JP2003145881A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設計自由度の大きいプリンタの提供。 【解決手段】 送りねじ（１０）の外周に第１ワンウェ
イクラッチ（２０）を介して結合されるスリット付きパ
イプ（３０）は第２ワンウェイクラッチ（４０）を介し
てケーシングに結合されている。駆動ギヤ（５０）の係
合ピン（５２）がスリット付きパイプのスリット（３
１）を通って、送りねじのガイド溝（１１）に係合して
いる。モータ（１）で送りねじを右から見て反時計周り
に回転させると第１、第２ワンウェイクラッチにより、
スリット付きパイプは回転せず駆動ギヤは軸方向に移動
し第１、２，３被駆動ギヤ（８０、９０、１００）のい
ずれかに位置に合わせできる。そこで、モータを時計周
り回転するとスリット付きパイプは送りねじと一体に回
転し、駆動ギヤが回転し、その回転トルクが中間ギヤ
（７０）を介して位置合わせされた被駆動ギヤに伝達さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気やガスの検針、あるいは、車
内販売における領収証の発行、車内検札時の発券等のた
めに携帯式の小型プリンタが数多く使用されるようにな
ってきている。このような小型のプリンタにおいては、
スペースがないために、１個のモータでインクリボンの
繰り出し、巻取り、被転写用紙の給紙、排紙、等の動作
をおこなっている。そのために、多くのギヤ、カム、ク
ラッチ等の伝達機構が多数使用されている。このような
問題を解決するために、例えば、特開２００１−１５９
４号公報に記載の装置ではワンウェイクラッチを使用し
て送りねじ回転用のモータで他の機構を作動させてい
る。しかしながら、上記公報の装置では、送りねじで移
動せしめられる要素が送りねじの端部に来たときにしか
他の機構を作動させることができず設計自由度が小さ
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
み、任意の位置に複数の機構を配置でき、送りねじ回転
用のモータで所望の機構を選択的に作動せしめることが
できる設計自由度の大きいプリンタを提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、モータに常時噛合される送りねじのエンドレスな螺
旋溝に、駆動ギヤ制御機構を介して、駆動ギヤが係合さ
れていて、駆動ギヤ制御機構は、モータが第１の回転方
向に回転する時には、駆動ギヤの周方向の回転を停止し
て駆動ギヤを軸方向移動に移動せしめて駆動ギヤを異な
る作動機構を作動させるための複数の被駆動ギヤの一つ
に係合せしめる駆動ギヤ移動動作をおこない、モータが
第１の回転方向と反対の第２の回転方向に回転する時に
は、駆動ギヤを送りねじと一体に回転せしめてモータの
駆動力を前記駆動ギヤに係合せしめられた被駆動ギヤに
伝達する駆動ギヤ回転動作をおこなう、ことを特徴とす
るプリンタが提供される。

【０００５】このようなプリンタでは、モータに常時噛
合される送りねじのエンドレスな螺旋溝に、駆動ギヤ制
御機構を介して、駆動ギヤが係合されていて、駆動ギヤ
制御機構によって、駆動ギヤの周方向の回転を停止して
駆動ギヤを軸方向移動に移動せしめて駆動ギヤを異なる
作動機構を作動させるための複数の被駆動ギヤの一つに
係合せしめる駆動ギヤ移動動作と、駆動ギヤを送りねじ
と一体に回転せしめてモータの駆動力を前記駆動ギヤに
係合せしめられた被駆動ギヤに伝達する駆動ギヤ回転動
作とを、モータを第１の回転方向に回転させるか、第１
の回転方向と反対の第２の回転方向に回転させるかの切
り替えだけでおこなうことができる。

【０００６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、送りねじのエンドレスな螺旋溝に駆動ギヤの
内壁から突出するピンが係合せしめられ、送りねじの外
側に軸方向に延伸するスリットが形成されているスリッ
ト付きパイプが配設されていて、ピンはスリットを径方
向に通過して螺旋溝に係合し、駆動ギヤ制御機構は、モ
ータが第１の回転方向に回転する時には、スリット付き
パイプを係止し、モータが第１の回転方向と反対の第２
の方向に回転する時には、スリット付きパイプを送りね
じと一体に回転せしめる、ことを特徴とするプリンタが
提供される。このようなプリンタでは、駆動ギヤ制御機
構は、モータが第１の回転方向に回転する時には、駆動
ギヤから突出するピンが通るスリットを係止して駆動ギ
ヤの移動動作をおこない、モータが第１の回転方向と反
対の第２の方向に回転する時には、駆動ギヤから突出す
るピンが通るスリットを送りねじと一体に回転せしめて
駆動ギヤの回転動作をおこなう。

【０００７】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
において、駆動ギヤ制御機構は、送りねじとスリット付
きパイプの間に配設される第１ワンウェイクラッチと、
スリット付きパイプとケーシングの間に配設される第２
ワンウェイクラッチと、から成る、ことを特徴とするプ
リンタが提供される。

【０００８】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
において、被駆動ギヤは、駆動ギヤと共中心のアームで
駆動ギヤに係合する中間ギヤを介して回転駆動される、
ことを特徴とするプリンタが提供される。このようなプ
リンタでは、複数の被駆動ギヤが異なる径を有していて
も、あるいは、駆動ギヤと複数の被駆動ギヤとの距離が
ことなっていても、係合できる。

【０００９】請求項５の発明によれば、請求項１の発明
において、駆動ギヤの送りねじ上の軸方向位置を検出す
る位置センサを有し、位置センサの信号に基づきモータ
の回転方向を第１の回転方向から第２の回転方向に切り
替えることを特徴とする、プリンタが提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の実施の形態について説明する。図１は本発明のプ
リンタを説明する分解斜視図であって、モータ１には出
力ギヤ２が取り付けられ、出力ギヤ２は減速ギヤ３を介
して送りねじ１０の図中左側の端部に固定されている送
りねじドライブギヤ４に噛合している。

【００１１】送りねじ１０は表面にエンドレスの螺旋状
のガイド溝１１が形成されている。送りねじ１０の図中
右側の端部の溝のない部分に外周に第１ワンウェイクラ
ッチ２０の内周側が結合され、第１ワンウェイクラッチ
２０の外周側に、図では分離して示されているが、スリ
ット３１を有するスリット付きパイプ３０の右側の端部
が結合されている。

【００１２】スリット付きパイプ３０の図中右側の端部
のスリット３１のない部分の外周には第２ワンウェイク
ラッチ４０の内周側が結合され、第２ワンウェイクラッ
チ４０の外周側はケーシング２００の隔壁２１０（図
２、４参照）に固定されている。スリット付きパイプ３
０の外側には駆動ギヤ５０が配設され、駆動ギヤ５０の
中央部に形成されている穴５１の内壁はスリット付きパ
イプ３０の外周に摺接するが、穴５１の内壁の一点から
中心に向かって係合ピン５２が延伸し、この係合ピン５
２はスリット付きパイプ３０のスリット３１を通って、
送りねじ１０のガイド溝１１に係合している。

【００１３】駆動ギヤ５０の軸方向の両側に一対のアー
ム６０が配設され、アーム６０は駆動ギヤ５０と共中心
であって、穴６１の内面がスリット付きパイプ３０の外
周に摺接する。そして、一対のアーム６０は駆動ギヤ５
０の歯よりも径方向外側において係合ピン６２で固定さ
れていて、係合ピン６２に中間ギヤ７０が回動可能に取
り付けられ、中間ギヤ７０は駆動ギヤ５０に常時噛合し
ている。なお、図１では説明のためにアーム６０は一部
破断して示してある。

【００１４】駆動ギヤ５０は後述するようにして軸方向
に移動し、第１被駆動ギヤ８０、第２被駆動ギヤ９０、
第３被駆動ギヤ１００に選択的に噛合することができ
る。第１被駆動ギヤ８０、第２被駆動ギヤ９０、第３被
駆動ギヤ１００は、この実施の形態の場合は、ケーシン
グ２００（図４，５参照）に固定された共通の軸１５０
に対して、軸方向位置固定で回転可能に、取り付けられ
ている。しかし、アーム６０で駆動ギヤ５０の周りを衛
星的に回る中間ギヤ７０を介して駆動ギヤ５０に係合さ
れるので、必ずしも、このようにする必要はない。

【００１５】次に、第１ワンウェイクラッチ２０と第２
ワンウェイクラッチ４０の詳細な構成と作用について説
明する。図２は送りねじ１０、第１ワンウェイクラッチ
２０、スリット付きパイプ３０、第２ワンウェイクラッ
チ４０、駆動ギヤ５０、を軸方向から見た拡大図であっ
て、左下がりのハッチングを付して示されているのが第
１ワンウェイクラッチ２０であり、右下がりのハッチン
グを付して示されているのが、第２ワンウェイクラッチ
４０である。第１ワンウェイクラッチ２０、第２ワンウ
ェイクラッチ４０は、共に、説明のために一部破断して
示してあるが、いずれも、周方向に連続している。

【００１６】第１ワンウェイクラッチ２０は内側部材２
１と外側部材２２を有し、内側部材２１は送りねじ１０
の外周面に結合され、外側部材２２はクロスハッチング
を付して示されているスリット付きパイプ３０の内周面
に結合されており、内側部材２１と外側部材２２の間に
は爪２３が介装されている。爪２３は内側部材２１が反
時計周りに回転する時は外側部材２２を引きずることな
く内側部材２１のみの回転となし、内側部材２１が時計
周りに回転する時は外側部材２２を引きずって、内側部
材２１と外側部材２２を一体に回転させることができ
る。

【００１７】第２ワンウェイクラッチ４０は内側部材４
１と外側部材４２を有し、内側部材４１はクロスハッチ
ングを付して示されているスリット付きパイプ３０の外
周面に結合され、外側部材４２はケーシング２００の隔
壁２１０に結合されており、内側部材４１と外側部材４
２の間には爪４３が介装されている。爪４３は内側部材
４１が時計周りに回転する時はその回転を妨げないが、
内側部材４１が反時周り計方向に回転する時はその回転
を妨げる。

【００１８】例えば、図２に矢印Ａで示すように、送り
ねじ１０が反時計周りに回転する時は、送りねじ１０に
結合されている第１ワンウェイクラッチ２０の内側部材
２１が反時計周りに回転する。スリット付きパイプ３０
は爪２３に引きずられて回転しようとするがスリット付
きパイプ３０の外周に固定されている第２ワンウェイク
ラッチ４０の爪４３の作用により停止せしめられる。し
たがって、スリット付きパイプ３０が固定の状態で送り
ねじ１０が回転することになり、ピン５１が送りねじ１
０の溝に係合している駆動ギヤ５０は、送りねじ１０の
回転にともない軸方向に移動する。

【００１９】逆に、図３に矢印Ｂで示すように、送りね
じ１０が時計周りに回転するときは、送りねじ１０に結
合されている第１ワンウェイクラッチ２０の内側部材２
１が反時計周りに回転する。すると、爪２３が作用して
第１ワンウェイクラッチ２０の外側部材２２が回転し、
第１ワンウェイクラッチ２０の外側部材２２に結合され
ているスリット付きパイプ３０が回転し、スリット付き
パイプ３０に固定されている第２ワンウェイクラッチ４
０の内側部材４１も時計方向に回転しようとする。この
時、第２ワンウェイクラッチ４０の爪４３は第２ワンウ
ェイクラッチ４０の内側部材４１の動きを妨害しない。
したがって、スリット付きパイプ３０が送りねじ１０と
一体に回転することになり、駆動ギヤ５０はスリット付
きパイプ３０を介して送りねじ１０と同じ方向、この場
合は時計周り、に回転する。

【００２０】上記の作動を組み合わせて、送りねじ１０
を反時計周りに回転せしめて駆動ギヤ５０を第１被駆動
ギヤ８０、第２被駆動ギヤ９０、第３被駆動ギヤ１００
のいずれかの位置に合わせて中間ギヤ７０を係合せし
め、それから送りねじ１０を時計周りに回転せしめるこ
とにより、中間ギヤ７０を介して駆動ギヤ５０と係合せ
しめられたいずれかの被駆動ギヤを回転駆動することが
できる。

【００２１】次に、各被駆動ギヤがどのような作動をす
るかを図４，５を参照して説明する。図４はプリンタの
内部を側面から見た図であり、図５はプリンタの内部に
軸線方向から見た図である。なお、図４では第１被駆動
ギヤ８０、第２被駆動ギヤ９０、第３被駆動ギヤ１００
は重なって１つに示されている。また、図５では、ケー
シング２００の隔壁類は図が煩雑になるのを避けるため
に示していない。

【００２２】先ず、第１被駆動ギヤ８０の作動について
説明する。第１被駆動ギヤ８０にはプーリ８１が固定的
に取り付けられていてプーリ８１はベルト８２を介して
紙搬送ローラ１１０の軸１１１に取り付けられたプーリ
１１２に常時係合されている。したがって、第１被駆動
ギヤ８０が駆動ギヤ５０と噛合せしめられた時には、図
示しない紙ロールから引き出されケーシング２００の窓
２０１から導入されたロール紙（一点鎖線で示してあ
る）が搬送される。なお、紙を紙搬送ローラ１１０に押
し付けるピンチローラ１１３が紙搬送ローラ１１０に対
向して配置されている（図４参照）。なお、第１被駆動
ギヤ８０は、第２被駆動ギヤ９０、第３被駆動ギヤ１０
０よりも径が小さいが、中間ギヤ７０を介しているの
で、駆動ギヤ５０と係合することができる。中間ギヤは
このようにして設計の自由度の増大に寄与している。

【００２３】次に、第２被駆動ギヤ９０の作動について
説明する。第２被駆動ギヤ９０にはプーリ９１が固定的
に取り付けられていて、プーリ９１は転写フィルム巻取
りローラ１２０に取り付けられたプーリ１２１にベルト
１２２を介して常時係合されている。したがって、第２
被駆動ギヤ９０が駆動ギヤ５０と噛合せしめられた時に
は、転写フィルムローラ１２３に巻き付けられている転
写フィルム（ニ点鎖線で示してある）はガイドローラ１
２４，１２５，を通り、サーマルヘッド１３０の上を通
り、ガイドローラ１２６、１２７を通って、巻取りロー
ラ１２０に巻き取られる。

【００２４】次に、第３被駆動ギヤ１００の作動につい
て説明する。第３被駆動ギヤ１００の図４における右側
の側面には中心から離れた所にピン１０１が取り付けら
れ、ピン１０１にはアーム１０２の長穴１０３（図３参
照）が係合している。アーム１０２のピン１０１と係合
しているのとは反対側の端部にはピン１０４が取り付け
られている。ピン１０４はケーシング２００の隔壁２１
０（図２参照）に形成されている穴（図示せず）を貫通
しており、この穴により、ピン１０４の位置は固定され
ている。

【００２５】ピン１０４の隔壁２１０を挟んでアーム１
０２とは反対側のところにはアーム１０５が固定されて
いる。アーム１０５のピン１０４が取り付けられている
のとは反対の端部にはプラテンローラ１４０の軸１４１
が取り付けられている。上記の構成により、第３被駆動
ギヤ１００が駆動ギヤ５０と噛合し、回転せしめられた
時には、プラテンローラ１４０は紙と転写フィルムをサ
ーマルヘッド１３０に周期的に押し付ける。

【００２６】以上説明したように本発明の実施の形態で
は、１つのモータを１つの回転方向に回転して駆動ギヤ
５０を移動し３つの被駆動ギヤ８０，９０、１００の一
つに係合し、係合した被駆動ギヤを回転せしめて、３つ
の異なる作動をおこなうことができる。

【００２７】図４、５において、１６０で示されるの
は、バッテリであって、モータ１の駆動、サーマルヘッ
ド１３０の印字駆動等をおこなうための電力をそれぞれ
に供給する。また、図１に１７１，１７２、１７３で示
されるのは、駆動ギヤ５０が各被駆動ギヤ８０，９０，
１００に係合する位置に到達したかどうかを検出する、
位置センサであって、詳細は示さないが、駆動ギヤ５０
が各被駆動ギヤの位置にくると駆動ギヤ５０の歯が接触
する部分を有し、それにより信号を発するものである。
その他、モータの回転した数を検出するものでもよい。
なお、これらの制御は、図１に１８０で示される制御回
路によりおこなわれる。この制御回路１８０はケーシン
グ２００に配置されている。

【００２８】

【発明の効果】各請求項に記載の発明は、プリンタの発
明であるが、モータに常時噛合される送りねじのエンド
レスな螺旋溝に、駆動ギヤ制御機構を介して、駆動ギヤ
が係合されていて、駆動ギヤ制御機構は、モータが第１
の回転方向に回転する時には、駆動ギヤの周方向の回転
を停止して駆動ギヤを軸方向移動に移動せしめて駆動ギ
ヤを異なる作動機構を作動させるための複数の被駆動ギ
ヤの一つに係合せしめる駆動ギヤ移動動作をおこない、
モータが第１の回転方向と反対の第２の回転方向に回転
する時には、駆動ギヤを送りねじと一体に回転せしめて
モータの駆動力を前記駆動ギヤに係合せしめられた被駆
動ギヤに伝達する駆動ギヤ回転動作をおこなう。したが
って、モータに常時噛合される送りねじのエンドレスな
螺旋溝に、駆動ギヤ制御機構を介して、駆動ギヤが係合
されていて、駆動ギヤ制御機構によって、駆動ギヤの周
方向の回転を停止して駆動ギヤを軸方向移動に移動せし
めて駆動ギヤを異なる作動機構を作動させるための複数
の被駆動ギヤの一つに係合せしめる駆動ギヤ移動動作
と、駆動ギヤを送りねじと一体に回転せしめてモータの
駆動力を前記駆動ギヤに係合せしめられた被駆動ギヤに
伝達する駆動ギヤ回転動作とを、モータを第１の回転方
向に回転させるかを、モータが第１の回転方向と反対の
第２の回転方向に回転させるかの切り替えだけでおこな
うことができる。任意の軸方向の位置で他の機構を作動
せしめることができ設計の自由度が大きい。

【００２９】特に、請求項２のように、送りねじのエン
ドレスな螺旋溝に駆動ギヤの内壁から突出するピンが係
合せしめられ、送りねじの外側に軸方向に延伸するスリ
ットが形成されているスリット付きパイプが配設されて
いて、ピンはスリットを径方向に通過して螺旋溝に係合
し、駆動ギヤ制御機構は、モータが第１の回転方向に回
転する時には、スリット付きパイプを係止し、モータが
第１の回転方向と反対の第２の方向に回転する時には、
送りねじと一体に回転せしめる、ようにすれば、スリッ
ト付きパイプをモータの回転方向によって、係止、一体
回転させることで、移動動作と回転動作の切り替えをお
こなうことができる。

【００３０】特に、請求項３のように、駆動ギヤ制御機
構を、送りねじとスリット付きパイプの間に配設される
第１ワンウェイクラッチと、スリット付きパイプとケー
シングの間に配設される第２ワンウェイクラッチで構成
すれば、特に、構成要素を少なくすることができる。

【００３１】特に、請求項４のように、被駆動ギヤが、
駆動ギヤと共中心のアームで駆動ギヤに係合する中間ギ
ヤを介して回転駆動される、ようにすれば、複数の被駆
動ギヤが異なる径を有していても、あるいは、駆動ギヤ
と複数の被駆動ギヤとの距離がことなっていても係合で
きるので設計の自由度がさらに大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリンタの伝達機構を示す分解斜視図
である。

【図２】ワンウェイクラッチの構造と作動を説明する図
である。

【図３】ワンウェイクラッチの構造と作動を説明する図
である。

【図４】本発明のプリンタを内部構造を側面から見て示
す図である。

【図５】本発明のプリンタの内部構造を軸方向から見て
示す図である。

【符号の説明】

１…モータ １０…送りねじ ２０…第１ワンウェイクラッチ ２１…（第１ワンウェイクラッチの）内側部材 ２２…（第１ワンウェイクラッチの）外側部材 ２３…爪 ３０…スリット付きパイプ ３１…スリット ４０…第２ワンウェイクラッチ ４１…（第１ワンウェイクラッチの）内側部材 ４２…（第１ワンウェイクラッチの）外側部材 ４３…爪 ５０…駆動ギヤ ５１…係合ピン ６０…アーム ７０…中間ギヤ７０ ８０…第１被駆動ギヤ ９０…第２被駆動ギヤ １００…第３被駆動ギヤ １１０…紙搬送ローラ １１３…ピンチローラ １２０…転写フィルム巻取りローラ １３０…サーマルヘッド １４０…プラテンローラ １７１、１７２、１７３…位置センサ １８０…制御回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータに常時噛合される送りねじのエン
   ドレスな螺旋溝に、駆動ギヤ制御機構を介して、駆動ギ
   ヤが係合されていて、 駆動ギヤ制御機構は、モータが第１の回転方向に回転す
   る時には、駆動ギヤの周方向の回転を停止して駆動ギヤ
   を軸方向移動に移動せしめて駆動ギヤを異なる作動機構
   を作動させるための複数の被駆動ギヤの一つに係合せし
   める駆動ギヤ移動動作をおこない、モータが第１の回転
   方向と反対の第２の回転方向に回転する時には、駆動ギ
   ヤを送りねじと一体に回転せしめてモータの駆動力を前
   記駆動ギヤに係合せしめられた被駆動ギヤに伝達する駆
   動ギヤ回転動作をおこなう、ことを特徴とするプリン
   タ。
2. 【請求項２】 送りねじのエンドレスな螺旋溝に駆動ギ
   ヤの内壁から突出するピンが係合せしめられ、 送りねじの外側に軸方向に延伸するスリットが形成され
   ているスリット付きパイプが配設されていて、ピンはス
   リットを径方向に通過して螺旋溝に係合し、 駆動ギヤ制御機構は、モータが第１の回転方向に回転す
   る時には、スリット付きパイプを係止し、モータが第１
   の回転方向と反対の第２の方向に回転する時には、スリ
   ット付きパイプを送りねじと一体に回転せしめる、こと
   を特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 【請求項３】 駆動ギヤ制御機構は、送りねじとスリッ
   ト付きパイプの間に配設される第１ワンウェイクラッチ
   と、スリット付きパイプとケーシングの間に配設される
   第２ワンウェイクラッチと、から成る、ことを特徴とす
   る請求項２に記載のプリンタ。
4. 【請求項４】 被駆動ギヤは、駆動ギヤと共中心のアー
   ムで駆動ギヤに係合する中間ギヤを介して回転駆動され
   る、ことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
5. 【請求項５】 駆動ギヤの送りねじ上の軸方向位置を検
   出する位置センサを有し、位置センサの信号に基づきモ
   ータの回転方向を第１の回転方向から第２の回転方向に
   切り替えることを特徴とする、請求項１に記載のプリン
   タ。