説明

用紙支持装置およびプリンタ

【課題】搬送開始時の印字品質を良好にする。
【解決手段】実施形態の用紙支持装置は、用紙支持部と、弾性支持部と、を備える。前記用紙支持部は、ロール状に巻回された用紙を引き出し可能に支持する。前記弾性支持部は、前記用紙支持部に設けられ、ロール状の前記用紙を弾性支持し、前記用紙が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、用紙支持装置およびプリンタに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、用紙支持装置で支持したロール状の用紙を引き出してプラテンローラとサーマルヘッドとで挟み込み、プラテンローラを回転させることで用紙を引き出し搬送するプリンタが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
このようなプリンタでは、印字搬送動作が終了した時点では、プラテンローラの回転が停止しても、用紙のロール部は慣性力によって余分に回転する。これにより、用紙に弛みが生じる。このように用紙に弛みが生じた状態で、次の印字搬送動作が開始されると、用紙の弛みの解消が完了した直後に、瞬間的に大きな負荷が各部に生じて用紙に対する印字が乱れることがある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
実施形態の用紙支持装置は、用紙支持部と、弾性支持部と、を備える。前記用紙支持部は、ロール状に巻回された用紙を引き出し可能に支持する。前記弾性支持部は、前記用紙支持部に設けられ、ロール状の前記用紙を弾性支持し、前記用紙が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】図1は、第1の実施形態にかかるプリンタを示す縦断側面図であって、印字動作が終了した後の状態を示す図である。
【図2】図2は、第1の実施形態にかかるプリンタを示す縦断側面図であって、印字動作開始直後の状態を示す図である。
【図3】図3は、比較例にかかるプリンタの要部を示す側面図であって、印字動作が終了した後の状態を示す図である。
【図4】図4は、比較例にかかるプリンタの要部を示す側面図であって、印字動作開始直後の状態を示す図である。
【図5】図5は、第1の実施形態にかかるプリンタと比較例にかかるプリンタとの搬送負荷に関するシミュレーションの結果を示すグラフである。
【図6】図6は、第2の実施形態にかかるプリンタを示す縦断側面図であって、印字動作が終了した後の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
以下、図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。
【0007】
(第1の実施形態)
図1に示すプリンタ1は、ロール状に巻回された用紙2を引き出して印字するものである。プリンタ1は、筐体10内に、用紙2を支持する用紙支持装置11、プラテンローラ12、印字ヘッド13、およびカッター14を有する。これらの用紙支持装置11、プラテンローラ12、印字ヘッド13およびカッター14は、筐体10に連結されている。プリンタ1には、用紙支持装置11から、プラテンローラ12と印字ヘッド13との間、およびカッター14を経由して、筐体10の前壁に設けられた出口10aに至る用紙搬送経路15が設けられている。
【0008】
本実施形態のプリンタ1で使用される用紙2は、帯状に形成されている。用紙2は、ロール状に巻回されている。かかる構成の用紙2は、ロール状のロール部2aを有している。用紙2は、一例として感熱紙によって構成されたレシート用紙である。用紙搬送方向下流側のプラテンローラ12の回転によって、ロール部2aが当該ロール部2aの軸心回りに回転し、ロール部2aから用紙2が引き出される。この引き出されて展開された状態の用紙2の部分は、展開部2bである。
【0009】
プラテンローラ12は、歯車等で構成される動力伝達機構を介して駆動源の一例であるステッピングモータに連結されている。プラテンローラ12は、印字ヘッド13によって用紙2が押し付けられた状態で、ステッピングモータによって回転駆動されることにより、用紙支持装置11に支持された用紙2を引き出して用紙搬送経路15に沿って搬送する。プラテンローラ12は、用紙支持装置11に支持されたロール状の用紙2を引き出して搬送する搬送部である。
【0010】
印字ヘッド13は、例えばサーマルヘッドである。印字ヘッド13は、プラテンローラ12に対向配置されている。印字ヘッド13は、プラテンローラ12に対して接離可能に筐体10に対して連結されている。印字ヘッド13は、プラテンローラ12に向けて付勢部材であるコイルばね(図示せず)によって付勢されている。コイルばねに付勢された印字ヘッド13は、当該印字ヘッド13とプラテンローラ12との間に介在する用紙2をプラテンローラ12に押し付ける。これにより、プラテンローラ12の搬送力が用紙2に確実に伝達される。印字ヘッド13は、一列に配置された複数の発熱素子を有しており、これらの複数の発熱素子に選択的に通電することで発熱素子を発熱させる。この発熱によって、印字ヘッド13は、プラテンローラ12に支持されるとともに発熱素子に重ねられた用紙2に各種の情報を印字する。印字ヘッド13は、印字部である。印字ヘッド13は、プラテンローラ12とによって、用紙支持装置11に支持された用紙2を引き出し、引き出した用紙2に印字する印字搬送部16を構成している。
【0011】
カッター14は、プラテンローラ12の用紙搬送方向下流側に配置されている。カッター14は、固定刃14aと可動刃14bとを有したロータリーカッターである。固定刃14aと可動刃14bとの間は、用紙搬送経路15となっている。可動刃14bは、第2のモータによって回動され、これにより、可動刃14bと固定刃14aとがそれらの間に介在する用紙2を切断する。
【0012】
用紙支持装置11は、用紙支持部20を有している。用紙支持部20は、一対の支持部として第1の支持部21と第2の支持部22とを有して、用紙投げ込み式のホッパーとして構成されている。用紙支持部20は、ロール状に巻回された用紙2(ロール部2a)を引き出し可能に支持する。用紙支持部20には、弾性支持部26が設けられている。
【0013】
第1の支持部21と第2の支持部22とは、それぞれ平板状に形成されている。第1の支持部21は、第2の支持部22の前方に配置されており、第1の支持部21と第2の支持部22とは、側面視で略V字状をなすように相互に連設されている。第1の支持部21は、ロール状の用紙2における用紙引き出し方向Aでの前部2dを支持する。一方、第2の支持部22は、ロール状の用紙2における用紙引き出し方向Aでの後部2eを支持する。
【0014】
第2の支持部22は、当該第2の支持部22の前端部22aから後方斜め上方に向けて延出した傾斜面である支持面22bを有している。支持面22bは、用紙2のロール部2aの後部2eの外周部を支持する。第2の支持部22は、筐体10に設けられた取付部10bに固定されている。
【0015】
第1の支持部21は、当該第1の支持部21の前端部(上端部)21aから後方斜め下方に向けて延出した傾斜面である支持面21bを有している。支持面21bは、用紙2のロール部2aの前部2dの外周部を支持する。
【0016】
第1の支持部21は、その後端部(下端部)21cに設けられた支軸23を中心として第2の支持部22に対して回動可能となっている。つまり、第1の支持部21は、可動部材となっている。ここで、本実施形態では、後端部21cが一端部に相当し、前端部21aが他端部(自由端部)に相当する。第1の支持部21の後端部21cには、支軸23が挿通された筒部21dが設けられている。筒部21dは、支軸23に軸支されている。支軸23は、第2の支持部22の前端部22aに取り付けられている。詳細には、支軸23は、第2の支持部22の前端部22aに設けられた左右一対のアーム部22d(図面では一方のみが示されている)に支持されている。筒部21dは、第2の支持部22の左右一対のアーム部22d間に配置されている。これにより、筒部21dが第2の支持部22に干渉することなく回動することが可能となっている。筒部21dおよび支軸23は、プラテンローラ12の軸心方向と略平行に設けられている。
【0017】
第1の支持部21は、弾性部材であるコイルばね24によって後方に付勢されて、第1の位置(図1)で規制部25に当接して第1の位置に位置決めされる。
【0018】
コイルばね24は、第1の支持部21を弾性支持するものであり、第1の支持部21における支持面21bの裏面21eと、筐体10に設けられた取付部10cとの間に圧縮状態で設けられている。コイルばね24は、その一端部(上端部)が第1の支持部21の裏面21eに固定され、その他端部(下端部)が取付部10cに固定されている。コイルばね24は、第1の位置から用紙引き出し方向Aでの後方(図中の方向Aと逆方向)に第1の支持部21の前端部(上端部)21aが向かう第1の支持部21の回動方向Bに、第1の支持部21を付勢している。コイルばね24は、第1の位置に位置した第1の支持部21を規制部25に押し付ける。
【0019】
規制部25は、筐体10に固定されている。規制部25は、筐体10に一体形成されていてもよいし、筐体10と別部材で形成されて筐体10に取り付けられていてもよい。規制部25は、第1の位置に位置した第1の支持部21と当接して、第1の位置21から用紙引き出し方向Aでの後方に第1の支持部21の前端部21aが向かう第1の支持部21の回動方向Bに、第1の支持部21が回動するのを規制する。したがって、コイルばね24によって付勢された第1の支持部21は、規制部25と当接した状態で第1の位置に位置付けられる。このときのコイルばね24の状態が初期状態であり、コイルばね24は圧縮状態となっている。つまり、初期状態のコイルばね24には予荷重が作用している。
【0020】
弾性支持部26は、第1の支持部21とコイルばね24とを含んで構成されている。かかる構成の弾性支持部26は、ロール状の用紙2を弾性支持し、用紙2が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する。この弾性変形をするのは、第1の支持部21を弾性支持した弾性部材であるコイルばね24である。
【0021】
以上の構成のプリンタ1では、ホスト装置(図示せず)から印字指令を受信すると、モータによって回転駆動されたプラテンローラ12が、用紙支持装置11に支持された用紙2を引き出して搬送する。この搬送過程で、印字ヘッド13が、引き出された用紙2の展開部2bに各種の情報を印字する。そして、印字後の用紙2がカッター14によって切断されて出口10aから出される。
【0022】
上記の印字搬送動作中は、プラテンローラ12によって用紙2が引っ張られてロール部2aが従動回転する。印字搬送動作が終了した時点では、プラテンローラ12の回転が停止しても、用紙2のロール部2aは慣性力によって余分に回転する。その後、ロール部2aは停止する。これにより、用紙2の展開部2bを含む部分に、図1に示すように、弛みが生じる。このように用紙2に弛みが生じた状態で、次の印字搬送動作が開始されると、プラテンローラ12の回転により用紙2が張られることで用紙2の弛みが解消され始める。この際、弾性支持部26が設けられておらず第1の支持部21が筐体10に固定された構造の場合には、用紙2の弛みの解消が完了した直後に、瞬間的に大きな負荷が用紙2や印字搬送部16に生じて、プラテンローラ12と用紙2との間に滑りが発生して印字ピッチむらが生じ、用紙2に対する印字が乱れることがある。これに対して、本実施形態では、図2に示すように、用紙2の弛みの解消が完了した直後に発生した負荷を、弾性支持部26のコイルばね24が受けて圧縮(弾性変形)し、コイルばね24がその負荷を吸収する。これにより、プラテンローラ12と用紙2との間に滑りが発生することが抑制される。この際、コイルばね24の圧縮により第1の支持部21は、支軸23を中心に規制部25から離間する方向(前方)に回動し、第1の支持部21が規制部25から離間する。この際、用紙2には張力が作用している。そして、コイルばね24にかかる負荷が小さくなるにしたがい、コイルばね24が第1の支持部21を後方へ回動させながら最終的に初期状態に復帰する。これにより、第1の支持部21が初期位置に復帰する。以後は、負荷の変動は比較的に小さいので、第1の支持部21が初期位置に位置した状態で印字搬送動作が行われる。
【0023】
次に、本実施形態にかかるプリンタ1と比較例にかかるプリンタ100(図3)との搬送負荷に関するシミュレーションの結果を説明する。本シミュレーションは、用紙2に弛みが生じている状態から用紙2の搬送を開始したときの印字搬送部116のモータに掛かる負荷(搬送負荷)を模擬計測したものである。
【0024】
図3および図4に示すように、比較例のプリンタ100は、用紙支持部120と、プラテンローラ112と、印字ヘッド113と、を有する。プラテンローラ112と印字ヘッド113とを含む印字搬送部116は、本実施形態のプリンタ1のものと同じであるが、用紙支持部120は、本実施形態のプリンタ1の用紙支持部20と異なり、その全体がプリンタ100の筐体(図示せず)に固定されている。
【0025】
図5に示すように、本シミュレーションでは、比較例のプリンタ100に対して本実施形態のプリンタ1は、搬送開始直後の印字搬送部16のモータに掛かる搬送負荷が、差分Cだけ小さくなった。これは、本実施形態のプリンタ1において、用紙2の搬送開始時に発生する負荷(衝撃力)を弾性支持部26が吸収したことによる効果である。なお、搬送開始直後に発生する負荷は、用紙2のロール部2aの径が比較的に大きくロール部2aの重量が比較的に重いほど大きいので、用紙2のロール部2aの径が大きいほど弾性支持部26が吸収する負荷は大きくなる。
【0026】
以上説明したとおり、本実施形態では、ロール状の用紙2を弾性支持した弾性支持部26が、用紙2が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形するので、用紙2の搬送開始直後に発生する負荷(衝撃力)を弾性支持部26によって吸収することができる。よって、搬送開始時の印字品質を良好にすることができる。
【0027】
また、本実施形態では、弾性部材としてのコイルばね24は、第1の位置に第1の支持部21が位置した状態で第1の方向である第1の支持部21の回動方向Bに第1の支持部21を付勢している。つまり、コイルばね24に予荷重が作用しているので、コイルばね24に予荷重が作用していない場合に比べて、搬送開始直後に発生する負荷(衝撃力)を吸収した後のコイルばね24を比較的に早期に初期状態に戻すことができる。このとき、ロール部2aの重量が最大重量よりも小さい規定の重量以下の場合には、コイルばね24が初期状態から変形しない(負荷を吸収しない)ように、コイルばね24のばね定数が設定されている。規定の重量は、ロール部2aの残量が比較的に少ないときの重量であり、この場合には、搬送開始直後に発生する負荷が比較的に小さいため、プラテンローラ12と用紙2との間の滑りは発生せず、用紙2に対する印字が乱れることはない。
【0028】
(第2の実施形態)
次に、図6を参照して第2の実施形態について説明する。本実施形態は、弾性支持部26Aが第1の実施形態に対して異なる。本実施形態の弾性支持部26Aでは、第1の支持部21Aが弾性部材としての板ばねによって構成されている。本実施形態の弾性支持部26Aは、他の支持部材を設けることなく、姿勢を保持することが可能となっている。第1の支持部21Aの一端部である後端部21cは、第2の支持部22に対して固定され、第1の支持部21Aの他端部である前端部21aは、自由端部となっている。本実施形態では、第1の実施形態で説明したコイルばね24は設けられていない。つまり、本実施形態では、弾性支持部26Aは、第1の支持部21Aによって構成されている。
【0029】
以上の構成の弾性支持部26A(第1の支持部21A)は、ロール状の用紙2を弾性支持し、用紙2が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する。したがって、本実施形態は、第1の実施形態と同様に、用紙2の搬送開始直後に発生する負荷(衝撃力)を弾性支持部26Aによって吸収することができる。よって、搬送開始時の印字品質を良好にすることができる。
【0030】
また、本実施形態では、第1の支持部21Aは、弾性部材(板ばね)であるので、第1の支持部21Aの構成が比較的に簡素であるという利点もある。なお、弾性支持部26Aは、この弾性支持部26A自体を固定する部材を設けて構成することも可能である。
【0031】
なお、本発明は、上記各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、第1の実施形態では、第1の支持部21を弾性支持する弾性部材として、コイルばね24を例に説明したが、これに限るものではない。この弾性部材としては、例えば、板ばねやトーションばね等であってもよい。また、第2の実施形態では、第1の支持部21Aを板ばねによって構成した例を説明したが、これに限るものではない。第1の支持部21Aとしては、ゴムや発泡ウレタンなどの弾性部材であってもよい。
【0032】
以上説明したとおり、上記各実施形態によれば、搬送開始時の印字品質を良好にすることができる。
【0033】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら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。
【符号の説明】
【0034】
1…プリンタ
2…用紙
2d…前部
2e…後部
11…用紙支持装置
16…印字搬送部
20…用紙支持部
21,21A…第1の支持部
22…第2の支持部
23…支軸
24…コイルばね(弾性部材)
25…規制部
26,26A…弾性支持部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0035】
【特許文献1】特開2008−143004号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロール状に巻回された用紙を引き出し可能に支持する用紙支持部と、
前記用紙支持部に設けられ、ロール状の前記用紙を弾性支持し、前記用紙が引き出されることによって作用する力を受けて弾性変形する弾性支持部と、
を備える用紙支持装置。
【請求項2】
前記用紙支持部は、ロール状の前記用紙における用紙引き出し方向での前部を支持する第1の支持部と、ロール状の前記用紙における用紙引き出し方向での後部を支持する第2の支持部と、を有し、
前記弾性支持部は、前記第1の支持部を含む請求項1に記載の用紙支持装置。
【請求項3】
前記第1の支持部は、一端部に設けられた支軸を中心として前記第2の支持部に対して回動可能であり、
前記弾性支持部は、前記第1の支持部を弾性支持して前記弾性変形する弾性部材を含む請求項2に記載の用紙支持装置。
【請求項4】
前記第1の支持部と当接して、用紙引き出し方向での後方に前記第1の支持部の他端部が向かう前記第1の支持部の回動方向に、前記第1の支持部が回動するのを規制する規制部を備え、
前記弾性部材は、前記第1の支持部を前記規制部に押し付ける請求項3に記載の用紙支持装置。
【請求項5】
前記第1の支持部は、弾性部材である請求項2に記載の用紙支持装置。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の用紙支持装置と、
前記用紙支持装置に支持された前記用紙を引き出し、引き出した前記用紙に印字する印字搬送部と、
を備えるプリンタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−52984(P2013−52984A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−193306(P2011−193306)
【出願日】平成23年9月5日(2011.9.5)
【出願人】(000003562)東芝テック株式会社 (5,631)
【Fターム(参考)】