JP3675022B2 - プリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＯＳシステム、キャッシュレジスタ、複写機、ファクシミリ等に用いられるプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のプリンタにおいては、記録紙の装着を容易にするために、各種の方式が提案されている。例をあげると、特開昭５８−００５２８３号に記載のようにカバーを開けて、記録紙を入れ、カバーを閉じると記録紙がセットできる機構がある。これと同様の考え方で、各種の方式のプリンタが商品化されている。
【０００３】
図８は従来技術を用いたパーソナルファクシミリの外観を示す斜視図であり、カバー１００を開いた状態を示している。プリンタは、感熱紙を記録紙に用いるサーマルプリンタであり、本体部１０１にはロール状の記録紙１０７を収納する収納部１０２と、紙送りローラとしても働くプラテン１０３が配置され、カバー１００には、印字ヘッド１０４が配置されている。カバー１００を本体１０１に係止するカバーロック機構は、係止フック１０５と係止フックを移動させ、係止を解除するツマミ１０６によって構成される。
【０００４】
オペレータは、まず、ツマミ１０６を操作し、カバー１００を開ける。次に、紙の端部を少し出した状態で記録紙１０７を収納部１０２に入れる。そして、再度、カバー１００を閉めると、記録紙１０７はプラテン１０３と印字ヘッド１０４に挟持されて装着される機構である。この場合、印字ヘッド１０４はプラテン１０３方向にバネ等によって加圧力が付勢されている。このようなプリンタでは紙の端を挿入口に通すといった作業は必要無く、紙の装着は極めて容易にできるという特徴がある。よって、個人向けの低価格ファクシミリにおいては、この方式が広く普及している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の方式では、プラテンと印字ヘッドが分離された別部品に配置される構成のため、プラテンと印字ヘッドの相対位置が狂い易いという問題があった。特に、サーマルプリンタの場合、プラテンと印字ヘッドの位置は高い精度が要求され、位置が狂うと印字が薄くなるという問題がある。また、従来技術では、印字ヘッドをプラテンに加圧する加圧力は、カバーを係止する係止手段によって影響を受けるものである。フック等を用いた係止手段では、一般に遊びがあるため、これによって、加圧力にバラツキがでて、印字品質を劣化させたり、または、紙送り不良になる場合かある。また、従来技術では、カバーを係止する係止手段と、その係止を解除する解除手段が必ず必要であり、プリンタのコストダウンを妨げていた。また、オペレータが解除手段を正しく操作せずに、強引にカバーを開けようとすると、プリンタの一部を破損させるという場合もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来の各種問題を考慮しなされたものであり、その目的とするところは、記録紙の装着性が良好で、かつ、印字品質、紙送り特性に優れたプリンタを提供することにある。
【０００７】
また、本発明は従来必ず必要であった。カバーロック機構を不要にすることにより、プリンタを安価に提供すること、また、カバーを直接開けることができるようにすること、更に、オペレータによるカバーの開口を容易にすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリンタは、
カバーフレーム支軸を中心として開閉可能なカバーを有し、該カバーを開けてロール紙を挿入し、前記カバーを閉じて前記挿入したロール紙にサーマルヘッドによって印字を行うプリンタにおいて、
前記カバーに回転可能に取り付けられたプラテンと、
該プラテンと一体的に回転するプラテン歯車と、
プリンタフレームに配置され、前記カバーを閉じたときに、前記プラテン歯車と噛み合って、前記プラテン歯車を回転させる伝達歯車と、
前記プリンタフレームに配置され、前記伝達歯車を回転させる紙送りモータと、
を備え、
前記カバーを閉じたときに、前記プラテンが前記プリンタフレームに位置決めされ、前記サーマルヘッドの背面からの前記プラテンへの加圧力により、前記カバーフレームに下向きの力が作用するとともに、
前記カバーフレーム支軸から前記伝達歯車の中心までの距離が、前記カバーフレーム支軸から前記プラテン歯車の中心までの距離よりも短く、
前記カバーを閉じたときに、前記押圧機構により押圧された前記プラテンを介して押圧力が印加された前記プラテン歯車と前記伝達歯車との接点において作用するモーメントは、前記伝達歯車を正転させたとき、前記カバーフレーム支軸と当該接点とを結ぶ延長線上よりも下側を向くことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプリンタの好ましい１実施例の形態を図１から図７を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図３は、本発明に係るプリンタの実施例の外観構成を示す斜視図である。
【００１８】
本実施例のプリンタ１は、例えば、ＰＯＳシステム等に用いられるレシートプリンタ等に適用されるものである。
【００１９】
本実施例のプリンタ１は、例えばロール状の記録紙Ｓに対して感熱方式の記録ヘッドにより印字等の記録を行うもので、概ね前方には記録部、紙カット部、後方には記録紙Ｓを収納保持するためのロール紙収納部とから構成される。
【００２０】
そして、内部のプリンタ機構８は、樹脂からなる下ケース４に固定され、側面部及び後方部は上ケース３に覆われており、前方は、パネル２により覆われている。また、パネル２の内部には印字部が配置されており、パネル２の上部は紙カット部が配置されている。紙カット部は、カッタカバー６で覆われており、カッタカバー６は矢印Ａ方向にスライドさせて引き出すことがでる。
【００２１】
なお、上ケース３の一方の側には、記録紙Ｓを取り出す際に内部のカバーオープンレバー９を駆動して内部のカバーフレーム１０を回動させるためのオープンボタン７が設けられる。カバーフレーム１０は、上部カバー５と結合されている。よって、矢印Ｂ方向にオープンボタン７を押すと、上部カバー５は矢印Ｃ方向に回動し、ロール紙収納部が露出する。
【００２２】
図１及び図２は、本実施例のプリンタ１の内部のプリンタ機構８を示す斜視図であり、図２はプリンタ機構８の右側面を見た外観図であって、カバーフレーム１０を閉じた状態を示しており、金属等からなる本体フレーム１３の上に開閉自在のカバーフレーム１０と、可動刃３２及びその駆動手段を収納するオートカッタユニット１１が設けられている。印字時即ち記録紙Ｓを切断しない時は、可動刃３２はオートカッタユニット１１の内部に収納されており、可動刃３２の刃部は露出しない。この状態を、可動刃３２が待機位置にあるという。
【００２３】
可動刃３２とハサミ状に交叉する固定刃３３はオートカッタユニット１１に対向するようにカバーフレーム１０に配置される。固定刃３３の上部にはブレードシャッタ３４が設けられている。ブレードシャッタ３４はシャッタバネ３５により、固定刃３３の刃部を覆う方向に付勢されているが、図２に示すようにカバーフレーム１０を閉じた状態では、ブレードシャッタ３４の一部本体フレーム１３に具備された係合部と当接し、ブレードシャッタ３４は僅かに開く方向に持ち上げられる。よって、固定刃３３の刃部は露出し、可動刃３２が移動すればハサミ状に交叉可能な状態となっている。
【００２４】
オートカッタユニット１１の上面には、可動刃３２の位置を知らせる穴３７と、可動刃３２を手動で移動させるノブ３６が設けられており、オペレータは、前述のカッタカバー６をスライド移動させると、オートカッタユニット１１の上面の一部が露出し、穴３７とノブ３６が見える状態になる。停電等何らかの異常時において、可動刃３２が固定刃３３と交叉した状態のままになり、待機位置まで戻らなくなる場合を考慮し、手動にて、可動刃３２を移動させる手段が設けられている。
【００２５】
カバーフレーム１０は本体フレーム１３の両側の上端部に設けられた支軸１４を中心として揺動即ち開閉自在に取り付けられている。なお、カバーフレーム１０には、カバーフレーム１０を閉じた際に記録紙Ｓとの接触を避けるための円弧状の曲面部１５が設けられている。なお、本プリンタの設置角度を変える場合、この曲面部１５は記録紙Ｓを受ける保持部材としても機能する。
【００２６】
また、本体フレーム１３の右側面には、カバーフレーム１０が閉じられている状態を検出するカバー検出器４４が設けられている。カバー検出器４４は透過型の光学式検出器であり、カバーフレーム１０の一部が検出器の光軸を遮断するか否かによって、カバーフレーム１０が正しく閉じられているかどうかを検出する。
【００２７】
検出器としては、カバー検出器４４の他に、後述する紙検出器３０やニヤエンド検出器２４が設けられている。これら各種検出器やオートカッタユニット１１、そして、後述する紙送りモータ２３のリード線群１２が本体フレーム１３の右側面に固定された中継基板１６に接続されている。中継基板１６と本プリンタを制御する主回路基板（図示せず）はＦＦＣ等によって接続される。
【００２８】
図１は、プリンタ機構８の左側面を見た外観図であって、カバーフレーム１０を開いた状態を示しており、ブレードシャッタ３４は固定刃３３を覆い隠している。カバーフレーム１０を開いた状態で、オペレータが固定刃に触ってけがをしないように配慮されている。なお、可動刃３２はオートカッタユニット１１の中に収納されており、安全上問題はない。
【００２９】
カバーフレーム１０を開いた内部には樹脂製のロール紙ホルダ１７が配置されている。ロール紙ホルダ１７には印字部の直前に、紙の有無を検出する紙検出器３０が設けられている。紙検出器３０は反射型の光学式検出器であり、紙検出器３０より上流側には、記録紙Ｓに付着した異物や紙粉を掻き落とす穴３１が設けられており、紙粉等の影響で、検出器が誤動作しないようになっている。他に、ロール紙ホルダ１７には本体フレーム１３の左右の側面板と係合して、記録紙収納部の内側の適正な幅を維持するためのスリット溝２７が設けられている。
【００３０】
そして、円筒形のゴムローラからなるプラテン１８はプラテン軸受２０を介してカバーフレーム１０に回転可能に支持されている。プラテン１８の一方にはプラテン歯車１９が圧入されている。本体フレーム１３には、溝部２１が設けられており、カバーフレーム１０を閉じると、プラテン軸受２０が溝部２１と当接し、プラテン１８の位置決めがなされる。カバーフレーム１０を閉じると、印字ヘッドによるプラテンへの加圧力で、カバーフレーム１０には下向きの力が作用し、プラテン１８の位置は固定される。また、カバーフレーム１０を閉じると、プラテン歯車１９と、紙送り伝達歯車２２が噛み合い、紙送りモータ２３からの動力がプラテン１８へ伝達される。
【００３１】
また、本体フレーム１３の左側面には記録紙Ｓの紙の残量が少なくなてきたことを検出するためのニヤエンド検出器２４が支軸２５を中心として回動可能に取り付けられている。これは、本プリンタの設置角度を変える場合、それに合わせて、ニヤエンド検出器２４を最適位置にするためである。例えば、図１に示すように、本体フレーム１０の底面２８を下にして設置する場合、ニヤエンド検出器２４のアクチュエータ２６はフレーム本体１０に設けられた穴３２ａに入り込む位置に固定される。一方、本体フレーム１０の背面２９を下にして設置する場合、アクチュエータ２６は穴３２ｂに入り込む位置に固定される。
【００３２】
本体フレーム１３の左右の側面には後述する印字ヘッド３９及びヘッド押圧板４１を支持する支持溝部５０が設けられている。
【００３３】
図４は、プリンタ機構８の側断面図であって、ロール紙ホルダ１７に記録紙Ｓが保持され、紙送りしている状態を示している。図４は記録紙Ｓが大径の状態を示しており、紙送りされて、記録紙Ｓが小径になっていくと記録紙Ｓは溝部３８に落ち込むようになる。そして、前述したニヤエンド検出器２４によって、記録紙Ｓが小径になったことを検出する。
【００３４】
記録紙Ｓはプラテン１８と、印字ヘッド３９に挟持されプラテン１８が回転するとその摩擦力で紙送りされる。印字ヘッド３９の両側面にはヘッド支軸４０が設けられ、ヘッド支軸４０は本体フレーム１３に設けられた支持溝部５０の一部に支持されている。印字ヘッド３９の背面はバネ４２により、プラテン１８方向に付勢されている。バネ４２はヘッド押圧板４１に固定されており、ヘッド押圧板４２は本体フレーム１３に設けられた支持溝部５０の一部に支持されている。
【００３５】
印字ヘッド３９の発熱体位置４３はプラテン１８と印字ヘッド３９のほぼ接点になるように位置している。印字ヘッド３９の発熱体位置４３の下流側の部分には案内斜面部４５が設けられている。一方、カバーフレーム１０には、カッタ部へ記録紙Ｓを導く導入部４７が印字ヘッド３９の案内斜面部４５に対向するように設けられている。印字ヘッド３９を通過した記録紙Ｓは可動刃３２と固定刃３３の間を通り、矢印Ｄ方向へ排出される。印字ヘッド３９にはコネクタ４６が具備されており、本プリンタを制御する主回路基板（図示せず）とＦＦＣ等によって接続される。
【００３６】
以上、本実施例のプリンタ全体の基本構成について概略を説明した。本願ではプリンタの紙送りローラとしての機能を有するプラテン１８がカバーフレーム１０に回転可能に支持されており、本体フレーム１３に設けられた溝部２１にプラテン軸受２０が当接することによって、プラテン１８が所望する位置に位置決めされることを特徴としている。その手段として、前述したように、印字ヘッド３９によって付勢される力の方向が、カバーフレーム１０を閉じる方向に設定しているが、更にそのことに加えて、プラテン１８に動力を伝達する動力伝達手段もカバーフレーム１０を閉じる方向に力を付勢していることを特徴としている。このことについて、次の図５を用いて説明する。
【００３７】
図５は本プリンタ機構８の左側面図であり、紙送りモータ２３からの動力は紙送り伝達歯車２２を介して、プラテン歯車１９へと伝達される。紙送りモータ２３を反時計方向の正方向に回転させると、紙送り伝達歯車２２からプラテン歯車１９が伝達される力の方向は、歯車の圧力角をａとすると、図中の矢印Ｆとなる。カバーフレーム１０は支軸１４を中心に回動可能であるため、力Ｆの分力の矢印Ｆ２の力がカバーフレーム１０を閉じる方向に働く。
【００３８】
このように本プリンタでは、紙送りモータ２３が正回転すれば、カバーフレーム１０が閉じる方向に力を付勢する。このため、カバーフレーム１０を閉じた状態がたとえ不完全で、当接位置までしっかり閉じられていない場合でも、プリンタの紙送りがはじまると、自動的にカバーフレーム１０は伝達歯車２２によって、下方向に力を受け、確実に閉じることになる。尚、カバーフレーム１０の回動支点となる支軸穴は長穴になっており、部品精度にバラツキがあっても、左右のプラテン軸受２０は両方共、本体フレーム１３に設けられた左右の溝部２１にそれぞれ隙間無く当接し、正しく位置決めされ、カバーフレーム１０はプラテン軸受２０の位置にならって微動できる機構になっている。
【００３９】
このように、本プリンタでは、記録紙をプリンタの出口方向へ搬送する正方向に紙送りする時に、プラテン１８を所望する位置へ付勢するように力が作用する為、たとえ、オペレータが不注意等により、カバーフレーム１０を完全に閉めていない状態であっても、プラテン１８は所望する最適位置に補正され、優れた印字品質を得ることができる。本発明では、実施例で示したように、プリンタの筐体部分にロール紙を収納し、カバー部材（実施例でのカバーフレーム１０）を閉じることで、紙送りローラ（実施例でのプラテン１８）にロール紙を挟持するようなプリンタにとって特に有効な技術である。
【００４０】
上述したように、本プリンタでは、通常使用時にはカバーフレーム１０に下向きの力が働く為、従来のプリンタのようにカバーフレーム１０をプリンタ本体に係止しておくロック機構を必要としないという特徴もあり、プリンタのコストダウンに有効である。
【００４１】
さて、本プリンタではカバーを開ける時に、図３で示すように、オープンボタン７を下に押して開けると説明したが、本発明では従来必要であったロック機構が不要になるため、ロック機構を設けないこともできる。このことは、プリンタのコストダウンになることはもちろんであるが、更に、操作のフールプルーフになるという効果もある。
【００４２】
即ち、必ずしも、オープンボタン７を押さなくても、オペレータが強引にカバーを開けることが可能になる。従来のプリンタでは、オペレータが誤って、ロック機構が働いているにも係わらず、強引にカバーを開けようとすると、ロック機構の一部等を破損させることがあった。本発明ではそのような従来の問題を解決することにもなる。
【００４３】
但し本実施例では、紙の逆送りをするという別の理由からロック機構を付与したプリンタの例を述べている。本実施例ではカッタ機構の固定刃３３を覆い隠すブレードシャッタ３４を必要とするため、このブレードシャッタ３４を利用して、カバーフレーム１０のロック機構を設けている。このロック機構について、図６及び図７を用いて以下に説明する。
【００４４】
図６はカバーフレーム１０を閉じた状態を示しており、係止軸４８の下方には係止部４９がが位置され、カバーオープンレバー９はカバーフレーム１０とほぼ平行となる位置で止まるように構成されている。本プリンタでは正方向に紙送りすると、カバーフレーム１０には閉じる方向に力が付勢されが、一方、逆方向に紙送りをすると、カバーフレーム１０には開く方向に力が付勢されることになり、プラテン１８の位置がずれてしまう場合がある。
【００４５】
よって、逆方向送りをするようなプリンタの場合は、ロック機構が必要となってくる。本実施例で提示したロック機構は、このような課題を解決するためのものであり、単純にロック機構の働きのみをする部材を設けるのでは無く、カッタ機構の一部をロック機構として利用している。
【００４６】
これに対し、カバーフレーム１０を開いた状態にするには、図７に示すように、カバーオープンレバー９を時計回りの方向に回転させる。その結果カバーオープンレバー９の突き当て部９ａがブレードシャッタ３４の連結部３４ａに突き当たり、ブレードシャッタ３４は支軸３４ｂを支点にして時計方向に回転し、係止部４９が係止軸４８から外れ、本体フレーム１３とカバーフレーム１０とのロック機構が解除される。更に、カバーオープンレバー９の突き当て部９ａが、ブレードシャッタ３４を押し上げると、ブレードシャッタ３４が取り付けられたカバーフレーム１０自体が上方に押し上げられ、カバーフレーム１０が開く。
【００４７】
ところで、小型で、重量の軽いプリンタでは、レバーを回すことによって、プリンタ自体が設置位置から動いてしまったり、プリンタ自体を持ち上げてしまう場合があり、操作は、やり難い場合がある。そこで、本プリンタでは、図３に示すように、カバーオープンレバー９と係合するオープンボタン７を設けて、オープンボタン７を下方に押すことによってカバーを開ける操作を行うように構成されている。ボタンを上から下に押すという操作はプリンタの重量に関係なく操作し易いという長所がある。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のプリンタは、
前記カバーを閉じたときに、前記プラテンが前記プリンタフレームに位置決めされ、前記サーマルヘッドの背面からの前記プラテンへの加圧力により、前記カバーフレームに下向きの力が作用するとともに、
前記カバーフレーム支軸から前記伝達歯車の中心までの距離が、前記カバーフレーム支軸から前記プラテン歯車の中心までの距離よりも短く、
前記カバーを閉じたときに、前記押圧機構により押圧された前記プラテンを介して押圧力が印加された前記プラテン歯車と前記伝達歯車との接点において作用するモーメントは、前記伝達歯車を正転させたとき、前記カバーフレーム支軸と当該接点とを結ぶ延長線上よりも下側を向く構成のため、
カバーフレームを完全に閉めていなくてもプラテンが最適位置に補正され、優れた印字品質を得ることができるとともに、カバーのロック機構を必要としないため、強引にカバーを明けようとしたときのロック機構の破損を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリンタの一実施例の内部構成を示す斜視図で、カバーフレームを開けた状態を示すものである。
【図２】同実施例の内部構成を示す斜視図で、カバーフレームを閉じた状態を示すものである。
【図３】同実施例の外観構成を示す斜視図である。
【図４】同実施例の内部構成を示す側断面図である。
【図５】同実施例の左側面図である。
【図６】同実施例のカバーフレームを閉じた状態を示す要部側面図である。
【図７】同実施例のカバーフレームを開ける途中状態を示す要部側面図である。
【図８】従来技術を用いたファクシミリの外観斜視図である。
【符号の説明】
１ プリンタ
５ 上部カバー
８ プリンタ機構
９ カバーオープンレバー
１０ カバーフレーム
１１ オートカッタユニット
１３ 本体フレーム
１６ 中継基板
１７ ロール紙ホルダ
１８ プラテン
１９ プラテン歯車
２０ プラテン軸受
２１ 溝部
２２ 伝達歯車
２３ 紙送りモータ
３９ 印字ヘッド
４０ ヘッド支軸
４１ ヘッド押圧板
４２ バネ
４３ 発熱体位置
４５ 案内斜面部

Claims (1)

1. カバーフレーム支軸を中心として開閉可能なカバーを有し、該カバーを開けてロール紙を挿入し、前記カバーを閉じて前記挿入したロール紙にサーマルヘッドによって印字を行うプリンタにおいて、
   前記カバーに回転可能に取り付けられたプラテンと、
   該プラテンと一体的に回転するプラテン歯車と、
   プリンタフレームに配置され、前記カバーを閉じたときに、前記プラテン歯車と噛み合って、前記プラテン歯車を回転させる伝達歯車と、
   前記プリンタフレームに配置され、前記伝達歯車を回転させる紙送りモータと、
   を備え、
   前記カバーを閉じたときに、前記プラテンが前記プリンタフレームに位置決めされ、前記サーマルヘッドの背面からの前記プラテンへの加圧力により、前記カバーフレームに下向きの力が作用するとともに、
   前記カバーフレーム支軸から前記伝達歯車の中心までの距離が、前記カバーフレーム支軸から前記プラテン歯車の中心までの距離よりも短く、
   前記カバーを閉じたときに、前記押圧機構により押圧された前記プラテンを介して押圧力が印加された前記プラテン歯車と前記伝達歯車との接点において作用するモーメントは、前記伝達歯車を正転させたとき、前記カバーフレーム支軸と当該接点とを結ぶ延長線上よりも下側を向くことを特徴とするプリンタ。

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