JP3850731B2 - 用紙排出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール紙等の長尺状の用紙を切断して発行する発行装置に使用され、用紙が切断されるまでループ化して装置内に保管するとともに、切断された用紙を装置外に排出する用紙排出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レシートやチケット等を発行する装置は、一般に、ロール状に巻かれた長尺用紙を収納しておいて、外部ホストコンピュータからの印字コマンドに従って長尺用紙に印字を行った後、長尺用紙を所定の長さで切断し、紙片として発券口から排出する。こうした発行装置において、発券口から排出した紙片を受取人が無理に引き抜いたり、発券口を塞いで用紙排出を妨害したりすると、印字不良や用紙ジャムの原因となる。そこで、用紙の印字および切断が完了するまで用紙を装置内部に一時的に保管しておいて、用紙の切断が完了した後、用紙先端を発券口から露出させる用紙排出装置が採用されている。
【０００３】
従来の用紙排出装置を図８に示す。従来の用紙排出装置は、図示しないプリンタから供給される用紙１００２の下面を案内するための第１ガイド１００３と、第１ガイド１００３の上方に配置され、プリンタから供給される用紙１００２の上面を案内するための回動可能な第２ガイド１００４と、第２ガイド１００４の下流側に配置されて一対の駆動ローラ１００７ａ，従動ローラ１００７ｂで構成される排出ローラ対１００７に用紙１００２の先端を導くための傾斜ガイド１００８と、排出ローラ対１００７の下流側に配置された排出口１００９と、第２ガイド１００４の上方に設けられたループ形成空間１０１０と、排出ローラ対１００７と排出口１００９との間に設けられた図示しない用紙センサなどで構成される。
【０００４】
この様な従来の用紙排出装置の動作を図８・図９を用いて説明する。図８において、発行途中の用紙１００２の先端部は、プリンタの印字部によって印字されながらプリンタ用紙経路１０００を図中右側から左側に搬送される。搬送された用紙１００２は、用紙排出装置の第１ガイド１００３と第２ガイド１００４の間に進入して、傾斜ガイド１００８に突き当たる。その後、傾斜ガイド１００８に沿って搬送されて、排出ローラ対１００７に挟持され、排出ローラ対１００７の回転によって排出口１００９方向に搬送される。
【０００５】
排出口１００９の手前には図示しない用紙センサが設けられている。この用紙センサが、用紙１００２の先端を検知すると、排出ローラ対１００７は回転を停止して用紙１００２を排出口１００９から排出されないよう用紙１００２の先端を保持する。その後もプリンタは印字が終了するまで印字および搬送を継続する為、用紙１００２は第１ガイド１００３の上側に撓みを生じてループ化する。この時、第２ガイド１００４は、用紙１００２の腰によって上方へと押し上げられて回動中心軸１０２ａを中心にして図中反時計回りに回動し、図９に示す様に、ループ形成空間１０１０を開放した開放位置に位置する。
【０００６】
印字が終了して用紙１００２が切断されると、排出ローラ対１００７は回転を開始して用紙１００２を排出口１００９から排出する。用紙１００２の排出に従い用紙１００２のループは小さくなり、第２ガイド１００４は自重によって時計回りに回動する。ループが解除されると第２ガイド１００４はループ化前の閉位置に位置する。なお、１０５３は用紙１００２を切断するためのカッターである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、閉位置における第２ガイド１００４と、その前段の用紙ガイド（本実施例ではカッター１０５３）の隙間Ｌ（図８）は、第１ガイド１００３と第２ガイド１００４の間に搬送された用紙１００２の先端が第２ガイド１００４の上方に抜けてしまわない様に出来うる限り狭い方が好ましい。一方、使用される用紙１００２の厚みや種類は多種多様に渡り、各用紙１００２の腰の強さにも大きなばらつきが存在する。
【０００８】
隙間Ｌを狭くした状態で、腰の弱い用紙１００２を使用すると次の様な問題が発生する場合があった。すなわち、第２ガイド１００４は自重によって回動するため、用紙１００２の腰が弱い場合はループが解除される前に第２ガイド１００４の自重が用紙１００２の腰にうち勝って回動して閉位置に位置してしまう場合がある。
【０００９】
その状態を図１０に示す。この状態では、第２ガイド１００４とカッター１０５３の間で用紙１００２はくびれの小さなΩ形状になり、用紙１００２を第２ガイド１００４の下方に引き抜く際に搬送負荷が極度に増大して搬送不良や紙折れ等の不具合が発生する事があった。
【００１０】
この不具合は、ループの解除方向Ａ１と用紙搬送方向Ａ２とが直角方向に近い為、排出ローラ対１００７の回転による用紙搬送力が用紙１００２を第２ガイド１００４の下側に引き抜く力として有効に作用しない事が主な要因である。
【００１１】
対策として、第２ガイド１００４とカッター１０５３の隙間Ｌを広くして用紙１００２が第２ガイド１００４の下側に抜けやすくする事が考えられる。しかし、この方法では、前述の様に搬送時に用紙１００２の先端が第２ガイド１００４の上方に抜けて搬送不良を起こす可能性が高くなるため好ましくない。
【００１２】
本発明はこの様な点に鑑み改良したものであり、その目的とするところは、ループ解除時の用紙搬送性を向上して安定した用紙排出を可能とする用紙排出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ループ化した用紙を保管するループ形成空間と、このループ形成空間の下方に固定して設けられて搬送される用紙を案内するための第１ガイド部と、前記ループ形成空間の搬送方向下流側に設けられた排出ローラと、この排出ローラを制御して用紙のループ作成及び解除を行うループ制御手段と、ループ作成に応じてループ形成空間方向に回動してループ形成空間を開放する開放位置に位置し、ループ解除に応じて自重により回動して第１ガイド部に対向する閉位置に位置する第２ガイド部とを備えた用紙排出装置において、用紙をループ化してからループ化した用紙が第２ガイド部の下方に移動するまで第２ガイド部の閉位置への移動を規制する規制部材を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、用紙が第２ガイド部の下方に移動するまで第２ガイド部の回動を規制する事で第２ガイド下方に用紙を引き抜く際の負荷を減少させる事が可能となり、用紙の搬送不良や紙折れなどの不具合が発生する事を防ぐ事が可能になる。
【００１５】
また、前記規制部材は、前記第２ガイド部の回動の途中に配置されて第２ガイドの回動端部に設けられた櫛刃形状を通す如く櫛刃形状が形成された第３ガイド部であることを特徴とする。
【００１６】
この様に構成すれば、用紙がループ化した時に第２ガイドを回動の途中の任意の位置で一旦停止させて、その位置でループ化した用紙が第２ガイドの下方に移動するまで待機させる事が可能になる。そして、この待機位置を調整する事で第２ガイド下方に用紙を引き抜く際の用紙搬送方向を調整する事が可能となり、用紙の搬送不良や紙折れなどの不具合が発生する事を防ぐ事が可能になる。また、櫛刃形状とする事で、用紙が第２ガイドと第３ガイドの間に挟まれた場合であっても第２ガイドと用紙が用紙幅方向の複数箇所で接触する為、紙にしわや折れなどの不具合を発生する事がない。
【発明の実施の形態】
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施例を示す用紙排出装置１がプリンタ５０に組み付けられた状態を示す側断面図である。プリンタ５０は、長尺状の用紙２がロール状に巻回された用紙ロール２ａと、用紙ロール２ａから用紙２を給紙し搬送するプラテン５１と、プラテン５１に対向する位置に配置されて搬送された用紙２に印字するための印字ヘッド５２と、印字された用紙２を切断するためのカッター５３などで構成される。
【００１８】
用紙排出装置１は、プリンタ５０から供給される用紙２の下面を案内するための第１ガイド３と、第１ガイド３の上方に配置され、回転中心軸５の回りを回動可能な第２ガイド４と、第２ガイド４の回転角度を制限する為のストッパ６ａ，６ｂと、第２ガイド４の下流側に配置され一対の排出ローラ７ａ，７ｂで構成される排出ローラ対７に用紙２の先端を導くための傾斜ガイド８と、排出ローラ対７の下流側に配置された排出口９と、第２ガイド４の上方に設けられたループ形成空間１０と、回動時に第２ガイド４の先端が通過するように配置された第３ガイド１１と、排出ローラ対７と排出口９との間に設けられた用紙センサ１２（図３）などで構成される。
【００１９】
図２は、用紙排出装置１を上方から見た平面図である。第２ガイド４の回動端には複数の凸部４ａと複数の凹部４ｂから構成される櫛刃形状が形成されている。また、第３ガイド１１は第２ガイド４の凹部４ｂに対向する位置に複数の凸部１１ａを有し、凸部４ａに対向する位置に凹部１１ｂを有する櫛刃形状が形成されている。そして、第１ガイド３と第２ガイド４とは、第２ガイド４が回動する過程で第２ガイド４の凸部４ａが第３ガイド１１の凹部１１ｂに進入して用紙幅方向において重なり合うとともに回動方向に通過可能に配置されている。
【００２０】
図３は、本発明に係るプリンタの電気的構成を示すブロック図である。プリンタの制御部は、所定プログラムに従ってプリンタ全体の動作を制御するＣＰＵ（中央処理装置）５５と、外部ホストコンピュータ７０との間でデータを送受するＩ／Ｆ（インタフェイス）５６と、プログラムやデータを格納するＲＯＭ（リードオンリメモリ）５７およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５８と、機構部やセンサなどの周辺回路との間でデータを送受するＩ／Ｏ（入出力回路）５９と、操作スイッチなどの操作部６０と、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＣＤ（液晶パネル）などで構成される表示部６１などで構成される。また、Ｉ／Ｏ５９には、印字ヘッド５２と、プラテン５１を駆動する為の搬送モータ６２と、用紙センサ１２および排出モータ１３を有する用紙排出装置１などが接続される。
【００２１】
用紙排出装置１は、プリンタ５０に対して機械的、電気的に着脱自在に構成されており、用紙排出装置１の動作はプリンタ５０のＣＰＵ５５によって総括的に制御される。なお、用紙排出装置１も独自のＣＰＵを搭載して、プリンタ５０との通信によって動作を連携することも可能である。
【００２２】
次に図１及び図４乃至図６を用いて本発明の用紙排出装置１の動作を説明する。印字が開始される前は図１に示す様に用紙ロール２ａから引き出された用紙２の先端は印字ヘッド５２とカッター５３の間に位置している。また、この状態では第２ガイド４は、ストッパ６ｂに接触して第１ガイド３と対向する閉位置に位置している。
【００２３】
プリンタ５０は、外部ホストコンピュータ７０から送信された印字データを受信すると、印字ヘッド５２を駆動して用紙２に１ドットラインずつの印字を行う。１ドットラインの印字が終了すると、プラテン５１を駆動して１ドット分の紙送りを行う。プラテン５１の駆動により用紙は図１において右側から左側に搬送される。この印字と搬送は、外部ホストコンピュータ７０から送られた一連の印字データの印字が完了するまで繰り返される。
【００２４】
印字の過程において、用紙２の先端は用紙排出装置１に受け渡されて第１ガイド３と第２ガイド４の間に進入し、傾斜ガイド８に突き当たる。そして、傾斜ガイド８に沿って左下方向に搬送されて、排出ローラ対７に挟持される。排出ローラ対７に挟持された用紙２は、排出ローラ対７の回転によってさらに排出口９方向に搬送されて用紙センサ１２によって検出される。
【００２５】
用紙センサ１２が用紙２の先端を検知すると、ＣＰＵ５５は排出ローラ対７の回転を停止して用紙２を排出ローラ対７で保持して用紙２の先端が排出口９から排出されないように制御する。排出ローラ対７の回転が停止した後も、プリンタ５０は一連の印字データの印字が完了するまで印字および搬送を継続する。印字長が所定長（本実施例では、印字ヘッド５２から用紙センサ１２までの搬送距離）より長い場合、用紙２は第１ガイド３の上側に撓みを生じてループ化する。ループ化した用紙２はその腰による力で自重で閉位置に位置していた第２ガイド４を上方へと押し上げ、回転中心軸５の回りを図１において反時計回りに回動させる。
【００２６】
第２ガイド４が回動してループ形成空間１０を開放する開放位置に移動した状態を図４に示す。開放位置では、第２ガイド４はストッパ６ａに接触して直立位置まで回動しないで停止しているので、用紙のループが解除された場合には第２ガイド４の自重によって図４において時計回りに回動することになる。
【００２７】
第２ガイド４が開放位置に位置した後も、プリンタ５０による印字が継続されると、ループはさらに大きくなり用紙２の腰による第２ガイド４を回動する力は弱くなる。この為、第２ガイド４の自重による回転モーメントが用紙の腰にうち勝って図５に示す如く第２ガイド４が開放位置と閉位置の間に設けられた第３ガイド１１の手前まで時計回りに回動する。
【００２８】
前述した様に、第２ガイド４と第３ガイド１１には、用紙幅方向において重なり合う櫛刃形状が各々形成されている。この為、用紙２がこれらのガイドの間に介在している間は、第２ガイド４は少なくとも第３ガイド１１を越えて回動する事はない。
【００２９】
図５の位置では、第２ガイド４は水平位置（閉位置）に対して開放側に約４５°回転した位置に位置している。そして、用紙の腰による力の方向Ｂ１は第２ガイド４の開き回転方向Ｃに対し約４５°を向いている。
【００３０】
この位置においては、用紙の腰による力の一部（ＣＯＳ４５°成分）は、第２ガイド４を開放する方向Ｃに作用する。さらに、第２ガイド４の自重（Ｂ２方向の荷重）の一部（ＳＩＮ４５°成分）は回転中心軸５に支えられており、第２ガイド４が閉まる方向−Ｃ側に作用する力は自重の残り成分（ＣＯＳ４５°成分）のみである。これらの力関係により、第２ガイド４と第３ガイド１１の間には隙間が作成されやすくなっている。
【００３１】
プリンタ５０による一連の印字データの印字が完了すると、ＣＰＵ５５は、カッター５３を動作させて用紙２の後端を切断する。そして、プリンタ５０の動作を停止して、排出ローラ対７を回転させる。排出ローラ対７の回転に従い、ループは解除されて、用紙２の先端は排出口９から排出される。
【００３２】
なお、第２ガイド４が図５の位置に回動するまでは、第２ガイド４の回転モーメントよりも用紙の腰による力の方が回動力として第２ガイド４に強く作用している。この為、第２ガイド４と第３ガイド１１の間には比較的広い隙間が形成される。また、その状態で印字が完了した場合も、ループが小さい状態からループ解除されて排出が行われるため、用紙の腰による力が強く作用して、用紙が第２ガイド４の下方に移動するまで第２ガイド４と第３ガイド１１の間には比較的広い隙間が保持されて用紙２のくびれが極度に小さくなることは無い。従って、その様な場合にはループが解除されるまで第２ガイド４は閉位置に位置する事は無く、搬送負荷が極度に増大して搬送不良や紙折れ等の不具合が発生する事は無い。
【００３３】
図４や図５の様に、第２ガイド４が第３ガイド１１と重なり合う位置（図６の位置）より開放側に位置する状態においてはループの解除方向Ｂ２と用紙搬送方向Ｂ３は０°〜３５°の角度を形成する。従って、たとえ第２ガイド４が第３ガイド１１に近づいた位置に位置して用紙２のくびれが小さくなったとしても、排出ローラ対７の回転による用紙搬送力の多く（最小ＣＯＳ３５°成分）は用紙２の引き抜き力として作用する為、用紙２の引き抜きの時の搬送負荷が極度に増大して搬送不良や紙折れ等の不具合が発生する事が無い。
【００３４】
用紙２の排出が進み用紙２のループが第２ガイド４の下方に抜けて第２ガイド４と第３ガイド１１が用紙幅方向において重なり合う位置に位置している状態を図６に示す。図６の状態からさらに排出が進むと、用紙２のループは解除される。ループの解除により、第２ガイド４は図１に示す第１ガイド３と対向する閉位置まで移動してストッパ６ｂに接触して停止する。その後、ＣＰＵ５５は用紙２の後端が用紙センサ１２に検出されるまで排出ローラ対７を回転させた後、排出ローラ対７を停止して一連の処理を終了する。
【００３５】
本構成によれば、第３ガイド１１を設ける事で、用紙２をループ化してからループ化した用紙２が第２ガイド４の下方に移動してループが解除される迄第２ガイド４は閉位置に位置することがない。従って、用紙２は第２ガイド４とカッター５３の間でくびれの小さなΩ形状になる事はなく、搬送負荷が極度に増大して搬送不良や紙折れ等の不具合が発生する事がない。
【００３６】
次に、図７を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第１の実施例との違いは、第３ガイド１１の代わりにダンパー１４を用いた点である。その他の構成は第１の実施例と同一であるため、既に説明した構成には同一番号を付与して説明は省略する。本実施例の第２ガイド４とダンパー１４とは周知のワンウェイクラッチが内蔵された歯車によって結合されており、ダンパー１４の作用により第２ガイド４の図中時計方向（閉方向）の回動を遅延させる。なお、図中反時計方向（開放方向）への回転時には、ワンウェイクラッチの作用によってダンパー１４と第２ガイド４との回動力の伝達が解除される為、ダンパー１４は第２ガイド４の回動を妨げない。
【００３７】
本構成によれば、用紙がループ化している間は、用紙の腰の力に加えてダンパー１４の力が第２ガイド４に作用するため、第２ガイド４は閉方向への回動が規制される。よって、ループが解除される迄、第２ガイド４は閉位置に位置する事はなく、用紙２引き抜きの時の搬送負荷が極度に増大して搬送不良や紙折れ等の不具合が発生する事が無い。
【００３８】
本発明による用紙排出装置は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば専用のアクチュエータを設けて突出部材を第２ガイドの回動範囲に選択的に突出させてループが解除されるまで第２ガイド４の閉位置への移動を阻止する様に構成しても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、用紙をループ化してからループ化した用紙が第２ガイド部の下方に移動するまで第２ガイド部の移動を規制する規制部材を備えることで、ループ解除時の用紙搬送性を向上して安定した用紙排出を行う事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における用紙排出装置をプリンタに接続した状態を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す用紙排出装置を上方から見た平面図である。
【図３】図１における電気的構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示す用紙排出装置のループ動作の一例を示す側断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例を示す用紙排出装置のループ動作の一例を示す側断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例を示す用紙排出装置のループ動作の一例を示す側断面図である。
【図７】本発明の第２の実施例における用紙排出装置を示す側断面図である。
【図８】従来の用紙排出装置を示す側断面図である。
【図９】従来の用紙排出装置のループ動作を示す側断面図である。
【図１０】従来の用紙排出装置のループ動作を示す側断面図である。
【符号の説明】
１ 用紙排出装置
２ 用紙
３ 第１ガイド
４ 第２ガイド
７ 排出ローラ対
１０ ループ形成空間
１１ 第３ガイド
１４ ダンパー
５０ プリンタ

Claims (1)

1. ループ化した用紙を保管するループ形成空間と、
   このループ形成空間の下方に固定して設けられて搬送される用紙を案内するための第１ガイド部と、
   前記ループ形成空間の搬送方向下流側に設けられた排出ローラと、
   この排出ローラを制御して用紙のループ作成及び解除を行うループ制御手段と、
   ループ作成に応じてループ形成空間方向に回動してループ形成空間を開放する開放位置に位置し、ループ解除に応じて自重により回動して第１ガイド部に対向する閉位置に位置する第２ガイド部とを備えた用紙排出装置において、
   用紙をループ化してからループ化した用紙が第２ガイド部の下方に移動するまで第２ガイド部の閉位置への移動を規制するとともに、第２ガイド部の回動の途中に配置されて第２ガイドの回動端部に設けられた櫛刃形状を通す如く櫛刃形状が形成された第３ガイド部を備えたことを特徴とする用紙排出装置。

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