(57)【要約】【課題】  印字ヘッドが冷え切った状態から使用する場合でも、無駄な印字を行わず早期に印字可能状態にできるサーマルプリンタを提供する。【解決手段】  温度センサ１３により印字ヘッド５の環境温度が適正値より低いと判定された場合に、記録用紙９の搬送速度を設定値以下に下げ、印字ヘッド５に印加する電力パルスの時間幅を初期設定の印字周期を超えて増加させる手段を設ける。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン状に配置された発熱素子からなる印字ヘッドを備え、記録用紙に前記発熱素子から熱エネルギーを与えつつ記録用紙を搬送し、該記録用紙にライン状の画像を順次形成して文字、バーコードなどの印字を行うサーマルプリンタにおいて、前記ライン状の画像を１本形成するのに要する印字周期を設定する用紙速度設定手段と、前記印字ヘッドの環境温度を検出する環境温度検出手段と、前記環境温度が適正な範囲より低いか否かを判定する温度判定手段と、該温度判定手段により、前記環境温度が適正値より低いと判定された場合に、記録用紙の搬送速度を設定値以下に下げ、印字ヘッドに印加するパルスの時間幅を初期設定の印字周期を超えて増加可能にさせる手段とを設けたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【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に係り、特にサーマル印字ヘッドが冷え切った状態から使用する場合でも、無駄な印字を行わず早期に印字ヘッドが印字可能な状態にできるサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ライン状に複数の発熱素子(発熱ドット)が配列された印字ヘッドを備え、前記発熱素子のうち、任意の位置のものを発熱させ、感熱紙を発色させてライン状の画像を順次形成することにより文字やバーコードなどを印字するサーマルプリンタが知られている。
【０００３】
このようなサーマルプリンタでは、印字ヘッドを取り巻く環境温度によって印字品質が左右されることがある。
【０００４】
例えば、図４において、環境温度が低いＡ点(例えば冬季の早朝に始めて使用する場合)では、印字ヘッドの発熱ドットからエネルギーの大きなパルスを感熱紙に与えても、周囲から冷やされて印字が薄かったりカスレが生じてしまう。
【０００５】
一方、環境温度が適当なＢ点では、発熱ドットに与えるエネルギーは中位であっても十分な発色が得られる。
【０００６】
そして、環境温度が低い場合に確実に印字する技術として、例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−１９８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、公知の従来技術では、ライン状の画像を１本形成するのに要する印字周期は印字速度によって規制されるため、印字ヘッドに印加する電力パルスの時間幅を上記の印字周期を超えて大きくすることはできなかった。
【０００８】
すなわち、例えば解像度を６００dpi、印字速度を１００mm/Sとした場合、印字周期は約４２０μSとなる。そして、プリンタの温度センサなどで印字ヘッドの環境温度が低いことが検知されると、印字ヘッドへ印加する電力パルスの時間幅を図５（イ）の状態から（ロ）の状態へと増大させて、印字ヘッドの蓄熱を増大させ、印字ヘッドの環境温度が適温となると、（ロ）から（イ）の状態へと戻していた。
【０００９】
しかるに、印字ヘッドに印加する電力パルスの時間幅は印字周期の４２０μSを超えることができなかったため、印字ヘッドを適温まで蓄熱させるのに時間がかかるという問題があった。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑みなされたもので、サーマル印字ヘッドが冷え切った状態から使用する場合でも、無駄な印字を行わず早期に印字ヘッドが印字可能な状態にまで蓄熱できるサーマルプリンタを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明が採用する構成の特徴は、ライン状の画像を１本形成するのに要する印字周期を設定する用紙速度設定手段と、印字ヘッドの環境温度を検出する環境温度検出手段と、前記環境温度が適正な範囲より低いか否かを判定する温度判定手段と、該温度判定手段により、前記環境温度が適正値より低いと判定された場合に、記録用紙の搬送速度を設定値以下に下げ、印字ヘッドに印加する電力パルスの時間幅を初期設定の印字周期を超えて増加させることを可能にする手段を設けたことにある。
【００１２】
上記手段によれば、印字ヘッドの環境温度が低いときには印字周期を拡大し、その拡大された印字周期内で印字ヘッドに印加する電力パルスを、時間幅を拡大することにより大きくできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のサーマルプリンタによれば、印字ヘッドを早期に蓄熱させて印字可能にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に従って本発明に係るサーマルプリンタの好ましい実施の形態について説明する。
【００１５】
先ず、図１のサーマルプリンタ１は、印字部２、カッター部３および位置検出センサ４を備え、印字部２で後述する印字用紙９に印字を行いカッター部３で切断して一枚の印字済み用紙を発行するものである。
【００１６】
そして、図示のように印字部２の後部にカッター部が設けられる場合や、ラベルプリンタのように印字部の後部に剥離装置が設けられる場合には、一旦印字した用紙をカッター部３や剥離装置まで先送りしてカットや剥離動作した後、次の印字用紙を印字部２まで逆フィードする動作を行う。
【００１７】
サーマルプリンタ１はこのように、サーマル紙に順フィードと逆フィードを行う事が可能なロール紙タイプである。
【００１８】
前記印字部２は、印字ヘッド５、プラテンローラ６より構成される。
【００１９】
印字ヘッド５は図示しないライン状に配置された発熱素子を備えたラインサーマルヘッドで、サーマル紙(感熱紙)９に前記発熱素子から熱エネルギーを与えつつ前記サーマル紙９を搬送し、ライン状の画像を順次形成することによって文字、バーコードなどの画像形成(印字)を行うものである。また、該印字ヘッド５には、環境温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ１３が設けられている。
【００２０】
前記プラテンローラ６は、ステッピングモータ７により回転駆動されるもので、前記印字部２にロール紙９を搬送する搬送手段を兼ねている。
【００２１】
前記位置検出センサ４およびステッピングモータ７は用紙搬送と印字部２、カッター部３などの動作を司る制御装置８に接続されている。ここで、該制御装置８は後述するブロック図２の如く構成されている。
【００２２】
サーマル紙からなるロール状の印字用紙９には、例えば印字後に切断して使用するタグ類やチケット類、テープ状の剥離紙に粘着ラベルが等間隔で仮着されたラベル類などがある。
【００２３】
該印字用紙９には通常、用紙裏などに検出マーク１０が黒インキで印刷されている(なお、前記検出マーク１０に代えて、ラベル類では各粘着ラベル間のギャップを用いて透過センサで検知する場合がある。タグ類では、糸通し孔を検出マークに代えて検出する場合がある)。印字用紙９は用紙供給軸１１に装着され、印字部２，カッター部３を経てプリンタ１の外部へ繰出される。
【００２４】
１３は前記印字ヘッド５の環境温度を検出する温度センサとしてのサーミスタで、該サーミスタ１３は前記印字ヘッド５を構成する個々の発熱素子のではなく、印字要素全体を含む平均的温度を検出するものである。該サーミスタ１３も前記制御装置８に接続され、サーミスタ１３からの検出値に基づき後述するフロー図(図３)に示す如き制御を行うようになっている。
【００２５】
１４はプリンタ１の本体または外部に設けた入力装置、１５はブザーや電子アラーム、合成音声装置や、ＬＥＤ，ＬＣＤやＣＲＴ等のディスプレー、回転灯などの聴覚や視覚に訴える警告装置で、上記のものに限らず慣用公知のものが単独で、または適宜組み合わせて使用できる。
【００２６】
前記制御装置８は、図２に示すように、ＣＰＵ１６が、バス１７を介してＲＯＭ１８、ＲＡＭ１９と接続されている。ＲＯＭ１８には後述するフロー図(図３)に示す処理を行うプログラム等が記憶され、ＲＡＭ１９には各種メモリのエリアが形成されている。ＣＰＵ１６には、サーマルヘッドコントローラ２０が接続され、このサーマルヘッドコントローラ２０によって印字ヘッド５を制御する。
【００２７】
また、ＣＰＵ１６は、バス１７を介して搬送制御回路２１に接続され、この搬送制御回路２１によって前記モータ７．１２を駆動させて印字用紙９を搬送する。
【００２８】
前記搬送制御回路２１は、ピッチ検出回路２２を介して位置検出センサ４に接続されており、該センサ４が用紙９の検出マーク１０を検出したタイミングに基づいて前記モータ７，１２を駆動する。
【００２９】
また、ＣＰＵ１６は、通信インタフェース回路２３を介してホストコンピュータ（入力装置）１４に接続され、このホストコンピュータ１４から印字データを受信して印字用紙９に印字する。
【００３０】
２４はブザー制御回路を介してバス１７に接続されたブザー(警告装置)である。
【００３１】
以上の構成により、サーマルプリンタ１は前記位置検出センサ４が検出マーク１０を検出し、次の検出マーク１０が検出されるまでの距離を印字用紙の１ピッチとし、検出マーク１０を検出してから印字を開始する位置までをモータ７のステップ数に換算した距離送って印字部２による印字を行う。
【００３２】
次に、サーマルプリンタ１の動作を図３を用いて説明する。
【００３３】
まず、ＣＰＵ１６はプリンタ１の電源投入によりＲＯＭ１８からプログラムをロードし、処理を開始する。
【００３４】
ステップ１(図中「Ｓ１」と略記する。以下同様)では、入力装置１４より印字速度を設定する(ここでは仮に、解像度を６００dpi、印字速度を１００mm/S（印字周期は約４２０μS）に設定した場合を想定する)。
【００３５】
ステップ２では、温度センサ１３が環境温度を検出し、印字ヘッド５が動作温度の外(適温範囲より低すぎるか、あるいは高すぎる)にあるか否か判定する。  「ＹＥＳ」の場合（図中「Ｙ」と略記する。以下同様）、ステップ３に移り、印字ヘッド５が低温状態か否かを判断する。「ＹＥＳ」の場合、ステップ４に移行し、用紙搬送速度を前記ステップ１の設定速度１００mm/Sよりも遅くさせる。これにより、図５中（ハ）に示す如く、印字周期が初期設定の４２０μSよりも長く拡大する。そして、次のステップ５で、印字ヘッド５への印加電力パルスの時間幅を、図５の（ハ）の如く、拡大された印字周期内で増加させる。
【００３６】
ステップ６では印字コマンドの受信待機状態となる。受信データは図示しない受信バッファに蓄えられる。ステップ７では１頁分の印字データが受信されたか否かが判定される。１頁分のデータが有りと判定されればステップ８に移り印字動作を行う。受信データが１頁分に満たない場合は、ステップ６にリターンして１頁分のデータが溜まるまでこの動作を繰り返す。
【００３７】
ステップ８では、印字速度を低下させることにより４２０μSよりも拡大された印字周期内で増加された電力パルスを印字ヘッド５に印加させて印字を行う。これにより、早期に印字ヘッドを蓄熱させ環境温度が低くても確実な印字が行えるようになる。印字後はステップ２にリターンする。
【００３８】
そして、印字を繰り返すことにより印字ヘッド５が適温にまで蓄熱した場合、または、起動直後から環境温度が適温範囲内にあった場合（ステップ２で「Ｎ」の場合）は、ステップ２からステップ９へ移行し、ステップ１で設定した印字速度にセットして前述のステップ６に移行する。
【００３９】
一方、前記ステップ３で印字ヘッド５の環境温度が高過ぎた場合は、ステップ１０に移行して警告装置１５により警告を行う。そして、印字ヘッド５への印加パルス幅を減少させて、印字ヘッドの蓄熱が小さくなるようにする。過剰にエネルギーを与えすぎると印字が滲んだり潰れたりするので、環境温度が適正な場合よりも少ないエネルギーで印字を行うためである。そして、前述のステップ６へ移行する。なお、この場合、印字スピードはステップ１で設定した値にセットされる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によると、環境温度が低すぎる場合には、印字スピードを初期設定値よりも遅くすることにより、印字ヘッドに与える電力パルスの時間幅を大幅に増加させることができるので、印字不良を多発したり、
ムダな作業を行わずに優れた印字を行うことができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、印字用紙として感熱紙を用いた、いわゆるダイレクトサーマルタイプのサーマルプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものでなく、熱転写リボンや熱昇華型リボンを用いて印字用紙に転写するサーマルプリンタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係るサーマルプリンタの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るサーマルプリンタの電気回路ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るサーマルプリンタの印字ヘッド制御を示すフロー図である。
【図４】印字ヘッドの温度と印字品質の関係を示す説明図である。
【図５】従来および本発明の印字周期と印字ヘッドへの印加パルスの関係の説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
２…印字部、４…位置検出センサ、６…プラテンローラ(搬送手段)、７…ステッピングモータ(搬送手段)、８…制御装置、９…印字用紙、１０…検出マーク、１１…用紙供給軸、１３…温度センサ、１４…入力装置、１５…警告装置、
【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】
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