JP6210703B2 - プリンタ装置の制御方法及びプリンタ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プリンタ装置の制御方法及びプリンタ装置に関する。
プリンタ装置において異なる搬送装置間で連続する用紙を搬送する構成として、給紙装置やプレゼンタ装置がある。前者は印字前の記録紙をプリンタへ搬送するためプリンタの上流、後者は印字後の記録紙をプリンタから排出口へ搬送するためプリンタの下流に配置される。
このような装置構成では、プリンタ装置本体と搬送装置とにおいて、搬送速度やタイミングが異なると、記録紙が引っ張られることにより記録紙が破れる場合や、印字潰れまたは印字伸び、用紙の撓みによる用紙ジャムや用紙折れが発生するため、お互い同期させて搬送することが重要となる。
プリンタ装置本体と搬送装置等とにおいて同期させる制御として、特許文献1から3に開示されている方法がある。
特許文献1に記載されている方法は、給紙装置内の異なる搬送装置を同期させて制御するものであり、それぞれが同一の加減速制御(プロファイル)を元に、独立して搬送速度をフィードバックすることにより、搬送速度を合わせ同期させて搬送するものである。しかし、このような制御では、それぞれの搬送量が異なる場合に用紙に引張や押込みなどの力が加わるため、上流側を下流側と同時または先行して搬送させる必要があり、また、それぞれで最適な加減速制御が乖離している場合には制御が困難となる。
特許文献2に記載されているものは、プリンタ装置本体と下流に配置された読取装置を同期信号により同期して制御するものであるが、この制御では、プリンタ装置本体の搬送速度により、読取装置の搬送速度が決まるため読取装置に最適な加減速制御を行うことができない。
特許文献3に記載されているものは、プリンタ装置本体とプレゼンタの搬送量と加減速制御を同等とし、それぞれを同じタイミングで駆動することにより同期させて制御している。この場合、それぞれが異なる動作を同時にすることはできない。
特開2006−36490号公報 特開2001−18476号公報 特開2003−19845号公報
本発明は、記録紙の搬送動作を行う部分における搬送量の差より記録紙の撓み量を算出し、算出された撓み量に基づき、記録紙の搬送速度の制御を行うことにより、記録紙にかける負荷を抑制したプリンタ装置の制御方法及びプリンタ装置を提供することを目的とする。
本実施の形態の一観点によれば、記録紙を搬送しながら印字を行うプリンタ本体部と、前記記録紙を搬送する搬送部と、を有するプリンタ装置の制御方法において、前記プリンタ本体部と前記搬送部とが前記記録紙を搬送しているときの前記プリンタ本体部における前記記録紙の搬送量と前記搬送部における前記記録紙の搬送量の差より、前記プリンタ本体部と前記搬送部との間における前記記録紙の撓み量を算出する工程と、前記算出された撓み量に基づき前記搬送部における前記記録紙の搬送速度を制御する工程と、を有することを特徴とする。
また、本実施の形態の他の一観点によれば、搬送される記録紙に印字を行うプリンタ本体部と、前記記録紙を搬送する搬送部と、前記プリンタ本体部及び前記搬送部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記プリンタ本体部と前記搬送部とが前記記録紙を搬送しているときの前記プリンタ本体部における前記記録紙の搬送量と前記搬送部における前記記録紙の搬送量の差を判別し、判別された搬送量の差より、前記プリンタ本体部と前記搬送部との間における前記記録紙の撓み量を算出し、前記算出された撓み量に基づき、前記搬送部における前記記録紙の搬送速度を制御することを特徴とする。


本発明によれば、プリンタ装置において、記録紙にかかる負荷を抑制することができるため、印字不良や記録紙の破損等が抑制される。
従来のプレゼンタ概略構成図(1) 従来のプレゼンタ概略構成図(2) 第1の実施の形態におけるプリンタ装置のブロック図 第1の実施の形態におけるプリンタ装置の構成図 搬送残量と搬送速度との関係図 第1の実施の形態におけるプリンタ装置の搬送残量、搬送速度の時間的変化の説明図 用紙ガイド149の動作の説明図 用紙ガイド150の動作の説明図 第2の実施の形態におけるプリンタ装置のブロック図 第3の実施の形態におけるプリンタ装置の構成図 第4の実施の形態におけるプリンタ装置の搬送残量、搬送速度の時間的変化の説明図 温度と搬送量との相関図 総搬送量と搬送量の相関図 第5の実施の形態におけるプリンタ装置のブロック図 第6の実施の形態におけるプリンタ装置の制御方法のフローチャート 第7の実施の形態におけるプリンタ装置のブロック図 第7の実施の形態におけるプリンタ装置の構成図
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。
〔第1の実施の形態〕
最初に、図1及び図2に基づき従来のプリンタ装置について説明する。このプリンタ装置は、ロール状に巻かれた記録紙10に印字をするものであって、プリンタ本体部20、カッタ部30、プレゼンタ部40を有している。プリンタ本体部20では、記録紙10を搬送するためのモータ21、記録紙10に印字を行うためのサーマルヘッド22、プラテンローラ23等を有しており、記録紙10は、矢印10Aに示されるように、搬送口24よりプリンタ本体部20に入れられている。カッタ部30は、可動刃32を駆動するためのモータ31、可動刃32、固定刃33を有している。プレゼンタ部40は、記録紙10を搬送するためのモータ41、プラテンローラ42、ローラ43、センサ44等を有しており、印字のなされた記録紙10は、排出口45より排出される。
一般的には、図1に示されるプリンタ装置においては、印字のなされた記録紙10は、カットされるまで排出口45から出されることなく、プリンタ装置の内部に留めておくことが、好ましい。これは、使用者等が切断されていない記録紙10を排出口45より無理に引き出すことにより生じる印字不良やカッタ故障を防ぐためである。
プリンタ本体部20は、モータ21によりプラテンローラ23を回転させることにより、記録紙10を矢印10Aに示す順方向に搬送しながらサーマルヘッド22による印字を行う。印字のなされた記録紙10は、カッタ部30の内部を通過し、プレゼンタ部40へと搬送される。プレゼンタ部40は、モータ41によりプラテンローラ42を回転させることにより、記録紙10を搬送し、センサ44において記録紙10の先端を検出すると、モータ41を停止させる。これによりプリンタ本体部20において印字のなされた記録紙10は、プレゼンタ部40の内部において撓んだ状態で保持される。サーマルヘッド22による印字が完了すると、モータ31により可動刃32を矢印32Aに示す方向に動かし記録紙10を切断する。切断された記録紙10は、プレゼンタ部40により排出口45まで搬送される。この後、切断された記録紙10は抜き取られる。
このように、プラテンローラ42及びローラ43に、記録紙10が到達してからセンサ44が記録紙10を検出するまでの間、プリンタ本体部20において印字のなされている記録紙10を撓ませることなく、同時に搬送することになる。しかしながら、プレゼンタ部40の搬送速度がプリンタ本体部20より低い場合、プラテンローラ42とローラ43で用紙記録紙10の先端を保持する前に、撓みが発生し正常に搬送されなくなる。このため、一般に、プレゼンタ部40における搬送速度は、プリンタ本体部20における搬送速度より高く設定されている。また、プレゼンタ部40がプリンタ本体部20において、印字中の記録紙10を引張りながら搬送することにより発生する印字不良(印字伸び等)を防止するため、トルクリミッタ等が設けられている。トルクリミッタ等を設けることによりプレゼンタ部40の搬送力はプリンタ本体部20より小さくなるように設定することができる。
このようなプレゼンタ部40は、プリンタ本体部20に対して搬送速度を高く、搬送力を小さくすることにより、記録紙10の同時搬送を実現している。しかしながら、プリンタ本体部と搬送速度が乖離している場合には、プラテンローラ42及びローラ43は空転することになり、その摩擦熱で記録紙10が、不正発色することがある。このため、搬送速度差が乖離しないよう制御し、また、摩擦係数の大きいプラテンローラ42は、記録紙10である感熱紙の裏面に配置しなければならない。
図2に示される構造のものは、図1に示す構造のものとプレゼンタ部40の内部構造が異なるものである。具体的には、図2に示されるプリンタ装置におけるプレゼンタ部40は、モータ41によりプラテンローラ51及び52を回転させることにより、記録紙10を排出口45または回収口46の方向に搬送することができる。
プリンタ本体部20において印字のなされた記録紙10が、カッタ部30を経由しプレゼンタ部40に到達すると、搬送経路に沿ってプラテンローラ51が設けられている方向へ搬送される。この際、プラテンローラ51及び52は、反時計周りに回転しているため、記録紙10はプラテンローラ51により、回収口46から排出される。この後、プリンタ本体部20における印字が完了し、記録紙10が切断されると、プレゼンタ部40では、センサ55が記録紙10の終端を検出するまで、記録紙10を回収口46が設けられている方向へ搬送する。
この後、プラテンローラ51及び52を時計回りに回転させることにより、プラテンローラ52及びローラ54によって、排出口45が設けられている方向へ記録紙10を搬送する。これにより、記録紙10が切断されるまでの間、記録紙10が排出口45から外に出ない構成となっている。しかしながら、図2に示されるプリンタ装置においても、図1に示されるプリンタ装置と同様に、記録紙10の搬送速度や搬送力、プラテンローラ51、52、ローラ53、54等の設置位置において様々な制約が発生する。
(プリンタ装置)
次に、本実施の形態におけるプリンタ装置について、図3から図5に基づき説明する。図3は、本実施の形態におけるプリンタ装置の構成を示すブロック図であり、図4は本実施の形態におけるプリンタ装置の構造の概略を示す構成図である。尚、記録紙102には、ロール状に巻かれた感熱紙が用いられている。
本実施の形態におけるプリンタ装置は、制御基板110、プリンタ本体部120、カッタ部130、プレゼンタ部140等を有している。本実施の形態においては、ホストPC101は、本実施の形態におけるプリンタ装置の制御基板110へ印字データ等を送信する。制御基板110には、MCU111、ドライバ117、118、119等を有している。
ドライバ117、118、119は、後述するモータ121、131、141を駆動させるためのものである。
MCU111は、プリンタ本体部120、カッタ部130、プレゼンタ部140等における制御を行うものである。MCU111の内部には、サーマルヘッド122へ印字データを送信するためのUART112、モータ121及び141の搬送速度を管理するためのタイマ113及び114、プリンタ本体部120等における制御情報を記録するためのRAM115及びROM116を有している。
プリンタ本体部120には、感熱紙である記録紙102を搬送するためのモータ121、記録紙102に印字を行うためのサーマルヘッド122、プラテンローラ123、記録紙102の位置を検出するためのセンサ124、プラテンオープンを検出するためのスイッチ125、サーマルヘッド温度を検出するためのサーミスタ126等を有している。プリンタ本体部120においては、モータ121によりプラテンローラ123を回転させることにより、プラテンローラ123により記録紙102を搬送することができる。尚、本実施の形態においては、モータ121はステッピングモータにより形成されており、センサ124はフォトセンサにより形成されており、スイッチ125はメカスイッチにより形成されている。また、本願においては、プラテンローラ123を第1のプラテンローラと記載し、モータ121を第1のモータと記載する場合がある。
カッタ部130には、可動刃132を駆動するためのモータ131、記録紙102を切断するための可動刃132、固定刃133、可動刃132の位置を検出するためのスイッチ134が設けられている。尚、本実施の形態においては、モータ131はDCモータにより形成されており、スイッチ134はメカスイッチにより形成されている。
プレゼンタ部140には、記録紙102を搬送するためのモータ141、プラテンローラ142、143、ローラ144、145、記録紙102を検出するためのセンサ146、147、切替器148、記録紙ガイド149、150等を有している。尚、本実施の形態においては、モータ141はステッピングモータにより形成されており、センサ146、147はフォトセンサにより形成されている。プレゼンタ部140においては、モータ141によりプラテンローラ142を回転させることにより、プラテンローラ142とローラ144により、記録紙102を排出口151に向けて搬送することができる。また、モータ141によりプラテンローラ143を回転させることにより、プラテンローラ143とローラ145により、記録紙102を回収口152に向けて搬送することができる。
切替器148は、排出した記録紙102がプリンタ本体部120の設けられている側に逆流することを防ぐためのものであり、矢印148Aに示す方向に回動可能である。また、記録紙ガイド149は記録紙102が引っ張られる力により矢印149Aに示す方向に回動可能であり、記録紙ガイド150は記録紙102の撓みにより矢印150Aに示す方向に回動可能である。また、本願においては、プラテンローラ142を第2のプラテンローラと記載し、モータ141を第2のモータと記載する場合がある。
図5は、本実施の形態のプリンタ装置における記録紙102の搬送残量Rと搬送速度Sとの関係図である。記録紙102の搬送残量Rは、記録紙102の搬送に伴い減少する。記録紙102の搬送速度Sは、最初に起動速度SIで搬送を開始し、加速時間TAにおいて、到達速度SOに到達するまで加速する。到達速度SOに到達した後は、一定速時間TCにおいて、搬送速度Sは一定となり、記録紙102を一定速度で搬送する。この後、記録紙102の搬送残量Rが、現在の搬送速度Sから起動速度SIまで減速するのに必要な量を下回ると、減速時間TDにおいて、搬送速度Sを減速し、記録紙102の搬送終了(搬送残量R=0)となったときには、起動速度SIとなり停止する。本実施の形態におけるプリンタ装置においては、このような制御がなされている。
次に、図6に基づき本実施の形態におけるプリンタ装置について、より詳細に説明する。前述のとおり、プリンタ本体部120及びプレゼンタ部140における記録紙102の搬送に用いられるモータ、即ち、プリンタ本体部120におけるモータ121及びプレゼンタ部140におけるモータ141には、ステッピングモータが用いられている。このため、各々の記録紙102の搬送量は、各々のモータのステップ数から容易に算出することができる。
ここで、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送量をE120、搬送速度をS120とし、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送量をE140、搬送速度をS140とする。
尚、記録紙102の搬送量とは、任意の時間内にプリンタ本体部120やプレゼンタ部140において、実際に記録紙102が搬送された搬送量である。順方向となる図4における矢印102Aに示される方向に記録紙102が搬送された場合には正となり、順方向とは逆の逆方向に記録紙102が搬送された場合には負となる。つまり、プリンタ本体部120において、記録紙102を順方向へxだけ搬送した場合はE120=xとなり、逆方向に搬送した場合にはE120=−xとなる。
また、搬送残量とは、プリンタ本体部120及びプレゼンタ部140において、この後搬送しなければならない記録紙102の搬送量を示すものである。プリンタ本体部120における記録紙102の搬送残量R120については、ホストPC101から送信される印字データの印字長に基づき算出される。また、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送残量R140については、後述する記録紙撓み量Eに基づき算出される。尚、搬送残量R120及びR140は、正の値の場合には順方向、負の値の場合は逆方向への記録紙102の搬送を意味する。
搬送残量R120及びR140については、数1に示される式のように、前回算出された搬送残量R120a及びR140aより、搬送量E120及びE140を減算することにより、新たな搬送残量R120及びR140が算出されて更新される。このように、搬送残量R120及びR140は、記録紙102を搬送することにより、0に近づくカウンタとして扱うことができる。尚、更新された搬送残量R120及びR140は、RAM115等に、搬送残量R120a及びR140aとして記憶させておいてもよい。
Figure 0006210703
また、図5に示されるように、記録紙102の搬送速度Sは、記録紙102の搬送残量Rの絶対値に対応して変化する。この際、プリンタ本体部120とプレゼンタ部140との間における記録紙102の撓み量Eは、前回算出された撓み量Ea、搬送量E120、E140より、数2に示される式に基づき算出される。尚、撓み量Eが正の値の場合には記録紙102は撓んでおり、撓み量Eが負の値の場合には記録紙102は引っ張られている状態にある。尚、算出された撓み量Eは、RAM等に撓み量Eaとして記憶してもよい。
Figure 0006210703
数2に示されるように、記録紙102の撓み量Eは、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送量E120とプレゼンタ部140における記録紙102の搬送量E140との差である。よって、数3に示される式のように、算出された撓み量Eをプレゼンタ部140における搬送残量R140とすることにより、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送制御をプリンタ本体部120の搬送量E120を外乱とするフィードバック制御とすることができる。
Figure 0006210703
図6には、このような記録紙102の搬送制御において、記録紙102を搬送する際における各種の値の変化が示されている。
図6に示されるように、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送の到達速度SO140は、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送の到達速度SO120よりも高く設定することが好ましいが、プレゼンタ部140における起動速度SI140は、プリンタ本体部120における起動速度SI120よりも高くてもよく、また、低くてもよい。尚、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送の到達速度SO140とは、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送可能な最大速度を意味し、記録紙102の搬送の到達速度SO120とは、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送可能な最大速度と意味するものとする。また、図6においては、プレゼンタ部140における起動速度SI140は、プリンタ本体部120における起動速度SI120よりも低い場合を例として示している。
図6に示されるように、プリンタ本体部120は、記録紙102の搬送残量R120に対応して、記録紙102の搬送速度S120の加減速制御を行う。プレゼンタ部140は、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送に伴い発生する記録紙102の撓み量R140に対応して、記録紙102の搬送速度S140の加減速制御を行う。尚、プリンタ本体部120においては、記録紙102を搬送する際には、最初に、起動速度SI120で起動させた後、加速時間TA120において、到達速度SO120に到達するまで搬送速度を加速し、到達速度SO120に到達した後は、一定速時間TC120において一定速度で搬送する。この後、終了間際における減速時間TD120において搬送速度を起動速度SI120まで低下させる。
プレゼンタ部140においては、加速時間TA140において、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送に伴い次第に増加する記録紙102の撓み量R140によって、記録紙102の搬送速度S140が加速される。この後、記録紙102の搬送速度S140が、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送速度S120と等しくなると、記録紙102の撓み量R140が一定となり、この後、一定速時間TC140において、記録紙102は一定の搬送速度S140で搬送される。尚、この際の撓み量R140が最大撓み量EMAXとなる。
この後、減速時間TD140において、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送速度S120が減速することにより、記録紙102の撓み量R140が減少し、これに伴い、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送速度S140も減速する。更に、この後、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送が停止すると、プレゼンタ部140は、記録紙102の撓み量R140に応じて、起動速度SI140まで減速する。
このように、プリンタ本体部120とプレゼンタ部140とにおける加減速制御の違いにより生じる最大撓み量EMAXが、装置間において許容することのできる撓み量ELMT以下となる構成であれば、プレゼンタ部140においては、プリンタ本体部120において、記録紙102を搬送した量しか、記録紙102を搬送しない。よって、プレゼンタ部140において、記録紙102の搬送力を下げる機構も不要となる。また、プレゼンタ部140におけるプラテンローラ142、ローラ144の空転による記録紙102の不正発色を抑制することができ、記録紙102における負荷を軽減した搬送を行うことができる。
また、プリンタ本体部120においては、印字環境により記録紙102の搬送速度S120が急変する場合があるが、記録紙102の撓み量R140がバッファの役割を果たす。これにより、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送速度R140の速度変化を抑えることができる。
(記録紙ガイド149)
次に、図7に基づき記録紙ガイド149について説明する。本実施の形態における制御では、プレゼンタ部140では、プリンタ本体部120よりも遅れて記録紙102の搬送が開始されるが、プリンタ本体部120が逆方向に記録紙102を搬送した場合に、記録紙102が逆方向に引っ張られる場合がある。このような場合において、記録紙102への負荷を軽減するため、プレゼンタ部140には、矢印149Aに示す方向に回動可能な記録紙ガイド149が設けられている。
尚、図7は、プラテンローラ123、記録紙ガイド149、プラテンローラ142等の位置関係を示すものである。図7(a)は、記録紙ガイド149が回動していない状態を示すものであり、図7(b)は、記録紙ガイド149が矢印149Aに示す方向に回動している状態を示すものである。
図7に示されるように、記録紙102は、サーマルヘッド122とプラテンローラ123とにおいて押圧される点P120と、プラテンローラ142とローラ144とにおいて押圧される点P140とにおいて、押えられている。
また、記録紙102が、サーマルヘッド122とプラテンローラ123とにおいて押圧される点P120から、プラテンローラ142とローラ144とにおいて押圧される点P140に向かう経路は、曲線を描くように形成されている。
よって、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送が停止している状態において、プリンタ本体部120において記録紙102が矢印102Bに示されるように逆方向に搬送されても、図7(b)に示されるように、記録紙102が引っ張られることにより、記録紙102により記録紙ガイド149が押されて、記録紙ガイド149が矢印149Aに示す方向に回動するため、記録紙102にかかる負荷を軽減することができる。
本実施の形態においては、例えば、記録紙ガイド149の曲面部分が半径30mm、中心角90°の円弧となるように形成されている。この場合、図7(a)に示されるように記録紙ガイド149が閉じている状態においては、記録紙ガイド149における記録紙102の搬送経路の長さは約47.1mmである。また、図7(b)に示されるように記録紙ガイド149が開いている状態においては、記録紙ガイド149における記録紙102の搬送経路の長さは約42.4mmとなる。よって、この差の約4.7mmが、記録紙ガイド149において、最大撓み量EMAXを吸収することができる量となる。
また、記録紙ガイド149は、不図示のバネ等により、矢印149Aに示される方向とは逆向きの付勢力が付与されている。これにより、例えば、記録紙102の先端が点P140から外れると、不図示のバネの復元力により、図7(b)に示される状態から図7(a)に示される状態に戻るように形成されている。
(記録紙ガイド150)
次に、図8に基づき記録紙ガイド150について説明する。本実施の形態におけるプリンタ装置においては、プレゼンタ部140では、記録紙102の撓み量R140が、最大撓み量EMAX以下となるように記録紙102を搬送する。このように搬送された記録紙102は、センサ146において記録紙102が検出された場合には、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送を停止し、記録紙102を排出口151から出ないように、プラテンローラ142及びローラ144の回転を停止する。
この後、更に、記録紙102がプリンタ本体部120より搬送されると、記録紙102は、点P120と点P140との間で撓む。本実施の形態においては、このように撓んだ記録紙102を搬送経路外に逃すため、矢印150Aに示す方向に回動可能な記録紙ガイド150が設けられている。
尚、図8は、プラテンローラ123、記録紙ガイド150、プラテンローラ142の位置関係を示すものである。図8(a)は、記録紙ガイド150が回動していない状態を示すものであり、図8(b)は、記録紙ガイド150が矢印150Aに示す方向に回動している状態を示すものである。
図8に示されるように、記録紙102は、サーマルヘッド122とプラテンローラ123とにおいて押圧される点P120と、プラテンローラ142とローラ144とにおいて押圧される点P140とで、押えられている。
また、記録紙102が、サーマルヘッド122とプラテンローラ123とにおいて押圧される点P120から、プラテンローラ142とローラ144とにおいて押圧される点P140に向かう経路は、曲線を描くように形成されている。
プレゼンタ部140におけるプラテンローラ142、ローラ144の回転を停止させた状態において、プリンタ本体部120におけるプラテンローラ123が回転し、記録紙102を矢印102Aに示す順方向に搬送すると、点P120と点P140との間において、記録紙102の撓みが生じ、記録紙ガイド150は記録紙102に押され、矢印150Aに示される方向に回動し開く。
記録紙ガイド150には、不図示のバネ等により、矢印150Aに示される方向とは逆方向の付勢力が付与されている。これにより、記録紙102における撓みが解消されると、バネによる復元力により、図8(a)に示される状態から、図8(a)に示される状態に戻るように形成されている。
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施の形態について図9に基づき説明する。図9は本実施の形態におけるプリンタ装置のブロック図である。
ところで、記録紙102がコシの弱い記録紙である場合、撓みにより生じる力も小さいため、記録紙ガイド150を押して開く前に、記録紙102が折れ曲がり、記録紙ジャムが発生する場合がある。このような場合を考慮して、記録紙ガイド150を記録紙102による撓みにより、押し開くのではなく、記録紙102の撓み量R140が一定の値を超えた場合に、プレゼンタ部140に設けられたモータ240により、記録紙ガイド150を矢印150Aに示す方向に回動させる。これにより、記録紙102が撓んだ場合においても、記録紙ジャムが発生することを防止することができる。尚、本実施の形態においては、プレゼンタ部140に設けられたモータ240は、制御基板110に設けられたドライバ211により駆動されている。
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態等と同様である。
〔第3の実施の形態〕
次に、第3の実施の形態について図10に基づき説明する。本実施の形態は、記録紙102における不正発色等の発生を防止するため、ローラを設けた構造のものである。
図10(a)は、図7に示される場合と同様に、プリンタ本体部120において記録紙102が逆方向に搬送され引っ張られた状態を示す。本実施の形態においては、サーマルヘッド122とローラ144との間に、ローラ241が設けられている。記録紙102が逆方向に引っ張られた状態においては、記録紙102の搬送経路の近傍における不図示の部材と接触し、記録紙102が各種部材との摩擦により損傷したり、不正発色したりする場合がある。よって、本実施の形態においては、サーマルヘッド122とローラ144との間に、ローラ241を設けることにより、記録紙102が記録紙102の搬送経路の近傍における不図示の部材と接触することや、摩擦により不正発色等の発生を防ぐことができる。
図10(b)は、図8に示される場合と同様に、プレゼンタ部140等において記録紙102が撓んでいる状態を示す。この状態は、最初に、記録紙102が撓むことにより、記録紙ガイド150が大きく開くが、その後、記録紙102の撓み量が大きくなると、徐々に記録紙ガイド150が閉じる方向に回動し、記録紙ガイド150の先端や搬送経路の近傍における不図示の部材との接触により、記録紙102の損傷や不正発色等が生じる場合がある。
このため、本実施の形態においては、記録紙ガイド150が設けられている側の近傍に、ローラ242、243が設けられている。このように、ローラ242、243を設けることにより、記録紙102の撓みが大きくなった場合においても、ローラ242、243により撓む位置や方向が制限されるため、記録紙ガイド150の先端や搬送経路の近傍における各種部材との接触により、記録紙102の損傷や不正発色等が生じることを防ぐことができる。
また、上記以外に、記録紙102における摩擦等を軽減する方法としては、搬送経路や記録紙ガイド149、150の先端部分を滑らかな曲面となるように形成する方法があり、更には、これらを併用してもよい。
尚、上記以外の内容については、第1の実施の形態等と同様である。
〔第4の実施の形態〕
次に、第4の実施の形態について、図11に基づき説明する。図11は、本実施の形態におけるプリンタ装置の制御において、記録紙102の搬送される時間と、搬送残量、記録紙撓み量、搬送速度の関係を示すものである。
前述のとおり、プリンタ本体部120において記録紙102を逆方向に搬送すると記録紙102が引っ張られる。本実施の形態は、この場合に、記録紙102への負荷を軽減する方法として、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送残量R120を監視し、プリンタ本体部120において記録紙102が逆方向に搬送される際には、これに先んじて、プレゼンタ部140において記録紙102を逆方向に搬送する制御を行うものである。
プリンタ本体部120において記録紙102を逆方向に搬送するか否かは、搬送残量R120が負の値であるか否かにより判断することができる。このように、搬送残量R120が負の値である場合には、これに記録紙撓み量Eを加算することにより、記録紙撓み量ECLCを予測することができる。
本実施の形態においては、数4に示されるように、予測される記録紙撓み量ECLCが負の値の場合、即ち、プリンタ本体部120において、記録紙102が逆方向に搬送され、記録紙102が引っ張られる状態が発生しそうな場合には、プレゼンタ部140における搬送残量R140に予測される記録紙撓み量ECLCをフィードバックすることにより、プリンタ本体部120に先んじて、記録紙102を逆方向に搬送することができる。よって、具体的には、予測される記録紙撓み量ECLCが、0または正の値の場合には、搬送残量R140が0となるように、負の値の場合には、搬送残量R140がECLCとなるように制御を行う。
Figure 0006210703
しかしながら、プレゼンタ部140における到達速度SO140は、プリンタ本体部120における到達速度SO120よりも高いため、逆方向の搬送量(R140の絶対値)が大きい場合には、記録紙102に撓みが発生し、記録紙ジャムの原因となる可能性がある。このような場合には、記録紙102における許容撓み量ELMTより小さな値を目標撓み量ETGTとし、数5に示される式のように、現在の撓み量Eと搬送残量R120の和と、現在の撓み量Eと目標撓み量ETGTとの差との関係から、記録紙102の撓み量を抑える必要がある。
Figure 0006210703
プリンタ本体部120における搬送残量R120は、逆方向搬送のため負の値となり、この値の絶対値に基づき、図5に示される場合と同様に、搬送速度S120の制御を行う。
プレゼンタ部140では、数5に示される式より搬送残量R140を算出し、記録紙102の撓み量Eを目標撓み量ETGTに近づけるように、加速時間TA140において搬送速度S140を加速し、搬送速度S140が到達速度SO140となった後は、一定速時間TC140において一定速度による記録紙102の搬送を行う。この後、記録紙102の撓み量Eが目標撓み量ETGTに近づくと、搬送残量R140の減少に伴い、減速時間TD140において減速し、記録紙102の撓み量Eとプリンタ本体部120の搬送残量R120との和が0となった時点で停止する。
プレゼンタ部140が停止した後も、プリンタ本体部120においては、記録紙102の撓み量Eの分だけ記録紙102を逆方向に搬送した後に停止する。このように、プリンタ本体部120において、記録紙102を逆方向に搬送する場合には、プレゼンタ部140において、先行して搬送することにより、記録紙102に撓みを発生させ、記録紙102が引っ張られることを防ぐことができる。
また、前述のとおり、プリンタ本体部120において、記録紙102が順方向に搬送されると、記録紙102は撓み、記録紙102が逆方向に搬送されると、記録紙102が引っ張られる。よって、記録紙102における許容撓み量ELMTを記録紙102の撓み量Eにおける最大撓み量EMAXの2倍以上とし、記録紙102における許容撓み量ELMTの半分の値を目標撓み量ETGTとし、数6に示される式のように、記録紙撓み量Eから目標撓み量ETGTを減じた値をプレゼンタ部140における搬送残量R140とする。これにより、記録紙撓み量Eが、常に0からELMTの範囲となるような記録紙102の搬送制御を行うことができ、記録紙102に負荷をかけることなく、記録紙102を搬送することができる。
Figure 0006210703
尚、この制御は、記録紙102がプリンタ本体部120からプレゼンタ部140に存在している場合にのみ有効であるため、この制御は、センサ124及びセンサ146において記録紙102が検出されている場合において適用可能である。
〔第5の実施の形態〕
次に、第5の実施の形態について説明する。一般的には、記録紙102の搬送を行うためのプラテンローラ123やプラテンローラ142、143等は、環境温度による膨張や記録紙102との摩擦により、記録紙102の搬送精度が変化する。本実施の形態においては、これに対応するため、プリンタ本体部120とプレゼンタ部140とで異なる場合には、モータ121及びモータ141におけるステッピングモータのステップ数を補正するものである。
図12は、温度と記録紙102の搬送量との関係を示すものであり、低温では、記録紙102の搬送量は小さいが、温度が上昇するに従い、記録紙102の搬送量は大きくなる。
図13は、記録紙102の総搬送量(搬送量の積算値)と搬送量との関係を示すものである。記録紙102を搬送することによる摩擦量の増加に伴い、総搬送量が増えると、搬送量は小さくなる。
図14は、本実施の形態におけるプリンタ装置のブロック図である。本実施の形態におけるプリンタ装置においては、プリンタ本体部120には、プラテンローラ123の温度を測定するためのサーミスタ321が設けられており、プレゼンタ部140には、プラテンローラ142、143における温度を測定するためのサーミスタ341が設けられている。また、ROM116には、プラテンローラ123、プラテンローラ142、143における温度と搬送量との関係、総搬送量と搬送量の関係が記憶されている。尚、ROM116に記憶されている総搬送量は、電源投入時にRAM115に読み込まれ記憶され、記録紙102を搬送することにより、RAM115に記憶されている総搬送量は更新される。また、電源切断時には、RAM115に記憶されている総搬送量はROM116に保存される。
プリンタ本体部120における温度による記録紙102の搬送量変化率C120Tは、サーミスタ321において測定された温度より、ROM116に記憶されている温度と搬送量との関係に基づき算出される。また、プリンタ本体部120のプラテンローラ123における摩耗による搬送量変化率C120Aは、RAM115に記憶されている総搬送量より、ROM116に記憶されている総搬送量と搬送量との関係に基づき算出される。
また、プレゼンタ部140における温度による記録紙102の搬送量変化率C140Tは、サーミスタ341において測定された温度より、ROM116に記憶されている温度と搬送量との関係に基づき算出される。また、プレゼンタ部140のプラテンローラ142、143における摩耗による搬送量変化率C140Aは、RAM115に記憶されている総搬送量より、ROM116に記憶されている総搬送量と搬送量との関係に基づき算出される。
数7に示されるように、このように算出された搬送量変化率C120T及び搬送量変化率C120Aより、搬送量E120を補正して、補正後の搬送量E120aを算出することができる。また、搬送量変化率C140T及び搬送量変化率C140Aより、搬送量E140を補正して、補正後の搬送量E140aを算出することができる。これにより、環境条件等が変化し搬送精度が変化した場合においても、精度の高い記録紙102の搬送を行うことが可能となる。
Figure 0006210703
尚、電源投入時において、実際の記録紙撓み量が不明であると、搬送速度や搬送残量等を最適な設定にすることができない。よって、本実施の形態においては、電源切断前に記録紙撓み量をROM116等の不揮発性メモリに記憶させて、電源投入時にROM116等に記憶させた撓み量を読み出して制御を行う。
〔第6の実施の形態〕
次に、第6の実施の形態について、図15に基づき説明する。図15は、本実施の形態におけるプリンタ装置における記録紙102への印字から排出、回収までの動作を示すフローチャートである。
最初に、ステップ102(S102)において、サーマルヘッド122による記録紙102への印字が開始する。この際、プリンタ本体部120においては、記録紙102がプラテンローラ123により搬送された状態で印字がなされる。
次に、ステップ104(S104)において、撓み量Eが更新される。具体的には、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送量とプレゼンタ部140における記録紙102の搬送量との差を、現在の撓み量Eに加算することにより、新たな撓み量Eに更新する。
次に、ステップ106(S106)において、撓み量E=0であるか否かが判断される。E=0である場合には、ステップ104に移行する。E=0ではない場合には、ステップ108に移行する。
次に、ステップ108(S108)において、記録紙102の搬送を行う。
次に、ステップ110(S110)において、記録紙102の先端が、図4に示されるセンサ146により検出されたか否かが判断される。記録紙102の先端がセンサ146により検出された場合には、ステップ112に移行する。記録紙102の先端がセンサ146により検出されていない場合には、ステップ104に移行する。尚、ステップ104からステップ110まで工程においては、記録紙102は同期搬送されている。
次に、ステップ112(S112)において、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送を停止する。
次に、ステップ114(S114)において、撓み量Eを更新する。具体的には、プレゼンタ部140における記録紙102の搬送が停止しているため、プリンタ本体部120における記録紙102の搬送量を、現在の撓み量Eに加算することにより、新たな撓み量Eに更新する。
次に、ステップ116(S116)において、カッタ部130において記録紙102が切断されたか否かが判断される。記録紙102が切断された場合には、ステップ118に移行する。記録紙102が切断されていない場合には、ステップ114に移行する。このように、ステップ112からステップ116までの工程において、記録紙102の撓みが発生する。
次に、ステップ118(S118)において、プレゼンタ部140において記録紙102が排出口151に向けて搬送される。具体的には、この場合における記録紙102の搬送量は、切断された記録紙102の長さであり、記録紙102の切断された位置からセンサ146までの搬送経路の長さ+撓み量Eに相当する長さである。
次に、ステップ120(S120)において、記録紙102がセンサ146により検出されたか否かが判断される。記録紙102がセンサ146により検出されている場合には、ステップ122に移行する。記録紙102がセンサ146により検出されていない場合には、ステップ124に移行する。このステップ118からステップ120まで工程において、記録紙102は排出される。
次に、ステップ122(S122)において、切断された記録紙102の長さだけ搬送しても、記録紙102がセンサ146により検出されているため、記録紙ジャムと判断され、この後終了する。
次に、ステップ124(S124)において、所定の時間経過したか否かが判断される。所定の時間経過したものと判断された場合には、ステップ126に移行する。所定の時間経過していないものと判断された場合には、ステップ124に移行する。
次に、ステップ126(S126)において、記録紙102を不図示のローラ等により、逆方向に搬送(逆搬送)する。この際、逆搬送される記録紙102の搬送量は所定量である。
次に、ステップ128(S128)において、記録紙102がセンサ146により検出されたか否かが判断される。記録紙102がセンサ146により検出されていない場合には、ステップ130に移行する。記録紙102がセンサ146により検出されている場合には、ステップ132に移行する。
次に、ステップ130(S130)において、記録紙102を所定量逆搬送しても記録紙102が検出されないため、記録紙102は抜き取られたものと判断され、この後終了する。
次に、ステップ132(S132)において、プラテンローラ142及びローラ144により、記録紙102を逆搬送する。この際、逆搬送される記録紙102の搬送量は、搬送経路におけるセンサ146からセンサ147における長さである。
次に、ステップ134(S134)において、記録紙102がセンサ147により検出されたか否かが判断される。記録紙102がセンサ147により検出されていない場合には、ステップ136に移行する。記録紙102がセンサ147により検出されている場合には、ステップ138に移行する。
次に、ステップ136(S132)において、記録紙102がセンサ147により検出されないため、記録紙ジャムと判断され、この後終了する。
次に、ステップ138(S138)において、プラテンローラ143及びローラ145により、記録紙102を逆搬送する。この際、逆搬送される記録紙102の搬送量は、切断された記録紙102の長さである。
次に、ステップ140(S140)において、記録紙102がセンサ147により検出されたか否かが判断される。記録紙102がセンサ147により検出されている場合には、ステップ142に移行する。記録紙102がセンサ147により検出されていない場合には、ステップ136に移行する。
次に、ステップ142(S142)において、記録紙102を逆搬送する。この際逆搬送される記録紙102の搬送量は、センサ147の設置されている位置から回収口152に記録紙102が回収されるまでに必要な量である。このように、ステップ126からステップ142までの工程において、記録紙102の回収が行われる。
本実施の形態においては、記録紙102の撓み量Eに基づき、所定量等を設定することにより、プリンタ装置における制御を簡素にでき判定時間も短縮することができる。
〔第7の実施の形態〕
次に、第7の実施の形態について説明する。第1から第6の実施の形態におけるプリンタ装置においては、プリンタ本体部120の下流側に、プレゼンタ部140を配置した場合を例に説明したが、プリンタ本体部120の上流側に、記録紙を供給する給紙部440を設置した場合においても、同様の制御を行うことができる。本実施の形態におけるプリンタ装置は、プリンタ本体部120の上流側に給紙部440が設置されている構造のものである。
本実施の形態におけるプリンタ装置について、図16及び図17に基づき説明する。給紙部440は、異なる2種類の記録紙を選択してプリンタ本体部120に供給することができるものである。
給紙部440は、モータ441、442、センサ443、444、445、プラテンローラ452、453、ローラ454、455等が設けられている。モータ441は制御基板110におけるドライバ411により制御され、モータ442は制御基板110におけるドライバ412により制御される。給紙部440においては、モータ441によりプラテンローラ452が回転し、プラテンローラ452が回転することによりローラ454が回転する。また、モータ442によりプラテンローラ453が回転し、プラテンローラ453が回転することによりローラ455が回転する。センサ443は記録紙102aの給紙口461の近傍に設けられており、センサ444は記録紙102bの給紙口462の近傍に設けられており、センサ445は記録紙102aの搬送経路と記録紙102bの搬送経路とが合流する位置に設けられており、各々において記録紙の位置を検出することができる。
印字のなされる記録紙として記録紙102aが選択されている場合には、モータ441によりプラテンローラ452を回転させて、給紙部440よりプリンタ本体部120に記録紙102aを搬送する。プリンタ本体部120におけるセンサ124において、記録紙102aの先頭が検出されると、プリンタ本体部120においても記録紙102aの搬送が行われ、記録紙102aがサーマルヘッド122による印字が可能な位置に到達した後に、印字がなされる。この際、給紙部440とプリンタ本体部120とは、同期して記録紙102aを搬送する。
また、印字のなされる記録紙として記録紙102bが選択されている場合には、モータ442によりプラテンローラ453を回転させて、給紙部440よりプリンタ本体部120に記録紙102bを搬送する。プリンタ本体部120におけるセンサ124において記録紙102bの先頭が検出されると、プリンタ本体部120においても記録紙102bの搬送が行われ、記録紙102bがサーマルヘッド122による印字が可能な位置に到達した後に、印字がなされる。この際、給紙部440とプリンタ本体部120とは、同期して記録紙102bを搬送する。
印字のなされる記録紙が記録紙102aから記録紙102bに変更する場合には、給紙部440においては、記録紙102aを給紙口461が設けられている方向に逆方向に搬送し、この間、プリンタ本体部120においても、センサ124において記録紙102aが検出されなくなるまで、記録紙102aを逆方向に搬送する。
この後、更に、記録紙102aを逆方向に搬送することにより、記録紙102aの先端がセンサ445の位置まで到達させ、この後、記録紙102bをプリンタ本体部120が設けられている方向に搬送する。これにより、印字がされる記録紙を記録紙102aから記録紙102bに変更することができる。
尚、印字がされる記録紙を記録紙102bから記録紙102aに変更する場合も同様であり、記録紙102bを給紙口462が設けられている方向に逆方向に搬送した後、給紙口461から供給された記録紙102aをプリンタ本体部120が設けられている方向に搬送する。
尚、上記以外の内容については、第1から第6の実施の形態と同様である。また、本願明細書においては、プレゼンタ部140または給紙部440を搬送部と記載する場合がある。
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。
101 ホストPC
102 記録紙
110 制御基板
111 MCU
112 UART
113 タイマ
114 タイマ
115 RAM
116 ROM
117 ドライバ
118 ドライバ
119 ドライバ
120 プリンタ本体部
121 モータ(第1のモータ)
122 サーマルヘッド
123 プラテンローラ(第1のプラテンローラ)
124 センサ
125 スイッチ
126 サーミスタ
130 カッタ部
131 モータ
132 可動刃
133 固定刃
134 スイッチ
140 プレゼンタ部
141 モータ(第2のモータ)
142 プラテンローラ(第2のプラテンローラ)
143 プラテンローラ
144 ローラ
145 ローラ
146 センサ
147 センサ
148 切替器
149 記録紙ガイド
150 記録紙ガイド
151 排出口
152 回収口

Claims (11)

  1. 記録紙を搬送しながら印字を行うプリンタ本体部と、
    記記録紙を搬送する搬送部と、
    を有するプリンタ装置の制御方法において、
    前記プリンタ本体部と前記搬送部とが前記記録紙を搬送しているときの前記プリンタ本体部における前記記録紙の搬送量と前記搬送部における前記記録紙の搬送量の差より、前記プリンタ本体部と前記搬送部との間における前記記録紙の撓み量を算出する工程と、
    前記算出された撓み量に基づき前記搬送部における前記記録紙の搬送速度を制御する工程と、
    を有することを特徴とするプリンタ装置の制御方法。
  2. 前記搬送速度を制御する工程は、前記算出された撓み量が一定の値となるように、前記搬送部における前記記録紙の搬送速度が制御されるものであることを特徴とする請求項1に記載のプリンタ装置の制御方法。
  3. 前記プリンタ本体部には、前記記録紙に印字を行うためのサーマルヘッドと、第1のプラテンローラが設けられており、前記記録紙に印字を行う際には、前記記録紙が前記サーマルヘッドと前記第1のプラテンローラとに挟まれた状態で印字を行うものであって、
    前記搬送部には、前記記録紙を搬送するための第2のプラテンローラが設けられており、
    前記プリンタ本体部においては、前記第1のプラテンローラが回転することにより、前記記録紙が搬送されるものであって、
    前記搬送部においては、前記第2のプラテンローラが回転することにより、前記記録紙が搬送されるものであることを特徴とする請求項1または2に記載のプリンタ装置の制御方法。
  4. 前記プリンタ本体部には、前記第1のプラテンローラを回転させるための第1のモータが設けられており、
    前記搬送部には、前記第2のプラテンローラを回転させるための第2のモータが設けられており、
    前記第1のモータ及び前記第2のモータは、ステッピングモータであることを特徴とする請求項3に記載のプリンタ装置の制御方法。
  5. 前記第1のプラテンローラと前記第2のプラテンローラとの間には、前記記録紙が撓んだ場合に回動する記録紙ガイドが設けられていることを特徴とする請求項3または4に記載のプリンタ装置の制御方法。
  6. 前記搬送部は、前記プリンタ本体部から搬送された前記記録紙を搬送するプレゼンタ部であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のプリンタ装置の制御方法。
  7. 前記搬送部は、前記プリンタ本体部に前記記録紙を供給する給紙部であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のプリンタ装置の制御方法。
  8. 搬送される記録紙に印字を行うプリンタ本体部と、
    前記記録紙を搬送する搬送部と、
    前記プリンタ本体部及び前記搬送部の動作を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記プリンタ本体部と前記搬送部とが前記記録紙を搬送しているときの前記プリンタ本体部における前記記録紙の搬送量と、前記搬送部における前記記録紙の搬送量の差を判別し、
    判別された搬送量の差より、前記プリンタ本体部と前記搬送部との間における前記記録紙の撓み量を算出し、
    前記算出された撓み量に基づき、前記搬送部における前記記録紙の搬送速度を制御することを特徴とするプリンタ装置。
  9. 前記プリンタ本体部は、前記記録紙に印字を行う印字ヘッドと、第1のプラテンローラと、を有し、前記記録紙に印字を行う際には、前記記録紙が前記印字ヘッドと前記第1のプラテンローラとに挟まれ、
    前記搬送部は、前記記録紙を搬送する第2のプラテンローラを有し、
    前記プリンタ本体部においては、前記第1のプラテンローラが回転して前記記録紙が搬送され、
    前記搬送部においては、前記第2のプラテンローラが回転して前記記録紙が搬送されることを特徴とする請求項8に記載のプリンタ装置。
  10. 前記プリンタ本体部は、前記第1のプラテンローラを回転させる第1のモータを有し、
    前記搬送部は、前記第2のプラテンローラを回転させる第2のモータを有し、
    前記第1のモータ及び前記第2のモータは、ステッピングモータであることを特徴とする請求項9に記載のプリンタ装置。
  11. 前記第1のプラテンローラと前記第2のプラテンローラとの間に、前記記録紙が撓んだ場合に回動する記録紙ガイドを有することを特徴とする請求項9または10に記載のプリンタ装置。
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