JPH09201996A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】印字品質を維持しつつピーク負荷を小さくして
その電源装置の小容量化および低コスト化を図る。 【解決手段】ピーク負荷を賄うコンデンサＣ１を含む電
源装置３０に接続され、１行印字許容時間Ｔ内でサーマ
ルヘッド２２に通電して１行印字を行うサーマルプリン
タ１０において、１行印字許容時間Ｔを複数に分割して
得た分割時間Ｔ２を記憶する分割時間記憶手段１４Ｔ２
と，通電回数Ｎを記憶する通電回数記憶手段１４Ｎと，
１回の連続通電時間を分割時間記憶手段１４Ｔ２に記憶
されている分割時間Ｔ２としかつ通電回数記憶手段１４
Ｎに記憶されている通電回数Ｎだけサーマルヘッド２２
に繰返し通電する繰返し通電制御手段（１２，１３）と
を設け、１行印字許容時間（Ｔ）内で複数回（Ｎ）の連
続通電を繰返し実行させて１行印字可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１行印字許容時間
内でサーマルヘッドに通電して１行印字を行うサーマル
プリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に、１行印字許容時間（Ｔ）内でサ
ーマルヘッド２２に通電して１行印字を行う従来のサー
マルプリンタ１０Ｐを示す。サーマルヘッド２２は、１
行（図で左右）方向に整列配設された多数の印字可能ド
ットを有し、ヘッド制御回路２２Ｄで通電される。印字
駆動（通電）電圧ＶＨは例えばＤＣ２４Ｖである。

【０００３】ヘッド制御回路２２Ｄは、外部入力された
印字駆動信号ＰＴ１に基くサーマルヘッド２２内の各印
字対象ドットに印字駆動電圧ＶＨを印加する。各印字対
象ドットへの通電時間（Ｔ１）は、１行を印字するため
に許容される１行印字許容時間（Ｔ）内でかつ印字駆動
電圧ＶＨの値を勘案しつつ選択される。元駆動電源電圧
Ｖ１は、例えばＤＣ２４Ｖである。

【０００４】この元駆動電源電圧Ｖ１を供給する電源装
置３０Ｐは、例えばスイッチング方式の電源回路３１
と，制御電源電圧Ｖ２（例えば、ＤＣ５Ｖ）を生成する
ためのレギュレータ３２とから形成されている。このサ
ーマルプリンタ１０Ｐに専用とされる場合の他、例えば
電子キャッシュレジスタの当該サーマルプリンタ１０Ｐ
をも含む各構成要素にも共通として構築される場合があ
る。

【０００５】ところで、高印字品質を維持するためには
元駆動電源電圧Ｖ１（ＶＨ）を安定化する必要がある。
しかし、１行印字の際の印字対象ドットの数は、印字内
容によって増減する。そこで、電源装置３０Ｐの可能範
囲内での小容量化を図りつつ、印字対象ドット数の増減
に伴う負荷変動に追従可能とするためにつまりピーク負
荷を賄うものとして大容量のコンデンサＣ１Ｐが設けら
れている。制御電源電圧Ｖ２についてもコンデンサＣ２
が設けられている。

【０００６】かくして、全ての印字可能ドットを印字対
象ドットとして同時に印字駆動する場合を示す図２
（Ｂ）において、１行印字許容時間をＴ（例えば、２ｍ
Ｓｅｃ），通電時間をＴ１（例えば、１ｍＳｅｃ）とす
れば、電源装置３０Ｐからヘッド制御回路２２Ｄへ供給
される電流の電流波形Ｉは、コンデンサＣ１Ｐの充放電
作用により弧を描いて立上りかつ弧を描いて立下る。し
たがって、通電時間Ｔ１の終了時にピーク（ピーク電流
Ｉ１）となり、１行印字許容時間Ｔの終了前に例えば零
（０）となる。

【０００７】なお、通電時間Ｔ１は、印字駆動信号ＰＴ
１に含まれる場合と，ヘッド制御回路２２Ｄに設定され
ている場合とがある。図３，図２（Ｂ）の場合は、前者
としてある。いずれの場合も１行印字許容時間Ｔ内で１
回だけ連続通電するものとされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーマルプ
リンタ１０Ｐの専用であるか否かに拘わらず、電源装置
３０Ｐの一層の小容量化および低コスト化が求められて
いる。すなわち、元駆動電源電圧Ｖ１（例えば２４Ｖ）
の一定化のもとにピーク負荷に対処するためのコンデン
サＣ１Ｐおよび電源回路３１の小容量化を含む電源装置
３０Ｐの小型・小容量化および低コスト化を図るには、
ピーク電流Ｉ１を小さく抑制する必要がある。

【０００９】ここに、例えば５００個の印字可能ドット
を持つサーマルヘッド２２を、例えば２５０個の印字可
能ドットを持つ２つのサーマルヘッド要素（２２）の組
合せとして構築し、それぞれのサーマルヘッド要素（２
２）を時間をずらせて別々に印字駆動可能に形成するこ
とが考えられ、かつ実行されている。しかし、この方法
では、組合せ可能なサーマルヘッド要素の数には一定の
制約がありかつ機械的構築上も印字制御上も複雑化し、
コスト高となる。したがって、採用することが難しい場
合が多い。

【００１０】本発明の目的は、印字品質を維持しつつピ
ーク負荷を小さくしてその電源装置の小容量化および低
コスト化を図ることのできるサーマルプリンタを提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーマルヘッ
ドの印字品質は、特に濃淡は、通電によるピーク電流値
の大きさでなく供給する電力エネルギー量に依存すると
いう固有的技術事項の再認識の下にかつ印字駆動電圧の
一定化維持を前提とし、各印字対象ドットへの通電を複
数回に分割して繰返し実行可能に形成したものである。

【００１２】すなわち、請求項１の発明は、ピーク負荷
を賄うコンデンサを含む電源装置に接続され、１行印字
許容時間内でサーマルヘッドに通電して１行印字を行う
サーマルプリンタにおいて、前記１行印字許容時間内に
前記サーマルヘッドに複数回の連続通電を実行可能に形
成し、各１回ごとの連続通電時間を前記１行印字許容時
間を複数に分割した分割時間に選択可能に形成した、こ
とを特徴とする。

【００１３】かかる発明では、１行印字許容時間を複数
（例えば、“４”）に分割して分割時間を選択し、この
選択された分割時間だけサーマルヘッドに連続通電させ
るとともに１行印字許容時間内に複数回（“２”）だけ
繰返して実行させる。したがって、印字駆動電圧および
サーマルヘッドへの電力供給エネルギー量を一定とすれ
ば、連続通電の回数が増すので、つまり１回当りの連続
通電時間を短くすることができるので、各回ごとのピー
ク電流の値を小さくすることができる。よって、印字品
質を維持しつつピーク負荷を小さくしてその電源装置の
小容量化および低コスト化を図ることができる。

【００１４】また、請求項２の発明は、ピーク負荷を賄
うコンデンサを含む電源装置に接続され、１行印字許容
時間内でサーマルヘッドに通電して１行印字を行うサー
マルプリンタにおいて、前記１行印字許容時間を複数に
分割して得た分割時間を記憶する分割時間記憶手段と，
通電回数を記憶する通電回数記憶手段と，１回の連続通
電時間を該分割時間記憶手段に記憶されている分割時間
としかつ該通電回数記憶手段に記憶されている通電回数
だけ前記サーマルヘッドに繰返し通電する繰返し通電制
御手段とを設け、前記１行印字許容時間内で複数回の連
続通電を行って１行印字可能に構成した、ことを特徴と
する。

【００１５】かかる発明では、印字速度等に照し決定さ
れた１行印字許容時間を複数に分割した分割時間を予め
または当該時に自動算出して分割時間記憶手段に記憶さ
せるとともに、１行印字許容時間内に実行し得る通電回
数を通電回数記憶手段に記憶しておく。印字運転に入る
と、繰返し通電制御手段が、サーマルヘッドに記憶され
ている分割時間だけ連続通電しかつこの連続通電を記憶
されている通電回数だけ繰返して実行させる。

【００１６】よって、請求項１の発明の場合と同様な作
用効果を奏することができる他、さらに分割時間と通電
回数とを適宜な値として記憶させておけばよいので、適
用性が広く取扱いが容易である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。本サーマルプリンタ１０は、図１に
示す如く、分割時間記憶手段１４Ｔ２と，通電回数記憶
手段１４Ｎと，繰返し通電制御手段（１２，１３）とを
設け、１行印字許容時間（Ｔ）内で複数回（Ｎ）の分割
時間（Ｔ２）での連続通電を行って１行印字を実行可能
に構成されている。

【００１８】図１において、サーマルプリンタ１０は、
制御部１１と機構部２１とからなり、電源装置３０とと
もに電子キャッシュレジスタ（図示省略）に組込まれ、
ジャーナルおよびレシートを印字するものとして使用さ
れる。この電源装置３０は、サーマルプリンタ１０に専
用なものとされている。

【００１９】機構部２１は、用紙送り機構の一部を構成
する紙送りモータ２３，サーマルヘッド２２および各種
センサ２５を含み、周期（１行印字許容時間）ごとにス
テッピングモータからなる紙送りモータ２３を回転させ
て用紙を所定方向に１行分ずつ間歇送りしつつ１行ずつ
印字可能である。

【００２０】制御部１１は、ＣＰＵ１２，ＲＯＭ１２，
ＲＡＭ１４，キャラクタージェネレータ（ＣＧＲＯＭ）
１５，例えばパソコンから転送されて来る印字データＰ
Ｄを受信するためのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１６お
よび入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１７を含む。また、ヘッド
制御回路２２Ｄおよびモータ制御回路２３Ｄも、装置構
築上の便宜から、制御部１１内に設けられている。

【００２１】また、５００個の印字可能ドットを有する
サーマルヘッド２２およびＯＮ−ＯＦＦ制御方式のヘッ
ド制御回路２２Ｄは、従来例（図３）の場合と同じとさ
れている。ヘッド制御回路２２Ｄは、外部入力される印
字駆動信号ＰＴ２に基きかつ印字データＰＤに基く印字
対象ドットについて、元駆動電源電圧Ｖ１をＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御して印字駆動電圧ＶＨを印加する。

【００２２】電源装置３０は、従来例（図３）の場合と
同様に、電源回路３１，コンデンサＣ１，レギュレータ
３２およびコンデンサＣ２から形成されているが、ヘッ
ド制御回路２２Ｄ（サーマルヘッド２２）へのピーク電
流Ｉ２の値が従来例（Ｉ１）の場合よりも低く抑制可能
としてあるので、電源回路３１およびコンデンサＣ１が
従来例（図３）の場合に比較して小型・小容量でかつ低
コストである。元駆動電源電圧Ｖ１はＤＣ２５Ｖで、制
御電源電圧Ｖ２はＤＣ５Ｖである。

【００２３】ここに、分割時間記憶手段１４Ｔ２は、図
２（Ａ）に示す分割時間Ｔ２を記憶する手段で、バッテ
リーバックアップされたＲＡＭ１４内の一部エリアに割
付けられている。分割時間Ｔ２は、１行印字許容時間Ｔ
（例えば、２ｍＳｅｃ）を複数（例えば、“４”）に分
割して得る。この条件では、Ｔ２＝５００μＳｅｃであ
る。

【００２４】この分割時間Ｔ２は、予め算出（選択）し
て図示しないデジタルスイッチやキーを用いて入力し分
割時間記憶手段１４Ｔ２に記憶させておいても、受信し
た印字データＰＤに基く印字対象ドット数から自動的に
算出（選択）し記憶するようにしてもよい。もとより、
固定値（Ｔ２）として、例えばＲＯＭ１３に格納するよ
うに形成してもよい。

【００２５】通電回数記憶手段１４Ｎは、１行印字許容
時間Ｔ内における通電回数Ｎを記憶する手段で、ＲＡＭ
１４内の一部エリアに割付けられている。通電回数Ｎ
は、適宜に選択できるが、元駆動電源電圧Ｖ１（印字駆
動電圧ＶＨ）が一定のもとにサーマルヘッド２２に所定
の電力エネルギー量を供給可能な総電流を確保できるよ
うに選択される。したがって、ピーク電流Ｉ２の値をよ
り低くするには、通電回数Ｎを大きくすればよい。この
実施形態の場合は、電源装置３０にピーク負荷（ＶＨ×
Ｉ２）を賄うコンデンサＣ１の充電作用を考慮して、通
電回数Ｎは“２”と記憶してある。

【００２６】なお、この通電回数Ｎも分割時間Ｔ２の場
合と同様に設定変更可能に記憶されるが、通電回数記憶
手段を例えばＲＯＭ１３から形成し、これに固定値
（Ｎ）として記憶するように形成してもよい。

【００２７】繰返し通電制御手段は、１回（ごと）の連
続通電時間を分割時間記憶手段１４Ｔ２に記憶されてい
る分割時間Ｔ２としかつ通電回数記憶手段１４Ｎに記憶
されている通電回数Ｎだけサーマルヘッド２２に繰返し
て連続通電する手段で、繰返し通電制御プログラムを格
納させたＲＯＭ１３とＣＰＵ１２とから形成されてい
る。

【００２８】すなわち、ＣＰＵ１２は、受信した印字デ
ータＰＤに基く印字対象ドットを指定する他、分割時間
Ｔ２に相当する時間長だけ、印字駆動信号ＰＴ２をヘッ
ド制御回路２２Ｄへ出力する。

【００２９】かかる構成の実施形態では、従来例〔図２
（Ｂ）〕に対応させて全印字対象ドットを同時に印字駆
動する場合を示す図２（Ａ）の時刻ｔ１において印字運
転に入ると、繰返し通電制御手段（１２，１３）は、分
割時間記憶手段１４Ｔ２に記憶されている分割時間Ｔ２
（５００ｍＳｅｃ）を読出しかつこの分割時間Ｔ２だけ
ヘッド制御回路２２ＤへＯＮ用の印字駆動信号ＰＴ２を
出力する。

【００３０】すると、ヘッド制御回路２２Ｄは、図１に
示す電源装置３０からの元駆動電源（電圧Ｖ１）をＯＮ
制御して印字駆動電圧ＶＨをサーマルヘッド２２の各印
字対象ドットに印加する。したがって、電源装置３０
（ヘッド制御回路２２Ｄ）からサーマルヘッド２２への
供給電流は、時刻ｔ１から電流波形Ｉのように弧を描い
て立上る。そして、分割時間Ｔ２が終了する時刻ｔ２に
なると、印字駆動電圧ＶＨをＯＦＦする。したがって、
コンデンサＣ１への充電のために、電流波形Ｉは弧を描
いて立下る。

【００３１】この第１回目の連続通電およびその後のコ
ンデンサＣ１への充電が終了する時刻ｔ３になると、繰
返し通電制御手段（１２，１３）は、通電回数記憶手段
１４Ｎに記憶されている通電回数Ｎが“２”であること
から、分割時間Ｔ２だけ第２回目の連続通電（ｔ３〜ｔ
４）を繰返す。時刻ｔ５において、コンデンサＣ１は充
電が終了する。

【００３２】かくして、各回の分割時間Ｔ２（５００μ
Ｓｅｃ）が従来例〔図３，図２（Ｂ）〕の場合の１回の
通電時間Ｔ１（１ｍＳｅｃ）よりも短いので、ピーク電
流Ｉ２の値を従来例の場合（Ｉ１）よりも小さく抑制で
きるとともに、１行印字許容時間Ｔ（２ｍＳｅｃ）内に
おけるサーマルヘッド２２への供給電力エネルギー量を
一定化できる。

【００３３】しかして、この実施形態によれば、分割時
間記憶手段１４Ｔ２と，通電回数記憶手段１４Ｎと，繰
返し通電制御手段（１２，１３）とを設け、１行印字許
容時間（Ｔ）内で複数回（Ｎ）の分割時間（Ｔ２）での
連続通電を行って１行印字を実行可能に構成されている
ので、ピーク電流Ｉ２を抑制できるから印字品質を維持
しつつピーク負荷（Ｖ１×Ｉ２）を小さくして電源装置
３０（Ｃ１，３１）の小型・小容量化および低コスト化
を図れる。

【００３４】また、繰返し通電制御手段（１２，１３）
が、第１回目の分割時間Ｔ２（ｔ１〜ｔ２）による連続
通電後でかつコンデンサＣ１の充電終了（ｔ３）後に直
ちに第２回目の連続通電を実行可能に形成されているの
で、コンデンサＣ１の放電作用を一定化できる。つま
り、電流波形Ｉおよびピーク電流Ｉ２の値を一定化でき
るので、この点からも毎行ごとの印字品質の均一化を図
れる。

【００３５】また、分割時間記憶手段１４Ｔ２および通
電回数記憶手段１４ＮがＲＡＭ１４内に形成されかつ各
値Ｔ２，Ｎを設定変更可能とされているので、適用性が
広く取扱いも容易である。

【００３６】さらに、本サーマルプリンタ１０とともに
電子キャッシュレジスタに組込まれる電源装置３０のコ
ンデンサＣ１が従来例（Ｃ１Ｐ）の場合に比較して大幅
に小型・小容量化かつ低コスト化されているので、電子
キャッシュレジスタ自体の小型・軽量化および低コスト
化にも大きく貢献できる。

【００３７】なお、ヘッド制御回路２２Ｄに記憶・制御
機能を持たせ、繰返し通電制御手段（１２，１３）から
分割時間Ｔ２と通電回数Ｎとを一度に出力するように形
成してもよい。また、サーマルヘッド２２を複数のサー
マルヘッド要素の組合せから形成し各サーマルヘッド要
素ごとに時間差を置いて別々に印字駆動するように構築
しても実施することができる。かくすれば、ピーク電流
Ｉ２の値をより大幅に低下させることができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、１行印字許容
時間内にサーマルヘッドに複数回の連続通電を実行可能
に形成し、各１回ごとの連続通電時間を１行印字許容時
間を複数に分割した分割時間に選択可能に形成されてい
るので、印字駆動電圧およびサーマルヘッドへの電力供
給エネルギー量を一定とすれば、連続通電の回数が増す
ので、つまり１回当りの連続通電時間を短くすることが
できるので、各回ごとのピーク電流の値を小さくするこ
とができる。よって、印字品質を維持しつつピーク負荷
を小さくしてその電源装置の小容量化および低コスト化
を図ることができる。

【００３９】また、請求項２の発明によれば、１行印字
許容時間を複数に分割して得た分割時間を記憶する分割
時間記憶手段と，通電回数を記憶する通電回数記憶手段
と，１回の連続通電時間を該分割時間記憶手段に記憶さ
れている分割時間としかつ該通電回数記憶手段に記憶さ
れている通電回数だけサーマルヘッドに繰返し通電する
繰返し通電制御手段とを設け、１行印字許容時間内で複
数回の連続通電を行って１行印字可能に構成されている
ので、請求項１の発明の場合と同様な効果を奏すること
ができる他、さらに分割時間と通電回数とを記憶させて
おけばよいので、適用性が広く取扱いが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を説明するための回路図で
ある。

【図２】同じく、繰返し通電動作を従来通電動作との比
較において説明するためのタイミングチャートである。

【図３】従来例を説明するための回路図である。

【符号の説明】 １０ サーマルプリンタ １１ 制御部 １２ ＣＰＵ（繰返し通電制御手段） １３ ＲＯＭ（繰返し通電制御手段） １４ ＲＡＭ １４Ｔ２ 分割時間記憶手段 １４Ｎ 通電回数記憶手段 ２１ 機構部 ２２ サーマルヘッド ２２Ｄ ヘッド制御回路 ２３ 紙送りモータ ２３Ｄ モータ制御回路 ３０ 電源装置 ３１ 電源回路 ３２ レギュレータ Ｃ１ コンデンサ Ｔ １行印字許容時間 Ｔ２ 分割時間（連続通電時間） Ｎ 通電回数 Ｖ１ 元駆動電源電圧 ＶＨ 印字駆動電圧 Ｉ 電流波形 Ｉ１，Ｉ２ ピーク電流

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピーク負荷を賄うコンデンサを含む電源
   装置に接続され、１行印字許容時間内でサーマルヘッド
   に通電して１行印字を行うサーマルプリンタにおいて、 前記１行印字許容時間内に前記サーマルヘッドに複数回
   の連続通電を実行可能に形成し、各１回ごとの連続通電
   時間を前記１行印字許容時間を複数に分割した分割時間
   に選択可能に形成した、ことを特徴とするサーマルプリ
   ンタ。
2. 【請求項２】 ピーク負荷を賄うコンデンサを含む電源
   装置に接続され、１行印字許容時間内でサーマルヘッド
   に通電して１行印字を行うサーマルプリンタにおいて、 前記１行印字許容時間を複数に分割して得た分割時間を
   記憶する分割時間記憶手段と，通電回数を記憶する通電
   回数記憶手段と，１回の連続通電時間を該分割時間記憶
   手段に記憶されている分割時間としかつ該通電回数記憶
   手段に記憶されている通電回数だけ前記サーマルヘッド
   に繰返し通電する繰返し通電制御手段とを設け、前記１
   行印字許容時間内で複数回の連続通電を行って１行印字
   可能に構成した、ことを特徴とするサーマルプリンタ。