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技術 ロール紙給紙機構、給紙カセット、及びプリンタ

出願人 ソニー株式会社
発明者 小野勝久
出願日 2005年4月13日 (14年11ヶ月経過) 出願番号 2005-115363
公開日 2006年10月26日 (13年4ヶ月経過) 公開番号 2006-290576
状態 拒絶査定
技術分野 ウェブの巻戻し
主要キーワード ホルダ溝 巻出し量 弛み状態 使用開始当初 バネ長 巻き外側 弛み検出 印画指令
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年10月26日)のものです。
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図面 (9)

課題

給紙ローラロール紙の外周面との間の圧接力を一定に保つことができ、かつ、プリンタの小型化及び低コスト化を図る。

解決手段

ロール紙30を回転させて巻き出すロール紙給紙機構であって、ロール紙30の巻き外側の端部を巻き出す給紙ローラ17と、ロール紙30を回転可能に支持する支持部材22と、支持部材22に取り付けられ、ロール紙30の外周面を給紙ローラ17に圧接するように付勢するバネ部材23とを備え、ロール紙30の軸部32は、給紙ローラ17の回転軸を通る水平面よりも下方に位置するようにする。

概要

背景

従来より、記録紙が円筒状に巻き付けられたロール紙を使用するプリンタとして、プラテンに対向するように設けられたサーマルヘッドを用いるサーマルプリンタが知られている。そして、このサーマルプリンタを大別すると、感熱性のロール紙に対して直接印画を行う感熱記録タイプと、インクリボンを使用してロール紙に印画を行う熱転写タイプとがあり、そのどちらのタイプでも、複数の発熱素子発熱抵抗体等)がライン上に配列されたサーマルヘッドが用いられている。

また、感熱記録タイプの場合には、感熱性のロール紙に形成された各感熱発色層を順次発色させることにより、フルカラーのプリントを得ることができる。一方、熱転写タイプの場合には、イエローマゼンタシアンの3色のインクリボンを使用し、各インクリボン上の固形インクをロール紙に熱転写することにより、フルカラーのプリントを実現している。そして、このようなカラー対応のサーマルプリンタには、1個のサーマルヘッドとプラテンとの間にロール紙を紙送り及び紙戻ししながら3回繰り返し通して印画を行う3パスヘッド方式や、3個のサーマルヘッドのそれぞれにロール紙を1回だけ通して印画を行う1パス3ヘッド方式等がある。なお、モノクロ印画では、1パス1ヘッドの場合もある。

このように、サーマルプリンタによって印画を行うには、サーマルヘッドとプラテンとの間にロール紙を3回又は1回通すこととなるが、ロール紙を通すには、サーマルヘッドをプラテンから退避させる必要がある。すなわち、サーマルプリンタでは、サーマルヘッドを一旦退避させてからロール紙を紙送りする。そして、ロール紙がサーマルヘッドの下に到達した後で、プラテン上のロール紙(インクリボン及びロール紙)の上にサーマルヘッドを押圧し、サーマルヘッドの発熱素子を発熱させながらロール紙(インクリボン及びロール紙)を搬送することで印画を行う。また、印画が完了した後は、再びサーマルヘッドを退避させ、印画されたロール紙を紙送りし、所定の寸法に切断して排紙する。なお、3パス1ヘッド方式では、印画の終了後にサーマルヘッドを退避させ、ロール紙を紙戻ししてから再び印画を行うという動作を繰り返す。

ここで、印画中にサーマルヘッドをロール紙(インクリボン及びロール紙)に押圧するのは、発熱素子の熱を適切に感熱性のロール紙(インクリボン)に伝えるためである。そして、このサーマルヘッドの押圧力は、ロール紙の種類、材質等に応じて一定となるように、予め定められている。

また、ロール紙を使用するサーマルプリンタには通常、ロール紙を巻き出すためのモータギヤ列、及び給紙ローラ等からなるロール紙給紙機構が備えられており、給紙ローラによるロール紙の巻出し速度は、サーマルヘッドとプラテンとの間における所定の紙送り速度(印画速度)を達成することができる一定値に定められ、給紙ローラのトルクは、印画品質に悪影響を及ぼさないように、サーマルヘッドの押圧力、ロール紙の厚さや重さ等を案して決定されている。

しかしながら、従来のロール紙給紙機構においては、ロール紙の重量、ロール紙の消費に伴う巻き径の変化、紙サイズ、材質等によって給紙ローラとロール紙の外周面との間の圧接力が変動し、ロール紙の巻出し時等に、給紙ローラのトルク、ロール紙の搬送量(巻出し量や巻戻し量)、及びロール紙の張力が一定とならず、その結果、ロール紙の記録面における画像記録エリアが搬送方向に伸張するといった問題が発生し、印画品質を低下させる要因となっていた。そして、このような問題は特に、給紙ローラをロール紙の下方に配置したロール紙給紙機構において顕著なものとなっていた。

そこで、このような問題に対処するため、ロール紙に作用する張力を一定にするための種々の技術が提案されている。すなわち、このような技術として、プリンタにロール紙の紙幅を検知する幅センサを設け、幅センサで検知した紙幅に応じてロール紙を巻き出す張力を調節するようにしたプリンタが知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2004−306363号公報

また、ロール紙の弛み状態適否を検出する弛み検出手段と、ロール紙を回転駆動させる回動手段とを設け、ロール紙と給紙ローラとの間に弛みがほとんど無いことを弛み検出手段が検出した場合には、回動手段がロール紙を回転させてロール紙と給紙ローラとの間に弛みを形成することにより、重量が増加したロール紙を用いて印画を行う場合であっても、ロール紙の巻出し開始後すぐに給紙ローラに大きなトルクが必要となることがないようにして、精密な紙送りができるようにしたプリンタが知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2002−226103号公報

さらに、ロール紙の巻き径が大きくなると、ロール紙の巻出し時に、その場所に定位しようとする慣性力によって巻出し部分に大きな張力が作用し、給紙ローラとロール紙との間に滑りが生じたり、ロール紙が破断したりするので、それに対処すべく、ロール紙に対する負荷を低減するための負荷緩衝装置を設けたプリンタが知られている(例えば特許文献3参照)。
特開2001−80803号公報

概要

給紙ローラとロール紙の外周面との間の圧接力を一定に保つことができ、かつ、プリンタの小型化及び低コスト化をる。ロール紙30を回転させて巻き出すロール紙給紙機構であって、ロール紙30の巻き外側の端部を巻き出す給紙ローラ17と、ロール紙30を回転可能に支持する支持部材22と、支持部材22に取り付けられ、ロール紙30の外周面を給紙ローラ17に圧接するように付勢するバネ部材23とを備え、ロール紙30の軸部32は、給紙ローラ17の回転軸を通る水平面よりも下方に位置するようにする。

目的

したがって、本発明が解決しようとする課題は、ロール紙の消費に伴う巻き径の変化等によってロール紙の重量が変動したとしても、給紙ローラとロール紙の外周面との間の圧接力を一定に保つことができ、かつ、ロール紙給紙機構を用いた給紙カセットやプリンタの小型化及び低コスト化を図ることができるようにすることである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

記録紙が円筒状に巻き付けられたロール紙を回転させて巻き出すロール紙給紙機構であって、前記ロール紙の巻き外側の端部を巻き出す給紙ローラと、前記ロール紙を回転可能に支持する支持手段と、前記支持手段に取り付けられ、前記ロール紙の外周面を前記給紙ローラに圧接するように付勢するバネ部材とを備え、前記ロール紙の回転中心は、前記給紙ローラの回転軸を通る水平面よりも下方に位置するように構成されていることを特徴とするロール紙給紙機構。

請求項2

請求項1に記載のロール紙給紙機構において、前記ロール紙は、記録紙が円筒状の巻芯に巻き付けられたものであり、前記巻芯に装着されるペーパーホルダを備え、前記支持手段は、前記ペーパーホルダを回転可能に支持することを特徴とするロール紙給紙機構。

請求項3

請求項1に記載のロール紙給紙機構において、前記支持手段は、前記バネ部材が取り付けられる支持部材と、前記ロール紙を前記給紙ローラに向けて案内するホルダ溝とを備えることを特徴とするロール紙給紙機構。

請求項4

記録紙が円筒状に巻き付けられたロール紙を回転させて巻き出すロール紙給紙機構であって、前記ロール紙の巻き外側の端部を巻き出す給紙ローラと、前記ロール紙を回転可能に支持する支持手段と、前記支持手段に取り付けられ、前記ロール紙の外周面を前記給紙ローラに圧接するように付勢するバネ部材とを備え、前記バネ部材は、前記ロール紙の重量にかかわらず、前記給紙ローラに対する前記ロール紙の外周面の圧接力を一定に保つように構成されていることを特徴とするロール紙給紙機構。

請求項5

請求項4に記載のロール紙給紙機構において、前記バネ部材は、前記ロール紙の巻き径の減少につれて付勢力が弱くなることを特徴とするロール紙給紙機構。

請求項6

記録紙が円筒状に巻き付けられたロール紙を収納するカセット本体部と、前記カセット本体部に収納された前記ロール紙の巻き外側の端部を前記カセット本体部の外部に向けて通す給紙口とを備える給紙カセットであって、前記カセット本体部に収納された前記ロール紙の外周面を給紙ローラに圧接させるための開口部と、前記ロール紙を回転可能に支持する支持手段と、前記支持手段に取り付けられ、前記ロール紙の外周面を前記開口部に圧接するように付勢するバネ部材とを備え、前記カセット本体部に収納された前記ロール紙の回転中心は、前記開口部を通る水平面よりもよりも下方に位置するようにしたことを特徴とする給紙カセット。

請求項7

請求項6に記載の給紙カセットにおいて、前記カセット本体部に回動可能に連結され、前記カセット本体部における前記ロール紙の収納口開閉するカセット蓋を備えることを特徴とする給紙カセット。

請求項8

請求項7に記載の給紙カセットにおいて、前記カセット蓋の開閉と連動するアームを備え、前記カセット蓋を閉じると、前記アームの作動に伴って前記ロール紙の外周面と前記開口部とが圧接し、前記カセット蓋を開けると、前記アームの作動に伴って前記ロール紙の外周面と前記開口部とが離れることを特徴とする給紙カセット。

請求項9

記録紙が円筒状に巻き付けられたロール紙を回転させて巻き出すロール紙給紙機構を有するプリンタであって、前記ロール紙給紙機構は、前記ロール紙の巻き外側の端部を巻き出す給紙ローラと、前記ロール紙を回転可能に支持する支持手段と、前記支持手段に取り付けられ、前記ロール紙の外周面を前記給紙ローラに圧接するように付勢するバネ部材とを備え、前記ロール紙の回転中心は、前記給紙ローラの回転軸を通る水平面よりも下方に位置するようにしたことを特徴とするプリンタ。

請求項10

請求項9に記載のプリンタにおいて、前記ロール紙を収納するカセット本体部と、前記カセット本体部に収納された前記ロール紙の巻き外側の端部を前記カセット本体部の外部に向けて通す給紙口と、前記カセット本体部に収納された前記ロール紙の外周面を前記給紙ローラに圧接させるための開口部とを備える給紙カセットが装着可能であることを特徴とするプリンタ。

請求項11

請求項10に記載のプリンタにおいて、前記給紙ローラは、前記給紙ローラの回転駆動により、前記ロール紙の巻き外側の端部を前記給紙口から外部に巻き出すとともに、前記給紙ローラの逆回転駆動により、前記ロール紙の巻き外側の端部を前記給紙口の内部に巻き戻すことを特徴とするプリンタ。

技術分野

0001

本発明は、ロール紙を給紙する際に、給紙ローラとロール紙の外周面との間の圧接力を一定に保つことができるようにしたロール紙給紙機構と、このロール紙給紙機構を用いた給紙カセット、及びこのロール紙給紙機構又は給紙カセットを用いたプリンタに関するものである。

背景技術

0002

従来より、記録紙が円筒状に巻き付けられたロール紙を使用するプリンタとして、プラテンに対向するように設けられたサーマルヘッドを用いるサーマルプリンタが知られている。そして、このサーマルプリンタを大別すると、感熱性のロール紙に対して直接印画を行う感熱記録タイプと、インクリボンを使用してロール紙に印画を行う熱転写タイプとがあり、そのどちらのタイプでも、複数の発熱素子発熱抵抗体等)がライン上に配列されたサーマルヘッドが用いられている。

0003

また、感熱記録タイプの場合には、感熱性のロール紙に形成された各感熱発色層を順次発色させることにより、フルカラーのプリントを得ることができる。一方、熱転写タイプの場合には、イエローマゼンタシアンの3色のインクリボンを使用し、各インクリボン上の固形インクをロール紙に熱転写することにより、フルカラーのプリントを実現している。そして、このようなカラー対応のサーマルプリンタには、1個のサーマルヘッドとプラテンとの間にロール紙を紙送り及び紙戻ししながら3回繰り返し通して印画を行う3パスヘッド方式や、3個のサーマルヘッドのそれぞれにロール紙を1回だけ通して印画を行う1パス3ヘッド方式等がある。なお、モノクロ印画では、1パス1ヘッドの場合もある。

0004

このように、サーマルプリンタによって印画を行うには、サーマルヘッドとプラテンとの間にロール紙を3回又は1回通すこととなるが、ロール紙を通すには、サーマルヘッドをプラテンから退避させる必要がある。すなわち、サーマルプリンタでは、サーマルヘッドを一旦退避させてからロール紙を紙送りする。そして、ロール紙がサーマルヘッドの下に到達した後で、プラテン上のロール紙(インクリボン及びロール紙)の上にサーマルヘッドを押圧し、サーマルヘッドの発熱素子を発熱させながらロール紙(インクリボン及びロール紙)を搬送することで印画を行う。また、印画が完了した後は、再びサーマルヘッドを退避させ、印画されたロール紙を紙送りし、所定の寸法に切断して排紙する。なお、3パス1ヘッド方式では、印画の終了後にサーマルヘッドを退避させ、ロール紙を紙戻ししてから再び印画を行うという動作を繰り返す。

0005

ここで、印画中にサーマルヘッドをロール紙(インクリボン及びロール紙)に押圧するのは、発熱素子の熱を適切に感熱性のロール紙(インクリボン)に伝えるためである。そして、このサーマルヘッドの押圧力は、ロール紙の種類、材質等に応じて一定となるように、予め定められている。

0006

また、ロール紙を使用するサーマルプリンタには通常、ロール紙を巻き出すためのモータギヤ列、及び給紙ローラ等からなるロール紙給紙機構が備えられており、給紙ローラによるロール紙の巻出し速度は、サーマルヘッドとプラテンとの間における所定の紙送り速度(印画速度)を達成することができる一定値に定められ、給紙ローラのトルクは、印画品質に悪影響を及ぼさないように、サーマルヘッドの押圧力、ロール紙の厚さや重さ等を案して決定されている。

0007

しかしながら、従来のロール紙給紙機構においては、ロール紙の重量、ロール紙の消費に伴う巻き径の変化、紙サイズ、材質等によって給紙ローラとロール紙の外周面との間の圧接力が変動し、ロール紙の巻出し時等に、給紙ローラのトルク、ロール紙の搬送量(巻出し量や巻戻し量)、及びロール紙の張力が一定とならず、その結果、ロール紙の記録面における画像記録エリアが搬送方向に伸張するといった問題が発生し、印画品質を低下させる要因となっていた。そして、このような問題は特に、給紙ローラをロール紙の下方に配置したロール紙給紙機構において顕著なものとなっていた。

0008

そこで、このような問題に対処するため、ロール紙に作用する張力を一定にするための種々の技術が提案されている。すなわち、このような技術として、プリンタにロール紙の紙幅を検知する幅センサを設け、幅センサで検知した紙幅に応じてロール紙を巻き出す張力を調節するようにしたプリンタが知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2004−306363号公報

0009

また、ロール紙の弛み状態適否を検出する弛み検出手段と、ロール紙を回転駆動させる回動手段とを設け、ロール紙と給紙ローラとの間に弛みがほとんど無いことを弛み検出手段が検出した場合には、回動手段がロール紙を回転させてロール紙と給紙ローラとの間に弛みを形成することにより、重量が増加したロール紙を用いて印画を行う場合であっても、ロール紙の巻出し開始後すぐに給紙ローラに大きなトルクが必要となることがないようにして、精密な紙送りができるようにしたプリンタが知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2002−226103号公報

0010

さらに、ロール紙の巻き径が大きくなると、ロール紙の巻出し時に、その場所に定位しようとする慣性力によって巻出し部分に大きな張力が作用し、給紙ローラとロール紙との間に滑りが生じたり、ロール紙が破断したりするので、それに対処すべく、ロール紙に対する負荷を低減するための負荷緩衝装置を設けたプリンタが知られている(例えば特許文献3参照)。
特開2001−80803号公報

発明が解決しようとする課題

0011

しかし、前述の特許文献1の技術では、ロール紙の張力を調節するため、給紙ローラとは別に、ロール紙の紙幅を検知する幅センサを設ける必要がある。また、特許文献2の技術でも、給紙ローラに必要なトルクが変動しないように、給紙ローラとは別に、ロール紙の弛み状態の適否を検出する弛み検出手段及びロール紙を回転駆動させる回動手段を設ける必要がある。さらに、特許文献3の技術では、給紙ローラとロール紙との間に滑りが生じないように、新たに、ロール紙に対する負荷を低減するための負荷緩衝装置を設ける必要がある。

0012

このように、前述の特許文献1、特許文献2、及び特許文献3に記載の技術に基づくロール紙給紙機構はいずれも、給紙ローラのトルク及びロール紙の張力を一定に保つため、給紙ローラとは別の比較的大掛りな装置等を設けることが必要となるのであり、それは、ロール紙の給紙カセットや、ロール紙給紙機構を用いたプリンタの大型化、コスト増等を招く点で、好ましいロール紙給紙機構とはいえない。

0013

したがって、本発明が解決しようとする課題は、ロール紙の消費に伴う巻き径の変化等によってロール紙の重量が変動したとしても、給紙ローラとロール紙の外周面との間の圧接力を一定に保つことができ、かつ、ロール紙給紙機構を用いた給紙カセットやプリンタの小型化及び低コスト化を図ることができるようにすることである。

課題を解決するための手段

0014

本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の1つである請求項1に記載の発明は、記録紙が円筒状に巻き付けられたロール紙を回転させて巻き出すロール紙給紙機構であって、前記ロール紙の巻き外側の端部を巻き出す給紙ローラと、前記ロール紙を回転可能に支持する支持手段と、前記支持手段に取り付けられ、前記ロール紙の外周面を前記給紙ローラに圧接するように付勢するバネ部材とを備え、前記ロール紙の回転中心は、前記給紙ローラの回転軸を通る水平面よりも下方に位置するように構成されていることを特徴とする。

0015

(作用)
上記発明においては、ロール紙と、ロール紙の巻き外側の端部を巻き出す給紙ローラとの位置関係に関し、ロール紙の回転中心が給紙ローラの回転軸を通る水平面よりも下方に位置するようにしている。そして、バネ部材により、ロール紙の外周面が給紙ローラに圧接するように付勢している。そのため、給紙ローラに対するロール紙の外周面の圧接力は、バネ部材の付勢力とロール紙の重量との関係(バネ部材の付勢力とロール紙の重量との差)によって定まり、例えば、バネ部材伸びてロール紙を持ち上げ、ロール紙を給紙ローラに圧接している場合には、ロール紙の巻き径が大きくロール紙が重い際に、バネ部材が伸びて付勢力が強くなり、ロール紙の巻き径が小さくロール紙が軽い際に、バネ部材が縮んで付勢力が弱くなる。

0016

したがって、ロール紙の巻き径が大きい使用開始当初は、ロール紙が重いためにバネ部材が伸び、重い分だけ強い付勢力が得られるが、ロール紙の消費に伴って巻き径が小さくなると、ロール紙が軽くなるためにバネ部材が縮み、軽い分だけ付勢力が弱くなる。その結果、バネ部材の付勢力とロール紙の重量との差によって生ずる給紙ローラとロール紙との圧接力は、ロール紙の巻き径にかかわらず(使用開始当初であっても消費後であっても)、一定に保たれる。また、ロール紙の巻き径及び重量の変化だけでなく、多様な紙種、紙幅のロール紙に対して、圧接力が一定に保たれることとなる。

0017

なお、以下の実施形態では、ロール紙としてロール紙30、給紙ローラとして給紙ローラ17、支持手段として支持部材22及びホルダ溝27、バネ部材としてバネ部材23がそれぞれ設けられている。

発明の効果

0018

上記発明によれば、ロール紙の回転中心が給紙ローラの回転軸を通る水平面よりも下方に位置しているので、バネ部材の付勢力とロール紙の重量との差によって生ずる給紙ローラとロール紙の外周面との圧接力は、ロール紙の巻き径にかかわらず、一定に保たれる。そのため、ロール紙の使用開始当初であっても消費後であっても、ロール紙を一定の速度で巻き出すことができるので、優れた印画品質を得ることができる。

0019

また、給紙ローラよりも下方に位置するロール紙をバネ部材で付勢することにより、ロール紙の外周面が給紙ローラに圧接するようにしているので、大掛りな装置等を別に設ける必要がなく、ロール紙給紙機構を用いた給紙カセットやプリンタの小型化及び低コスト化を図ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0020

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、本発明におけるロール紙給紙機構は、給紙カセットに適用されており、その給紙カセットは、ロール紙を収納してプリンタにセットされる。
図1は、本実施形態の給紙カセット1を示す背面側の外観斜視図である。また、図2は、プリンタ(給紙ローラ17)にセットされた状態の給紙カセット1を示す背面側の外観斜視図である。

0021

図1及び図2において、給紙カセット1は、カセット本体部2と、カセット本体部2の前面に取り付けられたカセット蓋3とを備える。また、カセット本体部2には、給紙カセット1の内部に収納されたロール紙30に対する給紙ローラ17の圧接用の開口部4が形成されている。すなわち、図2に示すように、ロール紙30を収納した給紙カセット1がプリンタにセットされると、プリンタに設けられた給紙ローラ17が開口部4を通してロール紙30の外周面と圧接する。

0022

さらに、開口部4よりも下側には、ロール紙30を給紙カセット1からその外部に巻き出すための給紙口5が設けられており、この給紙口5には、ロール紙30の記録面に接触して埃や塵等の付着物を除去するための円筒状のクリーナ6が取り付けられている。なお、このクリーナ6は、ロール紙30の巻き外側の端部を給紙口5から巻き出す方向と逆方向に屹立するフラップ(図示せず)を備えている。

0023

図3は、本実施形態の給紙カセット1を示す正面側の外観斜視図であり、図4は、給紙カセット1のカセット蓋3を開いた状態を示す外観斜視図である。
カセット本体部2の前面には、カセット蓋3が取り付けられているが、このカセット蓋3は、図4に示すように、アーム25によって連結部7を中心に回転するようになっており、カセット蓋3を上方に向けて回転させればカセット本体部2が閉じられる。すなわち、カセット蓋3を開けてカセット本体部2にロール紙30を収納し、その後、カセット蓋3を閉じることにより、プリンタにセット可能な状態となる。なお、カセット蓋3の内側には、カセット蓋3を閉めた際に、カセット蓋3の内面がロール紙30の外周面に接触してロール紙30の回転を妨げることがないように、4個の回転ローラ8が取り付けられている。

0024

図5は、給紙カセット1をセットしたプリンタの内部状態を示す側面の概略図である。
図5に示すプリンタの内部において、ロール紙30は、図1図4に示す給紙カセット1に収納されており、給紙ローラ17の回転駆動によって給紙口5から巻き出される。そして、巻き出されたロール紙30は、図5に示すように、プラテン11とサーマルヘッド10間に配置されるとともに、グリップローラ12及びピンチローラ13によって搬送される。

0025

また、インクリボン16は、プリンタに回動自在に配設された巻取りスプール係合部14及び供給スプール用係合部15に係合しており、インクリボン16がプラテン11とサーマルヘッド10間を通過するように配置される。そして、インクリボン16は、印画する画像データに応じて回動する巻取りスプール用係合部14によって供給スプールから引き出され、プラテン11とサーマルヘッド10との間を通り、巻取りスプール用係合部14に係合した巻取りスプールに巻き取られる。

0026

ここで、サーマルヘッド10には、複数の発熱素子(発熱抵抗体)がライン状に、ロール紙30の幅方向(ライン方向)に配列されている。そして、非印画時は、サーマルヘッド10が上昇しており、サーマルヘッド10がプラテン11から少し離れて位置しているが、印画指令が入力されると、上昇していたサーマルヘッド10が下降してプラテン11を押圧し、サーマルヘッド10の発熱抵抗体の配列部分とプラテン11との間にインクリボン16及びロール紙30を挟み込む。すなわち、サーマルヘッド10の発熱抵抗体は、プラテン11上で、インクリボン16を介してロール紙30を押圧する。

0027

この状態において画像データが入力されると、グリップローラ12の回転駆動により、ロール紙30が順次搬送される。また、巻取りスプール用係合部14の回転駆動により、ロール紙30と同じ速さでインクリボン16が順次巻き取られる。同時に、サーマルヘッド10に配列された発熱抵抗体が駆動制御信号によって選択的に通電駆動され、発熱抵抗体からインクリボン16に熱エネルギーが付与される。すると、サーマルヘッド10の発熱抵抗体の発熱量に応じてインクリボン16に塗布された固形インクがロール紙30上に転写され、印画が行われる。そして、印画後のロール紙30は、カッターによって印画部分が切断され、排紙口から排紙される。

0028

ロール紙30に対する印画は、このようにして行われるので、ロール紙30の搬送速度は、印画中一定であることが必要とされる。また、そのためには、ロール紙30の重量、印画に伴う巻き径の変化、紙サイズ、材質等にかかわらず、給紙ローラ17とロール紙30の外周面との間の圧接力を一定に保持し、給紙ローラ17のトルクを安定させるロール紙給紙機構が求められる。また、プリンタが大型化せず、低コスト信頼性の高いロール紙給紙機構であることも重要である。

0029

図6は、給紙カセット1のカセット蓋3を開いた状態を示す側面の断面図である。また、図7及び図8は、給紙カセット1のカセット蓋3を閉じた状態を示す側面の断面図であり、図7は、ロール紙30の使用開始当初の状態を示し、図8は、ロール紙30が消費された状態を示している。
図6図8において、給紙カセット1の内部には、カセット本体部2の内側に形成された支点21を中心として回動する支持部材22と、この支持部材22を給紙ローラ17の圧接用の開口部4に向けて付勢するバネ部材23と、カセット本体部2の内側に形成されたガイド溝24に沿って移動するとともに、カセット蓋3を開閉するための左右一対のアーム25とが組み込まれている。そして、図6に示すカセット蓋3の開口状態では、アーム25に形成されたピン26が支持部材22の上面に当接し、アーム25に連結されたカセット蓋3の重量によってバネ部材23の付勢に打ち勝ち、支持部材22を押し下げている。

0030

また、カセット本体部2に収納されるロール紙30は、円筒状の巻芯に対し、記録紙の記録面を内側にしてロール状に巻き付けたものであり、この巻芯には、ペーパーホルダ31が装着されている。そして、ペーパーホルダ31は、その軸部32をカセット本体部2の内側に形成されたV字状のホルダ溝27に挿入できるようになっている。

0031

ここで、図6に示すように、カセット蓋3を開けた状態では、アーム25によって支持部材22が押し下げられていることから、ホルダ溝27に軸部32を挿入したペーパーホルダ31(ロール紙30)は、支持部材22に妨げられることなく、ロール紙30の自重によってホルダ溝27の最下部であるV字状の屈曲部まで挿入されて停止する。したがって、ロール紙30は、給紙カセット1に簡単に収納することができる。

0032

このようにして給紙カセット1にロール紙30を収納し、その後、カセット蓋3を閉じると、カセット蓋3は、アーム25の連結部7を中心として回動する。また、カセット蓋3を閉じることにより、図7に示すように、アーム25がガイド溝24に沿って押し込まれる。すると、アーム25のピン26が支持部材22の上面から離れることとなり、その結果、支持部材22がバネ部材23の付勢によって上方に回動し、支持部材22の先端側が持ち上げられる。そのため、支持部材22の先端側の上面は、ペーパーホルダ31の軸部32を押し上げるように作用する。

0033

そして、バネ部材23のバネ定数は、ロール紙30の初期重量(ロール紙30が消費される前の使用開始当初の重量であり、最も重い重量)に打ち勝ち、ロール紙30を持ち上げられるように設定されているので、支持部材22が軸部32を持ち上げ、軸部32をホルダ溝27のV字状の屈曲部よりも奥側に押し上げる。したがって、カセット蓋3を閉じると、ロール紙30の外周面が開口部4に当接することとなるが、前述したように、ロール紙30の記録面は内周側になっているので、ロール紙30の外周面が開口部4に当接しても何ら問題は生じない。なお、図7では、プリンタにセットされ、ロール紙30の外周面が給紙ローラ17に圧接した状態を図示しており、プリンタにセットされる前の状態では、給紙ローラ17が存在しないので、開口部4と当接する。

0034

このように、ロール紙30を収納した給紙カセット1がプリンタにセットされると、プリンタに設けられた給紙ローラ17が開口部4を通してロール紙30の外周面と圧接するようになる。そして、その際のロール紙30と給紙ローラ17との間の圧接力は、バネ部材23のバネ定数に基づく付勢力とロール紙30の重量との差になり、ほぼ一定の値となる。

0035

この点について詳述すると、バネ部材23は、ロール紙30を持ち上げて、ロール紙30を給紙ローラ17に圧接している。この場合、図7に示すように、ロール紙30の巻き径が大きく、ロール紙30の重量が重いほど、バネ部材23が伸びて付勢力が強くなっている。一方、図8に示すように、ロール紙30の消費によってロール紙30の巻き径が減少すると、それにつれてバネ部材23が縮んでバネ長が短くなり、付勢力が弱くなる。しかし、同時に、ロール紙30の重量も減少しているので、バネ部材23の付勢力の減少と相殺され、その結果、圧接力が自動的に一定に保たれる。

0036

したがって、給紙ローラ17に対するロール紙30の圧接力は、一定に保たれるが、これは、ロール紙30の回転中心が給紙ローラ17の回転軸を通る水平面よりも下方に位置しているからである。すなわち、ペーパーホルダ31の軸部32が給紙ローラ17より水平方向に見て下方にあるからである。

0037

ここで、仮に、ペーパーホルダ31の軸部32が給紙ローラ17と水平位置にある場合を考えると、ロール紙30の消費による巻き径の減少につれてバネ部材23のバネ長が短くなるので、この場合も付勢力は減少する。ところが、ロール紙30の重量は、バネ部材23に作用しないため、ロール紙30の巻き径の変化に伴う重量変化は、付勢力と無関係になっている。そのため、ペーパーホルダ31の軸部32と給紙ローラ17とが水平位置にあると、バネ部材23の付勢力の減少分だけ、給紙ローラ17に対するロール紙30の圧接力が減少することとなる。

0038

次に、ペーパーホルダ31の軸部32が給紙ローラ17より水平方向に見て上方にある場合を考えると、ロール紙30の消費による巻き径の減少につれてバネ部材23のバネ長が短くなるので、この場合も付勢力は減少する。しかも、この場合は、ロール紙30の巻き径の減少に伴うロール紙30の重量の減少も手伝って、給紙ローラ17に対するロール紙30の圧接力が減少する一方となってしまう。

0039

このように、ペーパーホルダ31(ロール紙30)と給紙ローラ17との位置関係は重要であり、本実施形態では、ペーパーホルダ31の軸部32が給紙ローラ17より水平方向に見て下方にあるので、バネ部材23の付勢力の減少とロール紙30の重量の減少とが相殺され、給紙ローラ17に対するロール紙30の圧接力が一定となるのである。そして、圧接力が一定となることから、給紙カセット1をプリンタに装着し、給紙ローラ17を回転させると、給紙ローラ17の一定のトルクにより、給紙カセット1の内部でロール紙30が安定的に回転することとなる。

0040

なお、図7に示すように、カセット本体部2の給紙口5には、ロール紙30の巻き外側の端部を給紙口5から巻き出す方向(反時計回りの方向)と逆方向に屹立するフラップ9を備えるクリーナ6が取り付けられている。そのため、給紙ローラ17の回転駆動によってロール紙30を反時計回りの方向に回転させると、ロール紙30の巻き外側の端部がフラップ9に引っかかり、給紙口5から自動的に頭出しされる。

0041

また、給紙時以外は、プリンタ内の各種の搬送ローラ等によるロール紙30への癖付けを回避するとともに、給紙カセット1の外部の塵や埃等がロール紙30に付着することを防止するため、給紙ローラ17の逆回転駆動により、給紙口5からカセット本体部2の内部にロール紙30を巻き戻すように制御される。

0042

そして、ロール紙30は、記録面を内側にして巻芯に巻き付けられているので、カセット本体部2の内部でロール紙30が回転しても、回転ローラ8や給紙ローラ17によって記録面が汚れることはない。また、万が一汚れた場合であっても、ロール紙30が給紙口5から巻き出される際に、クリーナ6がロール紙30の記録面に接触するので、付着物は除去される。

0043

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、例えば以下のような種々の変形等が可能である。
(1)本実施形態では、円筒状の巻芯に対して記録紙をロール状に巻き付けたロール紙30を使用し、この巻芯にペーパーホルダ31を装着しているが、このようなロール紙30に限ることなく、巻芯のないロール紙を使用しても良い。

0044

(2)本実施形態では、バネ部材23が伸びて付勢力を生じ、給紙ローラ17に対してロール紙30を圧接しているが、バネ部材23は、これに限られない。すなわち、縮むことによって付勢力を生ずるものや、その他の各種の弾性体等を使用することもできる。

図面の簡単な説明

0045

本実施形態の給紙カセットを示す背面側の外観斜視図である。
プリンタにセットされた状態の給紙カセットを示す背面側の外観斜視図である。
給紙カセットを示す正面側の外観斜視図である。
給紙カセットのカセット蓋を開いた状態を示す外観斜視図である。
給紙カセットをセットしたプリンタの内部状態を示す側面の概略図である。
給紙カセットのカセット蓋を開いた状態を示す側面の断面図である。
給紙カセットのカセット蓋を閉じた状態を示す側面の断面図であり、ロール紙の使用開始当初の状態を示すものである。
給紙カセットのカセット蓋を閉じた状態を示す側面の断面図であり、ロール紙が消費された状態を示すものである。

符号の説明

0046

1給紙カセット
2カセット本体部
3カセット蓋
4 開口部
17給紙ローラ
22支持部材(支持手段)
23バネ部材
27ホルダ溝(支持手段)
30ロール紙
32 軸部

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