JP2011051690A - 巻取装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録紙の巻き弛みを確実に防止することができる巻取装置を提供する。
【解決手段】記録紙を巻き取るためのスプール12と、スプール12を回転させる駆動機構とを備え、スプール12は、記録紙を巻き付けるための巻取軸15と、巻取軸15の少なくとも一端に設けられ、巻取軸15に巻き取られた記録紙の幅方向一側に当接し、記録紙の巻き状態を整える第1円板部16aとを有し、巻取軸15と第1円板部16aとを互いに相対回転可能に連結すると共に、第1円板部16aと駆動機構とを連係し、巻取軸15に第1円板部16aの回転をトルクリミッタ26を介して伝達させるように構成した。
【選択図】図3
【解決手段】記録紙を巻き取るためのスプール12と、スプール12を回転させる駆動機構とを備え、スプール12は、記録紙を巻き付けるための巻取軸15と、巻取軸15の少なくとも一端に設けられ、巻取軸15に巻き取られた記録紙の幅方向一側に当接し、記録紙の巻き状態を整える第1円板部16aとを有し、巻取軸15と第1円板部16aとを互いに相対回転可能に連結すると共に、第1円板部16aと駆動機構とを連係し、巻取軸15に第1円板部16aの回転をトルクリミッタ26を介して伝達させるように構成した。
【選択図】図3
Description
この発明は、例えば、サーマルプリンタ等に用いられる記録紙の巻取装置に関するものである。
従来から、熱を加えると変色する特殊な記録紙に、熱したサーマルヘッドを押し付けることで印刷を行うサーマルプリンタが知られている。サーマルプリンタは、多数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、サーマルヘッドとの間に記録紙を挟むプラテンローラとを備えている。そして、プラテンローラを回転駆動させることにより、記録紙が送りだされるようになっている。
このようなサーマルプリンタは、トナーやインク等を使用せずに、滑らかな文字の印刷や多彩なグラフィック印字ができるため、例えば、レジスターやPOS(Point Of Sales)端末等、さまざまな用途に用いられている。
レジスターやPOS端末等に用いられるサーマルプリンタは、顧客毎に切断して渡すレシート用の記録紙の他に、販売店の控えとしてジャーナル用の記録紙を残すことが多い。このジャーナル用の記録紙は、印刷済みのロール紙を巻取装置で巻き取って保存するようになっている。
レジスターやPOS端末等に用いられるサーマルプリンタは、顧客毎に切断して渡すレシート用の記録紙の他に、販売店の控えとしてジャーナル用の記録紙を残すことが多い。このジャーナル用の記録紙は、印刷済みのロール紙を巻取装置で巻き取って保存するようになっている。
巻取装置としては、例えば、フレームに、記録紙を巻き取るための巻取軸を回転自在に設け、この巻取軸の一端にスプールを固定したものがある。スプールは、記録紙を巻き取る際のガイドとして機能するものである。このため、巻取軸は、プラテンローラに対し、スプールを中心にして巻取り方向側に向かって傾いて配置されている。そして、巻取り時に、記録紙の幅方向一側がスプールに当接するようになっている。
また、スプールには、電動モータからの駆動力が伝達されるプーリが設けられているものがある。これにより、電動モータが駆動することによってスプールと巻取軸とが一体となって回転し、プラテンローラから送り出された記録紙が巻取軸に巻き付けられる。
また、スプールには、電動モータからの駆動力が伝達されるプーリが設けられているものがある。これにより、電動モータが駆動することによってスプールと巻取軸とが一体となって回転し、プラテンローラから送り出された記録紙が巻取軸に巻き付けられる。
ここで、巻取軸に巻き付けられる記録紙は、巻取り開始時点では巻取り径が細いが、巻取り終了時点では巻取り径が太くなる。このため、記録紙の巻取り速度を安定させるために、スプールと電動モータとの間にワンウェイクラッチ(トルクリミッタ)を設け、電動モータの回転速度を一定に保ちつつ、スプールのトルク変化に応じてスプールの回転速度を変化させる技術が提案されている。
すなわち、記録紙を巻き取っていくうちに、巻取り径が太くなり、プラテンローラからの記録紙の送り速度と、スプール(巻取軸)による記録紙の巻取り速度との間に、速度差が生じる。このような場合、プーリがワンウェイクラッチの作用によってスリップし、プラテンローラから送り出された記録紙を所定の張力でスリップしながら巻き取るようになっている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、記録紙を巻き取っていくうちに、巻取り径が太くなり、プラテンローラからの記録紙の送り速度と、スプール(巻取軸)による記録紙の巻取り速度との間に、速度差が生じる。このような場合、プーリがワンウェイクラッチの作用によってスリップし、プラテンローラから送り出された記録紙を所定の張力でスリップしながら巻き取るようになっている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述の従来技術にあっては、記録紙を巻き取っていくに従い、記録紙の巻取り径が太くなるばかりか記録紙の自重が重くなる。このため、スプールの回転負荷が大きくなり、ワンウェイクラッチの作用によって記録紙を所定の張力で巻き取りにくい。よって、スプールによる記録紙の巻き弛みが生じてしまうという課題がある。
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、記録紙の巻き弛みを確実に防止することができる巻取装置を提供するものである。
上記の課題を解決するために、本発明に係る巻取装置は、プラテンローラによって送り出される記録紙を巻き取る巻取装置において、前記記録紙を巻き取るためのスプールと、前記スプールを回転させる駆動部とを備え、前記スプールは、前記記録紙を巻き付けるための巻取軸と、前記巻取軸の少なくとも一端に設けられ、前記巻取軸に巻き取られた前記記録紙の幅方向一側が当接して前記記録紙の巻き状態を整える円板部とを有し、前記巻取軸と前記円板部とを互いに相対回転可能に連結すると共に、前記円板部と前記駆動部とを連係し、前記巻取軸に前記円板部の回転をトルクリミッタを介して伝達させるように構成したことを特徴とする。
このように構成することで、トルクリミッタが作用して巻取軸がスリップした場合であっても、円板部に駆動部からの駆動力をトルクリミッタを介さずに伝達させることができる。円板部には、記録紙の幅方向一側が当接しているので、円板部と記録紙との間に摩擦力が生じる。このため、巻取軸がスリップした場合であっても円板部の回転力によって記録紙が巻き取られるので、記録紙の張力を所定値に維持することができる。よって、記録紙の巻き弛みを確実に防止することが可能になる。
本発明に係る巻取装置は、前記円板部に回転軸を一体的に設けると共に、この回転軸に前記巻取軸を摺動可能に外嵌し、前記回転軸と前記巻取軸との間に、前記トルクリミッタを設けたことを特徴とする。
このように構成することで、巻取軸に円板部の回転をトルクリミッタを介して伝達させるための構造を簡素化できる。このため、巻取装置の製造コストを低減することが可能になる。
このように構成することで、巻取軸に円板部の回転をトルクリミッタを介して伝達させるための構造を簡素化できる。このため、巻取装置の製造コストを低減することが可能になる。
本発明に係る巻取装置は、前記プラテンローラに対し、前記巻取軸を、前記円板部を中心にして前記記録紙の巻取り方向に向かって傾けて配置したことを特徴とする。
このように構成することで、円板部に記録紙の幅方向一側を容易に当接させることができる。このため、巻取装置を確実に安定動作させることが可能になる。また、円板部に記録紙を当接させるために別途ガイド等を設ける必要がないので、さらに巻取装置の製造コストを低減することが可能になる。
このように構成することで、円板部に記録紙の幅方向一側を容易に当接させることができる。このため、巻取装置を確実に安定動作させることが可能になる。また、円板部に記録紙を当接させるために別途ガイド等を設ける必要がないので、さらに巻取装置の製造コストを低減することが可能になる。
本発明に係る巻取装置は、前記駆動部は、電動モータと、この電動モータと前記円板部との間に設けられ、前記電動モータの回転を前記円板部に伝達する伝達機構とで構成されていることを特徴とする。
このように構成することで、駆動部によって確実に円板部を回転させることができると共に、駆動部の構造の複雑化を防止できる。
このように構成することで、駆動部によって確実に円板部を回転させることができると共に、駆動部の構造の複雑化を防止できる。
本発明に係る巻取装置は、前記伝達機構は、複数の歯車により構成されていることを特徴とする。
このように構成することで、伝達機構の構造を簡素化できると共に、経年劣化を抑えることができ、伝達機構の動作を安定させることができる。
また、電動モータに回転力を複数の歯車を介して円板部に伝達させることにより、電動モータのトルク性能を小さく設定することが可能になる。このため、電動モータの小型化を図ることが可能になり、この結果、巻取装置全体の小型化を図ることが可能なる。
このように構成することで、伝達機構の構造を簡素化できると共に、経年劣化を抑えることができ、伝達機構の動作を安定させることができる。
また、電動モータに回転力を複数の歯車を介して円板部に伝達させることにより、電動モータのトルク性能を小さく設定することが可能になる。このため、電動モータの小型化を図ることが可能になり、この結果、巻取装置全体の小型化を図ることが可能なる。
本発明によれば、トルクリミッタが作用して巻取軸がスリップした場合であっても円板部に駆動部からの駆動力をトルクリミッタを介さずに伝達させることができる。円板部には、記録紙の幅方向一側が当接しているので、円板部と記録紙との間に摩擦力が生じる。このため、巻取軸がスリップした場合であっても円板部の回転力によって記録紙が巻き取られるので、記録紙の張力を所定値に維持することができる。よって、記録紙の巻き弛みを確実に防止することが可能になる。
(サーマルプリンタ)
次に、この発明の第一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る巻取装置1を備えたサーマルプリンタ100の斜視図である。
同図に示すように、サーマルプリンタ100は、例えば、レジスターやPOS端末等に組み込まれて使用されるものである。
次に、この発明の第一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る巻取装置1を備えたサーマルプリンタ100の斜視図である。
同図に示すように、サーマルプリンタ100は、例えば、レジスターやPOS端末等に組み込まれて使用されるものである。
サーマルプリンタ100は、略直方体状に形成されロール紙Pを収納する収納部3を有する筐体2と、筐体2の収納部3よりも前方(図1における右側)に設けられ、ロール紙Pに印刷を行うための印刷ユニット4と、筐体の収納部3よりも後方(図1における左側)に設けられ、印刷されたロール紙Pを巻き取る巻取装置1とを備えている。
筐体2の収納部3は、筐体2の上壁2aであって長手方向中央から前方の大部分に凹状に形成されている。収納部3の底面3aは、ロール紙Pの外形状に対応するように湾曲形成されている。
筐体2の上壁2aとは反対側の下部(図1における下部)には、短手方向側面に、外側に向かって屈曲延出する外フランジ部2bが形成されている。この外フランジ部2bは、例えば、レジスターやPOS端末等の内部に筐体2を固定するために用いられる。
筐体2の上壁2aとは反対側の下部(図1における下部)には、短手方向側面に、外側に向かって屈曲延出する外フランジ部2bが形成されている。この外フランジ部2bは、例えば、レジスターやPOS端末等の内部に筐体2を固定するために用いられる。
ロール紙Pは、不図示の芯管に記録紙P1が巻回されてなるものである。ロール紙Pは、芯管を軸支する方式ではなく、投げ込み方式(ドロップイン方式)にて筐体2の収納部3に収納されている。記録紙P1は、熱を加えると変色するものである。記録紙P1の先端部は、印刷ユニット4を通った後、折り返す形で巻取装置1に向かって引き出されている。
(印刷ユニット)
印刷ユニット4は、筐体2の前端部に設けられたサーマルヘッド5と、印刷ユニット4に引き出された記録紙P1をサーマルヘッド5と共に挟み、記録紙P1を下流側(巻取装置1側)へと送り出すプラテンローラ6とを備えている。
サーマルヘッド5は記録紙P1に対して印刷を行うものであって、断面略矩形状に形成されている。サーマルヘッド5は、この長手方向と記録紙P1の幅方向とが一致するように配置されている。
印刷ユニット4は、筐体2の前端部に設けられたサーマルヘッド5と、印刷ユニット4に引き出された記録紙P1をサーマルヘッド5と共に挟み、記録紙P1を下流側(巻取装置1側)へと送り出すプラテンローラ6とを備えている。
サーマルヘッド5は記録紙P1に対して印刷を行うものであって、断面略矩形状に形成されている。サーマルヘッド5は、この長手方向と記録紙P1の幅方向とが一致するように配置されている。
また、サーマルヘッド5は、記録紙P1の幅方向に沿って多数の発熱素子を有している。これら発熱素子は、図示しない制御部からの信号に基づいてそれぞれ発熱するように制御されている。そして、発熱素子の発熱を制御することにより、各種の文字や図形等を記録紙P1の印刷面に印刷することが可能となっている。さらに、サーマルヘッド5は、コイルバネ等で構成される不図示の弾性部材によってプラテンローラ6側に付勢された状態となっている。
プラテンローラ6は、筐体2に設けられている開閉アーム7の前端に回転自在に取り付けられている。プラテンローラ6は、記録紙P1を間に挟んだ状態でサーマルヘッド5に外周面が接触するように、サーマルヘッド5に対して対向配置されている。
プラテンローラ6の一端側には、不図示のギヤが固定されており、モータ(不図示)によって回転する不図示の歯車伝達機構に噛合うようになっている。これにより、プラテンローラ6は、モータ(不図示)からの回転駆動力によって回転し、記録紙P1を巻取装置1側に向かって送り出すことができる。
プラテンローラ6の一端側には、不図示のギヤが固定されており、モータ(不図示)によって回転する不図示の歯車伝達機構に噛合うようになっている。これにより、プラテンローラ6は、モータ(不図示)からの回転駆動力によって回転し、記録紙P1を巻取装置1側に向かって送り出すことができる。
開閉アーム7は、筐体2の短手方向両側から筐体2の長手方向前側に向かって延びる1対のアーム本体8と、これら1対のアーム本体8の先端、つまり、サーマルヘッド5側に設けられたステー9とが一体成形されたものである。ステータ9は、1対のアーム本体8に跨るように配置されている。ステー9の前方に、プラテンローラ6が固定されるようになっている。
また、ステー9には、ガイド部91が上方(図1における上方)に向かって突設されている。ガイド部91は、記録紙P1の配索方向を規制するためのものであって、先端側に巻取装置1側に向かって湾曲形成された湾曲部92が一体形成されている。このように形成されたガイド部91に沿って記録紙P1が巻取装置1側に引き出される。
また、1対のアーム本体8の基端は、それぞれ筐体2における収納部3の後方近傍に、支持ピン10を介して回転自在に支持されている。つまり、開閉アーム7は、筐体2に対して支持ピン10を中心にして開閉可能に設けられている。
開閉アーム7を開くことによって、サーマルヘッド5とプラテンローラ6との間に、記録紙P1を容易に通すことができる。そして、開閉アーム7を閉じることによって、プラテンローラ6がセットされる。
開閉アーム7を開くことによって、サーマルヘッド5とプラテンローラ6との間に、記録紙P1を容易に通すことができる。そして、開閉アーム7を閉じることによって、プラテンローラ6がセットされる。
この他に、筐体2の短手方向一側面には、開閉アーム7の基端側近傍にセンサ11が取り付けられている。このセンサ11は、開閉アーム7の開閉状態を確認するものである。サーマルプリンタ100は、センサ11の検出結果に基づいて動作可能な状態となり、開閉アーム7が正常に閉じていない場合、サーマルプリンタ100の誤動作を防止できるようになっている。
(巻取装置)
図2は、巻取装置1を構成するスプール12を示し、(a)は一方から見た斜視図、(b)は他方から見た斜視図である。図3は、スプール12の断面図である。
図1〜図3に示すように、筐体の収納部3よりも後方に設けられている巻取装置1は、記録紙P1を巻き取るためのスプール12と、スプール12を支持するスプールホルダ13と、スプールホルダ13に設けられ、スプール12を回転駆動させる駆動機構14とを備えている。
図2は、巻取装置1を構成するスプール12を示し、(a)は一方から見た斜視図、(b)は他方から見た斜視図である。図3は、スプール12の断面図である。
図1〜図3に示すように、筐体の収納部3よりも後方に設けられている巻取装置1は、記録紙P1を巻き取るためのスプール12と、スプール12を支持するスプールホルダ13と、スプールホルダ13に設けられ、スプール12を回転駆動させる駆動機構14とを備えている。
スプール12は、記録紙P1を巻き付ける巻取軸15と、巻取軸15の軸方向両端に設けられた第1円板部16a、および第2円板部16bとを有している。各円板部16a,16bは、巻取り時の記録紙P1の幅方向への変位を規制するためのガイドとして機能するものである。
巻取軸15の一端に設けられた第1円板部16aには、径方向中央に、駆動機構14の一部を構成する入力平歯車17が一体成形されている。第1円板部16aと入力平歯車17との間には、段差により縮径された括れ部29が形成されている。この括れ部29は、スプールホルダ13に支持される部位である。
巻取軸15の一端に設けられた第1円板部16aには、径方向中央に、駆動機構14の一部を構成する入力平歯車17が一体成形されている。第1円板部16aと入力平歯車17との間には、段差により縮径された括れ部29が形成されている。この括れ部29は、スプールホルダ13に支持される部位である。
また、これら入力歯車17、括れ部29、および第1円板部16aには、軸方向に貫通する貫通孔18が形成されている。この貫通孔18には、回転軸19の一端が圧入されている。回転軸19は巻取軸15を軸方向に貫通し、巻取軸15の他端に設けられた第2円板部16bに至るまで延在している。
第2円板部16bには、径方向中央にボス部20が第1円板部16aとは反対側に向かって突設されている。そして、このボス部20に回転軸19の他端が圧入されている。
なお、回転軸19に対する第2円板部16bの圧入力は、作業者が回転軸19から第2円板部16bを容易に取り外すことができる程度に設定されている。これにより、スプール12に巻き取られた記録紙P1をスプール12から容易に取り出すことができる。
なお、回転軸19に対する第2円板部16bの圧入力は、作業者が回転軸19から第2円板部16bを容易に取り外すことができる程度に設定されている。これにより、スプール12に巻き取られた記録紙P1をスプール12から容易に取り出すことができる。
また、回転軸19の両端には、それぞれDカット部21a,21bが形成されている。一方、第1円板部16aの貫通孔18には、回転軸19のDカット部21aに対応するようにDカット部22aが形成されていると共に、第2円板部16bのボス部20には、回転軸19のDカット部21bに対応するようにDカット部22bが形成されている。これにより、第1円板部16a、および第2円板部16bと、回転軸19とが一体となって回転する。
一方、巻取軸15には、軸方向に回転軸19を挿通するための挿通孔23が形成されている。この挿通孔23に回転軸19を挿通することにより、回転軸19に巻取軸15が摺動可能に外嵌された状態になる。また、巻取軸15の両端は、1対の円板部16a,16bに摺接する。つまり、巻取軸15に、第1円板部16a、および第2円板部16bが相対回転可能に設けられた状態なっている。
さらに、巻取軸15の外周面には、軸方向全体に渡ってスリット24が形成されている。このスリット24には、記録紙P1の先端が挿入されるようになっている。これによって、記録紙P1の巻取り開始時の抜け止めが行われる。
さらに、巻取軸15の外周面には、軸方向全体に渡ってスリット24が形成されている。このスリット24には、記録紙P1の先端が挿入されるようになっている。これによって、記録紙P1の巻取り開始時の抜け止めが行われる。
ここで、巻取軸15の一端(第1円板部16a側端)には、凹部25が形成されており、ここにトルクリミッタ26が内嵌固定されている。トルクリミッタ26は、回転軸19の回転力を所定値以内で巻取軸15に伝達するものである。
より詳しくは、トルクリミッタ26は、駆動力が入力される内輪部(駆動輪)26aと、内輪部26aの回転力が伝達される外輪部(従動輪)26bとを有し、これら内輪部26aと外輪部26bとが不図示のコイルバネを介して連結されている。
より詳しくは、トルクリミッタ26は、駆動力が入力される内輪部(駆動輪)26aと、内輪部26aの回転力が伝達される外輪部(従動輪)26bとを有し、これら内輪部26aと外輪部26bとが不図示のコイルバネを介して連結されている。
トルクリミッタ26の内輪部26aは、回転軸15に固定ピン27を介して相対回転不能に固定されている。一方、トルクリミッタ26の外輪部26bは、巻取軸15の凹部25に内嵌固定されている。すなわち、トルクリミッタ26は、巻取軸15と回転軸19との間に設けられた状態になっている。
そして、巻取軸15の回転負荷(トルク)がトルクリミッタ26の設定値以下の場合にあっては、内輪部26aの回転がそのまま外輪部26bに伝達される。一方、巻取軸15の回転負荷がトルクリミッタ26の設定値よりも大きくなると、不図示のコイルバネが拡径変形し、外輪部26bが内輪部26aに対してスリップする。このため、巻取軸15は、回転軸19に対してスリップしながら回転することになる。
図1に示すように、スプール12を支持するスプールホルダ13は、筐体2の上壁2aから第1円板部16aの軸方向外側の端面に沿って立設された第1支持壁28aと、筐体2の上壁2aから第2円板部16bの軸方向外側の端面に沿って立設された第2支持壁28bとを有している。
第1支持壁28aには、第1円板部16aの括れ部29を受け入れ可能な切り欠き部31が形成されている。一方、第2支持壁28bには、第2円板部16bのボス部20を受け入れ可能な切り欠き部32が形成されている。すなわち、これら切り欠き部31,32上にスプール12が着脱自在にセットされる。
また、第1支持壁28a、および第2支持壁28bは、巻取軸15の中心軸J1がプラテンローラ6の中心軸J2に対して僅かに傾いた状態となるように、スプール12を支持している。より具体的には、巻取軸15の中心軸J1は、プラテンローラ6の中心軸J2に対し、第1円板部16aを中心にして巻取り方向(図1における矢印参照)に向かって角度θだけ傾いている。これにより、記録紙P1は、巻き取り時に第1円板部16a側に向かって付勢されながら巻き取られることになる。
なお、角度θは、記録紙P1の材質、幅等に基づいて設定されるものであり、例えば、約5°程度に設定される。
なお、角度θは、記録紙P1の材質、幅等に基づいて設定されるものであり、例えば、約5°程度に設定される。
第1支持壁28aのスプール12とは反対側の面には、駆動機構14が設けられている。駆動機構14は、スプール12を回転させる駆動源となる電動モータ34と、電動モータ34の回転力をスプール12に伝達するための歯車列35とで構成されている。電動モータ34の回転軸(不図示)には、ウォームギヤの一方を構成するウォーム軸36が取り付けられている。
歯車列35は、複数の歯車から構成されるものであって、ウォームギヤの他方を構成し、ウォーム軸36に噛合うウォームホイール37と、第1回転板16aに一体成形されている入力平歯車17と、これらウォームホイール37と入力平歯車17とに噛合うアイドラー歯車38とを有している。
ウォームホイール37、およびアイドラー歯車38は、第1支持壁28aに突設されている支軸39,39にそれぞれ回転自在に支持されている。これにより、電動モータ34の回転が歯車列35を介してスプール12の第1円板部16aに伝達される。
ウォームホイール37、およびアイドラー歯車38は、第1支持壁28aに突設されている支軸39,39にそれぞれ回転自在に支持されている。これにより、電動モータ34の回転が歯車列35を介してスプール12の第1円板部16aに伝達される。
(作用)
次に、図1、図3〜図5に基づいて、巻取装置1の動作について説明する。
図4は、第1円板部16aの記録紙P1に対する作用説明図である。
図1、図3、図4に示すように、サーマルプリンタ100の印刷動作が開始されると、プラテンローラ6が回転すると共に、巻取装置1の電動モータ34が一定速度で駆動する。すると、電動モータ34の回転が歯車列35を介してスプール12の第1円板部16aに伝達され、この第1円板部16aと共に、回転軸19、および第2円板部16bが回転する。さらに、回転軸19の回転がトルクリミッタ26を介して巻取軸15に伝達され、巻取軸15が回転する。
次に、図1、図3〜図5に基づいて、巻取装置1の動作について説明する。
図4は、第1円板部16aの記録紙P1に対する作用説明図である。
図1、図3、図4に示すように、サーマルプリンタ100の印刷動作が開始されると、プラテンローラ6が回転すると共に、巻取装置1の電動モータ34が一定速度で駆動する。すると、電動モータ34の回転が歯車列35を介してスプール12の第1円板部16aに伝達され、この第1円板部16aと共に、回転軸19、および第2円板部16bが回転する。さらに、回転軸19の回転がトルクリミッタ26を介して巻取軸15に伝達され、巻取軸15が回転する。
そして、印刷ユニット4により印刷された記録紙P1がプラテンローラ6により送り出される。この送り出された記録紙P1は、巻取軸15に巻き付けられる。記録紙P1の巻取り開始時にあっては、記録紙P1の巻き取り量が少なく、巻取軸15の回転負荷が小さい。このため、スプール12の回転軸19、および巻取軸15は、それぞれ同じ回転速度で回転する。
ここで、記録紙P1が巻取軸15に巻き付けられる際、記録紙P1は、第1円板部16a側に向かって付勢されながら巻き取られる。このため、記録紙P1の幅方向側部は、第1円板部16aに当接しながら巻取軸15に巻き付けられる。よって、記録紙P1は、第1円板部16aにより巻き整えられ、記録紙P1の巻き乱れが発生しにくくなる。
引き続き、サーマルプリンタ100の印刷動作が行われると、スプール12の巻取軸15に巻き取られた記録紙P1の巻取り径が徐々に太くなっていく。すると、巻取り径が太くなる分、プラテンローラ6からの記録紙P1の送り速度と、スプール12の回転軸19による記録紙P1の巻取り速度との間に速度差が生じる。このため、巻取軸15の回転負荷が大きくなり、トルクリミッタ26により巻取軸15がスリップしながら回転する。よって、記録紙P1に所定値よりも大きい張力がかかることを防止できる。
さらに、引き続きサーマルプリンタ100の印刷動作が行われ、記録紙P1の終端(巻取り終了時点)が近づくと、これに伴って巻取軸15に巻き付けられた記録紙P1の巻取り径が最大値に近づく。このため、巻取り開始時点と比較して記録紙P1の自重が重くなり、巻取軸15の回転負荷がさらに大きくなる。すると、プラテンローラ6からの記録紙P1の送り速度とスプール12の回転軸19による記録紙P1の巻取り速度との速度差以上に、巻取軸15がスリップする。このため、巻取軸15の回転速度が必要以上に低下してしまう。
ここで、第1円板部16aには、なんらトルクリミッタ26等を介さず、歯車列35を介して電動モータ34からの駆動力が伝達されている。このため、第1円板部16aは、巻取軸15の回転速度の変化に関わらず、電動モータ34と共に常に一定速度で回転している。
図4に示すように、記録紙P1の幅方向側部は、第1円板部16aに当接しながら巻取軸15に巻き付けられているので、記録紙P1と第1円板部16aとの間に摩擦力が生じる。このため、記録紙P1の第1円板部16aに当接する部位(図4におけるX部参照)が巻取り方向(図4における矢印Y1参照)に向かって引張られる。よって、記録紙P1は、巻取軸15の回転速度が必要以上に低下した場合であっても、第1円板部16aとの間に生じる摩擦力によって、所定の張力を維持されつつ巻取軸15に巻き付けられる。
なお、記録紙P1と第1円板部16aとの間の摩擦力による記録紙P1の引張り力は、巻取軸15の中心軸J1とプラテンローラ6の中心軸J2に対する角度θによって決定されるが、例えば、記録紙P1の引張り力を約49mN・m(500gf・cm)程度に設定することが望ましい。このように設定することにより、記録紙P1の材質を変えた場合であっても、記録紙P1が第1円板部16aに当接することにより折れ曲がってしまう等の不具合を回避できる。
図5は、縦軸を記録紙P1のスプール12による引張り力とし、横軸をスプール12に巻き取られた記録紙P1の巻取り径とした場合のスプール12による引張り力の変化を示すグラフである。
同図に示すように、スプール12の巻取軸15による記録紙P1の引張り力F1は、トルクリミッタ26の作用により、巻取り開始時点から巻取り終了時点に向かうに従って徐々に低下してしまう。
同図に示すように、スプール12の巻取軸15による記録紙P1の引張り力F1は、トルクリミッタ26の作用により、巻取り開始時点から巻取り終了時点に向かうに従って徐々に低下してしまう。
一方、第1円板部16aは、トルクリミッタ26による作用を受けずに、一定速度で回転し続けるので、記録紙P1と第1円板部16aとの間の摩擦力による記録紙P1の引張り力F2は、常に一定値となる。このため、スプール12全体としての記録紙P1の引張り力F3は、巻取軸15による記録紙P1の引張り力F1を下回ることがない。
(効果)
したがって、上述の実施形態によれば、スプール12の回転軸19と巻取軸15との間にトルクリミッタ26を設け、巻取軸15には電動モータ34からの回転力がトルクリミッタ26を介して伝達される一方、第1円板部16aには電動モータ34からの回転力がトルクリミッタ26を介さずに伝達されるように構成し、かつ巻取り時に、第1円板部16aと記録紙P1とが当接するように構成したので、確実に記録紙P1を所定の張力以上で巻き取ることができる。このため、スプール12の構造を簡素化し、巻取装置1の製造コストの低コスト化を実現しつつ、記録紙P1の巻き弛みを確実に防止することが可能になる。
したがって、上述の実施形態によれば、スプール12の回転軸19と巻取軸15との間にトルクリミッタ26を設け、巻取軸15には電動モータ34からの回転力がトルクリミッタ26を介して伝達される一方、第1円板部16aには電動モータ34からの回転力がトルクリミッタ26を介さずに伝達されるように構成し、かつ巻取り時に、第1円板部16aと記録紙P1とが当接するように構成したので、確実に記録紙P1を所定の張力以上で巻き取ることができる。このため、スプール12の構造を簡素化し、巻取装置1の製造コストの低コスト化を実現しつつ、記録紙P1の巻き弛みを確実に防止することが可能になる。
ここで、予めトルクリミッタ26の設定値を大きめに設定することも考えられるが、このようにした場合、巻取り開始時のトルクが大きくなりすぎてしまうので、プラテンローラ6の紙送り力に抗して、余計に記録紙P1を巻き取ってしまう。このため、この実施形態によれば、記録紙P1を適正に巻取りつつ、記録紙P1の巻き弛みを防止できる。
また、巻取軸15の中心軸J1が、プラテンローラ6の中心軸J2に対し、第1円板部16aを中心にして巻取り方向(図1における矢印参照)に向かって角度θだけ傾いた状態になっている。この結果、記録紙P1を第1円板部16aに向かって付勢させるために別途ガイド等を設ける必要がなく、容易に第1円板部16aと記録紙P1とを当接させることができる。よって、さらに巻取装置1の製造コストを低減しつつ巻取装置1を確実に安定動作させることが可能になる。
さらに、駆動機構14を、電動モータ34と、電動モータ34の回転力をスプール12に伝達するための歯車列35とで構成している。このため、例えば、ベルト等を用いて電動モータ34の回転力をスプール12に伝達する場合と比較して、この伝達力の経年劣化を抑えることが可能になる。また、歯車列35を介して電動モータ34の回転をスプール12に伝達する分、電動モータ34のトルク性能を小さく設定することが可能になる。このため、電動モータ34の小型化を図ることができ、巻取装置1全体の小型化を図ることが可能になる。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、巻取装置1をサーマルプリンタ100に適用した場合について説明したが、これに限られるものではなく、サーマルプリンタ100に代わって、例えば、インクジェットプリンタに巻線装置1を適用してもよい。
例えば、上述の実施形態では、巻取装置1をサーマルプリンタ100に適用した場合について説明したが、これに限られるものではなく、サーマルプリンタ100に代わって、例えば、インクジェットプリンタに巻線装置1を適用してもよい。
また、上述の実施形態では、サーマルプリンタ100は、レジスターやPOS端末等に組み込まれて使用されるものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、銀行のATM(Automatic Teller Machine)等、さまざまな装置にサーマルプリンタ100を組み込むことができる。
さらに、上述の実施形態では、巻取軸15の中心軸J1が、プラテンローラ6の中心軸J2に対し、第1円板部16aを中心にして巻取り方向に向かって僅かに傾いた状態になっており、記録紙P1が第1円板部16aに向かって付勢されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、巻取軸15を第2円板部16bを中心にして巻取り方向に向かって傾けてもよい。このように構成した場合であっても、第1円板部16aと第2円板部16bは、回転軸15を介して一体的に回転するので、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
さらに、巻取軸15をプラテンローラ6に対して傾けることなく、別途ガイド等を用い、記録紙P1を第1円板部16a、および第2円板部16bの何れか一方に付勢させるように構成してもよい。
さらに、巻取軸15をプラテンローラ6に対して傾けることなく、別途ガイド等を用い、記録紙P1を第1円板部16a、および第2円板部16bの何れか一方に付勢させるように構成してもよい。
また、上述の実施形態では、巻取軸15の第1円板部16a側端に凹部25を形成し、ここにトルクリミッタ26を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、巻取軸15と回転軸19との間に、トルクリミッタ26が設けられていればよい。さらに、電動モータ34からの回転力が巻取軸15にはトルクリミッタ26を介して伝達される一方、第1円板部16aにはトルクリミッタ26を介さずに伝達されるように構成されていればよく、巻取軸15と回転軸19との間にトルクリミッタ26を設けなくてもよい。
さらに、上述の実施形態では、回転軸15(巻取軸19)の軸方向両端に、それぞれ第1円板部16aと第2円板部16bとを設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、2つの円板部16a,16bのうち、記録紙P1と当接させる側の円板部16a,16bのみ設けてもよい。このように構成した場合であっても、2つの円板部16a,16bのうちの何れか一方により記録紙P1が巻き整えられるので、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
そして、上述の実施形態では、第1円板部16aと回転軸19とを一体的に設け、この回転軸19に巻取軸15を摺動可能に外嵌した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、巻取軸15に対して第1円板部16a、および第2円板部16bが相対回転可能に設けられていればよい。
また、上述の実施形態では、駆動機構14を、電動モータ34と、電動モータ34の回転力をスプール12に伝達するための歯車列35とで構成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、駆動機構14は、電動モータ34の回転力をスプール12に伝達可能に構成されていればよい。例えば、電動モータ34とスプール12とを歯車列35に代わってベルトを用いて連係してもよい。
1 巻取装置
6 プラテンローラ
12 スプール
14 駆動機構(駆動部)
15 巻取軸
16a 第1円板部(円板部)
16b 第2円板部(円板部)
17 入力平歯車(歯車)
19 回転軸
26 トルクリミッタ
34 電動モータ
35 歯車列(伝達機構)
36 ウォーム軸(歯車)
37 ウォームホイール(歯車)
38 アイドラー歯車(歯車)
100 サーマルプリンタ
P ロール紙
P1 記録紙
6 プラテンローラ
12 スプール
14 駆動機構(駆動部)
15 巻取軸
16a 第1円板部(円板部)
16b 第2円板部(円板部)
17 入力平歯車(歯車)
19 回転軸
26 トルクリミッタ
34 電動モータ
35 歯車列(伝達機構)
36 ウォーム軸(歯車)
37 ウォームホイール(歯車)
38 アイドラー歯車(歯車)
100 サーマルプリンタ
P ロール紙
P1 記録紙
Claims (5)
- プラテンローラによって送り出される記録紙を巻き取る巻取装置において、
前記記録紙を巻き取るためのスプールと、
前記スプールを回転させる駆動部とを備え、
前記スプールは、
前記記録紙を巻き付けるための巻取軸と、
前記巻取軸の少なくとも一端に設けられ、前記巻取軸に巻き取られた前記記録紙の幅方向一側が当接して前記記録紙の巻き状態を整える円板部とを有し、
前記巻取軸と前記円板部とを互いに相対回転可能に連結すると共に、
前記円板部と前記駆動部とを連係し、
前記巻取軸に前記円板部の回転をトルクリミッタを介して伝達させるように構成したことを特徴とする巻取装置。 - 前記円板部に回転軸を一体的に設けると共に、この回転軸に前記巻取軸を摺動可能に外嵌し、
前記回転軸と前記巻取軸との間に、前記トルクリミッタを設けたことを特徴とする請求項1に記載の巻取装置。 - 前記プラテンローラに対し、前記巻取軸を、前記円板部を中心にして前記記録紙の巻取り方向に向かって傾けて配置したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の巻取装置。
- 前記駆動部は、
電動モータと、
この電動モータと前記円板部との間に設けられ、前記電動モータの回転を前記円板部に伝達する伝達機構とで構成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の巻取装置。 - 前記伝達機構は、複数の歯車により構成されていることを特徴とする請求項4に記載の巻取装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009200495A JP2011051690A (ja) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | 巻取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009200495A JP2011051690A (ja) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | 巻取装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011051690A true JP2011051690A (ja) | 2011-03-17 |
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ID=43941126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009200495A Pending JP2011051690A (ja) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | 巻取装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011051690A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150307961A1 (en) * | 2012-08-30 | 2015-10-29 | Corning Incorporated | Solvent-Free Syntheses of Silver Products Produced Thereby |
CN108502595A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-07 | 侯如升 | 一种工业薄膜用卷膜装置 |
KR20210079914A (ko) * | 2019-12-20 | 2021-06-30 | 호원대학교산학협력단 | 목화섬유원단 제조를 위한 와인딩 롤 공정장치 |
-
2009
- 2009-08-31 JP JP2009200495A patent/JP2011051690A/ja active Pending
Cited By (4)
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KR20210079914A (ko) * | 2019-12-20 | 2021-06-30 | 호원대학교산학협력단 | 목화섬유원단 제조를 위한 와인딩 롤 공정장치 |
KR102308867B1 (ko) * | 2019-12-20 | 2021-10-05 | 호원대학교산학협력단 | 목화섬유원단 제조를 위한 와인딩 롤 공정장치 |
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