JP2011206950A - プリンタ - Google Patents

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Abstract

【課題】サーマルヘッドの異常加熱を防止・抑制できるプリンタを提供する。
【解決手段】サーマルヘッド1と、駆動電圧をサーマルヘッド1に出力する電源装置5と、サーマルヘッド1にフレキシブルフラットケーブル7を介して接続され、且つサーマルヘッド1の通電信号を検知する通電信号検知手段61及び電源装置5からサーマルヘッド1への駆動電圧出力を調整可能な駆動電圧出力調整手段62を有する制御部6とを備え、電源装置5として、駆動電圧の出力を急変させた場合に全出力を停止する保護回路51を設けたものを適用し、通電信号検知手段61によりサーマルヘッド1が所定時間以上継続して通電していることを検知した場合に、駆動電圧出力調整手段62により駆動電圧出力を急変させるようにした。
【選択図】図2

Description

本発明は、サーマルヘッドを備えたプリンタに関し、特にサーマルヘッドの異常加熱に対する防止対策を施したものである。
従来より、用紙等の印刷対象物の幅方向に配列した複数の発熱素子を有するサーマルヘッドで印刷対象物に熱転写プリント処理を行うプリンタが知られている。この種のプリンタは、インクリボンを重ね合わせた状態でサーマルヘッドとプラテンとの間に挟み込まされる印刷対象物に対して、発熱素子により加熱されたインクリボンのインクを熱転写するように構成されている。
サーマルヘッドは、電源装置から供給される駆動電圧により適宜駆動するように構成されており、また、この電源装置からサーマルヘッドへの駆動電圧出力は制御部で制御されるように構成されている。
通常、サーマルヘッドと制御部とは概略帯状をなすフレキシブルフラットケーブル(「FFC」と略称される場合がある)によって接続されている(特許文献1参照)。
特開平11−45621号公報
ところが、フレキシブルフラットケーブルをサーマルヘッド側のコネクタに挿入して接続する態様において、フレキシブルフラットケーブルをサーマルヘッド側のコネクタに対して真っ直ぐ挿入できずに、いわゆる斜め挿しの状態で接続した場合には、フレキシブルフラットケーブルの各信号ピンがショートしたり、接触不良によりサーマルヘッドが通電したままの状態になり、サーマルヘッドの異常加熱を引き起こすという問題があった。
本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、サーマルヘッドの異常加熱を防止・抑制できるプリンタを提供することにある。
すなわち本発明は、サーマルヘッドと、サーマルヘッドを駆動するための駆動電圧をサーマルヘッドに出力する電源装置と、サーマルヘッドにフレキシブルフラットケーブルを介して接続した制御部とを備えたプリンタに関するものである。
そして、本発明のプリンタは、制御部として、サーマルヘッドの通電信号を検知する通電信号検知手段と、電源装置からサーマルヘッドへの駆動電圧出力を調整可能な駆動電圧出力調整手段とを備えたものを適用するとともに、電源装置として、駆動電圧の出力を急変させた場合に全出力を停止する保護回路を備えたものを適用し、制御部の通電信号検知手段によりサーマルヘッドが所定時間以上継続して通電状態にあることを検知した場合に、駆動電圧出力調整手段により電源装置の駆動電圧出力を急変させるように構成していることを特徴としている。
上述したように、サーマルヘッドにフレキシブルフラットケーブルをいわゆる斜め挿しの状態で接続した場合に、サーマルヘッドが通電したままの状態になり異常加熱を招来し得るが、本発明のプリンタであれば、制御部の通電信号検知手段によってサーマルヘッドが所定時間以上継続して通電状態にあることを検知した場合に、駆動電圧調整手段により、電源装置からサーマルヘッドへ供給する駆動電圧出力を急変させるように構成している。ここで、「駆動電圧出力を急変させる」とは、駆動電圧出力を所定の短時間の間に一回または複数回急激に変化させることを意味する。そのため、電源装置に設けた保護回路が作動して電源装置からの全出力を停止し、サーマルヘッドへの駆動電圧出力も停止する。したがって、ユーザの意図しないところでサーマルヘッドが通電状態のまま放置される事態を回避することができ、サーマルヘッドの異常加熱を防止・抑制することができる。
また、本発明のプリンタでは、印刷対象物を搬送する搬送機構の一部を構成するローラをステッピングモータで駆動するように構成し、制御部として、通電信号検知手段によりサーマルヘッドが所定時間以上継続して通電状態にあることを検知した場合に、ステッピングモータの脱調現象を生じさせ得る脱調指令信号をステッピングモータに出力する脱調制御手段をさらに備えたものを適用することができる。このようなプリンタであれば、脱調制御手段でステッピングモータの回転駆動を制御するパルス周期を変動させて脱調現象を生じさせ得る脱調指令信号を生成してステッピングモータへ出力することにより、ステッピングモータを意図的に脱調させて異常音(脱調音)を生じさせるようにすれば、異常が発生したことをユーザに知らせることができる。
本発明によれば、サーマルヘッドに対するフレキシブルフラットケーブルの接続状態が適切でない場合であっても、サーマルヘッドが通電したままの状態になることを回避し、サーマルヘッドの異常加熱を防止・抑制できるプリンタを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るプリンタの要部構成原理図。 同実施形態におけるプリンタの要部機能ブロック図 同実施形態に係るプリンタによる電源装置緊急停止制御処理のフローチャート。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るプリンタXは、図1に示すように、印刷対象物である用紙Sに熱転写プリント処理を行うサーマルヘッド1と、用紙Sを搬送する搬送機構2と、搬送機構2の一部を構成するフィードローラ22を駆動するステッピングモータ3と、サーマルヘッド1を駆動するための駆動電圧をサーマルヘッド1に出力する電源装置5と、これら各部の作動を制御する制御部6とを備えたものである。
サーマルヘッド1は、多数の発熱素子(図示省略)を用紙Sの幅方向に1列または複数列で配置し、画像データ等に基づいて発熱素子を発熱させて用紙Sに熱転写プリント処理を行う周知のものである。
搬送機構2は、サーマルヘッド1との間で用紙Sを押し付けて挟み込むプラテンローラ21と、プラテンローラ21よりも用紙搬送方向(例えば図1における矢印A方向)の上流側に配置されたフィードローラ22及びピンチローラ23の組と、プラテンローラ21よりも用紙搬送方向Aの下流側に配置されたフィードローラ22及びピンチローラ23の組とを用いて構成したものである。なお、各ピンチローラ23は、対向する各フィードローラ22との間で用紙Sを挟み込み得る挟込位置と、対向する各フィードローラ22から離間してフィードローラ22との間で用紙Sを挟み込み得ない非挟込位置(図示省略)との間で移動可能に設けられている。また、各フィードローラ22は正逆回転可能であって常に同期回転ないし略同期回転し、プラテンローラ21はフィードローラ22に同期又は追従して回転する。
本実施形態の熱転写プリンタXは、図1に示すように、サーマルヘッド1とプラテンローラ21との間に用紙Sとともにインクリボン4を通過させ、このインクリボン4をサーマルヘッド1で加熱することによりインクを昇華させて用紙Sに転着させるようにしたいわゆる昇華型プリンタXである。インクリボン4は、供給側リボンコア41から巻き出されて供給側ガイドローラ42によってサーマルヘッド1側に案内され、用紙Sに密着した状態でサーマルヘッド1を通過した後に剥離ガイドローラ43によって用紙Sから剥離され、巻取側リボンコア44に巻き取られる周知のものである。用紙Sを搬送方向Aへ搬送しながら熱転写プリント処理を行う本実施形態では、供給側リボンコア41及び供給側ガイドローラ42をサーマルヘッド1よりも用紙搬送方向Aの上流側に配置し、剥離ガイドローラ43及び巻取側リボンコア44をサーマルヘッド1よりも用紙搬送方向Aの下流側に配置している。なお、用紙Sを戻し方向Bへ搬送しながら熱転写プリント処理を行う態様であれば、供給側リボンコア41及び供給側ガイドローラ42はサーマルヘッド1よりも用紙戻し方向Bの上流側に配置され、剥離ガイドローラ43及び巻取側リボンコア44はサーマルヘッド1よりも用紙戻し方向Bの下流側に配置されることになる。
ステッピングモータ3は、上述した各フィードローラ22を同期回転駆動させるものである。なお、各フィードローラ22をそれぞれ別のステッピングモータ3で回転駆動させる態様を採用することも可能であるが、本実施形態では、各フィードローラ22を共通のステッピングモータ3で回転駆動させるように構成している。ステッピングモータ3は、制御部6から入力される駆動パルス信号(駆動パルス列)に基づいて回転駆動するものである。すなわち、制御部6からステッピングモータ3に駆動パルス信号が入力されると、ステッピングモータ3は、駆動パルス信号に対応付けられているパルス周期及びパルス幅(パルス持続時間)に応じて起動、停止を繰り返しながら所定角度ずつ進角し、この進角分に応じた角度だけ各フィードローラ22を直接または図示しない伝達機構を介して回転させる。
電源装置5は、サーマルヘッド1を駆動するための駆動電圧をサーマルヘッド1に出力するものであり、本実施形態では、この電源装置5内に、駆動電圧の出力を急変させた場合に全出力を停止する保護回路51を設けている。本実施形態のプリンタXは、保護回路51として、出力電圧の大きさが予め設定された所定値以下になった場合に電源装置5からサーマルヘッド1への電力供給動作を停止する低電圧保護回路を適用している。
制御部6は、各部と通信可能に接続された図示しないCPU等によって構成したものであり、この制御部6により、電源装置5からサーマルヘッドへの電圧出力や、サーマルヘッド1において幅方向に並ぶ発熱素子のうち通電する発熱素子の領域(通電エレメント)を設定したり、また、搬送機構2による用紙Sの搬送動作、サーマルヘッド1のヘッドアップ動作やヘッドダウン動作、図示しない給紙部による用紙供給動作、カット部による切断動作、上述したステッピングモータ3の回転駆動制御等、本プリンタXの動作全般を制御している。
本実施形態では、制御部6とサーマルヘッド1とをフレキシブルフラットケーブル77を介して接続している。フレキシブルフラットケーブル7は、概略帯状をなし、所定間隔で相互に平行に配置された複数の導体の両面を樹脂フィルム(絶縁フィルム)で被覆した周知のものである。このフレキシブルフラットケーブル7の端部をサーマルヘッド1の一部に設けた図示しないコネクタに挿入した状態で、フレキシブルフラットケーブル7の端部において露出している導体(信号ピン)がコネクタの端子部に接触する。なお、フレキシブルフラットケーブル7はその全長に亘って例えばアルミニウム等のシールド層が形成され、このシールド層を両端部に設けたグランド板(コネクタに挿入した際にコネクタのグランド端子と接触する部材)と導通させて接地電位とすることが可能である。
このような熱転写プリンタXは、搬送機構2を構成する各フィードローラ22をステッピングモータ3によって同一方向に回転させて、図示しない給紙部において例えばロール状に巻回している用紙Sを各フィードローラ22と挟込位置にある各ピンチローラ23との間を通過させながら搬送方向Aへ送り出す際に、サーマルヘッド1の発熱素子を適宜通電させて用紙S上のプリント領域にインクリボン4のインクを熱転写プリントすることができる。なお、このプリンタXでは、サーマルヘッド1による昇華プリント処理を行わずに用紙Sを搬送方向(用紙送り出し方向)Aまたは用紙戻し方向Bへ搬送する場合には、サーマルヘッド1をプラテンローラ21との間で用紙Sを挟み得ない位置(ヘッドアップ位置)に待機させて、用紙Sのスムーズな搬送を実現している。
ところで、サーマルヘッド1に対するフレキシブルフラットケーブル7の接続状態が適切でない場合、例えばフレキシブルフラットケーブル7の端部をサーマルヘッド1のコネクタに真っ直ぐ挿入できずに所定角度傾斜した状態のまま挿し込んで接続した場合(いわゆる「斜め挿し」)や接触不良が生じている場合、ユーザの意図していないところでサーマルヘッド1が通電したままの状態になり、異常加熱するおそれがあった。
そこで、本実施形態に係るプリンタXは、例えば電源起動時(電源On時)にサーマルヘッド1の通電継続時間を監視し、サーマルヘッド1の通電状態が所定時間以上継続した場合には、電源装置5からサーマルヘッド1への電力供給を停止させて、サーマルヘッド1の異常加熱を防止できるようにしている。
すなわち、本発明の熱転写プリンタXは、制御部6として、図2に示すように、通電信号検知手段61と、駆動電圧出力調整手段62と、脱調制御手段63とを備えたものを適用している。
通電信号検知手段61は、サーマルヘッド1が通電状態にある場合にその通電信号を検知するものであり、本実施形態では、電源装置から駆動電圧がサーマルヘッド1に供給されている間は通電検知手段によりサーマルヘッド1の通電信号を常時監視できるように設定している。
駆動電圧出力調整手段62は、電源装置5からサーマルヘッド1への駆動電圧出力を調整するものである。本実施形態では、この駆動電圧出力調整手段62により、駆動電圧出力を最大値(Max)と最小値(Min)との間で所定の短時間(例えば数秒)間隔ごとに変動可能に設定している。
脱調制御手段63は、ステッピングモータ3の回転駆動を制御する駆動パルス信号として、基準となるパルス周期を大きく変動させて脱調現象を招来し得る変動パルス周期からなる脱調用駆動パルス信号(本発明の「脱調指令信号」に相当)を生成し、この脱調用駆動パルス信号をステッピングモータ3へ出力するものである。
次に、本実施形態に係るプリンタXおいてサーマルヘッド1の通電継続時間に応じて電源装置5からサーマルヘッド1への電力供給を緊急停止させる方法及び作用について、制御部6の作動(制御仕様)を中心に説明する。
先ず、フレキシブルフラットケーブル7により制御部6とサーマルヘッド1とを接続した状態において、所定の操作により電源装置5からサーマルヘッド1への駆動電圧供給を開始する(電源On)。すると、本実施形態のプリンタXは、制御部6の通電信号検知手段61により、電源装置5からサーマルヘッド1への駆動電圧出力に応じてサーマルヘッド1が出力する通電信号を監視・検知する(通電信号検知工程S1、図3参照)。そして、通電信号検知手段61により、電源装置5からサーマルヘッド1への駆動電圧出力が所定時間以上継続していることを検知した場合、換言すれば、フレキシブルフラットケーブル7の接続状態がいわゆる斜め挿し状態であるためにフレキシブルフラットケーブル7の各信号ピンがショートしたり、接触不良によりサーマルヘッド1が通電したままの状態であることを検知した場合には、脱調制御手段63により、上述した脱調用駆動パルス信号を生成して、この脱調用駆動パルス信号をステッピングモータ3へ出力する(脱調指令信号出力工程S2、図3参照)。すると、ステッピングモータ3はこの脱調用駆動パルス信号に基づいて回転駆動を行い、脱調現象に起因する警告音(脱調音)を発する。これにより、ユーザはプリンタXの異常を直感的に把握することができる。
一方、通電信号検知手段61により電源装置5からサーマルヘッド1への駆動電圧出力継続時間が所定時間未満である場合、本実施形態のプリンタXは、サーマルヘッド1に対するフレキシブルフラットケーブル7の接続状態が正常であると判定し、通常の待機状態となる。
また、本実施形態のプリンタXは、電源装置5からサーマルヘッド1への駆動電圧出力が所定時間以上継続している場合、つまり通電信号検知手段61によりサーマルヘッド1が所定時間以上通電状態にあることを検知した場合に、脱調指令信号出力工程S2に引き続いて、制御部6の駆動電圧出力調整手段62により電源装置5からサーマルヘッド1への駆動電圧出力を調整し、その調整した駆動電圧出力を駆動電圧出力制御信号として電源装置5へ出力する(駆動電圧出力調整工程S3)。具体的には、駆動電圧出力調整手段62により駆動電圧出力を短時間サイクルで最大値(Max)から最小値(Min)へ急変させることを繰り返す駆動電圧出力制御信号を電源装置5へ出力する。本実施形態のプリンタXは、制御部6からの駆動電圧出力制御信号を電源装置5が受信すると、電源装置5の保護回路51が機能(作動)し、電源装置5自体が全出力を停止する(緊急電源停止)。その結果、電源装置5からサーマルヘッド1の駆動電圧供給も当然のことながら停止する。
以上の手順により本実施形態に係るプリンタXは、フレキシブルフラットケーブル7の接続状態が適切でない場合に生じ得る不具合、すなわちサーマルヘッド1への駆動電力供給が意図せずに継続して行われて、サーマルヘッド1が異常加熱するという不具合を防止することができる。
また、本実施形態では、サーマルヘッド1の通電状態が所定時間以上継続した場合に、電源装置5を強制的に電源停止状態にするとともに、ステッピングモータ3の脱調音を発するように設定しているため、ユーザにプリンタXが適切な待機状態にないことを的確に知らせることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば制御部は少なくとも通電信号検知手段と駆動電圧出力調整手段とを備えたものであればよく、脱調制御手段を備えていなくてもよい。
また、上述した実施形態ではステッピングモータの駆動対象としてフィードローラを例示したが、フィードローラに代えて、または加えて、搬送機構を構成する他のローラ(例えばプラテンローラ等)をステッピングモータで駆動するように構成することもできる。
また、駆動電圧出力調整手段により調整(生成)して電源装置へ出力する駆動電圧出力制御信号は、電源装置からサーマルヘッドへの駆動電圧供給を停止させる制御信号(駆動パルス信号)であればよく、駆動電圧出力を急変させる間隔や回数、変動幅は変更・設定することができる。
また、電源装置内に設ける保護回路は、低電圧保護回路以外の回路であってもよい。
また、サーマルヘッドを備えたプリントユニットを搬送方向に沿って複数配置したマルチヘッドタイプのプリンタであってもよい。この場合、各プリントユニットにはそれぞれ異なる色のインクをリボンに塗布したインクリボンをセットし、所定方向に搬送される用紙のプリント面に順次熱転写プリント処理を行うことができる。
また、上述した実施形態では昇華式の熱転写プリンタを例示したが、溶融式など他の熱転写プリンタであってもよい。
また、印刷対象物として感熱紙を適用し、この感熱紙に対してサーマルヘッドで加熱することによりプリント処理を施すことが可能な直接感熱方式プリンタであっても構わない。印刷対象物としてカット紙を採用することもできる。
また、本発明の技術的思想は、熱転写プリント方式以外のプリント方式、例えばインクジェットプリント方式やレーザー方式を採用したプリンタにも適用することができる。
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
1…サーマルヘッド
2…搬送機構
22…ローラ(フィードローラ)
3…ステッピングモータ
5…電源装置
51…保護回路
6…制御部
61…通電信号検知手段
62…駆動電圧出力調整手段
63…脱調制御手段
7…フレキシブルフラットケーブル
S…印刷対象物(用紙)
X…プリンタ

Claims (2)

  1. サーマルヘッドと、
    当該サーマルヘッドを駆動するための駆動電圧をサーマルヘッドに出力する電源装置と、前記サーマルヘッドにフレキシブルフラットケーブルを介して接続され、且つサーマルヘッドの通電信号を検知する通電信号検知手段及び前記電源装置から前記サーマルヘッドへの駆動電圧出力を調整可能な駆動電圧出力調整手段を有する制御部とを備えたプリンタであり、
    前記電源装置が、前記駆動電圧の出力を急変させた場合に全出力を停止する保護回路を備え、
    前記制御部が、前記通電信号検知手段により前記サーマルヘッドが所定時間以上継続して通電状態にあることを検知した場合に、前記駆動電圧出力調整手段により前記駆動電圧出力を急変させるものであることを特徴とするプリンタ。
  2. 印刷対象物を搬送する搬送機構の一部を構成するローラをステッピングモータで駆動するプリンタであって、
    前記制御部が、前記通電信号検知手段により前記サーマルヘッドが所定時間以上継続して通電状態にあることを検知した場合に、前記ステッピングモータの脱調現象を生じさせ得る脱調指令信号をステッピングモータに出力する脱調制御手段をさらに備えたものである請求項1に記載のプリンタ。
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