JP2008273694A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、供給軸に支持されたロール紙を搬送する際のトルクの変化を正確に検出し、トルクの変化に応じた適正な駆動電流をモータに供給することで、モータの発熱および消費電力を低減させることができるプリンタを提供することを課題とする。
【解決手段】第１径検出センサ１４ａ、第２径検出センサ１４ｂおよび第３径検出センサ１４ｃによって供給軸１３に支持されたロール紙の巻き径を検出すると共に、幅検出センサ１５によって供給軸１３に支持されたロール紙の幅を検出し、搬送制御部３４は、検出したロール紙の巻き径および幅に基づいて、搬送モータ１０に供給する駆動電流を制御、すなわち検出したロール紙の巻き径が小さいほど、小さい駆動電流で搬送モータ１０を駆動すると共に、検出したロール紙の幅が小さいほど、小さい駆動電流で搬送モータ１０を駆動する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ロール状の被印字媒体に印字を行うプリンタに関し、特にロール状に巻き回された被印字媒体を支持する供給軸と、供給軸から供給される被印字媒体に印字を行う印字部とを有するプリンタに関する。

印字部に供給する被印字媒体をロール状に巻き回されたロール紙として供給軸に支持する場合には、供給軸に支持されたロール紙の残量によって、供給軸に支持されたロール紙の重さが異なるため、供給軸から引き出して搬送するトルクが異なる。そこで、音波型のセンサによって供給軸に支持されたロール紙の残量を検出し、検出したロール紙の残量に基づいてモータの駆動条件を最適化して消費電力を抑えることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来技術では、供給軸に支持されたロール紙の巻き径を残量として検出しているが、ロール紙の幅については考慮されていないため、ロール紙の幅によって供給軸に支持されたロール紙の重さが異なり、モータの駆動条件を必ずしも最適化することができないという問題点があった。

特開２００５−２８８９５５号公報

本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、供給軸に支持されたロール紙を搬送する際のトルクの変化を正確に検出し、トルクの変化に応じた適正な駆動電流をモータに供給することで、モータの発熱および消費電力を低減させることができるプリンタを提供する点にある。

本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、被印字媒体をロール状に巻き回されたロール紙として供給軸に支持し、印字手段によって前記供給軸から供給される前記被印字媒体に印字を行うプリンタであって、前記被印字媒体を搬送して前記供給軸から前記印字手段に供給する搬送手段と、該搬送手段を駆動する搬送モータと、前記供給軸に支持された前記ロール紙の巻き径を検出する径検出手段と、前記供給軸に支持された前記ロール紙の幅を検出する幅検出手段と、前記径検出手段および前記幅検出手段によって検出された前記ロール紙の巻き径および幅に基づいて、前記搬送モータに供給する駆動電流を制御する搬送制御手段とを具備することを特徴とするプリンタに存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記搬送制御手段は、前記径検出手段によって検出された前記ロール紙の巻き径が小さいほど、小さい駆動電流を前記搬送モータに供給すると共に、前記幅検出手段によって検出された前記ロール紙の幅が小さいほど、小さい駆動電流を前記搬送モータに供給することを特徴とする請求項１記載のプリンタに存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記被印字媒体の種類と補正係数とを対応づけた補正テーブルを記憶する補正テーブル記憶手段と、前記被印字媒体の種類の入力を受け付ける入力手段を具備し、前記搬送制御手段は、前記入力手段から入力された前記被印字媒体の種類に対応する前記補正係数に基づいて前記搬送モータに供給する駆動電流を補正することを特徴とする請求項１又は２記載のプリンタに存する。

本発明のプリンタは、供給軸に支持されたロール紙の巻き径を検出すると共に、供給軸に支持されたロール紙の幅を検出し、検出したロール紙の巻き径および幅に基づいて、搬送モータに供給する駆動電流を制御、すなわち検出したロール紙の巻き径が小さいほど、小さい駆動電流で搬送モータを駆動すると共に、検出したロール紙の幅が小さいほど、小さい駆動電流で搬送モータを駆動するように構成することにより、供給軸に支持されたロール紙の残量（重さ）を正確に検出し、供給軸に支持されたロール紙を搬送する際のトルクの変化を正確に検出することができるため、トルクに応じた適正な駆動電流をモータに供給することができ、モータの発熱および消費電力を低減させることができるという効果を奏する。

さらに、本発明のプリンタは、被印字媒体の種類と補正係数とを対応づけた補正テーブルを記憶しておくと共に、被印字媒体の種類の入力を受け付け、被印字媒体の種類に対応する補正係数に基づいて搬送モータに供給する駆動電流を補正するように構成することにより、被印字媒体の単位面積当たりの重量が軽いほど、小さく補正した駆動電流で搬送モータを駆動することができるため、供給軸に支持されたロール紙の残量（重さ）をより正確に検出し、供給軸に支持されたロール紙を搬送する際のトルクの変化をより正確に検出することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るプリンタの実施の形態の構成を示す概略側面図であり、図２は、図１に示す径検出センサおよび幅検出センサの配置を説明するための説明図であり、図３は、図１に示す径検出センサによるロール紙の巻き径の検出例を示す図であり、図４は、本発明に係るプリンタの実施の形態におけるロール紙の幅の他の検出例を説明する説明図であり、図５は、図１に示す制御部の構成を示すブロック図であり、図６は、図５に示す搬送制御部から搬送モータに供給される駆動電流例を示す図である。

本実施の形態のプリンタ１は、図１を参照すると、印字部として、搬送モータ１０によって回転駆動されるプラテンローラ１１と、発熱体がプラテンローラ１１に対向する面に形成されているサーマルヘッド１２とを有し、複数枚のラベル２が帯状台紙３に仮着されているラベル連続体やタグが連続して形成されているタグ連続体等の帯状の被印字媒体４を重ねてプラテンローラ１１とサーマルヘッド１２とで挟持搬送し、サーマルヘッド１２の発熱体を選択的に発熱させることにより、被印字媒体４の印字面を発色させて印字を施すように構成されている。

被印字媒体４は、紙管等の筒状体５にロール状に巻き回された状態、すなわちロール紙として供給軸１３に回転自在に支持され、供給軸１３からプラテンローラ１１とサーマルヘッド１２との間に供給される。

搬送モータ１０には、同じ速度である場合に、駆動電流の大きいほうがトルクは大きくなる特性を有するモータ、例えば、ステッピングモータやＤＣモータが用いられており、本実施の形態のプリンタ１においては、供給軸１３に支持されたロール紙の残量に応じて搬送モータ１０に供給される駆動電流が制御される。すなわち供給軸１３に支持されたロール紙の残量が多い場合には、被印字媒体４を供給軸１３から引き出すために必要とするトルクが大きくなるため、大きい駆動電流が搬送モータ１０に供給され、供給軸１３に支持されたロール紙の残量が少なくなるにつれて、被印字媒体４を供給軸１３から引き出すために必要とするトルクが小さくなっていくため、小さい駆動電流が搬送モータ１０に供給されるように制御される。

図２を参照すると、供給軸１３に支持されたロール紙の側面側には、ロール紙の巻き径を検出するための第１径検出センサ１４ａと、第２径検出センサ１４ｂと、第３径検出センサ１４ｃとが設けられている。第１径検出センサ１４ａと、第２径検出センサ１４ｂと、第３径検出センサ１４ｃとは、発光素子と受光素子とを備え、受光素子への反射光の有無によって対象物を検出する反射型フォトセンサである。図２に示すように、供給軸１３の軸心と、第１径検出センサ１４ａ、第２径検出センサ１４ｂおよび第３径検出センサ１４ｃとの距離をそれぞれ「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」とすると、「Ａ」＞「Ｂ」＞「Ｃ」となるように配置され、それぞれの位置で供給軸１３に支持されたロール紙の有無を検出し、ロール紙が存在する場合には、「Ｌｏｗ」レベルを、ロール紙が存在する場合には、「Ｈｉｇｈ」レベルをそれぞれ出力する。従って、第１径検出センサ１４ａと、第２径検出センサ１４ｂと、第３径検出センサ１４ｃとの出力によって、図３に示すように、供給軸１３に支持されたロール紙の巻き径を４段階で検出することが可能になる。なお、図２は、供給軸１３に支持されたロール紙を上方側から見た図である。

また、供給軸１３に支持されたロール紙をガイドする図示しないガイド板や供給軸１３から引き出された被印字媒体４の搬送をガイドするガイド板等のロール紙の幅、すなわち被印字媒体４の幅に応じて幅方向に移動される部材に連動して幅方向に移動する幅検出センサ１５が設けられている。幅検出センサ１５は、発光素子と受光素子とを備え、受光素子への入射角度によって距離を測定する反射型光電センサであり、図２に示すように、ロール紙を位置合わせする基準となる基準側面１７からの反射光を検出することで、供給軸１３に支持されたロール紙の幅を検出する。なお、本実施の形態では、反射型光電センサを用いてロール紙の幅を検出するように構成したが、図４に示すように、反射型フォトセンサである幅検出センサ１５ａ、１５ｂを幅方向に異なる位置に配置し、ロール紙の有無を検出することで、ロール紙の幅を検出するようにしても良い。

図１を参照すると、供給軸１３と印字部との間の被印字媒体４の供給経路には、被印字媒体４の帯状台紙３に設けられているタイミングマークを検出するラベル検出センサ１６が設けられている。ラベル検出センサ１６の出力は、制御部３０に入力され、制御部３０は、ラベル検出センサ１６の出力に基づいて、ラベル２の先端位置を認識することで、プラテンローラ１１を回転駆動する搬送モータ１０を制御して、供給軸１３から被印字媒体４を引き出してフィードさせながらサーマルヘッド１２の発熱体を選択的に発熱させてラベル２に印字を施す。なお、被印字媒体４の帯状台紙３に設けられているタイミングマークは、仮着されているラベル２の間隔で設けられており、帯状台紙３の裏面側に印刷されたアイマークと称される矩形状の黒色マーク等が用いられる。なお、タイミングマークの代わりとして帯状台紙３に仮着された隣り合うラベル２間の帯状台紙３部分を検出するようにしても良い。

制御部３０には、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ４０が外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）２０を介して接続され、ホストコンピュータ４０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。

制御部３０は、図５を参照すると、所定の制御プログラムとフォントデータとを記憶するＲＯＭ（read only memory）３１と、ＲＯＭ３１に記憶されている制御プログラムに従って動作し、各部を制御するＣＰＵ（central processing unit）３２と、ＣＰＵ３２が動作する上で必要となる各種データを記憶するＲＡＭ（random access memory）３３と、搬送モータ１０に駆動電流を供給し、搬送モータ１０を回転させる搬送制御部３４と、ＣＰＵ３２からの指示に基づいてサーマルヘッド１２に印字動作を行わせる印字制御部３５と、ＣＰＵ３２の制御下、ラベル検出センサ１６からタイミングマークの検出信号を受け取り、デジタルのデータに変換することでピッチ信号としてＣＰＵ３２に供給するラベル検出部３６と、第１径検出センサ１４ａ、第２径検出センサ１４ｂ、第３径検出センサ１４ｃおよび幅検出センサ１５の出力に基づいて供給軸１３に支持されたロール紙の残量を検出する残量検出部３７とを備えている。

残量検出部３７は、第１径検出センサ１４ａ、第２径検出センサ１４ｂおよび第３径検出センサ１４ｃからの出力に基づいて、供給軸１３に支持されたロール紙の巻き径を判定すると共に、幅検出センサ１５からの出力に基づいて、供給軸１３に支持されたロール紙の幅を判定し、判定したロール紙の巻き径および幅を搬送制御部３４に通知する。なお、本実施の形態では、残量検出部３７は、第１径検出センサ１４ａ、第２径検出センサ１４ｂおよび第３径検出センサ１４ｃからの出力に基づいて、ロール紙の巻き径を「大」、「中」、「小」、「ニア」の４段階で判定すると共に、幅検出センサ１５からの出力に基づいて、ロール紙の幅を「大」、「中」、「小」の３段階で判定する。なお、ロール紙の巻き径および幅の判定結果は、ＬＣＤやＬＥＤ等の表示部１８を用いてユーザの報知するように構成すると、ユーザがロール紙の残量を把握することができ、好適である。

搬送制御部３４は、供給軸１３に支持されたロール紙の残量に応じて、すなわち残量検出部３７から通知されたロール紙の巻き径および幅に応じて、搬送モータ１０に供給する駆動電流を制御する。図６（ａ）には、ロール紙の幅が「大」と判定された場合の駆動電流が示されており、ロール紙の巻き径が「大」、「中」、「小」、「ニア」となるにつれて搬送モータ１０に供給する駆動電流が段階的に小さくなるように制御される。また、図６（ｂ）には、ロール紙の幅が「中」と判定された場合の駆動電流が示されており、ロール紙の幅が「大」と判定された場合と同様に、ロール紙の巻き径が「大」、「中」、「小」、「ニア」となるにつれて搬送モータ１０に供給する駆動電流が段階的に小さくなるように制御され、同一巻き径では、ロール紙の幅が「大」と判定された場合よりも小さい駆動電流が搬送モータ１０に供給される。また、図６（ｃ）には、ロール紙の幅が「小」と判定された場合の駆動電流が示されており、ロール紙の幅が「大」、「中」と判定された場合と同様に、ロール紙の巻き径が「大」、「中」、「小」、「ニア」となるにつれて搬送モータ１０に供給する駆動電流が段階的に小さくなるように制御され、同一巻き径では、ロール紙の幅が「中」と判定された場合よりも小さい駆動電流が搬送モータ１０に供給される。

なお、本実施の形態では、供給軸１３に支持されたロール紙の巻き径および幅を段階的に判定し、ロール紙の巻き径および幅に応じて、駆動電流を段階的に制御するように構成したが、ロール紙の巻き径および幅を実測して、当該測定結果に基づいて演算で駆動電流を制御するようしても良い。ロール紙の巻き径の実測方法としては、例えば、発光素子と受光素子とを備え、受光素子への入射角度によって距離を測定する反射型光電センサや音波型センサを筐体上部に設け、供給軸１３に支持されたロール紙との距離を測定することで、ロール紙の巻き径の実測することができる。

また、本実施の形態では、プラテンローラ１１によって供給軸１３に支持されたロール紙を引き出して搬送する構成とし、プラテンローラ１１を回転駆動する搬送モータ１０に供給する駆動電流を、供給軸１３に支持されたロール紙の巻き径および幅に応じて制御したが、供給軸１３を回転させてロール紙を送り出して搬送するように構成されている場合には、供給軸１３を回転駆動する搬送モータに供給する駆動電流を、供給軸１３に支持されたロール紙の巻き径および幅に応じて制御すると良い。

さらに、被印字媒体４の種類が異なると、単位面積当たりの重量が変化するため、供給軸１３に支持されたロール紙を搬送する際のトルクが異なってくる。そこで、被印字媒体４の種類と補正係数とを関連づける補正テーブルをＲＯＭ３１に記憶しておくと共に、入力部１９から被印字媒体４の種類の入力を受け付け、入力された被印字媒体４の種類に対応する補正係数で搬送モータ１０に供給する駆動電流を補正するように構成すると好適である。この場合には、被印字媒体４の単位面積当たりの重量が重いほど、供給軸１３に支持されたロール紙を搬送する際のトルクが大きくなるため、大きくなるように補正した駆動電流を搬送モータ１０に供給し、被印字媒体４の単位面積当たりの重量が軽いほど、被印字媒体４を供給軸１３から引き出すために必要とするトルクが小さくなるため、小さくなるように補正した駆動電流を搬送モータ１０に供給すると良い。

以上説明したように、本実施の形態によれば、第１径検出センサ１４ａ、第２径検出センサ１４ｂおよび第３径検出センサ１４ｃによって供給軸１３に支持されたロール紙の巻き径を検出すると共に、幅検出センサ１５によって供給軸１３に支持されたロール紙の幅を検出し、搬送制御部３４は、検出したロール紙の巻き径および幅に基づいて、搬送モータ１０に供給する駆動電流を制御、すなわち検出したロール紙の巻き径が小さいほど、小さい駆動電流で搬送モータ１０を駆動すると共に、検出したロール紙の幅が小さいほど、小さい駆動電流で搬送モータ１０を駆動するように構成することにより、供給軸１３に支持されたロール紙の残量（重さ）を正確に検出し、供給軸１３支持されたロール紙を搬送する際のトルクの変化を正確に検出することができるため、トルクに応じた適正な駆動電流を搬送モータ１０に供給することができ、搬送モータ１０の発熱および消費電力を低減させることができるという効果を奏する。

さらに、本実施の形態によれば、被印字媒体４の種類と補正係数とを対応づけた補正テーブルをＲＯＭ３１に記憶しておくと共に、被印字媒体４の種類の入力を入力部１９から受け付け、被印字媒体４の種類に対応する補正係数に基づいて搬送モータ１０に供給する駆動電流を補正するように構成することにより、被印字媒体４の単位面積当たりの重量が軽いほど、小さく補正した駆動電流で搬送モータ１０を駆動することができるため、供給軸１３に支持されたロール紙の残量（重さ）をより正確に検出し、供給軸１３に支持されたロール紙を搬送する際のトルクの変化をより正確に検出することができるという効果を奏する。

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。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。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。

本発明に係るプリンタの実施の形態の構成を示す概略側面図である。 図１に示す径検出センサおよび幅検出センサの配置を説明するための説明図である。 図１に示す径検出センサによるロール紙の巻き径の検出例を示す図である。 本発明に係るプリンタの実施の形態におけるロール紙の幅の他の検出例を説明する説明図である。 図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。 図５に示す搬送制御部から搬送モータに供給される駆動電流例を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ
２ ラベル
３ 帯状台紙
４ 被印字媒体
５ 筒状体
１０ 搬送モータ
１１ プラテンローラ
１２ サーマルヘッド
１３ 供給軸
１４ａ 第１径検出センサ
１４ｂ 第２径検出センサ
１４ｃ 第３径検出センサ
１５ 幅検出センサ
１５ａ、１５ｂ 幅検出センサ
１６ ラベル検出センサ
１７ 基準側面
１８ 表示部
１９ 入力部
２０ 外部Ｉ／Ｆ
３０ 制御部
３１ ＲＯＭ
３２ ＣＰＵ
３３ ＲＡＭ
３４ 搬送制御部
３５ 印字制御部
３６ ラベル検出部
３７ 残量検出部
４０ ホストコンピュータ

Claims (3)

1. 被印字媒体をロール状に巻き回されたロール紙として供給軸に支持し、印字手段によって前記供給軸から供給される前記被印字媒体に印字を行うプリンタであって、
   前記被印字媒体を搬送して前記供給軸から前記印字手段に供給する搬送手段と、
   該搬送手段を駆動する搬送モータと、
   前記供給軸に支持された前記ロール紙の巻き径を検出する径検出手段と、
   前記供給軸に支持された前記ロール紙の幅を検出する幅検出手段と、
   前記径検出手段および前記幅検出手段によって検出された前記ロール紙の巻き径および幅に基づいて、前記搬送モータに供給する駆動電流を制御する搬送制御手段とを具備することを特徴とするプリンタ。
2. 前記搬送制御手段は、前記径検出手段によって検出された前記ロール紙の巻き径が小さいほど、小さい駆動電流を前記搬送モータに供給すると共に、前記幅検出手段によって検出された前記ロール紙の幅が小さいほど、小さい駆動電流を前記搬送モータに供給することを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 前記被印字媒体の種類と補正係数とを対応づけた補正テーブルを記憶する補正テーブル記憶手段と、
   前記被印字媒体の種類の入力を受け付ける入力手段を具備し、
   前記搬送制御手段は、前記入力手段から入力された前記被印字媒体の種類に対応する前記補正係数に基づいて前記搬送モータに供給する駆動電流を補正することを特徴とする請求項１又は２記載のプリンタ。

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