JP5113890B2

JP5113890B2 - プリンタ

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Publication number: JP5113890B2
Application number: JP2010177247A
Authority: JP
Inventors: 晴夫長谷川
Original assignee: Toshiba Tec Corp
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: CN102371780A; US20120034010A1; JP2012035494A

Description

本発明の実施形態は、プリンタに関する。

従来、プラテンローラに対して用紙の搬送方向上流側に、用紙を挟持して搬送する搬送ローラとピンチローラとを備えたプリンタが、知られている。

この種のプリンタでは、プリンタや用紙に不都合が生じるのを抑制しながらより確実に用紙を搬送することが望まれている。

本発明の実施形態にかかるプリンタにあっては、回転駆動機構によって回転駆動されるプラテンローラと、前記プラテンローラに対して用紙の搬送方向の上流側に配置されるとともに第一の回転軸回りに回転可能に設けられ、前記回転駆動機構によって回転駆動される搬送ローラと、前記搬送ローラに向けて弾性的に押圧されるとともに、前記第一の回転軸と平行な第二の回転軸回りに回転可能に設けられたピンチローラと、前記搬送ローラに接続され、前記第一の回転軸回りに回転可能に設けられた主動ギヤと、前記ピンチローラに接続され、前記第二の回転軸回りに回転可能に設けられ、前記主動ギヤと噛み合う従動ギヤと、を備え、前記搬送ローラの回転が、前記主動ギヤおよび前記従動ギヤを介して前記ピンチローラに伝達され、前記主動ギヤと前記従動ギヤとが噛み合う範囲で、前記搬送ローラおよび前記ピンチローラの双方が回転しながら離間可能に構成されたことを特徴の一つとする。

図１は、本発明の一実施形態にかかるプリンタの内部構成の一例を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態にかかるプリンタの内部構成の一例を示す側面図である。図３は、本発明の一実施形態にかかるプリンタのピンチローラブロックおよび印字ブロックの一部を示す斜視図である。図４は、本発明の一実施形態にかかるプリンタのピンチローラブロックおよび印字ブロックの一部を図３とは別の方向から見た斜視図である。図５は、本発明の一実施形態にかかるプリンタの搬送ローラ、ピンチローラ、および回転伝達機構を示す正面図である。図６は、本発明の一実施形態にかかるプリンタの回転伝達機構を示す側面図であって、（ａ）は、主動ギヤおよび従動ギヤが深く噛み合っている状態を示す図、（ｂ）は、主動ギヤおよび従動ギヤが浅く噛み合っている状態を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。図１，２に示す本実施形態にかかるプリンタ１は、帯状用紙（用紙）２の内表面２ａに貼付された被印字媒体としてのラベル（図示せず）に印字する印字機能を備えている。また、プリンタ１は、ラベル以外の被印字媒体（例えば台紙を有しない連続紙等）に印字することも可能である。また、プリンタ１は、ラベルに添付されたＲＦＩＤチップ（図示せず）のデータをリードライトする機能を備えることもできる。

図１，２に示すように、プリンタ１の本体部１ａは、底壁１ｃや側壁（図示せず）を含む筐体１ｂと、当該筐体１ｂ内で底壁１ｃと垂直でありかつ側壁と平行な縦壁１ｄと、を有している。そして、この縦壁１ｄに、ロール保持軸３や、搬送ローラ４、プラテンローラ５、インクリボン６の供給軸７、インクリボン６の巻取軸８、印字ブロック９、ピンチローラブロック１０等が、当該縦壁１ｄとほぼ垂直な姿勢で取り付けられている。なお、筐体１ｂ内の、図２で縦壁１ｄの背面側には、制御回路（図示せず）等が収容されている。

ロール保持軸３は、帯状用紙２が巻回されて構成されたロール（用紙ロール）１１を、図２の紙面に垂直な軸回りに回動可能に保持する。ここでは、ロール保持軸３を縦壁１ｄに回転可能に保持する構成とすることができるし、あるいは、ロール保持軸３を縦壁１ｄに固定して帯状用紙２のロール１１をロール保持軸３の回りに回転可能に保持する構成とすることができる。いずれにせよ、本実施形態では、ロール保持軸３やロール１１は、モータ等によっては駆動されず、搬送方向ＴＤの下流側（図２の左方向）に位置した搬送ローラ４やプラテンローラ５等の回転によって帯状用紙２のロール１１が回動（従動）することにより、ロール１１から帯状用紙２が引き出される。

本実施形態では、搬送ローラ４、プラテンローラ５、およびピンチローラ２０（図５参照）は、それぞれ、回転駆動機構としてのモータ１４（図３参照）等によって所定の回転伝達機構を介して回転駆動される。搬送ローラ４は、印字部１２やプラテンローラ５に対して帯状用紙２の搬送方向ＴＤの上流側に配置されている。また、ピンチローラ２０は、搬送ローラ４と平行な姿勢で当該搬送ローラ４の上方に隣接して配置されている。ピンチローラ２０は、適宜な押圧力で搬送ローラ４に向けて付勢されている。そして、搬送ローラ４とピンチローラ２０とで帯状用紙２が挟持され、搬送ローラ４ならびにピンチローラ２０の回転によって、帯状用紙２が搬送される。本実施形態では、これら、搬送ローラ４や、ピンチローラ２０、プラテンローラ５、モータ１４、モータコントローラ（図示せず）等が、搬送機構を構成している。

帯状体としてのインクリボン６の供給軸７には、インクリボン６が巻回されて構成されたロール（リボンロール）１３がセットされ、モータ１４等によって駆動される巻取軸８の回転によって、インクリボン６が巻取軸８に巻き取られてロール１３から引き出される。インクリボン６は、帯状用紙２とともに、印字ブロック９に含まれるサーマルヘッド９ａとプラテンローラ５との間に挟持され、サーマルヘッド９ａの加熱によってインクリボン６のインクを溶融あるいは昇華させることにより、帯状用紙２の表面としての内表面２ａに配置されたラベル（図示せず）に、所定のパターン（文字、数字、バーコード、図形等）を転写する。すなわち、本実施形態では、インクリボン６や、供給軸７、巻取軸８、印字ブロック９、サーマルヘッド９ａ、モータ１４、モータコントローラ等によって、印字機構が構成され、サーマルヘッド９ａとプラテンローラ５とによって印字部１２が構成されている。

上述したように、プラテンローラ５の上流側で、帯状用紙２は、搬送ローラ４とピンチローラ２０との間に挟持される。そして、本実施形態では、上述したように、搬送ローラ４に加えてピンチローラ２０も回転駆動される。従来の構成では、ピンチローラは、帯状用紙に対して搬送ローラの反対側から、搬送ローラに向けて弾性的に押し付けられていたが、回転駆動されていなかった。すなわち、ピンチローラは、帯状用紙によって引っ張られることで従動されていた。このような従来の構成では、帯状用紙をより確実に搬送する観点からは、ピンチローラの搬送ローラ側への押付力をより大きくすることが望ましい。しかし、ピンチローラの搬送ローラ側への押付力を大きくするほど、搬送ローラおよびピンチローラによる帯状用紙の挟持力が大きくなって帯状用紙に皺が生じたり、モータへの負荷がより大きくなったりといった、不都合が生じやすかった。この点、本実施形態では、搬送ローラ４に加えてピンチローラ２０も回転駆動されるため、ピンチローラ２０が回転駆動されていなかった従来の構成に比べて、ピンチローラ２０の搬送ローラ４側への押付力をより小さくしやすくなり、当該押付力を大きくすることによって生じる不都合が、生じにくくなる。

図３に示すように、本実施形態では、モータ１４の出力軸（図示せず）の回転が、第一の回転伝達機構１５を介して、搬送ローラ４およびプラテンローラ５に伝達される。第一の回転伝達機構１５は、搬送ローラ４およびプラテンローラ５のそれぞれについて、主動プーリ（図示せず）、無端ベルト１５ａ、従動プーリ１５ｂ、主動ギヤ１５ｃ、および従動ギヤ１５ｄの組み合わせを有している。モータ１４の出力軸には、当該出力軸の軸方向に並べて二つの主動プーリが取り付けられている。また、二つの従動プーリ１５ｂが、搬送方向ＴＤに離間して設けられている。搬送ローラ４用の主動プーリと従動プーリ１５ｂとの間、ならびにプラテンローラ５用の主動プーリと従動プーリ１５ｂとの間には、それぞれ、無端ベルト１５ａが架け渡されている。各従動プーリ１５ｂには主動ギヤ１５ｃが取り付けられ、各主動ギヤ１５ｃには従動ギヤ１５ｄが噛み合っている。そして、二つの従動ギヤ１５ｄのうち一方（搬送方向上流側に配置されたもの）が搬送ローラ４に設けられ、他方（搬送方向下流側に配置されたもの）がプラテンローラ５に設けられている。したがって、モータ１４の出力軸の回転は、二つの組み合わせのうち一方において、主動プーリ、無端ベルト１５ａ、従動プーリ１５ｂ、主動ギヤ１５ｃ、および従動ギヤ１５ｄを経て搬送ローラ４に伝達され、二つの組み合わせのうち他方において、主動プーリ、無端ベルト１５ａ、従動プーリ１５ｂ、主動ギヤ１５ｃ、および従動ギヤ１５ｄを経てプラテンローラ５に伝達される。

また、図３，４に示すように、本実施形態では、搬送ローラ４の回転が、第二の回転伝達機構１６を介して、ピンチローラ２０に伝達される。搬送ローラ４には主動ギヤ１６ａが設けられ、ピンチローラ２０には主動ギヤ１６ａと噛み合う従動ギヤ１６ｂが設けられている。よって、搬送ローラ４の回転が、主動ギヤ１６ａおよび従動ギヤ１６ｂを経て、ピンチローラ２０へ伝達される。

ピンチローラ２０は、ピンチローラ支持部材１８に回転自在に支持されている。ピンチローラ支持部材１８は、ピンチローラ２０を回転自在に支持するとともに幅方向ＷＤの両端部で上方（ピンチローラ２０から離間する側）に向けて突出した本体部１８ｂと、本体部１８ｂの上側でありかつ帯状用紙２の幅方向ＷＤの両側となる位置で本体部１８ｂに固定されて板ばね１７ｃを取り付ける一対のブラケット部１８ａと、を有する。また、ピンチローラ支持部材１８は、ピンチローラブロック１０の側板１０ａに設けられた上下方向に延びるガイド孔１０ｂに上下動可能に挿入された案内子１８ｃを有している。すなわち、ピンチローラ支持部材１８およびピンチローラ２０は、ピンチローラブロック１０に、上下動可能に支持されている。

そして、ピンチローラ支持部材１８は、付勢機構１７により、搬送ローラ４に向けて弾性的に押圧されている。付勢機構１７は、カムシャフト１７ａ、カム１７ｂ、板ばね１７ｃ、およびコイルばね１７ｄを有している。カムシャフト１７ａは、幅方向ＷＤに沿って延びた姿勢でピンチローラブロック１０の側板１０ａに回動可能に支持されている。カム１７ｂはカムシャフト１７ａの幅方向ＷＤの中央部に固定されており、カムシャフト１７ａの回動とともに回動する。カム１７ｂは、ベース部１７ｂ１と、ベース部１７ｂ１から径外方向に突出した突出部１７ｂ２と、を有し、その外周部が板ばね１７ｃに当接している。板ばね１７ｃは、その表裏面が上下を向く姿勢で幅方向ＷＤに沿って延びており、その幅方向ＷＤの両端部が、ピンチローラ支持部材１８のブラケット部１８ａに固定されている。また、コイルばね１７ｄは、ピンチローラ支持部材１８の本体部１８ｂを上方へ付勢している。

カム１７ｂは、板ばね１７ｃの上面の幅方向ＷＤの中央部に当接している。カムシャフト１７ａの回動によってカム１７ｂの突出部１７ｂ２が板ばね１７ｃに当接すると、板ばね１７ｃが下方（搬送ローラ４側）へ押圧される。よって、この場合は、ピンチローラ支持部材１８およびピンチローラ２０が、カム１７ｂによって、板ばね１７ｃを介して弾性的に、押圧方向ＰＤ（本実施形態では下方）に向けて、すなわち搬送ローラ４に向けて押圧される。一方、カムシャフト１７ａの回動によってカム１７ｂのベース部１７ｂ１が板ばね１７ｃに当接すると（あるいは、当接せず、板ばね１７ｃの上面に対向した状態になると）、コイルばね１７ｄによって、ピンチローラ支持部材１８およびピンチローラ２０が、押圧方向ＰＤの反対側（本実施形態では上方）に向けて、すなわち搬送ローラ４から離間する方向に、引き上げられる。

カム１７ｂ（およびカムシャフト１７ａ）の回動は、押圧切替機構１９の動作によって、切り替えられる。押圧切替機構１９は、主動プーリ１９ａ、無端ベルト１９ｂ、および従動プーリ１９ｃを有している。主動プーリ１９ａは、印字ブロック９に回動可能に支持され、サーマルヘッド９ａをプラテンローラ５へ向けて押圧するか否かを切り替える操作レバー（図示せず）の回動に連動して回動する。無端ベルト１９ｂは、主動プーリ１９ａと従動プーリ１９ｃとに架け渡され、主動プーリ１９ａの回動を従動プーリ１９ｃに伝達する。従動プーリ１９ｃは、ピンチローラブロック１０に回動可能に支持されるとともに、カムシャフト１７ａに連結されており、従動プーリ１９ｃの回動によって、カムシャフト１７ａおよびカム１７ｂが回動する。すなわち、本実施形態では、押圧切替機構１９によって、印字ブロック９のプラテンローラ５への押圧状態および非押圧状態と、ピンチローラ２０の搬送ローラ４への押圧状態および非押圧状態とを、ともに切り替えることができる。

また、図５，６に示すように、本実施形態では、搬送ローラ４とピンチローラ２０とが押圧方向ＰＤ（本実施形態では上下方向）に配列されるとともに、第２の回転伝達機構１６に含まれる主動ギヤ１６ａと従動ギヤ１６ｂとが押圧方向ＰＤに配列されている。上述したように、ピンチローラ２０は、付勢機構１７によって、搬送ローラ４へ向けて弾性的に押圧されている。また、ピンチローラ２０と搬送ローラ４との間には、ラベル等の被印字媒体を含む帯状用紙２が挟まれる。したがって、ラベルの有無等によって帯状用紙２の厚さが変化すると、ピンチローラ２０は、印字状態で回転中心の位置が固定されている搬送ローラ４に対して近接したり離間したりする。ここで、本実施形態では、図６に示すように、主動ギヤ１６ａと従動ギヤ１６ｂとが押圧方向ＰＤに配列されている。図６の（ａ）は、主動ギヤ１６ａおよび従動ギヤ１６ｂの歯１６ｃ同士が比較的深く噛み合った状態を示し、図６の（ｂ）は、主動ギヤ１６ａおよび従動ギヤ１６ｂの歯１６ｃ同士が比較的浅く噛み合った状態を示している。本実施形態では、印字状態では位置が固定された主動ギヤ１６ａの回転中心Ａｘ１に対して、帯状用紙２の厚さ等によって押圧方向ＰＤに沿って従動ギヤ１６ｂの回転中心Ａｘ２が移動した場合にあっても、図６の（ａ），（ｂ）に示すように、主動ギヤ１６ａおよび従動ギヤ１６ｂの歯１６ｃ同士が噛み合っている範囲では、主動ギヤ１６ａから従動ギヤ１６ｂへ回転を伝達することができる。なお、このように搬送ローラ４とピンチローラ２０とで直径Ｄａ，Ｄｂを異ならせた構成では、図６の（ａ），（ｂ）に示すように、主動ギヤ１６ａおよび従動ギヤ１６ｂの直径の大きさも変化する。主動ギヤ１６ａおよび従動ギヤ１６ｂの歯数は、搬送ローラ４とピンチローラ２０とが相互に対向する部分（帯状用紙２を挟む部分）の周速が同じになるように選定される。

また、本実施形態では、図５に示すように、ピンチローラ２０の直径Ｄｂが、搬送ローラ４の直径Ｄａより小さい。上述したように、ピンチローラ２０の上方には、ピンチローラ支持部材１８や付勢機構１７等が配置される。よって、ピンチローラ２０の直径Ｄｂをより小さく設定することで、ピンチローラ２０の上側でプリンタ１の構成が嵩張るのを抑制し、ひいてはプリンタ１が大型化するのを抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態では、ピンチローラ２０が、搬送ローラ４に向けて弾性的に押圧されるとともに、回転駆動される。よって、ピンチローラ２０が回転駆動されない場合に比べて、搬送ローラ４に向けての押圧力を抑制することができ、帯状用紙２に皺等が生じたり、回転駆動の駆動源としてのモータ１４の負荷が大きくなったりといった不都合が生じるのを、抑制しやすくなる。

また、本実施形態では、搬送ローラ４の回転をピンチローラ２０に伝達する第二の回転伝達機構１６が設けられた。よって、比較的簡素な構成によって、ピンチローラ２０を回転駆動することが可能となる。

また、本実施形態では、第二の回転伝達機構１６は、搬送ローラ４に設けられた主動ギヤ１６ａと、ピンチローラ２０に設けられて主動ギヤ１６ａと噛み合う従動ギヤ１６ｂと、を有した。よって、搬送ローラ４からピンチローラ２０へ回転を伝達する第二の回転伝達機構１６を、比較的簡素な構成として具現化することができる。

また、本実施形態では、主動ギヤ１６ａと従動ギヤ１６ｂとが、ピンチローラ２０の搬送ローラ４への押圧方向ＰＤに噛み合う。よって、主動ギヤ１６ａと従動ギヤ１６ｂとが噛み合っている範囲内であれば、ピンチローラ２０が搬送ローラ４から離間することができる。したがって、帯状用紙２の厚さの変化等によるピンチローラ２０の搬送ローラ４に対する相対移動を許容しながら、搬送ローラ４からピンチローラ２０へ回転を伝達する第二の回転伝達機構１６を構成することができる。

また、本実施形態では、ピンチローラ２０の直径Ｄｂが搬送ローラ４の直径Ｄａより小さい。よって、ピンチローラ２０を搬送ローラ４の反対側で支持するピンチローラ支持部材１８や、ピンチローラ２０を搬送ローラ４に向けて弾性的に押圧する付勢機構１７等が嵩張るのを抑制し、ひいてはプリンタ１が大型化するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、付勢機構１７が板ばね１７ｃを含む。よって、ピンチローラ２０を搬送ローラ４に向けて弾性的に押圧するために用いる弾性部材や、当該弾性部材を支持する構成、弾性部材を押圧する構成等を、比較的簡素な構成として得ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、ピンチローラを搬送ローラに向けて弾性的に押圧する付勢機構は、板ばね以外の弾性部材（コイルばねや、エラストマ等）を有したものであってもよい。また、板ばねの配置やカム等の押圧部材による押圧位置も適宜に変更することが可能である。また、回転伝達機構は、ベルト駆動機構として構成してもよい。また、回転伝達機構は、三つ以上のギヤを含むものとして構成してもよい。また、ピンチローラは、帯状用紙によって従動されることのみで回転するものでなければよく、上記実施形態とは異なる回転駆動機構や回転伝達機構等によって回転駆動されることができる。また、プラテンローラおよび搬送ローラも、上記実施形態とは異なる回転駆動機構や回転伝達機構等によって回転駆動されることができる。一例として、プラテンローラ、搬送ローラ、およびピンチローラは、それぞれ別個独立した回転駆動機構および回転伝達機構を介して回転駆動されることができる。あるいは、別の一例として、プラテンローラ、搬送ローラ、およびピンチローラは、一つの回転駆動機構からそれぞれ別個の回転伝達機構を介して回転駆動されることができる。また、各構成要素（プリンタ、用紙、プラテンローラ、搬送ローラ、ピンチローラ、回転伝達機構、主動ギヤ、従動ギヤ、付勢機構、板ばね等）のスペック（方式や、構造、形状、サイズ、大きさ、長さ、幅、厚さ、断面積、重量、数、材質、配置、位置等）は、適宜に変更して実施することができる。

上記実施形態によれば、プリンタや用紙に不都合が生じるのを抑制しながらより確実に用紙を搬送することが可能なプリンタを得ることができる。

１プリンタ
２帯状用紙（用紙の一例）
５プラテンローラ
１４モータ（回転駆動機構の一例）
１６（第二の）回転伝達機構
１６ａ主動ギヤ
１６ｂ従動ギヤ
１７ｃ板ばね
２０ピンチローラ
Ｄａ（搬送ローラの）直径
Ｄｂ（ピンチローラの）直径
ＰＤ押圧方向
ＴＤ搬送方向

特開２００４−１６７９７０

Claims

回転駆動機構によって回転駆動されるプラテンローラと、
前記プラテンローラに対して用紙の搬送方向の上流側に配置されるとともに第一の回転軸回りに回転可能に設けられ、前記回転駆動機構によって回転駆動される搬送ローラと、
前記搬送ローラに向けて弾性的に押圧されるとともに、前記第一の回転軸と平行な第二の回転軸回りに回転可能に設けられたピンチローラと、
前記搬送ローラに接続され、前記第一の回転軸回りに回転可能に設けられた主動ギヤと、
前記ピンチローラに接続され、前記第二の回転軸回りに回転可能に設けられ、前記主動ギヤと噛み合う従動ギヤと、
を備え、
前記搬送ローラの回転が、前記主動ギヤおよび前記従動ギヤを介して前記ピンチローラに伝達され、
前記主動ギヤと前記従動ギヤとが噛み合う範囲で、前記搬送ローラおよび前記ピンチローラの双方が回転しながら離間可能に構成されたプリンタ。
前記ピンチローラの直径が前記搬送ローラの直径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
前記ピンチローラが板ばねによって前記搬送ローラに向けて押圧されたことを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ。