(57)【要約】【課題】発熱素子表面の濡れ性を変化させて付着物の固着を防止する。【解決手段】プラテンローラ３内で放射状に組み込まれた電極板１１は高電圧電源１３と接続されている。プラテンローラ３と同軸にベルト車１４、ロータリーエンコーダ２１が設けられている。モータ１６が駆動すると、プラテンローラ３とスリット円盤１５が回転する。フォトインタラプタ２０でスリット１９の通過が検出されると、スイッチ２２がオンして高電圧電源１３から電極板１１とサーマルヘッドの間に高電圧が印加される。サーマルヘッドと電極板１１との間に電場が発生して発熱素子表面の濡れ性が変化し、付着物のこびりつきが防止できる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテンローラ上で支持された熱記録材料にサーマルヘッドを圧接して熱記録を行うサーマルプリンタにおいて、
前記プラテンローラ内で放射方向に組み込まれた電極板と、前記電極板とサーマルヘッドの間に電圧を印加する電源とを設けたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記プラテンローラを回転駆動させる駆動手段と、前記プラテンローラの回転位置を検出する位置検出手段とを備え、電極板にサーマルヘッドが対面した時に電圧を印加することを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドと電極の間に電界を与えて発熱素子に付着物が固化することを防止したサーマルプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルヘッドを用いて画像を熱記録するプリンタとして、カラー感熱記録紙を加熱し、フルカラー画像を発色記録するカラー感熱プリンタが知られている。カラー感熱記録紙は、支持体上にシアン感熱発色層、マゼンタ感熱発色層、イエロー感熱発色層を順に積層させた構造をしている。また、イエロー感熱発色層の上には、感熱発色層を保護するとともに記録紙表面に光沢を与えるための透明保護層が設けられている。
【０００３】
カラー感熱プリンタは、プラテンローラに支持されたカラー感熱記録紙にサーマルヘッドを押し当て、カラー感熱記録紙に画像を１ラインずつ熱記録する。サーマルヘッドが高温になる時、特にシアン画像の記録時には、カラー感熱記録紙の透明保護層が軟化してその一部が発熱素子上に付着する。
【０００４】
発熱素子上に付着した保護層成分は熱伝達を阻害する汚れとなり、プリント品質を低下させる要因となる。このため、サーマルヘッドとプラテンローラの間にラッピングシートを通紙させるクリーニング処理を定期的に行い、発熱素子上の付着物を研磨除去することが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように定期的にクリーニングを行う場合では、クリーニングの実施前までに付着した保護層成分は、プリント処理が繰り返し行われる間に焼き付いて発熱素子上にこびりついてしまう。この状態でラッピングシートを用いてサーマルヘッドを研磨しても、焼き付いて固着した汚れが十分に取り除けないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、サーマルヘッドに付着物がこびりつくことを防止したサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【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、本発明のサーマルプリンタは、プラテンローラにその放射方向に沿って電極板を組み込んだものである。サーマルヘッドとプラテンローラ内の電極板との間に高電圧を印加し、サーマルヘッドの周辺に電場を発生させる。これにより、発熱素子表面における有機成分の付着物の濡れ性が変化し、付着物がこびりつきにくくなる。プリント時には、記録紙がヘッド表面を摺接するので、付着物は焼き付いて固化する前に擦り落とされる。
【０００８】
請求項２記載のサーマルプリンタは、プラテンローラを回転駆動させるとともにプラテンローラの回転位置を検出することで、熱記録中あるいは記録をしていないときを問わず電圧印加をタイミングよく行うものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において、カラー感熱プリンタ１には、サーマルヘッド２とプラテンローラ３が設けられている。キャプスタンローラ４，５はロール状のカラー感熱記録紙６を給紙方向へ送り出す正回転と、巻戻し方向に引き戻す逆回転とを行い、カラー感熱記録紙６を往復搬送する。サーマルヘッド２とキャプスタンローラ５の間にはフォトインタラプタ７が設けられ、搬送中のカラー感熱記録紙４の先端が検知される。
【００１０】
カラー感熱プリンタ１は、カラー感熱記録紙６を主走査方向と直交する副走査方向に搬送しながら画像をプリントする。サーマルヘッド２は、プラテンローラ３上でカラー感熱記録紙６に圧接するプリント位置と、プラテンローラ３から上方に離れる退避位置との間で移動可能に設けられている。
【００１１】
カラー感熱記録紙６は支持体上にシアン感熱発色層、マゼンタ感熱発色層、イエロー感熱発色層、透明保護層が順に積層された構造をしている。イエロー感熱発色層は、イエロー定着用ランプ８から照射される定着光により発色能力が消失し、マゼンタ感熱発色層は、マゼンタ定着用ランプ９から照射される定着光により発色能力が消失する。
【００１２】
イエロー定着用ランプ８はイエロー画像がプリントされた後に点灯し、４２０ｎｍ付近に発光波長のピークを有する定着光を照射してイエロー画像を光定着する。マゼンタ定着用ランプ９は、マゼンタ画像がプリントされた後に点灯し、３６５ｎｍ付近に発光波長のピークを有する定着光を照射してマゼンタ画像を定着処理する。
【００１３】
プラテンローラ３の軸心には金属芯１０が内蔵され、金属芯１０の外周の溝に複数の電極板１１が嵌め込まれている。電極板１１はサーマルヘッド２の主走査方向の長さとほぼ等しい幅を有する導電性の薄板から構成され、プラテンローラ３内で放射状に配列されている。プラテンローラ３は、図２に示すように、電極板１１を取り付けた金属芯１０を円筒状の金型１２内に位置決めし、この金型１２内に硬化剤処理したシリコンゴムを流し込んで製造される。
【００１４】
図３において、サーマルヘッド２には、主走査方向に多数の発熱素子がライン状に配列された発熱素子アレイ２ａが形成されている。発熱素子アレイ２ａはセラミック製の絶縁性基板２ｂ上に形成されている。絶縁性基板２ｂを保持した導電性基板２ｃは接地されている
【００１５】
図４において、金属芯１０の一端には高電圧電源１３が接続されている。高電圧電源１３は金属芯１０を介して電極板１１とサーマルヘッド２の間に２ｋＶの交流電圧を印加し、サーマルヘッド２と電極板１１との間に電場を発生させる。なお、電極板１１の両端での放電を防止するために、電極板１１の先端を等電位面となる形状に面取りして、電極板上で発生する電気力線の密度に偏りが生じないようにしてもよい。
【００１６】
プラテンローラ３と同軸にベルト車１４とスリット円盤１５が設けられている。ベルト車１４はモータ１６の軸に直結されたギア１７によって駆動される伝動ベルト１８と噛合し、プラテンローラ３を回転させる。スリット円盤１５は、電極板１１の数と等しい数のスリット１９を有し、フォトインタラプタ２０とともにロータリエンコーダ２１を構成する。電極板１１とスリット１９の配列ピッチは等しくされ、スリット円盤１５は、電極板１１とスリット１９の位置を揃えて取り付けられている。
【００１７】
プラテンローラ３が回転するとロータリエンコーダ２１によって電極板１１の位置が検出される。スイッチ２２は、フォトインタラプタ２０でスリット１９が検出されたときに生じるパルス信号によってオンされる。スイッチ２２がオンする時間はパルス信号が入力されている間のみであり、この間に電極板１１と高電圧電源１３とが導通する。
【００１８】
本発明の作用について説明する。プリント処理が開始されると、カラー感熱記録紙６が給紙方向に搬送され、サーマルヘッド２に向けて繰り出される。カラー感熱記録紙６の先端はプラテンローラ３上を通過した後、フォトインタラプタ７で検知され、さらに所定量だけ給紙方向へ搬送される。キャプスタンローラ４，５が停止すると、サーマルヘッド２はプリント位置へ移動してカラー感熱記録紙６に圧接する。
【００１９】
キャプスタンローラ８とプラテンローラ３は、カラー感熱記録紙４を巻戻し方向に搬送する向きに回転駆動する。サーマルヘッド２はカラー感熱記録紙６の引き戻しと同期して駆動し、イエロー画像が熱記録される。イエロー画像の記録が終了すると、サーマルヘッド２は退避位置に移動し、イエロー定着用ランプ８が点灯する。イエロー感熱発色層の未発色成分が光分解され、イエロー画像が光定着される。
【００２０】
次にカラー感熱記録紙６はキャプスタンローラ４によって給紙方向へ搬送される。搬送が停止するとサーマルヘッド２はプリント位置に移動し、キャプスタンローラ８とプラテンローラ３がカラー感熱記録紙６を巻戻し方向に搬送する。カラー感熱記録紙の搬送に同期してサーマルヘッド２が駆動し、マゼンタ画像が記録される。マゼンタ画像の記録が終了すると、サーマルヘッド２は退避位置へ移動し、マゼンタ定着用ランプ９が点灯する。マゼンタ感熱発色層は発色能力を失い、マゼンタ画像が光定着される。
【００２１】
カラー感熱記録紙６は給紙方向へ三度目の搬送が行われる。給紙方向への搬送が終わると、サーマルヘッド２がプリント位置に移動する。カラー感熱記録紙６はキャプスタンローラ４とプラテンローラ２によって巻戻し方向へ引き戻される。サーマルヘッド２はカラー感熱記録紙６の搬送と同期して駆動し、シアン画像が熱記録される。このとき、サーマルヘッド２はマゼンタ画像記録時よりも高温に発熱する。
【００２２】
高電圧電源１３は、シアン画像の記録開始と同時に稼動し、電圧出力待機状態になる。シアン画像の記録中にプラテンローラ３が回転し、フォトインタラプタ２０がスリット１９の通過を検知すると、スイッチ２２がオンして高電圧電源１３と電極板１１が導通する。
【００２３】
発熱素子アレイ２ａに最も近い電極板１１との間に電場が発生し、発熱素子アレイ２ａの表面に対する保護層成分の濡れ性が変化し、発熱素子アレイ２ａ上に保護層成分が付着しにくくなる。また、イエロー画像、マゼンタ画像の記録時に付着した保護層成分がカラー感熱記録紙６の表面に転移して発熱素子アレイ２ａから取り除かれる。
【００２４】
シアン画像の記録中、フォトインタラプタ２０はスリット１９の通過を複数回検知する。その度に、サーマルヘッド２と電極板１１との間で高電圧が印加され、発生した強電場により発熱素子アレイ２ａの表面には付着物がこびりつかなくなる。
【００２５】
シアン画像の記録が終了すると、カラー感熱記録紙６は図示しない排出口へ向かって給紙方向へさらに搬送され、画像のプリントされた部分が排紙の際に切り取られる。また、排紙口まで引き出された未記録部分がキャプスタンローラ４の位置まで巻き戻され、一回のプリント処理が終了する。二枚目以降のプリント時にも同様の処理が繰り返され、シアン画像の記録時に電極板１１とサーマルヘッド２の間に電場が発生し、付着物のこびりつきが防止される。
【００２６】
なお、上記実施形態では、１枚のプリントごとに、かつシアン画像の記録中に電圧印加を行っているが、複数枚のプリントごとに電圧印加を行ったり、シアン画像の記録前、記録後に電圧印加を行ってもよい。また、サーマルヘッド非駆動時に電圧印加を行ってもよい。熱記録中のみに電圧印加を行うものでは、カラー感熱記録紙の搬送に伴ってプラテンローラが従動回転するのでモータを設けなくてもよい。
【００２７】
また、本発明はカラー感熱記録紙を発色記録するプリンタ以外にも、インクリボンを使用する熱転写型プリンタに用いてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のサーマルプリンタによれば、サーマルヘッドと電極板の間に電場をかけることで、サーマルヘッド表面に対する有機成分の濡れ性を変化させ、付着物のこびりつきや焼き付きを防止することができる。また、プラテンローラ内に組み込まれた電極板の位置を検出することで、プラテンローラを回転させてタイミングよく電圧印加が行え、付着物のこびりつきを効率よく防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したカラー感熱プリンタの概略構成図である。
【図２】プラテンローラの製造法を示す説明図である。
【図３】サーマルヘッドの概略構成を示す平面図である。
【図４】プラテンローラとその周辺の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
２　サーマルヘッド
３　プラテンローラ
１０　金属芯
１１　電極板
１３　高電圧電源
１４　ベルト車
１５　モータ
１８　伝動ベルト
２１　ロータリエンコーダ
２２　スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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