JP2013223983A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】サーマルヘッドに蓄熱された熱を効率的に放熱することができるので、印字画質を向上させることができる。
【解決手段】サーマルヘッドで用紙Ｓを加熱して印字を行うと共に、サーマルヘッド２１、２２、２３、２４の熱を放熱する放熱機構３５、３６、３７、３８を備えたサーマルプリンタにおいて、放熱機構３５、３６、３７、３８は、サーマルヘッド２１、２２、２３、２４に接するように設けられた複数個の放熱フィン２１１Ａと、複数個の放熱フィン２１１Ａに風を当てる風発生手段１１７と、を備え、複数個の放熱フィン２１１Ａは風発生手段１１７からの風の流れ方向に沿って千鳥状に配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、サーマルヘッドで用紙を加熱して印字を行うサーマルプリンタに係り、特にサーマルヘッドに蓄熱された熱を放熱する技術に関する。

サーマルヘッドで用紙を加熱して印字を行うサーマルプリンタとしては、熱転写型のサーマルプリンタ、感熱型（ダイレクトサーマル型ともいう）のサーマルプリンタがある。

例えば、特許文献１には、サーマルプリンタの一例として、インクリボンによる熱転写型のカラープリンタが開示されている。このカラープリンタでは、用紙を直線的に移動する搬送路に沿って複数のサーマルヘッドが配設されると共に、プラテンローラが各サーマルヘッドに対して用紙を挟んで対向するように配置される。そして、各サーマルヘッドとプランテンとの間に、色インクリボン（イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各インクリボン）が供給され、サーマルヘッドにより熱転写することにより印字を行う。

特開平０９−０９４９８７号公報

ところで、サーマルプリンタは、サーマルヘッドによって用紙を加熱するエネルギーのうち、用紙の加熱に消費されるエネルギーは印加された全エネルギーの２５％前後であり、大部分のエネルギーはサーマルヘッドに蓄熱される。

これにより、サーマルヘッドの温度が上昇し、印字エネルギーの制御が困難となり、印字画質に悪影響を与えるという問題がある。特に、カラープリンタの場合には、複数のサーマルヘッドを搭載しているため、サーマルヘッド同士の発熱の干渉によりサーマルヘッドに熱が蓄熱し易い。更には、カラープリンタの場合には、文字が主体のモノクロ印字と比べてベタ印字やベタ印字に近い印字率で印字することが多く、サーマルヘッドからの発熱量が大きくなるため、サーマルヘッドへの蓄熱量も大きくなる。これによって印字画質が悪くなり易い。

したがって、サーマルプリンタはサーマルヘッドに蓄熱された熱を如何に効率的に放熱するかが重要な技術になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、サーマルヘッドに蓄熱された熱を効率的に放熱することができるので、印字画質を向上させることができるサーマルプリンタを提供することを目的とする。

本発明に係るサーマルプリンタは、サーマルヘッドで用紙を加熱して印字を行うと共に、前記サーマルヘッドに蓄熱された熱を放熱する放熱機構を備えたサーマルプリンタにおいて、前記放熱機構は、前記サーマルヘッドに接するように設けられた複数個の放熱フィンと、前記複数個の放熱フィンに風を当てる風発生手段と、を備え、前記複数個の放熱フィンは前記風発生手段からの風の流れ方向に沿って千鳥状に配置されていることを特徴とする。
本発明のサーマルプリンタによれば、サーマルヘッドに接するように設けた複数個の放熱フィンを風発生手段からの風の流れ方向に沿って千鳥状に配置したので、従来の一枚の長尺な板状の放熱板に比べて風が当たる表面積を増大させることができる。また、複数個の放熱フィンを千鳥状に配置することで、表面積を増大したにも係わらず風が遮蔽されにくいので、通気抵抗の上昇も抑制できる。これによって、サーマルヘッドに蓄熱された熱を効率的に放熱することができるので、印字画質を向上させることができる。
本発明のサーマルプリンタにおいては、複数個の放熱フィンは、前記風発生手段からの風の上流側から下流側に向けて順次背丈が高くなるように形成されていることが好ましい。このように複数個の放熱フィンを千鳥配置することに加えて、上記の如く高さ調整するようにしたので、複数個の放熱フィンに満遍なく風が当たるようにすることができる。また、複数個の放熱フィンは、風の上流側から下流側に向けて順次背丈が高くなるように高さ調整されているので、単に千鳥配置する場合よりも通気抵抗を小さくできる。これにより、サーマルヘッドに蓄熱された熱を一層効率的に放熱することができる。
本発明のサーマルプリンタにおいては、複数個の放熱フィンは、風発生手段からの風の流れ方向に沿って少なくとも１列配設された長尺な放熱板の上部を櫛歯形状に分割して形成されることが好ましい。これにより、複数個の放熱フィンが独立しているよりも、風に対する剛性を上げることができるだけでなく、放熱フィンをサーマルヘッドに接するように取り付ける際の取り付けも容易になる。
本発明のサーマルプリンタにおいては、複数個の放熱フィンは、サーマルヘッドのヘッドブラケットと一体構造に形成されることが好ましい。
サーマルヘッドを支持するヘッドブラケットは、サーマルヘッドとの接触面積が大きい。したがって、上記の如く一体構造とすることで、サーマルヘッドに蓄熱された熱を放熱フィンから直接放熱することに加えて、ヘッドブラケットを介して放熱フィンから間接的に放熱される。これにより放熱効率が一層向上する。
本発明のサーマルプリンタにおいては、サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、温度センサの検出温度に応じて風発生手段からの風量を調整する風量調整手段と、を備えることが好ましい。
これにより、サーマルヘッドの蓄熱状態に応じて放熱効率を変えることができる。また、放熱フィンを千鳥配置や高さ調整したことで複数個の放熱フィンに満遍なく風が当たるようになったので、風量制御による放熱能力を精度良く可変できる。
本発明のサーマルプリンタにおいては、前記サーマルプリンタは、前記放熱フィンが設けられたサーマルヘッドが前記用紙の移動方向に複数台配設されたカラープリンタであることが好ましい。
複数台のサーマルヘッドを有するカラープリンタは、モノクロプリンタに比べてサーマルヘッドの蓄熱量が大きく、本発明が特に有効だからである。
カラープリンタにおいては、複数台のサーマルヘッドの放熱フィンに向けて風の吹出口をサーマルヘッドごとに形成したダクトを設け、該ダクトに前記風発生手段を１台設けることが好ましい。
これによって、複数台のサーマルヘッドに蓄熱された熱の放熱を、１つの風発生手段で行うことができるので、複数台のサーマルヘッドごとに風発生手段を設ける場合に比べて、サーマルプリンタをコンパクト化することが可能となる。
カラープリンタにおいては、前記複数台の各サーマルヘッドの温度をそれぞれ検出する温度センサと、前記各サーマルヘッドの放熱機構に設けられた前記風発生手段の風量をそれぞれ調整する風量調整手段と、前記温度センサの測定温度に応じて前記風量調整手段を制御して、前記風発生手段からの風量を前記サーマルヘッドごとに調整する制御手段と、を備えることが好ましい。
カラープリンタの場合は、複数台のサーマルヘッドのそれぞれの印字率に応じて発熱量が異なるので、上記の如く温度センサと風量調整手段と制御手段を設けることによって、各サーマルヘッドの印字率に応じた放熱を行うことが可能となる。これによって、複数台のサーマルヘッドの温度を適切な温度に均一に保つことができる。したがって、更に印字画質を向上できる。

本発明に係るサーマルプリンタによれば、サーマルヘッドに蓄熱された熱を効率的に放熱することができるので、印字画質を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係るサーマルプリンタの全体構成を示す全体構成図 リボンカセットに放熱機構を組み込んだ構造を示す斜視図 リボンカセットに放熱機構を組み込んだ構造を示す縦断面図 放熱フィンを千鳥状に配置した概念図 放熱板を櫛歯状に分割して千鳥状配置の放熱フィンを形成した部分拡大斜視図 放熱フィンを千鳥配置した作用効果の説明図 放熱フィンを高さ調整した概念図 放熱フィンの形状及び表面のディンプルを説明する説明図 サーマルプリンタとしてのカラープリンタの放熱機構の別態様の説明図 サーマルプリンタとしてのカラープリンタに関する放熱システムの説明図 サーマルプリンタの動作を説明するステップフロー図

以下、添付図面にしたがって、本発明のサーマルプリンタの好ましい実施の形態について詳細を説明する。

本発明の実施の一形態に係るサーマルプリンタとして、インクリボンを使用した熱転写型のカラープリンタの例で以下に説明する。しかし、本発明は熱転写型のモノクロプリンタや感熱型のサーマルプリンタにも適用できる。

図１に示すように、熱転写型のカラープリンタ１は、ロール１５に巻かれた所定幅の用紙Ｓが繰り出しローラ１６によって繰り出され、用紙Ｓが搬送路１００を移動するように構成される。カラープリンタ１は、イエロー（Ｙ）のＹインクリボン１１１を収納したＹリボンカセット１１、マゼンタ（Ｍ）のインクリボン１１２を収納したＭリボンカセット１２、シアン（Ｃ）のインクリボン１１３を収納したＣリボンカセット１３、及び黒（ＢＫ）のインクリボン１１４を収納したＢＫリボンカセット１４の４つのリボンカセットを有している。

また、搬送路１００に沿って、用紙Ｓの移動方向における上流側から下流側に向けて所定の間隔をもって４つのサーマルヘッド２１、２２、２３、２４が配設される。更には、各サーマルヘッド２１、２２、２３、２４にそれぞれ対向して、搬送路１００を移動する用紙Ｓを挟むようにプラテンローラ３１、３２、３３、３４が配置されている。

各リボンカセット１１、１２、１３、１４には、後述するように、各サーマルヘッド２１、２２、２３、２４に蓄熱された熱を放熱するための放熱機構３５、３６、３７、３８がそれぞれ組み込まれている。

なお、本実施の形態では、各放熱機構３５、３６、３７、３８が各リボンカセット１１、１２、１３、１４に一体的に組み込まれた形態で説明するが、放熱機構３５、３６、３７、３８とリボンカセット１１、１２、１３、１４とが別体として設けられていてもよい。

Ｙリボンカセット１１は、サーマルヘッド２１と用紙Ｓとの間にイエロー（Ｙ）のＹインクリボン１１１が配置されるように機器筐体２００（図３参照）に着脱自在にセットされる。同様に、Ｍリボンカセット１２が、サーマルヘッド２２と用紙Ｓとの間にマゼンタ（Ｍ）のインクリボン１３１が配置されるように機器筐体２００に着脱自在にセットされ、Ｃリボンカセット１３が、サーマルヘッド２３と用紙Ｓとの間にシアン（Ｃ）のインクリボン１３１が配置されるように機器筐体２００に着脱自在にセットされ、ＢＫリボンカセット１４が、サーマルヘッド２４と用紙Ｓとの間に黒（ＢＫ）のインクリボン１３１が配置されるように機器筐体２００に着脱自在にセットされる。

用紙Ｓの移動方向から見て最上流側のＹリボンカセット１１のセットされる位置より更に上流側の所定位置には、ロール１５から繰り出される用紙Ｓの先端を検出する用紙位置センサ１８が設けられる。また、最下流側のＢＫリボンカセット１４のセットされる位置より更に下流側の所定位置には、用紙Ｓを切断するカッター１７が設けられる。

カラープリンタ１は、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）のプリント動作、及び各リボンカセット１１、１２、１３、１４に設けられた放熱機構３５、３６、３７、３８の動作を制御するコントローラ１０を備え、上位機器（例えばパーソナルコンピュータ）からのプリント情報により制御する。

即ち、コントローラ１０は、用紙位置センサ１８からの検出信号、パーソナルコンピュータ等の上位装置５０からのプリントモード（モノクロモード、フルカラーモード、２色モード、単色モード）の指定、及びプリントデータ、フォーマットデータ等のプリントに必要なデータに基づいて、プリント動作に係る制御を行う。具体的には、必要なデータに基づいて、サーマルヘッド２１、２２、２３、２４の駆動制御を行って各色のインクリボン１１１、１１２、１１３、１１４の用紙Ｓへの熱転写を制御したり、用紙Ｓの送りを制御したり等のプリント動作に係る制御を行う。このプリント動作により、搬送路１００を移動する用紙Ｓの各ラベルに、指定された色（ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのフルカラー、モノクロ、２色、単色）によるプリントがなされる。そして、プリント済みのラベルがカッター１７を通過するごとに、一時的に用紙Ｓの送り及びプリント動作が止められて、カッター１７により用紙Ｓが切断され、プリント済みのラベルが搬送路１００から順次排出される。

次に、リボンカセット１１、１２、１３、１４の構造及びリボンカセット１１、１２、１３、１４に組み込まれた放熱機構３５、３６、３７、３８の構造について詳細に説明する。構造の説明はＹリボンカセット１１及び放熱機構３５の例で説明するが、他のリボンカセット１２、１３、１４や放熱機構３６、３７、３８についても同様の構造となっているので、その説明は省略する。

図２及び図３に示されるように、Ｙリボンカセット１１のカセット筐体１１０内において、リボン供給軸１１２ａとリボン巻取り軸１１２ｂとの間にＹインクリボン１１１が巻き掛けられる。そして、リボン供給軸１１２ａから送り出されたＹインクリボン１１１が複数のテンションローラ（図示せず）を介してリボン巻取り軸１１２ｂに巻き取られる。このようにＹインクリボン１１１が収納されたＹリボンカセット１１は、前述したように、サーマルヘッド２１と用紙Ｓとの間にインクリボン１１１が配置されるようにセットされる。これにより、Ｙインクリボン１１１及び用紙Ｓがサーマルヘッド２１とプラテンローラ３１との間に挟み込まれる。この状態で、プラテンローラ３１が回転して、用紙ＳがＹインクリボン１１１とプランテンローラ３１との間を通過することにより、上位装置５０からの印字情報が用紙Ｓに印字される。

また、サーマルヘッド２１に蓄熱された熱を放熱するための放熱機構３５が、Ｙリボンカセット１１に次のように組み込まれている。

即ち、カセット筐体１１０の用紙Ｓの移動方向に沿った２つの対向する側壁に開口１１０ａと開口１１０ｂとが形成され、この２つの開口１１０ａ，１１０ｂとを繋ぐ筒体１２０が設けられる。これにより、カセット筐体１１０内のそれら２つの開口１１０ａ、１１０ｂの間に気流通路１３０が形成される。気流通路１３０を形成する筒体１２０は底が開放しており、Ｙリボンカセット１１を機器筐体２００にセットした状態で、サーマルヘッド２１全体が気流通路１３０内に収納される。

また、サーマルヘッド２１に蓄熱された熱を放熱する放熱機構３５は、主として、サーマルヘッド２１に接するように設けられた複数個の放熱フィン２１１Ａと、複数個の放熱フィン２１１Ａに風を当てる風発生手段１１７と、で構成される。

この複数個の放熱フィン２１１Ａは、サーマルヘッド２１の長手方向（気流通路の気流方向及び用紙Ｓ幅方向と同じ）に沿って２列配置されている。複数個の放熱フィン２１１Ａは、個々に独立した状態でサーマルヘッド２１に接するように配置することもできるが、サーマルヘッド２１の長手方向に沿って設けられた長尺な放熱板２１１の上部を櫛歯形状に分割することによって形成することが好ましい。

これにより、気流通路１３０内に収納されたサーマルヘッド２１に対して複数個の放熱フィン２１１Ａが風発生手段１１７からの風の流れ方向に沿って配置される。また、カセット筐体１１０には、一方の開口１１０ａに連通するように設けられた筒状の遮蔽材（パッキン）１１８を介して風発生手段１１７が設けられる。

風発生手段１１７は、モータ１１７Ｃ（図２参照）付きのファン１１７Ａと、ファン１１７Ａを収納するファンケーシング１１７Ｂとで構成される。モータ１１７Ｃにはファン１１７Ａの回転数を制御する風量調整手段１１９（例えばインバータ）が設けられることが好ましい（図９参照）。

図２では放熱板２１１を２列設けたが、１列でもよく、あるいは３列以上でもよい。また放熱板２１１を分割して形成する放熱フィン２１１Ａの分割数は多いほどよいが、分割数を多くすると１個の放熱フィン２１１Ａの剛性が小さくなる。これにより、放熱フィン２１１Ａに風が当たったときに曲がったり破損したりし易い。したがって、放熱フィン２１１Ａの剛性との兼ね合いで分割数、即ち一枚の放熱板２１１に形成する放熱フィン２１１Ａの個数を決定することが好ましい。

そして、複数個の放熱フィン２１１Ａを有する放熱板２１１全体もサーマルヘッド２１と共に気流通路１３０内に配置される。この場合、放熱板２１１はサーマルヘッド２１を支持するヘッドブラケット（図示せず）と一体構造に形成されることが好ましい。

また、各リボンカセット１１、１２、１３、１４が機器筐体２００にセットされた状態で、放熱機構３５、３６、３７、３８の各ファン１１７Ａのファンケーシング１１７Ｂが機器筐体２００に形成された通気窓２０１（図３参照）に対向するようになる。

これにより、図３に示すように、各放熱機構３５、３６、３７、３８のファン１１７Ａを駆動することによって、通気窓２０１から吸い込まれた外気が、開口１１０ａを介して放熱板２１１に形成された複数個の放熱フィン２１１Ａに主として当たりながら気流通路１３０内を流れ、開口１１０ｂからカラープリンタ１の外部に流出する。この場合、厳密には、気流通路１３０内に流入した風は、放熱フィン２１１Ａ以外にもサーマルヘッド２１やヘッドブラケットにも当たるが、ここでは放熱フィン２１１Ａについて説明する。

これにより、放熱フィン２１１Ａを介してサーマルヘッド２１に蓄熱された熱を放熱することができる。

かかる放熱機構３５において、図４に示すように、放熱板２１１に形成された複数個の放熱フィン２１１Ａは、ファン１１７Ａから送られる風（気流）が気流通路１３０内を流れる方向（前記のサーマルヘッド長手方向と同じ）に沿って千鳥状に配置される。この場合、上記の如く放熱板２１１の上部を櫛歯状に分割することにより複数個の放熱フィン２１１Ａを形成する場合には、風の流れ方向の上流側から下流側に順次配置された複数個の放熱フィン２１１Ａを、図４（Ａ）に示すように、交互に外側に傾斜するように折り曲げることで千鳥状配置にすることができる。図４（Ａ）では、放熱フィン２１１Ａの先端部Ｔを内側に折り曲げて、ファン１１７Ａからの風がサーマルヘッド２１の外側に逃げにくくしたが、折り曲げない形状でもよい。

なお、上記したように、放熱フィン２１１Ａは、放熱板２１１を櫛歯状に分割して形成されることに限定されるものではなく、個々の放熱フィン２１１Ａがサーマルヘッド２１に千鳥状に取り付けられてもよい。

このように、複数個の放熱フィン２１１Ａを千鳥状に配置したので、図５（Ａ）に示すように、従来の一枚の長尺な板状の放熱板（図５（Ｂ））に比べて、風に対向する側面Ｐを顕著に増大することができる。図５（Ａ）において、放熱フィン２１１Ａ回りの濃色の部分は風の当たる部分を意味する。

これにより、放熱板２１１において、風が当たる表面積を増大させることができるので、放熱効率が向上する。また、放熱フィン２１１Ａを千鳥配置することによって、ファン１１７Ａからの風が放熱フィン２１１Ａによって遮られにくいので、通気抵抗の上昇も抑制できる。これにより、サーマルヘッド２１に蓄熱された熱を効率的に放熱することができる。

この場合、図６に示すように、ファン１１７Ａの風の流れ方向の上流側から下流側に向かって放熱フィン２１１Ａの高さが高くなるように高さ調整することがより好ましい。これにより、上流側の放熱フィン２１１Ａから下流側の放熱フィン２１１Ａの全ての放熱フィン２１１Ａに対して、ファン１１７Ａからの風が満遍なく当たるようになる。また、放熱フィン２１１Ａの千鳥配置と高さ調整とにより、通気抵抗の更なる抑制を図ることができる。これにより、サーマルヘッド２１に蓄熱された熱を一層効率的に放熱することができる。

なお、機器筐体２００の通気窓２０１や風の流れが排気される開口１１０ｂには、防塵フィルタ（図示せず）が設けることが好ましい。これにより、外部からのダストが機器筐体２００内や、各リボンカセット１１、１２、１３、１４内に進入することを防止することができる。

図７に示すように、放熱フィン２１１Ａの形状は特に限定されないが、四角柱状、円柱状、楕円柱状のものを好適に使用できる。また、放熱フィン２１１Ａの表面に微細なディンプルＤ（穴）を多数形成することによって、表面積を大きくすることも好ましい。

放熱機構３５を上記の如く構成することによって、サーマルヘッド２１に蓄熱された熱を効率的に放熱することができるので、印字画質を向上させることができる。

上記放熱機構３５、３６、３７、３８は、気流通路１３０ごとに１つのファン１１７Ａを設ける場合で説明した。しかし、カラープリンタ１は、用紙Ｓの移動方向に沿って４つのサーマルヘッド２１、２２、２３、２４が配列されているので、サーマルヘッド２１、２２、２３、２４ごとにファン１１７Ａを設けると、カラープリンタ自体の嵩が大きくなる。

したがって、図８に示すように、各サーマルヘッド２１、２２、２３、２４の放熱機構３５、３６、３７、３８に設けた気流通路１３０の入口側に給気ダクト２０２を設けて、この給気ダクト２０２内に１つのファン１１７Ａを設けることが好ましい。給気ダクト２０２には、給気ダクト２０２内に発生した気流を吹き出す４つの給気口２０２Ａが形成され、この給気口２０２Ａはそれぞれの放熱機構３５、３６、３７、３８の開口１０１ａを臨むように形成される。なお、図８では、放熱機構３５、３６、３７、３８の気流通路１３０及び気流通路１３０両端の開口１０１ａ，１０１ｂは省略して図示している。

これにより、４つのサーマルヘッド２１、２２、２３、２４の放熱機構３５、３６、３７、３８を１つのファン１１７Ａで共用することができる。したがって、カラープリンタ１のコンパクト化を図ることができる。

図９は、４つのサーマルヘッド２１、２２、２３、２４に蓄熱された熱を放熱する４つの放熱機構３５、３６、３７、３８の制御システムを説明する一例である。
図９に示すように、制御システムは、主として、４つの各サーマルヘッド２１、２２、２３、２４の温度をそれぞれ検出する温度センサ１２１と、各サーマルヘッド２１、２２、２３、２４の放熱機構３５、３６、３７、３８に設けられたファン１１７Ａの風量をそれぞれ調整する風量調整手段１１９と、温度センサ１２１の測定温度に応じて風量調整手段１１９を制御して、風量をサーマルヘッド２１、２２、２３、２４ごとに調整するコントローラ１０と、で構成される。

サーマルヘッド２１、２２、２３、２４に設けた温度センサ１２１としては例えばサーミスタを好適に使用することができると共に、風量調整手段１１９としては例えばインバータを好適に使用することができる。また、コントローラ１０は、図１に示すコントローラ１０を兼用した場合で示している。

各サーマルヘッド２１、２２、２３、２４に設けられた温度センサ１２１は、プリント中のサーマルヘッド温度を逐次測定し、測定温度がコントローラ１０に入力される。コントローラ１０には、印字画質が低下しない一定の良好な印字が得られるための所定範囲のサーマルヘッド温度が予め入力されており、この所定範囲温度に入るように、ファン１１７Ａの風量調整手段１１９を制御する。

なお、図９は放熱機構３５、３６、３７、３８ごとにファン１１７Ａを設けた場合であるが、図８のように給気ダクト２０２に１つのファン１１７Ａを設ける場合には、給気ダクト２０２のサーマルヘッド２１、２２、２３、２４ごとの給気口２０２Ａにダンパ装置等の風量調整手段（図示せず）を設けることにより、図９の制御システムと同様の制御を行うことができる。

次に、以上の如く構成されたカラープリンタ１の動作について、図１０のステップフローを用いて説明する。

カラープリンタ１が起動されると、図１に示すように、ロール１５から用紙Ｓが繰り出され、その先端が用紙位置センサ１８にて検出される位置（初期位置）にセットされる。そして、コントローラ１０は、上位装置５０（パーソナルコンピュータ）からプリント要求と共に指定されるプリントモードに応じてサーマルヘッド２１、２２、２３、２４を制御する。即ち、コントローラ１０は、例えば、プリント色が黒（ＢＫ）のモノクロモード、プリント色が全４色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ））のフルカラーモード、プリント色が２色だけの２色モード、及びプリント色が単一色（黒を除く）の単色モードの何れかに応じて、駆動すべきサーマルヘッドのプリント動作を前記の初期位置から搬送路１００上を送られる用紙Ｓの移動に同期させて制御する。その過程で、コントローラ１０は、プリントを行うサーマルヘッドに対してセットされたリボンカセットに組み込まれる放熱機構を図１０に示す手順にしたがって制御する。

図１０のステップフローでは、放熱機構の制御の一例として、上位装置５０からの単色モード又はフルカラーモードでのプリントジョブの指示にしたがってサーマルヘッド２１が用紙Ｓに印字する場合を例に、放熱機構３５の制御について説明する。

他の放熱機構３６、３７、３８についても、対応するサーマルヘッド２２、２３、２４によるプリントがなされる場合に同様に制御される。

図１０に示すように、コントローラ１０は先ず、プリント中であるサーマルヘッド２１の温度Ｔを温度センサ１２１から取得する（Ｓ１１）。即ち、コントローラ１０は、温度センサ１２１で検出された温度Ｔをサーマルヘッド２１の温度として取得する。

次に、コントローラ１０は、取得したサーマルヘッド２１の温度Ｔが、印字画質が低下しないサーマルヘッド温度範囲の上限を示す第１閾値Ｔ１を超えたか否かを判定する（Ｓ１２）。

次に、コントローラ１０は、プリント中のサーマルヘッド２１の温度Ｔの取得（Ｓ１１）及びその温度Ｔが第１閾値Ｔ１を超えたか否かの判定（Ｓ１２）を繰り返し実行する過程で、そのサーマルヘッド２１の温度Ｔが第１閾値Ｔ１を超えると（Ｓ１２でＹＥＳ）、ファン１１７Ａをオンさせる（Ｓ１３）と共に、コントローラ１０は、所定の風量（通常風量：第１の量の気流）が発生するようにファン１１７Ａの風量調整手段１１９（例えばインバータ）を駆動制御する。これにより、通常風量の気流が放熱機構３５の気流通路１３０内に発生し、その気流によってサーマルヘッド２１及び放熱板２１１が冷却され、サーマルヘッド２１に蓄熱された熱が放熱される。

かかるサーマルヘッド２１に蓄熱された熱の放熱において、放熱板２１１に形成した複数個の放熱フィン２１１Ａが風（気流）の流れ方向に沿って千鳥状に配置されるようにすると共に、風（気流）の上流側から下流側に向けて放熱フィン２１１Ａの背丈が順次高くなるようにした。これにより、放熱フィン２１１Ａを有しない一枚板の放熱板に比べて飛躍的に放熱効率を向上させることができる。

次に、コントローラ１０は、このようにファン１１７Ａを制御しつつ、サーマルヘッド２１の温度Ｔの取得（Ｓ１４）、サーマルヘッド２１によるプリント（１つのプリントジョブ）が終了したか否かの判定（Ｓ１５）、及び取得されるサーマルヘッド２１の温度Ｔが前記第１閾値Ｔ１より小さい第２閾値Ｔ２を下回るか否かの判定（Ｓ１６）を繰り返し実行する。ここで、第２閾値Ｔ２とは、ファン１１７Ａからの風量を下げても印字画質が悪化しないサーマルヘッド温度を言う。

その過程で、冷却されるサーマルヘッド２１の温度Ｔが第２閾値を下回ると（Ｓ１６でＹＥＳ）、コントローラ１０は、ファン１１７Ａをオフさせ（Ｓ１７）、再び、プリント中のサーマルヘッド２１の温度Ｔが比較的高い第１閾値Ｔ１を超えるか否かを監視する（Ｓ１１、Ｓ１２）状態になる。その後、前述したのと同様の制御（Ｓ１１〜Ｓ１７）がなされる。その結果、サーマルヘッド２１の温度Ｔが第１閾値Ｔ１を超えると（Ｓ１でＹＥＳ）、ファン１１７Ａがオンされて（Ｓ１３）、通常風量が発生するようにそのファン１１７Ａの駆動制御がなされ、サーマルヘッド２１の温度Ｔが第２閾値Ｔ２を下回るとファン１１７Ａがオフされる（Ｓ１７）。

上述した放熱機構３５の制御の過程で、ファン１１７Ａがオンして（Ｓ１３）、通常風量が発生するように制御される状態において、サーマルヘッド２１によるプリント（１つのプリントジョブ）が終了すると（Ｓ１５でＹＥＳ）、コントローラ１０は、前記プリント中の場合より少ない所定の風量（弱風量：第２の量の気流）が発生するようにファン１１７Ａを駆動制御する（Ｓ１８）。このときサーマルヘッド２１は、上昇してＹインクリボン１１１及び用紙Ｓのプラテンローラ３１への押圧を解除している。そして、前記駆動制御に従ったファン１１７Ａの動作によって、導入される外気による弱風量の気流が放熱機構３５の気流通路１３０内で発生し、既に発熱動作（プリント）を終えているサーマルヘッド２１がその弱風量の気流にさらされて冷却される。

その後、コントローラ１０は、ファン１１７Ａを弱風量が発生するように駆動制御しつつ（Ｓ１８）、プリントが再開（次のプリントジョブの開始）されたか否か（Ｓ１５でＹＥＳ、Ｓ１９）の確認、及びサーマルヘッド２１の温度Ｔが第２閾値Ｔ２を下回ったか否かを監視する（Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）。その過程で、ファン１１７Ａの温度Ｔが第２閾値Ｔ２を下回ると（Ｓ１６でＹＥＳ）、コントローラ１０は、前記弱風量にて制御されていたファン１１７Ａをオフさせる（Ｓ１７）。その後、サーマルヘッド２１によるプリントがなされていないとして、コントローラ１０は、サーマルヘッド２１の温度に基づいたファン１１７Ａを制御対象から外す。

なお、コントローラ１０は、ファン１１７Ａを弱風量にて制御している過程で、サーマルヘッド２１によるプリントが再開されると（Ｓ１９でＹＥＳ）、そのファン１１７Ａの通常風量での駆動制御（Ｓ２０）を開始する。そして、コントローラ１０は、プリントジョブが終了したか否か（Ｓ１５）、及びサーマルヘッド２１の温度Ｔが第２閾値Ｔ２を下回るか否か（Ｓ１４、１６、Ｓ１７）の監視動作を続ける。

上述したような放熱機構３５の駆動制御によれば、プリント中とプリント終了後とでは同じようにサーマルヘッド２１の温度に応じた気流の制御がなされるが、特にプリントが終了後では、プリント中の通常風量より少ない弱風量の気流の発生になるので、一連のプリントジョブが終了して発熱を停止したサーマルヘッド２１が比較的少ない量の気流にて冷却されるようになる。したがって、プリント終了後におけるファン１１７Ａの動作音を低減させつつサーマルヘッド２１を有効に冷却することができるようになる。

なお、放熱機構３５、３６、３７、３８の駆動制御（Ｓ１３）では、プリントデータから算出される印字率に応じてファン１１７Ａの回転数（風量）を制御することもできる。例えば４つのサーマルヘッド２１、２２、２３、２４の印字率が異なる場合、図９に示したように、コントローラ１０は、各サーマルヘッド２１、２２、２３、２４の温度センサ１２１からの検出温度によって印字率の違いを検出し、検出温度に応じて上記した第１閾値Ｔ１を超えないように風量調整手段１１９を制御する。これにより、４つのサーマルヘッド２１、２２、２３、２４の温度を、印字画質が低下しない一定の良好な印字が得られるための温度に保つことができる。

なお、各放熱機構３５、３６、３７、３８における気流通路１３０は、サーマルヘッド２１、２２、２３、２４や放熱板２１１の全体がその中に配置されるものでなくてもよい。サーマルヘッド２１、２２、２３、２４及び又は放熱板２１１の少なくも一部が気流通路１３０内に配置されていればよい。

以上、説明したように、本発明に係るサーマルプリンタは、サーマルヘッドに蓄熱された熱を効率的に放熱することができるという効果を有し、印字画質の向上を図る上で有用である。

１…カラープリンタ（サーマルプリンタの一例）、１０…コントローラ、１１…Ｙリボンカセット、１２…Ｍリボンカセット、１３…Ｃリボンカセット、１４…ＢＫリボンカセット、１５…ロール、１６…繰り出しローラ、１７…カッター、１８…用紙位置センサ、２１、２２、２３、２４…サーマルヘッド、３１、３２、３３、３４…プラテンローラ、３５、３６、３７、３８…放熱機構、５０…上位装置（パーソナルコンピュータ）、１００…搬送路、１１０…カセット筐体、１１０ａ…開口、１１１、１１２、１１３、１１４…インクリボン、１１２ａ…リボン供給軸、１１２ｂ…リボン巻取り軸、１１７…風発生手段、１１７Ａ…ファン、１１７Ｂ…ケーシング、１１７Ｃ…モータ、１１９…風量調整手段（例えばインバータ）、１２０…筒体、１２１…放熱板、１２１Ａ…放熱フィン、１３０…気流通路、２００…機器筐体、２０１…通気窓、２０２…通気ダクト

Claims (8)

1. サーマルヘッドで用紙を加熱して印字を行うと共に、前記サーマルヘッドに蓄熱された熱を放熱する放熱機構を備えたサーマルプリンタにおいて、
   前記放熱機構は、
   前記サーマルヘッドに接するように設けられた複数個の放熱フィンと、
   前記複数個の放熱フィンに風を当てる風発生手段と、を備え、
   前記複数個の放熱フィンは前記風発生手段からの風の流れ方向に沿って千鳥状に配置されているサーマルプリンタ。
2. 前記複数個の放熱フィンは、前記風発生手段からの風の上流側から下流側に向けて順次背丈が高くなるように形成されている請求項１に記載のサーマルプリンタ。
3. 前記複数個の放熱フィンは、前記風発生手段からの風の流れ方向に沿って少なくとも１列配設された長尺な放熱板の上部を櫛歯形状に分割して形成されている請求項１又は２に記載のサーマルプリンタ。
4. 前記複数個の放熱フィンは、前記サーマルヘッドのヘッドブラケットと一体構造に形成されている請求項１〜３の何れか１に記載のサーマルプリンタ。
5. 前記サーマルヘッドの温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサの検出温度に応じて前記風発生手段からの風量を調整する風量調整手段と、を備える請求項１〜４の何れか１のサーマルプリンタ。
6. 前記サーマルプリンタは、前記放熱フィンが設けられたサーマルヘッドが前記用紙の移動方向に複数台配設されたカラープリンタである請求項１〜５の何れか１に記載のサーマルプリンタ。
7. 前記複数台の各サーマルヘッドに設けられた放熱フィンに向けて風の吹出口をサーマルヘッドごとに形成したダクトを設け、該ダクトに前記風発生手段を１台設けた請求項６に記載のサーマルプリンタ。
8. 前記複数台の各サーマルヘッドの温度をそれぞれ検出する温度センサと、
   前記各サーマルヘッドの放熱機構に設けられた前記風発生手段の風量をそれぞれ調整する風量調整手段と、
   前記温度センサの測定温度に応じて前記風量調整手段を制御して、前記風発生手段からの風量を前記サーマルヘッドごとに調整する制御手段と、を備えた請求項６又は７に記載のサーマルプリンタ。

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