(57)【要約】【課題】  クリーニングシートを使用したときに、サーマルヘッドの発熱部およびその前後の汚れを効果的に除去できるようにしたプリンタを提供する。【解決手段】  サーマルヘッド５に頂部５ａとその前後の傾斜部５ｂ，５ｃが形成されている。クリーニングシートＳｃは、プラテンローラ１とサーマルヘッド５の頂部５ａのみで挟持されて、プラテンローラ１の回転力で搬送される。さらに、プラテンローラ１の表面は弾性体３で形成されている。クリーニングモードでは、クリーニングシートＳｃが前方と後方へ往復搬送される。このとき、クリーニングリートＳｃが、サーマルヘッド５の頂部５ａのみならず、その前後の傾斜部５ｂ，５ｃに当たりやすくなり、サーマルヘッド５の広い範囲で汚れが除去される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面に弾性体を有するプラテンローラと、前記プラテンローラに対向するサーマルヘッドとを有し、
前記サーマルヘッドは、前記プラテンローラに向けて突出する頂部と、前記頂部から搬送方向の前方ならびに後方に遠ざかるにしたがって前記プラテンローラから離れる向きに傾斜する傾斜部とを有しており、
クリーニングシートは、前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとで挟持されて前方と後方に往復搬送され、前方に向けて搬送されるときと後方に向けて搬送されるときの双方において、前記頂部および搬送方向の上流側に位置する前記傾斜部がクリーニングシートで擦られることを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
クリーニングシートが、前記プラテンローラと前記サーマルヘッドのみで支えられて、前方と後方へ往復搬送される請求項１記載のプリンタ。
【請求項３】
前記プラテンローラおよび前記サーマルヘッドよりも後方に、記録用紙が複数枚重ねられて設置される用紙装填部と、前記用紙装填部から記録用紙を１枚ずつ前記プラテンローラに向けて送り出す繰り出しローラとが設けられており、
クリーニングシートが、前記用紙装填部に位置する記録用紙と当たらない位置で前方と後方へ往復搬送される請求項１または２記載のプリンタ。
【請求項４】
クリーニングシートが前記繰り出しローラから離れた位置で、前方と後方へ往復搬送される請求項３記載のプリンタ。
【請求項５】
クリーニングシートは、前方への進行位置が異なる箇所で、前方と後方へ往復搬送される請求項１ないし４のいずれかに記載のプリンタ。
【請求項６】
クリーニングシートが、前方と後方へ往復搬送されるときに、サーマルヘッドの発熱部が発熱する請求項１ないし５のいずれかに記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドを備えたプリンタに係り、特にクリーニングシートでサーマルヘッドをクリーニングすることができるプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルヘッドを備えたプリンタは、サーマルヘッドの発熱部で発せられる熱でインク層を溶かすものであるため、ヘッド表面に汚れが付着しやすい。
【０００３】
特許文献２に記載されているカラープリンタに使用される記録用紙は、シアン、マゼンダ、イエローのそれぞれの感熱発色層が３層に重ねられ、最表面が有機材料の保護層で覆われている。記録用紙に密着しているサーマルヘッドの発熱部を発熱させると、保護層が溶融し感熱発色層が発色して、記録用紙にフルカラーの画像が記録される。
【０００４】
このプリンタは、保護層が溶融して形成された有機化合物が、サーマルヘッドの表面に汚れとして付着しやすい。この汚れの付着量が多くなると、記録用紙の保護層を溶解したり感圧発色層を発色させるのに必要となる十分な熱量を与えることが困難になる。
【０００５】
そこで、サーマルヘッドを清掃するために、クリーニングシートが使用される。引用文献１に記載されているクリーニングシートは、清掃表面に無機材料の微粒子で形成された多数の砥粒が付着している。清掃表面をサーマルヘッドの表面に摺動させることで、ヘッド表面に付着した汚れを削り取って除去するというものである。
【０００６】
また、前記特許文献２には、クリーニングシートを順方向と逆方向とへ往復搬送して、クリーニングヘッドの発熱素子に付着した汚れを削り取る効果を高めることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１３８９９２号公報
【特許文献２】特開２００４−９４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、単にクリーニングシートの清掃表面をサーマルヘッドに摺動させただけでは、ヘッド表面の汚れを完全に除去することが難しく、特にカラープリント用の記録用紙の保護層が溶融して形成された有機化合物の汚れを完全に除去するのは困難である。
【０００９】
特許文献２に記載されたプリンタは、クリーニングシートが複数箇所に設けられたローラで挟持された状態で、サーマルヘッドと接触するため、クリーニングシートを往復搬送しても、クリーニングシートの清掃表面とサーマルヘッドとの接触箇所が常に同じである。よって、発熱素子ならびにその前後に付着している汚れを広い領域で十分に除去することが難しい。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、クリーニングシートを往復搬送させて、サーマルヘッドに付着している汚れを広い領域において効果的に除去することができる構造のプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも表面に弾性体を有するプラテンローラと、前記プラテンローラに対向するサーマルヘッドとを有し、
前記サーマルヘッドは、前記プラテンローラに向けて突出する頂部と、前記頂部から搬送方向の前方ならびに後方に遠ざかるにしたがって前記プラテンローラから離れる向きに傾斜する傾斜部とを有しており、
クリーニングシートは、前記プラテンローラと前記サーマルヘッドとで挟持されて前方と後方に往復搬送され、前方に向けて搬送されるときと後方に向けて搬送されるときの双方において、前記頂部および搬送方向の上流側に位置する前記傾斜部がクリーニングシートで擦られることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明のプリンタは、クリーニングシートを使用したクリーニングモードのときに、クリーニングシートが往復搬送される。サーマルヘッドは、頂部とその前後の傾斜部を有しており、記録用紙をサーマルヘッドに押し付けるプラテンローラは表面に弾性体を有している。サーマルヘッドの前記形状とプラテンローラの表面の弾性変形によって、往復搬送させられるクリーニングシートが、サーマルヘッドの頂部ならびに搬送方向の上流側の傾斜部に摺動できるようになる。その結果、サーマルヘッドの頂部から傾斜部にかけての広い領域で汚れが効果的に除去されるようになる。
【００１３】
本発明は、クリーニングシートが、前記プラテンローラと前記サーマルヘッドのみで支えられて、前方と後方へ往復搬送されることが好ましい。
【００１４】
少なくともクリーニングシートが往復搬送されてサーマルヘッドが清掃されるときに、クリーニングシートがプラテンローラとサーマルヘッドのみで支えられていると、搬送されるクルーニングシートが、プラテンローラとサーマルヘッドとの挟持部を支点として動きやすく、クリーニングシートがサーマルヘッドの頂部のみならず傾斜部にも接触しやすくなって、サーマルヘッドの頂部およびその前後の汚れを除去しやすくなる。
【００１５】
本発明は、前記プラテンローラおよび前記サーマルヘッドよりも後方に、記録用紙が複数枚重ねられて設置される用紙装填部と、前記用紙装填部から記録用紙を１枚ずつ前記プラテンローラに向けて送り出す繰り出しローラとが設けられており、クリーニングシートが、前記用紙装填部に位置する記録用紙と当たらない位置で前方と後方へ往復搬送されるものである。
【００１６】
上記構成では、クリーニングシートが用紙装填部の記録用紙と当たらない位置で往復搬送されるため、クリーニングシートが自由な状態となり、クリーニングシートの清掃表面が、サーマルヘッドの頂部および傾斜部に接触しやすくなる。
【００１７】
さらに、クリーニングシートが前記繰り出しローラから離れた位置で、前方と後方へ往復搬送されることが好ましい。
【００１８】
上記構成では、クリーニングシートを、プラテンローラとサーマルヘッドのみで挟持して往復移動させて、ヘッド表面を清掃できるようになる。
【００１９】
本発明は、クリーニングシートは、前方への進行位置が異なる箇所で、前方と後方へ往復搬送されるものであってもよい。この動作では、クリーニングシートの清掃表面の広い領域を使用してサーマルヘッドを清掃できるようになる。
【００２０】
さらに本発明は、クリーニングシートが、前方と後方へ往復搬送されるときに、サーマルヘッドの発熱部が発熱するようにして、ヘッド表面の有機物を除去しやすくしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のプリンタは、クリーニングシートを使用したときに、サーマルヘッドの発熱部およびその周辺の汚れを広い範囲で効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプリンタの全体構造を示す断面図、
【図２】図１に示すプリンタのプラテンローラとサーマルヘッドとの対向部を拡大して示す側面図、
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、クリーニングシートを使用してサーマルヘッドを清掃する動作を示す拡大側面図、
【図４】本発明の第２の実施の形態のプリンタにおけるプラテンローラとサーマルヘッドとの対向部を拡大して示す側面図、
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に示すプリンタは、記録用紙Ｓｐにフルカラーの印刷記録を行うラインプリンタである。
【００２４】
プラテンローラ１は、金属製のローラ軸２とその表面を覆う弾性体３とで構成されている。プラテンローラ１は、制御モータＭ１によって回転駆動される。
【００２５】
プラテンローラ１の上方に放熱機能を有するヘッドベース４が設けられ、ヘッドベース４の下部にサーマルヘッド５が支持されている。図３に拡大して示すように、サーマルヘッド５は、放熱機能を有する基板６を有し、この基板６がヘッドベース４の下部に固定されている。基板６の下面に、発熱素子で構成された発熱部７と、発熱部７の前後および周囲を覆う耐熱性の保護層８とが設けられている。
【００２６】
プラテンローラ１とヘッドベース４のいずれか一方が筐体に固定され、他方がばね部材で付勢されて、プラテンローラ１とサーマルヘッド５とが互いに圧接させられている。プラテンローラ１に設けられた弾性体３は、サーマルヘッド５が弾圧された状態で、その表面が少し凹むことができる程度の硬度を有している。
【００２７】
図３の図示左方向が記録用紙ＳｐおよびクリーニングシートＳｃの搬送方向の前方であり、図示右方向が搬送方向の後方である。
【００２８】
サーマルヘッド５は、プラテンローラ１に最も接近する頂部５ａを有している。複数の発熱部７は、前記頂部５ａに設けられ、発熱部７は、前後方向と直交する方向（紙面と垂直な方向）へ間隔を空けて複数並んで設けられている。
【００２９】
サーマルヘッド５は、頂部５ａから後方に向かうにしたがってプラテンローラ１から徐々に離れる後方傾斜部５ｂを有し、頂部５ａから前方に向かうにしたがってプラテンローラ１から徐々に離れる前方傾斜部５ｃを有している。後方傾斜部５ｂと前方傾斜部５ｃは、発熱素子の一部と保護層８の一部とで形成されている。
【００３０】
図１に示すように、プラテンローラ１およびヘッドベース４よりも後方に、用紙装填部１０が設けられている。用紙装填部１０では、支持板１１と加圧板１２とが上下に対向して設けられ、支持板１１と加圧板１２との間に複数枚の記録用紙ＳｐとクリーニングシートＳｃが装填されている。加圧板１２がばね部材１３により支持板１１に向けて付勢され、記録用紙ＳｐやクリーニングシートＳｃが支持板１１に向けて押し付けられている。
【００３１】
用紙装填部１０の下部に繰り出しローラ１４が設けられている。繰り出しローラ１４が繰り出しモータＭ２で回転駆動されると、用紙装填部１０内の最下部に位置している記録用紙ＳｐまたはクリーニングシートＳｃが、前方へ送り出される。
【００３２】
用紙装填部１０の前方に、下部ガイド１６と上部ガイド１７が設けられ、下部ガイド１６とプラテンローラ１との間に光センサー１８が設けられている。光センサー１８は、記録用紙ＳｐならびにクリーニングシートＳｃの裏面（下面）に光を与える発光素子と、発光素子から発せられて前記裏面で反射される光を検知する受光素子とを有している。
【００３３】
図１に示すように、光センサー１８の受光素子で検知された受光出力は光学読取部２１に与えられ、波形整形されるなどして制御部２０に与えられる。制御モータＭ１を駆動するモータドライバ２２と繰り出しモータＭ２を制御するモータドライバ２３は、制御部２０によって制御される。さらに、複数のサーマルヘッド５の発熱素子を選択して駆動するヘッド駆動部２４が設けられている。このヘッド駆動部２４は制御部２０の制御に基づいて動作する。
【００３４】
用紙装填部１０に設置されている記録用紙Ｓｐは、サーマルヘッド５に向けられる表面が記録面である。記録面には、シアン、マゼンダ、イエローのそれぞれの感熱発色層が３層に重ねられて形成され、最表面が有機材料の保護層で覆われている。クリーニングシートＳｃは、上に向けられている清掃表面に無機材料の微粒子などの多数の砥粒が付着している。
【００３５】
制御部２０から、記録動作を開始する指令が出されると、制御モータＭ１と繰り出しモータＭ２が始動し、繰り出しローラ１４とプラテンローラ１とが回転し始める。また、光センサー１８が検知動作を開始する。
【００３６】
記録用紙ＳｐまたはクリーニングシートＳｃが繰り出しローラ１４で送り出されて、光センサー１８の上を移動するときに、光センサー１８の発光素子から記録用紙ＳｐまたはクリーニングシートＳｃの裏面に光が与えられ、用紙裏面からの反射光が受光素子で検知されて光学読取部２１に与えられる。この反射光を検知しているときに、制御部２０は記録用紙ＳｐまたはクリーニングシートＳｃが前方へ搬送されていると認識する。
【００３７】
クリーニングシートＳｃの裏面に識別マークが付されており、光センサー１８がこの記録マークを検知すると、制御部２０はクリーニングシートＳｃが繰り出されていると判断し、前記記録マークが検知できないときは、記録用紙Ｓｐが繰り出されていると判断する。あるいは、記録用紙Ｓｐの裏面とクリーニングシートＳｃの裏面の双方に記録マークが付されており、光センサー１８からの読み取り出力によって、搬送されているのが記録用紙Ｓｐであるか、クリーニングシートＳｃであるかが判断されるものであってもよい。
【００３８】
制御部２０において、搬送されているのがクリーニングシートＳｃではなく記録用紙Ｓｐであると判断されると、プラテンローラ１の回転にタイミングを合わせて、制御部２０からヘッド駆動部２４に画像データに基づく制御信号が送られる。ヘッド駆動部２４で制御信号が処理され、画像データの濃淡や色相に応じて、サーマルヘッド５に設けられた複数の発熱部７の発熱温度と発熱時間が制御される。
【００３９】
記録用紙Ｓｐの記録表面が発熱部７で加熱されると、有機材料の保護層が溶融し、３層のそれぞれの感熱発熱層の発色が制御されて、記録用紙Ｓｐの記録表面にカラー画像がプリントされる。
【００４０】
用紙装填部１０には、所定枚数の記録用紙Ｓｐに対して１枚の割合でクリーニングシートＳｃが装填されている。
【００４１】
光センサー１８からの検知信号に基づいて、繰り出しローラ１４で前方に繰り出されているのがクリーニングシートＳｃであると判断されると、制御部２０よってクリーニングモードが設定される。
【００４２】
クリーニングモードでは、プラテンローラ１とサーマルヘッド５との間でクリーニングシートＳｃが挟まれ、プラテンローラ１の回転によりクリーニングシートＳｃが搬送される。このとき、クリーニングシートＳｃの清掃表面の砥粒によって、サーマルヘッド５に付着した有機化合物などの汚れが削るようにして除去される。
【００４３】
クリーニングモードでは、制御部２０によってプラテンローラ１のモータドライバ２２が制御され、図２に示すように、クリーニングシートＳｃの搬送方向が、（ａ）の前進行程、その後の（ｂ）の後進行程、さらに（ｃ）の前進行程、（ｄ）の後進行程、そして（ｅ）の前進行程となるようにプラテンローラ１の回転方向が切り換えられる。
【００４４】
クリーニングシートＳｃの往復搬送によって、サーマルヘッド５の表面が繰り返して清掃される。このとき、クリーニングシートＳｃは、その後端が、用紙装填部１０に位置する記録用紙Ｓｐの前端から前方に離れた位置で往復移動させられる。図２に示す往復搬送の距離Ｗは、往復移動によってクリーニングシートＳｃの後端が、用紙装填部１０の記録用紙Ｓｐに当たることがないように設定される。
【００４５】
クリーニングシートＳｃが往復搬送されるとき、クリーニングシートＳｃの後端は繰り出しローラ１４から外れており、クリーニングシートＳｃは、プラテンローラ１とサーマルヘッド５のみで挟持され、それ以外の箇所で挟持されていない。そのため、往復搬送の際に、クリーニングシートＳｃが、プラテンローラ１とサーマルヘッド５との挟持部を支点として傾きやすい。図３に示すように、プラテンローラ１の弾性体３の表面は、サーマルヘッド５の圧力で凹状に変形しやすいので、搬送中のクリーニングシートＳｃがさらに傾きやすくなる。
【００４６】
図３（Ａ）に示すように、行程（ａ）（ｃ）（ｅ）において、プラテンローラ１がα１方向へ回転するときは、クリーニングシートＳｃが、プラテンローラ１とサーマルヘッド５との挟持部を支点としてβ１方向へ倒れやすい状態で、前方へ搬送される。さらに、サーマルヘッド５の頂部５ａの圧力でクリーニングシートＳｃがやや変形しながら弾性体３の表面が少し凹むため、クリーニングシートＳｃの清掃表面がサーマルヘッド５の頂部５ａに接触するだけでなく、搬送上流側に位置する後方傾斜部５ｂにも接触しやすくなり、頂部５ａと後方傾斜部５ｂの汚れが広い範囲で除去されやすくなる。
【００４７】
これとは逆に、図３（Ｂ）に示すように、行程（ｂ）（ｄ）において、プラテンローラ１がα２方向へ回転するときは、クリーニングシートＳｃが、プラテンローラ１とサーマルヘッド５との挟持部を支点としてβ２方向へ倒れやすい状態で、後方へ搬送される。このとき、クリーニングシートＳｃの清掃表面がサーマルヘッド５の頂部５ａに接触するだけでなく、前方傾斜部５ｃにも接触しやすくなり、頂部５ａと前方傾斜部５ｃの汚れが広い範囲で除去されやすくなる。
【００４８】
上記のように、サーマルヘッド５の発熱部７が位置する頂部５ａのみならず、その前後の傾斜部５ｂ，５ｃの汚れが広い範囲で除去されやすくなり、傾斜部５ｂ，５ｃの汚れが頂部５ａに移動するなどの現象を防止でき、プリント品質を常に高く維持できるようになる。
【００４９】
図４は本発明の第２の実施の形態のプリンタを示している。
このプリンタは、クリーニングモードにおいて、クリーニングシートＳｃが（ｆ）の行程で前進し、（ｇ）の行程で後退した後に、（ｈ）の行程で長い距離前進し、その後（ｉ）の行程で後退し、（ｊ）の行程で前進するように往復搬送される。すなわち、クリーニングシートＳｃの往復移動が、クリーニングシートＳｃの前進位置の異なる箇所で複数回繰り返される。そのため、クリーニングシートＳｃとサーマルヘッド５とが接触する箇所が、それぞれの往復動作行程で相違することになり、クリーニングシートＳｃの清掃表面の広い領域を使用してサーマルヘッド５を清掃できる。
【００５０】
図４に示すクリーニングモードにおいても、クリーニングシートＳｃの後端部が、繰り出しローラ１４から外れ、且つ用紙装填部１０内の記録用紙Ｓｐと当たらない領域で往復搬送される。これにより、図３に示すように、サーマルヘッド５の頂部５ａのみならずその前後の傾斜部５ｂ，５ｃも効果的に汚れが落とされるようになる。
【００５１】
なお、前記それぞれの実施の形態において、クリーニングシートＳｃを往復搬送させるときに、それぞれの発熱部７を発熱させ、サーマルヘッド５に付着している無機化合物を溶解してからクリーニングシートＳｃで除去してもよい。
【００５２】
また、図４に示すように、プラテンローラ１の表面に清掃部材３１をばね部材３２によって押し付けておいて、プラテンローラ１の表面の汚れを常に除去できるようにしてもよい。清掃部材３１は、フェルトや不織布など、軟質で汚れを除去しやすい構造のものが使用される。
【００５３】
さらに、クリーニングシートＳｃの裏面にアクリルゴム層などの粘着層を形成しておくと、プラテンローラ１でクリーニングシートＳｃを搬送するときに、プラテンローラ１の表面の汚れを粘着層で除去しやすくなる。
【符号の説明】
【００５４】
１  プラテンローラ
２  ローラ軸
３  弾性体
４  ヘッドベース
５  サーマルヘッド
５ａ  頂部
５ｂ  後方傾斜部
５ｃ  前方傾斜部
６  基板
７  発熱部
８  保護層
１０  用紙装填部
１４  繰り出しローラ
１８  光センサー
２０  制御部
Ｓｐ  記録用紙
Ｓｃ  クリーニングシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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