JP6014335B2 - Thermal head system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、孔版印刷装置における感熱孔版用マスタの製版機構など、複数の発熱抵抗素子を配列した発熱抵抗体に電圧を印加して各発熱抵抗素子を発熱させるサーマルヘッドにおいて、サーマルヘッドに備えられた発熱抵抗素子の発熱量を制御するシステムに関する。 The present invention relates to, for example, a thermal head that heats each heating resistance element by applying a voltage to a heating resistor in which a plurality of heating resistance elements are arranged, such as a plate making mechanism of a master for heat-sensitive stencil in a stencil printing apparatus. The present invention relates to a system for controlling the amount of heat generated by a heating resistor element provided.
従来、孔版印刷装置では、感熱孔版用マスタを用いたものとして、主に輪転式孔版印刷装置及び簡易押圧式孔版印刷装置がある。これらの印刷装置では、熱溶融により穿孔される熱可塑性樹脂フィルムと、このフィルムの支持体である多孔性薄葉紙等を接着剤で貼り合わせた感熱孔版印刷用(感熱孔版用)マスタが用いられる。そして、このマスタをサーマルヘッドによって加熱し、印刷画像の画線部に対応させて穿孔することで製版を行い、製版されたマスタと印刷用紙を合わせて押圧することで、マスタの支持体側から押し出されたインキがフィルムに開けられた孔を通して印刷用紙に転移し、印刷が行われる。 Conventionally, in a stencil printing apparatus, there are mainly a rotary stencil printing apparatus and a simple press stencil printing apparatus using a thermosensitive stencil master. In these printing apparatuses, a thermosensitive stencil printing (thermosensitive stencil) master in which a thermoplastic resin film perforated by heat melting and a porous thin paper or the like as a support of this film are bonded together with an adhesive is used. Then, the master is heated by a thermal head and punched in correspondence with the image line portion of the print image, and the master is made from the master support side by pressing the master and the printing paper together. Printed ink is transferred to the printing paper through the holes formed in the film.
一般的に、サーマルヘッドは、ライン状に複数の発熱抵抗素子を配列した発熱抵抗体を有し、発熱抵抗素子を選択的に駆動することによりマスタ上に所望の印刷画像の画線部を穿孔するよう構成されている。 Generally, a thermal head has a heating resistor in which a plurality of heating resistance elements are arranged in a line shape, and a desired printed image is printed on the master by selectively driving the heating resistance elements. It is configured to
ところで、上記サーマルヘッドでは、各発熱抵抗素子の抵抗値が全て一定でないことにより、ヘッド内で発熱量に分布が生じて、画像濃度ムラやドット抜け(穿孔不発)が生じてしまうという問題がある。この問題を解決するために、従来から、抵抗値のバラつきに応じて各発熱抵抗を補正して駆動することが提案されている。 By the way, in the thermal head, since the resistance values of the respective heating resistance elements are not all constant, there is a problem that the heat generation amount is distributed in the head, resulting in uneven image density and missing dots (no perforation). . In order to solve this problem, conventionally, it has been proposed to correct each heating resistor according to the variation in resistance value and drive it.
例えば、特許文献1に開示された技術では、サーマルヘッドに設けられている複数の発熱抵抗素子の抵抗値をそれぞれ計測する計測手段と、計測された抵抗値に基づいて各発熱素子の発熱量がほぼ均一となるように各発熱素子の通電時間をそれぞれ調整する調整手段とを有することを特徴としている。これにより、サーマルヘッドの各発熱素子の発熱量が一定となり、高精度の印刷を行うことができる。 For example, in the technique disclosed in Patent Document 1, the measurement means for measuring the resistance values of a plurality of heating resistance elements provided in the thermal head, and the amount of heat generated by each heating element based on the measured resistance values. And adjusting means for adjusting the energization time of each heating element so as to be substantially uniform. Thereby, the heat generation amount of each heat generating element of the thermal head becomes constant, and high-precision printing can be performed.
しかしながら、上述した特許文献1に開示された技術では、サーマルヘッドを駆動させる都度、個々の発熱抵抗素子の抵抗値を測定したり、発熱抵抗素子の通電時間を個別に調整する手段が必要であり、抵抗値の測定などの前処理に時間を要する上に、測定のための手段が必要となり、システムの構造や制御が複雑になるという問題がある。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 described above requires means for measuring the resistance value of each heating resistor element and adjusting the energization time of each heating resistor element each time the thermal head is driven. In addition to the time required for pre-processing such as resistance value measurement, a means for measurement is required, which complicates the structure and control of the system.
ところで、近年の孔版印刷装置における印刷において、従来のA3サイズよりも、より大きな用紙に印刷する要望がある。例えば、A3サイズよりも大きな用紙に印刷した場合にあっては、用紙を見開き状に折りたたんで、適切な大きさの文字でより多くの情報を掲載することが可能である。 By the way, in printing in a recent stencil printing apparatus, there is a demand for printing on a larger paper than the conventional A3 size. For example, when printing on a paper larger than A3 size, it is possible to fold the paper in a double-folded manner and publish more information with characters of an appropriate size.
ここで、A3サイズよりも大きなサイズの用紙に印刷する場合には、製版速度を考慮した場合、サーマルヘッドをより大型に構成する必要がある。従来のA3サイズのサーマルヘッドであれば、サーマルヘッドの素子数は、7200素子程度である。従来であれば、上述した特許文献1記載の技術を適用して、抵抗値を測定し、発熱量を制御することも可能と考えられる。 Here, when printing on a paper having a size larger than the A3 size, it is necessary to make the thermal head larger in consideration of the plate making speed. In the case of a conventional A3 size thermal head, the number of elements of the thermal head is about 7200 elements. Conventionally, it is considered that the technique described in Patent Document 1 described above can be applied to measure the resistance value and control the heat generation amount.
しかしながら、A3サイズよりも大きなサイズとして、一例としてA2サイズの用紙を印刷するサーマルヘッドとなると、サーマルヘッドの発熱抵抗素子数は、従来からあるA3サイズのサーマルヘッドの2倍の14400素子程度となる。この大量のサーマルヘッドの発熱抵抗素子数に対して、それぞれ個別に発熱量を制御するとなると、前述したように、抵抗値の測定などの前処理に時間を要する上に、測定のための手段が必要となり、システムの構造や制御が複雑になるという問題がある。 However, when a thermal head that prints A2 size paper, for example, as a size larger than the A3 size, the number of heating resistance elements of the thermal head is about 14400 elements, which is twice that of a conventional A3 size thermal head. . When the amount of heat generation is individually controlled for each of the large number of heat generating resistance elements of the thermal head, as described above, it takes time for pre-processing such as resistance value measurement, and a means for measurement is required. There is a problem that the system structure and control become complicated.
ここで、図10を参照して、従来の課題を説明する。まず、図10(a)を参照して、トリミング処理について説明する。 Here, a conventional problem will be described with reference to FIG. First, the trimming process will be described with reference to FIG.
一般的に、トリミング処理とは、発熱抵抗素子へのパルス通電による構造的劣化を最小限に留めるために、発熱抵抗素子にパルス通電を複数回行うことにより発熱抵抗素子の抵抗値を変化させ、各発熱抵抗素子の抵抗値が均一化されるようにする処理方法である。そして、均一化された後のさらなる細かなバラつきに対しては、サーマルヘッドの駆動制御によってまかなっているのが通常である。 In general, the trimming process changes the resistance value of the heating resistor element by performing pulse energization multiple times on the heating resistor element in order to minimize structural deterioration due to pulse conduction to the heating resistor element. In this processing method, the resistance values of the respective heating resistance elements are made uniform. Further, it is normal that the further fine variation after being uniformized is covered by the drive control of the thermal head.
図10(a)に、A3サイズのサーマルヘッドとA3サイズよりも長尺のサイズの一例としてA2サイズのサーマルヘッドの抵抗値の分布を示す。A3サイズのヘッドにおいては、上述したトリミング処理を行うことによって、サーマルヘッド内の抵抗値バラつきを所定の誤差範囲内へと減少させることができる。しかしながら、図10(a)に示すA2サイズのサーマルヘッドにおいて、長さとして、A3サイズの倍であり、より長尺であるため、実線で示すとおり、もともと抵抗値のバラつきが大きく存在する。 FIG. 10A shows a distribution of resistance values of an A3 size thermal head and an A2 size thermal head as an example of a longer size than the A3 size. In the A3 size head, by performing the above-described trimming process, the resistance value variation in the thermal head can be reduced to a predetermined error range. However, since the A2 size thermal head shown in FIG. 10A is twice as long as the A3 size and is longer, as shown by the solid line, there is originally a large variation in resistance value.
この場合、A2サイズのサーマルヘッドに対しては、この抵抗値のバラつきが大きいため、トリミング処理を行っても、図10(a)のA2サイズのサーマルヘッドの破線で示すように、誤差範囲が大きくなる。さらに、A3サイズのサーマルヘッドと同じ誤差範囲内に収めようとすると、A3サイズのサーマルヘッドのトリミング量よりもトリミング量を大幅に増やして各発熱抵抗素子の抵抗値の均一化を図る必要がある。このようにすると、トリミング量の増加により構造的な劣化の度合いが大きくなって、耐久性が悪くなる発熱抵抗素子が発生し、サーマルヘッドの寿命への影響が懸念される。なお、A2サイズのサーマルヘッドを一回的にトリミング処理するこの手法では、A3サイズのサーマルヘッドのトリミング処理と異なり、A2サイズのサーマルヘッド専用の装置が必要となる製造上の問題もある。 In this case, since the resistance value varies greatly with respect to the A2 size thermal head, even if trimming is performed, the error range is as shown by the broken line of the A2 size thermal head in FIG. growing. Further, if it is intended to be within the same error range as the A3 size thermal head, it is necessary to make the trimming amount significantly larger than the trimming amount of the A3 size thermal head to make the resistance value of each heating resistor element uniform. . In this case, the degree of structural deterioration increases due to an increase in the trimming amount, and a heat generating resistive element that deteriorates in durability is generated, and there is a concern about the influence on the life of the thermal head. Note that this method of trimming the A2 size thermal head once has a manufacturing problem that requires a device dedicated to the A2 size thermal head, unlike the trimming process of the A3 size thermal head.
さらに、図10(b)に示すように、長尺サイズのヘッドを、従来のA3サイズをひとつの単位として、図示方向向かって左側をヘッドフロント側、右側をヘッドリア側として、およそ中央部の半分の位置から分割し、それぞれに対してトリミング処理を行い、それぞれの平均抵抗値を取得し、発熱時間を補正する制御も考えられる。また、上述したとおり、A2サイズのサーマルヘッドを一回的にトリミングするには、専用の装置が必要となる製造上の問題があるため、A3サイズのサーマルヘッド単位で、トリミング処理をする方法が簡便かつ効率のよいトリミング手法である。図10(b)に示すように、A3サイズをひとつのグループとして平均抵抗値をとると、各A3サイズのグループでは、トリミング処理によって、平均抵抗値の誤差を所定の閾値(例えば、抵抗値の差として5パーセント以内)に収めることができる。 Further, as shown in FIG. 10 (b), a long-sized head has a conventional A3 size as one unit, and the left side in the drawing direction is the head front side and the right side is the head rear side. It is also conceivable to perform control to divide from each position, perform trimming processing for each, acquire the respective average resistance values, and correct the heat generation time. Further, as described above, in order to trim the A2 size thermal head once, there is a manufacturing problem that requires a dedicated device. Therefore, there is a method of performing the trimming process for each A3 size thermal head. This is a simple and efficient trimming technique. As shown in FIG. 10B, when the average resistance value is taken with the A3 size as one group, the error of the average resistance value is reduced by a predetermined threshold (for example, the resistance value) in each A3 size group by trimming processing. The difference can be within 5%).
しかしながら、この場合には、ヘッドフロント側とヘッドリア側が隣接するA2サーマルヘッドの中央部分において、課題が発生する。前述のとおり、A3サイズで単位とした部分においては、それぞれの平均抵抗値は所定の閾値で収めることができる。しかし、図10(b)に示す、丸印の部分であるA3サイズを合わせた中央部分においては、それぞれの平均抵抗値から値が大きくはなれてしまう場合があり、最大値としては、それぞれの誤差範囲の2倍以上(±10パーセント以上の抵抗値の差分)となる可能性がある。 However, in this case, a problem occurs in the central portion of the A2 thermal head where the head front side and the head rear side are adjacent. As described above, each average resistance value can be stored at a predetermined threshold value in the unit of A3 size. However, in the central portion of the circled portion shown in FIG. 10B, which is the size of the A3 size, the value may deviate greatly from the respective average resistance value. There is a possibility that the difference is more than twice the range (resistance difference of ± 10% or more).
この場合、サーマルヘッド中央部分において、ヘッドフロント側の図示方向右端部は、平均抵抗値より抵抗値が大きく、孔版原紙に対する穿孔径は小さくなり、ヘッドリア側の図示方向左端部は、平均抵抗値より抵抗値が小さく、孔版原紙に対する穿孔径は大きくなる。これにより、サーマルヘッドの中央部において発熱抵抗値の段差が局所的に発生してしまい、画像品質の濃度ムラが起きてしまう。これは、中央部分において、特に隣接する発熱素子間で抵抗値が、閾値以上になって極端にはずれてしまうことにより起きる現象であり、本件発明者らが鋭意研究することによって導いた課題である。 In this case, in the central portion of the thermal head, the right end portion in the drawing direction on the head front side has a resistance value larger than the average resistance value, and the diameter of the punched hole on the stencil sheet becomes small, and the left end portion in the drawing direction on the head rear side has The resistance value is small and the perforated diameter for the stencil sheet is large. As a result, a step in the heat generation resistance value locally occurs at the center of the thermal head, resulting in density unevenness in image quality. This is a phenomenon that occurs when the resistance value between the adjacent heating elements becomes more than a threshold value and deviates extremely in the central portion, and is a problem derived from the earnest study by the present inventors. .
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ライン状に配列された複数の発熱抵抗素子を有するサーマルヘッドを備えた装置において、サーマルヘッドの駆動時における発熱抵抗素子の抵抗値の測定や複雑な通電制御などの処理を行わず、また、トリミング量の増加による耐久性の低下を招くことなく、サーマルヘッドの中央部分における抵抗値の差分バラつきを制御して、画像品質を向上することができるサーマルヘッドシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a resistance value of a heating resistance element when the thermal head is driven in an apparatus including a thermal head having a plurality of heating resistance elements arranged in a line. Image quality is improved by controlling the difference in resistance value at the center of the thermal head without the need to perform measurements such as measurement of current and complicated energization control, and without reducing the durability due to an increase in the trimming amount. It is an object of the present invention to provide a thermal head system that can be used.
(1)
ライン状に複数の発熱抵抗素子が配列される発熱抵抗体を発熱させるサーマルヘッドを駆動するサーマルヘッドシステムであって、
前記発熱抵抗体をラインの延在方向にM個(Mは2以上の自然数)に区分し、所定数の前記発熱抵抗素子によってそれぞれ構成される単位グループとし、
前記単位グループ及び前記単位グループの隣接する複数の発熱抵抗素子をそれぞれ発熱させたときの平均抵抗値をそれぞれ記憶し、
前記平均抵抗値に基づいて算出され、かつ前記単位グループ及び前記単位グループの隣接する複数の発熱抵抗素子のそれぞれの発熱時間の補正データを記憶する補正データ記憶部と、
前記補正データ記憶部に記憶された補正データに基づいて、前記単位グループ及び前記単位グループの隣接する複数の発熱抵抗素子をそれぞれ制御する発熱時間制御部と、
を備えることを特徴とするサーマルヘッドシステム。
(1)
A thermal head system that drives a thermal head that generates heat from a heating resistor in which a plurality of heating resistance elements are arranged in a line,
The heating resistor is divided into M pieces (M is a natural number of 2 or more) in the extending direction of the line, and each unit group is constituted by a predetermined number of the heating resistor elements,
An average resistance value when each of the unit group and a plurality of heating resistor elements adjacent to the unit group is heated is stored.
A correction data storage unit that is calculated based on the average resistance value and stores correction data of each heat generation time of the unit group and a plurality of heating resistor elements adjacent to the unit group;
Based on the correction data stored in the correction data storage unit, a heating time control unit that controls the unit group and a plurality of heating resistor elements adjacent to the unit group, respectively.
A thermal head system comprising:
(2)
前記単位グループをラインの延在方向に、さらに、N個(Nは2以上の自然数)に区分し、所定数の前記発熱抵抗素子によってそれぞれ構成される単位ブロックとし、
前記単位グループ及び前記単位グループ間で隣接する単位ブロックをそれぞれ発熱させたときの平均抵抗値をそれぞれ記憶し、前記平均抵抗値に基づいて算出され、かつ前記単位グループ及び前記隣接する単位ブロックのそれぞれの発熱時間の補正データを記憶する補正データ記憶部と、
前記補正データ記憶部に記憶された補正データに基づいて、前記単位グループ及び前記単位グループ間で隣接する単位ブロックをそれぞれ制御する発熱時間制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1記載のサーマルヘッドシステム。
(2)
The unit group is further divided into N pieces (N is a natural number of 2 or more) in the extending direction of the line, and unit blocks each constituted by a predetermined number of the heating resistor elements,
An average resistance value when each of the unit groups and the unit blocks adjacent between the unit groups is heated is stored, calculated based on the average resistance value, and each of the unit group and the adjacent unit blocks A correction data storage unit for storing correction data of the heat generation time of
Based on the correction data stored in the correction data storage unit, a heating time control unit that controls the unit group and unit blocks adjacent to each other between the unit groups, and
The thermal head system according to claim 1, further comprising:
本発明における第一の特徴に対応する効果としては、トリミング量を規定以上に増大することなく、すなわち、耐久性を劣化することなく、それぞれの単位グループにおいて隣接する複数の発熱抵抗素子の抵抗値のバラつきによる画像濃度ムラを抑制することができる。特に、単位グループ内の抵抗値が比較的ばらついている場合に有効である。 As an effect corresponding to the first feature in the present invention, the resistance value of a plurality of heating resistor elements adjacent to each other in each unit group without increasing the trimming amount more than specified, that is, without deteriorating the durability. Therefore, it is possible to suppress image density unevenness due to variations in the image quality. This is particularly effective when the resistance values within the unit group vary relatively.
また、A3サイズのサーマルヘッドを2本繋げてA2サイズのサーマルヘッドを作成した場合でも、同様の現象が発生するため、その実施方法に対しても効果がある。 Further, even when two A3 size thermal heads are connected to produce an A2 size thermal head, the same phenomenon occurs, so that the implementation method is also effective.
本発明における第二の特徴に対応する効果としては、トリミング量を規定以上に増大することなく、すなわち、耐久性を劣化することなく、それぞれの単位グループにおいて隣接する単位ブロックの抵抗値のバラつきによる画像濃度ムラを抑制することができる。特に、ブロック内の抵抗値が比較的均一な場合に有効である。 The effect corresponding to the second feature of the present invention is that the trimming amount is not increased more than specified, that is, the durability is not deteriorated, and the resistance value of adjacent unit blocks in each unit group varies. Image density unevenness can be suppressed. This is particularly effective when the resistance value in the block is relatively uniform.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態では、本発明のサーマルヘッドシステム、及びサーマルヘッドの発熱制御方法を、孔版印刷装置における感熱孔版用マスタの製版機構に適用した場合を例に説明する。なお、本実施形態では、本発明をマスタの製版機構に適用した場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、この他、例えば、感熱式記録装置や熱転写記録装置など、発熱抵抗素子を配列した発熱抵抗体に電圧を印加して各発熱抵抗素子を発熱させるすべての装置に適用することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the thermal head system and the thermal head heat generation control method of the present invention are applied to a plate making mechanism of a thermal stencil master in a stencil printing apparatus will be described as an example. In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a master plate-making mechanism will be described, but the present invention is not limited to this, for example, a thermal recording apparatus, a thermal transfer recording apparatus, etc. The present invention can be applied to all devices in which a voltage is applied to a heating resistor in which heating resistors are arranged to cause each heating resistor to generate heat.
(孔版印刷装置の全体構成)
図1は、本実施形態に係る孔版印刷装置1の内部構成を示す概略断面図である。図1において、孔版印刷装置1は、原稿読取機構2と、製版機構3と、印刷機構4と、給紙機構5と、排紙機構6と、排版機構7と、これらの各機構を制御する制御部8とから概略構成されている。
(Overall configuration of stencil printing machine)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the internal configuration of the stencil printing apparatus 1 according to this embodiment. In FIG. 1, the stencil printing apparatus 1 controls a document reading mechanism 2, a plate making mechanism 3, a printing mechanism 4, a paper feeding mechanism 5, a paper discharging mechanism 6, a plate discharging mechanism 7, and each of these mechanisms. The control unit 8 is schematically configured.
印刷機構4は、版胴16及びプレスロール17を有し、この版胴16及びプレスロール17は互いの外周面の一部を略近接させてそれぞれ回転自在に設けられている。版胴16の外周面には原紙クランプ部18が設けられ、この原紙クランプ部18で孔版原紙の先端を把持する。また、版胴16の内周面には、プレスロール17の対向する位置にアウタープレス機構のスキージロール47が設けられている。また、版胴16の外周面には、無数の孔が形成された開口面(有効印面)が形成され、この開口面を通じて、版胴16の内部から、外部にインキが供給される。なお、外周面には、孔版原紙が巻装され、外周面の開口部と孔版原紙の間に供給されたインキのうち、孔版原紙の穿孔面からのみ、インキが外部に供給されることになる。 The printing mechanism 4 includes a plate cylinder 16 and a press roll 17, and the plate cylinder 16 and the press roll 17 are provided so as to be rotatable with parts of their outer peripheral surfaces being substantially close to each other. A base paper clamp portion 18 is provided on the outer peripheral surface of the plate cylinder 16, and the base paper clamp portion 18 grips the leading end of the stencil base paper. Further, a squeegee roll 47 of an outer press mechanism is provided on the inner peripheral surface of the plate cylinder 16 at a position facing the press roll 17. Further, an opening surface (effective marking surface) in which numerous holes are formed is formed on the outer peripheral surface of the plate cylinder 16, and ink is supplied from the inside of the plate cylinder 16 to the outside through this opening surface. The stencil paper is wound around the outer peripheral surface, and the ink is supplied to the outside only from the perforated surface of the stencil paper among the ink supplied between the opening of the outer peripheral surface and the stencil paper. .
給紙機構5は、印刷媒体である印刷用紙22が複数枚積層される給紙台23と、この給紙台23から最上位置の印刷用紙22に圧接するスクレーパ24と、このスクレーパ24の下流に配置され、かつ、互いに略近接状態で位置するピックアップロール25と、このピックアップロール25の下流に配置され、かつ、互いに略近接状態で位置するガイドロール27及びタイミングロール28とを有する。給紙台23より給紙される印刷用紙はスクレーパ24によって引き出され、ピックアップロール25に送り出される。排紙機構6は、印刷が完了した印刷用紙22を版胴16から剥ぎ取る用紙剥取爪32と、剥ぎ取られた印刷用紙22を搬送する用紙搬送機構33と、この用紙搬送機構33によって搬送されてきた印刷用紙22を積層状態で載置するスタッカ部34とを有する。 The paper feeding mechanism 5 includes a paper feeding base 23 on which a plurality of printing papers 22 as printing media are stacked, a scraper 24 that presses the printing paper 22 at the uppermost position from the paper feeding base 23, and a downstream of the scraper 24. The pickup roll 25 is disposed and is located in a state of being substantially close to each other, and the guide roll 27 and the timing roll 28 are disposed downstream of the pickup roll 25 and are located in a state of being substantially close to each other. The printing paper fed from the paper feed tray 23 is pulled out by the scraper 24 and sent out to the pickup roll 25. The paper discharge mechanism 6 includes a paper stripping claw 32 that strips the printed printing paper 22 from the plate cylinder 16, a paper transporting mechanism 33 that transports the stripped printing paper 22, and transported by the paper transporting mechanism 33. And a stacker unit 34 on which the printed printing paper 22 is placed in a stacked state.
排版機構7は、版胴16の原紙クランプ部18から解放された孔版原紙15の前端を導く排版誘導ベルト35と、この排版誘導ベルト35より導かれた孔版原紙15を版胴16から引き剥がしながら巻き取って回収する排版ローラ36と、孔版原紙15の着版時に、孔版原紙15が排版ローラ36に接触するのを防ぐ汚染防止ガイド38と、排版ローラ36によって回収される孔版原紙15を収納する排版ボックス37とを有する。 The evacuation mechanism 7 is configured to peel the stencil sheet 15 guided from the stencil sheet 15 guided from the stencil sheet belt 16 guided from the stencil sheet belt 16 by guiding the front end of the stencil sheet 15 released from the stencil sheet clamp portion 18 of the stencil sheet 16. The stencil sheet 36 collected by the stencil sheet 36, the anti-contamination guide 38 that prevents the stencil sheet 15 from coming into contact with the stencil sheet roller 36, and the stencil sheet 15 collected by the stencil sheet 36 are stored. And a discharge box 37.
原稿読取機構2は、スキャナーなど、原稿をレンズやCCD等によって光学的に読み取り、電気信号として出力する機構である。この読み取った情報は所定の指令(拡大、縮小等)に基づいて加工され、製版機構3に送出される。なお、本実施形態では、原稿読取り機構2にて画像データを読取る構成としたが、孔版印刷装置1にLAN(Local Area Network)接続されたパーソナルコンピュータにおけるプリンタドライバまたは孔版印刷装置1に接続されたUSB(Universal Serial Bus)メモリから画像データを取得する形態でもよい。 The document reading mechanism 2 is a mechanism such as a scanner that optically reads a document with a lens, a CCD, or the like and outputs it as an electrical signal. The read information is processed based on a predetermined command (enlargement, reduction, etc.) and sent to the plate making mechanism 3. In the present embodiment, the image data is read by the document reading mechanism 2, but the printer driver in the personal computer connected to the stencil printing apparatus 1 via a LAN (Local Area Network) or the stencil printing apparatus 1 is connected. A form in which image data is acquired from a USB (Universal Serial Bus) memory may be employed.
製版機構3は、原稿読取機構2で読み取った電気信号に基づいて長尺状原紙10に対して製版を行うものであり、ロールに巻かれた長尺状原紙10の搬送方向の下流に配置されたサーマルヘッドユニット12と、このサーマルヘッドユニット12と対向配置されたプラテンローラ13と、長尺状原紙10の搬送方向の下流に配置された原紙カッタ14とを有する。 The plate making mechanism 3 performs plate making on the long base paper 10 based on the electrical signal read by the document reading mechanism 2, and is disposed downstream in the transport direction of the long base paper 10 wound on a roll. The thermal head unit 12, a platen roller 13 disposed opposite to the thermal head unit 12, and a base paper cutter 14 disposed downstream in the transport direction of the long base paper 10.
(サーマルヘッドの構成)
図2(a)は、サーマルヘッド70が取り付けられたサーマルヘッドユニット12を示す平面図、同図(b)は、(a)のサーマルヘッドユニット12を示す側面図である。図2(a)及び(b)に示すように、サーマルヘッドユニット12は、基板20を備えている。基板20の下面側には、アルミ放熱板121及びコネクタ122が取り付けられている。基板20の上面側には、ナット124により、ICカバー123が取り付けられている。基板20の上部には、サーマルヘッド70が形成されている。
(Configuration of thermal head)
2A is a plan view showing the thermal head unit 12 to which the thermal head 70 is attached, and FIG. 2B is a side view showing the thermal head unit 12 of FIG. As shown in FIGS. 2A and 2B, the thermal head unit 12 includes a substrate 20. An aluminum heat sink 121 and a connector 122 are attached to the lower surface side of the substrate 20. An IC cover 123 is attached to the upper surface side of the substrate 20 by a nut 124. A thermal head 70 is formed on the substrate 20.
図3(a)は、サーマルヘッド70を模式的に示す平面図であり、同図(b)は、(a)のX−X断面図である。図3(a)及び(b)に示すように、サーマルヘッド70は、アルミナセラミックスからなる絶縁性の基板本体56を基部として有しており、この基板本体上表面が、グレーズ57で被覆されている。 FIG. 3A is a plan view schematically showing the thermal head 70, and FIG. 3B is an XX cross-sectional view of FIG. As shown in FIGS. 3A and 3B, the thermal head 70 has an insulating substrate body 56 made of alumina ceramic as a base, and the upper surface of the substrate body is covered with a glaze 57. Yes.
グレーズ57上部には抵抗体55が設けられている。この抵抗体55の上部には、発熱抵抗体72が設けられている。発熱抵抗体72は、薄膜からなる多数の発熱抵抗素子721〜72nを、所定間隔をもって、主走査方向にライン状に配列することで構成されている。本実施形態において発熱抵抗素子721〜72nは、図3(c)に示すように、14400個程度配列されている。なお、発熱抵抗素子721〜72nは、サーマルヘッド70の長さ方向(主走査方向)に、所定の間隔で配列され、選択的に電圧がかけられ、個々に発熱が制御される。導電層64a、64bは、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)などの金属、又はこれらを主成分とした合金あるいはこれら金属や合金の積層体から成っている。 A resistor 55 is provided above the glaze 57. A heating resistor 72 is provided above the resistor 55. The heating resistor 72 is configured by arranging a large number of heating resistance elements 721 to 72n made of thin films in a line shape in the main scanning direction at a predetermined interval. In the present embodiment, as shown in FIG. 3C, about 14400 heating resistance elements 721 to 72n are arranged. The heating resistance elements 721 to 72n are arranged at predetermined intervals in the length direction (main scanning direction) of the thermal head 70, and a voltage is selectively applied to individually control the heat generation. The conductive layers 64a and 64b are made of metal such as silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), tungsten (W), aluminum (Al), platinum (Pt), or the main component thereof. Or a laminate of these metals and alloys.
また、発熱抵抗体72の副走査方向における両側には、アルミニウム等からなる導電層64a、64bが、それぞれ各発熱抵抗素子721〜72nと電気的に接続するように、グレーズ57及び抵抗体55上に成膜されている。さらに、サーマルヘッド70では、発熱抵抗体72と、各導電層64a、64bとを、一括して覆うように保護層58が形成されている。さらに、発熱抵抗体72の両端には、コモン電極部66,66が配置されている。 Further, on both sides of the heating resistor 72 in the sub-scanning direction, conductive layers 64a and 64b made of aluminum or the like are on the glaze 57 and the resistor 55 so as to be electrically connected to the heating resistor elements 721 to 72n, respectively. It is formed into a film. Further, in the thermal head 70, a protective layer 58 is formed so as to cover the heating resistor 72 and the conductive layers 64a and 64b in a lump. Further, common electrode portions 66 and 66 are disposed at both ends of the heating resistor 72.
(発熱時間制御機構)
図4は、駆動制御に係る機構を示すブロック図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組合せなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
(Heat generation time control mechanism)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a mechanism related to drive control. The “module” used in the description refers to a functional unit that is configured by hardware such as an apparatus or device, software having the function, or a combination thereof, and achieves a predetermined operation. .
図4に示すように、制御部8は、発熱抵抗素子721〜72nの駆動制御に関するモジュールとして、ラベル補正値記憶部9と、補正データ記憶部84と、電源制御回路86と、発熱時間制御部81と、駆動回路30とを備えている。また、制御部8は、不図示の外部インターフェースに接続された外部機器からの信号や、操作パネル80からのユーザー操作に基づく操作信号が入力される。 As shown in FIG. 4, the control unit 8 is a module relating to drive control of the heating resistor elements 721 to 72n, and includes a label correction value storage unit 9, a correction data storage unit 84, a power supply control circuit 86, and a heating time control unit. 81 and the drive circuit 30 are provided. The control unit 8 receives a signal from an external device connected to an external interface (not shown) and an operation signal based on a user operation from the operation panel 80.
制御部8は、発熱抵抗体72の発熱抵抗素子721〜72nを単位毎に個別に制御可能に構成されている。各単位は、発熱抵抗素子721〜72nをそのライン列設方向に複数に区分したうちの一つの区分で構成され、それぞれ所定数の発熱抵抗素子を有している。本実施形態では、サーマルヘッド70は、ヘッドフロント側及びヘッドリア側の単位で2つのグループとして平均抵抗値を持つように構成されている。さらに、サーマルヘッド70は、そのヘッドフロント側及びヘッドリア側にて、それぞれ4つずつブロックとして構成されており、それぞれ平均抵抗値を有している。 The control unit 8 is configured to be able to individually control the heating resistance elements 721 to 72n of the heating resistor 72 for each unit. Each unit is composed of one section among the plurality of heating resistance elements 721 to 72n divided in the line arrangement direction, and has a predetermined number of heating resistance elements. In the present embodiment, the thermal head 70 is configured to have an average resistance value as two groups in units of the head front side and the head rear side. Further, the thermal head 70 is configured as four blocks on the head front side and the head rear side, and has an average resistance value.
発熱時間制御部81は、例えば、CPU等の各種演算処理を実行する演算処理装置で実現され、ここでは、製版動作時において、サーマルヘッド70を駆動する際に、補正データを補正データ記憶部84から読み出し、読み出された補正データに応じた発熱時間により各発熱抵抗素子721〜72nを発熱させるモジュールとして機能する。本実施形態では、発熱時間制御部81は、発熱抵抗素子721〜72nに対する発熱時間や発熱デューティ比を制御することにより、サーマルヘッドの発熱時間を調整し、各発熱抵抗素子721〜72nの発熱時間を変化させる。なお、発熱時間の調整としては、発熱時間の制御の他、電圧を制御して発熱エネルギーを変化させるようにしてもよい。ここで、発熱時間とは、サーマルヘッドの発熱抵抗素子が穿孔するのに要する時間であり、発熱抵抗素子がオフしている時間も含む。また、発熱デューティ比とは、上記発熱時間の1周期におけるオフ時間の割合を示す比である。 The heat generation time control unit 81 is realized by, for example, an arithmetic processing device that executes various arithmetic processes such as a CPU. Here, when the thermal head 70 is driven during the plate-making operation, the correction data is stored in the correction data storage unit 84. The heating resistor elements 721 to 72n function as modules that generate heat during the heat generation time corresponding to the read correction data. In the present embodiment, the heat generation time control unit 81 adjusts the heat generation time of the thermal head by controlling the heat generation time and the heat generation duty ratio for the heat generation resistance elements 721 to 72n, and the heat generation time of each of the heat generation resistance elements 721 to 72n. To change. As the adjustment of the heat generation time, the heat generation energy may be changed by controlling the voltage in addition to the control of the heat generation time. Here, the heat generation time is a time required for the heat generating resistive element of the thermal head to perforate, and includes a time during which the heat generating resistive element is off. Further, the heat generation duty ratio is a ratio indicating the ratio of the off time in one cycle of the heat generation time.
また、この発熱時間制御部81は、補正データ記憶部84が接続されており、補正データ記憶部84には、補正データが記憶されている。ここで補正データは、サーマルヘッドのヘッドフロント側とヘッドリア側のグループ単位で、それぞれの平均抵抗値に基づいて記憶される。さらに、補正データは、A2サイズのサーマルヘッドをフロント側とリア側でそれぞれ4つずつに分割した単位ブロック毎に記憶される。また、サーマルヘッドのヘッドフロント側またはヘッドリア側の各グループ毎の補正データ及び各単位ブロック毎の補正データは、操作パネル80を通じて、ラベル補正値記憶部9から入力される各単位グループたまはブロック毎のラベル値に基づいて作成される。ラベル補正値記憶部9には、各単位グループ及びブロック毎に属する発熱抵抗素子721〜72nの平均抵抗値が、ラベル値として記憶されている。各単位グループのラベル値(各単位グループに属する発熱抵抗素子721〜72nの平均抵抗値)及び各単位ブロックのラベル値(各単位ブロックに属する発熱抵抗素子721〜72nの平均抵抗値)は、サーマルヘッド70の製造時に外部の抵抗値測定装置(図示せず)によって測定された各発熱抵抗素子721〜72nの抵抗値に基づいて作成される。 The heat generation time control unit 81 is connected to a correction data storage unit 84, and correction data is stored in the correction data storage unit 84. Here, the correction data is stored in units of groups on the head front side and the head rear side of the thermal head based on the respective average resistance values. Further, the correction data is stored for each unit block obtained by dividing the A2 size thermal head into four parts each on the front side and the rear side. In addition, the correction data for each group on the head front side or the head rear side of the thermal head and the correction data for each unit block are supplied from the label correction value storage unit 9 via the operation panel 80 for each unit group or block. Created based on the label value. The label correction value storage unit 9 stores an average resistance value of the heating resistance elements 721 to 72n belonging to each unit group and each block as a label value. The label value of each unit group (the average resistance value of the heating resistor elements 721 to 72n belonging to each unit group) and the label value of each unit block (the average resistance value of the heating resistor elements 721 to 72n belonging to each unit block) are It is created based on the resistance values of the respective heating resistance elements 721 to 72n measured by an external resistance value measuring device (not shown) at the time of manufacturing the head 70.
電源制御回路86は、本実施形態の製版機構3におけるサーマルヘッド70に接続された電源機構(1)88及び電源機構(2)89を制御するように構成される。本実施形態において、サーマルヘッド70は、A2タイプの長尺のヘッドであるため、A3サイズとしてのヘッドフロント側、ヘッドリア側で、それぞれ、電源を2つ用いることによって制御されている。本実施形態においては、補正データ記憶部84からの補正データに基づき、ヘッドフロント側及びヘッドリア側に対して、それぞれの電源を用いて制御することによって、従来と同等サイズであるA3サイズのグループ単位で制御可能に構成される。 The power supply control circuit 86 is configured to control the power supply mechanism (1) 88 and the power supply mechanism (2) 89 connected to the thermal head 70 in the plate making mechanism 3 of the present embodiment. In this embodiment, since the thermal head 70 is an A2 type long head, it is controlled by using two power supplies on the head front side and the head rear side as the A3 size. In the present embodiment, based on the correction data from the correction data storage unit 84, the head front side and the head rear side are controlled using the respective power supplies, thereby making the A3 size group unit equivalent to the conventional size. It is configured to be controllable.
(補正データの作成)
次いで、上述したサーマルヘッドの製造時における補正データの作成について、図5を参照して説明する。まず、本実施形態の発熱抵抗素子721〜72nが、図5に示すようなヘッドフロント側やヘッドリア側のグループであって、抵抗値のバラつきを有しているものとする。
(Creation of correction data)
Next, the creation of correction data at the time of manufacturing the above-described thermal head will be described with reference to FIG. First, it is assumed that the heating resistance elements 721 to 72n according to the present embodiment are groups on the head front side and the head rear side as shown in FIG.
本実施形態では、その一例として長尺サイズであるA2サイズの用紙を印刷することに対応したサーマルヘッドであり、サーマルヘッドの素子数は、14400素子程度となる。この大量の素子に対して、それぞれ個別に発熱量を制御していたのでは、抵抗値の測定などの前処理に時間を要する上に、測定のための手段が必要となり、システムの構造や制御が複雑になるという問題がある。 In this embodiment, as an example, the thermal head is adapted to print a long size A2 size paper, and the number of elements of the thermal head is about 14400 elements. Controlling the amount of heat generated individually for this large number of elements requires time for preprocessing such as resistance measurement and requires measurement means, and the structure and control of the system. There is a problem that becomes complicated.
また、全発熱抵抗素子721〜72nの抵抗値をトリミング量の増減によって一定の平均抵抗値にそれぞれ一致させるとなると、トリミング量が多い発熱抵抗素子721〜72nほど、トリミング量が少ない発熱抵抗素子721〜72nに比べて、構造的な劣化の度合いが大きくなって寿命が短くなってしまう問題が生じる。 Further, when the resistance values of all the heating resistance elements 721 to 72n are made to coincide with a certain average resistance value by increasing or decreasing the trimming amount, the heating resistance elements 721 to 72n having a larger trimming amount have a smaller trimming amount. As compared with ˜72n, there arises a problem that the degree of structural deterioration is increased and the life is shortened.
図5に示すように、ヘッドフロント側及びヘッドリア側にて、トリミング処理を実施すると、すなわち、ブロック1乃至ブロック4のグループと、ブロック5乃至ブロック8のグループで、平均抵抗値に対する内部抵抗値バラつきが誤差範囲としての5パーセント以内におさまったとしても、ブロック4とブロック5の間の抵抗値については、場合によっては、5パーセントずつそれぞれの誤差が積算されることにより、最大で10パーセントの誤差になる可能性がある。この場合、隣接する画素やブロックが、10パーセントの誤差になってしまうと、画像濃度ムラや穿孔不良による画像不良がおきることが課題になる。 As shown in FIG. 5, when the trimming process is performed on the head front side and the head rear side, that is, the internal resistance value varies with respect to the average resistance value in the group of blocks 1 to 4 and the group of blocks 5 to 8. Is within 5% of the error range, the resistance value between the block 4 and the block 5 may be up to 10% error by accumulating each error by 5% in some cases. There is a possibility. In this case, if an adjacent pixel or block has an error of 10%, an image defect due to image density unevenness or perforation failure occurs.
そこで、上記課題を解決するために、本実施形態におけるラベル値による補正データに基づいた補正手法は、以下のとおりである。まず、サーマルヘッド70のヘッドフロント側とヘッドリア側において、グループ単位で平均抵抗値を算出する。そして、本実施形態では、補正データを作成するために、基準の発熱エネルギーを設定する。さらに、サーマルヘッドの長手方向の中央部となるブロック4及び5の平均抵抗値について、サーマルヘッドの製造工程で測定した抵抗値をラベル記載した値を入力する。ここで、ブロック4及び5における平均抵抗値の誤差範囲が±2.5%未満か否か判断を行う。平均抵抗値の誤差範囲が±2.5%以上であれば、サーマルヘッドに対する発熱時間を調整するために、発熱時間を調整する制御を行う。本実施形態においては、あらかじめ、所定の抵抗値の幅で発熱時間を調整する値を換算し、ラベル値として記憶する。また、ヘッドフロント側とヘッドリア側で平均抵抗値ならびにブロック4及び5の平均抵抗値をラベル値として記憶しておく。この記憶された補正データに基づいて、サーマルヘッド70の駆動制御を行う。平均抵抗値の誤差範囲が±2.5%未満の場合には、基準の制御を行う。 Therefore, in order to solve the above problem, the correction method based on the correction data based on the label value in the present embodiment is as follows. First, on the head front side and the head rear side of the thermal head 70, an average resistance value is calculated for each group. In this embodiment, a reference heat generation energy is set in order to create correction data. Further, for the average resistance value of the blocks 4 and 5 which are the central part in the longitudinal direction of the thermal head, a value in which the resistance value measured in the manufacturing process of the thermal head is labeled is input. Here, it is determined whether or not the error range of the average resistance value in the blocks 4 and 5 is less than ± 2.5%. If the error range of the average resistance value is ± 2.5% or more, control for adjusting the heat generation time is performed to adjust the heat generation time for the thermal head. In the present embodiment, a value for adjusting the heat generation time is converted in advance with a predetermined resistance value width and stored as a label value. Further, the average resistance value and the average resistance values of the blocks 4 and 5 are stored as label values on the head front side and the head rear side. Based on the stored correction data, drive control of the thermal head 70 is performed. When the error range of the average resistance value is less than ± 2.5%, the reference control is performed.
ここで、本実施形態において上述した手法に、具体的なデータを交えて、サーマルヘッドの発熱時間を補正するデータを作成する例を説明する。ヘッドフロント側の平均抵抗値を3800Ω、ヘッドリア側の平均抵抗値を4300Ωとする。そして、本実施形態におけるブロック4の平均抵抗値を3900Ω、ブロック5の平均抵抗値を4100Ωとする。本実施形態では、基準の製版パワーを0.0687W/dot、基準の製版時間:380μsとして、穿孔させると、ヘッドフロント側のブロック4は全体的に穿孔が小さく、ヘッドリア側のブロック5は全体的に大きくなり、その結果、サーマルヘッドの中央部における穿孔差が顕著になり、濃度ムラが発生してしまう。本実施形態では、図6に示すように、ブロック4は抵抗値が約+5%分、時間を400μs(時間5)を適用し、ブロック5は抵抗値が約−5%分、時間を360μs(時間1)を適用する。すなわち、ブロック4及び5の平均抵抗値と全体平均抵抗値との差が±2.5%未満となるように発熱時間を調整する。本実施形態において、図6に示すように、補正データ記憶部84にて、平均抵抗値のバラつきによって、時間1乃至5の発熱デューティ比を記憶しておく。なお、本実施形態においては、発熱デューティ比に基づいてチョッピング制御を行ったが、図7に示すように、発熱パルス幅による制御を行ってもよい。 Here, an example will be described in which data for correcting the heat generation time of the thermal head is created using specific data in addition to the method described above in the present embodiment. The average resistance value on the head front side is 3800Ω, and the average resistance value on the head rear side is 4300Ω. In this embodiment, the average resistance value of the block 4 is 3900Ω, and the average resistance value of the block 5 is 4100Ω. In this embodiment, when the perforation is performed with the standard plate-making power of 0.0687 W / dot and the standard plate-making time: 380 μs, the head front block 4 is generally small and the head rear block 5 is generally As a result, the difference in perforation at the center of the thermal head becomes remarkable, and density unevenness occurs. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the block 4 applies a resistance value of about + 5% and a time of 400 μs (time 5), and the block 5 has a resistance value of about −5% and a time of 360 μs. Apply (time 1). That is, the heat generation time is adjusted so that the difference between the average resistance value of the blocks 4 and 5 and the overall average resistance value is less than ± 2.5%. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the correction data storage unit 84 stores the heat generation duty ratio of times 1 to 5 depending on the variation of the average resistance value. In the present embodiment, the chopping control is performed based on the heat generation duty ratio. However, as shown in FIG. 7, control based on the heat generation pulse width may be performed.
なお、本実施形態においては、中央部の境界部分のブロック毎の平均値に応じて制御を行ったが、このブロック内におけるサーマルヘッドの発熱抵抗素子に注目して、中央部分の隣接する複数の発熱抵抗素子の平均抵抗値に基づいて、補正するように構成してもよい。この場合、中央部分の必要最低限の発熱抵抗素子に対して、補正データによる制御を行うことができる。また、本実施形態において、A2サイズのサーマルヘッド70においては、ヘッドフロント側とヘッドリア側で平均抵抗値を持つように構成されているが、サーマルヘッドの中央部で、さらに、細かくブロック毎に分割されていてもよい。 In the present embodiment, the control is performed according to the average value of the boundary portion of the central portion for each block. However, paying attention to the heating resistance element of the thermal head in this block, a plurality of adjacent central portions are arranged. You may comprise so that it may correct | amend based on the average resistance value of a heating resistive element. In this case, control with correction data can be performed on the minimum necessary heating resistance element in the central portion. In this embodiment, the A2 size thermal head 70 is configured to have an average resistance value on the head front side and the head rear side, but is further divided into blocks at the center of the thermal head. May be.
次に、図8の工程図を参照して、上述した手順で決定する補正データを用いた単位グループ毎及び単位ブロック毎の発熱抵抗素子721〜72nの発熱制御を含む、サーマルヘッド70の製造から駆動までの手順について、説明する。 Next, referring to the process diagram of FIG. 8, from the manufacture of the thermal head 70 including the heat generation control of the heating resistance elements 721 to 72n for each unit group and for each unit block using the correction data determined in the above-described procedure. The procedure up to driving will be described.
同図に示すように、まず、ステップS101のグレーズ基板の作製工程で、基板本体56上に、スクリーン印刷等により、グレーズ57を形成する。このとき、グレーズ57上面において、発熱抵抗素子57aをライン状に形成する。 As shown in the figure, first, in the glaze substrate manufacturing process in step S101, a glaze 57 is formed on the substrate body 56 by screen printing or the like. At this time, the heating resistor element 57a is formed in a line shape on the upper surface of the glaze 57.
次いで、ステップS102の発熱抵抗素子成膜工程において、グレーズ57の上に抵抗体55及び発熱抵抗体72を形成する。この発熱抵抗体72の形成は、例えば、真空蒸着やスパッタリング等の薄膜形成技術を用いて行う。 Next, the resistor 55 and the heating resistor 72 are formed on the glaze 57 in the heating resistor element film forming process of step S102. The heating resistor 72 is formed by using a thin film forming technique such as vacuum deposition or sputtering, for example.
次いで。ステップS103のアニール処理(加熱処理)において、発熱抵抗体全体を加熱する。このアニール処理により、製造過程において発熱抵抗体72に生じた局所的な結晶の歪みを解消し、発熱抵抗体72全体の発熱素子の結晶性を高めることで、発熱抵抗素子721〜72nの膜構造が安定化する。 Then. In the annealing process (heating process) in step S103, the entire heating resistor is heated. By this annealing treatment, the local crystal distortion generated in the heating resistor 72 during the manufacturing process is eliminated, and the crystal structure of the heating element in the entire heating resistor 72 is enhanced, so that the film structure of the heating resistor elements 721 to 72n is increased. Is stabilized.
次いで、ステップS104の電極層成膜工程において、発熱抵抗体72上の全面に、所望の厚さの導電層64を形成する。導電層64は、スパッタリング等の薄膜形成技術により形成されてもよいし、スクリーン印刷工法により形成されてもよい。 Next, in the electrode layer film forming process in step S104, a conductive layer 64 having a desired thickness is formed on the entire surface of the heating resistor 72. The conductive layer 64 may be formed by a thin film forming technique such as sputtering, or may be formed by a screen printing method.
次いで、ステップS105のフォトリソグラフィー及びエッチング工程で、フォトリソグラフィーとエッチングによってパターニングし所望の領域の導電層64を除去する。より具体的には、サーマルヘッド70の長手方向に、所定の間隔で配列されて形成され、かつ発熱抵抗体72が露出するように、導電層64を除去する。この工程によって、導電層64は、コモン電極部66側の第1の導電層64aと反対側の第2の導電層64bとに電気的に分離される。次いで、ステップS106の保護膜形成工程では、最上層に保護層58を形成する。 Next, in a photolithography and etching process in step S105, patterning is performed by photolithography and etching to remove the conductive layer 64 in a desired region. More specifically, the conductive layer 64 is removed so that the thermal heads 70 are formed in the longitudinal direction of the thermal head 70 and arranged at predetermined intervals, and the heating resistors 72 are exposed. Through this step, the conductive layer 64 is electrically separated into the first conductive layer 64a on the common electrode portion 66 side and the second conductive layer 64b on the opposite side. Next, in the protective film forming step of step S106, the protective layer 58 is formed as the uppermost layer.
次いで、ステップS108のトリミング処理工程で、作製された各発熱抵抗体72の抵抗値を調整するためにトリミングを行う。このトリミング処理では、各画素を構成する発熱抵抗素子721〜72nについて、導電層64aと64bとの間にパルス通電を複数回行うことにより、発熱抵抗素子721〜72nの抵抗値を変化させ、各ドットでの発熱抵抗体72の抵抗値を所望の抵抗値に調整する。なお、本実施形態において、このステップS108では、抵抗値のバラつきの程度を、サーマルヘッドのヘッドフロント側及びヘッドリア側において、所望の範囲内に縮めればよい。 Next, in the trimming process in step S108, trimming is performed in order to adjust the resistance value of each manufactured heating resistor 72. In this trimming process, the resistance values of the heating resistor elements 721 to 72n are changed by performing pulse energization a plurality of times between the conductive layers 64a and 64b for the heating resistor elements 721 to 72n constituting each pixel. The resistance value of the heating resistor 72 at the dot is adjusted to a desired resistance value. In this embodiment, in this step S108, the degree of variation in the resistance value may be reduced within a desired range on the head front side and the head rear side of the thermal head.
次いで、ステップ109にて、発熱抵抗体72の抵抗値の測定を行い、ステップ110にて、フロント側及びリア側のヘッドにおける、単位グループ毎及び単位ブロック毎の平均抵抗値を算出する。なお、本実施形態では、発熱抵抗素子721〜72nは14400素子程度あり、これを2分割して、ヘッドフロント側、ヘッドリア側として設定することができる。さらに、これらのサーマルヘッドをそれぞれ4等分して単位ブロックを形成する。なお、単位ブロックにおいても、発熱抵抗素子721〜72nの等分数は、4等分に限らず任意である。特に、単位ブロックについては、グループ間でそれぞれ隣接する単位ブロックの平均抵抗値を算出しておくことが好ましい。 Next, in step 109, the resistance value of the heating resistor 72 is measured, and in step 110, the average resistance value for each unit group and for each unit block in the front and rear heads is calculated. In the present embodiment, there are about 14400 heating resistance elements 721 to 72n, which can be divided into two and set as the head front side and the head rear side. Further, each of these thermal heads is divided into four equal parts to form unit blocks. In the unit block, the equal number of the heating resistance elements 721 to 72n is not limited to four and is arbitrary. In particular, for unit blocks, it is preferable to calculate an average resistance value of unit blocks adjacent to each other between groups.
次いで、ステップ111の補正データ作成工程にて、算出された抵抗値に基づき、記録時における通電制御用の補正データを、先に説明した手順で各単位グループ毎及び単位ブロック別に作成する。 Next, in the correction data creation step of step 111, based on the calculated resistance value, correction data for energization control at the time of recording is created for each unit group and for each unit block by the procedure described above.
その後、この作成された補正データは、制御部8のラベル補正値記憶部9を通じて、補正データ記憶部84に格納される。 Thereafter, the created correction data is stored in the correction data storage unit 84 through the label correction value storage unit 9 of the control unit 8.
(製版動作)
次に、以上の構成を有する孔版印刷装置1における製版動作について説明する。
(Prepress operation)
Next, the plate making operation in the stencil printing apparatus 1 having the above configuration will be described.
先ず、製版機構3において、プラテンローラ13と原紙送りローラの回転により長尺状原紙10を搬送し、サーマルヘッドユニット12へと送り出す。サーマルヘッドユニット12では、原稿読取機構2で読み取った画像情報に基づきサーマルヘッド70の各発熱抵抗素子721〜72nが選択的に発熱することによって、長尺状原紙10に対し、感熱穿孔し、孔版原紙15を製版する。 First, in the plate making mechanism 3, the long base paper 10 is conveyed by the rotation of the platen roller 13 and the base paper feed roller, and sent out to the thermal head unit 12. In the thermal head unit 12, the heat generating resistive elements 721 to 72 n of the thermal head 70 selectively generate heat based on the image information read by the document reading mechanism 2, thereby performing heat-sensitive perforation on the long base paper 10 and stencil. The base paper 15 is made.
このとき、サーマルヘッド70の駆動時には、ラベル補正値記憶部9により測定された抵抗値に基づいて、補正データを補正データ記憶部84から読み出し、発熱時間制御部81において、読み出された補正データに応じた発熱時間となるように発熱時間を調整し、駆動回路30を制御し、各発熱抵抗素子721〜72nを発熱させる。 At this time, when the thermal head 70 is driven, the correction data is read from the correction data storage unit 84 based on the resistance value measured by the label correction value storage unit 9, and the correction data read by the heat generation time control unit 81 is read out. The heat generation time is adjusted so as to become the heat generation time according to the above, the drive circuit 30 is controlled, and the heat generating resistance elements 721 to 72n are heated.
発熱時間制御部81は、原稿読取機構2で読み込まれた画像データを解析し、印刷画像の画線部に対応させて穿孔するために、各画素のドットに応じた発熱エネルギーとなるように、画素毎の発熱時間を算出する。このとき、補正データを参照し、各発熱抵抗素子721〜72nの抵抗値に応じて、発熱時間を伸縮させる。具体的には、ラベル補正値記憶部9により、製造過程において測定された抵抗値に基づいて、サーマルヘッドの中央部の状態において、画像ムラをなくすような状態となるように、単位ブロック及び単位グループで各発熱抵抗素子721〜72nの発熱時間を補正する。 The heat generation time control unit 81 analyzes the image data read by the document reading mechanism 2 and punches in correspondence with the image line portion of the print image so that the heat generation energy corresponding to the dots of each pixel is obtained. The heat generation time for each pixel is calculated. At this time, referring to the correction data, the heat generation time is expanded or contracted according to the resistance value of each of the heat generation resistance elements 721 to 72n. More specifically, the unit block and the unit are set so that the label correction value storage unit 9 eliminates image unevenness in the state of the central portion of the thermal head based on the resistance value measured in the manufacturing process. The heat generation time of each heating resistance element 721 to 72n is corrected in a group.
そして、発熱時間制御部81は、駆動回路30に信号を送信し、この補正された発熱時間に従って、サーマルヘッド70を加熱し、印刷画像の画線部に対応させて穿孔し、製版を行う。なお、印刷駆動時にあっては、製版された孔版原紙15の先端を版胴16の原紙クランプ部18でクランプし、このクランプした状態で版胴16が回転されて孔版原紙15を版胴16の外周面に巻き付け装着する。そして、印刷用紙22がスキージロール47とプレスロール17との間で版胴16及び孔版原紙15とともに押圧され、印刷用紙22に孔版原紙15の穿孔部分からインクが転写されて画像が印刷される。 Then, the heat generation time control unit 81 transmits a signal to the drive circuit 30, heats the thermal head 70 according to the corrected heat generation time, performs punching corresponding to the image line portion of the print image, and performs plate making. At the time of printing driving, the front end of the stencil sheet 15 is clamped by the stencil clamping unit 18 of the plate cylinder 16, and the stencil sheet 15 is rotated by rotating the plate cylinder 16 in this clamped state. Wrap around the outer peripheral surface. Then, the printing paper 22 is pressed between the squeegee roll 47 and the press roll 17 together with the plate cylinder 16 and the stencil paper 15, and ink is transferred from the perforated portion of the stencil paper 15 to the printing paper 22 to print an image.
ここで、図9を参照して、本実施形態において、本実施形態の制御を行った場合と行っていない場合に分けて、サーマルヘッド70の中央部の画像の比較を説明する。図9において、破線にて、中央部を示す中央線を示す。本実施形態の制御を行っている図9(a)については、本発明の制御を行っていない図9(b)に対して、サーマルヘッド70の中央部の穿孔バラつきが比較的減少していることがわかる。また、さらに、拡大した図を図9(c)及び(d)に示す。本実施形態においては、顕著にバラつきが減少していることがわかる。 Here, with reference to FIG. 9, in this embodiment, the comparison of the image of the center part of the thermal head 70 is demonstrated separately in the case where the control of this embodiment is performed and the case where it is not performed. In FIG. 9, the center line which shows a center part is shown with a broken line. 9A in which the control of the present embodiment is performed, the perforation variation in the central portion of the thermal head 70 is relatively reduced as compared with FIG. 9B in which the control of the present invention is not performed. I understand that. Further, enlarged views are shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d). In this embodiment, it can be seen that the variation is significantly reduced.
以上説明したように、本実施形態によれば、トリミング量を規定以上に増大することなく、すなわち、耐久性を劣化することなく、抵抗値のバラつきによる画像濃度ムラを抑制することができる。また、本実施形態においては、ハード構成が複雑になることはなく、画像におけるボソツキや上述した耐久性を抑制できる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to suppress image density unevenness due to variations in resistance value without increasing the trimming amount beyond a predetermined level, that is, without deteriorating durability. Further, in the present embodiment, the hardware configuration is not complicated, and the blurring in the image and the durability described above can be suppressed.
1 孔版印刷装置
2 原稿読取機構
3 製版機構
4 印刷機構
5 給紙機構
6 排紙機構
7 排版機構
8 制御部
9 ラベル補正値記憶部
10 長尺状原紙
12 サーマルヘッドユニット
13 プラテンローラ
14 原紙カッタ
16 版胴
17 プレスロール
18 原紙クランプ部
20 基板
22 印刷用紙
23 給紙台
24 スクレーパ
25 ピックアップロール
27 ガイドロール
28 タイミングロール
30 駆動回路
32 用紙剥取爪
33 用紙搬送機構
34 スタッカ部
35 排版誘導ベルト
36 排版ローラ
37 排版ボックス
38 汚染防止ガイド
47 スキージロール
55 抵抗体
56 基板本体
57 グレーズ
58 保護層
64a、64b 導電層
66 コモン電極部
70 サーマルヘッド
72 発熱抵抗体
721〜72n 発熱抵抗素子
80 操作パネル
81 発熱時間制御部
83 外部インターフェース
84 補正データ記憶部
86 電源制御回路
88 電源機構(1)
89 電源機構(2)
121 アルミ放熱板
123 ICカバー
124 ナット
122 コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stencil printing apparatus 2 Document reading mechanism 3 Plate making mechanism 4 Printing mechanism 5 Paper feed mechanism 6 Paper discharge mechanism 7 Paper discharge mechanism 8 Control part 9 Label correction value memory | storage part 10 Long length base paper 12 Thermal head unit 13 Platen roller 14 Base paper cutter 16 Plate cylinder 17 Press roll 18 Base paper clamp section 20 Substrate 22 Printing paper 23 Paper feed tray 24 Scraper 25 Pickup roll 27 Guide roll 28 Timing roll 30 Drive circuit 32 Paper stripping claw 33 Paper transport mechanism 34 Stacker section 35 Discharge guide belt 36 Discharge plate Roller 37 Discharge box 38 Contamination prevention guide 47 Squeegee roll 55 Resistor 56 Substrate body 57 Glaze 58 Protective layer 64a, 64b Conductive layer 66 Common electrode portion 70 Thermal head 72 Heating resistor 721-72n Heating resistor element 80 Operation panel 81 Heating time Control unit 83 Part interface 84 correction data storage unit 86 the power control circuit 88 power supply (1)
89 Power supply mechanism (2)
121 Aluminum heat sink 123 IC cover 124 Nut 122 Connector
Claims (3)
前記発熱抵抗体をラインの延在方向にM個(Mは2以上の自然数)に区分し、所定数の前記発熱抵抗素子によってそれぞれ構成される単位グループとし、
前記単位グループ及び前記単位グループの隣接する複数の発熱抵抗素子をそれぞれ発熱させたときの平均抵抗値をそれぞれ記憶する平均抵抗値記憶手段と、
前記平均抵抗値に基づいて、前記単位グループ及び前記単位グループの隣接する複数の発熱抵抗素子のそれぞれの発熱エネルギーの補正データを算出する補正データ算出手段と、
前記補正データを記憶する補正データ記憶部と、
前記補正データ記憶部に記憶された補正データに基づいて、前記単位グループ及び前記単位グループの隣接する複数の発熱抵抗素子をそれぞれ制御する発熱エネルギー制御部と、
を備えることを特徴とするサーマルヘッドシステム。 A thermal head system that drives a thermal head that generates heat from a heating resistor in which a plurality of heating resistance elements are arranged in a line,
The heating resistor is divided into M pieces (M is a natural number of 2 or more) in the extending direction of the line, and each unit group is constituted by a predetermined number of the heating resistor elements,
Average resistance value storage means for storing an average resistance value when each of the unit group and a plurality of heating resistance elements adjacent to the unit group are heated, respectively ;
On the basis of the average resistance value, and the correction data calculation means for calculating correction data for each of the heating energy of a plurality of heating elements adjacent the unit group and the group of units,
A correction data storage unit for storing the correction data;
Based on the correction data stored in the correction data storage unit, a heating energy control unit that controls each of the unit group and a plurality of heating resistor elements adjacent to the unit group, and
A thermal head system comprising:
前記単位グループ及び前記単位グループ間で隣接する単位ブロックをそれぞれ発熱させたときの平均抵抗値をそれぞれ記憶する平均抵抗値記憶手段と、
前記平均抵抗値に基づいて、前記単位グループ及び前記隣接する単位ブロックのそれぞれの発熱エネルギーの補正データを算出する補正データ算出手段と、
前記補正データを記憶する補正データ記憶部と、
前記補正データ記憶部に記憶された補正データに基づいて、前記単位グループ及び前記単位グループ間で隣接する単位ブロックをそれぞれ制御する発熱エネルギー制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1記載のサーマルヘッドシステム。 The unit group is further divided into N pieces (N is a natural number of 2 or more) in the extending direction of the line, and unit blocks each constituted by a predetermined number of the heating resistor elements,
Average resistance value storage means for storing average resistance values when the unit groups and unit blocks adjacent to each other between the unit groups are heated, respectively ;
On the basis of the average resistance value, and the correction data calculation means for calculating correction data for each of the heating energy of the group of units and the adjacent unit blocks,
A correction data storage unit for storing the correction data;
Based on the correction data stored in the correction data storage unit, a heating energy control unit that controls the unit group and unit blocks adjacent to each other between the unit groups,
The thermal head system according to claim 1, further comprising:
を特徴とする請求項1又は2記載のサーマルヘッドシステム。 The thermal head system according to claim 1, wherein the thermal head includes a power supply mechanism for each group.
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