次のラベル用紙に印字する。つまり、ラベル一枚ごとにラベル用紙の下流方向への移送と上流方向への移送（バックフィード）とを行うので、プリンタとしての能力や効率が良くないという欠点があった。

そこで、帯状のラベル用紙を上流方向への移送（バックフィード）せずに下流方向に移送しながら印字し、ラベル用紙を切断する時にのみ印字動作を一時的に中断するプリンタがある。しかし、このプリンタは、ラベルの印字を再開した際に、印字が抜けた線状の空白部分（カット線）がラベルに発生するという欠点があった。特許文献１のようにラベルを切断する際に、サーマルヘッドの発熱素子を印字可能な状態に維持することで、ラベル用紙を送って印字を再開した時に発熱素子の熱応答が良く、カット線の発生を防止している。しかしながら、カット動作中において、印字を再開するまでサーマルヘッドの発熱素子を印字可能状態に保持することは消費電力の無駄であり、またラベル基材種（コート紙、ＰＥＴ紙、厚紙等）ごとによる印加エネルギーが異なるため、印字パルス電圧を調整しサーマルヘッドの発熱素子の温度制御が複雑になる問題があった。

特開２００１−８０６２０

本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、カット動作後におけるサーマルヘッドの発熱素子に適性な印加パルス電圧を与えることが出来るサーマルプリンターを提供することを課題とする。

また本発明はサーマルプリンターのカット動作後において、多種のラベル基材に対しても、所定の印加パルス電圧を所定の回数分与えることで適性な印字を可能とするサーマルプリンターを提供することを課題とする。

また本発明はサーマルプリンターのカット動作時におけるサーマルヘッドの消費電力を節約可能なサーマルプリンターを提供することを課題とする。

すなわち本発明は、カット動作中にサーマルヘッドの発熱素子が冷却されるため、印加パルス電圧を所定の回数分与えることに着目したもので、帯状のラベル用紙を移送する移送部と、上記ラベル用紙をカットするカッター部と、サーマルヘッドを有する印字部と、この印字部および上記カッター部を制御する制御部と、を備え印字と同時にカット動作を伴うときのサーマルプリンターにおいて、上記ラベル用紙のカット動作を開始する前に上記ラベル用紙の移送を停止し、上記カット動作の完了確認後、上記サーマルヘッドに対し、ラベル基材種により所定の印加パルス電圧を所定の回数分与えることを特徴とするサーマルプリンターである。

本発明によるサーマルプリンターにおいては、ラベル用紙の切断する際、カット動作の完了確認を行った後、サーマルヘッドの発熱素子を最初の印加パルス電圧で温め、ラベル基材種により次回以降の所定回数の印加パルス電圧で印字を行うため、かすれ印字や印字のドット切れなどの不良印字を防止可能である。また、カット動作時におけるサーマルヘッドの消費電力が節約可能である。

本発明はサーマルプリンターのカット動作後において、サーマルヘッドの発熱素子に適性な印加パルス電圧を与えることが出来るサーマルプリンターを実現した。

本発明の実施例によるサーマルプリンター１を図１ないし図４にもとづき説明する。図１−（ａ）はサーマルプリンター１の要部概説側面図であり、図１−（ｂ）はラベル用紙３０が印字の位置にあるラベル用紙３０の平面図であり、図１−（ｃ）はラベル用紙３０が印字位置で、かつカット動作位置にあるラベル用紙３０の平面図である。
図１のサーマルプリンター１は、ラベル用紙３０の移送路５と、印字部６と、カッター部１１と、制御部２と、を有する。

移送路５上よりラベル用紙３０が移送され、位置検出センサー１０によりラベル用紙３０の台紙３２の裏面にラベル片３３の位置を検出可能な識別マーク３４をあらかじめ印刷してある。

印字部６は、サーマルヘッド７とプラテンローラー９とが対向配置されて構成され、このサーマルヘッド７とプラテンローラー９との間にラベル用紙３０が供給される。このラベル用紙３０の表面にサーマルヘッド７によってヒューマン文字やバーコード等が印字される。

サーマルヘッド７の構造は、（図示せず）セラミック基板の上にガラス層を設け、ガラス層表面に電極や発熱体の回路パターンを作り、最表面部を保護膜で覆って構成される。発熱素子８は、制御部２から伝達される信号（印加パルス電圧）により熱エネルギー（印加エネルギー）が出力され、発熱、冷却される。

ラベル用紙３０の種類として例えば、コート紙、ＰＥＴ紙、厚紙などがサーマルヘッド７により印字可能であるが、コート紙は上質紙の表面に顔料を塗布し、表面を平滑にして印刷適性をよくしたもので、ＰＥＴ紙はポリエステルをベースにしたフィルム基材である。また、厚紙は厚さのある紙基材で、本実施例では0.24ｍｍの紙厚である。上記の基材表面には、サーマルヘッド７からの熱を通じて溶融反応により発色するサーマル層（図示せず）が塗布されている。

カッター部１１は、上下に対向配置された一対のカッター１２から構成され、この一対のカッター１２同士間に印字部６で印字されたラベル用紙３０が供給される。カッター１２は、ラベル片３３が一枚分移送されると、制御部２からの制御信号によりラベル用紙３０をカットする。カッターセンサー１３はカッター部１１に近設され、カッターセンサー１３により、カッター１２の上下の滑動動作を検出し、カット動作の開始、完了状態を確認可能である。

サーマルヘッド７の発熱素子８の抵抗値と印加パルス電圧において、Ｗ＝Ｖ×Ｖ／Ｒの関係があり、印加エネルギーはＪ＝Ｗ×Ｋ （Ｋは定数とする）の関係があることは、言うまでもない。

図４はサーマルヘッド７の発熱体の温度上昇と印加パルス電圧の関係を表している。サーマルヘッド７の発熱素子８に一定周期で印加パルス電圧を与えると、印字するための発熱素子８の熱エネルギー（印加エネルギー）に変換されるが、その発熱素子８はラベル用紙３０に印字後、全ての熱エネルギー（印加エネルギー）は放熱せず、蓄熱されることになる。冷却時間をとることで、さらに放熱が進むが一定間隔で印加パルス電圧を印加しているサーマルヘッド７の発熱素子８は蓄熱しながら動作するため、蓄熱分を差し引いた印加パルス電圧を与えることが可能である。

つまり、サーマルプリンター１において、印字速度１２５ｓｅｃ／ｍｍ、ヘッド密度８本／ｍｍ、印字周期（印加パルス周期）１ｍｓ（ｓｅｃ）で連続印字に必要な印加エネルギーは、図２に示すように、コート紙の場合０．０９３ｍＪであった。しかしながら、ラベル用紙３０の移送を停止し、カット動作の開始からカット動作の完了までの動作時間は、カッター部１１（サークルカッター）の場合５０ｍｓｅｃの時間を要するため、上述のとおり発熱素子８が冷却され過ぎる状態にあるので、図２に示すとおり、印字動作を行う前に、印字に最低限必要な印加エネルギーよりも少ない印加パルス電圧、つまり非発色印加エネルギー（コート紙の場合０．０７１ｍＪ）を与え、次の印字周期には、印字に必要な印加エネルギー（コート紙の場合０．０９３ｍＪ）を与えることで最適な印字品質の印字が可能になった。

図３は、サーマルプリンター１の処理の流れを示すフローチャートであり、サーマルプリンター１のカッター動作ならびに印字動作について説明する。

ステップ１において、サーマルプリンター１で使用するラベル用紙３０のラベル基材種情報４をホスト（図示せず）より通信で受信する、又は顧客の設定入力により取得し、制御部２に有するメモリ３（不揮発性ＲＡＭなど）に保存されるものとする。

ステップ２においてラベル用紙３０のラベル片３３の先端がサーマルヘッド７の位置に合うように、ラベル用紙３０を移送する。これは、台紙３２の裏面にラベル片３３の位置を検出可能な識別マーク３４を位置検出センサー１０により検出した位置がサーマルヘッド７の印字開始位置となる。図１−（ｂ）に示すように、サーマルヘッド７の発熱素子８に印加パルス電圧を印加し、発熱素子８の加熱、冷却を繰り返すことによってラベル片３３に印字するとともに、ラベル用紙３０の移送動作を行う。

ステップ３において、図１−（ｃ）の状態が「カット位置」となる。この状態は、カット動作位置であり、かつ印字中の状態でもある。「カット位置」であればステップＳ４において、
ラベル用紙３０の移送を停止する。その後、カッター動作を開始し、ステップ５によりカッターエラーやサーマルヘッドエラーなどサーマルプリンター１の状態に関するエラーを監視する。ステップ６において、カッター動作か完了したか否かをカッターセンサー１３で監視し、未完了であればステップ５に戻り、監視を繰り返す。カッター動作が完了であれば、ステップ７に進む。

ステップ７において、前回、サーマルヘッド７に印加パルス電圧を与えてから約５０ｍＳ経過（本実施例での実測値）し、発熱素子８が充分冷却されていることにより、印字可能な蓄熱状態に戻すため、印字に最低限必要な印加エネルギーよりも少ない印加パルス電圧（非発色印加エネルギー）を与え、次の印字周期には、ラベル基材種情報４に依り印字に必要な印加エネルギーを与えることで最適な濃度を持った印字が可能となる。この印字に最低限必要な印加エネルギーよりも少ない印加パルス電圧は、本実施例では１回であるが、周囲温度、プリンタの動作温度、基材種などにより数回与えても発熱素子８の蓄熱に効果がある。

ステップ８において、ラベル片３３への印字すべき領域が残っていれば、ステップ２に戻り、繰り返す。

かくしてサーマルプリンター１のカット動作時におけるサーマルヘッド７の消費電力は常に通電加熱せず、所定の印加パルス電圧を所定の回数分与えるため節約可能なサーマルプリンター１となり、また、多種のラベル用紙３０に対しても、所定の印加パルス電圧を所定の回数分与えることで、かすれ印字や印字のドット切れなどの不良印字を防止し適性な印字を得ることが可能となる。

（ａ）本発明の実施例によるサーマルプリンター１の要部概説側面図である。 （ｂ）ラベル用紙３０が印字の位置にあるラベル用紙３０の平面図である。 （ｃ）ラベル用紙３０が印字位置で、かつカット動作位置にあるラベル用紙３０の平面図である 基材種ごとの発色前後の印加パルスエネルギー値の説明図である。 サーマルプリンター１の動作のフローチャート図である。 発熱素子８温度と印加パルス電圧の説明図である。

符号の説明

１ サーマルプリンター
２ 制御部
３ メモリ（不揮発性メモリ）
４ ラベル基材種情報
５ 移送路
６ 印字部
７ サーマルヘッド
８ 発熱素子
９ プラテンローラー
１０ 位置検出センサー
１１ カッター部
１２ カッター
１３ カッターセンサー
３０ ラベル用紙
３２ 台紙
３３ ラベル片
３４ 識別マーク

Claims (1)

1. 帯状のラベル用紙を移送する移送部と、前記ラベル用紙をカットするカッター部と、サーマルヘッドを有する印字部と、この印字部および前記カッター部を制御する制御部と、を備え印字と同時にカット動作を伴うときのサーマルプリンターにおいて、
   前記ラベル用紙のカット動作を開始する前に前記ラベル用紙の移送を停止し、前記カット動作の完了確認後、前記サーマルヘッドに対し、ラベル基材種により所定の印加パルス電圧を所定の回数分与えることを特徴とするサーマルプリンター。

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