JP4350348B2 - シート加熱装置ならびにそれを用いたサーマルプリンタおよび熱活性化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発熱体を有するサーマルヘッドと紙送りを行うプラテンローラとを備えたシート加熱装置においてシートの有無を検出する技術に関し、例えば感熱性粘着シートの粘着面を活性化させる熱活性化装置や感熱紙に印字を行うサーマルプリンタに利用して有用な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レシートに印字を行って出力するキャッシュレジスタや、発券用紙へ印字を行って発券を行う発券機などには、発熱体を有するサーマルヘッドとプラテンローラとを備えたサーマルプリンタが用いられている。
【０００３】
一般に、サーマルプリンタはサーマルヘッドにプラテンローラを押圧して回転させることで印字を行いつつ紙送りを行う。サーマルヘッドには短冊状の基板にその長手方向に沿って複数の発熱体が配列されると共に、発熱体の上には絶縁性の保護膜が形成されそれにより感熱紙がプラテンローラに押圧されながら摺れた状態で搬送されてもサーマルヘッドの磨耗劣化の防止が図られるようになっている。また、従来のサーマルヘッドの中には、上記の絶縁性保護膜の上に導電性の保護膜を形成して静電気対策を行うものもあった。（例えば特許文献１参照）
上記のようなサーマルプリンタにおいては、以前より、印字の開始タイミングや搬送動作の切替タイミングなどを決定するために、感熱紙の搬送経路の途中に設けた用紙センサにより用紙の始端や終端の通過を検出するとともに、搬送モータの回転量をカウントして、感熱紙の始端や終端が現在何処にあるのか予測した上で印字制御や搬送制御を行うのが一般であった。従来、上記の用紙センサとしてフォトセンサなどが多く用いられている。（例えば特許文献２参照）
また、現在、ビン・缶類の表示ラベルや食品のＰＯＳラベルなどに用いられている感熱性粘着シートの粘着面を加熱・活性化するのに、サーマルプリンタのシート加熱機構と類似の構成を有する熱活性化装置について開発が行われている。
（例えば特許文献３参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４７６５２号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００２−１２０３８９号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開平１１−７９１５２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
サーマルプリンタなどにおいては、用紙センサがサーマルヘッドから離れた位置に設置されると、用紙センサからサーマルヘッドまでの区間で生じた紙詰まりを検出できなかったり、それにより感熱紙が無い状態で発熱体が駆動されてプラテンローラが直接加熱されてしまうと云った恐れが生じる。また、用紙センサからサーマルヘッドまでの区間で感熱紙のたるみ量が変化することで、感熱紙の始端位置の予測がずれて印字開始位置が多少ずれてしまうという問題が生じる。そこで、このような問題が生じないように、以前より、用紙センサをサーマルヘッドの発熱体にできるだけ近い位置に配置したいという要望がある。
【０００８】
しかしながら、従来のサーマルプリンタにおいては、感熱紙の有無を検出するのにフォトセンサや機械式スイッチを用いていたため、その体積からみてプラテンローラが押圧接触しているサーマルヘッドの発熱体の近傍にセンサを設けるには無理があった。
【０００９】
さらに、上記の熱活性化装置にあっては、感熱性粘着シートの粘着面全部を活性化させたいという要望があり、感熱性粘着シートの始端から終端まで充分に加熱するようにサーマルヘッドの発熱体を駆動しなければならないため、始端位置の予測はより正確に行う必要がある。始端位置の予測が不正確であると、活性残しの部分が生じないように、始端位置の予測ばらつきを吸収する目的で感熱性粘着シートの始端と終端の前後に余分に発熱体を駆動させると云った制御が必要となるが、このような制御により、サーマルヘッドの発熱体がプラテンを直接加熱することになり、この時間があまり長くなるとサーマルヘッドの寿命を縮めたり、プラテンローラを損傷させたり、また、プラテンローラの温度が通常使用の場合より大幅に上昇することで感熱性粘着シートの表の面が感熱発色するなど悪影響を及ぼすと云った問題が生じる恐れがあった。
【００１０】
この発明の目的は、発熱体を有するサーマルヘッドとプラテンローラとの間にシートを挟んで印字又は熱活性のために加熱と紙送りとを行うシート加熱装置において、発熱体の近傍でシート有無の検出を可能とすることにある。
【００１１】
また、このようなシート加熱装置を用いることで、感熱紙への印字を正確な位置から開始することが可能で、紙詰まりがどこで生じようとも感熱紙がサーマルヘッドに到達していないことを確実に検出することが可能なサーマルプリンタ、並びに、発熱体を余分に駆動制御することなく活性残しの部分を生じさせないように感熱性粘着シートの全面活性を行うことの出来る熱活性化装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、発熱体列を有するサーマルヘッドと、このサーマルヘッドに接触するように配置され、該サーマルヘッドとの間にシートを挟んで送るプラテンローラとを備えたシート加熱装置であって、上記サーマルヘッドの上記基板上に、上記発熱体列に近接して設けられた１または複数の電極と、上記発熱体列及び上記電極が形成されている領域を覆うように設けられ、しかも上記電極上に所定のサイズの開口部が形成されるように設けられた絶縁性保護膜と、上記絶縁性保護膜上及び上記開口部内に形成された導電性保護膜と、上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に上記シートがある状態で上記開口部上部の上記導電性保護膜から離間していた部分が、上記シートがない状態で上記開口部上部の上記導電性保護膜に対して撓むように接触して面接触するように設けられた導電体と、上記電極と電気的に接続された外部接続端子と、上記導電体と上記開口部上部の上記導電性保護膜との接触面積の変化にともなって変化する上記外部接続端子での電位や、上記導電体によって上記外部接続端子間に電流パスを形成させて、上記導電体と上記開口部上部の上記導電性保護膜との接触面積の変化にともなって変化する上記外部接続端子間の抵抗値または電圧値または電流値を計測することによって、上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間の上記シートの先端位置や後端位置等を検出して上記サーマルヘッドの駆動を制御する制御部とを備えた構成とした。
【００１３】
このような手段によれば、シートがプラテンローラとサーマルヘッドとの間に進入されたか否かにより、外部接続端子に接続されたサーマルヘッド上の電極の部位、詳しくは開口部上部の上記導電性保護膜に上記導電体が接触・離間し、その際、上記開口部上部の上記導電性保護膜と上記導電体との接触面積が変化し、しかも上記電極が発熱体列に近接して設けられているので、外部接続端子で計測される電気的特性（例えば電位や電流値や電圧値）の変化により発熱体列のごく近傍におけるシートの進入と通過を検出することが出来る。
【００１４】
また、上記電極は導電性保護膜により覆われた構成となっているので、これにより、電極の腐食やシートが摺れることで生じる磨耗を防ぐことが出来る。
【００１５】
また、この構成において、上記電極が上記導電体の接触・離間する範囲から外れた位置に設けられていても良く、その範囲と電極との間が導電性保護膜により結ばれることで、上記の構成とほぼ同様の作用を得ることが出来る。
【００１６】
具体的には、上記の導電性保護膜は金属と炭素又は金属と窒素との化合物から構成することができ、このうち炭素や窒素の混合量を変化させることで導電率を調整することが出来る。
【００１７】
また、上記の導電体は、ローラの少なくとも表面に導電性を付加したプラテンローラにより構成することができ、このような構成とすることで、プラテンローラと導電体とを別構成とした場合に較べて部品点数の削減および構成の単純化を図ることが出来る。
【００１８】
なお、導電性を付加したプラテンローラは、その材料として例えばシリコンゴムにカーボン、銀、導電性酸化チタン、導電性亜鉛などの導電性材料を添加してなる部材を用いて形成することが出来る。
【００１９】
また、プラテンローラと導電体とを別構成にする場合には、実施の形態で詳述するが、例えば、プラテンローラの脇でシートが通過する範囲にサーマルヘッドに接するように設けた金属バネや、プラテンローラの両脇にプラテンローラと同軸に設けた導電性のローラなどにより上記の導電体を構成することが出来る。
【００２０】
さらに好ましくは、上記電極と上記外部接続端子をそれぞれ複数備え、これらの内２つ以上の外部接続端子が互いに短絡していない上記電極にそれぞれ電気的に接続されているとともに、上記サーマルヘッドに上記導電体が接触した状態で互いに短絡していない上記電極の間に当該導電体により電流パスが形成されるように構成すると良い。
【００２１】
このような構成により、上記導電体とサーマルヘッドとの接触・離間により、例えば、上記外部接続端子間の抵抗値の変化により、シートの進入を検出することが可能となる。
【００２２】
また好ましくは、互いに短絡していない２つの上記電極を、上記発熱体の列の両端の側で該発熱体の列の延長線と重なる位置に設けると良い。これにより、まさに発熱体の位置でシートの有無を検出することができ、それによりシートが無いのに有るものと誤認してプラテンを直接加熱してしまうと云った不具合を確実に回避することが出来る。
【００２３】
また好ましくは、互いに短絡していない２つの上記電極を、上記発熱体の列の両端の側で該発熱体の列の延長線よりシートが進入してくる方の位置に設けても良い。これより、シートが発熱体の箇所に進入する直前を検出することができ、それによりシートの始端位置から加熱を行うような制御を容易とすることが出来る。
【００２４】
また、好ましくは、上記導電性保護膜は複数に分離されて設けられ、この分離された各部分が互いに短絡されてない上記電極をそれぞれ別々に覆っているとともに、サーマルヘッドに上記導電体が接触した状態で上記導電性保護膜の分離された各部分が当該導電体を介して通電可能になるように構成しても良い。
【００２５】
このような構成により、上記導電体とサーマルヘッドとの接触・離間により、例えば、上記電極に接続された外部接続端子間の抵抗値が大きく変化するなど、シートの進入をより確実に検出することが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明は、上記の目的を解決するため、上述のシート加熱装置を備え、このシート加熱装置に供給され上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に挟み込まれた感熱紙に対して上記発熱体の駆動により印字が行われるように構成されたサーマルプリンタであって、上記外部接続端子に表れる電気的特性に基づいて上記発熱体近傍での感熱紙の有無が検出可能にされている構成とした。
【００２７】
このようなサーマルプリンタによれば、感熱紙が発熱体の箇所まで送られていない場合にそのことを確実に検出することが出来るので、感熱紙が送られてきたと誤認して感熱紙が無いのに発熱体を駆動してプラテンロールを傷めてしまうという不具合を確実に回避することが出来る。また、感熱紙の先端位置の予測が正確に行えるので常に一定の位置から印刷を開始することが出来る。
【００２８】
また、本発明は、上記の目的を解決するため、上述のシート加熱装置を備え、上記シート加熱装置に供給され上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に挟み込まれた感熱性粘着シートの一方の面を上記発熱体の駆動により加熱させることで、この一方の面に設けられている感熱性粘着剤層を活性化させて粘着性を発現させる熱活性化装置であって、上記外部接続端子に表れる電気的特性に基づいて上記発熱体近傍での感熱性粘着シートの有無が検出可能にされている構成とした。
【００２９】
このような熱活性化装置によれば、感熱性粘着シートの先端位置および後端位置の予測が正確に行えることから、全面活性を行う場合に活性残し部分が生じないようにシートの通過前後に余分に発熱体を駆動すると云った制御をごく短い時間のみ行えばよくなったり、或いはこのような制御を無くしたりすることができ、それによりプラテンローラが直接加熱されて高温になることで生じる不具合を解消することが出来る。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態であるシート加熱装置としての加熱機構の構成を示す斜視図である。
【００３２】
この加熱機構１は、減速ギヤＧ１〜Ｇ３を介して伝達される図示しないモータの駆動力を受けてプラテン軸１１を中心に回転するプラテンローラ１０と、発熱体の列が形成されたサーマルヘッド２０と、支軸３５を中心に回動可能な状態に設置されたサーマルヘッド２０をプラテンローラ１０の方へ押圧するコイルバネ３１およびそれを支持するベースプレート３０等から構成される。プラテン軸１１や支軸３５は図示略の軸受けに回転可能な状態で支持されている。
【００３３】
プラテンローラ１０は導電体を兼ねた構成であり、例えばシリコンゴムにカーボン、銀、導電性酸化チタン、導電性亜鉛などの導電性材料を添加してなる部材から構成され、サーマルヘッド２０の押圧により僅かに撓むことでシートの進行方向に僅かな幅を有する形でサーマルヘッド２０に面接触するようになっている。
【００３４】
図２には上記サーマルヘッドの詳細を示す平面図を、図３（ａ）には図２の矢印Ａ−Ａ線断面図を、図３（ｂ）には図２の矢印Ｂ−Ｂ線断面図をそれぞれ示す。図３（ａ）、（ｂ）において各主要部は高さ方向に拡大して示してある。
【００３５】
サーマルヘッド２０は、例えばセラミックからなる基板２８の上面に皮膜２９を挿んで、複数の抵抗素子を一列に並べてなる発熱体列２１と、この発熱体列２１を構成する各抵抗素子に電流を出力する駆動ドライバＩＣ２２と、この駆動ドライバＩＣ２２に外部から信号を入力するための外部接続パッド２３と、発熱体列２１の近傍でシートの有無を検出するためのシート検出用電極２４，２４と、この電極２４，２４にそれぞれ配線接続された外部接続端子としての外部接続パッド２５，２５とを形成したものである。ドライバＩＣ２２は合成樹脂２２ａ等により覆われて封止されている。
【００３６】
シート検出用の電極２４，２４は、ほぼ直線上に形成された発熱体列２１の両脇で発熱体列２１の延長線上に重なる位置に２個設けられている。このシート検出用の電極２４，２４は互いに短絡されることなくそれぞれ別の外部接続パッド２５，２５に配線接続されている。
【００３７】
外部接続パッド２３…，２５…は、外部のリード線を結合させるために形成された電極パッドで、上記の絶縁性保護膜２６や導電性保護膜２７が形成されていない手前側（図２の下側）まで引き出されて形成されている。外部接続用パット２３，２５とシート検出用電極２４，２４とはプリント配線により形成されている。
【００３８】
また、図３にも示すように、このサーマルヘッド２０の発熱体列２１や電極２４，２４が形成される奥側（図２の上側）半分の領域には、絶縁性保護膜２６と導電性保護膜２７との２層の膜が形成されている。但し、シート検出用の電極２４，２４の上側には絶縁性保護膜２６に開口部ＣＨが形成され、その間に導電性保護膜２７の材料が入り込んで、電極２４，２４と導電性保護膜２７とが直接接触するように構成される。この開口部のサイズは例えば１ｍｍ×１ｍｍ程度である。
【００３９】
絶縁性保護膜２６は、ＣＶＤ (化学的気相成長法)、ＰＶＤ（物理堆積法）、イオンプレーティング法、メッキ、印刷焼成法などにより形成することが出来る。絶縁性保護膜２６のシート検出用電極２４，２４上の開口部ＣＨは、成膜の印刷パターンやマスキングなどにより形成することが出来る。マスキングにより形成する場合には、電極２４，２４を基板２８の縁にかかるような配置形状とすることで形成しやすくなる。また、印刷やフォトリソ技術を用いて開口部ＣＨの部分にマスキング剤でマスクパターンを形成し、成膜後にこのマスキング剤を剥離したり、或いは、絶縁性保護膜２６の形成後に開口部ＣＨが残されるパターンでレジストを形成し、エッチング法により開口部ＣＨの絶縁性保護膜２６を除去するようにして形成することも出来る。
【００４０】
一方、導電性保護膜２７は、例えば炭化ケイ素ＳｉＣや炭化チタンＴｉＣなどの炭素と金属の化合物や窒化ケイ素ＳｉＮ、窒化チタンＴｉＮ、窒化タンタルＴａＮなどの窒素と金属の化合物をスパッタ法などにより成膜して形成することが可能であり、その場合、成膜時の炭素や窒素の混合量により導電性保護膜２７の電気伝導度を調整することが出来る。なお、導電性保護膜２７は、ＣＶＤ (化学的気相成長法)、その他のＰＶＤ（物理堆積法）、イオンプレーティング法、メッキ、印刷焼成法などにより形成することも可能である。導電性保護膜２７はプラテンローラ１０に較べて抵抗値が大きくなるように設定する。
【００４１】
また、導電性保護膜２７はその厚さを薄く（例えば２μｍ）形成することで面に沿って流れる電流に対しては抵抗値を大きくすることが出来る。また、この場合でも、電極２４，２４上の開口部ＣＨに流れる電流に対しては電流の流れに直交する面積が大きくなるため抵抗値を小さくすることが出来る。
【００４２】
次に、上記のような構成の加熱機構１にシートが送り込まれたときの作用について説明する。
【００４３】
図４には加熱機構１にシートが挿入された状態の第１例の斜視図を示す。
【００４４】
サーマルプリンタにおいて感熱紙の印字を行う目的で加熱機構１が用いられる場合、一般に感熱紙９０はサーマルヘッド２０の発熱体列２１の幅よりも幅広のものが使用される。このような場合、感熱紙９０がプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に進入して感熱紙９０の先端が発熱体列２１に差し掛かる際に、同時に感熱紙９０はプラテンローラ１０とシート検出用の電極２４，２４との間にも入り込む。
【００４５】
例えば、プラテンローラ１０がその接触面の中央線が発熱体列２１と重なるように配置された場合、シート検出用電極２４，２４の上の開口部ＣＨの部分全域がプラテンローラ１０の接触面に含まれることになる。
【００４６】
感熱紙がない状態では、シート検出用の電極２４，２４の上には導電性のプラテンローラ１０が押圧されて導電性保護膜２７に面接触した状態にある。そのため、２つのシート検出用の電極２４，２４は、抵抗値の高い導電性保護膜２７と抵抗値の低いプラテンローラ１０との２つの部材を介した接続により導通された状態にあり、その結果、電極２４，２４にそれぞれ配線接続されている外部接続パッド２５，２５間の抵抗値は低くなる。
【００４７】
一方、感熱紙９０がプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に進入すると、感熱紙がプラテンローラ１０とシート検出用の電極２４，２４との間を遮るため、２つのシート検出用の電極２４，２４は、抵抗値の高い導電性保護膜２７を介してのみ導通された状態になり、外部接続パッド２５，２５間の抵抗値は高くなる。
【００４８】
ここで、加熱機構１を制御する制御回路とシート検出用電極２４，２４間の抵抗回路２０ａについて示した図１４を参照しながら、上記の抵抗の変化について定量的に説明する。
【００４９】
図１４に示される電極２４，２４間の抵抗回路２０ａにおいて、Ｒ０は導電性保護膜２７の面方向の抵抗、Ｒ１は接触中のプラテンローラ１０の抵抗、Ｒ２，Ｒ３は電極２４，２４上の開口部ＣＨを電流が流れるときの抵抗である。
【００５０】
これらのうち、導電性保護膜２７の抵抗Ｒ０は例えば２．５ＭΩ（メガオーム）と非常に大きな値でありプラテンローラ１０の接触状態に拘らず常に一定となる。また、プラテンローラ１０の抵抗Ｒ１は例えば５００オーム程度と導電性保護膜２７の抵抗Ｒ０と較べて小さな値に設定される。そして、プラテンローラ１０の接触面が電極２４，２４上の開口部ＣＨと接触している状態においてこの開口部ＣＨの部分の抵抗Ｒ２，Ｒ３を介して電極２４，２４間に接続される。
【００５１】
開口部ＣＨの部分の抵抗Ｒ２，Ｒ３は、プラテンローラ１０が開口部ＣＨの上部全域に接触している場合、それぞれ２００オーム程度の値となる。また、プラテンローラ１０の接触面積が１／２となると抵抗Ｒ２，Ｒ３は２倍程度の４００オームレベルになり、接触面積が１／３になると抵抗Ｒ２，Ｒ３は３倍程度の６００オームレベルとなる。そして、シートが挿入されてプラテンローラ１０と開口部ＣＨの部分が非接触となると、電極２４，２４間の抵抗は導電性保護膜２７の抵抗Ｒ０のみとなる。
【００５２】
従って、上記電極２４，２４と配線接続された外部接続パッド２５，２５間の抵抗特性を計測することで、発熱体列２１の近傍における感熱紙９０の有無を検出することが出来る。上記の抵抗特性は、例えば、制御回路内に設けられた電圧発生回路１０６０により外部接続パッド２５，２５間に電圧を印加して、外部接続パッド２５，２５間の抵抗回路２０ａにより電圧降下したアナログ電圧を制御回路内に設けられたＡ／Ｄ変換器１０７０によりデジタル値に変換することで計測することが出来る。或いは、上記の電圧降下した電圧と基準電圧とを比較する電圧比較器を用いて、外部接続パッド２５，２５間の抵抗特性の変化を検出し、それにより感熱紙の有無を検出するように構成することも出来る。
【００５３】
図５には、加熱機構１にシートが挿入された状態の第２の例を示す斜視図を、図６には、この第２の例においてシート挿入の前後の状態を横から眺めた図をそれぞれ示す。
【００５４】
熱活性化装置において感熱性粘着シートを熱活性する目的で加熱機構１が用いられる場合、感熱性粘着シートの粘着面は全面活性される場合が多いので、多くの場合、感熱性粘着シート９５の幅はサーマルヘッド２０の発熱体列２１の幅よりも小さくなる。このような場合、図６に示すように、感熱性粘着シート９５がプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に進入する際に、感熱性粘着シート９５の厚みｈ１によりプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０とが僅かな隙間を開けて離間される。
【００５５】
そして、それにより、図４の場合と同様に、外部接続パッド２５，２５間の抵抗値が変化するので、その間の抵抗値を検出することでシートの有無を検出することが出来る。
【００５６】
以上のように、この実施の形態の加熱機構１によれば、サーマルヘッド２０の発熱体列２１のごく近傍でシート（感熱紙９０や感熱性粘着シート９５など）の有無を検出することが出来るので、シートがサーマルヘッド２０の前段で詰まるなどした場合に、シートがプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に無いのに、間違って有ると判断して発熱体列２１を駆動させてしまうと云った不都合を回避することが出来る。また、サーマルヘッド２０とプラテンローラ１０に進入される際にシートの検出がなされるので、シートの先端検出後にシートの撓みなどが生じないことから、シートの先端位置を正確に認識することができる。
【００５７】
次に、図１の加熱機構の変形例について説明する。
【００５８】
図７は、サーマルヘッド上に設けられた電極間を導通させる導電体のその他の構成例を示す図で、（ａ）〜（ｃ）にその第１例〜第３例の斜視図を示す。
【００５９】
図１の実施の形態では、シート検出用の電極２４，２４間の抵抗値を変化させる導電体としてプラテンローラ１０に導電性を付加した構成を例示したが、同様の作用を及ぼす導電体としてその他の種々の構成を適用することができる。
【００６０】
図７（ａ）は、プラテンローラ１０Ｘとは別体の導電性のゴムローラ１２Ａ，１２Ｂとプラテン軸１１Ｘとにより導電体を構成した例である。
【００６１】
この構成において、プラテンローラ１０Ｘには導電性は付加されておらず、一方、プラテン軸１１Ｘは例えばステンレスなどの導体が使用されている。
【００６２】
導電性のゴムローラ１２Ａ，１２Ｂは、プラテン軸１１Ｘのシート検出用の電極２４，２４とそれぞれ重なる位置にそれぞれ取り付けられ、その直径はプラテンローラとほぼ同一のものである。そして、プラテンローラ１０Ｘとサーマルヘッド２０との間にシートが挿入されていない状態においては、電極２４，２４上の導電性保護膜２７に面接触する一方、プラテンローラ１０Ｘとサーマルヘッド２０との間にシートが挿入された状態においては、電極２４，２４と導電性ゴムローラ１２Ａ，１２Ｂとの間にシートが挿入されるか、或いはシートの厚みでプラテン軸１１Ｘとサーマルヘッド２０との間隔が開いて導電性ゴムローラ１２Ａ，１２Ｂがサーマルヘッド２０の導電性保護膜２７から離間されるようになっている。
【００６３】
そして、上記のようにシートの有無により導電性のゴムローラ１２Ａ，１２Ｂが電極２４，２４上の導電性保護膜２７と離間・接触することで、電極２４，２４間の抵抗が変化して、発熱体列２１の近傍でのシートの有無が検出することが可能とされる。導電性のゴムローラ１２Ａ，１２Ｂはプラテン軸１１Ｘにより導通されている。
【００６４】
図７（ｂ）は、導電性ゴムローラ１２Ａ，１２Ｂ間の導通を図るのに導電性板バネ１４を用いた構成例である。
【００６５】
この構成において、導電性板バネ１４は加熱機構１の図示略の機枠等に固定され、その弾性を有するバネ体１４ａ，１４ａの部分が導電性ゴムローラ１２Ａ，１２Ｂに接触している。このような構成によれば、シートの有無により、シート検出用の電極２４，２４間に、導電性ゴムローラ１２Ａ，１２Ｂと導電性板バネ１４とからなる抵抗の小さな電流パスが接続又は非接続となって、発熱体列の近傍でシートの有無が検出可能とされる。
【００６６】
図７（ｃ）は、導電性を有するトーションバネを導電体として用いた構成例である。
【００６７】
この構成においては、一続きのトーションバネ１６をプラテンローラ１０Ｘの左右の位置でプラテン軸１１に巻きつけて保持させ、トーションバネ１６の両端部１６ａ，１６ａをシート検出用の２つの電極２４，２４上で導電性保護膜２７に軽い力で接触するようにしたものである。このような構成によれば、シートの有無により、トーションバネ１６の先端部１６ａ，１６ａが電極２４，２４上の導電性保護膜２７に接触又は非接触となって電極２４，２４間の抵抗値を変換させるので、それにより発熱体列の近傍でシートの有無が検出可能とされる。
【００６８】
図８〜図１０には、サーマルヘッド上に設けられるシート検出用の電極の形成パターンとこれらの電極と外部接続端子との接続パターンの変形例をそれぞれ示す。
【００６９】
図２に示したサーマルヘッド２０では、発熱体列２１の延長線上に２個のシート検出用電極２４，２４を設けた例を示したが、シート検出用電極の形成位置や数はこれに限られたものではない。
【００７０】
図８（ａ）は、２個のシート検出用電極２４Ｃ，２４Ｄを、発熱体列２１の両端側で且つ発熱体列２１の延長線からシートが進入してくる側に少しずれた位置に配置した例である。
【００７１】
このような構成においては、図４に示した幅広のシート９０を処理する場合には、シートの先端が発熱体列２１の位置に差し掛かる少し手前で電極２４Ｃ，２４Ｄとプラテンローラ（導電体）１０とを離間させて、そのタイミングを検出可能とするので、シートの先端から印字や熱活性を行う場合に有効なものとなる。
【００７２】
また、この構成において、図５に示した幅の狭いシート９５を処理する場合においても、電極２４Ｃ，２４Ｄの中央の位置Ｌ２とプラテンローラ１０の接触面の中央ラインＬ１とが少しずれた配置となることから、シートの先端がプラテンローラ１０に当たってプラテンローラ１０を押し上げ始める早いタイミングで、プラテンローラ１０と電極２４Ｃ，２４Ｄとが離間されることになり、それにより、シート９５の先端が発熱体列２１に差し掛かる少し手前に来たタイミングを検出することが可能となる。なお、ここでは、プラテンローラ１０の接触面の中央ラインＬ１が発熱体列２１の位置となることを前提にしているが、プラテンローラ１０の接触面の位置が前後にずれて設けられている場合には、そのプラテンローラ１０の位置を基準にして同様の作用が及ぼされるように電極２４Ｃ，２４Ｄの配置を決定すれば良い
図８（ｂ）は、２個のシート検出用電極２４Ｅ，２４Ｆが、発熱体列２１の延長線と重なる位置からシートが送り出される側に少しずれた配置に形成された例である。
【００７３】
このような構成によれば、図４に示した幅広のシート９０を処理する場合に、シートの先端がプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に確実に挟まれた直後にシートが検出されるので、シート９０の始端位置の予測をより確実に行うことができる。シート９０の先端がプラテンローラ１０に差し掛かったばかりの段階では、シート９０がプラテンローラ１０に対して滑ってしまい、シート９０がプラテンローラ１０の間に上手く入っていかない場合が生じることが考えられるが、プラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に確実に挟まれた後であればシート９０がプラテンローラ１０に対して滑るということは生じないからである。
【００７４】
従って、この構成は、シート９０の始端から印字や熱活性を行うことが無く、シート９０の始端を正確に且つ確実に認識したい場合に有効である。
【００７５】
また、この構成において、図５に示した厚みのあるシート９５を処理する場合には、電極２４Ｅ，２４Ｆの中央位置Ｌ３とプラテンローラ１０の接触面の中央位置Ｌ１とが少しずれた配置となることから、シート９５の先端が発熱体列２１に差し掛かる少し手前に来たタイミングを検出することが可能となる。
【００７６】
図８（ｃ）は、複数のシート検出用電極２４Ｇ，２４Ｈが左右非対称な位置に形成された例である。なお、この図において、シート検出用電極２４Ｇ，２４Ｈと外部接続端子とを結ぶ配線は省略している。
【００７７】
このように、複数のシート検出用電極２４Ｇ，２４Ｈを左右非対称の位置に形成した場合でも、シートの先端が発熱体列２１の近傍に来たときに、各電極２４Ｇ，２４Ｈ間の抵抗値が変化してそれを検出することが可能となる。
【００７８】
また、シート検出用電極２４Ｇ，２４Ｈがプラテンローラ１０の接触面から僅かに外れた位置に設けられている場合でも、電極２４Ｇ，２４Ｈとプラテンローラ１０の接触面との間が導電性保護膜２７により電気的に接続されていることで、導電性を有するプラテンローラ１０がサーマルヘッド２０に押圧接触された状態とその間にシートが挿入されて絶縁された状態とで電極２４Ｇ，２４Ｈ間の抵抗値が変化するので、それによりプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０間に進入するシートの検出を行うことが出来る。
【００７９】
図９（ａ）〜（ｃ）は、シート検出用の電極を多数設けた例である。この図においてシート検出用の電極と外部接続端子とを結ぶ配線は省略している。
【００８０】
このようにシート検出用の電極２４…を多数設けることで、これら多数の電極２４…間の抵抗値からプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に進入してくるシートの状態を細かく検出することも可能となる。
【００８１】
例えば、図９（ａ）のように、発熱体列２１の両端がわに発熱体列２１の延長線上とその前後（シートの進入方向における前後）にそれぞれ複数のシート検出用電極２４を設けることで、図２のタイプと図８（ａ），（ｂ）のタイプのサーマルヘッドによりそれぞれ検出可能なシートの進入状態を１つのサーマルヘッドにより全て検出することも可能となる。
【００８２】
その他、図９（ｂ），（ｃ）のように、発熱体列２１の近傍の様々な箇所にシート検出用の電極２４を形成することで、例えば、シートの左右が前後にずれて進入してきた場合などに、各電極間に表れる抵抗値が通常の場合と異なってくるため、それを検知してシートの左右のずれの状態を検出することも可能となる。
【００８３】
なお、発熱体列２１と該抵抗素子を駆動するドライバＩＣ２２との間にシート検出用の電極２４を形成する場合には、ドライバＩＣ２２と発熱体列２１とを結ぶ配線と電極２４との交わりを回避するために２層配線を用いることで形成することが可能である。
【００８４】
図１０（ａ）は、シート検出用の複数の電極を１つの外部接続端子に接続した例、図１０（ｂ）は、シート検出用の複数の電極をそれぞれ別個の外部接続端子に接続した例である。
【００８５】
図９（ａ）〜（ｃ）のようにシート検出用の電極２４を多数形成した場合、図１０（ａ）に示すように、複数の電極２４…をまとめて１個の外部接続パッド２５Ａに接続したり、図１０（ｂ）に示すように各電極２４ごとに１個の外部接続パッド２５Ａ，２５Ｃを設けたりすることも可能である。この場合、後者の方が、各電極２４間の抵抗値がそれぞれ独立して計測できることから、シートの詳細な状態検出を行う場合には有利である。一方、前者のように複数の電極２４…をまとめる形式においても、各電極２４間の抵抗値をそれぞれ独立して計測することは出来ないものの、各電極２４間の複合された抵抗値を計測できることから、シートのある程度詳細な状態検出を行うことは可能であり、且つ、シート検出用の外部接続パッド２５の数を少なくして基板面積に余裕を生じさせることも可能となる。
【００８６】
図１１には、サーマルヘッド上に形成される導電性保護膜を分割して形成した例の平面図を示す。
【００８７】
図２のサーマルヘッド２０や図７〜図１０に示したサーマルヘッドの変形例において、シート検出用の電極２４，２４Ｃ〜２４Ｈの上部に形成される導電性保護膜２７は、サーマルヘッド２０の奥側半分の面に形成され、複数のシート検出用電極２４を高い抵抗を挿んで導通させているが、その他、導電性保護膜２７は種々のパターンで形成することが出来る。
【００８８】
例えば、図１１に示すようにサーマルヘッド２０の基板２８上に設けられた２個のシート検出用電極２４，２４を２つに分割された導電性保護膜２７Ａ，２７Ｂによりそれぞれ別々に覆うようにしても良い。この構成においては、導電性保護膜２７Ａ，２７Ｂを２つに分割する分割溝２７Ｘが、発熱体列２１と重ならないように、発熱体列２１と一方の電極２４との間に位置するように設計してある。この分割溝２７Ｘには、その周囲の面と水平になるように下層の絶縁性保護膜２６と同様の物質が分割溝２７Ｘに満たされるように構成すると良い。
【００８９】
このように複数のシート検出用電極２４，２４を分割された導電性保護膜２７Ａ，２７Ｂにより別々に覆うことで、プラテンローラ１０（又はその他の導電体）が接触していないときには、複数のシート検出用電極２４，２４の間は非導通となり、プラテンローラ１０（又はその他の導電体）が接触したときに初めて複数のシート検出用電極２４，２４間が導通とされるので、シートの検出が容易なものとなる。
【００９０】
図１２には、上記の加熱機構１を備えたサーマルプリンタの一例の概略構成図を示す。
【００９１】
この実施の形態のサーマルプリンタ１００は、ロール状に巻かれた感熱紙９０を搬送ローラ１１１により引き出してカッター１１２により必要な箇所で切断する紙切断ユニット１１０と、紙切断ユニット１１０から送られた感熱紙９０を搬送ローラ１２１により導いてサーマルヘッド２０とプラテンローラ１０とからなる加熱機構１により印字を行ない、印字後の感熱紙９０を搬送ローラ１２２により排出口１２３に搬送する印字ユニット１２０と、これらの紙切断ユニット１１０や印字ユニット１２０を制御する図示略の制御回路等を備えたものである。
【００９２】
サーマルヘッド２０のシート検出用電極２４，２４と配線接続された外部接続パッド２５，２５はリード線を介して制御回路に接続され、制御回路によりシート検出用電極２４，２４間の抵抗変化が検出されるようになっている。
【００９３】
そして、上記制御回路の制御により、紙切断ユニット１１０による感熱紙９０の切断と印字ユニット１２０への供給がなされ、この感熱紙９０の先端が加熱機構１のプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に進入される。その際、サーマルヘッド２０のシート検出用の電極２４間の抵抗変化が制御回路において検出され、感熱紙９０の先端が加熱機構１に進入したことが認識される。
【００９４】
次いで、加熱機構１により感熱紙９０の搬送と加熱・印字が行われる一方、所定のタイミングで紙切断ユニット１１０により感熱紙９０の後端の切断処理が行われる。そして、加熱機構１による印字処理が完了したら搬送ローラ１２２により感熱紙９０が搬送されて排出口１２３から排出される。排出後には搬送ローラ１２２の駆動が停止される。
【００９５】
ここで、上記のサーマルヘッド２０による印字の開始タイミング、紙切断ユニット１１０による感熱紙９０の後端側の切断タイミング、印字ユニット１２０の搬送ローラ１２２の駆動停止タイミングは、加熱機構１における感熱紙９０の先端の検出とプラテンローラ１０の回転量の計数処理とから、感熱紙９０の先端位置がどこにあるか、カッター１１２や搬送ローラ１２２の箇所に感熱紙９０の先端から何ミリのところが来ているか、それぞれ計算された上でそれらが設定された条件に合うように適宜決定される。
【００９６】
図１３には、上述の加熱機構１を備えた熱活性化装置の一例の概略構成図を、図１４には、この熱活性化装置の回路構成図をそれぞれ示す。
【００９７】
この熱活性化装置２００は、加熱により一定時間粘着力が発生される感熱性粘着剤層が下面に形成され、且つ、上面に感熱性の発色面が形成された感熱性粘着シート９５に対して、上面への印字と所定長での切断と粘着面の熱活性とを行う装置である。
【００９８】
この熱活性化装置２００は、図１３に示すように、プラテンローラ２１１と発熱体列が形成されたサーマルヘッド２１２との間に感熱性粘着シート９５を挟んでその上面に印字を行う印字ユニット２１０と、該ユニット２１０から送られてくる感熱性粘着シート９５をカッター２２１により切断する切断ユニット２２０と、該切断ユニット２２０から送られてくる感熱性粘着シート９５を加熱機構１によりその下面を熱活性する熱活性ユニット２３０と、これらの各ユニットを制御する制御回路とを備えたものである。
【００９９】
熱活性化装置２００の制御回路には、図１４に示すように、上記の各ユニットを制御するマイクロコンピュータ１０００と、制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ１０１０と、マイクロコンピュータ１０００に作業空間を提供するＲＡＭ１０２０と、ユーザ操作を入力する操作部１０３０と、設定内容の表示やエラー表示などを行う表示部１０４０と、各ユニットの駆動部や周辺回路と信号をやり取りするインターフェース１０５０と、サーマルヘッド２０のシート検出用電極２４，２４間の抵抗を計測するための電圧発生回路１０６０、抵抗Ｒ１０およびＡ／Ｄ変換器１０７０等が設けられている。
【０１００】
上記のインターフェース１０５０には、その他、印字ユニット２１０のサーマルヘッド２１２に設けられた発熱体を駆動する駆動ドライバＩＣ２１３や、熱活性ユニット２３０のサーマルヘッド２０に設けられた駆動ドライバＩＣ２２、並びに、紙切断ユニット２２０の駆動部２２２、印字ユニット２１０のプラテンローラ２１１を駆動する第１ステッピングモータ２１４、熱活性ユニット２３０のプラテンローラ１０を駆動する第２ステッピングモータ１８、熱活性ユニット２３０の搬送ローラ２３２等を駆動する第３ステッピングモータ２３３等が接続されている。
【０１０１】
熱活性ユニット２３０においてサーマルヘッド２０に設けられた外部接続パッド２５，２５はリード線を介して制御回路に接続され、制御回路の電圧発生回路１０６０とＡ／Ｄ変換器１０７０とによりシート検出用電極２４，２４間の抵抗値が測定可能になっている。
【０１０２】
そして、上記のマイクロコンピュータ１０００の制御により、印字ユニット２１０での印字処理、切断ユニット２２０での切断処理、熱活性ユニット２３０でのシートの搬送と熱活性処理とが行われ、感熱性粘着シート９５がその上面に所望の印字がなされ且つ所望の長さに切断されさらに下面の粘着面が全面活性化された上で排出口２３３から排出されるようになっている。
【０１０３】
これらの一連の制御処理のうち、感熱性粘着シート９５の切断タイミング、熱活性ユニット２３０における発熱体列２１の駆動開始のタイミング、同発熱体列２１の駆動停止のタイミング、搬送ローラ２３２の駆動停止のタイミングは、熱活性ユニット２３０の加熱機構１における感熱性粘着シート９５の先端検出とプラテンローラ１０の回転量の計数処理とに基づいて、感熱性粘着シート９５の先端位置がどこにあるか、発熱体列２１やカッター２２１および搬送ローラ２３２の箇所に感熱性粘着シート９５の先端から何ミリのところが来ているか、それぞれ計算された上で適宜条件に合うように決定される。
【０１０４】
次に、上記一連の制御処理のうち熱活性ユニット２３０における発熱体列２１の駆動制御についてその一例を詳細に説明する。図１５にはこの発熱体列の駆動制御処理のフローチャートを示す。
【０１０５】
例えば、操作部１０３０を介したユーザ操作によりシート出力の指示がなされてこの駆動制御処理が開始されると、先ず、第２ステッピングモータ１８にステッピングパルスを出力してプラテンローラ１０の回転駆動を開始させる処理（ステップＳ１）、電極２４，２４間の抵抗値を測定する処理（ステップＳ２）、搬送ローラ２３１を駆動して感熱性粘着シート９５の搬送を開始させる処理（ステップＳ３）とを順次行う。これらにより、感熱性粘着シート９５を受け入れる準備が整う。
【０１０６】
次いで、感熱性粘着シート９５がプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に挿入されるのを検出するため、電極２４，２４間の抵抗値を測定する処理（ステップＳ４）と、前回の測定値Ｒ（ｉ−１）と今回の測定値Ｒ（ｉ）とを比較判定する処理（ステップＳ５）とを行う。その結果、前回の測定値Ｒ（ｉ−１）＜今回の測定値Ｒ（ｉ）×０．８の条件にならない場合には、シート挿入がないとして再びステップＳ４に戻って、このステップＳ４，Ｓ５の処理を行う。
【０１０７】
ステップＳ２やステップＳ４での抵抗値の測定処理では、少なくとも最後に測定した２個の測定値Ｒ（ｉ−１），Ｒ（ｉ）がＲＡＭ１０２０内の所定領域に格納されるようになっており、これらを用いてステップＳ５の比較判定処理が行われる。
【０１０８】
そして、ステップＳ４，Ｓ５の繰返し処理の間に、感熱性粘着シート９５がプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間に進入し始めると抵抗測定値Ｒ（ｉ）が上昇され、その上昇率が一定値（例えば１／０．８倍）以上となったときに、ステップＳ５の比較判別結果が「Ｙｅｓ」となってステップＳ６に移行する。そして、該ステップで例えばシート進入を表わすフラグを“１”にするなどしてシート進入と認識する。
【０１０９】
シート進入と認識したら、次に、発熱体列２１の駆動ドライバＩＣ２２に信号を出力して発熱体列２１の駆動を開始する（ステップＳ７）。発熱体列２１の駆動を開始した時点では、感熱性粘着シート９５の先端がプラテンローラ１０を僅かに押し上げ、その先端が発熱体列２１より僅かに手前にあるため、この時点で発熱体列２１を駆動することで、感熱性粘着シート９５の先端部分に活性し残しを生じることなく、先端から活性化を行うことができる。
【０１１０】
次に、感熱性粘着シート９５の後端の通過を検出するため、発熱体列２１の駆動を続けながら、電極２４，２４間の抵抗測定（ステップＳ８）と、前回測定された測定値Ｒ（ｉ）と今回測定した値Ｒ（ｉ＋１）との比較判定処理（ステップＳ９）とを行う。そして、今回の測定値Ｒ（ｉ＋１）＜前回の測定値Ｒ（ｉ）×０．８の条件が満たされなければシート後端は来ていないものとして、再びステップＳ８に戻って、このステップＳ８，Ｓ９の処理を行う。
【０１１１】
感熱性粘着シート９５の後端がプラテンローラ１０の位置を通過するときには、シートがプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との間を抜けていくに連れてプラテンローラ１０がサーマルヘッド２０に徐々に接触していく。そして、それに伴って、シート検出用電極２４，２４間の抵抗が小さくなっていき、その降下率が一定値（例えば０．８倍）を下回ったときにステップＳ９の判定が「Ｙｅｓ」となってステップＳ１０に移行する。
【０１１２】
そして、ステップ１０において駆動ドライバＩＣ２２への信号出力が停止されて発熱体列２１の駆動が停止される。この停止タイミングでは、感熱性粘着シート９５の後端は発熱体列２１をやや通過した状態となるため、活性し残した部分なくシート裏面の全面活性が達成されることになる。
【０１１３】
次いで、プラテンローラ１０の回転も停止して（ステップＳ１１）、この発熱体列の駆動処理が終了される。
【０１１４】
なお、上記のステップＳ５やステップＳ９の比較判定処理の条件式において、係数“０．８”の値を調整することで、感熱性粘着シート９５の先端がどの程度挿入されたときに次のステップに移行させるか微調整を行うことができる。また、この比較判定処理で最後に計測した２回の計測値の比較を行っているが、予め閾値を設定しておきこの閾値と計測値を比較して感熱性粘着シート９５の進入と排出を検出する、その判定方法は種々に変更可能である。
【０１１５】
以上のように、上記実施の形態のサーマルプリンタ１００によれば、その加熱機構１においてサーマルヘッド２０の発熱体列２１のごく近傍において感熱紙９０の有無の検出を行うことが出来るので、感熱紙９０が途中で詰まるなどしてサーマルヘッド２０の発熱体列２１の箇所まで送られていない場合に、そのことを確実に検出することが出来る。従って、感熱紙が送られてきたと誤認して感熱紙が無いのに発熱体を駆動してプラテンロールを傷めてしまうという不具合を確実に回避することが出来る。また、サーマルヘッド２０とプラテンローラ１０との間に感熱紙９０が進入する際に感熱紙９０の検出が行われるので、感熱紙９０の先端位置の予測が正確になり、それによりシートへの印字開始の位置を常に一定の位置に揃えることが出来る。
【０１１６】
また、上記実施の形態の熱活性化装置２００によれば、その加熱機構１において上述のように感熱性粘着シートの先端位置の予測が正確になるので、感熱性粘着シートを全面活性する際に、活性し残しを発生させないためにシートの前後で余分に発熱体列２１を駆動するといった制御が不要となる。そして、それにより、プラテンローラ１０が直接加熱されて非常に高い温度になってしまうといった不具合を解消することが出来る。
［応用例１］
次に、上記のシート検出用電極間の抵抗値測定に基づく加熱機構１の動作制御の応用例を幾つか説明する。
【０１１７】
図１６には、シート検出用電極間の抵抗測定により感熱紙９０が斜めに挿入された場合にそれを検出してエラー処理を行う駆動制御処理のフローチャートを示す。また、図１７には、この駆動制御処理で用いられるサーマルヘッド２０Ａに感熱性粘着シート９５が斜めに挿入された状態の平面図を示す。
【０１１８】
図１６の制御処理は、図１５に示した熱活性ユニット２３０の駆動制御の変形例であり、同様のステップは同一符号を付している。
【０１１９】
この図１６の制御処理では、ステップＳ１でプラテンローラ１０を回転させた後、ステップＳ２１において３種類の電極間抵抗を測定する。すなわち、発熱体列２１の延長線上に設けられた２個の電極２４ａ，２４ｂ間の抵抗Ｒａｂ（ｉ−１）と、このうちの左側の電極２４ａと発熱体列２１の左端奥側に設けられた電極２４ｃ間の抵抗Ｒａｃ（ｉ−１）と、右側の電極２４ｂと発熱体列２１の右端奥側に設けられた電極２４ｄ間の抵抗Ｒｂｄ（ｉ−１）である。
【０１２０】
また、ステップＳ３で感熱性粘着シート９５の搬送を開始した後に、ステップＳ２２，Ｓ２３で上記の電極間抵抗と同様の３種類の電極間抵抗Ｒａｂ（ｉ），Ｒａｃ（ｉ），Ｒｂｄ（ｉ）を測定し、それぞれ前回測定したものと今回測定したものとの比較判定を行う。
【０１２１】
その結果、感熱性粘着シート９５が並行に進入されて３種類の抵抗値がともに大きくなったことを表わす条件Ｂの場合にはステップＳ３４に移行して平行に感熱性粘着シート９５が挿入されたと認識する。一方、右端の電極２４ｂに関わる抵抗値Ｒａｂ（ｉ），Ｒｂｄ（ｉ）のみが大きくなったことを表わす条件Ｃの場合にはステップＳ３０に移行して図１７のように感熱性粘着シート９５が右に曲がって挿入されたと認識し、左端の電極２４ａに関わる抵抗値Ｒａｂ（ｉ），Ｒａｃ（ｉ）のみが大きくなったことを表わす条件Ａの場合にはステップＳ２５に移行して感熱性粘着シート９５が左に曲がって挿入されたと認識する。また、これらいずれの条件にも当てはまらない場合には、未だ感熱性粘着シート９５の挿入がないとしてステップＳ２２に戻って再び抵抗値測定（ステップＳ２２）と比較判定（ステップＳ２３）とを行う。
【０１２２】
感熱性粘着シート９５が左右に曲がって挿入され、ステップＳ２５又はＳ３０に移行した場合には、サーマルヘッド２０の発熱体列２１の駆動をオフし（ステップＳ２６，Ｓ２７）、さらにプラテンローラ１０の回転を停止させる（ステップＳ３１，Ｓ３２）。さらに、エラー割り込み処理を開始させるエラー信号を出力して（ステップＳ２８，Ｓ３３）、この制御処理を中断する。
【０１２３】
一方、感熱性粘着シート９５が平行に挿入されてステップＳ３４に移行した場合には、続くステップＳ７で発熱体列２１を駆動させてシート裏面の熱活性を開始する。
【０１２４】
その後、３種類の電極間抵抗Ｒａｂ（ｉ＋１），Ｒａｃ（ｉ＋１），Ｒｂｄ（ｉ＋１）の測定（ステップＳ３５）と、今回の測定値と前回の抵抗値Ｒａｂ（ｉ），Ｒａｃ（ｉ），Ｒｂｄ（ｉ）との比較判定処理（ステップＳ３６）とを行って、感熱性粘着シート９５の後端の通過の有無やその際のシート９５の曲がり具合の検出を行う。
【０１２５】
すなわち、ステップＳ３６の比較判定処理の結果、電極２４ａ，２４ｂ間の抵抗Ｒａｂ（ｉ＋１）がほぼ変化なく（例えば０．９倍以内）、左側２個の電極２４ａ，２４ｃ間の抵抗Ｒａｃ（ｉ＋１）と右側２個の電極２４ｂ，２４ｄ間の抵抗Ｒｂｄ（ｉ＋１）のみが上昇したことを表わす条件Ｂ１だった場合には平行にシート９５が通過したとしてステップＳ３７へ移行する。一方、左端の電極２４ａに関わる抵抗Ｒａｂ（ｉ＋１），Ｒａｃ（ｉ＋１）のみが上昇したことを表わす条件Ａ１のときにはシート９０が左に曲がったとしてステップＳ２５に、右端の電極２４ｂに関わる抵抗Ｒａｂ（ｉ＋１），Ｒｂｄ（ｉ＋１）のみが上昇した条件Ｃ１のときにはシート９０が右に曲がったとしてステップＳ３０に移行する。また、何れの条件にも当てはまらない場合には、感熱性粘着シート９５の後端が未だ通過していないとしてステップＳ３５に戻り、上記の抵抗測定処理（ステップＳ３５）と比較判定処理（ステップＳ３６）とを行う。
【０１２６】
そして、平行に通過したことを表わす条件Ｂ１の条件でステップＳ３７に移行したら、該ステップでシート有りを示すフラグを下げるなどして感熱性粘着シート９５がプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０Ａ間から排出されたと認識させ、その後、発熱体列２１の駆動停止（ステップＳ１０）とプラテンローラ１０の回転を停止させて（ステップＳ１１）、この駆動制御処理を終了する。
【０１２７】
一方、左右にずれて通過したことを表わす条件Ａ１，Ｃ１でステップＳ２５又はステップＳ３０に移行した場合には、発熱体列２１の駆動停止とプラテンローラ１０の回転を停止させてエラー処理に移行する（ステップＳ２６〜Ｓ２８，Ｓ３１〜Ｓ３３）。
【０１２８】
以上のように、複数種の電極間抵抗を測定してその変化をそれぞれ検出することでシート挿入の有無だけでなく、シートの詳細な状態を検出してそれに応じた様々な動作制御を行うことが可能となる。
【０１２９】
なお、このようなシートの詳細な状態検出に基づく動作制御は、発熱体列２１やプラテンローラ１０の回転のオン・オフおよびエラー信号の出力のみに限られるものではない。例えば、シートの挿入が異常であると判断した際に、プラテンローラ１０を反対に回転させてシートを逆フィードさせたり、或いは、発熱体の駆動なしにプラテンローラ１０を順回転させて印字や熱活性を行わずにシートを排出させたり、或いは、プラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との押圧を解除する機構があれば、その機構を作動させて押圧状態を解かせるような制御を行っても良い。
［応用例２］
サーマルプリンタや熱活性化装置において加熱機構１のプラテンローラ１０とサーマルヘッド２０との押圧位置の微調整が出来ると、各部品の組み付け精度の許容幅を大きくできるので都合が良い。以下、この押圧位置を微調整する機構とシート検出用電極間の抵抗測定を利用した押圧位置を最適な位置に合わせる制御処理の一例について説明する。
【０１３０】
図１８にはサーマルヘッド２０の位置調整機構の説明図を、図１９にはシート検出用電極間の抵抗測定を利用したサーマルヘッド２０の位置調整処理のフローチャートを示す。
【０１３１】
この応用例の位置調整機構は、図１８に示すように、サーマルヘッド２０をプラテンローラ１０側に付勢した状態で上下に平行移動可能なように組み付けられた土台４０と、この土台４０を上方に付勢するバネ４１と、土台４０の上端の面に当接して土台の位置決めをするネジ４２と、このネジ４２を通すねじ穴４３ａが設けられた枠体４３と、上記ネジ４２を回転させる駆動モータ等から構成されるものである。なお、プラテンローラ１０はプラテン軸１１を中心に回転可能なように固定されている。
【０１３２】
このような位置調整機構を備えている場合、次に示す位置調整処理により、サーマルヘッド２０の発熱体列２１の位置をプラテンローラ１０の接触面の中央位置と重なるように正確に合わせることが可能となる。
【０１３３】
なお、ここでは、図２に示すように、シート検出用電極２４，２４の中央が発熱体列２１の延長線上に来る配置になっているものとする。また、電極２４，２４上部の開口部ＣＨの幅がプラテンローラ１０が接触する幅と同程度の長さであるとする。このような場合、発熱体列２１とプラテンローラ１０の接触面の中央位置が重なった状態で、プラテンローラ１０と電極２４上の開口部ＣＨの部分との接触面積が最大となるため、電極２４，２４間の抵抗値は最小値となり、そこから上下にずれることで抵抗値は大きくなっていく。図１９の位置調整処理はこのことを利用して位置合わせを行うものである。
【０１３４】
図１９の位置調整処理は、例えば操作部１０３０を介したユーザ操作により開始される。この処理が開始されると、先ず、ステップＳ４０〜Ｓ４２で、サーマルヘッド２０が開始時点で上側にずれているか下側にずれているかの検出を行う。すなわち、開始時点での電極２４，２４間の抵抗値Ｒ（ｉ−１）と、ネジ４２を僅かに押し込んだ状態での抵抗値Ｒ（ｉ）とを比較して、値が大きくなっているか小さくなっているか判定し、その結果、小さくなっていれば上側にずれていたことになるのでステップＳ４３に移行し、逆に大きくなっていれば下側にずれていたことになるのでステップＳ５１に移行する。
【０１３５】
上側にずれていてステップＳ４３に移行したら、該ステップＳ４３の僅かなネジの押込み処理と、ステップＳ４４の抵抗値測定処理と、ステップＳ４５の前回の測定値Ｒ（ｉ）と今回の測定値Ｒ（ｉ＋１）との比較処理とを繰り返す。それにより電極２４，２４間抵抗Ｒの極小値を検出する。ステップＳ４５の比較処理において今回の測定値Ｒ（ｉ＋１）＞前回の測定値Ｒ（ｉ）となったときに、この前回の測定値Ｒ（ｉ）が極小値となるので、この条件が満たされた場合にステップＳ４６に移行して、この測定値Ｒ（ｉ）を最小値Ｒｍｉｎとして格納する。
【０１３６】
次に、ステップＳ４７〜ステップＳ４９の繰返し処理により、ネジを僅かずつ引き戻しながら電極２４，２４間抵抗値を測定し、その測定値Ｒ（ｉ＋２）がステップＳ４６で格納した最小値Ｒｍｉｎと等しくなるところを検出する。その結果、電極２４，２４間の抵抗値Ｒ（ｉ＋２）＝最少値ＲｍｉｎとなったときにステップＳ５０に移行して、プラテンローラ１０とサーマルヘッド２０とが正しい位置になったとしてネジを固定する。
【０１３７】
一方、ステップＳ４２の判定処理においてサーマルヘッド２０が下側にずれていてステップＳ５１に移行した場合には、上述のステップＳ４３〜Ｓ５０の処理とネジの回転方向を逆にした同様の処理（ステップＳ５１〜Ｓ５８）を行うことで、前記の場合と同様に、電極２４，２４間の抵抗値Ｒ（ｉ＋２）＝最小値Ｒｍｉｎとなる位置を検出し、その位置でネジを固定することが出来る。
【０１３８】
以上のようにして、サーマルヘッド２０の発熱体列２１の位置をプラテンローラ１０の接触面の中央位置と重なるように正確な位置合わせが達成される。
【０１３９】
なお、上記の説明では調整ネジ４２の回転や電極２４，２４間の抵抗測定を制御回路により自動的に行う場合を説明したが、メンテナンス時にユーザが手動で電極２４，２４間の抵抗を測りながら調整ネジ４２を回して位置合わせを行うことも可能である。
【０１４０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、実施の形態の加熱機構では、シート検出用の電極を２個以上設け、これら複数の電極間の抵抗変化によりシートの有無を検出する構成としたが、例えば、シート検出用の電極を１個設けるとともに、サーマルヘッドに接触・離間される導電体（例えばプラテンローラ１０）に一定の電位を供給しておき、導電体の接触・離間によりシート検出用の電極の電位変化をみてシートの有無を検出するように構成することも出来る。
【０１４１】
また、導電性保護膜の材料や形成方法、導電性を有するプラテンローラの材料など、実施の形態で示した詳細は一例に過ぎず、その他、種々の材料を用いたり種々の形成方法を適用することが可能である。
【０１４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシート加熱装置によれば、発熱体のごく近傍においてシートの有無を検出することが出来るため、正確なシート送り制御が可能になるという効果がある。
【０１４３】
また、本発明のサーマルプリンタによれば、発熱体のごく近傍で感熱紙の有無を検出することが出来るため、感熱紙が発熱体の箇所まで送られていないのに感熱紙が送られてきたと誤認して感熱紙が無いのに発熱体を駆動してプラテンロールを傷めてしまうという不具合の発生を抑えることが出来る。また、感熱紙の先端位置の予測が正確に行えるので印刷開始位置を指定された位置に正確に合わせることが出来るという効果がある。
【０１４４】
また、本発明の熱活性化装置によれば、発熱体のごく近傍で感熱性粘着シートの有無を検出することで、感熱性粘着シートの先端位置および後端位置の予測が正確に行え、それにより、感熱性粘着シートを全面活性する場合でも、シートの進入前や送出後に発熱体を余分に加熱する時間をごく短い時間としたり、或いは余分な加熱を行わなくても、活性し残した部分を生じないようにすることが出来る。それによりプラテンローラが直接加熱されて高温になることで生じる不具合を解消できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート加熱装置の実施形態である加熱機構の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の加熱機構を構成するサーマルヘッドの詳細を示す平面図である。
【図３】図２のサーマルヘッドの構造を示すもので、（ａ）は矢印Ａ−Ａ線断面図、（ｂ）は矢印Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１の加熱機構にシートが挿入された状態の第１例を示す斜視図である。
【図５】図１の加熱機構にシートが挿入された状態の第２例を示す斜視図である。
【図６】図１の加熱機構にシートが挿入される状態を横から眺めた概略図である。
【図７】サーマルヘッド上に設けられた電極間を導通させる導電体のその他の構成例を示す図で、（ａ）〜（ｃ）はその第１例〜第３例の斜視図である。
【図８】サーマルヘッド上に設けられるシート検出用の電極の形成例を示すもので、（ａ）〜（ｃ）はその第１例〜第３例の平面図である。
【図９】サーマルヘッド上に設けられるシート検出用の電極の形成例を示すもので、（ａ）〜（ｃ）はその第４例〜第６例の平面図である。
【図１０】サーマルヘッド上に設けられるシート検出用の電極と外部接続端子との接続例を示すもので、（ａ）はその第１例の平面図、（ｂ）は第２例の平面図である。
【図１１】サーマルヘッド上に形成される導電性保護膜を分離させた例を示す平面図である。
【図１２】本発明に係るシート加熱装置を備えたサーマルプリンタの概略構成図である。
【図１３】本発明に係るシート加熱装置を備えた熱活性化装置の概略構成図である。
【図１４】図１３の熱活性化装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１５】図１３の熱活性化装置における熱活性ユニットの制御手順を示すフローチャートである。
【図１６】複数のシート検出用の電極間の抵抗測定により挿入されるシートの左右のずれを検知する処理の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図１７】シートが左右ずれて挿入された例を示す平面図である。
【図１８】シート加熱機構のサーマルヘッドの位置調整を行う機構を示す側方図である。
【図１９】シート検出用電極を利用したサーマルヘッドの位置調整処理の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ シート加熱機構
１０ プラテンローラ
１１ プラテン軸
１１Ｘ プラテン軸（導電体）
１２Ａ，１２Ｂ 導電性ゴムローラ（導電体）
１４ 導電性板バネ（導電体）
１６ トーションバネ（導電体）
２０ サーマルヘッド
２２ 駆動ドライバＩＣ
２３ 駆動ドライバＩＣに接続された外部接続パッド
２４ シート検出用電極
２４Ｃ〜２４Ｈ シート検出用電極
２５ シート検出用電極に接続された外部接続パッド
２５Ａ〜２５Ｃ シート検出用電極に接続された外部接続パッド
２６ 絶縁性保護膜
２７ 導電性保護膜
２７Ｘ 分割溝
２８ 基板
９０ 感熱紙
９５ 感熱性粘着シート
ＣＨ 開口部
１００ サーマルプリンタ
１１０ 紙切断ユニット
１２０ 印字ユニット
２００ 熱活性化装置
２１０ 印字ユニット
２２０ 紙切断ユニット
２３０ 熱活性ユニット
１０００ マイクロコンピュータ
１０６０ 電圧発生回路
１０７０ Ａ／Ｄ変換器

Claims (10)

1. 基板上に複数の抵抗素子を列状に配列して設けられた発熱体列を有するサーマルヘッドと、このサーマルヘッドに接触するように配置され、該サーマルヘッドとの間にシートを挟んで送るプラテンローラとを備えたシート加熱装置であって、
   上記サーマルヘッドの上記基板上に、上記発熱体列に近接して設けられた１個の電極と、
   上記発熱体列及び上記電極が形成されている領域を覆うように設けられた絶縁性保護膜であって、しかも上記電極上において所定のサイズの開口部が形成されるように設けられた絶縁性保護膜と、
   上記絶縁性保護膜上に形成され、且つ上記開口部内にも入り込んで上記電極と直接接触して導通するように形成された導電性保護膜であって、上記開口部内に抵抗値を有する導電性保護膜と、
   上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に上記シートがある状態で上記開口部上部の上記導電性保護膜から離間していた部分が、上記シートがない状態で上記開口部上部の上記導電性保護膜に対して撓むように接触して面接触するように設けられた導電体であり、一定の電位が供給された導電体と、
   上記サーマルヘッドに設けられ、上記電極と電気的に接続された外部接続端子と、
   上記外部接続端子での電位を計測して、上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間の上記シートの先端位置、または、上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間の上記シートの後端位置を検出し、上記サーマルヘッドの駆動を制御する制御部と、を備え、
   上記制御部により行われる上記シートの先端位置の検出は、上記導電体が上記開口部上部の上記導電性保護膜に接触した状態で、上記シートの先端が上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に進入する際に上記シートの厚みによって上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間の間隔が次第に離間されることによる上記導電体と上記開口部上部の上記導電性保護膜との接触面積の変化にともなって変化する上記外部接続端子での電位を計測し、その計測値を判定することにより行われ、
   また、上記シートの後端位置の検出は、上記導電体が上記開口部上部の上記導電性保護膜に接触した状態で、上記シートの後端が上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間を通り抜けていくに連れて上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとが次第に接触していくことによる上記導電体と上記開口部上部の上記導電性保護膜との接触面積の変化にともなって変化する上記外部接続端子での電位を検出することにより行われることを特徴とするシート加熱装置。
2. 基板上に複数の抵抗素子を列状に配列して設けられた発熱体列を有するサーマルヘッドと、このサーマルヘッドに接触するように配置され、該サーマルヘッドとの間にシートを挟んで送るプラテンローラとを備えたシート加熱装置であって、
   上記サーマルヘッドの上記基板上に、上記発熱体列に近接して設けられた複数の電極と、
   上記発熱体列及び上記複数の電極が形成されている領域を覆うように設けられた絶縁性保護膜であって、しかもそれぞれの上記電極上において所定のサイズの開口部が形成されるように設けられた絶縁性保護膜と、
   上記絶縁性保護膜上に形成され、且つ上記開口部内にも入り込んでそれぞれの上記電極と直接接触して導通するように形成された導電性保護膜であって、上記開口部内およびそれぞれの上記電極間に抵抗値を有するように形成された導電性保護膜と、
   上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に上記シートがある状態で上記開口部上部の上記導電性保護膜から離間していた部分が、上記シートがない状態で上記開口部上部の上記導電性保護膜に対して撓むように接触して面接触するように設けられた導電体と、
   上記サーマルヘッドに設けられ、上記電極と電気的に接続された複数の外部接続端子と、
   上記複数の電極のうち、互いに短絡していない上記電極にそれぞれ電気的に接続された２つ以上の上記外部接続端子間の抵抗値または電圧値または電流値を計測して、上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間の上記シートの先端位置やその蛇行状態、または、上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間の上記シートの後端位置やその蛇行状態を検出し、上記サーマルヘッドの駆動を制御する制御部と、を備え、
   上記制御部により行われる上記シートの先端位置やその蛇行状態の検出は、上記導電体が上記開口部上部の上記導電性保護膜に接触した状態で、互いに短絡していない上記電極の間に上記導電体による電流パスが形成され、上記シートの先端が上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に進入する際に上記シートの厚みによって上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間の間隔が次第に離間されることによる上記導電体と上記開口部上部の上記導電性保護膜との接触面積の変化にともなって上記外部接続端子間の抵抗値が次第に大きくなることによって変化する抵抗値または電圧値または電流値を計測し、その計測値を判定することにより行われ、
   また、上記シートの後端位置やその蛇行状態の検出は、上記導電体が上記開口部上部の上記導電性保護膜に接触した状態で、互いに短絡していない上記電極の間に上記導電体による電流パスが形成され、上記シートの後端が上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間を通り抜けていくに連れて上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとが次第に接触していくことによる上記導電体と上記開口部上部の上記導電性保護膜との接触面積の変化にともなって上記外部接続端子間の抵抗値が次第に小さくなることによって変化する抵抗値または電圧値または電流値を検出することにより行われることを特徴とするシート加熱装置。
3. 上記プラテンローラは表面に導電性を有し上記導電体を兼ねていることを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載のシート加熱装置。
4. 互いに短絡していない２つの上記電極が、上記発熱体列の両端の側で該発熱体列の延長線と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項２〜３の何れかに記載のシート加熱装置。
5. 互いに短絡していない２つの上記電極が、上記発熱体列の両端の側で該発熱体列の延長線よりシートが進入してくる方の位置に設けられていることを特徴とする請求項２〜３の何れかに記載のシート加熱装置。
6. 上記電極を覆う上記導電性保護膜が互いに短絡していない複数の電極をそれぞれ別々に覆うように分離されて形成され、
   上記導電体が上記サーマルヘッドに接触した状態で上記導電性保護膜の分離された各部分が当該導電体を介して通電可能にされることを特徴とする請求項２に記載のシート加熱装置。
7. 上記導電性保護膜は金属と炭素又は金属と窒素との化合物から構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のシート加熱装置。
8. 上記導電体を兼ねたプラテンローラはシリコンゴムに導電性材料を添加してなる部材から構成されていることを特徴とする請求項３に記載のシート加熱装置。
9. 請求項１〜８の何れかに記載のシート加熱装置を備え、このシート加熱装置に供給され上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に挟み込まれた感熱紙に対して上記発熱体列の駆動により印字が行われるように構成されていることを特徴とするサーマルプリンタ。
10. 請求項１〜８の何れかに記載のシート加熱装置を備え、上記シート加熱装置に供給され上記プラテンローラと上記サーマルヘッドとの間に挟み込まれた感熱性粘着シートの一方の面を上記発熱体列の駆動により加熱させることで、この一方の面に設けられている感熱性粘着剤層を活性化させて粘着性を発現させるように構成されていることを特徴とする熱活性化装置。

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