JP5737091B2 - 記録用紙、サーマルプリンタ装置およびサーマルプリンタ装置のクリーニング方法 - Google Patents

Description

この発明は、記録用紙、サーマルプリンタ装置およびサーマルプリンタ装置のクリーニング方法に関し、特にサーマルヘッドに付着した異物を除去するものに関する。

熱昇華式記録を行うサーマルプリンタは、ロール状の記録用紙とＹＭＣ（Yellow-Magenta-Cyan）の三原色を塗布したインクリボンとを、サーマルヘッドとプラテンローラーとで挟み込み、サーマルヘッドの発熱部でインクを加熱して気化させることにより記録用紙に印刷している。

このようなサーマルプリンタにおいて、印刷を連続して行っていると、サーマルヘッドには埃やインクリボンの背面カスが付着してしまう。これらの異物がサーマルヘッドの発熱部に付着すると、発熱部とインクリボンとの接触性が低下し、結果として記録画像には白筋状の記録抜けが生じて印刷不良が発生してしまう。このため、サーマルヘッドをクリーニングして付着した異物を取り除き、印刷品位を保つ必要がある。

従来のサーマルヘッドのクリーニング方法として、クリーニング液を含浸したクリーニングリボンを備えるクリーニングカセットを装着し、サーマルヘッドをクリーニングリボンに加圧した状態で、クリーニングリボンを巻き取ることによりクリーニングするものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、他の方法として、表面に砥粒がコーティングされているクリーニングシートを用意し、サーマルヘッドを当該クリーニングシートに加圧した状態で、サーマルヘッドとプラテンローラーとの間にクリーニングシートを通過させることによりクリーニングするものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平６−２７８３３９号公報 特開平５−１３８９９２号公報

しかしながら、特許文献１のようなクリーニングリボンによるクリーニング方法においては、別装置であるクリーニングカセットを必要とするため、クリーニングのコストが高いという問題点があった。また、特許文献２のようなクリーニングシートによるクリーニング方法においても同様に、別部材であるクリーニングシートを必要とするため、クリーニングのコストが高いという問題点があった。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、低コストでサーマルヘッドをクリーニングできる記録用紙を得ることを目的とする。

この発明の記録用紙は、インクリボンを用いてサーマルヘッドによって印刷を行うサーマルプリンタ装置に用いられるロール状に巻回された記録用紙において、記録用紙には、サーマルヘッドをクリーニングするための複数のクリーニング孔が設けられ、複数のクリーニング孔は、サーマルヘッドの発熱部が複数のクリーニング孔に接触することによりサーマルヘッドをクリーニングするよう配置されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、別装置や別部材を必要とせず、簡単な構成でサーマルヘッドをクリーニングすることができるので、クリーニングのコストを低減できる。

実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係る記録用紙を示す斜視図である。 実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部を示す断面図である。 実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部を示す断面図である。 実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部を示す断面図である。 実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部を示す断面図である。 実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部を示す断面図である。 実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置においてサーマルヘッドの発熱部とクリーニング孔との位置関係を示す図である。 実施の形態１に係る記録用紙の変形例を示す図である。 実施の形態１に係る記録用紙の変形例を示す図である。 実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部の変形例を示断面図である。 実施の形態２に係る記録用紙を示す斜視図である。 実施の形態２に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作前の状態を示す断面図である。 実施の形態２に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部を示す断面図である。

実施の形態１．
まず、実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置の構成を示す断面図である。

サーマルプリンタ装置１００は、熱昇華式記録により記録用紙７に印刷を行うものであり、図１に示すように、インクリボン２に塗布されているインクを加熱し、記録用紙７に印刷を行うサーマルヘッド１と、サーマルヘッド１に対向する位置に設けられたプラテンローラー４とを備えている。また、サーマルプリンタ装置１００は、記録用紙７を搬送する搬送手段としてのグリップローラー５と、グリップローラー５に対向して配置されたピンチローラー６とを備えている。記録用紙７は、グリップローラー５とピンチローラー６とで挟み込まれており、グリップローラー５を回転させることにより搬送される。

インクリボン２は、印刷に合わせて供給ボビン３ｂから繰り出され、巻き取りボビン３ａにより巻き取られる。１巻のインクリボン２は、１巻の記録用紙７を印刷できる分の長さを有しており、１巻の記録用紙７を使い終わるのとほぼ同時に、１巻のインクリボン２を使い終わる。

サーマルヘッド１には、インクリボン２のインクを加熱する発熱部１ａが、ヘッドの長手方向、すなわち記録用紙７の幅方向と平行な方向に沿って形成されている。サーマルプリンタ装置１００は、記録用紙７とインクリボン２とを、サーマルヘッド１とプラテンローラー４とで挟み込み、発熱部１ａを発熱させてインクリボン２のインクを気化することで、記録用紙７に文字や画像を印刷する。

また、サーマルプリンタ１００装置は、サーマルヘッド１、グリップローラー５および巻き取りボビン３ａを制御する制御部（図示せず）を備えている。実施の形態１のサーマルプリンタ装置１００において、サーマルヘッド１の動作の制御や、巻き取りボビン３ａを回転させる制御、グリップローラー５を回転させる制御は、この制御部によって行われる。

次に、図２を用いて実施の形態１の記録用紙７を説明する。図２は、実施の形態１に係る記録用紙を示す斜視図である。

記録用紙７は、図２に示すように、その終端７ｂが巻芯１６に固定されており、巻芯１６の周りにロール状に巻回されて構成されている。記録用紙７の終端７ｂから所定長さの領域を終端領域１３と定義すると、終端領域１３にはサーマルヘッド１をクリーニングするための複数のクリーニング孔８と、サーマルプリンタ装置１００にクリーニング動作の開始を指示するためのエンド検知孔９ｂ（マーク）とが設けられている。クリーニング孔８は、円形の孔が６列にわたって配置されており、各列において隣り合う孔同士の間隔は等しく、奇数列と偶数列の孔は互いに１孔分ずれた千鳥状に配置されている。

なお、実施の形態１の記録用紙７は、サーマルヘッドによって印刷を行うサーマルプリンタ装置に用いられる記録用紙に、穴あけパンチを用いたパンチ加工によってクリーニング孔８を開口することで製造する。このように、クリーニング孔８をパンチ加工によって形成することで、簡易且つ低コストに記録用紙７を製造することができ、さらには、孔の形状を容易に変更することができる。

次に、実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置１００のクリーニング動作を、図３〜図７を用いて説明する。図３〜図７は、実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部を示す断面図である。

まず、図３に示すように、上述したマークを検知する検知手段としての検知孔センサー（図示せず）により記録用紙７に設けられたエンド検知孔９ｂが検知されると、制御部は記録用紙７を１巻使い切ったと判断する。このとき、上述のようにインクリボン２も１巻使い切った状態にある。

次に、図４に示すように巻き取りボビン３ａを回転させる。このとき、インクリボン２の終端を供給ボビン３ｂに固定しないようにすることで、インクリボン２は巻き取りボビン３ａに巻き取られる。また、インクリボン２の巻き取りと同時に、グリップローラー５を回転させることで記録用紙７を所定の長さ分だけ排出方向１７へ移動させ、クリーニング孔８の１列目をサーマルヘッド１の発熱部１ａの直下に位置させる。このようにして、サーマルヘッド１とプラテンローラー４との間には、記録用紙７のみが挟みこまれている状態になり、サーマルヘッド１の発熱部１ａをクリーニング孔８に直接接触させることができる状態になる。

次に、図５に示すように、サーマルヘッド１とプラテンローラー４とで記録用紙７を挟持する。インクリボン２は既に巻き取られているので、サーマルヘッド１の発熱部１ａはクリーニング孔８に直接接触する。

この状態において、図６に示すように、グリップローラー５を回転させることにより、記録用紙７を巻き取り方向１８に向けて所定の長さ分だけ移動させる。クリーニング孔８がサーマルヘッド１の発熱部１ａを通過する際に、発熱部１ａに付着した埃やインクリボン２の背面カスなどの異物が、クリーニング孔８の縁によって削ぎ落とされて絡み取られる。

最後に、図７に示すように、サーマルヘッド１を開放することでクリーニング動作が完了する。

ここで、図８を用いて上述したクリーニング動作におけるサーマルヘッド１の発熱部１ａとクリーニング孔８との位置関係を説明する。図８は、実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置においてサーマルヘッドの発熱部とクリーニング孔との位置関係を示す図である。上述のように、記録用紙７の終端領域１３には円形のクリーニング孔８が奇数列と偶数列とで互いに１孔分ずれた千鳥状に配置されているので、サーマルヘッド１の発熱部１ａが接触した状態で記録用紙７を移動させると、孔に接触する発熱部１ａの位置は、１列目の孔（図８（ａ））と２列目の孔（図８（ｂ））とでは１孔分ずれる。この結果、サーマルヘッド１の発熱部１ａを所定幅にわたってクリーニングすることができる。

また、クリーニング孔８は円形であるので、サーマルヘッド１の発熱部１ａとクリーニング孔８とが接触した状態で記録用紙７を移動させると、発熱部１ａとクリーニング孔８の縁との接触位置は、円弧をたどるように徐々に変化していく。すなわち、発熱部１ａと孔の縁との接触位置が徐々に変化するようにして異物が削ぎ落とされる。

実施の形態１のサーマルプリンタ装置１００によれば、複数のクリーニング孔８が設けられた記録用紙７をサーマルヘッド１とプラテンローラー４とで挟持し、サーマルヘッドの発熱部１ａがクリーニング孔８に接触した状態で、記録用紙７を移動させるようにしているので、別装置であるクリーニングカセットや、別部材であるクリーニングシートを用意する必要もなく、簡単な構成でサーマルヘッド１をクリーニングすることができ、クリーニングのコストを低減できる。

さらに、クリーニングした後の記録用紙７はクリーニングで取り去った異物と共に捨て去られ、次のクリーニングの際には新たに取り付けられる記録用紙７のクリーニング孔８でクリーニングが行われるので、クリーニング機能を劣化させることなく、定期的にサーマルヘッド１をクリーニングすることができる。

また、インクリボン２を介さずに、サーマルヘッド１をクリーニング孔８に直接接触させた状態で記録用紙７を移動させるようにしているので、サーマルヘッド１の発熱部１ａに付着した異物は、クリーニング孔８の縁に直接接触するようにして削ぎ落とされ、高いクリーニング効果が得られる。

また、実施の形態１の記録用紙７によれば、円形のクリーニング孔８を奇数列と偶数列とで１孔分ずれた千鳥状に配置しているので、サーマルヘッド１の発熱部１ａを所定幅にわたってクリーニングすることができる。

また、クリーニング孔８は円形に形成されているので、サーマルヘッド１のクリーニング動作の際には、発熱部１ａと孔の縁との接触位置が徐々に変化するようにして異物が削ぎ落とされる。これにより、発熱部１ａと孔の縁との間に瞬間的に大きな摩擦が働き、サーマルヘッド１の発熱部１ａが損傷してしまうことを防止することができる。

また、クリーニング孔８を記録用紙７の終端領域１３に設けるようにしているので、サーマルプリンタ装置１００のクリーニング動作を行う際には記録用紙７およびインクリボン２は既に使い終わった状態である。よって、インクリボン２を簡単に巻き取ることができ、容易にサーマルヘッド１の発熱部１ａをクリーニング孔８に直接接触させることができる。

なお、実施の形態１では円形のクリーニング孔８を示したが、クリーニング孔８の形状はこれに限るものではない。図９は、実施の形態１に係る記録用紙のクリーニング孔の変形例を示しており、図９（ａ）は楕円形のクリーニング孔を、図１０（ｂ）は菱形のクリーニング孔を示している。図９（ａ）に示すように、クリーニング孔８の形状を楕円形としても、円形の場合と同様にクリーニングの際に発熱部１ａと孔の縁との間に働く摩擦によってサーマルヘッド１の発熱部１ａが損傷してしまうことを防止することができる。

また、図９（ｂ）に示すように、クリーニング孔８の形状を孔の縁が記録用紙７の幅方向に対して傾斜する菱形としても、サーマルヘッド１の発熱部１ａとクリーニング孔８の縁との接触位置は徐々に変化するので、上述の円形の場合と同様の効果を得ることができる。なお、クリーニング孔８の縁が記録用紙７の幅方向に対して傾斜する形状であれば、その他の形状においても、クリーニング動作の際にサーマルヘッド１の発熱部１ａとクリーニング孔８の縁との接触位置は徐々に変化するので、上記と同様の効果を得ることができる。

また、記録用紙７にサーマルヘッド１をクリーニングするための切欠き部１５をさらに設けるようにしても良い。図１０は、実施の形態１に係る記録用紙の変形例を示す図である。このようにすることで、サーマルヘッド１の発熱部１ａの記録用紙７と接触する部分の全てをクリーニングすることができる。

また、実施の形態１では、クリーニング孔８を奇数列と偶数列とで１孔分ずれた千鳥状に配置したものを示したが、クリーニング孔８の配置の仕方はこれに限るものではない。サーマルヘッド１の発熱部１ａのクリーニングすべき部分が、孔の縁と接触するようにクリーニング孔８を配置すれば、上記と同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態１では、インクリボン２の終端を供給ボビン３ｂに固定せずに巻き取りボビン３ａを回転させることで、インクリボン２を巻き取りボビン３ａに巻き取ってサーマルヘッド１の発熱部１ａをクリーニング孔８に直接接触させることができる状態にするものを示したが、サーマルヘッド１の発熱部１ａをクリーニング孔８に直接接触させることができる状態にする方法はこれに限らない。図１１は、実施の形態１に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部の変形例を示す断面図である。この変形例においては、供給ボビン３ｂに固定されたインクリボン２の終端付近にミシン目１０を形成しておき、巻き取りボビン３ａの巻き取り動作により、インクリボン２をミシン目１０の位置で供給ボビン３ｂから切り離して巻き取りボビン３ａに巻き取るようにしている。このようにしても、サーマルヘッド１の発熱部１ａをクリーニング孔８に直接接触させることができる状態にすることができる。

また、図３〜図７に示したサーマルプリンタ装置１００のクリーニング動作は、複数回繰り返し行うようにしても良い。クリーニング動作を繰り返し行うことによってサーマルヘッド１の発熱部１ａをより効果的にクリーニングすることができる。

実施の形態２．
サーマルプリンタ装置において、使用済みの記録用紙を新たな記録用紙へと交換する際には、交換作業を行う作業者が記録用紙の始端領域に手で触れるため、記録用紙の始端領域には指紋などの汚れが付着してしまう。記録用紙の印刷を行う領域に汚れが付着すると印刷品位が劣化してしまうので、汚れが付着した領域は廃棄しなければならない。このため、サーマルプリンタ装置は、新たな記録用紙が取り付けられた場合に記録用紙の始端領域を切断して廃棄する初期動作を行う。実施の形態２のサーマルプリンタ装置は、この初期動作と同時にクリーニング動作を行うものである。

図１２は、実施の形態２に係る記録用紙を示す図である。実施の形態１では、クリーニング孔８を記録用紙７の終端領域１３に形成する構成を示したが、記録用紙７の始端７ａから所定の長さの領域を始端領域１２と定義すると、実施の形態２では、クリーニング孔８を記録用紙７の始端領域１２に形成するようにしている。また、始端領域１２には、サーマルプリンタ装置１００にクリーニングの開始を指示するためのスタート検知孔９ａが設けられている。なお、上記以外の構成については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。

また、実施の形態２のサーマルプリンタ装置１００は、実施の形態１に示した構成に加えて、記録用紙７が取り付けられたことを検知する記録用紙検知手段（図示せず）と、インクリボン２が取り付けられたことを検知するインクリボン検知手段（図示せず）とを備え、これらの検知信号が制御部に送られるように構成されている。なお、上記以外の構成については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

次に、実施の形態２のサーマルプリンタ装置の動作を説明する。図１３は、実施の形態２に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作前の状態を示す断面図、図１４は、実施の形態２に係るサーマルプリンタ装置のクリーニング動作の一部を示す断面図である。

まず、インクリボン２および記録用紙７の交換を行う作業者が、サーマルプリンタ装置１００から使用済みのインクリボン２および記録用紙７を取り外し、サーマルプリンタ装置１００に新しい記録用紙７を取り付ける。

図１３に示すように、サーマルプリンタ装置１００に記録用紙７が取り付けられると、記録用紙検知手段は記録用紙７が取り付けられたことを検知し、検知信号を制御部へ出力する。一方、インクリボン２は取り付けられていないため、インクリボン検知手段からの検知信号は出力されない。これにより、制御手段には記録用紙検知手段からの検知信号のみが入力され、制御手段はサーマルプリンタ装置１００に記録用紙のみが取り付けられたことを判断する。

サーマルプリンタ装置１００に記録用紙７のみが取り付けられたことが判断されると、制御部は、グリップローラー５を回転させて記録用紙７を排出方向へ移動させる。そして、図１４に示すように、検知孔センサー（図示せず）によりスタート検知孔９ａが検知されると、サーマルプリンタ装置１００のクリーニング動作が開始される。なお、クリーニング動作は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。

クリーニング動作が完了すると、記録用紙７の始端領域１２はカッター（図示せず）で切断され、廃棄される。最後に、作業者がサーマルプリンタ装置１００にインクリボン２を搭載してサーマルプリンタ装置１００の初期動作が完了する。

実施の形態２のサーマルプリンタ装置１００によれば、指紋などの汚れが付着した記録用紙７の始端領域１２を切断して廃棄するのと同時に、サーマルプリンタ装置１００のクリーニング動作を行うようにしている。これにより、サーマルヘッド１の発熱部１ａをクリーニング孔８に直接接触させるためにインクリボン２を巻き取る動作を省略することができるので、実施の形態１の効果に加えて、さらに簡単にクリーニングすることができる効果が得られる。

また、指紋などの汚れが付着しているため廃棄しなければならない始端領域１２にクリーニング孔８を設けるようにしているので、クリーニングで取り去った異物は廃棄時に捨て去ることができる。

以上、実施の形態１および２について説明した。これらの実施の形態は組み合わせることができる。

１ サーマルヘッド
１ａ 発熱部
２ インクリボン
３ａ 巻き取りボビン
３ｂ 供給ボビン
４ プラテンローラー
５ グリップローラー
６ ピンチローラー
７ 記録用紙
７ａ 始端
７ｂ 終端
８ クリーニング孔
９ａ スタート検知孔（マーク）
９ｂ エンド検知孔（マーク）
１０ ミシン目
１２ 始端領域
１３ 終端領域
１５ 切欠き部
１６ 巻き芯
１７ 排出方向
１８ 巻き取り方向
２０ 切欠き部

Claims (11)

1. インクリボンを用いてサーマルヘッドによって印刷を行うサーマルプリンタ装置に用いられるロール状に巻回された記録用紙において、
   前記記録用紙には、前記サーマルヘッドをクリーニングするための複数のクリーニング孔が設けられ、
   前記複数のクリーニング孔は、前記サーマルヘッドの発熱部が前記複数のクリーニング孔に接触することにより前記サーマルヘッドをクリーニングするよう配置されていることを特徴とする記録用紙。
2. 前記クリーニング孔は、円形または楕円形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録用紙。
3. 前記クリーニング孔は、孔の縁が前記記録用紙の幅方向に対して傾斜する多角形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録用紙。
4. 前記複数のクリーニング孔は、千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の記録用紙。
5. 前記記録用紙の端部には、前記サーマルヘッドをクリーニングするための切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の記録用紙。
6. 前記複数のクリーニング孔は、前記記録用紙の終端領域に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の記録用紙。
7. 前記複数のクリーニング孔は、前記記録用紙の始端領域に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の記録用紙。
8. 前記記録用紙には、前記サーマルプリンタ装置にクリーニングの開始を指示するためのマークが設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の記録用紙。
9. サーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドに対向する位置に設けられたプラテンと、
   記録用紙を搬送する搬送手段と、
   前記サーマルヘッドおよび前記搬送手段を制御する制御手段と、
   を備え、インクリボンを用いて記録するサーマルプリンタ装置であって、
   前記制御手段は、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の記録用紙を前記サーマルヘッドと前記プラテンとで挟持し、前記サーマルヘッドの発熱部が前記複数のクリーニング孔に接触した状態で、前記搬送手段により前記記録用紙を移動させるよう制御することを特徴とするサーマルプリンタ装置。
10. サーマルヘッドと、
    前記サーマルヘッドに対向する位置に設けられたプラテンと、
    記録用紙を搬送する搬送手段と、
    前記サーマルヘッドおよび前記搬送手段を制御する制御手段と、
    を備え、インクリボンを用いて記録するサーマルプリンタ装置であって、
    請求項８に記載の記録用紙に設けられたマークを検知する検知手段を有し、
    前記制御手段は、前記検知手段が前記マークを検知した際に、前記記録用紙を前記サーマルヘッドと前記プラテンとで挟持し、前記サーマルヘッドの発熱部が前記複数のクリーニング孔に接触した状態で、前記搬送手段により前記記録用紙を移動させるよう制御することを特徴とするサーマルプリンタ装置。
11. インクリボンを用いて記録するサーマルプリンタ装置のクリーニング方法であって、
    請求項１ないし８のいずれか一項に記載の記録用紙をサーマルヘッドとプラテンとで挟持し、前記サーマルヘッドの発熱部が前記複数のクリーニング孔に接触した状態で、前記記録用紙を移動させることによりクリーニングを行うサーマルプリンタ装置のクリーニング方法。

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