JP5142016B2 - プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、用紙の幅方向に配列する発熱抵抗体を有するサーマルヘッドによって、用紙に所望の画像を印刷するプリンタ及びプリント位置制御方法に関する。

用紙に熱転写して印刷を行う熱転写式プリンタの一形態に昇華型プリンタがある。このような昇華型プリンタは、染料または顔料が塗布されたインクリボンにサーマルヘッドを押し当て、サーマルヘッドの加熱により、インクリボンの染料または顔料を紙などの記録媒体に転写させ画像を形成するものであり、写真印刷の用途などで使用されている。

より具体的には、昇華型プリンタのサーマルヘッドは、用紙の幅方向に印刷のドット毎に配列した発熱抵抗体を有している。そして、用紙の印刷範囲の所望の位置に対応する発熱抵抗体に通電させ、インクリボンの染料または顔料を用紙に転写させることで、所望の画像を印刷することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−９０５４３号公報

しかしながら、用紙の搬送時に用紙が幅方向にずれてしまうと、用紙と発熱抵抗体との相対位置がずれてしまう。このため、用紙に発熱抵抗体によって転写する位置もずれてしまい、結果として用紙が幅方向にずれた量だけ予定されていた印刷がずれて出力されてしまう問題があった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、用紙の幅方向の位置ずれにかかわらず、用紙の所望の位置に正確に印刷することが可能な、プリンタ及びプリント位置制御方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、用紙の幅方向に配列する発熱抵抗体を有するサーマルヘッドによって、前記発熱抵抗体から前記用紙に熱転写することで、該用紙に所望の画像を印刷するプリンタであって、前記サーマルヘッドとサーマルヘッド位置検知部とを有して、前記用紙に対向配置されたサーマルヘッド組立体と、前記発熱抵抗体の位置の基準である抵抗体位置基準から前記サーマルヘッド位置検知部の測定基準までの前記幅方向の距離データが記憶された記憶部と、前記用紙の側端及び前記測定基準をそれぞれ検出する位置検出手段と、該位置検出手段による前記用紙の側端及び前記測定基準の各位置検出データと前記記憶部の前記距離データとに基づいて、前記発熱抵抗体の通電範囲を設定する制御部とを備え、前記用紙の側端の位置検出データは、前記位置検出手段の位置の基準である検出手段位置基準から用紙側端までの前記幅方向の距離であり、前記測定基準の位置検出データは、前記検出手段位置基準から測定基準までの前記幅方向の距離であることを特徴としている。
なお、前記測定基準とは、前記サーマルヘッド位置検知部によって構成される面、線、点など、前記位置検出手段によって前記サーマルヘッド組立体の基準として検出可能なものを指す。また、前記抵抗体位置基準とは、前記発熱抵抗体に対して位置が不変である面、線、点などの基準を指す。

この発明に係るプリンタによれば、位置検出手段によって位置検出データとして、用紙の側端及びサーマルヘッド位置検知部の測定基準が検出され、取得される。また、記憶部には距離データとして、発熱抵抗体の位置の基準である抵抗体位置基準からサーマルヘッド位置検知部の測定基準までの幅方向の距離が記憶されている。そして、制御部では位置検出データと距離データとに基づいて、用紙の側端と発熱抵抗体の抵抗体位置基準の幅方向の相対位置が演算され、この演算結果に基づいて、発熱抵抗体の通電範囲が設定される。これにより、用紙の幅方向の位置ずれにかかわらず、用紙の所望の位置に正確に印刷することが可能である。
また、記憶部に記憶する距離データとして、サーマルヘッド組立体を組み立てた後に計測した、発熱抵抗体の抵抗体位置基準からサーマルヘッド位置検知部の測定基準までの幅方向の距離を用いれば、サーマルヘッド組立体の組立公差の影響も受けずに、用紙の所望の位置に正確に印刷することが可能である。

本発明は、用紙の幅方向に配列する発熱抵抗体を有するサーマルヘッドによって、前記発熱抵抗体から前記用紙に熱転写することで、該用紙に所望の画像を印刷するプリンタであって、前記サーマルヘッドを有して、前記用紙に対向配置されたサーマルヘッド組立体と、該サーマルヘッド組立体に設けられ、前記用紙の側端を検出する位置検出手段と、前記発熱抵抗体の位置の基準である抵抗体位置基準から前記位置検出手段の位置の基準である検出手段位置基準までの前記幅方向の距離データが記憶された記憶部と、前記位置検出手段による前記用紙の側端の位置検出データと前記記憶部の前記距離データとに基づいて、前記発熱抵抗体の通電範囲を設定する制御部とを備えることを特徴としている。
なお、前記抵抗体位置基準とは、前記発熱抵抗体に対して位置が不変である面、線、点などの基準を指す。また、前記検出手段位置基準とは、前記位置検出手段に対して位置が不変である面、線、点などの基準を指す。

この発明に係るプリンタによれば、位置検出手段によって位置検出データとして、用紙の側端が検出され、取得される。また、記憶部には距離データとして、発熱抵抗体の位置の基準である抵抗体位置基準から位置検出手段の位置の基準である検出手段位置基準までの幅方向の距離が記憶されている。そして、制御部では位置検出データと距離データとに基づいて、用紙の側端と発熱抵抗体の抵抗体位置基準の幅方向の相対位置が演算され、この演算結果に基づいて、発熱抵抗体の通電範囲が設定される。これにより、用紙の幅方向の位置ずれにかかわらず、用紙の所望の位置に正確に印刷することが可能である。
また、記憶部に記憶する距離データとして、サーマルヘッド組立体を組み立てた後に計測した、発熱抵抗体の抵抗体位置基準から位置検出手段の検出手段位置基準までの幅方向の距離を用いれば、サーマルヘッド組立体の組立公差の影響も受けずに、用紙の所望の位置に正確に印刷することが可能である。

本発明のプリンタ及びプリント位置制御方法によれば、用紙の側端と発熱抵抗体の位置の基準である抵抗体位置基準の相対位置関係から、用紙の幅方向の位置ずれにかかわらず、用紙の所望の位置に正確に印刷することが可能である。

（第一の実施形態）
図１から図３は、この発明に係る第一の実施形態を示している。図１及び図２は、本発明による昇華型プリンタの全体図を示している。また、図３は、本発明による昇華型プリンタのシステム構成を示している。図１から図３に示すように、プリンタ１は、外部のコンピュータなどの端末であるホスト１００から受信した画像データを処理し、処理したデータに基づいて用紙２にインクリボン３を熱転写することで所望の画像を印刷する昇華型プリンタである。熱転写は、発熱抵抗体７を有するサーマルヘッド組立体４によって行われる。発熱抵抗体７の通電範囲の調整には、位置検出手段であるＣＣＤセンサ５及び発光体６が用いられる。プリンタ１の各部の制御は制御部１０で行われる。以下に詳細を示す。

用紙２は、ロール紙３１より巻き出され、サーマルヘッド組立体４及びこれに対向する位置に配置されたプラテンロール３７の間を搬送方向Ａに沿って搬送され、ピンチロール３８及びこれに対向する位置に配置されたフィードロール３９の間を搬送される。

インクリボン３は、供給コア３３に巻かれたインクリボンロール３２より巻き出され、巻出し側ガイドロール３４の下側、サーマルヘッド組立体４及びこれに対向する位置に配置されたプラテンロール３７の間、巻取り側ガイドロール３５の上側の順に搬送方向Ａに沿って搬送され、巻取コア３６に巻き取られる。用紙２とインクリボン３は、サーマルヘッド組立体４とプラテンロール３７の間を搬送される際、発熱抵抗体７に適度に押圧される。インクリボン３はＹＭＣ（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））の３色のインク層と、ＯＰ（オーバーコート層）が周期的に配置され、インク面を構成している。

サーマルヘッド組立体４は、ロール紙３１より搬送方向Ａ下流側に、搬送方向Ａに直交する幅方向Ｂに延設され、インクリボン３と、用紙２と、プラテンロール３７とに対向配置されている。サーマルヘッド組立体４は、用紙２と対向配置されているサーマルヘッド８と、用紙２と反対側でサーマルヘッド８に固定されたヒートシンク９と、ヒートシンク９に設けられたサーマルヘッド位置検知部５１とからなる。

サーマルヘッド８は、複数の発熱抵抗体７と、記憶部であるフラッシュメモリ１９とを有する。発熱抵抗体７は、形成する画像の各ドットに対応して用紙２の幅方向Ｂに複数配列されており、幅方向Ｂに配列されている数がプリント対象画像のドット数よりも多い（プリント範囲がプリント対象画像の幅よりも広い）。この実施形態では発熱抵抗体７の幅方向Ｂの配列であるドット列は１列であるが、複数列配置される場合もある。発熱抵抗体７にパルス通電することにより、インクリボン３の染料または顔料が用紙２に転写され、所望の画像が印刷される。

ヒートシンク９は、サーマルヘッド８を冷却するためのものである。サーマルヘッド位置検知部５１は、ヒートシンク９の幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の側端に固定された、搬送方向Ａ上流側に延びる略板状の部品で、幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の一面を測定基準５２としている。

フラッシュメモリ１９は、サーマルヘッド８に内蔵されており、サーマルヘッド位置検知部５１の測定基準５２と、発熱抵抗体７の抵抗体位置基準５３である幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の側端との幅方向Ｂの距離Ｌ３が、距離データとして記憶されている。前記距離は、プリンタの組立過程でのばらつきである組立公差に影響を受けるため、前記距離データはサーマルヘッド組立体４の各部品が組み立てられた後に実測して記憶させる。このため、距離データはプリンタ個体ごとに異なる。

位置検出手段は、ＣＣＤセンサ５とＣＣＤセンサの光源となる発光体６とによって構成されている。ＣＣＤセンサ５は、サーマルヘッド組立体４の搬送方向Ａ上流側に、幅方向Ｂに延設され、サーマルヘッド位置検知部５１と、用紙２とに対向配置されている。発光体６は、ＣＣＤセンサ５と並行して幅方向Ｂに延設され、サーマルヘッド位置検知部５１と、用紙２とに検出光を照射可能としている。ＣＣＤセンサ５は、発光体６が用紙２に向かって照射した検出光の反射光を受光することで、サーマルヘッド位置検知部５１の測定基準５２と、用紙２の幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の用紙側端５４との、幅方向Ｂの位置に関するデータである位置検出データを取得する。ここで、測定基準５２と用紙側端５４の位置検出データとは、ＣＣＤセンサ５における幅方向Ｂの側端の内、搬送方向Ａに向かって左側の一端を一方の基準とし、該基準から測定基準５２の幅方向Ｂの距離Ｌ１と用紙側端５４の幅方向Ｂの距離Ｌ２をそれぞれ指す。位置検出データは画像終了ごとに取得され、プリント制御部１３に送信される。

制御部１０は、主制御部１１とプリント制御部１３からなる。主制御部１１はＣＰＵ等を含み、イメージバッファ１２、プリント制御部１３、通電パルス発生部１５、サーマルヘッド８、及び、モータ駆動制御部１８を制御する。イメージバッファ１２は外部からのプリント対象となる画像をＹＭＣ等の画像データとして受信し、一時保存する。

プリント制御部１３は、プリント用画像データ生成部１４、サーマルヘッドプリント位置制御処理部２１、インクリボン巻取／巻戻処理部１６、及び、ロール紙駆動処理部１７を有し、イメージバッファ１２に一時保存された画像データをプリントするために必要な処理を行う。

プリント用画像データ生成部１４は、受信したＹＭＣ等の画像データを、インクリボン３のインクに対応したプリント用画像データに変換するための処理部である。

サーマルヘッドプリント位置制御処理部２１は、位置検出処理部２２、通電範囲設定処理部２３、及び、発熱抵抗体通電制御処理部２４からなる。位置検出処理部２２では、位置検出データがＣＣＤセンサ５より送信され、処理される。通電範囲設定処理部２３では、位置検出処理部２２で処理された位置検出データを基に通電範囲を演算する。この演算結果に基づいて、発熱抵抗体通電制御処理部２４が発熱抵抗体７の通電範囲を設定する。詳細は後述する。

通電パルス発生部１５は、プリント用画像データ生成部１４、及び、サーマルヘッドプリント位置制御処理部２１よりデータを受信し、サーマルヘッド８内の発熱抵抗体７に対し、階調（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。

インクリボン巻取／巻戻処理部１６は、プリントの際にインクリボン３のインク面が適切な位置にくるように、モータ駆動制御部１８に対して指令データを送信し、インクリボン３の巻取／巻戻制御を行うための処理部である。ロール紙駆動処理部１７は、モータ駆動制御部１８に対して指令データを送信し用紙２の送り制御を行うと共に、用紙２のカット処理等を行うための処理部である。

モータ駆動制御部１８は、インクリボン３を搬送するインクリボン巻取モータ２５と、インクリボン３を巻き戻すインクリボン巻戻モータ２６と、用紙２を搬送するロール紙駆動モータ２７を駆動制御する。

これにより、幅方向Ｂに発熱抵抗体７の通電範囲を設定しながら用紙２とインクリボン３をそれぞれ搬送方向Ａに搬送することで、所望の画像が印刷される。

次に、この実施形態のプリンタ１の作用について説明する。ホスト１００から画像データがプリンタ１に送信された場合について、図１から図３に基づいて説明する。ホスト１００から送信された画像データはイメージバッファ１２に一時保存された後、プリント制御部１３で処理される。プリント制御部１３では、ロール紙駆動処理部１７がモータ駆動制御部１８に対して指令データを送信し、ロール紙駆動モータ２７を制御する。

サーマルヘッド位置検知部５１の測定基準５２、及び、ロール紙駆動モータ２７により搬送された用紙２の用紙側端５４は、ＣＣＤセンサ５で検出され、サーマルヘッドプリント位置制御処理部２１内の位置検出処理部２２に送信される。位置検出処理部２２で処理した位置検出データ、及び、フラッシュメモリ１９の距離データに基づいて、通電範囲設定処理部２３で用紙側端５４と抵抗体位置基準５３との幅方向Ｂの相対位置が画像終了ごとに演算される。すなわち、用紙側端５４と抵抗体位置基準５３との幅方向Ｂの距離をＸとすると、測定基準５２の位置検出データである距離Ｌ１と、用紙側端５４の位置検出データである距離Ｌ２と、測定基準５２と抵抗体位置基準５３との距離データである距離Ｌ３とを用いて、Ｘ＝Ｌ２−Ｌ１−Ｌ３の関係で求められ、相対位置を演算することができる。この演算結果に基づいて、次の画像の印刷では、発熱抵抗体通電制御処理部２４が発熱抵抗体７の通電範囲を調整する。このため、用紙２が幅方向Ｂに位置ずれした場合でも、発熱抵抗体７の通電範囲も幅方向Ｂに対応して調整されるので、熱転写する位置が調整されることとなる。

以上のように、本実施形態のプリンタ１では、用紙２の幅方向Ｂの位置ずれにかかわらず、所望の位置に正確に印刷することが可能である。

（第二の実施形態）
図４は、この発明に係る第二の実施形態を示している。第一の実施形態との構成の違いを図３と図４とに基づいて説明する。この実施形態のプリンタ６０には、サーマルヘッド位置検知部５１が無い。また、位置検出手段であるＣＣＤセンサ５と発光体６は、サーマルヘッド組立体４の搬送方向Ａ上流側に、用紙２の幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の用紙側端５４を測定可能な位置に、インクリボン３と、用紙２と、プラテンロール３７とに対向して設けられている。ＣＣＤセンサ５は、用紙側端５４の位置検出データとして、検出手段位置基準であるＣＣＤ位置基準５５からの幅方向Ｂの距離Ｌ４を取得する。さらに、本実施形態では、フラッシュメモリ１９には距離データとして、ＣＣＤセンサ５のＣＣＤ位置基準５５である幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の側端と、発熱抵抗体７の抵抗体位置基準５３である幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の側端との幅方向Ｂの距離Ｌ５が記憶されている。

次に、この実施形態のプリンタ６０の作用について説明する。ホスト１００から画像データがプリンタ６０に送信された場合について、図２から図４に基づいて説明する。ホスト１００から送信された画像データはイメージバッファ１２に一時保存された後、プリント制御部１３で処理される。プリント制御部１３では、ロール紙駆動処理部１７がモータ駆動制御部１８に対して指令データを送信し、ロール紙駆動モータ２７を制御する。

ロール紙駆動モータ２７により搬送された用紙２の用紙側端５４は、ＣＣＤセンサ５で検出され、サーマルヘッドプリント位置制御処理部２１内の位置検出処理部２２に送信される。位置検出処理部２２で処理した位置検出データ、及び、フラッシュメモリ１９の距離データに基づいて、通電範囲設定処理部２３で用紙側端５４と抵抗体位置基準５３との幅方向Ｂの相対位置が画像終了ごとに演算される。すなわち、用紙側端５４と抵抗体位置基準５３との幅方向Ｂの距離をＹとすると、用紙側端５４の位置検出データである距離Ｌ４と、ＣＣＤ位置基準５５と抵抗体位置基準５３との距離データである距離Ｌ５とを用いて、Ｙ＝Ｌ４−Ｌ５の関係で求められ、相対位置を演算することができる。この演算結果に基づいて、次の画像の印刷では、発熱抵抗体通電制御処理部２４が発熱抵抗体７の通電範囲を調整する。このため、用紙２が幅方向Ｂに位置ずれした場合でも、発熱抵抗体７の通電範囲も幅方向Ｂに対応して調整されるので、熱転写する位置が調整されることとなる。

以上のように、本実施形態のプリンタ６０では、用紙２の幅方向Ｂの位置ずれにかかわらず、所望の位置に正確に印刷することが可能である。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

なお、上記実施形態では、フラッシュメモリ１９の距離データはプリンタ個体ごとに、サーマルヘッド組立体４を組み立てた後に計測して記憶されている。このため、距離データは、サーマルヘッド８内での発熱抵抗体７の組立公差、サーマルヘッド組立体４内でのサーマルヘッド８のスクリューＳによる組み立ての際に発生する組立公差、及び、測定基準を設定する際に発生する組立公差などを含めている。これにより、組立公差の影響も受けずに、所望の位置に正確に印刷することが可能である。

なお、上記実施形態では、昇華型プリンタに限定するものではなく、サーマルヘッド８を有する熱転写式プリンタであれば同様の構成で実施可能である。該構成のプリンタには、例えば、昇華型プリンタ同様にインクリボンを用いる溶解型プリンタや、インクリボンを用いない感熱型プリンタなどがある。

なお、上記実施形態では、位置検出手段であるＣＣＤセンサ５及び発光体６は、ＣＭＯＳセンサなど他の種類のセンサであってもよく、用紙側端５４とサーマルヘッド位置検知部５１の測定基準５２を検出できるセンサであればよい。

なお、上記実施形態では、サーマルヘッド位置検知部５１をヒートシンク９に固定された略板状の部品とした。しかし、これに限られるものではなく、ＣＣＤセンサ５によって検出可能な、サーマルヘッド組立体４の基準となるものであればかまわない。例えば、サーマルヘッド位置検知部として、サーマルヘッド組立体４に凹部を設け、当該凹部によって構成される面、線、点などを測定基準としてもかまわない。

なお、上記実施形態では、フラッシュメモリ１９はサーマルヘッド８に内蔵されているとしたが、これに限られるものではない。また、フラッシュメモリ１９は、電源を切っても記憶が残る不揮発性メモリであれば記憶媒体の種類を問わない。

なお、上記実施形態では、画像終了ごとに、用紙側端５４と抵抗体位置基準５３との幅方向Ｂの相対位置が演算され、次の画像の印刷時に通電範囲が調整されている。しかしながら、演算のタイミングを変更し、例えば前記相対位置が、印刷するドット列の直前や直後に演算され、印刷するドット列や次に印刷するドット列の通電範囲が調整されるようにするものとしてもよい。

なお、上記実施形態では、発熱抵抗体７の抵抗体位置基準５３を幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の側端とした。しかし、発熱抵抗体７に対して位置が不変である面、線、点などの基準であれば制限が無く、例えば、発熱抵抗体７の幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側から１０番目の抵抗体における左側の側面、などに設定してもかまわない。

なお、上記実施形態では、ＣＣＤセンサ５のＣＣＤ位置基準５５を幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって左側の側端とした。しかし、ＣＣＤセンサ５に対して位置が不変である面、線、点などの基準であれば制限が無く、例えば、ＣＣＤセンサ５の幅方向Ｂの搬送方向Ａに向かって右側の側端、などに設定してもかまわない。

この発明の第一の実施形態のプリンタの構成を示す上面図である。 この発明の第一の実施形態のプリンタの構成を示す側面図である。 この発明の第一の実施形態のシステム構成を示す図である。 この発明の第二の実施形態のプリンタの構成を示す上面図である。

符号の説明

１、 ６０ プリンタ
２ 用紙
３ インクリボン
４ サーマルヘッド組立体
５ ＣＣＤセンサ（位置検出手段）
６ 発光体（位置検出手段）
７ 発熱抵抗体
８ サーマルヘッド
１０ 制御部
１９ フラッシュメモリ（記憶部）
５１ サーマルヘッド位置検知部
５２ 測定基準
５３ 抵抗体位置基準
５４ 用紙側端
５５ ＣＣＤ位置基準（検出手段位置基準）
Ｂ 幅方向

Claims (2)

1. 用紙の幅方向に配列する発熱抵抗体を有するサーマルヘッドによって、前記発熱抵抗体から前記用紙に熱転写することで、該用紙に所望の画像を印刷するプリンタであって、
   前記サーマルヘッドとサーマルヘッド位置検知部とを有して、前記用紙に対向配置されたサーマルヘッド組立体と、
   前記発熱抵抗体の位置の基準である抵抗体位置基準から前記サーマルヘッド位置検知部の測定基準までの前記幅方向の距離データが記憶された記憶部と、
   前記用紙の側端及び前記測定基準をそれぞれ検出する位置検出手段と、
   該位置検出手段による前記用紙の側端及び前記測定基準の各位置検出データと前記記憶部の前記距離データとに基づいて、前記発熱抵抗体の通電範囲を設定する制御部と
   を備え、
   前記用紙の側端の位置検出データは、前記位置検出手段の位置の基準である検出手段位置基準から用紙側端までの前記幅方向の距離であり、
   前記測定基準の位置検出データは、前記検出手段位置基準から測定基準までの前記幅方向の距離であることを特徴とするプリンタ。
2. 用紙の幅方向に配列する発熱抵抗体を有するサーマルヘッドによって、前記発熱抵抗体から前記用紙に熱転写することで、該用紙に所望の画像を印刷するプリンタであって、
   前記サーマルヘッドを有して、前記用紙に対向配置されたサーマルヘッド組立体と、
   該サーマルヘッド組立体に設けられ、前記用紙の側端を検出する位置検出手段と、
   前記発熱抵抗体の位置の基準である抵抗体位置基準から前記位置検出手段の位置の基準である検出手段位置基準までの前記幅方向の距離データが記憶された記憶部と、
   前記位置検出手段による前記用紙の側端の位置検出データと前記記憶部の前記距離データとに基づいて、前記発熱抵抗体の通電範囲を設定する制御部と
   を備えることを特徴とするプリンタ。

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