(57)【要約】【課題】プラテンとサーマルヘッドとの位置決めを簡便かつ確実に行う。【解決手段】ヘッドアラインメント調整装置２は、ヘッド移動モータ１１を介してヘッド移動治具１０を移動させることで、サーマルヘッド１４を記録紙１５の搬送方向Ａに沿って往復移動させ、搬送方向Ａにおける発熱素子１４ａの中心とプラテンローラ１６の軸中心とのオフセット量を変化させながらテストプリントを印画する。このテストプリントの搬送方向Ａの濃度変化を濃度測定器１２で連続的に測定して、濃度変化の測定結果からオフセット量の最適値Ｘをコントローラ１３により求める。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を支持するプラテンと、記録紙に発熱素子を接触させて熱記録を施すサーマルヘッドとの位置決めを行うヘッドアラインメント調整方法において、
前記サーマルヘッドを記録紙の搬送方向に沿って移動させ、前記搬送方向における発熱素子の中心とプラテンの中心とのオフセット量を変化させながらテストプリントを印画する工程と、
このテストプリントの前記搬送方向の濃度変化を測定する工程と、
前記濃度変化の測定結果からオフセット量の最適値を判定する工程と、
前記オフセット量の最適値でサーマルヘッドの位置を固定する工程とを備えたことを特徴とするヘッドアラインメント調整方法。
【請求項２】
前記オフセット量の最適値は、前記テストプリントの濃度が最大値になる位置であることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアラインメント調整方法。
【請求項３】
記録紙を支持するプラテンと、記録紙に発熱素子を接触させて熱記録を施すサーマルヘッドとの位置決めを行うヘッドアラインメント調整装置において、
前記サーマルヘッドを記録紙の搬送方向に沿って移動させ、前記搬送方向における発熱素子の中心とプラテンの中心とのオフセット量を変化させるヘッド移動手段と、
オフセット量を変化させて印画したテストプリントの前記搬送方向の濃度変化を測定する濃度測定手段と、
この濃度測定手段による測定結果からオフセット量の最適値を判定する判定手段と、
前記オフセット量の最適値でサーマルヘッドの位置を固定するヘッド固定手段とを備えたことを特徴とするヘッドアラインメント調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルプリンタに用いられるプラテンとサーマルヘッドとの位置決めを行うヘッドアラインメント調整方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラテンによって支持される感熱記録紙にサーマルヘッドの発熱素子を接触させて熱記録を施す感熱プリンタが知られている。感熱プリンタでは、記録紙とサーマルヘッドとの接触不良に起因する画像のカスレ、ムラ、光沢度低下などの画質劣化や、記録紙への熱伝達効率の低下による印画効率の悪化、記録紙成分の固着による発熱素子の汚染などの諸問題を回避するため、プラテンとサーマルヘッドとの相対位置が最適になるよう出荷時にヘッドアラインメント調整を行っている。
【０００３】
従来の感熱プリンタでは、サーマルヘッドを含めた各種部品の寸法精度を高めることで、装置組み立て時のサーマルヘッドの位置・角度ばらつきを抑制したり、顕微鏡などからなる調整治具を用いて発熱素子を直接観察しながらヘッドアラインメント調整を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、部品の寸法精度を高めることでサーマルヘッドの位置・角度ばらつきを抑制する方法には、部品の製造コストが嵩むという問題があり、技術的な観点からも寸法精度を完全に管理することは困難であった。一方、顕微鏡などで発熱素子を直接観察しながら行う方法は、サーマルヘッドの位置・角度などの複数のパラメータを同時に満足させることが難しいため、調整に膨大な時間を割かなければならず、また、個々のサーマルヘッド毎にパラメータを調整する必要があるなど、多くのコストアップを伴っていた。
【０００５】
また、ヘッドアラインメント調整で最も重要なパラメータの１つとして、発熱素子と記録紙との接触位置（ニップ位置）が挙げられるが、上記の方法ではニップ位置を一定に保つことが困難である上に、ニップ位置を間接的に確認する方法、例えば発熱素子上に特定の塗料を塗布し、記録紙を搬送させた後の塗料が剥がれた位置を測定するなど、非常に煩雑な方法を採らざるを得なかった。
【０００６】
さらに、ニップ位置によって記録紙への熱伝達効率が変化することが知られているが、実際にテストプリントを行ってその印画濃度を測定することで最適なニップ位置であるかを確認しようとしても、個々の発熱素子の微妙な熱エネルギー効率の相違や、周辺の環境温度に対する印画濃度の変化などにより、最適なニップ位置を特定することができなかった。その上、ニップ位置が不適である場合には、再びニップ位置を変更してテストプリントを行い、最適なニップ位置であるかを検査しなければならず、試行錯誤的な調整に時間を費やしていた。
【０００７】
本発明は、プラテンとサーマルヘッドとの位置決めを簡便かつ確実に行うことができるヘッドアラインメント調整方法および装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、記録紙を支持するプラテンと、記録紙に発熱素子を接触させて熱記録を施すサーマルヘッドとの位置決めを行うヘッドアラインメント調整方法において、前記サーマルヘッドを記録紙の搬送方向に沿って移動させ、前記搬送方向における発熱素子の中心とプラテンの中心とのオフセット量を変化させながらテストプリントを印画する工程と、このテストプリントの前記搬送方向の濃度変化を測定する工程と、前記濃度変化の測定結果からオフセット量の最適値を判定する工程と、前記オフセット量の最適値でサーマルヘッドの位置を固定する工程とを備えたことを特徴とする。なお、前記オフセット量の最適値は、前記テストプリントの濃度が最大値になる位置であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、記録紙を支持するプラテンと、記録紙に発熱素子を接触させて熱記録を施すサーマルヘッドとの位置決めを行うヘッドアラインメント調整装置において、前記サーマルヘッドを記録紙の搬送方向に沿って移動させ、前記搬送方向における発熱素子の中心とプラテンの中心とのオフセット量を変化させるヘッド移動手段と、オフセット量を変化させて印画したテストプリントの前記搬送方向の濃度変化を測定する濃度測定手段と、この濃度測定手段による測定結果からオフセット量の最適値を判定する判定手段と、前記オフセット量の最適値でサーマルヘッドの位置を固定するヘッド固定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明を実施したヘッドアラインメント調整装置の概略を示す。ヘッドアラインメント調整装置２は、ヘッド移動治具１０、ヘッド移動モータ１１、濃度測定器１２、コントローラ１３などから構成される。このヘッドアラインメント調整装置２は、ヘッド移動治具１０に固定したサーマルヘッド１４を、テストプリント用の記録紙１５の搬送方向Ａと逆方向Ｂとで往復移動させ、搬送方向Ａにおける発熱素子１４ａの中心とプラテンローラ１６の軸中心とのオフセット量を変化させながらテストプリントを印画し、このテストプリントの搬送方向Ａの濃度変化を濃度測定器１２で連続的に測定して、この測定結果からオフセット量の最適値Ｘ（図３参照）をコントローラ１３により求める。
【００１１】
テストプリント用の記録紙１５は、ロール状に巻かれた記録紙ロール１７の形態でセットされる。記録紙ロール１７は、外周に当接された給紙ローラ１８によって回転され、これにより記録紙１５の送り出しが行われる。なお、テストプリントを記録紙１５に印画する際には、ベタ画像が記録される。
【００１２】
サーマルヘッド１４の上流側には、搬送ローラ対１９が配置されている。この搬送ローラ対１９は、搬送モータ２０に回転駆動されるキャプスタンローラ２１と、このキャプスタンローラ２１に圧接するピンチローラ２２とからなり、記録紙１５をキャプスタンローラ２１とピンチローラ２２とで挟み込んで搬送方向Ａに搬送する。搬送モータ２０は、搬送ローラ対１９とともに給紙ローラ１８を駆動させる。給紙ローラ１８の駆動制御は、モータドライバ２３を介してコントローラ１３により行われる。
【００１３】
ヘッド移動治具１０は、ヘッド移動モータ１１により搬送方向Ａと逆方向Ｂとに、それぞれＸＡ　、ＸＢ　（図３参照）の変位で往復移動される。ヘッド移動モータ１１は、モータドライバ２４を介してコントローラ１３により駆動制御される。これらヘッド移動治具１０およびヘッド移動モータ１１はヘッド移動手段を構成している。
【００１４】
図２に示すように、ヘッド位置固定部材２５の側面に形成された切欠き２５ａの側縁は、プラテンローラ１６の回転軸１６ａの周縁に当接される。このヘッド位置固定部材２５は、その上面に形成された孔２５ｂに挿通したネジ２６を、サーマルヘッド１４の上面に形成されたネジ穴１４ｂにねじ込むことで、サーマルヘッド１４に取り付けられる。
【００１５】
ヘッド移動治具１０を往復移動させる際には、サーマルヘッド１４がヘッド移動治具１０とともに搬送方向Ａに沿って移動可能となるように、サーマルヘッド１４とプラテンローラ１６との位置を固定しているヘッド位置固定部材２５のネジ２６を緩めた状態にする。
【００１６】
サーマルヘッド１４の発熱素子１４ａは、主走査方向（搬送方向Ａと直交する方向）にライン状に複数配列されており、ヘッドドライバ２７を介してコントローラ１３により駆動され、記録紙１５に圧接してテストプリントの印画を行う。なお、サーマルヘッド１４の蓄熱に起因する濃度変化を防止するために、テストプリント開始直後は単にプリントのみを行い、ある程度の時間が経過してからヘッド移動モータ１１を駆動させて濃度を測定することが好ましい。あるいは、蓄熱補正回路によりサーマルヘッド１４の駆動履歴に基づいて蓄熱補正量を求め、発熱素子１４ａに与える発熱エネルギーの補正を行ってもよい。
【００１７】
濃度測定器１２では、図３に示すようなテストプリントの搬送方向Ａの濃度変化が測定される。すなわち、サーマルヘッド１４の位置ＸＡ　の方に濃度の最大値が僅かにずれた正弦波形が得られる。この測定結果は、逐次コントローラ１３に送信される。
【００１８】
コントローラ１３では、濃度変化の測定結果からオフセット量の最適値Ｘを求める。単純に濃度の最大値をとるヘッド位置を最適値Ｘとしてもよいし、最適値Ｘと濃度との関係を予め実験で求めておき、これに基づいて求めてもよい。なお、オフセット量の最適値Ｘの信頼性を高めるために、サーマルヘッド１４の往復移動を複数回行い、その平均を最適値Ｘとすることが好ましい。
【００１９】
最適値Ｘを求めた後は、ヘッド移動治具１０を移動させてサーマルヘッド１４を最適なオフセット位置に設置し、この状態で仮り止めされていたヘッド位置固定部材２５のネジ２６を締めつけ、サーマルヘッド１４を固定する。
【００２０】
次に、上記構成による作用について、図４を参照しながら説明する。ヘッドアラインメント調整は、まずサーマルヘッド１４、プラテンローラ１６、およびヘッド位置固定部材２５から構成されるヘッドユニットを、ヘッドアラインメント調整装置２に取り付ける。次にモータドライバ２３、２４およびヘッドドライバ２７を駆動し、テストプリントの印画を開始する。このテストプリントの濃度変化を濃度測定器１２により測定し、この測定結果をコントローラ１３に送信する。コントローラ１３では、濃度の測定結果に基づいてオフセット量の最適値を求める。最後に最適化されたオフセット量でサーマルヘッド１４の位置を固定する。このようにすると、部品の寸法精度を高める必要がないので、部品の製造コストおよび生産コストを大幅に削減することができる。また、発熱素子の位置を観察することなく発熱素子と記録紙との接触位置（ニップ位置）の調整を正確に行うことができる。最適化されたオフセット量で位置を固定されたヘッドユニットは、ヘッドアラインメント調整装置２から取り外され、製品であるサーマルプリンタに組み込まれる。
【００２１】
なお、濃度測定器１２は、主走査方向に複数個、例えば左右に１個ずつ設けてもよい。この場合は左右の濃度測定器から別々にオフセット量の最適値を求めることで、アジマス角（発熱素子１４ａの配列方向と主走査方向とのなす角）の調整や、サーマルヘッド１４の主走査方向の押圧力の調整を行うことができる。また、濃度測定器を主走査方向に３個以上設けた場合は、アオリ角（サーマルヘッド１４の発熱素子１４ａの配列面と記録紙１５の記録面とのなす角）の調整も行うことができる。
【００２２】
上記実施形態では、サーマルプリンタの製造時にヘッドアラインメント調整を行うことを前提として説明したが、ヘッドアラインメント調整装置２をプリンタ内に組み込んでプリンタの購入後も自動的にヘッドアラインメント調整ができるようにしてもよい。このようにすると、例えばイエロー、マゼンタ、シアンの各感熱発色層毎にオフセット量を変化させたり、オフセット量を変化させた方がより効果的な処理、例えば発熱素子の汚れ除去、光沢処理などを行う際にも使用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のヘッドアラインメント調整方法および装置によれば、ヘッド移動手段によりサーマルヘッドを記録紙の搬送方向に沿って移動させ、搬送方向における発熱素子の中心とプラテンの中心とのオフセット量を変化させながらテストプリントを印画し、このテストプリントの搬送方向の濃度変化を濃度測定手段で測定して、判定手段で濃度変化の測定結果からオフセット量の最適値を判定するので、プラテンとサーマルヘッドとの位置決めを簡便かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したヘッドアラインメント調整装置の概略図である。
【図２】サーマルヘッド周辺の拡大断面図である。
【図３】テストプリントの搬送方向の濃度変化を示す図である。
【図４】ヘッドアラインメント調整の一連の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２　ヘッドアラインメント調整装置
１０　ヘッド移動治具
１１　ヘッド移動モータ
１２　濃度測定器
１３　コントローラ
１４　サーマルヘッド
１５　記録紙
１６　プラテンローラ
２５　ヘッド位置固定部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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