サーマルプリンタ及びその制御方法
【課題】 温度検知するための構成を簡単にして、サーマルヘッドおよび用紙搬送モータの発熱を押さえることのできるサーマルプリンタを得る。
【解決手段】 用紙に印字を行うサーマルヘッドと用紙を搬送する用紙搬送モータとを備えるサーマルプリンタにおいて、一つの温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいてサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御する。
【解決手段】 用紙に印字を行うサーマルヘッドと用紙を搬送する用紙搬送モータとを備えるサーマルプリンタにおいて、一つの温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいてサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサーマルプリンタ及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のサーマルプリンタ及びその制御方法としては、サーマルヘッドユニットと用紙搬送モータが発熱体であるので、これらの発熱体が加熱して焼損することを防止するために、サーマルヘッドユニットと用紙搬送モータのそれぞれに温度検知手段を取り付け、これらの温度検知手段からの出力を制御回路によって監視して、サーマルヘッドユニットと用紙搬送モータの各温度がそれぞれの許容値を越えないように通電を禁止するように構成されていた。
【０００３】
以下、従来例につき図面を参照して説明する。
図１０は、特許文献１に開示されている第１従来例の全体構成を示すブロック図である。図１１は、特許文献２に開示されている第２従来例のラベルプリンタのシステム構成を示すブロック図である。図１２は、特許文献３に開示されている第３従来例のラインサーマルプリンタのブロック図である。図１３は、特許文献４に開示されている第４従来例の一部回路図である。図１４は、我々の知見による第５従来例のサーマルプリンタにおける用紙搬送モータとサーマルヘッドユニットの状態を示す説明図である。
【０００４】
まず、図１０を用いて特許文献１に開示されている第１従来例について説明する。
サーマルヘッドの温度が変動すると、そのことを表す情報が温度制御回路でデジタル信号に変換され、さらに環境温度情報と加算処理されて、モータ制御回路内部の発振回路へ送られる。そして、この発振回路から送られる信号は、モータの回転の基準信号であり、この基準信号に連動してモータの回転速度が変わる。すなわち、サーマルヘッドの温度が変化するにつれて、モータの速度が変更される。さらに、装置内部の環境温度が変化すると、上記のサーマルヘッドの温度変化と同様にモータの回転速度も変更される。さらに、システムコントローラからの情報も温度検知回路内部で加算されるため、システムコントローラから、必要なモータの速度変化を温度変化分に加えて行うことができるとしている。
【０００５】
次に、図１１を用いて特許文献２に開示されている第２従来例について説明する。
印字ヘッドに供給する電源を制御する電源部の温度を温度センサで掲出する。そして、この温度センサで検知された温度に対応したインターバル時間を記憶手段より読み出して、そのインターバル時間でラベルを発行させるようにしている。このようにして、電源部の温度が上昇した場合には、ラベル発行のインターバル時間を長くし、電源部の熱的破壊を未然に防止しているとしている。
【０００６】
次に、図１２を用いて特許文献３に開示されている第３従来例について説明する。
連続印字により用紙フィードモータの温度が上昇した場合、モータのフィードトルクが減少することによって脱調速度領域が広がる。この脱調速度領域の広がりは、フィードモータの温度の最高値で最高となる。フィードモータの温度上昇に応じた脱調速度領域の制御がされない場合には、フィードモータの温度の最高値での脱調速度領域に設定されるため、フィードモータの温度が低い場合には、脱調速度領域が必要以上に広く設定され、モータ速度は減速は減速補正されるため印字速度が低下する。これに対してフィードモータの温度に応じて脱調速度領域を切り換えることによって、必要以上に減速補正するのを防止し、印字速度が低下するのを抑制することができるとしている。
【０００７】
次に、図１３を用いて特許文献４に開示されている第４従来例について説明する。
サーマルヘッドの温度が上昇するような場合には、ＣＰＵにエラーが発生して正常に機能しない場合がある、このような場合にはサーマルヘッドの温度はさらに上昇して電圧Ｖはさらに低下する。そしてついには電圧Ｖが参照電圧を下回ると、ＯＰアンプＣＭＰの出力はＬレベル（ＬＨＥＲＲ＝Ｌ）となる。これがヘッドエラー信号である。この結果２入力ＡＮＤゲートＧの出力はＬレベルとなり、ＴＲ１、ＴＲ２がオフして、ヘッド駆動電源Ｖｐからサーマルヘッド４へのヘッド駆動電流の供給は遮断される。こうしてＣＰＵの機能が失われていても 、サーマルヘッドの加熱状態を安全な状態に復帰させることができるとしている。
【０００８】
次に、図１４を用いて我々の知見による第５従来例について説明する。
図示せぬ制御回路に印字指令が来ると、図示せぬ制御回路からの制御により用紙搬送モータ１０５を駆動し、図示せぬ用紙を搬送すると共に、図示せぬ制御回路からの制御によりサーマルヘッド１０３ｂを駆動して図示せぬ用紙にプリントを行う。サーマルヘッド１０３ｂと放熱部材１０３ａとによりサーマルヘッドユニット１０３を構成している。サーマルヘッド１０３ｂからの発熱は、放熱部材１０３ａからある程度外気に放散されるが、このようなプリント動作を続けていると、用紙搬送モータ１０５およびサーマルヘッド１０３ｂは逐次温度が上昇し、環境が高温である場合には、ある時点で許容温度を越えて焼損してしまうことがある。一方、用紙搬送モータ１０５からの発熱は、サーマルヘッドユニット１０３の放熱部材１０３ａような熱放散部材が取り付けられていないので、温度上昇はサーマルヘッド１０３ｂに比べて厳しい状態にある。
【０００９】
上述した第１従来例のように、サーマルヘッドの温度と環境温度情報とによりモータの回転速度をコントロールしてサーマルヘッドの更なる温度上昇を抑えたり、第２従来例のように、サーマルヘッドに供給する電源部の温度が上昇した場合にはラベル発行のインターバル時間を長くして電源部の熱的破壊を防止したり、第３従来例のように、用紙搬送モータの温度に応じて脱調速度領域を切り換えることによって、必要以上に減速補正するのを防止し、プリント速度が低下するのを抑制したり、第４従来例のように、サーマルヘッドの温度が許容値を越えて上昇しそうなときにＣＰＵにエラーが発生した場合にＴＲ１、ＴＲ２がサーマルヘッド４へのヘッド駆動電流の供給を遮断したりと、サーマルヘッド、電源部、あるいは用紙搬送モータの温度を検知して、それぞれの温度が許容値を超えないように制御していた。
【００１０】
また、上述した第５従来例のように、用紙搬送モータ１０５およびサーマルヘッド１０３の焼損を防止するために、用紙搬送モータ１０５およびサーマルヘッド１０３が許容温度を越えることがないように用紙搬送モータ１０５にはモータ温度検知手段１１１、サーマルヘッド１０３にはヘッド温度検知手段１１０を取り付け、用紙搬送モータ１０５の温度が許容温度を越えそうなときにはモータ温度検知手段１１１から制御回路に対して出力を出し、この出力をうけた制御回路は用紙搬送モータ１０５への通電を禁止するように構成され、サーマルヘッド１０３の温度が許容温度を越えそうなときにはヘッド温度検知手段１１０から制御回路に対して出力を出し、この出力をうけた制御回路はサーマルヘッド１０３への通電を禁止するように構成されていた。
【特許文献１】特開平５−４３７１
【特許文献２】特開平８−１９８５
【特許文献３】特開平１１−１７９９９１
【特許文献４】特開２００１−１９１５７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、従来のサーマルヘッド、電源部、あるいは用紙搬送モータ等の発熱体の加熱焼損を防止するための温度制御装置としては、それぞれの発熱体に温度検知手段を取り付け、これらの温度検知手段からの出力を制御回路によって監視して、各温度が許容値を越えないように通電を禁止するように構成されていた。従って、それぞれの発熱体に温度検知手段を取り付けているので高価になっていた。
【００１２】
本発明の目的は、温度検知するための構成を簡単にして、サーマルヘッドおよび用紙搬送モータの発熱を押さえることのできるサーマルプリンタを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明においては、用紙に印字を行うサーマルヘッドと用紙を搬送する用紙搬送モータとを備えるサーマルプリンタにおいて、一つの温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいてサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするものである。
【００１４】
また、用紙にプリントするためのサーマルヘッドと該サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータのと間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段を有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、用紙にプリントするためのサーマルヘッドと該サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータとの間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、サーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの動作を制御するための制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部がサーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの動作を制御するように構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの加熱焼損を防止するために許容温度以下に抑えるための第１設定温度と、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの駆動を再開させるための第２設定温度を設定したことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記第１設定温度と前記第２設定温度の間に第３設定温度を設定し、前記温度検知データが上昇して前記第３設定温度に到達したと判断したときに前記用紙搬送モータの回転速度をそれまでの回転速度より遅くするように制御することを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記サーマルヘッドユニットが前記サーマルヘッドと放熱部材を含むことを特徴とするものである。
【００１９】
また、前記温度検知手段がサーマルヘッドユニットに配設されていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、前記熱伝導部材は前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの間の距離の変化に応じて変形することにより常時熱伝導可能に接触していることを特徴とするものである。
【００２１】
また、前記熱伝導部材の材質がシリコーンゴムであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、前記熱伝導部材がアルミニウム合金の板材であることを特徴とするものである。
【００２３】
また、前記熱伝導部材が銅合金の板材であることを特徴とするものである。
【００２４】
また、用紙にプリントするためのサーマルヘッドと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの動作を制御するための制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知した前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部が前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするものである。
【００２５】
また、前記サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、前記用紙搬送モータと、該用紙搬送モータと前記サーマルヘッドユニットとの間に配設した熱伝導部材と、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と備え、前記１個の温度検知手段で検知した前記温度検知データに基づいて前記サーマルヘッドユニット及び前記用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするものである。
【００２６】
また、前記制御部は、前記温度検知データが第１設定温度に到達したと判断したときに、前記サーマルヘッドユニットおよび前記用紙搬送モータの駆動を停止してプリント動作を停止させ、前記温度検知データが前記第１設定温度よりも低い第２設定温度に到達したと判断したときに前記サーマルヘッドユニットおよび前記用紙搬送モータを駆動してプリント動作を再開させるように制御することを特徴とするものである。
【００２７】
また、前記第１設定温度と前記第２設定温度の間に第３設定温度を設定し、前記温度検知データが上昇して前記第３設定温度に到達したと判断したときに前記用紙搬送モータの回転速度をそれまでの回転速度より遅くするように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、１個の温度検知手段でサーマルヘッドおよび用紙搬送モータの温度上昇による焼損を防止することができるので、製造コストを廉価に抑えてサーマルヘッドおよび用紙搬送モータの温度上昇による焼損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
用紙に印字を行うサーマルヘッドと、用紙を搬送するプリント用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータとの間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、前記サーマルヘッド及び前記用紙搬送モータの動作を制御する制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御する制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部がサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御するサーマルプリンタ。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る第１実施例のサーマルプリンタを斜め上方から見た状態を示す斜視図である。図２は、図１に示すサーマルプリンタの枠体１から歯車カバー４を外した状態を示す説明図である。図３は、図１に示すサーマルプリンタに用紙１１を装填した状態を示す説明図である。図４は、図１に示すサーマルプリンタに組み込まれている用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の状態を示す説明図である。図５は、検知温度と用紙搬送モータの駆動速度との関係を示すグラフである。図６は、駆動時間と検知温度との関係を示すグラフである。図７は、第２実施例におけるサーマルプリンタに組み込まれている用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の状態を示す説明図である。
【００３１】
図１、図２、図３、および図４を用いて、本発明の第１実施例のサーマルプリンタの概略の構成について説明する。図１に示すように枠体１には、紙送りローラ７を支持するための紙送りローラホルダ２が、枠体１に着脱自在に取り付けられており、紙送りローラ７に対向して配設されるサーマルヘッド３ｂと、サーマルヘッド３ｂが発生する熱を大気中に放散するための放熱部材３ａによって構成されているサーマルヘッドユニット３が取り付けられている。また、図２に示すように枠体１には、用紙搬送モータ５の回転駆動力を紙送りローラ７に伝達するための歯車列６が組み付けられ、歯車列６は歯車カバー４によって覆われている。上述したサーマルプリンタには、図３に示すようにして用紙１１が装填することによって用紙１１にプリントを行う。
【００３２】
図４を用いて、本発明における第１実施例のサーマルプリンタにおける温度制御装置の構成について説明する。用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の放熱部材３ａとの間には、熱伝導率が高く弾力性がある材質で形成された第１熱伝導部材９ａが固着され、用紙搬送モータ５が発生する熱をサーマルヘッドユニット３に伝達するように構成されている。本実施例では、サーマルヘッドユニット３は放熱部材３ａとサーマルヘッド３ｂにより構成されていて、第１熱伝導部材９ａは用紙搬送モータ５とサーマルヘッド３ｂとの間に固着してるが、用紙搬送モータ５と放熱部材３ａとの間に固着してもよい。サーマルヘッドユニット３は、各種厚みの用紙１１をサーマルヘッド３ｂに圧接させるために弾性部材により紙送りローラ７に対して押しつけられており、用紙１１の厚みによって前後方向に移動するので、用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３との間隔が変動する。従って、第１熱伝導部材９ａはこの間隔の変化に追随する必要から弾力性が要求されている。
【００３３】
また、サーマルヘッドユニット３を構成しているサーマルヘッド３ｂには、サーマルヘッド３ｂが発生する熱と、用紙搬送モータ５が発生する熱とによって、上昇するサーマルヘッド３ｂの温度を検知して図示せぬ制御回路に伝達するための温度検知手段８が取り付けられている。熱伝導係数が高く弾力性がある材質で形成された第１熱伝導部材９ａの一例として低硬度高熱伝導性シリコーンゴムを採用している。低硬度高熱伝導性シリコーンゴムは、熱伝導率が高く難燃性であり、柔らかく粘着性があり密着性がよいので熱伝導部材として適している。因みに、本実施例で採用している低硬度高熱伝導性シリコーンゴムは、熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ．ｋであり、硬さが３０アスカーＣである。本実施例における温度検知手段８は、熱伝対による接触方式の温度検知素子であり、シリコン接着剤によりサーマルヘッドユニット３を構成しているサーマルヘッド３ｂに取り付けられているが、サーマルヘッドユニット３を構成している放熱部材に取り付けてもよく、用紙搬送モータ５に取り付けてもよい。なお、温度検知手段の取り付け方法は前記接着に限られるものではなく、ねじ等の締結部材を用いて固定する方式でもよい。また、温度検知手段も前記前記接触タイプのサーミスタ熱伝対に限らず、非接触式のサーモパイルでもよい。
【００３４】
図５を用いて、第１の制御方法による検知温度と、サーマルヘッド３ｂの駆動および用紙搬送モータの駆動速度との関係について説明する。温度検知手段８が検知する温度が、サーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５のいずれかが、許容温度を超えることがないように予め設定した第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動を停止させると共に、回転速度ｖ１で回転している用紙搬送モータ５を停止させる。サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５が停止した状態で放熱により温度が低下して第２設定温度ｔ２になると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の駆動を開始する。因みに、本実施例の第１の制御方法で採用しているサーマルヘッド３ｂの温度許容値は６５°Ｃであり、用紙搬送モータ５の温度許容値は１１５°Ｃとしており、これに対してｔ１を６５°Ｃ、ｔ２を６０°Ｃに設定している。
【００３５】
図６を用いて、第１の制御方法による駆動時間と検知温度との関係について説明する。上述したように温度検知手段８が検知する温度が、設定した第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を停止させる。サーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動停止により温度検知手段８が検知する温度が低下して第２設定温度ｔ２になると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を開始する。サーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動の開始に伴って温度検知手段８が検知する温度が上昇して第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路がサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を停止させる。それに伴いサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５は放熱により温度が低下する。このように１個の温度検知手段８で検知したサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の温度検知データに基づいてサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の動作を制御することにより、部品点数が少なく簡単な構成で、温度検知手段８が検知する温度が設定した第１設定温度ｔ１を越えることがなく、サーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５の温度が許容温度を超えることがないので、廉価にしてサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の焼損を防止するサーマルプリンタを得ることができる。
【００３６】
図７を用いて、第２の制御方法による検知温度と、サーマルヘッド３ｂの駆動および用紙搬送モータの駆動速度との関係について説明する。温度検知手段８が検知する温度が、サーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５のいずれかが、許容温度に達する迄の時間を延長させるように予め設定した第３設定温度ｔ３に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に、回転速度ｖ１で回転している用紙搬送モータ５の回転速度を遅くして回転速度ｖ２で回転させる。
【００３７】
サーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に用紙搬送モータ５の回転速度を遅くすることにより、サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の温度上昇は緩やかになるが、温度検知手段８が検知する温度がサーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５のいずれかが許容温度を超えることがないように予め設定した第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動を停止させると共に、回転速度ｖ１で回転している用紙搬送モータ５を停止させる。サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５が停止した状態で放熱により温度が低下して第２設定温度ｔ２になると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の駆動を開始する。因みに、本実施例の第２の制御方法で採用しているｔ１を６５°Ｃ、ｔ２を６０°Ｃ、ｔ３を６２．５°Ｃに設定している。
【００３８】
図８を用いて、第２の制御方法による駆動時間と検知温度との関係について説明する。上述したように温度検知手段８が検知する温度が設定した第３設定温度ｔ３に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に用紙搬送モータ５の回転速度を遅くする。サーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に用紙搬送モータ５の回転速度を遅くすることにより、サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の温度上昇は緩やかになるが、温度検知手段８が検知する温度がサーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５のいずれかが許容温度を超えることがないように予め設定した第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動を停止させると共に、回転速度ｖ１で回転している用紙搬送モータ５を停止させる。
【００３９】
上述したように温度検知手段８が検知する温度が設定した第１設定温度ｔ１に達してサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を停止させると、サーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動停止により温度検知手段８が検知する温度が低下して第２設定温度ｔ２になると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を開始する。サーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動の開始に伴って温度検知手段８が検知する温度が上昇して第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路がサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を停止させる。それに伴いサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５は放熱により温度が低下する。
【００４０】
このように、温度検知手段８が検知する温度が設定した第３設定温度ｔ３に達すると、サーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に用紙搬送モータ５の回転速度を遅くするので、サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の温度上昇は緩やかになり許容温度に達するまでの時間が長くなる。従って、プリント処理速度は落ちるが停止することが少なくなるので、オペレータが故障したのかという心配をすることが少なくなり動作しなくなって不便になることもない。また、温度検知手段８が検知する温度が設定した第１設定温度ｔ１を越えることがないので、サーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５の温度が許容温度を超えることがなく焼損を防止している。
【００４１】
図９を用いて、本発明における第２実施例のサーマルプリンタにおける温度制御装置の構成について説明する。用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の放熱部材３ａとの間には、熱伝導係数が高く弾力性がある板材を曲げ加工して成形された第２熱伝導部材９ｂが固着され、用紙搬送モータ５が発生する熱をサーマルヘッドユニット３に伝達するように構成されている。第２熱伝導部材９ｂも上述した第１熱伝導部材９ａと同様の理由で弾力性が要求されている。因みに、本実施例で採用している第２熱伝導部材９ｂは熱伝導係数が高い板材を曲げ加工した板材であり、アルミニウム合金あるいは銅合金が好ましい。
【００４２】
また、サーマルヘッドユニット３には、サーマルヘッド３ｂが発生する熱と、用紙搬送モータ５が発生する熱とによって、上昇するサーマルヘッドユニット３の温度を検知して図示せぬ制御回路に伝達するための温度検知手段８が取り付けられている。
【００４３】
上述したように本発明においては、用紙に印字を行うサーマルヘッドと用紙を搬送する用紙搬送モータと前記サーマルヘッドとを備えるサーマルプリンタにおいて、１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいてサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御するので、部品点数が少なく組み立て工数も減少するので製造コストを廉価に押さえることができる。また、サーマルヘッド３ｂだけでなく用紙搬送モータ５の発熱も放熱部材３ａによって放熱するので、用紙搬送モータ５の温度上昇を低く抑えることができ、放熱部材３ａに接続されていない構成と比較して高温の環境における連続動作時間を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る第１実施例のサーマルプリンタを斜め上方から見た状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すサーマルプリンタの枠体１から歯車カバー４を外した状態を示す説明図である。
【図３】図１に示すサーマルプリンタに用紙１１を装填した状態を示す説明図である。
【図４】図１に示すサーマルプリンタに組み込まれている用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の状態を示す説明図である。
【図５】第１の制御方法による検知温度と用紙搬送モータの回転速度との関係を示すグラフである。
【図６】第１の制御方法によるサーマルプリンタの動作経過時間と検知温度との関係を示すグラフである。
【図７】第２の制御方法による検知温度と用紙搬送モータの回転速度との関係を示すグラフである。
【図８】第２の制御方法によるサーマルプリンタの動作経過時間と検知温度との関係を示すグラフである。
【図９】第２実施例におけるサーマルプリンタに組み込まれている用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の状態を示す説明図である。
【図１０】第１従来例の全体構成を示すブロック図である。
【図１１】第２従来例のラベルプリンタのシステム構成を示すブロック図である。
【図１２】第３従来例のラインサーマルプリンタのブロック図である。
【図１３】第４従来例の一部回路図である。
【図１４】第５従来例のサーマルプリンタにおける用紙搬送モータとサーマルヘッドユニットの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１、１０１ 枠体
２、１０２ 紙送りローラホルダ
３、１０３ サーマルヘッドユニット
３ａ、１０３ａ 放熱部材
３ｂ、１０３ｂ サーマルヘッド
４ 歯車カバー
５、１０５ 用紙搬送モータ
６ 歯車列
７ 紙送りローラ
８ 温度検知手段
９ａ 第１熱伝導部材
９ｂ 第２熱伝導部材
１１０ ヘッド温度検知手段
１１１ モータ温度検知手段
１２ 用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明はサーマルプリンタ及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のサーマルプリンタ及びその制御方法としては、サーマルヘッドユニットと用紙搬送モータが発熱体であるので、これらの発熱体が加熱して焼損することを防止するために、サーマルヘッドユニットと用紙搬送モータのそれぞれに温度検知手段を取り付け、これらの温度検知手段からの出力を制御回路によって監視して、サーマルヘッドユニットと用紙搬送モータの各温度がそれぞれの許容値を越えないように通電を禁止するように構成されていた。
【０００３】
以下、従来例につき図面を参照して説明する。
図１０は、特許文献１に開示されている第１従来例の全体構成を示すブロック図である。図１１は、特許文献２に開示されている第２従来例のラベルプリンタのシステム構成を示すブロック図である。図１２は、特許文献３に開示されている第３従来例のラインサーマルプリンタのブロック図である。図１３は、特許文献４に開示されている第４従来例の一部回路図である。図１４は、我々の知見による第５従来例のサーマルプリンタにおける用紙搬送モータとサーマルヘッドユニットの状態を示す説明図である。
【０００４】
まず、図１０を用いて特許文献１に開示されている第１従来例について説明する。
サーマルヘッドの温度が変動すると、そのことを表す情報が温度制御回路でデジタル信号に変換され、さらに環境温度情報と加算処理されて、モータ制御回路内部の発振回路へ送られる。そして、この発振回路から送られる信号は、モータの回転の基準信号であり、この基準信号に連動してモータの回転速度が変わる。すなわち、サーマルヘッドの温度が変化するにつれて、モータの速度が変更される。さらに、装置内部の環境温度が変化すると、上記のサーマルヘッドの温度変化と同様にモータの回転速度も変更される。さらに、システムコントローラからの情報も温度検知回路内部で加算されるため、システムコントローラから、必要なモータの速度変化を温度変化分に加えて行うことができるとしている。
【０００５】
次に、図１１を用いて特許文献２に開示されている第２従来例について説明する。
印字ヘッドに供給する電源を制御する電源部の温度を温度センサで掲出する。そして、この温度センサで検知された温度に対応したインターバル時間を記憶手段より読み出して、そのインターバル時間でラベルを発行させるようにしている。このようにして、電源部の温度が上昇した場合には、ラベル発行のインターバル時間を長くし、電源部の熱的破壊を未然に防止しているとしている。
【０００６】
次に、図１２を用いて特許文献３に開示されている第３従来例について説明する。
連続印字により用紙フィードモータの温度が上昇した場合、モータのフィードトルクが減少することによって脱調速度領域が広がる。この脱調速度領域の広がりは、フィードモータの温度の最高値で最高となる。フィードモータの温度上昇に応じた脱調速度領域の制御がされない場合には、フィードモータの温度の最高値での脱調速度領域に設定されるため、フィードモータの温度が低い場合には、脱調速度領域が必要以上に広く設定され、モータ速度は減速は減速補正されるため印字速度が低下する。これに対してフィードモータの温度に応じて脱調速度領域を切り換えることによって、必要以上に減速補正するのを防止し、印字速度が低下するのを抑制することができるとしている。
【０００７】
次に、図１３を用いて特許文献４に開示されている第４従来例について説明する。
サーマルヘッドの温度が上昇するような場合には、ＣＰＵにエラーが発生して正常に機能しない場合がある、このような場合にはサーマルヘッドの温度はさらに上昇して電圧Ｖはさらに低下する。そしてついには電圧Ｖが参照電圧を下回ると、ＯＰアンプＣＭＰの出力はＬレベル（ＬＨＥＲＲ＝Ｌ）となる。これがヘッドエラー信号である。この結果２入力ＡＮＤゲートＧの出力はＬレベルとなり、ＴＲ１、ＴＲ２がオフして、ヘッド駆動電源Ｖｐからサーマルヘッド４へのヘッド駆動電流の供給は遮断される。こうしてＣＰＵの機能が失われていても 、サーマルヘッドの加熱状態を安全な状態に復帰させることができるとしている。
【０００８】
次に、図１４を用いて我々の知見による第５従来例について説明する。
図示せぬ制御回路に印字指令が来ると、図示せぬ制御回路からの制御により用紙搬送モータ１０５を駆動し、図示せぬ用紙を搬送すると共に、図示せぬ制御回路からの制御によりサーマルヘッド１０３ｂを駆動して図示せぬ用紙にプリントを行う。サーマルヘッド１０３ｂと放熱部材１０３ａとによりサーマルヘッドユニット１０３を構成している。サーマルヘッド１０３ｂからの発熱は、放熱部材１０３ａからある程度外気に放散されるが、このようなプリント動作を続けていると、用紙搬送モータ１０５およびサーマルヘッド１０３ｂは逐次温度が上昇し、環境が高温である場合には、ある時点で許容温度を越えて焼損してしまうことがある。一方、用紙搬送モータ１０５からの発熱は、サーマルヘッドユニット１０３の放熱部材１０３ａような熱放散部材が取り付けられていないので、温度上昇はサーマルヘッド１０３ｂに比べて厳しい状態にある。
【０００９】
上述した第１従来例のように、サーマルヘッドの温度と環境温度情報とによりモータの回転速度をコントロールしてサーマルヘッドの更なる温度上昇を抑えたり、第２従来例のように、サーマルヘッドに供給する電源部の温度が上昇した場合にはラベル発行のインターバル時間を長くして電源部の熱的破壊を防止したり、第３従来例のように、用紙搬送モータの温度に応じて脱調速度領域を切り換えることによって、必要以上に減速補正するのを防止し、プリント速度が低下するのを抑制したり、第４従来例のように、サーマルヘッドの温度が許容値を越えて上昇しそうなときにＣＰＵにエラーが発生した場合にＴＲ１、ＴＲ２がサーマルヘッド４へのヘッド駆動電流の供給を遮断したりと、サーマルヘッド、電源部、あるいは用紙搬送モータの温度を検知して、それぞれの温度が許容値を超えないように制御していた。
【００１０】
また、上述した第５従来例のように、用紙搬送モータ１０５およびサーマルヘッド１０３の焼損を防止するために、用紙搬送モータ１０５およびサーマルヘッド１０３が許容温度を越えることがないように用紙搬送モータ１０５にはモータ温度検知手段１１１、サーマルヘッド１０３にはヘッド温度検知手段１１０を取り付け、用紙搬送モータ１０５の温度が許容温度を越えそうなときにはモータ温度検知手段１１１から制御回路に対して出力を出し、この出力をうけた制御回路は用紙搬送モータ１０５への通電を禁止するように構成され、サーマルヘッド１０３の温度が許容温度を越えそうなときにはヘッド温度検知手段１１０から制御回路に対して出力を出し、この出力をうけた制御回路はサーマルヘッド１０３への通電を禁止するように構成されていた。
【特許文献１】特開平５−４３７１
【特許文献２】特開平８−１９８５
【特許文献３】特開平１１−１７９９９１
【特許文献４】特開２００１−１９１５７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、従来のサーマルヘッド、電源部、あるいは用紙搬送モータ等の発熱体の加熱焼損を防止するための温度制御装置としては、それぞれの発熱体に温度検知手段を取り付け、これらの温度検知手段からの出力を制御回路によって監視して、各温度が許容値を越えないように通電を禁止するように構成されていた。従って、それぞれの発熱体に温度検知手段を取り付けているので高価になっていた。
【００１２】
本発明の目的は、温度検知するための構成を簡単にして、サーマルヘッドおよび用紙搬送モータの発熱を押さえることのできるサーマルプリンタを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明においては、用紙に印字を行うサーマルヘッドと用紙を搬送する用紙搬送モータとを備えるサーマルプリンタにおいて、一つの温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいてサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするものである。
【００１４】
また、用紙にプリントするためのサーマルヘッドと該サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータのと間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段を有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、用紙にプリントするためのサーマルヘッドと該サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータとの間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、サーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの動作を制御するための制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部がサーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの動作を制御するように構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの加熱焼損を防止するために許容温度以下に抑えるための第１設定温度と、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの駆動を再開させるための第２設定温度を設定したことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記第１設定温度と前記第２設定温度の間に第３設定温度を設定し、前記温度検知データが上昇して前記第３設定温度に到達したと判断したときに前記用紙搬送モータの回転速度をそれまでの回転速度より遅くするように制御することを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記サーマルヘッドユニットが前記サーマルヘッドと放熱部材を含むことを特徴とするものである。
【００１９】
また、前記温度検知手段がサーマルヘッドユニットに配設されていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、前記熱伝導部材は前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの間の距離の変化に応じて変形することにより常時熱伝導可能に接触していることを特徴とするものである。
【００２１】
また、前記熱伝導部材の材質がシリコーンゴムであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、前記熱伝導部材がアルミニウム合金の板材であることを特徴とするものである。
【００２３】
また、前記熱伝導部材が銅合金の板材であることを特徴とするものである。
【００２４】
また、用紙にプリントするためのサーマルヘッドと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの動作を制御するための制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知した前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部が前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするものである。
【００２５】
また、前記サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、前記用紙搬送モータと、該用紙搬送モータと前記サーマルヘッドユニットとの間に配設した熱伝導部材と、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と備え、前記１個の温度検知手段で検知した前記温度検知データに基づいて前記サーマルヘッドユニット及び前記用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするものである。
【００２６】
また、前記制御部は、前記温度検知データが第１設定温度に到達したと判断したときに、前記サーマルヘッドユニットおよび前記用紙搬送モータの駆動を停止してプリント動作を停止させ、前記温度検知データが前記第１設定温度よりも低い第２設定温度に到達したと判断したときに前記サーマルヘッドユニットおよび前記用紙搬送モータを駆動してプリント動作を再開させるように制御することを特徴とするものである。
【００２７】
また、前記第１設定温度と前記第２設定温度の間に第３設定温度を設定し、前記温度検知データが上昇して前記第３設定温度に到達したと判断したときに前記用紙搬送モータの回転速度をそれまでの回転速度より遅くするように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、１個の温度検知手段でサーマルヘッドおよび用紙搬送モータの温度上昇による焼損を防止することができるので、製造コストを廉価に抑えてサーマルヘッドおよび用紙搬送モータの温度上昇による焼損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
用紙に印字を行うサーマルヘッドと、用紙を搬送するプリント用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータとの間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、前記サーマルヘッド及び前記用紙搬送モータの動作を制御する制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御する制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部がサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御するサーマルプリンタ。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る第１実施例のサーマルプリンタを斜め上方から見た状態を示す斜視図である。図２は、図１に示すサーマルプリンタの枠体１から歯車カバー４を外した状態を示す説明図である。図３は、図１に示すサーマルプリンタに用紙１１を装填した状態を示す説明図である。図４は、図１に示すサーマルプリンタに組み込まれている用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の状態を示す説明図である。図５は、検知温度と用紙搬送モータの駆動速度との関係を示すグラフである。図６は、駆動時間と検知温度との関係を示すグラフである。図７は、第２実施例におけるサーマルプリンタに組み込まれている用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の状態を示す説明図である。
【００３１】
図１、図２、図３、および図４を用いて、本発明の第１実施例のサーマルプリンタの概略の構成について説明する。図１に示すように枠体１には、紙送りローラ７を支持するための紙送りローラホルダ２が、枠体１に着脱自在に取り付けられており、紙送りローラ７に対向して配設されるサーマルヘッド３ｂと、サーマルヘッド３ｂが発生する熱を大気中に放散するための放熱部材３ａによって構成されているサーマルヘッドユニット３が取り付けられている。また、図２に示すように枠体１には、用紙搬送モータ５の回転駆動力を紙送りローラ７に伝達するための歯車列６が組み付けられ、歯車列６は歯車カバー４によって覆われている。上述したサーマルプリンタには、図３に示すようにして用紙１１が装填することによって用紙１１にプリントを行う。
【００３２】
図４を用いて、本発明における第１実施例のサーマルプリンタにおける温度制御装置の構成について説明する。用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の放熱部材３ａとの間には、熱伝導率が高く弾力性がある材質で形成された第１熱伝導部材９ａが固着され、用紙搬送モータ５が発生する熱をサーマルヘッドユニット３に伝達するように構成されている。本実施例では、サーマルヘッドユニット３は放熱部材３ａとサーマルヘッド３ｂにより構成されていて、第１熱伝導部材９ａは用紙搬送モータ５とサーマルヘッド３ｂとの間に固着してるが、用紙搬送モータ５と放熱部材３ａとの間に固着してもよい。サーマルヘッドユニット３は、各種厚みの用紙１１をサーマルヘッド３ｂに圧接させるために弾性部材により紙送りローラ７に対して押しつけられており、用紙１１の厚みによって前後方向に移動するので、用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３との間隔が変動する。従って、第１熱伝導部材９ａはこの間隔の変化に追随する必要から弾力性が要求されている。
【００３３】
また、サーマルヘッドユニット３を構成しているサーマルヘッド３ｂには、サーマルヘッド３ｂが発生する熱と、用紙搬送モータ５が発生する熱とによって、上昇するサーマルヘッド３ｂの温度を検知して図示せぬ制御回路に伝達するための温度検知手段８が取り付けられている。熱伝導係数が高く弾力性がある材質で形成された第１熱伝導部材９ａの一例として低硬度高熱伝導性シリコーンゴムを採用している。低硬度高熱伝導性シリコーンゴムは、熱伝導率が高く難燃性であり、柔らかく粘着性があり密着性がよいので熱伝導部材として適している。因みに、本実施例で採用している低硬度高熱伝導性シリコーンゴムは、熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ．ｋであり、硬さが３０アスカーＣである。本実施例における温度検知手段８は、熱伝対による接触方式の温度検知素子であり、シリコン接着剤によりサーマルヘッドユニット３を構成しているサーマルヘッド３ｂに取り付けられているが、サーマルヘッドユニット３を構成している放熱部材に取り付けてもよく、用紙搬送モータ５に取り付けてもよい。なお、温度検知手段の取り付け方法は前記接着に限られるものではなく、ねじ等の締結部材を用いて固定する方式でもよい。また、温度検知手段も前記前記接触タイプのサーミスタ熱伝対に限らず、非接触式のサーモパイルでもよい。
【００３４】
図５を用いて、第１の制御方法による検知温度と、サーマルヘッド３ｂの駆動および用紙搬送モータの駆動速度との関係について説明する。温度検知手段８が検知する温度が、サーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５のいずれかが、許容温度を超えることがないように予め設定した第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動を停止させると共に、回転速度ｖ１で回転している用紙搬送モータ５を停止させる。サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５が停止した状態で放熱により温度が低下して第２設定温度ｔ２になると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の駆動を開始する。因みに、本実施例の第１の制御方法で採用しているサーマルヘッド３ｂの温度許容値は６５°Ｃであり、用紙搬送モータ５の温度許容値は１１５°Ｃとしており、これに対してｔ１を６５°Ｃ、ｔ２を６０°Ｃに設定している。
【００３５】
図６を用いて、第１の制御方法による駆動時間と検知温度との関係について説明する。上述したように温度検知手段８が検知する温度が、設定した第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を停止させる。サーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動停止により温度検知手段８が検知する温度が低下して第２設定温度ｔ２になると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を開始する。サーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動の開始に伴って温度検知手段８が検知する温度が上昇して第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路がサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を停止させる。それに伴いサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５は放熱により温度が低下する。このように１個の温度検知手段８で検知したサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の温度検知データに基づいてサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の動作を制御することにより、部品点数が少なく簡単な構成で、温度検知手段８が検知する温度が設定した第１設定温度ｔ１を越えることがなく、サーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５の温度が許容温度を超えることがないので、廉価にしてサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の焼損を防止するサーマルプリンタを得ることができる。
【００３６】
図７を用いて、第２の制御方法による検知温度と、サーマルヘッド３ｂの駆動および用紙搬送モータの駆動速度との関係について説明する。温度検知手段８が検知する温度が、サーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５のいずれかが、許容温度に達する迄の時間を延長させるように予め設定した第３設定温度ｔ３に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に、回転速度ｖ１で回転している用紙搬送モータ５の回転速度を遅くして回転速度ｖ２で回転させる。
【００３７】
サーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に用紙搬送モータ５の回転速度を遅くすることにより、サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の温度上昇は緩やかになるが、温度検知手段８が検知する温度がサーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５のいずれかが許容温度を超えることがないように予め設定した第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動を停止させると共に、回転速度ｖ１で回転している用紙搬送モータ５を停止させる。サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５が停止した状態で放熱により温度が低下して第２設定温度ｔ２になると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の駆動を開始する。因みに、本実施例の第２の制御方法で採用しているｔ１を６５°Ｃ、ｔ２を６０°Ｃ、ｔ３を６２．５°Ｃに設定している。
【００３８】
図８を用いて、第２の制御方法による駆動時間と検知温度との関係について説明する。上述したように温度検知手段８が検知する温度が設定した第３設定温度ｔ３に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に用紙搬送モータ５の回転速度を遅くする。サーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に用紙搬送モータ５の回転速度を遅くすることにより、サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の温度上昇は緩やかになるが、温度検知手段８が検知する温度がサーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５のいずれかが許容温度を超えることがないように予め設定した第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂの駆動を停止させると共に、回転速度ｖ１で回転している用紙搬送モータ５を停止させる。
【００３９】
上述したように温度検知手段８が検知する温度が設定した第１設定温度ｔ１に達してサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を停止させると、サーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動停止により温度検知手段８が検知する温度が低下して第２設定温度ｔ２になると、図示せぬ制御回路はサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を開始する。サーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動の開始に伴って温度検知手段８が検知する温度が上昇して第１設定温度ｔ１に達すると、図示せぬ制御回路がサーマルヘッド３ｂと用紙搬送モータ５の駆動を停止させる。それに伴いサーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５は放熱により温度が低下する。
【００４０】
このように、温度検知手段８が検知する温度が設定した第３設定温度ｔ３に達すると、サーマルヘッド３ｂの駆動をピッチを遅くすると共に用紙搬送モータ５の回転速度を遅くするので、サーマルヘッド３ｂおよび用紙搬送モータ５の温度上昇は緩やかになり許容温度に達するまでの時間が長くなる。従って、プリント処理速度は落ちるが停止することが少なくなるので、オペレータが故障したのかという心配をすることが少なくなり動作しなくなって不便になることもない。また、温度検知手段８が検知する温度が設定した第１設定温度ｔ１を越えることがないので、サーマルヘッド３ｂあるいは用紙搬送モータ５の温度が許容温度を超えることがなく焼損を防止している。
【００４１】
図９を用いて、本発明における第２実施例のサーマルプリンタにおける温度制御装置の構成について説明する。用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の放熱部材３ａとの間には、熱伝導係数が高く弾力性がある板材を曲げ加工して成形された第２熱伝導部材９ｂが固着され、用紙搬送モータ５が発生する熱をサーマルヘッドユニット３に伝達するように構成されている。第２熱伝導部材９ｂも上述した第１熱伝導部材９ａと同様の理由で弾力性が要求されている。因みに、本実施例で採用している第２熱伝導部材９ｂは熱伝導係数が高い板材を曲げ加工した板材であり、アルミニウム合金あるいは銅合金が好ましい。
【００４２】
また、サーマルヘッドユニット３には、サーマルヘッド３ｂが発生する熱と、用紙搬送モータ５が発生する熱とによって、上昇するサーマルヘッドユニット３の温度を検知して図示せぬ制御回路に伝達するための温度検知手段８が取り付けられている。
【００４３】
上述したように本発明においては、用紙に印字を行うサーマルヘッドと用紙を搬送する用紙搬送モータと前記サーマルヘッドとを備えるサーマルプリンタにおいて、１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいてサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御するので、部品点数が少なく組み立て工数も減少するので製造コストを廉価に押さえることができる。また、サーマルヘッド３ｂだけでなく用紙搬送モータ５の発熱も放熱部材３ａによって放熱するので、用紙搬送モータ５の温度上昇を低く抑えることができ、放熱部材３ａに接続されていない構成と比較して高温の環境における連続動作時間を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る第１実施例のサーマルプリンタを斜め上方から見た状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すサーマルプリンタの枠体１から歯車カバー４を外した状態を示す説明図である。
【図３】図１に示すサーマルプリンタに用紙１１を装填した状態を示す説明図である。
【図４】図１に示すサーマルプリンタに組み込まれている用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の状態を示す説明図である。
【図５】第１の制御方法による検知温度と用紙搬送モータの回転速度との関係を示すグラフである。
【図６】第１の制御方法によるサーマルプリンタの動作経過時間と検知温度との関係を示すグラフである。
【図７】第２の制御方法による検知温度と用紙搬送モータの回転速度との関係を示すグラフである。
【図８】第２の制御方法によるサーマルプリンタの動作経過時間と検知温度との関係を示すグラフである。
【図９】第２実施例におけるサーマルプリンタに組み込まれている用紙搬送モータ５とサーマルヘッドユニット３の状態を示す説明図である。
【図１０】第１従来例の全体構成を示すブロック図である。
【図１１】第２従来例のラベルプリンタのシステム構成を示すブロック図である。
【図１２】第３従来例のラインサーマルプリンタのブロック図である。
【図１３】第４従来例の一部回路図である。
【図１４】第５従来例のサーマルプリンタにおける用紙搬送モータとサーマルヘッドユニットの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１、１０１ 枠体
２、１０２ 紙送りローラホルダ
３、１０３ サーマルヘッドユニット
３ａ、１０３ａ 放熱部材
３ｂ、１０３ｂ サーマルヘッド
４ 歯車カバー
５、１０５ 用紙搬送モータ
６ 歯車列
７ 紙送りローラ
８ 温度検知手段
９ａ 第１熱伝導部材
９ｂ 第２熱伝導部材
１１０ ヘッド温度検知手段
１１１ モータ温度検知手段
１２ 用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に印字を行うサーマルヘッドと用紙を搬送する用紙搬送モータとを備えるサーマルプリンタにおいて、一つの温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいてサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
用紙にプリントするためのサーマルヘッドと該サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータのと間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段を有することを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項３】
用紙にプリントするためのサーマルヘッドと該サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータとの間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、サーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの動作を制御するための制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部がサーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの動作を制御するように構成したことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項４】
前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの加熱焼損を防止するために許容温度以下に抑えるための第１設定温度と、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの駆動を再開させるための第２設定温度を設定したことを特徴とする請求項３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項５】
前記第１設定温度と前記第２設定温度の間に第３設定温度を設定し、前記温度検知データが上昇して前記第３設定温度に到達したと判断したときに前記用紙搬送モータの回転速度をそれまでの回転速度より遅くするように構成したことを特徴とする請求項３乃至請求項４に記載のサーマルプリンタ。
【請求項６】
前記サーマルヘッドユニットが前記サーマルヘッドと放熱部材を含むことを特徴とする請求項２乃至３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項７】
前記温度検知手段がサーマルヘッドユニットに配設されていることを特徴とする請求項２乃至３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項８】
前記熱伝導部材は前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの間の距離の変化に応じて変形することにより常時熱伝導可能に接触していることを特徴とする請求項２乃至３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項９】
前記熱伝導部材の材質がシリコーンゴムであることを特徴とする請求項８に記載のプリンタ。
【請求項１０】
前記熱伝導部材がアルミニウム合金の板材であることを特徴とする請求項８に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１１】
前記熱伝導部材が銅合金の板材であることを特徴とする請求項８に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１２】
用紙にプリントするためのサーマルヘッドと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの動作を制御するための制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知した前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部が前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするサーマルプリンタの制御方法。
【請求項１３】
前記サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、前記用紙搬送モータと、該用紙搬送モータと前記サーマルヘッドユニットとの間に配設した熱伝導部材と、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と備え、前記１個の温度検知手段で検知した前記温度検知データに基づいて前記サーマルヘッドユニット及び前記用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とする請求項１２に記載のサーマルプリンタの制御方法。
【請求項１４】
前記制御部は、前記温度検知データが第１設定温度に到達したと判断したときに、前記サーマルヘッドユニットおよび前記用紙搬送モータの駆動を停止してプリント動作を停止させ、前記温度検知データが前記第１設定温度よりも低い第２設定温度に到達したと判断したときに前記サーマルヘッドユニットおよび前記用紙搬送モータを駆動してプリント動作を再開させるように制御することを特徴とする請求項１２乃至１３に記載のサーマルプリンタの制御方法。
【請求項１５】
前記第１設定温度と前記第２設定温度の間に第３設定温度を設定し、前記温度検知データが上昇して前記第３設定温度に到達したと判断したときに前記用紙搬送モータの回転速度をそれまでの回転速度より遅くするように制御することを特徴とする請求項１２乃至１３に記載のサーマルプリンタの制御方法。
【請求項１】
用紙に印字を行うサーマルヘッドと用紙を搬送する用紙搬送モータとを備えるサーマルプリンタにおいて、一つの温度検知手段で検知したサーマルヘッド及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいてサーマルヘッド及び用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
用紙にプリントするためのサーマルヘッドと該サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータのと間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段を有することを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項３】
用紙にプリントするためのサーマルヘッドと該サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータとの間に配設される熱伝導部材と、前記サーマルヘッドユニットと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、サーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの動作を制御するための制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知したサーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部がサーマルヘッドユニット及び用紙搬送モータの動作を制御するように構成したことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項４】
前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの加熱焼損を防止するために許容温度以下に抑えるための第１設定温度と、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの駆動を再開させるための第２設定温度を設定したことを特徴とする請求項３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項５】
前記第１設定温度と前記第２設定温度の間に第３設定温度を設定し、前記温度検知データが上昇して前記第３設定温度に到達したと判断したときに前記用紙搬送モータの回転速度をそれまでの回転速度より遅くするように構成したことを特徴とする請求項３乃至請求項４に記載のサーマルプリンタ。
【請求項６】
前記サーマルヘッドユニットが前記サーマルヘッドと放熱部材を含むことを特徴とする請求項２乃至３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項７】
前記温度検知手段がサーマルヘッドユニットに配設されていることを特徴とする請求項２乃至３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項８】
前記熱伝導部材は前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの間の距離の変化に応じて変形することにより常時熱伝導可能に接触していることを特徴とする請求項２乃至３に記載のサーマルプリンタ。
【請求項９】
前記熱伝導部材の材質がシリコーンゴムであることを特徴とする請求項８に記載のプリンタ。
【請求項１０】
前記熱伝導部材がアルミニウム合金の板材であることを特徴とする請求項８に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１１】
前記熱伝導部材が銅合金の板材であることを特徴とする請求項８に記載のサーマルプリンタ。
【請求項１２】
用紙にプリントするためのサーマルヘッドと、用紙を搬送するための用紙搬送モータと、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と、前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの動作を制御するための制御部を備え、前記１個の温度検知手段で検知した前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの温度検知データに基づいて前記制御部が前記サーマルヘッドおよび前記用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とするサーマルプリンタの制御方法。
【請求項１３】
前記サーマルヘッドを含むサーマルヘッドユニットと、前記用紙搬送モータと、該用紙搬送モータと前記サーマルヘッドユニットとの間に配設した熱伝導部材と、前記サーマルヘッドと前記用紙搬送モータの温度を検知するための１個の温度検知手段と備え、前記１個の温度検知手段で検知した前記温度検知データに基づいて前記サーマルヘッドユニット及び前記用紙搬送モータの動作を制御することを特徴とする請求項１２に記載のサーマルプリンタの制御方法。
【請求項１４】
前記制御部は、前記温度検知データが第１設定温度に到達したと判断したときに、前記サーマルヘッドユニットおよび前記用紙搬送モータの駆動を停止してプリント動作を停止させ、前記温度検知データが前記第１設定温度よりも低い第２設定温度に到達したと判断したときに前記サーマルヘッドユニットおよび前記用紙搬送モータを駆動してプリント動作を再開させるように制御することを特徴とする請求項１２乃至１３に記載のサーマルプリンタの制御方法。
【請求項１５】
前記第１設定温度と前記第２設定温度の間に第３設定温度を設定し、前記温度検知データが上昇して前記第３設定温度に到達したと判断したときに前記用紙搬送モータの回転速度をそれまでの回転速度より遅くするように制御することを特徴とする請求項１２乃至１３に記載のサーマルプリンタの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−３０４２８（Ｐ２００７−３０４２８Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１９７１２（Ｐ２００５−２１９７１２）
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【出願人】（０００００１９６０）シチズン時計株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【出願人】（０００００１９６０）シチズン時計株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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