JP2005169959A - ロール紙を印字媒体とするプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール紙を印字媒体とするプリンタにおけるロール紙の慣性による回転で生じる巻き弛みの増加を防止する。
【解決手段】 ロール紙１０を引き出す引出し部１３と、ロール紙１０を支持する支持部とを備え、前支持部が、引出し部１３による引出しを受けて回転するロール紙１０の回転に従い、プーリ１５ａ，１５ｂに掛け渡されてロール紙１０の周面と接触して連れ回りするベルト１６を設ける。または、ロール紙の側面を押圧する押圧部を設けて、ロール紙の慣性による回転を抑制し、巻き弛みの増加を防止できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、ロール紙を印字媒体とするプリンタに関する。

ロール紙を印字媒体とするプリンタでは、ロール紙の巻き弛みによって対処しなければならない現象が発生する。

従来のロール紙を印字媒体とするプリンタでは、ロール紙の弛みによるロール紙の浮き上がりを防止するため、ロール紙の受けローラの一方に逆回転可能な異形の駆動ローラを用いたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、ロール紙を正逆転駆動する手段とロール紙先端検知手段を設けてロール紙先端を自動的に取出してロール紙の先端取出し時の弛み現象を無くす先端取出し装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特許第２９５９９３６号公報（第２頁第３欄段落[０００６]乃至[００１４]、第２頁第４欄段落［００１５］乃至第３頁第５欄段落［００１９］、図１、図２） 特開平６−３３６０６１号公報（第２頁第１欄段落［０００１］、第２頁第１欄段落［０００５］乃至第２欄段落［００１０］、図１乃至図６）

上記の従来の技術において、前者は、ロール紙投入時の弛みによるロール紙の浮き上がりを防止するためのものであり、後者は、ロール紙の先端取出し時に弛み現象を無くすものである。しかしながら、ロール紙の巻き弛みは、ロール紙の引き出し停止時の慣性回転に伴う連れ回りによって生じることが多く、上記の従来の技術は、これに伴う巻き弛みを解決する技術ではない。そこで、本発明の解決しようとする課題は、ロール紙の慣性による回転で生じる巻き弛みの増加を防止することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、ロール紙を引き出す引出し部と、前記ロール紙を支持する支持部とを備え、前記支持部が、前記引出し部による引出しを受けて回転する前記ロール紙の回転に従い、プーリに掛け渡されて前記ロール紙の周面と接触して連れ回りするベルトを有するロール紙を印字媒体とするプリンタとする。これによって、プーリに掛け渡されて連れ回りするベルトがロール紙の周面と長く接触してロール紙の慣性による回転で生じる巻き弛みの増加を防止できる。

また、ロール紙を引き出す引出し部と、前記ロール紙の周面と接触する少なくとも２つのローラによって前記ロール紙を回転自在に支持する支持部と、前記ロール紙の側面を押圧する押圧部とを備えるロール紙を印字媒体とするプリンタとすれば、ロール紙の側面を押圧する押圧部によって、ロール紙の慣性による回転を抑制し、巻き弛みの増加を防止できる。

また、前記押圧部が前記２つのローラ間の中央線に対し前記引出し部と反対側の前記ロール紙側面を押圧するものとすれば、ロール紙が、その押圧側を中心にして回転し、ロール紙を支持しているローラから浮き上がることによりロール紙の慣性による回転で生じた巻き弛みの解消をはかることもできる。

本発明によれば、プーリに掛け渡されて連れ回りするベルトを設けたため、ロール紙の周面と長く接触してロール紙の慣性による回転で生じる巻き弛みの増加を防止できる。

また、ロール紙の側面を押圧する押圧部を設ければ、ロール紙の慣性による回転を抑制することで巻き弛みの増加を防止できる。さらに、押圧部が２つのローラ間の中央線に対し引出し部と反対側のロール紙側面を押圧するものとすれば、ロール紙の浮き上がりにより、慣性回転で生じた巻き弛みの解消をはかることができる。

以下本発明の実施の形態を図を参照しつつ説明する。

図１は、本発明による第一の実施の形態としてのプリンタの縦断面図で、初期の用紙待機状態を示す。プリンタ１は、ケース２内に装置収納部２ａとロール紙収納部２ｂとを有し、カバー部２ｃが、ケース２に軸２ｄを中心に開閉回転可能に取り付けられている。ベースシャーシ３の装置収納部２ａの内側には可動刃ユニット４と固定刃５からなる切断部６の可動刃ユニット４が取り付けられている。可動刃ユニット４には、点線で示す可動刃駆動用のモータ４ｃ、このモータ４ｃにより駆動される可動刃４ａ、可動刃加圧ばね４ｂが設けられる。固定刃５は、カバー部２ｃに固定されている。

可動刃ユニット４の下には印字部８がベースシャーシ３に取り付けられている。印字部８は、ここでは、サーマルヘッド８ａとこれを印字用紙に押圧するばね８ｂを有する。また、可動刃ユニット４の下には用紙搬送または引き出し用のモータ４ｄが取り付けられ、カバー部２ｃに取り付けられた、プラテン７、ここではゴムローラからなる、を駆動する。

ここでのロール紙（用紙）１０の引出し部１３は、プラテン７、プラテン７と対向する印字部８の面により構成されている。

ロール紙１０は、ロール紙収納部２ｂに納められ、ベースシャーシ３に取り付けられた支持ローラ１５ａと１５ｂをプーリとして、掛け渡された弾性のベルト１６に支持される。また、ケース２に取り付けられた補助ローラ１２ｃは、ロール紙１０を補助的に支持する為のもので、ロール紙１０の移動を制限して姿勢を一定に保つ。ロール紙１０の支持部は、支持ローラ１５ａと１５ｂ、ベルト１６を含んでここでは、構成される。上記のように、ロール紙１０は、プラテン７のモータ４ｄ、ここではステップモータ、による回転駆動によって、引き出される。ロール紙１０は、ベースシャーシ３に固定した支持ばね１１ｂに支持されたダンパーローラ１１ａによって弛みをなくされ、装置収納部２ａ側に設けた下ガイド７ａとカバー部２ｃ側に設けた上ガイド７ｂとの間を通って引き出される。上ガイド７ｂには、用紙の有る無しを検出する検出部９が設置されている。図１ではプリンタ１が待機状態にある場合を示しており、ロール紙１０の先端Ａが、可動刃４ａと固定刃５との間にある。

カバー部２ｃには、切断部６の下流側にここでは固定刃５上面と用紙ガイド部材１４ａとからなる用紙の載置部１４が設けられる。さらに、切断部６の下流側に載置部１４に向かって突出した用紙押し込み部材１４ｂを設ける。この用紙押し込み部材１４ｂは、ここでは用紙ガイド部材１４ｂと自由回転可能な片持ちの用紙押えレバー１４ｄを含んでいる。

ここで、ロール紙１０を支持する支持部の構成を、図２と図３に基づき説明する。図２はシャーシとロール紙の支持部を示す内部構造の斜視図である。図３は、支持部の内部構造の平面図である。支持部における上記のベースシャーシ３は、シャーシベース３ａ、これに取り付けられた左ガイドシャーシ３ｂ、右ガイドシャーシ３ｃを有する。左ガイドシャーシ３ｂ、右ガイドシャーシ３ｃには、板状のガイド１７，１７がそれぞれに対向して取り付けられている。左ガイドシャーシ３ｂ、右ガイドシャーシ３ｃは、相互の間隔が調整できるようスライド可能にシャーシベース３ａ上に取り付けられており、ロール紙１０の幅に応じて幅調整車１８ａを手で回転させ、仲介車１８ｂを経て調整できる。幅調整車１８ａは、それぞれの左ガイドシャーシ３ｂ、右ガイドシャーシ３ｃに対してあり、ガイドシャーシにナットを回転可能に取り付け、シャーシベース３ａにネジを固定的に設けている。そして、この右と左それぞれの調整機構により左右独立した調整が可能である。

シャーシベース３ａには、ローラ取り付け基部３ｅが固定されており、これに、支持ローラ１５ａ，１５ａが回転自在に支持される。また、シャーシベース３ａからプレス加工などにより立ち上げられた立上げ部３ｄ，３ｄには、もう一方の支持ローラ１５ｂ，１５ｂが回転自在に支持される。これらの支持ローラ１５ａ，１５ａと支持ローラ１５ｂ，１５ｂを、それぞれプーリとして弾性のベルト１６，１６が、掛け渡されて、ここでは２連のプーリ機構を構成している。なお、ここでは、左右の支持ローラ１５ａと支持ローラ１５ａとが相互に拘束せず自由に回転できるものとしているが、両者が一体に回転するようにしても良い。

図１に示したように、これらのプーリ機構のベルト１６，１６上にロール紙１０が、載置支持される。このとき、ベルト１６，１６はロール紙１０のそのときの外周面に馴染んで（調和して）密着する。

次にこの実施の形態におけるプリンタの動作につき説明する。

まず、図１の状態が初期の用紙待機位置で、前回発行された帳票が切断された位置Ａにロール紙１０の先端部が位置している。図１の初期の用紙待機状態にあったプリンタ１に、印字指令信号が送られてくると、印字を行うサーマルヘッド８ａと、サーマルヘッド８ａと対向して配置されたプラテン７により、用紙１０へ印字を行いながら、用紙１０を下流側に搬送する（引き出す）。これに従い、ロール紙１０は、支持ローラ１５ａ，１５ｂに掛け渡されたベルト１６の上で回転し、ダンパーローラ１１ａで弛み調整された後、下ガイド７ａと上ガイド７ｂとの間をガイドされ引き出される。

サーマルヘッド８ａの下流側には、上記のように、いわゆるギロチンカッターが配置され、この用紙の切断位置（固定刃５の刃先位置）に対して図１右方向への段差を設けた用紙経路を構成するように用紙ガイド部材１４ａ，１４ｃが配置されている。

用紙１０の先端部は用紙ガイド部材１４ｃにより規制を受けながら用紙の載置部１４へ移動していく。更に印字動作が行われ、全ての印字動作が終了すると用紙の搬送動作が停止し、ギロチンカッターにより用紙１０の切断が行われる。可動刃４ａが図中の右方向に摺動し、印刷後の用紙１０の部分（帳票）が可動刃４ａと固定刃５により切断される。この時、可動刃の摺動により、切断された帳票の後端部は用紙載置部（用紙ストック部）１４へ送りこまれていく。切断された帳票は用紙ガイド部材１４ａ，１４ｃの規制と用紙の剛性により、載置部１４に留まり、帳票発行動作が完了する。

また、載置部１４に前回発券された帳票があっても、カッター切断位置に対して段差をもった用紙ガイド部材１４ｃにより、帳票が保持されているため、次の帳票の先端部は収納されている帳票の上側に順次積み重なっていくことが可能である。このようにして、帳票のスタック機能が実現される。

ロール紙１０の引き出しは、用紙切断の直前に停止されるが、プーリ（支持ローラ）１５ａ、１５ｂ間に張られた弾性のベルト１６，１６は、ロール紙１０の外周面に沿った状態となるため、この部分でのロール紙の最も外側に巻かれている用紙とその内側の用紙との密着性が高まっている。それによって、ロール紙１０の引き出しが停止されても、ロール紙１０が慣性によってオーバーラン（余分に回転しない）し難くなる。その結果、外側と内側のロール紙回転方向の用紙のずれによる巻き弛みの現象が解消される。

図４には、ロール紙１０とプーリに掛け渡されてロール紙１０の外周面と接触して連れ回りするベルト１６との力の関係を立面で示す。ロール紙１０の重さＷ１とロール紙１０の引き出しによる回転Ｒによる力Ｗ２とによって、その合力Ｗ３はやや斜め下方向に向くためプーリ機構の配置は、合力Ｗ３と直角の方向に傾けて配置している。この傾きによってロール紙の最も外側に巻かれている用紙とその内側の用紙との密着性がより高まり、内側の用紙のオーバーランによる巻き弛みの現象がより効果的に解消される。しかし、支持ローラ１５ａ，１５ｂ間の長さが長く取れれば、図５に示すように、水平方向配置であっても最も外側に巻かれている用紙とその内側の用紙との密着性が高まる。

なお、弾性のベルトとして丸ベルトを使用しているが、プーリ間でのロール紙の密着性が高まれば、平ベルトを利用しても同様の効果が得られる。

次に本発明による第二の実施形態を説明する。

図６は、第二の実施形態におけるシャーシとロール紙の支持部と押圧部を示す内部構造の斜視図である。図７は、ロール紙とロール紙の支持部と押圧部の立面配置関係を示す説明図である。第一実施形態と基本的にプリンタの構成は同じため、説明は省略し、基本的に同じものは同符号をつけて示している。異なるのは、ロール紙１０の支持構成である。

ロール紙１０を支持するのは、ここでは、支持ローラ１２ａと支持ローラ１２ｂである。シャーシベース３ａには、ローラ取り付け基部３ｅが固定されており、これに、支持ローラ１２ａ，１２ａが回転自在に支持される。また、シャーシベース３ａからプレス加工などにより立ち上げられた立上げ部３ｄ，３ｄには、もう一方の支持ローラ１２ｂ，１２ｂが回転自在に支持される。なお、ここでは、左右の支持ローラ１２ａと支持ローラ１２ａとが相互に拘束せず自由に回転できるものとしているが、両者が一体に回転するようにしても良い。また、支持ローラ１２ｂについても同様に一体回転するようにしても良い。

左ガイドシャーシ３ｂ、右ガイドシャーシ３ｃには、用紙幅方向の規制ガイド２０，２０が引出し部方向とは反対側に伸びて設けられる。図７の二点鎖線は、規制ガイド２０の平面形状を示している。規制ガイド２０の内側先端部には、ここでは突起部２１を設けてあり、規制ガイド２０，２０の先端を相互間を繋ぎ内側に引っ張るバネ２２が設けられている。これにより、規制ガイド２０，２０が弾性変形し、ロール紙の幅より小さい幅になっている。この実施形態では、押圧部２４は、規制ガイド２０，２０、規制ガイド２０上の突起部２１、２１、バネ２２により構成されている。ロール紙１０が装填されたとき、押圧部２４は、ロール紙１０のロール紙の側面に摩擦負荷を与える。

図８は、第二の実施形態におけるロール紙とロール紙の支持部と押圧部の立面配置関係に基づく原理説明図である。

ロール紙１０の側面を押圧する押圧部２４は、そのロール紙１０の両側面からの押圧によって、ロール紙の慣性による回転を抑制する。これによって、ロール紙１０の中心側に回転負荷を与え最も外側に巻かれている用紙よりも、その内側の用紙の方が多く回転することを防止でき、これにより慣性回転による巻き弛みの増加を防止できる。押圧部２４の押圧力の調整は、幅調整車１８ａを手で回転し、左ガイドシャーシ３ｂと右ガイドシャーシ３ｃとをスライドさせて、両者間の幅を調整することにより行う。

この実施の形態では、押圧部２４の突起部２１を２つの支持ローラ間の中央線に対し矢印Ｓで示す引出し部方向と反対側のロール紙側面を押圧する位置に配置している。図８に示すように、ある時点でのロール紙１０が、１０Ｅのようである（１０Ｅのような径にある）とすれば、押圧部２４、すなわち突起部２１が押えるロール紙１０Ｅの側面領域は、図８に斜線で示す領域１０Ａが望ましいことになる。すなわち、この領域１０Ａは、ロール紙１０の中心Ｐ１と支持ローラ１２ａ中心とを結ぶ線Ｌ１、ロール紙１０の中心Ｐ１と支持ローラ１２ｂ中心とを結ぶ線Ｌ２、及びロール紙１０のこの時点での周縁１０Ｌとで囲む領域である。好ましくは、この領域１０Ａ内の中央付近が突起部２１の摩擦負荷付与点Ｐ２となるように配置すれば、ロール紙１０の引出し時に、ロール紙１０Ｅは、その押圧側の摩擦負荷付与点Ｐ２を中心にして点線で示すロール紙位置１０Ｆのように回転し、ロール紙を支持している支持ローラ１２ａ、１２ｂから浮き上がることによりロール紙の巻き弛みの解消をはかることができる。

望ましい摩擦負荷付与点Ｐ２は、ロール紙１０の径によって、点線矢印Ｐ２Ｌで示した上をたどることになる。第二の実施形態では、この摩擦負荷付与点Ｐ２の変化をも考慮してロール紙１０が最大径である場合のロール紙１０中心位置より低い位置に突起部２１を配置している。

このように、ロール紙をロール紙収納部２ｂに収納し、図７のロール紙引き出し方向Ｓにロール紙を搬送しようとすると、ロール紙には突起部２１とロール紙側面の接触により、摩擦負荷が与えられる。これにより、ロール紙１０は支持ローラ１２ａ，１２ｂに対して、浮き上がるようになり、その結果として、外側と内側のロール紙回転方向の用紙ずれによる巻き弛みの現象が解消される。

この第二の実施形態では、規制ガイド２０，２０をバネ２２で変形させて、ロール紙側面に負荷を与えたが、ガイド部材とは別の負荷供給部品を用いてロール紙の側面に負荷を与えても同様の効果が得られる。このようにロール紙の巻き弛みの発生防止および解消をすることが可能となり、比較的簡単な構成で信頼性の高い用紙搬送性能を確保できる。

以上のように、本発明によるロール紙を印字媒体とするプリンタは、ロール紙の巻き弛みによるトラブルを防止でき、チケット、レシート、伝票などをスムーズに発券することが出来て小型プリンタとして特に有用である。

本発明による一実施の形態としての第一実施形態におけるプリンタの縦断面図である。初期の用紙待機状態を示す。 図１の実施の形態におけるシャーシとロール紙の支持部を示す内部構造の斜視図である。 図２の内部構造の平面図である。 図１の第一実施形態におけるロール紙とプーリに掛け渡されてロール紙の周面と接触して連れ回りするベルトとの関係を立面で示す説明図である。 ロール紙とプーリに掛け渡されてロール紙の周面と接触して連れ回りするベルトとの他の配置関係を立面で示す図４に対応する説明図である。 本発明による一実施の形態としての第二の実施形態におけるシャーシとロール紙の支持部と押圧部を示す内部構造の斜視図である。 図６の第二の実施形態におけるシロール紙とロール紙の支持部と押圧部の立面配置関係を示す説明図である。 図６の第二の実施形態におけるロール紙とロール紙の支持部と押圧部の立面配置関係の原理説明図である。

符号の説明

１ プリンタ、２ ケース、２ａ 装置収納部、２ｂ ロール紙収納部、２ｃ カバー部、２ｄ 軸、３ ベースシャーシ、３ａ シャーシベース、３ｂ 左ガイドシャーシ、３ｃ 右ガイドシャーシ、３ｄ 立ち上げ部、３ｅ ローラ取り付け基部、４ 可動刃ユニット、４ａ 可動刃、４ｂ 可動刃加圧ばね、４ｃ モータ、４ｄ モータ、５ 固定刃、６ 切断部、７ プラテン、７ａ 下ガイド、７ｂ 上ガイド、８ 印字部、８ａ サーマルヘッド、８ｂ ばね、９ 検出部、１０ ロール紙、１１ａ ダンパーローラ、１１ｂ 支持ばね、１２ａ，１２ｂ 支持ローラ、１２ｃ 補助ローラ、１３ 引出し部、１４ 用紙載置部、１４ａ，１４ｃ 用紙ガイド部材、１４ｂ 用紙押し込み部材、１４ｄ 用紙押えレバー、１５ａ，１５ｂ プーリ（支持ローラ）、１６ ベルト、１７ ガイド、１８ａ 幅調整車、１８ｂ 仲介車、２０ 規制ガイド、２１ 突起部、２２ バネ、２４ 押圧部、１０Ａ 領域、１０Ｆ ロール紙位置、１０Ｌ 周縁、Ａ 先端、Ｌ１，Ｌ２ 線、Ｐ１ 中心、Ｐ２ 摩擦負荷付与点、Ｒ 回転、Ｓ 矢印、Ｗ２ 力、Ｗ３ 合力。

Claims (3)

1. ロール紙を引き出す引出し部と、
   前記ロール紙を支持する支持部とを備え、
   前記支持部が、前記引出し部による引出しを受けて回転する前記ロール紙の回転に従い、プーリに掛け渡されて前記ロール紙の周面と接触して連れ回りするベルトを有することを特徴とするロール紙を印字媒体とするプリンタ。
2. ロール紙を引き出す引出し部と、
   前記ロール紙の周面と接触する少なくとも２つのローラによって前記ロール紙を回転自在に支持する支持部と、
   前記ロール紙の側面を押圧する押圧部とを備えたことを特徴とするロール紙を印字媒体とするプリンタ。
3. 前記押圧部が前記２つのローラ間の中央線に対し前記引出し部と反対側の前記ロール紙側面を押圧することを特徴とする請求項２に記載のロール紙を印字媒体とするプリンタ。
   

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