JP4409344B2 - プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、ロール紙から用紙を引き出して印字し、切断して印字用紙を発行するプリンタに係り、特に、ロール紙が収納されるプリンタ本体とカバーとを備え、ロール紙をセットする時に、閉めたカバーとプリンタ本体との境界から外部に出た余剰の用紙端部を切断し、この後、余剰の用紙端部のある排紙経路とは別の排紙経路に印字用紙を搬送して発行する形式のプリンタに関する。

上記形式のプリンタとしては、用紙セット時に、閉めたカバーとプリンタ本体との境界から外部に出た余剰の用紙端部を切断した後、ロール紙の駆動ローラを、通常の搬送方向とは逆方向に回転させて用紙端部を一旦引き戻し、この後、駆動ローラを正転させると、用紙端部が発行用の排紙経路にガイドされるものが提案されている（特許文献１）。

特許第２９０９３０２号公報（段落０００７〜００１２、図２等）

上記公報に記載のプリンタでは、駆動ローラを逆転させることや、その逆転量を用紙端部の引き戻し量に対応させる制御が必要であることなどから、構成が複雑かつ大型化し、これに伴ってコストも相応にかかるものであった。

また、装置を小型化するために、排紙経路を短くした場合には、用紙セット時に、ガイドによって用紙に無理な変形が与えられ、これによってしわや折れが生じるおそれがある。また、排紙経路の上流側に用紙のオートカッタを設けた場合、このカッタ付近で、用紙が屈曲したり傾斜したりすることにより、切断不良が発生してカッタのロックを招くなどの不具合が生じる。

よって本発明は、通常印字の時と用紙セットの時とで用紙の排紙経路が異なるプリンタにおいて、双方の時とも、用紙の変形を抑制することができるとともに、排紙経路の切り替えを、駆動系を用いることなく簡素な構成で安価に、かつ確実に実現させることのできるプリンタを提供することを目的としている。

本発明は、ロール紙を回転自在に保持する保持部を有するプリンタ本体と、このプリンタ本体に開閉自在に取り付けられたカバーと、ロール紙から用紙を引き出して搬送する用紙搬送機構と、この用紙搬送機構によって搬送される用紙に印字を施す印字機構と、この印字機構によって印字された用紙を切断するカッタ機構と、印字機構の下流側に設けられ、カバーが閉じた状態で印字機構によって印字された用紙が搬送される第１の排紙経路と、印字機構の下流側に設けられ、カバーが閉じた状態で、第１の排紙経路とは異なる方向に延び、ロール紙を保持部へセットする時に該ロール紙の端部をカバーとプリンタ本体との境界に引き出す第２の排紙経路と、印字機構の下流側に配された可動ガイドとを備え、可動ガイドは、用紙の発行ガイド位置の方向へ、またはこの発行ガイド位置から離れる方向へ移動可能であって、発行ガイド位置の方向へ自重もしくは弾性部材によって付勢されており、発行ガイド位置において、印字機構から第１の排紙経路へと搬送される用紙を導き、さらに当該可動ガイドは、カバーが閉じられた時に、ロール紙から引き出された用紙を第２の排紙経路へと延出させるために発行ガイド位置から離れる方向に移動し、第２の排紙経路にある用紙がカッタ機構により切断された時に、発行ガイド位置の方向へ戻るように移動可能であることを特徴としている。

本発明のプリンタでは、カバーを開け、保持部に保持させたロール紙から用紙を外部に引き出してからカバーを閉じると、引き出された用紙は、カッタ機構から、カバーとプリンタ本体との境界に形成される第２の排紙経路に延在する。ここで、カッタ機構から先端側の用紙端部は余剰とされ、この余剰の用紙端部は、カッタ機構の作動により切断され、この後、外部に引き出されて除去される。可動ガイドは、用紙セット時には用紙の剛性により、第１の排紙経路側に移動させられているが、用紙端部が切断されると、その位置から自重もしくは弾性部材によって第２の排紙経路側、すなわち第１の排紙経路に用紙を導く位置に戻る。この状態で通常印字が行われると、用紙は第１の排紙経路に導かれ、印字、切断された用紙は、この第１の排紙経路を経て、例えば、用紙ストッカに蓄積される。
また、本発明では、上記第２の排紙経路は、カッタ機構から可動ガイドに至る部分を経路の一部として有しており、可動ガイドが発行ガイド位置から離れる方向に移動した時には、該可動ガイドが発行ガイド位置にある場合よりも、カッタ機構から可動ガイドに至る部分の経路の屈曲の度合いが緩く形成される形態を含む。この形態では、用紙セット時におけるカッタ機構付近の用紙の屈曲状態を緩くすることができ、このため、用紙セット時の用紙切断動作が安定して行われる。

本発明によれば、通常印字の時には、可動ガイドは第２の排紙経路側に移動しており、このため、用紙は第１の排紙経路に円滑に案内される。そして、用紙セット時に用紙を第２の排紙経路に延在させると、可動ガイドは用紙の剛性によって第１の排紙経路側に移動させられる。このため、可動ガイドによって用紙が無理に変形させられることを抑制することができる。これらの結果、通常印字の時と用紙セットの時のいずれの時においても、用紙の変形を抑制することができる。また、このように用紙の変形が抑制されることにより、カッタ機構に対する用紙の姿勢が常に直角あるいはそれに近い状態に保持され、その結果、安定した切断動作が行われる。また、排紙経路を切り替える可動ガイドの移動は、可動ガイド自身の自重か、もしくは弾性部材によって行わせるので、切り替え用の駆動系は必要なく、よって簡素に、かつ安価で構成することができる。

本発明によれば、第１の排紙経路と第２の排紙経路に用紙を切り替える可動ガイドが、第２の排紙経路側に付勢され、これによって、通常印字の時には第１の排紙経路に用紙が導かれ、用紙セットの時には、用紙が第２の排紙経路に延在することにより、可動ガイドが第１の排紙経路側に移動するので、通常印字の時と用紙セットの時のいずれの時にも、用紙の変形を抑制することができ、しかも、排紙経路の切り替えを、駆動系を用いることなく簡素な構成で安価に実現させることができるといった効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、電子キャッシュレジスタ用等に好適に使用される小型プリンタであって、このプリンタ１は、プリンタ本体１０と、プリンタ本体１０に開閉自在に取り付けられたカバー２０とによって外形が形成される。図１はカバー２０を閉めた状態、図２はカバー２０を開けた状態のそれぞれ斜視図である。また、図３は、カバー２０を開けた状態の側断面図、図４〜図６はカバー２０を閉めた状態の側断面図である。

図１〜図６に示すように、プリンタ本体１０は、底板１１、左右一対の側板１２、前板１３および背板１４を備えた箱状を呈しており、その後部には、略半円筒状のロール紙ホルダ部（保持部）１５が形成されている。このロール紙ホルダ部１５は、ロール紙３０を落とし込んで装填するドロップイン式であって、各側板１２の後側（図１および図２で奥側、図３〜図６で右側）に形成された略扇状の左右の後板部１６と、これら後板部１６の円弧状の周縁を連結する湾曲板部１７とにより形成されている。ロール紙ホルダ部１５内には、図３に示すように、用紙３１が芯材３２に巻かれて蓄積されたロール紙３０が、芯材３２の軸線方向を左右方向とし、その端部を下側から前方（図１および図２で手前側、図３〜図６で左側）に引き出す姿勢で落とし込まれ、装填される。

図３〜図６に示すように、ロール紙ホルダ部１５の底部には、フレーム１８Ａが固定されており、このフレーム１８Ａには、軸心が左右方向に延びる２つのローラ４１，４２が回転自在に支持されている。これらローラ４１，４２は、前後に適宜な間隔をおいて配されている。ロール紙３０は、これらローラ４１，４２上に軸回りに回転自在に載置される。ロール紙３０は、用紙３１が前方に引き出されることにより回転し、それに伴ってローラ４１，４２も回転する。すなわち、ローラ４１，４２によってロール紙３０は円滑に回転することができるようになっている。

図１〜図６に示すように、上記カバー２０は、ロール紙ホルダ部１５に近似する形状であって、ロール紙ホルダ部１５よりも若干大きな略半円筒状に形成されており、開いた状態で、ロール紙ホルダ部１５の外側を覆うように組み込まれている。すなわち、このカバー２０は、略扇状の左右一対の側板２１と、これら側板２１の円弧状の周縁を連結する湾曲板２２とを備えている。各側板２１における湾曲板２２の軸心に相当する部分は、カバー軸２３を介して、ロール紙ホルダ部１５の湾曲板部１７の軸心と同軸的に、かつ回転自在に支持されている。

そして、カバー２０を後側に回転させると、カバー２０はロール紙ホルダ部１５の外側に沿って展開し、図２および図３に示すように、プリンタ本体１０の開口（この開口は主にロール紙ホルダ部１５の開口である）が開放される。また、この状態からカバー２０を手前側に回転させると、図１および図３〜図６に示すように、プリンタ本体１０の開口が覆われる。カバー２０の全閉状態で、ロール紙ホルダ部１５とカバー２０とにより、プリンタ１の後部が円筒状に形成される。カバー２０の全閉状態は、図示せぬ係脱手段によって保持されるようになっている。

当該プリンタ１は、図４〜図６に示すように、ロール紙３０から引き出された用紙３１に印字を行う印字機構５０と、印字された用紙３１を切断する押し切り式のカッタ機構６０とを備えている。印字機構５０は、カバー２０の回転端部である先端部に取り付けられたプラテンローラ５１と、プリンタ本体１０内の前部に固定されたフレーム１８Ｂに取り付けられたサーマル式の印字ヘッド５２とから構成される。印字ヘッド５２は、ばねフレーム５３に取り付けられたコイルばね５４によってプラテンローラ５１方向に常に付勢されている。

カバー２０が閉じられると、プラテンローラ５１と印字ヘッド５２が対向し、コイルばね５４の弾性によって印字ヘッド５２がプラテンローラ５１に弾性的に圧接する。ロール紙３０から引き出された用紙３１は、プラテンローラ５１と印字ヘッド５２との間に挟まれ、プラテンローラ５１が回転することにより引き出される。そして、用紙３１が引き出されることによりロール紙３０は回転する。すなわち、印字機構５０は、ロール紙３０の用紙３１を引き出して搬送する用紙搬送機構を兼ねている。

プラテンローラ５１の軸の一端部には、図２に示すように従動ギヤ５５が同軸的に固定されており、この従動ギヤ５５は、カバー２０が全閉されると、プリンタ本体１０内に組み込まれて搬送モータにより駆動される減速ギヤ（いずれも図示略）に連結する。この状態で搬送モータが作動することにより、プラテンローラ５１は用紙３１の搬送方向（図３〜図６において時計回り）に回転させられる。以下の説明で上流側、下流側は、用紙３１の搬送路における方向である。

カッタ機構６０は、印字機構５０のすぐ下流側（図３〜図６で上側）に配されており、カバー２０の先端部に固定された固定刃６１と、プリンタ本体１０内のフレーム１８Ｂに固定された可動刃ユニット６２とから構成される。可動刃ユニット６２は、前後方向に往復するよう駆動される可動刃６３を備えている。固定刃６１は、カバー２０が閉じられると、間に用紙３１が通過する隙間を挟んで、可動刃６３に対向する。可動刃６３が後方に往動すると先端の刃が固定刃６１の刃の上面に圧接しながら摺動し、この動作で、両刃６１，６３の間に挟まれた用紙３１が切断される。

印字機構５０の上流側には、印字機構５０に用紙３１を導く一対のガイド板４６，４７が配されている。一方のガイド板４６はプリンタ本体１０に、他方のガイド板４７はカバー２０の先端部にそれぞれ設けられており、カバー２０が閉じた状態で、両ガイド板４６，４７の間には、印字機構５０側に向けて用紙３１の端部を導く狭隘な用紙搬送路が形成される。また、プリンタ本体１０側のガイド板４６の上流側には、用紙３１を上方に押し上げてテンションをかけるテンションローラ４４が配されている。このテンションローラ４４は、プリンタ本体１０に設けられたコイルばね４５によって上方に付勢されている。

図１および図４〜図６に示すように、カバー２０の先端部の外周面には、印字機構５０により印字され、カッタ機構６０により切断された１枚の用紙が、カバー２０の湾曲板２２に沿った状態で順次重ねて蓄積される用紙ストッカ２４が形成されている。この用紙ストッカ２４に蓄積される用紙は、図１に示す押さえ板２５によって保持される。

上記プリンタ１においては、図４〜図６に示すように、カバー２０が閉じた状態で、カッタ機構６０の下流側には、印字された用紙３１を用紙ストッカ２４に搬送する用紙発行経路（第１の排紙経路）７１と、プリンタ本体１０とカバー２０との境界に至る用紙セット経路（第２の排紙経路）７２とが形成される。用紙発行経路７１には、通常印字の時に、印字機構５０によって印字された用紙３１が通過し、その用紙３１は用紙ストッカ２４に進み、カッタ機構６０で切断されることにより、用紙ストッカ２４に蓄積される。なお、用紙発行経路７１は、カバー２０に形成されている。

一方、用紙セット経路７２には、用紙セットの時、すなわち、カバー２０を開けた状態で、ロール紙ホルダ部１５に装填されたロール紙３０から用紙３１の端部をプリンタ本体１０の外部まで手前側に引き出し、次いでカバー２０を閉じた時に、引き出した用紙３１の端部が延在する。用紙セット経路７２は、プリンタ本体１０の前板１３の開口縁１３ａと、カバー２０の先端部に形成された断面Ｌ字状の先端カバー部２６の前面との間に形成される上下方向に延びる隙間である。

先端カバー部２６には、通常印字の際には用紙３１を用紙発行経路７１に導く可動ガイド８０が設けられている。この可動ガイド８０は、図７に示すように、カバー２０が閉じた状態で後ろ上がり（図７（ｂ）では右上がり）に傾斜するガイド板部８１と、このガイド板部８１から上方に延びる左右一対の支持板部８２とを備えている。

この可動ガイド８０は、支持板部８２が、先端カバー部２６の内側に形成されたリブ２６ａにピン８３を介して、図７（ｂ）中、矢印Ｆ−Ｒ方向に回動自在に取り付けられている。ガイド板部８１には、リブ２６ａの一部が入り込んで可動ガイド８０の回動を許容するスリット８１ａが形成されており、可動ガイド８０は、支持板部８２が先端カバー部２６の前板部２６ｂに当接する状態から、スリット８１ａの奥端部がリブ２６ａに当接するまでの範囲を回動する。図３に示すように、カバー２０が全開状態では、可動ガイド８０は図中反時計回り（図７（ｂ）で矢印Ｒ方向）に自重で回動し、スリット８１ａの奥端部がリブ２６ａに当接する。

可動ガイド８０は、図５および図６に示すように、カバー２０が閉じられると図中時計回り（図７（ｂ）で矢印Ｆ方向）に自重で回動し、支持板部８２が前板部２６ｂに当接した状態が保持される。この時、可動ガイド８０は、ガイド板部８１が、カッタ機構６０のすぐ下流側、すなわち固定刃６１と可動刃６３との間の隙間の直上に位置する。これにより、用紙セット経路７２は遮断され、カッタ機構６０を通過して上昇する用紙の先端は、ガイド板部８１に突き当たって図６中右側の用紙発行経路７１に導かれる。

一方、用紙セット経路７２にロール紙３０から連なる用紙３１が延在する時は、用紙３１を印字可能にセットする時である。用紙セットは、以下の手順で行われる。図３に示すように、カバー２０を開け、ロール紙ホルダ部１５にロール紙３０を装填する。そして、装填されたロール紙３０から用紙３１の端部をプリンタ本体１０の外部まで手前側に引き出してから、カバー２０を閉じる。すると用紙３１は、図４に示すように、上流側より、ガイド板４６とガイド板４７との間、プラテンローラ５１と印字ヘッド５２との間、固定刃６１と可動刃６３との間、プリンタ本体１０の開口縁１３ａとカバー２０の先端カバー部２６との間に挟まれる。この時、カッタ機構６０より下流側の用紙３１（この部分の用紙は除去される余剰端部である）は、可動ガイド８０の下端部に当接し、可動ガイド８０の左側の用紙セット経路７２に延在する。そして、可動ガイド８０は当接する用紙３１に押され、図４において反時計回りに回動させられる。

続いて、上記プリンタ１の使用方法ならびに動作を説明する。用紙の搬送および印字の動作は、例えばプリンタ本体１０内に設けられる制御装置で自動的になされる。
まず、使用者が、図３に示すようにカバー２０を開け、上記のようにロール紙ホルダ部１５に装填されたロール紙３０から用紙３１の端部をプリンタ本体１０の外部まで手前側に引き出し、カバー２０を閉じる。これにより、用紙３１の端部は、ロール紙３０から左側の用紙セット経路７２に延在する。この時、本来なら自重で最も時計回りに回動した位置（用紙３１を用紙発行経路７１に導く“発行ガイド位置”）にある可動ガイド８０は、カバー２０を閉じると同時に当接する用紙３１の剛性（コシ）によって、反時計回りに回動させられ、“用紙セット位置”に保持される。

可動ガイド８０が用紙セット位置に保持されている場合、可動ガイド８０が発行ガイド位置にある場合よりも、カッタ機構６０から可動ガイド８０に至る部分の屈曲の度合いが緩い経路に形成される。これにより、用紙セット時におけるカッタ機構６０付近の用紙３１の屈曲状態を緩くすることが可能になる。

次いで、カッタ機構６０が作動して、すなわち可動刃ユニット６２の可動刃６３が往復動して、用紙セット経路７２に延在していた用紙３１の端部が切断される。すると、用紙３１による押さえがなくなるので、可動ガイド８０は自重により、発行ガイド位置まで図５において時計回りに回動し、図５に示す通常印字の待機状態となる。切断された用紙３１の余剰端部は、プリンタ本体１０の開口縁１３ａと先端カバー部２６の前板部２６ｂとの間に挟まれているが、これは外部に引き出して除去することができる。

通常印字は、印字ヘッド５２と、上記搬送モータに印字のコマンドが供給されることによりスタートする。すなわち、印字ヘッド５２による印字と、プラテンローラ５１の回転による用紙３１の搬送とが繰り返されることにより、印字がなされる。搬送される用紙３１は、可動ガイド８０のガイド板部８１に突き当たって用紙発行経路７１に導かれ、用紙ストッカ２４に搬送されていく。

印字が終了すると、印字部分を切断しないように所定の長さ分プラテンローラ５１が回転して用紙３１が搬送され、この後、カッタ機構６０が作動して用紙３１が切断される。切断された用紙３１は、用紙ストッカ２４に蓄積される。

上記プリンタ１によれば、用紙セット時の可動ガイド８０は、用紙３１の剛性によって用紙発行経路７１側、すなわち用紙セット経路７２から離間する方向に回動させられるので、用紙セット経路７２におけるカッタ機構６０から可動ガイド８０に至る部分は、上記のように屈曲の度合いが緩い。このため、カッタ機構６０に対する用紙３１の姿勢を常に直角あるいはそれに近い状態に保持させることができる。このため、用紙セット時の用紙切断動作が安定して行われ、カッタ機構６０のロック等の不具合の発生が防止される。

また、通常印字の時には、可動ガイド８０は自重で発行ガイド位置、すなわち用紙セット経路７２側に移動する。これにより搬送される用紙３１は、可動ガイド８０で円滑に用紙発行経路７１から用紙ストッカに案内される。したがって、通常印字の時と用紙セットの時のいずれの時においても、用紙の変形を抑制することができる。さらに、可動ガイド８０は、可動ガイド８０自身の自重によって発行位置に戻るので、経路切り替え用の駆動系は必要なく、よって簡素に、かつ安価で構成することができる。

なお、上記実施形態では、可動ガイド８０が自重で回動するようになされているが、これに代えて、ばね等の弾性部材で可動ガイド８０が回動するように構成してもよい。

本発明の一実施形態に係るプリンタのカバー閉状態の斜視図である。 一実施形態に係るプリンタのカバー開状態の斜視図である。 一実施形態に係るプリンタの側面断面図であって、カバーを開けてロール紙から用紙を引き出す用紙セットの第１段階を示している。 一実施形態に係るプリンタの側面断面図であって、カバーを閉めた用紙セットの第２段階を示している。 一実施形態に係るプリンタの側面断面図であって、用紙セットが完了して通常印字の待機状態を示している。 一実施形態に係るプリンタの側面断面図であって、用紙の印字・搬送が行われている状態を示している。 （ａ）〜（ｃ）は一実施形態に係る可動ガイドの取付構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は裏面図、（ｄ）は可動ガイドの単体を（ｂ）のＤ方向から見た図である。

符号の説明

１…プリンタ
１０…プリンタ本体
１５…ロール紙ホルダ部（保持部）
２０…カバー
３０…ロール紙
３１…用紙
５０…印字機構（用紙搬送機構）
６０…カッタ機構
７１…用紙発行経路（第１の排紙経路）
７２…用紙セット経路（第２の排紙経路）
８０…可動ガイド

Claims (2)

1. ロール紙を回転自在に保持する保持部を有するプリンタ本体と、
   このプリンタ本体に開閉自在に取り付けられたカバーと、
   前記ロール紙から用紙を引き出して搬送する用紙搬送機構と、
   この用紙搬送機構によって搬送される用紙に印字を施す印字機構と、
   この印字機構によって印字された用紙を切断するカッタ機構と、
   前記印字機構の下流側に設けられ、前記カバーが閉じた状態で前記印字機構によって印字された用紙が搬送される第１の排紙経路と、
   前記印字機構の下流側に設けられ、前記カバーが閉じた状態で、前記第１の排紙経路とは異なる方向に延び、前記ロール紙を前記保持部へセットする時に該ロール紙の端部を前記カバーと前記プリンタ本体との境界に引き出す第２の排紙経路と、
   前記印字機構の下流側に配された可動ガイドとを備え、
   前記可動ガイドは、
   用紙の発行ガイド位置の方向へ、またはこの発行ガイド位置から離れる方向へ移動可能であって、発行ガイド位置の方向へ自重もしくは弾性部材によって付勢されており、前記発行ガイド位置において、前記印字機構から前記第１の排紙経路へと搬送される用紙を導き、
   さらに当該可動ガイドは、前記カバーが閉じられた時に、前記ロール紙から引き出された前記用紙を前記第２の排紙経路へと延出させるために前記発行ガイド位置から離れる方向に移動し、前記第２の排紙経路にある前記用紙が前記カッタ機構により切断された時に、前記発行ガイド位置の方向へ戻るように移動可能である
   ことを特徴とするプリンタ。
2. 前記第２の排紙経路は、前記カッタ機構から前記可動ガイドに至る部分を経路の一部として有しており、
   前記可動ガイドが前記発行ガイド位置から離れる方向に移動した時には、該可動ガイドが前記発行ガイド位置にある場合よりも、前記カッタ機構から前記可動ガイドに至る部分の前記経路の屈曲の度合いが緩く形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。

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