特許 7554558 ローラ支持構造およびプリンタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-11

(45)【発行日】2024-09-20

(54)【発明の名称】ローラ支持構造およびプリンタ

(51)【国際特許分類】

   B41J 11/04 20060101AFI20240912BHJP

【ＦＩ】

B41J11/04

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020023709

(22)【出願日】2020-02-14

(65)【公開番号】P2021126853

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2022-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】眞田 強

(72)【発明者】

【氏名】川守田 裕次

【審査官】鵜飼 博人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４７６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０２６９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１１３０２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６１－１４９３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０２７５６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ １１／００－ １１／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状の外周面を有し当該外周面と印字ヘッドとの間に印字媒体を挟み持ち回転することで印字媒体を移動させるプラテンローラを、回転自在に支持する構造において、
前記プラテンローラの回転軸の各端部に配置され、当該各端部を挿し込み状態で受ける円筒状の内周面を有する一対のブシュと、
一対の部材を含み、当該一対の部材の各々に設けられた孔の縁によって前記ブシュの外周面を支え持つフレームと、
前記プラテンローラを前記印字ヘッドによる押圧に抗して支えるものであって、前記孔の縁よりも前記プラテンローラの長手方向中央部寄りに位置し、前記ブシュおよび前記フレームの少なくともいずれかの一部分として設けられ、当該一部分にて前記ブシュと前記フレームとを接触させる補助支持部と、
を備えるローラ支持構造。

【請求項2】

前記補助支持部は、前記一部分に、前記ブシュの外周面から径方向に沿って突出した突部と、前記フレームに設けられ、前記ブシュの外周面に向かって突出した突部と、の少なくとも一方を有する
請求項１に記載のローラ支持構造。

【請求項3】

前記孔の縁は円弧状であって、
前記ブシュの外周面は、前記孔の縁に接する円弧状の部分と、一対の平面部と、を有し、
前記フレームは、一対の前記平面部の間隔と略同じで前記孔の径より狭い幅で、一対の前記部材の外縁と前記孔とを連通させる、溝を有し、
前記ブシュは、前記フレームへの装着過程で、前記溝に前記平面部を沿わせて前記外縁から前記孔に至って前記孔内で回動され、
前記補助支持部は、前記装着過程での回動により前記突部と干渉する部分を退避させた回避形状部を有する
請求項２に記載のローラ支持構造。

【請求項4】

前記プラテンローラは、前記印字ヘッドにより、下向きに押圧され、
前記補助支持部は、前記一部分に、前記フレームが有する上向きの平面と、前記ブシュの外周面から下向きに突出した突部と、を有する
請求項１～３のいずれか１項に記載のローラ支持構造。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のローラ支持構造と、
印字媒体に印字する印字ヘッドと、
円筒状の外周面を有し、回転により、前記外周面と前記印字ヘッドとの間に挟み持った印字媒体を移動させるプラテンローラと、
を備えるプリンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ローラ支持構造およびプリンタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プラテンローラによって印字媒体を搬送するプリンタにおいては、圧接する印字ヘッドに押圧されてもプラテンローラが撓んで機能しなくなることがないよう、設計が工夫されている。プラテンローラは、回転軸の両端部をフレームに支持されるが、フレームと回転軸との摺動を助けるブシュが、両者間に介在している（例えば特許文献１，２参照）。

【0003】

また従来、回転軸は十分な剛性を得られる太さとされていたが、近年、装置の軽量化あるいはコスト削減のために、回転軸として小径の軸が選択されるようになってきている。しかしながら、プラテンローラの軸が小径になると、剛性が不足して、印字ヘッドの押圧を受けたプラテンローラが撓むおそれがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、プラテンローラの回転軸の径を抑えた設計であっても、印字ヘッドの押圧によるプラテンローラの回転軸の撓み発生を抑制可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態のローラ支持構造は、円筒状の外周面を有し当該外周面と印字ヘッドとの間に印字媒体を挟み持ち回転することで印字媒体を移動させるプラテンローラを、回転自在に支持する構造において、前記プラテンローラの回転軸の各端部に配置され、当該各端部を挿し込み状態で受ける円筒状の内周面を有する一対のブシュと、一対の部材を含み、当該一対の部材の各々に設けられた孔の縁によって前記ブシュの外周面を支え持つフレームと、前記プラテンローラを前記印字ヘッドによる押圧に抗して支えるものであって、前記孔の縁よりも前記プラテンローラの長手方向中央部寄りに位置し、前記ブシュおよび前記フレームの少なくともいずれかの一部分として設けられ、当該一部分にて前記ブシュと前記フレームとを接触させる補助支持部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、実施形態におけるプリンタの外観および内部構造の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、プラテンローラおよびブシュの外観の一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、プラテンローラおよびブシュの外観の一例を示す正面図である。

【図4】図４は、プラテンローラの端部およびブシュとフレームとの位置関係を示す図である。

【図5】図５は、プラテンローラと印字ヘッドとの位置関係を示す図である。

【図6】図６は、ブシュとフレームとの接触状態の一例を示す図である。

【図7】図７は、ブシュとフレームとの接触状態の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

（第１の実施形態）
実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態におけるプリンタ１の外観および内部構造の一例を示す斜視図である。以下の説明において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸から構成される直交座標系を用いる。Ｘ軸はプリンタ１の幅方向（左右方向）、Ｙ軸はプリンタ１の奥行き方向（前後方向）、Ｚ軸はプリンタ１の高さ方向（上下方向）である。また、図中、矢印が指し示す方向が正方向であって、Ｙ軸の正方向がプリンタ１の前側、Ｚ軸の正方向が上側である。

【0008】

本実施形態のプリンタ１は、ロール紙１０に印字するものであって、筐体２や用紙収納部３、印字ヘッド４１およびプラテンローラ４２で構成される印字部などを備えている。ロール紙１０は、印字媒体の一例であって、例えば、印字面の裏面に糊層を有するラベルが帯状の台紙に貼付された用紙が巻かれたものである。筐体２は、本体部２１およびカバー２２を備え、用紙収納部３、および印字ヘッド４１およびプラテンローラ４２を内蔵する。

【0009】

本体部２１は、開口部を有する例えば箱型の容器であって、用紙収納部３などを内蔵する。また、本体部２１の前面には、排紙口２３が設けられている。排紙口２３は、印字後の用紙を排出する開口部である。

【0010】

カバー２２は、本体部２１に一端部（回動側端部）を回動自在に支持されて、回動に伴って、本体部２１の開口部を開放する位置（開放位置）と閉じる位置（閉じ位置）との間で移動する。このようなカバー２２は、フラップ状に動作して用紙収納部３を開閉する。また、カバー２２は、バネなどの付勢部材によって、閉じ位置から開放位置に向かう方向（本体部２１から離れる方向）に付勢されている。

【0011】

用紙収納部３は、本体部２１内に設けられていて、カバー２２で開閉される。また用紙収納部３は、用紙の引き出しが可能であるようにロール紙１０を保持し収納する。

【0012】

印字部を構成する印字ヘッド４１およびプラテンローラ４２は、本体部２１内におけるカバー２２の他端部（つまり回動側端部の反対側の端部である移動側端部）が接する位置に設けられて、用紙収納部３から引き出された用紙に印字する。

【0013】

印字ヘッド４１は、カバー２２に取り付けられている。プラテンローラ４２は、本体部２１に設けられる。カバー２２が閉じ位置にある状態で、プラテンローラ４２が印字ヘッド４１に接し、印字部が印字可能状態となる。より詳細には、印字ヘッド４１は、幅方向（Ｘ軸方向）に沿った軸周りに回動自在にカバー２２に取り付けられており、且つ、カバー２２が閉じ位置にある状態でプラテンローラ４２に圧接する方向に、ばねなどの弾性部材によって付勢されている。

【0014】

印字ヘッド４１は、例えばサーマルヘッドであって、ラベルの印字面が備える感熱発色層を加熱して発色させることにより、ラベルの印字面に印字する。プラテンローラ４２は、印字ヘッド４１との間で用紙を挟み、長手方向を軸に回転することにより用紙収納部３から用紙を引き出し、搬送する。

【0015】

なお、プラテンローラ４２は、本体部２１内のフレーム５に、両端部を回転自在に支持される。フレーム５は、ＹＺ平面に沿う平面を有する一対の板金や、両板金間に位置し両板金に固定された他の板金等の部材で、構成される。フレーム５は、対向する両板金間等に取り付けられた各種部品を支える。

【0016】

図２は、プラテンローラ４２およびブシュ６の外観の一例を示す斜視図である。図３は、プラテンローラ４２およびブシュ６の外観の一例を示す正面図である。プラテンローラ４２は、金属製の回転軸４２１を芯としている。また、プラテンローラ４２の、ロール紙１０に接する部分である案内部４２２は、円筒状の外周面を有している。案内部４２２は、例えばゴム等の弾力性を有する材料で、形成されている。回転軸４２１は、案内部４２２の両端部から、突出している。

【0017】

図４は、プラテンローラ４２の端部およびブシュ６とフレーム５との位置関係を示す図である。ブシュ６は、モールド成形の樹脂製部材であって、円筒状の内周面６１を有している。当該内周面６１には、回転軸４２１の両端部が挿し込まれる。回転軸４２１の両端部は、内周面６１に対して摺動自在である。ブシュ６は、フレーム５と回転軸４２１の各端部との両者間に、介在し、フレーム５に固定される。これにより、プラテンローラ４２は、フレーム５に対して回転自在である。なお、プラテンローラ４２の回転軸４２１の一端部は、ギヤ７に連結される。ギヤ７は、モータの駆動力を受けて回転する。これにより、プラテンローラ４２も回転する。

【0018】

図２に戻り、ブシュ６は、フレーム５に対する位置決め操作を受けるためのレバー６２、フレーム５にレバー６２を固定するための突起６３、突起６３による固定状態を解除するための爪部６４、フレーム５に対して幅方向（Ｘ軸方向）の位置ずれを防止するリブ６５，６６と、をさらに有している。

【0019】

また、ブシュ６は、外周面に、レバー６２の長手方向に沿った一対の平面部６７を有している。平面部６７は、円筒状の外周面の一部を削り落として平らにしたような形状の部分であって、回転軸４２１を挟んで対向する平面部６７の間の距離は、ブシュ６の外周面の径よりも小さい。

【0020】

フレーム５は、支持部５０（図４～６参照）および連通部を有している。支持部５０は、例えば円弧状の縁を有する孔であって、当該縁にてブシュ６の外周面を支え持つ。連通部は、例えば溝であって、フレーム５の外縁を支持部５０まで連通させる。当該連通部は、支持部５０にフレーム５の縁からブシュ６を挿し込むためのものであって、高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って設けられている。支持部５０は、ブシュ６の外周面と略同じ径を有している。連通部の幅は、支持部５０の径よりも小さく、ブシュ６の対向する平面部６７の間の距離と略同じである。

【0021】

レバー６２は、プラテンローラ４２がフレーム５に装着された状態で、長手方向がプリンタ１の奥行き方向（Ｙ軸方向）に沿う。この状態で、突起６３が、フレーム５に設けられた窪みに嵌り込んで、レバー６２を固定する。当該窪みから突起６３を外すには、爪部６４をＸ軸方向に移動させる。フレーム５からプラテンローラ４２を取り外すには、レバー６２を回動させて上向きにし、そのまま上向き（Ｚ軸正方向）に引く。これにより、フレーム５の連通部に平面部６７が摺動してブシュ６が引き抜かれる。

【0022】

フレーム５へのプラテンローラ４２の装着は、上述の逆の操作であって、レバー６２が上向きの状態でブシュ６を下向き（Ｚ軸負方向）にフレーム５の連通部（溝）に挿し込み、フレーム５の支持部５０（孔）内でブシュ６が約１／４周するように、レバー６２を回動させる。所定の位置に至ると、突起６３がフレーム５の窪みに嵌まる。

【0023】

リブ６５とリブ６６とのＸ軸方向の間隔は、フレーム５を形成する板材の厚さ寸法に対応している。ブシュ６がフレーム５に正しく装着された状態では、リブ６５とリブ６６との間に、フレーム５の支持部５０の縁部が挟まれる。これにより、ブシュ６およびプラテンローラ４２のＸ軸方向の位置が固定される。

【0024】

図５は、プラテンローラ４２と印字ヘッド４１との位置関係を示す図である。印字ヘッド４１は、プラテンローラ４２を押圧し、プラテンローラ４２に圧接する。印字ヘッド４１には、ロール紙１０の幅方向位置を規制するガイド部材４３が、取り付けられている。印字ヘッド４１の幅方向寸法は、プラテンローラ４２の案内部４２２の幅方向寸法よりも長い。ガイド部材４３は、印字ヘッド４１の幅方向寸法に合わせて、ロール紙１０の位置を規制する。

【0025】

ここでブシュ６はさらに、補助支持部８を備えている。補助支持部８は、プラテンローラ４２の案内部４２２に近い方の端部に設けられている。補助支持部８は、ブシュ６の外周面から径方向へ突出した突部６８および受け面５１を有する。突部６８の突出方向は、プラテンローラ４２がフレーム５に装着された状態で、略下向きになる。この状態で、突部６８はフレーム５の受け面５１に接触する。受け面５１は、上向きの平面である。

【0026】

突部６８と受け面５１との接触により、印字ヘッド４１からプラテンローラ４２が受ける略下向きの荷重が受け止められるので、プラテンローラ４２の撓みが抑制される。また、受け面５１が上向きの平面であるので、荷重を安定的に受けることができる。

【0027】

また、突部６８と受け面５１との接触位置は、Ｘ軸方向の位置が、印字ヘッド４１寄りであるほど、また、プラテンローラ４２の案内部４２２寄りであるほど、印字ヘッド４１の押圧によるプラテンローラ４２の撓みを抑制できるので、好適である。

【0028】

図６は、ブシュ６とフレーム５との接触状態の一例を示す図である。本実施形態の突部６８は、ブシュ６の外周面の一部を径方向に突出した状態に形成されている。また、フレーム５は、上面５９と受け面５１との間に、導入面５２を有している。導入面５２は、プラテンローラ４２をフレーム５に装着する過程で突部６８と干渉する部分を退避させた回避形状部の一例である。より具体的には、導入面５２は、ＹＺ平面において、ブシュ６の軸（中心）Ｏから突部６８までの距離ａよりも大きい径ｂの円弧形状をなす曲面である。このような導入面５２があることにより、ブシュ６のフレーム５への装着時に、レバー６２の回動にしたがって回動する突部６８は、受け面５１に至る前まではフレーム５に触れないか、触れても強く摺動することはない。つまり、突部６８があっても、ブシュ６のフレーム５への装着時の操作性を良好に保つことができる。

【0029】

このような構成において、プリンタ１の稼働にあたっては、図１の状態で開放位置にあるカバー２２を、閉じ位置に移動させる。これにより、印字ヘッド４１がプラテンローラ４２に圧接する。この状態では、ロール紙１０は、ガイド部材４３によって幅方向位置を規制され、印字面を印字ヘッド４１に向けて、印字ヘッド４１とプラテンローラ４２とに挟まれている。

【0030】

また、上述のプリンタ１の稼働可能状態において、プラテンローラ４２は印字ヘッド４１から荷重を受け続けるが、当該荷重の一部は、突部６８に接する受け面５１によって受けられる。ここで、従来の構造では、支持部５０がブシュ６の外周面を支持するのみであって、補助支持部８における接触がないので、この位置で荷重を受けることがない。これに対して本実施形態においては、補助支持部８において突部６８と受け面５１とが接触しているので、これによりプラテンローラ４２を撓ませる荷重を減らすことができるため、プラテンローラ４２を撓みにくくすることができる。

【0031】

このように、本実施形態によれば、仮にプラテンローラ４２の回転軸４２１の径を抑えたとしても、印字ヘッド４１の押圧によるプラテンローラ４２の回転軸４２１の撓み発生を、抑制することができる。

【0032】

なお、上記実施形態では、突部６８は、ブシュ６の外周面の一部に設けているが、実施にあたってはこれに限らず、例えば、ブシュ６の外周面を一周囲む形状のものであっても、プラテンローラ４２の撓みを抑制することができる。

【0033】

（変形例）
本変形例は上記実施形態の変形例である。上記実施形態と同じ部分については同じ符号を用いて説明を省略し、上記実施形態と異なる部分について新たに符号を付して説明する。図７は、ブシュ６とフレーム５との接触状態の他の例を示す図である。

【0034】

本実施形態の補助支持部８は、フレーム５から突出した突部５３を有している。突部５３は、導入面５２の終端部に位置している。本変形例の突部５３は、上記実施形態における突部６８に代わるものである。

【0035】

また、本実施形態のブシュ６は、切欠部６９を有している。切欠部６９は、ブシュ６の外周面の、案内部４２２側の縁を一部取り除いた形状の箇所である。切欠部６９は、プラテンローラ４２のフレーム５への装着時に、突部５３から退避して対向する。これにより、摺動による装着時に要する力の増加を、回避する。

【0036】

以上の実施形態および変形例における補助支持部８は、ブシュ６およびフレーム５のいずれかに突部を有しているが、実施にあたってはこれに限らず、例えば、ブシュ６およびフレーム５の両者が突部を有し、互いの突部が接することで所望の効果（プラテンローラ４２の撓み抑制）を得る構造であってもよい。

【0037】

また、補助支持部８において接触するブシュ６の一部分とフレーム５の一部分とは、少なくともいずれかが平面であると、荷重を安定的に受けやすくすることができる。

【0038】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0039】

１ …プリンタ
１０…ロール紙
２ …筐体、２１…本体部、２２…カバー、２３…排紙口
３ …用紙収納部
４１…印字ヘッド
４２…プラテンローラ、４２１…回転軸、４２２…案内部
４３…ガイド部材
５ …フレーム、５０…支持部、５１…受け面、５２…導入面、５３…突部、５９…上面
６ …ブシュ
６１…内周面、６２…レバー、６３…突起、６４…爪部、
６５，６６…リブ、６７…平面部、６８…突部、６９…切欠部
７ …ギヤ
８ …補助支持部

【先行技術文献】

【特許文献】

【0040】

【文献】特開平４－２７５６９号公報

【文献】実開昭６０－４１２５３号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】