JPH07329334A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】サーマルヘッドへの供給される電力のノイズ除
去用のコンデンサの容量に対応して、このコンデンサの
蓄積電荷を短時間で放電させることにより、断線チェッ
クの開始前にかかる処理時間を短縮する。 【構成】ノイズ除去用の電解コンデンサ１１に並列に、
放電量制御用の第２の抵抗１２と放電用のトランジスタ
１３とからなる直列回路( 放電回路 )を接続し、断線チ
ェック前に、放電用のトランジスタ１３をオン状態にし
て、電解コンデンサ１１の蓄積電荷を十分放電させてか
ら、放電用のトランジスタ１３をオフ状態にして、断線
チェックを開始させるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の発熱抵抗体か
ら構成されたサーマルヘッドを設け、このサーマルヘッ
ドを使用して所定の用紙に印字を行うサーマルプリンタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の発熱抵抗体から構成されたサーマ
ルヘッドを備えたサーマルプリンタでは、そのサーマル
ヘッドへの電力供給ラインに、ノイズ除去用のコンデン
サを備えたものが知られている。

【０００３】このコンデンサは、その容量が大きいほ
ど、大きなノイズを吸収して供給された電力( 電圧 )の
安定性を高めることができる。

【０００４】印字時には、コンデンサの電位( 電圧 )は
サーマルヘッドに印加されている電圧に等しく、印字終
了して電力供給ラインからの電力供給が停止すると、コ
ンデンサに蓄積された電荷は自然放電して、その電位が
下降する。例えば１００μＦの容量のコンデンサであれ
ば、十数秒かかる。

【０００５】一方、サーマルヘッドを構成する複数の発
熱抵抗体は、製造上の原因又は経年変化( 磨耗 )等の原
因により断線することがあるので、断線チェックを定期
的に行う必要がある。

【０００６】断線チェックの１つの方法としては、実際
に発熱抵抗体に通電を行って、その時発熱抵抗体に流れ
る電流量によって、発熱抵抗体の抵抗値を求め、この抵
抗値が予め設定された上限値以上になると、この発熱抵
抗体の異常( 断線 )と判断する。

【０００７】この断線チェックでは、印字時のヘッド電
圧より低い電圧を印加するので、断線チェックを開始す
る前に、印字時の電力供給を完全に遮断し、ノイズ除去
用のコンデンサが十分に放電したのを確認した後、断線
チェックを開始する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
サーマルプリンタでは、断線チェックを開始する前に、
ノイズ除去用のコンデンサが十分に放電するのに時間が
かかるという問題があった。

【０００９】さらに、サーマルヘッドへ安定した電力を
供給するためには、より大きな容量のコンデンサが必要
になり、この容量の大形化により、断線チェックを開始
する前のコンデンサが十分に放電する時間が、より長く
なるという問題があった。

【００１０】そこでこの発明は、サーマルヘッドへの供
給される電力のノイズ除去用のコンデンサの容量に対応
して、このコンデンサの蓄積電荷を短時間で放電させる
ことにより、断線チェックの開始前にかかる処理時間を
短縮することができるサーマルプリンタを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数の発熱
抵抗体から構成されたサーマルヘッドを使用して所定の
用紙に印字を行うサーマルプリンタにおいて、サーマル
ヘッドへの電力供給ラインに設けられ、供給電力に生じ
るノイズを除去するためのコンデンサと、このコンデン
サの蓄積電荷を強制的に放電させる放電回路と、この放
電回路によるコンデンサの強制放電の実施と停止とを制
御するスイッチ手段と、このスイッチ手段により放電回
路によるコンデンサの強制放電を行い、コンデンサの蓄
積電荷が十分に放電された後、スイッチ手段により放電
回路によるコンデンサの強制放電を停止させるスイッチ
制御手段と、各発熱抵抗体毎に、スイッチ制御手段によ
りコンデンサの強制放電を行った後に、それぞれの発熱
抵抗体の断線チェックを行う断線チェック手段とを設け
たものである。

【００１２】

【作用】このような構成の本発明において、断線チェッ
ク手段は、各発熱抵抗体毎に、スイッチ制御手段により
スイッチ手段を制御して、放電回路によりコンデンサの
強制放電を実施し、コンデンサの蓄積電荷が十分に放電
された後、放電回路によるコンデンサの強制放電を停止
させ、それぞれの発熱抵抗体の断線チェックを行う。

【００１３】すなわち、まず、断線チェック手段は、ス
イッチ制御手段によりスイッチ手段を制御して、放電回
路によるコンデンサの強制放電を実施させ、このコンデ
ンサの蓄積電荷が十分放電された後、放電回路によるコ
ンデンサの強制放電を停止させる。

【００１４】その後、１番目の発熱抵抗体の断線チェッ
クを行う。

【００１５】次に、再び、スイッチ制御手段によりスイ
ッチ手段を制御して、放電回路によるコンデンサの強制
放電を実施させ、このコンデンサの蓄積電荷が十分放電
された後、放電回路によるコンデンサの強制放電を停止
させる。

【００１６】その後、２番目の発熱抵抗体の断線チェッ
クが行なわれる。

【００１７】以降、同様にしてコンデンサの強制放電
と、発熱抵抗体の断線チェックが交互に行われる。

【００１８】従って、断線チェック手段は１個の発熱抵
抗体の断線チェック時には、その断線チェック前に、コ
ンデンサの強制放電を行う。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。

【００２０】図１は、この発明を適用したサーマルプリ
ンタのサーマルヘッド周辺の回路構成を示す図である。
なお図示しないが、このサーマルプリンタには用紙を搬
送するモータやローラ等の搬送機構、また、表示器やキ
ー部が設けられている。

【００２１】１は、制御部本体を構成する制御部であ
る。この制御部１は、図示しないが、ＣＰＵ(centralpr
ocessing unit)、ＲＯＭ(read only memory)、ＲＡＭ(r
andomaccess memory)、Ｉ／Ｏ(input/output)ポート等
から構成されている。

【００２２】この制御部１から出力されるＶＧ信号は、
２７Ｖ電源から駆動電流をサーマルヘッド２へ供給する
電力供給ラインに介挿されたＮＰＮ形の駆動電源制御用
のトランジスタ３のベース端子に入力される。

【００２３】前記制御部１から出力されるＣＧ信号は、
断線チェック時に１０Ｖ定電圧回路４から前記サーマル
ヘッド２へ流れるチェック用電流の電流量を検出する第
１の抵抗５と前記１０Ｖ定電圧回路４との間に介挿され
たＮＰＮ形のチェック電源制御用のトランジスタ６のベ
ース端子に入力される。

【００２４】前記サーマルヘッド２は、Ｎ個の発熱抵抗
体７ａ、７ｂ、…、７Ｎと、これらの各発熱抵抗体７
ａ、７ｂ、…、７Ｎへの通電を制御するＮＰＮ形の印字
制御用トランジスタ８ａ、８ｂ、…、８Ｎと、これらの
トランジスタ８ａ、８ｂ、…、８Ｎをオン／オフ制御す
るシフトレジスタ９と、このシフトレジスタ９を制御す
るコントロールＩＣ(integrated circuit)１０と、ノイ
ズ除去用の電解コンデンサ１１等から構成されている。

【００２５】すなわち、前記駆動電源制御用のトランジ
スタ３のエミッタ端子からの電力供給ラインには、前記
チェック電源制御用のトランジスタ６のエミッタ端子が
前記第１の抵抗５を介して接続されており、さらに、サ
ーマルヘッド２内において、前記印字制御用の各トラン
ジスタ８ａ、８ｂ、…、８Ｎを介して前記各発熱抵抗体
７ａ、７ｂ、…、７Ｎの一方の端子と接続されている。

【００２６】この前記各発熱抵抗体の７ａ、７ｂ、…、
７Ｎの他方の端子は全てグラウンドに接続されている。
前記駆動電源制御用のトランジスタ３のエミッタ端子か
らの電力供給ラインとグラウンドとの間には、前記電解
コンデンサ１１が順方向に接続されている。

【００２７】前記印字制御用の各トランジスタ８ａ、８
ｂ、…、８Ｎのベース端子は、それぞれシフトレジスタ
９のＮ個の出力端子に接続されており、このシフトレジ
スタ９は、コントロールＩＣ１０からシリアルデータ入
力されるように接続されている。

【００２８】このコントロールＩＣ１０には、前記制御
部１からクロック信号とデータ信号が入力されるように
なっている。

【００２９】前記サーマルヘッド２の外部に、前記電解
コンデンサ１１に並列に、放電量制御用の第２の抵抗１
２とスイッチ手段としてのＮＰＮ形の放電用のトランジ
スタ１３とからなる直列回路が接続されている。前記第
２の抵抗１２及び前記放電用のトランジスタ１３により
放電回路が構成されている。

【００３０】また、前記第１の抵抗５の両端の出力は、
それぞれ電流検出回路１４に入力されるようになってお
り、この電流検出回路１４では、前記第１の抵抗５の両
端の電位差から前記第１の抵抗５に流れる電流量を検出
し、この検出結果はアナログ信号でＡ／Ｄ(analogue/di
gital)変換器１５の１つのチャンネル( 以下、第１のチ
ャンネルと称する )に入力される。

【００３１】また、このＡ／Ｄ変換器１５の他のチャン
ネル( 以下、第２のチャンネルと称する )には、前記サ
ーマルヘッド２のヘッド電圧を示す前記駆動電源制御用
のトランジスタ３のエミッタ端子からの電力供給ライン
が接続される前記サーマルヘッド２の出力が入力される
ようになっている。

【００３２】チャンネル選択回路１６は、前記制御部１
からの制御信号により、前記Ａ／Ｄ変換器１５へチャン
ネル選択信号を出力し、このＡ／Ｄ変換器１５は、その
チャンネル選択信号により指定されたチャンネルの信号
をデジタル変換し、そのデジタルデータを前記制御部１
へ出力する。

【００３３】すなわち、前記制御部１は、ヘッド電圧を
確認する時には、前記駆動電源制御用のトランジスタ３
のエミッタ端子からの電力供給ラインの前記サーマルヘ
ッド２を介した出力を選択し、断線チェックを行う時に
は、前記電流検出回路１４からのアナログ信号を選択す
る制御信号を出力し、前記チャンネル選択回路１６は、
前記制御部１から前記電流検出回路１４からのアナログ
信号を選択する制御信号が入力された場合には、前記第
１のチャンネルを選択するチャンネル選択信号を出力
し、前記サーマルヘッド２を介した出力を選択する制御
信号が入力された場合には、前記Ａ／Ｄ変換器１５に前
記第２のチャンネルを選択するチャンネル選択信号を出
力する。

【００３４】図２は、印字開始時又は電源投入時等に、
前記制御部１( ＣＰＵ )が行う断線チェック処理の流れ
を示す図である。

【００３５】まず、ＶＧ信号及びＣＧ信号をオフ( ＯＦ
Ｆ＝ローレベル )にして、駆動電源制御用のトランジス
タ３及びチェック電源制御用のトランジスタ６をオフ状
態にし、ＤＩＳ信号をオン( ＯＮ＝ハイレベル )にし
て、放電用のトランジスタ１３をオン状態にする。

【００３６】次に、チャンネル選択回路１６を介して、
Ａ／Ｄ変換器１５のデジタル変換するチャンネルを第２
のチャンネルに選択して、Ａ／Ｄ変換器１５からのデジ
タルデータの取り込みを行う。ここで、このデジタルデ
ータによりヘッド電圧が５Ｖ未満になったか否かを判断
し、ヘッド電圧が５Ｖ以上ならば、ヘッド電圧が５Ｖ未
満になるまで待機状態となる。

【００３７】ヘッド電圧が５Ｖ未満になると、チャンネ
ル選択回路１６を介して、Ａ／Ｄ変換器１５のデジタル
変換するチャンネルを第１のチャンネルに選択する。

【００３８】次に、ＤＩＳ信号をオフにして、放電用の
トランジスタ１３をオフ状態にし、ＣＧ信号をオンにし
て、チェック電源制御用のトランジスタ６をオン状態に
する。

【００３９】次に、Ａ／Ｄ変換器１５からのデジタルデ
ータを取り込んで、このデジタルデータによりリーク電
流( 漏れ電流 )を測定する。なお、ここでは図示しない
がリーク電流が大きければ、リーク電流に関する情報を
報知する等の処理が行われる。

【００４０】次に、ステップ１( ＳＴ１ )の処理とし
て、順次選択される１ドットのヘッドデータをコントロ
ールＩＣ１０及びシフトレジスタ９を介して出力し、該
当する１つの印字制御用のトランジスタをオン状態にし
て、ヘッドデータのドットに対応する発熱抵抗体に通電
を行い、ＤＩＳ信号をオンにして( スイッチ制御手段
)、放電用のトランジスタ１３をオン状態にし、所定の
放電時間待機した後、ＤＩＳ信号をオフにして( スイッ
チ制御手段 )、放電用トランジスタ１３をオフ状態にす
る( 断線チェック手段 )。

【００４１】ここで、Ａ／Ｄ変換器１５からのデジタル
データを取り込んで、このデジタルデータにより通電し
た発熱抵抗体が断線しているか否かを判断する( 断線チ
ェック手段 )。すなわち、第１の抵抗の両端の電位差が
予め設定された電位差より小さい場合には断線と判断さ
れ、第１の抵抗の両端の電位差が予め設定された電位差
以上の場合には断線していないと判断される。

【００４２】ここで、断線と判断された場合にはエラー
として、エラー表示等の処理を行ってこの断線チェック
処理を終了する。また、断線していないと判断されれ
ば、全てのドットについて、断線チェックを終了したか
否かを判断し、まだ断線チェックしていないドットのヘ
ッドデータがあれば、再び前述のステップ１の処理に戻
るようになっている。

【００４３】また、全てのドットについて断線チェック
を終了していれば、この断線チェック処理を終了するよ
うになっている。

【００４４】このような構成の本実施例においては、断
線チェックを行う時には、まず、２７Ｖの駆動電源から
の電力供給が遮断され、また、チェック用の１０Ｖ定電
圧回路４からのチェック電流も遮断した状態のまま、ヘ
ッド電圧が５Ｖ未満になるまで待機状態となる。ヘッド
電圧が５Ｖ未満になると、全ての発熱抵抗体７ａ〜７Ｎ
への通電を遮断したままの状態で、リーク電流の測定を
行い、問題がなければ各ドットの断線チェックを行う。

【００４５】各ドットの断線チェックでは、ヘッドデー
タとして１ドットのデータを出力し、該当する１つの発
熱抵抗体のみ通電させる。このとき、放電用のトランジ
スタ１３をオン状態にしてノイズ除去用の電解コンデン
サ１１の放電を行い、この放電を終了すると、放電用の
トランジスタ１３をオフ状態にして、Ａ／Ｄ変換器１５
からのデジタルデータを取り込んで断線チェックを行
う。

【００４６】すなわち、もし電解コンデンサ１１が十分
に充電されていると、この電解コンデンサ１１から該当
する発熱抵抗体へ電流が流れるので、１０Ｖ定電圧回路
４から第１の抵抗５を介して、該当する発熱抵抗体へ流
れるチェック用電流が抑制されてしまう。従って、第１
の抵抗５の両端に発生する電位差が小さめとなる。ここ
で、放電用のトランジスタ１３がオン状態になることに
より、電解コンデンサ１１に対して強制的に放電が行わ
れ、その後放電用のトランジスタ１３をオフ状態にする
と、該当する発熱抵抗体へ流れる電流は、全て１０Ｖ定
電圧回路４から第１の抵抗５を介して流れるチェック電
流となる。この結果、第１の抵抗５の両端に発生する電
位差は、正確に発熱抵抗体の抵抗値を評価する検出値と
なる。

【００４７】図３は、図１中の第１の抵抗５と駆動電源
制御用のトランジスタ３のエミッタ端子からの電力供給
ラインとの接続点Ｘの断線チェック処理時( 断線無し )
の電圧変化を示したものである。

【００４８】実線で示すように、放電用のトランジスタ
１３をオン状態にすると、すなわち時点ｔにおいて、電
解コンデンサ１１が強制放電されて、１０Ｖ定電圧回路
４から第１の抵抗５を介してのみ該当する発熱抵抗体に
電流が流れる。

【００４９】従って、チェック電源制御用のトランジス
タ６及び印字制御用のトランジスタを無視できるとすれ
ば、第１の抵抗５と該当する発熱抵抗体とからなる直列
分圧回路の分圧出力がその接続点Ｘにあらわれる。

【００５０】なお、図３中の破線は、放電用のトランジ
スタ１３による電解コンデンサ１１の強制放電を行わな
い時の、断線チェック処理時の接続点Ｘの電圧変化を示
したものである。この破線の傾斜は、電解コンデンサ１
１の容量により決定されるもので電解コンデンサ１１の
容量が大きくなれば、この傾斜も緩やかになり、安定す
るまでに時間がかかることになる。

【００５１】上述したヘッドデータによる１ドットの断
線チェックをサーマルヘッド２を構成する全ての発熱抵
抗体７ａ、７ｂ、…、７Ｎについて行い異常がなければ
印字可能となる。

【００５２】印字では、ＣＧ信号及びＤＩＳ信号をオフ
にして、チェック電源制御用のトランジスタ６及び放電
用のトランジスタ１３をオフ状態にし、ＶＧ信号をオン
にして、駆動電源制御用のトランジスタ３をオン状態に
する。

【００５３】これにより、サーマルヘッド２には２７Ｖ
の駆動電流が供給される。

【００５４】そして、印字データに基づいて制御部１か
らコントロールＩＣ１０及びシフトレジスタ９を介して
ヘッドデータが出力され、印字するドットに対応する印
字制御用のトランジスタがオン状態となり、印字に対し
て該当する全ての発熱抵抗体が発熱して、そのドットが
印字される。

【００５５】このように本実施例によれば、ノイズ除去
用の電解コンデンサ１１に並列に、放電量制御用の第２
の抵抗１２と放電用のトランジスタ１３とからなる直列
回路( 放電回路 )を接続し、断線チェック前に、放電用
のトランジスタ１３をオン状態にして、電解コンデンサ
１１の蓄積電荷を十分放電させてから、放電用のトラン
ジスタ１３をオフ状態にして、断線チェックを開始させ
ることにより、第２の抵抗１２の抵抗値を適切に選択す
れば、断線チェック前に極めて短時間で電解コンデンサ
１１の蓄積電荷を十分に放電させることができ、断線チ
ェック前にかかる処理時間を短縮することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
サーマルヘッドへの供給される電力のノイズ除去用のコ
ンデンサの放電回路を設け、この放電回路による強制放
電の実施及び停止を制御することにより、このコンデン
サの蓄積電荷を短時間で放電させることにより、断線チ
ェックの開始前にかかる処理時間を短縮することができ
るサーマルプリンタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のサーマルプリンタのサー
マルヘッド周辺の要部回路構成を示す図。

【図２】同実施例のサーマルプリンタで行われる断線チ
ェック処理の流れを示す図。

【図３】同実施例の図１に示す接続点Ｘの断線チェック
処理時の電圧変化を示す図。

【符号の説明】

１…制御部、 １１…電解コンデンサ、 １２…第２の抵抗、 １３…放電用のトランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発熱抵抗体から構成されたサーマ
   ルヘッドを使用して所定の用紙に印字を行うサーマルプ
   リンタにおいて、前記サーマルヘッドへの電力供給ライ
   ンに設けられ、供給電力に生じるノイズを除去するため
   のコンデンサと、このコンデンサの蓄積電荷を強制的に
   放電させる放電回路と、この放電回路による前記コンデ
   ンサの強制放電の実施と停止とを制御するスイッチ手段
   と、このスイッチ手段により前記放電回路による前記コ
   ンデンサの強制放電を行い、前記コンデンサの蓄積電荷
   が十分に放電された後、前記スイッチ手段により前記放
   電回路による前記コンデンサの強制放電を停止させるス
   イッチ制御手段と、前記各発熱抵抗体毎に、前記スイッ
   チ制御手段により前記スイッチ手段を制御して、前記放
   電回路により前記コンデンサの強制放電を行った後に、
   それぞれの発熱抵抗体の断線チェックを行う断線チェッ
   ク手段とを設けたことを特徴とするサーマルプリンタ。