JP2005088350A - 防滴機構を備えた小型携帯プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 人が携帯するときに妨げとなるようなプリンタの外側に出張る部材を設けずに、プリンタに液体がかかっても回路基板等が損傷する恐れのない、防滴機能を備えた小型携帯プリンタを提供する。
【解決手段】 本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタは、上面に用紙を外部へ排出する紙出口６と、底面に液体を外部へ排出する排液口７とが設けられ、その内部に下記の部材が設置されたプリンタケースと、用紙を紙送りする紙送り機構と、紙送りされる用紙に印刷を行う印刷ヘッド１４と、プリンタの制御を行うための回路基板と、紙出口６の直下に配置され、印刷ヘッド１４と紙送り機構が設置され、その底部に排液口７が配置された直下領域８と、直下領域８との間を防滴壁１２で遮断され、回路基板が設置された防滴領域９と、が備えられ、紙出口６から直下領域８に入った液体は、防滴領域９に入ることなく、排液口７から外部へ排出されることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、人が携帯することのできる小型携帯プリンタの防滴機構に関する。

近年、電子機器の小形化、軽量化や通信手段の発達により、人が携帯することのできる小型携帯プリンタが普及している。この小型携帯プリンタは、例えば、レストランにおいて、顧客が食事をするテーブル席で支払い処理を行ってレシートを発行する場合や、レンタカーの返却現場において、支払い処理を行ってレシートを発行する場合等に利用することが可能であり、顧客の利便性が増し、業務の効率化にも貢献している。

しかし、レストランでこの小型携帯プリンタを使用する場合に、コップに入った水を誤ってプリンタの上にこぼしてしまう恐れがあり、また、レンタカー返却現場のような屋外のエリアでは、雨滴がプリンタにかかる恐れもある。

これに対処するため、プリンタケース自体を防滴構造にすることは可能であるが、印刷した用紙をプリンタの外部へ排出する紙出口は、液体が全く入らないように塞ぐことは困難である。従って、もし、この紙出口から水等の液体がプリンタの内部に入ると、内部に設置された回路基板がこの液体に濡れる恐れがあり、この場合、ショートして回路基板を損傷する恐れがある。

これを防止するため、液体がプリンタの内部へ入らないようにする機構が、特許文献１に提案されている。図１０に示される実施例では、プリンタ１０１の紙出口の上部が、防滴カバー１０２で完全に覆われている。この防滴カバー１０２には膨らみ部分が設けられており、ある程度の分量の用紙が排出されても、そのまま蓄積できるようになっている。

また、図１１に示される実施例では、頻繁に印刷した用紙を取り出す必要がある場合に対応するため、紙出口の直上は防滴カバー１０３で覆うが、横の方に用紙を取り出すための開口部１０４が設けられている。
特開平１０−０４９４９８

図１０に示される完全に紙出口を覆う防滴カバー１０２の場合には、印刷された用紙を取り出すためには、その都度、防滴カバー１０２を開ける必要があり、上述のような顧客の面前で素早くレシートを印刷して手渡す状況には適していない。特に、プリンタをベルトから下げて使用するような場合には、作業性が非常に悪くなる。

また、図１１に示される横の方に開口部１０４を設けた防滴カバー１０３の場合には、従来のプリンタと同様に、この開口部１０４からプリンタの内部に液体が入る恐れがあり、液体によるプリンタ１０１の損傷に対する根本的な解決策にはならない。

更に、これらの防滴カバーは、通常のプリンタよりも外側に出張る形となるので、人が携帯するときにじゃまになる恐れがある。特に、両手を使えるように、この小型携帯プリンタをベルトからぶらさげて使用する場合には、他のものと引っかかり安全の問題も生じる。

従って、本発明の目的は、人が携帯するときに妨げとなるようなプリンタの外側に出張る部材を設けずに、プリンタに液体がかかっても回路基板等が損傷する恐れのない小型携帯プリンタを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの第１の実施態様は、人が携帯可能な小形のプリンタであって、上面に用紙を排出する紙出口と、底面に液体を排出する排液口とが設けられ、その内部に下記の部材が設置されたプリンタケースと、用紙を紙送りする紙送り機構と、紙送りされる用紙に印刷を行う印刷ヘッドと、プリンタの制御を行うための回路基板と、紙出口の直下に配置され、印刷ヘッドと紙送り機構が設置され、その底部に排液口が配置された直下領域と、直下領域との間を防滴壁で遮断され、回路基板が設置された防滴領域と、が備えられ、紙出口から直下領域に入った液体は、防滴領域に入ることなく、排液口から外部へ排出されることを特徴とする。

この実施態様では、プリンタの外側に人が携帯するときに邪魔となる部材を取り付けることなく、仮にプリンタの上に液体が落ちても、その液体により回路基板等が損傷を防止することができる。

本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの他の実施態様は、直下領域の底部に、液体が排液口へ流れるようするためのスロープが備えられたことを特徴とする。

この実施態様では、プリンタ内部に入った液体が内部に溜まることなく、速やかに排液口からプリンタの外部へ排出することができる。

本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの他の実施態様は、直下領域に、更に、用紙を切断する切断機構が設置されたことを特徴とする。

本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの他の実施態様は、直下領域内に設置された紙送り機構、サーマルヘッド、又は、切断機構に防滴処理が施されたことを特徴とする。

本実施態様では、液体が入る直下領域に設置される部材は、すべて防滴処理を行うことが可能であり、この処理によって液体に濡れたとしても、損傷したりする恐れがない。

本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの他の実施態様は、用紙が感熱紙であり、印刷ヘッドがサーマルヘッドであることを特徴とする。

本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの他の実施態様は、排液口に、液体がプリンタの外部から内部に入ることを防止する逆流防止機構が備えられたことを特徴とする。

本実施態様によれば、仮にプリンタの底面を上向きにおいた状態で、上から液体をこぼしたとしても、排液口からプリンタ内部へ液体が入る恐れがない。

本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタでは、人が携帯するときに妨げとなるような部材をプリンタの外側に付けずに、用紙の紙出口からプリンタの内部に入った液体によって、回路基板等の防滴処理の困難な部材が損傷することを防止することができる。また、用紙を取り出すときに、カバーを開ける等の余分な作業をいっさい行う必要がない。

以下、図面を参照しながら、本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの最良の形態を詳細に説明する。
（小型携帯プリンタ全体構造の説明）
図１は、本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの実施形態の全体の外形を示す斜視図である。プリンタ１は、外部を上ケース２ａと下ケース２ｂで覆われ、上ケース２ａには、開閉蓋３が開閉可能な状態で装着されている。この開閉蓋３が取り付けられた面をプリンタ１の上面と称し、その反対面（図１で見えていない面）を底面と称する。図１(a)は、開閉蓋３が閉じられた状態を示し、図１（ｂ）は、開閉蓋３が開かれた状態を示す。図面で示されるように、プリンタ１の外部には、携帯時に支障をきたす恐れのある余分な部材がいっさい取り付けられていない。

開閉蓋３を開けると、収納部４が露出し、印刷媒体であるロール紙５の装填、取り出し、交換が行えるようになっている。この実施形態では、印刷媒体として感熱紙が用いられている。また、開閉蓋３の先端部には、ロール紙５から引き出された用紙を紙送りするプラテンローラ３１が備えられている。プラテンローラ３１の一端にはローラ歯車３１ａが取り付けられており、開閉蓋３が閉じられた場合には、プリンタ１の本体側に設置された紙送り機構の輪列と噛み合うようになっている。従って、紙送り機構の紙送りモータが回転すると、この駆動力がプラテンローラ３１に伝達されて回転し、用紙５ａを紙送りする。また、プラテンローラ３１は、開閉蓋３を閉じた状態では、サーマルヘッド１４と対向する位置にあり、サーマルヘッド１４による印刷時には、プラテンの機能も果たす。

また、開閉蓋３と上ケース２ａの間には、紙出口６が設けられており、プラテンローラ３１で紙送りされた用紙は、この紙出口６から上ケース２ａの外部へ排出される。

次に、図２と図３を用いて、プリンタ１の内部の構造を説明する。図２は、図１（ａ）の矢印Aの方向から見た断面図であり、図３は、図１（ａ）の矢印Bの方向から見た断面図である。プリンタ１は、外側を上ケース２ａと下ケース2bで覆われており、プリンタ１の主要部材はメカフレーム１１に搭載されている。

図２において矢印Cの方向をプリンタ１の前側と称し、矢印Dの方向を後側と称する。プリンタ１は前後方向において、大きく３つの領域に分けられる。プリンタ１の中央に位置する矢印E（図２参照。）で示される領域を、直下領域８と称する。この直下領域８の上部には、用紙５ａを上ケース２ａの外部へ排出する出口である紙出口６が設けられ、底部には、直下領域８に入った液体を下ケース２ｂの外へ排出する排液口７が設けられている。

また、この直下領域８の前側には、ロール紙５を収納する収納部４が設けられている。直下領域８と収納部４との間は、仕切り壁８ａによって仕切られているが、上部には用紙５ａが収納部４から直下領域８に入る空間が設けられている。

一方、直下領域８の後側には、防滴領域９が備えられている。直下領域８と防滴領域９の間は、防滴壁１２によって完全に仕切られており、直下領域８に入った液体は、防滴領域９へは全く入らないような構造になっている。

詳細の構造は後述するが、直下領域８には、プラテンローラ３１を回転させる紙送り機構３０と、用紙５ａに印刷を行うサーマルヘッド１４と、用紙５ａを切断する切断機構４０が設置されている。

図３に示されるように、直下領域８内のメカフレーム１１の上に、横置きされた紙送りモータ３２と、この紙送りモータ３２に連結された輪列３４が設置され、紙送り機構３０を構成している。開閉蓋３が閉じられた状態では、プラテンローラ３１のローラ歯車３１ａと輪列３４が連結されて、紙送りモータ３２の動力をプラテンローラ３１に伝達するようになっている。

また、メカフレーム１１の上には、縦置きされた切断用モータ４３と、この切断モータ４３に連結された輪列４４が設置されている。この輪列４４の最終段にはカムが取り付けられ、このカムが可動刃４１と連結されている。これらの、切断用モータ４３、輪列４４、可動刃４１、固定刃４２（図示されていない。）等によって切断機構４０が構成される。

また、サーマルヘッド１４は、ヘッドフレームを介してメカフレーム１１に取り付けられている。

なお、これらの紙送り機構３０、サーマルヘッド１４、切断機構４０の各構成部材は、液体に濡れても問題が生じないように防滴処理が施されている。

一方、防滴領域９内のメカフレーム１１上には、紙送り機構３０、サーマルヘッド１４、切断機構４０を初めとするプリンタの各機器を制御するためのメイン基板２１、サブ基板２２、スイッチ基板２３、無線基板２４等の回路基板が設置されている。また、バッテリ収納部２５にはバッテリが収納されている。これらの部材自体に防滴処理を施すことは、非常に困難であるため、防滴領域９内に液体が侵入しないような防滴構造を採っている。
（印刷時の各構成部材の動き）
次に、図２と図３を用いて、用紙に印刷を行う場合におけるプリンタ各機器の動きについて説明する。

印刷を行う準備段階として、用紙５ａをプリンタ１にセットする必要がある。まず、収納部４を覆う開閉蓋３を開けて、ロール紙５を収納部４に収める。そして、ロール紙５から用紙５ａを引き出して、搬送路１６に沿わせるようにしてサーマルヘッド１４の横を通過させ、更に先端部を上ケース２ａの上方へ出しておく。この状態で、開閉蓋３を閉じると、用紙５ａがサーマルヘッド１４とプラテンローラ３１に挟まれた状態となり、用紙５ａの先端部が紙出口６を通過して、上ケース２ａの外部へ出た状態となる。図２は、この状態を示している。

ここで、ボタン操作や無線による指令により印刷開始指令が出されると、紙送りモータ３２の駆動力によってプラテンローラ３１が回転し、用紙５ａを上方へ紙送りする。そして、サーマルヘッド１４とプラテンローラ３１に挟まれる位置で用紙５ａに印刷が行われ、印刷された用紙５ａは更に上方へ紙送りされ、紙出口６から上ケース２ａの外部へ排出される。所定の印刷が終わると切断指令が出され、切断用モータ４３の駆動力によって、可動刃４１が動いて用紙５ａを切断し、一連の印刷作業は終了する。
（紙送り機構の説明）
次に、紙送り機構３０の構造を、上ケース２ａと下ケース２ｂを取り除いた状態のプリンタ１を示した斜視図である図５と、紙送り機構と切断機構の詳細を示した断面図である図６を用いて説明する。

図６に示されるように、横置きされた紙送りモータ３２の駆動軸には、モータ歯車３３が取り付けられ、平車３４ａと３４ｂで構成される輪列３４に連結されている。そして、開閉蓋３が閉じられた場合には、上側の平歯車３４ｂとプラテンローラ３１に取り付けられたローラ歯車３１ａが噛み合うように配置されている。従って、印刷開始指令、又は紙送り指令が出されて、紙送りモータ３３の駆動軸が回転すると、輪列３４によって所定の回転速度に減速された後、プラテンローラ３１を回転させて、用紙５ａの紙送りを行うようになっている。
（切断機構の説明）
切断機構の構造は、図６に示されるように、縦置きされた切断用モータ４３の駆動軸にはモータ歯車が取り付けられ、複数の平歯車で構成された輪列４４に連結されている。輪列４４の最終段の回転軸には、カム４５が取り付けられている。また、図５に示されるように、カム４５の上部に取り付けられたシャフト４６が、可動刃４１の穴部に挿入されている。

切断指令が出されると、切断用モータ４３が回転し、輪列４４で所定の回転速度に減速された後、カム４５が回転する。そして、図５に示されるように、カム４５が矢印Ｆの方向に回転すると、待避位置（図５に示される位置）にあった可動刃４１が、シャフト４６により押され、矢印Ｇの方向へ回転する。可動刃４１が固定刃４２と重なり合う時点で、はさみの原理で用紙５ａを切断する。カム４５が更に回転を続けると、可動刃４１は逆向きの矢印Ｈの方向に回転し、カム４５が１回転した時点で、可動刃４１は元の待避位置に戻って停止する。
（防滴機構の説明）
次に、本発明に係る防滴機構について説明を行う。図２に示されるように、仮にプリンタ１の上方から液体がこぼれた場合、紙出口６から直下の直下領域８にその液体が入る恐れがある。しかし、防滴壁１２によって、防滴領域９とは完全に遮断されているので、防滴領域９へこの液体が入る恐れはない。この防滴領域９には、防滴処理等が困難な電子部品やプリント基板を有するメイン基板２１、サブ基板２２、スイッチ基板２３、無線基板２４が設置され、また、バッテリ収納２５にはバッテリが収納されている。しかし、上述のように液体が侵入する余地が全く無いので、どのような状況でプリンタ１を使用してもこれらの基板が損傷するような問題は生じない。

また、直下領域８には、紙送り機構３０、サーマルヘッド１４、切断機構４０が設置されているが、紙送りモータ３２、サーマルヘッド１４、切断用モータ４３等の部品は、防滴処理がなされているので、液体に濡れても問題はない。また、平歯車、軸受等の機械部材は、液体に濡れても同様に問題はない。

また、直下領域８と前側の収納部４とは、仕切壁８ａによって仕切られており、原則として、紙出口６から直下領域８内に入った液体は、直下領域８以外へ流れることはない。実際には、用紙５ａが収納部４から直下領域８へ入る部分に用紙５ａが通過する空間が開いているが、その大きさは限定されており、収納部４側へ液体が入る量は非常に限られている。また、仮に収納部４内に液体が入っても、収納部４には液体に濡れて損傷を起こすような部材はいっさい設置されていないので問題はない。

更に、直下領域８には、中に液体が入っても溜ることがないように、プリンタ１の外部へ排出する排液口７が底部に設けられている。図２に示されるように、この排液口７は、メカフレーム１１側に突起した形状の排液口７ａが備えられ、下ケース２ｂ側にはへこみのある形状の排液口７bが備えられており、これらが嵌合して位置決めがなされるようになっている。

ここで、図４は、直下領域８の底部の左右方向の形状を示す断面図である。直下領域８の底部は、図２に示されるように、排液口７を最下部とする前後方向のスロープ１７ａと、図４に示されるように、排液口７を最下部とする左右方向のスロープスロープ１７ｂが設けられており、浸入した液体が溜まることなく、速やかに排液口７に達するような構造となっている。図４に示される実施形態では、紙送りモータ３２があるためスロープ１７ｂはプリンタ１の右端まで伸びていないが、スペースが有る場合には、スロープ１７ｂは端部まで伸ばされる。

次に、図７と図８に、主要な構成部材を中に浮かせた形で示した斜視図を示す。図７はプリンタ１を上面から見て前側を上にした場合に右側から見た斜視図であり、図８は、左側から見た斜視図である。

これらの図からわかるように、下ケース２ｂの上にはメインフレーム１０が設置され、更にメカフレーム１１が設置されている。そして、主要な部材は、このメカフレーム１１上に設置される。また、防滴壁１２は、切断用モータ４３の形状に合わせて成型されている。防滴壁１１の下側はメカフレームと接続され、上側は上ケース２ａと接続されて、防滴領域に液体が入らないようになっている。

また、サーマルヘッド１４はヘッドフレーム１５によってメカフレーム１１と接続され、切断機構４０の可動刃４１、固定刃４２は、メカ上フレーム１３によって、メカフレーム１１に接続される。
（排液口の逆流防止機構）
次に、図９に紙出口７についての他の実施形態を示す。通常は、プリンタ１は紙出口６のある上面を上向きにして使用するので、プリンタ１の底面にある排液口７が開いていても、この排液口７からプリンタ１の内部に液体が入る恐れはない。しかし、もしプリンタ１の底面を上側に向けた状態で、上から液体をこぼすような事態が生ずると、排液口７から逆に液体がプリンタ内部に入る恐れがある。

この実施形態では、この事態に対処するため、プリンタ１の底面が下向きの状態では、排液口７が開いており、逆に、底面部が上向きとなる状態では、排液口７が閉じられる機構を有している。図９（ａ）は、底面が下向きの場合を示している。メカフレーム１１には、回転ヒンジ５１が設けられ、ゲート５０が回転可能な状態で取り付けられている。ゲート５０は、重力により下側にぶら下がった状態になるが、メカフレーム１１に設けられた突起５２によって、垂直よりは若干角度を持った状態に保持される。

この場合、排液口７が開かれた状態なので、プリンタ１に入った水は、矢印に示されるように、プリンタ１の外部に排出される。

ここで、プリンタ１の天地が逆向きにされて底面が上側に来ると、ゲート５０は、若干斜めの位置に保持されているので、重力によって回転する。そして、図９（ｂ）に示されるように、メカフレーム１１に設けられた受座５３によって、水平の位置に保持される。排液口７は、ゲート５０によって閉じられた状態になっているので、仮に上側から液体をこぼしても、矢印に示されるように、液体がプリンタ１内に入ることが防ぐことができる。

この逆流防止機構は重力を用いているが、バネの付勢力やアクチュエータの力により開閉させることも可能である。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、印刷媒体として感熱紙を用いたサーマルタイプのプリンタを用いた実施形態を説明したが、インクジェットタイプを初めとするその他タイプのプリンタも本発明の実施形態に含まれる。また、ロール紙を用いないタイプのプリンタも本発明の実施形態に含まれる。

また、上述の実施形態では、紙送りするためのローラがプラテンを兼ねたプラテンローラの実施形態について説明したが、紙送りローラとは別に、独立したプラテンを有するプリンタも本発明の実施形態に含まれる。

また、上述の実施形態では、自動切断が可能な切断機構が備えられているが、このような切断機構を有さず、手動のカッタを備えたプリンタも本発明の実施形態に含まれる。

本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの実施形態の全体の外形を示す斜視図 図１の矢印Ａから見たプリンタの断面図。 図１の矢印Ｂから見たプリンタの断面図。 直下領域の底部の左右のスロープの形状を示す断面図。 上ケースと下ケースを取り除いた状態のプリンタの構造を示した斜視図。 紙送り機構と切断機構の詳細構造を示した断面図。 本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの主要部材の構造を示すために、部材を宙に浮かせたプリンタの右側から見た斜視図。 本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの主要部材の構造を示すために、部材を宙に浮かせたプリンタの左側から見た斜視図。 本発明の防滴機構を備えた小型携帯プリンタの排液口についての他の実施形態を示す図。 従来の防滴カバー（密封型）を備えたプリンタの概要を示す斜視図。 従来の防滴カバー（開口があるタイプ）を備えたプリンタの概要を示す斜視図。

符号の説明

１ プリンタ ２ａ 上ケース
２ｂ 下ケース ３ 開閉蓋
４ 収納部 ５ ロール紙
５ａ 用紙 ６ 紙出口
７ 排液口 ７ａ 排液口（メカフレーム側）
７ｂ 排液口（下フレーム側） ８ 直下領域
８ａ 仕切り壁 ９ 防滴領域
１０ メインフレーム １１ メカフレーム
１２ 防滴壁 １３ メカ上フレーム
１４ サーマルヘッド １５ ヘッドフレーム
１６ 搬送路 １７ａ スロープ
１７ｂ スロープ ２１ メイン基板
２２ サブ基板 ２３ スイッチ基板
２４ 無線基板 ２５ バッテリ収納部
３０ 紙送り装置 ３１ プラテンローラ
３１ａ ローラ歯車 ３２ 紙送りモータ
３３ モータ歯車 ３４ 輪列
３４ａ 平歯車 ３４ｂ 平歯車
４０ 切断機構 ４１ 可動刃
４２ 固定刃 ４３ 切断用モータ
４４ 輪列 ４５ カム
４６ シャフト ５０ ゲート
５１ 回転ヒンジ ５２ 突起
５３ 受座
１０１ プリンタ １０２ 防滴カバー
１０３ 防滴カバー １０４ 開口部

Claims (6)

1. 人が携帯可能な小形のプリンタであって、
   上面に用紙を排出する紙出口と、底面に液体を排出する排液口とが設けられ、その内部に下記の部材が設置されたプリンタケースと、
   前記用紙を紙送りする紙送り機構と、
   紙送りされる前記用紙に印刷を行う印刷ヘッドと、
   前記プリンタの制御を行うための回路基板と、
   前記紙出口の直下に配置され、前記印刷ヘッドと前記紙送り機構が設置され、その底部に前記排液口が配置された直下領域と、
   前記直下領域との間を防滴壁で遮断され、前記回路基板が設置された防滴領域と、
   が備えられ、
   前記紙出口から前記直下領域に入った液体は、前記防滴領域に入ることなく、前記排液口から外部へ排出されることを特徴とする防滴機構を備えた小型携帯プリンタ。
2. 前記直下領域の底部に、前記液体が前記排液口へ流れるようするためのスロープが備えられたことを特徴とする請求項１に記載の防滴機構を備えた小形携帯プリンタ。
3. 前記直下領域に、更に、前記用紙を切断する切断機構が設置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の防滴機構を備えた小形携帯プリンタ。
4. 前記直下領域内に設置された前記紙送り機構、前記サーマルヘッド、又は、前記切断機構に防滴処理が施されたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の防滴機構を備えた小形携帯プリンタ。
5. 前記用紙が感熱紙であり、前記印刷ヘッドがサーマルヘッドであることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の防滴機構を備えた小形携帯プリンタ。
6. 前記排液口に、液体が前記プリンタケースの外部から内部に入ることを防止する逆流防止機構が備えられたことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の防滴機構を備えた小形携帯プリンタ。

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