印刷装置
【課題】印刷される情報量を等しくしつつ、紙幅の異なる感熱紙を使用することできる印刷装置を提供する。
【解決手段】複数の発熱素子１４５が列状に配置されたサーマルヘッド１と、前記サーマルヘッド１を回動可能に保持するヘッド保持機構７７と前記ヘッド保持機構７７に保持された前記サーマルヘッド１が押圧状態で当接するプラテン７１とを備え、前記ヘッド保持機構７７は、前記発熱素子１４５が異なる配列ピッチに形成された複数種の前記サーマルヘッド１のうちの１つの前記サーマルヘッド１を保持することを特徴とする。
【解決手段】複数の発熱素子１４５が列状に配置されたサーマルヘッド１と、前記サーマルヘッド１を回動可能に保持するヘッド保持機構７７と前記ヘッド保持機構７７に保持された前記サーマルヘッド１が押圧状態で当接するプラテン７１とを備え、前記ヘッド保持機構７７は、前記発熱素子１４５が異なる配列ピッチに形成された複数種の前記サーマルヘッド１のうちの１つの前記サーマルヘッド１を保持することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーによって反応する感熱紙を選択的に加熱することで印刷する印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置の１つとしてサーマルプリンタが知られている。サーマルプリンタは、微小発熱素子が直線的に配置されたサーマルヘッドを有している。サーマルヘッドに配置された微小発熱素子は、通電により選択的に発熱する。そして、この熱エネルギーが感熱紙に含まれる発色剤と選択的に反応することにより、感熱紙上に種々の情報を印刷する。この印刷方式は、感熱発色方式と呼ばれている。この感熱発色方式により印刷するサーマルプリンタは、サーマルヘッドと、当該サーマルへッドが押圧構造により押圧されるプラテンとを備え、感熱紙をサーマルヘッドとプラテンとの間に挟持して、選択的に加熱しながら搬送する。このとき、感熱紙の発色剤が熱エネルギーに反応して印刷が行われる。この後、印刷された感熱紙は、サーマルヘッドとプラテンとにより挟持搬送され、サーマルプリンタの外部へ送出される（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９８６９９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のサーマルプリンタは、サーマルヘッド上に微小発熱素子が一定のピッチで所定数だけ配置されている。そのため、印刷される最大情報量や最大印刷幅が固定されている。それに伴って、使用される感熱紙の紙幅が決定されている。近年、省資源のため使用される感熱紙の量をできるだけ低減しようとする動きがある。しかし、この種のサーマルプリンタにおいては、当該感熱紙に印刷される情報量を等しくしつつ、紙幅の狭い感熱紙を使用することが困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（適用例１）複数の発熱素子が列状に配置されたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドを回動可能に保持するヘッド保持機構と、前記ヘッド保持機構に保持された前記サーマルヘッドが押圧状態で当接するプラテンとを備え、前記ヘッド保持機構は、前記発熱素子が異なる配列ピッチに形成された複数種の前記サーマルヘッドのうちの１つの前記サーマルヘッドを保持することを特徴とする印刷装置。
【０００７】
（適用例２）前記複数種のサーマルヘッドは、列状に形成されている前記発熱素子の数が同数であることを特徴とする上記の印刷装置。
【０００８】
これらの構成によれば、この印刷装置は、異なる配列ピッチに形成された同数の発熱素子を有する複数種のサーマルヘッドのうちのどちらか１つをヘッド保持機構に保持し、記録媒体としての感熱紙をサーマルヘッドとプラテンとにより挟持搬送させ印刷することができる。サーマルヘッドは、異なる配列ピッチに形成された同数の発熱素子を有するため、同じ数の画素から構成される印刷情報を異なる幅で印刷することができる。すなわち、情報量を等しくして、複数の紙幅を有する感熱紙を選択的に使用することができる。
【０００９】
そのため、紙幅の広い感熱紙に印刷されていた情報を、情報量を損なわず紙幅の狭い感熱紙に印刷することができる。従って、使用される感熱紙の量を低減することができる。その結果、使用されるロール紙のコスト低減を実現することができ印刷装置のランニングコスト低減に寄与することができるとともに、紙の消費量を削減することができ省資源化が実現できる。
【００１０】
また、この印刷装置は、同数の画素からなる情報を印刷するため、異なる配列ピッチの発熱素子を有したサーマルヘッドが搭載されても、同一数の画素からなる印刷データを共有することができる。さらには、同数の発熱素子を制御するため、制御手段を共通とすることが可能になる。
【００１１】
（適用例３）前記サーマルヘッドは、回動する支点となる支持軸が設けられており、前記ヘッド保持機構は、前記サーマルヘッドの前記支持軸と、前記サーマルヘッドを前記プラテン側に付勢するバネを有するバネ受け部と、を受ける溝部を有していることを特徴とする上記の印刷装置。
【００１２】
（適用例４）前記サーマルヘッドは、前記ヘッド保持機構に着脱可能に保持されていることを特徴とする上記の印刷装置。
【００１３】
これらの構成によれば、この印刷装置のヘッド保持機構は、サーマルヘッドの支持軸と、バネを有するバネ受け部を同じ溝部に挿入し、当該バネによってサーマルヘッドをプラテン等の度当てに付勢することにより、サーマルヘッドを保持することができる。また、バネの付勢を外すことによってサーマルヘッドを取り外すことができる。従って、異なる配列ピッチに形成された同数の発熱素子を有する複数種のサーマルヘッドを選択的に印刷装置に保持することができる。
【００１４】
（適用例５）配列ピッチの異なる同数の前記発熱素子を有する前記複数種のサーマルヘッドごとに、異なる紙幅の感熱紙からなるロール紙が想定されており、前記ロール紙を収容するロール紙収容部をさらに備え、前記ロール紙収容部は、前記ロール紙の側面をガイドするガイド部を有し、前記ガイド部は、複数種の前記ロール紙の紙幅に対して調整可能に設けられていることを特徴とする上記の印刷装置。
【００１５】
異なる配列ピッチに形成された同数の発熱素子を有する複数種のサーマルヘッドは、それぞれのサーマルヘッドごとに最大印刷幅が規定されている。そして、この最大印刷幅によって、所定の紙幅の感熱紙からなるロール紙が設定されている。
この構成によれば、この印刷装置は、保持されているサーマルヘッドに適応した紙幅のロール紙を、側面のガイド位置が調整可能なガイド部でガイドして、ロール紙収容部に安定的に収容することができる。また、ロール紙の側面をガイドすることによって、感熱紙の安定的な紙送りを確保することができる。
【００１６】
（適用例６）前記複数種のサーマルヘッドは、少なくとも、前記発熱素子の数が５１２個である前記サーマルヘッドを含むことを特徴とする上記の印刷装置。
【００１７】
この構成によれば、この印刷装置は、５１２個の画素からなる情報を印刷することができる。このとき、複数種のサーマルヘッドは、５１２個の画素からなる印刷データを共有することができる。さらには、５１２個の発熱素子を制御する制御手段を共通とすることが可能になる。
【００１８】
（適用例７）前記複数種のサーマルヘッドは、前記発熱素子の形成密度が１８０ｄｐｉである前記サーマルヘッドと前記発熱素子の形成密度が２５０ｄｐｉである前記サーマルヘッドとを含むことを特徴とする上記の印刷装置。
【００１９】
この構成によれば、この印刷装置は、サーマルヘッドの発熱素子の形成方向に１８０ｄｐｉ、すなわち約０．１４１ｍｍピッチ、もしくは２５０ｄｐｉ、すなわち約０．１０１ｍｍピッチで５１２個の画素からなる情報を印刷することができる。
【００２０】
（適用例８）前記発熱素子の形成密度が１８０ｄｐｉである前記サーマルヘッドに対応する前記ロール紙の紙幅が約８０ｍｍであり、前記発熱素子の形成密度が２５０ｄｐｉである前記サーマルヘッドに対応する前記ロール紙の紙幅が約５８ｍｍであることを特徴とする上記の印刷装置。
【００２１】
この構成によれば、この印刷装置は、１８０ｄｐｉすなわち約０．１４１ｍｍピッチで５１２個の画素情報を紙幅約８０ｍｍの感熱紙に印刷することができ、さらに、同じ５１２個の画素情報を２５０ｄｐｉすなわち約０．１０１ｍｍピッチで紙幅約５８ｍｍの感熱紙に印刷することができる。そのため、印刷される情報量を等しくし、使用される感熱紙の紙幅を約８０ｍｍから約５８ｍｍに減ずることができる。従って、使用される感熱紙の量を低減することができる。その結果、使用されるロール紙のコスト低減を実現することができ印刷装置のランニングコスト低減に寄与することができるとともに、紙の消費量を削減することができ省資源化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で参照する図面では、説明および図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００２３】
（サーマルプリンタの全体構成について）
本実施形態の印刷装置としてのサーマルプリンタを、図１〜３を参照して説明する。図１は、サーマルプリンタの外観構成を示す斜視図である。図２および図３は、プリンタ機構部の外観を示す斜視図であり、図２は、カバーフレームが開いた状態のプリンタ機構部の斜視図であり、図３は、カバーフレームが閉じた状態のプリンタ機構部の斜視図である。
【００２４】
このサーマルプリンタ１００は、ＰＯＳシステム等に用いられ、レシートやクーポン等を印刷して発行することに適用される。サーマルプリンタ１００は、ロール状の感熱紙Ｓ（図４参照）を使用して、この感熱紙Ｓに情報を印刷する。なお、図１〜図３に示すＸ方向は、印刷される感熱紙Ｓの幅方向を示し、Ｙ方向は感熱紙Ｓの紙送り方向を示し、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向と直交する方向を示す。
【００２５】
図１〜３に示すように、サーマルプリンタ１００は、外装ケース部２００と、プリンタ機構部３００と、図示しない制御部を有している。
図２および図３に示すプリンタ機構部３００は、基板等からなる制御部とともに図１に示す外装ケース部２００に収容される。詳しくは、プリンタ機構部３００は、樹脂等からなる下ケース２０５に固定され、側面部および後方部は、上ケース２１０に覆われており、そのＹ方向の前方部分は、パネル２１５により覆われている。さらに、プリンタ機構部３００の上面は、上部カバー２２０に覆われている。
【００２６】
図２に示すように、プリンタ機構部３００は、印刷された感熱紙Ｓを切断するための紙カット部２０およびロール状の感熱紙Ｓを収納保持するためのロール紙収容部３０を備えている。図１に示すパネル２１５の上部にはこの紙カット部２０が配置され、紙カット部２０はカッタカバー２２５で覆われている。このカッタカバー２２５は、図１中矢印Ａ方向にスライドさせて引き出すことができる。
【００２７】
図１に示すように、上ケース２１０の上面のＸ方向の一方の側には、オープンボタン２３０が設けられている。オープンボタン２３０は、図１中矢印Ｂ方向に押し下げられることによって、プリンタ機構部３００に設けられたカバーオープンレバー２３５を、支点２４０を中心に回転させることができる。カバーオープンレバー２３５は、図２に示すプリンタ機構部３００のカバーフレーム１０のロック機構と係合しており、時計方向に回転されることにより、ロック機構が解除される。さらに、カバーフレーム１０は、上部カバー２２０と結合されている。
【００２８】
そのため、矢印Ｂ方向にオープンボタン２３０を押下げると、カバーオープンレバー２３５が時計方向に回転されてロック機構が外され、上部カバー２２０が矢印Ｃ方向に開き、ロール紙収容部３０が露出する。すなわち、この状態が、図２に示すプリンタ機構部のカバーフレーム１０が開いた状態である。このようにすることにより、ロール状の感熱紙Ｓのセットもしくは取り出しができる。
【００２９】
なお、本実施形態で使用する感熱紙Ｓは、発色剤がバインダ等により保持されている発色層からなる印刷面を有し、この印刷面を外面に順次積層され形成されているロール状の感熱紙Ｓである。以降、このロール状の感熱紙Ｓをロール紙Ｒ（図４参照）とも呼ぶ。この感熱紙Ｓすなわちロール紙Ｒは所定の紙幅に形成されている。この紙幅については後述する。
【００３０】
（プリンタ機構部について）
次いで、プリンタ機構部の詳細を図２〜５を参照して説明する。図４は、プリンタ機構部の側断面を示す側断面である。図５はサーマルヘッド１の取付を説明する側面図であり、（ａ）はサーマルヘッドが本体フレームに取り付けられた状態を示す部分側面図、（ｂ）はサーマルヘッドを本体フレームに取り付ける過程を示す部分側面図である。なお、図４および図５に示すＹ方向およびＺ方向は、図１〜３に示すＹ方向およびＺ方向と同一方向である。
図２〜４に示すように、プリンタ機構部３００は、本体フレーム６０とカバーフレーム１０と、ロール紙収容部３０と、紙カット部２０と、印刷部７０と、を備えている。
【００３１】
図２に示すように、本体フレーム６０は、板金等からなり、Ｚ方向上方およびＹ方向前方に開口を有するほぼ箱型に形成されている。カバーフレーム１０は、本体フレーム６０の上部後方に設けられている。カバーフレーム１０は、本体フレーム６０の後部両側の上端部に設けられた支軸６８を中心として回動、すなわち、開閉自在に取り付けられている。カバーフレーム１０には、カバーフレーム１０を閉じた際にロール紙Ｒとの接触を避けるための円弧状の蓋部１５が設けられている。また、本プリンタの設置角度を変える場合、すなわち、例えば縦置きにする場合、この蓋部１５は、ロール紙Ｒを受ける保持部材としても機能する。
【００３２】
図２に示すように、ロール紙収容部３０は、本体フレーム６０の箱状の形成された内部後方に上記カバーフレーム１０に覆われて設けられている。ロール紙収容部３０は、ロール紙ホルダ３１と、一対のロール紙側面ガイド板３２とを有している。
【００３３】
ロール紙ホルダ３１は、樹脂等により形成され、中央部にロール紙Ｒの最大径に相当するほぼ円弧状のくぼみを有し、本体フレーム６０の底部に、円弧状のくぼみの側面開口が本体フレーム６０の両側面側に向くように取り付けられている。一対のロール紙側面ガイド板３２は収容されるロール紙Ｒの両側面にわずかの隙間を有して接するように、ロール紙ホルダ３１の側面方向に設けられている。そのため、ロール紙Ｒは、側面を一対のロール紙側面ガイド板３２に幅方向の動きを規制され、ロール紙ホルダ３１のほぼ円弧状のくぼみに回転自在に保持される。
【００３４】
なお、この一対のロール紙側面ガイド板３２は、ロール紙ホルダ３１から着脱可能に設けられている。本実施形態では、ロール紙側面ガイド板３２は紙ホルダ３１に設けられた溝に挿入され保持されている。この一対のロール紙側面ガイド板３２をロール紙ホルダ３１に設けられた溝に対し、選択的に挿入することによって異なる紙幅のロール紙Ｒを収容することができる。
【００３５】
また、ロール紙側面ガイド板３２を、紙ホルダ３１から取り外すことにより、さらに大きな紙幅を有するロール紙Ｒをロール紙収容部３０に収容することができる。このとき、本体フレーム６０のＸ方向の内側の両側面部分がロール紙側面ガイド部として機能する。すなわち、上述のロール紙収容部３０は、異なる紙幅を有する複数種のロール紙Ｒを収容することができる。
【００３６】
図３に示すように、紙カット部２０は、本体フレーム６０の前方すなわちカバーフレーム１０の支軸６８とは相対する位置に設けられている。紙カット部２０は、可動刃２１およびその駆動手段が収納されている。可動刃２１は駆動手段により、支点２２を中心に矢印Ｅ方向に回動する。図４に示すように、この可動刃２１とハサミ状に交叉する固定刃２４は、紙カット部２０に対向するようにカバーフレーム１０に配置される。
【００３７】
この固定刃２４と可動刃２１との隙間は感熱紙Ｓが通過する紙出口Ｇに連結している。そのため、駆動手段により回動される可動刃２１の刃部と固定刃２４の刃部とがハサミ状に交叉することによって、感熱紙Ｓは紙出口Ｇ近傍でカットされる。なお、固定刃２４の上部には、固定刃カバー２５が設けられている。また、感熱紙Ｓを切断しない時は、可動刃２１は紙カット部２０の内部に収納されており、可動刃２１の刃部は露出しない。
【００３８】
図４に示すように、印刷部７０は、ロール紙収容部３０を始点として紙カット部２０の紙出口Ｇを終点とする感熱紙Ｓの搬送経路Ｄ上の紙カット部２０側に設けられている。図４および図５に示すように、印刷部７０は、プラテン７１とサーマルヘッド１とヘッド保持機構７７とを備えている。
【００３９】
サーマルヘッド１は、両側面にヘッド支持軸１０２が設けられている。このサーマルヘッド１の詳細については後述する。ヘッド保持機構７７は、本体フレーム６０に形成された溝部としての切り欠き部６２とヘッド押圧板７２とヘッド押圧板７２に取り付けられるバネ７５とから構成されている。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように、切り欠き部６２は、本体フレーム６０の上方に開口を有し、プラテン側に溝６２ａが形成され、溝６２ａと対向する位置の上下に溝６２ｂ，６２ｃが形成されている。サーマルヘッド１は、ヘッド支持軸１０２が本体フレーム６０の切り欠き部６２に挿入され、ヘッド支持軸１０２が切り欠き部６２の溝６２ａに係合することによって、本体フレーム６０に取り付けられる。ヘッド押圧板７２は、上下に曲げ部７２ｂ，７２ｃが形成され、圧縮コイルバネであるバネ７５が固定されている。このヘッド押圧板７２は、切り欠き部６２に挿入され、曲げ部７２ｂ，７２ｃがそれぞれ切り欠き部６２の溝６２ｂ，６２ｃに係合する。
【００４１】
このようにすることによって、サーマルヘッド１とヘッド押圧板７２とは、切り欠き部６２の両側に、互いにほぼ平行状態で支持される。ヘッド押圧板７２に固定されるバネ７５は、サーマルヘッド１の背面に当接する。このバネ７５によりサーマルヘッド１はプラテン７１方向に付勢される。
【００４２】
上述のヘッド保持機構７７は、ヘッド押圧板７２に固定されたバネ７５をサーマルヘッド１の背面からずらすことによって、切り欠き部６２から取り外すことができる。サーマルヘッド１もバネ７５からの付勢力がなくなることによって、切り欠き部６２から取り外すことができる。このようにして、サーマルヘッド１は本体フレーム６０に対して、着脱可能に支持される。
【００４３】
図２に示すように、プラテン７１は、ゴム等の弾性部材により円筒形のローラ状に形成され、プラテン軸受７３を介してカバーフレーム１０に回転可能に支持されている。プラテン７１の一方の軸には、プラテン歯車７４が圧入されている。本体フレーム６０には、溝部６４が設けられており、カバーフレーム１０を閉じると、プラテン７１が、サーマルヘッド１の案内斜面部１０４（図４参照）に案内された後、プラテン軸受７３が溝部６４と当接する。さらに、サーマルヘッド１によるプラテン７１への加圧力で、カバーフレーム１０には下向きの力が作用し、プラテン７１の位置が定められる。
【００４４】
以上の構成により、図５（ａ）に示すように、プラテン７１は、感熱紙Ｓの内面Ｓ２の側から感熱紙Ｓをサーマルヘッド１の方向に押圧し、プラテン７１と対向するサーマルヘッド１は、感熱紙Ｓの外面Ｓ１の側から感熱紙Ｓをプラテン７１の方向に押圧して、感熱紙Ｓを挟持する。なお、このとき感熱紙Ｓの外面Ｓ１の表面に、前述の発色層が形成されている。
【００４５】
また、図２に示すように、本体フレーム６０の側面には、プラテン７１を回転駆動させるための紙送りモータ６６と紙送り伝達歯車６７とが設けられている。上述のように、プラテン７１が本体フレーム６０の溝部６４に位置決めされることによって、プラテン歯車７４と紙送り伝達歯車６７とが噛み合い、紙送りモータ６６からの動力がプラテン７１へ伝達される。
【００４６】
上述の構造を有するサーマルプリンタ１００は、上部カバー２２０と連結するカバーフレーム１０を開き感熱紙Ｓからなるロール紙Ｒをセットして、感熱紙Ｓを紙出口Ｇまで引き出し、上部カバー２２０と連結するカバーフレーム１０を閉じることによって、感熱紙Ｓはプラテン７１とサーマルヘッド１との間にセットされる。そして、紙送りモータ６６を起動しプラテン７１を回転させて感熱紙Ｓを送りながら、サーマルヘッド１の直線状に配置された微小発熱素子に選択的に通電して微小発熱素子を発熱させることによって、感熱紙Ｓに所定の情報を印刷することができる。
【００４７】
プリンタ機構部３００は、さらに複数の検出機構を有している。検出機構について、図２および図６に基づいて説明する。図６は、ニヤエンド検出機構を説明する図であり、（ａ）はニヤエンド検出機構の正面図、（ｂ）は（ａ）のｇ−ｇ断面図、（ｃ）は収容されるロール紙Ｒが小径になったときの状態を示す（ａ）のｇ−ｇ断面図である。図６に示すＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、図１〜３に示すＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と同一な方向を示す。
【００４８】
図２示すように、紙検出器８０は、ロール紙ホルダ３１の印刷部７０側に設けられている。紙検出器８０は、印刷部７０の近傍で、印刷される感熱紙Ｓの有無を検出する装置である。紙検出器８０は、反射型の光学式検出器であり、紙検出器８０部分を通過する紙の有無を検出する。また、紙検出器８０のロール紙Ｒの収容側、すなわち紙送り方向において上流側には、感熱紙Ｓに付着した異物や紙粉を下方へ落とす穴８１が設けられており、紙粉等の影響で、紙検出器８０が誤動作しないようになっている。
【００４９】
図６に示すように、ニヤエンド検出機構８５は、ロール紙収容部３０のロール紙側面ガイド板３２のうちの一方の側に設けられている。ニヤエンド検出機構８５は、ロール紙Ｒが消費され所定の径以下となったこと、すなわち、ロール紙Ｒの残量が少なくなってきたことを検出し、ロール紙Ｒの交換を促すための装置である。
【００５０】
以下、小さい紙幅のロール紙Ｒが収納される場合を例にとり、ニヤエンド検出機構８５を説明する。図６（ａ），（ｂ）に示すように、ニヤエンド検出機構８５は、アクチュエータ８７とマイクロスイッチ８８とを備え、ロール紙側面ガイド板３２に取り付けられる。アクチュエータ８７は、樹脂等により長方形の板状に形成され、端部に位置する一方の面に、その面から突出するようにほぼ円錐形状の突起部８９が形成されている。また、アクチュエータ８７の上方向の他面には、その面から一定の距離をおいて平行かつ外方向に延出する２つの支軸８６が形成されている。
【００５１】
ロール紙側面ガイド板３２には、ロール紙Ｒをガイドする面とは反対の面に、その面から直角に延出するように２つの支持板９２が設けられている。支持板９２には、Ｚ方向上方向に開口するＵ字形状の支持部９２ａが形成されている。そして、アクチュエータ８７は、支軸８６が、ロール紙側面ガイド板３２の支持部９２ａに取り付けられ、支軸８６を中心として回動可能に支持されている。
さらに、ロール紙側面ガイド板３２には、図示しないマイクロスイッチ取付板によってマイクロスイッチ８８が取り付けられている。マイクロスイッチ８８は、スイッチ部８８ａを有し、アクチュエータ８７が支軸８６を中心として回動することによって、アクチュエータ８７のＺ方向の面８７ａがスイッチ部８８ａを押すことにより、オンオフされる。
【００５２】
図６（ｂ）に示すように、ロール紙収容部３０に大径のロール紙Ｒが収容されているときは、アクチュエータ８７は、アクチュエータ８７の突起部８９の先端がロール紙Ｒの側面にあたり、支軸８６を中心に矢印Ｆ（−）方向に回転した状態で静止している。ロール紙収容部３０のロール紙Ｒが使用され、その直径が減じてくると、ロール紙Ｒはロール紙ホルダ３１の下方向のくぼみに移動する。ロール紙Ｒは、中心部に空洞を有する紙管９０を有しており、感熱紙Ｓは紙管９０にロール状に巻きつけられている。
【００５３】
図６（ｃ）に示すように、小径になったロール紙Ｒがロール紙ホルダ３１のくぼみに移動すると、アクチュエータ８７の突起部８９の先端が、ロール紙Ｒの紙管９０の空洞に入り込む。このことによって、アクチュエータ８７は支軸８６を中心に矢印Ｆ（＋）方向に回転し、突起部８９に対して、支軸８６を挟んで反対側に位置する面８７ａがマイクロスイッチ８８のスイッチ部８８ａを押す。そして、マイクロスイッチ８８のオンオフ信号が出力され、ロール紙Ｒが消費され所定の径以下となったこと、すなわち、ロール紙Ｒの残量が少なくなってきたことを検出する。
【００５４】
本実施形態では、ロール紙収容部３０に小さい紙幅のロール紙Ｒが収容されて、ニヤエンド検出機構８５がロール紙側面ガイド板３２に取り付けられている場合を例に説明した。しかし、例えば、ロール紙収容部３０に大きい紙幅のロール紙Ｒが収容された場合、すなわち、ロール紙側面ガイド板３２を取り外して、本体フレーム６０の両側面部分をロール紙側面ガイド部として機能させた場合は、本ニヤエンド検出機構８５を本体フレーム６０の側面部に設ければよい。
【００５５】
図３に示すように、上述の各種検出機構や紙カット部２０、紙送りモータ６６のリード線群１３およびサーマルヘッド１の接続端子は、本体フレーム６０の右側面内部に固定された図示しない中継基板に接続されている。さらに、中継基板と本プリンタを制御する制御部を構成する図示しない主回路基板は、ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）１６等によって接続される。主回路基板は外装ケース部２００の下ケース２０５の底部に設けられている。
【００５６】
（サーマルヘッドについて）
次いで、サーマルヘッド１について、図７および図８を参照して説明する。図７はサーマルヘッドの外観斜視図である。図８は、サーマルヘッドのヘッドチップの平面図であり、（ａ）は、ヘッドチップ全体図、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【００５７】
図７に示すように、サーマルヘッド１は、放熱板１０６とヘッドチップ１１０とヘッド支持軸１０２とコネクタ１０８とを有している。放熱板１０６は、アルミニウム等の引き抜き材である。ヘッドチップ１１０は、放熱板１０６の係止面１０６ｂに両面粘着テープ等で貼り付けられている。ヘッドチップ１１０のＸ方向の幅は放熱板１０６のＸ方向の幅よりも短いため、ヘッドチップ１１０の左右には放熱板１０６の一部である係止面１０６ｂがヘッドチップ１１０から突出する構造になっている。
【００５８】
また、放熱板１０６のヘッドチップ１１０のＺ方向上方には、案内斜面部１０４が放熱板１０６の長手方向に渡って形成されている。この案内斜面部１０４は、カバーフレーム１０を閉じる際に、プラテン７１を滑動させて所定の位置まで案内する。この際、案内斜面部１０４の傾斜は、プラテン７１がヘッドチップ１１０と衝突しないような所定の角度を有している。また、案内斜面部１０４の斜面は、この案内斜面部１０４に近接して付設されたヘッドチップ１１０とほぼ同じ高さになるように設定されている。ヘッド支持軸１０２は円柱状の丸ピンであり、放熱板１０６の左右の側面部に設けられた穴部に圧入されている。
【００５９】
ここでヘッドチップ１１０について、図８を参照して説明する。図８（ａ），（ｂ）に示すように、ヘッドチップ１１０は、長矩形状をしたアルミナセラミック等からなるヘッド基板１１２の上面に長手方向に沿って、通電された電流を熱に変換する線状の発熱体１４０が保護膜に保護された状態で直線状に配置されている。この発熱体１４０とヘッド基板１１２の一側縁１１２ａとの間の帯状領域には、コモン配線パターン１１４が配置されている。このコモン配線パターン１１４の両端部は、ヘッド基板１１２の他側縁１１２ｂ
にいたるまでに延ばされていて、その端部がコモン用端子１１６に接続されている。
【００６０】
図８（ｂ）に示すように、上記コモン配線パターン１１４から、櫛歯状のコモン電極１１４ａが延ばされており、一方、この櫛歯状のコモン電極１１４ａ間に入り込むようにして、個別電極１１８の一端が延出されている。各個別電極１１８の他端部は、基板上に搭載される駆動ＩＣ１２０の近傍まで延びており、その端部には、それぞれワイヤボンディング用パッド１１８ａが形成されている。
【００６１】
上記発熱体１４０は、図８（ｂ）に仮想線で示すように、上記櫛歯状のコモン電極１１４ａおよびこれらの間に入り込む個別電極１１８に重なるようにして形成されている。そのため、隣合う櫛歯状コモン電極１１４ａと個別電極１１８とによって、発熱素子１４５が規定される。すなわち、選択された個別電極１１８がオン駆動されると、この個別電極１１８と櫛歯状コモン電極１１４ａとに囲まれる領域の発熱体１４０に電流が流れ、その部分が発熱素子１４５として機能する。
【００６２】
すなわち、それぞれの領域の発熱体１４０が選択的に通電されることで、通電された領域の発熱体１４０のみが瞬時に発熱するとともに、通電が休止された場合は、速やかに放熱板１０６に放熱されるように構成されている。さらに、発熱体１４０は、感熱紙Ｓを挟持搬送するプラテン７１とサーマルヘッド１との接点近傍に配置されている。そのため、発熱体１４０から発熱された熱エネルギーは感熱紙Ｓの発熱素子１４５の領域に伝わる。
【００６３】
また、発熱素子１４５を所定個数ずつ担当して駆動するための駆動ＩＣ１２０は、その一側縁上面に、所定個数の出力パッド１２４が千鳥状に配置されている。この出力パッド１２４と前述のワイヤボンディング用パッド１１８ａとはワイヤボンディングにより接続される。駆動ＩＣ１２０は、図７に示すエポキシモールド１３０により封止される。さらには、このエポキシモールド１３０内で結線されたガラエポ基板１３５が他方の端部から懸架されている。そして、ガラエポ基板１３５の端部には、このサーマルプリンタ１００を制御する制御部を構成する主回路基板（図示せず）とＦＦＣ１６等によって接続されるコネクタ１０８が設けられている。
【００６４】
（サーマルヘッドの制御方法について）
次いで、サーマルヘッドの制御方法について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、サーマルヘッドの制御ブロック図である。図１０は、サーマルヘッドのブロック図である。
【００６５】
図９に示すように、サーマルヘッド１の制御部４００は、ＣＰＵ４２０と印字バッファ４３０と履歴バッファ４３５と論理回路４４０とセレクタ４４５と制御回路部４５０とを備えている。ＣＰＵ４２０には、ＰＯＳシステム等を構成する上位コンピュータ５００が接続されている。上位コンピュータ５００は、印刷データや制御データ等の制御情報をＣＰＵ４２０に送出する。そして、ＣＰＵ４２０は、制御プログラムに従って、入力された各種検出信号、各種指令、各種データ等を処理した後、制御回路部４５０等に各種の制御信号を出力することにより、サーマルヘッド１の印刷動作を制御している。
【００６６】
ＣＰＵ４２０から送られる印刷画素データは、その１ドットライン分が、一旦、印字バッファ４３０に格納され、セレクタ４４５を介してサーマルヘッド１へ送られる。次のドットライン分の印刷画素データを、印字バッファ４３０に格納する場合には、これに先立って、印字バッファ４３０内のデータを履歴バッファ４３５へ移動させる。履歴バッファ４３５に格納されたデータと印字バッファ４３０に格納されたデータは、論理回路４４０によって、ビットごと即ち発熱素子１４５ごとに演算され、セレクタ４４５に出力される。
【００６７】
セレクタ４４５は、一種のシーケンサであり、制御回路部４５０から送信されるデータセレクタ信号によって、印字バッファ４３０からのデータと論理回路４４０からのデータを順次出力する。即ち、通電期間は印字バッファ４３０からのデータに対応する部分（期間１）と、論理回路４４０からのデータに対応する部分（期間２）とに分割されており、期間１では上記のデータセレクタ信号によって印字バッファ４３０からのデータが、期間２では上記の論理回路４４０からのデータがそれぞれ出力され、サーマルヘッド１へ与えられる。
【００６８】
図１０に示すように、サーマルヘッド１は１ドットラインの印刷画素データを同時に印刷するための多数の発熱素子１４５からなる発熱体１４０と、発熱素子１４５をそれぞれ独立して加熱駆動するための複数の駆動回路１５０と、１ドットラインの印刷画素データを一時的に記憶するシフトレジスタ１５５とラッチレジスタ１６０とを有する。駆動回路１５０はＰＮＰトランジスタで構成することが可能である。該駆動回路１５０を選択的に駆動することによって、対応する発熱素子１４５が選択的に加熱され、感熱紙Ｓ上の対応する位置が発色される。
【００６９】
駆動回路１５０をＮＡＮＤ回路で表現したのは、当該回路の論理動作を示すためである。すなわち、ストローブ信号が非アクティブ（Ｈｉｇｈレベル）の状態では、駆動回路１５０の動作が禁止されるのである。かかる回路はＰＮＰトランジスタのベースにデータとストローブ信号（正論理）とをワイヤードオア回路構成で接続することにより容易に実現することができる。
【００７０】
駆動回路１５０は、図示しない遅延回路によって生成される４つのストローブ信号／Ｓｔ1〜／Ｓｔ4の反転信号（正論理）およびラッチレジスタ１６０から出力されたデータ（正論理）を入力し、両信号のレベルに応じて駆動される。すなわち、印刷画素データとして「印刷」を意味する「１」のデータが与えられているときに、前記ストローブ信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」、すなわち有効に遷移されると、ＮＡＮＤ回路で構成される駆動回路１５０は「Ｌｏｗ」を出力する。
【００７１】
これによって対応する発熱素子１４５にヘッド電源電圧との電位差が生じ加熱され、感熱紙Ｓの対応領域はこの熱パルスを受けて発色する。ストローブ信号は、パルス幅の異なる３或いは４の分割された信号として供給される。なお、４つのストローブ信号／Ｓｔ1〜／Ｓｔ4は、遅延回路によってその出力タイミングをずらして与えることができ、これによって、多数の駆動回路１５０が同時に通電状態となることによって生じる電源電圧降下の問題を回避できる。
【００７２】
シフトレジスタ１５５には、クロック信号に同期して当該期間に対応する１ドットライン分の印刷画素データが入力され、保持される。なお、印刷画素データは、１ドットライン分の各印刷画素に対応するデータであるが、厳密には、印刷画素１ドットラインの発熱素子１４５について、当該期間に通電を行うか否かを示すデータである。印刷画素データは、「通電」を意味する「１」および「通電しない」を意味する「０」のビット列で構成される。なお、シフトレジスタ１５５には、現在の印刷画素データと過去の印刷画素データとで所定の演算を施したものが所定の通電期間ごとに入力される。
【００７３】
ラッチレジスタ１６０は、シフトレジスタ１５５にパラレルに接続され、シフトレジスタ１５５上の各ビットデータを、同時並列的に、その対応する記憶領域に移送して保持する。これにより、通電期間中にもシフトレジスタ１５５に次の通電期間に対応する印刷画素データを入力することができる。シフトレジスタ１５５からラッチレジスタ１６０へのデータの転送タイミングは、制御部４００から出力されるラッチ信号Ｌのラッチレジスタ１６０への入力タイミングによって制御される。
【００７４】
このタイミングは、前回の通電期間の後で次回の通電期間の前であり、かつ、次回の通電期間に対応する印刷画素データがシフトレジスタ１５５にセットされた後ということになる。前述のようにラッチレジスタ１６０の各記憶領域は、駆動回路１５０の一方の入力端に接続されており、ラッチ信号Ｌの入力によりラッチレジスタ１６０に新たなデータが取り込まれると、その内容に応じて駆動回路１５０への入力データが直ちに変化する。前記各駆動回路１５０は、それに与えられる遅延ストローブ信号が「Ｌｏｗ」（アクティブ）である期間に、ラッチレジスタ１６０のデータに従って、対応する発熱素子１４５を通電駆動する。
【００７５】
上述の構成を有するサーマルヘッド１の制御方法は、サーマルヘッド１とプラテン７１との間に感熱紙Ｓを挟持しながら搬送するとともに、印刷画素データに基づいてサーマルヘッド１に直線的に配置された発熱素子１４５を選択的に通電し発熱させることによって、感熱紙Ｓ上に１ドットラインずつの画素を印刷することができる。
【００７６】
（実施例１）
実施例１について、図１１および図１３を参照して説明する。図１１は、実施例１を説明する図であり、（ａ）は、実施例１に使用されるサーマルヘッドを発熱体が設けられた面から見た平面図であり、（ｂ），（ｃ）は、当該サーマルヘッドによって印刷される文字パターンを示す図である。図１３は、実施例１および実施例２で印刷された印字サンプルを示す図であり、（ａ）は実施例１で印刷された印字サンプルを示す図、（ｂ）は実施例２で印刷された印字サンプルを示す図である。
【００７７】
図１１（ａ）に示すように、実施例１のサーマルプリンタ１００に搭載されるサーマルヘッド１ａのヘッド基板１１２ａ上には、発熱素子１４５ａが、ヘッド基板１１２ａの長手方向に沿って、１８０ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度、言い換えると約０．１４１ｍｍのピッチで５１２個一列に形成されている。この５１２個の発熱素子１４５ａが１ドットラインを構成している。なお、図１１（ａ）において、黒塗りの四角で表した部分が発熱素子１４５ａの発熱領域に相当する。なお、図１１（ａ）では、発熱素子１４５ａのみを示し、その他の構成は省略している。
【００７８】
サーマルヘッド１ａを搭載した実施例１のサーマルプリンタ１００は、図２に示す紙送りモータ６６を所定の周期で駆動しプラテン７１を一定速度で回転させることによって、感熱紙Ｓをサーマルヘッド１ａの発熱素子１４５ａの密度とほぼ同等な紙送りピッチ約０．１４１ｍｍで送ることができるように設定されている。このことによって、図１１（ｂ）に示すように、感熱紙Ｓ上に、サーマルヘッド１ａのドットライン方向および紙送り方向とも約０．１４１ｍｍピッチで構成された印刷領域が形成される。つまり、発熱素子１４５ａを選択的に通電して発熱させながら紙送りを行うことによって、感熱紙Ｓ上に横約０．１４１ｍｍ×縦約０．１４１ｍｍの画素を自由に形成することができる。
【００７９】
本実施例１では、文字情報を印刷する場合を例に説明する。図１１（ｂ）に示すように、例えば、１つの文字パターンは、横１２ドット×縦２４ドットで構成される。英字の場合は、最大領域横１２ドット×縦２４ドットに対して、大文字小文字とも横１０ドット×縦２０ドットの大きさで構成され、最大の文字サイズは、横方向１．４１ｍｍ×縦方向２．８２ｍとなる。ただし、このとき、横方向の２ドット（約０．２８２ｍｍ）は桁間スペースとなり、大文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンの縦方向上部に位置し、下部に４ドット分のスペースが設けられる。また、小文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンの縦方向下部に位置し、上部に４ドット分のスペースが設けられる。
【００８０】
サーマルヘッド１ａには、発熱素子１４５ａが５１２個一列に形成されているので、１ドットラインの最大印刷幅は約７２．２ｍｍ（約０．１４１ｍｍ×５１２個）となる。また、上述の文字を印刷する場合は、最大印刷文字数は４２文字（５１２個÷１２）、すなわち４２桁となる。
【００８１】
また、実施例１では、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａからなるロール紙Ｒが使用されることが好ましい。以降、感熱紙Ｓの紙幅が約８０ｍｍと特定されている場合には、感熱紙Ｓａと表す。なお、この紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａは、市場で汎用的に流通している感熱紙Ｓである。この場合、図１３（ａ）に示すように、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａのほぼ中央に最大印刷領域７２．２ｍｍ、最大印刷桁数４２桁の文字情報が印刷される。
【００８２】
なお、この場合、図２に示すプリンタ機構部３００のロール紙収容部３０は、ロール紙側面ガイド板３２が取り外され、本体フレーム６０の両側面内側を紙幅約８０ｍｍのロール紙Ｒの側面ガイドとして用いる。このとき、ニヤエンド検出機構８５は、本体フレーム６０の側面外側に取り付けられる。
【００８３】
本実施例１のサーマルプリンタ１００は、汎用的に使用される紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａに、横方向１．４１ｍｍ×縦方向２．８２ｍの文字サイズで最大５１２ドット、４２桁の情報量を印刷することができる。そのため、大きな文字で見やすい印刷が行われたレシートもしくはクーポン等の印刷物を提供することができる。
【００８４】
（実施例２）
実施例２について、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、実施例２を説明する図であり、（ａ）は、実施例２に使用されるサーマルヘッドを発熱体が設けられた面から見た平面図であり、（ｂ），（ｃ）は、当該サーマルヘッドによって印刷された文字パターンを示す図である。
【００８５】
実施例２のサーマルプリンタ１００は、実施例１で説明したサーマルプリンタ１００に対し、サーマルヘッド１ａを、発熱素子１４５ｂの配列密度が２５０ｄｐｉであるサーマルヘッド１ｂに、図２に示す伝達歯車６７を含む歯車輪列を、感熱紙Ｓを約０．１０１ｍｍのピッチで紙送りできる伝達歯車を含む歯車輪列に交換したものである。
【００８６】
図１２（ａ）に示すように、実施例２のサーマルプリンタ１００に搭載されるサーマルヘッド１ｂのヘッド基板１１２ｂ上に、発熱素子１４５ｂが、ヘッド基板１１２ｂの長手方向に沿って、２５０ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度、言い換えると約０．１０１ｍｍピッチで５１２個一列に形成されている。この５１２個の発熱素子１４５ｂが１ドットラインを構成している。なお、図１２（ａ）において、黒塗りの四角で表した部分が発熱素子１４５ｂの領域に相当する。なお、図１２（ａ）では、発熱素子１４５ｂのみを示し、その他の構成は省略している。
【００８７】
感熱紙Ｓを約０．１０１ｍｍのピッチで紙送りできる伝達歯車を含む歯車輪列を有する実施例２のサーマルプリンタ１００は、図２に示す紙送りモータ６６を所定の周期で駆動しプラテン７１を一定速度で回転させることによって、感熱紙Ｓをサーマルヘッド１ｂの発熱素子１４５ｂの密度とほぼ同等な紙送りピッチ約０．１０１ｍｍで送ることができる。このことによって、感熱紙Ｓには、サーマルヘッド１ｂのドットライン方向および紙送り方向とも約０．１０１ｍｍピッチで構成された印刷領域が形成される。つまり、発熱素子１４５ｂを選択的に通電して発熱させながら紙送りを行うことによって、感熱紙Ｓ上に横約０．１０１ｍｍ×縦約０．１０１ｍｍの画素を自由に形成することができる。
【００８８】
本実施例２で、文字情報を印刷する場合を例に説明する。図１２（ｂ）に示すように、例えば、最大領域横１２ドット×縦２４ドットに対して、１つの文字パターンは、横１２ドット×縦２４ドットで構成される。英字の場合は、大文字小文字とも横１０ドット×縦２０ドットの大きさで構成され、最大の文字サイズは横方向約１．０１ｍｍ×縦方向約２．０２ｍｍとなる。ただし、このとき、横方向の２ドット（約０．２０２ｍｍ）は桁間スペースとなり、大文字は横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンの縦方向上部に位置し、下部に４ドット分のスペースが設けられる。また、小文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンの縦方向下部に位置し、上部に４ドット分のスペースが設けられる。
【００８９】
サーマルヘッド１ｂには、発熱素子１４５ｂが５１２個一列に形成されているので、１ドットラインの最大印刷幅は約５１．７ｍｍ（約０．１０１ｍｍ×５１２個）となる。また、上述の文字を印刷する場合は、最大印刷文字数は４２文字（５１２個÷１２）、すなわち４２桁となる。
【００９０】
また、実施例２では、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂからなるロール紙Ｒが使用されることが好ましい。以降、感熱紙Ｓの紙幅が約５８ｍｍと特定されている場合には、感熱紙Ｓｂと表す。なお、この紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂは、市場で汎用的に流通している感熱紙Ｓであり、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂからなるロール紙Ｒは市場で容易に入手できる。図１３（ｂ）に示すように、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂのほぼ中央に最大印刷領域５１．７ｍｍ、最大印刷桁数４２桁の文字情報が印刷される。
【００９１】
なお、この場合、図２に示すプリンタ機構部３００のロール紙収容部３０は、ロール紙側面ガイド板３２が取り付けられ、ロール紙側面ガイド板３２の両側面内側を紙幅約５８ｍｍのロール紙Ｒの側面ガイドとして用いる。このとき、ニヤエンド検出機構８５は、ロール紙側面ガイド板３２の側面外側に取り付けられる。
【００９２】
本実施例２では、サーマルヘッド１および伝達歯車６７の交換と、ロール紙側面ガイド板３２の取り付けとにより、他の構成部材、印刷画素データ、および制御方法を変更することなしに、汎用的に使用される紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに、文字サイズ１．０１ｍｍ（横）×２．０２ｍ（縦）の文字で最大５１２ドット、４２桁の情報量を印刷することができる。すなわち、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａに印刷されていた情報量と同量な情報量を、視認性を十分確保しつつ、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに印刷することができる。
また、文字の縦サイズを、実施例１の縦方向２．８２ｍから縦方向２．０２ｍｍに減ずることができ、同量の情報量において、印刷される紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂのトータル長さを低減させることができる。
【００９３】
そして、これらのことにより、使用される感熱紙Ｓの使用量を半分近くにまで削減できる。従って、同一桁数、同一行数の情報量を印刷する場合において、視認性を十分確保しつつ、使用される感熱紙Ｓの消費量を大幅に削減することができ、実施例２のサーマルプリンタ１００のランニングコスト削減に寄与することができるとともに、紙の省資源化が実現できる。
【００９４】
（実施例３）
実施例３について、図１４を参照して説明する。図１４は、実施例３を説明する図であり、（ａ），（ｂ）は、実施例３に使用されるサーマルヘッドによって印刷された文字パターンを示す図である。
【００９５】
実施例３のサーマルプリンタ１００は、実施例１で説明したサーマルプリンタ１００に対し、サーマルヘッド１ａを、発熱素子１４５ｂの配列密度が２５０ｄｐｉであるサーマルヘッド１ｂに交換したものである。すなわち、図１２（ａ）に示す２５０ｄｐｉの密度の発熱素子１４５ｂが５１２個形成されたサーマルヘッド１ｂを用い、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂをサーマルヘッド１ａのヘッド密度の１８０ｄｐｉ、すなわち約０．１４１ｍｍピッチで紙送りするものである。
【００９６】
このことによって、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂには、サーマルヘッド１ｂのドットライン方向に約０．１０１ｍｍピッチ、紙送り方向に約０．１４１ｍｍピッチで構成された印刷領域が形成される。つまり、発熱素子１４５ｂを選択的に通電して発熱させながら紙送りを行うことによって、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂ上に横約０．１０１ｍｍ×縦約０．１４１ｍｍの画素を自由に形成することができる。
【００９７】
本実施例２で、文字情報を印刷する場合を例に説明する。図１４（ａ）に示すように、例えば、１つの文字パターンは、最大横１２ドット×縦２４ドットで構成される。例えば、英字の場合は、最大領域横１２ドット×縦２４ドットに対して、大文字小文字とも横１０ドット×縦２０ドットで構成される。すなわち、横方向の２ドット（約０．２０２ｍｍ）は桁間スペースとなり、大文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンのパターンの縦方向上部に位置し、下部に４ドット分のスペースが設けられる。また、小文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンのパターンの縦方向下部に位置し、上部に４ドット分のスペースが設けられる。
【００９８】
その結果、最大の文字サイズ１．０１ｍｍ（横）×２．８２ｍ（縦）が実現できる。サーマルヘッド１ｂには、発熱素子１４５ｂが５１２個一列に形成されているので、最大印刷幅は約５１．７ｍｍ（約０．１０１ｍｍ×５１２個）、最大印刷文字数は４２桁（５１２個÷１２）となる。また、実施例３では、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂからなるロール紙Ｒが使用されることが好ましい。紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに最大印刷領域５１．７ｍｍ、最大印刷桁数４２桁の文字情報が印刷される。
【００９９】
本実施例３では、サーマルヘッド１の交換と、ロール紙側面ガイド板３２の取り付けとにより、他の構成部材を変更することなしに、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに文字サイズ１．０１ｍｍ（横）×２．８２ｍ（縦）の文字で最大印刷桁数４２桁の印刷が行われる。そのため、印刷される情報量を低減させることなし、使用される感熱紙Ｓの紙幅を低減させることができるとともに、文字高さは従来と同等に高さを確保することができる。そのため、使用されるロール紙Ｒの紙幅を小さくすることができつつ、文字高さを高く保つことができ、読みやすい文字情報を提供することができる。従って、ロール紙Ｒのコストを低減できるとともに、大きな文字で見やすい印刷が行われたレシートもしくはクーポン等の印刷物を提供することができる。
【０１００】
以下、実施形態の効果を記載する。
（１）上述のサーマルプリンタ１００は、ヘッド密度の異なるサーマルヘッド１ａもしくはサーマルヘッド１ｂのどちらか一方をヘッド保持機構７７を介して保持することができる。また、ロール紙収容部３０は、ロール紙収容部３０のロール紙ホルダ３１にロール紙側面ガイド板３２を取り付けることによって、紙幅約５８ｍｍのロール紙Ｒを収容することができ、ロール紙側面ガイド板３２を取り外すことによって、紙幅約８０ｍｍのロール紙Ｒを収容することができる。さらに本体フレーム６０に設けられた伝達歯車６７を交換することによって、感熱紙Ｓの紙送りピッチを変えることができる。すなわち、サーマルヘッド１、ロール紙側面ガイド板３２および伝達歯車６７を交換し、それ以外の構成部品は同じくして、種々の仕様に対応するサーマルプリンタ１００を提供することができる。
【０１０１】
（２）上述のサーマルプリンタ１００に搭載されるサーマルヘッド１ａおよびサーマルヘッド１ｂは、どちらも発熱素子１４５ａおよび発熱素子１４５ｂを５１２個、すなわち、同数個有している。そのため、サーマルヘッド１に搭載される駆動ＩＣ１２０の数も等しくすることができる。また、用いられる文字パターンの構成も共通にすることができる。従って、種々の仕様に対応するサーマルプリンタ１００に対して、サーマルヘッド１の回路および制御方法を共通にすることができる。換言すると、サーマルヘッド１、ロール紙側面ガイド板３２および伝達歯車６７等のメカ部品を交換するだけで、回路、制御方法を変えずに、種々の仕様に対応するサーマルプリンタ１００を提供することができる。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。例えば上記実施形態以外の変形例は、以下の通りである。
【０１０３】
（変形例１）本実施形態では、サーマルヘッド１ａに、発熱素子１４５ａが、１８０ｄｐｉの密度（約０．１４１ｍｍピッチ）で５１２個一列に形成され、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａに印字され、サーマルヘッド１ｂに、発熱素子１４５ｂが、２５０ｄｐｉの密度（約０．１０１ｍｍピッチ）で５１２個一列に形成され、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに印字されている場合を例にとり説明したが、これに限定されない。あるサーマルヘッドに、発熱素子を、２０３ｄｐｉの密度（約０．１２５ｍｍピッチ）で５７６個一列に形成して、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａに印字し、別のサーマルヘッドに、発熱素子を、２８０ｄｐｉの密度（約０．０９１ｍｍピッチ）で５７６個一列に形成して、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに印字してもよい。
【０１０４】
変形例１では、あるサーマルヘッドを別のサーマルヘッドに置換え、ロール紙側面ガイド板３２をロール紙ホルダ３１に取り付け、約５８ｍｍ幅のロール紙Ｒを収容することによって、あるサーマルヘッドでは、約８０ｍｍの紙幅の感熱紙Ｓａに印刷されていた５７６個の画素によって構成される情報を、別のサーマルヘッドにより、約５８ｍｍの紙幅の感熱紙Ｓｂに同じく５７６個の画素によって構成される情報を印刷することができる。
【０１０５】
そのため、印刷される情報量が低減することなし、使用される感熱紙Ｓの紙幅を約８０ｍｍから約５８ｍｍに低減させることができる。すなわち、使用されるロール紙Ｒの紙幅を小さくすることにより、紙の消費量を削減することができる。従って、ロール紙Ｒのコスト低減を実現することができ、省資源化が実現できる。
【０１０６】
（変形例２）本実施形態では、プリンタ機構部３００が外装ケース部２００内に収容されている、いわゆるスタンドアローンタイプの場合を例にとり説明したが、これに限定されない。プリンタ機構部３００が、例えば、ＰＯＳシステムに組み込まれている形態や他の周辺機器と一体に組み込まれる複合機の形態でもよい。
【０１０７】
（変形例３）本実施形態では、サーマルヘッド１の保持方法として、本体フレーム６０に切り欠き部６２を設け、ヘッド押圧板７２とバネ７５とによりサーマルヘッド１を保持する場合を例にとり説明したが、これに限定されない。保持方法はねじ等の締結部品を用いてもよい。サーマルヘッド１を着脱可能に保持することができればよい。
また、ロール紙側面ガイド板３２をロール紙ホルダ３１の溝部に差込取り付ける場合を例にとり説明したがこれに限定されない。取付方法は、ねじ等の締結部品を用いてもよい。ロール紙側面ガイド板３２を着脱可能に取り付けることができればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】サーマルプリンタの外観構成を示す斜視図。
【図２】カバーフレームが開いた状態のプリンタ機構部の斜視図。
【図３】カバーフレームが閉じた状態のプリンタ機構部の斜視図。
【図４】プリンタ機構部の側断面を示す側断面。
【図５】サーマルヘッドの取り付けを説明する側面図。
【図６】ニヤエンド検出機構を説明する図。
【図７】サーマルヘッドの外観斜視図。
【図８】サーマルヘッドのヘッドチップの平面図。
【図９】サーマルヘッドの制御ブロック図。
【図１０】サーマルヘッドのブロック図。
【図１１】実施例１を説明する図。
【図１２】実施例２を説明する図。
【図１３】実施例１および実施例２で印刷された印字サンプルを示す図。
【図１４】実施例３を説明する図。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１ａ，１ｂ…サーマルヘッド、２０…紙カット部、３０…ロール紙収容部、３２…ロール紙側面ガイド板、６０…本体フレーム、７０…印刷部、７１…プラテン、８５…ニヤエンド検出機構、１００…サーマルプリンタ、１１０，１１０ａ，１１０ｂ…ヘッドチップ、１１２，１１２ａ，１１２ｂ…ヘッド基板、１１４ａ…コモン電極、１１８…個別電極、１２０…駆動ＩＣ、１４０…発熱体、１４５…発熱素子、２００…外装ケース部、２０５…下ケース、３００…プリンタ機構部、４００…制御部、４２０…ＣＰＵ、Ｒ…ロール紙、Ｓ…感熱紙。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーによって反応する感熱紙を選択的に加熱することで印刷する印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置の１つとしてサーマルプリンタが知られている。サーマルプリンタは、微小発熱素子が直線的に配置されたサーマルヘッドを有している。サーマルヘッドに配置された微小発熱素子は、通電により選択的に発熱する。そして、この熱エネルギーが感熱紙に含まれる発色剤と選択的に反応することにより、感熱紙上に種々の情報を印刷する。この印刷方式は、感熱発色方式と呼ばれている。この感熱発色方式により印刷するサーマルプリンタは、サーマルヘッドと、当該サーマルへッドが押圧構造により押圧されるプラテンとを備え、感熱紙をサーマルヘッドとプラテンとの間に挟持して、選択的に加熱しながら搬送する。このとき、感熱紙の発色剤が熱エネルギーに反応して印刷が行われる。この後、印刷された感熱紙は、サーマルヘッドとプラテンとにより挟持搬送され、サーマルプリンタの外部へ送出される（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９８６９９号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のサーマルプリンタは、サーマルヘッド上に微小発熱素子が一定のピッチで所定数だけ配置されている。そのため、印刷される最大情報量や最大印刷幅が固定されている。それに伴って、使用される感熱紙の紙幅が決定されている。近年、省資源のため使用される感熱紙の量をできるだけ低減しようとする動きがある。しかし、この種のサーマルプリンタにおいては、当該感熱紙に印刷される情報量を等しくしつつ、紙幅の狭い感熱紙を使用することが困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（適用例１）複数の発熱素子が列状に配置されたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドを回動可能に保持するヘッド保持機構と、前記ヘッド保持機構に保持された前記サーマルヘッドが押圧状態で当接するプラテンとを備え、前記ヘッド保持機構は、前記発熱素子が異なる配列ピッチに形成された複数種の前記サーマルヘッドのうちの１つの前記サーマルヘッドを保持することを特徴とする印刷装置。
【０００７】
（適用例２）前記複数種のサーマルヘッドは、列状に形成されている前記発熱素子の数が同数であることを特徴とする上記の印刷装置。
【０００８】
これらの構成によれば、この印刷装置は、異なる配列ピッチに形成された同数の発熱素子を有する複数種のサーマルヘッドのうちのどちらか１つをヘッド保持機構に保持し、記録媒体としての感熱紙をサーマルヘッドとプラテンとにより挟持搬送させ印刷することができる。サーマルヘッドは、異なる配列ピッチに形成された同数の発熱素子を有するため、同じ数の画素から構成される印刷情報を異なる幅で印刷することができる。すなわち、情報量を等しくして、複数の紙幅を有する感熱紙を選択的に使用することができる。
【０００９】
そのため、紙幅の広い感熱紙に印刷されていた情報を、情報量を損なわず紙幅の狭い感熱紙に印刷することができる。従って、使用される感熱紙の量を低減することができる。その結果、使用されるロール紙のコスト低減を実現することができ印刷装置のランニングコスト低減に寄与することができるとともに、紙の消費量を削減することができ省資源化が実現できる。
【００１０】
また、この印刷装置は、同数の画素からなる情報を印刷するため、異なる配列ピッチの発熱素子を有したサーマルヘッドが搭載されても、同一数の画素からなる印刷データを共有することができる。さらには、同数の発熱素子を制御するため、制御手段を共通とすることが可能になる。
【００１１】
（適用例３）前記サーマルヘッドは、回動する支点となる支持軸が設けられており、前記ヘッド保持機構は、前記サーマルヘッドの前記支持軸と、前記サーマルヘッドを前記プラテン側に付勢するバネを有するバネ受け部と、を受ける溝部を有していることを特徴とする上記の印刷装置。
【００１２】
（適用例４）前記サーマルヘッドは、前記ヘッド保持機構に着脱可能に保持されていることを特徴とする上記の印刷装置。
【００１３】
これらの構成によれば、この印刷装置のヘッド保持機構は、サーマルヘッドの支持軸と、バネを有するバネ受け部を同じ溝部に挿入し、当該バネによってサーマルヘッドをプラテン等の度当てに付勢することにより、サーマルヘッドを保持することができる。また、バネの付勢を外すことによってサーマルヘッドを取り外すことができる。従って、異なる配列ピッチに形成された同数の発熱素子を有する複数種のサーマルヘッドを選択的に印刷装置に保持することができる。
【００１４】
（適用例５）配列ピッチの異なる同数の前記発熱素子を有する前記複数種のサーマルヘッドごとに、異なる紙幅の感熱紙からなるロール紙が想定されており、前記ロール紙を収容するロール紙収容部をさらに備え、前記ロール紙収容部は、前記ロール紙の側面をガイドするガイド部を有し、前記ガイド部は、複数種の前記ロール紙の紙幅に対して調整可能に設けられていることを特徴とする上記の印刷装置。
【００１５】
異なる配列ピッチに形成された同数の発熱素子を有する複数種のサーマルヘッドは、それぞれのサーマルヘッドごとに最大印刷幅が規定されている。そして、この最大印刷幅によって、所定の紙幅の感熱紙からなるロール紙が設定されている。
この構成によれば、この印刷装置は、保持されているサーマルヘッドに適応した紙幅のロール紙を、側面のガイド位置が調整可能なガイド部でガイドして、ロール紙収容部に安定的に収容することができる。また、ロール紙の側面をガイドすることによって、感熱紙の安定的な紙送りを確保することができる。
【００１６】
（適用例６）前記複数種のサーマルヘッドは、少なくとも、前記発熱素子の数が５１２個である前記サーマルヘッドを含むことを特徴とする上記の印刷装置。
【００１７】
この構成によれば、この印刷装置は、５１２個の画素からなる情報を印刷することができる。このとき、複数種のサーマルヘッドは、５１２個の画素からなる印刷データを共有することができる。さらには、５１２個の発熱素子を制御する制御手段を共通とすることが可能になる。
【００１８】
（適用例７）前記複数種のサーマルヘッドは、前記発熱素子の形成密度が１８０ｄｐｉである前記サーマルヘッドと前記発熱素子の形成密度が２５０ｄｐｉである前記サーマルヘッドとを含むことを特徴とする上記の印刷装置。
【００１９】
この構成によれば、この印刷装置は、サーマルヘッドの発熱素子の形成方向に１８０ｄｐｉ、すなわち約０．１４１ｍｍピッチ、もしくは２５０ｄｐｉ、すなわち約０．１０１ｍｍピッチで５１２個の画素からなる情報を印刷することができる。
【００２０】
（適用例８）前記発熱素子の形成密度が１８０ｄｐｉである前記サーマルヘッドに対応する前記ロール紙の紙幅が約８０ｍｍであり、前記発熱素子の形成密度が２５０ｄｐｉである前記サーマルヘッドに対応する前記ロール紙の紙幅が約５８ｍｍであることを特徴とする上記の印刷装置。
【００２１】
この構成によれば、この印刷装置は、１８０ｄｐｉすなわち約０．１４１ｍｍピッチで５１２個の画素情報を紙幅約８０ｍｍの感熱紙に印刷することができ、さらに、同じ５１２個の画素情報を２５０ｄｐｉすなわち約０．１０１ｍｍピッチで紙幅約５８ｍｍの感熱紙に印刷することができる。そのため、印刷される情報量を等しくし、使用される感熱紙の紙幅を約８０ｍｍから約５８ｍｍに減ずることができる。従って、使用される感熱紙の量を低減することができる。その結果、使用されるロール紙のコスト低減を実現することができ印刷装置のランニングコスト低減に寄与することができるとともに、紙の消費量を削減することができ省資源化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で参照する図面では、説明および図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００２３】
（サーマルプリンタの全体構成について）
本実施形態の印刷装置としてのサーマルプリンタを、図１〜３を参照して説明する。図１は、サーマルプリンタの外観構成を示す斜視図である。図２および図３は、プリンタ機構部の外観を示す斜視図であり、図２は、カバーフレームが開いた状態のプリンタ機構部の斜視図であり、図３は、カバーフレームが閉じた状態のプリンタ機構部の斜視図である。
【００２４】
このサーマルプリンタ１００は、ＰＯＳシステム等に用いられ、レシートやクーポン等を印刷して発行することに適用される。サーマルプリンタ１００は、ロール状の感熱紙Ｓ（図４参照）を使用して、この感熱紙Ｓに情報を印刷する。なお、図１〜図３に示すＸ方向は、印刷される感熱紙Ｓの幅方向を示し、Ｙ方向は感熱紙Ｓの紙送り方向を示し、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向と直交する方向を示す。
【００２５】
図１〜３に示すように、サーマルプリンタ１００は、外装ケース部２００と、プリンタ機構部３００と、図示しない制御部を有している。
図２および図３に示すプリンタ機構部３００は、基板等からなる制御部とともに図１に示す外装ケース部２００に収容される。詳しくは、プリンタ機構部３００は、樹脂等からなる下ケース２０５に固定され、側面部および後方部は、上ケース２１０に覆われており、そのＹ方向の前方部分は、パネル２１５により覆われている。さらに、プリンタ機構部３００の上面は、上部カバー２２０に覆われている。
【００２６】
図２に示すように、プリンタ機構部３００は、印刷された感熱紙Ｓを切断するための紙カット部２０およびロール状の感熱紙Ｓを収納保持するためのロール紙収容部３０を備えている。図１に示すパネル２１５の上部にはこの紙カット部２０が配置され、紙カット部２０はカッタカバー２２５で覆われている。このカッタカバー２２５は、図１中矢印Ａ方向にスライドさせて引き出すことができる。
【００２７】
図１に示すように、上ケース２１０の上面のＸ方向の一方の側には、オープンボタン２３０が設けられている。オープンボタン２３０は、図１中矢印Ｂ方向に押し下げられることによって、プリンタ機構部３００に設けられたカバーオープンレバー２３５を、支点２４０を中心に回転させることができる。カバーオープンレバー２３５は、図２に示すプリンタ機構部３００のカバーフレーム１０のロック機構と係合しており、時計方向に回転されることにより、ロック機構が解除される。さらに、カバーフレーム１０は、上部カバー２２０と結合されている。
【００２８】
そのため、矢印Ｂ方向にオープンボタン２３０を押下げると、カバーオープンレバー２３５が時計方向に回転されてロック機構が外され、上部カバー２２０が矢印Ｃ方向に開き、ロール紙収容部３０が露出する。すなわち、この状態が、図２に示すプリンタ機構部のカバーフレーム１０が開いた状態である。このようにすることにより、ロール状の感熱紙Ｓのセットもしくは取り出しができる。
【００２９】
なお、本実施形態で使用する感熱紙Ｓは、発色剤がバインダ等により保持されている発色層からなる印刷面を有し、この印刷面を外面に順次積層され形成されているロール状の感熱紙Ｓである。以降、このロール状の感熱紙Ｓをロール紙Ｒ（図４参照）とも呼ぶ。この感熱紙Ｓすなわちロール紙Ｒは所定の紙幅に形成されている。この紙幅については後述する。
【００３０】
（プリンタ機構部について）
次いで、プリンタ機構部の詳細を図２〜５を参照して説明する。図４は、プリンタ機構部の側断面を示す側断面である。図５はサーマルヘッド１の取付を説明する側面図であり、（ａ）はサーマルヘッドが本体フレームに取り付けられた状態を示す部分側面図、（ｂ）はサーマルヘッドを本体フレームに取り付ける過程を示す部分側面図である。なお、図４および図５に示すＹ方向およびＺ方向は、図１〜３に示すＹ方向およびＺ方向と同一方向である。
図２〜４に示すように、プリンタ機構部３００は、本体フレーム６０とカバーフレーム１０と、ロール紙収容部３０と、紙カット部２０と、印刷部７０と、を備えている。
【００３１】
図２に示すように、本体フレーム６０は、板金等からなり、Ｚ方向上方およびＹ方向前方に開口を有するほぼ箱型に形成されている。カバーフレーム１０は、本体フレーム６０の上部後方に設けられている。カバーフレーム１０は、本体フレーム６０の後部両側の上端部に設けられた支軸６８を中心として回動、すなわち、開閉自在に取り付けられている。カバーフレーム１０には、カバーフレーム１０を閉じた際にロール紙Ｒとの接触を避けるための円弧状の蓋部１５が設けられている。また、本プリンタの設置角度を変える場合、すなわち、例えば縦置きにする場合、この蓋部１５は、ロール紙Ｒを受ける保持部材としても機能する。
【００３２】
図２に示すように、ロール紙収容部３０は、本体フレーム６０の箱状の形成された内部後方に上記カバーフレーム１０に覆われて設けられている。ロール紙収容部３０は、ロール紙ホルダ３１と、一対のロール紙側面ガイド板３２とを有している。
【００３３】
ロール紙ホルダ３１は、樹脂等により形成され、中央部にロール紙Ｒの最大径に相当するほぼ円弧状のくぼみを有し、本体フレーム６０の底部に、円弧状のくぼみの側面開口が本体フレーム６０の両側面側に向くように取り付けられている。一対のロール紙側面ガイド板３２は収容されるロール紙Ｒの両側面にわずかの隙間を有して接するように、ロール紙ホルダ３１の側面方向に設けられている。そのため、ロール紙Ｒは、側面を一対のロール紙側面ガイド板３２に幅方向の動きを規制され、ロール紙ホルダ３１のほぼ円弧状のくぼみに回転自在に保持される。
【００３４】
なお、この一対のロール紙側面ガイド板３２は、ロール紙ホルダ３１から着脱可能に設けられている。本実施形態では、ロール紙側面ガイド板３２は紙ホルダ３１に設けられた溝に挿入され保持されている。この一対のロール紙側面ガイド板３２をロール紙ホルダ３１に設けられた溝に対し、選択的に挿入することによって異なる紙幅のロール紙Ｒを収容することができる。
【００３５】
また、ロール紙側面ガイド板３２を、紙ホルダ３１から取り外すことにより、さらに大きな紙幅を有するロール紙Ｒをロール紙収容部３０に収容することができる。このとき、本体フレーム６０のＸ方向の内側の両側面部分がロール紙側面ガイド部として機能する。すなわち、上述のロール紙収容部３０は、異なる紙幅を有する複数種のロール紙Ｒを収容することができる。
【００３６】
図３に示すように、紙カット部２０は、本体フレーム６０の前方すなわちカバーフレーム１０の支軸６８とは相対する位置に設けられている。紙カット部２０は、可動刃２１およびその駆動手段が収納されている。可動刃２１は駆動手段により、支点２２を中心に矢印Ｅ方向に回動する。図４に示すように、この可動刃２１とハサミ状に交叉する固定刃２４は、紙カット部２０に対向するようにカバーフレーム１０に配置される。
【００３７】
この固定刃２４と可動刃２１との隙間は感熱紙Ｓが通過する紙出口Ｇに連結している。そのため、駆動手段により回動される可動刃２１の刃部と固定刃２４の刃部とがハサミ状に交叉することによって、感熱紙Ｓは紙出口Ｇ近傍でカットされる。なお、固定刃２４の上部には、固定刃カバー２５が設けられている。また、感熱紙Ｓを切断しない時は、可動刃２１は紙カット部２０の内部に収納されており、可動刃２１の刃部は露出しない。
【００３８】
図４に示すように、印刷部７０は、ロール紙収容部３０を始点として紙カット部２０の紙出口Ｇを終点とする感熱紙Ｓの搬送経路Ｄ上の紙カット部２０側に設けられている。図４および図５に示すように、印刷部７０は、プラテン７１とサーマルヘッド１とヘッド保持機構７７とを備えている。
【００３９】
サーマルヘッド１は、両側面にヘッド支持軸１０２が設けられている。このサーマルヘッド１の詳細については後述する。ヘッド保持機構７７は、本体フレーム６０に形成された溝部としての切り欠き部６２とヘッド押圧板７２とヘッド押圧板７２に取り付けられるバネ７５とから構成されている。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように、切り欠き部６２は、本体フレーム６０の上方に開口を有し、プラテン側に溝６２ａが形成され、溝６２ａと対向する位置の上下に溝６２ｂ，６２ｃが形成されている。サーマルヘッド１は、ヘッド支持軸１０２が本体フレーム６０の切り欠き部６２に挿入され、ヘッド支持軸１０２が切り欠き部６２の溝６２ａに係合することによって、本体フレーム６０に取り付けられる。ヘッド押圧板７２は、上下に曲げ部７２ｂ，７２ｃが形成され、圧縮コイルバネであるバネ７５が固定されている。このヘッド押圧板７２は、切り欠き部６２に挿入され、曲げ部７２ｂ，７２ｃがそれぞれ切り欠き部６２の溝６２ｂ，６２ｃに係合する。
【００４１】
このようにすることによって、サーマルヘッド１とヘッド押圧板７２とは、切り欠き部６２の両側に、互いにほぼ平行状態で支持される。ヘッド押圧板７２に固定されるバネ７５は、サーマルヘッド１の背面に当接する。このバネ７５によりサーマルヘッド１はプラテン７１方向に付勢される。
【００４２】
上述のヘッド保持機構７７は、ヘッド押圧板７２に固定されたバネ７５をサーマルヘッド１の背面からずらすことによって、切り欠き部６２から取り外すことができる。サーマルヘッド１もバネ７５からの付勢力がなくなることによって、切り欠き部６２から取り外すことができる。このようにして、サーマルヘッド１は本体フレーム６０に対して、着脱可能に支持される。
【００４３】
図２に示すように、プラテン７１は、ゴム等の弾性部材により円筒形のローラ状に形成され、プラテン軸受７３を介してカバーフレーム１０に回転可能に支持されている。プラテン７１の一方の軸には、プラテン歯車７４が圧入されている。本体フレーム６０には、溝部６４が設けられており、カバーフレーム１０を閉じると、プラテン７１が、サーマルヘッド１の案内斜面部１０４（図４参照）に案内された後、プラテン軸受７３が溝部６４と当接する。さらに、サーマルヘッド１によるプラテン７１への加圧力で、カバーフレーム１０には下向きの力が作用し、プラテン７１の位置が定められる。
【００４４】
以上の構成により、図５（ａ）に示すように、プラテン７１は、感熱紙Ｓの内面Ｓ２の側から感熱紙Ｓをサーマルヘッド１の方向に押圧し、プラテン７１と対向するサーマルヘッド１は、感熱紙Ｓの外面Ｓ１の側から感熱紙Ｓをプラテン７１の方向に押圧して、感熱紙Ｓを挟持する。なお、このとき感熱紙Ｓの外面Ｓ１の表面に、前述の発色層が形成されている。
【００４５】
また、図２に示すように、本体フレーム６０の側面には、プラテン７１を回転駆動させるための紙送りモータ６６と紙送り伝達歯車６７とが設けられている。上述のように、プラテン７１が本体フレーム６０の溝部６４に位置決めされることによって、プラテン歯車７４と紙送り伝達歯車６７とが噛み合い、紙送りモータ６６からの動力がプラテン７１へ伝達される。
【００４６】
上述の構造を有するサーマルプリンタ１００は、上部カバー２２０と連結するカバーフレーム１０を開き感熱紙Ｓからなるロール紙Ｒをセットして、感熱紙Ｓを紙出口Ｇまで引き出し、上部カバー２２０と連結するカバーフレーム１０を閉じることによって、感熱紙Ｓはプラテン７１とサーマルヘッド１との間にセットされる。そして、紙送りモータ６６を起動しプラテン７１を回転させて感熱紙Ｓを送りながら、サーマルヘッド１の直線状に配置された微小発熱素子に選択的に通電して微小発熱素子を発熱させることによって、感熱紙Ｓに所定の情報を印刷することができる。
【００４７】
プリンタ機構部３００は、さらに複数の検出機構を有している。検出機構について、図２および図６に基づいて説明する。図６は、ニヤエンド検出機構を説明する図であり、（ａ）はニヤエンド検出機構の正面図、（ｂ）は（ａ）のｇ−ｇ断面図、（ｃ）は収容されるロール紙Ｒが小径になったときの状態を示す（ａ）のｇ−ｇ断面図である。図６に示すＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、図１〜３に示すＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と同一な方向を示す。
【００４８】
図２示すように、紙検出器８０は、ロール紙ホルダ３１の印刷部７０側に設けられている。紙検出器８０は、印刷部７０の近傍で、印刷される感熱紙Ｓの有無を検出する装置である。紙検出器８０は、反射型の光学式検出器であり、紙検出器８０部分を通過する紙の有無を検出する。また、紙検出器８０のロール紙Ｒの収容側、すなわち紙送り方向において上流側には、感熱紙Ｓに付着した異物や紙粉を下方へ落とす穴８１が設けられており、紙粉等の影響で、紙検出器８０が誤動作しないようになっている。
【００４９】
図６に示すように、ニヤエンド検出機構８５は、ロール紙収容部３０のロール紙側面ガイド板３２のうちの一方の側に設けられている。ニヤエンド検出機構８５は、ロール紙Ｒが消費され所定の径以下となったこと、すなわち、ロール紙Ｒの残量が少なくなってきたことを検出し、ロール紙Ｒの交換を促すための装置である。
【００５０】
以下、小さい紙幅のロール紙Ｒが収納される場合を例にとり、ニヤエンド検出機構８５を説明する。図６（ａ），（ｂ）に示すように、ニヤエンド検出機構８５は、アクチュエータ８７とマイクロスイッチ８８とを備え、ロール紙側面ガイド板３２に取り付けられる。アクチュエータ８７は、樹脂等により長方形の板状に形成され、端部に位置する一方の面に、その面から突出するようにほぼ円錐形状の突起部８９が形成されている。また、アクチュエータ８７の上方向の他面には、その面から一定の距離をおいて平行かつ外方向に延出する２つの支軸８６が形成されている。
【００５１】
ロール紙側面ガイド板３２には、ロール紙Ｒをガイドする面とは反対の面に、その面から直角に延出するように２つの支持板９２が設けられている。支持板９２には、Ｚ方向上方向に開口するＵ字形状の支持部９２ａが形成されている。そして、アクチュエータ８７は、支軸８６が、ロール紙側面ガイド板３２の支持部９２ａに取り付けられ、支軸８６を中心として回動可能に支持されている。
さらに、ロール紙側面ガイド板３２には、図示しないマイクロスイッチ取付板によってマイクロスイッチ８８が取り付けられている。マイクロスイッチ８８は、スイッチ部８８ａを有し、アクチュエータ８７が支軸８６を中心として回動することによって、アクチュエータ８７のＺ方向の面８７ａがスイッチ部８８ａを押すことにより、オンオフされる。
【００５２】
図６（ｂ）に示すように、ロール紙収容部３０に大径のロール紙Ｒが収容されているときは、アクチュエータ８７は、アクチュエータ８７の突起部８９の先端がロール紙Ｒの側面にあたり、支軸８６を中心に矢印Ｆ（−）方向に回転した状態で静止している。ロール紙収容部３０のロール紙Ｒが使用され、その直径が減じてくると、ロール紙Ｒはロール紙ホルダ３１の下方向のくぼみに移動する。ロール紙Ｒは、中心部に空洞を有する紙管９０を有しており、感熱紙Ｓは紙管９０にロール状に巻きつけられている。
【００５３】
図６（ｃ）に示すように、小径になったロール紙Ｒがロール紙ホルダ３１のくぼみに移動すると、アクチュエータ８７の突起部８９の先端が、ロール紙Ｒの紙管９０の空洞に入り込む。このことによって、アクチュエータ８７は支軸８６を中心に矢印Ｆ（＋）方向に回転し、突起部８９に対して、支軸８６を挟んで反対側に位置する面８７ａがマイクロスイッチ８８のスイッチ部８８ａを押す。そして、マイクロスイッチ８８のオンオフ信号が出力され、ロール紙Ｒが消費され所定の径以下となったこと、すなわち、ロール紙Ｒの残量が少なくなってきたことを検出する。
【００５４】
本実施形態では、ロール紙収容部３０に小さい紙幅のロール紙Ｒが収容されて、ニヤエンド検出機構８５がロール紙側面ガイド板３２に取り付けられている場合を例に説明した。しかし、例えば、ロール紙収容部３０に大きい紙幅のロール紙Ｒが収容された場合、すなわち、ロール紙側面ガイド板３２を取り外して、本体フレーム６０の両側面部分をロール紙側面ガイド部として機能させた場合は、本ニヤエンド検出機構８５を本体フレーム６０の側面部に設ければよい。
【００５５】
図３に示すように、上述の各種検出機構や紙カット部２０、紙送りモータ６６のリード線群１３およびサーマルヘッド１の接続端子は、本体フレーム６０の右側面内部に固定された図示しない中継基板に接続されている。さらに、中継基板と本プリンタを制御する制御部を構成する図示しない主回路基板は、ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）１６等によって接続される。主回路基板は外装ケース部２００の下ケース２０５の底部に設けられている。
【００５６】
（サーマルヘッドについて）
次いで、サーマルヘッド１について、図７および図８を参照して説明する。図７はサーマルヘッドの外観斜視図である。図８は、サーマルヘッドのヘッドチップの平面図であり、（ａ）は、ヘッドチップ全体図、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【００５７】
図７に示すように、サーマルヘッド１は、放熱板１０６とヘッドチップ１１０とヘッド支持軸１０２とコネクタ１０８とを有している。放熱板１０６は、アルミニウム等の引き抜き材である。ヘッドチップ１１０は、放熱板１０６の係止面１０６ｂに両面粘着テープ等で貼り付けられている。ヘッドチップ１１０のＸ方向の幅は放熱板１０６のＸ方向の幅よりも短いため、ヘッドチップ１１０の左右には放熱板１０６の一部である係止面１０６ｂがヘッドチップ１１０から突出する構造になっている。
【００５８】
また、放熱板１０６のヘッドチップ１１０のＺ方向上方には、案内斜面部１０４が放熱板１０６の長手方向に渡って形成されている。この案内斜面部１０４は、カバーフレーム１０を閉じる際に、プラテン７１を滑動させて所定の位置まで案内する。この際、案内斜面部１０４の傾斜は、プラテン７１がヘッドチップ１１０と衝突しないような所定の角度を有している。また、案内斜面部１０４の斜面は、この案内斜面部１０４に近接して付設されたヘッドチップ１１０とほぼ同じ高さになるように設定されている。ヘッド支持軸１０２は円柱状の丸ピンであり、放熱板１０６の左右の側面部に設けられた穴部に圧入されている。
【００５９】
ここでヘッドチップ１１０について、図８を参照して説明する。図８（ａ），（ｂ）に示すように、ヘッドチップ１１０は、長矩形状をしたアルミナセラミック等からなるヘッド基板１１２の上面に長手方向に沿って、通電された電流を熱に変換する線状の発熱体１４０が保護膜に保護された状態で直線状に配置されている。この発熱体１４０とヘッド基板１１２の一側縁１１２ａとの間の帯状領域には、コモン配線パターン１１４が配置されている。このコモン配線パターン１１４の両端部は、ヘッド基板１１２の他側縁１１２ｂ
にいたるまでに延ばされていて、その端部がコモン用端子１１６に接続されている。
【００６０】
図８（ｂ）に示すように、上記コモン配線パターン１１４から、櫛歯状のコモン電極１１４ａが延ばされており、一方、この櫛歯状のコモン電極１１４ａ間に入り込むようにして、個別電極１１８の一端が延出されている。各個別電極１１８の他端部は、基板上に搭載される駆動ＩＣ１２０の近傍まで延びており、その端部には、それぞれワイヤボンディング用パッド１１８ａが形成されている。
【００６１】
上記発熱体１４０は、図８（ｂ）に仮想線で示すように、上記櫛歯状のコモン電極１１４ａおよびこれらの間に入り込む個別電極１１８に重なるようにして形成されている。そのため、隣合う櫛歯状コモン電極１１４ａと個別電極１１８とによって、発熱素子１４５が規定される。すなわち、選択された個別電極１１８がオン駆動されると、この個別電極１１８と櫛歯状コモン電極１１４ａとに囲まれる領域の発熱体１４０に電流が流れ、その部分が発熱素子１４５として機能する。
【００６２】
すなわち、それぞれの領域の発熱体１４０が選択的に通電されることで、通電された領域の発熱体１４０のみが瞬時に発熱するとともに、通電が休止された場合は、速やかに放熱板１０６に放熱されるように構成されている。さらに、発熱体１４０は、感熱紙Ｓを挟持搬送するプラテン７１とサーマルヘッド１との接点近傍に配置されている。そのため、発熱体１４０から発熱された熱エネルギーは感熱紙Ｓの発熱素子１４５の領域に伝わる。
【００６３】
また、発熱素子１４５を所定個数ずつ担当して駆動するための駆動ＩＣ１２０は、その一側縁上面に、所定個数の出力パッド１２４が千鳥状に配置されている。この出力パッド１２４と前述のワイヤボンディング用パッド１１８ａとはワイヤボンディングにより接続される。駆動ＩＣ１２０は、図７に示すエポキシモールド１３０により封止される。さらには、このエポキシモールド１３０内で結線されたガラエポ基板１３５が他方の端部から懸架されている。そして、ガラエポ基板１３５の端部には、このサーマルプリンタ１００を制御する制御部を構成する主回路基板（図示せず）とＦＦＣ１６等によって接続されるコネクタ１０８が設けられている。
【００６４】
（サーマルヘッドの制御方法について）
次いで、サーマルヘッドの制御方法について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、サーマルヘッドの制御ブロック図である。図１０は、サーマルヘッドのブロック図である。
【００６５】
図９に示すように、サーマルヘッド１の制御部４００は、ＣＰＵ４２０と印字バッファ４３０と履歴バッファ４３５と論理回路４４０とセレクタ４４５と制御回路部４５０とを備えている。ＣＰＵ４２０には、ＰＯＳシステム等を構成する上位コンピュータ５００が接続されている。上位コンピュータ５００は、印刷データや制御データ等の制御情報をＣＰＵ４２０に送出する。そして、ＣＰＵ４２０は、制御プログラムに従って、入力された各種検出信号、各種指令、各種データ等を処理した後、制御回路部４５０等に各種の制御信号を出力することにより、サーマルヘッド１の印刷動作を制御している。
【００６６】
ＣＰＵ４２０から送られる印刷画素データは、その１ドットライン分が、一旦、印字バッファ４３０に格納され、セレクタ４４５を介してサーマルヘッド１へ送られる。次のドットライン分の印刷画素データを、印字バッファ４３０に格納する場合には、これに先立って、印字バッファ４３０内のデータを履歴バッファ４３５へ移動させる。履歴バッファ４３５に格納されたデータと印字バッファ４３０に格納されたデータは、論理回路４４０によって、ビットごと即ち発熱素子１４５ごとに演算され、セレクタ４４５に出力される。
【００６７】
セレクタ４４５は、一種のシーケンサであり、制御回路部４５０から送信されるデータセレクタ信号によって、印字バッファ４３０からのデータと論理回路４４０からのデータを順次出力する。即ち、通電期間は印字バッファ４３０からのデータに対応する部分（期間１）と、論理回路４４０からのデータに対応する部分（期間２）とに分割されており、期間１では上記のデータセレクタ信号によって印字バッファ４３０からのデータが、期間２では上記の論理回路４４０からのデータがそれぞれ出力され、サーマルヘッド１へ与えられる。
【００６８】
図１０に示すように、サーマルヘッド１は１ドットラインの印刷画素データを同時に印刷するための多数の発熱素子１４５からなる発熱体１４０と、発熱素子１４５をそれぞれ独立して加熱駆動するための複数の駆動回路１５０と、１ドットラインの印刷画素データを一時的に記憶するシフトレジスタ１５５とラッチレジスタ１６０とを有する。駆動回路１５０はＰＮＰトランジスタで構成することが可能である。該駆動回路１５０を選択的に駆動することによって、対応する発熱素子１４５が選択的に加熱され、感熱紙Ｓ上の対応する位置が発色される。
【００６９】
駆動回路１５０をＮＡＮＤ回路で表現したのは、当該回路の論理動作を示すためである。すなわち、ストローブ信号が非アクティブ（Ｈｉｇｈレベル）の状態では、駆動回路１５０の動作が禁止されるのである。かかる回路はＰＮＰトランジスタのベースにデータとストローブ信号（正論理）とをワイヤードオア回路構成で接続することにより容易に実現することができる。
【００７０】
駆動回路１５０は、図示しない遅延回路によって生成される４つのストローブ信号／Ｓｔ1〜／Ｓｔ4の反転信号（正論理）およびラッチレジスタ１６０から出力されたデータ（正論理）を入力し、両信号のレベルに応じて駆動される。すなわち、印刷画素データとして「印刷」を意味する「１」のデータが与えられているときに、前記ストローブ信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」、すなわち有効に遷移されると、ＮＡＮＤ回路で構成される駆動回路１５０は「Ｌｏｗ」を出力する。
【００７１】
これによって対応する発熱素子１４５にヘッド電源電圧との電位差が生じ加熱され、感熱紙Ｓの対応領域はこの熱パルスを受けて発色する。ストローブ信号は、パルス幅の異なる３或いは４の分割された信号として供給される。なお、４つのストローブ信号／Ｓｔ1〜／Ｓｔ4は、遅延回路によってその出力タイミングをずらして与えることができ、これによって、多数の駆動回路１５０が同時に通電状態となることによって生じる電源電圧降下の問題を回避できる。
【００７２】
シフトレジスタ１５５には、クロック信号に同期して当該期間に対応する１ドットライン分の印刷画素データが入力され、保持される。なお、印刷画素データは、１ドットライン分の各印刷画素に対応するデータであるが、厳密には、印刷画素１ドットラインの発熱素子１４５について、当該期間に通電を行うか否かを示すデータである。印刷画素データは、「通電」を意味する「１」および「通電しない」を意味する「０」のビット列で構成される。なお、シフトレジスタ１５５には、現在の印刷画素データと過去の印刷画素データとで所定の演算を施したものが所定の通電期間ごとに入力される。
【００７３】
ラッチレジスタ１６０は、シフトレジスタ１５５にパラレルに接続され、シフトレジスタ１５５上の各ビットデータを、同時並列的に、その対応する記憶領域に移送して保持する。これにより、通電期間中にもシフトレジスタ１５５に次の通電期間に対応する印刷画素データを入力することができる。シフトレジスタ１５５からラッチレジスタ１６０へのデータの転送タイミングは、制御部４００から出力されるラッチ信号Ｌのラッチレジスタ１６０への入力タイミングによって制御される。
【００７４】
このタイミングは、前回の通電期間の後で次回の通電期間の前であり、かつ、次回の通電期間に対応する印刷画素データがシフトレジスタ１５５にセットされた後ということになる。前述のようにラッチレジスタ１６０の各記憶領域は、駆動回路１５０の一方の入力端に接続されており、ラッチ信号Ｌの入力によりラッチレジスタ１６０に新たなデータが取り込まれると、その内容に応じて駆動回路１５０への入力データが直ちに変化する。前記各駆動回路１５０は、それに与えられる遅延ストローブ信号が「Ｌｏｗ」（アクティブ）である期間に、ラッチレジスタ１６０のデータに従って、対応する発熱素子１４５を通電駆動する。
【００７５】
上述の構成を有するサーマルヘッド１の制御方法は、サーマルヘッド１とプラテン７１との間に感熱紙Ｓを挟持しながら搬送するとともに、印刷画素データに基づいてサーマルヘッド１に直線的に配置された発熱素子１４５を選択的に通電し発熱させることによって、感熱紙Ｓ上に１ドットラインずつの画素を印刷することができる。
【００７６】
（実施例１）
実施例１について、図１１および図１３を参照して説明する。図１１は、実施例１を説明する図であり、（ａ）は、実施例１に使用されるサーマルヘッドを発熱体が設けられた面から見た平面図であり、（ｂ），（ｃ）は、当該サーマルヘッドによって印刷される文字パターンを示す図である。図１３は、実施例１および実施例２で印刷された印字サンプルを示す図であり、（ａ）は実施例１で印刷された印字サンプルを示す図、（ｂ）は実施例２で印刷された印字サンプルを示す図である。
【００７７】
図１１（ａ）に示すように、実施例１のサーマルプリンタ１００に搭載されるサーマルヘッド１ａのヘッド基板１１２ａ上には、発熱素子１４５ａが、ヘッド基板１１２ａの長手方向に沿って、１８０ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度、言い換えると約０．１４１ｍｍのピッチで５１２個一列に形成されている。この５１２個の発熱素子１４５ａが１ドットラインを構成している。なお、図１１（ａ）において、黒塗りの四角で表した部分が発熱素子１４５ａの発熱領域に相当する。なお、図１１（ａ）では、発熱素子１４５ａのみを示し、その他の構成は省略している。
【００７８】
サーマルヘッド１ａを搭載した実施例１のサーマルプリンタ１００は、図２に示す紙送りモータ６６を所定の周期で駆動しプラテン７１を一定速度で回転させることによって、感熱紙Ｓをサーマルヘッド１ａの発熱素子１４５ａの密度とほぼ同等な紙送りピッチ約０．１４１ｍｍで送ることができるように設定されている。このことによって、図１１（ｂ）に示すように、感熱紙Ｓ上に、サーマルヘッド１ａのドットライン方向および紙送り方向とも約０．１４１ｍｍピッチで構成された印刷領域が形成される。つまり、発熱素子１４５ａを選択的に通電して発熱させながら紙送りを行うことによって、感熱紙Ｓ上に横約０．１４１ｍｍ×縦約０．１４１ｍｍの画素を自由に形成することができる。
【００７９】
本実施例１では、文字情報を印刷する場合を例に説明する。図１１（ｂ）に示すように、例えば、１つの文字パターンは、横１２ドット×縦２４ドットで構成される。英字の場合は、最大領域横１２ドット×縦２４ドットに対して、大文字小文字とも横１０ドット×縦２０ドットの大きさで構成され、最大の文字サイズは、横方向１．４１ｍｍ×縦方向２．８２ｍとなる。ただし、このとき、横方向の２ドット（約０．２８２ｍｍ）は桁間スペースとなり、大文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンの縦方向上部に位置し、下部に４ドット分のスペースが設けられる。また、小文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンの縦方向下部に位置し、上部に４ドット分のスペースが設けられる。
【００８０】
サーマルヘッド１ａには、発熱素子１４５ａが５１２個一列に形成されているので、１ドットラインの最大印刷幅は約７２．２ｍｍ（約０．１４１ｍｍ×５１２個）となる。また、上述の文字を印刷する場合は、最大印刷文字数は４２文字（５１２個÷１２）、すなわち４２桁となる。
【００８１】
また、実施例１では、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａからなるロール紙Ｒが使用されることが好ましい。以降、感熱紙Ｓの紙幅が約８０ｍｍと特定されている場合には、感熱紙Ｓａと表す。なお、この紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａは、市場で汎用的に流通している感熱紙Ｓである。この場合、図１３（ａ）に示すように、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａのほぼ中央に最大印刷領域７２．２ｍｍ、最大印刷桁数４２桁の文字情報が印刷される。
【００８２】
なお、この場合、図２に示すプリンタ機構部３００のロール紙収容部３０は、ロール紙側面ガイド板３２が取り外され、本体フレーム６０の両側面内側を紙幅約８０ｍｍのロール紙Ｒの側面ガイドとして用いる。このとき、ニヤエンド検出機構８５は、本体フレーム６０の側面外側に取り付けられる。
【００８３】
本実施例１のサーマルプリンタ１００は、汎用的に使用される紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａに、横方向１．４１ｍｍ×縦方向２．８２ｍの文字サイズで最大５１２ドット、４２桁の情報量を印刷することができる。そのため、大きな文字で見やすい印刷が行われたレシートもしくはクーポン等の印刷物を提供することができる。
【００８４】
（実施例２）
実施例２について、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、実施例２を説明する図であり、（ａ）は、実施例２に使用されるサーマルヘッドを発熱体が設けられた面から見た平面図であり、（ｂ），（ｃ）は、当該サーマルヘッドによって印刷された文字パターンを示す図である。
【００８５】
実施例２のサーマルプリンタ１００は、実施例１で説明したサーマルプリンタ１００に対し、サーマルヘッド１ａを、発熱素子１４５ｂの配列密度が２５０ｄｐｉであるサーマルヘッド１ｂに、図２に示す伝達歯車６７を含む歯車輪列を、感熱紙Ｓを約０．１０１ｍｍのピッチで紙送りできる伝達歯車を含む歯車輪列に交換したものである。
【００８６】
図１２（ａ）に示すように、実施例２のサーマルプリンタ１００に搭載されるサーマルヘッド１ｂのヘッド基板１１２ｂ上に、発熱素子１４５ｂが、ヘッド基板１１２ｂの長手方向に沿って、２５０ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度、言い換えると約０．１０１ｍｍピッチで５１２個一列に形成されている。この５１２個の発熱素子１４５ｂが１ドットラインを構成している。なお、図１２（ａ）において、黒塗りの四角で表した部分が発熱素子１４５ｂの領域に相当する。なお、図１２（ａ）では、発熱素子１４５ｂのみを示し、その他の構成は省略している。
【００８７】
感熱紙Ｓを約０．１０１ｍｍのピッチで紙送りできる伝達歯車を含む歯車輪列を有する実施例２のサーマルプリンタ１００は、図２に示す紙送りモータ６６を所定の周期で駆動しプラテン７１を一定速度で回転させることによって、感熱紙Ｓをサーマルヘッド１ｂの発熱素子１４５ｂの密度とほぼ同等な紙送りピッチ約０．１０１ｍｍで送ることができる。このことによって、感熱紙Ｓには、サーマルヘッド１ｂのドットライン方向および紙送り方向とも約０．１０１ｍｍピッチで構成された印刷領域が形成される。つまり、発熱素子１４５ｂを選択的に通電して発熱させながら紙送りを行うことによって、感熱紙Ｓ上に横約０．１０１ｍｍ×縦約０．１０１ｍｍの画素を自由に形成することができる。
【００８８】
本実施例２で、文字情報を印刷する場合を例に説明する。図１２（ｂ）に示すように、例えば、最大領域横１２ドット×縦２４ドットに対して、１つの文字パターンは、横１２ドット×縦２４ドットで構成される。英字の場合は、大文字小文字とも横１０ドット×縦２０ドットの大きさで構成され、最大の文字サイズは横方向約１．０１ｍｍ×縦方向約２．０２ｍｍとなる。ただし、このとき、横方向の２ドット（約０．２０２ｍｍ）は桁間スペースとなり、大文字は横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンの縦方向上部に位置し、下部に４ドット分のスペースが設けられる。また、小文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンの縦方向下部に位置し、上部に４ドット分のスペースが設けられる。
【００８９】
サーマルヘッド１ｂには、発熱素子１４５ｂが５１２個一列に形成されているので、１ドットラインの最大印刷幅は約５１．７ｍｍ（約０．１０１ｍｍ×５１２個）となる。また、上述の文字を印刷する場合は、最大印刷文字数は４２文字（５１２個÷１２）、すなわち４２桁となる。
【００９０】
また、実施例２では、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂからなるロール紙Ｒが使用されることが好ましい。以降、感熱紙Ｓの紙幅が約５８ｍｍと特定されている場合には、感熱紙Ｓｂと表す。なお、この紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂは、市場で汎用的に流通している感熱紙Ｓであり、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂからなるロール紙Ｒは市場で容易に入手できる。図１３（ｂ）に示すように、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂのほぼ中央に最大印刷領域５１．７ｍｍ、最大印刷桁数４２桁の文字情報が印刷される。
【００９１】
なお、この場合、図２に示すプリンタ機構部３００のロール紙収容部３０は、ロール紙側面ガイド板３２が取り付けられ、ロール紙側面ガイド板３２の両側面内側を紙幅約５８ｍｍのロール紙Ｒの側面ガイドとして用いる。このとき、ニヤエンド検出機構８５は、ロール紙側面ガイド板３２の側面外側に取り付けられる。
【００９２】
本実施例２では、サーマルヘッド１および伝達歯車６７の交換と、ロール紙側面ガイド板３２の取り付けとにより、他の構成部材、印刷画素データ、および制御方法を変更することなしに、汎用的に使用される紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに、文字サイズ１．０１ｍｍ（横）×２．０２ｍ（縦）の文字で最大５１２ドット、４２桁の情報量を印刷することができる。すなわち、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａに印刷されていた情報量と同量な情報量を、視認性を十分確保しつつ、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに印刷することができる。
また、文字の縦サイズを、実施例１の縦方向２．８２ｍから縦方向２．０２ｍｍに減ずることができ、同量の情報量において、印刷される紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂのトータル長さを低減させることができる。
【００９３】
そして、これらのことにより、使用される感熱紙Ｓの使用量を半分近くにまで削減できる。従って、同一桁数、同一行数の情報量を印刷する場合において、視認性を十分確保しつつ、使用される感熱紙Ｓの消費量を大幅に削減することができ、実施例２のサーマルプリンタ１００のランニングコスト削減に寄与することができるとともに、紙の省資源化が実現できる。
【００９４】
（実施例３）
実施例３について、図１４を参照して説明する。図１４は、実施例３を説明する図であり、（ａ），（ｂ）は、実施例３に使用されるサーマルヘッドによって印刷された文字パターンを示す図である。
【００９５】
実施例３のサーマルプリンタ１００は、実施例１で説明したサーマルプリンタ１００に対し、サーマルヘッド１ａを、発熱素子１４５ｂの配列密度が２５０ｄｐｉであるサーマルヘッド１ｂに交換したものである。すなわち、図１２（ａ）に示す２５０ｄｐｉの密度の発熱素子１４５ｂが５１２個形成されたサーマルヘッド１ｂを用い、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂをサーマルヘッド１ａのヘッド密度の１８０ｄｐｉ、すなわち約０．１４１ｍｍピッチで紙送りするものである。
【００９６】
このことによって、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂには、サーマルヘッド１ｂのドットライン方向に約０．１０１ｍｍピッチ、紙送り方向に約０．１４１ｍｍピッチで構成された印刷領域が形成される。つまり、発熱素子１４５ｂを選択的に通電して発熱させながら紙送りを行うことによって、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂ上に横約０．１０１ｍｍ×縦約０．１４１ｍｍの画素を自由に形成することができる。
【００９７】
本実施例２で、文字情報を印刷する場合を例に説明する。図１４（ａ）に示すように、例えば、１つの文字パターンは、最大横１２ドット×縦２４ドットで構成される。例えば、英字の場合は、最大領域横１２ドット×縦２４ドットに対して、大文字小文字とも横１０ドット×縦２０ドットで構成される。すなわち、横方向の２ドット（約０．２０２ｍｍ）は桁間スペースとなり、大文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンのパターンの縦方向上部に位置し、下部に４ドット分のスペースが設けられる。また、小文字は、横１２ドット×縦２４ドットで構成される文字パターンのパターンの縦方向下部に位置し、上部に４ドット分のスペースが設けられる。
【００９８】
その結果、最大の文字サイズ１．０１ｍｍ（横）×２．８２ｍ（縦）が実現できる。サーマルヘッド１ｂには、発熱素子１４５ｂが５１２個一列に形成されているので、最大印刷幅は約５１．７ｍｍ（約０．１０１ｍｍ×５１２個）、最大印刷文字数は４２桁（５１２個÷１２）となる。また、実施例３では、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂからなるロール紙Ｒが使用されることが好ましい。紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに最大印刷領域５１．７ｍｍ、最大印刷桁数４２桁の文字情報が印刷される。
【００９９】
本実施例３では、サーマルヘッド１の交換と、ロール紙側面ガイド板３２の取り付けとにより、他の構成部材を変更することなしに、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに文字サイズ１．０１ｍｍ（横）×２．８２ｍ（縦）の文字で最大印刷桁数４２桁の印刷が行われる。そのため、印刷される情報量を低減させることなし、使用される感熱紙Ｓの紙幅を低減させることができるとともに、文字高さは従来と同等に高さを確保することができる。そのため、使用されるロール紙Ｒの紙幅を小さくすることができつつ、文字高さを高く保つことができ、読みやすい文字情報を提供することができる。従って、ロール紙Ｒのコストを低減できるとともに、大きな文字で見やすい印刷が行われたレシートもしくはクーポン等の印刷物を提供することができる。
【０１００】
以下、実施形態の効果を記載する。
（１）上述のサーマルプリンタ１００は、ヘッド密度の異なるサーマルヘッド１ａもしくはサーマルヘッド１ｂのどちらか一方をヘッド保持機構７７を介して保持することができる。また、ロール紙収容部３０は、ロール紙収容部３０のロール紙ホルダ３１にロール紙側面ガイド板３２を取り付けることによって、紙幅約５８ｍｍのロール紙Ｒを収容することができ、ロール紙側面ガイド板３２を取り外すことによって、紙幅約８０ｍｍのロール紙Ｒを収容することができる。さらに本体フレーム６０に設けられた伝達歯車６７を交換することによって、感熱紙Ｓの紙送りピッチを変えることができる。すなわち、サーマルヘッド１、ロール紙側面ガイド板３２および伝達歯車６７を交換し、それ以外の構成部品は同じくして、種々の仕様に対応するサーマルプリンタ１００を提供することができる。
【０１０１】
（２）上述のサーマルプリンタ１００に搭載されるサーマルヘッド１ａおよびサーマルヘッド１ｂは、どちらも発熱素子１４５ａおよび発熱素子１４５ｂを５１２個、すなわち、同数個有している。そのため、サーマルヘッド１に搭載される駆動ＩＣ１２０の数も等しくすることができる。また、用いられる文字パターンの構成も共通にすることができる。従って、種々の仕様に対応するサーマルプリンタ１００に対して、サーマルヘッド１の回路および制御方法を共通にすることができる。換言すると、サーマルヘッド１、ロール紙側面ガイド板３２および伝達歯車６７等のメカ部品を交換するだけで、回路、制御方法を変えずに、種々の仕様に対応するサーマルプリンタ１００を提供することができる。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。例えば上記実施形態以外の変形例は、以下の通りである。
【０１０３】
（変形例１）本実施形態では、サーマルヘッド１ａに、発熱素子１４５ａが、１８０ｄｐｉの密度（約０．１４１ｍｍピッチ）で５１２個一列に形成され、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａに印字され、サーマルヘッド１ｂに、発熱素子１４５ｂが、２５０ｄｐｉの密度（約０．１０１ｍｍピッチ）で５１２個一列に形成され、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに印字されている場合を例にとり説明したが、これに限定されない。あるサーマルヘッドに、発熱素子を、２０３ｄｐｉの密度（約０．１２５ｍｍピッチ）で５７６個一列に形成して、紙幅約８０ｍｍの感熱紙Ｓａに印字し、別のサーマルヘッドに、発熱素子を、２８０ｄｐｉの密度（約０．０９１ｍｍピッチ）で５７６個一列に形成して、紙幅約５８ｍｍの感熱紙Ｓｂに印字してもよい。
【０１０４】
変形例１では、あるサーマルヘッドを別のサーマルヘッドに置換え、ロール紙側面ガイド板３２をロール紙ホルダ３１に取り付け、約５８ｍｍ幅のロール紙Ｒを収容することによって、あるサーマルヘッドでは、約８０ｍｍの紙幅の感熱紙Ｓａに印刷されていた５７６個の画素によって構成される情報を、別のサーマルヘッドにより、約５８ｍｍの紙幅の感熱紙Ｓｂに同じく５７６個の画素によって構成される情報を印刷することができる。
【０１０５】
そのため、印刷される情報量が低減することなし、使用される感熱紙Ｓの紙幅を約８０ｍｍから約５８ｍｍに低減させることができる。すなわち、使用されるロール紙Ｒの紙幅を小さくすることにより、紙の消費量を削減することができる。従って、ロール紙Ｒのコスト低減を実現することができ、省資源化が実現できる。
【０１０６】
（変形例２）本実施形態では、プリンタ機構部３００が外装ケース部２００内に収容されている、いわゆるスタンドアローンタイプの場合を例にとり説明したが、これに限定されない。プリンタ機構部３００が、例えば、ＰＯＳシステムに組み込まれている形態や他の周辺機器と一体に組み込まれる複合機の形態でもよい。
【０１０７】
（変形例３）本実施形態では、サーマルヘッド１の保持方法として、本体フレーム６０に切り欠き部６２を設け、ヘッド押圧板７２とバネ７５とによりサーマルヘッド１を保持する場合を例にとり説明したが、これに限定されない。保持方法はねじ等の締結部品を用いてもよい。サーマルヘッド１を着脱可能に保持することができればよい。
また、ロール紙側面ガイド板３２をロール紙ホルダ３１の溝部に差込取り付ける場合を例にとり説明したがこれに限定されない。取付方法は、ねじ等の締結部品を用いてもよい。ロール紙側面ガイド板３２を着脱可能に取り付けることができればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】サーマルプリンタの外観構成を示す斜視図。
【図２】カバーフレームが開いた状態のプリンタ機構部の斜視図。
【図３】カバーフレームが閉じた状態のプリンタ機構部の斜視図。
【図４】プリンタ機構部の側断面を示す側断面。
【図５】サーマルヘッドの取り付けを説明する側面図。
【図６】ニヤエンド検出機構を説明する図。
【図７】サーマルヘッドの外観斜視図。
【図８】サーマルヘッドのヘッドチップの平面図。
【図９】サーマルヘッドの制御ブロック図。
【図１０】サーマルヘッドのブロック図。
【図１１】実施例１を説明する図。
【図１２】実施例２を説明する図。
【図１３】実施例１および実施例２で印刷された印字サンプルを示す図。
【図１４】実施例３を説明する図。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１ａ，１ｂ…サーマルヘッド、２０…紙カット部、３０…ロール紙収容部、３２…ロール紙側面ガイド板、６０…本体フレーム、７０…印刷部、７１…プラテン、８５…ニヤエンド検出機構、１００…サーマルプリンタ、１１０，１１０ａ，１１０ｂ…ヘッドチップ、１１２，１１２ａ，１１２ｂ…ヘッド基板、１１４ａ…コモン電極、１１８…個別電極、１２０…駆動ＩＣ、１４０…発熱体、１４５…発熱素子、２００…外装ケース部、２０５…下ケース、３００…プリンタ機構部、４００…制御部、４２０…ＣＰＵ、Ｒ…ロール紙、Ｓ…感熱紙。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子が列状に配置されたサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドを回動可能に保持するヘッド保持機構と、
前記ヘッド保持機構に保持された前記サーマルヘッドが押圧状態で当接するプラテンとを備え、
前記ヘッド保持機構は、前記発熱素子が異なる配列ピッチに形成された複数種の前記サーマルヘッドのうちの１つの前記サーマルヘッドを保持することを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記複数種のサーマルヘッドは、列状に形成されている前記発熱素子の数が同数であることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記サーマルヘッドは、回動する支点となる支持軸が設けられており、
前記ヘッド保持機構は、前記サーマルヘッドの前記支持軸と、前記サーマルヘッドを前記プラテン側に付勢するバネを有するバネ受け部と、を受ける溝部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記サーマルヘッドは、前記ヘッド保持機構に着脱可能に保持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項５】
配列ピッチの異なる同数の前記発熱素子を有する前記複数種のサーマルヘッドごとに、異なる紙幅の感熱紙からなるロール紙が想定されており、
前記ロール紙を収容するロール紙収容部をさらに備え、
前記ロール紙収容部は、前記ロール紙の側面をガイドするガイド部を有し、
前記ガイド部は、複数種の前記ロール紙の紙幅に対して調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記複数種のサーマルヘッドは、少なくとも、前記発熱素子の数が５１２個である前記サーマルヘッドを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記複数種のサーマルヘッドは、前記発熱素子の形成密度が１８０ｄｐｉである前記サーマルヘッドと前記発熱素子の形成密度が２５０ｄｐｉである前記サーマルヘッドとを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記発熱素子の形成密度が１８０ｄｐｉである前記サーマルヘッドに対応する前記ロール紙の紙幅が約８０ｍｍであり、前記発熱素子の形成密度が２５０ｄｐｉである前記サーマルヘッドに対応する前記ロール紙の紙幅が約５８ｍｍであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項１】
複数の発熱素子が列状に配置されたサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドを回動可能に保持するヘッド保持機構と、
前記ヘッド保持機構に保持された前記サーマルヘッドが押圧状態で当接するプラテンとを備え、
前記ヘッド保持機構は、前記発熱素子が異なる配列ピッチに形成された複数種の前記サーマルヘッドのうちの１つの前記サーマルヘッドを保持することを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記複数種のサーマルヘッドは、列状に形成されている前記発熱素子の数が同数であることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記サーマルヘッドは、回動する支点となる支持軸が設けられており、
前記ヘッド保持機構は、前記サーマルヘッドの前記支持軸と、前記サーマルヘッドを前記プラテン側に付勢するバネを有するバネ受け部と、を受ける溝部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記サーマルヘッドは、前記ヘッド保持機構に着脱可能に保持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項５】
配列ピッチの異なる同数の前記発熱素子を有する前記複数種のサーマルヘッドごとに、異なる紙幅の感熱紙からなるロール紙が想定されており、
前記ロール紙を収容するロール紙収容部をさらに備え、
前記ロール紙収容部は、前記ロール紙の側面をガイドするガイド部を有し、
前記ガイド部は、複数種の前記ロール紙の紙幅に対して調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記複数種のサーマルヘッドは、少なくとも、前記発熱素子の数が５１２個である前記サーマルヘッドを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記複数種のサーマルヘッドは、前記発熱素子の形成密度が１８０ｄｐｉである前記サーマルヘッドと前記発熱素子の形成密度が２５０ｄｐｉである前記サーマルヘッドとを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記発熱素子の形成密度が１８０ｄｐｉである前記サーマルヘッドに対応する前記ロール紙の紙幅が約８０ｍｍであり、前記発熱素子の形成密度が２５０ｄｐｉである前記サーマルヘッドに対応する前記ロール紙の紙幅が約５８ｍｍであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の印刷装置。
【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】
【公開番号】特開２００９−１３１９８５（Ｐ２００９−１３１９８５Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０８４１２（Ｐ２００７−３０８４１２）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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