(57)【要約】【課題】ファンの回転による騒音や消費電力をより効果的に抑えることのできるプリンタおよびその制御方法を提供すること。【解決手段】装置外部に面して設けられた外気温センサを用いて装置外部の温度を検出するともに、例えばサーマルヘッドに設けられたサーマルヘッド温度センサを用いてサーマルヘッドの温度を検出し（Ｓ４）、外気温度が所定値より低ければ（Ｓ７、Ｎｏ）、サーマルヘッドの温度が高温でないかぎり、ファンモータを駆動する（Ｓ１２）。【選択図】  図６
2004181783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタであって、
装置内部を冷却するためのファンと、
装置外部の温度を検出するための外気温センサと、
装置内部の温度を検出するための内気温センサと、
前記外気温センサおよび内気温センサよる各検出温度に応じて前記ファンの回転数を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
印字濃度制御のためにサーマルヘッドの近傍に設けられた温度センサを、前記内気温センサとして用いることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記制御手段は、前記内気温センサによる検出温度を一定とした場合に、前記外気温センサによる検出温度が低いほど前記モータの回転数を低くするように制御することを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ。
【請求項４】
装置内部を冷却するためのファンと、装置外部に面して設けられた外気温センサと、装置内部に設けられた内気温センサとを備え、サーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタの制御方法であって、
前記外気温センサを用いて装置外部の温度を検出するステップと、
前記内気温センサを用いて装置内部の温度を検出するステップと、
検出した装置外部および内部の各温度に応じて前記ファンの回転数を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とするプリンタの制御方法。
【請求項５】
装置内部を冷却するためのファンと、装置外部に面して設けられた外気温センサと、装置内部に設けられた内気温センサとを備え、サーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタを制御するためのプログラムであって、
前記外気温センサを用いて装置外部の温度を検出するステップ、
前記内気温センサを用いて装置内部の温度を検出するステップ、
検出した装置外部および内部の各温度に応じて前記ファンの回転数を制御する制御ステップ、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドを用いて印字を行うプリンタにおける装置内の冷却技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルヘッドを用いて印字を行うタイプのプリンタはサーマルプリンタとよばれる。かかるサーマルプリンタは、用紙幅方向に複数配列された発熱素子で構成されるサーマルヘッドを発熱させて、この熱でインクリボンのインクを溶かし、それを印刷用紙に転写することで印字を行う。このようにサーマルプリンタは高熱を発する構成要素を有するため、装置ハウジングに形成された開口部にファンを取り付け、そのファンを高速回転させて装置内部の熱を強制的に排出することが一般に行われている。
【０００３】
従来、このファンの回転数は、温度センサを用いて検出した装置内部の温度に応じて制御するようにしている。このような従来のファン回転数の制御技術の詳細については、例えば特許文献１を参照されたい。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１９９７７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサーマルプリンタは、上記のような冷却機構によって装置の動作安定性を確保しているが、その一方で、ファンの回転は騒音を発生し、電力を少なからず消費している。
【０００６】
しかし、従来のファン回転数の制御は、装置内部の温度を検出する専用の温度センサの検出結果のみに従い回転数を設定していたにすぎないため、必要以上に高い回転数に設定された状態が長時間維持されることが多く、効果的に騒音や消費電力を抑えることができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、ファンの回転による騒音や消費電力をより効果的に抑えることのできるプリンタおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面は、サーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタに係り、装置内部を冷却するためのファンと、装置外部の温度を検出する外気温センサと、装置内部の温度を検出する内気温センサと、前記外気温センサおよび内気温センサよる各検出温度に応じて前記ファンの回転数を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の側面は、装置内部を冷却するためのファンと、装置外部に面して設けられた外気温センサと、装置内部に設けられた内気温センサとを備え、サーマルヘッドを用いて印刷を行うプリンタの制御方法に係る。この制御方法は、前記外気温センサを用いて装置外部の温度を検出するステップと、前記内気温センサを用いて装置内部の温度を検出するステップと、検出した装置外部および内部の各温度に応じて前記ファンの回転数を制御する制御ステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
まず、実施形態におけるプリンタで使用する記録媒体について説明するとともに、実施形態におけるプリンタの機構を説明し、その上で実施形態におけるプリンタの制御処理について説明する。
【００１２】
実施形態におけるプリンタは、図３または図４に示すような長尺シートがロール状に巻かれたロールシートＭを記録媒体として使用する。図３に示すタイプのロールシートＭは、長尺状台紙４の長手方向に同じ向きかつ間隔αで同一形状のラベルＬが複数枚貼着されたものである。ラベルＬの形状や色等は複数種類用意されており、その種類によってラベルＬの台紙４の長手方向の長さと、隣り合うラベルＬ間の間隔とが定格値として規定されている。一方、図４に示すタイプのロールシートＭは、ラベルシート５１の裏面に粘着層５２が被着され、その粘着層５２が剥離テープ５３で覆われたものである。ユーザは使用目的や好みに応じてこれらのタイプを任意に選択することができる。
【００１３】
図１は、実施形態におけるプリンタの正面図で、開閉自在のカバー２を開けた状態を示している。図２は、図１のプリンタの側面断面図で、カバー２を閉じた状態を示している。
【００１４】
なお、図１は、このようなロールシートＭがセットされていない状態を示しており、他方、図２は、ロールシートＭがロールシート収容部ＳＰにセットされた状態を示していることに留意されたい。
【００１５】
このプリンタ１は、ホストコンピュータ等から送信されてくるプリントデータに基づいて印字処理を行うもので、ロールシートＭを搬送し、この搬送経路上に設置されたサーマルヘッド３（ロールシートＭの幅方向に複数配列された発熱素子で構成される）を発熱させて、この熱でインクリボン７１のインクを溶かし、それをロールシートＭに転写することで印字を行う。いわゆるサーマルプリンタとよばれるものである。
【００１６】
プリンタ１は、ロールシートＭを搬送する手段として、搬送ローラ６１および６２と、プラテンローラ６３を有する。この搬送ローラ６１、６２は、カバー２を閉じた状態で、搬送経路におけるサーマルヘッド３より上流側でロールシートＭを挟むように互いに対向した位置に設けられる。また、プラテンローラ６３は、カバー２を閉じた状態で、サーマルヘッド３に対向する位置に設けられる。搬送ローラ６２およびプラテンローラ６３はステッピングモータ１７（後述の図４を参照）の駆動により回転し、ロールシートＭを正搬送または逆搬送する。ここで、正搬送とは、搬送経路下流側に向かう搬送のことであり、逆搬送とは、搬送経路上流側に向かう搬送のことである。また、ロールシート収容部ＳＰの前側にはシート巻き取りローラ６４が設けられ、搬送ローラ６２およびプラテンローラ６３に同期して回転することでロールシート収容部ＳＰに収容されたロールシートＭの巻き取りおよび送り出しを行う。
【００１７】
サーマルヘッド３はカバー２に取り付けられており、カバー２が閉じられることによってロールシートＭの搬送経路上に設置されるようになっている。また、カバー２にはインクリボンカセット７が着脱自在に取り付けられ、インクリボンカセット７をカバー２に装着すると、インクリボンカセット７のインクリボン７１がサーマルヘッド３を覆うように構成されている。サーマルヘッド３は、印刷時にプラテンローラ６３に対してインクリボン７１を挟んでロールシートＭに圧接される。この圧接状態でサーマルヘッド３を発熱させることにより、インクリボン７１のインクを溶かしロールシートＭに印刷を行う。
【００１８】
プリンタ１は、搬送経路におけるサーマルヘッド３より下流側にロールシートＭをその幅方向に切断するカッタ９を備え、さらにその下流側に、ロールシートＭの裏側（台紙４または剥離テープ５３の側）から当接して搬送経路を下方に折り曲げる折り曲げ部材１０１を備える。カッタ９は円盤状であり全周に切刃が形成されている。そして、カッタ９が左右に移動してロールシートＭを切断する。
【００１９】
プリンタ１の前面には、フロントパネル８が取り付けられ、このフロントパネル８には上下２段に排出口８１、８２が設けられている。
【００２０】
フロントパネル８内には、折り曲げ部材１０１によって搬送経路を下方に折り曲げられたロールシートＭを挟んで引っ張り、下部排出口８２から外部へと送り出す一対のローラ１０２，１０３が備えられている。ローラ１０２はプリンタ１の本体側に回転自在に取り付けられ、ローラ１０３はフロントパネル８に取り付けられ、ステッピングモータ１７（後述の図４を参照）の動力が図示しない伝達系によって伝達されて、搬送ローラ６１および６２とプラテンローラ６３とによるロールシートＭの搬送動作に同期して正逆方向に回転する。この一対のローラ１０２，１０３は、折り曲げ部材１０１とともに、ラベルＬを台紙４から剥離する構成も備えている。
【００２１】
ユーザは、印刷されたラベルＬを台紙４から剥離させた上で上部排出口８１から排出し、台紙４を下部排出口８２から排出する「剥離発行モード」によるラベル発行を選択することができる。この場合には、台紙４はその搬送経路が上部排出口８１の直前で折り曲げ部材１０１によって下方に折り曲げられ、ロール１０２，１０３で下方に引っ張られる。ラベルＬは台紙４から正搬送方向後端の一部（例えば５ｍｍ程度）を残して剥離し、上部排出口８１を経由して前方へ排出される。
【００２２】
また、ユーザは、印刷されたラベルＬを台紙４に貼着されたままの状態で上部排出口８１から排出する「非剥離発行モード」によるラベル発行を選択することもできる。この非剥離発行モードでは更に、印刷された各ラベルＬ間で台紙４を切断してラベルＬを１枚毎に排出する「単独ラベル形成モード」、一番最後に印刷されたラベルＬの上流側の台紙４のみをカッタ９で切断し、ラベルＬ間の台紙４は連続した状態で排出する「連続ラベル形成モード」を選択することができる。
【００２３】
カバー２にはインクリボン７１の有無およびインクリボン７１の色種を検知するインクリボンセンサ１１１が設けられている。サーマルヘッド３の下流側には、ロールシートＭの先端（すなわち、ロールシートＭの正搬送方向の端部）を検出する透過式の先端検知センサ１１２が設けられている。また、サーマルヘッド３と搬送ローラ６１，６２の間の搬送経路には、ロールシートＭの有無を検知する反射式の媒体センサ１１３が設けられている。さらに、１１４はピールセンサであり、図３に示したタイプのロールシートＭがセットされた場合に、印刷されたラベルＬが台紙４から正搬送方向後端５ｍｍ程度を残して剥離し上部排出口８１を経由して排出された状態のラベルを検知する。また、１１５は反射式の台紙センサであり、台紙４がローラ１０２，１０３に挟まれた状態にセットされ、下部排出口８２を経由して前方に排出されることを検知する。
【００２４】
さて、このプリンタ１には、例えばそのハウジング底面に形成された開口部に排気用のファン１５１が設けられている。また、ハウジング前面下部にも開口部が形成され、その開口部は吸気口１７０として用いられる。このファン１５１を高速回転させることで装置内部の熱を強制的に排出し吸気口１７０から外部の空気を吸入させることができる。このファン１５１はファンモータ１５２の駆動によって回転する。
【００２５】
また、例えばハウジング背面部に別の開口部を形成し、そこに外気温を検出する第１の温度センサとしての外気温センサ１５３（例えばサーミスタ）が装置外部に面して設けられている。さらに、プリンタ１の内部には、本装置内部の温度を検出するための第２の温度センサとしての内気温センサが設けられる。そして、実施形態によれば、ファン１５１の回転数が、これら第１および第２の温度センサの各出力に応じて制御される。
【００２６】
ところで、内気温センサは、専らファン１５１の回転数の制御にのみ用いられる専用のセンサとして、プリンタ１の内部の所定の箇所に設けるようにしてもよいが、別の目的に使用されるプリンタ１の既存の温度センサを用いても実現できる。
【００２７】
例えば、図１の１５０に示すように、サーマルヘッド３の温度を検出するサーマルヘッド温度センサ１５０が、サーマルヘッド３の近傍に設けられている。プリンタ１は、サーマルヘッド３への加熱量を制御することで印字濃度を調整している。ここで、サーマルヘッド３の温度を無視してサーマルヘッド３への加熱量を制御する場合には、印字濃度を精度よく調整することができない。そこで、安定した印字品質を実現するべく、このサーマルヘッド温度センサ１５０を用いてサーマルヘッド３の温度を検出し、その検出値に応じたサーマルヘッド３への加熱量の制御を行っているのである。
【００２８】
実施形態では、このサーマルヘッド温度センサ１５０を、ファン１５１の回転数の制御にも用いる。既存の温度センサを使用できるのであれば、専用の温度センサを設ける必要がなくなる点で好都合であろう。そこで、以下では、本装置内部の温度を検出するための第２の温度センサとして、サーマルヘッド温度センサ１５０を用いることとして説明する。
【００２９】
図５は、プリンタ１の制御系の構成を示す図である。
【００３０】
１２は装置全体の制御をつかさどるＣＰＵ、１３は主記憶装置として機能するＲＡＭ、１４は制御プログラム等を格納するＲＯＭである。これらのＣＰＵ１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４は実際には基板１６０上に実装される。
【００３１】
２１はサーマルヘッド３を駆動するサーマルヘッドドライバ、２２はステッピングモータ１７を駆動するステッピングモータドライバ、２３はファンモータ１５２を駆動するファンモータドライバである。この他、上記したサーマルヘッド温度センサ１５０および外気温センサ１５３も接続されている。もっとも、上記したその他の各センサも接続されてこの制御系にセンサ出力を供給することになるが、ここではそれらを省略した。
【００３２】
また、１９は外部装置であるホストコンピュータと接続して通信を行うためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）である。ホストコンピュータが接続されると、ホストコンピュータからプリントデータを受信するとともにプリンタ１の印刷状況をホストコンピュータに送信することができる。
【００３３】
実施形態におけるファンモータドライバ２３は、例えば、公知のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式によりファンモータ１５２の回転数を制御する。これは、パルス信号をファンモータ１５２に供給するものであって、そのパルス信号のデューティ比を任意に変化させることでファンモータ１５２への入力電力を制御するものである。ファンモータ１５２の回転数は、入力されるパルス信号のデューティ比に比例して高くなる。
【００３４】
実施形態におけるプリンタ１の構成は概ね上記のとおりである。次に、このプリンタ１におけるファン１５１の回転数の制御処理について詳しく説明する。
【００３５】
図６は、実施形態におけるファン１５１の回転数の制御処理を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは、ＲＯＭ１４に格納された制御プログラムに含まれ、電源投入後にＣＰＵ１２によって実行されるものである。
【００３６】
まず、ステップＳ１で、プリント動作が終了したか否かを判断する。プリント動作がまだ終了していなければステップＳ２に進み、ファンモータドライバ２３に例えばデューティ比１００％の信号を出力させてファンモータ１５２を駆動する。この場合、ファンモータ１５２は最大回転数で回転することになる。その後、再びステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
【００３７】
実施形態におけるプリンタ１は、プリント動作完了後、所定時間（例えば３０秒）が経過するまでは、ファンモータ１５２の最大回転数での駆動を維持する。そこで、ステップＳ１においてプリント動作が終了したと判断されたときはステップＳ３に進み、プリント動作完了後、３０秒が経過したどうかを判断する。ここで、プリント動作完了後からまだ３０秒が経過してなければステップＳ２に進み、最大回転数でのファンモータ１５２の駆動を継続する。
【００３８】
プリント動作完了後３０秒が経過するとステップＳ４に進む。このステップＳ４では、サーマルヘッド温度センサ１５０の出力に基づいてサーマルヘッド３の温度を検出するとともに、外気温センサ１５３の出力に基づいてプリンタ１の外気温度を検出する。
【００３９】
次に、ステップＳ５で、サーマルヘッド３の温度から２℃差し引いた温度が外気温度以上あるかどうかを判断する。ここで、サーマルヘッド３の温度から２℃差し引いた温度が外気温度に満たないときは、サーマルヘッド３の温度が外気温度に近い状態にまで低下しこれ以上の冷却動作は必要がないと判断してステップＳ６に進み、ファンモータ１５２の駆動をＯＦＦにする。その後、ステップＳ１に戻り、処理を繰り返す。
【００４０】
一方、ステップＳ５で、サーマルヘッド３の温度から２℃差し引いた温度が外気温度以上あると判断したときは、ステップＳ７に進み、検出した外気温度が所定温度（例えば３０℃）以上であるか否かを判断する。ここで、外気温度が３０℃以上あるときにはステップＳ８に進み、サーマルヘッド３の温度が所定温度（例えば５５℃）以上であるか否かを判断する。サーマルヘッド３の温度が５５℃以上ある場合はステップＳ９に進み、ファンモータドライバ２３に例えばデューティ比１００％の信号を出力させてファンモータ１５２を最大回転数で駆動する。この状況は、サーマルヘッド３の温度が高く、かつ、吸気口１７０からの空気温度も高い場合であり、このような場合にはファンモータ１５２を極力高い回転数で回転させて空気の循環量を増やさないと、十分な冷却効果が得られないからである。
【００４１】
一方、ステップＳ８で、サーマルヘッド３の温度が５５℃に満たないときは、ファンモータ１５２を最大能力で駆動させる必要性は薄くなるので、ステップＳ１０に進み、ファンモータドライバ２３に例えばデューティ比７０％の信号を出力させてファンモータ１５２を駆動する。その後、ステップＳ１に戻り、処理を繰り返す。
【００４２】
ステップＳ７において、外気温度が３０℃に満たないときは、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、サーマルヘッド３の温度が例えば６０℃以上あるかどうかを判断する。ここで、サーマルヘッド３の温度が６０℃以上ある場合にはステップＳ９に進み、ファンモータドライバ２３に例えばデューティ比１００％の信号を出力させてファンモータ１５２を最大回転数で駆動させる。他方、サーマルヘッド３の温度が６０℃に満たないときはステップＳ１２に進む。これは、サーマルヘッド３の温度がそれほど高くなく、また、吸気口１７０からの空気温度も高くない場合であり、このような場合にはファンモータ１５２を高回転で回転させなくても十分に冷却効果を得ることができるので、ステップＳ１２において、ファンモータドライバ２３に例えばデューティ比４０％の信号を出力させてファンモータ１５２を駆動させる。そして、ステップＳ９またはＳ１２の実行後は、ステップＳ１に戻り処理を繰り返す。
【００４３】
このように、実施形態におけるファン１５１の回転数は、サーマルヘッド３の温度とプリンタ１の外気温度とに応じて制御される。したがって、装置内部の温度を検出するための専用の温度センサの出力のみに従い回転数を設定していた従来手法に比べ、より適切な回転数に設定されるようになる。これにより、必要以上に高い回転数に設定された状態が長時間維持されることによる騒音や無駄な電力消費を抑えることができる。
【００４４】
ところで、上述の実施形態におけるファンモータドライバ２３は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式によりファンモータ１５２の回転数を制御するものであった。このＰＷＭ方式は、モータの速度をきめ細かく制御できるという利点を有している。したがって、上述の例のように高々３段階程度の回転数の設定ではなく、回転数をサーマルヘッド３の温度と外気温度との関係において連続的に可変させることも可能である。
【００４５】
図７は、サーマルヘッド３の温度とファンモータ１５２に供給するパルスのデューティ比との関係を示すグラフであるが、図示のように、その関係を外気温度に依存させる。具体的には、サーマルヘッド３の温度を一定とした場合、外気温度が低くなるほどデューティ比が低くなるようにする。このような関係を、ＲＯＭ１４にテーブルとしてあらかじめ記憶させておく。そして、上記したステップＳ５以降の処理に替えて、ステップＳ４でのサーマルヘッド３の温度および外気温度の検出の後、ＲＯＭ１４における上記テーブルを参照して、サーマルヘッド３の温度および外気温度に対応するデューティ比を求める。そして、ファンモータドライバ２３にそのデューティ比のパルスを出力させ、そのパルスでもってファンモータ１５２を駆動させる。
【００４６】
このような処理にすれば、回転数をサーマルヘッド３の温度と外気温度とに応じて、さらに適切なファン１５１の回転数を、きめ細かく設定することが可能になる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００４８】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（図６に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータがその供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、その形態はプログラムである必要はない。
【００４９】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、そのコンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の特許請求の範囲には、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００５０】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００５１】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００５２】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、そのホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、ファンの回転による騒音や消費電力をより効果的に抑えることのできるプリンタおよびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態におけるプリンタの正面図である。
【図２】実施形態におけるプリンタの側面断面図である。
【図３】実施形態におけるプリンタで使用する記録媒体の例を示す図である。
【図４】実施形態におけるプリンタで使用する記録媒体の別の例を示す図である。
【図５】実施形態におけるプリンタの制御系の構成を示す図である。
【図６】実施形態におけるファンの回転数の制御処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態におけるサーマルヘッドの温度、外気温度、およびファンモータに供給するパルスのデューティ比の関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004181783.tif 000007
【図６】
2004181783.tif 000008
【図７】
2004181783.tif 000009