ロール紙ホルダ
【課題】用紙の供給先である印刷装置における用紙搬送速度の変動を抑えることができ、小型化・軽量化が可能なロール紙ホルダを提供する。
【解決手段】所定の搬送速度で用紙を搬送するプリンタ4での紙送りに伴って受動的にロール紙5から送り出された用紙7を、プリンタ4へ供給するロール紙ホルダ1であって、所定の可動域内で上下動自在に設置され、ロール紙5の残量が所定量以上の場合に、プリンタ4の給紙口6とロール紙5との間で用紙7に対して押し下げる方向の力を負荷するテンションバー3を有し、テンションバー3が用紙7を押し下げる力は、ロール紙5の転がり抵抗よりも大きく、ロール紙5を所定の搬送速度を周速度として回転させるのに必要な力よりも弱い。
【解決手段】所定の搬送速度で用紙を搬送するプリンタ4での紙送りに伴って受動的にロール紙5から送り出された用紙7を、プリンタ4へ供給するロール紙ホルダ1であって、所定の可動域内で上下動自在に設置され、ロール紙5の残量が所定量以上の場合に、プリンタ4の給紙口6とロール紙5との間で用紙7に対して押し下げる方向の力を負荷するテンションバー3を有し、テンションバー3が用紙7を押し下げる力は、ロール紙5の転がり抵抗よりも大きく、ロール紙5を所定の搬送速度を周速度として回転させるのに必要な力よりも弱い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロール紙から送り出された用紙を、プリンタへ供給するロール紙ホルダに関する。
【背景技術】
【0002】
小型のラベルプリンタにおいて印刷を行う場合、プリンタ内に収容可能なロール紙を用いると、すぐに使い切ってしまい、頻繁にロール紙を交換・補充しなければならない。
【0003】
このため、プリンタにロール紙ホルダを外付けし、プリンタ内に収容可能なものよりも大径のロール紙を用いることで、ロール紙の交換の頻度を低くする手法がとられている。この手法を適用した構成は、特許文献1に開示される「印字装置」に示されている。
【0004】
図18に、特許文献1に開示される印字装置を適用したプリンタに外付けで設置したロール紙ホルダの構成を示す。
ロール紙25を回転させる駆動機構をロール紙ホルダに設けない場合、すなわち、ロール紙25が回転自在となるように単純に支持する場合、プリンタ24内でプラテンローラ28とサーマルヘッド29との間に挟まれた用紙27は、プラテンローラ28の回転によって搬送され、それに伴って受動的にロール紙25から用紙27が送り出される。
【0005】
プリンタ24とロール紙ホルダ21との間で用紙27に弛みがある状態では、プラテンロール28による紙送りに伴って弛みが解消されていく。そして、用紙27に弛みが無くなるとロール紙25に力が衝撃的に作用し、ロール紙25が回転する。プラテンローラ28による紙送りの力はロール紙25を瞬間的に紙送り速度で回転させるのに必要な力に満たないため、ロール紙25の回転の初速はプラテンローラ28による紙送り速度よりも遅くなる。従って、プリンタ24における用紙搬送速度も所定の速度よりも遅くなる。
【0006】
その後、ロール紙25はプラテンローラ28の紙送り速度よりも速い速度で回転し、慣性によってある程度回転した後で停止するため、プリンタ24とロール紙ホルダ21との間で用紙27に弛みが生じる。プリンタ24とロール紙ホルダ21との間で用紙27が弛んでいる状態では、プラテンローラ28による紙送りの抵抗は概ね0であるため、プリンタ24の用紙搬送速度は所定の速度に戻る。この弛みは、プラテンローラ28による紙送りに伴って解消されていき、弛みが無くなるとプラテンローラ28による紙送りに伴ってロール紙25が再び回転する。従って、用紙27の張力は図19に示すように変化する。
【0007】
このような動作が繰り返されることにより、給紙中のロール紙25は間欠的に回転し、プリンタ24における用紙の送り速度も変動する。すなわち、給紙中に負荷変動が生じ、プリンタ24において用紙を一定速度で搬送することができなくなる。用紙を一定速度で搬送できないと、改行ピッチが潰れたり伸びたりし、印刷品質が低下する。
【0008】
この負荷変動は、ロール紙25の径が大きいほど顕著であり、交換頻度を低くするために大径のロール紙を用いると印刷品質が著しく劣化してしまう。
【0009】
ロール紙から安定して用紙を供給することに関連する技術として、特許文献2に開示される「ロール紙供給装置のテンション機構」がある。
特許文献2に開示される発明は、スライド可能に設置されたテンションバーにより、ロール紙から繰り出された弛み部分に所定のテンションを付与することにより用紙の暴れを防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2004−58552号公報
【特許文献2】特開平6−106895号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかし、特許文献2に開示される発明は、テンションバーを移動させるため機構や、その移動量を制御するための構成を設けなければならない。従って、このような構成とするとロール紙ホルダの大型化や重量の増加を招いてしまう。
【0012】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、用紙の供給先である印刷装置における用紙搬送速度の変動を抑えることができ、小型化・軽量化が可能なロール紙ホルダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、上記目的を達成するために、所定の搬送速度で用紙を搬送するプリンタでの紙送りに伴って受動的にロール紙から送り出された用紙を、プリンタへ供給するロール紙ホルダであって、所定の可動域内で上下動自在に設置され、ロール紙の残量が所定量以上の場合に、プリンタの給紙口とロール紙との間で用紙に対して押し下げる方向の力を負荷する押し下げ部材を有し、押し下げ部材が用紙を押し下げる力は、ロール紙の転がり抵抗よりも大きく、ロール紙を所定の搬送速度を周速度として回転させるのに必要な力よりも弱いことを特徴とするロール紙ホルダを提供するものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、用紙の供給先である印刷装置における用紙搬送速度の変動を抑えることができ、小型化・軽量化が可能なロール紙ホルダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明を好適に実施した第1の実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図2】第1の実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図3】第1の実施形態に係るロール紙ホルダをプリンタに外付けした状態の斜視図である。
【図4】第1の実施形態に係るロール紙ホルダをプリンタに外付けした状態での側面断面図である。
【図5】プリンタとロール紙ホルダとの間で用紙に弛みがある状態を示す図である。
【図6】プリンタとロール紙ホルダとの間の用紙に弛みが無くなった状態を示す図である。
【図7】アームが引き上げられた状態を示す図である。
【図8】ロール紙ホルダの用紙に作用する張力の変化を示す図である。
【図9】テンションバーがアームの可動範囲の上限に達するまで持ち上げられた状態を示す図である。
【図10】ロール紙ホルダの用紙に作用する張力の変化を示す図である。
【図11】内巻式のロール紙をロール紙ホルダに装着した状態を示す図である。
【図12】本発明を好適に実施した第2の実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図13】第2の実施形態に係るロール紙ホルダをプリンタに外付けした状態での側面断面図である。
【図14】内巻式のロール紙から送り出された用紙をシャフトの上側で案内することにより、テンションバーが用紙を押し下げるストロークが長くなった状態を示す図である。
【図15】ロール紙ホルダの用紙に作用する張力の変化を示す図である。
【図16】本発明を好適に実施した第3の実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図17】第3の実施形態に係るロール紙ホルダをプリンタに外付けした状態での側面断面図である。
【図18】特許文献1に開示される印字装置を適用したプリンタに外付けで設置したロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図19】特許文献1に開示される印字装置を適用したプリンタに外付けで設置したロール紙ホルダの用紙に作用する張力の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
〔第1の実施形態〕
本発明を好適に実施した第1の実施形態について説明する。
図1、図2に、本実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す。図1(a)は側面図、図1(b)は上面図、図2はロール紙5を取り付けた状態での斜視図である。ロール紙ホルダ1は、給紙方向に突出するアーム2を有している。アーム2は、回動自在に支持されており、その先端にはテンションバー3が設置されている。なお、テンションバー3とアーム2とは一体の構成であっても良い。アーム2は、自重及びテンションバー3の重量によって生じる力で下方向に回動するように付勢されている。
【0017】
図3に、本実施形態に係るロール紙ホルダ1をプリンタ4に外付けした状態の斜視図を示す。また、図4に、その状態での側面断面図を示す。プリンタ4とロール紙ホルダ1とは、取り付け金具13を介して所定の間隔で設置されている。プリンタ4内でプラテンローラ8とサーマルヘッド9との間に挟まれた用紙7は、プラテンローラ8の回転によって搬送される。
【0018】
ここで、ロール紙ホルダ1に搭載されるロール紙5は、ロールの上側から用紙7が送り出される。プリンタ4のようにプラテンローラ8の上にサーマルヘッド9が位置するプリンタに用紙7を供給する場合、用紙7が台紙とその上に配置されたラベルとで構成されるのであれば、ロール紙5は台紙の外側となる面にラベルが配置された状態で巻かれていることとなる。このため、ロールの上側から用紙が送り出されるロール紙は外巻式と称される。これに対し、ロールの下側から用紙が送り出され場合は、ロール紙5は台紙の内側となる面にラベルが配置された状態で巻かれていることとなるため、内巻式と称される。なお、ロール紙ホルダ1に搭載されるロール紙5は、必ずしも台紙及びラベルである必要はない。
【0019】
アーム2の可動範囲は、プリンタ4の給紙口6を通り最大半径のロール紙5の上部と接する線(図4の太破線)よりも下側に上限が位置するように設定される。これにより、ロール紙5の残量が所定量以上の場合には、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加えられるようになっている。一方、アーム2の可動範囲の下限は、ロール紙ホルダ1やプリンタ4が設置される設置面まで下降しない(換言すると、テンションバー3と設置面との間に用紙7が挟み込まれることがない)任意の位置である。
【0020】
ここで、プリンタ4内のプラテンローラ8が用紙7を搬送する速度(印刷速度)をv、プリンタ4内のプラテンローラ8が用紙7を引っ張る力をf1、ロール紙5をゆっくりと回転させるのに必要な力(転がり抵抗)をf2、ロール紙を瞬間的に速度vで回転させるのに必要な力をF2、テンションバー3による負荷をf3とする。
このとき、それぞれの力の関係は、f2<f3<f1<F2であり、またf2<<F2である。
【0021】
また、テンションバー3とロール紙5との間を第1区間、テンションバー3と給紙口6との間を第2区間と定義する。
【0022】
ロール紙ホルダ1の動作について説明する。
まず、プラテンローラ8による紙送りの力がロール紙5に作用した際に用紙7が十分に弛み、かつ、プラテンローラ8による紙送りの力がロール紙5に作用する間隔よりもアーム2の昇降に要する時間の方が短いという条件を満たす場合について説明する。
【0023】
図5に示すように、プリンタ4とロール紙ホルダ1との間で用紙7に弛みがある状態では、プラテンローラ8の紙送りに伴って弛みが解消されていく。そして、図6に示すように用紙7に弛みが無くなるとテンションバー3がアーム2とともに持ち上げられていく。テンションバー3が上昇する際は、テンションバー3が下方向に作用する負荷f3を用紙7の張力で支持する状態となる。
【0024】
テンションバー3を頂点として用紙7の搬送経路がなす角度θ3は、テンションバー3の上昇に伴って大きくなっていく(図6→図7)。第2区間の用紙7が水平面となす角度θ2は、第1区間の用紙が水平面となす角度θ1よりも大きく変化(減少)する。従って、負荷f3によって第1区間の用紙に作用する張力は、図8に示すように、徐々に増加していく。
【0025】
また、プラテンローラ8が用紙7を引っ張る力f1はロール紙5をゆっくりと回転させる力f2よりも大きいため、用紙7の弛みが無くなるとロール紙5は回転を始め、第1区間の用紙7の張力の増加にともなって回転速度が速くなっていく、ロール紙5の周速度がプラテンローラ8による紙送り速度vよりも速くなると、テンションバー3は下降し(図7→図6)、上昇時とは逆に第1区間の用紙7に作用する張力は徐々に減少していく。
【0026】
アーム2が下限位置まで下降すると、プリンタ4とロール紙ホルダ1との間で用紙7に弛みが生じ(図6→図5)、第1区間に作用する張力は0となる。
【0027】
このように、上記条件を満たす場合には、アーム2の上限に達するまでテンションバー3は上昇しないため、負荷がほとんど無い状態とテンションバー3による負荷が作用する状態とを交互にとり、図5→図6→図7→図6→図5→・・・のサイクルが繰り返される。
【0028】
次に、プラテンローラ8による紙送りの力がロール紙5に作用した際に用紙7が十分に弛まない場合や、プラテンローラ8による紙送りの力がロール紙5に作用する間隔よりもアーム2の下降に要する時間の方が長い場合について説明する。
これらの場合には、図9に示すように、テンションバー3がアーム2の可動範囲の上限に達するまで持ち上げられる。アーム2が可動範囲の上限に達した時点で、ロール紙5には力(f3−F2)が衝撃的に作用する。この時、第1区間の用紙7は、図10に示すように、「弛んだ状態(図5)」→「テンションバー3の負荷による張力が作用している状態、(図6、図7)」→「ロール紙5を瞬間的に紙送り速度で回転させる負荷による張力が作用している状態(図9)」と段階を踏んで変化するため、張力の変動は小さい。従って、これらの場合でも、改行ピッチの潰れや延びが低減され、印刷品質が向上する。
なお、アーム2の可動範囲の上限が、第1、第2区間の用紙7が直線状になる高さよりも高い場合には、第1、第2区間の用紙7が直線状となるまでしかアーム2は上昇しないが、その場合の動作はアーム2が可動範囲の上限まで達する場合と同様である。
【0029】
ロール紙5の周速度がプラテンローラ8による紙送り速度よりも速くなると、テンションバー3は下降し(図7→図6)、上昇時とは逆に第1区間の用紙7に作用する張力は徐々に減少していく。アーム2が下限位置まで下降すると、プリンタ4とロール紙ホルダ1との間で用紙7に弛みが生じ(図6→図5)、第1区間に作用する張力は0となる。したがって、図5→図6→図7→図9→図7→図6→図5→・・・のサイクルが繰り返される。
【0030】
上記の説明においては、ロール紙5の残量が所定量以上の場合にのみ、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加える構成を例とした。しかし、アーム2が可動範囲の下限に位置する状態で、給紙口6を通り最小半径のロール紙5の上部と接する線(図4の太一点鎖線)よりも下側にテンションバー3が位置するようにすれば、ロール紙5の残量に関わらず、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加えることができる。
【0031】
また、ロールの下側から用紙が送り出される内巻式のロール紙を用いることも可能である。図11に示すように、内巻式のロール紙5を用いる場合には、アーム2が可動範囲の下限に位置する状態では、給紙口6を通り最小半径のロール紙5の下部と接する線(図11の太破線)よりも下側にテンションバーが位置するように設定すれば、ロール紙5の残量が所定量以上の場合にのみ、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加えることができる。また、アーム2が可動範囲の下限に位置する状態で、給紙口6を通り最大半径のロール紙5の下部と接する線(図11の太一点鎖線)よりも下側にテンションバー3が位置するようにすれば、ロール紙5の残量に関わらず、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加えることができる。
内巻式のロール紙を用いる場合もアーム2の可動範囲の下限は外巻式のロール紙を用いる場合と同様であり、ロール紙ホルダ1やプリンタ4が設置される設置面まで下降しない(換言すると、テンションバー3と設置面との間に用紙7が挟み込まれることがない)任意の位置である。
【0032】
さらに、ここではアーム2が自重及びテンションバー3の重量によって付勢される構成を例としたが、スプリングなどを設置してアーム2を付勢する力を調整することも可能である。例えば、アーム2が下限に近づくほどテンションバー3が用紙7を下方向に押し下げる力が弱くなるようにしても良い。
【0033】
このように、本実施形態に係るロール紙ホルダは、用紙の供給先であるプリンタにおける用紙搬送速度の変動を抑えることができる。また、テンションバーを上下動させるための機構や移動量を制御するための装置が不要であるため、ロール紙ホルダの大型化や重量の増加を招くことがない。
【0034】
〔第2の実施形態〕
本発明を好適に実施した第2の実施形態について説明する。
図12に本実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す。第1の実施形態とほぼ同様の構成であるが、シャフト10を備えている点で相違する。
図13に、本実施形態に係るロール紙ホルダ1をプリンタ4に装着した状態を示す。シャフト10は、プリンタ4の給紙口6を通り最大径のロール紙5の下部と接する線よりも上、かつ、最大径のロール紙5のプリンタ4側の端とテンションバー3との間に設置されている。
【0035】
本実施形態に係るロール紙ホルダは、内巻式のロール紙が装着する場合には、シャフト10の上側で用紙7を案内する。
【0036】
図14に示すように、内巻式のロール紙5から送り出された用紙7をシャフト10の上側で案内することにより、シャフト10と給紙口6との間で用紙7が直線状となった場合の用紙搬送経路は、シャフト10を設けない場合にロール紙5と給紙口6との間で用紙7が直線状となった場合の用紙搬送経路と比べて上方向に移動する。これにより、テンションバー3が用紙7を押し下げるストロークが長くなる。ストロークが長くなったことで、図15に示すように、テンションバー3が上昇する際に、アーム2が上限に達するまでの時間が長くなる(ta<tb)。また、テンションバー3が上昇する際にシャフト10よりもロール紙5側の部分の用紙にかかる張力の最大値も大きくなる。従って、アーム2が上限まで回動してロール紙5が回転し始める瞬間の用紙の張力の変化が小さくなる(ΔTa>ΔTb)。
【0037】
内巻式のロール紙を用いる場合には、外巻式のロール紙を用いる場合と比較してテンションバー3が用紙7を押し下げるストロークが短くなるが、本実施形態においては、シャフト10の上側で用紙7を案内することで、テンションバー3が用紙7を押し下げるストロークを長くし、ロール紙5が回転し始める瞬間の用紙の張力の変化を小さくしている。
【0038】
この他の点については、第1の実施形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【0039】
〔第3の実施形態〕
本発明を好適に実施した第3の実施形態について説明する。
図16に本実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す。また、図17にロール紙ホルダ1をプリンタ4に外付けした状態を示す。本実施形態に係るロール紙ホルダ1は、筐体の側壁が前方に突出しており、そこには鉛直方向に延びる長穴11が形成されている。長穴11にはテンションバー3の端部が配置されており、テンションバー3は上下動自在となっている。
【0040】
本実施形態に係るロール紙ホルダ1は、テンションバー3を長穴11で支持することを除いては第1の実施形態と同様であり。用紙7の張力の急激な変化が低減される原理も上記同様である。このため、動作に関する説明は割愛する。
なお、本実施形態に係るロール紙ホルダに、第2の実施形態と同様にシャフトを設けることも可能である。
【0041】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、取り付け金具13を介してプリンタ4とロール紙ホルダ1とが所定の間隔で設置される構成を例としたが、取り付け金具を用いずに、プリンタ4とロール紙ホルダ1とを隣接して配置しても良い。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【0042】
1 ロール紙ホルダ
2 アーム
3 テンションバー
4 プリンタ
5 ロール紙
6 給紙口
7 用紙
8 プラテンローラ
9 サーマルヘッド
10 シャフト
11 長穴
13 取り付け金具
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロール紙から送り出された用紙を、プリンタへ供給するロール紙ホルダに関する。
【背景技術】
【0002】
小型のラベルプリンタにおいて印刷を行う場合、プリンタ内に収容可能なロール紙を用いると、すぐに使い切ってしまい、頻繁にロール紙を交換・補充しなければならない。
【0003】
このため、プリンタにロール紙ホルダを外付けし、プリンタ内に収容可能なものよりも大径のロール紙を用いることで、ロール紙の交換の頻度を低くする手法がとられている。この手法を適用した構成は、特許文献1に開示される「印字装置」に示されている。
【0004】
図18に、特許文献1に開示される印字装置を適用したプリンタに外付けで設置したロール紙ホルダの構成を示す。
ロール紙25を回転させる駆動機構をロール紙ホルダに設けない場合、すなわち、ロール紙25が回転自在となるように単純に支持する場合、プリンタ24内でプラテンローラ28とサーマルヘッド29との間に挟まれた用紙27は、プラテンローラ28の回転によって搬送され、それに伴って受動的にロール紙25から用紙27が送り出される。
【0005】
プリンタ24とロール紙ホルダ21との間で用紙27に弛みがある状態では、プラテンロール28による紙送りに伴って弛みが解消されていく。そして、用紙27に弛みが無くなるとロール紙25に力が衝撃的に作用し、ロール紙25が回転する。プラテンローラ28による紙送りの力はロール紙25を瞬間的に紙送り速度で回転させるのに必要な力に満たないため、ロール紙25の回転の初速はプラテンローラ28による紙送り速度よりも遅くなる。従って、プリンタ24における用紙搬送速度も所定の速度よりも遅くなる。
【0006】
その後、ロール紙25はプラテンローラ28の紙送り速度よりも速い速度で回転し、慣性によってある程度回転した後で停止するため、プリンタ24とロール紙ホルダ21との間で用紙27に弛みが生じる。プリンタ24とロール紙ホルダ21との間で用紙27が弛んでいる状態では、プラテンローラ28による紙送りの抵抗は概ね0であるため、プリンタ24の用紙搬送速度は所定の速度に戻る。この弛みは、プラテンローラ28による紙送りに伴って解消されていき、弛みが無くなるとプラテンローラ28による紙送りに伴ってロール紙25が再び回転する。従って、用紙27の張力は図19に示すように変化する。
【0007】
このような動作が繰り返されることにより、給紙中のロール紙25は間欠的に回転し、プリンタ24における用紙の送り速度も変動する。すなわち、給紙中に負荷変動が生じ、プリンタ24において用紙を一定速度で搬送することができなくなる。用紙を一定速度で搬送できないと、改行ピッチが潰れたり伸びたりし、印刷品質が低下する。
【0008】
この負荷変動は、ロール紙25の径が大きいほど顕著であり、交換頻度を低くするために大径のロール紙を用いると印刷品質が著しく劣化してしまう。
【0009】
ロール紙から安定して用紙を供給することに関連する技術として、特許文献2に開示される「ロール紙供給装置のテンション機構」がある。
特許文献2に開示される発明は、スライド可能に設置されたテンションバーにより、ロール紙から繰り出された弛み部分に所定のテンションを付与することにより用紙の暴れを防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2004−58552号公報
【特許文献2】特開平6−106895号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかし、特許文献2に開示される発明は、テンションバーを移動させるため機構や、その移動量を制御するための構成を設けなければならない。従って、このような構成とするとロール紙ホルダの大型化や重量の増加を招いてしまう。
【0012】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、用紙の供給先である印刷装置における用紙搬送速度の変動を抑えることができ、小型化・軽量化が可能なロール紙ホルダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、上記目的を達成するために、所定の搬送速度で用紙を搬送するプリンタでの紙送りに伴って受動的にロール紙から送り出された用紙を、プリンタへ供給するロール紙ホルダであって、所定の可動域内で上下動自在に設置され、ロール紙の残量が所定量以上の場合に、プリンタの給紙口とロール紙との間で用紙に対して押し下げる方向の力を負荷する押し下げ部材を有し、押し下げ部材が用紙を押し下げる力は、ロール紙の転がり抵抗よりも大きく、ロール紙を所定の搬送速度を周速度として回転させるのに必要な力よりも弱いことを特徴とするロール紙ホルダを提供するものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、用紙の供給先である印刷装置における用紙搬送速度の変動を抑えることができ、小型化・軽量化が可能なロール紙ホルダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明を好適に実施した第1の実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図2】第1の実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図3】第1の実施形態に係るロール紙ホルダをプリンタに外付けした状態の斜視図である。
【図4】第1の実施形態に係るロール紙ホルダをプリンタに外付けした状態での側面断面図である。
【図5】プリンタとロール紙ホルダとの間で用紙に弛みがある状態を示す図である。
【図6】プリンタとロール紙ホルダとの間の用紙に弛みが無くなった状態を示す図である。
【図7】アームが引き上げられた状態を示す図である。
【図8】ロール紙ホルダの用紙に作用する張力の変化を示す図である。
【図9】テンションバーがアームの可動範囲の上限に達するまで持ち上げられた状態を示す図である。
【図10】ロール紙ホルダの用紙に作用する張力の変化を示す図である。
【図11】内巻式のロール紙をロール紙ホルダに装着した状態を示す図である。
【図12】本発明を好適に実施した第2の実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図13】第2の実施形態に係るロール紙ホルダをプリンタに外付けした状態での側面断面図である。
【図14】内巻式のロール紙から送り出された用紙をシャフトの上側で案内することにより、テンションバーが用紙を押し下げるストロークが長くなった状態を示す図である。
【図15】ロール紙ホルダの用紙に作用する張力の変化を示す図である。
【図16】本発明を好適に実施した第3の実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図17】第3の実施形態に係るロール紙ホルダをプリンタに外付けした状態での側面断面図である。
【図18】特許文献1に開示される印字装置を適用したプリンタに外付けで設置したロール紙ホルダの構成を示す図である。
【図19】特許文献1に開示される印字装置を適用したプリンタに外付けで設置したロール紙ホルダの用紙に作用する張力の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
〔第1の実施形態〕
本発明を好適に実施した第1の実施形態について説明する。
図1、図2に、本実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す。図1(a)は側面図、図1(b)は上面図、図2はロール紙5を取り付けた状態での斜視図である。ロール紙ホルダ1は、給紙方向に突出するアーム2を有している。アーム2は、回動自在に支持されており、その先端にはテンションバー3が設置されている。なお、テンションバー3とアーム2とは一体の構成であっても良い。アーム2は、自重及びテンションバー3の重量によって生じる力で下方向に回動するように付勢されている。
【0017】
図3に、本実施形態に係るロール紙ホルダ1をプリンタ4に外付けした状態の斜視図を示す。また、図4に、その状態での側面断面図を示す。プリンタ4とロール紙ホルダ1とは、取り付け金具13を介して所定の間隔で設置されている。プリンタ4内でプラテンローラ8とサーマルヘッド9との間に挟まれた用紙7は、プラテンローラ8の回転によって搬送される。
【0018】
ここで、ロール紙ホルダ1に搭載されるロール紙5は、ロールの上側から用紙7が送り出される。プリンタ4のようにプラテンローラ8の上にサーマルヘッド9が位置するプリンタに用紙7を供給する場合、用紙7が台紙とその上に配置されたラベルとで構成されるのであれば、ロール紙5は台紙の外側となる面にラベルが配置された状態で巻かれていることとなる。このため、ロールの上側から用紙が送り出されるロール紙は外巻式と称される。これに対し、ロールの下側から用紙が送り出され場合は、ロール紙5は台紙の内側となる面にラベルが配置された状態で巻かれていることとなるため、内巻式と称される。なお、ロール紙ホルダ1に搭載されるロール紙5は、必ずしも台紙及びラベルである必要はない。
【0019】
アーム2の可動範囲は、プリンタ4の給紙口6を通り最大半径のロール紙5の上部と接する線(図4の太破線)よりも下側に上限が位置するように設定される。これにより、ロール紙5の残量が所定量以上の場合には、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加えられるようになっている。一方、アーム2の可動範囲の下限は、ロール紙ホルダ1やプリンタ4が設置される設置面まで下降しない(換言すると、テンションバー3と設置面との間に用紙7が挟み込まれることがない)任意の位置である。
【0020】
ここで、プリンタ4内のプラテンローラ8が用紙7を搬送する速度(印刷速度)をv、プリンタ4内のプラテンローラ8が用紙7を引っ張る力をf1、ロール紙5をゆっくりと回転させるのに必要な力(転がり抵抗)をf2、ロール紙を瞬間的に速度vで回転させるのに必要な力をF2、テンションバー3による負荷をf3とする。
このとき、それぞれの力の関係は、f2<f3<f1<F2であり、またf2<<F2である。
【0021】
また、テンションバー3とロール紙5との間を第1区間、テンションバー3と給紙口6との間を第2区間と定義する。
【0022】
ロール紙ホルダ1の動作について説明する。
まず、プラテンローラ8による紙送りの力がロール紙5に作用した際に用紙7が十分に弛み、かつ、プラテンローラ8による紙送りの力がロール紙5に作用する間隔よりもアーム2の昇降に要する時間の方が短いという条件を満たす場合について説明する。
【0023】
図5に示すように、プリンタ4とロール紙ホルダ1との間で用紙7に弛みがある状態では、プラテンローラ8の紙送りに伴って弛みが解消されていく。そして、図6に示すように用紙7に弛みが無くなるとテンションバー3がアーム2とともに持ち上げられていく。テンションバー3が上昇する際は、テンションバー3が下方向に作用する負荷f3を用紙7の張力で支持する状態となる。
【0024】
テンションバー3を頂点として用紙7の搬送経路がなす角度θ3は、テンションバー3の上昇に伴って大きくなっていく(図6→図7)。第2区間の用紙7が水平面となす角度θ2は、第1区間の用紙が水平面となす角度θ1よりも大きく変化(減少)する。従って、負荷f3によって第1区間の用紙に作用する張力は、図8に示すように、徐々に増加していく。
【0025】
また、プラテンローラ8が用紙7を引っ張る力f1はロール紙5をゆっくりと回転させる力f2よりも大きいため、用紙7の弛みが無くなるとロール紙5は回転を始め、第1区間の用紙7の張力の増加にともなって回転速度が速くなっていく、ロール紙5の周速度がプラテンローラ8による紙送り速度vよりも速くなると、テンションバー3は下降し(図7→図6)、上昇時とは逆に第1区間の用紙7に作用する張力は徐々に減少していく。
【0026】
アーム2が下限位置まで下降すると、プリンタ4とロール紙ホルダ1との間で用紙7に弛みが生じ(図6→図5)、第1区間に作用する張力は0となる。
【0027】
このように、上記条件を満たす場合には、アーム2の上限に達するまでテンションバー3は上昇しないため、負荷がほとんど無い状態とテンションバー3による負荷が作用する状態とを交互にとり、図5→図6→図7→図6→図5→・・・のサイクルが繰り返される。
【0028】
次に、プラテンローラ8による紙送りの力がロール紙5に作用した際に用紙7が十分に弛まない場合や、プラテンローラ8による紙送りの力がロール紙5に作用する間隔よりもアーム2の下降に要する時間の方が長い場合について説明する。
これらの場合には、図9に示すように、テンションバー3がアーム2の可動範囲の上限に達するまで持ち上げられる。アーム2が可動範囲の上限に達した時点で、ロール紙5には力(f3−F2)が衝撃的に作用する。この時、第1区間の用紙7は、図10に示すように、「弛んだ状態(図5)」→「テンションバー3の負荷による張力が作用している状態、(図6、図7)」→「ロール紙5を瞬間的に紙送り速度で回転させる負荷による張力が作用している状態(図9)」と段階を踏んで変化するため、張力の変動は小さい。従って、これらの場合でも、改行ピッチの潰れや延びが低減され、印刷品質が向上する。
なお、アーム2の可動範囲の上限が、第1、第2区間の用紙7が直線状になる高さよりも高い場合には、第1、第2区間の用紙7が直線状となるまでしかアーム2は上昇しないが、その場合の動作はアーム2が可動範囲の上限まで達する場合と同様である。
【0029】
ロール紙5の周速度がプラテンローラ8による紙送り速度よりも速くなると、テンションバー3は下降し(図7→図6)、上昇時とは逆に第1区間の用紙7に作用する張力は徐々に減少していく。アーム2が下限位置まで下降すると、プリンタ4とロール紙ホルダ1との間で用紙7に弛みが生じ(図6→図5)、第1区間に作用する張力は0となる。したがって、図5→図6→図7→図9→図7→図6→図5→・・・のサイクルが繰り返される。
【0030】
上記の説明においては、ロール紙5の残量が所定量以上の場合にのみ、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加える構成を例とした。しかし、アーム2が可動範囲の下限に位置する状態で、給紙口6を通り最小半径のロール紙5の上部と接する線(図4の太一点鎖線)よりも下側にテンションバー3が位置するようにすれば、ロール紙5の残量に関わらず、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加えることができる。
【0031】
また、ロールの下側から用紙が送り出される内巻式のロール紙を用いることも可能である。図11に示すように、内巻式のロール紙5を用いる場合には、アーム2が可動範囲の下限に位置する状態では、給紙口6を通り最小半径のロール紙5の下部と接する線(図11の太破線)よりも下側にテンションバーが位置するように設定すれば、ロール紙5の残量が所定量以上の場合にのみ、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加えることができる。また、アーム2が可動範囲の下限に位置する状態で、給紙口6を通り最大半径のロール紙5の下部と接する線(図11の太一点鎖線)よりも下側にテンションバー3が位置するようにすれば、ロール紙5の残量に関わらず、ロール紙5から送り出された用紙7に対して給紙口6との間で押し下げる方向に負荷を加えることができる。
内巻式のロール紙を用いる場合もアーム2の可動範囲の下限は外巻式のロール紙を用いる場合と同様であり、ロール紙ホルダ1やプリンタ4が設置される設置面まで下降しない(換言すると、テンションバー3と設置面との間に用紙7が挟み込まれることがない)任意の位置である。
【0032】
さらに、ここではアーム2が自重及びテンションバー3の重量によって付勢される構成を例としたが、スプリングなどを設置してアーム2を付勢する力を調整することも可能である。例えば、アーム2が下限に近づくほどテンションバー3が用紙7を下方向に押し下げる力が弱くなるようにしても良い。
【0033】
このように、本実施形態に係るロール紙ホルダは、用紙の供給先であるプリンタにおける用紙搬送速度の変動を抑えることができる。また、テンションバーを上下動させるための機構や移動量を制御するための装置が不要であるため、ロール紙ホルダの大型化や重量の増加を招くことがない。
【0034】
〔第2の実施形態〕
本発明を好適に実施した第2の実施形態について説明する。
図12に本実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す。第1の実施形態とほぼ同様の構成であるが、シャフト10を備えている点で相違する。
図13に、本実施形態に係るロール紙ホルダ1をプリンタ4に装着した状態を示す。シャフト10は、プリンタ4の給紙口6を通り最大径のロール紙5の下部と接する線よりも上、かつ、最大径のロール紙5のプリンタ4側の端とテンションバー3との間に設置されている。
【0035】
本実施形態に係るロール紙ホルダは、内巻式のロール紙が装着する場合には、シャフト10の上側で用紙7を案内する。
【0036】
図14に示すように、内巻式のロール紙5から送り出された用紙7をシャフト10の上側で案内することにより、シャフト10と給紙口6との間で用紙7が直線状となった場合の用紙搬送経路は、シャフト10を設けない場合にロール紙5と給紙口6との間で用紙7が直線状となった場合の用紙搬送経路と比べて上方向に移動する。これにより、テンションバー3が用紙7を押し下げるストロークが長くなる。ストロークが長くなったことで、図15に示すように、テンションバー3が上昇する際に、アーム2が上限に達するまでの時間が長くなる(ta<tb)。また、テンションバー3が上昇する際にシャフト10よりもロール紙5側の部分の用紙にかかる張力の最大値も大きくなる。従って、アーム2が上限まで回動してロール紙5が回転し始める瞬間の用紙の張力の変化が小さくなる(ΔTa>ΔTb)。
【0037】
内巻式のロール紙を用いる場合には、外巻式のロール紙を用いる場合と比較してテンションバー3が用紙7を押し下げるストロークが短くなるが、本実施形態においては、シャフト10の上側で用紙7を案内することで、テンションバー3が用紙7を押し下げるストロークを長くし、ロール紙5が回転し始める瞬間の用紙の張力の変化を小さくしている。
【0038】
この他の点については、第1の実施形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【0039】
〔第3の実施形態〕
本発明を好適に実施した第3の実施形態について説明する。
図16に本実施形態に係るロール紙ホルダの構成を示す。また、図17にロール紙ホルダ1をプリンタ4に外付けした状態を示す。本実施形態に係るロール紙ホルダ1は、筐体の側壁が前方に突出しており、そこには鉛直方向に延びる長穴11が形成されている。長穴11にはテンションバー3の端部が配置されており、テンションバー3は上下動自在となっている。
【0040】
本実施形態に係るロール紙ホルダ1は、テンションバー3を長穴11で支持することを除いては第1の実施形態と同様であり。用紙7の張力の急激な変化が低減される原理も上記同様である。このため、動作に関する説明は割愛する。
なお、本実施形態に係るロール紙ホルダに、第2の実施形態と同様にシャフトを設けることも可能である。
【0041】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、取り付け金具13を介してプリンタ4とロール紙ホルダ1とが所定の間隔で設置される構成を例としたが、取り付け金具を用いずに、プリンタ4とロール紙ホルダ1とを隣接して配置しても良い。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【0042】
1 ロール紙ホルダ
2 アーム
3 テンションバー
4 プリンタ
5 ロール紙
6 給紙口
7 用紙
8 プラテンローラ
9 サーマルヘッド
10 シャフト
11 長穴
13 取り付け金具
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の搬送速度で用紙を搬送するプリンタでの紙送りに伴って受動的にロール紙から送り出された用紙を、前記プリンタへ供給するロール紙ホルダであって、
所定の可動域内で上下動自在に設置され、前記ロール紙の残量が所定量以上の場合に、前記プリンタの給紙口と前記ロール紙との間で前記用紙に対して押し下げる方向の力を負荷する押し下げ部材を有し、
前記押し下げ部材が前記用紙を押し下げる力は、前記ロール紙の転がり抵抗よりも大きく、前記ロール紙を前記所定の搬送速度を周速度として回転させるのに必要な力よりも弱いことを特徴とするロール紙ホルダ。
【請求項2】
前記プリンタでの紙送りに伴う前記ロール紙の間欠的な回転での一回当たりの用紙の送り量は、前記押し下げ部材の負荷によって前記用紙の搬送経路が屈折することによる該搬送経路の増分よりも少なく、
かつ、前記プリンタでの紙送りに伴う前記ロール紙の間欠的な回転の間隔は、前回の紙送りによって上昇した前記押し下げ部材が下限まで下がるのに要する時間よりも長いことを特徴とする請求項1記載のロール紙ホルダ。
【請求項3】
上側から前記用紙を送り出すように前記ロール紙が装着され、
前記押し下げ部材の可動域の下限は、前記押し下げ部材と前記用紙との接触部が、前記プリンタの給紙口を通り最大半径の前記ロール紙の上部と接する線よりも下側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載のロール紙ホルダ。
【請求項4】
下側から前記用紙を送り出すように前記ロール紙が装着され、
前記押し下げ部材の可動域の下限は、前記押し下げ部材と前記用紙との接触部が、前記プリンタの給紙口を通り最小半径の前記ロール紙の下部と接する線よりも下側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載のロール紙ホルダ。
【請求項5】
前記押し下げ部材との接触部よりも前記ロール紙側、かつ前記プリンタの給紙口を通り最大半径のロール紙と接する線よりも上側にガイド部材を設け、該ガイド部材の上側で前記用紙を案内することを特徴とする請求項4記載のロール紙ホルダ。
【請求項6】
前記用紙を押し下げる方向の力を、前記押し下げ部材は自重によって前記用紙に負荷することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載のロール紙ホルダ。
【請求項7】
前記押し下げ部材は、回動自在に設置されたアームによって支持されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載のロール紙ホルダ。
【請求項8】
前記押し下げ部材は、鉛直方向に伸びる長穴に挿入されて支持されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載のロール紙ホルダ。
【請求項1】
所定の搬送速度で用紙を搬送するプリンタでの紙送りに伴って受動的にロール紙から送り出された用紙を、前記プリンタへ供給するロール紙ホルダであって、
所定の可動域内で上下動自在に設置され、前記ロール紙の残量が所定量以上の場合に、前記プリンタの給紙口と前記ロール紙との間で前記用紙に対して押し下げる方向の力を負荷する押し下げ部材を有し、
前記押し下げ部材が前記用紙を押し下げる力は、前記ロール紙の転がり抵抗よりも大きく、前記ロール紙を前記所定の搬送速度を周速度として回転させるのに必要な力よりも弱いことを特徴とするロール紙ホルダ。
【請求項2】
前記プリンタでの紙送りに伴う前記ロール紙の間欠的な回転での一回当たりの用紙の送り量は、前記押し下げ部材の負荷によって前記用紙の搬送経路が屈折することによる該搬送経路の増分よりも少なく、
かつ、前記プリンタでの紙送りに伴う前記ロール紙の間欠的な回転の間隔は、前回の紙送りによって上昇した前記押し下げ部材が下限まで下がるのに要する時間よりも長いことを特徴とする請求項1記載のロール紙ホルダ。
【請求項3】
上側から前記用紙を送り出すように前記ロール紙が装着され、
前記押し下げ部材の可動域の下限は、前記押し下げ部材と前記用紙との接触部が、前記プリンタの給紙口を通り最大半径の前記ロール紙の上部と接する線よりも下側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載のロール紙ホルダ。
【請求項4】
下側から前記用紙を送り出すように前記ロール紙が装着され、
前記押し下げ部材の可動域の下限は、前記押し下げ部材と前記用紙との接触部が、前記プリンタの給紙口を通り最小半径の前記ロール紙の下部と接する線よりも下側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載のロール紙ホルダ。
【請求項5】
前記押し下げ部材との接触部よりも前記ロール紙側、かつ前記プリンタの給紙口を通り最大半径のロール紙と接する線よりも上側にガイド部材を設け、該ガイド部材の上側で前記用紙を案内することを特徴とする請求項4記載のロール紙ホルダ。
【請求項6】
前記用紙を押し下げる方向の力を、前記押し下げ部材は自重によって前記用紙に負荷することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載のロール紙ホルダ。
【請求項7】
前記押し下げ部材は、回動自在に設置されたアームによって支持されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載のロール紙ホルダ。
【請求項8】
前記押し下げ部材は、鉛直方向に伸びる長穴に挿入されて支持されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載のロール紙ホルダ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公開番号】特開2010−168209(P2010−168209A)
【公開日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−14614(P2009−14614)
【出願日】平成21年1月26日(2009.1.26)
【出願人】(302069930)NECパーソナルプロダクツ株式会社 (738)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年1月26日(2009.1.26)
【出願人】(302069930)NECパーソナルプロダクツ株式会社 (738)
【Fターム(参考)】
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