JP3655147B2

JP3655147B2 - 熱転写プリンタ

Info

Publication number: JP3655147B2
Application number: JP30709499A
Authority: JP
Inventors: 要伊賀
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: JP2001121727A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドによりインクリボンを介して熱転写方式で印字を行う熱転写プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱転写プリンタとして、用紙の搬送路に沿ってイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色に対応する４個のサーマルヘッドを順次配設するとともに、搬送路を挟んで各サーマルヘッドと対向する位置にプラテンローラをそれぞれ配設し、各サーマルヘッドを各色のインクリボンを介してプラテンローラに当接させるとともにインクリボンを走行させて用紙にカラー印字を行うものが知られている。
【０００３】
この種の熱転写プリンタは、インクリボンの節約を図るために、各サーマルヘッドをインクリボンを介してプラテンローラに当接及び離間させる機構を設け、印字を行うときのみサーマルヘッドをプラテンローラに当接させるとともにインクリボンを走行させていた。
【０００４】
ただし、印字開始と同時にサーマルヘッドをプラテンローラに当接させるとともにインクリボンを走行させたのでは、初期の印字品質が著しく低下する。そこで従来より、印字開始時間よりも所定時間Ｔａ（例えば１２０ｍｓ）だけ早くサーマルヘッドをプラテンローラに当接させるとともにインクリボンを走行させるように制御して、初期から品質のよい印字を行えるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、印字開始時間よりも所定時間Ｔａだけ早くサーマルヘッドをプラテンローラに当接させるとともにインクリボンを走行させるように制御する従来の熱転写プリンタにおいても、まだ解決しなければならない次のような課題を生じていた。
すなわち、搬送路に沿って搬送される用紙の先端がサーマルヘッドとプラテンローラとの当接位置若しくはその近傍にあるとき、サーマルヘッドがプラテンローラに当接すると同時にインクリボンの走行が開始されると、用紙先端部がサーマルヘッドにより圧接される衝撃とインクリボンが走行し始める当初の過渡的な不安定走行によって用紙の搬送に制動がかかり、用紙が歪んで印字位置がずれたり印字が掠れたりして所望の印字品質が得られなくなることがあった。
【０００６】
用紙の先端部がサーマルヘッドとプラテンローラとの当接位置若しくはその近傍にあるときにサーマルヘッドがプラテンローラに当接するような事象が発生するのは、用紙先端部から印字開始位置までの距離に関係する。例えば、用紙の搬送速度を１００ｍｍ／ｓとし、印字開始時間よりも１２０ｍｓだけ早くサーマルヘッドとプラテンローラに当接させるとすると、サーマルヘッドがプラテンローラに当接されてから印字が開始されるまでの用紙搬送距離は、１２ｍｍ（＝１００ｍｍ／ｓ×０．１２ｓ）となる。つまり、用紙先端部から印字開始位置までの距離が１２ｍｍ近傍の場合には、サーマルヘッドがプラテンローラに当接した際に用紙の先端部が当接位置若しくはその近傍に位置していることになる。
【０００７】
本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、用紙先端部から印字開始位置までの距離の長短に拘らず、常に高品質の印字を行うことができる熱転写プリンタを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１記載の発明は、用紙の搬送路に沿ってサーマルヘッドを配設するとともに、搬送路を挟んでサーマルヘッドと対向する位置にプラテンローラを配設し、かつサーマルヘッドをインクリボンを介してプラテンローラに当接及び離間させる機構を有し、印字開始時、その印字開始時間よりも所定時間だけ早くサーマルヘッドをプラテンローラに当接させるとともにインクリボンの走行を開始させる熱転写プリンタにおいて、搬送路に沿って搬送される用紙の先端がサーマルヘッドとプラテンローラとの当接位置を通過してから印字を開始するまでの所要時間が、所定時間より短いときには、その所定時間よりも早い時間にサーマルヘッドをプラテンローラに当接させるとともにインクリボンの走行を開始させるように制御したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。
なお、この実施の形態は、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色を重ね合わせてカラー印字を行うカラーサーマルプリンタに本発明を適用した場合である。
【００１０】
図１は本発明を適用したカラーサーマルプリンタの構成を示しており、Ｙ（イエロー）用サーマルヘッド１、Ｍ（マゼンタ）用サーマルヘッド２、Ｃ（シアン）用サーマルヘッド３、Ｋ（ブラック）用サーマヘッド４を用紙の搬送路５に沿って順に配設している。また、搬送路５を挟んで各サーマルヘッド１，２，３，４と対向する位置に、それぞれプラテンローラ６，７，８，９を配設している。
【００１１】
各サーマルヘッド１，２，３，４は、複数の発熱抵抗体を端面に並列させたもので、その近傍に、リボンマガジン１０，１１，１２，１３を着脱自在にセットしている。これらのリボンマガジン１０，１１，１２，１３は、送り側ローラ１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ及び巻取り側ローラ１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂを備え、図示しないモータ駆動により、送り側ローラ１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａに巻回されている未使用のインクリボン１０ｃ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃをサーマルヘッド１，２，３，４に送り、サーマルヘッド１，２，３，４を経たインクリボン１０ｃ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃを巻取り側ローラ１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂに巻き取る構成になっている。
インクリボン１０ｃの色はイエローであり、インクリボン１１ｃの色はマゼンタであり、インクリボン１２ｃの色はシアンであり、インクリボン１３ｃの色はブラックである。
【００１２】
前記搬送路５の一端側は用紙供給口５ａになっており、他端側は用紙排出口５ｂになっている。そして用紙供給口５ａ側に、搬送を挟んで転設する一対の用紙搬送ローラ１４，１５と、用紙先端検出用のセンサ１６と、用紙終端検出用のセンサ１７と、ペーパホルダ１８とを設けている。ペーパホルダ１８には、用紙（連続ロール紙）１９が巻回されており、この用紙１９は、用紙搬送ローラ１４，１５の挟持搬送により、搬送路５上を用紙排出口５ｂに向けて搬送されるようになっている。
【００１３】
一方、各サーマルヘッド１，２，３，４は、図示上下動により、インクリボン１０ｃ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃを介してプラテンローラ６，７，８，９に当接及び離間する構成になっている。この当接及び離間を行うための機構を図２（サーマルヘッド１に対する機構のみ）に示す。
【００１４】
図示するように、サーマルヘッド１（〜４）は、ガイド板２１，２２に上下動自在に挟持されている。ガイド板２１，２２は、ガイドピン２３，２４を介してプリンタ本体のサイドフレーム２５，２６に支持されている。プラテンローラ６（〜９）は、回転軸２７，２８を介してプリンタ本体のサイドフレーム２５，２６に回転自在に支持されている。
【００１５】
サーマルヘッド１（〜４）の上方部にヘッドフレーム３１が設けられ、このヘッドフレーム３１に突設されたシャフト３２に、アーム３３の中途部が回動自在に軸支されている。
アーム３３の一端部は、ソレノイド３４の可動ピン３４ａに係合されており、他端部は、サーマルヘッド１（〜４）側に屈曲してヘッド支持シャフト３５を下方から支えている。ヘッド支持シャフト３５には、ヘッド固定部材３６が軸支され、そのヘッド固定部材３６にサーマルヘッド１（〜４）が固定されている。また、ヘッド支持シャフト３５の上部に押圧部材３７が当接されている。押圧部材３７は、スプリング３８に連結されており、この押圧部材３７とスプリング３８とにより、サーマルヘッド１（〜４）に対して下方向（プラテンローラ側）への偏倚力が加わるようになっている。
【００１６】
つまり、ソレノイド３４の消勢時は、押圧部材３７及びスプリング３８の偏倚力により、サーマルヘッド１（〜４）がインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を介してプラテンローラ６（〜９）に当接する。ソレノイド３４が付勢されると、可動ピン３４ａが下降し、それに伴いアーム３３の一端部が下降してアーム３３の他端部が上昇する。この上昇により、サーマルヘッド１（〜４）が押圧部材３７及びスプリング３８の偏倚力に孔してプラテンローラ６（〜９）から離間する。
【００１７】
図３はカラーサーマルプリンタの要部制御回路を示すブロック図であって、このカラーサーマルプリンタは、主制御部としてＣＰＵ（Central Processing Unit）５１を備えている。また、このＣＰＵ５１が行う処理のプログラムデータなどが予め格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）５２、印字データが展開される印字バッファなどの各種メモリエリアが形成されるＲＡＭ（Random Access Memory）５３、用紙先端検出用センサ１６，用紙エンド検出用センサ１７などの各種センサや、用紙搬送ローラ１４，１５の駆動機構，各プラテンローラ６〜９の駆動機構，各インクリボン１０ｃ〜１３ｃの送り機構，各サーマルヘッド１〜４に対応したソレノイド３４の駆動機構等の各種駆動装置などから構成されるエンジン部５４を制御するエンジン用ゲートアレイ５５、表示・操作部５６を制御する表示・操作コントローラ５７、回線を介してホストコンピュータ等とＩＳＡ結合により接続される受信用ＦＩＦＯ（First In First OUT）５８及び送信用ＦＩＦＯ５９からなるインタフェースを備え、システムバス６０を介してＣＰＵ５１に接続している。
【００１８】
また、Ｙ用サーマルヘッド１の駆動を制御するＹ用ヘッドコントローラ６１、Ｍ用サーマルヘッド２の駆動を制御するＭ用ヘッドコントローラ６２、Ｃ用サーマルヘッド３の駆動を制御するＣ用ヘッドコントローラ６３、Ｋ用サーマルヘッド４の駆動を制御するＫ用ヘッドコントローラ６４を、システムバス６０を介してＣＰＵ５１に接続している。
【００１９】
さらに、Ｙ用ヘッドコントローラ６１へ印字データを供給するＹ用バッファ６５、Ｍ用ヘッドコントローラ６２へ印字データを供給するＭ用バッファ６６、Ｃ用ヘッドコントローラ６７へ印字データを供給するＣ用バッファ６７、Ｋ用ヘッドコントローラ６８へ印字データを供給するＫ用バッファ６８を、システムバス６０を介してＣＰＵ５１に接続している。
【００２０】
しかして、前記ＣＰＵ５１は、その主要な機能として、図４及び図５の流れ図に示す制御処理を実行するようになっている。なお、この制御処理が開始されるまでの間、各サーマルヘッド１（〜４）に対応したソレノイド３４は付勢されており、サーマルヘッド１（〜４）はプラテンローラ６（〜９）から離間した状態にある。また用紙１９は、その先端が用紙先端検出用センサ１６より用紙搬送方向に対して上流側にある。
【００２１】
ＣＰＵ５１は、ホストコンピュータから各サーマルヘッド１（〜４）用の印字データが転送されると、この制御処理を開始し、先ず、受信した印字データのフォームから印字開始位置は定まっているので、ＳＴ（ステップ）１としてその印字データに基づいて用紙先端から印字開始位置までの距離Ｌを計算する。また、用紙先端検出用センサ１６から各サーマルヘッド１（〜４）までの距離Ｌ１は予め分かっており、かつ用紙１９の搬送速度Ｖは一定なので、ＳＴ２として用紙先端検出用センサ１６が用紙１９の先端を検出してから各サーマルヘッド１（〜４）で印字を開始するまでの所要時間Ｔ１（Ｔ１＝（Ｌ＋Ｌ１）／Ｖ）を計算する。
【００２２】
次に、ＳＴ３として用紙先端から印字開始位置までの距離Ｌが予め設定された所定値より長いか否かをチェックする。ここで、用紙先端から印字開始位置までの距離Ｌが所定値より長い場合には、ＳＴ４として用紙搬送ローラ１４，１５の駆動機構を起動して用紙１９を用紙排出口５ｂに向けて搬送する。
【００２３】
次に、ＳＴ５として用紙先端検出用センサ１６が用紙１９の先端を検出するのを待機する。そして、用紙先端検出用センサ１６が用紙１９の先端を検出したならば、ＳＴ６としてＣＰＵ５１に内蔵したタイマカウンタの計時動作をスタートする。
【００２４】
この状態で、ＳＴ７としてタイマカウンタが前記所要時間Ｔ１から予め設定されている第１の所定時間Ｔａ（Ｔａ＜Ｔ１）を減じた時間を計時するまで待機する。そして、タイマカウンタが（Ｔ１−Ｔａ）時間を計時したならば、ＳＴ８として各ソレノイド３４の付勢を解除してサーマルヘッド１（〜４）をインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を介してプラテンローラ６（〜９）に当接させる。また同時に、ＳＴ９としてインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）の送り機構を起動させて、インクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を走行させる。
その後、ＳＴ１０としてタイマカウンタが前記所要時間Ｔ１を計時するまで待機する。そして、タイマカウンタが前記所要時間Ｔ１を計時したならば、ＳＴ１１としてサーマルヘッド１（〜４）を駆動して印字データの印字を行わせる。
【００２５】
一方、ＳＴ３にて用紙先端から印字開始位置までの距離Ｌが所定値以下の場合には、前述したように用紙先端検出用センサ１６から各サーマルヘッド１（〜４）までの距離Ｌ１は予め分かっており、かつ用紙１９の搬送速度Ｖは一定なので、ＳＴ１２として用紙先端検出用センサ１６が用紙１９の先端を検出してからその用紙先端がサーマルヘッド１（〜４）の上流側から下流側へ通過するまでの所要時間Ｔ２（Ｔ２＝Ｌ１／Ｖ）を計算する。しかる後、ＳＴ１３として用紙搬送ローラ１４，１５の駆動機構を起動して用紙１９を用紙排出口５ｂに向けて搬送する。
【００２６】
次に、ＳＴ１４として用紙先端検出用センサ１６が用紙１９の先端を検出するのを待機する。そして、用紙先端検出用センサ１６が用紙１９の先端を検出したならば、ＳＴ１５としてＣＰＵ５１に内蔵したタイマカウンタの計時動作をスタートする。
【００２７】
この状態で、ＳＴ１６としてタイマカウンタが前記所要時間Ｔ２から前記第１の所定時間Ｔａ（Ｔａ＜Ｔ２＜Ｔ１）を減じた時間を計時するまで待機する。そして、タイマカウンタが（Ｔ２−Ｔａ）時間を計時したならば、ＳＴ８として各ソレノイド３４の付勢を解除してサーマルヘッド１（〜４）をインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を介してプラテンローラ６（〜９）に当接させる。また同時に、ＳＴ１８としてインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）の送り機構を起動させて、インクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を走行させる。
その後、ＳＴ１０に進み、タイマカウンタが前記所要時間Ｔ１を計時するまで待機する。そして、タイマカウンタが前記所要時間Ｔ１を計時したならば、サーマルヘッド１（〜４）を駆動して印字データの印字を行わせる。
【００２８】
こうして、印字データの印字が行われ、ＳＴ１９としてその印字が終了すると、ＣＰＵ５１は、ＳＴ２０として前記タイマカウンタを再スタートさせる。そして、ＳＴ２１としてこのタイマカウンタが予め設定されている第２の所定時間Ｔｂを計時すると、ＳＴ２２として各ソレノイド３４を付勢してサーマルヘッド１（〜４）をプラテンローラ６（〜９）から離間させる。また同時に、ＳＴ２３としてインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）の送り機構を停止させてインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）の走行を止める。さらに、ＳＴ２４として用紙搬送ローラ１４，１５の駆動機構を停止させて用紙１９の搬送を止める。以上で、今回の制御処理を終了する。
【００２９】
なお、印字データの印字中において、ＳＴ２５として用紙終端検出用センサ１７が用紙１９の終端を検出した場合、及びタイマカウンタが第２の所定時間Ｔｂを計時するまでの間に、ＳＴ２６として用紙終端検出用センサ１７が用紙１９の終端を検出した場合には、ＳＴ２７として各ソレノイド３４を付勢してサーマルヘッド１（〜４）をプラテンローラ６（〜９）から離間させる。また同時に、ＳＴ２８としてインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）の送り機構を停止させてインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）の走行を止める。さらに、ＳＴ２９として用紙搬送ローラ１４，１５の駆動機構を停止させて用紙１９の搬送を止める。しかる後、ＳＴ３０として表示・操作部５６にて用紙切れエラーを報知したならば、今回の制御処理を終了する。
【００３０】
このように構成された本実施の形態において、用紙１９の搬送速度を１００ｍｍ／ｓとする。また、予め設定される第１の所定時間Ｔａを１２０ｍｓとする。さらに、用紙先端から印字開始位置までの距離Ｌと比較する所定値を１５ｍｍとする。
【００３１】
今、用紙先端から印字開始位置までの距離Ｌが所定値１５ｍｍより長い印字データを受信したとすると、図６に示すように、用紙先端検出用センサ１６により用紙先端が検出されてから印字が開始されるまでの所要時間Ｔ１を経過するまでの間において、その印字開始時間よりも第１の所定時間Ｔａ（＝１２０ｍｓ）だけ早い時点で、サーマルヘッド１（〜４）がインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を介してプラテンローラ６（〜９）に当接する。また、それと同時にインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）が走行を開始する。
【００３２】
この場合には、サーマルヘッド１（〜４）がプラテンローラ６（〜９）に当接する時点，つまり印字開始時間よりも１２０ｍｓ前の時点では、用紙１９の先端は、サーマルヘッド１（〜４）とプラテンローラ６（〜９）との当接位置よりも既に３ｍｍ以上下流側に搬送されている。用紙先端が３ｍｍ以上通過した状態では、サーマルヘッド１（〜４）の衝撃が加わったりインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）が走行し始めても用紙１９が歪むことはない。したがって、インクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）の節約を図りながら高い印字品質を確保することができる。
【００３３】
一方、用紙先端から印字開始位置までの距離Ｌが所定値１５ｍｍ以下の印字データを受信した場合には、図７に示すように、用紙先端検出用センサ１６により用紙先端が検出されてからその用紙先端がサーマルヘッド１（〜４）の上流側から下流側へ通過するまでの所要時間Ｔ２を経過するまでの間において、用紙先端がサーマルヘッド１（〜４）の上流側から下流側へ通過する時点より第１の所定時間Ｔａ（＝１２０ｍｓ）だけ早い時点で、サーマルヘッド１（〜４）がインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を介してプラテンローラ６（〜９）に当接する。また、それと同時にインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）が走行を開始する。
【００３４】
したがって、用紙先端がサーマルヘッド１（〜４）の上流側から下流側へ通過する時点では、既にサーマルヘッド１（〜４）がインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を介してプラテンローラ６（〜９）に当接しており、かつインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）も安定に走行しているので、用紙先端はサーマルヘッド１（〜４）とプラテンローラ６（〜９）との間にスムーズに進入し、用紙１９に歪みが発生することはない。したがって、高い印字品質を確保することができる。
【００３５】
なお、前記実施の形態では、用紙１９を連続ロール紙としたが、単票用紙に印字する熱転写プリンタにも本発明を適用できるものである。
【００３６】
また、前記実施の形態では、用紙先端から印字開始位置までの距離Ｌが所定値より短い印字データを印字する場合において、用紙先端がサーマルヘッド１（〜４）の上流側から下流側へ通過する時点を基準にそれより第１の所定時間Ｔａだけ早い時点でサーマルヘッド１（〜４）をインクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）を介してプラテンローラ６（〜９）に当接させるとともに、インクリボン１０ｃ（〜１３ｃ）の走行を開始させたが、印字開始時間を基準に、用紙先端がサーマルヘッド１（〜４）の上流側から下流側へ通過してから印字を開始するまでの時間を計算し、その時間よりも長い時間を第１の基準時間として設定しても、本発明と同様な作用効果を奏することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、用紙先端部から印字開始位置までの距離の長短に拘らず、常に高品質の印字を行うことができる熱転写プリンタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるカラーサーマルプリンタの構成を示す図。
【図２】同実施の形態におけるサーマルヘッドの当接・離間を行う機構の構成を示す図。
【図３】同実施の形態の要部制御回路構成を示すブロック図。
【図４】同実施の形態におけるＣＰＵの主要な制御処理の前半部を示す流れ図。
【図５】同実施の形態におけるＣＰＵの主要な制御処理の後半部を示す流れ図。
【図６】同実施の形態の用紙先端から印字開始位置までの距離が所定値より長い場合の作用を説明するためのタイミング図。
【図７】同実施の形態の用紙先端から印字開始位置までの距離が所定値より短い場合の作用を説明するためのタイミング図。
【符号の説明】
１，２，３，４…サーマルヘッド
５…搬送路
６，７，８，９…プラテンローラ
１０，１１，１２，１３…リボンマガジン
１０ｃ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ…インクリボン
１６…用紙先端検出用センサ
１７…用紙終端検出用センサ
１９…用紙
３４…ソレノイド
５１…ＣＰＵ

Claims

用紙の搬送路に沿ってサーマルヘッドを配設するとともに、前記搬送路を挟んで前記サーマルヘッドと対向する位置にプラテンローラを配設し、かつ前記サーマルヘッドをインクリボンを介して前記プラテンローラに当接及び離間させる機構を有し、印字開始時、その印字開始時間よりも所定時間だけ早く前記サーマルヘッドを前記プラテンローラに当接させるとともに前記インクリボンの走行を開始させる熱転写プリンタにおいて、
前記搬送路に沿って搬送される用紙の先端が前記サーマルヘッドと前記プラテンローラとの当接位置を通過してから印字を開始するまでの所要時間が、前記所定時間より短いときには、その所定時間よりも早い時間に前記サーマルヘッドを前記プラテンローラに当接させるとともに前記インクリボンの走行を開始させるように制御する手段を備えたことを特徴とする熱転写プリンタ。