JP2010143059A

JP2010143059A - 熱転写プリンタ

Info

Publication number: JP2010143059A
Application number: JP2008322319A
Authority: JP
Inventors: Masaya Hashimoto; 昌也橋本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】インクリボン及び印画媒体を交換した直後であってもプリンタの状態によらず適切にサーマルヘッドへ投入するエネルギーを補正することを可能にしたサーマルヘッド制御方法を提供する。
【解決手段】サーマルヘッドの温度を検出する検知手段と、プリンタ筐体内の環境温度を検出する検知手段と、プリンタ筐体外の機外環境温度を検出する検知手段と、インクリボン又は印画媒体を検出する検知手段を備え、前記インクリボン交換又は印画媒体交換後の前記サーマルヘッドへ印加するエネルギーを補正する手段とを有する構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱転写プリンタと、熱転写プリンタのサーマルヘッド制御方法に関し、特に検出手段により検知された温度によりサーマルヘッドに印加するエネルギーを制御する方式に関するものである。

従来の熱転写プリンタのサーマルヘッド制御方式ではヘッド温度や筐体内部の温度を検出しサーマルヘッドに印加するエネルギーを制御する方式は多々提案されていたが、プリンタの電源ＯＮ状態での待機時間やインク又は印画媒体の交換による印画物の濃度に対する影響を回避する事は困難であった。例えば、特許文献１では環境温度を検出する手段と前記環境温度を検出する手段によって検出された環境温度によってサーマルヘッドに通電する時間を制御する制御方式が開示されている。特許文献2ではサーマルヘッドの蓄熱温度を検知する温度検知手段と、印写媒体が置かれている部分の環境温度を検知する温度検知手段と、被印写媒体が置かれている部分の環境温度を検知する検知手段と、前記３つの検知温度に基づいてサーマルヘッドに印加するエネルギーを補正する印加エネルギー補正手段を備えた熱転写記録装置が開示されている。
特開平５−１５５０５９号公報特開平７−７６１２１号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、プリンタ本体の筐体内部温度を検出し略印画媒体やインクリボンの温度としてサーマルヘッドに印加するエネルギーを制御している。熱転写プリンタでは表示デバイスや印画媒体搬送の為の動力もプリンタ本体の筐体内に配置される事が一般的であり、これら電気電子デバイスに供給する為の電源部等も該筐体内に配置される為、プリンタ本体の電源をＯＮしているだけであっても筐体内の温度は上昇して行く。また、熱転写プリンタの原理特性として印画動作を行う事でもサーマルヘッドの発熱の影響でプリンタ本体の筐体内の温度は上昇して行く。この為、プリンタ本体の電源を入れ一定時間経過した後や印画作動後に印画媒体やインクリボンを交換した場合、プリンタ内部にて検出した環境温度が印画媒体及びインクリボンの温度として適性ではない事となり、サーマルヘッドに投入するエネルギーを補正しても、所望の濃度を得られない事となってしてしまう。

そこで、本発明の目的は、インクリボン及び印画媒体を交換した直後であってもプリンタの状態によらず適切にサーマルヘッドへ投入するエネルギーを補正することを可能にしたサーマルヘッド制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、サーマルヘッド及びプラテンにてインクリボンと印画媒体を狭持圧接し、該サーマルヘッドの発熱によりインクを昇華させ該印画媒体へ転写する事により画像を形成する熱転写プリンタにおいて、サーマルヘッドの温度を検出する検知手段と、プリンタ筐体内の環境温度を検出する検知手段と、プリンタ筐体外の機外環境温度を検出する検知手段と、インクリボン又は印画媒体を検出する検知手段を備え前記インクリボン交換又は印画媒体交換後の前記サーマルヘッドへ印加するエネルギーを補正する手段とを有することを特徴とする。

本発明の請求項１によればインクリボン及び印画媒体交換後においても適切にサーマルヘッドへの投入エネルギーを補正し、所望の濃度にて印画物を形成する熱転写型プリンタのサーマルヘッド制御方法を提供することができる。

また、本発明の他の特徴とするところは、請求項２においてプリンタ筐体内の環境温度を検出する検知手段をインクリボン又は印画媒体近傍に配置することにより、プリンタ筐体内の熱源の位置に関らずより正確に所望の濃度にて印画物を形成する熱転写型プリンタのサーマルヘッド制御方法を提供することができる。

また、本発明の他の特徴とするところは、請求項３においてプリンタ筐体外の機外環境温度を検出する検知手段をプリンタ本体に着脱可能な電子機器部へ配置することにより、プリンタ筐体内部の熱源の影響を受けず機外環境温度を検出し、より正確に所望の濃度にて印画物を形成する熱転写型プリンタのサーマルヘッド制御方法を提供することができる。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる熱転写プリンタの斜視図である。

以下、図１〜図８を参照して、本発明の実施例による、サーマルヘッドの制御方法について説明する。

図１は、本発明に係る熱転写プリンタの斜視図である。本発明に係る熱転写プリンタ１と該プリンタ本体へ開閉可能に設けられたドア２を介しインクリボン３２と印画媒体３１が一体に形成されたインクカセット３が装着される過程の斜視図である。プリンタ１には表示デバイスであるＬＣＤと一体的に形成され、プリンタ本体１へ着脱可能に支持されるリモコン部４が装着されている。ユーザーによりインクカセット３がプリンタ１へドア２を介し装着され、電源釦１０を操作されると、プリンタ１の本体筐体内に配された電気回路が作動し、印画メカニズムを初期化しＬＣＤに各種表示を行い印画開始可能状態となる。通常プリンタ本体内に配された電気回路は直流電源にて作動しており、１次電源としての一般的には家庭コンセントを介し供給される交流高電圧の商業電源をトランスフォーマーやコンデンサ、トランジスタ、ダイオードスタック等からなり所望の直流電源を作製する電源回路も配されている。該電源回路はプリンタ本体が印画状態に無くとも、前述したメカニズムの初期化を行う為のモータへの動力供給やＬＣＤ表示を可能とする為等に必要な電力を作製供給している。該電源回路は前述したように交流高電圧の商業電源より所望の直流電源を作製する為、リップルや変換効率によるエネルギー損失によりプリンタ本体の電源が入っている状態においては常に前記トランスフォーマーやトランジスタ、ダイオードスタック等が発熱している状態にある。このため、プリンタ内部は印画動作を行っていなくとも温度は上昇して行く。

図２はプリンタの左側面断面図である。ユーザーにより印画開始操作が行われると、プリントメカニズム９により印画媒体及びインクリボン３２が搬送される。印画媒体３１及びインクリボン３２がプリントメカニズムによりサーマルヘッド１１とプラテン１１１との間に圧接狭持された状態において、電気回路よりサーマルヘッド１１へ電力を供給しサーマルヘッド１１に配された発熱体を発熱させる事によりインクを昇華させ、印画媒体に転写する事により所望の画像が形成される。デジタルカメラ等で撮像された画像の印画を行うカラープリンタである場合、図６に示すようにインクリボン３２はイエロー・マゼンダ・シアンの３色若しくは前記３色に加えオーバーコートの４層から成っている事が一般的である。１枚の印画物を形成する為、本実施例の示すカラープリンタでは３回または４回サーマルヘッドへエネルギーを投入し、サーマルヘッド１１に配された発熱体を発熱させる事により前記３色又は４色のインクが昇華され、印画媒体に所望の画像が形成される。この様に印画動作を行うとサーマルヘッド１１自体の蓄熱量も増加して行く。この様に、熱転写プリンタの作動原理により印画の度にサーマルヘッド１１が発熱し、プリンタ内部の温度は上昇して行く。プリンタ本体は図２で示される様に、プリントメカニズム９や電源回路基板８等を内包する略箱状の筐体６にて覆われており、これら内部構成部品を保護している。

このように、熱転写型プリンタでは電源オン及び印画動作により内部の温度は上昇する為、プリンタにセットされたインクカセット３の温度も同様に上昇して行く。インクリボン３２は与えられた熱エネルギーに応じて昇華するインクの量が増加し、この変化量が印画物の濃度上昇となるため、プリンタ内部の温度が上昇しインクリボン３２の温度が上昇すると、所望の濃度よりも濃く印画される事となる。同様に印画媒体表面の温度もプリンタ内部の温度上昇により上昇すると、印画媒体３１の表面に塗布された受容層が活性化される為印画物の濃度は濃くなって行く。図２において７は回路基板上に実装されたプリンタ筐体内の温度を検出する手段であるサーミスタであり、５はプリンタ１の筐体外の機外環境温度検出手段であるサーミスタである。また、図９に示すようにサーマルヘッド１１上にはサーマルヘッドの温度を検出する手段であるサーミスタ１１２が実装され、図７に示すようにプリンタ本体１にはインクカセットの有無を検出する為の検知手段であるスイッチ１２が設けられている。

図３は機外環境温度検出部詳細図であり、図２における機外環境温度検出用サーミスタ５の近傍断面詳細図を示している。機外環境温度検出用サーミスタ５は実装基板５１へ半田付け実装されており、筐体６に設けられた穴より外気へ対向するように固定されている。実装基板５１は筐体６へ図示しない位置にて固定されており、筐体６に設けられた壁により全周を覆われている。筐体６に設けられた壁は実装基板５１を内包し、実装基板５１より回路基板へとの電気的接続する線材のみを通す部分のみ残すようにカバー６２にて覆われている。この様に機外環境温度検出用サーミスタ５は機内の空気を媒体とした温度伝達経路より隔離され配置されるので、筐体６に設けられた穴を介しプリンタ本体１の置かれている環境の温度を正確に検出する事が可能である。

図４はサーマルヘッド１１の温度変化グラフである。電源を入れ直ぐに連続して印画動作を行った時のサーマルヘッド１１の温度変化例を示している。図中縦軸は温度であり横軸はサーマルヘッドへ１１の通電回数を示している。印画開始直前はプリンタを設置している環境温度とサーマルヘッド１１の温度は一致しているが、連続印画しサーマルヘッド１１へエネルギーを投入する度に蓄熱され温度は上昇する。機内環境温度検出用サーミスタ７にて検知される温度は、印画開始直前まではサーマルヘッド１１と略同一であるが、連続印画による温度上昇曲線は図４に示されるサーマルヘッド１１の温度上昇曲線に対して低い値で推移する。これは、熱源であるサーマルヘッド１１や前述した電源回路に対し筐体内の空気を媒体にした熱伝導が行われる為、それぞれの界面において熱抵抗が存在する為であり、又プリンタに設けられた冷却の為のＦＡＮにより外気が機内に取り込まれる為である。プリンタ本体１に装着されたインクカセット３は、機内環境温度検出用サーミスタ７と温度伝達系がほぼ同様と見なす事が出来るので、機内環境温度検出用サーミスタ７にて検知される温度上昇曲線と略同一と見なす事が可能である。該機内環境温度検出用サーミスタ７は、インクカセット３と一体的に組込まれたインクリボン３２及び印画媒体３１の温度として本サーマルヘッド制御方法にて使用する目的がある為、外気の影響による差異や温度伝達経路の差に起因する温度差がなるべく少ない事が好ましい。この為、該機内環境温度検出用サーミスタ７はインクリボンカセット３の可能な限り近傍へ配置する事が望ましい。

この様に、電源ＯＮから印画動作を行う事によりプリンタ本体内の温度は上昇し印画物の濃度変化を誘引する為、熱転写プリンタにおいては機内環境温度及びサーマルヘッド温度を検出し、所望の濃度を得られる様に印画時のサーマルヘッド１１に印加するエネルギー量を補正するサーマルヘッドの制御方法が公知である。ここで、電源ＯＮから印画動作後など一定以上の時間が経過した後、インクカセット３がユーザーにより交換された場合、該インクカセット３に一体的に組込まれたインクリボン３２及び印画媒体３１の温度は機内環境温度検出用サーミスタ７で検出された温度と略同一ではなく、機外環境温度５にて検出された値と略同一である。前述の様にサーマルヘッド１１の温度は既に機外環境温度に対し上昇している為、機内環境温度検出用サーミスタ７により検出される温度及びサーマルヘッド１１の温度によってサーマルヘッド１１へ印加するエネルギーを制御する方法では、インクカセット３に一体的に組込まれたインクリボン３２及び印画媒体３１の温度は機内環境温度検出用サーミスタ７で検出された温度よりも低い為、所望の濃度が得られない結果となる。このため、インクカセット３を交換した後には、機外環境温度検出用サーミスタ５による検出温度及びサーマルヘッド１１の温度により印加エネルギー量を補正する。

図５は本発明の実施形態にかかわる熱転写プリンタのサーマルヘッド制御方法フローチャートである。ユーザーによりプリンタ本体の電源ＯＮ操作が行われる（＃１）と、プリンタは印刷動作を開始（＃２）する。プリンタは印画する為の面データを印刷開始（＃３）し、インクカセット３の交換が行われてからの印画数量を計算する（＃４）。ここで、インクカセット３の交換が行われたかどうかの判別は、プリンタ本体１のインクカセット有無検知手段であるカセット検出スイッチ１２によって行われる。

インクカセット３の交換が一定数の印画枚数以内になされていない場合、インクカセット３に一体的に組込まれたインクリボン３２及び印画媒体３１の温度は機内環境温度検出用サーミスタ７で検出された温度と略等しいが、サーマルヘッド１１の温度が上昇しているか否か及び上昇している場合は所定値以上なのかを判定する為、機内環境温度検出用サーミスタ７で検出された温度とサーマルヘッド１１の温度を比較する（＃５）。

インクカセット３の交換が一定数の印画枚数以内になされていた場合、インクカセット３に一体的に組込まれたインクリボン３２及び印画媒体３１の温度は機外環境温度検出用サーミスタ５で検出された温度と略等しいが、サーマルヘッド１１の温度が上昇しているか否か及び上昇している場合は所定値以上なのかを判定する為、機外環境温度検出用サーミスタ５で検出された温度とサーマルヘッドの温度を比較する（＃６）。

インクカセット３の交換が一定数の印画枚数以内になされていない場合且つ、サーマルヘッド１１の温度が上昇していた場合、予め設定してあるサーマルヘッド１１は高温、インクカセット３は温度上昇していない状態から印画開始し所望の濃度を得られるエネルギー印加量を定めた補正テーブルを選択する（＃７）。

インクカセット３の交換が一定数の印画枚数以内になされていない場合且つ、サーマルヘッド１１の温度が上昇していない場合、予め設定してあるサーマルヘッド１１、インクカセット３の両方が温度上昇していない状態から印画開始し所望の濃度を得られるエネルギー印加量を定めた補正テーブルを選択する（＃８）。

インクカセット３の交換が一定数の印画枚数以内になされていた場合且つ、サーマルヘッド１１の温度が上昇していた場合、予め設定してあるサーマルヘッド１１は高温、インクカセット３は温度上昇していない状態から印画開始し所望の濃度を得られるエネルギー印加量を定めた補正テーブルを選択する（＃９）。

インクカセット３の交換が一定数の印画枚数以内になされていた場合且つ、サーマルヘッド１１の温度が上昇していない場合、予め設定してあるサーマルヘッド１１、インクカセット３の両方が温度上昇していない状態から印画開始し所望の濃度を得られるエネルギー印加量を定めた補正テーブルを選択する（＃１０）。ここで、（＃８）と（＃１０）は略同一の補正テーブルとなるが、機内には筐体の影響で光が差し込まず、例えば日光により温まる事が無い事を考慮し差異を設ける事も可能である。

補正テーブルの選定を終えた後、１ライン毎に印画を行い（＃１１）、最後のラインまで到達したら（＃１２）各色の最後の面か判定を行い（＃１３）、最後の面ではない場合、再度印刷プロセスを開始（＃３）し、インクカセット３交換があったかどうかの判定を行う。最後の面であった場合（＃１３）、印刷プロセスを終了する。

以上、本発明の請求項１及び請求項２に則した実施例を詳細に説明したが、機外環境温度を検出する為の手段であるサーミスタは図８に示すように機内の熱源であるサーマルヘッド１１や電源回路などから可能な限り隔離された状態であることが望ましい。熱転写式プリンタが着脱式のリモコン部４を具備する場合、該着脱式リモコン４は、プリンタ本体とは別に筐体を有しており、プリンタ本体の筐体内部の熱源から更に隔離されている。この為、機外環境温度検出用サーミスタ５は該着脱式リモコン４へ機外環境温度検出用サーミスタ５１１の様に配置される事で、より正確にプリンタ周囲の環境温度を検出可能となる。但し、この場合プリンタ本体から乖離した状態で使用されるリモコン部であるが為に、プリンタ本体の周囲環境温度と異なる環境下にて使用される場合が考えられる為、プリンタ本体に装着された場合のみリモコン部へ配された外気環境温度検出値を使用する又はプリンタ本体とリモコン部の距離を検出する手段を備え、一定の距離以内の場合のみリモコン部へ配された外気環境温度検出値を使用する制御方法が望ましい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明に係る熱転写プリンタの斜視図。プリンタの左側面断面図。機外環境温度検出部詳細図。サーマルヘッドの温度変化グラフ。本発明の実施形態にかかわる熱転写プリンタのサーマルヘッド制御方法フローチャート。インクリボン。カセットとカセット検出ＳＷ。プリンタの右側面断面図。サーマルヘッドの温度を検出する手段であるサーミスタ１１２の実装状態図。

符号の説明

１プリンタ本体
２カセット挿入ドア
３インクカセット
３１印画媒体
３２インクリボン
４着脱式リモコン
５機外環境温度検出用サーミスタ
５１実装基板
５１１機外環境温度検出用サーミスタ
６筐体
６２カバー
７機内環境温度検出用サーミスタ
８電源回路基板
９プリントメカニズム
１０電源釦
１１サーマルヘッド
１１１プラテン
１１２サーマルヘッド温度検出用サーミスタ
１２カセット検出ＳＷ

Claims

サーマルヘッド及びプラテンにてインクリボンと印画媒体を狭持圧接し、該サーマルヘッドの発熱によりインクを昇華させ該印画媒体へ転写する事により画像を形成する熱転写プリンタにおいて、
サーマルヘッドの温度を検出する第一の温度検知手段と、プリンタ筐体内の環境温度を検出する第二の温度検知手段と、プリンタ筐体外の機外環境温度を検出する第三の温度検知手段と、インクリボン又は印画媒体を検出する検知手段を備え、前記三つの検出手段による検出結果に基づき、前記インクリボン交換後又は印画媒体交換後の前記サーマルヘッドへ印加するエネルギーを補正する手段とを有することを特徴とする熱転写プリンタ。
前記熱転写プリンタ筐体内の環境温度はインクリボンまたは印画媒体近傍に配置された事を特徴とする請求項１に記載の熱転写プリンタ。
前記機外環境温度検知手段は、プリンタ本体に着脱可能な電子機器部へ配置された事を特徴とする請求項１に記載の熱転写プリンタ。