WO2019087767A1 - サーマルプリンタ - Google Patents

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WO2019087767A1
WO2019087767A1 PCT/JP2018/038503 JP2018038503W WO2019087767A1 WO 2019087767 A1 WO2019087767 A1 WO 2019087767A1 JP 2018038503 W JP2018038503 W JP 2018038503W WO 2019087767 A1 WO2019087767 A1 WO 2019087767A1
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circuit
circuit board
temperature sensor
temperature
center
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Application number
PCT/JP2018/038503
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English (en)
French (fr)
Inventor
久修 村越
弘 桜井
Original Assignee
シチズン時計株式会社
シチズン・システムズ株式会社
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
    • B41J2/36—Print density control
    • B41J2/365—Print density control by compensation for variation in temperature

Definitions

  • the present invention relates to a thermal printer.
  • the print density changes according to the temperature of the environment where the printer is placed (environmental temperature) and the temperature of the thermal head (head temperature). In order to make the printing density constant, it is necessary to measure these temperatures and control the energy applied to the thermal head (energization time) accordingly. If the temperature sensor is arranged on the substrate in the thermal head, the head temperature can be measured, but the temperature of the thermal head itself rises during printing, so the temperature sensor in the thermal head is not suitable for measuring the environmental temperature. Therefore, a temperature sensor is also arranged on the main circuit board (control board) in the printer, and both the head temperature and the environmental temperature are measured, and the energy applied to the thermal head is controlled based on these measured values. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Some circuit components on the circuit board of the printer generate heat, and the amount of heat generation differs depending on the circuit components. For example, some circuit components that constitute a power supply circuit or a motor drive circuit have a large amount of heat generation, so when arranging a temperature sensor on a circuit board, the heat generation of such circuit components affects the measurement of the environmental temperature. obtain.
  • An object of the present invention is to provide a thermal printer in which the influence of heat generation of circuit components on measurement of environmental temperature is reduced.
  • a thermal printer is provided.
  • the second circuit component preferably includes at least a sensor connection IC connected to the temperature sensor to realize a function of measuring the temperature.
  • the first circuit component preferably includes at least one of a circuit component constituting a power supply circuit for supplying power to the circuit component mounted on the circuit board, or a circuit component constituting a motor drive circuit for driving the motor. .
  • the center of the temperature sensor and the center of one first circuit component are disposed across an imaginary straight line that bisects the circuit board in the long side direction, or a circuit among the plurality of first circuit components A virtual straight line that divides the circuit board into two in the long side direction, with respect to the center position of the temperature sensor, at an intermediate position between the one closest to one short side of the substrate and the one closest to the other short side of the circuit board It is preferable to arrange
  • the center of the temperature sensor and the center of one first circuit component are disposed with an imaginary straight line that divides the circuit board into two equally in the short side direction, or a circuit among the plurality of first circuit components
  • circuit board When the circuit board is divided into four regions by two imaginary straight lines in which the center of the temperature sensor and the center of each of the one or more first circuit components pass through the center of the circuit board, It is preferable to divide and arrange
  • the distance between the center of the temperature sensor and the center of one first circuit component or the center of the smallest rectangular area including all of the plurality of first circuit components is the temperature sensor and one first circuit in the direction of the short side of the circuit board It is preferable that the distance between the centers of the parts or the rectangular area be longer than the distance between the centers when the parts or the rectangular area are arranged.
  • the circuit component further includes a sensor disconnection IC not connected to the temperature sensor, and the sensor connection IC is preferably disposed closer to the temperature sensor than the sensor disconnection IC.
  • the thermal printer further includes a wall defining at least a portion of an upper end of a space in which the circuit board is accommodated in the housing, and at least a portion of the wall on at least one side of the first circuit component is It is preferable to be at a higher position with respect to the circuit board than the position between at least one of the first circuit components and the temperature sensor in plan view of the wall.
  • At least a part of the wall on the side of the temperature sensor may be higher than the position between the temperature sensor and at least one of the first circuit components in plan view of the wall relative to the circuit board preferable.
  • the thermal printer further includes a storage unit for storing the roll paper for printing, and the wall also serves as the bottom of the storage unit.
  • the thermal printer stores a head temperature sensor that measures the temperature of the thermal head, and an arithmetic expression or correspondence table data that defines the correspondence between the temperature measured by the head temperature sensor and the applied energy applied to the thermal head. It is preferable to further include a control unit that corrects the applied energy obtained from the arithmetic expression or the correspondence table data based on the difference between the temperatures measured by the temperature sensor and the head temperature sensor.
  • the influence of the heat generation of the circuit components on the measurement of the environmental temperature is reduced.
  • FIG. 1 is a perspective view of a printer 1;
  • FIG. 1 is a perspective view of a printer 1;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the printer 1;
  • FIG. 2 is a bottom view of the printer 1 in which the circuit board 20 is shown by a dotted line.
  • FIG. 3 is a top view of the circuit board 20.
  • FIG. 5 is a back view of the circuit board 20;
  • (A) and (B) are block diagrams of the printer 1.
  • (A) to (D) are diagrams for explaining a preferred arrangement of the circuit component 30 on the circuit board 20.
  • FIG. (A) to (D) are diagrams for explaining a preferred arrangement of the circuit component 30 on the circuit board 20.
  • FIG. (A) and (B) is a figure for demonstrating the shape of the bottom part 50 in the main body 2b. It is a graph for demonstrating the correction process of the applied energy at the time of printing.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the printer 1.
  • the printer 1 includes a sheet storage unit 3, a thermal head 4, a platen roller 5, a sheet detection sensor 6 and the like inside the housing 2.
  • the printer 1 is a thermal printer (thermal printer) that performs printing by applying heat from the thermal head 4 to the roll paper 3a, which is thermal paper, to cause color development.
  • the housing 2 is composed of an upper cover 2a and a lower main body 2b.
  • the cover 2a is rotatably connected to the main body 2b by pivotally supporting the rear end of the printer 1 on the main body 2b.
  • the housing 2 has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • a discharge port 2 c for discharging the printed matter to the outside of the printer 1 is provided.
  • the cover 2a is opened upwards, and the state which the inside of the housing
  • FIG. 1 and FIG. 2 the cover 2a is opened upwards, and the state which the inside of the housing
  • FIG. 3 shows a cross section of the printer 1 along the line III-III in FIG. 1 when the cover 2a is closed.
  • the sheet storage unit 3 stores the roll paper 3a wound in a roll shape, and rotatably holds an axis of the roll paper 3a.
  • the sheet storage portion 3 is an example of a storage portion, and is provided on the upper side of the bottom portion 50 in the main body 2b.
  • the thermal head 4 is disposed near the front surface of the printer 1 in the cover 2 a at a position facing the platen roller 5 in the main body 2 b.
  • the thermal head 4 is composed of a thermal head substrate 4 a in which a plurality of heating elements are arranged along the width direction of the printer 1.
  • the thermal head 4 is pressed against the platen roller 5 with the roll paper 3a interposed therebetween, and the heating elements are selectively energized according to the print data to heat the roll paper 3a.
  • a temperature sensor 4b which is a thermistor (head temperature sensor) for measuring the temperature (head temperature) of the thermal head 4 is provided.
  • the platen roller 5 is a substantially cylindrical roller whose axial direction is the width direction of the printer 1, and is disposed near the front surface in the main body 2b.
  • the platen roller 5 supports the roll paper 3 a pressed by the thermal head 4 from the lower side during conveyance and printing of the roll paper 3 a.
  • the platen roller 5 is rotatably held by the main body 2b, and a sheet conveyance motor 7 (see FIG. 7A) is connected to one end of the shaft of the platen roller 5 via a gear train (not shown). There is.
  • the platen roller 5 receives the driving force of the sheet conveyance motor 7 and rotates in a state in which the roll sheet 3a is sandwiched between the platen roller 5 and the thermal head 4, thereby conveying the end of the roll sheet 3a toward the discharge port 2c. Do.
  • the sheet detection sensor 6 is a sensor for detecting the presence or absence of the roll sheet 3 a and the position on the roll sheet 3 a, and is disposed between the sheet storage portion 3 and the platen roller 5 in the main body 2 b.
  • the paper detection sensor 6 includes a light emitting unit, and a light receiving unit that receives light emitted from the light emitting unit and transmitted through the roll paper 3a or reflected by the roll paper 3a, and is a notch formed on the roll paper 3a Alternatively, a mark such as a black mark is detected according to the change in intensity of the received light.
  • the printer 1 positions the printing target area on the roll paper 3 a at the printing position by the thermal head 4 by controlling the transport amount of the roll paper 3 a according to the detection result of the paper detection sensor 6.
  • FIG. 4 is a bottom view of the printer 1 in which the circuit board 20 is shown by a dotted line.
  • Arrow A in FIG. 4 indicates the direction in which the printed matter is discharged from the printer 1.
  • the printer 1 has a circuit board 20 on which circuit components other than the components constituting the thermal head are mounted on the lower side of the bottom 50 on the back side in the main body 2b.
  • the circuit board 20 is hidden by the bottom surface of the main body 2b, but in FIG. 4, the position of the circuit board 20 is indicated by a broken line.
  • the outer shape of the circuit board 20 is not particularly limited, but the circuit board 20 of the printer 1 has a rectangular mounting surface.
  • FIG. 5 is a top view of the circuit board 20, and FIG. 6 is a back view of the circuit board 20.
  • FIG. 7A and 7B are block diagrams of the printer 1.
  • the printer 1 has a sheet conveyance motor 7, a cutter drive motor 8 and a motor driver 9 at a position different from the circuit board 20 in the housing 2.
  • the sheet conveyance motor 7 is a motor for rotating the platen roller 5
  • the cutter drive motor 8 is a motor for driving a cutter for cutting the rear end of the printing area of the roll paper 3a.
  • the motor driver 9 is a DC motor driver for driving the cutter drive motor 8.
  • the temperature sensor 21, the CPU 22, the RAM 23, the ROM 24, and other circuit components 31A to 31C and 32A to 32G are mounted on the circuit board 20.
  • the circuit components 31 B, 31 C, and 32 G are mounted on the back surface of the circuit board 20, and the rest are mounted on the top surface of the circuit board 20.
  • various circuit components other than those described above are mounted on the circuit board 20, but in FIGS. 5 and 6, some of these circuit components are necessary for the following description. Only illustrated. As can be seen from FIGS.
  • the two long sides L3 and L4 of the circuit board 20 face the front and back of the main body 2b, and the two short sides L1 and L2 of the circuit board 20 correspond to the other side of the main body 2b. It faces two sides.
  • the position of the temperature sensor 21 mounted on the upper surface of the circuit board 20 is indicated by a dotted line.
  • the temperature sensor 21 is a thermistor for measuring the temperature of the environment in which the printer 1 is placed (environmental temperature), and is disposed near a corner formed by one short side L1 and long side L3 of the circuit board 20. ing. In the printer 1, a temperature sensor 21 for measuring an environmental temperature is provided on the circuit board 20 separately from the temperature sensor 4 b of the thermal head 4.
  • the CPU (microcomputer) 22 is an example of a control unit, and controls the operation of the printer 1.
  • the CPU 22 is a sensor connection IC connected to the temperature sensors 4b and 21 and realizes a function of measuring the head temperature and the environmental temperature.
  • the CPU 22 outputs control signals to the thermal head 4, the motor driver 9 and the circuit component (motor driver) 31 A to drive the thermal head 4, the sheet conveyance motor 7 and the cutter drive motor 8.
  • the RAM 23 and the ROM 24 are an example of a storage unit, and store information necessary for the operation of the printer 1.
  • the RAM 23 is a sensor non-connection IC (for example, SDRAM) not connected to the temperature sensor 21, and is connected to the CPU 22 via a bus (data bus and address bus) 26.
  • the RAM 23 is disposed near the center of the circuit board 20, the CPU 22 is disposed between the temperature sensor 21 and the RAM 23, and the ROM 24 is closer to the long side L4 opposite to the long side L3 of the circuit board 20 than the CPU 22.
  • Is located in The CPU 22 and the RAM 23 are an example of a second circuit component having a relatively low heat generation temperature. However, the RAM 23 need not be included in the second circuit component as long as the heat generation temperature is lower than that of the CPU 22.
  • the reference numeral 25 in FIGS. 4 to 6 indicates the arrangement positions of the power jack to which the power cable is connected, the connector to which the USB cable and the LAN cable and the like are connected, and the power switch and setting switch.
  • the circuit board 20 such connectors and switches are mounted on the long side L4 side (that is, the rear side of the main body 2b).
  • the circuit components 31A to 31C are circuit components that constitute a motor drive circuit that drives the sheet conveyance motor 7.
  • the circuit component 31A is a stepping motor driver, and the circuit components 31B and 31C are resistors connected to the motor driver.
  • the circuit components 32A to 32G are circuit components that constitute a power supply circuit that supplies power to the circuit components mounted on the circuit board 20.
  • the circuit components 32A and 32B are power supply ICs
  • the circuit component 32C is a FET (field effect transistor).
  • the circuit components 32D to 32G are ICs other than power supply ICs and FETs, resistors, inductors, diodes and the like. As shown in FIG.
  • the circuit components 31A to 31C and 32A to 32G are disposed closer to the corner formed by the other short side L2 and the long side L4 of the circuit board 20 than the RAM 23.
  • these circuit components constituting the motor drive circuit and the power supply circuit generate particularly large amounts of heat.
  • the circuit components 31A to 31C and 32A to 32G are examples of a first circuit component having a relatively higher heat generation temperature than a second circuit component such as the CPU 22 and the RAM 23.
  • the circuit components 31A to 31C and 32A to 32G may be simply referred to as "circuit components 30" without distinction.
  • the circuit components that constitute the power supply circuit and the circuit components that constitute the motor drive circuit are not necessarily all the first circuit components unconditionally.
  • the circuit component having a relatively higher heat generation temperature than the second circuit component such as the CPU 22 and the RAM 23 is the first circuit component. Therefore, for example, if the IC other than the power supply IC and the FET, and the circuit components 31B, 31C, 32D to 32G and the like configured with resistors, inductors, diodes, etc. have relatively lower heat generation temperatures than the second circuit components. , Not included in the first circuit component.
  • the platen roller 5 is driven by the sheet conveyance motor 7, and the end of the roll sheet 3 a starts from the sheet storage unit 3 by rotation of the platen roller 5. It is pulled out and transported. Subsequently, an image or characters are printed (printed) on the roll paper 3 a by the thermal head 4.
  • the printing area is conveyed to the outside of the discharge port 2 c by the rotation of the platen roller 5, and the rear end of the printing area is cut by a cutter driven by a cutter drive motor 8 to be discharged as a printed matter.
  • the temperature sensor 21 is disposed closer to one short side L 1 of the circuit board 20 than the CPU 22 and the RAM 23 in the long side direction of the circuit board 20.
  • the circuit components 31A to 31C and 32A to 32G are arranged closer to the other short side L2 of the circuit board 20 than the CPU 22 and the RAM 23 in the long side direction of the circuit board 20. That is, the circuit component 30 having a large amount of heat generation (high heat generation temperature) and the temperature sensor 21 are disposed at diagonal positions on the circuit board 20.
  • the CPU 22 connected to the temperature sensor 21 with a medium amount of heat generation is disposed between the temperature sensor 21 and the circuit component 30 on the circuit board 20.
  • the CPU 22 connected to the temperature sensor 21 is disposed at a position closer to the temperature sensor 21 than the RAM 23 not connected to the temperature sensor 21.
  • the sensor connection IC near the temperature sensor 21 as described above, the wiring for providing the temperature sensor 21 on the circuit board 20 can be simplified.
  • FIGS. 8A to 9D are diagrams for describing a preferred arrangement of the circuit component 30 on the circuit board 20.
  • the arrangement position of at least one or more of the circuit components 30 is preferably as shown in any of FIGS. 8 (A) to 9 (D).
  • At least one circuit component 30 is disposed on the opposite side to the temperature sensor 21 across an imaginary straight line L5 which divides the circuit board 20 into two in the long side direction. Is preferred.
  • the middle position P1 in the long side direction be disposed on the opposite side of the temperature sensor 21 with respect to the virtual straight line L5. With such an arrangement, the temperature sensor 21 and the arrangement position of one circuit component 30 or the entire arrangement region of the plurality of circuit components 30 can be separated in the long side direction of the circuit board 20.
  • FIG. 8 (B) and FIG. 8 (D) in order to make the arrangement position of the circuit component 30 intelligible, the example in the case of three circuit components 30 is shown.
  • At least one circuit component 30 is disposed on the opposite side to the temperature sensor 21 across an imaginary straight line L6 that divides the circuit board 20 into two in the short side direction. Is preferred.
  • the middle position P2 in the short side direction be disposed on the opposite side of the temperature sensor 21 with the virtual straight line L6 interposed therebetween.
  • FIG. 9 (A) shows an arrangement satisfying both the conditions shown in FIGS. 8 (A) and 8 (C), and FIG. 9 (B) is shown in FIGS. 8 (B) and 8 (D). Placement that satisfies both conditions.
  • 9A and 9B the mounting surface of the circuit board 20 is divided into four rectangular regions R1 to R4 by two imaginary straight lines L5 and L6 passing through the center of the circuit board 20 and orthogonal to each other. There is.
  • the temperature sensor 21 and the one or more circuit components 30 face each other across the center of the circuit board 20 in the regions R1 to R4. It is preferable that the two regions (opposing regions) R1 and R3 are separately arranged.
  • the temperature sensor 21 and the arrangement position of one circuit component 30 or the entire arrangement area of the plurality of circuit components 30 are separated in the diagonal direction of the circuit board 20 or in the direction close thereto. Therefore, it is possible to more effectively reduce the influence of the heat generation of the circuit component 30 on the measurement of the environmental temperature.
  • circuit components 30 are arranged across the imaginary straight line L5 or L6 because each circuit component has a certain size and there is also a relationship of the arrangement position with other circuit components not shown. May be Therefore, the center position of each circuit component 30 may be disposed so as to satisfy the conditions shown in FIGS. 8A to 9B.
  • the distance d between the center of the temperature sensor 21 and the center of one circuit component 30 is in the direction of the short side of the circuit board 20.
  • the distance d 'between the centers of the two can be longer than the distance d'.
  • the distance d between the center of the temperature sensor 21 and the center P3 of the smallest rectangular region R5 including all of the plurality of circuit components 30 is the temperature sensor 21 in the short side direction of the circuit board 20.
  • the temperature sensor 21 and the arrangement area of the one or more circuit components 30 can be separated as compared with the case where they are arranged along the short side direction of the circuit board 20.
  • each circuit component 30 is placed on the circuit board 20 so that the center P3 of the smallest rectangular region R5 including all of the plurality of circuit components 30 is positioned in the region R3. It should be placed on top.
  • the plurality of circuit components 30 can be disposed as a whole at a position separated from the temperature sensor 21, and the influence of heat generation on the measurement of the environmental temperature can be reduced.
  • the relationship of the arrangement positions of the temperature sensor 21 and the first circuit component and the second circuit component described above is applied regardless of whether the mounting surface of each circuit component on the circuit board 20 is the upper surface side or the back surface side.
  • the present invention may be applied to the case where the temperature sensor 21 is mounted on the upper surface side of the circuit board 20 and all the circuit components 30 are mounted on the back surface side of the circuit board 20 or vice versa. it can.
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining the shape of the bottom 50 in the main body 2b.
  • FIG. 10A is a perspective view of the circuit board 20 and the bottom portion 50
  • FIG. 10B is a circuit board along a virtual straight line L6 in the long side direction of the circuit board 20 from the lower left in FIG. It is a side view when 20 and the bottom part 50 are seen.
  • L6 virtual straight line
  • the bottom portion 50 is an example of a wall portion that defines the upper end of the space in which the circuit board 20 is housed in the housing 2 and has a first separation portion 51, a second separation portion 52, and an approach portion 53.
  • the cross-sectional shape of the bottom 50 from the back side to the front side of the printer 1 along the line III-III in FIG. 1 is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the roll paper 3a (see FIG. 3). reference).
  • the end on the front side and the end on the back side of the bottom portion 50 are formed in a linear slope connected to an arc-shaped portion.
  • the first separation portion 51 is located on a sloped portion of the bottom portion 50 on the rear surface side of the housing 2 and is positioned immediately above at least one of the circuit components 30 and is further separated from the circuit board 20 than the approach portion 53.
  • the second separation portion 52 is located on the slope portion of the bottom portion 50 on the front surface side of the housing 2, is located directly above the temperature sensor 21, and is separated from the circuit board 20 more than the approach portion 53.
  • the height from the circuit board 20 of the bottom portion 50 is larger as it goes to the back side of the housing 2 where the first separating portion 51 is located and as it goes to the front side of the housing 2 where the second separating portion 52 is located. Become.
  • the approaching portion 53 is a band-shaped curved portion in the bottom portion 50 between the first separating portion 51 and the second separating portion 52 (middle in the short side direction of the circuit board 20), and the temperature is higher than that of the first separating portion 51. It is located on the sensor 21 side.
  • the approaching portion 53 approaches the circuit board 20 by protruding toward the circuit board 20 side.
  • the distance d3 between the approach part 53 and the circuit board 20 is smaller than the distance d1 between the first separating part 51 and the circuit board 20 and the distance d2 between the second separating part 52 and the circuit board 20.
  • the approach portion 53 acts as a thermal resistance that prevents the accumulated air from flowing to the temperature sensor 21 side.
  • the air rises along the slope of the second separation part 52 because the temperature is high. And accumulate in the space above the circuit board 20.
  • the shape of the bottom portion 50 reduces the influence of the temperature rise on the temperature sensor 21 through the air due to the heat generation of the circuit component 30.
  • the bottom portion 50 of the sheet storage portion 3 also serves as a wall portion that defines the upper end of the space in the housing 2 in which the circuit board 20 is stored.
  • the bottom portion of the sheet storage portion 3 is a curved surface along the shape of the roll paper 3a wound in a cylindrical shape, and therefore, using such a shape of the bottom portion 50 unique to the printer, The two separating portions 52 and the approaching portion 53 can be easily formed in the housing 2.
  • FIG. 10A shows an example in which the bottom portion 50 overlaps the temperature sensor 21 and the circuit component 30 in plan view
  • the bottom portion 50 does not necessarily overlap the temperature sensor 21 and the circuit component 30 in plan view. It is also good. Regardless of whether the bottom 50 and the circuit component 30 overlap, the bottom 50 is at least a part of the bottom 50 on the side of the circuit component 30 in plan view (for example, shown in FIG. If the height relative to the circuit board 20 is higher than the position M (the position of the approach portion 53) between the temperature sensor 21 and the circuit component 30 in a plan view of the bottom portion 50, Good.
  • the bottom 50 is at least a part of the bottom 50 on the temperature sensor 21 side in plan view (for example, as shown in FIG. In the illustrated position R), the height with respect to the circuit board 20 may be higher than the position M between the temperature sensor 21 and the circuit component 30 in the plan view of the bottom portion 50.
  • the temperature sensor on the circuit board 20 may not overlap with the bottom 50.
  • an imaginary straight line R'L connecting the position R 'and the position L immediately above the circuit component 30 is shown with the position immediately above the temperature sensor 21' as R '.
  • the virtual straight line R'L passes through the position M immediately above the portion shown as the approach portion 53.
  • the bottom portion 50 is located at least at a portion on the temperature sensor 21 ′ side (for example, the position R of the second separation portion 52) from the position M between the temperature sensor 21 ′ and the circuit component 30. Also, it is only necessary to have a portion where the height with respect to the circuit board 20 is high.
  • the position L on the circuit component 30 side and the position R on the temperature sensor 21 side in plan view of the bottom portion 50 are more or less than the position M between the temperature sensor 21 and the circuit component 30.
  • a high temperature air can be stored, and the position M is a thermal resistance. Therefore, the shape of the bottom portion 50 reduces the influence of the temperature rise on the temperature sensor 21 through the air due to the heat generation of the circuit component 30.
  • circuit components 30 may be disposed in such a positional relationship. The reason is that even if there is only one circuit component 30 arranged in such a positional relationship, the influence of the temperature rise on the temperature sensor 21 through the air heated thereby is reduced.
  • the arrangement structure using such a thermal resistance is particularly effective for circuit components arranged on the same mounting surface of the temperature sensor 21 and the circuit board 20. Furthermore, the structure that reduces the thermal influence of the circuit component 30 on the temperature sensor 21 by utilizing the shape of the bottom portion 50 in this manner does not depend on the magnitude of heat generation of the circuit component mounted on the circuit board 20. It can apply. That is, if a circuit component whose thermal influence on the temperature sensor 21 is to be reduced is disposed at the position of the circuit component 30 shown in FIGS. 10A and 10B, the air generated by the heat generation of the circuit component The effect on the temperature sensor 21 can be reduced.
  • circuit board 20 In the arrangement of components on the circuit board 20 shown in FIGS. 3 to 10B, is the circuit board 20 separated into two circuit boards along the imaginary straight line L5 shown in FIG. 8A?
  • the present invention can also be applied to the case where it is separated into three or more circuit boards along another imaginary straight line, and a plurality of circuit boards are combined and configured into the shape shown in FIGS. 4 to 6.
  • the printing density of a thermal printer becomes higher as the temperature becomes higher, but changes depending on both the head temperature and the environmental temperature.
  • the head temperature and the temperature of the sheet remain approximately equal to the environmental temperature.
  • the print temperature is adjusted appropriately according to the head temperature, that is, the environmental temperature.
  • the head temperature rises with respect to the ambient temperature, and a temperature difference occurs between the sheet at the ambient temperature and the thermal head 4.
  • the thermal head 4 is insufficient due to the temperature of the sheet being lower than the head temperature.
  • the printer 1 controls the energy applied to the thermal head 4 based on not only the head temperature measured by the temperature sensor 4 b but also the environmental temperature measured by the temperature sensor 21.
  • FIG. 11 is a graph for explaining the correction process of applied energy at the time of printing.
  • the horizontal axis in FIG. 11 is the head temperature T H
  • the vertical axis is the energy E applied to the thermal head.
  • a straight line L in FIG. 11 indicates the relationship between the head temperature TH and the applied energy E when the environmental temperature is 25 ° C.
  • a storage unit of the printer 1 ROM 24, the arithmetic expression or correspondence table defining the correspondence between the applied energy E information chart, applied to the head temperature T H and the thermal head 4 in which the temperature sensor 4b is measured as shown in FIG. 11 Store as data.
  • the ROM 24 stores in advance a correction coefficient of the applied energy according to the temperature difference between the head temperature and the ambient temperature.
  • the correction coefficient is intended to reduce variations in print density that can occur if the applied energy is determined from the graph of FIG. 11 based only on the head temperature when the environmental temperature is different from the head temperature.
  • the applied energy is increased by an amount proportional to the temperature difference.
  • the head temperature is taken as the ambient temperature, and the amount of correction proportional to the temperature difference is not performed.
  • the temperature sensor 21 and the circuit component 30 are appropriately arranged as described above, it is considered that the temperature rise of the temperature sensor 21 occurs due to the heat generation of the circuit component 30 or the like. The reason is that since the printer 1 can not apply negative energy to lower the head temperature below the environmental temperature, it is highly probable that the temperature sensor 21 is measuring a temperature higher than the actual environmental temperature. In order to
  • the control unit (CPU 22) of the printer 1 specifies the applied energy E50 according to the head temperature of 50 ° C. from the graph of FIG. 11 (symbol a). Then, the control unit corrects the applied energy E50 based on the difference between the environmental temperature measured by the temperature sensor 21 and the head temperature measured by the temperature sensor 4b. At this time, the control unit reads a correction coefficient corresponding to the temperature difference between the head temperature and the environmental temperature from the ROM 24 and multiplies the applied energy E50 by the correction coefficient to obtain the applied energy E50 'corrected at the environmental temperature. (Symbol b). Then, the control unit performs control such that the obtained applied energy E50 ′ is applied to the thermal head 4.
  • the arrangement of the temperature sensor 21 and the circuit components (the first circuit component and the second circuit component) on the circuit board 20 described for the printer 1 is not limited to the printing method, and the ink is not limited to the thermal printer. It is equally applicable to thermal transfer printers that use ribbons.

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Abstract

回路部品の発熱による環境温度の測定への影響を軽減したサーマルプリンタを提供する。サーマルプリンタは、サーマルヘッドを構成する部品が実装されるサーマルヘッド用基板と、サーマルヘッドを構成する部品以外の回路部品が実装されており、実装面が長方形の回路基板と、回路基板に実装される温度センサとを有し、回路部品は、１つ又は複数の第１回路部品と、第１回路部品よりも相対的な発熱温度が低い第２回路部品とを有し、回路基板の長辺方向において、温度センサは、第２回路部品よりも回路基板における一方の短辺側に配置され、第１回路部品のうちの少なくとも１つは、第２回路部品よりも回路基板における他方の短辺側に配置されている。

Description

サーマルプリンタ
　本発明は、サーマルプリンタに関する。
　サーマルプリンタでは、プリンタが置かれた環境の温度（環境温度）とサーマルヘッドの温度（ヘッド温度）に応じて印刷濃度が変化する。印刷濃度を一定にするためには、これらの温度を測定し、それに応じてサーマルヘッドへの印加エネルギー（通電時間）を制御する必要がある。サーマルヘッド内の基板に温度センサを配置すればヘッド温度は測定できるが、印刷時にサーマルヘッド自体の温度が上昇するので、サーマルヘッド内の温度センサは環境温度の測定には不向きである。このため、プリンタ内のメインの回路基板（制御基板）にも温度センサを配置し、ヘッド温度と環境温度の両方を測定して、これらの測定値に基づいてサーマルヘッドへの印加エネルギーを制御することが考えられる（例えば、特許文献１，２を参照）。
特開２００６－１８４１２９号公報 特開２００９－０７８３８５号公報
　プリンタの回路基板上の回路部品には発熱するものがあり、発熱量は回路部品によって異なる。例えば、電源回路又はモータ駆動回路を構成する回路部品には発熱量が多いものがあるため、回路基板上に温度センサを配置する場合には、そうした回路部品の発熱が環境温度の測定に影響し得る。
　そこで、本発明は、回路部品の発熱による環境温度の測定への影響を軽減したサーマルプリンタを提供することを目的とする。
　サーマルヘッドを構成する部品が実装されるサーマルヘッド用基板と、サーマルヘッドを構成する部品以外の回路部品が実装されており、実装面が長方形の回路基板と、回路基板に実装される温度センサとを有し、回路部品は、１つ又は複数の第１回路部品と、第１回路部品よりも相対的な発熱温度が低い第２回路部品とを有し、回路基板の長辺方向において、温度センサは、第２回路部品よりも回路基板における一方の短辺側に配置され、第１回路部品のうちの少なくとも１つは、第２回路部品よりも回路基板における他方の短辺側に配置されていることを特徴とするサーマルプリンタが提供される。
　第２回路部品は、少なくとも、温度センサに接続されて、温度を測定する機能を実現するセンサ接続ＩＣを含むことが好ましい。
　第１回路部品は、回路基板に実装される回路部品に電源を供給する電源回路を構成する回路部品、又は、モータを駆動するモータ駆動回路を構成する回路部品の少なくともいずれかを含むことが好ましい。
　温度センサの中心と、１つの第１回路部品の中心とが、回路基板を長辺方向に２等分する仮想直線を挟んで配置されるか、又は、複数の第１回路部品のうち、回路基板の一方の短辺に最も近いものと、回路基板の他方の短辺に最も近いものとの中間位置が、温度センサの中心位置に対して、回路基板を長辺方向に２分割する仮想直線を挟んで配置されていることが好ましい。
　温度センサの中心と、１つの第１回路部品の中心とが、回路基板を短辺方向に２等分する仮想直線を挟んで配置されるか、又は、複数の第１回路部品のうち、回路基板の一方の長辺に最も近いものと、回路基板の他方の長辺に最も近いものとの中間位置が、温度センサの中心位置に対して、回路基板を短辺方向に２分割する仮想直線を挟んで配置されていることが好ましい。
　温度センサの中心と、１つ又は複数の第１回路部品のそれぞれの中心とが、回路基板の中心を通り直交する２つの仮想直線で回路基板を４つの領域に分割したときに、回路基板の中心を挟んで互いに対向する２つの対向領域に分かれて配置されていることが好ましい。
　温度センサの中心と、１つの第１回路部品の中心又は複数の第１回路部品をすべて含む最小の長方形領域の中心との距離が、回路基板の短辺方向に温度センサと１つの第１回路部品又は長方形領域とを配置したときの、両者の中心同士の離間可能な距離よりも長いことが好ましい。
　回路部品は、温度センサには接続されないセンサ非接続ＩＣをさらに含み、センサ接続ＩＣは、センサ非接続ＩＣよりも温度センサに近い位置に配置されていることが好ましい。
　サーマルプリンタは、筐体内で回路基板が収納される空間の上端の少なくとも一部を画定する壁部をさらに有し、第１回路部品のうちの少なくとも１つの側における壁部の少なくとも一部は、壁部の平面視における第１回路部品のうちの少なくとも１つと温度センサとの間の位置よりも、回路基板に対して高い位置にあることが好ましい。
　温度センサの側における壁部の少なくとも一部は、壁部の平面視における第１回路部品のうちの少なくとも１つと温度センサとの間の位置よりも、回路基板に対して高い位置にあることが好ましい。
　サーマルプリンタは、印刷用のロール紙を収容する収容部をさらに有し、壁部は収容部の底部を兼ねていることが好ましい。
　サーマルプリンタは、サーマルヘッドの温度を測定するヘッド用温度センサと、ヘッド用温度センサが測定した温度とサーマルヘッドに印加する印加エネルギーとの対応関係を定める演算式又は対応表データを記憶する記憶部と、演算式又は対応表データから得られる印加エネルギーを、温度センサとヘッド用温度センサとが測定した温度の差に基づいて補正する制御部とをさらに有することが好ましい。
　上記のサーマルプリンタによれば、回路部品の発熱による環境温度の測定への影響が軽減される。
プリンタ１の斜視図である。 プリンタ１の斜視図である。 プリンタ１の断面図である。 回路基板２０を点線で示したプリンタ１の底面図である。 回路基板２０の上面図である。 回路基板２０の裏面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、プリンタ１のブロック図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、回路基板２０上の回路部品３０の好ましい配置を説明するための図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、回路基板２０上の回路部品３０の好ましい配置を説明するための図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本体２ｂ内の底部５０の形状を説明するための図である。 印刷時の印加エネルギーの補正処理を説明するためのグラフである。
　以下、図面を参照しつつ、サーマルプリンタについて説明する。ただし、本発明は図面又は以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。
　図１及び図２は、プリンタ１の斜視図である。図３は、プリンタ１の断面図である。プリンタ１は、筐体２の内部に、用紙収容部３、サーマルヘッド４、プラテンローラ５、用紙検出センサ６などを有する。プリンタ１は、感熱紙であるロール紙３ａにサーマルヘッド４から熱を加えて発色させることにより印刷（印字）を行う感熱式プリンタ（サーマルプリンタ）である。
　筐体２は、上側のカバー２ａと下側の本体２ｂとで構成される。カバー２ａは、プリンタ１の背面側の端部が本体２ｂに軸支されることにより、本体２ｂに対して回動可能に連結されている。カバー２ａが本体２ｂに対して閉じられたときに、筐体２は全体として略直方体の形状を有する。図３に示すように、筐体２の前面側におけるカバー２ａと本体２ｂとの境界部分には、印刷物をプリンタ１の外部に排出するための排出口２ｃが設けられている。図１及び図２では、カバー２ａを上方に開いて筐体２の内部が露出した状態を示している。図１では、ロール紙３ａが用紙収容部３に収容された状態を、図２では、ロール紙３ａが用紙収容部３から取り除かれた状態を、それぞれ示している。図３では、カバー２ａを閉じたときの、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿ったプリンタ１の断面を示している。
　用紙収容部３は、ロール状に巻かれたロール紙３ａを収容するとともに、ロール紙３ａの軸を回転可能に保持する。用紙収容部３は収容部の一例であり、本体２ｂ内の底部５０の上側に設けられている。
　サーマルヘッド４は、カバー２ａ内におけるプリンタ１の前面付近において、本体２ｂ内のプラテンローラ５に対向する位置に配置されている。サーマルヘッド４は、プリンタ１の幅方向に沿って複数の発熱体が配列したサーマルヘッド用基板４ａで構成される。サーマルヘッド４は、印刷時に、ロール紙３ａを間に挟んでプラテンローラ５に対して押圧され、印刷データに応じて各発熱体に選択的に通電してロール紙３ａを加熱することで、ロール紙３ａに画像又は文字を印刷する。サーマルヘッド用基板４ａの中央付近には、サーマルヘッド４の温度（ヘッド温度）を測定するためのサーミスタ（ヘッド用温度センサ）である温度センサ４ｂが設けられている。
　プラテンローラ５は、プリンタ１の幅方向を軸方向とする略円柱形状のローラであり、本体２ｂ内の前面付近に配置されている。プラテンローラ５は、ロール紙３ａの搬送時及び印刷時に、サーマルヘッド４によって押圧されるロール紙３ａを下側から支持する。プラテンローラ５は本体２ｂに回動可能に保持されており、プラテンローラ５の軸の一端には、図示しないギア列を介して用紙搬送モータ７（図７（Ａ）を参照）が連結されている。プラテンローラ５は、サーマルヘッド４との間にロール紙３ａを挟んだ状態で、用紙搬送モータ７の駆動力を受けて回転することにより、ロール紙３ａの端部を排出口２ｃに向けて搬送する。
　用紙検出センサ６は、ロール紙３ａの有無及びロール紙３ａ上の位置を検出するためのセンサであり、本体２ｂにおける用紙収容部３とプラテンローラ５の間に配置されている。用紙検出センサ６は、発光部と、発光部から出射されロール紙３ａを透過した光又はロール紙３ａで反射した光を受光する受光部とを有し、ロール紙３ａ上に形成された切欠き又は黒色マークなどの目印を、受光された光の強度変化に応じて検出する。プリンタ１は、用紙検出センサ６の検出結果に応じてロール紙３ａの搬送量を制御することで、ロール紙３ａ上の被印刷領域をサーマルヘッド４による印刷位置に位置決めする。
　図４は、回路基板２０を点線で示したプリンタ１の底面図である。図４の矢印Ａは、プリンタ１から印刷物が排出される方向を示している。図３及び図４に示すように、プリンタ１は、本体２ｂ内の背面側における底部５０よりもさらに下側に、サーマルヘッドを構成する部品以外の回路部品が実装される回路基板２０を有する。プリンタ１を下方から見たときに、回路基板２０は本体２ｂの底面により隠れているが、図４では、回路基板２０の位置を破線で示している。回路基板２０の外形形状は特に限定されないが、プリンタ１の回路基板２０は長方形の実装面を有する。
　図５は回路基板２０の上面図であり、図６は回路基板２０の裏面図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、プリンタ１のブロック図である。
　図７（Ａ）に示すように、プリンタ１は、筐体２内における回路基板２０とは別の位置に、用紙搬送モータ７、カッタ駆動モータ８及びモータドライバ９を有する。用紙搬送モータ７はプラテンローラ５を回転させるためのモータであり、カッタ駆動モータ８は、ロール紙３ａの印刷領域の後端を切断するカッタを駆動するためのモータである。モータドライバ９は、カッタ駆動モータ８を駆動するためのＤＣモータドライバである。
　図５及び図６に示すように、回路基板２０上には、温度センサ２１、ＣＰＵ２２、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４、及びその他の回路部品３１Ａ～３１Ｃ，３２Ａ～３２Ｇが実装されている。このうち、回路部品３１Ｂ，３１Ｃ，３２Ｇは回路基板２０の裏面に、残りは回路基板２０の上面に実装されている。実際には、回路基板２０上には上記したものの他にも様々な回路部品が実装されているが、図５及び図６では、こうした回路部品のうちで以下の説明に必要な一部のものだけを図示している。図４及び図５から分かるように、回路基板２０の２つの長辺Ｌ３，Ｌ４は本体２ｂの前面及び背面にそれぞれ面し、回路基板２０の２つの短辺Ｌ１，Ｌ２は本体２ｂの他の２つの側面に面している。なお、図６では、回路基板２０の上面に実装されている温度センサ２１の位置を点線で示している。
　温度センサ２１は、プリンタ１が置かれた環境の温度（環境温度）を測定するためのサーミスタであり、回路基板２０の一方の短辺Ｌ１及び長辺Ｌ３で形成される角部付近に配置されている。プリンタ１では、サーマルヘッド４の温度センサ４ｂとは別に、環境温度の測定用の温度センサ２１が回路基板２０上に設けられている。
　ＣＰＵ（マイコン）２２は、制御部の一例であり、プリンタ１の動作を制御する。特に、ＣＰＵ２２は、温度センサ４ｂ，２１に接続されるセンサ接続ＩＣであり、ヘッド温度及び環境温度を測定する機能を実現する。ＣＰＵ２２は、サーマルヘッド４、モータドライバ９及び回路部品（モータドライバ）３１Ａに対して制御信号を出力し、サーマルヘッド４、用紙搬送モータ７及びカッタ駆動モータ８を駆動させる。
　ＲＡＭ２３及びＲＯＭ２４は、記憶部の一例であり、プリンタ１の動作に必要な情報を記憶する。ＲＡＭ２３は、温度センサ２１には接続されないセンサ非接続ＩＣ（例えば、ＳＤＲＡＭ）であり、バス（データバス及びアドレスバス）２６を介してＣＰＵ２２に接続されている。ＲＡＭ２３は回路基板２０の中央付近に配置され、ＣＰＵ２２は温度センサ２１とＲＡＭ２３の間に配置され、ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２２よりも、回路基板２０の長辺Ｌ３とは反対側の長辺Ｌ４に近い側に配置されている。ＣＰＵ２２及びＲＡＭ２３は、相対的に発熱温度が低い第２回路部品の一例である。ただし、ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２２よりも発熱温度が低ければ、第２回路部品に含める必要はない。
　図４～図６の符号２５は、電源ケーブルが接続される電源ジャック、ＵＳＢケーブル及びＬＡＮケーブルなどが接続されるコネクタ、並びに電源スイッチ及び設定スイッチなどの配置位置を示している。回路基板２０では、こうしたコネクタ及びスイッチは、長辺Ｌ４側（すなわち、本体２ｂの背面側）に実装されている。
　回路部品３１Ａ～３１Ｃは、用紙搬送モータ７を駆動するモータ駆動回路を構成する回路部品である。回路部品３１Ａはステッピングモータドライバであり、回路部品３１Ｂ，３１Ｃはそのモータドライバに接続される抵抗器である。
　回路部品３２Ａ～３２Ｇは、回路基板２０に実装される各回路部品に電源を供給する電源回路を構成する回路部品である。特に、回路部品３２Ａ，３２Ｂは電源ＩＣであり、回路部品３２ＣはＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。また、回路部品３２Ｄ～３２Ｇは、電源ＩＣやＦＥＴ以外のＩＣ、抵抗器、インダクタ、ダイオードなどである。図７（Ｂ）に示すように、例えば、回路基板２０上の電源ジャックに２４Ｖの直流電圧が入力されると（符号２５Ａ）、この電圧は、符号３２Ａの電源ＩＣにより５Ｖに変換され、さらに符号３２Ｂの電源ＩＣにより１．２５Ｖ及び３．３Ｖに変換されて、ＣＰＵ２２、ＲＡＭ２３及びＲＯＭ２４に供給される。符号３２ＣのＦＥＴは、サーマルヘッド４、用紙搬送モータ７及びカッタ駆動モータ８への電源供給のスイッチとして機能する。
　回路部品３１Ａ～３１Ｃ，３２Ａ～３２Ｇは、ＲＡＭ２３よりも、回路基板２０の他方の短辺Ｌ２及び長辺Ｌ４で形成される角部に近い側に配置されている。回路基板２０上の回路部品の中でも、モータ駆動回路及び電源回路を構成するこれらの回路部品は、特に発熱量が多い。回路部品３１Ａ～３１Ｃ，３２Ａ～３２Ｇは、ＣＰＵ２２及びＲＡＭ２３などの第２回路部品よりも相対的な発熱温度が高い第１回路部品の一例である。以下では、回路部品３１Ａ～３１Ｃ，３２Ａ～３２Ｇを区別せず、単に「回路部品３０」ということがある。
　ただし、電源回路を構成する回路部品や、モータ駆動回路を構成する回路部品であっても、必ずしも、無条件にすべてが第１回路部品ではない。前述の通り、ＣＰＵ２２及びＲＡＭ２３などの第２回路部品よりも相対的な発熱温度が高い回路部品が第１回路部品である。したがって、例えば、電源ＩＣ及びＦＥＴ以外のＩＣや、抵抗器、インダクタ、ダイオードなどで構成される回路部品３１Ｂ，３１Ｃ，３２Ｄ～３２Ｇなどは、発熱温度が相対的に第２回路部品よりも低ければ、第１回路部品には含まれない。
　例えばホストコンピュータからプリンタ１に印刷指示が入力されると、プリンタ１では、用紙搬送モータ７によりプラテンローラ５が駆動され、プラテンローラ５の回転により、ロール紙３ａの端部が用紙収容部３から引き出されて搬送される。続いて、サーマルヘッド４によりロール紙３ａ上に画像又は文字などが印刷（印字）される。その印刷領域は、プラテンローラ５の回転により排出口２ｃの外まで搬送され、カッタ駆動モータ８により駆動されるカッタで印刷領域の後端が切断されることで、印刷物として排出される。
　図５に示すように、プリンタ１では、温度センサ２１は、回路基板２０の長辺方向において、ＣＰＵ２２及びＲＡＭ２３よりも回路基板２０における一方の短辺Ｌ１側に配置されている。また、回路部品３１Ａ～３１Ｃ，３２Ａ～３２Ｇ（回路部品３０）は、回路基板２０の長辺方向において、ＣＰＵ２２及びＲＡＭ２３よりも、回路基板２０における他方の短辺Ｌ２側に配置されている。すなわち、発熱量が多い（発熱温度が高い）回路部品３０と温度センサ２１とは、互いに回路基板２０上の対角位置に配置されている。発熱量が中程度で温度センサ２１に接続されるＣＰＵ２２は、回路基板２０上で、温度センサ２１と回路部品３０との間に配置されている。このように、温度センサ２１と回路部品３０とを離間させることにより、環境温度を検出する際の回路部品３０の発熱の影響が軽減される。
　回路基板２０上では、温度センサ２１に接続されるＣＰＵ２２は、温度センサ２１に接続されないＲＡＭ２３よりも温度センサ２１に近い位置に配置されている。このように、センサ接続ＩＣを温度センサ２１の近くに配置することにより、回路基板２０上に温度センサ２１を設けるための配線を簡素化することができる。
　図８（Ａ）～図９（Ｄ）は、回路基板２０上の回路部品３０の好ましい配置を説明するための図である。これらの図では、一例として、温度センサ２１と回路部品３０のうちの１つ又は３つについて、回路基板２０上の配置位置を示している。回路部品３０のうちの少なくとも１つ又は複数の配置位置は、図８（Ａ）～図９（Ｄ）のいずれかに示した通りであることが好ましい。
　図８（Ａ）に示すように、少なくとも１つの回路部品３０は、回路基板２０を長辺方向に２等分する仮想直線Ｌ５を挟んで、温度センサ２１とは反対側に配置されていることが好ましい。あるいは、図８（Ｂ）に示すように、複数の回路部品３０のうち、回路基板２０の一方の短辺Ｌ１に最も近いものと、回路基板２０の他方の短辺Ｌ２に最も近いものとの長辺方向における中間位置Ｐ１は、仮想直線Ｌ５を挟んで、温度センサ２１とは反対側に配置されていることが好ましい。このような配置であれば、温度センサ２１と、１つの回路部品３０の配置位置又は複数の回路部品３０の全体の配置領域とを、回路基板２０の長辺方向に離間させることができる。図８（Ｂ）と図８（Ｄ）では、回路部品３０の配置位置を分かりやすくするために、回路部品３０が３つの場合の例を示している。
　また、図８（Ｃ）に示すように、少なくとも１つの回路部品３０は、回路基板２０を短辺方向に２等分する仮想直線Ｌ６を挟んで、温度センサ２１とは反対側に配置されていることが好ましい。あるいは、図８（Ｄ）に示すように、複数の回路部品３０のうち、回路基板２０の一方の長辺Ｌ３に最も近いものと、回路基板２０の他方の長辺Ｌ４に最も近いものとの短辺方向における中間位置Ｐ２は、仮想直線Ｌ６を挟んで、温度センサ２１とは反対側に配置されていることが好ましい。このような配置であれば、温度センサ２１と、１つの回路部品３０の配置位置又は複数の回路部品３０の全体の配置領域とを、回路基板２０の短辺方向に離間させることができる。
　図９（Ａ）は、図８（Ａ）と図８（Ｃ）に示した両方の条件を満たす配置を示し、図９（Ｂ）は、図８（Ｂ）と図８（Ｄ）に示した両方の条件を満たす配置を示す。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では、回路基板２０の中心を通り直交する２つの仮想直線Ｌ５，Ｌ６で、回路基板２０の実装面が４つの長方形の領域Ｒ１～Ｒ４に分割されている。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、温度センサ２１と、１つ又は複数の回路部品３０とは、領域Ｒ１～Ｒ４のうちで、回路基板２０の中心を挟んで互いに対向する２つの領域（対向領域）Ｒ１，Ｒ３に分かれて配置されていることが好ましい。このような配置であれば、温度センサ２１と、１つの回路部品３０の配置位置又は複数の回路部品３０の全体の配置領域とが、回路基板２０の対角方向又はそれに近い方向に離間する。このため、より効果的に、回路部品３０の発熱による環境温度の測定への影響を軽減させることができる。
　一般に、個々の回路部品にはある程度の大きさがあり、図示しない他の回路部品との配置位置の関係もあるため、一部の回路部品３０は、仮想直線Ｌ５又はＬ６に跨って配置されていてもよい。このため、各回路部品３０の中心位置が、図８（Ａ）～図９（Ｂ）に示した条件を満たすように配置されていればよい。
　図９（Ａ）に示した配置であれば、図９（Ｃ）に示すように、温度センサ２１の中心と１つの回路部品３０の中心との距離ｄは、回路基板２０の短辺方向に温度センサ２１とその回路部品３０とを配置したときの、両者の中心同士の離間可能な距離ｄ’よりも長くなる。複数の回路部品３０についても、図９（Ｂ）に示した配置であれば、それらの回路部品３０の中心と温度センサ２１の中心との距離について、同じことが言える。図９（Ｄ）に示すように、温度センサ２１の中心と複数の回路部品３０をすべて含む最小の長方形領域Ｒ５の中心Ｐ３との距離ｄは、回路基板２０の短辺方向に温度センサ２１とその長方形領域Ｒ５とを配置したときの、両者の中心同士の離間可能な距離ｄ’よりも長くなる。すなわち、温度センサ２１と１つ又は複数の回路部品３０の配置領域とを、回路基板２０の短辺方向に沿って配置した場合よりも離間させることができる。
　図９（Ｂ）に示した配置の場合にも、図示しない他の回路部品との位置関係や、環境温度の測定への回路部品３０の影響度合いなどによっては、複数の回路部品３０の一部が、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４側に配置されていてもよい。この場合には、図９（Ｄ）に示したような、複数の回路部品３０をすべて含む最小の長方形領域Ｒ５の中心Ｐ３が、領域Ｒ３に位置するように、各回路部品３０を回路基板２０上に配置するとよい。これにより、複数の回路部品３０を全体として、温度センサ２１から離間した位置に配置することができ、発熱による環境温度の測定への影響を軽減することができる。
　これまでに説明した温度センサ２１と第１回路部品及び第２回路部品との配置位置の関係は、回路基板２０への各回路部品の実装面が上面側か裏面側かにかかわらず適用することができる。例えば、温度センサ２１が回路基板２０の上面側に実装され、回路部品３０のすべてが回路基板２０の裏面側に実装されている場合や、この逆に実装されている場合にも適用することができる。
　図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、本体２ｂ内の底部５０の形状を説明するための図である。図１０（Ａ）は回路基板２０と底部５０の斜視図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）における左下から、回路基板２０の長辺方向の仮想直線Ｌ６に沿って回路基板２０と底部５０を見たときの側面図である。これらの図では、簡単のため、回路基板２０上には、温度センサ２１と１つの回路部品３０のみを示している。
　底部５０は、筐体２内で回路基板２０が収納される空間の上端を画定する壁部の一例であり、第１離間部５１、第２離間部５２及び接近部５３を有する。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿ったプリンタ１の背面側から前面側に向かう底部５０の断面の形状は、ロール紙３ａの外周面に沿うように、円弧状に形成されている（図３を参照）。さらに、底部５０の前面側の端部と背面側の端部は、円弧状の部分に接続された直線状の斜面に形成されている。
　第１離間部５１は、底部５０のうちで筐体２の背面側の斜面部分にあり、回路部品３０のうちの少なくとも１つの直上に位置し、接近部５３よりも回路基板２０から離間している。第２離間部５２は、底部５０のうちで筐体２の前面側の斜面部分にあり、温度センサ２１の直上に位置し、接近部５３よりも回路基板２０から離間している。第１離間部５１が位置する筐体２の背面側に向かうほど、また、第２離間部５２が位置する筐体２の前面側に向かうほど、底部５０の回路基板２０からの高さは大きくなる。
　接近部５３は、底部５０のうちで第１離間部５１と第２離間部５２の間（回路基板２０の短辺方向の中間）における帯状の湾曲部分であり、第１離間部５１よりも温度センサ２１側に位置している。接近部５３は、回路基板２０側に突出することで、回路基板２０に接近している。接近部５３と回路基板２０との間の距離ｄ３は、第１離間部５１と回路基板２０との間の距離ｄ１及び第２離間部５２と回路基板２０との間の距離ｄ２よりも小さい。
　回路部品３０の発熱量が多いため、筐体２内では、回路部品３０の上方である第１離間部５１の直下の空間に温度が高い空気が溜まる。接近部５３の回路基板２０からの高さが低いため、接近部５３は、この溜った空気が温度センサ２１側に流れるのを妨げる熱抵抗として作用する。また、接近部５３の下を通過して第１離間部５１側から第２離間部５２側に空気が流れても、その空気は温度が高いため、第２離間部５２の斜面に沿って上昇して、回路基板２０の上方の空間に溜まる。回路基板２０と第２離間部５２の間の空間にある程度の空気が溜らないと、第１離間部５１側からの空気による温度センサ２１への影響は少ない。このため、底部５０の形状により、回路部品３０の発熱による空気を介した温度センサ２１への温度上昇の影響が軽減される。
　プリンタ１では、用紙収容部３の底部５０が、筐体２内で回路基板２０が収納される空間の上端を画定する壁部を兼ねている。用紙収容部３の底部は、円筒状に巻かれたロール紙３ａの形状に沿った曲面であるため、プリンタに特有のこのような底部５０の形状を利用して、第１離間部５１、第２離間部５２及び接近部５３を筐体２内に容易に形成することができる。
　図１０（Ａ）では、底部５０が平面視で温度センサ２１と回路部品３０とに重なる例を示したが、底部５０は、必ずしも平面視で温度センサ２１と回路部品３０とに重ならなくてもよい。底部５０と回路部品３０とが重なるか否かにかかわらず、底部５０は、底部５０の平面視における回路部品３０側の少なくとも一部（例えば、第１離間部５１として図１０（Ａ）に示した位置Ｌなど）に、底部５０の平面視における温度センサ２１と回路部品３０との間の位置Ｍ（接近部５３の位置）よりも回路基板２０に対する高さが高い部分を有していればよい。同様に、底部５０と温度センサ２１とが重なるか否かにかかわらず、底部５０は、底部５０の平面視における温度センサ２１側の少なくとも一部（例えば、第２離間部５２として図１０（Ａ）示した位置Ｒなど）に、底部５０の平面視における温度センサ２１と回路部品３０との間の位置Ｍよりも回路基板２０に対する高さが高い部分を有していればよい。
　図１０（Ａ）に符号２１’で示すように、回路基板２０上の温度センサは、底部５０と重なっていなくてもよい。図１０（Ａ）では、温度センサ２１’の直上の位置をＲ’として、位置Ｒ’と回路部品３０の直上の位置Ｌとを結ぶ仮想直線Ｒ’Ｌを示している。図示した例では、仮想直線Ｒ’Ｌは、接近部５３として示した部分の直上の位置Ｍを通っている。この場合にも同様に、底部５０は、温度センサ２１’側の少なくとも一部（例えば、第２離間部５２の位置Ｒなど）に、温度センサ２１’と回路部品３０との間の位置Ｍよりも回路基板２０に対する高さが高い部分を有していればよい。
　このような底部５０の形状により、温度センサ２１と回路部品３０との間の位置Ｍよりも、底部５０の平面視における回路部品３０側の位置Ｌや温度センサ２１側の位置Ｒに、ある程度の温度が高い空気を溜めることができ、位置Ｍが熱抵抗となる。このため、底部５０の形状により、回路部品３０の発熱による空気を介した温度センサ２１への温度上昇の影響が軽減される。
　なお、回路部品３０（第１回路部品）のうちの少なくとも１つが、このような位置関係で配置されていればよい。その理由は、このような位置関係で配置される回路部品３０が１つであっても、それにより加熱された空気を介した温度センサ２１への温度上昇の影響が軽減されるためである。
　このような熱抵抗を利用した配置構造は、特に、温度センサ２１と回路基板２０の同じ実装面に配置された回路部品に有効である。さらに、このように、底部５０の形状を利用して、温度センサ２１に対する回路部品３０の熱的な影響を軽減する構造は、回路基板２０に実装される回路部品の発熱の大小関係にかかわらず適用することができる。すなわち、温度センサ２１に対する熱的な影響を軽減したい回路部品を、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示した回路部品３０の位置に配置すれば、この回路部品の発熱による空気を介した温度センサ２１への影響を軽減することができる。
　なお、図３～図１０（Ｂ）に示した回路基板２０への部品配置は、回路基板２０が図８（Ａ）に示した仮想直線Ｌ５に沿って２枚の回路基板に分離されるか、又は他の仮想直線に沿って３枚以上の回路基板に分離され、複数の回路基板を組み合わせて図４～図６に示す形状に構成された場合にも適用することができる。
　一般に、サーマルプリンタの印刷濃度は、高温になるほど濃くなるが、ヘッド温度と環境温度の両方に応じて変化する。環境温度に対してヘッド温度が大きく上昇しないような通常の印刷（印字）をした場合は、ヘッド温度と用紙の温度とは環境温度にほぼ等しいままである。この状態では、ヘッド温度だけ測定してサーマルヘッド４への印加エネルギーを制御しても、ヘッド温度、すなわち、環境温度に応じた適切な印刷濃度の調整が可能である。これに対し、連続で印刷した場合には、環境温度に対してヘッド温度だけが上昇し、環境温度にある用紙とサーマルヘッド４とに温度差が生じる。この状態では、ヘッド温度だけを測定してサーマルヘッド４への印加エネルギーを制御すると、印字結果が薄くなってしまう。その理由は、ヘッド温度よりも用紙の温度が低い分だけサーマルヘッド４への印加エネルギーが不足するためである。
　そこで、プリンタ１は、温度センサ４ｂが測定するヘッド温度だけでなく、温度センサ２１が測定する環境温度にも基づいて、サーマルヘッド４への印加エネルギーを制御する。
　図１１は、印刷時の印加エネルギーの補正処理を説明するためのグラフである。図１１の横軸はヘッド温度ＴＨ、縦軸はサーマルヘッドへの印加エネルギーＥである。図１１の直線Ｌは、環境温度が２５℃の場合の、ヘッド温度ＴＨと印加エネルギーＥとの関係を示している。プリンタ１の記憶部であるＲＯＭ２４は、図１１に示すグラフの情報を、温度センサ４ｂが測定したヘッド温度ＴＨとサーマルヘッド４に印加する印加エネルギーＥとの対応関係を定める演算式又は対応表データとして記憶する。
　さらに、ＲＯＭ２４は、ヘッド温度と環境温度との温度差に応じた印加エネルギーの補正係数を予め記憶する。この補正係数は、環境温度がヘッド温度とは異なる場合に、ヘッド温度だけに基づいて図１１のグラフから印加エネルギーを決めると発生し得る、印刷濃度のバラつきを軽減させるためのものである。この補正係数を用いた補正では、ヘッド温度が環境温度よりも高ければ、その温度差に比例した量だけ印加エネルギーを増加させる。また、ヘッド温度が環境温度よりも低ければ、ヘッド温度を環境温度として、それらの温度差に比例した量の補正は行わない。この場合には、温度センサ２１や回路部品３０を前述のように適切に配置しても、回路部品３０の発熱などによる温度センサ２１の温度上昇が生じたと見なす。その理由は、プリンタ１が、ヘッド温度を環境温度よりも低下させるマイナスのエネルギーを印加できないことから、温度センサ２１が、実際の環境温度よりも高い温度を測定している可能性が大きいと考えられるためである。
　例えば、ヘッド温度ＴＨが５０℃であるとする。この場合、プリンタ１の制御部（ＣＰＵ２２）は、図１１のグラフから、ヘッド温度５０℃に応じた印加エネルギーＥ５０を特定する（符号ａ）。そして、制御部は、その印加エネルギーＥ５０を、温度センサ２１が測定した環境温度と温度センサ４ｂが測定したヘッド温度との差に基づいて補正する。その際、制御部は、ヘッド温度と環境温度との温度差に応じた補正係数をＲＯＭ２４から読み出し、その補正係数を印加エネルギーＥ５０に掛けることで、環境温度で補正された印加エネルギーＥ５０’を求める（符号ｂ）。そして、制御部は、得られた印加エネルギーＥ５０’がサーマルヘッド４に印加されるように制御する。
　こうした補正処理によれば、ヘッド温度と印加エネルギーとの対応関係を定める簡易的なグラフを利用して、簡単に、環境温度の影響を加味したより正確な印加エネルギーを求めることができる。プリンタ１では、回路基板２０に実装される回路部品３０の発熱による温度センサ２１への影響が軽減され、その温度センサ２１によって環境温度が測定されるので、ヘッド温度と環境温度との差をより正確に求めることができる。これにより、両者の温度差に基づき、印刷濃度がバラつきにくくなるように、サーマルヘッド４への印加エネルギーを制御することが可能である。
　なお、プリンタ１について説明した回路基板２０上の温度センサ２１及び各回路部品（第１回路部品及び第２回路部品）の配置は、印刷方式にはよらないので、感熱式プリンタに限らず、インクリボンを使用する熱転写プリンタにも同様に適用可能である。

Claims (12)

  1. 　サーマルヘッドを構成する部品が実装されるサーマルヘッド用基板と、
    　前記サーマルヘッドを構成する部品以外の回路部品が実装されており、実装面が長方形の回路基板と、
    　前記回路基板に実装される温度センサと、を有し、
    　前記回路部品は、
    　　１つ又は複数の第１回路部品と、
    　　前記第１回路部品よりも相対的な発熱温度が低い第２回路部品と、を有し、
    　前記回路基板の長辺方向において、
    　　前記温度センサは、前記第２回路部品よりも前記回路基板における一方の短辺側に配置され、
    　　前記第１回路部品のうちの少なくとも１つは、前記第２回路部品よりも前記回路基板における他方の短辺側に配置されている、
    　ことを特徴とするサーマルプリンタ。
  2. 　前記第２回路部品は、少なくとも、前記温度センサに接続されて、温度を測定する機能を実現するセンサ接続ＩＣを含む、請求項１に記載のサーマルプリンタ。
  3. 　前記第１回路部品は、
    　　前記回路基板に実装される回路部品に電源を供給する電源回路を構成する回路部品、又は、
    　　モータを駆動するモータ駆動回路を構成する回路部品
    の少なくともいずれかを含む、請求項１又は２に記載のサーマルプリンタ。
  4. 　前記温度センサの中心と、前記１つの第１回路部品の中心とが、前記回路基板を長辺方向に２等分する仮想直線を挟んで配置されるか、又は、
    　前記複数の第１回路部品のうち、前記回路基板の一方の短辺に最も近いものと、前記回路基板の他方の短辺に最も近いものとの中間位置が、前記温度センサの中心位置に対して、前記回路基板を長辺方向に２分割する仮想直線を挟んで配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のサーマルプリンタ。
  5. 　前記温度センサの中心と、前記１つの第１回路部品の中心とが、前記回路基板を短辺方向に２等分する仮想直線を挟んで配置されるか、又は、
    　前記複数の第１回路部品のうち、前記回路基板の一方の長辺に最も近いものと、前記回路基板の他方の長辺に最も近いものとの中間位置が、前記温度センサの中心位置に対して、前記回路基板を短辺方向に２分割する仮想直線を挟んで配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のサーマルプリンタ。
  6. 　前記温度センサの中心と、前記１つ又は複数の第１回路部品のそれぞれの中心とが、前記回路基板の中心を通り直交する２つの仮想直線で前記回路基板を４つの領域に分割したときに、前記回路基板の中心を挟んで互いに対向する２つの対向領域に分かれて配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のサーマルプリンタ。
  7. 　前記温度センサの中心と、前記１つの第１回路部品の中心又は前記複数の第１回路部品をすべて含む最小の長方形領域の中心との距離が、前記回路基板の短辺方向に前記温度センサと前記１つの第１回路部品又は前記長方形領域とを配置したときの、両者の中心同士の離間可能な距離よりも長い、請求項１～６のいずれか１項に記載のサーマルプリンタ。
  8. 　前記回路部品は、前記温度センサには接続されないセンサ非接続ＩＣをさらに含み、
    　前記センサ接続ＩＣは、前記センサ非接続ＩＣよりも前記温度センサに近い位置に配置されている、請求項２に記載のサーマルプリンタ。
  9. 　筐体内で前記回路基板が収納される空間の上端の少なくとも一部を画定する壁部をさらに有し、
    　前記第１回路部品のうちの少なくとも１つの側における前記壁部の少なくとも一部は、前記壁部の平面視における前記第１回路部品のうちの少なくとも１つと前記温度センサとの間の位置よりも、前記回路基板に対して高い位置にある、請求項１～８のいずれか１項に記載のサーマルプリンタ。
  10. 　前記温度センサの側における前記壁部の少なくとも一部は、前記壁部の平面視における前記第１回路部品のうちの少なくとも１つと前記温度センサとの間の位置よりも、前記回路基板に対して高い位置にある、請求項９に記載のサーマルプリンタ。
  11. 　印刷用のロール紙を収容する収容部をさらに有し、
    　前記壁部は前記収容部の底部を兼ねている、請求項９又は１０に記載のサーマルプリンタ。
  12. 　前記サーマルヘッドの温度を測定するヘッド用温度センサと、
    　前記ヘッド用温度センサが測定した温度と前記サーマルヘッドに印加する印加エネルギーとの対応関係を定める演算式又は対応表データを記憶する記憶部と、
    　前記演算式又は対応表データから得られる印加エネルギーを、前記温度センサと前記ヘッド用温度センサとが測定した温度の差に基づいて補正する制御部と、
    　をさらに有する、請求項１～１１のいずれか１項に記載のサーマルプリンタ。
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