JP2005088472A - プリンタのロール紙収容装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール紙の交換補充の作業性が良好で、且つ、用紙の繰り出しをスムースに且つ安定的に行うことの出来るロール紙収容装置を提供する。
【解決手段】 ロール紙Ｒ１を収容するロール紙収容枠１０と、ロール紙収容枠１０の内側面に内側に突出および引込み可能に設けられた係合シャフト１３，１３と、ロール紙収容枠１０の中でロール紙を載せて昇降移動可能にされた昇降トレイ１５と、昇降トレイ１５に上向きの力を作用させるコイルバネ２８と、昇降トレイ１５の可動範囲の上限を規制するとともにこの上限位置を変更可能な偏心カム２２およびリンク機構２３〜２７とを備え、ロール紙収容枠１０にロール紙が投入された状態で開閉扉１４が閉じていくことで、偏心カム２２が回転して昇降トレイ１５の上限位置が上がり、コイルバネ２８の復元力により昇降トレイ１５が上昇してロール紙Ｒ１の芯管Ｒ１０が係合シャフト１３，１３の位置まで誘導される構成とした。
【選択図】 図５

Description

この発明は、例えばサーマルプリンタユニットに組み込まれ印字用のロール紙を繰出し可能に収容するプリンタのロール紙収容装置に関する。

例えばセルフ給油式のガソリンスタンドのような屋外施設でレシートを発行する装置として、ロール状に巻かれた感熱式の印字用紙に印字を行うサーマルプリンタユニットが利用されている。

このようなサーマルプリンタユニットにおいて印字用のロール紙をその用紙を印字部へ繰出し可能に収容するロール紙収容機構として、従来、次のようなものがあった。１つは、着脱式の支軸を装置から外してロール紙に通し、この支軸を収容部の軸受けに挿入することでロール紙が軸支されるもの（例えば特許文献１）、１つは、収容部の側壁にバネ等で退避可能な状態で内側に突出した支軸を形成しておき、ロール紙を収容部に押し込んで探りながら上記の支軸をロール紙の芯管に挿入させてロール紙を軸支した状態で収容するもの（例えば特許文献２）である。また、ロール紙を軸支することなく、フリーな状態で収容部に収容するものもあった。
特開平０７−２５７７８６号公報 特開２００３−１７１０３７号公報

しかしながら、上記従来のロール紙収容機構では次のような課題があった。すなわち、着脱式の支軸を用いたものでは、支軸が着脱式ゆえにロール紙の交換補充の際に、ユーザが誤って支軸をなくしてしまうことがあるという欠点があった。この欠点は、特に装置を屋外で使用するユーザにとって強く改善が要望されているものである。

また、ロール紙収容部の内側壁に突出した支軸にロール紙の芯管を係合させる形式のものでは、ロール紙をセットする際に、ロール紙の芯管が支軸に合うようにロール紙で支軸を探るといった幾分煩雑な処理を要し、この作業が正常に行われていないとロール紙の繰り出しが正常に行われないという課題がある。

また、ロール紙をフリーな状態で収容するものでは、ロール紙を交換補充する際の作業性は良好である一方、用紙が繰り出されていく際に収容部の中でロール紙が前後左右に動いてしまうため、例えば、ロール紙が収容部前面と上面の２つの壁面に当接して詰まったときや、ロール紙がやや斜めになって左右の壁面の間で詰まったときなどに、ロール紙に急激な負荷がかかってロール紙の繰り出しが正常に行われず、その結果、印字が詰まるなどの不具合が生じることがある。

この発明の目的は、ロール紙の交換補充の作業性が良好で、且つ、用紙の繰り出しを安定的に行うことの出来るロール紙収容装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、ロール紙を収容するロール紙収容枠と、該ロール紙収容枠の内側面に内側に突出し且つ進退可能に設けられロール紙の芯管に係合されてロール紙を保持する係合体と、上記ロール紙収容枠の中でロール紙を載せて昇降移動可能にされた昇降体と、上記昇降体に上向きの力を作用させる弾性部材と、上記昇降体の可動範囲の上限を規制するとともにこの上限位置を変更可能な可動範囲制限機構とを備え、上記ロール紙収容枠にロール紙が投入された状態で上記可動範囲制限機構が上記上限位置を上げていくことで上記弾性部材の復元力により上記昇降体が上昇してロール紙の芯管が上記係合体の位置まで上昇するように構成する。

このような手段によれば、ロール紙を収容枠の中に投入するだけで、自動的にロール紙の芯管が係合体と係合されてロール紙を軸支することが出来る。

また、弾性部材による上向きの力を昇降体に作用させ、且つ、可動範囲制限機構により昇降体の上限位置を上げていくことでロール紙を上昇させる構造であるため、ロール紙の芯管が係合体に係合してロール紙が保持された後は、可動範囲制限機構が昇降体の上限位置をさらに上昇させた場合でも、ロール紙の保持力が弾性部材の上向きの力に打ち勝つことでロール紙の移動を停止させることが出来る。従って、異なる径のロール紙であってもロール紙の径に応じてロール紙を係合体の高さまで移動させ、ロール紙を適宜保持させることが出来る。

望ましくは、上記ロール紙収容枠にはロール紙を出し入れする際に開閉される開閉扉が設けられるとともに、この開閉扉と上記可動範囲制限機構とが連結され、当該開閉扉の開閉動に伴って上記昇降体の上限位置が上下に変化するように構成すると良い。このような構成により、開閉時の開閉扉の開閉動に基づいてロール紙のセット処理を同時に行うことが出来る。

さらに望ましくは、上記昇降体の上下動に連動して逆向きに上下動するように設けられた当接体を備え、上記昇降体が上昇してロール紙の芯管が上記係合体の位置にくるときに上記当接体が当該ロール紙に上方から当接するように構成すると良い。

このような手段によれば、ロール紙の芯管が係合体と係合するときに、ロール紙の勢いがあまって一度係合した係合体が芯管から外れてロール紙かさらに上昇してしまうのを防ぎ、ロール紙のセットをより確実に行うことが出来る。

具体的には、上記可動範囲制限機構は、１つの動作点が所定経路に沿ってスライド移動可能にされたリンクアームと、該リンクアームの運動を上記昇降体に伝達する伝達機構と、上記所定経路上で上記リンクアームの動作点の移動をカム面で遮って当該動作点の移動範囲を制限するカムとから構成することが出来る。

このような構成により、昇降体の可動範囲を容易に且つ低コストに実現することが出来る。

また、本発明は、上記目的を達成するため、ロール紙を収容するロール紙収容枠と、該ロール紙収容枠の内側面に内側に突出し且つ進退可能に設けられロール紙の芯管の端部に係合されてロール紙を保持する係合体と、上記ロール紙収容枠の中でロール紙を移動させて上記芯管を上記係合体の位置まで誘導する誘導手段とを備えたものである。

このような手段によれば、ロール紙の交換補充の際にはロール紙を収容枠に投入するだけで良く、その作業例が良好なものとなる。さらに、使用時にはロール紙はその芯管と係合体が係合された状態にされるので、用紙の供給をスムースに且つ安定的に行うことが出来る。

本発明に係るロール紙収容装置によれば、ロール紙を交換補充する際にロール紙を収容枠へ単に投入するだけで良く、作業性が良好となる。すなわち、ロール紙を飛出し式のシャフトと係合するようにその位置を探りながらセットすると云った煩雑な作業が必要ない。また、ロール紙を軸支するシャフトのように、装置と分離する部品がないので、誤って部品を無くしてしまうという心配もない。

さらに、ロール紙を投入した後に、ロール紙の芯管が係合体に自動的に係合されてロール紙が保持されるので、ロール紙が収容部でフリーな状態にされる形態のものと比較して、用紙の繰り出しをスムース且つ安定的に行うことができ、装置の信頼性が向上するという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態のロール紙収容装置を示す斜視図、図２はその側面図である。

この実施の形態のロール紙収容装置１は、例えば、セルフ給油式のガソリンスタンドでレシートを発行するサーマルプリンタユニットにおいて、ロール紙から印字用紙を繰り出してプリンタ側に供給するものである。

このロール紙収容装置１は、ロール紙を収容するスペースを有し上下左右の四方と背面側とを囲むように形成されたロール紙収容枠１０と、このロール紙収容枠１０の左右の内側壁１１，１２から内側に突出するように設けられた係合体としての係合シャフト１３，１３と、下端部の支点１４ａを中心に前後に回動して開閉するように設けられた開閉扉１４と、収容枠１０の内側で上下に昇降移動する昇降体としての昇降トレイ１５と、ロール紙の芯管が係合シャフト１３，１３に係合される際にロール紙の上端に当接してロール紙を抑える当接軸１６と、開閉扉１４の開閉動作に伴って昇降トレイ１５を昇降動作させるリンク機構等を備えている。

上記ロール紙収容枠１０の左右の内側壁１１，１２は、その間隔がロール紙の幅に少しのクリアランスを加えた長さに設定されて形成されている。

係合シャフト１３，１３は、先端に僅かに張り出した凸部１３Ａが形成され、この部分がロール紙の芯管の中に挿入されてロール紙を保持するようになっている。また、この凸部１３Ａの基部１３Ｂの部分も、左右の側壁１１，１２より僅かに突出した状態にされ、芯管が太いタイプのロール紙に対しては、この基部１３Ｂが芯管に挿入されてロール紙を保持するようになっている。これら左右の係合シャフト１３，１３は、その裏面側にバネ材等の弾性手段が介設され、それにより係合シャフト１３，１３を一定以上の力で押すことで左右の側壁１１，１２の中に突出した部分が引っ込むようになっている。

昇降トレイ１５は、一定の幅を有し縦断面の上辺形状が円弧に形成された板状のもので、収容枠１０に投入されたロール紙をその芯管が係合シャフト１３，１３の鉛直線上に位置するように載置する。

開閉扉１４と昇降トレイ１５との間に設けられたリンク機構は、支点１４ａを中心として開閉扉１４に固着された扇形歯車２１と、機枠に対して支点２２ａを中心に回転可能に固定されたギヤ２２Ｂ付きの偏心カム２２と、この偏心カム２２のカム面に一端が当接されて移動範囲が制限されるリンクアーム２３と、機枠に対して支点２４ａを中心に回転可能に固定されるとともに回動軸２３ｂを介してリンクアーム２３に連結されたギヤ２４と、上下にスライド可能に固定されるとともに上記ギヤ２４に噛合され上側の一端が当接軸１６に連結された第１ラック２５と、上下にスライド可能に固定され下側の一端が昇降トレイ１５に固着された第２ラック２６と、機枠に対して支点２７ａを中心に回転可能に固定され第１ラック２５と第２ラック２６とに噛合されたギヤ２７と、第２ラック２６に上向きの力を及ぼす弾性部材としてのコイルバネ２８等から構成される。これらのうち、偏心カム２２とリンクアーム２３により可動範囲制限機構が構成されている。

図３はリンクアーム２３の固定構造を示した図である。

リンクアーム２３は、偏心カム２２側の端部に設けられたピン２３Ａのうち、機枠側に張り出した部分２３Ａａが、機枠に設けられたスライド溝１８に沿ってスライド可能な状態に固定されている。また、外側に張り出した部分２３Ａｂは、偏心カム２２のカム面に当接される位置まで張り出しており、偏心カム２２の回転位置によりピン２３Ａの可動範囲が変化するようになっている。また、リンクアーム２３のギヤ２４側の部分は回動軸２３ｂを介して回転自在な状態でギヤ２４に連結されている。

以上のリンク機構は、ロール紙収容枠１０の右側と左側にそれぞれ対称的に設けられている。

次に、上記構成のロール紙収容装置の動作について説明する。

図４には、ロール紙収容装置の動作の流れ図を示す。同図（ａ）は開閉扉１４が全開の状態、（ｂ）は開閉扉１４が半開の状態、（ｃ）は開閉扉１４が閉まった状態の説明図である。

この実施の形態のロール紙収容装置では、図４（ａ）に示すように、開閉扉１４を全開にしたときに、扇形歯車２１とカムギヤ２２Ｂとが所定角度だけ回転して、偏心カム２２の向きがリンクアーム２３のピン２３Ａを最も押し下げる向きとなる。すなわち、回転中心点とカム面の距離が最も長い部分が下向きの角度となる。

このとき、リンクアーム２３は回動軸２３ｂを引き下げるようにギヤ２４を回動させるので、この回動により第１ラック２５は最も高い位置に、また、この回動がギヤ２７を介して第２ラック２６に伝達されて、第２ラック２６は最も低い位置にされる。それにより、ロール紙が載置される昇降トレイ１５は最下端に移動し、ロール紙に上方から当接される当接軸１６は最上端に移動する。また、コイルバネ２８は最も伸びた状態とされる。

ロール紙を投入せずに開閉扉１４を閉じ始めると、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、偏心カム２２が回転してそのカム面の下死点の高さが上昇していく。ここで、コイルバネ２８の上向きの復元力は、第２ラック２６、ギヤ２７、第１ラック２５、およびギヤ２４と伝達されて、リンクアーム２３に上向きの力を作用させているので、偏心カム２２の下死点が上昇するのに追従してそのカム面にピン２３Ａを当接させているリンクアーム２３も上昇していく。さらに、このリンクアーム２３の運動に伴って、第１ラック２５および当接軸１６が下降する一方、第２ラック２６および昇降トレイ１５が上昇していく。なお、この運動の動力は開閉扉１４からではなくコイルバネ２８から得られている。

そして、開閉扉１４が半開の状態で、図４（ｂ）に示すように、偏心カム２２の下死点の位置が最も高くなり、リンクアーム２３が最も引き上げられた状態となる。そして、このリンクアーム２３の運動に伴って、第１ラック２５が最も下降して当接軸１６が係合シャフト１３の上すれすれの位置になる。同様に、第２ラック２６が最も上昇して昇降トレイ１５が係合シャフト１３の下すれすれの位置になる。

さらに、開閉扉１４を閉じていくと、図４（ｂ）〜（ｃ）に示すように、偏心カム２２が回転してカム面の下死点が下がっていき、それに伴いリンクアーム２３が押し下げられていく。そして、この運動が伝達されて第１ラック２５が上昇し、第２ラック２６が下降していく。そして、開閉扉１４が完全に閉じたときには、開閉扉１４が全開のときと同様に、第１ラック２５および当接軸１６は最も高い位置に、また、第２ラック２６および昇降トレイ１５は最も低い位置にされる。

なお、図４（ｂ）のように開閉扉１４が半開の状態において、昇降トレイ１５に下向きの力を作用させた場合、この力がコイルバネ２８の力より大きいと、コイルバネ２８が伸びて昇降トレイ１５が下降するとともに、この運動が第２ラック２６、ギヤ２７、第１ラック２５、ギヤ２４と伝達されて、リンクアーム２３が押し下げられることになるが、このとき偏心カム２２のカム面とリンクアーム２３のピン２３Ａとが離間されて、偏心カム２２に運動は伝達されないので、この偏心カム２２にリンクされている開閉扉１４の角度には影響を与えない。

図５には、ロール紙Ｒ１を投入したときのロール紙収容装置の動作を示す流れ図を示す。同図（ａ）は開閉扉が全開の状態、（ｂ）は半開の状態、（ｃ）は開閉扉が閉まったときの状態の説明図である。

ロール紙を交換補充する場合には、例えば、開閉扉１４を全開にした状態でロール紙の芯管を取り除き、補充するロール紙Ｒ１を収容枠１０に投入する。すると、図５（ａ）に示すように、ロール紙Ｒ１は最下端にある昇降トレイ１５の中央に載置され、また、収容枠１０の内側に突出した係合シャフト１３，１３はロール紙Ｒ１の側面に押されてやや引っ込みロール紙Ｒ１の側面に当接した状態にされる。

そして、この状態で開閉扉１４を閉じていくことで、図５（ａ），（ｂ）に示すように、先ず、昇降トレイ１５およびロール紙Ｒ１が上昇するとともに当接軸１６が下降していく。そして、ロール紙Ｒ１の芯管が係合シャフト１３，１３の高さになるまでロール紙Ｒ１が押し上げられると、ロール紙Ｒ１の芯管Ｒ１０に係合シャフト１３，１３が入り混んでロール紙Ｒ１が保持される。このとき、当接軸１６がロール紙Ｒ１の上端に当接することで、係合シャフト１３，１３に一度係合した芯管Ｒ１０がロール紙Ｒ１の勢いが余って係合シャフト１３，１３から外れてさらにロール紙Ｒ１が上昇してしまうことが回避される。

ロール紙Ｒ１が係合シャフト１３，１３に保持された後、開閉扉１４がさらに閉じて中間の位置まで進む間には、図５に示すように、偏心カム２２がさらに回転してカム面の下死点の位置が上昇するが、ロール紙Ｒ１が係合シャフト１３，１３に係止されてコイルバネ２８の引張り力を反作用力で打ち消しているので、コイルバネ２８の引張り力はギヤ２４やリンクアーム２３に伝達されず、リンクアーム２３は停止したままとなる。すなわち、偏心カム２２のカム面とリンクアーム２３のピン２３Ａとが離間されていく。

さらに、開閉扉１４が閉じられると、偏心カム２２がさらに回転してカム面の下死点の位置が下がり、途中で停止していたリンクアーム２３のピン２３Ａに当接しだすと、再び偏心カム２２の運動がリンクアーム２３に伝達され、それにより、第１ラック２５と当接軸１６とが上昇し、第２ラック２６と昇降トレイ１５とが下降し始める。そして、開閉扉１４が完全に閉じられたときには、ロール紙Ｒ１はその芯管Ｒ１０が係合シャフト１３，１３に係合されて保持された状態にされ、さらに、当接軸１６と昇降トレイ１５とは図４（ｃ）で示したのと同じ位置に移動してロール紙Ｒ１から離間された状態にされる。

以上のように、この実施の形態のロール紙収容装置によれば、ロール紙を交換補充するときにロール紙を収容枠１０に投入するだけで良く、その作業性は良好である。また、セパレートタイプで紛失しやすいような部品もないので、例えば装置を屋外で使用する場合でも特別な注意を払うことなく容易にロール紙の交換補充を行うことが出来る。

さらに、開閉扉１４を閉じる際にロール紙が誘導されて、ロール紙の芯管が係合シャフト１３，１３に係合されるので、使用中にロール紙の位置は安定し、用紙の繰り出しをスムースに且つ安定的に行うことが出来る。

また、開閉扉１４の動作を利用してロール紙を係合シャフトの位置まで誘導しているので、作業者は通常の交換動作だけを行い、ロール紙を誘導するために特別の動作を行う必要がない。また、モータなどロール紙を誘導する動力源も別途必要とならない。

また、ロール紙を係合シャフトの位置まで誘導するのに、偏心カム２２により昇降トレイ１５の可動範囲の上限位置を上げ下げし、コイルバネ２８の力により昇降トレイ１５を上昇させる構成を採用しているので、径の小さなロール紙や径の大きなロール紙であっても、何ら調整を要することなく同様の動作でロール紙を係合シャフト１３，１３の位置まで誘導し係合させることが出来る。また、係合した後は、それ以上、ロール紙が移動しないように、昇降トレイ１５の上昇を停止させることが出来る。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、昇降体として縦断面が円弧形状の板状の昇降トレイ１５を例示したが、ロール紙の位置が前後に揺らがないように縦断面がＶ字形状の板状のトレイとしても良い。また、板状のトレイでなく、複数本の棒状部材をロール紙と平行に並べてそこにロール紙を載置するような構成としても良い。

また、同様にロール紙に上方から当接する当接体も、実施の形態で示したように軸体のものに限られず、板状のものにしたり、或いは複数に分断された部材により構成することも出来る。

また、上記実施の形態では、誘導手段として昇降トレイ１５を上下動させて係合シャフト１３，１３の箇所まで誘導する構成を示したが、ロール紙径がほぼ一定であると分かっているような場合には、ロール紙を移動体の上に載置させて前後斜めに移動させて係合体の箇所まで誘導する構成を採用しても良い。

また、上記実施の形態では、昇降トレイ１５を上昇させて係合シャフト１３，１３に係合させた後、昇降トレイ１５を下げて元の位置に戻すと云った、昇降トレイ１５が往復運動する構成を採用しているが、例えば、ロール紙を移動体の上に載置させ、移動体を例えば上から下へと一方向に移動させることで、その途中でロール紙の芯管が係合体に係合されるように構成することも出来る。

また、昇降トレイ１５の移動が緩やかに行われるように、開閉扉１４にオイルダンパーのような緩衝手段を設けるようにしても良い。

本発明の実施の形態のロール紙収容装置を示す斜視図である。 図１のロール紙収容装置の側面図である。 図２のリンクアームの固定構造を示す図である。 ロール紙収容装置のロール紙が無い状態での動作を示す流れ図で、（ａ）は開閉扉が全開の状態、（ｂ）は半開の状態、（ｃ）は開閉扉が閉まったときの状態を示す説明図である。 ロール紙収容装置のロール紙が投入された状態での動作を示す流れ図で、（ａ）は開閉扉が全開の状態、（ｂ）は半開の状態、（ｃ）は開閉扉が閉まったときの状態の説明図である。

符号の説明

１ ロール紙収容装置
１０ ロール紙収容枠
１１，１２ ロール紙収容枠の内側面
１３ 係合シャフト（係合体）
１４ 開閉扉
１５ 昇降トレイ（昇降体、誘導手段）
１６ 当接軸（当接体）
２１ 扇形歯車
２２ 偏心カム
２３ リンクアーム
２４，２７ ギヤ
２５ 第１ラック
２６ 第２ラック
２８ コイルバネ

Claims (5)

1. ロール紙を収容するロール紙収容枠と、
   該ロール紙収容枠の内側面に内側に突出し且つ進退可能に設けられロール紙の芯管に係合されてロール紙を保持する係合体と、
   上記ロール紙収容枠の中でロール紙を載せて昇降移動可能にされた昇降体と、
   上記昇降体に上向きの力を作用させる弾性部材と、
   上記昇降体の可動範囲の上限を規制するとともにこの上限位置を変更可能な可動範囲制限機構とを備え、
   上記ロール紙収容枠にロール紙が投入された状態で上記可動範囲制限機構が上記上限位置を上げていくことで上記弾性部材の復元力により上記昇降体が上昇してロール紙の芯管が上記係合体の位置まで誘導されるように構成されていることを特徴とするプリンタのロール紙収容装置。
2. 上記ロール紙収容枠にはロール紙を出し入れする際に開閉される開閉扉が設けられるとともに、この開閉扉と上記可動範囲制限機構とが連結され、
   当該開閉扉の開閉動に伴って上記昇降体の上限位置が上下に変化するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のプリンタのロール紙収容装置。
3. 上記昇降体の上下動に連動して逆向きに上下動するように設けられた当接体を備え、
   上記昇降体が上昇してロール紙の芯管が上記係合体の位置にくるときに上記当接体が当該ロール紙に上方から当接するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリンタのロール紙収容装置。
4. 上記可動範囲制限機構は、
   １つの動作点が所定経路に沿ってスライド移動可能にされたリンクアームと、
   該リンクアームの運動を上記昇降体に伝達する伝達機構と、
   上記所定経路上で上記リンクアームの動作点の移動をカム面で遮って当該動作点の移動範囲を制限するカムと、
   から構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプリンタのロール紙収容装置。
5. ロール紙を収容するロール紙収容枠と、
   該ロール紙収容枠の内側面に内側に突出し且つ進退可能に設けられロール紙の芯管の端部に係合されてロール紙を保持する係合体と、
   上記ロール紙収容枠の中でロール紙を移動させて上記芯管を上記係合体の位置まで誘導する誘導手段とを備えたことを特徴とするプリンタのロール紙収容装置。

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