JP5576345B2 - 用紙収納装置およびそれを備えたプリンタ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、用紙収納装置およびそれを備えたプリンタに関する。

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とともに、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。

実施形態の用紙収納装置は、前壁、後壁、および底板により囲まれた内部スペースと、上方に向けて開口し、ロール紙を出し入れ可能な開口部と、を有する容器状をなし、前記前壁として、前記ロール紙から引き出された連続紙の給紙方向において前記ロール紙の前記給紙方向への移動を規制し、前記ロール紙に対向する面が水平方向に対して鋭角に傾き、該ロール紙に対向する面に、消費されて自重が軽くなって跳ね上がったロール紙が衝突する突起が設けられているロール紙受け壁を有し、前記後壁として、前記ロール紙を挟んで前記ロール紙受け壁に対向し、前記ロール紙に対向する面が水平方向に対して鈍角に傾くとともに、前記ロール紙受け壁との間隔が、前記開口部の方向に向かうに従い大きくなる第２の壁を有し、前記ロール紙が収納される。

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ロール紙セット部にロール紙がセットされた状態を示す斜視図である。 図５は、ロール紙セット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、径が小さくなったロール紙がロール紙セット部から引き出される様子を示す断面図である。 図７は、ロール紙の引出し部位に対して引出し力が加わったときのロール紙受け壁および底板に対する接触力の関係を示す図である。 図８は、ロール紙に対して重力が加わったときのロール紙受け壁および底板に対する接触力の関係を示す図である。 図９は、用紙収納装置の別の実施形態を示し、（Ａ）はロール紙受け壁に突起が設けられた様子を示す図、（Ｂ）はロール紙受け壁にローラが設けられた様子を示す図である。

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ロール紙セット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、給紙装置１１と、印字部２１とを具備している。

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の後部（図１および図２の紙面側から見て奥側）に給紙装置１１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。

下部ケース４には用紙出口６に至る下部用紙ガイド４ａが設けられている。上部ケース５にも用紙出口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。

給紙装置１１は用紙収納部１２を具備している。

図４は用紙収納部にロール紙が収納された状態を示す斜視図、図５はロール紙セット部にロール紙が収納された状態を示す断面図、図６は用紙収納部に収納されているロール紙が小さくなった状態を示す断面図である。

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。ロール紙セット部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、ロール紙受け壁１４と、底板１５と、第２の壁１６と、端壁１７とにより囲まれている。ロール紙１３は、例えば感熱紙をロール状に巻いて形成された芯なしのものであり、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。

ロール紙受け壁１４は、用紙収納部１２の前壁をなし、底板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。端壁１７は、用紙収納部１２の長手方向の両端にそれぞれ設けられている。

図４は、実施形態に係る用紙収納部にロール紙がセットされた状態を示す斜視図、図５は、用紙収納部にセットされたロール紙から連続紙が引き出される様子を示す断面図、図６は、径が小さくなったロール紙から連続紙が引き出される様子を示す断面図である。

図４〜図６に示すように、用紙収納部１２内でロール紙１３は、ロール紙受け壁１４と底板１５とに接して回転可能に支持されるとともに、図４〜図６において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、ロール紙受け壁１４の上端と上部用紙ガイド５ａの後端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ようになっている。

ロール紙受け壁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を挟んでロール紙受け壁１４に対向する位置は、第２の壁１６が設けられている。また、底板１５はロール紙受け壁１４と第２の壁１６とに挟まれる位置に配置されている。

ロール紙受け壁１４は、ロール紙１３に対向する面の水平面に対する角度が鋭角となっている。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ル紙受け壁１４のロール紙１３に対向する面に当接することで、給紙方向への移動が規制され、ロール紙１３の跳ね上がりが抑制されるとともに、ロール紙１３が跳ね上がったときには直ちに底板１５に落下するようになっている。

底板１５は、ロール紙受け壁１４の下端から後向きに折れ曲がるように連続している。第２の壁１６は、底板１５の後端から起立している。ロール紙受け壁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の方向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。ロール紙受け壁１４と底板１５とは、ロール紙セット部１２内に収容されたロール紙１３を回転可能に支持する。

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の引出し部位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から突出されている。

印字ヘッド２４は例えばサーマルヘッドからなる。この印字ヘッド２４は、プラテンローラ２３の配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から突出されていて、上部ケース５が閉じられた状態でプラテンローラ２３に上方から接して配置される。

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のロール紙受け壁１４と底板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。

上述したプリンタ１において、ロール紙１３のロール紙受け壁１４および底板１５に対する接触力の関係を図７および図８に示す。なお、図７および図８においては、ロール紙１３が印字に伴い小さくなった状態について説明しているが、ロール紙が大きな状態においても同様である。

図７は、ロール紙１３の引出し部位１３ａに対して引出し力Ｆが加わったときのロール紙受け壁１４および底板１５に対する接触力の関係を示す図である。なお、この引き出し力Ｆの方向は、ロール紙１３の引き出し方向（給紙方向）と同じである。

このとき、ロール紙１３とロール紙受け壁１４との接点１３ｂにおいて、引出し力Ｆは、ロール紙１３がロール紙受け壁１４を登ろうとする力Ｆ１と、ロール紙１３がロール紙受け壁１４を押圧する力Ｆ２とに分解される。

この押圧力Ｆ２が加わる場合には、ロール紙１３とロール紙受け壁１４との間に摩擦力が発生し、この摩擦力はロール紙１３の回転を妨げるように作用する。給紙が正しく行われている状況、すなわち、ロール紙１３が回転可能な状況では、引出し力Ｆは全てロール紙１３を回転させて連続紙を引き出すために使われ、ロール紙１３自体が引き上げられることはない。しかし、上述した摩擦力によりロール紙１３の回転が妨げられている状況では、連続紙の引き出しが行われないため、ロール紙１３自体に引出し力Ｆが加わり、また、引出し力Ｆに起因するロール紙受け壁１４を登ろうとする力Ｆ１が加わることになる。

一方、図８は、ロール紙１３に対して重力Ｍが加わったときのロール紙受け壁１４および底板１５に対する接触力の関係を示す図である。ロール紙１３とロール紙受け壁１４との接点１３ｂにおいて、重力Ｍは、ロール紙１３がロール紙受け壁１４を下ろうとする力Ｍ１と、ロール紙受け壁１４から遠ざかろうとする力Ｍ２とに分解される。そして、この力Ｍ２は、ロール紙１３があまり消費されておらず、自重が充分に大きい場合には、上述した押圧力Ｆ２よりも大きな力となる。この場合、押圧力Ｆ２は加わらないことになるため、ロール紙１３の回転を妨げる摩擦力も発生しない。すなわち、ロール紙１３は正常に回転して給紙を行うことができるため、引出し力Ｆは全てロール紙１３を回転させて連続紙を引き出すために使われ、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。

また、ロール紙１３が消費され自重が小さくなっている場合には、重力Ｍが小さくなるため、上述した力Ｍ２も小さくなる。そのため、力Ｍ２は上述した押圧力Ｆ２よりも小さくなり、押圧力Ｆ２に起因するロール紙１３の回転を妨げる摩擦力が生じる。そして、上述したロール紙１３の引き出しの際に自重が充分に大きい場合と比較して、ロール紙１３が跳ね上がり易くなる。

しかし、この場合でも、力Ｍ２は充分に小さい力であるとともに、力Ｍ２に対する抗力、すなわち、ロール紙１３をロール紙受け壁１４から離間させる方向に働く力が、ロール紙受け壁１４からロール紙１３へと加えられる。そのため、ロール紙１３が瞬間的に跳ね上がったとしても、ロール紙１３の回転を妨げる力は微弱であり、すぐにロール紙１３は回転し、底板１５へと落下するとともに、その回転が継続される。これにより、ロール紙１３は正常に回転して給紙を行うことができるため、引出し力Ｆは全てロール紙１３を回転させて連続紙を引き出すために使われる。このように、ロール紙１３の自重が軽くなっている場合でもロール紙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。

なお、この摩擦力とロール紙１３の跳ね上がりの問題は、最後まで使い切ることのできる芯なしのロール紙を用いる場合であって、印字に伴いロール紙１３が消費されロール紙１３の径が小さくなり、自重が軽くなっている状態において顕著なものとなる。ロール紙１３の自重が軽くなっている状態では、上述した跳ね上がりは大きなものとなり、用紙収納部１２から印字部２１へと通じる開口部１２３に引き込まれる。このとき、ロール紙１３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る。そして、このように変形したロール紙１３が開口部１２３に詰まることで、ロール紙１３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る。しかし、上述した本実施形態に係るプリンタにおいては、このような問題を効果的に防止することができる。

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、図９（Ａ）に示すように、ロール紙受け壁１４のロール紙１３に対向する面に、突起１４１を設けてもよい。このような構成とすることにより、消費されて自重が軽くなったロール紙１３が跳ね上がったとしても、跳ね上がったロール紙１３が突起１４１に衝突し跳ね返ることでロール紙受け壁１４から速やかに離間させることができる。これにより上述した摩擦力は解消し、ロール紙１３は正常に回転して給紙を行うことができるようになり、引出し力Ｆは全てロール紙１３を回転させて連続紙を引き出すために使われ、ロール紙１３は底板１５へと落下するとともに、その回転が継続される。そのため、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。

また、図９（Ｂ）に示すように、ロール紙受け壁１４のロール紙１３に対向する面に、ローラ１４２を設けてもよい。このような構成とすることにより、消費されて自重が軽くなったロール紙１３が跳ね上がったとしても、跳ね上がったロール紙１３がローラ１４２に接触してローラ１４２が回転することでロール紙１３も回転可能な状態となる。これにより上述した摩擦力は解消し、ロール紙１３は正常に回転して給紙を行うことができるようになり、引出し力Ｆは全てロール紙１３を回転させて連続紙を引き出すために使われ、ロール紙１３は底板１５へと落下するとともに、その回転が継続される。そのため、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。

また、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のサイズに応じてロール紙セット部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。

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 ロール紙受け壁
１５ 底板
１６ 第２の壁
１７ 端壁
１２１ 内部スペース

特開２００８−１４３００４号公報

Claims (4)

1. 前壁、後壁、および底板により囲まれた内部スペースと、
   上方に向けて開口し、ロール紙を出し入れ可能な開口部と、
   を有する容器状をなし、
   前記前壁として、前記ロール紙から引き出された連続紙の給紙方向において前記ロール紙の前記給紙方向への移動を規制し、前記ロール紙に対向する面が水平方向に対して鋭角に傾き、該ロール紙に対向する面に、消費されて自重が軽くなって跳ね上がったロール紙が衝突する突起が設けられているロール紙受け壁を有し、
   前記後壁として、前記ロール紙を挟んで前記ロール紙受け壁に対向し、前記ロール紙に対向する面が水平方向に対して鈍角に傾くとともに、前記ロール紙受け壁との間隔が、前記開口部の方向に向かうに従い大きくなる第２の壁を有し、
   前記ロール紙が収納される用紙収納装置。
2. 前記突起として、ローラが設けられた請求項１記載の用紙収納装置。
3. 請求項１または２に記載の用紙収納装置と、
   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。
4. 前記用紙収納装置が着脱可能である請求項３記載のプリンタ。

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