JP2005349777A - プリンタの紙送り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベイルローラの開閉動作を専用の駆動手段を用いることなく自動化させ、かつキャリッジがセンタリングされた状態でベイルローラが閉じることによりスキューの防止を図る。
【解決手段】 紙送りモータ６７の動力をベイルレバー４２に伝えるベイルローラ開閉用ギヤ群８０に、印字領域外に移動したキャリッジ３１で押圧されるプッシュロッドユニット９０によって軸方向に移動させられるクラッチギヤ８２を設ける。クラッチギヤ８２は、通常は戻しバネ８５で非連結位置にあるが、プッシュロッドユニット９０で押されると第５中間ギヤ８３Ｃに連結し、この第５中間ギヤ８３Ｃが回転してフランジ８６がクラッチギヤ８２に係合することにより、紙送りモータ６７の動力がベイルレバー４２に伝わるクラッチオンの状態が保持される。ベイルローラ４０の開閉動作は、クラッチオンを保持した状態でなされ、第５中間ギヤ８３Ｃを回転させればクラッチオフとなる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、プラテンに巻き付けた用紙に対して印字を行う形式のプリンタにおいて、ベイルローラで用紙をプラテンに押さえ付けて搬送する紙送り装置に係り、特に、ベイルローラの開閉駆動機構の改良に関する。

この種のプリンタは、プラテンに巻き付けた用紙に対して、プラテンの軸方向と平行に移動するキャリッジに担持された印字ヘッドにより印字を行うが、通常、用紙をプラテンに密接するように押し付けるものとしてベイルローラを具備している。このベイルローラは、揺動自在に支持されたベイルレバーの揺動端部に回転自在に装着され、ベイルレバーを揺動させることにより、用紙をプラテン側に挿入する時にはプラテンから退避した開位置に、また、用紙がプラテンに巻き付いたらその用紙をプラテンに押し付ける閉位置に、それぞれ保持される。

従来のプリンタでは、ベイルレバーを手動で揺動させてベイルローラを開閉させる構成であったが、近年の自動化されたプリンタでは、ベイルローラの開閉を用紙や印字の状態に合わせて自動化したものが望まれ、これに応じたものが提供されている。そのようなベイルローラの自動開閉機構としては、例えば、ベイルレバーを駆動するためのソレノイド等の駆動手段を用紙の挿入／排出や印字動作に対応させて制御し、ベイルローラを的確に開閉させるものが挙げられる。

しかしながら、ベイルローラを開閉させるためだけの専用の駆動手段を設けることは、部品点数の増加とそれに伴う装置の大型化、ひいては価格の上昇を招くものである。そこで、専用の駆動手段を設けることなく、ベイルローラを作動させるものが提案されている（例えば特許文献１）。同文献では、キャリッジが印字領域外に移動した時に、ベイルローラの開状態を解除する解除機構にキャリッジが衝突し、これによって開いていたベイルローラを閉じるようになされている。

ところで、この種のプリンタのキャリッジには、挿入された用紙を押さえてプラテンの周方向に沿うように案内する案内部材（カードホルダ等と呼ばれる）が取り付けられる場合が多い。この案内部材は、上記のようにキャリッジが印字領域外に移動した状態では、用紙上端の左右いずれかの一端部を押さえることになる。このため、プラテンに対する用紙の巻き付き状態は、案内部材で押さえられていない側の端部が、プラテンから離れて大きな弛みが生じる。この状態でベイルローラが閉じられると、用紙の上端縁がプラテンの軸方向に対して傾斜した状態でプラテンに押さえ付けられてしまい、このままでは、用紙が斜めに搬送されるスキューという不具合が生じる。

そこで、本出願人は、キャリッジが印字領域の中央にセンタリングされてからベイルローラが閉じ、ベイルローラが用紙上端における左右方向の中央部分を押さえ付けることのできる機構を提案した（特許文献２）。この機構は、キャリッジが移動範囲の端部まで移動すると、プラテンを回転させるための紙送りギヤと、ベイルレバーを揺動させるためのベイルギヤとが、アイドルギヤを介して連結され、この状態が、キャリッジが離れても保持されるようになされている。したがって、この状態からキャリッジをセンタリングしてから、紙送りギヤを回転させることにより、その回転がアイドルギヤからベイルギヤに伝わり、ベイルローラを閉じることができるものとなっている。

特開昭６３−４２８７９号公報 特許第２５７８６９８号公報

上記特許文献２に記載の機構によれば、キャリッジをセンタリングして案内部材で用紙上端の中央部分を押さえてから、ベイルローラを閉じることにより、用紙上端は、弛みが左右で偏ることなくベイルローラでプラテンに押さえ付けられる。したがって、ベイルローラの閉動作の自動化がなされながらスキューを防止できるというものである。しかしながら、ベイルローラを開く動作は手動で行うことになっているので、ベイルローラの開閉動作は完全に自動化されてはおらず、この点において使用者の不満を惹起するものであった。

よって本発明は、ベイルローラの開閉動作を、専用の駆動手段を用いることなく自動化させることができるとともに、スキューの防止も図ることのできるプリンタの紙送り装置を提供することを目的としている。

本発明は、用紙が巻き付けられるプラテンと、このプラテンと同期して回転する第１のギヤと、プラテンと対向する印字ヘッドを担持し、かつプラテンの軸方向に沿って往復動するキャリッジと、揺動自在なベイルレバーに支持され、用紙をプラテンに押し付けるベイルローラと、ベイルレバーを駆動して、ベイルローラを、プラテンに押し付けられる押さえ位置とプラテンから退避した退避位置とに位置させる第２のギヤと、軸方向に移動することにより、第２のギヤと第１のギヤとを連結するベイル駆動位置と、その連結が解除される非連結位置とに位置するクラッチギヤと、このクラッチギヤを非連結位置に付勢する戻しバネと、キャリッジが印字領域外に移動した時に、クラッチギヤを押して連結位置に移動させる押圧部材とを備え、第１のギヤと第２のギヤの少なくとも一方には、クラッチギヤを連結位置に保持する所定の回転角度分のフランジが設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、キャリッジが印字領域外に移動して押圧部材によりクラッチギヤが連結位置に移動すると、クラッチギヤを介して第１のギヤと第２のギヤとが連結され（クラッチオン）、紙送りモータの動力がベイルレバーに伝わる状態になる。すなわち、ベイルローラの開閉動作（押さえ位置と退避位置間の往復動作）が紙送りモータによって行われる。第２のギヤを所定角度回転させることにより、第２のギヤのフランジがクラッチギヤに係合し、クラッチオンの状態が保持される。このため、キャリッジが移動しても、クラッチオンの状態が継続する。この時にキャリッジをセンタリングさせることにより、ベイルローラを閉じる動作を、キャリッジがセンタリングされた状態で行わせることができる。さらに第２のギヤを回転させると、フランジがクラッチギヤから外れ、クラッチギヤは戻しバネで非連結位置に戻る。この状態では紙送りモータの動力はベイルレバーには伝わらず、紙送りモータの動力はプラテンのみに伝わり、紙送りの動作のみが行われる。

本発明では、紙送りモータを適宜に制御することにより、適切なタイミングでベイルローラの開閉を自動的に行わせることができ、これに伴って確実かつ速やかな印字動作を実現させることができる。また、ベイルローラを開閉させるための専用の駆動手段を設ける必要がないので、装置の大型化ならびにコストの増大が抑えられる。また、上記のようにキャリッジがセンタリングされた状態でベイルローラを閉じることができるので、用紙のスキューが防止される。

また、本発明では、紙送りモータの動力を断接するクラッチ機構として、軸方向に移動するクラッチギヤと、この移動を規制する第２のギヤのフランジおよび戻しバネが採用しており、これらは構成が簡素である。特にフランジは、第２のギヤの形状変更によって容易に形成することができるものであり、このフランジによって、カム等の操作子を別途設ける必要がない。したがって、これらの点でも装置の大型化ならびにコストの増大が抑えられる。

本発明においては、上記押圧部材または該押圧部材と上記クラッチギヤとの間に、クラッチギヤに対する押圧部材の押圧力を緩衝する弾性部材を設けることを好ましい形態としている。この形態によれば、押圧部材を介してのキャリッジによる押圧力がクラッチギヤに対しダイレクトに伝わりにくくなる。このため、クラッチギヤと第２のギヤの歯の側面が接触して、クラッチギヤと第２のギヤの歯が正常に噛み合っていない状態であっても、これらギヤの破損や、キャリッジモータの脱調を防止することができる。そして、その状態では弾性部材がクラッチギヤを第２のギヤに弾性的に押しており、第１のギヤが回転すれば、クラッチギヤの歯は第２のギヤの歯に噛み合い、クラッチギヤは連結位置に移動することができる。

本発明によれば、ベイルローラの開閉動作を、専用の駆動手段を用いることなく自動化させることができるとともに、キャリッジがセンタリングされた状態でベイルローラをプラテンに押し付けることができるので、スキューの防止も図ることができるといった効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、一実施形態に係るドットインパクト式のプリンタ１の、外装部材を外した状態の全体を示しており、図中符合１０は、底板１１、左側の側壁１２、右側の側壁１３、背板１４が一体とされたフレームである。左右の側壁１２，１３には、ロール状のプラテン２０が、プラテン軸２１を介して回転自在に支持されているとともに、このプラテン軸２１と平行なキャリッジステー３０が、プラテン２０の後方に支持されている。

キャリッジステー３０には、該キャリッジステー３０に沿って往復動自在にキャリッジ３１が支持されている。このキャリッジ３１には、ワイヤドットヘッドを備えた印字ヘッド３２が担持されており、さらに、この印字ヘッド３２の両側に、カードホルダ３３が取り付けられている。キャリッジ３１は、ベルト駆動式の駆動機構によって駆動される。この駆動機構は、ベルト３６や後述するキャリッジモータ３４を備えている。

印字される用紙は、前方からプラテン２０の下側に挿入され、カードホルダ３３に案内されてプラテン２０に巻き付くように搬送されるが、当該プリンタ１には、その用紙をプラテン２０に押し付けて密接させる複数のベイルローラ４０が設けられている。

これらベイルローラ４０は、プラテン２０と平行なローラ軸４１に回転自在に、かつ等間隔をおいて取り付けられている。ローラ軸４１は、その両端部が、左右の側壁１２，１３に揺動自在に支持された左右一対のベイルレバー４２に固定されており、ベイルローラ４０は、ベイルレバー４２の揺動に伴って、プラテン２０に押し付けられる押さえ位置と、プラテン２０から後方に退避した退避位置との間を移動する。押さえ位置では、ベイルローラ４０は印字ヘッド３２による印字ラインよりも用紙の搬送方向の若干下流側（上側）に当接する。

プラテン２０の前方には、ミシン目で連結された連続用紙（図示略）をプラテン２０側に挿入するためのトラクタユニット５０が配されている。このトラクタユニット５０は、プラテン軸２１と平行な前後一対のトラクタステー５１，５２と、これらトラクタステー５１，５２に支持された左右一対のトラクタ５３および用紙受け５４とを備えている。トラクタステー５１，５２は、フレーム１０の左右の側壁１２，１３に支持されており、このうちプラテン２０側のトラクタステー５１は、回転自在とされている。用紙受け５４は各トラクタ５３の間に配されており、これらトラクタ５３および用紙受け５４は、トラクタステー５１，５２に沿って移動自在に支持されている。

連続用紙は、その左右端部に形成された送り孔にトラクタ５３の送りピン（図示略）を嵌め込んでトラクタユニット５０にセットされ、回転する送りピンによってプラテン２０側に搬送される。送りピンの回転は、プラテン２０側のトラクタステー５１の回転によってなされる。

図２は、プラテン２０の周辺を右側の側壁１３側から見た図であって、プラテン２０の前側（図２で右側）であってトラクタ５３の上方に当たる部分には、単票用紙用の用紙ガイド６０が配されている。また、プラテン２０の上方は、開閉自在なカバー６１で覆われ、このカバー６１の前側には、図示せぬ操作パネルが設けられた上ケース６２が配されている。プラテン２０の下方には、前側からピンチローラ６３、押さえローラ６４が回転自在に配され、さらに押さえローラ６４の後方には、板バネからなりプラテン２０に弾性的に当接する用紙押さえ６５が取り付けられている。これら部材６０〜６５はフレーム１０に支持されている。用紙は、プラテン２０の下側に挿入されるように給紙される。

図２は、単票の用紙Ｐが給紙されてプラテン２０に巻き付き、印字される状態を示している。用紙Ｐは、用紙ガイド６０上から、プラテン２０と、ピンチローラ６３、押さえローラ６４、用紙押さえ６５との間に挟まれながらプラテン２０に巻き付き、印字ヘッド３２によって印字が施された後、カバー６１と上ケース６２との間に形成される排紙口６６から排紙される。用紙Ｐは、プラテン２０と各ローラ６３，６４とに挟まれて摩擦が生じる状態で、プラテン２０が図２において時計回りに回転することにより、上記のように給紙・排紙される。トラクタユニット５０にセットされた連続用紙は、トラクタ５３で搬送されてプラテン２０の下側に給紙され、上記用紙Ｐと同様にして搬送されながら印字、排紙される。

次に、図１〜図９を参照してプラテン２０およびベイルローラ４０の駆動機構を説明する。
図３および図４に示すように、上記左側の側壁１２の内側には、紙送りモータ６７が固定されている。この紙送りモータ６７の駆動軸６７ａは側壁１２を貫通し、その先端にピニオン６７ｂが固定されている。そして側壁１２の外側には、ピニオン６７ｂに連結される紙送り用ギヤ群７０およびベイルローラ開閉用ギヤ群８０が配列されている。なお、図４は図３を適宜に展開した断面図であるが、紙送り用ギヤ群７０とベイルローラ開閉用ギヤ群８０とを便宜上分けており、このため、ピニオン６７ｂを２つ示している。

紙送り用ギヤ群７０は、プラテン軸２１の端部に固定されたプラテンギヤ７１と、このプラテンギヤ７１とピニオン６７ｂとを連結する第１中間ギヤ７２Ａと、回転自在なトラクタステー５１の端部に固定されたトラクタギヤ７３と、このトラクタギヤ７３と第１中間ギヤ７２Ａとを連結する第２中間ギヤ７２Ｂとから構成されている。第１、第２中間ギヤ７２Ａ，ギヤ７２Ｂは、側壁１２に回転自在に支持されている。紙送りモータ６７のピニオン６７ｂが、図３において反時計回りに回転する（以降、これを紙送りモータ６７の正転とし、反時計回りを逆転とする）と、プラテン２０は同方向の紙送り方向に回転する。また、トラクタステー５１も紙送り方向に回転する。

ベイルローラ開閉用ギヤ群８０は、ベイルレバー４２の基端部の周面に１／４周程度形成されたベイルギヤ８１と、クラッチギヤ８２と、ピニオン６７ｂとクラッチギヤ８２とを連結する第３中間ギヤ８３Ａおよび第４中間ギヤ（第１のギヤ）８３Ｂと、クラッチギヤ８２とベイルギヤ８１とを連結する第５中間ギヤ（第２のギヤ）８３Ｃおよび第６中間ギヤ８３Ｄとから構成されている。第５中間ギヤ８３Ｃおよび第６中間ギヤ８３Ｄは、いずれも小径歯面と大径歯面とを有している。上記中間ギヤ８３Ａ〜８３Ｄは、側壁１２に回転自在に支持されている。ベイルレバー４２は、図３に示すように、基端部がベイル軸４２ａを介して側壁１２に揺動自在に支持されており、揺動端であるその先端部に、ベイルローラ４０が取り付けられたローラ軸４１が固定されている。

図４に示すように、クラッチギヤ８２は、側壁１２に固定されたクラッチギヤ軸８４に、側壁１２の外面に対し離接するよう軸方向に移動自在に装着されている。そして、クラッチギヤ軸８４の先端に固定されたバネ座８４ａとクラッチギヤ８２自身との間に装着された圧縮状態の戻しバネ８５により、常に側壁１２側に付勢され、通常は側壁１２に当接する非連結位置に位置している（クラッチオフの状態）。

クラッチギヤ８２は、ピニオン６７ｂ側の第４中間ギヤ８３Ｂには常に噛み合って連結しているが、非連結位置では、ベイルギヤ８１側の第５中間ギヤ８３Ｃとは噛み合わない。クラッチギヤ８２が、戻しバネ８５の力に抗して側壁１２から離れる方向に移動すると、クラッチギヤ８２は第５中間ギヤ８３Ｃと噛み合う連結位置に位置する（クラッチオンの状態）。この時、ピニオン６７ｂとベイルギヤ８１とが、第３、第４中間ギヤ８３Ａ、８３Ｂ、クラッチギヤ８２、第５、第６中間ギヤ８３Ｃ、８３Ｄを介して連結され、紙送りモータ６７の動力がベイルレバー４２に伝わるようになる。

クラッチギヤ８２が連結位置にあって紙送りモータ６７が正転すると、ベイルギヤ８１は図３において反時計回りに回転し、ベイルレバー４２が同方向に回転してベイルローラ４０が押さえ位置に移動し、閉状態となる（図５参照）。一方、紙送りモータ６７が逆転すると、逆の作用が働いてベイルローラ４０は退避位置に移動し、図３に示す開状態となる。

ベイルレバー４２は、自身と側壁１２の適宜な箇所に掛け渡された図３に示すスナップバネ４３により、押さえ位置方向および退避位置方向に付勢される。スナップバネ４３は、これら位置の間において、最も伸長する中立状態となり、この中立状態から、ベイルレバー４２が押さえ位置方向に揺動すると、その方向にベイルレバー４２を付勢する。また、中立状態からベイルレバー４２が退避位置方向に揺動すると、その方向にベイルレバー４２を付勢する。このようなスナップバネ４３の作用により、ベイルローラ４０は、上記各位置に保持される。

図３に示すように、第５中間ギヤ８３Ｃの小径歯面側には、その歯の周面からさらに外周側に突出するフランジ８６が形成されている。このフランジ８６は、第５中間ギヤ８３Ｃの僅かな回転角度分の周方向長さを有している。クラッチギヤ８２が連結位置にあって、第５中間ギヤ８３Ｃが所定角度回転すると、フランジ８６はクラッチギヤ８２に重畳する。そして、戻しバネ８５で付勢されることにより、クラッチギヤ８２はフランジ８６に係合して連結位置が保持される。

このようにフランジ８６によってクラッチオンの状態が保持されている間は、紙送りモータ６７の動力はベイルレバー４２に伝わり、ベイルローラ４０の開閉動作が可能とされる。そして、第５中間ギヤ８３Ｃが所定角度回転してフランジ８６がクラッチギヤ８２から外れると、クラッチギヤ８２は戻しバネ８５によって非連結位置に戻る。このクラッチオフの状態では、紙送りモータ６７の動力はクラッチギヤ８２までしか伝わらず、ベイルローラ４０の開閉動作はなされない。

上記のクラッチオン／オフ動作は、移動するキャリッジ３１によって作動させられるプッシュロッドユニット（押圧部材）９０によってなされる。図４に示すように、このプッシュロッドユニット９０は、側壁１２の内側の、クラッチギヤ８２の内側面に対応する箇所に配されており、バネホルダ９１にロッド９２が固定された同一構成の入力プッシャ９０Ａおよび出力プッシャ９０Ｂを備えている。これらプッシャ９０Ａ，９０Ｂは、ロッド９２がキャリッジステー３０と平行で、かつ、バネホルダ９１が互いに対向する状態に配置され、両者のバネホルダ９１に、ダンパーバネ９３が圧縮状態で装填されている。

入力プッシャ９０Ａのロッド９２は、フレーム１０の底板１１に固定された板状のストッパ１１ａに、側壁１２側から摺動自在に挿入されている。一方、出力プッシャ９０Ｂのロッド９２は、側壁１２に摺動自在に挿入されており、その先端は、クラッチギヤ８２の内側面に対向している。また、出力プッシャ９０Ｂのバネホルダ９１と側壁１２との間には、圧縮バネ９４が装着されており、この圧縮バネ９４によって、プッシュロッドユニット９０はストッパ１１ａ側に付勢され、入力プッシャ９０Ａのバネホルダ９１は、通常はストッパ１１ａに当接している。

図４に示すように、キャリッジ３１の前端面の図中右側には、前方に延びるプッシュレバー３１ａが固定されている。キャリッジ３１が側壁１２方向に移動して印字領域から逸脱すると、プッシュレバー３１ａによって入力プッシャ９０Ａのロッド９２が押され、プッシュロッドユニット９０全体が側壁１２方向に移動する。これに伴い、出力プッシャ９０Ｂのロッド９１によってクラッチギヤ８２が押され、連結位置に移動する。これによって、第４中間ギヤ８３Ｂと第５中間ギヤ８３Ｃはクラッチギヤ８２を介して連結され、クラッチオンとなる。

このようにクラッチギヤ８２がプッシュロッドユニット９０に押されてクラッチオンとなるには、第５中間ギヤ８３Ｃが所定の回転角度の範囲にあって、フランジ８６がクラッチギヤ８２の進行方向に存在していない状態で可能とされている。そして、この状態から第５中間ギヤ８３Ｃが回転してクラッチギヤ８２がフランジ８６に係合すると、プッシュロッドユニット９０が退避してもクラッチオンの状態が保持されるようになっている。

プッシュロッドユニット９０の出力プッシャ９０Ｂは、ダンパーバネ９３によってクラッチギヤ８２に弾性的に当接するので、キャリッジ３１による押圧力がクラッチギヤ８２に対してダイレクトに伝わりにくくなっている。このため、クラッチギヤ８２が出力プッシャ９０Ｂに押されて連結する際に、クラッチギヤ８２と第５中間ギヤ８３Ｃの歯の側面が接触して、これらギヤ８２，８３Ｃの歯が正常に噛み合っていない状態であっても、ギヤ８２，８３Ｃの破損や、キャリッジモータ３４の脱調が防止される。

次に、クラッチオンの状態から、キャリッジ３１が中央方向（図４で右方向）に移動していくと、圧縮バネ９４で押されているプッシュロッドユニット９０は、キャリッジ３１に追従してクラッチギヤ８２から退避し、通常の位置に戻る。クラッチギヤ８２は、上記のようにフランジ８６に係合しているので、クラッチオンの状態は、キャリッジ３１が中央方向に移動してプッシュロッドユニット９０がクラッチギヤ８２から離れても、継続される。

キャリッジ３１は、側壁１２近傍に位置する範囲において、その位置が、図６〜図８に示す光センサ型のキャリッジセンサ３５によって検知される。このキャリッジセンサ３５は、フレーム１０の底板１１に固定されている。キャリッジ３１の後端面には、左右方向に延びる遮蔽板３１ｂが固定されており、キャリッジ３１の移動に伴って遮蔽板３１ｂがキャリッジセンサ３５に侵入すると、キャリッジセンサ３５は受光が遮断されてオンとなり、これによって、キャリッジ３１が存在する旨の信号が、後述するＣＰＵ１００に出力される。キャリッジ３１は、図６に示すように、遮蔽板３１ｂの左端がキャリッジセンサ３５の右端に対して出入りする瞬間の位置が、印字開始位置とされ、ここから右側が印字領域とされる。

図９は、プリンタ１の制御系の構成を示しており、印字や紙送りの動作制御は、ＣＰＵ１００によってなされる。このＣＰＵ１００には、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ１０１と、外部のホストコンピュータから受信した印字データや動作時の演算情報等を記憶するためのＲＡＭ１０２と、プリンタ１をホストコンピュータに接続するＩ／Ｆ（インタフェース）１０３が接続されている。さらに、印字ヘッド３２、キャリッジ３１を駆動するキャリッジモータ３４、紙送りモータ６７が、それぞれ駆動回路を介してＣＰＵ１００に接続されている。

また、図９に示す自動給紙スイッチ１０４は、上記操作パネルに設けられている。また、プリンタ１には、プラテン２０に巻き付く用紙の有無を検知する用紙センサ６８と、ベイルセンサ４４が設けられている。用紙センサ６８は、図２に示すように、ピンチローラ６３の下流側の直後に当たる位置に配されている。ベイルセンサ４４は、側壁１２の内側に取り付けられているが、その状態の図示は省略する。用紙センサ６８によると、用紙が検知されたことをもってオンの信号がＣＰＵ１００に出力され、ベイルセンサ４４によると、ベイルローラ４０が閉じた時にオンの信号がＣＰＵ１００に出力される。これらセンサ４４，６８および上記キャリッジセンサ３５は、いずれも、オン／オフの状態がプログラムによって監視されるようになっている。

次に、図１０を参照して、上記制御系によってなされるプリンタ１の動作を、単票の用紙を手差しで給紙して印字する場合を例にとって説明する。
初期の状態は、ベイルローラ４０が図５に示すように閉じて押さえ位置にあり、また、キャリッジ３１は、図６に示す印字開始位置で停止している。使用者は、図２に示した用紙ガイド６０上に１枚の用紙を載せてプラテン２０方向に滑らせ、次いで、自動給紙スイッチ１０４を操作する（ステップＳ１０１）。用紙センサ６８がオフか否かが判断され（ステップＳ１０２）、用紙センサ６８がオンである場合は、例えば、用紙がまだプラテン２０に巻き付いていて前回印字した用紙がまだ印字中であるという状況にあるので、ステップＳ１０１に戻る。用紙センサ６８がオフである場合には、紙送りモータ６７が１１２step正転してプラテン２０が紙送り方向に正転する（ステップＳ１０３）。これによって用紙はプラテン２０に所定長さ挿入される。次に、ベイルローラ４０の開動作がなされる（ステップＳ１０４）。

ベイルローラ４０の開動作は、図１１に示すように、まず、キャリッジモータ３４が１１２step回転して、キャリッジ３１が図６に示した印字開始位置から、側壁１２方向に移動し、図７に示す印字待機位置で一旦停止する（ステップＳ２０１）。続いて、キャリッジモータ３４が１１０step回転してキャリッジ３１がさらに左側に移動し、図８に示すクラッチギヤ８２へのアクセス位置で停止する（ステップＳ２０２）。

このステップＳ２０２で、クラッチギヤ８２がプッシュロッドユニット９０によって外側に押され、上記クラッチオンの状態になる。次いで、紙送りモータ６７が８６step逆転する（ステップＳ２０３）。これによって、第５中間ギヤ８３Ｃが所定角度回転してフランジ８６がクラッチギヤ８２に重畳し、クラッチオンを保持可能な状態になる。なお、ステップＳ２０２で、第５中間ギヤ８３Ｃの歯に対してクラッチギヤ８２の歯が噛み合わず、クラッチギヤ８２が押されない場合が生じるが、この状態は、ステップＳ２０３で紙送りモータ６７が逆転する過程で、両ギヤ８３Ｃ，８２の歯が噛み合い、これによって、クラッチギヤ８２は押され、クラッチオンが果たされる。

次に、キャリッジ３１が再び印字待機位置に戻る（ステップＳ２０４）。ここで、プッシュロッドユニット９０がクラッチギヤ８２から退避するが、戻しバネ８５に付勢されたクラッチギヤ８２は第５中間ギヤ８３Ｃのフランジ８６に係合し、クラッチオンの状態が保持される。次いで、紙送りモータ６７が３６step逆転し（ステップＳ２０５）、これによって、ベイルレバー４２は図５において時計回りに揺動し、図３に示すように、ベイルローラ４０が退避位置まで移動して開状態となる。この３６stepの逆転の途中には、フランジ８６がクラッチギヤ８２から離れて係合が外る。このため、クラッチギヤ８２は戻しバネ８５に押されて側壁１２方向に移動し、第５中間ギヤ８３Ｃとの噛み合いが外れる。フランジ８６がクラッチギヤ８２から離れた時には、スナップバネ４３の作用によりベイルローラ４０は待機位置方向に付勢されているので、ギヤの噛み合いにかかわらずベイルローラ４０の閉動作は継続される。

次に、紙送りモータ６７が１０step正転し（ステップＳ２０６）、ベイルローラ４０の開動作が完了する。この動作例では、正転を８６stepと３６stepの２段階で行うので、ベイルローラ４０が反動で押さえ位置方向に揺動することが抑えられる。また、最後に１０stepの正転を行うことにより、クラッチギヤ８２の歯面と第５中間ギヤ８３Ｃの歯面との接触を解除し、クラッチギヤ８２を確実に非連結位置に戻すことができる。

続いて図１０に戻り、上記のようにベイルローラ４０が開いた後は、ベイルローラ４０が開いたか否かがベイルセンサ４４で確認され（ステップＳ１０５）、ベイルセンサ４４がオフになっていると（ベイルローラ４０開）、キャリッジ３１がキャリッジステー３０の中央までセンタリングされる（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０５でベイルセンサ４４がオンであると判断されたら、エラーと認識される（ステップＳ１０７）。

以上が給紙の準備段階であり、次いで、上記ホストコンピュータからＣＰＵ１００に供給された印字データに基づき、次のように印字がなされる。まず、紙送りモータ６７が２１２step正転してプラテン２０が正転する（ステップＳ１０８）。

次いで、用紙センサ６８がオフからオンになったかが判断され（ステップＳ１０９）、オンになったら、用紙上端から印字開始の位置を設定する頭出しが、１／６”（インチ）か１”のいずれかに選択される（ステップＳ１１０）。頭出しは、印字データに基づいてＣＰＵ１００で判断され、１／６”の場合には、用紙センサ６８がオンになった時点から、さらに紙送りモータ６７が５５６step正転してプラテン２０が正転する（ステップＳ１１１）。これによって用紙はプラテン２０の回転分の長さがプラテン２０に巻き付いて搬送され、一旦は用紙が印字開始の位置に定められるが、引き続き、紙送りモータ６７が１１３step正転・逆転することにより（ステップＳ１１２〜Ｓ１１３）、用紙はプラテン２０に対してより密着して巻き付く状態が確保される。

次に、１行印字とキャリッジ３１のセンタリングが、プラテン２０の断続的な正転による紙送りとともに繰り返され（ステップＳ１１４〜１１５）、この最中に、次の１行分の紙送りで用紙センサ６８がオンになった後の紙送りの状態が、紙送りモータ６７の正転で８６４stepを超えるか否かが監視される（ステップＳ１１６）。これは、用紙の上端をベイルローラ４０で押さえ付けることができる位置まで、用紙が搬送されたか否かが監視されることであり、この場合、紙送りモータ６７の正転８４６stepが、その搬送長さに見合った回転となっている。ステップＳ１１６でＹＥＳと判断されたら、８６４stepまで紙送りモータ６７が正転し（ステップＳ１１７）、ベイルローラ４０の閉動作が行われる（ステップＳ１１８）。

ベイルローラ４０の閉動作は、図１２に示すように、まず、図１１で示したベイルローラ４０の開動作におけるステップＳ２０１〜Ｓ２０２と同様にキャリッジ３１が移動する（ステップＳ３０１〜Ｓ３０２）。ステップＳ３０２で、戻しバネ８５により側壁１２に当接させられていたクラッチギヤ８２は、プッシュロッドユニット９０によって外側に押され、第５中間ギヤ８３Ｃに連結されてクラッチオンとなる。次いで、紙送りモータ６７が４２step正転し（ステップＳ３０３）、これによって、第５中間ギヤ８３Ｃのフランジ８６がクラッチギヤ８２に係合可能な状態になる。

次に、キャリッジ３１がセンタリングされる（ステップＳ３０４）。すると、キャリッジ３１のカードホルダ３３によって、用紙上端は、その幅方向のほぼ中央部分がプラテン２０側に押さえられる。このため、用紙上端の両端側の弛み（プラテン２０から離間する状態）は均等になる。また、キャリッジ３１のセンタリングによりプッシュロッドユニット９０はクラッチギヤ８２から退避するが、上記のようにクラッチオンの状態が保持されているので、紙送りモータ６７の動力はベイルレバー４２に伝わる。

次いで、紙送りモータ６７が８０step正転し（ステップＳ３０５）、これによって、ベイルレバー４２は図３において反時計回りに揺動し、図５に示すようにベイルローラ４０が押さえ位置まで移動して閉状態となる。次に、紙送りモータ６７が１０step逆転し（ステップＳ３０６）、ベイルローラ４０の閉動作が完了する。この動作例では、正転を７２stepと８０stepの２段階で行うので、ベイルローラ４０が反動で退避位置方向に揺動することが抑えられる。また、最後に１０stepの逆転を行うことにより、クラッチギヤ８２の歯面と第５中間ギヤ８３Ｃの歯面との接触を解除し、クラッチギヤ８２を確実に非連結位置に戻すことができる。

続いて図１０に戻り、上記のようにベイルローラ４０が閉じた後は、１行分の紙送り量からステップＳ１１７で送った分を差し引いた残りのstep数だけ紙送りモータ６７が正転して紙送りがなされる（ステップＳ１１９）。さらに、紙送りモータ６７の１４２stepの逆転、３０stepの正転がなされ（ステップＳ１２０〜Ｓ１２１）、用紙は次の印字開始位置に到達する。ここでの逆転は、ベイルローラ４０の閉動作で進み過ぎた用紙を印字開始位置に戻し、正転は、ギヤ列の噛み合いに生じるガタを取り除く作用をなす。この後、ベイルローラ４０が閉じているか否かがベイルセンサ４４で確認される（ステップＳ１２２）。そして、ベイルセンサ４４がオン、つまりベイルローラ４０が閉じていると確認されたら、印字動作が再開され（ステップＳ１２３）、オフでベイルローラ４０がまだ開いていると判断されたら、エラーと認識される（ステップＳ１２４）。

次に、ステップＳ１１０で、用紙の頭出しが１”と判断された場合には、用紙センサ６８がオンになった時点から、さらに紙送りモータ６７が８６４step正転してプラテン２０が正転する（ステップＳ１２５）。

続いて、図１２で示したベイルローラ４０の閉動作がなされ（ステップＳ１２６）、ベイルローラ４０が閉じているか否かがベイルセンサ４４で確認され（ステップＳ１２７）、ここでベイルセンサ４４がオフ、つまりベイルローラ４０が開いていると判断されたら、エラーと認識される（ステップＳ１２８）。そして、ベイルセンサ４４がオンでベイルローラ４０が閉じていると確認されたら、さらに、紙送りモータ６７の２２６stepの逆転、６０stepの正転がなされ、用紙が印字開始位置に位置する（ステップＳ１２９〜Ｓ１３０）。この過程では、上記と同様に、逆転は、ベイルローラ４０の閉動作で進み過ぎた用紙を印字開始位置に戻し、正転は、ギヤ列の噛み合いに生じるガタを取り除く作用をなす。この後、キャリッジ３１が印字待機位置に戻り（ステップＳ１３１）、印字可能な状態となる（ステップＳ１３２）。

上記ステップＳ１２３およびステップＳ１３２以降は、１行印字が、プラテン２０の断続的な正転による紙送りとともに繰り返されることにより、ホストコンピュータから供給された印字データに基づき、用紙に対して印字動作が行われる。印字されていくにつれ、用紙は上記排紙口６６を通過していき、印字が終了すると、プラテン２０の高速正転によって用紙は排紙口６６から外部に排紙される。

以上の動作で明らかなように、本実施形態のプリンタ１によれば、ベイルローラ４０の開閉動作を、紙送りモータ６７の動力を利用して適切なタイミングで自動的に行わせることができる。したがって、その開閉動作を使用者が手動で行う手間が省かれるとともに、ベイルローラ４０の開閉を忘れてしまうといった不都合も生じないので、ベイルローラ４０に起因する紙送り時のジャムが起こらず、確実かつ速やかに印字が行われる。また、ベイルローラ４０を開閉させるための専用の駆動手段を用いず、紙送りモータ６７の動力を利用しているので、装置の大型化ならびにコストの増大が抑えられる。

また、ベイルローラ４０を閉じて用紙上端をプラテン２０に押さえ付ける動作は、キャリッジ３１がセンタリングされ、カードホルダ３３で用紙上端の中央部分を押さえて用紙上端の弛みが左右で均等になった状態で行うことができる。このため、ベイルローラ４０が閉じた時に用紙は真っ直ぐ（上端縁がプラテン２０と平行な状態）にプラテン２０に押さえ付けられ、その結果、用紙のスキューが防止される。これは、キャリッジ３１がセンタリングされても、クラッチギヤ８２が第５中間ギヤ８３Ｃのフランジ８６に係合してクラッチオンの状態が継続し、紙送りモータ６７の動力をベイルレバー４２に伝えることができる機構になっていることによる。

さらに、クラッチオフとする動作は、クラッチオンの時のようにキャリッジ３１をクラッチギヤ８２側に移動させる必要はなく、第５中間ギヤ８３Ｃが所定角度回転してフランジ８６がクラッチギヤ８２から外れることによって自動的になされる。すなわち、クラッチオフのためにキャリッジ３１を移動させないので、印字の停滞を生じさせることがなく、速やかな印字が可能となる。

紙送りモータ６７の動力を断接するクラッチ機構は、軸方向に移動するクラッチギヤ８２と、この移動を規制する第５中間ギヤ８３Ｃのフランジ８６および戻しバネ８５とから構成されているのみである。特にフランジ８６は、第５中間ギヤ８３Ｃの形状変更によって容易に形成することができるものであり、このフランジ８６によって、カム等の操作子を別途設ける必要がない。これらの点で、低コスト、かつ省スペースが図られるとともに、とりわけ、第５中間ギヤ８３Ｃからクラッチギヤ８２が外れるクラッチオフの動作は高速で行われるといった利点を有する。

さらに、ソレノイド等の単純なオン／オフ式の駆動手段では、駆動速度を調整しにくいが、本実施形態では、紙送りモータ６７の動力を利用し、かつギヤの噛み合いでその動力がベイルローラ４０の開閉動作に伝達されるので、ベイルローラ４０の開閉速度を、例えばプログラム制御によって任意に調整することができる。その結果、開閉時のベイルローラ４０の反動や、プラテン２０に対する強い打撃を防止することができるなどの効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、クラッチギヤ８２とベイルギヤ８１との間に、ベイルギヤ８１と同期して回転する中間ギヤ８３Ｃ，８３Ｄを設けているが、これら中間ギヤ８３Ｃ，８３Ｄを省略し、ベイルギヤ８１に、上記フランジ８６と同様の機能を果たす所定の回転角度分のフランジを設けてベイルギヤ８１をクラッチギヤ８２に直接連結させても良い。

本発明の一実施形態に係るプリンタの外装部材を外した状態の全体斜視図である。 一実施形態に係るプリンタのプラテンの周辺を示す一部断面側面図である。 プラテンおよびベイルローラの駆動機構を示す側面図である。 同駆動機構の一部断面平面図である。 ベイルローラが閉状態における第２のギヤ群の側面図である。 キャリッジとクラッチ機構との関係を示す一部断面平面図であって、キャリッジが印字開始位置にある状態を示している。 キャリッジとクラッチ機構との関係を示す一部断面平面図であって、キャリッジが印字待機位置にある状態を示している。 キャリッジとクラッチ機構との関係を示す一部断面平面図であって、キャリッジがクラッチギヤに対しするアクセス位置にある状態を示している。 プリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 単票用紙の印字動作の過程を示すフローチャートである。 ベイルローラの開動作の過程を示すフローチャートである。 ベイルローラの閉動作の過程を示すフローチャートである。

符号の説明

２０…プラテン
３１…キャリッジ
３２…印字ヘッド
４０…ベイルローラ
４２…ベイルレバー
８２…クラッチギヤ
８３Ｂ…第４中間ギヤ（第１のギヤ）
８３Ｃ…第５中間ギヤ（第２のギヤ）
８５…戻しバネ
８６…フランジ
９０…プッシュロッドユニット（押圧部材）
Ｐ…用紙

Claims (2)

1. 用紙が巻き付けられるプラテンと、
   このプラテンと同期して回転する第１のギヤと、
   前記プラテンと対向する印字ヘッドを担持し、かつプラテンの軸方向に沿って往復動するキャリッジと、
   揺動自在なベイルレバーに支持され、前記用紙を前記プラテンの表面に押し付けるベイルローラと、
   前記ベイルレバーを駆動して、前記ベイルローラを、前記プラテンに押し付けられる押さえ位置とプラテンから退避した退避位置とに位置させる第２のギヤと、
   軸方向に移動することにより、前記第１のギヤと前記第２のギヤとを連結する連結位置とその連結が解除される非連結位置とに位置するクラッチギヤと、
   このクラッチギヤを前記非連結位置に付勢する戻しバネと、
   前記キャリッジが印字領域外に移動した時に、前記クラッチギヤを押して前記連結位置に移動させる押圧部材とを備え、
   前記第１のギヤと前記第２のギヤの少なくとも一方に、前記クラッチギヤを前記連結位置に保持する所定の回転角度分のフランジが設けられていることを特徴とするプリンタの紙送り装置。
2. 前記押圧部材または該押圧部材と前記クラッチギヤとの間に、クラッチギヤに対する押圧部材の押圧力を緩衝する弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタの紙送り装置。
   

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