JP5075702B2

JP5075702B2 - サーマルプリンタのヘッドチェック装置およびヘッドチェック方法

Info

Publication number: JP5075702B2
Application number: JP2008080146A
Authority: JP
Inventors: 秀彦川村
Original assignee: Sato Knowledge and Intellectual Property Institute Co Ltd; Sato Holdings Corp
Current assignee: Sato Knowledge and Intellectual Property Institute Co Ltd; Sato Corp
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009233917A

Description

本発明は、特に、サーマルヘッドの発熱素子の断線を的確に判断するサーマルプリンタのヘッドチェック装置およびヘッドチェック方法に関する。

従来、サーマルプリンタは、記録媒体の搬送時に、サーマルヘッドを構成する発熱体と記録媒体との間の摩擦により発熱体が断線することがあった。この発熱体の断線により、断線した発熱体の部分だけ印字がされなくなり、印字かすれが発生してしまう。特に、サーマルヘッドの発熱体のうち、バーコードを印字する印字領域に対応する部分の発熱体のいずれか１つでも断線すると、印字されたバーコードをスキャナで読み取れない場合があるという問題がある。このため、発熱体の１ドットごとにチェック信号（電圧）を掛けて電流が流れると発熱体が断線していないと判定し、また、電流が流れないときは発熱体が断線していると判断するようなヘッドチェックを行っている。
ところで、ヘッドチェックのチェック対象となる発熱体は、使用するにつれて記録媒体とのこすれによってヘッドが磨耗し発熱素子の抵抗値が徐々に高くなり電流を流しても高抵抗となって完全に断線しているのか、断線はしていないまでも磨耗によって電流が流れにくくなっているかの判断が難しく、電流が流れにくい発熱体であると「断線」と誤判断するという問題があった。
また、近年のサーマルプリンタは、印字幅の拡大や高精度化が進んで発熱体の数が増大する傾向にあり、ヘッドチェックに要する時間も発熱体数の増加に比例して長くなっているため、ヘッドチェックに要する時間の短縮化を図ったようなサーマルプリンタが開発された（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１のサーマルプリンタによれば、サーマルヘッドの発熱体に対し先頭のドットからチェック信号を第１の供給手段より供給するとともに、後尾のドットからは第２の供給手段よりチェック信号を供給し、チェック信号の供給によるチェック結果が正常でないと判定されたときの不具合信号を、先頭のドットからの第１の供給手段に対応する第１のチェック結果、および第２の供給手段に対応する第２のチェック結果の各々でカウントし、第１及び第２の不具合信号のカウント数の双方が所定のカウント数を超えたとき、エラー信号を出して操作者にヘッド交換を促すようにしている。
ところで、チェック信号として入力する電圧は、発熱体が発熱しないよう印字時に各発熱体に掛ける電圧より低い電圧を掛けるようになっており、チェック時に印字時の通常電圧よりチェック用の低電圧に切り換えるようになっているため安定しておらず、前記した磨耗時の電流が流れにくい状態と相俟って誤判断を増長させる可能性が大であるという問題があった。
前記したように、サーマルヘッドは、エラーになると交換する必要があるが、印字幅の拡大や高精度化により高価になってきているため、的確な断線判断が望まれた。

特開２００３−３０５８７８号公報

本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであり、ヘッドチェックを複数回実行することにより、サーマルヘッドの発熱素子の断線を的確に判断するサーマルプリンタのヘッドチェック装置およびヘッドチェック方法を提供することを課題とする。

本発明に係るサーマルプリンタのヘッドチェック装置は、ライン状に配置された複数のドット状の発熱体を有するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドの発熱体をドットイメージに展開する複数個のヘッドチェック用バッファ部と、前記サーマルヘッドの発熱体に対し１ドットごとにチェック信号を供給するチェック信号供給手段と、前記チェック信号供給手段から供給したチェック信号に対応してサーマルヘッドより出力されるチェック信号結果が正常か否かを判定する不具合判定手段と、前記不具合判定手段によって正常でないと判定されたとき、前記ヘッドチェック用バッファ部の該当ドット位置に不具合信号を書込む不具合書込み手段と、前記不具合判定手段による正常か否かの判定、および不具合書込み手段による不具合信号の書き込みを前記ヘッドチェック用バッファ部ごとに、ヘッドチェック用バッファ部の数だけ繰り返すよう制御するバッファ制御手段と、前記不具合信号が書込まれた複数のヘッドチェック用バッファ部のドット位置ごとの不具合信号数を各々カウントするカウント手段と、前記ヘッドチェック用バッファ部の数に対する前記カウントされた不具合信号の割合が所定の割合を超えたときエラー信号を出力するエラー出力手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係るサーマルプリンタのヘッドチェック方法は、ライン状に配置された複数のドット状の発熱体を有するサーマルヘッドの前記発熱体に対し１ドットごとにチェック信号供給手段にてチェック信号を供給し、前記チェック信号供給手段から供給したチェック信号に対応してサーマルヘッドより出力されるチェック信号結果が正常か否かを不具合判定手段にて判定し、前記不具合判定手段によって正常でないと判定されたとき、前記サーマルヘッドの発熱体をドットイメージに展開する複数個のヘッドチェック用バッファ部の該当ドット位置に、不具合書込み手段にて不具合信号を書込み、前記不具合判定手段による正常か否かの判定、および不具合書込み手段による不具合信号の書き込みを前記ヘッドチェック用バッファ部ごとに、ヘッドチェック用バッファ部の数だけ繰り返し、さらに、前記不具合信号が書込まれた複数個のヘッドチェック用バッファ部のドット位置ごとの不具合信号数をカウント手段により各々カウントし、前記ヘッドチェック用バッファ部の数に対するカウントされた不具合信号の割合が所定の割合を超えたとき、エラー出力手段によりエラー信号を出力することを特徴とする。

本発明のサーマルプリンタのヘッドチェック装置は、サーマルヘッドの発熱体をドットイメージに展開する複数個のヘッドチェック用バッファ部と、サーマルヘッドの発熱体に対し１ドットごとにチェック信号を供給するチェック信号供給手段と、チェック信号供給手段から供給したチェック信号に対応してサーマルヘッドより出力されるチェック信号結果が正常か否かを判定する不具合判定手段と、不具合判定手段によって正常でないと判定されたとき、ヘッドチェック用バッファ部の該当ドット位置に不具合信号を書込む不具合書込み手段と、不具合判定手段による正常か否かの判定、および不具合書込み手段による不具合信号の書き込みをヘッドチェック用バッファ部ごとに、ヘッドチェック用バッファ部の数だけ繰り返すよう制御するバッファ制御手段と、不具合信号が書込まれた複数のヘッドチェック用バッファ部のドット位置ごとの不具合信号数を各々カウントするカウント手段と、ヘッドチェック用バッファ部の数に対する前記カウントされた不具合信号の割合が所定の割合を超えたときエラー信号を出力するエラー出力手段と、を備えたので、安定しない電圧などを用いたチェック信号によってサーマルヘッドのチェックを行ったとしても、誤判断しにくいという効果がある。

以下、本発明の一実施の形態につき、図１ないし図５に基づいて説明する。
図１は、本発明のサーマルプリンタの一実施の形態の構成例を示す概略説明図、図２は、図１中、矢示ＩＩ方向から見た平面説明図である。
主に、図１に示すように、サーマルプリンタ１は、長尺状の記録媒体２を装着する媒体装着部としての供給軸３と、位置検出手段としての反射センサ４と、印字手段としての印字部５と、制御手段としての制御部６と、を備える。
記録媒体２は、表面に感熱発色層を備え、裏面に粘着剤層を備えた図示省略のラベルが台紙に複数仮着された「ラベル連続体」、あるいは、粘着剤が露呈した連続の、いわゆる、「台紙なし連続体」、並びに表面に感熱発色層を備えた厚紙の「タグ」などの採用が可能である。また、記録媒体２の裏面側には、記録媒体２の位置決めなどに使用するための図示省略の識別マークが等間隔に予め印刷されている。
反射センサ４は、所定の光を出射する発光部４ａと、その光を受光する受光部４ｂとから構成され、発光部４ａおよび受光部４ｂは、記録媒体２の裏面の前記識別マーク（図示省略）を検出するよう、供給軸３と印字部５との間に配置されている。
印字部５は、サーマルヘッド７およびプラテンローラ（以下、適宜、単に「プラテン」と称す）８を備えており、プラテン８は、ステッピングモータ（以下、適宜、単にモータと称す）９との間にベルト１０を介して接続されている。
制御部６は、前記各部と接続されており、各部の動作が制御できるようになっている。
なお、供給軸３に装着した記録媒体２は印字部５側へ引き出し、反射センサ４を経てサーマルヘッド７およびプラテン８の間に挟持し、発行口１２に引出す。そして、サーマルヘッド７により押圧してモータ９を回転させると、ベルト１０を介してモータ９の回転がプラテン８に伝わり、挟持された記録媒体２は、発行口１２側へ搬送されつつサーマルヘッド７により所望の情報が印字されるようになっている。
また、サーマルヘッド７は、図２に示すように、ドット状の発熱体（発熱素子）１１が記録媒体２の幅方向に複数配列されており、所定の発熱体１１のドットに電圧が印加されると電流が供給され、その発熱体１１を介して記録媒体２に黒のドットが印字されるようになっている。
なお、図２における１３は、サーマルヘッド７の発熱体１１をドットイメージに展開するヘッドチェック用バッファ部を示す。このヘッドチェック用バッファ部１３については後述する。

図３は、図１の実施の形態の電気的な構成例を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態は、各部を制御するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）２０と、ＣＰＵ２０の動作を制御する制御プログラムや各種データを記憶するＲＯＭ（ｒｅａｄｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）２１と、一時的にデータなどを記憶するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）２２と、印字処理を実行する前記サーマルヘッド７を制御する印字ヘッド制御部２３と、前記反射センサ４の信号を制御するセンサ制御部２４と、前記モータ９を制御するモータ制御部２５と、外部インタフェース２６などを主に備えており、外部インタフェース２６を介して外部に接続された機器、例えば、ホストコンピュータ（図示省略）との間で各種データやコマンドの送受信を行うことができるようになっている。なお、各部はバス２７によって接続され、データやコマンドの送受信を行うことができるようになっている。
また、ＲＡＭ２２には、前記ヘッドチェック用バッファ部１３（１３ａ、１３ｂ・・・１３ｎ）が設けられている。このヘッドチェック用バッファ部１３は、前記サーマルヘッド７の発熱素子１１に対応した状態をドットイメージとして展開するための「エリア」である。

次に、主に、図４および図５を参照して、本発明のサーマルプリンタ１の使用状態を説明する。
図４は、サーマルプリンタのヘッドチェック処理を示すフローチャート、図５は、ＲＡＭ２２に設けられたヘッドチェック用バッファ部１３を示す説明図である。
なお、以下において、ヘッドチェック用バッファ部１３は、５個使ってチェックするものとして説明する。
主に、図４を用いてヘッドチェック処理を説明すると、ステップＳ０１にてＲＡＭ２２に設定した全てのヘッドチェック用バッファ部１３（図５における１３ａ〜１３ｅ）をゼロクリアする。
ステップＳ０２にて発熱体１１の１ドット目の断線をチェックする。すなわち、１ドット目に図示省略のチェック電圧（チェック信号）を供給する（チェック信号供給手段）。このチェック電圧（チェック信号）は、記録媒体２が感熱発色しない程度の低い電圧とされる。
ステップＳ０３にて、断線か否かを判定する。すなわち、前記ステップＳ０２にて発熱体１１にチェック信号であるチェック電圧を供給した結果、サーマルヘッド７より出力される電流値（チェック信号結果）が正常か否かを判定する（不具合判定手段）。換言すると、チェック信号結果である電流値が所定電流値の間にあるかどうかをチェックし、所定電流値外にあると判定された場合は断線と見做して次ステップ（ステップＳ０４）にて、ヘッドチェック用バッファ部１３の該当ドット位置に不具合である旨を示す信号（不具合信号）「１」を書き込み（不具合書き込み手段）、ステップＳ０５へゆく。
一方、ステップＳ０３にて、断線していないと判定された場合はステップＳ０５へゆく。
ステップＳ０５にて発熱体１１の次のドットに図示省略のチェック電圧（チェック信号）を供給して断線チェックを行う。
ステップＳ０６にて最終ドットか否かを判定し、最終ドットでない場合には、ステップＳ０３に戻って、断線か否かの判定を行う。
一方、ステップＳ０６にて最終ドットと判定された場合は、ステップＳ０７にゆく。
ステップＳ０７にて、最後のヘッドチェック用バッファ部１３ｅか否かを判定する。すなわち、本実施の形態においては、５個のヘッドチェック用バッファ部１３（１３ａ〜１３ｅ）への不具合信号の書き込みが終了したか否かを判定し、終了していない場合はＳ０９にて次のヘッドチェック用バッファ部１３に切替えるとともに、Ｓ０２に戻って断線チェックを行う（書き込み指示手段）。
一方、ステップＳ０７にて最後のヘッドチェック用バッファ部１３ｅと判定された場合は、ステップＳ０８へゆく。

ここで、図５を参照して、ヘッドチェック用バッファ部１３の詳細につき説明する。
図５は、第１番目のヘッドチェック用バッファ部１３ａから第５番目のヘッドチェック用バッファ部１３ｅまでの５個のヘッドチェック用バッファ部１３がＲＡＭ２２の一部に設けられている状態であり、かつ、個々のヘッドチェック用バッファ部１３ａ、・・・、１３ｅは、発熱体１１の幅方向のドット数に対応する数のドット（図示の例では４４ドット）を備えて、ドットイメージに展開した状態を示している。
同図に示すように、第１回目のサーマルヘッド１１のヘッドチェックの結果、中程のドット、および終端に近いドットが「断線」と判定され、第１番目のヘッドチェック用バッファ部１３ａにおける２３〜２５ドット目、および４１ドット目に「不具合信号」である「１」が書き込まれている。
同様に、２回目のヘッドチェックの結果が書き込まれた第２番目、および第３番目のヘッドチェック用バッファ部１３ｂ、１３ｃには、２３〜２５ドット目に「不具合信号」である「１」が書き込まれている。
次いで、順に第４番目のヘッドチェック用バッファ部１３ｄには、１０〜１１ドット目、および２３〜２５ドット目に「不具合信号」の「１」が書き込まれ、さらに、第５番目のヘッドチェック用バッファ部１３ｅには、１０〜１１ドット目、および２３〜２５ドット目、並びに４１ドット目に「不具合信号」の「１」が書き込まれている。
なお、上記ヘッドチェック用バッファ部１３の個数は、図示省略の入力手段などにより設定可能とする。また、その数は、奇数が望ましい。

次に、図４に戻って、ステップ０８にて、不具合信号数のカウントを行う。すなわち、前記図５における第１〜第５番目のチェック用バッファ部１３ａ〜１３ｅの第１ドットから最終ドットである第４４ドット目まで、１ドット位置ごとの「不具合信号」をカウント（計数）するものである。
ステップＳ１０にて、不具合信号数が所定の割合以上か否かを判定する。
不具合信号数／ヘッドチェック用バッファ部の数の割合が、「５０％以上はエラー」と設定してある場合には、第１０〜１１ドット目、および第４１ドット目は、「２／５」でエラーではなく、また、第２３〜２５ドット目は、「５／５」でエラーと判定される。エラーと判定された箇所がある場合には、ステップＳ１２にて図示省略のエラー信号を出力してランプ（図示省略）を点滅する、あるいは、図示省略のブザーを鳴動する、または、図示省略の表示装置にエラーメッセージを出力するなど、既知の手段により操作者に知らせる（エラー出力手段）。
一方、ステップＳ１０にて、エラーでないと判定された場合には、ステップＳ１１に行ってヘッドチェック処理を終了する。
なお、上記ヘッドチェック処理は、印字開始時、もしくは、１枚の印字の終了時に実行する。
また、ヘッドチェック用バッファ部の数に対する不具合信号数で示される発熱体１１の「不具合率」の判定基準は、図示省略の入力手段などより設定可能とする。

上述したように、サーマルヘッド７の発熱体１１をドットイメージに展開するヘッドチェック用バッファ部１３を複数個用意し、発熱体１１に対し１ドットごとにチェック信号であるチェック電圧をチェック信号供給手段により供給し、供給したチェック信号に対応してサーマルヘッド７より出力されるチェック信号結果が正常か否かを不具合判定手段によって判定し、正常でないと判定された場合に、ヘッドチェック用バッファ部１３の該当ドット位置に不具合信号書き込み手段により不具合信号を書き込み、不具合判定手段による正常か否かの判定、および不具合書込み手段による不具合信号の書き込みをヘッドチェック用バッファ部１３ａ、・・・１３ｅごとに、ヘッドチェック用バッファ部１３の数だけ繰り返し、さらに、不具合状況が書込まれた複数個のヘッドチェック用バッファ部１３ａ、・・・、１３ｅのドット位置ごとの不具合信号数をカウント手段により各々カウントし、カウント手段によってカウントされた不具合信号数が所定の割合を超えたとき、エラー出力手段によりエラー信号を出力するようにしたので、印字用の高電圧からチェック用の低電圧に切り換える、安定しない電圧などを用いたチェック信号によってサーマルヘッド７のチェックを行ったとしても、複数回のチェックを経て判定するため、「断線」と誤判断しにくいものである。

なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは言うまでもない。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

例えば、上記実施の形態において、ヘッドチェック用バッファ部１３は、５個設けた例で説明したがこれに限定されないことは勿論であり、例えば、二次元コードを印字するような場合は、５個以上のｎ個設けることも可能であり、かつ、「不具合信号数／ｎ（ヘッドチェック用バッファ部の数）」で表される「不具合率」の判定基準を上げることにより、厳格なヘッドチェックが期待できるものである。

本発明に係るサーマルプリンタの一実施の形態の構成例を示す概略説明図である。同、図１中、矢示ＩＩ方向から見た平面説明図である。同、図１の実施の形態の電気的な構成例を示すブロック図である。同、ヘッドチェック処理を示すフローチャートである。同、ＲＡＭに設けられたヘッドチェック用バッファ部を示す説明図である。

符号の説明

１サーマルプリンタ
２記録媒体
３媒体装着部（供給軸）
４反射センサ（検出手段）
４ａ発光部
４ｂ受光部
５印字部（印字手段）
６制御部（制御手段）
７サーマルヘッド
８プラテンローラ（プラテン）
９ステッピングモータ（モータ）
１０ベルト
１１発熱体
１２発行口
１３、１３ａ〜１３ｎヘッドチェック用バッファ部
２０ＣＰＵ
２１ＲＯＭ
２２ＲＡＭ
２３印字ヘッド制御部
２４センサ制御部
２５モータ制御部
２６外部インタフェース
２７バス

Claims

ライン状に配置された複数のドット状の発熱体を有するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドの発熱体をドットイメージに展開する複数個のヘッドチェック用バッファ部と、
前記サーマルヘッドの発熱体に対し１ドットごとにチェック信号を供給するチェック信号供給手段と、
前記チェック信号供給手段から供給したチェック信号に対応してサーマルヘッドより出力されるチェック信号結果が正常か否かを判定する不具合判定手段と、
前記不具合判定手段によって正常でないと判定されたとき、前記ヘッドチェック用バッファ部の該当ドット位置に不具合信号を書込む不具合書込み手段と、
前記不具合判定手段による正常か否かの判定、および不具合書込み手段による不具合信号の書き込みを前記ヘッドチェック用バッファ部ごとに、ヘッドチェック用バッファ部の数だけ繰り返すよう制御するバッファ制御手段と、
前記不具合信号が書込まれた複数のヘッドチェック用バッファ部のドット位置ごとの不具合信号数を各々カウントするカウント手段と、
前記ヘッドチェック用バッファ部の数に対する前記カウントされた不具合信号の割合が所定の割合を超えたときエラー信号を出力するエラー出力手段と、を備えたことを特徴とするサーマルプリンタのヘッドチェック装置。
ライン状に配置された複数のドット状の発熱体を有するサーマルヘッドの前記発熱体に対し１ドットごとにチェック信号供給手段にてチェック信号を供給し、
前記チェック信号供給手段から供給したチェック信号に対応してサーマルヘッドより出力されるチェック信号結果が正常か否かを不具合判定手段にて判定し、
前記不具合判定手段によって正常でないと判定されたとき、前記サーマルヘッドの発熱体をドットイメージに展開する複数個のヘッドチェック用バッファ部の該当ドット位置に、不具合書込み手段にて不具合信号を書込み、
前記不具合判定手段による正常か否かの判定、および不具合書込み手段による不具合信号の書き込みを前記ヘッドチェック用バッファ部ごとに、ヘッドチェック用バッファ部の数だけ繰り返し、
さらに、前記不具合信号が書込まれた複数個のヘッドチェック用バッファ部のドット位置ごとの不具合信号数をカウント手段により各々カウントし、
前記ヘッドチェック用バッファ部の数に対するカウントされた不具合信号の割合が所定の割合を超えたとき、エラー出力手段によりエラー信号を出力することを特徴とするサーマルプリンタのヘッドチェック方法。