画像形成装置及び画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法
【課題】サーマルヘッドに蓄積された熱を効率的に放熱する。
【解決手段】用紙を所定の速度で搬送する印字媒体搬送部３１と、サーマルヘッド２０の温度を検出する温度検出サーミスタ１８と、温度検出サーミスタからの検出温度を所定の温度と比較する温度判定部と、印字データを印字しない余白領域にサーマルヘッド２０が位置付けられていることを判定する余白判定部を有し、温度判定部によりサーマルヘッドの高温状態を判定したとき、余白領域では用紙を低速で搬送するよう印字媒体搬送部３１を制御する。
【解決手段】用紙を所定の速度で搬送する印字媒体搬送部３１と、サーマルヘッド２０の温度を検出する温度検出サーミスタ１８と、温度検出サーミスタからの検出温度を所定の温度と比較する温度判定部と、印字データを印字しない余白領域にサーマルヘッド２０が位置付けられていることを判定する余白判定部を有し、温度判定部によりサーマルヘッドの高温状態を判定したとき、余白領域では用紙を低速で搬送するよう印字媒体搬送部３１を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサーマルヘッドを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーマルプリンタは印字媒体の搬送方向に直角に配置されたサーマルヘッドを有する。このサーマルヘッドは複数の発熱抵抗素子がライン状に配置され、当該発熱抵抗素子に選択的に電流を流して発熱させる。これによって、熱転写用のインクリボンを選択的に溶かして印字媒体に転写させることにより、又は印字媒体としての感熱紙を発色させることによって画像形成を行う。
【０００３】
しかしながら連続して印刷動作を行う場合、発熱抵抗素子で発生した熱がサーマルヘッドに蓄熱され、当該サーマルヘッドの温度が上昇する。この蓄積された温度がサーマルヘッドの保証温度を超えると、印字品質の劣化又はヘッドの寿命低下を招くことがある。
【０００４】
そのため、サーマルヘッドにサーミスタを載置することによりサーマルヘッドの温度を検出することが行われている。印刷動作中の検出温度が所定の温度を超えた場合、一旦印字動作を停止し発熱抵抗素子を放熱することにより、検出温度が保証温度を下回るまで待機する技術がある。ここで、放熱のためにサーマルヘッドを待機させるタイミングは、印刷開始位置で待機させるものであり、サーミスタの検出温度が保証温度を下回ったときに直ちに印字を再開するのが一般的である。そして、放熱のための印字待機時は、サーマルヘッドのヒートシンクを通じて自然冷却を行っているのも一般的である。また、従来のヒートシンクによる自然冷却では、放熱時間がかかることから冷却ファン及び水冷装置を装着し、強制冷却により放熱時間を短縮する方法がある。
【０００５】
なお、特開２００９−２０２４１９（特許文献１）には、サーマルヘッドの冷却のための印画待機中に発生するローラ跡が印字媒体としてのロール紙の印画領域内に発生するのを防止する技術が記載されている。特許文献１によると、温度検知部により検知した温度が所定温度以上であるとき、ロール紙上のインクの転写が開始される転写開始位置を、ローラにより挟持される位置までずらした後、印画を停止し、印画領域内におけるローラ跡の発生を防止するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２０２４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の冷却ファン及び水冷装置を装着し、強制冷却により放熱時間を短縮する方法は、コストアップ又は装置の大型化を招くことから小型サーマルプリンタで採用することは困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、コストアップ又は装置の大型化を生じることなく、サーマルヘッドに蓄積された熱を効率的に放熱することを可能にした画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、印字媒体に位置付けられ、発熱抵抗素子を選択的に発熱駆動させて印字データの印字を行うサーマルヘッドを有する画像形成装置において、前記印字媒体を所定の速度で搬送する印字媒体搬送部と、前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部からの検出温度を所定の温度と比較する温度判定部と、印字データを印字しない前記印字媒体の余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定する余白判定部を有し、更に、前記温度判定部により前記サーマルヘッドの高温状態を判定したとき、前記余白領域では前記印字媒体を低速で搬送するよう前記印字媒体搬送部を制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成を有する本発明によれば、サーマルヘッドの高温状態を判定したとき、印字データを印字しない印字媒体の余白領域では印字媒体を低速で搬送するよう印字媒体搬送部を制御するようにしたので、冷却ファン及び水冷装置を装着することによるコストアップ又は装置の大型化を生じることなく、サーマルヘッドに蓄積された熱を効率的に放熱することを可能にした画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に関する画像形成装置のブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に関する画像形成装置の印字機構の概略図である。
【図３】第１の実施の形態に関する画像形成装置の主制御部の機能ブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に関する用紙ラベルの印字状態を示す説明図である。
【図５】第１の実施の形態に関する画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】同じく第１の実施の形態に関する画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態に関する画像形成装置の主制御部の機能ブロック図である。
【図８】第２の実施の形態に関する画像形成装置に使用する温度−放熱時間テーブルである。
【図９】第２の実施の形態に関する画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図２は第１の実施の形態に関する画像形成装置１の印字機構の概略図である。画像形成装置１は印字媒体としての用紙ラベル２に所定の印字データを印字するための装置である。用紙ラベル２は長尺状の台紙３と、台紙３に等間隔に仮貼付されたラベル５からなる。用紙ラベル２がサーマルヘッド２０に向かって順次搬送されることにより、感熱紙からなるラベル５がサーマルヘッド２０によって感熱印字される。所定の画像が印字された用紙ラベル２が画像形成装置１より排出されることにより、ラベル５は用紙ラベル２から剥離され、利用可能となる。
【００１３】
印字前の用紙ラベル２はローラ回転軸３７にロール紙３２として巻回されている。巻回された用紙ラベル２は、ガイドローラ３３を介して矢印Ａ方向に所定の速度で搬送される。用紙ラベル２の搬送は、サーマルヘッド２０に対向して配置されたプラテンローラ３１によって行われる。プラテンローラ３１は用紙搬送モータ１９の回転により、駆動ベルト３０を介して行われる。印字媒体搬送部としてのプラテンローラ３１は、用紙ラベル２をサーマルヘッド２０に対し相対的にライン毎に搬送する。
【００１４】
サーマルヘッド２０は図示しない発熱抵抗素子が、用紙ラベル２の搬送方向に直角にライン状に配置される。サーマルヘッド２０の印字位置は、プラテンローラ３１に対向する位置である。そして、サーマルヘッド２０の発熱抵抗素子は、後述するヘッド駆動部１６によって選択的に電流が流され発熱駆動される。こうして感熱紙からなる印字媒体としてのラベル５を発色させることによって、印字データの印字を行う。
【００１５】
サーマルヘッド２０には、サーマルヘッド２０の温度を検出するヘッド温度検出サーミスタ１８が載置される。更に、用紙ラベル２の搬送方向におけるサーマルヘッド２０の印字位置手前には、用紙ラベル２の先端及び後端を検出する用紙検出センサ１７が設けられる。
【００１６】
図１は第１の実施の形態に関する画像形成装置１のブロック図である。データ受信部１１は図示しない上位装置から制御データ、印字データ及び制御信号を受信し、上位装置に対し制御信号を送信する。主制御部１０はデータ受信部１１が受信した制御データ、印字データ及び制御信号の解釈を行い、用紙ラベル２の１ページ分、即ちラベル５の１枚分の印字データを図示しないイメージバッファへ展開する。そして、イメージバッファからサーマルヘッド２０へ印加するドットパターンを生成するとともに、後述する各部を制御する。
【００１７】
機構制御部１５は前記用紙搬送モータ１９を駆動し、駆動ベルト３０を介してプラテンローラ３１を回転させる。これにより、用紙ラベル２を搬送方向に所定の速度で搬送するよう制御する。ここでいう所定の速度とは、１ライン毎に後述する待機時間を挿入することなく搬送する通常搬送及び１ライン毎に待機時間を挿入して低速で搬送する間欠搬送をいう。また、ヘッド駆動部１６は主制御部１０が生成したドットパターンに従って、選択的に電流をサーマルヘッド２０へ印加する。これにより、１ライン毎にサーマルヘッド２０を発熱するよう制御する。検出回路部１３は用紙ラベル２の先端及び後端を検出する用紙検出センサ１７からの検出信号を受信する。同じく検出回路部１３は、サーマルヘッド２０の温度を検出するヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度情報を受信する。
【００１８】
そして、記憶回路部１２はデータ受信部１１が上位装置から受信した制御データ、印字データ及び制御信号を記憶する。また、記憶回路部１２は、用紙ラベル２の１ページ分の印字データを展開するためのイメージバッファを有する。そして、記憶回路部１２は操作パネル部１４の操作によって設定された各種動作のセットアップモードを記憶する。更に、記憶回路部１２は、主制御部１０によって実行されるプログラム及び固定的なデータを予め記憶する。更に、操作パネル部１４は各種動作モード情報等をセットアップするための操作キー及び操作状況を表示するＬＣＤ表示パネル及びＬＥＤランプを有する。
【００１９】
図３は第１の実施の形態に関する画像形成装置１の主制御部１０の機能ブロック図である。同図に示す機能ブロック図は、主制御部１０が記憶回路部１２に記憶されたプログラムによって実現される機能を示す。印刷制御部２１はヘッド駆動部１６による１ページ分の印刷動作と、機構制御部１５による用紙ラベル２の搬送動作を制御する。サーマルヘッド駆動制御部２２は、ヘッド駆動部１６に対し、サーマルヘッド２０に１ライン分の印加を行うよう指示する。ヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度情報を検出するよう指示する。
【００２０】
ヘッド温度高温判定部２４−１は、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの検出回路部１３の温度情報より、サーマルヘッド２０の温度と高温閾値とを比較することにより高温状態を判定するよう動作する。このヘッド温度高温判定部２４−１による高温状態の判定により、後述するサーマルアラーム状態となる。なお、この高温閾値は搭載されているサーマルヘッド２０の記録品質保証仕様から実験等により求める。一方、ヘッド温度低温判定部２４−２はヘッド温度検出サーミスタ１８からの検出回路部１３の温度情報より、サーマルヘッド２０の温度と低温閾値とを比較することにより低温状態を判定するよう動作する。
【００２１】
用紙通常搬送制御部２５は、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの検出回路部１３の温度情報が平常状態のとき、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を動作させて用紙ラベル２を通常搬送、即ち後述する待機時間の挿入なしに１ライン分搬送するよう指示する。用紙間欠搬送制御部２６は、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの検出回路部１３の温度情報が高温状態のとき、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を動作させて用紙ラベル２を間欠搬送、即ち所定時間待機後に１ライン分搬送するよう指示する。
【００２２】
余白計算部２７は印字制御部２１の制御により、用紙ラベル２の１ページ分の印字データを基に、サーマルヘッド２０が存在する用紙ラベル２上の位置から残りの余白領域の長さ、即ち印字しないライン数を計算する。余白判定部２８は印字制御部２１の制御により、余白計算部２７の計算結果から、用紙ラベル２の余白領域にサーマルヘッド２０が位置付けられていることを判定する。
【００２３】
図４は第１の実施の形態に関する用紙ラベル２の印字状態を示す説明図である。用紙ラベル２は前述の通り長尺状の台紙３と、台紙３に等間隔に仮貼付されたラベル５−１、５−２、５−３からなる。ラベル５−１の印字データは印字領域４１−１と余白領域４２−１からなり、ラベル５−２の印字データは印字領域４１−２と余白領域４２−２からなるものとする。用紙ラベル２は矢印Ａ方向に搬送される。そして通常の印字状態ではラベル５−１は用紙通常搬送制御部２５の制御により、通常の搬送速度で搬送される。なお、５１−１はラベル５−１の印字開始位置であり、５１−２はラベル５−２の印字開始位置であり、５１−３はラベル５−３の印字開始位置である。
【００２４】
ここで、同図は印字領域４１−１、４１−２、４１−３が印字された後を示すものであるが、同図には示していないサーマルヘッド２０が仮に矢印４４の位置で高温になったものとする。即ち、ラベル５−２の印字データの印字領域４１−２を印字中に、ヘッド温度高温判定部２４−１が高温を判定したものとする。印刷制御部２１はラベル５−２の印字領域４１−２は通常搬送で印字を継続する。しかしながら、印刷制御部２１は、ラベル５−２の余白領域４２−２においては、矢印Ｂに示すように通常搬送の速度より低速で間欠搬送を行う。これにより、サーマルヘッド２０に蓄積された熱を効率的に放熱することができるものである。間欠搬送の後、サーマルヘッド２０はラベル５−３の印字開始位置５１−３に位置付けされる。
【００２５】
図５及び図６は第１の実施の形態に関する画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。まず用紙ラベル２の１ページ分のイメージバッファへの展開が完了した後、印刷制御部２１は機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動してサーマルヘッド２０をラベル５−１の印字開始位置５１−１に位置付けるよう指示する。そして、印刷制御部２１は、余白計算部２７に対し、イメージバッファに展開された印字データから、余白領域４２−１のライン数を計算するよう指示する。
【００２６】
Ｓ１０１：主制御部１０のサーマルヘッド駆動制御部２２は、ヘッド駆動部１６に対し、サーマルヘッド２０に１ライン分の印加を行うよう指示する。印加されたサーマルヘッド２０は用紙ラベル２のラベル５−１の印字開始位置５１−１において、１ライン分の印字を行う。
Ｓ１０２：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度高温判定部２４−１によるサーマルアラーム状態かどうか判定する。サーマルアラーム状態であれば、ステップ１０６へ移行し、サーマルアラーム状態でなければS１０３へ進む。
【００２７】
Ｓ１０３：サーマルアラーム状態でないとき、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
Ｓ１０４：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度高温判定部２４−１に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、高温閾値を超えているかどうか判定するよう指示する。高温閾値を超えていれば、ステップ１０５へ進み、高温閾値を超えていなければ、ステップ１０８へ移行する。
【００２８】
Ｓ１０５：高温閾値を超えているとき、主制御部１０の印刷制御部２１は、サーマルアラーム状態であることを設定する。
Ｓ１０６：主制御部１０の用紙通常搬送制御部２５は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動し用紙ラベル２を１ライン分搬送するよう指示する。
【００２９】
Ｓ１０７：主制御部１０の余白判定部２８は、余白計算部２７の計算結果から、用紙ラベル２の余白領域４２−１にサーマルヘッド２０が位置付けられているかどうか判定する。余白領域４２−１まで搬送されているときは、ステップ１１０（図６Ｃへ）へ進み、余白領域４２−１まで搬送されていないときは、ステップ１０１へ戻り、余白領域４２−１へ搬送されるまで繰り返す。
Ｓ１０８：一方、ステップ１０４において高温閾値を超えていないときは、主制御部１０の用紙通常搬送制御部２５は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動し用紙ラベル２を１ライン分搬送するよう指示する。
【００３０】
Ｓ１０９：主制御部１０の印刷制御部２１は、用紙ラベル２の１ページ分の印字データの印字が完了したかどうか、即ち、印字開始位置５１−２にサーマルヘッド２０が位置付けられているかどうか判定する。１ページ分の印字データの印字の完了したときは、終了とし（図６Ｂへ）、１ページ分の印字データの印字が完了していなければステップ１０１に戻り、１ページ分の印字が完了するまで繰り返す。
Ｓ１１０（図６Ｃより）：ステップ１０７において、余白領域４２−１まで搬送されているときは、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
【００３１】
Ｓ１１１：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度低温判定部２４−２に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、低温閾値を下回っているかどうか判定するよう指示する。低温閾値を下回っていればステップ１１３へ進み、低温閾値を下回っていなければ、即ち、高温状態が継続していればステップ１１２へ移行する。
Ｓ１１２：ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度が高温状態を継続していれば、主制御部１０の用紙間欠搬送制御部２６は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動し、用紙ラベル２を間欠搬送、即ち所定時間待機後に１ライン分搬送するよう指示する。ここで、所定の待機時間は、図示しない搬送間隔監視タイマにより１ライン搬送する毎に挿入する時間であり、例えば０．１秒間である。
【００３２】
Ｓ１１３：ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度が低温閾値を下回っていれば、主制御部１０の用紙通常搬送制御部２５は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を動作させて用紙ラベル２を通常搬送、即ち、待機時間の挿入なしで１ライン分搬送するよう指示する。
Ｓ１１４：主制御部１０の印刷制御部２１は、用紙ラベル２の１ページ分の印字データの印字が完了したかどうか、即ち、印字開始位置５１−２にサーマルヘッド２０が位置付けられているかどうか判定する。１ページ分の印字データの印字の完了したときは、ステップ１１５へ進み、１ページ分の印字データの印字が完了していなければステップ１１０に戻り、１ページ分の印字が完了するまで繰り返す。これにより用紙ラベル２の間欠搬送を行う。即ち、１ライン毎に待機時間を挿入することにより通常の搬送速度より低速で搬送することになる。
【００３３】
Ｓ１１５：ステップ１１４において、１ページ分の印字データの印字が完了したときは、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
Ｓ１１６：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度低温判定部２４−２に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、低温閾値を下回っているかどうか判定するよう指示する。低温閾値を下回っていればステップ１１７へ進み、低温閾値を下回っていなければ、即ち、高温状態が継続していれば、ステップ１１５へ戻り低温状態になるまで繰り返す。
Ｓ１１７：低温閾値を下回っているときは、主制御部１０の印刷制御部２１は、サーマルアラーム状態を解除する。
【００３４】
以上、第１の実施の形態によれば、サーマルヘッド２０が高温状態の場合は、サーマルヘッド２０が印字データの余白領域４２にあるとき、通常の搬送速度より低速で、即ち間欠搬送するので、高温状態となっている発熱抵抗素子が直接接触している用紙ラベル２の位置を間欠的にずらすことになり、熱伝導率が高まり、放熱効果を向上させることができる。これにより、冷却ファン及び水冷装置を装着することによるコストアップ又は装置の大型化を生じることなく、サーマルヘッド２０に蓄積された熱を効率的に放熱することができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に関する画像形成装置１のブロック図と画像形成装置１の印字機構の概略図は、前記第１の実施の形態の図１と図２と同じであるので説明を省略する。
【００３６】
図７は第２の実施の形態に関する画像形成装置１の主制御部の機能ブロック図である。同図に示す機能ブロック図は、前記第１の実施の形態における図３と同様、主制御部１０が記憶回路部１２に記憶されたプログラムによって実現される機能を示す。第１の実施の形態と異なるところは、待機時間算出部３８を有する点である。待機時間算出部３８は、サーマルヘッド２０が高温状態の場合、サーマルヘッド２０が用紙ラベル２の余白領域４２に位置するとき、間欠搬送を行う際に搬送ライン毎の待機時間を算出するものである。前記第１の実施の形態では、間欠搬送を行う際の所定の待機時間は、図示しない搬送間隔監視タイマにより、例えば０．１秒間であり、一定である（ステップ１１２）。これに対し、本実施の形態ではヘッド温度と余白領域４２の距離（ライン数）により最適な待機時間を算出するものである。
【００３７】
図８は第２の実施の形態に関する画像形成装置１に使用する温度−放熱時間テーブルである。温度−放熱時間テーブル５０は、ヘッド温度検出サーミスタ１８が検出したサーマルヘッド２０の温度５２と、その温度５２に対応するサーマルヘッド２０の放熱に必要な放熱時間５３からなる。なお、この温度−放熱時間テーブル５０の放熱時間５３は、搭載されているサーマルヘッド２０の記録品質保証仕様から実験等により求めるものとする。
【００３８】
図７に戻り、主制御部１０の待機時間算出部３８は検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８からサーマルヘッド２０の温度情報を検出するよう指示する。ヘッド温度検出サーミスタ１８からサーマルヘッド２０の温度５２を取得すると、待機時間算出部３８は温度−放熱時間テーブル５０から、温度５２に対応する放熱時間５３を読み取る。更に、待機時間算出部３８は余白計算部２７から、印字しない余白領域４２の残りライン数を取得する。そして、待機時間算出部３８は、次式より放熱時間５３と残りライン数から、搬送ライン毎の待機時間を搬送間隔監視タイマ値として計算する。
待機時間（搬送間隔監視タイマ値）＝放熱時間（ｍｓ）／残りライン数
【００３９】
例えば、ヘッド温度検出サーミスタ１８からサーマルヘッド２０の温度５２が、８０℃であれば、必要な放熱時間５３は１５秒（１５，０００ｍｓ）と読み取る。そして、余白計算部２７は余白領域４２の残りライン数が４００ラインであると計算したとする。すると、
１５，０００（ｍｓ）／４００（ライン）＝３７．５（ｍｓ／ライン）
であり、搬送ライン毎の待機時間は搬送間隔監視タイマ値３７．５（ｍｓ／ライン）となる。なお、ここで余白計算部２７は、印字しない余白領域４２を印字しないライン数で取得することを説明したが、余白領域４２を実際の長さ（インチ）で取得してもよい。この場合、画像形成装置１の１ライン搬送間隔は１／２００インチとし、仮に２インチであれば４００ラインとなる。
【００４０】
次に、第２の実施の形態に関する画像形成装置１の動作を説明する。第２の実施の形態に関する画像形成装置１の動作のうち、前記第１の実施の形態に関する画像形成装置１の動作の図５に相当する動作は、第１の実施の形態の説明と同じであるので説明を省略する。図９は第２の実施の形態に関する画像形成装置１の動作を示すフローチャートであり、前記第１の実施の形態に関する画像形成装置１の動作の図６に相当する。
【００４１】
Ｓ２１０：前記ステップ１０７において、余白領域４２−１まで搬送されているときは、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
Ｓ２１１：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度低温判定部２４−２に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、低温閾値を下回っているかどうか判定するよう指示する。低温閾値を下回っていればステップ２１４へ進み、低温閾値を下回っていなければ、即ち、高温状態が継続していればステップ２１２へ移行する。
【００４２】
Ｓ２１２：ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度が高温状態を継続していれば、主制御部１０の待機時間算出部３８は、前述の通りサーマルヘッド２０の温度情報と、余白領域４２の残りライン数から、搬送ライン毎の待機時間を搬送間隔監視タイマ値として計算する。
Ｓ２１３：主制御部１０の用紙間欠搬送制御部２６は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動し、用紙ラベル２を間欠搬送するよう指示する。即ち、待機時間算出部３８が算出した待機時間後に１ライン分搬送するよう指示する。
【００４３】
Ｓ２１４：ステップ２１１において、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度が低温閾値を下回っていれば、主制御部１０の用紙通常搬送制御部２５は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を動作させて用紙ラベル２を通常搬送、即ち、待機時間の挿入なしで１ライン分搬送するよう指示する。
Ｓ２１５：主制御部１０の印刷制御部２１は、用紙ラベル２の１ページ分の印字データの印字が完了したか、即ち、印字開始位置５１−２にサーマルヘッド２０が位置付けられているかどうか判定する。１ページ分の印字データの印字の完了したときは、ステップ２１６へ進み、１ページ分の印字データの印字が完了していなければステップ２１０に戻り、１ページ分の印字が完了するまで繰り返す。これにより用紙ラベル２の間欠搬送を行う。即ち、搬送ライン毎に待機時間を挿入することにより通常の搬送速度より低速で搬送することになる。
【００４４】
Ｓ２１６：ステップ２１５において、１ページ分の印字データの印字が完了したときは、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
Ｓ２１７：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度低温判定部２４−２に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、低温閾値を下回っているかどうか判定するよう指示する。低温閾値を下回っていればステップ２１８へ進み、低温閾値を下回っていなければ、即ち、高温状態が継続していれば、ステップ２１６へ戻り低温状態になるまで繰り返す。
Ｓ２１８：低温閾値を下回っているときは、主制御部１０の印刷制御部２１は、サーマルアラーム状態を解除する。
【００４５】
以上、第２の実施の形態によれば、サーマルヘッド２０が高温状態の場合は、サーマルヘッド２０が印字データの余白領域４２にあるとき、サーマルヘッド２０の温度情報と、余白領域４２の残りライン数から、搬送ライン毎に待機時間を計算し、温度情報と残りライン数に基づいた低速の搬送速度で搬送するので、高温状態となっている発熱抵抗素子が直接接触している用紙ラベル２の位置を間欠的にずらすことになり、熱伝導率が高まり、放熱効果を向上させることができる。これにより、冷却ファン及び水冷装置を装着することによるコストアップ又は装置の大型化を生じることなく、サーマルヘッド２０に蓄積された熱を効率的に放熱することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 画像形成装置
２ 用紙ラベル
３ 台紙
５ ラベル
１０ 主制御部
１８ ヘッド温度検出サーミスタ
２０ サーマルヘッド
４１ 印字領域
４２ 余白領域
【技術分野】
【０００１】
本発明はサーマルヘッドを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーマルプリンタは印字媒体の搬送方向に直角に配置されたサーマルヘッドを有する。このサーマルヘッドは複数の発熱抵抗素子がライン状に配置され、当該発熱抵抗素子に選択的に電流を流して発熱させる。これによって、熱転写用のインクリボンを選択的に溶かして印字媒体に転写させることにより、又は印字媒体としての感熱紙を発色させることによって画像形成を行う。
【０００３】
しかしながら連続して印刷動作を行う場合、発熱抵抗素子で発生した熱がサーマルヘッドに蓄熱され、当該サーマルヘッドの温度が上昇する。この蓄積された温度がサーマルヘッドの保証温度を超えると、印字品質の劣化又はヘッドの寿命低下を招くことがある。
【０００４】
そのため、サーマルヘッドにサーミスタを載置することによりサーマルヘッドの温度を検出することが行われている。印刷動作中の検出温度が所定の温度を超えた場合、一旦印字動作を停止し発熱抵抗素子を放熱することにより、検出温度が保証温度を下回るまで待機する技術がある。ここで、放熱のためにサーマルヘッドを待機させるタイミングは、印刷開始位置で待機させるものであり、サーミスタの検出温度が保証温度を下回ったときに直ちに印字を再開するのが一般的である。そして、放熱のための印字待機時は、サーマルヘッドのヒートシンクを通じて自然冷却を行っているのも一般的である。また、従来のヒートシンクによる自然冷却では、放熱時間がかかることから冷却ファン及び水冷装置を装着し、強制冷却により放熱時間を短縮する方法がある。
【０００５】
なお、特開２００９−２０２４１９（特許文献１）には、サーマルヘッドの冷却のための印画待機中に発生するローラ跡が印字媒体としてのロール紙の印画領域内に発生するのを防止する技術が記載されている。特許文献１によると、温度検知部により検知した温度が所定温度以上であるとき、ロール紙上のインクの転写が開始される転写開始位置を、ローラにより挟持される位置までずらした後、印画を停止し、印画領域内におけるローラ跡の発生を防止するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２０２４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の冷却ファン及び水冷装置を装着し、強制冷却により放熱時間を短縮する方法は、コストアップ又は装置の大型化を招くことから小型サーマルプリンタで採用することは困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、コストアップ又は装置の大型化を生じることなく、サーマルヘッドに蓄積された熱を効率的に放熱することを可能にした画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、印字媒体に位置付けられ、発熱抵抗素子を選択的に発熱駆動させて印字データの印字を行うサーマルヘッドを有する画像形成装置において、前記印字媒体を所定の速度で搬送する印字媒体搬送部と、前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部からの検出温度を所定の温度と比較する温度判定部と、印字データを印字しない前記印字媒体の余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定する余白判定部を有し、更に、前記温度判定部により前記サーマルヘッドの高温状態を判定したとき、前記余白領域では前記印字媒体を低速で搬送するよう前記印字媒体搬送部を制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成を有する本発明によれば、サーマルヘッドの高温状態を判定したとき、印字データを印字しない印字媒体の余白領域では印字媒体を低速で搬送するよう印字媒体搬送部を制御するようにしたので、冷却ファン及び水冷装置を装着することによるコストアップ又は装置の大型化を生じることなく、サーマルヘッドに蓄積された熱を効率的に放熱することを可能にした画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に関する画像形成装置のブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に関する画像形成装置の印字機構の概略図である。
【図３】第１の実施の形態に関する画像形成装置の主制御部の機能ブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に関する用紙ラベルの印字状態を示す説明図である。
【図５】第１の実施の形態に関する画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】同じく第１の実施の形態に関する画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態に関する画像形成装置の主制御部の機能ブロック図である。
【図８】第２の実施の形態に関する画像形成装置に使用する温度−放熱時間テーブルである。
【図９】第２の実施の形態に関する画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図２は第１の実施の形態に関する画像形成装置１の印字機構の概略図である。画像形成装置１は印字媒体としての用紙ラベル２に所定の印字データを印字するための装置である。用紙ラベル２は長尺状の台紙３と、台紙３に等間隔に仮貼付されたラベル５からなる。用紙ラベル２がサーマルヘッド２０に向かって順次搬送されることにより、感熱紙からなるラベル５がサーマルヘッド２０によって感熱印字される。所定の画像が印字された用紙ラベル２が画像形成装置１より排出されることにより、ラベル５は用紙ラベル２から剥離され、利用可能となる。
【００１３】
印字前の用紙ラベル２はローラ回転軸３７にロール紙３２として巻回されている。巻回された用紙ラベル２は、ガイドローラ３３を介して矢印Ａ方向に所定の速度で搬送される。用紙ラベル２の搬送は、サーマルヘッド２０に対向して配置されたプラテンローラ３１によって行われる。プラテンローラ３１は用紙搬送モータ１９の回転により、駆動ベルト３０を介して行われる。印字媒体搬送部としてのプラテンローラ３１は、用紙ラベル２をサーマルヘッド２０に対し相対的にライン毎に搬送する。
【００１４】
サーマルヘッド２０は図示しない発熱抵抗素子が、用紙ラベル２の搬送方向に直角にライン状に配置される。サーマルヘッド２０の印字位置は、プラテンローラ３１に対向する位置である。そして、サーマルヘッド２０の発熱抵抗素子は、後述するヘッド駆動部１６によって選択的に電流が流され発熱駆動される。こうして感熱紙からなる印字媒体としてのラベル５を発色させることによって、印字データの印字を行う。
【００１５】
サーマルヘッド２０には、サーマルヘッド２０の温度を検出するヘッド温度検出サーミスタ１８が載置される。更に、用紙ラベル２の搬送方向におけるサーマルヘッド２０の印字位置手前には、用紙ラベル２の先端及び後端を検出する用紙検出センサ１７が設けられる。
【００１６】
図１は第１の実施の形態に関する画像形成装置１のブロック図である。データ受信部１１は図示しない上位装置から制御データ、印字データ及び制御信号を受信し、上位装置に対し制御信号を送信する。主制御部１０はデータ受信部１１が受信した制御データ、印字データ及び制御信号の解釈を行い、用紙ラベル２の１ページ分、即ちラベル５の１枚分の印字データを図示しないイメージバッファへ展開する。そして、イメージバッファからサーマルヘッド２０へ印加するドットパターンを生成するとともに、後述する各部を制御する。
【００１７】
機構制御部１５は前記用紙搬送モータ１９を駆動し、駆動ベルト３０を介してプラテンローラ３１を回転させる。これにより、用紙ラベル２を搬送方向に所定の速度で搬送するよう制御する。ここでいう所定の速度とは、１ライン毎に後述する待機時間を挿入することなく搬送する通常搬送及び１ライン毎に待機時間を挿入して低速で搬送する間欠搬送をいう。また、ヘッド駆動部１６は主制御部１０が生成したドットパターンに従って、選択的に電流をサーマルヘッド２０へ印加する。これにより、１ライン毎にサーマルヘッド２０を発熱するよう制御する。検出回路部１３は用紙ラベル２の先端及び後端を検出する用紙検出センサ１７からの検出信号を受信する。同じく検出回路部１３は、サーマルヘッド２０の温度を検出するヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度情報を受信する。
【００１８】
そして、記憶回路部１２はデータ受信部１１が上位装置から受信した制御データ、印字データ及び制御信号を記憶する。また、記憶回路部１２は、用紙ラベル２の１ページ分の印字データを展開するためのイメージバッファを有する。そして、記憶回路部１２は操作パネル部１４の操作によって設定された各種動作のセットアップモードを記憶する。更に、記憶回路部１２は、主制御部１０によって実行されるプログラム及び固定的なデータを予め記憶する。更に、操作パネル部１４は各種動作モード情報等をセットアップするための操作キー及び操作状況を表示するＬＣＤ表示パネル及びＬＥＤランプを有する。
【００１９】
図３は第１の実施の形態に関する画像形成装置１の主制御部１０の機能ブロック図である。同図に示す機能ブロック図は、主制御部１０が記憶回路部１２に記憶されたプログラムによって実現される機能を示す。印刷制御部２１はヘッド駆動部１６による１ページ分の印刷動作と、機構制御部１５による用紙ラベル２の搬送動作を制御する。サーマルヘッド駆動制御部２２は、ヘッド駆動部１６に対し、サーマルヘッド２０に１ライン分の印加を行うよう指示する。ヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度情報を検出するよう指示する。
【００２０】
ヘッド温度高温判定部２４−１は、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの検出回路部１３の温度情報より、サーマルヘッド２０の温度と高温閾値とを比較することにより高温状態を判定するよう動作する。このヘッド温度高温判定部２４−１による高温状態の判定により、後述するサーマルアラーム状態となる。なお、この高温閾値は搭載されているサーマルヘッド２０の記録品質保証仕様から実験等により求める。一方、ヘッド温度低温判定部２４−２はヘッド温度検出サーミスタ１８からの検出回路部１３の温度情報より、サーマルヘッド２０の温度と低温閾値とを比較することにより低温状態を判定するよう動作する。
【００２１】
用紙通常搬送制御部２５は、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの検出回路部１３の温度情報が平常状態のとき、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を動作させて用紙ラベル２を通常搬送、即ち後述する待機時間の挿入なしに１ライン分搬送するよう指示する。用紙間欠搬送制御部２６は、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの検出回路部１３の温度情報が高温状態のとき、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を動作させて用紙ラベル２を間欠搬送、即ち所定時間待機後に１ライン分搬送するよう指示する。
【００２２】
余白計算部２７は印字制御部２１の制御により、用紙ラベル２の１ページ分の印字データを基に、サーマルヘッド２０が存在する用紙ラベル２上の位置から残りの余白領域の長さ、即ち印字しないライン数を計算する。余白判定部２８は印字制御部２１の制御により、余白計算部２７の計算結果から、用紙ラベル２の余白領域にサーマルヘッド２０が位置付けられていることを判定する。
【００２３】
図４は第１の実施の形態に関する用紙ラベル２の印字状態を示す説明図である。用紙ラベル２は前述の通り長尺状の台紙３と、台紙３に等間隔に仮貼付されたラベル５−１、５−２、５−３からなる。ラベル５−１の印字データは印字領域４１−１と余白領域４２−１からなり、ラベル５−２の印字データは印字領域４１−２と余白領域４２−２からなるものとする。用紙ラベル２は矢印Ａ方向に搬送される。そして通常の印字状態ではラベル５−１は用紙通常搬送制御部２５の制御により、通常の搬送速度で搬送される。なお、５１−１はラベル５−１の印字開始位置であり、５１−２はラベル５−２の印字開始位置であり、５１−３はラベル５−３の印字開始位置である。
【００２４】
ここで、同図は印字領域４１−１、４１−２、４１−３が印字された後を示すものであるが、同図には示していないサーマルヘッド２０が仮に矢印４４の位置で高温になったものとする。即ち、ラベル５−２の印字データの印字領域４１−２を印字中に、ヘッド温度高温判定部２４−１が高温を判定したものとする。印刷制御部２１はラベル５−２の印字領域４１−２は通常搬送で印字を継続する。しかしながら、印刷制御部２１は、ラベル５−２の余白領域４２−２においては、矢印Ｂに示すように通常搬送の速度より低速で間欠搬送を行う。これにより、サーマルヘッド２０に蓄積された熱を効率的に放熱することができるものである。間欠搬送の後、サーマルヘッド２０はラベル５−３の印字開始位置５１−３に位置付けされる。
【００２５】
図５及び図６は第１の実施の形態に関する画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。まず用紙ラベル２の１ページ分のイメージバッファへの展開が完了した後、印刷制御部２１は機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動してサーマルヘッド２０をラベル５−１の印字開始位置５１−１に位置付けるよう指示する。そして、印刷制御部２１は、余白計算部２７に対し、イメージバッファに展開された印字データから、余白領域４２−１のライン数を計算するよう指示する。
【００２６】
Ｓ１０１：主制御部１０のサーマルヘッド駆動制御部２２は、ヘッド駆動部１６に対し、サーマルヘッド２０に１ライン分の印加を行うよう指示する。印加されたサーマルヘッド２０は用紙ラベル２のラベル５−１の印字開始位置５１−１において、１ライン分の印字を行う。
Ｓ１０２：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度高温判定部２４−１によるサーマルアラーム状態かどうか判定する。サーマルアラーム状態であれば、ステップ１０６へ移行し、サーマルアラーム状態でなければS１０３へ進む。
【００２７】
Ｓ１０３：サーマルアラーム状態でないとき、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
Ｓ１０４：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度高温判定部２４−１に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、高温閾値を超えているかどうか判定するよう指示する。高温閾値を超えていれば、ステップ１０５へ進み、高温閾値を超えていなければ、ステップ１０８へ移行する。
【００２８】
Ｓ１０５：高温閾値を超えているとき、主制御部１０の印刷制御部２１は、サーマルアラーム状態であることを設定する。
Ｓ１０６：主制御部１０の用紙通常搬送制御部２５は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動し用紙ラベル２を１ライン分搬送するよう指示する。
【００２９】
Ｓ１０７：主制御部１０の余白判定部２８は、余白計算部２７の計算結果から、用紙ラベル２の余白領域４２−１にサーマルヘッド２０が位置付けられているかどうか判定する。余白領域４２−１まで搬送されているときは、ステップ１１０（図６Ｃへ）へ進み、余白領域４２−１まで搬送されていないときは、ステップ１０１へ戻り、余白領域４２−１へ搬送されるまで繰り返す。
Ｓ１０８：一方、ステップ１０４において高温閾値を超えていないときは、主制御部１０の用紙通常搬送制御部２５は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動し用紙ラベル２を１ライン分搬送するよう指示する。
【００３０】
Ｓ１０９：主制御部１０の印刷制御部２１は、用紙ラベル２の１ページ分の印字データの印字が完了したかどうか、即ち、印字開始位置５１−２にサーマルヘッド２０が位置付けられているかどうか判定する。１ページ分の印字データの印字の完了したときは、終了とし（図６Ｂへ）、１ページ分の印字データの印字が完了していなければステップ１０１に戻り、１ページ分の印字が完了するまで繰り返す。
Ｓ１１０（図６Ｃより）：ステップ１０７において、余白領域４２−１まで搬送されているときは、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
【００３１】
Ｓ１１１：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度低温判定部２４−２に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、低温閾値を下回っているかどうか判定するよう指示する。低温閾値を下回っていればステップ１１３へ進み、低温閾値を下回っていなければ、即ち、高温状態が継続していればステップ１１２へ移行する。
Ｓ１１２：ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度が高温状態を継続していれば、主制御部１０の用紙間欠搬送制御部２６は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動し、用紙ラベル２を間欠搬送、即ち所定時間待機後に１ライン分搬送するよう指示する。ここで、所定の待機時間は、図示しない搬送間隔監視タイマにより１ライン搬送する毎に挿入する時間であり、例えば０．１秒間である。
【００３２】
Ｓ１１３：ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度が低温閾値を下回っていれば、主制御部１０の用紙通常搬送制御部２５は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を動作させて用紙ラベル２を通常搬送、即ち、待機時間の挿入なしで１ライン分搬送するよう指示する。
Ｓ１１４：主制御部１０の印刷制御部２１は、用紙ラベル２の１ページ分の印字データの印字が完了したかどうか、即ち、印字開始位置５１−２にサーマルヘッド２０が位置付けられているかどうか判定する。１ページ分の印字データの印字の完了したときは、ステップ１１５へ進み、１ページ分の印字データの印字が完了していなければステップ１１０に戻り、１ページ分の印字が完了するまで繰り返す。これにより用紙ラベル２の間欠搬送を行う。即ち、１ライン毎に待機時間を挿入することにより通常の搬送速度より低速で搬送することになる。
【００３３】
Ｓ１１５：ステップ１１４において、１ページ分の印字データの印字が完了したときは、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
Ｓ１１６：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度低温判定部２４−２に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、低温閾値を下回っているかどうか判定するよう指示する。低温閾値を下回っていればステップ１１７へ進み、低温閾値を下回っていなければ、即ち、高温状態が継続していれば、ステップ１１５へ戻り低温状態になるまで繰り返す。
Ｓ１１７：低温閾値を下回っているときは、主制御部１０の印刷制御部２１は、サーマルアラーム状態を解除する。
【００３４】
以上、第１の実施の形態によれば、サーマルヘッド２０が高温状態の場合は、サーマルヘッド２０が印字データの余白領域４２にあるとき、通常の搬送速度より低速で、即ち間欠搬送するので、高温状態となっている発熱抵抗素子が直接接触している用紙ラベル２の位置を間欠的にずらすことになり、熱伝導率が高まり、放熱効果を向上させることができる。これにより、冷却ファン及び水冷装置を装着することによるコストアップ又は装置の大型化を生じることなく、サーマルヘッド２０に蓄積された熱を効率的に放熱することができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に関する画像形成装置１のブロック図と画像形成装置１の印字機構の概略図は、前記第１の実施の形態の図１と図２と同じであるので説明を省略する。
【００３６】
図７は第２の実施の形態に関する画像形成装置１の主制御部の機能ブロック図である。同図に示す機能ブロック図は、前記第１の実施の形態における図３と同様、主制御部１０が記憶回路部１２に記憶されたプログラムによって実現される機能を示す。第１の実施の形態と異なるところは、待機時間算出部３８を有する点である。待機時間算出部３８は、サーマルヘッド２０が高温状態の場合、サーマルヘッド２０が用紙ラベル２の余白領域４２に位置するとき、間欠搬送を行う際に搬送ライン毎の待機時間を算出するものである。前記第１の実施の形態では、間欠搬送を行う際の所定の待機時間は、図示しない搬送間隔監視タイマにより、例えば０．１秒間であり、一定である（ステップ１１２）。これに対し、本実施の形態ではヘッド温度と余白領域４２の距離（ライン数）により最適な待機時間を算出するものである。
【００３７】
図８は第２の実施の形態に関する画像形成装置１に使用する温度−放熱時間テーブルである。温度−放熱時間テーブル５０は、ヘッド温度検出サーミスタ１８が検出したサーマルヘッド２０の温度５２と、その温度５２に対応するサーマルヘッド２０の放熱に必要な放熱時間５３からなる。なお、この温度−放熱時間テーブル５０の放熱時間５３は、搭載されているサーマルヘッド２０の記録品質保証仕様から実験等により求めるものとする。
【００３８】
図７に戻り、主制御部１０の待機時間算出部３８は検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８からサーマルヘッド２０の温度情報を検出するよう指示する。ヘッド温度検出サーミスタ１８からサーマルヘッド２０の温度５２を取得すると、待機時間算出部３８は温度−放熱時間テーブル５０から、温度５２に対応する放熱時間５３を読み取る。更に、待機時間算出部３８は余白計算部２７から、印字しない余白領域４２の残りライン数を取得する。そして、待機時間算出部３８は、次式より放熱時間５３と残りライン数から、搬送ライン毎の待機時間を搬送間隔監視タイマ値として計算する。
待機時間（搬送間隔監視タイマ値）＝放熱時間（ｍｓ）／残りライン数
【００３９】
例えば、ヘッド温度検出サーミスタ１８からサーマルヘッド２０の温度５２が、８０℃であれば、必要な放熱時間５３は１５秒（１５，０００ｍｓ）と読み取る。そして、余白計算部２７は余白領域４２の残りライン数が４００ラインであると計算したとする。すると、
１５，０００（ｍｓ）／４００（ライン）＝３７．５（ｍｓ／ライン）
であり、搬送ライン毎の待機時間は搬送間隔監視タイマ値３７．５（ｍｓ／ライン）となる。なお、ここで余白計算部２７は、印字しない余白領域４２を印字しないライン数で取得することを説明したが、余白領域４２を実際の長さ（インチ）で取得してもよい。この場合、画像形成装置１の１ライン搬送間隔は１／２００インチとし、仮に２インチであれば４００ラインとなる。
【００４０】
次に、第２の実施の形態に関する画像形成装置１の動作を説明する。第２の実施の形態に関する画像形成装置１の動作のうち、前記第１の実施の形態に関する画像形成装置１の動作の図５に相当する動作は、第１の実施の形態の説明と同じであるので説明を省略する。図９は第２の実施の形態に関する画像形成装置１の動作を示すフローチャートであり、前記第１の実施の形態に関する画像形成装置１の動作の図６に相当する。
【００４１】
Ｓ２１０：前記ステップ１０７において、余白領域４２−１まで搬送されているときは、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
Ｓ２１１：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度低温判定部２４−２に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、低温閾値を下回っているかどうか判定するよう指示する。低温閾値を下回っていればステップ２１４へ進み、低温閾値を下回っていなければ、即ち、高温状態が継続していればステップ２１２へ移行する。
【００４２】
Ｓ２１２：ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度が高温状態を継続していれば、主制御部１０の待機時間算出部３８は、前述の通りサーマルヘッド２０の温度情報と、余白領域４２の残りライン数から、搬送ライン毎の待機時間を搬送間隔監視タイマ値として計算する。
Ｓ２１３：主制御部１０の用紙間欠搬送制御部２６は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を駆動し、用紙ラベル２を間欠搬送するよう指示する。即ち、待機時間算出部３８が算出した待機時間後に１ライン分搬送するよう指示する。
【００４３】
Ｓ２１４：ステップ２１１において、ヘッド温度検出サーミスタ１８からの温度が低温閾値を下回っていれば、主制御部１０の用紙通常搬送制御部２５は、機構制御部１５に対し、用紙搬送モータ１９を動作させて用紙ラベル２を通常搬送、即ち、待機時間の挿入なしで１ライン分搬送するよう指示する。
Ｓ２１５：主制御部１０の印刷制御部２１は、用紙ラベル２の１ページ分の印字データの印字が完了したか、即ち、印字開始位置５１−２にサーマルヘッド２０が位置付けられているかどうか判定する。１ページ分の印字データの印字の完了したときは、ステップ２１６へ進み、１ページ分の印字データの印字が完了していなければステップ２１０に戻り、１ページ分の印字が完了するまで繰り返す。これにより用紙ラベル２の間欠搬送を行う。即ち、搬送ライン毎に待機時間を挿入することにより通常の搬送速度より低速で搬送することになる。
【００４４】
Ｓ２１６：ステップ２１５において、１ページ分の印字データの印字が完了したときは、主制御部１０のヘッドサーミスタ検出部２３は、検出回路部１３に対し、ヘッド温度検出サーミスタ１８から温度情報を検出するよう指示する。
Ｓ２１７：主制御部１０の印刷制御部２１は、ヘッド温度低温判定部２４−２に対し、検出回路部１３が検出した温度情報が、低温閾値を下回っているかどうか判定するよう指示する。低温閾値を下回っていればステップ２１８へ進み、低温閾値を下回っていなければ、即ち、高温状態が継続していれば、ステップ２１６へ戻り低温状態になるまで繰り返す。
Ｓ２１８：低温閾値を下回っているときは、主制御部１０の印刷制御部２１は、サーマルアラーム状態を解除する。
【００４５】
以上、第２の実施の形態によれば、サーマルヘッド２０が高温状態の場合は、サーマルヘッド２０が印字データの余白領域４２にあるとき、サーマルヘッド２０の温度情報と、余白領域４２の残りライン数から、搬送ライン毎に待機時間を計算し、温度情報と残りライン数に基づいた低速の搬送速度で搬送するので、高温状態となっている発熱抵抗素子が直接接触している用紙ラベル２の位置を間欠的にずらすことになり、熱伝導率が高まり、放熱効果を向上させることができる。これにより、冷却ファン及び水冷装置を装着することによるコストアップ又は装置の大型化を生じることなく、サーマルヘッド２０に蓄積された熱を効率的に放熱することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 画像形成装置
２ 用紙ラベル
３ 台紙
５ ラベル
１０ 主制御部
１８ ヘッド温度検出サーミスタ
２０ サーマルヘッド
４１ 印字領域
４２ 余白領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字媒体に位置付けられ、発熱素子を選択的に発熱駆動させて印字データの印字を行うサーマルヘッドを有する画像形成装置において、
前記印字媒体を所定の速度で搬送する印字媒体搬送部と、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部からの検出温度から前記サーマルヘッドの高温状態を判定する温度判定部と、印字データを印字しない前記印字媒体の余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定する余白判定部を有し、
更に、前記温度判定部により前記サーマルヘッドの高温状態を判定したとき、前記余白領域では前記印字媒体を前記所定の速度より低速で搬送するよう前記印字媒体搬送部を制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記印字媒体の一頁分の前記印字データを格納する印字データ記憶部と、
前記印字データ記憶部に格納した前記一頁分の前記印字データから、印字しない前記余白領域を計算する余白計算部とを有し、
前記余白判定部は、前記余白計算部の計算結果から、前記余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記サーマルヘッドは、複数の前記発熱素子が前記印字媒体の搬送方向に直角にライン状に配置され、
更に、前記印字媒体を搬送する前記低速とは、印字中の搬送速度より低速で、かつ一定であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印字媒体を搬送する前記低速とは、前記温度検出部で検出した温度と、前記印字媒体の前記サーマルヘッドが存在する位置から残りの前記余白領域の長さの関係より定められた速度であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ライン状に配置された前記サーマルヘッドに対し、前記印字媒体搬送部は前記印字媒体を相対的にライン毎に搬送するものであり、
前記印字媒体を搬送する前記低速とは、前記ライン毎の搬送の間に待機時間を挿入することにより行われることを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項６】
印字媒体を印字媒体搬送部により所定の速度で搬送する媒体搬送工程と、
前記印字媒体に位置付けられたサーマルヘッドの発熱素子を選択的に発熱駆動して前記印字媒体に印字データの印字を行う印字工程と、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出部により前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出工程と、
前記温度検出部により検出した前記サーマルヘッドの温度から前記サーマルヘッドの高温状態を判定する温度判定工程と、
前記印字データを印字しない前記印字媒体の余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定する余白判定工程と、
前記温度判定工程により前記サーマルヘッドの高温状態を判定した後、前記余白判定工程により判定する前記余白領域では、前記印字媒体搬送部により前記印字媒体を前記所定の速度より低速で搬送する媒体低速搬送工程を含むことを特徴とする画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項７】
前記印字媒体の一頁分の前記印字データを印字データ記憶部に格納する印字データ記憶工程と、
前記印字データ記憶部に格納した前記一頁分の前記印字データから、印字しない前記余白領域を計算する余白計算工程とを含み、
更に、前記余白判定工程は、前記余白計算工程の計算結果から、前記余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項８】
前記サーマルヘッドは、複数の前記発熱素子が前記印字媒体の搬送方向に直角にライン状に配置され、
更に、前記印字媒体を搬送する前記低速とは、印字中の搬送速度より低速で、かつ一定であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項９】
前記印字媒体を搬送する前記低速とは、前記温度検出部で検出した温度と、前記印字媒体の前記サーマルヘッドが存在する位置から残りの前記余白領域の長さの関係より定められた速度であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項１０】
前記ライン状に配置された前記サーマルヘッドに対し、前記印字媒体搬送部は前記印字媒体を相対的にライン毎に搬送するものであり、
前記印字媒体を搬送する前記低速とは、前記ライン毎の搬送の間に待機時間を挿入することにより行われることを特徴とする請求項８又は９記載の画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項１】
印字媒体に位置付けられ、発熱素子を選択的に発熱駆動させて印字データの印字を行うサーマルヘッドを有する画像形成装置において、
前記印字媒体を所定の速度で搬送する印字媒体搬送部と、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部からの検出温度から前記サーマルヘッドの高温状態を判定する温度判定部と、印字データを印字しない前記印字媒体の余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定する余白判定部を有し、
更に、前記温度判定部により前記サーマルヘッドの高温状態を判定したとき、前記余白領域では前記印字媒体を前記所定の速度より低速で搬送するよう前記印字媒体搬送部を制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記印字媒体の一頁分の前記印字データを格納する印字データ記憶部と、
前記印字データ記憶部に格納した前記一頁分の前記印字データから、印字しない前記余白領域を計算する余白計算部とを有し、
前記余白判定部は、前記余白計算部の計算結果から、前記余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記サーマルヘッドは、複数の前記発熱素子が前記印字媒体の搬送方向に直角にライン状に配置され、
更に、前記印字媒体を搬送する前記低速とは、印字中の搬送速度より低速で、かつ一定であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印字媒体を搬送する前記低速とは、前記温度検出部で検出した温度と、前記印字媒体の前記サーマルヘッドが存在する位置から残りの前記余白領域の長さの関係より定められた速度であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ライン状に配置された前記サーマルヘッドに対し、前記印字媒体搬送部は前記印字媒体を相対的にライン毎に搬送するものであり、
前記印字媒体を搬送する前記低速とは、前記ライン毎の搬送の間に待機時間を挿入することにより行われることを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項６】
印字媒体を印字媒体搬送部により所定の速度で搬送する媒体搬送工程と、
前記印字媒体に位置付けられたサーマルヘッドの発熱素子を選択的に発熱駆動して前記印字媒体に印字データの印字を行う印字工程と、
前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出部により前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出工程と、
前記温度検出部により検出した前記サーマルヘッドの温度から前記サーマルヘッドの高温状態を判定する温度判定工程と、
前記印字データを印字しない前記印字媒体の余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定する余白判定工程と、
前記温度判定工程により前記サーマルヘッドの高温状態を判定した後、前記余白判定工程により判定する前記余白領域では、前記印字媒体搬送部により前記印字媒体を前記所定の速度より低速で搬送する媒体低速搬送工程を含むことを特徴とする画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項７】
前記印字媒体の一頁分の前記印字データを印字データ記憶部に格納する印字データ記憶工程と、
前記印字データ記憶部に格納した前記一頁分の前記印字データから、印字しない前記余白領域を計算する余白計算工程とを含み、
更に、前記余白判定工程は、前記余白計算工程の計算結果から、前記余白領域に前記サーマルヘッドが位置付けられていることを判定することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項８】
前記サーマルヘッドは、複数の前記発熱素子が前記印字媒体の搬送方向に直角にライン状に配置され、
更に、前記印字媒体を搬送する前記低速とは、印字中の搬送速度より低速で、かつ一定であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項９】
前記印字媒体を搬送する前記低速とは、前記温度検出部で検出した温度と、前記印字媒体の前記サーマルヘッドが存在する位置から残りの前記余白領域の長さの関係より定められた速度であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【請求項１０】
前記ライン状に配置された前記サーマルヘッドに対し、前記印字媒体搬送部は前記印字媒体を相対的にライン毎に搬送するものであり、
前記印字媒体を搬送する前記低速とは、前記ライン毎の搬送の間に待機時間を挿入することにより行われることを特徴とする請求項８又は９記載の画像形成装置のサーマルヘッド冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１４８５２６（Ｐ２０１２−１４８５２６Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０４２６（Ｐ２０１１−１０４２６）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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