JP5031679B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

この発明は、取り付けられたサーマルヘッドの種類を判別するサーマルプリンタに関する。

近年では、バッテリ駆動可能なサーマルプリンタが普及している。このようなサーマルプリンタは、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ている。サーマルプリンタは、複数の発熱体のうち適当なものを発熱させることによって、１ライン毎に印刷（印字）を行う。

またサーマルヘッドは、サーマルプリンタの本体と付け替え可能となっている。そして、ユーザの使用用途に応じた複数種類のサーマルヘッドが用意されている。

特許文献１には、ドット密度の異なる種類のサーマルヘッドを取替え可能とするために、複数種類の中間コネクタのうちから接続構造がヘッドコネクタに合ったものを選んで接続できる中間基板を有するプリンタの構成が記載されている。
特開平１１−７８０８３号公報

しかし、特許文献１では、プリンタに複数種類のサーマルヘッドを取替えることは可能であるが、取り付けられたサーマルヘッドの種類を特定する構成についてはなんら記載されていない。

そこでこの発明は、サーマルヘッドを取り付けたきに、そのサーマルヘッドの種類を検出できるサーマルプリンタを提供する。

この発明の一実施の形態に係る幅方向に配列された複数の発熱体のドット数が異なる複数のサーマルヘッドのうち特定のサーマルヘッドが取り付けられた場合における制御が設定されているサーマルプリンタは、前記複数のサーマルヘッドそれぞれに設けられたドット数のうち最も多いドット数分のlow状態のクロック信号を前記サーマルヘッドに対して送信した後に一定周期でhighとlowを繰り返したクロック信号を送信するクロック信号入力手段と、前記サーマルヘッドに対して前記クロック信号送信手段による最初のhighの送信と同時に、最初の１ドット分をhigh，そのあとをlowとしたデータ信号を前記複数の発熱体の一端側に送信するデータ送信手段と、前記highとlowを繰り返すクロック信号の立ち上がりで１ドットシフトする前記データ入力信号を前記複数の発熱体の他端側から受信するデータ受信手段と、特定のサーマルヘッドに配列された発熱体のドット数に相当する番目の前記クロック信号と同期して前記データ受信手段が前記データ入力信号を受信した場合、前記特定のサーマルヘッドが取り付けられていると判断する制御手段とを有する。

また、この発明の一実施の形態に係る幅方向に配列された複数の発熱体のドット数が異なる複数のサーマルヘッドが取り付け可能なサーマルプリンタは、前記複数のサーマルヘッドそれぞれに設けられたドット数のうち最も多いドット数分のlow状態のクロック信号を前記サーマルヘッドに対して送信した後に一定周期でhighとlowを繰り返したクロック信号を送信するクロック信号入力手段と、前記サーマルヘッドに対して前記クロック信号送信手段による最初のhighの送信と同時に、最初の１ドット分をhigh，そのあとをlowとしたデータ信号を前記複数の発熱体の一端側に送信するデータ送信手段と、前記highとlowを繰り返すクロック信号の立ち上がりで１ドットシフトする前記データ入力信号を前記複数の発熱体の他端側から受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段がｎ番目の前記クロック信号と同期した前記データ入力信号を受信した場合、ドット数ｎの発熱体が配列されたサーマルヘッドが取り付けられていると特定する制御手段とを有する。

さらに、この発明の一実施の形態に係るサーマルプリンタの前記制御手段は、前記特定されたサーマルヘッドに対応する設定に切り替える。

これにより、ユーザは、特別な操作をすることなく、および、特別な構成を加えることもなく、サーマルプリンタに取り付けられたサーマルヘッドの種類を容易に判別することができる。また、サーマルプリンタは、取り付けられたサーマルヘッドに適した制御に設定することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態におけるサーマルプリンタ１０の概略構造を示す模式図である。サーマルプリンタ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を間に挟むように配置されている。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。したがってサーマルヘッド１は、取替え可能となっている。プラテンローラ２は、ステッピングモータ４とベルトを介して連結されており、ステッピングモータ４が回転されることによって回転される。

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おり、これらの発熱体のうち適当なものを発熱させることによって感熱紙である用紙３に対して印刷（印字）することができる。

図２は、サーマルプリンタ１０の構成を示すブロック図である。サーマルプリンタ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を有し、このＣＰＵ１１にはＲＡＭ１３、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、サーマルプリンタ１０の動作プログラムを格納する。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、例えば印刷処理を行うためのプログラムが含まれる。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。また、フラッシュメモリ１４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も記憶する。

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、ステッピングモータ４を回転駆動させる。ヘッド制御回路１９は、ＣＰＵ１１の制御に基づいて、サーマルヘッド１による用紙３に対する印刷を制御する。ここで図３に示すように、ヘッド制御回路１９は、クロック信号送信部１９１、データ信号送信部１９２、データ信号受信部１９３を有している。また、サーマルヘッド１は、クロック信号端子１０１、データイン端子１０２、データアウト端子１０３を有している。データイン端子１０２は、サーマルヘッド１の幅方向に配列された複数の発熱体の一端側に設けられている。また、データアウト端子１０３は、サーマルヘッド１の幅方向に配列された複数の発熱体の多端側に設けられている。

クロック信号送信部１９１は、サーマルヘッド１のクロック信号端子１０１に対して、クロック信号が一定周期でhighとlowを繰り返すように、一定周期でhighを送信する。データ信号送信部１９２は、サーマルヘッド１のデータイン端子１０２に対してＲＡＭ１３の印刷バッファに展開された印字データに応じて、サーマルヘッド１に対してデータ入力信号を送信する。データ信号送信部１９２は、同期シリアル通信でデータ入力信号を送信する。サーマルヘッド１は、データ入力信号がクロック信号の立ち上がりで１dotシフトするように同期を取っている。データ信号受信部１９３は、サーマルヘッド１に対して入力されたデータ入力信号がシフトしてデータアウト端子１０３から出力されるデータ出力信号を受信する。つまり、ＣＰＵ１１は、データ信号受信部１９３で受信したデータ出力信号を検出することで、サーマルヘッド１内部でデータ入力信号に基づいて正確に印字されたか否かを判断している。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には、印字状況などの各種情報が表示される。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接続するためのインタフェースである。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、ハンディターミナル等、ユーザからの入力に応じてデータ処理を実行する機能が搭載された各種の情報機器が使用される。通信インタフェース２５は、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、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）等により通信が可能であるものとする。キー入力部２６は、サーマルプリンタ１０に対するユーザによる指示の入力に使用される。

第１の実施形態として、特定の種類のサーマルヘッド１に対応した制御が設定（フラッシュメモリ１４に動作プログラムが格納）されたサーマルプリンタ１０に特定の種類のサーマルヘッド１が取り付けられているか否かの検出について図５に示すフローチャートを用いて説明する。特定の種類のサーマルヘッド１に対応した制御とは、例えば解像度の設定または送りピッチである。

サーマルヘッド１は、構造的、電気的にサーマルプリンタ１０に取り付け可能な以下に示すサイズ、解像度およびドット数に応じた３種類が用意されている。

一つ目のサーマルヘッド１は、サイズ２インチ、解像度２０３dpi、ドット数３８４dotで構成されている。二つ目のサーマルヘッド１は、サイズ４インチ、解像度２０３dpi、ドット数８３２dotで構成されている。三つ目のサーマルヘッド１は、サイズ４インチ、解像度３００dpi、ドット数１２９６dotで構成されている。

ここでは、サーマルプリンタ１０に対応する制御が設定された特定の種類のサーマルヘッド１が、サイズ２インチ、解像度２０３dpi、ドット数３８４dotで構成されたサーマルヘッド１である場合について説明する。

はじめに、サーマルプリンタ１０の電源がONに切り替わると、ＣＰＵ１１はサーマルプリンタ１０を構成する各部のシステムを起動する（ステップＳ１０１）。そして、ＣＰＵ１１はサーマルプリンタ１０を構成する各部のシステムが正常に動作しているかチェックを開始する（ステップＳ１０２）。

次に、ＣＰＵ１１はサーマルプリンタ１０に取り付けられているサーマルヘッド１の種類の検出を開始する（ステップＳ１０３）。

クロック信号送信部１９１は、サーマルプリンタ１０に対応したサーマルヘッド１を構成する最大ドット数に相当する回数のlowをサーマルヘッド１のクロック信号端子１０１に送信する。クロック信号として送信されるlowの回数は、ドット数３８４dotで構成されたサーマルヘッド１、ドット数８３２dotで構成されたサーマルヘッド１、ドット数１２９６dotで構成されたサーマルヘッド１うち最大ドット数に相当する回数である１２９６回である。

クロック信号送信部１９１は、サーマルヘッド１のクロック信号端子１０１に１２９６回のlowを送信する。そのため、クロック信号は、highが送信されないため０クリアが完了する。（ステップＳ１０４）。

次に、ＣＰＵ１１は、当該サーマルプリンタ１０に対応したサイズ２inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１が取り付けられているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ＣＰＵ１１は、サーマルヘッド１の種類を以下に示すように判断する。ここで図４は、クロック信号端子１０１、データイン端子１０２に入力またはデータアウト端子１０３から出力される信号波形を示している。

はじめに、クロック信号送信部１９１はクロック信号をクロック信号端子１０１に送信する。データ信号送信部１９２は、図４に示すようにクロック信号送信部１９１がサーマルヘッド１のデータイン端子１０２に最初のhighを送信するのと同じタイミングでデータ信号を送信する。データ入力信号は、最初の１dot目のみhigh、２dot目以降をlowに設定されている。そして、ＣＰＵ１１は、データ信号受信部１９３がデータアウト端子１０３から受信したデータ出力信号をモニタする。

ＣＰＵ１１は、図４に示すように、入力開始からｎ番目のクロック信号に同期したデータ出力信号のhighを受信した場合、サーマルヘッド１に配列されたドット数がｎと判別する。そのため、ＣＰＵ１１は、ドット数がｎである特定の種類のサーマルヘッド１がサーマルプリンタ１０に取り付けられていると判断する。

ここでは、ＣＰＵ１１は、クロック信号の入力開始から３８４番目のhighに同期したデータ信号をデータ信号受信部１９３が受信した場合、サイズ２inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１が当該サーマルプリンタ１０に取り付けられていると判断する。

ＣＰＵ１１が、サイズ２inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１がサーマルプリンタ１０に取り付けられていると判断した場合（ステップＳ１０５，ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、サーマルプリンタ１０を構成する各部のシステムチェックを終了する（ステップＳ１０６）。そして、ＣＰＵ１１は、サーマルヘッド１を印刷開始状態に制御する（ステップＳ１０７）。

ＣＰＵ１１がサイズ２inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１がサーマルプリンタ１０に取り付けられていないと判断した場合（ステップＳ１０５，ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、サーマルプリンタ１０にサーマルヘッド１が取り付けられていない、もしくは、特定の種類のサーマルヘッド１ではないと判断する（ステップＳ１０８）。そして、ＣＰＵ１１は、表示コントローラ２３を介して表示器２４に当該サーマルヘッド１が特定の種類ではない旨を表示する（ステップＳ１０９）。

次に、第２の実施形態として、サーマルプリンタ１０にサーマルヘッド１が取り付けられている場合、取り付けられているサーマルヘッド１の種類の判別について図６に示すフローチャートを用いて説明する。

サーマルプリンタ１０の電源がＯＮされた後、ステップＳ２０１からステップＳ２０７までは、図５に示したステップＳ１０１からステップＳ１０７までとそれぞれ同様なので、説明は省略する。

ＣＰＵ１１がサイズ２inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１がサーマルプリンタ１０に取り付けられていないと判断した場合（ステップＳ２０５，ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、サーマルプリンタ１０にサイズ４inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１が取り付けられているか否かを以下のように判断する（ステップＳ２０８）。つまり、ＣＰＵ１１は、クロック信号の入力開始から８３２番目のhighに同期したデータ信号をデータ信号受信部１９３が受信した場合、サイズ４inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１が当該サーマルプリンタ１０に取り付けられていると判断する。

ＣＰＵ１１がサイズ４inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１がサーマルプリンタ１０に取り付けられていると判断した場合（ステップＳ２０８，ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、サーマルプリンタ１０を構成する各部に対して、サイズ４inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１に対応する制御設定に切り替える（ステップＳ２１０）。そして、ＣＰＵ１１は、サーマルヘッド１を印刷開始状態に制御する（ステップＳ２０７）。

ＣＰＵ１１がサイズ４inch、解像度２０３dpiで構成されたサーマルヘッド１がサーマルプリンタ１０に取り付けられていないと判断した場合（ステップＳ２０８，ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、当該サーマルプリンタ１０にサイズ４inch、解像度３００dpiで構成されたサーマルヘッド１が取り付けられているか否かを以下のように判断する（ステップＳ２１０）。つまりＣＰＵ１１は、クロック信号の入力開始から１２９６番目のhighに同期したデータ信号をデータ信号受信部１９３が受信した場合、ＣＰＵ１１は、サイズ４inch、解像度３００dpiで構成されたサーマルヘッド１が当該サーマルプリンタ１０に取り付けられていると判断する。

ＣＰＵ１１がサイズ４inch、解像度３００dpiで構成されたサーマルヘッド１がサーマルプリンタ１０に取り付けられていると判断した場合（ステップＳ２１０，ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、サーマルプリンタ１０を構成する各部に対して、サイズ４inch、解像度３００dpiで構成されたサーマルヘッド１に対応する制御設定に切り替える（ステップＳ２１１）。そして、ＣＰＵ１１は、サーマルヘッド１を印刷開始状態に制御する（ステップＳ２０７）。

ＣＰＵ１１が、サイズ４inch、解像度３００dpiで構成されたサーマルヘッド１がサーマルプリンタ１０に取り付けられていないと判断した場合（ステップＳ２１０，ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、サーマルプリンタ１０にサーマルヘッド１が取り付けられていない、もしくは、取り付け可能な上記３種類のサーマルヘッド１以外が取り付けられていると判断する。そして、ＣＰＵ１１は、表示コントローラ２３を介して表示器２４に当該サーマルヘッド１が適切ではない旨を表示する（ステップＳ２１２）。

以上のように、ユーザは、特別な構成を加えることもなくサーマルプリンタ１０に取り付けられたサーマルヘッド１の種類を容易に判別することができる。また、ユーザは、サーマルプリンタ１０に取り付けられたサーマルヘッド１に適した制御を設定することができる。

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体化できる。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せてもよい。

本発明の実施形態に係るサーマルプリンタの概略構造を示す模式図。 本発明の実施形態に係るサーマルプリンタの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係るヘッド制御回路およびサーマルヘッドを示すブロック図。 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドに入力される情報の波形図。 本発明の実施形態に係るサーマルヘッドの種類の検出を示すフローチャート。 本発明の他の実施形態に係るサーマルヘッドの種類の検出を示すフローチャート。

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…ステッピングモータ、１０…サーマルプリンタ、１１…ＣＰＵ、１３…ＲＡＭ、１４…フラッシュメモリ、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、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、１０１…クロック信号端子、１０２…データイン端子、１０３…データアウト端子、１９１…クロック信号送信部、１９２…データ信号送信部、１９３…データ信号受信部。

Claims (3)

1. 幅方向に配列された複数の発熱体を有する特定のサーマルヘッドにおける制御が設定されているサーマルプリンタにおいて、
   取り付け可能な複数のサーマルヘッドのうちの最大ドット数に相当する回数分のlow状態のクロック信号をサーマルヘッドに対して送信した後に一定周期でhighとlowを繰り返すクロック信号を送信するクロック信号入力手段と、
   前記サーマルヘッドに対して前記クロック信号送信手段による最初のhighの送信と同時に、最初の１ドット分をhigh，そのあとをlowとしたデータ信号を前記複数の発熱体の一端側に送信するデータ送信手段と、
   前記highとlowを繰り返したクロック信号の立ち上がりで１ドットシフトする前記データ入力信号を前記複数の発熱体の他端側から受信するデータ受信手段と、
   前記特定のサーマルヘッドに配列された発熱体のドット数に相当する番目の前記クロック信号と同期して前記データ受信手段が前記データ入力信号を受信した場合、前記特定のサーマルヘッドが取り付けられていると判断する制御手段と、
   前記制御手段により前記特定のサーマルヘッドが取り付けられていないと判断された場合、その旨を報知する報知手段、
   を備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 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と、
   取り付け可能な複数のサーマルヘッドのうちの最大ドット数に相当する回数分のlow状態のクロック信号を前記サーマルヘッドに対して送信した後に一定周期でhighとlowを繰り返したクロック信号を送信するクロック信号入力手段と、
   前記サーマルヘッドに対して前記クロック信号送信手段による最初のhighの送信と同時に、最初の１ドット分をhigh，そのあとをlowとしたデータ信号を前記複数の発熱体の一端側に送信するデータ送信手段と、
   前記highとlowを繰り返すクロック信号の立ち上がりで１ドットシフトする前記データ入力信号を前記複数の発熱体の他端側から受信するデータ受信手段と、
   前記データ受信手段がｎ番目の前記クロック信号と同期した前記データ入力信号を受信した場合、ドット数ｎの発熱体が配列されたサーマルヘッドが取り付けられていると特定し、特定されたサーマルヘッドに対応する設定に切り替える制御手段と、
   を備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
3. 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に対して、取り付け可能な複数のサーマルヘッドのうちの最大ドット数に相当する回数分のlow状態のクロック信号を送信した後に一定周期でhighとlowを繰り返したクロック信号を送信するクロック信号入力し、
   前記サーマルヘッドに対して前記クロック信号のうち、最初のhighの送信と同時に最初の１ドット分をhigh，そのあとをlowとしたデータ信号を前記複数の発熱体の一端側に送信し、
   前記highとlowを繰り返すクロック信号の立ち上がりで１ドットシフトする前記データ入力信号を前記複数の発熱体の他端側から受信し、
   ｎ番目の前記クロック信号と同期した前記データ入力信号を受信した場合、ドット数ｎの発熱体が配列されたサーマルヘッドが取り付けられていると特定する
   ことを特徴とするサーマルヘッド識別方法。

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