JP3793017B2 - サーマルヘッドの判別装置および判別方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドの特性を判別する判別装置および判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば複数の発熱抵抗体を線状に配置したサーマルラインヘッドを用い、所定のサイズの感熱紙に画像や文字等を感熱記録するサーマルラインプリンタ（以下、サーマルプリンタという）が知られている。サーマルプリンタは、サーマルヘッドや紙送り機構を含むプリンタエンジンＰＥと、印刷処理を制御するプリンタコントローラＰＣ２とを主要構成要素として構成されている。
【０００３】
プリンタエンジンＰＥは、例えば図４のブロック図に示すように、サーマルヘッド１、紙送り機構のモータ２、サーマルヘッドの位置を検出するセンサ３などで構成されている。なお、プリンタエンジンＰＥには、複数の機種が存在し、それぞれの機種毎にサーマルヘッドの定格電圧、各発熱抵抗体の抵抗値、ドット数、発熱抵抗体の通電を制御するドライバＩＣの個数（即ち、ブロック数）などの特性が異なっている。そのため、各プリンタエンジンを制御するプリンタコントローラには、機種毎に最適な制御を行うために制御情報を格納した制御テーブルが設けられ、制御するプリンタエンジンに応じた制御情報に基づいて制御を行うことでプリンタコントローラの共通化が可能となっている。
【０００４】
プリンタコントローラＰＣ２は、プリンタエンジンＰＥの制御全般を司るＣＰＵ１０と、各種の制御用定数を格納したりするＲＡＭ１１と、プリンタエンジンＰＥの機種毎の専用の制御テーブルを格納するＲＯＭ１２と、プリンタエンジンＰＥの機種毎の設定を行うディップスイッチ等で構成される機種設定スイッチ１３とを備えている。即ち、プリンタコントローラＰＣ２は、機種設定スイッチ１３で設定を変更することにより、複数機種のプリンタエンジンに対応させることが可能となっている。
【０００５】
さらに、プリンタコントローラＰＣ２は、外部の電源装置２０からプリンタコントローラＰＣ２とプリンタエンジンＰＥに供給される電源電圧を測定する電圧測定回路１４と、プリンタエンジンＰＥのサーマルヘッド１の構成を測定するヘッド構成測定回路１５とを備えている。ヘッド構成測定回路１５は、具体的にはサーマルヘッド１の各発熱抵抗体の抵抗値、ドット数、ブロック数等を測定するものである。
【０００６】
なお、プリンタエンジンＰＥとプリンタコントローラＰＣ２とは、所定のコネクタを介して着脱自在に接続されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のプリンタコントローラＰＣ２では、プリンタエンジンＰＥを接続する際に、上記機種設定スイッチ１３を手動で操作して接続するプリンタエンジンＰＥに合った設定とする必要があった。そのため、工場における組立工程や、ユーザがサーマルヘッドを交換する際に手間がかかるという問題があった。
【０００８】
また、機種設定スイッチ１３の設定を誤った場合には、プリンタエンジンＰＥが破損したり、誤動作（エラー）して正常な印刷を行うことができなくなるという問題があった。特に、プリンタコントローラＰＣ２は電源投入直後にサーマルヘッドの初期診断処理を行うが、機種設定スイッチ１３の設定が正常に行われていない場合にはエラーが発生し、印刷を行えない状態となってしまうおそれがあった。以下にその理由を説明する。
【０００９】
従来のプリンタコントローラＰＣ２では、図５のフローチャートに示すような手順でサーマルヘッドの初期診断処理が行われていた。まず、電源が投入されるとステップＳ１００で機種設定スイッチ１３の設定を読み込んでステップＳ１０１に移行する。ステップＳ１０１では、ＲＯＭ１２から設定機種の制御テーブルを読み込んでからステップＳ１０２に進み、制御テーブルを制御用メモリとしてのＲＡＭ１１に格納してからステップＳ１０３に移行する。なお、機種設定スイッチ１３の設定が誤っている場合には、ステップＳ１０１において接続したサーマルヘッドとは合わない制御テーブルが読み込まれてしまい、ステップＳ１０２において誤った制御テーブルがＲＡＭ１１に格納されてることとなる。
【００１０】
ステップＳ１０３では、電圧測定回路１４によりプリンタエンジンＰＥに印加される電圧を測定してステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、測定した電圧と機種設定スイッチ１３の設定内容とを比較して、電圧が合っている場合にはステップＳ１０６に移行し、合っていない場合にはステップＳ１０５でエラー処理を行いエラー表示や報知音の出力等を行う。
【００１１】
しかしながら、前述のように機種設定スイッチ１３の設定が誤っている場合には、測定した電圧と比較されるべき機種設定スイッチ１３の設定内容自体が、接続されているプリンタエンジンＰＥの特性と食い違いを生じてしまっており、ステップＳ１０４で正確な判定を行うことができないという問題を生じる。つまり、本来、電圧が合っているにも拘わらずエラー処理が行われたり、逆に電圧が異なっているのにそのまま処理が継続されるなどの不都合を生じてしまう。
【００１２】
また、ステップＳ１０６では、ヘッド構成測定回路１５によりサーマルヘッド１の構成（ドット数やブロック数）を測定してステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７では、測定したサーマルヘッドの構成と機種設定スイッチ１３の設定内容とを比較して、合っていない場合にはステップＳ１０８でエラー処理を実行し、合っていると判定した場合には処理を終了する。しかしながら、このステップＳ１０７の処理においても、先のステップＳ１０４と同様に、機種設定スイッチ１３の設定が誤っている場合には正常な判定を行うことができないという不都合を生じてしまう。
【００１３】
このように、機種設定スイッチ１３の設定を誤ってしまった場合には、サーマルヘッドの初期診断処理が正常に行われない虞があり、最悪の場合にはプリンタエンジンＰＥに規格と合わない電圧が印加されて全く動作しなかったり、他機種の制御テーブルが設定されてプリンタエンジンが誤作動を起こす虞があった。
【００１４】
また、機種設定スイッチ１３を構成するディップスイッチ等については、上述のような設定誤りを生じ易いという構造的な難点のほかに、サーマルプリンタのコスト的な面から可能ならばスイッチ自体を排除して部品点数を少しでも減らしたいという要望もある。
【００１５】
この発明は、上記問題点を解決すべく案出されたものであり、機種設定スイッチを不要とし、サーマルヘッドの機種の判別を自動的に行うことのできるサーマルプリンタのサーマルヘッドの判別装置および判別方法を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るサーマルヘッドの判別装置は、複数の発熱素子（発熱抵抗体１ａ）を有するサーマルヘッド（１）の特性を判別する判別装置（プリンタコントローラＰＣ）であって、複数種類のサーマルヘッドの特性に関するデータを予め格納するサーマルヘッド特性格納手段（ＲＯＭ３３）と、接続されるサーマルヘッドの特性を測定するサーマルヘッド特性測定手段（電圧測定回路３４，ヘッド構成測定回路３５）と、前記サーマルヘッド特性測定手段で測定された特性を、前記サーマルヘッド特性格納手段に格納されているデータと比較照合してサーマルヘッドを判別するサーマルヘッド判別手段（ＣＰＵ３０およびヘッド初期診断処理プログラム）とを備えるようにしたものである。
【００１７】
これにより、サーマルヘッド（プリンタエンジン）を接続するだけで自動的に正しい機種を判別することができるので、その判別結果に基づいて例えばサーマルヘッドに適合する制御テーブルを指定することができ、誤った機種を設定することによるサーマルヘッドの破損や誤作動を生じる事態を回避することができる。
【００１８】
また、機種設定スイッチが不要となるため人為的な機種設定ミスを排除することができ、また部品点数を減らすことができるのでサーマルプリンタのコストを低減することもできる。
【００１９】
また、前記サーマルヘッドの特性に関するデータには、サーマルヘッドの定格電圧、サーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、サーマルヘッドのドット数を含むようにできる。
【００２０】
また、前記サーマルヘッド特性測定手段は、接続されるサーマルヘッドのサーマルヘッドに印加される電圧を測定する印加電圧測定手段で構成することができる。これにより、測定した電圧と、前記サーマルヘッドの特性に関するデータとしての定格電圧とを比較照合することによりサーマルヘッドの機種を判別することができる。
【００２１】
また、前記サーマルヘッド特性測定手段は、接続されるサーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、ドット数を測定するサーマルヘッド構成測定手段で構成することができる。これにより、測定したサーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、ドット数と、サーマルヘッドの特性に関するデータとを比較照合することによりサーマルヘッドの機種をより正確に判別することができる。
【００２２】
また、前記サーマルヘッド特性格納手段および前記サーマルヘッド特性測定手段は、サーマルヘッドを制御する制御装置に含まれるようにしてもよい。これにより、制御装置において電源投入直後に実行されるサーマルヘッドの初期診断処理でサーマルヘッドの機種判別を行うことができ、その判別結果に基づいて適合する制御テーブルを設定することも可能となる。
【００２３】
また、他の発明は、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドの特性を判別する判別方法であって、複数種類のサーマルヘッドの特性に関するデータを予め格納しておき、サーマルヘッドが接続された際に、サーマルヘッドの特性を測定し、該測定結果と前記サーマルヘッドの特性に関するデータとを比較照合して、サーマルヘッドを判別するようにしたものである。これにより、サーマルヘッドを接続するだけで自動的に正しい機種を判別することができるので、その判別結果に基づいて例えばサーマルヘッドに適合する制御テーブルを指定することができ、誤った機種を設定することによるサーマルヘッドの破損や誤作動を生じる事態を回避することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図１〜図３の図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、サーマルプリンタのサーマルヘッドの判別装置としてのプリンタコントローラＰＣとプリンタエンジンＰＥの概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
プリンタエンジンＰＥは、発熱抵抗体１ａ、レジスタ１ｂ等で構成されたサーマルヘッド１、紙送り機構のモータ２、サーマルヘッドの位置を検出するセンサ３などで構成されている。プリンタエンジンＰＥには、サーマルヘッドの定格電圧、サーマルヘッドのドット数、サーマルヘッドの発熱抵抗体の通電を制御するドライバＩＣの個数（即ち、ブロック数）などの特性が異なる複数の機種が存在している。
【００２７】
プリンタコントローラＰＣは、プリンタに対して印刷指令を与えるホストコンピュータなどとの通信機能など多様な機能を備えているが、簡略化のため本発明と直接関係しない機能や具体的な印刷処理を実行する制御については省略して説明する。
【００２８】
プリンタコントローラＰＣは、プリンタエンジンＰＥの制御全般を司るＣＰＵ３０と、各種の制御用定数を格納したりするＲＡＭ３１と、プリンタエンジンＰＥの機種毎の専用の制御テーブルを格納するＲＯＭ３２と、プリンタエンジンＰＥの機種毎の特性に関する機種情報テーブルを格納したＲＯＭ３３とを備えている。即ち、ＲＯＭ３３には、サーマルヘッドの機種毎のサーマルヘッドの定格電圧、各発熱抵抗体の抵抗値、ドット数、ブロック数などのデータがテーブル形式で格納されている。
【００２９】
さらに、プリンタコントローラＰＣは、外部の電源装置２０からプリンタコントローラＰＣとプリンタエンジンＰＥに供給される電源電圧を測定する電圧測定回路３４と、プリンタエンジンＰＥのサーマルヘッド１の構成を測定するヘッド構成測定回路３５とを備えている。
【００３０】
なお、プリンタエンジンＰＥとプリンタコントローラＰＣとは、所定のコネクタを介して着脱自在に接続されるようになっている。
【００３１】
ここで、図２のブロック図を参照して、電圧測定回路３４とヘッド構成測定回路３５の具体的な構成例とその動作について説明する。
【００３２】
まず、電圧測定回路３４は、印刷電源用のスイッチトランジスタＴＲ１と、ベースバイアス電圧を生成する抵抗器Ｒ４，Ｒ５と、トランジスタＴＲ１のエミッタと接地点との間に直列に接続された印刷用電源分圧用の固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２とから構成され、トランジスタＴＲ１のベースは抵抗器Ｒ５の一端を介してＣＰＵ３０のスイッチ用出力端子３０ａに接続され、固定抵抗器Ｒ１とＲ２の接続ノードはＣＰＵ３０の電圧測定用アナログ入力端子３０ｂに接続されている。また、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子はサーマルヘッド１に接続されてヘッド駆動電源を与えている。
【００３３】
また、ＣＰＵ３０からサーマルヘッド１に対しては、印刷制御信号としてのストローブ信号ＳＴＢ１〜６、サーマルヘッドへ印刷データをシリアル転送するためのシリアルクロック信号ＳＣＬＫとシリアルデータ信号ＳＤＡＴＡ、サーマルヘッドに入力されたデータを内部のレジスタ１ｂにラッチさせるためのラッチ信号ＬＡＴＣＨがそれぞれ送信されるようになっている。
【００３４】
この電圧測定回路３４による電圧測定の手順は、まず、ＣＰＵ３０から出力されるストローブ信号ＳＴＢ１〜６をロウレベルにネゲートする。次いで、ＣＰＵ３０のスイッチ用出力端子３０ａから出力される印刷電源スイッチ信号をロウ（ＬＯＷ）にして抵抗器Ｒ４、Ｒ５に電流を流してトランジスタＴＲ１をオンする。これにより印刷用電源２０Ａからの電圧がサーマルヘッド１に印加される。そして、ＣＰＵ３０は電圧測定用アナログ入力端子３０ｂに現れる電圧を計ることによりサーマルヘッド１に印加されている電圧を測定する。この場合に、印刷用電源２０Ａの電圧は、予め決められた抵抗比の固定抵抗器Ｒ１とＲ２により分圧されているので、電圧測定用アナログ入力端子３０ｂに入力される電圧を測定することで印刷用電源２０Ａの電圧を把握することができる。よって、上記手順で測定した電圧と、上記ＲＯＭ３３に格納されているサーマルヘッドの特性データの一つであるサーマルヘッドの定格電圧とを比較することによりプリンタエンジンＰＥの機種判別の一つの基準とすることができる。
【００３５】
次に、ヘッド構成測定回路３５について説明する。ヘッド構成測定回路３５は、回路用電源スイッチ用のトランジスタＴＲ２と抵抗器Ｒ６，Ｒ７と、トランジスタＴＲ２のエミッタに接続されるサーマルヘッドの抵抗値検出用抵抗器Ｒ３と、逆流防止用のダイオードＤ１，Ｄ２とから構成され、トランジスタＴＲ２のベースは抵抗器Ｒ７を介してＣＰＵ３０のヘッド測定スイッチ用出力端子３０ｃに接続され、ダイオードＤ１のカソード端子とダイオードＤ２のアノード端子の接続ノードは、ＣＰＵ３０のヘッド抵抗値測定用アナログ入力端子３０ｄに接続されている。
【００３６】
以下、このヘッド構成測定回路３５によるサーマルヘッド１の構成の測定手順を説明する。なお、このヘッド構成測定回路３５による測定の際には印刷用電源２０ＡのスイッチトランジスタＴＲ１はオフにしておく。ヘッド構成測定では、まず、ＣＰＵ３０からサーマルヘッド１へシリアル通信により１２８バイトの「０」を書き込む（即ち、サーマルヘッド１の全てのドットをオフにする）。次に、ＣＰＵ３０からサーマルヘッド１へシリアル通信により印刷データをラッチするレジスタの１ビットに「１」を書き込む（即ち、サーマルヘッド１の最初の１ドットだけオンする）。次いで、ＣＰＵ３０のヘッド測定スイッチ用出力端子３０ｃをロウレベルにして抵抗器Ｒ６、Ｒ７に通電して回路電源用のスイッチトランジスタＴＲ２をオンさせる。次に、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）を出力すると共に、測定対象の発熱抵抗体に対応するストローブ信号ＳＴＢをオンする（最初はＳＴＢ１をオンする）。そして、ＣＰＵ３０は、このときヘッド抵抗値測定用アナログ入力端子３０ｄに現れる電圧を測定する。この場合に、トランジスタＴＲ２からサーマルヘッド１に供給されている回路用電源２０Ｂは、予め決められた定数の抵抗値検出用抵抗器Ｒ３とサーマルヘッド１の１つの発熱抵抗体とにより分圧されているので、ヘッド抵抗値測定用アナログ入力端子３０ｄに入力された電圧を測ることでサーマルヘッド１の発熱抵抗体の抵抗値を把握できる。
【００３７】
さらに、レジスタ１ｂのデータ「１」を１ビットずつシフトさせてサーマルヘッド１の各ドットを順次検査することにより、オープン異常のドット位置、サーマルヘッド１の総ドット数、総ブロック数、平均抵抗値および各ブロックのドット数等の情報を得ることができる。
【００３８】
よって、上記手順で得たサーマルヘッド１の発熱抵抗体１ａの抵抗値、総ドット数、総ブロック数、平均抵抗値、各ブロックのドット数等の情報と、上記ＲＯＭ３３に格納されているサーマルヘッドの特性データとを比較照合することにより、プリンタエンジンＰＥの機種を判別することができる。
【００３９】
なお、電圧測定回路３４による電圧測定と、ヘッド構成測定回路３５によるサーマルヘッドの特性データの取得は、例えばサーマルヘッド１をプリンタコントローラＰＣに接続した後、サーマルプリンタのメインスイッチがオンされた直後などに実行されるプリンタの初期化処理時に行われるようにできる。これにより、正常な印刷を実行するために必須となるプリンタエンジンＰＥの機種判別をシステムの立ち上がりの際に行い、適合する制御テーブルをＲＯＭ３２から選択して設定することで、以降の正しい制御が可能となる。
【００４０】
次に、図３のフローチャートを参照して上記プリンタの初期化処理時などにプリンタコントローラＰＣで行われるサーマルヘッドの判別処理（ヘッド初期診断処理）の処理手順を説明する。
【００４１】
この処理が開始されると、まず、ステップＳ１で、電圧測定回路３４により上述のような手順でサーマルヘッド１の印加電圧を測定してステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、ヘッド構成測定回路３５により上述のような手順でサーマルヘッド１の構成を測定してステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、ＲＯＭ３３に格納されている機種情報テーブルから機種情報をＲＡＭ３１内に読み込んでステップＳ４に移行する。
【００４２】
ステップＳ４では、ステップＳ１で測定した印加電圧およびステップＳ２で測定したサーマルヘッド１の構成と、ステップＳ３でＲＡＭ３１内に読み込んだ機種情報とを比較照合して、一致していないと判定した場合はステップＳ５に移行して、すべての機種情報と比較したかを判定し、ＮＯの場合にはステップＳ３に戻って上記処理を繰り返し、ＹＥＳの場合には全ての機種と一致しないとしてステップＳ８のエラー処理（エラー表示やエラー報知音の出力等）を行う。
【００４３】
一方、ステップＳ４で何れかのサーマルヘッドの機種情報と印加電圧、ヘッド構成が一致したと判定された場合には、ステップＳ６に移行して、設定する機種の制御テーブルをＲＯＭ３２から読み込み、ステップＳ７でその制御テーブルをＲＡＭ３１の所定領域に格納してヘッド初期診断処理を終了する。
【００４４】
これにより、プリンタコントローラＰＣにプリンタエンジンＰＥを接続するだけで自動的に正しい機種を判別することができ、その判別結果に基づいて例えばサーマルヘッドに適合する制御テーブルが指定されるので、ディップスイッチなどにより誤った機種が設定されることによるプリンタエンジンＰＥの破損や誤作動を有効に防止することができる。
【００４５】
また、従来のような機種設定スイッチ（ディップスイッチ等）が不要となるため人為的な機種設定ミスを排除することができ、装置の信頼性が向上すると共に部品点数を減らすことができるのでサーマルプリンタのコストを低減することもできる。
【００４６】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドの特性を判別する判別装置であって、複数種類のサーマルヘッドの特性に関するデータを予め格納するサーマルヘッド特性格納手段と、接続されるサーマルヘッドの特性を測定するサーマルヘッド特性測定手段と、前記サーマルヘッド特性測定手段で測定された特性を、前記サーマルヘッド特性格納手段に格納されているデータと比較照合してサーマルヘッドを判別するサーマルヘッド判別手段とを備えるようにしたので、サーマルヘッドを接続するだけで自動的に正しい機種を判別することができ、その判別結果に基づいて例えばサーマルヘッドに適合する制御テーブルを指定することができるので、誤った機種を設定することによるサーマルヘッドの破損や誤作動を生じる事態を回避することができるという効果がある。
【００４８】
また、機種設定スイッチが不要となるため人為的な機種設定ミスを排除することができ、また部品点数を減らすことができるのでサーマルプリンタのコストを低減することもできるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタコントローラとプリンタエンジンの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係るプリンタコントローラの電圧測定回路とヘッド構成測定回路の構成例を示す回路図である。
【図３】本実施形態に係るプリンタコントローラで実行されるヘッド初期診断処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のプリンタコントローラとプリンタエンジンの概略構成を示すブロック図である。
【図５】従来のプリンタコントローラで実行されるヘッド初期診断処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
ＰＥ プリンタエンジン
１ サーマルヘッド
２ モーター
３ センサ
２０ 電源
２０Ａ 印刷用電源
２０Ｂ 回路用電源
ＰＣ プリンタコントローラ
３０ ＣＰＵ
３０ａ 印刷電源スイッチ用出力端子
３０ｂ 電圧測定入力端子
３０ｃ ヘッド測定スイッチ用出力端子
３０ｄ ヘッド測定入力端子
３１ ＲＡＭ（制御用定数メモリ）
３２ ＲＯＭ（各機種の制御テーブル）
３３ ＲＯＭ（機種情報テーブル）
３４ 電圧測定回路
３５ ヘッド構成測定回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドの特性を判別する判別装置および判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば複数の発熱抵抗体を線状に配置したサーマルラインヘッドを用い、所定のサイズの感熱紙に画像や文字等を感熱記録するサーマルラインプリンタ（以下、サーマルプリンタという）が知られている。サーマルプリンタは、サーマルヘッドや紙送り機構を含むプリンタエンジンＰＥと、印刷処理を制御するプリンタコントローラＰＣ２とを主要構成要素として構成されている。
【０００３】
プリンタエンジンＰＥは、例えば図４のブロック図に示すように、サーマルヘッド１、紙送り機構のモータ２、サーマルヘッドの位置を検出するセンサ３などで構成されている。なお、プリンタエンジンＰＥには、複数の機種が存在し、それぞれの機種毎にサーマルヘッドの定格電圧、各発熱抵抗体の抵抗値、ドット数、発熱抵抗体の通電を制御するドライバＩＣの個数（即ち、ブロック数）などの特性が異なっている。そのため、各プリンタエンジンを制御するプリンタコントローラには、機種毎に最適な制御を行うために制御情報を格納した制御テーブルが設けられ、制御するプリンタエンジンに応じた制御情報に基づいて制御を行うことでプリンタコントローラの共通化が可能となっている。
【０００４】
プリンタコントローラＰＣ２は、プリンタエンジンＰＥの制御全般を司るＣＰＵ１０と、各種の制御用定数を格納したりするＲＡＭ１１と、プリンタエンジンＰＥの機種毎の専用の制御テーブルを格納するＲＯＭ１２と、プリンタエンジンＰＥの機種毎の設定を行うディップスイッチ等で構成される機種設定スイッチ１３とを備えている。即ち、プリンタコントローラＰＣ２は、機種設定スイッチ１３で設定を変更することにより、複数機種のプリンタエンジンに対応させることが可能となっている。
【０００５】
さらに、プリンタコントローラＰＣ２は、外部の電源装置２０からプリンタコントローラＰＣ２とプリンタエンジンＰＥに供給される電源電圧を測定する電圧測定回路１４と、プリンタエンジンＰＥのサーマルヘッド１の構成を測定するヘッド構成測定回路１５とを備えている。ヘッド構成測定回路１５は、具体的にはサーマルヘッド１の各発熱抵抗体の抵抗値、ドット数、ブロック数等を測定するものである。
【０００６】
なお、プリンタエンジンＰＥとプリンタコントローラＰＣ２とは、所定のコネクタを介して着脱自在に接続されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のプリンタコントローラＰＣ２では、プリンタエンジンＰＥを接続する際に、上記機種設定スイッチ１３を手動で操作して接続するプリンタエンジンＰＥに合った設定とする必要があった。そのため、工場における組立工程や、ユーザがサーマルヘッドを交換する際に手間がかかるという問題があった。
【０００８】
また、機種設定スイッチ１３の設定を誤った場合には、プリンタエンジンＰＥが破損したり、誤動作（エラー）して正常な印刷を行うことができなくなるという問題があった。特に、プリンタコントローラＰＣ２は電源投入直後にサーマルヘッドの初期診断処理を行うが、機種設定スイッチ１３の設定が正常に行われていない場合にはエラーが発生し、印刷を行えない状態となってしまうおそれがあった。以下にその理由を説明する。
【０００９】
従来のプリンタコントローラＰＣ２では、図５のフローチャートに示すような手順でサーマルヘッドの初期診断処理が行われていた。まず、電源が投入されるとステップＳ１００で機種設定スイッチ１３の設定を読み込んでステップＳ１０１に移行する。ステップＳ１０１では、ＲＯＭ１２から設定機種の制御テーブルを読み込んでからステップＳ１０２に進み、制御テーブルを制御用メモリとしてのＲＡＭ１１に格納してからステップＳ１０３に移行する。なお、機種設定スイッチ１３の設定が誤っている場合には、ステップＳ１０１において接続したサーマルヘッドとは合わない制御テーブルが読み込まれてしまい、ステップＳ１０２において誤った制御テーブルがＲＡＭ１１に格納されてることとなる。
【００１０】
ステップＳ１０３では、電圧測定回路１４によりプリンタエンジンＰＥに印加される電圧を測定してステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、測定した電圧と機種設定スイッチ１３の設定内容とを比較して、電圧が合っている場合にはステップＳ１０６に移行し、合っていない場合にはステップＳ１０５でエラー処理を行いエラー表示や報知音の出力等を行う。
【００１１】
しかしながら、前述のように機種設定スイッチ１３の設定が誤っている場合には、測定した電圧と比較されるべき機種設定スイッチ１３の設定内容自体が、接続されているプリンタエンジンＰＥの特性と食い違いを生じてしまっており、ステップＳ１０４で正確な判定を行うことができないという問題を生じる。つまり、本来、電圧が合っているにも拘わらずエラー処理が行われたり、逆に電圧が異なっているのにそのまま処理が継続されるなどの不都合を生じてしまう。
【００１２】
また、ステップＳ１０６では、ヘッド構成測定回路１５によりサーマルヘッド１の構成（ドット数やブロック数）を測定してステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７では、測定したサーマルヘッドの構成と機種設定スイッチ１３の設定内容とを比較して、合っていない場合にはステップＳ１０８でエラー処理を実行し、合っていると判定した場合には処理を終了する。しかしながら、このステップＳ１０７の処理においても、先のステップＳ１０４と同様に、機種設定スイッチ１３の設定が誤っている場合には正常な判定を行うことができないという不都合を生じてしまう。
【００１３】
このように、機種設定スイッチ１３の設定を誤ってしまった場合には、サーマルヘッドの初期診断処理が正常に行われない虞があり、最悪の場合にはプリンタエンジンＰＥに規格と合わない電圧が印加されて全く動作しなかったり、他機種の制御テーブルが設定されてプリンタエンジンが誤作動を起こす虞があった。
【００１４】
また、機種設定スイッチ１３を構成するディップスイッチ等については、上述のような設定誤りを生じ易いという構造的な難点のほかに、サーマルプリンタのコスト的な面から可能ならばスイッチ自体を排除して部品点数を少しでも減らしたいという要望もある。
【００１５】
この発明は、上記問題点を解決すべく案出されたものであり、機種設定スイッチを不要とし、サーマルヘッドの機種の判別を自動的に行うことのできるサーマルプリンタのサーマルヘッドの判別装置および判別方法を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るサーマルヘッドの判別装置は、複数の発熱素子（発熱抵抗体１ａ）を有するサーマルヘッド（１）の特性を判別する判別装置（プリンタコントローラＰＣ）であって、複数種類のサーマルヘッドの特性に関するデータを予め格納するサーマルヘッド特性格納手段（ＲＯＭ３３）と、接続されるサーマルヘッドの特性を測定するサーマルヘッド特性測定手段（電圧測定回路３４，ヘッド構成測定回路３５）と、前記サーマルヘッド特性測定手段で測定された特性を、前記サーマルヘッド特性格納手段に格納されているデータと比較照合してサーマルヘッドを判別するサーマルヘッド判別手段（ＣＰＵ３０およびヘッド初期診断処理プログラム）とを備えるようにしたものである。
【００１７】
これにより、サーマルヘッド（プリンタエンジン）を接続するだけで自動的に正しい機種を判別することができるので、その判別結果に基づいて例えばサーマルヘッドに適合する制御テーブルを指定することができ、誤った機種を設定することによるサーマルヘッドの破損や誤作動を生じる事態を回避することができる。
【００１８】
また、機種設定スイッチが不要となるため人為的な機種設定ミスを排除することができ、また部品点数を減らすことができるのでサーマルプリンタのコストを低減することもできる。
【００１９】
また、前記サーマルヘッドの特性に関するデータには、サーマルヘッドの定格電圧、サーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、サーマルヘッドのドット数を含むようにできる。
【００２０】
また、前記サーマルヘッド特性測定手段は、接続されるサーマルヘッドのサーマルヘッドに印加される電圧を測定する印加電圧測定手段で構成することができる。これにより、測定した電圧と、前記サーマルヘッドの特性に関するデータとしての定格電圧とを比較照合することによりサーマルヘッドの機種を判別することができる。
【００２１】
また、前記サーマルヘッド特性測定手段は、接続されるサーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、ドット数を測定するサーマルヘッド構成測定手段で構成することができる。これにより、測定したサーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、ドット数と、サーマルヘッドの特性に関するデータとを比較照合することによりサーマルヘッドの機種をより正確に判別することができる。
【００２２】
また、前記サーマルヘッド特性格納手段および前記サーマルヘッド特性測定手段は、サーマルヘッドを制御する制御装置に含まれるようにしてもよい。これにより、制御装置において電源投入直後に実行されるサーマルヘッドの初期診断処理でサーマルヘッドの機種判別を行うことができ、その判別結果に基づいて適合する制御テーブルを設定することも可能となる。
【００２３】
また、他の発明は、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドの特性を判別する判別方法であって、複数種類のサーマルヘッドの特性に関するデータを予め格納しておき、サーマルヘッドが接続された際に、サーマルヘッドの特性を測定し、該測定結果と前記サーマルヘッドの特性に関するデータとを比較照合して、サーマルヘッドを判別するようにしたものである。これにより、サーマルヘッドを接続するだけで自動的に正しい機種を判別することができるので、その判別結果に基づいて例えばサーマルヘッドに適合する制御テーブルを指定することができ、誤った機種を設定することによるサーマルヘッドの破損や誤作動を生じる事態を回避することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図１〜図３の図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、サーマルプリンタのサーマルヘッドの判別装置としてのプリンタコントローラＰＣとプリンタエンジンＰＥの概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
プリンタエンジンＰＥは、発熱抵抗体１ａ、レジスタ１ｂ等で構成されたサーマルヘッド１、紙送り機構のモータ２、サーマルヘッドの位置を検出するセンサ３などで構成されている。プリンタエンジンＰＥには、サーマルヘッドの定格電圧、サーマルヘッドのドット数、サーマルヘッドの発熱抵抗体の通電を制御するドライバＩＣの個数（即ち、ブロック数）などの特性が異なる複数の機種が存在している。
【００２７】
プリンタコントローラＰＣは、プリンタに対して印刷指令を与えるホストコンピュータなどとの通信機能など多様な機能を備えているが、簡略化のため本発明と直接関係しない機能や具体的な印刷処理を実行する制御については省略して説明する。
【００２８】
プリンタコントローラＰＣは、プリンタエンジンＰＥの制御全般を司るＣＰＵ３０と、各種の制御用定数を格納したりするＲＡＭ３１と、プリンタエンジンＰＥの機種毎の専用の制御テーブルを格納するＲＯＭ３２と、プリンタエンジンＰＥの機種毎の特性に関する機種情報テーブルを格納したＲＯＭ３３とを備えている。即ち、ＲＯＭ３３には、サーマルヘッドの機種毎のサーマルヘッドの定格電圧、各発熱抵抗体の抵抗値、ドット数、ブロック数などのデータがテーブル形式で格納されている。
【００２９】
さらに、プリンタコントローラＰＣは、外部の電源装置２０からプリンタコントローラＰＣとプリンタエンジンＰＥに供給される電源電圧を測定する電圧測定回路３４と、プリンタエンジンＰＥのサーマルヘッド１の構成を測定するヘッド構成測定回路３５とを備えている。
【００３０】
なお、プリンタエンジンＰＥとプリンタコントローラＰＣとは、所定のコネクタを介して着脱自在に接続されるようになっている。
【００３１】
ここで、図２のブロック図を参照して、電圧測定回路３４とヘッド構成測定回路３５の具体的な構成例とその動作について説明する。
【００３２】
まず、電圧測定回路３４は、印刷電源用のスイッチトランジスタＴＲ１と、ベースバイアス電圧を生成する抵抗器Ｒ４，Ｒ５と、トランジスタＴＲ１のエミッタと接地点との間に直列に接続された印刷用電源分圧用の固定抵抗器Ｒ１，Ｒ２とから構成され、トランジスタＴＲ１のベースは抵抗器Ｒ５の一端を介してＣＰＵ３０のスイッチ用出力端子３０ａに接続され、固定抵抗器Ｒ１とＲ２の接続ノードはＣＰＵ３０の電圧測定用アナログ入力端子３０ｂに接続されている。また、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子はサーマルヘッド１に接続されてヘッド駆動電源を与えている。
【００３３】
また、ＣＰＵ３０からサーマルヘッド１に対しては、印刷制御信号としてのストローブ信号ＳＴＢ１〜６、サーマルヘッドへ印刷データをシリアル転送するためのシリアルクロック信号ＳＣＬＫとシリアルデータ信号ＳＤＡＴＡ、サーマルヘッドに入力されたデータを内部のレジスタ１ｂにラッチさせるためのラッチ信号ＬＡＴＣＨがそれぞれ送信されるようになっている。
【００３４】
この電圧測定回路３４による電圧測定の手順は、まず、ＣＰＵ３０から出力されるストローブ信号ＳＴＢ１〜６をロウレベルにネゲートする。次いで、ＣＰＵ３０のスイッチ用出力端子３０ａから出力される印刷電源スイッチ信号をロウ（ＬＯＷ）にして抵抗器Ｒ４、Ｒ５に電流を流してトランジスタＴＲ１をオンする。これにより印刷用電源２０Ａからの電圧がサーマルヘッド１に印加される。そして、ＣＰＵ３０は電圧測定用アナログ入力端子３０ｂに現れる電圧を計ることによりサーマルヘッド１に印加されている電圧を測定する。この場合に、印刷用電源２０Ａの電圧は、予め決められた抵抗比の固定抵抗器Ｒ１とＲ２により分圧されているので、電圧測定用アナログ入力端子３０ｂに入力される電圧を測定することで印刷用電源２０Ａの電圧を把握することができる。よって、上記手順で測定した電圧と、上記ＲＯＭ３３に格納されているサーマルヘッドの特性データの一つであるサーマルヘッドの定格電圧とを比較することによりプリンタエンジンＰＥの機種判別の一つの基準とすることができる。
【００３５】
次に、ヘッド構成測定回路３５について説明する。ヘッド構成測定回路３５は、回路用電源スイッチ用のトランジスタＴＲ２と抵抗器Ｒ６，Ｒ７と、トランジスタＴＲ２のエミッタに接続されるサーマルヘッドの抵抗値検出用抵抗器Ｒ３と、逆流防止用のダイオードＤ１，Ｄ２とから構成され、トランジスタＴＲ２のベースは抵抗器Ｒ７を介してＣＰＵ３０のヘッド測定スイッチ用出力端子３０ｃに接続され、ダイオードＤ１のカソード端子とダイオードＤ２のアノード端子の接続ノードは、ＣＰＵ３０のヘッド抵抗値測定用アナログ入力端子３０ｄに接続されている。
【００３６】
以下、このヘッド構成測定回路３５によるサーマルヘッド１の構成の測定手順を説明する。なお、このヘッド構成測定回路３５による測定の際には印刷用電源２０ＡのスイッチトランジスタＴＲ１はオフにしておく。ヘッド構成測定では、まず、ＣＰＵ３０からサーマルヘッド１へシリアル通信により１２８バイトの「０」を書き込む（即ち、サーマルヘッド１の全てのドットをオフにする）。次に、ＣＰＵ３０からサーマルヘッド１へシリアル通信により印刷データをラッチするレジスタの１ビットに「１」を書き込む（即ち、サーマルヘッド１の最初の１ドットだけオンする）。次いで、ＣＰＵ３０のヘッド測定スイッチ用出力端子３０ｃをロウレベルにして抵抗器Ｒ６、Ｒ７に通電して回路電源用のスイッチトランジスタＴＲ２をオンさせる。次に、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）を出力すると共に、測定対象の発熱抵抗体に対応するストローブ信号ＳＴＢをオンする（最初はＳＴＢ１をオンする）。そして、ＣＰＵ３０は、このときヘッド抵抗値測定用アナログ入力端子３０ｄに現れる電圧を測定する。この場合に、トランジスタＴＲ２からサーマルヘッド１に供給されている回路用電源２０Ｂは、予め決められた定数の抵抗値検出用抵抗器Ｒ３とサーマルヘッド１の１つの発熱抵抗体とにより分圧されているので、ヘッド抵抗値測定用アナログ入力端子３０ｄに入力された電圧を測ることでサーマルヘッド１の発熱抵抗体の抵抗値を把握できる。
【００３７】
さらに、レジスタ１ｂのデータ「１」を１ビットずつシフトさせてサーマルヘッド１の各ドットを順次検査することにより、オープン異常のドット位置、サーマルヘッド１の総ドット数、総ブロック数、平均抵抗値および各ブロックのドット数等の情報を得ることができる。
【００３８】
よって、上記手順で得たサーマルヘッド１の発熱抵抗体１ａの抵抗値、総ドット数、総ブロック数、平均抵抗値、各ブロックのドット数等の情報と、上記ＲＯＭ３３に格納されているサーマルヘッドの特性データとを比較照合することにより、プリンタエンジンＰＥの機種を判別することができる。
【００３９】
なお、電圧測定回路３４による電圧測定と、ヘッド構成測定回路３５によるサーマルヘッドの特性データの取得は、例えばサーマルヘッド１をプリンタコントローラＰＣに接続した後、サーマルプリンタのメインスイッチがオンされた直後などに実行されるプリンタの初期化処理時に行われるようにできる。これにより、正常な印刷を実行するために必須となるプリンタエンジンＰＥの機種判別をシステムの立ち上がりの際に行い、適合する制御テーブルをＲＯＭ３２から選択して設定することで、以降の正しい制御が可能となる。
【００４０】
次に、図３のフローチャートを参照して上記プリンタの初期化処理時などにプリンタコントローラＰＣで行われるサーマルヘッドの判別処理（ヘッド初期診断処理）の処理手順を説明する。
【００４１】
この処理が開始されると、まず、ステップＳ１で、電圧測定回路３４により上述のような手順でサーマルヘッド１の印加電圧を測定してステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、ヘッド構成測定回路３５により上述のような手順でサーマルヘッド１の構成を測定してステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、ＲＯＭ３３に格納されている機種情報テーブルから機種情報をＲＡＭ３１内に読み込んでステップＳ４に移行する。
【００４２】
ステップＳ４では、ステップＳ１で測定した印加電圧およびステップＳ２で測定したサーマルヘッド１の構成と、ステップＳ３でＲＡＭ３１内に読み込んだ機種情報とを比較照合して、一致していないと判定した場合はステップＳ５に移行して、すべての機種情報と比較したかを判定し、ＮＯの場合にはステップＳ３に戻って上記処理を繰り返し、ＹＥＳの場合には全ての機種と一致しないとしてステップＳ８のエラー処理（エラー表示やエラー報知音の出力等）を行う。
【００４３】
一方、ステップＳ４で何れかのサーマルヘッドの機種情報と印加電圧、ヘッド構成が一致したと判定された場合には、ステップＳ６に移行して、設定する機種の制御テーブルをＲＯＭ３２から読み込み、ステップＳ７でその制御テーブルをＲＡＭ３１の所定領域に格納してヘッド初期診断処理を終了する。
【００４４】
これにより、プリンタコントローラＰＣにプリンタエンジンＰＥを接続するだけで自動的に正しい機種を判別することができ、その判別結果に基づいて例えばサーマルヘッドに適合する制御テーブルが指定されるので、ディップスイッチなどにより誤った機種が設定されることによるプリンタエンジンＰＥの破損や誤作動を有効に防止することができる。
【００４５】
また、従来のような機種設定スイッチ（ディップスイッチ等）が不要となるため人為的な機種設定ミスを排除することができ、装置の信頼性が向上すると共に部品点数を減らすことができるのでサーマルプリンタのコストを低減することもできる。
【００４６】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドの特性を判別する判別装置であって、複数種類のサーマルヘッドの特性に関するデータを予め格納するサーマルヘッド特性格納手段と、接続されるサーマルヘッドの特性を測定するサーマルヘッド特性測定手段と、前記サーマルヘッド特性測定手段で測定された特性を、前記サーマルヘッド特性格納手段に格納されているデータと比較照合してサーマルヘッドを判別するサーマルヘッド判別手段とを備えるようにしたので、サーマルヘッドを接続するだけで自動的に正しい機種を判別することができ、その判別結果に基づいて例えばサーマルヘッドに適合する制御テーブルを指定することができるので、誤った機種を設定することによるサーマルヘッドの破損や誤作動を生じる事態を回避することができるという効果がある。
【００４８】
また、機種設定スイッチが不要となるため人為的な機種設定ミスを排除することができ、また部品点数を減らすことができるのでサーマルプリンタのコストを低減することもできるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタコントローラとプリンタエンジンの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係るプリンタコントローラの電圧測定回路とヘッド構成測定回路の構成例を示す回路図である。
【図３】本実施形態に係るプリンタコントローラで実行されるヘッド初期診断処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のプリンタコントローラとプリンタエンジンの概略構成を示すブロック図である。
【図５】従来のプリンタコントローラで実行されるヘッド初期診断処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
ＰＥ プリンタエンジン
１ サーマルヘッド
２ モーター
３ センサ
２０ 電源
２０Ａ 印刷用電源
２０Ｂ 回路用電源
ＰＣ プリンタコントローラ
３０ ＣＰＵ
３０ａ 印刷電源スイッチ用出力端子
３０ｂ 電圧測定入力端子
３０ｃ ヘッド測定スイッチ用出力端子
３０ｄ ヘッド測定入力端子
３１ ＲＡＭ（制御用定数メモリ）
３２ ＲＯＭ（各機種の制御テーブル）
３３ ＲＯＭ（機種情報テーブル）
３４ 電圧測定回路
３５ ヘッド構成測定回路
Claims (6)
- 複数の発熱素子を有するサーマルヘッドの特性を判別する判別装置であって、
複数種類のサーマルヘッドの特性に関するデータを予め格納するサーマルヘッド特性格納手段と、
サーマルヘッドと前記サーマルヘッドに電圧を印加する電源との間に接続され前記サーマルヘッドに印加される電圧を測定する電圧測定回路と、前記サーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、ドット数、前記発熱素子の通電を制御するドライバＩＣの個数であるブロック数を測定するヘッド構成測定回路と、からなるサーマルヘッド特性測定手段と、
前記サーマルヘッド特性測定手段で測定された特性を、前記サーマルヘッド特性格納手段に格納されているデータと比較照合してサーマルヘッドを判別するサーマルヘッド判別手段と、
を備えることを特徴とするサーマルヘッドの判別装置。 - 前記サーマルヘッドの特性に関するデータには、サーマルヘッドの定格電圧、サーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、サーマルヘッドのドット数、前記発熱素子の通電を制御するドライバＩＣの個数であるブロック数が含まれることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッドの判別装置。
- 前記サーマルヘッド特性格納手段および前記サーマルヘッド特性測定手段は、前記サーマルヘッドを制御するプリンタコントローラに含まれることを特徴とする請求項１又は２記載のサーマルヘッドの判別装置。
- 請求項３記載のプリンタコントローラと、サーマルヘッドとを具備するサーマルプリンタ。
- 複数の発熱素子を有するサーマルヘッドの特性を判別する判別方法であって、
複数種類のサーマルヘッドの特性に関するデータを予め格納しておき、
サーマルヘッドが接続された際に、前記サーマルヘッドと前記サーマルヘッドに電圧を印加する電源との間において測定した電圧値と、前記サーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、ドット数、前記発熱素子の通電を制御するドライバＩＣの個数であるブロック数を測定した測定結果とを、前記サーマルヘッドの特性に関するデータと比較照合して、サーマルヘッドを判別することを特徴とするサーマルヘッドの判別方法。 - 前記サーマルヘッドの特性に関するデータには、サーマルヘッドの定格電圧、サーマルヘッドの各発熱素子の抵抗値、サーマルヘッドのドット数、前記発熱素子の通電を制御するドライバＩＣの個数であるブロック数が含まれることを特徴とする請求項５に記載のサーマルヘッドの判別方法。
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