JP2009521345A - 両面熱印刷 - Google Patents

Abstract

基材の対向面上に感熱コーティングを有する熱画像形成要素の両面直接熱印刷について記載する。ここで、熱画像形成要素は、フィード・パスの対向面上に配置されたプリント・ヘッドを有するサーマル・プリンタのフィード・パスに沿って提供される。熱画像形成要素の両面での印刷は、対向するプリント・ヘッドからの可変エネルギー熱パルスを印加することによって達成される。

Description

本発明は、両面熱印刷に関する。

＜関連出願への相互参照＞
２００５年１月１５日出願の、Ｊｏｈｎ Ｌ．Ｊａｎｎｉｎｇの米国仮特許出願第６０／６４４，７７２号に基づいて優先権の特典を主張する。

直接熱印刷は、トナーまたはインクを使用しない認められた静音印刷手段である。これは、４０年以上使用されてきた比較的成熟した技術である。今ではこれを、キャッシュ・レジスタのレシート、郵便ラベルなどの印刷のために小売業者が使用するのはごく普通のことである。

初期の片面直接熱印刷の例は、Ｊｏｈｎ Ｌ．Ｊａｎｎｉｎｇへの米国特許第３，４６６，４２３号公報および第３，５１８，４０６号公報で教示されたような熱半選択印刷である。こうした熱半選択印刷は、感熱印刷紙の両面で同時に耐電性熱印刷要素に通電することによって行われた。片面印刷を行うために、両面同時電流通電エネルギーが追加される。供給されるエネルギー・レベルは、片面にのみ供給される場合には、印刷を行うのに十分なものではなかった。媒体の両面に十分な熱を同時に印加することによって、印加されるエネルギーが追加され、片面印刷を行うことができた。

取引文書またはレシートの２重または両面直接熱印刷については、米国特許第６，７８４，９０６号公報および第６，７５９，３６６号公報に記載されている。プリンタは、プリンタを通るフィード・パスに沿って移動する熱媒体の両面に印刷することができるように構成されている。上記プリンタでは、ダイレクト・サーマル・プリント・ヘッドが媒体フィード・パスの各面に配置されている。プリント・ヘッドは、プリント・ヘッドからのフィード・パスを横切る対向プラテンと向かい合っている。

直接熱印刷では、プリント・ヘッドは、紙、または感熱コーティングが施された基材を含む他のシート媒体に選択的に熱を加える。コーティングは、熱が加えられると変色し、これによりコーティングされた基材に「印刷」が行われる。両面直接熱印刷の場合、シート媒体基材は、両面をコーティングすることができる。

２重または両面直接熱印刷について、例えば、材料を節約するため、および顧客に情報を提供する際の柔軟性を与えるために、紙のレシートの両面に可変情報を提供することに関して説明してきた。印刷は、電子的に、または、両面印刷を指示するコンピュータ・アプリケーション・プログラムを使用するコンピュータによって実行することができる。

米国特許第６，７８４，９０６号公報および第６，７５９，３６６号公報に記載されているような２重または両面直接熱印刷は、シングルパスで両面印刷用の媒体フィード・パスの対向面上に配置されるが、互いにオフセットされるダイレクト・サーマル・プリント・ヘッドを含む。プリント・ヘッド・オフセットがなければ、不均一な印刷密度が潜在的に発生する恐れがある。何故なら、プリント・ヘッドが互いに真向かいにある場合に、感熱印刷紙の両面に同時に熱エネルギーが供給されると、このエネルギーが追加される可能性があるためである。
米国仮特許出願第６０／６４４，７７２号 米国特許第３，４６６，４２３号 米国特許第３，５１８，４０６号 米国特許第６，７８４，９０６号 米国特許第６，７５９，３６６号

基材の対向面上に感熱コーティングを有する熱画像形成要素の両面直接熱印刷について説明するが、ここで熱画像形成要素は、フィード・パスの対向面上に配置されたプリント・ヘッドを有するサーマル・プリンタのフィード・パスに沿って提供される。

熱画像形成要素の両面での印刷は、対向するプリント・ヘッドからの可変エネルギー熱パルスを印加することによって達成される。エネルギー・レベルの異なる熱パルスが、熱画像形成要素の対向面に印加される。

一例を挙げると、本明細書では、本発明の種々の実施形態について、含まれる図面を参照しながら説明する。変形形態も適合可能である。

図面のうち、図１ａは、フィード・パス１０５に沿って提供される、例えば、印刷紙などの熱画像形成要素１０４によって分割された、互いに対面する２つのサーマル・プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂを示す。図１ｂは、図１ａの部分分解図である。耐電性印刷要素１０３が導体１０２に接続される。サーマル・プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂによって供給された可変エネルギー熱パルスの印刷エネルギーを、プリンタ内の熱画像形成要素１０４の片面または両面上で直接熱印刷を実施するために加えることができる。

熱画像形成要素１０４の表面および裏面の両面直接熱印刷は、例えば、米国特許第３，４６６，４２３号公報（特許文献２）および第３，５１８，４０６号公報（特許文献３）で教示されたような熱半選択印刷を使用して、フィード・パス１０５の対向面上に配置された２つの隣接するプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂを同時に使用することによって行われる。サーマル・プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂが、２つの使用可能なエネルギー・レベルの熱パルスを提供するために通電され、熱画像形成１０４の片面の印刷が、プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂのうちの１つからの高い方のエネルギー・レベルの熱パルスを使用することによって行われる。熱画像形成要素１０４の両面の印刷は、対向するプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂからの低い方のエネルギー・レベルの付加的な熱パルスを同時に使用することによって行われる。

図２の図は、感熱印刷紙１０４の両面上での、プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂからの直接熱印刷に使用される２レベル・エネルギーを示す。低い方のレベルの「半選択」エネルギーが、「同時／両面」印刷に使用される。プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂそれぞれからの熱パルスの印刷エネルギーは、印刷が用紙１０４の両面で同時に行われる場合、「半選択」レベルまで低減される。そうでない場合、印刷密度は、高い方のレベルのエネルギーが、例えば、用紙１０４の両面での同時印刷に使用される印刷領域で光の乱れを発生させる可能性がある。図２に示される高い方の熱パルス・エネルギー・レベルは、用紙１０４の片面のみの印刷に使用される。

図２に示される印刷番号１から印刷番号１８までの印刷シーケンスでは、３つの印刷（１〜３）が裏面で行われ、次に表面で単一の印刷（４）が行われ、続いて両面で印刷（５）が行われ、続いてどちらの面にも印刷（６）が行われず、続いて裏面で印刷（７）が行われ、続いて両面で印刷（８）が行われ、続いて表面で印刷（９）が行われ、続いて裏面で２つの印刷（１０〜１１）が行われ、続いて表面で２つの印刷（１２〜１３）が行われ、続いて両面で印刷（１４）が行われ、続いて２つの時間間隔（１５〜１６）では、どちらの面にも印刷が行われず、続いて裏面で印刷（１７）が行われ、その後続いて、例えば、用紙１０４などの両面熱画像形成要素の両面で、印刷（１８）が行われる。

熱部分選択印刷は、印刷が、両面に感熱コーティングを有する感熱印刷紙１０４の片面のみで行われる場合を除いて、類似の方法で行われる。この場合、プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂによって同時にエネルギーが供給されるが、用紙１０４の所望の印刷面上のプリント・ヘッドに供給される印刷エネルギーのほとんどが不均等または不均一なエネルギー・レベルであり、用紙１０４の対向面上の要素によって供給されるエネルギーの方が少ない。この２つのエネルギーが加わり、印刷は、用紙１０４の最大のエネルギー・レベルが供給された面で行われる。図３は、部分選択熱印刷に関する例示的な熱パルス・エネルギーを示す。

図３に示された実施形態では、表面および裏面の両方のプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂから、３つのエネルギー・レベルの熱パルスが供給される。選択された選択エネルギー・レベルに基づく、両方のプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂからの同時の助けなしに、用紙１０４のいずれの面でも印刷を行うことはできない。熱画像形成要素１０４の表面のみで印刷を行う場合、裏面プリント・ヘッド要素によって小さいエネルギー・レベルの「部分」熱パルスが生成され、表面プリント・ヘッド要素によって大きいエネルギー・レベルの「部分」熱パルスが生成される。裏面のみで印刷を行う場合、表面プリント・ヘッドによって小さいエネルギー・レベルの「部分」熱パルスが生成され、裏面プリント・ヘッドによって大きいエネルギー・レベルの「部分」熱パルスが生成される。感熱印刷紙１０４の表および裏の両面に印刷するためには、表面および裏面の両方のプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂによって中間エネルギー・レベルの「部分」熱パルスが生成される。

動作時に、熱パルスは、表面および裏面の両方のプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂによって生成される。しかし、図３の実施形態では、感熱紙１０４の表面または裏面でプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂによって生成される熱パルスはいずれも、単独では、用紙のどちらの面にもマークを印刷するのに十分なように適切に選択されない。

図３における印刷番号１から印刷番号１８までの印刷シーケンスでは、３つの印刷（１〜３）が熱画像形成要素１０４の裏面で行われ、次に表面で単一の印刷（４）が行われ、続いて両面で印刷（５）が行われ、続いてどちらの面にも印刷（６）が行われず、続いて裏面で印刷（７）が行われ、続いて両面で印刷（８）が行われ、続いて表面で印刷（９）が行われ、続いて裏面で２つの印刷（１０〜１１）が行われ、続いて表面で２つの印刷（１２〜１３）が行われ、続いて両面で印刷（１４）が行われ、続いて２つの時間間隔（１５〜１６）では、どちらの面にも印刷が行われず、続いて裏面で印刷（１７）が行われ、その後続いて、熱画像形成要素１０４の両面で印刷（１８）が行われる。

熱画像形成要素１０４は、一般に、基材の対向面の感熱コーティングを含む、周知の種々の方法で構築することができる。熱画像形成要素１０４は、フィード・パス１０５の対向面上に配置されたプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂを有するサーマル・プリンタの、フィード・パス１０５に沿って提供される。熱画像形成要素１０４の両面での印刷は、プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂのそれぞれから可変エネルギーの熱パルスを印加することによって行われる。プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂのうちの１つからの熱パルスのエネルギー・レベルは、プリント・ヘッドからの熱パルスを生成する電圧の大きさを変えることによって変化させることができる。図２および３に示されたように、プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂのそれぞれから追加の熱パルスを同時に印加することによって、熱画像形成要素１０４の両面が印刷される。熱画像形成要素１０４の対向面上への印刷は、熱パルスのエネルギー・レベルによって制御される。

プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂそれぞれからの熱パルスは、少なくとも２つの使用可能なエネルギー・レベルを有することが可能であり、熱画像形成要素１０４の片面の印刷は、プリント・ヘッドのうちの１つからの高い方のエネルギー・レベルの熱パルスを使用することによって行われる。熱画像形成要素１０４の両面の印刷は、対向するプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂからの低い方のエネルギー・レベルの付加的な熱パルスを同時に使用することによって行われる。

プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂのそれぞれからの熱パルスが少なくとも３つの使用可能なエネルギー・レベルを有する場合、熱画像形成要素の片面の印刷は、プリント・ヘッドのうちの１つからの最も高いエネルギー・レベルの熱パルスを使用し、対向するプリント・ヘッドからの最も低いエネルギー・レベルの熱パルスを同時に使用することによって行うことができる。熱画像形成要素１０４の片面のみでの印刷は、対向するプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂからの中間エネルギー・レベルの熱パルスを同時に使用することによって、実施可能である。好ましくは、３つの使用可能なエネルギー・レベルのいずれも、単独では、画像形成要素１０４のいずれの面にもマークを印刷するのに適切に選択されることはない。熱画像形成要素１０４の対向面上での直接熱印刷は、両面直接熱印刷のこの例では、プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂからの熱パルスのタイミングによって制御される。

Ｊｏｈｎ Ｌ．Ｊａｎｎｉｎｇへの米国特許第３，４６６，４２３号公報（特許文献２）および第３，５１８，４０６号公報（特許文献３）で教示されるように、プリント・ヘッド１０１ａまたは１０１ｂは、フィード・パス１０５の片面上に配置された第１グループの並行する耐熱性加熱要素を備えることが可能であり、対向するプリント・ヘッド１０１ａまたは１０１ｂは、フィード・パス１０５の対向面上に配置された第２グループの並行する耐熱性加熱要素を備えることが可能であって、第１の加熱要素グループの加熱要素は第２の加熱要素グループの加熱要素に対して直角に配置される。それ故、対向するプリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂそれぞれが、フィード・パス１０５の対向面に配置された直角の行および列導体の形の耐電性熱印刷要素を備える両面ダイレクト・サーマル・プリンタが構築される。上記両面ダイレクト・サーマル・プリンタでは、同時に通電される直角の行および列導体が重なる場合、印刷が行われる。プリント・ヘッド１０１ａおよび１０１ｂ内の別個の耐電性印刷要素１０３を互いに隣接させ、フィード・パス１０５の対向面上に配置することが可能な、例えば図１ａおよび１ｂに示されるような代替の両面ダイレクト・サーマル・プリンタ構造を使用することができる。画像形成要素１０４の対向面上での両面直接熱印刷は、耐電性印刷要素１０３の同時電流通電によって行われる。

上記説明は、より広義の発明のいくつかの特定の実施形態または実施例を提示するものである。本発明は、本明細書では記載されていない多種多様な他の代替方法でも実施される。本発明の多くの他の実施形態または変形形態も、添付の特許請求の範囲内で実施することができる。

本発明のある例示的変形形態による両面直接熱印刷用の対向するプリント・ヘッドを示す概略図である。 図１ａに示されたプリント・ヘッドの詳細を示す概略図である。 両面「半選択」印刷用の熱画像形成要素の表面および裏面に印加される熱パルスに関する例示的なエネルギー・レベルを示すタイミング図である。 両面「部分選択」印刷用の熱画像形成要素の表面および裏面に印加される熱パルスに関する例示的なエネルギー・レベルを示すタイミング図である。

Claims (23)

1. 基材の対向面上に感熱コーティングを有する熱画像形成要素の両面直接熱印刷の方法であって、
   前記熱画像形成要素を、フィード・パスの対向面上に配置されたプリント・ヘッドを有するサーマル・プリンタの前記フィード・パスに沿って提供するステップと、
   前記プリント・ヘッドのそれぞれから可変エネルギーの熱パルスを印加することによって、前記熱画像形成要素の両面上に印刷するステップとを含む方法。
2. 前記プリント・ヘッドのうちの１つからの熱パルスのエネルギー・レベルが、熱パルスを生成する電圧の大きさを変化させることによって変えられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記熱画像形成要素の両面が、前記プリント・ヘッドのそれぞれからの付加的な熱パルスの同時印加によって印刷される、請求項１に記載の方法。
4. 前記プリント・ヘッドのそれぞれからの熱パルスが、少なくとも２つの使用可能なエネルギー・レベルを有し、前記熱画像形成要素の片面の印刷が、前記プリント・ヘッドのうちの１つからの高い方のエネルギー・レベルの熱パルスを使用することによって行われる、請求項３に記載の方法。
5. 両面の印刷が、対向するプリント・ヘッドからの低い方のエネルギー・レベルの付加的な熱パルスを同時に使用することによって行われる、請求項４に記載の方法。
6. 前記プリント・ヘッドのそれぞれからの熱パルスが少なくとも３つの使用可能なエネルギー・レベルを有し、前記熱画像形成要素の片面の印刷が、前記プリント・ヘッドのうちの１つからの最も高いエネルギー・レベルの熱パルスを使用すること、および対向するプリント・ヘッドからの最も低いエネルギー・レベルの熱パルスを同時に使用することによって行われる、請求項３に記載の方法。
7. 両面での印刷が、対向するプリント・ヘッドからの中間エネルギー・レベルの熱パルスを同時に使用することによって行われる、請求項６に記載の方法。
8. 前記３つの使用可能なエネルギー・レベルのいずれも、単独では、前記熱画像形成要素のいずれの面にもマークを印刷するのに適切でない、請求項７に記載の方法。
9. 前記熱画像形成要素の対向面での直接熱印刷が、前記プリント・ヘッドからの熱パルスのタイミングによって制御される、請求項１に記載の方法。
10. 前記プリント・ヘッドのうちの１つが、前記フィード・パスの片面上に配置された第１グループの並行する耐熱性加熱要素を備え、前記プリント・ヘッドのうちの他方が、前記フィード・パスの対向面上に配置された第２グループの並行する耐熱性加熱要素を備え、前記第１グループの加熱要素が前記第２グループの加熱要素に対して直角に配置される、請求項１に記載の方法。
11. 基材の対向面上に感熱コーティングを有する熱画像形成要素の両面直接熱印刷の方法であって、
    前記熱画像形成要素を、フィード・パスの対向面上にプリント・ヘッドを有するサーマル・プリンタのフィード・パスに沿って提供するステップと、
    前記プリント・ヘッドのそれぞれから不均等なエネルギー・レベルの熱パルスを印加することによって、前記熱画像形成要素の両面上に印刷するステップとを含む方法。
12. 前記熱画像形成要素の対向面での印刷が、前記プリント・ヘッドからの熱パルスのエネルギー・レベルによって制御される、請求項１１に記載の方法。
13. 異なるエネルギー・レベルの熱パルスが両面熱画像形成要素の対向面に印加される、両面直接熱印刷の方法。
14. 熱半選択印刷が両面熱画像形成要素の対向面で達成される両面直接熱印刷の方法。
15. 熱部分選択印刷が両面熱画像形成要素の対向面で達成される両面直接熱印刷の方法。
16. 両面熱画像形成要素の対向面での印刷が、前記画像形成要素の対向面での耐電性印刷要素の同時電流通電によって行われる両面直接熱印刷の方法。
17. 両面熱画像形成要素用のフィード・パスの対向面に印刷要素を伴う、直接対向するサーマル・プリント・ヘッドを備えた両面ダイレクト・サーマル・プリンタであって、前記印刷要素は、通電された場合、両面熱画像形成要素上に印刷するために可変エネルギーの熱パルスを提供する両面ダイレクト・サーマル・プリンタ。
18. 前記印刷要素が、前記フィード・パスの対向面に追加の熱パルスを同時に印加することによって印刷する、請求項１７に記載の両面ダイレクト・サーマル・プリンタ。
19. 前記熱パルスそれぞれのエネルギー・レベルが、単独では、前記画像形成要素のいずれの面にも印刷するのに適切でない、請求項１７に記載の両面ダイレクト・サーマル・プリンタ。
20. 前記画像形成要素の対向面での直接熱印刷が、前記熱パルスのタイミングによって制御される、請求項１７に記載の両面ダイレクト・サーマル・プリンタ。
21. 前記印刷要素が耐電性熱印刷要素であり、前記印刷要素が、前記フィード・パスの対向面に配置された直角の行および列導体を備える、請求項１７に記載の両面ダイレクト・サーマル・プリンタ。
22. 同時に通電される直角の行および列導体が重なる場合、熱印刷が行われる、請求項２１に記載の両面ダイレクト・サーマル・プリンタ。
23. 前記印刷要素が前記フィード・パスの対向面上の耐電性印刷要素である、請求項１７に記載の両面ダイレクト・サーマル・プリンタ。

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