特許 7197430 プリンタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】プリンタ

(51)【国際特許分類】

   B65H 23/06 20060101AFI20221220BHJP

   B41J 2/32 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

B65H23/06

B41J2/32 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019099406

(22)【出願日】2019-05-28

(65)【公開番号】P2020192725

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2021-11-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507351883

【氏名又は名称】シチズン・システムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100180806

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100160716

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 力

(72)【発明者】

【氏名】丹澤 広基

【審査官】沖 大樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１８９７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２８４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５４１１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ １６／００－１６／１０

Ｂ６５Ｈ ２３／００－２３／１６

Ｂ６５Ｈ ２３／２４－２３／３４

Ｂ６５Ｈ ２７／００

Ｂ４１Ｊ ２／３２

Ｂ４１Ｊ １１／００－１１／７０

Ｂ４１Ｊ １５／０４－１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙ロールを収容する収納部と、
モータを動力源として前記用紙ロールを回転させることにより前記用紙ロールから被印字部を繰り出す送り機構と、
前記被印字部に印字する印字ヘッドと、
前記印字ヘッドの印字動作と前記モータの回転とを制御する制御部と、を有し、
前記モータが停止した状態から、少なくとも、前記モータが所定の速度を越える期間に前記印字ヘッドが印字して、前記モータが減速期間を経て停止するように、前記制御部が前記モータと前記印字ヘッドとを制御するプリンタであって、
前記減速期間は、少なくとも、前記所定の速度まで、前記モータを減速しながら前記印字ヘッドが印字する第１減速期間を含むように、前記制御部が、前記モータと前記印字ヘッドとを制御し、
前記減速期間の直前の速度で前記モータが回転したときの前記用紙ロールの回転が、前記送り機構から外力を受けずに前記収納部との摩擦によって減速する場合の速度の変化特性を自由減速特性とした場合に、
前記第１減速期間は、前記自由減速特性よりも前記用紙ロールの回転が遅く減速する特性を有し、
前記所定の速度は、前記自由減速特性よりも急な勾配で減速する減速特性である弛み発生減速特性に従って前記モータを減速しても、前記用紙ロールに弛みが発生する状態と発生しない状態との境界、又は前記用紙ロールに発生する弛みが無視できない状態と無視できる状態との境界として設定した境界速度である、
ことを特徴とするプリンタ。

【請求項2】

前記第１減速期間の後に、前記モータが停止するまで減速する第２減速期間を有し、
前記第２減速期間は、前記自由減速特性よりも前記用紙ロールの回転が速く減速する特性を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。

【請求項3】

前記第１減速期間は、一定速度から前記所定の速度まで達するまでの間の期間であり、
前記第２減速期間は、前記所定の速度から、前記モータが停止するまでの期間である、ことを特徴とする、請求項２に記載のプリンタ。

【請求項4】

前記第１減速期間は、前記第２減速期間に切替る直前に、より遅い減速特性に変化する期間を有する、ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のプリンタ。

【請求項5】

前記第１減速期間と前記第２減速期間との間に、一定速度で前記モータを制御する第２の等速期間を有する、ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のプリンタ。

【請求項6】

前記第１減速期間の特性は、前記モータの共振速度を含む共振速度範囲において前記自由減速特性よりも前記用紙ロールの回転が速く減速する共振速度通過特性を含む、
ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のプリンタ。

【請求項7】

前記第１減速期間の特性は、前記用紙ロールの種類に応じて変更可能である、ことを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載のプリンタ。

【請求項8】

前記制御部は、前記第２減速期間に、印字しないように前記印字ヘッドを制御する、ことを特徴とする、請求項２～５のいずれか１項に記載のプリンタ。

【請求項9】

用紙ロールを収容する収納部と、
モータを動力源として前記用紙ロールを回転させることにより前記用紙ロールから被印字部を繰り出す送り機構と、
前記被印字部に印字する印字ヘッドと、
前記印字ヘッドの印字動作と前記モータの回転とを制御する制御部と、を有し、
前記モータが停止した状態から、前記印字ヘッドが印字して、前記モータが減速期間を経て停止するように、前記制御部が前記モータと前記印字ヘッドとを制御するプリンタであって、
前記減速期間は、前記モータを減速しながら前記印字ヘッドが印字する期間を含むように、前記制御部が、前記モータと前記印字ヘッドとを制御し、
前記減速期間の直前の速度で前記モータが回転したときの前記用紙ロールの回転が、前記送り機構から外力を受けずに前記収納部との摩擦によって減速する場合の速度の変化特性を自由減速特性とした場合に、
前記減速期間は、前記自由減速特性よりも前記用紙ロールの回転が遅く減速する特性を有し、
前記減速期間は、前記モータの回転速度がゼロになるまでの期間として設定されている
ことを特徴とするプリンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリンタに関する。

【背景技術】

【0002】

用紙ロールを用紙収納部内に置いて用紙ロールの外周を支持して収納するドロップイン方式等を用いたプリンタにおいて、用紙ロールを搬送する種々の技術が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、定速で搬送されていた用紙ロールの搬送を停止するときに、搬送モータを停止してから所定の減速領域を経てプラテンローラが停止するプリンタが記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、一定速度で搬送されていた用紙ロールの搬送を停止するときに、プラテンローラを駆動するパルスモータのステップ数に応じた印字時間を設定することで、用紙ロールの搬送を停止する間も印字が可能になるプリンタが記載されている。
用紙ロールは、搬送を停止する直前の回転速度に応じて生じる回転方向への慣性と、用紙ロールと収納部との摩擦とに応じて、搬送停止直後も減速しながら回転し続けようとする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－５６５６１号公報

【文献】特許第２５５４３７９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、特許文献１及び２に記載されるプリンタでは、プラテンローラを急激に減速して停止すると、減速しながら回転し続けようとする用紙ロールの速度が、急停止するようにパルスモータによって正確に制御が可能なプラテンローラの速度よりも速くなり用紙ロールの弛みが発生するおそれがある。用紙ロールの弛みが頻繁に発生すると、搬送方向と直交する用紙ロールの幅方向の一方に用紙ロールが徐々に螺旋状に拡がる。このような用紙ロールのブレが蓄積すると、蓄積した用紙ロールのブレが用紙ホルダの側壁と干渉して用紙ロールの端が折れる等の不具合が発生するおそれがある。また、用紙ロールの幅方向の双方に用紙ロールのブレが蓄積して用紙ロールの幅が拡がり、用紙ロールが回動不能となるおそれがある。

【0007】

本発明は、用紙ロールの弛みが発生するおそれが低いプリンタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るプリンタは、用紙ロールを収容する収納部と、モータを動力源として用紙ロールを回転させることにより用紙ロールから被印字部を繰り出す送り機構と、被印字部に印字する印字ヘッドと、印字ヘッドの印字動作とモータの回転とを制御する制御部と、を有し、モータが停止した状態から、少なくとも、モータが所定の速度を越える期間に印字ヘッドが印字して、モータが減速期間を経て停止するように、制御部がモータと印字ヘッドとを制御するプリンタであって、減速期間は、少なくとも、所定の速度まで、モータを減速しながら印字ヘッドが印字する第１減速期間を含むように、制御部が、モータと印字ヘッドとを制御し、減速期間の直前の速度でモータが回転したときの用紙ロールの回転が、送り機構から外力を受けずに収納部との摩擦によって減速する場合の速度の変化特性を自由減速特性とした場合に、第１減速期間は、自由減速特性よりも用紙ロールの回転が遅く減速する特性を有する。

【0009】

さらに、本発明に係るプリンタでは、前記第１減速期間の後に、前記モータが停止するまで減速する第２減速期間を有し、前記第２減速期間は、前記自由減速特性よりも前記用紙ロールの回転が速く減速する特性を有することが好ましい。

【0010】

さらに、本発明に係るプリンタでは、第１減速期間は、一定速度から所定の速度まで達するまでの間の期間であり、第２減速期間は、所定の速度から、モータが停止するまでの期間であることが好ましい。

【0011】

さらに、本発明に係るプリンタでは、第１減速期間は、第２減速期間に切替る直前に、より遅い減速特性に変化する期間を有することが好ましい。

【0012】

さらに、本発明に係るプリンタでは、第１減速期間と第２減速期間との間に、一定速度でモータを制御する第２の等速期間を有することが好ましい。

【0013】

さらに、本発明に係るプリンタでは、第１減速期間の特性は、モータの共振速度を含む共振速度範囲において自由減速特性よりも用紙ロールの回転が速く減速する共振速度通過特性を含むことが好ましい。

【0014】

さらに、本発明に係るプリンタでは、第１減速期間の特性は、用紙ロールの種類に応じて変更可能であることが好ましい。

【0015】

さらに、本発明に係るプリンタでは、制御部は、第２減速期間に、印字しないように印字ヘッドを制御することが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係るプリンタは、用紙ロールの弛みが発生するおそれを低くできる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係るプリンタの斜視図（その１）である。

【図2】第１実施形態に係るプリンタの斜視図（その２）である。

【図3】（ａ）は図１に示すプリンタの部分拡大斜視図（その１）であり、（ｂ）は図１に示すプリンタの部分拡大斜視図（その２）である。

【図4】図１に示すプリンタのブロック図である。

【図5】図４に示す処理部の機能ブロック図である。

【図6】図１に示すプリンタによる印字処理のフローチャートである。

【図7】第１減速特性を説明するための図である。

【図8】図１に示すプリンタの減速特性を示す図である。

【図9】図１に示すプリンタ及び従来のプリンタによる印字特性を示す図である。

【図10】第２実施形態に係るプリンタのブロック図である。

【図11】図１０に示す処理部の機能ブロック図である。

【図12】図１０に示すプリンタによる印字処理のフローチャートである。

【図13】図１０に示すプリンタの減速特性を示す図である。

【図14】第３実施形態に係るプリンタのブロック図である。

【図15】図１４に示す処理部の機能ブロック図である。

【図16】図１４に示すプリンタによる印字処理のフローチャートである。

【図17】図１４に示すプリンタの減速特性を示す図である。

【図18】変形例に係るプリンタの減速特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して、本発明に係るプリンタについて説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

【0019】

（第１実施形態に係るプリンタの構成及び機能）
図１～３を参照して、第１実施形態に係るプリンタの構造について説明する。図１はプリンタに用紙ロールを収納していない状態でプリンタの上ケースが開いたときの斜視図であり、図２はプリンタに用紙ロールを収納した状態でプリンタの上ケースが開いたときの斜視図である。

【0020】

プリンタ１は、収納部１０と、サーマルプリントヘッド１１と、プラテンローラ１２と、固定刃１３と、可動刃１４と、上ケース１５と、下ケース１６と、回転軸１７と、開閉ボタン１８と、用紙排出口１９とを有する。プリンタ１は、加熱により変色する感熱紙である用紙ロール１００に、加熱されたサーマルプリントヘッド１１を接触させることで文字又は図形を印字するサーマルプリンタである。用紙ロール１００は、円筒状の芯材にロール状に巻回された連続紙である。

【0021】

収納部１０は、用紙ホルダ２０と、第１用紙ローラー２１と、第２用紙ローラー２２と、基準面２３と、仕切り板２４と、第１ガイド軸２５と、第２ガイド軸２６とを有し、用紙ロール１００を収納する。用紙ホルダ２０、第１用紙ローラー２１、第２用紙ローラー２２、基準面２３、仕切り板２４、第１ガイド軸２５及び第２ガイド軸２６のそれぞれは、下ケース１６の内部に配置される。

【0022】

用紙ホルダ２０は、第１用紙ローラー２１及び第２用紙ローラー２２と共に、収納部１０に収納された用紙ロール１００を保持する。すなわち、収納部１０は、その中に直接おかれた用紙ロール１００外周を支持するドロップイン方式の収納構造を有する。第１用紙ローラー２１及び第２用紙ローラー２２は、用紙ホルダ２０と共に用紙ロール１００を支持しながら、用紙ロール１００の搬送に伴って回転する。

【0023】

基準面２３は、収納部１０に収納された用紙ロール１００の一方の端面１０２に対向して配置される。仕切り板２４は、基準面２３に対向し且つ基準面２３の方向に移動可能に配置され、収納部１０に用紙ロール１００が収納されたとき、用紙ロール１００の他方の端面１０１に対向する。第１ガイド軸２５及び第２ガイド軸２６は、第２用紙ローラー２２の延伸方向と平行に延伸し、基準面２３の直交する方向に仕切り板２４を移動可能に支持する。

【0024】

サーマルプリントヘッド１１は、上ケース１５が閉まったときにプラテンローラ１２と対向する位置に配置され、用紙ロール１００から繰り出された被印字部に文字又は図形を印字する印字部である。用紙ロール１００は、サーマルプリントヘッド１１とプラテンローラ１２とに挟持されて印字される。サーマルプリントヘッド１１は、内蔵されるバネ材によりプラテンローラ１２の方向に押圧されると共に、印字する文字又は図形を示す印字データに応じて、長手方向に配列される発熱体を発熱させ、用紙ロール１００に文字又は図形を印字する。

【0025】

プラテンローラ１２は、不図示の駆動モータにより回転して用紙ロール１００を搬送する搬送部である。サーマルプリントヘッド１１とプラテンローラ１２とによって挟持された用紙ロール１００は、プラテンローラ１２が回転することによって搬送される。サーマルプリントヘッド１１により用紙ロール１００に印字された後に、用紙ロール１００は被印字領域の後端で固定刃１３及び可動刃１４によって切断され、用紙排出口１９から排出される。

【0026】

固定刃１３はサーマルプリントヘッド１１と上ケース１５の用紙排出口１９側の端面との間に固定して配置され、可動刃１４はプラテンローラ１２と下ケース１６の用紙排出口１９側の端面との間に鉛直方向に移動可能に配置される。用紙ロール１００は、サーマルプリントヘッド１１により印字された後に、固定刃１３及び可動刃１４によって切断され、図２において矢印Ａで示される方向にプリンタ１から排出される。

【0027】

上ケース１５は、下ケース１６の上部を覆い、下ケース１６の上部に回転軸１７によって回転自在に支持されている。開閉ボタン１８は、上ケース１５に配置され、押下されることに応じて、回転軸１７を中心として、上ケース１５が下ケース１６に対して上方に回転して、上ケース１５が開く。なお、プリンタ１は、上ケース１５が閉じた状態で使用される。

【0028】

図４及び５を参照して、プリンタ１の構成要素の機能を説明する。プリンタ１は、インターフェース回路３１と、ＲＡＭ３２と、ＲＯＭ３３と、サーマルプリントヘッドドライバ３４と、ステップモータドライバ３５と、ステップモータ３６と、処理部４０とを更に有する。

【0029】

インターフェース回路３１は、ＵＳＢ、シリアル、パラレル、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの有線又は無線の通信インターフェース回路を有する。インターフェース回路３１は、通信ケーブルを介してパーソナルコンピュータ及びサーバ等のホスト装置２００と通信を行う。なお、インターフェース回路３１はプリンタ１から着脱可能な構成としても良い。

【0030】

ＲＡＭ３２は、例えばＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリにより構成される。ＲＭＡ３２は、印字される文字及び図形を示す印字情報を記憶する受信バッファ３２１と、処理部４０が印字処理を実行するときに使用されるドットライン情報が記憶される印字バッファ３２２とを有する。

【0031】

ＲＯＭ３３は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリにより構成され、処理部４０が印字処理を実行するアプリケーションプログラムであるプリンタプログラム３３１、及び印字される文字のフォントに関する情報であるフォント情報３３２を記憶する。

【0032】

サーマルプリントヘッドドライバ３４は、例えば半導体集積回路により構成され、サーマルプリントヘッド１１の発熱体のそれぞれを処理部４０から入力される指示に応じて選択的に加熱する。サーマルプリントヘッドドライバ３４は、加熱する発熱体にヘッド加熱信号を出力する。

【0033】

ステップモータドライバ３５は、ステップモータ３６を駆動する駆動回路であり、定電流駆動方式及び定電圧駆動方式等の駆動方式を実行するように形成され、処理部４０から入力される指示に応じてステップモータ３６にパルス信号を出力する。

【0034】

ステップモータ３６は、ＰＦモータとも称され、ステップモータドライバ３５から入力されるパルス信号に応じて回転することで、不図示のギア等の駆動機構を介してプラテンローラ１２を回転する。ステップモータドライバ３５、ステップモータ３６及びプラテンローラ１２は、ステップモータ３６を動力源として用紙ロール１００を回転させることにより用紙ロール１００から被印字部を繰り出す送り機構である。

【0035】

処理部４０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有し、サーマルプリントヘッド１１の印字動作とステップモータ３６の回転とを制御して用紙ロール１００から繰り出される被印字部に印字する印字処理を実行する。処理部４０は、プリンタ１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。処理部４０は、ＲＯＭ３３に記憶されているプリンタプログラム３３１等のプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、処理部４０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行できる。

【0036】

処理部４０は、印字情報取得部４１と、印字情報変換部４２と、駆動指示部４３と、印字指示部４４と、減速指示部４５とを有する。これらの各部は、処理部４０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとしてプリンタ１に実装されてもよい。

【0037】

（第１実施形態に係るプリンタによる印字処理）
図６を参照して、プリンタ１による印字処理について説明する。図６に示す印字処理は、予めＲＯＭ３３に記憶されているプリンタプログラム３３１に基づいて、主に処理部４０によりプリンタ１の各要素と協働して実行される。

【0038】

まず、印字情報取得部４１は、印字される文字及び図形を示す印字情報をホスト装置２００から取得し（Ｓ１０１）、取得した印字情報を受信バッファ３２１に記憶する。印字情報は、印字する文字の文字コード、フォント及びサイズを示す情報、並びに文字及び図形を印字する位置を示す位置情報等を含む。

【0039】

次いで、印字情報変換部４２は、Ｓ１０１の処理で取得された印字情報を、フォント情報３３２を使用して、サーマルプリントヘッド１１の発熱体をドットとして印字情報に対応する文字及び図形を描画可能なドットライン情報に変換する。（Ｓ１０２）。ドットライン情報は、印字情報に対応する文字及び図形を、発熱体の大きさに応じて搬送方向に分割したそれぞれの行において、サーマルプリントヘッド１１の発熱体のそれぞれを発熱させるか否かを示す情報を含む。印字情報変換部４２は、変換したドットライン情報を印字バッファ３２２に記憶する。

【0040】

次いで、駆動指示部４３は、ステップモータ３６の回転速度を所定の一定速度まで上昇させるために回転速度上昇指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ１０３）。回転速度上昇指示は、例えば一定の加速度でプラテンローラ１２の回転速度を上昇させる指示である。ステップモータドライバ３５は、入力される回転指示に応じたパルス信号をステップモータ３６に出力し、ステップモータ３６は、入力されるパルス信号に応じてプラテンローラ１２の回転速度を一定速度まで上昇させる。

【0041】

次いで、駆動指示部４３は、ステップモータ３６を所定の一定速度で回転させるための一定回転指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ１０４）。ステップモータドライバ３５は、入力される一定回転指示に応じて、一定の間隔毎にパルス信号をステップモータ３６に出力し、ステップモータ３６は、入力されるパルス信号に応じてプラテンローラ１２を回転させるために所定の一定速度で回転する。

【0042】

次いで、印字指示部４４は、ドットライン情報に含まれる最初の行に対応する印字指示をサーマルプリントヘッドドライバ３４に出力する（Ｓ１０５）。印字指示は、ドットライン情報に応じてサーマルプリントヘッド１１の発熱させる発熱体を示す発熱体情報を含む。次いで、印字指示部４４は、Ｓ１０５の処理で出力された印字指示に対応する行を示す情報を、ドットライン情報から削除する（Ｓ１０６）。

【0043】

次いで、減速指示部４５は、印字バッファ３２２に記憶された残りのドットライン情報に含まれる行数が減速しきい値行数に一致か否かを判定する（Ｓ１０７）。減速しきい値行数は、ステップモータ３６が減速している間に、残りのドットライン情報に対応する文字又は図形がプリンタ１によって印字可能な行数である。減速指示部４５によって残りのドットライン情報に含まれる行数が減速しきい値行数に一致していないと判定される（Ｓ１０７－ＮＯ）と、処理はＳ１０４に戻る。

【0044】

以降、減速指示部４５によって残りのドットライン情報に含まれる行数が減速しきい値行数に一致すると判定される（Ｓ１０７－ＹＥＳ）まで、Ｓ１０４～Ｓ１０７の処理を繰り返される。Ｓ１０４～Ｓ１０７の処理を繰り返されることで、用紙ロール１００から繰り出される被印字部に、Ｓ１０１の処理で取得された印字情報に対応する文字又は図形が、ドットライン情報に含まれる行毎に順次印字される。

【0045】

減速指示部４５は、残りのドットライン情報に含まれる行数が減速しきい値行数に一致すると判定する（Ｓ１０７－ＹＥＳ）と、ステップモータ３６を第１減速特性に応じて減速することを示す第１減速指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ１０８）。

【0046】

図７を参照して第１減速特性について説明する。図７において、横軸は時間を示し、縦軸はステップモータ３６の速度と、ある条件における用紙ロール１００の速度とを示す。図７において、実線は、第１減速特性に応じたステップモータ３６の減速特性を示し、破線は、第１減速特性とは異なるステップモータ３６の弛み発生減速特性を示す。また、一転鎖線は、所定の一定速度でステップモータ３６が回転したときの用紙ロール１００の回転が、プリンタ１の送り機構から外力を受けずに収納部１０との摩擦によって減速する場合の速度の変化特性である自由減速特性を示す。

【0047】

用紙ロール１００は、所定の一定速度で回転した状態で、仮に、プリンタ１の送り機構から外力を受けなくなっても、用紙ロール１００に生じる回転にともなう慣性によって、減速しながら回転を続けようとする。このときの減速特性は、プリンタ１の送り機構から外力を受けなくなる直前の回転数と、収納部１０との摩擦とに応じたものとなる。自由減速特性は、用紙ロール１００に生じるこの現象を想定してステップモータ３６を適切に制御するために用いられる。

【0048】

図７に図示したように、第１減速特性は、自由減速特性よりも緩やかな勾配で減速する減速特性であり、弛み発生減速特性は、自由減速特性よりも急な勾配で減速する減速特性である。

【0049】

第１減速特性では、プラテンローラ１２の用紙送り速度は、常に、自由減速特性により減速しながら回転を続けようとする用紙ロール１００の速度以上となり、プラテンローラ１２は、用紙ロール１００を引きながら減速をすることができる。これにより、プラテンローラ１２と用紙ロール１００との間に引き出された用紙に弛みは発生しない。

【0050】

一方、弛み発生減速特性では、プラテンローラ１２の用紙送り速度は、常に、自由減速特性により減速しながら回転を続けようとする用紙ロール１００の速度未満となり、用紙ロール１００がプラテンローラ１２に用紙を押し出ながら回転する。これにより、プラテンローラ１２と用紙ロール１００との間に引き出された用紙の弛みが発生する。

【0051】

次いで、印字指示部４４は、ドットライン情報に含まれる次の行に対応する印字指示をサーマルプリントヘッドドライバ３４に出力する（Ｓ１０９）。印字指示部４４は、ステップモータ３６に入力されるパルス信号の周期が長くなり、プラテンローラ１２の用紙送り速度が減速されることに応じて発熱体の加熱時間が長くなるように印字指示をサーマルプリントヘッドドライバ３４に出力する。次いで、印字指示部４４は、Ｓ１０９の処理で出力された印字指示に対応する行を示す情報を、ドットライン情報から削除する（Ｓ１１０）。

【0052】

次いで、減速指示部４５は、ステップモータ３６の速度が所定の速度としての境界速度まで減速されたか否かを判定する（Ｓ１１１）。前述のように、用紙ロール１００は、自由減速特性に基づいて減速しながら回転を続けようとするが、用紙ロール１００の速度が遅くなるほど、用紙ロール１００が有する回転方向への慣性と弛みへの影響が小さくなる。境界速度は、弛み発生減速特性に従って、ステップモータ３６を減速しても用紙ロール１００に弛みが発生する状態と発生しない状態との境界、又は用紙ロール１００に発生する弛みが無視できない状態と無視できる状態との境界として設定した速度である。

【0053】

用紙ロール１００の現在の速度をｖ_Cとし、用紙ロール１００と用紙ホルダ２０との間の摩擦係数をμとし、重力加速度をｇとし、用紙ロール１００が速度ｖ_Cの状態から経過した時間をｔとすると、ｔ時間後の用紙ロール１００の速度ｖ₀は、用紙ロールの減速要因の大部分が、用紙ロールが自由減速特性に基づいて回転する際に発生する用紙収容部底面との摩擦抵抗によるため、等加速度直線運動中の物体の時刻ｔにおける速度の計算公式
ｖ₀ = ｖ_C － μgt
で示される値で近似できる。例えば、現在の速度ｖ_Cが０．３［ｍ/ｓ］であり、摩擦係数μが０．３、重力加速度ｇが９．８ [ｍ/ｓ²]であるとき、用紙ロール１００が停止するまでの時間、すなわち、用紙ロール１００の速度ｖ₀がゼロになる時間ｔは０．１［ｓ］である。この場合、停止するまでの用紙ロール１００の用紙送り距離ｘは、約１５［ｍｍ］となる。なお、用紙送り距離ｘは、ｖ_Cが減速してゼロに変化するまでの用紙の送り量であるため、等加速度直線運動中の物体の時刻ｔにおける変位の計算公式
ｘ = ｖC・t － μgt^2/2
で示される値で近似できる。このように、用紙ロール１００に大きな弛みが発生する。したがって、０．３［ｍ/ｓ］は、境界速度よりも大きい速度である。

【0054】

一方、用紙ロール１００の現在の速度ｖ_Cが０．０５［ｍ/ｓ］であるとき、用紙ロール１００が停止するまでの時間ｔは０．０１７［ｓ］である。停止するまでの用紙ロール１００の用紙送り距離ｘは、約０．４［ｍｍ］となり、用紙ロール１００に発生する弛みは無視できる。したがって、０．３［ｍ/ｓ］は、境界速度以下の速度である。

【0055】

以降、減速指示部４５によってステップモータ３６の速度が境界速度まで減速されたと判定される（Ｓ１１１－ＹＥＳ）まで、Ｓ１０８～Ｓ１１１の処理を繰り返される。なお、Ｓ１０１の処理で取得された印字情報に対応する文字又は図形は、減速指示部４５によってステップモータ３６の速度が境界速度まで減速されたと判定される（Ｓ１１１－ＹＥＳ）までの間に全て印字される。すなわち、ステップモータ６６の回転が、少なくとも、所定の速度としての境界速度を越えた状態で印字が行われる。

【0056】

減速指示部４５は、ステップモータ３６の速度が境界速度まで減速されたと判定する（Ｓ１１１－ＹＥＳ）と、ステップモータ３６を第２減速特性に応じて減速することを示す第２減速指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ１１２）。

【0057】

第２減速特性では、図７において破線で示される弛み発生減速特性と同様に、プラテンローラ１２の用紙送り速度は、常に用紙ロール１００の用紙送り速度未満となる。しかしながら、ステップモータ３６が第２減速特性に応じて減速する速度は、境界速度以下の速度であるので、用紙ロール１００に発生する弛みは無視できる。

【0058】

そして、プラテンローラ１２の用紙送り速度が０［ｍ/ｓ］となり、プリンタ１による印字処理が終了する。

【0059】

（第１実施形態に係るプリンタの作用効果）
図８に示すように、プリンタ１では、減速期間は、境界速度までステップモータ３６を減速しながらサーマルプリントヘッド１１が印字する第１減速期間と、第１減速期間の後にステップモータ３６が停止するまで減速する第２減速期間とを含む。第１減速期間は、自由減速特性よりも用紙ロールの回転が遅く減速する第１減速特性を有し、第２減速期間は、自由減速特性よりも用紙ロール１００の回転が速く減速する第２減速特性を有する。プリンタ１は、第１減速期間の後に自由減速特性よりも用紙ロール１００の回転が速く減速する第２減速特性で減速し、弛みに影響がない第２減速期間を有するので、減速時間を短縮することができる。

【0060】

また、以下に説明するように、第１減速期間において、ステップモータ３６に入力されるパルス信号の周期が長くなることに応じてサーマルプリントヘッドドライバ３４の発熱体の加熱時間が長くなるので、第１減速期間に印字される文字の濃度が薄くなることはない。

【0061】

まず、図９（ａ）～９（ｃ）を参照して、従来のプリンタの問題点を説明する。従来のプリンタでは、図９（ａ）に示す一定速度の期間、及び図９（ｂ）に示す第１減速期間の何れにおいてもヘッド加熱信号がＬレベルである加熱期間が一定の期間に設定されているため、図９（ｃ）に示すように、第１減速期間に印字される文字の濃度が薄くなる。図９（ａ）の例では、ステップモータ３６に６つのパルス信号が入力されて１ドット分だけ用紙ロールが搬送される間に５パルス分に対応する期間だけヘッド加熱信号が出力される。すなわち、５／６ドット分だけ送る期間の間、ヘッド過熱信号が出力される。これに対し、図９（ｂ）の例では、減速中でパルス信号の周期が長くなっても、６つのパルス信号が入力されて１ドット分だけ用紙ロールが搬送される間に、図９（ａ）と同じ期間しかヘッドに加熱信号が出力されない。その結果、図９（ｂ）の場合は、３パルス分に対応する期間、すなわち、半ドット分を送る期間しかヘッド加熱信号が印加されない。

【0062】

これに対し、本発明によるプリンタ１では、図９（ｅ）に示す第１減速期間の加熱期間は、図９（ｄ）に示す一定速度の期間の加熱期間よりも、ステップモータ３６に入力されるパルス信号の周期が長くなることに応じて長く設定されている。プリンタ１では、ステップモータ３６に入力されるパルス信号の周期が長くなることに応じてサーマルプリントヘッドドライバ３４の発熱体の加熱時間が長くなるので、図９（ｆ）に示すように、第１減速期間に印字される文字の濃度が薄くなることはない。なお、図９（ｅ）は、図９（ｄ）と同様に、１ドット分を送る６つのパルス信号のうち、５つのパルス分に対応する期間の間、ヘッド加熱信号を印加する例である。

【0063】

また、プリンタ１では、第２減速期間に印字しないので、印字のために使用される電力が節約できると共に、サーマルプリントヘッド１１を冷却する冷却期間を設けることができる。すなわち、１行当たりの移動距離が比較的長く、且つ、被印字部の移動が略無視できる第２減速期間にサーマルプリントヘッド１１に電力供給を行わないことにより、省電力効果及びサーマルプリントヘッド１１の冷却効果が期待できる。

【0064】

（第２実施形態に係るプリンタの構成及び機能）
図１０及び１１を参照して、第２実施形態に係るプリンタの構成及び機能について説明する。プリンタ２は、処理部５０を処理部４０の代わりに有することがプリンタ１と相違する。処理部５０は、減速指示部５５を減速指示部４５の代わりに有することが処理部４０と相違する。減速指示部５５以外のプリンタ２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0065】

（第２実施形態に係るプリンタによる印字処理）
図１２を参照して、プリンタ２による印字処理について説明する。

【0066】

Ｓ２０１～Ｓ２１１の処理は、Ｓ１０１～Ｓ１１１の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は、省略する。減速指示部５５は、ステップモータ３６の速度が境界速度まで減速されたと判定する（Ｓ２１１－ＹＥＳ）と、ステップモータ３６の減速を一旦停止して一定の速度にすることを示す減速停止指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ２１２）。

【0067】

次いで、減速指示部５５は、所定の緩衝期間が経過したか否かを判定する（Ｓ２１３）。減速指示部５５は、所定の緩衝期間が経過したと判定する（Ｓ２１３－ＹＥＳ）まで、Ｓ２１２及びＳ２１３の処理を繰り返す。

【0068】

減速指示部５５は、所定の緩衝期間が経過したと判定する（Ｓ２１３－ＹＥＳ）と、ステップモータ３６を第２減速特性に応じて減速することを示す第２減速指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ２１４）。

【0069】

（第２実施形態に係るプリンタの作用効果）
図１３に示すように、プリンタ２では、減速期間は、第１減速期間と第２減速期間との間にステップモータ３６の速度が一定になる緩衝期間が設けられる。すなわち、プリンタ２では、第１減速期間と第２減速期間との間に、一定速度でステップモータ３６を制御する第２の等速期間を有する。

【0070】

一般に、ステップモータ３６やステップモータ３６によって駆動される機構は慣性を有している。従って、ステップモータ３６の速度が境界速度まで減速されたと減速指示部５５が判定した時点では、まだ、プラテンローラ１２が、境界速度まで追従していない可能性がある。プリンタ２では、第１減速期間と第２減速期間との間に緩衝期間が設けられることで、プラテンローラ１２を確実に境界速度まで追従させてから、第１減速特性から第２減速特性に切り替えることができるため、この速度の切り替わりにともなう急激な速度変化によってプラテンローラ１２の振動やステップモータ３６の脱調を防止することができる。

【0071】

（第３実施形態に係るプリンタの構成及び機能）
図１４及び１５を参照して、第３実施形態に係るプリンタの構成及び機能について説明する。プリンタ３は、処理部６０を処理部４０の代わりに有することがプリンタ１と相違する。処理部６０は、減速指示部６５を減速指示部４５の代わりに有することが処理部４０と相違する。減速指示部６５以外のプリンタ２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0072】

（第３実施形態に係るプリンタによる印字処理）
図１６を参照して、プリンタ３による印字処理について説明する。

【0073】

Ｓ３０１～Ｓ３１０の処理は、Ｓ１０１～Ｓ１１０の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は、省略する。減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が共振上限速度まで減速されたか否かを判定する（Ｓ３１１）。共振上限速度は、ステップモータ３６の共振速度範囲の上限値よりも速い速度である。ステップモータ３６の共振速度範囲は、ステップモータ３６の振動が大きくなったり、ステップモータ３６のトルクが減少するなどの現象が発生する速度範囲である。

【0074】

次いで、減速指示部６５は、ステップモータ３６を共振速度通過特性に応じて減速することを示す共振速度通過指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ３１２）。

【0075】

共振速度通過特性では、図７において破線で示される弛み発生減速特性と同様に、プラテンローラ１２の用紙送り速度は、常に用紙ロール１００の用紙送り速度未満となる。共振速度通過特性は、例えば５００[μｓ]以下等の短い時間でステップモータ３６の共振速度範囲を通過することが好ましい。

【0076】

次いで、減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が共振下限速度まで減速されたか否かを判定する（Ｓ３１３）。共振下限速度は、ステップモータ３６の共振速度範囲の下限値よりも遅い速度である。減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が共振下限速度まで減速されたと判定する（Ｓ３１３－ＹＥＳ）まで、Ｓ３１２及びＳ３１３の処理を繰り返す。

【0077】

減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が共振下限速度まで減速されたと判定する（Ｓ３１３－ＹＥＳ）と、ステップモータ３６を第１減速特性に応じて減速することを示す第１減速指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ３１４）。次いで、印字指示部４４は、ドットライン情報に含まれる次の行に対応する印字指示をサーマルプリントヘッドドライバ３４に出力する（Ｓ３１５）。次いで、印字指示部４４は、Ｓ１０９の処理で出力された印字指示に対応する行を示す情報を、ドットライン情報から削除する（Ｓ３１６）。

【0078】

次いで、減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が境界近傍速度まで減速されたか否かを判定する（Ｓ３１７）。境界近傍速度は、境界速度よりも速い速度である。減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が境界近傍速度まで減速されたと判定する（Ｓ３１７－ＹＥＳ）まで、Ｓ３１４～Ｓ３１７の処理を繰り返す。

【0079】

減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が境界近傍速度まで減速されたと判定する（Ｓ３１７－ＹＥＳ）と、境界速度漸近指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ３１８）。境界速度漸近指示は、ステップモータ３６を境界速度まで減速するときの加速度が徐々にゼロに近づくように減速することを示す指示である。

【0080】

次いで、減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が境界速度まで減速されたか否かを判定する（Ｓ３１９）。減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が境界速度まで減速されたと判定する（Ｓ３１９－ＹＥＳ）まで、Ｓ３１８及びＳ３１９の処理を繰り返す。Ｓ３１８及びＳ３１９の処理が繰り返されることで、第１減速期間は、第２減速期間に切替る直前に、より遅い漸近減速特性に変化する期間を有することができる。

【0081】

減速指示部６５は、ステップモータ３６の速度が境界速度まで減速されたと判定する（Ｓ３１９－ＹＥＳ）と、ステップモータ３６を第２減速特性に応じて減速することを示す第２減速指示をステップモータドライバ３５に出力する（Ｓ３２０）。

【0082】

（第３実施形態に係るプリンタの作用効果）
プリンタ３では、第１減速期間は、ステップモータ３６の共振速度を含む共振速度範囲において自由減速特性よりも用紙ロールの回転が速く減速する特性を有する共振速度通過特性を含むので、ステップモータ３６の共振の影響を最小限にすることができる。

【0083】

プリンタ３では、第１減速期間は、第２減速期間に切替る直前に、より遅い漸近減速特性に変化する期間を有するので、第１減速特性から第２減速特性への変化にステップモータ３６が追従できず、振動及び脱調が発生することを防止することができる。

【0084】

（実施形態に係るプリンタの変形例）
プリンタ１～３では、第１減速期間では印字は継続され、第２減速期間では印字は継続されない。しかしながら、実施形態に係るプリンタでは、印字は、第２減速期間も継続されてもよい。印字が第２減速期間に継続されるとき、第２減速期間における加熱期間は、第２減速特性に応じた時間になる。

【0085】

また、図１８に示すように、実施形態に係るプリンタでは、ステップモータの速度に応じてヘッド加熱信号の印加時間を変化させてもよい。図１８は、ステップモータ３６を一定速度で制御している状態から停止させるまでの減速期間を、図１８（ａ）に示した第１印加期間～第３印加期間の３つの期間に分けてヘッド加熱信号の印加時間を変化させる例を示す。図１８（ｂ）に示すように、一定速度及び第１減速期間の初期の期間を含む第１印加期間では、加熱期間は、一定速度のときと同一の期間となる。図１８（ｃ）に示すように、第１減速期間の中間期間を含む第２印加期間では、加熱期間は、第１印加期間でよりも長い期間となる。図１８（ｄ）に示すように、第１減速期間の後期の期間及び第２減速期間を含む第３印加期間では、加熱期間は、第２印加期間よりも更に長い期間となる。

【0086】

この変形例に係るプリンタでは、ステップモータ３６の減速時に用紙ロール１００の用紙送り速度に応じてより適切な加熱時間を使用することで、印字品質が向上される。

【0087】

また、実施形態に係るプリンタでは、第１減速期間と、第２減速期間の特性及び境界速度は、用紙ロール１００の種類に応じて変更可能であってもよい。実施形態に係るプリンタでは、第１減速期間及び第２減速期間の特性及び境界速度は、図示しないＲＯＭ３３の内部に備えられた記憶領域に保存され、例えば用紙ロール１００の幅、ロール径及び材質等に応じて変化する自由減速特性に応じた特性に変更される。第１減速期間及び第２減速期間の特性は、例えばホスト装置２００に接続された表示装置に表示されるＧＵＩを介してオペレータによって変更される。または、ホスト装置２００から送信される設定変更指示によって変更されても良い。

【0088】

また、プリンタ１では、第２減速期間を設ける例を示したが、減速時間を短縮する必要がなければ、第２減速期間を設けなくても良い。すなわち、ステップモータ３６の回転速度を第１減速特性に応じて制御し、境界速度に達しても、ステップモータ３６の回転速度がゼロになるまで第１減速特性だけで、ステップモータ３６の回転速度を制御することも可能である。

【0089】

また、プリンタ１では、第１減速期間から第２減速期間に直接切り替えられるが、プリンタ１においてもプリンタ３と同様に、第１減速期間が、第２減速期間に切替る直前に、より遅い漸近減速特性に変化する期間を有してもよい。

【0090】

また、プリンタ１～３では、境界速度まで減速したと判断した時点で、第１減速特性から第２減速特性に切り替えたが、境界速度まで減速したと判断してから、遅延時間を経過した後、第１減速特性から第２減速特性に切り替えてもよい。すなわち、この遅延時間により、境界速度を確実に下回った状態で、第１減速特性から第２減速特性に切り替えてもよい。

【0091】

また、プリンタ１～３では、第１減速特性に切り替える直前に、ステップモータ３６が
一定速度に制御される例を示したが、第１減速特性に切り替える直前に、ステップモータ３６の速度は一定ではなく、変化していても良い。

【0092】

また、プリンタ１や２では、第１減速特性が、時間の経過とともに、直線的に一定の割合で変化する例を示したが、プリンタ３の共振速度範囲とは別に、多段階に傾きを変えるように変化さることも可能である。

【0093】

また、プリンタ２では、境界速度まで減速したと判断した時点で、減速を停止することにより、緩衝期間を設ける例を示したが、境界速度まで減速したと判断した時点で、一時的にゆるやかな減速特性に切り替えることにより、緩衝期間を設けても良い。

【0094】

また、プリンタ１～３では、ドロップイン方式のもので説明したが、本発明は、これに限らず、用紙ロールがシャフトによって支持されてシャフトを軸にして回転するように収納部に収納される方式のものにも適用が可能である。この場合は、シャフトと用紙ロールにおけるシャフトが挿通される内面との間に収納部としての摩擦が生じる。

【符号の説明】

【0095】

１、２、３ プリンタ
１０ 収納部
１１ サーマルプリントヘッド（印字部）
１２ プラテンローラ（搬送部）
３１ インターフェース回路
３２ ＲＡＭ
３３ ＲＯＭ
３４ サーマルプリントヘッドドライバ
３５ ステップモータドライバ
３６ ステップモータ（モータ）
４１ 印字情報取得部
４２ 印字情報変換部
４３ 駆動指示部
４４ 印字指示部
４５、５５、６５ 減速指示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】