(57)【要約】【課題】  温度変化に応じたサーマルヘッドの平坦度調整が可能なサーマルプリンタを提供する【解決手段】  サーマルヘッド１２は、保持部材２５に取り付けられて保持される。サーマルヘッド１２の平坦度は、平坦度調整機構３１によって調整される。平坦度調整機構３１は、保持部材２５の両端部２５ａ，２５ｂに嵌合するネジ棒３６，３７と、このネジ棒３６，３７を回転させるネジ回転機構３８と、ネジ回転機構３８を駆動するモータ３９からなる。サーマルヘッド１２には温度センサ４１が取り付けられており、その検出温度に応じてモータ３９が回転する。これにより、ネジ棒３６，３７が回転し、保持部材２５の両端部２５ａ，２５ｂが引き上げられたり、押し下げられたりすることで、サーマルヘッド１２の反りが調整される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子を主走査方向に配列したサーマルヘッドを熱記録材料に圧接させて画像を熱記録するサーマルプリンタにおいて、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、検出された温度に応じて前記サーマルヘッドの主走査方向の平坦度を調整する平坦度調整機構とを備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記平坦度調整機構は、サーマルヘッドが取り付けられる保持基板の両端部に嵌合して、前記保持基板の両端部を押し引きすることによって主走査方向の反りを調整する１対のネジ棒と、これら１対のネジ棒を前記温度に応じて回転させるモータとから構成され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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発熱素子が主走査方向に配列されたサーマルヘッドを用い、このサーマルヘッドを熱記録材料に圧接させて画像を熱記録するサーマルプリンタに関するものであり、さらに詳しくは、前記サーマルヘッドの平坦度調整に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
支持体上に感熱発色層が層設された感熱記録紙を、サーマルヘッドを用いて加熱して発色記録する感熱プリンタが知られている。サーマルヘッドは、複数の発熱素子が主走査方向（感熱記録紙の幅方向）に配列された発熱素子アレイを備えており、この発熱素子アレイを感熱記録紙に圧接した状態で、前記感熱記録紙を副走査方向に相対移動させながら加熱して発色記録する。
【０００３】
画像データに忠実な画像を再現するためには、各発熱素子を、それぞれの画素の濃度に応じて発熱させ、この熱エネルギーを感熱記録紙へ適正に伝達させて発色させなければならない。発熱素子によって感熱記録紙に伝達される熱エネルギーは、各発熱素子が感熱記録紙を押圧する押圧力に応じて変化する。このため、サーマルヘッドは、その主走査方向に沿って平坦度が調整される（例えば、下記特許文献１参照）。この平坦度調整は、サーマルヘッドと、それを保持する保持部材との間隔を、主走査方向に配列された調整ネジによって調整することによって行われる。この調整は、出荷前や保守期間に、プリンタを停止させた状態で行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２０１９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、サーマルヘッドは記録時には高温に達するため、プリンタ内の温度変化は激しく、その温度変化によって、サーマルヘッドやその保持部材が変形する。このため、温度が低い状態で調整しても、高温に達すると平坦度が損なわれてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、温度変化に応じたサーマルヘッドの平坦度調整が可能なサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のサーマルプリンタは、複数の発熱素子を主走査方向に配列したサーマルヘッドを熱記録材料に圧接させて画像を熱記録するサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、検出された温度に応じて前記サーマルヘッドの主走査方向の平坦度を調整する平坦度調整機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
前記平坦度調整機構は、サーマルヘッドが取り付けられる保持基板の両端部に嵌合して、前記保持基板の両端部を押し引きすることによって主走査方向の反りを調整する１対のネジ棒と、これら１対のネジ棒を前記温度に応じて回転させるモータとから構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、検出された温度に応じて前記サーマルヘッドの主走査方向の平坦度を調整する平坦度調整機構とを備えたから、温度変化に応じたサーマルヘッドの平坦度調整が可能なサーマルプリンタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に示すカラー感熱プリンタ１０は、カラー感熱記録紙１１を送り方向と、戻し方向とに往復搬送しながら、フルカラー画像の熱記録と、熱記録済みのカラー感熱記録紙１１の光定着とを行う。
【００１１】
カラー感熱記録紙１１は、周知のように、支持体上に、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の各色に発色する３つの感熱発色層を層設した記録紙であり、最上層となるイエロー感熱発色層の熱感度が最も高く、最下層のシアン感熱発色層の熱感度が最も低い。また、深層の感熱発色層を加熱する際に上層の感熱発色層の未発色部分が発色しないように、イエロー及びマゼンタの各感熱発色層には、それぞれ特有な波長域の光による光定着性が付与されており、各感熱発色層は、画像が熱記録された後、それぞれの波長の光が照射されることにより光定着される。イエロー感熱発色層は、発光ピークの波長が約４２０ｎｍの青紫色の光であるイエロー定着光が照射されると発色能力を消失し、マゼンタ感熱発色層は、発光ピークの波長が約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光が照射されると発色能力を消失する。
【００１２】
コントローラ２１は、ＣＰＵやメモリからなりプリンタの各部を制御する。カラー感熱記録紙１１の搬送路上には、サーマルヘッド１２、搬送ローラ対１４，光定着器１６が配置されている。搬送ローラ対１４は、給紙されたカラー感熱記録紙１１をニップして副走査方向へ搬送する。光定着器１６は、イエロー定着光を放射するイエロー用定着ランプと、マゼンタ定着光を放射するマゼンタ用定着ランプとからなり、カラー感熱記録紙１１に対して各定着光を照射して画像を光定着する。
【００１３】
サーマルヘッド１２は、多数の発熱素子を主走査方向（カラー感熱記録紙の幅方向）に沿ってライン状に並べた発熱素子アレイ１２ａを備えている。サーマルヘッド１２は、この発熱素子アレイ１２ａをカラー感熱記録紙１１に圧接させて、各感熱発色層を加熱することで、イエロー，マゼンタ，シアンの各色の画像を熱記録する。サーマルヘッド１２と、このサーマルヘッド１２と対向する位置に配置されカラー感熱記録紙１１を裏面から支持するプラテンローラ１３が配置されている。
【００１４】
プラテンローラ１３は、図示しないシフト機構によって、圧接位置と退避位置との間で移動自在に設けられている。退避位置では、サーマルヘッド１２との間に隙間を空けて、給紙されたカラー感熱記録紙１１を通過させる。圧接位置では、サーマルヘッド１２に接近して、サーマルヘッド１２とともに該記録紙１１を挟み込む。これにより、発熱素子アレイ１２ａがカラー感熱記録紙１１の記録面に圧接される。
【００１５】
図２に示すように、サーマルヘッド１２は、保持部材２５に取り付けられて保持される。保持部材２５は、プリンタ１０本体のフレーム４０に取り付けられる。これにより、サーマルヘッド１２の位置が固定される。サーマルヘッド１２のヘッド基板２７には、アルミナ基板２８の上にセラミック基板２９が設けられており、このセラミック基板２９の上に、グレーズドガラスによってグレーズ層３０が形成されている。グレーズ層３０の一部には、シリンドリカル突条に膨出された部分グレーズが形成される。この部分グレーズ上に、多数の発熱素子が主走査方向に沿って配列されて、発熱素子アレイ１２ａが構成される。コントローラ２１は、各色の画像データに基づいてサーマルヘッド１２を駆動する。この駆動により、各発熱素子は、各画素の濃度に応じた熱エネルギーを発生する。
【００１６】
各発熱素子からカラー感熱記録紙１１に伝達される熱エネルギーは、各発熱素子の押圧力によって変化する。画像データに応じた画像が忠実に再現されるためには、発熱素子アレイ１２ａの主走査方向の押圧力分布を均一にしなければならない。
【００１７】
この押圧力分布は、出荷時に調整されるものの、サーマルヘッド１２は、上述したとおり、熱膨張率が異なる複数の素材から構成されているため、使用中の温度変化によって反りが発生して、平坦度に狂いが生じる。このため、プリンタ１０では、温度変化によって平坦度が調整されるようにしている。
【００１８】
平坦度調整機構３１は、発熱素子アレイ１２ａの主走査方向の押圧力分布が均一になるようにサーマルヘッド１２の平坦度を調整する。平坦度調整機構３１は、保持部材２５の主走査方向の両端部２５ａ，２５ｂに嵌合する各ネジ棒３６，３７と、このネジ棒３６，３７を回転させるネジ回転機構３８と、このネジ回転機構３８を駆動するモータ３９とからなる。
【００１９】
ネジ棒３６，３７は、それぞれフレーム４０に挿通されてスライド自在に保持される。ネジ棒３６，３７のスライド量は、それぞれの中央部付近に取り付けられたＥリング６０によって規制される。ネジ棒３６，３７は、正転すると、両端部２５ａ，２５ｂを上方に引っ張り上げ、逆転すると、両端部２５ａ，２５ｂを下方に押し下げる。これにより、保持部材２５に取り付けられたサーマルヘッド１２の反りが変化して、平坦度が調整される。各両端部２５ａ，２５ｂは、サーマルヘッド１２の反りの調整がしやすくなるように、上方に屈曲されている。ネジ回転機構３８は、伝達ギヤやネジ駆動ギヤなどからなり、モータ３９の回転力を各ネジ棒３６，３７に伝達して回転させる。
【００２０】
サーマルヘッド１２には、ヘッド温度を測定する温度センサ４１が設けられている。温度センサ４１は、Ａ／Ｄコンバータ４２を介してコントローラ２１に接続されている。コントローラ２１は、温度センサ４１から送られる温度信号を受けて、その温度に応じて、モータ３９の回転角を決定する。モータ３９は、その回転角に応じて回転して、ネジ回転機構３８を介して各ネジ棒３６，３７を回転させる。
【００２１】
例えば、図３（Ａ）に示すように、サーマルヘッド１２の両端が、その中央部と比較して、プラテンローラ１３から離れてしまっているような場合には、各ネジ棒３６，３７を逆転させて、両端部がプラテンローラ１３に向かうように調整する。また、図３（Ｂ）に示すように、サーマルヘッド１２の両端が、中央部と比較して、プラテンローラ１３から離れてしまっているような場合には、各ネジ棒３６，３７を正転させて、中央部がプラテンローラ１３に向かうように調整する。
【００２２】
サーマルヘッド１２の反りが温度変化によってどのように発生するかは、予測できるので、温度に応じて各ネジ棒３６，３７をどちらの方向にどれだけ回転させればよいかはわかる。コントローラ２１内のメモリには、図４に示すように、モータ３９の回転角と、温度とのテーブルデータが記憶されており、コントローラ２１は、このテーブルを参照しながら、モータの回転角を決定する。出荷時には、モータ３９の回転角は、基準温度を想定した回転角に設定される。
【００２３】
使用中におけるサーマルヘッド１２の平坦度調整は、例えば、イエロー，マゼンタ，シアンの各色の画像を記録する直前に行われる。コントローラ２１は、各色の印画を開始する直前に、その時点におけるサーマルヘッド１２の温度に基づいて、サーマルヘッド１２の平坦度を調整する。そして、１画面の印画途中においては、調整による印画ムラの発生が懸念されるので、平坦度調整は行わない。もちろん、この調整のタイミングは、１例であり、いつどのように調整を行うかについては適宜選択することが可能である。
【００２４】
以下、上記構成による作用について説明する。プリンタ１０は、製造時に、サーマルヘッド１２の平坦度が調整されて出荷される。プリンタ１０は、プリント指示がなされると、プリント処理を開始する。プリント処理では、まず、イエロー画像の印画が行われる。コントローラ２１は、このイエロー画像の印画を開始する直前に、サーマルヘッド１２の平坦度を調整する。コントローラ２１は、温度センサ４１で検出された温度信号に基づいて、温度信号に応じたモータ３９の回転角を決定し、モータ３９を回転させる。これにより、各ネジ棒３６，３７が回転して、温度変化によって狂いが生じたサーマルヘッド１２の平坦度が調整される。この調整が終了した後、イエロー画像の印画が開始される。
【００２５】
イエロー画像の印画が終了し、イエロー感熱発色層の光定着が終了すると、マゼンタ画像の印画が開始される。このマゼンタ画像の印画開始直前にも、イエロー画像のときと同様にサーマルヘッド１２の平坦度調整がなされる。この調整後、マゼンタ画像の印画及び光定着が行われる。この後、サーマルヘッド１２の平坦度調整を行い、その調整後、シアン画像が印画されて、プリント処理が完了する。次のプリント処理を行う場合には、上記手順が繰り返される。
【００２６】
このように、プリンタ１０は、温度変化に応じてサーマルヘッド１２の平坦度を調整するので、発熱素子アレイ１２ａの主走査方向の押圧力分布を均一化することができる。これにより、画像データに応じた適切な熱エネルギーをカラー感熱記録紙１１に与えることができる。
【００２７】
図５は、プリンタの製造時やメインテナンス時に、サーマルヘッド１２の平坦度を調整する方法を示す説明図である。サーマルヘッド１２と保持部材２５とは、締め付けることによって両者の間隔を狭める引きネジ４６と、締め付けることによって両者の間隔を広げる押しネジ４７とによって取り付けられる。これら引きネジ４６と、押しネジ４７とによって、サーマルヘッド１２の平坦度が調整される。この調整時に、サーマルヘッド１２の発熱素子アレイ１２ａに塗料５０を塗り、所定の押圧力でサーマルヘッド１２とプラテンローラ１３とを圧接させる。そうすると、プラテンローラ１３には、前記塗料５０が付着する。この付着状態を見ることで、発熱素子アレイ１２ａの押圧力分布を確認することができる。
【００２８】
例えば、図５（Ａ）に示すように、プラテンローラ１３に反りが生じて、その中央部の間隔が両端部より大きい場合には、塗料５０の付着面積は、中央部で狭く、両端部で広くなる。この付着状態を確認して、押しネジ４７を締め付けて発熱素子アレイ１２ａを、プラテンローラ１３の形状に合わせて、中央部が突き出るように反らせる。この調整後、再びサーマルヘッド１２に塗料５０を塗って、プラテンローラ１３と圧接させる。こうした調整を、図５（Ｂ）に示すように、塗料の付着面積が中央部と両端部とで均一になるまで行う。これにより、発熱素子アレイ１２ａの押圧力分布を均一にすることができる。このように、塗料を用いれば圧接状態を簡単に確認することができる。
【００２９】
上記実施形態では、熱記録材料として加熱により自己発色する感熱記録紙を用い、この感熱記録紙をサーマルヘッドで加熱して画像を熱記録する感熱プリンタの例で説明したが、熱記録材料としてインクシートを用い、このインクシートをサーマルヘッドで加熱して用紙へインクを熱転写する熱転写型のサーマルプリンタに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のカラー感熱プリンタの構成図である。
【図２】平坦度調整機構の説明図である。
【図３】平坦度調整の例を示す説明図である。
【図４】モータの回転角と、ヘッド温度との関係を示すグラフである。
【図５】出荷時及びメインテナンス時のサーマルヘッドの平坦度調整方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  カラー感熱プリンタ
１１  カラー感熱記録紙
１２  サーマルヘッド
１２ａ  発熱素子アレイ
１３  プラテンローラ
２１  コントローラ
２７  ヘッド基板
３１  平坦度調整機構
３６，３７  ネジ棒
３８  ネジ回転機構
３９  モータ
４１  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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