JP6565141B2 - 記録紙供給装置、ロール紙プリンター、ならびにニアエンド状態検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロール紙収納部に装填したロール紙から記録紙を引き出して供給する記録紙供給装置あるいはこれを備えるロール紙プリンターに関し、特に、ロール紙収納部のロール紙における記録紙の残量が既定量より少なくなったこと（ニアエンド状態）を検出する検出部を備える記録紙供給装置あるいはロール紙プリンター、およびニアエンド状態検出方法に関する。

長尺の記録紙を巻き芯に巻いたロール紙をロール紙収納部に装填し、ロール紙から記録紙を引き出して印刷するロール紙プリンターでは、記録紙を全て使い切って印刷不能状態になる前にそのことをユーザーが知りたいという要望がある。特に、レシートを発行するロール紙プリンターでは、レシートを突然発行できなくなると不都合が大きいため、記録紙を使い切る前に、記録紙の残量が少なくなったこと（ニアエンド状態）を検出して、事前にロール紙の交換の用意をしておくことが望ましい。そこで、従来から、ロール紙収納部内のロール紙の巻き芯や外周面の位置に基づいてニアエンド状態を検出することが行われている。

この種のロール紙プリンターとして、リミットスイッチなどの機械式センサーをロール紙収納部に設置してニアエンド状態を検出するものがある。この検出方法は、記録紙の残量が少なくなってロール紙の外径が小さくなるのに伴い、ロール紙の外周面の位置が内周側に移動したり、あるいは、巻き芯の高さが下がることを前提としている。例えば、巻き芯の位置を固定しないでロール紙収納部にロール紙を装填する、いわゆる投げ込み方式のロール紙収納部の場合に、ロール紙は、その自重により、通常は、ロール紙収納部の底面に載った状態になるので、ロール紙の外径が小さくなるに従って巻き芯の位置が下がる。よって、巻き芯が検出レバーの位置まで下がったことに基づき、ニアエンド状態を検出できる。

しかしながら、投げ込み式のロール紙収納部では、巻き芯を固定していないためにロール紙収納部内でロール紙ががたつき、その結果、円滑に記録紙を繰り出すことができなくなったり、記録紙のスキューが発生するおそれがある。そこで、ロール紙のがたつきやスキューを防止するために、一対の側板でロール紙を挟み、ロール紙に側圧をかけて保持する構造が用いられている。特許文献１には、この種の構造のロール紙収納部を備えるロール紙プリンターが開示されている。

特許文献１のロール紙プリンターは、ロール紙収納部に左右一対の側板が設けられ、一方の側板には、ばねによって幅方向内側に付勢された押圧部材が取り付けられている。ロール紙は、この押圧部材と他方の側板との間に、ばねの弾性力によってがたつきなく保持される。

特開２００９−１０２１２９号公報

特許文献１のように、ロール紙を側板と押圧部材で挟持する構造では、ロール紙の側面と側板や押圧部材との間に摩擦力が働く。すなわち、ロール紙収納部内のロール紙には、ロール紙から引き出されてゆく記録紙によって上方に引っ張られる力と、ロール紙の自重に応じた重力と、側板や押圧部材との間に作用する摩擦力の３つの力が作用することになり、そのバランスでロール紙の位置が決まる。

記録紙の残量が多いときは、ロール紙の自重が大きい。従って、ロール紙が引き出し方向に引っ張られる力によってロール紙収納部の底面から浮き上がったとしても、摩擦力よりも重力の方が大きいため、ロール紙は落下して底面に載った状態に復帰する。しかしながら、記録紙の残量が少なくなると、ロール紙の自重が小さくなるので、ロール紙が引き出し方向に引っ張られて底面から浮き上がると、その位置に摩擦力で保持されて落下しない。このため、ロール紙から記録紙が引き出されるのに伴い、記録紙が引き出される方向に徐々にロール紙が上昇する。そして、最終的には、引き出された記録紙が掛けられているローラー（繰り出しローラー）にロール紙の外周面が接触した状態になる。

このように、がたつき防止のためにロール紙を側板間で挟持すると、記録紙の残量が減るに従ってロール紙が上昇してしまう。従って、ロール紙がロール紙収納部の底面に載っていることを前提としてセンサーを配置しても、ニアエンド状態を検出することができない。すなわち、記録紙の残量減少に伴って巻き芯の高さが下がることを前提として、検出レバーをロール紙収納部の底面に近い高さに設置しても、巻き芯がロール紙ごと上昇してしまうので検出レバーに巻き芯が接触しない。よって、従来のような検出レバーの配置では、ニアエンド状態を検出することはできない。

ここで、特許文献１のロール紙プリンターでは、ロール紙収納部の底面からロール紙が浮き上がるのを防止する構造を備えている。すなわち、特許文献１では、繰り出しローラーがロール紙収納部の底面に設置され、ロール紙中心に対して繰り出しローラーと反対側にガイドローラーを配置している。ロール紙は、その外周面が繰り出しローラーとガイドローラーに常に接触しており、ガイドローラーとの接触位置でロール紙から引き出される記録紙によってロール紙が引き上げられる力が、繰り出しローラー側にロール紙を転動させる力となるように各部品の配置が設定されている。

しかしながら、このような構造は、ロール紙の浮き上がりを防止でき、従来のようなセンサーの配置でニアエンド状態を検出することができるものの、ロール紙収納部の構成が複雑になってしまう。すなわち、複数のガイドローラーと繰り出しローラーを用いており、それらを決まった位置関係で設置する必要がある。従って、設計の自由度が低く、部品点数の削減や装置の小型化、コスト削減にも不利である。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、複雑なロール紙浮き上がり防止構造を用いることなくニアエンド状態を検出できるロール紙プリンターおよびその記録紙供給装置、ならびにニアエンド状態検出方法を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の記録紙供給装置は、記録紙をロール状に巻いたロール紙をその巻き芯の位置を固定しないで収納するロール紙収納部と、前記ロール紙収納部に収納されたロール紙から前記記録紙を繰り出す繰り出しローラーと、発光部と受光部を備える検出部と、前記検出部の出力に基づき、前記ロール紙における前記記録紙の残量が予め設定した量よりも少ないニアエンド状態であると判定する判定部と、を有し、前記ロール紙収納部は、前記ロール紙が載る底部と、前記底部に載った第１位置から、当該第１位置よりも上方の第２位置に向けて上昇する前記ロール紙を前記底部から浮いた状態に保持するロール紙保持部と、を備え、前記検出部は、前記発光部から前記受光部に向かう検査光を前記受光部で検出し、前記判定部は、前記受光部が前記検査光を検出した場合、前記ニアエンド状態であると判定することを特徴とする。

本発明では、このように、ロール紙から上方に記録紙を繰り出すのに伴い、記録紙が繰り出される方向にロール紙が引っ張られて、ロール紙保持部によって保持されながら、ロール紙収納部の底部に載った第１位置から、その上方の第２位置に向けてロール紙が上昇する。また、発光部と受光部を備える検出部を有し、発光部から受光部に向かう検査光を受光部で検出した場合、前記ロール紙における前記記録紙の残量が予め設定した量よりも少ないニアエンド状態であると判定する判定部を有する。このような構成では、第１位置にロール紙が位置するときは、繰り出しローラーに向けて引き出される記録紙あるいはロール紙そのものと検査光とが確実に交差（干渉）する状態となり、ロール紙が第２位置まで上昇し、その位置で外径が基準径よりも小さくなったとき、受光部が光を検出しないように構成できる。従って、受光部が検査光を検出した場合に、ニアエンド状態であると判定できる。

このようにすると、ロール紙が繰り出し方向に引っ張られる力で上昇しても、ニアエンド状態になったときにはその旨判定することが可能である。従って、ロール紙が移動可能な状態で保持されている、いわゆる投げ込み式のロール紙収納部でありながら、複雑な構成のロール紙浮き上がり防止構造を設けることなく、ニアエンド状態を検出できる。また、発光部と受光部を検査光方向に対向させた検出部は、ロール紙の移動経路と検査光とが交差すればよく、移動するロール紙と検出部を構成する部品とを物理的に接触させて動かすことがない。従って、発光部と受光部の検査光方向の位置を調節可能であり、配置の自由度が高いという利点もある。

本発明の記録紙供給装置において、前記第２位置は、前記繰り出しローラーに前記ロール紙の外周面が接触する位置であることが望ましい。このように、ロール紙の外周面が繰り出しローラーに接触した位置で止まり、その位置で外径が減少する場合には、ロール紙の外径が基準径になったことを精度良く検出できる。従って、ニアエンド状態を精度良く検出できる。

本発明の記録紙供給装置において、前記検出部は、前記発光部から前記受光部に向かう前記検査光が、前記第１位置の前記ロール紙もしくは当該ロール紙から引き出された前記記録紙と干渉し、且つ、前記第２位置に移動した前記ロール紙の外径が予め設定した基準径よりも小さい場合には当該ロール紙と前記検査光とが干渉しないように設置されていることが望ましい。このようにすると、第１位置から第２位置までロール紙が移動する間、繰り出しローラーに向けて引き出される記録紙あるいはロール紙そのものと検査光とが確実に交差する状態が続く。従って、受光部が光を検出するのは、ロール紙が第２位置まで上昇し、その位置で外径が基準径よりも小さくなった場合だけであって、それ以外の場合（ロール紙が底部に載っている場合や、底部から上昇していてもロール紙の外径が基準径よりも大きい場合）には受光部が光を検出しない。従って、受光部が光を検出したことに基づき、ロール紙の外径が予め設定した基準径以下である、言い換えれば、ロール紙を構成する記録紙の残量が予め設定した量以下であると判定できる。よって、検出部の出力に基づき、ニアエンド状態であると判定できる。

本発明の記録紙供給装置において、前記発光部と前記受光部の少なくとも一方の位置を調節可能であることが望ましい。このようにすると、検査光の傾きやその位置を調節できる。従って、受光部が検査光を受光する状態と受光しない状態が切り換わるときの、ロール紙の外径（基準径）を変更できる。従って、記録紙の残量がどの程度のときにニアエンド状態と判定するかを変更できる。

また、本発明の記録紙供給装置において、前記ロール紙保持部は、前記ロール紙の回転軸線方向の両側に配置された一対の押圧部材と、当該一対の押圧部材を互いに接近させる方向に付勢する付勢部材と、を備えることが望ましい。このようにすると、ロール紙を両側から押さえて保持できるので、ロール紙収納部内でロール紙ががたつくことがない。従って、記録紙を円滑に繰り出すことができ、記録紙のスキューを低減できる。また、押圧部とロール紙との摩擦力により、ロール紙をロール紙収納部の底部から浮き上がった状態に保持できる。従って、ロール紙のがたつき防止と、ロール紙を自重で落下しないように保持しながら上昇させる機能とを１つの機構で実現できる。

次に、本発明のロール紙プリンターは、上記の記録紙供給装置と、前記記録紙供給装置から繰り出された前記記録紙を搬送する搬送機構と、前記搬送機構による前記記録紙の搬送路の途中位置で前記記録紙に印刷する印刷機構と、前記記録紙供給装置のロール紙収納部に前記ロール紙を投入するロール紙投入口と、前記搬送機構および前記印刷機構の少なくとも一部を搭載しており、前記ロール紙投入口を開閉する開閉ユニットと、を有し、前記発光部と前記受光部の一方は、前記開閉ユニットに搭載されていることが望ましい。このようにすると、開閉ユニットの開閉動作によって、発光部と受光部の少なくとも一方をロール紙収納部の外部に引き出して露出させることができる。従って、検出部のメンテナンスが容易である。

本発明のロール紙プリンターにおいて、前記開閉ユニットは、前記ロール紙収納部の前面、後面、あるいは側面のいずれかの面に開口する前記ロール紙投入口を開閉する開閉蓋と、前記ロール紙収納部の上方に配置された上部ユニットとを備え、前記開閉蓋が下端を中心として前記ロール紙投入口の外側に倒れると、前記開閉蓋に連結された前記上部ユニットが前記ロール紙投入口の外側に引き出され、前記上部ユニットに前記発光部と前記受光部の一方が配置され、前記ロール紙投入口から見て前記繰り出しローラーよりも更に奥側に配置されたフレームに、前記発光部と前記受光部の他方が配置されていることが望ましい。このようにすると、繰り出しローラーの手前で、検出部の検査光がロール紙の移動経路を斜めに横切るように構成できる。従って、ニアエンド状態を検出可能な検出部を構成できる。また、ロール紙収納部の奥側のフレームに発光部あるいは受光部を取り付けた場合、その取り付け位置を調節可能にすることが容易である。従って、検査光の角度や位置を変化させることができ、ニアエンド状態と判定する記録紙の残量をどの程度にするかを調節できる。

また、本発明のロール紙プリンターにおいて、前記印刷機構は、前記上部ユニットに搭載されたプラテン、および当該プラテンと対向する印刷ヘッドを備え、前記搬送機構は、前記記録紙を挟むローラー対を備え、当該ローラー対の一方のローラーが前記上部ユニットに搭載され、他方のローラーが前記一方のローラーと対向する位置に支持されていることが望ましい。このようにすると、開閉ユニットを開けて上部ユニットを引き出すことによって、印刷ヘッドとプラテン、およびローラー対をそれぞれ離間させて、搬送路を拡げることができる。従って、記録紙を搬送路にセットする作業、および、紙ジャム等が発生した際に搬送路から記録紙を除去する作業を容易に行うことができる。

次に、本発明のニアエンド状態検出方法は、記録紙をロール状に巻いたロール紙をその巻き芯の位置を固定しないで収納するロール紙収納部と、前記ロール紙収納部に収納されたロール紙から前記記録紙を繰り出す繰り出しローラーと、発光部と受光部を備える検出部と、前記検出部の出力に基づき、前記ロール紙における前記記録紙の残量が予め設定した量よりも少ないニアエンド状態であると判定する判定部と、を有する記録紙供給装置のニアエンド状態検出方法であって、前記ロール紙を、前記ロール紙収納部の底部に載った第１位置にその巻き芯の位置を固定しないで配置し、前記ロール紙よりも上方に位置する前記繰り出しローラーによって前記ロール紙から上方に前記記録紙を繰り出しながら、前記繰り出しローラーと前記ロール紙の外周面が接触する第２位置に向けて前記ロール紙を上昇させ、前記ロール紙から前記記録紙を繰り出している間、前記発光部から前記受光部に向かう検査光を前記受光部で検出し、前記受光部が前記検査光を受光した場合は、前記ロール紙における前記記録紙の残量が予め設定した量よりも少ないニアエンド状態であると判定することを特徴とする。

また、本発明のニアエンド状態検出方法において、前記ロール紙の外径が予め設定した基準径のとき、前記記録紙の残量が前記予め設定した量であり、前記検出部は、前記発光部から前記受光部に向かう前記検査光が、前記第１位置の前記ロール紙もしくは当該ロール紙から引き出された前記記録紙と干渉し、且つ、前記第２位置に移動した前記ロール紙の外径が前記基準径よりも小さい場合には当該ロール紙と前記検査光とが干渉しないように設置され、前記受光部が前記検査光を受光しない場合は、前記ニアエンド状態でないと判定し、前記受光部が前記検査光を受光した場合は、前記ニアエンド状態であると判定することが望ましい。

本発明を適用したロール紙プリンターを示す外観斜視図である。 ロール紙プリンターの開閉蓋を開けた状態の外観斜視図である。 ロール紙プリンターの縦断面図である。 記録紙供給機構の主要部を取り出して示す斜視図である。 ロール紙収納部におけるロール紙の収納状態を模式的に示す正面図である。 ロール紙プリンターの縦断面図である。 ロール紙プリンターの縦断面図である。 ロール紙プリンターの制御系を示す概略ブロック図である。

以下に、図面を参照して、本発明をインクジェット式のロール紙プリンターに適用した実施の形態を説明する。本形態のロール紙プリンターは、レシートなどの記録紙片を発行するレシートプリンターであるが、他の用途に用いることも可能である。

（全体構成）
図１は本発明を適用したロール紙プリンターを示す外観斜視図であり、図２は開閉蓋を開けた状態の外観斜視図である。以下、本明細書において、プリンター幅方向を符号Ｘで示し、プリンター前後方向を符号Ｙで示し、プリンター上下方向を符号Ｚで示す。Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向は互いに直交する。また、プリンター前後方向Ｙの前方と後方をそれぞれ、符号Ｙ１、符号Ｙ２で示し、プリンター上下方向Ｚの上方と下方をそれぞれ、符号Ｚ１と符号Ｚ２で示す。

ロール紙プリンター１は、長尺の記録紙１１をロール状に巻いたロール紙を装填して、ロール紙１２から記録紙１１を繰り出して印刷を行う。ロール紙プリンター１は、全体として直方体形状をしたプリンターケース２を備える。プリンターケース２の前面中央には、ロール紙１２の出し入れ等を行う開口部３（ロール紙投入口）が形成される。開口部３の下部を塞ぐように開閉蓋４が配置され、開閉蓋４の上端には記録紙排出ガイド５が配置される。記録紙排出ガイド５とプリンターケース２の開口部３の上縁部分との間に記録紙排出口６が形成される。

記録紙排出ガイド５の前端下側の部位には、プリンター幅方向Ｘの中央部に下方に突出した操作片５ａが取り付けられている。この操作片５ａに指を掛けて前方Ｙ１に引くと、当該操作片５ａが前方に回動して不図示のロックが解除され、開閉蓋４を前方Ｙ１に開けることが可能になる。この状態で操作片５ａを更に手前に引くと、開閉蓋４を図１に示す閉じ位置４Ａから、下端を中心として前方Ｙ１に倒れた図２に示す開き位置４Ｂまで開けることができる。記録紙排出ガイド５は開閉蓋４の上端に連結されているので、開閉蓋４が開くとき、開閉蓋４と共に前方Ｙ１に引き出される。開閉蓋４が開くと、開口部３が開放され、プリンターケース２の内部に形成されているロール紙収納空間７が露出する。

プリンターケース２の前面における開閉蓋４の右側部分には電源スイッチ８ａ、紙送りスイッチ８ｂ、複数個の動作状態表示ランプ８ｃなどが配列されている。また、開閉蓋４の左側部分には、インクカートリッジ装着部９の装着口９ａが開口する。インクカートリッジ装着部９にはインクカートリッジ１０が装着されている。

（内部構造）
図３はロール紙プリンター１の内部構造を示す縦断面図であり、開閉蓋４を閉じた状態を示す。図２、図３に示すように、プリンターケース２の内部には、その前方Ｙ１寄りで底部側の領域に、ロール紙１２から記録紙１１を繰り出して供給する記録紙供給機構２０（記録紙供給装置）が配置されている。記録紙供給機構２０の上部空間には、後述するプラテン３１および印刷ヘッド３２等を備える印刷機構３０、プラテン３１と印刷ヘッド３２の間を通る記録紙搬送路１３に沿って記録紙１１を搬送する搬送機構４０、記録紙排出口６の近傍で記録紙１１を切断する記録紙切断機構５０等が配置される。

（記録紙供給機構）
図４は、記録紙供給機構２０の主要部を取り出して示す斜視図であり、プリンター前面側から見た状態を示す。記録紙供給機構２０は、ロール紙収納部２１と、繰り出しローラー２２および押さえローラー２３と、検出部２４等を備える。検出部２４は、ロール紙１２を構成する記録紙１１の残量が予め設定した量になった状態（ニアエンド状態）を検出するものであり、その詳細な構成については後述する。

ロール紙収納部２１は、その底部を構成するロール紙受け部２５と、ロール紙受け部２５の上方Ｚ１でロール紙１２をプリンター幅方向Ｘの両側から挟んで保持するロール紙保持部２６を備える。なお、図４では、ロール紙保持部２６の第２側板２６Ｂ（図５参照）の図示を省略している。ロール紙受け部２５とロール紙保持部２６は、ロール紙収納空間７を囲んでいる。ロール紙受け部２５は、上方Ｚ１に開口する略湾曲状断面のホルダー２５ａと、ホルダー２５ａの前端に配置された支持ブラケット２５ｂと、支持ブラケット２５ｂに掛け渡された支軸２５ｃを備える。ホルダー２５ａは、プリンター幅方向Ｘに延びる支軸２５ｃを中心として回転自在に支持されている。ロール紙収納部２１に新たなロール紙１２がセットされるとき、そのロール紙１２は、巻き芯を固定することなく、プリンター前後方向Ｙに転動可能な状態でロール紙受け部２５のホルダー２５ａに載せられる。

図５は、ロール紙収納部２１におけるロール紙１２の収納状態を模式的に示す正面図である。ロール紙保持部２６は、ホルダー２５ａのプリンター幅方向Ｘの一方の側端縁から上方Ｚ１に立ち上がる第１側板２６Ａと、他方の側端縁よりもプリンター幅方向Ｘの外側で上方Ｚ１に立ち上がる第２側板２６Ｂと、第１側板２６Ａを第２側板２６Ｂ側に付勢する圧縮コイルバネ２６Ｃと、側圧解除カム２６Ｄを備える。第１側板２６Ａと第２側板２６Ｂはプリンター幅方向Ｘに対向し、上方Ｚ１に向かうに従ってプリンター幅方向Ｘの内側に僅かに傾斜する。第２側板２６Ｂは、ロール紙プリンター１の装置フレームに対して固定されている。一方、第１側板２６Ａおよびホルダー２５ａは、プリンター幅方向Ｘに移動可能な状態で、ロール紙プリンター１の装置フレームに支持されている。第１側板２６Ａおよびホルダー２５ａは、圧縮コイルバネ２６Ｃの付勢力によって、第２側板２６Ｂ側に一体になって移動させられる。これにより、第１側板２６Ａと第２側板２６Ｂの間にロール紙１２が挟み込まれ、ロール紙１２の両側の端面に、それぞれ、第１側板２６Ａと第２側板２６Ｂが押し付けられる。

ロール紙収納部２１は、開閉蓋４の開き動作に連動して、ロール紙１２の挟み込み状態を解除する。図２に示すように、開閉蓋４が前方Ｙ１（ロール紙収納空間７の外側）に倒れて開くとき、ロール紙受け部２５のホルダー２５ａおよびロール紙保持部２６は、この開き動作に連動して、開口部３側の端部を中心として前方Ｙ１に旋回し、開口部３側に傾いた姿勢になる。そして、ホルダー２５ａと第１側板２６Ａは、前方Ｙ１へ旋回するとき、側圧解除カム２６Ｄによって、圧縮コイルバネ２６Ｃの付勢力に抗してプリンター幅方向Ｘの外側に移動させられる。側圧解除カム２６Ｄは、第１側板２６Ａとホルダー２５ａが接続される角部に配置されている。側圧解除カム２６Ｄは、前方Ｙ１に旋回するときに支持ブラケット２５ｂにプリンター幅方向Ｘの外側から当接するテーパー部を有する。この側圧解除カム２６Ｄによって、開閉蓋４の開き動作に連動して第１側板２６Ａと第２側板２６Ｂの間隔が拡がり、ロール紙１２の挟み込み状態が解除される。従って、ロール紙１２の取り出し作業、および新たなロール紙１２の投入作業を容易に行うことができる。

開閉蓋４を閉じるとき、ロール紙受け部２５およびロール紙保持部２６は、開き動作時と逆方向に旋回する。このとき、側圧解除カム２６Ｄも一体になって回転するので、圧縮コイルバネ２６Ｃの付勢力によって、ロール紙受け部２５と第１側板２６Ａがプリンター幅方向Ｘの内側に移動させられる。すなわち、開閉蓋４の閉じ動作に連動して第１側板２６Ａが第２側板２６Ｂに近づき、第１側板２６Ａと第２側板２６Ｂの間にロール紙１２が挟み込まれる。記録紙供給機構２０は、開閉蓋４を閉じた状態では、第１側板２６Ａと第２側板２６Ｂの間に挟み込まれて側圧がかかった状態のロール紙１２から記録紙１１を繰り出す。

ロール紙収納部２１において、開口部３から見て奥側（後方Ｙ２）でロール紙受け部２５の上方Ｚ１には、繰り出しローラー２２および押さえローラー２３が配置され、これよりもさらに奥側（後方Ｙ２）で上方Ｚ１の位置には、テンションローラー２７が配置される。ロール紙１２は、プリンター幅方向Ｘに回転軸線を向けてロール紙受け部２５に載せられ、開口部３から見て奥側（後方Ｙ２）の外周面から上方Ｚ１に記録紙１１が引き出される。引き出された記録紙１１は、繰り出しローラー２２と押さえローラー２３の間を通過するようにセットされる。記録紙１１は、繰り出しローラー２２に掛けられた後、後方Ｙ２に引き回されてテンションローラー２７に掛けられる。テンションローラー２７から前方Ｙ１に引き出される記録紙１１は、ロール紙収納部２１の真上に位置するプラテン３１の上面に沿って引き出され、記録紙排出口６からプリンターケース２の前面側に引き出される。

（印刷機構）
印刷機構３０は、プラテン３１と、その上方Ｚ１に配置された印刷ヘッド３２と、印刷ヘッド３２を搭載するヘッドキャリッジ３３と、ヘッドキャリッジ３３をキャリッジガイド軸３４に沿ってプリンター幅方向Ｘに往復移動させるヘッド移動機構（図示省略）を備える。印刷ヘッド３２のノズル面３２ａは一定のギャップでプラテン３１の上面に対向する。印刷ヘッド３２はインクジェットヘッドであり、インクカートリッジ１０から供給されるインクを記録紙１１に吐出して印刷を行う。

（搬送機構）
搬送機構４０は、プラテン３１の後方Ｙ２に配置された紙送り駆動ローラー４１、紙送り駆動ローラー４１に下方Ｚ２から圧接される紙送り従動ローラー４２、プラテン３１の前方Ｙ１に配置された排紙駆動ローラー４３、排紙駆動ローラー４３に上方Ｚ１から圧接される排紙従動ローラー４４等を備える。これら２組のローラー対は、図示しない搬送モーターの駆動力によって同期して回転させられ、プラテン３１と印刷ヘッド３２の間を通る記録紙搬送路１３に沿って記録紙１１を搬送する。

上述したように、記録紙１１は、記録紙供給機構２０のロール紙収納空間７から、繰り出しローラー２２およびテンションローラー２７を経由して、紙送り駆動ローラー４１および紙送り従動ローラー４２の間に送り込まれる。テンションローラー２７は、プリンター前後方向Ｙに伸縮可能なテンションローラー支持機構によって支持され、後方Ｙ２に突出する方向、および、前方Ｙ１に引き込まれる方向に直線状に往復移動可能である。テンションローラー２７は後方Ｙ２に突出する方向に付勢され、記録紙１１は、テンションローラー２７の付勢力によって所定の張力がかかった状態で搬送される。また、記録紙１１に作用する負荷変動がテンションローラー２７の往復移動によって緩和され、紙送り駆動ローラー４１に作用する紙送り負荷が一定に保持される。従って、記録紙１１の搬送を精度良く行うことができる。

（記録紙切断機構）
記録紙搬送路１３の印刷位置を通り、排紙駆動ローラー４３、排紙従動ローラー４４の間から送り出された記録紙１１は、記録紙排出口６の近傍に配置されている記録紙切断機構５０によって紙幅方向に切断される。記録紙切断機構５０は、記録紙搬送路１３の上方Ｚ１に配置された固定刃と、下方に配置された可動刃を備える。切断された一定長さの記録紙片（図示せず）がレシート等として発行される。

（開閉ユニット）
図２、図３に示すように、プラテン３１、紙送り従動ローラー４２、排紙駆動ローラー４３、記録紙切断機構５０の可動刃およびその駆動機構、テンションローラー２７およびその支持機構は、プラテンユニットフレーム６１に搭載され、一体となって移動するプラテンユニット６０（上部ユニット）を構成する。プラテンユニット６０の前方Ｙ１の端部は、記録紙排出ガイド５を介して開閉蓋４に連結されている。プラテンユニット６０、記録紙排出ガイド５、および開閉蓋４は、一体になって開閉される開閉ユニットを構成する。プラテンユニット６０は、開閉蓋４を閉じているときは、プラテン３１が印刷ヘッド３２に対向する位置、すなわち、図３に示す閉じ位置６０Ａにある。

プリンター前面の開口部３を開ける際に、記録紙排出ガイド５の操作片５ａを手前に引くと、開閉蓋４がその下端の支軸を中心として前方Ｙ１に倒れるのに伴って、図２に示す開き位置６０Ｂまでプラテンユニット６０が前方Ｙ１に引き出される。プラテンユニット６０は平行リンク機構によって支持されているので、水平な姿勢を保ったまま前方Ｙ１に移動しながら降下する。このように、プラテンユニット６０が開口部３の外側に引き出されることで、ロール紙収納空間７だけでなくその上部空間も開放され、ロール紙収納部２１から記録紙排出口６に至る記録紙搬送路１３が開放状態になる。従って、記録紙搬送路１３で紙ジャムが発生した場合などに、詰まった用紙の除去作業を容易に行うことができる。

（検出部）
検出部２４は、上述したように、記録紙供給機構２０のロール紙収納部２１に収納されたロール紙１２について、このロール紙１２を構成する記録紙１１の残量が予め設定した量になったこと（ニアエンド状態）を検出する。図３に示すように、開口部３から見てロール紙収納部２１の更に奥側（後方Ｙ２側）には、ロール紙プリンター１の装置フレームの一部を構成するリアフレーム１４が配置されている。検出部２４は、リアフレーム１４に取り付けられた発光部２４Ａと、プラテンユニットフレーム６１に取り付けられた受光部２４Ｂを備える光学センサーである。発光部２４Ａから受光部２４Ｂに向かう検査光Ｌの向きは、ロール紙収納部２１の奥側から斜め上方へ向かう方向であり、繰り出しローラー２２の斜め下側を検査光Ｌが通るように発光部２４Ａと受光部２４Ｂが設置される。図３に示すように、繰り出しローラー２２は、ロール紙受け部２５に載っているロール紙１２よりも上方Ｚ１に位置する。検出部２４は、記録紙供給機構２０の上部に位置する繰り出しローラー２２とその下方に位置するロール紙１２の間を斜めに検査光Ｌが通過するように設置されている。

ここで、新品のロール紙１２がロール紙収納部２１に投入され、記録紙１１が繰り出されてその残量が減ってゆくときのロール紙１２の移動経路について、図３、図６、図７を参照して説明する。また、このときの検出部２４の出力の変化についても説明する。図６、図７はロール紙プリンターの縦断面図であり、繰り出しローラー２２に接触する位置までロール紙１２が上昇した状態を示す。既に述べたように、ロール紙１２は、ロール紙収納部２１内でロール紙保持部２６の第１側板２６Ａと第２側板２６Ｂによってプリンター幅方向Ｘの両側から挟まれている。従って、ロール紙１２には、その自重に応じた重力Ｆ１（図３、図５参照）と、ロール紙１２から引き出されてゆく記録紙１１を介して繰り出しローラー２２側へ引っ張られる引き出し力Ｆ２（図３参照）が働く。更に、ロール紙１２とその端面に押し付けられている第１、第２側板２６Ａ、２６Ｂとの間には摩擦力Ｆ３（図５参照）が働く。ロール紙１２の位置は、これらの力のバランスによって決まる。

ロール紙１２を形成している記録紙１１の残量が多く、その重量が大きいときは、記録紙１１が引き出されるときにロール紙１２が前方Ｙ１に転動してロール紙受け部２５から浮き上がったり、その際に繰り出しローラー２２側にロール紙１２が引っ張り上げられたとしても、第１、第２側板２６Ａ、２６Ｂとの間に働く摩擦力Ｆ３よりも重力Ｆ１の方が大きいので、ロール紙１２はロール紙受け部２５の上に落下し、ロール紙受け部２５に載った状態に復帰する。以下、ロール紙受け部２５の上に載っている位置を、ロール紙１２の第１位置１２Ａとする。第１位置１２Ａは、下方Ｚ２に湾曲したロール紙受け部２５の上で最も下方Ｚ２の位置である。ロール紙１２が第１位置１２Ａのとき、検出部２４の検査光Ｌは、ロール紙１２と繰り出しローラー２２の間に延びている記録紙１１と確実に交差して遮られる。よって、検出部２４は、受光部２４Ｂが検査光Ｌを検出しない「検出なし」の出力状態になる。

ロール紙１２を形成している記録紙１１の残量がある程度減ると、その重量が軽くなって、重力Ｆ１よりも摩擦力Ｆ３の方が大きくなる。従って、以降は、ロール紙１２は、繰り出しローラー２２側へ引っ張られる引き出し力によって、上方Ｚ１へ徐々に引き上げられる。そして、図６に示すように、繰り出しローラー２２の外周面にロール紙１２の外周面が接触する位置まで上昇する。本例では、繰り出しローラー２２とロール紙１２の外周面同士が接触する位置を、ロール紙１２の第２位置１２Ｂとする。この位置までロール紙１２が上昇しても、図６に示すようにロール紙１２の外径がある程度大きければ、ロール紙１２そのものによって検査光Ｌが遮られたままである。つまり、ロール紙１２に、繰り出しローラー２２に接触した状態でも検査光Ｌと交差する程度の外径になるような記録紙１１の残量が残っている場合には、検出部２４は、受光部２４Ｂが検査光Ｌを検出しない「検出なし」の出力状態になる。

繰り出しローラー２２とロール紙１２の外周面同士が接触した後は、ロール紙１２は、その状態を保ちながら記録紙１１が繰り出されるので、ロール紙１２の回転中心が繰り出しローラー２２に近づきながら、徐々にその外径が小さくなってゆく。ロール紙１２の外径が、予め設定した記録紙１１の残量に対応する寸法（基準径）以下になると、図７に示すように、検査光Ｌがロール紙１２によって遮られなくなる。従って、検出部２４は、受光部２４Ｂが検査光Ｌを検出する「検出あり」の出力状態に切り換わる。

このように、検出部２４の出力が「検出なし」から「検出あり」に切り換わることは、そのタイミングで、ロール紙１２の外径が予め設定した基準径になったことを意味する。従って、検出部２４の出力が「検出あり」になったことに基づき、ロール紙１２を構成する記録紙１１の残量が予め設定した長さ（基準径に対応する長さ）になった、すなわち、ニアエンド状態になったと判定できる。

（制御系）
図８はロール紙プリンター１の制御系を示す概略ブロック図である。ロール紙プリンター１は、検出部２４の出力が入力される制御部１５を備える。制御部１５は、外部から印刷データ等を受信し、受信した印刷データ等に基づいて印刷機構３０、搬送機構４０、記録紙切断機構５０等を駆動制御し、記録紙１１を搬送して印刷し、切断してレシートとして発行する制御を行う。制御部１５には、ロール紙プリンター１の各部に設けられたセンサー等の出力が入力され、検出部２４の出力も制御部１５に入力される。制御部１５は、検出部２４からの入力に基づいてニアエンド状態を判定する判定部１６を備える。判定部１６は、上述したように、検出部２４の出力が「検出あり」になったことに基づき、ニアエンド状態になったと判定する。また、制御部１５は、記録紙供給機構２０の制御部を兼ねており、繰り出しローラー２２を駆動制御して記録紙供給機構２０から記録紙１１を繰り出す制御を行う。制御部１５は、判定部１６がニアエンド状態になったと判定したときは、何らかの手段でそのことを報知する制御を行う。例えば、複数個の動作状態表示ランプ８ｃのうちの１つあるいは複数を、予め設定した態様で点灯させる。あるいは、印刷データ等をロール紙プリンター１に供給する上位装置に、ニアエンド状態であることを通知する。

（検査光の通過位置設定）
ここで、このようなニアエンド状態の検出を可能にする検出部２４の構成、特に、発光部２４Ａと受光部２４Ｂの配置によって決まる検査光Ｌの通過位置設定について更に説明する。上述したように、本例のロール紙プリンター１では、ロール紙１２は、記録紙１１の残量が減るのに伴い、ロール紙受け部２５の上に載っている第１位置１２Ａから、繰り出しローラー２２に外周面が接触する第２位置１２Ｂまで移動し、以降は、その状態で外径が小さくなってゆく。このときのロール紙１２の移動経路Ａは、図７に示すように、ロール紙１２の第１位置１２Ａと、繰り出しローラー２２に当接したロール紙１２とを結ぶ経路となっている。ロール紙保持部２６は、ロール紙１２との間に働く摩擦力Ｆ３によって、ロール紙受け部２５から浮いた状態に保持しながら、移動経路Ａに沿って移動するようにガイドしている。

検出部２４は、発光部２４Ａから受光部２４Ｂに向かう検査光Ｌが、第１位置１２Ａに配置されたロール紙１２と繰り出しローラー２２との間を通るように、言い換えれば、第１位置１２Ａに配置されたロール紙１２から引き出された記録紙１１と交差する（干渉する）ように設定される。あるいは、最大径のロール紙１２が第１位置１２Ａに配置された状態で、ロール紙１２そのものと検査光Ｌとが干渉するように設定されていてもよい。また、第２位置１２Ｂに移動したロール紙１２の外径が予め設定した基準径よりも小さい場合にはロール紙１２と検査光Ｌとが干渉しないように設定される。

このように検査光Ｌの通過位置を設定すると、ロール紙１２がロール紙受け部２５の上に載った状態で記録紙１１の供給を開始してから、ロール紙１２が繰り出しローラー２２の外周面と接触するまでの間、記録紙１１あるいはロール紙１２そのものによって検査光Ｌが確実に遮られる状態が維持される。また、ロール紙１２が繰り出しローラー２２の外周面と接触してからも、ロール紙１２の外径が基準径よりも大きい間は、検査光Ｌがロール紙１２によって遮られる状態が維持される。そして、ロール紙１２の外径が基準径よりも小さくなると、移動経路Ａと検査光Ｌとが交差する交差位置Ｐ（図７参照）よりも繰り出しローラー２２側にロール紙１２の外周面が後退する。このため、ロール紙１２が検査光Ｌを遮らない状態になる。

ニアエンド状態と判定される記録紙１１の残量は、検査光Ｌと移動経路Ａとが交差する交差位置Ｐに応じた量となる。交差位置Ｐが繰り出しローラー２２に近づけば、検出部２４の出力が「検出なし」から「検出あり」に切り換わるときのロール紙１２の外径（基準径）が小さくなる。すなわち、より少ない残量でニアエンド状態と判定する。一方、交差位置Ｐが繰り出しローラー２２から遠ざかれば、検出部２４の出力が「検出なし」から「検出あり」に切り換わるときのロール紙１２の外径（基準径）が大きくなる。すなわち、より多い残量でニアエンド状態と判定する。

移動経路Ａと検査光Ｌとの交差位置Ｐは、検査光Ｌの傾きや検査光Ｌの位置（プリンター前後方向Ｙや、プリンター上下方向Ｚの位置）を調節することで変更可能である。検査光Ｌの位置を変更する場合は、発光部２４Ａと受光部２４Ｂの両方の位置を調節する。一方、検査光Ｌの傾きを調節する場合は、発光部２４Ａと受光部２４Ｂのいずれか一方の位置を調節すればよい。本例では、リアフレーム１４に取り付けられる発光部２４Ａは、そのプリンター上下方向Ｚの取り付け高さを調節可能である。従って、発光部２４Ａの取り付け高さを調節することで、検査光Ｌの傾きを調節し、ニアエンド状態と判定する記録紙１１の残量を調節できる。受光部２４Ｂは集光レンズを備えており、検査光Ｌの向きの変化が集光レンズによる集光範囲内であれば、検査光Ｌを検出可能である。

（作用効果）
以上のように、本例では、繰り出しローラー２２の斜め下方を検査光Ｌが横切るように発光部２４Ａと受光部２４Ｂを配置しており、発光部２４Ａから受光部２４Ｂに向かう検査光Ｌが、第１位置１２Ａのロール紙１２もしくはロール紙１２から引き出された記録紙１１と干渉し、且つ、第２位置１２Ｂに移動したロール紙１２の外径が予め設定した基準径よりも小さい場合には当該ロール紙１２と検査光Ｌが干渉しないように検出部２４を構成する。従って、ロール紙１２が第２位置１２Ｂまで上昇し、その位置で外径が基準径よりも小さくなったことを検出部２４の出力に基づいて判定できる。すなわち、ロール紙１２が繰り出し方向に引っ張られる力で上昇しても、検出部２４の出力に基づいてニアエンド状態であると判定できる。よって、ロール紙１２の巻き芯を固定せず、移動可能な状態で収納する投げ込み式のロール紙収納部２１を備える構成でありながら、複雑な構成のロール紙浮き上がり防止構造を設けることなく、ニアエンド状態を検出できる。

また、ロール紙１２の外周面が繰り出しローラー２２に接触した位置で止まり、その位置で外径が減少するので、ロール紙１２の外径が基準径になったことを精度良く検出できる。従って、ニアエンド状態を精度良く検出できる。また、発光部２４Ａと受光部２４Ｂを対向させた検出部２４は、検査光Ｌの通過位置を動かすことなく、検査光Ｌの方向に沿って発光部２４Ａと受光部２４Ｂの位置を移動させることが可能である。従って、発光部２４Ａと受光部２４Ｂの配置の自由度が高い。なお、本例では、繰り出しローラー２２に接触した第２位置１２Ｂでロール紙１２の外径が小さくなってゆくが、他の部材に接触することでロール紙１２の上昇が規制され、その状態でロール紙１２の外径が小さくなる構成にすることも可能である。

さらに、本例では、ロール紙収納部２１の奥側のリアフレーム１４に対する発光部２４Ａの取り付け位置を調節可能であり、発光部２４Ａの位置を調節することで、検査光Ｌの角度を調節可能である。従って、受光部２４Ｂが検査光Ｌを受光する状態と受光しない状態が切り換わるときの、ロール紙１２の外径（基準径）を変更できる。従って、記録紙１１の残量がどの程度のときにニアエンド状態と判定するかを変更できる。

また、本例では、ロール紙収納部２１の上方に位置するプラテンユニット６０が開閉蓋４および記録紙排出ガイド５と共に開閉される開閉ユニットを構成しており、プラテンユニット６０に受光部２４Ｂが搭載されている。プラテンユニット６０は、開き動作によって開口部３から外部に引き出されるので、受光部２４Ｂも一緒に外部に引き出される。従って、受光部２４Ｂを露出させてメンテナンスを行うのが容易である。

（変形例）
上記形態とは逆に、プラテンユニット６０に発光部２４Ａを搭載し、リアフレーム１４に受光部２４Ｂに取り付けても良い。また、プラテンユニット６０に取り付けた部品（発光部２４Ａあるいは受光部２４Ｂ）の取り付け位置を調節可能にしてもよい。また、発光部２４Ａと受光部２４Ｂを搭載する部材は、プラテンユニット６０とリアフレーム１４でなくても良く、これらよりも繰り出しローラー２２等に近い位置あるいは遠い位置に設けられた部材であっても良い。

上記形態は、ロール紙１２を投入する開口部３をロール紙プリンター１の前面に設けて、開閉ユニット（開閉蓋４、記録紙排出ガイド５、プラテンユニット６０）を前方Ｙ１に引き出す開き動作を行う構成であるが、開口部３をロール紙プリンター１の側面や後面に形成し、側方や後方Ｙ２に開閉ユニットを開閉する構成であっても良い。

上記形態は、インクジェットヘッドで印刷するプリンターに本発明を適用した形態であったが、ロール紙を装填して印刷するプリンターであれば、他の印刷方式で印刷するプリンターにも適用可能である。例えば、サーマルプリンターにも適用可能である。

また、上記形態は、プリンターに内蔵される記録紙供給装置に本発明を適用した形態であったが、本発明は、プリンター本体と別体に構成される記録紙供給装置にも適用可能である。

１…ロール紙プリンター、２…プリンターケース、３…開口部（ロール紙投入口）、４…開閉蓋、４Ａ…閉じ位置、４Ｂ…開き位置、５…記録紙排出ガイド、５ａ…操作片、６…記録紙排出口、７…ロール紙収納空間、８ａ…電源スイッチ、８ｂ…紙送りスイッチ、８ｃ…動作状態表示ランプ、９…インクカートリッジ装着部、９ａ…装着口、１０…インクカートリッジ、１１…記録紙、１２…ロール紙、１２Ａ…第１位置、１２Ｂ…第２位置、１３…記録紙搬送路、１４…リアフレーム、１５…制御部、１６…判定部、２０…記録紙供給機構（記録紙供給装置）、２１…ロール紙収納部、２２…繰り出しローラー、２３…押さえローラー、２４…検出部、２４Ａ…発光部、２４Ｂ…受光部、２５…ロール紙受け部（底部）、２５ａ…ホルダー、２５ｂ…支持ブラケット、２５ｃ…支軸、２６…ロール紙保持部、２６Ａ…第１側板（押圧部材）、２６Ｂ…第２側板（押圧部材）、２６Ｃ…圧縮コイルバネ（付勢部材）、２６Ｄ…側圧解除カム、２７…テンションローラー、３０…印刷機構、３１…プラテン、３２…印刷ヘッド、３２ａ…ノズル面、３３…ヘッドキャリッジ、３４…キャリッジガイド軸、４０…搬送機構、４１…紙送り駆動ローラー（他方のローラー）、４２…紙送り従動ローラー（一方のローラー）、４３…排紙駆動ローラー（一方のローラー）、４４…排紙従動ローラー（他方のローラー）、５０…記録紙切断機構、６０…プラテンユニット（上部ユニット）、６０Ａ…閉じ位置、６０Ｂ…開き位置、６１…プラテンユニットフレーム、Ａ…移動経路、Ｆ１…重力、Ｆ２…引き出し力、Ｆ３…摩擦力、Ｌ…検査光、Ｐ…交差位置、Ｘ…プリンター幅方向、Ｙ…プリンター前後方向、Ｙ１…前方、Ｙ２…後方、Ｚ…プリンター上下方向、Ｚ１…上方、Ｚ２…下方

Claims (8)

1. 記録紙をロール状に巻いたロール紙を収納可能なロール紙収納部と、
   前記ロール紙収納部に収納した前記ロール紙から前記記録紙を繰り出す繰り出しローラーと、
   発光部、及び、前記発光部の光を受光可能な受光部を有する検出部と、を備え、
   前記受光部により前記光を受光すると、前記ロール紙のニアエンド状態であると判定する記録紙供給装置であって、
   前記ロール紙収納部は、
   前記ロール紙を戴置可能な底部と、
   前記底部から移動する前記ロール紙を保持可能なロール紙保持部と、を備え、
   前記ロール紙保持部は、
   前記ロール紙の両側に設けられた一対の押圧部材のうち、少なくともいずれかを付勢部材により付勢することで、前記ロール紙を前記一対の押圧部材で押し付けるようにして保持し、
   前記発光部は、
   前記底部に戴置した前記ロール紙のうち、外周面を除く、繰り出した前記記録紙に対して交差するように前記光を照射することを特徴とする記録紙供給装置。
2. 前記底部に戴置した前記ロール紙は、前記繰り出しローラーにより、前記繰り出しローラーと、前記ロール紙の前記外周面とが接触する接触位置まで移動することを特徴とする請求項１に記載の記録紙供給装置。
3. 前記接触位置に移動した前記ロール紙の外径が予め設定した基準径よりも小さい場合、前記受光部は、前記発光部の前記光を受光することを特徴とする請求項２に記載の記録紙供給装置。
4. 前記発光部、及び、前記受光部の少なくとも一方の位置を調節可能であることを特徴とする請求項１に記載の記録紙供給装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の記録紙供給装置と、
   前記記録紙供給装置により繰り出した前記記録紙を搬送する搬送機構と、
   前記記録紙に印刷する印刷機構と、
   前記搬送機構、または、前記印刷機構の少なくとも一部を搭載しており、前記ロール紙収納部を開閉する開閉ユニットと、を有するロール紙プリンター。
6. 前記発光部、及び、前記受光部の一方は、前記開閉ユニットに設けられていることを特徴とする請求項５に記載のロール紙プリンター。
7. 前記開閉ユニットは、前記ロール紙収納部の前面、後面、あるいは、側面のいずれかの面に開口するロール紙投入口を開閉する開閉蓋と、前記ロール紙収納部の上方に設けられた上部ユニットとを備え、
   前記開閉蓋が下端を中心として前記ロール紙投入口の外側に倒れると、前記開閉蓋に連結した前記上部ユニットが前記ロール紙投入口の外側に露出し、
   前記上部ユニットに、前記発光部、及び、前記受光部の一方が設けられ、
   前記ロール紙投入口から見て、前記繰り出しローラーよりも更に奥側にあるフレームに、前記発光部、及び、前記受光部の他方が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のロール紙プリンター。
8. 前記印刷機構は、前記上部ユニットに搭載したプラテン、及び、前記プラテンと対向する印刷ヘッドを備え、
   前記搬送機構は、前記記録紙を挟むローラー対を備え、前記ローラー対の一方のローラーが前記上部ユニットに設けられ、他方のローラーが前記一方のローラーと対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のロール紙プリンター。