JPH1095147A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期化終了状態や印字終了状態に、送風経路
や熱源の位置による影響を受ける部分が決まってしま
い、プラテンの特定箇所に集中的に風や熱による影響を
受け集中的な経時変化が発生する。 【解決手段】 ２１は印字枚数や日付をカウントするカ
ウンタ２１と、カウンタ２１から送られる停止位置決定
要因によりドラムの停止位置を決定する停止位置制御手
段であるＣＰＵ２２と、ドラムを回転動作させるドラム
モータ２３（ステッピングモータ）と、ドラムモータ２
３を駆動するモータドライバ２４と、クランプ位置検知
センサ１２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、用紙に印字を行う
印字部と、用紙の搬送と、印字の際に用紙を上記印字部
との間で挟持するプラテンとからなるプリンタに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリンタは、用紙に印字を行う印
字部と、用紙の搬送と、印字の際に用紙を上記印字部と
の間で挟持するプラテンは、プリンタの印字終了後は同
じ動作パターンを経た後にプラテンを停止するように制
御されていた。このため、特に、カラーのラインプリン
タなどプラテンがクランプなどにより非対称な部分をも
っているプリンタにおいては、非対称な部分を印字の時
には毎回同じ動作をさせる必要があるため、初期化終了
時や印字終了時には、プラテンの停止位置を常に同じ位
置に停止させる必要があった。

【０００３】また、特開平２−２０６５６１号公報に記
載されているプリンタのように、非印字時に用紙とプラ
テンとの間で固着が発生するのを防止するために、非印
字時にプラテンを断続的に回転動作させるものがあっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のプリンタにおい
ては、プラテンの停止位置を必ず同じ位置に停止させて
いたので、時間的に長い間停止している初期化終了状態
や印字終了状態に、送風経路や熱源の位置による影響を
受ける部分が決まってしまい、表面がゴムで構成されて
いるプラテンの特定箇所に集中的に風や熱による影響を
受けてしまい、集中的に経時変化が発生するため印字結
果に大きな悪影響を及ぼしていた。

【０００５】また、特開平２−２０６５６１号公報に記
載されたプラテンにおいては、固着の発生を防止するた
めのものであるが、結果的に経時変化を抑えることが可
能となる。しかし、非印字時に断続的にプラテンを回転
動作させる必要があり、プラテンを回転動作させるため
の駆動による電力消費があり、消費電力を抑えることが
できず、非印字時にも駆動部が動作しているため使用者
に不快感を与えていた。

【０００６】本発明のプリンタは上記の問題に鑑みなさ
れたものであり、印字終了時、若しくは、初期化終了時
の上記プラテンの停止位置を停止毎に変動設定すること
により、省電力化を図りプラテンに集中的な経時変化が
生じるのを防ぐことを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載のプリンタは、用紙に印字を行う印字
部と、印字の際に用紙を上記印字部との間で挟持するプ
ラテンとからなり、印字終了時、若しくは、初期化終了
時の上記プラテンの停止位置を停止毎に変動設定する停
止位置制御手段を備えている。従って、印字終了時、若
しくは、初期化終了時にプラテンの停止位置が変動し、
プラテンの集中的な経時変化の発生を防ぐ。

【０００８】請求項２記載のプリンタの停止位置制御手
段は、上記プラテンの停止位置を複数個有し、印字枚数
を計数し、この印字枚数に応じて上記プラテンの停止位
置を変動設定している。従って、印字枚数に応じて確実
にプラテンの停止位置の変動を可能とする。

【０００９】請求項３記載のプリンタの停止位置制御手
段は、上記プラテンの複数個の停止位置の数を素数とし
ている。従って、一回に印字される枚数が周期と大きな
公約数を持たないので、プラテンが特定の停止位置に集
中的に停止するのを防ぐ。

【００１０】請求項４記載のプリンタの停止位置制御手
段は、印字終了時、若しくは初期化終了時の上記プラテ
ンの停止位置を乱数により変動設定している。従って、
一回の印字枚数に関係なく、確実にプラテンの停止位置
を変動させることが可能である。

【００１１】請求項５記載のプラテンの停止位置制御手
段は、印字終了時、若しくは初期化終了時の上記プラテ
ンの停止位置を日付に応じて変動設定している。従っ
て、印字の頻度が少ない場合であっても、確実にプラテ
ンの停止位置の変動を可能とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のプリンタの実施形態を図
とともに説明する。

【００１３】本発明のプリンタは図１に示すように、用
紙の搬送と印字の際に用紙を印字部と挟持するプラテン
の働きを持ったドラム１と、ドラム１に用紙を固定する
ためのクランプ２と、印字を行うためのヘッド３と、プ
リンタの電力を供給するための電源部４と、プリンタの
制御を行うためのコントロール基板５と、コントロール
基板５の冷却と電源部４で発生する熱を排出するための
冷却ファン６と、用紙に画像を形成するインクを供給す
るためのインクリボン７と、用紙を供給するための給紙
カセット８と、用紙を給紙する際に使用されるピックア
ップローラ９及びフィードローラ１０と、印字終了後の
用紙を排出する排出ローラ１１と、クランプ２の位置を
検知するためのクランプ位置検知センサ１２と、クラン
プ２の開閉を行うためのクランプストッパ１３及びスト
ッパ停止ピン１４と、用紙をヘッド３による印字部分へ
給紙するための給紙経路１５と、印字後の用紙を排出す
る排出経路１６と、排出経路１６を介して排出された用
紙が集積される排紙トレイ１７と、から構成されてい
る。

【００１４】上記構成のプリンタの印字動作を図２のフ
ローチャートとともに説明する。

【００１５】まず、用紙カセット８に収納されている用
紙がピックアップローラ９により給紙経路１５を通りフ
ィードローラ１０へ搬送される。この用紙の搬送動作と
同時にドラム１が反時計方向に回転し、クランプ位置検
知センサ１２がクランプ２を検知してから一定量移動し
た位置でドラム１を停止させる。

【００１６】そして、クランプ２はバネにより通常はド
ラム１に当接した状態となっているが、反時計方向にド
ラム１が回転した場合はクランプストッパ１３に当た
り、クランプストッパ１３がストッパ停止ピン１４に当
たって停止した時点からクランプ２はドラム１から離れ
始め、ドラム１が一定量移動した時点で用紙をくわえ込
むことができるだけの隙間がクランプ２とドラム１との
間に発生する。

【００１７】こうして、ドラム１の移動（回転）が終了
した後、フィードローラ１０が回転して用紙をクランプ
２とドラム１の隙間に一定量搬送する。搬送が終了する
とドラム１が時計方向に回転するとクランプ２がバネに
よりドラム１に当接する方向へ移動して用紙を挟持し、
この用紙をドラム１が印字開始位置まで搬送する（給紙
動作Ｓ１）。

【００１８】そして、用紙の印字開始位置への搬送が完
了すると、ヘッド３がドラム１方向へ移動し用紙をドラ
ム１に押圧する。この後、インクリボン７の巻き取り、
ドラム１の時計方向への回転、ヘッド３への通電が行わ
れ、用紙に画像が印字される（実印字動作Ｓ２）。

【００１９】このとき、クランプ２は印字途中にクラン
プストッパ１３と接触するが、ドラム１が時計方向に回
転しているため、クランプストッパ１３は移動制限がな
いために、回転の障害となることはない。

【００２０】印字動作が終了すると、ヘッド３はドラム
１から離れドラム１は移動（回転）を継続する。カラー
印字などのように複数回の印字動作が必要となる場合に
は、ドラム１は再び印字開始位置まで移動して、必要な
回数の印字動作が繰り返し行われる。

【００２１】このようにして、必要回数の印字動作が終
了した後は、ドラム１は用紙の終端が排出経路１６の入
口まで搬送されるまで回転し、次いで、反時計方向へ回
転して用紙を排出経路１６へ送り込むと同時に排出ロー
ラ１１が回転して用紙を排出経路１６へと導く。

【００２２】そして、ドラム１はクランプ２がクランプ
ストッパ１３によりドラム１から離れるまで回転してか
ら停止し、用紙がドラム１とクランプ２との間から排出
ローラ１１により引き出されるまでドラム１は停止を続
ける。

【００２３】この後、ドラム１の停止位置を制御回路が
停止位置決定要因により決定（設定）し（停止位置決定
Ｓ３）、この決定された停止位置までドラム１を時計方
向に回転させる。この間にも、排出ローラ１１による用
紙の排出動作が平行して行われており、用紙の後端が排
出経路１６の上部の排出ローラ１１を通過するまで回転
を続け、用紙を排紙トレイ１７に排出する（排出動作Ｓ
４）。

【００２４】この時、ドラム１の回転速度は、排出ロー
ラ１１により搬送される用紙の搬送速度より高速に設定
できるため、ドラム１の移動量が大きくなった場合で
も、ドラム１の方が排出ローラ１１よりも先に動作を完
了させることが可能であり、プリンタの動作時間が長く
なることはない。

【００２５】本実施形態において上記ドラム１を回転動
作させるドラムモータはステッピングモータを用いるた
め、クランプ位置検知センサ１２の他に特にドラム１の
位置を確認するためのセンサを設ける必要はない。

【００２６】また、初期化動作においては、上記の印字
動作のうち、排出動作部分（制御回路により決定された
ドラム１の停止動作と用紙の排出動作）を行うことで実
現されるため、詳細な説明は省略する。

【００２７】上記のようにプリンタは、給紙動作、実印
字動作、排出動作を順に行う。各動作の詳細はプリンタ
の種類（サーマルプリンタ，インクジェットプリンタ，
レーザプリンタ）により異なるが、おおよそ、給紙から
実印字開始位置まで用紙を移動させる間が給紙動作、実
印字が終了するまでの間が実印字動作、用紙の排出が完
了し各種のモータが停止するまでが排出動作となる。図
２のフローチャートによれば、実印字動作終了後に停止
位置の決定を行っているが、印字開始時から印字終了時
までの間に停止位置の決定を行えば、どのタイミングで
行っても良い。また、初期化動作終了時にドラム１の停
止位置を変動させる場合には、初期化動作が排出動作と
ほとんど同じ動作を行うので同じ制御動作を強要してい
るために、排出動作と同時程度に停止位置の決定を行え
ばよい。

【００２８】上記の停止位置の決定は、停止位置として
設定可能な範囲から数箇所の停止位置（図３参照）を決
定し、これらの中から停止位置を決定する第１の決定方
法と、停止位置として設定可能な範囲（図４参照）と、
関数等を用いて計算により停止位置を決定する第２の決
定方法とがある。停止位置の決定に使用される要因が整
数の範囲に限定されている場合は第１の決定方法、実数
若しくはそれに近い値をとる場合は第２の決定方法が有
効となる。

【００２９】第１の方法は、例えば曜日から停止位置を
決定する方法があり、第２の方法は、例えば内蔵された
タイマ等で停止位置を決定する方法がある。

【００３０】停止位置は、経時変化の発生範囲と、設定
可能な停止位置の範囲により、停止位置として設定可能
な範囲でどの範囲にも同じ頻度で停止位置とする方が良
い場合と、範囲により頻度を変えた方が良い場合とがあ
る。同じ頻度とした場合には、経時変化の最大部分は小
さくなるが経時変化している部分は明瞭となる（図５
（ａ）参照）。中央の頻度を高くした場合には、経時変
化している部分の境界は不明瞭となるが、中央部分での
経時変化は大きなものとなる（図５（ｂ）参照）。この
判断は、印字結果に影響を及ぼすものが、経時変化の変
化量であるのか、変化範囲の輪郭であるのかの判断によ
り決定すればよい。図５（ｃ）に従来の経時変化の発生
パターンを示す。

【００３１】以上により、範囲と頻度を調整するには以
下のように決定すれば良い。どの範囲でも頻度を一定と
する方法。 第１の方法：図３（ａ）に示すように、停止位置の設定
を等間隔に行い、それらを順に使用する。

【００３２】第２の方法：一様な関数で、関数の値をそ
のまま停止位置に対応させる。

【００３３】例えば、図６（ａ）のような確率分布をも
つ関数で、値Ａと値Ｂと２：３となる値Ｃが得られた場
合には、図４の位置Ａと位置Ｂとの２：３となる位置を
位置Ｃとする。

【００３４】範囲により頻度を変える方法。 第１の方法：図３（ｂ）に示すように、停止位置の設定
を等間隔に行い、それらの一周期内の回数を変える。

【００３５】図３（ｃ）に示すように、停止位置の設定
を頻度に応じて間隔を変え、それらを順に使用する。

【００３６】第２の方法：一様な関数を一度フィルタと
なる関数で変換した後に、停止位置に置き換えるか、偏
りのある関数を用い、その結果をそのまま停止位置に対
応させる（図６（ｂ））。

【００３７】上記のように停止位置を変更するための制
御回路は図７のブロック図に示すように、印字枚数や日
付をカウントするカウンタ２１と、カウンタ２１から送
られる停止位置決定要因によりドラム１の停止位置を決
定する停止位置制御手段であるＣＰＵ２２と、ドラム１
を回転動作させるドラムモータ２３（ステッピングモー
タ）と、ドラムモータ２３を駆動するモータドライバ２
４と、クランプ位置検知センサ１２とを備えている。

【００３８】そして、クランプ位置検知センサ１２は図
１に示すようにドラム１の外周の１カ所だけに取り付け
られている。ドラム１の位置は、回転したときのクラン
プ位置検知センサ１２の検知結果と、ドラムモータ２３
を駆動したステップ数により検知し、必要に応じてクラ
ンプ位置検知センサ１２の動作の確認を行う。停止位置
の決定要因として使用可能なものは多くの種類があり、
種類によってはＣＰＵと同じチップ内に含まれる場合も
ある。

【００３９】図８においては、決定要因として印字枚
数，日付をカウントするカウンタ２１を使用している。
そして、このカウンタ２１からのカウント数により停止
位置の決定を行い、決定された停止位置までドラム１が
回転するようにドラムモータ２３をモータドライバ２４
により駆動する。

【００４０】そして、停止位置の決定を印字枚数のカウ
ンタを用いて行う場合には、剰余を用いて停止位置の選
択を行う。例えば、停止位置を〜の５カ所とした場
合、印字カウンタは順に印字枚数をカウントアップする
から、剰余は０，１，２，３，４，０，１・・・とな
り、これに１を加えて停止位置を決定すると、 →→→→→→・・・ と変化し、確実に一回毎に停止位置が変わる。

【００４１】またこの方法では、周期を素数としないこ
とで、図６（ｂ）の方法も容易である。停止位置の周期
をｎ×ｍ（ｎ＜＝ｍ）として、ｎ周期の移動を移動範囲
を１づつずらしながらｍ回行うと、ｎ＋ｍ−１カ所の停
止位置はｎ×ｍ周期で、１，２，・・・ｎ−１，ｎ，・
・・，ｎ，ｎ−１，・・・，２，１の停止回数を得るこ
ととなり、中央部の頻度の高い数列を容易に得ることが
できる。

【００４２】例えば、ｎ＝ｍ＝３の場合では、〜の
５カ所の停止位置を中央をピークとした配置は、３×３
＝９回周期となり、計算方法として９（ｎ×ｍ）の剰余
をさらに３（ｍ）で割ったときの商Ａと余りＢから、Ａ
＋Ｂとして容易に得ることができる。この場合の数列
は、０，１，２，１，２，３，２，３，４，０，１，・
・・となり、これに１を加えて停止位置を決定すると、 →→→→→→→→→→→・・・ と変化し、一回毎に変化し、かつ目的の頻度となる。

【００４３】また、停止位置の決定方法を印字枚数のカ
ウンタを用い、停止位置の数として素数を用いるか、素
数周期となるように停止位置の一周期内の各停止位置の
停止回数を変化させるようにしてもよい。

【００４４】停止位置の決定方法を乱数を用いて行う場
合、乱数は疑似乱数でもよいが、電源投入毎に同じ停止
位置となるのを防ぐため、メカ的に不安定なタイミング
となるものと、ＣＰＵ２２の内部タイマ等を用いて乱数
の種を決定するか、内部タイマの値を直接乱数とすれば
よい。この乱数を用いて、数箇所の停止位置の中から停
止位置を選ぶか、乱数の範囲と停止可能範囲を対応させ
て停止位置を計数するかして停止位置を決定すればよ
い。

【００４５】また、停止位置の決定方法を日付カウンタ
を用いて行う場合は、日数のカウンタの剰余を用いて決
定すればよいが、プリンタの稼働日と周期が同じとなる
のを防ぐため、周期は７の倍数を避けて選ぶ必要があ
る。周期が決まればその剰余から、その日数周期で停止
位置を決定すればよい。例えば、５日周期とすると、 →→・・・→→→→・・・・ となる。

【００４６】次に、上記プリンタとして図１で示したサ
ーマルプリンタを説明しているが、インクジェットプリ
ンタであってもよい。

【００４７】図１のサーマルプリンタをインクジェット
プリンタとするには以下の変更を行えばよい。ヘッド３
をインクジェット用ラインヘッドとする。インクリボン
７を省略する。そして、クランプ２２をドラム１の外周
に入り込む構造とし、インクジェット用ラインヘッドの
移動機構を設ける必要はない。

【００４８】印字動作、初期化動作については、インク
ジェット用ラインヘッドの移動及びインクリボンの巻き
取り動作を除いた他の動作はサーマルプリンタの動作と
同様であり、停止位置はインクジェット用ラインヘッド
が印字エリアの外となるように決定すればよい。

【００４９】また、上記プリンタとして図１で示したサ
ーマルプリンタを説明しているが、レーザプリンタであ
ってもよい。

【００５０】図１のサーマルプリンタをレーザプリンタ
とするには以下の変更を行えばよい。ヘッド３をレーザ
光源，トナー供給部等を有した感光ドラムとする。イン
クリボン７を省略する。定着用熱源を追加する。そし
て、クランプ２をドラムの外周に入り込む構造とする。

【００５１】印字動作、初期化動作については、インク
ジェット用ラインヘッドの移動及びインクリボンの巻き
取り動作を除いた他の動作はサーマルプリンタの動作と
同様であり、停止位置は感光ドラムが印字エリアの外と
なるように決定すればよい。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載のプリンタは、印字終了時
若しくは初期化終了時にプラテンの停止位置が特定位置
とならないため、経時変化が広範囲に分散されるので、
各部分の経時変化量が少なくなるだけでなく、印字結果
の変化している領域の境界が明確にならず、印字結果に
影響を及ぼすまでの使用時間を長くすることができ、プ
リンタの使用可能期間を長くすることができる。また、
印字終了後若しくは初期化終了後に機械的な動作を行う
必要がないので、消費電力の低減を図ることができ、し
かも、使用者に機械的な動作音による不快感を与えるこ
とがない。

【００５３】請求項２記載のプリンタは、印字枚数に応
じて停止位置を変動させているので、停止位置を確実に
変動することができ、特定位置の経時変化を防止するこ
とができる。

【００５４】請求項３記載のプリンタは、複数個の停止
位置の数を素数としているので、一回に印字される枚数
が一定であっても、一回の印字枚数を周期と大きな公約
数を持たないようにすることで、特定位置への集中的な
停止を確実に防止することができ、特定位置の経時変化
を防止することができる。

【００５５】請求項４記載のプリンタは、プリンタの停
止位置を乱数により変動設定しているので、一回の印字
枚数がいかなる値であっても確実に停止位置を変動させ
ることができ、しかも、初期化終了時の停止位置も確実
に変動させることができ、一回の印字枚数が一定してい
るプリンタや初期化回数に対して印字回数が少ないプリ
ンタにおいても、確実に停止位置を変動させることが可
能となり、特定位置の経時変化を確実に防止することが
できる。

【００５６】請求項５記載のプリンタは、日付に応じて
停止位置を変動設定しているので、各停止位置の使用頻
度を平均させることができる。また、印字を行わず初期
化のみで停止位置の変動が可能であるので、他のシステ
ムに組み込まれたプリンタにおいて印字頻度が低くて
も、電源投入により確実に停止位置の変動を行うことが
でき、特定位置の経時変化を確実に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリンタの実施形態の概略断面図であ
る。

【図２】本発明のプリンタの印字動作を示すフローチャ
ートである。

【図３】本発明のプリンタにおける停止位置の決定する
ための第１の決定方法による停止位置と停止位置の使用
回数との関係を示す説明図であり、（ａ）は停止位置の
設定が等間隔でそれらを順に使用した例を示す説明図、
（ｂ）は停止位置の設定が等間隔でそれらを一周期内の
回数を回数を変えた例を示す説明図、（ｃ）は停止位置
の設定を頻度に応じて間隔を変えそれらを順に使用した
例を示す説明図である。

【図４】本発明のプリンタにおける設定可能停止位置範
囲を示す説明図である。

【図５】プリンタにおけるプラテンに発生する経時変化
の状態を示す説明図であり、（ａ）は本実施形態の第１
の決定方法において発生する経時変化の状態を示す説明
図、（ｂ）は本実施形態の第２の決定方法において発生
する経時変化の状態を示す説明図、（ｃ）は従来のプリ
ンタにおいて発生する経時変化の状態を示す説明図であ
る。

【図６】本発明のプリンタにおける停止位置の決定する
ための第２の決定方法による停止位置の存在確率を示す
説明図であり、（ａ）は関数を用いて停止位置の使用頻
度を一定とする例を示す説明図、（ｂ）は関数を用いて
停止位置の使用頻度を変化させる例を示す説明図であ
る。

【図７】本発明のプリンタの実施形態における停止位置
を決定するための制御回路のブロック図である。

【符号の説明】

１ ドラム ２ クランプ ３ ヘッド １２ クランプ位置検知センサ １３ クランクストッパ １４ ストッパ停止ピン ２１ カウンタ ２２ ＣＰＵ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙に印字を行う印字部と、 印字の際に用紙を上記印字部との間で挟持するプラテン
   とからなるプリンタにおいて、 印字終了時、若しくは、初期化終了時の上記プラテンの
   停止位置を停止毎に変動設定する停止位置制御手段を備
   えたこと特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】 上記停止位置制御手段は、上記プラテン
   の停止位置を複数個有し、印字枚数を計数し、この印字
   枚数に応じて上記プラテンの停止位置を変動設定するこ
   とを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 【請求項３】 上記停止位置制御手段は、上記プラテン
   の複数個の停止位置の数を素数としたことを特徴とする
   請求項２記載のプリンタ。
4. 【請求項４】 上記停止位置制御手段は、印字終了時、
   若しくは初期化終了時の上記プラテンの停止位置を乱数
   により変動設定することを特徴とする請求項１記載のプ
   リンタ。
5. 【請求項５】 上記停止位置制御手段は、印字終了時、
   若しくは初期化終了時の上記プラテンの停止位置を日付
   に応じて変動設定したこと特徴とする請求項１記載のプ
   リンタ。