JP6888367B2

JP6888367B2 - 印刷装置

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Publication number: JP6888367B2
Application number: JP2017067063A
Authority: JP
Inventors: 知広近藤; 泰宏鳥居; 宏平寺田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2021-06-16
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Description

本発明は、印刷装置に関する。

サーマルヘッドの発熱体にエネルギーを印加し、発熱した発熱体が印刷媒体に熱を与えることで、印刷を行う印刷装置が知られている（例えば、特許文献１）。このタイプの印刷装置では、発熱体に印加するエネルギー（以下、「印加エネルギー」という。）の量が小さ過ぎる場合、印刷するキャラクタが掠れる可能性がある。印加エネルギーの量が大き過ぎる場合、印刷するキャラクタが潰れる可能性がある。このように、印加エネルギーの量が不適切の場合、印刷不良が生じる可能性がある。

サーマルヘッドの温度と、印刷時に発熱体が熱を与える印刷媒体の温度とが特定されると、印加エネルギーの量を精度良く補正できることが知られている。実際には、印刷媒体は、印刷中に搬送されるので、印刷媒体の温度を直接検出することは困難である。例えば、特許文献１に記載のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドに、サーマルヘッド温度センサが設けられる。サーマルヘッド温度センサは、サーマルヘッドの温度を検出する。本体ケースの内部に、周囲温度センサが設けられる。周囲温度センサは、印刷媒体の温度に代えて、本体ケース内部の温度を検出する。サーマルプリンタは、サーマルヘッドの温度と本体ケース内部の温度とに基づいて、印加エネルギーの量を補正する。

特開２００１−３１５３７４号公報

上記サーマルプリンタでは、周囲温度センサが印刷媒体に対してサーマルヘッド側に設けられているので、周囲温度センサが受けるサーマルヘッドからの熱の影響が大きくなる。この場合、周囲温度センサによって検出される温度の温度変化と印刷媒体の温度変化とに乖離が生じて、印加エネルギーの量を補正する精度が悪化する可能性がある。

本発明の目的は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得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、内部に空間を有する本体部と、前記空間に設けられた基板に配置され、所定の配列方向に沿って並んだ複数の発熱体を有するサーマルヘッドと、前記配列方向と交差する搬送経路に沿って感熱紙を搬送する搬送手段と、前記空間のうち前記搬送経路に対して前記サーマルヘッド側の第一空間に設けられ、温度を検出する第一温度センサと、前記空間のうち前記搬送経路に対して前記サーマルヘッドとは反対側の第二空間に設けられ、温度を検出する第二温度センサと、前記第一温度センサによって検出された温度である第一温度と、前記第二温度センサによって検出された温度である第二温度とに基づいて、前記複数の発熱体に印加するエネルギーである印加エネルギーの量を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された量の前記印加エネルギーを前記複数の発熱体に対して選択的に印加して発熱させることで、発熱した前記発熱体を用いて前記感熱紙に加熱による印刷を行う印刷制御手段とを備える。

上記印刷装置によれば、第一温度と第二温度とに基づいて、印加エネルギーの量が補正される。本体部の内部の空間のうち搬送経路に対してサーマルヘッド側の第一空間に、第一温度センサが設けられるので、第一温度センサが受けるサーマルヘッドからの熱の影響は大きくなる。よって、第一温度の温度変化とサーマルヘッドの温度変化との乖離が小さくなる。本体部の内部の空間のうち搬送経路に対してサーマルヘッドとは反対側の第二空間に、第二温度センサが設けられるので、第二温度センサが受けるサーマルヘッドからの熱の影響は小さくなる。よって、第二温度の温度変化と感熱紙の温度変化との乖離が小さくなる。従って、印刷装置は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

本発明に係る印刷装置は、前記第二空間に設けられ、連続して繋がった状態の前記感熱紙によって構成される前記感熱紙の供給源を支持する支持部を備えてもよい。この場合、支持部が第二空間に設けられるので、支持部が第一空間に設けられたときと比べて、感熱紙の供給源が受けるサーマルヘッドからの熱の影響が小さくなる。従って、第二温度の温度変化と感熱紙の温度変化との乖離が小さくなるので、印刷装置は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

本発明に係る印刷装置において、前記第二温度センサは、前記複数の発熱体よりも前記搬送経路の上流側に設けられてもよい。例えば、感熱紙は印刷されると、サーマルヘッドから熱の影響を受ける。印刷装置では、第二空間のうち印刷されていない感熱紙がある位置に第二温度センサが設けられるので、第二温度の温度変化と感熱紙の温度変化との乖離が小さくなる。従って、印刷装置は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

本発明に係る印刷装置において、前記第二温度センサは、前記配列方向において、前記サーマルヘッドの幅内に設けられてもよい。この場合、発熱体から放出された輻射熱の少なくとも一部は、搬送経路上にある感熱紙によって遮られるので、第二温度センサが受けるサーマルヘッドからの熱の影響が小さくなる。従って、第二温度の温度変化と感熱紙の温度変化との乖離が小さくなるので、印刷装置は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

本発明に係る印刷装置は、前記基板に設けられ、前記印刷制御手段による前記印加エネルギーの印加によって発熱した前記発熱体の熱を放出する放熱部を備え、前記第一温度センサは、前記基板または前記放熱部に設けられてもよい。この場合、第一温度センサは、基板に設けられた場合には、基板の温度を精度良く検出できる。第一温度センサは、放熱部に設けられた場合には、放熱部の温度を精度良く検出できる。サーマルヘッドは基板に配置されているので、第一温度の温度変化とサーマルヘッドの温度変化との乖離が小さくなる。従って、印刷装置は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

印刷装置１の斜視図である。図１のＸ−Ｘ線を矢印方向から見たときの印刷装置１の断面図である。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。

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。印刷装置１は、ＵＳＢ（登録商標）ケーブルを介して外部端末（図示略）に接続可能である。印刷装置１は、外部端末から受信した印刷データに基づいて、感熱紙６１（図２参照）に文字、図形等のキャラクタを印刷できる。外部端末は汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。印刷装置１は、電池駆動が可能である。図１の右下側、左上側、右上側、左下側、上側、および下側を、それぞれ、印刷装置１の右側、左側、後側、前側、上側、および下側と定義する。

図１、図２を参照し、印刷装置１の機械的構成を説明する。図１に示すように、印刷装置１は本体部１０を備える。本体部１０は、略直方体の箱状に形成され、内部に空間４（図２参照）を有する。詳細には、本体部１０は、第一カバー２と第二カバー３とを備える。第一カバー２は、前壁部２Ａ、後壁部２Ｂ、下壁部２Ｃ、上壁部２Ｄ、右壁部２Ｅ、および左壁部２Ｆからなる。前壁部２Ａ、後壁部２Ｂ、下壁部２Ｃ、上壁部２Ｄ、右壁部２Ｅ、および左壁部２Ｆは、それぞれ、略矩形板状である。上壁部２Ｄは、前壁部２Ａの上端部から本体部１０の前後方向の略中央部まで後方に延びる。後壁部２Ｂは、下壁部２Ｃの後端部から本体部１０の上下方向の略中央部まで上方に延びる。第二カバー３は、後壁部２Ｂの上端部から上壁部２Ｄの後端部近傍まで延びる。

前壁部２Ａには、入力部５が設けられる。入力部５は、印刷装置１に各種情報を入力するスイッチであり、印刷装置１を起動する電源スイッチを含む。上壁部２Ｄの後端部には切断刃２１が設けられる。切断刃２１は、感熱紙６１のうち印刷された部分を切り離すことができる。切断刃２１は、右壁部２Ｅ近傍と左壁部２Ｆ近傍との間で左右方向に延びる。

第二カバー３は、後壁部２Ｂの上端部を軸として後述の収容部７（図２参照）に対して開閉可能である。第二カバー３が収容部７に対して閉じられた状態（以下、「閉状態」という。）にあるとき、第二カバー３は収容部７を上方から覆う。第二カバー３が収容部７に対して開かれた状態（以下、「開状態」という。）にあるとき、収容部７は上方に開放される（図示略）。第二カバー３の前端部には、プラテンローラ８が回転可能に支持される。プラテンローラ８の回転軸は左右方向に延びる。

図２に示すように、収容部７は、空間４のうち後側略半分の部分に設けられ、上方に開口する。収容部７には、ロール６が着脱可能に収容される。ロール６は、感熱紙６１の供給源であり、連続して繋がった状態の感熱紙６１が筒状の芯に巻回されて構成される。本実施形態では、ロール６は、感熱紙６１の終端から先端（終端とは反対側の端部）にかけて、右側面視で時計回り方向に巻回される。収容部７には、一対の支持部７１が固定される。一対の支持部７１は、それぞれ、左右方向に延びる軸部であり、右壁部２Ｅおよび左壁部２Ｆに設けられる。一対の支持部７１は、それぞれ、ロール６の芯に挿通して、ロール６を左右両側から回転可能に支持する。ロール６は、一対の支持部７１に支持された状態で、収容部７に収容される。

空間４において、切断刃２１の下側には、基板２２が設けられる。基板２２の後面の上端部近傍には、サーマルヘッド２３が配置される。サーマルヘッド２３は、右壁部２Ｅ近傍と左壁部２Ｆ近傍との間で左右方向に延びる。サーマルヘッド２３の左右方向の長さは、収容部７に収容可能なロール６（感熱紙６１）の最大幅（左右方向の長さ）と略等しい。サーマルヘッド２３は、左右方向に沿って並んだ複数の発熱体２４を有する。発熱体２４は、エネルギーが印加されることで発熱する。基板２２の前面には、ヒートシンク２５が設けられる。ヒートシンク２５は、発熱した発熱体２４の熱を放出する。詳細には、発熱体２４の熱は、基板２２を介してヒートシンク２５に伝わる。ヒートシンク２５は、基板２２を介して伝わった熱を、印刷装置１の外部（外気）へと放出する。

上記構成において、ユーザは第二カバー３を開状態にした状態で、収容部７に対してロール６を着脱する。収容部７にロール６が収容された状態で、ロール６（感熱紙６１）の幅方向は左右方向を向く。第二カバー３が閉状態にあるとき、サーマルヘッド２３とプラテンローラ８とは互いに近接する。サーマルヘッド２３との間に感熱紙６１が配置された場合、プラテンローラ８は、サーマルヘッド２３に向けて感熱紙６１を押し付ける。プラテンローラ８は、搬送モータ８８（図３参照）の駆動により回転することで、ロール６から感熱紙６１を繰り出し、サーマルヘッド２３に感熱紙６１を押し付けながら搬送する。サーマルヘッド２３は、発熱体２４が選択的に発熱することにより感熱紙６１にキャラクタをライン単位で印刷する。第二カバー３が閉状態にあるとき、切断刃２１とプラテンローラ８との間には、排出口２６が形成される。排出口２６は、印刷装置１の内部（空間４）で印刷された感熱紙６１を印刷装置１の外部に排出する。

以下、ロール６から感熱紙６１が繰り出される点を、「繰出点Ｐ」と定義する。プラテンローラ８によって搬送される感熱紙６１の搬送方向に沿った経路を、「搬送経路Ｌ」と定義する。本実施形態では、繰出点Ｐは、ロール６の前下側にある。搬送経路Ｌは、繰出点Ｐからサーマルヘッド２３に向かって右側面視で上斜め前側に傾斜して延び、サーマルヘッド２３から排出口２６に向かって上方に延びる。搬送経路Ｌは複数の発熱体２４が並ぶ方向（すなわち、左右方向）に直交する。以下、空間４のうち搬送経路Ｌに対してサーマルヘッド２３側（すなわち、前側）を、「第一空間４１」と定義する。空間４のうち搬送経路Ｌに対してサーマルヘッド２３とは反対側（すなわち、後側）を、「第二空間４２」と定義する。繰出点Ｐから搬送経路Ｌが延びる方向とは逆方向に搬送経路Ｌを延長し、かつ延長した搬送経路Ｌを感熱紙６１の幅方向（左右方向）に延ばした仮想平面を、「仮想平面Ｑ」と定義する。第一空間４１および第二空間４２は、仮想平面Ｑによって区切られる。

第一空間４１には、第一サーミスタ５１が設けられる。本実施形態では、第一サーミスタ５１は、基板２２の後面の中央部（すなわち、サーマルヘッド２３の下側）に設けられる。第一サーミスタ５１は、温度を検出可能な温度センサである。詳細には、第一サーミスタ５１は、基板２２およびヒートシンク２５の温度を検出する。本実施形態では、基板２２の温度とヒートシンク２５の温度とは同等であるとして取り扱う。

第二空間４２には、第二サーミスタ５２が設けられる。本実施形態では、第二サーミスタ５２は、複数の発熱体２４（印刷位置）よりも搬送経路Ｌの上流側に設けられる。すなわち、第二サーミスタ５２は、複数の発熱体２４を通り、前後方向に延びる仮想平面よりも下側に設けられる。詳細には、第二サーミスタ５２は、プラテンローラ８の下方において、搬送経路Ｌの近傍に設けられる。第二サーミスタ５２は、収容部７に収容可能な最大幅を有するロール６（感熱紙６１）が収容部７に収容された状態で、感熱紙６１の幅よりも左右方向内側に設けられる。第二サーミスタ５２は、左右方向において、サーマルヘッド２３の幅内に設けられる。本実施形態では、第二サーミスタ５２は、第二空間４２の左右方向の略中央部に設けられ、基板２２の後面と前後方向に対向する。第二サーミスタ５２は、温度を検出可能な温度センサである。詳細には、第二サーミスタ５２は、第二空間４２の雰囲気温度を検出する。一対の支持部７１は、第二空間４２に配置される。すなわち、一対の支持部７１に支持された状態で収容部７に収容されたロール６は、第二空間４２に配置される。

図３を参照し、印刷装置１の電気的構成を説明する。印刷装置１は、ＣＰＵ８１を備える。印刷装置１を統括制御する。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２、ＣＧＲＯＭ８３、ＲＡＭ８４、フラッシュメモリ８５、入力部５、駆動回路８６、８７、第一サーミスタ５１、および第二サーミスタ５２と接続する。

ＲＯＭ８２は、ＣＰＵ８１が各種プログラムを実行するときに必要な各種パラメータを記憶する。ＲＯＭ８２には、例えばテスト印刷をするための印刷データ（以下、「テスト印刷データ」という。）、後述の設計パラメータが記憶される。本実施形態では、後述の媒体パラメータを特定するため、通常の印刷が行われる前にテスト印刷が行われる。テスト印刷データは、媒体パラメータを特定可能な印刷を行うため、例えば予め定められた複数のパターンの印刷データを含む。ＣＧＲＯＭ８３は、キャラクタを印刷するための印刷用ドットパターンデータを記憶する。ＲＡＭ８４は、テキストメモリ、印刷バッファ等、複数の記憶領域を備える。フラッシュメモリ８５は、ＣＰＵ８１が印刷装置１を制御するために実行する各種プログラムを記憶する。フラッシュメモリ８５には、例えば外部端末から取得された印刷データが記憶される。駆動回路８６は、サーマルヘッド２３を駆動するための電子回路である。駆動回路８７は、搬送モータ８８を駆動するための電子回路である。

本実施形態では、ＣＰＵ８１は、印刷データに基づいて、複数の発熱体２４に対して選択的にエネルギーを印加する。ＣＰＵ８１は、複数の発熱体２４に印加するエネルギー（以下、「印加エネルギー」という。）の量を補正する。これにより、印刷装置１は例えば印刷不良を抑制している。印加エネルギーの量を補正する場合、複数の発熱体２４の温度の情報および感熱紙６１の温度の情報が必要となる。本実施形態の印刷装置１は、以下説明するように、印加エネルギーの補正に必要な情報を取得する。

ｎ個（ｎは自然数）の要素を含む系で成立する状態方程式を説明する。以下の説明で使用する凡例を説明する。ｔは、変数であり、時間を示す。Ｔ_ｋ（ｔ）は、ｎ個の実数からなるベクトルであり、ｔの関数である。Ｔ_ｋ（ｔ）は、ｋ番目（ｋ＝１，２，３・・・ｎ）の要素の温度を示す。Ｔ_ｋ（０）は、温度の初期値を示す。Ａは、ｎ行ｎ列の実数からなる行列であり、各要素の熱の流れの関係性を示す。詳細には、Ａは、各要素の熱容量、熱伝達係数、および熱の移動経路を示す。Ｂは、ｎ行ｍ列の実数からなる行列であり、式を補正する。ｕ（ｔ）は、ｍ個の実数からなるベクトルであり、ｔの関数である。ｕ（ｔ）は、系内に入力するエネルギーの量を示す。Ｔ_ａｉｒＺは、系外の雰囲気の温度を示し、一定とする。

ｕ（ｔ）のエネルギーが系内に入力されると、各要素の間、および各要素と系外の雰囲気との間で熱の移動が生じる。この場合、現代制御理論に基づいて連立微分方程式で表現される式（１）が成立する。

式（１）を解くことで、式（２）が得られる。

式（２）において、Ａが既知数であると仮定する。すなわち、ｅ^Ａｔおよび右辺の第二項が既知数であると仮定する。この場合、未知数は各要素の初期温度（Ｔ_ｋ（０））およびｔの時の温度（Ｔ_ｋ（ｔ））の２ｎ個ある。式（２）は、ｎ個の方程式からなる連立方程式なので、２ｎ個の未知のパラメータのうち、ｎ個の未知のパラメータが特定されれば、全ての未知のパラメータが定まる。

例えば１個の温度センサが特定の１個の要素に配置されると、１個の要素の初期温度とｔのときの温度の２つの未知のパラメータが特定される。よって、互いに異なる要素（位置）に２個の温度センサが配置されると、４つの未知のパラメータが特定される。この場合、残り（ｎ−４）つの未知のパラメータが特定されれば、全ての未知のパラメータが定まる。

式（２）を本実施形態の空間４を含む系に適用する。本実施形態の空間４を含む系は、例えば５個の要素を含む（すなわち、ｎ＝５）。具体的には、５個の要素は、サーマルヘッド２３、ヒートシンク２５、第一空間４１の雰囲気、第二空間４２の雰囲気、および感熱紙６１である。この系では、印加エネルギーが発熱体２４に印加されると、発熱体２４の熱の一部は、ヒートシンク２５および感熱紙６１に流れる。感熱紙６１に流れた熱は系外に流れる。ヒートシンク２５に流れた熱の一部は、系外および第一空間４１に流れる。第一空間４１に流れた熱の一部は、第二空間４２に流れる。以下の説明で使用する式では、サーマルヘッド２３をｈ、ヒートシンク２５をｈｓ、第一空間４１の雰囲気をａｉｒＡ、第二空間４２の雰囲気をａｉｒＢ、感熱紙６１（メディア）をｍで表現する。例えば、Ｔ_ｈ（０）は、サーマルヘッド２３の初期温度を示す。Ｔ_ａｉｒＺは、系外の雰囲気（外気）の温度を示し、例えば第二空間４２の雰囲気の初期温度と等しい。ｕ（τ）は、ｔ＝τの時の印加エネルギーを示す。この場合、式（２）に基づいて式（３）が成立する。

式（３）において、Ａには、設計パラメータと媒体パラメータとが含まれる。設計パラメータは、印刷装置１の設計事項により予め定まる既知数である。設計パラメータは、例えば、サーマルヘッド２３、ヒートシンク２５、第一空間４１の雰囲気、第二空間４２の雰囲気のそれぞれの熱容量、およびそれぞれの間に熱の移動がある場合のそれぞれの間の熱伝達係数である。設計パラメータとしての熱伝達係数は、サーマルヘッド２３とヒートシンク２５との間の熱伝達係数、ヒートシンク２５と第一空間４１の雰囲気との間の熱伝達係数、およびヒートシンク２５と系外の雰囲気との間の熱伝達係数である。

媒体パラメータは、感熱紙６１の種類（感熱紙６１の材質、幅、厚み等）に依存する未知数である。媒体パラメータは、例えば、感熱紙６１の熱容量、感熱紙６１とサーマルヘッド２３との間の熱伝達係数、および仮想平面Ｑによって区切られる第一空間４１の雰囲気と第二空間４２の雰囲気との間の熱伝達係数である。本実施形態では、媒体パラメータは、テスト印刷により特定される。これにより、式（３）において、Ａが特定されるので、ｅ^Ａｔおよび右辺の第二項は、それぞれ、ｔで表現できる既知数となる。よって、テスト印刷により、式（３）では、未知のパラメータが各要素の初期温度とｔの時の温度のみとなる。従って、式（３）が５個の方程式からなる連立方程式なので、未知のパラメータが５つ以下であれば、印刷装置１は、全てのパラメータ（全ての要素の初期温度およびｔの時の温度）を算出できる。

本実施形態では、印刷装置１は、印加エネルギーの補正のために用いる温度センサとして、第一サーミスタ５１および第二サーミスタ５２の２個のみを備える。印刷装置１は、先述したように、第一サーミスタ５１および第二サーミスタ５２を特定の位置に配置することで、２個の要素の温度（初期温度とｔの時の温度）を特定できることに加えて、感熱紙６１の初期温度を近似的に特定できる。具体的には、第一サーミスタ５１によって検出された温度（以下、「第一温度」という。）により、Ｔ_ｈｓ（ｔ）およびＴ_ｈｓ（０）が特定される。第二サーミスタ５２によって検出された温度（以下、「第二温度」という。）により、Ｔ_ａｉｒＢ（ｔ）およびＴ_ａｉｒＢ（０）が特定されることに加え、Ｔ_ｍ（０）が近似的に特定される。先述したように、Ｔ_ａｉｒＺは、Ｔ_ａｉｒＢ（０）と等しい。これにより、式（３）において、未知のパラメータは、Ｔ_ｈ（ｔ）、Ｔ_ｈ（０）、Ｔ_ａｉｒＡ（ｔ）、Ｔ_ａｉｒＡ（０）、およびＴ_ｍ（ｔ）の５つとなる。以下、この５つの未知のパラメータを総称して「特定パラメータ」という。特定パラメータは、感熱紙６１の種類に依存しない未知数のうち、第一温度のみに基づいて特定できず、かつ第二温度のみに基づいて特定できない変数である。特定パラメータが５つであり、式（３）が５つの方程式からなる連立方程式なので、印刷装置１は、２個のサーミスタ（第一サーミスタ５１および第二サーミスタ５２）によって検出された温度を用いて、式（３）に基づいて、全てのパラメータを算出できる。従って、印刷装置１は、サーミスタの個数の増加を抑制しつつ、算出したパラメータに基づいて、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

図４を参照し、メイン処理を説明する。ユーザは、入力部５の電源スイッチを操作して、印刷装置１を起動する。印刷装置１が起動した場合、ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に記憶されたプログラムを実行することで、メイン処理を開始する。

本実施形態では、先述したように、通常の印刷の前にテスト印刷が行われる。ユーザは、入力部５を操作して、テスト印刷指示をＣＰＵ８１に入力する。ＣＰＵ８１は、ユーザによって入力されたテスト印刷指示を取得する（Ｓ１１）。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２からテスト印刷データを読み出し、テスト印刷データに基づいて、テスト印刷を実行する（Ｓ１２）。ＣＰＵ８１は、第一サーミスタ５１から第一温度を取得する（Ｓ１３）。ＣＰＵ８１は、第二サーミスタ５２から第二温度を取得する（Ｓ１４）。ＣＰＵ８１は、Ｓ１３およびＳ１４で取得された第一温度および第二温度に基づいて、媒体パラメータを近似的に特定する（Ｓ１５）。これにより、式（３）のＡが特定される。Ｓ１５で近似的に特定された媒体パラメータの値はＲＡＭ８４に記憶される。ＣＰＵ８１はＳ１２〜Ｓ１４を複数回繰り返すことで、媒体パラメータの値の特定精度を高めてもよい。

テスト印刷が終了すると、ユーザは、入力部５を操作して、通常印刷指示をＣＰＵ８１に入力する。ＣＰＵ８１は、ユーザによって入力された通常印刷指示を取得する（Ｓ２１）。通常印刷指示は、印刷データを含む。ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８４のタイマカウンタにより、時間の計測を開始する（Ｓ２２）。ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８４のタイマカウンタを参照し、現在の時刻を取得する（Ｓ２３）。現在の時刻は、式（３）のｔを示し、初期状態で０（すなわち、ｔ＝０）である。Ｓ２３で取得された現在の時刻は、ＲＡＭ８４に記憶される。

ＣＰＵ８１は、第一サーミスタ５１から第一温度を取得する（Ｓ２４）。ＣＰＵ８１は、第二サーミスタ５２から第二温度を取得する（Ｓ２５）。Ｓ２４およびＳ２５で取得された各温度は、ＲＡＭ８４に記憶される。ＣＰＵ８１は、予めＲＯＭ８２に記憶されている設計パラメータ、Ｓ１５でＲＡＭ８４に記憶された媒体パラメータ、Ｓ２３でＲＡＭ８４に記憶した現在の時刻（ｔ）、およびＳ２４、Ｓ２５でＲＡＭ８４に記憶された第一温度および第二温度を用いて、式（３）に基づいて、特定パラメータを算出する（Ｓ２６）。Ｓ２６で算出された特定パラメータの値はＲＡＭ８４に記憶される。

ＣＰＵ８１は、公知の方法により、Ｓ２６で算出されたＴ_ｈとＴ_ｍとに基づいて、印加エネルギーの量を補正する（Ｓ２７）。Ｓ２７で補正された印加エネルギーの量はＲＡＭ８４に記憶される。ＣＰＵ８１は、Ｓ２７で補正された印加エネルギーの量に基づいて、所定数の印刷ラインを印刷する（Ｓ２８）。詳細には、搬送モータ８８が制御されて、所定数の印刷ライン分、感熱紙６１が搬送される。所定数の印刷ライン分、感熱紙６１の搬送に同期して、Ｓ２７で補正された量の印加エネルギーが、印刷ライン毎に複数の発熱体２４に印加される。このとき、ＣＰＵ８１は、印刷データに基づいて、補正された量の印加エネルギーを複数の発熱体２４に対して選択的に印加して発熱させる。発熱した発熱体２４を用いて感熱紙６１に加熱による印刷が行われる。よって、印刷装置１は、印加エネルギーに起因する印刷不良を抑制できる。

ＣＰＵ８１は、印刷を終了するかを判断する（Ｓ２９）。印刷データにまだ印刷されていない印刷ラインのデータが残っている場合、ＣＰＵ８１は、印刷を終了しないと判断する（Ｓ２９：ＮＯ）。ＣＰＵ８１は処理をＳ２３に戻す。すなわち、所定数の印刷ラインの印刷毎に印加エネルギーの量の補正（Ｓ２７）が行われる。従って、所定数が少ない程、印加エネルギーの量の補正精度が向上する。所定数が多い程、ＣＰＵ８１の制御負担が軽減される。印刷データにまだ印刷されていない印刷ラインのデータが残っていない場合、ＣＰＵ８１は、印刷を終了すると判断する（Ｓ２９：ＹＥＳ）。ＣＰＵ８１はメイン処理を終了する。

以上説明したように、第一温度と第二温度とに基づいて、印加エネルギーの量が補正される（Ｓ２７）。サーマルヘッド２３の温度と、印刷時に発熱体２４が熱を与える感熱紙６１の温度とが特定されると、印加エネルギーの量を精度良く補正できることが知られている。本体部１０の内部の空間４のうち搬送経路Ｌに対してサーマルヘッド２３側の第一空間４１に、第一サーミスタ５１が設けられるので、第一サーミスタ５１が受けるサーマルヘッド２３からの熱の影響は大きくなる。よって、第一温度の温度変化とサーマルヘッド２３の温度変化との乖離が小さくなる。第一空間４１から第二空間４２に流れる熱の少なくとも一部は搬送経路Ｌ上にある感熱紙６１によって遮られるので、第一空間４１が受けるサーマルヘッド２３からの熱の影響よりも第二空間４２が受けるサーマルヘッド２３からの熱の影響の方が小さい。本体部１０の内部の空間４のうち搬送経路Ｌに対してサーマルヘッド２３とは反対側の第二空間４２に、第二サーミスタ５２が設けられるので、第二サーミスタ５２が受けるサーマルヘッド２３からの熱の影響は小さくなる。よって、第二温度の温度変化と感熱紙６１の温度変化との乖離が小さくなる。従って、印刷装置１は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。補正された印加エネルギーの量に基づいて印刷される（Ｓ２８）。よって、印刷装置１は、印加エネルギーに起因する印刷不良を抑制できる。

支持部７１が第二空間４２に設けられるので、支持部７１が第一空間４１に設けられたときと比べて、ロール６が受けるサーマルヘッド２３からの熱の影響が小さくなる。従って、第二温度の温度変化と感熱紙６１の温度変化との乖離が小さくなるので、印刷装置１は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

例えば、感熱紙６１は印刷されると、サーマルヘッド２３から熱の影響を受ける。印刷装置１では、第二空間４２のうち印刷されていない感熱紙６１がある位置に第二サーミスタ５２が設けられるので、第二温度の温度変化と感熱紙６１の温度変化との乖離が小さくなる。従って、印刷装置１は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

第二サーミスタ５２は、左右方向において、サーマルヘッド２３の幅内に設けられている。このため、発熱体２４から放出された輻射熱の少なくとも一部は、搬送経路Ｌ上にある感熱紙６１によって遮られるので、第二サーミスタ５２が受けるサーマルヘッド２３からの熱の影響が小さくなる。従って、第二温度の温度変化と感熱紙６１の温度変化との乖離が小さくなるので、印刷装置１は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

第一サーミスタ５１は、基板２２に設けられているので、基板２２の温度を精度良く検出できる。サーマルヘッド２３は基板２２に配置されているので、第一温度の温度変化とサーマルヘッド２３の温度変化との乖離が小さくなる。従って、印刷装置１は、印加エネルギーの量を精度良く補正し得る。

例えば印刷が行われると、感熱紙６１の量が減少する（すなわち、ロール６の径が小さくなる）。これにより、空間４のうち空気が占める割合と感熱紙６１が占める割合との比率が変化する。この場合においても印刷装置１は、所定数の印刷ラインの印刷毎にＳ２３〜Ｓ２７を実行するので、上記効果を奏することができる。

本実施形態において、印刷装置１の左右方向が本発明の「配列方向」に相当する。プラテンローラ８が本発明の「搬送手段」に相当する。第一サーミスタ５１が本発明の「第一温度センサ」に相当する。第二サーミスタ５２が本発明の「第二温度センサ」に相当する。図４のＳ２７の処理を実行するＣＰＵ８１が本発明の「補正手段」に相当する。図４のＳ２８の処理を実行するＣＰＵ８１が本発明の「印刷制御手段」に相当する。ヒートシンク２５が本発明の「放熱部」に相当する。ロール６が本発明の「供給源」に相当する。

本発明は上記実施形態から種々変更できる。例えば上記実施形態では、ｎ個の要素として、サーマルヘッド２３、ヒートシンク２５、第一空間４１の雰囲気、第二空間４２の雰囲気、および感熱紙６１の５個の要素を考慮して、式（２）を適用した。要素の個数は、５個に限定せず、６個以上でもよい。例えば、上記実施形態の５個の要素に１個の要素を追加した場合、式（２）に基づいて、式（４）が成立する。なお、追加した要素をａｄｄ１で表現する。

式（４）において、第一温度により、Ｔ_ｈｓ（ｔ）およびＴ_ｈｓ（０）が特定される。第二温度により、Ｔ_ａｉｒＢ（ｔ）およびＴ_ａｉｒＢ（０）が特定されることに加え、Ｔ_ｍ（０）が近似的に特定される。すなわち、５つのパラメータが特定されるので、未知のパラメータは７つである。よって、式（４）が６つの方程式からなる連立方程式なので、未知のパラメータを後１つ特定できれば、印刷装置１は、全てのパラメータを算出できる。従って、Ｔ_ｈｓ（ｔ）、Ｔ_ｈｓ（０）、Ｔ_ａｉｒＢ（ｔ）、Ｔ_ａｉｒＢ（０）、Ｔ_ｍ（０）に加え、第一温度または第二温度によりＴ_ａｄｄ１（ｔ）およびＴ_ａｄｄ１（０）の少なくとも一方を近似的に特定できる位置に、第一サーミスタ５１または第二サーミスタ５２が設けられれば、印刷装置１は、全てのパラメータを算出できる。サーミスタの個数は２つに限定せず、印刷装置１は、例えば追加された要素に第三サーミスタを設けてもよい。

上記実施形態では、ＣＰＵ８１は、テスト印刷により、第一温度および第二温度に基づいて媒体パラメータを特定するが、媒体パラメータの特定方法は、これに限定されない。例えば、感熱紙６１の種類と媒体パラメータとを対応付けたテーブルがＲＯＭ８２に記憶されていてもよい。この場合、ＣＰＵ８１は、少なくともＳ２５の処理の前に感熱紙６１の種類を取得してもよい。ＣＰＵ８１は、例えばユーザが入力部５を操作して入力した感熱紙６１の種類を取得してもよい。ロール６が感熱紙６１の種類を識別可能な識別部（ＩＣタグ等）を備えてもよい。印刷装置１は読取部を備えてもよい。ＣＰＵ８１はロール６が収容部７に収容された場合、読取部を介してロール６の識別部を読み取ることで、感熱紙６１の種類を取得してもよい。ＣＰＵ８１は、取得した感熱紙６１の種類に対応する媒体パラメータをテーブルから取得してもよい。この場合、印刷装置１は、Ｓ１１〜Ｓ１５の処理を省略でき、テスト印刷の手間を省くことができる。

第一サーミスタ５１が設けられる位置は、上記実施形態に限定されない。第一サーミスタ５１は、例えばヒートシンク２５に設けられてもよいし、サーマルヘッド２３に設けられてもよいし、第一空間４１にある他の部材に設けられてもよい。第一サーミスタ５１が設けられる位置がサーマルヘッド２３に近い程、ＣＰＵ８１は、Ｓ２６でサーマルヘッド２３の温度を精度良く算出できる。

第二サーミスタ５２が設けられる位置は、上記実施形態に限定されない。第二サーミスタ５２は、例えば支持部７１に設けられてもよいし、プラテンローラ８に設けられてもよいし、第二空間４２にある他の部材に設けられてもよい。第二サーミスタ５２は、左右方向において、感熱紙６１の幅の外に設けられてもよいし、複数の発熱体２４よりも搬送経路Ｌの下流側に設けられてもよい。第二サーミスタ５２が設けられる位置がサーマルヘッド２３から遠く、かつ感熱紙６１に近い程、印刷装置１は、感熱紙６１の温度を精度良く近似的に特定できる。

印刷装置１は、第一サーミスタ５１および第二サーミスタ５２の代わりに他の温度センサ（例えば熱電対）を採用してもよい。上記実施形態では、感熱紙６１の供給源はロール６であるが、感熱紙６１の供給源は、連続して繋がった感熱紙６１が交互に畳まれたいわゆるファンフォールド紙でもよい。この場合、印刷装置１は支持部７１に代えてファンフォールド紙を下側から支持する支持台を備えてもよい。図２において、ロール６は、感熱紙６１の終端から先端にかけて、右側面視で反時計回り方向に巻回されてもよい。すなわち、上記実施形態では、支持部７１は第二空間４２に設けられるが、第一空間４１に設けられてもよい。

上記実施形態において、設計パラメータおよび媒体パラメータの区分は、単なる一例である。印刷装置１は、例えば媒体パラメータの一部または全部を既知数として予めＲＯＭ８２に記憶してもよい。印刷装置１は、設計パラメータの一部または全部を未知数として取り扱い、例えばテスト印刷により設計パラメータを特定してもよい。

なお、ＣＰＵ８１の代わりに、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が、プロセッサとして用いられてもよい。メイン処理等は、複数のプロセッサによって分散処理されてもよい。ＲＯＭ８２およびフラッシュメモリ８５は、一時的な記憶媒体（例えば、伝送される信号）を含まなくてもよい。プログラムは、例えば、ネットワークに接続されたサーバからダウンロードされて（すなわち、伝送信号として送信され）、フラッシュメモリ８５に記憶されてもよい。この場合、プログラムは、サーバに備えられたＨＤＤ等の非一時的な記憶媒体に保存されていればよい。

１印刷装置
４空間
６ロール
８プラテンローラ
１０本体部
２２基板
２３サーマルヘッド
２４発熱体
２５ヒートシンク
４１第一空間
４２第二空間
５１第一サーミスタ
５２第二サーミスタ
６１感熱紙
７１支持部
８１ＣＰＵ
８２ＲＯＭ
８４ＲＡＭ
８５フラッシュメモリ

Claims

内部に空間を有する本体部と、
前記空間に設けられた基板に配置され、所定の配列方向に沿って並んだ複数の発熱体を有するサーマルヘッドと、
前記配列方向と交差する搬送経路に沿って感熱紙を搬送する搬送手段と、
前記空間のうち前記搬送経路に対して前記サーマルヘッド側の第一空間に設けられ、温度を検出する第一温度センサと、
前記空間のうち前記搬送経路に対して前記サーマルヘッドとは反対側の第二空間に設けられ、温度を検出する第二温度センサと、
所定のテスト印刷データに基づくテスト印刷を行うテスト印刷制御手段と、
前記テスト印刷制御手段による１回の前記テスト印刷において、前記第一温度センサによって検出された温度である第一温度と前記第二温度センサによって検出された温度である第二温度とを取得し、取得した前記第一温度と前記第二温度とに基づいて、前記感熱紙の種類に基づく媒体パラメータを特定する特定手段と、
前記第一温度と前記第二温度とを取得し、取得した前記第一温度と前記第二温度と前記特定手段によって特定された前記媒体パラメータとに基づいて、前記複数の発熱体に印加するエネルギーである印加エネルギーの量を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された量の前記印加エネルギーを前記複数の発熱体に対して選択的に印加して発熱させることで、発熱した前記発熱体を用いて前記感熱紙に加熱による印刷を行う印刷制御手段と
を備えたことを特徴とする印刷装置。
前記第二空間に設けられ、連続して繋がった状態の前記感熱紙によって構成される前記感熱紙の供給源を支持する支持部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
前記第二温度センサは、前記複数の発熱体よりも前記搬送経路の上流側に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
前記第二温度センサは、前記配列方向において、前記サーマルヘッドの幅内に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の印刷装置。
前記基板に設けられ、前記印刷制御手段による前記印加エネルギーの印加によって発熱した前記発熱体の熱を放出する放熱部を備え、
前記第一温度センサは、前記基板または前記放熱部に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の印刷装置。