JP6289210B2 - プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、プリンタに関する。

例えばロール状に巻かれた帯状の記録用紙を使用し、印画時と排出時で搬送経路を切り替えて記録用紙を搬送するプリンタが知られている。こうしたプリンタでは、搬送経路の切替えに、フラップと呼ばれる板状の可動部材が用いられる。記録用紙は、例えば、印画時には、印画部を繰り返し通過するようにプリンタ内の搬送経路上で搬送され、排出時には、フラップによりその搬送経路が切り替えられることで、プリンタの外部に排出される。このように、印画時に記録用紙をプリンタの外部に出さないことで、長尺の記録用紙を使用する場合であっても、印画中の記録用紙にユーザが触れることや、印画中の記録用紙に埃などが付くことを防いでいる。

例えば、特許文献１には、インクリボンを用いて記録用紙にカラー印刷するプリンタであって、印画済みの記録用紙のカール量を矯正するカール矯正機構と、インクリボンにテンションを付加するテンション付加機構と、記録用紙の経路を切り替える切替機構とを一つの動力で駆動するものが記載されている。

また、印画時と排出時で搬送経路を切り替えるプリンタではないが、特許文献２には、記録紙ロールを用いたプリンタであって、フラップを用いて不要な切断片を切断片受け部に堆積させるものが記載されている。このプリンタでは、画像が印刷された記録紙が搬送されると、切断キャリッジが待機位置から移動し、記録ヘッドの予熱の際に発色した部分を切断する。これに連動して、記録紙押さえ部材、アーム部材、フラップ部材が一方向に回動し、排出口が連通状態とされると共に、押し出し部材が後退し、切断片が切断片受け部に堆積する。その後、切断キャリッジが待機位置に復帰すると、記録紙押さえ部材、アーム部材、フラップ部材が逆方向に回動し、排出口が閉鎖状態とされると共に、押し出し部材が前進し、堆積した切断片を押し出す。

特開２００８−１３７２２４号公報 特開２００５−１８６５３５号公報

搬送経路の切替え部材としてフラップを使用するには、それを駆動するモータなどの駆動部が必要である。しかしながら、記録用紙を搬送するローラ、記録用紙を切断するカッタ、搬送経路を切り替えるフラップなどの各部材にそれぞれ専用のモータを設けると、プリンタの部品点数が増加して、装置が大型化するとともに製造コストが上昇する。また、フラップには一般に摩擦クラッチが用いられ、この摩擦クラッチが環境や経時変化の影響を受けて劣化するため、部品交換の手間とコストがかかるという不具合もある。このため、専用のモータや摩擦クラッチを用いずに、搬送経路の切替えを実現できることが望ましい。

そこで、本発明は、専用の駆動部を設けずに、退避経路と排出経路の間で記録用紙の搬送経路を切り替える切替え部材を動作させるプリンタを提供することを目的とする。

本発明のプリンタは、記録用紙に印画する印画部と、印画時に印画部と退避経路の間で記録用紙を往復させ、排出時に記録用紙を排出経路に搬送する搬送部と、排出経路に排出された記録用紙を切断する切断部と、記録用紙の搬送経路における切断部の上流側において、退避経路と排出経路の間で搬送経路の切替えを行う切替え部材と、切断部と切替え部材を連結し、切断部の動作に連動して切替え部材に切替えを行わせる連結部材とを有する。

上記のプリンタでは、切断部は、搬送される記録用紙の幅方向に往復移動可能な可動部材を有し、可動部材は、印画部による印画中には第１の位置で待機し、記録用紙の排出時には第１の位置とは異なる第２の位置で待機し、切替え部材は、可動部材が第１の位置にあるときには第１の角度で記録用紙を退避経路に案内し、可動部材が第２の位置にあるときには第２の角度で記録用紙を排出経路に案内することが好ましい。

上記のプリンタでは、切断部は、搬送される記録用紙を押さえる押付け部材をさらに有し、押付け部材は、可動部材の動作に応じて、搬送される記録用紙の幅方向に延びる回転軸の周りに回転可能であり、連結部材は、押付け部材と切替え部材を連結し、押付け部材の回転に連動して切替え部材の角度を変化させることが好ましい。

上記のプリンタでは、押付け部材は、可動部材の移動経路の両端で移動経路上に突出した２つの突出部を有し、可動部材が２つの突出部のいずれか一方に当接することにより回転軸の周りに回転することが好ましい。

上記のプリンタによれば、専用の駆動部を設けずに、退避経路と排出経路の間で記録用紙の搬送経路を切り替える切替え部材を動作させることが可能になる。

プリンタ１の外観を示す斜視図である。 プリンタ１の概略構成を示す縦断面図である。 記録用紙１０の動きを説明するための図である。 切断部５、フラップ１９および連結部材６０を示す斜視図である。 印画中のプリンタ１の内部を前面１２から見た図である。 排出時のプリンタ１の内部を前面１２から見た図である。 図５のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。 図６のＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線に沿った部分断面図である。

以下、図面を参照しつつ、プリンタについて説明する。ただし、本発明が図面または以下に記載される実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。

図１は、プリンタ１の外観を示す斜視図である。また、図２は、プリンタ１の概略構成を示す縦断面図である。なお、図２では、プリンタ１が備える各構成要素の内で、説明のために必要な部分のみを示し、その他の構成要素については省略している。

プリンタ１は、主な構成要素として、ロール紙ホルダ２、ヘッド３、供給側リボンローラ４Ａ、巻取側リボンローラ４Ｂ、切断部５、プラテンローラ９、リボンガイドローラ１５、グリップローラ１７、ピンチローラ１８、フラップ１９、排出ローラ２３などを有する。これらの各構成要素は、筐体７の中に配置されている。

プリンタ１は、ヘッド３に対してロール状の記録用紙１０を往復動させることにより、記録用紙１０の同一領域上に、例えばイエロー、マゼンタおよびシアンの複数色およびオーバーコートをインクリボン４から順次転写して、画像を印刷（印画）する。印刷された記録用紙１０は、切断部５により切断されて、プリンタ１の前面１２に設けられた排出口６からプリンタ１の外部に排出される。なお、記録用紙１０の材質は、プリンタに使用可能なものであれば特に限定されない。

ロール紙ホルダ２は、ロール状に巻かれた記録用紙１０を保持する。ロール紙ホルダ２は、記録用紙駆動部３２によって正方向または逆方向に駆動され、その中心軸の周りに回転する。ロール紙ホルダ２が正方向に回転することにより、記録用紙１０は、ヘッド３とプラテンローラ９の間を通過して、排出口６に向けて搬送される。また、ロール紙ホルダ２が逆方向に回転することにより、記録用紙１０はロール紙ホルダ２に巻き戻される。

供給側リボンローラ４Ａと巻取側リボンローラ４Ｂは、インクリボン４を保持する。これらのローラは、インクリボン駆動部３４によって駆動され、それぞれの中心軸の周りに回転する。この駆動により、インクリボン４は、供給側リボンローラ４Ａから供給され、リボンガイドローラ１５を介してヘッド３とプラテンローラ９の間を通過して、巻取側リボンローラ４Ｂに巻き取られる。以下では、これらのローラを単に、「リボンローラ４Ａ，４Ｂ」ともいう。

インクリボン４は、例えば、イエロー、マゼンタおよびシアンの各インク領域ならびにオーバーコートの領域が、同じ順序で長手方向に繰り返し配置された帯状のシートである。ただし、インクリボン４はこのような複数色のインクを含むシートに限らず、単色のインクのみを含むシートであってもよい。

ヘッド３は、プラテンローラ９に対して移動可能に構成され、印画時には、インクリボン４と記録用紙１０を間に挟んだ状態でプラテンローラ９に押圧される。ヘッド３は、記録用紙１０に印画する印画部の一例であり、発熱することによって、インクリボン４上の各色インクとオーバーコートを記録用紙１０の同一領域上に転写する。この転写は、インクリボン４を巻き取りながらインクリボン４の領域ごとに繰り返される。ヘッド３には、例えば、昇華型、熱溶融型などのプリンタの種類に応じた機構が用いられる。

グリップローラ１７とピンチローラ１８は、記録用紙１０を挟んで搬送する。グリップローラ１７は、記録用紙駆動部３２によって、記録用紙１０を送り出す方向（正方向）か、または巻き戻す方向（逆方向）のいずれかに回転駆動される。ピンチローラ１８は、グリップローラ１７に従動して回転する。また、ピンチローラ１８は、記録用紙１０の搬送時には、グリップローラ１７に当接してグリップローラ１７との間で記録用紙１０を保持し、記録用紙１０の搬送時以外には、グリップローラ１７から離間して記録用紙１０を解放する。グリップローラ１７とピンチローラ１８は、記録用紙１０を搬送する搬送部の一例である。

ロール紙ホルダ２からヘッド３とプラテンローラ９の間を通過して排出口６に向かう記録用紙１０の搬送経路は、フラップ１９から先で二手に分かれる。以下では、フラップ１９からロール紙ホルダ２の外周を沿う方向に延びる搬送経路のことを、退避経路１３Ａという。また、フラップ１９から切断部５を通って排出口６に向かう搬送経路のことを、排出経路１３Ｂという。

退避経路１３Ａは、印画中に往復動する記録用紙１０の先端部分を一時退避させるための搬送経路である。プリンタ１では、退避経路１３Ａとして、筐体７内部でロール紙ホルダ２の外周部分に形成される隙間を利用する。また、排出経路１３Ｂは、記録用紙１０の印画済みの部分をプリンタ１の外部に排出するための搬送経路である。排出経路１３Ｂに入った記録用紙１０の先端部分は、排出ローラ２３により排出口６に向けて搬送される。

フラップ１９は、切替え部材の一例であり、搬送される記録用紙１０の記録面に対する角度を変化させることにより、ヘッド３を通過した記録用紙１０の搬送経路を、退避経路１３Ａと排出経路１３Ｂの間で切り替える。フラップ１９は、記録用紙１０の搬送経路における切断部５の上流側かつヘッド３の下流側に配置される。フラップ１９は、回転軸１９Ａの周りに回転可能な板状の部材であり、その先端１９Ｂがヘッド３側に位置するように筐体７内に固定される。

フラップ１９は、先端１９Ｂが上がっているときには記録用紙１０を退避経路１３Ａに案内し、先端１９Ｂが下がっているときには記録用紙１０を排出経路１３Ｂに案内する。フラップ１９の角度は、後述する連結部材６０（図４（ａ）および図４（ｂ）を参照）により切断部５の動作に連動して変化する。また、フラップ１９の角度は、連結部材６０により保持される。

切断部５は、排出経路１３Ｂを通過し、排出口６からプリンタ１の外部に排出された記録用紙１０を、排出口６の手前の位置で切断する。切断部５は、切断駆動部３５により駆動される。切断部５は、排出経路１３Ｂ上における排出口６の直前に配置される。

さらにプリンタ１は、制御部３０、データメモリ３１、記録用紙駆動部３２、ヘッド駆動部３３、インクリボン駆動部３４、切断駆動部３５および通信インタフェース３６を備える。

制御部３０は、ＣＰＵやメモリなどを含むマイクロコンピュータで構成され、プリンタ１の全体の動作を制御する。データメモリ３１は、通信インタフェース３６を介してホストコンピュータから受信した画像データを蓄積する記憶領域である。

記録用紙駆動部３２は、グリップローラ１７とロール紙ホルダ２を駆動するモータであり、記録用紙１０を送り出す方向か、または巻き戻す方向のいずれかに、グリップローラ１７とロール紙ホルダ２を回転させる。ヘッド駆動部３３は、画像データに基づいてヘッド３を駆動し、記録用紙１０上に画像を印刷（印画）させる。

インクリボン駆動部３４は、供給側リボンローラ４Ａと巻取側リボンローラ４Ｂを駆動するモータである。インクリボン駆動部３４は、巻取側リボンローラ４Ｂがインクリボン４を巻き取る方向か、または供給側リボンローラ４Ａにインクリボン４を巻き戻す方向のいずれかに、供給側リボンローラ４Ａと巻取側リボンローラ４Ｂを回転させる。

切断駆動部３５は、切断部５を駆動するモータである。通信インタフェース３６は、例えば、通信ケーブルを介してホストコンピュータから印画対象の画像データを受信する。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、記録用紙１０の動きを説明するための図である。これらの図では、上記で説明した各構成要素のうち、記録用紙１０の動きの説明に必要な、ロール紙ホルダ２、ヘッド３、リボンローラ４Ａ，４Ｂおよびフラップ１９のみを示す。

印画前には、まず、図３（ａ）に示すように、フラップ１９はＣ１方向に上げられ、記録用紙１０は、印画領域の大きさに応じた長さだけ送り出される。送り出された記録用紙１０の先端１０Ｅは、フラップ１９が上がっているため、退避経路１３Ａに案内される。

続いて、図３（ｂ）に示すように、ヘッド３がインクリボン４と記録用紙１０に押し付けられる。そして、記録用紙１０を巻き戻し、かつインクリボン４を巻き取りながら、ヘッド３により最初はイエローについての印画が行われる。この記録用紙１０の巻戻しとインクリボン４の巻取り、およびヘッド３による印画処理は、同期をとって行われる。

イエローについての印画が終わると、図３（ａ）に示すように、一旦ヘッド３はインクリボン４と記録用紙１０から離間され、記録用紙１０は再び印画領域の大きさに応じた長さだけ送り出される。

以上の工程がイエロー、マゼンタおよびシアンの各色について行われて、記録用紙１０の同一領域上にカラー画像が印刷される。その後、さらにオーバーコートについても上記と同じ工程が行われて、記録用紙１０の印画領域上に保護層が形成される。

そして、印画終了時には、図３（ｃ）に示すように、フラップ１９はＣ２方向に下げられ、記録用紙１０は排出口６に向けて搬送される。今度はフラップ１９が下がっているため、送り出された記録用紙１０の先端１０Ｅは、排出経路１３Ｂに案内される。印画が行われた記録用紙１０の先端１０Ｅは、こうして排出口６からプリンタ１の外部に排出される。このとき、切断部５により記録用紙１０の印画領域の後端が切断されて、印画済みの記録用紙１０がプリンタ１から取り出される。

図４（ａ）および図４（ｂ）は、切断部５、フラップ１９および連結部材６０を示す斜視図である。また、図５は、印画中のプリンタ１の内部を前面１２から見た図である。図６は、排出時のプリンタ１の内部を前面１２から見た図である。なお、図４（ａ）では切断駆動部３５も、図４（ｂ）ではフラップ１９に隣接して記録用紙１０を案内するガイド部４２も併せて示している。また、図５と図６では、プリンタ１の前面１２のカバーを取り外した状態を示している。

図４（ａ）〜図６に示すように、切断部５は、キャリッジ５１、押付け部材５２、ベルト５３、プーリ５４、レール５５を有する。

キャリッジ５１は、搬送される記録用紙１０の幅Ｗ方向に往復移動可能な可動部材の一例であり、下側に露出した円板刃５１Ａと上側に突き出た突起部５１Ｂを有する。キャリッジ５１は、ベルト５３に取り付けられ、このベルト５３は、一対のプーリ５４に取り付けられている。キャリッジ５１は、切断駆動部３５のモータがプーリ５４を回転させてベルト５３を駆動することにより、搬送される記録用紙１０の幅Ｗ方向に延びたレール５５に沿って移動する。キャリッジ５１は、排出口６から排出された記録用紙１０を、レール５５の一端から他端に移動するときに円板刃５１Ａで切断する。

図５に示すように、キャリッジ５１は、ヘッド３による印画中には、レール５５の一方の端部Ｐ２から一定距離だけ内側の位置Ｐ１で待機する。また、図６に示すように、キャリッジ５１は、記録用紙１０の排出時には、レール５５の一方の端部Ｐ２で待機する。位置Ｐ１は第１の位置の一例であり、端部Ｐ２は第２の位置の一例である。なお、位置Ｐ１と端部Ｐ２は、図５および図６ではプリンタ１の前面１２に向かって右側にあるが、切断部５は左右対称の構造を有するため、前面１２に向かって左側であってもよい。

押付け部材５２は、押付けローラ５２Ａを有し、円板刃５１Ａによる切断時に記録用紙１０がずれないように、押付けローラ５２Ａにより記録用紙１０を押さえる。また、押付け部材５２は、キャリッジ５１のレール５５の両端でレール５５上に突出した２つの突出部５２Ｂを有する。

さらに、押付け部材５２は、搬送される記録用紙１０の幅Ｗ方向に延びる回転軸５２Ｃの周りに回転可能である。キャリッジ５１がレール５５の端部Ｐ２に移動して、キャリッジ５１の突起部５１Ｂが２つの突出部５２Ｂのいずれか一方に当接すると、キャリッジ５１により、押付け部材５２の突出部５２Ｂが押し上げられる。これにより、押付け部材５２は、回転軸５２Ｃを中心として矢印Ｄ２方向に一定角度だけ回転する。また、キャリッジ５１がレール５５の内側（位置Ｐ１）に移動して、キャリッジ５１の突起部５１Ｂが突出部５２Ｂから離れると、押付け部材５２は、回転軸５２Ｃを中心として矢印Ｄ１方向に一定角度だけ回転して、もとの角度に戻る。

連結部材６０は、切断部５の押付け部材５２とフラップ１９を連結する部材であり、例えば板ばねで構成される。連結部材６０は、押付け部材５２が矢印Ｄ１方向に回転したときには、フラップ１９をＣ１方向の上向き（第１の角度）に保持し、押付け部材５２が矢印Ｄ２方向に回転したときは、フラップ１９をＣ２方向の下向き（第２の角度）に保持する。このように、連結部材６０は、押付け部材５２の回転に連動して、フラップ１９の角度を変化させる。

図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれ、図５のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。

上記の通り、印画中には、キャリッジ５１は、レール５５の中寄りの位置Ｐ１（第１の位置）で待機する。このとき、キャリッジ５１の突起部５１Ｂによる突出部５２Ｂの押上げがないため、押付け部材５２は、矢印Ｄ１方向に一定角度だけ回転した状態となる。これにより、連結部材６０を介してフラップ１９の先端１９ＢはＣ１方向に上がる（第１の角度になる）。このため、フラップ１９の先端１９Ｂは、筐体７の上側で記録用紙１０を案内するガイド部４１に近づく方向に移動し、退避経路１３Ａへの入口を開けるとともに排出経路１３Ｂへの入口をふさぐ。したがって、記録用紙１０の先端は、フラップ１９の下面に当接して、退避経路１３Ａに案内される。すなわち、フラップ１９は、キャリッジ５１が第１の位置にあるときには、第１の角度で記録用紙１０を退避経路１３Ａに案内する。

図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ、図６のＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線に沿った部分断面図である。

上記の通り、排出時には、キャリッジ５１は、レール５５の端部Ｐ２（第２の位置）で待機する。このとき、キャリッジ５１の突起部５１Ｂにより突出部５２Ｂが押し上げられて、押付け部材５２は、矢印Ｄ２方向に一定角度だけ回転した状態となる。これにより、連結部材６０を介してフラップ１９の先端１９ＢはＣ２方向に下がる（第２の角度になる）。このため、フラップ１９の先端１９Ｂは、筐体７の上側で記録用紙１０を案内するガイド部４１から離れる方向に移動し、退避経路１３Ａへの入口をふさぐとともに排出経路１３Ｂへの入口を開ける。したがって、記録用紙１０の先端は、フラップ１９の上面に沿って、排出経路１３Ｂに案内される。すなわち、フラップ１９は、キャリッジ５１が第２の位置にあるときには、第２の角度で記録用紙１０を排出経路１３Ｂに案内する。

以上説明したように、プリンタ１では、フラップ１９は、連結部材６０を介して押付け部材５２とつながっており、切断部５のキャリッジ５１の往復動に連動して上下に移動する。すなわち、ヘッド３による印画が終了して排出口６から記録用紙１０が排出されるときに、フラップ１９は、Ｃ１方向に上がった状態からＣ２方向に下がった状態に切り替えられる。また、記録用紙１０の排出が終わって、再度印画が開始されるときに、フラップ１９は、Ｃ２方向に下がった状態にからＣ１方向に上がった状態に切り替えられる。

このように、フラップ１９の動作を切断部５の動作に連動させることにより、フラップ１９の専用の駆動部を設けなくても、フラップ１９を動かして退避経路１３Ａと排出経路１３Ｂの間で記録用紙１０の搬送経路を切り替えることができる。したがって、プリンタ１では、フラップ１９の駆動モータを削減することが可能になる。また、プリンタ１のフラップ１９では、摩擦クラッチが不要になるため、フラップ１９が環境や経時変化の影響を受けなくなる。

さらに、プリンタ１では、切断部５の押付け部材５２に左右対称に２つの突出部５２Ｂが設けられており、キャリッジ５１がレール５５上のどちらの端部に移動したときでも、フラップ１９の角度を変化させることができる。突出部５２Ｂが押付け部材５２の一方の端部にしか設けられていなかったとすると、フラップ１９を動作させるときにはキャリッジ５１が必ずその突出部５２Ｂがある側の端部に移動しなければならないという制約が課される。しかしながら、プリンタ１では、このような制約は課されず、キャリッジ５１がどこに位置していても一方の端部に１回だけ動けばよいため、切断部５とフラップ１９の動作が単純化される。

なお、上記で説明した切断部５とフラップ１９の連動機構は、プリンタ１のようにインクリボン４を使用して記録用紙１０上に転写するプリンタ１に限らず、例えばインクジェットなどの他のプリンタにも適用可能である。また、この連動機構は、ロール状に巻かれた帯状の記録用紙を使用するプリンタに限らず、予め特定の大きさにカットされた記録用紙を使用するプリンタにも適用可能である。

１ プリンタ
２ ロール紙ホルダ
３ ヘッド
５ 切断部
６ 排出口
１０ 記録用紙
１３Ａ 退避経路
１３Ｂ 排出経路
１９ フラップ
１９Ａ 回転軸
５１ キャリッジ
５２ 押付け部材
５２Ｂ 突出部
６０ 連結部材

Claims (4)

1. 記録用紙に印画する印画部と、
   印画時に前記印画部と退避経路の間で記録用紙を往復させ、排出時に記録用紙を排出経路に搬送する搬送部と、
   搬送される記録用紙の幅方向に往復移動可能な可動部材、および前記幅方向に延びる回転軸の周りに前記可動部材の動作に応じて回転可能であり記録用紙を押さえる押付け部材を有し、前記排出経路に排出された記録用紙を切断する切断部と、
   記録用紙の搬送経路における前記切断部の上流側において、前記退避経路と前記排出経路の間で当該搬送経路の切替えを行う切替え部材と、
   前記押付け部材と前記切替え部材を連結し、前記可動部材の動作に連動して前記押付け部材を回転させ、さらに当該回転に連動して前記切替え部材の角度を変化させることで前記切替え部材に前記切替えを行わせる連結部材と、
   を有することを特徴とするプリンタ。
2. 記録用紙に印画する印画部と、
   印画時に前記印画部と退避経路の間で記録用紙を往復させ、排出時に記録用紙を排出経路に搬送する搬送部と、
   搬送される記録用紙の幅方向に往復移動可能な可動部材を有し、前記可動部材の移動経路上に突出した２つの突出部が当該移動経路の両端に設けられ、前記排出経路に排出された記録用紙を切断する切断部と、
   記録用紙の搬送経路における前記切断部の上流側において、前記退避経路と前記排出経路の間で当該搬送経路の切替えを行う切替え部材と、
   前記切断部と前記切替え部材を連結し、前記２つの突出部のいずれか一方と前記可動部材との当接および離間に連動して前記切替え部材に前記切替えを行わせる連結部材と、
   を有することを特徴とするプリンタ。
3. 前記可動部材は、前記印画部による印画中には第１の位置で待機し、記録用紙の排出時には当該第１の位置とは異なる第２の位置で待機し、
   前記切替え部材は、前記可動部材が前記第１の位置にあるときには第１の角度で記録用紙を前記退避経路に案内し、前記可動部材が前記第２の位置にあるときには第２の角度で記録用紙を前記排出経路に案内する、請求項１または２に記載のプリンタ。
4. 前記押付け部材は、前記可動部材の移動経路の両端で当該移動経路上に突出した２つの突出部を有し、前記可動部材が当該２つの突出部のいずれか一方に当接することにより前記回転軸の周りに回転する、請求項１に記載のプリンタ。

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