JP5436238B2 - 用紙供給機構 - Google Patents

Description

本発明は、用紙を供給する用紙供給機構に関する。

プリンタなどに設けられ、印画紙などの用紙を供給する用紙供給機構に関して、従来から様々な技術が提案されている。用紙供給機構は、印画紙の供給に関して複数の動作モードを有しており、その中から実行すべき動作モードを選択的に切り替えている。特許文献１には、連結する歯車を切り替えることにより、実行すべき動作モードを選択的に切り替える用紙供給機構が記載されている。

特開２００７−２６１０８５号公報

さて、複数の動作モードには、作業者が手動によって用紙を搬送するモードがある。このモードでは、用紙供給機構の駆動源が停止されるので、作業者は、負荷を受けながら用紙の搬送作業を行わなければならず、手動による搬送作業が困難となっている。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、駆動源が停止していても、用紙の搬送作業を行う際の負荷を低減し、用紙を容易に搬送することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る用紙供給機構は、駆動源と、用紙がロール状に巻回されてなる用紙ロールを支持し、当該用紙ロールと一体となって回転するペーパーフランジユニットと、前記ペーパーフランジユニットとの間で回転を伝達するフランジ駆動歯車と、前記フランジ駆動歯車と噛合可能な第１アイドラー歯車を有するアイドラーユニットと、前記駆動源と前記第１アイドラー歯車との間において一定のトルクを伝達するトルクリミッタとを備える。そして、前記アイドラーユニットは、当該第１アイドラー歯車が前記フランジ駆動歯車と噛合する状態、及び、当該第１アイドラー歯車が前記フランジ駆動歯車から切り離れる状態を選択的に切り替える。前記用紙供給機構は、前記用紙ロールから引き出された用紙を搬送するローディングローラーと、前記フランジ駆動歯車と同一の回転軸を有し、前記ローディングローラーとの間で回転を伝達するローラー駆動用中継歯車とをさらに備える。前記アイドラーユニットは、前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車と同時に噛合可能な第２アイドラー歯車をさらに有し、前記第１アイドラー歯車が前記フランジ駆動歯車と噛合する状態、前記第２アイドラー歯車が前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車と同時に噛合する状態、及び、前記第１アイドラー歯車、前記第２アイドラー歯車、前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車が互いに切り離れる状態を選択的に切り替える。前記トルクリミッタは、前記駆動源と前記第２アイドラー歯車との間において一定のトルクを伝達する。

本発明によれば、第１アイドラー歯車を、フランジ駆動歯車から切離すことにより、駆動手段停止時にペーパーフランジユニットの回転を妨げる負荷トルクを低減することができる。したがって、印画紙を容易に搬送することができる。

実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る用紙供給機構の構成を示す斜視図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態に係る用紙供給機構は、用紙、例えば、印画紙の供給などを行う。本実施の形態では、互いに異なる複数の色パネルを持つインクシートを用いて、カラー画像を印画紙に印画する熱転写型のカラープリンタ（以下、略して「プリンタ」と呼ぶ）に、用紙供給機構が設けられているものとして説明する。

図１は用紙供給機構の構成を示す斜視図である。以下の説明において、帯形状の印画紙１を中空ロール状に巻回したものを、「ペーパーロール２」と呼ぶ。図１に示すように、用紙供給機構は、ペーパーフランジユニット３と、フランジ駆動歯車４と、当該フランジ駆動歯車４を含む複数の歯車を回転可能に軸支するブラケット２３とを備える。なお、以下の図においては、歯車の歯を示す代わりに、歯車の歯先を通る円（以下、「歯先円」と呼ぶ）が図示されている。

ペーパーフランジユニット３は、円柱状の部材であり、ペーパーロール２の中心の空洞に挿入された状態で、ペーパーロール２を支持する。ペーパーフランジユニット３の円柱の中心には、プリンタに固定された回転軸が設けられており、挿入されたペーパーロール２と一体となって当該回転軸の周りに回転可能となっている。ペーパーロール２が挿入されたペーパーフランジユニット３において、ペーパーロール２からはみ出る部分、つまり、フランジには、フランジ駆動歯車４と噛み合う歯が設けられている。

フランジ駆動歯車４は、歯先円の直径が大きい歯車４ａと、歯先円の直径が小さい歯車４ｂとから構成されている。歯車４ａ及び歯車４ｂは互いに固定されており、一体化されている。フランジ駆動歯車４の歯車４ａは、ペーパーフランジユニット３と常に噛み合った状態で配置されており、ペーパーフランジユニット３との間で回転を伝達する。

図２は、理解を容易にするために、用紙供給機構のうち一部の部品を非表示にしたものである。図２に示すように、用紙供給機構は、ローラー駆動用中継歯車５と、ローラー駆動歯車６と、ローディングローラー７と、ピンチローラー８と、モーター１４とを備える。

ローラー駆動用中継歯車５及びフランジ駆動歯車４は、互いに同一の回転軸を有し、その回転軸の軸方向において互いに異なる位置に設けられている。フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５のそれぞれは、互いに独立して回転するようにブラケット２３により軸支されている。ローラー駆動用中継歯車５及びフランジ駆動歯車４の歯車４ｂは、歯先円の直径が互いに同一となっている。

ローラー駆動歯車６は、ローラー駆動用中継歯車５と常に噛み合った状態で回転するようにブラケット２３により軸支されている。ローラー駆動歯車６は、ローラー駆動用中継歯車５との間で回転を伝達する。ローディングローラー７及びローラー駆動歯車６は、互いに同一の回転軸を有し、その回転軸の軸方向において互いに異なる位置に設けられている。ローディングローラー７は、ペーパーロール２から引き出された印画紙１を搬送する。本実施の形態に係る用紙供給機構には、ローラー駆動歯車６とローディングローラー７との間において一定のトルクを伝達するトルクリミッタ（図示しない）が設けられている。以下、このトルクリミッタを「ローラートルクリミッタ」と呼ぶ。なお、ローラートルクリミッタは、一般的なトルクリミッタと同様、一方から他方に一定トルクを伝達し、仮に一方の回転が禁止されている場合には、他方に対して負荷トルクを与える。このローラートルクリミッタの機能により、ローラー駆動歯車６は、ローディングローラー７との間において一定のトルクを伝達する。

ピンチローラー８は、圧着機構（図示せず）により、印画紙１を介してローディングローラー７と圧着する。このピンチローラー８は、回転自在になっており、印画紙１の移動に応じて回転する。

モーター１４は、用紙供給機構の駆動源であり、正逆両方向に回転可能である。このモーター１４は、ブラケット２３により支持される。

図３は、用紙供給機構周辺のプリンタの構成を示す図である。本実施の形態に係るプリンタ内には、印画紙挿入口５１、先端検出手段５２、グリップローラー５３、及び、印画部（図示しない）が設けられている。

印画紙挿入口５１は、ペーパーロール２から引き出された印画紙１が挿入される挿入口であり、ペーパーフランジユニット３に支持されたペーパーロール２の近傍に設けられている。ペーパーロール２から引き出された印画紙１は、印画紙挿入口５１を通って印画紙挿入口５１よりも奥に供給される。以下、この方向を、「供給方向」と呼ぶ。供給方向において、印画紙挿入口５１の後には、ローディングローラー７及びピンチローラー８が配置されている。先端検知手段５２は、印画紙１の先端を検知するものであり、印画紙１の供給方向において、ローディングローラー７及びピンチローラー８の直後に設けられている。グリップローラー５３は、モーター１４とは別の駆動源によって印画紙１を搬送するものであり、印画紙１の供給方向において、先端検知手段５２の後に設けられている。印画紙挿入口５１からグリップローラー５３までには、印画紙１を案内する紙ガイド５４が設けられている。印画部は、印画紙１を印画するものであり、印画紙１の供給方向において、グリップローラー５３の後に設けられている。

また、プリンタには、ペーパーフランジユニット３を露出したり覆ったりするためのカバー５５が設けられている。つまり、本実施の形態では、用紙供給機構は、ペーパーフランジユニット３を覆うカバー５５を有するプリンタに設けられている。このカバー５５は、ペーパーロール２の交換時に開閉される。

図４は、用紙供給機構が備える、図２に示されるアイドラーユニット９を示す斜視図である。このアイドラーユニット９は、少なくともフランジ駆動歯車４と、後述するアイドラー中継歯車１３との間においてトルクを伝達できる状態と、トルクを伝達できない状態（以下、「アイドル状態」と呼ぶこともある）とを選択的に切り替える。このアイドラーユニット９は、アイドラー幅狭歯車１０と、アイドラー幅狭歯車１０よりも歯幅（回転軸方向の歯の幅）が広いアイドラー幅広歯車１１と、これら歯車を軸支するアイドラー歯車軸支部１２とから構成されている。

アイドラー幅狭歯車１０は、ローラー駆動用中継歯車５とは噛合せずに、フランジ駆動歯車４の歯車４ｂと噛合することが可能となっている。一方、アイドラー幅広歯車１１は、フランジ駆動歯車４の歯車４ｂ及びローラー駆動用中継歯車５の両方に同時に噛合することが可能となっている。

アイドラー歯車軸支部１２は、一辺が内側に湾曲している略三角形の板状部材１２ａと、当該湾曲している辺と対向する頂点の位置において板状部材１２ａと垂直に設けられた回動軸１２ｂとから構成されている。そして、アイドラー歯車軸支部１２は、残りの２つの頂点の位置において、アイドラー幅狭歯車１０及びアイドラー幅広歯車１１をそれぞれ軸支している。

図５〜７は、フランジ駆動歯車４、ローラー駆動用中継歯車５、アイドラーユニット９の位置関係を示す図である。アイドラーユニット９の回動軸１２ｂは、アイドラー幅狭歯車１０がフランジ駆動歯車４と対向するとともに、アイドラー幅広歯車１１がフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５の両者と対向するように、ブラケット２３により保持されている。

このアイドラーユニット９は回動軸１２ｂを中心に一定範囲内を回動可能となっている。

アイドラーユニット９が回動可能範囲の一端にあるときには、アイドラー幅狭歯車１０がローラー駆動用中継歯車５と噛み合わずに、フランジ駆動歯車４の歯車４ｂと噛み合う状態となる（図５）。このときには、アイドラー幅広歯車１１は、フランジ駆動歯車４の歯車４ｂ及びローラー駆動用中継歯車５のいずれとも切り離された状態となる。

一方、アイドラーユニット９が回動可能範囲の他端にあるときには、アイドラー幅広歯車１１がフランジ駆動歯車４の歯車４ｂ及びローラー駆動用中継歯車５の両者と同時に噛み合う状態となる（図６）。このときには、アイドラー幅狭歯車１０は、フランジ駆動歯車４の歯車４ｂと切り離された状態となる。

アイドラーユニット９が回動可能範囲の一端と他端との間にあるときには、アイドラー幅狭歯車１０がフランジ駆動歯車４から切り離れ、かつ、アイドラー幅広歯車１１がフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５のいずれからも切り離れる状態となる（図７）。つまり、図７に示される状態では、アイドラー幅狭歯車１０、アイドラー幅広歯車１１、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５が互いに切り離れる。以下、図７に示される状態を「中立状態」と呼ぶこともある。本実施の形態において、この中立状態と、上述のアイドル状態とは同一である。

用紙供給機構は、以上のようなアイドラーユニット９の回動範囲における位置を変更することにより、図５〜図７にそれぞれ示す３つ状態を選択的に切り替えることができる。

図５〜図７に示されるように、用紙供給機構は、アイドラー中継歯車１３を備える。このアイドラー中継歯車１３は、アイドラーユニット９の中心軸１２ｂの周りに回転する。アイドラー中継歯車１３は、アイドラー幅狭歯車１０、及び、アイドラー幅広歯車１１の両方に常に噛み合っており、例えば、アイドラー中継歯車１３が、モーター１４からのトルクを受けると、アイドラー幅狭歯車１０及びアイドラー幅広歯車１１に回転を伝達する。

ここで、アイドラー幅広歯車１１は負荷トルクが多少大きくなっている。つまり、アイドラー幅広歯車１１は多少回転しにくくなっている。そのため、アイドラー中継歯車１３が、モーター１４のトルクを受けて回転する場合には、アイドラーユニット９は、アイドラー中継歯車１３の回転方向と同じ方向に回動する。

なお、ここでは、アイドラー幅広歯車１１の負荷トルクが多少大きいとしているが、その代わりに、アイドラー幅狭歯車１０の負荷トルクが多少大きいものとしてもよい。あるいは、アイドラー中継歯車１３の貫通穴の内壁が中心軸１２ｂによって擦られるようにすることにより、中心軸１２ｂがアイドラー中継歯車１３の回転方向に引きずられて回動するものであってもよい。これらの場合であっても、アイドラー中継歯車１３が、モーター１４のトルクを受けて回転する場合には、アイドラーユニット９は、アイドラー中継歯車１３の回転方向と同じ方向に回動することになる。

図８は、用紙供給機構の構成の一部を示す斜視図である。図に示されるように、用紙供給機構は、ウォーム１５と、ウォームホイール１６と、フランジトルクリミッタ１７とを備える。

ウォーム１５は、ねじ歯車であって、モーター１４により回転される回転軸に一体的に設けられており、当該回転軸を中心に回転する。ウォームホイール１６は、はすは歯車であって、アイドラー中継歯車１３と同一の回転軸を有し、当該回転軸の軸方向において互いに異なる位置に設けられている。このウォームホイール１６も、アイドラー中継歯車１３と同様に、ブラケット２３により軸支されている。

ウォームホイール１６は、ウォーム１５と噛み合うことによりウォームギアを形成している。このウォームギアは、一般的なウォームギアと同様、ウォーム１５がトルクを受けた場合には、ウォーム１５及びウォームホイール１６はいずれも回転するが、ウォームホイール１６がトルクを受けてもウォーム１５及びウォームホイール１６はいずれも回転しないという、セルフロックと呼ばれる機能を有している。

フランジトルクリミッタ１７は、その中心軸が、ウォームホイール１６及びアイドラー中継歯車１３の回転軸と同一直線上に位置するように、ブラケット２３により支持されている。このフランジトルクリミッタ１７は、ウォームホイール１６とアイドラー中継歯車１３との間において一定のトルクを伝達する。

ここで、ウォームホイール１６は、モーター１４とフランジトルクリミッタ１７とを連結する歯車の一つであり、アイドラー中継歯車１３は、フランジトルクリミッタ１７とアイドラー幅狭歯車１０とを連結する歯車であるから、フランジトルクリミッタ１７は、モーター１４とアイドラー幅狭歯車１０との間において一定のトルクを伝達することになる。同様に、アイドラー中継歯車１３は、フランジトルクリミッタ１７とアイドラー幅広歯車１１とを連結する歯車であるから、フランジトルクリミッタ１７は、モーター１４とアイドラー幅広歯車１１との間において一定のトルクを伝達することになる。

なお、フランジトルクリミッタ１７は、一般的なトルクリミッタと同様、仮に一方の回転が禁止されている場合には、他方に対して負荷トルクを与える。また、このフランジトルクリミッタ１７は、ローラートルクリミッタよりも多少滑りにくいものとなっている。

図９は、用紙供給機構の構成の一部を示す斜視図である。図に示されるように、用紙供給機構は、中継連結歯車１８と、連結レバー１９とを備える。

中継連結歯車１８は、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５の両者と同時に噛合して両者を連結するための歯車である。連結レバー１９の一端には、中継連結歯車１８が設けられており、他端には、中継連結歯車１８の回転軸と平行に延在する円筒部材１９ａが設けられている。そして、連結レバー１９は、その中心において、ブラケット２３に設けられた円柱形状の支軸２３ａに通されている。これにより、連結レバー１９は、当該支軸２３ａを中心に回動可能となるように、ブラケット２３に保持されている。円筒部材１９ａの一部は、その延在方向に突出するボス部１９ｂが設けられている。

連結レバー１９が、支軸２３ａを軸として、図９に示される矢印が示す回動方向Ａに回動していくと、中継連結歯車１８が、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５の両者と同時に噛合する状態（以下、「中継連結状態」と呼ぶ）となる。一方、連結レバー１９が、その状態から、支軸２３ａを軸として、図９に示される矢印が示す、回動方向Ａと反対の回動方向Ｂに回動していくと、中継連結歯車１８が、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５から同時に切り離れる状態（以下、「中継切離し状態」と呼ぶ）となる。このように、連結レバー１９は、支軸２３ａを中心とする回動の方向に応じて、中継連結状態、及び、中継切離し状態を選択的に切り替えることができる。

図１０及び図１１は、用紙供給機構の構成の一部を示す斜視図である。図に示すように、用紙供給機構は、第１弾性体たる歯車連結ばね２０と、解除レバー２１と、第２弾性体たる解除ばね２２とを備える。

歯車連結ばね２０は、ねじりばねであり、連結レバー１９の円筒部材１９ａを回動方向Ａに付勢する。つまり、歯車連結ばね２０は、連結レバー１９を介して、中継連結歯車１８をフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５に向けて弾性的に付勢する。

解除レバー２１は、扇形状の板部材であり、その中心角を成す頂点を中心において、ブラケット２３の支軸２３ａに通されている。これにより、解除レバー２１は、当該支軸２３ａを中心に回動可能となるように、ブラケット２３に保持されている。解除レバー２１には、ブラケット２３と対向する面と反対面上において、当該反対面から突出するボス部２１ａと、係合部２１ｂ，２１ｃとが形成されている。

解除ばね２２は、ねじりばねであり、解除ばね２２の一端２２ａの一部は、解除レバー２１の係合部２１ｂと係合しており、それよりも先の部分は、連結レバー１９のボス部１９ｂと当接している。一方、解除ばね２２の他端２２ｂは解除レバー２１の係合部２１ｃと係合している。解除レバー２１は、この解除ばね２２により、連結レバー１９を回動方向Ｂに弾性的に付勢することが可能となっている。

解除レバー２１のボス部２１ａは、図３に示すカバー５５が開いた状態にあるときには、カバー５５から離れており、カバー５５が閉じた状態にあるときには、カバー５５と当接する。このときにボス部２１ａと当接するカバー５５の部分を、以下「カバー当接部」と呼ぶ。

図１０は、カバー５５が開いているときの用紙供給機構の状態を示している。カバー５５が開いているときには、歯車連結ばね２０による付勢により、中継連結歯車１８は、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５と弾性的に噛み合っている。また、このときには、歯車連結ばね２０が、連結レバー１９の円筒部材１９ａを介して、解除ばね２２及び解除レバー２１を回動方向Ａに付勢する。その結果、中継連結歯車１８がフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５と弾性的に噛み合って、連結レバー１９の回動方向Ａへの回動が停止するまで、解除ばね２２及び解除レバー２１も回動方向Ａに回動する。そして、連結レバー１９の回動方向Ａへの回動が停止すると、解除ばね２２及び解除レバー２１の回動方向Ａへの回動も停止する。

カバー５５が開いた状態（図１０）から閉じた状態となる際、カバー当接部は、主に方向Ｃに向けて解除レバー２１のボス部２１ａを強制的に押動する。そうすると、解除レバー２１が回動方向Ｂに回動するとともに、解除ばね２２も回動方向Ｂに回動する。このとき、回動方向Ｂに回動する解除ばね２２の一端２２ａが、連結レバー１９のボス部１９ｂを回動方向Ｂに付勢する。

ここで、解除ばね２２は、歯車連結ばね２０よりも硬い素材で形成されており、歯車連結ばね２０よりも強いバネ定数を有している。そのため、解除レバー２１が回動方向Ｂに回動すると、歯車連結ばね２０が解除ばね２２よりも大きく弾性変形することになる。その結果、解除レバー２１が回動方向Ｂに回動すると、連結レバー１９のボス部１９ｂが回動方向Ｂに回動し、歯車連結ばね２０が、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５から切り離される。

次に、上述した各構成の動作について詳細に説明する。モーター１４が回転している場合には、上述のような歯車の連結により、ウォーム１５、ウォームホイール１６及びアイドラー中継歯車１３が回転する。この際、上述したように、アイドラーユニット９は、アイドラー中継歯車１３の回転方向と同じ方向に回動する。

図５に示すように、モーター１４が駆動して、アイドラー中継歯車１３がフランジトルクリミッタ１７から一定のトルクを受けて方向Ｒ１に回転すると、アイドラーユニット９も方向Ｒ１に回動し、アイドラー幅狭歯車１０がフランジ駆動歯車４と噛み合う。この状態で、アイドラー中継歯車１３が一定のトルクを受けて方向Ｒ１にさらに回転すると、その回転が、アイドラー幅狭歯車１０及びフランジ駆動歯車４を介して、ペーパーフランジユニット３に伝達される。このとき、ペーパーフランジユニット３は、図１に示すように、印画紙１が巻き取られる方向Ｒ２に回転する。

逆に、図６に示すように、モーター１４が駆動して、アイドラー中継歯車１３がフランジトルクリミッタ１７から一定のトルクを受けて方向Ｆ１に回転すると、アイドラーユニット９は方向Ｆ１に回動し、アイドラー幅広歯車１１が、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５の両者と同時に噛み合う。この状態で、アイドラー中継歯車１３が一定のトルクを受けて方向Ｆ１にさらに回転すると、その回転が、アイドラー幅広歯車１１及びフランジ駆動歯車４を介して、ペーパーフランジユニット３に伝達される。このとき、ペーパーフランジユニット３は、印画紙１が引き出される方向Ｆ２に回転する。また、アイドラー中継歯車１３が受けたトルクが、アイドラー幅広歯車１１、ローラー駆動用中継歯車５及びローラー駆動歯車６を介して、ローディングローラー７に伝達される。このとき、ローディングローラー７は、印画紙１がグリップローラー５３に向けて供給される方向Ｆ３に回転する。

以上のように、モーター１４が正逆回転方向のいずれか一方に回転し続けるときには、アイドラーユニット９のアイドラー幅狭歯車１０及びアイドラー幅広歯車１１のいずれか一方の歯車が、対応する歯車と噛み合っている状態となっている。この状態にあるときに、モーター１４が逆方向に回転すると、それらの噛み合いが外れて中立状態となり、さらに当該逆方向に回転すると、他方の歯車が対応する歯車と噛み合って連結する。なお、アイドラーユニット９が中立状態にあるときに、モーター１４の回転を停止させると、アイドラーユニット９の回動は停止し、中立状態が維持される。

アイドラーユニット９が中立状態となる直後では、カバー５５は閉じられている。このときには、ローラー駆動用中継歯車５は、アイドラー幅広歯車１１から切り離されており、ローラー駆動用中継歯車５は、中継連結歯車１８からも切り離される。

このときに、作業者の作業によって、カバー５５が閉じた状態から開いた状態になると、図１０に示される、主に方向Ｃに向かう力が解除され、それに伴って、解除ばね２２が連結レバー１９を回動方向Ｂに押圧する力が解除される。一方、歯車連結ばね２０は、連結レバー１９を回動方向Ａに付勢しているため、連結レバー１９は回動方向Ａに回動し、それとともに解除レバー２１及び解除ばね２２も回動方向Ａに回動する。そして、解除レバー２１が回動方向Ａに回動することにより、連結レバー１９と一体的に設けられた中継連結歯車１８は、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５と噛み合うことになる。

ここで、仮に、中継連結歯車１８とフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５との間で、歯先同士が衝突しているにもかかわらず、中継連結歯車１８をフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５に向けて強制的に移動させて歯車同士を噛み合わせようとすると、歯先の破損などが生じると考えられる。それに対し、本実施の形態では、歯車連結ばね２０によって、中継連結歯車１８がフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５に対して弾性的に押付けるものとなっている。したがって、中継連結歯車１８がフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５と噛み合っていなくても、中継連結歯車１８がそれらに向けて移動するのを抑制することができる。そして、どちらかの歯車が少し回転すると、これら歯車は自然に噛み合うことができる。よって、これら歯車の歯先の破損などが生じるのを抑制することができる。

上述の動作によって、中継連結歯車１８が、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５と噛合すると、ペーパーフランジユニット３は、フランジ駆動歯車４、中継連結歯車１８、ローラー駆動用中継歯車５、ローラー駆動歯車６を順に介して、ローディングローラー７と連結される。このときに、手動により、ペーパーフランジユニット３が印画紙１の供給方向に回転されると、その回転に連動して、ローディングローラー７も印画紙１の供給方向に回転する。

カバー５５が開いた状態から閉じた状態になると、カバー当接部は、解除レバー２１のボス部２１ａを主に方向Ｃに向けて強制的に押動する。そのため、解除レバー２１は解除ばね２２と一体となって回動方向Ｂに回動し、解除ばね２２と当接する連結レバー１９も回動方向Ｂに回動する。その結果、連結レバー１９と一体的に設けられた中継連結歯車１８はフランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５から切り離される。

以上のように、連結レバー１９は、プリンタにおけるカバー５５の開閉動作に連動して、中継連結状態及び中継切離し状態を選択的に切替える。

なお、本実施の形態では、連結レバー１９の回動方向Ｂへの回動は、連結レバー１９のボス部１９ｂがブラケット２３の側壁２３ｂと当接することにより停止するものとなっている。ここで、カバー５５と解除レバー２１のボス部２１ａとの相対位置が組立て寸法、あるいは、部品寸法がある程度ずれると、解除レバー２１が、回動方向Ｂの方向において奥に回動し過ぎることがある。このときに、仮に、解除ばね２２によってではなく、変形不可能な部材によって、連結レバー１９が回動方向Ｂに強制的に回動されると、連結レバー１９等が損傷する可能性がある。それに対し、本実施の形態では、解除レバー２１は、解除ばね２２を介して連結レバー１９を回動させるため、連結レバー１９を回動方向Ｂに強制的に回動する力を解除ばね２２により吸収することができる。よって、連結レバー１９が損傷するのを抑制することができる。

＜プリンタの動作＞
印画紙１の供給方向においてグリップローラー５３の後に設けられている、上述の印画部は、互いに対向するように設けられたサーマルヘッド（図示せず）及びプラテンローラー（図示せず）から構成されている。以下、このプリンタで行われる主な動作モードについて説明する。

本実施の形態に係るプリンタは、印画紙１への印画を開始する前の準備動作として、グリップローラー５３を用いて、印画紙１の先端を、サーマルヘッドとプラテンローラーとの間の位置（印画位置）よりも規定長さだけ供給方向の下流側に位置させる。

この準備動作が行われた後、プリンタは印画動作を行う。具体的には、プリンタは、サーマルヘッドとプラテンローラーとの間にインクシート及び印画紙１を挟んで圧力を加えながら、サーマルヘッドを発熱させることにより、当該インクシートの一の色材を印画紙１に付着させる。それとともに、プリンタは、印画紙１を供給方向と逆方向（以下、「巻取方向」と呼ぶ）に搬送する。これにより、印画紙１は一の色材で印画される。以下、準備動作後において印画動作を行う動作モードを「印画モード」と呼ぶ。なお、印画モードにおける巻取りの際には、ペーパーロール２が適正なトルクで回転される必要がある。

プリンタは、一の色材による印画モードの後、グリップローラー５３を回転させることにより、印画紙１の先端が印画モード直前にあった位置と同じ位置に配置されるように、印画紙１を供給する動作を行う。以下、この動作モードを「スイングバックモード」と呼ぶ。

プリンタは、印画モード及びスイングバックモードを交互に行うことにより、インクシートの複数の色材を順次、印画紙１に付着させる。これにより、印画紙１には、カラー画像、文字等が印画され、その後枚葉にカットされてプリンタから排出される。なお、スイングバックモードの際には、ペーパーロール２に適正なブレーキトルク（負荷トルク）が与えられる必要がある。

印画された印画紙１がプリンタから何枚も排出されると、ペーパーロール２の印画紙１が少なくなる。この場合には、プリンタ内に支持されているペーパーロール２が、以下の動作により、新品のペーパーロール２に交換される。

まず、プリンタ内の機構部は、プリンタにおいてボタン操作が行われた場合などに、ペーパーフランジユニット３を回転させて、印画紙１をペーパーロール２に巻いていく。この動作は、グリップローラー５３近傍に位置していた印画紙１の先端がペーパーロール２に近くの位置に達するまで行われる。これにより、プリンタ内に支持されているペーパーロール２を容易に取り出すことができるようになる。以下、この動作モードを「オートアンローディングモード」と呼ぶ。その後、作業者は、カバー５５を開けて、プリンタ内に支持されているペーパーロール２をプリンタから取り出す。

次に、作業者は、新品のペーパーロール２をプリンタ内においてセットし、その印画紙１をペーパーロール２から引き出す。作業者は、印画紙１の先端を、図３に示される印画紙挿入口５１、ローディングローラー７及びピンチローラー８に通してから、手動でその先端を先端検知手段５２まで位置するように供給する。以下、この動作モードを「手動ローディングモード」と呼ぶ。その後、作業者は、カバー５５を閉じる。このように、カバー５５は、手動ローディングモードが行われるときのみ開かれる。

以上の手動ローディングモードが行われた後、プリンタ内の機構部は、印画紙１の先端を、供給方向において、先端検知手段５２よりも後のグリップローラー５３に到達させるように、ローディングローラー７を回転させることにより印画紙１を供給する。以下、この動作モードを「オートローディングモード」と呼ぶ。

＜用紙供給機構の動作＞
次に、各モードでの用紙供給機構に関する動作について具体的に説明する。まず、印画モードについて説明する。この印画モードでは、グリップローラー５３が、巻取方向に印画紙１を搬送する。それとともに、アイドラー中継歯車１３がモーター１４のトルクを受けて方向Ｒ１に回転する。そのため、ペーパーフランジユニット３が方向Ｒ２に回転する（図１）。これにより、グリップローラー５３からの印画紙１がペーパーロール２に巻き取られる。この巻取りの際のトルクは、フランジトルクリミッタ１７によって一定トルクとなっている。こうして、印画モードでは、ペーパーロール２が適正なトルクで回転される。

なお、印画モードでは、アイドラー中継歯車１３が方向Ｒ１に回転することから、ローラー駆動用中継歯車５は、アイドラー幅狭歯車１０及びアイドラー幅広歯車１１のいずれとも連結されていない（図４）。また、印画モードでは、カバー５５が閉じているため、ローラー駆動用中継歯車５は、中継連結歯車１８と連結されていない。つまり、印画モードでは、ローラー駆動用中継歯車５は、アイドラー幅狭歯車１０、アイドラー幅広歯車１１及び中継連結歯車１８のいずれとも連結されていない。したがって、印画モードでは、ローラー駆動用中継歯車５は自由に回転することができるため、ローラートルクリミッタは機能しない。よって、ローディングローラー７は、印画紙１に合わせて連れ回りするだけとなるため、印画モードでは、ローディングローラー７が印画紙１の搬送に与える影響が抑制される。

次にスイングバックモードについて説明する。このスイングバックモードでは、印画モードにおいてモーター１４の回転が停止される。スイングバックモードは、印画モード後に行われるため、モーター１４が停止されると、各歯車の連結は印画モードの連結と同一のまま保たれる。

このスイングバックモードでは、グリップローラー５３が、印画モードとは逆の搬送方向、つまり、印画紙１の供給方向に印画紙１を搬送する。これにより、印画紙１が、グリップローラー５３によってペーパーロール２から引き出され、それに伴って、ペーパーフランジユニット３が、方向Ｒ２と逆の方向Ｆ２に回転する。

ここで、ペーパーフランジユニット３が回転しても、力の釣り合いから、アイドラーユニット９のアイドラー幅狭歯車１０とフランジ駆動歯車４との噛み合いは外れることは無い。そのため、ペーパーフランジユニット３の回転は、各歯車の連結を介して、図６に示されるウォームホイール１６に伝達されることになるが、ウォームホイール１６の回転は、セルフロックによって禁止されている。したがって、ウォームホイール１６の回転が禁止された状態で、アイドラー中継歯車１３が回転することになる。このとき、フランジトルクリミッタ１７は、一定の負荷トルクをアイドラー中継歯車１３に与える。そうすると、一定の負荷トルクが、アイドラー中継歯車１３から、各歯車の連結を介して、ペーパーフランジユニット３に与えられることになる。その結果、グリップローラー５３により印画紙１が用紙供給機構から印画部に向けて搬送される際には、一定範囲の張力が印画紙１に与えられることになる。こうして、スイングバックモードでは、ペーパーロール２に適正なブレーキトルク（負荷トルク）が与えられる。

なお、スイングバックモードでは、印画モードと同様、ローラー駆動用中継歯車５は、アイドラー幅狭歯車１０、アイドラー幅広歯車１１及び中継連結歯車１８のいずれとも連結していない。したがって、スイングバックモードでは、ローディングローラー７は、印画紙１に合わせて連れ回りするだけとなっているため、ローディングローラー７が印画紙１の搬送に与える影響が抑制される。

次にオートアンローディングモードについて説明する。このオートアンローディングモードでは、印画モードと同様、アイドラー中継歯車１３がモーター１４のトルクを受けて方向Ｒ１に回転し、ペーパーフランジユニット３が方向Ｒ２に回転する。これにより、グリップローラー５３からの印画紙１がペーパーロール２に巻き取られる。

なお、オートアンローディングモードでも、印画モードと同様、ローラー駆動用中継歯車５は、アイドラー幅狭歯車１０、アイドラー幅広歯車１１及び中継連結歯車１８のいずれとも連結していない。したがって、オートアンローディングモードでは、ローディングローラー７は、印画紙１に合わせて連れ回りするだけとなっているため、ローディングローラー７が印画紙１の搬送に与える影響が抑制される。

次に、オートアンローディングモードの後に行われる手動ローディングモードについて説明する。この手動ローディングモードでは、まず、モーター１４の駆動により、アイドラーユニット９が中立状態となる。

その後、作業者により以下の作業が行われる。まず、作業者によりカバー５５が開いた状態にされる。これにより、中継連結歯車１８が、フランジ駆動歯車４及びローラー駆動用中継歯車５の両者と同時に噛み合い、ペーパーフランジユニット３及びローディングローラー７は互いに連結される。

その後、作業者は、プリンタ内に支持されているペーパーロール２を、新品のペーパーロール２に交換し、新品のペーパーロール２から引き出された印画紙１の先端を印画紙挿入口５１に挿入する。印画紙１はロール状に巻かれているので、この作業は、ペーパーロール２から印画紙１を引き出しながら行われることになる。この際、アイドラーユニット９は中立状態にあり、ペーパーフランジユニット３からローディングローラー７までの連結にはフランジトルクリミッタ１７が含まれていないので、フランジトルクリミッタ１７の負荷がかかることなく軽い力で回転させることができる。

印画紙１の先端を印画紙挿入口５１に挿入した後に、ペーパーフランジユニット３を回転させると、印画紙挿入口５１に挿入された印画紙１はさらに奥に押し入れられる。上述の歯車の連結により、ペーパーフランジユニット３の回転に連動してローディングローラー７は回転するため、印画紙１先端をローディングローラー７とピンチローラー８との間に挟む作業、及び、印画紙１をさらに奥に搬送する作業を容易化することができる。

ここで、ローディングローラー７による印画紙１の送り量は、ペーパーフランジユニット３による印画紙１の送り量よりも大きくなっている。そのため、印画紙１がローディングローラー７に挟まれた後は、ローディングローラー７とペーパーフランジユニット３との間にある印画紙１が、これらにより引っ張られることになる。この際、ローラートルクリミッタは、ローディングローラー７が印画紙１を引っ張り過ぎないように働く。したがって、手動ローディングモードでは、印画紙１が弛んだり破れたりするのが抑制される。

その後、印画紙１の先端が先端検知手段に到達し、先端検知手段が当該先端を検知すると、プリンタは、通知手段（図示しない）により、印画紙１の手動による搬送を完了するように作業者に通知する。作業者はそこで作業を終了し、カバー５５を閉じる。

次に、手動ローディングモードの後に、プリンタ内の機構部により行われるオートローディングモードについて説明する。このオートローディングモードでは、カバー５５が閉じた状態となっているため、ローラー駆動用中継歯車５は、中継連結歯車１８と連結されていない。

このモードでは、アイドラー中継歯車１３がモーター１４のトルクを受けて方向Ｆ１に回転する。そのため、ペーパーフランジユニット３が方向Ｆ２に回転するとともに、ローディングローラー７が方向Ｆ３に回転する（図１）。これにより、印画紙１の先端がグリップローラー５３まで搬送される。この後、印画紙１はグリップローラー５３にて精密に搬送され、印画の準備を行う。

なお、このオートローディングモードにおいても、手動ローディングモードと同様、ローディングローラー７による印画紙１の送り量は、ペーパーフランジユニット３による印画紙１の送り量よりも大きくなっている。ローラートルクリミッタは、ローディングローラー７が印画紙１を引っ張り過ぎないように働くため、印画紙１が弛んだり破れたりするのが抑制される。

以上のような本実施の形態に係る用紙供給機構によれば、アイドラー幅狭歯車１０及びアイドラー幅広歯車１１をフランジ駆動歯車４から切離すことにより、モーター１４停止時にペーパーフランジユニット３の回転を妨げる負荷トルクを低減することができる。したがって、手動ローディングモードにおいて、印画紙１を容易に搬送することができる。

また、本実施の形態に係る用紙供給機構によれば、ローディングローラー７を必要に応じて動作させることができる。特に、ローディングローラー７は、手動ローディングモード及びオートローディングモードにおいて駆動トルクを与える一方で、それ以外のモードでは連れ回りするだけとなるので、ローラートルクリミッタの寿命が長くなる。換言すれば、ローラートルクリミッタに安価なトルクリミッタを用いることができる。

また、カバー５５を開閉すれば、その開閉動作に連動して連結レバー１９が切り替わるため、連結レバー１９に対して特別な切り替え作業を行う必要がなく、能率的である。

また、以上のような複数種類の動作モードを実現するためには、例えば、ワンウェイクラッチなど高価な部材を用いたり、複雑な機構になったりしがちであるが、本実施の形態によれば、その機構を少なく安価な部品により実現することができる。したがって、組み立てが容易となり、かつ、安価に製作することができる。

１ 印画紙、２ ペーパーロール、３ ペーパーフランジユニット、４ フランジ駆動歯車、５ ローラー駆動用中継歯車、７ ローディングローラー、９ アイドラーユニット、１０ アイドラー幅狭歯車、１１ アイドラー幅広歯車、１４ モーター、１７ フランジトルクリミッタ、１８ 中継連結歯車、１９ 連結レバー、２０ 歯車連結ばね、２１ 解除レバー、２２ 解除ばね、５５ カバー。

Claims (4)

1. 駆動源と、
   用紙がロール状に巻回されてなる用紙ロールを支持し、当該用紙ロールと一体となって回転するペーパーフランジユニットと、
   前記ペーパーフランジユニットとの間で回転を伝達するフランジ駆動歯車と、
   前記フランジ駆動歯車と噛合可能な第１アイドラー歯車を有するアイドラーユニットと、
   前記駆動源と前記第１アイドラー歯車との間において一定のトルクを伝達するトルクリミッタと
   を備え、
   前記アイドラーユニットは、当該第１アイドラー歯車が前記フランジ駆動歯車と噛合する状態、及び、当該第１アイドラー歯車が前記フランジ駆動歯車から切り離れる状態を選択的に切り替え、
   前記用紙ロールから引き出された用紙を搬送するローディングローラーと、
   前記フランジ駆動歯車と同一の回転軸を有し、前記ローディングローラーとの間で回転を伝達するローラー駆動用中継歯車と
   をさらに備え、
   前記アイドラーユニットは、
   前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車と同時に噛合可能な第２アイドラー歯車をさらに有し、前記第１アイドラー歯車が前記フランジ駆動歯車と噛合する状態、前記第２アイドラー歯車が前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車と同時に噛合する状態、及び、前記第１アイドラー歯車、前記第２アイドラー歯車、前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車が互いに切り離れる状態を選択的に切り替え、
   前記トルクリミッタは、
   前記駆動源と前記第２アイドラー歯車との間において一定のトルクを伝達する、用紙供給機構。
2. 請求項１に記載の用紙供給機構であって、
   前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車と同時に噛合可能な中継連結歯車と、
   前記中継連結歯車が前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車と同時に噛合する中継連結状態、及び、前記中継連結歯車が前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車から同時に切り離れる中継切離し状態を選択的に切り替える連結レバーと、
   前記連結レバーが、前記中継切離し状態から前記中継連結状態に切り替える際に、前記中継連結歯車を前記フランジ駆動歯車及び前記ローラー駆動用中継歯車に向けて弾性的に付勢する第１弾性体と
   をさらに備える、用紙供給機構。
3. 請求項２に記載の用紙供給機構であって、
   前記用紙供給機構は、前記ペーパーフランジユニットを覆うカバーを有するプリンタに設けられ、
   前記連結レバーは、前記プリンタにおける前記カバーの開閉動作に連動して、前記中継連結状態及び前記中継切離し状態を選択的に切替える、用紙供給機構。
4. 請求項２または請求項３に記載の用紙供給機構であって、
   前記連結レバーは、所定の回動軸の周りに回動可能となっており、所定の回動方向に応じて前記中継連結状態から前記中継切離し状態に切り替え、
   第２弾性体と、
   前記第２弾性体により、前記連結レバーを前記所定の回動方向に弾性的に付勢することが可能な解除レバーと
   をさらに備える、用紙供給機構。

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