JP6966279B2 - 印字ユニットおよびサーマルプリンタ - Google Patents
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Description
この場合、紙ジャムを解除するために、操作レバーを操作することにより、可動刃と固定刃の間に隙間を開ける構成が知られている。可動刃と固定刃の間に隙間を設けることにより、紙ジャムの負荷を取り除く。紙ジャムの負荷を取り除くことにより、可動刃をバネの復元力によりホームポジション(以下、待機位置という)に戻すことが可能である(例えば、特許文献1参照)。
また、紙ジャムが解除できないと、可動刃が固定刃に乗り上げた位置で止まった状態が解消されない。よって、固定刃が取り付けられたプリンタのカバーを開くことができない。すなわち、固定刃と可動刃とを外部に露出させることもできない。このため、隙間より大きな紙ジャムが発生した場合に、紙ジャムの解消が難しく、この観点から改良の余地が残されていた。
また、プラテンユニットのロックを解除するロック解除レバーを、戻し機構に連動させることにより、ロック解除レバーを紙ジャム除去用のレバーとして兼用できる。これにより、部品点数の増加を抑えることができ、構成の簡素化が図れる。
ここで、戻しラックは駆動ラックに形成されている。駆動ラックには可動刃が取り付けられている。これにより、ロック解除レバーを操作することにより、戻しピニオンおよび戻しラックにより可動刃を待機位置に確実に戻すことができる。
このように、第1歯車がロック解除レバーに対して個別に回転することにより、ロック解除レバーのストローク量に対して第1歯車の回転量を大きく確保できる。よって、ロック解除レバーのストローク量を小さく抑えた状態で、可動刃を待機位置に戻すために必要な第1歯車の回転量を確保できる。これにより、ロック解除レバーの操作性を良好に確保できる。
そこで、この構成において、第1歯車の第1歯部を径方向内側に退避可能に構成した。よって、第1歯部の刃先が戻しピニオンの刃先に当接した場合に、第1歯部を径方向内側に退避させることができる。これにより、第1歯部が戻しピニオンの刃先を乗り越えることができる。戻しピニオンの刃先を乗り越えた第1歯部は、戻しピニオンのつぎの歯部の側面に当接する。よって、戻しピニオンを第1歯部(すなわち、第1歯車)で回転させることができる。
また、本発明の一態様に係るサーマルプリンタは、プラテンユニットのロックを解除するロック解除レバーを、戻し機構に連動させることにより、ロック解除レバーを紙ジャム除去用のレバーとして兼用できる。これにより、部品点数の増加を抑えることができ、構成の簡素化が図れる。
さらに、固定刃をプリンタカバーに設け、可動刃をプリンタ本体に設けた。よって、可動刃を駆動する駆動機構をプリンタカバーに設ける必要がない。これにより、プリンタカバーの軽量化が図れ、プリンタカバーを開閉する際の操作性を良好に確保できる。
[第1実施形態]
<サーマルプリンタの構成>
図1はプリンタカバー3の閉位置におけるサーマルプリンタ1を示す斜視図である。図2はプリンタカバー3の開位置におけるサーマルプリンタ1を示す斜視図である。
図1、図2に示すように、サーマルプリンタ1は、ロール紙Rから引き出された記録紙P(感熱紙、紙)に印刷を行って、記録紙Pをチケットやレシート等として利用することができるプリンタである。サーマルプリンタ1は、ケーシング(プリンタ本体)2と、プリンタカバー3と、プリンタカバー3側に設けられたプラテンユニット4と、ケーシング2側に設けられたヘッドユニット5と、を備えている。
プラテンユニット4およびヘッドユニット5で印字ユニット8が構成されている。
ケーシング2は、樹脂材料や金属材料、或いはこれらを適宜組み合わせることで、前方FWに開口するキューブ状に形成されている。ケーシング2は、基本骨格となるフレーム体と、フレーム体を覆う外装カバーと、で構成されている。
ケーシング2の内部には、ロール紙Rが収容される記録紙収容部10が形成され、プリンタカバー3を開けることで記録紙収容部10が開放される。
記録紙収容部10は、上述したフレーム体の一部により構成された前方FWに向けて開口する箱型とされ、その内側にロール紙Rが幅方向を左右方向L3に一致させた状態で収容される。
プリンタカバー3が開位置のときに記録紙収容部10が開放され、例えばロール紙Rを記録紙収容部10内に投入することが可能とされる(いわゆるドロップイン方式)。
なお、ケーシング2およびプリンタカバー3は、閉位置において、プラテンユニット4とヘッドユニット5とが組み合わされた状態においてロックされる。
さらに、ケーシング2における上部前側に位置する角部のうち、左右方向L3の一方側に位置する角部には、プラテンユニット4とヘッドユニット5との組み合わせを解除して、プリンタカバー3の開操作を行う際の操作レバー13が設けられている。
図3は印字ユニット8を下方から見た斜視図である。
図2、図3に示すように、ヘッドユニット5は、サーマルヘッド(図示せず)および可動刃22が主に組み込まれたユニットであって、ケーシング2内における上部前側に配設されている。ヘッドユニット5は、ケーシング2の上面から下方に向けて延設された内部プレート上に固定され、記録紙収容部10よりも前方FWで保持されている。
ヘッドフレーム23は、例えば、金属製のフレームである。サーマルヘッドは、左右方向L3に沿ってライン状に並んだ複数の発熱素子を有している。
プラテンローラ33は、記録紙Pをプリンタカバー3の外部に搬送するローラである。固定刃34は、プリンタカバー3の内部に設けられ、プラテンローラ33に対して前方FWに配置されている。プラテンフレーム35は、プラテンローラ33および固定刃34を支持するフレームである。
このように、固定刃34はプリンタカバー3に設けられている。よって、可動刃22を駆動する可動刃駆動機構24をプリンタカバー3に設ける必要がない。これにより、プリンタカバー3の軽量化が図れ、プリンタカバー3を開閉する際の操作性を良好に確保できる。
また、サーマルヘッドは、プリンタカバー3の閉位置において、プラテンローラ33に対向し、プラテンローラ33との間に記録紙Pが通紙可能に配置される。
図3、図4に示すように、可動刃22は、可動刃駆動機構24を介してケーシング2(図2参照)に設けられている。可動刃22は、プリンタカバー3の閉位置(図1参照)において、ヘッドユニット5とプラテンユニット4とが組み合わされた状態において、固定刃34に前後方向L1で対向するように配設されている。可動刃22は、根元22aから刃先22bまでの長さが両端から中央に向かって漸次短くなるように形成されたV字状の板状の刃である。
また、可動刃22は、可動刃ホルダ29を介して可動刃駆動機構24の駆動ラック46に取り付けられている。可動刃22は、可動刃駆動機構24の動作によってヘッドフレーム23に対して上下方向L2にスライド移動可能に構成されている。
すなわち、可動刃22は、固定刃34に対してスライド移動可能に支持されている。
図3、図5に示すように、可動刃駆動機構24は、切断位置P1と待機位置P2とに可動刃22を移動させる機構である。切断位置P1とは、可動刃22が固定刃34に乗り上げて、可動刃22が固定刃34とともに記録紙Pを切断する切断である。待機位置P2とは、固定刃34から可動刃22が離れた位置である。
具体的には、可動刃駆動機構24は、駆動用モータM1と、第1〜第4の駆動歯41〜44と、駆動ピニオン45と、駆動ラック46とを備えている。
駆動ピニオン45は、ピニオン支持軸(支持軸)48に同軸上に取り付けられている。ピニオン支持軸48は駆動ピニオン45とともに一体に回転する。駆動ピニオン45は、左右方向L3にそれぞれ一対設けられている。一対の駆動ピニオン45は、左右方向L3の駆動ラック46に噛み合わされている。一対の駆動ピニオン45は、ピニオン支持軸48により連結されている。
駆動ラック46は、可動刃ホルダ29の左右方向L3に沿う両端部に取り付けられ、上下方向L2に沿って延在している。すなわち、駆動ラック46には可動刃ホルダ29を介して可動刃22が取り付けられている。
以下、構成の理解を容易にするために、駆動用モータM1側の駆動ピニオン45および駆動ラック46について詳説し、駆動用モータM1の反対側の駆動ピニオン45および駆動ラック46の詳しい説明を省略する。
駆動ラック46が移動することにより、駆動ラック46とともに可動刃22が矢印B方向に直線移動する。すなわち、可動刃22が切断位置P1まで移動する。
第1歯車54は、戻し機構26の一部を構成する部材である。第2歯車55は、ロック解除機構27の一部を構成する部材である。
図3、図6に示すように、戻し機構26は、可動刃22を切断位置P1から待機位置P2まで戻す機構である。具体的には、戻し機構26は、第1歯車54と、戻しピニオン57と、戻しラック58とを備えている。
第1歯車54は、ロック解除レバー25の基端部25bの上端に形成されている。第1歯車54の前上側に戻しピニオン57が配置されている。戻しピニオン57は、ピニオン支持軸48に回転自在に支持され、かつ、駆動ピニオン45に隣接して同軸上に配置されている。具体的には、戻しピニオン57は、左右方向L3において駆動ピニオン45のケーシング2(図2参照)の中央側に、駆動ピニオン45の側面に沿って配置されている。
また、戻しピニオン57は、第1歯車54に噛み合い可能に形成されている。
戻しラック58が駆動ラック46に一体に形成されることにより、部品点数を増やすことなく戻しラック58を備えることができる。これにより、印字ユニット8(すなわち、サーマルプリンタ1)の構成の簡素化が図れ、さらに、コストが抑えられる。
すなわち、戻しラック58は、可動刃22の刃先22bの反対側にのみ戻しラック歯59が形成されている。戻しラック歯59は、駆動ラック46の駆動ラック歯47と歯形が同一で、かつ、駆動ラック歯47と同一延長線上に形成されている。
一方、戻しラック58が切断位置P1に配置された状態において、戻しラック58の戻しラック歯59が戻しピニオン57と噛み合う状態に保たれる。
このように、ロック解除レバー25の矢印E方向への回動動作に連動させて、可動刃22を矢印G方向(すなわち、待機位置P2)に向けて移動させることができる。
よって、ピニオン歯57aを戻しラック歯59に噛み合わせる際に、ピニオン歯57aの先端が戻しラック歯59の先端と突き合わされることを抑制できる。これにより、ピニオン歯57aを戻しラック歯59に円滑に噛み合わせることができる。
なお、その他の例として、例えば、隣接するピニオン歯57a間の1歯が除去されない形状の戻しピニオン57とすることも可能である。
具体的には、ロック解除機構27は、第2歯車55と、解除プレート62とを備えている。
ヘッドフレーム23の側壁部23a側において、第2歯車55の後方には、解除プレート62がプレート支持軸66を介して回転自在に支持されている。解除プレート62は、解除歯車63と、リリースカム64とを備えている。
リリースカム64が揺動することにより、リリースカム64がプラテンユニット4(図2参照)側のカム従節部71に係合する。リリースカム64がカム従節部71に係合することにより、ロックピン72を凹部73から離脱する方向にカム従節部71を押し出す。ロックピン72が凹部73から離脱することにより、プラテンユニット4とヘッドユニット5(図2参照)との組み合わせが解除される。
ここで、戻し機構26を作動させるロック解除レバー25は、操作レバー13(図2参照)に連動する。しかし、図7、図8においては、戻し機構26の動作の理解を容易にするために、戻し機構26の動作の説明をロック解除レバー25の操作から説明する。
図7に示すように、可動刃22を切断位置P1までスライド移動させて、固定刃34と可動刃22との間で記録紙Pを切断する。この状態において、可動刃22と固定刃34との間に紙ジャム81が発生することが考えられる。紙ジャム81が発生することにより、可動刃22が固定刃34に乗り上げた位置で止まってしまうことが考えられる。
戻しラック58が移動することにより、戻しラック58とともに可動刃22が矢印L方向に移動する。
図8に示すように、戻しピニオン57の回転により、可動刃22を矢印L方向に移動させて待機位置P2まで戻す。
このように、戻しラック58の戻しラック歯59に戻しピニオン57を噛み合わせた。また、戻しピニオン57にロック解除レバー25を連動可能とした。よって、ロック解除レバー25を操作することにより、戻しピニオン57で戻しラック58を待機位置P2に確実に戻すことができる。
ここで、戻しラック58は駆動ラック46(図5参照)と一体に形成されている。駆動ラック46には可動刃22が取り付けられている。これにより、ロック解除レバー25を操作することにより、戻しピニオン57および戻しラック58により可動刃22を待機位置P2に確実に戻すことができる。
よって、可動刃22を待機位置P2に戻した後、プリンタカバー3(図1参照)のロックを解除する際に、戻しラック58を移動させることなく、ロック解除レバー25を操作できる。これにより、可動刃22を待機位置P2に保持した状態でプリンタカバー3のロックを解除できる。
図9においても、ロック解除機構27の動作の理解を容易にするために、戻し機構26の動作の説明をロック解除レバー25の動作から説明する。
図9はプラテンユニットとヘッドユニットとのロックを解除する動作を説明する説明図である。
この状態において、ロック解除レバー25をさらに継続して回動操作することにより、解除歯車63が矢印N方向に回転する。解除歯車63が回転することにより、解除歯車63とともにリリースカム64が矢印N方向に揺動する。
また、プリンタカバー3のロックを解除するロック解除レバー25を、戻し機構26に連動させることにより、プリンタカバー3のロックを解除するロック解除レバー25を紙ジャム81を除去するレバーとして兼用できる。これにより、印字ユニット8(すなわち、サーマルプリンタ1)の部品点数の増加を抑えることができ、構成の簡素化が図れる。
操作レバー13をロック位置からリリース位置に回動操作することにより、操作レバー13に連動して、ロック解除レバー25が後方に向けて回動する。よって、戻し機構26やロック解除機構27を、図7〜図9で説明したように作動させることができる。これにより、操作レバー13をロック位置からリリース位置に回動操作することにより、戻し機構26やロック解除機構27を作動させて紙ジャム81を取り除くことができる。
図10は第2実施形態に係る印字ユニット100を下方から見た斜視図である。図11は図10のXI−XI線に沿う断面図である。
図10、図11に示すように、印字ユニット100は、第1実施形態のロック解除レバー25をロック解除レバー102に代え、第1実施形態の戻し機構26を戻し機構103に代えたもので、その他の構成は第1実施形態の印字ユニット8と同様である。
第1歯車105およびサンギア107は、戻し機構103の一部を構成する部材である。
換言すれば、第1歯部112は、時計回り方向において第1歯車105の最先の歯部を形成している。すなわち、第1歯車105が反時計回り方向に回転することにより、第1歯車105のうち第1歯部112が最先に戻しピニオン57に噛み合う。
第1歯部112が戻しピニオン57に噛み合った後、第1歯車105が反時計回り方向に継続して回転することにより、第1歯部112の後方の第1歯車105が戻しピニオン57に連続して噛み合う。
よって、アーム部113をベース部105bに向けて弾性変形させることにより、第1歯部112を第1歯車105の径方向内側に退避させることができる。
第1歯部112を第1歯車105の径方向内側へ退避可能に形成した理由については後で詳しく説明する。
サンギア107は、第1歯車105に対して同軸上に設けられている。サンギア107は、第1歯車105の内面に一体に形成されている。サンギア107に噛み合うようにプラネタリギア108が配置されている。
プラネタリギア108は、ロック解除レバー102にプラネタリ軸115を介して回転自在に支持されている。プラネタリ軸115は、レバー支持軸104に対してオフセットされた位置に設けられている。
よって、ロック解除レバー102がレバー支持軸104を軸にして回転することにより、ロック解除レバー102の移動に追従してプラネタリ軸115(すなわち、プラネタリギア108)がレバー支持軸104を中心にして公転する。
プラネタリギア108が公転することにより、プラネタリギア108はインターナルギア109に噛み合いながら時計回り方向に回転(自転)する。よって、サンギア107は、反時計回り方向に回転する。サンギア107とともに、第1歯車105が反時計回り方向に回転する。
このように、第1歯車105がロック解除レバー102に対して個別に回転可能に支持されている。さらに、第1歯車105に加速機構106のサンギア107が一体に形成されることにより、ロック解除レバー102のストローク量を小さく抑えた状態で第1歯車105の回転量を大きく確保できる。これにより、可動刃22を待機位置P2に戻す際に、ロック解除レバー102の操作性を良好に確保できる。
ここで、戻し機構103を作動させるロック解除レバー102は、操作レバー13(図2参照)に連動する。しかし、図12〜図16においては、戻し機構103の動作の理解を容易にするために、戻し機構103の動作の説明をロック解除レバー102の操作から説明する。
図12に示すように、可動刃22を切断位置P1までスライド移動させて、固定刃34と可動刃22との間で記録紙Pを切断する。この状態において、可動刃22と固定刃34との間に紙ジャム81が発生することが考えられる。紙ジャム81が発生することにより、可動刃22が固定刃34に乗り上げた位置で止まってしまうことが考えられる。
よって、サンギア107が矢印S方向に回転する。サンギア107が回転することにより、サンギア107とともに第1歯車105が矢印S方向に回転する。
図13に示すように、第1歯車105が戻しピニオン57に向けて矢印S方向に移動して戻しピニオン57に噛み合う。第1歯車105が戻しピニオン57に噛み合う際に、まず第1歯車105の第1歯部112が戻しピニオン57に噛み合う。
ここで、戻しピニオン57はピニオン支持軸48に回転自在に支持されている。よって、第1歯車105の第1歯部112が戻しピニオン57に噛み合う際に、戻しピニオン57のピニオン歯57aの刃先57bが、第1歯部112の刃先112aに対して当接する位置に配置されることが考えられる。
図14に示すように、戻しピニオン57の刃先57bに第1歯部112の刃先112aが当接した場合、第1歯車105の回転が戻しピニオン57で阻止される虞がある。そこで、第1歯車105の第1歯部112をアーム部113の先端部113aに形成するようにした。よって、アーム部113を弾性変形させることにより、第1歯部112を第1歯車105の径方向内側へ向けて矢印T方向に退避させることができる。
この状態において、第1歯車105が反時計回り方向に向けて矢印Sの如く回転して、第1歯部112が戻しピニオン57のピニオン歯57aの刃先57bを乗り越える。
図15に示すように、第1歯部112が戻しピニオン57のピニオン歯57aの刃先57bを乗り越えた後、アーム部113の復元力で第1歯部112が退避位置から元の位置に復帰する。復帰した第1歯部112が、つぎのピニオン歯57aの側面(歯面)57cに当接する。
復帰した第1歯部112が、つぎのピニオン歯57aの側面57cに当接することにより、戻しピニオン57を第1歯部112(すなわち、第1歯車105)で矢印U方向に回転させることができる。
図16に示すように、ロック解除レバー102を継続して矢印P方向に回動操作することにより、第1歯車105で戻しピニオン57を矢印U方向に継続して回転する。戻しピニオン57が回転することにより、第1実施形態と同様にラック58が矢印V方向に移動する。戻しラック58が移動することにより、戻しラック58とともに可動刃22が矢印V方向に移動して待機位置P2まで戻る。
よって、可動刃22を待機位置P2に戻した後、プリンタカバー3(図1参照)のロックを解除する際に、戻しラック58を移動させることなく、ロック解除レバー25を操作できる。これにより、可動刃22を待機位置P2に保持した状態でプリンタカバー3のロックを解除できる。
図17においても、ロック解除機構27の動作の理解を容易にするために、戻し機構103の動作の説明をロック解除レバー102の動作から説明する。
図17はプラテンユニットとヘッドユニットとのロックを解除する動作を説明する説明図である。
この状態において、ロック解除レバー102をさらに継続して矢印P方向に回動操作することにより、解除歯車63が矢印W方向に回転する。解除歯車63が回転することにより、解除歯車63とともにリリースカム64が矢印W方向に揺動する。
また、プリンタカバー3のロックを解除するロック解除レバー102を、戻し機構103に連動させることにより、プリンタカバー3のロックを解除するロック解除レバー102を紙ジャム81を除去するレバーとして兼用できる。これにより、印字ユニット8(すなわち、サーマルプリンタ1)の部品点数の増加を抑えることができ、構成の簡素化が図れる。
操作レバー13をロック位置からリリース位置に回動操作することにより、操作レバー13に連動して、ロック解除レバー102が後方に向けて回動する。よって、戻し機構103やロック解除機構27を、図12〜図17で説明したように作動させることができる。これにより、操作レバー13をロック位置からリリース位置に回動操作することにより、戻し機構103やロック解除機構27を作動させて紙ジャム81を取り除くことができる。
例えば、前記第1実施形態および第2実施形態では、固定刃34をプリンタカバー3(具体的には、プラテンユニット4)に設け、可動刃22をケーシング2(具体的には、ヘッドユニット5)に設けた例について説明したが、これに限らない。その他の例として、例えば固定刃34をケーシング2に設け、可動刃22をプリンタカバー3に設けることも可能である。
2………ケーシング(プリンタ本体)
3………プリンタカバー
4………プラテンユニット
5………ヘッドユニット
8………印字ユニット
22……可動刃
22a…根元
22b…刃先
24……可動刃駆動機構(駆動機構)
25,102…ロック解除レバー
26,103…戻し機構
27……ロック解除機構
33……プラテンローラ
34……固定刃
45……駆動ピニオン
46……駆動ラック
47……駆動ラック歯
48……ピニオン支持軸(駆動ピニオンの支持軸)
57……戻しピニオン
57a…ピニオン歯
58……戻しラック
59……戻しラック歯(ラック歯)
105…第1歯車
107…サンギア
108…プラネタリギア
109…インターナルギア(内歯ギア)
112…第1歯部
P………記録紙(紙)
P1……切断位置
P2……待機位置
Claims (7)
- 記録紙に印字するサーマルヘッドを有するヘッドユニットと、
前記記録紙を搬送するプラテンローラを有し、前記ヘッドユニットに分離可能に組み合わされるプラテンユニットと、
前記ヘッドユニットおよび前記プラテンユニットのいずれか一方に設けられた固定刃と、
前記ヘッドユニットおよび前記プラテンユニットのいずれか他方に設けられ、前記固定刃に対してスライド移動する可動刃と、
前記可動刃を、前記固定刃から離れた待機位置と、前記固定刃に乗り上げた切断位置との間でスライド移動させる駆動機構と、
前記ヘッドユニットに対する前記プラテンユニットのロックを解除するロック解除レバーと、
前記可動刃が前記切断位置に止められた状態において、前記ロック解除レバーと連動して、前記プラテンユニットのロックを解除する前に前記可動刃を前記待機位置に移動させる戻し機構と、
を備え、
前記戻し機構は、
前記駆動機構の駆動ラックに形成された戻しラックと、
前記戻しラックのラック歯に噛み合い、前記ロック解除レバーの回転動力が伝達されて回転する戻しピニオンと、
を備えたことを特徴とする印字ユニット。 - 前記戻し機構は、
前記ロック解除レバーの回転中心に同軸上に回転自在に支持された第1歯車およびサンギアと、
前記サンギアに噛み合うように回転自在に支持され、かつ、前記ロック解除レバーの移動に追従して公転するプラネタリギアと、
前記プラネタリギアに噛み合うインターナルギアと、を備え、
前記第1歯車は、前記戻しピニオンと噛み合い可能に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の印字ユニット。 - 前記戻しラックは、
前記戻しラックが前記切断位置に配置された状態で前記戻しピニオンと噛み合い、前記戻しラックが前記待機位置に配置された状態で前記戻しピニオンとの噛み合いを解除するように、前記可動刃の刃先の反対側に形成されたラック歯を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の印字ユニット。 - 前記戻しピニオンは、
前記駆動ラックに噛み合う前記駆動機構の駆動ピニオンの支持軸に回転自在に設けられたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の印字ユニット。 - 前記戻しピニオンは、ピニオン歯のうち1歯が除去されたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の印字ユニット。
- 前記第1歯車は、
前記戻しピニオンに最初に噛み合い可能で、かつ、径方向内側に退避可能な第1歯部を有することを特徴とする請求項2に記載の印字ユニット。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の印字ユニットを有するサーマルプリンタにおいて、
前記記録紙を収容する記録紙収容部を有するプリンタ本体に前記可動刃が設けられ、かつ、
前記プリンタ本体に回動可能に連結され、前記記録紙収容部を開閉するプリンタカバーに前記固定刃が設けられていることを特徴とするサーマルプリンタ。
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
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