JP2011121762A - ロール紙繰出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でロール紙の繰出し時及び巻取り時の弛み発生を防止する。
【解決手段】ロール紙を搬送ローラにより挟持し、その搬送ローラを正逆回転可能な１個のモータにより正回転してロール紙を繰り出し、その繰出されたロール紙の一部切断後に、搬送ローラを逆回転して繰出されたロール紙の残部をリールに巻き取るロール紙繰出し装置において、モータ正回転時には搬送ローラに繰出し方向回転力を伝達し、モータ逆回転時には搬送ローラに引き戻し方向回転力を伝達する第１伝動手段と、モータ正回転時にはリール駆動軸に搬送ローラの繰出し方向回転力よりも弱い巻き取り方向回転力を伝達する第２伝動手段と、モータ正回転時にはリール駆動軸に回転力を伝達せず、モータ逆回転時にはリール駆動軸に巻き取り方向回転力を伝達する第３伝動手段と、モータ逆回転時における搬送ローラの周速とリール駆動軸上のロール紙の周速とのロール紙の巻き取り径の変化に伴う偏差を調整する、第３伝動手段に付加された張力調整手段とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロール紙繰出し装置、さらに詳しくは、リールに巻き取られているロール紙を正逆回転可能なモータにより回転される搬送ローラにより挟持して所定量送り出し、その送り出したロール紙が切断された後の残部を前記リールに巻き戻すようにしたものに関する。ここで、ロール紙とは、ロール状に巻き取られた紙テープ、記録用紙、切手綴り又はその他の類似物をいう。

例えば、切手自動販売機では、切手綴り（連続する多数枚の切手）をロール状に巻き取ったリールを回転軸に装填し、そのリールから引き出した切手綴りを搬送ローラで挟持し、その搬送ローラをモータで正回転させて切手綴りを所定量繰出し、先端から所定枚数目の切手の後端分離領域でカットして取出口に放出した後、搬送ローラをモータで逆回転させて繰出された切手綴りの残部をリールに巻き戻すようにしている。

また、自動券売機では、ロール状の記録用紙を巻き取ったリールを回転軸に保持し、そのリールから引き出した記録用紙を搬送ローラで挟持し、その搬送ローラをモータで正回転させて記録用紙を繰出し、先端から所定長の位置までの間に券面印刷を行ない、さらに記録用紙を所定長繰出し、先端から所定長の位置でカットして乗車券等を作成して取出口に放出し後、搬送ローラをモータで逆回転させてカットされた先端が所定位置に戻るまで記録用紙を巻き戻している。

このような一部繰出しと一部巻き戻しを行なうロール紙繰出し装置では、正逆回転可能なモータにより一対又は複数対の搬送ローラを、ロール紙の繰出し方向と巻き戻し方向に回転させるが、繰出し時と巻き戻し時のいずれの場合も、搬送ローラの正回転停止時及び逆回転停止時にリールと搬送ローラの間においてロール紙に弛みが生じ易い。この弛みは、繰出し精度に影響を与えたり、ロール紙を変形させたり、ロール紙の先端が妄りに受取口に突出したりするので、好ましくない。

この種のロール紙繰出し装置の原理を図５に示す。この種の装置では、リール駆動軸２１に保持されたリール２２に巻き取られたロール紙２３の一端２３ａを複数対の搬送ローラ２４，２５で挟持し、ロール紙上の位置マークや搬送ローラ回転量検知手段等の適当な手段を用いて、正逆回転可能なモータ２６と、伝動ベルト２７を介してロール紙２３を一定長だけ繰り出す。リール２２は、ロール紙が弛んだり、逆に繰り出し動作の負荷とならいように、搬送ローラ２４，２５に従属的に回転することが求められる。

このような装置の中には、ロール紙の正逆両方向の動作を必要とするものがある。この場合、正逆両方向でロール紙に弛みが生じないように、リールを回転させる必要がある。ところが、ロール紙は芯から遠いとき（使い始め）と、芯に近いとき（使い終わり）とで、ロール紙の回転数と周速の関係が変化するので、搬送ローラ２４，２５との回転と完全に同期させることはできず、摩擦力で回転を伝達し、適宜滑らせることによって適切なテンション（張力）を保つようにしている。

図６に、従来技術を示す。ロール紙を正逆に駆動する方式は、図５と同じである。リール駆動軸２１に巻き取りローラ２８が固定されており、すべりローラ２９及びベルト３０を介して巻取りモータ３１の回転力が伝達されるように構成されている。巻取りモータ３１は回転数が可変であり、例えば、(a)正方向に繰り出す場合は、搬送ローラ２４，２５の送り量の１／３〜１／１０程度の回転速度（周速）を与えて、ロール紙に適正な張力を与える。(b)逆方向に巻取る場合は、装置仕様に基づく回転速度（周速）を与えて、ロール紙を巻取る。
さらに、すべりローラ２９は、巻取りローラ２８と接点２９aで接触しているが、その接触圧は図示されていない付勢手段で一定に保たれており、接点２９aで伝達できる摩擦力（トルク）を一定としている。すなわち、搬送ローラのトルクよりも十分小さな値とし、搬送ローラでの送り量に影響を与えないようにし、ロール紙の使い始めと使い終わりにおける周速の差を吸収する。

しかしながら、一部繰出しと一部巻き戻しを行なう従来のロール紙繰出し装置においては、搬送ローラをロール紙の繰出し方向又は巻き戻し方向に回転駆動させるためのモータと、リール駆動軸を回転駆動させるためのモータとを２個備え、それぞれを別に制御することにより、弛みの発生を防止するとともに、巻取りローラ２８、すべりローラ２９及び付勢手段により、ロール紙使い始めと使い終わりの周速の変化に対処していた。従って、従来装置は、構成が複雑であり、部材数が多く、大型化する問題があった。

特開平５−４２７３８号公報

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その課題は、用いるモータを１個として構成を簡単化し、しかも、ロール紙の繰出し時及び巻取り時にロール紙に弛みが発生するのを防止することができるロール紙繰出し装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を達成するため、リール駆動軸に支持されたリールに巻き取られているロール紙の先端を一対又は複数対の搬送ローラにより挟持し、その搬送ローラを正逆回転可能な１個のモータにより正回転してロール紙を所定量繰り出し、その繰出されたロール紙の一部が切断された後に、前記搬送ローラを前記モータにより逆回転して繰出されたロール紙の残部を前記リールに巻き取るロール紙繰出し装置において、(a)前記モータの正回転時には搬送ローラに繰出し方向の回転力を伝達し、前記モータの逆回転時には搬送ローラに引き戻し方向の回転力を伝達する第１伝動手段と、(b)前記モータの正回転時には前記リール駆動軸に前記搬送ローラの繰出し方向の回転力よりも弱い巻き取り方向の回転力を伝達する第２伝動手段と、(c)前記モータの正回転時には前記リール駆動軸に回転力を伝達せず、前記モータの逆回転時には前記リール駆動軸に巻き取り方向の回転力を伝達する第３伝動手段と、(d)前記モータの逆回転時における前記搬送ローラの周速と前記リール駆動軸上の前記ロール紙の周速との前記ロール紙の巻き取り径の変化に伴う偏差を調整するための、前記第３伝動手段に付加された張力調整手段と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。

第１伝動手段は、モータの回転軸に固着された歯付きプーリと、搬送ローラの回転軸に固着された歯付きプーリと、両プーリの間に巻回されたタイミングベルトとからなることを特徴とする（請求項２）。

第２伝動手段は、前記タイミングベルトの表面に前記リール駆動軸に固着されたローラを適度の摩擦抵抗をもって接触させてなることを特徴としている（請求項３）。

第３伝動手段は、モータの回転軸上又はリール駆動軸上に設けられ、前記モータの正回転時にはクラッチが無効であり、前記モータの逆回転時にはクラッチが有効に作用する一方向クラッチ付きプーリと、リール駆動軸上又はモータの回転軸上に設けられたプーリと、それらのプーリの間に巻回された伝動ベルトとからなることを特徴としている（請求項４）。

張力調整手段は、一方向クラッチ付きプーリと、リール駆動軸上又はモータの回転軸上に設けられたプーリと間に巻回された伝動ベルトに、すべり可能なベルトを用いて構成されていることを特徴といている（請求項５）。

請求項１の発明によれば、ロール紙繰出し装置の主たる構成要素が、１個のモータと、第１，２，３伝動手段と、張力調整手段とであるので、構成が簡単であり、しかも、ロール紙の繰出し時と巻き取り時のいずれにおいても弛みが生じることを有効に防止することができる。

請求項２の発明によれば、ロール紙の所定量繰出し・巻取りを確実に行なうことができる。

請求項３の発明によれば、簡単な構造で、繰出されるロール紙に適度なバックテンションを掛けることができる。

請求項４の発明によれば、第３伝動手段を一方向クラッチ付きのプーリで実現することができるので、小型化することができる。

請求項５の発明によれば、簡単な構成でロール紙の巻取り径の変動に対応して巻き取り力を適正に保つことができる。

本発明の一実施の形態に係るロール紙繰出し装置の基本的構成を示す右側面図である。 同装置の左側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 ロール紙繰出し装置の原理説明図である。 従来のロール紙繰出し装置の構成を示す図である。

２ 正逆回転可能なモータ
３，７，８ 第１伝動手段
３，７ 歯付きプーリ
８ タイミングベルト
１１（９，１０） 搬送ローラ
９ 駆動ローラ
１０ 押圧ローラ
１２ リール駆動軸
８，１９ 第２伝動手段、
８ タイミングベルト
１９ ローラ
４，１４，１５ 第３伝動手段
４ 一方向クラッチ付きプーリ
１４ プーリ
１５ 丸ベルト
１５ 張力調整手段
１５ 丸ベルト（すべり可能なベルト）
１６ リール
１８ ロール紙

続いて、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１，２において、１はロール紙繰出し装置のフレームであり、２はそのフレーム１に取付けられたモータであって、図示されていない制御部からの制御により正回転及び逆回転が可能である。モータ２の回転軸には、歯付きプーリ３と一方向クラッチ（４‘）付きプーリ４とが固着されている。

図において、５は前記フレーム１を貫通してベアリング６を介して回転自在に支持された支軸であり、その支軸５のフレーム１に関して前記モータ２の歯付きプーリ３と同一側の部分には歯付きプーリ３と同様の歯付きプーリ７が固着されている。そして、前記モータ２の歯付きプーリ３と支軸５の歯付きプーリ７との間に歯付きベルト、すなわち、タイミングベルト８が巻装されている。タイミングベルト８の外周面は平滑である。

また、支軸５のフレーム１に関して前記モータ２の歯付きプーリ３と反対側の部分には、駆動ローラ９が固着されている。駆動ローラ９は、支軸１０’ に回転自在に支持されて、駆動ローラ９の周面の一部に接触するように弾力的に押圧されている押圧ローラ１０とともに、後述されるロール紙を挟持して繰出し又は巻取りをするための搬送ローラ１１を構成している。

図示の例では、フレーム１に上下２対の搬送ローラ１１が設けられているが、搬送ローラ１１は、１対のみ、又は３対以上あってもよい。

フレーム１には、モータ２と搬送ローラ１１の間において、フレーム１を貫通するもう一つの支軸１２がベアリング１３を介して回転自在に支持されており、その支軸１２のフレーム１に関して前記一方向クラッチ付きプーリ４と同一側の部分にプーリ１４が固着され、両プーリ４，１４の間にすべり可能なベルト、例えば、丸ベルト１５が巻装されている。

また、支軸１２のフレーム１に関してプーリ１４と反対側部分に、リールホルダ１２‘が設けられ、そのリールホルダにリール１６を着脱自在に装着し、止め部材１７により、固定することができるように構成されている。リール１６は、これにロール紙１８を繰出し可能に巻き取って保持するものである。ロール紙１８は、既述したように、紙テープ、長尺記録用紙、切手綴り、その他の類似物である。

このロール紙繰出し装置が使用されるときは、リール１６から引き出されたロール紙１８が、搬送ローラ１１（９と１０の間）に挟持される。

支軸１２には、プーリ１４に近接した位置に、又は、プーリ１４と一体に、好ましくはプーリ１４よりも径が大きいローラ（円板）１９が備えてある。そして、このローラ１９の周面の一部が図１に示されているように、前記タイミングベルト８の外周面の一部に適度の摩擦抵抗をもって滑り可能に接触されている。その接触位置は、モータ２が正回転（図１においては反時計方向回転）するとき、すなわち、搬送ローラ１１が挟持しているロール紙１８を繰り出す方向に回転するときに、ローラ１９が逆回転（図１においては時計方向回転）される位置である。

一方向クラッチ付きプーリ４は、モータ２が正回転するとき、すなわち、搬送ローラ１１がロール紙１８を繰り出すときは、モータ２の回転力を丸ベルト１５に伝えない（クラッチがフリーである）が、モータ２が逆回転するとき、すなわち、搬送ローラ１１がロール紙１８を引き戻すときは、その回転力を丸ベルト１５に伝える（クラッチが有効である）ように用いられている。

図２の２０は、例えば、透過型光センサからなるロール紙センサであり、光遮断によりロール紙の存在を検知し、検知信号を制御部に入力する。制御部は、その検知信号に基づきモータ２の正回転を開始し、そのモータに与えたパルス数からロール紙の繰出し距離を測定することができる。また、モータ２の逆回転時は、ロール紙センサ２０がロール紙の先端を検知したとき、モータ２を制御して、ロール紙の先端を最初の搬送ローラ１１の直前に止めるように構成されている。

進んで、上記構成による作用を説明する。
ロール紙１８の先端を最初の搬送ローラ１１に挟持した後、操作者が操作して制御部に繰出し指令を入力すると、制御部はモータ２に正回転用ステップパルスを与えて正回転を開始させ、ロール紙センサ２０から先端検知信号を入力した時点から所定数の正回転用ステップパルスをモータ２に出力してそのロール紙を所定長繰出す。例えば、ロール紙の先端がロール紙カッター（不図示）の切断位置から所定距離、例えば指定された枚数分の切手の長さに相当する位置に達するまで、ロール紙の繰出しを行い、その繰出し量が所定値に達したときに、モータの正回転を止める。

このモータ２の正回転時は、一方向クラッチ４‘がモータ２の回転力を丸ベルト１５に伝達しないが、ローラ１９がタイミングベルト８の表面に接触しているため、支軸１２を介してリール１６にロール紙繰出し方向と逆方向の回転力を与える。そのため、搬送ローラ１１とリール１６との間のロール紙にバックテンションがかかり、ロール紙に弛みが生じることが防止される。そして、ローラ１９とタイミングベルト５の表面との間の摩擦力は、搬送ローラ１１によるロール紙繰り出し力よりも小さいので、搬送ローラ１１よりロール紙を介して繰り出し力を加えられるローラ１９はタイミングベルト５の表面に対してすべり運動をするので、ロール紙は適度なバックテンションを掛けられた状態で繰出される。

制御部は、繰出し量が所定値に達したときにモータの正回転を止めると同時に、前記ロール紙カッターに切断指令信号を与えて、ロール紙を所定長に切断する。切断された所定長のロール紙は、装置本体の接客面に開口する受取口などに出される。

ロール紙の所定長切断後は、制御部はモータに逆回転用ステップパルスを与えるので、逆回転される搬送ローラ１１より、先に繰り出されたロール紙のうち、所定長切断後の残部に引き戻し方向の搬送力が加えられる。
他方、モータ２の逆回転力は、一方向クラッチ付きプーリ４及び丸ベルト１５を介してリール１６にも巻き戻し方向の回転力として加えられる。この制御部からモータへの逆回転指令信号（逆回転用ステップパルス）の出力は、搬送ローラ１１により引き戻されるロール紙の切断位置がロール紙センサ２０の検知位置を通過するまで継続される。

そして、その間、リール１６には搬送ローラ１１に対すると同様にモータ２の逆回転力が積極的に加えられるので、巻き戻されるロール紙には弛みが生じない。

しかしながら、モータ２の逆回転力は、プーリ３、タイミングベルト８及びプーリ７を介して搬送ローラ１１に伝達され、また、プーリ４、丸ベルト１５及びプーリ１４を介してリール１６に伝達される。従って、搬送ローラ１１の逆回転周速とリール１６の逆回転周速は常に一定である。これに対して、ロール紙の逆回転周速は繰出しに伴うロール紙の残量に応じて漸次小さくなる。逆に言えば、ロール紙の供給当初は巻き取り径が大きいため、繰出し後の巻き取り時は逆転される搬送ローラ１１による引き戻し量よりも逆転されるリール１６による巻き取り量が多くなるので、搬送ローラ１１とリール１６間のロール紙に過剰な張力（バックテンション）が掛かる虞がある。

このリールにおける巻取り径の変化による好ましくない過剰な張力（バックテンション）を回避するため、モータ２からリール１６に逆回転力を伝達する手段に、丸ベルト１５を用い、巻き戻されるロール紙に一定以上の張力が作用するときには、その丸ベルトがプーリ４，１４に対して滑ることができるように構成したのである。これにより、リールのロール紙巻取り径が異なっても、巻き戻されるロール紙に常に一定の張力が掛かるようにすることができる。

図示の例では、一方向クラッチ付きプーリ４をモータ２の回転軸に設け、リール駆動軸に普通のプーリを設けて、その間に丸ベルト１５を巻装したが、一方向クラッチ付きプーリ４をリール駆動軸に設け、モータ２の回転軸に普通のプーリを設けて、その間に丸ベルト１５を巻装する場合も、同様の作用効果を得ることができる。

本発明に係るロール紙繰出し装置は、プリンタ、ファクシミリ、切手販売機、券売機、ＡＴＭ、ＰＯＳ端末などのロール紙を使用する機器において、ロール紙を自動的に所定量繰出すために利用することができる。

Claims (5)

1. リール駆動軸に支持されたリールに巻き取られているロール紙の先端を搬送ローラにより挟持し、その搬送ローラを正逆回転可能な１個のモータにより正回転してロール紙を繰り出し、その繰出されたロール紙の一部が切断された後に、前記搬送ローラを逆回転して繰出されたロール紙の残部を前記リールに巻き取るロール紙繰出し装置において、
   前記モータの正回転時には搬送ローラに繰出し方向の回転力を伝達し、前記モータの逆回転時には搬送ローラに引き戻し方向の回転力を伝達する第１伝動手段と、
   前記モータの正回転時には前記リール駆動軸に前記搬送ローラの繰出し方向の回転力よりも弱い巻き取り方向の回転力を伝達する第２伝動手段と、
   前記モータの正回転時には前記リール駆動軸に回転力を伝達せず、前記モータの逆回転時には前記リール駆動軸に巻き取り方向の回転力を伝達する第３伝動手段と、
   前記モータの逆回転時における前記搬送ローラの周速と前記リール駆動軸上の前記ロール紙の周速との前記ロール紙の巻き取り径の変化に伴う偏差を調整するための、前記第３伝動手段に付加された張力調整手段と、
   を備えたことを特徴とするロール紙繰出し装置。
2. 第１伝動手段は、モータの回転軸に固着された歯付きプーリと、搬送ローラの回転軸に固着された歯付きプーリと、両プーリの間に巻回されたタイミングベルトとからなることを特徴とする請求項１に記載のロール紙繰出し装置。
3. 第２伝動手段は、前記タイミングベルトの表面に前記リール駆動軸に固着されたローラを適度の摩擦抵抗をもって接触させてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のロール紙繰出し装置。
4. 第３伝動手段は、モータの回転軸上又はリール駆動軸上に設けられ、前記モータの正回転時にはクラッチが無効であり、前記モータの逆回転時にはクラッチが有効に作用する一方向クラッチ付きプーリと、リール駆動軸上又はモータの回転軸上に設けられたプーリと、それらのプーリの間に巻回された伝動ベルトとからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のロール紙繰出し装置。
5. 張力調整手段は、一方向クラッチ付きプーリと、リール駆動軸上又はモータの回転軸上に設けられたプーリと間に巻回された伝動ベルトに、すべり可能なベルトを用いて構成されていることを特徴とする請求項１又は４に記載のロール紙繰出し装置。

Images