JP2014168922A - 両面プリンタ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】印刷媒体の一方の面に行うインクジェットによる印字の影響を、他方の面に行うサーマルヘッドによる印字に及ぼさない両面プリンタ装置を提供するものである。
【解決手段】ロール状に巻回された用紙の第１の面に対して印字を行なうインクジェット機構を用いた第１の印字部と、第１の印字部の用紙搬送方向下流側に設けられ、用紙の第１の面の裏面側である第２の面に対して印字を行なうサーマル印字機構を用いた第２の印字部と、第１の印字部による印字の違いによって、第２の印字部が用紙に対して熱量を加える際のサーマル印字機構の駆動条件を変更する熱量変更部をプリンタ装置に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明の実施態様は、用紙に印字をおこない発行する両面プリンタ装置に関する。
レシート等の発行装置として用いられるプリンタ装置では、ロール状に巻回された用紙から引き出された長尺状の用紙に所定事項を印刷した後、所定長の長さの紙片に切断して排出を行っている。
これらプリンタ装置は、用紙の使用量の削減を目的として、印字の表面と裏面の両方に印字を行う両面プリンタがあり、用紙の一方の面への印字機構としてインクジェット印字機構を用い、他方の面への印字機構としてサーマル印字機構を用いるプリンタが知られている。
インクジェット印字機構は、用紙に液体であるインクを噴射し用紙に印字を行う。この為、用紙はインクを噴射されることで吸水する。この吸水量は印字の種類によって異なる。例えば写真を印字した場合と文字を印字した場合とでは用紙へのインクの噴射量が異なり、このインクの噴射量が多いほど用紙の吸水量は多くなる。
サーマル印字機構は、インクジェット印字機構の用紙搬送方向下流側に設けられている為、インクジェット印字機構による印字の吸水量の影響を受ける事となり、インクジェット印字機構による印字種の影響で裏面のサーマル印字品質が低下する、という問題がある。
特開２００３−２５１５９５号公報
本発明が解決しようとする課題は、印刷媒体の一方の面に行うインクジェットによる印字の影響を、他方の面に行うサーマルヘッドによる印字に及ぼさない両面プリンタ装置を提供するものである。
上記課題を解決するために、ロール状に巻回された用紙の第１の面に対して印字を行なうインクジェット機構を用いた第１の印字部と、第１の印字部の用紙搬送方向下流側に設けられ、用紙の第１の面の裏面側である第２の面に対して印字を行なうサーマル印字機構を用いた第２の印字部と、第１の印字部による印字の違いによって、第２の印字部が用紙に対して熱量を加える際のサーマル印字機構の駆動条件を変更する熱量変更部を両面プリンタ装置に設けた。
本実施形態に係る両面プリンタ装置の要部構成図。 本実施形態に係る両面プリンタ装置の制御回路構成を説明するブロック図。 本実施形態に係る両面プリンタ装置の熱量変更部のデータテーブル。 本実施形態に係る両面プリンタ装置の印字の流れ図。
以下に、本実施形態に係る両面プリンタ装置を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は第１の実施形態に係る両面プリンタ装置の要部を示す構成図である。なお、このプリンタでは、図の右側から左側に向けて用紙２が搬送されるので、以下の説明においては、図中右側を上流側、左側を下流側とする。
また、切断後の用紙の先頭位置合わせ等により用紙は印字の際の搬送方向と逆に搬送される場合があるが、本実施形態における上流下流とは用紙に対して印字を行なう際の用紙の搬送方向で上流下流を定義する。
図中符号２は巻軸３に巻回されたロール状の用紙であり、巻軸３はプリンタ１に回転自在に支持されている。また用紙２は第１の印字面４と、第１の印字面４と反対の面である第２の印字面５を有しており、第２の印字面５のみに加熱をすると発色する感熱層を有している。
用紙２の下流側にはアイドラローラ６が回転自在に支持されている。アイドラローラ６の下流には、図示しないモータによって回転可能とされた第１プラテンローラ７と、この第１プラテンローラ７に対して用紙搬送路９を挟んでインクジェットヘッド８が対向配置されている。これら第１プラテンローラ７、インクジェットヘッド８にて第１印字部１０を構成しており、第１印字部１０において第１の印字面４に印字をおこなう。
第１印字部１０の下流には、図示しないモータによって回転可能とされた第２プラテンローラ１１と、この第２プラテンローラ１１に対して用紙搬送路９を挟んでサーマル印字ヘッド１２が対向配置されている。これら第２プラテンローラ１１、サーマル印字ヘッド１２にて第２印字部１３を構成しており、第２印字部１３において第２の印字面５に印字をおこなう。
第２印字部１３の下流にはカッタ１４が配置されている。カッタ１４は、何れも図示しない固定刃と可動刃とを有しており、カッタ１４に設けられている図示しないスリットに挿入されてきた用紙２を固定刃に向け可動刃を図示しないカッタモータの駆動によりスライド移動させることで切断する。
ここでカッタ１４は固定刃に向け可動刃がスライド移動するいわゆるスライド式カッタで説明したがこれに限定されるものではなく、固定刃に対し可動刃が回転することで用紙を切断するいわゆるロータリー式カッタであってもよい。
カッタ１４の下流には、図示しないモータによって回転可能とされたフィードローラ１５と、このフィードローラ１５に対して用紙搬送路９を挟んでアイドラローラ１６が対向配置されている。またプリンタ１はフィードローラ１５の下流側に用紙排出口１７を有しており、印字が終了しカッタ１４にて切断された用紙２は用紙排出口１７よりプリンタ１の外部に排出される。
またプリンタ１には表示部１８が設けられており、プリンタ１のエラー状況を含めた各種状態を表示する。
図２に、本実施形態に係る両面プリンタ装置の制御回路構成を説明するブロック図を示す。この制御部５０は、用紙搬送、印字、用紙切断、用紙排出およびプリンタの状況表示の各制御をおこなう。
制御部５０は、ホストコンピュータ７１との連係および各種の制御の実行をおこなう、例えば、マイクロコンピュータで構成されており、ＭＰＵ５１、ＲＯＭ５３およびＲＡＭ５４を有している。
またこのＭＰＵ５１は、時間設定および時間制御をおこなう手段としてタイマ５２を備えている。
ＭＰＵ５１で実行する制御プログラムや制御または演算途上のデータ等を格納する主記憶手段としてＲＯＭ５３およびＲＡＭ５４が設置されている。
ＲＯＭ５３は制御プログラムやテーブル等を持つ読出し専用メモリであり、ＲＡＭ５４は演算途上のデータ等を格納する随時書込みメモリである。
またＲＯＭ５３には、後述するデータテーブル８０が保管されている。
またＲＡＭ５４には、ホストコンピュータ７１からの印字データを、第１の印字面４に印字するデータと、第２の印字面５に印字するデータとを分けてそれぞれ保管する第１印字面データ保管部８１と第２印字面データ保管部８２とが設けられている。
また、制御部５０には、ホストコンピュータ７１からの各種の入力データの取込みや、ホストコンピュータ５１への制御部５０の制御出力の取出しをおこなう入出力ユニット（Ｉ／Ｏ）５５が設けられている。このＩ／Ｏ５５は、ＭＰＵ５１、ＲＯＭ５３およびＲＡＭ５４とをバスを通じて接続されている。
また、Ｉ／Ｏ５５には制御出力を取り出すための手段として、第１、第２、第３、第４および第５のドライバ５６、５７、５８、５９、６０が接続されている。
第１のドライバ５６は第１印字部１０へ必要な駆動出力を供給する。第２のドライバ５７は第２印字部１３へ必要な駆動出力を供給する。第３のドライバ５８はカッタ１４への駆動出力を供給する。第４のドライバ５９はフィードローラ１５への駆動出力を供給する。第５のドライバ６０は表示部１８に各種表示を行わせる表示駆動出力を供給する。
第１プラテンローラ７は、ＭＰＵ５１の印字指令手段としての制御出力に基づき、図示しないモータにより印字動作と同期して回転駆動される。インクジェットヘッド８は、ホストコンピュータ７１からの印字データに基づいてＭＰＵ５１にて作成され第１印字面データ保管部８１に保管されている第１の印字面印字用データに基づいて、用紙２の第１の印字面４に印字をおこなう。
第２プラテンローラ１１は、ＭＰＵ５１の印字指令手段としての制御出力の基づき、図示しないモータにより印字動作と同期して回転駆動される。サーマル印字ヘッド１２は、ホストコンピュータ７１からの印字データに基づいてＭＰＵ５１にて作成され第２印字面データ保管部８２に保管されている第２の印字面印字用データに基づいて、用紙２の第２の印字面５に印字をおこなう。
またＲＯＭ５３には、図３に一例として示す、熱量変更部としてのデータテーブル８０が保管されている。
用紙に対し、インクジェットヘッド８による印字のドットが多いほど、用紙の吸水量は多くなるため、インクジェットヘッド８に対して用紙搬送方向下流側に設けられインクジェットヘッド８での印字の後に印字をおこなうサーマル印字ヘッド１２での印字品質に影響が出る。より詳しく述べると、用紙の水分に熱を奪われてしまうため、サーマル印字ヘッド１２による同じ通電時間でも、用紙の吸水量が多いほどサーマル感熱層部分の発色は少なくなる。
しかしながら、吸水に影響を及ぼす印字ドット数を予め計測し、それに合わせて通電時間を長くすれば、サーマル印字ヘッド１２による発熱が多くなるため、水分に奪われて少なくなる発色分を相殺しての印字が可能となる。
以下に、プリンタ１の動作を、図４を用いて説明する。制御部５０はＲＯＭ５３に記憶されているプログラムに従って用紙搬送ならびに印字動作をおこなう。
ユーザは、まず、用紙２を引き出し、アイドラローラ６を経由後、その先端をインクジェットヘッド８と第１プラテンローラ７との間に位置するようにセットする。
この状態で図２で示したホストコンピュータ７１からの印字データを受信すると（Ｓ１）、制御部５０はまずＲＯＭ５３に保管されている図示しないプログラムにて、ホストコンピュータ７１からの印字データを第１印字面データと第２印字面データに分け（Ｓ２）、ＲＡＭ５４に設けてある第１印字面データ保管部８１と第２印字面データ保管部８２にそれぞれ保管する。またＲＯＭ５３には図示しない印字ドット計測部が設けられており、第１印字面データを解析し、第１の印字面４にて何ドットのインクの噴射が行われるかを計測する（Ｓ３）。
なおＲＯＭ５３には、予め、第１印字部１０の影響を受けない場合において、サーマル印字ヘッド１２をどの程度の通電時間で駆動させればどの程度用紙２の第２の印字面５に設けられた感熱層が発色するかのデータから、基本通電時間を設定してある。通電時間の変更がなければ、サーマル印字ヘッド１２はこの基本通電時間で駆動されてそれに伴って用紙の感熱層が発色する。
次に制御部５０は、ＲＯＭ５３に記憶されているプログラムにて、既に計算されている第１の印字面４にて何ドットのインクの噴射が行なわれるかの計算値を用い、第２の印字面５への印字を行なう際のサーマル印字ヘッド１２の通電時間をどの様に変更するかをＲＯＭ５３内に設けてある熱量変更部にて決定する。
まず初めに第１印字面全体のドットの数がＡドット未満であるかを判断する（Ｓ４）。Ａドット未満でない場合（Ｓ４のＮ）は、次に第１印字面全体のドットの数がＡドット以上Ｂドット未満であるかを判断する（Ｓ５）。Ａドット以上Ｂドット未満でない（Ｓ５のＮ）場合、第２の印字面５への印字を行なう際のサーマル印字ヘッド１２の通電時間を今後全て基本通電時間の１．２倍にする指示がなされる。
第１印字面全体のドットの数がＡドット以上Ｂドット未満である（Ｓ５のＹ）場合、第２の印字面５への印字を行なう際のサーマル印字ヘッド１２の通電時間を今後全て基本通電時間の１．１倍にする指示がなされる。
第１印字面全体のドットの数がＡドット未満である（Ｓ４のＹ）場合、第２の印字面５への印字を行なう際のサーマル印字ヘッド１２の基本通電時間の変更指示はない。
その後、制御部５０のＭＰＵ５１は、第１印字面データ保管部８１に保管してある第１の印字面印字用データを第１印字部１０に送り、第１プラテンローラ７を回転させ、インクジェットヘッド８との協働により第１の印字面４に印字を行う（Ｓ８）。
その後、用紙２の第２の印字面５に第２印字部１３にて印字が可能な位置に用紙２が到達したことを図示しない用紙センサが検知した時点で、制御部５０のＭＰＵ５１は第２印字面データ保管部８２に保管してある第２の印字面印字用データを第２印字部１３に送り、サーマル印字ヘッド１２にて印字を行なう（Ｓ９）が、その際のサーマル印字ヘッド１２の通電時間は前述の様に第１の印字面４のドット数によって変更する。
第１印字部１０による第１の印字面４への印字、第２印字部１３による第２の印字面５への印字が完了すると、カッタ１４は用紙２を切断し、その後フィードローラ１５とアイドラローラ１６の協働にて下流方向に搬送し用紙排出口１７よりプリンタ１の外部に印字が完了した用紙２を排出する。
その後、フィードローラ１５、第２プラテンローラ１１および第１プラテンローラ７を、印字時の回転方向と逆の回転方向に回転させ、次の印字開始位置まで用紙２を搬送させその後搬送を停止しホストコンピュータ７１からの次の印字データの受信を待つ事となる。
以上説明した様に、本実施形態では、第１の印字部による印字の違いによって第２の印字部からの用紙へ加える熱量を変更する事で、第１の印字部による印字の影響を受けなくする。なお印字の違いとは、実施形態で説明した単位面積でのインクの噴射量の違い、写真画像の出力と写真画像以外の出力の違い等である。
なお、本実施形態において、基本通電時間を印字のドット数によって１．１倍や１．２倍としたが、これは一例であり、例えばサーマル印字ヘッドの各種特性、使用される用紙の種類、性質等からこの倍率をもっと大きくしたり小さくしても良い。
また、本実施形態は、第１の印字面全体でのドット数を計算し通電時間を変更したが、これに限る必要はなく、例えばもっと狭い領域でのドット数での判断等でも何ら問題ない。また本実施形態ではドット数の範囲を３種類に分けて説明したが、３種類に限る必要はなく、２種類若しくは４種類以上であって何ら問題ない。
また、本実施形態では第１の印字面のドット数を印字前に都度計測してサーマル印字ヘッド１２の通電時間を変更したが、これに限る必要はない。例えば、第１の印字面に関しては写真画像を印刷する事が決定しており、この印刷物のドット数が予め把握できている場合は、基本通電時間に対してどの程度変えれば良いかを図示しない設定部にてオペレータが設定する事で、印字前に印字面のドット数を都度計測しなくても対応が可能となる。
また通電時間の変更をおこなうのではなく、同時に発熱させる抵抗体の数を変更させることで加える熱量の変更をおこなってもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更をおこなうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１：プリンタ
２：用紙
４：第１の印字面
５：第２の印字面
８：インクジェットヘッド
１２：サーマル印字ヘッド
１４：カッタ
８０：データテーブル

Claims (3)

  1. ロール状に巻回された用紙の第１の面に対して印字を行なうインクジェット機構を用いた第１の印字部と、
    第１の印字部の用紙搬送方向下流側に設けられ、前記用紙の第１の面の裏面側である第２の面に対して印字を行なうサーマル印字機構を用いた第２の印字部と、
    前記第１の印字部による印字の違いによって、前記第２の印字部が前記用紙に対して熱量を加える際のサーマル印字機構の駆動条件を変更する熱量変更部と、
    を有した両面プリンタ装置。
  2. 前記熱量変更部は、前記第１の印字面のドット数を計測する印字ドット計測部の計測値によって駆動条件を変更する請求項１記載の両面プリンタ装置。
  3. 前記熱量変更部は、前記第２の印字部におけるサーマル印字機構への通電時間を変える請求項１または請求項２に記載の両面プリンタ装置。
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