JP2021008048A

JP2021008048A - 熱転写プリンタ

Info

Publication number: JP2021008048A
Application number: JP2019121667A
Authority: JP
Inventors: 拓真今井; Takuma Imai; 貴之鳥羽; Takayuki Toba
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2039-06-28
Also published as: JP7277869B2

Abstract

【課題】センサ類を増やすことなく、自動復旧が行える熱転写プリンタを提供する。【解決手段】プラテンローラに押し付けてインクリボンのインクを印刷対象物に転写する転写位置とプラテンローラから離間した待機位置とに位置変更可能なサーマルヘッドと、インクリボンを移動させるためのインクリボン駆動手段と、インクリボンが移動したことを検出するインクリボン検出手段と、電断後に再起動した時に、インクリボン駆動手段を駆動し、インクリボン検出手段３４７でインクリボンの移動が検出された場合に、サーマルヘッドが待機位置に位置していると判定し、インクリボン検出手段３４７でインクリボンの移動が検出されない場合に、サーマルヘッドが転写位置に位置していると判定するサーマルヘッド位置判定手段２１と、サーマルヘッド位置判定手段２１で転写位置に位置していると判定された場合に、サーマルヘッドを待機位置に位置変更する位置変更手段９と、を備えている。【選択図】図１０

Description

本発明は、サーマルヘッドを備えた熱転写プリンタに関する。

上記熱転写プリンタとしては、例えば昇華型のプリンタが挙げられる。このプリンタは、加熱状態のサーマルヘッドを、待機位置からプラテンローラに押し付ける転写位置に位置変更させることにより、インクリボンのインクを印刷対象物に転写する。

また、上記プリンタには、プリンタの動作状態がユーザーに把握できるようにプリンタの動作状態を表示する表示装置を備えている（例えば特許文献１）。

上記表示装置は、プリンタの動作中に起こる各種の異常を表示するものである。そのため、例えば電断が発生し、電断後にプリンタを再起動した際に、プリンタの状態がどんな状態であるかが不明であり、どの構成部分を修正すればよいかをプリンタが認識できないため、自動復旧することができない。その結果、メンテナンス作業員による復旧を行うことになるが、例えば、証明写真ボックスでは、メンテナンス作業員の到着までプリンタが停止状態となるので、収益の減少を招く。また、センサ類を増やすことで自動復旧を可能にすることができるが、コスト増を招くため、実施し難く、早期改善が要望されている。

特開２０１８−１４０５６６号公報

そこで本発明は、センサ類を増やすことなく、自動復旧が行える熱転写プリンタを提供することを課題とする。

本発明は、プラテンローラに押し付けてインクリボンのインクを印刷対象物に転写する転写位置と該プラテンローラから離間した待機位置とに位置変更可能なサーマルヘッドと、前記インクリボンを移動させるための駆動力を発生させるインクリボン駆動手段と、該インクリボン駆動手段を駆動して前記インクリボンが移動したことを検出するインクリボン検出手段と、電断後に再起動した時に、前記インクリボン駆動手段を駆動し、前記インクリボン検出手段でインクリボンの移動が検出された場合に、前記サーマルヘッドが待機位置に位置していると判定し、前記インクリボン検出手段でインクリボンの移動が検出されない場合に、前記サーマルヘッドが転写位置に位置していると判定するサーマルヘッド位置判定手段と、該サーマルヘッド位置判定手段で転写位置に位置していると判定された場合に、前記サーマルヘッドを待機位置に位置変更する位置変更手段と、を備えていることを特徴とする熱転写プリンタである。

電断後に再起動した時に、インクリボン駆動手段を駆動し、インクリボン検出手段でインクリボンの移動が検出された場合に、前記サーマルヘッドが待機位置に位置していると判定し、印刷中ではない状態でプリンタが停止していたことが確認できる。また、電断後に再起動した時に、インクリボン駆動手段を駆動し、インクリボン検出手段でインクリボンの移動が検出されない場合に、前記サーマルヘッドが転写位置に位置していると判定し、位置変更手段でサーマルヘッドを待機位置に位置変更する。これにより、従来から設けられているインクリボン検出手段による検出だけで、インクリボン及び印刷対象物が移動できる状態にして復旧することができる。

また、未使用のインクリボンを巻回している供給側ロールと、該供給側ロールから繰り出されるインクリボンのインクが前記サーマルヘッドで転写されて使用済みとなったインクリボンを巻き取る巻取側ロールと、を備え、前記インクリボン駆動手段は、前記巻取側ロールを駆動する手段であり、前記インクリボン検出手段は、前記インクリボン駆動手段を駆動し、前記供給側ロールからインクリボンが移動したかどうかを検出する手段であってもよい。

上記のように、インクリボン搬送方向下流側にあるインクリボン駆動手段で巻取側ロールが駆動され、インクリボン搬送方向上流側にあるインクリボン検出手段で供給側ロールからインクリボンが移動したことを検出することによって、サーマルヘッドが待機位置に位置していることを判定でき、また、インクリボン検出手段で供給側ロールからインクリボンが移動していないことを検出することによって、サーマルヘッドが転写位置に位置していると判定できる。

本発明によれば、サーマルヘッド位置判定手段で転写位置に位置していると判定された場合に、位置変更手段でサーマルヘッドを待機位置に位置変更することによって、自動復旧が行える熱転写プリンタを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る熱転写プリンタの内部構成を示す概略図である。同熱転写プリンタの内部構成を示す概略図であり、印刷開始直前の状態を示している。第１ピンチローラ、第２ピンチローラ、サーマルヘッドの位置を検出する検出手段の構成を示す図である。（Ａ）は図３におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。（Ａ），（Ｂ）はPosition１を検出している状態を示す図である。（Ａ），（Ｂ）はPosition２を検出している状態を示す図である。（Ａ），（Ｂ）はPosition３を検出している状態を示す図である。（Ａ），（Ｂ）はPosition４を検出している状態を示す図である。サーマルヘッドの周辺部を示し、（Ａ）はサーマルヘッド及び第１ピンチローラがアップ位置に位置している状態を示し、（Ｂ）はサーマルヘッドがアップ位置に位置している状態を示し、（Ｃ）はサーマルヘッド及び第２ピンチローラがアップ位置に位置している状態を示し、（Ｄ）は第１ピンチローラ及びサーマルヘッドがダウン位置に位置している状態を示している。制御ブロック図である。

図１に、本発明に係る熱転写プリンタの一例である昇華型プリンタの内部構成を示している。この昇華型プリンタ１は、印刷対象物である用紙Ｐを備える給紙部２と、この給紙部２から送り出された用紙Ｐに印刷を行うための印刷部３と、印刷部３で印刷された用紙Ｐを切断して外部へ排出するための排紙部４と、用紙Ｐを給紙部２から排紙部４との間に形成される搬送経路に沿って搬送する用紙搬送機構５と、を備えている。

給紙部２は、ロール状に巻回した用紙Ｐを送り出すように構成されている。また、排紙部４は、印刷された用紙を排出する排出口６の手前に設けられた排紙側カッタ部７で予定サイズにカットし、カットした用紙を排出口６から筐体８の外へ排出するように構成されている。

用紙搬送機構５は、給紙部２側から排紙部４側に向かって順に間隔を置いて配置された第１ローラ組、第２ローラ組、第３ローラ組を備える。第１ローラ組は、下側に位置する第１フィードローラ５１と上側に位置する第１ピンチローラ（メインピンチローラともいう）５２と、を備えている。第２ローラ組は、下側に位置する第２フィードローラ５３と上側に位置する第２ピンチローラ（送りピンチローラともいう）５４と、を備えている。第３ローラ組は、下側に位置する排紙側送りローラ５５と上側に位置する第３ピンチローラ５６と、を備えている。第１ローラ組が、印刷部３よりも給紙部２側に配置され、第２ローラ組及び第３ローラ組が、印刷部３よりも排紙部４側に配置され、かつ、第２ローラ組が第３ローラ組よりも印刷部３側に配置されている。なお、給紙部２側には、送り出される用紙Ｐを案内する一対の第１ガイドローラ５７，５７及び１個の第２ガイドローラ５８を備えている。

第１フィードローラ５１は、用紙Ｐを給紙部２側から排紙部４側に向かって搬送する送り出し方向と印刷部３で印刷処理を行う際に用紙Ｐを排紙部４側から給紙部２側に向かって搬送するプリント方向に正逆回転可能に構成されている。また、第２フィードローラ５３及び排紙側送りローラ５５も第１フィードローラ５１に同期して適宜正逆回転するように構成されている。第１ピンチローラ５２、第２ピンチローラ５４、第３ピンチローラ５６は、第１フィードローラ５１、第２フィードローラ５３、排紙側送りローラ５５の駆動回転に従動して回転する従動ローラである。第１フィードローラ５１、第２フィードローラ５３、排紙側送りローラ５５は、図示していない１個のステッピングモータ（別々のモータでもよい）で駆動され、給紙部２からの用紙Ｐの位置や給紙部２からの移動長さ（移動量）がステッピングモータからの出力信号により検出される。

印刷部３は、サーマルヘッド３１と、サーマルヘッド３１に対向配置されたプラテンローラ３２と、サーマルヘッド３１とプラテンローラ３２との間を通過するインクリボン３３と、インクリボン３３を送り出して巻き取るインクリボン装置３４と、を備えている。

サーマルヘッド３１は、発熱素子（図示せず）を発熱させてインクリボン３３に塗布されているインクを昇華させて用紙Ｐに転写するように構成されている。また、サーマルヘッド３１は、ヘッド及びピンチ駆動モータ９によりプラテンローラ３２との距離を変更することで、インクリボン３３及び用紙Ｐをプラテンローラ３２とで圧接して挟持する圧接位置（転写位置、ダウン位置）と、圧接しない圧接解除位置（待機位置、アップ位置）とに位置変更可能に構成されている。第１フィードローラ５１、第２フィードローラ５３、排紙側送りローラ５５は、状況に応じて用紙Ｐを圧接搬送し、プラテンローラ３２は引っ張られる用紙と共につれ回りする。ヘッド及びピンチ駆動モータ９が、本発明でいう後述の位置変更手段である。

インクリボン３３は、長尺なベースフィルムに例えばイエロー、マゼンタ、シアンの３色のインクを塗布したものである。ベースフィルムに塗布されるイエロー、マゼンタ、シアンの各インクは、熱によって昇華する染料を用いて形成されている。

インクリボン装置３４は、未使用のインクリボンを巻回している供給側ロール３４１と、使用済みのインクリボンを巻き取る巻取側ロール３４２と、それら２個のリボン３４１，３４２間を移動するインクリボン３３を案内するリボンガイドローラ３４３，３４４と、を備えている。また、インクリボン装置３４は、巻取側ロール３４２を巻き取り側へ回転させるためのリボン巻き取りモータ３４５及び巻取側ロール３４２に巻き取られたインクリボンを供給側ロール３４１に巻き戻すべく供給側ロール３４１を回転させるリボン巻き戻しモータ３４６を備えるとともに、供給側ロール３４１からインクリボン３３が移動したことを検出するリボン回転センサ３４７を備えている。このリボン回転センサ３４７は、供給側ロール３４１の回転軸に一体回転するように取り付けられた周方向にスリットが等間隔に形成された回転スリット板と、該回転スリット板に光を照射する発光部と、発光部からの光をスリットを通して受光する受光部と、を備えている。リボン巻き取りモータ３４５が、本発明でいう、インクリボン３３を移動させるためのインクリボン駆動手段を構成する。また、リボン回転センサ３４７が、本発明でいう、インクリボン駆動手段を駆動してインクリボン３３が移動したことを検出するインクリボン検出手段を構成する。また、インクリボン３３の搬送位置を読み取るためのリボン搬送読取センサ１０を備えている。

第１ピンチローラ５２は、前記ヘッド及びピンチ駆動モータ９の駆動により第１フィードローラ５１とで用紙Ｐを圧接して挟持する圧接位置（ダウン位置）と、第１フィードローラ５１から離間して前記圧接を解除する圧接解除位置（アップ位置）とに位置変更可能に構成されている。また、第２ピンチローラ５４は、前記ヘッド及びピンチ駆動モータ９の駆動によりフィードローラ５３とで用紙Ｐを圧接して挟持する圧接位置（ダウン位置）と、フィードローラ５３から離間して前記圧接を解除する圧接解除位置（アップ位置）とに位置変更可能に構成されている。

図３に示すように、前記第１ピンチローラ５２、第２ピンチローラ５４、サーマルヘッド３１の位置（圧接位置と圧接解除位置）を検出する検出手段１１を備えている。検出手段１１は、ヘッド及びピンチ駆動モータ９により駆動回転される駆動軸１２に一体回転する左右一対のセンサプレート１３，１４と、これらセンサプレート１３，１４の回転位置を検出する左右一対のセンサ１５，１６と、を備えている。駆動軸１２の両端のそれぞれに一体回転するようにギヤ１７が取り付けられている。一方のギヤ１７に、サーマルヘッド３１を前記圧接位置（転写位置、ダウン位置）と前記圧接解除位置（待機位置、アップ位置）とに位置変更させるためのヘッド側駆動ギヤ１８が噛み合わされ、他方のギヤ１７に、第１ピンチローラ５２及び第２ピンチローラ５４を前記圧接位置（ダウン位置）と前記圧接解除位置（アップ位置）とに位置変更させるための用紙側駆動ギヤ１９が噛み合わされている。

図４（Ａ）に示すように、左側のセンサプレート１３は、外形が円形で、その周方向２箇所に内側に凹んだ切欠き１３Ａ，１３Ｂが形成されている。図４（Ｂ）に示すように、右側のセンサプレート１４は、外形が円形で、その周方向４箇所に内側に凹んだ切欠き１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが形成されている。これらセンサプレート１３，１４に形成された切欠き１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄの位置は、表１に示す第１ピンチローラ５２、第２ピンチローラ５４、サーマルヘッド３１のそれぞれの位置が変更になる５つの位置の状態を検出できるように設定されている。そして、表１に示すように、前記ヘッド及びピンチ駆動モータ９を駆動することにより、Home位置からPosition１、Position２、Position３、Position４へ時間経過とともに移行（状態が変化）していく。具体的には、印刷を開始する際の初期位置となるHome位置では、第１ピンチローラ５２、第２ピンチローラ５４、サーマルヘッド３１の全てが、アップ位置である。この状態からPosition１では、第２ピンチローラ５４がダウン位置に変更となり、第１ピンチローラ５２とサーマルヘッド３１がアップ位置のままである。Position２では、第２ピンチローラ５４に加えて第１ピンチローラ５２がダウン位置になって用紙Ｐを排出側へ更に搬送する。そして、用紙Ｐの先端が用紙先端検出センサ２０で検出されてから用紙Ｐの搬送長さの計測を開始する。この時も、サーマルヘッド３１は、アップのままである。用紙Ｐが所定位置まで送られると、Position３に示すように、第２ピンチローラ５４がアップ位置になる。この状態からヘッド及びピンチ駆動モータ９が駆動されると、サーマルヘッド３１がダウン位置になる。この状態で、第１フィードローラ５１の回転方向を用紙搬送方向とは逆方向の印刷方向（図２の矢印で示す方向）Ｈになるように回転させて用紙Ｐを印刷方向Ｈに搬送するとともに、リボン巻き取りモータ３４５を駆動させてインクリボン３３を用紙Ｐと同期した状態で搬送する。

左右のセンサ１５，１６のそれぞれは、光を照射する照射部と、照射部からの照射光を受光する受光部と、を備え、後述する制御部Ｓ（図１０参照）が、左右のセンサ１５，１６からの出力信号に基づいて、照射部からの照射光がセンサプレート１３，１４で遮られた遮光状態であると判定し、照射部からの照射光がセンサプレート１３，１４の切欠き１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄを通して受光部に受光された透光状態であると判定する。表２に左右のセンサ１５，１６の状態を示している。表２では、Home位置では、左側のセンサ１５が透光状態（図４（Ａ）参照）であり、右側のセンサ１６も透光状態（図４（Ｂ）参照）である。また、Position１では、左側のセンサ１５が遮光状態（図５（Ａ）参照）であるが、右側のセンサ１６は透光状態（図５（Ｂ）参照）である。また、Position２では、Position１と同様に、左側のセンサ１５が遮光状態（図６（Ａ）参照）であるが、右側のセンサ１６は透光状態（図６（Ｂ）参照）である。また、Position３では、左側のセンサ１５が透光状態（図７（Ａ）参照）であるが、右側のセンサ１６は遮光状態（図７（Ｂ）参照）である。また、Position４では、Position１及びPosition２と同様に、左側のセンサ１５が遮光状態（図８（Ａ）参照）であるが、右側のセンサ１６は透光状態（図８（Ｂ）参照）である。

表２の状態変化では、Position１及びPosition２並びにPosition４で同一の状態が存在する。そのため、Position１及びPosition２並びにPosition４の状態を区別することができない。したがって、電断（例えば停電した時やブレーカーが遮断動作した時等）が発生した後に再起動した時に、左側のセンサ１５が遮光状態で、右側のセンサ１６が透光状態である場合には、Position１，２，４のいずれかであるかが把握することができない。この場合、一つ前のPositionに戻すように駆動する制御を行うことが考えられる。例えばPosition４に位置していた場合、サーマルヘッド３１はアップ位置になり、用紙を搬送できる状態になるが、Position１，２に位置していた場合、Home位置かPosition１に戻してしまうことになる。そのため、表１を見ると、Home位置では、第１ピンチローラ５２がアップ位置になり、Position１では、第２ピンチローラ５４がアップ位置になってしまうため、用紙Ｐがピンチローラから外れてしまい、用紙Ｐを搬送できず、自動復旧ができない恐れがある。

また、サーマルヘッド３１の状態（ダウン位置なのかアップ位置なのか）を判定（確認）する方法として、サーマルヘッド３１の状態をＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子（メモリ）に書き込んでおく方法が考えられる。しかし、印刷制御の場合、一般にＹＭＣＯの４色を印刷すると仮定すると、サーマルヘッド３１のアップとダウンをそれぞれ４色分行うため、１回の印刷動作で８回［（アップ+ダウンの２回）×４回（４色分）］の書き込みが必要になる。この場合、書き込みに要する時間が印刷時間に影響したり、記憶素子の寿命を縮めたりする恐れがあるため、実施し難いものである。

そこで、本願発明では、図１０に示すように、電断後に再起動した時に、インクリボン搬送方向下流側にある前記インクリボン駆動手段であるリボン巻き取りモータ３４５（図１参照）を駆動し、インクリボン搬送方向上流側にある前記インクリボン検出手段であるリボン回転センサ３４７でインクリボン３３の移動が検出された場合に、サーマルヘッド３１が待機位置に位置していると判定し、インクリボン検出手段３４７でインクリボン３３の移動が検出されない場合に、サーマルヘッド３１が転写位置に位置していると判定するサーマルヘッド位置判定手段２１を制御部Ｓに備え、制御部Ｓは、サーマルヘッド位置判定手段２１で転写位置に位置していると判定した場合に、サーマルヘッド３１を待機位置に位置変更する位置変更手段（ここでは、ヘッド及びピンチ駆動モータ）９を駆動する。したがって、電断後に再起動した時に、制御部Ｓは、インクリボン駆動手段であるリボン巻き取りモータ３４５を駆動し、インクリボン検出手段であるリボン回転センサ３４７でインクリボン３３の移動が検出された場合に、サーマルヘッド３１が待機位置（この実施形態では、Position１又はPosition２）に位置していると判定し、印刷中ではない状態でプリンタが停止していたことが確認できる。また、電断後に再起動した時に、インクリボン駆動手段であるリボン巻き取りモータ３４５を駆動し、インクリボン検出手段であるリボン回転センサ３４７でインクリボン３３の移動が検出されない場合に、サーマルヘッド３１が転写位置に位置していると判定し、位置変更手段９でサーマルヘッド３１を待機位置に位置変更する。これにより、従来から設けられているインクリボン検出手段であるリボン回転センサ３４７による検出だけで、インクリボン３３及び印刷対象物である用紙Ｐが移動できる状態にして復旧することができる。

前記位置変更手段９でサーマルヘッド３１を待機位置に位置変更するには、位置変更手段であるヘッド及びピンチ駆動モータ９を逆回転させることによって、Position４からPosition３に戻すことでサーマルヘッド３１を待機位置に位置変更させる。この状態で用紙Ｐの印刷済みの部分を、排出側へ搬送して排紙側カッタ部７で切断し、筐体８の外へ排出する。

前記印刷中ではない状態でプリンタが停止している場合には、Position１又はPosition２であるため、用紙Ｐの搬送を再開し、前述したようにステッピングモータからの出力信号により給紙部２からの用紙Ｐの位置や給紙部２からの移動長さ（移動量）を検出することで印刷にスムーズに移行することができる。

尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

前記実施形態では、電断後に再起動した時に、サーマルヘッド３１の状態を判定（確認）するために、リボン巻き取りモータ３４５を駆動し、供給側ロール３４１側に設けられたリボン回転センサ３４７でインクリボン３３が移動したかどうかを検出するようにしたが、リボン回転センサ３４７を巻取側ロール３４２側に設けて、リボン巻き戻しモータ３４６を駆動し、巻取側ロール３４２側に設けられたリボン回転センサ３４７でインクリボン３３が移動したかどうかを検出するようにしてもよい。

１…昇華型プリンタ、２…給紙部、３…印刷部、４…排紙部、５…用紙搬送機構、６…排出口、７…排紙側カッタ部、８…筐体、９…ヘッド及びピンチ駆動モータ（位置変更手段）、１０…リボン搬送読取センサ、１１…検出手段、１２…駆動軸、１３，１４…センサプレート、１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ…切欠き、１５，１６…センサ、１７…ギヤ、１８…ヘッド側駆動ギヤ、１９…用紙側駆動ギヤ、２０…用紙先端検出センサ、２１…サーマルヘッド位置判定手段、３１…サーマルヘッド、３２…プラテンローラ、３３…インクリボン、３４…インクリボン装置、５１…第１フィードローラ、５２…第１ピンチローラ（メインピンチローラ）、５３…第２フィードローラ、５４…第２ピンチローラ（送りピンチローラ）、５５…排紙側送りローラ、５６…第３ピンチローラ、５７…第１ガイドローラ、５８…第２ガイドローラ、３４１…供給側ロール、３４２…巻取側ロール、３４３，３４４…リボンガイドローラ、３４５…リボン巻き取りモータ、３４６…リボン巻き戻しモータ、３４７…リボン回転センサ（インクリボン検出手段）、Ｈ…印刷方向、Ｐ…用紙、Ｓ…制御部

Claims

プラテンローラに押し付けてインクリボンのインクを印刷対象物に転写する転写位置と該プラテンローラから離間した待機位置とに位置変更可能なサーマルヘッドと、前記インクリボンを移動させるための駆動力を発生させるインクリボン駆動手段と、該インクリボン駆動手段を駆動して前記インクリボンが移動したことを検出するインクリボン検出手段と、
電断後に再起動した時に、前記インクリボン駆動手段を駆動し、前記インクリボン検出手段でインクリボンの移動が検出された場合に、前記サーマルヘッドが待機位置に位置していると判定し、前記インクリボン検出手段でインクリボンの移動が検出されない場合に、前記サーマルヘッドが転写位置に位置していると判定するサーマルヘッド位置判定手段と、該サーマルヘッド位置判定手段で転写位置に位置していると判定された場合に、前記サーマルヘッドを待機位置に位置変更する位置変更手段と、を備えていることを特徴とする熱転写プリンタ。
未使用のインクリボンを巻回している供給側ロールと、該供給側ロールから繰り出されるインクリボンのインクが前記サーマルヘッドで転写されて使用済みとなったインクリボンを巻き取る巻取側ロールと、を備え、前記インクリボン駆動手段は、前記巻取側ロールを駆動する手段であり、前記インクリボン検出手段は、前記インクリボン駆動手段を駆動し、前記供給側ロールからインクリボンが移動したかどうかを検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載の熱転写プリンタ。