JP3078367B2 - サーマルプリンタ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、印字データに基づき
サーマルヘッドを通電制御して印字を行うサーマルプリ
ンタ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にサーマルプリンタは、印字用紙の
紙送り機構とサーマルヘッドを備えるサーマルプリンタ
機構部と、印字データに基づき紙送り機構とサーマルヘ
ッドを駆動制御する制御部とから構成されている。

【０００３】サーマルプリンタを印字出力装置として電
子機器内に設ける場合、サーマルプリンタ制御部は、用
いるサーマルプリンタ機構部の各種特性に応じて設計が
行われる。しかし、サーマルプリンタ機構部に設けられ
ているサーマルヘッドの各発熱体の抵抗値には、サーマ
ルヘッドの製造時の条件によってある程度のバラツキが
ある。従来のサーマルプリンタ機構部は、組み込んだサ
ーマルヘッドの各発熱体の平均抵抗値が予め測定されて
いて、幾つかのランクに分けられている。例えば発熱体
の標準抵抗値が１２０Ωのサーマルヘッドの場合、抵抗
値が１２６〜１３８ΩをランクＡ、１１４〜１２６Ωを
ランクＢ、１０２〜１１４ΩをランクＣとして３つのラ
ンクに区分し、サーマルプリンタ機構部にそのランク分
けを示すラベルなどが貼付されている。したがってこの
ようなサーマルプリンタ機構部を電子機器に組み込んで
用いる場合、前記ランクに適するサーマルヘッドの通電
時間制御を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のサーマルプリンタ制御装置では、用いるサーマルプ
リンタ機構部に設けられているサーマルヘッドの抵抗値
ランクの表示を見て、ディップスイッチなどのランク設
定用スイッチを操作しなければならず、その作業が煩雑
であるばかりか、誤った設定によって印字品位が著しく
損なわれるという問題があった。また、一般にサーマル
ヘッドの抵抗値は経年変化が生じるため、サーマルプリ
ンタ機構部に表示されている抵抗値ランクを正しく設定
しておいても、サーマルプリンタの使用とともにその印
字品位が劣化していくという問題もあった。

【０００５】また、従来のサーマルプリンタ機構部に表
示されている抵抗値ランクは、サーマルヘッドを構成す
る各発熱体の抵抗値の平均値であって、各発熱体の抵抗
値や、そのバラツキなどを知ることはできず、抵抗値ラ
ンクに応じた通電時間制御が行えるのみであった。

【０００６】この発明の目的は、サーマルヘッドを構成
する各発熱体の抵抗値を把握できるようにしたサーマル
プリンタ制御装置を提供することにある。

【０００７】また、この発明の他の目的は、サーマルヘ
ッドの抵抗値ランクを自動設定できるようにして、ラン
ク設定の煩雑性を解消し、その誤設定による問題を解消
し、さらにサーマルヘッドの経年変化による影響を防止
するようにしたサーマルプリンタ制御装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るサーマル
プリンタ制御装置は、サーマルヘッドの各発熱体毎の印
字データを入力するレジスタと、このレジスタの各ビッ
ト出力の状態に応じて通電すべき発熱体を選択駆動する
発熱体駆動回路を備えたサーマルプリンタ制御装置にお
いて、サーマルヘッドの各発熱体を個別に通電するとと
もに、各発熱体の抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、
測定された各発熱体の抵抗値を印字データとして前記レ
ジスタへ順次与える抵抗値印字制御手段と、を設けた。

【０００９】また、上記抵抗値測定手段により測定され
た各発熱体の抵抗値から発熱体の代表抵抗値を求める代
表抵抗値算出手段と、前記代表抵抗値に基づき前記発熱
駆動回路の通電時間を制御する通電時間制御手段と、を
設け、上記抵抗値測定手段は、印字時に発熱体に印加さ
れるエネルギよりも小さいエネルギを印加して各発熱体
の抵抗値を測定する。

【００１０】

【作用】この発明のサーマルプリンタ制御装置では、抵
抗値測定手段が、サーマルヘッドの各発熱体を個別に通
電するとともに、各発熱体の抵抗値を測定し、抵抗値印
字制御手段が、測定された各発熱体の抵抗値を印字デー
タとして印字用のレジスタへ順次与える。これにより、
各発熱体の抵抗値が順次印字出力される。この機能をサ
ーマルプリンタのメンテナンス時に用いることによっ
て、その印字結果から、サーマルヘッドを構成する各発
熱体の良・不良状態または不良となる前兆を容易に把握
することができる。

【００１１】また、抵抗値測定手段が測定した各発熱体
の抵抗値から代表抵抗値を求め、この代表抵抗値に基づ
いて発熱体駆動回路の通電時間を制御する。各発熱体の
抵抗値を測定する際には、印字時に発熱体に印加される
エネルギよりも小さいエネルギが印加される。 このよう
に、サーマルプリンタ制御装置に接続されているサーマ
ルヘッドの各抵抗値を実際に測定して、その代表抵抗値
に応じた通電制御が行われるため、サーマルヘッドの抵
抗値ランク設定用スイッチの設定操作が不要となり、そ
の誤設定による問題も解消される。また、各発熱体の抵
抗値を測定する際、印字時に発熱体に印加するエネルギ
よりも小さいエネルギを印加するようにしているので、
印字紙が感熱発色することはなく、用紙を無駄にするこ
ともない。さらに、前記抵抗値の測定を電源投入毎に行
うようにすれば、サーマルヘッドの経年変化に伴う抵抗
値変化に自動追従することができる。

【００１２】

【実施例】この発明の実施例であるサーマルプリンタ制
御装置の構成を回路図として図１に示す。図１において
ＣＰＵ１はＲＯＭ，ＲＡＭおよびＡ／Ｄコンバータを含
み、サーマルプリント制御を行う。シフトレジスタ２は
ＣＰＵ１から印字データをシリアルに入力する。ラッチ
レジスタ３はラッチ信号を受けてシフトレジスタ２の内
容をラッチする。ゲート回路４はストローブ信号が与え
られたとき、ラッチレジスタ３の内容に応じて駆動トラ
ンジスタ５を選択駆動する。また、図１において６はラ
インサーマルヘッドの各ドットを構成する発熱体であ
り、例えば３８４ドット分の発熱体からなる。駆動トラ
ンジスタ５はこれらの発熱体をそれぞれ駆動する。ｐチ
ャンネルＦＥＴ（Ｑ３）は、サーマルヘッドの発熱体６
のコモン側に与えるバッテリ電源電圧ＶＢをスイッチす
る。トランジスタＱ１はＣＰＵ１のポートＰ１の出力に
応じてＱ３のゲートを制御してスイッチ制御を行う。ト
ランジスタＱ２はＣＰＵ１のポートＰ２の出力によって
オン／オフし、オン状態のとき基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗
Ｒ１とダイオードＤ１を通して発熱体６のコモン側に与
える。ＣＰＵ１はアナログ入力ポートＡ１からＡ点の電
位を読み取る。

【００１３】さて、図１において何らかの印字制御を行
う場合、ＣＰＵ１はポートＰ１を“Ｈ”にしてＱ１をオ
ンさせ、これによりＱ３を導通させる。また、ポートＰ
５からシリアルデータを出力するとともに、ポートＰ６
から転送クロック信号を出力する。これにより、シフト
レジスタ２に対し、全発熱体に対する印字データを設定
する。全ドットの印字データを設定した後、ポートＰ４
の出力を有効にして、シフトレジスタ２の内容をラッチ
レジスタ３にラッチさせる。その後、ポートＰ３からス
トローブ信号を出力して、ラッチレジスタ３の内容に基
づいて発熱体６を選択駆動させる。このストローブ信号
が“Ｈ”である期間だけ、選択された発熱体に通電が行
われる。ストローブ信号の“Ｈ”レベルの期間（発熱体
通電時間）は、後述するように測定により求めたサーマ
ルヘッドの抵抗値ランクに応じて最適値を設定する。

【００１４】次に、各発熱体の抵抗値測定の手順および
通電時間の設定の手順をフローチャートとして図２に示
す。以下、図１および図２を参照してその動作を説明す
る。

【００１５】この処理は、例えば、電源投入時に行われ
る。ＣＰＵは、先ずポートＰ１を“Ｌ”にしてＱ１をオ
フさせ、これによりＱ３を遮断させる（ｎ１）。続い
て、ポートＰ２を“Ｌ”にして、Ｑ２をオンさせる（ｎ
２）。これにより基準電圧ＶｒｅｆがＱ２→Ｒ１→Ｄ１
→６の経路で各発熱体のコモン側に与えられる。その
後、通電すべき発熱体の番号（ドット番号）ＤＮに初期
値１を設定する（ｎ３）。

【００１６】そして、ドット番号ＤＮに対応する印字デ
ータをシフトレジスタ２を介してラッチレジスタ３へ設
定する（ｎ４）。すなわち、ＤＮで示される番号の発熱
体が通電するようにＤＮ番目のビットが１に、その他の
ビットが全て０となるようにラッチレジスタにデータを
設定する。例えば、ＤＮ＝１であればラッチレジスタの
内容は１０００・・・・０となる。その後、ポートＰ３
を“Ｈ”にしてストローブ信号を出力する（ｎ５）。こ
れにより、ラッチレジスタ３に１がセットされているビ
ットのＡＮＤ出力が“Ｈ”となって、ビット１に対応す
るドットの駆動トランジスタ５が導通する。先の例でド
ット番号ＤＮ＝１の場合、Ｖｒｅｆ→Ｑ２→Ｒ１→Ｄ１
→６ａ→５ａの経路で通電され、Ａ点の電位は、発熱体
６ａの抵抗値によって定まる。Ｖｒｅｆ、Ｑ２のＶ_CE、
Ｒ１の抵抗値、Ｄ１の順方向降下電圧および５ａのＶ_CE
は既知であるため、結局Ａ点の電位から発熱体６ａの抵
抗値を求めることができる。ＣＰＵ１はアナログ入力ポ
ートＡ１からＡ点の電位を入力して、Ａ／Ｄ変換を行う
（ｎ６）。その後、ポートＰ３を“Ｌ”にして被測定発
熱体に対する通電を終了する（ｎ７）。尚、基準電圧Ｖ
ｒｅｆはバッテリ電圧ＶＢの約１／２であり、通電時間
も短いため、前記抵抗値測定時の通電によって印字紙が
感熱発色することはない。図２に示すステップｎ４〜ｎ
７の処理を、ドット番号ＤＮが最終値３８４になるま
で、ドット番号ＤＮをインクリメントするとともに順次
繰り返し行う（ｎ８→ｎ９→ｎ４・・・）。このように
して３８４ドットの全ての発熱体について抵抗値測定を
行った後、抵抗値の平均値を求める（ｎ１０）。その
後、求めた平均抵抗値から印字の際必要な通電時間を求
め、その値を設定する（ｎ１１）。続いて、抵抗値印字
モードであるか否かの判定を行う（ｎ１２）。この抵抗
値印字モードは、例えばディップスイッチの設定や、特
定のキー操作状態で電源が投入されたときなどに設定さ
れるモードである。抵抗値印字モードであれば、ステッ
プｎ６で求めた各ドットの抵抗値を印字し、正常抵抗値
範囲内のドット数、最大抵抗値、最小抵抗値および平均
抵抗値などの統計値を、後述する例のように印字する
（ｎ１３→ｎ１４）。抵抗値印字モードでなければ、所
定の動作に移る。その後、例えば通常の印字制御を行う
場合、ステップｎ１１で設定した通電時間のデータに基
づいてストローブ信号の幅を制御する。これにより、サ
ーマルヘッドの発熱体に最適なエネルギを印加すること
ができ、高品位印字が可能となる。

【００１７】前記抵抗値印字モードにおける抵抗値の印
字例を図３に示す。図３において［ＤＯＴ］は発熱体の
ドット番号［ＨＥＸ］は、各ドットの抵抗値を１６進表
示したものである。例えば、ドット１の抵抗値は８０
（抵抗値を００〜ＦＦまでの８ビットで正規化した
値）、ドット２の抵抗値は７Ｆ、ドット３の抵抗値は８
０、また、ドット３８４の抵抗値は８１である。このよ
うに各ドットの抵抗値を順次印字出力した後、予め定め
た正常抵抗値範囲内に収まるドットの数を印字し、最大
抵抗値、最小抵抗値および平均抵抗値などを順次印字す
る。

【００１８】なお、上述した実施例では、各発熱体の抵
抗値を単純に算術平均して代表抵抗値を求めたが、その
他の方法として、例えばモードやメディアンなどを代表
値として求めてもよい。

【００１９】

【発明の効果】この発明のサーマルプリンタ制御装置に
よれば、サーマルプリンタ制御装置によれば、サーマル
ヘッドを構成する各発熱体の抵抗値を読み取ることがで
きるため、サーマルヘッドの良／不良の判別および不良
化する前兆を容易に把握できるようになる。

【００２０】また、サーマルヘッドの抵抗値ランクに応
じたランク設定を行う必要がないため、サーマルヘッド
プリンタ機構部の機器本体への組み込みが簡略化され、
誤設定による印字品位の低下がない。また、サーマルヘ
ッドの経年変化に伴う抵抗値変化に自動的に追従するこ
とができるため、常に高品位な印字制御を行うことがで
きる。さらに、各発熱体の抵抗値を測定する際に印字紙
が感熱発色することがないので用紙を無駄にすることも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例であるサーマルプリンタ制御
装置の回路図である。

【図２】この発明の実施例であるサーマルプリンタ制御
装置の主要部の処理手順を表すフローチャートである。

【図３】抵抗値印字例を示す図である。

【符号の説明】

６−発熱体 ＶＢ−バッテリ電圧 Ｖｒｅｆ−基準電圧

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーマルヘッドの各発熱体毎の印字デー
   タを入力するレジスタと、このレジスタの各ビット出力
   の状態に応じて通電すべき発熱体を選択駆動する発熱体
   駆動回路を備えたサーマルプリンタ制御装置において、 サーマルヘッドの各発熱体を個別に通電するとともに、
   各発熱体の抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、測定さ
   れた各発熱体の抵抗値を印字データとして前記レジスタ
   へ順次与える抵抗値印字制御手段と、を設けたサーマル
   プリンタ制御装置。
2. 【請求項２】 上記抵抗値測定手段により測定された各
   発熱体の抵抗値から発熱体の代表抵抗値を求める代表抵
   抗値算出手段と、前記代表抵抗値に基づき前記発熱駆動
   回路の通電時間を制御する通電時間制御手段と、を設
   け、 上記抵抗値測定手段は、印字時に発熱体に印加されるエ
   ネルギよりも小さいエネルギを印加して各発熱体の抵抗
   値を測定する請求項１に記載のサーマルプリンタ制御装
   置。