(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状に巻かれた帯状の用紙を収納し、この用紙を同軸にプーリが設けられた駆動ロールと押さえロールとで挟んで送り出す用紙カセットと、ロール状のインクリボンが装填される供給リールと前記インクリボンを巻き取る巻取リールとを有し、この巻取リールは前記インクリボンの巻き取り方向にのみ回転を伝える一方向クラッチを介して同軸のプーリから伝動される駆動ロールと接触して駆動されるインクリボンカセットと、同軸にプーリが設けられたプラテン兼用駆動ロールと、このプラテン兼用駆動ロールに押圧される印字ヘッドとを備え、前記用紙カセットの駆動ロール、前記インクリボンカセットの駆動ロール及び前記プラテン兼用の駆動ロールを前記各プーリに巻きかけられたベルトを介して共通のモータで駆動し、前記用紙カセットから送り出した前記用紙と、この用紙と同期して移動する前記インクリボンとを重ねて前記プラテン兼用駆動ロールと印字ヘッドとの間に挟み、この印字ヘッドで前記用紙に印字するとともに、印字後の前記用紙をカットして券類として投出する券類発行装置において、
前記プラテン兼用駆動ロールとそのプーリとの間に、これらの間の伝動をオン・オフする電磁クラッチを設け、この電磁クラッチをオフすることにより、前記プラテン兼用駆動ロールを回転させることなく前記用紙を前記用紙カセットに巻き込めるようにしたことを特徴とする券類発行装置。
【請求項２】
ロール状に巻かれた帯状の用紙を収納し、この用紙を同軸にプーリが設けられた駆動ロールと押さえロールとで挟んで送り出す用紙カセットと、ロール状のインクリボンが装填される供給リールと前記インクリボンを巻き取る巻取リールとを有し、この巻取リールは前記インクリボンの巻き取り方向にのみ回転を伝える一方向クラッチを介して同軸のプーリから伝動される駆動ロールと接触して駆動されるインクリボンカセットと、同軸にプーリが設けられたプラテン兼用駆動ロールと、このプラテン兼用駆動ロールに押圧される印字ヘッドとを備え、前記用紙カセットの駆動ロール、前記インクリボンカセットの駆動ロール及び前記プラテン兼用の駆動ロールを前記各プーリに巻きかけられたベルトを介して共通のモータで駆動し、前記用紙カセットから送り出した前記用紙と、この用紙と同期して移動する前記インクリボンとを重ねて前記プラテン兼用駆動ロールと印字ヘッドとの間に挟み、この印字ヘッドで前記用紙に印字するとともに、印字後の前記用紙をカットして券類として投出する券類発行装置において、
前記リボンカセットの供給リールに接触させて、同軸にプーリを有する駆動ロールを設け、かつこの駆動ロールとそのプーリとの間に、前記インクリボンを巻き戻す方向にのみ回転を伝える一方向クラッチを介在させるとともに、前記プーリに前記ベルトを巻き掛け、前記用紙を前記用紙カセットに巻き込むと同時に、前記駆動ロールを逆転させて前記インクリボンを前記供給リールに巻き戻すようにしたことを特徴とする券類発行装置。
【請求項３】
前記用紙を送り出す前記用紙カセットの駆動ロールとそのプーリとの間に、これらの間の伝動をオン・オフするクラッチを設けるとともに、この用紙カセットを複数個設置し、前記クラッチをオンしたいずれか１個の前記用紙カセットから前記用紙を送り出し、その他の前記用紙カセットは予備として前記クラッチをオフするようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の券類発行装置。
【請求項４】
前記クラッチは、電磁クラッチであることを特徴とする請求項３記載の券類発行装置。
【請求項５】
前記クラッチは、共通なアクチュエータと変位伝達機構を介して結合・分離される軸継手であることを特徴とする請求項３記載の券類発行装置。
【請求項６】
券類自動販売機に組み込まれることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の券類発行装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、帯状用紙をロール状に巻いてカセットに収納した状態から送り出し、これに印字ヘッドとカセットに収納したインクリボンを介して印字した後に切断して券類として投出する装置であって、とくに使用済の用紙カセットを新規のものと容易に交換できるようにしたり、またはさらに進めて自動補充できるようにした、主として券類自動販売機に組み込まれる券類発行装置に関する。ここで券類とは、たとえば入場券や食券、商品券、回数券、印紙、切手、証券などのように、金額や有効期間などの発効条件を表示した紙片の総称である。
【０００２】
【従来の技術】
従来例について、図７の構成図を参照しながら説明する。この従来例は印紙自動販売機に組み込まれるもので、顧客側で選択ボタン操作と対応する料金投入をおこなうことによって、指定金額が印字された印紙を指定枚数だけ自動的に発行することができる。印紙にする用紙9 とインクリボン41は、取り付け・取り外しが簡単にできるように、それぞれ用紙カセット30とインクリボンカセット40の形式をとっている。
【０００３】
用紙カセット30は、帯状の用紙9 をロール状に巻いて用紙ロール31として収納し、出口側に設けた駆動ロール32A と押さえロール33A の組によって送り出すようにする。駆動ロール32A の駆動源については後述する。一方のインクリボンカセット40は、熱転写方式をとる帯状のインクリボン41を供給リール42にロール状に巻いて装填され、ここから各中間プーリ44A,44B,44C と各案内板65,66 を介して印字ヘッド62と接触する移動経路が規定され、巻取リール43に巻き取られる。用紙9 の送り出しと、インクリボン41の巻き取りは、詳しく後述するように、モータ50とこれにつながったベルト伝動機構を経て伝動される駆動ロールなどを介しておこなわれる。
【０００４】
ベルト伝動機構は、歯付ベルト51がモータ50の出力軸に直結するプーリ( 歯付ベルト車)52Aから、各プーリ52B,52C,52D を順に通ってループ状に巻き掛けられた主ベルト部、および、歯付ベルト34がプーリ52B と同軸に固定されたプーリ55と用紙カセット30の出口側に設けたプーリ35の間に巻き掛けられた副ベルト部からなる。ここで、各プーリ35,52B,52Cは、それぞれ各駆動ロール32A,32B,32C と同軸に固定される。
【０００５】
ここで、用紙カセット30は、簡単に取り付け・取り外しできるように、カセット側の駆動ロール32A とベルト伝動機構側のプーリ35が軸継手によって着脱可能な構造をとる。また、手動ハンドルを駆動ロール32A と直結させて付設し、用紙ロール31の始端部を手動によって予め出口まで引き出したり、または使用済になったとき終端部を手動によって巻き込むことができる。
【０００６】
プーリ52D は、一方向クラッチ57を介して駆動ロール56と同軸に固定される。一方向クラッチ57は、プーリ52D の実線・破線の各矢印方向の回転のうち実線矢印方向の回転だけを駆動ロール56を介して巻取リール43に伝え、インクリボン41を巻き取らせることができる。言い換えれば、一方向クラッチ57は、プーリ52D の破線矢印方向の回転は駆動ロール56に伝えず、したがって巻取リール43が巻き戻し方向に回転されることはない。この一方向クラッチ57は、ここで図示は省略するが、たとえばニードルを一定範囲で可動に保持するマグネットリングと内面にカム面をもつ外輪からなる、周知技術に基づく機械要素である。プーリ52D の実線矢印方向の回転時には、ニードルをカム面に引き寄せて、くさび作用でプーリ52D と外輪はロック（伝動）状態になり、またプーリ52D の破線矢印方向の回転時には、ニードルをカム面から離して、くさび作用の解除によってプーリ52D と外輪は空転（解放）状態になる。したがって、プーリ52D の実線矢印方向の回転だけを外輪に嵌まる駆動ロール56に伝えることができる。駆動ロール32B には押さえロール33B が付設され、駆動ロール32C の外周面に印字ヘッド62が接触している。
【０００７】
用紙カセット30から駆動ロール32A を介して送り出された用紙9 は、続く駆動ロール32B と押さえロール33B の組を介して送りが支援され、用紙9 の印字すべき箇所が印字ヘッド62の印字位置にくるように位置決めされて停止する。この位置決めは用紙9 に予め付設された位置マークに基づいておこなわれる。多くの場合、この位置マークとして、個々の印紙に分離するときに用紙9 の切断が支援されるように入れたミシン目が利用される。この用紙9 の送り出しの案内が、駆動ロール32A と駆動ロール32B の間に設けられた案内路36と、駆動ロール32B と駆動ロール32C の間に設けられた案内路37によっておこなわれる。
【０００８】
一方、インクリボンカセット40の内部では、インクリボン41が、共通なモータ50によって用紙9 と同期して同量だけ移動して巻取リール43に弛みなく巻き取られる。インクリボン41は、駆動ロール32C によって用紙9 と同じ量だけ送られ、一方では巻取リール43によって、これに巻かれたインクリボン41のロール直径が最小のときでも、つまり巻き取り初期でも、見掛け上弛まないように常に駆動ロール32C による送り量と同じ量が巻き取られる。そのために、ここでは図示してないが、巻取リール43は、その軸と摩擦結合し、両者間に一定摩擦トルク以上が働くと軸に対して滑り得る構成をとる。つまり、駆動ロール56から巻取リール43の軸に、駆動ロール32C による送り量に相当する以上の回転角度が伝えられ、送り量に相当する回転角度を超える分を軸との摩擦結合部で滑らせて吸収する（逃がす）。言い換えれば、この滑りを生じたときの摩擦トルクに応じた張力がインクリボン41に加えられて、その巻き取り時の弛みが除去されることになる。
【０００９】
用紙9 は、印字後に送られてカッタ63を介して切断され、その切断された先端部分が完成された印紙として図示してない取出口に投出される。次に、モータ50を破線矢印方向に逆転させて用紙9 が戻され、次の印字すべき箇所が印字ヘッド62の印字位置にくるように位置決めされる。この用紙9 が切断後に次の印字位置まで戻るとき、これと同時に起こるインクリボン41の戻り量は、インクリボンカセット40に内設されているバネによって弛みなく巻き戻す形で吸収することができる。
【００１０】
ここで、従来例について図８〜図10を参照しながら若干補足説明する。図８は印字部周辺の詳細側面図、図９は同じくその詳細正面図、図10は用紙の展開図である。
図８において、印字ヘッド62を含むプリンタ部60が、その右端部で軸61の回りに揺動可能に支持される。用紙9 に対するインクリボン41の移動経路を規定するために、印字ヘッド62の前後（図では左右）に各案内板65,66 が設けられる。とくに案内板65は、その下端面の上下位置の微調整によって用紙9 とインクリボン41の接触長が適正に規定される。プラテン兼用の駆動ロール32C に対し印字ヘッド62が適正力で押圧するように、バネ内蔵のプランジャ67が設けられる。図９において、左右の各側板71,72 に設けられた符号を付けてない軸受によって回転支持された軸73に、プーリ52C と駆動ロール32C が固定される。
【００１１】
印字ヘッド62は、Ｕ字形の取付板68の底部外面に固定され、この取付板68の各脚部と、逆Ｕ字形の固定枠70の対応する脚部との間に設けた偏心機構69を介して、良好な印字が得られるように、駆動ロール32C の外周面に対する接触の位置・角度が適正に微調整される。駆動ロール32C と印字ヘッド62の接触箇所で、インクリボン41と用紙9 がそれぞれ上側, 下側になって重なった形で挟まれる。印字ヘッド62の駆動ロール32C との接触箇所( 印字位置) に小さい発熱体が並設され、印字すべき文字に応じた発熱体の加熱によって、インクリボン41のその加熱箇所の固体インクを溶かし、この溶けたインクを用紙9 に転写して印字することができる。
【００１２】
図10において、用紙9 は始端部と本体部と終端部の三つの部分からなる。始端部は、ロール状に巻いたときに外周を覆って保護するとともに、試し印字をするために用いられる先端に位置する予備部分である。本体部は、始端部に続く印紙にする主要部分である。終端部は、本体部に続く使用後に残る部分で、交換前にカセット内に巻き込まれる。9aはミシン目で、印紙１枚の長さ寸法に相当するピッチｐで予め用紙9 に切断支援のために入れられる。9bは印字領域で、ここに印字がおこなわれるスペースである。9cは、たとえば赤色帯状の無効マークで、始端部と終端部に予め印刷される。この無効マーク9cによって、始端部や終端部が印紙として再使用される恐れが防止される。なお、終端部の最初の印紙相当部分には穴9dがあけられ、この穴9dに基づいて用紙9 の使用済になったことが検知され、その交換が促される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、用紙カセット30の使用済分と新規分との交換作業に以下のような要因で手間がかかる。用紙カセット30が使用済になると、いったん残った用紙9 の終端部を用紙カセット30内に巻き込む必要がある。この巻き込みは、出口側の駆動ロール32A と押さえロール33A の組によっておこなわれる。しかも、そのとき用紙9 は弛んだ状態になるが、この用紙9 の弛みはなんら支障とはならない。ちなみに、図７において、印紙１枚分の長さ寸法つまり用紙9 の１ピッチをｐ、印字位置にある用紙9 の先端とカッタ63の切断位置との距離をａとすると、切断後に次の印字のためにおこなう用紙9 の戻し量がａであるのに対し、用紙9 の使用後の巻き込み量は、通常の構造ではａの３倍以上になる。
【００１４】
インクリボン41の方は巻き戻す必要がなく、停止させたままでよい。したがって、使用済の残った用紙9 を用紙カセット30内に巻き込むときには、予めインクリボン41を用紙9 と分離し、用紙9 の戻しと無関係に停止させたままの状態にする必要がある。そのため、図７において、印字ヘッド62を含むプリンタ部60を、図示してない掛け金を外し付設のバネの押し上げ力によって、軸61の回りに時計方向に少し回転させるように持ち上げ、用紙9 とインクリボン41とを分離する。この準備動作の後に、モータ50を破線矢印方向に逆転させるか、または駆動ロール32A を手動で戻し回転して用紙9 の巻き込みをおこなう。また、プリンタ部60を持ち上げる別の方法として、一点鎖線で示したようにアクチュエータ64を設置することもある。このアクチュエータ64の設置は、掛け金を不要にはするもののそれ以上にコスト上も装置構成上も不利になる。
【００１５】
以上のように、使用済の用紙カセット30の交換には、プリンタ部60を、掛け金を外しバネ力によって持ち上げるか、またはアクチュエータ64を用いて持ち上げた後、モータ50の逆転か、駆動ロール32A の手動逆転かによって用紙9 を巻き込む必要がある。このことが、とくに自動販売機に組み込んだときには、多くの自動販売機を巡回して保守する保守要員の作業効率を低下させるとともに、販売機会の損失となって販売効率の低下を招くことになる。
この発明が解決しようとする課題は、使用済の用紙カセットを容易に交換できるようにしたり、またはさらに進めて自動補充できるようにした券類発行装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記のように、使用済の用紙カセットの交換を容易にするには、残りの用紙を用紙カセット内に巻き込む、という交換の前作業が簡単にできる必要がある。そのための方法として、(1) 印字ヘッドを持ち上げないで、インクリボンを用紙から分離して用紙の戻しと無関係に停止したままにする、(2) 印字ヘッドを持ち上げないで、残った用紙を用紙カセットに巻き込むのと同じ量のインクリボンを供給リールに巻き戻せるようにする。また、さらに進めた方法として、(3) 使用済の用紙カセットと新規（使用前）の用紙カセットの補充を自動化する、のがもっとも望ましい。
【００１７】
請求項１に係る発明は前項(1) の方法に、請求項２に係る発明は前項(2) の方法に、請求項３に係る発明は前項(3) の方法にそれぞれ対応する。
請求項１に係る発明は、ロール状に巻かれた帯状の用紙を収納し、この用紙を同軸にプーリが設けられた駆動ロールと押さえロールとで挟んで送り出す用紙カセットと、ロール状のインクリボンが装填される供給リールと前記インクリボンを巻き取る巻取リールとを有し、この巻取リールは前記インクリボンの巻き取り方向にのみ回転を伝える一方向クラッチを介して同軸のプーリから伝動される駆動ロールと接触して駆動されるインクリボンカセットと、同軸にプーリが設けられたプラテン兼用駆動ロールと、このプラテン兼用駆動ロールに押圧される印字ヘッドとを備え、前記用紙カセットの駆動ロール、前記インクリボンカセットの駆動ロール及び前記プラテン兼用の駆動ロールを前記各プーリに巻きかけられたベルトを介して共通のモータで駆動し、前記用紙カセットから送り出した前記用紙と、この用紙と同期して移動する前記インクリボンとを重ねて前記プラテン兼用駆動ロールと印字ヘッドとの間に挟み、この印字ヘッドで前記用紙に印字するとともに、印字後の前記用紙をカットして券類として投出する券類発行装置において、前記プラテン兼用駆動ロールとそのプーリとの間に、これらの間の伝動をオン・オフする電磁クラッチを設け、この電磁クラッチをオフすることにより、前記プラテン兼用駆動ロールを回転させることなく前記用紙を前記用紙カセットに巻き込めるようにする、という構成である。
【００１８】
請求項２に係る発明は、ロール状に巻かれた帯状の用紙を収納し、この用紙を同軸にプーリが設けられた駆動ロールと押さえロールとで挟んで送り出す用紙カセットと、ロール状のインクリボンが装填される供給リールと前記インクリボンを巻き取る巻取リールとを有し、この巻取リールは前記インクリボンの巻き取り方向にのみ回転を伝える一方向クラッチを介して同軸のプーリから伝動される駆動ロールと接触して駆動されるインクリボンカセットと、同軸にプーリが設けられたプラテン兼用駆動ロールと、このプラテン兼用駆動ロールに押圧される印字ヘッドとを備え、前記用紙カセットの駆動ロール、前記インクリボンカセットの駆動ロール及び前記プラテン兼用の駆動ロールを前記各プーリに巻きかけられたベルトを介して共通のモータで駆動し、前記用紙カセットから送り出した前記用紙と、この用紙と同期して移動する前記インクリボンとを重ねて前記プラテン兼用駆動ロールと印字ヘッドとの間に挟み、この印字ヘッドで前記用紙に印字するとともに、印字後の前記用紙をカットして券類として投出する券類発行装置において、前記リボンカセットの供給リールに接触させて、同軸にプーリを有する駆動ロールを設け、かつこの駆動ロールとそのプーリとの間に、前記インクリボンを巻き戻す方向にのみ回転を伝える一方向クラッチを介在させるとともに、前記プーリに前記ベルトを巻き掛け、前記用紙を前記用紙カセットに巻き込むと同時に、前記駆動ロールを逆転させて前記インクリボンを前記供給リールに巻き戻すようにする、という構成である。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の装置において、前記用紙を送り出す前記用紙カセットの駆動ロールとそのプーリとの間に、これらの間の伝動をオン・オフするクラッチを設けるとともに、この用紙カセットを複数個設置し、前記クラッチをオンしたいずれか１個の前記用紙カセットから前記用紙を送り出し、その他の前記用紙カセットは予備として前記クラッチをオフするようにする、という構成である。ここで、各クラッチは、電磁クラッチでもよく（請求項４）、または、共通なアクチュエータと変位伝達機構を介して結合・分離される軸継手でもよい（請求項５）、という構成である。
【００２０】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかの項に記載の装置において、券類自動販売機に組み込まれる、という構成である。
したがって、請求項１に係る発明では、用紙が使用済になると、電気信号によって電磁クラッチをオフするとともにモータを逆転して残った用紙の終端部（巻き取り用予備部分）を用紙カセット内に巻き込み、用紙カセットを交換可能状態にすることができる。しかも、用紙の終端部を巻き込むとき、電磁クラッチがオフされているから、モータが逆転してもプラテン兼用の駆動ロールは停止状態であり、したがってインクリボンも停止状態となって、用紙とは分離された状態となる。
【００２１】
請求項２に係る発明では、用紙が使用済になると、電気信号によってモータを逆転して残った用紙の終端部を用紙カセット内に巻き込み、用紙カセットを交換可能状態にすることができる。しかも、残った用紙の終端部を巻き込むとき、プラテン兼用の駆動ロールは逆転し、これに応じてインクリボンは、対応する一方向クラッチを介して供給リールに弛むことなく巻き戻される。この巻き戻されたインクリボン部分は、予め用紙の始端部と終端部の各長さをほぼ等しくすることによって、次の新規の用紙カセットから用紙の始端部（試印字用と保護用の予備部分）を送り出すとき、プラテン兼用の駆動ロールの正転とともに、対応する一方向クラッチを介して巻取リールに巻き取られ、ほぼ巻き戻し開始前の位置に復帰することになる。
【００２２】
請求項３に係る発明では、複数個の用紙カセットが配設される。クラッチが択一的にオンされ、対応する用紙が、伝動機構を介して対応する出口側駆動ロールによって送り出され、以後正規の動作にしたがって券類発行に使用される。その用紙が使用済になると、モータの逆転によって用紙カセット内に巻き込まれる。次に、別のクラッチが択一的にオンされ、対応する用紙が、伝動機構を介して対応する出口側駆動ロールによってプラテン兼用の駆動ロールへ送り出され、以後正規の動作にしたがって券類発行に使用される。その用紙が使用済になると、さらに別のクラッチが択一的にオンされ、これが以下同様に順次繰り返されることによって、用紙カセットを自動的に順次交換することができる。ここで、請求項４のようにクラッチが電磁式のときには、電気信号によってそれをオン・オフさせることができ、請求項５のようにクラッチが軸継手式のときには、アクチュエータの出力軸の動きによって変位伝達機構を介し軸継手をオン・オフ（結合・分離）させることができる。
【００２３】
請求項６に係る発明では、券類自動販売機に組み込まれて、券類が顧客の要求に応じて自動的に発行・販売される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態として、第１〜第４の各実施例について以下に図面を参照しながら説明する。ここで、第１実施例は、前項(1) の印字ヘッドを持ち上げないで、インクリボンを用紙から分離して用紙の戻しと無関係に停止させたままにする方法に、第２実施例は、前項(2) の印字ヘッドを持ち上げないで、残った用紙を用紙カセットに巻き込むのと同じ量のインクリボンを供給リールに巻き戻せるようにする方法に、第３と第４の各実施例は、いずれも前項(3) の使用済用紙カセットと新規（使用前）用紙カセットの補充を自動化する方法にそれぞれ対応する。
【００２５】
第１実施例について、その構成図である図１を参照しながら説明する。この第１実施例が従来例と異なる点は、印字ヘッド62に対応する駆動ロール32C と、モータ50につながったベルト伝動機構のプーリ52C との間に黒丸表示した電磁クラッチ1 を設けたことである。この電磁クラッチ1 は、次の図２を参照しながら詳しく後述するが、電気信号に基づき駆動ロール32C と、これと同軸なプーリ52C との間の伝動をオン・オフする周知の機械要素である。なお、従来例と同じ部品は同じ符号を付けて図示するにとどめ、説明は省略する。
【００２６】
この電磁クラッチ1 は、用紙9 が使用済になったときに、インクリボン41と分離して残った終端部を用紙カセット31内に巻き込み、この用紙カセット30の交換のための前準備をするのに用いられる。つまり、用紙9 が使用済になると、このことが用紙9 の終端部の冒頭にあけられた穴9d（図10参照）で検知される。この検知によって直接的に、またはボタン操作を介して間接的に、電磁クラッチ1 の伝動状態をオフにする。この状態でモータ50を破線矢印方向に逆転しても、ベルト伝動機構を介して各駆動ロール32A,32B は逆転するが、印字ヘッド62に対応する駆動ロール32C は回転しない。したがって、インクリボン41は停止したままとなり、各駆動ロール32A,32B の逆転によって用紙9 の残った終端部が用紙カセット30内に巻き込まれる。しかも当然ながら、従来例におけるのと異なって、掛け金を外した後にプリンタ部60を持ち上げて印字ヘッド62を駆動ロール32C の外周面から浮かせて、インクリボン41を用紙9 と分離する必要がないから、交換の前準備が極めて簡単になる。
【００２７】
この電磁クラッチ1 は、使用済の用紙9 の残った終端部を用紙カセット30内に巻き込むとき( 用紙カセット30の交換前準備) 以外では、つまり正規の印紙発行時には常にオンにされて、従来例におけるのと同じように一連の印紙発行動作がおこなわれることになる。
【００２８】
電磁クラッチ1 の設け方と、印字ヘッド62に対する用紙9 とインクリボン41の動きを補足するために、図２の第１実施例における電磁クラッチとその周辺の詳細正面図を参照しながら説明する。図２において、従来例におけるのと異なり、プーリ52C が固定される軸24と、駆動ロール32C が固定される軸25とが同軸にはなっているが構成上は分離されていて、軸24と軸25の間に設けられた電磁クラッチ1 によってその間の伝動がン・オフされる構成をとる。
【００２９】
電磁クラッチ1 のうちで軸24の側に属する部品は、円板状のロータ1aと、その中心ボス部の外周部分に内輪が嵌合する玉軸受1bと、その外輪の外周部分に嵌合する、Ｕ字形断面をもちそのＵ字の底部と直角な軸線に係る回転体でＵ字の内部にコイル1cを含むフィールドコア1dで、これらが軸24の右端部に設けられる。フィールドコア1dは、そのＵ字の底部に相当する面で回り止め板1iを介して側板21に固定され、リード線1fがコイル1cから引き出される。ロータ1aの円板の右側面にはフェーシング( 摩擦材）1eが貼着される。軸24は、図示のように玉軸受1bを介して回転支持される構成であるが、必要に応じて別の支持手段で補助的に回転支持される。
【００３０】
電磁クラッチ1 のうちで軸25の側に属する部品は、ロータ1aの円板の右側面に対向するアーマチュア1gと、これに付設された復帰用の板バネ1hである。板バネ1hは、軸25に固定された取付座としての取付板1jに接して取り付けられる。軸25は、側板21の側に設けられた補助板23と側板22にそれぞれ取り付けられた、符号を付けてない軸受を介して回転支持され、取付板1jと右端部の符号を付けてない止め輪によって左右の動きが拘束される。
【００３１】
電磁クラッチ1 は、以上のような部品からなり、とくに薄形に構成される。電気信号によって、コイル1cに電流を流すと、フィールドコア1d、ロータ1aおよびアーマチュア1gに磁束が貫流して、アーマチュア1gがロータ1aに吸引され、ロータ1aに貼着されたフェーシング1eを介して摩擦トルクが生じる。この摩擦トルクを介して、軸24から軸25への伝動がおこなわれる、つまり電磁クラッチ1 がオンされる。コイル1cの電流を切ると、磁束が消えてアーマチュア1gが板バネ1hの付勢を受けてロータ1aから離れることで、その間の摩擦トルクが消滅して電磁クラッチ1 がオフされる。
【００３２】
第２実施例について、その構成図である図３を参照しながら説明する。この第２実施例が従来例と異なる点は、従来のインクリボンカセット40に代えて新たなインクリボンカセット20が用いられ、供給リール42にインクリボン41の巻き戻し機能をもたせたことである。そのために、供給リール42に対して、プーリ2 と一方向クラッチ4 と駆動ロール3 の組を同軸配置して新設するとともに、これに関連して歯付ベルト51の経路変更のために中間プーリ5 を新設する。供給リール42に駆動ロール3 を接触させ、この駆動ロール3 とプーリ2 の間に一方向クラッチ4 を介在させる。この一方向クラッチ4 は、プーリ2 の実線・破線の各矢印方向の回転うちで破線矢印方向の回転だけを、駆動ロール3 を介して供給リール42に伝え、これにインクリボン41を巻き戻させることができる。
【００３３】
したがって、第２実施例では、用紙9 が使用済になったら、電気信号によってモータ50を破線方向に逆転することによって、残った用紙9 の終端部を用紙カセット30内に巻き込み、この用紙カセット30を交換可能状態にする、つまり交換準備を完了する。このとき同時に、駆動ロール32C の逆転によって、インクリボン41は一方向クラッチ4 を介して供給リール42に巻き戻される。この供給リール42の巻き戻し動作は、前に述べた巻取リール43の巻き取り動作と同様におこなわれる。つまり、インクリボン41は、駆動ロール32C によって用紙9 と同じ量だけ送られ、一方では供給リール42によって、これに巻かれたインクリボン41のロール直径が最小のときでも、つまり使用済になる直前でも、弛まないように常に駆動ロール32C による送り量と同じ量が見掛け上巻き戻される。
【００３４】
供給リール42は、その軸と一定摩擦トルク以上になると滑るように摩擦結合し、軸から伝えられた回転角度のうちで供給リール42の見掛け上の巻き取り角度を超えた分が軸との間で滑る。この滑りの摩擦トルクに応じた張力がインクリボン41に加えられて、その巻き戻し時の弛みが除去される。ところで、予め用紙9 の始端部と終端部の各長さをほぼ等しくすることによって、インクリボン41の供給リール42に巻き戻された部分は、次の新規の用紙カセット30から用紙9 の始端部を送り出すとき、駆動ロール32C の正転とともに、一方向クラッチ57を介しておこなわれる巻取リール43の巻き取り動作を介して、巻き戻し前の状態にほぼ復帰する。
【００３５】
第３の実施例について、その構成図である図４を参照しながら説明する。この第３実施例は、用紙カセットが使用済になったとき、残りの用紙を巻き込んで交換可能状態にした後に、予め交換用に準備してある予備の用紙カセットと自動交換する装置、つまり用紙カセット自動補充機能をもつ券類発行装置である。
【００３６】
交換の前段で用紙カセットを交換可能状態にするのに、前記の第１と第２の各実施例がいずれも適用可能であり、第３実施例では、第２実施例が適用されている。図４において、第３実施例が第２実施例と異なる点は、用紙カセット30に電磁クラッチ1 を設けるなど若干の追加を施した用紙カセット10を予備を含めて２個設けたことと、予備の用紙カセット10から引き出した用紙9 をプラテン兼用の駆動ロール32C まで送る案内路8 などを新設したことである。用紙カセット10には、前記の用紙カセット30における出口側の駆動ロール32A とプーリ35の間に、電磁クラッチ1 を図２に準じて設けてある。ベルト伝動機構の主ベルト部に属するプーリ55と同軸にプーリ56が固定され、これと下側の用紙カセット10の出口側のプーリ35とに新たな副ベルトとしての歯付ベルト7 が巻き掛けられ、併せてこれに沿って案内路8 が配設される。２個の用紙カセット10のうち、図で上側が使用中のもの、下側が自動補充用の予備のものである。上側の用紙カセット10からの用紙9 は、これまでと同じ各案内路36,37 を順に経由し、また下側の用紙カセット10からの用紙9 は、新設した案内路8 と前記の案内路37を順に経由してそれぞれ駆動ロール32C まで送り出すことができる。
【００３７】
したがって、上側の用紙カセット10の用紙9 が使用済になったら、電磁クラッチ1 を使用中から引き続きオンにしたままで、各駆動ロール32A,32B を介して戻し、用紙9 の終端部を用紙カセット10内に巻き込んだ後に、最終的に電磁クラッチ1 をオフして上側の用紙カセット10を交換可能状態にする。下側の用紙カセット10は予備状態では電磁クラッチ1 はオフされているが、上側の用紙カセット10が交換可能状態になると入れ替えにオンされる。したがって、モータ50の実線矢印方向の回転によって、下側の予備の用紙カセット10から用紙9 が、その出口側駆動ロール32A を介して送り出され、案内路8 を介して駆動ロール32B まで送られた後に、さらに駆動ロール32B の送り力が加えられることで案内路37を介して駆動ロール32C まで送られる。このようにして用紙カセット10の自動補充が完了する。
【００３８】
第３実施例では、準備される用紙カセット10が２個であるが、一般的には複数個を予め準備しておき、その一つが使用済になったら、予備の別の一つの電磁クラッチを選択的にオンにして前記と同様に補充するとともに、以下順次補充を進めることによって、用紙カセット補充の自動化効果を高めることができる。しかも、この第３実施例の方式によれば、準備する用紙カセット10の個数が多くなっても、その構成上の位置関係の制約がほとんどなく、そのため簡単な構成で実施できる長所がある。
【００３９】
第４実施例について、図５と図６を参照しながら説明する。この第４実施例は用紙カセット自動補充に係る別の方式に係る例で、図５はその構成図、図６はこれにおけるクラッチ構造の平面図である。この第４実施例が第３実施例と異なる点は、用紙カセットの補充が、電磁クラッチに代えて回転型アクチュエータと変位伝達機構としての円筒カム機構を介して結合・分離される軸継手によることにある。図５において、２個の用紙カセット11が予め上位と下位の各定位置に設置され、上位が最初に使用されるもの、下位が補充用の予備である。各用紙カセット11は、基本的に従来の用紙カセット30と同じ構造をなし、異なる点として出口側駆動ロール32A と同軸に従動側の軸継手19が付設される。
【００４０】
さらに、軸継手19と同軸な別の軸に歯車12が設けられる。この歯車12は、ベルト伝動機構の主ベルト部に属するプーリ52B と同軸に固定された歯車14と、中間の歯車13を介して噛み合う。なお、ここでは前記の各歯車はいずれも一点鎖線のピッチ円で簡略図示してある。歯車12と駆動ロール32A の間に、従動側の軸継手19とこれに対応する図示してない原動側の軸継手の組が同軸に設けられ、ここでは図示してない回転型アクチュエータと円筒カムによって、上位の歯車12と駆動ロール32A 同士、または下位のそれぞれ同士が択一的に結合し、結合した側の用紙カセット11で用紙9 の送り出し・巻き込みがおこなわれる。なお、ここでは、各用紙カセット11からの用紙9 を案内する案内路の図示は省略してある。
【００４１】
図６において、右側の用紙カセット11が使用中( 図５の上位に相当) 、左側が交換用予備( 図５の下位に相当) である。いずれも構造的には同じであるから、以下に右側で代表して説明する。駆動ロール32A の符号を付けてない軸で歯車12側の端部( 図の下側端部) に従動側の軸継手19が固定され、これと同軸な別の軸の端部に、原動側の軸継手18と従動板17の組が互いに回転可能に一体化された状態で、その各軸継手18,19 同士を相対させる形で設けられ、さらに中間位置に歯車12が設けられる。回転型アクチュエータ15と、その出力軸に固定された円筒カム16を介し、従動板17を軸方向に変位させることができる。
【００４２】
回転型アクチュエータ15は、電気信号の有無に応じて中心角180 度の２定位置をそれぞれ択一的にとるように揺動する。円筒カム16は、その外周面に円周に沿って軸方向に振れる、直線と円弧からなる正弦曲線状の溝が切られ、円周上の０度位置（図の右側端）で上側に振れきった位置を、180 度位置（図の左側端）で下側に振れきった位置をそれぞれとる。従動板17は、その外周面に符号を付けてないピンが突設され、これが円筒カム16の溝に係合する。各軸継手18,19 同士はピンカップリング形式をなし、それぞれの相対する正面にピンとその挿入穴が設けられる。
【００４３】
さて、回転型アクチュエータ15によって円筒カム16が図示のような回転位置をとったとき、右側の従動板17が、歯車12を固定する軸とともに上方に変位して各軸継手18,19 同士を結合させる。同時に左側の従動板17が、歯車12を固定する軸とともに下方に変位して、各軸継手18,19 同士を分離させる。つまり、歯車13とその左右の各歯車12とは、モータ50の動力を各用紙カセット11に伝えるための伝動手段であって、回転型アクチュエータ15、円筒カム16、従動板17、および各軸継手18,19 の組は伝動手段によって伝えられた動力を、各用紙カセット11の駆動ロール32A に対して択一的に伝える伝動選択手段である。
【００４４】
したがって、図５において、上側の用紙カセット11の用紙9 が使用済になったら、回転型アクチュエータ15の角度位置を使用中から引き続き同じ状態にしたまま、用紙9 を駆動ロール32A を介して巻き込んで交換可能状態にする。次に、図６において、回転型アクチュエータ15の操作を介して円筒カム16を180 度回転させることで、左側の予備の用紙カセット11( 図５の下位に相当）に対応する、いまは図のように分離状態の各軸継手18,19 同士を、図の右側のように結合させた後に、その出口側駆動ロール32A によって用紙9 を送り出すことができる。とくに、この第４実施例によれば、用紙カセット11は２個であって、比較的容易に機構的に構成にすることができ、しかも実用性と信頼性の高い確実な作動をさせることができる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、次のような優れた効果が期待できる。
(1) 請求項１または２に係る発明によれば、用紙が使用済になると、従来例におけるのと異なって予めプリンタ部を持ち上げてインクリボンを用紙と分離することなく、残った用紙の終端部を用紙カセット内に巻き込み、用紙カセットを交換可能状態にすることができる。したがって、保守要員の交換作業が簡単になってその時間短縮が図られ、保守の作業効率化と販売の機会損失減少を図ることができる。とくに、請求項１の発明によれば、電磁クラッチ使用であるから、電気信号によって作動させることができて構成が簡素化される。また、請求項２の発明によれば、供給リールへのインクリボン巻き戻しのための駆動ロール及び一方向クラッチの追加によるから、インクリボンカセット内の簡単な構造変更によって確実な作動が得られる。
(2) 請求項３に係る発明によれば、用紙カセットの複数個が予め準備され、一つの用紙が使用済になったら、これを巻き込んで交換可能状態にした後に、別の新規（使用前）用紙カセットから、用紙の始端部をプラテン兼用の駆動ロールへ送り出し、これが以下同様に繰り返されることによって、用紙カセット補充の自動化を図ることができる。この自動補充によって、一般に次のような効果が得られる。
・用紙を使い切ることによって、従来方式で意図的に用紙を若干残すことができるのと異なって、用紙の流用が不可能となり、不正行為の防止に役立つ。
・従来方式と異なって、用紙切れ間近に販売枚数の制限（変更）をしないで済み、それだけ顧客の満足度向上を支援することができる。
・販売が中断されないから、これに基づく販売機会の損失が防止できる。
・使用済の用紙カセットの新規カセットとの交換は予備カセットの使用中にやればよいから、それだけ交換作業の制約が少なくなって、保守作業全体の効率向上を支援することになる。
(3) 請求項４に係る発明によれば、各クラッチが電磁式であるから、電気信号によって択一的に作動させることができ、用紙カセットの個数が多くなっても構成が容易になる。
(4) 請求項５に係る発明によれば、各クラッチが結合・分離可能な軸継手であるから、とくに用紙カセットが２個のときに、共通なアクチュエータと変位伝達機構からなる比較的簡単な機械的構成によって択一的に結合させることができ、確実な作動が得られる。なお、用紙カセットが２個（補充用の予備が１個）で実用上は十分である。
(5) 請求項６に係る発明によれば、券類自動販売機に組み込まれることによって、顧客の要求に応じて券類が自動的に発行・販売されるから、顧客側での利便性向上と、販売者側での装置保守作業の効率化や、販売の省力化、販売の機会損失減少などに基づく全体的販売効率向上を併せて図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る第１実施例の構成図
【図２】第１実施例における電磁クラッチとその周辺の詳細正面図
【図３】この発明に係る第２実施例の構成図
【図４】この発明に係る第３実施例の構成図
【図５】この発明に係る第４実施例の構成図
【図６】第４実施例におけるクラッチ構造の平面図
【図７】従来例の構成図
【図８】従来例における印字部周辺の詳細側面図
【図９】同じくその詳細正面図
【図１０】用紙の展開図
【符号の説明】
１    電磁クラッチ
１ａ  ロータ
１ｂ  玉軸受
１ｃ  コイル
１ｄ  フィールドコア
１ｅ  フェーシング
１ｆ  リード線
１ｇ  アーマチュア
１ｈ  板バネ
１ｉ  回り止め板
１ｊ  取付板
２    プーリ
３    駆動ロール
４    一方向クラッチ
５    中間プーリ
６    プーリ
７    歯付ベルト
８    案内路
９    用紙
１０，１１    用紙カセット
１２〜１４    歯車
１５    回転型アクチュエータ
１６    円筒カム
１７    従動板
１８，１９    軸継手（原動側，従動側）
２０    インクリボンカセット
２１，２２    側板
２３    補助板
２４，２５    軸
３１    用紙ロール
３２Ａ〜３２Ｃ  駆動ロール
３３Ａ，３３Ｂ  押さえロール
３４    歯付ベルト
３５    プーリ
３６，３７    案内路
４０    インクリボンカセット
４１    インクリボン
４２    供給リール
４３    巻取リール
４４Ａ〜４４Ｃ  中間プーリ
５０    モータ
５１    歯付ベルト
５２Ａ〜５２Ｄ  プーリ
５５，５６    駆動ロール
５７    一方向クラッチ
６０    プリンタ部
６１    軸
６２    印字ヘッド
６３    カッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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