JP2011207549A - ロール紙プリンター - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の大型化を招くことなく、常に安定してロール紙をシート状に繰り出して高品質に印刷を行うことが可能なロール紙プリンターを提供する。
【解決手段】プリンター1は、ロール紙11をその回転軸が横向きになる向きで転動可能に収容するロール紙収容部12と、ロール紙11の側面の一部と接触するとともに繰り出しローラー34に向けて側面に接近するように傾斜している側圧板42とを備え、ロール紙11を繰り出す繰り出しローラー34によるロール紙搬送位置Aが、ロール紙収容部12に収容された最大径のロール紙11に対して上下方向に重なるように配置され、ロール紙収容部12における繰り出しローラー34とは反対側の位置に、ロール紙収容部11から外れる水平方向及び上方向へのロール紙11の移動を規制する移動規制部材75が設けられている。
【選択図】図2

Description

本発明は、ロール紙を繰り出して印刷するロール紙プリンターに関する。
例えば、POS(Point−Of−Sale)システムなどでは、ロール状の記録紙に印刷を施すレシートプリンター等のロール紙プリンターが用いられている。
この種のロール紙プリンターとしては、ロール紙を収容するロール紙収容機構を備え、このロール紙収容機構に収容されたロール紙から引き出された記録紙をプラテンローラで送り出してサーマルヘッドで印刷するものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、繰り出しローラーによる紙繰り出し位置および紙送りローラーによる紙送り位置の間に位置するテンションガイドに、長尺状の記録紙を架け渡した状態にし、テンションガイドによって所定の張力を付与した状態で、繰り出し位置から紙送り位置に向かう搬送路に沿って、紙送りローラーによって記録紙を順方向または逆方向に搬送するプリンターも知られている(例えば、特許文献2参照)。そして、このプリンターでは、記録紙に生ずる張力が予め定めた許容上限値を超えたか否かを検出し、記録紙を順方向に搬送する場合には、張力が許容上限値を超えたことが検出された時点から、所定の動作開始遅延時間だけ遅延させた後の時点において、繰り出しローラーによる記録紙の繰り出し動作を開始している。
特開2009−78414号公報 特開2009−269399号公報
近年では、印刷が高速化されつつある。このため、特に、印刷処理時における紙送り量が多いような場合では、収容部内におけるロール紙のばたつきなどにより、ロール紙から繰り出された記録紙の張力を安定的に保つのが難しくなっている。
この場合、張力を付与するテンションガイドのストロークを大きくするなどして、張力の安定化を図ることが考えられるが、ストロークの確保のために装置の大型化を招いてしまう。
本発明の目的は、装置の大型化を招くことなく、常に安定してロール紙をシート状に繰り出して高品質に印刷を行うことが可能なロール紙プリンターを提供することにある。
上記課題を解決することのできる本発明に係るロール紙プリンターは、ロール紙をその回転軸が横向きになる向きで転動可能に収容するロール紙収容部と、
前記ロール紙収容部に収容されたロール紙をシート状に繰り出す繰り出しローラーと、
ロール紙の側面の一部と接触するとともに前記繰り出しローラーに向けて前記側面に接近するように傾斜している側圧板と、
前記繰り出しローラーの搬送方向下流側かつ前記ロール紙収容部の上方に設けられシート状のロール紙を狭持して搬送する搬送ローラーを含むプラテンユニットと、
前記繰り出しローラーから前記搬送ローラーまでの搬送路に設けられて前記プラテンユニットに支持されるとともに前記搬送ローラーに対するロール紙の張力を一定に保つように移動可能なテンションローラーと、を備え、
前記繰り出しローラーによるロール紙搬送位置が、前記ロール紙収容部に収容された最大径のロール紙に対して上下方向に重なるように配置され、
前記ロール紙収容部における前記繰り出しローラーとは反対側の位置に、前記ロール紙収容部から外れる水平方向及び上方向へのロール紙の移動を規制する移動規制部材が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、繰り出しローラーによって繰り出されるロール紙を側圧板及び移動規制部材によってロール紙をロール紙収容部内においてばたつきなく良好に保持することができ、ロール紙のばたつきによる騒音の発生も防止することができる。さらに、繰り出しローラーによるロール紙搬送位置を、ロール紙収容部に収容された最大径のロール紙に対して上下方向に重なるように配置したので、装置のコンパクト化を図ることができる。
つまり、装置の大型化を招くことなく、常に安定してロール紙をシート状に繰り出し、高速紙送り、紙送りピッチ精度の向上、紙浮き防止及び高い紙ジャム耐性の確保を図ることができ、高品質に印刷を行うことができる。
本発明のロール紙プリンターにおいて、前記繰り出しローラーより上側へのロール紙の移動を規制するとともに前記プラテンユニットへのロール紙の接触を防ぐ上側移動規制部材が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、上側移動規制部材によってロール紙の上方側への移動を規制することができ、上方に配置されたプラテンユニットの機構部分へのロール紙の干渉による不具合をなくすことができる。
本発明のロール紙プリンターにおいて、前記テンションローラーにおいてロール紙が接触する部分の弧に対する中心角が90°以上となるように前記テンションローラーが配置されていることが好ましい。
この構成によれば、テンションローラーにおいてロール紙が接触する部分の弧に対する中心角を90°以上としているので、テンションローラーに付与する付勢力を調整することにより、ロール紙に付加する張力を極めて容易にかつ良好に管理、設定することができる。これにより、ロール紙に一定の張力を適度に付加することができ、ロール紙を円滑に安定して搬送して高品質に印刷することができる。
本発明に係るロール紙プリンターの一実施形態の外観斜視図である。 図1のプリンターからプリンターケースを取り外した状態の側面図である。 図1のプリンターの搬送機構の概略構成を示す概略側面図である。 図1のプリンターのテンションローラーにおけるロール紙の巻き付き状態を示す側面図である。 図1のプリンターのテンションローラーにおけるロール紙の巻き付き状態を示す側面図である。 図1のプリンターのロール紙収容部の構成を示すロール紙収容部の斜視図である。 図1のプリンターのロール紙収容部の構成を示すロール紙収容部の概略断面図である。 図1のプリンターにおけるロール紙の繰り出し状態を示す側面図である。 図1のプリンターにおけるロール紙の繰り出し状態を示す側面図である。 図1のプリンターにおけるロール紙の繰り出し状態を示す側面図である。 図1のプリンターにおけるロール紙の繰り出し状態を示す側面図である。 図1のプリンターにおけるテンションローラーの模式図である。 図1のプリンターのテンションローラーにおける接触角と係数との関係を示すグラフである。
以下、本発明に係るロール紙プリンターの実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、インクジェットプリンター1は、複数種のカラーインクを使用してロール紙の繰り出された一部にカラー印刷するロール紙プリンターであり、プリンター本体を覆うプリンターケース2の前面中央には、ロール紙カバー3が開閉自在に設けられている。ロール紙カバー3の横にはインクカートリッジ挿入口8が設けられ、その内側にインクカートリッジ4が挿入されて収容されている。更に、プリンターケース2の前面には、電源スイッチ5と共にフィードスイッチ6やインジケーター7等も配置されている。
図2に示すように、印刷される媒体であるロール紙11は、ロール紙収容部12に収容されており、ロール紙カバー3を開くと、ロール紙11を収容したロール紙収容部12が開放され、ロール紙11の交換が可能になる。
ロール紙カバー3はその下端を中心に手前側に回動可能である。ロール紙カバー3の上部には手前側に印刷後のロール紙が排出される排紙部9が設けられ、排紙部9の手前側先端には手前側に摺動可能な開閉スライダ10が設けられる。
開閉スライダ10に指をかけて前方に引くと、開閉スライダ10が前方に移動してロックが解除される。この状態で、さらに開閉スライダ10を手前に引くと、ロール紙カバー3が下端を中心に回動して開き、ロール紙カバー3の奥に設けられたロール紙収容部12が露出され、ロール紙収容部12にロール紙を投入できるように構成されている。
図3に示すように、ロール紙収容部12の後方上部には、ロール紙収容部12に収容されたロール紙11をシート状に繰り出す繰り出しローラー34が設けられている。そして、ロール紙収容部12及び繰り出しローラー34から、ロール紙11をシート状に繰り出して供給するロール紙供給装置39が構成されている。
この繰り出しローラー34の下流側には、ロール紙11を挟持して搬送するメイン送りローラー(搬送ローラー)36が設けられている。また、繰り出しローラー34からメイン送りローラー36までの搬送路には、メイン送りローラー36に対するロール紙11の張力を一定に保つように、装置後方へ付勢されたテンションローラー35が設けられている。
さらに、メイン送りローラー36の下流側には、ロール紙11を挟持して搬送するフロント送りローラー37が設けられ、メイン送りローラー36とフロント送りローラー37との間には、プラテン26が設けられている。また、排紙部9には、印刷されたロール紙11を切断するカッター38が設けられている。
ロール紙11は、ロール紙収容部12から引き出され、繰り出しローラー34、テンションローラー35、メイン送りローラー36、プラテン26、フロント送りローラー37を経て、排紙部9から排出される。これらの搬送ローラーは、歯車またはベルトプーリー機構といった伝達機構を介して繰り出しモーターまたは紙送りモーターにより駆動される。
繰り出しローラー34は、ロール紙収容部12に収容されたロール紙11をシート状に引き出して紙送り力を発生させている。メイン送りローラー36は、高精度に回転制御されるもので、ロール紙11を高精度な紙送りピッチで搬送させている。テンションローラー35は、メイン送りローラー36にかかる負荷を一定に保つことで紙送り精度を安定させ、かつロール紙11の弛みを一定量保持することで高速送りを実現させている。
さらに、フロント送りローラー37は、一対の円筒状のローラーからなるもので、シート状のロール紙11を十分な挟持力によって挟持しながら排紙部9へ送り出す。これにより、例えば、排紙部9に印刷されて排紙されたロール紙11を引き切った際にも、プラテン26上での紙浮きが防止され、その後も紙浮きによるジャム障害なく良好に印刷が行われる。
図2に示すように、ロール紙収容部12の後方上部に設けられた繰り出しローラー34は、ロール紙収容部12に収容されたロール紙11を繰り出して搬送するロール紙搬送位置Aが、ロール紙収容部12に収容された最大径のロール紙11に対して、上下方向に重なるように配置されている。
また、テンションローラー35、メイン送りローラー36及びフロント送りローラー37は、プラテン26を備えたプラテンユニット71に設けられている。このプラテンユニット71は、ロール紙収容部12の上方に設けられたもので、このプラテンユニット71には、ロール紙収容部12側に、複数のガードピン(上側移動規制部材)72が設けられている。これらガードピン72のうちの繰り出しローラー34側に配置された二つのガードピン72a,72bは、その間隔が、最小径のロール紙11の直径よりも小さい寸法とされている。
プラテンユニット71に設けられたテンションローラー35は、プラテンユニット71に対して水平方向へ移動可能に支持されており、バネ等の付勢部材(図示省略)によって、インクジェットプリンター1の後方側へ付勢されている。そして、このテンションローラー35とメイン送りローラー36との間におけるロール紙11の搬送路が水平とされている。このテンションローラー35において、ロール紙11が接触する部分の弧に対する中心角である接触角をθとすると、図4に示すように、プラテンユニット71に対するテンションローラー35の突出量が最大の状態では、テンションローラー35における接触角θは、最大接触角θmaxとなる。また、図5に示すように、プラテンユニット71に対するテンションローラー35の突出量が最小の状態では、テンションローラー35における接触角θは、最小接触角θminとなる。
本実施形態のインクジェットプリンター1では、このテンションローラー35における接触角θが、常に90°以上となるように配置されている。つまり、図4に示すような最大接触角θmaxのときは勿論のこと、図5に示すような最小接触角θminのときであっても、接触角θは常に90°以上に維持される。
図2に示すように、プリンターケース2内のロール紙収容部12の上方には、インクジェットヘッド(印刷ヘッド)21を搭載したキャリッジ22が設けられている。キャリッジ22は、ロール紙11の幅方向に沿って延在するガイド部材23によって用紙幅方向に移動自在に支持されると共に、ロール紙11の幅方向に延在する無端ベルト(図示省略)と無端ベルトを駆動するキャリッジモーター(図示省略)とによって、プラテン26の上方をロール紙11の幅方向に往復移動可能になっている。キャリッジ22には、インクカートリッジにつながる可撓性を有するインクチューブ27が接続されており、このインクチューブ27を介してインクカートリッジ4からキャリッジ22のインクジェットヘッド21へインクが供給される。
インクジェットプリンター1の幅方向の一方側は、往復移動するキャリッジ22の待機位置(ホームポジション)となっている。この待機位置の下方には、キャリッジ22の下面に露出するインクジェットヘッド21の各インクノズル内のインクを吸引するインク吸引機構(図示省略)が設けられている。
そして、上記のインクジェットプリンター1では、往復移動するキャリッジ22のインクジェットヘッド21からロール紙11の繰り出された一部に対してインクを吐出して印刷処理を行う。
図2及び図6に示すように、ロール紙供給装置39は、前述のロール紙収容部12を備えている。ロール紙収容部12は、樹脂製のロール紙ホルダー40を有している。このロール紙ホルダー40は、側面視円弧状に形成された底板41を有しており、ロール紙11は、ロール紙ホルダー40の底板41上に、その回転軸が横向きになる向きで転動可能に収容される。
また、ロール紙収容部12は、ロール紙ホルダー40における繰り出しローラー34とは反対側の位置に設けられた移動規制部材75を備えている。そして、ロール紙収容部12に収容されたロール紙11は、移動規制部材75によって、ロール紙収容部12の水平方向及び上方向へのロール紙11の移動が規制される。
図6及び図7に示すように、ロール紙収容部12を構成するロール紙ホルダー40は、底板41の一側部に一体的に形成された側圧板42を有している。また、ロール紙収容部12は、ロール紙ホルダー40の側部における側圧板42との対向位置に、インクジェットプリンター1のフレーム側に固定された側圧板43を備えている。これにより、底板41上に載置されたロール紙11は、側圧板43とロール紙ホルダー40の側圧板42との間に配置され、一側面の全体が側圧板42によって覆われ、他側面の全体が側圧板43によって覆われる。そして、これらの側圧板42及び側圧板43がロール紙11の側面に接触される。
側圧板42,43は、ロール紙収容部12に収容されたロール紙11の側面に対して傾斜している。具体的には、側圧板42,43は、ロール紙収容部12におけるインクジェットプリンター1の後方上部に設けられた繰り出しローラー34に向けてロール紙11の側面に接近するように傾斜している。なお、側圧板42,43の傾斜寸法は、寸法公差や撓み以上とされている。
なお、側圧板42は、バネ61によって側圧板43側へ付勢されており、インクジェットプリンター1の底部に固定されたフレーム51に当接して位置決めされている。
次に、印刷処理に伴ってロール紙11が繰り出される際の動きについて説明する。
印刷処理が行われ、繰り出しローラー34によってロール紙11が繰り出されると、ロール紙11は、ロール紙収容部12内において回転する。
このとき、ロール紙11は、その両端が側圧板42,43で押さえられ、また、移動規制部材75及びガードピン72によってインクジェットプリンター1の水平方向及び上方向への移動が規制される。これにより、ロール紙11は、ロール紙収容部12内においてばたつくことなく保持されて円滑に回転する。
その後、ロール紙11が印刷処理に伴って小径となると、図8に示すように、繰り出しローラー34によってシート状に繰り出されるロール紙11の張力によってロール紙11が繰り出しローラー34側へ引き寄せられる。このとき、側圧板42,43が繰り出しローラー34に向けてロール紙11の側面に接近するように傾斜されているので、ロール紙11は、両側面が、繰り出しローラー34側で側圧板42,43に接触することとなり、ロール紙11は、ロール紙搬送位置Aを通る鉛直線に沿って繰り出しローラー34に近い上方へ移動し、ばたつくことなくロール紙収容部12の上方位置で安定して保持された状態に維持される。
このときも、ロール紙11は、ガードピン72によって上方側への移動が規制され、プラテンユニット71の機構部分へのロール紙11の干渉による不具合なく繰り出される。
その後も、図9に示すように、ロール紙11は、上方側への移動がガードピン72によって規制された状態で、繰り出しローラー34に近い上方において保持された状態に維持される。
図10に示すように、ロール紙11がさらに小径となると、さらに繰り出しローラー34に近い上方位置で安定して保持された状態となる。また、ロール紙11がかなり小径となったことにより、ロール紙11は、繰り出しローラー34に近い二つのガードピン72a,72bに当接し、繰り出しローラー34の近傍で安定して保持される。
図11に示すように、ロール紙11が最小径となっても、ロール紙11は、上方側への移動がガードピン72によって規制された状態で、繰り出しローラー34に近い上方において保持された状態に維持される。このとき、繰り出しローラー34に近い二つのガードピン72a,72bは、その間隔が最小径のロール紙11の直径よりも小さくされているので、ガードピン72a,72bの間へのロール紙11の入り込みが防止される。
このように、上記のインクジェットプリンター1では、繰り出しローラー34によって繰り出されるあらゆる径のロール紙11を、側圧板42,43、移動規制部材75及びガードピン72によって、ばたつきなくロール紙収容部12内において良好に保持することができ、ロール紙11のばたつきによる騒音の発生も防止することができる。さらに、繰り出しローラー34によるロール紙搬送位置Aを、ロール紙収容部12に収容された最大径のロール紙11に対して上下方向に重なるように配置したので、装置前後方向のコンパクト化を図ることができる。
つまり、装置の大型化を招くことなく、常に安定してロール紙11をシート状に繰り出し、高速紙送り、紙送りピッチ精度の向上、紙浮き防止及び高い紙ジャム耐性の確保を図ることができ、高品質に印刷を行うことができる。
特に、ガードピン72によってロール紙11の上方側への移動を規制することができ、上方に配置されたプラテンユニット71の機構部分へのロール紙11の干渉による不具合をなくすことができる。
図12に示すものは、テンションローラー35の模式図である。図12に示すように、接触角θでテンションローラー35にロール紙11が接触している状態において、ロール紙11の張力をTP、プラテンユニット71から離間する方向へ生じる付勢部材による付勢力をTS、ロール紙11に作用するロール紙11の張力TPの合力をTN、付勢力TSと合力TNとのベクトルの角度をαとすると、これらの間には、力のつり合いから次式(1),(2),(3)が成立する。
α=(180°−θ)/2…(1)
TN=TS/cosα…(2)
TP=(TN/2)/cosα
=(TS/(2×cosα))/cosα
=TS/(2×((cosα)))…(3)
そして、上式(1),(2),(3)からロール紙11の張力TPとテンションローラー35に作用する付勢力TSとの間には、次式(4)の関係が成立する。
TP=TS/(2×((cos(180°−θ)/2))))…(4)
ここで、1/(2×((cos(180°−θ)/2))))を係数kとすると、上式(4)は、次式(5)となる。
TP=kTS…(5)
図13は、係数kをグラフ化したものである。
図13に示すように、係数kは、テンションローラー35におけるロール紙11の接触角θが90°以上であると1以下となり、この場合、上式(5)から、ロール紙11に付与される張力TPは付勢力TS以下となる。したがって、接触角θを90°以上とすれば、テンションローラー35に付与する付勢力TSを調整することにより、ロール紙11に付加する張力TPを極めて容易にかつ良好に管理、設定することができる。
これに対して、係数kは、テンションローラー35におけるロール紙11の接触角θが90°未満となると、1以上となり、さらに、接触角θが小さくなるにしたがって、極度に大きな値となる。この場合、上式(5)から、ロール紙11に付与される張力TPは付勢力TSより大きくなり、また、接触角θが小さくなるにしたがって、極度に増大することとなる。したがって、90°未満の接触角とすると、テンションローラー35に付与する付勢力TSの調整によるロール紙11に付加する張力TPの管理、設定が極めて困難なものとなる。
本実施形態では、ロール紙11の接触角θを90°以上としているので、テンションローラー35に付与する付勢力TSを調整することにより、前述したように、ロール紙11に付加する張力TPを極めて容易にかつ良好に管理、設定することができる。これにより、テンションローラー35のストロークを大きくするなどして、張力の安定化を図る場合と比較して、装置の大型化を招くことなく、ロール紙11に一定の張力を適度に付加することができ、常にロール紙11を円滑に安定して搬送し、高速紙送り、紙送りピッチ精度の向上、紙浮き防止及び高い紙ジャム耐性の確保を図ることができ、高品質に印刷を行うことができる。
特に、プラテンユニット71に設けられたテンションローラー35の移動可能な方向を水平とし、テンションローラー35とメイン送りローラー36との間の搬送路を水平としたので、メイン送りローラー36へ搬送されるロール紙11の搬送の安定化を高めることができる。
前述の実施の形態では、被印刷体である媒体としては、フィルム、布、金属薄板等を用いてもよい。
前述の実施形態に係るインクジェットプリンターに、コンピューター本体、CRT等の表示装置、入力装置、フレキシブルディスクドライブ装置、及びCD−ROMドライブ装置がそれぞれ有する機能又は機構の一部を持たせてもよい。例えば、プリンターが、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データーを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部を有する構成としてもよい。
本実施形態に係るプリンター、コンピューター本体、CRT等の表示装置、マウスやキーボード等の入力装置、フレキシブルドライブ装置、及びCD−ROMドライブ装置を備えたコンピューターシステムとすれば、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
上記各実施の形態では、印刷装置としてカラーインクジェットプリンターを用いたが、ロール紙に対して印刷処理できる印刷装置であれば、これに限られることなく、例えば、モノクロインクジェットプリンター、レーザプリンター、サーマルプリンター、ファクシミリ等に適用しても良い。
1…インクジェットプリンター(ロール紙プリンター)、11…ロール紙、12…ロール紙収容部、34…繰り出しローラー、35…テンションローラー、36…メイン送りローラー(搬送ローラー)、42,43…側圧板、75…移動規制部材、71…プラテンユニット、72,72a,72b…ガードピン(上側移動規制部材)、A…ロール紙搬送位置、θ…接触角

Claims (3)

  1. ロール紙をその回転軸が横向きになる向きで転動可能に収容するロール紙収容部と、
    前記ロール紙収容部に収容されたロール紙をシート状に繰り出す繰り出しローラーと、
    ロール紙の側面の一部と接触するとともに前記繰り出しローラーに向けて前記側面に接近するように傾斜している側圧板と、
    前記繰り出しローラーの搬送方向下流側かつ前記ロール紙収容部の上方に設けられシート状のロール紙を狭持して搬送する搬送ローラーを含むプラテンユニットと、
    前記繰り出しローラーから前記搬送ローラーまでの搬送路に設けられて前記プラテンユニットに支持されるとともに前記搬送ローラーに対するロール紙の張力を一定に保つように移動可能なテンションローラーと、を備え、
    前記繰り出しローラーによるロール紙搬送位置が、前記ロール紙収容部に収容された最大径のロール紙に対して上下方向に重なるように配置され、
    前記ロール紙収容部における前記繰り出しローラーとは反対側の位置に、前記ロール紙収容部から外れる水平方向及び上方向へのロール紙の移動を規制する移動規制部材が設けられていることを特徴とするロール紙プリンター。
  2. 請求項1に記載のロール紙プリンターであって、
    前記繰り出しローラーより上側へのロール紙の移動を規制するとともに前記プラテンユニットへのロール紙の接触を防ぐ上側移動規制部材が設けられていることを特徴とするロール紙プリンター。
  3. 請求項1または2に記載のロール紙プリンターであって、
    前記テンションローラーにおいてロール紙が接触する部分の弧に対する中心角が90°以上となるように前記テンションローラーが配置されていることを特徴とするロール紙プリンター。
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