サーマルプリンタ及びプログラム
【課題】所望のサーマルヘッドを容易に組み入れることを可能とする。
【解決手段】実施形態のサーマルプリンタは、電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部と、サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御部とを備える。
【解決手段】実施形態のサーマルプリンタは、電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部と、サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、サーマルプリンタ及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のサーマルプリンタは、色々な場所で使用される場合が多くなっている。具体的には、サーマルプリンタは、従来からの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、宅配でのラベルやレシートの発行などの様々な場面で使用されるようになっている。さらに、サーマルプリンタは、１つの場面での専用機としてではなく、複数の場面での汎用機として使用したいなどの要望が増えている。そして、様々な場面や汎用機としてサーマルプリンタを使用するため、サーマルプリンタのサーマルヘッドには、２４Ｖの電圧供給により高速印字が可能なものから、１２Ｖの電力供給により低速ながら消費電力を少なくしたものなど、様々な種類がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した様々なサーマルヘッドには、供給される電圧によって適した印字速度がある。したがって、従来のサーマルプリンタでは、組み入れるサーマルヘッドに応じた印字速度に調整する必要があり、所望のサーマルヘッドを容易に組み入れることができなかった。例えば、高速印字が可能な２４Ｖの電圧供給で印字するサーマルヘッドや、低速ながら消費電力を少なくした１２Ｖの電圧供給で印字するサーマルヘッドなどの様々な種類のサーマルヘッドを使用される場面に合わせて選定してサーマルプリンタに組み入れる場合は、組み入れるサーマルヘッドの種類に合わせた印字速度に調整する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために、実施形態のサーマルプリンタは、電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、前記発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部と、前記サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御部とを備える。
【０００５】
また、実施形態のプログラムは、電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、前記発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部とを備えたサーマルプリンタを制御するコンピュータを、前記サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御手段として機能させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施形態にかかるサーマルプリンタの外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、カバーが開いた状態のサーマルプリンタの外観を示す斜視図である。
【図３】図３は、用紙搬送経路を示す模式図である。
【図４】図４は、サーマルプリンタの制御系を示すブロック図である。
【図５】図５は、プリンタ制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、テーブルデータを例示する概念図である。
【図７】図７は、サーマルプリンタの動作の一例を示すフロチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、サーマルプリンタ及びプログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、サーマルプリンタ及びプログラムの一実施形態であって、その構成や仕様等を限定するものではない。本実施形態では、台紙に複数のラベルが貼付されたラベル用紙を巻き取った用紙ロールを内部に収納し、サーマルヘッドによりバーコードなど印刷を行う感熱式のサーマルプリンタを例示する。
【０００８】
本実施形態にかかるサーマルプリンタの概略構造について図１、図２を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかるサーマルプリンタ１の外観を示す斜視図である。図２は、カバーが開いた状態のサーマルプリンタ１の外観を示す斜視図である。
【０００９】
サーマルプリンタ１は、直方体形状の外観形状を有しており、サーマルプリンタ１の印字機能、用紙送り機能をなす印字機構３００（図４参照）および電源となる充電池２７０（図４参照）などは、ハウジング１０２内に収納されている。本実施形態においては、充電池２７０としてリチウムイオン電池（バッテリ電池）を使用している。
【００１０】
ハウジング１０２は、台紙に複数の記録媒体であるラベルＬ（図２参照）が貼付されたラベル用紙ＰＴを巻き取った用紙ロールＰＲを収納する内部構造を有しており、用紙ロールＰＲを内部に導入できるように上面に開口部１０６が形成されている。開口部１０６にはカバー１０７が回動自在に配置されている。開口部１０６は、カバー１０７を開閉することにより開状態又は閉状態にされる。
【００１１】
なお、ハウジング１０２には、カバー１０７の開閉状態を検知するカバー開閉センサ５７（図４参照）が設けられている。カバー開閉センサ５７は、機械式センサであるマイクロスイッチで構成されており、カバー１０７がハウジング１０２から開放され、開口部１０６が開放された状態では電流が流れないオフ状態となる。一方、カバー１０７が開口部１０６を覆った状態では電流が流れるオン状態となる。なお、このカバー開閉センサ５７は、上述したマイクロスイッチに限られるものではなく、光センサを備えた非接触式スイッチなども使用することができる。
【００１２】
カバー１０７は、開口部１０６の一辺をなすハウジング１０２の奥側辺１０８に取り付けられている。カバー１０７を閉じた状態において、カバー１０７の先端である外側辺１１１と、開口部１０６の一辺である手前側辺１０９との間には、サーマルプリンタ１の幅方向に印字されたラベル用紙ＰＴを取り出すための細長い隙間部が形成される。この隙間部は、用紙排出口１１０として機能する。
【００１３】
また、ハウジング１０２の一側面には、各種のコネクタ（例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタなど）を有する接続コネクタ部１０３および充電池２７０の着脱を可能とするバッテリー収納部１０４が配置されている。
【００１４】
用紙排出口１１０から排出されたラベル用紙ＰＴをカットするため、用紙排出口１１０を構成するハウジング１０２の手前側辺１０９やカバー１０７の外側辺１１１は、鋭利な形状に形成されている。
【００１５】
ハウジング１０２の内部には、用紙ロールＰＲを着脱自在に収納可能な用紙収納部１０５が形成されている。用紙ロールＰＲは、ロール軸をサーマルプリンタ１の幅方向に向けた状態で用紙収納部１０５に収納され、プラテンローラ１１７によって引き出されて用紙排出口１１０（図１参照）に向けて搬送される。このプラテンローラ１１７に対向してラインサーマルヘッド１２が配置されている。
【００１６】
ラインサーマルヘッド１２は、下方に配置されたヘッドブラケット１１５に着脱できるように配置されている。ヘッドブラケット１１５は、ハウジング１０２に固定され、ラインサーマルヘッド１２をサーマルプリンタ１の奥側上方に付勢する。また、ラインサーマルヘッド１２のサーマルプリンタ１の奥側には、ヘッドカバー１１６が隣接して配置される。ヘッドカバー１１６は、ハウジング１０２に必要に応じて装着され、ラインサーマルヘッド１２を付勢してラインサーマルヘッド１２の振動を防止する。
【００１７】
ラインサーマルヘッド１２は、本実施形態にかかるサーマルプリンタ１がライン型の印刷方式を採用することから、複数の発熱素子２４がライン状に配置されている。ラインサーマルヘッド１２は、ヘッドコントローラ４０（図４参照）の制御に基づいて発熱素子２４が発熱することで、ラベル用紙ＰＴのラベルＬを加熱し印字を行う。ラインサーマルヘッド１２はヘッドブラケット１１５に着脱自在に配置され、例えば２０３ｄｐｉのものと、３００ｄｐｉのものとを選択して配置することができる。なお、本実施形態では、２０３ｄｐｉのラインサーマルヘッド１２がヘッドブラケット１１５に配置されているものとする。
【００１８】
また、ハウジング１０２の内部には、駆動ギア１１９が配置されている。駆動ギア１１９は、モータ制御部１３４（図４参照）に制御されて駆動するステッピングモータ１３１（図４参照）を駆動源として回動する。
【００１９】
カバー１０７において、プラテンローラ１１７の近傍には、用紙抑えローラ１１８が配置されている。プラテンローラ１１７および用紙抑えローラ１１８は、いずれもサーマルプリンタ１の幅方向に回転軸を向けて回動自在となっている。
【００２０】
プラテンローラ１１７は、カバー１０７が閉じられた状態でラインサーマルヘッド１２の発熱素子２４と接する位置に位置決めされてカバー１０７に配置されている。サーマルプリンタ１の正面側からみてプラテンローラ１１７の左側には、プラテンローラ１１７と一体に回動する従動ギア１１９ａが接続されている。
【００２１】
従動ギア１１９ａは、カバー１０７が閉じられた状態になると駆動ギア１１９と噛み合い、駆動ギア１１９に駆動される。用紙抑えローラ１１８は、カバー１０７が閉じられた状態でヘッドカバー１１６と接する位置に位置決めされるようにカバー１０７に接続されている。カバー１０７が閉じられると、カバー１０７に取り付けられている従動ギア１１９ａは、駆動ギア１１９と噛合し、従動ギア１１９ａに連結されたプラテンローラ１１７を回転駆動する。本実施形態において、駆動ギア１１９、従動ギア１１９ａとは変速機１３２（図４参照）を構成する。
【００２２】
本実施形態では、用紙ロールＰＲは、用紙収納部１０５内に配置され、レバー１２２で取り付け／取り外し可能に配置され、その間隔を用紙ロールＰＲの間隔にあわせて変更できる２枚のガイドフェンス１２１の間に配置されている。
【００２３】
また、ハウジング１０２には、外部電源からの直流電力を入力する直流電力入力部２１０が配置されている。この直流電力入力部２１０にＡＣアダプタ４００のプラグ４０４が挿し込まれることで、サーマルプリンタ１には直流電力が供給される。
【００２４】
ＡＣアダプタ４００は、サーマルプリンタ１と別体に形成され、外部の商用電力コンセントに挿し込まれて、直流電力をプラグ４０４から出力する。ＡＣアダプタ４００は、内部に直流変換回路を備えた本体４０１と、本体４０１に取り付けられたコンセントプラグ４０２と、直流電力出力用のケーブル４０３と、プラグ４０４とを備える。例えば、ＡＣアダプタ４００は、コンセントプラグ４０２から入力されたＡＣ１００Ｖの電力をケーブル４０３先端のプラグ４０４にＤＣ２４Ｖとして出力する。
【００２５】
なお、直流電力入力部２１０から直流電力を供給する装置としては、汎用ＡＣアダプタの他、カーアダプタ（入出力１２Ｖ）、ＤＣ−ＤＣコンバータ（入力１０〜６０Ｖ、出力２０Ｖ）等を使用してもよい。プラグ４０４を直流電力入力部２１０に接続することにより、サーマルプリンタ１に直流電力が供給され、サーマルプリンタ１の駆動や充電池２７０の充電が可能な状態になる。
【００２６】
加えて、ハウジング１０２には、表示・操作部１５０が設けられている。表示・操作部１５０には、電源スイッチ１５１と、ユーザが紙送りなどを指示するための紙送りボタン１５２と、ユーザが紙送りの一時停止などを指示するための一時停止ボタン１５３と、充電池２７０の充電状態をユーザに報知するためのインジケータ１５４と、ＬＣＤ１５５（Liquid Crystal Display）と、通信用窓１５６とが設けられている。概略的には、サーマルプリンタ１は、通信用窓１５６および通信インタフェース２９（図５参照）を介した赤外線通信や、接続コネクタ部１０３および通信インタフェース２９を介したデータ通信によって、外部機器とのデータ送受信を実行できる。例えば、このデータ送受信によって、バーコードなどの印字データを外部機器から受信し、ＲＡＭ１３やフラッシュメモリ１４（いずれも図５参照）に蓄積して印字することができる。外部機器は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯電話機、ハンディターミナル等であって、ユーザによる操作入力などに応じて各種演算処理を実行する情報機器であってよい。
【００２７】
次に、用紙収納部１０５とラインサーマルヘッド１２とを結ぶ用紙搬送経路について図３を参照して説明する。図３は、用紙搬送経路を示す模式図である。
【００２８】
図３に示すように、用紙収納部１０５とラインサーマルヘッド１２とを結ぶ用紙搬送経路中には、搬送される用紙の位置を検出するセンサであるラベルセンサ５６が設けられている。具体的には、ラベルセンサ５６は、ラベル用紙ＰＴの台紙に添付されたラベルＬの位置を光の明暗によって検出するフォトセンサである。ラベルセンサ５６は、ラベル用紙ＰＴの台紙に添付されたラベルＬ間のギャップを検出するための透過型センサでもよいし、ラベル用紙ＰＴの台紙に貼付されたラベルＬを検出するための反射型センサでもよい。ラベルセンサ５６はプリンタ制御部１３５（図４参照）に接続されている。プリンタ制御部１３５は、ラベルセンサ５６の出力値と予め設定された閾値（設定値）とを比較して明暗を区別することで、ラベルＬを検出している。また、ラベルセンサ５６は、搬送されるラベルＬの位置を検出するだけでなく、用紙上の所定位置に印刷するために用紙上に予め設けられたブラックマークを検出してもよい。
【００２９】
次に、サーマルプリンタ１の制御系について説明する。ここで、図４は、サーマルプリンタ１の制御系を示すブロック図である。
【００３０】
図４に示すように、サーマルプリンタ１の印字機構３００は、ラインサーマルヘッド１２にストローブ信号（ＳＴＢ）、印字信号を含む印字制御信号（ＤＴＡ）を出力するヘッドコントローラ４０と、ステッピングモータ１３１に駆動パルス信号を出力するモータ制御部１３４とを備えている。そして、プリンタ制御部１３５は、カバー開閉センサ５７、ラベルセンサ５６、表示・操作部１５０、印字機構３００など、装置全体を制御する。
【００３１】
また、サーマルプリンタ１の印字機構３００は、ヘッドブラケット１１５に取り付けられたラインサーマルヘッド１２の解像度が３００ｄｐｉのものであるか、２０３ｄｐｉのものであるかを検出する印字密度検出部１３６を備えている。なお。本実施形態では、上述したように、ヘッドブラケット１１５に取り付けられたラインサーマルヘッド１２の解像度が２０３ｄｐｉの場合について説明する。
【００３２】
ここで、図５は、プリンタ制御部１３５の構成を示すブロック図である。図５に示すように、プリンタ制御部１３５は、各種の演算処理を実行して各部を中央制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１７を有している。このＣＰＵ１７には、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３および電源を切っても記憶内容を保持することができる不揮発性メモリであるフラッシュメモリ１４がシステムバス１５を介して接続されている。
【００３３】
フラッシュメモリ１４は、サーマルプリンタ１の動作プログラムの他、テーブルデータ１４０等の各種設定情報を記憶する。ＣＰＵ１７は、フラッシュメモリ１４に記憶された動作プログラムをＲＡＭ１３の作業領域に展開して実行することにより各部を制御する。
【００３４】
ＲＡＭ１３は、各種の可変情報を一時的に記憶する。例えば、ＲＡＭ１３の一部の領域は、ラベル用紙ＰＴのラベルＬに印刷される印刷データ（画像データ）が展開される印刷バッファとして利用される。印刷データは、外部機器から受信した印刷対象となるデータである。なお、印刷データは、フラッシュメモリ１４に記憶されたものであってもよい。
【００３５】
また、ＣＰＵ１７には、通信インタフェース２９、表示コントローラ１４１、キーコントローラ１４２、センサコントローラ１４３がシステムバス１５を介して接続されている。表示コントローラ１４１は、ＣＰＵ１７の制御のもとで、表示・操作部１５０のＬＣＤ１５５における表示（バッテリ残量、電波受信状況、ラベルセンサ５６による用紙の位置の検出結果など）を制御する。キーコントローラ１４２は、ＣＰＵ１７の制御のもとで、表示・操作部１５０の電源スイッチ１５１、紙送りボタン１５２、一時停止ボタン１５３などからのキー入力を制御する。センサコントローラ１４３は、ＣＰＵ１７の制御の下で、カバー開閉センサ５７やラベルセンサ５６などのセンサ類からの入力を制御する。
【００３６】
通信インタフェース２９は、接続コネクタ部１０３や通信用窓１５６などを介し、ホストコンピュータなどの外部の機器と通信を行うためのインタフェースである。通信インタフェース２９は、例えばＩｒＤＡ等の赤外線通信、ＵＳＢ、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＲＳ−２３２Ｃ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等により構成され、ホストコンピュータに設けられた通信インタフェースとの通信が可能である。
【００３７】
図６は、テーブルデータ１４０を例示する概念図である。図６に示すように、テーブルデータ１４０は、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧毎（例えば１２［Ｖ］…２４［Ｖ］…）に、その電圧での印字率［％］に対応して、ラインサーマルヘッド１２に供給するストローブ信号（ＳＴＢ）の通電幅［ｍｓ］と、ステッピングモータ１３１（図４参照）に供給する駆動パルス信号の通電幅［ｍｓ］とを記憶する。ストローブ信号の通電幅は、ラインサーマルヘッド１２においてライン状に配置される複数の発熱素子２４の駆動時間に相当し、ラインサーマルヘッド１２のライン方向、すなわち走査方向における印字速度に相当する。また、駆動パルス信号の通電幅は、ステッピングモータ１３１により搬送されるラベル用紙ＰＴの搬送速度に相当し、ラインサーマルヘッド１２のライン方向と直交する副走査方向における印字速度に相当する。
【００３８】
以上のように、テーブルデータ１４０は、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧毎に、その電圧での印字率に対応した印字速度とする制御値（ストローブ信号の通電幅、駆動パルス信号の通電幅）を記憶する。ＣＰＵ１７は、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧と、ラインサーマルヘッド１２における印字率とをもとに、テーブルデータ１４０を参照して得られた制御値に従ってステッピングモータ１３１、ラインサーマルヘッド１２を制御する。これにより、サーマルプリンタ１では、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧や、印字率に対応して、ラベル用紙ＰＴのラベルＬに印字する際の印字速度を可変制御できる。
【００３９】
ここで、テーブルデータ１４０に記憶されるストローブ信号の通電幅及び駆動パルス信号の通電幅は、印字率の増加に応じて大きな値（例えば０．ＡＡＡ＜０．ＢＢＢ，０．ＷＷＷ＜０．ＸＸＸ）が記憶されている。このため、印字率に応じた適切な印字速度とすることで、印字の濃淡を均一なものとすることができる。例えば、印字率が標準（印字率５０％）より大きい値である場合は、印字速度を標準より小さくすることで印字が薄くなることを防止する。また、印字率が標準より小さい値である場合は、印字速度を大きくすることで、印字が濃くなることを防止する。
【００４０】
また、テーブルデータ１４０に記憶される電圧毎のストローブ信号の通電幅及び駆動パルス信号の通電幅は、同じ印字率において電圧が高くなるのに従って小さな値（０．ＢＢＢ＞０．ＤＤＤ，０．ＸＸＸ＞０．ＺＺＺ）が記憶されている。このため、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧に応じた適切な印字速度とすることができる。例えば、ラインサーマルヘッド１２が２４［Ｖ］の電圧供給で駆動する場合は、１２［Ｖ］の電圧供給で駆動するラインサーマルヘッドと比較して短時間で印字できることから、１２［Ｖ］の電圧供給で駆動するラインサーマルヘッドよりも印字速度を早くする。
【００４１】
図４に戻り、サーマルプリンタ１は、ハウジング１０２の内部に電力制御回路２００を備える。電力制御回路２００は、表示・操作部１５０の電源スイッチ１５１のＯＮ／ＯＦＦに従って、ＡＣアダプタ４００等を介した外部の商用電力コンセントからの電力または充電池２７０からの電力の供給／遮断をソフト的に制御する。ここでいうソフト的とは、サーマルプリンタ１の制御信号によって電力の供給／遮断を制御することを意味する。
【００４２】
電力制御回路２００は、直流電力入力部２１０と、電圧変更部２２０と、電力監視部２３０と、電力制御部２４０と、電力遮断部２５０と、電源切替部２６０と、システム電源供給回路２８０とを備える。
【００４３】
直流電力入力部２１０は、発熱素子２４のブロックに対して、予め設定された所定の電圧値および電流値の電力を供給する。本実施形態においてラインサーマルヘッド１２は、２４［Ｖ］、１９［Ｖ］の電圧供給で駆動するものとし、直流電力入力部２１０は、２４Ｖの電圧および当該２４Ｖの電圧に応じて設定された電流値：１．２Ａの電流を供給する。つまり、直流電力入力部２１０は、発熱素子２４のブロックに対して２８．８Ｗ（以下、２９Ｗとする）の電力を供給する。
【００４４】
なお、充電池２７０は、発熱素子２４のブロックに対して、１９Ｖの電圧および当該１９Ｖの電圧に応じて設定された電流値：１．５Ａの電流を供給する。つまり、充電池２７０は、発熱素子２４のブロックに対して２８．５Ｗ（以下、２９Ｗとする）の電力を供給する。
【００４５】
電圧変更部２２０は、直流電力入力部２１０から入力された直流電力の電圧（２４Ｖ）を充電池２７０の充電に適した電圧（例えば８．４Ｖまたは１６．８Ｖ：充電池の仕様により異なる）に変更して、充電池２７０に供給する。本実施形態では、充電池２７０はリチウムイオン充電池であるので、ＣＣ／ＣＶ充電方式、すなわち、外部ＤＣ電圧を降圧して、電流電圧一定充電を行う。
【００４６】
また、電圧変更部２２０は、充電池２７０から供給される電電圧値をＡＤＣ（アナログ／デジタル変換）によりデジタル変換して検出し、検出した電圧値を電源切替部２６０やプリンタ制御部１３５に通知する。また、電圧変更部２２０は、充電に際して、充電電圧、電流を可変にすることや、再充電の閾値を調整することにより、電池の寿命を延ばすことができる長寿命モードに設定することができる。電力監視部２３０は、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧を監視する。具体的には、電力監視部２３０は、発熱素子２４のブロックに供給される電圧値をＡＤＣ（アナログ／デジタル変換）によりデジタル変換して検出し、検出した電圧値を電力制御部２４０やシステム電源供給回路２８０に通知する。電力遮断部２５０は、電力監視部２３０により直流電力の電圧（例えば、２４Ｖ）が検出されなくなった場合、直流電力入力部２１０からの直流電力を遮断状態にする。電源切替部２６０は、システム電源供給回路２８０に供給する電圧を直流電力入力部２１０からの電圧および充電池２７０からの電圧のうちの一方に切り替える。
【００４７】
電力制御部２４０は、電力遮断部２５０および電源切替部２６０に対して以下の制御を行う。まず、電力制御部２４０は、電力監視部２３０の検出結果に基づいて、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧が２４Ｖである場合（直流電力入力部２１０から電圧供給がある場合）、電源切替部２６０を動作させ、直流電力入力部２１０からの電圧をシステム電源供給回路２８０および電圧変更部２２０に導通させる。これにより、電力制御部２４０は、電圧変更部２２０から充電池２７０に充電用の電圧（例えば８．４Ｖ）を供給する。さらに、電力制御部２４０は、プリンタ制御部１３５から印字信号を受けると、印字機構３００の駆動電力をＡＣアダプタ４００の電力とする。
【００４８】
また、電力制御部２４０は、電力監視部２３０の検出結果に基づいて、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧が検出されなかった場合（または電力監視部２３０で検出された直流電力の電圧値が充電池２７０の電圧より低い場合）、電源切替部２６０を動作させ、充電池２７０からの電圧をシステム電源供給回路２８０に導通させる。これにより、電力制御部２４０は、プリンタ制御部１３５からの印字信号を受けると、印字機構３００の駆動電力を充電池２７０の電力とする。
【００４９】
システム電源供給回路２８０は、プリンタ制御部１３５を介して、印字機構３００、カバー開閉センサ５７、ラベルセンサ５６および表示・操作部１５０などの各部に電力を供給する。印字機構３００のラインサーマルヘッド１２には、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧または充電池２７０からの電力の電圧を供給する。ここで、システム電源供給回路２８０は、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧または充電池２７０からの電力の電圧の内のどちらをラインサーマルヘッド１２に供給しているかを、プリンタ制御部１３５に通知する。この時、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧を供給している場合は、電力監視部２３０により検出された、ラインサーマルヘッド１２に供給している電圧の電圧値をプリンタ制御部１３５に通知する。したがって、プリンタ制御部１３５では、ラインサーマルヘッド１２に供給している電圧値に対応した印字速度とすることが可能となる。
【００５０】
また、システム電源供給回路２８０は、プリンタ制御部１３５、カバー開閉センサ５７、ラベルセンサ５６、および表示・操作部１５０などを駆動する電力（例えば電圧、５Ｖ、３．５Ｖ、３．３Ｖ、１．５Ｖ等）を供給する。このように、システム電源供給回路２８０は、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧または充電池２７０からの電力の電圧の範囲で適正に動作できるように各部への動作入力電圧が設定されている。
【００５１】
また、システム電源供給回路２８０は、充電池２７０および直流電力入力部２１０からの直流電力で駆動する各電源系のオン、オフの制御を行う。すなわち、システム電源供給回路２８０は、直流電力入力部２１０に直流電力が供給されている状態では直流電力入力部２１０からの直流電力をプリンタ制御部１３５に供給し、直流電力入力部２１０に直流電力が供給されていない状態では充電池２７０からの直流電力をプリンタ制御部１３５に供給する。
【００５２】
なお、プリンタ制御部１３５は、印字機構３００の制御を行う他、電力供給に際しては、電力制御回路２００およびシステム電源供給回路２８０からの情報を取得し、電圧変更部２２０およびシステム電源供給回路２８０が充電できる条件であるとき、電力制御部２４０に充電開始の指示を送る。
【００５３】
また、プリンタ制御部１３５は、表示・操作部１５０によるユーザの操作や、外部直流電力が供給されるか否かなどの状況に応じて、サーマルプリンタ１をさまざまな状態モードに設定する。モードとしては、ラインサーマルヘッド１２による印刷が直ちに行われるインラインモード、表示・操作部１５０によるユーザの操作を受け付けて各種設定を行うオンラインモード、電力消費を低減するためシステムを省エネルギー状態としたスリープモード、ラインサーマルヘッド１２で印字を行う印字モード、充電池２７０を充電する充電モード、充電池２７０の寿命を縮めることがない低電圧で充電を行う長寿命充電モードが設定されている。
【００５４】
このようなサーマルプリンタ１では、用紙収納部１０５に用紙ロールＰＲを収納してラベル用紙ＰＴを引き出して、カバー１０７を閉じると、引き出されたラベル用紙ＰＴはラインサーマルヘッド１２およびプラテンローラ１１７の間に挟まれ、かつ、ヘッドカバー１１６および用紙抑えローラ１１８の間に挟まれる。この状態でプリンタ制御部１３５の制御の下に印字モードとなった場合には、ステッピングモータ１３１がモータ制御部１３４の制御によって駆動されると、ラベル用紙ＰＴは、用紙ロールＰＲからラインサーマルヘッド１２を経由して用紙排出口１１０に向かう方向に搬送される。また、ラインサーマルヘッド１２は、ヘッドコントローラ４０の制御に基づいて発熱素子２４を発熱させることによって、搬送されるラベル用紙ＰＴのラベルＬに対し所定の内容を印刷する。
【００５５】
ここで、印字速度にかかるサーマルプリンタ１の動作の詳細について説明する。図７は、サーマルプリンタ１の動作の一例を示すフロチャートである。
【００５６】
図７に示すように、印字モードの設定などによりラインサーマルヘッド１２による印字が開始されると、プリンタ制御部１３５は、ラインサーマルヘッド１２に供給する電圧値を取得する（Ｓ１）。具体的には、プリンタ制御部１３５は、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧をラインサーマルヘッド１２に供給している場合には電力監視部２３０により検出された電圧値を、充電池２７０からの電力の電圧をラインサーマルヘッド１２に供給している場合には電圧変更部２２０により検出された電圧値を取得する。
【００５７】
次いで、プリンタ制御部１３５は、入力された印刷データをもとに、ラインサーマルヘッド１２における印字率を取得する（Ｓ２）。具体的には、プリンタ制御部１３５は、複数の発熱素子２４の中で、印刷データにより実際に印字を行う発熱素子２４の数と発熱素子２４の総数との比である印字率を算出する。
【００５８】
次いで、プリンタ制御部１３５は、Ｓ１、Ｓ２で取得した電圧値と、印字率とをもとに、テーブルデータ１４０を参照する（Ｓ３）。次いで、プリンタ制御部１３５は、Ｓ３による参照で得られたストローブ信号と駆動パルス信号の通電幅で、ラインサーマルヘッド１２における印字を制御する（Ｓ４）。すなわち、プリンタ制御部１３５は、ラインサーマルヘッド１２に供給する電圧の電圧値と、ラインサーマルヘッド１２の印字率とに応じて、ラインサーマルヘッド１２によりラベル用紙ＰＴのラベルＬに印字する際の、走査方向及び副走査方向における印字速度を制御する。
【００５９】
次いで、プリンタ制御部１３５は、表示・操作部１５０による印字終了の操作など、印刷データによる印字の終了の有無を判定する（Ｓ５）。ここで、印字を終了する場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、プリンタ制御部１３５は、印字モードを終了させて処理を終了する。また、印字を継続する場合（Ｓ５：ＮＯ）、プリンタ制御部１３５はＳ１へ処理を戻す。
【００６０】
以上のように、サーマルプリンタ１は、電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子２４が配置され、その発熱素子２４の発熱により記録媒体であるラベルＬに印字するラインサーマルヘッド１２に供給される電圧を電力制御回路２００で検出している。そして、サーマルプリンタ１は、プリンタ制御部１３５において、電力制御回路２００で検出された、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧に応じて印字速度を可変制御している。このため、サーマルプリンタ１は、２４［Ｖ］…１２［Ｖ］等の電圧供給で駆動する様々なラインサーマルヘッドの中で、所望のラインサーマルヘッド１２を組み入れた場合でも適切な印字速度とすることができ、所望のラインサーマルヘッド１２を容易に組み入れることができる。
【００６１】
なお、本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００６２】
さらに、本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００６３】
本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムは、上述した機能構成を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上述した機能構成が主記憶装置上にロードされ、主記憶装置上に生成されるようになっている。
【符号の説明】
【００６４】
１…サーマルプリンタ、１２…ラインサーマルヘッド、１３…ＲＡＭ、１４…フラッシュメモリ、１５…システムバス、１７…ＣＰＵ、２４…発熱素子、２９…通信インタフェース、４０…ヘッドコントローラ、５０…カバー開閉センサ、５６…ラベルセンサ、５７…カバー開閉センサ、１０１…プリンタ、１０２…ハウジング、１０３…接続コネクタ部、１０４…バッテリー収納部、１０５…用紙収納部、１０６…開口部、１０７…カバー、１０８…奥側辺、１０９…手前側辺、１１０…用紙排出口、１１１…外側辺、１１２…サーマルヘッド、１１４…発熱素子列、１１５…ヘッドブラケット、１１６…ヘッドカバー、１１７…プラテンローラ、１１８…用紙抑えローラ、１１９…駆動ギア、１１９ａ…従動ギア、１２１…ガイドフェンス、１２２…レバー、１３１…ステッピングモータ、１３２…変速機、１３３…ヘッド制御部、１３４…モータ制御部、１３５…プリンタ制御部、１３６…印字密度検出部、１４０…テーブルデータ、１４１…表示コントローラ、１４２…キーコントローラ、１４３…センサコントローラ、１５０…表示・操作部、１５１…電源スイッチ、１５２…紙送りボタン、１５３…一時停止ボタン、１５４…インジケータ、１５５…ＬＣＤ、１５６…通信用窓、２００…電力制御回路、２１０…直流電力入力部、２２０…電圧変更部、２３０…電力監視部、２４０…電力制御部、２５０…電力遮断部、２６０…電源切替部、２７０…充電池、２８０…システム電源供給回路、３００…印字機構、４００…ＡＣアダプタ、４０１…本体、４０２…コンセントプラグ、４０３…ケーブル、４０４…プラグ、Ｌ…ラベル、ＰＴ…ラベル用紙、ＰＲ…用紙ロール
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開平５−２３８０４４号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、サーマルプリンタ及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のサーマルプリンタは、色々な場所で使用される場合が多くなっている。具体的には、サーマルプリンタは、従来からの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、宅配でのラベルやレシートの発行などの様々な場面で使用されるようになっている。さらに、サーマルプリンタは、１つの場面での専用機としてではなく、複数の場面での汎用機として使用したいなどの要望が増えている。そして、様々な場面や汎用機としてサーマルプリンタを使用するため、サーマルプリンタのサーマルヘッドには、２４Ｖの電圧供給により高速印字が可能なものから、１２Ｖの電力供給により低速ながら消費電力を少なくしたものなど、様々な種類がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した様々なサーマルヘッドには、供給される電圧によって適した印字速度がある。したがって、従来のサーマルプリンタでは、組み入れるサーマルヘッドに応じた印字速度に調整する必要があり、所望のサーマルヘッドを容易に組み入れることができなかった。例えば、高速印字が可能な２４Ｖの電圧供給で印字するサーマルヘッドや、低速ながら消費電力を少なくした１２Ｖの電圧供給で印字するサーマルヘッドなどの様々な種類のサーマルヘッドを使用される場面に合わせて選定してサーマルプリンタに組み入れる場合は、組み入れるサーマルヘッドの種類に合わせた印字速度に調整する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために、実施形態のサーマルプリンタは、電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、前記発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部と、前記サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御部とを備える。
【０００５】
また、実施形態のプログラムは、電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、前記発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部とを備えたサーマルプリンタを制御するコンピュータを、前記サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御手段として機能させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施形態にかかるサーマルプリンタの外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、カバーが開いた状態のサーマルプリンタの外観を示す斜視図である。
【図３】図３は、用紙搬送経路を示す模式図である。
【図４】図４は、サーマルプリンタの制御系を示すブロック図である。
【図５】図５は、プリンタ制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、テーブルデータを例示する概念図である。
【図７】図７は、サーマルプリンタの動作の一例を示すフロチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、サーマルプリンタ及びプログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、サーマルプリンタ及びプログラムの一実施形態であって、その構成や仕様等を限定するものではない。本実施形態では、台紙に複数のラベルが貼付されたラベル用紙を巻き取った用紙ロールを内部に収納し、サーマルヘッドによりバーコードなど印刷を行う感熱式のサーマルプリンタを例示する。
【０００８】
本実施形態にかかるサーマルプリンタの概略構造について図１、図２を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかるサーマルプリンタ１の外観を示す斜視図である。図２は、カバーが開いた状態のサーマルプリンタ１の外観を示す斜視図である。
【０００９】
サーマルプリンタ１は、直方体形状の外観形状を有しており、サーマルプリンタ１の印字機能、用紙送り機能をなす印字機構３００（図４参照）および電源となる充電池２７０（図４参照）などは、ハウジング１０２内に収納されている。本実施形態においては、充電池２７０としてリチウムイオン電池（バッテリ電池）を使用している。
【００１０】
ハウジング１０２は、台紙に複数の記録媒体であるラベルＬ（図２参照）が貼付されたラベル用紙ＰＴを巻き取った用紙ロールＰＲを収納する内部構造を有しており、用紙ロールＰＲを内部に導入できるように上面に開口部１０６が形成されている。開口部１０６にはカバー１０７が回動自在に配置されている。開口部１０６は、カバー１０７を開閉することにより開状態又は閉状態にされる。
【００１１】
なお、ハウジング１０２には、カバー１０７の開閉状態を検知するカバー開閉センサ５７（図４参照）が設けられている。カバー開閉センサ５７は、機械式センサであるマイクロスイッチで構成されており、カバー１０７がハウジング１０２から開放され、開口部１０６が開放された状態では電流が流れないオフ状態となる。一方、カバー１０７が開口部１０６を覆った状態では電流が流れるオン状態となる。なお、このカバー開閉センサ５７は、上述したマイクロスイッチに限られるものではなく、光センサを備えた非接触式スイッチなども使用することができる。
【００１２】
カバー１０７は、開口部１０６の一辺をなすハウジング１０２の奥側辺１０８に取り付けられている。カバー１０７を閉じた状態において、カバー１０７の先端である外側辺１１１と、開口部１０６の一辺である手前側辺１０９との間には、サーマルプリンタ１の幅方向に印字されたラベル用紙ＰＴを取り出すための細長い隙間部が形成される。この隙間部は、用紙排出口１１０として機能する。
【００１３】
また、ハウジング１０２の一側面には、各種のコネクタ（例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタなど）を有する接続コネクタ部１０３および充電池２７０の着脱を可能とするバッテリー収納部１０４が配置されている。
【００１４】
用紙排出口１１０から排出されたラベル用紙ＰＴをカットするため、用紙排出口１１０を構成するハウジング１０２の手前側辺１０９やカバー１０７の外側辺１１１は、鋭利な形状に形成されている。
【００１５】
ハウジング１０２の内部には、用紙ロールＰＲを着脱自在に収納可能な用紙収納部１０５が形成されている。用紙ロールＰＲは、ロール軸をサーマルプリンタ１の幅方向に向けた状態で用紙収納部１０５に収納され、プラテンローラ１１７によって引き出されて用紙排出口１１０（図１参照）に向けて搬送される。このプラテンローラ１１７に対向してラインサーマルヘッド１２が配置されている。
【００１６】
ラインサーマルヘッド１２は、下方に配置されたヘッドブラケット１１５に着脱できるように配置されている。ヘッドブラケット１１５は、ハウジング１０２に固定され、ラインサーマルヘッド１２をサーマルプリンタ１の奥側上方に付勢する。また、ラインサーマルヘッド１２のサーマルプリンタ１の奥側には、ヘッドカバー１１６が隣接して配置される。ヘッドカバー１１６は、ハウジング１０２に必要に応じて装着され、ラインサーマルヘッド１２を付勢してラインサーマルヘッド１２の振動を防止する。
【００１７】
ラインサーマルヘッド１２は、本実施形態にかかるサーマルプリンタ１がライン型の印刷方式を採用することから、複数の発熱素子２４がライン状に配置されている。ラインサーマルヘッド１２は、ヘッドコントローラ４０（図４参照）の制御に基づいて発熱素子２４が発熱することで、ラベル用紙ＰＴのラベルＬを加熱し印字を行う。ラインサーマルヘッド１２はヘッドブラケット１１５に着脱自在に配置され、例えば２０３ｄｐｉのものと、３００ｄｐｉのものとを選択して配置することができる。なお、本実施形態では、２０３ｄｐｉのラインサーマルヘッド１２がヘッドブラケット１１５に配置されているものとする。
【００１８】
また、ハウジング１０２の内部には、駆動ギア１１９が配置されている。駆動ギア１１９は、モータ制御部１３４（図４参照）に制御されて駆動するステッピングモータ１３１（図４参照）を駆動源として回動する。
【００１９】
カバー１０７において、プラテンローラ１１７の近傍には、用紙抑えローラ１１８が配置されている。プラテンローラ１１７および用紙抑えローラ１１８は、いずれもサーマルプリンタ１の幅方向に回転軸を向けて回動自在となっている。
【００２０】
プラテンローラ１１７は、カバー１０７が閉じられた状態でラインサーマルヘッド１２の発熱素子２４と接する位置に位置決めされてカバー１０７に配置されている。サーマルプリンタ１の正面側からみてプラテンローラ１１７の左側には、プラテンローラ１１７と一体に回動する従動ギア１１９ａが接続されている。
【００２１】
従動ギア１１９ａは、カバー１０７が閉じられた状態になると駆動ギア１１９と噛み合い、駆動ギア１１９に駆動される。用紙抑えローラ１１８は、カバー１０７が閉じられた状態でヘッドカバー１１６と接する位置に位置決めされるようにカバー１０７に接続されている。カバー１０７が閉じられると、カバー１０７に取り付けられている従動ギア１１９ａは、駆動ギア１１９と噛合し、従動ギア１１９ａに連結されたプラテンローラ１１７を回転駆動する。本実施形態において、駆動ギア１１９、従動ギア１１９ａとは変速機１３２（図４参照）を構成する。
【００２２】
本実施形態では、用紙ロールＰＲは、用紙収納部１０５内に配置され、レバー１２２で取り付け／取り外し可能に配置され、その間隔を用紙ロールＰＲの間隔にあわせて変更できる２枚のガイドフェンス１２１の間に配置されている。
【００２３】
また、ハウジング１０２には、外部電源からの直流電力を入力する直流電力入力部２１０が配置されている。この直流電力入力部２１０にＡＣアダプタ４００のプラグ４０４が挿し込まれることで、サーマルプリンタ１には直流電力が供給される。
【００２４】
ＡＣアダプタ４００は、サーマルプリンタ１と別体に形成され、外部の商用電力コンセントに挿し込まれて、直流電力をプラグ４０４から出力する。ＡＣアダプタ４００は、内部に直流変換回路を備えた本体４０１と、本体４０１に取り付けられたコンセントプラグ４０２と、直流電力出力用のケーブル４０３と、プラグ４０４とを備える。例えば、ＡＣアダプタ４００は、コンセントプラグ４０２から入力されたＡＣ１００Ｖの電力をケーブル４０３先端のプラグ４０４にＤＣ２４Ｖとして出力する。
【００２５】
なお、直流電力入力部２１０から直流電力を供給する装置としては、汎用ＡＣアダプタの他、カーアダプタ（入出力１２Ｖ）、ＤＣ−ＤＣコンバータ（入力１０〜６０Ｖ、出力２０Ｖ）等を使用してもよい。プラグ４０４を直流電力入力部２１０に接続することにより、サーマルプリンタ１に直流電力が供給され、サーマルプリンタ１の駆動や充電池２７０の充電が可能な状態になる。
【００２６】
加えて、ハウジング１０２には、表示・操作部１５０が設けられている。表示・操作部１５０には、電源スイッチ１５１と、ユーザが紙送りなどを指示するための紙送りボタン１５２と、ユーザが紙送りの一時停止などを指示するための一時停止ボタン１５３と、充電池２７０の充電状態をユーザに報知するためのインジケータ１５４と、ＬＣＤ１５５（Liquid Crystal Display）と、通信用窓１５６とが設けられている。概略的には、サーマルプリンタ１は、通信用窓１５６および通信インタフェース２９（図５参照）を介した赤外線通信や、接続コネクタ部１０３および通信インタフェース２９を介したデータ通信によって、外部機器とのデータ送受信を実行できる。例えば、このデータ送受信によって、バーコードなどの印字データを外部機器から受信し、ＲＡＭ１３やフラッシュメモリ１４（いずれも図５参照）に蓄積して印字することができる。外部機器は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯電話機、ハンディターミナル等であって、ユーザによる操作入力などに応じて各種演算処理を実行する情報機器であってよい。
【００２７】
次に、用紙収納部１０５とラインサーマルヘッド１２とを結ぶ用紙搬送経路について図３を参照して説明する。図３は、用紙搬送経路を示す模式図である。
【００２８】
図３に示すように、用紙収納部１０５とラインサーマルヘッド１２とを結ぶ用紙搬送経路中には、搬送される用紙の位置を検出するセンサであるラベルセンサ５６が設けられている。具体的には、ラベルセンサ５６は、ラベル用紙ＰＴの台紙に添付されたラベルＬの位置を光の明暗によって検出するフォトセンサである。ラベルセンサ５６は、ラベル用紙ＰＴの台紙に添付されたラベルＬ間のギャップを検出するための透過型センサでもよいし、ラベル用紙ＰＴの台紙に貼付されたラベルＬを検出するための反射型センサでもよい。ラベルセンサ５６はプリンタ制御部１３５（図４参照）に接続されている。プリンタ制御部１３５は、ラベルセンサ５６の出力値と予め設定された閾値（設定値）とを比較して明暗を区別することで、ラベルＬを検出している。また、ラベルセンサ５６は、搬送されるラベルＬの位置を検出するだけでなく、用紙上の所定位置に印刷するために用紙上に予め設けられたブラックマークを検出してもよい。
【００２９】
次に、サーマルプリンタ１の制御系について説明する。ここで、図４は、サーマルプリンタ１の制御系を示すブロック図である。
【００３０】
図４に示すように、サーマルプリンタ１の印字機構３００は、ラインサーマルヘッド１２にストローブ信号（ＳＴＢ）、印字信号を含む印字制御信号（ＤＴＡ）を出力するヘッドコントローラ４０と、ステッピングモータ１３１に駆動パルス信号を出力するモータ制御部１３４とを備えている。そして、プリンタ制御部１３５は、カバー開閉センサ５７、ラベルセンサ５６、表示・操作部１５０、印字機構３００など、装置全体を制御する。
【００３１】
また、サーマルプリンタ１の印字機構３００は、ヘッドブラケット１１５に取り付けられたラインサーマルヘッド１２の解像度が３００ｄｐｉのものであるか、２０３ｄｐｉのものであるかを検出する印字密度検出部１３６を備えている。なお。本実施形態では、上述したように、ヘッドブラケット１１５に取り付けられたラインサーマルヘッド１２の解像度が２０３ｄｐｉの場合について説明する。
【００３２】
ここで、図５は、プリンタ制御部１３５の構成を示すブロック図である。図５に示すように、プリンタ制御部１３５は、各種の演算処理を実行して各部を中央制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１７を有している。このＣＰＵ１７には、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３および電源を切っても記憶内容を保持することができる不揮発性メモリであるフラッシュメモリ１４がシステムバス１５を介して接続されている。
【００３３】
フラッシュメモリ１４は、サーマルプリンタ１の動作プログラムの他、テーブルデータ１４０等の各種設定情報を記憶する。ＣＰＵ１７は、フラッシュメモリ１４に記憶された動作プログラムをＲＡＭ１３の作業領域に展開して実行することにより各部を制御する。
【００３４】
ＲＡＭ１３は、各種の可変情報を一時的に記憶する。例えば、ＲＡＭ１３の一部の領域は、ラベル用紙ＰＴのラベルＬに印刷される印刷データ（画像データ）が展開される印刷バッファとして利用される。印刷データは、外部機器から受信した印刷対象となるデータである。なお、印刷データは、フラッシュメモリ１４に記憶されたものであってもよい。
【００３５】
また、ＣＰＵ１７には、通信インタフェース２９、表示コントローラ１４１、キーコントローラ１４２、センサコントローラ１４３がシステムバス１５を介して接続されている。表示コントローラ１４１は、ＣＰＵ１７の制御のもとで、表示・操作部１５０のＬＣＤ１５５における表示（バッテリ残量、電波受信状況、ラベルセンサ５６による用紙の位置の検出結果など）を制御する。キーコントローラ１４２は、ＣＰＵ１７の制御のもとで、表示・操作部１５０の電源スイッチ１５１、紙送りボタン１５２、一時停止ボタン１５３などからのキー入力を制御する。センサコントローラ１４３は、ＣＰＵ１７の制御の下で、カバー開閉センサ５７やラベルセンサ５６などのセンサ類からの入力を制御する。
【００３６】
通信インタフェース２９は、接続コネクタ部１０３や通信用窓１５６などを介し、ホストコンピュータなどの外部の機器と通信を行うためのインタフェースである。通信インタフェース２９は、例えばＩｒＤＡ等の赤外線通信、ＵＳＢ、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＲＳ−２３２Ｃ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等により構成され、ホストコンピュータに設けられた通信インタフェースとの通信が可能である。
【００３７】
図６は、テーブルデータ１４０を例示する概念図である。図６に示すように、テーブルデータ１４０は、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧毎（例えば１２［Ｖ］…２４［Ｖ］…）に、その電圧での印字率［％］に対応して、ラインサーマルヘッド１２に供給するストローブ信号（ＳＴＢ）の通電幅［ｍｓ］と、ステッピングモータ１３１（図４参照）に供給する駆動パルス信号の通電幅［ｍｓ］とを記憶する。ストローブ信号の通電幅は、ラインサーマルヘッド１２においてライン状に配置される複数の発熱素子２４の駆動時間に相当し、ラインサーマルヘッド１２のライン方向、すなわち走査方向における印字速度に相当する。また、駆動パルス信号の通電幅は、ステッピングモータ１３１により搬送されるラベル用紙ＰＴの搬送速度に相当し、ラインサーマルヘッド１２のライン方向と直交する副走査方向における印字速度に相当する。
【００３８】
以上のように、テーブルデータ１４０は、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧毎に、その電圧での印字率に対応した印字速度とする制御値（ストローブ信号の通電幅、駆動パルス信号の通電幅）を記憶する。ＣＰＵ１７は、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧と、ラインサーマルヘッド１２における印字率とをもとに、テーブルデータ１４０を参照して得られた制御値に従ってステッピングモータ１３１、ラインサーマルヘッド１２を制御する。これにより、サーマルプリンタ１では、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧や、印字率に対応して、ラベル用紙ＰＴのラベルＬに印字する際の印字速度を可変制御できる。
【００３９】
ここで、テーブルデータ１４０に記憶されるストローブ信号の通電幅及び駆動パルス信号の通電幅は、印字率の増加に応じて大きな値（例えば０．ＡＡＡ＜０．ＢＢＢ，０．ＷＷＷ＜０．ＸＸＸ）が記憶されている。このため、印字率に応じた適切な印字速度とすることで、印字の濃淡を均一なものとすることができる。例えば、印字率が標準（印字率５０％）より大きい値である場合は、印字速度を標準より小さくすることで印字が薄くなることを防止する。また、印字率が標準より小さい値である場合は、印字速度を大きくすることで、印字が濃くなることを防止する。
【００４０】
また、テーブルデータ１４０に記憶される電圧毎のストローブ信号の通電幅及び駆動パルス信号の通電幅は、同じ印字率において電圧が高くなるのに従って小さな値（０．ＢＢＢ＞０．ＤＤＤ，０．ＸＸＸ＞０．ＺＺＺ）が記憶されている。このため、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧に応じた適切な印字速度とすることができる。例えば、ラインサーマルヘッド１２が２４［Ｖ］の電圧供給で駆動する場合は、１２［Ｖ］の電圧供給で駆動するラインサーマルヘッドと比較して短時間で印字できることから、１２［Ｖ］の電圧供給で駆動するラインサーマルヘッドよりも印字速度を早くする。
【００４１】
図４に戻り、サーマルプリンタ１は、ハウジング１０２の内部に電力制御回路２００を備える。電力制御回路２００は、表示・操作部１５０の電源スイッチ１５１のＯＮ／ＯＦＦに従って、ＡＣアダプタ４００等を介した外部の商用電力コンセントからの電力または充電池２７０からの電力の供給／遮断をソフト的に制御する。ここでいうソフト的とは、サーマルプリンタ１の制御信号によって電力の供給／遮断を制御することを意味する。
【００４２】
電力制御回路２００は、直流電力入力部２１０と、電圧変更部２２０と、電力監視部２３０と、電力制御部２４０と、電力遮断部２５０と、電源切替部２６０と、システム電源供給回路２８０とを備える。
【００４３】
直流電力入力部２１０は、発熱素子２４のブロックに対して、予め設定された所定の電圧値および電流値の電力を供給する。本実施形態においてラインサーマルヘッド１２は、２４［Ｖ］、１９［Ｖ］の電圧供給で駆動するものとし、直流電力入力部２１０は、２４Ｖの電圧および当該２４Ｖの電圧に応じて設定された電流値：１．２Ａの電流を供給する。つまり、直流電力入力部２１０は、発熱素子２４のブロックに対して２８．８Ｗ（以下、２９Ｗとする）の電力を供給する。
【００４４】
なお、充電池２７０は、発熱素子２４のブロックに対して、１９Ｖの電圧および当該１９Ｖの電圧に応じて設定された電流値：１．５Ａの電流を供給する。つまり、充電池２７０は、発熱素子２４のブロックに対して２８．５Ｗ（以下、２９Ｗとする）の電力を供給する。
【００４５】
電圧変更部２２０は、直流電力入力部２１０から入力された直流電力の電圧（２４Ｖ）を充電池２７０の充電に適した電圧（例えば８．４Ｖまたは１６．８Ｖ：充電池の仕様により異なる）に変更して、充電池２７０に供給する。本実施形態では、充電池２７０はリチウムイオン充電池であるので、ＣＣ／ＣＶ充電方式、すなわち、外部ＤＣ電圧を降圧して、電流電圧一定充電を行う。
【００４６】
また、電圧変更部２２０は、充電池２７０から供給される電電圧値をＡＤＣ（アナログ／デジタル変換）によりデジタル変換して検出し、検出した電圧値を電源切替部２６０やプリンタ制御部１３５に通知する。また、電圧変更部２２０は、充電に際して、充電電圧、電流を可変にすることや、再充電の閾値を調整することにより、電池の寿命を延ばすことができる長寿命モードに設定することができる。電力監視部２３０は、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧を監視する。具体的には、電力監視部２３０は、発熱素子２４のブロックに供給される電圧値をＡＤＣ（アナログ／デジタル変換）によりデジタル変換して検出し、検出した電圧値を電力制御部２４０やシステム電源供給回路２８０に通知する。電力遮断部２５０は、電力監視部２３０により直流電力の電圧（例えば、２４Ｖ）が検出されなくなった場合、直流電力入力部２１０からの直流電力を遮断状態にする。電源切替部２６０は、システム電源供給回路２８０に供給する電圧を直流電力入力部２１０からの電圧および充電池２７０からの電圧のうちの一方に切り替える。
【００４７】
電力制御部２４０は、電力遮断部２５０および電源切替部２６０に対して以下の制御を行う。まず、電力制御部２４０は、電力監視部２３０の検出結果に基づいて、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧が２４Ｖである場合（直流電力入力部２１０から電圧供給がある場合）、電源切替部２６０を動作させ、直流電力入力部２１０からの電圧をシステム電源供給回路２８０および電圧変更部２２０に導通させる。これにより、電力制御部２４０は、電圧変更部２２０から充電池２７０に充電用の電圧（例えば８．４Ｖ）を供給する。さらに、電力制御部２４０は、プリンタ制御部１３５から印字信号を受けると、印字機構３００の駆動電力をＡＣアダプタ４００の電力とする。
【００４８】
また、電力制御部２４０は、電力監視部２３０の検出結果に基づいて、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧が検出されなかった場合（または電力監視部２３０で検出された直流電力の電圧値が充電池２７０の電圧より低い場合）、電源切替部２６０を動作させ、充電池２７０からの電圧をシステム電源供給回路２８０に導通させる。これにより、電力制御部２４０は、プリンタ制御部１３５からの印字信号を受けると、印字機構３００の駆動電力を充電池２７０の電力とする。
【００４９】
システム電源供給回路２８０は、プリンタ制御部１３５を介して、印字機構３００、カバー開閉センサ５７、ラベルセンサ５６および表示・操作部１５０などの各部に電力を供給する。印字機構３００のラインサーマルヘッド１２には、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧または充電池２７０からの電力の電圧を供給する。ここで、システム電源供給回路２８０は、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧または充電池２７０からの電力の電圧の内のどちらをラインサーマルヘッド１２に供給しているかを、プリンタ制御部１３５に通知する。この時、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧を供給している場合は、電力監視部２３０により検出された、ラインサーマルヘッド１２に供給している電圧の電圧値をプリンタ制御部１３５に通知する。したがって、プリンタ制御部１３５では、ラインサーマルヘッド１２に供給している電圧値に対応した印字速度とすることが可能となる。
【００５０】
また、システム電源供給回路２８０は、プリンタ制御部１３５、カバー開閉センサ５７、ラベルセンサ５６、および表示・操作部１５０などを駆動する電力（例えば電圧、５Ｖ、３．５Ｖ、３．３Ｖ、１．５Ｖ等）を供給する。このように、システム電源供給回路２８０は、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧または充電池２７０からの電力の電圧の範囲で適正に動作できるように各部への動作入力電圧が設定されている。
【００５１】
また、システム電源供給回路２８０は、充電池２７０および直流電力入力部２１０からの直流電力で駆動する各電源系のオン、オフの制御を行う。すなわち、システム電源供給回路２８０は、直流電力入力部２１０に直流電力が供給されている状態では直流電力入力部２１０からの直流電力をプリンタ制御部１３５に供給し、直流電力入力部２１０に直流電力が供給されていない状態では充電池２７０からの直流電力をプリンタ制御部１３５に供給する。
【００５２】
なお、プリンタ制御部１３５は、印字機構３００の制御を行う他、電力供給に際しては、電力制御回路２００およびシステム電源供給回路２８０からの情報を取得し、電圧変更部２２０およびシステム電源供給回路２８０が充電できる条件であるとき、電力制御部２４０に充電開始の指示を送る。
【００５３】
また、プリンタ制御部１３５は、表示・操作部１５０によるユーザの操作や、外部直流電力が供給されるか否かなどの状況に応じて、サーマルプリンタ１をさまざまな状態モードに設定する。モードとしては、ラインサーマルヘッド１２による印刷が直ちに行われるインラインモード、表示・操作部１５０によるユーザの操作を受け付けて各種設定を行うオンラインモード、電力消費を低減するためシステムを省エネルギー状態としたスリープモード、ラインサーマルヘッド１２で印字を行う印字モード、充電池２７０を充電する充電モード、充電池２７０の寿命を縮めることがない低電圧で充電を行う長寿命充電モードが設定されている。
【００５４】
このようなサーマルプリンタ１では、用紙収納部１０５に用紙ロールＰＲを収納してラベル用紙ＰＴを引き出して、カバー１０７を閉じると、引き出されたラベル用紙ＰＴはラインサーマルヘッド１２およびプラテンローラ１１７の間に挟まれ、かつ、ヘッドカバー１１６および用紙抑えローラ１１８の間に挟まれる。この状態でプリンタ制御部１３５の制御の下に印字モードとなった場合には、ステッピングモータ１３１がモータ制御部１３４の制御によって駆動されると、ラベル用紙ＰＴは、用紙ロールＰＲからラインサーマルヘッド１２を経由して用紙排出口１１０に向かう方向に搬送される。また、ラインサーマルヘッド１２は、ヘッドコントローラ４０の制御に基づいて発熱素子２４を発熱させることによって、搬送されるラベル用紙ＰＴのラベルＬに対し所定の内容を印刷する。
【００５５】
ここで、印字速度にかかるサーマルプリンタ１の動作の詳細について説明する。図７は、サーマルプリンタ１の動作の一例を示すフロチャートである。
【００５６】
図７に示すように、印字モードの設定などによりラインサーマルヘッド１２による印字が開始されると、プリンタ制御部１３５は、ラインサーマルヘッド１２に供給する電圧値を取得する（Ｓ１）。具体的には、プリンタ制御部１３５は、直流電力入力部２１０からの直流電力の電圧をラインサーマルヘッド１２に供給している場合には電力監視部２３０により検出された電圧値を、充電池２７０からの電力の電圧をラインサーマルヘッド１２に供給している場合には電圧変更部２２０により検出された電圧値を取得する。
【００５７】
次いで、プリンタ制御部１３５は、入力された印刷データをもとに、ラインサーマルヘッド１２における印字率を取得する（Ｓ２）。具体的には、プリンタ制御部１３５は、複数の発熱素子２４の中で、印刷データにより実際に印字を行う発熱素子２４の数と発熱素子２４の総数との比である印字率を算出する。
【００５８】
次いで、プリンタ制御部１３５は、Ｓ１、Ｓ２で取得した電圧値と、印字率とをもとに、テーブルデータ１４０を参照する（Ｓ３）。次いで、プリンタ制御部１３５は、Ｓ３による参照で得られたストローブ信号と駆動パルス信号の通電幅で、ラインサーマルヘッド１２における印字を制御する（Ｓ４）。すなわち、プリンタ制御部１３５は、ラインサーマルヘッド１２に供給する電圧の電圧値と、ラインサーマルヘッド１２の印字率とに応じて、ラインサーマルヘッド１２によりラベル用紙ＰＴのラベルＬに印字する際の、走査方向及び副走査方向における印字速度を制御する。
【００５９】
次いで、プリンタ制御部１３５は、表示・操作部１５０による印字終了の操作など、印刷データによる印字の終了の有無を判定する（Ｓ５）。ここで、印字を終了する場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、プリンタ制御部１３５は、印字モードを終了させて処理を終了する。また、印字を継続する場合（Ｓ５：ＮＯ）、プリンタ制御部１３５はＳ１へ処理を戻す。
【００６０】
以上のように、サーマルプリンタ１は、電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子２４が配置され、その発熱素子２４の発熱により記録媒体であるラベルＬに印字するラインサーマルヘッド１２に供給される電圧を電力制御回路２００で検出している。そして、サーマルプリンタ１は、プリンタ制御部１３５において、電力制御回路２００で検出された、ラインサーマルヘッド１２に供給される電圧に応じて印字速度を可変制御している。このため、サーマルプリンタ１は、２４［Ｖ］…１２［Ｖ］等の電圧供給で駆動する様々なラインサーマルヘッドの中で、所望のラインサーマルヘッド１２を組み入れた場合でも適切な印字速度とすることができ、所望のラインサーマルヘッド１２を容易に組み入れることができる。
【００６１】
なお、本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００６２】
さらに、本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００６３】
本実施形態のサーマルプリンタ１で実行されるプログラムは、上述した機能構成を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上述した機能構成が主記憶装置上にロードされ、主記憶装置上に生成されるようになっている。
【符号の説明】
【００６４】
１…サーマルプリンタ、１２…ラインサーマルヘッド、１３…ＲＡＭ、１４…フラッシュメモリ、１５…システムバス、１７…ＣＰＵ、２４…発熱素子、２９…通信インタフェース、４０…ヘッドコントローラ、５０…カバー開閉センサ、５６…ラベルセンサ、５７…カバー開閉センサ、１０１…プリンタ、１０２…ハウジング、１０３…接続コネクタ部、１０４…バッテリー収納部、１０５…用紙収納部、１０６…開口部、１０７…カバー、１０８…奥側辺、１０９…手前側辺、１１０…用紙排出口、１１１…外側辺、１１２…サーマルヘッド、１１４…発熱素子列、１１５…ヘッドブラケット、１１６…ヘッドカバー、１１７…プラテンローラ、１１８…用紙抑えローラ、１１９…駆動ギア、１１９ａ…従動ギア、１２１…ガイドフェンス、１２２…レバー、１３１…ステッピングモータ、１３２…変速機、１３３…ヘッド制御部、１３４…モータ制御部、１３５…プリンタ制御部、１３６…印字密度検出部、１４０…テーブルデータ、１４１…表示コントローラ、１４２…キーコントローラ、１４３…センサコントローラ、１５０…表示・操作部、１５１…電源スイッチ、１５２…紙送りボタン、１５３…一時停止ボタン、１５４…インジケータ、１５５…ＬＣＤ、１５６…通信用窓、２００…電力制御回路、２１０…直流電力入力部、２２０…電圧変更部、２３０…電力監視部、２４０…電力制御部、２５０…電力遮断部、２６０…電源切替部、２７０…充電池、２８０…システム電源供給回路、３００…印字機構、４００…ＡＣアダプタ、４０１…本体、４０２…コンセントプラグ、４０３…ケーブル、４０４…プラグ、Ｌ…ラベル、ＰＴ…ラベル用紙、ＰＲ…用紙ロール
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開平５−２３８０４４号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、前記発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部と、
前記サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御部と、
を備えるサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記制御部は、前記サーマルヘッドで前記記録媒体に印字する際の印字率に応じて前記印字速度を可変制御する、
請求項１に記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記サーマルヘッドに供給される電圧毎に、当該電圧での印字率に対応した印字速度とする制御値を記憶する制御値記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記サーマルヘッドに供給される電圧と、前記記録媒体に印字する際の印字率とをもとに前記制御値記憶部を参照して得られる制御値をもとに、前記印字速度を可変制御する、
請求項２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】
電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、前記発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部とを備えたサーマルプリンタを制御するコンピュータを、
前記サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御手段として機能させるためのプログラム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記サーマルヘッドで前記記録媒体に印字する際の印字率に応じて前記印字速度を可変制御する、
請求項４に記載のプログラム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記サーマルヘッドに供給される電圧と、前記記録媒体に印字する際の印字率とをもとに、前記サーマルヘッドに供給される電圧毎に、当該電圧での印字率に対応した印字速度とする制御値を記憶する制御値記憶部を参照して得られる制御値をもとに、前記印字速度を可変制御する、
請求項５に記載のプログラム。
【請求項１】
電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、前記発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部と、
前記サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御部と、
を備えるサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記制御部は、前記サーマルヘッドで前記記録媒体に印字する際の印字率に応じて前記印字速度を可変制御する、
請求項１に記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記サーマルヘッドに供給される電圧毎に、当該電圧での印字率に対応した印字速度とする制御値を記憶する制御値記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記サーマルヘッドに供給される電圧と、前記記録媒体に印字する際の印字率とをもとに前記制御値記憶部を参照して得られる制御値をもとに、前記印字速度を可変制御する、
請求項２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】
電圧の供給を受けて発熱する複数の発熱素子が配置され、前記発熱素子の発熱により記録媒体に印字するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドに供給される電圧を検出する検出部とを備えたサーマルプリンタを制御するコンピュータを、
前記サーマルヘッドに供給される電圧に応じて印字速度を可変制御する制御手段として機能させるためのプログラム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記サーマルヘッドで前記記録媒体に印字する際の印字率に応じて前記印字速度を可変制御する、
請求項４に記載のプログラム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記サーマルヘッドに供給される電圧と、前記記録媒体に印字する際の印字率とをもとに、前記サーマルヘッドに供給される電圧毎に、当該電圧での印字率に対応した印字速度とする制御値を記憶する制御値記憶部を参照して得られる制御値をもとに、前記印字速度を可変制御する、
請求項５に記載のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０３３５２（Ｐ２０１３−１０３３５２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６７１０（Ｐ２０１１−２４６７１０）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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