JP2006137509A - ローラ体保持装置および記録装置と、ロール体からシート材を引き出す方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール体保持装置において、ロール体から引き出されるシート材に加わる負荷を低減し、シート材の円滑な引き出しを可能にする。
【解決手段】 支持筐体１上にロール体２を置いた状態で記録動作を開始すると、プラテンローラ６が回転し、それに同期して、タイミングベルト８，９によって回転支持ローラ４，５が回転し、それに従動してロール体２が回転する。プラテンローラ６の回転によってシート材２ａが引っ張られるとともに、ロール体２自体が回転してシート材２ａを繰り出すので、シート材２ａに大きな負荷がかかることなく円滑に引き出される。このシート材２ａの搬送と同期して、記録ヘッド７がシート材２ａに記録する。所定量のシート材２ａの搬送および記録が完了したら、プラテンローラ６が停止し、それと同時に回転支持ローラ４，５も停止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート材が巻かれたロール体の保持装置およびそれを有する記録装置と、ロール体からシート材を引き出す方法に関する。

従来、いわゆる連続紙等の長尺のシート材に対して所定の長さごとに記録や熱活性化等の処理を行うプリンタ等の処理装置においては、シート材が巻かれて形成されたロール体を保持し、そのロール体から少しずつシート材を引き出す機構を備えている。例えば、ロール体が保持されている状態で使用者によってシート材の先端がセットされると、その後はプラテンローラの回転によってシート材をロール体から順次引き出していくような引出機構が設けられている。

このようにシート材をロール体から引き出す際に、シート材が引き出されるのにつれてロール体が回転するが、ロール体が重い場合にはロール体を回転させるために大きな力が必要であり、その力は、引き出されつつある１枚のシート材のみによって伝えられる。特に、ロール体が回転を開始する際には、非常に大きな力が必要である。このように、ロール体から引き出されつつあるシート材には、ロール体を回転させるために非常に大きな負荷が加わり、場合によってはシート材が破れてしまうおそれがある。シート材に非常に大きな負荷が加わる例としては、例えば、記録開始位置の調節等のためにシート材を一旦僅かに巻き戻してシート材にたるみが生じた後に、シート材の搬送が開始され、たるみ部分が引っ張られてたるみが解消して、ロール体が回転し始めるときなどが挙げられる。

特許文献１に記載されている記録装置では、たるみが解消されてロール体が回転し始める時点の前後で、一時的にプラテンローラの回転速度を低下させる構成が採用されている。
特許第２７０１８９４号公報

特許文献１に記載の記録装置は、プラテンローラと、記録ヘッドよりも下流側に位置する排出ローラとを同一のステッピングモータによって駆動する構成であり、シート材に大きな負荷が加わった時に、その負荷がステッピングモータに作用して脱調を起こす、または脱調気味になることを防ぐためのものである。特許文献１の構成は、ステッピングモータが脱調したり脱調気味になることを防ぐ上で確かに効果がある。しかし、ロール体から引き出されつつあるシート材に加わる負荷自体を低減することを目的としてはおらず、シート材に加わる大きな負荷に関する根本的な解決策にはなっていない。

また、特許文献１の構成では、シート材を引き出すプラテンローラと、記録済みのシート材を記録装置外に排出する排出ローラとが同時に低速になるため、プラテンローラから排出ローラに至るまでの広い範囲で、シート材の速度が一時的に低下する。すなわち、記録ヘッドの前面を通過して記録されるシート材も一時的に速度が低下するため、記録に要する時間が長くなり、高速記録の妨げとなる。

しかも特許文献１の構成では、タイミング判別手段や速度制御手段など、シート材の搬送のために様々な複雑な装置が付加されており、構成が非常に複雑になっている。

そこで本発明の目的は、あまり構成を複雑にすることなく、また記録速度の低下をもたらすことなく、シート材に加わる負荷を低減することができる、シート材が巻かれたロール体の保持装置およびそれを有する記録装置と、ロール体からシート材を引き出す方法を提供することにある。

本発明のロール体保持装置は、シート材が巻かれたロール体が置かれる支持筐体と、一部がロール体の外周面に接触可能になる位置にて、支持筐体に回転可能に設けられている回転支持ローラと、支持筐体上のロール体からシート材を引き出す引出機構と、引出機構の動作と同期して回転支持ローラを回転させる同期駆動機構とを有していることを特徴とする。同期駆動機構は、引出機構の動作と、回転支持ローラに従動するロール体の回転方向が、シート材を同一方向に進行させるように設けられている。

この構成によると、ロール体からシート材を引き出す際に、ロール体が回転して自らシート材を繰り出すため、引き出されつつあるシート材に過大な負荷がかかることなくシート材が円滑に引き出される。従って、シート材が破れたりすることなく、良好に引き出されていく。

引出機構はプラテンローラを含み、同期駆動機構は、プラテンローラの回転軸と回転支持ローラの回転軸とを接続してプラテンローラの回転を回転支持ローラに伝達するタイミングベルトまたは歯車群を含んでいると、回転支持ローラ用の独立した駆動源が不要であるため、装置の大型化が抑制でき構成を簡単にできるとともに、消費電力を低く抑えられる。

本発明の記録装置は、前記したいずれかの構成のロール体保持装置と、引出機構によって引き出されたシート材に記録する記録ヘッドとを有することを特徴とする。特に、使用者が持ち運びながら適宜にラベルを作成するような携帯型の記録装置において、本発明は非常に有効である。

本発明のロール体からシート材を引き出す方法は、シート材が巻かれたロール体の外周面が回転支持ローラに接触するように、ロール体を支持筐体上に置くステップと、支持筐体上のロール体からシート材を引き出すとともに、その引き出し動作に連動させて回転支持ローラを回転させて、ロール体を前記回転支持ローラに従動させて回転させるステップとを含むことを特徴とする。

回転支持ローラの回転方向を、それに従動するロール体の回転方向が、引出機構の動作と同一方向にシート材を進行させる方向になるように決定する。

ロール体を従動させて回転させるステップにて、引出機構に含まれているプラテンローラを駆動するとともに、プラテンローラの駆動力を回転支持ローラに伝達して回転支持ローラを回転させてもよい。

本発明によると、ロール体から引き出しつつあるシート材に過大な負荷がかかることをなくし、円滑にシート材を引き出すことが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１に本発明の第１の実施形態のロール体保持装置を含む記録装置を示している。その構成について説明すると、支持筐体１に、シート材２ａが巻かれたロール体２が置かれる支持面３が設けられている。この支持面３は、平坦面である必要はなく、図示するようにロール体２の外周の一部に沿うような凹状面であるのが好ましい。

支持筐体１には、２つの回転支持ローラ４，５が回転可能に保持され、この回転支持ローラ４，５の外周の一部が、支持面３から突出して支持面３の上に位置し、ロール体２の外周に接触可能な位置にある。回転支持ローラ４，５の外周部は摩擦係数の高いシリコンゴムからなる。回転支持ローラ４，５は互いに平行に間隔をおいて位置しており、２つの回転支持ローラ４，５の間隔の中心が、凹状の支持面３の中心と実質的に一致している。従って、ロール体２を、２つの回転支持ローラ４，５の中間を中心にして安定的に保持することができる。

支持筐体１の一方の側の上方（図２の左上方）には、ローラ体２からシート材２ａを引き出すための引出機構を構成するプラテンローラ６が回転可能に設けられている。本実施形態では、プラテンローラ６と近接して対向する記録ヘッド７が設けられている。なお、本実施形態の記録ヘッド７はサーマルヘッドであり、記録ヘッド７とプラテンローラ６の間にシート材２ａを挟み込んで搬送可能であるとともに、記録ヘッド７によってそのシート材２ａに記録可能である。

本実施形態では、プラテンローラ６の駆動軸６ａと回転支持ローラ４，５の駆動軸４ａ，５ａが同期して回転するように同期駆動機構によって接続されている。具体的には、プラテンローラ６の駆動軸４ａと回転支持ローラ４の駆動軸４ａにタイミングベルト８が掛け回されており、さらに回転支持ローラ４の駆動軸４ａと回転支持ローラ５の駆動軸５ａにタイミングベルト９が掛け回されている。プラテンローラ６は、図示しないモータ等の駆動手段によって回転駆動させられる。従って、図示しないモータ等の駆動手段によってプラテンローラ６が回転させられると、タイミングベルト８によってその回転力が伝達されて回転支持ローラ４が回転し、さらに、タイミングベルト９によってその回転力が伝達されて回転支持ローラ５が回転する。こうして、駆動力伝達機構であるタイミングベルト８，９によって、プラテンローラ６と回転支持ローラ４，５が同期して回転する。

次に、このロール体保持装置を含む記録装置の動作について説明する。まず、支持筐体１の支持面３上にロール体２を置いて、作業者がロール体２からシート材２ａの先端を引き出して、それを記録ヘッド７とプラテンローラ６の間の隙間に挿入するようにセットする。それから、詳述しないが記録ヘッド７およびプラテンローラ６の制御装置によって、記録ヘッド７により記録するためのシート材の記録開始位置を検知して、その記録開始位置が記録ヘッド７と対向するように、必要に応じてプラテンローラ６を回転させてシート材の微調整を行う。この時、図示しない駆動手段がプラテンローラ６を回転させると、タイミングベルト８，９によって回転支持ローラ４，５が同時に回転し、回転支持ローラ４，５に従動してロール体２が回転する。従って、たとえプラテンローラ６が回転してシート材２ａを押し戻しても、同時にロール体２か逆回転してシート材２ａを巻き取るため、たるみは生じない。

記録開始位置の設定が完了した後に、プラテンローラ６が回転し、それに同期して、タイミングベルト８，９によって回転支持ローラ４，５が回転する。そして、回転支持ローラ４，５に従動してロール体２が正転する。従って、プラテンローラ６の回転によってシート材２ａが引っ張られるとともに、ロール体２自体が回転してシート材２ａを繰り出すので、シート材２ａに大きな負荷がかかることなく円滑に引き出される。このシート材２ａの搬送と同期して、記録ヘッド７がシート材２ａに記録する。所定量のシート材２ａの搬送および記録が完了したら、プラテンローラ６が停止し、それと同時に回転支持ローラ４，５も停止する。従って、記録停止時にもシート材２ａに大きな負荷を加えることはない。

以上説明したように、本実施形態によると、ロール体２からシート材２ａを引き出す際に、単にシート材２ａを引っ張るだけでなく、それと同時にロール体２自体を回転させてシート材２ａを繰り出させるため、引き出されつつあるシート材２ａにあまり大きな負荷がかかることがなく、破損するおそれはない。また、前記した通り、記録開始位置の調節などのためにプラテンローラ６を逆転させてシート材２ａを一旦巻き戻しても、たるみを生じることはない。仮に何らかの理由でシート材２ａにたるみが生じたとしても、その次にシート材２ａの搬送を再開してプラテンローラ６が回転開始する際には、回転支持ローラ４，５を介してロール体２も同時に回転開始するため、シート材２ａに急激に大きな負荷がかかることはない。従って、仮にこれらのローラ４，５，６をステッピングモータによって駆動する構成であったとしても、ステッピングモータが脱調を起こしたり、脱調気味になることはない。

なお、２つの回転支持ローラ４，５が、凹状の支持面３の中心に近接して設けられていると、シート材２ａが引き出されてロール体２が比較的小さくなった時にもロール体２が回転支持ローラ４，５の接触位置から外れにくく安定して保持され易いので好ましい。ただし、多量のシート材２ａが引き出されてロール体２が非常に小さくなると、ロール体２の外周に回転支持ローラ４，５が接触できなくなることがある。しかし、そのような場合には、既に小さくなったロール体２の重さが軽くなっているため、シート材２ａが引き出される際にかかる負荷は小さくなっており、回転支持ローラ４，５によってロール体２を強制的に回転させなくても、シート材の破損するおそれはなく円滑な引き出し動作が維持できる。言い換えると、本実施形態は、引き出されつつあるシート材２ａに過大な負荷がかかる、ロール体２が比較的大きい時に、回転支持ローラ４，５によってロール体２を強制的に回転させて、シート材２ａにかかる負荷の軽減と引き出し動作の円滑化を図るものである。引き出されつつあるシート材２ａにかかる負荷が小さい、ロール体２が小さくなった時には、回転支持ローラ４，５によってロール体２を強制的に回転させる必要はなく、回転支持ローラ４，５がロール体２の外周に接触しなくなったとしても構わない。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図２を参照して説明する。ただし、第１の実施形態と同様な部分については同一の符号を付与し説明は省略する。

前記した第１の実施形態では、シート材２ａの、プラテンローラ６に接触する面と、回転支持ローラ４，５に接触する面が一致しているため、プラテンローラ６の回転軸６ａと回転支持ローラ４の回転軸４ａを単純に１つのタイミングベルト８で接続することによって、簡単な構成でシート材２ａの円滑な搬送が可能であった。しかし、記録ヘッド７の構成やその配置スペース等の問題から、シート材２ａの、回転支持ローラ４，５に接触する面と異なる面に、プラテンローラ６を接触させる構成にせざるを得ない場合がある。そのような場合には、同期駆動機構内に回転方向変換機構を内蔵させることによって、プラテンローラ６の回転によるシート材２ａの進行方向と、回転支持ローラ４，５に従動するロール体６の回転によるシート材２ａの進行方向とを一致させる構成になっている。すなわち、プラテンローラ６からなる引出機構がシート材２ａを引き出すときには、ロール体２がシート材２ａを繰り出すように正転し、プラテンローラ６からなる引出機構がシート材２ａを押し戻すときには、ロール体２がシート材２ａを巻き取るように逆転する構成になっている。

具体的には、図２に示すように、プラテンローラ６の駆動軸６ａと回転支持ローラ４の駆動軸４ａとの間に、互いに噛み合う１対の歯車１０，１１が配置され、プラテンローラ６の駆動軸６ａと、歯車１０と一体に回転する回転軸１０ａとにタイミングベルト１２が掛け回され、歯車１１と一体に回転する回転軸１１ａと回転支持ローラ５の駆動軸５ａとにタイミングベルト１３が掛け回されて、回転方向変換機構が構成されている。このように、互いに噛み合う歯車１０，１１によって回転方向が変換される構成でも、図１に示す第１の実施形態と同様の効果が得られる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図３を参照して説明する。ただし、第１，２の実施形態と同様な部分については同一の符号を付与し説明は省略する。

本実施形態でも、第２の実施形態と同様に、シート材２ａの、回転支持ローラ４，５に接触する面と異なる面に、プラテンローラ６を接触させる構成であり、同期駆動機構内に回転方向変換機構が内蔵されている。具体的には、本実施形態では、プラテンローラ６の駆動軸６ａと回転支持ローラ４の駆動軸４ａとの間に、偶数個の歯車からなる歯車群１６を設けている。図３には、歯車群１６のうち、プラテンローラ６の駆動軸６ａに設けられている歯車１４と、回転支持ローラ４の駆動軸４ａに設けられている歯車１５のみが図示されている。

この構成でも、歯車群１６を構成する歯車の数が偶数であると、プラテンローラ６の回転によるシート材２ａの進行方向と、回転支持ローラ４，５に従動するロール体６の回転によるシート材２ａの進行方向とを一致させることができる。すなわち、プラテンローラ６からなる引出機構がシート材２ａを引き出すときには、ロール体２がシート材２ａを繰り出すように正転し、プラテンローラ６からなる引出機構がシート材２ａを押し戻すときには、ロール体２がシート材２ａを巻き取るように逆転する構成になっている。従って、第１，２の実施形態と同様の効果が得られる。

なお、図１に示す第１の実施形態のように、シート材２ａの、プラテンローラ６に接触する面と回転支持ローラ４，５に接触する面が一致している構成において、このような歯車群１６を採用する場合には、歯車群１６を構成する歯車の数を奇数にすればよい。このように、本実施形態では、プラテンローラ６の回転によるシート材２ａの進行方向と、回転支持ローラ４，５に従動するロール体６の回転によるシート材２ａの進行方向とを一致させるように、歯車群１６を構成する歯車の個数を適宜に設定すればよい。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図４を参照して説明する。ただし、第１〜３の実施形態と同様な部分については同一の符号を付与し説明は省略する。

本実施形態では、プラテンローラ６と回転支持ローラ４，５に異なる駆動源（モータ１７，１８）が接続され、さらにモータ１７，１８にそれらを同期して作動させるための電気的な制御装置１９が接続されて、同期駆動機構が構成されている。すなわち、本実施形態では、プラテンローラ６と回転支持ローラ４，５とは機械的には接続されていないが、これらの駆動源であるモータ１７，１８に制御装置１９から同時に回転駆動信号が供給されて同期して回転駆動されるように、電気的に制御されている。

この構成では、前記した第１〜３の実施形態と同様な効果が得られるとともに、プラテンローラ６と回転支持ローラ４，５とを機械的に接続する必要がないため、これらの配置に制約がなく、また、これらの間にタイミングベルト等を配置するスペースを取る必要がない。ただし、消費電力が上昇する。

なお本発明は、以上説明した第１〜４の実施形態に限られず、同期駆動機構としてはタイミングベルト８や歯車群１６に限られず、連結チェーンやその他の機械的な接続機構を採用することもできる。また、第４の実施形態のように電気的な処理によって同期駆動を可能にする構成であってもよく、その電気的な制御装置の具体的な構成については特に限定されない。また、前記した第１〜４の実施形態では全て、回転支持ローラ４と回転支持ローラ５はタイミングベルト９により接続されているが、その他の手段によって接続されていてもよい。また、一方の回転支持ローラは駆動されない従動ローラであってもよい。さらに、回転支持ローラの数は特に限定されず、少なくとも１つの回転支持ローラが、プラテンローラ６と同期して回転すればよい。

第１〜４の実施形態は、シート材２ａが巻かれたロール体２の保持装置を記録装置に採用した例を示しているが、本発明は、記録装置に限られず、例えば、シート材２ａの熱活性化を行う熱処理装置など、ロール体２を保持してそのロール体２からシート材２ａを引き出す構成のロール体保持装置を有するあらゆる装置に適用することができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態のロール体保持装置を含む記録装置の要部を示す斜視図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態のロール体保持装置を含む記録装置の要部を示す斜視図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は本発明の第３の実施形態のロール体保持装置を含む記録装置の要部を示す斜視図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は本発明の第４の実施形態のロール体保持装置を含む記録装置の要部を示す斜視図、（ｂ）はその側面図である。

符号の説明

１ 支持筐体
２ａ シート材
２ ロール体
３ 支持面
４，５ 回転支持ローラ
４ａ，５ａ 駆動軸
６ プラテンローラ（引出機構）
６ａ 駆動軸
７ 記録ヘッド
８，９ タイミングベルト（同期駆動機構）
１０，１１ 歯車
１０ａ，１１ａ 回転軸
１２，１３ タイミングベルト（同期駆動機構）
１４，１５ 歯車
１６ 歯車群
１７，１８ モータ
１９ 制御装置（同期駆動機構）

Claims (7)

1. シート材が巻かれたロール体が置かれる支持筐体と、
   一部が前記ロール体の外周面に接触可能になる位置にて、前記支持筐体に回転可能に設けられている回転支持ローラと、
   前記支持筐体上の前記ロール体からシート材を引き出す引出機構と、
   前記引出機構の動作と同期して前記回転支持ローラを回転させる同期駆動機構とを有しているロール体保持装置。
2. 前記同期駆動機構は、前記引出機構の動作と、前記回転支持ローラに従動する前記ロール体の回転方向が、シート材を同一方向に進行させるように設けられている、請求項１に記載のロール体保持装置。
3. 前記引出機構はプラテンローラを含み、
   前記同期駆動機構は、前記プラテンローラの回転軸と前記回転支持ローラの回転軸とを接続して前記プラテンローラの回転を前記回転支持ローラに伝達するタイミングベルトまたは歯車群を含む、請求項１または２に記載のロール体保持装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のロール体保持装置と、
   前記引出機構によって引き出された前記シート材に記録する記録ヘッドとを有する記録装置。
5. シート材が巻かれたロール体の外周面が回転支持ローラに接触するように、前記ロール体を支持筐体上に置くステップと、
   前記支持筐体上の前記ロール体からシート材を引き出すとともに、その引き出し動作に連動させて前記回転支持ローラを回転させて、前記ロール体を前記回転支持ローラに従動させて回転させるステップとを含む、ロール体からシート材を引き出す方法。
6. 前記回転支持ローラの回転方向を、それに従動する前記ロール体の回転方向が、前記引出機構の動作と同一方向にシート材を進行させる方向になるように決定する、請求項５に記載の、ロール体からシート材を引き出す方法。
7. 前記ロール体を従動させて回転させるステップにて、前記引出機構に含まれているプラテンローラを駆動するとともに、前記プラテンローラの駆動力を前記回転支持ローラに伝達して該回転支持ローラを回転させる、請求項５または６に記載の、ロール体からシート材を引き出す方法。

Images