JP5187769B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、サーマルプリンタに関し、特に、サーマルプリンタにおけるノーマル印字での印字速度の制御に関する。

サーマルプリンタは、サーマルヘッドを備え、サーマルヘッドは、サーマルプリンタの総ドット数に対応する個数の発熱体を有している。

サーマルプリンタにおいては、ノーマル印字（分割なし印字：分割数１での印字）の場合、サーマルプリンタの総ドット数に対応する個数の発熱体に一斉に電流を印加する。ノーマル印字は、例えば、高速ノーマル印字、中速ノーマル印字、中低速ノーマル印字等を含む。高速ノーマル印字は中速ノーマル印字よりも高い印字速度を有する。中速ノーマル印字は中低速ノーマル印字よりも高い印字速度を有する。

分割印字（分割あり印字：例えば分割数２等での印字）の場合、例えば２分割印字の場合は、まず、サーマルヘッドの総ドット数分の発熱体のうちの右半分に一斉に電流を印加し、次にサーマルヘッドの総ドット数分の発熱体のうちの左半分に一斉に電流を印加する。２分割印字の場合、例えば高速ノーマル印字の場合の２倍、印字時間がかかる。即ち、２分割印字の印字速度は、高速ノーマル印字の場合の印字速度の１／２となる。この２分割印字の印字速度は中速ノーマル印字の印字速度よりも小さい。

２分割印字の場合、上述のように全発熱体を２回に分けて印加するため、消費電流のピーク値を高速ノーマル印字の場合のそれの実質的に１／２に抑えることができるが、印字段差が発生する。

特開２００１−１９１５９１号公報（特許文献１）は、要約及び図３に、プリンタにおいて、「印字中に印字バッファ１５に高速印字可能な量の描画データが蓄積された場合（ステップ３５）、速度を高速に上げ（ステップ３６）、高速印字を行う（ステップ３７）。逆に中速度でしか印字できないデータ量になった時は（ステップ３５）、高速から中速に下げる（ステップ３２〜３４）。」ことを記載している。即ち、特開２００１−１９１５９１号公報（特許文献１）は、高速印字、中速印字、及び低速印字のうち、印字バッファのデータ量によって最適な印字速度の印字を選択し、選択された印字速度の印字を行うことを開示している。

特開２００２−２８３６０４号公報（特許文献２）は、図２に、サーマルプリンタにおける印字率とこれに対応する分割印字の分割数１、２、４、６、１２との関係の一例を開示している。また、この特開２００２−２８３６０４号公報（特許文献２）は、図６に、一ドットラインを二分割印字した場合に生じる段差Ｐを示している。

特開平５−５３３号公報（特許文献３）は、要約に、印字率が高い印字データを印字する場合には印字速度を遅くしてプリンタの消費電力を低減させることを開示している。

特開２００１−１９１５９１号公報 特開２００２−２８３６０４号公報 特開平５−５３３号公報

一般に、ノーマル印字での印字速度の制御において、印字速度を、中低速ノーマル印字から中速ノーマル印字に印字速度に変化させる場合、或いは、中速ノーマル印字から高速ノーマル印字に印字速度に変化させる場合、印字速度を段々に上げる（後述するプロフィールアップを指す）。これは、プロフィールアップをせずに、急激に速度を変更すると、モータが追従せずに”脱調”という搬送不良が引き起こされるからである。

しかしながら、中低速ノーマル印字から中速ノーマル印字へのプロフィールアップ中、或いは、中速ノーマル印字から高速ノーマル印字へのプロフィールアップ中であっても、連続罫線印字（黒ベタ印字）などの印字率の高い印字パターンを印字すると、サーマルヘッド内の発熱体に印加されている電源の電圧が直ぐに著しく降下し、プロフィールアップ中に印字品質（印字薄など）や動作に支障をきたす電圧にまで降下してしまうことがある。

本発明は、プロフィールアップ中におけるプリンタ印字品質（印字薄など）やプリンタ動作に支障をきたす電圧にまで、サーマルヘッド内の発熱体に印加されている電源の電圧が降下することを予測し、プリンタ印字品質（印字薄など）やプリンタ動作に支障をきたす電圧にまで電源電圧が降下することを防止することができるサーマルプリンタを提供することにある。

本発明によれば、複数のノーマル印字速度を持ち、それぞれのノーマル印字速度毎に定められた設定データ量と該設定データ量分の印字データの平均印字率とにより、より高速度の他のノーマル印字へのプロフィールアップを行ったり、印字品質や動作に支障をきたす電圧にまで電源電圧が降下しない速度の２分割印字へのプロフィールダウンを行うサーマルプリンタが得られる。

すなわち、本発明によれば、
サーマルヘッドと、外部からの印字データを格納するメモリと、処理ユニットとを備え、前記処理ユニットは、
前記サーマルヘッドに、分割なし印字として、第１の印字搬送速度を有する第１のノーマル印字を行わせる際に、前記メモリから第１の設定データ量分の印字データを先読みし、先読みした第１の設定データ量分の印字データの平均印字率が、設定された率以上か未満かを、先読みした第１の設定データ量分の印字データを前記サーマルヘッドに送る前に判定する第１の機能と、
先読みした第１の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率未満の場合、前記第１の印字搬送速度から前記第１の印字搬送速度よりも高速の第２の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を上げ、前記サーマルヘッドに、前記分割なし印字として、前記第２の印字搬送速度を有する第２のノーマル印字を行わせ、先読みした第１の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率以上の場合、前記サーマルヘッドに、分割あり印字として、前記第１の印字搬送速度のまま２分割印字を行わせる第２の機能と、
前記サーマルヘッドに、前記分割なし印字として、前記第２の印字搬送速度を有する前記第２のノーマル印字を行わせる際に、前記メモリから第２の設定データ量分の印字データを先読みし、先読みした第２の設定データ量分の印字データの平均印字率が、前記設定された率以上か未満かを、先読みした第２の設定データ量分の印字データを前記サーマルヘッドに送る前に判定する第３の機能と、
先読みした第２の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率未満の場合、前記第２の印字搬送速度から前記第２の印字搬送速度よりも高速の第３の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を上げ、前記サーマルヘッドに、前記分割なし印字として、前記第３の印字搬送速度を有する第３のノーマル印字を行わせ、先読みした第２の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率以上の場合、前記第２の印字搬送速度から前記第１の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を下げ、前記サーマルヘッドに、分割あり印字として、前記第１の印字搬送速度を有する前記２分割印字を行わせる第４の機能とを有し、
前記第２の設定データ量は前記第１の設定データ量よりも多いことを特徴とするサーマルプリンタが得られる。

本発明に従えば、複数のノーマル印字速度（第１乃至第３の印字搬送速度）を持ち、それぞれのノーマル印字速度毎に定められた設定データ量と該設定データ量分の印字データの平均印字率とにより、より高速度の他のノーマル印字へのプロフィールアップを行ったり、印字品質や動作に支障をきたす電圧にまで電源電圧が降下しない速度の２分割印字へのプロフィールダウンを行うサーマルプリンタが得られる。

本発明の第１の実施形態によるサーマルプリンタと、上位装置とを示したブロック図である。 図１に示したサーマルプリンタにおいて用いられるサーマルヘッドのブロック図である。 図２に示したサーマルヘッドの動作タイミングを示す図である。 図１に示したサーマルプリンタの動作タイミングを示す図である。

以下、本発明の第１の実施形態によるサーマルプリンタについて図面を参照して説明する。

本発明の第１の実施形態によるサーマルプリンタは、予め印字するデータをサーマルプリンタ内のファームウェア（Ｆ／Ｗ）が先読みする。

データの先読みにより、高印字率部分の有無を、印字する前（印字データをサーマルヘッドに送る前）にファームウェア（Ｆ／Ｗ）が判定し、高印字率部分無を判定すれば他のノーマル印字への移行をプロフィールアップにて行い、高印字率部分有を判定すれば印字品質や動作に支障をきたす電圧にまで電源電圧が降下しない２分割印字への移行をプロフィールダウンにて行う。

印字速度の移行を判定するポイントはサーマルプリンタのノーマル印字速度を複数のノーマル印字速度の各々に制御するときである。

そのポイントにより、高印字率部分の有無の判定条件が異なる。

データの先読みによる高印字率部分の有無の判定条件は、それぞれのノーマル印字速度毎に定められた設定データ量と設定された率（平均印字率）である。この場合、設定データ量分先読みしたデータの平均印字率が前記設定された率以上の場合、高印字率部分有と判定する。また、設定データ量分先読みしたデータの印字率が前記設定された率未満の場合、高印字率無と判定する。

図１を参照すると、本発明の第１の実施形態によるサーマルプリンタ１０は、上位装置２０に接続されている。上位装置２０は、例えばＰＯＳ(point of sales)端末である。

サーマルプリンタ１０は、上位装置２０にＵＳＢ(Universal Serial Bus)インタフェース３０を介して接続されたＵＳＢデバイス１１を有する。サーマルプリンタ１０は、更に、メモリとしてのＳＤＲＡＭ (Synchronous Dynamic Random Access Memory)１２と、処理ユニットとしてのＣＰＵ(Central Processing Unit)１３と、ヘッド制御部１４と、サーマルヘッド１５と、モータ１６と、モータドライバ１７と、レギュレータ１８とを有する。

サーマルプリンタ１０は、上位装置２０もしくはＡＣアダプタから電源ＶＨ(電源電圧：２４Ｖ)を供給されている。電源ＶＨ(電源電圧：２４Ｖ)は、レギュレータ１８、サーマルヘッド１５、及びモータ１６に供給されている。

レギュレータ１８は、電源ＶＨ(電源電圧：２４Ｖ)をロジック電源ＶＤＤ(電源電圧：３．３Ｖ)に変換する。電源ＶＤＤ(電源電圧：３．３Ｖ)は、ＵＳＢデバイス１１、ＳＤＲＡＭ １２、ＣＰＵ１３、サーマルヘッド１５、モータドライバ１７に供給されている。

ＣＰＵ１３は、電源ＶＨの電源電圧を検出するのに使用されるＡ／Ｄ(Analog to Digital)変換器１９を有する。

図２を参照すると、図１に示したサーマルプリンタ１０において用いられるサーマルヘッド１５が示されている。図２に示されたサーマルヘッド１５は、サーマルプリンタ１０の総ドット数（＝５７６）に対応する個数の発熱体（抵抗体）Ｒ１〜Ｒ５７６を有している。サーマルヘッド１５は、更に、４個のドライバＩＣ(Integrated Circuit)＃０〜＃３を有している。

ノーマル印字（分割なし印字：分割数１での印字）の場合、サーマルヘッド１５の発熱体Ｒ１〜Ｒ５７６に一斉に電流を印加する。ノーマル印字は、高速ノーマル印字、中速ノーマル印字、中低速ノーマル印字、低速ノーマル印字を含む。高速ノーマル印字は中速ノーマル印字よりも高い印字速度を有する。高速ノーマル印字は、印字搬送速度２４０ｍｍ／ｓを有する。中速ノーマル印字は、印字搬送速度１５０ｍｍ／ｓを有する。中低速ノーマル印字は、印字搬送速度１２０ｍｍ／ｓを有する。低速ノーマル印字は、印字搬送速度８０ｍｍ／ｓを有する。

分割印字（分割あり印字：例えば分割数２等での印字）の場合、例えば２分割印字の場合は、まず、全発熱体のうちの右半分Ｒ１〜Ｒ２８８に一斉に電流を印加し、次に全発熱体のうちの左半分Ｒ２８９〜Ｒ５７６に一斉に電流を印加する。２分割印字の場合、高速ノーマル印字の場合の２倍、印字時間がかかり、印字速度は、高速ノーマル印字の場合の印字速度の１／２となる。２分割印字は、印字搬送速度１２０ｍｍ／ｓを有する。この２分割印字の印字速度は中速ノーマル印字の印字速度よりも小さく、中低速ノーマル印字の印字速度に等しい。２分割印字の印字速度は低速ノーマル印字の印字速度よりは大きい。

２分割印字の場合、上述のように全発熱体を２回に分けて印加するため、消費電流のピーク値を高速ノーマル印字の場合のそれの実質的に１／２に抑えることができるが、印字段差が発生する。印字段差は、例えば、特開２００２−２８３６０４号公報（特許文献２）の図６に、一ドットラインを二分割印字した場合に生じる段差Ｐとして示されているものである。

ここで、高速ノーマル印字（分割なし印字：分割数１での印字）の場合と、２分割印字（分割あり印字：分割数２での印字）の場合とのメリット及びデメリットをまとめておく。

高速ノーマル印字（分割なし印字：分割数１での印字）の場合：
・メリット：「高速印字が可能」
・デメリット：「消費電流のピーク電流が大きい（電源ＶＨ電圧降下が発生する）」
・ピーク電流の軽減手法のひとつとして、コンデンサ追加がある。
・但し、電圧降下分をカバーするためには大容量のコンデンサが必要。
・また、連続罫線の印字などはコンデンサ追加ではカバーしきれない。

２分割印字（分割あり印字：分割数２での印字）の場合：
・メリット：「消費電流のピーク電流の低減可能」
・デメリット：「高速印字が不可、印字品位が悪い（印字段差が発生）」
・ピーク電流を軽減するため、分割印字の手法が取られる。
・ピークが取れない電源、出力容量が小さい電源も使用が可能となる。

次に、図２において、サーマルヘッド１５についてより詳細に説明する。

サーマルヘッド１５は、上述のとおり、５７６個の発熱体（抵抗体）Ｒ１〜Ｒ５７６を備えており、発熱体Ｒ１〜Ｒ５７６に電流が流れると発熱するエネルギーを使って用紙を発色させる。

発熱体Ｒ１〜Ｒ５７６へは電源ＶＨ電圧（＝２４Ｖ）が接続され、例えば、発熱体Ｒ１には、（電源ＶＨ電圧／発熱体Ｒ１の抵抗）による電流が流れる。

発熱体Ｒ１〜Ｒ１４４はドライバＩＣ＃３に接続され、発熱体Ｒ１４５〜Ｒ２８８はドライバＩＣ＃２に接続されている。発熱体Ｒ２８９〜Ｒ４３２はドライバＩＣ＃１に接続され、発熱体Ｒ４３３〜Ｒ５７６はドライバＩＣ＃０に接続されている。ドライバＩＣ＃０〜＃３の各々は、内部に２段のバッファ（図示せず）を持っている。即ち、ドライバＩＣ＃０〜＃３の各々は、第１段目のバッファを前段に有し、第２段目のバッファを後段に有する。

また、ドライバＩＣ＃０〜＃３の各々には、電源ＶＤＤ電圧（＝３．３２４Ｖ）で駆動する。ドライバＩＣ＃０〜＃３の各々には、電源ＶＤＤが供給され、ドライバＩＣ＃０〜＃３の各々を電源ＶＤＤ電圧（＝３．３２４Ｖ）で駆動する。

図３を参照すると、図２に示したサーマルヘッドの動作タイミングが示されている。図示の動作タイミングは、図２のドライバＩＣ＃０（或いはドライバＩＣ＃１）に対する入力信号（DATA IN、CLOCK、LATCH、STROBE）を示している。なお、図２のドライバＩＣ＃２（或いはドライバＩＣ＃３）に対する入力信号（DATA IN、CLOCK、LATCH、STROBE）も、図３に示されたドライバＩＣ＃０（或いはドライバＩＣ＃１）に対する入力信号（DATA IN、CLOCK、LATCH、STROBE）と同様である。

図２において、サーマルヘッド１５への印字データは、CLOCK信号に同期して、DATA IN n信号にてドライバＩＣ＃nの第１段目（前段）のバッファにシリアル転送される。ここで、nは０〜３のいずれかを示すものとする。なお、図３においては、DATA INはDATA IN n信号（nは０或いは１）を示している。

図２及び図３において、シリアルに１４４ドット分のデータがドライバＩＣ＃nの第１段目（前段）のバッファに転送されると、LATCH信号がドライバＩＣ＃nに対し送られる。

ドライバＩＣ＃nは、先に述べた様に２段バッファになっており、LATCH信号により第２段目（後段）のバッファにシフト（ラッチ）される。

ドライバＩＣ＃nの第２段目のバッファにラッチされたデータが”１”にセットされているものに対応する発熱体には、STROBE信号（Lowアクティブ）がアクティブの間、電流が流れ、これら発熱体は発熱する。

ドライバＩＣ＃nは２段バッファのため、LATCH信号により第２段目（後段）のバッファにデータがシフトされた後は、第１段目（前段）のバッファに対し、シリアルデータを転送することが可能となる。

次に、図１において、サーマルプリンタ１０の動作を説明する。

上位装置２０から、ＵＳＢインタフェース３０を経由してＵＳＢデバイス１１へ印字データが送信される。

ＵＳＢデバイス１１を介して、印字データがＳＤＲＡＭ１２に格納される。

ＳＤＲＡＭ１２に格納された印字データをＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗが編集して、ヘッド制御部１４に送信する。

ヘッド制御部１４からサーマルヘッド１５にデータ転送（DATA IN n、CLOCK、LATCH、STROBE）が行われる。

ここで、本実施形態においては、ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、ＳＤＲＡＭ１２からのデータの先読みにより、高印字率部分の有無を、印字する前（印字データをサーマルヘッド１５に送る前）に判定し、高印字率部分無を判定すれば他のノーマル印字へのプロフィールアップを行い、高印字率部分有を判定すれば印字品質や動作に支障をきたす電圧にまで電源電圧が降下しない２分割印字へのプロフィールダウンを行う。

印字速度の移行を判定するポイントはモータ１６のノーマル印字速度を、中低速ノーマル印字速度（印字搬送速度１２０ｍｍ／ｓ）、中速ノーマル印字速度（印字搬送速度１５０ｍｍ／ｓ）、及び高速ノーマル印字速度（印字搬送速度２４０ｍｍ／ｓ）に制御するときである。

そのポイントにより、高印字率部分の有無の判定条件が異なる。

データの先読みによる高印字率部分の有無の判定条件は、それぞれのノーマル印字速度毎に定められた設定データ量と設定された率（平均印字率）である。ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、それぞれのノーマル印字速度毎に定められた設定データ量と該設定データ量における設定された率（平均印字率）を格納している。ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、設定データ量分先読みしたデータの平均印字率が前記設定された率以上の場合、高印字率部分有と判定する。また、ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、設定データ量分先読みしたデータの印字率が前記設定された率未満の場合、高印字率無と判定する。

ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、モータドライバ１７を介してモータ１６の搬送速度を制御している。

このため、ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、予め速度テーブルを有している。ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗが印字スピードを設定するので、ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは今どの速度で搬送しているかは知りえている。ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、モータドライバ１７へは、１ドットライン毎に制御信号を送信することになるが、Ｆ／Ｗが知る必要がある、１ドットラインの「搬送時間」は、ＣＰＵ１３内のタイマを使用し、「搬送時間」＝タイマとしておくことで、タイマのカウントアップを検出することで、１ドットラインの搬送時間の終了が検出できる様になっている。

ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、２分割印字へ移行する場合、２分割印字のデータをヘッド制御部１４に送信する。この際、ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、モータドライバ１７を介してモータ１６の搬送速度を、２分割印字の印字搬送速度１２０ｍｍ／ｓに制御する。

ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、電源ＶＨ(＝２４Ｖ)の電源電圧を検出している。

電源(ＶＨ)の電源電圧は、ＣＰＵ１３のＡ／Ｄ変換器１９を使用して検出する。

抵抗分圧などにより、Ａ／Ｄ変換器１９の入力電圧にまで電圧をおとす。

ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、電源電圧対Ａ／Ｄ変換入力電圧のテーブルを事前に格納しておく。テーブルには、例えば、電源電圧２４．０Ｖに対してはＡ／Ｄ変換入力電圧３．１３Ｖが格納され、電源電圧２３．０Ｖ（復帰電圧）に対してはＡ／Ｄ変換入力電圧３．００Ｖが格納される。

ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、復帰電圧として２３．０Ｖ(３．００Ｖ)を設定されている。ＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗは、２分割印字において、電源(ＶＨ)の電源電圧（Ａ／Ｄ変換入力電圧）が復帰電圧２３．０Ｖ(３．００Ｖ)以上となった場合、後述するように中低速（１２０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字に復帰する。

図４を参照すると、上記第１の実施形態によるサーマルプリンタ１０の動作タイミングが示されている。図４に示すように、サーマルプリンタ１０はＣＰＵ１３のファームウェアＦ／Ｗの制御によって以下説明するように動作する。

・中低速（１２０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度までは、連続罫線印字（黒ベタ印字）でも、印字品質（印字薄など）や動作に支障をきたす電圧にまで、電源電圧が降下しない電源ＶＨを使用する。

従って、低速（８０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度での速度判定ポイントでは、「設定データ量と該設定データ量における設定された率（平均印字率）」の判定は行わない。

・中低速（１２０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度を越えた場合（即ち、中速（１５０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度及び高速（２４０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度の場合）、連続罫線印字（黒ベタ印字）を行うと、印字品質（印字薄など）や動作に支障をきたす電圧にまで、電源ＶＨ電圧が降下してしまう。

・そのため、中低速（１２０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度及びそれより大のノーマル印字搬送速度となった場合の速度判定ポイント毎で、「設定データ量と該設定データ量における設定された率（平均印字率）」の判定を行う。

・速度判定ポイントは、中低速（１２０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度、中速（１５０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度、及び高速（２４０ｍｍ／ｓ）ノーマル印字搬送速度のポイントで行う。

・速度判定ポイントごとに、「設定データ量」が異なる。

・判定条件（「設定データ量と該設定データ量における設定された率（平均印字率）」）以上となった場合、電源電圧が降下しない中低速（１２０ｍｍ／ｓ）での２分割印字を行う。

・プロフィールアップ曲線は、ＣＯＳ（余弦）曲線とする。

・ＣＯＳ曲線とすることで、搬送開始の加速をゆるやかにして、モータ１６の脱調を抑止している。

・停止（０ｍｍ／ｓ）から高速（２４０ｍｍ／ｓ）までの加速ドットライン数は、４５ドットラインとしてある（停止（０ｍｍ／ｓ）から中低速（１２０ｍｍ／ｓ）までの加速ドットライン数は、１９ドットラインである）。

加速ドットライン数を多くとるとモータ１６の動きは滑らかになり、印字品質が良い（印字ムラ、印字筋などが無い）反面、高速印字へ移行するまでに時間がかかる（結果、レシート印字が、印字し終わるまでに時間がかかることにもなる）。

加速ドットライン数を少なくするとモータ１６の動きがガタガタすることになり、印字品質が悪くなる反面、高速印字へ移行するまでの時間は早くなる。

適度なドットライン数として４５ドットラインと置いている。

・中低速（１２０ｍｍ／ｓ）から中速（１５０ｍｍ／ｓ）までのドットライン数（５ドットライン）、および中速（１５０ｍｍ／ｓ）から高速（２４０ｍｍ／ｓ）までのドットライン数（２１ドットライン）は、高速（２４０ｍｍ／ｓ）までを４５ドットラインとしたＣＯＳ曲線から算出された値である。

・中低速（１２０ｍｍ／ｓ）ポイントでの判定は、
『次判定速度ポイント（中速（１５０ｍｍ／ｓ））までのプロフィールアップ数（５ドットライン数）
＋中低速（２分割）までのプロフィールダウン数（５ドットライン数）』の間、すなわち１０ドットライン分（１０ドットラインブロック分）の平均印字率が５０％以上か未満かを判定する。

・１０ドットライン分の平均印字率が５０％未満であった場合は、中低速ポイントから中速ポイントを経て中低速ポイント（２分割印字）にいっても印字品質（印字薄など）や動作に支障をきたす電圧にまで、電源ＶＨ電圧は降下しない値である。

そのため、次速度判定ポイントである中速（１５０ｍｍ／ｓ）へプロフィールアップを行う。

・１０ドットライン分の平均印字率５０％以上であった場合は、中低速ポイントから中速ポイントを経て中低速ポイント（２分割印字）にいくまでに印字品質（印字薄など）や動作に支障をきたす電圧にまで、電源ＶＨ電圧が降下するため、中低速（１２０ｍｍ／ｓ）で２分割印字を行う。

・プロフィールアップ（またはプロフィールダウン）中のドットライン毎に、電源ＶＨ電圧降下の監視処理を行うことは、ファームウェアＦ／Ｗ処理の負荷、制御が著しく困難となる。従い、各判定ポイントでプロフィールアップまたはプロフィールダウンと判定した場合は次速度まで到達させる必要がある。

・中速（１５０ｍｍ／ｓ）ポイントでの判定は、
『次判定速度ポイント（高速（２４０ｍｍ／ｓ））までのプロフィールアップ数（２１ドットライン数）
＋中低速（２分割）までのプロフィールダウン数（２６ドットライン数）』の間の印字率を先読みする必要がある。

・すなわち４７ドットを切り上げ５０ドットライン分の先読みを行う。

・５０ドットラインを１０ドットラインに分割し、各１０ドットライン分の平均印字率が５０％以上が有るか否かを判定する。

・１０ドットライン分×５（１０ドットラインブロック分×５）とした理由は、５０ドットライン分を１ドットラインずらしの１０ドットライン分で印字率を判定する方が精度は高いが、１０ドットライン分×４１となり処理時間が大幅に増加することから、５０ドットラインを１０ドットライン毎に区切り各１０ドットライン分の平均印字率を確認することとする。

・各１０ドットライン分の平均印字率が全て５０％未満であった場合は、中速ポイントから高速ポイントを経て中低速ポイント（２分割印字）にいっても印字品質（印字薄など）や動作に支障をきたす電圧にまで、電源ＶＨ電圧は降下しない値である。

そのため、次速度判定ポイントである高速（２４０ｍｍ／ｓ）へプロフィールアップを行う。

・１０ドットライン分×５のうち、１箇所（１０ドットライン分）でも平均印字率５０％以上があった場合は、中速ポイントから高速ポイントを経て中低速ポイント（２分割印字）にいくまでに印字品質（印字薄など）や動作に支障をきたす電圧にまで、電源ＶＨ電圧が降下するため、中低速へプロフィールダウンをし、中低速（１２０ｍｍ／ｓ）で２分割印字を行う。

・高速（２４０ｍｍ／ｓ）ポイントでの判定は、
中速判定ポイント（１５０ｍｍ／ｓ）で、５０ドットライン先までの先読みを行っており、高速（２４０ｍｍ／ｓ）に達した時点で、２９ドット分（先読み５０ドットライン−高速へのプロフィールアップ２１ドットライン）先までに高印字率の印字データは無いことをファームウェアＦ／Ｗは把握している。

従って、３０ドットライン先からの先読みを行えば良いことになるが、高速（２４０ｍｍ／ｓ）での電源ＶＨ電圧降下は他の速度よりも激しいことから、精度を少しでも向上させるため、また、高速から中低速までに必要な２６ドットライン以降の先読みが必要（必須）なことから、２６ドットラインより先の１０ドットラインを先読みし直すこととする。

・すなわち２７ドットライン先から３６ドットライン先までの１０ドットライン（１０ドットラインブロック）の先読みを行う。

・１０ドットライン分（２７〜３６ドットライン先分）の平均印字率が５０％以上か否かを判定する。

・１０ドットライン分の平均印字率が５０％未満であった場合は、次ドットラインの速度も高速印字を継続する。

・次ドットラインに達したら、次は１ドットラインずらした１０ドットライン分（２８〜３７ドットライン先分）の平均印字率が５０％以上か否かを判定する。

・高速（２４０ｍｍ／ｓ）印字域では、1ドットラインをずらし、常に２７ドット先の１０ドットライン分の平均印字率を先読みする。

・１０ドットライン分の平均印字率が５０％以上であった場合は、高速ポイントから中低速ポイント（２分割印字）へプロフィールダウンをし、中低速（１２０ｍｍ／ｓ）で２分割印字を行う。

・一旦、２分割印字に入った場合、毎ドットラインで電源ＶＨ電圧監視を行い、既定電圧値（復帰電圧２３．０Ｖ）以上か否かを判定する。電源ＶＨ電圧が既定電圧値以上となった場合、中低速（１２０ｍｍ／ｓ）印字ノーマル印字に復帰し、中低速（１２０ｍｍ／ｓ）判定ポイントへ処理移行する。

・中低速（１２０ｍｍ／ｓ）までで、連続罫線印字を行い電源ＶＨ電圧が降下する（電源を使用した）場合は、連続罫線印字を実施した場合に電源ＶＨ電圧が降下するポイントに判定ポイントを追加する。例えば、低速（８０ｍｍ／ｓ）未満で電源ＶＨ電圧が降下するのであれば、速度判定ポイントに低速（８０ｍｍ／ｓ）を追加する。

・その場合、低速（８０ｍｍ／ｓ）での「設定データ量と該設定データ量における設定された率（平均印字率）」を新たに設定すればよい。

以上、実施形態を参照して本願発明を詳細に説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解できる様々な変更をすることができる。

１０ サーマルプリンタ
１１ ＵＳＢデバイス
１２ ＳＤＲＡＭ
１３ ＣＰＵ
１４ ヘッド制御部
１５ サーマルヘッド
１６ モータ
１７ モータドライバ
１８ レギュレータ
２０ 上位装置
３０ ＵＳＢインタフェース
Ｒ１〜Ｒ５７６ 発熱体
＃０〜＃３ ドライバＩＣ

Claims (8)

1. サーマルヘッドと、外部からの印字データを格納するメモリと、処理ユニットとを備え、前記処理ユニットは、
   前記サーマルヘッドに、分割なし印字として、第１の印字搬送速度を有する第１のノーマル印字を行わせる際に、前記メモリから第１の設定データ量分の印字データを先読みし、先読みした第１の設定データ量分の印字データの平均印字率が、設定された率以上か未満かを、先読みした第１の設定データ量分の印字データを前記サーマルヘッドに送る前に判定する第１の機能と、
   先読みした第１の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率未満の場合、前記第１の印字搬送速度から前記第１の印字搬送速度よりも高速の第２の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を上げ、前記サーマルヘッドに、前記分割なし印字として、前記第２の印字搬送速度を有する第２のノーマル印字を行わせ、先読みした第１の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率以上の場合、前記サーマルヘッドに、分割あり印字として、前記第１の印字搬送速度のまま２分割印字を行わせる第２の機能と、
   前記サーマルヘッドに、前記分割なし印字として、前記第２の印字搬送速度を有する前記第２のノーマル印字を行わせる際に、前記メモリから第２の設定データ量分の印字データを先読みし、先読みした第２の設定データ量分の印字データの平均印字率が、前記設定された率以上か未満かを、先読みした第２の設定データ量分の印字データを前記サーマルヘッドに送る前に判定する第３の機能と、
   先読みした第２の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率未満の場合、前記第２の印字搬送速度から前記第２の印字搬送速度よりも高速の第３の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を上げ、前記サーマルヘッドに、前記分割なし印字として、前記第３の印字搬送速度を有する第３のノーマル印字を行わせ、先読みした第２の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率以上の場合、前記第２の印字搬送速度から前記第１の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を下げ、前記サーマルヘッドに、分割あり印字として、前記第１の印字搬送速度を有する前記２分割印字を行わせる第４の機能とを有し、
   前記第２の設定データ量は前記第１の設定データ量よりも多いことを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記処理ユニットは、
   前記サーマルヘッドに、前記分割なし印字として、前記第３の印字搬送速度を有する前記第３のノーマル印字を行わせる際に、前記メモリから第３の設定データ量分の印字データを先読みし、先読みした第３の設定データ量分の印字データの平均印字率が、前記設定された率以上か未満かを、先読みした第３の設定データ量分の印字データを前記サーマルヘッドに送る前に判定する第５の機能と、
   先読みした第３の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率未満の場合、前記サーマルヘッドに、前記分割なし印字として、前記第３の印字搬送速度を有する前記第３のノーマル印字を継続させ、先読みした第３の設定データ量分の印字データの平均印字率が前記設定された率以上の場合、前記第３の印字搬送速度から前記第１の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を下げ、前記サーマルヘッドに、分割あり印字として、前記第１の印字搬送速度を有する前記２分割印字を行わせる第６の機能とを更に有し、
   前記第３の設定データ量は前記第２の設定データ量よりも少ない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. 前記第１の印字搬送速度は１２０ｍｍ／ｓであり、前記第２の印字搬送速度は１５０ｍｍ／ｓであり、前記第３の印字搬送速度は２４０ｍｍ／ｓであ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. 前記第１の設定データ量は１０ドットラインブロックであり、前記設定された率は５０％であり、前記第２の設定データ量は１０ドットラインブロック×５であることを特徴とする請求項３に記載のサーマルプリンタ。
5. 前記第１の印字搬送速度は１２０ｍｍ／ｓであり、前記第２の印字搬送速度は１５０ｍｍ／ｓであり、前記第３の印字搬送速度は２４０ｍｍ／ｓであることを特徴とする請求項２に記載のサーマルプリンタ。
6. 前記第１の設定データ量は１０ドットラインブロックであり、前記設定された率は５０％であり、前記第２の設定データ量は１０ドットラインブロック×５であり、前記第３の設定データ量は１０ドットラインブロックであるあることを特徴とする請求項５に記載のサーマルプリンタ。
7. 前記処理ユニットは、
   前記２分割印字に入った場合、前記サーマルヘッド内の発熱体に印加されている電源の電圧が、既定の復帰電圧以上となった場合、前記サーマルヘッドに、分割なし印字として、前記第１の印字搬送速度を有する前記第１のノーマル印字を行わせることを特徴とする請求項１又は２に記載のサーマルプリンタ。
8. 前記処理ユニットは、前記第４の機能として、先読みした１０ドットラインブロック×５のうち各１０ドットラインブロック分の平均印字率が全て、設定された５０％未満の場合、前記第２の印字搬送速度から前記第３の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を上げ、前記サーマルヘッドに、前記第３の印字搬送速度を有する前記第３のノーマル印字を行わせ、先読みした１０ドットラインブロック×５のうち各１０ドットラインブロック分の平均印字率がどれか一つの１０ドットラインブロックでも、設定された５０％以上の場合、前記第２の印字搬送速度から前記第１の印字搬送速度へ段々に印字搬送速度を下げ、前記サーマルヘッドに、前記第１の印字搬送速度を有する前記２分割印字を行わせることを特徴とする請求項４又は６に記載のサーマルプリンタ。

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