JP5831933B2 - シート供給機構、プリンタ、及びシート供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、印字されるシートが巻回されたシートロールからシートを供給するためのシート供給機構、シート供給機構を備えるプリンタ、及びシート供給方法に関する。

物品等に貼付されるラベルに印字を行うプリンタとしては、印字ヘッドとプラテンローラとの間に挟んだラベルに印字ヘッドによって印字する印字機構と、複数のラベルが配列されたシートが巻回されたシートロールからシートを印字機構に供給するシート供給機構と、を備えるプリンタが知られている。また、印字機構は、シートロールから供給されたラベルの位置を検出するラベル位置センサを有しており、ラベル位置センサの検出結果に基づいてシートのラベルに印字を行っている。

この種のプリンタでは、シートロールをプリンタに装着して使用するときに、ラベルの印字位置や印字状態の確認が行われている。このような場合、シートロールから供給されたシートのラベルに印字を行った後、一旦、排出口からラベルが排出され、印字されたラベルを有するシートの部分が、シートから切断されて、ラベルの印字位置や印字状態が確認される。その後、排出口まで搬送されたシートは、シートロールに向かって送り戻され（以下、バックフィードされ）、シートロールから供給されるシートのラベルに対して印字が行われる。

プリンタのシート供給機構は、排出口まで搬送されたシートがシートロールに向かってバックフィードされるときに、シートの印字される面の裏面側に配置されていることで、シートロールの周面に沿って戻されるシートの位置を規制するセンターリブを備えている。センターリブは、シートの搬送経路における、印字機構とシートロールとの間に配置されており、シートロールに向かって移動するシートが、シートロールの周面から大きく離れないように位置を規制することで、シートをシートロールの周面に向かって案内する機能を奏している。

シートロールに向かってバックフィードされたシートが、シートロールの周面に沿って戻らない場合、印字機構とシートロールの間でシートがたわんでしまい、この状態でシートの供給を開始したときに、たわんだ部分のシートのラベルが、上述のラベル位置センサで検出されずに搬出され、シートのラベルに印字が行われない、いわゆるページ飛ばし現象が起きる場合がある。

また、プリンタで用いられるシートロールとしては、シートの印字される面を内側に向けて巻回された内巻き型のシートロールと、シートの印字される面を外側に向けて巻回された外巻き型のシートロールがある。このような外巻き型と内巻き型のシートロールの両方に対応することができるプリンタが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

プリンタに装着されたシートロールが外巻き型と内巻き型のどちらであるかによって、シートロールから引き出されるシートの位置や搬送経路が異なってしまう。このため、特許文献１に記載のプリンタでは、外巻き用のセンターリブと、内巻き用のセンターリブとを備えており、使用するシートロールが外巻き型か内巻き型かに応じて、ユーザが外巻き用と内巻き用のセンターリブを交換可能に構成されている。

特開２００９−１１９８１５号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のプリンタにおいても、使用するシートロールが外巻き型か内巻き型かに応じて、センターリブの交換が行われなかった場合には、シートロールに向かってバックフィードされたシートが、印字機構とシートロールとの間でたわんでしまい、シートロールの周面に沿って戻されない場合もある。

また同様に、シートロールが外巻き型か内巻き型かに応じて専用のセンターリブに交換された場合であっても、シートの使用に伴ってシートロールの巻き径（直径）が変化するので、シートロールの巻き径の変化に伴ってシートロールから引き出されるシートの位置や搬送経路が徐々に変化してしまう。このため、シートロールから引き出されるシートと、センターリブとの相対位置が変化し、シートロールの周面に向かってバックフィードされるシートが規制部材によって十分に規制されずに、シートロールに向かってバックフィードされたシートが、印字機構とシートロールとの間でたわんでしまい、シートロールの周面に沿って戻されない場合がある。

このようにシートロールの周面に沿って戻されない場合には、上述したページ飛ばし現象が発生してしまう問題がある。

そこで、本発明は、上記関連する技術の課題のいずれかを解決することができるシート供給機構、プリンタ、及びシート供給方法を提供することを目的とする。本発明の目的の一例は、シートがバックフィードされたときに、シートがシートロールの周面に沿って戻されずに印字手段とシートロールとの間でたわむことを防ぎ、シート供給動作の信頼性を向上することができるシート供給機構、プリンタ、及びシート供給方法を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明に係るシート供給機構は、印字手段によって印字されるシートが巻回されたシートロールからシートを供給するときのシートロールの回転方向を検出するための第１の検出手段と、シートロールから供給されたシートの搬送経路上に配されシートロールに向かってバックフィードされるシートの厚み方向の位置を規制する規制部材と、シートロールから供給されるシートに対して規制部材を移動する移動手段と、第１の検出手段からの検出結果に基づいて移動手段を制御する制御手段と、を備える。

また、本発明に係るプリンタは、本発明に係るシート供給機構と、シート供給機構から供給されたシートに印字する印字手段と、を備える。

また、本発明に係るシート供給方法は、印字手段によって印字されるシートが巻回されたシートロールからシートを供給するときのシートロールの回転方向に応じて、シートロールに向かってバックフィードされるシートの厚み方向の位置を規制する規制部材を移動する、シートの供給方法。

本発明によれば、シートロールが外巻き型及び内巻き型のいずれであるかに応じてシートロールから供給されるシートに対して規制部材が移動されることで、シートロールに向かってバックフィードされるシートが、印字手段とシートロールとの間でたわむことを防ぎ、シート供給動作の信頼性を向上することができる。

実施形態のプリンタを示す断面図である。 実施形態のプリンタにおいて外巻き型のシートロールからシートを供給する状態を示す断面図である。 実施形態のプリンタにおいて内巻き型のシートロールからシートを供給する状態を示す断面図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に、実施形態のプリンタの断面図を示す。

図１に示すように、実施形態のプリンタ１は、印字される複数のラベル３ａが配列されたシート３ｂが巻回されているシートロール３が用いられる。実施形態のプリンタ１では、外巻き型及び内巻き型のシートロール３の両方を使用することが可能とされている。

実施形態のプリンタ１は、シート３ｂ上のラベル３ａに印字する印字機構６と、印字機構６に向かってシート３ｂを供給するシート供給機構７と、を備えている。また、プリンタ１は、シートが折り畳まれた、いわゆるファンフォールド紙からシートを供給するための供給口５ａと、印字機構６によって印字されたシートを排出する排出口５ｂと、を備えている。

印字機構６は、印字手段としての印字ヘッド８と、インクリボンカートリッジ１１が装着されるカートリッジ装着部９と、印字ヘッド８との間にシート３ｂ及びインクリボン１１ａを挟むプラテンローラ１０と、を備えている。

シート供給機構７は、シートロール３が装着される装着部１４と、シート３ｂが巻回されたシートロール３からシート３ｂを供給するときのシートロール３の回転方向を検出するための第１の検出手段としての第１の検出部１５と、シート３ｂを供給するシートロール３の回転速度を検出するための第２の検出手段としての第２の検出部１６と、を備えている。

シート供給機構７は、シートロール３に向かってバックフィードされるシート３ｂの厚み方向の位置を規制するための規制部材としてのセンターリブ１７と、シートロール３から供給されるシート３ｂの厚み方向に対してセンターリブ１７の位置を移動するための移動手段としての移動機構１８と、第１及び第２の検出部１５、１６からの検出結果に基づいて、移動機構１８を制御する制御手段としての制御回路１９と、を備えている。

第１の検出部１５は、シートロール３と一体的に回転する検出用レバー１５ａと、検出用レバー１５ａによって作動される一組のスイッチ１５ｂ、１５ｃと、を有している。検出用レバー１５ａは、シートロール３と一体的に回転する回転軸に固定されている。スイッチ１５ｂ，１５ｃとしては、機械的または光学的なマイクロスイッチが用いられる。

２個のスイッチ１５ｂ、１５ｃは、シートロール３の回転方向に沿って位置をずらして配置されており、２個のスイッチ１５ｂ、１５ｃのどちらによって先に回転が検出されたかを識別することで、シートロール３の回転方向を判定する。シート３ｂを供給するときのシートロール３の回転方向に基づいて、制御回路１９は、シートロール３が外巻き型か内巻き型かを判定する。

シートロール３が外巻き型と内巻き型のいずれであるかを検出するまでのセンターリブ１７の初期位置（ホームポジション）は、外巻き型と内巻き型の両方に対応できるような位置、例えば内巻き型に対応する位置に設定されている。センターリブ１７は、シートロール３を交換する毎に、移動機構１８によって初期位置に復帰されて、初期位置で待機する。

なお、シートロール３の回転方向を一度検出した後、例えば電源オフやカバーを開くなどの動作によって、プリンタ１にてシートロール３が交換されたと認識するまでの間は、シートロール３の回転に伴って１回転毎に１回ずつ、検出用レバー１５ａがスイッチ１５ｂ、１５ｃで検出されるが、そのまま無検出として処理する、つまりスイッチ１５ｂ、１５ｃ自体は信号を出力するが、その信号を無視するように構成されている。

第２の検出部１６は、シートロール３の回転軸に固定されたギア部（不図示）と、ギア部に噛み合わされた検出用ギア１６ａと、検出用ギア１６ａの回転を検出するロータリエンコーダ１６ｂとを有している。ロータリエンコーダ１６ｂは、検出用ギア１６ａに固定された回転板１６ｃと、回転板１６ｃの回転を検出する光学センサ１６ｄとを有している。回転板１６ｃは、外周部に沿って複数の穴が並んで形成されており、光学センサ１６ｄを構成する一対の発光素子と受光素子の間に、外周部が移動可能に配置されている。光学センサ１６ｄによって、回転板１６ｃによる光の通過、遮断を検出することで、回転板１６ｃを介してシートロール３の回転速度（回転数）を検出する。制御回路１９は、第２の検出部１６が検出したシートロール３の回転速度に基づいて、シートロール３の巻き径を算出する。

また、第２の検出部１６のロータリエンコーダとして、位相が異なる２種類のパルスを出力する構造のものを利用することで、シートロール３の回転方向を検出することも可能である。このため、第１及び第２の検出部１５、１６は、共通のロータリエンコーダが用いられてもよく、プリンタ１の構成を簡素化することができる。この構成の場合も上述と同様に、ロータリエンコーダは、シートロール３の回転方向を検出することによって、シートロール３が内巻き型と外巻き型のどちらであるかを検出する。

センターリブ１７は、シートロール３から供給されたシート３ｂの搬送経路上に配されており、シート３ｂがシートロール３に向かってバックフィードされるときにシートロール３の周面に対するシート３ｂの位置を規制することで、バックフィードされたシート３ｂをシートロール３の周面に沿ってスムーズに案内する。

また、センターリブ１７に対してシート３ｂの搬送方向の下流側には、印字ヘッド８とプラテンローラ１０との間にシート３ｂを案内するためのガイドリブ２１が固定されて設けられている。

移動機構１８は、センターリブ１７に設けられたラック２２と、ラック２２を移動するためのステッピングモータ２３と、を有している。ステッピングモータ２３は、回転軸に設けられたピニオン２４がラック２２に噛み合わされている。移動機構１８は、ステッピングモータ２３によってラック２２を移動させることで、センターリブ１７を移動させる。

また、移動機構１８は、センターリブ１７の位置を検出する第３の検出手段としての光学センサ２５を有している。センターリブ１７には、初期位置を検出するためのスリットが形成された遮光板２６が設けられている。遮光板２６は、光学センサ２５を構成する受光素子と発光素子との間に移動可能に配置されている。

また、移動機構１８は、シートロール３の巻き方向や回転速度を検出後（シート３ｂに印字しているときなど）にセンターリブ１７を移動させることによって、シートロール３に向かってバックフィードされるシート３ｂに対応するようにセンターリブ１７を移動する。制御回路１９は、シートロール３に向かってシート３ｂをバックフィードする方向が、シートロール３の周面からシート３ｂを供給するときの搬送経路に沿うように、移動機構１８を制御する。これによって、シートロール３に戻されるシート３ｂは、シートロール３が外巻き型と内巻き型のどちらであるかに応じて、シートロール３の周面に沿って戻される。

さらに、制御回路１９は、シートロール３に向かってシート３ｂをバックフィードする方向が、シートロール３の周面に接する接線に対して、シートロール３の径方向の外側近傍に向かうように、移動機構１８を制御する。これによって、バックフィード時に、シート３ｂがシートロール３に当接してシートロール３近傍でたわむことが避けられ、シートロール３の周面に沿ってシート３ｂをスムーズに戻すことができる。なお、シートロール３の周面に向かって戻されるシート３ｂが、シートロール３の径方向の外側に極端に大きく離れた方向に向かうようにすると、センターリブ１７によってシート３ｂを戻す方向を大きく変える必要があるが、センターリブ１７の設置スペースを十分に確保できない場合、急角度での方向変化が必要になる。その場合、センターリブ１７の形状を十分に工夫していても、シート３ｂがセンターリブ１７に衝突し、印字機構６とシートロール３との間でたわんでしまい、ページ飛ばし現象が起きるおそれがあるので、好ましくない。

センターリブ１７は、例えば、外巻き型のシートロール３の巻き径の変化に対応する第１位置及び第２位置と、内巻き型のシートロール３の巻き径の変化に対応する第３位置（初期位置）及び第４位置とを含む４つの位置に段階的に移動可能に構成されている。なお、センターリブ１７は、５つ以上の位置に移動されるように構成されてもよいことは勿論である。また、必要に応じて、センターリブ１７は、シートロール３の巻き径の変化に応じて、無段階で連続的に移動可能に構成されてもよい。この場合には、バックフィードされるシート３ｂの厚み方向の位置を更に精度良く規制することが可能になる。

また、実施形態のプリンタ１は、印字ヘッド８によって印字されるラベル３ａの位置を検出するための第１及び第２のラベル位置センサ（不図示）を備えている。第１のラベル位置センサとしては、透過型の光学センサが用いられており、ラベル３ａとシート３ｂの透過率の違いに基づいてラベル３ｂの位置を検出する。第２のラベル位置センサとしては、反射型の光学センサが用いられており、シート３ｂの裏に印刷された線による反射率の変化に基づいて、ラベル３ｂの位置を検出する。例えば光が透過しないシートを用いる場合には、第２のラベル位置センサが用いることで、ラベル３ａの位置を検出することが可能である。このように使用するシートロール３の仕様に応じて、第１のラベル位置センサと第２のラベル位置センサのいずれかが選択的に用いられる。

以上のように構成されたプリンタ１について、シートロール３の回転方向及び巻き径の変化に応じて、センターリブ１７の位置を変化させる動作を説明する。

図２に、実施形態のプリンタ１において外巻き型のシートロール３からシート３ｂを供給する状態の断面図を示す。図３に、実施形態のプリンタ１において内巻き型のシートロール３からシート３ｂを供給する状態の断面図を示す。

まず、プリンタ１は、外巻き型のシートロール３を用いる場合、図２に示すように、シート３ｂを供給するときにシートロール３が矢印Ａ方向に回転することが、第１の検出部１５によって検出される。また、第２の検出部１６は、シート３ｂを供給するシートロール３の回転速度を検出する。

制御回路１９は、第１の検出部１５及び第２の検出部１６の検出結果に基づいて、移動機構１８によってセンターリブ１７を移動させる。移動機構１８によって、センターリブ１７は、初期位置から、外巻き型のシートロール３に対応する２つの位置のうち、使用開始直後の直径が大きな外巻き型のシートロール３に対応する第１位置に移動される。第２の検出部１６は、シートロール３の回転速度の検出を続ける。

そして、シートロール３の使用に伴ってシートロール３の巻き径が変化し、第２の検出部１６によって、シートロール３が所定の回転速度以上になったことが検出される。このとき、移動機構１８によって、センターリブ１７は、第１位置から、直径が小さな外巻き型のシートロール３に対応する第２位置に移動される。

次に、外巻き型のシートロール３を用いる場合と同様に、プリンタ１は、内巻き型のシートロール３を用いる場合、図３に示すように、シート３ｂを供給するときにシートロール３が矢印Ｂ方向に回転することが、第１の検出部１５によって検出される。また、第２の検出部１６は、シート３ｂを供給するシートロール３の回転速度を検出する。

制御回路１９は、第１の検出部１５及び第２の検出部１６の検出結果に基づいて、移動機構１８によってセンターリブ１７を移動させる。移動機構１８によって、センターリブ１７は、内巻き型のシートロール３に対応する２つの位置のうち、使用開始直後の直径が大きな内巻き型のシートロール３に対応する第３位置でもある初期位置に保たれる。第２の検出部１６は、シートロール３の回転速度の検出を続ける。

そして、シートロール３の使用に伴ってシートロール３の巻き径が変化し、第２の検出部１６によって、シートロール３が所定の回転速度以上になったことが検出される。このとき、移動機構１８によって、センターリブ１７は、第３位置（初期位置）から、直径が小さな内巻き型のシートロール３に対応する第４位置に移動される。

以上のように、プリンタ１では、シートロール３からシート３ｂを印字機構６に向かって搬送するときに、移動機構１８によってセンターリブ１７を移動させることで、シートロール３に向かってバックフィードされるシート３ｂに対応する位置にセンターリブ１７を予め移動させている。シート３ｂがバックフィードされるときに、シート３ｂがセンターリブ１７に当接することによって、シートロール３の周面に向かうシート３ｂの方向が規制されている。なお、シート３ｂのバックフィードは、制御回路１９によって自動で行われる。

上述したように、実施形態のプリンタ１によれば、シートロール３の回転方向を検出する第１の検出部１５及びシートロール３の回転速度を検出する第２の検出部１６の検出結果に基づいて、センターリブ１７が移動される。これによって、センターリブ１７は、シートロール３が外巻き型及び内巻き型のいずれであるかに応じて、またはシートロール３の巻き径の変化に応じて、シート３ｂに対して適切な自動的に移動される。したがって、シートロール３が外巻き型及び内巻き型のいずれであっても、またシートロール３の巻き径の変化にかかわらずに、シートロール３に向かってバックフィードされるシート３ｂが、印字機構６とシートロール３との間でたわむことを防ぐことができる。その結果、実施形態のプリンタ１によれば、シート３ｂのバックフィードが行われた場合であっても、シート３ｂのページ飛ばしを防ぐことが可能になり、シート３ｂの供給動作の信頼性を向上することができる。

また、プリンタ１によれば、シートロール３が外巻き型と内巻き型のどちらであるかに応じてセンターリブを交換する作業が不要になるので、プリンタ１の利便性を高めることができる。

なお、本実施形態のプリンタ１は、第１の検出部１５及び第２の検出部１６の検出結果にそれぞれ基づいてセンターリブ１７を移動するように構成されたが、第１の検出部１５のみを備える構成であってもよく、シートロール３に向かってバックフィードされるシート３ｂが、印字機構６とシートロール３との間でたわむことを防ぐ効果が得られる。

また、実施形態のプリンタは、シートロール３として、複数のラベル３ａが配列されたシート３ｂが巻回されたシートロール３が用いられたが、印字ヘッドによって直接印字されるシートが巻回されたシートロールが用いられてもよい。この場合であっても、シートロールに向かってシートがバックフィードされるときにシートがたわまずにシートロールの周面にスムーズに巻き取ることができる効果が同様に得られる。

１ プリンタ
３ シートロール
３ａ ラベル
３ｂ シート
８ 印字ヘッド
１５ 第１の検出部
１６ 第２の検出部
１７ センターリブ
１８ 移動機構
１９ 制御回路

Claims (8)

1. 印字手段によって印字されるシートが巻回されたシートロールから前記シートを供給するときの前記シートロールの回転方向を検出するための第１の検出手段と、
   前記シートロールから供給された前記シートの搬送経路上に配され、前記シートロールに向かってバックフィードされる前記シートの厚み方向の位置を規制する規制部材と、
   前記シートロールから供給される前記シートに対して前記規制部材を移動する移動手段と、
   前記第１の検出手段からの検出結果に基づいて前記移動手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記移動手段は、前記シートロールに向かってバックフィードされる前記シートに対応するように前記規制部材を移動し、
   前記制御手段は、前記シートロールに向かって前記シートをバックフィードする方向が、前記シートロールの周面から前記シートを供給するときの搬送経路に沿うように、前記移動手段を制御する、シート供給機構。
2. 前記シートを供給する前記シートロールの回転速度を検出するための第２の検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記第２の検出手段からの検出結果に基づいて前記移動手段を制御する、請求項１に記載のシート供給機構。
3. 前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段が、共通のロータリエンコーダである、請求項２に記載のシート供給機構。
4. 前記移動手段は、前記シートロールの直径の変化に応じて、前記規制部材を連続的に移動させる、請求項２または３に記載のシート供給機構。
5. 前記移動手段は、前記シートロールに向かってバックフィードされる前記シートに対応するように前記規制部材を移動し、
   前記制御手段は、前記シートロールに向かって前記シートをバックフィードする方向が、前記シートロールの周面に接する接線に対して、前記シートロールの径方向の外側近傍に向かうように、前記移動手段を制御する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート供給機構。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート供給機構と、
   前記シート供給機構から供給された前記シートに印字する印字手段と、を備えるプリンタ。
7. 印字手段によって印字されるシートが巻回されたシートロールから前記シートを供給するときの前記シートロールの回転方向に応じて、前記シートロールに向かってバックフィードされる前記シートの厚み方向の位置を規制する規制部材を移動する、シートの供給方法であって、
   前記シートロールに向かって前記シートをバックフィードする方向が、前記シートロールの周面から前記シートを供給するときの搬送経路に沿うように、前記規制部材を移動する、シート供給方法。
8. 前記シートを供給する前記シートロールの回転速度に応じて、前記規制部材を移動する、請求項７に記載のシート供給方法。

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