JP7784346B2 - プリンタ装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、プリンタ装置に関する。

従来、店舗等では、ロール紙を用いるプリンタが使用されている。ロール紙は、印字用紙がロール状に巻かれたものである。プリンタは、ロール紙から印字用紙を引き出しながら、印字用紙に印字する。また、印字用紙の交換の手間を軽減するために、プリンタの収容部にロール紙を投入するだけで装填が可能な、いわゆるドロップイン方式が提案されている。

このようなドロップイン方式のプリンタ装置にあっては、ロール紙の芯が固定されていないため、ロール紙から印字用紙を剥離する際に、ロール紙が排紙方向に引っ張られることによって、プリンタ装置の内部で不規則に移動する。したがって、印字用紙の用紙切れに近いことを検知するのが困難であった。

そのため、ロール紙を下流側（排紙側）から上流側（ロール紙側）に向けて、押さえローラで押し付けることによって、ロール紙の移動を阻止する例が知られている（例えば、特許文献１）。

しかしながら、特許文献１に開示されたプリンタにあっては、ロール紙を押さえる方向と印字用紙を引き出す方向とが逆になっているため、プリンタ本体を縦置きにした場合、ロール紙の残量が少なくなると、ロール紙が重力方向へ滑り落ちることがある。また、ロール紙が滑り落ちると、ロール紙の用紙切れに近いことを検知できない場合があり、更なる改善の余地がある。

本発明が解決しようとする課題は、ドロップイン方式のプリンタ装置において、印字用紙の残量が少ない状態でも、印字用紙を収容する収容部に収容することができるプリンタ装置を提供することである。

実施形態のプリンタ装置は、収容部、蓋、搬送部、印字部、押圧部、検知部、凹部及び凸部を備える。収容部は、印字用紙をロール状に巻回したロール紙を収容する。蓋は、前記収容部を開閉する。搬送部は、前記収容部に収容された、前記ロール紙から前記印字用紙を引き出して搬送する。印字部は、印字用紙に印字を行う。押圧部は、前記印字部に近い側の端部を前記蓋に回動可能に取り付けられ、回動に伴い、前記収容部に収容された前記ロール紙を前記蓋側から離れる方向に押圧して前記収容部の内壁に押し付ける。検知部は、残量が所定量に達した前記ロール紙を押圧する前記押圧部の、回動で変位する部分を検知する。凹部は、前記収容部の内壁の、前記所定量に達した前記ロール紙が前記押圧部により押し付けられる位置に設けられる。凸部は、前記凹部の前記印字部に近い側の縁に、前記凹部の周囲の前記内壁よりも突出して設けられた、前記凹部の内外を隔てる。前記押圧部は、前記所定量に達した前記ロール紙が前記凹部内の隅部を形成する一方の第１壁面との接点と、前記隅部を形成する他方の第２壁面との接点と、前記押圧部との接点と、で支持されるように、前記所定量に達した前記ロール紙を押圧する。前記検知部は、前記押圧部が前記所定量に達した前記ロール紙を押圧しているとき、前記ロール紙の用紙切れが近いことを検知する。

図１は、実施形態に係るサーマルプリンタの外観の一例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るサーマルプリンタの内部構造を示す第１のＹＺ断面図である。 図３は、実施形態に係るサーマルプリンタの内部構造を示す第２のＹＺ断面図である。 図４は、実施形態に係るフラッパーの形状の一例を示す側面図である。 図５は、実施形態に係るフラッパーの形状の一例を示す斜視図である。 図６は、実施形態に係るフォトセンサ及びフラッパーの位置関係の一例を示す図である。 図７は、実施形態に係るフォトセンサがロール紙の残量を検知する方法を説明する第１の図である。 図８は、実施形態に係るフォトセンサがロール紙の残量を検知する方法を説明する第２の図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係るサーマルプリンタの実施形態を詳細に説明する。

（サーマルプリンタの全体構成）
図１を用いて、本実施形態に係るサーマルプリンタの全体構成を説明する。図１は、実施形態に係るサーマルプリンタ１の外観の一例を示す斜視図である。サーマルプリンタ１は、プリンタ装置の一例である。

また、以下に説明する図面において、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示しており、実施形態のサーマルプリンタ１における左右方向（Ｘ方向）、前後方向（Ｙ方向）、上下方向（Ｚ方向）をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を用いて説明する。なお、以下の説明において、単に、Ｘ方向、Ｙ方向、または、Ｚ方向と記載した場合には、それぞれの軸方向であり、逆向きの２方向を含む。また、Ｘ軸の正方向と特定した場合には右側から左側への一方向であり、Ｙ軸の正方向と特定した場合には後ろ側から前側への一方向であり、Ｚ軸の正方向と特定した場合には下側から上側への一方向である。

サーマルプリンタ１は、下部筐体１１と、上部カバー１２と、排出口１３とを備える。下部筐体１１は、開口部が一面に設けられた箱型の容器である。下部筐体１１は、サーマルプリンタ１を管理するホストコンピュータなどの外部機器との接続に使われる接続端子（不図示）や、プリンタ本体に電源を供給する電源端子（不図示）等が設けられる。上部カバー１２は、収容部１８を開閉する。上部カバー１２は、蓋の一例である。上部カバー１２は、下部筐体１１に一端部を回動自在に支持され、回動に伴って下部筐体１１の開口部を開閉する。

排出口１３は、用紙が排出される隙間状の開口部であって、この開口部は、上部カバー１２の他端部と下部筐体１１との間に形成される。下部筐体１１と上部カバー１２とは、筐体１０を構成する。

（サーマルプリンタの内部構造）
次に、図２及び図３を用いて、サーマルプリンタ１の内部構造を説明する。図２及び図３は、実施形態に係るラベルプリンタの内部構造を示すＹＺ断面図である。サーマルプリンタ１は、図２及び図３に示すように、印字用紙の一例であるサーマル用紙２１を、ロール芯２３の周りにロール状に巻回したロール紙２２を、筐体内部の収容部１８に収容して、ロール紙２２からサーマル用紙２１を引き出しながら印字を行う。

また、図２に示すロール紙２２は、ロール紙２２の残量が十分にある状態を示す。図３に示すロール紙２２は、ロール紙２２の残量が少ない（所定量に達している）状態を示す。なお、印字用紙は、サーマル用紙２１に限定されず、例えば、ラベル用紙であっても良い。また、ラベル用紙は、帯状の台紙に所定寸法のラベルが並べて貼付されたものでもよいし、あるいは、台紙のない帯状のラベルであってもよい。

サーマルプリンタ１は、筐体１０の内部にフラッパー１５と、プラテンローラ１６と、サーマルヘッド１７と、収容部１８とを備えている。

サーマルプリンタ１は、プラテンローラ１６の回転によって、サーマル用紙２１をロール紙２２から引き出し、引き出されたサーマル用紙２１に、サーマルヘッド１７によって印字を行う。

フラッパー１５は、押圧部の一例である。フラッパー１５は、上部カバー１２の裏側に設けられている。フラッパー１５は、サーマルヘッド１７に近い側の端部を上部カバー１２に回動可能に取り付けられ、回動に伴い、収容部１８に収容されたロール紙２２を上部カバー１２側から離れる方向に押圧して収容部１８の内壁１９に押し付ける。

ここで、フラッパー１５の形状について説明する。図４は、フラッパー１５の形状の一例を示す側面図である。図５は、フラッパー１５の形状の一例を示す斜視図である。

フラッパー１５の根元のフラッパー基部２５は、フラッパー回動軸４２を備えている。フラッパー回動軸４２は、上部カバー１２の裏面に、回動自在に支持される。また、フラッパー１５の先端には、用紙押さえ部２６が形成される。

用紙押さえ部２６は、フラッパー１５の根元のフラッパー基部２５からＹ軸方向負側に延びる部材である。用紙押さえ部２６は、ロール紙２２に当接することによって、ロール紙２２の外周面を後述する収容部１８に押し付ける。

フラッパー１５は、上部カバー１２の裏面側に、収容部１８に収容されたロール紙２２の方向に付勢された状態で、フラッパー回動軸４２の周りに回動可能に取り付けられている。

また、フラッパー基部２５は、フラッパー回動軸４２を中心とする放射方向に突出した薄片である突出部２７を備えている。突出部２７は、上部カバー１２に回動可能に取り付けられた端部に設けられて回動の放射方向に突出した部材である。突出部２７は、ロール紙２２の残量が所定量に達したことをフォトセンサ３０によって検知させるための部材である。

突出部２７は、図４において、フラッパー基部２５に対して、Ｙ軸方向正側に突出する。突出部２７は、用紙押さえ部２６と対向する位置に設けられる。なお、フォトセンサ３０が、突出部２７を検知する内容について後述する。

なお、用紙押さえ部２６の形状は、図５の例に限定されない。例えば、用紙押さえ部２６は、複数の用紙押さえ部を備える形状であってもよい。

図２及び図３に戻る。フラッパー回動軸４２は、上部カバー１２を開閉可能に回動させる上部カバー回動軸１４に対して、Ｙ軸方向正側の位置に、Ｘ軸に沿って設置される。なお、フラッパー回動軸４２には、例えば、不図示のトーションばね（ねじりばね）が取り付けられており、フラッパー１５は、当該トーションばねによって、収容部１８に収容されたロール紙２２の方向に付勢される。

プラテンローラ１６は、上部カバー１２の裏面側に設置されている。プラテンローラ１６は、搬送部の一例である。プラテンローラ１６は、不図示のステッピングモータの駆動力が伝達されることにより回転して、収容部１８に収容されたロール紙２２からサーマル用紙２１を引き出して、上流側である収容部１８から、下流側であるサーマルヘッド１７に向けて搬送する。

サーマルヘッド１７は、下部筐体１１の内側面に設置されている。サーマルヘッド１７は、印字部の一例である。サーマルヘッド１７は、上部カバー１２が閉じた状態で、プラテンローラ１６と密着する。サーマルヘッド１７は、プラテンローラ１６が搬送するサーマル用紙２１に印字を行う。サーマル用紙２１は、サーマルヘッド１７とプラテンローラ１６との間に挟持された状態で排出口１３に向けて搬送される。

サーマルヘッド１７は、複数個の発熱体を整列させた構造を有し、印字パターンに対応する発熱体を発熱させることによって、サーマルヘッド１７とプラテンローラ１６とに挟持されたサーマル用紙２１に印字を行う。

収容部１８は、サーマル用紙２１印字用紙をロール状に巻回したロール紙２２を収容する。収容部１８は、内壁１９及び凹部２０を備える。ロール紙２２は、内壁１９に接する状態で収容部１８に収容される。

内壁１９は、Ｚ軸方向正側に略垂直に延びる壁面を有し、Ｙ軸方向正側に、排出口１３に向かって上昇する斜面を有する。また、内壁１９には、凹部２０が設けられている。

凹部２０は、収容部１８の内壁１９の所定量に達したロール紙２２がフラッパー１５により押し付けられる位置に、設けられる。凹部２０は、筐体１０の、縦置き時の底面と横置き時の底面とがなす角部の近傍に、位置している。フラッパー１５で押圧されるロール紙２２は、所定量に達すると、凹部２０に押し付けられる。

凹部２０は、さらに凸部２０１を備える。凸部２０１は、凹部２０のサーマルヘッド１７に近い側の縁に、凹部２０の周囲の内壁１９よりも突出して設けられ、凹部２０の内外を隔てる。

図３において、収容部１８に収容されたロール紙２２は、フラッパー１５との接点と、凹部２０との接点と、凹部２０の斜面との接点と、の３点で支持される。このうち、凹部２０の垂直との接点において、ロール紙２２からサーマル用紙２１が引き出される。以降、ロール紙２２と凹部２０の垂直との接点を、引出点２４と呼ぶ。

フラッパー１５は、フラッパー回動軸４２によって、上部カバー１２に、回動自在に取り付けられている。ロール紙２２は、図２及び図３における時計回りに回動するフラッパー１５によって押圧されることで、凹部２０または内壁１９に押し付けられる。

フラッパー１５がロール紙２２との接点１５１に加える力がＦのとき、凹部２０のロール紙２２との引出点２４に加わる力は、Ｙ軸正側に向かう分力Ｆａと、Ｚ軸負側に向かう分力Ｆｂとに分割される。すなわち、ロール紙２２は、サーマル用紙２１が引き出される方向（Ｙ軸正側）に向かう押圧力を有するように、内壁１９に押し付けられる。また、フラッパー１５は、所定量に達したロール紙２２を押圧している状態で、内壁１９と略平行に対向する面１９１を有している。

これによって、ロール紙２２は、サーマル用紙２１に印字が行われている状態と印字が行われていない状態とに関わらずに、引出点２４において、サーマル用紙２１が引き出される方向に向かって押し付けられる。このように、フラッパー１５により、凹部２０の内部におけるロール紙２２の移動が抑制される。

また、ロール紙２２が凸部２０１に接した場合（不図示）、凸部２０１にロール紙２２が接する。凸部２０１とロール紙２２が接することで、凹部２０の内部におけるロール紙２２の移動が抑制される。

引出点２４から引き出されたサーマル用紙２１は、プラテンローラ１６の回転に伴い、矢印Ｂの方向に搬送される。サーマル用紙２１の表面２１１は印字面になっている。サーマル用紙２１の表面２１１には、サーマルヘッド１７によって印字が行われる。印字されたサーマル用紙２１は、排出口１３から排出される。

なお、排出口１３には不図示のカッターが備えられている。サーマルプリンタ１のユーザは、印字が終了して排出されたサーマル用紙２１を、カッターによって切断する。

また、図３に示すロール紙２２１は、ロール紙２２１が台紙無しで巻かれたラベル用紙である場合に、収容部１８の内部におけるロール紙２２１の位置を示す。ラベル用紙の場合、ラベル用紙の表面は印字面、裏面は粘着層になっている。ラベル用紙がプラテンローラ１６とサーマルヘッド１７とに挟持された状態を保持する場合には、ラベル用紙の裏面は粘着性を有しているため、ロール紙２２１は、斜面を登った位置に保持される。

フォトセンサ３０は、検知部の一例である。フォトセンサ３０は、上部カバー１２の内面に設置される。フォトセンサ３０は、ロール紙２２の残量が所定量に達したこと、すなわち、サーマル用紙２１の用紙切れが近いこと（ニアエンド）を検知する。

フォトセンサ３０は、残量が所定量に達したロール紙２２を押圧するフラッパー１５の、回動で変位する部分を検知する。フォトセンサ３０は、フラッパー１５が所定量に達したロール紙２２を押圧しているときに突出部２７を検知する位置に設けられている。つまり、ロール紙２２の残量が所定量に達すると、Ｚ軸方向正側から見て、フォトセンサ３０は、突出部２７と重なるように設けられる。

フォトセンサ３０は、例えば、光を出射する出射部と、光を受光する受光部とが一体となった透過型の光フォトセンサである。フォトセンサ３０は、例えば、略Ｕの字の形状で構成され、Ｚ軸方向正側から見て、Ｕの字の開口部は、Ｙ軸方向負側に向けて配置される（図７及び図８参照）。

フォトセンサ３０は、出射部は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光手段で構成される。受光部は、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の検知手段で構成される。受光部は、出射部が出射した光を受光したか否かで異なる出力をする。

次に、フラッパー１５及びフォトセンサ３０の位置関係について説明する。図６は、図３に示す領域Ｃの拡大図である。図６に示すフラッパー１５及びフォトセンサ３０の位置関係は、ロール紙２２の残量が所定量に達した状態を示す。

図６において、フラッパー１５の突出部２７は、フォトセンサ３０に検知される位置に到達している。突出部２７は、フラッパー１５が所定量以下のロール紙２２を押圧しているときに、フォトセンサ３０に検知される角度範囲に、設けられている。

このとき、フォトセンサ３０は、突出部２７を検知することによって、ロール紙２２の残量が所定量に達したことを検知する。そして、サーマルプリンタ１は、不図示のインジケータを点灯、または、点滅させることによって、ロール紙２２の残量が所定量に達したことを報知する。または、サーマルプリンタ１は、接続された不図示のホストコンピュータにロール紙２２の残量が所定量に達したことを報知する。

次に、フォトセンサ３０がロール紙２２の残量を検知する方法について説明する。図７及び図８は、フォトセンサ３０がロール紙２２の残量を検知する方法を説明するための図である。

図７は、ロール紙２２の残量が所定量に達していない（つまり、ロール紙２２の残量が十分にある状態）場合の、フラッパー１５及びフォトセンサ３０の位置を示している。図８は、ロール紙２２の残量が所定量に達している（つまり、ロール紙２２の残量が少ない状態）場合の、フラッパー１５及びフォトセンサ３０の位置を示している。

なお、本実施形態では、フォトセンサ３０の略Ｕの字形状の一端は出射部３１であり、他端は受光部３２である。出射部３１は、受光部３２に向けて、光を発する。なお、実施にあたって、出射部３１と受光部３２との位置が、逆でも構わない。

図７に示すように、ロール紙２２の残量が所定量に達していない場合、フォトセンサ３０の出射部３１及び受光部３２の空間（開口部３３）には、遮るものがないため、受光部３２は、出射部３１が出射した光３４を受光する。この場合、受光部３２は、出射部３１が出射した光を受光した結果を示す出力を行う。

図８に示すように、ロール紙２２の残量が所定量に達している場合、フォトセンサ３０の出射部３１及び受光部３２の空間（開口部３３）には、突出部２７が存在する。そのため、受光部３２は、出射部３１が出射した光を受光しない。この場合、受光部３２は、出射部３１が出射した光を受光しない結果を示す出力を行う。

以上のように、フォトセンサ３０は、突出部２７を検知することで、ロール紙２２の残量が所定量に達して状態を検知することができる。したがって、サーマルプリンタ１は、ロール紙２２の残量が所定値に達したことを検知することができる。

このとき、サーマルプリンタ１は、不図示のインジケータを点灯、または、点滅させることによって、ロール紙２２の残量が所定量に達したことを報知する。または、サーマルプリンタ１は、接続された不図示のホストコンピュータにロール紙２２の残量が所定量に達したことを報知する。ユーザは、当該インジケータが点灯、または、点滅のしていることを確認、または、ホストコンピュータ（一例として、ホストコンピュータに接続された液晶ディスプレイ等）での表示した際に、交換用のロール紙２２を予め準備しておくことができる。

また、突出部２７は、フラッパー回動軸４２を囲むある程度の角度範囲に設けられているので、フラッパー１５が押圧するロール紙２２の残量が所定値に達したときだけでなく、さらに残量が減っても、フォトセンサ３０による検知を継続させることができる。これにより、ニアエンド報知の見逃しを抑止できる。

また、本実施形態では、凹部２０の縁に凸部２０１が設けられているので、ロール紙２２からサーマル用紙２１が引き出される際、ロール紙２２が凹部２０から脱出しにくくすることができる。これにより、ロール紙２２のニアエンド検知を、正確に行うことができる。

さらに、本実施形態のように、フラッパー１５と内壁１９とが、ロール紙２２のニアエンド時に、略平行に対面するように構成されていると、例えば、ロール紙２２が凹部２０から脱出しても、ニアエンド検知を正確に行うことができる。このような構成は、例えばロール紙２２が台紙無しで巻かれたラベル用紙であって、用紙搬送時にロール紙２２がサーマルヘッド１７の方へ移動することがそもそも想定されるような場合にも、適している。

以上説明したように、本実施形態に係るサーマルプリンタ１は、フラッパー１５の回動に伴い、上部カバー１２から離れる方向に押圧して収容部１８の内壁１９にロール紙２２を押し付け、所定量に達したロール紙２２がフラッパー１５により押し付けられる位置に凹部２０を設ける。

したがって、サーマルプリンタ１は、ロール紙２２の残量が少ない状態でも、凹部２０にロール紙２２を押し付けることで、サーマル用紙２１が引き出される方向に向かう押圧力を有することができる。これにより、ロール紙２２の残量が少ない状態でも、ロール紙２２を収容部１８に収容することができる。

また、サーマルプリンタ１は、ロール紙２２の残量が少ない状態でも、ロール紙２２を収容部１８に収容することで、フォトセンサ３０は、フラッパー１５に備える突出部２７を検知することができる。また、フォトセンサ３０は、突出部２７を検知することで、ロール紙２２の残量が所定量に達して状態を検知することができる。したがって、サーマルプリンタ１は、ロール紙２２の残量が所定値に達したことを検知することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ サーマルプリンタ（プリンタ装置）
１０ 筐体
１１ 下部筐体
１２ 上部カバー（蓋）
１３ 排出口
１４ 上部カバー回動軸
１５ フラッパー（押圧部）
１６ プラテンローラ（搬送部）
１７ サーマルヘッド（印字部）
１８ 収容部
１９ 内壁
２０ 凹部
２１ サーマル用紙（印字用紙）
２２ ロール紙
２３ ロール芯
２４ 引出点
２５ フラッパー基部
２６ 用紙押さえ部
２７ 突出部
３０ フォトセンサ（検知部）
４２ フラッパー回動軸
１９１ 面
２０１ 凸部

特開２０１８－８８２３号公報

Claims (4)

1. 印字用紙をロール状に巻回したロール紙を収容する収容部と、
   前記収容部を開閉する蓋と、
   前記収容部に収容された、前記ロール紙から前記印字用紙を引き出して搬送する搬送部と、
   印字用紙に印字を行う印字部と、
   前記印字部に近い側の端部を前記蓋に回動可能に取り付けられ、回動に伴い、前記収容部に収容された前記ロール紙を前記蓋側から離れる方向に押圧して前記収容部の内壁に押し付ける押圧部と、
   残量が所定量に達した前記ロール紙を押圧する前記押圧部の、回動で変位する部分を検知する検知部と、
   前記収容部の内壁の、前記所定量に達した前記ロール紙が前記押圧部により押し付けられる位置に設けられる凹部と、
   前記凹部の前記印字部に近い側の縁に、前記凹部の周囲の前記内壁よりも突出して設けられた、前記凹部の内外を隔てる凸部と、
   を備え、
   前記押圧部は、前記所定量に達した前記ロール紙が前記凹部内の隅部を形成する一方の第１壁面との接点と、前記隅部を形成する他方の第２壁面との接点と、前記押圧部との接点と、で支持されるように、前記所定量に達した前記ロール紙を押圧し、
   前記検知部は、前記押圧部が前記所定量に達した前記ロール紙を押圧しているとき、前記ロール紙の用紙切れが近いことを検知する、
   プリンタ装置。
2. 前記押圧部は、前記蓋に回動可能に取り付けられた前記端部に設けられて回動の放射方向に突出した突出部を備え、
   前記検知部は、透過型のフォトセンサであって、前記押圧部が前記所定量に達した前記ロール紙を押圧しているときに前記突出部を検知する位置に設けられている、
   請求項１に記載のプリンタ装置。
3. 前記突出部は、前記押圧部が前記所定量以下の前記ロール紙を押圧しているときに、前記検知部に検知される角度範囲に、設けられている
   請求項２に記載のプリンタ装置。
4. 前記押圧部は、前記所定量に達した前記ロール紙を押圧している状態で、前記内壁と略平行に対向する面を有している、
   請求項１から３の何れか１項に記載のプリンタ装置。