JP2013052984A - 用紙支持装置およびプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】搬送開始時の印字品質を良好にする。
【解決手段】実施形態の用紙支持装置は、用紙支持部と、弾性支持部と、を備える。前記用紙支持部は、ロール状に巻回された用紙を引き出し可能に支持する。前記弾性支持部は、前記用紙支持部に設けられ、ロール状の前記用紙を弾性支持し、前記用紙が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、用紙支持装置およびプリンタに関する。

従来、用紙支持装置で支持したロール状の用紙を引き出してプラテンローラとサーマルヘッドとで挟み込み、プラテンローラを回転させることで用紙を引き出し搬送するプリンタが知られている。

このようなプリンタでは、印字搬送動作が終了した時点では、プラテンローラの回転が停止しても、用紙のロール部は慣性力によって余分に回転する。これにより、用紙に弛みが生じる。このように用紙に弛みが生じた状態で、次の印字搬送動作が開始されると、用紙の弛みの解消が完了した直後に、瞬間的に大きな負荷が各部に生じて用紙に対する印字が乱れることがある。

実施形態の用紙支持装置は、用紙支持部と、弾性支持部と、を備える。前記用紙支持部は、ロール状に巻回された用紙を引き出し可能に支持する。前記弾性支持部は、前記用紙支持部に設けられ、ロール状の前記用紙を弾性支持し、前記用紙が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する。

図１は、第１の実施形態にかかるプリンタを示す縦断側面図であって、印字動作が終了した後の状態を示す図である。 図２は、第１の実施形態にかかるプリンタを示す縦断側面図であって、印字動作開始直後の状態を示す図である。 図３は、比較例にかかるプリンタの要部を示す側面図であって、印字動作が終了した後の状態を示す図である。 図４は、比較例にかかるプリンタの要部を示す側面図であって、印字動作開始直後の状態を示す図である。 図５は、第１の実施形態にかかるプリンタと比較例にかかるプリンタとの搬送負荷に関するシミュレーションの結果を示すグラフである。 図６は、第２の実施形態にかかるプリンタを示す縦断側面図であって、印字動作が終了した後の状態を示す図である。

以下、図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すプリンタ１は、ロール状に巻回された用紙２を引き出して印字するものである。プリンタ１は、筐体１０内に、用紙２を支持する用紙支持装置１１、プラテンローラ１２、印字ヘッド１３、およびカッター１４を有する。これらの用紙支持装置１１、プラテンローラ１２、印字ヘッド１３およびカッター１４は、筐体１０に連結されている。プリンタ１には、用紙支持装置１１から、プラテンローラ１２と印字ヘッド１３との間、およびカッター１４を経由して、筐体１０の前壁に設けられた出口１０ａに至る用紙搬送経路１５が設けられている。

本実施形態のプリンタ１で使用される用紙２は、帯状に形成されている。用紙２は、ロール状に巻回されている。かかる構成の用紙２は、ロール状のロール部２ａを有している。用紙２は、一例として感熱紙によって構成されたレシート用紙である。用紙搬送方向下流側のプラテンローラ１２の回転によって、ロール部２ａが当該ロール部２ａの軸心回りに回転し、ロール部２ａから用紙２が引き出される。この引き出されて展開された状態の用紙２の部分は、展開部２ｂである。

プラテンローラ１２は、歯車等で構成される動力伝達機構を介して駆動源の一例であるステッピングモータに連結されている。プラテンローラ１２は、印字ヘッド１３によって用紙２が押し付けられた状態で、ステッピングモータによって回転駆動されることにより、用紙支持装置１１に支持された用紙２を引き出して用紙搬送経路１５に沿って搬送する。プラテンローラ１２は、用紙支持装置１１に支持されたロール状の用紙２を引き出して搬送する搬送部である。

印字ヘッド１３は、例えばサーマルヘッドである。印字ヘッド１３は、プラテンローラ１２に対向配置されている。印字ヘッド１３は、プラテンローラ１２に対して接離可能に筐体１０に対して連結されている。印字ヘッド１３は、プラテンローラ１２に向けて付勢部材であるコイルばね（図示せず）によって付勢されている。コイルばねに付勢された印字ヘッド１３は、当該印字ヘッド１３とプラテンローラ１２との間に介在する用紙２をプラテンローラ１２に押し付ける。これにより、プラテンローラ１２の搬送力が用紙２に確実に伝達される。印字ヘッド１３は、一列に配置された複数の発熱素子を有しており、これらの複数の発熱素子に選択的に通電することで発熱素子を発熱させる。この発熱によって、印字ヘッド１３は、プラテンローラ１２に支持されるとともに発熱素子に重ねられた用紙２に各種の情報を印字する。印字ヘッド１３は、印字部である。印字ヘッド１３は、プラテンローラ１２とによって、用紙支持装置１１に支持された用紙２を引き出し、引き出した用紙２に印字する印字搬送部１６を構成している。

カッター１４は、プラテンローラ１２の用紙搬送方向下流側に配置されている。カッター１４は、固定刃１４ａと可動刃１４ｂとを有したロータリーカッターである。固定刃１４ａと可動刃１４ｂとの間は、用紙搬送経路１５となっている。可動刃１４ｂは、第２のモータによって回動され、これにより、可動刃１４ｂと固定刃１４ａとがそれらの間に介在する用紙２を切断する。

用紙支持装置１１は、用紙支持部２０を有している。用紙支持部２０は、一対の支持部として第１の支持部２１と第２の支持部２２とを有して、用紙投げ込み式のホッパーとして構成されている。用紙支持部２０は、ロール状に巻回された用紙２（ロール部２ａ）を引き出し可能に支持する。用紙支持部２０には、弾性支持部２６が設けられている。

第１の支持部２１と第２の支持部２２とは、それぞれ平板状に形成されている。第１の支持部２１は、第２の支持部２２の前方に配置されており、第１の支持部２１と第２の支持部２２とは、側面視で略Ｖ字状をなすように相互に連設されている。第１の支持部２１は、ロール状の用紙２における用紙引き出し方向Ａでの前部２ｄを支持する。一方、第２の支持部２２は、ロール状の用紙２における用紙引き出し方向Ａでの後部２ｅを支持する。

第２の支持部２２は、当該第２の支持部２２の前端部２２ａから後方斜め上方に向けて延出した傾斜面である支持面２２ｂを有している。支持面２２ｂは、用紙２のロール部２ａの後部２ｅの外周部を支持する。第２の支持部２２は、筐体１０に設けられた取付部１０ｂに固定されている。

第１の支持部２１は、当該第１の支持部２１の前端部（上端部）２１ａから後方斜め下方に向けて延出した傾斜面である支持面２１ｂを有している。支持面２１ｂは、用紙２のロール部２ａの前部２ｄの外周部を支持する。

第１の支持部２１は、その後端部（下端部）２１ｃに設けられた支軸２３を中心として第２の支持部２２に対して回動可能となっている。つまり、第１の支持部２１は、可動部材となっている。ここで、本実施形態では、後端部２１ｃが一端部に相当し、前端部２１ａが他端部（自由端部）に相当する。第１の支持部２１の後端部２１ｃには、支軸２３が挿通された筒部２１ｄが設けられている。筒部２１ｄは、支軸２３に軸支されている。支軸２３は、第２の支持部２２の前端部２２ａに取り付けられている。詳細には、支軸２３は、第２の支持部２２の前端部２２ａに設けられた左右一対のアーム部２２ｄ（図面では一方のみが示されている）に支持されている。筒部２１ｄは、第２の支持部２２の左右一対のアーム部２２ｄ間に配置されている。これにより、筒部２１ｄが第２の支持部２２に干渉することなく回動することが可能となっている。筒部２１ｄおよび支軸２３は、プラテンローラ１２の軸心方向と略平行に設けられている。

第１の支持部２１は、弾性部材であるコイルばね２４によって後方に付勢されて、第１の位置（図１）で規制部２５に当接して第１の位置に位置決めされる。

コイルばね２４は、第１の支持部２１を弾性支持するものであり、第１の支持部２１における支持面２１ｂの裏面２１ｅと、筐体１０に設けられた取付部１０ｃとの間に圧縮状態で設けられている。コイルばね２４は、その一端部（上端部）が第１の支持部２１の裏面２１ｅに固定され、その他端部（下端部）が取付部１０ｃに固定されている。コイルばね２４は、第１の位置から用紙引き出し方向Ａでの後方（図中の方向Ａと逆方向）に第１の支持部２１の前端部（上端部）２１ａが向かう第１の支持部２１の回動方向Ｂに、第１の支持部２１を付勢している。コイルばね２４は、第１の位置に位置した第１の支持部２１を規制部２５に押し付ける。

規制部２５は、筐体１０に固定されている。規制部２５は、筐体１０に一体形成されていてもよいし、筐体１０と別部材で形成されて筐体１０に取り付けられていてもよい。規制部２５は、第１の位置に位置した第１の支持部２１と当接して、第１の位置２１から用紙引き出し方向Ａでの後方に第１の支持部２１の前端部２１ａが向かう第１の支持部２１の回動方向Ｂに、第１の支持部２１が回動するのを規制する。したがって、コイルばね２４によって付勢された第１の支持部２１は、規制部２５と当接した状態で第１の位置に位置付けられる。このときのコイルばね２４の状態が初期状態であり、コイルばね２４は圧縮状態となっている。つまり、初期状態のコイルばね２４には予荷重が作用している。

弾性支持部２６は、第１の支持部２１とコイルばね２４とを含んで構成されている。かかる構成の弾性支持部２６は、ロール状の用紙２を弾性支持し、用紙２が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する。この弾性変形をするのは、第１の支持部２１を弾性支持した弾性部材であるコイルばね２４である。

以上の構成のプリンタ１では、ホスト装置（図示せず）から印字指令を受信すると、モータによって回転駆動されたプラテンローラ１２が、用紙支持装置１１に支持された用紙２を引き出して搬送する。この搬送過程で、印字ヘッド１３が、引き出された用紙２の展開部２ｂに各種の情報を印字する。そして、印字後の用紙２がカッター１４によって切断されて出口１０ａから出される。

上記の印字搬送動作中は、プラテンローラ１２によって用紙２が引っ張られてロール部２ａが従動回転する。印字搬送動作が終了した時点では、プラテンローラ１２の回転が停止しても、用紙２のロール部２ａは慣性力によって余分に回転する。その後、ロール部２ａは停止する。これにより、用紙２の展開部２ｂを含む部分に、図１に示すように、弛みが生じる。このように用紙２に弛みが生じた状態で、次の印字搬送動作が開始されると、プラテンローラ１２の回転により用紙２が張られることで用紙２の弛みが解消され始める。この際、弾性支持部２６が設けられておらず第１の支持部２１が筐体１０に固定された構造の場合には、用紙２の弛みの解消が完了した直後に、瞬間的に大きな負荷が用紙２や印字搬送部１６に生じて、プラテンローラ１２と用紙２との間に滑りが発生して印字ピッチむらが生じ、用紙２に対する印字が乱れることがある。これに対して、本実施形態では、図２に示すように、用紙２の弛みの解消が完了した直後に発生した負荷を、弾性支持部２６のコイルばね２４が受けて圧縮（弾性変形）し、コイルばね２４がその負荷を吸収する。これにより、プラテンローラ１２と用紙２との間に滑りが発生することが抑制される。この際、コイルばね２４の圧縮により第１の支持部２１は、支軸２３を中心に規制部２５から離間する方向（前方）に回動し、第１の支持部２１が規制部２５から離間する。この際、用紙２には張力が作用している。そして、コイルばね２４にかかる負荷が小さくなるにしたがい、コイルばね２４が第１の支持部２１を後方へ回動させながら最終的に初期状態に復帰する。これにより、第１の支持部２１が初期位置に復帰する。以後は、負荷の変動は比較的に小さいので、第１の支持部２１が初期位置に位置した状態で印字搬送動作が行われる。

次に、本実施形態にかかるプリンタ１と比較例にかかるプリンタ１００（図３）との搬送負荷に関するシミュレーションの結果を説明する。本シミュレーションは、用紙２に弛みが生じている状態から用紙２の搬送を開始したときの印字搬送部１１６のモータに掛かる負荷（搬送負荷）を模擬計測したものである。

図３および図４に示すように、比較例のプリンタ１００は、用紙支持部１２０と、プラテンローラ１１２と、印字ヘッド１１３と、を有する。プラテンローラ１１２と印字ヘッド１１３とを含む印字搬送部１１６は、本実施形態のプリンタ１のものと同じであるが、用紙支持部１２０は、本実施形態のプリンタ１の用紙支持部２０と異なり、その全体がプリンタ１００の筐体（図示せず）に固定されている。

図５に示すように、本シミュレーションでは、比較例のプリンタ１００に対して本実施形態のプリンタ１は、搬送開始直後の印字搬送部１６のモータに掛かる搬送負荷が、差分Ｃだけ小さくなった。これは、本実施形態のプリンタ１において、用紙２の搬送開始時に発生する負荷（衝撃力）を弾性支持部２６が吸収したことによる効果である。なお、搬送開始直後に発生する負荷は、用紙２のロール部２ａの径が比較的に大きくロール部２ａの重量が比較的に重いほど大きいので、用紙２のロール部２ａの径が大きいほど弾性支持部２６が吸収する負荷は大きくなる。

以上説明したとおり、本実施形態では、ロール状の用紙２を弾性支持した弾性支持部２６が、用紙２が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形するので、用紙２の搬送開始直後に発生する負荷（衝撃力）を弾性支持部２６によって吸収することができる。よって、搬送開始時の印字品質を良好にすることができる。

また、本実施形態では、弾性部材としてのコイルばね２４は、第１の位置に第１の支持部２１が位置した状態で第１の方向である第１の支持部２１の回動方向Ｂに第１の支持部２１を付勢している。つまり、コイルばね２４に予荷重が作用しているので、コイルばね２４に予荷重が作用していない場合に比べて、搬送開始直後に発生する負荷（衝撃力）を吸収した後のコイルばね２４を比較的に早期に初期状態に戻すことができる。このとき、ロール部２ａの重量が最大重量よりも小さい規定の重量以下の場合には、コイルばね２４が初期状態から変形しない（負荷を吸収しない）ように、コイルばね２４のばね定数が設定されている。規定の重量は、ロール部２ａの残量が比較的に少ないときの重量であり、この場合には、搬送開始直後に発生する負荷が比較的に小さいため、プラテンローラ１２と用紙２との間の滑りは発生せず、用紙２に対する印字が乱れることはない。

（第２の実施形態）
次に、図６を参照して第２の実施形態について説明する。本実施形態は、弾性支持部２６Ａが第１の実施形態に対して異なる。本実施形態の弾性支持部２６Ａでは、第１の支持部２１Ａが弾性部材としての板ばねによって構成されている。本実施形態の弾性支持部２６Ａは、他の支持部材を設けることなく、姿勢を保持することが可能となっている。第１の支持部２１Ａの一端部である後端部２１ｃは、第２の支持部２２に対して固定され、第１の支持部２１Ａの他端部である前端部２１ａは、自由端部となっている。本実施形態では、第１の実施形態で説明したコイルばね２４は設けられていない。つまり、本実施形態では、弾性支持部２６Ａは、第１の支持部２１Ａによって構成されている。

以上の構成の弾性支持部２６Ａ（第１の支持部２１Ａ）は、ロール状の用紙２を弾性支持し、用紙２が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する。したがって、本実施形態は、第１の実施形態と同様に、用紙２の搬送開始直後に発生する負荷（衝撃力）を弾性支持部２６Ａによって吸収することができる。よって、搬送開始時の印字品質を良好にすることができる。

また、本実施形態では、第１の支持部２１Ａは、弾性部材（板ばね）であるので、第１の支持部２１Ａの構成が比較的に簡素であるという利点もある。なお、弾性支持部２６Ａは、この弾性支持部２６Ａ自体を固定する部材を設けて構成することも可能である。

なお、本発明は、上記各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、第１の実施形態では、第１の支持部２１を弾性支持する弾性部材として、コイルばね２４を例に説明したが、これに限るものではない。この弾性部材としては、例えば、板ばねやトーションばね等であってもよい。また、第２の実施形態では、第１の支持部２１Ａを板ばねによって構成した例を説明したが、これに限るものではない。第１の支持部２１Ａとしては、ゴムや発泡ウレタンなどの弾性部材であってもよい。

以上説明したとおり、上記各実施形態によれば、搬送開始時の印字品質を良好にすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…プリンタ
２…用紙
２ｄ…前部
２ｅ…後部
１１…用紙支持装置
１６…印字搬送部
２０…用紙支持部
２１，２１Ａ…第１の支持部
２２…第２の支持部
２３…支軸
２４…コイルばね（弾性部材）
２５…規制部
２６，２６Ａ…弾性支持部

特開２００８−１４３００４号公報

Claims (6)

1. ロール状に巻回された用紙を引き出し可能に支持する用紙支持部と、
   前記用紙支持部に設けられ、ロール状の前記用紙を弾性支持し、前記用紙が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する弾性支持部と、
   を備える用紙支持装置。
2. 前記用紙支持部は、ロール状の前記用紙における用紙引き出し方向での前部を支持する第１の支持部と、ロール状の前記用紙における用紙引き出し方向での後部を支持する第２の支持部と、を有し、
   前記弾性支持部は、前記第１の支持部を含む請求項１に記載の用紙支持装置。
3. 前記第１の支持部は、一端部に設けられた支軸を中心として前記第２の支持部に対して回動可能であり、
   前記弾性支持部は、前記第１の支持部を弾性支持して前記弾性変形する弾性部材を含む請求項２に記載の用紙支持装置。
4. 前記第１の支持部と当接して、用紙引き出し方向での後方に前記第１の支持部の他端部が向かう前記第１の支持部の回動方向に、前記第１の支持部が回動するのを規制する規制部を備え、
   前記弾性部材は、前記第１の支持部を前記規制部に押し付ける請求項３に記載の用紙支持装置。
5. 前記第１の支持部は、弾性部材である請求項２に記載の用紙支持装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の用紙支持装置と、
   前記用紙支持装置に支持された前記用紙を引き出し、引き出した前記用紙に印字する印字搬送部と、
   を備えるプリンタ。

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