JP7065644B2 - サーマルプリンタ、サーマルプリンタの制御方法 - Google Patents
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Description
サーマルプリンタの一例として、POS端末に接続され、POS端末に入力された商品に関するレシートを印字するレシートプリンタが知られている。
近年のサーマルプリンタは、様々な場面(環境)で使用されるものが開発されている。例えば、サーマルプリンタは、店頭や倉庫での使用に加えて、屋外のイベントや野外市場、宅配におけるラベルやレシートの発行などの様々な場面で使用されている。
ところが、例えば冬期の屋外等で使用されるサーマルプリンタにおいては、印刷開始時の印刷に不安定性が見られることがある。具体的には、サーマルヘッドが十分に加熱されずに、印刷不良(例えば、かすれ等)が発生する場合がある。
そこで、サーマルヘッドを予熱して、低温環境下における印刷品質を確保する技術が提案されている。
しかし、サーマルヘッドを頻繁に予熱してしまうと、電力消費がかさんでしまい、省エネルギーの要請にそぐわない。
図1は、実施形態のレシートプリンタ1の概略構成を示すブロック図である。
レシートプリンタ(サーマルプリンタ)1は、CPU2(Central Processing Unit)に、ROM3(Read Only Memory)、RAM4(Random Access Memory)を備える。
また、レシートプリンタ1は、キーボード5、サーマルヘッド6、表示部7、印刷用紙搬送部8、通信部9を備える。
ROM3は、文字フォントなどを記憶する。RAM4は、受信バッファやワークエリアを有する。
ROM3、RAM4に代えて、フラッシュメモリなどの電気的に書き換え可能なROMを設けても良い。
サーマルヘッド6は、複数の発熱素子6aを有し、この発熱素子6aを通電により発熱させる。
印刷用紙搬送部8は、ステッピングモーター8aなどを有し、サーマルヘッド6に向けて印刷用紙(感熱紙)を搬入(給紙)し、印刷された印刷用紙を搬出(排紙)する。
通信部9は、通信回線11を介して、POS端末12に接続する。
POS端末12は、レシートプリンタ1に印刷データを送信する。そして、CPU2は、印刷データに対応して発熱素子6aを選択的に加熱させて、印刷用紙に文字等を印刷する。
なお、CPU2は、POS端末12から印刷データの入力がないときは、レシートプリンタ1を電力消費を抑えたアイドル状態(印刷ジョブ待ち状態)に遷移させる。
温度センサー13は、レシートプリンタ1の内部温度を測定するセンサーであり、レシートプリンタ1の筐体内部に配置される。
温度センサー14は、発熱素子6aの温度を測定するセンサーであり、サーマルヘッド6に配置される。
CPU2は、温度センサー13の測定データを定期的に取得して、レシートプリンタ1の内部温度を監視する。例えば、CPU2は、レシートプリンタ1の内部温度が所定温度(例えば70℃)を超えると、レシートプリンタ1を休止させることができる。
同様に、CPU2は、温度センサー14の測定データを定期的に取得して、発熱素子6aの温度を監視する。例えば、CPU2は、サーマルヘッド6が所定温度を超えると、レシートプリンタ1を休止させることができる。
また、CPU(ヘッド予熱処理部、モーター予備駆動処理部)2は、レシートプリンタ1がアイドル状態のときに、温度センサー13の測定データに基づいて、サーマルヘッド6とステッピングモーター8aの予熱を行う。
次に、レシートプリンタ1の予熱処理(制御方法)について説明する。
図2は、レシートプリンタ1の予熱処理のフローチャート図である。
図3は、レシートプリンタ1の予熱処理を説明する図であって、(A)発熱素子6aの通電時間を示す図、(B)発熱素子6aの通電時間と通電回数を規定した設定表である。
次に、CPU2は、所定時間を経過しても印刷データを受信しない場合は、レシートプリンタ1をアイドル状態に遷移させる(Act2)。つまり、レシートプリンタ1は、最後の印刷データの受信から例えば10分間経過しても印刷データを受信しない場合はアイドル状態になる。
レシートプリンタ1をアイドル状態にすると、CPU2は、温度センサー13の測定データを定期的に取得する(Act3)。例えば10分毎に温度センサー13の測定データを取得する。
そして、CPU2は、例えば5回分の測定データに基づいてレシートプリンタ1の周囲の温度(周囲環境温度)を判定する(Act4)。アイドル状態が数十分以上続くと、レシートプリンタ1の内部温度は、周囲環境温度とほぼ等しくなる。そこで、CPU2は、例えば5回分の測定データの平均値を周囲環境温度と判定する。
この周囲環境温度は、RAM4に記憶される。RAM4に記憶された周囲環境温度は、次の測定データを取得して最新の周囲環境温度が判定されると、更新される。
周囲環境温度設定処理(Act3、Act4)は、アイドル状態が終了するまで継続して実行される。
次に、CPU2は、周囲環境温度に基づいて発熱素子6aを発熱させて、サーマルヘッド6を予熱する(Act5)。
このとき、発熱素子6aの温度は、印刷用紙が発色しない温度に設定される。印字時よりも低いエネルギーの通電により発熱素子6aを発熱させる。
具体的には、図3(A)に示すように、発熱素子6aの通電時間を印刷時よりも短く設定して発熱させる。つまり、発熱素子6aの通電時間は、印刷用紙が発色するときの通電時間よりも短い時間に設定される。サーマルヘッド6の通電時間は、後述するように、周囲環境温度に応じて段階的に設定される。
周囲環境温度がNo.2の範囲(-3℃~-8℃)にあるときは、通電時間を通常時の15%にし、通電回数が150回に設定される。
周囲環境温度がNo.3の範囲(-8℃~-15℃)にあるときは、通電時間を通常時の20%にし、通電回数が200回に設定される。
周囲環境温度がNo.4の範囲(-15℃~-20℃)にあるときは、通電時間を通常時の25%にし、通電回数が250回に設定される。
周囲環境温度がNo.5の範囲(0℃以上)にあるときは、通電時間が0ms、通電回数が0回に設定される。
ステッピングモーター8aは、低温環境下において、起動トルクが低下したり、ベアリンググリスの粘度が増したりして、モーター特性が落ちてしまう。これにより、レシートプリンタ1の印刷品質が悪化してしまう。
そこで、CPU2は、サーマルヘッド6の予熱処理と同時に、印刷用紙搬送部8を予熱する。具体的には、ステッピングモーター8aを往復駆動する(Act6)。
例えば、ステッピングモーター8aを正方向に1ステップさせた後に、負方向に1ステップさせる動作を複数回行う。つまり、印刷用紙を繰り返し回往復させるように印刷用紙搬送部8を制御する。
ステッピングモーター8aを駆動し続けることにより、低温環境下においてもモーター特性が維持される。また、ステッピングモーター8aを往復駆動するので、印刷用紙が無駄に排紙(搬送)されない。
モーター予備駆動処理(Act6)は、ヘッド予熱処理(Act5)が終了するまで、継続して実行される。
そして、サーマルヘッド6の予熱処理が終了すると、CPU2は、再度、サーマルヘッド6の予熱処理(Act5)とモーター予備駆動処理(Act6)を行う。
このとき、CPU2は、再度、RAM4に記憶されている周囲環境温度(Act4)を参照する。そして、RAM4に記憶されている周囲環境温度に基づいて、発熱素子6aの通電時間と通電回数が設定される。つまり、周囲環境温度の変化に応じて、サーマルヘッド6の予熱処理の内容(発熱素子6aの通電時間と通電回数)を変化させる。
具体的には、ステッピングモーター8aを数ステップ分搬送して、サーマルヘッド6を1ライン分駆動して1ラインの印刷を行う。すべての印刷データを出力したかを判断し、印刷が終了していなければ、印刷を繰り返す。
そして、印刷が終了すれば、印刷された印刷用紙を排紙して、印刷処理を終了する。
また、サーマルヘッド6の予熱処理を繰り返すときに、その都度、RAM4に記憶されている周囲環境温度に基づいて、発熱素子6aの通電時間と通電回数が設定される。このように、レシートプリンタ1は、周囲環境温度に応じてサーマルヘッド6を可変的に予熱するので、消費電力を抑えつつ、低温環境下における印刷品質を確保できる。
特に、ステッピングモーター8aを繰り返し往復回転させるので、印刷用紙を無駄にしない。
2 CPU(ヘッド予熱処理部、モーター予備駆動処理部)
6 サーマルヘッド
6a 発熱素子
8 印刷用紙搬送部
8a ステッピングモーター
12 POS端末
13 温度センサー
14 温度センサー
Claims (5)
- 加熱により印刷を行うサーマルプリンタであって、
発熱素子を加熱して印刷を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルプリンタの周囲の環境温度である周囲環境温度を定期的に測定する第1温度センサーと、
前記サーマルヘッドの温度を定期的に測定する第2温度センサーと、
前記サーマルプリンタがアイドル状態にある期間において、前記第1温度センサーにより測定された温度データに基づいて、前記発熱素子を印字時よりも低いエネルギーの通電により予熱し、前記第2温度センサーにより測定された温度が所定の温度閾値に達した場合に前記予熱を停止するヘッド予熱処理部と、
印刷用紙を前記サーマルヘッドに向けて搬送する印刷用紙搬送部と、
前記サーマルプリンタがアイドル状態にある期間において、前記印刷用紙搬送部のモーターを駆動するモーター予備駆動処理部と、
を備えるサーマルプリンタ。 - 前記ヘッド予熱処理部は、周囲環境温度に対応して設定された通電時間で前記発熱素子を予熱する、請求項1に記載のサーマルプリンタ。
- 前記ヘッド予熱処理部は、周囲環境温度に対応して設定された通電回数で前記発熱素子を予熱する、請求項2に記載のサーマルプリンタ。
- 前記モーター予備駆動処理部は、前記モーターを繰り返し往復回転させる、請求項1に記載のサーマルプリンタ。
- 発熱素子を加熱して印刷を行うサーマルヘッドを備えるサーマルプリンタの制御方法であって、
前記サーマルプリンタの周囲の環境温度である周囲環境温度を第1温度センサーにより定期的に測定する第1温度測定工程と、
前記サーマルヘッドの温度を第2温度センサーにより定期的に測定する第2温度測定工程と、
前記サーマルプリンタがアイドル状態にある期間において、前記第1温度センサーにより測定された温度データに基づいて、前記発熱素子を印字時よりも低いエネルギーの通電により予熱し、前記第2温度センサーにより測定された温度が所定の温度閾値に達した場合に前記予熱を停止するヘッド予熱処理工程と、
印刷用紙を前記サーマルヘッドに向けて搬送する印刷用紙搬送工程と、
前記サーマルプリンタがアイドル状態にある期間において、前記印刷用紙を前記サーマルヘッドに向けて搬送するモーターを駆動するモーター予備駆動処理工程と、
を有するサーマルプリンタの制御方法。
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