JP2009297998A - サーマルプリンタ及びサーマルプリンタの制御方法 - Google Patents

サーマルプリンタ及びサーマルプリンタの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ストローブブロック分割を行なう場合でも正確に印刷を行なうことができるサーマルプリンタ及びサーマルプリンタの制御方法を提供する。
【解決手段】複数の発熱体が配設されたサーマルヘッド1を有するサーマルプリンタ10において、前記サーマルヘッド1に配設された発熱体を複数のブロックに分割し、且つ1ライン分のストローブ信号を各ブロック毎に分割し、前記分割したブロック毎に分割したストローブ信号の通電時間を複数のフェーズに分割し、前記分割した複数のフェーズに基づいて前記サーマルヘッド1の各ブロックにストローブ信号を印加する通電時間を制御し、前記制御に基づいて前記サーマルヘッド1の各ブロックにストローブ信号を印加して印刷を行なう。
【選択図】 図2

Description

本発明は、例えば、サーマルヘッドを用いて印字を行うサーマルプリンタ及びサーマルプリンタの制御方法に関する。
従来、印刷装置として、印刷される用紙の幅方向に配列された複数の発熱体を有するサーマルヘッドが搭載されたサーマルプリンタなどがある。携帯型サーマルプリンタは、バッテリの電力により駆動されるのが一般的である。サーマルプリンタは、印字を行なう場合、複数の発熱体のうちの印字する箇所に対応する発熱体を発熱させることにより、1ライン毎に種々の情報を印刷(印字)する事が出来る
一般に、ライン型のサーマルヘッドを使用して1ラインの印字率の高い印刷を行う場合、複数の発熱体に同時にストローブ信号の印加を行なうために大電流の供給が必要になる。しかし、例えば、上述した携帯型サーマルプリンタでは大電流が得られず、印加する電圧が低下し、印字がかすれる、またはリセット動作が発生してしまうなどの問題があった。
そこで、サーマルヘッドの発熱体を複数のストローブブロックに分割(ストローブブロック分割)し、ストローブ信号をブロック毎に時間を分けて通電するように時分割して印加することが出来るポータブルプリンタが提示されている(例えば特許文献1参照)。
特開2007−30263号公報
上記したプリンタは、搬送されている用紙に対してストローブブロック毎に順にストローブ信号を印加して印刷を行なう。この為、例えば、サーマルヘッドの複数の発熱体を6つのブロックに分割して印刷を行なう場合、1番目にストローブ信号を印加したブロックによる印刷とそれ以降にストローブ信号を印加したブロックによる印刷とでずれが生じる。これにより、白抜け、若しくは印刷の濃度の差が生じる可能性があるという問題がある。
特に、ストローブブロックの分割数を切り替える場合、各ブロック間における印刷のずれの大きさがストローブブロックの分割数を切り替える前とで異なる為、白抜け、若しくは印刷の濃度の差が大きく生じる可能性があるという問題がある。
そこで、本発明の一形態における目的は、上記した問題点を解決するものであり、ストローブブロック分割を行なう場合でも正確に印刷を行なうことができるサーマルプリンタ及びサーマルプリンタの制御方法を提供することにある。
本発明の一実施形態としてのサーマルプリンタは、複数の発熱体が配設されたサーマルヘッドを有するサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッドに配設された発熱体を複数のブロックに分割し、且つ1ライン分のストローブ信号を各ブロック毎に分割するブロック分割手段と、前記ブロック分割手段によりブロック毎に分割したストローブ信号の通電時間を複数のフェーズに分割する通電時間分割手段と、前記通電時間分割手段により分割した複数のフェーズに基づいて前記サーマルヘッドの各ブロックにストローブ信号を印加する通電時間を制御する通電時間制御手段と、前記通電時間制御手段の制御に基づいて前記サーマルヘッドの各ブロックにストローブ信号を印加して印刷を行なう印刷手段と、を備える。
また、本発明の一実施形態としてのサーマルプリンタの制御方法は、複数の発熱体が配設されたサーマルヘッドを有するサーマルプリンタの制御方法であって、前記サーマルヘッドに配設された発熱体を複数のブロックに分割し、且つ1ライン分のストローブ信号を各ブロック毎に分割し、前記分割したブロック毎に分割したストローブ信号の通電時間を複数のフェーズに分割し、前記分割した複数のフェーズに基づいて前記サーマルヘッドの各ブロックにストローブ信号を印加する通電時間を制御し、前記制御に基づいて前記サーマルヘッドの各ブロックにストローブ信号を印加して印刷を行なう。
この発明の一形態によれば、ストローブブロック分割を行なう場合でも正確に印刷を行なうことができるサーマルプリンタ及びサーマルプリンタの制御方法を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るサーマルプリンタ及びサーマルプリンタの制御方法について詳細に説明する。
図1は、本実施形態におけるポータブルプリンタ(サーマルプリンタ)10の概略構造を示す模式図である。ポータブルプリンタ10は、サーマルヘッド1とプラテンローラ2とを有している。サーマルヘッド1とプラテンローラ2とは、巻回された連続紙S(レシート紙など)から供給される用紙3を挟み、互いに対向する位置に設けられている。
サーマルヘッド1は、一端が回転自在に支持されて他端がプラテンローラ2に圧接するように図示しない付勢部材により付勢されている。プラテンローラ2は、パルスモータ4の動作をプラテンローラ2に伝達する為のベルト及び機構を介して連結されている。パルスモータ4が回転した場合、プラテンローラ2は、ベルトによりパルスモータ4の回転に連動されて回転する。
用紙3は、サーマルヘッド1とプラテンローラ2との間に挟まれた状態でプラテンローラ2が回転することによって搬送される。サーマルヘッド1は、連続紙Sの幅方向に配列された複数の発熱体を有している。サーマルヘッド1は、複数の発熱体のうちの印字する箇所に対応する発熱体を発熱させることにより、感熱紙である用紙3に対して種々の情報を印刷(印字)することができる。本実施形態では、サーマルヘッドに配設された発熱体にストローブ信号を印加して発熱させ、この熱を用紙3に与えることにより用紙3を発色、即ち印刷することができる。
なお、パルスモータが1パルス分動作した場合のプラテンローラ2が回転する距離、即ち、用紙3の搬送距離は、上記の機構のギア比などにより定まる。
本実施形態では、サーマルヘッド1に配設された発熱体を複数のブロック(以下、ストローブブロックと称する)に分割し、このストローブブロック単位でストローブ信号を印加して発熱させることができる。詳細については後述する。
図2は、ポータブルプリンタ10の構成を示すブロック図である。ポータブルプリンタ10は、各種の演算処理を実行し各部を集中的に制御するCPU11を有する。このCPU11には、RAM13、及びフラッシュメモリ14を含むメモリがシステムバス15を介して接続されている。
フラッシュメモリ14は、ポータブルプリンタ10の動作プログラム及び動作プログラムに用いられるデータを格納する。CPU11は、フラッシュメモリ14に記憶された動作プログラムをRAM13にコピーし実行することにより各部を制御する。動作プログラムには、例えば、後述するブロック分割処理や印刷処理を行うためのプログラムが含まれる。また、動作プログラムに用いられるデータとして、後述する通電時間分割処理に用いられる通電時間分割情報14Aが含まれる。
RAM13は各種の可変情報を一時的に格納する。また、RAM13の一部の領域は、用紙3に印刷される印刷データ(画像データ)が展開される印刷バッファとして利用される。印刷データは、ホストコンピュータ30から受信した印刷対象となる印刷データである。なお、印刷データは、フラッシュメモリ14が記憶するようにしてもよい。
また、CPU11には、モータ制御回路18、ヘッド制御回路19、電源回路20が接続される。
モータ制御回路18は、CPU11の制御のもとで、パルスモータ4を回転駆動させる。例えば、モータ制御回路18は、印刷データの印字率に応じて、パルスモータ4を動作させる速度を制御する。
ヘッド制御回路19は、ヘッド制御のためのプログラムを実行したCPU11の制御もとで、RAM13の印刷バッファに展開される印刷データに応じて、サーマルヘッド1に配設された発熱体にストローブ信号を印加し、用紙3に印刷を行う。即ち、ヘッド制御回路19及びサーマルヘッド1は、印刷手段として機能する。電源回路20は、バッテリ21に蓄えられた電力を各部に供給して動作させる。
また、CPU11には、表示コントローラ23、通信インタフェース25、キー入力部26が接続される。
表示コントローラ23は、CPU11の制御のもとで、表示器24における表示を制御する。表示器24は、印字状況などの各種情報を表示する。
通信インタフェース(I/F)25は、ホストコンピュータ30(ホスト装置)などの外部の機器と通信を行なう為のインタフェースである。通信インタフェース25は、例えばIrDA等の赤外線通信、USB(Universal Serial Bus)、LAN(Local Area Network)、RS−232C、Bluetooth(登録商標)等により構成され、ホストコンピュータ30に設けられた通信インタフェースと通信が可能である。
キー入力部26は、ポータブルプリンタ10に対してユーザが操作を入力するための各種のキーである。
ホストコンピュータ30は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)、携帯電話機、またはハンディターミナル等により構成され、ユーザによる操作入力に応じて演算処理を実行する。
上記のヘッド制御回路19は、図2に示すように、ブロック分割部191、通電時間分割部192、及び通電時間制御部193を備えている。
ブロック分割部191は、CPU11の制御に基づいて、サーマルヘッド1に配設された発熱体を複数のストローブブロックに分割するブロック分割処理を行なう。即ち、CPU11及びブロック分割部191は、ブロック分割手段として機能する。
図3は、サーマルヘッド1のストローブブロックについて説明するための説明図である。図3に示すようにサーマルヘッド1は、用紙3の幅方向に384ドット分の発熱体が配設されている。ブロック分割部191は、上記のブロック分割処理によりサーマルヘッド1の384ドット分の発熱体を最大で6つの各ブロック64ドット分の発熱体を含むストローブブロックに分割することができる。
また、サーマルヘッド1は、各ストローブブロックの64ドット分の発熱体に対して、纏めてストローブ信号(STROBE1乃至6)を印加させることができる。この為に、ブロック分割部191は、ストローブ信号をブロック毎に時間を分けて通電するように時分割する。なお、ブロック分割部191は、1ライン分の印刷データの印字率に基づいてブロック分割処理をライン毎に行なう。
通電時間分割部192は、ブロック毎に分割した1ライン分のストローブ信号の通電時間を複数のフェーズに分割する通電時間分割処理を行なう。即ち、CPU11及び通電時間分割部192は、通電時間分割手段として機能する。
例えば、ブロック分割処理により複数のストローブブロックに分割して印刷を行なう場合、ヘッド制御回路19は、各ブロック毎にストローブ信号の通電時間を算出する。通電時間分割処理を行なう場合、通電時間分割部192は、算出された通電時間を1ライン分の印刷データの印字率と図4に示す通電時間分割情報14Aとに基づく分割数で分割する。即ち、通電時間分割部192は、各ブロック毎に分割されたストローブ信号をさらに分割する。
図4は、通電時間分割情報14Aについて説明するための説明図である。フラッシュメモリ14は、1ライン分の印刷データの印字率と通電時間分割処理における通電時間の分割数との対応関係を示す情報である通電時間分割情報14Aを記憶している。即ち、フラッシュメモリ14は、通電時間分割情報記憶手段として機能する。
図4に示すように、1ライン分の印刷データにおける印字率が61%から100%の間である場合、通電時間分割部192は、通電時間を6分割する。即ち、通電時間分割部192は、1ライン分のストローブ信号を6フェーズに分割する。
また、1ライン分の印刷データにおける印字率が31%から60%の間である場合、通電時間分割部192は、通電時間を3分割する。即ち、通電時間分割部192は、1ライン分のストローブ信号を3フェーズに分割する。
また、1ライン分の印刷データにおける印字率が21%から30%の間である場合、通電時間分割部192は、通電時間を2分割する。即ち、通電時間分割部192は、1ライン分のストローブ信号を2フェーズに分割する。
また、1ライン分の印刷データにおける印字率が0%から20%の間である場合、通電時間分割部192は、通電時間の分割を行なわない。
なお、通電時間分割情報14Aは、キー入力部26による入力、若しくは、ホストコンピュータ30から入力される情報に応じて適宜変更することが出来る。
通電時間制御部193は、ストローブ信号を印加するタイミング及び通電時間をストローブブロック毎に制御するタイマ回路である。即ち、CPU11及び通電時間制御部193は、通電時間制御手段として機能する。通電時間制御部193は、通電時間分割処理により各ブロック毎に複数に分割されているストローブ信号を各ブロック毎に1つずつ順に印加する。
例えば、サーマルヘッド1が6つのストローブブロックに分割され、各ブロック毎のストローブ信号の通電時間が3つに分割されている場合を想定する。この場合、通電時間制御部193は、各ブロック毎に3つに分割されているストローブ信号のうちの1つをサーマルヘッド1の対応するストローブブロックに順に印加する。通電時間制御部193は、この時ストローブブロックに順に印加する各ブロックにつき1つずつのストローブ信号を1フェーズとし、3フェーズに分けてストローブ信号を印加する処理を行なう。
図5は、図1及び2に示すポータブルプリンタ10により印刷を行なう場合の処理を説明するためのフローチャートである。
ポータブルプリンタ10の電源が入れられると、システムが機動される。即ち、CPU11は、フラッシュメモリ14から各種プログラムを読み込み、RAM13に展開する。システムを起動すると、CPU11は、システムチェックを行なう。即ち、CPU11は、ポータブルプリンタ10の各部の状態を検査する。
ポータブルプリンタ10のCPU11は、起動されると、印刷データの受信を待つ状態となる(ステップS11)。印刷データを受信すると(ステップS11、YES)、CPU11は、1ライン分の印刷データを取得する(ステップS12)。CPU11は、1ライン分の印刷データの印字率を算出する(ステップS13)。すなわち、CPU11は、サーマルヘッド1に配設された全発熱体のうちのストローブ信号を印加する必要がある発熱体の比率を、1ライン分の印刷データに含まれる黒情報の数をもとに算出する。
CPU11は、算出した印字率に基づいて、ブロック分割処理を行なうか否か、また幾つのストローブブロックに分割するかを判定する(ステップS14)。
ブロック分割処理を行なわないと判定した場合(ステップS14、NO)、CPU11は、1ライン分のストローブ信号を全ストローブブロックに対して印加する(ステップS15)。
ブロック分割処理を行なう場合(ステップS14、YES)、ブロック分割部191は、CPU11の制御に基づいて、サーマルヘッド1に配設された発熱体を複数のストローブブロックに分割し、ストローブ信号をブロック毎に時分割する(ステップS16)。ヘッド制御回路19は、分割した各ブロック毎にストローブ信号の通電時間を算出する(ステップS17)。ここでは、図6に示すようなストローブ信号が生成される。
図6は、サーマルヘッド1の各ブロックに対して印加されるストローブ信号(STROBE1乃至6)の印加タイミングを示すタイミングチャートである。
図6(A)はパルスモータ4の周期であり、1パルスにつき1ドット(ライン)分の搬送を行なう例を示している。この周期が短いと印刷速度が速くなる。1ライン分の印刷を行うためには、1パルスの間にサーマルヘッド1の全ての発熱体に対してストローブ信号を印加する必要がある。例えば、サーマルヘッド1を6つのストローブブロックに分割した場合、ヘッド制御回路19は、図6(B)乃至(G)に示すように、各ストローブブロックに対してストローブ信号1乃至6を時分割で順に印加する。例えば、このストローブ信号により印刷を行なう場合、図7に示すような印刷が行なわれる。
図7は、サーマルヘッド1のストローブブロックを6分割した場合の印刷例を示す図である。図7に示すように、印字率の高いラインでは、分割されたストローブ信号(STROBE1から6)が時分割で印加される為に、1番目にストローブ信号を印加したブロックによる印刷とそれ以降にストローブ信号を印加したブロックによる印刷とで大きくずれが生じている。
また、CPU11は、図5に示すステップS13において算出した印字率と図4に示す通電時間分割情報とに基づいて、通電時間分割処理における分割数を判定する(ステップS18)。CPU11は、判定した分割数をヘッド制御回路19の通電時間分割部192に通知する。
通電時間分割部192は、ブロック毎に分割した1ライン分のストローブ信号の通電時間を、判定した分割数分のフェーズに分割する(ステップS19)。即ち、通電時間分割部192は、各ブロック毎に分割されたストローブ信号をさらに分割する。
通電時間制御部193は、通電時間分割処理により各ブロック毎に複数に分割されたストローブ信号を1フェーズずつサーマルヘッド1の各ブロックに印加する(ステップS20)。これにより、サーマルヘッド1の発熱体が発熱し、用紙3にこの熱が与えられ、1ライン分の印刷が行なわれる。ここでは、図8に示すようなストローブ信号が生成される。
図8は、通電時間分割処理が施されたストローブ信号(STROBE1乃至6)の印加タイミングを示すタイミングチャートである。
図8(A)はパルスモータ4の周期であり、1パルスにつき1ドット(ライン)分の搬送を行なう例を示している。
例えば、サーマルヘッド1を6つのストローブブロックに分割し、且つ、各ブロックに印加されるストローブ信号の通電時間を3分割した場合、ヘッド制御回路19は、図8(B)乃至(G)に示すようにストローブ信号を印加する。
即ち、通電時間制御部193は、1フェーズの処理を行なう場合、3分割したストローブ信号(STROBE1乃至6)のうちの1つをSTROBE1から6の順に対応するストローブブロックに印加する。1つのフェーズについて処理を終了すると、通電時間制御部193は、次のフェーズについて同様の処理を行なう。例えば、このストローブ信号により印刷を行なう場合、図9に示すような印刷が行なわれる。
図9は、通電時間分割処理によりストローブ信号を3分割した場合の印刷例を示す図である。図9に示すように、印字率の高いラインでは、ストローブ信号(STROBE1から6)がストローブブロック毎に6分割され、さらに各ブロックにおける通電時間が3分割され、3つのフェーズに基づいて印刷されている。この為、1番目にストローブ信号を印加したブロックによる印刷とそれ以降にストローブ信号を印加したブロックによる印刷とで生じるずれが従来のプリンタによるものより小さくなる。また、印刷が行なわれない箇所が分散されて小さくなる為、印刷が行なわれない箇所の近辺の印字によりカバーすることができる。
CPU11は、1ラインについて印刷を完了すると、印刷データの全てのラインについて印刷を行なったか否かを判定する(ステップS21)。印刷データの全てのラインについて印刷を行なったと判定した場合(ステップS21、YES)、CPU11は、処理を終了する。印刷データの全てのラインについて印刷を行なっていないと判定した場合(ステップS21、NO)、CPU11は、ステップS12に移行し、次の1ライン分の印刷データを取得する。
上述したように、本発明の一実施形態によると、ポータブルプリンタは、サーマルヘッドの発熱体を複数のストローブブロックに分割する。ポータブルプリンタは、分割した各ブロックにおける1ライン分のストローブ信号の通電時間を複数のフェーズに分割する。ポータブルプリンタは、分割した各フェーズに基づいて印刷処理を行なうことにより、1ライン分の印刷データを印刷することができる。これにより、1ライン中の印字のずれを小さくすることができる。また、ストローブブロックの分割数を切り替える場合でも、白抜けを防止することが出来る。この結果として、ストローブブロック分割を行なう場合でも正確に印刷を行なうことができるサーマルプリンタ及びサーマルプリンタの制御方法を提供することができる。
またさらに、本発明によると、1ラインの通電時間を分散する、即ち、1回の通電時間を短くすることが出来るため、サーマルヘッドが用紙に貼りつくスティッキングを防止することもできる。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上記した実施形態によると、1つのフェーズにおいてストローブ信号(STROBE1乃至6)をSTROBE1から6の順に対応するストローブブロックに印加するとして説明したがこれに限定されない。ストローブブロックに印加する順番は、各フェーズで順番が同じであれば、如何なる順番であってもよい。
また、本実施形態では、主にサーマルヘッド1を6つのストローブブロックに分割する例について説明したが、この構成に限定されない。サーマルヘッドの分割数に因らず、本発明を適用することが出来る。
図1は、本実施形態におけるポータブルプリンタの概略構造を示す模式図である。 図2は、ポータブルプリンタの構成を示すブロック図である。 図3は、サーマルヘッドのストローブブロックについて説明するための説明図である。 図4は、図2に示す通電時間分割情報について説明するための説明図である。 図5は、図1及び2に示すポータブルプリンタにより印刷を行なう場合の処理を説明するためのフローチャートである。 図6は、サーマルヘッドの各ブロックに対して印加されるストローブ信号の印加タイミングを示すタイミングチャートである。 図7は、サーマルヘッドのストローブブロックを6分割した場合の印刷例を示す図である。 図8は、通電時間分割処理が施されたストローブ信号の印加タイミングを示すタイミングチャートである。 図9は、通電時間分割処理によりストローブ信号を3分割した場合の印刷例を示す図である。
符号の説明
1…サーマルヘッド、2…プラテンローラ、3…用紙、4…パルスモータ、10…ポータブルプリンタ、11…CPU、13…RAM、14…フラッシュメモリ、14A…通電時間分割情報、15…システムバス、18…モータ制御回路、19…ヘッド制御回路、20…電源回路、21…バッテリ、23…表示コントローラ、24…表示器、25…通信インタフェース、26…キー入力部、30…ホストコンピュータ、64…ブロック、191…ブロック分割部、192…通電時間分割部、193…通電時間制御部。

Claims (4)

  1. 複数の発熱体が配設されたサーマルヘッドを有するサーマルプリンタにおいて、
    前記サーマルヘッドに配設された発熱体を複数のブロックに分割し、且つ1ライン分のストローブ信号を各ブロック毎に分割するブロック分割手段と、
    前記ブロック分割手段によりブロック毎に分割したストローブ信号の通電時間を複数のフェーズに分割する通電時間分割手段と、
    前記通電時間分割手段により分割した複数のフェーズに基づいて前記サーマルヘッドの各ブロックにストローブ信号を印加する通電時間を制御する通電時間制御手段と、
    前記通電時間制御手段の制御に基づいて前記サーマルヘッドの各ブロックにストローブ信号を印加して印刷を行なう印刷手段と、
    をそなえることを特徴とするサーマルプリンタ。
  2. 印字率と通電時間の分割数との対応関係を示す通電時間分割情報を記憶する通電時間分割情報記憶手段をさらに備え、
    前記通電時間分割手段は、1ライン分のストローブ信号に基づいて印字率を算出し、算出した印字率と通電時間分割情報とに基づいてストローブ信号の通電時間の分割数を決定することを特徴と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. 前記通電時間分割手段は、前記ブロック分割手段により分割した各ブロックにつき1つずつのストローブ信号を1フェーズとしてストローブ信号の通電時間を分割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. 複数の発熱体が配設されたサーマルヘッドを有するサーマルプリンタの制御方法であって、
    前記サーマルヘッドに配設された発熱体を複数のブロックに分割し、且つ1ライン分のストローブ信号を各ブロック毎に分割し、
    前記分割したブロック毎に分割したストローブ信号の通電時間を複数のフェーズに分割し、
    前記分割した複数のフェーズに基づいて前記サーマルヘッドの各ブロックにストローブ信号を印加する通電時間を制御し、
    前記制御に基づいて前記サーマルヘッドの各ブロックにストローブ信号を印加して印刷を行なう、
    ことを特徴とするサーマルプリンタの制御方法。
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