(57)【要約】【課題】省電力で印刷することが可能なプリンタ装置およびプリンタシステムを安価に提供することを目的とする。【解決手段】本発明におけるプリンタ装置１は、発熱素子３による熱エネルギーを使用して印刷データを記録紙に印刷するプリンタ装置１であって、プリンタ装置１に入力された印刷データを記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部４と、演算結果に応じて発熱素子３に送信する印刷データを制御する制御部５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子による熱エネルギーを使用して印刷データを記録紙に印刷するプリンタ装置であって、
入力された印刷データを前記記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部と、
前記演算結果に応じて前記発熱素子に送信する印刷データを制御する制御部と、を備えたプリンタ装置。
【請求項２】
前記印刷エネルギー演算部は、印刷方向に対する前記印刷エネルギーの推移を演算し、
前記制御部は、前記演算結果に応じて印刷方向を決定し、前記決定した方向に応じた印刷データを前記発熱素子に送信する請求項１に記載のプリンタ装置。
【請求項３】
前記制御部は、印刷開始時に必要な前記印刷エネルギーが最小になるように印刷方向を決定する請求項２に記載のプリンタ装置。
【請求項４】
前記入力された複数の印刷データを保持する印刷データ保持部をさらに備え、
前記印刷エネルギー演算部は、前記複数の印刷データの前記印刷エネルギーを演算し、
前記制御部は、前記演算した印刷エネルギーに応じて前記複数の印刷データの順番を変更し、前記変更した順番に応じた印刷データを前記発熱素子に送信する請求項１に記載のプリンタ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数の印刷データの順番を前記印刷エネルギーの高い順番に変更する請求項４に記載のプリンタ装置。
【請求項６】
前記発熱素子の温度を検知する発熱素子温度検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記演算した印刷エネルギーおよび前記発熱素子温度検知部の出力に応じて前記複数の印刷データの順番を変更し、前記変更した順番に応じた印刷データを前記発熱素子に送信する請求項４または５に記載のプリンタ装置。
【請求項７】
発熱素子による熱エネルギーを使用して印刷データを記録紙に印刷するプリンタ装置であって、
入力された印刷データを前記記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部と、
前記発熱素子を予熱する予熱部と、
前記演算結果に応じて前記発熱素子を予熱する要否および予熱エネルギーの大きさを決定し、前記決定に応じて前記予熱部を制御する制御部と、を備えたプリンタ装置。
【請求項８】
印刷データ入力装置と、前記印刷データ入力装置から入力された印刷データを発熱素子による熱エネルギーを使用して記録紙に印刷するプリンタ装置と、を備えるプリンタシステムであって、
前記印刷データ入力装置は、
印刷データを前記記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部、を備え、
前記プリンタ装置は、
前記印刷データ入力装置から入力された前記演算結果に応じて前記発熱素子に送信する印刷データを制御する制御部、を備えたプリンタシステム。
【請求項９】
印刷データ入力装置と、前記印刷データ入力装置から入力された印刷データを発熱素子による熱エネルギーを使用して記録紙に印刷するプリンタ装置と、を備えるプリンタシステムであって、
前記印刷データ入力装置は、
印刷データを前記記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部と、
前記演算結果に応じて前記プリンタ装置に入力する印刷データを制御する制御部と、を備えたプリンタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱素子による熱エネルギーを用いて記録媒体に画像等を記録するプリンタ装置およびプリンタシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリンタは、サーマルヘッドに取り付けられた単一または複数個の発熱素子を有し、この発熱素子を記録紙に圧接させ、印刷画像データに合わせて各発熱素子を発熱させることで印刷を実現している。このようなサーマルプリンタは、連続して印刷を行うと、サーマルヘッドが記録限界温度以上に加熱し、適正な印刷が行えなくなることがある。そのため、サーマルヘッドを記録限界温度内で使用するため、印刷のための発熱と同時にヒートシンクや冷却ファンによって冷却性能を向上させて、サーマルヘッドの温度調節を行っている。
【０００３】
しかし、このような温度調節を行うことは、熱エネルギーのロスが非常に大きいため、エネルギー効率が悪く、消費電力が大きくなるという問題がある。また、サーマルヘッドが蓄熱していない状態で印刷する場合、印刷開始時のピーク電力が大きいという問題がある。
【０００４】
この改善策として、発熱素子に予熱機構を有したヒートパイプを接続するサーマルプリンタが下記特許文献１に開示されている。このサーマルプリンタは、発熱素子の熱が予熱機構を介してヒートパイプに蓄えられるので、サーマルヘッドの温度を安定にすることができる。従って、熱エネルギーのロスと、温度調整に必要な電力消費とを少なくすることを可能としている。
【０００５】
また、フィルタリング機能を有した外光取り込み機構を備えたサーマルプリンタが下記特許文献２に開示されている。このサーマルプリンタは、染料の定着を行う定着光の光源として外光を利用するので、従来この定着光に用いられていたプリンタ本体内の光源や光源駆動回路を省くことができ、省電力化を可能としている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−００９３２７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７１４７０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、上記特許文献１，２に記載のサーマルプリンタでは、省電力化を実現するために特別な機構を備える必要があり、装置が複雑かつ高価になるという問題があった。
【０００８】
そこで本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、省電力で印刷可能なプリンタ装置およびプリンタシステムを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における第１のプリンタ装置は、発熱素子による熱エネルギーを使用して印刷データを記録紙に印刷するプリンタ装置であって、入力された印刷データを前記記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部と、前記演算結果に応じて前記発熱素子に送信する印刷データを制御する制御部と、を備える。
【００１０】
本発明における第２のプリンタ装置は、発熱素子による熱エネルギーを使用して印刷データを記録紙に印刷するプリンタ装置であって、入力された印刷データを前記記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部と、前記発熱素子を予熱する予熱部と、前記演算結果に応じて前記発熱素子を予熱する要否および予熱エネルギーの大きさを決定し、前記決定に応じて前記予熱部を制御する制御部と、を備える。
【００１１】
本発明における第１のプリンタシステムは、印刷データ入力装置と、前記印刷データ入力装置から入力された印刷データを発熱素子による熱エネルギーを使用して記録紙に印刷するプリンタ装置と、を備えるプリンタシステムであって、前記印刷データ入力装置は、印刷データを前記記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部、を備え、前記プリンタ装置は、前記印刷データ入力装置から入力された前記演算結果に応じて前記発熱素子に送信する印刷データを制御する制御部、を備える。
【００１２】
本発明における第２のプリンタシステムは、印刷データ入力装置と、前記印刷データ入力装置から入力された印刷データを発熱素子による熱エネルギーを使用して記録紙に印刷するプリンタ装置と、を備えるプリンタシステムであって、前記印刷データ入力装置は、印刷データを前記記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部と、前記演算結果に応じて前記プリンタ装置に入力する印刷データを制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１のプリンタ装置によれば、予め画像記録に必要な印刷エネルギーを演算し、エネルギーを効率的に利用することにより省電力を実現することができる。
【００１４】
また、本発明の第２のプリンタ装置によれば、印刷エネルギーに応じて予熱を行うか否かを決定するため、不要な予熱による電力消費を削減することができ、省電力印刷を可能にする。
【００１５】
また、本発明の第１および第２のプリンタシステムによれば、予め画像記録に必要な印刷エネルギーを演算し、エネルギーを効率的に利用することにより省電力を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１におけるプリンタ装置１の構成を示した図である。このプリンタ装置１は、印刷データ入力装置２から入力された印刷データを保存する印刷データ保持部９、印刷データ保持部に保存された印刷データを記録紙に印刷するのに必要な印刷エネルギーを演算する印刷エネルギー演算部４、演算した印刷エネルギーに応じて送信する印刷データを制御する制御部５、制御部からの印刷データを受信して印刷を実行する発熱素子３、を備えている。
【００１７】
図１を参照して、プリンタ装置１が印刷データを記録紙に印刷するまでの動作を説明する。はじめに、印刷データ入力装置２から印刷データがプリンタ装置１の印刷データ保持部９に入力される。印刷エネルギー演算部４は、この印刷データ保持部９に保存された印刷データの印刷エネルギーを印刷色毎に演算し、演算結果を制御部５に送る。制御部５は、入力された演算結果に基づいて、印刷開始時に必要な印刷エネルギーが最小となるように入力された印刷データの印刷方向を決定し、その決定した印刷方向に応じた印刷データを発熱素子３に送信する。発熱素子３は、送信された印刷データに応じた熱エネルギーを記録紙に与えて印刷を行う。
【００１８】
図２、図３は、印刷進行方向に対する印刷エネルギー量の推移を示した図である。また、図２，図３は、同一の印刷データを異なった印刷方向から印刷する場合を示した図である。通常発熱素子３での画像印刷において、印刷エネルギーは大きく３つの要素で構成されている。この３つの要素は、図２のA領域にあたる印刷環境温度に応じたエネルギー（以下、印刷エネルギーA）、B領域にあたる印刷面内での温度補正エネルギー（以下、印刷エネルギーB）、C領域にあたる印刷画像データに応じたエネルギー（以下、印刷エネルギーC）である。印刷エネルギーAは、環境温度が高い程エネルギーは減少する。印刷エネルギーBは、印刷開始時に大きく、印刷が進むにつれてエネルギーは減少する。印刷エネルギーCは、例えばR，G，Bで構成された印刷画像データをY，M，Cなどの印刷色毎にデータ変換することにより算出するエネルギーである。
【００１９】
図２，図３より、印刷エネルギーCは印刷データの印刷方向によって異なった印刷エネルギー推移となることが分かる。従って、印刷エネルギー演算部４により予め印刷に必要な印刷エネルギーを演算し、制御部５によって印刷方向を変更することにより、印刷エネルギーBが特に大きくなる印刷開始時に、印刷エネルギーCの低い部分を重ねることが可能になる。このように印刷開始時に印刷エネルギーCの低い部分を重ねることにより、最大エネルギーを大きく低減することが可能になる。
【００２０】
例えば、図２は、黒→グレーのグラデーション画像を印刷するときの印刷エネルギーの推移を示したものであり、印刷エネルギーCはグレーになるにつれて減少していることがわかる。よって、制御部５は、グレー→黒のグラデーション画像を印刷するように印刷方向を変更する。図３は、グレー→黒のグラデーション画像を印刷するときの印刷エネルギーの推移を示したものであり、図より、最大エネルギーを大きく低減することが可能になる。
【００２１】
以上より、本実施の形態におけるプリンタ装置１は、印刷エネルギーの最大エネルギーを低減することができ、最大エネルギーを低減することによって電源効率も向上して省エネルギーでの印刷が可能になる。
【００２２】
また、例えば蓄電池をエネルギー源とするようなプリンタなどにおいては、最大エネルギーを低減することにより、ピークエネルギーによる瞬間的な電圧降下が抑制されるため、最小稼働電圧を下回る蓄電池容量が少なくなり、蓄電池の容量を有効に活用することが可能になる。
【００２３】
＜実施の形態２＞
図４は、本発明の実施の形態２におけるプリンタ装置１の構成を示した図である。本実施の形態におけるプリンタ装置１は、実施の形態１におけるプリンタ装置１の印刷データ保持部９に変えて、入力された複数の印刷データを保持する印刷データ保持部６を備えた構成である。
【００２４】
図４を参照して、プリンタ装置１が印刷データを記録紙に印刷するまでの動作を説明する。はじめに、印刷データ入力装置２から印刷データがプリンタ装置１の印刷データ保持部６に入力される。印刷データ保持部６は、複数の印刷データを保存することができる。印刷エネルギー演算部４は、この保存された複数の印刷データを読み出して、それぞれの印刷エネルギーを演算し、演算結果を制御部５に送る。制御部５は、入力された演算結果に基づいて、印刷エネルギーの高い順番に印刷データを変更し、変更した順番に応じた印刷データを発熱素子３に送信する。発熱素子３は、送信された印刷データに応じた熱エネルギーを記録紙に与えて印刷を行う。ここで、その他の動作は実施の形態１と同様のため、説明を省略する。
【００２５】
以上より、本実施の形態におけるプリンタ装置１は、印刷エネルギーの高い順番に印刷を行うため、各画像の印刷が完了したときのサーマルヘッドの温度は高い状態が維持され、印刷エネルギーAが少ない状態で印刷が可能となり、省エネルギーでの印刷が可能になる。
【００２６】
＜実施の形態３＞
図５は、本発明の実施の形態３におけるプリンタ装置１の構成を示した図である。本実施の形態におけるプリンタ装置１は、実施の形態２におけるプリンタ装置１に、発熱素子３の温度を検知する発熱素子温度検知部７を備えた構成である。
【００２７】
図５を参照して、プリンタ装置１が印刷データを記録紙に印刷するまでの動作を説明する。はじめに、印刷データ入力装置２から印刷データがプリンタ装置１の印刷データ保持部６に入力される。印刷データ保持部６は、複数の印刷データを保存することができる。印刷エネルギー演算部４は、この保存された複数の印刷データを読み出して、それぞれの印刷エネルギーを演算し、演算結果を制御部５に送る。また、発熱素子温度検知部７で検知された発熱素子３の温度も制御部５に送られる。制御部５は、入力された演算結果および温度検知結果に基づいて、記録限界温度を超えない印刷エネルギーの高い順番に印刷データを変更し、変更した順番に応じた印刷データを発熱素子３に送信する。発熱素子３は、送信された印刷データに応じた熱エネルギーを記録紙に与えて印刷を行う。ここで、その他の動作は実施の形態２と同様のため、説明を省略する。
【００２８】
以上より、本実施の形態におけるプリンタ装置１は、実施の形態２と同様に各画像の印刷が完了したときのサーマルヘッドの温度は高い状態が維持され、印刷エネルギーAが少ない状態で印刷が可能となり、省エネルギーでの印刷が可能になる。さらに、発熱素子温度検知部７で検出された温度に応じて印刷画像を選択することにより、発熱素子３の記録限界温度によるオーバーヒートの突入を制限することが可能になる。
【００２９】
＜実施の形態４＞
図６は、本発明の実施の形態４におけるプリンタ装置１の構成を示した図である。本実施の形態におけるプリンタ装置１は、実施の形態３におけるプリンタ装置１に、印刷前に発熱素子３を予熱する予熱部８を備えた構成である。
【００３０】
図６を参照して、発熱素子３を予熱するか否かの決定をするまでの動作を説明する。はじめに、印刷データ入力装置２から印刷データがプリンタ装置１の印刷データ保持部６に入力される。その後は、実施の形態３と同様の処理を行い、制御部５は、印刷データの順番を決定する。また、制御部５は、印刷エネルギー演算部４にて演算した印刷エネルギーによって発熱素子３の予熱の要否、予熱する場合は予熱エネルギーの大きさを決定し、この決定を予熱部８に送信する。予熱部８は、予熱を行う場合は、決定した予熱エネルギーの大きさで予熱を行う。次に、制御部５は、変更した順番に応じた印刷データを発熱素子３に送信する。発熱素子３は、送信された印刷データに応じた熱エネルギーを記録紙に与えて印刷を行う。ここで、その他の動作は実施の形態と同様のため、説明を省略する。
【００３１】
以上より、本実施の形態におけるプリンタ装置１は、印刷エネルギーに応じて予熱を行うか否かを決定するため、不要な予熱による電力消費を削減することができ、省電力印刷を可能にする。また、実施の形態１，２におけるプリンタ装置１に、予熱部８および上述したその制御機能を備えた構成であっても、あるいは上記実施の形態と組み合わせずに予熱部８および上述したその制御機能単独の構成であっても、不要な予熱による電力消費を削減して省電力印刷を可能にする同様の効果を得ることができる。
【００３２】
＜実施の形態５＞
図７，８は、本発明の実施の形態５におけるプリンタシステムの構成を示した図である。本実施の形態において、印刷データ入力装置２は、例えばパーソナルコンピュータで構成されている。図７におけるプリンタシステムは、上述した印刷エネルギー演算部４を印刷データ入力装置２に備えた構成である。すなわち、印刷データ入力装置は、印刷エネルギー演算部４における演算結果および印刷データをプリンタ装置１に入力する。
【００３３】
また、図８におけるプリンタシステムは、上述した制御部５を印刷データ入力装置２にさらに備えた構成である。すなわち、印刷データ入力装置２は、印刷エネルギー演算部４における演算結果に応じて制御した印刷データをプリンタ装置１に入力する。
【００３４】
以上より、本実施の形態におけるプリンタシステムは、上述した実施の形態１から４におけるプリンタ装置１の効果と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプリンタ装置の構成を示した図である。
【図２】本発明のプリンタ装置における印刷エネルギー量とその推移を示した図である。
【図３】本発明のプリンタ装置における印刷エネルギー量とその推移を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるプリンタ装置の構成を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態３におけるプリンタ装置の構成を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態４におけるプリンタ装置の構成を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態５におけるプリンタシステムの構成を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態５におけるプリンタシステムの構成を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  プリンタ装置、２  印刷データ入力装置、３  発熱素子、４  印刷エネルギー演算部、５  制御部、６，９  印刷データ保持部、７  発熱素子温度検知部、８  予熱部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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