JP2010000549A - カッター付きプリンタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録紙に印刷を行った後、切断可能なプリンタであって、固定刃11と、可動刃30と、該可動刃に取り付けられたラック40と、該ラックに噛合され、正逆回転可能なモータに連結された駆動歯車41の回転に伴って回転しラックを直線移動させるラック用歯車42とを有する可動刃駆動系31と、操作可能なレバー部32と、該レバー部の操作に連動して固定刃を可動刃から離間する方向に移動させて、両刃の接触圧を解除する押下部12を有する連動機構13と、固定刃及び連動機構が主に組み込まれた第1のユニットと、可動刃及び可動刃駆動系が主に組み込まれた第2のユニット4と、を備え、両ユニットのうち一方のユニットが、他方のユニットから分離可能とされ、組み合わせが解除されるカッター付きプリンタを提供する。
【選択図】図15
Description
ところで、このサーマルプリンタに代表されるように、印刷された記録紙を切断するカッター機構を備えたカッター付きプリンタが数多く知られている。通常、このカッター機構は、印刷が終了すると自動的に記録紙を切断するように設定(オートカッター)されており、切断した記録紙を、上述したようにレシートやチケット等として速やかに利用することができるようになっている。
なお、カッター付きプリンタは、例えばキャッシュレジスターや、携帯型端末装置等に組み込まれて使用されている。
ところで、固定刃は、根元側がヒンジ部によって支持されており、刃先側が揺動するように構成されていると共に、コイルバネ等の付勢部によって上方に押し上がるように付勢されている。そのため、可動刃がスライドしてきた際、両刃は適度な接触圧で接するようになっている。その結果、記録紙を綺麗に切断することができるようになっている。
このような咬み込みが生じてしまった場合には、印刷を中断して直ちに復旧作業する必要がある。特に、速やかに印刷作業に戻るために、咬み合いをできるだけ早く復旧させる必要がある。
図30(a)に示すように、固定刃100及び可動刃101は、記録紙Pを送り出すプラテンローラ102、及び、該プラテンローラ102に対向配置され、記録紙Pに印刷を行う印字ヘッド103に対して、記録紙搬送方向下流側に配置されている。可動刃101は、歯車輪列機構104を介して図示しないモータに連結されており、モータの駆動によって固定刃100に対して接近離間するようにスライド移動するようになっている。歯車輪列機構104は、モータの軸に連結されたウォームギア104aと、該ウォームギア104aに噛合された複数の歯車等から構成され、該ギアの回転に伴って可動刃101を直線的に移動させる直線移動機構104bと、で主に構成されている。
なお、ウォームギア104aを利用して可動刃101をスライド移動させるものとして、特許文献1に記載されたものが知られている。
このプリンタについて、図面を参照にして簡単に説明する。
図31(a)に示すように、このプリンタは、図示しないケーシングに設けられた本体ユニット110と、ケーシングに開閉可能に固定された図示しない開閉カバーに設けられたプラテンユニット111と、で主に構成されている。本体ユニット110には、記録紙Pに印刷を行う印字ヘッド112と、該印字ヘッド112に対して記録紙搬送方向下流側に配置された固定刃113と、図示しないモータに連結された第1歯車列114と、が主に組み込まれている。
特に、このピニオン117bには、図示しない可動刃戻しバネによって、可動刃116を元のポジション(ホームポジション)に戻すように付勢力が働いている。しかしながら、開閉カバーを閉めている場合には、ピニオン117bは第1歯車列114に噛合されているので、可動刃戻しバネの付勢力によって回転することがない。つまり、開閉カバーを開けて、ピニオン117bと第1歯車列114との噛合状態が解かれたときのみ、ピニオン117bは可動刃戻しバネの不勢力で回転し、可動刃116をホームポジションに戻すようになっている。
このように、開閉カバーを開けるだけの簡単な動作で、固定刃113と可動刃116との咬み合いを解除することができる。
まず、ウォームギア104aを手動で強制的に回転させることで、可動刃101をホームポジションンに戻す方法は、非常に手間のかかるものであった。通常、モータの回転力を利用して可動刃101をスライド移動させる場合には、モータの回転速度をそのまま伝えるわけにはいかないので、ウォームギア104aで減速させている。そのため、ウォームギア104aを1回転させても、モータは僅かしか回転しない。つまり、モータを1回転させるには、ウォームギア104aを減速比倍だけ回転させる必要がある。従って、可動刃101をホームポジションまで戻すには、ウォームギア104aを連続して何十回転も回す必要があった。よって、非常に手間がかかり、作業者にかかる負担が大きかった。加えて、復旧作業に時間がかかってしまい、印刷作業に速やかに戻ることができるものではなかった。
本発明に係るカッター付きプリンタは、ロール紙から引き出された記録紙に印刷を行った後、該記録紙を切断するカッター付きプリンタであって、引き出された前記記録紙に対向した状態で配置された固定刃と、該固定刃に対してスライド可能に配置され、スライド時に固定刃の上面に乗り上げて引き出された前記記録紙を固定刃との間で挟み込んで切断する可動刃と、該可動刃に取り付けられたラックと、該ラックに噛合され、正逆回転可能なモータに連結された駆動歯車の回転に伴って回転し、ラックを直線移動させるラック用歯車とを有する可動刃駆動系と、操作可能なレバー部と、該レバー部の操作に連動して前記固定刃を前記可動刃から離間する方向に移動させて、固定刃と可動刃との接触圧を解除させる押下部を有する連動機構と、前記固定刃及び前記連動機構が組み込まれた第1のユニットと、前記可動刃及び前記可動刃駆動系が組み込まれ、第1のユニットに対して組み合わされる第2のユニットと、を備え、前記第1のユニットと前記第2のユニットとのうち一方のユニットが、他方のユニットから分離可能とされ、前記組み合わせが解除されることを特徴とする。
更に、可動刃を駆動する可動刃駆動系が組み込まれた第2のユニットの方が第1のユニットに比べて構造が複雑化してしまうが、第2のユニットはケーシング側に設けられている。仮に、第2のユニットが開閉扉側に設けられている場合には、開閉機構に加え第2のユニットの構造を考慮する必要があるので、開閉扉の構造自体が複雑化してしまい設計の困難化を招いてしまう。しかしながら、ケーシング側に第2のユニットが設けられているので、構成の簡略化を図ることができる。また、開閉扉の軽量化を図ることもできる。
従って、モータを再度作動させることなく、可動刃を手動で元の位置に戻すことができるので、より短時間で復旧作業を行うことができる。
特に、第1のユニットと第2のユニットとが組み合わさった状態のままであっても、固定刃と可動刃との噛合いを確実に解除することができる。
以下、本発明に係るカッター付きプリンタの第1実施形態を、図1から図19を参照して説明する。なお、本実施形態では、カッター付きプリンタの一例として、サーマルプリンタを例に挙げて説明する。
本実施形態のサーマルプリンタ1は、ロール紙Rから引き出された記録紙Pに印刷を行った後、該記録紙Pを適宜切断して、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って、図1及び図2に示すように、ケーシング2と、プラテンユニット(第1のユニット)3と、本体ユニット(第2のユニット)4とで主に構成されている。
上記プラテンユニット3は、後述する固定刃11、連動機構13及びプラテンローラ10が主に組み込まれたユニットであり、取付板15を介して開閉扉6の先端側の内面に設けられている。そのため、プラテンユニット3は、開閉扉6の開閉動作に伴って移動し、本体ユニット4に組み合わされたり、本体ユニット4から分離したりするようになっている。
図4及び図5に示すように、プラテンユニット3は、ゴム等の弾性体からなり記録紙Pを送り出すプラテンローラ10と、プラテンローラ10に対して記録紙Pの搬送方向下流側に配置された固定刃11と、固定刃11を可動刃30から離間する方向に移動させて、固定刃11と可動刃30との接触圧を解除させる押下部12を有する連動機構13と、プラテンローラ10を回転可能に支持する金属製のプラテンフレーム14と、プラテンフレーム14の上方を覆う金属性の取付板15と、を備えている。なお、図5は、図4から取付板15を取り外した状態の図である。
特にこのプラテンローラ10は、図3に示すように、開閉扉6を閉じてプラテンユニット3と本体ユニット4とが組み合わされたときに、記録紙Pを間に挟んだ状態で本体ユニット4側のサーマルヘッド34に対して外周面が接触するように配置されている。また、このとき従動歯車10bは、本体ユニット4側の後述するプラテン用歯車列60に噛合して、回転力が伝達されるようになっている。これによりプラテンローラ10は、開閉扉6を閉じた後、本体ユニット4側から伝達された回転力によって回転し、ロール紙Rから引き出された記録紙Pを排出口2cからケーシング2の外部に送り出すことができるようになっている。
扇形歯車19は、開閉扉6を閉めたときに、本体ユニット4側に設けられた後述する押し下げ操作可能なレバー部32の内歯車32aに噛合するようになっている。そのため、レバー部32の操作に連動、即ち、押し下げ動作に連動して回転するようになっている。なお、扇形歯車19が回転すると、シャフト17も同様に回転する。
なお、以降、「レバー32の操作に連動」を「レバー部32の押し下げ動作に連動」として適宜説明している。
即ち、これら2つの押下部12、扇形歯車19及びシャフト17は、レバー部32の操作に連動して固定刃11を可動刃30から離間する方向に移動させ、両刃11、30の接触圧を解除する連動機構13として機能する。
図6及び図7に示すように、本体ユニット4は、固定刃11に対してスライド移動する可動刃30と、該可動刃30を駆動させる可動刃駆動系31と、押し下げ操作可能なレバー部32と、レバー部32の押し下げ動作に連動して後述する駆動歯車41とラック40との機械的な繋がりを切り離す解除機構33と、引き出された記録紙Pに記録を行うサーマルヘッド34と、これら各構成品を支持し、内部プレート2d上に固定される金属性の支持フレーム35と、可動刃30の上方を覆う金属製のカバープレート36と、を備えている。なお、図7は、図6からカバープレート36を取り外した状態の図である。
よって、モータの駆動により駆動歯車41が回転すると、第2歯車44を介して第1歯車42に回転力が伝わり、ラック40が直線移動するようになっている。つまり、第1歯車42は、駆動歯車41の回転に伴って回転し、ラック40を直線移動させるようになっている。
第1歯車42及び第3歯車43にそれぞれ噛合されたラック40は、図7に示すように可動刃30の根元側に固定された平らな支持プレート46の両端に取り付けられている。そのため、第1歯車42及び第3歯車43が回転すると、2つのラック40が同じ方向に同時に移動し、結果的に可動刃30をスライド移動させるようになっている。
また、揺動プレート50の端部には、本体ユニット4の外方に向けて突出したピン51が取り付けられている。そして、図11に示すようにこのピン51を駆動歯車41に接近させるように揺動プレート50を動かすと第2歯車44が駆動歯車41から離間する方向に移動し、ピン51を駆動歯車41から離間するように揺動プレート50を動かすと第2歯車44が駆動歯車41に接近する方向に移動するように設計されている。
レバー部32の内側には内歯車32aが形成されており、開閉扉6を閉じて本体ユニット4とプラテンユニット3とを組み合わせたときに、プラテンユニット3側の扇形歯車19に一部が噛合するようになっている。よって、上述したようにレバー部32の押し下げ動作に連動して連動機構13を作動させることが可能となる。
また、解除プレート55の側面には、ねじりバネ53で付勢されている揺動プレート50のピン51が当接した状態となっている。そのため、解除プレート55が駆動歯車41側に回転すると、ねじりバネ53の付勢力に抗してピン51を駆動歯車41側に押し、揺動プレート50を動かすことができるようになっている。その結果、第2歯車44を駆動歯車41から離間させて両者の噛合状態を解除できるようになっている。これにより、第2歯車44、第1歯車42及びラック40は、フリーな状態になる。
つまり、ラック40と駆動歯車41との機械的な繋がりを切り離し、ラック40の移動規制を解除してフリーな状態にすることができるようになっている。即ち、上述した揺動プレート50、ピン51、ねじりバネ53及び解除プレート55は、上記解除機構33として機能する。
しかしながら、解除機構33によってラック40移動規制が解除されてフリーな状態となったときには、コイルバネ58の力によって第3歯車43は逆回転するようになっている。その結果、可動刃30を自動的に元の位置に戻せるようになっている。
つまり、このコイルバネ58は、ラック40の移動規制が解除されたときに、可動刃30を所定の位置に戻すように付勢して自動的に可動刃30を所定の位置に移動させる付勢部材として機能する。
プラテン用歯車列60は、プラテン用駆動歯車61に噛合する第4歯車62と、該第4歯車62に噛合する第5歯車63と、該第5歯車63及び従動歯車10bに噛合される第6歯車64とで構成されている。
まず、図1及び図2に示すように、開閉扉6を開けた状態でロール紙Rを投入口2aからケーシング2内に投入する。この際、予め記録紙Pをケーシング2の外側に、ある程度の長さだけ引き出しておく。そして、引き出した記録紙Pをケーシング2の外側に引き出した状態のまま、開閉扉6を閉めロック機構により開閉扉6をロックする。開閉扉6が閉じると、プラテンローラ10の軸受10aが本体ユニット4側の嵌合孔66に嵌り込んで嵌合されると共に、ロックシャフトが本体ユニット4側のロック溝67に嵌って自動的にロックされる。これにより、本体ユニット4とプラテンユニット3とが、互いに組み合わさった状態となる。
そして、記録紙Pは、図3に示すように、プラテンローラ10とサーマルヘッド34との間に挟まれた状態になると共に、排出口2cからケーシング2の外側に引き出された状態となる。
まず、図12に示すように、プラテン用モータを駆動してプラテン用駆動歯車61を回転させる。すると、この回転力は、プラテン用歯車列60を介して従動歯車10bに伝わるのでプラテンローラ10が回転する。これにより、プラテンローラ10の外周面とサーマルヘッド34との間に挟まれた記録紙Pがケーシング2の上方に送り出されると共に、載置台2b上に載置されたロール紙Rが回転する。
また、これと同時にサーマルヘッド34を作動させる。これにより、多数の発熱素子が適宜熱を発する。これにより、送り出された記録紙Pに対して、各種の文字や図形等を明瞭に印刷することができる。その後、プラテンローラ10によってさらに送り出された記録紙Pは、固定刃11と可動刃30との間を通過する。
なお、図16及び図18(a)に示す状態は、可動刃30がスライド移動する前の状態であり、可動刃30が所定の位置に収まっている状態である。また、図16及び図17では、図を見易くするために、固定刃11及び可動刃30をハッチングした状態で図示している。
この場合には、まずケーシング2の外側から本体ユニット4に設けられているレバー部32を押し下げ動作する。すると、図19に示すように、レバー部32の内歯車32aが回転するので、プラテンユニット3側の扇形歯車19が回転する。扇形歯車19が回転すると、これに伴ってシャフト17及び2つの押下部12が回転する。つまり、2つの押下部12は、図18(c)に示すように、レバー部32の押し下げ動作に連動して固定刃11の刃先11a側を下方に向けて押し下げる。即ち、上面に乗り上がっている可動刃30から引き離すように、固定刃11を可動刃30から離間する方向に強制的に移動させる。これにより、咬み合いの原因となっていた可動刃30と固定刃11との接触圧を解除することができる。
このように開閉扉6を開けることで、咬み合いの原因となっていた記録紙Pの紙詰まりの部分を取り除く等して適切な対応を行える。その後、再度開閉扉6を閉めることで、プラテンユニット3と本体ユニット4を組み合わせて復旧することができ、印刷作業に直ちに移行することができる。
つまり、ケーシング2側に可動刃30が配置されているので、記録紙Pをより安定した状態で切断することができ、記録紙Pの切断箇所を綺麗な状態に仕上げることができる。つまり、分離する側の開閉扉6に可動刃30が配置されている場合には、開閉扉6の多少のがたつき等によってカットが不安定になる恐れがある。しかも、切断時に開閉扉6に対して外力が加わってしまった場合には、カットの不安定さがより顕著になってしまう。しかしながら、ケーシング2側に可動刃30が配置されているので、このような恐れがなく、より安定した状態で切断を行える。
次に、本発明に係る第2実施形態を、図20から図29を参照して説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態ではケーシング2側に可動刃30及び可動刃駆動系31が設けられ、開閉扉6側に固定刃11及び連動機構13が設けられていたが、第2実施形態では、これとは逆にケーシング2側に固定刃11及び連動機構82が設けられ、開閉扉6側に可動刃30及び可動刃駆動系31が設けられている点である。
図20に示すように、本体ユニット71の最上部には固定刃11が設けられており、本体ユニット71の一方の側面側にはレバー部32、プラテン用モータPM、プラテン用駆動歯車61及びプラテン用歯車列75が設けられている。
プラテン用モータPMは、本体ユニット71の最下部に配置されており、該モータPMの駆動軸M2にプラテン用駆動歯車61が連結されている。プラテン用歯車列75は、プラテン用駆動歯車61に噛合される第10歯車76と、第10歯車76に噛合される第11歯車77と、第11歯車77に噛合される第12歯車78と、第12歯車78及びプラテンユニット72側の従動歯車10bに噛合される第13歯車79とで構成されている。
このように構成されているので、レバー部32を押し下げ操作すると、歯車プレート80及び解除歯車81を介して扇形歯車19が回転し、2つの押下部12が固定刃11を可動刃30から離間する方向に押し下げ移動させて、両刃11、30の接触圧を解除するようになっている。つまり、本実施形態では、歯車プレート80、解除歯車81、2つの押下部12、シャフト17及び扇形歯車19が、連動機構82として機能する。
そして、揺動プレート84の内側には、図25に示すように、カム形状に形成されたカム部86aを有するカムプレート86が配置されている。このカムプレート86は、シャフト87を介して反対側の解除歯車81に連結されており、解除歯車81の回転に伴って回転するようになっている。つまり、レバー部32の押し下げ動作に伴って回転するようになっている。そして、カムプレート86のカム部86aは、図24に示すように揺動プレート84の突出ピン85に接触している。この際、レバー部32の押し下げ操作によってカムプレート86が回転すると、伝達歯車83がプラテンユニット72側の第3歯車43から離間する方向に揺動プレート84が回転するように、突出ピン85の位置とカム部86aの位置とが調整されている。
図20及び図22(a)に示すように、プラテンユニット72の最上部には、支持プレート46に支持された可動刃30及びラック40が配置されている。ラック40には、第1歯車42及び第3歯車43がそれぞれ噛合されている。なお、プラテンユニット72と本体ユニット71とを組み合わせたときに、第1歯車42が本体ユニット71の一方の側面側(レバー部32側)に配置され、第3歯車43が他方の側面側(伝達歯車83側)に配置されるようになっている。そして、第3歯車43と伝達歯車83とは、噛合した状態となる。
また、プラテンローラ10の軸受10aに連結された従動歯車10bは、第1歯車42と同一の回転軸で回転するように第1歯車42に重なった状態で配置されている。なお、第1歯車42と従動歯車10bとは、それぞれ別々に回転可能とされている。そして、プラテンユニット72と本体ユニット71とを組み合わせたときに、従動歯車10bは本体ユニット71側のプラテン用歯車列75の第13歯車79に噛合するようになっている。
また、記録紙Pを切断する場合には、図22(a)に示すように、モータMを駆動して駆動歯車41を回転させる。すると、この回転力は、伝達歯車83を介して第3歯車43に伝わるので、該第3歯車43が回転する、またこれと同時にシャフト45を介して第3歯車43に連結されている第1歯車42が回転する。そして、第1歯車42及び第3歯車43にそれぞれ噛合されているラック40が直線移動する。これにより、可動刃30を固定刃11に向けてスライド移動させることができ、記録紙Pを切断することができる。
この場合には、図26(a)に示すように、まず本体ユニット71に設けられているレバー部32を押し下げ操作する。すると、レバー部32に取り付けられている歯車プレート80及び解除歯車81が回転する。そして、解除歯車81が回転すると、扇形歯車19が回転する。扇形歯車19が回転すると、これに伴ってシャフト17及び2つの押下部12が回転する。つまり、2つの押下部12は、図26(b)に示すように、レバー部32の押し下げ動作に連動して固定刃11の刃先11a側を下方に向けて押し下げる。これにより、上面に乗り上がっている可動刃30から引き離すように、固定刃11を可動刃30から離間する方向に強制的に押し下げ移動させることができ、咬み合いの原因となっていた可動刃30と固定刃11との接触圧を解除することができる。
従って、モータMとの係わりがなくなるので、第1歯車42及び第3歯車43をモータMに関係なく動かすことが可能となる。そのため、コイルバネ58による回転付勢力によりピニオン57が回転し、第1歯車42が逆回転すると同時に第3歯車43も逆回転する。その結果、可動刃30を所定の位置に戻すようにスライド移動することができ、自動的に可動刃30を所定の位置に短時間で戻すことができる。
また、ケーシングの上面に開閉扉が設けられたサーマルプリンタとしたが、ケーシングの前面に開閉扉を設け、印刷された記録紙が前面側から排出されるように設計しても構わない。また、ロール紙を投入して単に載置台上に置くドロップイン方式のサーマルプリンタを例に挙げたが、この方式ではなく、ケーシングの内部にロール紙を軸支(回転可能に支持)する軸支機構を設けた軸支式のサーマルプリンタとしても構わない。
P…記録紙
R…ロール紙
1、70…サーマルプリンタ(カッター付きプリンタ)
2…ケーシング
3…プラテンユニット(第1のユニット)
4…本体ユニット(第2のユニット)
6…開閉扉
11…固定刃
12…押下部
13、82…連動機構
30…可動刃
31…可動刃駆動系
32…レバー部
33、88…解除機構
40…ラック
41…駆動歯車
42…第1歯車(ラック用歯車)
43…第3歯車(ラック用歯車)
58…コイルバネ(付勢部材)
71…本体ユニット(第1のユニット)
72…プラテンユニット(第2のユニット)
Claims (5)
- ロール紙から引き出された記録紙に印刷を行った後、該記録紙を切断するカッター付きプリンタであって、
引き出された前記記録紙に対向した状態で配置された固定刃と、
該固定刃に対してスライド可能に配置され、スライド時に固定刃の上面に乗り上げて引き出された前記記録紙を固定刃との間で挟み込んで切断する可動刃と、
該可動刃に取り付けられたラックと、該ラックに噛合され、正逆回転可能なモータに連結された駆動歯車の回転に伴って回転し、ラックを直線移動させるラック用歯車と、を有する可動刃駆動系と、
操作可能なレバー部と、
該レバー部の操作に連動して前記固定刃を前記可動刃から離間する方向に移動させて、固定刃と可動刃との接触圧を解除させる押下部を有する連動機構と、
前記固定刃及び前記連動機構が組み込まれた第1のユニットと、
前記可動刃及び前記可動刃駆動系が組み込まれ、第1のユニットに対して組み合わされる第2のユニットと、を備え、
前記第1のユニットと前記第2のユニットとのうち一方のユニットは、他方のユニットから分離可能とされ、前記組み合わせが解除されることを特徴とするカッター付きプリンタ。 - 請求項1に記載のカッター付きプリンタにおいて、
前記第2のユニットは、ケーシングに設けられ、
前記第1のユニットは、前記ケーシングに開閉可能に固定された開閉扉に設けられ、前記第2のユニットから分離可能とされていることを特徴とするカッター付きプリンタ。 - 請求項1又は2に記載のカッター付きプリンタにおいて、
前記押下部は、前記固定刃の両端にそれぞれ配置され、両端を同時に移動させることを特徴とするカッター付きプリンタ。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のカッター付きプリンタにおいて、
前記レバー部の操作に連動して、前記ラックと前記駆動歯車との機械的な繋がりを切り離し、ラックの移動規制を解除する解除機構を備えていることを特徴とするカッター付きプリンタ。 - 請求項4に記載のカッター付きプリンタにおいて、
前記ラックの移動規制が解除されたときに、前記可動刃が所定の位置に戻るように該可動刃を付勢して移動させる付勢部材を備えていることを特徴とするカッター付きプリンタ。
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