JP5007408B2 - Printer and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の発熱抵抗素子を備えるプリントヘッドを有するプリンタおよびその制御方法に関するものである。 The present invention relates to a printer having a print head including a plurality of heating resistance elements and a control method thereof.
複数の発熱抵抗素子を備えるプリントヘッドを有し、これら発熱抵抗素子に印加する熱エネルギーを制御することで、記録紙にイメージを印刷する方法が知られている。その1つは、サーマルプリンタであり、サーマルヘッドが備える複数の発熱素子で感熱式の記録紙(感熱紙)を加熱することにより、この記録紙にイメージを印刷する。サーマルプリンタの他のタイプは昇華型とも称されるものであり、普通紙を用い、サーマルヘッドの発熱素子でインクリボンを加熱することにより、このインクを普通紙に転写してイメージを印刷する。どちらの場合も、記録紙に印刷(記録)されるイメージの濃淡は、サーマルヘッドの発熱素子の温度に依存する。 There is known a method of printing an image on a recording paper by having a print head including a plurality of heating resistance elements and controlling thermal energy applied to these heating resistance elements. One of them is a thermal printer, which heats a thermal recording paper (thermal paper) with a plurality of heating elements provided in the thermal head, thereby printing an image on the recording paper. Another type of thermal printer is also called a sublimation type, which uses plain paper and heats an ink ribbon with a heating element of a thermal head, thereby transferring the ink onto plain paper and printing an image. In either case, the density of the image printed (recorded) on the recording paper depends on the temperature of the heating element of the thermal head.
特許文献1には、濃度ムラ、画像の輪郭のボヤケなどの発生を防止するために、各発熱素子の抵抗ムラ、蓄熱ムラ、ヘッドの蓄熱などに対して補正を行う技術が開示されている。特許文献1に記載されている技術では、プリントしようとする1ライン分の各発熱データは、第1のLUT(ルックアップテーブル)によって、それぞれ、発熱素子に通電する時間データに変換される。補正処理回路は、発熱素子およびサーマルヘッドの蓄熱、発熱素子の抵抗値のバラツキによって発熱素子に発生する熱エネルギーのバラツキを基に線型な演算を行って、各時間データに対する各補正係数を求める。補正係数によって補正された通電時間を示す各変換時間データは、第2のLUTによって、それぞれ、変換発熱データに変換される。
また、サーマルプリンタにおいては、感熱式の記録紙またはインクリボンの発色温度付近までサーマルヘッドを予熱することが行われている。特許文献2には、このサーマルヘッドの予熱に関する技術が開示されている。特許文献2に記載の技術は、画像情報を余熱時間の設定に加味させるものであり、予熱RAMに、ライン数制御回路からライン数の情報が入力されるとともに、通信制御回路を介して画像データに基づく予熱の履歴がLUTとして供給される。予熱制御回路は、予熱RAMから発熱素子の予熱情報を読み出し、予熱処理を行う。
特許文献1に開示されているように、ヘッドの蓄熱などに基づきLUTを参照して発熱データを補正することにより濃度ムラを抑制し、さらに、特許文献2に示されているように予熱することにより蓄熱量を制御することも行なわれている。しかしながら、電源投入直後、あるいは、一旦記録を停止した後に記録を再開した場合などに、記録紙毎のイメージの濃度あるいは色調が大きく異なることがある。近年、デジタルカメラから画像(イメージ)を出力するために用いられることが多いフォトプリンタと称される商品群では、連続して使用される頻度は少なく、ユーザの必要に応じて数枚の写真を、時間を置いて印刷することが多い。したがって、最初に出力される1−2枚の写真の濃度差が大きいと、それぞれのプリントの画像品質は良好であるとしても、フォトプリンタとしての性能が問われる可能性がある。
As disclosed in
そこで、本発明においては、記録開始直後の濃度差あるいは色調差を抑制することを目的とした制御方法およびプリンタを提供する。 Accordingly, the present invention provides a control method and a printer that are intended to suppress a density difference or a color tone difference immediately after the start of recording.
本発明の1つの態様は、放熱部材の一部に少なくとも1列に並べられた複数の発熱抵抗素子を備えるプリントヘッドを有し、プリントヘッドにより記録媒体にイメージを記録するプリンタの制御方法である。このプリンタの制御方法は、以下の工程を含む。
(a1)プリントヘッドをプレヒートするために、複数の発熱抵抗素子の少なくとも一部に電力を供給する(第1の工程)。
(a2)記録媒体に対するイメージの記録を開始するために、放熱部材の少なくとも1箇所から第1の温度を取得し、複数の発熱抵抗素子の少なくとも1つの発熱抵抗素子から第2の温度を取得する(第2の工程)。
(a3)第1の温度が所定の温度よりも高く、第2の温度が第1の温度よりも高いときに、記録媒体に対するイメージの記録の開始を許可する(第3の工程)。
One aspect of the present invention is a printer control method that includes a print head including a plurality of heating resistance elements arranged in at least one row on a part of a heat dissipation member, and records an image on a recording medium by the print head. . This printer control method includes the following steps.
(A1) In order to preheat the print head, power is supplied to at least some of the plurality of heating resistance elements (first step).
(A2) In order to start recording an image on the recording medium, the first temperature is acquired from at least one location of the heat dissipation member, and the second temperature is acquired from at least one heating resistance element of the plurality of heating resistance elements. (Second step).
(A3) When the first temperature is higher than the predetermined temperature and the second temperature is higher than the first temperature, the start of image recording on the recording medium is permitted (third step).
このプリンタの制御方法によれば、プレヒート後、第2の工程において、記録媒体、例えば記録用紙に対するイメージの記録を開始するために、放熱部材の少なくとも1箇所から第1の温度を取得するだけでなく、複数の発熱抵抗素子の少なくとも1つの発熱抵抗素子から第2の温度を取得し、第3の工程において、これらの温度により記録の開始の可否を判断する。印刷開始前のプレヒート中に一定の終了条件が成立すると、プレヒートを終了し、印刷を開始するのが従来の制御方法であり、プレヒートが一旦終了したと判断されると、後は、LUTなどを用いて発熱量を補正しながら印刷する。これに対し、本発明に含まれるプリンタの制御方法では、イメージの記録を開始するための温度を取得する段階、すなわち、発熱抵抗素子の発熱量を補正するために温度を取得する段階において、その温度を用いて記録の開始の可否を判断する。したがって、このプリンタの制御方法においては、プレヒートが終了したと判断された後に、印刷をただ単に行うだけではなく、条件が整わなければ印刷を行わない、あるいは延期するという選択が用意されている。 According to this printer control method, after preheating, in the second step, in order to start recording an image on a recording medium, for example, recording paper, only the first temperature is obtained from at least one location of the heat dissipation member. Instead, the second temperature is obtained from at least one of the plurality of heating resistance elements, and in the third step, it is determined whether recording can be started based on these temperatures. When a certain end condition is established during preheating before starting printing, it is the conventional control method to end preheating and start printing. Once it is determined that preheating has ended, the LUT and the like are later performed. Use this to print while correcting the amount of heat generation. On the other hand, in the printer control method included in the present invention, in the step of acquiring the temperature for starting the image recording, that is, in the step of acquiring the temperature in order to correct the heat generation amount of the heating resistor element, Whether or not recording can be started is determined using the temperature. Therefore, in this printer control method, after the preheat is determined to be completed, there is a choice not only to perform printing, but also to not perform printing or postpone if conditions are not met.
記録開始直後の濃度差の要因の1つとして、プレヒートが終了したと判断された段階では、放熱部材の条件が記録に適していると判断できる状況であったにも関わらず、プレヒートが終了した後に急速に放熱部材の条件が記録に適していない状態に移行する可能性があることが予想される。記録を開始するための温度測定において記録開始の可否を判断することにより、放熱部材の条件が記録に適していない状態で記録が開始されることを防止できる。 As one of the factors of the density difference immediately after the start of recording, at the stage where it was determined that the preheating was completed, the preheating was completed even though it was determined that the conditions of the heat dissipation member were suitable for recording. It is expected that there is a possibility that the condition of the heat radiating member will rapidly shift to a state not suitable for recording later. By determining whether or not recording can be started in the temperature measurement for starting recording, it is possible to prevent recording from being started in a state where the conditions of the heat dissipation member are not suitable for recording.
さらに、第3の工程では、放熱部材の第1の温度が所定の温度よりも高いことに加えて、発熱抵抗素子から取得した第2の温度が第1の温度よりも高いことを条件に記録を開始する。放熱部材の第1の温度が所定の温度よりも高いことは、プレヒートを終了する条件として有効である。さらに、この第1の温度は、ヘッドの蓄熱状態を示す指標としてだけでなく、記録中の発熱抵抗素子の発熱量を補正するための指標としても有効である。 Furthermore, in the third step, recording is performed on the condition that, in addition to the first temperature of the heat radiating member being higher than a predetermined temperature, the second temperature obtained from the heating resistor element is higher than the first temperature. To start. The fact that the first temperature of the heat dissipating member is higher than a predetermined temperature is effective as a condition for terminating the preheating. Further, the first temperature is effective not only as an index indicating the heat storage state of the head but also as an index for correcting the amount of heat generated by the heating resistance element during recording.
プレヒート中および記録中は、発熱抵抗素子に電力が供給され、発熱抵抗素子が発熱するので、その熱により放熱部材が加熱され、放熱を促す。したがって、発熱抵抗素子およびその近傍が最も高温になるのが通常であり、そのような状態で発熱抵抗素子の発熱量を第1の温度などに基づき補正して記録媒体に記録することが通常である。しかしながら、放熱部材が十分に加熱されていない状況においては、発熱抵抗素子が発熱を終了すると、発熱抵抗素子およびその近傍の第2の温度が低下し、第1の温度よりも低くなる可能性がある。そのような非定常状態において、第1の温度に基づいて発熱量を補正すると、発熱抵抗素子の発熱量が不足する。したがって、その後、放熱部材が定常状態になったときの濃度に対して、濃度差のあるイメージが記録される可能性がある。 During preheating and recording, power is supplied to the heating resistor element, and the heating resistor element generates heat, so that the heat dissipation member is heated by the heat to promote heat dissipation. Therefore, the heating resistor element and its vicinity are usually at the highest temperature, and in such a state, the amount of heat generated by the heating resistor element is usually corrected based on the first temperature and recorded on the recording medium. is there. However, in a situation where the heat radiating member is not sufficiently heated, when the heating resistor element finishes generating heat, the second temperature in the heating resistor element and the vicinity thereof may decrease and become lower than the first temperature. is there. In such an unsteady state, if the heat generation amount is corrected based on the first temperature, the heat generation amount of the heat generation resistive element is insufficient. Therefore, after that, there is a possibility that an image having a density difference is recorded with respect to the density when the heat radiating member is in a steady state.
第3の工程において、第2の温度が第1の温度よりも高いことを条件に加えて記録開始を許可することにより、放熱部材の内部の温度勾配が略安定した定常状態あるいはこれと近似する状態で記録媒体に対するイメージの記録を行うことができる。このため、各記録媒体に記録されるイメージの間の濃度差を抑制できる。 In the third step, by permitting the start of recording in addition to the condition that the second temperature is higher than the first temperature, the temperature gradient inside the heat radiating member is substantially stable or approximated thereto. The image can be recorded on the recording medium in the state. For this reason, the density difference between the images recorded on each recording medium can be suppressed.
さらに、本発明に含まれるプリンタの制御方法においては、記録媒体にイメージの記録を開始するために温度を取得する第2の工程において、放熱部材の温度状態が定常あるいはそれに近い状態であるか否かを判断するための第2の温度を、発熱抵抗素子自身を用いて取得する。記録媒体にイメージの記録を開始するために温度をサンプリングするタイミングは、発熱抵抗素子に電力を供給するプレヒートが終了し、発熱抵抗素子に電力を供給して記録を行う前であり、発熱抵抗素子に電力は供給されておらず、発熱抵抗素子を温度測定素子として用いることが可能なタイミングである。そして、発熱抵抗素子を温度測定素子として共用することにより、放熱部材の温度状態を把握するのに最適な位置の温度を極めて簡易な構成でサンプリングできる。 Furthermore, in the printer control method included in the present invention, whether or not the temperature state of the heat radiating member is in a steady state or near in the second step of acquiring the temperature to start recording an image on the recording medium. The second temperature for determining whether or not is obtained by using the heating resistor element itself. The timing at which the temperature is sampled to start recording an image on the recording medium is before preheating to supply power to the heating resistor element and before recording is performed by supplying power to the heating resistor element. No electric power is supplied, and the heating resistor element can be used as a temperature measuring element. By sharing the heating resistance element as the temperature measuring element, the temperature at the optimum position for grasping the temperature state of the heat radiating member can be sampled with a very simple configuration.
第1の温度および第2の温度は、単一の測定点で測定された温度でも良く、複数の測定点で測定された温度の平均、中間などの適当な統計処理を行った値であっても良い。第2の工程において、複数の発熱抵抗素子から離れた箇所の温度を第1の温度としてサンプリングすることにより、放熱部材の温度状態をより的確に判断できる。 The first temperature and the second temperature may be temperatures measured at a single measurement point, and are values obtained by performing an appropriate statistical process such as an average or an intermediate temperature measured at a plurality of measurement points. Also good. In the second step, the temperature state of the heat dissipating member can be more accurately determined by sampling the temperature at a location away from the plurality of heating resistance elements as the first temperature.
発熱抵抗素子を温度測定素子として兼用するには、切り換え回路を設ければ良く、第2の工程では、少なくとも1つの発熱抵抗素子の回路を切り換えて第2の温度を決定することができる。さらに、第3の工程では、放熱部材が定常あるいはそれに近い温度状態であることが判断できれば良いので、第2の温度のサンプリングポイントは少なくて良く、例えば、複数の発熱抵抗素子の1つの発熱抵抗素子を用いて第2の温度をサンプリングするだけで十分な精度が得られる。 In order to use the heating resistance element as a temperature measurement element, a switching circuit may be provided. In the second step, the second temperature can be determined by switching the circuit of at least one heating resistance element. Furthermore, in the third step, since it is only necessary to determine that the heat dissipating member is in a steady state or a temperature state close thereto, the second temperature sampling point may be small. For example, one heating resistor of a plurality of heating resistor elements Satisfactory accuracy can be obtained simply by sampling the second temperature using the element.
第3の工程において、記録開始を許可できない場合は、記録を中止しても良いが、ホストとなるデジタルカメラあるいはパーソナルコンピュータからのジョブがプリンタ側で勝手にキャンセルされることは好ましくない。したがって、第3の工程において、記録媒体に対するイメージの記録の開始が不可のときは第1の工程、すなわちプレヒートを再開し、再び第2および第3の工程により、記録開始の可否を判断することが望ましい。 In the third step, when the start of recording cannot be permitted, the recording may be stopped, but it is not preferable that the job from the digital camera or personal computer as the host is canceled on the printer side. Therefore, in the third step, when image recording on the recording medium cannot be started, the first step, that is, preheating is restarted, and the second and third steps are used again to determine whether recording can be started. Is desirable.
本発明の他の態様は、記録媒体にイメージを記録するためのプリントヘッドを有するプリンタである。このプリンタは、放熱部材と、その放熱部材の一部に少なくとも1列に並べられた複数の発熱抵抗素子と、放熱部材の、複数の発熱抵抗素子から離れた位置に取り付けられた第1の温度測定素子と、複数の発熱抵抗素子のうちの少なくとも1つの発熱抵抗素子を、第2の温度測定素子として使用するために切り換える回路とを備えている。また、このプリンタは、さらに、プレヒートのために複数の発熱抵抗素子の少なくとも一部に電力を供給し、その後、第1の温度測定素子により測定される第1の温度と、上記切り換える回路を介して測定される第2の温度とを参照して、プリントヘッドによる記録を開始する機能を備えたコントローラを有する。 Another aspect of the present invention is a printer having a print head for recording an image on a recording medium. The printer includes a heat dissipating member, a plurality of heat generating resistive elements arranged in at least one row on a part of the heat dissipating member, and a first temperature attached to the heat dissipating member at a position away from the heat generating resistive elements A measurement element and a circuit for switching at least one heating resistance element of the plurality of heating resistance elements to be used as the second temperature measurement element are provided. In addition, the printer further supplies power to at least a part of the plurality of heating resistance elements for preheating, and then passes the first temperature measured by the first temperature measurement element and the switching circuit. And a controller having a function of starting recording by the print head with reference to the second temperature measured in this manner.
このプリンタによれば、複数の発熱抵抗素子から離れた位置に取り付けられた第1の温度測定素子により第1の温度を取得し、複数の発熱抵抗素子の少なくとも1つの発熱抵抗素子から第2の温度を取得できる。そして、コントローラにより、プレヒートのために複数の発熱抵抗素子の少なくとも一部に電力を供給し、その後、第1の温度と第2の温度とを参照して、プリントヘッドによる記録の開始の可否を判断させることができる。そのため、第1の温度が所定の温度よりも高く、第2の温度が第1の温度よりも高いとき、すなわち、放熱部材の内部の温度勾配が略安定した定常状態あるいはこれと近似する状態となっていることを確認したときに、記録媒体に対するイメージの記録を開始させることができ、さらにそのための第2の温度を、発熱抵抗素子を用いて取得することが可能となる。したがって、このプリンタは、本発明の1つの態様にかかる制御方法を実現するのに好適なプリンタの1つであり、少量の印刷物を不連続に印刷することが多い、昇華型プリンタ、なかでも、カラー写真を印刷するフォトプリンタとして好適である。 According to this printer, the first temperature is acquired by the first temperature measurement element attached at a position distant from the plurality of heating resistance elements, and the second temperature is obtained from at least one heating resistance element of the plurality of heating resistance elements. You can get the temperature. Then, the controller supplies power to at least a part of the plurality of heating resistance elements for preheating, and then refers to the first temperature and the second temperature to determine whether the print head can start recording. Judgment can be made. Therefore, when the first temperature is higher than the predetermined temperature and the second temperature is higher than the first temperature, that is, a steady state in which the temperature gradient inside the heat radiating member is substantially stable or a state that approximates this. When it is confirmed that the image is recorded, the image recording on the recording medium can be started, and the second temperature for that purpose can be obtained using the heating resistor element. Therefore, this printer is one of the printers suitable for realizing the control method according to one aspect of the present invention, and is a sublimation printer that often prints a small amount of printed matter discontinuously. It is suitable as a photo printer for printing color photographs.
このプリンタのコントローラは、以下の機能を含むことが好ましい。
(b1)複数の発熱抵抗素子の少なくとも一部に電力を供給して複数の発熱抵抗素子をプレヒートする第1の機能。
(b2)記録媒体に対するイメージの記録を開始するために、第1の温度測定素子により第1の温度を測定し、切り換える回路により少なくとも1つの発熱抵抗素子により第2の温度を測定する第2の機能。
(b3)第1の温度が所定の温度よりも高く、第2の温度が第1の温度よりも高いときに、記録媒体に対するイメージの記録を開始する第3の機能。
The controller of the printer preferably includes the following functions.
(B1) A first function for preheating the plurality of heating resistance elements by supplying power to at least a part of the plurality of heating resistance elements.
(B2) In order to start image recording on the recording medium, the first temperature is measured by the first temperature measuring element, and the second temperature is measured by at least one heating resistor element by the switching circuit. function.
(B3) A third function for starting image recording on the recording medium when the first temperature is higher than the predetermined temperature and the second temperature is higher than the first temperature.
これらの機能は、CPUを制御するためのファームウェアとして提供することが可能であり、CPUをコントローラとして機能させることができる。 These functions can be provided as firmware for controlling the CPU, and the CPU can function as a controller.
また、プリンタは、第1の温度測定素子により得られた温度情報に基づき複数の発熱抵抗素子へ供給する記録用電力を設定するための情報、または第1の温度測定素子により得られた温度情報に基づき複数の発熱抵抗素子へ供給する記録用電力を設定するための関数を記憶したメモリをさらに有することが好ましい。第1の温度が所定の温度よりも高く、第2の温度が第1の温度よりも高いときに、第3の機能は、第1の温度に基づきメモリに記憶された情報を用いて、発熱抵抗素子に対して適当な電力を供給でき、高品質のイメージの記録を開始できる。 The printer also sets information for setting recording power to be supplied to the plurality of heating resistance elements based on the temperature information obtained by the first temperature measuring element, or temperature information obtained by the first temperature measuring element. It is preferable to further include a memory storing a function for setting recording power to be supplied to a plurality of heating resistance elements based on the above. When the first temperature is higher than the predetermined temperature and the second temperature is higher than the first temperature, the third function generates heat using information stored in the memory based on the first temperature. Appropriate power can be supplied to the resistance element, and high-quality image recording can be started.
以下に、図面を参照して本発明の一実施形態について詳しく説明する。図1に、本発明の一形態にかかるプリンタの概略構成を示してある。図2に、プリンタのヘッドの制御機構の一部を、CPUを含めた回路形式で示してある。このプリンタ1は、プリントヘッドの発熱抵抗素子から記録紙またはインクリボンに印加される熱エネルギーを制御することで、記録紙に対してモノクロあるいはカラーイメージの記録を行うものであり、プリンタ全体をコンパクトに構成できるので、個人ユーザがカラー写真を印刷するような場合に好適なラインサーマルプリンタである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a part of the printer head control mechanism in a circuit form including a CPU. This
このプリンタ1は、記録紙40にインクリボン30を介してイメージを記録するプリントヘッド10と、記録紙40をプリントヘッド10との間に挟みこんで移動するプラテンローラ方式のフィーダ20と、このフィーダ20を駆動させるモータ21と、これらプリンタ1を構成する要素を制御するためのコントローラ50と、コントローラ50のプログラム61および制御用のデータ62などを記憶したメモリ60とを有している。
The
プリントヘッド10は、放熱板11と、記録紙40に面した放熱板11の一方の面(以下、プリント面という)11aに、記録紙40の幅方向に一列に並べて設けられた複数の発熱抵抗素子Rからなる発熱抵抗素子群13と、放熱板11のうちの発熱抵抗素子群13から離れている他方の面(以下、放熱面という)11bに取り付けられた温度測定素子(温度検知素子)RTHrとを有している。発熱抵抗素子群13は、発熱抵抗素子と、温度測定素子(温度検知素子)としての機能を兼ねた素子RTHfを含み、ヘッド10は、発熱抵抗素子RTHfを発熱抵抗素子および温度測定素子として切り換えて使用するための回路15を有している。回路15の切り換えは、コントローラ50からの制御により動作するスイッチ15aによって行われる。
The
本実施形態では、第1の温度測定素子RTHrは負の温度係数を有するサーミスタ(Thermally Sensitive Resister)が採用されている。また、発熱抵抗素子と兼用される第2の温度測定素子RTHfもサーミスタとしての特性を備えた発熱抵抗素子兼サーミスタ素子が採用されている。一般的な発熱抵抗素子も、正の温度係数を有するため、測定精度の向上を図る必要があるかもしれないが、回路を切り換えて第2の温度測定素子として使用することが可能である。これらの発熱抵抗素子RおよびRTHfは、10個のIC1〜IC10にグループ分けされ、コントローラ50から印刷用に制御されるようになっている。第2の温度測定素子RTHfは、発熱抵抗素子群13の中央部に位置するIC5の複数の発熱抵抗素子Rのうちの1つと置換されている。本実施形態では、複数の発熱抵抗素子Rは、発熱抵抗素子兼サーミスタ素子RTHfも含めた発熱抵抗素子群を示し、特に示さない場合は、発熱抵抗素子兼サーミスタ素子RTHfは発熱抵抗素子として機能させている場合である。
In the present embodiment, a thermistor (Thermally Sensitive Resister) having a negative temperature coefficient is employed as the first temperature measuring element R THr . Further, the second temperature measuring element R THf that is also used as the heating resistance element is also a heating resistance element / thermistor element having characteristics as a thermistor. Since a general heating resistance element also has a positive temperature coefficient, it may be necessary to improve the measurement accuracy, but it can be used as a second temperature measurement element by switching the circuit. These heating resistance elements R and R THf are grouped into 10 IC1 to IC10, and are controlled by the
フィーダ20は、モータ21によって駆動され、プリントヘッド10に対し、色毎に領域が分かれたインクリボン(転写シート)30を介して記録紙40を押し付けながら紙送りを行う。したがって、ヘッド10の所望の発熱抵抗素子Rに電力を供給して発熱させることにより、所望の色のドットを記録紙40に形成でき、カラーイメージを記録紙40に記録できる。
The
コントローラ50は、CPU56を備えた(CPU56埋め込み)ASICであって、温度制御機能52、印刷制御機能53、およびプレヒート制御機能51を有する制御機構部54と、インターフェイス55と、メモリ60とを含んでいる。インターフェイス55は、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどのホスト70と制御機構部54とを接続可能とし、プリンタ1が、ホスト70からイメージ情報を取得して印刷することを可能とする。メモリ60は、CPU56を制御し、プレヒート制御機能51、温度制御機能52および印刷制御機能53としての機能およびその他のプリンタ1として要求される機能を、CPU56を用いて実現するためのプログラム61や、発熱抵抗素子Rに供給する記録用電力の補正値あるいは補正済みの値が記録されたLUT(ルックアップテーブル)62などを格納する。
The
コントローラ50に含まれるプレヒート制御機能(第1の機能)51は、プリンタ1において記録を開始するときに発熱抵抗素子Rに電力を供給してプリントヘッド10をプレヒートする処理を制御する。プレヒート制御機能51は、発熱抵抗素子Rに電力を供給する点では、後述する印刷制御機能53と同じであり、プレヒート用の電圧制御を行なう点、すなわち、印刷用に電力補正を行なうためのLUT62を使わない点で異なり、図2に示した回路構成においては同じ回路がこれらの機能に割当てられている。プレヒート時間の設定あるいはプレヒート用の電力設定を、例えば、放熱板11の温度(第1の温度)TTHrにより可変にすることが可能であり、そのためのLUTをメモリ60に用意しても良い。
A preheat control function (first function) 51 included in the
温度制御機能(第2の機能)52は、放熱板11に取り付けられた第1のサーミスタRTHrにより放熱面11bの第1の温度TTHrを測定し、ヘッダ10の回路15を切り換えて第2のサーミスタを兼ねる発熱抵抗素子RTHfにより印刷面11aの第2の温度TTHfを測定する。第1の温度TTHrは、任意のタイミングでサンプリング(取得)することが可能である。第2の温度TTHfも、ヘッダ10の回路15を任意のタイミングで切り換えることにより、任意のタイミングでサンプリング(取得)できる。したがって、プレヒート中であっても第2の温度TTHfは測定できる。しかしながら、周囲の発熱抵抗素子Rに電力が供給されている状況では、発熱抵抗素子Rの発熱温度を測定していることに略等しく、放熱板11の放熱面11bの温度をそれほど精度良く測定できているとは言えない。プレヒート処理をいったん終了した後の、記録紙40に対するイメージの記録を開始するために温度を測定するタイミングでは、周囲の発熱抵抗素子Rに電力が供給されていないので、第2のサーミスタを兼ねる発熱抵抗素子RTHfを用いて放熱板11のプリント面11aの温度を比較的精度良く測定できる。記録を開始するために測定された温度、および記録開始後、適当なタイミングで測定された温度、特に第1の温度TTHrは、発熱抵抗素子Rが発生する熱量を補正するために使用される。
The temperature control function (second function) 52 measures the first temperature T THr of the
印刷制御機能(第3の機能)53は、温度制御機能52において、記録紙40に対するイメージの記録を開始するために測定された第1の温度TTHrが所定の温度Taよりも高く、第2の温度TTHfが第1の温度TTHrよりも高いときに、記録紙40に対するイメージの記録を開始する。また、この印刷制御機能53は、第1の温度TTHrに基づいて発熱抵抗素子Rに供給する記録用電力を設定する。さらに、印刷制御機能53は、フィーダ20を駆動するモータ21の制御など、記録紙40にイメージを記録するために必要な他の制御を合わせて担当する。
In the print control function (third function) 53, the first temperature T THr measured for starting the image recording on the
図3に、コントローラ50によるプリンタ1の制御方法を、フローチャートを用いて示してある。ホスト70から印刷開始の指示があると、まず、ステップ101において、温度制御機能52により、第1のサーミスタRTHrにより第1の温度TTHrをサンプリングする。また、スイッチ15aをオンして回路15を切り換え、発熱抵抗素子RTHfを第2のサーミスタとして第2の温度TTHfをサンプリングする。サンプリングが終了すると、回路15は切り換えられ、発熱抵抗素子RTHfは発熱抵抗素子として機能するようにセットされる。ステップ101において、第1の温度TTHrおよび第2の温度TTHfをサンプリングする順番は任意である。
FIG. 3 shows a control method of the
ステップ102において、第1の温度TTHrが所定の温度Ta以下であると、ステップ105においてプレヒートをセットし、プレヒート制御機能51により、発熱抵抗素子Rに電力を供給してプレヒートを開始する(第1の工程)。また、ステップ102において、第1の温度TTHrが所定の温度Taに達していても、ステップ103において、第2の温度TTHfが第1の温度TTHr以下であれば、プレヒートセットしてプレヒートを開始または続行する。
In
プレヒートを行ない、ステップ102において、第1の温度TTHrが所定の温度Taよりも高く、さらに、ステップ103において、第2の温度TTHfが第1の温度TTHrよりも高くなると、ステップ104において、プレヒートを停止し、プレヒートを終了する。第1の温度TTHrに対応する抵抗値の変化(実際には電圧値)の読み込みは、図2のADコンバータ57を用いて行うことができる。また、第2の温度TTHfと第1の温度TTHrとの比較は、それぞれの温度を取得するためのサーミスタの特性が同じであれば、図2のコンパレータ58を用いて抵抗値(実際には電圧値)により行なうことができる。しかしながら、サンプリングの方法および比較の方法および回路はこれらに限定されない。なお、ホスト70から印刷処理の指示があったときに、直前に印刷が行われており、ステップ102および103の条件が整っている場合は、プレヒートは行われない。
Preheating is performed. In
ステップ104において、プレヒートが停止されると、ステップ106において、印刷処理を開始することが可能となる。ステップ107において、記録紙40に対するイメージの記録を開始するために、放熱板11の放熱面11bに設けられた第1のサーミスタRTHrにより第1の温度TTHrをサンプリングする。また、同時に、第2のサーミスタを兼ねる発熱抵抗素子RTHfにより第2の温度TTHfをサンプリングする(第2の工程)。具体的な手順は、ステップ101と同じであり、図2の回路を参照してさらに説明すると以下のようになる。
When the preheating is stopped in
すなわち、図2の回路において、ステップ107のタイミングでは、nVHOE(ヘッド電源イネーブル、アクティブロー)端子はHであり、ヘッド電圧は出力されていない。また、VCC−R端子(発熱抵抗素子兼サーミスタRTHfでの温度測定時に、VCCと同電圧を供給する端子)とB端子(発熱抵抗素子兼サーミスタRTHfで電圧降下した電圧が入力される端子)は、Hi−Zで右回路から切り離された状態となっている。さらに、イメージ記録時、抵抗素子RPBを発熱抵抗素子兼サーミスタRTHfから切り離すためのFET15aはOFF状態にあり、このFET15aのON/OFF制御を行うDLOE端子はLである。さらに、ステップ107のタイミングでは、第1のサーミスタRTHrで電圧降下した電圧は、端子Aに入力され、ADコンバータ57でデジタル変換されて、CPU56に送信される。なお、抵抗素子RPAおよび抵抗素子RPBは、同温度のときのA端子およびB端子の電圧が等しくなるように選定されている。
That is, in the circuit of FIG. 2, at the timing of
ステップ108において、第1の温度TTHrが所定の温度Taよりも高く、ステップ109において、第2の温度TTHfが第1の温度TTHrよりも高いと、印刷制御機能53により、ステップ110において、LUT62の読み出しが行われ、ステップ111において、印刷が行われる(第3の工程)。
In
すなわち、図2の回路において、ステップ108では、第1の温度TTHrが所定の温度Taよりも高いとき、nVHOE端子はHのまま、VCC−R端子およびDLOE端子をH、B端子を活性にし、ステップ109では、コンパレータ58により第1の温度TTHrと第2の温度TTHfとの温度比較(電圧比較)を行う。ステップ109では、第2の温度TTHfが第1の温度TTHrよりも高いときに、nVHOE端子はLとなり、ヘッド電圧を出力する。また、VCC−R端子およびB端子は、Hi−Zで右回路から切り離され、DLOE端子は、Lである。ステップ110では、ステップ107のタイミングでサーミスタRTHrより得られた第1の温度TTHrに基づきLUT62から発熱量を補正する電力値の情報が得られると、電圧制御ユニット59の値をCPU56が適宜セットする。そして、CPU56からイメージに対応したDATA1〜DATA10、CLK、LATCH、およびSTBの信号が出力され、ステップ111において、イメージが記録媒体40に印刷される。
That is, in the circuit of FIG. 2, in
一方、ステップ108において、第1の温度TTHrが所定の温度Ta以下である場合、または、ステップ109において、第2の温度TTHfが第1の温度TTHr以下である場合には、ステップ112において、プレヒートが再開される。そして、ステップ101に戻り、プレヒートを終了する条件が成立するまで、再度、プリントヘッド10はプレヒートされる。
On the other hand, when the first temperature T THr is equal to or lower than the predetermined temperature Ta at
ステップ113において、印刷中に、定期的に、または印刷の進行状況などにより温度測定タイミングになると、ステップ107に戻って温度を測定し、ステップ110において、LUT62を用いて、必要であれば発熱抵抗素子Rに供給する電圧を再設定する。ステップ114において印刷終了するまで上記の処理を繰り返す。
In
図4に、放熱板11のプリント面11aおよび放熱面11bにおいて測定される温度の経時変化を模式的に示してある。時刻t0に発熱抵抗素子Rに電力を供給してプレヒートを開始する。発熱抵抗素子Rが並ぶプリント面11aの第2の温度T2(温度TTHfに対応)は即座に上昇を開始する。一方、放熱面11bの第1の温度T1(温度TTHrに対応)は、熱伝達によるタイムラグがあるので、時刻t1に上昇を開始する。時刻t2に、第1の温度T1が所定の温度Taに到達すると、加熱されているプリント面11aの温度T2の方が温度T1より高いので、プレヒートを終了する条件が満足され、プレヒートはいったん終了する。
FIG. 4 schematically shows changes in temperature measured with time on the printed
プレヒートを終了した途端に放熱板11の冷却が進む。プリント面11aは放熱面11bよりも高温になっているので熱の放射量が大きく急激に冷却が進む可能性が高い。さらに、プリント面11aには発熱抵抗素子Rおよびそれらに電力を供給する回路が形成されており、また、印刷においてはプリント面11aの位置を精度良く決める必要があることからプリント面11aの近傍がプリンタ1のシャーシなどに取り付けられることが多い。プレヒートの段階ではシャーシなども含めて温度が定常状態になっていることは少なく、上記のような要因によりプリント面11aが、放熱面11bよりも急激に冷却される可能性が高い。その結果、プリント面11aと放熱面11bとの温度差がなくなり場合によっては、時刻t3以降のように第2の温度T2が第1の温度T1以下まで低下することが予想される。
As soon as the preheating is finished, the cooling of the
このため、プレヒート終了後、印刷を開始しようとする時刻t4においては、プリント面11aの温度T2が放熱面11bの温度T1より低くなる可能性がある。この状態で印刷を開始すると、本来、発熱抵抗素子Rの発熱量は、プリント面が温度T2のときには、放熱板11の蓄熱状況が定常状態であれば温度T2より低い温度T1によるLUT62の情報で補正されるべきところ、時刻t4では、温度T2よりも高い、あるいは温度T2とほとんど変わりない温度T1で補正されることになる。したがって、時刻t4でそのまま印刷を開始すると、放熱板11の温度状態が定常状態に達する前に印刷される、1枚目または最初の数枚の記録紙40に記録されるイメージの濃度が予想していたものよりも薄くなる現象が発生する。
For this reason, at the time t4 when printing is to be started after completion of preheating, there is a possibility that the temperature T2 of the
このように、プレヒート後、所定の時間以上(時間t4)経過してから印刷を開始しようとすると、発熱抵抗素子群の温度を実際の温度よりも高いと判断され、本来必要とされるものとは異なったLUTの読み出しが行われる。このような場合、結果として、LUTのミスリードが行われていることと実質的に同等となる。このような温度ミスリードの程度は、プリンタを連続運転し、放熱板の温度勾配が略一定となるにつれて小さくなるが、1枚目または最初の数枚を印刷している状態では、顕著に現れることが多い。 As described above, when printing is started after a predetermined time or more (time t4) has elapsed after preheating, it is determined that the temperature of the heating resistor element group is higher than the actual temperature and is originally required. Read different LUTs. In such a case, as a result, it is substantially equivalent to the fact that the LUT is misread. The degree of such temperature misleading becomes smaller as the printer is operated continuously and the temperature gradient of the heat sink becomes substantially constant, but it appears significantly when the first sheet or the first few sheets are printed. There are many.
図3に説明したプリンタの制御方法においては、時刻t4において、放熱面11bの温度T1よりもプリント面11aの温度T2が高くないので、印刷開始は許可されず、プレヒートが再開される。再開されたプレヒートにより、時刻t5に、第1の温度T1が所定の温度Taに達し、そのときに、第1の温度T1よりも第2の温度T2が高くなっていればプレヒートは終了する。その後、時刻t6に、再び、印刷を開始するために温度T1およびT2をサンプリングする。2度目のプレヒートにより、プリンタ1は、プリントヘッド10だけではなく、周囲のシャーシなども含めて加熱あるいは加温され、定常状態に近くなる。その結果、2度目のプレヒートの終了時刻t5から印刷を開始するために温度をサンプリングする時刻t6の間に温度T1と温度T2との関係が逆転したり、温度T1が急激に低下して所定の温度Taをきるようなこともなくなる。したがって、時刻t6においてサンプリングされた温度T1およびT2は印刷を開始する条件を満足し、その温度T1によりLUT62から得られる補正量に基づき印刷を開始する。
In the printer control method described in FIG. 3, at time t4, since the temperature T2 of the
時刻t6においては、温度T1およびT2の関係より、放熱板11の内部の温度勾配が略安定した定常状態あるいはこれと近似する状態となっていると考えられるので、定常状態と同様の方法でLUT62を参照して印刷することにより、記録紙40に記録されるイメージの間の濃度は予定されたものとなり、最初の数枚の記録紙に表れるイメージの濃度差あるいは色調差を抑制できる。
At time t6, it is considered that the temperature gradient inside the
以上のように、本実施形態によれば、発熱抵抗素子群13の中央部の発熱抵抗素子RTHfをサーミスタ(Thermally Sensitive Resister)として、発熱抵抗素子群13の中央部に追加サンプリングポイントを設け、放熱板11のサンプリング温度に対して、追加サンプリングポイントのサンプリング温度が高くなったときに、イメージの記録の開始を許可している。この状態においては、放熱板11の温度勾配が通常使用状態に近い状態となっていると考えられるため、略均一な濃度で、記録紙40に対するイメージの記録を行うことができる。また、本実施形態によれば、複数の発熱抵抗素子を全てサーミスタにするよりもコストアップがない。また、電力制御には、放熱板11の温度サンプル値が使えるため、通常使用状態でも、安定した濃度で、記録紙40に対するイメージの記録を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the heating resistor element RTHf at the center of the heating
また、放熱板11は、ヒートシンクとしての機能と、発熱抵抗素子Rを支持するマウントとしての機能とを兼ね備えている。そのため、第1のサーミスタRTHrが発熱抵抗素子群13と近接していると、プリント面11aから放熱面11bに向かう放熱板11の内部の温度勾配を判断することが困難となる場合がある。これに対し、本実施形態によれば、第1のサーミスタRTHrをプリント面11aから離れた放熱面11bに設けている。そのため、プリント面11aから放熱面11bに向かう放熱板11の内部の温度勾配を良好に判断することができる。また、複数の発熱抵抗素子のうちの中央部に位置する1つの発熱抵抗素子を第2のサーミスタRTHfとしているため、多くのサーミスタを使用することなく、発熱抵抗素子群13の温度を、比較的正確に判断することができる。
Moreover, the
なお、本実施形態では、プリンタとして、放熱板の一面に複数の発熱抵抗素子が1列に並べられたプリントヘッドを有するサーマルラインプリンタを例にとって説明したが、放熱部材の一部に複数の発熱抵抗素子が2列以上に並べられたプリントヘッドを有するプリンタにおいても同様の作用・効果が得られる。さらに、プリントヘッドはラインヘッドに限られず、キャリッジリターンタイプのプリントヘッドでも良い。 In this embodiment, a thermal line printer having a print head in which a plurality of heating resistance elements are arranged in a row on one surface of the heat radiating plate is described as an example. The same operation and effect can be obtained in a printer having a print head in which resistance elements are arranged in two or more rows. Furthermore, the print head is not limited to a line head, and may be a carriage return type print head.
また、放熱部材の形状は、平板状に限られず、任意であり、フィン付きのもの、箱型のもの、あるいはシャーシを兼用した物などであっても良い。本実施形態では、インクリボンを加熱することで、このインクリボンを介して記録紙にイメージを記録するプリンタを例にとって説明したが、感熱紙を加熱するタイプのプリンタであっても良い。また、本実施形態では、記録媒体として、紙を例にとって説明したが、記録媒体は、紙に限定されるものではなく、樹脂フィルム、加熱することにより書き換え可能な記録媒体などであってもよい。 Further, the shape of the heat radiating member is not limited to a flat plate shape, and may be arbitrary, and may be a finned one, a box-shaped one, or a one that also serves as a chassis. In the present embodiment, a printer that records an image on recording paper via the ink ribbon by heating the ink ribbon has been described as an example. However, a printer that heats thermal paper may be used. In the present embodiment, paper has been described as an example of the recording medium. However, the recording medium is not limited to paper, and may be a resin film, a recording medium rewritable by heating, or the like. .
さらに、本実施形態のプリンタの制御方法では、プレヒートするために、全ての発熱抵抗素子Rに電力を供給するようにしているが、発熱抵抗素子Rを部分的に用いてプレヒートすることも可能である。 Furthermore, in the printer control method of the present embodiment, power is supplied to all the heating resistance elements R in order to preheat, but it is also possible to preheat by partially using the heating resistance elements R. is there.
ステップ102においては、発熱抵抗素子RおよびRTHfを発熱させてプレヒートしているので、第2の温度TTHfが第1の温度TTHrよりも高くなることは当然である。したがって、プレヒートを停止する条件として、第2の温度TTHfが第1の温度TTHrよりも高いという条件を設定することは、必ずしも必要なことではない。
In
さらに、本実施形態では、発熱抵抗素子RおよびRTHfに供給する記録用電力の設定を、LUT62の読み出しにより行っているが、発熱抵抗素子RおよびRTHfに供給する記録用電力の設定は、任意のファンクションによる演算などによって行ってもよい。 Furthermore, in this embodiment, the recording power supplied to the heating resistance elements R and R THf is set by reading the LUT 62. However , the recording power supplied to the heating resistance elements R and R THf is set as follows: You may perform by the calculation by arbitrary functions.
10 プリントヘッド、 11 放熱板(放熱部材)
15 回路、 40 記録紙(記録媒体)
50 コントローラ、 60 メモリ
RTHr 第1のサーミスタ(第1の温度測定素子)
R 発熱抵抗素子、 RTHf 第2のサーミスタを兼ねる発熱抵抗素子
10 Print head, 11 Heat sink (Heat dissipation member)
15 circuits, 40 recording paper (recording medium)
50 controller, 60 memory R THr first thermistor (first temperature measuring element)
R heating resistance element, R THf heating resistance element that also serves as the second thermistor
Claims (6)
前記プリントヘッドをプレヒートするために、前記複数の発熱抵抗素子の少なくとも一部に電力を供給する第1の工程と、
前記記録媒体に対するイメージの記録を開始するために、前記放熱部材の少なくとも1箇所から第1の温度を取得し、前記複数の発熱抵抗素子の少なくとも1つの発熱抵抗素子から第2の温度を取得する第2の工程と、
前記第1の温度が所定の温度よりも高く、前記第2の温度が前記第1の温度よりも高いときに、前記記録媒体に対するイメージの記録の開始を許可する第3の工程と、を含む制御方法。 A printer control method comprising a print head comprising a plurality of heating resistance elements arranged in at least one row on a part of a heat dissipation member, and recording an image on a recording medium by the print head,
A first step of supplying power to at least some of the plurality of heating resistance elements to preheat the print head;
In order to start recording an image on the recording medium, a first temperature is acquired from at least one location of the heat radiating member, and a second temperature is acquired from at least one heating resistance element of the plurality of heating resistance elements. A second step;
A third step of permitting the start of image recording on the recording medium when the first temperature is higher than a predetermined temperature and the second temperature is higher than the first temperature. Control method.
プリントヘッドは、放熱部材と、
その放熱部材の一部に少なくとも1列に並べられた複数の発熱抵抗素子と、
前記放熱部材の、前記複数の発熱抵抗素子から離れた位置に取り付けられた第1の温度測定素子と、
前記複数の発熱抵抗素子のうちの少なくとも1つの発熱抵抗素子を、第2の温度測定素子として使用するために切り換える回路とを備えており、
当該プリンタは、さらに、
プレヒートのために前記複数の発熱抵抗素子の少なくとも一部に電力を供給し、その後、前記第1の温度測定素子により測定される第1の温度と、前記切り換える回路を介して測定される第2の温度とを参照して、前記プリントヘッドによる記録を開始する機能を備えたコントローラを有し、
前記コントローラは、前記複数の発熱抵抗素子の少なくとも一部に電力を供給して前記複数の発熱抵抗素子をプレヒートする第1の機能と、
前記記録媒体に対するイメージの記録を開始するために、前記第1の温度測定素子により第1の温度を測定し、前記切り換える回路により前記少なくとも1つの発熱抵抗素子により第2の温度を測定する第2の機能と、
前記第1の温度が所定の温度よりも高く、前記第2の温度が前記第1の温度よりも高いときに、前記記録媒体に対するイメージの記録を開始する第3の機能とを含む、プリンタ。 A printer having a print head for recording an image on a recording medium,
The print head is a heat dissipation member,
A plurality of heating resistance elements arranged in at least one row on a part of the heat dissipation member;
A first temperature measuring element attached to the heat dissipating member at a position away from the plurality of heating resistance elements;
A circuit that switches at least one of the plurality of heating resistance elements to be used as a second temperature measurement element,
The printer further includes
Power is supplied to at least some of the plurality of heating resistance elements for preheating, and then a first temperature measured by the first temperature measurement element and a second temperature measured via the switching circuit. Referring to the temperature of, we have a controller with a function of starting the recording by said print head,
The controller supplies a power to at least a part of the plurality of heating resistance elements to preheat the plurality of heating resistance elements;
In order to start recording an image on the recording medium, a first temperature is measured by the first temperature measuring element, and a second temperature is measured by the at least one heating resistor element by the switching circuit. Functions and
And a third function of starting image recording on the recording medium when the first temperature is higher than a predetermined temperature and the second temperature is higher than the first temperature .
前記第3の機能は、前記第1の温度に基づいて複数の発熱抵抗素子に供給する前記記録用電力を設定する、プリンタ。 According to claim 5, for recording an image on the recording medium, the information for setting the recording power supplied to the plurality of heating elements based on the temperature information obtained by the first temperature measuring element Further having a stored memory;
The third function is a printer that sets the recording power to be supplied to a plurality of heating resistance elements based on the first temperature.
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