(57)【要約】      （修正有）【課題】ロール紙の残量を精度良く、検出できるようにする。【解決手段】実施の形態は、ロール紙収納部９の載置部の第１或いは第２の凹部２２、２３内に収容されたロール紙８が消費されて所定の巻径よりも小さい第１の巻径になったことを検出する第１のセンサ２５、及び前記ロール紙８がさらに消費されて第１の巻径よりも小さい第２の巻径になったことを検出する第２のセンサ２６と、第１のセンサ２５によってロール紙８が第１の巻径になったことが検出された時点から第２のセンサ２６によってロール紙が第２の巻径になったことが検出された時点までの用紙の消費長さに基づいて用紙の厚さを算出し、この算出された用紙の厚さに基づいて用紙の残量を算出する算出手段３１とを具備する。【選択図】図３
2012056641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺紙を巻回してなるロール紙の外周面を設置姿勢に応じて支える載置部を有するロール紙収納部と、
このロール紙収納部の前記載置部に連続的に形成され、前記ロール紙が消費されて所定の巻径になるのに基づいて自重で落下する前記ロール紙を収容する第１及び第２の凹部と、
前記第１或いは第２の凹部内に収容された前記ロール紙が消費されて前記所定の巻径よりも小さい第１の巻径になったことを検出する第１のセンサ、及び前記ロール紙がさらに消費されて前記第１の巻径よりも小さい第２の巻径になったことを検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサによって前記ロール紙が第１の巻径になったことが検出された時点から前記第２のセンサによって前記ロール紙が第２の巻径になったことが検出された時点までの用紙の消費長さに基づいて前記用紙の厚さを算出し、この算出された用紙の厚さに基づいて前記用紙の残量を算出する算出手段と
を具備することを特徴とするロール紙検出装置。
【請求項２】
前記ロール紙の最大外形時の中心をＮとし、前記ロール紙が前記第１の凹部内に収容されたときの中心と前記Ｎとを結ぶラインをＮ―Ｌ、前記ロール紙が第２の凹部内に収容されたときの中心と前記Ｎとを結ぶラインをＮ―Ｍとしたとき、
前記ラインＮ―ＬとラインＮ―Ｍは、所定の角度Ｋをなし、
前記角度Ｋの略１／２の角度線上に前記第１及び第２のセンサを配設し、
前記中心Ｎに対し、前記第１のセンサは遠く、前記第２のセンサは近くに位置することを特徴とする請求項１記載のロール紙検出装置。
【請求項３】
前記ラインＮ―ＬとラインＮ―Ｍのなす所定角度Ｋは、９０度未満に設定されることを特徴とする請求項２記載のロール紙検出装置。
【請求項４】
長尺紙を巻回してなるロール紙の外周面を設置姿勢に応じて支える載置部を有するロール紙収納部にロール紙を収納することと、
このロール紙収納部の前記載置部に連続的に形成された第１或いは第２の凹部内に消費されて所定の巻径になった前記ロール紙を自重で落下させて収容させることと、
前記第１或いは第２の凹部内に収容される前記ロール紙が消費されて前記所定の巻径よりも小さい第１の巻径になったことを第１のセンサで検出し、前記ロール紙がさらに消費されて前記第１の巻径よりも小さい第２の巻径になったことを第２のセンサによって検出することと、
前記第１のセンサによって前記ロール紙が第１の巻径になったことが検出された時点から前記第２のセンサによって前記ロール紙が第２の巻径になったことが検出された時点までの用紙の消費長さに基づいて前記用紙の厚さを算出し、この算出された用紙の厚さに基づいて前記用紙の残量を算出することと
を具備することを特徴とするロール紙検出方法。
【請求項５】
前記ロール紙の最大外形時の中心をＮとし、前記ロール紙が前記第１の凹部内に収容されたときの中心と前記Ｎとを結ぶラインをＮ―Ｌ、前記ロール紙が第２の凹部内に収容されたときの中心と前記Ｎとを結ぶラインをＮ―Ｍとしたとき、
前記ラインＮ―ＬとラインＮ―Ｍは、所定の角度Ｋをなし、
前記第１及び第２のセンサは、前記角度Ｋの略１／２の角度線上に配設し、
前記中心Ｎに対し、前記第１のセンサは遠く、前記第２のセンサは近くに位置することを特徴とする請求項４記載のロール紙検出方法。
【請求項６】
机上又は壁面に取り付けられる複数の取付部を有し、前記取付部の選択により設置姿勢が変更可能なプリンタ本体と、
前記プリンタ本体に設けられた印字部と、
前記プリンタ本体に設けられ、前記印字部に供給する長尺紙を巻回してなるロール紙の外周面を設置姿勢に応じて支える載置部を有するロール紙収納部と、
このロール紙収納部の前記載置部に連続的に形成され、前記ロール紙が消費されて所定の巻径になるのに基づいて自重で落下する前記ロール紙を収容する第１及び第２の凹部と、
前記第１或いは第２の凹部内に収容された前記ロール紙が消費されて前記所定の巻径よりも小さい第１の巻径になったことを検出する第１のセンサ、及び前記ロール紙がさらに消費されて前記第１の巻径よりも小さい第２の巻径になったことを検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサによって前記ロール紙が第１の巻径であることが検出された時点から前記第２のセンサによって前記ロール紙が第２の巻径であることが検出された時点までの用紙の消費長さに基づいて前記用紙の厚さを算出し、この算出された用紙の厚さに基づいて前記用紙の残量を算出する算出手段と
を具備することを特徴とするプリンタ。
【請求項７】
前記ロール紙の最大外形時の中心をＮとし、前記ロール紙が前記第１の凹部内に収容されたときの中心と前記Ｎとを結ぶラインをＮ―Ｌ、前記ロール紙が第２の凹部内に収容されたときの中心と前記Ｎとを結ぶラインをＮ―Ｍとしたとき、
前記ラインＮ―ＬとラインＮ―Ｍは、所定の角度Ｋをなし、
前記角度Ｋの略１／２の角度線上に前記第１及び第２のセンサを配設し、
前記中心Ｎに対し、前記第１のセンサは遠く、前記第２のセンサは近くに位置することを特徴とする請求項６記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば、ＰＯＳプリンタで用いられるロール紙の用紙残量を検出するロール紙検出装置、ロール紙検出方法、及びプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプリンタには、例えば、机上に設置されたり、壁面に掛けて設置されるなど、その設置姿勢を選択できるものがある。
【０００３】
このプリンタは、ロール紙を収納するホッパを有し、このホッパには、プリンタが机上に設置された場合にロール紙を保持する第１の凹部、また、壁面に掛けて設置された場合にロール紙を保持する第２の凹部が設けられている。
【０００４】
第１或いは第２の凹部に保持されたロール紙は、消費により残量が低下するが、残量が所定量以下になると、検出手段により検出されて交換が促されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４４４０７号公報
【特許文献２】特開２００２−２３４２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来においては、用紙の厚さなどを考慮することなく、その残量を検出していたため、用紙の種類によっては検出残量に大きな誤差を生じていた。このため、用紙切れを起こしたり、逆に、残量が多くなって無駄を生じるといった問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、実施の形態は、長尺紙を巻回してなるロール紙の外周面を設置姿勢に応じて支える載置部を有するロール紙収納部と、このロール紙収納部の前記載置部に連続的に形成され、前記ロール紙が消費されて所定の巻径になるのに基づいて自重で落下する前記ロール紙を収容する第１及び第２の凹部と、前記第１或いは第２の凹部内に収容された前記ロール紙が消費されて前記所定の巻径よりも小さい第１の巻径になったことを検出する第１のセンサ、及び前記ロール紙がさらに消費されて前記第１の巻径よりも小さい第２の巻径になったことを検出する第２のセンサと、前記第１のセンサによって前記ロール紙が第１の巻径になったことが検出された時点から前記第２のセンサによって前記ロール紙が第２の巻径になったことが検出された時点までの用紙の消費長さに基づいて前記用紙の厚さを算出し、この算出された用紙の厚さに基づいて前記用紙の残量を算出する算出手段とを具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態である机上設置されたプリンタを示す側断面図。
【図２】図１のプリンタが壁掛け設置された状態を示す図。
【図３】図１のロール紙が消費されて第１の巻径になったことが第１のセンサによって検出された状態を示す図。
【図４】図２のロール紙が消費されて第１の巻径になったことが第１のセンサによって検出された状態を示す図。
【図５】図１のロール紙が消費されて第２の巻径になったことが第２のセンサによって検出された状態を示す図。
【図６】図２のロール紙が消費されて第２の巻径になったことが第２のセンサによって検出された状態を示す図。
【図７】図１のプリンタの駆動制御系を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、一実施の形態であるプリンタの内部構造を示す側断面図である。
【００１１】
このプリンタは、ロール状に巻回された長尺紙に情報を印字するもので、横長又は縦長の設置姿勢の選択が可能なプリンタ本体１を備えている。プリンタ本体１は机上に設置しても、壁面にかけて設置しても自由であるが、図１は机上に設置した場合を示している。
【００１２】
すなわち、プリンタ本体１の幅の広い一辺２はプリンタ本体１を横長の設置姿勢で机上に設置する場合の第１の取付部３とされ、幅の狭い一辺４はプリンタ本体１を縦長の設置姿勢として机上に設置する場合の第２の取付部５とされている。また、プリンタ本体１はヒンジ６を中心に開閉可能なカバー７を備えている。
【００１３】
プリンタ本体１には、ロール紙８を収納するロール紙収納部としてのホッパ９と、印字部１０とが設けられている。ロール紙８は、巻芯８ａに長尺紙８ｂをロール状に巻回してなるものである。なお、カバー７には、巻径が最大のときのロール紙８に余裕をもたせるために、円弧状の膨出面７ａが形成されている。
【００１４】
印字部１０はプラテンモータ１１(図７に示す)で駆動されるプラテン１２と、このプラテン１２にヘッドスプリング１３の付勢力により圧接されるサーマルヘッド１４とにより構成されている。
【００１５】
印字部１０の下流側には、カッタモータ１５（図７に示す）で駆動されるカッタ１６とカッタ１６のホームポジションを検出するカッタホームポジションセンサ１７が設けられている。
【００１６】
印字部１０の上流側には、ホッパ９とプラテン１２との間に位置して用紙有無を検出するペーパエンドセンサ１９が設けられている。
【００１７】
また、プラテン１２の上部側には、カバー７の開閉を検出するカバーオープンセンサ２０が設けられている。
【００１８】
上記したホッパ９は、ロール紙８の外周面を支える載置部９ａを備えている。
【００１９】
この載置部９ａは、図１に示すように、第１の取付部３を下にしてプリンタ本体１を横置きの設置姿勢で設置した場合と、第２の取付部５を下にしてプリンタ本体１を縦置きの設置姿勢で設置した場合との何れにおいても、ロール紙８の外周面を鉛直方向に作用する自重に抗して支えることができるようになっている。
【００２０】
そして、この載置部９ａには第１の凹部２２と第２の凹部２３とが連続的に形成されている。第１の凹部２２は、第１の取付部３を下にしてプリンタ本体１を横置きに設置したときに、ロール紙８の中心を通る鉛直線上に配置され、第２の凹部２３は、第２の取付部５を下にしてプリンタ本体１を縦置きに設置したときに、ロール紙８の中心を通る略鉛直線上に配置されている。
【００２１】
第１及び第２の凹部２２，２３は、長尺紙８ｂの消費が進行しロール紙８の巻径が一定以下になったときに、そのロール紙８を自重により落下させる大きさに定められている。
【００２２】
ところで、図１の紙面に対して垂直方向におけるホッパ９の一側部には、ロール紙検出装置２４が設けられている。  
図３に示すように、ロール紙８が最大外径時の中心をＮとし、第１の凹部２２内に入り込んだ場合のロール紙８の中心と前記Ｎとを結んだラインをＮ−Ｌ、第２の凹部２３内に入り込んだ場合のロール紙８の中心と前記Ｎとを結んだラインをＮ−Ｍとしたとき、各ラインＮ−ＬとＮ−Ｍのなす角度Ｋ１が９０度未満に設定されている。
【００２３】
そして、各ラインＮ−ＬとＮ−Ｍのなす角度Ｋ１の略１／２の角度線Ｋ２上には、ロール紙検出装置２４の第１のセンサ２５と、第２のセンサ２６とが配設されている。第１のセンサ２５は、前記中心Ｎから遠い位置にあり、第２のセンサ２６は前記中心Ｎに近い位置にある。
【００２４】
第１のセンサ２５、及び第２のセンサ２６は、例えばＬＥＤとＰＨＯＴＯによる反射型センサで、ロール紙８の側面の反射によりロール紙８の有無を検出するものである。
【００２５】
図７は上記したプリンタの駆動制御系を示すブロック図である。
【００２６】
図中３０はコントロールユニットで、このコントロールユニット３０にはＣＰＵ（算出手段）３１が設けられている。ＣＰＵ３１にはＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３が接続され、さらに、入出力インターフェ−ス３５を介してホストコンピュータ３６が接続されている。また、入出力インターフェ−ス３５にはドライバ３８を介してサーマルヘッド１４、プラテンモータ３９を介してプラテン１２、カッタモータ４０を介してカッタ１６がそれぞれ接続されている。
【００２７】
さらに入出力インターフェ−ス３５には、上記した第１のセンサ２５、第２のセンサ２６、ペーパエンドセンサ１９、カッタホームホジションセンサ１７、カバーオープンセンサ２０がそれぞれ接続されている。
【００２８】
次に、上記したロール紙検出装置２４の検知動作について説明する。
【００２９】
図１、図２はロール紙が最大時のテーブル設置時と壁掛け設置時の側面図で、第１及び第２のセンサ２５、２６は、それぞれロール紙８が有ることを検出している。
【００３０】
ロール紙８が印字動作により消費されて外径が小さくなって所定の巻径になると、ロール紙８は、テーブル設置時には、ホッパ９の第１の凹部２２内に収容され、壁掛け設置時には、ホッパ９の第２の凹部２３内に収容される。
【００３１】
この状態からロール紙８が印字動作によりさらに消費されてその外径が小さくなって前記所定の巻径より小さい第１の巻径になると、図３、或いは図４に示すように、第１のセンサ２５がロール紙無しを検出し、第２のセンサ２６がロール紙有りを検出する。
【００３２】
この第１のセンサ２５がロール紙無しを検出したタイミングは、ＲＡＭ３２に保存され、プラテンモータ１１のパルスのカウントが開始される。この時のロール紙外径をＤ１とする。
【００３３】
この状態からロール紙８が印字動作によりさらに消費されてその外径が小さくなり、前記第１の巻径よりも小さい第２の巻径になると、図５、図６に示すように、第１のセンサ２５とともに、第２のセンサ２６もロール紙無しを検出する。
【００３４】
この第２のセンサ２６がロール紙無しを検出したタイミングはＲＡＭ３２に保存され、プラテンモータ１１のパルスのカウントを終了する。この時のロール紙外径をＤ２とする。
【００３５】
ロール紙が最小の外径になると紙管（巻芯）のみとなり、このときの外径をＤ３とする。Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は予め測定された既知の値あり、ＲＡＭ３２に保存される。
【００３６】
ＣＰＵ３１は、第１のセンサ２５がロール紙無しを検出し、第２のセンサ２６がロール紙無しを検出するまでにカウントされたプラテンモータ１１のパルス数に基づいて消費された用紙長さＰ１を算出する。ここで、用紙厚さをｔと仮定すると、
（用紙長さＰ１）×（用紙厚さｔ）＝｛（Ｄ１／２）×（Ｄ１／２）×（π）｝−｛（Ｄ２／２）×（Ｄ２／２）×（π）｝
よって、用紙厚さｔは、
（用紙厚さｔ）＝［｛（Ｄ１／２）×（Ｄ１／２）×（π）｝−｛（Ｄ２／２）×（Ｄ２／２）×（π）］／（用紙長さＰ１）………………（１）
で計算される。
【００３７】
この帯紙厚さｔを用いて、第２のセンサ２６がロール紙無しを検出した外径Ｄ２から紙管外径Ｄ３になるまでの用紙長さをＰ２と仮定すると、
（用紙長さＰ２）×（用紙厚さｔ）＝｛（Ｄ２／２）×（Ｄ２／２）×（π）｝−｛（Ｄ３／２）×（Ｄ３／２）×（π）｝
よって、用紙長さＰ２は、下記の式で求められる。
【００３８】
（用紙長さＰ２）＝［｛（Ｄ２／２）×（Ｄ２／２）×（π）｝−｛（Ｄ３／２）×（Ｄ３／２）×（π）｝］／（用紙厚さｔ）………………（２）
以上の計算式（１），（２）は，ＲＯＭ３３に保存されており、ＲＡＭ３２に保存されたデータとをＣＰＵ３１で制御することで正確な用紙残量を把握することができる。
【００３９】
従って、用紙切れを起こす前に用紙交換が可能となり、また、余った用紙長さを最小にすることができ、経済的である。
【００４０】
なお、図３で示したロール紙８の中心とＮとを結ぶラインＮ−Ｌと、ロール紙８の中心とＮとを結んだラインＮ−Ｍのなす角度Ｋ１を９０度に設定した場合には、ロール紙８の外径Ｄ１と外径Ｄ２の差が少なくなり、用紙残量の計算誤差が大きくなる問題があるため、この実施の形態では、９０度未満としている。
【００４１】
この実施の形態によれば、プリンタのテーブル設置と、壁掛け設置の状態に関係なく、また、使用する用紙に合わせた調整が不要で，使用する用紙の厚さも考慮することもなく、検出精度が高い用紙残量検出が可能となる。
【００４２】
従って、余った用紙長さを最小限にして用紙の無駄をなくすことができるとともに、用紙切れを起こすこともない。
【００４３】
また、テーブル設置と、壁掛け設置のそれぞれのロール紙をガイドする用紙ガイド部の挟み角を９０度未満に構成するため、ロール紙８の巻径の検出される径が小さくなり、その用紙残量の計算誤差をより小さくにすることが可能となる。
【００４４】
なお、上記した実施形態は、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。
【符号の説明】
【００４５】
１…プリンタ本体，３，５…取付部、１０…印字部、８…ロール紙、８ａ…長尺紙、
９…ホッパ（ロール紙収納部）、９ａ…載置部、１０…印字部、２２…第１の凹部、２３…第２の凹部、２５…第１のセンサ、２６…第２のセンサと、３１…ＣＰＵ（算出手段）。
【図１】
2012056641.tif 000003
【図２】
2012056641.tif 000004
【図３】
2012056641.tif 000005
【図４】
2012056641.tif 000006
【図５】
2012056641.tif 000007
【図６】
2012056641.tif 000008
【図７】
2012056641.tif 000009