JP2012224054A - サーマルプリンター - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、保護層表面の凹凸を平滑化し、印刷物の光沢性を高めることができるサーマルプリンターの提供を目的とする。
【解決手段】本発明にかかるサーマルプリンターは、少なくとも色層１１ｙ、色層１１ｍ、色層１１ｃと保護層１１ｐとを有するインクリボン３と、インクリボン３を用いて印画紙であるペーパー４に印画を行うサーマルヘッド１と、サーマルヘッド１の動作を制御する制御部としての制御回路９とを備え、色層１１ｙ、色層１１ｍ、色層１１ｃを転写したペーパー４上に保護層１１ｐを転写し、さらに保護層１１ｐ表面にインクリボン３の所定領域を用いて熱を印加するように、制御回路９がサーマルヘッド１を動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明はサーマルプリンターに関し、特に、保護層を有するインクリボンを使用したサーマルプリンターに関するものである。

サーマルプリンターにおいては、サーマルヘッドに熱が加わると、インクリボンの染料がペーパーに転写されて１ライン分の画像が形成される。指定のライン数だけ転写されると、サーマルヘッドとプラテンローラーとの圧接が解除され、インクリボンが巻き取られて次の色の頭出しが行われる。同様に複数の色層を順次転写して画像を形成した後、最後に、印画物の退色や傷付きを低減させる保護層を転写する。

保護層の転写は上記動作で行われるが、転写時にサーマルヘッドの熱量が足りないと接着層が十分に接着しない。また逆に、サーマルヘッドからの熱量が多すぎると接着層とペーパーとが融着して、剥離層が剥離した時にペーパー表面の凹凸が大きくなり、表面の光沢性が失われる。

剥離層表面の凹凸は基材の表面性にも影響されるため、安価で表面精度の低い基材を使用すると、剥離層の凹凸も大きくなりやすい。また、保護層を剥離する際のインクリボンの巻取りムラやサーマルヘッドの熱量の分布ムラに起因して、剥離層表面の凹凸が発生することもある。いずれも、光沢性低下の一因となる。

サーマルプリンターは近年写真分野での使用が広がっているが、写真分野では表面の光沢性が求められることが多く、その目的のために様々な工夫がなされている。

例えば特許文献１には、サーマルヘッドの表面段差を０．０１μｍ未満にすることで、表面の熱拡散の不連続性が生じないようにして、保護層に与える熱量を均一にする技術が提案されている。

また特許文献２には、熱溶融インク層を転写した後の凹凸を均一にするために、インク層が形成されていない樹脂層を設けたインクリボンを用いて再加熱及び再溶融することにより、インク層の凹凸を平滑化する技術が提案されている。

特開２００５−２２４９９２号公報（第６−７頁） 特開平１０−３１５６３２号公報（第４−５頁）

保護層を設けたインクリボンを用いたサーマルプリンターにおいて、ペーパー表面の光沢性は保護層表面の凹凸に影響されるため、光沢性を向上させるためには保護層表面の凹凸を平滑化する必要がある。しかし従来は、基材の表面性や剥離ムラに起因して生じる、保護層表面の凹凸の平滑化については考慮されていなかった。

例えば特許文献１においては、サーマルヘッドの熱量分布は均一化されるが、基材の表面性や剥離ムラに起因して生じる保護層表面の凹凸を平滑化するには十分でなかった。

また特許文献２においては、熱溶融インク層の凹凸を平滑にするため、再加熱及び再溶融を行っているが、基材の表面性や剥離ムラに起因して生じる保護層表面の凹凸を平滑化するには十分でなかった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、保護層表面の凹凸を平滑化し、印刷物の光沢性を高めることができるサーマルプリンターの提供を目的とする。

本発明にかかるサーマルプリンターは、少なくとも色層と保護層とを有するインクリボンと、前記インクリボンを用いて、印画紙に印画を行うサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドの動作を制御する制御部とを備え、前記色層を転写した前記印画紙上に前記保護層を転写し、さらに前記保護層表面に前記インクリボンの所定領域を用いて熱を印加するように、前記制御部が前記サーマルヘッドを動作させることを特徴とする。

本発明にかかるサーマルプリンターによれば、少なくとも色層と保護層とを有するインクリボンと、前記インクリボンを用いて、印画紙に印画を行うサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドの動作を制御する制御部とを備え、前記色層を転写した前記印画紙上に前記保護層を転写し、さらに前記保護層表面に前記インクリボンの所定領域を用いて熱を印加するように、前記制御部が前記サーマルヘッドを動作させることにより、保護層表面の凹凸を平滑化し、印刷物の光沢性を高めることができる。

本発明の実施の形態１にかかるサーマルプリンターの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかるインクリボンの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかるサーマルプリンターの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１にかかる光沢度に対する熱量の影響を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかる光沢度に対する繰り返し回数の影響を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかるサーマルプリンターの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２にかかるインクリボンの構成を示す図である。 前提技術にかかるインクリボンを示す図である。 前提技術にかかるサーマルプリンターの概略構成を示す図である。 前提技術にかかるインクリボンの、保護層の構成を示す図である。

図８は、本発明の前提技術となるサーマルプリンターで使用する、インクリボンを示したものである。図８に示すインクリボンは、３色以上の色層２１ａ、色層２１ｂ、色層２１ｃ及び保護層２１ｄの領域が繰り返される構成であり、各色層の先頭に形成された頭出しマーク２２を、サーマルプリンターに設けられた検知センサーで検知することで各色層の頭出しを行う。

図９は、本発明の前提技術となるサーマルプリンターの概略機構を示したものである。印画動作を行う時には、駆動モーター３５ａが巻取り部３５を駆動して、供給部３６からインクリボン３３を巻き取る。

インクリボン３３上の頭出しマーク２２を、サーマルプリンターに設けた検知センサー３７で検知すると、サーマルヘッド３１とプラテンローラー３２とが圧接して、インクリボン３３とペーパー３４とを挟持する。

サーマルヘッド３１に熱が加わると、インクリボン３３の染料がペーパー３４に転写されて１ライン分の画像が形成される。指定のライン数だけ転写されると、サーマルヘッド３１とプラテンローラー３２との圧接が解除され、インクリボン３３が巻取り部３５に巻き取られて次の色の頭出しが行われる。

同様に３色以上の色層２１ａ、色層２１ｂ、色層２１ｃを順次転写して画像を形成した後、最後に保護層２１ｄを転写する。

図１０は、保護層２１ｄの構成の一例を示したインクリボン３３の断面図である。図１０に示すように、基材４２上においてサーマルヘッド３１と接触する側に、背面４１が塗布されている。背面４１は、サーマルヘッド３１と基材４２との融着を防ぎ、潤滑にインクリボン３３を搬送させる役割をもつ。

ペーパー３４と接触する側には保護層２１ｄが塗布されており、保護層２１ｄは印画物の退色や傷付きを低減させる効果がある。さらに保護層２１ｄは、ペーパー３４と接触する側の接着層４４と、接着層４４と基材４２とに挟まれた剥離層４３とで構成されており、一定の熱量を与えることで接着層４４がペーパー３４に接着する。十分接着した後にインクリボン３３を巻き取ると、剥離層４３が基材４２から剥離し、ペーパー３４の上に保護層２１ｄが形成される仕組みとなっている。

保護層２１ｄの転写は上記動作で行われるが、転写時にサーマルヘッド３１の熱量が足りないと接着層４４が十分に接着しない。また逆に、サーマルヘッド３１からの熱量が多すぎると接着層４４とペーパー３４とが融着して、剥離層４３が剥離した時にペーパー３４表面の凹凸が大きくなり、表面の光沢性が失われる。

剥離層４３表面の凹凸は基材４２の表面性にも影響されるため、安価で表面精度の低い基材４２を使用すると、剥離層４３の凹凸も大きくなりやすい。また、保護層２１ｄを剥離する際のインクリボン３３の巻取りムラやサーマルヘッド３１の熱量の分布ムラに起因して、剥離層４３の凹凸が発生することもある。いずれも、光沢性低下の一因となる。

以上のような問題を解決し、印画表面の光沢性を向上させることができるサーマルプリンターを、以下の実施の形態に示す。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
本発明の実施の形態１にかかるサーマルプリンターについて説明する。図１は本発明の実施の形態１によるサーマルプリンターの概略構成を示す図である。

図１に示すようにサーマルプリンターは、印画動作を行う時には、駆動モーター５ａが巻取り部５を駆動して、供給部６からインクリボン３を巻き取る。

インクリボン３上の頭出しマークを、サーマルプリンターに設けた検知センサー７で検知すると、サーマルヘッド１とプラテンローラー２とが圧接して、インクリボン３とペーパー４とを挟持する。

サーマルヘッド１に熱が加わると、インクリボン３の染料がペーパー４に転写されて１ライン分の画像が形成される。指定のライン数だけ転写されると、サーマルヘッド１とプラテンローラー２との圧接が解除され、インクリボン３が巻取り部５に巻き取られて次の色の頭出しが行われる。また、供給部６を逆回転させインクリボン３を巻き取るための駆動モーター６ａが備えられる。

駆動モーター５ａ及び駆動モーター６ａに加えてサーマルヘッド１は、制御回路９によってそれぞれ制御することができる。制御回路については、図に示すような統一されたものであってもよいし、それぞれが別の制御回路をもっていてもよい。

インクリボン３の構成を図２について説明する。インクリボン３にはイエローの色層１１ｙ、マゼンタの色層１１ｍ、シアンの色層１１ｃ、印刷物の耐久性を高めるための保護層１１ｐが順次塗布されている。ただし、塗布される順序については、当該順序に限られるものではない。また、色層の数も当該記載に限られるものではない。さらに、保護層１１ｐの後には平滑化領域１１ｈを設けることができる。

各層及び領域の先頭部分には、それぞれ頭出しマーク１２ｙ、頭出しマーク１２ｍ、頭出しマーク１２ｃ、頭出しマーク１２ｐ、頭出しマーク１２ｈが、図に示すように設けられている。

ここで平滑化領域１１ｈは、保護層１１ｐと融着しない成分で構成されることが望ましい。またインクリボン３の基材４２（図１０参照）が保護層１１ｐと融着しなければ、何も塗布しない構成としてもよい。

＜Ａ−２．動作＞
本実施の形態１によるサーマルプリンターの動作を、図３について以下に説明する。

印画データがサーマルプリンターに送られる（ステップＳ１）と、制御回路９が駆動モーター５ａを動作させ、巻取り部５にインクリボン３を巻き取らせる（ステップＳ２）。

イエローの頭出しマーク１２ｙを検知センサー７で検知する（ステップＳ３）と、制御回路９が駆動モーター５ａを停止させインクリボン３の巻取りを停止し、サーマルヘッド１とプラテンローラー２とを圧接させる。

インクリボン３とペーパー４とを１ラインずつ駆動させながら、サーマルヘッド１で画像データに応じた熱をインクリボン３に与えて、イエロー染料をペーパー４に熱転写することで、イエローのデータを印画する（ステップＳ４）。

イエローの印画が終了する（ステップＳ５）と、ペーパー４の巻き戻し（ステップＳ６）を行うとともにインクリボン３を巻取り（ステップＳ７）、インクリボン３においてマゼンタの色層１１ｍの頭出しを行う。

マゼンタの頭出しマーク１２ｍを検知センサー７で検知する（ステップＳ８）と、制御回路９が駆動モーター５ａを停止させインクリボン３の巻取りを停止し、サーマルヘッド１とプラテンローラー２とを圧接させ、イエローの印画と同様にマゼンタのデータを印画する（ステップＳ９）。マゼンタの印画が終了したら（ステップＳ１０）、シアンの印画及び保護層１１ｐの印画についても、同様の動作を行う（ステップＳ１１）。

保護層１１ｐの印画が終了すると、ペーパー４の巻き戻し（ステップＳ１２）を行うとともにインクリボン３を巻取り（ステップＳ１３）、インクリボン３において平滑化領域１１ｈの頭出しを行う。

平滑化領域１１ｈの頭出しマーク１２ｈを検知センサー７で検知する（ステップＳ１４）と、制御回路９が駆動モーター５ａを停止させインクリボン３の巻取りを停止し、サーマルヘッド１とプラテンローラー２とを圧接させる。

インクリボン３とペーパー４とを１ラインずつ駆動させながら、サーマルヘッド１で、予め試験で求められた適度な熱量をインクリボン３に与えることで、ペーパー４の表面に転写された保護層１１ｐの凹凸を平滑化する（ステップＳ１５）。

平滑化領域１１ｈの長さが印画長さよりも長い場合は、インクリボン３とペーパー４とを印画長さまで駆動させることで、１回の平滑化動作を終了する（ステップＳ１６）。

１回の平滑化動作で所定の光沢性が得られる場合（ステップＳ１７）は、ペーパー４を排出して印画動作を終了する（ステップＳ１８）。

１回の平滑化動作で所定の光沢性が得られない場合（ステップＳ１７）は、ペーパー４の巻き戻し（ステップＳ１９）を行うとともに、駆動モーター６ａを動作させてインクリボン３を巻き戻す（ステップＳ２０）。

そして平滑化領域１１ｈの頭出しマーク１２ｈを検知センサー７で検知する（ステップＳ１４）と、制御回路９が駆動モーター６ａを停止させインクリボン３の巻取りを停止し、サーマルヘッド１とプラテンローラー２とを圧接して平滑化動作を再び行う（ステップＳ１５）。平滑化動作を、予め試験等で求められた所定の回数、又は所定の光沢性が得られるまで繰り返し行った後、ペーパー４を排出して印画動作を終了する（ステップＳ１８）。

平滑化領域１１ｈの長さが印画長さよりも短い場合は、平滑化領域１１ｈの長さだけ駆動させた後に、サーマルヘッド１とプラテンローラー２との圧接を解除する。そして、ペーパー４は動作させずに駆動モーター６ａを動作させて、インクリボン３のみの巻き戻しを行う。

平滑化領域１１ｈの頭出しマーク１２ｈを検知センサー７で検知すると、インクリボン３を停止させてサーマルヘッド１とプラテンローラー２とを圧接し、平滑化動作を行う。ペーパー４が印画長さ分送られるまで本動作を繰り返し、１回の動作とすればよい。

平滑化動作時のサーマルヘッド１の熱量について試験した一例を図４に示す。図４における横軸は熱量で、縦軸は光沢度を示している。熱量が大きすぎると表面の凹凸が大きくなるため、光沢度が低下することが分かる。よって、熱量を適度な量に設定することが必要であることが分かる。

また、平滑化動作の繰り返し回数について試験した一例を図５に示す。図５において横軸は動作回数で、縦軸は光沢度を示している。繰り返し回数が多くなるにつれて平滑化が進み、印刷物の光沢性が向上していることが分かる。

本実施の形態１によれば、保護層１１ｐを印画した後に繰り返し適度な熱量をかける平滑化動作を行うことで、印刷物の光沢性を向上することが可能になる。

＜Ａ−３．効果＞
本発明にかかる実施の形態によれば、サーマルプリンターにおいて、少なくとも色層１１ｙ、色層１１ｍ、色層１１ｃと保護層１１ｐとを有するインクリボン３と、インクリボン３を用いて印画紙であるペーパー４に印画を行うサーマルヘッド１と、サーマルヘッド１の動作を制御する制御部としての制御回路９とを備え、色層１１ｙ、色層１１ｍ、色層１１ｃを転写したペーパー４上に保護層１１ｐを転写し、さらに保護層１１ｐ表面にインクリボン３の所定領域を用いて熱を印加するように、制御回路９がサーマルヘッド１を動作させることで、基材４２の表面性や剥離ムラに起因して生じる保護層１１ｐ表面の凹凸を平滑化し、印刷物の光沢性を高めることができる。

また、保護層１１ｐ表面の平滑化を行うので、保護層１１ｐによって印刷物の退色や傷つき等を防ぎつつ、光沢性を高めることができる。

また、本発明にかかる実施の形態によれば、サーマルプリンターにおいて、インクリボン３は、平滑化領域１１ｈをさらに有することで、保護層１１ｐを平滑化するために当該領域を利用することができる。

また、本発明にかかる実施の形態によれば、サーマルプリンターにおいて、平滑化領域１１ｈが、保護層１１ｐと融着しない成分で構成されることで、保護層１１ｐ上を適切に平滑化することができる。

また、本発明にかかる実施の形態によれば、サーマルプリンターにおいて、保護層１１ｐ上に熱を印加する動作を、予め定められた回数繰り返すように、制御回路９がサーマルヘッド１を動作させることで、光沢度が高まる所定の回数まで平滑化動作を繰り返し、効果的に平滑化を行うことができる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
本実施の形態２によるサーマルプリンターの概略構成は実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は省略し、インクリボン３０の構成における相違点のみを説明する。

インクリボン３０の構成を図７について説明する。インクリボン３０にはイエローの色層１１ｙ、マゼンタの色層１１ｍ、シアンの色層１１ｃ、印刷物の耐久性を高めるための保護層１１ｐが順次塗布されている。ただし、塗布される順序については、当該順序に限られるものではない。また、色層の数も当該記載に限られるものではない。

各層及び領域の先頭部分には、それぞれ頭出しマーク１２ｙ、頭出しマーク１２ｍ、頭出しマーク１２ｃ、頭出しマーク１２ｐが、図に示すように設けられている。

＜Ｂ−２．動作＞
本実施の形態２によるサーマルプリンターの動作を、図６について以下に説明する。

イエローの印画動作から保護層の印画動作までは、実施の形態１のサーマルプリンターと同様であるので、詳細な説明を省略する（ステップＳ１〜ステップＳ１１）。

保護層１１ｐの印画が終了すると、ペーパー４の巻き戻し（ステップＳ２１）を行うとともに駆動モーター６ａを動作させてインクリボン３０を巻き戻す（ステップＳ２２）。

既に印画を終了している保護層１１ｐの頭出しマーク１２ｐを検知センサー７で再び検知する（ステップＳ２３）と、制御回路９が駆動モーター６ａを停止させインクリボン３０の巻取りを停止し、サーマルヘッド１とプラテンローラー２とを圧接する。

インクリボン３０とペーパー４とを１ラインずつ駆動させながら、サーマルヘッド１で適度な熱をインクリボン３０に与えることで、ペーパー４の表面に転写された保護層１１ｐの凹凸を平滑化する（ステップＳ２４）。すなわち、平滑化領域を別途設けることなく、インクリボン３０における保護層１１ｐが転写された後の領域を、平滑化動作に用いることができる。ここで保護層１１ｐが転写された後の領域は、例えば図９に示す基材４２であるが、当該領域は、剥離した保護層１１ｐと再び融着しない成分で構成されることが望ましい。インクリボン３０とペーパー４とを印画長さまで駆動させることで、１回の平滑化動作を終了する（ステップＳ２５）。

１回の平滑化動作で所定の光沢性が得られる場合（ステップＳ２６）は、ペーパー４を排出して印画動作を終了する（ステップＳ２７）。

１回の平滑化動作で所定の光沢性が得られない場合（ステップＳ２６）は、ペーパー４の巻き戻し（ステップＳ２１）を行うとともに、駆動モーター６ａを動作させてインクリボン３０を巻き戻す（ステップＳ２２）。

そして保護層１１ｐの頭出しマーク１２ｐを検知センサー７で検知する（ステップＳ２３）と、制御回路９が駆動モーター６ａを停止させインクリボン３０の巻取りを停止し、サーマルヘッド１とプラテンローラー２とを圧接して平滑化動作を再び行う（ステップＳ２４）。平滑化動作を、予め試験等で求められた所定の回数、又は所定の光沢性が得られるまで繰り返し行った後、ペーパー４を排出して印画動作を終了する（ステップＳ２７）。

本実施の形態２によれば、保護層１１ｐの後に平滑化領域１１ｈ（図２参照）を設ける必要がなく、安価なインクリボンを用いて光沢性を向上することが可能になる。

実施の形態１及び２においては、頭出しマークを設けたインクリボンについて説明したが、例えばイエロー以外の領域には頭出しマークを設けずに、駆動モーターにステッピングモーターを使用する構成や、駆動モーターにエンコーダーを設ける構成とすることも可能である。このような場合、駆動パルスを制御することにより各領域の頭出しを行うことができる。また、各色層の先頭をカラーセンサーで検知する構成としてもよい。

また、印画物の一部だけ光沢性を向上したい場合には、印画長さに応じた長さを平滑化せずに、必要な領域だけに対して上記の平滑化動作をさせてもよい。

また実施の形態１及び２においては、予め試験で求められた回数、又は所定の光沢性が得られるまで繰り返し動作させる構成としたが、プリンター内部に測定部としての光沢度測定装置をつけることで、所定の光沢度に到達したかを判断させ、その所定の光沢度となるまで平滑化動作を繰り返すように制御することもできる。本構成によれば、確実に所定の光沢度を得ることが可能となる。

＜Ｂ−３．効果＞
本発明にかかる実施の形態によれば、サーマルプリンターにおいて、保護層１１ｐを転写した後の領域で平滑化を行うことで、インクリボンに別途、平滑化動作に用いる領域を設ける必要がないため、通常のインクリボンを使用して、より安価な構成とすることができる。

また、本発明にかかる実施の形態によれば、サーマルプリンターにおいて、ペーパー４表面の光沢度を測定する測定部としての光沢度測定装置をさらに備え、光沢度が所定値以上となるまで、保護層１１ｐ上に熱を印加する動作を繰り返すように、制御回路９がサーマルヘッド１を動作させることで、光沢度を測定しながら平滑化動作を繰り返すことができ、確実に所定の光沢度を達成することが可能となる。

１，３１ サーマルヘッド、２，３２ プラテンローラー、３，３０，３３ インクリボン、４，３４ ペーパー、５，３５ 巻取り部、５ａ，６ａ，３５ａ 駆動モーター、６，３６ 供給部、７，３７ 検知センサー、９ 制御回路、１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ，２１ａ〜２１ｃ 色層、１１ｐ，２１ｄ 保護層、１１ｈ 平滑化領域、１２ｃ，１２ｈ，１２ｍ，１２ｐ，１２ｙ，２２ 頭出しマーク、４１ 背面、４２ 基材、４３ 剥離層、４４ 接着層。

Claims (7)

1. 少なくとも色層と保護層とを有するインクリボンと、
   前記インクリボンを用いて、印画紙に印画を行うサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドの動作を制御する制御部とを備え、
   前記色層を転写した前記印画紙上に前記保護層を転写し、さらに前記保護層表面に前記インクリボンの所定領域を用いて熱を印加するように、前記制御部が前記サーマルヘッドを動作させることを特徴とする、
   サーマルプリンター。
2. 前記所定領域が、前記保護層を転写した後の領域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ー。
3. 前記インクリボンは、平滑化領域をさらに有し、
   前記所定領域が、前記平滑化領域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ー。
4. 前記所定領域が、前記保護層と融着しない成分で構成されることを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれかに記載のサーマルプリンター。
5. 前記印画紙表面の光沢度を測定する測定部をさらに備え、
   前記光沢度が所定値以上となるまで、前記保護層上に熱を印加する動作を繰り返すように、前記制御部が前記サーマルヘッドを動作させることを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれかに記載のサーマルプリンター。
6. 前記インクリボンが、３色以上の前記色層を有することを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれかに記載のサーマルプリンター。
7. 前記保護層上に熱を印加する動作を、予め定められた回数繰り返すように、前記制御部が前記サーマルヘッドを動作させることを特徴とする、
   請求項１〜６のいずれかに記載のサーマルプリンター。

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