專利名稱：卷筒紙夾持機構和打印機的制作方法
技術領域：
本發明涉及在預定位置可旋轉地夾持卷筒紙的卷筒紙夾持機構，通過拽出卷筒紙的導引部分使卷筒紙旋轉，以及，更具體地說，涉及具有擠壓卷筒紙側面結構的卷筒紙夾持機構。本發明同樣涉及包括這種卷筒紙夾持機構的打印機。
背景技術：
在小型打印機中經常使用這樣一種卷筒紙。該卷筒紙由落入型結構可旋轉地夾持，其中卷筒紙落入在外殼空間中，或者由轉軸支撐型結構可旋轉地夾持，其中由轉軸支撐芯體部件，然后由馬達拽出紙進行打印處理。當拽出紙打印處理時，使該卷筒紙旋轉。即使結束打印處理，還會有這樣的情況，即與卷筒紙重量相應的慣性力仍然作用在卷筒紙上，因此卷筒紙的旋轉不與打印處理的結束同時停止，由此，在一定程度上發生由于繼續旋轉導致的越程(overrun)。越程在卷筒紙外周部分上引起松弛。這種松弛可以在紙張上引起褶皺或者彎曲。因此，已提出一種設有彈性部件的結構，始終擠壓卷筒紙的側面以限制越程(例如，參見JP-A-8-217294(摘要，圖1(b)，等))。
發明內容
如在JP-A-8-217294中所披露的，當通過彈性部件擠壓卷筒紙側面時，有可能防止發生越程。然而，在這種情況下，該彈性部件呈現恒定的彈力，由此擠壓卷筒紙側面的擠壓力始終不變。對比而言，當進一步消耗卷筒紙時，卷筒紙外徑變小，以及其重量進一步減少，因此，可能發生以下不利情況。
在卷筒紙上由彈性部件施加恒定載荷(擠壓力)，為了拽出該卷筒紙，當卷筒紙直徑減小時必須向其施加必然更大的牽引力。導致這種現象是因為，當卷筒紙的旋轉中心和拽出該紙的最外部分之間的距離較長時，通過轉矩作用力的作用，可以進一步減小用于拽出所需的作用力。因此當使卷筒紙直徑較大幅度減小時，就過于增加用于拽出該紙的馬達負荷，藉此導致發生故障如失步(step out)的可能性。為避免這種故障發生，可以配置大牽引力的馬達。然而，這樣會提高生產成本。
在落下型(如披露在JP-A-8-217294中)的情況，通過卷筒紙的自重使處于初始使用狀態因而較重的卷筒紙總沉降在外殼空間的底部。然而，當增加該紙的消耗并使卷筒紙的重量減少時，由于拽紙操作拖拽整個卷筒紙使其升起，并由彈性部件保持該升起的狀態，因此卷筒紙幾乎不能靠其自重返回至外殼空間的底部。當在這種狀態下拖拽紙張，并實施打印處理而使卷筒紙旋轉時，容易擦破紙的打印表面，或者在紙上產生皺褶或彎曲。在卷筒紙的側面配置傳感器檢測紙減少量、并通知紙量減少以提醒換紙的情況下，可能因為卷筒紙不在預定位置而使傳感器不能正常工作。
因此，本發明的目的是提供一種卷筒紙夾持機構，其能有效避免發生越程，能由恒定或者基本恒定的牽引力拖拽紙，與隨消耗變化的卷筒紙外徑和重量無關，使得驅動單元如用于拽出紙的馬達，能穩定地運行，并且，對生產成本影響不大，以及，本發明還提供包括這種卷筒紙夾持機構的打印機。
根據本發明的卷筒紙夾持機構是一種包括以下部件的卷筒紙夾持機構夾持單元，可旋轉地夾持卷筒紙；驅動單元，拽出由夾持單元夾持的卷筒紙的導引部分；以及擠壓單元，擠壓由夾持單元夾持的卷筒紙的側面，其特征在于擠壓單元包括擠壓力調整部分，用于隨卷筒紙直徑的減小逐漸減少擠壓力。
根據本發明的卷筒紙夾持機構，卷筒紙由夾持單元可旋轉地夾持。夾持單元可以是落入型或者是轉軸支撐型。由夾持單元夾持卷筒紙的導引部分，由驅動單元拽出，并且隨拽出而使卷筒紙旋轉。即使停止拖拽操作，因卷筒紙的側面受到擠壓單元的擠壓，也能限制由慣性力導致的越程發生。
在本發明中，擠壓單元的擠壓力隨卷筒紙直徑的減小逐漸減小。擠壓力的這種改變是通過擠壓力調整部分實現的。卷筒紙的導引部分由驅動單元配置的馬達等拽出。如上所述，在由擠壓單元施加負荷的狀態下，當減小卷筒紙直徑時用于拽出紙所需的牽引力必然要增大。
然而，在本發明中，與傳統技術不同，由擠壓單元施加到卷筒紙上的負荷不是恒定的，而是隨卷筒紙直徑的減小逐漸減小。具體而言，在“卷筒紙具有較大直徑以及能夠減小用于拽出的牽引力的狀態下，”擠壓單元發揮較大的擠壓力，以及，在“卷筒紙具有較小直徑以及必須是加大用于拽出的牽引力的狀態下，”減小擠壓單元的擠壓力。因此，無論卷筒紙30的外徑和重量如何，可以使得用于拽出紙所需的牽引力(這種作用力與施加到驅動單元的負荷相當)恒定或者基本恒定。結果，即使當減小卷筒紙30的直徑時，也不會向驅動單元施加過載，并能達到拖拽卷筒紙的穩定運轉。另外，能避免因使用傳動裝置處理過載的費用。
在用于卷筒紙的夾持單元是落入型的情況下，當減小卷筒紙的直徑也減小其重量時，如上所述，可能出現這種故障，即由拽出紙的操作使卷筒紙升起，并由擠壓單元保持該升起的狀態。然而，在本發明中，由擠壓單元施加到卷筒紙的擠壓力是隨卷筒紙直徑的減小而逐漸減小的。因此，即使減小卷筒紙的直徑和重量，卷筒紙的自重可以克服擠壓單元的擠壓力，由此使卷筒紙能夠返回到外殼空間的底部。從而，能夠避免發生由于使余留卷筒紙升起的狀態而引起的故障。
本發明的卷筒紙夾持機構的更具體模式如下。
擠壓力調整部分包括多個彈性部件，基本上沿卷筒紙直徑減小的方向，并且按照沿直徑減少方向隨直徑減小使彈力進一步減小的順序布置。
擠壓單元包括擠壓部件，抵靠卷筒紙的側面，以及擠壓力調整部分，包括回轉機構，其隨卷筒紙直徑的減小在一個方向逐漸回轉擠壓部件。
擠壓單元包括擠壓部件，其抵靠卷筒紙的側面，以及擠壓力調整部分包括聯動機構，其用與卷筒紙自重相應的壓力推壓擠壓部件。
本發明的特征在于隨卷筒紙直徑的減小，通過擠壓力調整部分逐漸減小擠壓單元的擠壓力，其擠壓由夾持單元夾持的卷筒紙側面。根據本配置，第一，通過擠壓單元能夠有效避免發生因慣性力而致的卷筒紙越程。另外，與卷筒紙的外徑和重量隨消耗的變化無關，該紙能夠由恒定或者基本上恒定的牽引力拽出。結果，使驅動單元能夠穩定地運行，并且能夠避免驅動單元的費用增加。
圖1是表示根據本發明第一實施例的打印機閉合端蓋狀態的透視圖；圖2是表示第一實施例的打印機打開端蓋狀態的透視圖；圖3是表示第一實施例的打印機閉合端蓋狀態的側剖視圖；圖4(a)至圖4(d)是表示第一實施例擠壓單元的配置與功能的俯視剖視圖；圖5(a)至圖5(d)是表示本發明第二實施例擠壓單元的配置與功能的俯視剖視圖；圖6是根據本發明第三實施例的卷筒紙夾持機構的側視圖；圖7(a)是第三實施例的卷筒紙夾持機構的正視圖，并表示卷筒紙直徑最大的狀態，以及圖7(b)是表示卷筒紙直徑較小狀態的正視圖；圖8是根據本發明第四實施例的卷筒紙夾持機構的側視圖；以及圖9(a)是第四實施例的卷筒紙夾持機構的正視圖，并表示卷筒紙直徑最大的狀態，以及圖9(b)是表示卷筒紙直徑較小狀態的正視圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施例進行描述。
(1)第一實施例圖1表示比較適合用于電子現金出納機等的小型打印機。在打印機1中，由外殼10和端蓋20形成其外部形狀，端蓋20可打開地連接于外殼10。圖1是表示閉合端蓋20狀態的透視圖，以及圖2是表示打開端蓋20狀態的透視圖。圖3是表示閉合端蓋20狀態的側向剖視圖。
如圖1至圖3所示，外殼10具有盒狀外形，包括底板11、一對左右側板12、前板13和背板14。卷筒紙夾持單元(夾持單元)15具有基本上是半圓筒狀外形，形成在外殼的后面。卷筒紙夾持單元15是落入型的，并由左右后板16和曲面板17形成，使要裝入的卷筒紙30落入其中，左右后板16具有基本為扇形的形狀并形成在側板12的后面(在圖1和圖2中后側，以及在圖3的正面)，以及曲面板17，同時連接后板16的拱形外圍邊緣。如圖3所示，以熱敏紙纏繞芯體部件貯存的卷筒紙30落下并裝入到卷筒紙夾持部件15中，其狀態為芯體部件32的軸線方向與橫向平行，用于拽出的紙31的導引部分位于較下側，并且該導引部分被朝前拽出(圖1和圖2中示出前側，以及圖3中示出左側)。
如圖3所示，三個托輥41、42、43，其軸沿橫向延伸，可旋轉地支撐在卷筒紙夾持單元15的底部。在縱向適當間隔并沿所裝卷筒紙30的周向布置托輥41至43。將卷筒紙30放置在托輥41至43上以使其可軸向旋轉。當向前拽出紙31時，使卷筒紙30旋轉，并且托輥41至43也隨之旋轉。也就是說，托輥41至43使卷筒紙30可以平穩地旋轉。當裝入處于未使用狀態因而具有最大直徑的卷筒紙30時(圖3中用實線表示)，卷筒紙30的外圓周表面位于全部托輥41至43上。當經消耗使直徑減小時，由于自重使卷筒紙30位于前托輥41以及中間托輥42上。在圖3中，虛線30A、30B表示卷筒紙直徑減小的狀態。
如圖1至圖3所示，端蓋20形成基本為半圓筒形狀，與卷筒紙夾持單元15相似，并比卷筒紙夾持單元15略大。如此安裝端蓋，以在打開狀態蓋住卷筒紙夾持單元15的外側。具體地說，端蓋20包括一對左右側板21，該側板21基本上為扇形；以及曲面板22，該曲面板22同時連接側板21的拱形外圍邊緣。在各側板21與曲面板22軸線相應的部位，經蓋軸23，由卷筒紙夾持單元15相應的后板16，可旋轉并以同軸形式得到支撐。
當向后回轉端蓋20時，沿卷筒紙夾持單元15的外側打開端蓋20，如圖2所示，這樣打開外殼10的開口(此開口主要由卷筒紙夾持單元15的開口形成)。當在此狀態下回轉端蓋20至前側時，閉合外殼10的開口，如圖1和圖3所示。在完全閉合端蓋20的狀態下，卷筒紙夾持單元15和端蓋20配合，使得打印機1的后部形成為圓筒形狀。在端蓋20完全閉合的狀態下，圖中未示出的接合及脫開部件與外殼10可脫開地接合，并由此接合狀態維持完全閉合的狀態。
如圖3所示，打印機1包括打印機構50，其在從卷筒紙30拽出的紙31上實施打印處理；以及壓切型切斷機構60，其切斷經過打印處理的紙31。打印機構50由下述部分構成壓紙卷軸51，固定于端蓋20的端部，作為旋轉端部；以及熱印頭52，固定在框架18上，該框架固定在外殼10的前部。打印頭52由頭框架19支撐。打印頭52和頭框架19始終由壓簧54推向壓紙卷軸51，壓簧54連接在彈簧框架53上，該框架固定于框架18。
當閉合端蓋20時，壓紙卷軸51與打印頭52相對，并且由壓簧54的彈性使打印頭52與壓紙卷軸51實現彈性壓力接觸。將從卷筒紙30拽出的紙31插入到壓紙卷軸51和打印頭52之間，其后由壓紙卷軸51的旋轉將其進一步拽出。當拽出紙31時，使卷筒紙30旋轉。如圖2所示，從動齒輪55以同軸方式固定在壓紙卷軸51的轉軸一端。當完全閉合端蓋20時，從動齒輪55與在外殼10中裝有的減速齒輪嚙合，并由輸送馬達驅動(減速齒輪和馬達都未示出)。當輸送馬達在此狀態下運行時，使壓紙卷軸51沿紙31的輸送方向旋轉(在圖3中順時針轉)。在以下描述中，術語上游和下游分別指對于紙31在輸送通道的方向。
切斷機構60配置在緊接打印機構50的下游(圖3中上側)，并由固定刀片61和活動刀片單元62裝配而成，固定刀片61固定在端蓋20的末端部，以及活動刀片單元62固定于外殼10中的框架18上。活動刀片單元62包括活動刀片63，其可以被驅動以縱向往復運動。當閉合端蓋20時，使固定刀片61在間隙對面與活動刀片63相對，紙31能夠穿過該間隙。當使活動刀片63向后運動時，其刀片刃口在固定刀片61的上表面滑動，同時與其緊壓接觸。由于此操作，切斷插入在刀片61、63之間的紙31。
配置在打印機構50上游的一對導向板46、47，引導紙31至打印機構50。一個導向板46配置在外殼10上，以及另一導向板47在端蓋20的末端部。在閉合端蓋20的狀態下，導向板46、47之間形成狹窄的紙輸送通道，并且該通道的導引部分向打印機構50引導紙31。自導向板46的上游，在外殼10側部配置張緊輥44，其上推紙31以對紙施加張緊力。由配置在外殼10上的板簧45上推張緊輥44。
如圖1所示，在端蓋20末端部的外周圍表面上形成紙托24。在紙托上順序重疊地儲存每一經過打印機構50打印處理、然后由切斷機構60裁開的紙張，以便沿端蓋20的曲面板22鋪放。儲存于紙托24上的紙片由壓板25夾持。如圖3所示，在端蓋20的末端部和切斷機構60的下游，形成導向板26，其引導紙31至紙托24。
下面對打印機1從打印到紙的切斷處理的基本操作進行描述。通過在例如外殼10中配置的控制單元使打印機1自動運行。
在打開端蓋20的狀態下，首先，用戶從裝入在卷筒紙夾持單元15中的卷筒紙30拽出紙31的導引部分至外殼10的外部，然后關閉端蓋20。當關閉端蓋20時，提出從卷筒紙30中拽出的紙31，在導向板46和導向板47之間、壓紙卷軸51和打印頭52之間、固定刀片61和活動刀片63之間，以及外殼10的開口邊緣和端蓋20的末端邊緣之間，從上游側進紙。
其后，切斷機構60運行，因此活動刀片單元62的活動刀片63往復運動以切斷紙31的導引部分，然后打印機進入打印等待狀態。盡管該切斷紙31的導引部分插入在外殼10的開口邊緣和端蓋20的末端邊緣之間，還是能夠通過向外拽出紙張除去該導引部分。
通過向打印頭52和輸送傳送馬達提供打印命令，啟動打印處理。具體地說，重復打印頭52的打印操作，以及通過壓紙卷軸51旋轉輸送紙31的操作，實施打印處理。協調紙31的輸送，伴隨導向板26的引導，將紙31輸送至紙托24。
當結束打印處理時，通過使壓紙卷軸51旋轉與預定長度相當的度數，以避免切斷打印部分。其后，切斷機構60運行以切斷紙31。切斷的紙31存放在紙托24上。
打印機1的卷筒紙夾持單元15中配置有擠壓單元70，擠壓裝在卷筒紙夾持單元15中的卷筒紙30的側面。在下文詳細描述這種擠壓單元70。
如圖2所示，將內板27張緊并固定在從外殼10的側板12至卷筒紙夾持單元15的后板16延伸的內表面上，在該內板和側板12以及后板16之間形成間隙。內板27分別固定在側板12上。在每一內板27的后部形成切口71，具有薄的以及矩形形狀，并縱向延伸。形成該切口的后端部延伸至卷筒紙夾持單元15的曲面板17。擠壓板(擠壓部件)72分別裝配到切口71中。
各擠壓板72是具有U形剖面的延伸板部件，并具有向內指向的擠壓表面72a。如圖4(a)所示，擠壓板72的前端部是斜向的，以使其越靠前處越向外張開，并將其后端部向外彎折成為彎曲形狀。在其端部分別形成爪73、74。將擠壓板72前后端部的爪73、74從內側分別插入到切口71的前后端部，籍此將該擠壓板裝配進切口71中。在切口71外配置彈簧座板75，在該板和擠壓板72之間形成預定間隙。
彈簧座板75在內板27和曲面板17之間延伸，并固定在那里。擠壓板72可沿側向(圖4(a)中的垂直方向)活動，并總是通過兩個彈簧或稱前后壓簧(彈性部件)76、77內推，該壓簧插入在擠壓板72本身和彈簧座板75之間，以及將前后爪73、74分別與內板27的外表面和曲面板17的邊緣接合，籍此保持其裝配在切口71中。
如圖4(a)所示，與前爪73接合的內板27的外表面處在比與后爪74接合的曲面板17的邊緣略向內的位置。如圖4(a)所示，因此，在卷筒紙夾持單元15是空的狀態下，擠壓板72向內指向的擠壓表面72a是斜向的，以使其越靠前處越是逐漸向內凸，并且整個擠壓表面72a自內板27的內表面略向內凸起，因此該擠壓表面能夠抵靠卷筒紙30的側面。
如圖3所示，在卷筒紙夾持單元15中裝入具有最大外徑的卷筒紙30，并相對該卷筒紙放置擠壓板72，使其沿從卷筒紙30的外周邊緣指向芯體部件32的基本為水平徑向延伸。該擠壓板的長度超過卷筒紙30半徑的一半，或者，例如其長度為該半徑的大約3/4。當卷筒紙30裝入到卷筒紙夾持單元15中時，由卷筒紙30側面的推動，使擠壓板72略向外移。結果，擠壓板72每一由兩個壓簧76、77內推的擠壓面72a，分別與卷筒紙30的側面處于緊密接觸之中，籍此擠壓該側面。
在縱向適當間隔布置的兩個壓簧76、77具有不同的彈性，或者，后側(卷筒紙30的外周側)的壓簧77呈現的彈力大于前側(卷筒紙30的內周側)的壓簧76。如圖4(b)所示，當卷筒紙30具有最大直徑(由圖3中的實線30表明該狀態)時，兩個壓簧76、77都與橫跨擠壓板72的卷筒紙30的側面相對。在這種狀態下，卷筒紙30的側面由擠壓板72擠壓，該擠壓板主要承受具有較高彈力的壓簧77的作用力，該壓簧在外圓周側上。在圖4(a)至圖4(d)中，點劃線表示卷筒紙30的軸線。
然后，如圖4(c)所示，由于紙31的消耗，使卷筒紙30的直徑減小至大約一半(由圖3中的30A表示該狀態)，以及在外周側的壓簧77偏離卷筒紙30的側面。在這種狀態下，外周側上壓簧77的擠壓力發揮較小的作用，并代之以具有較弱彈力的壓簧76，以及其在內周側上發揮更大的作用。就是說，卷筒紙30的側面由擠壓板72擠壓，擠壓力弱于卷筒紙30具有最大直徑的情形。當進一步耗費紙31并且卷筒紙30具有如圖4(d)所示的較小直徑時(圖3中由30B表明該狀態)，內周側上的壓簧76同樣偏離卷筒紙30的側面。在這種狀態下，只有內周側上壓簧76的擠壓力施加到卷筒紙30的側面。
如從以上描述的操作可以看到的，在擠壓單元70中，由擠壓板72施加到卷筒紙30側面的擠壓力，隨卷筒紙30直徑的減小而逐漸減小。取決于擠壓單元70，由擠壓板72擠壓卷筒紙30的側面，因此當停止打印處理時，由卷筒紙30產生的慣性力所導致的卷筒紙30延續旋轉的越程得到限制。因此，能夠避免由于發生越程在紙31造成的松馳，以及紙31中由該松弛所引起的皺褶或彎曲。
當減小卷筒紙30的直徑和重量時，隨卷筒紙30直徑的減小，逐漸減小由擠壓單元70施加到卷筒紙30側面的擠壓力。因此，卷筒紙30的自重可以克服擠壓單元70的擠壓力，所以可以使該卷筒紙返回卷筒紙夾持單元15的底部。結果，在使卷筒紙30升起的狀態下實施打印處理時可能導致的故障就不會發生，如打印表面的擦傷以及紙31中的皺褶或者彎曲。在配置傳感器檢測紙31減少的數量，并通知該減少以提醒替換紙31的情況下，因為卷筒紙30總是處于卷筒紙夾持單元15的預定位置，該傳感器能夠無誤地工作。
由輸送馬達使壓紙卷軸51旋轉，通過壓紙卷軸51的旋轉從卷筒紙30拽出紙31。在卷筒紙30中，為防止發生越程，向其側面施加了負荷，當卷筒紙30的直徑變得較小時，必須施加較大的牽引力用于拽出紙31。在本實施例中，由擠壓單元70施加到卷筒紙30的負荷不是恒定的。換言之，在“卷筒紙30具有較大直徑并且能夠減小用于拽出的牽引力的狀態下”擠壓單元70發揮較大的擠壓力，以及在“卷筒紙30具有較小直徑并且用于向外拉扯的牽引力必須較大的狀態下”減小擠壓單元70的擠壓力。
因此，不管卷筒紙30的外徑和重量如何，可以使由輸送馬達產生的用以拽出紙31的牽引力不變或基本上不變。結果，即使減小卷筒紙30的直徑時，也不用由輸送馬達和減速齒輪向驅動單元施加過載，并能夠獲得拖拽卷筒紙30的穩定運行。另外，可避免用于使傳動裝置可處理過載的費用。
(2)第二實施例其次，參照圖5(a)至圖5(d)對第二實施例中的擠壓單元80進行描述，擠壓單元80是第一實施例中擠壓單元70的另一種模式。
在圖5(a)中，82表示組成第二實施例中的擠壓單元80的擠壓板(擠壓部件)。每一擠壓板82可以按類似第一實施例中擠壓板72的方式進行設置，但在前端部不形成爪73，以及該前端部和后端部的爪74不插入到內板27的切口71中。在本實施例中，配置縱向延伸的矩形板簧83代替第一實施例中的彈簧座板75和兩個壓簧76、77。
在板簧83中，其前端部為長度方向的端部，伸出懸臂至內板27的外表面，該內板27較切口靠前。使板簧能沿圖5(a)中箭頭A-B方向圍繞該懸臂部分彈性變形。經由垂直延伸的轉軸84，將相應擠壓板82之一可回轉地連接至板簧83的部分，該部分比長度方向的中部略向后。在這種情況下，轉軸84和板簧83組成本發明中的回轉機構。如圖5(a)所示，在卷筒紙夾持單元15是空的狀態下，板簧83筆直地延伸或者處于自由狀態。在這時候，擠壓板82的整個擠壓表面82a略向內凸出，所以該擠壓表面能抵靠卷筒紙30的側面。
在第二實施例的擠壓單元80中，如圖5(b)所示，當具有最大直徑的卷筒紙30裝入到卷筒紙夾持單元15中時，擠壓板82由卷筒紙30的側面擠壓，致使板簧83向外彎曲，擠壓板82圍繞轉軸84回轉，以及整個擠壓表面82a與卷筒紙30的側面處于緊密接觸。由擠壓板82承受板簧83的彈力，擠壓卷筒紙30的側面。在這時候，轉軸(擠壓板82的樞軸部分)84與橫跨在擠壓板82之間的卷筒紙30的側面相對。因此，在這種情況下，板簧83的彎曲在最大程度。
如圖5(c)所示，然后，由于紙31的消耗，使卷筒紙30的直徑減小至大約一半，并且樞軸部分偏離卷筒紙30的側面，所以由板簧83的彈力使擠壓板82圍繞轉軸84沿箭頭C方向回轉，并使轉軸84向內移動。在卷筒紙30中，其外周邊緣和該邊緣附近的側面承受來自擠壓板82的擠壓力。在這時候，板簧83彎曲的角度比其在圖5(b)情況下小，由此減小其彈力。當卷筒紙30頂靠擠壓板82的外周邊緣的鄰接位置更靠前時，板簧83的彎曲角度更為減小。因其減小，彈力也逐漸減小。當進一步耗費紙31并且卷筒紙30具有如圖5(d)所示的較小直徑時，擠壓板82沿箭頭C方向進一步回轉，并且該板的前端在板簧83的底座附近抵靠該板簧部分。在這時候，板簧83處于自由狀態，以及卷筒紙30幾乎不承受來自擠壓板82的擠壓力。
如上所述，根據第二實施例中的擠壓單元80，隨卷筒紙30直徑的減小逐漸減小板簧83的彈力，由此，也同樣地減小通過擠壓板82施加到卷筒紙30側面的擠壓力。因此，以與第一實施例相同的方式，能夠避免發生卷筒紙30的越程，另外，由于這樣的功能，有可能獲得不同的效果，即使減小卷筒紙30的直徑和重量時，也不再使該卷筒紙升起，而由自重使其返回至預定位置，并且可以由恒定牽引力拽出紙31。
(3)第三實施例圖6、圖7(a)和圖7(b)是表示第三實施例的示意圖，其中利用卷筒紙30的自重擠壓卷筒紙30的側面。在本實施例中，卷筒紙夾持單元(夾持單元)90具有落入型式，并且由一對左右擠壓板(擠壓部件)92裝配而成。擠壓板92具有矩形形狀，比卷筒紙30的最大直徑長，并且使其結合以致在裝入卷筒紙30的狀態下，兩板垂直延伸并彼此平行相對，以便在其之間夾持卷筒紙30。
在每一擠壓板92中，在其端部外面(圖6、圖7(a)和圖7(b)中的下部)形成軸座92a，支撐軸93水平延伸穿過軸座92a。支撐軸93固定于打印機的框架(未示出)等，彼此平行，藉此使擠壓板92能經由支撐軸93沿圖7(a)中箭頭D-E的方向回轉。在每一擠壓板92中，經由垂直于支撐軸93的水平滾輪軸94a，將一對前后托輥94可回轉地支撐在該擠壓板的內側，其位置比軸座92a更靠近該擠壓板的下端側。在這種情況下，擠壓板92、支撐軸93、以及托輥94組成本發明中的聯動機構。
在該卷筒紙夾持機構中，卷筒紙30位于左右托輥94上。然后，擠壓板92圍繞支撐軸93沿圖7(a)中箭頭D的方向回轉，以致該板的內表面與卷筒紙30的側面分別處于緊密接觸之中，并且由與卷筒紙30的自重相應的作用力，通過擠壓板92擠壓卷筒紙30的側面。對應拽出并消耗的紙張，使卷筒紙30直徑減小，如圖7(b)所示，同樣也使其重量減小，由此減小通過擠壓板92施加于卷筒紙的擠壓力。另外，由于與擠壓板92內表面處于緊密接觸之中的卷筒紙30的側面面積減少，由摩擦力的減小同樣減小該擠壓力。
(4)第四實施例圖8、圖9(a)和圖9(b)為一種卷筒紙夾持機構示意圖，其中以類似于第三實施例的方式，利用卷筒紙30的自重擠壓卷筒紙30的側面。在本實施例中，卷筒紙夾持單元(夾持單元)100具有轉軸支撐型式，其中，由一對插入到芯體部件32中的左右托輥101，可旋轉地支撐卷筒紙30。托輥101分別由一對左右擠壓板(擠壓部件)102可旋轉地支撐。擠壓板102與第三實施例中的擠壓板92相似，并在其各自的下端部具有軸座102a。經由支撐軸103，其分別穿過軸座102a并固定于未示出的框架，該擠壓板沿圖9(a)中箭頭F-G的方向可回轉。經由垂直于支撐軸103的水平托輥軸101a，每一托輥101可旋轉地支撐在相應擠壓板102內側寬度方向的中部，其位置比軸座102a更靠近該擠壓板的下端側。固定支撐軸103的框架之一，圖中未示出，沿圖9(a)中的側向可移動，亦可固定。當要放置卷筒紙30時，首先將該框架向外移開，然后放置卷筒紙30，接著將該框架移回固定。在這種情況下，擠壓板102、支撐軸103、以及托輥101組成本發明中的聯動機構。
在該卷筒紙夾持機構中，左右托輥101插入到芯體部件32中，并可旋轉地支撐卷筒紙30，使其處于從托輥101垂下的狀態。在這種狀態下，左右擠壓板102圍繞支撐軸103沿圖9(a)中箭頭F的方向回轉，致使該板的內表面與卷筒紙30的側面分別處于緊密接觸，并且與卷筒紙30自重相應的作用力，通過擠壓板92擠壓卷筒紙30的側面。擠壓板102比卷筒紙30的最大半徑略長，由此卷筒紙30在芯體部件32上方部分受到擠壓。隨紙的拽出及消耗，卷筒紙30直徑減小，如圖9(b)所示，同樣其重量也減少，由此，通過擠壓板102施加于卷筒紙的擠壓力亦減小。
在第三和第四實施例的卷筒紙夾持機構中，由卷筒紙30的自重通過擠壓板92或102擠壓該卷筒紙的側面，以及，隨卷筒紙30的消耗和直徑減小，逐漸減小通過擠壓板92或擠壓板102施加的擠壓力。在本實施例中，方式也與第一和第二實施例相同，因此，由于其功能可以獲得這樣的效果，例如避免發生卷筒紙30的越程，以及能用恒定牽引力拽出紙張。另外，在具有落入型式的第三實施例中，可以避免由于使余留卷筒紙30升起狀態所引起的故障。
雖然本發明根據其特定的具體實施例加以描述，但是對于本領域技術人員來說，可以容易地對上述實施方案進行多種修改和改進，或應用于其它領域，而不偏離本發明的目的、精神和范圍。所有這些改動均在本發明權利要求范圍內。
附圖標號一覽表
權利要求
1.一種卷筒紙夾持機構，包括夾持單元，可旋轉地夾持卷筒紙；驅動單元，拽出由所述夾持單元夾持的所述卷筒紙的引導部分；以及擠壓單元，擠壓由所述夾持單元夾持的所述卷筒紙的側面，其特征在于所述擠壓單元包括擠壓力調整部分，用于隨所述卷筒紙直徑的減小逐漸減小擠壓力。
2.根據權利要求1所述的一種卷筒紙夾持機構，其中所述擠壓力調整部分包括多個彈性部件，所述彈性部件基本上沿所述卷筒紙直徑減小的方向，并且以隨所述直徑減小方向增進使彈力進一步減小的順序布置。
3.根據權利要求1所述的一種卷筒紙夾持機構，其中所述擠壓單元包括擠壓部件，其緊靠所述卷筒紙的側面，以及所述擠壓力調整部分包括回轉機構，其隨所述卷筒紙直徑的減小沿一個方向逐漸回轉所述擠壓部件。
4.根據權利要求1所述的卷筒紙夾持機構，其中所述擠壓單元包括擠壓部件，其緊靠所述卷筒紙的側面，以及所述擠壓力調整部分包括聯動機構，所述聯動機構以所述卷筒紙自重相應的壓力推壓所述擠壓部件。
5.一種包括有卷筒紙夾持機構的打印機，包括夾持單元，可旋轉地夾持卷筒紙；驅動單元，拽出由所述夾持單元夾持的所述卷筒紙的引導部分；以及擠壓單元，擠壓由所述夾持單元夾持的所述卷筒紙的側面；其特征在于所述擠壓單元包括擠壓力調整部分，用于隨所述卷筒紙直徑的減小逐漸減小擠壓力。
6.根據權利要求5所述的打印機，其中所述擠壓力調整部分包括多個彈性部件，基本上沿所述卷筒紙直徑減小的方向，并且隨著向所述直徑減小方向增進使彈力進一步減小的順序布置。
7.根據權利要求5所述的打印機，其中所述擠壓單元包括擠壓部件，其緊靠所述卷筒紙的側面，以及所述擠壓力調整部分包括回轉機構，其隨所述卷筒紙直徑的減小沿一個方向逐漸回轉所述擠壓部件。
8.根據權利要求5所述的打印機，其中所述擠壓單元包括擠壓部件，其緊靠所述卷筒紙的側面，以及所述擠壓力調整部分包括聯動機構，所述聯動機構以所述卷筒紙自重相應的壓力推壓所述擠壓部件。
全文摘要
本發明公開了一種卷筒紙夾持機構和具有此種卷筒機構的打印機，其中擠壓板擠壓在落入型卷筒紙夾持單元中裝入的卷筒紙的側面，從而避免發生由慣性力導致的卷筒紙越程。各擠壓板分別由位于該卷筒紙的內外周側上的兩個壓簧推壓。在外周側的壓簧具有的彈力比在內周側的壓簧大。根據此配置，隨卷筒紙直徑的減小，逐漸減小由于壓簧的彈力所致的擠壓板的擠壓力。
文檔編號B65H16/00GK1689827SQ20051006610
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月20日 優先權日2004年4月20日
發明者望月康文, 小川健志, 增田雄二 申請人:星精密株式會社