JP2020157602A

JP2020157602A - 印刷装置

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Publication number: JP2020157602A
Application number: JP2019059685A
Authority: JP
Inventors: 明南; Akira Minami
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: US20200307290A1; JP7263877B2; US11279160B2

Abstract

【課題】ヘッドの交換を検知するために必要な時間を短縮できる印刷装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵはＭ個の加熱素子のうち、Ｎ個の加熱素子の第一抵抗値を測定する（Ｓ３）。ＣＰＵは測定されたＮ個の加熱素子の各々の第一抵抗値をフラッシュメモリに記憶する（Ｓ７）。ＣＰＵは、第一抵抗値が測定されたＮ個の加熱素子について、第一抵抗値の測定タイミングと異なるタイミングで、第二抵抗値を測定する（Ｓ３）。ＣＰＵは測定されたＮ個の加熱素子の各々の第二抵抗値をフラッシュメモリに記憶する（Ｓ９）。ＣＰＵはＮ個の加熱素子の各々の第一抵抗値と第二抵抗値とに基づき、対応する加熱素子毎に差分値を演算する（Ｓ２１）。ＣＰＵは差分値に基づき標準偏差を演算する（Ｓ２５）。ＣＰＵは演算された標準偏差が所定の閾値を超えたと判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、サーマルヘッドが交換されたと検知する。【選択図】図３

Description

本発明は、印刷装置に関する。

特許文献１は、サーマルヘッドの断線を検出する断線検出手段を備えたサーマルプリンタを開示する。断線検出手段は、サーマルヘッドの複数の加熱素子の全ての加熱素子に対して１素子ずつ通電し、通電した際の電流値に基づき加熱素子の断線があるか検出する。サーマルプリンタは、ヘッド交換検知を、専用のセンサを設けることなく、加熱素子の断線がある状態から加熱素子の断線が無い状態を検知した場合に、サーマルヘッドが交換されたと判断する。

特開２００８−２０１０１７号公報

上記サーマルプリンタは、断線検出手段により全ての加熱素子に対して１素子ずつ電流値を測定した後に、ヘッドが交換されたかを判断するので、サーマルヘッドの交換を検知するための時間が長くなるという問題点がある。

本発明の目的は、ヘッドの交換を検知するために必要な時間を短縮できる印刷装置を提供することである。

本発明に係る印刷装置は、主走査方向に並ぶＭ個の加熱素子を備え、印刷対象に対して相対移動しながら前記Ｍ個の加熱素子を加熱して印刷イメージの印刷を行うヘッドを備える印刷装置において、前記Ｍ個の加熱素子のうち、Ｎ個の加熱素子の各々の特性を示す第一固有値を測定する第一測定手段と、前記第一測定手段により測定された前記Ｎ個の加熱素子の各々の前記第一固有値を記憶部に記憶する第一記憶手段と、前記第一測定手段により前記第一固有値が測定された前記Ｎ個の加熱素子について、前記第一測定手段による測定タイミングと異なるタイミングで、各々の特性を示す第二固有値を測定する第二測定手段と、前記第二測定手段により測定された前記Ｎ個の加熱素子の各々の前記第二固有値を前記記憶部に記憶する第二記憶手段と、前記記憶部に記憶された前記Ｎ個の加熱素子の各々の前記第一固有値と前記第二固有値とに基づき、対応する加熱素子毎に差分値を演算する差分演算手段と、前記差分演算手段により演算された前記差分値に基づき、特性値を演算する特性値演算手段と、前記特性値演算手段により演算された前記特性値が、所定の閾値を超えたと判断した場合、前記ヘッドが交換されたと検知する検知手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、印刷装置は、Ｎ個の加熱素子の各々の第一固有値と第二固有値を測定し、対応する加熱素子毎に第一固有値と第二固有値との差分値を演算する。印刷装置は、演算された差分値に基づき特性値を演算する。印刷装置は、特性値が所定の閾値を超えたと判断した場合、ヘッドが交換されたと判断する。故に、印刷装置は、ヘッド交換検知を、専用のセンサを設けることなく、行うことができる。また、印刷装置は、特性値の演算に必要となるＮ個の加熱素子に対して第一固有値と第二固有値を測定すればよいので、ヘッドの交換を検知するために必要な時間を短縮できる。また、印刷装置は、加熱素子が断線していない場合のヘッド交換も検出可能である。

印刷装置１の斜視図である。印刷装置１の電気的構成を示すブロック図である。メイン処理のフローチャートである。

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。図示されている装置の構成、各種処理のフローチャートなどは、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。以下の説明において、図１の右下側、左上側、右上側、左下側、上側、下側を、夫々、印刷装置１の右側、左側、後側、前側、上側、下側と定義する。

＜印刷装置１の概要＞
図１及び図２に示すように、印刷装置１は、サーマルヘッド３１（図２参照）のＭ個の加熱素子３２（図２参照）によって印刷対象３を加熱することによって、印刷対象３をドット単位で発色させる。印刷対象３は、基材上にラベルが貼付されることによって形成される。印刷装置１は、印刷対象３をロール状に巻回して、筐体２内に収容し、印刷対象３を引き出して印刷する。印刷対象３は、例えば、ダイカットテープである。

印刷装置１は、上部が開放する箱形態の筐体２を備える。筐体２は、正面視及び平面視略矩形状である。筐体２上部の開放部分は、カバー５で覆われる。カバー５は、筐体２の後端部に回動可能に支持され、筐体２を開閉する。筐体２の前端部の上面には、電源スイッチを含む入力キー７が設けられる。入力キー７の後側には、透明樹脂製で板状のトレー６が立設される。トレー６の後側には、左右方向に長い排出口（図示略）が設けられる。排出口は、カバー５の前端部と筐体２とによって形成される。トレー６は、排出口から排出される印刷後の印刷対象３を受ける。筐体２の背面下部には、外部端末１３（図２参照）等と接続するＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル（図示略）を接続するコネクタ（図示略）が設けられる。

筐体２内の後部には、シート収納部４が設けられる。シート収納部４には印刷対象３が収納される。印刷対象３は、印刷が行われる面を内側にして巻回され、テープスプール４２に保持される。テープスプール４２は、シート収納部４の左右に立設された支持部４１（図１参照）に係合し、シート収納部４内で印刷対象３を回転可能に支持する。シート収納部４の下方には、制御基板１２（図２参照）が配置される。制御基板１２は、印刷装置１の全体を制御するＣＰＵ５２等（図２参照）を実装する。

シート収納部４の左前方には、レバー１１（図１参照）が設けられる。レバー１１の右側には、左右方向に延びるローラホルダ２５が設けられる。ローラホルダ２５は、プラテンローラ２６を回転可能に保持する。カバー５が閉じられると、レバー１１は、カバー５によって下方に押圧される。レバー１１は、ローラホルダ２５に接続する。ローラホルダ２５は、レバー１１の上下方向への回動に連動し、後端の支点を中心に上下方向に移動する。レバー１１が下方に回動すると、ローラホルダ２５は下方に移動する。プラテンローラ２６は、印刷対象３を、サーマルヘッド３１に向けて押圧する。この場合、印刷装置１は印刷可能な状態になる。カバー５が開かれると、レバー１１は上方に回動し、ローラホルダ２５を上方に移動させる。ローラホルダ２５に保持されたプラテンローラ２６は、サーマルヘッド３１及び印刷対象３から離間する。この場合、印刷装置１は、サーマルヘッド３１の交換作業が可能な状態となる。

サーマルヘッド３１は、印刷対象３を加熱することによって色素を発色させ、ドットを形成することができる。サーマルヘッド３１は板形状であり、上側の表面に、印刷対象３の搬送方向に直交する主走査方向（左右方向）に一列に並ぶＭ個の加熱素子３２（図２参照）を備える。サーマルヘッド３１は、Ｍ個の加熱素子３２を一列に配列する。サーマルヘッド３１が設けられた位置において、Ｍ個の加熱素子３２が配列された主走査方向に直交する方向を、副走査方向という。副走査方向は、Ｍ個の加熱素子３２付近において搬送方向と一致する。サーマルヘッド３１は、印刷装置１のヘッド装着部（図示略）に対して、交換可能に設けられる。

プラテンローラ２６は、ローラホルダ２５に回転可能に軸支され、サーマルヘッド３１の上方に配置される。プラテンローラ２６は、Ｍ個の加熱素子３２の配列方向と平行な主走査方向に軸方向を揃えて配置され、Ｍ個の加熱素子３２と対向する。プラテンローラ２６は、ローラホルダ２５によってサーマルヘッド３１へ向けて付勢される。プラテンローラ２６は、ギア（図示略）を介して搬送モータ６０（図２参照）に接続され、搬送モータ６０によって回転する。プラテンローラ２６は、サーマルヘッド３１との間に印刷対象３を挟み、回転駆動する。これによって、印刷対象３は、所定の搬送方向に沿って搬送される。

印刷装置１は、ＵＳＢケーブルを介して外部端末１３に接続可能である。外部端末１３は、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯端末、タブレット端末等である。外部端末１３のＣＰＵ（図示略）は、インストールされたドライバソフト（図示略）を実行し、画像データから印刷データを作成する。

＜印刷装置１の電気的構成＞
図２を参照し、印刷装置１の電気的構成について説明する。印刷装置１は、印刷装置１の制御を司るＣＰＵ５２を備える。ＣＰＵ５２には、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、及びフラッシュメモリ５８が接続される。ＲＯＭ５３には、ＣＰＵ５２が実行するプログラムが記憶される。ＲＡＭ５４には、種々の一時データが記憶される。フラッシュメモリ５８には、外部端末１３から送信された印刷データが記憶される。また、フラッシュメモリ５８には、後述する第一抵抗値、第二抵抗値が夫々記憶される。

ＣＰＵ５２には、入出力インタフェイス５６を介し、入力キー７、開閉センサ１７、駆動回路２８、２９、通信インタフェイス５９、及び抵抗値計測回路３３等が接続される。印刷装置１の上面に設けられた入力キー７は、ユーザによる操作の入力を受け付ける。開閉センサ１７は、カバー５の開状態、閉状態を検知する。駆動回路２８は、サーマルヘッド３１に設けられたＭ個の加熱素子３２の夫々に通電することによって、Ｍ個の加熱素子３２を発熱させる。ＣＰＵ５２は、Ｍ個の加熱素子３２に対する通電を、駆動回路２８を介して制御する。駆動回路２９は、搬送モータ６０を駆動する。搬送モータ６０はパルスモータである。ＣＰＵ５２は、駆動回路２９を介して搬送モータ６０にパルス信号を出力し、プラテンローラ２６（図１参照）を回転させる。これによって、プラテンローラ２６は、印刷対象３を所定の速度で１ライン分ずつ副走査方向に搬送する。ＣＰＵ５２は、駆動回路２８、２９を制御することにより、印刷対象３に印刷像を形成する。

通信インタフェイス５９は、ＵＳＢケーブル（図示略）を介して外部端末１３と通信するインタフェイス素子である。印刷装置１はＵＳＢケーブルを介して外部端末１３等から印刷データを受信する。なお、通信インタフェイス５９は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線接続によって外部端末１３と通信するインタフェイスであってもよい。抵抗値計測回路３３は、サーマルヘッド３１のＭ個の加熱素子３２の抵抗値を選択的に計測可能である。抵抗値の検出は公知の方法を利用して行うため、詳細な説明は省略する。

＜第一抵抗値、第二抵抗値の計測概要＞
ヘッド交換検知のための第一抵抗値及び第二抵抗値の計測について説明する。まず、印刷装置１は、サーマルヘッド３１の交換を検知するために、Ｎ個の加熱素子３２について、第一抵抗値を夫々計測する。ここで、Ｎは、Ｍよりも小さい自然数である。

抵抗値の計測の対象となるＮ個の加熱素子３２の位置は、予め定められている。一例として、抵抗値計測回路３３は、加熱素子３２の総数が８００個（Ｍ＝８００）の場合、主走査方向に並ぶ加熱素子３２に対して、４７個おきに抵抗値を検出する。この場合、抵抗値計測の対象となる加熱素子３２の総数は１７個（Ｎ＝１７）となる。

抵抗値計測回路３３は、サーマルヘッド３１のＮ個の加熱素子３２の抵抗値を、夫々計測する。この場合、抵抗値計測回路３３は、計測の対象となるＮ個の加熱素子３２の抵抗値を１ずつ計測する。計測されたＮ個の抵抗値は、第一抵抗値としてフラッシュメモリ５８に順次記憶される。

Ｎ個の第一抵抗値の計測を行うタイミングは、例えば、カバー５を開状態から閉状態にした場合等が想定される。サーマルヘッド３１が交換された場合には、カバー５を開状態から閉状態とするためである。従って、印刷装置１は、開閉センサ１７がカバー５の開状態から閉状態を検知した際に第一抵抗値の計測を行う。

次いで、抵抗値計測回路３３は、Ｎ個の第二抵抗値を計測する。抵抗値計測回路３３は、計測の対象となるＮ個の加熱素子３２の抵抗値を計測する。第二抵抗値の計測対象となる加熱素子３２の位置と、第一抵抗値が計測された加熱素子３２の位置は夫々同じである。Ｎ個の抵抗値は、第一抵抗値が計測された順番と同じ順番で１ずつ計測される。計測されたＮ個の抵抗値は、第二抵抗値としてフラッシュメモリ５８に順次記憶される。

第二抵抗値の計測を行うタイミングは、例えば、カバー５を、開状態から閉状態とした場合が想定される。サーマルヘッド３１が交換された場合には、カバー５を閉じるためである。従って、印刷装置１は、開閉センサ１７がカバー５の開状態から閉状態を検知した際に、第二抵抗値の計測を行う。

＜標準偏差演算の概要＞
ＲＯＭ５３は、演算式記憶エリア（図示略）を含む。演算式記憶エリアには、ヘッド交換検知のための演算式が記憶される。以下に示す演算式は、標準偏差σを演算するために用いられる公知の式である。以下、演算式の概要を説明する。なお、公知の演算式等を使用するものについての詳細な説明は省略する。

標準偏差σの演算では、抵抗値計測回路３３により計測されたＮ個の第一抵抗値、及びＮ個の第二抵抗値が使用される。フラッシュメモリ５８に記憶されたＮ個の第一抵抗値を、Rold[i]により示す。フラッシュメモリ５８に記憶されたＮ個の第二抵抗値を、Rnew[i]により示す。iは、１〜Ｎの自然数である。本例では、Ｎ＝１７である。また、ｉが共通するRold[i]、Rnew[i]の組みを、組[i]のように示す。

演算対象となる第一抵抗値及び第二抵抗値の選別について説明する。第一抵抗値、第二抵抗値は、計測時のエラー等の影響により、演算の対象とできない抵抗値である場合がある。また、加熱素子３２が断線している場合は、第一抵抗値、第二抵抗値は無限大の値となる。さらに、加熱素子３２が短絡している場合は、抵抗値は０となる。これらの抵抗値が後述の式（Ｃ）、（Ｄ）に代入された場合、ヘッド交換検知の精度が低下する可能性がある。ＣＰＵ５２は、下記の不等式（Ａ）、（Ｂ）を満たさないRold[i]、Rnew[i]について、演算の対象としない。なお、所定範囲であるRmin〜Rmaxの値は適宜設定されればよい。
Rmin≦Rold[i]≦Rmax・・・・・・（Ａ）
Rmin≦Rnew[i]≦Rmax・・・・・・（Ｂ）

一例として、３つ目（ｉ＝３）の組[3]の第一抵抗値（Rold[3]）、第二抵抗値（Rnew[3]）の何れかが、Rmin〜Rmaxの範囲に入らない場合、組[3]の抵抗値は、標準偏差σの演算対象から除外される。ＣＰＵ５２は、組[1]〜組[N]に対して夫々選別を行う。

次に、演算対象としたRold[i]、Rnew[i]の組[i]、即ち、不等式（Ａ）、（Ｂ）を満たす第一抵抗値、第二抵抗値の組[i]は、以下に示す式（Ｃ）に代入される。つまり、同じ位置にある加熱素子３２について、抵抗値計測回路３３により検出された抵抗値の差分値が演算され、差分値の平均値μがさらに演算される。

次に、式（Ｃ）により演算された差分値に基づく平均値μと、計測された第一抵抗値（Rold[i]）、第二抵抗値（Rnew[i]）を、以下に示す式（Ｄ）に代入することにより、標準偏差σが演算される。

式（Ｄ）より演算された標準偏差σは、所定の閾値σ_ｔｈと比較される。式（Ｅ）が成立する場合に、サーマルヘッド３１が交換されたとみなされる。例えば、閾値σ_ｔｈは、６９と設定される。
σ_ｔｈ＜σ・・・・・・（Ｅ）

ヘッド交換検知の基準となる閾値σ_ｔｈは、以下の不等式（Ｆ）〜（Ｉ）を満たすように設定される。ここで、不偏分散σ_ａ ^２は、サーマルヘッド３１の加熱素子３２の抵抗値の不偏分散であり、より詳細には、加熱素子３２の第一抵抗値と第二抵抗値の差分値の不偏分散である。不偏分散σ_ｂ ^２は、抵抗値計測回路３３において加熱素子３２を計測する際の計測誤差の不偏分散である。ｐは、信頼性区間の確率である。χ^２は、周知のカイ２乗分布である。[Ｎ-１]は、自由度である。

式（Ｆ）から、σ_１ ^２は、抵抗値計測回路３３において加熱素子３２の抵抗値を計測する際の計測誤差の不偏分散σ_ｂ ^２を示す。従って、σ_１ ^２の項を含む式（Ｉ）の左辺は、抵抗値計測回路３３の計測誤差の不偏分散σ_ｂ ^２に関するパラメータを示す。ここで、閾値σ_ｔｈの分散σ_ｔｈ ^２は、左辺よりも大きく設定される。この理由は、左辺よりも低い値に分散σ_ｔｈ ^２が設定されると、抵抗値計測回路３３の計測誤差の不偏分散σ_ｂ ^２関するパラメータよりも低い値に閾値σ_ｔｈの分散σ_ｔｈ ²が設定されることになる。これにより、常にサーマルヘッド３１が交換されたと検知されてしまう可能性が高くなるためである。

また、式（Ｇ）から、σ_２ ^２は、抵抗値計測回路３３において加熱素子３２を計測する際の計測誤差の不偏分散σ_ｂ ^２と、加熱素子３２の第一抵抗値と第二抵抗値との差分値との不偏分散σ_ａ ^２との和を示す。従って、σ_２ ^２の項を含む式（Ｉ）の右辺は、抵抗値計測回路３３の計測誤差の不偏分散σ_ｂ ^２と、加熱素子３２の第一抵抗値と第二抵抗値の差分値の不偏分散σ_ａ ^２に関するパラメータを示す。ここで、閾値σ_ｔｈの分散σ_ｔｈ ²は、右辺よりも低く設定される。この理由は、右辺よりも高い値に閾値σ_ｔｈの分散σ_ｔｈ ²が設定されると、抵抗値計測回路３３の不偏分散σ_ｂ ^２と加熱素子３２の不偏分散σ_２ ^２との和のパラメータよりも高い値にσ_ｔｈが設定されることになる。これにより、常にサーマルヘッド３１が交換されていないと検知される可能性が高くなるためである。故に、閾値σ_ｔｈの分散σ_ｔｈ ^２は、式（Ｉ）の左辺と右辺の間の値に基づいて設定される。

Ｎの値は、次の方法により求められる。例えば、サーマルヘッド３１が未交換の場合では、第一抵抗値と第二抵抗値の差分値により演算される不偏分散σ_ａ ^２は、無視できるほど小さい値となる。即ち、サーマルヘッド３１が未交換の場合では、式（Ｇ）は、σ_２ ^２≒σ_ｂ ^２が成立する。この場合、式（Ｉ）は、左辺≒右辺≒閾値σ_ｔｈ ^２が成立する。

ここで例えば、実際の印刷装置１の構成に基づき、標準偏差σ_１＝３０、不偏分散σ_１ ^２＝９００、標準偏差σ_２＝１２０、不偏分散σ_２ ^２＝１４４００、信頼性区間Ｐ＝０．０１５％のように設定されたとする。これらの値を、式（Ｉ）に代入した場合に、左辺≒右辺が成立するのは、Ｎ＝１７とした場合になる。つまり、第一抵抗値又は第二抵抗値を１７回ずつ計測した場合、上記の信頼性を維持しつつ、サーマルヘッド３１の交換時期を精度良く判定できることとなる。

閾値σ_ｔｈの値は、次の方法により求められる。上記で求めたＮ、及び上記の条件は、式（Ｉ）の左辺と右辺に代入される。結果、左辺の分散は、４７４９．３２４、右辺の分散は、４７６１．９０５、左辺の標準偏差σは、６８．９１５３４、右辺の標準偏差σは、６９．００６５６と算出される。このため、左辺の標準偏差σと右辺の標準偏差σとの平均値は約６９と算出される。この場合には、左辺≒右辺≒閾値σ_ｔｈ ^２が成り立つため、閾値σ_ｔｈの値として６９が求められる。これにより、印刷装置１は、９７％の確率でヘッド交換を検知できる。

＜フローチャート＞
図３を参照して、メイン処理について説明する。入力キー７が操作され、印刷装置１の電源が投入されると、ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５３からプログラムを読み出して実行する。ＣＰＵ５２は、プログラムを実行することにより、メイン処理を開始する。メイン処理が開始されると、ＣＰＵ５２は、カバー５が閉じられているか否かを判断する（Ｓ１）。カバー５が閉じられていないと判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ５２は、処理をＳ１に戻して、カバー５が閉じられるのを待つ。カバー５が閉じられていると判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２は、抵抗値計測回路３３によりサーマルヘッド３１のＮ個の加熱素子３２の抵抗値の計測を行う（Ｓ３）。ＣＰＵ５２は、Ｎ個の第一抵抗値がフラッシュメモリ５８に記憶されているか判定する（Ｓ５）。ＣＰＵ５２は、Ｎ個の第一抵抗値がフラッシュメモリ５８に記憶されていないと判定した場合（Ｓ５：ＮＯ）、計測されたＮ個の抵抗値を、第一抵抗値として、フラッシュメモリ５８に記憶する（Ｓ７）。ＣＰＵ５２は、処理を終了する。例えば、ユーザは、所定の印刷処理を実行させた後に電源をオフする。

入力キー７が操作され、再び、印刷装置１の電源が投入されると、ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５３からプログラムを読み出して実行する。ＣＰＵ５２は、プログラムを実行することにより、メイン処理を開始する。メイン処理が開始されると、ＣＰＵ５２は、Ｓ１〜Ｓ３の処理を行う。ＣＰＵ５２は、抵抗値計測回路３３によりサーマルヘッド３１のＮ個の加熱素子３２の抵抗値の計測を行う（Ｓ３）。ＣＰＵ５２は、フラッシュメモリ５８に、Ｎ個の第一抵抗値がすでに記憶されていると判断する（Ｓ５：ＹＥＳ）。この場合、ＣＰＵ５２は、Ｓ３の処理で計測されたＮ個の抵抗値を、第二抵抗値として、フラッシュメモリ５８に記憶する（Ｓ９）。この時点で、フラッシュメモリ５８には、第一抵抗値と第二抵抗値がＮ個ずつ記憶されている。

ＣＰＵ５２は、ＲＡＭ５４に記憶された変数ｉに「０」を設定する（Ｓ１１）。ＣＰＵ５２は、ｉをインクリメントする（Ｓ１３）。ＣＰＵ５２は、フラッシュメモリ５８に記憶された第一抵抗値（Rold[i]）と第二抵抗値（Rnew[i]）の組[i]に関して、Rmin〜Rmaxの範囲内かの判断（式（Ａ）（Ｂ）参照）を行う（Ｓ１５）。第一抵抗値とＮ個の第二抵抗値の組[i]について、Rmin〜Rmaxの範囲内であると判断された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２は、組[i]を標準偏差σの演算の対象とする（Ｓ１７）。ＣＰＵ５２は、処理をＳ１９へ進める。一方、第一抵抗値と第二抵抗値の組[i]について、Rmin〜Rmaxの範囲外であると判断された場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ＣＰＵ５２は、標準偏差σの演算の対象から、組[i]を除外する。ＣＰＵ５２は、処理をＳ１９に進める。

ＣＰＵ５２は、ｉ＝Ｎか否か判断する（Ｓ１９）。ｉ＝Ｎでないと判断した場合、即ち、Ｎ組の全ての組[ｉ]に対して、所定範囲との比較を行っていない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ＣＰＵ５２は、処理をＳ１３に戻す。ＣＰＵ５２は、ｉをインクリメントし（Ｓ１３）、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１９の処理を繰り返す。

一方、ｉ＝Ｎと判断した場合、即ち、Ｎ組の全ての組[i]について、所定範囲との比較を行ったと判断した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２は、処理をＳ２１に進める。ＣＰＵ５２は、計測した第一抵抗値（Rold[i]）と第二抵抗値（Rnew[i]）の差分値（Rold[i]−Rnew[i]）を算出する（Ｓ２１）。ＣＰＵ５２は、演算した差分値に基づき、式（Ｃ）を用いて平均値μを演算する（Ｓ２３）。ＣＰＵ５２は、Ｓ１７の処理で演算した平均値μに基づき、式（Ｄ）を用いて標準偏差σを演算する（Ｓ２５）。

ＣＰＵ５２は、演算した標準偏差σが閾値σ_ｔｈを超えたか否か判断する（Ｓ２７）。演算した標準偏差σが閾値σ_ｔｈを超えたと判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２は、サーマルヘッド３１が交換されたと判断する。この場合、ＣＰＵ５２は、サーマルヘッド３１が交換されたことを示すフラグ情報を、フラッシュメモリ５８に記憶する（Ｓ２９）。ＣＰＵ５２は処理をＳ３３へ進める。一方、演算した標準偏差σが閾値σ_ｔｈを超えていないと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、ＣＰＵ５２は、サーマルヘッド３１が未交換であると判断する。この場合、ＣＰＵ５２は、サーマルヘッド３１が交換されていないことを示すフラグ情報を、フラッシュメモリ５８に記憶する（Ｓ３１）。ＣＰＵ５２は、Ｓ９の処理で記憶したＮ個の第二抵抗値を、Ｎ個の第一抵抗値として、フラッシュメモリ５８に記憶する（Ｓ３３）。ＣＰＵ５２は処理を終了する。

なお、次にメイン処理が実行される場合、ＣＰＵ５２は、最初のＳ５の処理で、フラッシュメモリ５８にＮ個の抵抗値が記憶されていると判断する（Ｓ５）。この場合、ＣＰＵ５２は、Ｓ３の処理によって計測されたＮ個の抵抗値を、第二抵抗値としてフラッシュメモリ５８に記憶する（Ｓ９）。即ち、前回のメイン処理の最後にフラッシュメモリ５８に記憶されたＮ個の抵抗値が、そのまま第一抵抗値として用いられる。

＜作用、効果＞
以上のように、ＣＰＵ５２は、Ｎ個の加熱素子３２の各々の第一抵抗値と第二抵抗値を記憶し（Ｓ７、Ｓ９）、対応する加熱素子毎に第一抵抗値と第二抵抗値との差分値を演算する（Ｓ２１）。ＣＰＵ５２は、演算された差分値に基づき標準偏差σを演算する（Ｓ２５）。ＣＰＵ５２は、標準偏差σが所定の閾値σ_ｔｈを超えたと判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、サーマルヘッド３１が交換されたと判断する。この場合、印刷装置１は、ヘッド交換検知を、専用のセンサを設けることなく、行うことができる。また、印刷装置１は、標準偏差σの演算に必要となるＮ個の加熱素子３２に対して第一抵抗値と第二抵抗値を測定すればよいので、Ｍ個の加熱素子３２の全てについて抵抗値を測定せずに済む。従って、印刷装置１は、サーマルヘッド３１の交換を検知するために必要な時間を短縮できる。

また、印刷装置１は、例えば、加熱素子３２の断線を検出した状態から、加熱素子３２の断線を検出しない状態を検知した時に、ヘッド交換を検知したと判断する場合には、加熱素子３２が断線していない場合のヘッド交換は検知できない。しかしながら、印刷装置１は、標準偏差σに基づき交換検知を行うので、交換前のサーマルヘッド３１が断線していない場合においても交換を検知できる。故に、印刷装置１は、加熱素子３２が断線していない場合のヘッド交換も検出可能である。

印刷装置１は、演算された差分値の積算値に基づき標準偏差σを演算する。この場合、印刷装置１は、統計的手法を用いることにより、サーマルヘッド３１の交換を精度良く検出できる。

印刷装置１は、標準偏差σに基づき、第一抵抗値と第二抵抗値のばらつきを測定して、サーマルヘッド３１が交換されたかを検出できる。印刷装置１は、電源電圧に誤差が生じたとしても、標準偏差σの演算により、この誤差を除去できる。また、印刷装置１は、標準偏差σの演算に必要なＮ個の加熱素子３２の第一抵抗値及び第二抵抗値を夫々取得すればよいので、サーマルヘッド３１の交換を検知するために必要な時間を短縮できる。

印刷装置１は、カバー５が閉じられたことを検出する開閉センサ１７を備える。ＣＰＵ５２は、フラッシュメモリ５８に第一抵抗値が記憶された状態で（Ｓ５：ＹＥＳ）、且つ開閉センサ１７が印刷装置１のカバー５が閉じられたことを検出した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、第二抵抗値を測定する（Ｓ５：ＹＥＳ→Ｓ９）。なお、ユーザは、サーマルヘッド３１の交換時にカバー５を開け、サーマルヘッド３１の交換後にカバー５を閉じる。従って、印刷装置１は、カバー５が閉じられた後に、Ｎ個の加熱素子３２の各々の第二抵抗値を測定することで、サーマルヘッド３１の交換が行われたかを確実に検出できる。

＜変形例＞
上記実施形態は種々の変更を加えることができる。印刷装置１は、標準偏差σと閾値σ_ｔｈとを比較してサーマルヘッド３１の交換検知を行ったがこれに限らない。例えば、印刷装置１では、差分値に基づき演算される分散σ^２を比較対象として用いてもよい。この場合、ＣＰＵ５２は、分散σ^２と閾値σ_ｔｈ ^２との比較を行えばよい。この場合、印刷装置１は、分散σ^２に基づきサーマルヘッド３１の交換を検知できる。また、印刷装置１は、分散σ^２の演算に必要なＮ個の加熱素子３２の第一抵抗値及び第二抵抗値を夫々取得すればよいので、サーマルヘッド３１の交換を検知するために必要な時間を短縮できる。

印刷装置１は、標準偏差σの演算には、抵抗値計測回路３３により計測されたＮ個の第一抵抗値、第二抵抗値の値を用いたが、これに限らない。印刷装置１は、サーマルヘッド３１に関する抵抗値以外の固有値を用いてもよい。例えば、加熱素子３２の電流値、又は電圧値を固有値として計測してもよい。この場合、電流値、電圧値から取得される標準偏差に基づき、サーマルヘッド３１の交換を検知すればよい。また、抵抗値計測回路３３は、Ｎ個の加熱素子３２に対して１ずつ抵抗値を計測したが、同時に夫々の抵抗値を計測してもよい。第一抵抗値と第二抵抗値は、Ｎ個ではなく、Ｍ個計測してもよい。この場合、ヘッド交換検知の信頼性はさらに高まる。閾値σ_ｔｈ≦標準偏差σとなる場合に、サーマルヘッド３１が交換されたと判断してもよい。

印刷装置１では、カバー５の開状態、閉状態を開閉センサ１７により検知して、第一抵抗値及び第二抵抗値の計測をしたが、計測のタイミングはこれに限らない。第一抵抗値、第二抵抗値の計測は、所定の周期で行われてもよい。また、印刷装置１では、ＣＰＵ５２は、フラッシュメモリ５８に第一抵抗値が記憶された状態で、入力キー７の操作により印刷装置１の電源が投入されたことを検出した場合に、第二抵抗値を測定してもよい。この場合、例えばユーザが、サーマルヘッド３１の交換時に電源を落とし、サーマルヘッド３１の交換後に電源を投入する場合でも、印刷装置１は、サーマルヘッド３１の交換が行われたかを確実に検出できる。

＜その他＞
サーマルヘッド３１は、本発明の「ヘッド」の一例である。フラッシュメモリ５８は、本発明の「記憶部」の一例である。第一抵抗値は、本発明の「第一固有値」の一例である。第二抵抗値は、本発明の「第二固有値」の一例である。開閉センサ１７は、本発明の「第一検出部」の一例である。入力キー７は、本発明の「第二検出部」の一例である。Ｓ３の処理を行うＣＰＵ５２は、本発明の「第一測定手段」の一例である。Ｓ７の処理を行うＣＰＵ５２は、本発明の「第一記憶手段」の一例である。Ｓ３の処理を行うＣＰＵ５２は、本発明の「第二測定手段」の一例である。Ｓ９の処理を行うＣＰＵ５２は、本発明の「第二記憶手段」の一例である。Ｓ２１の処理を行うＣＰＵ５２は、本発明の「差分演算手段」の一例である。Ｓ２５の処理を行うＣＰＵ５２は、本発明の「特性値演算手段」の一例である。Ｓ２７の処理を行うＣＰＵ５２は、本発明の「検知手段」の一例である。

１：印刷装置
３：印刷対象
５：カバー
７：入力キー
１１：開閉センサ
３１：サーマルヘッド
３２：加熱素子
３３：抵抗値計測回路
５２：ＣＰＵ
５８：フラッシュメモリ

Claims

主走査方向に並ぶＭ個の加熱素子を備え、印刷対象に対して相対移動しながら前記Ｍ個の加熱素子を加熱して印刷イメージの印刷を行うヘッドを備える印刷装置において、
前記Ｍ個の加熱素子のうち、Ｎ個の加熱素子の各々の特性を示す第一固有値を測定する第一測定手段と、
前記第一測定手段により測定された前記Ｎ個の加熱素子の各々の前記第一固有値を記憶部に記憶する第一記憶手段と、
前記第一測定手段により前記第一固有値が測定された前記Ｎ個の加熱素子について、前記第一測定手段による測定タイミングと異なるタイミングで、各々の特性を示す第二固有値を測定する第二測定手段と、
前記第二測定手段により測定された前記Ｎ個の加熱素子の各々の前記第二固有値を前記記憶部に記憶する第二記憶手段と、
前記記憶部に記憶された前記Ｎ個の加熱素子の各々の前記第一固有値と前記第二固有値とに基づき、対応する加熱素子毎に差分値を演算する差分演算手段と、
前記差分演算手段により演算された前記差分値に基づき、特性値を演算する特性値演算手段と、
前記特性値演算手段により演算された前記特性値が、所定の閾値を超えたと判断した場合、前記ヘッドが交換されたと検知する検知手段と
を備えたことを特徴とする印刷装置。
前記特性値演算手段は、前記差分演算手段により演算された前記差分値の積算値に基づき前記特性値を演算すること
を特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
前記特性値は、前記差分演算手段により演算された前記差分値に基づき演算される標準偏差であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
前記特性値は、前記差分演算手段により演算された前記差分値に基づき演算される分散であること
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
前記印刷装置のカバーが閉じられたことを検出する第一検出部
を備え、
前記第二測定手段は、前記記憶部に前記第一固有値が記憶された状態で、且つ前記第一検出部が前記印刷装置の前記カバーが閉じられたことを検出した場合、前記第二固有値を測定すること
を特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の印刷装置。
前記印刷装置の電源が投入されたことを検出する第二検出部
を備え、
前記第二測定手段は、前記記憶部に前記第一固有値が記憶された状態で、且つ前記第二検出部が前記印刷装置の前記電源が投入されたことを検出した場合、前記第二固有値を測定すること
を特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の印刷装置。