JP2010069811A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、カット紙が印字開始位置に正確に位置決めされた状態で、サーマルヘッドをリフトダウンしてプラテンに押圧させることができ、カット紙への印字精度を向上させることができるサーマルプリンタを提供することを課題とする。
【解決手段】ヘッドダウン状態と、ヘッドアップ状態とを切り換え可能なサーマルプリンタ１であって、カット紙２を搬送する第１搬送部１３および第２搬送部１４と、ヘッドアップ状態において、カット紙２の搬送ルートを遮って、搬送されるカット紙２の先端に当接し、カット紙２を印字開始位置に位置決めすると共に、ヘッドダウン状態において、カット紙２の搬送ルートから退避する用紙ストッパ２６とを有し、用紙ストッパ２６によって位置決めされたカット紙２の搬送が停止された後に、ヘッドアップ状態からヘッドダウン状態に切り換えて印字処理を実行する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、サーマルヘッドを用いてタグ等の単葉のカット紙に印字を行うサーマルプリンタに関し、特にサーマルヘッドをプラテンから離すリフトアップ機能が設けられているサーマルプリンタに関する。

サーマルヘッドを用いてタグ等の単葉のカット紙に印字を行うサーマルプリンタにおいては、カット紙の印字および搬送において、サーマルヘッド（発熱体）とカット紙の先端部との接触によるサーマルヘッド（発熱体）の摩耗を保護するため、カット紙が印字位置に到達していない場合には、サーマルヘッドをプラテンから離すリフトアップ機能が設けられたものが存在し、カット紙が印字位置に到達した段階で、サーマルヘッドをリフトダウンしてプラテンに押圧させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来技術では、カット紙が搬送されている間にヘッドリフトダウンをするため、少しでもヘッドリフトダウンのタイミングがずれると印字開始位置に大きく影響してしまい、カット紙への印字精度にバラツキを生じてしまうという問題点があった。

特開平７−３１４８４７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、カット紙が印字開始位置に正確に位置決めされた状態で、サーマルヘッドをリフトダウンしてプラテンに押圧させることができ、カット紙への印字精度を向上させることができるサーマル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、サーマルヘッドがプラテンに押圧されたヘッドダウン状態と、前記サーマルヘッドが前記プラテンから離間されたヘッドアップ状態とを切り換え可能なサーマルプリンタであって、カット紙を搬送する搬送手段と、前記ヘッドアップ状態において、前記カット紙の搬送ルートを遮って、搬送される前記カット紙の先端に当接し、前記カット紙を印字開始位置に位置決めすると共に、前記ヘッドダウン状態において、前記カット紙の搬送ルートから退避する用紙ストッパ手段とを具備し、前記搬送手段は、前記用紙ストッパ手段によって位置決めされた前記カット紙の搬送を停止させ、前記搬送手段によって位置決めされた前記カット紙の搬送が停止された後に、前記ヘッドアップ状態から前記ヘッドダウン状態に切り換えて印字処理が実行されることを特徴とするサーマルプリンタに存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記用紙ストッパ手段の前記カット紙の先端と当接する面は、搬送される前記カット紙の幅方向において、前記カット紙の搬送方向と直交しており、前記搬送手段は、前記用紙ストッパ手段に先端が当接した前記カット紙を空送りした後に、前記カット紙の搬送を停止させることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタに存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記用紙ストッパ手段は、前記サーマルヘッドが組み付けられ、前記ヘッドダウン状態と前記ヘッドアップ状態との切り換えに伴って移動されるヘッドブラケットに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のサーマルプリンタに存する。

本発明のサーマルプリンタは、サーマルヘッドがプラテンに押圧されたヘッドダウン状態と、サーマルヘッドがプラテンから離間されたヘッドアップ状態とを切り換え可能なサーマルプリンタであって、カット紙を搬送する搬送手段と、ヘッドアップ状態において、カット紙の搬送ルートを遮って、搬送されるカット紙の先端に当接し、カット紙を印字開始位置に位置決めすると共に、ヘッドダウン状態において、カット紙の搬送ルートから退避する用紙ストッパ手段とを有し、用紙ストッパ手段によって位置決めされたカット紙の搬送が停止された後に、ヘッドアップ状態からヘッドダウン状態に切り換えて印字処理を実行するように構成することにより、用紙ストッパ手段に当接してカット紙が印字開始位置に正確に位置決めされ、且つカット紙が印字開始位置に停止されるため、カット紙が印字開始位置に正確に位置決めされた状態で、サーマルヘッドをリフトダウンしてプラテンに押圧させることができ、カット紙への印字精度を向上させることができるという効果を奏する。

さらに、本発明のサーマルプリンタは、用紙ストッパ手段のカット紙の先端と当接する面を、搬送されるカット紙の幅方向において、カット紙の搬送方向と直交させると共に、用紙ストッパ手段に先端が当接したカット紙を空送りした後に、カット紙の搬送を停止させるように構成することにより、搬送過程でスキュー、すなわち傾いてしまった場合でも、用紙ストッパ手段によってスキュー（傾き）補正が行われ、カット紙への印字精度をさらに向上させることができるという効果を奏する。

さらに、本発明のサーマルプリンタは、用紙ストッパ手段を、サーマルヘッドが組み付けられ、ヘッドダウン状態とヘッドアップ状態との切り換えに伴って移動されるヘッドブラケットに設けることにより、用紙ストッパ手段を可動させる特別な構成が必要なく、安価な装置を提供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、本発明に係るサーマル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に示すヘッドブラケットの構成を示す斜視図であり、図３は、図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。

本実施の形態のサーマルプリンタ１は、図１を参照すると、複数の発熱体が幅方向に形成されているサーマルヘッド１１を用いてタグ等のカット紙２に印字を行うプリンタであり、積層されたカット紙２を収納する用紙供給部１２と、用紙供給部１２からサーマルヘッド１１に向けてカット紙２を搬送する第１搬送部１３および第２搬送部１４と、第１搬送部１３および第２搬送部１４を駆動する搬送モータ１５とを備えている。なお、本実施の形態では、搬送モータ１５として回転量、すなわちカット紙２の搬送距離を制御することができるステッピングモータが用いられている。

第１搬送部１３および第２搬送部１４は、一対のローラにベルトが掛け渡されているベルトコンベアであり、用紙供給部１２から図示しない送り出し手段によって送り出されたカット紙２をベルト上に載置して搬送する。また、第２搬送部１４の搬送方向の下流側に位置するローラは、サーマルヘッド１１と対向する位置に配置され、プラテン１６として機能する。従って、カット紙２は、サーマルヘッド１１とプラテン１６とで挟持搬送されながら、選択的に発熱されるサーマルヘッド１１の発熱体によって、表面に塗工された感熱発色層が感熱発色することで印字が施される。なお、カット紙２に感熱発色層を設けず、熱転写リボンの供給機構を設け、熱転写リボンのインクをカット紙２に転写させて印字を施すようにしても良い。

サーマルヘッド１１は、搬送されるカット紙２と平行な回動軸２１によって軸支されているヘッドブラケット２０に組み付けられており、ヘッドブラケット２０の上方に配置されたソレノイド３０によって、サーマルヘッド１１がプラテン１６に対して接離するように構成されている。

ヘッドブラケット２０は、図２を参照すると、回動軸２１よりもカット紙２の搬送方向下流側に位置する解放端側にサーマルヘッド１１が固着されており、サーマルヘッド１１の発熱体が形成されている印字面の反対面側には、図１に示すように位置決め部材２８に当接することで、装置内で位置決めされる押圧部材２２が、ヘッドブラケット２０の両側端部から上方にそれぞれ立設されている支持板２３に形成された開口にガイドされ、印字面に対して略垂直な方向に移動可能に支持されている。また、サーマルヘッド１１と押圧部材２２との間には、バネ２４が介装され、バネ２４の付勢力によってサーマルヘッド１１がプラテン１６に押圧される。

ヘッドブラケット２０の上面、すなわちサーマルヘッド１１の印字面が配置されている面の反対面には、ソレノイド３０の伸縮するロッド３１の先端が連結される連結部２５が設けられており、ソレノイド３０が駆動されてロッド３１が縮むと、ヘッドブラケット２０は、装置内で位置決めされた押圧部材２２とサーマルヘッド１１との間に介装されているバネ２４の付勢力に抗して、サーマルヘッド１１がプラテン１６から離れる図１に矢印で示す方向に回動される。これにより、サーマルヘッド１１がプラテン１６からリフトアップされ、サーマルヘッド１１とプラテン１６とが離間されたヘッドアップ状態となる。なお、ソレノイド３０は、駆動、すなわち通電されるとロッド３１が縮むオープン（プル）型であり、ソレノイド３０が駆動されない無通電時には、装置内で位置決めされた押圧部材２２とサーマルヘッド１１との間に介装されているバネ２４の付勢力によってロッド３１が引き出されて、ヘッドブラケット２０は、サーマルヘッド１１がプラテン１６に接する方向に回動される。これにより、サーマルヘッド１１がプラテン１６にリフトダウンされ、サーマルヘッド１１がプラテン１６に押圧されたヘッドダウン状態となる。なお、ヘッドダウン状態においては、バネ２４の付勢力により、プラテン１６に対してサーマルヘッド１１が適正な印字圧で押圧されるように設定されており、バネ２４の付勢力によって、ヘッドアップ状態からヘッドダウン状態への切り換えと、ヘッドダウン状態における適正な印字圧の設定とが行われることになる。

ヘッドブラケット２０の下面、すなわちサーマルヘッド１１の印字面が配置されている面の、サーマルヘッド１１の印字面よりもカット紙２の搬送方向下流側には、サーマルヘッド１１とプラテン１６とが離間されたヘッドアップ状態において、カット紙２の搬送ルートを遮り、搬送されるカット紙２の先端が当接する用紙ストッパ２６が設けられている。なお、用紙ストッパ２６の上方側には、開口２７が形成されており、サーマルヘッド１１がプラテン１６に押圧されたヘッドダウン状態おいて、用紙ストッパ２６は、カット紙２の搬送ルートから退避され、カット紙２は、開口２７を通って搬送されることになる。また、用紙ストッパ２６のカット紙２の先端が当接する面は、少なくともカット紙２の幅方向において、カット紙２の搬送方向と直交するように配置されており、用紙ストッパ２６に当接して停止されたカット紙２の位置は、印字が開始される印字開始位置になっている。

第１搬送部１３と第２搬送部１４との間には、搬送されてくるカット紙２を検出して用紙検出信号を出力する用紙検出センサ１７が配置されている。なお、用紙検出センサ１７の種類については、特に限定されることがないが、本実施の形態では、用紙検出センサ１７は、発光素子と受光素子とがカット紙２の搬送ルートを挟んで上下に配置された透過型のセンサであり、カット紙２を検出していない状態では、用紙検出信号が「High」に、カット紙２を検出している状態では、用紙検出信号が「Low」になる。

サーマルプリンタ１による印字動作は、制御部４０によって制御される。制御部４０には、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置であるホスト５０が外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）１８を介して接続され、外部Ｉ／Ｆ１８を介して、ホスト５０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おり、制御部４０は、ホスト５０から印字データが受信されると、受信した印字データに基づく印字動作を実行する。

制御部４０は、図３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が記憶されているＲＯＭ（read only memory）４１と、ＲＯＭ４１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）４２と、ＣＰＵ４２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）４３と、搬送モータ１５にパルス信号等のモータ駆動信号を供給し、搬送モータ１５を回転させる搬送制御部４４と、ＣＰＵ４２からの指示に基づいてサーマルヘッド１１に印字動作を行わせる印字制御部４５と、ＣＰＵ４２の制御下、用紙検出センサ１７から用紙検出信号を受信することで、用紙検出センサ１７の位置にカット紙２が到達したことをＣＰＵ４２に通知する用紙検出部４６と、ソレノイド３０の駆動を制御することで、サーマルヘッド１１とプラテン１６とが離間されたヘッドアップ状態とサーマルヘッド１１がプラテン１６に押圧されたヘッドダウン状態とを切り換える離接制御部４７とを備えている。

次に、本実施の形態の動作について図４乃至図６を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明に係るサーマルプリンタの実施の形態の動作を説明するためのフローチャートであり、図５は、本発明に係るサーマルプリンタの実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャートであり、図６は、本発明に係るサーマルプリンタの実施の形態の動作を説明するための説明図である。

図４を参照すると、ＣＰＵ４２は、外部Ｉ／Ｆ１８を介してホスト５０から印字データを受信すると（ステップＡ１）、離接制御部４７にヘッドアップを指示すると共に、搬送制御部４４にカット紙２の搬送開始を指示し、さらに、受信した印字データに含まれる文字コードに対応するフォントデータをＲＯＭ４１から読み出し、印字データに対応するビットマップイメージデータをＲＡＭ４３の描画領域に展開する。

離接制御部４７は、ＣＰＵ４２からヘッドアップを指示されると、図５に示すように、ソレノイド３０を駆動、すなわち通電することで、ロッド３１を縮め、位置決め部材２８によって装置内で位置決めされた押圧部材２２と、ヘッドブラケット２０に組み付けられているサーマルヘッド１１との間に介装されているバネ２４の付勢力に抗して、ヘッドブラケット２０をプラテン１６から離れる方向に回動させ、サーマルヘッド１１とプラテン１６とが離間されたヘッドアップ状態に移行させると共に（ステップＡ２）、搬送制御部４４は、ＣＰＵ４２からカット紙２の搬送開始を指示されると、図示しない送り出し手段によって用紙供給部１２からカット紙２を送り出させ、図５に示すように、モータ駆動信号の搬送モータ１５への供給を開始し、第１搬送部１３および第２搬送部１４によるカット紙２の搬送を開始させる（ステップＡ３）。

次に、ＣＰＵ４２は、用紙検出センサ１７による用紙、すなわちカット紙２の検出を待機し（ステップＡ４）、図６（ａ）に示すように、用紙検出センサ１７によって検出される位置までカット紙２の先端が到達し、図５に示すように、用紙検出センサ１７の用紙検出信号が「High」から「Low」になると、用紙検出部４６は、用紙検出センサ１７の位置にカット紙２が到達したことをＣＰＵ４２に通知する。

ＣＰＵ４２は、用紙検出センサ１７の位置にカット紙２が到達したことが通知されると、搬送制御部４４にカット紙２を所定距離Ｘ分搬送した後に停止させることを指示し、搬送制御部４４は、カット紙２を所定距離Ｘ分搬送させるモータ駆動信号を搬送モータ１５に供給した後、図５に示すように、モータ駆動信号の搬送モータ１５への供給をストップしてカット紙２の搬送を停止させ（ステップＡ５）、ＣＰＵ４２に指示された動作の終了を通知する。

所定距離Ｘは、図６（ａ）を参照すると、用紙検出センサ１７の位置にカット紙２の先端が到達した位置から、用紙ストッパ２６までの距離Ｙよりも若干長く設定されており、図６（ｂ）に示すように、カット紙２の先端が用紙ストッパ２６に当接した後も第１搬送部１３によって空送りされる。これにより、用紙ストッパ２６のカット紙２の先端が当接する面が、少なくともカット紙２の幅方向において、カット紙２の搬送方向と直交するように配置されているため、カット紙２が搬送過程でスキュー、すなわち傾いてしまった場合でも、用紙ストッパ２６によってスキュー（傾き）補正が行われ、カット紙２は、用紙ストッパ２６に当接して停止され、印字開始位置に位置決めされることになる。

ＣＰＵ４２は、搬送制御部４４から動作の終了が通知されると、カット紙２が印字開始位置に到達したことを認識し、離接制御部４７にヘッドダウンを指示し、離接制御部４７は、図５に示すように、ソレノイド３０の駆動、すなわち通電を停止させる。これにより、位置決め部材２８によって装置内で位置決めされた押圧部材２２と、ヘッドブラケット２０に組み付けられているサーマルヘッド１１との間に介装されているバネ２４の付勢力によってロッド３１が引き出されて、ヘッドブラケット２０は、サーマルヘッド１１がプラテン１６に接する方向に回動され、図６（ｃ）に示すように、サーマルヘッド１１がプラテン１６に押圧されたヘッドダウン状態に移行する（ステップＡ６）。

次に、ＣＰＵ４２は、ヘッドダウンの指示から所定時間Ｚ後に、搬送制御部４４および印字制御部４５に印字の開始を指示する。なお、所定時間Ｚは、ヘッドダウンを指示から実際にヘッドダウン状態に移行されるまでのタイムラグである。

印字制御部４５は、ＣＰＵ４２からの指示に基づいて、ＲＡＭ４３の描画領域に展開されているビットマップイメージデータに対応して、サーマルヘッド１１に対して制御信号を供給すると共に、搬送制御部４４は、ＣＰＵ４２からの指示に基づいて、モータ駆動信号の搬送モータ１５への供給を開始し、第１搬送部１３によるカット紙２の搬送を再び開始させる。これにより、プラテン１６とサーマルヘッド１１とで挟持搬送されながらカット紙２に印字データを印字する印字処理が実行される（ステップＡ７）。

ステップＡ７の印字処理が終了すると、ＣＰＵ４２は、後続する印字があるか否かを判断し（ステップＡ８）、後続する印字がない場合には、印字動作を終了させ、後続する印字がある場合には、ステップＡ２に戻って、離接制御部４７にヘッドアップを指示し、一連の印字動作を開始させる。

なお、本実施の形態では、用紙検出センサ１７によって搬送過程のカット紙２を検出することで、カット紙２の先端を用紙ストッパ２６に当接させ、カット紙２の搬送を停止させるタイミングを制御するように構成した。これは、用紙供給部１２からカット紙２を送り出すタイミングに時間的バラツキが生じるためであり、用紙供給部１２からのカット紙２の送り出しのタイミングが、ステップＡ３の搬送開始から所望の精度内である場合には、用紙検出センサ１７によるカット紙２の検出を省略し、ステップＡ３の搬送開始からのタイミングで、カット紙２の先端を用紙ストッパ２６に当接させ、カット紙２の搬送を停止させるようにしても良い。

以上説明したように、本実施の形態によれば、サーマルヘッド１１がプラテン１６に押圧されたヘッドダウン状態と、サーマルヘッド１１がプラテン１６から離間されたヘッドアップ状態とを切り換え可能なサーマルプリンタ１であって、カット紙２を搬送する第１搬送部１３および第２搬送部１４と、ヘッドアップ状態において、カット紙２の搬送ルートを遮って、搬送されるカット紙２の先端に当接し、カット紙２を印字開始位置に位置決めすると共に、ヘッドダウン状態において、カット紙２の搬送ルートから退避する用紙ストッパ２６とを有し、用紙ストッパ２６によって位置決めされたカット紙２の搬送が停止された後に、ヘッドアップ状態からヘッドダウン状態に切り換えて印字処理を実行するように構成することにより、用紙ストッパ２６に当接してカット紙２が印字開始位置に正確に位置決めされ、且つカット紙２が印字開始位置に停止されるため、カット紙２が印字開始位置に正確に位置決めされた状態で、サーマルヘッド１１をリフトダウンしてプラテン１６に押圧させることができ、カット紙２への印字精度を向上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、用紙ストッパ２６のカット紙２の先端と当接する面を、搬送されるカット紙２の幅方向において、カット紙２の搬送方向と直交させると共に、用紙ストッパ２６に先端が当接したカット紙２を空送りした後に、カット紙２の搬送を停止させるように構成することにより、搬送過程でスキュー、すなわち傾いてしまった場合でも、用紙ストッパ２６によってスキュー（傾き）補正が行われ、カット紙２への印字精度をさらに向上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、用紙ストッパ２６を、サーマルヘッド１１が組み付けられ、ヘッドダウン状態とヘッドアップ状態との切り換えに伴って移動されるヘッドブラケット２０に設けることにより、用紙ストッパ２６を可動させる特別な構成が必要なく、安価な装置を提供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。

本発明に係るサーマル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に示すヘッドブラケットの構成を示す斜視図である。 図１に示す制御部の構成を示すブロック図である。 本発明に係るサーマルプリンタの実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るサーマルプリンタの実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明に係るサーマルプリンタの実施の形態の動作を説明するための説明図である。

符号の説明

１ サーマルプリンタ
２ カット紙
１１ サーマルヘッド
１２ 用紙供給部
１３ 第１搬送部
１４ 第２搬送部
１５ 搬送モータ
１６ プラテン
１７ 用紙検出センサ
１８ 外部Ｉ／Ｆ
２０ ヘッドブラケット
２１ 回動軸
２２ 押圧部材
２３ 支持板
２４ バネ
２５ 連結部
２６ 用紙ストッパ
２７ 開口
２８ 位置決め部材
３０ ソレノイド
３１ ロッド
４０ 制御部
４１ ＲＯＭ
４２ ＣＰＵ
４３ ＲＡＭ
４４ 搬送制御部
４５ 印字制御部
４６ 用紙検出部
４７ 離接制御部
５０ ホスト

Claims (3)

1. サーマルヘッドがプラテンに押圧されたヘッドダウン状態と、前記サーマルヘッドが前記プラテンから離間されたヘッドアップ状態とを切り換え可能なサーマルプリンタであって、
   カット紙を搬送する搬送手段と、
   前記ヘッドアップ状態において、前記カット紙の搬送ルートを遮って、搬送される前記カット紙の先端に当接し、前記カット紙を印字開始位置に位置決めすると共に、前記ヘッドダウン状態において、前記カット紙の搬送ルートから退避する用紙ストッパ手段とを具備し、
   前記搬送手段は、前記用紙ストッパ手段によって位置決めされた前記カット紙の搬送を停止させ、
   前記搬送手段によって位置決めされた前記カット紙の搬送が停止された後に、前記ヘッドアップ状態から前記ヘッドダウン状態に切り換えて印字処理が実行されることを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記用紙ストッパ手段の前記カット紙の先端と当接する面は、搬送される前記カット紙の幅方向において、前記カット紙の搬送方向と直交しており、
   前記搬送手段は、前記用紙ストッパ手段に先端が当接した前記カット紙を空送りした後に、前記カット紙の搬送を停止させることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
3. 前記用紙ストッパ手段は、前記サーマルヘッドが組み付けられ、前記ヘッドダウン状態と前記ヘッドアップ状態との切り換えに伴って移動されるヘッドブラケットに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のサーマルプリンタ。

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