(57)【要約】【課題】  レジスタ、ハンディターミナル等の端末装置において、長期に渡ってメンテナンスフリー、かつ高精度に用紙を搬送する印刷装置を提供する。【解決手段】  本発明は、表面の一部領域にシリカ等の研磨剤が一定間隔でコーティングされたロール紙を用い、印字ヘッドとプラテンローラ間で挟持搬送しつつ印字動作をさせ、インク等で汚染して摩擦係数が低下したローラの表面を削ることによって新しい面を出し、ローラの摩擦係数を復活させて安定な紙搬送動作を継続して行わせる印刷装置に関する。【選択図】図１
2008273060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール紙を印字ヘッドとプラテンローラによって挟持搬送しながら印刷する印刷装置における紙搬送制御機構であって、
前記ロール紙は、該表面の一部領域に一定長の粗面加工が施された粗面部と該粗面部の開始位置を示すマークとを備え、
前記ロール紙のマークを検出する検出手段と、
前記マークが検出された場合、前記ロール紙を挟持搬送する際に当該ロール紙上の粗面部で削られた前記プラテンローラによる搬送量の減少を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする印刷装置の紙搬送制御機構。
【請求項２】
前記ロール紙における粗面部の一回分の長さを少なくともプラテンローラの外周一周分より長く設定することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置の紙搬送制御機構。
【請求項３】
前記ロール紙における粗面部は、ロール紙の先端領域に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置の紙搬送制御機構。
【請求項４】
前記ロール紙における粗面部は、ロール紙の終端領域に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置の紙搬送制御機構。
【請求項５】
前記ロール紙における粗面部は、ロール紙に一定間隔で複数箇所設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置の紙搬送制御機構。
【請求項６】
前記マーク検知手段が、前記粗面部のないロール紙を含む粗面部の加工パターンを異にする複数のロール紙のいずれかの前記マークを検出することによって、前記粗面部のパターンを特定し、それぞれのロール紙に応じた搬送量の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置の紙搬送制御機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスターのレシート印刷装置、ハンディターミナルのレシート印刷装置、ガス・水道・電気メータの検針レシート印刷装置等、主にロール紙等の長尺紙にデータを印字する印刷装置の紙搬送機構技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＯＳ（Point of Sales）レジやハンディターミナル等の端末装置において、ロール状の感熱紙を使ったサーマルプリンタによるレシート印刷装置が一般に供されている。レシート印刷装置における搬送機構に関する従来の代表的な構成例について、図７を用いて以下に説明する。
【０００３】
ボール芯に巻き取られた感熱ロール紙（以下、単にロール紙という）１０１を軸１０７にセットし、横ブレしないように側板１０６に突き当てて両側から挟みこむ。軸１０６は回転自在であり、ロール紙１０１の回転に連れ回りが可能な構成となっている。但し、ベアリングを介した負荷の軽い回転ではなく、多少の重み（摩擦）が存在する回転となっている。
【０００４】
ロール紙１０１先端を上下方向可動で回転自在なテンションローラ１０２の下を通し、さらに、圧接状態にあるプラテンローラ３と感熱印字ヘッド４の間を通す。テンションローラ１０２の重みによって、プラテンローラ１０３がロール紙１０１を送るときの張力が一定に保たれ、安定した搬送が行われる。
【０００５】
そして、感熱印字ヘッド１０４に印字パターン生成部（図示していない）より印字パターンが送られ、感熱印字ヘッド１０４の所定ドットが発熱してロール紙１０１が発色し、あわせてプラテンローラ１０３が所定速度で回転することにより印刷が行われる。
【０００６】
印刷が終了すると、プラテンローラ１０３がロール紙１０１の搬送を停止し、カッター１０５によってロール紙１０１が切断されることにより、レシートとなって排出されて印刷の１サイクルが終了する。
【０００７】
上記のように、レシート印刷用の小型プリンタでは，棒状（ライン型）の感熱印字ヘッドとプラテンローラ（柔らかめのゴムローラ）でロール紙を挟持搬送しながら、印字ヘッドの細かなドットが発熱することにより画像を形成していく構成となっている。また、近年では、印刷ユニットをもう一つ設けることにより，両面印刷に対応したものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０７−８９１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、感熱紙を用いたサーマルプリンタの場合は，印字ヘッドに用紙をある程度密着させる必要性から、柔らかい（＝粘着性が高い）プラテンローラが用いられるため、プレプリントのインクや両面印刷のインクがプラテンローラに転写しやすく、ローラ表面が汚損されて摩擦係数の低下が発生しやすくなってくる。
【０００９】
そのため、紙／プラテン間の滑り発生によって搬送精度が落ち、さらにローラがスリップして紙を搬送できなくなる等の障害が発生する。これは、オペレータにリカバリの負担を与え、ＰＯＳレジであれば、顧客を待たせることになり、著しいサービスの低下となる。また、検針作業であれば、オペレータにリカバリの手間をかけ、作業効率の著しい低下をもたらす。
【００１０】
また、両面印刷やプレプリント用のレシートでは、両面の印字ズレや数値が所定の位置に印刷されないといった障害をもたらす。障害がひどい場合は、ローラ清掃、あるいは交換といった大掛かりな復旧作業が生じ、著しい顧客サービス低下・オペレータの効率低下を引き起こしてしまう。
【００１１】
そこで、本発明では，上記のような障害発生を防止し、安定した紙送りができるレシート印刷装置における感熱ロール紙の搬送制御機構を提供することを目的とし、とくに、長期に渡ってメンテナンスフリー、かつ印刷ズレのない高精度搬送が可能な印刷装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第一の発明は、ロール紙を印字ヘッドとプラテンローラによって挟持搬送しながら印刷する印刷装置における紙搬送制御機構であって、前記ロール紙は、該表面の一部領域に一定長の粗面加工が施された粗面部と該粗面部の開始位置を示すマークとを備え、前記ロール紙のマークを検出する検出手段と、前記マークが検出された場合、前記ロール紙を挟持搬送する際に当該ロール紙上の粗面部で削られた前記プラテンローラによる搬送量の減少を補正する補正手段とを有することを特徴とする印刷装置の紙搬送制御機構に関する。
【００１３】
すなわち、第一の発明によれば、印刷装置の紙搬送制御機構は、表面の一部領域が粗面加工された粗面部と粗面部の開始位置を示すマークを備えたロール紙と、フォトセンサ等によってロール紙の該マークを検知する検知手段と、ロール紙の粗面部によってごく薄く研磨されたプラテンローラの搬送量の減少分を補う補正手段とから構成することによって、装置の大型化を招くことなく、ロール紙に僅かな加工と、印刷装置側の制御部に僅かな改造を行うだけで、メンテナンスフリーで搬送精度の高い印字装置を提供することが可能となる。
【００１４】
第二の発明は、前記ロール紙における粗面部の一回分の長さを少なくともプラテンローラの外周一周分より長く設定することを特徴とする上記第一の発明に記載の印刷装置の紙搬送制御機構に関する。
【００１５】
すなわち、第二の発明によれば、ロール紙に設けた粗面部の長さをプラテンローラの外周一週分より長く設定することによって、プラテンローラの全周にわたっての研磨を均一とすることを可能とする。
【００１６】
第三の発明は、前記ロール紙における粗面部は、ロール紙の先端領域に設けられたことを特徴とする上記第一または第二の発明に記載の印刷装置の紙搬送制御機構に関する。
【００１７】
また、第四の発明は、前記ロール紙における粗面部は、ロール紙の終端領域に設けられたことを特徴とする上記第一または第二の発明に記載の印刷装置の紙搬送制御機構に関する。
【００１８】
さらに、第五の発明は、前記ロール紙における粗面部は、ロール紙に一定間隔で複数箇所設けられたことを特徴とする上記第一または第二の発明に記載の印刷装置の紙搬送制御機構に関する。
【００１９】
すなわち、第三、第四、および第五の発明は、印刷装置に適用するロール紙の表面に加工される粗面部が、それぞれ先端部分、終端部分、および中間部分に設ける配置に関するもので、これらのいずれかのロール紙によって、プラテンローラの表面が確実に研磨され、クリーンな状態が保たれ、ズレのない高精度の印刷が実現される。
【００２０】
第六の発明は、前記マーク検知手段が、粗面部のないロール紙を含む前記粗面部の加工パターンを異にする複数のロール紙のいずれかの前記マークを検出することによって、前記粗面部のパターンを特定し、それぞれのロール紙に応じた搬送量の補正を行うことを特徴とする上記第一の発明に記載の印刷装置の紙搬送制御機構に関する。
【００２１】
すなわち、第六の発明によれば、粗面部のパターンに応じたマークが印刷された個々のロール紙の交換動作を印刷装置の検知手段が検知した際に、各ロール紙がどの粗面パターンのものか判別してローラ研磨が行われた際に所定の搬送量を増やす構成とすることによって、粗面加工のないロール紙を含む複数のロール紙が兼用して使える印刷装置の実現となる。
【発明の効果】
【００２２】
以上述べたように、本発明によれば、ＰＯＳレジ、ハンディー・ターミナル等、レシートの印刷装置において、プラテンの表面がインク等による汚染，経年劣化などの要因により，摩擦係数が低下した場合においても、用紙搬送障害を起こすことなく、かつ高精度な搬送を行うことができる印刷装置を長期間にわたってメンテナンスフリーで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態になる印刷装置における紙搬送制御機構の一基本構成を示す。図１の本実施例の構成要素１〜７は、従来例として示した図６の構成要素１０１〜１０７と同一のものであり、同一構成要素の個々の説明とその動作については省略する。
【００２５】
本発明のレシート印刷装置に使用される感熱ロール紙１（単にロール紙）には、プラテンローラ２を微小量研磨して新生面を出させる、サンドペーパの役割を果たす粗面部１１がロール紙１のある領域にコーティングされ、かつロール紙１が粗面加工品か否かを検知するためのマークが印刷されたものとなっている。そして、フォトセンサ８によって、ロール紙１上のマーク１２を光学的に検知して、レシート印刷装置にセットされたロール紙１について、粗面加工のない一般のロール紙との判別を行う。
【００２６】
サーマルプリンタでは，記録紙を柔らかめのプラテンローラ３（ゴムローラ）によって強い力で押し付けながら印字する（例えば、幅１０ｃｍのロール紙なら数百ｇｆ〜数ｋｇｆ程度）。プラテンローラ３に適用するゴムの表面は、押し付けられることによって伸びるが、記録紙の縦弾性率は、プラテンローラ３より一桁或いはそれ以上高いため、記録紙は伸びず、そこでゴムの表面と紙の表面にミクロなスリップが発生する。
【００２７】
つまり、記録紙とゴムの表面は、常に滑りながら（マイクロスリップという）搬送動作を行っている。マイクロスリップ自体は、ゴムローラの直径と回転量から計算した搬送量と、実際の紙の搬送量が異なる原因の一つであるため、ゴム等の弾性体を使ったローラ搬送系では、障害原因としていつも排除されるものとなっている。しかし、本発明ではこの障害と扱われるマイクロスリップの性質を逆に利用したものである。
【００２８】
ロール紙１の表面にシリカ等の微研磨剤をある領域にコーティングしておくことにより、インク等で汚染して摩擦係数が低下したプラテンローラ３の表面を、印字動作、或いは搬送動作させながら極薄く一皮剥いて新しい面を出し（紙やすり研磨と同様の効果）、プラテンローラ３の摩擦係数を復活させて、安定な搬送動作を継続して行わせることができるようにしている。
【００２９】
一方、レシート印刷装置の紙搬送の制御としては、プラテンローラ３が研磨されて直径が減った分、搬送量を増やすよう制御する仕組みを設けておく。研磨で減る分については、予め実験で確かめておき入力しておく。
【００３０】
ロール紙１を使った印刷装置は、ロール紙１をセットする際、左突き当てか右突き当てと決まっているものが殆どである。そこで突き当て側壁側にフォトセンサ８の検知手段を設置する。ロール紙１先端には、粗面部１１のパターンに応じたマーク１２を印刷しておく。ロール紙１の交換動作を検知した際に、マーク１２を検知することにより、ロール紙１が、以下のどの粗面パターンのものかを判別して、ローラ研磨が行われた際に所定の搬送量を増やす。
（１）ロール紙１の先端でマーク１２を検知→ロール紙先端で研磨されたと判断。
（２）ロール紙１の終端でマーク１２を検知→ペーパーエンドで研磨されたと判断。
（３）ロール紙１の先端でマーク１２を２個検知→一定間隔で粗面があり、研磨されると判断。搬送距離をカウントしておき、搬送量を増やす。
（４）ペーパーエンドまでマーク検知なし→一般のロール紙と判断。搬送量制御なし。
【００３１】
なお、マーク１２の有無にかかわらず、プラテンの搬送距離は不揮発メモリに保存され、積算されてゆくものとする。
【００３２】
以上述べたように、装置の大型化を招くことなく、ロール紙に僅かな加工と、プリンタの制御部に僅かな改造を行うだけで、メンテナンスフリーで搬送精度の高い印字装置を提供することができる。
【００３３】
図２は、本発明の実施の形態になる印刷装置に適用するロール紙における粗面部の配置例（その１）を示す。本実施例では、ロール紙１の先端部分に粗面部がコーティングして設けられた例を示す。図１のフォトセンサ８によって検知できるように、マーク１２が１個印刷してあり、本例では、この位置にマークがある場合、ロール紙先端に粗面が設けてあることを示し、プラテンの表面を研磨した分だけ搬送量を増やすようにプラテンの回転量を制御する。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態になる印刷装置に適用するロール紙における粗面部の配置例（その２) を示す。本実施例では、ロール紙１の表面に粗面部１１が一定間隔で複数設けられた場合を示している。プレプリント紙や両面印刷装置のようなローラ汚損が激しい場合に向いている。
【００３５】
図４は、本発明の実施の形態になる印刷装置に適用するロール紙における粗面部の配置例（その３) を示す。本実施例では、ロール紙１表面に粗面部１１をペーパーエンド付近に設けた場合を示している。ペーパーエンドが近づくと、それを知らせる赤ライン等が刷り込まれているのが一般的である。ペーパーエンド付近に設けた粗面部１１の先端部分にマーク１２がない場合は、別系統で監視されているペーパーエンドの赤ラインを検知することによってマークの有無をフォトセンサ８で検知する。ここで、マーク１２があった場合は、プラテン研磨が行われたと判断して所定の搬送量を増やす。マークが検知されなかった場合は、プラテン研磨の粗面が無いごく一般的なロール紙であることがわかる。
【００３６】
また、図２〜４すべての場合に適用されることであるが、プラテンローラ３の搬送距離は、ローラ自身が交換されるまでカウント・積算されており、図４のように、ペーパーエンドに粗面部を有するロール紙１の場合は、プラテンローラ３の回転量によってロール紙１の研磨面がプラテンローラ３を通過したことがわかるので、それによって搬送量を増やすよう制御する。
【００３７】
なお、粗面部１１の研磨剤は、プラテンローラ３の材質にもよるが、微小な粉末であり、人が指で触ってもキズがつくことはなく、わずかな違和感を覚える程度である。したがって粗面部１１もレシートとして無駄なく使うことが可能である。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態になるロール紙の搬送量を制御する紙搬送制御機構のブロック図を示す。制御部２０は、印字ヘッドの駆動電流を制御する印字部２５、ロール紙１のマーク１２を検知するフォトセンサ８を制御するマーク検出部２１、各ロール紙に応じた補正すべき搬送量が予め格納し、またプラテンローラ３が消耗して交換となるまで、補正して増加分がローラ交換となるまで積算保持する不揮発メモリ２２、およびプラテンローラ３を駆動する駆動モータ２４の回転によって補正すべき搬送量を制御する搬送量補正部２３を統括的に制御する。
【００３９】
ここで、プラテンローラ３がロール紙１の粗面部１１で削られることによる紙搬送量の減少分を補正するタイミングは、ロール紙１上のマーク１２を検出した直後の粗面部１１を通過中でも、通過した後でもよい。また、一回の粗面部によって削られたごく微小の減少量に対応した所定の搬送量増分として、駆動モータ２４の回転（ステップ数）をわずか増加させる制御が行われる。なお、プラテンローラ３が交換に至るまで、当該増分値は、不揮発メモリに積算・保持されることとなる。
【００４０】
図６は、本発明の実施の形態になる印刷装置におけるプラテンローラの回転制御フローを示す。マークが２個検知された場合のみ特別な制御になるが、他は「マークを検知したら搬送量を増やす」制御を行う。
【００４１】
ステップＳ１１において、プラテンローラ３と感熱印字ヘッド４の間にロール紙１の先端がセットされ、紙搬送が開始される。ステップＳ１２において、フォトセンサ８によってロール紙１の先端部分に印刷されたマーク１２を検出する。マーク１２の存在を判断し、マーク１２がなければ、粗面部１１のない一般的なロール紙が挿入された場合と同一の処理フローが適用され、ステップＳ１６に進み、プラテンローラ３は、通常の印刷処理としての一定の回転となる。
【００４２】
そして、ステップＳ１７において、ロール紙１の使用が進み、ペーパーエンドの赤ラインを通過後、ステップＳ１８において、粗面部１１の加工を予告するマーク１２が存在するか否かを判断する。マークなしであれば、一般的なロール紙として本フローを終え、その後、ロール紙が交換される。
【００４３】
また、当該ペーパエンドを通過してからの粗面部１１を通知するマーク１２が存在したときには、ロールエンドが粗面のロール紙Ｃと判断され、ステップＳ１９において、プラテンローラ３が粗面部１１に触れて削られる分の補正として、ローラ回転を制御することによって紙の搬送量を所定量増加させる。この増加分の数値は、プラテンローラ３が、消耗して交換となるまで不揮発性メモリに保持、積算され、本フローは終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ１２において、マーク１２が存在したときには、ステップＳ１３において、マークが２個存在するパターンかを判断する。マークが２個のパターンでなければ、先端が粗面のロール紙Ａであると判断し、ステップＳ１５において、上記と同様、プラテンローラ３の回転によって紙の搬送量を所定量増加させる。そして、当該増加分は、プラテンローラ３が消耗して交換となるまで不揮発性メモリに保持、積算され、本フローは終了する。
【００４５】
また、ステップＳ１３において、マーク２個の存在が確認された場合には、粗面部１１が一定間隔で複数箇所に配置されたロール紙Ｂと判断し、ステップＳ１４において、一定間隔で搬送量を増加させる処理を行う。このときの増加分は、同様に、プラテンローラ３が交換となるまで不揮発性メモリに保持、積算され、その後、本フローを終了する。
【００４６】
以上、上記してきた本紙搬送制御機構によって、一部に粗面部を備えたロール紙を印刷に使用しながら紙搬送量が補正されることで長期に渡ってメンテナンスフリー印字精度が確保できるとともに、また粗面加工のない一般のロール紙を含む複数のロール紙が兼用して使える印刷装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態になる印刷装置における紙搬送制御機構の一基本構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態になる印刷装置に適用するロール紙における粗面部の配置例（その１）を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態になる印刷装置に適用するロール紙における粗面部の配置例（その２) を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態になる印刷装置に適用するロール紙における粗面部の配置例（その３) を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態になるロール紙の搬送量を制御する紙搬送制御機構のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態になる印刷装置におけるプラテンローラの回転制御フローを示す図である。
【図７】従来の印刷装置における紙搬送の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  感熱ロール紙（ロール紙）
２  テンションローラ
３  プラテンローラ
４  印字ヘッド
５  カッター
６  側板
７  （ロール紙支持）軸
８  フォトセンサ
１１  粗面部
１２  マーク
２０  制御部
２１  マーク検出部
２２  不揮発性メモリ
２３  搬送量補正部
２４  駆動モータ
２５  印字部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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