JP6257981B2 - ニアエンド検出装置、プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、ニアエンド検出装置及びそれを含むプリンタに関する。

ロール用紙を送って印字するプリンタとしては、例えば特許文献１に記載されたようなものがある。特許文献１に係るプリンタでは、ロール用紙が芯を有して芯を軸支し、芯の径が異なるロール用紙のニアエンドをロール用紙外径の検出結果に基づいて検出する。

特開２０１１−５７４３５号公報

ところが、上記した従来技術では、ロール用紙の芯を軸支する構成を前提としているため、ロール用紙の外周面を支持する支持部を有する、いわゆる落とし込み式のプリンタには適用できない。また、ロール用紙の内径の大小を考慮したニアエンド検出も開示されていない。

本発明は、上記問題に鑑み、ロール用紙の外周面を保持する方式のプリンタに適用されてより正確にニアエンドを検出することができるニアエンド検出装置及びそれを含むプリンタを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係るニアエンド検出装置は、ロール用紙の外周面を支持する支持面を有する支持部と、前記ロール用紙の外径又は重量の変化を検出する第一検出手段と、前記ロール用紙の内周面の前記支持面からの位置変化を検出する第二検出手段と、前記第一検出手段による検出結果と前記第二検出手段による検出結果とに基づいて前記ロール用紙のニアエンドを検出するニアエンド検出手段と、を含むことを特徴とする。本発明のプリンタは前記ニアエンド検出装置を含む。

本発明のニアエンド検出装置及びプリンタは、ロール用紙の外周面を支持する形態のプリンタにおいてより正確にニアエンドを検出することができる。

本発明に係る実施例のニアエンド検出装置１の一実施形態を示す模式図である。 実施例のニアエンド検出装置１のメカニカルスイッチ３とフォトセンサ４の設置態様を示す模式斜視図である。 実施例のニアエンド検出装置１のフォトセンサ４の設置態様を示す模式斜視図である。 実施例のニアエンド検出装置１のメカニカルスイッチ３のロール用紙Ｒ１の検出態様（オン出力）を示す模式図である。 実施例のニアエンド検出装置１のメカニカルスイッチ３のロール用紙Ｒ１の検出態様（オフ出力）を示す模式図である。 実施例のニアエンド検出装置１のフォトセンサ４の検出態様を示す模式図である。 実施例のニアエンド検出装置１のメカニカルスイッチ３のロール用紙Ｒ２の検出態様（オン出力）を示す模式図である。 実施例のニアエンド検出装置１のメカニカルスイッチ３のロール用紙Ｒ２の検出態様（オフ出力）を示す模式図である。 実施例のニアエンド検出装置１のＭＣＵ２の処理内容を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、上述の添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施例のニアエンド検出装置１は、メインコントロールユニット２（ＭＣＵ）と、メカニカルスイッチ３（第一検出手段）と、反射式のフォトセンサ４（第二検出手段）を含む。なおメカニカルスイッチ３とフォトセンサ４の基本構造については周知のものであり本発明に関連する部分を主として機能的に説明する。

メインコントロールユニット２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースを含んで構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものである。メインコントロールユニット２は、以下に述べる処理を行うニアエンド検出手段２ａと、表示手段２ｂを構成する。

図２に示す本実施例のニアエンド検出装置１を含むプリンタは、図３に示すロール用紙Ｒの外周面を周方向に摺動可能に支持するほぼ部分筒状の支持面５ａを有する支持部５を有している。本実施例のプリンタは側板６を含む。なお図２においては側板６や支持部５以外の印字部や搬送部、駆動部等の周知の構成要素は図示を省略し図３においては側板６の図示を省略している。

メカニカルスイッチ３は、ロール用紙Ｒの外周面に接触する図示しない可動子と、この可動子をロール用紙Ｒの外周面に押し付ける方向に付勢する戻しバネと、可動子に連結された接点とを有している。

メカニカルスイッチ３は、図２中に示す支持部５中央よりも周方向にオフセットした位置Ｐ３に設けられる。メカニカルスイッチ３は、ロール用紙Ｒの外径が所定量Ｒｔｈより大きい場合には、可動子がロール用紙Ｒの外周面に押されて出力がオンとなる。また、ロール用紙の外径が所定量Ｒｔｈ以下の場合には、可動子がロール用紙Ｒの外周面に押されなくなるので、可動子が変位して出力がオンからオフとなる。

ロール用紙Ｒが所定の外径Ｒｔｈになった時に出力がオンからオフに切り替わるように、図２に示す位置Ｐ３においてロール用紙Ｒの外周面に接触する可動子の位置、戻しバネの特性が適宜調整される。

図３に示すフォトセンサ４は、図２に示す側板６の位置Ｐ４に設けられる。フォトセンサ４は、発光部と受光部とを有し、受光部が発光部から発せられる光の反射光を受光した場合に出力がハイとなり、受光部が反射光を受光しない場合に出力がローとなる。

ロール用紙Ｒの外径が大きい状態では、フォトセンサ４の発光部から発せられた光がロール用紙Ｒの軸方向端面で反射し、受光部が反射光を受光することで出力がハイとなる。一方、ロール用紙Ｒの外径が小さくなり、その内周面と外周面との距離が所定距離Ｄｔｈ以下となった場合には、フォトセンサ４がロール用紙Ｒ中心の空間部分に位置し、発光部からの光がロール用紙Ｒの端面で反射せず、受光部が反射光を受光しなくなるため、その出力がハイからローになる。

ロール用紙Ｒの内周面と外周面との距離が所定の距離Ｄｔｈとなった時に出力がハイからオフに切り替わるように、フォトセンサ４の発光部の出光特性、受光部の受光特性、図２に示すフォトセンサ４の設置位置Ｐ４が適宜調整される。

ニアエンド検出手段２ａは、メカニカルスイッチ３の出力がオフ、且つ、フォトセンサ４の出力がローとなった場合に、ロール用紙Ｒのニアエンドを検出する。

以下、内径がＲｉの芯を有するロール用紙Ｒ１のニアエンドを検出する第一態様と、内径がＲｉ’（Ｒｉ＞Ｒｉ’）であり、芯を有さないロール用紙Ｒ２のニアエンドを検出する第二態様とについて説明する。

第一態様の場合、用紙残り量が多くロール用紙Ｒ１の外径が大きい状態では、図４に示すようにロール用紙Ｒ１の外周面でメカニカルスイッチ３が押されて、メカニカルスイッチ３の出力がオンとなる。一方、図示しないが、フォトセンサ４は、ロール用紙Ｒ１の軸方向端面を検出するため、フォトセンサ４の出力はハイになっている。

この後、ロール用紙Ｒ１が消費されて、図５に示すようにロール用紙Ｒ１の外径が小さくなると、ロール用紙Ｒ１の外周面でメカニカルスイッチ３が押されず、メカニカルスイッチ３の出力はオフとなる。一方、ロール用紙Ｒ１は内径Ｒｉが大きく、図６（ａ）に示す状態において、ロール用紙Ｒ１の外周と内周との距離が小さく、用紙残量が少なくなっている。この状態では、フォトセンサ４の検出対象範囲にロール用紙Ｒ１の軸方向端面が存在しなくなり、発光部から発せられる光がロール用紙Ｒ１の軸方向端面で反射せず、フォトセンサ４の出力はローとなる。この場合、メカニカルスイッチ３の出力がオフであり、且つ、フォトセンサ４の出力がローとなるので、ニアエンド検出手段２ａはロール用紙Ｒ１のニアエンドを検出する。

第二態様におけるロール用紙Ｒ２は、図７に示すように、内径Ｒｉ’がロール用紙Ｒ１の内径Ｒｉよりも小さい。ロール用紙Ｒ２の外径が大きい図７の状態では、メカニカルスイッチ３がロール用紙Ｒ２の外周面に押され、メカニカルスイッチ３の出力がオンとなる。また、ロール用紙Ｒ２の外径が小さくなると、メカニカルスイッチ３がロール用紙Ｒ２の外周面に押されず、第一態様と同様にメカニカルスイッチ３の出力はオフとなる。

ここで、ロール用紙Ｒ２は、内径Ｒｉ’はロール用紙Ｒ１の内径Ｒｉよりも小さく、図８に示すように外径が同程度のロール用紙Ｒ１よりも用紙残量は多くなるため、外径のみに基づいてニアエンドと判定すべきではない。

図６（ｂ）は、ロール用紙Ｒ２の外径が図６（ａ）のロール用紙Ｒ１の外径にほぼ等しくなった状態を示している。図６（ａ）と図６（ｂ）とを比較すると、ロール用紙Ｒ２の内径Ｒｉ’がロール用紙Ｒ１の内径Ｒｉよりも小さいため、図６（ａ）に示すロール用紙Ｒ１の残量よりも、図６（ｂ）に示すロール用紙Ｒ２の残量が多い。図６（ｂ）に示す状態では、フォトセンサ４の受光部はロール用紙Ｒ２の軸方向端面からの反射光を受光するため、フォトセンサ４の出力はハイとなる。したがって、ニアエンド検出手段２ａはこの状態ではロール用紙Ｒ２をニアエンドとは判定しない。

図６（ｂ）に示す状態から、ロール用紙Ｒ２が消費されると、外径が小さくなって内径と外径との距離が小さくなる。内径と外径との距離が、図６（ａ）に示す第一態様のロール用紙Ｒ１の内径と外径との距離程度になると、ロール用紙Ｒ２の内周面がフォトセンサ４の検出対象範囲よりも下がるため、受光部はロール用紙Ｒ２の軸方向端面からの反射光を受光しなくなり、フォトセンサ４の出力がローとなる。メカニカルスイッチ３の出力はオフとなっているため、ニアエンド検出手段２ａは、フォトセンサ４の出力がローとなった段階で、ロール用紙Ｒ２のニアエンドを検出する。

以下に、本実施例のニアエンド検出装置１の処理内容を図９に示すフローチャートを用いて説明する。

図９の処理開始から、ニアエンド検出手段２ａはメカニカルスイッチ３とフォトセンサ４との出力を監視する。ステップＳ１において、メカニカルスイッチ３がオンであり、フォトセンサ４の出力がハイであれば、メインコントロールユニット２のニアエンド検出手段２ａは、ロール用紙Ｒが通常状態（用紙有り）であると認識する。なお、ステップＳ１の段階では、ロール用紙Ｒが上述した内径Ｒｉの大きいロール用紙Ｒ１か内径Ｒｉ’の小さいロール用紙Ｒ２であるかの判別は付いていない。

続いてステップＳ２において、ニアエンド検出手段２ａが、メカニカルスイッチ３がオンからオフとなったか否かを判定する。メカニカルスイッチ３がオンの場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、ステップＳ３にて、ロール用紙Ｒが通常状態（用紙有り）であると認識し、ステップＳ１に戻る。一方、メカニカルスイッチ３がオフの場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４にて、ニアエンド検出手段２ａがフォトセンサ４の出力がローであるか否かを判定する。

フォトセンサ４の出力がローの場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ６にて、ニアエンド検出手段２ａは、ロール用紙Ｒが内径Ｒｉの大きいロール用紙Ｒ１であり、「用紙残量が小」であると認識し、ステップＳ７にて「ニアエンド検出」を行う。なお、ステップＳ７において、ニアエンド検出装置１が適用される上述したプリンタが含むディスプレイやランプ等の適宜の手段により表示手段２ｂが「ニアエンド検出」の旨をユーザに報知してもよい。

一方、フォトセンサ４の出力がハイの場合（ステップＳ４：Ｎｏ）には、ステップＳ５にて、ニアエンド検出手段２ａは、ロール用紙Ｒが内径Ｒｉ’の小さいロール用紙Ｒ２であり、「用紙残量が大」であると認識する。続いてステップＳ８にて、ニアエンド検出手段２ａは、フォトセンサ４の出力がハイからローに切り替わったか、言い換えると、ロール用紙Ｒ２が消費されて外径がさらに小さくなって、ロール用紙Ｒ２の内周と外周との距離が小さくなったかを判定する。

フォトセンサ４の出力がハイである場合（ステップＳ８：Ｎｏ）には、フォトセンサ４がロール用紙Ｒ２の端面を検出しているため、ステップＳ５に戻り、ニアエンド検出手段２ａは「用紙残量が大」であると判定する。

一方、フォトセンサ４の出力がローである場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）には、フォトセンサ４がロール用紙Ｒ２の端面を検出しなくなったことを意味する。この場合には、ステップＳ９にて、ニアエンド検出手段２ａは内径Ｒｉ’が小であるロール用紙Ｒ２の「用紙残量が小」であると認識し、ステップＳ７にて「ニアエンド検出」を行う。この場合のステップＳ７においても、プリンタが含むディスプレイやランプ等の適宜の手段により表示手段２ｂが「ニアエンド検出」の旨をユーザに報知してもよい。

上述した本実施例のニアエンド検出装置１は、メカニカルスイッチ３とフォトセンサ４の出力の組合せに基づいて、ロール用紙Ｒが内径Ｒｉの大きいロール用紙Ｒ１か内径Ｒｉの小さいロール用紙Ｒ２の何れであるかを判別した上で、それぞれに対応したより正確なニアエンド検出を実現できる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば上述した実施例ではメカニカルスイッチ３によりロール用紙の外径の変化を検出することとしたが、ロール用紙の重量の変化を検出するものとしてもよい。その場合図５に示したロール用紙Ｒ１と図８に示したロール用紙Ｒ２の重量のいずれが小さくなるかは図５のロール用紙Ｒ１が含む芯の重量に依存することとなるため、いずれか小さい方を所定量Ｍｔｈに設定する。また、メカニカルスイッチ３の特性と設置位置は適宜変更される。

本発明は、所謂落とし込みタイプのロール用紙の外周面を支持する支持部を有するプリンタに関するものであって、ロール用紙の内径の大小に係わらずにより正確なニアエンド検出を行うことができる。また本発明はニアエンド検出に要するセンサをメカニカルスイッチとフォトセンサの組合せの比較的簡易な構成とできるためコストアップも招くことがない。このため本発明は、種々のプリンタに適用して有益なものである。

１ ニアエンド検出装置
２ メインコントロールユニット
２ａ ニアエンド検出手段
２ｂ 表示手段
３ メカニカルスイッチ（第一検出手段）
４ フォトセンサ（第二検出手段）
５ 支持部
５ａ 支持面
Ｐ３ メカニカルスイッチ３の位置
Ｐ４ フォトセンサ４の位置
６ 側板
Ｒ ロール用紙
Ｒｉ 内径
Ｒ１ ロール用紙（内径Ｒｉ小、芯なし）
Ｒ２ ロール用紙（内径Ｒｉ大、芯あり）

Claims (6)

1. ロール用紙の外周面を支持する支持面を有する支持部と、
   前記ロール用紙の外径又は重量の変化を検出する第一検出手段と、
   前記ロール用紙の内周面の前記支持面からの位置変化を検出する第二検出手段と、
   前記第一検出手段による検出結果と前記第二検出手段による検出結果とに基づいて前記ロール用紙のニアエンドを検出するニアエンド検出手段と、を含むことを特徴とするニアエンド検出装置。
2. 前記第一検出手段は前記支持部に設置され、前記第二検出手段は前記支持部の前記支持面に垂直をなす側板に設置されることを特徴とする請求項１に記載のニアエンド検出装置。
3. 前記第一検出手段は前記外径又は重量が所定量以下となる場合に出力が変化し、
   前記第二検出手段は前記内周面の前記支持面からの距離が所定距離以下となる場合に出力が変化し、
   前記ニアエンド検出手段は、前記第一検出手段の出力が前記外径又は重量が所定量以下であることを示し、前記第二検出手段の出力が前記内周面の前記支持面からの距離が所定距離以下であることを示す場合に前記ニアエンドを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のニアエンド検出装置。
4. 前記第一検出手段は前記外径又は重量が所定量以下となる場合に出力が変化し、
   前記第二検出手段は前記内周面の前記支持面からの距離が所定距離以下となる場合に出力が変化し、
   前記ニアエンド検出手段は、前記第一検出手段の出力が前記外径又は重量が所定量以下であることを示したとき、前記第二検出手段の出力が前記内周面の前記支持面からの距離が所定距離以上であることを示した後前記距離が所定距離以下であることを示した場合に前記ニアエンドを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のニアエンド検出装置。
5. 前記第一検出手段はメカニカルスイッチであり、前記第二検出手段はフォトセンサであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のニアエンド検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のニアエンド検出装置を含むプリンタ。

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