(57)【要約】【課題】印字障害を未然に防ぎつつ、最適なサーマルヘッドのクリーニング時期を簡便に知らせる。【解決手段】キャプスタンローラ１０には、トルク計測器２０が取り付けられている。トルク計測器２０は、キャプスタンローラ１０に加わる搬送トルクを測定する。トルク計測器２０で測定された搬送トルクの実測値は、トルク値比較部２１により、メモリ２２に設定されている汚れ付着量限界値Ｄｓに対応するトルク値Ｔｓと比較される。搬送トルクの実測値がトルク値Ｔｓを超えた場合、コントローラ１３は、メンテナンス警告機２３によりアラーム音を発生させる。搬送トルクの測定は、所定色の画像を熱記録する直前の助走区間において、サーマルヘッド５をバイアス駆動して行うことが望ましい。【選択図】        図１
2004322327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感熱記録紙をニップして搬送する搬送ローラと、搬送中の感熱記録紙に圧接して画像を熱記録するサーマルヘッドとを備えた感熱プリンタにおいて、
前記搬送ローラの搬送トルクを測定するトルク計と、
測定された搬送トルクに基づいてサーマルヘッドの汚れの付着量を推定し、サーマルヘッドのクリーニング時期を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて前記クリーニング時期を知らせる警告手段とを備えたことを特徴とする感熱プリンタ。
【請求項２】
前記搬送トルクの測定は、画像が記録される記録エリアの直前のサーマルヘッドをバイアス駆動する助走区間で行われることを特徴とする請求項１記載の感熱プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッド表面の汚れの堆積によって生じる印字障害を防止する感熱プリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多数の発熱素子をライン状に配列したサーマルヘッドの発熱素子アレイをカラー感熱記録紙に圧接させ、画像データに応じて各発熱素子を発熱させることで感熱記録紙にフルカラー画像をプリントするカラー感熱プリンタが知られている。
【０００３】
カラー感熱プリンタでは、プリント回数が増えると発熱素子アレイに汚れが付着し始め、この汚れが堆積されると、印字された文字が歪んだり、印字しない感熱記録紙の一部に黒点が現れたりするというような印字障害が発生する。カラー感熱プリンタでは、こうした印字障害を防止するために、ヘッドクリーニングが行われる。ヘッドクリーニングは、例えば、搬送路に感熱記録紙の代わりに研磨シートを供給して、この研磨シートをヘッドと摺接させることによりヘッドに付着した汚れを削り取る。ユーザは、プリント画像を見て、印字障害が発生したことを判断すると、研磨シートを供給する。しかし、これでは、印字障害を未然に防ぐことができない。そこで、平均的な汚れの付着量に基づいて、クリーニングが必要となる所定の使用時間や所定プリント枚数を算出し、その使用時間やプリント枚数に達したときに、定期的にクリーニングが行われるようにする技術が提案されている。こうした技術には、プリント枚数の累積値をカウントして、その累積値が所定数に達したときにアラームを発生させる方法や、長尺の感熱記録紙を巻芯に巻き付けた記録紙ロールの一端に研磨層を有すリーダ部を設け、記録紙ロール１本分のプリントが行われたときに、クリーニングを自動的に実行する方法などがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１４３８０９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヘッドの汚れ付着量は、プリンタの使用環境や記録する画像によって変化するので、上述した使用時間やプリント枚数に応じて定期的にクリーニングを行う方法では、最適なタイミングでクリーニングを行うことができないという問題があった。例えば、汚れの付着量が平均よりも多い場合には、予め決められたクリーニング時期に達する前に印字障害が発生してしまうし、その反対に、汚れの付着量が平均よりも少ない場合には、ヘッドにそれほど汚れが付着していないにも関わらずヘッドクリーニングが行われてしまうことになる。汚れが付着していないときにクリーニングを行うと、サーマルヘッドが無駄に研磨されるため、寿命を短縮してしまうことにもなりかねない。
【０００６】
本発明は、印字障害を未然に防ぎつつ、最適なサーマルヘッドのクリーニング時期を簡便に知ることができる感熱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、本発明の感熱プリンタによれば、搬送ローラの搬送トルクを測定するトルク計と、測定されたトルクに基づいてサーマルヘッドの汚れの付着量を推定し、サーマルヘッドのクリーニング時期を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記クリーニング時期を知らせる警告手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、搬送トルクの測定は、画像が記録される記録エリアの直前のサーマルヘッドをバイアス駆動する助走区間で行われることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示すカラー感熱プリンタ１では、記録媒体として長尺のカラー感熱記録紙２が用いられる。カラー感熱プリンタ１は、カラー感熱記録紙２を給紙方向と、その逆方向（印画方向）とに往復搬送しながら、各色の画像の熱記録と、熱記録済みのカラー感熱記録紙２の光定着とを行う。
【００１０】
カラー感熱記録紙２は、支持体上にシアン感熱発色層，３６５ｎｍの波長域の紫外線に光定着性を有するマゼンタ感熱発色層，４２０ｎｍの波長域の紫色可視光線に光定着性を有するイエロー感熱発色層，保護層が順次層設されており、深層になるほど発色するために大きな発色熱エネルギーが必要とされる。最上層に位置するイエロー感熱発色層の発色熱エネルギーが最も低く、最下層に位置するシアン感熱発色層の発色熱エネルギーが最も高い。
【００１１】
各色の画像を熱記録するには、カラー感熱記録紙２に発色熱エネルギーを与える。発色熱エネルギーは、バイアス熱エネルギーと階調熱エネルギーとから構成されている。バイアス熱エネルギーは、各感熱発色層が発色する直前の熱エネルギーであり、階調熱エネルギーは、画像（ドット単位）の発色濃度、即ち色の階調レベルに応じて決められる熱エネルギーである。
【００１２】
カラー感熱記録紙２の搬送路上には、カラー感熱記録紙２をロール状に巻き取った記録紙ロール３、搬送ローラ対４、サーマルヘッド５、サーマルヘッド５と対向するプラテンローラ６、光定着器７等が配置されている。
【００１３】
記録紙ロール３は、回転軸８に回動自在に支持されており、給紙ローラ９により搬送ローラ対４に向かって送り出される。搬送ローラ対４は一対のローラであって、上側に位置するキャプスタンローラ１０と、下側に位置するピンチローラ１１とからなる。ピンチローラ１１は、カラー感熱記録紙２の先端２ａが上方に達したときに移動されて、キャプスタンローラ１０との間でカラー感熱記録紙２をニップする。
【００１４】
キャプスタンローラ１０には、パルスモータ１２が接続されている。パルスモータ１２は、図示しないモータドライバを介してコントローラ１３により回転が制御される。カラー感熱記録紙２は、パルスモータ１２が正転すると給紙方向に搬送され、パルスモータ１２が逆転すると印画方向に搬送される。パルスモータ１２の駆動パルスは、コントローラ１３のパルスカウンタ１４でカウントされる。パルスカウンタ１４は、パルスモータ１２の正転時には駆動パルスをアップカウントし、パルスモータ１２の逆転時には駆動パルスをダウンカウントする。
【００１５】
搬送ローラ対４の給紙方向の下流側には、先端検出センサ１５が設けられている。先端検出センサ１５は、投光部と受光部とからなる反射型フォトセンサであり、カラー感熱記録紙２の先端２ａを検出すると、先端検出信号をコントローラ１３に送信する。コントローラ１３は、先端検出センサ１５から先端検出信号が入力されると、パルスモータ１２の駆動パルスのカウントを開始して搬送量を制御する。コントローラ１３は、この駆動パルスのカウント数に基づいてカラー感熱記録紙２の搬送量を算出し、図２に示すカラー感熱記録紙２の記録開始位置Ｐ１及びバイアス駆動開始位置Ｐ２をそれぞれ特定する。記録開始位置Ｐ１からバイアス駆動開始位置Ｐ２までの間の区間を、サーマルヘッド５をバイアス駆動する助走区間（以下、バイアス駆動区間という）とする。
【００１６】
サーマルヘッド５は、周知のように、多数の発熱素子をカラー感熱記録紙２の幅方向に沿ってライン状に配列した発熱素子アレイ５ａを備えている。ヘッドドライバ１６は、各色の画像データに応じて発熱素子アレイ５ａを駆動して、各色の発色熱エネルギーを発生させる。これら各色の発色熱エネルギーをイエロー、マゼンタ、シアンの順序でカラー感熱記録紙２に与えることにより、各感熱発色層が発色してフルカラー画像が記録される。
【００１７】
サーマルヘッド５は、図２に示す記録エリアＰＡに対して各色の画像を重ねて記録するが、この記録エリアＰＡの記録開始位置Ｐ１の直前のバイアス駆動区間ＢＡにおいてバイアス駆動される。これは、サーマルヘッド５がカラー感熱記録紙２に与える熱エネルギーの急激な変動によって惹き起こされるカラー感熱記録紙２の搬送負荷変動を抑制するためである。サーマルヘッド５の温度が高いと、カラー感熱記録紙２の表面が軟化して摩擦係数が小さくなり、搬送負荷が減少する。この反対に、温度が低いと、摩擦係数が大きくなり、搬送負荷が増加する。このため、サーマルヘッド５の温度が急激に変化すると、搬送負荷変動が生じてカラー感熱記録紙２の送り量が変化する。送り量が変化すると、各色の画像の開始位置がズレてしまう、いわゆるレジずれや濃度ムラが発生してしまう。これを抑えるために、記録開始位置Ｐ１に達する前のバイアス駆動区間ＢＡにおいて、発色直前のバイアス熱エネルギーを与えることにより、搬送負荷変動を防止している。
【００１８】
プラテンローラ６には、図示しないシフト機構が設けられている。プラテンローラ６は、シフト機構を介してサーマルヘッド５とカラー感熱記録紙２とが適正な接触圧力で接触するプリント位置と、カラー感熱記録紙２と離れて下方に退避する退避位置との間で移動される。
【００１９】
光定着器７は、イエロー定着ランプ１７、マゼンタ定着ランプ１８、リフレクタ１９から構成される。イエロー定着ランプ１７は、発光ピークが４２０ｎｍの波長域の紫色可視光線を放射する。マゼンタ定着ランプ１８は、発光ピークが３６５ｎｍの波長域の紫外線を放射する。イエロー定着時には、図示しないドライバを介してコントローラ１３によりイエロー定着ランプ１７が点灯され、イエロー感熱発色層が光定着される。マゼンタ定着時には、イエロー定着時と同様にして、マゼンタ定着ランプ１８が点灯され、マゼンタ感熱発色層が光定着される。プリント処理が完了したカラー感熱記録紙２は、給紙方向に搬送されて、図示しないカッタにより画像毎に切り離され、カラー感熱プリンタ１の外部に排出される。
【００２０】
キャプスタンローラ１０には、トルク計測器２０が取り付けられている。トルク計測器２０は、カラー感熱記録紙２のバイアス駆動区間ＢＡにおいて、サーマルヘッド５がバイアス駆動するときのキャプスタンローラ１０に加わる搬送トルクを測定する。
【００２１】
コントローラ１３は、周知のマイクロコンピュータから構成されており、上述した各部をシーケンス制御して三色面順次のカラー感熱記録を行う。また、コントローラ１３は、トルク計測器２０から入力される搬送トルク値に基づいて、サーマルヘッド５のクリーニング時期を判定する。コントローラ１３には、トルク値比較部２１、メモリ２２等が設けられている。
【００２２】
図３は、サーマルヘッド５の汚れ付着量と搬送トルクの関係を示している。汚れ付着量が増加するとサーマルヘッド５とカラー感熱記録紙２の摩擦係数が増加して搬送トルクも増大する。このように、サーマルヘッド５の汚れ付着量と搬送トルクの間には相関関係があるので、トルク値に基づいて汚れ付着量を推定することができる。メモリ２２には、予め汚れ付着量限界値Ｄｓに対応するトルク値Ｔｓが設定されている。汚れ付着量限界値Ｄｓは、印字障害が発生する直前の汚れ付着量である。トルク値比較部２１は、このトルク値Ｔｓと、トルク計測器２０から入力される搬送トルクの実測値を比較する。コントローラ１３は、搬送トルクの実測値がトルク値Ｔｓを超えた場合には、クリーニング警告機２３にアラーム音を発生させる命令を送る。クリーニング警告機２３はこの命令を受信したときに、アラーム音を発生させる。
【００２３】
搬送トルクは、１回のプリント処理をする毎に１度測定される。この搬送トルクの測定は、各回の測定条件を同じにするために、例えば、イエロー画像を熱記録する直前のバイアス駆動区間ＢＡにおいて行っている。上述したように、サーマルヘッド５の発色熱エネルギーが変化すると、搬送負荷が変化するので、搬送トルクが変化する。プリントする画像の濃度は各画像毎に異なるので、各回の発色熱エネルギーは異なる。このため、記録中に搬送トルクを測定したのでは、画像の濃度に起因する熱エネルギー変化があるので、各回毎に測定条件が変化してしまう。そこで、測定のタイミングを、各回毎に変化することがないバイアス熱エネルギーを与えるバイアス駆動区間ＢＡにすることで、測定条件を同じにしている。
【００２４】
以下、上記構成による作用について図４のフローチャートを参照しながら説明する。カラー感熱プリンタ１のプリントキーを操作してプリント開始を指示すると、給紙ローラ９と搬送ローラ対４とが正転して、カラー感熱記録紙２が給紙方向に搬送される。この搬送中に、カラー感熱記録紙２の先端２ａが先端検出センサ１５に達すると、先端検出信号がコントローラ１３に送信される。コントローラ１３は、先端検出信号が入力されると駆動パルスのカウントを始める。
【００２５】
コントローラ１３は、駆動パルスのカウント数に基づいて、記録開始位置Ｐ１及びバイアス駆動開始位置Ｐ２を決定する。カラー感熱記録紙２が給紙方向に所定量搬送された後、搬送ローラ対４が逆転し、カラー感熱記録紙２が印画方向に搬送される。この搬送中に、バイアス駆動開始位置Ｐ２が各発熱素子の位置に達すると、プラテンローラ６がプリント位置に移動され、カラー感熱記録紙２がサーマルヘッド５とプラテンローラ６とに所定の接触圧力でニップされる。サーマルヘッド５とプラテンローラ６とにニップされたカラー感熱記録紙２は、バイアス駆動開始位置Ｐ２から記録開始位置Ｐ１までのバイアス駆動区間ＢＡを搬送される際に、サーマルヘッド５からバイアス熱エネルギーを与えられる。この搬送中に、キャプスタンローラ１０の搬送トルクがトルク計測器２０で測定され、コントローラ１３に入力される。トルク計測器２０から入力された搬送トルクの実測値は、コントローラ１３のトルク値比較部２１により、メモリ２２に設定されている汚れ付着量限界値Ｄｓに対応するトルク値Ｔｓと比較される。
【００２６】
コントローラ１３は、搬送トルクの実測値がトルク値Ｔｓを超えた場合、クリーニング警告機２３からアラーム音を発生させるとともに、プリント処理を停止させる。ここで、トルク値Ｔｓは、印字障害が発生する直前の汚れ付着量の限界値Ｄｓに対応しているので、最適なタイミングでクリーニング時期を知らせることができる。
【００２７】
一方、コントローラ１３は、搬送トルクの実測値がトルク値Ｔｓより低い場合、プリント処理を実行する。カラー感熱記録紙２の記録開始位置Ｐ１がサーマルヘッド５に達すると、イエロー画像の熱記録が開始される。イエロー画像の熱記録が完了すると、カラー感熱記録紙２は定着器７に送られて、イエロー画像の光定着がなされる。
【００２８】
イエロー画像の光定着が完了すると、パルスモータ１２が正転されて、カラー感熱記録紙２のバイアス駆動開始位置Ｐ２がサーマルヘッド５の位置まで戻される。そして、イエロー画像と同様に、マゼンタ画像の熱記録及び光定着が行われる。マゼンタ画像の光定着が完了すると、再び、カラー感熱記録紙２のバイアス駆動開始位置Ｐ２がサーマルヘッド５の位置まで戻されて、シアン画像の熱記録が行われる。シアン画像の熱記録が完了すると、カラー感熱記録紙２は給紙方向に搬送されてカッタ（図示せず）により画像毎に切断され、排紙ローラ（図示せず）によってカラー感熱プリンタ１の外部に排出される。
【００２９】
上記実施形態によれば、搬送トルクは、イエロー画像を熱記録する直前のバイアス駆動区間ＢＡで測定されるが、マゼンタ画像、あるいはシアン画像を熱記録する直前であってもよいし、各色の画像の熱記録中であってもよい。
【００３０】
上記実施形態によれば、搬送トルクは、１回のプリント処理をする毎に１度測定されるが、例えば、毎秒間隔でトルク値を測定し、そのトルク値の平均値を求めるようにしてもよい。
【００３１】
上記実施形態によれば、搬送トルクの実測値が汚れ付着量限界値Ｄｓに対応するトルク値Ｔｓを超えたときに、クリーニング警告機２３によりアラーム音を発生させるが、カラー感熱プリンタ２本体に警告表示モニタを設けて表示灯を点滅させたり、警告メッセージを表示するようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、搬送ローラの搬送トルクを測定するトルク計と、測定されたトルクに基づいてサーマルヘッドの汚れの付着量を推定し、サーマルヘッドのクリーニング時期を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記クリーニング時期を知らせる警告手段とを備えたから、印字障害を未然に防ぎつつ、最適なサーマルヘッドのクリーニング時期を簡便に知ることができる。
【００３３】
また、搬送トルクの測定は、画像が記録される記録エリアの直前のサーマルヘッドをバイアス駆動する助走区間で行われるから、サーマルヘッドの汚れ付着量を正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー感熱プリンタの概要を示す概略図である。
【図２】カラー感熱記録紙の記録エリアとバイアス駆動区間とを示す説明図である。
【図３】サーマルヘッドの汚れ付着量と搬送トルクの関係を示すグラフである。
【図４】サーマルヘッドのクリーニング時期を知らせる処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  カラー感熱プリンタ
２  カラー感熱記録紙
４  搬送ローラ対
５  サーマルヘッド
１０  キャプスタンローラ
１３  コントローラ
２０  トルク計測器
２１  トルク値比較部
２３  クリーニング警告機
【図１】
2004322327.tif 000003
【図２】
2004322327.tif 000004
【図３】
2004322327.tif 000005
【図４】
2004322327.tif 000006