(57)【要約】【課題】サーマルヘッドを構成する発熱体の過剰発熱に起因する印刷品質の劣化を防止する。【解決手段】空打ち状態になる可能性のある発熱体に対しサーミスタを熱結合状態で配置し、その電気抵抗値の変化を検出して、高温となっている発熱体の通電を遮断する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱体を複数備え、これらの発熱体の通電を選択的に制御することによって記録媒体に対し印刷を行うサーマルプリンタであって、
前記複数の発熱体に対し、１対１にまたは複数個に１個の割合で設けられ、対応する発熱体の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が予め定められたしきい値以上である場合に、該当する発熱体の通電を遮断する遮断手段と
を具備することを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドを用いて文字や画像を記録媒体に印刷するサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
文字や画像を印刷する装置として、昇華型熱転写プリンタ装置（以下「昇華型プリンタ」とする。）が広く知られている。図３は熱昇華方式による画像転写の説明図である。同図において、用紙１は、基材１ａと昇華性インクに対して良好な定着性を有する定着層１ｂとからなる記録媒体である。インクシート２はＰＥＴ製の基材２ａと昇華性インク層２ｂとからなり、昇華性インク層２ｂは、図中に示すように、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）の各インク領域が繰り返し並んで塗布されている。
【０００３】
サーマルヘッド３は、画像情報に応じて選択的に発熱する発熱体３ａを有している。発熱体３ａは、用紙搬送方向と直交する方向（以降「配列方向」とする。）に規則的に並んで複数配されており、プラテンローラ４によって用紙１及びインクシート２がサーマルヘッド３に当圧されると、該発熱体の発する熱によって該発熱体の接するインク領域のインクが昇華し、用紙１の定着層１ｂに転写される。昇華型プリンタについては例えば特許文献１に詳述されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２３７３０７号公報
【０００５】
昇華型プリンタは、抵抗発熱体の発熱量を制御し、昇華されるインク量を制御することによって、個々の印字点（ドット）それぞれについて濃度を多階調化することができる。従って高品質を要求されるフルカラープリント等に用いられて好適である。
【０００６】
昇華型プリンタはインクの昇華に多大な熱量を必要とする。ここで、用紙の無い領域に相当する発熱体が発熱した場合を考える。この状態の発熱体は「空打ち」状態と呼ばれ、インクシートを介して発熱する相手が空気しかない為過剰に発熱し、最悪の場合発熱体の抵抗値が不可逆的に変化して、以降正常な印刷品質が得られなくなることが知られている。空打ちの発生する状況としては、例えば画像の印刷領域よりも小さいサイズの用紙が給紙された場合などが挙げられる。従って、温度に対する耐性の高い、高価な発熱体が使用できない用途における従来の昇華型プリンタは、扱える用紙サイズを１種類に限定して空打ちの発生を防止する他なかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発熱体の抵抗値の不可逆変化を防止し得る昇華型熱転写プリンタ装置を提供ことにある。
【０００８】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するために本発明は、通電により発熱する発熱体を複数備え、これらの発熱体の通電を選択的に制御することによって記録媒体に対し印刷を行うサーマルプリンタであって、
前記複数の発熱体に対し、１対１にまたは複数個に１個の割合で設けられ、対応する発熱体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が予め定められたしきい値以上である場合に、該当する発熱体の通電を遮断する遮断手段と、を具備することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る昇華型プリンタについて説明する。図１は本実施形態に係る昇華型プリンタにおけるサーマルヘッドと用紙の位置関係を示す概略図である。尚、本実施形態の説明に使用する図において、図３と対応する部分には同一の符号をつけて説明を省略する。
【００１０】
本実施形態に係る昇華型プリンタには、記録媒体としてＰＣサイズ用紙１０（１５２×１０２ｍｍ）又はＬサイズ用紙１１（１２７×８９ｍｍ）のいずれかの用紙が使用される。尚図１においては便宜的に両方の用紙を重ねた形で記載しているが、実際にはいずれかの用紙が選択され、給紙、印刷がなされる。
サーマルヘッド３は配列方向に、ＰＣサイズ用紙１０の一辺と等しい長さに渡って、例えば１ｍｍあたり十数個の発熱体３ａを有している。発熱体３ａは印刷される画像に応じて選択的に通電され、発熱する。
【００１１】
サーミスタ２０は、Ｌサイズ用紙１１の配列方向端部近傍に相当する数個の発熱体３ａについて、該発熱体と熱結合するように近接配置されており、該発熱体の温度変化と近似的に等しい温度変化によって、その電気抵抗値が変化する。尚、サーミスタ２０が配設される発熱体３ａについては図１中黒塗で示されている。
【００１２】
図２は、サーミスタが近接配置された一発熱体を例に、その空打ち防止回路の構成を示したブロック図である。同図において、電源５３は空打ち防止回路の電源であり、抵抗５４を介して、サーミスタ２０の一端と端子５５Ａで接続されている。ここで、端子５５Ａの端子電圧は、抵抗５４とサーミスタ２０の分圧比によって定まり、本実施形態においては発熱体３ａの温度上昇に応じてサーミスタ２０の抵抗値が大きくなり、端子５５Ａの端子電圧が高くなるようになっている。
【００１３】
電源５１とスイッチ５２は発熱体３ａへの通電回路を構成する。電源５１はサーマルヘッド３内のすべての発熱体に共通の電源である。スイッチ５２は発熱体毎に設けられ、印刷される画像情報に応じて、制御装置５６により選択的に「開」または「閉」の状態に制御される。スイッチ５２が「閉」ならば該スイッチに接続されている発熱体３ａが通電され、発熱する仕組みになっている。
【００１４】
ここで、例えばＰＣサイズ用紙１０に印刷することを想定された画像に対して、Ｌサイズ用紙１１が給紙された場合を考える。この時、Ｌサイズ用紙１１の配列方向端部より外側にある発熱体３ａは全て空打ち状態となる可能性がある。該発熱体の一部にはサーミスタ２０が近接配置されている。空打ち状態の発熱体は前述のように過剰に発熱するので、前述のようにサーミスタ２０の電気抵抗値は増大し、端子５５Ａの端子電圧は高くなる。
【００１５】
制御装置５６は、端子５５Ａの端子電圧が予め定められたしきい値に達すると、スイッチ５２を開放する信号を端子５５Ｂに出力する。該信号によってスイッチ５２は「開」となり、該当する発熱体への通電が遮断される。更に制御装置５６は、上記理由によって通電が遮断された発熱体よりも配列方向外側にある発熱体すべてについて同様に通電を遮断する。この処理は通常の、制御装置５６による画像情報に応じた発熱制御に優先して行われる。
【００１６】
一方、サーミスタ２０のなかには、Ｌサイズ用紙１１内に相当する発熱体に設けられたものもある。それらのサーミスタは、近接する発熱体が過剰に発熱することはない。その場合、端子５５Ａの端子電圧は上記定められたしきい値を超えないので、制御装置５６はスイッチ５２に対して通常通り、印刷される画像情報に応じた制御を行う。
【００１７】
以上説明したように、本発明に係るサーマルプリンタは用紙のない領域で発熱体が通電されている状態を速やかに検出し、抵抗値の不可逆的な変化を防止することができる。また、用紙外の近傍領域に相当する発熱体にのみサーミスタを配設することで、コストの上昇も最小限に留めることができる。
【００１８】
尚、サーミスタ２０は、Ｌサイズ用紙１１の配列方向端部近傍よりも外側に相当する発熱体全てに対して設けられていても良い。この場合、制御装置５６は、定められたしきい値に達した発熱体への通電のみを遮断すればよいから、制御装置５６の制御処理負荷を軽減することができる。
【００１９】
尚、本実施形態においては用紙のサイズを２種類に限定したが、これに限らない。例えば３種類の用紙に対しては、最大の用紙を除く２種類の用紙に対して、その印刷領域の外側の任意箇所に相当する発熱体にサーミスタを設置すれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
更に、本実施形態においては、昇華型プリンタに限定した記述を行っているが、サーマルヘッドを用いて印刷をおこなう他のプリンタ装置、例えば熱溶融型熱転写プリンタ装置や、記録媒体として感熱紙を用いるプリンタ装置においても、本実施形態と同様にしてサーマルヘッドを構成する発熱体の過剰発熱を防止することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る昇華型プリンタは、サーマルヘッドを構成する発熱体の温度上昇を検知し、過剰に発熱している発熱体に対し、通電を遮断することができるので、発熱体の抵抗値の不可逆的変化、及び印刷品質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る昇華型プリンタ装置における、サーマルヘッドと用紙との位置関係を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る昇華型プリンタ装置における、空打ち防止回路の構成を示すブロック図である。
【図３】熱昇華方式による画像転写の説明図である。
【符号の説明】
１・・・用紙、１ａ・・・基材、１ｂ・・・定着層、２・・・インクシート、２ａ・・・ＰＥＴ製基材、２ｂ・・・昇華性インク層、３・・・サーマルヘッド、３ａ・・・発熱体、１０・・・ＰＣサイズ用紙、１１・・・Ｌサイズ用紙、２０・・・サーミスタ、５１・・・電源、５２・・・スイッチ、５３・・・電源、５４・・・抵抗、５５Ａ・・・端子、５５Ｂ・・・端子、５６・・・制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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