| 【発明の名称】 |
両面同時印刷サーマルプリンタ |
| 【発明者】 |
【氏名】二橋 清剛
【氏名】真田 強
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| 【要約】 |
【課題】機器の損傷や用紙搬送時の負荷を低減し、長寿命、かつ、信頼性の高い両面同時印刷サーマルプリンタを提供すること。
【構成】用紙搬送路２２の第１面側に設けられた第１サーマルヘッド３１と、用紙搬送路２２の第２面側に設けられた第２サーマルヘッド４１と、ピンチローラ２７を逆搬送時においてフィードローラ２６との間で用紙Ｐを挟持させるローラアーム２８と、第１サーマルヘッド３１を、その印刷時において第１プラテンローラ３２との間で前記用紙を挟持させるヘッドアーム３３とを備えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を供給する用紙供給部から前記用紙を排出する用紙排出口まで形成された用紙搬送路と、
この用紙搬送路に沿って設けられ、前記用紙搬送路を挟んで相対向して設けられたフィードローラ及びピンチローラを有する用紙搬送機構と、
前記用紙搬送路の第１面側に位置し、かつ、前記フィードローラに対し前記用紙排出口側に設けられた第１サーマルヘッドと、
前記用紙搬送路を挟んで前記第１サーマルヘッドに対向配置された第１プラテンローラと、
前記用紙搬送路の第２面側に位置し、前記第１サーマルヘッドと前記フィードローラとの間に設けられた第２サーマルヘッドと
前記用紙搬送路を挟んで前記第２サーマルヘッドに対向配置された第２プラテンローラと、
前記ピンチローラを、少なくとも逆搬送時において前記フィードローラとの間で前記用紙を挟持させるピンチローラ離接機構と、
前記第１サーマルヘッドを、その印刷時において前記第１プラテンローラとの間で前記用紙を挟持させるサーマルヘッド離接機構とを備えていることを特徴とする両面同時印刷サーマルプリンタ。
【請求項２】
前記用紙搬送路に沿って、かつ、前記フィードローラに対し前記用紙供給部側に設けられ、前記用紙の先端を検出する用紙センサと、
前記用紙搬送路に沿って、かつ、前記第１サーマルヘッドと前記第２サーマルヘッドとの間に設けられ、前記用紙の先端を検出する用紙頭出しセンサとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の両面同時印刷サーマルプリンタ。
【請求項３】
前記ピンチローラ離接機構及び前記サーマルヘッド離接機構は、同一の駆動モータにより駆動されていることを特徴とする請求項１に記載の両面同時印刷サーマルプリンタ。
【請求項４】
前記第１プラテンローラ、前記第２プラテンローラ及び前記フィードローラは、同一の駆動モータにより駆動されていることを特徴とする請求項１に記載の両面同時印刷サーマルプリンタ。
【請求項５】
前記第１プラテンローラの用紙搬送量は、前記第２プラテンローラの用紙搬送量より大きく設定されるとともに、
前記第２プラテンローラは、前記第２プラテンローラが逆方向に回転する場合にのみ、前記駆動モータからの駆動力を切断する選択的回転力伝達機構を備えていることを特徴とする両面印刷サーマルプリンタ。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱紙の両面に印刷を行う両面印刷サーマルプリンタに関し、特に長寿命、かつ、信頼性の高いものが得られる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲食店や商店等のレジスタ等でレシートに印刷を行うのにサーマルプリンタが使用されている。通常のレシートは片面印刷がなされており、情報が多い場合等はレシート用紙を大量に使用する。そこで、用紙に対してより多くの情報を印刷できるように両面同時印刷サーマルプリンタを用いることがある。
【０００３】
従来の両面同時印刷サーマルプリンタは、表裏それぞれのサーマルヘッドとプラテンローラが設けられている（例えば特許文献１参照）。両面同時印刷サーマルプリンタは、片面に比べ、感熱紙により多くの情報を記載できる装置として、例えばレジスタのレシート印刷等に用いられている。
【特許文献１】特開平１１−２８６１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した両面同時印刷サーマルプリンタでは、次のような問題があった。すなわち、印刷部が増えることにより、用紙搬送の抵抗が増え、必要な動力が増加するとともに、各部品の損傷や磨耗が多くなるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、不必要な接触や摺動を可能な限り減少させることで、機器の損傷や用紙搬送時の負荷を低減し、長寿命、かつ、信頼性の高い両面同時印刷サーマルプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の両面同時印刷サーマルプリンタは次のように構成されている。
【０００７】
用紙を供給する用紙供給部から前記用紙を排出する用紙排出口まで形成された用紙搬送路と、この用紙搬送路に沿って設けられ、前記用紙搬送路を挟んで相対向して設けられたフィードローラ及びピンチローラを有する用紙搬送機構と、前記用紙搬送路の第１面側に位置し、かつ、前記フィードローラに対し前記用紙排出口側に設けられた第１サーマルヘッドと、前記用紙搬送路を挟んで前記第１サーマルヘッドに対向配置された第１プラテンローラと、前記用紙搬送路の第２面側に位置し、前記第１サーマルヘッドと前記フィードローラとの間に設けられた第２サーマルヘッドと、前記用紙搬送路を挟んで前記第２サーマルヘッドに対向配置された第２プラテンローラと、前記ピンチローラを、少なくとも逆搬送時において前記フィードローラとの間で前記用紙を挟持させるピンチローラ離接機構と、前記第１サーマルヘッドを、その印刷時において前記第１プラテンローラとの間で前記用紙を挟持させるサーマルヘッド離接機構とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、不必要な接触や摺動を可能な限り減少させることで、機器の損傷や用紙搬送時の負荷を低減し、長寿命、かつ、信頼性の高い装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施の形態に係る両面同時印刷サーマルプリンタ１０を一方の側から示す側面図、図２は同両面同時印刷サーマルプリンタ１０を他方の側から示す側面図、図３〜図５は両面同時印刷サーマルプリンタ１０の動作を示すフロー図、図６は両面同時印刷サーマルプリンタ１０の各動作におけるカム機構８０のカム位置を示す説明図である。
【００１０】
図１に示すように、両面印刷サーマルプリンタ１０は、筐体１１と、この筐体１１に収容され、感熱紙等の用紙Ｐを供給する用紙供給部２０と、第１印刷部３０と、第１印刷部３０と用紙供給部２０との間に配置された第２印刷部４０と、各部を駆動する駆動部５０と、印刷済の用紙Ｐを切断するカッタ装置９０と、各部を連係して制御する制御部１００とを備えている。
【００１１】
用紙供給部２０は、感熱紙ロールＲを保持する保持部２１と、この保持部２１からカッタ装置９０側へ用紙Ｐを用紙搬送路２２に沿って搬送するフィード機構（用紙搬送機構）２３と、後述するピンチローラ２７の手前に配置された用紙センサ２４と、第１印刷部３０と第２印刷部４０との間に配置された用紙頭出しセンサ２５とを備えている。用紙センサ２４及び用紙頭出しセンサ２５の出力は制御部１００に入力され、各部の動作のタイミングを決定する。
【００１２】
フィード機構２３は、フィードローラ２６と、用紙搬送路２２をこのフィードローラ２６と挟持するよう設けられた円筒状のピンチローラ２７とを備えている。ピンチローラ２７は、紙面に垂直な方向のピンチローラ用クランク軸Ｍ廻りに図１中矢印Ｓ方向に揺動自在に取り付けられたローラアーム（ピンチローラ離接機構）２８に設けられ、後述するピンチローラ用カム８１の動作によりフィードローラ２６に対して離接できるよう構成されている。
【００１３】
第１印刷部３０は、用紙搬送路２２を挟持するように、第１サーマルヘッド３１と第１プラテンローラ３２とが対向配置されている。第１サーマルヘッド３１は、紙面に垂直な方向の第１サーマルヘッド用クランク軸Ｋ廻りに図１中矢印Ｔ方向に揺動回動自在に取り付けられたヘッドアーム（サーマルヘッド離接機構）３３に設けられ、後述するサーマルヘッド用カム８２の動作により第１プラテンローラ３２に対して離接できるよう構成されている。
【００１４】
第２印刷部４０は、用紙搬送路２２を挟持するように、第２サーマルヘッド４１と第２プラテンローラ４２とが対向配置されている。第２プラテンローラ４２には、逆搬送方向に回転するときはギア機構６０との連結が解除される一方向ギア（選択的回転力伝達機構）４３が備えられている。
【００１５】
第１プラテンローラ３２、第２プラテンローラ４２及びフィードローラ２６は、後述する駆動モータ５１の回転力を伝達するギア機構６０を介して正逆回転可能に構成されている。また、第２プラテンローラ４２は、第２プラテンローラ４２軸上に設けられた一方向ギア４３により逆回転搬送時、連動しても逆回転しないよう構成されている。また、第１プラテンローラ３２の用紙搬送量は、適切に印刷できる程度に、第２プラテンローラ４２の用紙搬送量より大きく設定されている。なお、ピンチローラ２７は従動ローラである。
【００１６】
駆動部５０は、駆動モータ５１と、この駆動モータ５１の回転力を各部に伝達するギア機構６０と、カム機構８０とを備えている。
【００１７】
カム機構８０は、駆動モータ５１からの動力を他のギアに伝達する第１ギア６１を備えている。第１ギア６１には、第２ギア６２が噛合している。第２ギア６２にはピンチローラ用カム８１が取り付けられている。第１ギア６１は、さらに第３ギア６３、第４ギア６４、第５ギア６５が順次噛合している。第５ギア６５にはサーマルヘッド用カム８２が取り付けられている。
【００１８】
第２ギア６２と第５ギア６５とは、駆動モータ５１から異なった減速比（本実施の形態では２：１）により連結されている。ローラ用カム８１及びサーマルヘッド用カム８２には、それぞれカム位置センサ８３，８４が設けられており、ローラ用カム８１及びサーマルヘッド用カム８２の位置を検出している。なお、ローラ用カム８１及びサーマルヘッド用カム８２はギア機構６０により直結しているので、位置センサはどちらか一方でもよい。
【００１９】
このように構成された両面同時印刷サーマルプリンタ１０は次のようにして動作する。図３は用紙セット動作を示すフロー図である。用紙Ｐをフィードローラ２６の図１中右方からセットする（ＳＴ１０）。用紙Ｐの先端が用紙センサ２４で検知されると（ＳＴ１１）、カム機構８０が駆動モータ５１により動作し、ローラ用カム８１及びサーマルヘッド用カム８２を回転させ、角度を調整する（ＳＴ１２）。ローラ用カム８１及びサーマルヘッド用カム８２の角度位置は、図６中Ｇ１に示すように、０°にセットされる。これにより、ピンチローラ２７及び第１サーマルヘッド３１が用紙搬送路２２を開放する位置となる。続いて、フィード機構２３が駆動モータ５１により動作し、用紙Ｐを搬送する。
【００２０】
次に、フィード機構２３により搬送された用紙Ｐの先端が用紙頭出しセンサ２５で検知されるとカム機構８０は、図６中Ｇ２に示すように、ローラ用カム８１は１８０°の角度位置に、サーマルヘッド用カム８２は９０°の角度位置まで回転する。このときピンチローラ２７は挟持位置に、第１サーマルヘッド３１は開放位置となる。このとき、フィード機構２３は逆回転搬送を行う。すなわち、第１プラテンローラ３２及びフィードローラ２６が逆回転するが、第２プラテンローラ４２はワンウエイクラッチ４３に接続されているため逆回転しない。また、第１サーマルヘッド３１は開放位置にあるため、用紙Ｐは第１サーマルヘッド３１に摺動せず、駆動モータ５１に係る負荷が低くなっている。
【００２１】
そして、用紙Ｐが規定量戻されると、用紙Ｐの印刷開始位置は第２サーマルヘッド４１にかかるとともに、用紙頭出しセンサ２５はＯＦＦとなり、フィード機構２３は停止する。
【００２２】
図４は印刷及び用紙カット動作を示すフロー図である。上述したように、用紙Ｐの印刷開始位置が第２サーマルヘッド４１にかかると、第２印刷部４０により印刷が開始される（ＳＴ２０）。フィード機構２３は正回転搬送を行い、このときローラ用カム８１及びサーマルヘッド用カム８２の角度位置は図６中Ｇ３に示す位置となる。この位置は、図６中Ｇ２と同位置であり、ローラ用カム８１は１８０°の角度位置、サーマルヘッド用カム８２は９０°の角度位置である。したがって、カム機構８０はそのまま停止状態である。
【００２３】
第２印刷部４０にて印刷が終わると、用紙Ｐは用紙頭出しセンサ２５で検知され（ＳＴ２１）、規定量搬送される（ＳＴ２２）。このときの規定量は、第１サーマルヘッド３１を用紙Ｐの印刷開始位置を通過する量となっている。
【００２４】
規定量搬送時もしくは用紙Ｐの印刷開始位置が第１サーマルヘッド３１を通過したところで、カム機構８０が作動し、図６中Ｇ４に示すように、ローラ用カム８１が３６０°、サーマルヘッド用カム８２が１８０°の角度位置となる。このときピンチローラ２７は開放位置に、第１サーマルヘッド３１は挟持位置となる。ここで第１印刷部３０で印刷が開始される（ＳＴ２３）。
【００２５】
第１印刷部３０にて印刷が終わると、図６中Ｇ５に示すように、ローラ用カム８１は１８０°に、サーマルヘッド用カム８２は９０°の角度位置となる。このときピンチローラ２７は挟持位置に、第１サーマルヘッド３１は開放位置となる。ここでカッタ装置９０により用紙Ｐが切断される（ＳＴ２４）。
【００２６】
切断後、図６中Ｇ６に示すように、ローラ用カム８１は１８０°に、サーマルヘッド用カム８２は９０°の角度位置となる。これは図６中Ｇ５の角度位置と同じであり、この場合、カム機構８０はそのまま停止状態である。フィード機構２３によって逆回転搬送が行われ（ＳＴ２５）、用紙Ｐが規定量戻され、用紙頭出しセンサ２５はＯＦＦとなる（ＳＴ２６）。用紙Ｐが規定量戻ると、用紙Ｐの印刷開始位置は第２サーマルヘッド４１にかかり、フィード機構２３は停止する（ＳＴ２７）。用紙である用紙Ｐが用紙切れを起こすまで、ＳＴ２０に戻って、第２印刷部４０における印刷が行われる。
【００２７】
なお、上述した動作において図６中Ｇ２及びＧ３と、図６中Ｇ５及びＧ６ではカム機構８０の位置が同じである。しかし、図６中Ｇ３及びＧ５では、ピンチローラ２７は図６中Ｇ３及びＧ５の位置で開放でもよく、カム機構８０を開放位置に移動させたときは、図６中Ｇ２及びＧ３と、Ｇ５及びＧ６のカム機構８０の位置は変化する。
【００２８】
図５は用紙切れ時動作を示すフロー図である。印刷中もしくは印刷終了後（ＳＴ３０）、用紙センサ２４で用紙が検出されなくなった場合（ＳＴ３１）、印刷を中止する（ＳＴ３２）。このとき、図６中Ｇ７に示すように、ローラ用カム８１は５４０°に、サーマルヘッド用カム８２は２７０°の位置となる。このときピンチローラ２７は挟持位置に、第１サーマルヘッド３１は開放位置となる。また、フィード機構２３は逆回転となり、用紙Ｐはすべて用紙搬送路入口に戻される。用紙Ｐがすべて戻されたら、手動で用紙を排除する（ＳＴ３３）。
【００２９】
続けて前述した図３に示す用紙セット動作を行う。このときのカム機構８０は図６中Ｇ８に示すように、ローラ用カム８１は７２０°に、サーマルヘッド用カム８２は３６０°の位置となる。このときのカム機構８０のそれぞれのカムは図６中Ｇ１と同じ位置になっており、ピンチローラ２７及び第１サーマルヘッド３１を開放する位置となる。
【００３０】
上述したように、本実施の形態に係る両面同時印刷サーマルプリンタ１０によれば、用紙Ｐの先端が第１印刷部３０の位置に到達するまで第１サーマルヘッド３１と第１プラテンローラ３２との挟持を開放し、印刷時にのみ第１サーマルヘッド３１と第１プラテンローラ３２とにより用紙Ｐを挟持させることで、第１サーマルヘッド３１と用紙Ｐとの摺動を最小限に抑えることができる。また、正回転時には、ピンチローラ２７はフィードローラ２６から開放する位置に移動するように位置決めされている。したがって、用紙搬送にかかる負荷を小さくできる。
【００３１】
用紙搬送に必要な動力を小さくすることにより、例えば用紙搬送にモータを使用する場合、小型化が可能となる。また、サーマルヘッド等の消耗部分も、常に挟持していないため用紙エッジ等による損傷や磨耗を最小限に抑えることができる。これにより、小型で長寿命の両面同時印刷サーマルプリンタが得られる。
【００３２】
また、第１プラテンローラ３２の用紙搬送量が第２プラテンローラ４２の用紙搬送量より大きいことから、用紙Ｐを正方向へ搬送する際は適度な張力がかかり、撓むことなくスムーズに感熱紙を搬送することが可能である。また、用紙Ｐを逆方向へ搬送する際は、第２プラテンローラ４２には逆回転時には駆動力がかからないため、用紙Ｐは第１プラテンローラ３２により搬送される。なお、逆方向への搬送時の用紙搬送量は第１プラテンローラ３２の用紙搬送量になるよう、挟持されたピンチローラ２７の挟持圧は低く調整されている。
【００３３】
上述したように、本実施の形態に係る両面印刷サーマルプリンタ１０によれば、第１サーマルヘッド３１やピンチローラ２７が必要に応じて開放するため、損傷や磨耗を軽減できるとともに、用紙搬送時の負荷が少なくなり、駆動モータ５１の小型化が可能である。したがって、長寿命、かつ、信頼性の高い。
【００３４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、第２サーマルヘッドは離接しない構成と説明したが、必要に応じて離接するような構成にも適応できる。各状態時のカムの角度や、カム機構のギア部の比は上述のように説明したが、これは前記動作がなされれば種々変形可能である。サーマルヘッドとピンチローラを離接させるのにカム機構を用いると説明したが、クランク機構等その他でも適応可能である。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る両面印刷サーマルプリンタを一方の側から示す側面図。
【図２】同両面同時印刷サーマルプリンタを他方の側から示す側面図。
【図３】同両面同時印刷サーマルプリンタの動作を示すフロー図。
【図４】同両面同時印刷サーマルプリンタの動作を示すフロー図。
【図５】同両面同時印刷サーマルプリンタの動作を示すフロー図。
【図６】同両面同時印刷サーマルプリンタの各動作におけるカム機構のカム位置を示す説明図。
【符号の説明】
【００３６】
１０…両面印刷サーマルプリンタ、２０…用紙供給部、２２…用紙搬送路、２３…フィード機構（用紙搬送機構）、２４…用紙センサ、２５…用紙頭出しセンサ、２６…フィードローラ、２７…ピンチローラ、２８…ローラアーム、３０…第１印刷部、３１…第１サーマルヘッド、３２…第１プラテンローラ、４０…第２印刷部、４１…第２サーマルヘッド、４２…第２プラテンローラ、４３…一方向ギア、５０…駆動部、５１…駆動モータ、６０…ギア機構、８０…カム機構、１００…制御部。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３５６２
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
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| 【出願日】 |
平成１８年６月２９日（２００６．６．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５８４７９
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦
【識別番号】１０００９１３５１
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 哲
【識別番号】１０００８８６８３
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 誠
【識別番号】１００１０８８５５
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
【識別番号】１０００７５６７２
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司
【識別番号】１００１０９８３０
【弁理士】
【氏名又は名称】福原 淑弘
【識別番号】１０００８４６１８
【弁理士】
【氏名又は名称】村松 貞男
【識別番号】１０００９２１９６
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 良郎
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| 【公開番号】 |
特開２００８−６６８１（Ｐ２００８−６６８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年１月１７日（２００８．１．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−１７８９５４（Ｐ２００６−１７８９５４） |
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