JP2008246845A - サーマルプリンタのヘッドクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロール紙から繰り出される長尺状の記録紙がサーマルヘッドとプラテンローラの間を通して引き出された状態にセットされている小型のロール紙プリンタにおいて採用するのに適したプラテンローラを用いてサーマルヘッドをクリーニングする方法を提案すること。
【解決手段】サーマルプリンタ１は、ロール紙８から繰り出され、サーマルヘッド２と、ここに押し付けられているプラテンローラ４との間の印刷位置６を経由する搬送路に沿って引き出されている長尺状の記録紙８ａの後端が、印刷位置６を通過し終えると、送りモータ９を記録紙搬送時よりも遅い駆動速度で駆動してプラテンローラ４をサーマルヘッド２の表面部分３ａに直接押し付けた状態のままで正逆方向の１周分ずつ回転させ、プラテンローラ４によってサーマルヘッド２の表面部分３ａに付着している異物を擦り取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラテンローラによって長尺状の記録紙をサーマルヘッドに押し付けながら搬送することにより記録紙に印刷を行うサーマルプリンタに関し、更に詳しくは、プランテンローラを利用してサーマルヘッドに付着した異物を擦り取るヘッドクリーニング方法に関する。

サーマルプリンタとしては、ロール紙収納部に収納したロール紙から繰り出される長尺状の記録紙を、サーマルヘッドとプラテンローラの間を通して引き出した状態にセットしておき、プラテンローラを回転させて記録紙をサーマルヘッドの発熱素子アレイの表面部分に押し付けながら搬送することにより印刷を行う形式のものが知られている。この形式のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの発熱素子アレイの表面部分に記録紙が押し付けられながら搬送されるので、当該表面部分に、記録紙に付着していた埃、紙粉、記録紙表面を覆っている保護層からの剥離物などが付着する。このような異物が付着すると、発熱素子アレイから記録紙への熱の伝達が阻害され、印刷品位が低下するなどの弊害が発生する。このため、従来においては、綿棒などを用いて手作業によって付着した異物を除去している。

特許文献１には、サーマルヘッドに押し付けられているプラテンローラを、これらの間に記録紙が無い状態で回転させることにより、サーマルヘッドの表面部分に付着した異物をプラテンローラによって擦り取る方法が開示されている。ここに開示のサーマルプリンタは、腰の強いカラー感熱記録紙などの記録紙を用いることを前提としたものであり、サーマルヘッドおよびプラテンローラの手前に位置している記録紙を、搬送ローラによって、これらの間に送り込み印刷を行う。印刷前の時点ではサーマルヘッドにプラテンローラが直接接触しているので、プラテンローラを回転してサーマルヘッドのクリーニングを行うことができる。
特開２００４−１６７７５１号公報

ここで、特許文献１に開示のクリーニング方法を、店頭などに設置されているレシートプリンタなどとして用いられている小型のサーマルプリンタに採用する場合には、次のような問題点がある。

まず、このようなサーマルプリンタで使用されている記録紙は、カラー感熱記録紙に比べて腰が弱く、所定の押圧力で押し付けられているサーマルヘッドとプラテンローラの間に送り込むことができない。このため、ロール紙から繰り出される長尺状の記録紙は予めサーマルヘッドとプラテンローラの間を通る搬送路に沿って引き出された状態にセットされる。したがって、印刷前であってもプラテンローラとサーマルヘッドの間に記録紙が挟まれた状態となっているので、特許文献１に開示の方法のように、印刷前の時点でサーマルヘッドのクリーニングを行うことができない。

また、このようなサーマルプリンタは小型であり、そこに搭載されている記録紙を搬送するための送りモータも小型のものである。サーマルヘッドにプラテンローラを直接押し付けた状態でプラテンローラを回転駆動すると大きな負荷が作用する。よって、記録紙の無い状態ではプラテンローラを記録紙搬送時と同様に回転駆動することが困難である。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ロール紙から繰り出される長尺状の記録紙がサーマルヘッドとプラテンローラの間を通して引き出された状態にセットされている小型のサーマルプリンタにおいて採用するのに適したプラテンローラを用いてサーマルヘッドをクリーニングする方法を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法は、
サーマルヘッドと、ここに押し付けられているプラテンローラとの間の印刷位置を経由する搬送路に沿って引き出されている長尺状の記録紙の後端が、前記印刷位置を通過し終えた否かを監視し、
長尺状の記録紙の後端が前記印刷位置を通過し終えると、前記プラテンローラを、前記サーマルヘッドに直接押し付けられた状態のままで、記録紙印刷時の回転速度よりも遅い回転速度で所定量だけ所定方向に回転させて、当該プラテンローラによって前記サーマルヘッドの表面部分に付着している異物を擦り取ることを特徴としている。

本発明では、ロール紙などから繰り出される長尺状の記録紙が無くなる時点、すなわち、サーマルヘッドとプラテンローラの間から記録紙の終端が通過し終えた後にヘッドクリーニング動作を行うようにしている。また、ヘッドクリーニング時には、プラテンローラの回転速度を記録紙搬送時よりも遅い回転速度に切り替え、搭載されている小型の送りモータにより、サーマルヘッドに直接押し付けられた状態のプラテンローラを確実に回転駆動させることができるようにしている。したがって、本発明によれば、ロール紙などから繰り出される長尺状の記録紙がサーマルヘッドとプラテンローラの間を通して引き出された状態にセットされている小型のサーマルプリンタにおいて、プラテンローラを用いてサーマルヘッドをクリーニングすることが可能になる。

ここで、プラテンローラによるサーマルヘッドのクリーニング領域を広くするためには、ヘッドクリーニング時に、前記プラテンローラを、所定量ずつ正逆方向に回転させることが望ましい。

また、サーマルヘッドから擦り取られてプラテンローラに付着した異物を、当該プラテンローラから掻き落とすためには、前記プラテンローラの外周面に、異物除去用のブラシ、ブレードなどの異物掻き落とし部材を押し付けた状態で、当該プラテンローラを回転させることが望ましい。

さらに、前記異物掻き落とし部材によって前記プラテンローラの外周面から掻き落とされた異物を、当該異物掻き落とし部材の下側位置に配置した異物受けによって回収することが望ましい。

また、前記印刷位置に対して記録紙搬送方向の上流側の位置において、前記記録紙の後端が通過したことを検出器により検出し、当該検出器により記録紙の後端を検出した時点からの前記プラテンローラの回転量に基づき、前記記録紙の後端が前記印刷位置を通過し終えた時点を判断することができる。

一方、本発明はサーマルプリンタに関するものであり、上記のヘッドクリーニング方法によりサーマルヘッドの表面部分に付着した異物を擦り取るクリーニング動作を行うことを特徴としている。

本発明では、長尺状の記録紙がサーマルヘッドとプラテンローラの間を通して引き出された状態にセットされている小型のサーマルプリンタにおいて、サーマルヘッドとプラテンローラの間から記録紙の終端が通過し終えた後、例えばロール紙から記録紙が繰り出されている場合には当該ロール紙が無くなった後にヘッドクリーニング動作を行うようにしている。また、ヘッドクリーニング時には、プラテンローラの回転速度を記録紙搬送時よりも遅い回転速度に切り替え、搭載されている小型の送りモータにより、サーマルヘッドに直接押し付けられた状態のプラテンローラを確実に回転駆動させることができるようにしている。したがって、ロール紙などから繰り出される長尺状の記録紙がサーマルヘッドとプラテンローラの間を通して引き出された状態にセットされている小型のロール紙プリンタにおいて、プラテンローラを用いてサーマルヘッドをクリーニングすることが可能になる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したサーマルプリンタの実施の形態を説明する。

図１は本実施の形態に係るサーマルプリンタの主要部分を示す説明図である。サーマルプリンタ１は、店頭などにおいてレシートプリンタ等として用いられる小型のロール紙プリンタであり、構成は一般的に使用されているものと同様であるので、本発明に関係する部位のみを以下に簡単に説明する。

サーマルプリンタ１は、サーマルヘッド２と、このサーマルヘッド２の発熱素子アレイ３の表面部分３ａに対峙しているプラテンローラ４とを備えている。サーマルヘッド２の表面部分３ａはコイルばね等の付勢部材５によってプラテンローラ４に所定の押圧力で押し付けられた状態とされている。プラテンローラ４は例えばゴムローラが用いられている。

これらサーマルヘッド２とプラテンローラ４が押し付けられている位置が印刷位置６であり、この印刷位置６を経由する搬送経路に沿って、ロール紙収納部７に収納されているロール紙８から繰り出された長尺状の記録紙８ａが引き出された状態にセットされている。プラテンローラ４は送りモータ９によって回転駆動される。送りモータ９は本例ではステッピングモータが用いられている。

印刷位置６によりも記録紙搬送方向の上流側の搬送経路部分には、記録紙８ａの終端を検出するための記録紙エンドセンサ１０、例えば透過型のホトセンサが配置されている。記録紙８ａが搬送路部分に有る間は、記録紙８ａによって記録紙エンドセンサ１０の検出光が遮断された状態が維持される。記録紙８ａの後端が記録紙エンドセンサ１０の検出位置を通過すると検出光が検出可能となり、これにより、後端が通過してロール紙８が無くなったことが分かる。記録紙エンドセンサ１０は反射型のホトセンサでもよい。

サーマルヘッド２、送りモータ９などの駆動部分は、ヘッドドライバ１１、モータドライバ１２などを介して、プリンタ制御回路１３によって駆動制御される。プリンタ制御回路１３には、状態表示ランプ、オンオフスイッチなどが配置された操作部１４が接続されている。また、プリンタ制御回路１３には、コンピュータなどの上位の機器２０から印刷情報、指令情報が供給され、これらの情報に基づきプリンタ制御回路１３は、送りモータ９を駆動制御して記録紙８ａの搬送を制御し、また、サーマルヘッド２の発熱素子アレイ３を駆動制御して、搬送される記録紙８ａに印刷を施す。

ここで、サーマルプリンタ１においては、プリンタ制御回路１３の制御の下で、記録紙８ａの後端が印刷位置６を通過し終えた後に、プラテンローラ４を空回りさせて、サーマルヘッド２の表面部分３ａをクリーニングするヘッドクリーニング動作を行うようになっている。また、プラテンローラ４を挟み、サーマルヘッド２とは反対側の部位にはプラテンローラ４の表面に付着した異物を掻き落とすための掻き落とし部材、例えば、ブレード１５が配置されている。ブレード１５はヘッドクリーング動作時にのみプラテンローラ４の外周面４ａに押し付けられるようになっている。また、常時、外周面４ａに押し付けられた状態とすることも可能である。ブレード１５が当接するプラテンローラ４の外周面４ａの直下には、ブレード１５によって掻き落とされた異物を回収するための回収パン１６が配置されている。

（ヘッドクリーニング動作）
図２はサーマルプリンタ１のヘッドクリーニング動作を示す概略フローチャートである。このフローチャートに従ってヘッドクリーニング動作を説明する。まず、記録紙エンドセンサ１０の出力に基づき、記録紙８ａの終端が通過したか否かが監視されている（ステップＳＴ１）。記録紙８ａの終端が記録紙エンドセンサ１０の検出位置を通過すると、この記録紙エンドセンサ１０の出力に基づきプリンタ制御回路１３ではロール紙８が無くなったと判断する。

この後は、記録紙８ａを搬送しながら予め定められている規定行数内で印刷動作を終了させる（ステップＳＴ２）。記録紙８ａの終端を記録紙エンドセンサ１０が検出したとき、記録紙エンドセンサ１０から印刷位置６までにある記録紙８ａに対して、印刷が可能なためである。また、所定長さの搬送は、本例では送りモータ９はステッピングモータであるため、所定のステップ数の駆動により制御可能である。そして、印刷動作終了後においても継続して記録紙エンドセンサ１０から印刷位置６までにある記録紙８ａの排出動作を行う（ステップＳＴ３）。この記録紙８ａの搬送動作、すなわち、プラテンローラ４の回転は、記録紙８ａの終端が印刷位置６を通過し終える時点まで行う（ステップＳＴ４）。このとき、記録紙８ａはサーマルヘッド２とプラテンローラ４から外れる。記録紙エンドセンサ１０の検出位置から印刷位置までの搬送距離は既知であるので、たとえば、記録紙８ａを送り出す方向への送りモータ９の駆動ステップ数に基づき、記録紙８ａの終端が印刷位置６を通過し終えた時点を判断できる。

記録紙８ａの終端が印刷位置６を通過し終えたと判断された後は、送りモータ９を通常の記録紙搬送時の駆動速度よりも低い駆動速度で駆動して、プラテンローラ４を所定量だけ空回りさせる。すなわち、サーマルヘッド２の表面部分３ａにプラテンローラ４の外周面４ａが直接押し付けられた状態でプラテンローラ４を、記録紙８ａを送り出す正回転方向に所定量回転させる（ステップＳＴ５）。例えば、１周分回転させる。この結果、プラテンローラ４の外周面４ａによってサーマルヘッド２の表面部分３ａが直接擦られ、表面部分３ａに付着している異物が擦り取られる。

プラテンローラ４が直接サーマルヘッド２の表面部分３ａに押し付けられた状態での回転では、記録紙８ａを挟んだ状態で回転する場合に比べて大きな回転負荷が作用する。しかしながら、送りモータ９を記録紙搬送時よりも遅い駆動速度で駆動することにより駆動トルクを大きくしている。よって、プラテンローラ４を確実に回転させることができ、プラテンローラ４によってサーマルヘッド２の表面部分３ａに付着している異物を擦り取ることができる。また、トルクを上げ、回転負荷も少なくできるため、小さな送りモータ９を使用することができる。

本例では、プラテンローラ４を正回転方向に１周分回転させた後は、送りモータ９を逆向きに、記録紙搬送時の駆動速度よりも遅い駆動速度で駆動して、プラテンローラ４を逆回転方向に所定量、例えば１周分回転させている（ステップＳＴ６）。このように、プラテンローラ４を正逆方向に回転することにより、サーマルヘッド２の突出した表面部分３ａにおける記録紙搬送方向の上流側部分および下流側部分の双方に付着している異物を確実に擦り取ることができる。

ここで、ヘッドクリーニング時にはプラテンローラ４の外周面４ａに異物掻き落とし用のブレード１５が圧接される。したがって、サーマルヘッド２の表面部分３ａから擦り取られてプラテンローラ４の外周面４ａに付着した異物は、当該ブレード１５によって掻き落とされる。掻き落とされた異物は回収パン１６に落下して、ここに回収される。ブレード１５などの異物掻き落とし部材が配置されていない場合には、交換後の新たなロール紙から繰り出される記録紙の裏面部分に異物が付着することになる。

ここで、次のロール紙８をセットしてから最初に紙送りするときのモータ９からプラテン４に至る伝達機構のガタツキ（バックラッシュ）を防ぐため、ステップＳＴ６を正回転としてもよい。この場合、ステップＳＴ５を逆回転としてもよい。

なお、ヘッドクリーニング動作が終了した後は、操作部１４にロール紙８が無くなった旨の警告表示を行い、待機状態に移行して、ロール紙８が交換されるのを待つことになる。

以上説明したように、サーマルプリンタ１では、ロール紙８が無くなった時点、すなわち、サーマルヘッド２にプラテンローラ４が直接押し付けられた状態になる時点を検出し、この時点において、ヘッドクリーニング動作を行っている。このように、ロール紙一巻毎に自動的にヘッドクリーニング動作を行うことにより、異物付着に起因するサーマルヘッド２の印刷品位の低下を未然に防止でき、良好な印刷品位を保持することができる。

また、ヘッドクリーニング動作時には、送りモータ９の駆動速度を遅くすることによりその駆動トルクを大きくしている。したがって、サーマルヘッド２に直接接触した状態で回転することによりプラテンローラ４の回転負荷が増加しても、プラテンローラ４を確実に回転させて、サーマルヘッド２の表面部分３ａに付着している異物を擦り取ることができる。

本発明を適用したサーマルプリンタの構成を示す説明図である。 図１のサーマルプリンタのヘッドクリーニング動作の概略フローチャートである。

符号の説明

１ サーマルプリンタ、２ サーマルヘッド、３ 発熱素子アレイ、３ａ 表面部分、４ プラテンローラ、４ａ 外周面、５ 付勢部材、６ 印刷位置、７ ロール紙収納部、８ ロール紙、８ａ 記録紙、９ 送りモータ、１０ 記録紙エンドセンサ、１１ ヘッドドライバ、１２ モータドライバ、１３ プリンタ制御回路、１４ 操作部、１５ ブレード、１６ 回収パン、２０ 上位の機器

Claims (6)

1. サーマルヘッドと、ここに押し付けられているプラテンローラとの間の印刷位置を経由する搬送路に沿って引き出されている長尺状の記録紙の後端が、前記印刷位置を通過し終えた否かを監視し、
   長尺状の記録紙の後端が前記印刷位置を通過し終えると、前記プラテンローラを、前記サーマルヘッドに直接押し付けられた状態のままで、記録紙印刷時の回転速度よりも遅い回転速度で所定量だけ所定方向に回転させて、当該プラテンローラによって前記サーマルヘッドの表面部分に付着している異物を擦り取ることを特徴とするサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法。
2. 請求項１に記載のサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法において、
   長尺状の記録紙の後端が前記印刷位置を通過し終えると、前記プラテンローラを、所定量ずつ正逆方向に回転させることを特徴とするサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法。
3. 請求項１または２に記載のサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法において、
   長尺状の記録紙の後端が前記印刷位置を通過し終えると、前記プラテンローラの外周面に、異物除去用のブラシ、ブレードなどの異物掻き落とし部材を押し付けた状態で、当該プラテンローラを回転させることを特徴とするサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法。
4. 請求項３に記載のサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法において、
   前記異物掻き落とし部材によって前記プラテンローラの外周面から掻き落とされた異物を、当該異物掻き落とし部材の下側位置に配置した異物受けによって回収することを特徴とするサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法。
5. 請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載のサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法において、
   前記印刷位置に対して記録紙搬送方向の上流側の位置において、前記記録紙の後端が通過したことを検出器により検出し、
   当該検出器により記録紙の後端を検出した時点からの前記プラテンローラの回転量に基づき、前記記録紙の後端が前記印刷位置を通過し終えた時点を判断することを特徴とするサーマルプリンタのヘッドクリーニング方法。
6. 請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載のヘッドクリーニング方法によりサーマルヘッドの表面部分に付着した異物を擦り取るクリーニング動作を行うことを特徴とするサーマルプリンタ。

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