JP2013133212A - 用紙収納装置およびプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】ロール紙の回転を妨げる摩擦力の発生とロール紙の跳ね上がりを効果的に防止し、適切な給紙を行うことのできる用紙収納装置およびそれを備えたプリンタを提供する。
【解決手段】本実施形態の用紙収納装置は、内部に収納されるロール紙から繰り出される連続紙が排出される方向に下る傾斜を有し、ロール紙に下方から当接する底壁と、底壁の上方に設けられ、ロール紙が最大径を有するときも最小径を有するときもロール紙に当接する、底壁よりも小さい摩擦係数を有する突出部と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、用紙収納装置およびプリンタに関する。

従来、いわゆる投げ込み式のプリンタでは、連続紙が巻かれて形成されたロール紙が給紙装置に設けられた用紙収納装置内に収納される。そして、収納されたロール紙が用紙収納装置からモータの回転により順次引き出されて印字部に送られ、この印字部で印字が行われることでラベル等が作成されている。

この用紙収納装置は、ロール紙の投げ込みを容易にするとともに、金型による成型時に金型から抜きやすくするため、前壁と後壁とがそれぞれ開口部に向かうに従い離間するように水平面に対する角度が鈍角となっている（特許文献１参照）。

しかしながら、従来技術においては、ロール紙の引き出し時にロール紙の周縁部が常に前壁に当接するとともに、当接により比較的大きな押圧力が生じるため、引き出し時のロール紙の回転を妨げる摩擦力が発生してしまう。

このような摩擦力が働くと、ロール紙の引き出しに対する大きな抵抗となり、ロール紙の円滑な引き出しが抑制される。そして、引き出しが抑制されているロール紙に更に引っ張る力が加わると、ロール紙が用紙収納装置内で急に跳ね上がることがある。この跳ね上がりによりロール紙が印字部に一気に送られることになるため、搬送方向の印字ピッチが不揃いになり、印字乱れが生じる恐れがある。このため、ロール紙の跳ね上がりを防止する対策を講じることが望まれる。

また、たるみの生じたロール紙を使用する場合、たるみの部分が引き出されたロール紙とともに搬送されてしまい、搬送されたたるみの部分が搬送経路に詰まり、搬送不良が生じることがある。このため、たるみの生じたロール紙を使用する場合でも、搬送不良が生じないようにすることが望まれる。

本実施形態の用紙収納装置は、内部に収納されるロール紙から繰り出される連続紙が排出される方向に下る傾斜を有し、ロール紙に下方から当接する底壁と、底壁の上方に設けられ、ロール紙が最大径を有するときも最小径を有するときもロール紙に当接する、底壁よりも小さい摩擦係数を有する突出部と、を備える。

図１は、実施形態に係るプリンタの斜視図である。 図２は、実施形態に係るプリンタの上部ケースを開放した状態における斜視図である。 図３は、実施形態に係る用紙収納装置を備えたプリンタを概略的に示す断面図である。 図４は、実施形態に係る用紙収納装置としての用紙収納部を示す斜視図である。 図５は、実施形態に係る用紙収納部にセットされたロール紙が引き出される様子を示す断面図である。 図６は、実施形態に係る用紙収納部からたるみのあるロール紙が引き出される様子を示す断面図である。 図７は、金属製のローラを示す図である。 図８は、断面形状がスポーク状の金属製のローラを示す図である。 図９は、外周部分にゴム部材が設けられたローラを示す図である。

図１は実施形態に係るプリンタの斜視図、図２は実施形態に係るプリンタの上部ケースを開放した状態における斜視図、図３は実施形態に係る用紙収納装置としての用紙収納部を備えたプリンタを概略的に示す断面図である。このプリンタ１は店舗等でレシートに印字をするサーマルプリンタであり、プリンタケース２と、用紙収納部１２と、印字部２１とを具備している。なお、本実施形態に係るプリンタ１において用いられる印刷媒体は、感熱紙をロール状に巻いて形成された芯なしのロール紙１３であり、中心部分には空洞１３ｄが形成されている。

プリンタケース２は、図２および図３に示すように、ヒンジ３により連結された下部ケース４と上部ケース５とからなる。このプリンタケース２の内部には給紙装置が内蔵されており、プリンタケース２の前端（図１および図２の紙面側から見て手前側）には用紙出口６が設けられている。

上部ケース５は、ヒンジ３を支点に回転されることにより開閉可能である。上部ケース５は、それを開くことにより給紙装置１１の後述する用紙収納装置としての用紙収納部１２の上方を開放可能な開閉部材としても用いられている。上部ケース５には、用紙出口６に至る上部用紙ガイド５ａが設けられている。上部用紙ガイド５ａの後端部は円弧状をなしており、この後端部は、上部ケース５が閉じられた状態で給紙装置１１の後述する用紙収納部１２を上方から覆って配置されるように設けられている。上部用紙ガイド５ａには複数のアイドルローラ５ｂ、５ｃが取付けられている。

下部ケース４は、内部に後述する印字部２１や用紙出口６に至る下部用紙ガイド４ａを収納している。

用紙収納部１２は、上方に開口部１２２を有する容器状をなしていて、ロール紙１３を収納するスペースである内部スペース１２１は、前壁１４と、前壁１４に設けられたローラ１８と、底壁１５と、第２の壁１６と、側壁１７とにより囲まれている。また、図３に示すように、用紙収納部１２にロール紙１３が収納されている状態において、ローラ１８と、前壁１４と、底壁１５と、ロール紙１３とにより囲まれる部分には、空間１９が形成される。

印字部２１は、用紙収納部１２からのロール紙１３の引出しと引出された部位１３ａに対する印字とを担うものであって、図３に示すように用紙収納部１２に対してロール紙１３から引き出された連続紙１３ａの搬送方向下流側にずれて配設されている。この印字部２１は、モータ２２により回転されるプラテンローラ２３と、これに接する印字ヘッド２４を有している。

モータ２２は、ステッピングモータからなり、これに印加される駆動パルスの数に応じて駆動される。モータ２２及びプラテンローラ２３は下部ケース４に取付けられている。プラテンローラ２３の上部は下部用紙ガイド４ａから突出している。

印字ヘッド２４は例えばサーマルヘッドであり、プラテンローラ２３が設けられている位置に対応して上部ケース５に取付けられている。印字ヘッド２４の下部は上部用紙ガイド５ａから突出していて、上部ケース５が閉じられた状態において、プラテンローラ２３に上方から接する。

前記構成のプリンタ１に対するロール紙１３のセットは、上部ケース５を開いた状態で、ロール紙１３を用紙収納部１２に開口部１２２を経て落し込むとともに、このロール紙１３の外周端を用紙出口６に達するまで引出した後に、上部ケース５を閉じることで行われる。これにより、用紙収納部１２のローラ１８と底壁１５とに接してロール紙１３が回転可能に支持される。また、ロール紙１３の引出し部位１３ａがプラテンローラ２３と印字ヘッド２４とで挟まれた状態にセットされる。

次に、本実施形態に係る用紙収納装置としての用紙収納部１２について詳述する。図４は、実施形態に係る用紙収納装置としての用紙収納部１２を示す斜視図である。

用紙収納部１２は、上方に開口部１２２を有する容器状をなしている。用紙収納部１２内のロール紙１３を収納するスペースである内部スペース１２１は、前壁１４と、前壁１４に設けられたローラ１８と、底壁１５と、第２の壁１６と、側壁１７とにより囲まれている。ロール紙１３は、開口部１２２を通じて内部スペース１２１に投げ込み式に落とし込まれることで、用紙収納部１２に収納される。また、用紙収納部１２にロール紙１３が収納されている状態において、ローラ１８と、前壁１４と、底壁１５と、ロール紙１３とにより囲まれる部分には、空間１９が形成される（図３参照）。

前壁１４は、用紙収納部１２の前壁をなし、底壁１５は用紙収納部１２の底壁をなし、第２の壁１６は用紙収納部１２の後壁をなしている。側壁１７は、用紙収納部１２の側壁をなしている。前壁１４は、ロール紙１３から引き出された連続紙の給紙方向に設けられている。ロール紙１３を挟んで前壁１４に対向する位置は、第２の壁１６が設けられている。また、底壁１５は、前壁１４と第２の壁１６とに挟まれる位置に配置されている。

図３に示すように、ロール紙１３は、用紙収納部１２内で前壁１４に設けられたローラ１８と底壁１５とに当接して回転可能に支持される。そして、図３においてロール紙１３が反時計回り回転された場合に、このロール紙１３から引き出された連続紙の引出し部位１３ａが、ローラ１８と上部用紙ガイド５ａの下面部とにより形成される開口部１２３（図３参照）を経て前方へ引き出される。

前壁１４は、用紙収納部１２の前側、すなわちロール紙１３から繰り出される連続紙が排出される方向に設けられていて、ロール紙１３に対向する面の水平面に対する角度が鋭角から鈍角になるように湾曲して形成されている。前壁１４の湾曲部分には、２つの支持部１８１が内部スペース１２１に向かい突出して設けられている。

これら２つの支持部１８１に対してローラ１８が、軸１８２を介して回転可能に設けられている。ローラ１８は、用紙収納部１２内にロール紙１３が収納されている状態において、ロール紙１３に当接するローラであり、ロール紙１３の引き出しに伴う回転に従動して回転する。後に詳述するが、ロール紙１３が引き出されるときにこのローラ１８に当接することで、給紙方向への移動が規制されるとともに、ロール紙１３の跳ね上がりが抑制され、また、ロール紙１３が跳ね上がったときにはローラ１８が回転することでロール紙１３は直ちに底壁１５に落下するようになっている。さらに、前壁１４の高さを低くするとともに、この低い前壁１４にローラ１８を設けることにより、内部スペース１２１の前方が広く開放された状態となり、ロール紙１３の出し入れが容易となっている。なお、ローラ１８は格子状であり、多数の孔１８３が形成されることで軽量化されていて、回転しやすくなっている。

底壁１５は、前壁１４の下端から後向きに折れ曲がるように連続している。底壁１５は前壁１４側、すなわち、ロール紙１３から繰り出される連続紙が排出される方向に下るように傾斜している。そのため、ロール紙１３には、底壁１５のこの傾斜を下る方向、すなわち、ローラ１８に向かう方向に転がり落ちるように力が加わることになる。

第２の壁１６は、底壁１５の後端から起立している。前壁１４の内部スペース１２１側の面と第２の壁１６の内部スペース１２１側の面とは、少なくとも平行、好ましくは開口部１２２に向かうに従い互いの間隔が広くなるように設けられている。これにより、ロール紙１３を内部スペース１２１に投げ込み易くなるとともに、金型による用紙収納部１２の成型時に金型から用紙収納部１２を抜きやすくすることができる。

空間１９は、ローラ１８と、前壁１４と、底壁１５と、ロール紙１３とにより囲まれる部分に形成されるスペースであり、後述するように、ロール紙１８にたるみが生じた場合にそのたるみの部分を収納可能となっている。

図５は、実施形態に係る用紙収納部にセットされたロール紙が引き出される様子を示す断面図であり、（Ａ）は用紙収納部１２の全体の断面図、（Ｂ）はローラとその周辺部分の拡大断面図である。本実施形態に係るプリンタ１の用紙収納部１２では、ローラ１８は、内部に収納されたロール紙１３が消費され径が小さくなってもロール紙１３に当接可能な位置に設けられている。

図５において、符号１３は未使用のロール紙を示し、符号１３’は使用されて径が小さくなったロール紙を示している。また、符号１３ａは未使用のロール紙１３から引き出された連続紙を示し、符号１３ａ’は径が小さくなったロール紙１３’から引き出された連続紙を示している。

未使用のロール紙１３は最大の径を有する状態となっている。このとき、底壁１５の傾斜によりロール紙１３にはローラ１８に向かう力が加わっている。そして、ローラ１８は、ロール紙１３の回転軸１３ｃを含む水平面の下方でロール紙１３に当接し、ロール紙１３の引き出し方向への動作を規制している。このようにローラ１８を低い位置に設けることにより、内部スペース１２１の前方が広く開放された状態となり、ロール紙１３の出し入れが容易となっている。また、ロール紙１３は、底壁１５に当接している。すなわち、ロール紙１３は、ローラ１８と底壁１５との２箇所に当接して回転可能に支持されている。

ここで、ロール紙１３の回転を妨げる摩擦のうち大部分はロール紙１３と底壁１５とが当接している部分に生じる。一方、ロール紙１３とローラ１８が当接している部分に生じる摩擦力は、ローラ１８が回転するため極めて小さくなっている。また、ローラ１８は軽量化がされているため、回転し易くなっている。そのため、ロール紙１３の引き出しをスムーズに行うことができる。

また、使用に伴い径が小さくなったロール紙１３’の場合、ローラ１８は、ロール紙１３’の回転軸１３ｃ’を含む水平面の上方からロール紙１３’に当接し、ロール紙１３’の引き出し方向への動作を規制している。なお、ロール紙１３’には中心部分に空洞１３ｄ’があるため、ロール紙１３’の最小径はこの空洞１３ｄ’より大きくなる。そこで、ローラ１８は、ロール紙１３’の径が空洞１３ｄ’になった場合でもロール紙１３’に当接できる位置に設けられている。これにより、ローラ１８は、ロール紙１３が使用に伴い最大径から最小径へとサイズが変化した場合でもロール紙１３に当接できるようになっている。

そして、ロール紙１３’は底壁１５にも当接し、ローラ１８と底壁１５との２箇所に当接して回転可能に支持されている。上述したようにローラ１８からロール紙１３’に加わる、ロール紙１３’の回転を妨げる摩擦力は、ローラ１８が回転するため極めて小さくなっている。そのため、使用に伴い径が小さくなったロール紙１３’の引き出しもスムーズに行うことができる。

また、従来のプリンタでは、用紙収納部の内壁とロール紙との間に働く摩擦力によりロール紙の回転が妨げられることがあった。そして、ロール紙の回転が妨げられた状態で、消費されて径が小さくなり自重が軽くなったロール紙に引き出し力が加わると、ロール紙が跳ね上がることがあった。このとき、ロール紙には芯がなく、構造的にもろくなっているため、つぶれるように変形することがあった。そして、このように変形したロール紙が開口部１２３に詰まることで、ロール紙のスムーズな搬送が妨げられ、印字乱れが生じる恐れがあった。

しかし、本実施形態に係るプリンタ１では、自重が軽くなったロール紙１３’もローラ１８に当接することができ、ロール紙１３’の回転を妨げる摩擦力は微弱となっているため、ロール紙１３’の跳ね上りを効果的に防止することができる。

また、ロール紙１３’が瞬間的に跳ね上がった場合でも、上述したようにローラ１８が回転するためロール紙１３’の回転を妨げる力は微弱になっていて、すぐにロール紙１３’は回転し、底壁１５へと落下するとともに、その回転が継続される。さらに、跳ね上がったロール紙１３’はローラ１８に接触するが、このときローラ１８が回転するため、ロール紙１３’も回転可能な状態となり、上述した摩擦力は解消する。このように、使用に伴い径が小さくなったロール紙１３’についても、ロール紙１３’の跳ね上がりを最小限に留めることができ、スムーズな給紙を行うことができる。

次に、ロール紙１３にたるみが生じた場合に、たるみが空間１９に収納される様子について図６を用いて説明する。図６は、実施形態に係る用紙収納部からたるみのあるロール紙が引き出される様子を示す断面図であり、（Ａ）はたるみが空間１９に収納される前の状態を、（Ｂ）はたるみが空間１９に収納された状態を示している。

ロール紙１３の使用に伴い、ロール紙１３にたるみ１３ｂが生じる場合がある。図６（Ａ）に示すように、このたるみ１３ｂは、ローラ１８の上部とロール紙１３から引き出される連続紙１３ａとの間に生じやすい。

従来のプリンタでは、このようなたるみは引き出される連続紙とともに搬送方向に搬送されることがあった。そして、搬送されたたるみの部分が搬送経路に詰まり、搬送不良が生じることがあった。

しかし、本実施形態に係るプリンタ１では、図６（Ａ）の位置に生じたたるみ１３ｂは、ロール紙１３の回転に従動するローラ１８の回転により、図６（Ｂ）に示す位置、すなわち空間１９の内部に送られ、空間１９に収納される。

このように、本実施形態に係るプリンタ１においては、ロール紙１３に生じたたるみ１３ｂは、ローラ１８の回転により、引き出される連続紙１３ａから離れた位置に移動されるため、連続紙１３ａの搬送に伴い搬送されることがなくなり、たるみ１３ｂの搬送経路への詰まりを効果的に防止することができる。

なお、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この新規な実施形態は、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。この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。

例えば、プリンタ１に対して用紙収納部１２を着脱可能としてもよい。これにより、ロール紙１３のサイズに応じて用紙収納部１２を変えることができ、様々なサイズのロール紙１３を使用可能とすることができる。

また、上述した用紙収納部１２と同一形状の用紙収納部をプリンタ１に対して一体的に形成してもよい。

また、上述した実施例においては、前壁１４にローラ１８が設けられていたが、本発明においてはこれに限らず、ローラ１８の替わりに前壁１４や底壁１５よりも摩擦計数の少ない素材を用いて構成された突起を用いてもよい。この場合、突起はローラ１８と同様の位置、すなわちロール紙１３が最大径である場合および最小径である場合のいずれの場合においてもロール紙１３と接触できる位置に設けられる。このように突起を用いた場合でも、上述した実施形態に係る用紙収納部１２と同様に、ロール紙１３の跳ね上がりを効果的に防止することができる。すなわち、ローラ１８や上記突起など、摩擦を極めて小さくすることができ、最大径から最小径にロール紙１３の径が変化した場合でもロール紙１３に当接することのできる突出部であれば、好適に用いることができる。

また、上述した実施例においては、ローラ１８は前壁１４に設けられた支持部１８１に対して軸１８２を介して回転可能に設けられているが、本発明においてはこれに限らず、２つの側壁１７の間に軸を設け、この軸を介してローラ１８を回転可能に設けてもよい。この場合、前壁１４は不要となるため、用紙収納部１２およびプリンタ１を軽量化することができる。

また、上述した実施例においては、ローラ１８は格子状であり、多数の孔１８３が形成されることで軽量化されていたが（図４参照）、本発明においてはこれに限らず、図７に示すように、ローラ１８を金属等の重い素材を用いて形成してもよい。図７は、金属製のローラを示す図であり、（Ａ）は斜視図を、（Ｂ）は断面図を示している。ローラ１８は上述した実施例と異なり、外周部分から軸１８２に至るまで、金属が密に詰まった構造をしている。

重いローラ１８は回転すると慣性力により当該回転を維持しようとするフライホイールとして作用する。そして、ローラ１８はロール紙１３の搬送動作が停止した後も慣性力によりしばらく回転し続けるため、ロール紙１３のたるみ１３ｂを空間１９に搬送することができ、たるみ１３ｂの搬送経路への詰まりを効果的に防止することができる。

また、ローラ１８をフライホイールとして作用させる場合、図８に示すように、ローラ１８をローラ１８の回転軸に対し垂直な平面における断面形状がスポーク状になるように形成してもよい。図８は、断面形状がスポーク状の金属製のローラを示す図であり、（Ａ）は斜視図を、（Ｂ）は断面図を示している。ローラ１８の構造を、断面形状がスポーク状になるように、すなわち、軸１８２と外周壁（リム）１８６の間に、軸１８２から半径方向に放射状に伸びる複数のスポーク１８４が設けられた構造とする。スポーク１８４同士の間には、空間１８５が形成される。ローラ１８の構造をスポーク状とすることで、リム１８６に重量を集中させるとともに、ローラ１８の中心部分を軽量化することができる。すなわち、ローラ１８のフライホイールとしての効果と軽量化とを両立させることができる。

また、ロール紙１３とローラ１８の間に作用する摩擦力を増すため、図９に示すように、ローラ１８の外周部分にゴム部材１８７を設けてもよい。図９は、外周部分にゴム部材が設けられたローラを示す図であり、（Ａ）は斜視図を、（Ｂ）は断面図を示している。ローラ１８の外周部分にゴム部材１８７を設けてロール紙１３との間に生じる摩擦力を増すことで、ローラ１８によるロール紙１３のたるみ１３ｂの搬送をより効果的に行うことができる。

また、上述した実施例においては、ロール紙として中心部分に空洞のある芯無しのロール紙が用いられていたが、本発明においてはこれに限らず、紙管が芯となっている有芯のロール紙を用いてもよい。この場合、ロール紙の最小径は紙管よりも大きくなる。そのため、上述したローラ１８または突起を、ロール紙が最大径である場合でも、紙管の径となった場合でもロール紙に当接できる位置に設けることにより、ロール紙の跳ね上がりを効果的に防止することができる。また、ローラ１８を用いる場合には、ロール紙のたるみが連続紙の搬送に伴い搬送されることがなくなり、たるみの搬送経路への詰まりを効果的に防止することができる。

また、上述した実施例においては、図３等に示すように印刷される面が外側を向いた外巻きのロール紙が用いられていたが、本発明においてはこれに限らず、印刷される面が内側を向いた内巻きのロール紙を用いてもよい。

１ プリンタ
２ プリンタケース
３ ヒンジ
４ 下部ケース
５ 上部ケース
６ 用紙出口
１１ 給紙装置
１２ 用紙収納部
１４ 前壁
１５ 底壁
１６ 第２の壁
１７ 側壁
１８ ローラ
１９ 空間
１２１ 内部スペース
１２３ 開口部

特開２００８−１４３００４号公報

Claims (6)

1. 内部に収納されるロール紙から繰り出される連続紙が排出される方向に下る傾斜を有し、前記ロール紙に下方から当接する底壁と、
   前記底壁の上方に設けられ、前記ロール紙が最大径を有するときも最小径を有するときも前記ロール紙に当接する、前記底壁よりも小さい摩擦係数を有する突出部と、
   を備える用紙収納装置。
2. 前記突出部は前記連続紙が排出される方向に直交するように設けられた軸を介して回転可能に設けられたローラであり、前記ロール紙の回転に従動して前記ローラが回転することで前記底壁よりも小さい摩擦係数となる請求項１記載の用紙収納装置。
3. 前記ローラが前記ロール紙と当接する状態において、前記ローラ、前記底壁および前記ロール紙とにより囲まれる位置に設けられ、前記ローラの回転により前記ローラの下方に送られる前記ロール紙のたるみを収納する空間を備える請求項２記載の用紙収納装置。
4. 前記ローラは前記連続紙の繰り出し停止後も慣性力により回転するフライホイールとして作用する請求項１乃至３の何れかに記載の用紙収納装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の用紙収納装置と、
   前記用紙収納装置を収納する筐体と、
   前記筐体内に設けられ、前記用紙収納装置から給紙された連続紙に印字を行う印字部と、
   を備えたプリンタ。
6. 前記用紙収納装置が前記筐体に対して着脱可能である請求項５記載のプリンタ。

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