JP2019119088A - プリンタ、プリンタの用紙切断制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】製造原価の上昇を招くことなくスループットの短縮を行うことのできるプリンタ、プリンタの用紙切断制御方法およびプログラムの提供を図る。【解決手段】用紙(Ｒ)を搬送する用紙搬送部(１７)と、前記用紙に対して印刷する印刷部(１８)と、印刷された前記用紙を切断する用紙切断部(１９)と、前記用紙搬送部，前記印刷部および前記用紙切断部を制御する制御部(１００)と、前記用紙搬送部，前記印刷部，前記用紙切断部および前記制御部に電力を供給する電源部と、を備え、前記制御部は、前記印刷部および前記用紙搬送部が消費する電力を予測し、前記用紙切断部の起動を制御する。【選択図】図８

Description

本発明は、プリンタ、プリンタの用紙切断制御方法およびプログラムに関する。

従来、例えば、ロール紙を使用するサーマルプリンタは、印刷に続きカットを行うとき、過負荷検出による印刷停止が発生しないように、印刷に伴う用紙搬送が停止してからカッター(用紙切断部)を起動している。このようなサーマルプリンタは、ＰＯＳ(Point Of Sales：販売時点情報管理)システムを始めとして様々な場所で使用されているが、例えば、スーパーマーケットやコンビニエンスストア等の清算業務において、処理時間が長いとＰＯＳレジスタの前にお客様の列ができるといった事態が発生する虞がある。

そのため、レシート等の印刷を行うサーマルプリンタの印刷処理およびロール紙の切断処理(フルカットおよびパーシャルカット)に要する時間(以下、スループットとも称する)を短縮することが求められている。ここで、サーマルプリンタのスループットを短縮する手法として、例えば、高速印刷が可能な印刷ヘッドや用紙搬送モータに部品を交換することが考えられるが、この場合、プリンタの製造原価の上昇を招くことになってしまう。

ところで、従来、例えば、ＰＯＳシステム(ＰＯＳレジスタ)に適用するサーマルプリンタ(ラインサーマルプリンタ)としては、様々なものが提案されている。

特開２００９−１０７０９０号公報 特開平１１−１９２７３９号公報

上述したロール紙を使用するサーマルプリンタにおいて、印刷されたロール紙(用紙)を切断して出力する用紙切断部(カッター)は、例えば、固定刃および可動刃を有し、モータ(カッター用モータ)で駆動したカムの円運動をクランク機構により往復運動に変換して可動刃を駆動(移動)させている。すなわち、可動刃を移動させることにより、固定刃と可動刃の間に位置するロール紙を挟み込んでカットするようになっている。

カッターの可動刃は、停止状態(初期状態)のとき、固定刃から最も離れた位置に停止しており、可動刃と固定刃が接触してロール紙(サーマル紙)を切り始める位置から離れている。そのため、印刷に伴う用紙搬送が停止した後にカッターを起動した場合、直ちにロール紙をカットすることができず、カッターの可動刃が固定刃に接触してロール紙を切り始めるまでに遅延が生じ、スループットが低下する一因となっている。

ここで、初期状態におけるカッターの可動刃が固定刃から最も離れた位置(初期位置)に停止しているのは、カッター用モータ(ＤＣモータ)の回転方向を制御することにより、例えば、ＤＣモータの右回転時には、ロール紙の一部が繋がった状態で切断するパーシャルカット(パーシャルカットモード)を行い、ＤＣモータの左回転時には、ロール紙を完全に切断するフルカット(フルカットモード)を行うようになっているためである。なお、パーシャルカットモードおよびフルカットモードは、例えば、ユーザにより任意に指定されるため、カッターの可動刃を予め固定刃に近接させておくことは困難である。

また、初期状態における可動刃の位置(初期位置)が固定刃から最も離れているのは、カッター用モータの回転方向に基づいてパーシャルカットモードとフルカットモードを選択する構成のカッターに限定されるものではなく、一般的に、可動刃の初期位置は、固定刃から離れた位置とされている。

ところで、例えば、ロール紙に対して印刷を行っているとき、同時にカッターを起動(可動刃を駆動)して、可動刃を初期位置から固定刃に近接させておくことが考えられる。しかしながら、サーマルプリンタの電源(プリンタに内蔵された電源、または、専用のＡＣアダプタ)は、その電源容量が大きくなるほど高価になるため、通常、印刷とカットの同時駆動が可能な電源容量には対応していない。

そのため、通常の電源(内蔵電源や専用ＡＣアダプタ)により印刷とカットの同時駆動を行うと、例えば、印刷終了間際の印刷データにおける印刷ドットが多かった場合には、プリンタの消費電力が電源の電流供給能力(定格電力)を超えてしまい、電源保護回路が作動し、或いは、ヒューズが溶断して電源供給停止が発生し、印刷とカットの同時駆動が継続できなくなる。

また、電流供給能力の高い電源を適用すると、印刷とカットの同時駆動が可能となっても、高出力タイプの電源は単価が高くて商品価格に影響し、また、放熱や専有面積といった新たな問題も生じる虞があり、安易に印刷とカットの同時駆動によりスループットを短縮することができないといった課題がある。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、製造原価の上昇を招くことなくスループットの短縮を行うことのできるプリンタ、プリンタの用紙切断制御方法およびプログラムの提供を目的とする。

本発明に係る一実施形態によれば、用紙を搬送する用紙搬送部と、前記用紙に対して印刷する印刷部と、印刷された前記用紙を切断する用紙切断部と、前記用紙搬送部，前記印刷部および前記用紙切断部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記印刷部および前記用紙搬送部が消費する電力を予測し、前記用紙切断部の起動を制御するプリンタが提供される。

本実施形態に係るプリンタ、プリンタの用紙切断制御方法およびプログラムによれば、製造原価の上昇を招くことなくスループットの短縮を行うことができるという効果を奏する。

図１は、本発明が適用されるプリンタの一例の外観を示す斜視図である。 図２は、図１に示すプリンタの構造を概略的に示す斜視図である。 図３は、図１および２図に示すプリンタを説明するための断面図である。 図４は、図２および図３に示すプリンタにおけるロール紙切断部の構造を説明するための図である。 図５は、図４に示すロール紙切断部によるパーシャルカットおよびフルカットを行う場合の動作を説明するための図である。 図６は、図５に示すロール紙切断部によるパーシャルカットを行う場合の可動刃の位置と支点の関係を説明するための図である。 図７は、図５に示すロール紙切断部によるフルカットを行う場合の可動刃の位置と支点の関係を説明するための図である。 図８は、本発明に係るプリンタの一実施例におけるロール紙切断部の動作を説明するための図である。 図９は、本発明に係るプリンタの一実施例を示すブロック図である。 図１０は、本発明に係るプリンタの用紙切断制御プログラムの処理の一例を説明するためのフローチャート(その１)である。 図１１は、本発明に係るプリンタの用紙切断制御プログラムの処理の一例を説明するためのフローチャート(その２)である。

以下、本発明に係るプリンタ、プリンタの用紙切断制御方法およびプログラムの実施例を、添付図面を参照して詳述する。

図１は、本発明が適用されるプリンタの一例の外観を示す斜視図であり、ＰＯＳ用のサーマルプリンタ(ラインサーマルプリンタ)１０の一例を示すものである。また、図２は、図１に示すプリンタの構造を概略的に示す斜視図であり、図３は、図１および２図に示すプリンタを説明するための断面図である。

図１〜図３に示されるように、プリンタ１０は、例えば、ロール紙(用紙)Ｒを使用してレシート等を印刷して出力するもので、内部にロール紙収容搬送部(用紙搬送部)１７、印刷部１８およびロール紙切断部(用紙切断部)１９を配設した本体ユニット１１と、これらロール紙収容搬送部１７、印刷部１８およびロール紙切断部１９を露出／遮蔽可能に設けたトップユニット１２と、を備える。ここで、参照符号１３は、トップユニット１２を開閉操作する操作レバーを示し、また、Ｓｗは、トップユニット１２に配置され、各種操作指令を行う操作ボタンを示す。

外装ケース１４で囲った本体ユニット１１には、本体フレーム１５が収容され、トップユニット１２には、トップフレーム１６が収容されている。本体フレーム１５は、例えば、設計に基づいて薄板金に周知の塑性加工を施して形成され、底部側に制御ボード(制御部)Ｐｂが配設されている。また、本体フレーム１５内には、ロール紙収容搬送部１７、印刷部１８およびロール紙切断部１９が配設されている。なお、ロール紙切断部１９は、トップフレーム１６の先端側に設けられた操作レバー１３の下方位置に配置されている。

ロール紙収容搬送部１７には、トップフレーム１６および本体フレーム１５により、所定の幅および巻径を有するロール紙Ｒを収容することができる収容空間が確保され、この収容空間から引き出されるロール紙Ｒを、印刷部１８に搬送するためのガイド部２０が設けられている。なお、ガイド部２０は、トップフレーム１６側に設けたアッパーガイドユニット２１、並びに、所定の隙間を持って対峙する本体フレーム１５側の搬送パネル２２により構成されている。

印刷部１８は、本体フレーム１５側に設けたプラテンローラ２３、および、トップフレーム１６のアッパーガイドユニット２１側に設けた印字ヘッド(サーマルプリントヘッド)２４を備えている。印字ヘッドは、用紙の移動方向に対して交わる方向(例えば、垂直方向)に並べられた複数の発熱体を有し、各発熱体に流す電流により温度を制御し、ロール紙(例えば、感熱紙)Ｒに対して、印刷データに基づいた印刷を行う。なお、印字ヘッド２４は、感熱紙のロール紙Ｒに対して直接印刷するのではなく、インクリボンを使用して普通紙のロール紙Ｒに対して印刷する構成としてもよい。また、プラテンローラ２３と隣接配置するロール紙切断部１９の間には、ペーパーガイド２５が配設されている。

図４は、図２および図３に示すプリンタにおけるロール紙切断部の構造を説明するための図である。ここで、ロール紙切断部１９は、印刷部１８の前方(印刷されたロール紙Ｒの出力側)に隣接し、本体フレーム１５に着脱可能に配設したユニット構造とされている。すなわち、図２および図４に示されるように、ロール紙切断部１９は、ギロチン方式のカット機構であり、トップフレーム１６のアッパーガイドユニット２１の先端に固定された直線状の刃をもつ固定刃２６、並びに、フレーム２７に一体的に収容された一対の部材２８ａ，２８ｂを互いに合わせることで鈍角のＶ字状の刃形状となるようにした、可動刃２８を有する。なお、可動刃２８を構成する一対の部材２８ａ，２８ｂのうち、突合せ個所上面には、パーシャルカットを実現するための切欠部Ｃが形成されている。

フレーム２７は、本体フレーム１５とは別体として設けられ、本体フレーム１５における印刷部１８の配置個所に隣接し、前方側に向けて下部側の支軸Ｂを中心として、上部側を開閉可能に装着されている。なお、フレーム２７の上部側の両端は、本体フレーム１５に対して固定ねじ２９により固定され、また、フレーム２７には、可動刃２８が支持部材３０を介して収容されている。

ここで、固定刃２６に対して、切欠部Ｃに対応するロール紙Ｒの個所(中央個所)が切断されないように(中央個所が繋がるように)可動刃２８を上昇させることにより、パーシャルカットを行うことができる。また、切欠部Ｃも含めて可動刃２８の上部(刃の部分)を、固定刃２６の下部(刃の部分)よりも上方になるように上昇させることで、ロール紙Ｒが完全に切断されるフルカットを行うことができる。

すなわち、ロール紙切断部１９は、可動刃２８を支持する支持部材３０、可動刃２８が固定刃２６に向かって往動(上昇)するように支持部材３０を駆動するカムレバー３１、並びに、可動刃２８を支持部材３０と共に初期位置へ復動(下降)するように付勢する復帰ばね３２を有している。なお、カムレバー３１には、回動中心軸部３１ｘに突設した往動レバー３１ａ（以下、上昇レバー３１ａ）と、復動レバー３１ｂ（以下、下降レバー３１ｂ）があり、回動中心軸部３１ｘに対して、電動減速駆動機構３３により、可動刃２８を支持部材３０を介して往復動(昇降)させるようになっている。

図５は、図４に示すロール紙切断部によるパーシャルカットおよびフルカットを行う場合の動作を説明するための図である。ここで、図５(a)は、パーシャルカットを行う場合の動作を説明するためのものであり、図５(b)は、フルカットを行う場合の動作を説明するためのものである。

また、図６は、図５に示すロール紙切断部によるパーシャルカットを行う場合の可動刃の位置と支点の関係を説明するための図であり、図７は、図５に示すロール紙切断部によるフルカットを行う場合の可動刃の位置と支点の関係を説明するための図である。なお、図６(a)〜図６(e)は、支点(伝達ピン)Ｐを、初期位置から短い第１駆動半径ｒ₁により反時計方向に回転させて再び初期位置に戻るまでの様子を示し、図７(a)〜図７(e)は、支点Ｐを、初期位置から長い第２駆動半径ｒ₂により時計方向に回転させて再び初期位置に戻るまでの様子を示す。

まず、図５(a)および図６(a)〜図６(e)に示されるように、パーシャルカットを行う場合、支点Ｐの回転方向を反時計回りとし、短い第１駆動半径ｒ₁で支点Ｐを回転移動させ、固定刃２６と対峙する可動刃２８の上昇を、切欠部Ｃによりロール紙Ｒの中央個所が切断されず繋がるように制御する(図６(c)参照)。

次に、図５(b)および図７(a)〜図７(e)に示されるように、フルカットを行う場合、支点Ｐの回転方向を時計回りとし、長い第２駆動半径ｒ₂で支点Ｐを回転移動させ、固定刃２６と対峙する可動刃２８の上昇を、切欠部Ｃも含めて可動刃２８の上部が固定刃２６の下部よりも上方になるようにしてロール紙Ｒを完全に切断するように制御する(図７(c)参照)。

図２，図４，図５(a)および図５(b)に示されるように、電動減速駆動機構３３は、本体フレーム１５の外側部に配置され、カムレバー３１の回動中心軸部３１ｘに対して駆動力を与えるもので、駆動モータ３６、ウォームギヤ３８、アイドルギヤ３９、支持板４０、および、伝達腕４１を有する。ウォームギヤ３８は、動力切換伝達機構として、駆動モータ３６の出力軸３７に装着され、アイドルギヤ３９は、ウォームギヤ３８と噛み合うようになっている。支持板４０には、アイドルギヤ３９の所定個所に設けた支軸Ｇに回動可能に軸止めすると共に、アイドルギヤ３９の回転軸Ｚおよび連動軸Ｋにより駆動半径(第１駆動半径および第２駆動半径)を切換え可能にそれぞれ介装する第１および第２切換穴ｈ₁およびｈ₂、並びに、支点Ｐが設けられている。伝達腕４１は、支点(伝達ピン)Ｐを長穴Ｌｈを介して機構的に連結して、支点Ｐの回転移動を可動刃２８の上下移動に変換するようになっている。

すなわち、図４に示されるように、ロール紙切断部１９において、可動刃２８が固定刃２６に向かって動くように、支持部材３０を駆動するカムレバー３１および支持部材３０は、カムレバー３１における回動中心軸部３１ｘに突設した上昇レバー３１ａおよび下降レバー３１ｂを介して係合している。上昇レバー３１ａは、支持部材３０の下部に切込み形成した係合部で、係合溝４２に対して下側から当接するように係合している。その際、上昇レバー３１ａおよび係合溝４２は、例えば、上昇レバー３１ａが傾斜しても、面接触から線接触となって段差なく連続的に接触個所が進行していくように、係合溝４２の内側上壁面を適切な曲率の凸面状として形成されている。

また、下降レバー３１ｂおよび支持部材３０は、支持部材３０に形成した係合部で、挿通孔４３に下降レバー３１ｂの先端側を挿通して係合されている。その際、下降レバー３１ｂおよび挿通孔４３は、例えば、下降レバー３１ｂが下降傾斜しても、段差なく連続的に接触個所が進行していくように、挿通孔４３の内側下壁面を、適切な曲率の凸面状として形成されている。

このように、本発明が適用されるプリンタの一例は、例えば、回転運動する支点Ｐの回転方向により、例えば、図６(a)〜図６(e)に示されるように、支点Ｐを初期位置(最も下方の位置)から反時計回りに回転させることによりロール紙Ｒのパーシャルカットを行い、また、図７(a)〜図７(e)に示されるように、支点Ｐを初期位置から時計回りに回転させることによりロール紙Ｒのフルカットを行うようになっている。なお、支点Ｐを初期位置から回転させる方向によりパーシャルカットとフルカットを選択的に行うのは、上述したものに限定されず、様々な構成により実現可能なのはもちろんである。

また、本発明の適用は、支点Ｐの回転方向により用紙のパーシャルカットとフルカットを選択的に行う構成のプリンタに限定されるものではなく、本発明は、可動刃２８の初期位置(停止状態の位置)が、実際に用紙(ロール紙)を切断するために最も固定刃２６に近い位置(切断開始位置)に設定することができない構成の用紙切断部(ロール紙切断部)１９を有するプリンタ１０に対してもスループットを短縮することが可能となる。さらに、本発明は、例えば、印刷データに応じて印刷時の消費電力が大きく変化するサーマルプリンタで大きな効果を奏するが、サーマルプリンタに限定されず、様々なプリンタに対しても幅広く適用可能なのはいうまでもない。

ところで、近年、例えば、サーマルプリンタに搭載されるマイコン(演算処理装置)は、高性能化が進み、印刷中における消費電力の予測を高精度で行うことが可能となっている。

そこで、本発明に係る実施形態を概略すると、例えば、印刷に続きカットを行う場合、制御部(マイコン)は、印刷とカットの同時駆動が可能か否かを判定するために、印刷中に、印刷部に与える印刷データに基づいて、印刷が完了する直前の消費電力(印刷部における印刷時予測消費電力)を予測する。さらに、制御部は、カッター駆動の消費電力(用紙切断部を駆動したときの切断部駆動消費電力)を求める。

そして、制御部は、印刷時予測消費電力および切断部駆動消費電力を合算して、印刷部および用紙切断部を同時に駆動したときの同時駆動時消費電力を求め、その同時駆動時消費電力が、予め設定した電源の供給能力(定格消費電力)を下回っているかどうかを比較判定する。ここで、同時駆動時消費電力が、定格消費電力を下回っていると判定した場合には、印刷およびカッター駆動を同時に行ってスループットの短縮を図る。

なお、プリンタの電源として、例えば、プリンタに内蔵された電源、または、専用のＡＣアダプタの場合には、その電源の定格消費電力は、例えば、予め不揮発性メモリ等に格納され、制御部(マイコン)が認識可能となっている。また、プリンタの外部に設けた汎用の電源(ＡＣアダプタ)を使用する場合、例えば、その電源の定格消費電力をユーザが手動により設定し、或いは、自動的に設定されるように構成することで、マイコンが認識できるようになっている。

図８は、本発明に係るプリンタの一実施例におけるロール紙切断部の動作を説明するための図である。ここで、図８(a)は、例えば、上述した印刷時予測消費電力と切断部駆動消費電力を合算した同時駆動時消費電力が、電源の定格消費電力を超えている場合、すなわち、従前と同様に、ロール紙に対する印刷がすべて完了した後、ロール紙切断部を起動してロール紙を切断する場合の動作を説明するものである。また、図８(b)は、例えば、同時駆動時消費電力が電源の定格消費電力を超えていない場合、すなわち、本実施例によりスループットの短縮が可能になる場合の動作を説明するためのものである。

図８(a)および図８(b)において、参照符号Ｌp1およびＬp2は、横軸に時間を取り、縦軸に印刷時間を取ったとき、例えば、１枚のある領収書を印刷するときの特性曲線を示し、また、参照符号Ｌc1およびＬc2は、横軸に時間を取り、縦軸に可動刃２８の支点Ｐの高さを取ったとき、例えば、１枚のある領収書を切断(カット)するときの特性曲線を示す。

図８(a)に示されるように、同時駆動時消費電力が電源の定格消費電力を超えている場合、すなわち、印刷およびカッター起動(可動刃の移動)を同時に行うと、電源の定格消費電力を超えてしまう場合には、例えば、ロール紙Ｒに対して、特性曲線Ｌp1に基づいてある領収書に関する印刷を行い、その領収書に関する印刷がすべて完了した後、ロール紙切断部１９を起動し、例えば、特性曲線Ｌp1に基づいて支点Ｐを移動させて、その領収書を切断する。従って、１枚のある領収書を印刷および切断するには、［刷時間Ｔp1］＋［カット時間Ｔc1］の時間を要することになる。

これに対して、図８(b)に示されるように、同時駆動時消費電力が電源の定格消費電力を超えていない場合、すなわち、印刷および可動刃の移動を同時に行っても電源の定格消費電力を超えない場合には、例えば、ロール紙Ｒに対して、特性曲線Ｌp1に基づいてある領収書に関する印刷を行うと共に、その領収書に関する印刷を行っている間にロール紙切断部１９を起動して、可動刃２８を固定刃２６に近接させておき、その領収書に関する印刷がすべて完了したら、直ちに可動刃２８および固定刃２６によるロール紙Ｒの切断を行う。これにより、例えば、可動刃２８を初期位置から固定刃２６に近接させるまでの時間(短縮時間Ｔr)だけスループットを向上(短縮)することが可能となる。従って、１枚のある領収書を印刷および切断する時間は、［刷時間Ｔp1］＋［カット時間Ｔc1］−［短縮時間Ｔr］となる。

以上において、同時駆動時消費電力が電源の定格消費電力を超えていないとき、領収書を印刷および切断する時間は、例えば、支点Ｐを反時計方向に回転させるパーシャルカット、並びに、支点Ｐを時計方向に回転させるフルカットの両方で短縮することが可能である。また、印刷時予測消費電力は、例えば、演算処理装置(マイコン)が、印刷部に与える印刷データから算出することができ、また、切断部駆動消費電力は、例えば、マイコンが、可動刃を駆動するカッターモータ(ＤＣモータ)の負荷から算出することができる。

図９は、本発明に係るプリンタの一実施例を示すブロック図であり、プリンタ１０における制御部１００と、制御部１００により制御されるカッターモータ２００ａ，サーマルヘッド２００ｂおよび用紙送りモータ２００ｃを抜き出して示すものである。ここで、制御部１００は、例えば、図３における制御ボードＰｂに設けられ、カッターモータ２００ａ，サーマルヘッド２００ｂおよび用紙送りモータ２００ｃを含むプリンタ１０全体の制御を行う。また、カッターモータ２００ａは、例えば、図４における駆動モータ３６に対応し、サーマルヘッド２００ｂは、例えば、図３における印字ヘッド２４に対応する。なお、用紙送りモータ２００ｃは、図３におけるロール紙収容搬送部１７に収容されたロール紙Ｒを、印刷部１８および用紙切断部１９へ搬送するためのもので、例えば、プラテンローラ２３を回転駆動するために使用される。

図９に示されるように、制御部１００は、外部(例えば、ＰＯＳ本体)から与えられる印刷データを一時的に格納する印刷イメージバッファ(例えば、ＲＡＭ：Random Access Memory)１０１、マイコン(演算処理装置)１０２、並びに、それぞれカッターモータ２００ａ，サーマルヘッド２００ｂおよび用紙送りモータ２００ｃを制御するためのカッターモータ制御回路１０３ａ，サーマルヘッド制御回路１０３ｂおよび用紙送りモータ制御回路１０３ｃを有する。

マイコン１０２は、カッタ起動制御部１２１ａおよびカッターモータ駆動波形生成部１２１ｂを含むカッター制御部１２１、並びに、ヘッド制御波形性西部１２２ａおよび用紙送りモータ駆動波形生成部１２２ｂを含む印刷制御部１２２を有する。マイコン１０２は、与えられたプログラムに従って処理を行い、カッターモータ制御回路１０３ａを介してカッターモータ２００ａ(用紙切断部１９)を制御し、サーマルヘッド制御回路１０３ｂを介してサーマルヘッド２００ｂ(印刷部１８)を制御し、そして、用紙送りモータ制御回路１０３ｃを介して用紙送りモータ２００ｃ(用紙搬送部：ロール紙収容搬送部１７等)を制御する。

すなわち、マイコン１０２は、印刷イメージバッファ１０１に格納されたデータ(サーマルヘッド２００ｂ(印刷部１８)に与える印刷データ)に基づいて印刷部１８における印刷時予測消費電力を予測し、カッターモータ２００ａ(用紙切断部１９)を駆動したときの切断部駆動消費電力と合算して、印刷部１８および用紙切断部１９を同時に駆動したときの同時駆動時消費電力を算出する。

さらに、マイコン１０２は、算出された同時駆動時消費電力が、プリンタに対して電力を供給する電源の定格消費電力を超えていないかどうかを判定する。すなわち、マイコン１０２は、同時駆動時消費電力が電源の定格消費電力を超えていないと判定したとき、印刷部１８が印刷を行っている間に、用紙切断部１９(カッターモータ２００ａ)を制御して可動刃２８を固定刃２６に向けて移動させる。そして、図８(b)を参照して説明したように、マイコン１０２は、サーマルヘッド２００ｂによる印刷がすべて完了したら(印刷部１８が印刷を完了したら)、直ちに用紙切断部１９(可動刃２８および固定刃２６)により用紙を切断させるように制御する。

なお、同時駆動時消費電力が電源の定格消費電力を超えていると判定したときには、図８(a)を参照して説明した従前と同様に、マイコン１０２は、印刷およびカッター起動(可動刃の移動)を同時に行うことなく、サーマルヘッド２００ｂ(印刷部１８)による印刷を完了した後、カッターモータ２００ａ(用紙切断部１９)を起動して用紙を切断させるように制御することになる。

ここで、一例として、例えば、最高速度３００ｍｍ／ｓｅｃの宝くじ印刷仕様のサーマルプリンタに対して、本発明を適用したところ、１シートあたり０．１秒のスループット短縮の効果があった。すなわち、このサーマルプリンタは、１秒間に３００ｍｍの印刷が可能であるが、１００ｍｍの印刷を行った場合、印刷時間は０．３３秒(１００ｍｍ÷３００ｍｍ／ｓｅｃ)であり、本発明を適用することにより、最高速度４３４ｍｍ／ｓｅｃ(１００ｍｍ÷(０．３３秒−０．１秒))で印刷できるプリンタと同等のスループットを得られることが確認できた。

図１０および図１１は、本発明に係るプリンタの用紙切断制御プログラムの処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図１０および図１１に示すフローチャートの処理は、例えば、図９を参照して説明した演算処理装置(マイコン)１０２が実行することになる。

図１０および図１１に示されるように、本発明に係るプリンタの用紙切断制御プログラムの処理(カッターの起動制御処理)の一例が開始すると、ステップＳＴ１において、印刷中かどうかを判定し、印刷中である(ＹＥＳ)と判定すると、ステップＳＴ２に進んで、同時駆動チェックラスタカウンタをゼロにクリア(初期化)し、さらに、ステップＳＴ３に進んで、カッター起動時間カウンタをゼロにクリア(初期化)して、ステップＳＴ４に進む。

なお、ステップＳＴ１において、印刷中ではない(ＮＯ)と判定すると、ステップＳＴ１５に進んで、カッターを起動する。すなわち、カッターの起動制御処理において、印刷中ではない(印刷が完了している)と判定した場合には、そのままステップＳＴ１５に進み、可動刃は、初期状態の位置から移動を開始することになる。

ステップＳＴ４では、［最終印刷ラスタ−同時駆動チェックラスタカウンタ］の示す発熱ドット数から印刷時の消費電力を予測し、さらに、ステップＳＴ５に進んで、予測した印刷時の消費電力とカッター駆動時の消費電力を合算した同時駆動時の消費電力を求めて、ステップＳＴ６に進む。なお、ステップＳＴ４における印刷時の消費電力は、例えば、以下の式（１）から求めることができる。
［印刷時の消費電力］＝(［ラスタ内ハツネツドット数］×［１ドット当たりの消費電流］×［電圧］)×(［１ラスタ内印加パルス時間］÷［１ラスタ印刷時間］)……(１)

ステップＳＴ６では、同時駆動時の消費電力は電源の定格消費電力を超えていないかどうかを判定し、同時駆動時の消費電力が電源の定格消費電力を超えていない(ＹＥＳ)と判定すると、ステップＳＴ７に進む。すなわち、印刷およびカッター起動(可動刃の移動)を同時に行っても、電源の定格消費電力を超えない(電源の定格容量の方が大きくて余裕がある)と判定すると、ステップＳＴ７に進んで、カッター起動時間カウンタに対して、［最終印刷ラスタ−同時駆動チェックラスタカウンタ］の示すラスタの印刷時間を加算してステップＳＴ８に進む。なお、ステップＳＴ６において、同時駆動時の消費電力が電源の定格消費電力を超えている(ＮＯ)と判定すると、そのままステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ８では、カッター起動時間カウンタは、所望のカッター起動時間を超えていないかどうかを判定し、カッター起動時間カウンタが所望のカッター起動時間を超えていない(ＹＥＳ)と判定すると、ステップＳＴ９に進む。ここで、所望のカッター起動時間とは、カッターを起動してからカッターの可動刃が固定刃に接触して用紙(ロール紙)を切り始めるまでの時間を意味する。

ステップＳＴ９では、同時駆動チェックラスタカウンタをインクリメント(＋１)してステップＳＴ４に戻り、同様の処理を繰り返す。すなわち、カッター起動時間カウンタが所望のカッター起動時間を超えていないと判定した場合には、さらなるラスタに対する同時駆動が可能かどうかを判定するために、同時駆動チェックラスタカウンタをインクリメントしてステップＳＴ４に戻ることになる。

ステップＳＴ８において、カッター起動時間カウンタが所望のカッター起動時間を超えている(ＮＯ)と判定すると、ステップＳＴ１０に進んで、カッター起動時間カウンタに対して、前述した所望のカッター起動時間をセットし、ステップＳＴ１１に進む。すなわち、ステップＳＴ６において、同時駆動時の消費電力が電源の定格消費電力を超えていない(ＹＥＳ)と判定した場合、並びに、ステップＳＴ８において、カッター起動時間カウンタが所望のカッター起動時間を超えている(ＮＯ)と判定してステップＳＴ１０の処理を行った場合には、ステップＳＴ１１に進んで、印刷中にカッターの同時駆動が可能かどうか(カッター起動時間カウンタ≠０)を判定し、印刷中にカッターの同時駆動が可能である(ＹＥＳ)と判定すると、ステップＳＴ１２に進んで、残印刷ラスタから残印刷時間を求め、さらに、ステップＳＴ１３に進む。

ステップＳＴ１３では、残印刷時間はカッター起動時間カウンタと等しいか小さいかどうかを判定し、残印刷時間がカッター起動時間カウンタと等しいか小さい(ＹＥＳ)と判定すると、ステップＳＴ１５に進んでカッターを起動して処理(カッター起動処理)を終了する。また、ステップＳＴ１３において、残印刷時間がカッター起動時間カウンタよりも大きい(ＮＯ)と判定すると、ステップＳＴ１２に戻り、残印刷ラスタから残印刷時間を求めてステップＳＴ１３に進み、同様の処理を繰り返す。

なお、ステップＳＴ１１において、印刷中にカッターの同時駆動が可能ではない(ＮＯ)と判定すると、ステップＳＴ１４に進んで、印刷が完了したかどうかを判定し、印刷が完了したと判定すると、ステップＳＴ１５に進んでカッターを起動して処理を終了する。なお、上述したプリンタの用紙切断制御プログラムの処理は、単なる例であり、様々な変更および変形が可能なのはいうまでもない。

以上において、本発明の適用は、ロール紙を用いたサーマルプリンタに限定されるものではなく、用紙を搬送する用紙搬送部と、用紙に対して印刷する印刷部と、印刷された用紙を切断する用紙切断部と、用紙搬送部，印刷部および用紙切断部を制御する制御部と、を備える様々なプリンタに対して適用することが可能である。

このように、本発明によれば、プリンタの製造原価の上昇を招くことなく、制御方法の変更によりスループットの短縮を行うことのできるプリンタ、プリンタの用紙切断制御方法およびプログラムを提供することが可能となる。

以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではない。また、明細書のそのような記載は、発明の利点および欠点を示すものでもない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。

１０ プリンタ
１１ 本体ユニット
１２ トップユニット
１３ 操作レバー
１４ 外装ケース
１５ 本体フレーム
１６ トップフレーム
１７ ロール紙収容搬送部
１８ 印刷部
１９ 用紙切断部
２０ ガイド部
２１ アッパーガイドユニット
２２ 搬送パネル
２３ プラテンローラ
２４ 印字ヘッド
２５ ペーパーガイド
２６ 固定刃
２７ フレーム
２８ 可動刃
２９ 固定ねじ
３０ 支持部材
３１ カムレバー
３１ａ 上昇レバー
３１ｂ 下降レバー
３１ｘ 回動中心軸部
３２ 復帰ばね
３３ 電動減速駆動機構
３４ 検出腕
３５ フォトセンサ
３６ 駆動モータ
３７ 出力軸
３８ ウォームギヤ
３９ アイドルギヤ
４０ 支持板
４１ 伝達腕
４２ 係合溝
４３ 挿通孔
Ｓｗ 操作ボタン
Ｐｂ 制御ボード
Ｒ ロール紙
Ｃ 切欠部
Ｂ 支軸
ｈ１ 第１切換穴
ｈ２ 第２切換穴
Ｐ 支点(伝達ピン)
Ｌｈ 長穴
Ｇ 支軸
Ｚ 回転軸
Ｋ 連動軸

Claims (15)

1. 用紙を搬送する用紙搬送部と、
   前記用紙に対して印刷する印刷部と、
   印刷された前記用紙を切断する用紙切断部と、
   前記用紙搬送部，前記印刷部および前記用紙切断部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記印刷部および前記用紙搬送部が消費する電力を予測し、前記用紙切断部の起動を制御する、
   ことを特徴とするプリンタ。
2. 前記制御部は、
   前記印刷部に与える印刷データに基づいて予測した前記印刷部における印刷時予測消費電力、および、前記用紙切断部を駆動したときの切断部駆動消費電力を合算し、前記印刷部および前記用紙切断部を同時に駆動したときの同時駆動時消費電力を求め、
   前記同時駆動時消費電力が、前記プリンタに対して電力を供給する電源の定格消費電力を超えていないかどうかに基づいて、前記用紙切断部の起動を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記用紙切断部は、固定刃および可動刃を有し、
   前記制御部は、
   前記同時駆動時消費電力が前記電源の定格消費電力を超えていないと判定したとき、前記印刷部が印刷を行っている間に、前記可動刃を前記固定刃に向けて移動させ、前記印刷部が印刷を完了したら、直ちに前記用紙切断部により前記用紙を切断させるように制御する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のプリンタ。
4. 前記制御部は、
   前記同時駆動時消費電力が前記電源の定格消費電力を超えていないと判定したとき、前記印刷データにおける残印刷ラスタ数から残印刷時間を求め、初期位置で停止している前記可動刃が前記固定刃に接触するまでの時間が前記残印刷時間等しくなったときに前記可動刃の移動を開始する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のプリンタ。
5. 前記電源は、前記プリンタに内蔵され、前記用紙搬送部，前記印刷部，前記用紙切断部および前記制御部に対して電力を供給する、
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のプリンタ。
6. 前記電源は、前記プリンタの外部に設けられ、前記用紙搬送部，前記印刷部，前記用紙切断部および前記制御部に対して電力を供給し、
   前記制御部は、前記プリンタの外部に設けられた前記電源の定格消費電力を認識する、
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のプリンタ。
7. 前記用紙切断部は、前記用紙を完全に切断するフルカットモード、および、前記用紙の一部が繋がった状態で切断するパーシャルカットモードを有し、
   前記フルカットモードおよび前記パーシャルカットモードは、前記可動刃の同じ初期位置からの移動により選択される、
   ことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載のプリンタ。
8. 前記パーシャルカットモードは、前記可動刃を駆動するカッター用モータを第１回転方向に回転させ、
   前記フルカットモードは、前記カッター用モータを前記第１回転方向とは逆の第２回転方向に回転させる、
   ことを特徴とする請求項７に記載のプリンタ。
9. 前記印刷部は、前記用紙の移動方向に対して交わる方向に並べられた複数の発熱体を有するサーマルプリントヘッドを含み、
   前記プリンタは、サーマルプリンタである、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のプリンタ。
10. 前記用紙は、ロール紙であり、
    前記用紙切断部は、印刷された前記ロール紙を切断して出力する、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のプリンタ。
11. 用紙を搬送する用紙搬送部と、前記用紙に対して印刷する印刷部と、印刷された前記用紙を切断する用紙切断部と、を備え、前記用紙切断部を制御して、印刷された前記用紙を切断するプリンタの用紙切断制御方法であって、
    前記印刷部および前記用紙搬送部が消費する電力を予測し、前記用紙切断部の起動を制御する、
    ことを特徴とするプリンタの用紙切断制御方法。
12. 前記用紙切断部の起動を制御するのは、
    前記印刷部に与える印刷データに基づいて予測した前記印刷部における印刷時予測消費電力、および、前記用紙切断部を駆動したときの切断部駆動消費電力を合算し、前記印刷部および前記用紙切断部を同時に駆動したときの同時駆動時消費電力を求め、
    前記同時駆動時消費電力が、前記プリンタに対して電力を供給する電源の定格消費電力を超えていないかどうかに基づいて、前記用紙切断部の起動を制御する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のプリンタの用紙切断制御方法。
13. 前記用紙切断部は、固定刃および可動刃を有し、
    前記用紙切断部の起動を制御するのは、
    前記同時駆動時消費電力が前記電源の定格消費電力を超えていないと判定したとき、前記印刷部が印刷を行っている間に、前記可動刃を前記固定刃に向けて移動させ、前記印刷部が印刷を完了したら、直ちに前記用紙切断部により前記用紙を切断させるように制御する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のプリンタの用紙切断制御方法。
14. 前記用紙切断部の起動を制御するのは、
    前記同時駆動時消費電力が前記電源の定格消費電力を超えていないと判定したとき、前記印刷データにおける残印刷ラスタ数から残印刷時間を求め、初期位置で停止している前記可動刃が前記固定刃に接触するまでの時間が前記残印刷時間等しくなったときに前記可動刃の移動を開始する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のプリンタの用紙切断制御方法。
15. 用紙を搬送する用紙搬送部と、前記用紙に対して印刷する印刷部と、印刷された前記用紙を切断する用紙切断部と、を備え、前記用紙切断部を制御して、印刷された前記用紙を切断するプリンタの用紙切断制御プログラムであって、
    演算処理装置に、
    前記印刷部および前記用紙搬送部が消費する電力を予測し、前記用紙切断部の起動を制御する処理を実行させる、
    ことを特徴とするプリンタの用紙切断制御プログラム。

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