專利名稱:打印機設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及打印機設備,它使用形成有多個加熱電阻器的熱頭在打印紙上打印圖像。
背景技術:
用于在打印介質上打印圖像和字符的打印機設備包括如下的熱轉移類型,即升華形成到墨帶的一個表面上的墨層的色料,且將色料熱轉移到打印介質,使得打印了彩色圖像和字符。這樣的類型的打印機設備提供有形成有多個加熱電阻器的用于將墨帶的色料熱轉移到打印紙的熱頭,和布置在與熱頭相對的位置處的用于支承墨帶和打印紙的滾筒。
在這樣的打印機設備中,墨帶與打印紙以使墨帶到熱頭側上且打印紙到滾筒側上的方式放在一起。使墨帶和打印紙在熱頭和滾筒之間行進,同時以滾筒將它們壓靠熱頭。在此時,在打印機設備中,對在熱頭和滾筒之間行進的墨帶從下側施加熱能到它的墨層上。熱能用于升華色料,使得色料熱轉移到打印紙。以這樣的方式打印了彩色圖像和字符。
對于更多的細節參考專利文獻1(JP-A-6-340136)和專利文獻2(JP-A-9-187977)。
發明內容
前述類型的打印機設備使用CCD(電荷耦合設備)線傳感器等用于檢測打印紙的邊緣位置。這意圖于以對引入的打印紙的角度自適應方式進行圖像打印過程。
因此,希望在使用形成有多個加熱電阻器的熱頭將圖像打印到打印紙的打印機設備中,注意到加熱電阻器的電阻值取決于溫度而變化的實事,實現對于打印紙的邊緣位置的穩定檢測而不需要特別地設計的CCD線傳感器等。
本發明的這些和其他目的和特定的優點將從如下的對實施例的詳細描述中變得更明顯。
根據本發明的實施例,提供了使用形成有多個加熱電阻器的熱頭將圖像打印到打印紙的打印機設備。打印機設備包括用于使用熱頭對引入的打印紙進行邊緣位置檢測的邊緣位置檢測裝置;和用于在圖像打印模式中基于從邊緣位置檢測裝置獲得的檢測輸出通過熱頭控制圖像打印操作的功率饋送控制裝置。
在本發明的實施例中,在使用形成有多個加熱電阻器的熱頭將圖像打印到打印紙的打印機設備中,注意到熱電阻值取決于熱生成元件的溫度而變化的實事,不需要任何其他用于打印紙邊緣位置檢測的傳感器。此外,通過為測量以預先確定個數的熱生成元件的間隔使熱生成元件與其鄰近的元件一起生熱,可以使邊緣位置檢測更穩定地進行。
圖1是示出了應用了本發明的打印機設備的總構造的簡體;圖2是頂板封閉的打印機設備的外部透視圖;圖3是頂板打開的打印機設備的外部透視圖;圖4是墨帶的截面圖;圖5是示出了打印機設備的內部構造的示意圖;圖6是打印機設備的透視圖,示出了熱頭和墨帶導向件之間的關系;圖7是熱頭的外部透視圖;圖8是熱頭的透視圖,示出了垂直地剖開的內部構造;圖9是熱頭的頭部的截面圖;圖10是頭部的平面圖;圖11是熱頭的基部層的截面圖;圖12是熱頭的透視圖;
圖13是打印機設備中打印紙的透視圖;圖14是已打印了圖像的打印紙的透視示意圖,示出了要切割頁邊空白部分的狀態;圖15是示出了檢測形成到打印紙的頁邊空白部分的縫隙的構造的透視圖;圖16是示出了打印機設備的電氣構造的方框圖;圖17是示出了生成控制信號的構造的方框圖,控制信號用于根據在打印機設備內的打印機設備主體對于使用熱頭打印顏色的每個的操作特征可變地控制供電電壓;圖18是示出了提供在打印機設備主體內的安全電路的典型構造的電路圖;圖19是示出了提供在打印機設備主體內的控制部的控制操作的流程圖;圖20是示出了提供在打印機設備主體內的控制部的保護能力的實施構造的電路示意圖;圖21是示出了用于實施保護能力的典型電路的電路圖;圖22是示出了在提供在打印機設備主體內的控制部的控制下的打印處理部的打印操作的控制過程的流程圖;圖23是示出了構造為打印機設備內熱頭的熱生成部分的加熱電阻器的功率輸入和電阻值改變率之間的關系的特征圖;圖24是示出了在打印機設備內打印紙邊緣附近的熱頭的熱生成部分中觀察到的電阻值變化狀態的示意圖;圖25是示出了構造為打印機設備內的熱頭的熱生成部分的加熱電阻器和控制部之間的連接狀態的電路示意圖;圖26是在邊緣位置檢測模式過程中檢測到的待施加到熱生成部分的驅動供電電壓波形的波形圖,即在打印紙端部部分附近的任何熱生成主體通過參考電阻通過一個個地順序加電被加熱;圖27是示出了通過一個個地順序加電使熱生成元件生熱的加電方法的圖;圖28是示出了同時對三個熱生成元件的單元加電且使熱生成元件生熱的加電方法的圖,其在單元基礎上一次順序移動一個元件;圖29是示出了同時對三個熱生成元件的單元加電且使熱生成元件生熱的加電方法的圖,其在單元基礎上一次順序移動三個元件;圖30是示出了同時對五個熱生成元件的單元加電且使熱生成元件生熱的加電方法的圖,其在單元基礎上一次順序移動五個元件;圖31是示出了在多種加電時間和方法中在中心處的元件的檢測電壓的測量結果根據在其電阻值中觀察到任何變化的特征圖;圖32是示出了通過降低由加熱電阻器的電阻值的變化導致的噪聲成分來改進檢測靈敏性的方法的波形圖;圖33是當使得打印紙在邊緣位置檢測模式中行進時檢測電壓的波形圖;圖34是示出了在邊緣位置檢測模式中邊緣檢測位置的示意圖;圖35是示出了通過基于在邊緣位置檢測模式中的第一檢測結果縮小檢測范圍,即基于紙寬對于第二次和隨后的檢測估計邊緣位置來降低檢測時間的方法的示意圖;圖36是示出了另一個降低檢測時間的方法的示意圖,降低檢測時間的方法通過為生熱使三個元件的單元順序一次移動三個元件的加電方法來進行邊緣位置檢測,且然后在處于已檢測的邊緣位置基于元件進行邊緣位置檢測;圖37是示出了降低檢測時間的方法的示意圖,降低檢測時間的方法通過首先同時加電加熱多個元件且然后檢測在電阻值中觀察到的任何變化進行;圖38是示出了通過同時加電加熱在第一和第二檢測區內的元件的例子的示意圖;和圖39是示出了另一個降低邊緣位置檢測模式中檢測時間的方法的示意圖。
具體實施例方式
如下將參考附圖詳細描述本發明的實施例。如下的描述在所有的方面中是說明性的而非限制性的,且理解的是可以任意地設計許多其他的修改和變化而不偏離本發明的范圍。
本發明可以應用于例如在圖1中示出的這樣的構造的打印機設備1中。
打印機設備1接附有墨帶盒35,墨帶盒35在其內承載了墨帶3。打印機設備1包括形成有多個加熱電阻器的熱頭2和滾筒輥子5,滾筒輥子5布置在與熱頭2相對的位置處。使墨帶3和打印紙4在熱頭2和滾筒輥子5之間行進,使得墨帶3接收來自熱頭2的熱能。以此方式,墨帶3的色料熱轉移到打印紙4,使得打印紙4被打印以圖像。這樣的升華類打印機設備1提供有大體上是矩形的打印機設備主體1100和外部供電設備1200。設備主體1100接附有其上承載了打印紙4的打印紙盤45和墨帶盒35,且為打印將打印紙從內部傳遞到外部/從外部傳遞到內部。外部供電設備1200在外部通過供電電纜1210連接到設備主體1100。
在打印機設備1中,如在圖2中示出,縫隙部1108形成到設備主體1100的前表面1103a用于其上承載了打印紙4的打印紙盤45的接附。通過這樣形成的縫隙部1108,打印紙4從前表面1103a側插入到設備主體1100和從設備主體1100排出。如在圖3中示出,打印機設備1包括提供為能自由地在垂直方向旋轉的頂板1106,且頂板1106構造為設備主體1100的上表面1103b。當頂板1106向上旋轉時,墨帶盒保持器1107與頂板1106一起向上旋轉,且從前表面1103a側面向外側,使得墨帶盒35從前表面1103a側插入和移除。
打印機設備1然后從任何接附到槽1116A和1116B的記錄介質接收圖像信息,槽1116A和1116B提供到設備主體1100,用于被記錄介質或任何在類型上變化的記錄介質,例如通過USB連接的數碼相機等使用。基于圖像信息,熱頭2施加熱能到墨帶3,且在打印紙盤45上的打印紙4被傳遞。這樣,打印了任何預先確定的圖像。
在設備主體1100內,構造為上表面1103b的頂板1106提供有用于使用打印機設備1的操作面板1104和用于顯示用于打印的圖像或顯示其他的LCD面板1105。頂板1106與頂部機架接附且構造為可在垂直方向與和頂部機架連接的墨帶盒1107一起旋轉。
設備主體1100在前表面1103a提供有縫隙部1108、用于使用記錄介質的槽1116A和1116B和打開按鍵1117。縫隙部1108與其上承載了打印紙4的打印紙盤45接附。槽1116A和1116B與多種類型的記錄介質接附且打開按鍵1117用于向上旋轉頂板1106。縫隙部1108構造為被關閉件1108自由地打開或關閉,且當關閉件1108打開時打印紙盤45接附到它。
以如下方式準備好打印機設備1以用于打印操作。即打印紙盤45從縫隙部1108接附且操作打開按鍵1117使得頂板1106向上旋轉。響應于此,使接附到墨帶盒保持器1107的墨帶盒35面向前表面1103a側,且將頂板1106放回到設備主體1100側。打印機設備1能有多種類型的操作,例如選擇用于打印的圖像、設定紙張尺寸、設定拷貝數或啟動和停止打印過程。這樣的操作通過操作操作面板1104來執行,并將圖像顯示在LCD面板1105上,即記錄在記錄介質上的圖像或記錄在多種類型的記錄設備,例如存儲設備或通過USB連接的數碼相機或其它設備上的圖像。
這樣的打印機設備1構造為允許打印紙4從前表面1103a側插入和排出,且允許墨帶盒35從前表面1103a側插入和移除。以這樣的構造,與其中墨帶盒從設備主體的側表面插入和移除的打印機設備相比,不再需要在設備主體的側表面側上保持一些空間以插入和移除墨帶盒35。因此打印機設備1不需要大的空間來放置,因此有利地增加了使用者的可用性。
更甚者,允許使用者面向設備主體1100的前部來插入墨帶盒35到形成在設備主體1100的前表面1103a側上的墨帶盒保持器1107和從墨帶盒保持器1107移除墨帶盒35,以此使用者發現容易進行插入/移除操作。此外,與其中墨帶盒從設備主體的側表面插入和移除的打印機設備相比,打印機設備1允許將用于打印紙4的傳遞機構、用于墨帶3的行進機構等布置在設備主體1100的側表面部分上。也以打印機設備1,熱頭2可以在接附墨帶盒35同時面向墨帶3。
用于接附到打印機設備1的墨帶盒35由供給軸16、卷取軸17和盒主體構成。供給軸16被形成有待被轉移到打印紙4的色料層的墨帶3纏繞。卷取軸17負責卷取墨帶3。提供盒主體用于在其內容納被墨帶3纏繞的供給軸16和卷取軸17。
如在圖4中示出,墨帶3構造為使得基礎材料3a在一個表面上提供有色料層3b、3c和3d以及保護層3e。基礎材料3a是例如聚酯膜或聚乙烯膜的合成樹脂膜。色料層3b、3c和3d每個由色料和熱塑性樹脂形成,且保護層3e由例如與色料層3b、3c和3d的熱塑性樹脂相同的熱塑性樹脂形成。色料是多種顏色的以形成圖像,例如黃色(Y)、品紅色(M)和青色(C)。色料層3b、3c和3d以及保護層3e在縱向方向以規則的間隔重復地以行提供。這樣,基礎材料3a包括以此次序布置在縱向方向的一組色料層3b、3c和3d和保護層3e。響應于由熱頭2施加的熱能以配合待打印的圖像數據,色料層3b、3c和3d和保護層3e以順序的方式熱轉移到打印紙4的接收層。
提供這樣的墨帶3用于使用黃色(Y)、品紅色(M)和青色(C)的色料層3b至3d和保護層3e打印一張圖像。墨帶3的一個端部部分鎖定到供給軸16且它的另一個端部部分繞卷取軸17纏繞。當進行打印工作時,墨帶3順序地來自供給軸16且被卷取軸17卷取。
用于本發明的墨帶3在構造上不受限制,只要墨帶包括至少色料層和保護層。例如,墨帶3可以由黑色(K)色料層和保護層構成,或可以由黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色(K)色料層和保護層構成。
如在圖5中示出,打印機設備1構造為包括熱頭2、滾筒輥子5、多個墨帶導向件6a和6b、夾緊輥子7a和主動輥子7b以及紙張進給/排出輥子8和傳遞輥子9構成。滾筒輥子5布置在與熱頭2相對的位置處,且墨帶導向件6a和6b用于導向已接附的墨帶3的行進。夾緊輥子7a和主動輥子7b一起工作以使得打印紙4與墨帶3一起在熱頭2和滾筒輥子5之間行進。紙張進給/排出輥子8和傳遞輥子9一起工作以將打印紙4從設備主體1100的前表面1103a接附的打印紙盤45拉出,以將打印紙4傳遞到熱頭2側且將已打印了圖像的打印紙4排出。
如在圖6中示出,熱頭2接附到打印機設備1,即使用例如螺釘等的固定構件11接附到殼體側上的接附構件10。用于導向墨帶3的墨帶導向件6a和6b布置在熱頭2的前部和后部處,即布置在熱頭2的墨帶3引入側上和墨帶3排出側上。墨帶導向件6a和6b在熱頭2的前部和后部導向墨帶3和打印紙4,導向的方式使得墨帶3和打印紙4交迭的堆在大體上垂直的方向鄰接熱頭2。通過這樣的導向,墨帶導向件6a和6b很好地用于使得墨帶3無故障地接收熱頭2的熱能。
墨帶導向件6a布置在墨帶3相對于熱頭2的進入側上。此墨帶導向件6a的下端側,即表面12是彎曲的。表面12用于在熱頭2和滾筒輥子5之間引導墨帶3。墨帶3是從布置在熱頭2上方的供給軸16提供的墨帶。墨帶導向件6b布置在墨帶3相對于熱頭2排出側上。此墨帶導向件6b包括平部13和分離部14。平部13在下端處形成為平的,且分離部14從與熱頭2相對的平部13的端部部分大體上垂直地豎立,以將墨帶3從打印紙4分離。此墨帶導向件6b用于將墨帶3從打印紙4分離,分離首先通過在平部13內熱轉移后冷卻墨帶3,且然后通過將墨帶3大體上垂直于打印紙4在分離部14升起。這樣的墨帶導向件6b使用例如螺釘等的固定構件15接附到熱頭2。
在這樣的構造的打印機設備1中,當使滾筒輥子5壓靠熱頭2時,卷取軸17在卷取墨帶3的方向旋轉,使得墨帶3在熱頭2和滾筒輥子5之間在卷取方向行進。打印紙4然后夾緊在夾緊輥子7a和主動輥子7b之間,且主動輥子7b和紙張進給/排出輥子8在紙張排出的方向旋轉,即在圖5的箭頭A的方向旋轉,使得打印紙4在紙張排出方向行進。在打印時,首先熱頭2將熱能施加到墨帶3的層,例如施加到黃色墨層,且將黃色色料熱轉移到與墨帶3一起行進的打印紙4,且墨帶3和打印紙4之間有交迭。在熱轉移黃色色料后,將品紅色色料熱轉移到圖像形成部,且然后熱轉移青色色料。然后將層合膜熱轉移到圖像形成部,因此打印了彩色圖像和字符。
用于這樣的打印機設備1的熱頭2能將圖像打印到在與其行進方向正交的方向,即在打印紙4的寬度方向的兩端帶有或不帶有頁邊空白的打印紙4。
熱頭2構造為在圖7的箭頭L方向的長度大于打印紙4的寬度。這意圖于實現色料的熱轉移到直至打印紙4在寬度方向的兩個端部。熱頭2由接附到熱釋放構件50的頭部20構成。頭部20負責將墨帶3的色料熱轉移到打印紙4。如在圖8和圖9中示出,此頭部20構造為包括玻璃制成的基部層21、布置在基部層21上的加熱電阻器22、布置在加熱電阻器22兩側上的電極對23a和23b,和布置在加熱電阻器22上且圍繞它的電阻器保護層24。在熱頭2中,加熱電阻器22在電極23a和23b之間暴露的部分用作熱生成部分22a。
基部層21在與墨帶3相對的一個表面21a上與大體上半圓柱形的突出部25形成為整體。表面21a由例如軟化點為大約500度的玻璃制成且大體上形成為矩形。與突出部25相對的側提供有溝槽部26,溝槽部26帶有打開的表面,即與表面21a相對的基部層21的表面。允許基部層21以突出部25平滑地鄰接行進的墨帶3,突出部25在基部層21的寬度方向的大體上中心處在長度方向,即在圖8中的箭頭L的方向上成形為大體上類似半圓柱體。這樣的平滑的鄰接使行進的墨帶3能無故障地接收熱能,使得色料熱轉移到打印紙4。即,類似于車輛的擋風玻璃被略微彎曲以通過刮水器更好地使水流動,大體上成形為類似于半圓柱體的突出部25有助于將墨帶3的色料可靠地轉移到打印紙4。
溝槽部26成形為在與布置在突出部25上的熱生成部分22a的大體上成直線的行22b相對的基部層21內表面上是凹入的,且溝槽部26在基部層21內形成腔。在基部層21上,在突出部25的表面25a和溝槽部26的頂表面31a之間的空間內,即在熱存儲部27內存儲了由熱生成部分22a產生的熱能。
因為溝槽部26是基部層21內的腔,在溝槽部26內的空氣防止熱生成部分22a產生的熱能在內部釋放。因為基部層21如此構造,熱能容易被有效地引導向墨帶3。也因形成在基部層21內的溝槽部26,熱存儲部27形成得薄的,帶有更小的熱容量,使得能在短時間內釋放熱。這樣,帶有更小的熱容量的形成有溝槽部26的基部層21變得能在短時間內釋放熱,使得熱頭2可以具有更好的響應,且以難釋放熱的構造可以增加熱效率,使得熱頭2可以是能量有效的。
注意到此處基部層21可以是以玻璃為代表的具有任何預先確定的表面特性、熱學特性等的材料。玻璃當然不是僅有的選擇,且材料可以是例如合成寶石或人造石,例如人工石英、人造紅寶石或人造藍寶石、或高密度陶瓷。
如在圖9中示出,加熱電阻器22形成在這樣的基部層21的一個表面上。加熱電阻器22是高電阻的抗熱材料制成的,例如Ta-N(氮化鉭)或Ta-SiO2(二氧化硅鉭)。加熱電阻器22在各側上形成有電極對23a和23b。電極23a和23b提供了從電源到熱生成部分22a的電流,使得熱生成部分22a生熱。電極23a和23b每個是具有良好導電性的材料制成的,例如鋁、金或銅。加熱電阻器22在電極23a和23b之間的空間被暴露,且此空間用作熱生成部分22a以向墨帶3施加熱能。多個熱生成部分22a在突出部25上形成為大體上對齊。熱生成部分22a每個在尺寸上略微大于圓點,且每個大體上形成為矩形或正方形。
此處注意到待形成有加熱電阻器22的區只要大于熱生成部分22a的區從而足以與電極23a和23b電連接,則它不必需地是基部層21的整個表面21a。
布置在頭部20最外部的電阻器保護層24整體地覆蓋了加熱電阻器22和共用連接電極23a,且覆蓋了在熱生成部分22a側上的端部部分上的單獨連接電極23b。電阻器保護層24因此保護了熱生成部分22a和圍繞熱生成部分22a的電極23a和23b不受當熱頭2和墨帶3接觸時產生的摩擦等。這樣的電阻器保護層24由例如金屬的無機材料制成,該材料在高溫下具有極好的特性,例如,如高強度或耐磨損的機械特性或如耐熱、耐熱沖擊或熱傳導的熱學特性。例如,電阻器保護層24由包括硅(Si)、鋁(Al)、氧(O)和氮(N)的SIALON(產品名)制成。替代地,與電阻器保護層24相同類型的層可以形成到溝槽部26,特別地形成到頂表面31a。
如在圖10中示出,關于電極23a和23b,提供電極23a用于共用連接,它與所有的熱生成部分22a的共同地電連接,且提供電極23b用于單獨連接,它單獨地與熱生成部分22a的每個連接。電極23a和23b都形成在加熱電阻器22上,使得熱生成部分22a在它們之間。
共用連接電極23a布置在與接附有用于供電的柔性基板80(將在后文中描述)的側的相對的側上,使基部層21的突出部25布置在它們之間。共用連接電極23a電連接到所有熱生成部分22a。共用連接電極23a的兩個端部被沿基部層21的較短側向接附有用于供電的柔性基板80的側拉出,使得建立與柔性基板80的電連接。通過柔性基板80,共用連接電極23a也電連接到剛性基板70,剛性基板70電連接到電源。這樣,共用連接電極23a用于建立電源和熱生成部分22a之間的電連接。
單獨連接電極23b布置在接附有柔性基板90(將在后文中描述)的側上用于信號使用,使得基部層21的突出部25布置在它們之間。單獨連接電極23b具有與熱生成部分22a的一對一的關系。單獨連接電極23b電連接到用于信號的柔性基板90,柔性基板90連接到控制電路,控制電路負責執行對剛性基板70的熱生成部分22a的驅動的控制。
共用連接電極23a和單獨連接電極23b每個為熱生成部分22a的任何熱生成部分22a以預先確定的時間長度供電流。在此,熱生成部分22a(多個熱生成部分22a)是由負責執行對熱生成部分22a的驅動的控制的電路選中的那些。通過這樣的供電流,色料被升華且使熱生成部分22a(多個熱生成部分22a)生熱,直至溫度到達可以熱轉移到打印紙4的值。
通過參考圖11,詳細描述基部層21。基部層21具有大體上恒定的厚度T1,例如0.19mm。基部層21在表面21a上形成有例如高度H為0.098mm和寬度W1為0.9mm的突出部25。
基部層21的溝槽部26形成有這樣的深度,即使溝槽部26的頂表面31a到達基部層21的表面21a上方,即到達半圓柱形突出部25內部。注意到圖11中的虛線是基部層21的表面21a在突出部25內的延伸。以這樣的構造,即溝槽部26的頂表面31a位于基部層21的一個表面上方的構造,將熱存儲部27制成得更薄而具有更小的熱存儲,使得為熱頭2提供更好的響應。此處熱存儲部27布置在突出部25的表面25a和溝槽部26的頂表面31a之間。這樣的構造當然不是限制性的,且雖然不期待如以上構造中那樣好的效果,即頂表面31a位于突出部25內的效果,頂表面31a可以位于低于突出部25。
在熱存儲部27中,突出部25的表面25a形成為類似于帶極平緩坡度的圓弧形。突出部25的表面25a具有例如2.5mm的半徑R1。溝槽部26的頂表面31a也形成為類似于帶坡度的圓弧形,幾乎與突出部25的表面25a的坡度相同。溝槽部26的頂表面31a具有例如2.4725mm的半徑R2。這樣,在熱存儲部27中,突出部25的表面25a和溝槽部26的頂表面31a具有大體上相同的圓弧形表面,且在它們之間的厚度T2形成為大體上均勻的。作為例子,熱存儲部27也形成為具有0.0275mm的厚度T2。這樣,通過形成有大體上均勻的厚度,熱存儲部27可以在其內均勻地存儲熱能。
因為為降低熱存儲的目的將熱存儲部27形成為薄的,它要求具有即使被滾筒輥子5壓也不斷裂的程度的物理強度。如上所述,因為熱存儲部27大體上厚度均勻,它降低或消除了導致應力集中的區,使得能增加物理強度。由溝槽部26的側壁30和頂表面31a形成的部分,即角部分31b具有類似于圓弧形的彎曲表面。角部分31b由例如半徑R為0.03mm的彎曲表面形成。因溝槽部26的角部分31b和31b同樣地由彎曲表面形成,與例如形成為正方形的角部分31b和31b相比,突出部25可以將滾筒輥子5施加的壓力分散到更遠的范圍。這因此增加了物理強度。
具有大體上均勻的厚度T2的熱存儲部27的寬度W2與熱生成部分22a的寬度W3相同,熱生成部分22a是加熱電阻器22在一對電極23a和23b之間暴露的部分。明確地說,熱存儲部27的寬度W2是角部分31b和31b的彎曲表面的內端部分之間的寬度,且寬度W2設定為與熱生成部分22a的寬度相同。在此處作為例子的情況中,角部分31b和31b的彎曲表面的內端部分位于距溝槽部26的側壁30和30為0.03mm的位置處,且寬度W2和W3都是0.2mm。在此情況中,熱生成部分22a定位在熱存儲部27上,熱存儲部27以大體上均勻的厚度大體上均勻地存儲了熱能。這因此使得能從熱生成部分22a內部均勻地施加熱能到墨帶3。此處,考慮到物理強度等,突出部25的寬度W1(在此例子中為0.9mm)優選地是帶有大體上均勻的厚度T2的熱存儲部27的寬度W2(在此例子中是0.2mm)的三倍或更多。
作為替代,帶有大體上均勻的厚度T2的熱存儲部27的寬度W2可以設定為比熱生成部分22a的寬度W3寬。這因此降低了溝槽部26從側面到側面的寬度,即傳熱路徑在寬度上變窄,使得存儲在熱存儲部27內的熱能難于釋放到突出部25的外周部28和28。
熱存儲部27的彎曲側表面25b和25b的半徑R4形成為比形成有突出部25的熱存儲部27的區的表面25a的半徑R1小。即,突出部25的彎曲表面25a的彎曲側表面25b和25b形成為比形成到熱存儲部27的突出部25的彎曲表面25a更陡峭。這使得墨帶3容易進入熱生成部分22a或從熱生成部分22a離開。以突出部25的這樣的構造,即熱存儲部27的彎曲的側表面25b和25b的半徑R4小于形成有熱存儲部27的表面25a的半徑R1,即具有更陡峭的彎曲表面,降低了溝槽部26從側面到側面的寬度,且與相反的情況相比玻璃可以更薄。作為結果,存儲在熱存儲部27內的熱能更不傾向于傳遞到突出部25的外周部28和28。
溝槽部26的側壁30和30形成為比基部層21的其他表面大體上更垂直地豎立,且寬度W4具有固定值,例如0.26mm。以這樣的溝槽部26,與在向縫隙側寬度更寬的溝槽部26相比,即使當突出部25被滾筒輥子5壓,這也因此消除了到側壁30和30的豎立部分的應力集中,使得可以增加物理強度。替代地,當溝槽部26的角部分31b和31b不彎曲時,即當角部分形成為正方形時,在側壁30和30之間的寬度W4也可以設定為與熱存儲部27的寬度W2相等。
圖11的熱頭2的特定的尺寸如下。
溝槽部26的寬度W4與熱生成部分22a的寬度W3相等或大于W3,例如在0.05mm到0.7mm的范圍內,優選地0.2mm到0.7mm,且更優選地為0.26mm。熱存儲部27的厚度T2典型地在0.01mm到0.1mm的范圍內,優選地0.02mm到0.04mm,且更優選地0.0275mm。
如在圖12中示出,在具有這樣的頭部20的熱頭2中,頭部20布置在熱釋放構件50上,在其間帶有粘合劑層60。頭部20和剛性基板70使用用于供電的柔性基板80和用于信號的柔性基板90電連接。剛性基板70提供有頭部20的控制電路等。通過向熱釋放構件50的側面彎曲的用于供電的柔性基板80和用于信號的柔性基板90降低了熱頭2的尺寸,且剛性基板70布置在熱釋放構件50的側表面上。
熱釋放構件50用于釋放由頭部20在熱轉移色料時產生的熱能。熱釋放構件50由熱傳導率高的材料制成,例如由鋁制成。此熱釋放構件50在上表面上在寬度方向大體上中心處形成有接附突出部51,用于沿長度方向,即圖12中的箭頭L的方向接附頭部20。熱釋放構件50在用于供電的柔性基板80和用于信號的柔性基板90被彎曲的側的表面的上端部處也形成有傾斜部52。傾斜部52用于使用于供電的柔性基板80和用于信號的柔性基板90彎曲。傾斜部52在下端部處形成有第一凹口部53,用于將剛性基板70放置在側表面上。熱釋放構件50形成有第二凹口部54,用于將半導體芯片91放置在熱釋放構件50的側上。半導體芯片91提供到用于信號的柔性基板90,且將在下文中描述。
剛性基板70提供有用于從電源向頭部20供電的接線圖案。剛性基板70也提供有用于執行對頭部20的驅動的控制的控制電路,控制電路合并有多個電氣部件。剛性基板70與用作供電線、信號線等的柔性基板71電連接。剛性基板70布置到熱釋放構件50的側表面上的第一凹口部53,且在兩個端部處使用例如螺釘的固定構件72固定到熱釋放構件50。
用于與剛性基板70電連接的用于供電的柔性基板80在一個端部處與用于供電的剛性基板70的接線圖案電連接,且在另一個端部處與頭部20的共用連接電極23a連接。以這樣的構造,在頭部20的共用連接電極23a和剛性基板70的接線圖案之間建立了電連接,且向熱生成部分22a供電流。
待與剛性基板70的控制電路電連接的用于信號的柔性基板90在一個端部處電連接到剛性基板70的控制電路,且在另一個端部處電連接到頭部20的單獨電極23b。
用于信號的柔性基板90在一個表面上提供有半導體芯片91,且在連接到頭部20的相同的表面的側上提供了連接端子92。半導體芯片91包括用于驅動頭部20的熱生成部分22a的驅動電路,且連接端子92用于將半導體芯片91和單獨連接電極23b電連接在一起。
布置到用于信號的柔性基板90的半導體芯片91放置在用于信號的柔性基板90的內部。
半導體芯片91包括移位寄存器93和開關元件94。移位寄存器93用于將串行信號轉化為并行信號,且開關元件94用于執行對用于生熱的熱生成部分22a的驅動的控制。在此,串行信號對應于來自剛性基板70的控制電路的打印數據。當將對應于打印數據的串行信號轉化為并行信號后,移位寄存器93將作為結果的并行信號鎖存。開關元件94提供到熱生成部分22a的單獨連接電極23b的每個。由移位寄存器23鎖存的并行信號以供電流、供電時間等通過控制開關元件94的開啟-關閉執行了對熱生成部分22a的控制,使得熱生成部分22a被受控驅動用于生熱。
如在前文中已描述,在熱頭2中,因半導體芯片91使得能在剛性基板70和用于信號的柔性基板90之間串行傳輸,可以降低電連接點的個數。這是因為包括移位寄存器93的半導體芯片91在用于信號的柔性基板90上,用于將串行信號轉化為并行信號。用于信號的柔性基板90用于將頭部20的單獨連接電極23b與剛性基板70的控制電路電連接在一起。
在這樣的構造的熱頭2中,半導體芯片91布置為與熱釋放構件50的第二凹口部54相對。部件,即用于供電的柔性基板80和用于信號的柔性基板90沿熱釋放構件50的傾斜部52彎曲,彎曲的方式使得半導體芯片91到內部。這樣,剛性基板70布置到熱釋放構件50的第一凹口部53。這樣,可以通過將剛性基板70布置在熱釋放構件50的側表面上來有利地降低熱頭2的尺寸,使得能降低打印機設備1的整體尺寸。作為結果的熱頭2因此滿足了打印機設備1的降低尺寸的要求,特別是用于家用的打印機設備。更甚者,因為熱頭2包括通過粘合劑層60簡單地布置在熱釋放構件50上的頭部20,熱頭2在構造上被簡化。熱頭2可以因此容易制造,因此提高了生產效率。在這樣的降低尺寸的熱頭2內,因半導體芯片91布置在內部且剛性基板70布置在熱釋放構件50的側表面上,墨帶導向件6a可以布置在打印紙4進入側附近的范圍。在使用這樣的熱頭2的打印機設備1中,墨帶3和打印紙4可以被導向直至馬上進入熱頭2和滾筒輥子5之間之前,使得墨帶3和打印紙4可以適當地在熱頭2和滾筒輥子5之間被引導。在這樣的允許墨帶3和打印紙4在熱頭2和滾筒輥子5之間適當地被引導的打印機設備1中,墨帶3和打印紙4大體上垂直地鄰接熱頭2,使得熱頭2的熱能可以適當地施加到墨帶3。
以使用這樣的熱頭2的打印機設備1,為打印圖像和字符,使得墨帶3和打印紙4二者在熱頭2和滾筒輥子5之間行進,同時被滾筒輥子5壓靠熱頭2。墨帶3的色料被熱轉移到這樣在熱頭2和滾筒輥子5之間行進的打印紙4。為熱轉移色料,執行如下過程。即,將提供到剛性基板70的控制電路的對應于打印數據的串行信號在提供到用于信號的柔性基板90的半導體芯片91的移位寄存器93內轉化為并行信號。作為結果的并行信號被鎖存,且如此鎖存的并行信號用于執行對為單獨連接電極23b的每個提供的開關元件94的開啟-關閉控制。在熱頭2中,當開關元件94中的任何開關元件接通時,電流開始流向連接到開關元件94的熱生成部分22a預先確定的時間長度,使得熱生成部分22a生熱。作為結果的熱能然后施加到墨帶3,使得色料被升華以熱轉移到打印紙4。當開關元件94中的任何開關元件斷開時,電流停止流向連接到開關元件94的熱生成部分22a,使得熱生成部分22a不生熱。因此,無熱能施加到墨帶3,使得色料不熱轉移到打印紙4。在打印機設備1中,對于打印數據的每行,這樣的過程響應于來自用于信號的柔性基板90的半導體芯片91的源于熱頭2的控制電路的串行信號被重復,使得黃色被熱轉移到圖像形成部。當對于黃色完成了熱轉移后,類似地圖像形成部順序地受到熱轉移,即品紅色、青色和層合膜的熱轉移,因此打印了圖像。
為這樣熱轉移墨帶3的色料,在熱頭2中形成到頭部20的基部層21的溝槽部26有助于有效地將熱能施加到墨帶3。這是因為在溝槽部26內的空氣防止在熱生成部分22a內產生的熱能被釋放到內部。另一方面,因這樣地形成有溝槽部26的基部層21,熱存儲部27形成為薄的,具有更小的熱容量,使得可以在短時間內釋放熱。這樣,因更小的熱存儲量,形成有溝槽部26的基部層21變得能在短時間內釋放熱,因此導致熱頭2的更好的響應。基部層21也具有難于釋放熱的構造,可以增加熱效率且因此熱頭2可以是有能量有效的。也因熱頭2的構造,即頭部20由形成有都成整體的熱電阻器22、電極對23a和23b等的基部層21構成,且頭部20通過粘合劑層60接附到熱釋放構件50,可以簡化熱頭2的整體構造,且可以提高生產效率。更甚者,在熱頭2內使用用于供電的柔性基板80和用于信號的柔性基板90,將剛性基板70布置在熱釋放構件50的側表面上,且頭部20和剛性基板70電連接。這有利地有助于降低熱頭2的尺寸,且有助于降低打印機設備1的整體尺寸。
注意到以上作為例子的是使用家用打印機設備1打印明信片的情況,然而熱頭2不限制于用在用于家用的打印機設備1中,且當然熱頭2可應用于任何辦公用打印機設備。不特別地限制打印材料的尺寸,且與明信片一起當然可應用L-尺寸相紙或普通紙等。當在這些情況中也可以高速打印。
在這樣的構造的打印機設備1中,如在如圖13中典型地示出的,容納在打印紙盤45上的打印紙4在紙張進給/排出方向的兩個端部分處具有頁邊空白部分4a和4b,而打印部分4c布置在兩個頁邊空白部分之間。頁邊空白部分4a和4b每個具有不同的長度,即LP和LE。在前側的頁邊空白部分4a形成有從中心位移距離L的縫隙400。
使用這樣地形成的從打印紙4的中心位移的縫隙400,易于通過定向和側面限定紙張。
如在圖14中示出,當打印紙4被打印圖像后,頁邊空白部分4a和4b被使用者切去,且僅保存打印部分4c。
如在圖15中典型地示出,形成到打印紙4的頁邊空白部分4a的縫隙400被反射傳感器410檢測到。反射傳感器410布置在負責傳遞打印紙4的夾緊輥子7a和主動輥子7b的前方。
明確地說,為精確檢測縫隙400的目的,反射傳感器410希望地放置在紙張行進路徑被約束且在反射傳感器410和打印紙4之間的距離穩定之處。在此例子中,采用一個縫隙400,且傳感器負責檢測紙張和紙張邊緣的存在與否。
即,打印操作以如下的步驟執行,即步驟a至步驟g。
a.由紙張進給/排出輥子9將打印紙4引導到機構驅動部;b.打印紙4經過反射傳感器410且夾在夾緊輥子7a和主動輥子7b之間;c.由主動輥子7b的驅動力將打印紙4傳遞到紙張進給方向,直至反射傳感器410檢測端部邊緣;d.當反射傳感器410檢測端部邊緣時,滾筒輥子5壓緊到熱頭2,且打印紙被傳遞到紙張排出方向,用于在預先確定的位置形成圖像,即打印黃色;e.當黃色打印完成后,釋放滾筒輥子5和熱頭2之間的壓緊,且將打印紙4回放到紙張進給方向;f.將打印紙4再次傳遞到紙張排出方向,用于在預先確定的位置處形成圖像,即打印品紅色;和g.以類似的方式執行青色打印和層合打印二者,且在完成后將打印紙4在紙張排出方向排出。
此處考慮到其中在預先確定的位置處形成有縫隙400的打印紙4正確地安放在打印紙盤45上的情況。在這樣的情況中,在以上的操作狀態b中,反射傳感器410檢測到紙張存在、紙張不存在(縫隙部分)且然后紙張存在。基于來自反射傳感器410的這樣的檢測輸出,控制部183(將在后文中描述)確定是否繼續圖像打印操作。即,當檢測輸出判斷未檢測到縫隙400或檢測到的波形與期望的波形相當地不同時,控制部183確定打印紙4處于異常狀況,且因此采取錯誤處理。
縫隙400不必需地成形為正方形,且如果使用例如三角形的有方向性的形狀的縫隙400,使用者當在打印紙盤45上設定打印紙時可以將縫隙用作導向件。
如下描述上述打印機設備1的電氣構造。
如在圖16中示出,打印機設備1的打印機設備主體1100提供有多媒體接口部115、數據處理部120、圖像存儲器123、顯示部130、打印處理部154、控制部183、顯示驅動部134、內部存儲器184、操作部185、打印機驅動部189等。多媒體接口部115包括用于與槽1116A和1116B和USB槽1113連接的多種類型的接口(I/F),其中槽1116A和1116B用于與多種類型的記錄介質一起使用。數據處理部120通過多媒體接口部115接收圖像數據,且圖像存儲器123連接到數據處理部120。控制部183執行對其他部件操作的控制,且顯示驅動部134連接到控制部183。
在打印機設備1中,控制部183執行對打印處理部154的控制,以使它相對于正確地提供的打印紙4進行打印過程。在這樣的控制實施之前,控制部183確定打印紙4是否正確地被紙張進給/排出部158提供到打印處理部154。該確定基于來自反射傳感器410的檢測結果進行,提供反射傳感器410用于檢測形成到由紙張進給/排出部158提供到打印處理部154的打印紙4的頁邊空白部分4a的縫隙400。此處,控制部183執行對部件操作的控制,即對如下部件操作執行控制負責處理數據以生成打印數據的數據處理部120、基于來自數據處理部120的打印數據將圖像打印到打印紙的打印處理部154、由紙張進給/排出輥子等構成的用于將打印紙4進給到打印處理部154且將帶有由打印處理部154打印的圖像的打印紙4通過打印處理部154排出的紙張進給/排出部158。
打印機設備主體1100提供有控制信號輸出端子191和供電輸入端子192。外部供電設備1200通過供電電纜1210連接到控制信號輸出端子191和供電輸入端子192。
在打印機設備1內,外部供電設備1200通過供電輸入端子192供給驅動功率。驅動功率在設備主體1100內部通過安全電路175獲取。驅動功率然后直接地供給到打印處理部154的熱頭2,但在通過調節器電路187穩定后供給到剩余的部件。
控制部183取決于打印機設備主體1100的操作狀態用作控制信號生成裝置,即生成用于可變地控制供電電壓的控制信號。控制部183生成適合于操作狀態的控制信號,將如此生成的控制信號從控制信號輸出端子191經過供電電纜1210供給到外部供電設備1200,且使用控制信號執行對外部供電設備1200的操作的控制。
打印機設備1的外部供電設備1200為所謂的AC(交流)適配器,它將交流電源轉化為DC(直流)電源然后輸出。外部供電設備1200由供電電路201和輸出電壓控制部202構成。供電電路201將AC電源轉化為DC電源,且輸出電壓控制部202將來自供電電路的DC供電電壓置于可變控制下。使用由提供到打印機設備主體1100的控制部183提供的控制信號,以輸出電壓控制部202將從供電電路201供給到打印機設備主體1100的供電電壓置于可變控制下。這樣的控制根據打印機設備主體1100的操作狀況實施。
在打印機設備1中,提供到打印機設備主體1100的控制部183根據打印處理部154的熱頭2的性能特征生成用于可變地控制供電電壓的控制信號。控制部183也根據熱頭2的性能特征將用于從外部供電設備1200供給到打印機設備主體1100的供電電壓置于可變控制下。這使得能修正由熱頭2的變化的平均電阻值導致的任何濃度變化。
考慮到對于彩色打印,墨帶的色料每個具有在轉移特征和熱頭2的加熱值之間不同的關系的事實,如下的替代構造是可以的。即,對于黃色(Y)、品紅色(M)和青(C)的每個,預先測量轉移特征和加熱值之間的關系。然后對于顏色的每個將得到目標水平的加熱值需要的目標電壓值存儲在非易失性存儲器184A中。如在圖17中示出,提供到打印機設備主體1100的控制部183通過監測DC供電電壓、生成控制信號且供給如此生成的控制信號,使用輸出電壓控制部202將用于從外部供電設備1200的供電電路201供給到打印機設備主體1100的供電電壓置于可變控制下。更詳細地說,控制部183為監測從外部供電設備1200的供電電路201引導向供電輸入端子192的DC供電電壓,通過A/D(模數)轉換器183A獲得了該供電電壓。控制部183然后生成控制信號,提供到供電輸入端子192的DC供電電壓以該控制信號用作對于顏色的每個的目標電壓值,該目標值存儲在非易失性存儲器184A內。控制部183然后將這樣地生成的控制信號從控制信號輸出端子191通過D/A(數模)轉換器183B供給到外部供電設備1200的輸出電壓控制部202。
這因此在打印過程中使得能從外部供電設備1200的供電電路201為黃色(Y)、品紅色(M)和青色(C)的每個向打印機設備主體1100供給合適水平的供電電壓。
對于具有這樣的構造的打印機設備1,根據打印機設備主體1100的操作狀態,來自提供到打印機設備主體1100的控制部183的控制信號用作通過輸出電壓控制部202對從外部供電設備1200的供電電路201供給到打印機設備主體1100的供電電壓進行可變控制的基礎。這有利地消除了在打印機設備主體1100內包括供電電路201和輸出電壓控制部202的需求,以防止增加打印機設備主體1100的尺寸和成本。
提供到打印機設備主體1100的安全電路175用于保護打印機設備主體1100防止來自外部供電設備1200的供電電路201的預先確定的水平的電壓,例如30V或更高的供電電壓。如在圖18中可見,例如過壓控制電路由齊納二極管171、PNP晶體管172、MOS(金屬氧化物半導體)晶體管開關173等構成。在過壓控制電路中,當從外部供電設備1200的供電電路201來到打印機設備主體1100的供電電壓到達30V或更高時,MOS晶體管開關173被關閉。
提供到打印機設備主體1100的控制部183接收兩種類型的檢測輸出,即一個檢測輸出是從盒支承單元160突出的檢測開關(多個檢測開關)164的檢測輸出,且另一個是用作蓋開啟/關閉檢測裝置的開關36的檢測輸出。蓋開啟/關閉檢測裝置檢測部件,即頂部機架102、頂板1106和墨帶盒保持器1107向下旋轉,即基部機架101的關閉方向的旋轉,且然后被鎖定到基部機架101的頂部機架102保持。
這樣,開關36用作蓋開啟/關閉檢測裝置,用于檢測頂板1106向下旋轉到打印位置,此處墨帶盒35的墨帶3與熱頭2相對。檢測開關164用作盒檢測裝置,用于檢測墨帶盒35是否接附到墨帶盒保持器1107。
基于由開關36和164這樣地提供的檢測輸出,控制部183通過如下的圖19中的流程圖的過程執行對打印機設備1的操作的控制。
即,控制部183確定用作蓋開啟/關閉檢測裝置的開關36是否接通(步驟S1)。當確定結果為“是”時,即當頂板1106向下旋轉到墨帶盒35的墨帶3與熱頭2相對的打印位置時,控制部183確定用作盒檢測裝置的檢測開關(多個開關)164是否接通(步驟S2)。
當在步驟S2中檢測結果為“是”時,即當墨帶盒保持器1107與墨帶盒35接附時,控制部183接通打印按鍵1104A(步驟S3)。當打印按鍵1104A如此被接通時,控制部183接收打印開始指令,即打印按鍵1104A的按下,以開始打印操作。
當在步驟S1中確定結果為“否”時,即當頂板1106未向下旋轉時,禁止供給馬達動力(步驟S4)。
當在步驟S2中確定結果為“否”時,即當墨帶盒35未與墨帶盒保持器1107接附時,也禁止供給馬達動力(步驟S4)。
即,在此打印機設備1中,如在圖20中示出,控制部183通過為馬達驅動部182供電執行對打印機設備主體1100的驅動控制以操作。這樣的供電僅當頂板1106向下旋轉到墨帶盒35的墨帶3處于與熱頭2相對的打印位置,且處于墨帶盒保持器1107與墨帶盒35接附的狀態時進行。基于來自作為蓋開啟/關閉檢測裝置的開關36的檢測輸出和來自作為盒檢測裝置的檢測開關(多個開關)164的檢測輸出來確定是否進行這樣的供電。馬達驅動部182供給驅動電流到開關/行進馬達和主動馬達。
這樣的包括用于盒插入的彈出機構的打印機設備1構造為僅當蓋開啟/關閉檢測裝置和盒檢測裝置同時接通時才使機構部操作,因此提供了更安全的保護。
如在圖21中示出,控制部183也可以在以下構造中類似地工作。即,控制部183可以通過串聯連接電路183C向馬達驅動部182供電,串聯連接電路183C用于作為蓋開啟/關閉檢測裝置的開關36和作為盒檢測裝置的檢測開關(多個開關)164。
在打印機設備1中,通過遵循圖22的流程圖的過程,例如提供到打印機設備主體1100的控制部183執行對將由打印處理部154執行的打印操作的控制。
即,控制部183確定提供到設備主體1100的打印按鍵1104是否被按下(步驟S11)。當打印按鍵1104A被按下時,控制部183使得在打印處理部154內的紙張進給/排出部158開始紙張進給操作,且圖像數據處理部120進行生成打印數據的過程(步驟S12)。控制部183然后以加電來執行對加熱電阻器22的控制,且進行邊緣位置檢測模式的過程,即檢測待被熱頭2打印的打印紙4的邊緣位置和角度(步驟S13)。這樣的過程基于作為加電結果的在加熱電阻器22內觀察到的任何溫度升高來執行。
控制部183然后確定打印操作是否準備好執行(步驟S14),且當打印操作準備好時,控制部183使得打印處理部154開始圖像打印過程,且過程到達打印模式過程。基于邊緣位置檢測模式的過程結果,控制部183然后確定加熱電阻器22是否與打印紙4相對(步驟S15)。基于步驟S15中的確認結果,控制部183使得在打印模式中加熱電阻器22的與打印紙4相對的任何加熱電阻器生熱(步驟S16),但使得加熱電阻器22的與打印紙不相對的任何加熱電阻器不生熱(步驟S17)。這樣,控制部183通過以向加熱電阻器22供電流來執行對熱頭2的控制而進行打印過程。注意到此處,控制部183用供給到加熱電阻器22的電流執行對熱頭2的控制,方式為使得在邊緣位置檢測模式中檢測到的打印紙的邊緣位置處可以獲得預先確定的溫度梯度。
構造了熱生成部分22a的加熱電阻器22一般的具有溫度依賴性,即電阻值隨溫度升高而下降。與打印紙4相對的加熱電阻器22具有與不與打印紙4相對的加熱電阻器不同的熱釋放特征,而不論熱是否通過打印紙4釋放。因此,如在圖23中典型地示出,當加熱電阻器22通過加電被加熱時,在電阻值中改變率有變化。
考慮到這點,控制部183通過以加電而一個個地加熱打印紙4的端部部分附近的熱生成元件來檢測加熱電阻器的電阻值的任何觀察到改變。如在圖24中示出,當檢測結果判斷在通過在圖像打印區ARP和非圖像打印區ARN之間的邊界區的加熱電阻器22的電阻值之間改變率變化時,控制部183確定了作為打印紙4的邊緣的邊界區部分。此處,圖像打印區ARP是加熱電阻器22與打印紙相對的區,且非圖像打印區ARN是加熱電阻器22不與打印紙相對的區。
如在圖25中示出,在打印機設備1中,通過并聯連接的開關元件301和參考電阻302將驅動功率供給到熱生成部分22a。由控制部183通過A/D轉換器310檢測用于施加到熱頭2的熱生成部分22a的驅動功率供電電壓。
在邊緣位置檢測模式過程中,控制部183斷開了與參考電阻302并聯連接的開關元件301,以通過參考電阻302向熱生成部分22a供給驅動功率。控制部183也通過移位寄存器93選擇性地一個個地閉合了與熱生成部分22a串聯連接的開關元件94,以檢測供給到熱生成部分22a的驅動功率供電電壓。圖26示出了在邊緣位置檢測模式的過程中待施加到加熱的熱生成部分22a的驅動功率供電電壓的檢測到的電壓波形。熱生成部分22a是當在打印紙的邊緣部分附近的熱生成元件通過參考電阻302被一個個地順序加電時那些被加熱的熱生成部分。
即,在邊緣位置檢測模式中,控制部183通過參考電阻302順序地為加熱電阻器22加電,且當參考電阻上的電壓降低時檢測在加熱電阻器22的電阻值中的任何觀察到的改變。通過這樣的檢測,基于由熱頭2的加熱電阻器22的溫度增加導致的電阻值的觀察到的改變,控制部183用作邊緣位置檢測裝置,用于檢測用于由熱頭2打印圖像的打印紙4的邊緣位置。
注意,在此處在加熱電阻器22內觀察到的作為加電結果的溫度增加的改變也可以實時地被檢測到。
替代地,控制部138可以使用例如熱電耦的溫度傳感器檢測在加熱電阻器22內觀察到的作為加電結果的任何溫度增加的改變,且可以基于檢測輸出檢測打印紙的邊緣位置。
在打印模式中,控制部183也用作功率饋送控制裝置,用于通過向位于無打印紙處的加熱電阻器22饋送功率來執行對熱頭的控制。基于在邊緣位置檢測模式中的檢測結果施加這樣的控制。
這樣,基于邊緣位置檢測模式的過程結果,確定加熱電阻器22是否與打印紙相對。在打印模式中,以使得與打印紙相對的加熱電阻器22的任何電阻器生熱,而使得剩余的不與打印紙相對的加熱電阻器22不生熱(步驟S16)的方式,通過控制向熱頭2的加熱電阻器22的功率饋送執行打印過程。這因此保護了位于無打印紙處的加熱電阻器22防止過度加熱,因此增加了熱頭的耐久性。
在邊緣位置檢測模式中,控制部183順序地為加熱電阻器22一個個地加電,且基于在通過加熱電阻器22與打印紙相對的圖像打印區ARP和加熱電阻器22不與打印紙相對的非圖像打印區ARN之間的邊界區的加熱電阻器22的電阻值改變率的變化來進行邊緣位置檢測。替代地,控制部183可以通過同時使任何相鄰的元件生熱而增加檢測靈敏性。
在加熱電阻器22中,在不同的加電時間T下以多種加電方法A至D,對于在中心的元件(測量目標元件)根據其電阻值的觀察到的任何改變測量電壓ΔV,加電方法A至D為A.如圖27中示出了通過順序地一個個地加電使熱生成元件生熱的加電方法;
B.如圖28中示出了同時對三個熱生成元件的單元加電且使其生熱的加電方法,其在單元基礎上順序一次移動一個元件;C.如圖29中示出了同時對三個熱生成元件的單元加電且使其生熱加電的方法,其在單元基礎上順序一次移動三個元件;D.如圖30中示出了同時對五個熱生成元件的單元加電且使其生熱的加電方法,其在單元基礎上順序一次移動五個元件。在圖31中示出,作為這樣測量的結果,與加電方法A相比,加電方法B至D示出了更高的檢測靈敏性。
以加電方法C,在以5至8ms的時間加電時未觀察到在熱生成元件中的例如粘附的損壞。
以加電方法B,如果以5.5ms的時間加電則墨帶粘附到熱頭,且如果以8ms的時間加電則熱頭的保護膜剝落且墨帶斷裂。以加電方法D,如果以8ms的時間加電則墨帶粘附到熱頭。
這樣,加電方法C可以降低熱生成元件的損壞且增加檢測靈敏性。
因為熱頭的加熱電阻器22的電阻值變化,如在圖32(A)中示出,在邊緣位置檢測模式中獲得的檢測數據,即檢測到的電壓改變經歷這樣的測量,其狀態為電阻值的變化作為噪聲成分被疊加。如在圖32(B)中示出,控制部183首先測量加熱電阻器22的每個在無打印紙時的初始電阻值,且然后從檢測數據中求差。這使得如在圖32(C)中示出能降低為電阻值變化的噪聲成分且增加檢測靈敏性。
此外,因為打印紙4在行進時吸熱,控制部183可以進行邊緣位置檢測模式的過程,同時使打印紙4行進。在此情況中,如在圖33中示出,在加熱電阻器22與打印紙相對的圖像打印區ARP和加熱電阻器22不與打印紙相對的非圖像打印區ARN之間的溫度差可以增加。這因此使得能以高靈敏性檢測電阻值的改變。
如在圖34中示出,在邊緣位置檢測模式中,當打印紙4到來時,控制部183相對于紙張在其四角Pa、Pb、Pc和Pd處進行邊緣位置檢測。通過這樣的邊緣位置檢測,控制部183可以檢測在圖像打印時的歪斜信息Dsq,且通過將對于反射的歪斜信息Dsq反饋到對非圖像打印區的控制,可以在打印圖像時獲得帶有任何歪斜修正的打印結果。
在邊緣位置檢測模式中,對于在打印紙4的四角Pa、Pb、Pc和Pd處的邊緣位置檢測,在原理上,以64個元件(對應于大約5.2mm)X4個的256個元件作為測量目標元件,在打印紙4的四角Pa、Pb、Pc和Pd處檢測任何電阻值的改變。在此情況中,使用紙張寬度,第一檢測結果用作估計第二檢測和隨后的檢測的邊緣位置的基礎,使得檢測范圍被縮小。這因此降低了測量目標元件的個數,且可以因此縮短檢測時間。
作為例子,如在圖35中示出,對于第一檢測,通過檢測64個元件的電阻值的任何觀察到改變檢測到邊緣位置E1。基于檢測結果,使用紙張寬度估計對于第二次檢測的邊緣位置E2,使得檢測范圍被縮小。然后,對于20個元件檢測電阻值的任何改變,使得檢測到邊緣位置E2。基于檢測結果、紙張寬度和歪斜,對于第三次檢測估計邊緣位置E3,使得檢測范圍縮小。然后對于45個元件檢測電阻值的任何改變,使得檢測到邊緣位置E3。基于檢測結果,使用紙張寬度W為第四次檢測估計邊緣位置E4,使得檢測范圍縮小。然后對于20個元件檢測電阻值的任何改變,使得檢測到邊緣位置E4。這樣,通過使用紙張寬度基于第一次檢測結果為第二次和隨后的檢測估計邊緣位置縮小了檢測范圍且因此將測量目標元件的個數降低到幾乎一半,即從256個元件降低到149個元件。因此,通過檢測任何觀察到的電阻值改變,可以在打印紙4的四角Pa、Pb、Pc和Pd處檢測到邊緣位置E1至E4,使得可以將檢測時間降低到大約一半。
如在圖36中示出,在此處作為例子的情況中,使用加電方法C使22個元件受到邊緣位置檢測,即使在檢測區內的64個元件生熱以每個單元3個以順序一次移動三個元件,且在檢測到的邊緣位置處在元件基礎上對八個元件進行邊緣位置檢測。在此情況中,(22個元件+8個元件)X4=120個元件受到檢測以檢測任何觀察到的電阻值改變,且邊緣位置E1至E4可以在打印紙4的四角Pa、Pb、Pc和Pd處檢測,使得可以將檢測時間降低到大約一半。以方法的組合,即通過使用紙張寬度基于第一次檢測結果為第二次檢測和隨后的檢測估計邊緣位置來縮小檢測范圍,對于第一次檢測測量目標元件將是(22個元件+8個元件),對于第二次檢測測量目標元件將是(7個元件+8個元件),對于第三次檢測測量目標元件將是(15個元件+8個元件),且對于第四次檢測測量目標元件將是(7個元件+8個元件)。這樣,則83個元件受到檢測以檢測任何觀察到的電阻值改變,因此在打印紙4的四角Pa、Pb、Pc和Pd處檢測了邊緣位置E1到E4。這有利地將檢測時間降低到大約三分之一。
替代地,為減少檢測時間,多個元件可以通過一次全部加電被加熱,且將檢測電阻值的任何改變,如在圖37中示出。以此為基礎,需要同時加熱遠離的元件,目標是避免任何相互的熱效應。
作為例子,如在圖38中示出,在第一和第二檢測區內的元件被同時加電加熱,且可以檢測到任何觀察到的電阻值改變。如果以此情況,則檢測時間可以降低到大約一半。
如在圖39中示出,為縮短檢測時間,再替代地,在檢測區D0的兩個端部處的元件可以通過同時加電被加熱作為用于檢測電阻值改變的測量目標元件。然后,在檢測區D0中心處的元件可以通過加電被加熱作為檢測電阻值改變的測量目標元件。將這樣的檢測到的改變與先前檢測到的改變進行比較,因此在包括邊緣位置E的側上指定檢測范圍D1。在包括邊緣位置E的側上的檢測范圍D1的中心處的元件然后通過加電被加熱作為用于檢測電阻值改變的測量目標元件。將這樣的檢測到的改變與先前檢測到改變進行比較,因此在包括邊緣位置E的側上指定檢測范圍D2。通過重復這樣的過程,也可以縮短檢測時間。
對本領域技術人員,應理解的是取決于設計要求和其他因素可以進行多種修改、組合、子組合和變化,只要它們在附帶的權利要求及其等價物的范圍內。
權利要求
1.一種使用形成有多個加熱電阻器的熱頭將圖像打印到打印紙的打印機設備,該設備包括邊緣位置檢測裝置,其用于使用熱頭,基于對與打印紙相對的加熱電阻器和不與打印紙相對的剩余的加熱電阻器的任何加熱電阻器由于加電所導致的觀察到的溫度增加的改變,對引入的打印紙進行邊緣位置檢測;和用于基于由邊緣位置檢測裝置獲得的檢測輸出使用熱頭執行圖像打印操作控制的控制裝置。
2.根據權利要求1所述的打印機設備,其中基于在熱頭的加熱電阻器中觀察到的溫度增加所導致的電阻值改變,邊緣位置檢測裝置使用熱頭對打印紙進行邊緣位置檢測。
3.根據權利要求2所述的打印機設備,其中在邊緣位置檢測模式中,邊緣位置檢測裝置通過為與其鄰近的加熱電阻器同時加電來檢測位于中心處的加熱電阻器的任何加熱電阻器的觀察到的電阻值改變。
4.根據權利要求2所述的打印機設備,其中邊緣檢測裝置通過為加熱電阻器加電而不設定打印紙測量了加熱電阻器的每個的初始電阻值,通過每次打印紙到來時為加熱電阻器加電測量了加熱電阻器的每個的電阻值,以及使用熱頭以從其中減去不設定打印紙測量的電阻值而獲得的電阻值的每個的數據來檢測打印紙的邊緣位置。
5.根據權利要求2所述的打印機設備,其中邊緣位置檢測裝置包括共同地連接到熱頭的加熱電阻器的參考電阻,邊緣位置檢測裝置通過參考電阻為加熱電阻器順序地加電,以及因通過參考電阻的下降的電壓檢測了在加熱電阻器的每個中觀察到的電阻值改變。
6.根據權利要求5所述的打印機設備,其中邊緣檢測裝置包括開關裝置,開關裝置在邊緣位置檢測模式中用于將參考電阻共同地連接到熱頭的加熱電阻器,且在打印模式中用于將參考電阻從加熱電阻器的每個切斷。
7.一種使用形成有多個加熱電阻器的熱頭將圖像打印到打印紙的打印機設備,該設備包括邊緣位置檢測部,其使用熱頭,基于對與打印紙相對的加熱電阻器和不與打印紙相對的剩余的加熱電阻器的任何加熱電阻器由于加電所導致的觀察到的溫度增加的改變,對引入的打印紙進行邊緣位置檢測;和基于由邊緣位置檢測部獲得的檢測輸出使用熱頭執行圖像打印操作控制的控制部。
全文摘要
使用形成有多個加熱電阻器的熱頭將圖像打印到打印紙的打印機設備。打印機設備包括用于使用熱頭,基于對與打印紙相對的加熱電阻器和不與打印紙相對的剩余的加熱電阻器的任何電阻器由于加電所導致的觀察到的溫度增加的改變,對引入的打印紙進行邊緣位置檢測的邊緣位置檢測裝置;和用于基于從邊緣位置檢測裝置獲得的檢測輸出使用熱頭執行圖像打印操作控制的控制裝置。
文檔編號G01B11/00GK101045397SQ20071009197
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月30日 優先權日2006年3月31日
發明者小山升, 星野哲也 申請人:索尼株式會社