サーマルヘッド、及びサーマルプリンタ
【課題】入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することが可能なサーマルヘッド、及びこれを一部に含むサーマルプリンタを提供すること。
【解決手段】サーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドであって、ライン状に並ぶ複数の発熱抵抗体と、シリアルデータとして入力される印字データを、パラレルデータに変換して前記複数の発熱抵抗体に対して一括供給する印字データ変換・供給手段と、シリアルデータとして入力されるストローブ用データに基づき、前記複数の発熱抵抗体に対して予め定められたブロック毎にストローブ信号を順次供給するストローブ用データ分配手段と、を備えるサーマルヘッド。
【解決手段】サーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドであって、ライン状に並ぶ複数の発熱抵抗体と、シリアルデータとして入力される印字データを、パラレルデータに変換して前記複数の発熱抵抗体に対して一括供給する印字データ変換・供給手段と、シリアルデータとして入力されるストローブ用データに基づき、前記複数の発熱抵抗体に対して予め定められたブロック毎にストローブ信号を順次供給するストローブ用データ分配手段と、を備えるサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱紙に熱を供給することによって印字を行うサーマルプリンタに用いられるサーマルヘッド、及びこれを一部に含むサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感熱紙に熱を供給することによって印字を行うサーマルプリンタが、キャッシュレジスターやＡＴＭ（Automated Teller Machine）、ＰＯＳ（Point of sale system）、ＥＣＲ（Efficient Consumer Response）等に広く用いられている。
【０００３】
サーマルプリンタのうち、感熱紙に熱を供給する発熱体を備え、制御基板等から通信線を介して入力されるデータに基づいて発熱体を発熱させる部分が、サーマルヘッドと称される。
【０００４】
サーマルヘッドが有する発熱体は、通常、ライン状に並んだ電気抵抗（発熱抵抗体）であり、電流を流すことによって発熱を行っている。サーマルヘッドでは、このライン長を長くする程、より多くの情報を印字することができる。ところが、ライン長が長くなると電気抵抗の数も増加するため、一度に一ライン分の印字を行おうとすると、供給すべき電流が過大となってしまう。
【０００５】
特許文献１に記載のサーマルヘッドでは、シリアルデータからなる印字データ（特許文献１では「印画信号」）をパラレルデータに変換してラッチした後、外部からのストローブ用データ（特許文献１ではストローブ「パルス」）を複数の入力端子により順次入力し、ブロック毎に発熱抵抗体を発熱させている。
【０００６】
ここで、印字データとは、各発熱抵抗体が印画を行うか否かを指示するものであり、ストローブ用データとは、ブロック毎の発熱抵抗体に通電する期間を（換言すると印字のオン・オフタイミングを）を指示するための信号である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１２２２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載のサーマルヘッドのように、ストローブ用データが入力される入力端子を複数個備えると、サーマルヘッド、及びこれにデータ出力する制御基板におけるコネクタの数、更にはサーマルヘッドと制御基板を接続する通信線の数が増加し、コストや重量の増加を招くことになる。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することが可能なサーマルヘッド、及びこれを一部に含むサーマルプリンタを提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
サーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドであって、
ライン状に並ぶ複数の発熱抵抗体と、
シリアルデータとして入力される印字データを、パラレルデータに変換して前記複数の発熱抵抗体に対して一括供給する印字データ変換・供給手段と、
シリアルデータとして入力されるストローブ用データに基づき、前記複数の発熱抵抗体に対して予め定められたブロック毎にストローブ信号を順次供給するストローブ用データ分配手段と、
を備えるサーマルヘッドである。
【００１１】
この本発明の第１の態様によれば、入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００１２】
なお、複数の発熱抵抗体に対して予め定められた「ブロック」とは、単独の発熱体を含んでよい。
【００１３】
本発明の第１の態様において、
前記印字データと前記ストローブ用データの入力端子が共通化されており、該共通化された入力端子に入力されたデータを、前記印字データ変換・供給手段と前記ストローブデータ分配手段のいずれに伝達するかを切り替える伝達切換手段を備えるものとしてもよい。
【００１４】
こうすれば、入力端子の数を更に減少させることができる。
【００１５】
また、本発明の第１の態様において、
入力されるクロック信号をカウントすることにより、前記伝達切換手段による切り替えタイミングを決定する切換タイミング決定手段を備えるものとしてもよい。
【００１６】
こうすれば、入力端子の数を更に減少させることができる。
【００１７】
また、本発明の第１の態様において、
前記印字データ変換・供給手段及び前記ストローブデータ分配手段は、シリアルデータを順に格納するシフトレジスタと、該シフトレジスタに格納されたデータをラッチ信号に応じてラッチするフリップフロップと、により構成され、
入力されるクロック信号をカウントすることにより、前記ラッチ信号を自動生成するラッチ信号自動生成手段を備えるものとしてもよい。
【００１８】
こうすれば、入力端子の数を更に減少させることができる。
【００１９】
また、本発明の第１の態様において、
前記ストローブ用データに基づき作られる印字停止期間中に感熱紙をスクロールさせることを特徴とするものとしてもよい。
【００２０】
こうすれば、印字の掠れ等が生じるのを防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様は、
本発明の第１の態様のサーマルヘッドと、
該サーマルヘッドと通信線によって接続され、少なくとも前記印字データを前記サーマルヘッドに供給する制御手段と、
を備えるサーマルプリンタである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することが可能なサーマルヘッド、及びこれを一部に含むサーマルプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係るサーマルヘッドを含むサーマルプリンタの全体構成を簡略に示す図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るサーマルヘッド１の回路構成例である。
【図３】第１実施例に係るサーマルヘッド１におけるタイミングチャート（印字データ入力期間）である。
【図４】第１実施例に係るサーマルヘッド１におけるタイミングチャート（ストローブ期間）である。
【図５】本実施例に係るサーマルヘッド１の比較対象となる従来のサーマルヘッドＸの回路構成例である。
【図６】従来のサーマルヘッドＸにおけるタイミングチャート（ストローブ期間）である。
【図７】本発明の第２実施例に係るサーマルヘッド２の回路構成例である。
【図８】第２実施例に係るサーマルヘッド２におけるタイミングチャートである。
【図９】本発明の第３実施例に係るサーマルヘッド３の回路構成例である。
【図１０】本発明の第４実施例に係るサーマルヘッド４の回路構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２５】
＜第１実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第１実施例に係るサーマルヘッド１について説明する。サーマルヘッド１は、制御基板から通信線を介して入力される各種信号やデータに応じて発熱抵抗体を発熱させ、微少距離ずつスクロール制御される感熱紙上に所望の印字（又は印画）を行うための装置である。図１は、本発明の実施例に係るサーマルヘッドを含むサーマルプリンタの全体構成を簡略に示す図である。制御基板は、例えばマイクロコンピュータであり、入力されるデータに基づいて印字パターンを生成し、サーマルヘッド１に各種信号、データを出力する。サーマルヘッド１は、例えば静止したラインヘッドであり、１ミリあたり８ドット程度の分解能で印字を行うことができる。
【００２６】
［構成］
図２は、本発明の第１実施例に係るサーマルヘッド１の回路構成例である。図示するように、サーマルヘッド１は、電源ＰＳと、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２と、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２と、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２と、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２と、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８と、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８と、を備える。
【００２７】
電源ＰＳは、例えば７．２［Ｖ］程度の直流電源である。発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２は、略直線状に並んでおり、電流が流れることによって発熱し、感熱紙の対向する箇所に熱を供給して印字する。
【００２８】
ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２は、入力される電圧信号が共に値１の信号（ＨＩ信号）である場合のみ値０の信号（ＬＯ信号）を出力し、それ以外の場合に値１の信号（ＨＩ信号）を出力する。
【００２９】
本実施例における値１の信号は、電源ＰＳに合わせて７．２［Ｖ］程度の電圧信号であるものとする。また、値０の信号は、図示しないグランド端子におけるグランド電位の電圧信号であるものとする。なお、本実施例では、値１が「印字有り」、値０が「印字無し」を示すものとする。
【００３０】
この結果、ＮＡＮＤゲートに入力される電圧信号が共に値１の信号であればＮＡＮＤゲートの出力が値０となり、対応する発熱抵抗体の両端に電位差が生じるため、電流が流れて発熱することになる。一方、ＮＡＮＤゲートに入力される電圧信号の少なくとも一方が値０の信号であればＮＡＮＤゲートの出力が値１となり、対応する発熱抵抗体の両端に電位差が生じず、電流は流れない。従って、各発熱抵抗体は、対応するＮＡＮＤゲートに入力される信号が共に値１の信号である場合のみ発熱し、印字を行うことになる。
【００３１】
なお、係る構成は任意に変更することができ、ＮＡＮＤゲートに代えてＡＮＤゲートを備え、値０が「印字有り」、値１が「印字無し」を示すように設計してもよい。
【００３２】
印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２、及びストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８は、シリアルデータを順送りに取り込んで格納する。本発明におけるシリアルデータとは、例えばクロック信号に応じて一つずつ送られる、値１と値０の二値データである。
【００３３】
例えば（*）、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に「１０００００００」なる８ビットのデータが８クロックで入力されると、ＳＲ＿ＳＴ１が値１を格納し、ＳＲ＿ＳＴ２が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ３が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ４が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ５が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ６が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ７が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ８が値０を格納した状態となる。
【００３４】
印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２、又はストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８は、それぞれラッチ信号が入力されると、対応する印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２、又はストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８からデータを取り込んで格納すると共に、格納したデータを一斉に常時出力する状態となる。
【００３５】
前述の例（*）に即して説明すると、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１が値１を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ３が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ４が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ５が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ６が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ７が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ８が値０を格納して出力する状態となる。
【００３６】
また、サーマルヘッド１は、入力端子として、印字データ側ラッチ信号入力端子Ｒ＿ＰＲと、印字データ入力端子Ｄ＿ＰＲと、印字データ側クロック信号入力端子Ｃ＿ＰＲと、ストローブ側ラッチ信号入力端子Ｒ＿ＳＴと、ストローブ用データ入力端子Ｄ＿ＳＴと、ストローブ側クロック信号入力端子Ｃ＿ＳＴと、を備える。
【００３７】
印字データ入力端子Ｄ＿ＰＲには、各発熱抵抗体が当該回の印字において印字を行うか否かを示す８３２ビットのシリアルデータ（印字データ）が入力される。印字データは、印字データ側クロック信号入力端子Ｃ＿ＰＲに入力されるクロック信号（印字データ側クロック信号）に応じて１ビットずつ入力され、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２に格納される。
【００３８】
印字データ側ラッチ信号入力端子Ｒ＿ＰＲには、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２が前述のラッチ動作を行うトリガーとなる印字データ側ラッチ信号が入力される。
【００３９】
ストローブ用データ入力端子Ｄ＿ＳＴには、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２をブロック分けし、それぞれのブロックについて、当該回の印字動作において印字を行うか否かを決定するシリアルデータ（ストローブ用データ）が入力される。本実施例では、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２は、Ｒ１〜１２８、Ｒ１２９〜Ｒ２５６、Ｒ２５７〜Ｒ３５２、Ｒ３５３〜Ｒ４１６、Ｒ４１７〜Ｒ４８０、Ｒ４８１〜Ｒ５７６、Ｒ５７７〜Ｒ７０４、Ｒ７０５〜Ｒ８３２の８ブロックに分けられており、１回の印字動作において１ブロックのみが印字を行う。これによって、各発熱抵抗体が一斉に印字を行う場合に比して、電源ＰＳから過大な電流が流れるのを防止することができる。
【００４０】
ストローブ用データは、例えば「０１０００００」のように、１ビットのみが値１となる８ビットのデータである。また、後述するように、印字をしない期間を作り出すために全てのビットが値０となり得る。
【００４１】
ストローブ用データは、ストローブ側クロック信号入力端子Ｃ＿ＳＴに入力されるクロック信号（ストローブ側クロック信号）に応じて１ビットずつ入力され、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納される。
【００４２】
ストローブ側ラッチ信号入力端子Ｒ＿ＳＴには、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８が前述のラッチ動作を行うトリガーとなるストローブ側ラッチ信号が入力される。
【００４３】
［タイミングチャート］
以下、このような構成のサーマルヘッド１に入力される信号やデータ、それに応じた各構成要素の状態変化について説明する。
【００４４】
図３は、第１実施例に係るサーマルヘッド１におけるタイミングチャートであり、１ライン分の印字を行う期間のうち、印字データ側に印字データが取り込まれて出力開始されるまでの間（印字データ入力期間）に、サーマルヘッド１に入力される信号やデータ、及び各構成要素の状態変化を示すタイミングチャートである。
【００４５】
時刻ｔ１からｔ２までの間の印字データ側クロック信号にして８３２クロックの間、印字データが１ビットずつ入力され、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２に格納される。この間、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２の出力は、前回のサイクルにおける印字データに応じた出力のままである。なお、１ビットの入力と１クロックが一対一に対応している必要はなく、１ビットの入力に複数クロックを要しても構わない。
【００４６】
時刻ｔ２に至ると、印字データの入力が終了すると共に、印字データ側ラッチ信号が印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２に入力される。この時点で印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２は印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２に格納された印字データを取り込み、取り込んだデータを一斉に常時出力する。なお、係る動作が、特許請求の範囲における「シリアルデータとして入力される印字データを、パラレルデータに変換して一括供給する」に相当する。
【００４７】
一方、ストローブ側では、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、ストローブ側クロック信号が継続的に入力される他、ストローブ用データ及びストローブ側ラッチ信号は値０を維持し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０である。ストローブ側クロック信号は、印字データ側クロック信号と同じものであってもよい（この場合、入力端子Ｃ＿ＰＲとＣ＿ＳＴを共通化することができる）。
【００４８】
図４は、第１実施例に係るサーマルヘッド１におけるタイミングチャートであり、１ライン分の印字を行う期間のうち、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２に印字データ側ラッチ信号が入力された後（ストローブ期間）に、サーマルヘッド１に入力される信号やデータ、及び各構成要素の状態変化を示すタイミングチャートである。なお、本図においては、印字データ側クロック信号及び印字データを省略している。
【００４９】
時刻ｔ２に至ると、ストローブ用データ（「１００００００」）が入力開始され、ストローブ側クロックにして８クロックを経てストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納される（時刻ｔ２〜ｔ３）。この間、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０であり、発熱抵抗体による印字は行われない。なお、１ビットの入力と１クロックが一対一に対応している必要はなく、１ビットの入力に複数クロックを要しても構わない。
【００５０】
時刻ｔ３に至ると、ストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力され、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８はストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納されたデータを取り込んで出力する。この結果、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１のみが値１を出力し、その他のストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２〜８は値０を出力することになる。従って、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１の出力を反映する発熱抵抗体Ｒ７０５〜Ｒ８３２が印字データに応じた印字を行う。この時刻ｔ３〜ｔ４の間隔は、所望の時間に設定することができる。例えば、寒暖の差、湿度等を考慮して好適に設定してよい。
【００５１】
また、時刻ｔ３〜ｔ４の間、ストローブ用データとして値０が継続して入力される。このため、時刻ｔ４に至りストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力されると、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０となり、発熱抵抗体Ｒ７０５〜Ｒ８３２による印字は停止される。
【００５２】
この印字停止期間において、感熱紙の微少なスクロールを行うものとすると、好適である。感熱紙に熱を提供した状態で感熱紙をスクロールさせると、印字の掠れ等が生じる可能性があるからである。従って、感熱紙をスクロールさせるタイミングを作り出す上でも、印字停止期間を設けることが望ましい。
【００５３】
また、時刻ｔ４に至ると、ストローブ用データ（「０１０００００」）が入力開始され、ストローブ側クロックにして８クロックを経てストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納される（時刻ｔ４〜ｔ５）。この間、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０であり、発熱抵抗体による印字は行われない。
【００５４】
時刻ｔ５に至ると、ストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力され、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８はストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納されたデータを取り込んで出力する。この結果、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２のみが値１を出力し、その他のストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１、３〜８は値０を出力することになる。従って、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２の出力を反映する発熱抵抗体Ｒ５７７〜Ｒ７０４が印字データに応じた印字を行う。
【００５５】
上記と同様に、時刻ｔ５〜ｔ６の間、ストローブ用データとして値０が継続して入力される。このため、時刻ｔ６に至りストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力されると、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０となり、発熱抵抗体Ｒ５７７〜Ｒ７０４による印字は停止される。
【００５６】
このような動作を継続して行い（中略）、時刻ｔ１８に至ると、ストローブ用データ（「００００００１」）が入力開始され、ストローブ側クロックにして８クロックを経てストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納される（時刻ｔ１８〜ｔ１９）。この間、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０であり、発熱抵抗体による印字は行われない。
【００５７】
時刻ｔ１９に至ると、ストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力され、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８はストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納されたデータを取り込んで出力する。この結果、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ８のみが値１を出力し、その他のストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜７は値０を出力することになる。従って、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２の出力を反映する発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ１２８が印字データに応じた印字を行う。
【００５８】
そして、時刻ｔ２０に至りストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力されると、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０となり、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ１２８による印字は停止される。その後は時刻ｔ１に戻り、次回のサイクルにおける印字データの入力が開示される。
【００５９】
［従来構成との比較、まとめ］
図５は、本実施例に係るサーマルヘッド１の比較対象となる従来のサーマルヘッドＸの回路構成例である。サーマルヘッドＸは、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８及びストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８を備えず、ストローブ用データの入力端子としてＤ＿ＳＴ１〜Ｄ＿ＳＴ８を備える。
【００６０】
図６は、図５に示す従来のサーマルヘッドＸにおける、印字データの入力及びラッチ後の（ストローブ期間の）タイミングチャートである。印字データの入力及びラッチに関しては本実施例に係るサーマルヘッド１と同様であるため、説明を省略する。
【００６１】
図６に示すように、従来のサーマルヘッドＸでは、入力端子Ｄ＿ＳＴ１〜Ｄ＿ＳＴ８にそれぞれブロック毎にストローブデータ１〜８が入力される。この結果、本実施例と同様の印字動作が実現される。
【００６２】
ところが、従来のサーマルヘッドＸはストローブ用の入力端子を八個備えるため、入力端子としてのコネクタ、及び制御基板との間の通信線の数が増加し、コストや重量の増加を招くことになる。
【００６３】
この点、本実施例のサーマルヘッド１では、ストローブ用の入力端子を三個に留め、ストローブ用データをヘッド側でブロック毎に分配しているため、従来構成に比してコストや重量の増加を防止している。
【００６４】
もとより、ブロック毎に印字を行うため、一斉に各発熱抵抗体に印字させるものに比して、電源ＰＳから各発熱抵抗体に供給する電流が過大になることを抑制することができる。
【００６５】
以上説明した本実施例のサーマルヘッド１、及びこれを一部に含むサーマルプリンタによれば、入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００６６】
＜第２実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第２実施例に係るサーマルヘッド２について説明する。サーマルヘッド２は、第１実施例に係るサーマルヘッド１と同様、制御基板から通信線を介して入力される各種信号やデータに応じて発熱抵抗体を発熱させ、微少距離ずつスクロール制御される感熱紙上に所望の印字（又は印画）を行うための装置である（図１を参照）。制御基板は、例えばマイクロコンピュータであり、入力されるデータに基づいて印字パターンを生成し、サーマルヘッド２に各種信号、データを出力する。サーマルヘッド２は、例えば静止したラインヘッドであり、１ミリあたり８ドット程度の分解能で印字を行うことができる。
【００６７】
図７は、本発明の第２実施例に係るサーマルヘッド２の回路構成例である。図示するように、サーマルヘッド２は、電源ＰＳと、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２と、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２と、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２と、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２と、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８と、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８と、を備える。これらの構成要素については第１実施例と同様であるため、説明を省略する。また、図７において構成要素の一部について図示を省略している。
【００６８】
また、サーマルヘッド２は、入力端子として、ラッチ信号入力端子Ｒと、データ入力端子Ｄと、クロック信号入力端子Ｃと、切り替え信号入力端子Ｓと、を備える。すなわち、印字データ側とストローブ側で入力端子を共通化し、いずれの側に信号及びデータを供給するかを、制御基板から切り替え信号入力端子Ｓに入力される切り替え信号に応じて切り替えている。
【００６９】
例えば、切り替え信号が値１であれば、スイッチＳＷ１がデータ入力端子Ｄと印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２を接続させると共に、スイッチＳＷ２がラッチ信号入力端子と印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２を接続させる。一方、切り替え信号が値０であれば、スイッチＳＷ１がデータ入力端子Ｄとストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８を接続させると共に、スイッチＳＷ２がラッチ信号入力端子とストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８を接続させる。
【００７０】
係る構成によって、第１実施例と同様の動作が実現される。図８は、第２実施例に係るサーマルヘッド２におけるタイミングチャートである。本図において、例えば「ストローブ用ラッチ信号」とは、ラッチ信号入力端子に入力されたラッチ信号がスイッチＳＷ２を介してストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８に入力されたものを意味する。
【００７１】
図示するように、印字データの入力及びラッチが行われるまでは、切り替え信号として値１が入力されており、第１実施例における図３と同様の動作が実現される。また印字データの入力及びラッチが行われた後は、切り替え信号として値０が入力されており、第１実施例における図４と同様の動作が実現される。
【００７２】
係る構成によって、入力端子の数を更に減少させることができ、コストや重量の増加を防止することができる。
【００７３】
以上説明した本実施例のサーマルヘッド２、及びこれを一部に含むサーマルプリンタによれば、入力端子の数が増加するのを更に抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００７４】
＜第３実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第３実施例に係るサーマルヘッド３について説明する。サーマルヘッド３は、第１実施例に係るサーマルヘッド１と同様、制御基板から通信線を介して入力される各種信号やデータに応じて発熱抵抗体を発熱させ、微少距離ずつスクロール制御される感熱紙上に所望の印字（又は印画）を行うための装置である（図１を参照）。制御基板は、例えばマイクロコンピュータであり、入力されるデータに基づいて印字パターンを生成し、サーマルヘッド３に各種信号、データを出力する。サーマルヘッド３は、例えば静止したラインヘッドであり、１ミリあたり８ドット程度の分解能で印字を行うことができる。
【００７５】
図９は、本発明の第３実施例に係るサーマルヘッド３の回路構成例である。図示するように、サーマルヘッド３は、電源ＰＳと、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２と、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２と、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２と、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２と、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８と、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８と、を備える。これらの構成要素については第１実施例と同様であるため、説明を省略する。また、図９において構成要素の一部について図示を省略している。
【００７６】
また、サーマルヘッド３は、入力端子として、ラッチ信号入力端子Ｒと、データ入力端子Ｄと、クロック信号入力端子Ｃと、を備え、更に、切り替え信号生成部ＳＧを備えている。すなわち、第２実施例と比較して、切り替え信号入力端子を省略すると共に、自身で切り替え信号を生成するための構成要素を備えている。
【００７７】
切り替え信号生成部ＳＧは、内部にクロック信号をカウントするカウントレジスタ等を備え、第２実施例において図８に即して説明したような切り替え信号を自動的に生成する。
【００７８】
係る構成によって、入力端子の数を更に減少させることができ、コストや重量の増加を防止することができる。
【００７９】
以上説明した本実施例のサーマルヘッド３、及びこれを一部に含むサーマルプリンタによれば、入力端子の数が増加するのを更に抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００８０】
＜第４実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第４実施例に係るサーマルヘッド４について説明する。サーマルヘッド４は、第１実施例に係るサーマルヘッド１と同様、制御基板から通信線を介して入力される各種信号やデータに応じて発熱抵抗体を発熱させ、微少距離ずつスクロール制御される感熱紙上に所望の印字（又は印画）を行うための装置である（図１を参照）。制御基板は、例えばマイクロコンピュータであり、入力されるデータに基づいて印字パターンを生成し、サーマルヘッド４に各種信号、データを出力する。サーマルヘッド３は、例えば静止したラインヘッドであり、１ミリあたり８ドット程度の分解能で印字を行うことができる。
【００８１】
図１０は、本発明の第４実施例に係るサーマルヘッド４の回路構成例である。図示するように、サーマルヘッド３は、電源ＰＳと、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２と、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２と、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２と、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２と、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８と、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８と、を備える。これらの構成要素については第１実施例と同様であるため、説明を省略する。また、図１０において構成要素の一部について図示を省略している。
【００８２】
また、サーマルヘッド４は、入力端子として、データ入力端子Ｄと、クロック信号入力端子Ｃと、を備え、更に、切り替え信号生成部ＳＧとラッチ信号生成部ＤＧと、を備えている。すなわち、第３実施例と比較して、ラッチ信号入力端子を省略すると共に、自身でラッチ信号を生成するための構成要素を備えている。
【００８３】
ラッチ信号生成部ＤＧは、切り替え信号生成部ＳＧと同様、内部にクロック信号をカウントするカウントレジスタ等を備え、第１実施例において図３、４に即して示したような各ラッチ信号を自動的に生成する。
【００８４】
係る構成によって、入力端子の数を更に減少させることができ、コストや重量の増加を防止することができる。
【００８５】
以上説明した本実施例のサーマルヘッド４、及びこれを一部に含むサーマルプリンタによれば、入力端子の数が増加するのを更に抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００８６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、コンピュータ、及びその周辺機器の製造業等に利用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１、２、３、４ サーマルヘッド
ＰＳ 電源
Ｒ１〜Ｒ８３２ 発熱抵抗体
ＮＡＮＤ１〜８３２ ＮＡＮＤゲート
ＳＲ＿ＰＲ１〜８３２ 印字データ側シフトレジスタ
ＦＦ＿ＰＲ１〜８３２ 印字データ側フリップフロップ
ＳＲ＿ＳＴ１〜８ ストローブ側シフトレジスタ
ＦＦ＿ＳＴ１〜８ ストローブ側フリップフロップ
Ｌ＿ＰＲ 印字データ側ラッチ信号入力端子
Ｄ＿ＰＲ 印字データ入力端子
Ｃ＿ＰＲ 印字データ側クロック信号入力端子
Ｌ＿ＳＴ ストローブ側ラッチ信号入力端子
Ｄ＿ＳＴ ストローブ用データ入力端子
Ｃ＿ＳＴ ストローブ側クロック信号入力端子
Ｌ ラッチ信号入力端子
Ｄ データ入力端子
Ｃ クロック信号入力端子
ＳＧ 切り替え信号生成部
ＤＧ ラッチ信号生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱紙に熱を供給することによって印字を行うサーマルプリンタに用いられるサーマルヘッド、及びこれを一部に含むサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感熱紙に熱を供給することによって印字を行うサーマルプリンタが、キャッシュレジスターやＡＴＭ（Automated Teller Machine）、ＰＯＳ（Point of sale system）、ＥＣＲ（Efficient Consumer Response）等に広く用いられている。
【０００３】
サーマルプリンタのうち、感熱紙に熱を供給する発熱体を備え、制御基板等から通信線を介して入力されるデータに基づいて発熱体を発熱させる部分が、サーマルヘッドと称される。
【０００４】
サーマルヘッドが有する発熱体は、通常、ライン状に並んだ電気抵抗（発熱抵抗体）であり、電流を流すことによって発熱を行っている。サーマルヘッドでは、このライン長を長くする程、より多くの情報を印字することができる。ところが、ライン長が長くなると電気抵抗の数も増加するため、一度に一ライン分の印字を行おうとすると、供給すべき電流が過大となってしまう。
【０００５】
特許文献１に記載のサーマルヘッドでは、シリアルデータからなる印字データ（特許文献１では「印画信号」）をパラレルデータに変換してラッチした後、外部からのストローブ用データ（特許文献１ではストローブ「パルス」）を複数の入力端子により順次入力し、ブロック毎に発熱抵抗体を発熱させている。
【０００６】
ここで、印字データとは、各発熱抵抗体が印画を行うか否かを指示するものであり、ストローブ用データとは、ブロック毎の発熱抵抗体に通電する期間を（換言すると印字のオン・オフタイミングを）を指示するための信号である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１２２２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載のサーマルヘッドのように、ストローブ用データが入力される入力端子を複数個備えると、サーマルヘッド、及びこれにデータ出力する制御基板におけるコネクタの数、更にはサーマルヘッドと制御基板を接続する通信線の数が増加し、コストや重量の増加を招くことになる。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することが可能なサーマルヘッド、及びこれを一部に含むサーマルプリンタを提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
サーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドであって、
ライン状に並ぶ複数の発熱抵抗体と、
シリアルデータとして入力される印字データを、パラレルデータに変換して前記複数の発熱抵抗体に対して一括供給する印字データ変換・供給手段と、
シリアルデータとして入力されるストローブ用データに基づき、前記複数の発熱抵抗体に対して予め定められたブロック毎にストローブ信号を順次供給するストローブ用データ分配手段と、
を備えるサーマルヘッドである。
【００１１】
この本発明の第１の態様によれば、入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００１２】
なお、複数の発熱抵抗体に対して予め定められた「ブロック」とは、単独の発熱体を含んでよい。
【００１３】
本発明の第１の態様において、
前記印字データと前記ストローブ用データの入力端子が共通化されており、該共通化された入力端子に入力されたデータを、前記印字データ変換・供給手段と前記ストローブデータ分配手段のいずれに伝達するかを切り替える伝達切換手段を備えるものとしてもよい。
【００１４】
こうすれば、入力端子の数を更に減少させることができる。
【００１５】
また、本発明の第１の態様において、
入力されるクロック信号をカウントすることにより、前記伝達切換手段による切り替えタイミングを決定する切換タイミング決定手段を備えるものとしてもよい。
【００１６】
こうすれば、入力端子の数を更に減少させることができる。
【００１７】
また、本発明の第１の態様において、
前記印字データ変換・供給手段及び前記ストローブデータ分配手段は、シリアルデータを順に格納するシフトレジスタと、該シフトレジスタに格納されたデータをラッチ信号に応じてラッチするフリップフロップと、により構成され、
入力されるクロック信号をカウントすることにより、前記ラッチ信号を自動生成するラッチ信号自動生成手段を備えるものとしてもよい。
【００１８】
こうすれば、入力端子の数を更に減少させることができる。
【００１９】
また、本発明の第１の態様において、
前記ストローブ用データに基づき作られる印字停止期間中に感熱紙をスクロールさせることを特徴とするものとしてもよい。
【００２０】
こうすれば、印字の掠れ等が生じるのを防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様は、
本発明の第１の態様のサーマルヘッドと、
該サーマルヘッドと通信線によって接続され、少なくとも前記印字データを前記サーマルヘッドに供給する制御手段と、
を備えるサーマルプリンタである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することが可能なサーマルヘッド、及びこれを一部に含むサーマルプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係るサーマルヘッドを含むサーマルプリンタの全体構成を簡略に示す図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るサーマルヘッド１の回路構成例である。
【図３】第１実施例に係るサーマルヘッド１におけるタイミングチャート（印字データ入力期間）である。
【図４】第１実施例に係るサーマルヘッド１におけるタイミングチャート（ストローブ期間）である。
【図５】本実施例に係るサーマルヘッド１の比較対象となる従来のサーマルヘッドＸの回路構成例である。
【図６】従来のサーマルヘッドＸにおけるタイミングチャート（ストローブ期間）である。
【図７】本発明の第２実施例に係るサーマルヘッド２の回路構成例である。
【図８】第２実施例に係るサーマルヘッド２におけるタイミングチャートである。
【図９】本発明の第３実施例に係るサーマルヘッド３の回路構成例である。
【図１０】本発明の第４実施例に係るサーマルヘッド４の回路構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２５】
＜第１実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第１実施例に係るサーマルヘッド１について説明する。サーマルヘッド１は、制御基板から通信線を介して入力される各種信号やデータに応じて発熱抵抗体を発熱させ、微少距離ずつスクロール制御される感熱紙上に所望の印字（又は印画）を行うための装置である。図１は、本発明の実施例に係るサーマルヘッドを含むサーマルプリンタの全体構成を簡略に示す図である。制御基板は、例えばマイクロコンピュータであり、入力されるデータに基づいて印字パターンを生成し、サーマルヘッド１に各種信号、データを出力する。サーマルヘッド１は、例えば静止したラインヘッドであり、１ミリあたり８ドット程度の分解能で印字を行うことができる。
【００２６】
［構成］
図２は、本発明の第１実施例に係るサーマルヘッド１の回路構成例である。図示するように、サーマルヘッド１は、電源ＰＳと、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２と、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２と、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２と、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２と、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８と、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８と、を備える。
【００２７】
電源ＰＳは、例えば７．２［Ｖ］程度の直流電源である。発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２は、略直線状に並んでおり、電流が流れることによって発熱し、感熱紙の対向する箇所に熱を供給して印字する。
【００２８】
ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２は、入力される電圧信号が共に値１の信号（ＨＩ信号）である場合のみ値０の信号（ＬＯ信号）を出力し、それ以外の場合に値１の信号（ＨＩ信号）を出力する。
【００２９】
本実施例における値１の信号は、電源ＰＳに合わせて７．２［Ｖ］程度の電圧信号であるものとする。また、値０の信号は、図示しないグランド端子におけるグランド電位の電圧信号であるものとする。なお、本実施例では、値１が「印字有り」、値０が「印字無し」を示すものとする。
【００３０】
この結果、ＮＡＮＤゲートに入力される電圧信号が共に値１の信号であればＮＡＮＤゲートの出力が値０となり、対応する発熱抵抗体の両端に電位差が生じるため、電流が流れて発熱することになる。一方、ＮＡＮＤゲートに入力される電圧信号の少なくとも一方が値０の信号であればＮＡＮＤゲートの出力が値１となり、対応する発熱抵抗体の両端に電位差が生じず、電流は流れない。従って、各発熱抵抗体は、対応するＮＡＮＤゲートに入力される信号が共に値１の信号である場合のみ発熱し、印字を行うことになる。
【００３１】
なお、係る構成は任意に変更することができ、ＮＡＮＤゲートに代えてＡＮＤゲートを備え、値０が「印字有り」、値１が「印字無し」を示すように設計してもよい。
【００３２】
印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２、及びストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８は、シリアルデータを順送りに取り込んで格納する。本発明におけるシリアルデータとは、例えばクロック信号に応じて一つずつ送られる、値１と値０の二値データである。
【００３３】
例えば（*）、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に「１０００００００」なる８ビットのデータが８クロックで入力されると、ＳＲ＿ＳＴ１が値１を格納し、ＳＲ＿ＳＴ２が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ３が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ４が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ５が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ６が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ７が値０を格納し、ＳＲ＿ＳＴ８が値０を格納した状態となる。
【００３４】
印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２、又はストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８は、それぞれラッチ信号が入力されると、対応する印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２、又はストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８からデータを取り込んで格納すると共に、格納したデータを一斉に常時出力する状態となる。
【００３５】
前述の例（*）に即して説明すると、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１が値１を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ３が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ４が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ５が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ６が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ７が値０を格納して出力し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ８が値０を格納して出力する状態となる。
【００３６】
また、サーマルヘッド１は、入力端子として、印字データ側ラッチ信号入力端子Ｒ＿ＰＲと、印字データ入力端子Ｄ＿ＰＲと、印字データ側クロック信号入力端子Ｃ＿ＰＲと、ストローブ側ラッチ信号入力端子Ｒ＿ＳＴと、ストローブ用データ入力端子Ｄ＿ＳＴと、ストローブ側クロック信号入力端子Ｃ＿ＳＴと、を備える。
【００３７】
印字データ入力端子Ｄ＿ＰＲには、各発熱抵抗体が当該回の印字において印字を行うか否かを示す８３２ビットのシリアルデータ（印字データ）が入力される。印字データは、印字データ側クロック信号入力端子Ｃ＿ＰＲに入力されるクロック信号（印字データ側クロック信号）に応じて１ビットずつ入力され、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２に格納される。
【００３８】
印字データ側ラッチ信号入力端子Ｒ＿ＰＲには、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２が前述のラッチ動作を行うトリガーとなる印字データ側ラッチ信号が入力される。
【００３９】
ストローブ用データ入力端子Ｄ＿ＳＴには、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２をブロック分けし、それぞれのブロックについて、当該回の印字動作において印字を行うか否かを決定するシリアルデータ（ストローブ用データ）が入力される。本実施例では、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２は、Ｒ１〜１２８、Ｒ１２９〜Ｒ２５６、Ｒ２５７〜Ｒ３５２、Ｒ３５３〜Ｒ４１６、Ｒ４１７〜Ｒ４８０、Ｒ４８１〜Ｒ５７６、Ｒ５７７〜Ｒ７０４、Ｒ７０５〜Ｒ８３２の８ブロックに分けられており、１回の印字動作において１ブロックのみが印字を行う。これによって、各発熱抵抗体が一斉に印字を行う場合に比して、電源ＰＳから過大な電流が流れるのを防止することができる。
【００４０】
ストローブ用データは、例えば「０１０００００」のように、１ビットのみが値１となる８ビットのデータである。また、後述するように、印字をしない期間を作り出すために全てのビットが値０となり得る。
【００４１】
ストローブ用データは、ストローブ側クロック信号入力端子Ｃ＿ＳＴに入力されるクロック信号（ストローブ側クロック信号）に応じて１ビットずつ入力され、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納される。
【００４２】
ストローブ側ラッチ信号入力端子Ｒ＿ＳＴには、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８が前述のラッチ動作を行うトリガーとなるストローブ側ラッチ信号が入力される。
【００４３】
［タイミングチャート］
以下、このような構成のサーマルヘッド１に入力される信号やデータ、それに応じた各構成要素の状態変化について説明する。
【００４４】
図３は、第１実施例に係るサーマルヘッド１におけるタイミングチャートであり、１ライン分の印字を行う期間のうち、印字データ側に印字データが取り込まれて出力開始されるまでの間（印字データ入力期間）に、サーマルヘッド１に入力される信号やデータ、及び各構成要素の状態変化を示すタイミングチャートである。
【００４５】
時刻ｔ１からｔ２までの間の印字データ側クロック信号にして８３２クロックの間、印字データが１ビットずつ入力され、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２に格納される。この間、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２の出力は、前回のサイクルにおける印字データに応じた出力のままである。なお、１ビットの入力と１クロックが一対一に対応している必要はなく、１ビットの入力に複数クロックを要しても構わない。
【００４６】
時刻ｔ２に至ると、印字データの入力が終了すると共に、印字データ側ラッチ信号が印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２に入力される。この時点で印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２は印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２に格納された印字データを取り込み、取り込んだデータを一斉に常時出力する。なお、係る動作が、特許請求の範囲における「シリアルデータとして入力される印字データを、パラレルデータに変換して一括供給する」に相当する。
【００４７】
一方、ストローブ側では、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、ストローブ側クロック信号が継続的に入力される他、ストローブ用データ及びストローブ側ラッチ信号は値０を維持し、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０である。ストローブ側クロック信号は、印字データ側クロック信号と同じものであってもよい（この場合、入力端子Ｃ＿ＰＲとＣ＿ＳＴを共通化することができる）。
【００４８】
図４は、第１実施例に係るサーマルヘッド１におけるタイミングチャートであり、１ライン分の印字を行う期間のうち、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２に印字データ側ラッチ信号が入力された後（ストローブ期間）に、サーマルヘッド１に入力される信号やデータ、及び各構成要素の状態変化を示すタイミングチャートである。なお、本図においては、印字データ側クロック信号及び印字データを省略している。
【００４９】
時刻ｔ２に至ると、ストローブ用データ（「１００００００」）が入力開始され、ストローブ側クロックにして８クロックを経てストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納される（時刻ｔ２〜ｔ３）。この間、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０であり、発熱抵抗体による印字は行われない。なお、１ビットの入力と１クロックが一対一に対応している必要はなく、１ビットの入力に複数クロックを要しても構わない。
【００５０】
時刻ｔ３に至ると、ストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力され、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８はストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納されたデータを取り込んで出力する。この結果、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１のみが値１を出力し、その他のストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２〜８は値０を出力することになる。従って、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１の出力を反映する発熱抵抗体Ｒ７０５〜Ｒ８３２が印字データに応じた印字を行う。この時刻ｔ３〜ｔ４の間隔は、所望の時間に設定することができる。例えば、寒暖の差、湿度等を考慮して好適に設定してよい。
【００５１】
また、時刻ｔ３〜ｔ４の間、ストローブ用データとして値０が継続して入力される。このため、時刻ｔ４に至りストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力されると、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０となり、発熱抵抗体Ｒ７０５〜Ｒ８３２による印字は停止される。
【００５２】
この印字停止期間において、感熱紙の微少なスクロールを行うものとすると、好適である。感熱紙に熱を提供した状態で感熱紙をスクロールさせると、印字の掠れ等が生じる可能性があるからである。従って、感熱紙をスクロールさせるタイミングを作り出す上でも、印字停止期間を設けることが望ましい。
【００５３】
また、時刻ｔ４に至ると、ストローブ用データ（「０１０００００」）が入力開始され、ストローブ側クロックにして８クロックを経てストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納される（時刻ｔ４〜ｔ５）。この間、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０であり、発熱抵抗体による印字は行われない。
【００５４】
時刻ｔ５に至ると、ストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力され、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８はストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納されたデータを取り込んで出力する。この結果、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２のみが値１を出力し、その他のストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１、３〜８は値０を出力することになる。従って、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２の出力を反映する発熱抵抗体Ｒ５７７〜Ｒ７０４が印字データに応じた印字を行う。
【００５５】
上記と同様に、時刻ｔ５〜ｔ６の間、ストローブ用データとして値０が継続して入力される。このため、時刻ｔ６に至りストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力されると、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０となり、発熱抵抗体Ｒ５７７〜Ｒ７０４による印字は停止される。
【００５６】
このような動作を継続して行い（中略）、時刻ｔ１８に至ると、ストローブ用データ（「００００００１」）が入力開始され、ストローブ側クロックにして８クロックを経てストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納される（時刻ｔ１８〜ｔ１９）。この間、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０であり、発熱抵抗体による印字は行われない。
【００５７】
時刻ｔ１９に至ると、ストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力され、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８はストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８に格納されたデータを取り込んで出力する。この結果、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ８のみが値１を出力し、その他のストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜７は値０を出力することになる。従って、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ２の出力を反映する発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ１２８が印字データに応じた印字を行う。
【００５８】
そして、時刻ｔ２０に至りストローブ側ラッチ信号がストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８に入力されると、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８の出力は全て値０となり、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ１２８による印字は停止される。その後は時刻ｔ１に戻り、次回のサイクルにおける印字データの入力が開示される。
【００５９】
［従来構成との比較、まとめ］
図５は、本実施例に係るサーマルヘッド１の比較対象となる従来のサーマルヘッドＸの回路構成例である。サーマルヘッドＸは、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８及びストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８を備えず、ストローブ用データの入力端子としてＤ＿ＳＴ１〜Ｄ＿ＳＴ８を備える。
【００６０】
図６は、図５に示す従来のサーマルヘッドＸにおける、印字データの入力及びラッチ後の（ストローブ期間の）タイミングチャートである。印字データの入力及びラッチに関しては本実施例に係るサーマルヘッド１と同様であるため、説明を省略する。
【００６１】
図６に示すように、従来のサーマルヘッドＸでは、入力端子Ｄ＿ＳＴ１〜Ｄ＿ＳＴ８にそれぞれブロック毎にストローブデータ１〜８が入力される。この結果、本実施例と同様の印字動作が実現される。
【００６２】
ところが、従来のサーマルヘッドＸはストローブ用の入力端子を八個備えるため、入力端子としてのコネクタ、及び制御基板との間の通信線の数が増加し、コストや重量の増加を招くことになる。
【００６３】
この点、本実施例のサーマルヘッド１では、ストローブ用の入力端子を三個に留め、ストローブ用データをヘッド側でブロック毎に分配しているため、従来構成に比してコストや重量の増加を防止している。
【００６４】
もとより、ブロック毎に印字を行うため、一斉に各発熱抵抗体に印字させるものに比して、電源ＰＳから各発熱抵抗体に供給する電流が過大になることを抑制することができる。
【００６５】
以上説明した本実施例のサーマルヘッド１、及びこれを一部に含むサーマルプリンタによれば、入力端子の数が増加するのを抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００６６】
＜第２実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第２実施例に係るサーマルヘッド２について説明する。サーマルヘッド２は、第１実施例に係るサーマルヘッド１と同様、制御基板から通信線を介して入力される各種信号やデータに応じて発熱抵抗体を発熱させ、微少距離ずつスクロール制御される感熱紙上に所望の印字（又は印画）を行うための装置である（図１を参照）。制御基板は、例えばマイクロコンピュータであり、入力されるデータに基づいて印字パターンを生成し、サーマルヘッド２に各種信号、データを出力する。サーマルヘッド２は、例えば静止したラインヘッドであり、１ミリあたり８ドット程度の分解能で印字を行うことができる。
【００６７】
図７は、本発明の第２実施例に係るサーマルヘッド２の回路構成例である。図示するように、サーマルヘッド２は、電源ＰＳと、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２と、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２と、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２と、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２と、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８と、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８と、を備える。これらの構成要素については第１実施例と同様であるため、説明を省略する。また、図７において構成要素の一部について図示を省略している。
【００６８】
また、サーマルヘッド２は、入力端子として、ラッチ信号入力端子Ｒと、データ入力端子Ｄと、クロック信号入力端子Ｃと、切り替え信号入力端子Ｓと、を備える。すなわち、印字データ側とストローブ側で入力端子を共通化し、いずれの側に信号及びデータを供給するかを、制御基板から切り替え信号入力端子Ｓに入力される切り替え信号に応じて切り替えている。
【００６９】
例えば、切り替え信号が値１であれば、スイッチＳＷ１がデータ入力端子Ｄと印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２を接続させると共に、スイッチＳＷ２がラッチ信号入力端子と印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２を接続させる。一方、切り替え信号が値０であれば、スイッチＳＷ１がデータ入力端子Ｄとストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８を接続させると共に、スイッチＳＷ２がラッチ信号入力端子とストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８を接続させる。
【００７０】
係る構成によって、第１実施例と同様の動作が実現される。図８は、第２実施例に係るサーマルヘッド２におけるタイミングチャートである。本図において、例えば「ストローブ用ラッチ信号」とは、ラッチ信号入力端子に入力されたラッチ信号がスイッチＳＷ２を介してストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８に入力されたものを意味する。
【００７１】
図示するように、印字データの入力及びラッチが行われるまでは、切り替え信号として値１が入力されており、第１実施例における図３と同様の動作が実現される。また印字データの入力及びラッチが行われた後は、切り替え信号として値０が入力されており、第１実施例における図４と同様の動作が実現される。
【００７２】
係る構成によって、入力端子の数を更に減少させることができ、コストや重量の増加を防止することができる。
【００７３】
以上説明した本実施例のサーマルヘッド２、及びこれを一部に含むサーマルプリンタによれば、入力端子の数が増加するのを更に抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００７４】
＜第３実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第３実施例に係るサーマルヘッド３について説明する。サーマルヘッド３は、第１実施例に係るサーマルヘッド１と同様、制御基板から通信線を介して入力される各種信号やデータに応じて発熱抵抗体を発熱させ、微少距離ずつスクロール制御される感熱紙上に所望の印字（又は印画）を行うための装置である（図１を参照）。制御基板は、例えばマイクロコンピュータであり、入力されるデータに基づいて印字パターンを生成し、サーマルヘッド３に各種信号、データを出力する。サーマルヘッド３は、例えば静止したラインヘッドであり、１ミリあたり８ドット程度の分解能で印字を行うことができる。
【００７５】
図９は、本発明の第３実施例に係るサーマルヘッド３の回路構成例である。図示するように、サーマルヘッド３は、電源ＰＳと、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２と、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２と、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２と、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２と、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８と、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８と、を備える。これらの構成要素については第１実施例と同様であるため、説明を省略する。また、図９において構成要素の一部について図示を省略している。
【００７６】
また、サーマルヘッド３は、入力端子として、ラッチ信号入力端子Ｒと、データ入力端子Ｄと、クロック信号入力端子Ｃと、を備え、更に、切り替え信号生成部ＳＧを備えている。すなわち、第２実施例と比較して、切り替え信号入力端子を省略すると共に、自身で切り替え信号を生成するための構成要素を備えている。
【００７７】
切り替え信号生成部ＳＧは、内部にクロック信号をカウントするカウントレジスタ等を備え、第２実施例において図８に即して説明したような切り替え信号を自動的に生成する。
【００７８】
係る構成によって、入力端子の数を更に減少させることができ、コストや重量の増加を防止することができる。
【００７９】
以上説明した本実施例のサーマルヘッド３、及びこれを一部に含むサーマルプリンタによれば、入力端子の数が増加するのを更に抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００８０】
＜第４実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第４実施例に係るサーマルヘッド４について説明する。サーマルヘッド４は、第１実施例に係るサーマルヘッド１と同様、制御基板から通信線を介して入力される各種信号やデータに応じて発熱抵抗体を発熱させ、微少距離ずつスクロール制御される感熱紙上に所望の印字（又は印画）を行うための装置である（図１を参照）。制御基板は、例えばマイクロコンピュータであり、入力されるデータに基づいて印字パターンを生成し、サーマルヘッド４に各種信号、データを出力する。サーマルヘッド３は、例えば静止したラインヘッドであり、１ミリあたり８ドット程度の分解能で印字を行うことができる。
【００８１】
図１０は、本発明の第４実施例に係るサーマルヘッド４の回路構成例である。図示するように、サーマルヘッド３は、電源ＰＳと、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ８３２と、ＮＡＮＤゲートＮＡＮＤ１〜８３２と、印字データ側シフトレジスタＳＲ＿ＰＲ１〜８３２と、印字データ側フリップフロップＦＦ＿ＰＲ１〜８３２と、ストローブ側シフトレジスタＳＲ＿ＳＴ１〜８と、ストローブ側フリップフロップＦＦ＿ＳＴ１〜８と、を備える。これらの構成要素については第１実施例と同様であるため、説明を省略する。また、図１０において構成要素の一部について図示を省略している。
【００８２】
また、サーマルヘッド４は、入力端子として、データ入力端子Ｄと、クロック信号入力端子Ｃと、を備え、更に、切り替え信号生成部ＳＧとラッチ信号生成部ＤＧと、を備えている。すなわち、第３実施例と比較して、ラッチ信号入力端子を省略すると共に、自身でラッチ信号を生成するための構成要素を備えている。
【００８３】
ラッチ信号生成部ＤＧは、切り替え信号生成部ＳＧと同様、内部にクロック信号をカウントするカウントレジスタ等を備え、第１実施例において図３、４に即して示したような各ラッチ信号を自動的に生成する。
【００８４】
係る構成によって、入力端子の数を更に減少させることができ、コストや重量の増加を防止することができる。
【００８５】
以上説明した本実施例のサーマルヘッド４、及びこれを一部に含むサーマルプリンタによれば、入力端子の数が増加するのを更に抑制しつつ、発熱抵抗体に供給する電流が過大となることを回避することができる。
【００８６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、コンピュータ、及びその周辺機器の製造業等に利用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１、２、３、４ サーマルヘッド
ＰＳ 電源
Ｒ１〜Ｒ８３２ 発熱抵抗体
ＮＡＮＤ１〜８３２ ＮＡＮＤゲート
ＳＲ＿ＰＲ１〜８３２ 印字データ側シフトレジスタ
ＦＦ＿ＰＲ１〜８３２ 印字データ側フリップフロップ
ＳＲ＿ＳＴ１〜８ ストローブ側シフトレジスタ
ＦＦ＿ＳＴ１〜８ ストローブ側フリップフロップ
Ｌ＿ＰＲ 印字データ側ラッチ信号入力端子
Ｄ＿ＰＲ 印字データ入力端子
Ｃ＿ＰＲ 印字データ側クロック信号入力端子
Ｌ＿ＳＴ ストローブ側ラッチ信号入力端子
Ｄ＿ＳＴ ストローブ用データ入力端子
Ｃ＿ＳＴ ストローブ側クロック信号入力端子
Ｌ ラッチ信号入力端子
Ｄ データ入力端子
Ｃ クロック信号入力端子
ＳＧ 切り替え信号生成部
ＤＧ ラッチ信号生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドであって、
ライン状に並ぶ複数の発熱抵抗体と、
シリアルデータとして入力される印字データを、パラレルデータに変換して前記複数の発熱抵抗体に対して一括供給する印字データ変換・供給手段と、
シリアルデータとして入力されるストローブ用データに基づき、前記複数の発熱抵抗体に対して予め定められたブロック毎にストローブ信号を順次供給するストローブ用データ分配手段と、
を備えるサーマルヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のサーマルヘッドであって、
前記印字データと前記ストローブ用データの入力端子が共通化されており、該共通化された入力端子に入力されたデータを、前記印字データ変換・供給手段と前記ストローブデータ分配手段のいずれに伝達するかを切り替える伝達切換手段を備えるサーマルヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載のサーマルヘッドであって、
入力されるクロック信号をカウントすることにより、前記伝達切換手段による切り替えタイミングを決定する切換タイミング決定手段を備えるサーマルヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のサーマルヘッドであって、
前記印字データ変換・供給手段及び前記ストローブデータ分配手段は、シリアルデータを順に格納するシフトレジスタと、該シフトレジスタに格納されたデータをラッチ信号に応じてラッチするフリップフロップと、により構成され、
入力されるクロック信号をカウントすることにより、前記ラッチ信号を自動生成するラッチ信号自動生成手段を備えるサーマルヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のサーマルヘッドであって、
前記ストローブ用データに基づき作られる印字停止期間中に感熱紙をスクロールさせることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のサーマルヘッドと、
該サーマルヘッドと通信線によって接続され、少なくとも前記印字データを前記サーマルヘッドに供給する制御手段と、
を備えるサーマルプリンタ。
【請求項１】
サーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドであって、
ライン状に並ぶ複数の発熱抵抗体と、
シリアルデータとして入力される印字データを、パラレルデータに変換して前記複数の発熱抵抗体に対して一括供給する印字データ変換・供給手段と、
シリアルデータとして入力されるストローブ用データに基づき、前記複数の発熱抵抗体に対して予め定められたブロック毎にストローブ信号を順次供給するストローブ用データ分配手段と、
を備えるサーマルヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のサーマルヘッドであって、
前記印字データと前記ストローブ用データの入力端子が共通化されており、該共通化された入力端子に入力されたデータを、前記印字データ変換・供給手段と前記ストローブデータ分配手段のいずれに伝達するかを切り替える伝達切換手段を備えるサーマルヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載のサーマルヘッドであって、
入力されるクロック信号をカウントすることにより、前記伝達切換手段による切り替えタイミングを決定する切換タイミング決定手段を備えるサーマルヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のサーマルヘッドであって、
前記印字データ変換・供給手段及び前記ストローブデータ分配手段は、シリアルデータを順に格納するシフトレジスタと、該シフトレジスタに格納されたデータをラッチ信号に応じてラッチするフリップフロップと、により構成され、
入力されるクロック信号をカウントすることにより、前記ラッチ信号を自動生成するラッチ信号自動生成手段を備えるサーマルヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のサーマルヘッドであって、
前記ストローブ用データに基づき作られる印字停止期間中に感熱紙をスクロールさせることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のサーマルヘッドと、
該サーマルヘッドと通信線によって接続され、少なくとも前記印字データを前記サーマルヘッドに供給する制御手段と、
を備えるサーマルプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１１６０７５（Ｐ２０１２−１１６０７５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６７４４２（Ｐ２０１０−２６７４４２）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
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