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JP2024014048A - プリンタ装置及び緩衝部材 - Google Patents

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JP2024014048A JP2022116604A JP2022116604A JP2024014048A JP 2024014048 A JP2024014048 A JP 2024014048A JP 2022116604 A JP2022116604 A JP 2022116604A JP 2022116604 A JP2022116604 A JP 2022116604A JP 2024014048 A JP2024014048 A JP 2024014048A
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Abstract

【課題】上部カバーの重量化に対応する緩衝部材を備えたプリンタ装置を提供する。【解決手段】プリンタ装置は、下部筐体、上部カバー及び緩衝部材を備える。下部筐体は、開口部が一面に設けられる。上部カバーは、前記下部筐体と回動自在に連結され、前記開口部を覆う。緩衝部材は、前記下部筐体に固定され、長手方向で円筒状の内径が異なるシリンダと、前記シリンダ内の長手方向に沿って往復移動可能なピストンと、前記ピストンを前記シリンダの内壁に沿って移動させ、前記上部カバーに固定されるピストンロッドと、を有する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、プリンタ装置及び緩衝部材に関する。
従来、ロール紙を用いるプリンタが普及している。プリンタは、ロール紙を収容する下部筐体と、下部筐体を開閉する上部カバーとを備えている。また、プリンタは、上部カバーが急激に閉まることを防止するために緩衝部材（一例として、トーションばね等）を備える。緩衝部材は、下部筐体と上部カバーとを回動自在に連結するヒンジに取り付けられている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、ユーザの需要により、上部カバーに収容されるサプライ（一例として、インクリボン等）が大きくなることで、筐体のサイズも大きくなり、上部カバーを支える荷重が大きくなると、従来の緩衝部材では十分な効果が得られない。このため、緩衝部材には更なる改善の余地がある。
本発明が解決しようとする課題は、上部カバーの重量化に対応する緩衝部材を備えたプリンタ装置を提供することである。
実施形態のプリンタ装置は、下部筐体、上部カバー及び緩衝部材を備える。下部筐体は、開口部が一面に設けられる。上部カバーは、前記下部筐体と回動自在に連結され、前記開口部を覆う。緩衝部材は、前記下部筐体に固定され、長手方向で円筒状の内径が異なるシリンダと、前記シリンダ内の長手方向に沿って往復移動可能なピストンと、前記ピストンを前記シリンダの内壁に沿って移動させ、前記上部カバーに固定されるピストンロッドと、を有する。
図１は、実施形態に係るプリンタを正面側から見た外観の一例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るプリンタの内部の構成及び構造の一例を概略的に示す断面図である。 図３は、実施形態に係る緩衝部材の内部の構成及び構造の一例を概略的に示す断面図である。 図４は、実施形態に係るシリンダの内部の構造の一例を概略的に示す断面図である。 図５は、実施形態に係るピストンの一部の内部の構成及び構造の一例を概略的に示す断面図である。 図６は、実施形態に係る第１パッキンの外観の一例を示す斜視図である。 図７は、実施形態に係る第２パッキンの外観の一例を示す斜視図である。
実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態に係るプリンタを正面側から見た外観の一例を示す斜視図である。図２は、実施形態に係るプリンタの内部の構成及び構造の一例を概略的に示す断面図である。
なお、説明の便宜のため、三次元座標系を併せて示す。プリンタ１の幅方向（左右方向）をＸ軸方向とし、奥行方向（前後方向）をＹ軸方向、高さ方向（上下方向）をＺ軸方向とする。Ｙ軸の正方向は手前側から奥側へ向かう方向であって、Ｙ軸の正方向に見た状態が正面視である。
また、Ｚ軸の正方向は上から下へ向かう方向であって、Ｚ軸の正方向に見た状態が平面視である。さらに、Ｘ軸の正方向は、正面視における左側から右側へ向かう方向である。なお、プリンタ１や各部を正面（Ｙ軸の正方向）から見た場合の左側部及び右側部を、両側部と表すことがある。
プリンタ１は、プリンタ装置の一例である。プリンタ１は、筐体２、表示操作部３、開閉ボタン４及び発行口５を備える。筐体２は、上部カバー２１及び下部筐体２２を備えている。上部カバー２１は、下部筐体２２の開口部を覆う。具体的には、上部カバー２１は、背面側の辺を、ヒンジ２０によって、下部筐体２２に回動自在に取り付けられていて、回動に伴い、下部筐体２２の上面の開口部を開閉する。
ヒンジ２０は、上部カバー２１と下部筐体２２を回動自在に連結する連結部材である。ヒンジ２０は、下部筐体２２の一端の側面に、第１固定部材３４（一例として、ねじ等）により固定された付勢部材３３（一例として、トーションばね等）を備える。付勢部材３３は、上部カバー２１が下部筐体２２を閉じる際の動きを緩やかにする部材で、より具体的には、例えば、上部カバー２１を、下部筐体２２が開放される向きに付勢する部材である。
上部カバー２１は、下部筐体２２と回動自在に連結され、開口部を覆う。上部カバー２１は、印字部（図示せず）が収容される。印字部は、用紙を搬送しながら用紙に印字を施すものであって、印字ヘッド、インクリボン及びプラテンローラ（共に図示せず）を備える。印字ヘッドは、上部カバー２１の内側面に固定されていて、上部カバー２１が下部筐体２２の上面の開口部を閉じた状態で、プラテンローラに密着する。
印字ヘッドは、例えば、サーマルヘッドであって、複数個が並列して設けられた発熱体を備える。印字ヘッドは、用紙及びインクリボンが印字ヘッドとプラテンローラとの間に介在された状態で、発熱体の熱により、プラテンローラとの間に挟んだ用紙に印字する。プラテンローラは、ステッピングモータの駆動力が伝達されることにより回転して、印字ヘッドとの間に挟んだ用紙を搬送する。
表示操作部３は、上部カバー２１の上面に設けられている。表示操作部３は、各種操作の入力を受け、各種情報を表示する。開閉ボタン４は、上部カバー２１の側面部の手前側に設けられており、上部カバー２１を下部筐体２２に保持するロック構造のロック状態を解除する操作を受け付ける。
下部筐体２２は、開口部が一面に設けられる。具体的には、下部筐体２２は、上向きの開口部を有する筐体であり、開口部は上部カバー２１により閉じられる。下部筐体２２の前面の一部は、前部カバー２３により構成されている。
発行口５は、レシート等の用紙を発行（排出）する開口部であって、前部カバー２３の上端部と、上部カバー２１の前面下端部との間に設けられている。前部カバー２３は、上端部に、排紙ガイド５１を備えている。排紙ガイド５１は、発行口５から排出される用紙を案内する。
下部筐体２２は、用紙保持部（図示せず）が収容される。用紙保持部は、例えば、帯状の用紙がロール状に巻かれたロール紙を収納し、回転自在に保持する。ロール紙としては、例えば、レシートロールやラベルロールがある。レシートロールは、帯状のレシート用紙（用紙の一例）が巻かれたものである。
レシート用紙は、印字されて切断されることによりレシートとなる帯状の用紙である。ラベルロールは、帯状のラベル用紙（用紙の一例）が巻かれたものである。ラベル用紙としては、帯状の台紙にラベルが貼付された台紙付きラベルや、帯状のラベルがある。ラベルは、印字面の裏面に粘着層が設けられたものである。
ところで、上部カバー２１は、印字ヘッド、インクリボン及びプラテンローラを備えることで、上部カバー２１の重量が重くなっている。上部カバー２１の重量が重い場合、ヒンジ２０が備える付勢部材３３だけでは上部カバー２１を支えて開放状態に保つことができない場合がある。この場合、例えば、ユーザは上部カバー２１を開いた状態に維持したいにもかかわらず、上部カバー２１が自由落下により、閉じた状態になってしまう。
そこで、本実施形態に係るプリンタ１は、筐体２の内部に、付勢部材３３の働きを補って上部カバー２１を支持する緩衝部材３６を備える。緩衝部材３６は、上述の付勢部材３３と同様に、上部カバー２１が下部筐体２２を閉じる際の動きを緩やかにするためのものである。
次に、緩衝部材３６の構成について、図３、図４、図５、図６及び図７を用いて説明する。図３は、実施形態に係る緩衝部材３６の内部の構成及び構造の一例を概略的に示す断面図である。図４は、実施形態に係るシリンダの内部の構造の一例を概略的に示す断面図である。図５は、実施形態に係るピストンの一部の内部の構成及び構造の一例を概略的に示す断面図である。図６は、実施形態に係る第１パッキンの外観の一例を示す斜視図である。図７は、実施形態に係る第２パッキンの外観の一例を示す斜視図である。
緩衝部材３６は、エアダンパの一例である。緩衝部材３６は、筐体２の端部の少なくとも一端側（図２においては、左側）に設けられており、上部カバー２１と下部筐体２２とに固定される。具体的には、緩衝部材３６は、上部カバー２１に、第１締結部材３６１を介して、第２固定部材３７（一例として、ねじ等）により固定される。
また、緩衝部材３６は、下部筐体２２に第２締結部材３６２を介して、第３固定部材３８（一例として、ねじ等）により固定される。なお、緩衝部材３６は、筐体２の端部の一端側に限定されず、例えば、筐体２の端部の両端側に備えても良い。
緩衝部材３６は、下部筐体２２に固定され、長手方向で円筒状の内径が異なるシリンダ３６５と、シリンダ３６５の長手方向に沿って往復移動可能なピストン３６７と、ピストン３６７をシリンダ３６５の内壁に沿って移動させ、上部カバー２１に固定されるピストンロッド３６６と、を有する。緩衝部材３６は、ピストン３６７に取り付けられたパッキンが、内壁（内周面）と揺動する。
シリンダ３６５の一方側の端部は、第２締結部材３６２で閉じられている。また、シリンダ３６５の他方側の端部は、第１キャップ３６３で閉じられ、ピストン３６７の移動方向から見てピストン３６７の中心部に設けられるピストンロッド３６６が、第１キャップ３６３を貫通してシリンダ３６５の外へ延びている。
シリンダ３６５は、円筒状の内壁に、複数の段差を設ける。図４に示すように、シリンダ３６５の内周面は、一方の開口部から他方の開口部にかけて順に、第１内壁３６５０、第１段差３６５１、第２内壁３６５２、第２段差３６５３及び第３内壁３６５４に分けられる。
まず、第２内壁３６５２の内径は、ピストン３６７の往復に適する、基準となる寸法に設定される。次に、第１内壁３６５０は、シリンダ３６５に差し込まれるピストン３６７を初めに受ける部分である。第１内壁３６５０の径は、第２内壁３６５２の径よりも大きく設定される。
第１段差３６５１は、第１内壁３６５０と第２内壁３６５２とを接続する斜面であって、シリンダ３６５に差し込まれるピストン３６７を案内するための役割を担う。このような構造により、シリンダ３６５内に挿入される際のピストン３６７は、第２内壁３６５２よりも広めの第１内壁３６５０から徐々に窄まる第１段差３６５１を経て、基準的寸法の第２内壁３６５２へ至るため、挿入が容易になる。
続いて、第２段差３６５３の内径は、第２内壁３６５２の内径よりも小さい。そして、第３内壁３６５４の内径は、第２段差３６５３の内径よりも大きく、本実施形態では第２内壁３６５２の内径と略同等である。
第２段差３６５３は、上部カバー２１が閉まる直前で、シリンダ３６５の内部の内圧を高め、上部カバー２１が急激に閉じることを防ぐために設けられる。また、第２段差３６５３が設けられていることで、シリンダ３６５を成型する際に型から抜けやすくなる効果がある。
なお、本実施形態では、第３内壁３６５４の内径は、第２段差３６５３の内径より大きい。ここで仮に、第３内壁３６５４の内径が第２段差３６５３と同等とされた場合、シリンダ３６５の圧力が高い状態は、上部カバー２１が閉じきる直前まで継続する。この場合、ユーザは、上部カバー２１を完全に閉じるために強い力で押圧しなければならない。
この不都合を避けるため、開閉に係る操作力を大きく加えることがないように、第３内壁３６５４の内径は、第２段差３６５３の内径より大きくしている。これにより、上部カバー２１が閉じてくる途中に第２段差３６５３の部分で高くなったシリンダ３６５の圧力は、上部カバー２１が閉じきる直前では低く変化する。
ピストンロッド３６６は、上部カバー２１と協働して、ピストン３６７を移動させる。ピストンロッド３６６の一方側の端部は、第１締結部材３６１を固定される。また、ピストンロッド３６６の他方側の端部は、ピストン３６７を第３固定部材３６８で固定される。
ピストン３６７は、ピストンロッド３６６と協働して、シリンダ３６５の内壁に沿って、シリンダ３６５と、ピストン３６７の間にある隙間から移動する空気流動によって移動する。ピストン３６７は、第３固定部材３６８により、ピストンロッド３６６に固定される。
ピストン３６７は、ピストン３６７の外周面に、シリンダ３６５と内接するパッキンを有する。パッキンは、例えば、第１パッキン３６９及び第２パッキン３７１の一例である。第１パッキン３６９及び第２パッキン３７１は、例えば、ゴム等の弾性部材である。このようなピストン３６７は、シリンダ３６５の内部を、第１室３６５５及び第２室３６５６の２つの空間に分ける（図３参照）。
第１パッキン３６９は、円筒状である。第１パッキン３６９の第１側面（外周面）３６９１には、例えば、第１溝３６９２が設けられている（図６参照）。第１溝３９６２は、シリンダ３６５の内部をピストン３６７が移動する際に、第１室３６５５及び第２室３６５６の一方から他方への空気流動を発生させるための溝である。
また、第１パッキン３６９は、第２キャップ３７０と、第２パッキン３７１との間に設けることで、ピストン３６７に固定される。
第２パッキン３７１は、円錐台の形状、かつ円筒状である。ここで、円錐台の底面（下底）を３７１１、上面（上底、天面）を３７１２とする。上面３７１２の直径は、底面３７１１の直径よりも小さい。上面３７１２は、第２パッキン３７１の一方側（第１キャップ３６３側）の端部に位置し、底面３７１１は、他方側（第２締結部材３６２側）の端部に位置する。
また、底面３７１１にあたる面に、第２溝３７１３が設ける。第２溝３７１３の形状は、例えば、底面３７１１の縁に沿った同心円状（円錐台の回転軸を中心にした円形）である（図７参照）。
上面３７１２は、上部カバー２１を開けるときに、シリンダ３６５内の気体から圧力を受ける部分である。この上面３７１２の面積が小さい方が、ピストン３６７がシリンダ３６５に対して移動する際の負荷が小さく、上部カバー２１を開けやすい。
また、底面３７１１の直径を大きくすることで、上部カバー２１を閉じるときに、シリンダ３６５の内部の圧力を受けやすくなる。さらに、底面３７１１の一部に第２溝３７１３を設けることで、底面３７１１は、上部カバー２１を閉じるときに、シリンダ３６５の内部の圧力を、より受けやすくなる。このような構成の第２パッキン３７１は、ピストン３６７とシリンダ３６５の間でシリンダ３６５内の気体から圧力を受けやすくなり、ピストン３６７の移動速度が遅くなるため、衝撃を吸収しつつ、徐々に閉じた状態になる。
以上説明したように、本実施形態に係るプリンタ１は、下部筐体２２に固定され、長手方向で円筒状の内径が異なるシリンダ３６５と、シリンダ内の長手方向に沿って往復移動可能なピストン３６７と、ピストン３６７をシリンダ３６５の内壁に沿って移動させ、上部カバー２１に固定されるピストンロッド３６６と、を有する緩衝部材３６を備える。
したがって、本実施形態に係るプリンタ１は、例えば、上部カバー２１に収容されるサプライが大きくなり、上部カバー２１を支える荷重が大きくなった場合でも、緩衝部材３６を備えることで、上部カバー２１を支持することができる。また、緩衝部材３６は、例えば、エアダンパであることから、上部カバー２１の開閉について、開閉に係る操作力を一定に維持することができる。
また、シリンダ３６５は、円筒状の内壁に、複数の段差を設け、ピストン３６７は、ピストン３６７の外周面に、シリンダ３６５と内接するパッキン（第２パッキン３７１）を有し、パッキン（第２パッキン３７１）は、円錐台型の形状であり、円錐台の底面３７１１にあたる面に、同心円状の溝を設ける。
したがって、緩衝部材３６は、例えば、段差を備えることで、上部カバー２１が閉まる直前で、シリンダ３６５内の内圧を高め、上部カバー２１が急激に閉じることを防ぐことができる。
また、シリンダ３６５と内接するパッキン（第２パッキン３７１）は、円錐台型の形状であり、円錐台の底面３７１１の一部に溝を設けることで、例えば、プリンタ１の上部カバー２１を閉じる場合、シリンダ３６５の内部の圧力をより受けやすくなる。第２パッキン３７１の底面３７１１は、ピストン３６７とシリンダ３６５の間でシリンダ３６５内の気体から圧力を受けやすくなり、ピストン３６７の移動速度が遅くなるため、衝撃を吸収しつつ、徐々に閉じた状態にすることができる。
また、第２パッキン３７１の上面３７１２は、底面３７１１の面積と比較して小さい。例えば、プリンタ１の上部カバー２１を開ける場合、プリンタ１の上部カバー２１を閉じる場合と比較して、ピストン３６７がシリンダ３６５に対して移動する際の負荷が小さく、上部カバー２１を開けやすくすることができる。
なお、上述した実施形態は、上述した装置が有する構成又は機能の一部を変更することで、適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係るいくつかの変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下では、上述した実施形態と異なる点を主に説明することとし、既に説明した内容と共通する点については詳細な説明を省略する。また、以下で説明する変形例は、個別に実施されてもよいし、適宜組み合わせて実施されてもよい。
（変形例）
上述の実施形態では、シリンダ３６５の内部に第２段差３６５３を設け、長手方向で内径を異なるようにしたが、これに限らないものとする。例えば、シリンダ３６５の内部にテーパー（勾配）形状を設け、長手方向で内径を異なるようにしてもよい。
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、組み合わせ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。
１ プリンタ（プリンタ装置）
２ 筐体
３ 表示操作部
４ 開閉ボタン
５ 発行口
２０ ヒンジ
２１ 上部カバー
２２ 下部筐体
２３ 前部カバー
３３ 付勢部材
３４ 第１固定部材
３６ 緩衝部材
３７ 第２固定部材
３８ 第３固定部材
３６１ 第１締結部材
３６２ 第２締結部材
３６３ 第１キャップ
３６５ シリンダ
３６６ ピストンロッド
３６７ ピストン
３６８ 第３固定部材
３６９ 第１パッキン
３７０ 第２キャップ
３７１ 第２パッキン
３６５０ 第１内壁
３６５１ 第１段差
３６５２ 第２内壁
３６５３ 第２段差
３６５４ 第３内壁
３６９２ 第１溝
３７１３ 第２溝
特開２０１３－２３２７１３号公報

Claims (6)

  1. 開口部が一面に設けられる下部筐体と、
    前記下部筐体と回動自在に連結され、前記開口部を覆う上部カバーと、
    前記下部筐体に固定され、長手方向で円筒状の内径が異なるシリンダと、前記シリンダ内の長手方向に沿って往復移動可能なピストンと、前記ピストンを前記シリンダの内壁に沿って移動させ、前記上部カバーに固定されるピストンロッドと、を有する緩衝部材と、
    を備えるプリンタ装置。
  2. 前記シリンダは、前記円筒状の内壁に、複数の段差を設ける、
    請求項１に記載のプリンタ装置。
  3. 前記ピストンは、前記ピストンの外周面に、前記シリンダと内接するパッキンを有する、
    請求項１に記載のプリンタ装置。
  4. 前記パッキンは、円錐台型の形状であり、円錐台の底面にあたる面に、同心円状の溝を設ける、
    請求項３に記載のプリンタ装置。
  5. 前記緩衝部材は、エアダンパである。
    請求項１に記載のプリンタ装置。
  6. 長手方向で円筒状の内径が異なり、前記円筒状の内壁に、複数の段差を設けるシリンダと、
    前記シリンダの長手方向に沿って往復移動可能で、前記シリンダと内接する外周面に、円錐台型の形状であるパッキンを有するピストンと、
    前記ピストンを前記シリンダの内壁に沿って移動させるピストンロッドと、
    を備える緩衝部材。
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