JP4021894B2 - Thermal printer device - Google Patents
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Description
本発明は、サーマルヘッドを用いて印字を行うサーマルプリンタ装置に関する。 The present invention relates to a thermal printer apparatus that performs printing using a thermal head.
例えばPOSシステム等で用いられるレシートプリンタであるサーマルプリンタ装置には、様々な形態のものがある。日本国内においてはサーマルプリンタ装置がPOS本体に組み込まれたもの(以下、組込タイプのサーマルプリンタ装置と称する。)が主流であるが、海外向けとなると、POS本体はPCのようなBOXタイプとなり、サーマルプリンタ装置はPOS本体と分離されているもの(以下、分散タイプのサーマルプリンタ装置と称する。)が主流である。このような様々な形態のサーマルプリンタ装置は、組込タイプ専用又は分散タイプ専用にそれぞれ開発されている。また、組込タイプのサーマルプリンタ装置は、電源に関して専用の電源で安定して供給されることが前提となって開発されている。 For example, there are various types of thermal printer apparatuses that are receipt printers used in POS systems and the like. In Japan, thermal printers are built into the POS main unit (hereinafter referred to as built-in type thermal printers), but when used overseas, the POS main unit becomes a BOX type like a PC. The thermal printer device that is separated from the POS main body (hereinafter referred to as a distributed type thermal printer device) is the mainstream. Such various types of thermal printer apparatuses have been developed exclusively for built-in types or dedicated for distributed types. The built-in type thermal printer apparatus has been developed on the assumption that the power supply is stably supplied by a dedicated power supply.
ところで、サーマルヘッド上には、ドライバICと呼ばれる5V又は3.3Vで駆動するロジックICが搭載されている。サーマルヘッドは、破壊防止のために、サーマルヘッドの駆動電源よりも先にロジックICの駆動電源を投入することが望ましい。このため、サーマルプリンタ装置は、サーマルヘッドの駆動電源(通常は、24V程度)を制御回路からの指示でスイッチングする仕組みを有している。例えば、サーマルヘッドの駆動電源は、半導体スイッチによりON/OFFできる構成として、ロジックICの駆動電源が立ち上がった後にサーマルヘッドの駆動電源をONする仕組みとなっている。 On the thermal head, a logic IC called a driver IC that is driven at 5V or 3.3V is mounted. In order to prevent destruction of the thermal head, it is desirable to turn on the drive power of the logic IC before the drive power of the thermal head. For this reason, the thermal printer apparatus has a mechanism for switching the driving power source (usually about 24 V) of the thermal head in accordance with an instruction from the control circuit. For example, the drive power for the thermal head can be turned on / off by a semiconductor switch, and the drive power for the thermal head is turned on after the logic IC drive power is turned on.
なお、サーマルヘッドの印字中の印加電圧値がしきい値以下のとき、この印加電圧値に基づいて制御パルスのパルス幅を求める技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
上述したように、サーマルプリンタ装置には、組込タイプと分散タイプとがあるが、いずれのタイプにも用いることができるサーマルプリンタ装置が望まれている。
しかしながら、分散タイプのサーマルプリンタ装置を組込みタイプのサーマルプリンタ装置に用いるとすると、組込タイプのサーマルヘッドの専用電源には不要であった突入電流防止回路を外部電源保護のためにサーマルプリンタ装置に設ける必要がある。この場合、突入電流防止回路を経由することによる電圧ドロップが想定される。また、組込タイプのサーマルプリンタ装置では、電源供給に使用されるハーネスが20〜30cm程度と短いため比較的電圧ドロップが少なく安定的に電源供給されるが、分散タイプのサーマルプリンタ装置では、電源供給に使用されるケーブルが2〜3m程度と長いため電圧ドロップ量が大きくなる。このように、電源からサーマルヘッドに電圧が到るまでの電源経路には、様々な電圧ドロップが生じる要因がある。したがって、組込タイプと分散タイプとを同一のサーマルプリンタ装置で実現する場合、POS本体から電源が供給されるのか、又は、ACアダプタから電源が供給されるのかによって、サーマルヘッドに印加される電圧に差が生じ、印字の濃度むらが発生するという問題がある。
As described above, there are built-in types and distributed types of thermal printer apparatuses, but a thermal printer apparatus that can be used for either type is desired.
However, if a distributed thermal printer is used for an embedded thermal printer, an inrush current prevention circuit, which was not necessary for the dedicated power supply for the built-in thermal head, is added to the thermal printer to protect the external power supply. It is necessary to provide it. In this case, a voltage drop due to passing through the inrush current prevention circuit is assumed. In the built-in type thermal printer device, the harness used for power supply is as short as about 20 to 30 cm, so that the power supply is stably supplied with relatively little voltage drop. Since the cable used for supply is as long as about 2 to 3 m, the voltage drop amount becomes large. Thus, there are various factors causing voltage drops in the power supply path from the power supply to the thermal head. Therefore, when the built-in type and the distributed type are realized by the same thermal printer device, the voltage applied to the thermal head depending on whether the power is supplied from the POS main unit or the AC adapter. There is a problem in that there is a difference in printing density unevenness.
分散タイプのサーマルプリンタ装置に使用されるサーマルヘッドの24Vの電源としては、例えば、ACアダプタだけでなくPOS本体に接続される場合のように様々なものが想定される。しかしながら、このように接続されるPOS本体、ACアダプタであっても入力電圧にばらつきがあり、その程度は図り知ることはできない。このため、入力電圧が異なることによりサーマルヘッドに印加される電圧に差が生じる場合も考えられる。 As a 24V power source of the thermal head used in the distributed type thermal printer apparatus, various types are assumed, for example, when connected to the POS main body as well as the AC adapter. However, even the POS main body and the AC adapter connected in this way have variations in input voltage, and the extent of this cannot be determined. For this reason, there may be a case where a difference occurs in the voltage applied to the thermal head due to different input voltages.
また、特許文献1に記載されたものでは、印字中にサーマルヘッドの印加電圧を検出し、その検出した値に基づいて通電制御を行うが、仕様のものと異なる入力電圧が供給される場合には対応することができない。 Moreover, in what is described in Patent Document 1, the applied voltage of the thermal head is detected during printing, and energization control is performed based on the detected value. However, when an input voltage different from the specification is supplied. Can not respond.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、様々な電源入力形態に対応するとともに、その様々な電源に応じた電圧経路中で生じる電圧ドロップを考慮してサーマルヘッドへの通電制御を行うことができるサーマルプリンタ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to deal with various power supply input forms and to a thermal head in consideration of a voltage drop generated in a voltage path according to the various power supplies. It is an object of the present invention to provide a thermal printer apparatus that can perform energization control.
本発明のサーマルプリンタ装置は、機器本体に組み込まれる組込みタイプのサーマルプリンタ装置に用いられていた第1電源への接続、および機器本体から分離される分離タイプのサーマルプリンタ装置に用いられていた第2電源への接続が可能で、上記第1電源から供給される電圧または上記第2電源から突入電流防止回路を介して供給される電圧により動作するサーマルヘッドを備えたものであって、上記第1電源または上記突入電流防止回路からから上記サーマルヘッドへの電圧の供給をオンおよびオフするための半導体スイッチと、この半導体スイッチのオン時にその半導体スイッチから出力される電圧を検出する電圧検出手段と、上記第1専用電源または上記第2専用電源の電源投入時、上記半導体スイッチをオンして上記電圧検出手段の検出電圧値を捕らえ、その検出電圧値が予め定められた値に一定となるよう上記サーマルヘッドの印字動作に要するヘッド制御パルスのパルス幅を補正し、その後、上記半導体スイッチをオフするイニシャル処理の制御手段と、このイニシャル処理の終了後、印字のために、上記半導体スイッチをオンし、かつ上記補正後のヘッド制御パルスを上記サーマルヘッドに供給する通常処理の制御手段と、を備えている。 The thermal printer apparatus of the present invention is connected to the first power source used in the built-in type thermal printer apparatus incorporated in the apparatus main body, and is used in the separation type thermal printer apparatus separated from the apparatus main body. can be connected to a second power supply, there is provided with a thermal head operated by a voltage supplied through the inrush current preventing circuit from the voltage or the second power supplied from the first power supply, said first A semiconductor switch for turning on and off the supply of voltage from one power source or the inrush current prevention circuit to the thermal head, and voltage detection means for detecting a voltage output from the semiconductor switch when the semiconductor switch is turned on; When the first dedicated power source or the second dedicated power source is turned on, the semiconductor switch is turned on to detect the voltage. Caught detected voltage of the unit, and corrects the pulse width of the head control pulses required for the printing operation of the thermal head so as to constantly maintain the value thereof detected voltage value is predetermined, then the initial turning off the semiconductor switch A control unit for processing, and a control unit for normal processing for turning on the semiconductor switch and supplying the corrected head control pulse to the thermal head for printing after completion of the initial processing. Yes.
本発明によると、様々な電源入力形態に対応するとともに、その様々な電源に応じた電圧経路中で生じる電圧ドロップを考慮してサーマルヘッドへの通電制御を行うことができるサーマルプリンタ装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a thermal printer apparatus that can cope with various power supply input forms and can control energization to the thermal head in consideration of voltage drop that occurs in voltage paths corresponding to the various power supplies. .
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、サーマルプリンタ装置1の制御構成の要部を概略的に示す図である。サーマルプリンタ装置1は、サーマルヘッド11を有している。サーマルヘッド11は、例えば、発熱抵抗体を複数備えたラインサーマルヘッドである。また、サーマルプリンタ装置1は、従来の組込みタイプのものに用いられていた24V専用電源2と、従来の分散タイプのものに用いられていた24V電源の両方に接続可能となっており、使用時には24V専用電源2と24V電源3のいずれかから電源が供給される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a main part of a control configuration of the thermal printer apparatus 1. The thermal printer device 1 has a thermal head 11. The thermal head 11 is, for example, a line thermal head provided with a plurality of heating resistors. Further, the thermal printer device 1 can be connected to both the 24V
サーマルプリンタ装置1に24V専用電源2が接続された場合は、24V専用電源2から供給される電圧は、半導体スイッチであるFET(フィールド・イフェクト・トランジスタ)スイッチ12に供給される。一方、サーマルプリンタ装置1に24V電源3が接続された場合は、24V電源3から供給される電圧は突入電流防止回路13を介して、FETスイッチ12に供給される。
When the 24V
FETスイッチ12は、サーマルヘッド11を保護するために、サーマルヘッド11上に設けられたロジックICの電圧を投入した後に、サーマルヘッド11に印字用の24Vの駆動電圧を投入するために設けられている。このFETスイッチ12のON/OFFは、CPU15によって制御されるようになっている。FETスイッチ12から出力された電圧は、サーマルヘッド11に供給される。
The
電圧検出回路14は、FETスイッチ12から出力された後で、サーマルヘッド11に供給される前の電圧値を検出する。この電圧検出回路14は、検出した電圧値を示す電圧値情報を、CPU15へ送信する。
The
CPU15は、制御回路であり、サーマルプリンタ装置1が印字動作を行う際に、ヘッド制御パルスにより印字データをサーマルヘッド11に送信し、その印字タイミングでのみFETスイッチ12をONする。また、CPU15は、電源投入時のイニシャル処理を行うときに、電圧検出回路14から受信した電圧値情報に基づいて、ヘッド制御パルスのパルス幅である通電時間を補正する処理を行うようになっている。この補正は、数式
T2=(24/VD)2×T1 …(1)
に基づいて行われる。ここで、T2は補正後通電時間、T1は予め定められている補正前通電時間、VDは電圧検出回路14で検出された電圧値情報が示す電圧値である。
The
Based on. Here, T2 is a post-correction energization time, T1 is a predetermined pre-correction energization time, and VD is a voltage value indicated by voltage value information detected by the voltage detection circuit.
次に、図2を参照してサーマルプリンタ装置1の電源投入時のイニシャル処理においてCPU15が実行する処理の流れについて説明する。
Next, a flow of processing executed by the
先ず、CPU15は、サーマルプリンタ装置1の電源ONを検出した後に(ST1)、サーマルヘッド11にヘッド制御パルスとして0データを送信し(ST2)、FETスイッチ12をONする(ST3)。
First, after detecting the power ON of the thermal printer 1 (ST1), the
その状態で、CPU15は、電圧検出回路14で検出されたFETスイッチ12から出力された後の電圧値VDを示す電圧値情報を受信する(ST4)。続いて、CPU15は、上述した(1)式を用いてサーマルヘッド11に送信するヘッド制御パルスの通電時間を補正する(ST5)。これにより、電圧検出回路14から受信した電圧値VDが24Vからずれているときに、サーマルヘッド11に印加されるエネルギーが24Vの誤差に対して一定となるように、通電時間が補正前通電時間T1から補正後通電時間T2に補正される。
In this state, the
そして、CPU15はFETスイッチ12をOFFする(ST6)。このようなイニシャル処理を終了すると、従来より行われている印字のための通常処理を開始する。
Then, the
以下、このように構成されたサーマルプリンタ装置1の作用について説明する。
先ず、24V専用電源2からサーマルプリンタ装置1に電源を供給する場合で説明する。サーマルプリンタ装置1は電源がONとなると、20cmから30cmのハーネスを介してFETスイッチ12に電源が供給される。そして、サーマルヘッド11に0データが送信されて印字がされない状態となった後、FETスイッチ12がONとなり、サーマルヘッド11に電圧が供給される。そして、FETスイッチ12から出力された後で、かつ、サーマルヘッド11に供給される前の電圧値VDが電圧検出回路14で検出される。この電圧検出回路14で検出された電圧値VDが、サーマルヘッド11に供給する24Vの電圧値からずれていると、その誤差に対して24Vで一定となるように、ヘッド制御パルスの通電幅が補正前通電時間T1から補正後通電時間T2に補正される。そして、FETスイッチ12がOFFとなり、印字のための通常の処理が始められる。このように、ヘッド制御パルスの通電幅(通電時間)を補正することができるため、ハーネスやFETスイッチ12を経由することによる電圧の電圧ドロップが生じても、サーマルヘッド11に24Vで一定の電圧を供給することができ、印字濃度むらの発生を防止することができる。
Hereinafter, an operation of the thermal printer apparatus 1 configured as described above will be described.
First, the case where power is supplied from the 24V
次に、24V電源3からサーマルプリンタ装置1に電源を供給する場合で説明する。サーマルプリンタ装置1は電源がONとなると、2から3mのケーブル、突入電流防止回路13を介してFETスイッチ12に電源が供給される。そして、サーマルヘッド11に0データが送信されて印字がされない状態となった後、FETスイッチ12がONとなり、サーマルヘッド11に電圧が供給される。そして、FETスイッチ12から出力された後で、かつ、サーマルヘッド11に供給される前の電圧値VDが電圧検出回路14で検出される。この電圧検出回路14で検出された電圧値VDが、サーマルヘッド11に供給する24Vの電圧値からずれていると、その誤差に対して24Vで一定となるように、ヘッド制御パルスの通電幅が補正前通電時間T1から補正後通電時間T2に補正される。そして、FETスイッチ12がOFFとなり、印字のための通常の処理が始められる。このように、ヘッド制御パルスの通電幅(通電時間)を補正することができるため、ケーブル、突入電流防止回路13、FETスイッチ12を経由することによる電圧の電圧ドロップが生じても、サーマルヘッド11に24Vで一定の電圧を供給することができ、印字濃度むらの発生を防止することができる。
Next, the case where power is supplied from the
以上の説明したように、この実施の形態のサーマルプリンタ装置1によると、使用される電源がPOS本体等に接続される場合の24V専用電源2か、或いは、ACアダプタ等に接続される場合等の24V電源3のいずれであるか定まっていない場合に、いずれの電源が接続されたとしても、サーマルヘッド11に24Vで一定の電圧を供給することができ、印字濃度むらの発生を防止することができる。
As described above, according to the thermal printer apparatus 1 of this embodiment, the power source to be used is the 24V
また、サーマルプリンタ装置1によると、印字のための通常の処理を行う前に、FETスイッチ12から出力された後で、かつ、サーマルヘッド11に供給される前の電圧値を電圧検出回路14で検出し、その検出した電圧値に基づいて、その誤差に対して24Vで一定となるように、ヘッド制御パルスの通電幅が補正前通電時間T1から補正後通電時間T2に補正される。したがって、サーマルプリンタ装置1は、24V専用電源2のように20〜30cmのように比較的短いハーネス、FETスイッチ12を介して電源を供給する場合も、24V電源3のように2〜3mのように長いケーブル、突入電流防止回路13及びFETスイッチ12を介して電源を供給する場合も、電圧経路中で生じる電圧ドロップを考慮してヘッド制御パルスの通電幅の補正を行うことができる。
Further, according to the thermal printer apparatus 1, the
特に、ACアダプタのような24V電源3を用いる場合には、製造者等に応じて24V電源の仕様の誤差の範囲も異なるが、このように誤差等が異なる場合にも、その誤差を考慮して補正をすることができる。
In particular, when using a
なお、本発明は、上述した実施の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体化できるものである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
1…サーマルプリンタ装置,2…24V専用電源,3…24V電源,11…サーマルヘッド,12…FETスイッチ,13…突入電量防止回路,14…電圧検出回路,15…CPU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermal printer apparatus, 2 ... 24V exclusive power supply, 3 ... 24V power supply, 11 ... Thermal head, 12 ... FET switch, 13 ... Inrush electric current prevention circuit, 14 ... Voltage detection circuit, 15 ... CPU
Claims (1)
前記第1電源または前記突入電流防止回路から前記サーマルヘッドへの電圧の供給をオンおよびオフするための半導体スイッチと、
前記半導体スイッチのオン時にその半導体スイッチから出力される電圧を検出する電圧検出手段と、
前記第1電源または前記第2電源の電源投入時、前記半導体スイッチをオンして前記電圧検出手段の検出電圧値を捕らえ、その検出電圧値が予め定められた値に一定となるよう前記サーマルヘッドの印字動作に要するヘッド制御パルスのパルス幅を補正し、その後、前記半導体スイッチをオフするイニシャル処理の制御手段と、
前記イニシャル処理の終了後、印字のために、前記半導体スイッチをオンし、かつ前記補正後のヘッド制御パルスを前記サーマルヘッドに供給する通常処理の制御手段と、
を具備することを特徴とするサーマルプリンタ装置。 Connection to the first power source used in the built-in type thermal printer device incorporated in the device main body and connection to the second power source used in the separation type thermal printer device separated from the device main body are possible. In a thermal printer apparatus comprising a thermal head that operates by a voltage supplied from the first power supply or a voltage supplied from the second power supply via an inrush current prevention circuit ,
A semiconductor switch for turning on and off the supply of voltage from the first power source or the inrush current prevention circuit to the thermal head;
Voltage detecting means for detecting a voltage output from the semiconductor switch when the semiconductor switch is on;
When the first power source or the second power source is turned on, the semiconductor switch is turned on to capture the detection voltage value of the voltage detection means, and the thermal head is set to a predetermined value. Correcting the pulse width of the head control pulse required for the printing operation, and then controlling means for initial processing for turning off the semiconductor switch;
Normal processing control means for turning on the semiconductor switch for printing after completion of the initial processing and supplying the corrected head control pulse to the thermal head;
A thermal printer apparatus comprising:
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