特許 6981792 プリンタ及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6981792

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】プリンタ及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/355 20060101AFI20211206BHJP

   B41J 11/42 20060101ALI20211206BHJP

   B41J 11/04 20060101ALI20211206BHJP

   B41J 2/32 20060101ALI20211206BHJP

   B41J 3/36 20060101ALI20211206BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/355 Z

   B41J11/42

   B41J11/04

   B41J2/32 Z

   B41J3/36 Z

【請求項の数】11

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-129512(P2017-129512)

(22)【出願日】2017年6月30日

(65)【公開番号】特開2019-10826(P2019-10826A)

(43)【公開日】2019年1月24日

【審査請求日】2020年5月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000104652

【氏名又は名称】キヤノン電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】在間 義

【審査官】 大浜 登世子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１５０７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４５８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３２０９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５１３２７０３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２２９２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／３５５

Ｂ４１Ｊ １１／４２

Ｂ４１Ｊ １１／０４

Ｂ４１Ｊ ２／３２

Ｂ４１Ｊ ３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

印刷用紙の搬送方向と直交する方向であるライン方向に並ぶ複数の印刷素子を有し、該複数の印刷素子により、前記ライン方向に並ぶ複数のドットからなるドットラインを前記印刷用紙上に形成する印刷ヘッドと、
印刷用紙を前記搬送方向に搬送するステッピングモータであって、１つの前記ドットラインである第１のドットラインを印刷する位置から、該第１のドットラインの次のドットラインである第２のドットラインを印刷する位置まで前記印刷用紙を搬送するのに、複数パルスで前記印刷用紙を搬送するステッピングモータと、
前記複数パルスのうちの所定数のパルスの時間内で前記第１のドットラインを形成しつつ前記印刷用紙を第１の速度で搬送し、前記複数パルスのうちの残りのパルスで前記第２のドットラインを印刷する位置まで第２の速度で前記印刷用紙を印刷せずに搬送するように、前記印刷ヘッドと前記ステッピングモータを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、印刷データに基づいて前記第１の速度を求めるとともに、印刷データに基づいて前記第２のドットラインにおける前記所定数のパルスの時間内での搬送速度である第３の速度を求め、前記第１の速度と前記第３の速度とに基づいて、前記第１の速度から前記第３の速度まで滑らかに変化するよう加減速し、且つ前記第１の速度により一定速度で搬送するよりも速くなるような前記第２の速度の変化のパターンを決定することを特徴とするプリンタ。

【請求項2】

前記第２の速度の変化のパターンは、前記第１の速度から加速し、前記第２のドットラインを印刷する位置に到達するまでの間に速度ピークに到達し、前記第３の速度に向けて減速する速度パターンを含むことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。

【請求項3】

前記制御手段は、前記印刷データのうちの前記第１のドットラインのドット数のデータに基づいて、前記第１の速度を求めることを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ。

【請求項4】

前記制御手段は、前記印刷データのうちの前記第２のドットラインのドット数のデータに基づいて、前記第３の速度を求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプリンタ。

【請求項5】

前記制御手段は、前記第２のドットラインの印刷開始時までに印刷済みの印刷データに基づいて、前記第３の速度を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプリンタ。

【請求項6】

温度センサをさらに備え、前記制御手段は、前記温度センサにより検出された温度に基づいて、前記第１及び第３の速度を求めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプリンタ。

【請求項7】

前記制御手段は、前記第１の速度及び前記第３の速度と、前記第２の速度の変化のパターンとの関係を表すテーブルに基づいて、前記第２の速度の変化のパターンを決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプリンタ。

【請求項8】

温度センサをさらに備え、前記制御手段は、前記温度センサにより検出された温度に基づいて、前記第２の速度の変化のパターンの決定に用いる前記テーブルを変更することを特徴とする請求項７に記載のプリンタ。

【請求項9】

前記所定数のパルスは、１パルスであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプリンタ。

【請求項10】

前記印刷ヘッドはサーマルヘッドであり、前記印刷素子は発熱素子であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプリンタ。

【請求項11】

印刷用紙の搬送方向と直交する方向であるライン方向に並ぶ複数の印刷素子を有し、該複数の印刷素子により、前記ライン方向に並ぶ複数のドットからなるドットラインを前記印刷用紙上に形成する印刷ヘッドと、印刷用紙を前記搬送方向に搬送するステッピングモータであって、１つの前記ドットラインである第１のドットラインを印刷する位置から、該第１のドットラインの次のドットラインである第２のドットラインを印刷する位置まで前記印刷用紙を搬送するのに、複数パルスで前記印刷用紙を搬送するステッピングモータと、を備えるプリンタを制御する方法であって、
前記複数パルスのうちの所定数のパルスの時間内で前記第１のドットラインを形成しつつ前記印刷用紙を第１の速度で搬送し、前記複数パルスのうちの残りのパルスで前記第２のドットラインを印刷する位置まで第２の速度で前記印刷用紙を印刷せずに搬送するように、前記印刷ヘッドと前記ステッピングモータを制御する制御工程を有し、
前記制御工程では、印刷データに基づいて前記第１の速度を求めるとともに、印刷データに基づいて前記第２のドットラインにおける前記所定数のパルスの時間内での搬送速度である第３の速度を求め、前記第１の速度と前記第３の速度とに基づいて、前記第１の速度から前記第３の速度まで滑らかに変化するよう加減速し、且つ前記第１の速度により一定速度で搬送するよりも速くなるような前記第２の速度の変化のパターンを決定することを特徴とするプリンタの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サーマルヘッドにより感熱紙を加熱して印刷するプリンタに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、感熱紙をプラテンローラにより搬送させながらサーマルヘッドを圧接させることにより印字を行うサーマルプリンタはよく知られている。また、利便性を向上させるためにこのようなサーマルプリンタを持ち運び可能に小型化した、携帯型のサーマルプリンタも従来より開発されている。このようなプリンタにおいて、感熱紙を搬送するためのプラテンローラを駆動させるためには、多くの場合ステッピングモーターが用いられている。

【0003】

サーマルプリンタにおける感熱紙の搬送制御においては、サーマルヘッドにより印刷しようとする指定領域を十分に加熱させるために、プラテンローラの速度を、十分な加熱時間が得られるような速度に制御する必要がある。プラテンローラの回転が速く、印刷ドット数に対して搬送速度が速すぎてしまうと、サーマルヘッドで十分な加熱ができず、印字品位が低下してしまう。そのため、特許文献１には、印刷内容を先読みして把握し、十分に加熱時間が取れるように搬送速度を減速する制御を行う技術が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、印字ヘッド部が一度に形成することのできる複数のドットからなるドットライン毎に、スッテピングモーターを駆動する速度レベルを決定し、減速する場合には、後続のドットラインの印刷状況に応じて減速する速度レベルの数を決定することが記載されている。これにより、特許文献２では、先読みの処理を含む搬送速度の決定処理時間を短縮し、印刷スループットを向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２２９２５号公報

【特許文献2】特開２０１５−１５０７７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２に記載の技術においては、印刷速度の点で、まだ十分な速度が得られているとは言えなかった。

【0007】

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、サーマルプリンタにおける感熱紙の搬送をより効率的に行い、印刷の速度を向上させることができるプリンタを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係わるプリンタは、印刷用紙の搬送方向と直交する方向であるライン方向に並ぶ複数の印刷素子を有し、該複数の印刷素子により、前記ライン方向に並ぶ複数のドットからなるドットラインを前記印刷用紙上に形成する印刷ヘッドと、印刷用紙を前記搬送方向に搬送するステッピングモータであって、１つの前記ドットラインである第１のドットラインを印刷する位置から、該第１のドットラインの次のドットラインである第２のドットラインを印刷する位置まで前記印刷用紙を搬送するのに、複数パルスで前記印刷用紙を搬送するステッピングモータと、前記複数パルスのうちの所定数のパルスの時間内で前記第１のドットラインを形成しつつ前記印刷用紙を第１の速度で搬送し、前記複数パルスのうちの残りのパルスで前記第２のドットラインを印刷する位置まで第２の速度で前記印刷用紙を印刷せずに搬送するように、前記印刷ヘッドと前記ステッピングモータを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、印刷データに基づいて前記第１の速度を求めるとともに、印刷データに基づいて前記第２のドットラインにおける前記所定数のパルスの時間内での搬送速度である第３の速度を求め、前記第１の速度と前記第３の速度とに基づいて、前記第１の速度から前記第３の速度まで滑らかに変化するよう加減速し、且つ前記第１の速度により一定速度で搬送するよりも速くなるような前記第２の速度の変化のパターンを決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、サーマルプリンタにおける感熱紙の搬送をより効率的に行い、印刷の速度を向上させることができるプリンタを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態のモバイルサーマルプリンタの外観斜視図。

【図2】本発明の第１の実施形態のモバイルサーマルプリンタの外観斜視図。

【図3】第１の実施形態のモバイルサーマルプリンタの側面図。

【図4】モバイルサーマルプリンタの内部構造を示す側断面図。

【図5】本体部に対して蓋部を開いた状態を示した斜視図。

【図6】第１の実施形態のモバイルサーマルプリンタのブロック図。

【図7】サーマルヘッドにおける発熱体の配置と印刷されるドットの関係を示した図。

【図8】感熱紙Ｓの搬送動作と発熱パルスの関係を示す図。

【図9】図８に示したパルスで駆動させた場合の実際のドットの形成状態を示す図。

【図10】感熱紙の搬送速度の加減速パターンの例を示す図。

【図11】感熱紙の搬送速度の加減速パターンのテーブルを示す図。

【図12】第１の実施形態における搬送速度制御の手順を示したフローチャート。

【図13】第２の実施形態におけるサーマルヘッドの付近の構造を模式的に示す図。

【図14】用紙の濡れ検知処理の手順を示すフローチャート。

【図15】用紙の湿度の変化を示す図。

【図16】用紙の濡れ処理の手順を示すフローチャート。

【図17】用紙の濡れ印刷処理の手順を示すフローチャート。

【図18】湿度を検出する別の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明のプリンタの実施形態であるモバイルサーマルプリンタについて、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0012】

（第１の実施形態）
図１及び図２は、本実施形態のモバイルサーマルプリンタの外観斜視図である。図１は、プリンタから排出された印刷済みの用紙を受ける着脱可能な排紙トレイを外した状態を示している。図２は、排紙トレイを装着した状態を示している。

【0013】

図１において、モバイルサーマルプリンタ２は、アルミニウムなどの金属あるいは合成樹脂等からなる薄型の直方体状の筐体である本体部４と、本体部４に対してその端部付近に配置されたヒンジ部６により矢印Ａの方向に開閉可能に支持された、やはり金属あるいは合成樹脂等からなる蓋部８とを有する。本体部４は、内部に例えばＡ６サイズなどの印刷用の感熱紙（印刷用紙）を複数枚収容可能な用紙収容部４ａと、後述する感熱紙の搬送機構やサーマルヘッド（印刷ヘッド）などを内蔵する印刷機構部４ｂとを備える。用紙収納部４ａには、蓋部８を矢印Ａ方向に開いて複数枚の感熱紙（例えば５０枚程度）を重ねて挿入することが可能である。用紙収納部４ａに重ねて配置された複数枚の感熱紙は、重なりの一番下から１枚ずつ後述する給紙ローラ５６により印刷機構部４ｂに供給される。供給された感熱紙は、印刷機構部４ｂにおいてサーマルヘッドが圧接されながらプラテンローラにより搬送されることにより印刷され、蓋部８の先端部分と印刷機構部４ｂとの間の隙間である排紙口４ｃからモバイルサーマルプリンタ２の外部、具体的には蓋部８の上面上に排出される。なお、モバイルサーマルプリンタ２の蓋部８の上には、図２に示すように、プリンタから排出された印刷済みの用紙を受ける排紙トレイ１２を取り外し可能に装着することができる。

【0014】

蓋部８のヒンジ６に近い位置の中央部には、透明なプラスチック板などが嵌め込まれた小窓（窓部）１８が形成されている。ユーザはこの小窓１８から用紙収納部４ａの内部を覗くことができ（目視可能）、未使用の感熱紙の残枚数を目視で確認することができる。また、この小窓１８内（窓部内）には、用紙収納部４ａ内に収納されている未使用の感熱紙の残量を表示する不図示の残量インジケータが内蔵されている。また、本体部４の小窓１８に近い位置には、３個のＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが配置されている。これらのＬＥＤは、モバイルサーマルプリンタ２の動作状態を表示する機能を有する。

【0015】

次に、図３は、モバイルサーマルプリンタ２の側面図である。図３において、モバイルサーマルプリンタ２の本体部４の側面には、電源ボタン２２、ＵＳＢ端子２４、充電端子２６、蓋部８の開閉レバー２８が配置されている。ユーザは、開閉レバー２８を矢印Ｃの方向に操作することにより、片手で簡単に蓋部８を本体部４から開くことができる。開閉レバー２８が矢印Ｃの方向に操作されると、蓋部８のロックが解除されて蓋部８が図５に示す用紙押さえバネ９により本体部４から浮き上がる。なお、本体部４の側面にはディンプル３０が多数形成されており、ユーザが手で持った時に滑りにくいように配慮されている。

【0016】

次に、図４は、モバイルサーマルプリンタ２の内部構造を示す側断面図である。図４（ａ）は排紙トレイ１２を取り外した状態を示し、図４（ｂ）は排紙トレイ１２を装着した状態を示している。

【0017】

図４（ａ）において、すでに説明したように、本体部４の用紙収納部４ａは複数枚の感熱紙Ｓを重ねて収納できるように構成されている。ユーザは、蓋部８を矢印Ａの方向に開くことにより用紙収納部４ａに例えばＡ６などのサイズの感熱紙Ｓを例えば５０枚程度収納することができる。用紙収納部４ａの下部には、電源となる充電式のバッテリー５２や、電源回路や制御回路などを搭載した回路基板５４などが配置されている。用紙収納部４ａの図中右側の下部には、感熱紙Ｓを給送するための給紙ローラ５６が配置され、感熱紙Ｓは、給紙ローラ５６の回転と摩擦力により重なりの下から１枚ずつ分離され給送される。なお、給紙ローラ５６は、不図示のモータにより回転駆動される。

【0018】

給紙ローラ５６の用紙搬送方向下流側には、プラテンローラ５８が配置され、プラテンローラ５８に給送された感熱紙Ｓはプラテンローラ５８の周囲に配置されるプラテンガイド５９により搬送方向が約１８０度反転される。さらにプラテンローラ５８に、サーマルヘッド６０が圧接されるように配置され、サーマルヘッド６０がプラテンローラ５８との間で感熱紙Ｓを挟んだ状態で加熱することにより印刷が行われる。本実施形態では、用紙収納部４ａに載置された感熱紙の下側面に印刷が行われる。印刷された感熱紙Ｓは、すでに説明したように、蓋部８と印刷機構部４ｂの間に形成された排紙口４ｃから排出される。なお、プラテンローラ５８は、後述するステッピングモータ７６により回転駆動される。

【0019】

このように構成されるモバイルサーマルプリンタ２においては、用紙収納部４ａに重ねて載置された感熱紙Ｓが、１番下の用紙から１枚ずつ給紙ローラ５６の摩擦により矢印Ｄで示す給送方向に給送される。給送された感熱紙Ｓは、さらにプラテンローラ５８に供給され、矢印Ｅで示すようにプラテンローラ５８とプラテンガイド５９とにより搬送方向を約１８０度反転される。反転された感熱紙Ｓには、サーマルヘッド６０が圧接され加熱されて印刷が行われる。印刷された感熱紙Ｓは、プラテンローラ５８によりさらに搬送されて排紙口４ｃからサーマルプリンタの外部に排出される。

【0020】

この時、モバイルサーマルプリンタ２に、図４（ｂ）に示すように排紙トレイ１２が装着されている場合には、排出された印刷済みの感熱紙Ｓは、排紙トレイ１２に収納される。また、下側トレイ１４には開口１４ａが形成されており、図４（ｂ）に示すようにユーザが指Ｆでこの開口１４ａの上に重なった印刷済みの用紙の部分を下に押すことにより、用紙の先端部Ｓａが下側トレイ１４から浮き上がり、用紙が取り出しやすくなる。

【0021】

なお、図４に示すように、サーマルヘッド６０とプラテンローラ５８との間から抜けた用紙を本体部４の背面側に付勢する付勢部材６１を設けている。付勢部材６１はシート材で形成されており、これによって用紙の後端Ｓｂがプラテンローラ５８側に付勢され、後続の用紙の先端がサーマルヘッド６０とプラテンローラ５８との間から抜けたのち、先行する用紙の後端の上側に乗りやすくなり、先行する用紙の後端がカールしていた場合であっても、後続の用紙の先端が先行する用紙の後端に衝突することによって起こるジャムの発生が低減される。

【0022】

次に、図５は、本体部４に対して蓋部８を開いた状態を示した斜視図である。

【0023】

本体部４の用紙収納部４ａは複数枚の感熱紙Ｓを重ねて収納できるように構成され、用紙の載置部の幅方向両端には、感熱紙Ｓの種類、及び感熱紙Ｓの有無を識別するための３つの紙検知センサ４２ａ、４２ｂ、４２ｃが配置されている。また、用紙収納部の図中左側の位置には、持ち上げレバー４６が配置されている。この持ち上げレバー４６は、その操作部４６ａを下方に押し下げることにより、シーソーの動きで用紙持ち上げ部４６ｂが持ち上がり、感熱紙Ｓの先端部を持ち上げる。これにより、プリンタから印刷用紙を取り出す必要が生じた場合に、感熱紙Ｓを取り出しやすくすることができる。

【0024】

紙検知センサ４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、光を発光する発光部と感熱紙Ｓで反射された光を受光する受光部とを有する反射型のセンサである。そして、紙検知センサ４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、受光した反射光の強度が所定の閾値以上か否かにより、「１」あるいは「０」の信号を出力する。感熱紙Ｓにはその種類によって異なる位置に黒い四角いマークが印刷されている。紙検知センサ４２ａ、４２ｂ、４２ｃが、この黒いマークに対向している場合は、反射光が所定の閾値より少なくなり、紙検知センサは「０」の信号を出力する。また、紙検知センサ４２ａ、４２ｂ、４２ｃが、この黒いマークが印刷されていない感熱紙の通常の白い面に対向している場合は、反射光が所定の閾値以上となり、紙検知センサは「１」の信号を出力する。そして、これらの信号の組み合わせに基づいて、感熱紙の有無や感熱紙の種類の検知を行うことができる。

【0025】

また、蓋部８は、図５に示すように、薄型でも強度が保てるようにハニカム構造８ａを有する。蓋部８は、内蓋８ｂと外蓋８ｃから構成されており、ハニカム構造８ａは内蓋８ｂにおける外蓋８ｃ側（蓋部８を閉じた際の用紙収納部４ａの反対側）に設けられており、図５では内蓋８ｂの紙面裏側に設けられている。そして、蓋部８の幅方向両端部には、用紙収納部４ａに載置された感熱紙Ｓを弾性的に押さえるための紙押さえ４４ａ、４４ｂが配置されている。また、蓋部８の先端部分には、前述した用紙押さえバネ９が配置されている。

【0026】

次に、図６は、本実施形態のモバイルサーマルプリンタ２の電気的な構成を示すブロック図である。

【0027】

図６において、モバイルサーマルプリンタ２は、概略的な構成として、温度センサ７２、湿度センサ７４、感熱紙Ｓの搬送部７６、感熱紙Ｓへの印刷を行う印刷部７８、ユーザーとの間のインターフェイス８０、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８４、制御部であるＣＰＵ８６を備える。

【0028】

温度センサ７２はサーミスタ等により構成され、サーマルヘッド６０の近くに配置されており、サーマルヘッド６０の温度と周囲の環境温度とを測定する。サーマルヘッド６０自身の温度は周囲の環境温度に影響され、サーマルヘッド６０が感熱紙Ｓに印刷するために必要なエネルギーは、周囲の環境温度の影響を受ける。そのため、この温度センサ７２により検出された温度は、サーマルヘッド６０の発熱量の制御のためのパラメータの１つとして使用される。また、湿度センサ７４は静電容量変化型センサ等により構成され、サーマルヘッド６０の近くに配置されており、サーマルヘッド６０の付近の湿度を測定する。

【0029】

搬送部７６は、感熱紙Ｓを検知する用紙検知センサ、プラテンローラ５８、プラテンローラ５８を回転駆動するステッピングモータ７７等を備えて構成され、感熱紙Ｓの搬送を行う。印刷部７８は、サーマルヘッド６０等を備え、サーマルヘッド６０に配置されている多数の発熱体を発熱させ、感熱紙Ｓを加熱して印刷を行う。インターフェース８０は、ユーザーからの指令をＣＰＵ８６に伝達したり、各部の状態の問い合わせに返信したりする。ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８６で実行するためのプログラムや制御変数等が記憶されている。ＲＡＭ８４は、ＲＯＭ８２から読み出されたプログラムを展開したり、ＣＰＵ８６の作業領域として使用したり、あるいは各種のセンサの測定データを一時格納するために用いられる。ＣＰＵ８６は、インターフェース８０からのコマンド、及びＲＯＭ８２から読み出されてＲＡＭ８４に展開されたプログラム等に従って、モバイルサーマルプリンタ２全体を制御する。

【0030】

次に、図７は、サーマルヘッドにおける発熱体の配置と印刷用紙上に印刷されるドットの関係を示した図である。

【0031】

図７において、サーマルヘッド６０には、感熱紙Ｓの搬送方向（矢印Ｔで示す）と直交するライン方向に、多数の発熱体６０ａが配置されている。これらの発熱体６０ａにより感熱紙Ｓに熱を加えることにより、感熱紙Ｓ上に印刷画像を構成する１単位であるドットＳｄが形成される。発熱体６０ａを発熱させて感熱紙Ｓに押し付けながら、プラテンローラ５８で感熱紙Ｓを矢印Ｔで示す搬送方向に搬送することにより、感熱紙Ｓ上にドットＳｄが複数ラインにわたって形成され印刷が行われる。

【0032】

サーマルヘッド６０の各発熱体６０ａの発熱制御は、１ライン上の印刷するべきドット数によって変化する。例えば、図７にＬ１で示したライン（ラインデータ）は、感熱紙Ｓの幅方向に延びる１ライン上すべてにドットＳｄを形成する必要がある。そのため、サーマルヘッド６０のすべての発熱体６０ａを発熱させる。ただし、この場合、携帯型のプリンタではサーマルヘッドに供給できる電力に限りがあるため、通常、１ラインに並ぶ発熱体６０ａを複数のグループに分け、グループごとに時間をずらして発熱させる制御を行う。本実施形態では、例えば、図７に示すように１ラインに並ぶ発熱体６０ａをＨ１とＨ２の２つのグループに分け、Ｈ１のグループとＨ２のグループを時間的にずらして発熱させるものとする。なお、図７にＬ２で示すように、１ライン上に形成するドット数が少ない場合には、発熱体６０ａをグループ分けする必要はなく、印刷するドットに対応する発熱体６０ａを同時に発熱させればよい。このグループ分けの数に応じて、後述する加熱時間ｔ１が変化することになる。本実施形態においては、ラインＬ１で示したように左右の２つに分けて印刷するようにしたものを示しているが、１ラインごとのドット数に応じて３つ以上のグループに分割しても良く、それに応じて加減速パターンの数が増減しても構わない。

【0033】

次に、図８は、感熱紙Ｓの搬送動作と発熱パルスの関係を示す図である。

【0034】

本実施形態では、図８に示すように、１ライン目（１ドット）の印刷を行うための発熱体６０ａの発熱パルスの時間をｔ１とする。なお、この加熱時間ｔ１は、印刷データや温度センサ７２による温度検出結果などに基づいて決定される。そして、感熱紙Ｓを１ライン目から２ライン目まで送るのに、ステッピングモータ７７を例えば８パルス（複数パルス）で移動させるものとする。図８は、この８パルス分のタイミングチャートを示している。より具体的には、感熱紙Ｓのプラテンローラ５８による搬送が開始されてから時間ｔ１（以下、加熱時間）の間に１ドットが印刷され、この時間ｔ１（所定数のパルス：本実施形態では１パルス）と残りの７パルス分の時間ｔ２（以下、搬送時間）のトータル時間Ｔの間に、感熱紙Ｓが１ライン分搬送される。この時、最初の時間ｔ１の間は、発熱体６０ａが発熱しつつ、同時に１パルス分ステッピングモータ７７が回転するので、印刷されるドットは、モータの１パルス分ずれながら印刷されることとなる。なお、本実施形態では、このようにモータの動きによりずれながらドットが形成されることを、便宜上「滲み」と呼ぶことにする。印刷品質上は、この滲みが無い方が印刷がきれいになるが、実質的には１パルス分の滲みはほとんど目立たないため、本実施形態では、モータ１パルス分の滲みを許容するものとする。

【0035】

図９は、図８に示したパルスで駆動させた場合の実際のドットの形成状態を示す図である。図９では、印刷が開始される前の時点では、発熱体６０ａの中心は感熱紙Ｓ上の記号Ｐで示す位置にあるものとする。

【0036】

まず、図８の時間ｔ１（加熱時間）の間に、１ライン目のドットＳｄ１が形成される。この時、時間ｔ１の間にステッピングモータ７７が１パルス分回転するため、実際に形成されるドットは、破線Ｓｄ１’で示すように、１パルス分滲むことになる。そして、時間ｔ１が経過した後には、発熱体６０ａの中心は、記号Ｐ１で示す位置に移動している。ここで、１ライン目の印刷は終わり、その後ステッピングモータ７７を７パルス分回転させて、記号Ｐ２で示す位置に発熱体６０ａの中心が来るように、感熱紙Ｓを搬送する。そして、この位置から２ライン目のドットＳｄ２の印刷が行われる。このように、１ラインごとに発熱体６０ａによるドットの印刷と、ステッピングモータ７７による感熱紙Ｓの搬送を繰り返すことにより、印刷が行われる。

【0037】

次に、上記で説明したことを前提とする本実施形態における感熱紙Ｓの搬送制御について説明する。

【0038】

上記の説明では、感熱紙Ｓを搬送させながら印刷する動作において、ステッピングモータ１パルス分の滲みを許容するものとして説明した。この前提で考えた場合、例えば１ドットを形成するための加熱時間ｔ１が１０ｍｓｅｃ以下であったとすると、ステッピングモータ７７は１０ｍｓｅｃで１パルス駆動されるスピードで感熱紙を搬送することができる。つまり、ステッピングモータ７７は、１００ｐｐｓのスピードで感熱紙Ｓを搬送しながら印刷を行うことができる。同様に考えると、１ドットを形成するための加熱時間が２．５ｍｓｅｃ以下であったとすると、ステッピングモータ７７は２．５ｍｓｅｃで１パルス駆動されるスピード、すなわち４００ｐｐｓで駆動されることができる。さらに、ステッピングモータの最大速度を例えば１６００ｐｐｓとした場合、該当ラインに印刷データが無い、すなわち１ドットも印刷する必要がない場合、ステッピングモータ７７は１６００ｐｐｓで感熱紙Ｓを搬送することができる。また、反対に、１ドットを形成するための加熱時間が１０ｍｓｅｃより長い場合、ドットの形成中（加熱時間ｔ１中）は、感熱紙Ｓの搬送を行わない方がよいとも考えられる。

【0039】

このような観点から、本実施形態では、印刷中（ドット形成中：図８における加熱時間ｔ１の間）の感熱紙Ｓの搬送速度を以下の４種類に分類する。
（１）印字ドットが無い：最大搬送速度（１６００ｐｐｓ）
（２）１ドットの形成時間が２．５ｍｓｅｃ以下：搬送速度４００ｐｐｓ
（３）１ドットの形成時間が１０ｍｓｅｃ以下：搬送速度１００ｐｐｓ
（４）１ドットの形成時間が１０ｍｓｅｃより長い：搬送速度０ｐｐｓ（停止）
そして、本実施形態では、この４種類の加熱時間ｔ１中の搬送速度に基づいて、現在印刷しているラインから次の印刷ラインまでの間（図８における搬送時間ｔ２）でのステッピングモータ７７の加減速制御を以下のように行う。

【0040】

まず、現在のラインでの搬送速度（図８の加熱時間ｔ１中における搬送速度）について上記の（１）〜（４）の４種類の搬送速度が考えられ、次のラインでの搬送速度（図８の次のラインでの加熱時間ｔ１中における搬送速度）について、やはり（１）〜（４）の４種類の搬送速度が考えられる。そのため、現在印刷しているラインから次の印刷ラインまでの間（図８における搬送時間ｔ２）での加減速パターンとして、４×４＝１６種類のパターンが考えられる。

【0041】

例えば、現在のラインの加熱時間ｔ１中での搬送速度が０ｐｐｓで、次のラインの加熱時間中での搬送速度が１００ｐｐｓだった場合、図１０（ａ）のような加減速パターンを設定する。この例は、２つのグループ（図７におけるＨ１とＨ２）に分けた発熱体６０ａを、それぞれ５ｍｓｅｃ以上加熱しないと１ライン目のドットが形成できない場合であり、１ライン目のトータルの加熱時間が１０ｍｓｅｃを超える場合である。また、次のラインの印刷では、次のラインのデータを先読みすることにより、次の１ラインの印刷時間が１０ｍｓｅｃ以下に収まることが分かっている。この場合、図１０（ａ）に示すように、１パルスごとに、０ｐｐｓ→１００ｐｐｓ→４００ｐｐｓ→８００ｐｐｓ→１３００ｐｐｓ→１３００ｐｐｓ→８００ｐｐｓ→４００ｐｐｓ→１００ｐｐｓと、速度を変化させる。加減速のパターンとしては、このパターンに限られるものではないが、現在のラインの加熱時間ｔ１中の搬送速度と次のラインの加熱時間ｔ１中の搬送速度とに基づいて、なるべく滑らかに速度が変化し且つ最高速度をなるべく速くして加減速できるように速度パターンを設定する。これにより、一定速度で感熱紙Ｓを搬送させる場合よりも効率よく感熱紙Ｓを搬送でき、印刷速度を向上させることができる。なお、この例においては、加熱時間ｔ１が１０ｍｓｅｃを超える場合であるから、印刷中の搬送速度は０ｐｐｓである。すなわち、印刷完了時点で感熱紙Ｓが全く搬送されていない状態であり、印刷完了直後に１つ目のパルス（１００ｐｐｓ）から搬送が開始され、そこから数えて８つのパルスで現在のラインの搬送が完了する。

【0042】

また、別の例として、現在のラインの加熱時間ｔ１中での搬送速度が４００ｐｐｓで、次のラインの加熱時間ｔ１中での搬送速度が１６００ｐｐｓだった場合、図１０（ｂ）のような加減速パターンを設定する。この例は、１ライン目の加熱時間が２．５ｍｓｅｃ以下で、次のラインの印刷では、次のラインのデータを先読みすることにより、次の１ラインにデータが無いことが分かっている場合である。この場合、図１０（ｂ）に示すように、１パルスごとに、４００ｐｐｓ→８００ｐｐｓ→１３００ｐｐｓ→１６００ｐｐｓ→１６００ｐｐｓ→１６００ｐｐｓ→１６００ｐｐｓ→１６００ｐｐｓと、速度を変化させる。この場合でもやはり、現在のラインの加熱時間ｔ１中の搬送速度と次のラインの加熱時間ｔ１中の搬送速度とに基づいて加減速パターンを設定することにより、効率よく感熱紙Ｓを搬送でき、印刷速度を向上させることができる。

【0043】

図１１は、現在のラインの加熱時間ｔ１中での４種類の搬送速度ｖ１と、次のラインの加熱時間ｔ１中での４種類の搬送速度ｖ２とに基づいて、パターン０〜パターン１５の１６種類の加減速パターンを設定したテーブルを示した図である。このテーブルをＲＯＭ８４に記憶しておき、ＣＰＵ８６は、現在のラインの加熱時間ｔ１中での４種類の搬送速度ｖ１と、次のラインの加熱時間ｔ１中での４種類の搬送速度ｖ２とに基づいて、パターン０〜パターン１５のどの加減速パターンを用いるかを選択する。なお、図１０（ａ）に示したパターンは、ｖ１が０ｐｐｓでｖ２が１００ｐｐｓであるので、図１１におけるパターン１４に対応する。同様に、図１０（ｂ）に示したパターンは、ｖ１が４００ｐｐｓでｖ２が１６００ｐｐｓであるので、図１１におけるパターン４に対応する。

【0044】

また、図１１に示すテーブルを複数種類用意しておき、温度センサ７２の環境温度の測定値に基づいて、用いるテーブルを変更するようにしてもよい。これにより、環境温度に応じて最適な搬送速度制御を行うことができる。また、温度センサを有していない場合であっても、直前の動作状況などに応じて加熱時間ｔ１を補正しても良く、例えば、直前のラインの印刷データと同じドットもしくは近接するドットの加熱のみによって印刷を行う場合には、加熱時間ｔ１を短くすることなどが可能である。

【0045】

図１２は、本実施形態における搬送速度制御の手順を示したフローチャートである。

【0046】

まず、ステップＳ１では、ＣＰＵ８６は、モバイルサーマルプリンタ２に入力された印刷データをドットラインごとのデータに分解する。そして、これから印刷するドットラインの印刷量（ドット数）を把握し、１ラインの印刷に必要なサーマルヘッド６０の加熱時間ｔ１を算出する。さらにＣＰＵ８６は、算出された加熱時間ｔ１から、この加熱時間ｔ１中でのステッピングモータ７７の回転速度ｖ１を算出する。

【0047】

ステップＳ３では、ＣＰＵ８６は、ステップＳ１で分解された印刷データのうち次のラインのデータから、次のドットラインの印刷開始時までに印刷量（ドット数）を把握する。そして、次のラインの印刷に必要なサーマルヘッド６０の加熱時間ｔ１を算出する。さらにＣＰＵ８６は、算出された次のラインでの加熱時間ｔ１から、この加熱時間ｔ１中でのステッピングモータ７７の回転速度ｖ２を算出する。

【0048】

ステップＳ５では、ＣＰＵ８６は、ステップＳ１及びＳ３で算出されたステッピングモータ７７の速度ｖ１、ｖ２を、図１１に一例として示したテーブルに当てはめ、ステッピングモータ７７の加減速パターンをパターン０〜パターン１５の中から選択する。

【0049】

ステップＳ７では、ステップＳ１〜Ｓ５で求めた、速度ｖ１、ｖ２、加減速パターンに基づいて、１ライン目の印刷と２ライン目までの感熱紙Ｓの搬送とを行う。これにより、１ライン目の印刷が終了する。

【0050】

以上、ステップＳ１〜Ｓ７の動作を繰り返すことにより、１ラインずつ印刷が行われ、印刷データに基づく文字や画像などが感熱紙Ｓ上に印刷されることとなる。

【0051】

以上説明したように、本実施形態においては、現在のラインの加熱時間中の搬送速度と次のラインの加熱時間中の搬送速度とに基づいて加減速パターンを設定することにより、効率よく感熱紙Ｓを搬送でき、印刷速度を向上させることが可能となる。

【0052】

（第２の実施形態）
この第２の実施形態に係るモバイルサーマルプリンタは、外観的構成、及び電気的ブロック構成が、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。本実施形態では、図６に示す湿度センサ７４を用いて、感熱紙Ｓの湿度に基づく印刷制御を行う点が、第１の実施形態と異なる。

【0053】

従来より、携帯型のプリンタは屋外で使用されることも多く、雨等で濡れた感熱紙が用いられた場合、印刷不良や故障を起こす場合がある。特に用紙を１枚１枚セットする単票型のプリンタでは、構造的に頻繁に感熱紙がプリンタにセットされるため、用紙が濡れる確率が高くなる。この第２の実施形態は、濡れた感熱紙がセットされた場合の対処方法に関するものである。

【0054】

図１３は、モバイルサーマルプリンタ２におけるサーマルヘッドの付近の構造を模式的に示す図である。

【0055】

図１３において、感熱紙Ｓは、プラテンローラ５８とサーマルヘッド６０の間に挟まれて搬送され、印刷が行われる。サーマルヘッド６０の付近には、すでに説明した温度センサ７２と湿度センサ７４が配置されている。湿度センサ７４は、すでに説明したように、静電容量変化型センサ等により構成される。また、プラテンローラ５８の搬送方向上流側と搬送方向下流側には、感熱紙Ｓの先端の位置を検知する用紙検知センサ９２、９４がそれぞれ配置されている。

【0056】

このように構成されるモバイルサーマルプリンタにおける感熱紙Ｓの濡れ検出動作について、図１４のフローチャートを参照して説明する。

【0057】

まず、ＣＰＵ８６は、ステップＳ１０１においてタイマを起動し、感熱紙Ｓの挿入を待機する。ステップＳ１０２において、感熱紙Ｓの挿入が紙検知センサ９２により検知されると、ステップＳ１０３において、サーマルヘッド６０に感熱紙Ｓの先端が当たる位置まで感熱紙Ｓが搬送される。なお、ステップＳ１０１において、タイマがタイムアウトになった場合、ステップＳ１２３においてユーザにエラーを通知して終了する。

【0058】

ステップＳ１０４では、サーマルヘッド６０を感熱紙Ｓが印刷されない程度に加熱し、その時の湿度を湿度センサ７４で検出する。ステップＳ１０５で検出された湿度が規定値以内か否かを判定し、規定値以内の場合は、感熱紙Ｓは濡れていないと判断して、ステップＳ１０８において通常の印刷処理を実行する。一方、ステップＳ１０５で湿度が規定値を上回った場合は、感熱紙Ｓが濡れていると判断し、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０７でタイマがタイムアウトするまでサーマルヘッド６０を加熱させながら湿度を監視する。

【0059】

ステップＳ１０６で、タイムアウトまでの間に湿度が規定値以内に低下した場合は、ステップＳ１０９において、図１７に示す用紙濡れ印刷処理を実行する。ステップＳ１０７でタイムアウトになった場合は、ステップＳ１１０において、図１６に示す用紙濡れ処理を実行する。

【0060】

上記の動作をもう少し詳しく説明する。ステップＳ１０４において、サーマルヘッド６０を印字されない程度に加熱し始めて、一定の検出周期で湿度を監視すると、感熱紙Ｓの水分がサーマルヘッド６０で温められて蒸発し、湿度の検出値が上昇する。その湿度の検出値が規定値を超えている場合は、ステップＳ１０５において感熱紙Ｓが濡れていると判断する。感熱紙Ｓが濡れていると判定された場合は、タイムアウトまでの湿度変化に応じて処理を変更する。

【0061】

具体的には、用紙が濡れているが印刷可能な場合と、用紙の復旧が不能な場合を判断する。サーマルヘッド６０を加熱した場合のタイムアウトまでの湿度は、例えば図１５に示すように変化する。そして、図１５（ａ）に示すように、タイムアウトまでサーマルヘッド６０を加熱した場合に、タイムアウト時間内に規定値以下まで湿度が低下した場合は、感熱紙Ｓが濡れているが印刷可能と判断する。そして、ステップＳ１０９の用紙濡れ印刷処理を実行する。一方、図１５（ｂ）に示すように、タイムアウト時間内に規定値以下まで湿度が低下しない場合は、復旧不能な程度まで感熱紙Ｓが濡れていると判断し、ステップＳ１１０の用紙濡れ処理を実行する。

【0062】

図１６は、用紙濡れ処理の動作を示すフローチャートである。この処理は、感熱紙Ｓが復旧不能なまでに濡れている場合に行われる。

【0063】

まず、ステップＳ１３１において感熱紙Ｓが、用紙検知センサ９２または９４で検知されている場合、ステップＳ１３２でタイムアウトするまでステップＳ１３３において一定量の用紙搬送を行う。そして、タイムアウトした後も感熱紙Ｓが検知されている場合、感熱紙Ｓが詰まったり貼り付いたりして自動で排出できなくなったと判断する。この場合、ステップＳ１３４でユーザに紙詰まり異常を通知して終了する。一方、ステップＳ１３３の用紙搬送により、ステップＳ１３１で感熱紙Ｓが検知されなくなった場合は、用紙の排出はできたと判断して、ステップＳ１３５においてユーザに、用紙は濡れているが排出はできたことを知らせる用紙濡れ異常を通知して終了する。

【0064】

図１７は、用紙濡れ印刷処理の動作を示すフローチャートである。この処理は、感熱紙Ｓが濡れてはいるが印刷可能な場合に行われる。

【0065】

まず、ステップＳ１４１において、感熱紙Ｓを用紙検知センサ９２または９４で検知する。感熱紙Ｓが無い場合は、ステップＳ１５３においてユーザにエラーを通知して終了する。一方、感熱紙Ｓがある場合は、ステップＳ１４２において、１ライン分の印刷を行い、ステップＳ１４３において１ライン分用紙を搬送する。そして、この用紙の搬送の後に、ステップＳ１４４において、印刷が行われない程度にサーマルヘッド６０を加熱し、湿度を監視する。ステップＳ１４５において、湿度が規定値以内である場合には、ステップＳ１４６で１ライン印刷し、ステップＳ１４７で印刷終了か否かを判断する。印刷が完了している場合は、そのまま終了し、まだ印刷が完了していない場合は、ステップＳ１４３からの動作を繰り返す。

【0066】

ステップＳ１４５での湿度の監視中に、ステップＳ１５１で一定時間たっても湿度が規定値以下にならない場合は、印刷不能と判断して、図１６の用紙濡れ処理を実行して、用紙を排出する。そしてエラーを通知する。

【0067】

図１８は、図１３とは異なる濡れの検出方法を示す図である。図１８に示すように、サーマルヘッド６０の後方で感熱紙Ｓに押し付けられる抵抗値検出センサ９６を配置する。この場合、感熱紙Ｓに接触している電極間の抵抗値の変化を監視することにより感熱紙の濡れを検知することができる。湿度センサ７４の検出値の変化の代わりに、抵抗値の変化が規定値以内であることを検出すればよい。

【0068】

以上説明したように、上記の第２の実施形態によれば、濡れた感熱紙がセットされた場合でも、適切な処理を行うことが可能となる。

【0069】

なお、上記の説明では、印刷素子として発熱素子を有するサーマルヘッドとサーマルプリンタについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インクジェットヘッドを用いたインクジェットプリンタ等にも適用可能である。

【符号の説明】

【0070】

２：モバイルサーマルプリンタ、４：本体部、４ａ：用紙収納部、８：蓋部、１２：排紙トレイ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ：紙検知センサ、４４ａ，４４ｂ：紙押さえ、５６：給紙ローラ、５８：プラテンローラ、６０：サーマルヘッド、７２：温度センサ、７４：湿度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】