JP6679692B1 - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロール紙の大きさによって変化する記録紙の搬送経路に対応して、記録紙にテンションを付与することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】 収容部１０に収容されたロール紙Ｒの転動方向Ｅにおいて、ロール紙Ｒの上流に設けられるアーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）と、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）の先端に設けられる、ロール紙Ｒから繰り出される記録紙Ｐに当接可能な第１当接部２３と、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）の基端に設けられる、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）の回転支点となる支持部２４と、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）を、転動方向Ｅにおいて、ロール紙Ｒの上流側から、ロール紙Ｒに近づく方向Ｋに付勢する付勢部材２８と、第１当接部２３と支持部２４との間に設けられて、略最大径Ｄ１のロール紙Ｒに当接可能な第２当接部２５と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ロール紙を使用する画像形成装置に関するものである。

従来、ロール紙を使用する画像形成装置は、ロール紙から繰り出された記録紙のバタつきを抑えるために、記録紙にテンションをかけることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、バネによって、上方からロール紙を押さえ付けるとともに、ロール紙から繰り出された記録紙を付勢してテンションを付与する押さえローラが開示されている。

特開２０１８−８４６８号公報

ところで、ロール紙から繰り出された記録紙の搬送経路は、ロール紙の大きさ（記録紙の残量に応じたロール紙の直径）によって変化する。特許文献１に記載の押さえローラは、ロール紙の大きさの変化に対応して、常にロール紙上部の前方側に当接する。そのため、この構造では、ロール紙の直径が小さくなると、押さえローラの位置からヘッドまでの記録紙の搬送経路が長くなり、記録紙がバタついたり、弛んだりしやすくなる。このように、特許文献１に記載の押さえローラは、結果として、ロール紙の大きさによって変化する記録紙の搬送経路に対応して、記録紙にテンションを付与することができない、という問題がある。

そこで、本発明は、ロール紙の大きさによって変化する記録紙の搬送経路に対応して、記録紙にテンションを付与することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、収容部に収容されたロール紙が転がる方向である転動方向において、前記ロール紙の上流に設けられるアームと、前記アームの先端に設けられる、前記ロール紙から繰り出される記録紙に当接可能な第１当接部と、前記アームの基端に設けられる、前記アームの回転支点となる支持部と、前記アームを、前記転動方向において、前記ロール紙の上流側から、前記ロール紙に近づく方向に付勢する付勢部材と、前記第１当接部と前記支持部との間に設けられて、略最大径の前記ロール紙に当接可能な第２当接部と、を備え、前記ロール紙が略最大径の場合に、前記第１当接部が前記記録紙から離間して、前記第２当接部が前記ロール紙に当接し、前記ロール紙が略最大径より小さくなった場合に、前記第１当接部が前記記録紙に当接して、前記第２当接部が前記ロール紙から離間することを特徴とする。

このように構成された本発明の画像形成装置は、ロール紙の大きさによって変化する記録紙の搬送経路に対応して、記録紙にテンションを付与することができる。

実施例１のサーマルプリンタの前カバーが閉位置の状態を示す斜視図である。 実施例１のサーマルプリンタの前カバーが開位置の状態を示す斜視図である。 実施例１のサーマルプリンタの前カバーが閉位置の状態の構成を示す断面図である。 実施例１の押さえ部材の構成を示す断面図である。 実施例１の押さえ部材の第２姿勢を説明する断面図である。 実施例１の押さえ部材の第３姿勢を説明する断面図である。 実施例１の押さえ部材の作用を説明する断面図である。

以下、本発明による画像形成装置を実現する実施形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

実施例１における画像形成装置は、感熱紙に印刷を行う感熱式のサーマルプリンタに適用される。

［サーマルプリンタの構成］
図１は、実施例１のサーマルプリンタの前カバーが閉位置の状態を示す斜視図である。図２は、実施例１のサーマルプリンタの前カバーが開位置の状態を示す斜視図である。図３は、実施例１のサーマルプリンタの前カバーが閉位置の状態の構成を示す断面図である。以下、図１〜図３に基づいて、実施例１のサーマルプリンタの構成を説明する。

画像形成装置としてのサーマルプリンタ１は、図１に示すように、筺体本体２と、前カバー３と、を備える筺体１Ａを有する。

筺体本体２は、図２に示すように、サーマルプリンタ１の前側に開口部２ａを有する箱状に形成される。前カバー３は、開口部２ａの下部の縁に軸支され、開口部２ａを閉塞する閉位置と、開口部２ａを開放する開位置と、を移動可能とする。

筺体本体２の内部には、図３に示すように、収容部１０と、サーマルヘッドユニット５と、が設けられる。

収容部１０は、底仕切部１１と、後仕切部１２と、上仕切部１３と、から構成され、ロール紙Ｒを収容可能とする。ロール紙Ｒは、長尺状の連続紙がロール状に巻かれたものである。

底仕切部１１は、筺体本体２の内部の底面付近に、サーマルプリンタ１の前方に向けて下方に傾斜した斜面で形成される。後仕切部１２は、底仕切部１１の後方の端部から起立して形成される。後仕切部１２の下方には、後述するストッパ部２６を挿入可能な開口１２ａを有する。上仕切部１３は、後仕切部１２の上端から前方に向けて延在して形成される。

サーマルヘッドユニット５は、筺体本体２の内部に取り付けられる。
前カバー３が閉位置の状態において、プラテンローラ４は、サーマルヘッドユニット５と対向するように配置される。サーマルヘッドユニット５がプラテンローラ４に当接する方向に付勢された状態で、サーマルヘッドユニット５は、記録紙Ｐに感熱印刷を行う。

前カバー３の裏面には、プラテンローラ４と、前壁１５と、が取り付けられる。プラテンローラ４は、図示しないモータに接続され、ロール紙Ｒから繰り出された記録紙Ｐを排出口６に搬送する給紙ローラの役割を果たす。

前壁１５は、前カバー３が閉状態において、収容部１０に収容されたロール紙Ｒを前側から支持する。すなわち、前壁１５は、ロール紙Ｒの転動方向Ｅに、ロール紙Ｒが転がることを防止する役割を果たす。転動方向Ｅとは、ロール紙Ｒからの給紙によってロール紙Ｒが回転した際に、ロール紙Ｒが移動しようとする方向をいう。

前壁１５と、底仕切部１１と、後仕切部１２と、上仕切部１３と、で囲まれた空間はロール紙Ｒを収容する収容空間Ｓを構成する。

このように構成されたサーマルプリンタ１は、プラテンローラ４が回転することで、ロール紙Ｒから記録紙Ｐが繰り出される。ロール紙Ｒから繰り出された記録紙Ｐは、搬送方向Ｇに搬送され、サーマルヘッドユニット５によって、感熱印刷が行われる。感熱印刷が行われた記録紙Ｐは、排出口６から排出される。

また、収容空間Ｓには、押さえ部材２０が設けられる。押さえ部材２０は、ロール紙Ｒの転動方向Ｅで、ロール紙Ｒより上流に配置される。

［押さえ部材の構成］
図４は、実施例１の押さえ部材２０の構成を示す断面図である。以下、図４に基づいて、実施例１の押さえ部材の構成を説明する。

押さえ部材２０は、アームとしての第１アーム部２１と第２アーム部２２と、第１アーム部２１の先端に設けられる第１当接部２３と、第１アーム部２１の基端に設けられる第２当接部２５と、第２アーム部２２の基端に設けられる支持部２４と、支持部２４に設けられる付勢部材２８と、第２アーム部２２に設けられるストッパ部２６と、を備える。

第１アーム部２１は、ロール紙Ｒから離れる方向に凹んだ、断面円弧状に形成される。第１アーム部２１の半径ｒ２は、最大径Ｄ１のロール紙Ｒの半径ｒ１より小さく形成される。最大径Ｄ１のロール紙Ｒとは、収容部１０に収容可能なロール紙Ｒのうち、最大径のロール紙Ｒのことをいう。

第２アーム部２２は、ロール紙Ｒから離れる方向に凹んだ、断面円弧状に形成される。第２アーム部２２の半径ｒ３は、最大径のロール紙Ｒの半径ｒ１より大きく形成される。なお、第２アーム部２２の半径ｒ３は、最大径のロール紙Ｒの半径ｒ１より小さく形成されてもよい。

第１当接部２３は、第１アーム部２１の先端に設けられる。第１当接部２３は、ロール紙Ｒに近づく方向に突出した断面略円弧に形成される。すなわち、第１当接部２３は、突出した曲面となる凸曲面に形成される。なお、第１当接部２３は、ロール紙Ｒの中心軸と平行な回転軸周りに回転可能なローラとしてもよい。

支持部２４は、第２アーム部２２の基端（下方端）に設けられる。支持部２４は、筺体本体２の側壁に取り付けられた、ロール紙Ｒの中心軸と平行な回転軸２７によって軸支され、押さえ部材２０の回転支点となる。すなわち、押さえ部材２０は、回転軸２７を軸として、筺体本体２に回動可能に取り付けられる。

付勢部材２８は、例えばトーションばねであり、回転軸２７に取り付けられて、押さえ部材２０を、転動方向Ｅにおいて、ロール紙Ｒの上流側から、ロール紙Ｒに近づく方向Ｋに付勢する。

第２当接部２５は、第１当接部２３と同様に、ロール紙Ｒに近づく方向に突出した断面略円弧に形成されてもよいが、ロール紙Ｒとの摺動抵抗を更に小さくするために、ロール紙Ｒの中心軸と平行な回転軸周りに回転可能なローラとする。第２当接部２５は、第１当接部２３と支持部２４との間に設けられる。第２当接部２５は、押さえ部材２０が起立した第１姿勢Ｓ１で、収容部１０に収容された最大径Ｄ１のロール紙Ｒの高さの半分程の位置に形成される。第２当接部２５は、回転軸２７に垂直な断面において、回転軸２７と、第１当接部２３への接線とからなる線分Ｎより、ロール紙Ｒから遠い位置に形成される。すなわち、第２当接部２５は、支持部２４の中心軸に垂直な断面において、支持部２４と、第１当接部２３とを結ぶ線分Ｎより、ロール紙Ｒに対して後退した位置に形成される。

言い換えると、第２当接部２５は、収容部１０に最大径Ｄ１のロール紙Ｒが収容されて、押さえ部材２０が起立した第１姿勢Ｓ１で、ロール紙Ｒの転動方向Ｅにおいて、第１当接部２３及び支持部２４より上流に形成される。

ストッパ部２６は、第２アーム部２２の下部から、転動方向Ｅと反対方向で、斜め上方に傾斜する突起として形成される。ストッパ部２６は、図３に示すように、後仕切部１２の開口１２ａに挿入される。ストッパ部２６は、押さえ部材２０が傾倒した際に、ストッパ部２６の上面と、開口１２ａの上縁が当接して、所定の角度以上傾斜しないようになっている。

［押さえ部材の動作］
図５は、実施例１の押さえ部材の第２姿勢を説明する断面図である。図６は、実施例１の押さえ部材の第３姿勢を説明する断面図である。以下、図３，図５及び図６に基づいて、実施例１の押さえ部材の動作を説明する。

最大径Ｄ１のロール紙Ｒが収容部１０に収容された状態では、図３に示すように、押さえ部材２０は、略鉛直方向に起立した第１姿勢Ｓ１となる。第１姿勢Ｓ１では、第１当接部２３は、ロール紙Ｒに当接せず、第２当接部２５がロール紙Ｒに当接する。第１姿勢Ｓ１では、ロール紙Ｒとプラテンローラ４との間の記録紙Ｐの長さは、記録紙長Ｌ１となる。

ロール紙Ｒから記録紙Ｐが繰り出されて、ロール紙Ｒの直径が最大径Ｄ１より小さい第１中間径Ｄ２になると、記録紙Ｐの搬送経路が変化する。また、図５に示すように、押さえ部材２０は、回転軸２７を軸として回転し、転動方向Ｅにおいて、ロール紙Ｒの上流側から、ロール紙Ｒに近づく方向Ｋに傾倒する第２姿勢Ｓ２となる。第２姿勢Ｓ２では、ロール紙Ｒとプラテンローラ４との間の記録紙Ｐの長さは、記録紙長Ｌ１より長い記録紙長Ｌ２となる。

第２姿勢Ｓ２では、第２当接部２５がロール紙Ｒから離間して、第１当接部２３がロール紙Ｒから繰り出された記録紙Ｐに当接する。言い換えると、第２姿勢Ｓ２では、第１当接部２３が、ロール紙Ｒとプラテンローラ４との間の記録紙Ｐに当接する。

ロール紙Ｒから記録紙Ｐがさらに繰り出されて、ロール紙Ｒの直径が第１中間径Ｄ２より小さい第２中間径Ｄ３になると、搬送経路がさらに変化する。また、図６に示すように、押さえ部材２０は、回転軸２７を軸として回転し、転動方向Ｅにおいて、ロール紙Ｒの上流側から、ロール紙Ｒに近づく方向Ｋにさらに傾倒する第３姿勢Ｓ３となる。第３姿勢Ｓ３では、第２当接部２５がロール紙Ｒから離間した状態で、第１当接部２３がロール紙Ｒから繰り出された記録紙Ｐに当接する。第３姿勢Ｓ３では、ロール紙Ｒとプラテンローラ４との間の記録紙Ｐの長さは、記録紙長Ｌ２より長い記録紙長Ｌ３となる。

また、第３姿勢Ｓ３では、ストッパ部２６の上面が、後仕切部１２の開口部１２ａの上縁に当たる。そのため、第３姿勢Ｓ３では、押さえ部材２０がロール紙Ｒのロール紙Ｒに近づく方向Ｋにさらに傾倒することを、ストッパ部２６が食い止める。

第３姿勢Ｓ３の状態で、さらにロール紙Ｒから記録紙Ｐがさらに繰り出されると、搬送経路はさらに変化する。また、ロール紙Ｒの直径は、第２中間径Ｄ３より小さくなり、第２当接部２５がロール紙Ｒから離間した状態で、第１当接部２３も記録紙Ｐから離間する。

［画像形成装置の作用］
実施例１の画像形成装置の作用を説明する。実施例１の画像形成装置（サーマルプリンタ１）は、収容部１０に収容されたロール紙Ｒの転動方向Ｅにおいて、ロール紙Ｒの上流に設けられるアーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）と、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）の先端に設けられる、ロール紙Ｒから繰り出される記録紙Ｐに当接可能な第１当接部２３と、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）の基端に設けられる、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）の回転支点となる支持部２４と、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）を、転動方向Ｅにおいて、ロール紙Ｒの上流側から、ロール紙Ｒに近づく方向Ｋに付勢する付勢部材２８と、第１当接部２３と支持部２４との間に設けられて、略最大径Ｄ１のロール紙Ｒに当接可能な第２当接部２５と、を備える（図２）。

これにより、ロール紙Ｒの直径が、所定の値より小さい第１中間径Ｄ２のときに、第２当接部２５をロール紙Ｒから離間して、第１当接部２３を記録紙Ｐに当接させることができる。そのため、ロール紙Ｒとプラテンローラ４との間の記録紙Ｐの長さが、記録紙長Ｌ２に達した場合に、第１当接部２３を記録紙Ｐに当接させることができる。その結果、ロール紙Ｒと収容部１０との間の摩擦により生ずるロール紙Ｒの振動により、記録紙Ｐがバタついたり、たるんだりすることを抑えることができる。そして、プラテンローラ４を駆動するモータの脱調や、印刷乱れ等を防ぐことができる。

一方、ロール紙Ｒの直径が、第１中間径Ｄ２より大きいときは、第２当接部２５をロール紙Ｒに当接させることができる。そのため、ロール紙Ｒの振動を抑えることができる。また、ロール紙Ｒの直径が大きいときは、ロール紙Ｒとプラテンローラ４との間の記録紙Ｐの記録紙長が短いため、ロール紙Ｒの振動による記録紙Ｐのバタつきも、それほど大きくない。

すなわち、ロール紙Ｒの大きさによって変化する記録紙Ｐの搬送経路に対応して、記録紙Ｐにテンションを付与することができる。

実施例１の画像形成装置（サーマルプリンタ１）では、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）は、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）の回転を止めるストッパ部２６を有する（図６）。

これにより、ロール紙Ｒの直径が、所定の値より小さい第２中間径Ｄ３のときに、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）がロール紙Ｒに近づく方向Ｋに回転することを食い止めることができる。そのため、新しいロール紙Ｒを収容部１０にセットする際に、図７に示すように、収容部１０に投入されたロール紙Ｒによって、傾倒した押さえ部材２０を起立させることができる。すなわち、ロール紙Ｒを交換する際に、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）をわざわざ手で持ち上げるような面倒な作業をしなくても、新しいロール紙Ｒをセットすることができる。

実施例１の画像形成装置（サーマルプリンタ１）では、第２当接部２５は、略最大径Ｄ１のロール紙Ｒの半分の高さに位置する（図２）。

これにより、第２当接部２５を、ロール紙Ｒの高さ方向において、最大径Ｄ１のロール紙Ｒの中央付近に当接させることができる。そのため、第２当接部２５が、最大径Ｄ１のロール紙Ｒに当接した際の抵抗を小さくすることができる。

仮に、第２当接部２５が、ロール紙Ｒの高さ方向において、最大径Ｄ１のロール紙Ｒの中央より高い位置で当接する場合、第２当接部２５は、最大径Ｄ１のロール紙Ｒを収容部１０の底面に押しつける方向に付勢することとなる。そのため、最大径Ｄ１のロール紙Ｒが収容部１０内で回転する際の抵抗となる。

一方、第２当接部２５が、ロール紙Ｒの高さ方向において、最大径Ｄ１のロール紙Ｒの中央より低い位置で当接する場合、第２当接部２５は、最大径Ｄ１のロール紙Ｒを浮かせる方向に付勢することとなる。そのため、最大径Ｄ１のロール紙Ｒの回転開始時の抵抗は小さくなるが、浮かせる方向の力が強いとロール紙Ｒが浮いてしまい、振動の原因となる。

つまり、第２当接部２５の当接位置は、ロール紙Ｒの高さ方向において、最大径Ｄ１のロール紙Ｒの中央付近もしくは若干下側が好ましい。これにより、最大径Ｄ１のロール紙が回転した際の抵抗を小さくすることができる。

実施例１の画像形成装置（サーマルプリンタ１）では、第２当接部２５は、ローラである（図４）。

これにより、第２当接部２５とロール紙Ｒとの摩擦を低減することができる。そのため、ロール紙Ｒの振動を低減することができる。その結果、記録紙Ｐのバタつきを防止することができる。

実施例１の画像形成装置（サーマルプリンタ１）では、第１当接部２３は、突出した曲面となる凸曲面である（図４）。

これにより、第１当接部２３と記録紙Ｐとの摩擦を低減することができる。そのため、プラテンローラ４を駆動する駆動部に、過大な負担をかけることを防止することができる。

実施例１の画像形成装置（サーマルプリンタ１）では、支持部２４の中心軸に垂直な断面において、第２当接部２５は、支持部２４と第１当接部２３とを結ぶ線分Ｎより、ロール紙Ｒから遠い位置にある（図４）。

これにより、アーム（第１アーム部２１，第２アーム部２２）の傾斜量が少ない状態で、第２当接部２５をロール紙Ｒから離間して、第１当接部２３を記録紙Ｐに当接させることができる。そのため、画像形成装置（サーマルプリンタ１）を小型化することができる。

以上、本発明の画像形成装置を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、サーマルプリンタ１は、前側が開く前カバー３を備える例を示した。しかし、サーマルプリンタは、上方が開く上カバーを備えてもよい。

実施例１では、ロール紙Ｒが収容部１０に載置される例を示した。しかし、ロール紙Ｒがシャフトによって支持されて収容部に収容されてもよい。

実施例１では、第１アーム部２１と第２アーム部２２を、断面円弧状に形成する例を示した。しかし、第１アーム部と第２アーム部は、この態様に限定されず、ロール紙から離れる方向に凹んだ形状であればよい。

実施例１では、押さえ部材２０をロール紙Ｒの後方に設ける例を示した。しかし、押さえ部材２０は、ロール紙Ｒの転動方向Ｅの上流に設けられていれば、ロール紙Ｒの前方に設けてもよい。

実施例１では、本発明を感熱紙に印刷を行う感熱式のサーマルプリンタに適用する例を示した。しかし、本発明は、インクリボンを使用するサーマルプリンタに適用することができる。また、本発明は、インパクト方式のプリンタ、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ、プロッタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等、またはこれら２つ以上の機能を備えた複合機等の画像形成装置にも適用可能である。

１ サーマルプリンタ（画像形成装置）
１０ 収容部
２１ 第１アーム部（アームの一例）
２２ 第２アーム部（アームの一例）
２３ 第１当接部
２４ 支持部
２５ 第２当接部
２６ ストッパ部
２８ 付勢部材
Ｄ１ 最大径
Ｎ 線分
Ｐ 記録紙
Ｒ ロール紙

Claims (6)

1. 収容部に収容されたロール紙が転がる方向である転動方向において、前記ロール紙の上流に設けられるアームと、
   前記アームの先端に設けられる、前記ロール紙から繰り出される記録紙に当接可能な第１当接部と、
   前記アームの基端に設けられる、前記アームの回転支点となる支持部と、
   前記アームを、前記転動方向において、前記ロール紙の上流側から、前記ロール紙に近づく方向に付勢する付勢部材と、
   前記第１当接部と前記支持部との間に設けられて、略最大径の前記ロール紙に当接可能な第２当接部と、を備え、
   前記ロール紙が略最大径の場合に、前記第１当接部が前記記録紙から離間して、前記第２当接部が前記ロール紙に当接し、
   前記ロール紙が略最大径より小さくなった場合に、前記第１当接部が前記記録紙に当接して、前記第２当接部が前記ロール紙から離間する
   ことを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記アームは、前記アームの回転を止めるストッパ部を有する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２当接部は、略最大径の前記ロール紙の半分の高さに位置する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２当接部は、ローラである
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１当接部は、突出した曲面となる凸曲面である
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記支持部の回転軸に垂直な断面において、前記第２当接部は、前記支持部と前記第１当接部とを結ぶ線分より、前記ロール紙から遠い位置にある
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の画像形成装置。