JPH05104763A - サーマルプリンタのドツト検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発熱抵抗体が破壊に至る前段階の劣化を検出
できると共に、回路構成が簡単なサーマルプリンタのド
ット検査装置を提供する。 【構成】 多数の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２を一直線上
に配列したサーマルヘッド１を有し、任意の発熱抵抗体
Ｒ１〜Ｒ８３２を発熱させるための制御回路１１，１
２，１３が組込まれているサーマルプリンタであって、
該制御回路１１，１２，１３は通常の印字モードと１ド
ット印字の検査モードとを有し、検査モードでは発熱抵
抗体Ｒ１〜Ｒ８３２に順次通電して発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ
８３２の異常を検出するサーマルプリンタのドット検査
装置において、検査モードでサーマルヘッド１に接続さ
れる定電流回路４を設け、該定電流回路４による発熱抵
抗体Ｒ１〜Ｒ８３２への順次通電時の電位から抵抗値相
当を測定する測定手段Ｓ１と、該測定手段Ｓ１の抵抗値
相当と所定の基準値とを比較する判定手段をＣＰＵボー
ドのアルゴリズムに設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコードプリンタな
どのサーマルプリンタであって、多数の発熱抵抗体を一
直線上に配列したサーマルヘッドを有し、任意の発熱抵
抗体を発熱させるための制御回路が組込まれているサー
マルプリンタに対して、その個々の発熱抵抗体の劣化程
度を検査するドット検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンタではサーマルヘッドと
呼ばれる一列配置の多数の発熱抵抗体が感熱紙或いは熱
転写リボンと転写用紙に対して熱エネルギーを供給して
印刷を行うものである。サーマルヘッドと感熱紙などの
印刷用紙はプロテンローラによって面接触する構造にな
っており、電気エネルギーが供給された発熱抵抗体に接
する印刷用紙が発色して図柄を生成する。発熱抵抗体に
は印刷すべき図柄に応じてパルス電流が供給され、１ラ
インごとに電流供給する発熱抵抗体が選択される。すな
わち、個々の発熱抵抗体の使用回数は均一ではない。発
熱抵抗体の寿命は、通電される回数に比例して劣化が進
行するため、発熱抵抗体の劣化は個々に異なる。サーマ
ルヘッドの個々の発熱抵抗体の抵抗値は製造当初規準内
にあるが、印刷を繰り返すことにより発熱抵抗体に不均
一な劣化が進行する。

【０００３】サーマルプリンタのサーマルヘッドでは高
印字品質を確保するため、発熱抵抗体が経時変化を含め
て出来るだけ均一な抵抗値を有することが重要である。
しかし、上述の様に個々の発熱抵抗体は不均一な劣化を
生じるので、定期的なメンテナンスが必要になる。

【０００４】特にバーコードプリンタではサーマルヘッ
ドの交換時期を適確に判断し交換を実施して高印字品質
を確保する必要がある。バーコードプリンタで印刷した
バーコードラベルは図３（ｈ）に示されるようなもので
あり、個々の発熱抵抗体密度は技術向上により８ドット
／ｍｍ〜１６／ｍｍのものが製作可能となり、文字、バ
ーコード等微細な印刷ができる。すなわち、バーコード
は黒バー、白バーの組合せで構成され、最小バー幅は
０．３７５ｍｍ（理論値）で印刷されており、バー幅精
度（黒バー、白バーの比率）、バーのかすれ、バーの欠
落はバーコード読み取り時の読み取り率を大きく左右す
る。なお、ＪＡＮ，ＥＡＮ，ＵＰＣ等の規格によってバ
ーコード最終桁にモジュールチェックチャラクタを有す
るバーコードは、データを誤って読み取ることはない。
これは読み取り側のシステムでデータの奇数桁，偶数桁
を、各々演算処理してモジュールチェックコードと比較
して、読み取り結果を良否判別して否であった場合読み
取り機能の処理判定を行う為である。しかし、バーコー
ドプリンタにとって重要なことは、読み取れないバーコ
ードを印刷してはならないということであり、サーマル
ヘッドの劣化の進行を把握して、最適交換時期を使用者
に的確に知らせる必要がある。

【０００５】このようなサーマルヘッドの交換時期を特
定するためのドット検査装置としては、特公平１−４５
４２８号公報や特公平１−４８８７９号公報に開示され
るものが知られている。多数の発熱抵抗体を一直線上に
配列したサーマルヘッドを有し、任意の発熱抵抗体を発
熱させるための制御回路が組込まれているサーマルプリ
ンタであって、制御回路に通常の印字モードと１ドット
印字の検査モードとを切換自在に設け、検査モードでは
発熱抵抗体に順次通電して発熱抵抗体の異常を検出する
サーマルプリンタの検査装置であって、検査モードでは
サーマルヘッドに発熱抵抗体破壊検出回路を接続し、個
々の発熱抵抗体の異常（所謂ドット切れ）を検出するも
のである。また発熱抵抗体破壊検出回路として、電流制
限抵抗とフォトカップラーの直列回路を有し、フォトカ
ップラーと受光素子を対向させ、受光素子の信号レベル
でドット切れを検出するものが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した発熱抵抗体破
壊検出回路を用いるドット検査装置では、発熱抵抗体の
劣化が進行してドット切れと呼ばれる破壊に至らなけれ
ば検出できないという問題点を有していた。すなわち、
発熱抵抗体が破壊した段階では読み取れない部分のある
バーコードラベルなどを印字していることになる。ま
た、フォトカップラーと受光素子などを用いる発熱抵抗
体破壊検出回路は構成が複雑であるという問題点も有し
ていた。

【０００７】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、発熱抵抗体が破壊に至る前段階の劣化を検出で
きると共に、回路構成が簡単なサーマルプリンタのドッ
ト検査装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるサーマルプリンタのドット検査装置
は、多数の発熱抵抗体を一直線上に配列したサーマルヘ
ッドを有し、任意の発熱抵抗体を発熱させるための制御
回路が組込まれているサーマルプリンタであって、該制
御回路は通常の印字モードと１ドット印字の検査モード
とを有し、検査モードでは発熱抵抗体に順次通電して発
熱抵抗体の異常を検出するサーマルプリンタのドット検
査装置において、検査モードでサーマルヘッドに接続さ
れる定電流回路を設け、該定電流回路による発熱抵抗体
への順次通電時の電位から抵抗値相当を測定する測定手
段と、該測定手段の抵抗値相当と所定の基準値とを比較
する判定手段とを設けたものである。

【０００９】

【作用】サーマルヘッドの発熱抵抗体はその抵抗値が例
えば７０％以下になると印字不能になり、例えば９０％
以上の抵抗値が維持されている状態を保つとバーコード
などの使用に耐える印字ができる。このように、抵抗値
が印字管理の基本であることに着目して本発明に至った
ものであり、個々の発熱抵抗体に定電流回路からの一定
電流を流した場合の電位から抵抗値相当を測定し、使用
に耐える抵抗値相当である所定基準値と比較し、印字に
適した抵抗値を有しているか否かを判定する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明のドット検査装置が適用されたサ
ーマルプリンタを示す図である。

【００１１】図１において、サーマルプリンタは、サー
マルヘッド１、全体のアルゴリズムを統括するＣＰＵボ
ード２、サーマルヘッド用安定化電源３、定電流回路４
からなっている。サーマルヘッド１、ＣＰＵボード２、
サーマルヘッド用安定化電源３は元々サーマルプリンタ
に必須のものであり、定電流回路４がサーマルヘッド１
に接続され、ＣＰＵボード２に定電流回路４による個々
の発熱抵抗体測定のためのアルゴリズムが追加されてい
る点が従来のものと異なっている。

【００１２】サーマルヘッド１は多数の発熱抵抗体Ｒ１
〜Ｒ８３２（図示例では８３２個）を有し、各発熱抵抗
体Ｒ１〜Ｒ８３２には、半導体スイッチＱ１〜Ｑ８３２
などを有するＦＥＴドライバ１１、データラッチ回路１
２及びシフトレジスタ１３が接続されている。１ライン
のデータとして８３２個のデータが必要であり、ＣＰＵ
ボード２から送られてくるシリアルデータをパラレルデ
ータに変換する８３２段のシフトレジスタ１３でデータ
を受けるようになっている。８３２個のシフトクロック
とデータは、シフトレジスタ１３へ送られ、一番最初の
データは順次シフトレジスタ１３の後段へシフトされ、
抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２を発熱させるかさせないかを決定
する情報となる。シフトレジスタ１３はデータラッチ回
路１２へ接続されており、８３２個のデータがシフトレ
ジスタ１３への収納を完了すると、ラッチパルスが８３
２個のデータラッチ回路１２へ与えられる。ラッチパル
スが与えられると８３２個のデータは、次のラッチパル
スが到来するまで保持される。

【００１３】この状態で印字の準備が完了しており、Ｆ
ＥＴドライバ１１に発熱時間を制御決定するイネーブル
パルス（ＥＮ１，ＥＮ４）が与えられると、データラッ
チ回路１２の情報に対応して発熱する。イネーブルパル
スは２分割されておりＥＮ１はＲ１〜Ｒ４１６，ＥＮ４
はＲ４１７〜Ｒ８３２を統括している。２分割の理由と
して、アンダーラインなど全発熱抵抗体を発熱させて印
字しなければならない場合、１ドット当たり（１個の発
熱抵抗体）４０ｍＡの電流が流れると仮定すれと、０．
０４×８３２≒３３Ａの大電流が流れることになる。制
御ライン（ＥＮ１，ＥＮ４）を２分割することにより、
サーマルヘッド内の電圧降下を低減し電源の小型化に寄
与するためである。

【００１４】また、サーマルヘッド１の全発熱抵抗体の
共通端子１４には、逆流防用ダイオードＣＲ１，ＣＲ２
を介してサーマルヘッド用安定化電源３と定電流回路４
とが接続している。ＣＰＵボード２からのＯＮ／ＯＦＦ
制御により、印字モードではサーマルヘッド１に定電圧
電力が供給される。検査モードではサーマルヘッド用安
定化電源３はＯＦＦになり、定電流回路４の定電流源１
５から所定の定電流が供給されるようになっている。

【００１５】例えば半導体スイッチＱ１を導通させて発
熱抵抗体Ｒ１に定電流源１５から電流を供給すると、測
定点Ａには電位が発生する。この状態を簡単に示したも
のが図２である。Ｅｒ＝Ｉｃ×Ｒ１の関係が成り立ち、
Ａ点の電位Ｅｒから発熱抵抗体Ｒ１の抵抗値Ｒ１が求め
られる。すなわち、Ａ点の電位Ｅｒが発熱抵抗体の抵抗
値に相当する。なお、定電流源１５は数ｍＡの電流を供
給するので、発熱抵抗体Ｒ１は発熱しないようになって
いる。

【００１６】図１に戻り、このＡ点の電位を測定するた
めに、ＣＰＵボード２の内部にはアナログスイッチＳ１
の回路が用意されている。なお、他のアナログスイッチ
Ｓ２，Ｓ３は温度センサ用、アナログスイッチＳ４は電
圧センサ用であり、これらにアナログスイッチＳ１が付
加されている点が従来と異なる。アナログスイッチＳ１
を導通状態にして、測定点Ａの電位をＡ／Ｄコンバータ
１６へ導く。そして、ＣＰＵ１７の内部処理として、デ
ィジタル信号に変換された測定点Ａの電位は処理を簡略
化するためＲＡＭ１８に保有するテーブルと比較され
る。テーブルの情報としては、サーマルヘッドに許容さ
れる上限抵抗値，下限抵抗値を保有しており、許容範囲
内にあるか否かを判定するデータである。

【００１７】つぎに、上述したサーマルプリンタの印字
モードでのタイムチャートを図３により説明する。ＣＰ
Ｕボードがサーマルヘッドを制御するために必要な信号
として、シフトクロック（図３（ａ）のＣＬＫ）、
データ（図３（ｂ）のＤＡＴＡ）、データラッチパル
ス（図３（ｃ）のＬＡＴＣＨ ＣＬＫ）、イネーブル
パルス（図３（ｄ）（ｅ）のＥＮ１，ＥＮ４）がある。
図示のタイミングで作動することにより、図３（ｆ）の
発熱抵抗体が選択的に発熱することにより、図３（ｇ）
の印字結果となり、図３（ｈ）の如きバーコードが得ら
れる。

【００１８】さらに、検査モードでのタイムチャートを
図４により説明する。ＣＰＵボードがサーマルヘッドを
制御するために必要な信号として、シフトクロック
（図４（ａ）のＣＬＫ）、データ（図４（ｂ）のＤＡ
ＴＡ）、データラッチパルス（図４（ｃ）のＬＡＴＣ
Ｈ ＣＬＫ）は図３と同様であり、１ドット印字に対応
する。１ドット印字とは８３２個の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ
８３２（図４（ｄ））を順次導通させる動作であり、図
４（ｅ）の如き印刷結果が得られるような動作である。
そして、上述したように、検査モードでは定電流源に接
続されているので、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２の抵抗値
が順次測定される。

【００１９】つぎに、検査モードにおけるＣＰＵボード
のアルゴリズムを図５のフローチャートと図１で説明す
る。まず印字モードから検査モードに切り換えられる
（ステップ♯１）。するとサーマルヘッド用安定化電源
３がＯＦＦになり、定電流源１５が有効になる（ステッ
プ♯２）。測定点Ａの電位をＡ／Ｄコンバータ１６へ導
くアナログスイッチＳ１をＯＮとし、その他のアナログ
スイッチＳ２〜Ｓ４をＯＦＦにする（ステップ♯３）。
そして全発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２の抵抗値を順次測定
するために、８３２回の１ドット印字の制御を行う（ス
テップ♯４）。測定点Ａの電位を各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ
８３２毎に８３２回ディジタル信号に変換する（ステッ
プ♯５）。このディジタル信号に変換された変換データ
は抵抗値情報であり、変換データをＲＡＭ１８のワーク
エリアに取り込む（ステップ♯６）。予め入力されたテ
ーブルから抵抗値情報の上限下限データをＲＡＭ１８の
ワークエリアに取り込む（ステップ♯７）。そしてステ
ップ♯６の変換データとステップ♯７の上限値及び下限
値と比較し、各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２毎に抵抗体の
良否を判定する。この比較処理は８３２回繰り返される
（ステップ♯８）。ステップ♯４からステップ♯８が８
３２回繰り返されとフローが終了する（ステップ♯
９）。ステップ♯８の判定結果はＲＡＭ１８に蓄積さ
れ、印字に適さない発熱抵抗体を特定する。図示例では
Ｒ８３１が不良である。

【００２０】上記検査モードは特定期間毎に、例えば用
紙の走行距離が１ｍになる毎に自動的に切り換わるよう
にし、全発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２の判定結果を例えば
液晶表示器に表示してユーザーにサーマルヘッド交換を
促すと共に、サーマルプリンタを停止させるという回路
構成とすることができる。また、発熱抵抗体の不良が特
定されると、ドットシフトとにより印字補正を自動的に
行うこともできる。さらに、フィールドサービス時に検
査モードを実行し、工場出荷時の全発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ
８３２の実測結果を記憶しておき、この出荷時からの変
化をグラフ化してユーザーにメンテナンス情報として提
供することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明におけるサーマルプリンタのドッ
ト検査装置は、検査モードでサーマルヘッドに接続され
る定電流回路を設け、該定電流回路による発熱抵抗体へ
の順次通電時の電位から抵抗値相当を測定する測定手段
と、該測定手段の抵抗値相当と所定の基準値とを比較す
る判定手段とを設けたものであり、発熱抵抗体の抵抗値
を基準として印字状態を管理するため、印字可能なレベ
ルで交換を促すことができるようになり、読めない不良
バーコードラベルなどを印刷することを未然に防止でき
る。また、定電流回路以外はプリンタが本来的に機能す
るために具備しているものであるため、検査装置として
付加すべき回路が簡単で低いコストの検査装置とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドット検査装置が適用されたサーマル
プリンタの回路図である。

【図２】発熱抵抗体の抵抗値測定の基本を示す回路図で
ある。

【図３】印字モードのタイミングチャート図である。

【図４】検査モードのタイミングチャート図である。

【図５】検査モードのフローチャート図である。

【符号の説明】

１ サーマルヘッド ２ ＣＰＵ ボード（判定手段） ３ サーマルヘッド用安定化電源 ４ 定電流回路 １６ Ａ／Ｄコンバータ Ａ 測定点 Ｒ１〜Ｒ８３２ 発熱抵抗体 Ｓ１ アナログスイッチ（測定手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の発熱抵抗体を一直線上に配列した
   サーマルヘッドを有し、任意の発熱抵抗体を発熱させる
   ための制御回路が組込まれているサーマルプリンタであ
   って、該制御回路は通常の印字モードと１ドット印字の
   検査モードとを有し、検査モードでは発熱抵抗体に順次
   通電して発熱抵抗体の異常を検出するサーマルプリンタ
   のドット検査装置において、検査モードでサーマルヘッ
   ドに接続される定電流回路を設け、該定電流回路による
   発熱抵抗体への順次通電時の電位から抵抗値相当を測定
   する測定手段と、該測定手段の抵抗値相当と所定の基準
   値とを比較する判定手段とを設けたことを特徴とするサ
   ーマルプリンタのドット検査装置。