JP3815287B2 - プリンタの制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
連続紙を切断するカッター機構を備えたプリンタに関し、詳しくは固定刃に沿って移動する回転式の可動刃を備えたプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部にロール紙を収納し、印字後に排出されるロール紙の先端部を自動的に切断するカッター機構を備えたプリンタが普及している。一般に、この種のカッター機構においては、可動刃を固定刃に対してはさみの如く摺接させるスライド切断方式を採用しているが、この方式では、固定刃と略同幅の可動刃を、固定刃に対して進退方向に移動させるため、カッター機構が大型化する許りでなく、固定刃に対する可動刃の交差角が不足し、良好な切断性能を得られない場合がある。その一方で、回転式の可動刃を固定刃に沿って移動させる回転式のカッター機構が提案されている。この方式によれば、可動刃を固定刃に沿って移動させるため、カッター機構を小型化することができる許りでなく、固定刃と可動刃との間に適正な一定の交差角を確保し、良好な切断性能を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記回転式のカッター機構を備えたプリンタにおいては、カッター機構の動作中に、メイン電源を切ったり、ロール紙収納部の蓋体を開けると、可動刃がホームポジション以外の位置で停止する可能性がある。このような状況でメイン電源の投入や蓋体の閉じ操作を行うと、可動刃が紙経路に位置する状態で紙送りが行われ、ジャムが発生する惧れがある。
【０００４】
本発明の目的は、回転式のカッター機構を備えるものでありながら、可動刃が紙経路に位置する状態で紙送りが行われる不都合を回避できると共に、連続紙のたるみを取ることで印字精度を高めることができ、しかも、モータの駆動方向に応じて紙送り機構とカッター機構の駆動切換えを行うことにより、クラッチ手段を設けることなくモータの兼用化を図ることができるプリンタの制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、連続紙を収納する収納部と、前記収納部を開閉する蓋体と、前記連続紙を搬送する紙送り機構と、前記連続紙に印字を行う印字ヘッドと、前記連続紙の所定位置を切断するカッター機構であって、固定刃に沿って移動する回転式の可動刃を備えるものと、前記紙送り機構および前記カッター機構に動力を供給するモータと、前記モータの動力を、前記モータの回転方向に応じて前記紙送り機構もしくは前記カッター機構に選択的に伝動する遊星歯車機構とを備えるプリンタの制御方法であって、前記蓋体が閉じられたとき、または、プリンタの電源が投入されたとき、前記可動刃の位置を判断する工程と、前記可動刃がホームポジションにあると判断したとき、前記モータを紙送り動作方向に駆動させて前記連続紙のたるみを取る工程と、前記可動刃がホームポジションにないと判断したとき、前記モータをカッター動作方向に駆動させて前記可動刃をホームポジションに復帰させた後、前記モータを紙送り動作方向に駆動させて前記連続紙のたるみを取る工程とを備える。
【０００６】
また、前記連続紙のたるみを取る工程の後に、前記モータをカッター動作方向に駆動させて前記連続紙を切断する工程を更に備えることが好ましい。この場合においては、余分な連続紙が除去され、直ちに通常の印字処理を実行することが可能になる。
【０００７】
また、前記モータの駆動方向を切換えるとき、該モータを最初に定値駆動させることが好ましい。この場合においては、モータの初期トルクを大きくして遊星歯車機構の噛合切換えを確実に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に沿って説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンタの斜視図、図２は、プリンタの側断面図である。これらの図に示されるように、プリンタ１０は、ロール紙（連続紙）Ｐ１を収納するロール紙収納部１１と、単票紙Ｐ２を挿入する単票紙挿入口１２とを有し、ロール紙収納部１１から引き出されるロール紙Ｐ１と、単票紙挿入口１２から挿入される単票紙Ｐ２とが共通の印字位置１３を通って搬送されるようにロール紙経路および単票紙経路が構成される。印字位置１３には、印字ヘッド１４と可動プラテン１５とが近接状態で対向しており、その下流側には、ロール紙Ｐ１と単票紙Ｐ２との排紙経路を分岐させる分岐体１６が設けられる。
【０００９】
ロール紙収納部１１から引き出されたロール紙Ｐ１は、第１紙送りローラ対（紙送り機構）１７を通って印字位置１３に至り、さらに分岐体１６の後側で第２紙送りローラ対１８およびカッター機構１９を通ってロール紙排出口２０から排出される。一方、単票紙挿入口１２から挿入された単票紙Ｐ２は、単票紙送りローラ対２１を通って印字位置１３に至り、さらに分岐体１６の前側を通って単票紙排出口２２から排出される。
【００１０】
ロール紙収納部１１の上方には、開口部２３が形成されており、該開口部２３を介してロール紙Ｐ１の交換等が行われる。開口部２３は、後端側を支点として上下回動自在な蓋体２４によって開閉される。蓋体２４の開閉は、蓋体２４が閉位置に達したとき、蓋体２４側に前後回動自在に設けられる左右一対のロックレバー２５が、プリンタフレーム２６側のロックピン２７に係合することによって自動的にロックされ、また、ロックレバー２５による蓋体２４のロックは、プリンタ本体側に設けられる蓋体開操作ボタン２８の操作に応じて解除される。
【００１１】
印字ヘッド１４は、左右方向に往復移動するキャリッジ２９上に設けられ、可動プラテン１５によって裏面が押えられたロール紙Ｐ１または単票紙Ｐ２の表面に、１又は複数列ずつのドットマトリックス印字を行う。可動プラテン１５は、蓋体２４の先端部に前後回動自在に設けられており、蓋体２４の開動作に伴って印字ヘッド１４から離れる方向に回動する一方、蓋体２４の開動作に伴って印字ヘッド１４に近づく方向に回動する。これにより、可動プラテン１５と分岐体１６との干渉を回避し、蓋体２４を円滑に開閉させることが可能になる。
【００１２】
第１紙送りローラ対１７は、プリンタフレーム２６に左右方向を向いて回転自在に設けられる第１紙送り駆動軸（紙送りローラ軸）３０と、可動プラテン１５の下端部に左右方向を向いて回転自在に設けられる第１紙送り従動軸３１とを備え、第１紙送り駆動軸３０には、後述する歯車列３２を介して紙送りモータ３３の動力が伝動される。第２紙送りローラ対１８は、可動プラテン１５の上端部に左右方向を向いて回転自在に設けられる第２紙送り駆動軸３４と、分岐体１６の下端部に左右方向を向いて回転自在に設けられる第２紙送り従動軸３５とを備え、第２紙送り駆動軸３４にも、歯車列３２を介して紙送りモータ３３の動力が伝動される。
【００１３】
図３は、カッター機構を示す斜視図、図４は、カッター機構を示す側面図である。これらの図に示されるように、カッター機構１９は、分岐体１６に左右方向を向いて設けられる固定刃３６と、蓋体２４の先端側に左右方向を向いて設けられるガイド軸３７と、該ガイド軸３７に沿って左右移動自在な可動刃支持部材（移動体）３８と、該可動刃支持部材３８の前端部から下方に突出する回転軸３９と、該回転軸３９の下端部に一体的に設けられる回転式の可動刃４０と、前記可動刃支持部材３８を左右方向に往復移動させるカム軸４１とを備える。カム軸４１は、蓋体２４の先端側に左右方向を向いて回転自在に設けられ、その外周部にはカム溝４１ａが形成される。このカム溝４１ａは、巻方向が相違する２本の螺旋溝部と、その両端同士を繋げる連結溝部とを含む無端状のもので、可動刃支持部材３８に回動自在に設けられる従動部材４２が係合されている。これにより、カム軸４１の一方向回転に応じて可動刃支持部材３８および可動刃４０が固定刃３６に沿って往復移動されることになる。
【００１４】
図４に示される如く、回転軸３９とロール紙経路との間には、左右方向を向く紙ガイド４３が設けられる。紙ガイド４３は、ロール紙Ｐ１の排出ガイドを行うものであるが、その背面には、左右方向を向く固定ラック４３ａが一体的に形成される。固定ラック４３ａは、回転軸３９に一体的に設けられる可動刃回転用歯車４４に噛合し、可動刃支持部材３８の移動に伴って可動刃４０を適正方向（可動刃４０の移動方向先端が固定刃３６に向かって回転する方向）に回転させる。これにより、固定ラック４３ａと可動刃回転用歯車４４との間に中間歯車を設けることなく、可動刃４０を適正方向に回転させることが可能になる。また、側面視において、回転軸３９は、下側（可動刃４０側）がロール紙経路に近づく一方、上側（可動刃回転用歯車４４側）がロール紙紙経路から遠ざかるようにロール紙経路に対して傾斜状に配置される。これにより、可動刃４０を小径化しつつ、ロール紙経路と可動刃回転用歯車４４との間に固定ラック４３ａ（紙ガイド４３）の配置スペースを確保することが可能になる。
【００１５】
図５は、可動刃の移動範囲を示す平面図である。この図に示されるように、可動刃４０は、通常、可動刃移動範囲の一端に設定されるホームポジションに位置する。この位置は、ホームポジションセンサ４５によって検出され、該検出信号に応じてカム軸４１の回転停止が行われる。可動刃４０がホームポジションに位置する状態でカム軸４１が所定方向に回転されると、可動刃４０が所定方向に回転しながら固定刃３６に沿って移動し、固定刃３６との間でロール紙Ｐ１を切断する。可動刃４０は、ロール紙Ｐ１の他端に至らない段階で可動刃移動範囲の他端に到達し、ここで反転してホームポジションに復帰する。これにより、ロール紙Ｐ１が所定量切り残された状態で切断される。
【００１６】
図６は、歯車列を示すプリンタの内部斜視図である。この図に示されるように、プリンタフレーム２６および蓋体２４の左側面には、歯車列３２が構成される。歯車列３２は、紙送りモータ３３の動力を、モータ軸３３ａと平行に配置される第１紙送り駆動軸３０、第２紙送り駆動軸３４およびカム軸４１に伝動するように構成される。つまり、歯車列３２は、第１紙送りローラ対１７、第２紙送りローラ対１８およびカッター機構１９を一つの紙送りモータ３３で駆動可能にすると共に、紙送りモータ３３の動力を、最少限の歯車で各機構に伝動するように構成されており、以下、歯車列３２を詳細に説明する。
【００１７】
図７は、紙送り駆動状態を示す歯車列の側面図、図８は、カッター駆動状態を示す歯車列の側面図である。これらの図に示されるように、歯車列３２は、第１紙送り駆動軸３０の左端部に設けられる第１紙送り歯車４６と、第２紙送り駆動軸３４の左端部に設けられる第２紙送り歯車４７と、プリンタフレーム２６の左側面に設けられ、第１紙送り歯車４６の動力を第２紙送り歯車４７に伝動する一対の中間歯車４８、４９と、カム軸４１の左端部に設けられるカム軸歯車５０と、蓋体２４の左側面に設けられ、カム軸歯車５０に常時噛合するカッター歯車５１と、モータ軸３３ａに設けられる太陽歯車５２と、該太陽歯車５２に常時噛合し、かつ、第１紙送り歯車４６もしくはカッター歯車５１に選択的に噛合する遊星歯車５３とを備えて構成される。遊星歯車５３は、モータ軸３３ａを中心として回動自在な遊星アーム５４に設けられており、太陽歯車５２の外周に沿う移動が許容される。図７に示すように、紙送りモータ３３を時計回り方向に駆動させると、遊星歯車５３は、太陽歯車５２の外周に沿って時計回り方向に移動し、第１紙送り歯車４６に噛合する。このとき、遊星アーム５４に突設される第１突部５４ａがプリンタフレーム２６に形成される第１ストッパ片２６ａに接当することにより、遊星歯車５３が適正な噛合位置に保持される。そして、この状態では、紙送りモータ３３の動力が第１紙送り駆動軸３０および第２紙送り駆動軸３４に伝動され、ロール紙経路においてロール紙Ｐ１の紙送りが実行される。一方、図８に示すように、紙送りモータ３３を反時計回り方向に駆動させると、遊星歯車５３は、太陽歯車５２の外周に沿って反時計回り方向に移動し、カッター歯車５１に噛合する。このとき、遊星アーム５４に突設される第２突部５４ｂがプリンタフレーム２６に形成される第２ストッパ片２６ｂに接当することにより、遊星歯車５３が適正な噛合位置に保持される。そして、この状態では、紙送りモータ３３の動力がカム軸４１に伝動され、カッター機構１９によるロール紙Ｐ１の切断が実行される。
【００１８】
図９は、蓋体開状態を示す歯車列の側面図である。この図に示されるように、蓋体２４を開けると、遊星歯車５３とカッター歯車５１が分離される。これにより、カッター機構１９の動作中に蓋体２４が開いたとき、遊星歯車５３とカッター歯車５１との間で動力伝動を絶ち、カッター機構１９を自動停止させることが可能になる。また、遊星歯車５３は、通常、第１紙送り歯車４６側に噛合しており、蓋体２４を閉じる際には、カッター歯車５１が遊星歯車５３に噛合することを要求しない。そのため、歯車の取付誤差を許容できると共に、歯車の噛合い不良によって蓋体２４の閉じ操作が阻害される不都合を回避することが可能になる。
【００１９】
図１０（Ａ）は、通常時のモータ駆動信号を示すタイミングチャート、図１０（Ｂ）は、駆動方向切換時のモータ駆動信号を示すタイミングチャートである。これらの図に示されるように、通常時に紙送りモータ（ステップモータ）３３を駆動させる場合は、出力（周波数）を徐々に上げながら目標回転数に到達させ、また、紙送りモータ３３を停止させる場合は、出力を徐々に下げながら駆動を停止させるが、駆動方向切換時においては、最初に定値駆動が行われる。定値駆動は、一定出力でモータ駆動を行うもので、出力を徐々に上げる場合に比べ、初期トルクを大きくすることができる。つまり、遊星歯車５３の噛合切換えを伴う駆動方向切換時においては、定値駆動によって紙送りモータ３３の初期トルクを大きくすることにより、遊星歯車５３の噛合切換えを確実に行うことが可能になる。
【００２０】
図１１は、制御部の入出力を示すブロック図である。この図に示されるように、プリンタ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される制御部５５を備える。制御部５５には、前述した印字ヘッド１４、紙送りモータ３３、ホームポジションセンサ４５に加え、蓋体２４の開閉を検出する蓋開閉センサ５６等が接続される。以下、制御部５５が実行するイニシャライズ制御および通常制御の制御手順をフローチャートに沿って説明する。
【００２１】
図１２は、イニシャライズ制御のフローチャートである。イニシャライズ制御は、蓋体２４が閉じられたときや、プリンタ１０の電源が投入されたときに実行される。この制御がスタートすると、まず、ホームポジションセンサ４５のＯＮ／ＯＦＦに基づいて可動刃４０の位置を判断する（Ｓ１２０１）。ここで、ホームポジションセンサ４５がＯＮであると判断した場合には、直ちに紙送りモータ３３を時計回り方向（ＣＷ）に数ステップ駆動（Ｓ１２０２）させてロール紙Ｐ１のたるみ取りを行う。一方、ホームポジションセンサ４５がＯＦＦであると判断した場合には、紙送りモータ３３を定値駆動により反時計回り方向（ＣＣＷ）に数ステップ駆動（Ｓ１２０３）させた後、ホームポジションセンサ４５がＯＮになるまで２５００ステップを限度として反時計回り方向のモータ駆動を行う（Ｓ１２０４）。このモータ駆動中は、ステップ数が２５００に達したか否かを判断し（Ｓ１２０５）、この判断結果がはいの場合はエラー処理を実行する（Ｓ１２０６）。一方、ステップ数が２５００に達することなく、ホームポジションセンサ４５のＯＮを判断（Ｓ１２０７）した場合は、紙送りモータ３３を定値駆動により時計回り方向に数ステップ駆動（Ｓ１２０８）した後、紙送りモータ３３を時計回り方向に数ステップ駆動（Ｓ１２０２）させてロール紙Ｐ１のたるみ取りを行う。たるみ取りが終了した後は、紙送りモータ３３を定値駆動により反時計回り方向に数ステップ駆動（Ｓ１２０９）した後、ホームポジションセンサ４５がＯＮになるまで２５００ステップを限度として反時計回り方向のモータ駆動を行い（Ｓ１２１０）、ロール紙Ｐ１を切断する。このモータ駆動中は、ステップ数が２５００に達したか否かを判断し（Ｓ１２１１）、この判断結果がはいの場合はエラー処理を実行する（Ｓ１２０６）。一方、ステップ数が２５００に達することなく、ホームポジションセンサ４５のＯＮを判断（Ｓ１２１２）した場合は、紙送りモータ３３を定値駆動により時計回り方向に数ステップ駆動（Ｓ１２１３）し、遊星歯車５３を第１紙送り歯車４６に噛合させた状態でイニシャライズを終了する。
【００２２】
図１３は、通常制御のフローチャートである。この図に示されるように、通常制御では、まず、印字指令の有無を判断する（Ｓ１３０１）。印字指令を判断すると、紙送りモータ３３を時計回りに駆動し、印字内容に応じたロール紙Ｐ１の搬送を行う（Ｓ１３０２）。印字の終了を判断すると（Ｓ１３０３）、紙送りモータ３３を定値駆動により反時計回り方向に数ステップ駆動（Ｓ１３０４）させた後、ホームポジションセンサ４５がＯＮになるまで２５００ステップを限度として反時計回り方向のモータ駆動を行い（Ｓ１３０５）、ロール紙Ｐ１を切断する。このモータ駆動中は、ステップ数が２５００に達したか否かを判断し（Ｓ１３０６）、この判断結果がはいの場合はエラー処理を実行する（Ｓ１３０７）。一方、ステップ数が２５００に達することなく、ホームポジションセンサ４５のＯＮを判断（Ｓ１３０８）した場合は、紙送りモータ３３を定値駆動により時計回り方向に数ステップ駆動（Ｓ１３０９）し、遊星歯車５３を第１紙送り歯車４６に噛合させた状態で処理を終了する。
【００２３】
以上の如く本実施形態によれば、ロール紙Ｐ１を収納するロール紙収納部１１と、該ロール紙収納部１１を開閉する蓋体２４と、ロール紙Ｐ１を搬送する紙送りローラ対１７、１８と、ロール紙Ｐ１に印字を行う印字ヘッド１４と、固定刃３６に沿って移動する回転式の可動刃４０でロール紙Ｐ１を切断するカッター機構１９と、紙送りローラ対１７、１８およびカッター機構１９に動力を供給する紙送りモータ３３と、該紙送りモータ３３の動力を、モータ回転方向に応じて紙送りローラ対１７、１８もしくはカッター機構１９に選択的に伝動する遊星歯車５３とを備えるプリンタ１０の制御方法であって、蓋体２４が閉じられたとき、または、プリンタ１０の電源が投入されたとき、可動刃４０の位置を判断する工程と、可動刃４０がホームポジションにあると判断したとき、紙送りモータ３３を紙送り動作方向に駆動させてロール紙Ｐ１のたるみを取る工程と、可動刃４０がホームポジションにないと判断したとき、紙送りモータ３３をカッター動作方向に駆動させて可動刃４０をホームポジションに復帰させた後、紙送りモータ３３を紙送り動作方向に駆動させてロール紙Ｐ１のたるみを取る工程とを備える。つまり、回転式のカッター機構１９を備えるものでありながら、可動刃４０がロール紙経路に位置する状態で紙送りが行われる不都合を回避できると共に、ロール紙Ｐ１のたるみを取ることで印字精度を高めることができ、しかも、紙送りモータ３３の駆動方向に応じて紙送りローラ対１７、１８とカッター機構１９の駆動切換えを行うことにより、クラッチ手段を設けることなくモータの兼用化を図ることができる。
【００２４】
また、ロール紙Ｐ１のたるみを取る工程の後に、紙送りモータ３３をカッター動作方向に駆動させてロール紙Ｐ１を切断する工程を更に備えるため、余分なロール紙Ｐ１が除去され、直ちに通常の印字処理を実行することが可能になる。
【００２５】
また、紙送りモータ３３の駆動方向を切換えるとき、該紙送りモータ３３を最初に定値駆動させるため、紙送りモータ３３の初期トルクを大きくして遊星歯車５３の噛合切換えを確実に行うことができる。
【００２６】
以上、本発明の一実施形態を図面に沿って説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用を行うことができる範囲が含まれる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、回転式のカッター機構を備えるものでありながら、可動刃が紙経路に位置する状態で紙送りが行われる不都合を回避できると共に、連続紙のたるみを取ることで印字精度を高めることができ、しかも、モータの駆動方向に応じて紙送り機構とカッター機構の駆動切換えを行うことにより、クラッチ手段を設けることなくモータの兼用化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタの斜視図である。
【図２】プリンタの側断面図である。
【図３】カッター機構を示す斜視図である。
【図４】カッター機構を示す側面図である。
【図５】可動刃の移動範囲を示す平面図である。
【図６】歯車列を示すプリンタの内部斜視図である。
【図７】紙送り駆動状態を示す歯車列の側面図である。
【図８】カッター駆動状態を示す歯車列の側面図である。
【図９】蓋体開状態を示す歯車列の側面図である。
【図１０】（Ａ）は通常時のモータ駆動信号を示すタイミングチャート、（Ｂ）は駆動方向切換時のモータ駆動信号を示すタイミングチャートである。
【図１１】制御部の入出力を示すブロック図である。
【図１２】イニシャライズ制御のフローチャートである。
【図１３】通常制御のフローチャートである。
【符号の説明】
Ｐ１ ロール紙
１０ プリンタ
１１ ロール紙収納部
１４ 印字ヘッド
１６ 分岐体
１７ 第１紙送りローラ対
１８ 第２紙送りローラ対
１９ カッター機構
２４ 蓋体
３２ 歯車列
３３ 紙送りモータ
３３ａ モータ軸
３６ 固定刃
３８ 可動刃支持部材
３９ 回転軸
４０ 可動刃
４１ カム軸
４３ａ 固定ラック
４３ 紙ガイド
４４ 可動刃回転用歯車
４５ ホームポジションセンサ
４６ 第１紙送り歯車
５１ カッター歯車
５２ 太陽歯車
５３ 遊星歯車
５５ 制御部

Claims (3)

1. 連続紙を収納する収納部と、
   前記収納部を開閉する蓋体と、
   前記連続紙を搬送する紙送り機構と、
   前記連続紙に印字を行う印字ヘッドと、
   前記連続紙の所定位置を切断するカッター機構であって、固定刃に沿って移動する回転式の可動刃を備えるものと、
   前記紙送り機構および前記カッター機構に動力を供給するモータと、
   前記モータの動力を、前記モータの回転方向に応じて前記紙送り機構もしくは前記カッター機構に選択的に伝動する遊星歯車機構と、
   を備えるプリンタの制御方法であって、
   前記蓋体が閉じられたとき、または、プリンタの電源が投入されたとき、前記可動刃の位置を判断する工程と、
   前記可動刃がホームポジションにあると判断したとき、前記モータを紙送り動作方向に駆動させて前記連続紙のたるみを取る工程と、
   前記可動刃がホームポジションにないと判断したとき、前記モータをカッター動作方向に駆動させて前記可動刃をホームポジションに復帰させた後、前記モータを紙送り動作方向に駆動させて前記連続紙のたるみを取る工程と、
   を備えることを特徴とするプリンタの制御方法。
2. 前記連続紙のたるみを取る工程の後に、前記モータをカッター動作方向に駆動させて前記連続紙を切断する工程を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のプリンタの制御方法。
3. 前記モータの駆動方向を切換えるとき、該モータを最初に定値駆動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリンタの制御方法。

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