JP7128772B2 - プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、プリンタに関する。

ドロップイン方式等のロール紙を用いたプリンタにおいて、ロール紙の残量が減少したことを検出するニアエンドセンサ（以下、単にセンサとも称する）の検出機能を向上させる種々の技術が知られている。

例えば、特許文献１には、ロール紙が浮き上がらずに一定の場所に落ち着かせるように、ロール紙の外周より内側の位置で、ロール紙の端面を圧接する負荷付与部材を配置する技術が記載されている。特許文献１に記載される技術は、ロール紙の圧接部分より外側が回転することで、ロール紙の外周付近のばらけを取り除くと共に、ロール紙が浮き上がることはなく一定の場所に落ち着いた状態で用紙を繰り出すことができる。

また、特許文献２には、ロール紙への負荷を緩衝する負荷緩衝ユニットにおいて用紙の残量を検出するセンサとして機能するフォトインタラプタを、軸部によって回動可能な部材に取り付けることで、ロール紙の端面に対して位置調整可能に取り付ける技術が記載されている。特許文献２に記載される技術は、負荷緩衝ユニットに対するロール紙の巻き掛け方向及び角度に応じて、フォトインタラプタの取り付け位置を調整することができる。

特公平７－２５４５０号公報 特許第３９４０８８０号公報

しかしながら、ロール紙の端面を押し込む押込部材、及びロール紙の端面に対して位置調整可能に取り付けられた用紙の残量を検出するセンサの双方を有するプリンタは知られていない。特許文献１及び２に記載される技術を組み合わせて、押込部材及び位置調整可能なセンサの双方を有するプリンタが実現可能であるが、押込部材とセンサを回動させる部材と重畳して配置すると、回動部材の動作を押込部材が妨げるおそれがある。一方、センサを回動させる部材と押込部材とを重畳せずに配置すると、プリンタのサイズが大きくなり、プリンタの小型へのニーズに反する。

本発明は、より小さなサイズで押込部材及び位置調整可能なセンサの双方を搭載可能なプリンタを提供することを目的とする。

本発明に係るプリンタは、円筒状の芯材の周りにロール状に巻回された用紙を収納する収納部と、用紙に文字又は図形を印刷する印刷部と、収納部から印刷部へ用紙を搬送する搬送部と、収納部に収納された用紙の一方の端面に対向し、収納部に収納された用紙の他方の端面に対向する対向面を有する仕切り板と、を有し、仕切り板は、仕切り板の面内で回動可能な支持板と、支持板に搭載され、用紙の残量が所定量まで減少したことを検出するセンサと、支持板が回動するときの中心点に少なくとも重畳するように配置される押込面を有し、押込面によって用紙の端面を押し込む押込部材と、支持板、センサ及び押込部材が搭載される基材とを有する。

さらに、本発明に係るプリンタでは、支持板は、中心点に対応する位置に貫通孔が形成され、押込部材は、貫通孔を貫通すると共に、基材に固定される軸部を更に有することが好ましい。

さらに、本発明に係るプリンタでは、仕切り板は、押込部材と支持板との間に軸部に係合するように配置され、押込面を基準面の方向に付勢する付勢部材を更に有することが好ましい。

さらに、本発明に係るプリンタでは、押込部材は、中心点を覆う中央部と、中央部から上方に延伸する第１腕部と、中央部から下方に延伸する第２腕部とを有することが好ましい。

さらに、本発明に係るプリンタでは、仕切り板は、基準面の方向に移動可能に配置されることが好ましい。

本発明に係るプリンタは、より小さなサイズで押込部材及び位置調整可能なセンサの双方を搭載できる。

実施形態に係るプリンタの斜視図（その１）である。 実施形態に係るプリンタの斜視図（その２）である。 図１に示すプリンタの平面図である。 （ａ）は図１に示すプリンタの部分拡大斜視図（その１）であり、（ｂ）は図１に示すプリンタの部分拡大斜視図（その２）である。 （ａ）は図１に示す仕切り板の平面図であり、（ｂ）は仕切り板の背面図で仕切り板２４のリアケースが取り外された状態を示す図である。 図１に示す仕切り板の分解斜視図である。 図５（ａ）に示すニアエンドセンサの位置調整を説明するための図であり、（ａ）は比較的細い芯材に巻回された用紙を使用するときのニアエンドセンサの位置調整を示す図３に示されるＢ－Ｂ線に沿う断面図であり、（ｂ）は比較的太い芯材に巻回された用紙を使用するときのニアエンドセンサの位置調整を示す図３に示されるＢ－Ｂ線に沿う断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るプリンタについて説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

（実施形態に係るプリンタの構成及び機能）
図１～４を参照して、実施形態に係るプリンタの構成及び機能について説明する。図１はプリンタに用紙を収納していない状態でプリンタの上ケースが開いたときの斜視図であり、図２はプリンタに用紙を収納した状態でプリンタの上ケースが開いたときの斜視図である。

プリンタ１は、収納部１０と、サーマルヘッド１１と、プラテンローラ１２と、固定刃１３と、可動刃１４と、上ケース１５と、下ケース１６と、回転軸１７と、開閉ボタン１８と、用紙排出口１９とを有する。プリンタ１は、加熱により変色する感熱紙である用紙１００に、加熱されたサーマルヘッド１１を接触させることで文字又は図形を印刷するドロップイン方式等のサーマルプリンタである。用紙１００は、円筒状の芯材にロール状に巻回された連続紙である。

収納部１０は、用紙ホルダ２０と、第１用紙ローラ２１と、第２用紙ローラ２２と、基準面２３と、仕切り板２４と、第１ガイド軸２５と、第２ガイド軸２６とを有し、用紙１００を収納する。用紙ホルダ２０、第１用紙ローラ２１、第２用紙ローラ２２、基準面２３、仕切り板２４、第１ガイド軸２５及び第２ガイド軸２６のそれぞれは、下ケース１６の内部に配置される。

用紙ホルダ２０は、第１用紙ローラ２１及び第２用紙ローラ２２と共に、収納部１０に収納された用紙１００を保持する。第１用紙ローラ２１及び第２用紙ローラ２２は、用紙ホルダ２０と共に用紙１００を支持しながら、用紙１００の搬送に伴って回転する。

基準面２３は、収納部１０に収納された用紙１００の一方の端面１０２に対向して配置される。仕切り板２４は、基準面２３に対向し且つ基準面２３の方向に移動可能に配置され、収納部１０に用紙１００が収納されたとき、用紙１００の他方の端面１０１に対向する。第１ガイド軸２５及び第２ガイド軸２６は、第２用紙ローラ２２の延伸方向と平行に延伸し、基準面２３の直交する方向に仕切り板２４を移動可能に支持する。

サーマルヘッド１１は、上ケース１５が閉まったときにプラテンローラ１２と対向する位置に配置され、用紙１００に文字又は図形を印刷する印刷部である。用紙１００は、サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とに挟持されて印刷される。サーマルヘッド１１は、内蔵されるバネ材によりプラテンローラ１２の方向に押圧されると共に、印刷する文字又は図形を示す印刷データに応じて内蔵する発熱体を発熱させ、用紙１００に文字又は図形を印刷する。

プラテンローラ１２は、不図示の駆動モータにより回転して用紙１００を搬送する搬送部である。サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とによって挟持された用紙１００は、プラテンローラ１２が回転することによって搬送される。サーマルヘッド１１により用紙１００に印刷された後に、用紙１００は被印刷領域の後端で固定刃１３及び可動刃１４によって切断され、用紙排出口１９から排出される。

固定刃１３はサーマルヘッド１１と上ケース１５の用紙排出口１９側の端面との間に固定して配置され、可動刃１４はプラテンローラ１２と下ケース１６の用紙排出口１９側の端面との間に鉛直方向に移動可能に配置される。用紙１００は、サーマルヘッド１１により印刷された後に、固定刃１３及び可動刃１４によって切断され、図２において矢印Ａで示される方向にプリンタ１から排出される。

上ケース１５は、下ケース１６の上部を覆い、下ケース１６の上部に回転軸１７によって回転自在に支持されている。上ケース１５は、表面に窓部１５０が形成される。開閉ボタン１８は、上ケース１５に配置され、押下されることに応じて、回転軸１７を中心として、上ケース１５が下ケース１６に対して上方に回転して、上ケース１５が開く。なお、プリンタ１は、上ケース１５が閉じた状態で使用される。

図５及び６を参照して、仕切り板２４について詳細に説明する。なお、図５（ｂ）は、仕切り板２４のリアケースが取り外された状態を示す図である。

仕切り板２４は、フロントケース４１と、リアケース４２と、押込部材４３と、付勢部材４４と、単にセンサとも称されるニアエンドセンサ４５と、センサカバー４６と、操作部材４７と、支持板４８と、締結部材４９とを有する。フロントケース４１及びリアケース４２は、押込部材４３、付勢部材４４、ニアエンドセンサ４５、センサカバー４６、操作部材４７、支持板４８及び締結部材４９を搭載する基材である。

フロントケース４１は、用紙１００の端面１０１に対向する対向面４１０と、第１ガイド軸支持部４１１と、第２ガイド軸支持部４１２と、固定部４１３と、対向面の反対の第１内面４１４とを有する。また、フロントケース４１は、対向面４１０から第１内面４１４に貫通する第１開口部４１５、第２開口部４１６、及び第１軸穴４１７が形成されると共に、対向面４１０に押込部材収納部４１８が形成される。

対向面４１０は、基準面２３に対向すると共に、収納部１０に用紙１００が収納されたときに、用紙１００の端面１０１に対向する。また、対向面４１０は、第１開口部４１５を介してニアエンドセンサ４５が用紙１００の端面１０１に対向して移動可能に配置される。さらに、対向面４１０は、第２開口部４１６を介して操作部材４７が移動可能に配置される。対向面４１０は、操作部材４７の近傍にニアエンドセンサ４５の位置を示すセンサ位置表示４１９が配置される。センサ位置表示４１９は、第１位置を示す数字「１」から第５位置を示す数字「５」までの５つの数字が表示される。

第１ガイド軸支持部４１１は第１ガイド軸２５が貫通し、第２ガイド軸支持部４１２は第２ガイド軸２６が貫通する。固定部４１３は、用紙ホルダ２０に形成される係合部と係合することで、用紙ホルダ２０に固定される。仕切り板２４は、用紙１００の幅に応じて第１ガイド軸２５及び第２ガイド軸２６を介して基準面２３との間の距離が変更可能であり、用紙１００の幅と一致する位置で固定部４１３によって固定される。

第１内面４１４は、対向面４１０の反対の面であり、波形の形状を有する波形部４２０が形成される。波型部４２０は、支持板４８の腕部４８３と係合することで、操作部材４７によって移動されるニアエンドセンサ４５をセンサ位置表示４１９に表示される数字「１」～「５」のそれぞれに対応する第１位置～第５位置に固定する。

リアケース４２は、第２内面４２１を有する。第２内面４２１は、外縁に沿って複数の凸部４２２が形成されると共に、第１軸穴４１７に対応する位置に第２軸穴４２３が第２内面４２１から裏面に貫通するように形成される。複数の凸部４２２は、フロントケース４１の第１内面４１４の外縁に形成される凹部と係合して、フロントケース４１とリアケース４２とを一体化させる。また、リアケース４２は、第２軸穴４２３の周囲に支持板４８の形状に対応する形状を有し、支持板４８を収容する凹部４２４が形成される。

押込部材４３は、中央部４３０と、第１腕部４３１と、第２腕部４３２と、軸部４３３と、第１係合部４３４と、第２係合部４３５とを有する。中央部４３０は略円形の平面形状を有する。第１腕部４３１は、中央部４３０の外縁から中央部４３０から離隔するように直線状に鉛直方向上方に延伸する。第２腕部４３２は、中央部４３０の外縁から第１腕部４３１の延伸方向と反対の方向、すなわち鉛直方向下方に中央部４３０から離隔するように直線状に延伸する。第１腕部４３１及び第２腕部４３２の端部と中央部４３０の中心との間の距離は、ニアエンドセンサ４５及び操作部材４７と中央部４３０の中心との間の距離と略同一である。中央部４３０、第１腕部４３１及び第２腕部４３２の表面は、用紙１００の端面１０１を押し込む押込面である。

軸部４３３は、中央部４３０の裏面から直線状に起立する。第１係合部４３４は第１腕部４３１の先端に配置され、第２係合部４３５は第２腕部４３２の先端に配置される。第１係合部４３４及び第２係合部４３５は、押込部材収納部４１８の内部に形成される係合部と係合することで、押込部材４３をフロントケース４１に固定する。

付勢部材４４は、押込部材４３の軸部４３３に係合する、具体的には押込部材４３の軸部４３３が内部を貫通するバネであり、一端がフロントケース４１の第１軸穴４１７の内壁に沿って形成される受け部に接し、他端が押込部材４３の中央部４３０の裏面に接するように配置される。付勢部材４４は、中央部４３０の裏面から押圧することで、押込部材４３の中央部４３０、第１腕部４３１及び第２腕部４３２の何れかの部分を用紙１００の端面１０１に接触させて、用紙１００を基準面の方向に押し込む。

ニアエンドセンサ４５は、例えば光学センサであり、用紙１００の残量が所定量を下回った状態であることを検出する。ニアエンドセンサ４５の構成及び機能は、よく知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。センサカバー４６は、ニアエンドセンサ４５の裏面に配置され、ニアエンドセンサ４５を支持板４８に固定する。

操作部材４７は、表面が第２開口部４１６を介して対向面４１０から視認可能なように支持板４８に固定され、不図示の操作者がニアエンドセンサ４５の位置を操作するときに、操作者によって操作される。

支持板４８は、支持面４８０と、センサ固定部４８１と、操作部材固定部４８２と、腕部４８３とを有し、仕切り板２４の移動方向に直交する面内で回動可能である。支持板４８は、第１軸穴４１７及び第２軸穴４２３のそれぞれに対応する位置に貫通孔４８４が支持面４８０から支持面４８０の裏面に貫通するように形成される。貫通孔４８４は、第１軸穴４１７及び第２軸穴４２３と共に、押込部材４３の軸部４３３が挿入される。支持板４８は、操作部材固定部４８２に固定された操作部材４７が操作者によって操作されることに応じて、軸部４３３の中心を中心点として回動する。支持板４８が回動することで、センサ固定部４８１に固定されたニアエンドセンサ４５が軸部４３３を中心に回動する。

締結部材４９は、押込部材４３の軸部４３３と螺合して押込部材４３をフロントケース４１に固定する。締結部材４９は、押込部材４３が一定以上たわまないようにすると共に、フロントケース４１から押込部材４３が外れないようにするストッパーとして機能する。

図７を参照して、ニアエンドセンサ４５の位置調整を説明する。

ニアエンドセンサ４５は、用紙が巻回される芯材の径に応じて５つの位置に調整される。ニアエンドセンサ位置表示４１９において数字「１」で示される第１位置は、用紙が巻回される芯材の径が一番細いときにニアエンドセンサ４５が配置される位置である。また、ニアエンドセンサ位置表示４１９において数字「５」で示される第５位置は、用紙が巻回される芯材の径が一番太いときにニアエンドセンサ４５が配置される位置である。ニアエンドセンサ位置表示４１９において数字「２」、「３」及び「４」のそれぞれで示される第２位置、第３位置及び第４位置は、用紙が巻回される芯材の径が中間の太さであるときにニアエンドセンサ４５が配置される位置である。

径が比較的細い芯材１１１に巻回された用紙１１０は、残量の減少に従って、図７（ａ）及び７（ｂ）において矢印Ｃで示される凹部に嵌る位置に移動する。ニアエンドセンサ４５は、第１位置に配置されるとき、凹部に嵌る位置に移動した用紙１１０の用紙の残量が所定量まで減少したことを検出する。

径が比較的太い芯材１２１に巻回された用紙１２０は、残量が減少しても矢印Ｃで示される凹部に嵌ることない。ニアエンドセンサ４５は、第５位置に配置されるとき、凹部に嵌らない位置に移動した用紙１２０の用紙の残量が所定量まで減少したことを検出する。

（実施形態に係るプリンタの作用効果）
プリンタ１は、用紙の端面を押し込む押込面が、ニアエンドセンサ４５を搭載する支持板が回転するときの中心点に重畳するように配置されるので、より小さなサイズで押込部材４３及び位置調整可能なニアエンドセンサ４５の双方を搭載できる。

また、プリンタ１は、押込部材４３と支持板４８との間に押込部材４３の押込面を基準面２３の方向に付勢する付勢部材４４が配置されるので、収納部１０に収納された用紙１００の端面１０１を付勢部材４４の弾性力に応じた力で押し込むことができる。また、プリンタ１は、付勢部材４４が押込部材４３の軸部４３３に係合するように配置されるので、より小さいサイズで付勢部材４４を配置することができる。

また、プリンタ１は、押込部材４３は、中央部４３０に加えて、第１腕部４３１及び第２腕部４３２の表面のそれぞれで用紙１００の端面１０１を押し込むことができるので、用紙１００の径が細くなっても用紙１００の端面１０１を押し込み続けることができる。

（実施形態に係るプリンタの変形例）
プリンタ１では、押込部材４３は、中央部４３０、第１腕部４３１及び第２腕部４３２の表面で用紙１００の端面１０１を押し込むが、実施形態に係るプリンタでは、押込面は、支持板４８が回動するときの中心点に少なくとも重畳するように配置されればよい。

また、プリンタ１では、押込部材４３の第１腕部４３１及び第２腕部４３２のそれぞれは鉛直方向に延伸するが、実施形態に係るプリンタでは、押込部材の腕部は、鉛直方向から傾斜して配置されてもよい。また、実施形態に係るプリンタでは、押込部材の腕部は、１本でもよく、３本以上であってもよい。

また、プリンタ１では、押込部材４３の第１腕部４３１及び２腕部４３２の端部と中央部４３０の中心との間の距離は、ニアエンドセンサ４５及び操作部材４７と中央部４３０の中心との間の距離と略同一である。しかしながら、実施形態に係るプリンタでは、押込部材の腕部の端部と中央部の中心との間の距離は、ニアエンドセンサ４５及び操作部材４７と中央部４３０の中心との間の距離よりも長くてもよく、短くてもよい。

また、プリンタ１は、サーマルプリンタであるが、実施形態に係るプリンタ１は、サーマルプリンタに限定されず、ロール紙を使用するものであればよい。実施形態に係るプリンタ１は、例えばインクジェットプリンタ、電子写真方式プリンタ、ドットインパクトプリンタ、及び昇華型プリンタ等の他の印刷形式のプリンタであってもよい。

また、プリンタ１では、仕切り板２４は基準面２３の方向に移動可能に配置されるが、実施形態に係るプリンタでは、仕切り板は移動することなく収容部１０の内部に固定されていてもよい。

１ プリンタ
１０ 収納部
１１ サーマルヘッド（印刷部）
１２ プラテンローラ（搬送部）
２０ 用紙ホルダ
２１ 第１用紙ローラ
２２ 第２用紙ローラ
２３ 基準面
２４ 仕切り板
４１ フロントケース（基材）
４２ リアケース（基材）
４３ 押込部材
４４ 付勢部材
４５ ニアエンドセンサ（センサ）
４６ センサカバー
４７ 操作部材
４８ 支持板
４９ 締結部材

Claims (5)

1. 円筒状の芯材の周りにロール状に巻回された用紙を収納する収納部と、
   用紙に文字又は図形を印刷する印刷部と、
   前記収納部から前記印刷部へ用紙を搬送する搬送部と、
   前記収納部に収納された用紙の一方の端面に対向する基準面と、
   前記収納部に収納された用紙の他方の端面に対向する仕切り板と、を有し、
   前記仕切り板は、
   前記仕切り板の面内で回動可能な支持板と、
   前記支持板に搭載され、用紙の残量が所定量まで減少したことを検出するセンサと、
   前記支持板が回動するときの中心点に少なくとも重畳するように配置される押込面を有し、前記押込面によって用紙の端面を押し込む押込部材と、
   前記支持板、前記センサ及び押込部材が搭載される基材と、
   を有することを特徴とするプリンタ。
2. 前記支持板は、前記中心点に対応する位置に貫通孔が形成され、
   前記押込部材は、前記貫通孔を貫通すると共に、前記基材に固定される軸部を更に有する、請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記仕切り板は、前記押込部材と前記支持板との間に前記軸部に係合するように配置され、前記押込面を前記基準面の方向に付勢する付勢部材を更に有する、請求項２に記載のプリンタ。
4. 前記押込部材は、前記中心点を覆う中央部と、前記中央部から上方に延伸する第１腕部と、前記中央部から下方に延伸する第２腕部とを有する、請求項１～３の何れか一項に記載のプリンタ。
5. 前記仕切り板は、前記基準面の方向に移動可能に配置される、請求項１～４の何れか一項に記載のプリンタ。

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