JP2008242907A - フィスカルユニット、プリンタ、フィスカルユニットの制御方法およびそのプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】フィスカルメモリの不正改竄を効果的に防止することを課題とする。
【解決手段】フィスカルメモリ21と、ホスト200からの受信データを変換データに変換するメインCPU12と、メインCPU12から入力された変換データを元のデータに復元してフィスカルメモリ21に出力する論理回路23と、メインCPU12の変換処理に用いる変換パターンを複数記憶するEPROM33と、を有するフィスカルユニット10であって、メインCPU12は、RTC35により計時された所定時期または所定期間毎に、EPROM33に記憶されている複数の変換パターンの中から適用する変換パターンを変化させ、その変換パターンを特定する特定コードを論理回路23に出力し、論理回路23は、入力された特定コードにより特定される復元パターンに基づいて変換データの復元処理を行う。
【選択図】図3

Description

売上データ等のフィスカルデータをフィスカルメモリに記録するために、会計用のプリンタに搭載されるフィスカルユニット、プリンタ、フィスカルユニットの制御方法およびそのプログラムに関する。
従来、ギリシャやイタリア等の国々では、政府の指導により、POS端末やECR等の出力に基づく売上データや税額データを、フィスカルメモリと称される不揮発性メモリに保存している(例えば、特許文献1)。また、このフィスカルメモリは、記録されたデータの改竄を防止するため、樹脂モールドすることが要求されている。
特開平11−185167号公報
ところが、フィスカルメモリは、樹脂モールドされていても、不正な手段によって改竄される可能性がある。また、フィスカルメモリにデータを書き込むためのプログラムの改竄を防止するため、そのプログラムを記憶するメモリとCPUとの間で、データラインの入れ替えを行う方法も提示されているが、データラインの入れ替えパターンが解析される虞があり、十分な不正改竄防止策とは言えなかった。そこで、より確実な不正改竄防止策が望まれている。
本発明は、上記の問題点に鑑み、フィスカルメモリの不正改竄を効果的に防止できるフィスカルユニット、プリンタ、フィスカルユニットの制御方法およびそのプログラムを提供することを目的とする。
本発明のフィスカルユニットは、フィスカルメモリと、ホストから送信されたデータを、所定の変換パターンに基づいて変換データに変換し、フィスカルメモリに書き込むCPUと、CPUとフィスカルメモリの間に接続され、CPUから入力された変換データを、所定の復元パターンに基づいて元のデータに復元し、フィスカルメモリに出力する論理回路と、CPUの変換処理に用いる変換パターンを複数記憶する変換パターンテーブルと、計時を行うRTCと、を有するフィスカルユニットであって、CPUは、RTCにより計時された所定時期または所定期間毎に、変換パターンテーブルに記憶されている複数の変換パターンの中から適用する変換パターンを変化させ、その変換パターンを特定する特定コードを論理回路に出力し、論理回路は、複数の変換パターンに対応して、複数の復元パターンを記憶しており、入力された特定コードに基づいて、複数の復元パターンの中から適用する復元パターンを特定し、当該復元パターンに基づいて変換データの復元処理を行うことを特徴とする。
本発明のフィスカルユニットの制御方法は、フィスカルメモリと、ホストから送信されたデータを、所定の変換パターンに基づいて変換データに変換し、フィスカルメモリに書き込むCPUと、CPUとフィスカルメモリの間に接続され、CPUから入力された変換データを、所定の復元パターンに基づいて元のデータに復元し、フィスカルメモリに出力する論理回路と、変換パターンを複数記憶する変換パターンテーブルと、計時を行うRTCと、を有するフィスカルユニットの制御方法であって、CPUが、RTCにより計時された所定時期または所定期間毎に、変換パターンテーブルに記憶されている複数の変換パターンの中から適用する変換パターンを変化させ、その変換パターンを特定する特定コードを論理回路に出力するステップと、論理回路が、入力された特定コードに基づいて、複数の変換パターンに対応した複数の復元パターンの中から適用する復元パターンを特定するステップと、CPUが、ホストから送信されたデータを、特定した変換パターンに基づいて変換し、変換後の変換データを論理回路に出力するステップと、論理回路が、入力された変換データを、特定した復元パターンに基づいて復元するステップと、を実行することを特徴とする。
これらの構成によれば、CPUから入力された変換データを復元してフィスカルメモリに出力する論理回路を搭載したことにより、CPUと論理回路の間に書き込み端子を挿入してフィスカルメモリの改竄を行おうとしても、通常の書き込み方法ではフィスカルメモリに対する正確なデータ書き込みができないため、不正改竄を防止できる。しかも、CPUが、所定時期または所定期間毎に、変換処理に適用する変換パターンを変化させるため、変換パターンの解析が困難となり、より効果的に不正改竄を防止できる。
上記に記載のフィスカルユニットにおいて、論理回路は、CPUとフィスカルメモリの間におけるデータバスおよび/またはアドレスバスの入れ替えを行うことにより、復元処理を行うことが好ましい。
この構成によれば、簡易な構成で復元処理を実現することができる。
上記に記載のフィスカルユニットにおいて、フィスカルメモリおよび論理回路は、一体モールドされ、論理回路とCPUとは、ケーブル接続されていることが好ましい。
この構成によれば、フィスカルメモリおよび論理回路は、一体モールドされているため、フィスカルメモリと論理回路の間からの不正データの書き込み(不正改竄)を防止できる。また、データバスおよび/またはアドレスバスの入れ替えを行うことにより復元処理を行う構成の場合は、このモールドにより、基板のパターンが隠蔽されるため、パターン解析により不正改竄防止策が意味を成さなくなるといった問題も解消できる。さらに、論理回路とCPUとは、ケーブル接続されているため、不正改竄をしづらくすることができる。
本発明のプリンタは、上記に記載のフィスカルユニットを搭載したものであることを特徴とする。
この構成によれば、POS端末やECRなど、フィスカルメモリを搭載する機器には、レシートやジャーナルを印刷するための会計用のプリンタが搭載されていることが多いが、当該プリンタに本発明を適用することができる。また、フィスカルメモリやCPU等がユニット化されているため、プリンタへの適用が容易である。
本発明のプログラムは、コンピュータに、上記に記載のフィスカルユニットの制御方法における各ステップを実行させるためのものであることを特徴とする。
このプログラムを実行することにより、フィスカルメモリの不正改竄を効果的に防止できるフィスカルユニットを実現することができる。
以下、本発明の一実施形態に係るフィスカルユニット、プリンタ、フィスカルユニットの制御方法およびそのプログラムについて説明する。本実施形態では、フィスカルユニットを搭載したプリンタとして、POS端末やECR等と接続され、レシート印刷やジャーナル印刷を目的として用いられる会計用のプリンタ1を例示する。図1は、プリンタ1の分解斜視図であり、図2は、プリンタ1に搭載されたフィスカルユニット10周りを拡大した拡大斜視図である。
両図に示すように、プリンタ1は、プリンタ本体2と、プリンタ本体2に対し下側から装着可能な下部カバー3と、プリンタ後部5(図示左側)の開口部6に対し着脱可能に構成されたフィスカルユニット10と、を備えている。プリンタ本体2の上部には、顧客に渡す会計レシートや、小売業者が売上データの確認のために用いるジャーナルを排出する排出口7が形成されている。
フィスカルユニット10は、フィスカル基板20と、当該フィスカル基板20と平行に取り付けられたインターフェース基板30と、これらフィスカル基板20およびインターフェース基板30を保持する金属製のカバー部材11と、を備えている。
図2に示すように、フィスカル基板20は、フィスカルデータ(売上データや税率データ等)が書き込まれるフィスカルメモリ21と、フィスカルメモリ21へのデータの読み書きを制御するCPLD22と、を有し、これらフィスカルメモリ21およびCPLD22は、樹脂製モールド24により一体モールドされている。
一方、インターフェース基板30は、フィスカルメモリ21に対してデータの読み書きを行うメインCPU12を有し、上記のCPLD22とは、コネクタ61,62およびフレキシブルフラットケーブル60を介して接続されている。インターフェース基板30の前部には、プリンタ本体2のメイン基板40と接続されるプリンタコネクタC3が取り付けられている。また、インターフェース基板30の後部には、外部装置と接続される2つのコネクタC1,C2が取り付けられている。コネクタC1は、POS端末やECR等のホストコンピュータ200と接続されるPCコネクタであり、コネクタC2は、政府が売上データ等をフィスカルメモリ21から読み出す際にフィスカルデータ読み出し装置300と接続されるフィスカルコネクタである(いずれも図3参照)。
カバー部材11は、その収容空間70に、インターフェース基板30を挿入して保持した後、一対のボルト110,110を一対の穴108,108に通し、さらに当該ボルト110,110を本体2の雌ねじ111,111にねじ込むことで、本体の後部5に形成された開口部6に装着(固定)される。
次に、図3を参照し、プリンタ1の制御構成について説明する。プリンタ1は、上記のとおり、プリンタ本体2と、当該プリンタ本体2に着脱可能に装着されるフィスカルユニット10と、を備えている。
プリンタ本体2は、メイン基板40と、当該メイン基板40により制御される印刷機構50とを有している。印刷機構50は、印刷ヘッド、用紙搬送部材および切断部材など、レシート印刷やジャーナル印刷に関わる種々のハードウェア機構を含むものである。
フィスカルユニット10は、インターフェース基板30と、当該インターフェース基板30とフレキシブルフラットケーブル60を介して接続され、当該インターフェース基板30に増設する形で設けられたフィスカルメモリ基板20と、を有している。
インターフェース基板30は、3つのコネクタC1,C2,C3、通信IC31、メインCPU12、EPROM33、SRAM34、RTC35、サブCPU36およびEJメモリ37を実装している。
コネクタC1は、通常使用時においてホストコンピュータ200と接続され、印刷データや制御コマンドを含む各種データの送受信に用いられる。また、コネクタC2は、政府の調査官がフィスカルメモリ21に記録されているフィスカルデータを読み出すときにのみ用いられ、フィスカルデータ読み出し装置300とのデータの送受信に用いられる。また、コネクタC3は、メインCPU12と、プリンタ本体2とのデータの送受信に用いられる。
通信IC31は、コネクタC1およびコネクタC2と接続され、メインCPU12の制御にしたがって、ホストコンピュータ200やフィスカルデータ読み出し装置300とのデータの送受信を行う。メインCPU12は、フィスカルユニット10全体を制御するものである。特に、本実施形態では、フィスカルメモリ21の不正改竄を防ぐための処理の一つである変換処理を、当該メインCPU12が行う。この場合、変換処理の内容が解析されると効果的な不正改竄防止策とならないため、メインCPU12は、所定時期(例えば月初めなど)または所定期間毎(例えば1ヶ月毎や1年毎など)に変換処理のパターンを変化させるといった制御を行う(詳細については後述する)。
EPROM33は、メインCPU12が各種制御を行うための制御データや制御プログラム(ファームウェア)を記憶している。その制御データの一つとして、メインCPU12が変換処理を行う際に用いる変換パターンテーブル(複数の変換パターンを記憶したもの)を記憶している。SRAM34は、ワークエリアとして用いられるメモリである。また、RTC35は、リアルタイムクロックであり、年月日および時間を計時する。メインCPU12が変換パターンを変更する所定時期または所定期間も、当該RTC35がカウントする。
EJメモリ37は、電子ジャーナルメモリであり、サブCPU36は、メインCPU12の制御に基づいて、売上データ等の書き込みおよび読み出しを制御するものである。
一方、フィスカルメモリ基板20は、フィスカルメモリ21およびCPLD23を実装している。フィスカルメモリ21は、改竄防止のために、一つのアドレスに一度しか書き込みのできないOTPROM(One Time Programmable Rom)が採用され、プリンタ1またはホストコンピュータ200の電源切断時に、一日分の売上データ等が書き込まれるようになっている。
CPLD23は、プログラム可能な論理回路23を書き込んだデバイスであり、メインCPU12の制御に基づいて、フィスカルメモリ21に対するデータの書き込みおよび読み出しを制御する。論理回路23は、EPROM33に記憶されている変換パターンテーブル(複数の変換パターン)に対応して、複数の復元パターンを記憶している。復元パターンとは、データラインやアドレスラインの入れ替えを行うロジックを指す。
論理回路23は、メインCPU12から変換データを入力すると、その変換パターンに対応する所定の復元パターンに基づいて、変換データを元のデータに復元し、フィスカルメモリ21に出力する(書き込む)。すなわち、本実施形態では、メインCPU12で実行される変換処理と、当該論理回路23で実行される復元処理とによって、フィスカルメモリ21の不正改竄防止策を講じている。
ここで、上記の構成におけるフィスカルユニット10の動作について簡単に説明する。メインCPU12は、通信IC31を介してデータを取得すると、コマンド解析によって、コネクタC1,C2のいずれを介して受信したデータであるかを判別する。ここで、コネクタC1を介して受信したデータであると判別すると、プリンタ本体2に送信すべき会計データ(レシート印刷データ)であるか否かを判別し、会計データである場合には、コネクタC3を介してプリンタ本体2にデータ送信すると共に、サブCPU36およびCPLD22に対し、それぞれEJメモリ37およびフィスカルメモリ21への書き込みを指令する。ここで、EJメモリ37およびフィスカルメモリ21に書き込まれるのは、会計データそのもの、若しくは会計データの一部を抽出したデータである。
このとき、CPLD22に送信するデータについては、EPROM33内に記憶された、予め特定されている変換パターンに基づいて変換処理を行い、変換処理後のデータを、CPLD22に出力する。CPLD22は、変換データが入力されると、予め特定されている復元パターンに基づいて変換データの復元処理を行う。
一方、メインCPU12は、RTC35の計時結果より、変換パターンを切替える所定時期または所定期間を経過したことを検出すると、所定の法則にしたがって若しくは無作為に、EPROM33内に記憶されている変換パターンテーブルの中から1の変換パターンを特定し、当該変換パターンを示す特定コードをCPLD22に送信する。すなわち、変換パターンテーブルとは、複数の変換パターンに対し、それぞれ対応する特定コードを関連付けたデータである。CPLD22は、送信された当該特定コードに基づいて、論理回路23に記憶されている復元パターンの中から、1の復元パターンを特定し、以降送信された変換データの復元処理に用いる。すなわち、論理回路23にも、複数の復元パターン(ライン入れ替えロジック)に対し、それぞれ対応する特定コードを関連付けた復元パターンテーブルなるものが記憶されている。
次に、図4および図5を参照し、メインCPU12と論理回路23(CPLD22)、並びに論理回路23とフィスカルメモリ21間におけるデータの入出力制御の具体例について説明する。ここでは、16ビット幅のデータ線を利用し、そのうちの8ビットをデータの入出力に用いる場合を例示する。
図4は、論理回路23のデータ入出力インターフェースを示す図である。また、図5(a)は、論理回路23の一例を示す図であり、同図(b)は、データラインの入れ替え例を示す図である。
図4において、最上段のラインはアドレスライン、2段目はデータライン、3段目は出力解放信号(OE)、最下段はデバイス選択信号(CE)を示している。つまり、アドレスを指定して、OEおよびCEをアクティブにすることで、フィスカルメモリ21に対するデータの書き込みが可能となる。
なお、同図の点線部は、樹脂製モールド24(図2参照)の範囲を示したものである。このように、論理回路23(CPLD22)とフィスカルメモリ21とが、樹脂製モールド24により一体モールドされることにより、フィスカルメモリ21の不正改竄を行った場合に痕跡が残るため、不正改竄を抑止することができる。また、樹脂製モールド24により、フィスカルメモリ21およびCPLD22間の配線が隠蔽されるため、配線の入れ替えパターン(変換データを復元するための復元パターン)を解読不能とすることができる。
両図に示すように、論理回路23は、16ビットのデータバスのうち、上位3ビットを選択信号に用いることで、13ビットから8ビットを選択する順列の個数(138=13!/(13−8)!=51891840通りの組み合わせのうち、8種類の組み合わせを選択可能になる。
上記のとおり、論理回路23には、データラインおよび/またはアドレスラインを入れ替えるロジック(図5(b)に示すような入れ替えパターン)が複数種類書き込まれており、これら複数種類のロジックは、EPROM33内の変換パターンテーブルに記憶されている複数の変換パターンに対応している。つまり、メインCPU12が、特定コードとしていずれかの変換パターンを示す特定コード(例えば、「0」〜「7」)を論理回路23に出力すると、論理回路23は、当該特定コードに対応する復元パターン(データのビットを入れ替えるためのロジック)を特定できる。
なお、選択信号としては、上位3ビットに限らず、さらに多くのビット数を利用することも可能である。例えば、上位8ビットを選択信号に用いれば、8個の順列(40320通り)のうち、255種類の回路を選択できる。このように復元パターン(変換パターン)の種類を増やすことで、ライン入れ替えパターンの解析がより困難となり、不正改竄の防止効果が期待できるが、回路規模が大きくなるため、選択信号は上位8ビット以内におさめることが好ましい。
以上、説明したとおり、本実施形態のプリンタ1(フィスカルユニット10)は、メインCPU12から入力された変換データを復元してフィスカルメモリ21に出力する論理回路23を搭載したことにより、メインCPU12と論理回路23との間に書き込み端子を挿入してフィスカルメモリ21の改竄を行おうとしても、通常の書き込み方法ではフィスカルメモリ21に対する正確なデータ書き込みができないため、不正改竄を防止できる。しかも、メインCPU12が、所定時期または所定期間毎に、変換処理に適用する変換パターンを変化させるため、変換パターンの解析が困難となり、より効果的に不正改竄を防止できる。
また、フィスカルメモリ21および論理回路23は、一体モールドされているため、フィスカルメモリ21と論理回路23の間からの不正データの書き込みを防止できる。また、論理回路23におけるライン入れ替えパターンが隠蔽されるため、パターン解析により不正改竄防止策が意味を成さなくなるといった問題も解消できる。さらに、論理回路23とメインCPU12とは、フレキシブルフラットケーブル60(図2参照)によりケーブル接続されているため、不正改竄をしづらくすることができる。
また、不正改竄防止策をフィスカルユニット10で実現することにより、プリンタ1への搭載が容易である。さらに、メイン基板であるインターフェース基板30にフィスカルメモリ基板20を増設する形で、フィスカルメモリ21への記録を実現できるため、行政区域に応じたプリンタ1の対応が容易である。
なお、上記の実施形態では、選択信号を、データ線に紛れ込ませる場合を例示したが(図4参照)、実際は、組み合わせの選択信号が認識できれば信号線の入れ替えができるので、メインCPU12の汎用の出力端子を選択信号に使ってもよい。また、論理回路23のデータを書き換えるのではなく、フィスカルメモリ基板20ごと、例えば1年毎に入れ替えるような構成とする場合は、その基板上で論理固定した信号を選択信号として用いることも可能である。
また、メインCPU21が変換処理を行うための変換パターンの変更(論理回路23が復元処理を行うための復元パターンの変更)は、定期的に実行されるだけでなく、ファームウェアのバージョンアップ時や、フィスカルデータの読み出しに伴って外部装置からの指令により変更させるなど、頻繁に実行されることが好ましい。また、不正改竄をより効果的に防止するため、仕向け先の行政区域で異なる変換パターンとすることが好ましい。
また、上記の実施形態では、メインCPU21が変換パターンを特定する特定コードを所定時期または所定期間毎に出力し、論理回路23は当該特定コードに基づいて復元パターンを特定しておくものとしたが、予め特定コードを送信するのではなく、特定コードを変換データと共に論理回路23に出力するようにしても良い。この場合、メインCPU21は、データ出力毎に使用する変換パターンを変化させる(特定コードを変化させる)ことも可能である。また、変換パターンの特定は、メインCPU21が行うのではなく、外部装置によって適用する変換パターンを強制的に指令できる構成としても良い。
また、上記の実施形態では、データラインまたはアドレスラインの入れ替えによってデータの復元を行うものとしたが、他の暗号化技術を用いても良い。つまり、メインCPU12で暗号化し、論理回路23でその暗号を解除するようにしても良い。
また、上記の実施形態に示した、フィスカルユニット10の各構成要素(各機能)をプログラムとして提供することが可能である。また、そのプログラムを各種記録媒体(CD−ROM、フラッシュメモリ等)に格納して提供することも可能である。すなわち、コンピュータ1の各構成要素(各機能)をプログラム化したもの、およびそれを記録した記録媒体も、本発明の権利範囲に含まれるものである。
また、上記の実施形態によらず、プリンタ1の装置構成や、メインCPU21の処理工程など、本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
本発明の一実施形態に係るプリンタの分解斜視図である。 プリンタに搭載されたフィスカルユニット周りを拡大した拡大斜視図である。 プリンタの制御ブロック図である。 論理回路のデータ入出力インターフェースを示す図である。 論理回路の一例およびデータラインの入れ替え例を示す図である。
符号の説明
1…プリンタ 10…フィスカルユニット 12…メインCPU 20…フィスカルメモリ基板 21…フィスカルメモリ 22…CPLD 23…論理回路 30…インターフェース基板 33…EPROM 35…RTC 200…ホストコンピュータ 300…フィスカルデータ読み出し装置

Claims (6)

  1. フィスカルメモリと、
    ホストから送信されたデータを、所定の変換パターンに基づいて変換データに変換し、前記フィスカルメモリに書き込むCPUと、
    前記CPUと前記フィスカルメモリの間に接続され、前記CPUから入力された前記変換データを、所定の復元パターンに基づいて元のデータに復元し、前記フィスカルメモリに出力する論理回路と、
    前記CPUの変換処理に用いる前記変換パターンを複数記憶する変換パターンテーブルと、
    計時を行うRTCと、を有するフィスカルユニットであって、
    前記CPUは、
    前記RTCにより計時された所定時期または所定期間毎に、前記変換パターンテーブルに記憶されている複数の変換パターンの中から適用する変換パターンを変化させ、その変換パターンを特定する特定コードを前記論理回路に出力し、
    前記論理回路は、
    複数の前記変換パターンに対応して、複数の前記復元パターンを記憶しており、
    入力された前記特定コードに基づいて、前記複数の前記復元パターンの中から適用する前記復元パターンを特定し、当該復元パターンに基づいて前記変換データの復元処理を行うことを特徴とするフィスカルユニット。
  2. 前記論理回路は、
    前記CPUと前記フィスカルメモリの間におけるデータバスおよび/またはアドレスバスの入れ替えを行うことにより、前記復元処理を行うことを特徴とする請求項1に記載のフィスカルユニット。
  3. 前記フィスカルメモリおよび前記論理回路は、一体モールドされ、
    前記論理回路と前記CPUとは、ケーブル接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載のフィスカルユニット。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のフィスカルユニットを搭載したプリンタ。
  5. フィスカルメモリと、
    ホストから送信されたデータを、所定の変換パターンに基づいて変換データに変換し、前記フィスカルメモリに書き込むCPUと、
    前記CPUと前記フィスカルメモリの間に接続され、前記CPUから入力された前記変換データを、所定の復元パターンに基づいて元のデータに復元し、前記フィスカルメモリに出力する論理回路と、
    前記変換パターンを複数記憶する変換パターンテーブルと、
    計時を行うRTCと、を有するフィスカルユニットの制御方法であって、
    前記CPUが、前記RTCにより計時された所定時期または所定期間毎に、前記変換パターンテーブルに記憶されている複数の変換パターンの中から適用する変換パターンを変化させ、その変換パターンを特定する特定コードを前記論理回路に出力するステップと、
    前記論理回路が、入力された前記特定コードに基づいて、複数の前記変換パターンに対応した複数の前記復元パターンの中から適用する前記復元パターンを特定するステップと、
    前記CPUが、前記ホストから送信されたデータを、特定した前記変換パターンに基づいて変換し、変換後の前記変換データを前記論理回路に出力するステップと、
    前記論理回路が、入力された前記変換データを、特定した前記復元パターンに基づいて復元するステップと、を実行することを特徴とするフィスカルユニットの制御方法。
  6. コンピュータに、請求項5に記載のフィスカルユニットの制御方法における各ステップを実行させるためのプログラム。
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