JP2019150979A - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタに関する。 The present invention relates to a printer.
印字ヘッドとプラテンローラとの間に挟まれた記録紙に印字等を行うプリンタでは、プラテンローラを回転させて記録紙を搬送しながら印字を行う。 In a printer that performs printing or the like on a recording sheet sandwiched between a print head and a platen roller, printing is performed while the recording sheet is conveyed by rotating the platen roller.
このようなプリンタでは、記録紙の有無やプラテンローラが所定の位置にセットされているか否かを検出するための光学センサが設けられているものがある。 Some printers are provided with an optical sensor for detecting the presence or absence of recording paper and whether or not the platen roller is set at a predetermined position.
印字ヘッドとプラテンローラとの間に挟まれた記録紙が搬送されるプリンタでは、記録紙が印字ヘッドとプラテンローラとの間で詰まりジャム状態となる場合がある。ジャム状態では記録紙が搬送されず、記録紙への印字を行うことができない。 In a printer in which recording paper sandwiched between a print head and a platen roller is conveyed, the recording paper may be jammed between the print head and the platen roller, resulting in a jammed state. In the jam state, the recording paper is not conveyed, and printing on the recording paper cannot be performed.
このため、記録紙のジャム状態を検出できるプリンタが求められている。 For this reason, there is a need for a printer that can detect the jam condition of recording paper.
本実施の形態の一観点によれば、記録紙に印字をする印字ヘッドと、前記記録紙を搬送するプラテンローラと、前記プラテンローラの一方の端面の側に設けられた光センサと、前記プラテンローラの一方の端面に設けられた少なくとも1つの溝と、を有することを特徴とする。 According to one aspect of the present embodiment, a print head that prints on a recording sheet, a platen roller that conveys the recording sheet, an optical sensor provided on one end face side of the platen roller, and the platen And at least one groove provided on one end surface of the roller.
開示のプリンタによれば、印字ヘッドとプラテンローラとの間の記録紙のジャム状態を検出することができる。 According to the disclosed printer, it is possible to detect a jammed state of the recording paper between the print head and the platen roller.
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。 The form for implementing this invention is demonstrated below. In addition, about the same member etc., the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
〔第1の実施の形態〕
最初に、第1の実施の形態によるプリンタについて、図1及び図2に基づき説明する。本実施の形態によるプリンタはサーマルプリンタであり、記録紙に印字をするためのサーマルヘッド10、プラテンローラ20、モータ30を有している。サーマルプリンタでは記録紙には感熱紙が用いられており、サーマルヘッド10の抵抗体に電流を流して加熱することにより、感熱紙に印字を行うことができる。
[First Embodiment]
First, the printer according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The printer according to the present embodiment is a thermal printer, and includes a
モータ30はプラテンローラ20を回転させるためのものであり、モータ30が回転することにより、ギア部31を介しプラテンローラ20が回転する。プリンタでは、記録紙は、サーマルヘッド10とプラテンローラ20との間に挟まれた状態でプラテンローラ20の回転により搬送される。
The
プリンタにはフレキシブル基板40が接続されており、フレキシブル基板40の他方の端部は印字等の制御を行う不図示の制御装置に接続される。
A
本実施の形態によるプリンタでは、プラテンローラ20の一方の端面20aの側に反射型の光センサ50が設けられている。光センサ50は、光を出射する発光部と光を受光する受光部とを有している。被検出物が存在している場合には、発光部より出射された光が被検出物により反射され、反射光が受光部に入射するため、被検出物が存在していることを検知することができる。一方、被検出物が存在していない場合には、発光部より出射された光は反射されないため、受光部に光が入射することはなく、被検出物がないことが検知される。
In the printer according to the present embodiment, a reflection type
本実施の形態においては、ギア部31は、プラテンローラ20の端面20aとは反対の端面20b側に設けられている。このように、端面20a側に光センサ50を設け、端面20b側にギア部31を設けているのは、光センサ50をギア部31と干渉することなく設置するためである。
In the present embodiment, the
プリンタでは、サーマルヘッド10とプラテンローラ20との間に記録紙が詰まりジャム状態となった場合には記録紙に印字をすることができないため、記録紙の詰まりを検出できるプリンタが求められている。
In a printer, if the recording paper is jammed between the
本実施の形態によるプリンタでは、1つの光センサを用いて、記録紙の検出及び記録紙が詰まっているか否かの検出の双方を行うことを可能としたものである。 In the printer according to the present embodiment, it is possible to perform both detection of recording paper and detection of whether or not the recording paper is jammed by using one optical sensor.
次に、本実施の形態によるプラテンローラ20について、図3及び図4に基づき説明する。図3(a)はプリンタの上面を模式的に示すものであり、図3(b)は、プリンタの側面を模式的に示す図である。図4(a)は、プラテンローラ20の回転軸20cに沿った方向の断面図であり、図4(b)は、側面図である。
Next, the
本実施の形態によるプリンタには、プラテンローラ20の端面20aに溝21と、溝21内に配置されたミラー22とが設けられている。プラテンローラ20は回転軸20cを中心に回転するものであり、その断面形状は円形である。ミラー22はアルミニウムやステンレス等の金属板を鏡面加工して形成したものであってもよく、また、ガラス基板等にアルミニウムや銀を蒸着して形成したものであってもよい。また、プリンタには、図3(a)に示されるように制御部60が設けられていてもよい。
In the printer according to this embodiment, a
プラテンローラ20には、図4(b)に示されるように、一端面20aにプラテンローラ20の円周に沿って等間隔に3ヶ所の溝21が設けられており、溝21の各々にミラー22が設置されている。図4(a)に示すように、各々のミラー22の反射面は、回転軸20c方向に対し約45°傾斜している。
As shown in FIG. 4B, the
また、図4(a)に示すように、端面20aの側には光センサ50が設けられている。光センサ50の発光部より出射された光は、破線矢印に示されるように回転軸20cに平行に進行した後、ミラー22により回転軸20cに対し垂直方向に反射される。この方向に、記録紙やサーマルヘッド10が存在していれば光がそれらにより反射され、反射光は今まで辿った光路を逆に辿り、光センサ50の受光部に入射する。
Moreover, as shown to Fig.4 (a), the
(プリンタによる記録紙等の検出)
次に、本実施の形態によるプリンタのプラテンローラの回転、記録紙の検出方法について説明する。本実施の形態においては、記録紙100の反射率を約90%、端面20aの反射率を約20%、サーマルヘッド10の反射率を約5%、記録紙100に黒マークが印刷されている場合には黒マークの反射率は約5%として説明する。
(Detection of recording paper, etc. by printer)
Next, a method for detecting the rotation of the platen roller of the printer and the recording paper according to this embodiment will be described. In the present embodiment, the reflectance of the
光センサ50は、受光した光を電圧に変換して出力するものであり、受光部に光が入射しない場合には0Vを出力し、受光量が大きくなるに従って出力電圧が高くなる。
The
図5(a)に示されるように、プラテンローラ20が所定の位置にセットされていない場合、光センサ50の発光部より出射された光を反射する被検出物は存在していないため、受光部に反射光が入射しない。よって、図5(b)に示されるように、光センサ50の出力は0Vである。
As shown in FIG. 5A, when the
図6(a)に示されるように、プラテンローラ20が所定の位置にセットされ、サーマルヘッド10とプラテンローラ20との間に記録紙100が存在し、光センサ50に対向する位置にミラー22が存在している場合、光センサ50より出射された光は、ミラー22により反射され記録紙100に向かう。記録紙100に向かった光は記録紙100により反射され、更にミラー22により反射され、光センサ50の受光部に入射する。記録紙100の反射率は約90%であるため、図6(b)に示されるように、光センサ50からは後に説明する例と比較して高い電圧V1が出力される。
As shown in FIG. 6A, the
図7(a)に示されるように、プラテンローラ20が所定の位置にセットされ、光センサ50に対向する位置にミラー22が存在していない場合、光センサ50より出射された光は、端面20aにより反射され光センサ50に入射する。端面20aの反射率は約20%であるため、図7(b)に示されるように、光センサ50からは電圧V1よりも低い電圧V2が出力される。尚、この場合、記録紙100が存在しているか否かに関わらず、同じ電圧V2が光センサから出力される。
As shown in FIG. 7A, when the
図8(a)に示されるように、プラテンローラ20が所定の位置にセットされ、サーマルヘッド10とプラテンローラ20との間に記録紙100が存在せず、光センサ50に対向する位置にミラー22が存在している場合、光センサ50より出射された光はミラー22により反射されサーマルヘッド10に向かう。サーマルヘッド10に向かった光はサーマルヘッド10により反射され、更にミラー22により反射され、光センサ50に入射する。サーマルヘッド10の反射率は約5%であるため、図8(b)に示されるように、光センサ50からは電圧V1および電圧V2より低い電圧V3が出力される。
As shown in FIG. 8A, the
光センサ出力の電圧はV1>V2>V3>0の関係にある。上記の通り、プラテンローラ20が所定位置にセットされている場合の光センサ出力の下限は電圧V3であることが見込まれるため、電圧V3と0Vとの間に図8(b)に示す第1のしきい値Vtaを設けることで、プラテンローラ20の有無を判別する。光センサ50の出力電圧が第1のしきい値Vta以上である場合にはプラテンローラ20が所定の位置にセットされており、第1のしきい値Vta未満の場合にはプラテンローラ20はセットされていないと判断する。
The output voltage of the optical sensor has a relationship of V 1 > V 2 > V 3 > 0. As described above, since the
(記録紙の搬送と紙詰まり)
次に、記録紙100が搬送されている場合について説明する。この場合にはプラテンローラ20は回転しているため、図6(a)に示される電圧V1が光センサ50から出力される状態と、図7(a)に示される電圧V2が光センサ50から出力される状態とが交互に現れる。このため、光センサ50からは、図9に示されるように周期的に電圧V1と電圧V2とが交互に発生する矩形波が出力される。このような矩形波が観測されている状態では、プラテンローラ20は回転しており、記録紙100の紙詰まりは発生していないと判断する。具体的には、電圧V1と電圧V2との間に第2のしきい値Vtbを設け、第2のしきい値Vtb以上の電圧が周期的に光センサ50から出力される場合にはプラテンローラ20は正常に回転しており、紙詰まりは発生していない判断する。
(Recording paper transport and paper jam)
Next, the case where the
ここで、サーマルヘッド10とプラテンローラ20との間で記録紙100がジャム状態になった場合について考える。この場合には、モータ30を回転しプラテンローラ20を回転する制御をしていてもプラテンローラ20の回転が停止するため、光センサ50から電圧V1と電圧V2とが周期的に発生する状態から、図10(a)に示す電圧V1が維持される状態、または、図10(b)に示される電圧V2が維持される状態となる。図6(a)に示されるように、光センサ50に対向する位置にミラー22が存在している状態でプラテンローラ20が停止した場合には、図10(a)に示すように電圧V1が維持される。一方、図7(a)に示されるように光センサ50に対向する位置にミラー22が存在していない状態でプラテンローラ20が停止した場合には、図10(b)に示すように電圧V2が維持される。
Here, consider a case where the
従って、光センサ50の出力としきい値Vtbおよびしきい値Vtcとを比較し、光センサ50の出力が、所定の時間以上しきい値Vtbを超える図10(a)の電圧V1を維持する状態、またはしきい値Vtcを超え且つしきい値Vtb以下となる図10(b)の電圧V2を維持する状態にある場合には、プラテンローラ20の回転が停止しており、記録紙100が詰まっていると判断する。
Therefore, the output of the
次に、記録紙100が途中でなくなった場合について説明する。この場合にはプラテンローラ20は回転しているため、図7(a)に示される状態と図8(a)に示される状態が交互に現れる。このため、光センサ50の出力としきい値Vta、しきい値Vtb、しきい値Vtcとを比較し、図11に示すように、光センサ50の出力が、電圧V1と電圧V2とが交互生じる矩形波から、時刻t1より電圧V2と電圧V3とが交互に生じる矩形波に変わり、電圧V2と電圧V3との矩形波出力が続く場合、記録紙100がなくなったと判断する。
Next, a case where the
図12(a)に示すように、記録紙100には、所定の位置で記録紙100の搬送を止めるなどの目的のため、位置検出用の黒マーク101が設けられている場合がある。黒マーク101の反射率は約5%であり、サーマルヘッド10の反射率と略同じである。溝の位置に黒マーク101が存在していない場合には記録紙100からの反射光を光センサ50が受光するため、黒マーク101と溝との位置関係に応じて光センサ50からは電圧V1と電圧V3とのいずれかが出力されることが期待できる。また、プラテンローラ20が一定の回転数で回転している場合には、光センサ50から出力されるパルス数と経過時間とは比例する。
As shown in FIG. 12A, the
そのため、光センサ50の出力としきい値Vta、しきい値Vtb、しきい値Vtcとを比較し、電圧V2と電圧V3となるパルスが連続して発生する期間が所定期間以下の場合、言い換えるとこのようなパルスの連続発生数が所定の値以下の場合には黒マーク101が検出されたと判断する。一方、電圧V2と電圧V3となるパルスが連続して所定期間を超えて発生する場合には、記録紙100がなくなったと判断する。
Therefore, the output of the
図12(b)は、黒マーク101が設けられている記録紙100の検出波形を示すものであり、時刻t2から時刻t3の間で、黒マーク101が存在しているものとする。この場合、時刻t2までの第2のしきい値Vtbを超えるパルスが周期的に出力されている状態では、正常に記録紙100が搬送されており、光センサ50により、記録紙100の黒マーク101の存在していない領域が検出される。時刻t2以降では、記録紙100の黒マーク101が検出されるため、電圧V2と電圧V3との矩形波が出力されるが、プラテンローラ20が正常に回転している状態では、時刻t3以降に第2のしきい値Vtbを超えるパルスが周期的に出力されるため、時刻t2と時刻t3との間に記録紙100の黒マーク101が存在していたものと検出することができる。
FIG. 12 (b), which shows the detection waveform of the
更に、電圧V2と電圧V3との間に、電圧V2の信号が光センサ50から出力されているか否かを判断するための第3のしきい値Vtcを設けた場合の判断について説明する。図12(b)に示すようにピークが第2のしきい値Vtbを超える電圧のパルスが周期的に検出される場合には、プラテンローラ20が回転していると判断する。また、図10(a)のように光センサ50から第2のしきい値Vtb以上の電圧が所定の時間を超えて連続して出力される場合、あるいは図10(b)に示すように第2のしきい値Vtb以下の値で且つ第3のしきい値Vtc以上の電圧が所定の時間を超えて連続して出力される場合は、プラテンローラ20の回転が停止していると判断する。更に、光センサ50の出力が第3のしきい値Vtc満たない場合には、プラテンローラ20が取り付けられていないと判断する。
Further, regarding the determination when the third threshold value V tc for determining whether or not the signal of the voltage V 2 is output from the
また、記録紙100がなくなった場合と、黒マーク101が検出される場合とには、光センサ50から第3のしきい値Vtc以上、第2のしきい値Vtb以下となるパルスが出力される。ただし、黒マーク101が存在する場合、電圧V1の出力後に光センサから電圧V3が出力されても、ある時間内に電圧V1が再び出力される。従って、第2のしきい値Vtb以上の電圧を検出した後に第2のしきい値Vtb以下且つ第3のしきい値Vtc以上の電圧を検出し、その後に再び第2のしきい値Vtb以上の電圧を検出した場合には、黒マーク101を検出したと判断する。一方、第2のしきい値Vtb以上の電圧を検出した後、第2のしきい値Vtb以上の電圧が再び検出されない場合には、記録紙100がなくなったと判断する。
In addition, when the
上記の判断は、フレキシブル基板40に接続される不図示の制御装置で行ってもよく、プリンタの制御部60で行ってもよい。
The above determination may be performed by a control device (not shown) connected to the
(実施例)
次に、本実施の形態によるプラテンローラ20について具体的に説明する。以下、図4(b)に示されるように、端面20aに回転軸20cを中心に、120°の角度で等間隔に3つのミラー22が配置される場合について考える。プラテンローラ20の直径φは10mmであり、ミラー22が設置される溝21の幅wは2mmであるものとする。この場合、プラテンローラ20の一周長さは31.4mmであり、図13に示されるようにプラテンローラ20が一周する間に溝21の幅wに対応する3つのパルスが等間隔で発生する。この場合のデューティ比は約19%である。なお、図13に図示される「19%」、「81%」の数字は、光センサ50の出力がV1である期間とV2である期間の、1周期における比を示す。デューティ比は、ミラー22の幅を大きくしたり、ミラー22の数を増やすことにより増やすことができる。ミラー22の数を増やすことにより、プラテンローラ20の回転の検出をより正確に判断することができるが、ミラー22を増やした場合には、工程数等も増えるため、コストアップにつながる。
(Example)
Next, the
(紙詰まりの検出)
次に、本実施の形態による紙詰まりの検出方法について、図14に基づき説明する。
(Paper jam detection)
Next, a paper jam detection method according to this embodiment will be described with reference to FIG.
最初に、S102において、光センサ50の出力電圧が第1のしきい値Vta以上であるか否かが判断される。光センサ50の出力電圧が第1のしきい値Vta以上である場合には、プラテンローラ20が所定の位置にセットされていると判断され、S104に移行する。光センサ50の出力電圧が第1のしきい値Vta以上ではない場合には、プラテンローラ20がセットされていないと判断され、プラテンローラ20がセットされるまでS102を繰り返す。
First, in S102, it is determined whether or not the output voltage of the
次に、S104において、プリンタによる印字を開始する。これにより、プラテンローラ20が回転する。
Next, in S104, printing by the printer is started. As a result, the
次に、S106において、光センサ50の出力電圧が周期的に変化しているか否かが判断される。光センサ50の出力電圧が周期的に変化していない場合にはS108に移行し、周期的に変化している場合にはS110に移行する。
Next, in S106, it is determined whether or not the output voltage of the
光センサ出力が周期的に変化しない場合にはプラテンローラ20が回転していないため、S108において紙詰まり状態と判断される。
If the optical sensor output does not change periodically, since the
一方、S110では、光センサ50から第2のしきい値Vtbを超えるパルスが周期的に出力されたか否かが判断される。第2のしきい値Vtbを超えるパルスが周期的に出力されている場合には、図9に示される状態にあり、プラテンローラ20は正常に回転しており、正常に記録紙100が搬送されていると判断され、S112に移行する。一方、第2のしきい値Vtbを超えるパルスが周期的に出力されていない場合には、図11または図12(b)に示される状態であるため、S114に移行する。
On the other hand, in S110, it is determined whether or not a pulse exceeding the second threshold value V tb is periodically output from the
S112においては、印字を継続するか否かが判断される。印字を継続する場合には、この状態のままS106に移行し、印字を継続しない場合には図14の処理を終了する。 In S112, it is determined whether or not to continue printing. When printing is continued, the process proceeds to S106 in this state, and when printing is not continued, the process of FIG. 14 is terminated.
一方、S114では、光センサ50の出力電圧が、最後に第2のしきい値Vtb以上となってから所定の時間内に第2のしきい値Vtb以上となったか否かが判断される。このステップにおける所定の時間とは、第2のしきい値Vtbを超えるパルスの周期よりも長い時間であって、記録紙100の黒マーク101の長さに対応して定められた時間である。所定の時間内に第2のしきい値Vtb以上の電圧が光センサ50から出力された場合にはS116に移行し、所定の時間内に第2のしきい値Vtb以上の電圧を検出しなかった場合にはS118に移行する。
On the other hand, in S114, it is determined whether or not the output voltage of the
S116においては、光センサ50の出力信号が図12(b)に示すものであるため、記録紙100に印刷された黒マーク101を検出したと判断される。
In S116, since the output signal of the
S118においては、光センサ50の出力信号が図11に示すものであるため、記録紙100がなくなったと判断される。
In S118, since the output signal of the
以上により、本実施の形態によるプリンタにおいて、一つの反射型の光センサ50を用いて、記録紙100の有無、記録紙100が紙詰まりしているか否か及びプラテンローラ20がセットされているか否かを検出することができる。
As described above, in the printer according to the present embodiment, the presence or absence of the
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態では、図15(a)、(b)に示すように、プラテンローラ120の端面120aに溝121は設けられているが、ミラーが設けられていない。このような構造でも記録紙100が詰まっているか否か、即ちプラテンローラ120が回転しているか否かを検出することは可能である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In this embodiment, as shown in FIGS. 15A and 15B, the
本実施の形態によるプリンタでは、プラテンローラ120が回転することにより、端面120aに形成された溝121が図15(a)に示される光センサ50に対向する状態と、図15(b)に示される光センサ50に対向していない状態とが繰り返される。プラテンローラ120を形成している材料の反射率を約20%とした場合、図15(b)の状態では、図7(b)の状態と同様にプラテンローラ120からの反射光に対応した電圧V2が出力される。図15(a)では光センサ50より出射された光は溝121の奥まで入り込むため、図15(b)に示す場合と比べ光路が長くなり光が拡散され、溝121の底面で反射したとしても図15(b)の場合と比べて反射光量は少なくなる。更に、溝121の底面を光が吸収されるように黒色にしたり、表面に凹凸を設け光を散乱させることにより、反射光量を減らして光センサ50で検出される光量を減らしてもよい。この場合には、反射光量は0%に近づけることができる。
In the printer according to the present embodiment, when the
図15(a)、(b)に示されるプラテンローラ120を回転させた場合の光センサ50の出力は、図15(c)に示される電圧V2と略0Vの信号が周期的に現れるパルス波形となる。図15(c)のパルス波形が検出された場合には、プラテンローラ120が正常に回転しており、紙詰まりが生じていないと判断することができる。一方、電圧V2や略0Vの信号が所定の期間以上連続して光センサから出力される場合には、プラテンローラ120は回転していないため、紙詰まりと判断することができる。
FIG. 15 (a), the output of the
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態と同様である。 The contents other than the above are the same as in the first embodiment.
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。 As mentioned above, although the form which concerns on implementation of this invention was demonstrated, the said content does not limit the content of invention.
10 サーマルヘッド
20 プラテンローラ
20a 端面
20b 端面
20c 回転軸
21 溝
22 ミラー
30 モータ
50 光センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記記録紙を搬送するプラテンローラと、
前記プラテンローラの一方の端面の側に設けられた光センサと、
前記プラテンローラの一方の端面に設けられた少なくとも1つの溝と、
を有することを特徴とするプリンタ。 A print head for printing on recording paper;
A platen roller for conveying the recording paper;
An optical sensor provided on one end face side of the platen roller;
At least one groove provided on one end surface of the platen roller;
A printer comprising:
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