JP2007320189A - サーマルプリンタおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サーマル用紙の幅寸法やセット位置にかかわらず、迅速でしかも位置ずれのない適正な両面プリントが可能なサーマルプリンタおよびその制御方法を提供する。
【解決手段】両面に感熱層を有するサーマル用紙１の表面１ａおよび裏面１ｂに対するプリントを行う第１および第２サーマルヘッド３，４を設け、これらサーマルヘッド２，４をプリント用データに応じて駆動するとともに、その駆動による各サーマルヘッドのプリント領域をサーマル用紙１の給紙方向と直交する方向における同サーマル用紙１の幅および位置に応じて可変制御する。
【選択図】図６

Description

この発明は、両面に感熱層を有するサーマル用紙を用いるサーマルプリンタおよびその制御方法に関する。

サーマルプリンタで用いられるサーマル用紙は、片面に感熱層を有している。これに伴い、サーマルプリンタは、外部から入力されるプリント用データを１つのサーマルヘッドによりサーマル用紙の片面にプリントする。プリントされたサーマル用紙は、カッタによりカットされて利用者に提供される。

入力されるプリント用データのデータ量が多い場合、プリントされるサーマル用紙が長くなり、利用者にとって扱い難いものとなる。

一方、最近、両面に感熱層を有するサーマル用紙が開発され、実用化されつつある。このサーマル用紙に対する両面プリントを行うためには、例えば複写機の両面コピーのように、感光体ドラムや現像ユニットなどの像形成部に用紙を送り込んで用紙の一方の面に像を形成し、その形成が済んだ用紙を反転しながら像形成部に戻し、その像形成部で用紙の他方の面に像を形成するなどの処置が必要となる（例えば特許文献１，２）。
特開平９−２３３２５６号公報 特開平６−２４０８２号公報

しかしながら、上記の複写機のような処置には時間がかかり、商店などで顧客への販売レシート発行などに使用されるサーマルプリンタには適用が不可能である。
しかも、用途に応じて幅寸法やセット位置の異なる種々のサーマル用紙がある。これら種々のサーマル用紙の両面に対しても、位置ずれのない適正なプリントが望まれる。

この発明は、上記の事情を考慮したもので、サーマル用紙の幅寸法やセット位置にかかわらず、迅速でしかも位置ずれのない適正な両面プリントが可能なサーマルプリンタおよびその制御方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明のサーマルプリンタは、両面に感熱層を有し所定方向に給紙されるサーマル用紙と、このサーマル用紙の給紙方向と直交する状態に設けられ、そのサーマル用紙の一方の面に対するプリントを行う第１サーマルヘッドと、上記サーマル用紙の給紙方向と直交する状態に設けられ、そのサーマル用紙の他方の面に対するプリントを行う第２サーマルヘッドと、プリント用データに応じて前記各サーマルヘッドを駆動する駆動手段と、この駆動手段の駆動による前記各サーマルヘッドのプリント領域を、上記サーマル用紙の給紙方向と直交する方向における同サーマル用紙の幅および位置に応じて可変制御する制御手段と、を備える。

この発明のサーマルプリンタおよびその制御方法によれば、サーマル用紙の幅寸法やセット位置にかかわらず、迅速でしかも位置ずれのない適正な両面プリントが可能なサーマルプリンタおよびその制御方法を提供できる。

以下、本発明の一実施形態のサーマルヘッドについて、図面を参照して説明する。まず、要部の構成を図１に示している。
１はサーマル用紙で、一方の面（表面という）１ａおよび他方の面（裏面という）１ｂにそれぞれ感熱層を有し、表面１ａが内側となる状態にロール状に巻かれ、後述の給紙機構２２により図示矢印の方向に給紙される。上記感熱層は、所定の温度以上に加熱されたときに、例えば黒色あるいは赤色に発色する材料によって形成されている。
このサーマル用紙１の給紙方向に沿って、サーマル用紙１の表面１ａに接してその表面１ａに対するプリントを行う第１サーマルヘッド２、裏面１ｂに接してその裏面１ｂに対するプリントを行う第２サーマルヘッド４が設けられている。これら第１および第２サーマルヘッド２，４は、サーマル用紙１の給紙方向と直交する方向に延びる形状を有し、かつその給紙方向と直交する方向に配列された多数の発熱素子を有し、サーマル用紙１の給紙方向に沿って互いに離れた位置に配設されている。第１サーマルヘッド２の方が、第２サーマルヘッド４よりも給紙方向の下流側に存している。

また、第１サーマルヘッド２は、プリント時の十分な発熱が不可能な所定幅Ｔ１ａ，Ｔ１ｂの動作無効領域を一端および他端に有し、その両動作無効領域の相互間に動作有効領域Ｔ１を有している。第２サーマルヘッド４も、プリント時の十分な発熱が不可能な所定幅Ｔ２ａ，Ｔ２ｂの動作無効領域を一端および他端に有し、その両動作無効領域の相互間に動作有効領域Ｔ２を有している。

そして、サーマル用紙１を挟んで第１サーマルヘッド２と対向する位置に第１プラテンローラ３が配設され、サーマル用紙２を挟んで第２サーマルヘッド４と対向する位置に第２プラテンローラ５が配設されている。さらに、第１サーマルヘッド２よりも給紙方向の下流側に、サーマル用紙１をそのプリント領域よりも後側でカットするカッタ６が配設されている。上流側の第２サーマルヘッド４と下流側の第１サーマルヘッド２との間の距離はＸ、第１サーマルヘッド２とカッタ６との間の距離はＹである。

図２に、図１の構成を含むサーマルプリンタ本体１０の制御回路を示している。
主制御部であるＣＰＵ１１に、制御プログラム記憶用のＲＯＭ１２、データ記憶用のＲＡＭ１３、ホスト装置３０とのデータ送受信を行う通信インタフェース１４、動作条件設定用の操作部１５、サーマル用紙１の給紙機構１６を駆動する給紙駆動回路２１、カッタ６を駆動するカッタ駆動回路２２、後述の第１プリント用データＤ１に応じて第１サーマルヘッド２を駆動する第１ヘッド駆動回路２３、後述の第２プリント用データＤ２に応じて第２サーマルヘッド４を駆動する第２ヘッド駆動回路２４、およびサーマル用紙１の給紙方向と直交する方向の幅ＰＷを検知し且つ同サーマル用紙１の給紙方向と直交する方向における同サーマル用紙の位置を光学的あるいは機械的に検知する用紙検知器１７などが接続されている。

一方、ＣＰＵ１１は、主要な機能として次の（１）〜（４）の手段を備えている。
（１）外部のホスト装置３０から入力されるプリント用データＤ０を、サーマル用紙１の表面１ａに対する第１プリント用データＤ１と、裏面１ｂに対する第２プリント用データＤ２とに分ける制御手段。

（２）第１プリント用データＤ１に応じて第１サーマルヘッド２を駆動し、第２プリント用データＤ２に応じて第２サーマルヘッド４を駆動する制御手段。

（３）第１サーマルヘッド２のプリント領域を用紙検知器１７の検知結果（サーマル用紙１の給紙方向と直行する方向における同サーマル用紙１の位置および幅）に応じて可変制御するとともに、第２サーマルヘッド４のプリント領域を用紙検知器１７の検知結果に応じて可変制御する制御手段。

（４）サーマル用紙１を給紙しながら、第２プリント用データＤ２に応じた第２サーマルヘッド４の駆動を先ず開始し、その駆動に基づくプリント開始位置が第１サーマルヘッド２に対応したところで第１プリント用データＤ１に応じた第１サーマルヘッド２の駆動を開始する制御手段。

なお、上記第１サーマルヘッド２は、図３に示すように、ラッチ回路４１、通電制御回路４２、およびエッジヘッド４３により構成されている。エッジヘッド４３は、ライン状に配列された熱転写用の多数の発熱素子４３ａ，４３ｂ，…４３ｎを有している。ラッチ回路４１は、ヘッド駆動回路２３から供給される第１プリント用データＤ１を、同ヘッド駆動回路２３からストローブ信号ＳＴＢに応じて１ライン毎にラッチする。通電制御回路４２は、エッジヘッド４３の発熱素子４３ａ，４３ｂ，…４３ｎに対する通電を、ラッチ回路４１内のデータに応じて、かつヘッド駆動回路２３から供給されるイネーブル信号ＥＮＢがアクティブとなるタイミングで、制御する。第２サーマルヘッド４の構成も、第１サーマルヘッド２と同じある。よって、その説明は省略する。

つぎに、作用を説明する。
外部のホスト装置３０から当該サーマルプリンタにプリント用データＤ０が入力されると、そのプリント用データＤ０がＲＡＭ１３に記憶される。この記憶に伴い、プリント用データＤ０が、第１プリント用データＤ１と第２プリント用データＤ２とに振り分けられる。振り分けの分量あるいは条件は、操作部１５の操作あるいはホスト装置３０からの指令によって設定される。振り分けの分量として例えば“５０％対５０％”があり、振り分けの条件として例えばデータ種別がある。データの種類として、例えば店舗の販売用レシートの場合、金銭文字、顧客へのお知らせ文、宣伝文、イラストなどがある。

プリント用データＤ０が第１プリント用データＤ１と第２プリント用データＤ２とに振り分けられた例を図４に示している。
すなわち、第１行目から第１００行目の印字データからなるプリント用データＤ０が、中央の境界位置Ｃを境に、第１行目から第５０行目の印字データからなる第１プリント用データＤ１と、第５１行目から第１００行目の印字データからなる第２プリント用データＤ２とに、振り分けられている。振り分けられた第１プリント用データＤ１および第２プリント用データＤ２は、ＲＡＭ１３に記憶される。境界位置Ｃ上にデータが存在する場合は、そのデータが予め定められている条件に従って第１プリント用データＤ１および第２プリント用データＤ２のいずれか一方に振り分けられる。

この振り分け後、サーマル用紙１の給紙が開始されて、第２プリント用データＤ２に応じた第２サーマルヘッド４の駆動が先ず開始され、サーマル用紙１の裏面１ｂに第５１行目から第１００行目までの印字データがプリントされる。サーマル用紙１の給紙が進んで、第２サーマルヘッド４の駆動に基づく裏面１ｂ側のプリント開始位置が第１サーマルヘッド２に対応する状態になったとき、第１プリント用データＤ１に応じた第１サーマルヘッド２の駆動が開始され、サーマル用紙１の表面１ａに第１行目から第５０行目までの印字データがプリントされる。

こうして、図５に示すように、第１プリント用データＤ１である第１行目から第５０行目までの印字データがサーマル用紙１の表面１ａにプリントされ、第２プリント用データＤ２である第５１行目から第１００行目までの印字データがサーマル用紙１の裏面１ｂにプリントされる。この場合、サーマル用紙１の表面１ａにおいて、プリントされる各文字行の開始位置と幅方向一端Ｑ１との間に、幅ＳＰ１の空白領域が確保されている。サーマル用紙１の裏面１ｂでは、プリントされる各文字行の開始位置と幅方向他端Ｑ２との間に、幅ＳＰ２の空白領域が確保されている。

表面１ａおよび裏面１ｂの先端側には、カッタ６から第１サーマルヘッド２までの距離Ｙに対応する空白領域Ｌｙが生じるとともに、第１サーマルヘッド２から第２サーマルヘッド４までの距離Ｘに対応する空白領域Ｌｘが生じる。

プリントが済んだサーマル用紙１は、カッタ６でカットされて、利用者に提供される。

このプリントに際しての第１および第２サーマルヘッド２，４とサーマル用紙１との関係を図６および図７に示す。図６は表面１ａに対する第１サーマルヘッド２のプリント領域を表面１ａ側から見た状態、図７は裏面１ｂに対する第２サーマルヘッド４のプリント領域を裏面１ｂ側から見た状態である。この図６および図７において、第１および第２サーマルヘッド２，４の発熱素子４３ａを示しているが、それは概要を示しているだけであり、その発熱素子４３ａの形状は実際にはもっと小さい。

まず、図６を参照しながら、表面１ａに対する第１サーマルヘッド２のプリント領域の設定について説明する。

第１サーマルヘッド２のプリント領域の一端（各文字行の開始位置）は、その第１サーマルヘッド２の動作有効領域Ｔ１の一端（Ｔ１ａ側）を基準位置とした場合に、その基準位置からサーマル用紙１の幅方向一端Ｑ１までの距離ＴＳ１と上記空白領域の幅ＳＰ１とを合わせた距離のところに設定される。
第１サーマルヘッド２のプリント領域の一端＝基準位置＋ＴＳ１＋ＳＰ１
第１サーマルヘッド２のプリント領域の他端（Ｔ１ｂ側）は、サーマル用紙１の幅ＰＷに応じて設定される。

また、図７を参照しながら、裏面１ｂに対する第２サーマルヘッド４のプリント領域の設定について説明する。

第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端（各文字行の開始位置）は、その第２サーマルヘッドの動作有効領域Ｔ２の一端（Ｔ２ａ側）を基準位置とした場合に、その基準位置からサーマル用紙１の幅方向他端Ｑ２までの距離ＴＳ２と上記空白領域の幅ＳＰ２とを合わせた距離のところに設定される。
第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端＝基準位置＋ＴＳ２＋ＳＰ２
第２サーマルヘッド４のプリント領域の他端（Ｔ２ｂ側）は、サーマル用紙１の幅ＰＷに応じて設定される。

なお、裏面１ｂに対する第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端（各文字行の開始位置）については、第２サーマルヘッド４の動作有効領域Ｔ２の一端（Ｔ２ａ側）を基準位置とする下式により設定することも可能である。ΔＴは、第１サーマルヘッド２の有効動作領域Ｔ１の一端（Ｔ１ａ側）と第２サーマルヘッド４の有効動作領域Ｔ２の他端（Ｔ２ｂ側）との間の差分である。
第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端
＝基準位置＋Ｔ２−［（ＴＳ１−ΔＴ）＋ＰＷ］＋ＳＰ２
一方、操作部１５で動作モードを切換えることにより、図８に示すように、サーマル用紙１の表面１ａ側では通常の向きのプリントを行い、裏面１ｂ側では上下反対向きのプリントを行うことができる。

この場合、サーマル用紙１の表面１ａにおいて、プリントされる各文字行の開始位置と幅方向一端Ｑ１との間に、幅ＳＰ１の空白領域が確保されている。サーマル用紙１の裏面１ｂでは、プリントされる各文字行の開始位置と幅方向一端Ｑ１との間に、幅ＳＰ２´（＝ＳＰ１）の空白領域が確保されている。

このプリントの場合、第１サーマルヘッド２のプリント位置は図６と同じであり、第２サーマルヘッド４のプリント位置は図９のようになる。

この図９を参照しながら、裏面１ｂに対する第２サーマルヘッド４のプリント領域の設定について説明する。

第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端（各文字行の開始位置）は、その第２サーマルヘッドの動作有効領域Ｔ２の他端（Ｔ２ｂ側）を基準位置とした場合に、その基準位置からサーマル用紙１の幅方向一端Ｑ１までの距離（ＴＳ１−ΔＴ）と上記空白領域の幅ＳＰ２´（＝ＳＰ１）とを合わせた距離のところに設定される。
第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端
＝基準位置＋（ＴＳ１−ΔＴ）＋ＳＰ２´
第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端（Ｔ２ａ側）は、サーマル用紙１の幅ＰＷに応じて設定される。

また、裏面１ｂに対する第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端（各文字行の開始位置）については、第２サーマルヘッド４の動作有効領域Ｔ２の一端（Ｔ２ａ側）を基準位置とする下式により設定することも可能である。
第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端
＝基準位置＋Ｔ２−（ＴＳ１−ΔＴ）−ＳＰ２´
さらに、裏面１ｂに対する第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端（各文字行の開始位置）については、第２サーマルヘッド４の動作有効領域Ｔ２の一端（Ｔ２ａ側）を基準位置とした場合に、その基準位置からサーマル用紙１の幅方向他端Ｑ２までの距離ＴＳ２を用いた下式により設定することも可能である。
第２サーマルヘッド４のプリント領域の一端
＝基準位置＋ＴＳ２＋ＰＷ−ＳＰ２´
以上のように、両面に感熱層を有するサーマル用紙１の表面１ａおよび裏面１ｂに対するプリントを行う第１および第２サーマルヘッド２，４を設け、これらサーマルヘッド２，４をプリント用データに応じて駆動するとともに、その駆動による各サーマルヘッドのプリント領域をサーマル用紙１の給紙方向と直交する方向における同サーマル用紙１の幅および位置に応じて可変制御することにより、サーマル用紙１の幅寸法やセット位置が変わっても、それにかかわらず、サーマル用紙１に対する迅速でしかも位置ずれのない適正な両面プリントが可能である。

なお、上記実施形態では、サーマル用紙１の位置および幅を共に用紙検知器１７で検知する構成としたが、サーマル用紙１の位置のみ用紙検知器１７で検知し、サーマル用紙１の幅については操作部１５でセットアップされる値あるいはホスト装置３０から指令される値をＲＡＭ１３に記憶しておく構成としてもよい。

その他、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

一実施形態の要部の構成を示す図。 一実施形態の制御回路のブロック図。 一実施形態におけるサーマルヘッドの具体的な構成を示すブロック図。 一実施形態におけるプリント用データＤ０のフォーマットを示す図。 一実施形態におけるプリント結果を示す図。 一実施形態における第１サーマルヘッドのプリント領域をサーマル用紙の表面側から見た図。 一実施形態における第２サーマルヘッドのプリント領域をサーマル用紙の裏面側から見た図。 一実施形態における別のプリント結果を示す図。 図８のプリントに際しての各サーマルヘッドとサーマル用紙との関係をサーマル用紙の裏面側から見た図。

符号の説明

１…サーマル用紙、１ａ…表面（一方の面）、１ｂ…裏面（他方の面）、２…第１サーマルヘッド、３…第１プラテンローラ、４…第２サーマルヘッド、５…第２プラテンローラ、６…カッタ、１１…ＣＰＵ、１３…ＲＡＭ、１５…操作部、１６…給紙機構、１７…用紙検知器、２３…第１ヘッド駆動回路、２４…第２ヘッド駆動回路、４１…ラッチ回路、４２…通電制御回路、４３…エッジヘッド、４３ａ，４３ｂ，…４３ｎ……発熱素子

Claims (10)

1. 両面に感熱層を有し所定方向に給紙されるサーマル用紙と、
   前記サーマル用紙の給紙方向と直交する状態に設けられ、そのサーマル用紙の一方の面に対するプリントを行う第１サーマルヘッドと、
   前記サーマル用紙の給紙方向と直交する状態に設けられ、そのサーマル用紙の他方の面に対するプリントを行う第２サーマルヘッドと、
   プリント用データに応じて前記各サーマルヘッドを駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段の駆動による前記各サーマルヘッドのプリント領域を、前記サーマル用紙の給紙方向と直交する方向における同サーマル用紙の位置および幅に応じて可変制御する制御手段と、
   を備えていることを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記サーマル用紙の給紙方向と直交する方向における同サーマル用紙の位置および幅を検知する検知手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記駆動手段の駆動による前記各サーマルヘッドのプリント領域を、前記検知手段の検知結果に応じて、可変制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
3. 前記サーマル用紙の給紙方向と直行する方向における同サーマル用紙の位置を検知する検知手段と、
   前記サーマル用紙の給紙方向と直行する方向における同サーマル用紙の幅を記憶する記憶手段と、
   をさらに備え、
   前記制御手段は、前記駆動手段の駆動による前記各サーマルヘッドのプリント領域を、前記検知手段の検知結果および前記記憶手段の記憶内容に応じて可変制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
4. 前記各サーマルヘッドは、前記サーマル用紙の給紙方向と直行する方向に沿ってライン状に配列された複数の発熱素子を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のサーマルプリンタ。
5. 前記各サーマルヘッドは、両端に所定幅の動作無効領域を有し、かつその両動作無効領域の相互間に動作有効領域を有し、
   前記制御手段は、前記駆動手段による前記第１サーマルヘッドのプリント領域の一端をその第１サーマルヘッドの動作有効領域の一端と前記サーマル用紙の給紙方向と直行する方向における同サーマル用紙の一端との距離に応じて設定し、かつ同第１サーマルヘッドのプリント領域の他端を前記サーマル用紙の給紙方向と直行する方向における同サーマル用紙の幅に応じて設定するとともに、前記駆動手段による前記第２サーマルヘッドのプリント領域の一端をその第２サーマルヘッドの動作有効領域の一端と前記サーマル用紙の給紙方向と直行する方向における同サーマル用紙の他端または一端との距離に応じて設定し、かつ同第２サーマルヘッドのプリント領域の他端を前記サーマル用紙の給紙方向と直行する方向における同サーマル用紙の幅に応じて設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
6. 外部から入力されるプリント用データを、前記サーマル用紙の一方の面に対する第１プリント用データと、前記サーマル用紙の他方の面に対する第２プリント用データとに分ける制御手段をさらに備え、
   前記駆動手段は、前記第１プリント用データに応じて前記第１サーマルヘッドを駆動し、前記第２プリント用データに応じて前記第２サーマルヘッドを駆動する、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のサーマルプリンタ。
7. 前記第１サーマルヘッドおよび前記第２サーマルヘッドは、前記サーマル用紙の給紙方向に沿って互いに離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のサーマルプリンタ。
8. 前記第１サーマルヘッドは、前記第２サーマルヘッドよりも、前記給紙方向の下流側に存することを特徴とする請求項７に記載のサーマルプリンタ。
9. 前記サーマル用紙を給紙しながら、前記第２プリント用データに応じた前記第２サーマルヘッドの駆動を開始し、その駆動に基づくプリント開始位置が前記第１サーマルヘッドに対応したところで前記第１プリント用データに応じた前記第１サーマルヘッドの駆動を開始する制御手段、をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載のサーマルプリンタ。
10. 両面に感熱層を有し所定方向に給紙されるサーマル用紙と、このサーマル用紙の給紙方向と直交する状態に設けられそのサーマル用紙の一方の面に対するプリントを行う第１サーマルヘッドと、前記サーマル用紙の給紙方向と直交する状態に設けられそのサーマル用紙の他方の面に対するプリントを行う第２サーマルヘッドと、これらサーマルヘッドを制御する制御部とを備えたサーマルプリンタにおいて、
    前記制御部は、
    プリント用データに応じて前記各サーマルヘッドを駆動するステップと、
    前記駆動による前記各サーマルヘッドのプリント領域を、前記サーマル用紙の給紙方向と直交する方向における同サーマル用紙の位置および位置に応じて可変制御するステップと、
    前記駆動手段の駆動による前記各サーマルヘッドのプリント領域を、前記サーマル用紙の給紙方向と直交する方向における同サーマル用紙の位置および幅に応じて可変制御するステップと、
    を備えていることを特徴とするサーマルプリンタの制御方法。

Images