JP2021192968A - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーマルヘッドを有する感熱式の印刷装置に関する。 The present invention relates to a thermal printing apparatus having a thermal head.
サーマルプリンタは、複数の発熱体が面の上に線状に配列したサーマルヘッドを使用し、印刷データに応じて各発熱体を発熱させることで、感熱紙を発色させるか用紙にインクを熱転写させる(主走査制御)。さらに、ライン状のサーマルヘッドの主走査方向と直交する方向に感熱紙または用紙を移動させるか、サーマルヘッドを移動させる(副走査制御)。上記の主走査制御と副走査制御を同期させることで印刷データが印刷される。 The thermal printer uses a thermal head in which multiple heating elements are arranged linearly on the surface, and by generating heat for each heating element according to the print data, the thermal paper is colored or the ink is thermally transferred to the paper. (Main scanning control). Further, the thermal paper or paper is moved in a direction orthogonal to the main scanning direction of the linear thermal head, or the thermal head is moved (secondary scanning control). Print data is printed by synchronizing the above-mentioned main scanning control and sub-scanning control.
こうしたサーマルプリンタでは、サーマルヘッドに加える熱量によって印字濃度が変化する。そのため、サーマルヘッドに温度を検出する素子(サーミスタなど)を取り付け、その検出温度に応じてサーマルヘッドの通電時間を調整することで、印字濃度を安定させている。 In such a thermal printer, the print density changes depending on the amount of heat applied to the thermal head. Therefore, an element (thermistor or the like) for detecting the temperature is attached to the thermal head, and the energization time of the thermal head is adjusted according to the detected temperature to stabilize the print density.
また、サーマルヘッドが感熱紙またはインクに与える熱量はヘッドの環境温度によっても変わる。そのため、サーマルヘッドの温度検出とは別に、環境温度を検出するための素子を取り付け、サーマルヘッドの環境温度(周囲温度)とヘッド温度とに基づいてサーマルヘッドの通電時間を調整している。 The amount of heat given to the thermal paper or ink by the thermal head also changes depending on the environmental temperature of the head. Therefore, apart from the temperature detection of the thermal head, an element for detecting the environmental temperature is attached, and the energization time of the thermal head is adjusted based on the environmental temperature (ambient temperature) of the thermal head and the head temperature.
ここで、環境温度を検出するための素子はコストの観点から、過熱を防止するために取り付けられた温度検出素子を兼用して使用することがある。例えば、感熱紙または用紙を移動させるか、サーマルヘッドを移動させるのに用いられるモータに取り付けられた素子を使用する場合である。 Here, the element for detecting the environmental temperature may also be used as a temperature detecting element attached to prevent overheating from the viewpoint of cost. For example, moving thermal paper or paper, or using elements attached to a motor used to move the thermal head.
この場合、連続印字が行われると、サーマルヘッドやモータの連続動作により検出部分の温度上昇が急激に起こり、環境温度とかけ離れた温度となる。そのため、モータ上の過熱を防止するための温度検出素子を環境温度の検出に使用し通電時間を調整すると、印字濃度の変動が発生してしまう。 In this case, when continuous printing is performed, the temperature of the detection portion suddenly rises due to the continuous operation of the thermal head and the motor, and the temperature becomes far from the environmental temperature. Therefore, if a temperature detection element for preventing overheating on the motor is used for detecting the ambient temperature and the energization time is adjusted, the print density will fluctuate.
例えば、特許文献1では、サーマルヘッドと異なる部材の2つの温度から、環境温度を推定している。加えて、2つの検出温度・推定された環境温度・印刷動作されていない時間に応じて、サーマルヘッドの通電時間を調整している。
For example, in
しかし、特許文献1の構成では、モバイルプリンタと呼ばれる持ち運びするための小型プリンタに適用した場合、温度検出部が同じ筐体内の狭い空間内に収まることになる。そのため、サーマルヘッドやモータの連続動作により筐体内の温度が更に大きく上昇して、実際の環境温度とかけ離れてしまい、印字濃度の変動が発生してしまいやすい。
However, in the configuration of
この課題を鑑み、本発明の印刷装置は、
ライン状に配列された複数の発熱体を有するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに設けられた温度を検出する第1温度検出部と、
装置に電力を供給するための電池と、
前記電池が収容される電池収容部と、
前記電力を利用して前記サーマルヘッドを制御する制御部と、
前記電池収容部の内部に配置され、前記電池の温度を検出する第2温度検出部と、
前記第2温度検出部の検出温度に基づき環境温度を算出する環境温度算出手段と、
前記環境温度の算出値に応じて補正係数を選択する補正係数選択手段と
を備え、
前記制御部は、
前記補正係数選択手段によって選択された補正係数を用いて前記サーマルヘッドへの印加エネルギーを補正することを特徴とする。
In view of this problem, the printing apparatus of the present invention is
A thermal head with multiple heating elements arranged in a line,
A first temperature detection unit that detects the temperature provided in the thermal head, and
Batteries to power the device and
A battery accommodating portion in which the battery is accommodating, and a battery accommodating portion.
A control unit that controls the thermal head using the electric power,
A second temperature detection unit, which is arranged inside the battery housing unit and detects the temperature of the battery,
An environmental temperature calculation means for calculating an environmental temperature based on the detection temperature of the second temperature detection unit, and
A correction coefficient selection means for selecting a correction coefficient according to the calculated value of the environmental temperature is provided.
The control unit
It is characterized in that the energy applied to the thermal head is corrected by using the correction coefficient selected by the correction coefficient selection means.
本発明によれば、電池の温度を検出する第2温度検出部を備え、サーマルヘッドやモータの連続動作を行っても温度が上昇しない第2温度検出部を使用して補正係数を選択することで、より正確な環境温度を算出することができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 According to the present invention, the correction coefficient is selected by using the second temperature detection unit which is provided with the second temperature detection unit for detecting the temperature of the battery and the temperature does not rise even if the thermal head or the motor is continuously operated. Therefore, it is possible to calculate the environmental temperature more accurately and suppress the fluctuation of the print density.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで実施例に過ぎず、本発明の範囲は実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the configurations described in the following embodiments are merely examples, and the scope of the present invention is not limited by the configurations described in the embodiments.
(第1の実施形態)
<印刷装置の構成説明>
図1は、本発明の一実施形態に係る印刷装置100の構成を正面側から見た斜視図である。
(First Embodiment)
<Explanation of the configuration of the printing device>
FIG. 1 is a perspective view of the configuration of the
印刷装置100は、略直方体の筐体からなる本体101を備え、本体101は金属、例えば、アルミニウムや合成樹脂によって形成される。本体101には、図中矢印A方向から眺めたときの正面において、印刷用紙の排出口(以下、「プリンタ出口」という。)103が設けられる。
The
更に、本体101には、図中矢印A方向から眺めたときの上面において、窪み部104が形成される。
Further, the
窪み部104には、印刷用紙の挿入口(以下、「プリンタ入口」という。)106が設けられる。
The
プリンタ出口103、プリンタ入口106は、本体101の長手方向に沿って開口する。なお、プリンタ入口106の開口位置は、後述の図4、5において詳細に示す。
The
本体101には、図中矢印A方向から眺めたときの上面左側に対し、操作部221が設けられる。操作部221は、スイッチやタッチパネル等で構成され、ユーザーがプリンタの操作を行うことができる。
The
図2は、本発明の一実施形態に係る印刷装置100の構成を背面側から概略的に示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the
本体101は、印刷動作を行うためのプリンタユニット101aとプリンタユニットへの電源を供給するための電池ユニット101bからなり、電池ユニット101bが取り外し可能な構成となっている。
The
本体101には、図中矢印B方向から眺めたときの背面右側において、USB端子108、DC電源端子109が設けられる。USB端子108は印刷データを印刷装置100に送信する外部機器などとUSBケーブルを介して接続する際に用いられる接続端子である。
The
DC電源端子109は、プリンタユニット101aや電池ユニット101bに内蔵されたバッテリー210へDC電源機器283から電力を供給するための電源線が接続される接続端子である。
The DC
<印刷装置のブロック図>
図3は、本発明の一実施形態に係る電気的接続を示すブロック図である。印刷装置100は、プリンタユニット101a内に、プリンタ制御基板203、サーマルヘッド204、モータ205、無線モジュール206、操作部221を備える。
<Block diagram of printing device>
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical connection according to an embodiment of the present invention. The
また、プリンタ制御基板203には、USB端子108、DC電源端子109、制御部200、充電制御部251、電圧変換回路281、SW282が搭載されている。
Further, the
一方、電池ユニット101b内は、バッテリー210、バッテリー210の温度を検出するための電池サーミスタ210tを備えている。
On the other hand, the
バッテリー210は充電を行うことにより繰り返し使用することのできる二次電池である。また、バッテリー210の電圧は、制御部200及び充電制御部251に入力され、制御部200による電池接続検知や、充電制御部251による充電電圧の制御・過電圧の検知などに使用される。
The
電池サーミスタ210tの検出値(検出電圧)は、制御部200及び充電制御部251に入力され、充電時の外部短絡や、過充電によるリチウムイオン電池の熱暴走を検出するために使用される。また、バッテリー210を使用した印刷時には、筐体内の環境温度を検出するために使用される。詳しくは後述する。
The detected value (detection voltage) of the
制御部200は、CPU、マイコン等で構成され、装置全体の制御、演算、情報転送を司る。制御部200内には通信部202とI/O部207を備えている。
The
通信部202は、外部機器と有線接続して情報通信を行う。通信規格としてはUSBやLAN、SCSIなどを挙げることができる。
The
また、装置内にある無線モジュール206を介すことで、外部機器と無線での通信を行うこともできる。無線通信の規格としては、無線LAN、BT(BLUETOOTH(登録商標))などを挙げることができる。
It is also possible to wirelessly communicate with an external device via the
I/O部207は、信号の入力検知と出力制御を行う。入力検知されるものは、操作部221のボタンの入力、バッテリー210の電池電圧、ヘッドサーミスタ204t、電池サーミスタ210t、281tで検知した温度を変換した検出電圧などがある。また、出力制御するものは、サーマルヘッド204(加熱量制御)、モータ205(駆動制御)、充電制御部251(充電許可制御)、SW282(ON/OFF制御)などがある。
The I /
サーマルヘッド204は、微小発熱体を1ライン状に整列配置したものである。制御部200が印刷データに対応した通電時間を制御することで、サーマルヘッド204は選択的に発熱体が加熱され、所望する画像(印刷データ)を印刷することができる。また、サーマルヘッド204には温度を検出するためのヘッドサーミスタ204tが内蔵されている。
The
ヘッドサーミスタ204tの検出電圧は、制御部200がサーマルヘッドの通電時間の調整に使用する。
The detection voltage of the
モータ205は、後述の搬送用ローラ(搬送部)であるプラテンローラ300を回転させ、印刷用紙を搬送するための駆動源である。
The
無線モジュール206は、無線通信を行うために無線チップと無線(アンテナ)回路が小型基板に実装されたものである。
The
充電制御部251は、バッテリー210の充電に必要な電圧、電流の制御を行う。また、バッテリー210の電圧、電池サーミスタ210tの検出電圧を入力することにより、バッテリー210の過電圧、過放電、電池温度超過や充電時間超過などを検出し、バッテリー210への通電を遮断する安全機能も備えている。さらに、制御部200の指示により充電のオン・オフを行う。
The
電圧変換回路281は、バッテリー210より供給された電圧をサーマルヘッド204、モータ205を駆動するために必要な電池変換電圧Vbに変換するものである。変換にはDC/DCコンバータなどが用いられる。また、電圧変換回路281には温度を検出するための回路サーミスタ281tが配置されている。
The
回路サーミスタ281tは、印刷時に、連続印刷などの高負荷により、電圧変換回路281が過熱しているのを検出するために使用される。また、DC電源機器283を使用した印刷時には筐体内の温度を検出するために使用される。
The
SW282は、サーマルヘッド204、モータ205へ電力の供給の切り替えを行うものである。SW282では、バッテリー210から電圧変換回路281を介して供給された電力(電池変換電圧Vb)または、DC電源機器から供給された電力(DC電源電圧Vc)のどちらかを選択できる構成となっている。本実施形態においては、バッテリー210の出力電圧が印刷に必要な電圧以上であれば電池変換電圧Vbを、そうでなければDC電源電圧Vcを使用して印刷を行うように設定されており、制御部200がその設定に従って判定し、SW282の切替処理を行う。
The SW282 switches the supply of electric power to the
また、制御部200を駆動するための電源として、バッテリー210から供給された電力(バッテリー電圧Vd)、またはDC電源機器283から供給された電力(DC電源電圧Vc)のどちらかの電力から不図示の制御部用電圧変換回路で変換された電力を供給する。なお、どちらの電力を供給するかの選択は不図示のSWを使用すれば良い。
Further, as a power source for driving the
DC電源機器283は、プリンタユニットを駆動するために必要な直流電圧(DC電源電圧Vc)を機器に供給する。DC電源機器283には、商用電源から直流電圧を供給するACアダプタや外部電池、モバイルバッテリーなどある。
The DC
<印刷装置の内部構成説明>
図4及び図5は、本発明の一実施形態に係る印刷装置の内部構成を概略的に示す断面図である。図4は側面側から見た断面図(図1におけるA−A断面)であり、図5は上面側から見た断面図(図1におけるB−B断面)である。
<Explanation of internal configuration of printing device>
4 and 5 are cross-sectional views schematically showing an internal configuration of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view seen from the side surface side (AA cross section in FIG. 1), and FIG. 5 is a cross-sectional view seen from the upper surface side (BB cross section in FIG. 1).
印刷装置100は、バッテリー210及びプリンタ制御基板203を有する。バッテリー210は、プリンタユニット101aに電池ユニット101bが取り付けられる際に、プリンタ制御基板203に接続されて印刷装置100の各構成要素へ電力を供給する。また、DC電源端子109を介して供給される電力によって充電制御部251の制御の元でバッテリー210が充電される。
The
また、電池サーミスタ210tが電池ユニット101b内の印刷装置100の長手方向における中央部付近に配置されており、筐体の下部でプリンタユニット101aと電池ユニット101bが接触している部分に沿って配置されている。
Further, the
なお、電池サーミスタ210tは図10(a)に示すような電池ユニット101b内のバッテリー210の上方で、プリンタユニット101aと電池ユニット101bとが接触している部分に沿って配置しても良い。また、図10(b)に示すような電池ユニット101b内のバッテリー210の下方で筐体の外壁側に配置しても良い。
The
プリンタ制御基板203は、サーマルヘッド204の下方で、印刷装置100の長手方向の端部に電圧変換回路281が搭載されており、その近傍に回路サーミスタ281tが配置されている。
In the
さらに、印刷装置100は、プラテンローラ300(搬送用ローラ)及びサーマルヘッド204を有する。サーマルヘッド204はプラテンローラ300の下方に配置され、サーマルヘッド204がプラテンローラ300との間で印刷用紙を挟んだ状態で加熱することにより印刷が行われる。
Further, the
サーマルヘッド204は印刷装置100の長手方向に沿うように配置された平板状を呈し、サーマルヘッド204の搬送方向上流側(印刷装置100の中央側)の端部には、長手方向に沿うように配置された丸棒状の支持部304が設けられ、印刷装置100の側板と係合する。これにより、サーマルヘッド204は支持部304を中心として回転軸周りに回動可能となる。加えて、ヘッドサーミスタ204tが長手方向の中央部付近に配置されている。
The
また、サーマルヘッド204の下方には弾性部材、例えば、コイルスプリング305が配置され、コイルスプリング305はサーマルヘッド204をプラテンローラ300へ向けて付勢する。
Further, an elastic member, for example, a
プラテンローラ300は印刷装置100の長手方向に沿うように配置され、モータ205は印刷装置100の長手方向の端部、かつ電圧変換回路281の反対側に配置される。プラテンローラ300はギア列によってモータ205から伝達された駆動力により、回転軸周りに回転する。
The
窪み部104は、サーマルヘッド204へ向けて傾斜する斜面104aを有する。斜面104aと、サーマルヘッド204及びプラテンローラ300の間で搬送経路111を構成する(図4中破線矢印参照)。
The recessed
印刷装置100では、印刷用紙が搬送経路111に沿って搬送される。具体的には、印刷用紙は、窪み部104の斜面104aへ向けて投入されると、プリンタ入口106を経て、サーマルヘッド204及びプラテンローラ300の間を通過し、プリンタ出口103から排出される。
In the
<印刷制御の処理手順>
図6は本発明の一実施形態に係る印刷装置の印刷制御の処理手順を示すフローチャートである。
<Print control processing procedure>
FIG. 6 is a flowchart showing a printing control processing procedure of the printing apparatus according to the embodiment of the present invention.
ステップS501において外部機器、または、操作部221へのユーザー操作により画像の印刷指示を受けた制御部200は、ステップS521において充電制御部251に充電停止の指示を行い、充電制御部251はバッテリー210への通電を停止する。
The
ステップS521において、制御部200は充電制御部251に充電停止の指示を行うと、次のステップS502にて電池が接続されているか判定する。この判定は、既知の方法で行い、例えばバッテリー210の出力電圧の有無によって行う。
When the
ステップS502において、制御部200はバッテリー210が接続されていると判定すると、ステップS531にて、サーマルヘッド204、モータ205へ供給する電源は、電池変換電圧Vbであるかを判定する。なお、電源の選択は予め決められた条件(電池電圧、電源供給優先順位など)により判定する。本実施形例においては、バッテリー210の電圧が所定の電圧以上であるときに電池変換電圧Vbをサーマルヘッド204、モータ205へ供給すると判定する。
In step S502, when the
ステップS531にて、制御部200はサーマルヘッド204、モータ205へ供給する電源が電池変換電圧Vbであると判定すると、ステップS503において、SW282を制御して電池変換電圧Vbをオンし、DC電源電圧Vcをオフする。これにより、サーマルヘッド204、モータ205へバッテリー210からの電源の供給が開始される。
In step S531, when the
ステップS531にて、制御部200はサーマルヘッド204、モータ205へ供給する電源は電池変換電圧Vbではないと判定すると、ステップS513において、SW282を制御して電池変換電圧Vbをオフし、DC電源電圧Vcをオンする。これにより、サーマルヘッド204、モータ205へDC電源機器283からの電源の供給が開始される。
In step S531, when the
ステップS503において、制御部200はサーマルヘッド204、モータ205へバッテリー210からの電源の供給を開始させると、ステップS504にて制御部200は電池サーミスタ210tより検出される温度を環境温度とする。
In step S503, when the
ステップS504において、制御部200はサーミスタ201tの温度を環境温度として設定すると、ステップS505に遷移して印刷を開始する。ステップS505では、モータ205を駆動することでプラテンローラ300を回転させて印刷用紙の搬送を開始し、サーマルヘッド204に通電し、印刷用紙がサーマルヘッド204の熱により色が変化することで画像を印刷する印刷処理を実行する。なお、サーマルヘッド204の通電時間の補正制御については後述する。
In step S504, when the
一方、ステップS502において、制御部200は、バッテリー210が接続されていないと判定すると、ステップS513において、SW282を制御して電池変換電圧Vbをオフし、DC電源電圧Vcをオンする。これにより、サーマルヘッド204、モータ205へDC電源機器283からの電源の供給が開始される。
On the other hand, in step S502, when the
ステップS513において、制御部200は、サーマルヘッド204、モータ205へDC電源機器283からの電源の供給を開始させると、ステップS514にて、電圧変換回路281近傍に配置された回路サーミスタ281tから入力される電圧を環境温度とする。
In step S513, when the
ステップS514において、制御部200は回路サーミスタ281tの温度を環境温度に設定すると、ステップS505にて、印刷処理を実行する。
In step S514, when the
ステップS505にて印刷処理が完了すると、制御部200はステップS506にてSW282を制御して、オンになっている電池変換電圧VbまたはDC電源電圧Vcをオフする。これにより、サーマルヘッド204、モータ205への電源の供給が停止される。
When the printing process is completed in step S505, the
ステップS506にて、制御部200はサーマルヘッド204、モータ205への電源の供給を停止させると、ステップS522にて充電制御部251に充電開始の指示を行い、充電制御部251はバッテリー210への通電を開始する。なお、この時点で、バッテリー210が接続されていないと制御部200が判定した場合、充電制御部251による充電制御は実行しなくても良い。
In step S506, when the
ステップS522にて、制御部200は充電開始の指示を行うと、ステップS501に戻り、印刷指示が行われたかを判定する。
When the
<サーマルヘッドの通電時間の補正制御>
制御部200は、印刷用紙への印刷濃度を所定の濃度とするために必要なサーマルヘッド204の各発熱体への通電時間を、基準温度での通電時間に対し、選択された補正係数を乗算して得られる時間に補正する補正処理を行う。
<Correction control of energization time of thermal head>
The
実際の通電時間の算出式の一例を示す。通電時間 Pt、基準温度での通電時間Ps、サーマルヘッドの温度による補正係数Ct1、環境温度による補正係数Ct2とすると、算出式は以下となる。
Pt=Ps×Ct1×Ct2 ・・・(式1)
An example of the calculation formula of the actual energization time is shown. Assuming that the energization time Pt, the energization time Ps at the reference temperature, the correction coefficient Ct1 based on the temperature of the thermal head, and the correction coefficient Ct2 based on the environmental temperature, the calculation formula is as follows.
Pt = Ps × Ct1 × Ct2 ・ ・ ・ (Equation 1)
一例として、基準温度が25℃であり、ヘッドサーミスタ204tの温度が30℃であり、電池変換電圧Vbで印刷を行っている際の電池サーミスタ210tの温度が28℃である場合、30℃に対応するサーマルヘッドの温度による補正係数Ct1が−1.5%、28℃に対応する環境温度による補正係数Ct2が−0.5%だったとする。
As an example, when the reference temperature is 25 ° C, the temperature of the
この場合、通電時間は以下で算出され、制御部200は通電時間を短くすることになる。
Pt=Ps×0.985×0.995 ・・・(式2)
In this case, the energization time is calculated as follows, and the
Pt = Ps × 0.985 × 0.995 ・ ・ ・ (Equation 2)
なお、上記実施形態では補正係数Ct2を環境温度そのもので補正しているが、サーマルヘッドの温度に対する相対な温度(サーマルヘッド温度−環境温度)で補正しても良い。 In the above embodiment, the correction coefficient Ct2 is corrected by the environmental temperature itself, but it may be corrected by a temperature relative to the temperature of the thermal head (thermal head temperature-environmental temperature).
以上のように、本実施形態では、充電時の加熱保護のために設けられた電池サーミスタ210tを用いて、バッテリー210を使用した印刷動作時の環境温度を算出し、サーマルヘッド204の通電時間を制御する。
As described above, in the present embodiment, the environmental temperature during the printing operation using the
電池サーミスタ210tは、プリンタユニット101aと電池ユニット101bとが別のユニットで筐体が遮られていること、また、電池サーミスタ210tが大きく熱が上昇するのは充電時でのみあることから、連続印刷動作を行っても温度が上昇しない。
The
また、本実施形態では電池サーミスタ210tをサーマルヘッド204の中央部に配置し、印刷用紙を搬送するためのモータ205をサーマルヘッド204長手方向の端部位置に配置している。これにより、電池サーミスタ210tによってサーマルヘッド204に近い場所での環境温度を計測することができ、また、連続印刷すると温度上昇の影響が大きいモータと離れていることから、正確な環境温度を算出することができ、印字濃度の変動を抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態ではサーマルヘッド204の長手方向のモータ205が配置されている端部の反対側の端部に、バッテリー210から供給された電圧をサーマルヘッド204とモータ205に供給する電圧に変換するための電圧変換回路281を配置している。
Further, in the present embodiment, the voltage supplied from the
これにより、発熱源となるモータ205と電圧変換回路281とを印刷装置100の長手方向に離して配置し、モータ205側に発熱源が集中して配置されて温度が上昇することを防ぐことができ、連続印刷時の温度上昇の影響を抑えて、印字濃度の変動を抑えることができる。
As a result, the
また、電圧変換回路281の側に回路サーミスタ281tを配置し、バッテリー210を使用せずに、DC電源機器283からのDC電源電圧Vcを用いて印刷する場合は、回路サーミスタ281tを環境温度とし、サーマルヘッド204の通電時間を制御する。
Further, when the
これにより、電池ユニット101bがプリンタユニット101aに取り付けられていて電池サーミスタ210tを使用できるかどうかに関わらず、連続印字した際に温度上昇するモータ205から離れた位置に配置されている回路サーミスタ281tを用いて環境温度を取得するため、モータ205で発生した熱の影響を減らすことができ、印字濃度の変動を抑えることができる。
As a result, regardless of whether the
なお、本実施形態では、印刷装置100のバッテリー210を電池ユニット101bに収容して印刷装置100本体に取り付けるものについて説明したが、電池ユニット101bをバッテリー部と電池蓋とに分割しても良い。いずれにしても、印刷装置100において電池ユニット101bが収容される電池収容部の温度を測定可能な電池サーミスタ210tを設けることで、電池サーミスタ210tを用いて環境温度を取得することができる。特に、上述したように、電池サーミスタ210tを電池収容部とプリンタユニット101aにおけるサーマルヘッド204などが収容される印刷収容部との境界付近に配置することによって、より正確に環境温度を測定することが可能となる。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、電池変換電圧Vbを使用して印刷を実行する際に、回路サーミスタ281tの出力電圧も利用して環境温度に対応する補正係数Ct2を調整しても良い。例えば、電池サーミスタ210tが検出した温度と回路サーミスタ281tが検出した温度との間に所定の値以上の差がある場合に、電池サーミスタ210tの出力電圧と回路サーミスタ281tの出力電圧とに基づいて環境温度に対応する補正係数Ct2を算出しても良い。一例としては、電池サーミスタ210tの出力電圧と回路サーミスタ281tの出力電圧との平均値を環境温度として使用しても良い。
In the present embodiment, when printing is executed using the battery conversion voltage Vb, the correction coefficient Ct2 corresponding to the environmental temperature may be adjusted by also using the output voltage of the
また、本実施形態においては、バッテリー210の出力電圧が印刷に必要な電圧以上であれば電池変換電圧Vbを、そうでなければDC電源電圧Vcを使用して印刷を行うように設定されている場合について説明した。つまり、DC電源電圧Vcを使用して印刷を行う場合には、回路サーミスタ281tを使用して環境温度に対応した補正係数Ct2を算出する。このとき、DC電源電圧Vcを使用して印刷を実行する場合であっても、バッテリー210が印刷装置100に取り付けられていることを検出した場合には、電池変換電圧VbもしくはDC電源電圧Vcを利用して電池サーミスタ210tの出力電圧を取得し、環境温度に対応した補正係数Ct2の算出に利用しても良い。
Further, in the present embodiment, if the output voltage of the
例えば、電池ユニット101bに設けた被検出部をプリンタユニット101aに設けた接点SWなどの検出部によってメカ的に検出する構成や、バッテリー210の出力電圧が0より大きく、印刷に必要な電圧以上でないことを検出した場合に電池ユニット101bが印刷装置100に取り付けられていることを検出する構成であれば、電池サーミスタ210tの出力電圧を取得可能であるため、電池サーミスタ210tの出力電圧を環境温度に対応する補正係数Ct2の算出に単独もしくは組み合わせて用いても良い。
For example, a configuration in which the detected unit provided in the
つまり、DC電源電圧Vcを利用して印刷を実行する場合には、回路サーミスタ281tを優先的に使用して補正係数Ct2を算出するが、上述したような特定の条件を満たす際には、電池サーミスタ210tの出力を使用して補正係数Ct2を算出しても良い。
That is, when printing is executed using the DC power supply voltage Vc, the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る印刷装置は、印刷装置の電気的接続を示すブロック図の別構成を示したものである。本実施形態における印刷装置の構成は、第1の実施形態と同様である。以下、第1の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second embodiment)
The printing apparatus according to the second embodiment of the present invention shows another configuration of a block diagram showing an electrical connection of the printing apparatus. The configuration of the printing apparatus in this embodiment is the same as that in the first embodiment. Hereinafter, only the parts different from the first embodiment will be described.
図7及び図8は、本実施形態に係る印刷装置の電気的接続を示すブロック図である。 7 and 8 are block diagrams showing the electrical connection of the printing apparatus according to the present embodiment.
本実施形態、第1の実施形態の構成と異なり、サーマルヘッド204、モータ205に電力を供給する供給電源としてバッテリー210から電圧変換回路281を介して供給された電池変換電圧Vbのみを供給し、DC電源機器283からのDC電源電圧Vcを供給しないようにしたものである。
Unlike the configuration of the present embodiment and the first embodiment, only the battery conversion voltage Vb supplied from the
他の態様として、図8は、図7の構成から、充電に必要な充電制御部251、DC電源端子109、DC電源機器283を削除し、バッテリー210として一次電池を使用する構成を示したものである。
As another embodiment, FIG. 8 shows a configuration in which the
また、図9は本発明の一実施形態に係る印刷装置の印刷制御の処理手順を示すフローチャートである。なお、図6と同様の処理手順については同じステップ番号を用いて説明する。 Further, FIG. 9 is a flowchart showing a printing control processing procedure of the printing apparatus according to the embodiment of the present invention. The same processing procedure as in FIG. 6 will be described using the same step numbers.
ステップS501において外部機器または、操作部221からのユーザー操作により画像の印刷指示を受けた制御部200は、バッテリー210の充電中であれば充電を停止する。なお、バッテリー210が一次電池である場合には、この処理は実行されない。そして、次のステップS503dにおいて、サーマルヘッド204、モータ205へバッテリー210からの電源(電池変換電圧Vb)の供給が開始される。
The
ステップS503dにおいて、制御部200はサーマルヘッド204、モータ205へバッテリー210からの電源(電池変換電圧Vb)の供給を開始させると、ステップS504にて制御部200は電池サーミスタ210tより検出される温度を環境温度とする。
In step S503d, the
次に、ステップS505にて制御部200は、モータ205を駆動することでプラテンローラ300を回転させて印刷用紙の搬送を開始し、サーマルヘッド204で加熱処理を行う印刷処理を実行する。
Next, in step S505, the
ステップS505にて印刷処理が完了すると、ステップS501に戻り、制御部は、印刷指示が行われたかを判定する。 When the printing process is completed in step S505, the process returns to step S501, and the control unit determines whether or not the printing instruction has been given.
以上のように、本実施形態では、DC電源機器283からのDC電源電圧Vcを供給しないようにしたものである。これにより、DC電源機器283は印刷に必要な電力が不要となり、DC電源機器283を小型化できる。また、印刷装置内の回路を削減することにより、より小型にすることができる。
As described above, in the present embodiment, the DC power supply voltage Vc from the DC
さらに、本実施形態では、一次電池を用いることによって充電に必要な充電制御部251、DC電源端子109をプリンタ制御基板203より削除することにより、機器をより小型化することができる。
Further, in the present embodiment, the device can be further miniaturized by removing the
以上各実施形態を用いて説明した本発明に係る印刷装置によれば、
ライン状に配列された複数の発熱体を有するサーマルヘッドと、サーマルヘッドに設けられた温度を検出する第1温度検出部と、印刷装置に電力を供給するための電池と、電池が収容される電池収容部と、電力を利用して前記サーマルヘッドを制御する制御部と、電池収容部の内部に配置され、電池の温度を検出する第2温度検出部と、第2温度検出部の検出温度に基づき環境温度を算出する環境温度算出手段と、環境温度の算出値に応じて補正係数を選択する補正係数選択手段とを備え、制御部は、補正係数選択手段によって選択された補正係数を用いて前記サーマルヘッドへの印加エネルギーを補正することを特徴とする。
According to the printing apparatus according to the present invention described above using each embodiment.
A thermal head having a plurality of heating elements arranged in a line, a first temperature detector for detecting the temperature provided in the thermal head, a battery for supplying power to a printing device, and a battery are housed. The battery accommodating unit, the control unit that controls the thermal head using electric power, the second temperature detecting unit that is arranged inside the battery accommodating unit and detects the battery temperature, and the detection temperature of the second temperature detecting unit. It is provided with an environmental temperature calculation means for calculating the environmental temperature based on the above and a correction coefficient selection means for selecting a correction coefficient according to the calculated value of the environmental temperature, and the control unit uses the correction coefficient selected by the correction coefficient selection means. It is characterized in that the applied energy to the thermal head is corrected.
この構成より、電池の温度を検出する第2温度検出部を備え、サーマルヘッドやモータの連続動作を行っても温度が上昇しない第2温度検出部を使用して補正係数を選択することで、より正確な環境温度を算出することができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 From this configuration, a second temperature detection unit that detects the temperature of the battery is provided, and the correction coefficient is selected by using the second temperature detection unit that does not raise the temperature even if the thermal head or motor is continuously operated. A more accurate environmental temperature can be calculated, and fluctuations in print density can be suppressed.
また、サーマルヘッドの温度検出部をサーマルヘッド長手方向の中央部に配置し、電池の温度検出部もサーマルヘッド長手方向の中央部に配置し、かつ媒体を搬送するための搬送駆動手段をサーマルヘッド長手方向の一方側の端部に配置することが好ましい。これにより、サーマルヘッドの温度検出部と電池温度検出部に対する搬送駆動手段で発生した熱による温度上昇の影響を減らすことができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 Further, the temperature detection unit of the thermal head is arranged in the central portion in the longitudinal direction of the thermal head, the temperature detection unit of the battery is also arranged in the central portion in the longitudinal direction of the thermal head, and the transfer driving means for conveying the medium is the thermal head. It is preferably placed at one end in the longitudinal direction. As a result, the influence of the temperature rise due to the heat generated by the transport driving means on the temperature detection unit and the battery temperature detection unit of the thermal head can be reduced, and the fluctuation of the print density can be suppressed.
また、搬送駆動手段が配置されたサーマルヘッド長手方向の一方側の端部とは反対側の端部に、電池から供給された電力を装置に供給するための電圧変換回路を配置する。これにより、搬送駆動手段側に熱が集中して温度上昇することを防ぎ、かつサーマルヘッドの温度検出部と電池の温度検出部に対する駆動手段及び電圧変換回路で発生した熱による温度上昇の影響を減らすことができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 Further, a voltage conversion circuit for supplying the electric power supplied from the battery to the device is arranged at the end on the opposite side to the end on one side in the longitudinal direction of the thermal head in which the transport drive means is arranged. As a result, heat is prevented from concentrating on the transport drive means side and the temperature rises, and the influence of the temperature rise due to the heat generated by the drive means and the voltage conversion circuit on the temperature detection part of the thermal head and the battery temperature detection part is exerted. It can be reduced and fluctuations in print density can be suppressed.
また、サーマルヘッドへ供給する電力の供給源を電池と外部電源との一方から選択する電源選択手段を備え、電力の供給源に基づいて電池の温度検出部と電圧変換回路の温度検出部とのいずれか一方、または組み合わせて用いて環境温度を算出する。これにより、熱が発生する部分に基づいて、適切な温度検出部を用いて環境温度の算出を行うことができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 Further, it is provided with a power supply selection means for selecting the power supply source of the power to be supplied to the thermal head from one of the battery and the external power supply, and the temperature detection unit of the battery and the temperature detection unit of the voltage conversion circuit are provided based on the power supply source. Calculate the ambient temperature using either one or a combination. As a result, it is possible to calculate the environmental temperature using an appropriate temperature detection unit based on the portion where heat is generated, and it is possible to suppress fluctuations in the print density.
また、電源選択手段が電池を選択した場合には電池の温度検出部を用い、外部電源を選択した場合には電圧変換回路の温度検出部を用いて環境お喉の算出を行う。これにより、外部電源を用いて印刷を行う際に、搬送駆動手段から離れた位置に配置され温度上昇が小さい電圧変換回路の温度検出部を用いて環境温度の算出を行い、搬送駆動手段で発生した熱による温度上昇の影響を減らし、正確な環境温度を算出することができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 When the battery is selected as the power supply selection means, the temperature detection unit of the battery is used, and when the external power supply is selected, the temperature detection unit of the voltage conversion circuit is used to calculate the environmental throat. As a result, when printing is performed using an external power supply, the ambient temperature is calculated using the temperature detection unit of the voltage conversion circuit, which is located away from the transport drive means and has a small temperature rise, and is generated by the transport drive means. It is possible to reduce the influence of the temperature rise due to the heat generated, calculate the accurate environmental temperature, and suppress the fluctuation of the print density.
また、電池の温度検出部をサーマルヘッドより高さ方向における下方で、印刷装置の筐体の底部に配置する。これにより、筐体の内部においてサーマルヘッドから遠ざけつつ、サーマルヘッドで発生し、自然対流で上昇する熱の影響を低減することができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 Further, the temperature detection unit of the battery is arranged at the bottom of the housing of the printing apparatus below the thermal head in the height direction. As a result, it is possible to reduce the influence of heat generated in the thermal head and rising due to natural convection while keeping it away from the thermal head inside the housing, and it is possible to suppress fluctuations in the print density.
また、電池の温度検出部を、サーマルヘッドや駆動部が収容されている印刷収容部と電池が収容されている電池収容部との境界に沿って配置する。これにより、電池の温度検出部が検出する温度を、印刷収容部の内部温度に近づけることができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 Further, the temperature detection unit of the battery is arranged along the boundary between the print accommodating unit accommodating the thermal head and the drive unit and the battery accommodating unit accommodating the battery. As a result, the temperature detected by the temperature detection unit of the battery can be brought close to the internal temperature of the print storage unit, and fluctuations in the print density can be suppressed.
また、電圧変換回路と電圧変換回路の温度検出部とを搭載する基板を、印刷装置の筐体の底部においてサーマルヘッドの下部に配置している。これにより、電圧変換回路に対するサーマルヘッドで発生した熱の影響を低減することができ、印字濃度の変動を抑えることができる。 Further, a substrate on which the voltage conversion circuit and the temperature detection unit of the voltage conversion circuit are mounted is arranged at the bottom of the housing of the printing apparatus under the thermal head. As a result, the influence of heat generated by the thermal head on the voltage conversion circuit can be reduced, and fluctuations in the print density can be suppressed.
100 印刷装置
101 本体
101a プリンタユニット
101b 電池ユニット
103 プリンタ出口
104 窪み部
104a 斜面
106 プリンタ入口
108 USB端子
109 DC電源端子
111 搬送経路
200 制御部
202 通信部
203 プリンタ制御基板
204 サーマルヘッド
204t サーミスタ
205 モータ
206 無線モジュール
207 I/O部
210 バッテリー
210t サーミスタ
221 操作部
251 充電制御部
281 電圧変換回路
281t サーミスタ
282 SW
283 DC電源機器
300 プラテンローラ
304 支持部
305 コイルスプリング
100
283 DC
Claims (8)
前記サーマルヘッドに設けられた温度を検出する第1温度検出部と、
装置に電力を供給するための電池と、
前記電池が収容される電池収容部と、
前記電力を利用して前記サーマルヘッドを制御する制御部と、
前記電池収容部の内部に配置され、前記電池の温度を検出する第2温度検出部と、
前記第2温度検出部の検出温度に基づき環境温度を算出する環境温度算出手段と、
前記環境温度の算出値に応じて補正係数を選択する補正係数選択手段と
を備え、
前記制御部は、
前記補正係数選択手段によって選択された補正係数を用いて前記サーマルヘッドへの印加エネルギーを補正することを特徴とする印刷装置。 A thermal head with multiple heating elements arranged in a line,
A first temperature detection unit that detects the temperature provided in the thermal head, and
Batteries to power the device and
A battery accommodating portion in which the battery is accommodating, and a battery accommodating portion.
A control unit that controls the thermal head using the electric power,
A second temperature detection unit, which is arranged inside the battery housing unit and detects the temperature of the battery,
An environmental temperature calculation means for calculating an environmental temperature based on the detection temperature of the second temperature detection unit, and
A correction coefficient selection means for selecting a correction coefficient according to the calculated value of the environmental temperature is provided.
The control unit
A printing apparatus characterized in that the energy applied to the thermal head is corrected by using the correction coefficient selected by the correction coefficient selection means.
前記第1の温度検出部は、前記サーマルヘッドにおける長手方向の中央付近に設けられ、
前記第2温度検出部は、前記長手方向に対する中央付近に設けられ、
前記印刷装置における前記サーマルヘッドの長手方向の一方側の端部に配置され、前記搬送部の駆動力を発生する搬送駆動手段を有することを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 A transport unit for transporting the medium to be printed by the thermal head is provided.
The first temperature detection unit is provided near the center of the thermal head in the longitudinal direction.
The second temperature detection unit is provided near the center with respect to the longitudinal direction.
The printing apparatus according to claim 1, wherein the printing apparatus is arranged at one end of the thermal head in the longitudinal direction and has a transport driving means for generating a driving force of the transport portion.
前記サーマルヘッドに供給する電力の供給源を前記電池または外部電源との一方から選択する電源選択手段と
を備え、
前記電源選択手段が選択した電力の供給源に基づいて、前記環境温度算出手段は、前記第2温度検出部と前記第3温度検出部のいずれか一方、または組み合わせて用いることで前記環境温度の算出を行うことを特徴とする請求項3に記載の印刷装置。 A third temperature detection unit, which is arranged at the other end and detects the temperature of the voltage conversion circuit,
It is provided with a power supply selection means for selecting a power supply source of power to be supplied to the thermal head from one of the battery and an external power source.
Based on the power supply source selected by the power source selection means, the environmental temperature calculation means can be used with either one or a combination of the second temperature detection unit and the third temperature detection unit to obtain the environmental temperature. The printing apparatus according to claim 3, wherein the calculation is performed.
前記電源選択手段が前記電池を選択した場合、前記第2温度検出部に基づき環境温度を算出し、
前記電源選択手段が前記外部電源を選択した場合、前記第3温度検出部に基づき環境温度を算出することを特徴とする請求項4に記載の印刷装置。 The environmental temperature calculation means is
When the battery is selected by the power supply selection means, the environmental temperature is calculated based on the second temperature detection unit.
The printing apparatus according to claim 4, wherein when the power source selecting means selects the external power source, the environmental temperature is calculated based on the third temperature detection unit.
前記サーマルヘッドより高さ方向における下方で、前記印刷装置の筐体の底部に配置されたことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の印刷装置。 The second temperature detection unit is
The printing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the printing apparatus is arranged at the bottom of the housing of the printing apparatus below the thermal head in the height direction.
前記筐体の内部において前記サーマルヘッドと前記制御部とを収容する印刷収容部と、前記電池収容部との境界に沿って配置されたことを特徴とする請求項6に記載の印刷装置。 The second temperature detection unit is
The printing apparatus according to claim 6, wherein the printing apparatus is arranged inside the housing along a boundary between the printing accommodating portion accommodating the thermal head and the control unit and the battery accommodating portion.
The printing according to claim 4 or 5, wherein the substrate on which the voltage conversion circuit and the third temperature detection unit are mounted is arranged under the thermal head at the bottom of the housing of the printing apparatus. Device.
Priority Applications (1)
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