JP5136152B2 - プリンタ - Google Patents

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Description

本発明はプリンタに関する。
従来、例えばインクが塗布されたインクリボンをプリント用紙の印刷面に重ね合わせつつサーマルヘッドにより加熱することによって、インクを昇華させてプリント用紙に転写する昇華型のプリンタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この昇華型のプリンタにおいて、プリント濃度(階調)はサーマルヘッドからインクリボンに付与される熱量に応じて変化し、この熱量が増大することに伴い、プリント濃度が増大するようになっている。
特開2003−320723号公報
ところで、上記従来技術の一例に係るプリンタにおいては、印刷の工程においてインクリボンに相対的に強い外力が作用する場合があり、サーマルヘッドの加熱による熱劣化が相対的に大きいインクリボンの後端部において、インクリボンの破断が生じてしまう虞がある。
例えば、昇華型のプリンタでは、サーマルヘッドの加熱位置において互いに密着状態に重ね合わせられたプリント用紙とインクリボンとは、印刷完了後に、サーマルヘッドとプラテンローラとによって挟み込まれる印刷位置から剥離プレートまで搬送され、インクリボンが剥離プレートによってプリント用紙から剥離されるようになっている。このため、プリント用紙の終端部近傍に印刷領域の端部が設定されている場合には、この印刷領域の端部が剥離プレートに到達するまでの間に、プリント用紙の終端部が印刷位置から外れてしまい、サーマルヘッドがインクリボンのみを介してプラテンローラに接触することで、インクリボンに過剰な負荷が作用し、インクリボンの熱劣化が相対的に大きい位置で破断が生じるという問題がある。
この問題に対して、例えば、印刷領域の端部をプリント用紙の終端部近傍から央部へとずらすようにしてプリント用紙に印刷には寄与しない余剰部を設け、印刷領域の端部が剥離プレートに到達するまでの間は、余剰部が印刷位置に存在するように設定することで、サーマルヘッドがインクリボンのみを介してプラテンローラに接触することを防止する方法が知られている。
しかしながら、この場合には、プリント用紙の余剰部に起因して、印刷に要する費用が増大すると共に、プリント用紙の収納に要する空間が増大し、プリンタが大型化してしまうという問題が生じる。
また、例えば、インクリボンの長手方向に沿って周期的に設けられた各色の先頭位置に対して頭出しを行う場合等において、インクリボンの巻き取り速度が相対的に高速となる場合、あるいは、印刷開始時にサーマルヘッドが相対的に高速でインクリボンに圧接される場合等においては、インクリボンに作用する張力が増大することから、インクリボンの熱劣化が相対的に大きい位置で破断が生じてしまう虞がある。
このような問題に対して、例えば、インクリボンの巻き取り速度を相対的に低速状態としたり、サーマルヘッドの移動速度を相対的に低速に設定する方法が知られている。
しかしながら、これらの場合には、印刷に要する速度が低下してしまうという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、インクリボンの破断を適切に抑制することが可能なプリンタを提供することを目的とする。
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の発明のプリンタは、互いに重ね合わされたプリント用紙とインクリボンとを厚さ方向の両側から挟み込むサーマルヘッドおよびプラテンローラを備え、前記インクリボンを前記サーマルヘッドにより加熱することによって、前記インクリボンのインクを前記プリント用紙に転写するプリンタであって、適宜のプリント用画像と、該プリント用画像の後端に連続する所定の終端画像とを、前記プリント用紙に印刷する印刷手段を備えており前記終端画像の印刷位置に対応するインクリボン上の位置に、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と所定程度未満の熱劣化が生じる領域とが幅方向に沿って交互に且つ一列のみをなして形成されるように、前記終端画像が設定されていることを特徴としている。
上記構成のプリンタによれば、プリント用紙の印刷領域に印刷される適宜のプリント用画像の後端に追加される終端画像の印刷位置に対応するインクリボン上の位置には、終端画像の形状に応じた加熱がサーマルヘッドにより行われる。この終端画像と、プリント用紙の搬送方向の所定位置で搬送方向に直交する仮想的な平面との交線は、搬送方向に直交する方向(つまり、プリント用紙の幅方向)に断続的なパターンを有することから、サーマルヘッドによる加熱に起因してインクリボンに熱劣化が生じる場合、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、例えばインクリボンの幅方向に平行となる(つまり、搬送方向に直交する)直線状等の連続する形状となることを防止することができる。
つまり、サーマルヘッドにより加熱されたインクリボンには、搬送方向に張力が作用することから、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、例えばインクリボンの幅方向に平行となる(つまり、搬送方向に直交する)直線状の場合では、例えばインクリボンの幅方向に直交する(つまり、搬送方向に平行となる)直線状の場合に比べて、この境界での破断が生じ易くなる。このため、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、例えばインクリボンの幅方向に平行となる直線状等の連続する形状を有する場合には、この境界において連続的な破断が生じ、インクリボンが切断されてしまう虞がある。
これに対して、サーマルヘッドにより加熱されたインクリボンにおいて、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と搬送方向に直交する仮想的な平面との交線が断続的なパターンとなり、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、インクリボンの幅方向において交互に、インクリボンの搬送方向に凹凸を繰り返す形状となる場合には、インクリボンの幅方向での連続的な破断によってインクリボンが切断されてしまうことは抑制される。
さらに、請求項2に記載の発明のプリンタは、印刷済みの前記プリント用紙を所定の切断位置で切断する切断手段(例えば、実施の形態でのペーパーカッタ5)を備え、前記印刷手段は、前記終端画像を前記プリント用紙の前記搬送方向での前記切断位置以後の領域に印刷することを特徴としている。
上記構成のプリンタによれば、終端画像はプリント用紙の搬送方向に沿った切断位置以後の領域、つまり適宜のプリント用画像が印刷されたプリント用紙から切り離される領域に印刷されることから、プリント用画像が印刷されたプリント用紙に不必要な終端画像が含まれることを防止することができる。
請求項1に記載の発明のプリンタによれば、インクリボンに作用する負荷に起因してインクリボンの幅方向での連続的な破断が生じることを抑制することができる。
さらに、請求項2に記載の発明のプリンタによれば、プリント用画像が印刷されたプリント用紙に不必要な終端画像が含まれることを防止することができる。
以下、本発明のプリンタの一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるプリンタ1は、例えば熱転写式の昇華型のプリンタであって、図1に示すように、プリント用紙2がロール状に巻回された用紙リール3と、プリント用紙2の搬送経路に沿って配置されたプリンタ機構4と、プリンタ機構4において印刷されたプリント用紙2を切断するペーパーカッタ5とを備えて構成されている。
プリンタ機構4は、例えば図2に示すように、サーマルヘッド11と、サーマルヘッド11に対向配置されたプラテンローラ12と、インクリボン13と、剥離プレート(剥離部材)14とを備えている。
サーマルヘッド11とプラテンローラ12との間には、用紙リール3から送り出されたプリント用紙2と、このプリント用紙2の印刷面に重ね合わされたインクリボン13とが挟み込まれている。
そして、サーマルヘッド11には、印刷時の各ドットに対応する複数の発熱抵抗体11aがマトリックス状に配列されており、各発熱抵抗体11aを適宜のパターンをなすように発熱させることでサーマルヘッド11とプラテンローラ12との間のインクリボン13が所定の印刷位置において加熱される。
インクリボン13は、例えば図3に示すように、ベースフィルムの一面である表面にイエローインクY,マゼンタインクM,シアンインクCおよびラミネート材Lがインクリボン13の走行方向に沿って、順次、繰り返し塗布されている。ここで、ベースフィルム上の各領域の間には反射型のマーキング13aが設けられており、このマーキング13aがセンサ16により検出されることでインクリボン13の位置決めが行われる。
なお、センサ16がカラーセンサである場合には、各インク領域の色に基づいてインクリボン13の位置決めを行うことができ、インクリボン13のマーキング13aを省略することが可能である。また、これらイエローインクYおよびマゼンタインクMおよびシアンインクCは、例えば染料系の昇華インクによって形成されている。
また、インクリボン13のベースフィルムの他面である裏面には、加熱されることで摩擦係数が小さくなるバックコート剤が塗布されている。
そして、インクリボン13は、サーマルヘッド11の発熱抵抗体11aとプラテンローラ12とによって、プリント用紙2と共に挟持された状態でサーマルヘッド11の発熱抵抗体11aが発熱することにより、塗布された各インクY,M,Cまたはラミネート材Lが昇華または溶融してプリント用紙2の印刷面に付着する。
インクリボン13は、リボン巻取ローラ21と、リボン巻戻ローラ22とにそれぞれ巻回されている。そして、プリント用紙2の印刷面に異なる各色の各インクY,M,Cを、順次、重ねて付着させるために各インクY,M,Cの転写毎に行われるインクリボン13の送り出し(巻き取り)動作と巻き戻し動作とは、リボン巻取ローラ21を回転駆動するインクリボン巻取モータ21aと、リボン巻戻ローラ22を回転駆動するインクリボン巻戻モータ22aとによって実行される。
つまり、インクリボン13の送り出し(巻き取り)動作では、インクリボン13は、リボン巻戻ローラ22から送り出された後、リボン搬送ローラ23,24を介してサーマルヘッド11とプラテンローラ12との間を通り、リボン搬送ローラ25を介してリボン巻取ローラ21で巻き取られる。
また、インクリボン13の巻き戻し動作では、インクリボン13は、リボン巻取ローラ21から送り出された後、リボン搬送ローラ25を介してサーマルヘッド11とプラテンローラ12との間を通り、リボン搬送ローラ23,24を介してリボン巻戻ローラ22で巻き戻される。
剥離プレート14は、サーマルヘッド11の印刷位置よりもインクリボン13の送り出し方向前方であって走行経路における印刷位置とリボン搬送ローラ25との間に設けられており、印刷位置においてプリント用紙2に重ね合わされたインクリボン13を剥離する。この剥離プレート14は、例えばステンレスの薄板等が湾曲させられることによって形成されており、湾曲した曲面がインクリボン13の裏面と接触する接触面14Aとされている。
また、用紙搬送モータ3aにより回転駆動させられる用紙リール3と印刷位置との間には、プリント用紙2の搬送方向に沿って搬送ローラ31が設けられている。そして、印刷位置とペーパーカッタ5との間には、プリント用紙2の搬送方向に沿って搬送ローラ32が設けられている。
このプリンタ1の制御装置40は、例えば図4に示すように、主制御部41と、外部の制御装置(例えば、ホストコンピュータ等)Eから印刷対象となる画像をYMC(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C))等の画像データにより受信して一時的に記憶するイメージバッファ42と、外部の制御装置Eから送信された画像データおよび予め記憶している終端画像データに応じた各画像の印刷を制御するプリント制御部43と、サーマルヘッド11の発熱抵抗体11aに対し、階調(つまり濃度)に応じた通電パルスパターンによりパルス通電を行う通電パルス発生部44と、各モータ21a,22a,3aを駆動制御するモータ駆動制御部45とを備えて構成されている。
プリント制御部43は、例えばプリント用画像データ生成部51と、インクリボン巻取/巻戻処理部52と、ロール紙駆動処理部53と、終端画像データ記憶部54と、サーマルヘッド加熱制御部55とを備えて構成されている。
プリント用画像データ生成部51は、例えばイメージバッファ42に記憶された画像データをインクリボン13の各インクY,M,Cに対応したプリント用画像データに変換する。
インクリボン巻取/巻戻処理部52は、インクリボン13の送り出し(巻き取り)動作および巻き戻し動作を制御して、印刷位置に対するインクリボン13の相対位置が適宜の位置となるように制御する。
ロール紙駆動処理部53は、用紙リール3からプリント用紙2の送り出しを制御すると共に、ペーパーカッタ5によるプリント用紙2の切断を制御する。
終端画像データ記憶部54は、後述する一連の印刷処理、つまりインクリボン13の各インクY,M,Cによるプリント用紙2に対する印刷において、プリント用紙2の各プリントエリアPの終端部PEに追加される所定の終端画像PAに対する終端画像データ(つまり、各インクY,M,Cに対応した終端画像データ)を記憶する。
この終端画像PAは、例えば図5および図6に示すように、プリント用紙2のプリントエリアPの終端部PEにおいて、プリント用画像データに応じて印刷されたプリント用画像PDの後端PDEに連続するようにして追加され、ペーパーカッタ5により切断されるプリント用紙2の所定の切断位置PC以後の領域に印刷されている。
この終端画像PAは、例えば、プリント用画像PDの後端PDEと同等のプリント濃度(階調)を有し、プリントエリアPの幅方向(つまりプリント用紙2の搬送方向に直交する方向)の全幅に亘ってプリント用紙2の搬送方向に所定長さL1を有すると共にプリント用画像PDの後端PDEに連続する第1画像PA1と、プリントエリアPの幅方向に所定間隔W1を置いて配列された所定幅W2かつ所定長さL2を有する略長方形状であって第1画像PA1に連続する複数の第2画像PA2とから構成されている。
これにより、プリント用紙2の搬送方向に直交する仮想的な平面VSと複数の第2画像PA2との交線はプリントエリアPの幅方向に断続的なパターンとなり、終端画像PAの後端PAEは、プリントエリアPの幅方向において交互に、プリント用紙2の搬送方向に凹凸を繰り返す形状となる。
これに伴い、プリント用紙2のプリントエリアPの終端部PEにおいてプリント用画像PDの後端PDEに追加された所定の終端画像PAの印刷位置に対応するインクリボン13上の位置では、終端画像PAの形状に応じてサーマルヘッド11の発熱抵抗体11aによる加熱が行われる。
このため、サーマルヘッド11の発熱抵抗体11aによる加熱に起因してインクリボン13に熱劣化が生じる場合、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界は、終端画像PAの後端PAEに応じた形状、つまりインクリボン13の幅方向において交互にインクリボン13の搬送方向(つまりプリント用紙2の搬送方向)に凹凸を繰り返す形状となる。
ところで、サーマルヘッド11により加熱されたインクリボン13には、搬送方向に張力が作用することから、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、例えばインクリボン13の幅方向に平行となる(つまり、搬送方向に直交する)直線状の形状を有する箇所では、例えばインクリボン13の幅方向に直交する(つまり、搬送方向に平行となる)直線状の形状を有する箇所に比べて、この境界での破断が生じ易くなる。このため、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、例えばインクリボン13の幅方向に平行となる直線状に連続する形状を有する場合には、この境界において連続的な破断が生じ、インクリボン13が切断されてしまう虞がある。
これに対して、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と搬送方向に直交する仮想的な平面VSとの交線がインクリボン13の幅方向において断続的なパターンとなり、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、インクリボン13の幅方向において交互に、インクリボン13の搬送方向に凹凸を繰り返す形状となる場合には、インクリボン13の幅方向での連続的な破断によってインクリボン13が切断されてしまうことは抑制される。
サーマルヘッド加熱制御部55は、プリント用画像データ生成部51により生成されたプリント用画像データおよび終端画像データ記憶部54に予め記憶された終端画像データに基づき、各画像データの濃度の階調に応じてサーマルヘッド11から出力する熱量を制御するための制御指令を生成し、サーマルヘッド11に出力する。
本実施の形態によるプリンタ1は上記構成を備えており、次に、このプリンタ1の動作について添付図面を参照しながら説明する。
先ず、プリンタ1は、用紙リール3からプリント用紙2を搬送ローラ31によって搬送経路に沿って順次送り出す。そして、プリント用紙2の搬送方向先端をサーマルヘッド11とプラテンローラ12との間の印刷位置に導入する。
そして、サーマルヘッド11とプラテンローラ12とによって、プリント用紙2の厚さ方向の両側から挟み込むようにしてプリント用紙2およびインクリボン13を所定の圧力で挟持した状態で、インクリボン13およびプリント用紙2を搬送方向に送り出す。
このとき、サーマルヘッド11に設けられた適宜の発熱抵抗体11aをプリント用画像データおよび終端画像データに応じて加熱することで、インクリボン13のイエローインクYを昇華させてプリント用紙2の印刷面にイエローインクYを付着させ、プリント用紙2にイエローの画像を印刷する。なお、インクリボン13の裏面に塗布されているバックコート剤により、サーマルヘッド11による加熱時にインクリボン13が発熱抵抗体11aに熱融着することが防止される。
さらに、発熱抵抗体11aによる加熱と共に、インクリボン巻取モータ21aを回転駆動させることによってリボン巻取ローラ21を回転させてインクリボン13の巻き取りを行う。このとき、印刷位置においてプリント用紙2に重ね合わされたインクリボン13は剥離プレート14によってプリント用紙2から剥離されつつ、リボン巻取ローラ21によって巻き取られる。
このインクリボン13の巻き取り動作に伴い、インクリボン13に搬送方向の張力が作用した状態であっても、サーマルヘッド11により加熱されたインクリボン13において所定程度以上の熱劣化が生じる領域と搬送方向に直交する仮想的な平面VSとの交線が断続的なパターンとなり、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、インクリボン13の幅方向において交互に、インクリボン13の搬送方向に凹凸を繰り返す形状となることから、インクリボン13の幅方向での連続的な破断によってインクリボン13が切断されてしまうことは抑制される。
そして、適宜の長さのインクリボン13の巻き取り動作の完了後に、サーマルヘッド11とプラテンローラ12とによるインクリボン13およびプリント用紙2の挟持状態を解除し、リボン巻取ローラ21によるインクリボン13の巻き取りを停止する。
そして、インクリボン13のイエローインクYによる印刷分だけプリント用紙2を搬送方向後方に戻し、再びサーマルヘッド11とプラテンローラ12とでプリント用紙2およびインクリボン13を所定の圧力で挟持する。
以下、インクリボン13のイエローインクYに対する処理と同様の処理によって、順次、インクリボン13のマゼンタインクM、シアンインクC、ラミネート剤Lの印刷を行う。
そして、プリンタ機構4による各インクY,M,Cの印刷およびラミネート剤Lの印刷が完了したプリント用紙2を、搬送ローラ32によって搬送経路に沿ってペーパーカッタ5まで搬送し、プリント用紙2の所定の切断位置PCをペーパーカッタ5によって切断する。これにより、終端画像PAが印刷されたプリント用紙2の切断位置PCよりも後部の領域を、プリント用画像PDが印刷されたプリント用紙2から切り離す。
上述したように、本実施の形態によるプリンタ1によれば、インクリボン13において、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と搬送方向に直交する仮想的な平面VSとの交線が断続的なパターンとなり、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と熱劣化が所定程度未満になる領域との境界が、インクリボン13の幅方向において交互に、インクリボン13の搬送方向に凹凸を繰り返す形状を有することから、インクリボン13に作用する張力に起因してインクリボン13の幅方向に連続的な破断が生じることでインクリボン13が切断されてしまうことは抑制される。
しかも、終端画像PAはプリント用紙2の搬送方向に沿った切断位置PC以後の領域、つまり適宜のプリント用画像PDが印刷されたプリント用紙2とは切り離される領域に印刷されることから、プリント用画像PDが印刷されたプリント用紙2に不必要な終端画像PAが含まれることを防止することができる。
なお、上述した実施の形態においては、終端画像PAを、第1画像PA1と第2画像PA2とから構成するとしたが、これに限定されず、例えば図7に示す第1変形例のように、第1画像PA1を省略し、プリント用画像PDの後端PDEに連続する第2画像PA2のみによって終端画像PAを構成してもよい。
また、上述した実施の形態においては、終端画像PAを、プリント用画像PDの後端PDEに連続する第1画像PA1と、第1画像PA1に連続する第2画像PA2とから構成するとしたが、これに限定されず、例えば図8に示す第2変形例のように、第1画像PA1と、この第1画像PA1に連続してプリント用紙2の搬送方向後方に向かい突出するようにして印刷される適宜の形状の第3画像PA3とに加えて、第1画像PA1および第3画像PA3とは独立した位置に印刷される適宜の形状の第4画像PA4とによって終端画像PAを構成してもよい。
また、上述した実施の形態においては、終端画像PAを、プリント用画像PDの後端PDEに連続する第1画像PA1と、第1画像PA1に連続する第2画像PA2とから構成するとしたが、これに限定されず、例えば図9に示す第3変形例のように、プリント用画像PDの後端PDEに連続する略枠状の第5画像PA5により構成してもよい。
この第5画像PA5からなる終端画像PAの後端PAEは、例えば、プリントエリアPの幅方向(つまりプリント用紙2の搬送方向に直交する方向)において交互に、プリント用紙2の搬送方向に滑らかに凹凸を繰り返す波型形状を有している。そして、第5画像PA5は後端PAEの波型形状に沿った内面形状を有し、蛇行しつつプリントエリアPの幅方向に伸びる中空部PHを備え、プリント用紙2の搬送方向に直交する仮想的な平面VSと第5画像PA5との交線は、波型形状の後端PAEおよび中空部PHに起因して、プリントエリアPの幅方向に断続的なパターンとなるように設定されている。
本発明の一実施形態に係るプリンタの側面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタのプリンタ機構を拡大して示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るインクリボンの要部平面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタの制御装置の構成図である。 本発明の一実施形態に係るプリント用紙のプリントエリアPの終端部PEの拡大図である。 本発明の一実施形態に係るプリントエリアPの終端部PEを示す図である。 本発明の実施形態の第1変形例に係るプリントエリアPの終端部PEを示す図である。 本発明の実施形態の第2変形例に係るプリントエリアPの終端部PEを示す図である。 本発明の実施形態の第3変形例に係るプリントエリアPの終端部PEを示す図である。
符号の説明
1 プリンタ、2 プリント用紙、3 用紙リール、4 プリンタ機構、5 ペーパーカッタ(切断手段)、11 サーマルヘッド、12 プラテンローラ、13 インクリボン、14 剥離プレート、21 リボン巻取ローラ、22 リボン巻戻ローラ、23 リボン搬送ローラ、24 リボン搬送ローラ、25 リボン搬送ローラ、31 搬送ローラ、32 搬送ローラ、40 制御装置、41 主制御部、43 プリント制御部、44 通電パルス発生部、45 モータ駆動制御部、51 プリント用画像データ生成部、52 インクリボン巻取/巻戻処理部、53 ロール紙駆動処理部、54 終端画像データ記憶部、55 サーマルヘッド加熱制御部(印刷手段)

Claims (2)

  1. 互いに重ね合わされたプリント用紙とインクリボンとを厚さ方向の両側から挟み込むサーマルヘッドおよびプラテンローラを備え、前記インクリボンを前記サーマルヘッドにより加熱することによって、前記インクリボンのインクを前記プリント用紙に転写するプリンタであって、
    適宜のプリント用画像と、該プリント用画像の後端に連続する所定の終端画像とを、前記プリント用紙に印刷する印刷手段を備えており
    前記終端画像の印刷位置に対応するインクリボン上の位置に、所定程度以上の熱劣化が生じる領域と所定程度未満の熱劣化が生じる領域とが幅方向に沿って交互に且つ一列のみをなして形成されるように、前記終端画像が設定されていることを特徴とするプリンタ。
  2. 印刷済みの前記プリント用紙を所定の切断位置で切断する切断手段を備え、
    前記印刷手段は、前記終端画像を前記プリント用紙の前記搬送方向での前記切断位置以後の領域に印刷することを特徴とする請求項1に記載のプリンタ。
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