专利名称：卷筒纸夹持机构和打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及在预定位置可旋转地夹持卷筒纸的卷筒纸夹持机构，通过拽出卷筒纸的导引部分使卷筒纸旋转，以及，更具体地说，涉及具有挤压卷筒纸侧面结构的卷筒纸夹持机构。本发明同样涉及包括这种卷筒纸夹持机构的打印机。
背景技术：
在小型打印机中经常使用这样一种卷筒纸。该卷筒纸由落入型结构可旋转地夹持，其中卷筒纸落入在外壳空间中，或者由转轴支撑型结构可旋转地夹持，其中由转轴支撑芯体部件，然后由马达拽出纸进行打印处理。当拽出纸打印处理时，使该卷筒纸旋转。即使结束打印处理，还会有这样的情况，即与卷筒纸重量相应的惯性力仍然作用在卷筒纸上，因此卷筒纸的旋转不与打印处理的结束同时停止，由此，在一定程度上发生由于继续旋转导致的越程(overrun)。越程在卷筒纸外周部分上引起松弛。这种松弛可以在纸张上引起褶皱或者弯曲。因此，已提出一种设有弹性部件的结构，始终挤压卷筒纸的侧面以限制越程(例如，参见JP-A-8-217294(摘要，图1(b)，等))。
发明内容
如在JP-A-8-217294中所披露的，当通过弹性部件挤压卷筒纸侧面时，有可能防止发生越程。然而，在这种情况下，该弹性部件呈现恒定的弹力，由此挤压卷筒纸侧面的挤压力始终不变。对比而言，当进一步消耗卷筒纸时，卷筒纸外径变小，以及其重量进一步减少，因此，可能发生以下不利情况。
在卷筒纸上由弹性部件施加恒定载荷(挤压力)，为了拽出该卷筒纸，当卷筒纸直径减小时必须向其施加必然更大的牵引力。导致这种现象是因为，当卷筒纸的旋转中心和拽出该纸的最外部分之间的距离较长时，通过转矩作用力的作用，可以进一步减小用于拽出所需的作用力。因此当使卷筒纸直径较大幅度减小时，就过于增加用于拽出该纸的马达负荷，藉此导致发生故障如失步(step out)的可能性。为避免这种故障发生，可以配置大牵引力的马达。然而，这样会提高生产成本。
在落下型(如披露在JP-A-8-217294中)的情况，通过卷筒纸的自重使处于初始使用状态因而较重的卷筒纸总沉降在外壳空间的底部。然而，当增加该纸的消耗并使卷筒纸的重量减少时，由于拽纸操作拖拽整个卷筒纸使其升起，并由弹性部件保持该升起的状态，因此卷筒纸几乎不能靠其自重返回至外壳空间的底部。当在这种状态下拖拽纸张，并实施打印处理而使卷筒纸旋转时，容易擦破纸的打印表面，或者在纸上产生皱褶或弯曲。在卷筒纸的侧面配置传感器检测纸减少量、并通知纸量减少以提醒换纸的情况下，可能因为卷筒纸不在预定位置而使传感器不能正常工作。
因此，本发明的目的是提供一种卷筒纸夹持机构，其能有效避免发生越程，能由恒定或者基本恒定的牵引力拖拽纸，与随消耗变化的卷筒纸外径和重量无关，使得驱动单元如用于拽出纸的马达，能稳定地运行，并且，对生产成本影响不大，以及，本发明还提供包括这种卷筒纸夹持机构的打印机。
根据本发明的卷筒纸夹持机构是一种包括以下部件的卷筒纸夹持机构夹持单元，可旋转地夹持卷筒纸；驱动单元，拽出由夹持单元夹持的卷筒纸的导引部分；以及挤压单元，挤压由夹持单元夹持的卷筒纸的侧面，其特征在于挤压单元包括挤压力调整部分，用于随卷筒纸直径的减小逐渐减少挤压力。
根据本发明的卷筒纸夹持机构，卷筒纸由夹持单元可旋转地夹持。夹持单元可以是落入型或者是转轴支撑型。由夹持单元夹持卷筒纸的导引部分，由驱动单元拽出，并且随拽出而使卷筒纸旋转。即使停止拖拽操作，因卷筒纸的侧面受到挤压单元的挤压，也能限制由惯性力导致的越程发生。
在本发明中，挤压单元的挤压力随卷筒纸直径的减小逐渐减小。挤压力的这种改变是通过挤压力调整部分实现的。卷筒纸的导引部分由驱动单元配置的马达等拽出。如上所述，在由挤压单元施加负荷的状态下，当减小卷筒纸直径时用于拽出纸所需的牵引力必然要增大。
然而，在本发明中，与传统技术不同，由挤压单元施加到卷筒纸上的负荷不是恒定的，而是随卷筒纸直径的减小逐渐减小。具体而言，在“卷筒纸具有较大直径以及能够减小用于拽出的牵引力的状态下，”挤压单元发挥较大的挤压力，以及，在“卷筒纸具有较小直径以及必须是加大用于拽出的牵引力的状态下，”减小挤压单元的挤压力。因此，无论卷筒纸30的外径和重量如何，可以使得用于拽出纸所需的牵引力(这种作用力与施加到驱动单元的负荷相当)恒定或者基本恒定。结果，即使当减小卷筒纸30的直径时，也不会向驱动单元施加过载，并能达到拖拽卷筒纸的稳定运转。另外，能避免因使用传动装置处理过载的费用。
在用于卷筒纸的夹持单元是落入型的情况下，当减小卷筒纸的直径也减小其重量时，如上所述，可能出现这种故障，即由拽出纸的操作使卷筒纸升起，并由挤压单元保持该升起的状态。然而，在本发明中，由挤压单元施加到卷筒纸的挤压力是随卷筒纸直径的减小而逐渐减小的。因此，即使减小卷筒纸的直径和重量，卷筒纸的自重可以克服挤压单元的挤压力，由此使卷筒纸能够返回到外壳空间的底部。从而，能够避免发生由于使余留卷筒纸升起的状态而引起的故障。
本发明的卷筒纸夹持机构的更具体模式如下。
挤压力调整部分包括多个弹性部件，基本上沿卷筒纸直径减小的方向，并且按照沿直径减少方向随直径减小使弹力进一步减小的顺序布置。
挤压单元包括挤压部件，抵靠卷筒纸的侧面，以及挤压力调整部分，包括回转机构，其随卷筒纸直径的减小在一个方向逐渐回转挤压部件。
挤压单元包括挤压部件，其抵靠卷筒纸的侧面，以及挤压力调整部分包括联动机构，其用与卷筒纸自重相应的压力推压挤压部件。
本发明的特征在于随卷筒纸直径的减小，通过挤压力调整部分逐渐减小挤压单元的挤压力，其挤压由夹持单元夹持的卷筒纸侧面。根据本配置，第一，通过挤压单元能够有效避免发生因惯性力而致的卷筒纸越程。另外，与卷筒纸的外径和重量随消耗的变化无关，该纸能够由恒定或者基本上恒定的牵引力拽出。结果，使驱动单元能够稳定地运行，并且能够避免驱动单元的费用增加。
图1是表示根据本发明第一实施例的打印机闭合端盖状态的透视图；图2是表示第一实施例的打印机打开端盖状态的透视图；图3是表示第一实施例的打印机闭合端盖状态的侧剖视图；图4(a)至图4(d)是表示第一实施例挤压单元的配置与功能的俯视剖视图；图5(a)至图5(d)是表示本发明第二实施例挤压单元的配置与功能的俯视剖视图；图6是根据本发明第三实施例的卷筒纸夹持机构的侧视图；图7(a)是第三实施例的卷筒纸夹持机构的正视图，并表示卷筒纸直径最大的状态，以及图7(b)是表示卷筒纸直径较小状态的正视图；图8是根据本发明第四实施例的卷筒纸夹持机构的侧视图；以及图9(a)是第四实施例的卷筒纸夹持机构的正视图，并表示卷筒纸直径最大的状态，以及图9(b)是表示卷筒纸直径较小状态的正视图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行描述。
(1)第一实施例图1表示比较适合用于电子现金出纳机等的小型打印机。在打印机1中，由外壳10和端盖20形成其外部形状，端盖20可打开地连接于外壳10。图1是表示闭合端盖20状态的透视图，以及图2是表示打开端盖20状态的透视图。图3是表示闭合端盖20状态的侧向剖视图。
如图1至图3所示，外壳10具有盒状外形，包括底板11、一对左右侧板12、前板13和背板14。卷筒纸夹持单元(夹持单元)15具有基本上是半圆筒状外形，形成在外壳的后面。卷筒纸夹持单元15是落入型的，并由左右后板16和曲面板17形成，使要装入的卷筒纸30落入其中，左右后板16具有基本为扇形的形状并形成在侧板12的后面(在图1和图2中后侧，以及在图3的正面)，以及曲面板17，同时连接后板16的拱形外围边缘。如图3所示，以热敏纸缠绕芯体部件贮存的卷筒纸30落下并装入到卷筒纸夹持部件15中，其状态为芯体部件32的轴线方向与横向平行，用于拽出的纸31的导引部分位于较下侧，并且该导引部分被朝前拽出(图1和图2中示出前侧，以及图3中示出左侧)。
如图3所示，三个托辊41、42、43，其轴沿横向延伸，可旋转地支撑在卷筒纸夹持单元15的底部。在纵向适当间隔并沿所装卷筒纸30的周向布置托辊41至43。将卷筒纸30放置在托辊41至43上以使其可轴向旋转。当向前拽出纸31时，使卷筒纸30旋转，并且托辊41至43也随之旋转。也就是说，托辊41至43使卷筒纸30可以平稳地旋转。当装入处于未使用状态因而具有最大直径的卷筒纸30时(图3中用实线表示)，卷筒纸30的外圆周表面位于全部托辊41至43上。当经消耗使直径减小时，由于自重使卷筒纸30位于前托辊41以及中间托辊42上。在图3中，虚线30A、30B表示卷筒纸直径减小的状态。
如图1至图3所示，端盖20形成基本为半圆筒形状，与卷筒纸夹持单元15相似，并比卷筒纸夹持单元15略大。如此安装端盖，以在打开状态盖住卷筒纸夹持单元15的外侧。具体地说，端盖20包括一对左右侧板21，该侧板21基本上为扇形；以及曲面板22，该曲面板22同时连接侧板21的拱形外围边缘。在各侧板21与曲面板22轴线相应的部位，经盖轴23，由卷筒纸夹持单元15相应的后板16，可旋转并以同轴形式得到支撑。
当向后回转端盖20时，沿卷筒纸夹持单元15的外侧打开端盖20，如图2所示，这样打开外壳10的开口(此开口主要由卷筒纸夹持单元15的开口形成)。当在此状态下回转端盖20至前侧时，闭合外壳10的开口，如图1和图3所示。在完全闭合端盖20的状态下，卷筒纸夹持单元15和端盖20配合，使得打印机1的后部形成为圆筒形状。在端盖20完全闭合的状态下，图中未示出的接合及脱开部件与外壳10可脱开地接合，并由此接合状态维持完全闭合的状态。
如图3所示，打印机1包括打印机构50，其在从卷筒纸30拽出的纸31上实施打印处理；以及压切型切断机构60，其切断经过打印处理的纸31。打印机构50由下述部分构成压纸卷轴51，固定于端盖20的端部，作为旋转端部；以及热印头52，固定在框架18上，该框架固定在外壳10的前部。打印头52由头框架19支撑。打印头52和头框架19始终由压簧54推向压纸卷轴51，压簧54连接在弹簧框架53上，该框架固定于框架18。
当闭合端盖20时，压纸卷轴51与打印头52相对，并且由压簧54的弹性使打印头52与压纸卷轴51实现弹性压力接触。将从卷筒纸30拽出的纸31插入到压纸卷轴51和打印头52之间，其后由压纸卷轴51的旋转将其进一步拽出。当拽出纸31时，使卷筒纸30旋转。如图2所示，从动齿轮55以同轴方式固定在压纸卷轴51的转轴一端。当完全闭合端盖20时，从动齿轮55与在外壳10中装有的减速齿轮啮合，并由输送马达驱动(减速齿轮和马达都未示出)。当输送马达在此状态下运行时，使压纸卷轴51沿纸31的输送方向旋转(在图3中顺时针转)。在以下描述中，术语上游和下游分别指对于纸31在输送通道的方向。
切断机构60配置在紧接打印机构50的下游(图3中上侧)，并由固定刀片61和活动刀片单元62装配而成，固定刀片61固定在端盖20的末端部，以及活动刀片单元62固定于外壳10中的框架18上。活动刀片单元62包括活动刀片63，其可以被驱动以纵向往复运动。当闭合端盖20时，使固定刀片61在间隙对面与活动刀片63相对，纸31能够穿过该间隙。当使活动刀片63向后运动时，其刀片刃口在固定刀片61的上表面滑动，同时与其紧压接触。由于此操作，切断插入在刀片61、63之间的纸31。
配置在打印机构50上游的一对导向板46、47，引导纸31至打印机构50。一个导向板46配置在外壳10上，以及另一导向板47在端盖20的末端部。在闭合端盖20的状态下，导向板46、47之间形成狭窄的纸输送通道，并且该通道的导引部分向打印机构50引导纸31。自导向板46的上游，在外壳10侧部配置张紧辊44，其上推纸31以对纸施加张紧力。由配置在外壳10上的板簧45上推张紧辊44。
如图1所示，在端盖20末端部的外周围表面上形成纸托24。在纸托上顺序重叠地储存每一经过打印机构50打印处理、然后由切断机构60裁开的纸张，以便沿端盖20的曲面板22铺放。储存于纸托24上的纸片由压板25夹持。如图3所示，在端盖20的末端部和切断机构60的下游，形成导向板26，其引导纸31至纸托24。
下面对打印机1从打印到纸的切断处理的基本操作进行描述。通过在例如外壳10中配置的控制单元使打印机1自动运行。
在打开端盖20的状态下，首先，用户从装入在卷筒纸夹持单元15中的卷筒纸30拽出纸31的导引部分至外壳10的外部，然后关闭端盖20。当关闭端盖20时，提出从卷筒纸30中拽出的纸31，在导向板46和导向板47之间、压纸卷轴51和打印头52之间、固定刀片61和活动刀片63之间，以及外壳10的开口边缘和端盖20的末端边缘之间，从上游侧进纸。
其后，切断机构60运行，因此活动刀片单元62的活动刀片63往复运动以切断纸31的导引部分，然后打印机进入打印等待状态。尽管该切断纸31的导引部分插入在外壳10的开口边缘和端盖20的末端边缘之间，还是能够通过向外拽出纸张除去该导引部分。
通过向打印头52和输送传送马达提供打印命令，启动打印处理。具体地说，重复打印头52的打印操作，以及通过压纸卷轴51旋转输送纸31的操作，实施打印处理。协调纸31的输送，伴随导向板26的引导，将纸31输送至纸托24。
当结束打印处理时，通过使压纸卷轴51旋转与预定长度相当的度数，以避免切断打印部分。其后，切断机构60运行以切断纸31。切断的纸31存放在纸托24上。
打印机1的卷筒纸夹持单元15中配置有挤压单元70，挤压装在卷筒纸夹持单元15中的卷筒纸30的侧面。在下文详细描述这种挤压单元70。
如图2所示，将内板27张紧并固定在从外壳10的侧板12至卷筒纸夹持单元15的后板16延伸的内表面上，在该内板和侧板12以及后板16之间形成间隙。内板27分别固定在侧板12上。在每一内板27的后部形成切口71，具有薄的以及矩形形状，并纵向延伸。形成该切口的后端部延伸至卷筒纸夹持单元15的曲面板17。挤压板(挤压部件)72分别装配到切口71中。
各挤压板72是具有U形剖面的延伸板部件，并具有向内指向的挤压表面72a。如图4(a)所示，挤压板72的前端部是斜向的，以使其越靠前处越向外张开，并将其后端部向外弯折成为弯曲形状。在其端部分别形成爪73、74。将挤压板72前后端部的爪73、74从内侧分别插入到切口71的前后端部，籍此将该挤压板装配进切口71中。在切口71外配置弹簧座板75，在该板和挤压板72之间形成预定间隙。
弹簧座板75在内板27和曲面板17之间延伸，并固定在那里。挤压板72可沿侧向(图4(a)中的垂直方向)活动，并总是通过两个弹簧或称前后压簧(弹性部件)76、77内推，该压簧插入在挤压板72本身和弹簧座板75之间，以及将前后爪73、74分别与内板27的外表面和曲面板17的边缘接合，籍此保持其装配在切口71中。
如图4(a)所示，与前爪73接合的内板27的外表面处在比与后爪74接合的曲面板17的边缘略向内的位置。如图4(a)所示，因此，在卷筒纸夹持单元15是空的状态下，挤压板72向内指向的挤压表面72a是斜向的，以使其越靠前处越是逐渐向内凸，并且整个挤压表面72a自内板27的内表面略向内凸起，因此该挤压表面能够抵靠卷筒纸30的侧面。
如图3所示，在卷筒纸夹持单元15中装入具有最大外径的卷筒纸30，并相对该卷筒纸放置挤压板72，使其沿从卷筒纸30的外周边缘指向芯体部件32的基本为水平径向延伸。该挤压板的长度超过卷筒纸30半径的一半，或者，例如其长度为该半径的大约3/4。当卷筒纸30装入到卷筒纸夹持单元15中时，由卷筒纸30侧面的推动，使挤压板72略向外移。结果，挤压板72每一由两个压簧76、77内推的挤压面72a，分别与卷筒纸30的侧面处于紧密接触之中，籍此挤压该侧面。
在纵向适当间隔布置的两个压簧76、77具有不同的弹性，或者，后侧(卷筒纸30的外周侧)的压簧77呈现的弹力大于前侧(卷筒纸30的内周侧)的压簧76。如图4(b)所示，当卷筒纸30具有最大直径(由图3中的实线30表明该状态)时，两个压簧76、77都与横跨挤压板72的卷筒纸30的侧面相对。在这种状态下，卷筒纸30的侧面由挤压板72挤压，该挤压板主要承受具有较高弹力的压簧77的作用力，该压簧在外圆周侧上。在图4(a)至图4(d)中，点划线表示卷筒纸30的轴线。
然后，如图4(c)所示，由于纸31的消耗，使卷筒纸30的直径减小至大约一半(由图3中的30A表示该状态)，以及在外周侧的压簧77偏离卷筒纸30的侧面。在这种状态下，外周侧上压簧77的挤压力发挥较小的作用，并代之以具有较弱弹力的压簧76，以及其在内周侧上发挥更大的作用。就是说，卷筒纸30的侧面由挤压板72挤压，挤压力弱于卷筒纸30具有最大直径的情形。当进一步耗费纸31并且卷筒纸30具有如图4(d)所示的较小直径时(图3中由30B表明该状态)，内周侧上的压簧76同样偏离卷筒纸30的侧面。在这种状态下，只有内周侧上压簧76的挤压力施加到卷筒纸30的侧面。
如从以上描述的操作可以看到的，在挤压单元70中，由挤压板72施加到卷筒纸30侧面的挤压力，随卷筒纸30直径的减小而逐渐减小。取决于挤压单元70，由挤压板72挤压卷筒纸30的侧面，因此当停止打印处理时，由卷筒纸30产生的惯性力所导致的卷筒纸30延续旋转的越程得到限制。因此，能够避免由于发生越程在纸31造成的松驰，以及纸31中由该松弛所引起的皱褶或弯曲。
当减小卷筒纸30的直径和重量时，随卷筒纸30直径的减小，逐渐减小由挤压单元70施加到卷筒纸30侧面的挤压力。因此，卷筒纸30的自重可以克服挤压单元70的挤压力，所以可以使该卷筒纸返回卷筒纸夹持单元15的底部。结果，在使卷筒纸30升起的状态下实施打印处理时可能导致的故障就不会发生，如打印表面的擦伤以及纸31中的皱褶或者弯曲。在配置传感器检测纸31减少的数量，并通知该减少以提醒替换纸31的情况下，因为卷筒纸30总是处于卷筒纸夹持单元15的预定位置，该传感器能够无误地工作。
由输送马达使压纸卷轴51旋转，通过压纸卷轴51的旋转从卷筒纸30拽出纸31。在卷筒纸30中，为防止发生越程，向其侧面施加了负荷，当卷筒纸30的直径变得较小时，必须施加较大的牵引力用于拽出纸31。在本实施例中，由挤压单元70施加到卷筒纸30的负荷不是恒定的。换言之，在“卷筒纸30具有较大直径并且能够减小用于拽出的牵引力的状态下”挤压单元70发挥较大的挤压力，以及在“卷筒纸30具有较小直径并且用于向外拉扯的牵引力必须较大的状态下”减小挤压单元70的挤压力。
因此，不管卷筒纸30的外径和重量如何，可以使由输送马达产生的用以拽出纸31的牵引力不变或基本上不变。结果，即使减小卷筒纸30的直径时，也不用由输送马达和减速齿轮向驱动单元施加过载，并能够获得拖拽卷筒纸30的稳定运行。另外，可避免用于使传动装置可处理过载的费用。
(2)第二实施例其次，参照图5(a)至图5(d)对第二实施例中的挤压单元80进行描述，挤压单元80是第一实施例中挤压单元70的另一种模式。
在图5(a)中，82表示组成第二实施例中的挤压单元80的挤压板(挤压部件)。每一挤压板82可以按类似第一实施例中挤压板72的方式进行设置，但在前端部不形成爪73，以及该前端部和后端部的爪74不插入到内板27的切口71中。在本实施例中，配置纵向延伸的矩形板簧83代替第一实施例中的弹簧座板75和两个压簧76、77。
在板簧83中，其前端部为长度方向的端部，伸出悬臂至内板27的外表面，该内板27较切口靠前。使板簧能沿图5(a)中箭头A-B方向围绕该悬臂部分弹性变形。经由垂直延伸的转轴84，将相应挤压板82之一可回转地连接至板簧83的部分，该部分比长度方向的中部略向后。在这种情况下，转轴84和板簧83组成本发明中的回转机构。如图5(a)所示，在卷筒纸夹持单元15是空的状态下，板簧83笔直地延伸或者处于自由状态。在这时候，挤压板82的整个挤压表面82a略向内凸出，所以该挤压表面能抵靠卷筒纸30的侧面。
在第二实施例的挤压单元80中，如图5(b)所示，当具有最大直径的卷筒纸30装入到卷筒纸夹持单元15中时，挤压板82由卷筒纸30的侧面挤压，致使板簧83向外弯曲，挤压板82围绕转轴84回转，以及整个挤压表面82a与卷筒纸30的侧面处于紧密接触。由挤压板82承受板簧83的弹力，挤压卷筒纸30的侧面。在这时候，转轴(挤压板82的枢轴部分)84与横跨在挤压板82之间的卷筒纸30的侧面相对。因此，在这种情况下，板簧83的弯曲在最大程度。
如图5(c)所示，然后，由于纸31的消耗，使卷筒纸30的直径减小至大约一半，并且枢轴部分偏离卷筒纸30的侧面，所以由板簧83的弹力使挤压板82围绕转轴84沿箭头C方向回转，并使转轴84向内移动。在卷筒纸30中，其外周边缘和该边缘附近的侧面承受来自挤压板82的挤压力。在这时候，板簧83弯曲的角度比其在图5(b)情况下小，由此减小其弹力。当卷筒纸30顶靠挤压板82的外周边缘的邻接位置更靠前时，板簧83的弯曲角度更为减小。因其减小，弹力也逐漸减小。当进一步耗费纸31并且卷筒纸30具有如图5(d)所示的较小直径时，挤压板82沿箭头C方向进一步回转，并且该板的前端在板簧83的底座附近抵靠该板簧部分。在这时候，板簧83处于自由状态，以及卷筒纸30几乎不承受来自挤压板82的挤压力。
如上所述，根据第二实施例中的挤压单元80，随卷筒纸30直径的减小逐渐减小板簧83的弹力，由此，也同样地减小通过挤压板82施加到卷筒纸30侧面的挤压力。因此，以与第一实施例相同的方式，能够避免发生卷筒纸30的越程，另外，由于这样的功能，有可能获得不同的效果，即使减小卷筒纸30的直径和重量时，也不再使该卷筒纸升起，而由自重使其返回至预定位置，并且可以由恒定牵引力拽出纸31。
(3)第三实施例图6、图7(a)和图7(b)是表示第三实施例的示意图，其中利用卷筒纸30的自重挤压卷筒纸30的侧面。在本实施例中，卷筒纸夹持单元(夹持单元)90具有落入型式，并且由一对左右挤压板(挤压部件)92装配而成。挤压板92具有矩形形状，比卷筒纸30的最大直径长，并且使其结合以致在装入卷筒纸30的状态下，两板垂直延伸并彼此平行相对，以便在其之间夹持卷筒纸30。
在每一挤压板92中，在其端部外面(图6、图7(a)和图7(b)中的下部)形成轴座92a，支撑轴93水平延伸穿过轴座92a。支撑轴93固定于打印机的框架(未示出)等，彼此平行，藉此使挤压板92能经由支撑轴93沿图7(a)中箭头D-E的方向回转。在每一挤压板92中，经由垂直于支撑轴93的水平滚轮轴94a，将一对前后托辊94可回转地支撑在该挤压板的内侧，其位置比轴座92a更靠近该挤压板的下端侧。在这种情况下，挤压板92、支撑轴93、以及托辊94组成本发明中的联动机构。
在该卷筒纸夹持机构中，卷筒纸30位于左右托辊94上。然后，挤压板92围绕支撑轴93沿图7(a)中箭头D的方向回转，以致该板的内表面与卷筒纸30的侧面分别处于紧密接触之中，并且由与卷筒纸30的自重相应的作用力，通过挤压板92挤压卷筒纸30的侧面。对应拽出并消耗的纸张，使卷筒纸30直径减小，如图7(b)所示，同样也使其重量减小，由此减小通过挤压板92施加于卷筒纸的挤压力。另外，由于与挤压板92内表面处于紧密接触之中的卷筒纸30的侧面面积减少，由摩擦力的减小同样减小该挤压力。
(4)第四实施例图8、图9(a)和图9(b)为一种卷筒纸夹持机构示意图，其中以类似于第三实施例的方式，利用卷筒纸30的自重挤压卷筒纸30的侧面。在本实施例中，卷筒纸夹持单元(夹持单元)100具有转轴支撑型式，其中，由一对插入到芯体部件32中的左右托辊101，可旋转地支撑卷筒纸30。托辊101分别由一对左右挤压板(挤压部件)102可旋转地支撑。挤压板102与第三实施例中的挤压板92相似，并在其各自的下端部具有轴座102a。经由支撑轴103，其分别穿过轴座102a并固定于未示出的框架，该挤压板沿图9(a)中箭头F-G的方向可回转。经由垂直于支撑轴103的水平托辊轴101a，每一托辊101可旋转地支撑在相应挤压板102内侧宽度方向的中部，其位置比轴座102a更靠近该挤压板的下端侧。固定支撑轴103的框架之一，图中未示出，沿图9(a)中的侧向可移动，亦可固定。当要放置卷筒纸30时，首先将该框架向外移开，然后放置卷筒纸30，接着将该框架移回固定。在这种情况下，挤压板102、支撑轴103、以及托辊101组成本发明中的联动机构。
在该卷筒纸夹持机构中，左右托辊101插入到芯体部件32中，并可旋转地支撑卷筒纸30，使其处于从托辊101垂下的状态。在这种状态下，左右挤压板102围绕支撑轴103沿图9(a)中箭头F的方向回转，致使该板的内表面与卷筒纸30的侧面分别处于紧密接触，并且与卷筒纸30自重相应的作用力，通过挤压板92挤压卷筒纸30的侧面。挤压板102比卷筒纸30的最大半径略长，由此卷筒纸30在芯体部件32上方部分受到挤压。随纸的拽出及消耗，卷筒纸30直径减小，如图9(b)所示，同样其重量也减少，由此，通过挤压板102施加于卷筒纸的挤压力亦减小。
在第三和第四实施例的卷筒纸夹持机构中，由卷筒纸30的自重通过挤压板92或102挤压该卷筒纸的侧面，以及，随卷筒纸30的消耗和直径减小，逐渐减小通过挤压板92或挤压板102施加的挤压力。在本实施例中，方式也与第一和第二实施例相同，因此，由于其功能可以获得这样的效果，例如避免发生卷筒纸30的越程，以及能用恒定牵引力拽出纸张。另外，在具有落入型式的第三实施例中，可以避免由于使余留卷筒纸30升起状态所引起的故障。
虽然本发明根据其特定的具体实施例加以描述，但是对于本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方案进行多种修改和改进，或应用于其它领域，而不偏离本发明的目的、精神和范围。所有这些改动均在本发明权利要求范围内。
附图标号一览表
权利要求
1.一种卷筒纸夹持机构，包括夹持单元，可旋转地夹持卷筒纸；驱动单元，拽出由所述夹持单元夹持的所述卷筒纸的引导部分；以及挤压单元，挤压由所述夹持单元夹持的所述卷筒纸的侧面，其特征在于所述挤压单元包括挤压力调整部分，用于随所述卷筒纸直径的减小逐渐减小挤压力。
2.根据权利要求1所述的一种卷筒纸夹持机构，其中所述挤压力调整部分包括多个弹性部件，所述弹性部件基本上沿所述卷筒纸直径减小的方向，并且以随所述直径减小方向增进使弹力进一步减小的顺序布置。
3.根据权利要求1所述的一种卷筒纸夹持机构，其中所述挤压单元包括挤压部件，其紧靠所述卷筒纸的侧面，以及所述挤压力调整部分包括回转机构，其随所述卷筒纸直径的减小沿一个方向逐渐回转所述挤压部件。
4.根据权利要求1所述的卷筒纸夹持机构，其中所述挤压单元包括挤压部件，其紧靠所述卷筒纸的侧面，以及所述挤压力调整部分包括联动机构，所述联动机构以所述卷筒纸自重相应的压力推压所述挤压部件。
5.一种包括有卷筒纸夹持机构的打印机，包括夹持单元，可旋转地夹持卷筒纸；驱动单元，拽出由所述夹持单元夹持的所述卷筒纸的引导部分；以及挤压单元，挤压由所述夹持单元夹持的所述卷筒纸的侧面；其特征在于所述挤压单元包括挤压力调整部分，用于随所述卷筒纸直径的减小逐渐减小挤压力。
6.根据权利要求5所述的打印机，其中所述挤压力调整部分包括多个弹性部件，基本上沿所述卷筒纸直径减小的方向，并且随着向所述直径减小方向增进使弹力进一步减小的顺序布置。
7.根据权利要求5所述的打印机，其中所述挤压单元包括挤压部件，其紧靠所述卷筒纸的侧面，以及所述挤压力调整部分包括回转机构，其随所述卷筒纸直径的减小沿一个方向逐渐回转所述挤压部件。
8.根据权利要求5所述的打印机，其中所述挤压单元包括挤压部件，其紧靠所述卷筒纸的侧面，以及所述挤压力调整部分包括联动机构，所述联动机构以所述卷筒纸自重相应的压力推压所述挤压部件。
全文摘要
本发明公开了一种卷筒纸夹持机构和具有此种卷筒机构的打印机，其中挤压板挤压在落入型卷筒纸夹持单元中装入的卷筒纸的侧面，从而避免发生由惯性力导致的卷筒纸越程。各挤压板分别由位于该卷筒纸的内外周侧上的两个压簧推压。在外周侧的压簧具有的弹力比在内周侧的压簧大。根据此配置，随卷筒纸直径的减小，逐渐减小由于压簧的弹力所致的挤压板的挤压力。
文档编号B65H16/00GK1689827SQ20051006610
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月20日 优先权日2004年4月20日
发明者望月康文, 小川健志, 增田雄二 申请人:星精密株式会社