JP2005350235A - プリンタおよびその姿勢判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録紙ロールを投げ入れて収納するタイプのプリンタにおいて、そのニアエンドを正確に検出できる新規な構成を提案する。
【解決手段】 ロール状の記録紙を収納する収納部に第１のセンサと第２のセンサを有するプリンタであって、
第１のセンサは使用可能な記録紙ロールの存在を検出可能であって、かつ使用済直前の記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置され、第２のセンサは使用可能な記録紙ロールの存在及び使用済直前の記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置される。
【選択図】 図３

Description

この発明はプリンタに関する。更に詳しくは、ＰＯＳシステムに用いられるレシートプリンタ等の小型で、場合によっては縦置き又は横置きを選択可能なプリンタの改良に関する。

上記のようなプリンタは使用環境に応じて縦置き若しくは横置きが選択される。このプリンタには、機械的構成を簡素化するために、記録紙（レシート紙）のロールをプリンタ本体内の収納部へ投げ入れて、当該収納部の周壁で記録紙ロールを保持するタイプのものがある。また、プリンタでは印字ヘッドを保護するため、記録紙ロールの終端を検出する必要がある。そのため、特許文献１に記載のプリンタでは接触式の検出子で記録紙の巻芯部を検出し、もって記録紙ロールの終端（ニアエンド）を検出している。

また、特許文献１に記載のプリンタでは、径の小さくなった記録紙ロールを縦置き／横置きに対応して収納する案内部が複数設けられている。既述の検出子は各案内部において記録紙ロールの巻芯部を検出することができるように設計されている。
接触式の検出子の代わりに各案内部に光センサなどの非接触式の検出子を配置し、この光センサにより案内部に収納された記録紙ロールの巻芯部を検出することも考えられる。
その他、本件発明に関連する文献として特許文献２〜５を参照されたい。
特開平９−２９５４３６号公報 特開２００２−２３４２２３号公報 特開２００１−１７１８６６号公報 実公平１−１４５９７号公報 実公平６１−３８７２号公報

上記タイプのプリンタによれば記録紙ロールのニアエンドを検出することができる。
上記タイプのプリンタにはより一層の軽量化及びそれに伴う携帯性が求められている。本発明者らはかかる要望に対処すべく鋭意検討を重ねてきたところ、軽量化されたプリンタではプリンタ自体が動きやすくなるため、記録紙ロールが安定せず、その結果記録紙ロールのニアエンド検出を安定してかつより一層正確に行う必要のあることに気が付いた。

この発明は上記課題を解決するためになされたものである。即ち、ロール状の記録紙を収納する収納部に第１のセンサと第２のセンサを有するプリンタであって、
前記第１のセンサは使用可能な記録紙ロールの存在を検出可能であって、かつ使用済直前の前記記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置され、前記第２のセンサは使用可能な前記記録紙ロールの存在及び使用済直前の前記記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置される、ことを特徴とするプリンタ。

このように構成されたプリンタによれば、異なる位置に設置された第１のセンサと第２のセンサを併用して記録紙ロールのニアエンドと、プリンタの姿勢が検出される。従来のように１つのセンサを用いるものに比べて、記録紙ロールのニアエンドと、プリンタの姿勢とが検出が同時に、安定してかつ正確に行われることとなる。

以下、この発明の実施例を図例を参照して説明する。
図１に実施例のプリンタ１の斜視図を示す。プリンタ１はプリンタ本体２を有し、プリンタ本体２は記録紙の排出部３、フロントパネル４及び上部カバー６を有する。オープンボタン５を矢印Ｂ方向へ押下すると、プリンタ本体２に対する上部カバー６の係合が外れて上部カバー６は図中矢印Ａで示すように開く。
プリンタ本体２は第１の設置面７と第２の設置面８を有する。第１の設置面７を下側にしたときプリンタ本体２は横置きとなり、第２の設置面８を下側にしたときプリンタ本体２は縦置きとなる。従ってこの第１の設置面と第２の設置面とをほぼ直交させることが好ましい。なお、プリンタ本体２に要求される設置姿勢に応じて第１の設置面と第２の設置面の角度は任意に設計可能である。

プリンタ本体２にはプリンタ機構１０が内蔵されている。図２はこのプリンタ機構１０の斜視図であり、図３及び図４は同じく縦断面図である。
このプリンタ機構１０は金属等からなる本体フレーム１１とこれに軸支されるカバーフレーム１３とを備えている。本体フレーム１１には記録紙ロールＲの収納部１５が形成されている。収納部１５には２つの案内部１７、１８が形成されている。この案内部１７又は１８へ使用済直前で小径となった記録紙ロールＲが落とし込まれる。図３に示すように、第１の案内部１７はプリンタ１の第１の設置面７側（図示下側）に設置され、プリンタ１が横置き状態で使用済直前の記録紙ロールＲが当該第１の案内部１７へ落とし込まれる。他方第２の案内部１８は、図４に示すように、第２の設置面８側に設けられて、プリンタ１が縦置き状態で使用済直前の記録紙ロールＲが当該第２の案内部１８へ落とし込まれる。

第1の光センサ２１及び第２の光センサ２２は、以下の様に配置される。すなわち、プリンタに許容される最大外径のロール紙が収納部１５に投入された場合、横置き状態ではロール紙の中心Ｃから第２の光センサまでの距離Ｄ２とロール紙の中心Ｃから第１の光センサまでの距離Ｄ１は、Ｄ２＞Ｄ１となり、縦置きの状態では、Ｄ１＞Ｄ２となるように、収納部１５の形状が決定される。
上記構成により、第１案内部１７及び第２の案内部１８にはそれぞれ反射式の第１の光センサ２１及び第２の光センサ２２が配置されその対向する部分に記録紙ロールＲが存在するか否かを検出する。即ち、記録紙ロールＲが存在する場合、各光センサ２１、２２からはオン信号が出力され、記録紙ロールＲが存在しない場合は各光センサ２１、２２からオフ信号が出力されるか、若しくは無信号となる。
この実施例では、光センサ２１、２２は記録紙ロールＲの側面へ光を照射してその反射光の有無によりオン、オフを検出しているが、記録紙ロールＲの周面へ光を照射してその反射光によりオン、オフの検出をすることも可能である。
また、反射式の代わりに透過式の光センサを用いることも可能である。この場合、センサの出力が反射式のものと反転する。即ち、透過式の光センサでは当該センサに記録紙ロールが対向するときその出力がオフとなる。
記録紙ロールＲの存在を検出するセンサとして、上記の光センサの外に、機械式のマイクロスイッチを用いることもできる。上記第１、第２の光センサの配置に基づいて、本プリンタに用いられるロール紙Ｒの最大外径をプリンタの仕様に加えておけば、縦置き、横置きの判定は極めて容易となる。

プリンタ機構１０には印字部２５及び記録紙フィードローラ２６が備えられ、中央制御装置３０により制御されている。図５は実施例のプリンタ１の制御系の構成を示す。
中央制御装置３０はＣＰＵからなり、メモリ３２に保存される制御プログラムに基づいてバス３１に連結された各要素を制御する。センサ制御部３３は第１及び第２の光センサの出力からオン、オフ（即ち記録紙ロールＲの存否）を判断する。なお、このセンサ制御部３３は第１及び第２の光センサの出力を所定期間保持する機能を有する。これにより、不測の外力が軽量なプリンタ１へ加えられて記録紙ロールＲがプリンタ１内で不規則に変動したときの誤認識を未然に防止することができる。

印刷制御部３５は印刷部２５を制御し、用紙搬送制御部３６はフィードローラ２６を制御して記録紙の紙送りを調整する。表示制御部２７はプリンタ１のオン・オフ、エラーモード、印刷モードなどを表示するため、表示部９のＬＥＤの点灯を制御する。通信インターフェース３８を介してプリンタ１はホストＰＣへ連結される。通信インターフェース３８は有線、無線を問わない。

次に実施例のプリンタ１の動作を説明する。
ホストＰＣからの印刷要求に対してこのプリンタ１の印刷部２５及びフィードローラ２６の動作は汎用的なものである。
横置き状態のプリンタ１へ記録紙ロールＲをセットすると、図３Ａに示すように、第１の光センサ２１が横置き状態のプリンタ１において記録紙ロールＲの側面を検出してオンとなり、他方第２の光センサは記録紙ロールＲから外れてオフとなる。このように、未使用の記録紙ロールＲ（最大径の記録紙ロールＲ）を横置き状態のプリンタ１にセットした状態で第１の光センサ２１はオン、第２の光センサ２２はオフとなる。従って、未使用の記録紙ロールＲ（最大径の記録紙ロールＲ）を横置き状態のプリンタ１にセットしたとき、記録紙ロールＲの中心からみて第１の光センサ２１はその半径内に位置し、第２の光センサ２２はその半径外に位置する。また、記録紙ロールＲの中心と第１及び第２の光センサとのなす角αはほぼ９０度とする。
記録紙ロールＲが消費されてその径が小さくなっていっても、記録紙ロールＲが使用可能状態においては第１の光センサ２１がオン、第２の光センサがオフの状態は維持される。そして、記録紙ロールＲが使用済直前となると（即ちニアエンドの検出が必要な状態となると）、記録紙ロールＲは第１の案内部１７へ落ち込む。この状態になると、第１の光センサ２１には記録紙ロールＲの芯の空洞部分が対向するので（図３Ｂ参照）、第１の光センサ２１の出力はオフになる。即ち、第２の光センサ２２がオフ状態を維持しかつ第１の光センサ２１がオンからオフになったときが記録紙ロールＲのニアエンド検出時となる。ニアエンドの検出にともない、表示装置９に当該ニアエンド状態を表示させる。
ここに、この実施例では第２の光センサ２２の出力と第１の光センサ２１の出力とに基づいてニアエンドの検出をしているので、単一の光センサの出力のみに基づいて当該ニアエンドを検出する方式に比べて、より安定した検出を行うことができる。

プリンタ１が縦置き状態になると、図４に示すように、縦置き状態のプリンタ１において第２の光センサ２２が記録紙ロールＲの側面を検出してオンとなり、他方第１の光センサ２１は記録紙ロールＲから外れてオフとなる。このように、未使用の記録紙ロールＲ（最大径の記録紙ロールＲ）を縦置き状態のプリンタ１にセットした状態で第２の光センサ２２はオン、第１の光センサ２１はオフとなる。従って、未使用の記録紙ロールＲ（最大径の記録紙ロールＲ）を縦置き状態のプリンタ１にセットしたとき、記録紙ロールＲの中心からみて第２の光センサ２２はその半径内に位置し、第１の光センサ２１はその半径外に位置する。また、記録ロールＲの中心と第１及び第２の光センサとのなす角αはほぼ９０度である。
記録紙ロールＲが消費されてその径が小さくなっていっても、記録紙ロールＲが使用可能状態においては第２の光センサ２２がオン、第１の光センサ２１がオフの状態は維持される。そして、記録紙ロールＲが使用済直前となると（即ちニアエンドの検出が必要な状態となると）、記録紙ロールＲは第２の案内部１８へ落ち込む。この状態になると、第２の光センサ２２には記録紙ロールＲの芯の空洞部分が対向するので（図４Ｂ参照）、第２の光センサ２２の出力はオフになる。即ち、第１の光センサ２１がオフ状態を維持しかつ第２の光センサ２２がオンからオフになったときが記録紙ロールＲのニアエンド検出時となる。ニアエンドの検出にともない、表示装置９に当該ニアエンド状態を表示させる。

第１及び第２の光センサ２１、２２の出力からプリンタ１の姿勢を判断することができる。即ち、第１の光センサ２１がオンでありかつ第２の光センサ２２がオフのとき、プリンタ１は横置き状態である。他方第１の光センサ２１がオフでありかつ第２の光センサ２２がオンのときプリンタ１は縦置き状態である。

第１及び第２の光センサ２１、２２の出力とプリンタ１の姿勢、及びニアエンド検出との関係を表１に纏めた。

なお、プリンタ１へ不測の外力が加わるとプリンタ１内で記録紙ロールＲが移動し、当該記録紙ロールＲが使用可能なもの（ニアエンドに非ず）であるにも拘わらず第１の光センサ２１及び第２の光センサ２２の出力がともにオフとなる場合がある。かかる出力状態をキャンセルするため、第１の光センサ２１及び第２の光センサ２２の出力がともにオフとなる時間が所定の閾値を超えた場合にのみ、ニアエンドと判断されるようにすることがこのましい。
同様に、横置き状態及び縦置き状態の判断も、各光センサの出力状態が所定の閾値期間を超えて一定であるときにのみ有効とすることが好ましい。
この実施例では第１の案内部１７及び第２の案内部１８の近傍にそれぞれ第１の光センサ２１と第２の光センサ２２とを配置させた。表１の関係を実現できる位置であれば、各光センサの配設位置は特に限定されるものではない。

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

図１はこの発明の実施例のプリンタの斜視図である。 図２は同じくプリンタ機構を示す斜視図である。 図３は横置き状態の記録紙ロールを装着したプリンタ機構の斜視図を示し、図３Ａは未使用の記録紙ロールが装着された状態を示し、図３Ｂは使用済直前の記録紙ロールの状態を示す。 図４は縦置き状態の記録紙ロールを装着したプリンタ機構の斜視図を示し、図４Ａは未使用の記録紙ロールが装着された状態を示し、図４Ｂは使用済直前の記録紙ロールの状態を示す。 図５は実施例のプリンタの制御系を示すブロックである。

符号の説明

１ プリンタ
２ プリンタ本体
７ 第１の設置面
８ 第２の設置面
１０ プリンタ機構
１５ 収納部
１７ 第１の案内部
１８ 第２の案内部
２１ 第１の光センサ
２２ 第２の光センサ

Claims (11)

1. ロール状の記録紙を収納する収納部に第１のセンサと第２のセンサを有するプリンタであって、
   前記第１のセンサは使用可能な記録紙ロールの存在を検出可能であって、かつ使用済直前の前記記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置され、前記第２のセンサは使用可能な前記記録紙ロールの存在及び使用済直前の前記記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置される、ことを特徴とするプリンタ。
2. 前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは前記記録紙ロールの側面若しくは周面へ照射された光を検出する、ことを特徴とする、請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記第１のセンサが検出状態かつ前記第２のセンサが非検出状態から前記第１のセンサが非検出状態かつ前記第２のセンサが非検出状態となったとき、前記記録紙のニアエンド（用紙切れ間近）状態を出力する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリンタ。
4. 第１の設置面を下側にする横置き若しくは第２の設置面を下側にする縦置きを選択可能であり、ロール状の記録紙を収納する収納部において前記第１の設置面側に第１のセンサ、前記第２の設置面側に第２のセンサが備えられ、
   プリンタ本体が横置きのとき、前記第１のセンサは使用可能な記録紙ロールの存在を検出可能であって、かつ使用済直前の前記記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置され、前記第２のセンサは使用可能前記な記録紙ロールの存在及び使用済直前の前記記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置され、
   プリンタ本体が縦置きのとき、前記第２のセンサは使用可能な記録紙ロールの存在を検出可能であって、かつ使用済直前の前記記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置され、前記第１のセンサは使用可能な前記記録紙ロールの存在及び使用済直前の前記記録紙ロールの存在を非検出な状態に配置される、ことを特徴とするプリンタ。
5. 前記第１の設置面と前記第２の設置面とはほぼ直交している、ことを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
6. 前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは前記記録紙ロールの側面若しくは周面へ照射された光を検出する、ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のプリンタ。
7. 前記第１のセンサが検出状態でありかつ前記第２のセンサが非検出状態のとき、前記プリンタ本体は横置き状態と判断され、前記第２のセンサが検出状態でありかつ前記第１のセンサが非検出状態のとき前記プリンタ本体は縦置き状態と判断される、ことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のプリンタ。
8. 前記第１のセンサ又は前記第２のセンサが検出状態から非検出状態になったとき、前記記録紙のニアエンド（用紙切れ間近）状態を出力する、ことを特徴とする４〜７のいずれかに記載のプリンタ。
9. 請求項４に記載のプリンタにおける姿勢判定方法であって、前記第１のセンサが検出状態でありかつ前記第２のセンサが非検出状態のとき、前記プリンタ本体は横置き状態と判定し、前記第２のセンサが検出状態でありかつ前記第１のセンサが非検出状態のとき前記プリンタ本体は縦置き状態と判定する、プリンタの姿勢判定方法。
10. 横置き又は縦置きが可能なプリンタにおいて、
    記録紙ロールの収納部に２つのセンサが設けられ、
    未使用の記録紙ロールを前記収納部へ収納した状態で、前記一方のセンサは前記未使用の記録紙ロールの軸を中心にして該記録紙ロールの最大外径よりも内側に配置され、他方のセンサは該記録紙ロールの最大外径よりも外側に配置される、
    ことを特徴とするプリンタ。
11. 前記２つのセンサは、前記未使用の記録紙ロールの軸を中心として略９０度の角で配置されることを特徴とする請求項１０に記載のプリンタ。
    

Images