JP3614716B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラインサーマルヘッドを使用したサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルプリンタは、バーコード等の管理情報を高速に印字することできる。このサーマルヘッドに使用されるインクは、比較的水分に強いインクを使用しているため、短時間内に大量に印刷を行う用途に適している。
【０００３】
サーマルプリンタに使用されているサーマルヘッドは、高速印刷を行うために従来のシリアルタイプのものから、ラインタイプのものが多く使用されるようになってきている。
【０００４】
ラインサーマルヘッドは、図６に示すように複数の発熱素子（抵抗体）１が列状に配列されている。そして、これら複数の発熱素子に選択的に電流を流すことによって得られる熱により、インクリボンのインクを溶融または昇華させることによって、印刷を行うようにしている。
【０００５】
ここで、図６に示すように、発熱素子１は、サーマルヘッドの主走査方向に周期Ｃで等間隔で配列されている。この周期Ｃ内において、発熱素子１が存在する部分Ｃ１と発熱素子１が存在しない部分Ｃ２が設けられている。ここで、部分Ｃ１と部分Ｃ２との比はほぼ１：１に設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、発熱素子は長時間使用すると、経時変化して劣化する。そして、最終的には、発熱素子は断線する。
【０００７】
従来、このようにサーマルヘッドが断線した場合には、サーマルヘッドを交換することによって、正常な印刷を行うようにしていた。
【０００８】
このようなサーマルヘッドを使用したサーマルプリンタを、競馬場や競輪場で、馬券あるいは車券などの発行を行っているチケット発券場で使用するようにした場合には以下のような問題が発生する。
【０００９】
チケット発券場で使用しているサーマルプリンタのサーマルヘッドが断線が発生した場合、特に客が集中するレース直前に発生したような場合には、サーマルヘッドの交換作業を行う時間が取れないため、顧客に大変迷惑がかかるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、サーマルヘッドに列状に配列されている発熱素子の偶数番目と奇数番目を選択して駆動できるようにし、発熱素子の偶数番目と奇数番目のうち一方が断線した場合でも他方を選択して駆動するようにしたサーマルプリンタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のサーマルプリンタは、発熱素子を複数配置したラインサーマルヘッドに通電し、この通電により発生した熱によりインクリボンのインクを用紙に溶融転写または昇華させるサーマルプリンタにおいて、上記ラインサーマルヘッドの断線が奇数番目の発熱素子か偶数番目の発熱素子かを検出する断線検出部と、この断線検出部で上記ラインサーマルヘッドの断線が検出された場合には、上記通電制御手段により上記断線が検出されていない方の発熱素子を用いて通電制御を行う通電制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１において、１０はホストパーソナルコンピュータ（以下、ホストＰＣと略称する）である。
【００１８】
このホストＰＣ１０内において、ビットマップデータに展開された印字データは、奇数データ／偶数データ分割部１１に入力される。この奇数データ／偶数データ分割部１１は、主走査方向の奇数番目のドットデータａ１と偶数番目のドットデータｂ１に分割される。
【００１９】
奇数番目のドットデータは奇数データマスク手段１２に、偶数番目のドットデータｂ１は偶数データマスク手段１３に入力される。
【００２０】
ここで、１４はサーマルヘッドの奇数番目のドットで印刷を行うか、偶数番目のドットで印刷を行うかを選択するための選択手段としての奇数／偶数選択手段である。この奇数／偶数選択手段１４は、奇数選択信号ｃを奇数データマスク手段１２に出力する。この奇数選択信号ｃはインバータ１５により反転された後に偶数データマスク手段１３に出力される。オペレータの操作信号は奇数／偶数選択手段１４に入力される。奇数／偶数選択手段１４は、オペレータの操作信号に応じて、奇数／偶数選択手段１４から出力される奇数選択信号ｃを”１”レベルあるいは”０”にして出力する。例えば、奇数選択信号ｃが”１”の場合は、サーマルヘッドの奇数番目のドットで印刷を行うことが指示される。一方、奇数選択信号ｃが”０”の場合には偶数番目のドットで印刷を行うことが指示される。
【００２１】
つまり、奇数データマスク手段１２は、入力される奇数選択信号ｃが”１”の場合、入力される奇数番目のドットデータａ１をそのまま奇数番目のドットデータａ２として出力する。
【００２２】
一方、奇数データマスク手段１２は、入力される奇数選択信号ｃが”０”の場合に、入力される奇数番目のドットデータａ１はマスクされるため、奇数番目のドットデータａ２は全て０として出力される。
【００２３】
また、同様に偶数データマスク手段１３は、インバータ１５の出力が”１”の場合、入力される偶数番目のドットデータｂ１をそのまま偶数番目のドットデータｂ２として出力する。
【００２４】
一方、偶数データマスク手段１３は、インバータ１５の出力が”０”の場合には、入力される偶数番目のドットデータｂ１はマスクされるため、偶数番目のドットデータｂ２は全て０として出力される。
【００２５】
そして、奇数データマスク手段１２から出力される奇数番目のドットデータａ２及び偶数データマスク手段１３から出力される偶数番目のドットデータｂ２はそれぞれデータ結合部１６に出力されて合成される。ここで、奇数データ／偶数データ分割部１１，奇数データマスク手段１２，偶数データマスク手段１３，インバータ１５，データ結合部１６により通電制御手段が構成される。
【００２６】
そして、データ結合部１６で合成された１ライン分のドットデータはサーマルプリンタ２１に出力される。このサーマルプリンタ２１には、図５に示すような発熱素子の配列を有するサーマルヘッドが搭載されている。このサーマルプリンタ２１は発熱素子を複数配置したラインサーマルヘッドに通電し、この通電により発生した熱によりインクリボンのインクを用紙に溶融転写または昇華させるようにしている。
【００２７】
図５はサーマルプリンタ２１に搭載されているサーマルヘッドの発熱素子を示している。図５に示したように、サーマルヘッドの主走査方向には、発熱素子３１，３２，…，３５，…が周期Ｃで等間隔で配列されている。この周期Ｃ内において、発熱素子３１が存在する部分Ｃ３と発熱素子３１が存在しない部分Ｃ４が設けられている。ここで、発熱素子３１が存在する部分Ｃ３は図６で説明した従来例における発熱素子１が存在する部分Ｃ１より大きく設定されている。
【００２８】
このように、発熱素子３１が存在する部分Ｃ３を従来の部分Ｃ１より大きくすることにより、発熱するドットが偶数のみの場合でも奇数のみの場合でも、充分なエネルギーを印刷物に与えることができる。さらに、ヘッドの耐久性を向上させることができる。
【００２９】
次に、上記のように構成された本発明の第１の実施の形態について説明する。まず、オペレータはサーマルヘッドの奇数番目あるい偶数番目のドットを選択するかを奇数／偶数選択手段１４に設定する。ここで、オペレータの設定は、例えば、ホストＰＣ１０のディスプレイにウインドウを開き、そのウインドウに奇数／偶数を設定できるボタンが設けるようにしても良い。なお、ホストＰＣ１０のキーボード（図示しない）よりサーマルヘッドの奇数番目あるいは偶数番目のドットを選択するようにしても良い。
【００３０】
そして、オペレータによりサーマルヘッドの奇数番目のドットで印刷することが指示されると、奇数／偶数選択手段１４は奇数選択信号ｃを”１”にして出力する。このため、奇数データマスク手段１２は、入力される奇数選択信号ｃが”１”の場合には、入力される奇数番目のドットデータａ１をそのまま奇数番目のドットデータａ２として出力する。
【００３１】
一方、インバータ１３の出力として”０”信号が偶数データマスク手段１３に出力されているため、偶数番目のドットデータｂ２は全て０として出力される。
【００３２】
従って、奇数データ／偶数データ分割部１１に入力されたビットマップデータのうち、奇数番目のドットデータａ１はそのまま奇数番目のドットデータａ２としてデータ結合部１６に出力され、偶数番目のドットデータｂ１は全て０として偶数番目のドットデータｂ２としてデータ結合部１６に出力される。
【００３３】
そして、このデータ結合部１６に設定された１ライン分のドットデータうち、奇数番目のドットデータのみに、奇数データ／偶数データ分割部１１に入力されたビットマップデータが反映されている。
【００３４】
サーマルプリンタ２１に搭載されたサーマルヘッドの奇数番目の発熱素子を用いて印刷が行われる。
【００３５】
一方、オペレータによりサーマルヘッドの偶数番目のドットで印刷することが指示されると、奇数／偶数選択手段１４は奇数選択信号ｃを”０”にして出力する。このため、奇数データマスク手段１２は、入力される奇数選択信号ｃが”０”の場合には、入力される奇数番目のドットデータａ１を全て０にして奇数番目のドットデータａ２として出力する。
【００３６】
一方、インバータ１５の出力として”１”信号が偶数データマスク手段１３に出力されているため、偶数番目のドットデータｂ２は偶数番目のドットデータｂ１がそのまま出力される。
【００３７】
従って、奇数データ／偶数データ分割部１１に入力されたビットマップデータのうち、偶数番目のドットデータｂ１はそのまま偶数番目のドットデータｂ２としてデータ結合部１６に出力され、奇数番目のドットデータａ１は全て０として偶数番目のドットデータａ２としてデータ結合部１６に出力される。
【００３８】
そして、このデータ結合部１６に設定された１ライン分のドットデータうち、偶数番目のドットデータのみに、奇数データ／偶数データ分割部１１に入力されたビットマップデータが反映されている。
【００３９】
そして、サーマルプリンタ２１に搭載されたサーマルヘッドの偶数番目の発熱素子を用いて印刷が行われる。
【００４０】
以上のようにして、オペレータがサーマルヘッドの奇数番目の発熱素子あるいは偶数番目の発熱素子を用いて印刷するかを設定できるようにしたので、奇数番目あるいは偶数番目の発熱素子のうち一方が断線した場合には、他方の発熱素子に即座に切り替えることができるので、サーマルプリンタを用いて発券作業を行っている場合でも業務に支障をきたすことを防止できる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態について図２を参照して説明する。前述した第１の実施の形態においては、ホストＰＣ１０に奇数データ／偶数データ分割部１１、奇数データマスク手段１２、偶数データマスク手段１３、…等を設けるようにしたが、この第２の実施の形態では、サーマルプリンタ２１に奇数データ／偶数データ分割部１１，奇数データマスク手段１２、偶数データマスク手段１３、…等を設けるようにした。
【００４２】
図２において、図１と同じ部分には同一番号を付し、その詳細な説明については省略する。つまり、ホストＰＣ１０から出力されるビットマップデータはサーマルプリンタ２１の奇数データ／偶数データ分割部１１に出力される。
【００４３】
データ結合部１６はサーマルヘッド３１に通電信号を出力する。
【００４４】
このサーマルヘッド３１の近傍には、ヘッド断線検出手段３２が接続されている。
【００４５】
このヘッド断線検出手段３２は、所定のタイミングでサーマルヘッド３１の断線の状況を検出し、断線がしているか否かを検出する。このヘッド断線検出手段３２はサーマルヘッド３１が断線していると判定した場合には、奇数ドットが断線しているか偶数ドットが断線しているかの断線情報を奇数／偶数選択手段１４に出力する。奇数／偶数選択手段１４は断線情報が偶数ドットが断線しているという情報である場合には、奇数選択信号ｃを”１”にして出力する。一方、奇数／偶数選択手段１４は断線情報が奇数ドットが断線しているという情報である場合には、奇数選択信号ｃを”０”にして出力する。
【００４６】
一方、ヘッド断線検出手段３２は、サーマルヘッド３１が断線していないと判定した場合には、サーマルプリンタ２１の電源をオン・オフする毎に、奇数／偶数選択手段１４から出力される奇数選択信号ｃを一定の周期で”１”，”０”を出力するように切り替える。
【００４７】
次に、上記のように構成された本発明の第２の実施の形態の動作について説明する。ホストＰＣ１０から出力されるビットマップデータは奇数データ／偶数データ分割部１１において、奇数番目のドットデータａ１と偶数番目のドットデータｂ１に分割される。
【００４８】
ヘッド断線検出手段３２は、所定のタイミングでサーマルヘッド３１の断線の状況を検出し、断線がしているか否かを検出する。このヘッド断線検出手段３２はサーマルヘッド３１が断線していると判定した場合には、奇数ドットが断線しているか偶数ドットが断線しているかの断線情報を奇数／偶数選択手段１４に出力する。奇数／偶数選択手段１４は断線情報が偶数ドットが断線しているという情報である場合には、奇数選択信号ｃを”１”にして出力する。一方、奇数／偶数選択手段１４は断線情報が奇数ドットが断線しているという情報である場合には、奇数選択信号ｃを”０”にして出力する。
【００４９】
一方、ヘッド断線検出手段３２は、サーマルヘッド３１が断線していないと判定した場合には、サーマルプリンタ２１の電源をオン・オフする毎に、奇数／偶数選択手段１４から出力される奇数選択信号ｃを一定の周期で”１”，”０”を出力するように切り替えている。
【００５０】
ヘッド断線検出手段３２はサーマルヘッド３１の偶数ドットが断線していることが検出されると、奇数／偶数選択手段１４は奇数選択信号ｃを”１”にして出力する。
【００５１】
奇数データマスク手段１２は、入力される奇数選択信号ｃが”１”の場合には、入力される奇数番目のドットデータａ１をそのまま奇数番目のドットデータａ２として出力する。
【００５２】
一方、インバータ１３の出力として”０”信号が偶数データマスク手段１３に出力されているため、偶数番目のドットデータｂ２は全て０として出力される。
【００５３】
従って、奇数データ／偶数データ分割部１１に入力されたビットマップデータのうち、奇数番目のドットデータａ１はそのまま奇数番目のドットデータａ２としてデータ結合部１６に出力され、偶数番目のドットデータｂ１は全て０として偶数番目のドットデータｂ２としてデータ結合部１６に出力される。
【００５４】
そして、このデータ結合部１６に設定された１ライン分のドットデータうち、奇数番目のドットデータのみに、奇数データ／偶数データ分割部１１に入力されたビットマップデータが反映されている。
【００５５】
サーマルプリンタ２１に搭載されたサーマルヘッド３１の奇数番目の発熱素子を用いて印刷が行われる。
【００５６】
ヘッド断線検出手段３２はサーマルヘッド３１の奇数ドットが断線していることが検出されると、奇数／偶数選択手段１４は奇数選択信号ｃを”０”にして出力する。
【００５７】
奇数データマスク手段１２は、入力される奇数選択信号ｃが”０”の場合には、入力される奇数番目のドットデータａ１を全て０にして奇数番目のドットデータａ２として出力する。
【００５８】
一方、インバータ１３の出力として”１”信号が偶数データマスク手段１３に出力されているため、偶数番目のドットデータｂ１はそのまま偶数番目のドットデータとｂ２として出力される。
【００５９】
従って、奇数データ／偶数データ分割部１１に入力されたビットマップデータのうち、偶数番目のドットデータｂ１はそのまま偶数番目のドットデータｂ２としてデータ結合部１６に出力され、奇数番目のドットデータａ１は全て０としてデータ結合部１６に出力される。
【００６０】
サーマルプリンタ２１に搭載されたサーマルヘッド３１の偶数番目の発熱素子を用いて印刷が行われる。
【００６１】
このように、この第２の実施の形態では、サーマルヘッド３１の断線を所定のタイミングで検出し、サーマルヘッド３１が断線している場合には、偶数ドットあるいは奇数ドットのうち断線していない方の発熱素子に通電するようにして、印字を行うようにしているので、断線が発生した場合には即座に自動的に断線していない方の発熱素子を用いて印字することができる。
【００６２】
一方、ヘッド断線チェック手段３２によりサーマルヘッド３１の断線が検出されなかった場合には、サーマルプリンタ２１の電源が投入される毎に奇数／偶数選択手段１４から出力される奇数選択信号ｃが”１”、”０”を所定の周期で繰り返す。従って、奇数データマスク手段１２あるいは偶数データマスク手段１３が交互にマスクがかけられる。
【００６３】
この結果、サーマルヘッド３１が断線していない場合には、サーマルヘッド３１の奇数番目のドットあるいは偶数番目のドットを用いて一定の周期で印刷が行われる。
【００６４】
以上のようにして、サーマルヘッド３１の断線が検出された場合には、自動的に断線が発生していない方のドットを用いて印刷を行うようにしたので、断線が発生した場合には即座に他方のドットを用いて印刷を行うことができるので、サーマルプリンタを用いて発券作業を行っている場合でも業務に支障をきたすことを防止できる。
【００６５】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態は、図２を参照して説明した第２の実施の形態に印字枚数カウンタ４１を追加した構成を有する。この印字枚数カウンタ４１は、ホストＰＣ１０からの情報により印字枚数をカウントしている。この印字枚数カウンタ４１は、所定の印字枚数（例えば、１００枚）になると、奇数／偶数選択手段１４に出力する切換信号ｄを変化させる。つまり、切換信号ｄが”０”であった場合には”１”を、”１”であった場合には”０”を出力する。奇数／偶数選択手段１４はヘッド断線チェック手段３２によりサーマルヘッド３１が断線していないと判断されている状態では、切換信号ｄが切り換わる毎に、奇数データマスク手段１２あるいは偶数データマスク手段１３が交互にマスクがかけられる。
【００６６】
この結果、サーマルヘッド３１が断線していない場合には、サーマルヘッド３１の奇数番目のドットあるいは偶数番目のドットを用いて、所定枚数の周期で印刷が行われる。
【００６７】
ところで、サーマルヘッド３１の断線を所定のタイミングで検出し、サーマルヘッド３１が断線している場合には、偶数ドットあるいは奇数ドットのうち断線していない方の発熱素子に通電するようにして、印字を行うようにしているので、断線が発生した場合には即座に自動的に断線していない方の発熱素子を用いて印字することができる。
【００６８】
このように、印字枚数が所定枚数毎に、サーマルヘッド３１の奇数番目のドットあるいは偶数番目のドットに切り替えるようにしたので、サーマルヘッド３１の寿命を向上させることができる。
【００６９】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態では、図２のサーマルプリンタ２１に印字走行距離メータ５１を追加した構成を有する。この印字走行距離メータ５１は、図示しないサーマルヘッド駆動部からの印字ライン情報をモニタし、印字走行処理を計数するものである。ライン数と走行距離の換算は、例えば副走査方向に１２ドット／ｍｍと換算する。所定の印字距離（例えば、１Ｋｍ）になると、切換信号ｅを変化させて出力する。つまり、切換信号ｅが”０”であった場合には”１”を、”１”であった場合には”０”を出力する。奇数／偶数選択手段１４はヘッド断線チェック手段３２によりサーマルヘッド３１が断線していないと判断されている状態では、切換信号ｅが切り換わる毎に、奇数データマスク手段１２あるいは偶数データマスク手段１３が交互にマスクがかけられる。
【００７０】
この結果、サーマルヘッド３１が断線していない場合には、サーマルヘッド３１の奇数番目のドットあるいは偶数番目のドットを用いて、所定印字距離の周期で印刷が行われる。
【００７１】
ところで、サーマルヘッド３１の断線を所定のタイミングで検出し、サーマルヘッド３１が断線している場合には、偶数ドットあるいは奇数ドットのうち断線していない方の発熱素子に通電するようにして、印字を行うようにしているので、断線が発生した場合には即座に自動的に断線していない方の発熱素子を用いて印字することができる。
【００７２】
以上のように、所定印字走行距離毎にサーマルヘッド３１の奇数番目のドットあるいは偶数番目のドットに切り替えるようにしたので、サーマルヘッド３１の寿命を向上させることができる。
【００７３】
なお、上記した第１の実施の形態では、パーソナルＰＣ１０に奇数データ／偶数データ分割部１１，奇数データマスク手段１２，偶数データマスク手段１３，奇数／偶数選択手段１４，インバータ１５，データ結合部１６を設けたが、これらをサーマルプリンタ２１に設けるようにしても良い。
【００７４】
さらに、上記した第１の実施の形態において、オペレータが奇数／偶数選択手段１４を操作したが、サーマルプリンタ２１の電源をオン・オフする毎にあるいはホストＰＣ１０からの発行起動の毎に奇数／偶数選択手段１４を切り替えるようにしても良い。
【００７５】
さらに、本発明はサーマルプリンタに限らず、インクジエットプリンタあるいはＬＥＤプリンタにも適用することができる。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１記載のサーマルプリンタによれば、サーマルヘッド３１の断線が検出された場合には、自動的に断線が発生していない方のドットを用いて印刷を行うようにしたので、断線が発生した場合には即座に他方のドットを用いて印刷を行うことができるので、サーマルプリンタを用いて発券作業を行っている場合でも業務に支障をきたすことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるサーマルプリンタの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わるサーマルプリンタの構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わるサーマルプリンタの構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係わるサーマルプリンタの構成を示すブロック図。
【図５】本発明の各実施の形態に係わるサーマルヘッドの構成を示す図。
【図６】従来のサーマルヘッドの構成を示す図。
【符号の説明】
１１…奇数データ／偶数データ分割部、
１２…奇数データマスク手段、
１３…偶数データマスク手段、
１４…奇数／偶数選択手段、
１５…インバータ、
１６…データ結合部、
２１…サーマルプリンタ、
３１…サーマルヘッド、
３２…ヘッド断線チェック手段。

Claims (1)

1. 発熱素子を複数配置したラインサーマルヘッドに通電し、この通電により発生した熱によりインクリボンのインクを用紙に溶融転写または昇華させるサーマルプリンタにおいて、
   上記ラインサーマルヘッドの断線が奇数番目の発熱素子か偶数番目の発熱素子かを検出する断線検出部と、
   この断線検出部で上記ラインサーマルヘッドの断線が検出された場合には、上記通電制御手段により上記断線が検出されていない方の発熱素子を用いて通電制御を行う通電制御手段とを具備したことを特徴とするサーマルプリンタ。

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