JP5785971B2

JP5785971B2 - プリンタ装置

Info

Publication number: JP5785971B2
Application number: JP2013042823A
Authority: JP
Inventors: 保夫天野; 強眞田
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2033-03-05
Also published as: US20140253660A1; JP2014168921A; US8957931B2

Description

本発明の実施態様は、印刷された用紙を切断して排出するプリンタ装置に関する。

レシートやチケット等の発行装置として用いられるプリンタ装置では、ロール状に巻回されたロール紙から引き出された長尺状の用紙に所定事項を印刷した後、所定長の長さの紙片に切断して排出を行っている。

この場合、用紙の受取人が排出途中の用紙を掴んで引っ張ったり、排出部を手で押さえたりして用紙の排出を妨害するおそれがある。このような場合は印字不良や切断不良が発生したり、場合によっては切断機構のカッター刃が損傷するおそれがあった。このような場合の対策として、用紙の印刷および切断が完了するまで、排出すべき用紙をプリンタ装置の内部でループを形成することで保管し、用紙切断後に受取人側へ排出するような対策が取られている。

このように印字済の用紙を、所定長さに切断するまで装置内で保管する場合、印字済の用紙を直線状のまま保管すると大きな保管スペースが必要となり、装置が大型化してしまう。このため印字済の用紙を装置内部でループ状に湾曲させる事で、保管スペースを縮小したものが提案されている。

特開平１１−１２３８５０号公報

上述した装置では、用紙の搬送によりループを形成するにあたり、そのループは下方に向けて作成される。しかしプリンタ装置に用いられる用紙は種類が多く、紙詰まりの発生により厚い用紙でループ状に湾曲させることが出来ても、薄い用紙ではうまくループ状に湾曲させることが出来ない場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、いかなる厚さの用紙を用いた場合においても、用紙の印刷および切断が完了するまで排出すべき用紙をプリンタ装置の内部でループを形成することで保管し、用紙切断後に受取人側へ排出する小型のプリンタ装置を提供することである。

上記課題を達成するために、用紙を搬送するプラテンローラと、プラテンローラに対向配置された印字ヘッドと、用紙を切断するカッターと、用紙の先端部を把持して搬送するように配置されたフィードローラと、用紙を前記フィードローラの外周との間に導き、フィードローラとで用紙の搬送路を形成する搬送ガイドと、フィードローラとプラテンローラの間に形成され、用紙の先端部の把持状態時に用紙後端を搬送させる事で用紙にループを形成するループ形成部と、搬送ガイドとフィードローラとで形成する用紙搬送路を搬送する用紙の用紙厚方向の距離を変更する搬送路ガイド厚変更部とをプリンタ装置に備えたことを特徴とする。

第１の実施形態に係るプリンタ装置の要部構成図。第１の実施形態に係るプリンタ装置の制御回路構成を説明するブロック図。第１の実施形態に係るプリンタ装置における表示器および用紙厚ボタンの説明図。第１の実施形態に係るプリンタ装置におけるガイドカムの説明図。第１の実施形態に係るプリンタ装置内の用紙のループ形成状態を説明する要部構成図。第２の実施形態に係るプリンタ装置の要部構成図。

以下に、本発明の一実施形態に係るプリンタ装置を、図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は用紙排出機構と一体的に組み合わされたプリンタ装置１０の要部構成を示している。なお、このプリンタでは、図の左側から右側に向けて用紙１１が搬送されるので、以下の説明においては、図中左側を上流側、右側を下流側とする。図中符号１１は巻軸１２に巻回されたロール状の用紙であり、巻軸１２はプリンタ装置１０に回転自在に支持されている。用紙１１の下流側にはアイドルローラ１３が回転自在に支持され、さらにその下流には、モータによって回転可能とされたプラテンローラ１４と、このプラテンローラ１４に対して用紙搬送路１５を挟んで対向配置されたサーマル印字ヘッド１６とが配置されており、これらプラテンローラ１４、サーマル印字ヘッド１６とで印字部１７を構成している。サーマル印字ヘッド１６は、用紙１１が用紙搬送路１５上を下流側に向け搬送される際、用紙１１の搬送に合わせて１行ずつ印字をするようになっている。また、サーマル印字ヘッド１６は、プラテンローラ１４に押圧され、サーマル印字ヘッド１６とプラテンローラ１４との摩擦によって用紙１１を下流側に送るようになっている。

印字部１７の搬送方向下流側にはカッター１８が配置されている。このカッター１８は固定刃１９と可動刃２０とを有しており、カッター１８のスリット(図示せず)に挿入されてきた用紙１１を固定刃１９に向け可動刃２０を図示しないモータ駆動によりスライド移動することで切断する。

ここでカッター１８は固定刃１９に向け可動刃２０がスライド移動するいわゆるスライド式カッターで説明したがこれに限定されるものではなく、固定刃に対し可動刃が回転することで用紙を切断するいわゆるロータリー式カッターであってもよい。

カッター１８の下流側には用紙１１の印刷および切断が完了するまで、排出すべき用紙をプリンタ装置１０の内部でループを形成することで保管するループ形成部２１が配置されている。ここでループ形成部２１は、上ペーパーガイド２２、フィードローラ２３からなり、また上ペーパーガイド２２は平板状の第１のガイド部２２ａと円弧状の第２のガイド部２２ｂを有している。また円弧上の上ペーパーガイド２２とフィードローラ２３の間には突出部２７が設けられている。この突出部２７は常にフィードローラ２３と接触するように設けられており、この突出部２７とフィードローラ２３とでこの両者の間に搬送挿入されてきた用紙１１を挟持する様になっている。

また図示しないプリンタ装置１０のフレームには、ガイドカム３５が回転中心３４を回動の際の中心として回動自在に設けられている。なおガイドカム３５は図示しないモータにて回動する。また上ペーパーガイド２２の端部にはガイド円板３６が設けられており、一体となった上ペーパーガイド２２とガイド円板３６は図示しない付勢手段にてガイドカム３５側に付勢されている。これによりガイドカム３５とガイド円板３６は常時接触している。

また上ペーパーガイド２２の下方にはプリンタ装置１０本体の下方に向かって延伸する下ペーパーガイド２４が、また下ペーパーガイド２４に対向して横ペーパーガイド３０が設けられている。またプリンタ装置１０におけるフィードローラ２３の下流側には排出口２５が設けられている。

またプリンタ装置１０の下方にはループ退避部２８が設けられている。

これらアイドルローラ１３、プラテンローラ１４、サーマル印字ヘッド１６、カッター１８、上ペーパーガイド２２、フィードローラ２３、下ペーパーガイド２４および排出口２５を覆うプリンタカバー２６にてプリンタ装置１０が構成されている。

またプリンタ装置１０には後述する表示器３７が設けられており、プリンタ装置の用紙切れや紙詰まり、エラー表示等プリンタ装置の状況を表示すると共に、後述する用紙厚を設定する用紙厚ボタン３８を有している。

図２は上述したプリンタ装置１０の制御部５０を示している。この制御部５０は、用紙搬送、印刷、用紙切断、用紙排出の各制御を行う手段を有している。

この制御部５０は、ホストコンピュータ５１との連係および各種の制御の実行を行う、例えば、マイクロコンピュータで構成されている。制御部５０の中央処理装置（ＭＰＵ）５２は、プログラムに従って用紙搬送制御、印刷制御、用紙切断制御、用紙排出制御等の各種の制御や演算を行なう。またこのＭＰＵ５２は、時間設定および時間制御を行なう手段としてタイマ５３を備えている。

このＭＰＵ５２で実行する制御プログラムや制御または演算途上のデータ等を格納する主記憶手段としてＲＯＭ５４およびＲＡＭ５５が設置されている。ＲＯＭ５４は制御プログラムやテーブル等を持つ読出し専用メモリであり、ＲＡＭ５５は演算途上のデータ等を格納する随時書込みメモリである。

また、この制御部５０には、ホストコンピュータ５１からの各種の入力データの取込みや、ホストコンピュータ５１への制御部５０の制御出力の取出しを行なう入出力ユニット（Ｉ／Ｏ）５６が設けられている。このＩ／Ｏ５６は、ＭＰＵ５２、ＲＯＭ５４およびＲＡＭ５５とをバスを通じて連係されている。

また、このＩ／Ｏ５６には制御出力を取り出すための手段として、第１、第２、第３、第４および第５のドライバ５７、５８、５９、６０、６１が接続されている。ドライバ５７は印字部１７へ必要な駆動出力を供給する。ドライバ５８はカッター１８への駆動出力を供給する。ドライバ５９はフィードローラ２３への駆動出力を供給する。ドライバ６０はガイドカム３５への駆動出力を供給する。また、ドライバ６１は表示器３７に各種表示を行わせる表示駆動出力を供給する。

印字部１７は、図１にて説明したサーマル印字ヘッド１６およびプラテンローラ１４を備えている。このプラテンローラ１４は、ＭＰＵ５２の印字指令手段としての制御出力に基づき、図示しないモータにより印字動作と同期して回転駆動される。サーマル印字ヘッド１６は、ホストコンピュータ５１からの印字データに基づいて、用紙１１に印字を行なう。

また、制御部５０のＭＰＵ５２はドライバ５８を介してカッター１８を駆動させ用紙１１を切断する。

また、制御部５０のＭＰＵ５２はドライバ５９を介してフィードローラ２３の回転および停止駆動をおこなう。

また、制御部５０のＭＰＵ５２はドライバ６０を介してガイドカム３５を指定の位置まで回動するよう駆動させる。

また、制御部５０のＭＰＵ５２はドライバ６１を介して表示器３７にプリンタ装置１０の各種状態、エラー内容等を表示する。

図３に表示器３７および用紙厚ボタン３８を示す。

表示器３７の中央部にはＬＣＤ等のディスプレイが設けられており、プリンタ装置１０の用紙切れや紙詰まり、エラー内容を表示する。その下方には用紙厚ボタン３８が設けられている。用紙厚ボタン３８は図示しているようにＡ，Ｂ，Ｃの３種類設けられており、プリンタを用いるオペレータは印字開始にあたって、現在プリンタ装置１０に装填されている用紙１１の厚さを把握し、その厚さによってＡ，Ｂ，Ｃのいずれかを押す。本実施形態では、薄い用紙厚の場合はＡボタンを、普通の厚さの用紙の場合はＢボタンを、厚い用紙厚の場合はＣボタンを押すものとする。

用紙厚ボタン３８の上方にはＬＥＤランプ３９が設けられており、現在選択されているボタンの上方のＬＥＤランプのみ点灯する為、現在の選択されている用紙厚がわかるようになっている。

図４にガイドカム３５の形状を示す。ガイドカム３５には、ガイドカム３５が回動する際の回転中心となる回転中心３４が設けられている。またガイドカムには凹部が３箇所設けられており、それぞれの凹部におけるガイド円板３６との当接部と回転中心３４との距離はｘ＜ｙ＜ｚとなっている。

次に、プリンタ装置１０の動作を説明する。

プリンタを用いるオペレータは、現在プリンタ装置１０に装填されている用紙１１の厚さを把握し、薄い用紙厚の場合は用紙厚ボタン３８の内のＡボタンを、普通の厚さの用紙の場合はＢボタンを、厚い用紙厚の場合はＣボタンのいずれかを押す。以下の説明ではオペレータは普通の厚さの紙が装填されていると把握し、用紙厚ボタン３８の内のＢボタンを押したとして説明をする。

用紙厚ボタン３８の内のＢボタンを押すと、プリンタ装置１０は、ドライバ６０から図示しないモータに駆動信号を出し、図４における凹部と回転中心３４との距離がｙとなる２つめの凹部とガイド円板３６とが接触する位置にガイドカム３５を回動させる。この状態を図１に示す。なおその際の上ペーパーガイド２２は図１の実線で示す位置である。

その後、制御部５０はＲＯＭ５４に記憶されているプログラムに則って用紙搬送ならびに印字動作をおこなう。

まず、用紙１１を引き出し、アイドルローラ１３を経由後その先端がサーマル印字ヘッド１６とプラテンローラ１４との間に位置するようにセットする。この状態でホストコンピュータ５１からの印字要求が入力されると、制御部５０はその印字要求に応じて印字部１７を動作させ、ホストコンピュータ５１から送られた印字データを用紙１１上に印字する。印字はサーマル印字ヘッド１６とプラテンローラ１４との協働にて行われ、サーマル印字ヘッド１６にて印字された用紙１１はプラテンローラ１４の回転によりその先端をカッター１８に向け搬送する。またその際フィードローラ２３は図１のＸ方向に回転している。

印字された用紙１１は、図示しない固定刃１９と可動刃２０の間にあるスリット内に挿入され、その後カッター１８を通過し上ペーパーガイド２２に向け搬送される。搬送されてきた用紙１１の先端は上ペーパーガイド２２に設けられている平板状の第１のガイド部２２ａに当接する。

用紙１１の先端は突出部２７とフィードローラ２３とで挟持された位置に到達した時点でフィードローラ２３はその回転を停止する。しかしながらプラテンローラ１４は引き続き回転している。このため用紙１１の先端は停止しているにも係わらず用紙１１は送り続けられることとなる。これにより用紙１１はループ形成部２１内において図５に示すようにループ状になる。

なおここでは用紙１１の先端を突出部２７とフィードローラ２３とで挟持された位置に到達した時点でフィードローラ２３の回転を停止させることでループを作成する方法を記載した。しかしながら用紙先端部分は必ずしも停止している必要はなく、プラテンローラ１４とサーマル印字ヘッド１６とによる用紙１１の搬送速度より、フィードローラ２３と上ペーパーガイド２２に設けられた突出部２７に挟持されている部分における用紙１１の搬送速度を遅くすればその速度差によってループを作成することが可能である。

ループを作成する際、そのループが長くなる場合はプリンタ装置１０の下方に設けられているループ退避部２８にそのループが入り込む。

このようにして用紙１１に対して所定の印字が完了すると、制御部５０はドライバ５８を介してカッター１８を駆動させ用紙１１を切断する。この後制御部５０はドライバ５９を介してフィードローラ２３を図１のＸ方向に回転させる。このフィードローラ２３の回転によりループ形成部２１にある用紙１１は排出口２５から外部へ排出される。

プリンタ装置１０に使用される用紙１１の種類であるが、厚くてコシのある用紙、普通の厚さの用紙、薄くてコシが少ない用紙等種々存在している。上ペーパーガイド２２とフィードローラ２３との間の距離は、使用される用紙１１の厚さが厚い場合と薄い場合とで変更しないと用紙１１が紙詰りとなり、うまくループが出来ない場合もある。このため用紙の厚さによって上ペーパーガイド２２とフィードローラ２３との間の距離を変更する必要がある。

プリンタ装置１０に装填されている用紙１１の厚さが普通の厚さの用紙であった場合を説明したが、その後使用する用紙の厚さが変わった用紙１１を装填した場合はプリンタ装置１０のオペレータは新しく装填された用紙１１の厚さに最適な用紙厚ボタン３８を押す。

以下用紙１１の厚さが薄い厚さの用紙に変更した場合の説明を行なう。

用紙厚ボタン３８の内、用紙１１の厚さが薄い厚さの用紙の場合であるＡボタンを押すと、プリンタ装置１０は、ドライバ６０から図示しないモータに駆動信号を出し、図４における凹部と回転中心３４との距離がｘとなる１つめの凹部とガイド円板３６とが接触する位置にガイドカム３５を回動させる。

上ペーパーガイド２２とガイド円板３６とは一体となっており、また一体となった上ペーパーガイド２２とガイド円板３６は図示しない付勢手段にてフィードモータ２３側に付勢されている。

用紙１１の厚さが普通の厚さの場合は、フィードローラ２３と上ペーパガイド２２の距離を規制しているのは図４のガイドカム３５のｙの距離である。また用紙１１の厚さが薄い場合はフィードローラ２３と上ペーパガイド２２の距離は図４のガイドカム３５のｘの距離で規制されている。前述のようにｘ＜ｙであるので、用紙１１の厚さが普通の厚さの場合と薄い厚さの場合とではフィードローラ２３と上ペーパガイド２２の距離は用紙１１の厚さが薄い場合の方がｙマイナスｘだけ狭くなる。

この状態を図１に示す。用紙１１の厚さが薄い場合、上ペーパガイド２２の位置は図１の破線で示す２２’の位置にくる。（なおガイドカム３５に関しては変更後は図示してない）
これと同様に、用紙が厚い場合は図４における凹部と回転中心３４との距離がｚとなる３つめの凹部とガイド円板３６とが接触する位置ガイドカム３５を回動させれば良い。

この様に、用紙厚の情報を元に用紙搬送路であるフィードローラ２３と上ペーパーガイド２２との距離を可変する可変機構を設けたので、用紙厚が変わっても用紙搬送路１５での用紙１１の紙詰まりを防ぐ事が可能となり、どのような厚さの用紙を用いても、用紙の印刷および切断が完了するまで排出すべき用紙をプリンタ装置の内部でループを形成することで保管し、用紙切断後に受取人側へ排出することが出来る。

（第２の実施形態）
図６に第２の実施形態を示す。図６はフィードローラ２３および上ペーパーガイド２２の部分を拡大して記載したものである。第２の実施形態は、用紙厚の情報を得て、その情報に従ってガイドカム３５を回動させるのではなく、ガイド円板３６と図示しないフレームとをスプリング４０にて連結するというものである。

プリンタ装置１０に使用される用紙１１の種類は数多くあり厚さも種々存在する。厚さが厚ければ用紙のコシも強くなり、搬送時に当接した際にその当接した部品に対する加重も大きくなる。

ガイド円板３６と図示しないフレームとをスプリング４０にて連結すると、ガイド円板３６とこれと一体となっている上ペーパーガイド２２はスプリング４０にて図６のＰ方向に付勢されている。この状態で用紙１１は搬送され、用紙１１の先端部はガイド円板３６に当接する。

用紙１１の厚さが薄い場合はその当接による加重は小さいので図６のＱ方向にはガイド円板３６はほとんど移動しない。しかしながら用紙１１の厚さが厚くなるほど当接によるガイド円板３６への加重は大きくなり、それによりＱ方向への移動も大きくなる。

この様に、用紙厚の情報を得なくとも用紙１１の当接による加重によって、上ペーパーガイド２２とフィードローラ２３との間隔を開く様にするため、用紙搬送路１５での用紙１１の紙詰まりを防ぐ事が可能となり、どのような厚さの用紙を用いても、用紙の印刷および切断が完了するまで排出すべき用紙をプリンタ装置の内部でループを形成することで保管し、用紙切断後に受取人側へ排出することが出来る。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０：プリンタ装置
１１：用紙
１７：印字部
１８：カッター
２１：ループ形成部
２２：上ペーパーガイド
２３：フィードローラ
２４：下ペーパーガイド
２８：ループ退避部
３０：横ペーパーガイド
３５：ガイドカム
３６：ガイド円板

Claims

用紙を搬送するプラテンローラと、
前記プラテンローラに対向配置された印字ヘッドと、
前記用紙を切断するカッターと、
前記用紙の先端部を把持して搬送するように配置されたフィードローラと、
前記用紙を前記フィードローラの外周との間に導き、前記フィードローラとで用紙の搬送路を形成する搬送ガイドと、
前記フィードローラと前記プラテンローラの間に形成され、前記用紙の先端部の把持状態時に用紙後端を搬送させる事で用紙にループを形成するループ形成部と、
前記搬送ガイドと前記フィードローラとで形成する前記用紙搬送路を搬送する前記用紙の用紙厚方向の距離を、搬送される用紙厚の情報を元に変更する搬送路ガイド厚変更部と
を備えたプリンタ装置。
前記搬送路ガイド厚変更部は、回動中心との距離が異なる複数の当接部を有するカムを有する請求項１に記載のプリンタ装置。