JP6602164B2

JP6602164B2 - プリンタ装置

Info

Publication number: JP6602164B2
Application number: JP2015215636A
Authority: JP
Inventors: 昭人伊藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2019-11-06
Anticipated expiration: 2035-11-02
Also published as: JP2017087436A

Description

本発明は、サーマルヘッドを冷却するファンを備えたプリンタ装置に関するものである。

サーマルヘッドを備えるプリンタ装置においては、サーマルヘッドの冷却のためにヒートシンクが設置され、ファンが取り入れた外気をヒートシンクに当てることで空冷する場合が多い。またその際に、外気に含まれる塵またはほこり等がプリント品質に影響を与えないように、吸気孔にはフィルタを付けて塵またはほこりをプリンタ装置の内部に入れないようにしている場合が多い。

フィルタを長時間使用した後は、フィルタに塵またはほこりが詰まって吸気効率が低下するため、フィルタの清掃または交換を行う必要がある。従来は、フィルタの清掃または交換の時期は、ファンモータの電流値の変化または回転速度の変化を検出することによって判断されていた（例えば、特許文献１，２参照）。

実開昭５６−１０２２０号公報実開昭５９−１２２８２９号公報

フィルタに塵またはほこりが溜まってくると通気効率が悪くなってサーマルヘッドの温度が上昇し、単位時間あたりにプリントできる枚数が減ってしまうため定期的にフィルタを清掃する必要がある。しかし、プリンタ装置の設置環境によって塵またはほこりの溜まり具合は様々であるため、フィルタの適切な清掃時期または交換時期を指定する必要があった。そのため、特許文献１，２に記載の装置では、ファンモータの電流値の変化または回転速度の変化を検出する仕組みとして電流値の検出回路または回転速度検出用のエンコーダなどを設置する必要があった。

そこで、本発明は、簡単な構成で、使用者に適切なタイミングでフィルタの清掃を促すことができるプリンタ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るプリンタ装置は、サーマルヘッドを用いて記録紙に印画を行うプリンタ装置であって、外気を取り入れるファンと、前記ファンが取り入れた外気に含まれる塵またはほこりを除去するフィルタと、前記サーマルヘッドの温度変化を検出する温度検出部と、予め設定されたサーマルヘッドの温度変化を示す温度変化データと、前記温度検出部により検出された前記サーマルヘッドの温度変化とに基づいて、前記フィルタの汚れ具合を判定する制御部と、前記制御部の判定結果に基づいて前記フィルタの清掃を促すためのメッセージを表示する表示部とを備え、前記温度変化データは平均印画濃度毎に設定されるものである。

本発明によれば、プリンタ装置は、予め設定されたサーマルヘッドの温度変化を示す温度変化データと、温度検出部により検出されたサーマルヘッドの温度変化とに基づいて、フィルタの汚れ具合を判定する制御部と、制御部の判定結果に基づいてフィルタの清掃を促すためのメッセージを表示する表示部とを備える。

したがって、電流値の検出回路または回転速度検出用のエンコーダを追加する必要がなく簡単な構成で、使用者に適切なタイミングでフィルタの清掃を促すことができる。

実施の形態１に係るプリンタ装置の構成図である。実施の形態１に係るプリンタ装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の変形例に係るプリンタ装置の動作を示すフローチャートの一部である。実施の形態１の変形例に係るプリンタ装置の動作を示すフローチャートの残部である。実施の形態２に係るプリンタ装置の動作を示すフローチャートである。サーマルヘッドの温度変化とフィルタの汚れ具合との関係を示すグラフである。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係るプリンタ装置１の構成図である。プリンタ装置１は、サーマルプリンタであり、ヒートシンク３、サーマルヘッド４、プラテンローラ５、グリップローラ６、ピンチローラ７、ファン９、フィルタ１０、演算部１１、表示部１２、温度センサ１３ａ，１３ｂ、および制御部１４を備えている。主にこれらにより、プリンタ装置１の印画に係る機構が構成されている。なお、プリンタ装置１は、電源部、画像処理部、温度センサ１３ａ，１３ｂ以外の各種センサ、駆動部、および構造支持部も備えているが、これらについては一般的なプリンタ装置が備えるものと同様であるため説明を省略するとともに図示しないものとする。

プリンタ装置１には、プリント用紙８（記録紙）と、インクシート２が装着されている。グリップローラ６およびピンチローラ７は、プリント用紙８を挟みこんだ状態で用紙搬送を行う。プラテンローラ５は、プリント用紙８とインクシート２をサーマルヘッド４に圧着する。サーマルヘッド４は、プリント用紙８に画像の転写を行うことで印画を行う。温度センサ１３ａ（温度検出部）は、サーマルヘッド４に取り付けられ、サーマルヘッド４の温度変化を検出する。温度センサ１３ｂ（内部温度検出部）は、プリンタ装置１の筐体内（内部）の所定の位置に取り付けられ、プリンタ装置１の内部温度を検出する。

ヒートシンク３は、サーマルヘッド４の放熱を行う。ファン９は、ファン９を駆動するファンモータを有し、外気を取り入れることでヒートシンク３の冷却を行う。フィルタ１０は、外気を取り入れる際、外気に含まれる塵またはほこりを除去し、塵またはほこりがプリンタ装置１の内部に侵入することを防止する。

演算部１１は、サーマルヘッド４の温度変化と、後述する温度変化データとを比較し、比較結果を制御部１４へ送る。制御部１４は、比較結果に基づいてフィルタ１０の汚れ具合を判定し、判定結果に基づいてフィルタ１０の清掃を促すためのメッセージを表示部１２に表示させる。また、制御部１４は、プリンタ装置１の各部を制御する。

演算部１１と制御部１４は、処理回路で構成され、処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。また、表示部１２は、例えば液晶ディスプレイである。

次に、図２を用いてプリンタ装置１の動作について説明する。図２は、プリンタ装置１の動作を示すフローチャートである。プリンタ装置１の電源がオンされたとき、処理が開始される。

使用者がプリント開始ボタンを操作するとプリント（印画）動作が開始される（ステップＳ１においてＹｅｓ）。プリンタ装置１に転送された画像データは、プリンタ装置１の画像処理部にてプリントデータに変換され、印画が行われる。印画時、サーマルヘッド４は、プラテンローラ５に圧着され、プリントデータに応じた発熱量をインクシート２とプリント用紙８に加熱することで、インクシート２の染料を昇華させてプリント用紙８に転写する。フルカラーの画像を形成するためにはプリント用紙８のプリント面に転写動作が複数回繰り返される。このとき、プリント用紙８は、グリップローラ６とピンチローラ７に圧着され、ステッピングモータ（図示省略）を駆動源として搬送されている。

プリント動作中、サーマルヘッド４は発熱を繰り返すため、徐々に温度が上昇する。プリント品質を確保するためにはサーマルヘッド４の温度上昇を抑制する必要がある。そこで、制御部１４はファン９のファンモータを回転駆動し（ステップＳ２）、ファン９を回転させて、ファン９が取り入れた外気をヒートシンク３に当てることで、サーマルヘッド４の温度上昇を抑制している。

その際、外気を直接吸気してしまうと外気に含まれる塵またはほこりまでプリンタ装置１の内部に取り入れてしまう。塵またはほこりがプリンタ装置１の内部に侵入すると印画欠点などの重大なプリント品質の不具合を発生させることがあるため外気を取り入れる際にはフィルタ１０を介して塵またはほこりの侵入を防止する。

次に温度センサ１３ａは、サーマルヘッド４の温度を検出する（ステップＳ３）。ここで、プリンタ装置１の電源がオンされてから印画を行っている間、ステップＳ１からステップＳ７までの処理が繰り返されるため、温度センサ１３ａは、サーマルヘッド４の温度を連続的に検出している。これにより、温度センサ１３ａは、所定の時点（例えば印画開始時）から現時点までの温度変化を検出することができる。サーマルヘッド４の温度が高過ぎるときは印画を継続するとインクシート２が焦げたり、インクシート２がプリント用紙８に貼り付いたりするためにクールダウンの目的で一時的に印画の待機をする。他方、温度が低すぎるときは印画された画像の濃度が低くなってしまうため温度が一定以上になるまで印画を待機するためである。

塵またはほこりがフィルタ１０に溜まってくるとファン９によるヒートシンク３の冷却効率が低下し、サーマルヘッド４の温度が下がりにくくなってくる。そのため、プリンタ装置１の製造メーカは、塵またはほこりの溜まったフィルタ１０を使用したときの温度変化を示す温度変化データを集計し、この温度変化データは、プリンタ装置１のメモリ（図示省略）等に予め設定されている。

次に、演算部１１は、サーマルヘッド４の温度変化と温度変化データとを比較し、比較結果を制御部１４に送る（ステップＳ４）。制御部１４は、温度変化データと、温度センサ１３ａにより検出されたサーマルヘッド４の温度変化とに基づいて、フィルタ１０の汚れ具合を判定する（ステップＳ５）。より具体的には、制御部１４は、演算部１１から送られた比較結果に基づいて、温度センサ１３ａにより検出されたサーマルヘッド４の温度変化が清掃指示表示ライン（図６参照）に達したかどうかでフィルタ１０の汚れ具合を判定する。

制御部１４は、フィルタ１０の汚れ具合を判定し清掃が必要であると判定した場合（ステップＳ５においてＹｅｓ）、プリンタ装置１のメモリに格納されている清掃フラグの値を１にセットし（ステップＳ６）、処理をステップＳ１に戻す。他方、制御部１４は、まだ清掃が必要ではないと判定した場合（ステップＳ５においてＮｏ）、清掃フラグの値を０にセットし（ステップＳ７）、処理をステップＳ１に戻す。ここで、清掃フラグの値は初期状態では０に設定されている。

プリント動作が終了したとき（ステップＳ１においてＮｏ）、制御部１４は、プリンタ装置１のメモリに格納されている清掃フラグの値を確認する。清掃フラグの値が１である場合（ステップＳ８においてＹｅｓ）、制御部１４は、表示部１２にフィルタ１０の清掃を促す旨のメッセージを表示させた後（ステップＳ９）、処理を終了する。但し、清掃フラグの値が０である場合（ステップＳ８においてＮｏ）、制御部１４は、表示部１２にフィルタ１０の清掃を促す旨のメッセージを表示させることなく処理を終了する。フィルタ１０の清掃が実施された場合、より具体的には、フィルタ１０が取り外された場合、清掃フラグの値は０に設定されるため、表示部１２にフィルタ１０の清掃を促す旨のメッセージは表示されなくなる。

以上のように、実施の形態１に係るプリンタ装置１は、予め設定されたサーマルヘッド４の温度変化を示す温度変化データと、温度センサ１３ａにより検出されたサーマルヘッド４の温度変化とに基づいて、フィルタ１０の汚れ具合を判定する制御部１４と、制御部１４の判定結果に基づいてフィルタ１０の清掃を促すためのメッセージを表示する表示部１２とを備える。

なお、温度変化データは平均印画濃度毎に設定されてもよい。これにより、印画データの平均印画濃度と近いデータと比較することによって、さらに精度良くフィルタ１０の汚れ具合を判定することができる。

また、温度変化データは、フィルタ１０が使用可能な限界値を含んだデータであってもよい。図３は、実施の形態１の変形例に係るプリンタ装置１の動作を示すフローチャートの一部であり、図４は、実施の形態１の変形例に係るプリンタ装置１の動作を示すフローチャートの残部である。

図３と図４を用いて、実施の形態１の変形例について説明する。プリンタ装置１の電源がオンされたとき、処理が開始される。ステップＳ１〜ステップＳ５までは、図２の場合と同様の動作が行われ、制御部１４は、清掃が必要であると判定した場合（ステップＳ５においてＹｅｓ）、温度変化データと、温度センサ１３ａにより検出されたサーマルヘッド４の温度変化とに基づいて、フィルタ１０が使用可能な限界に達したかどうかを判定する（ステップＳ５Ａ）。より具体的には、制御部１４は、演算部１１から送られた比較結果に基づいて、温度センサ１３ａにより検出されたサーマルヘッド４の温度変化が限界値に達したかどうかを判定する。

制御部１４は、サーマルヘッド４の温度変化が限界値に達したと判定した場合（ステップＳ５ＡにおいてＹｅｓ）、表示部１２にフィルタ１０の異常を示す旨のメッセージを表示させて（ステップＳ５Ｂ）、サーマルヘッド４に印画を停止させた後（ステップＳ５Ｃ）、処理を終了する。

他方、制御部１４は、サーマルヘッド４の温度変化が限界値に達していないと判定した場合（ステップＳ５ＡにおいてＮｏ）、プリンタ装置１のメモリに格納されている清掃フラグの値を１にセットし（ステップＳ６）、処理をステップＳ１に戻す。以降の処理は、図２の場合と同様であるため説明を省略する。

温度変化データはフィルタ１０が使用可能な限界値を含み、制御部１４は、温度変化データと、温度センサ１３ａにより検出されたサーマルヘッド４の温度変化とに基づいて、フィルタ１０が使用可能な限界に達したと判定した場合、表示部１２にフィルタ１０の異常を示すメッセージを表示させるとともに、サーマルヘッド４に印画を停止させる。これにより、使用者がフィルタ１０の清掃を実施しない場合にも、プリンタ装置１の故障を未然に防ぐことができる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係るプリンタ装置１について説明する。図５は、実施の形態２に係るプリンタ装置１の動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態２では、制御部１４は、プリンタ装置１の内部温度毎に予め設定されたサーマルヘッド４の温度変化を示す温度変化データと、温度センサ１３ｂにより検出された内部温度と、温度センサ１３ａにより検出されたサーマルヘッド４の温度変化とに基づいて、フィルタ１０の汚れ具合を判定している。

図５を用いて、実施の形態２に係るプリンタ装置１の動作について説明する。プリンタ装置１の電源がオンされたとき、処理が開始される。ステップＳ１〜ステップＳ３までは、図２の場合と同様の動作が行われ、演算部１１は現在実行中のプリント動作について平均印画濃度を算出する（ステップＳ３Ａ）。温度センサ１３ｂは、プリンタ装置１の内部温度を検出する（ステップＳ３Ｂ）。ここで、ステップＳ３Ａにおける平均印画濃度の算出方法について簡単に説明する。印画データの全ての画素は、ＲＧＢの諧調データを持っており（０〜２５５）、ＲＧＢすべてのデータが０のとき、濃度は０（白）となる。ＲＧＢすべてのデータが２５５の時、濃度は２．０（黒）となる。なお、濃度の単位はＯＤ値であり、ＯＤ値とは、印刷物の印刷濃度を表す値であり反射濃度（Optical Density）とも呼ばれる。このように、平均印画濃度は、すべての諧調データを単純平均して濃度に置き換えることで得られる。上記の方法は簡単な算出方法の例である。さらに正確に算出するには、例えば、ＲＧＢの諧調データに基づいて、白黒成分と色成分に分離して算出する、または、各色（イエロー、マゼンタ、シアン）の印刷を行うＹＭＣデータに変換して算出する。平均印画濃度は、このＹＭＣデータの１画面分の平均を求めることで得られる。

実施の形態２では、温度変化データはプリンタ装置１の内部温度毎に、かつ、平均印画濃度毎にプリンタ装置１のメモリに予め設定されている。例えば、図６に示すように、平均印画濃度が１．０、１．５，２．０の場合の温度変化データがメモリに設定されている。図６は、サーマルヘッド４の温度変化とフィルタ１０の汚れ具合との関係を示すグラフであり、ある内部温度の場合の例である。なお、平均印画濃度を考慮せずに、温度変化データはプリンタ装置１の内部温度毎に設定されていてもよい。

図５のフローチャートの説明を再開する。ステップＳ４では、演算部１１は、温度センサ１３ｂにより検出された内部温度と、算出された平均印画濃度とに基づいて温度変化データを選択する。演算部１１は、サーマルヘッド４の温度変化と選択された温度変化データとを比較し、比較結果を制御部１４に送る（ステップＳ４）。ステップＳ５〜ステップＳ９までの処理を図２の場合と同様であるため、説明を省略する。

以上のように、実施の形態２に係るプリンタ装置１では、プリンタ装置１の内部温度毎に予め設定されたサーマルヘッド４の温度変化を示す温度変化データと、温度センサ１３ｂにより検出された内部温度と、温度センサ１３ａにより検出されたサーマルヘッド４の温度変化とに基づいて、フィルタ１０の汚れ具合を判定する制御部１４と、制御部１４の判定結果に基づいてフィルタ１０の清掃を促すためのメッセージを表示する表示部１２とを備える。

したがって、電流値の検出回路または回転速度検出用のエンコーダを追加する必要がなく簡単な構成で、使用者に適切なタイミングでフィルタの清掃を促すことができる。さらに、プリンタ装置１の内部温度と近い温度変化データと比較することによって、さらに精度良くフィルタ１０の汚れ具合を判定することができる。

また、温度変化データは平均印画濃度毎に設定されているため、印画データの平均印画濃度と近いデータと比較することによって、さらに精度良くフィルタ１０の汚れ具合を判定することができる。

なお、温度変化データは、フィルタ１０が使用可能な限界値を含んだデータであってもよい。この場合も、図３と図４の場合と同様に、図５にステップＳ５Ａ〜ステップＳ５Ｃを追加することで実現可能である。これにより、使用者がフィルタ１０の清掃を実施しない場合にも、プリンタ装置１の故障を未然に防ぐことができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１プリンタ装置、２インクシート、４サーマルヘッド、８プリント用紙、９ファン、１０フィルタ、１２表示部、１３ａ温度センサ、１３ｂ温度センサ、１４制御部。

Claims

サーマルヘッドを用いて記録紙に印画を行うプリンタ装置であって、
外気を取り入れるファンと、
前記ファンが取り入れた外気に含まれる塵またはほこりを除去するフィルタと、
前記サーマルヘッドの温度変化を検出する温度検出部と、
予め設定されたサーマルヘッドの温度変化を示す温度変化データと、前記温度検出部により検出された前記サーマルヘッドの温度変化とに基づいて、前記フィルタの汚れ具合を判定する制御部と、
前記制御部の判定結果に基づいて前記フィルタの清掃を促すためのメッセージを表示する表示部と、
を備え、
前記温度変化データは平均印画濃度毎に設定される、プリンタ装置。
前記温度変化データは前記フィルタが使用可能な限界値を含み、
前記制御部は、前記温度変化データと、前記温度検出部により検出された前記サーマルヘッドの温度変化とに基づいて、前記フィルタが使用可能な限界に達したと判定した場合、前記表示部に前記フィルタの異常を示すメッセージを表示させるとともに、前記サーマルヘッドに印画を停止させる、請求項１記載のプリンタ装置。
サーマルヘッドを用いて記録紙に印画を行うプリンタ装置であって、
外気を取り入れるファンと、
前記ファンが取り入れた外気に含まれる塵またはほこりを除去するフィルタと、
前記サーマルヘッドの温度変化を検出する温度検出部と
前記プリンタ装置の内部温度を検出する内部温度検出部と、
前記プリンタ装置の内部温度毎に予め設定されたサーマルヘッドの温度変化を示す温度変化データと、前記内部温度検出部により検出された前記内部温度と、前記温度検出部により検出された前記サーマルヘッドの温度変化とに基づいて、前記フィルタの汚れ具合を判定する制御部と、
前記制御部の判定結果に基づいて前記フィルタの清掃を促すためのメッセージを表示する表示部と、
を備え、
前記温度変化データはさらに平均印画濃度毎に設定される、プリンタ装置。
前記温度変化データは前記フィルタが使用可能な限界値を含み、
前記制御部は、前記温度変化データと、前記内部温度検出部により検出された前記内部温度と、前記温度検出部により検出された前記サーマルヘッドの温度変化とに基づいて、前記フィルタが使用可能な限界に達したと判定した場合、前記表示部に前記フィルタの異常を示すメッセージを表示させるとともに、前記サーマルヘッドに印画を停止させる、請求項３記載のプリンタ装置。