感熱印刷装置
【課題】印刷中にサーマルヘッドがオーバーヒートしても、印刷状況によっては装置を停止させずに印刷を続行し、印刷済みの部分を廃棄する無駄を極力省くことができるようにする。
【解決手段】この製版印刷装置１は、サーマルヘッド７と、サーマルヘッドの温度を検出する温度センサ１１と、制御部２０を有する。サーマルヘッドで孔版原紙３を製版している時に、温度センサがオーバーヒートを検出した場合には、まだ製版されていない画像データの残量が所定値以下であれば、サーマルヘッドのラインごとの加熱時間を短くして製版を続行する。同時に冷却ファンを駆動してサーマルヘッドを冷却してもよい。
【解決手段】この製版印刷装置１は、サーマルヘッド７と、サーマルヘッドの温度を検出する温度センサ１１と、制御部２０を有する。サーマルヘッドで孔版原紙３を製版している時に、温度センサがオーバーヒートを検出した場合には、まだ製版されていない画像データの残量が所定値以下であれば、サーマルヘッドのラインごとの加熱時間を短くして製版を続行する。同時に冷却ファンを駆動してサーマルヘッドを冷却してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドで感熱印刷を行なう感熱印刷装置に係り、特に印刷中にサーマルヘッドがオーバーヒートしてしまった場合においても、印刷を続行して製版を完了させることができるため、直ちに印刷を停止することにより先に印刷した部分が無駄になるという不都合が起きにくい感熱印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されている印刷装置は、印刷途中での印刷の中断を無くし、全体として印刷時間の短縮を図ることを目的としている。この印刷装置によれば、画像データのガンマ変換処理を行い、サーマルヘッドの発熱素子の通電時間データを生成し、生成した通電時間データによる発熱温度データに基づいて、印刷後のサーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成する。この予測温度データが所定温度データより大きいとき、発熱素子の発熱エネルギを下げると共に印刷速度を下げるようにしたので、オーバーヒートによる印刷の中断が無くなり、全体として印刷時間の短縮を図ることができるものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８８４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の印刷装置によれば、印刷後の温度を予測し、印加エネルギーを下げることでオーバーヒートによる中断が起こらないようにしているが、印字後の温度予測を誤れば、結局オーバーヒートが発生して印刷が中断し、印刷済みの部分が無駄になってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、係る課題に鑑みてなされたものであり、感熱印刷中にサーマルヘッドにオーバーヒートが発生しても、印刷状況によっては装置を停止させずに印刷を続行することにより、印刷済みの部分を廃棄するという無駄を極力省くことができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載された感熱印刷装置は、
複数の発熱素子を画像データに基づいて選択的に駆動することにより感熱印刷媒体に熱で画像の印刷を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、
前記サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、前記温度センサが検出した前記サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えた場合に、印刷されていない前記画像データの残量が所定値以下であることを条件として印刷を続行するように前記サーマルヘッドを制御する制御手段と、
を具備することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載された感熱印刷装置は、請求項１記載の感熱印刷装置において、
前記制御手段は、前記サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、前記温度センサが検出した前記サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えた場合に、印刷されていない前記画像データの残量が０でないことを条件として、前記サーマルヘッドの温度抑制制御を行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載された感熱印刷装置は、請求項２記載の感熱印刷装置において、
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動時間を減少させる制御であることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載された感熱印刷装置は、請求項２記載の感熱印刷装置において、
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動電圧を減少させる制御であることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載された感熱印刷装置は、請求項２記載の感熱印刷装置において、
前記サーマルヘッドを冷却する冷却手段をさらに備えており、前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドを前記冷却手段によって冷却する制御であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された感熱印刷装置によれば、サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えたことを温度センサが検出すると、まだ印刷されていない画像データの残量が所定値以下である場合には、サーマルヘッドによる印刷を続行して当該画像データによる印刷を完了する。例えば、サーマルヘッドがオーバーヒートした時点で印刷がほとんど終了している場合には、残った画像データに基づく印刷が完了するまで印刷を続行するので、すでに印刷された分の画像を無駄にすることがない。
【００１２】
請求項２に記載された感熱印刷装置によれば、上記のようにサーマルヘッドがオーバーヒートしたが印刷は続行したような場合において、サーマルヘッドの温度抑制制御を行うことによってオーバーヒートしたサーマルヘッドの温度がさらに上昇しないようにすることができる。
【００１３】
請求項３に記載された感熱印刷装置によれば、前記温度抑制制御を、サーマルヘッドの発熱素子を駆動する駆動信号の駆動時間を減少させることによって行なうことができる。
【００１４】
請求項４に記載された感熱印刷装置によれば、前記温度抑制制御を、サーマルヘッドの発熱素子を駆動する駆動信号の駆動電圧を減少させることによって行なうことができる。
【００１５】
請求項５に記載された感熱印刷装置によれば、サーマルヘッドを冷却する冷却手段をさらに備えており、温度抑制制御を、冷却手段によってサーマルヘッドを冷却することによって行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置の模式的構造図である。
【図２】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置による印刷結果を例示する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置において、操作部のパネルで行なう制御項目の設定例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置における印刷時の制御手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
１．本発明の実施形態について
本発明の実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
本実施形態の感熱印刷装置は、感熱印刷手段であるサーマルヘッドによって、感熱印刷媒体である感熱孔版原紙を感熱穿孔により製版し、この孔版原紙を版としてインクを用いた印刷手段により用紙に孔版印刷を行う製版印刷装置１である。
【００１８】
すなわち、本発明における「印刷」の語は、サーマルヘッドを用いて感熱印刷媒体に画像を形成する工程一般を広く意味しており、従って実施形態中には含まれないがサーマルヘッドで感熱紙に画像を直接形成することも本発明の「印刷」であるし、サーマルヘッドで孔版原紙に穿孔画像を形成する製版も本発明における「印刷」の範囲に入る。
【００１９】
２．製版印刷装置１の製版部２について（図１）
図１に、本実施形態における製版部２の機械構造上の基本的構成を示す。図示しない供給部から供給される熱可塑性樹脂フィルム単体又は熱可塑性樹脂フィルムと薄葉紙、不織布、スクリーン紗等の多孔性の支持体とを貼り合わせてなる孔版原紙３は、発光手段４と受光手段５からなるセンサによって有無を確認できるようになっており、ガイドローラ６を経てサーマルヘッド７とプラテンローラ８の間に送り込まれる。サーマルヘッド７は、画像データに基づいて選択的に駆動される複数の発熱素子を備えている。プラテンローラ８は、孔版原紙３をサーマルヘッド７の発熱素子に押し付けつつ回動して孔版原紙３を先方に送り出す。孔版原紙３の搬送方向について、サーマルヘッド７とプラテンローラ８の下流側の隣部には、孔版原紙３を切断するカッター９が設けられている。孔版原紙３の搬送方向について、カッター９の下流側の隣部には、孔版原紙３を挟持して下流に向けて搬送する搬送ローラ１０が設けられている。
【００２０】
図１に示すように、サーマルヘッド７には温度センサ１１が設けられている。製版時にサーマルヘッド７に通電すると、画像データに対応する発熱素子の駆動状態に応じて、サーマルヘッド７の温度は変動する。例えば、連続ベタ状の画像を製版する場合には、多くの発熱素子が連続して駆動されるために、サーマルヘッド７の温度は上昇する。サーマルヘッド７には、製品ごとに、安定した正常な製版動作が可能である限界温度が仕様で定められている。その温度は例えば６５℃等とされており、サーマルヘッド７がこの限界温度を越えてオーバーヒートを起こすと正常な製版が行なえなくなる。そこで前記温度センサ１１は、サーマルヘッド７の温度を常時監視し、後述する温度抑制制御のために、その温度信号を後述する制御部に送っている。
【００２１】
図１に示すように、サーマルヘッド７の近傍には、冷却手段としての冷却ファン１２が設けられており、オーバーヒートしたサーマルヘッド７に風を当てて冷却できるようになっている。後述するように、この冷却ファン１２は、前記温度センサ１１から送られた温度信号を用いて制御部が行なう温度抑制制御に伴って駆動される。
【００２２】
３．製版印刷装置１の全体構成について（図２）
図２は、本実施形態に係る製版印刷装置１の機能ブロック図であり、ここには図１に基本的構成を示した製版部２以外の構成も記載されており、これら各部は制御部２０の機能により統括的に制御される。
【００２３】
画像読み取り部２１は、製版しようとする画像をスキャナー等によって読み取り、画像データを生成して制御部２０に送る。なお、製版・印刷に係る画像データは、画像読み取り部２１で読み取ったものでなく、図示しない外部のＰＣ等から送られ、入力されたものでもよい。給紙部２２は、積載された多数枚の用紙から所定のタイミングで用紙を一枚ずつ印刷部２３に送り出す。その印刷部２３では、前述した製版部２で製版された孔版原紙３が図示しない印刷ドラムに巻装され、その印刷ドラム内に設けられた図示しないインク供給手段から供給されたインクを印刷ドラムを介して孔版原紙３から押し出して用紙に転移させ、インクによる画像形成を行なう。反転部２４は、印刷部２３で一方の面に印刷された用紙を再び印刷部２３に送り込む搬送経路中に設けられ、用紙をスイッチバックさせることによって、印刷部２３で用紙の他方の面が他の印刷ドラムで印刷されるように用紙を反転させる。排紙部２５は、印刷部２３で印刷された用紙を装置外に送り出して所定の排紙トレイ等の上に順次積載させる。
【００２４】
ＲＡＭ２６は、画像読み取り部２１が読み取った画像データを画像データ記憶部２７に記憶する。ＲＯＭ２８は、本装置における制御に必要な各種制御用ソフトウェアや制御用データ等を格納し、必要に応じて制御部２０に提供する。
【００２５】
製版部２は、図１を参照して説明した通りであり、ＲＡＭ２６の画像データ記憶部２７に記憶した画像データに基づき、孔版原紙３をサーマルヘッド７とプラテンローラ８で製版し、製版が済んだ孔版原紙３をカッター９で所定の一版分の長さに切断して印刷部２３に送り出す。また、温度センサ１１からの温度信号を制御部２０に送り、制御部２０からの制御信号によって駆動時間や駆動電圧を変化させてサーマルヘッドを駆動し、また必要に応じて冷却ファン１２を駆動させる。排版部２９は、印刷部２３による印刷が完了した後に、印刷部２３から使用済みの孔版原紙３を剥ぎ取って所定の廃棄位置に排出する。
【００２６】
外部データ解析部３０は、外部のＰＣから送られてくる圧縮された画像データと付属情報を製版可能なデータに解析、変換して制御部２０に送る。
【００２７】
制御部２０は、以上説明した装置各部を制御する手段であり、操作部３５からの操作入力によって与えられた操作者の設定・指示に基づいて各部を制御する。具体的には、制御部２０は、画像データに基づいて孔版原紙３を製版するように前記製版部２を制御する製版制御部４０と、製版された孔版原紙３を用いて用紙に画像を形成するように前記印刷部２３を制御する印刷制御部４１とを有している。
【００２８】
また、制御部２０は、サーマルヘッド７によって孔版原紙３に画像を感熱穿孔している時に、温度センサ１１が検出したサーマルヘッド７の温度が所定の限界温度を越え、オーバーヒート状態であると判断した場合に、その時点で未だ製版されていない画像データの残量をチェックし、それが所定値以下であることを条件として、製版を続行するようにサーマルヘッド７を制御するようになっている。
【００２９】
そのため、制御部２０は、製版部２の温度センサ１１からの温度情報によってサーマルヘッド７の温度を検知し、これが所定の限界温度を越えているか否か（すなわちオーバーヒートしたか否か）を判断することができる。またオーバーヒート状態であると判断した場合に、その時点で未だ製版されていない画像データの残量をチェックし、それが所定値以下であるか否かを判断する画像データ解析制御部４２を備えている。従って、制御部２０によれば、サーマルヘッド７がオーバーヒート状態であるか否かの判断と、さらに画像データ解析制御部４２の解析結果とに基づき、製版部２の駆動を継続するか、中断するか、適切に制御することができる。また、制御部２０は、サーマルヘッド７がオーバーヒート状態であるか否かの判断に応じて、製版部２の冷却ファン１２を駆動する温度制御部４３を備えている。
【００３０】
制御部２０が、以上のような構成を備えているのは、オーバーヒートが発生した場合に製版を直ちに中断すると、殆ど製版が完了しているような孔版原紙でも廃棄せざるを得ず、製版済みの部分が無駄になってしまうという問題があるからであり、本発明はこれを解決するために、オーバーヒートが発生しても製版残量が少なければ製版を続行して製版済みの部分を廃棄する無駄を極力省けるようにするためである。
【００３１】
４．制御部２０による制御の概要について（図３）
このような本実施形態での制御部２０による制御の概要を図３を参照して説明する。
温度センサ１１が検出したサーマルヘッド７の温度が限界温度を越えており、オーバーヒートであると判断される場合であっても、制御部２０は製版部２の作動を直ちには停止せず、次のいずれかの条件（１）又は（２）に一致した場合には、製版を継続する。
【００３２】
（１）図３（ａ），（ｂ）に示すように、オーバーヒート検知時に、現在の製版位置以降に製版すべきラインが１ラインもない場合、そのまま孔版原紙３を搬送して所定長さにカットし、正常終了させる。なお、ここで「ライン」とは、孔版原紙３の製版において、主走査方向（同図中左右方向）に平行な一回の動作で製版可能なライン状の製版領域を意味する。
【００３３】
（２）図３（ｃ）に示すように、オーバーヒート検知時に、現在までに完了している製版量が所定量を越えている場合、すなわちほとんど製版が終わり、残り数ラインを残すのみであるような場合には、ライン当りの加熱時間又は加熱電圧を抑制する温度抑制制御を行なって製版を継続し、所定長さにカットして終了させる。但し、正常終了ではなく、製版条件が変わっているため画質が低下している可能性があるので、図示しない表示部に、製版中にオーバーヒートが発生したが製版を継続して最後まで終了した事実を表示させ、この孔版原紙３を実際に印刷に使用するか否かについては使用者が判断・決定できるようにする。
【００３４】
なお、図３（ｄ）に示すように、オーバーヒート検知時に、現在までに完了している製版量が所定量を越えておらず、製版が終わっていないラインが多い場合には、製版を中止する。
【００３５】
５．制御部２０における制御の条件設定について（図４）
図４は、上述した（２）のように、オーバーヒート検出時に未製版ラインが少し残っている場合に製版を続行する制御、すなわちサーマルヘッド７の温度抑制制御を行なう場合の諸条件を設定するため、操作部３５の表示パネル４５に表示される設定・入力画面を示している。「継続する残ライン数」の表示４６にタッチしてから図示しないテンキーで所定位置に所望の数値を入力することにより、オーバーヒート検知後に製版を継続するか否かの基準となる未製版のライン数を設定できる。例えば、ここに「１」と設定すれば、オーバーヒート検知時に未製版のライン数が１以下であれば製版は継続される。
【００３６】
「加熱時間低減割合」の表示４７にタッチしてから図示しないテンキーで所定位置に所望の数値を入力することにより、オーバーヒート検知時に未製版ラインの製版を続行する場合に、サーマルヘッド７における発熱素子の駆動時間の低減率を設定できる。例えば、ここに「１０」と設定すれば、オーバーヒート検知時に未製版ラインの製版を続行する場合にサーマルヘッド７の発熱素子の駆動時間は通常の１０％減となる。
【００３７】
「冷却ファン可変」の表示４８においてＯＮを選択した場合には、温度センサ１１が検出したサーマルヘッド７の温度に応じて冷却ファン１２の回転数が制御され、具体的にはサーマルヘッド７の温度が高くなるほど冷却ファン１２を高速で駆動して冷却効果を高める。また、ＯＦＦを選択した場合には、冷却ファン１２は常に一定速度で回転し、サーマルヘッド７に対する冷却効果は温度に関わらず一定となる。
【００３８】
なお、「加熱時間低減割合」の設定による温度抑制制御と、「冷却ファン可変」をＯＮにした場合の温度抑制制御は、両方同時に行なうようにしてもよいし、いずれか一方だけを行なうようにしてもよい。
【００３９】
以上のようにサーマルヘッド７の温度抑制制御に関する諸条件を設定した後、画面最上部の「取消」又は「確定」の表示４９にタッチすれば、上記設定内容が取消され、又は確定して制御部２０に設定される。
【００４０】
図４に示した設定・入力画面では、サーマルヘッド７の温度抑制制御に関する諸条件を手動で設定した。この場合、使用者は、オーバーヒートが検知されてからの時間経過によってサーマルヘッド７の温度が予熱でさらに上昇する分を見込んで、加熱時間低減割合と、これによって製版を継続できる限界となる未製版の残ライン数を設定する必要がある。
【００４１】
このように手動で設定を行なうためには、使用者にはある程度の知識と経験が要求される。そこで、これを自動化し、制御部２０が画像データ解析制御部４２において画像データから画像率（印字率又は穿孔率）を算出し、予め実験等によって得られたデータを参照することにより、最適な加熱時間低減割合と未製版の残ライン数を設定するように構成することもできる。
【００４２】
なお、上記の温度抑制制御では、サーマルヘッド７の駆動時間を低減したが、サーマルヘッド７の各発熱素子に加える電圧の低減率を設定することによりサーマルヘッド７のさらなる温度上昇を可及的に抑制することもできる。
【００４３】
なお、上記の温度抑制制御は、サーマルヘッド７の駆動時間を低減し、又はサーマルヘッド７の各発熱素子に加える電圧を低減することにより行なったが、このような手法で発熱量を制御すると孔版原紙３に熱で形成される穿孔の径が小さくなってしまう。そこで、サーマルヘッド７の駆動時間の低減、又はサーマルヘッド７の各発熱素子の駆動電圧の低減に合せて、孔版原紙３の搬送速度を小さくすることにより、孔版原紙３に形成される穿孔の径が大きくなるようにし、製版の品位の低下を防止するようにしてもよい。
【００４４】
６．製版時における制御の全体について（図５）
図５に示すように、製版動作が開始されると、制御部２０は所定のサイクルで製版部２の温度センサ１１からの温度情報をチェックし、サーマルヘッド７がオーバーヒート温度にあるか否かを判断する（Ｓ１）。サーマルヘッド７がオーバーヒート温度にはないと制御部２０が判断した場合（Ｓ１、ＮＯ）には、製版動作を継続し（Ｓ２）、全ての製版すべき画像データの製版が終了と判断される（Ｓ３、ＹＥＳ）とともに、孔版原紙３が余白分に相当する所定量だけ搬送されたと判断された場合（Ｓ４、ＹＥＳ）には、製版動作（孔版原紙の切断も含む）は終了となる（Ｓ５）。
【００４５】
サーマルヘッド７がオーバーヒート温度を越えたと制御部２０が判断した場合（Ｓ１、ＹＥＳ）には、その後に製版すべきラインが予め設定した所定ライン数未満であるか否かが判断される（Ｓ６）。オーバーヒート後に残された未製版のラインが所定数未満である場合（Ｓ６、ＹＥＳ）においても、その残りライン数が０であれば（Ｓ７、ＹＥＳ）、製版は完了している場合と考えられるので、温度抑制制御は実行する必要がない。そこで、孔版原紙３が余白分に相当する所定長さだけ搬送されたと判断されれば（Ｓ４、ＹＥＳ）、画像データがすべて製版されたものとして製版動作は終了となる（Ｓ５）。
【００４６】
オーバーヒート後に残された未製版のラインが所定数未満であり（Ｓ６、ＹＥＳ）、その残りライン数が０ではない場合（Ｓ７、ＮＯ）には、製版は完了していないと考えられるので、前述した温度抑制制御を実行し（Ｓ８）、製版動作を継続する（Ｓ２）。すなわち、サーマルヘッド７がオーバーヒートしており、未製版ラインが実際に存在しているが、その数が製版を継続してもかまわないものとして予め設定した基準値未満であるような場合には、ライン当りの加熱時間又は加熱電圧を抑制するとともに、冷却ファン１２を適宜駆動する温度抑制制御を行ないつつ、製版を継続する。
【００４７】
オーバーヒート検知時（Ｓ１、ＹＥＳ）、未製版のラインが予め設定した所定ライン数を越える場合（Ｓ６、ＮＯ）には、温度抑制制御を実行しながら製版動作を継続しても所期の品質の製版は得られないので、中途まで製版した孔版原紙３は廃棄処分するものとし、製版動作は終了とし（Ｓ９）、操作部３５の表示パネル４５にエラー表示を行なう（Ｓ１０）。
【００４８】
以上説明した実施形態は製版印刷装置１に係るものであったが、本発明はサーマルヘッド７で感熱印刷媒体に熱で画像の印刷を行う際の制御手法に特徴を有するものであり、実施形態中の製版部２とこれを制御する制御部２０の温度抑制制御の手法が本発明に係る部分であった。従って、インクによる印刷部２３がなく、サーマルヘッド７を利用した製版部２を有する製版装置に本発明を適用することもできるし、また製版には限らず、サーマルヘッドで感熱印刷媒体に画像を形成する画像形成装置も、本発明の感熱印刷装置に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
１…感熱印刷装置としての製版印刷装置
２…製版部
３…感熱印刷媒体としての孔版原紙
７…サーマルヘッド
１１…温度センサ
１２…冷却手段としての冷却ファン
２０…制御部
４２…画像データ解析制御部
４３…温度制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドで感熱印刷を行なう感熱印刷装置に係り、特に印刷中にサーマルヘッドがオーバーヒートしてしまった場合においても、印刷を続行して製版を完了させることができるため、直ちに印刷を停止することにより先に印刷した部分が無駄になるという不都合が起きにくい感熱印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されている印刷装置は、印刷途中での印刷の中断を無くし、全体として印刷時間の短縮を図ることを目的としている。この印刷装置によれば、画像データのガンマ変換処理を行い、サーマルヘッドの発熱素子の通電時間データを生成し、生成した通電時間データによる発熱温度データに基づいて、印刷後のサーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成する。この予測温度データが所定温度データより大きいとき、発熱素子の発熱エネルギを下げると共に印刷速度を下げるようにしたので、オーバーヒートによる印刷の中断が無くなり、全体として印刷時間の短縮を図ることができるものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８８４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の印刷装置によれば、印刷後の温度を予測し、印加エネルギーを下げることでオーバーヒートによる中断が起こらないようにしているが、印字後の温度予測を誤れば、結局オーバーヒートが発生して印刷が中断し、印刷済みの部分が無駄になってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、係る課題に鑑みてなされたものであり、感熱印刷中にサーマルヘッドにオーバーヒートが発生しても、印刷状況によっては装置を停止させずに印刷を続行することにより、印刷済みの部分を廃棄するという無駄を極力省くことができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載された感熱印刷装置は、
複数の発熱素子を画像データに基づいて選択的に駆動することにより感熱印刷媒体に熱で画像の印刷を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、
前記サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、前記温度センサが検出した前記サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えた場合に、印刷されていない前記画像データの残量が所定値以下であることを条件として印刷を続行するように前記サーマルヘッドを制御する制御手段と、
を具備することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載された感熱印刷装置は、請求項１記載の感熱印刷装置において、
前記制御手段は、前記サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、前記温度センサが検出した前記サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えた場合に、印刷されていない前記画像データの残量が０でないことを条件として、前記サーマルヘッドの温度抑制制御を行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載された感熱印刷装置は、請求項２記載の感熱印刷装置において、
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動時間を減少させる制御であることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載された感熱印刷装置は、請求項２記載の感熱印刷装置において、
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動電圧を減少させる制御であることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載された感熱印刷装置は、請求項２記載の感熱印刷装置において、
前記サーマルヘッドを冷却する冷却手段をさらに備えており、前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドを前記冷却手段によって冷却する制御であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された感熱印刷装置によれば、サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えたことを温度センサが検出すると、まだ印刷されていない画像データの残量が所定値以下である場合には、サーマルヘッドによる印刷を続行して当該画像データによる印刷を完了する。例えば、サーマルヘッドがオーバーヒートした時点で印刷がほとんど終了している場合には、残った画像データに基づく印刷が完了するまで印刷を続行するので、すでに印刷された分の画像を無駄にすることがない。
【００１２】
請求項２に記載された感熱印刷装置によれば、上記のようにサーマルヘッドがオーバーヒートしたが印刷は続行したような場合において、サーマルヘッドの温度抑制制御を行うことによってオーバーヒートしたサーマルヘッドの温度がさらに上昇しないようにすることができる。
【００１３】
請求項３に記載された感熱印刷装置によれば、前記温度抑制制御を、サーマルヘッドの発熱素子を駆動する駆動信号の駆動時間を減少させることによって行なうことができる。
【００１４】
請求項４に記載された感熱印刷装置によれば、前記温度抑制制御を、サーマルヘッドの発熱素子を駆動する駆動信号の駆動電圧を減少させることによって行なうことができる。
【００１５】
請求項５に記載された感熱印刷装置によれば、サーマルヘッドを冷却する冷却手段をさらに備えており、温度抑制制御を、冷却手段によってサーマルヘッドを冷却することによって行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置の模式的構造図である。
【図２】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置による印刷結果を例示する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置において、操作部のパネルで行なう制御項目の設定例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る感熱印刷装置における印刷時の制御手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
１．本発明の実施形態について
本発明の実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
本実施形態の感熱印刷装置は、感熱印刷手段であるサーマルヘッドによって、感熱印刷媒体である感熱孔版原紙を感熱穿孔により製版し、この孔版原紙を版としてインクを用いた印刷手段により用紙に孔版印刷を行う製版印刷装置１である。
【００１８】
すなわち、本発明における「印刷」の語は、サーマルヘッドを用いて感熱印刷媒体に画像を形成する工程一般を広く意味しており、従って実施形態中には含まれないがサーマルヘッドで感熱紙に画像を直接形成することも本発明の「印刷」であるし、サーマルヘッドで孔版原紙に穿孔画像を形成する製版も本発明における「印刷」の範囲に入る。
【００１９】
２．製版印刷装置１の製版部２について（図１）
図１に、本実施形態における製版部２の機械構造上の基本的構成を示す。図示しない供給部から供給される熱可塑性樹脂フィルム単体又は熱可塑性樹脂フィルムと薄葉紙、不織布、スクリーン紗等の多孔性の支持体とを貼り合わせてなる孔版原紙３は、発光手段４と受光手段５からなるセンサによって有無を確認できるようになっており、ガイドローラ６を経てサーマルヘッド７とプラテンローラ８の間に送り込まれる。サーマルヘッド７は、画像データに基づいて選択的に駆動される複数の発熱素子を備えている。プラテンローラ８は、孔版原紙３をサーマルヘッド７の発熱素子に押し付けつつ回動して孔版原紙３を先方に送り出す。孔版原紙３の搬送方向について、サーマルヘッド７とプラテンローラ８の下流側の隣部には、孔版原紙３を切断するカッター９が設けられている。孔版原紙３の搬送方向について、カッター９の下流側の隣部には、孔版原紙３を挟持して下流に向けて搬送する搬送ローラ１０が設けられている。
【００２０】
図１に示すように、サーマルヘッド７には温度センサ１１が設けられている。製版時にサーマルヘッド７に通電すると、画像データに対応する発熱素子の駆動状態に応じて、サーマルヘッド７の温度は変動する。例えば、連続ベタ状の画像を製版する場合には、多くの発熱素子が連続して駆動されるために、サーマルヘッド７の温度は上昇する。サーマルヘッド７には、製品ごとに、安定した正常な製版動作が可能である限界温度が仕様で定められている。その温度は例えば６５℃等とされており、サーマルヘッド７がこの限界温度を越えてオーバーヒートを起こすと正常な製版が行なえなくなる。そこで前記温度センサ１１は、サーマルヘッド７の温度を常時監視し、後述する温度抑制制御のために、その温度信号を後述する制御部に送っている。
【００２１】
図１に示すように、サーマルヘッド７の近傍には、冷却手段としての冷却ファン１２が設けられており、オーバーヒートしたサーマルヘッド７に風を当てて冷却できるようになっている。後述するように、この冷却ファン１２は、前記温度センサ１１から送られた温度信号を用いて制御部が行なう温度抑制制御に伴って駆動される。
【００２２】
３．製版印刷装置１の全体構成について（図２）
図２は、本実施形態に係る製版印刷装置１の機能ブロック図であり、ここには図１に基本的構成を示した製版部２以外の構成も記載されており、これら各部は制御部２０の機能により統括的に制御される。
【００２３】
画像読み取り部２１は、製版しようとする画像をスキャナー等によって読み取り、画像データを生成して制御部２０に送る。なお、製版・印刷に係る画像データは、画像読み取り部２１で読み取ったものでなく、図示しない外部のＰＣ等から送られ、入力されたものでもよい。給紙部２２は、積載された多数枚の用紙から所定のタイミングで用紙を一枚ずつ印刷部２３に送り出す。その印刷部２３では、前述した製版部２で製版された孔版原紙３が図示しない印刷ドラムに巻装され、その印刷ドラム内に設けられた図示しないインク供給手段から供給されたインクを印刷ドラムを介して孔版原紙３から押し出して用紙に転移させ、インクによる画像形成を行なう。反転部２４は、印刷部２３で一方の面に印刷された用紙を再び印刷部２３に送り込む搬送経路中に設けられ、用紙をスイッチバックさせることによって、印刷部２３で用紙の他方の面が他の印刷ドラムで印刷されるように用紙を反転させる。排紙部２５は、印刷部２３で印刷された用紙を装置外に送り出して所定の排紙トレイ等の上に順次積載させる。
【００２４】
ＲＡＭ２６は、画像読み取り部２１が読み取った画像データを画像データ記憶部２７に記憶する。ＲＯＭ２８は、本装置における制御に必要な各種制御用ソフトウェアや制御用データ等を格納し、必要に応じて制御部２０に提供する。
【００２５】
製版部２は、図１を参照して説明した通りであり、ＲＡＭ２６の画像データ記憶部２７に記憶した画像データに基づき、孔版原紙３をサーマルヘッド７とプラテンローラ８で製版し、製版が済んだ孔版原紙３をカッター９で所定の一版分の長さに切断して印刷部２３に送り出す。また、温度センサ１１からの温度信号を制御部２０に送り、制御部２０からの制御信号によって駆動時間や駆動電圧を変化させてサーマルヘッドを駆動し、また必要に応じて冷却ファン１２を駆動させる。排版部２９は、印刷部２３による印刷が完了した後に、印刷部２３から使用済みの孔版原紙３を剥ぎ取って所定の廃棄位置に排出する。
【００２６】
外部データ解析部３０は、外部のＰＣから送られてくる圧縮された画像データと付属情報を製版可能なデータに解析、変換して制御部２０に送る。
【００２７】
制御部２０は、以上説明した装置各部を制御する手段であり、操作部３５からの操作入力によって与えられた操作者の設定・指示に基づいて各部を制御する。具体的には、制御部２０は、画像データに基づいて孔版原紙３を製版するように前記製版部２を制御する製版制御部４０と、製版された孔版原紙３を用いて用紙に画像を形成するように前記印刷部２３を制御する印刷制御部４１とを有している。
【００２８】
また、制御部２０は、サーマルヘッド７によって孔版原紙３に画像を感熱穿孔している時に、温度センサ１１が検出したサーマルヘッド７の温度が所定の限界温度を越え、オーバーヒート状態であると判断した場合に、その時点で未だ製版されていない画像データの残量をチェックし、それが所定値以下であることを条件として、製版を続行するようにサーマルヘッド７を制御するようになっている。
【００２９】
そのため、制御部２０は、製版部２の温度センサ１１からの温度情報によってサーマルヘッド７の温度を検知し、これが所定の限界温度を越えているか否か（すなわちオーバーヒートしたか否か）を判断することができる。またオーバーヒート状態であると判断した場合に、その時点で未だ製版されていない画像データの残量をチェックし、それが所定値以下であるか否かを判断する画像データ解析制御部４２を備えている。従って、制御部２０によれば、サーマルヘッド７がオーバーヒート状態であるか否かの判断と、さらに画像データ解析制御部４２の解析結果とに基づき、製版部２の駆動を継続するか、中断するか、適切に制御することができる。また、制御部２０は、サーマルヘッド７がオーバーヒート状態であるか否かの判断に応じて、製版部２の冷却ファン１２を駆動する温度制御部４３を備えている。
【００３０】
制御部２０が、以上のような構成を備えているのは、オーバーヒートが発生した場合に製版を直ちに中断すると、殆ど製版が完了しているような孔版原紙でも廃棄せざるを得ず、製版済みの部分が無駄になってしまうという問題があるからであり、本発明はこれを解決するために、オーバーヒートが発生しても製版残量が少なければ製版を続行して製版済みの部分を廃棄する無駄を極力省けるようにするためである。
【００３１】
４．制御部２０による制御の概要について（図３）
このような本実施形態での制御部２０による制御の概要を図３を参照して説明する。
温度センサ１１が検出したサーマルヘッド７の温度が限界温度を越えており、オーバーヒートであると判断される場合であっても、制御部２０は製版部２の作動を直ちには停止せず、次のいずれかの条件（１）又は（２）に一致した場合には、製版を継続する。
【００３２】
（１）図３（ａ），（ｂ）に示すように、オーバーヒート検知時に、現在の製版位置以降に製版すべきラインが１ラインもない場合、そのまま孔版原紙３を搬送して所定長さにカットし、正常終了させる。なお、ここで「ライン」とは、孔版原紙３の製版において、主走査方向（同図中左右方向）に平行な一回の動作で製版可能なライン状の製版領域を意味する。
【００３３】
（２）図３（ｃ）に示すように、オーバーヒート検知時に、現在までに完了している製版量が所定量を越えている場合、すなわちほとんど製版が終わり、残り数ラインを残すのみであるような場合には、ライン当りの加熱時間又は加熱電圧を抑制する温度抑制制御を行なって製版を継続し、所定長さにカットして終了させる。但し、正常終了ではなく、製版条件が変わっているため画質が低下している可能性があるので、図示しない表示部に、製版中にオーバーヒートが発生したが製版を継続して最後まで終了した事実を表示させ、この孔版原紙３を実際に印刷に使用するか否かについては使用者が判断・決定できるようにする。
【００３４】
なお、図３（ｄ）に示すように、オーバーヒート検知時に、現在までに完了している製版量が所定量を越えておらず、製版が終わっていないラインが多い場合には、製版を中止する。
【００３５】
５．制御部２０における制御の条件設定について（図４）
図４は、上述した（２）のように、オーバーヒート検出時に未製版ラインが少し残っている場合に製版を続行する制御、すなわちサーマルヘッド７の温度抑制制御を行なう場合の諸条件を設定するため、操作部３５の表示パネル４５に表示される設定・入力画面を示している。「継続する残ライン数」の表示４６にタッチしてから図示しないテンキーで所定位置に所望の数値を入力することにより、オーバーヒート検知後に製版を継続するか否かの基準となる未製版のライン数を設定できる。例えば、ここに「１」と設定すれば、オーバーヒート検知時に未製版のライン数が１以下であれば製版は継続される。
【００３６】
「加熱時間低減割合」の表示４７にタッチしてから図示しないテンキーで所定位置に所望の数値を入力することにより、オーバーヒート検知時に未製版ラインの製版を続行する場合に、サーマルヘッド７における発熱素子の駆動時間の低減率を設定できる。例えば、ここに「１０」と設定すれば、オーバーヒート検知時に未製版ラインの製版を続行する場合にサーマルヘッド７の発熱素子の駆動時間は通常の１０％減となる。
【００３７】
「冷却ファン可変」の表示４８においてＯＮを選択した場合には、温度センサ１１が検出したサーマルヘッド７の温度に応じて冷却ファン１２の回転数が制御され、具体的にはサーマルヘッド７の温度が高くなるほど冷却ファン１２を高速で駆動して冷却効果を高める。また、ＯＦＦを選択した場合には、冷却ファン１２は常に一定速度で回転し、サーマルヘッド７に対する冷却効果は温度に関わらず一定となる。
【００３８】
なお、「加熱時間低減割合」の設定による温度抑制制御と、「冷却ファン可変」をＯＮにした場合の温度抑制制御は、両方同時に行なうようにしてもよいし、いずれか一方だけを行なうようにしてもよい。
【００３９】
以上のようにサーマルヘッド７の温度抑制制御に関する諸条件を設定した後、画面最上部の「取消」又は「確定」の表示４９にタッチすれば、上記設定内容が取消され、又は確定して制御部２０に設定される。
【００４０】
図４に示した設定・入力画面では、サーマルヘッド７の温度抑制制御に関する諸条件を手動で設定した。この場合、使用者は、オーバーヒートが検知されてからの時間経過によってサーマルヘッド７の温度が予熱でさらに上昇する分を見込んで、加熱時間低減割合と、これによって製版を継続できる限界となる未製版の残ライン数を設定する必要がある。
【００４１】
このように手動で設定を行なうためには、使用者にはある程度の知識と経験が要求される。そこで、これを自動化し、制御部２０が画像データ解析制御部４２において画像データから画像率（印字率又は穿孔率）を算出し、予め実験等によって得られたデータを参照することにより、最適な加熱時間低減割合と未製版の残ライン数を設定するように構成することもできる。
【００４２】
なお、上記の温度抑制制御では、サーマルヘッド７の駆動時間を低減したが、サーマルヘッド７の各発熱素子に加える電圧の低減率を設定することによりサーマルヘッド７のさらなる温度上昇を可及的に抑制することもできる。
【００４３】
なお、上記の温度抑制制御は、サーマルヘッド７の駆動時間を低減し、又はサーマルヘッド７の各発熱素子に加える電圧を低減することにより行なったが、このような手法で発熱量を制御すると孔版原紙３に熱で形成される穿孔の径が小さくなってしまう。そこで、サーマルヘッド７の駆動時間の低減、又はサーマルヘッド７の各発熱素子の駆動電圧の低減に合せて、孔版原紙３の搬送速度を小さくすることにより、孔版原紙３に形成される穿孔の径が大きくなるようにし、製版の品位の低下を防止するようにしてもよい。
【００４４】
６．製版時における制御の全体について（図５）
図５に示すように、製版動作が開始されると、制御部２０は所定のサイクルで製版部２の温度センサ１１からの温度情報をチェックし、サーマルヘッド７がオーバーヒート温度にあるか否かを判断する（Ｓ１）。サーマルヘッド７がオーバーヒート温度にはないと制御部２０が判断した場合（Ｓ１、ＮＯ）には、製版動作を継続し（Ｓ２）、全ての製版すべき画像データの製版が終了と判断される（Ｓ３、ＹＥＳ）とともに、孔版原紙３が余白分に相当する所定量だけ搬送されたと判断された場合（Ｓ４、ＹＥＳ）には、製版動作（孔版原紙の切断も含む）は終了となる（Ｓ５）。
【００４５】
サーマルヘッド７がオーバーヒート温度を越えたと制御部２０が判断した場合（Ｓ１、ＹＥＳ）には、その後に製版すべきラインが予め設定した所定ライン数未満であるか否かが判断される（Ｓ６）。オーバーヒート後に残された未製版のラインが所定数未満である場合（Ｓ６、ＹＥＳ）においても、その残りライン数が０であれば（Ｓ７、ＹＥＳ）、製版は完了している場合と考えられるので、温度抑制制御は実行する必要がない。そこで、孔版原紙３が余白分に相当する所定長さだけ搬送されたと判断されれば（Ｓ４、ＹＥＳ）、画像データがすべて製版されたものとして製版動作は終了となる（Ｓ５）。
【００４６】
オーバーヒート後に残された未製版のラインが所定数未満であり（Ｓ６、ＹＥＳ）、その残りライン数が０ではない場合（Ｓ７、ＮＯ）には、製版は完了していないと考えられるので、前述した温度抑制制御を実行し（Ｓ８）、製版動作を継続する（Ｓ２）。すなわち、サーマルヘッド７がオーバーヒートしており、未製版ラインが実際に存在しているが、その数が製版を継続してもかまわないものとして予め設定した基準値未満であるような場合には、ライン当りの加熱時間又は加熱電圧を抑制するとともに、冷却ファン１２を適宜駆動する温度抑制制御を行ないつつ、製版を継続する。
【００４７】
オーバーヒート検知時（Ｓ１、ＹＥＳ）、未製版のラインが予め設定した所定ライン数を越える場合（Ｓ６、ＮＯ）には、温度抑制制御を実行しながら製版動作を継続しても所期の品質の製版は得られないので、中途まで製版した孔版原紙３は廃棄処分するものとし、製版動作は終了とし（Ｓ９）、操作部３５の表示パネル４５にエラー表示を行なう（Ｓ１０）。
【００４８】
以上説明した実施形態は製版印刷装置１に係るものであったが、本発明はサーマルヘッド７で感熱印刷媒体に熱で画像の印刷を行う際の制御手法に特徴を有するものであり、実施形態中の製版部２とこれを制御する制御部２０の温度抑制制御の手法が本発明に係る部分であった。従って、インクによる印刷部２３がなく、サーマルヘッド７を利用した製版部２を有する製版装置に本発明を適用することもできるし、また製版には限らず、サーマルヘッドで感熱印刷媒体に画像を形成する画像形成装置も、本発明の感熱印刷装置に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
１…感熱印刷装置としての製版印刷装置
２…製版部
３…感熱印刷媒体としての孔版原紙
７…サーマルヘッド
１１…温度センサ
１２…冷却手段としての冷却ファン
２０…制御部
４２…画像データ解析制御部
４３…温度制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子を画像データに基づいて選択的に駆動することにより感熱印刷媒体に熱で画像の印刷を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、
前記サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、前記温度センサが検出した前記サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えた場合に、印刷されていない前記画像データの残量が所定値以下であることを条件として印刷を続行するように前記サーマルヘッドを制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする感熱印刷装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、前記温度センサが検出した前記サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えた場合に、印刷されていない前記画像データの残量が０でないことを条件として、前記サーマルヘッドの温度抑制制御を行うことを特徴とする請求項１記載の感熱印刷装置。
【請求項３】
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動時間を減少させる制御であることを特徴とする請求項２記載の感熱印刷装置。
【請求項４】
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動電圧を減少させる制御であることを特徴とする請求項２記載の感熱印刷装置。
【請求項５】
前記サーマルヘッドを冷却する冷却手段をさらに備えており、
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドを前記冷却手段によって冷却する制御であることを特徴とする請求項２記載の感熱印刷装置。
【請求項１】
複数の発熱素子を画像データに基づいて選択的に駆動することにより感熱印刷媒体に熱で画像の印刷を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、
前記サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、前記温度センサが検出した前記サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えた場合に、印刷されていない前記画像データの残量が所定値以下であることを条件として印刷を続行するように前記サーマルヘッドを制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする感熱印刷装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記サーマルヘッドによって感熱印刷媒体に画像を印刷している時に、前記温度センサが検出した前記サーマルヘッドの温度が所定の限界温度を越えた場合に、印刷されていない前記画像データの残量が０でないことを条件として、前記サーマルヘッドの温度抑制制御を行うことを特徴とする請求項１記載の感熱印刷装置。
【請求項３】
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動時間を減少させる制御であることを特徴とする請求項２記載の感熱印刷装置。
【請求項４】
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドの前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動電圧を減少させる制御であることを特徴とする請求項２記載の感熱印刷装置。
【請求項５】
前記サーマルヘッドを冷却する冷却手段をさらに備えており、
前記温度抑制制御が、前記サーマルヘッドを前記冷却手段によって冷却する制御であることを特徴とする請求項２記載の感熱印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−４０８４０（Ｐ２０１２−４０８４０Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８６３３９（Ｐ２０１０−１８６３３９）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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