JP2008162723A

JP2008162723A - プリンタ

Info

Publication number: JP2008162723A
Application number: JP2006351747A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Urushibata; 芳実漆畑
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP4579227B2

Abstract

【課題】異なる種類のロール紙の回転に対する抵抗力を使用されるロール紙に対応して、過回転を防止するのに必要、かつできるだけ小さいものとする。
【解決手段】レシートプリンタ２００は、印刷用紙３０１が巻き取られて形成されたロール紙３００が収納されるホッパ部２７０と、印刷時にロール紙３００から所定長さの印刷用紙３０１を引き出す印刷用紙引出機構とを備え、ホッパ部２７０の底部に部材を着脱自在に保持する接触部材係止部２７２を形成し、ロール紙３００に接触する接触部２８１及び接触部材係止部２７２への係合突起２８２を備えてなり、ロール紙３００が接触して印刷用紙３０１の引き出しの停止時におけるロール紙３００の過回転を防止する抵抗力を付与する接触部材２８０を備え、ホッパ部２７０に保持される接触部材２８０は、ロール紙３００に異なった抵抗力を与える複数種の接触部材からロール紙の種類に応じて選択されて配置される。
【選択図】図６

Description

本発明はプリンタに係り、特に印刷用紙が巻き取られて形成されたロール紙が収納されるホッパ部と、印刷時に前記ロール紙から所定長さの前記印刷用紙を引き出す印刷用紙引出機構とを備えるプリンタに関する。

従来プリンタとして、レシートプリンタがある。レシートプリンタではホッパ部に感熱用紙などの長尺の印刷用紙を巻き取って形成したロール紙を格納し、このロール紙から印刷用紙を引き出し、必要な事項を印刷する。図８は従来のレシートプリンタの要部を示す概略断面図である。このようなレシートプリンタ１００は、レシートプリンタ１００の内部にホッパ部１１０を備えている。このホッパ部１１０は、湾曲した底壁部１１１と、上部を覆うカバー部材１１２とで形成されており、内部に印刷用紙３０１を巻き取ったロール紙３００を格納している。そして、ホッパ部１１０は、底壁部１１１に２本のローラ１１３，１１４を配置している。また、レシートプリンタ１００には、プラテン１２１及びサーマルヘッド１２２から構成された印字機構１２０、印刷用紙３０１を切り取るカッタ機構１３０が配置されている。

ロール紙３００から引き出された印刷用紙３０１は、案内ローラ１２３、１２４に案内されて、印字機構１２０、カッタ機構１３０へと排出される。なお、この例では、印字機構１２０は印刷用紙３０１を引き出す引出機構を兼ねている。

前記ローラ１１３，１１４は、ホッパ部１１０の底壁部１１１にロール紙３００の幅方向に配置された軸１１３ａ、１１４ａに回転自在に配置され、載置されたロール紙３００を回転自在に保持し、印刷用紙３０１が少ない抵抗で引き出される構造となっている。

類似のレシートプリンタの構造は、特許文献１に記載されている。特許文献１には、ロール紙を接触する前壁を備えた収納箱と、この収納箱に前記前壁に接触するように装着された満巻のロール紙を、そのロール紙の中心よりも後側で支持するように、前記収納箱の底部に、かつ、前記ロール紙の軸線に平行に配置された支持ローラとを有するロール紙装着装置が記載されている。

しかし、このようなレシートプリンタ１００にあっては、印刷用紙３０１の引き出し停止時にロール紙３００が過回転してしまい不具合を生じることがある。図９は従来のレシートプリンタにおけるロール紙の回転状態を示す模式図である。図９（ｂ）に示すように、印刷時において、印刷用紙３０１を引き出すと、ロール紙３００が回転して印刷が実行される。印刷が終了するときには、印刷用紙の引き出しは停止されるが、ロール紙３００は保持された角運動量のため、すぐにはその回転を停止することができず、図９（ａ）に示すように、一定量回転して印刷用紙３０１を送り出してしまいに印字機構１２０との間に印刷用紙３０１のたるみ３０１ａが発生してしまうこととなる。

このように印刷用紙にたるみがあると、次の印刷時においてたるみ分が引き出されたのちロール紙３００が急に回転することとなり、印刷用紙の引き出しが円滑に行えず、印字縮み、印字伸び等の印字ピッチの乱れが発生することとなる。このように印字ピッチに乱れがあると、印刷された文字が判読しにくくなったり、２次元バーコードが印刷対象であると、バーコードの読取不良が発生したりするという不具合が生じる。

このような現象に対処するため、印刷用紙の引出停止時にはロール紙の回転を抑制する抵抗力を付与する必要がある。元来このようなロール紙を使用するレシートプリンタでは、ロール紙を保持するローラを有しないバケットが使用されていた。

このようなレシートプリンタでは、印刷用紙を引き出す際ロール紙は、バケット部の内壁に接触しており、ロール紙の回転には、抵抗力が付与される。このため、ロール紙が過回転することがない。しかし、このロール紙に付与される抵抗力によりロール紙の円滑な回転が妨げられたり、印刷に不具合が発生したりすることがある。このため、ロール紙に接触するバケット部の内壁に工夫をしてこのような不具合を回避している。

特許文献２には、印字位置へ向けたロール紙の搬送を小さな搬送力で円滑に行うことができ、かつ、ロール紙収納部から印字位置へ向けたロール紙の搬送時に押圧や発熱による悪影響を発生させないようにするため、印字位置へ向けて搬送されるロール紙が収納される投げ込み方式のロール紙収納部と、ロール紙収納部内に収納されたロール紙の外周面の周方向に沿う弧状に形成されてロール紙収納部内に設けられたガイドレールとを有し、ガイドレールにおけるロール紙の回転中心方向に沿った方向のロール紙の外周面との接触幅寸法が、ロール紙に対してその接触に伴う摩擦抵抗による悪影響を与えない所定寸法Ｌ１以下であって、かつ、ロール紙に対してその接触に伴う押圧や発熱による悪影響を与えない所定寸法Ｌ２以上に設定されているものが開示されている。

特開平１−６９４４０号公報特開２００３−１４６４９２号公報

ところで、このようなレシートプリンタでは、異なる長さ、紙質の印刷用紙が巻き取られた異なる質量、直径のロール紙が使用されることがある。異なる種類のロール紙を使用する場合、ロール紙の質量、直径により回転モーメントが異なるため、過回転を防止するために必要となる抵抗の値は異なる。また、レシートプリンタでは、引出機構の簡略化のため印刷用紙の引出力を極力小さくする必要があり、ロール紙の回転に対する抵抗力をなるべく小さくしたいという要請もある。

そこで本発明は、異なる種類のロール紙の回転に対する抵抗を使用されるロール紙に対応して、過回転を防止するのに必要、かつ、できるだけ小さいものとできるプリンタを提供することを目的とする。

本発明において前記の課題を解決するための手段は、印刷用紙が巻き取られて形成されたロール紙が収納されるホッパ部と、印刷時に前記ロール紙から所定長さの前記印刷用紙を引き出す印刷用紙引出機構とを備え、前記ホッパ部の底部に部材を着脱自在に保持する部材係止部を形成し、前記ロール紙に接触する接触面及び前記部材係止部への取付部を備えてなり、前記ロール紙が接触して印刷用紙の引き出しの停止時におけるロール紙の過回転を防止する抵抗力を付与する接触部材を備え、前記ホッパ部に保持される前記接触部材は、前記ロール紙に異なった抵抗力を与える複数種の接触部材から前記ロール紙の種類に応じて選択されることを特徴とするプリンタである。

本発明によれば、ロール紙は接触部材により回転に対して抵抗力が付与されているから、印刷用紙の引き出しが停止したときロール紙の回転も速やかに停止しロール紙の過回転による印刷用紙のたるみは発生しない。また、接触部材は、印刷用紙の紙質、ロール紙の大きさ等によるロール紙の種類により適切なものを選定して配置されているので、使用するロール紙の種類に対応して抵抗力を付与することができ、ロール紙の過回転による印刷用紙のたるみを防止することができ、また、印刷用紙の引出力も小さなものとすることができる。

以下本発明に係るプリンタの実施の形態例について説明する。本例に係るプリンタは、上述した従来の例と同様のレシートプリンタである。まずレシートプリンタの構成について説明する。図１は実施の形態例に係るレシートプリンタを示す斜視図、図２は図１に示したレシートプリンタの左側面図、図３は同じくレシートプリンタの右側面図である。

レシートプリンタ２００は、ロール紙３００を収納するプリンタ本体２１０、回動支持部２１１によってプリンタ本体２１０に接続されプリンタ本体２１０を覆う上部カバー２２０、上部カバー２２０に設けられ弾性手段により付勢されプリンタ本体２１０と上部カバー２２０との閉状態を保持するセットレバー２４０等から構成されている。また、レシートプリンタ２００には、サーマルヘッドやプラテンからなる印字機構２５０やカッタ機構２６０が設けられる。

プリンタ本体２１０と上部カバー２２０との間にはロール紙３００を収容するホッパ部２７０が配置されている。図４はホッパ部の構成を示す断面図である。ホッパ部２７０は、ロール紙３００を収納するものであり、その底壁部２７１は下側に向け凸状に湾曲形成されている他、底壁部２７１には、ホッパ部２７０にロール紙３００を配置したとき、ロール紙３００の下部が接触するローラ２７４が配置される。

ホッパ部２７０の構成について詳細に説明する。図５は図４に示したレシートプリンタのホッパ部の構成を示す平面図、図６は図４に示したレシートプリンタのホッパ部の構造を示す斜視図である
ホッパ部２７０には、図５及び図６に示すように、その底壁部２７１の両側部に一対の突条部２７３が形成されている。そして、本例では、底壁部２７１のローラ２７４と最低部を挟んだ位置に部材係止部である接触部材係止部２７２が形成されている。接触部材係止部２７２は、ホッパ部２７０の側壁２７５，２７６に孔部２７２ａと、孔部２７２ａ上側の側壁２７５，２７６に形成された１対のスリット２７２ｃ間に形成され、弾性的変形して孔部２７２ａに向け嵌め込まれた部材を着脱自在に保持する保持片２７２ｂとを備えて形成される。また、ホッパ部２７０には、案内ローラ２７７が配置され印刷用紙３０１を図示していない印字機構２５０に向け案内する。

接触部材２８０は、例えば合成樹脂製の部材であり、図６に示すように、ロール紙３００に接触する接触面である接触部２８１が形成されている。また、接触部材２８０には、前記突条部２７３の上側から嵌合される膨出部２８３が形成され、前記接触部２８１は、前記膨出部２８３の上面に形成されている。そして、接触部材２８０の両側部には、前記接触部材係止部２７２に上側から嵌合される、部材係止部への取付部である係合突起２８２が形成されている。なお、接触部材係止部２７２は、上述した構造に限られることなく、接触部材２８０を着脱自在に保持できるものであれば、どのような構造のものであってもよい。

この係合突起２８２は、図６に示すように、前記接触部材係止部２７２上方から取り付けられることにより、接触部材係止部２７２の保持片２７２ｂを押し広げて孔部２７２ａに嵌め込まれる。これにより、係合突起２８２は、接触部材係止部２７２に係合されると共に、膨出部２８３が突条部２７３の上側に嵌め込まれることとなり、接触部材２８０は、ホッパ部２７０の底壁部２７１に着脱可能に固定される。そして、接触部材２８０がホッパ部２７０に取り付けられた状態で、接触部材２８０の接触部２８１は、水平線Ｈに対して角度βをなすようになる（図４参照）。

このようなホッパ部２７０にロール紙３００を上方から配置すると、ロール紙３００は、ローラ２７４と接触部材２８０との２個所で支持されることになる。ここで、ローラ２７４はロール紙３００の回転に連れて回転するから、ロール紙３００とローラ２７４との間には摩擦力はほとんど発生しない。一方、ロール紙３００は、接触部材２８０の接触部２８１と接触しているから、ロール紙３００が回転すると、ロール紙３００は、ロール紙３００の質量と、接触部材２８０の取り付けの角度βと、ロール紙３００と接触部２８１との間の摩擦係数μにより定まる抵抗力Ｆｒを受ける。

本例では、接触部材２８０を予め異なる角度をなすよう形成された複数の接触部材から選択した一つの接触部材を取り付けることにより、この角度βの値を選択することができる。

次に、ロール紙３００が回転時に受ける抵抗力Ｆｒについて説明する。図７はロール紙をホッパ部に配置したときの状態を示す模式図である。質量ｍ、直径Ｒのロール紙３００がホッパ部２７０に配置されている。簡単のため、ロール紙３００（中心Ｏ）は、部材１（ローラ２７４に相当）に点ａ、部材２（接触部材２８０に相当）に点ｂで接触しているものとする。また、直線Ｏａは垂線ｖに対して角度αをなし、直線Ｏｂは角度βをなす。また、本例は、α＋β＜π／２とする。ロール紙３００は、点ａではローラ２７４に接触しているので抵抗力は０とでき、抵抗力Ｆｒは、点ｂにおける分力Ｆ_２に摩擦係数を乗じた値として得ることができる。

このため、この状態で、部材１への分力Ｆ_１、部材２への分力Ｆ_２を求め、α及びβを変化させることにより、抵抗力Ｆｒがどのように変化するかについて検討する。

まず、分力Ｆ_１、分力Ｆ_２を求める。つり合い条件である式１、式２を解いて（式３、式４）Ｆ_１が式５，Ｆ_２が式６の通り求められる。

次に、分力Ｆ_１の角度α、角度βの増減による変化についてみる。分力Ｆ_１をαで微分した結果を式７に、分力Ｆ_１をβで微分した結果を式８に示す。

式７，式８から、式９の結果が導かれる。

次に、分力Ｆ_２の角度α、角度βの増減による変化についてみる。分力Ｆ_２をαで微分した結果を式１０に、分力Ｆ_１をβで微分した結果を式１１に示す。

式１０，式１１から、式１２の結果が導かれる。

式９及び式１２をまとめると結論として式１３、式１４が得られる。

本例では、α＋β＞π／２であるから、式１５に示すように、αを増加するとＦ_１が増加し、βを増加するとＦ_２が増加することが分かる。従って、この例は、角度βを大きくすることにより抵抗力Ｆｒを大きくできることが分かる。

本例では、以上の検討結果に基づいてホッパ部２７０に配置する接触部材２８０の形状を決定する。即ち、ホッパ部２７０に配置するロール紙３００の質量ｍ、直径Ｒが大きくなるほど、回転時に保持される角運動量は大きくなるから、過回転を防止するためには、抵抗力Ｆｒを大きくする必要がある。このためには、上記検討より、角度βを大きくして、分力Ｆ_２を増加させるか、摩擦係数μを大きくする必要がある。

本例では、ロール紙３００の質量ｍ、直径Ｒが大きくなるほど角度βが大きくなる形状の接触部材２８０をホッパ部２７０に配置する。また、この角度βの値は、印刷用紙３０１の引出力を最小とするため、必要かつ最小の値とする。

なお、ロール紙３００は使用するにしたがってその直径及び質量が変化するが、使用当初、即ち一番質量が大きく直径が大きい状態で、過回転しないように角度βの値を設定して、接触部材２８０の形状を決めておけば、印刷用紙３０１が使用され、ロール紙３００の質量や直径が小さくなっても過回転は発生しない。

従って、角度βが様々な値となる接触部材２８０を複数準備しておき、使用するロール紙３００の種類にあわせて準備した接触部材から、適切な接触部材を選択してホッパ部２７０に取り付ければ、多種類のロール紙３００に対応してロール紙３００の過回転を防止することができる。

また、上記例では、接触部材２８０の選択を角度βの変更で実施しているが、接触部材２８０とロール紙３００との間の摩擦係数が異なる接触部材２８０から適切な摩擦係数を備える接触部材２８０を選択することにより実施することができる。上記検討では、摩擦係数μについては、吟味していないが、摩擦係数μが大きくなれば抵抗力Ｆｒも大きくなるから、ロール紙の直径Ｒ、質量ｍが大きいものを使用するときには、前記摩擦係数μが大きくなる素材で接触部材２８０自体、あるいは接触部２８１の素材を変更したものを使用することができる。

このように、選択した接触部材２８０をホッパ部２７０に配置したレシートプリンタ２００によれば、印刷時において、印刷用紙３０１を引き出すに際してロール紙３００の回転に伴う最小の引出力で印刷用紙３０１を引き出し印刷が実行される。印刷が終了するときには、印刷用紙の引き出しは停止され、ロール紙３００は、接触部材２８０との摩擦による抵抗力Ｆｒですぐにその回転を停止し、印刷用紙３０１にたるみが発生しない。このため、印刷された文字や２次元バーコードに伸びや縮みが発生することがなくなり、文字や２次元バーコードの判読不良を防止することができる。

本例は２種の使用状況が想定できる。第１の状況は、常に同じロール紙を使用することを前提とするレシートプリンタを製造する場合である。このような場合、製造段階で、所定の形状及び素材の接触部材をホッパ部内に取り付けておくようにすればよい。接触部材の形状、接触部の摩擦係数等の仕様を決定する際、実際に各種のロール紙について印刷用紙の引き出し実験を行い、過回転が起こらない仕様を求めておき、この仕様に基づく接触部材をホッパ部に配置する。なお、このような仕様は、前述した計算に基づいて求めることができる。

このような使用状況では、多種のロール紙に適合する多種のレシートプリンタを製造するに際して、共通する１種類のホッパ部に準備しておいた異なる仕様の接触部材から最適なものを選択して取り付けることで多種のロール紙に適合するレシートプリンタを製造することができ、部品の共通化による製造コストの削減を図ることができる。

第２の状況は、多種のロール紙を使用することを前提とするレシートプリンタの場合である。この場合、標準的に使用するロール紙に適合する仕様の接触部材を実験等で選択してホッパ部に配置しておく他、想定される多種のロール紙に適合する仕様の複数の接触部材をレシートプリンタに同包しておく。このような使用状況においては、ロール紙３００を交換する等に際して、装填するロール紙の種類に基づいて複数の接触部材から所定の接触部材をホッパ部に取り付けることにより、装填したロール紙の過回転が防止され、一つのレシートプリンタで多種類のロール紙に適正な印刷を行うことができる。また、ロール紙との間の抵抗力が段階的に異なる複数の接触部材を準備しておけば、装填するロール紙に適合した接触部材を選択して使用することができる。

以上説明したように、本例に係るレシートプリンタによれば、異なる種類のロール紙に対応して接触部材を選択して配置することができるので、印刷用紙が引き出されて停止するに際してロール紙の回転が速やかに停止し、印刷用紙のたるみを防止することができ常に正常な印刷を行うことができる。

実施の形態例に係るレシートプリンタを示す斜視図である。図１に示したレシートプリンタの左側面図である。図１に示したレシートプリンタの右側面図である。レシートプリンタのホッパ部の構成を示す模式断面図である。図４に示したレシートプリンタのホッパ部の構成を示す平面図である。図４に示したレシートプリンタのホッパ部の構造を示す斜視図である。ロール紙をホッパ部に配置したときの状態を示す模式図である。従来のレシートプリンタの構成を示す概略断面図である。従来のレシートプリンタにおけるロール紙の回転状態を示す図であり、（ａ）は過回転をした状態を示す模式図、（ｂ）は引き出し中の状態を示す模式図である

符号の説明

２００…レシートプリンタ（プリンタ）、２７０…ホッパ部、２７１…底壁部、２７２…接触部材係止部（部材係止部）、２８０…接触部材、２８１…接触部（接触面）、２８２…係合突起（取付部）、３００…ロール紙、３０１…印刷用紙

Claims

印刷用紙が巻き取られて形成されたロール紙が収納されるホッパ部と、印刷時に前記ロール紙から所定長さの前記印刷用紙を引き出す印刷用紙引出機構とを備え、
前記ホッパ部の底部に部材を着脱自在に保持する部材係止部を形成し、
前記ロール紙に接触する接触面及び前記部材係止部への取付部を備えてなり、前記ロール紙が接触して印刷用紙の引き出しの停止時におけるロール紙の過回転を防止する抵抗力を付与する接触部材を備え、
前記ホッパ部に保持される前記接触部材は、前記ロール紙に異なった抵抗力を与える複数種の接触部材から前記ロール紙の種類に応じて選択されることを特徴とするプリンタ。
前記複数の接触部材は、前記ホッパ部へ設置時における前記接触面と水平面がなす角度が異なるものとして形成されていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
前記複数の接触部材は、前記接触面とロール紙との摩擦係数が異なる複数の値を備えるものとして形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプリンタ。
前記部材係止部に保持される接触部材は、前記複数の接触部材から前記ロール紙の大きさに基づいて選定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のプリンタ。
前記部材係止部に保持される接触部材は、前記ロール紙の印刷用紙の紙質に基づいて選定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のプリンタ。