JP2000318197A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印加される印字エネルギーに応じて異なる色
を発色する特性を有する二色発色感熱印字媒体（二色発
色感熱紙）が発色する二色の内、小さな印字エネルギー
の印加で発色する第一の色を鮮明に発色させることがで
きるサーマルプリンタを得る。 【解決手段】 第二の色に比べて小さな印字エネルギー
の印加で発色する第一の色のドット印字を行う際には、
サーマルヘッドの各抵抗発熱体を駆動することにより二
色発色感熱印字媒体を発色させない程度に印字エネルギ
ーを一時的に印加した後（ステップＳ２１）、第一の印
字エネルギーに達するまで上乗せしてエネルギーを印加
する（ステップＳ２２〜２３）。これにより、二色発色
感熱印字媒体に対して印字エネルギーを徐々に印加する
ことができるので、第一の色を鮮明に発色させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
に関し、特に、印加される印字エネルギーに応じて異な
る色を発色する特性を有する二色発色感熱印字媒体（二
色発色感熱紙）に対して印字するサーマルプリンタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＰＯＳ（Point of Sales：販売
時点管理）端末等の商品販売登録データ処理装置は、一
取引毎に販売情報を印字してレシートとして発行するた
めのレシートプリンタ等を備えている。このようなレシ
ートプリンタには、静寂性に優れたライン型のサーマル
ヘッドを備えたサーマルプリンタを用いたものがある。
このサーマルプリンタは、具体的には、ライン型のサー
マルヘッドを構成する多数の抵抗発熱体の配列方向に直
交する方向に感熱紙からなるロール状のレシート用紙を
順次紙送りさせながら、ドット印字を行なう構造とされ
ている。また、この種のサーマルヘッドは、ヘッド自体
の温度や前回の印字動作に伴う発熱による保温層の蓄熱
（熱履歴）などの温度条件によって抵抗発熱体の発熱状
態が変化し、この変化が印字濃度の変化として現れるこ
とにより、印字品質が低下する性質を有している。その
ため、通常は、サーマルヘッドに関して各種温度毎の適
正な通電パルス幅（通電時間）を予め設定しておくとと
もに、サーマルヘッドの温度を常時検出するサーミスタ
を設け、印字動作に際してはサーミスタによって検出さ
れたサーマルヘッドの温度情報や抵抗発熱体の抵抗値等
に基づきこのサーマルヘッドの抵抗発熱体に対する通電
パルス幅を制御するようにしている。

【０００３】ところで、近年、サーマルヘッドを使用す
るサーマルプリンタに用いられる感熱印字媒体（感熱
紙）として、二色（例えば、黒色と青色）に発色する二
色発色感熱紙が開発され、利用に供されている。このよ
うな二色発色感熱紙としては、黒色発色層と青色発色層
との二層で構成される加色型の二色発色感熱紙と、青色
発色層と消色層と黒色発色層との三層で構成される消色
型の二色発色感熱紙とがある。加色型の二色発色感熱紙
と消色型の二色発色感熱紙とを比較した場合、加色型の
二色発色感熱紙の方が、消色層を必要としない分だけよ
り高い保存性を備えている点で優れている。

【０００４】加色型の二色発色感熱紙（以下、二色発色
感熱紙という。）は、原紙の上に黒色の発色層、さらに
その上に例えば青色の発色層を順に積層させた構造とさ
れている。このような二色発色感熱紙を発色させて印字
する場合について以下に説明する。ここで、図１１は二
色発色感熱紙の発色特性を示すグラフであって、縦軸は
記録濃度を示し、横軸はサーマルヘッドによって印加さ
れる印字エネルギー（mj/dot）を示す。図中破線Ａは
“青色”の発色特性を示しており、図中実線Ｂは“黒
色”の発色特性を示している。図１１に示すように、
“青色”は“黒色”に比べて低い印字エネルギーが印加
された場合に発色し、“黒色”はその“青色”が発色す
る印字エネルギーより大きな印字エネルギーが印加され
た場合に“青色”に重なって発色することになる。この
ような発色特性を有する二色発色感熱紙を利用して印字
するサーマルプリンタにおいては、例えば、“青色”で
印字する場合には印字エネルギーＥ１（約０．２０（mj
/dot））を印加して発色させ、“黒色”で印字する場合
には印字エネルギーＥ２（約０．４０（mj/dot））を印
加して発色させるように通電パルス幅を制御するように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種のサーマルプリンタにおいては、例えば“青色”
を印字するために印字エネルギーＥ１（約０．２０（mj
/dot））を印加する場合には抵抗発熱体の通電パルス幅
を短く制御し、“黒色”を印字するために印字エネルギ
ーＥ２（約０．４０（mj/dot））を印加する場合には抵
抗発熱体の通電パルス幅を長く制御していた。このた
め、印字エネルギーＥ２に比べてエネルギーの小さな印
字エネルギーＥ１で発色する“青色”でドット印字する
場合にはその印字に必要な印字エネルギーＥ１が急激に
印加されてしまっていたので、エネルギーの大きな印字
エネルギーＥ２で発色する“黒色”の影響を受けてしま
い“青色”が鮮明に発色しないという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、印加される印字エネルギ
ーに応じて異なる色を発色する特性を有する二色発色感
熱印字媒体（二色発色感熱紙）が発色する二色の内、小
さな印字エネルギーの印加で発色する第一の色を鮮明に
発色させることができるサーマルプリンタを得ることで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
第一の色を発色させる第一の印字エネルギーと第二の色
を発色させる前記第一の印字エネルギーより大きい第二
の印字エネルギーとの印加により二色の発色特性を有す
る二色発色感熱印字媒体に対し、サーマルヘッドの各抵
抗発熱体を選択的に駆動して前記第一または第二の印字
エネルギーを印加することでドット印字を行うサーマル
プリンタにおいて、前記第一の色のドット印字を行う際
には、前記サーマルヘッドの各抵抗発熱体を駆動するこ
とにより前記二色発色感熱印字媒体を発色させない程度
に印字エネルギーを一時的に印加した後、前記二色発色
感熱印字媒体に対して前記第一の印字エネルギーに達す
るまで上乗せしてエネルギー印加する。

【０００８】したがって、第二の色に比べて小さな印字
エネルギーの印加で発色する第一の色のドット印字を行
う際には、サーマルヘッドの各抵抗発熱体を駆動させる
ことにより二色発色感熱印字媒体を発色させない程度の
印字エネルギーを一時的に印加して温めた後、第一の印
字エネルギーに達するまで上乗せしてエネルギー印加さ
せることにより、二色発色感熱印字媒体に対して印字エ
ネルギーを徐々に印加させることが可能になるので、第
一の色の発色を鮮明にすることが可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図１０に基づいて説明する。本実施の形態のサーマル
プリンタは、ＰＯＳ端末やＥＣＲに内蔵されるレシート
プリンタであって、特に図１１において説明した特性に
より青色（第一の色）と黒色（第二の色）の二色で印字
が可能な二色発色感熱印字媒体である二色発色感熱紙を
使用するサーマルプリンタへの適用例である。

【００１０】ここで、図１はレシートプリンタ１の構造
を概略的に示す縦断側面図、図２はその外観斜視図であ
る。レシートプリンタ１は、上面開放の筐体構造のプリ
ンタ本体２とプリンタカバー３とを備えている。プリン
タカバー３は、プリンタ本体２に対して支軸４を中心に
開閉自在とされている。プリンタ本体２には、ローラ構
造のプラテン５と円弧状の用紙収納部６とが設けられ、
用紙収納部６にはロール状の二色発色感熱紙であるレシ
ート用紙７が収納保持されている。一方、プリンタカバ
ー３側にはプラテン５に対向接触して印字部８を構成す
るライン型のサーマルヘッド９が設けられている。これ
により、プリンタカバー３が閉じられた場合に、用紙収
納部６から印字部８を経て排紙側につながる搬送経路１
０が形成され、この搬送経路１０を介してサーマルヘッ
ド９をプラテン５に所定の加圧力で当接させることがで
きるように構成されている。

【００１１】ここで、サーマルヘッド９は、プラテン５
に対向接触する部分に多数の抵抗発熱体をライン方向
（レシート用紙７の搬送方向に対して直交する方向）に
一列に配列している。詳細については後述するが、この
ようなサーマルヘッド９においては、それらの抵抗発熱
体のヘッド抵抗値の仕様が適用されるＰＯＳ端末等の仕
様に応じて選択可能とされている。

【００１２】また、搬送経路１０の排紙側出口には、カ
ッタ機構１１が設けられている。このカッタ機構１１
は、ともに平板長板状の固定刃１２と可動刃１３とを組
み合わせてなり、固定刃１２に対して可動刃１３が摺動
することにより搬送経路１０を搬送されるレシート用紙
７を切断する構造のものである。なお、固定刃１２はプ
リンタカバー３側に設けられ、可動刃１３はプリンタ本
体２側に設けられた分離型構造とされている。

【００１３】次に、レシートプリンタ１に内蔵された各
部の電気的接続について図３を参照して説明する。図３
に示すように、レシートプリンタ１には、全体の制御を
受け持つＣＰＵ１４が設けられている。このＣＰＵ１４
のＩ／Ｏポートには、サーマルヘッド９が接続されてい
る。このサーマルヘッド９は、ＣＰＵ１４からのクロッ
ク（ＣＬＫ）、データ（ＤＡＴＡ）及びストローブ（Ｓ
ＴＲＯＢＥ）の各信号に基づき駆動される。また、サー
マルヘッド９のヘッド基板（図示せず）にはサーミスタ
１５が取り付けられており、このサーミスタ１５による
検出信号（ヘッド温度情報）はＡ／Ｄ変換器１６を介し
てデジタル値としてＣＰＵ１４のＩ／Ｏポートに取り込
まれるように接続されている。

【００１４】また、ＣＰＵ１４には、データバス、アド
レスバス等のバスラインを介してＲＯＭ１７，ＲＡＭ１
８及びキャラクタジェネレータ用ＲＯＭ１９が接続され
ている。ＲＯＭ１７は固定的なデータを格納したもので
あり、ＲＡＭ１８は可変的なデータを一時的に書き換え
自在に格納したものである。

【００１５】ここで、図４はＲＯＭ１７中の記憶エリア
を示す説明図である。図４に示すように、ＲＯＭ１７に
は、制御プログラムを格納するプログラム記憶エリア１
７ａ、サーマルヘッド９のヘッド抵抗値ランクテーブル
２０（図５参照）等を格納するテーブルその他の記憶エ
リア１７ｂ、サーミスタ値別ヘッド通電テーブル１７ｃ
をヘッド抵抗値ランク別に格納するサーミスタ値別ヘッ
ド通電テーブル記憶エリア１７ｄが確保されている。

【００１６】ここで、図５はヘッド抵抗値ランクテーブ
ル２０を示す説明図である。図５に示すように、テーブ
ルその他の記憶エリア１７ｂに格納されているヘッド抵
抗値ランクテーブル２０は、ヘッド抵抗値の範囲を１〜
１６なる１６段階のランクに渡って用意したものであ
る。何れのヘッド抵抗値ランクを使用するかはジャンパ
（図示せず）によって予め設定される。

【００１７】また、ＲＯＭ１７のサーミスタ値別ヘッド
通電テーブル１７ｃは、サーミスタ１５により検出され
た温度情報に対応するサーマルヘッド９の抵抗発熱体へ
の二色分（黒色と青色）の通電パルス幅が予め設定され
たものであり、ヘッド抵抗値ランク１〜１６の１６段階
分のテーブルが用意されている。ここに、図４（ｂ）
に、例えばランク１のサーミスタ値別ヘッド通電テーブ
ル１７ｃの設定内容の一例を模式的に例示する。温度ラ
ンク０〜Ｆに示す各ヘッド温度範囲別に設定される黒色
の通電パルス幅及び青色の通電パルス幅の各通電幅デー
タは、ヘッド温度に対して反比例するように設定されて
いる。このように設定することにより、サーマルヘッド
９の温度変動によって印字濃度にムラが発生しにくくな
っている。

【００１８】次に、ＲＡＭ１８について説明する。ここ
で、図６はＲＡＭ１８中の記憶エリアを示す説明図であ
る。図６に示すように、ＲＡＭ１８には、サーマルヘッ
ド９のヘッド抵抗値ランクに対応したサーミスタ値別ヘ
ッド通電テーブル１７ｃを展開するエリア１８ａ、受信
した印字データを一時格納する受信バッファ１８ｂ、こ
の受信バッファ１８ｂに格納した印字データをドット展
開する編集バッファ１８ｃ、ポインタエリア１８ｄ、フ
ラグエリア１８ｅ等が確保されている。なお、例えばホ
スト装置等から送信されて受信バッファ１８ｂに一時格
納される印字データは、図７に示すように、文字コード
等からなる１行印字データ２１、この１行印字データ２
１が印字データであることを特定する印字コマンド２
２、印字データの色情報等を示す文字属性コード２３、
印字データの終了を示す行終了コード２４によって構成
されている。

【００１９】さらに、図３に示すように、ＣＰＵ１４に
は、プラテン５を駆動してレシート用紙７を搬送するた
めのレシートモータ２５がドライバＩＣ２６を介して接
続され、カッタ機構１１の可動刃１３を駆動してレシー
ト用紙７を切断するためのカッタモータ２７がドライバ
ＩＣ２８を介して接続されている。

【００２０】続いて、ＲＯＭ１７に格納された制御プロ
グラムがＣＰＵ１４に実行させる機能について説明す
る。ここで、図８は、印字処理の流れを概略的に示すフ
ローチャートである。図８に示すように、電源が投入さ
れると（ステップＳ１のＹ）、ジャンパによって設定さ
れたサーマルヘッド９のヘッド抵抗値ランクを読み取っ
てヘッドランクを判別し（ステップＳ２）、ＲＯＭ１７
のサーミスタ値別ヘッド通電テーブル記憶エリア１７ｄ
から該当するヘッドランクのサーミスタ値別ヘッド通電
テーブル１７ｃをＲＡＭ１８のサーミスタ値別ヘッド通
電テーブル展開エリア１８ａに展開して設定する（ステ
ップＳ３）。例えば、サーマルヘッド９のヘッド抵抗値
ランクがランク１であれば、図４（b）に示したような
情報がサーミスタ値別ヘッド通電テーブル展開エリア１
８ａに展開されて設定される。

【００２１】このような状態で例えばホスト装置等から
の印字指令の伝送に待機し（ステップＳ４）、印字指令
として図７に示したような印字データが伝送された場合
には（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ５に進む。ステ
ップＳ５においては、伝送された印字データを一時的に
受信バッファ１８ｂに格納した後、キャラクタジェネレ
ータ用ＲＯＭ１９を参照して印字データの１行印字デー
タ２１を編集バッファ１８ｃにドット展開する。

【００２２】次に、印字データの印字色が二色発色感熱
紙であるレシート用紙７の黒色であるか青色であるかに
ついて、印字データ中の文字属性コード２３に基づいて
判別する（ステップＳ６）。

【００２３】編集バッファ１８ｃにドット展開された１
行印字データ２１の印字色が黒色である場合には（ステ
ップＳ６のＹ）、ステップＳ７に進み黒色印字処理を実
行する。次に、黒色印字処理について図９を参照して説
明する。図９に示すように、黒色印字処理は、まず、サ
ーマルヘッド９のヘッド基板に取り付けられたサーミス
タ１５によってヘッド温度を検出し（ステップＳ１
１）、ＲＡＭ１８のサーミスタ値別ヘッド通電テーブル
展開エリア１８ａに設定されているサーミスタ値別ヘッ
ド通電テーブル１７ｃを参照してサーミスタ１５によっ
て検出したヘッド温度が含まれている温度ランクに対応
した黒色の通電パルス幅を読み込み（ステップＳ１
２）、その通電パルス幅をヘッドストローブ時間として
印字ドットに対応するサーマルヘッド９の抵抗発熱体を
駆動する（ステップＳ１３）。これにより、レシート用
紙７への黒色印字が行われ、黒色印字処理が終了する。

【００２４】一方、編集バッファ１８ｃにドット展開さ
れた１行印字データ２１の印字色が青色である場合には
（ステップＳ６のＮ）、ステップＳ８に進み青色印字処
理を実行する。次に、青色印字処理について図１０を参
照して説明する。図１０に示すように、青色印字処理
は、まず、プレヒート処理を実行する（ステップＳ２
１）。プレヒート処理は、具体的には、レシート用紙７
が発色しない程度、つまり、レシート用紙７の発色温度
よりは低い温度にサーマルヘッド９の抵抗発熱体を発熱
させることにより実行される。このプレヒート処理にお
けるサーマルヘッド９のヘッド温度は、サーマルヘッド
９のヘッド基板に取り付けられたサーミスタ１５によっ
て検出され、制御される。所定の温度に達した後、サー
マルヘッド９のヘッド基板に取り付けられたサーミスタ
１５によってヘッド温度を検出し（ステップＳ２２）、
ＲＡＭ１８のサーミスタ値別ヘッド通電テーブル展開エ
リア１８ａに設定されているサーミスタ値別ヘッド通電
テーブル１７ｃを参照してサーミスタ１５によって検出
したヘッド温度が含まれている温度ランクに対応した青
色の通電パルス幅を読み込み（ステップＳ２３）、その
通電パルス幅をヘッドストローブ時間として印字ドット
に対応するサーマルヘッド９の抵抗発熱体を駆動する
（ステップＳ２４）。これにより、レシート用紙７への
青色印字が行われ、青色印字処理が終了する。

【００２５】以上のように、１行印字データ２１のレシ
ート用紙７への印字が終了すると、編集バッファ１８ｃ
がクリアされるとともにレシート用紙７がレシートモー
タ２５の駆動によって１行紙送りされ（ステップＳ
９）、ステップＳ４に戻って印字指令の伝送に再び待機
する。

【００２６】ここに、黒色に比べて小さな印字エネルギ
ーの印加で発色する青色のドット印字を行う際には、サ
ーマルヘッド９の各抵抗発熱体を駆動させることにより
二色発色感熱紙であるレシート用紙７を発色させない程
度の印字エネルギーを一時的に印加して温めた後、印字
エネルギーＥ１（約０．２０（mj/dot））に達するまで
上乗せして二色発色感熱紙であるレシート用紙７に対し
てエネルギーを印加させる。これにより、青色の印字の
際には、印字エネルギーを徐々に印加させることが可能
になるので、青色の発色を鮮明にすることができる。ま
た、黒色については、従来通り印字エネルギーを急激に
印加することができ、鮮明に発色させることができる。

【００２７】なお、本実施の形態においては、二色発色
感熱紙が発色する色を青色と黒色との組み合わせとした
が、これに限るものではなく、赤色と黒色との組み合わ
せ等であっても良い。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第二の色
に比べて小さな印字エネルギーの印加で発色する第一の
色のドット印字を行う際には、サーマルヘッドの各抵抗
発熱体を駆動することにより二色発色感熱印字媒体が発
色しない程度の印字エネルギーを一時的に印加して温め
た後、第一の印字エネルギーに達するまで上乗せしてエ
ネルギーを印加することにより、二色発色感熱印字媒体
に対して印字エネルギーを徐々に印加することができる
ので、第一の色を鮮明に発色させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のレシートプリンタの構
造を概略的に示す縦断側面図である。

【図２】その外観斜視図である。

【図３】レシートプリンタに内蔵された各部の電気的接
続を示すブロック図である。

【図４】ＲＯＭ中の記憶エリアを示す説明図である。

【図５】ヘッド抵抗値ランクテーブルを示す説明図であ
る。

【図６】ＲＡＭ中の記憶エリアを示す説明図である。

【図７】印字データのデータ構造を示す説明図である。

【図８】印字処理の流れを概略的に示すフローチャート
である。

【図９】黒色印字処理の流れを概略的に示すフローチャ
ートである。

【図１０】青色印字処理の流れを概略的に示すフローチ
ャートである。

【図１１】二色発色感熱紙の発色特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ サーマルプリンタ ７ 二色発色感熱印字媒体 ９ サーマルヘッド Ｅ１ 第一の印字エネルギー Ｅ２ 第二の印字エネルギー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古山 浩之 静岡県田方郡大仁町大仁570番地 東芝テ ック株式会社大仁事業所内 (72)発明者 林 克宗 静岡県田方郡大仁町大仁570番地 東芝テ ック株式会社大仁事業所内 Ｆターム(参考） 2C066 AA03 AB05 AD01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の色を発色させる第一の印字エネル
   ギーと第二の色を発色させる前記第一の印字エネルギー
   より大きい第二の印字エネルギーとの印加により二色の
   発色特性を有する二色発色感熱印字媒体に対し、サーマ
   ルヘッドの各抵抗発熱体を選択的に駆動して前記第一ま
   たは第二の印字エネルギーを印加することでドット印字
   を行うサーマルプリンタにおいて、 前記第一の色のドット印字を行う際には、前記サーマル
   ヘッドの各抵抗発熱体を駆動することにより前記二色発
   色感熱印字媒体を発色させない程度に印字エネルギーを
   一時的に印加した後、前記二色発色感熱印字媒体に対し
   て前記第一の印字エネルギーに達するまで上乗せしてエ
   ネルギー印加することを特徴とするサーマルプリンタ。