JP2013049517A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の搬送動作や切断動作などに伴って用紙屑や埃等が発生する。これらの紙屑や埃等がプラテンローラに付着することで、用紙の搬送力の低下又は印字品質に影響を与えることのないプリンタを提供する。
【解決手段】プリンタ１０１は、用紙に印字を行う印字ヘッド１１２と、前記印字ヘッド１１２が実行する印字動作を制御する印字制御部と、前記用紙が搬送される搬送路を介して前記印字ヘッド１１２に対向配置され、回転駆動することで前記用紙を搬送するプラテンローラ１０４と、前記搬送路上であって前記プラテンローラ１０４に当接可能な位置に設けられた当接部材１１０と、前記当接部材１１０を前記プラテンローラ１０４に当接する方向である第１の方向及び前記プラテンローラ１０４から離間する方向である第２の方向のいずれかの方向に駆動する駆動機構と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、プラテンローラに付着する埃等を除去する当接部材を備えたプリンタに関する。

現在、印字ヘッドとプラテンローラの間に用紙を介在させてプラテンローラを回転駆動することにより、用紙搬送を行い、印字ヘッドにて印字を行うプリンタが知られている。

特開２００１−３１０８４８号公報

これらのプリンタにおいては、用紙の搬送動作や切断動作等に伴って紙屑や埃等が発生する。これらの紙屑や埃等がプラテンローラに付着することで、用紙の搬送力の低下又は印字品質に影響を与えるという課題がある。

本実施形態のサーマルプリンタは、用紙に印字を行う印字ヘッドと、前記印字ヘッドが実行する印字動作を制御する印字制御部と、前記用紙が搬送される搬送路を介して前記印字ヘッドに対向配置され、回転駆動することで前記用紙を搬送するプラテンローラと、前記搬送路上であって前記プラテンローラに当接可能な位置に設けられた当接部材と、前記当接部材を前記プラテンローラに当接する方向である第１の方向及び前記プラテンローラから離間する方向である第２の方向のいずれかの方向に駆動する駆動機構と、を備える。

本実施形態のプリンタの構造を示す側面図。 本実施形態のプラテンローラと当接部材の関係を示す図。 本実施形態のプリンタの電気的接続を示すブロック図。 本実施形態の記憶部のメモリテーブルを示す図。 本実施形態にかかる当接部材によるプラテンローラの清掃処理の流れを示すフローチャート。 本実施形態にかかる当接部材によるプラテンローラの清掃処理の流れを示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係るプリンタの一実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、感熱紙であるレシート用紙に印字を行うレシートプリンタに適用した例を用いて説明する。

図１は、レシートプリンタ１０１の構造を示す側面図である。レシートプリンタ１０１は、ＰＯＳ端末１１の本体に組み込まれた本体ハウジング１０２、カバー１０２ａ、用紙収納部１０３、プラテンローラ１０４、印字機構１０５、搬送路１０６、カッター機構１０７、排紙口１０８、ピンチローラ１０９、当接部材であるブラシ１１０を有する。

レシートプリンタ１０１は、本体ハウジング１０２の上面部分に開閉自在なカバー１０２ａを有する。また、本体ハウジング１０２内部の背面側（図１中の右側）には、ロール状に巻回されたレシート用紙ＲＴを収納する用紙収納部１０３を有する。レシートプリンタ１０１は、いわゆる投げ込み式のプリンタである。レシート用紙ＲＴは、カバー１０２ａが開けられた状態で用紙収納部１０３に収納される。そして、レシート用紙ＲＴの端部が引き出され、カバー１０２を本体ハウジング１０２に向かって閉動作させることにより用紙セットを行う。カバー１０２ａには、閉状態で本体ハウジング１０２に当接するピンチローラ１０９が設けられている。ピンチローラ１０９は、引き出されたレシート用紙ＲＴの端部を押さえ付ける。

本体ハウジング１０２の内部は、用紙収納部１０３と本体ハウジング１０２の前面側（図１中の左側）に設けられた排紙口１０８とを連絡して、レシート用紙ＲＴが搬送される搬送路１０６が形成されている。搬送路１０６に沿った位置には、レシート用紙ＲＴを搬送して印字を行う印字機構１０５が設けられている。印字機構１０５は、駆動モータにより回転駆動されるプラテンローラ１０４と、このプラテンローラ１０４に対向配置されたサーマルヘッド１１２とを主として構成される。サーマルヘッド１１２は、スプリング（図示せず）によって弾性的に押圧されており、搬送経路１０６を搬送されるレシート用紙ＲＴを介してプラテンローラ１０４に当接する。

レシート用紙ＲＴは、プラテンローラ１０４の回転によって搬送経路１０６に沿って搬送される。このとき、プラテンローラ１０４は、本体ハウジング１０２に内蔵されたステッピングモータの回転力がギアなどで構成された動力伝達機構（図示せず）を介して伝達されることによって、回転駆動される。

カッター機構１０７は、プラテンローラ１０４よりも搬送方向下流側であって本体ハウジング１０２の排紙口１０８に設けられている。カッター機構１０７は、プラテンローラ１０４の回転によって用紙搬送方向に搬送されて排紙口１０８から排紙されるレシート用紙ＲＴを切断する。カッター機構１０７は、平板形状である固定刃と可動刃とにより構成される。カッター機構１０７は、ステッピングモータ１１０とは別のモータ（図示せず）の駆動によって動力が伝達されて、可動刃の摺動動作によりレシート用紙ＲＴを切断する。

当接部材であるブラシ１１０は、プラテンローラ１０４からみて用紙搬送方向下流であってカッター機構１０７よりも上流側に配置されている。ブラシ１１０は、後述するソレノイド３０５の鉄心の先端に取り付けられており、例えば、除電性を有する繊維等で構成されている（図２参照）。ブラシ１１０は、プラテンローラ１０４と当接することにより、プラテンローラ１０４に付着した埃や紙屑などを除去し、また、プラテンローラ１０４に帯電する静電気を除電する。ブラシ１１０は、ソレノイドに印加される電圧がオン／オフされることで、プラテンローラ１０４に当接する方向とプラテンローラから離間する方向にブラシの向きを変更可能（言い換えるとプラテンローラ１０４に当接する位置とプラテンローラ１０４から離間する位置に移動可能）となっている。つまりソレノイド３０６は、電圧が印加されるとプラテンローラ１０４に当接する方向に延出し、印加されている電圧がオフするとプラテンローラから離間する位置に位置する。

図３は、レシートプリンタ１０１の電気的接続を示すブロック図である。レシートプリンタ１０１は、ＣＰＵ３０１が設けられており、このＣＰＵ３０１に、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、画像メモリ３０４、ソレノイド３０５、サーマルヘッド３０６、プラテン用モータ３０７、カッター用モータ３０８、時間を計時する計時部３０９がシステムバス３１０を介して接続されている。また、インターフェース３１１を介して上位機器であるＰＯＳ端末に接続されている。

ＣＰＵ３０１は、各種演算処理を実行してこのＣＰＵ３０１に接続されている各部を集中的に制御する。例えば、サーマルヘッドにより実行される印字動作を制御する。ＣＰＵ３０１は印字制御部に相当する。ＲＯＭ３０２は、レシートプリンタの制御動作プログラム等といった固定データを固定的に格納する。ＲＡＭ３０３は、可変データを書換え自在に格納する。また、ＲＡＭ３０３は、図４に示すメモリテーブルを有する。詳細には、カッター機構による用紙切断回数を計数する切断回数カウンタＡのメモリエリア及び用紙切断回数に関する切断回数閾値Ｆを記憶するメモリエリア、当接部材を駆動させるか否か判断するための基準時間Ｔを記憶するメモリテーブルを有する。この当接部材を駆動させるか否か判断するための基準時間とは、例えば、プリンタが印字動作を開始してから所定の時間経過した場合に当接部材を第１の方向に駆動するか否か判断するための基準となる時間を意味する。なお、ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に格納された制御プログラムに従って、ＲＡＭ３０３をワークエリアとして利用しつつ各種の処理を実行する。

また、ＣＰＵ３０１は、ＰＯＳ端末から転送される印字データをドットパターンからなる画像データに変換して画像メモリ３０４に展開する。ＣＰＵ３０１は、画像メモリ３０４に展開された複数のドットパターンからなる画像データから１ライン毎のデータをヘッドコントローラ（図示せず）に出力し、ヘッドコントローラは、ドットパターンの有るドットに対応するサーマルヘッドの発熱体を発熱駆動する。

ソレノイド３０５は、プラテンローラ１０４から見て用紙搬送方向下流側に設けられており、ソレノイド３０５の鉄心の先端には、矩形状の板材に当接部材であるブラシ１１０が取り付けられている（図２参照）。ソレノイド３０５の鉄心は電圧が加わると、プラテンローラ１０４に当接する方向である第１の方向に延出する。一方、印加されている電圧がオフされるとプラテンローラ１０４から離間する方向である第２の方向に駆動する。これにより、ソレノイド３０５の鉄心の先端に設けられている当接部材は、プラテンローラ１０４に当接又は離間する。

プラテン用モータ３０７は、プラテンローラ１０４を回転駆動させるための駆動源となるモータである。カッター用モータ３０８は、カッター機構１０７を駆動させる。具体的には可動刃を摺動動作させるためのモータである。

図５は、当接部材によるプラテンローラ１０４の清掃処理の流れを示すフローチャートである。以下のフローチャートの処理はＣＰＵ３０１により実行される。

まず、プリンタのＣＰＵ３０１は上位機器であるＰＯＳ端末４１からインターフェース３１１を介して転送される印字データが受信されることを待機する（Ａｃｔ５０１）。ＣＰＵ３０１は印字データを受信すると（Ａｃｔ５０１のＹｅｓ）、受信した印字データをドットパターンからなる画像データに変換して画像メモリ３０４に展開し、印字動作を開始する（Ａｃｔ５０２）。

次に、ＣＰＵ３０１は、予め設定されている用紙カット位置に到達したか否かを判断する（Ａｃｔ５０３）。用紙カット位置に到達していない場合は（Ａｃｔ５０３のＮｏ）、画像メモリ３０４に展開されている画像データを全て印字したか否かを判断し（Ａｃｔ５０９）、印字が終了していない場合は（Ａｃｔ５０９のＮｏ）、Ａｃｔ５０２に戻り画像メモリ３０４に展開されている画像データの印字を継続する。一方、ＣＰＵ３０１は、用紙カット位置に到達したと判断した場合は（Ａｃｔ５０３のＹｅｓ）、一旦、サーマルヘッド３０６による用紙への印字を停止させ、カッター機構１０７を駆動させて（言い換えると、可動刃を駆動させて）用紙を切断する（Ａｃｔ５０４）。カッター機構１０７を駆動させて用紙を切断した後、ＲＡＭ３０３に形成されているメモリエリアの用紙切断回数カウンタＡのカウンタ値を１だけ計数する（Ａｃｔ５０５）。なお、用紙切断回数カウンタＡの値は初め初期値として０が記憶されている。

次に、ＣＰＵ３０１は、用紙切断回数カウンタＡにて計数されている用紙切断回数がＲＡＭ３０３のメモリテーブルに記憶されている用紙切断回数閾値Ｆを超えたか否かを判断する（Ａｃｔ５０６）。比較の結果、用紙切断回数カウンタＡにて計数されている用紙切断回数がＲＡＭ３０３のメモリテーブルに記憶されている用紙切断回数閾値Ｆを超えていないと判断した場合（Ａｃｔ５０６のＮｏ）、Ａｃｔ５０９に進み、画像メモリ３０４に展開されている画像データを全て印字したか否かを判断し（Ａｃｔ５０９）、印字が終了していない場合は（Ａｃｔ５０９のＮｏ）、Ａｃｔ５０２に戻り画像メモリ３０４に展開されている画像データの印字を継続する。

一方、Ａｃｔ５０６での比較の結果、用紙切断回数カウンタＡにて計数されている用紙切断回数がＲＡＭ３０３のメモリエリアに記憶されている用紙切断回数閾値Ｆを超えている場合（Ａｃｔ５０６のＹｅｓ）、ＣＰＵ３０１は、図示しない電源回路を介してソレノイド３０５に対して電圧を印加するよう制御する（Ａｃｔ５０７）。これにより、ソレノイド３０５は、ソレノイド３０５の鉄心がプラテンローラ１０４に当接する方向に伸び出でて、ソレノイド３０５の鉄心の先端に設けられたブラシがプラテンローラ１０４に当接する。ここでＣＰＵ３０１は、印字停止に伴って停止していたプラテンローラ１０４を再度回転駆動させる。これにより、当接部材がプラテンローラ１０４に当接することにより、プラテンローラ１０４に付着した埃や紙屑等が取り除かれる。

次に、ＣＰＵ３０１は、印字が終了したか否かを判断し（Ａｃｔ５０８）、印字が終了していない場合、（Ａｃｔ５０８のＮｏ）、Ａｃｔ５０２の処理に戻る。一方、ＣＰＵ３０１は、印字をすべき印字データの印字終了を示す印字終了コマンドを受信しており、印字が終了したと判断した場合（Ａｃｔ５０９）、ソレノイドに対して印加している電圧をオフし、プラテンローラ１０４に当接する方向に伸び出ているソレノイド３０５の鉄心をプラテンローラ１０４から離間する方向に駆動させる。以上により、プラテンローラ１０４の清掃処理が終了する。

次に、第２の実施形態を図６を用いて説明する。なお、図６は、当接部材によるプラテンローラ１０４の清掃処理の流れを示すフローチャートである。図５と異なる点は、図５はカッター機構１０７による用紙切断回数により当接部材の駆動を切り替える構成としているのに対し、図６のフローチャートでは、計時部であるタイマー３０９を用いて所定時間が経過した後、当接部材の駆動を切り替える構成としている点である。以下、図６を用いて詳細に説明する。なお、図５の処理と同様に以下のフローチャートの処理は、ＣＰＵ３０１により実行される。

プリンタのＣＰＵ３０１は、ＰＯＳ端末４１からインターフェース１１を介して転送される印字データが受信されることを待機し（Ａｃｔ６０１）、印字データを受信すると（Ａｃｔ６０１のＹｅｓ）、受信した印字データをドットパターンからなる画像データに変換して画像メモリ３０４に展開した後、印字動作を開始する（Ａｃｔ６０２）。

次に、印字動作を開始させた後、ＣＰＵ３０１はタイマー３０９を作動させる（Ａｃｔ６０３）。タイマー３０９はサーマルヘッド３０６により用紙に対して印字が行われる印字動作の時間を計時する。この間、用紙はプラテンローラ１０４の回転駆動により搬送方向に搬送されると共に、画像メモリ３０４に展開された画像データが用紙に印字される。

次に、ＣＰＵ３０１は、予め定められた所定の基準時間が経過したか否かを判断する（Ａｃｔ６０４）。ここで、基準時間とは、プリンタが印字動作を開始してから所定の時間経過した場合に当接部材を第１の方向に駆動するか否か判断するための基準となる時間である。基準時間は、予めキーボード等を介して任意に設定可能である。本実施形態では、例えば、基準時間を１０秒と設定されているものとして以下説明をする。

ＣＰＵ３０１は、基準時間が経過していると判断した場合（Ａｃｔ６０４のＹｅｓ）、ソレノイド３０５に対して電圧を印加するよう制御する。これにより、ソレノイド３０５は、ソレノイド３０５の鉄心がプラテンローラ１０４に当接する方向に伸び出でて、ソレノイド３０５の鉄心の先端に設けられたブラシ１１０がプラテンローラ１０４に当接する。例えば、ＲＡＭ３０３のメモリテーブルに記憶されている基準時間が１０秒の場合、連続印字動作が１０秒以上継続すると、ソレノイド３０５に電圧が印加される。これにより、ソレノイド３０５がプラテンローラ１０４に近接する方向に進出し、ソレノイド３０６の鉄心の先端に設けられたブラシ１１０がプラテンローラ１０４に当接される。係る場合、印字動作が継続され、実際に用紙に対して印字がされている状態でソレノイド３０５の先端に設けられた鉄心が当接することとなる。

次にＣＰＵ３０１は、印字が終了したか否かを判断し（Ａｃｔ６０６）、印字が終了していない場合、（Ａｃｔ６０６のＮｏ）、Ａｔ６０４の処理に戻る。一方、ＣＰＵ３０１は、印字をすべき印字データの印字終了を示す印字終了コマンドを受信して、印字が終了したと判断した場合（Ａｃｔ６０６のＹｅｓ）、ソレノイド３０６に対して印加している電圧をオフする（Ａｃｔ６０７）。これにより、プラテンローラ１０４に当接する方向に伸び出ているソレノイド３０６の鉄心はプラテンローラ１０4から離間する方向に駆動する。続いて、ＣＰＵはタイマー３０９をオフする（Ａｃｔ６０８）。以上により、プラテンローラ１０４の清掃処理が終了する。

以上、本実施形態によれば、搬送路上のプラテンローラに当接可能な位置に設けられた当接部材であるブラシと、この当接部材のブラシをプラテンローラに当接する方向とプラテンローラから離間する方向との間で変位可能に駆動する駆動機構とを備えていることから、この当接部材が当接することによりプラテンローラに付着した埃や紙屑等を除去することが可能となる。

また、本実施形態によれば、用紙を切断するカッター機構の用紙切断回数をカウントして、所定の回数分、用紙が切断された後に駆動機構を駆動させることでこの駆動機構の先端に設けられている当接部材をプラテンローラに当接させるように構成したので、常に当接部材がプラテンローラに接触している状態を防ぐことができプラテンローラが磨耗するおそれが軽減される。また、用紙切断回数が増加するとプラテンローラに紙屑が付着する可能性が多くなるが、このような場合に予め当接部材を当接させるための基準となる用紙切断回数を設定しておくことで、予め定められた回数に到達した場合に当接部材がプラテンローラと当接してプラテンローラを清掃することが出来る。これにより、カッター機構により用紙切断が複数回行われた後に、プラテンローラに付着した紙屑等を取り除くことが可能となる。

また、本実施形態によれば、タイマーにて計時された時間が、プリンタが印字動作を開始してから所定の時間経過した場合に当接部材を第１の方向に駆動するか否か判断するための基準となる時間である基準時間に到達した場合、当接部材をプラテンローラに当接する方向に駆動させるため、印字が継続される時間に応じて、プラテンローラに付着した埃や紙屑等を除去することが可能となる。また、印字継続時間が長くなるにつれて、プラテンローラに帯電する静電気量も増加するが、かかる場合であっても、予め定められた印字時間が経過すると除電性を有する当接部材がプラテンローラに当接するため、プラテンローラに帯電した静電気を除電することが可能となる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この新規な実施形態は、その他の様々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。この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１０１ レシートプリンタ
１０４ プラテンローラ
１０５ 印字機構
１０６ 搬送路
１０７ カッター機構
１１０ 当接部材
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０５ ソレノイド

Claims (6)

1. 用紙に印字を行う印字ヘッドと、
   前記印字ヘッドが実行する印字動作を制御する印字制御部と、
   前記用紙が搬送される搬送路を介して前記印字ヘッドに対向配置され、回転駆動することで前記用紙を搬送するプラテンローラと、
   前記搬送路上であって前記プラテンローラに当接可能な位置に設けられた当接部材と、
   前記当接部材を前記プラテンローラに当接する方向である第１の方向及び前記プラテンローラから離間する方向である第２の方向のいずれかの方向に駆動する駆動機構と、
   を備えることを特徴とするプリンタ
2. 前記プラテンローラに対して用紙搬送方向の下流側に設けられ、前記用紙を切断するカッター機構と、
   前記カッター機構による用紙切断回数を計数するカウンタと、
   予め定められた値であって用紙切断回数に関する閾値を記憶する第１の記憶部と、をさらに備え、
   前記駆動機構は、
   前記カウンタにて計数する前記用紙切断回数が前記記憶部に記憶されている用紙切断回数に関する閾値を超えた場合、前記当接部材を前記第１の方向に駆動することを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 印字動作が行なわれている時間を計時する計時部と、
   前記当接部材を駆動させるか否か判断するための基準時間を記憶する第２の記憶部と、をさらに備え
   前記駆動機構は、
   前記計時部により計時された時間が前記第２の記憶部に記憶されている基準時間に到達した場合、前記当接部材を前記第１の方向に駆動することを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
4. 前記駆動機構は、
   前記印字制御部が前記印字データの印字終了を示す印字終了コマンドを受信した場合、前記当接部材を前記第２の方向に駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のプリンタ。
5. 前記当接部材は、
   前記プラテンローラよりも前記用紙搬送方向下流側に設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のプリンタ。
6. 前記駆動機構は、ソレノイドであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のプリンタ。

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