JP2004155048A - サーマルヘッド・サーマルヘッドの選定方法・孔版印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インキ転移量を抑制する方式の孔版印刷装置においても、且つ、如何なる原稿画像（文字画像、写真画像等）においても白スジ状の濃度ムラの発生を防止でき、忠実で最適な印刷画像が得られるようにする。
【解決手段】サーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合にはインキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置への使用を不適とする。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱性孔版原紙（以下「マスタ」又は「感熱性孔版マスタ」という）を穿孔製版するためのサーマルヘッド、該サーマルヘッドの選定方法及び該サーマルヘッドを備えた孔版印刷装置（以下、「感熱孔版印刷装置」ともいう）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷装置では、画像情報に基づいてサーマルヘッドを駆動してマスタを溶融穿孔して製版し、製版されたマスタを印刷ドラムの外周面に巻装し、印刷ドラムの外周面にシート状記録媒体としての印刷用紙を押圧することによりマスタの穿孔部からインキを滲み出させて転写することにより印刷を行うようになっている。
サーマルヘッドは多数の発熱抵抗体を備えており、発熱抵抗体に通電することにより該発熱抵抗体が発熱してその発生したジュール熱でマスタの熱可塑性樹脂フィルムが溶融穿孔される。各穿孔が独立して形成されるように、すなわち画像のシャープ性が損なわれないようにサーマルヘッドへの穿孔エネルギーを調整するようになっている。
【０００３】
従来においてはサーマルヘッドの平均抵抗値に対して、サーマルヘッド内の抵抗値のばらつきを±１５％程度に設定しており、抵抗値のばらつきがこの範囲内である場合にはそのサーマルヘッドを適正なものと判断して製品（孔版印刷装置）に搭載していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１４１５８５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１４１５８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、感熱孔版印刷装置においては、印刷用紙へのインキ付着量（転移量）を抑制する趨勢となっている。これは、感熱孔版印刷装置特有の裏移り現象、すなわち先に排出された印刷用紙の乾いていないインキが次に排出される印刷用紙の裏面に付着してインキ汚れを起こす現象を低減させること等を目的としたものであるが、インキ付着量の低減によってインキ消費量を低減でき、感熱孔版印刷装置におけるランニングコストを抑制する効果もある。
しかしながら、インキの吐出量を抑える傾向にある現状において、平均抵抗値±１５％程度のサーマルヘッドを用いた場合、白スジ状の濃度ムラが発生しやくなってしまっている。
特に、諧調性を持たせている写真モード若しくは文字・写真モードの際には白スジ状の濃度ムラの発生が顕著となっていた。
【０００６】
本発明は、インキ転移量を抑制する方式の孔版印刷装置においても、且つ、如何なる原稿画像（文字画像、写真画像等）においても白スジ状の濃度ムラの発生を防止でき、忠実で最適な印刷画像が得られる孔版印刷装置、該孔版印刷装置に適したサーマルヘッド、該サーマルヘッドの選定方法の提供を、その目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドにおいて、上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には上記局部的で急峻な抵抗値を調整してばらつきを所定値以下にしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、上記全体の抵抗値ばらつきが±１５％以内であり且つ隣接する発熱抵抗体間での抵抗値のばらつきが±５％以内であり、上記局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを±５％以内としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載のサーマルヘッドにおいて、上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであり、使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を条件とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載のサーマルヘッドにおいて、上記局部的で急峻な抵抗値ばらつきの発熱抵抗体のｂｉｔ数が下記［式３］で算出した値以上ある場合、下記［式１］及び［式２］のどちらか一方若しくは双方を満足することを特徴とする。
局部的で急峻な抵抗値ばらつきの底値をＲｋｓ１［Ω］、Ｒｋｓ２［Ω］とし、
そのＲｋｓ１及びＲｋｓ２間に存在するピーク抵抗値をＲｋｐとし、
Ｒｋｓ１、Ｒｋｐ、Ｒｋｓ２に対応する発熱抵抗体の抵抗体番号をＢｋｓ１、Ｂｋｐ、Ｂｋｓ２とし、
その番号が正数であり、Ｂｋｓ１＜Ｂｋｐ＜Ｂｋｓ２の場合において、
（Ｒｋｓ１−Ｒａｖｅ）／Ｒａｖｅ×１００％＝ｄＲｋｓ１［％］
（Ｒｋｐ−Ｒａｖｅ）／Ｒａｖｅ×１００％＝ｄＲｋｐ［％］
（Ｒｋｓ２−Ｒａｖｅ）／Ｒａｖｅ×１００％＝ｄＲｋｓ２［％］
とするとき、
（ｄＲｋｐ−ｄＲｋｓ１）／（Ｂｋｐ−Ｂｋｓ１＋１）≦２．５×発熱抵抗体主走査方向ピッチ［ｍｍ］・・・［式１］
（ｄＲｋｐ−ｄＲｋｓ２）／（Ｂｋｓ２−Ｂｋｐ＋１）≦２．５×発熱抵抗体主走査方向ピッチ［ｍｍ］・・・［式２］
１／発熱抵抗体主走査方向ピッチ［ｍｍ］・・・［式３］
ここで、Ｒａｖｅとは、一般的にサーマルヘッド全発熱抵抗体の平均抵抗値を意味するが、サーマルヘッドに印加する電圧値が駆動分割毎に設定される場合には各々の駆動分割内での全発熱抵抗体の平均抵抗値として算出する（印加電圧を設定する際に使用される抵抗値を使用）ものとする。
【００１１】
請求項５記載の発明では、多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドにおいて、上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上で、局部的で急峻な抵抗値ばらつきが抑制されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明では、請求項５記載のサーマルヘッドにおいて、上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであり、使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を条件とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明では、多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドの選定方法において、上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には孔版印刷装置への使用を不適とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明では、多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドの選定方法において、上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には、上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであって使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を不適とすることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明では、画像情報に基づいて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドを有する孔版印刷装置において、上記サーマルヘッドが、請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載のサーマルヘッド若しくは請求項７又は８記載の選定方法により選定されたサーマルヘッドであることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明では、請求項９記載の孔版印刷装置において、印刷画像として諧調性を持たせた写真画像等に適したモードや写真画像や文字画像等が混在している場合に適したモードを備えていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて感熱式の孔版印刷装置の構成及び印刷プロセスの概要を説明する。孔版印刷装置５０は、装置本体５０ａと、該装置本体５０ａの上部に配置された原稿読取部５１と、該原稿読取部５１の図中右側下方に配置された製版書込み部５２と、装置本体５０ａの略中央部に配置された多孔性の印刷ドラム５３と、原稿読取部５１の図中左側下方に配置された排版部５４と、製版書込み部５２の下方に配置された給紙部５５と、排版部５４の下方に配置された排紙部５７等を有している。図１において符号５６は印圧部５６を示す。
【００１８】
印刷工程は以下のように行われる。まず、原稿読取部５１の図示しない原稿載置台に印刷すべき画像を持った原稿を載置し、図示しないスタートボタンを押す。スタートボタンの押圧に伴い、まず排版工程が実行される。すなわち、この状態においては、印刷ドラム５３の外周面に前回の印刷で使用されたマスタが残っている。
印刷ドラム５３が反時計回り方向に回転し、印刷ドラム５３の外周面に保持されている使用済みのマスタとともに回転する。使用済みのマスタの後端部が排版部５４の排版ローラ対１１８に近づくと、該排版ローラ対１１８は回転しつつ一方のローラでマスタ後端部をすくい上げ、矢印Ｙ１の方向へ搬送しつつ印刷ドラム５３の外周面から引き剥がす。このとき、印刷ドラム５３は反時計回り方向への回転を続けている。
排版ローラ対１１８により搬送される使用済みのマスタは、印刷ドラム５３の外周面から完全に引き剥がされて排版ボックス１２０内へ排出され、図示しない圧縮手段により排版ボックス１２０内で圧縮される。
【００１９】
排版工程が実行されている間、原稿読取部５１では原稿の読み取りが行われる。図示しない原稿載置台に載置された図示しない原稿は、矢印Ｙ２、Ｙ３方向に搬送されつつ、ＣＣＤ（電荷結合素子）１０３を用いる公知の縮小式原稿読取方式で読み取られ、原稿トレイ１０２上に排出される。ＣＣＤ１０３から出力される画像情報は図示しない画像処理部でデジタル信号に変換される。このデジタル信号化された画像情報に基づき製版工程が行われる。
【００２０】
すなわち、製版書込み部５２にセットされたマスタ１００は、ロール状態から引き出され、プラテンローラ１０４の位置で、プラテンローラ１０４とともにマスタ１００を挟むように設けられたサーマルヘッド１０６により画像を書き込まれる。サーマルヘッド１０６は、画像処理部から送られてくる画像情報に従い、個々の微小な発熱抵抗体を選択的に発熱駆動される。この間、マスタ１００は間欠的に搬送され続ける。
発熱した発熱抵抗体に接触しているマスタ１００の部分（熱可塑性樹脂フィルム）は溶融穿孔される。このように、画像情報に応じたマスタ１００の位置選択的な溶融穿孔により、画像情報が穿孔パターンとして書き込まれる。
画像情報が書き込まれたマスタ１００は、マスタ搬送ローラ対１０８により印刷ドラム５３の外周部へ向けて送り出され、図示しないガイド部材によりその進行方向を下方へ変えられてクランプ部へ向かって垂れ下がる。
【００２１】
このとき、印刷ドラム５３は既に排版工程により使用済みマスタを除去されており、クランパ１１０が所定のクランプ位置において上方へ向かって開いている。製版されたマスタ１００の先端部をクランパ１１０がクランプすると、印刷ドラム５３は時計回り方向に回転しつつ外周面にマスタ１００を巻き付けていく。
マスタ１００の後端部は図示しないカッターによりカットされる。製版済みのマスタ１００が印刷ドラム５３の外周面に巻装されると、給版工程が終了し、印刷工程が開始される。
給紙コロ１１２及び分離コロ１１４が回転して、給紙台１１５上に積載された印刷用紙Ｓが最上面から１枚ずつ分離されて矢印Ｙ４方向にレジストローラ１１６に向けて送り出される。
レジストローラ１１６は、印刷用紙Ｓの先端部を挟持して待機し、印刷ドラム５３の回転によるマスタの移動、すなわち画像の移動に同期するタイミングで印刷用紙Ｓを印圧部５６へ向けて送り出す。
【００２２】
送り出された印刷用紙Ｓはプレスローラ１１７により裏面側を押し上げられ、表面側は印刷ドラム５３の外周面に保持されたマスタに押圧される。印刷ドラム５３の内周側では、インキローラ１２２が上記内周面に転接しつつインキ溜まり１２１からインキを供給する。
印刷ドラム５３は多孔性であるため、供給されたインキは印刷ドラム５３の外周面に滲み出し、さらにマスタの溶融穿孔された部分を通って印刷用紙Ｓの表面に供給され、印刷画像を形成する。なお、インキはＷ／Ｏ型のエマルジョンインキである。
【００２３】
印圧部５６において印刷画像を形成された印刷用紙Ｓは、剥離爪１２３により印刷ドラム５３から分離され、矢印Ｙで示すように搬送ベルト１２７上に乗り上げ、搬送ベルト１２７の反時計回り方向の回転により排紙部５７へ向かって搬送されて排紙台１３１上に順次排出積載される。このようにして所望の枚数の印刷がなされると印刷の全工程が終了する。
図示しないが、孔版印刷装置の操作パネルには、印刷画像として諧調性を持たせた写真画像等に適したモードや、写真画像や文字画像等が混在している場合に適したモードを設定するための手段としての各モード設定キーが設けられている。
【００２４】
図２に示すように、サーマルヘッド１０６の温度はヘッド温度検出手段としてのサーミスタ２０１により検出されるようになっている。また、インキ溜まり１２１のインキの温度はサーミスタ２００によって検出されるようになっている。これらのサーミスタ２００、２０１の出力は穿孔エネルギー調整手段としてのマイクロプロセッサー３００のＩ／Ｏポートに入力される。
マイクロプロセッサー３００のＲＯＭにはエネルギー調整のためのプログラムと、適正な印刷画像を得るためのインキ温度及びサーマルヘッド温度と、これらの温度に応じた最適径の孔を穿孔するための穿孔用エネルギーとの関係データテーブルが予め実験的に定められて記憶されている。
【００２５】
穿孔用エネルギーの調整は前述のように、画像信号に応じて個々の発熱抵抗体に流す電流値、若しくは発熱抵抗体に印加する電圧値の変化により行うようにしてもよいが、本実施形態においては、サーマルヘッド１０６の発熱抵抗体への通電パルス幅の変化により行うようになっている。
すなわち、マイクロプロセッサー３００は、サーミスタ２００、２０１からの入力によりインキ温度とサーマルヘッド１０６の温度とを検知し、適正な大きさの孔を穿孔できる通電パルス幅を設定してサーマルヘッド１０６を制御する。サーマルヘッド１０６は、画像信号に従い、電源４００からの電力供給を受けて上記設定されたパルス幅に従って発熱抵抗体を発熱させる。
【００２６】
次に、本発明のサーマルヘッドの選定方法等の手法及びそれを確立するに至った根拠を説明する。
図４は従来におけるサーマルヘッド（図面上ではサーマルヘッドＡと表示）のヘッド内の抵抗値の分布（ばらつき）を示したものである。サーマルヘッドの仕様としては平均抵抗値±１５％程度のものである。図４において、Ｒ体ＮＯ．は発熱抵抗体の番号に相当する。すなわち、順番に番号が割り当てられている（他の図において同じ）。
サーマルヘッドは公知のように、発熱抵抗体を発生させてその発生したジュール熱を利用してマスタ等のメディア等に印字する機能を有している。上述のように本実施形態においては、感熱性孔版マスタに具備されている熱可塑性樹脂フィルムを溶融穿孔させている。
【００２７】
電流の流れているところには必ず発熱作用が生じ、一般的にジュール熱はＱ＝（Ｒ・Ｉ）×Ｉ×ｔ＝（Ｖ^２／Ｒ）×ｔ［Ｊ］で求められる。ここで、Ｒはサーマルヘッドの抵抗値［Ω］、Ｉは電流値［Ａ］、ｔは時間［ｓ］、Ｖは電圧値［Ｖ］を示している。実際には発熱抵抗体で生じた熱全てが対象とするメディア（例えば熱可塑性樹脂フィルム）に届く訳ではなく、サーマルヘッドの下部方向などへの逃げが生じる。上述した式から、熱量としてはサーマルヘッドの抵抗値Ｒが低いほど高くなるということが言える。
【００２８】
図４から明らかなように、抵抗値にはばらつきがあり、全体としては一つのうねりを呈している。縦軸において上方の方が抵抗値は高くなっている。従って、その上方になっている箇所（換言すればこの部位に位置する発熱抵抗体）においては熱量は低く、逆に下方になっている箇所（発熱抵抗体）ほど発生する熱量は高くなっていることを示している。
従来の場合、図４に示したような抵抗値分布を有するサーマルヘッドをそのまま使用してきたのであるが、既述のように、インキ付着量を制限する方向にある今日においては、その穿孔状態に対する印刷画像品質に関わる影響度が大きくなって問題となってきた。
【００２９】
その理由を図５乃至図７に基づいて説明する。図５は、基本的には図４と同様のものであるが、本発明者らが問題視し、抵抗値のうねり上における印刷画像品質の劣化を招いてしまっていると認識した部位を（ａ）、（ｂ）の２箇所で示している。このような箇所は他にもあるが、ここでは２箇所の部位を例として挙げている。
（ａ）の箇所を中心に拡大表示したのが図６であり、（ｂ）の箇所を中心に拡大表示したのが図７である。図５、図６及び図７より、局部的で急峻に抵抗値が高くなっていることが判る。局部的に抵抗値が高くなっている箇所においては、上述した理由から、発生する熱量が少なからず局部的に抵抗値が上がっていない箇所と比較すると少なくなっているはずであり、実質的に少なからず感熱性孔版マスタに具備されている熱可塑性樹脂フィルムの溶融穿孔された穿孔状態すなわち面積としては小径になってしまっていることになる。
換言すれば、局部的で急峻な抵抗値の部位における穿孔ではインキの転移量は設定された制御量よりも少なくなる。
【００３０】
本発明者らの実験によれば、孔版印刷装置の使用条件において、使用環境温度が３０℃以下の時、印刷用紙Ｓへのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である場合、すなわちインキ付着量が少ない孔版印刷装置の場合に、印刷画像として上述の局部的に抵抗値が上がっている箇所において白スジ状の濃度ムラが発生することが確認された。
参考までに、本実施形態における孔版印刷装置のインキ付着量の実験結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
印刷用紙Ｓの種類によりインキ付着量は異なる。インキ付着量とは、印刷用紙Ｓの１ｍ^２当たりに付着するインキ量である。但し、版付け時に消費されるインキ及び排版で消費されるインキ量は含まない。表１における値は２０枚印刷後安定してから付着量を測定したものである。
なお、比較実験として、３０℃以下の時のインキ付着量として８．０ｇ／ｍ^２よりも多い孔版印刷装置において、図４で示した抵抗値分布のサーマルヘッドを用いて製版、印刷したところ、インキの付着量が多いために上述したような白スジ状の濃度ムラが問題となるようなレベルでは発生しなかった。
これは、局部的で急峻な抵抗値の変化があるサーマルヘッドを用いてもインキの付着量が多いタイプの孔版印刷装置では問題は生じないことを意味する。
【００３３】
次に、請求項４における式１、式２に関して検証してみる。
代表的な例として、図６をさらに拡大した図８を用いて説明することにする。使用するサーマルヘッドの解像度は６００ｄｐｉである。図８における１はサーマルヘッド内の大きなうねり状の抵抗値ばらつきを示す近似曲線ラインである。２は局部的で急峻な抵抗値上昇箇所の底値であるＲｋｓ１のポイント、３は局部的で急峻な抵抗値上昇箇所のピーク値（最大値）であるＲｋｐのポイント、４は２のＲｋｓ１と反対側に存在する局部的で急峻な抵抗値上昇箇所の底値であるＲｋｓ２のポイントをそれぞれ示している。
【００３４】
それぞれのポイントにおける抵抗値、発熱抵抗体の番号、平均抵抗値は以下の通りである。
Ｒｋｓ１＝５６７８［Ω］
Ｒｋｐ＝５８８４［Ω］
Ｒｋｓ２＝５６８０［Ω］
Ｂｋｓ１＝Ｒ３１４１
Ｂｋｐ＝Ｒ３１５６
Ｂｋｓ２＝Ｒ３１８２
Ｒａｖｅ＝５５７８［Ω］
上記値より、
ｄＲｋｓ１＝（５６７８−５５７８）／５５７８×１００＝１．７９２［％］
ｄＲｋｐ＝（５８８４−５５７８）／５５７８×１００＝５．４８６［％］
ｄＲｋｓ２＝（５６８０−５５７８）／５５７８×１００＝１．８２９［％］
【００３５】
これを式１に当てはめると、左辺は、（５．４８６−１．７９２）／（３１５６−３１４１＋１）＝０．２３１となる。右辺は、２．５×（２５．４／６００）＝０．１０６となり、≦０．１０６を満足していない。
また、式２に当てはめると、左辺は、（５．４８６−１．８２９）／（３１８２−３１５６＋１）＝０．１３５となり、同じく≦０．１０６を満足していない。
この状態では、インキ転移量の少ない孔版印刷装置においては白スジ状の濃度ムラが発生した。
【００３６】
次に、図７（（ｂ）部拡大）に関しても検証してみる。
それぞれのポイントにおける抵抗値、発熱抵抗体の番号、平均抵抗値は以下の通りである。
Ｒｋｓ１＝５６８８［Ω］
Ｒｋｐ＝５８７０［Ω］
Ｒｋｓ２＝５６６３［Ω］
Ｂｋｓ１＝Ｒ２９３９
Ｂｋｐ＝Ｒ２９６７
Ｂｋｓ２＝Ｒ２９９３
Ｒａｖｅ＝５５７８［Ω］
上記値より、
ｄＲｋｓ１＝（５６８８−５５７８）／５５７８×１００＝１．９７２［％］
ｄＲｋｐ＝（５８７０−５５７８）／５５７８×１００＝５．２３５［％］
ｄＲｋｓ２＝（５６６３−５５７８）／５５７８×１００＝１．５２４［％］
【００３７】
これを式１に当てはめると、左辺は、（５．２３５−１．９７２）／（２９６７−２９３９＋１）＝０．１１３となり、≦０．１０６を満足していない。
また、式２に当てはめると、左辺は、（５．２３５−１．５２４）／（２９９３−２９６７＋１）＝０．１３７となり、同じく≦０．１０６を満足していない。
この状態でも、インキ転移量の少ない孔版印刷装置においては白スジ状の濃度ムラが発生した。
【００３８】
以上のような実験結果を踏まえ、本実施形態では、サーマルヘッドを使用して、感熱性孔版マスタを溶融選考させてその穿孔状態が独立したものであり、使用環境温度が３０℃以下の時インキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下であり、サーマルヘッドのヘッド内抵抗値ばらつきが±１５％以内であり、隣接ｂｉｔでの（発熱抵抗体間での）抵抗値のばらつきが±５％以内であるサーマルヘッドを用いた孔版印刷装置において、大きな抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを±５％以内とすることとした。
上記式１、式２は実験から導出されたサーマルヘッドの適否を判定するための式であり、これらの式における右辺の数値２．５は、局部的で急峻な抵抗値のばらつきを、白スジ状の濃度ムラが発生しないレベルにするための係数である。
これらの式は、発熱抵抗体のｂｉｔ数が式３で算出される値以上の場合に適用される。すなわち、解像度が６００ｄｐｉの場合には、１／発熱抵抗体主走査方向ピッチ［ｍｍ］から、発熱抵抗体のｂｉｔ数が２４以上の場合に適用される。
【００３９】
図３は、本実施形態におけるサーマルヘッド１０６（図面上ではサーマルヘッドＢと表示）のヘッド内で最も抵抗値ばらつきの分布としてばらつきのある箇所付近を拡大したものである。この図３での破線による囲み部について式１及び式２に関して検証してみる。
それぞれのポイントにおける抵抗値、発熱抵抗体の番号、平均抵抗値は以下の通りである。
Ｒｋｓ１＝４８１８［Ω］
Ｒｋｐ＝４９４６［Ω］
Ｒｋｓ２＝４８１３［Ω］
Ｂｋｓ１＝Ｒ５０００
Ｂｋｐ＝Ｒ５０５９
Ｂｋｓ２＝Ｒ５１２０
Ｒａｖｅ＝４７９３［Ω］
上記値より、
ｄＲｋｓ１＝（４８１８−４７９３）／４７９３×１００＝０．５２２［％］
ｄＲｋｐ＝（４９４６−４７９３）／４７９３×１００＝３．１９２［％］
ｄＲｋｓ２＝（４８１３−４７９３）／４７９３×１００＝０．４１７［％］
【００４０】
これを式１に当てはめると、左辺は、（３．１９２−０．５２２）／（５０５９−５０００＋１）＝０．０４５となり、≦０．１０６を満足している。
また、式２に当てはめると、左辺は、（３．１９２−０．４１７）／（５１２０−５０５９＋１）＝０．０４５となり、同じく≦０．１０６を満足している。この状態では、インキ転移量の少ない孔版印刷装置において白スジ状の濃度ムラは発生しなかった。
【００４１】
本実施形態で示した手法を用いることにより、インキ転移量の少ない孔版印刷装置又はインキ転移量を少なくする制御プログラムを有する孔版印刷装置へのサーマルヘッドの適否を容易且つ高精度に判定でき、サーマルヘッドの選定ミスによる印刷画像の画質低下を防止できる。
また、局部的で急峻な抵抗値のばらつきが所定の範囲内になるように修正することにより、インキ転移量の少ない孔版印刷装置又はインキ転移量を少なくする制御プログラムを有する孔版印刷装置に対する適正なサーマルヘッドとすることができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドにおいて、上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には上記局部的で急峻な抵抗値を調整してばらつきを所定値以下にしたこととしたので、インキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置における最適なサーマルヘッドを得ることができる。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、上記全体の抵抗値ばらつきが±１５％以内であり且つ隣接する発熱抵抗体間での抵抗値のばらつきが±５％以内であり、上記局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを±５％以内とすることとしたので、インキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置での使用における最適度をさらに高めることができる。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載のサーマルヘッドにおいて、上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであり、使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を条件とすることとしたので、インキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置における最適なサーマルヘッドを得ることができる。
【００４５】
請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載のサーマルヘッドにおいて、上記局部的で急峻な抵抗値ばらつきの発熱抵抗体のｂｉｔ数が［式３］で算出した値以上ある場合、［式１］及び［式２］のどちらか一方若しくは双方を満足することとしたので、インキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置における最適なサーマルヘッドを得ることができる。
【００４６】
請求項５記載の発明によれば、多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドにおいて、上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上で、局部的で急峻な抵抗値ばらつきが抑制されていることとしたので、インキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置における最適なサーマルヘッドを得ることができる。
【００４７】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載のサーマルヘッドにおいて、上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであり、使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を条件とすることとしたので、インキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置におけるサーマルヘッドの最適化を一層向上させることができる。
【００４８】
請求項７記載の発明によれば、多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドの選定方法において、上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には孔版印刷装置への使用を不適とすることとしたので、インキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置におけるサーマルヘッドの使用の適否を容易且つ高精度に判定でき、選定ミスを防止できる。
【００４９】
請求項８記載の発明によれば、多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドの選定方法において、上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には、上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであって使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を不適とすることとしたので、インキ転移量抑制タイプの孔版印刷装置におけるサーマルヘッドの使用の適否を容易且つ高精度に判定でき、選定ミスを防止できる。
【００５０】
請求項９記載の発明によれば、画像情報に基づいて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドを有する孔版印刷装置において、上記サーマルヘッドが、請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載のサーマルヘッド若しくは請求項７又は８記載の選定方法により選定されたサーマルヘッドであることとしたので、インキ転移量抑制タイプにおける印刷画像での白スジ状の濃度ムラの発生を高精度に抑制できる。
【００５１】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の孔版印刷装置において、印刷画像として諧調性を持たせた写真画像等に適したモードや写真画像や文字画像等が混在している場合に適したモードを備えている構成としたので、インキ転移量抑制タイプにおける印刷画像での白スジ状の濃度ムラの発生を高精度に抑制でき、写真画像等の特性を十分に活かせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における孔版印刷装置の概要正面図である。
【図２】制御ブロック図である。
【図３】実施形態における適正なサーマルヘッドの抵抗値ばらつきの分布図である。
【図４】従来におけるサーマルヘッド抵抗値ばらつきの分布図である。
【図５】図４における局部的で急峻な抵抗値の観察ポイントを示す図である。
【図６】図４における（ａ）部拡大図である。
【図７】図４における（ｂ）部拡大図である。
【図８】図４における（ａ）部の更なる拡大図である。
【符号の説明】
１００ 感熱性孔版原紙としてのマスタ
１０６ サーマルヘッド

Claims (10)

1. 多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドにおいて、
   上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には上記局部的で急峻な抵抗値を調整してばらつきを所定値以下にしたことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、
   上記全体の抵抗値ばらつきが±１５％以内であり且つ隣接する発熱抵抗体間での抵抗値のばらつきが±５％以内であり、上記局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを±５％以内としたことを特徴とするサーマルヘッド。
3. 請求項１又は２記載のサーマルヘッドにおいて、
   上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであり、使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を条件とすることを特徴とするサーマルヘッド。
4. 請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載のサーマルヘッドにおいて、
   上記局部的で急峻な抵抗値ばらつきの発熱抵抗体のｂｉｔ数が下記［式３］で算出した値以上ある場合、下記［式１］及び［式２］のどちらか一方若しくは双方を満足することを特徴とするサーマルヘッド。
   局部的で急峻な抵抗値ばらつきの底値をＲｋｓ１［Ω］、Ｒｋｓ２［Ω］とし、
   そのＲｋｓ１及びＲｋｓ２間に存在するピーク抵抗値をＲｋｐとし、
   Ｒｋｓ１、Ｒｋｐ、Ｒｋｓ２に対応する発熱抵抗体の抵抗体番号をＢｋｓ１、Ｂｋｐ、Ｂｋｓ２とし、
   その番号が正数であり、Ｂｋｓ１＜Ｂｋｐ＜Ｂｋｓ２の場合において、
   （Ｒｋｓ１−Ｒａｖｅ）／Ｒａｖｅ×１００％＝ｄＲｋｓ１［％］
   （Ｒｋｐ−Ｒａｖｅ）／Ｒａｖｅ×１００％＝ｄＲｋｐ［％］
   （Ｒｋｓ２−Ｒａｖｅ）／Ｒａｖｅ×１００％＝ｄＲｋｓ２［％］
   とするとき、
   （ｄＲｋｐ−ｄＲｋｓ１）／（Ｂｋｐ−Ｂｋｓ１＋１）≦２．５×発熱抵抗体主走査方向ピッチ［ｍｍ］・・・［式１］
   （ｄＲｋｐ−ｄＲｋｓ２）／（Ｂｋｓ２−Ｂｋｐ＋１）≦２．５×発熱抵抗体主走査方向ピッチ［ｍｍ］・・・［式２］
   １／発熱抵抗体主走査方向ピッチ［ｍｍ］・・・［式３］
5. 多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドにおいて、
   上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上で、局部的で急峻な抵抗値ばらつきが抑制されていることを特徴とするサーマルヘッド。
6. 請求項５記載のサーマルヘッドにおいて、
   上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであり、使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を条件とすることを特徴とするサーマルヘッド。
7. 多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドの選定方法において、
   上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には孔版印刷装置への使用を不適とすることを特徴とするサーマルヘッドの選定方法。
8. 多数の発熱抵抗体を有し、孔版印刷装置に搭載されて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドの選定方法において、
   上記各発熱抵抗体の抵抗値によって形成される全体の抵抗値ばらつきのうねり上における局部的で急峻な抵抗値を把握し、該局部的で急峻な抵抗値の上記うねり上の抵抗値に対するばらつきを、実験的に導出された式により求めてその度合いを判断し、ばらつきが所定値以上の場合には、上記感熱性孔版原紙の穿孔が独立したものであって使用環境温度が３０℃以下の時シート状記録媒体へのインキ付着量が８．０ｇ／ｍ^２以下である孔版印刷装置への使用を不適とすることを特徴とするサーマルヘッドの選定方法。
9. 画像情報に基づいて感熱性孔版原紙を溶融穿孔するサーマルヘッドを有する孔版印刷装置において、
   上記サーマルヘッドが、請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載のサーマルヘッド若しくは請求項７又は８記載の選定方法により選定されたサーマルヘッドであることを特徴とする孔版印刷装置。
10. 請求項９記載の孔版印刷装置において、
    印刷画像として諧調性を持たせた写真画像等に適したモードや写真画像や文字画像等が混在している場合に適したモードを備えていることを特徴とする孔版印刷装置。

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