CN103660628A - 卷纸组件及卷纸法兰 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卷纸组件及卷纸法兰，其中一种卷纸组件包括纸筒、卷绕在纸筒上的卷纸以及各自设置在纸筒两端中的一端上的一对法兰。法兰各自包括覆盖卷纸的端面的法兰主体、在法兰主体的内表面的中心突出并插入纸筒中的圆柱体、以及将插入纸筒中的圆柱体固定在纸筒的内周表面的固定单元。圆柱体上形成有螺旋切割线。

Description

卷纸组件及卷纸法兰

技术领域

本发明涉及卷纸组件及卷纸法兰。

背景技术

通过将打印机纸张卷绕在纸筒上而制造的卷纸已经在诸如热敏打印机、热转印打印机（包括染料升华打印机）和喷墨打印机的打印机中使用以执行较多印刷等。使用设置在卷纸的两端的法兰的方法被用作向打印机传递有关卷纸的打印特性、剩余量等的信息的方法。

例如，在JP2012-51703A中描述的热敏打印机中，具有形成在外表面上的凹凸部的法兰附接在热敏纸卷的两端上，并且接触传感器设置在热敏打印机的保持器上，该保持器容纳热敏纸卷。基于法兰的凹凸与接触传感器的接触状态来检测热敏纸卷的状态（包括剩余纸张量、热敏纸张的类型或安装状态）并将其传递至打印机。

发明内容

顺便地，当将JP2012-51703A中描述的法兰应用于卷纸时，要求法兰和卷纸的纸筒被配置为彼此牢固地一体化，以在使用卷纸之前和同时法兰不容易脱离卷纸。与此同时，还要求卷纸和法兰容易被拆卸，以包括不同材料（诸如分别为纸质材料和包括聚丙烯的树脂材料）的卷纸和法兰在使用卷纸之后单独被废弃。

然而，在JP2012-51703A中描述的热敏纸卷中，如果强调在使用卷纸之前和同时卷纸和法兰被紧固以牢固地一体化，则在使用卷纸之后将纸筒与法兰分开就变得很困难。因此，法兰和纸筒很难单独废弃，并且也很难减少废弃的量。相反，如果在使用卷纸之后强调纸筒和法兰很容易分开以使得纸筒和法兰配置为松弛固定，则法兰在使用卷纸之前和同时很容易与纸筒分开，因此不便于使用且会干扰打印机的操作。

针对此等情况，期望提供一种卷纸组件，其可以使卷纸和法兰在使用卷纸之前和同时牢固固定，并且还可以使卷纸和法兰在使用卷纸之后容易拆卸。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种卷纸组件，其包括：纸筒、卷绕在纸筒上的卷纸以及各自设置在纸筒两端中的一端上的一对法兰。法兰各自包括：覆盖卷纸的端面的法兰主体、在法兰主体的内表面的中心突出并插入纸筒中的圆柱体、以及将插入纸筒中的圆柱体固定在纸筒的内周表面的固定单元。圆柱体上形成有螺旋切割线。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种卷纸法兰，其包括：覆盖卷纸的端面的盘状法兰主体，所述卷纸卷绕在纸筒上；在法兰主体的内表面的中心突出并插入纸筒中的圆柱体；以及将插入纸筒中的圆柱体固定在纸筒的内周表面的固定单元。圆柱体上形成有螺旋切割线。

根据本发明的又一实施方式，当沿将法兰的圆柱体从纸筒拉出的方向对法兰主体施力时，圆柱体可以沿螺旋切割线被切割，并且固定单元对圆柱体的固定可以被解除。因此，所切割的圆柱体可以从纸筒中拉出来。由此，法兰可以在使用卷纸之前和同时牢固地与纸筒连接。法兰的圆柱体可以沿螺旋切割线被切割，并且法兰可以在使用卷纸组件之后与纸筒容易地分离。

根据本发明的实施方式，可以在使用卷纸之前和同时牢固地固定卷纸的纸筒和法兰，并且可以在使用卷纸之后容易地拆卸纸筒和法兰。

附图说明

图1是示出了根据本发明的第一实施方式的打印机的整体构造的框图；

图2是各自示出了根据同一实施方式的卷纸组件的构造的正视图和透视图；

图3是各自示出了根据同一实施方式的其上未安装卷纸组件的卷纸保持器的示图，其中上图是正视图，左下图是沿A-A'线截取的截面图，右下图是侧视图；

图4是示出了根据同一实施方式的其上安装有卷纸组件的卷纸保持器的正视图；

图5是示出了根据同一实施方式的接触传感器与卷纸组件的法兰的凸部接触的状态的截面图；

图6是示出了根据同一实施方式的从接触传感器输出的传感器信号的表；

图7是示出了根据同一实施方式的卷纸的剩余量和接触传感器的传感器信号之间的关系的信号波形图；

图8是示出了根据同一实施方式的修改例的法兰的透视图；

图9是示出了根据同一实施方式的修改例的卷纸组件的透视图；

图10是根据同一实施方式的卷纸组件的分解透视图；

图11是示出了根据同一实施方式的对称的一对法兰的透视图；

图12是示出了根据同一实施方式的法兰的侧视图；

图13是示出了根据同一实施方式的法兰的截面图；

图14是示出了根据同一实施方式的法兰附接至纸筒的截面图；

图15是示出了根据同一实施方式的修改例的法兰的侧视图；

图16是示出了形成有根据同一实施方式的修改例的切割导向切口的圆柱体的说明图，其中下面四个为沿B-B'线截取的截面图；

图17是示出了组装根据同一实施方式的卷纸组件的方法的工艺图；

图18是示出了组装根据同一实施方式的卷纸组件的方法的工艺图；

图19是示出了拆卸根据同一实施方式的卷纸组件的法兰的方法的工艺图；

图20是示出了拆卸根据同一实施方式的卷纸组件的法兰的方法的工艺图；

图21是示出了拆卸根据同一实施方式的卷纸组件的法兰的方法的工艺图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。要注意的是，在该说明书和附图中，具有大致相同功能和结构的结构元件用相同参考标号表示，并省略对这些结构元件的重复阐述。

将按照以下顺序进行描述。

1.打印机的构造

2.检测卷纸组件的状态的方法

2.1.卷纸剩余量的检测

2.2.卷纸类型的检测

2.3.不当安装的检测

3.卷纸组件的构造

3.1.卷纸组件的概述

3.2.卷纸组件的整体构造

3.3.切割线的构造

3.4.切割线的具体实例

3.5.切割线与凸部的交叉位置

4.组装卷纸组件的方法

5.拆卸卷纸组件的方法

6.结论

[1.打印机的构造]

首先，图1将被视为描述根据本发明的第一实施方式的打印机1的整体构造。图1是示出了根据本实施方式的打印机1的整体构造的框图。

下面将描述热敏打印机的实例，该热敏打印机使用在诸如超声波诊断设备的医疗设备中，作为根据本实施方式的卷纸组件100所适用的打印机1。然而，根据本发明的实施方式的卷纸组件可以适用于除热敏打印机之外的任何打印机如热转印打印机（包括染料升华打印机）和喷墨打印机。打印机1不仅使用在医疗设备中，而且还可以适用于任何电子装置，如寄存器装置、信息站（kiosk）终端、电子计算器和商务或家用打印机。

如图1所示，打印机1包括接口2、图像存储器3、打印信息配置单元4、卷纸保持器5、传感器6、打印头7、压纸辊8和压纸电机9。打印机1进一步包括操纵单元10、打印机控制单元11、打印控制单元12、纸张控制单元13、压纸电机控制单元14、显示单元15以及卷筒状态确定单元16。

接口2是用于将打印目标的图像信号从外部设备输入至打印机1的装置。图像存储器3暂时存储经由接口2输入的图像信号。打印信息配置单元4从图像存储器3读出图像信号，基于该图像信号配置打印信息，并将打印信息输出至打印头7。打印信息指示布置在打印机纸张上的打印框架中的打印目标的图像、文字等。

卷纸保持器5是用于将卷纸组件100安装在打印机1上的保持器（安装单元），并设置在打印机1的外壳上。卷纸组件100包括卷纸120，该卷纸是卷绕打印机纸张，如下面详细描述的。卷纸是根据本实施方式的热敏打印机中的由纸或合成树脂制成的热敏纸张，但不限于此实例。

为打印头7提供有通过旋转压纸辊8从卷纸组件100上解开的卷纸120。打印头7是热敏打印头，并且在执行打印操作的过程中与压纸辊8协作。即，打印头7将已经从打印信息配置单元4输入的打印信息打印到卷纸120（打印机纸张）上，该卷纸120从卷纸组件100送入。压纸辊8由压纸电机9转动，并沿打印方向送出卷纸120。

操纵单元10包括各种按键和触摸面板，接收用户操纵以操纵打印机1，并将指示用户操纵的输入信号输出至打印机控制单元11。打印机控制单元11基于来自操纵单元10的输入信号对打印机1的整体操作进行控制。例如，打印机控制单元11经由打印控制单元12控制图像存储器3、打印信息配置单元4和打印头7。打印控制单元11还经由纸张控制单元13控制压纸电机控制单元14和显示单元15。压纸电机控制单元14控制压纸电机9，其通过压纸辊8控制卷纸120送纸。

在打印机1中，卷纸组件100安装在卷纸保持器5上，该卷纸保持器5设置在打印机1的外壳上。卷纸保持器5具有符合卷纸组件100的尺寸和形状，并保持卷纸组件100。卷纸保持器5设置有检测卷纸组件100的状态（包括类型、纸张的剩余量、安装状态和旋转状态）的接触式传感器6。卷筒状态确定单元16基于传感器6的检测结果来确定卷纸组件100的状态，并将确定结果输出至纸张控制单元13。纸张控制单元13根据确定结果来控制压纸电机控制单元14或显示单元15。还将确定结果提供给打印机控制单元11，并且打印机控制单元11经由打印控制单元12根据确定结果来控制打印头7或打印信息配置单元4。

[2.检测卷纸组件的状态的方法]

[2.1.卷纸剩余量的检测]

接下来，图2至图6将被视为描述根据本实施方式的检测卷纸组件100的状态的方法。在本实施方式中卷纸组件100的旋转状态和安装状态被检测以检测卷纸120的剩余量。

图2是各自示出了根据本实施方式的卷纸组件100的构造的正视图和透视图。如图2的A至图2的C所示，卷纸组件100包括中空圆柱形纸筒110、卷绕在纸筒110的外围上的卷纸以及附接在卷纸120的两端的对称的一对法兰130A和130B（下文中可以统称为“法兰130”）。

卷纸组件100通过这种方式由纸筒110、卷纸120和这对法兰130组装而成，并且整体具有圆柱辊形状。卷纸组件100在市场上通常以法兰130附接至纸筒100的方式出售。

卷纸组件100安装在打印机1的卷纸保持器5上（其中法兰130和130附接在卷纸120的两端），并用于打印。然后，在用完卷纸120之后，将卷纸组件100从卷纸保持器5拆下。将卷纸组件100分离成单独回收且被废弃的法兰130和纸筒110。

如图2B所示，纸筒110是用于将卷纸120卷绕在其上的圆柱形轴向构件。纸筒110围绕卷纸组件100的中心轴（图2中的卷筒轴C）旋转，且卷纸组件100安装在卷纸保持器5上。纸筒110的材料包括纸，如纸板，但不限于此。还可以采用包括合成树脂的另一种材料，只要具有足以将卷纸120卷绕在其上的强度即可。纸筒110的纵向长度基本上与卷纸120的宽度相同。纸筒110具有支撑卷纸120的支撑轴的功能。如果没有设置纸筒110且只有卷纸120被配置为卷绕以允许无纸筒配置，则解绕的打印机纸张不幸的是过于卷曲等。因此纸筒110被有利地用作卷筒轴。

卷纸120是带状打印机纸，并且卷绕在纸筒110的外围上。卷纸120的材料一般为纸（诸如热敏打印机中的热敏纸张），但还可以采用另一种材料诸如合成树脂（包括塑料纸），只要材料是能够利用打印机打印的打印介质即可。

法兰130是沿卷筒轴线方向覆盖卷纸组件100的两侧的盘状构件。对称的这对法兰130A和130B附接在纸筒110的各侧上。法兰130利用廉价的材料诸如合成树脂而注塑成型，但也可以利用另一种材料且采用另一种制造方法进行成型。法兰经成型使得法兰130的外径等于或大于卷绕在纸筒110上的卷纸120的最大直径。

法兰130包括保护运送途中的卷纸120的功能和在打印操作期间防止卷纸120迂回曲折的功能。根据本实施方式的法兰130进一步包括向打印机1传递指示卷纸组件100的状态的信息。

即，法兰130A和130B中的至少一个的外表面具有在其上形成的凹部和凸部，凹部和凸部用于传感器6以检测卷纸100的状态。这里，法兰130的内表面是面向卷纸120的一侧上的表面。相反，法兰130的外表面在法兰130的内表面的相对侧上，并且面向卷纸保持器5的侧表面，下面将进行描述。如图5C所示，凸台凸部131和环状凸部132在法兰130的外表面上突出，作为用于检测卷纸组件100的状态的凸部。

凸台凸部131具有用于检测卷纸组件100的旋转状态的凸部。环状凸部132是用于检测卷纸组件100的安装状态的凸部。圆凸台凸部作为凸台凸部131只在脱离卷筒轴线C的一个位置上突出。环状凸部132绕卷筒轴线C呈具有预定宽度的环形突出。在检测卷纸组件100的旋转状态和安装状态的过程中，法兰130的凸台凸部131和环状凸部132与卷纸保持器5的传感器6协作，下面将进行描述。

在图5C中所示的实例中，凸台凸部131只在环状凸部132内的一个位置形成。然而，凸台凸部131还可以在环状凸部132外形成。可替代地，凸台凸部131可以在多个位置形成。此外，凸台凸部131是圆凸台形，但也可以采用任何形状诸如椭圆形状和矩形形状。在卷筒轴线C周围只形成一个环状凸部132，但也可以以同心圆在卷筒轴线C周围形成多个环状凸部132。可以根据需要改变环状凸部132的宽度。

接下来，图3和图4将被视为描述安装有根据本实施方式的卷纸组件100的卷纸保持器5的构造。图3是示出了未安装根据本实施方式的卷纸组件100的卷纸保持器5的正视图、沿A-A'线截取的截面图和侧视图。图4是示出了安装有根据本实施方式的卷纸组件100的卷纸保持器5的正视图。

如图3所示，卷纸保持器5包括具有开口区域的外壳51。外壳51设置有容纳卷纸组件100的容纳单元（中心容纳单元52和法兰容纳单元53和54），和检测卷纸组件100的状态的传感器6。

中心容纳单元52容纳卷纸组件100中心的主体部分（纸筒110和卷纸120的部分）。中心容纳单元52是具有直径比卷纸组件100的卷纸120长的弧形纵向截面的凹部，并且一侧开放。法兰容纳单元53和54容纳卷纸组件100的两侧上的法兰130A和130B外的部分。法兰容纳单元53和54是具有直径比法兰130的环状凸部132稍长的弧形纵向截面的凹部，并且任一侧开放。

法兰容纳单元53在侧表面上设置有接触传感器61和62，作为用于检测安装在卷纸保持器5上的卷纸组件100的状态的传感器6。如图4所示，接触传感器61和62设置在可以面向在卷纸组件100的法兰130A的外表面上形成的各个凸台凸部131和环状凸部132的位置。

接触传感器61具有用于检测卷纸组件100的旋转状态的旋转状态检测传感器的功能。接触传感器61面向并接触用于卷纸组件100的每次旋转的法兰130的凸台凸部131，该卷纸组件100适当安装在卷纸保持器5上（参见图5）。接触传感器62具有用于检测卷纸组件100的安装状态的安装状态检测传感器的功能。接触传感器62持续面向并接触用于旋转卷纸组件100的环状凸部132，该卷纸组件100适当安装在卷纸保持器5上（参见图5）。

如图3所示，包括压纸辊55的馈纸机构设置在卷纸保持器5的前面。压纸辊55从安装在卷纸保持器5上的卷纸组件100中拉出卷纸120。压纸辊55的轴线方向是水平的。如图4所示，卷纸组件100安装在卷纸保持器5上，其中卷纸120的拉出端120a卷绕在压纸辊55上。在卷纸组件100的卷纸120不接触中心容纳单元52的内表面并且法兰容纳单元53和54可旋转地将法兰130A和130B支撑在卷纸组件100的两侧的状态下，将卷纸组件100安装在卷纸保持器5上。卷纸组件100在根据压纸辊55的旋转绕卷筒轴线C平滑旋转的同时沿打印方向依次馈送卷纸120。

接下来，图5将被视为描述根据本实施方式的接触传感器61和62的检测操作。图5是示出了接触传感器61和62与根据本实施方式的卷纸组件100的法兰130的凸部131和132接触的状态的截面图。

如图5A和图5B所示，当卷纸组件100适当安装在卷纸保持器5上时，接触传感器62持续面向并接触要被环状凸部132按压的环状凸部132。因而，接触传感器62的SW2一直接通。另外，当卷纸组件100没有安装在卷纸保持器5上或者没有适当安装时，SW2断开，原因是接触传感器62没有被环状凸部132按压。

同时，接触传感器61根据卷纸组件100的旋转重复与凸台凸部131的接触/非接触，以使得接触传感器61的SW1也一直重复接通/断开。如图5A详细所示，当接触传感器61不面向或接触凸台凸部131时，接触传感器61不被凸台凸部131按压以使得SW1也断开。同时，如图5B所示，当卷纸组件100旋转并且接触传感器61面向并接触凸台凸部131时，接触传感器61由凸台凸部131按压，以使得SW1接通。

接触传感器61和62通过这种方式检测与法兰130A的凸台凸部131和环状凸部132接触的状态，并根据接触状态接通/断开开关SW1和SW2。接触传感器61和62将指示检测结果的传感器信号输出至卷筒状态确定单元16（参见图1）。

图6是示出了根据本实施方式的从接触传感器61和62输出的传感器信号的表。如图6所示，当被环状凸部132按压时，第一接触传感器62（安装状态检测传感器）输出指示卷纸组件100被适当安装在卷纸保持器5上的低信号。相反，当没有被环状凸部132按压时，第一接触传感器62输出指示没有安装或不当安装卷纸组件100的高信号。

当被凸台凸部131按压时，第二接触传感器61（旋转状态检测传感器）输出指示凸台凸部131面向接触传感器61的低信号。相反，当没有被凸台凸部131按压时，第二接触传感器61输出指示凸台凸部131不面向接触传感器61的高信号。

另外，当没有安装卷纸组件100时，接触传感器61输出指示凸台凸部131不面向接触传感器61的高信号。除图6中所示的实例之外的任意组合也可以用作卷纸组件100的安装状态和旋转状态以及两个接触传感器61和62的传感器信号的组合。

这里假设以恒定速率从卷纸组件100馈送卷纸120。在这种情况下，卷纸组件100围绕卷筒轴线C的旋转速度随卷纸组件100的卷纸120的卷筒直径增加，即，卷纸120的剩余量增加而减小。因而，可以通过检测卷纸组件100的旋转速度来检测卷纸120的剩余量。

图7是示出了根据本实施方式的卷纸120的剩余量和接触传感器61的传感器信号之间的关系的信号波形图。图7假设以恒定速率从卷纸组件100馈送卷纸120。

如图7所示，当保留大量卷纸120时，卷纸组件100的旋转速度减小，从而从接触传感器61的低信号下降至下一个低信号下降的时间间隔Δt延长。相反，当保留少量卷纸120时，卷纸组件100的旋转速度增加，以相对缩短时间间隔Δt。

因此，如果测量接触传感器61的低信号之间的时间间隔Δt并且Δt等于或小于阈值Δtt，这意味着卷纸120的剩余量较小，则可以通知用户更换卷纸组件100的必要性。在这种情况下，在例如90%的卷纸120被用完，并且对应低信号的时间间隔Δt被作为阈值Δtt计算的状态下，获得卷纸组件100的旋转速度。

如上所述，根据本实施方式的卷纸组件100，形成在法兰130的外表面上的凸台凸部131和环状凸部132用于检测卷纸组件100的安装状态和旋转状态。由此仅简单配置就允许检测卷纸120的剩余量。因而，可以根据卷纸120的剩余量的检测结果通知用户卷纸120的消耗、更换卷纸120的必要性等。

凸台凸部131和环状凸部132上文用于检测卷纸组件100的安装状态和旋转状态，但根据本发明实施方式的法兰130的外表面上的凸部的形状和利用凸部检测的卷纸组件100的状态不限于此。下面将描述修改例。

[2.2.检测卷纸的类型]

例如，法兰130的外表面上的环状凸部132的宽度的变化可以允许检测卷纸组件100的类型或卷纸120的类型（包括卷筒宽度、材料和种类）。具体地，如图8所示，当使用包括较宽宽度w1的环状凸部132C的法兰130C时，设置在卷纸保持器5上的两个接触传感器61和62配置为由环状凸部132C压下。相反，当使用包括较窄宽度w2的环状凸部132D的法兰130D时，只有接触传感器61配置为由环状凸部132D压下。

因此，仅简单配置就允许卷纸120的类型仅通过根据卷纸120的类型改变法兰130上的环状凸部132的宽度来进行检测。因而，打印机1可以根据卷纸120的类型在不需要用户进行指定操纵的情况下执行控制（包括调整打印速度、明暗度和密度的控制）。

[2.3.不当安装的检测]

还可以通过改变卷纸组件100两侧的两个法兰130之间的凸部的形状和部署来检测卷纸的不当安装。具体地，如图9所示，具有较大外径D1的环状凸部132E附接在卷纸组件100的一侧上，同时具有较小外径D2的环状凸部132F附接在卷纸组件100的另一侧上。卷纸保持器5的一侧上的法兰容纳单元53成形为符合具有较大外径D1的环状凸部132E，同时另一侧上的法兰容纳单元54成形为符合具有较小外径D2的环状凸部132F。

因此，如果卷纸组件100沿适当方向安装在卷纸保持器5上，则环状凸部132E和132F分别适当容纳在法兰容纳单元53和54中。相反，如果卷纸组件100试图沿不当方向安装在卷纸保持器5上，则具有较大外径D1的环状凸部132E不能容纳在用于较小外径D2的法兰容纳单元54中。因而，简单配置可以仅通过改变对称法兰130E和130F上的环状凸部132的大小来防止卷纸组件100不当安装。

[3.卷纸组件的构造]

接下来，将进行关于根据本发明的第一实施方式的卷纸组件100的构造的描述。

[3.1.卷纸组件的概述]

首先，将描述根据本实施方式的卷纸组件100的概述。如上所述，根据本实施方式的卷纸组件100配置为具有沿轴线方向附接至卷纸120卷绕在其上的纸筒110的各端的这对法兰130，并且法兰130配置为覆盖卷纸120的每个端面。除保护卷纸120的功能、使得卷纸120牢固安装在卷纸保持器5上及防止卷纸120迂回曲折的功能之外，法兰130还允许待实现的利用法兰130的外表面上的凸部等检测卷纸组件100的状态的功能。

同时，在使用卷纸组件100之后，使用法兰130的构造可能会干扰容易地拆卸法兰130和纸筒110。即，法兰130必须配置为与卷纸120和纸筒110一体化以在使用卷纸120之前和同时无法容易地将法兰130与纸筒110分开。相反，在使用卷纸120之后，必须将纸筒110与法兰130分离，以在废弃时单独收集纸筒110和法兰130，以减少废弃物等。

因此，在根据本实施方式的卷纸组件100中，容易切割的切割线（诸如穿孔线和切割导向切口）被配置为形成在法兰130的附接部（下面描述的圆柱体134）上，该附接部插入纸筒110中。由此在用完卷纸120之后沿切割线切割并毁坏法兰130的附接部，以可以从纸筒110中拉出附接部并且可以容易地将纸筒110与法兰130分离。

[3.2.卷纸组件的整体构造]

接下来，图10至图14将被视为详细描述根据本实施方式的卷纸组件100的构造。图10是根据本实施方式的卷纸组件100的分解透视图。图11是示出了根据本实施方式的对称的一对法兰130和130的透视图。图12和图13分别是各自示出了根据本实施方式的法兰130的侧视图和截面图。图14是示出了根据本实施方式的法兰130附接在纸筒110上的截面图。

如图10所示，卷纸组件100包括沿轴线方向设置在纸筒110的各端的纸筒110、卷纸120和对称的一对法兰130A和130B（下文中可以统称为“法兰130”）。

如图10至图14所示，法兰130包括法兰主体133、用于将法兰主体133附接至纸筒110的圆柱体134以及用于将圆柱体134固定在纸筒110内的固定单元（诸如爪部135）。

法兰主体133是外径与卷纸120的最大直径对应的盘状构件，并且具有覆盖纸筒110和卷纸120的端面的功能。用于检测卷纸组件100的状态的凸部诸如环状凸部132在法兰主体133的外表面133a（沿轴线方向的卷纸组件100的向外暴露侧表面）上突出。相反，待插入纸筒110中的圆柱体134在法兰主体133的内表面133b（面向卷纸120的端面的侧表面）的中心形成。

这里，圆柱体134具有用于将法兰主体133附接至纸筒110的附接部的功能。圆柱体134在法兰主体133的内表面133b的中心向内（朝纸筒110）突出，并且可以插入纸筒110中。圆柱体134进一步具有允许圆柱体134与纸筒110的内侧配合的形状。圆柱体134沿轴线方向的长度L1比纸筒110沿轴线方向的长度L短，这意味着L1例如大约为L的三分之一。圆柱体134的外径R1等于或小于纸筒110的内径R，这意味着R1例如比R稍小。

圆柱体134的外周表面具有形成在其上的固定单元，该固定单元将插入纸筒110中的圆柱体134固定在纸筒110的内周表面110a上。根据本实施方式的固定单元包括四个爪部135。爪部135各自具有朝圆柱体134的顶端134a倾斜的楔形。爪部135在圆柱体134的外周表面上突出。在所示的实例中，四个爪部135沿圆周方向以相同的间隔设置在圆柱体134的顶端134a侧上的外周表面上。爪部135成形为使得每个爪部135的顶点的直径大于纸筒110的内径R。由此，当将圆柱体134插入纸筒110中时，四个爪部135与纸筒110的内周表面110a接触。

法兰130的圆柱体134可以插入纸筒110中，并且圆柱体134由于使用爪部135的配合结构而可以与纸筒110配合。由于爪部135锁紧纸筒110的内周表面110a，因此可以将圆柱体134与纸筒110牢固地接合。因此无法从纸筒110中拉出圆柱体134，从而可以防止法兰130与纸筒110分开。配合结构的使用允许纸筒110在没有额外接合构件的情况下较容易地地与法兰130接合。

当圆柱体134插入纸筒110中时，必须施加一些力以将圆柱体134压入纸筒110，原因是爪部135与纸筒110的内周表面110a接触。然而，由于爪部135各自具有朝向圆柱体134的顶端134a的锐楔形，因此可以在将圆柱体134压入纸筒110时减轻压力阻力。因而，即使存在爪部135，也可以在圆柱体134插入纸筒110中时相对容易地且顺利地将圆柱体134压入纸筒110。

同时，如图14所示，在圆柱体134插入纸筒110中之后，将爪部135楔入纸筒110的内周表面110a以锁紧内周表面110a，使得将圆柱体134固定在纸筒110的内周表面110a上。因而，在将圆柱体134完全插入纸筒110中之后，由于爪部135的锁紧效应而无法容易地从纸筒110中拉出圆柱体134。因此可以将法兰130牢固地附接至纸筒110。

此外，多个爪部135沿圆柱体134的圆周方向形成，使得多个爪部135可以在多个位置将圆柱体134固定在纸筒110的内周表面110a上。因此可以更加确保防止从纸筒110中拉出圆柱体134。

另外，有利地，可以通过在圆柱体134的顶端134a侧上形成爪部135而将圆柱体134牢固固定在纸筒110内，并且在圆柱体134沿切割线150切割之后，爪部135变得容易分开，这是一个优点，将在下面进行描述。

如果圆柱体134的外径R1配置为等于纸筒110的内径R，则已经被压入纸筒110中的圆柱体134的外周表面与纸筒110的内周表面110a紧密接触。由此，由于圆柱体134的外周表面与纸筒110的内周表面110a之间的摩擦阻力而可以更加确保防止从纸筒110中拉出圆柱体134。

除了使用爪部135的示例配合结构之外，另一种接合方法可以被用作将法兰130的圆柱体134固定在纸筒110上的方法，只要在使用卷纸组件100的同时圆柱体134不容易与纸筒110分开即可。例如，圆柱体134可以通过利用热变形（诸如热焊接）、粘合剂等固定在纸筒110内。在这种情况下，优选只将圆柱体134的外周表面的一部分固定在纸筒110的内周表面110a上，例如，这意味着仅圆柱体134的顶端134a侧上的外周表面部分地固定。由此，当沿切割线150切割圆柱体134时，圆柱体134变得更容易与纸筒110分开。

[3.3.切割线的构造]

接下来，图10至图14将被视为描述形成在根据本实施方式的法兰130上的切割线。

如图10至图14所示，根据本实施方式的法兰130的圆柱体134具有形成在其上的螺旋切割线150，该螺旋切割线150用于拆卸圆柱体134。切割线150是容易切割且形成在圆柱体134上的线性部分，并且是有助于圆柱体134被切割的切割导向线。在圆柱体134中形成切割线150的部分具有比圆柱体134中的其他部分更弱且更薄的构件。因此，当不向圆柱体134施加外力时，圆柱体134不沿切割线150被切割。然而，当施加外力时，圆柱体134可以沿切割线150容易地被切割。

在本实施方式中，螺旋切割线150从相对于法兰主体133的圆柱体134的基底134b至圆柱体134的顶端134a连续形成。由此从圆柱体134的基底134b至顶端134a螺旋切割并拆卸整个圆柱体134就变得可能。

螺旋切割线150具有将圆柱体134上的开口狭缝从圆柱体134的基底134b引导至顶端134a的功能。即，当沿从纸筒110中拉出法兰主体133的方向施加力时，首先撕开圆柱体134的基底134b侧上的切割线150的一端。此后，沿切割线150以切割线150的撕裂端作为开口狭缝来对圆柱体134进行螺旋切割，并且从圆柱体134的基底134b至顶端134a对圆柱体134进行切割。

螺旋切割线150通过这种方式形成在圆柱体134上，以使得只有单一切割线用于从圆柱体134的基底134b至顶端134a促进圆柱体134的切割，并允许毁坏整个圆柱体134。

[3.4.切割线的具体实例]

图10至图15在这里将被视为描述螺旋切割线150的具体实例。图15是示出了其上形成有根据本实施方式的修改例的螺旋切割线150（切割导向切口151）的法兰130的侧视图。图16是示出了其上形成有根据本实施方式的修改例的切割导向切口151的圆柱体134的说明图。

如图10至图14所示，螺旋切割线150可以包括穿孔线。孔的长度和穿孔线的未被穿过的部分的长度根据圆柱体134的材料或厚度按需进行选择。如果在对圆柱体134进行注塑成型时使用了穿孔线用金属模具，则穿孔线可以较容易地形成为切割线150。可替代地，穿孔可以在圆柱体134成型之后，利用穿孔线用刀具来形成。

如图15和图16所示，螺旋切割线150可以包括切割导向切口151。切割导向切口151的深度和宽度根据圆柱体134的材料和厚度按需进行选择。切割导向切口151可以在对圆柱体134进行注塑成型时利用切口用金属模具来形成，或者可以在圆柱体134成型之后通过利用切割工具进行半切割来形成。

切割导向切口151的截面的形状也可以实现为各种形式。例如，V形凹槽151A可以形成在圆柱体134的表面上，如图16A所示，或者两个V形凹槽151B和151B可以形成在圆柱体134的两个表面上以面向彼此，如图16B所示。切割导向切口151可以是矩形截面的切口151C，如图16C所示，或者还可以是半圆形截面的切口151D，如图16D所示。

[4.组装卷纸组件的方法]

接下来，图17和图18将被视为描述组装根据本实施方式的卷纸组件100的方法。图17和图18是各自示出了组装根据本实施方式的卷纸组件100的方法的工艺图。

如图10所示，当开始组装卷纸组件100时，分离卷纸组件100的这对法兰130A和130B、纸筒110和卷纸120。假设纸筒110、卷纸120和法兰130A和130B从这种状态开始被组装。

首先，如图17所示，法兰130A的圆柱体134从纸筒110的一端插入纸筒110中，并且爪部135将圆柱体134固定在纸筒110的内周表面110a。虽然圆柱体134周围的爪部135与纸筒110的内周表面110a接触，但就基底134b而言，施加一些压力以将圆柱体134压入纸筒110，以使得可以将圆柱体134插入纸筒110中。

其他法兰130B的圆柱体134类似地从纸筒110的另一端插入纸筒110中，并且爪部135将圆柱体134固定到纸筒110的内周表面110a。通过这种方式，两个法兰130A和130B的圆柱体134从待固定的各端插入纸筒110中。

结果，如图18所示，圆柱体134将法兰130A和130B中的每一个附接至纸筒110，其中卷纸120和纸筒110夹在法兰130A和130B之间，并且完成卷纸组件100的组装。

如上所述，在组装根据本实施方式的卷纸组件100的方法中，可以仅通过将法兰130A和130B与纸筒110接合来容易地且快速地组装卷纸组件100。此外，由于两个法兰130A和130B利用所组装的卷纸组件100中的圆柱体134的爪部135（固定单元）牢固地固定在纸筒110上，因此不容易将法兰130A和130B与卷纸120和纸筒110分开。

[5.拆卸卷纸组件的方法]

接下来，图19至图21将被视为描述拆卸根据本实施方式的卷纸组件100的方法。图19至图21是各自示出了拆卸根据本实施方式的卷纸组件100的法兰130A的方法的工艺图。

首先，用户沿从纸筒110拉出圆柱体134的方向向法兰130A的法兰主体133施加力F。如图19所示，由此法兰主体133变形，导致在圆柱体134的基底134b的位置发生扭曲，以使得在基底134b的位置切开切割线150的一端。结果，圆柱体134开始沿螺旋切割线150被切割。

接下来，进一步拉动法兰主体133以使得圆柱体134沿螺旋切割线150从基底134b侧至顶端134a侧被螺旋切割。结果，如图20所示，就顶端134a而言，一旦圆柱体134沿切割线150被切割，已经被螺旋切割的圆柱体134就伸出来。因此，圆柱体134的外径变得明显较小，以使得圆柱体134的顶端134a周围的多个爪部135变得容易与纸筒110的内周表面110A分离。因而，容易地将圆柱体134与纸筒110分离变得可能。如图21所示，由此可以从纸筒110中拉出已经被螺旋切割的圆柱体134，并且纸筒110可以与法兰130A分离。

此后，另一法兰130B的圆柱体134沿螺旋切割线150类似地被切割，从纸筒110中拉出圆柱体134，并且纸筒110与法兰130B分离。结果，卷纸组件100被拆卸成法兰130A、法兰130B和纸筒110。

如上所述，可以容易地将所用的卷纸组件100拆卸成纸材料的纸筒110和合成树脂材料的卷纸法兰（法兰130A和130B）。由此根据材料单独回收并废弃卷纸组件100变得可能。进一步，可以减少比在不拆卸所用的卷纸组件100的情况下丢弃的废弃物多得多的废弃物的体积（量）。

[6.结论]

如上所述，已经进行了关于根据本发明的第一实施方式的卷纸组件100的详细描述。根据本实施方式，由于各自具有在外表面上形成的环状凸部132等的法兰130附接至卷纸120的各侧的容易和廉价配置，可以将关于卷纸组件100的状态（诸如纸张的剩余量和安装状态）的信息从卷纸组件100传递至打印机1。

另外，仅通过将每个法兰130的圆柱体134插入待固定的纸筒110中，两个法兰130和130都可以容易地牢固地附接在纸筒110和卷纸120的各端。爪部135（固定单元）将已经插入纸筒110中的圆柱体134牢固地固定在纸筒110的内周表面110a上。因而，在使用卷纸组件100之前和同时法兰130不会轻易与纸筒110和卷纸120分开。

此外，容易切割的螺旋切割线150事先形成在卷纸组件100的法兰130的圆柱体134上。由此，当废弃所用的卷纸组件100时，法兰130的圆柱体134沿螺旋切割线150利用施加给法兰主体133的外力来进行切割。由此，引起纸筒110内的圆柱体134的毁坏和直径减小、以及从纸筒110中拉出圆柱体134变得可能，以使得可以使纸筒110与法兰130容易地分离。因而，可以容易地拆卸并挑选出所用的卷纸组件100的剩余部分（纸筒110和法兰130）。因此，可以有利于有效使用、重复使用等诸如纸和合成树脂的资源，原因是可以针对各材料分别回收卷纸组件100的废弃物。

此外，所使用的卷纸组件100在组装之前可以被拆卸成每个部分尽可能小的部分，从而在废弃时可以进一步提高卷纸组件100的拆卸能力。因而，卷纸组件100的废弃物的体积可以减少为不变大。因而，可以提高保持、转移并丢弃废物等的效率。

本领域技术人员应该理解，根据设计需求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合以及变形，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内。

例如，如果事先在形成于圆柱体134上的螺旋切割线150上形成一个或多个狭缝（细长间隙），则沿切割线容易地切割圆柱体134变得可能。另外，如果切割狭缝已经在圆柱体134的基底134b的位置形成在切割线150的一端，则通过利用狭缝作为切割开始点沿切割线150开始切割圆柱体134就变得更容易。

另外，本技术也可以配置如下。

（1）一种卷纸组件，包括：

纸筒；

卷绕在纸筒上的卷纸；以及

各自设置在纸筒两端中的一端上的一对法兰，

其中，法兰各自包括：覆盖卷纸的端面的法兰主体、在法兰主体的内表面的中心突出并插入纸筒中的圆柱体、以及将插入纸筒中的圆柱体固定在纸筒的内周表面的固定单元，并且

其中，圆柱体上形成有螺旋切割线。

（2）根据（1）所述的卷纸组件，其中，固定单元包括爪部，爪部在圆柱体的外周表面上突出，并锁紧纸筒的内周表面。

（3）根据（1）或（2）所述的卷纸组件，其中，螺旋切割线从相对于法兰主体的圆柱体的基底至圆柱体的顶端连续形成。

（4）根据（1）至（3）中的任一项所述的卷纸组件，

其中，卷纸组件能够容纳在保持器中，保持器设置在打印机中，并且

其中，凸部形成在法兰主体的外表面上，凸部由设置在保持器上的传感器检测。

（5）根据（1）至（4）中的任一项所述的卷纸组件，其中，螺旋切割线包括穿孔线或切割导向切口。

（6）根据（1）至（5）中的任一项所述的卷纸组件，其中，当沿将圆柱体从纸筒拉出的方向对法兰主体施力时，圆柱体沿螺旋切割线被切割，并且固定单元对圆柱体的固定被解除。

（7）一种卷纸法兰，包括：

覆盖卷纸的端面的盘状法兰主体，卷纸卷绕在纸筒上；

在法兰主体的内表面的中心突出并插入纸筒中的圆柱体；以及

将插入纸筒中的圆柱体固定在纸筒的内周表面上的固定单元，

其中，圆柱体上形成有螺旋切割线。

本发明包含于2012年9月6日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2012-196416中的公开所涉及的相关主题，将其全部内容通过引用结合于此。

Claims (8)

1.一种卷纸组件，包括：

纸筒；

卷绕在所述纸筒上的卷纸；以及

各自设置在所述纸筒两端中的一端上的一对法兰，

其中，所述法兰各自包括：

覆盖所述卷纸的端面的法兰主体，

在所述法兰主体的内表面的中心突出并插入所述纸筒中的圆柱体，以及

将插入所述纸筒中的所述圆柱体固定在所述纸筒的内周表面的固定单元，并且

其中，所述圆柱体上形成有螺旋切割线。

2.根据权利要求1所述的卷纸组件，其中，所述固定单元包括爪部，所述爪部在所述圆柱体的外周表面上突出，并锁紧所述纸筒的内周表面。

3.根据权利要求1所述的卷纸组件，其中，所述螺旋切割线从相对于所述法兰主体的所述圆柱体的基底至所述圆柱体的顶端连续形成。

4.根据权利要求1所述的卷纸组件，

其中，所述卷纸组件能够容纳在保持器中，所述保持器设置在打印机中，并且

其中，凸部形成在所述法兰主体的外表面上，所述凸部由设置在所述保持器上的传感器检测。

5.根据权利要求1所述的卷纸组件，其中，所述螺旋切割线包括穿孔线或切割导向切口。

6.根据权利要求1所述的卷纸组件，其中，当沿将所述圆柱体从所述纸筒拉出的方向对所述法兰主体施力时，所述圆柱体沿所述螺旋切割线被切割，并且所述固定单元对所述圆柱体的固定被解除。

7.根据权利要求1所述的卷纸组件，其中，在所述圆柱体中形成所述切割线的部分具有比所述圆柱体中的其他部分更弱且更薄的构件。

8.一种卷纸法兰，包括：

覆盖卷纸的端面的盘状法兰主体，所述卷纸卷绕在纸筒上；

在所述法兰主体的内表面的中心突出并插入所述纸筒中的圆柱体；以及

将插入所述纸筒中的所述圆柱体固定在所述纸筒的内周表面上的固定单元，

其中，所述圆柱体上形成有螺旋切割线。

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