JP4638167B2

JP4638167B2 - プリンタ装置

Info

Publication number: JP4638167B2
Application number: JP2004083273A
Authority: JP
Inventors: 雅広土屋; 幸博森; 寿美男渡邉
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: JP2005271204A; US7267500B2; US20050207818A1

Description

本発明はプリンタ装置に係り、固定刃を有する第１モジュールに可動刃を有する第２モジュールが分離可能にロックされて、プリントを行う部分と併せて用紙をカットするカッタが形成される構成のサーマルプリンタ装置に関する。

ＰＯＳ端末や発券端末等の携帯端末機器には、連続する用紙を自動的に切断する機能を備えたサーマルプリンタ装置が組み込んである。

従来の用紙自動カット方式のサーマルプリンタ装置は、サーマルヘッドとプラテンとモータとを備えた構成のサーマルプリンタ本体に、それ自体独立した装置であるカッタ装置が取り付けてある構成である。カッタ装置は、固定刃と、可動刃と、可動刃を移動させるモータとを備えた構成である。
特開２０００−９４７６７号公報

このため、サーマルプリンタ装置は、サーマルプリンタ本体とカッタ装置とを合わせた高さとなってしまい、薄型化を図ることが困難であった。よって、携帯端末機器を薄型化するという要求に対応することが困難であった。

そこで、本出願人は先に、第１モジュールに第２モジュールが分離可能にロックされた状態でカッタ部が形成されるようにしたサーマルプリンタ装置を提案した。図１（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）はこのサーマルプリンタ装置１０を概略的に示す。図１（Ａ）は第２モジュール２０が第１モジュール１１に対して離れている状態、図１（Ｂ）、（Ｃ）は第２モジュール２０が第１モジュール１１にロックされてサーマルプリンタ装置１０を構成している状態を示す。Ｘ１−Ｘ２はサーマルプリンタ装置１０の幅方向、Ｙ１−Ｙ２は長手方向、Ｚ１−Ｚ２は高さ方向である。第１モジュール１１は、サーマルヘッド１２、ヘッド圧付勢板ばね部材１３、固定刃１４、刃圧用板ばね部材１５、ロック部材１６、パルスモータ（図示せず）を備えた構成である。ロック部材１６は時計方向にばね付勢されている。第２モジュール２０は、プラテンローラ２１及び可動刃２２を備えた構成である。図１（Ｃ）に示すように、固定刃１４は直線状の刃部１４ａを有する形状であり、可動刃２２はＶ字形状の刃部２２ａを有し且つ刃部２２ａの両側に指部２２ｂ，２２ｃを有する形状である。

第１モジュール１１は携帯端末機器の本体に取り付けられ、第２モジュール２０は回動して開閉する蓋に取り付けられる。蓋が回動して閉じられる最終段階でロック部材１６が一時的に押し退けられ、蓋が完全に閉じられた状態で、プラテンローラ２１の軸２３をロック部材１６によって係止されてロックされて、第２モジュール２０が第１モジュール１１に対して結合され、プラテンローラ２１がサーマルヘッド１２に押し当り、図２及び図３に併せて示すように、可動刃２２の指部２２ｂ，２２ｃが固定刃１４の上側に重なって初期状態のカッタ３０が形成される。また、蓋が閉じられる最終段階で、指部２２ｂ，２２ｃが固定刃１４に当って、固定刃１４は刃圧用板ばね部材１５を撓ませてＺ２方向に少し沈み込まされる。このときに刃圧用板ばね部材１５に発生したばね力が可動刃２２と固定刃１４との間に用紙をカットするのに必要である刃圧を発生させる。

即ち、可動刃２２が固定刃１４を刃圧用板ばね部材１５に抗して少し押し下げるまで移動されてから、プラテンローラ２１の軸２３がロック部材１６によってロックされるようになっている。このため、携帯端末機器の蓋を閉じる操作をする場合に、蓋を最後に力Ｆ１で強く押し付けてしっかりと閉じる意識的な操作が必要となり、操作性が良くなかった。

また、不注意で蓋を軽く閉じたような場合には、場合によっては、ロック部材１６によるプラテンローラ２１の軸２３に対するロックが不完全となってしまい、サーマルプリンタ装置１０の動作中に蓋が無用に開いてしまうことが起きる虞れがあるという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、プリンタ装置を提供することを目的とする。

そこで、上記課題を解決するため、本発明は、軸部を含むプラテンローラと、固定刃を備える第１モジュールと、可動刃を備える第２モジュールと、を有するプリンタ装置であって、上記第２モジュールが回動して上記第１モジュールに接近し、上記プリンタ装置の高さ方向から見て上記可動刃の一部分と上記固定刃の一部分とが重なる位置関係で、上記軸部が係止されることでクリック感を発生するロック部材を含むロック機構によって分離可能に結合され、上記プリンタ装置の高さ方向から見て上記可動刃の一部分と上記固定刃の一部分とが重なる位置関係となるカッタが構成され、上記固定刃に作用して、上記可動刃の方向に刃圧を与えるばね部材を備え、上記結合時に、上記重なる位置関係の上記可動刃の一部分と上記固定刃の一部分のうち少なくとも一方が、上記高さ方向において他方に対して離れる方向を向いた形状を有し、上記結合したときに、上記可動刃の一部分と上記固定刃の一部分との間に隙間が存在することを特徴とする。

本発明によれば、可動刃の一部分と固定刃の一部分のうち少なくとも一方が、相手側に対して離れる方向を向いた形状としてあるため、可動刃の一部分と固定刃の一部分とが押し当る程度を従来に比べて弱くすることが出来、或いは、可動刃の一部分と固定刃の一部分とが押し当らないようにすることが出来る。よって、第１モジュールが機器の本体に取り付けてあり、第２モジュールが回動する蓋に取り付けてあり、蓋を閉じたときに第２モジュールがロック機構によってロックされて第１モジュールに結合されるようになっている機器において、蓋を閉じる最終的な段階で意識的に強い押し付け力を作用させる必要が無用となり操作性が向上する。即ち、操作者が意識的に強い押し付け力を加えないで蓋を通常に閉じる操作によって、ロック機構が第１モジュールと第２モジュールとを確実にロックし、不完全なロック状態のままで印刷を開始してしまうことを回避することが出来、よって、印刷中にロックが外れて蓋が開いてしまう事故が起きることを防止することが出来る。また、蓋を通常に閉じる操作によって、操作者はロック機構がロック動作したときのクリック感を手で感じることが出来る。

次に本発明の実施の形態について説明する。

図４及び図５は本発明の実施例１になるサーマルプリンタ装置５０を示す。サーマルプリンタ装置５０は、ラインプリンティングタイプであり、且つ、クラムシェルタイプである。Ｘ１−Ｘ２はサーマルプリンタ装置５０の幅方向、Ｙ１−Ｙ２は長手方向、Ｚ１−Ｚ２は高さ方向である。

サーマルプリンタ装置５０は、図９に示す第１モジュール６０に図１０に示す第２モジュール８０が図７（Ａ），（Ｂ）に示すように分離可能に結合された構成であり、第２モジュール８０が第１モジュール６０に結合された状態で、カッタ１００が用紙の送り方向上印刷が行われる個所よりも下流側の位置に形成される構成である。

第１モジュール６０は、図９に示すように、第１支持部材６１に、サーマルヘッド６２が固定してあるサーマルヘッド支持部材６３、ヘッド圧付勢板ばね部材６４、固定刃６５、第１、第２のパルスモータ６６，６７、第１、第２のギヤ列６８，６９、ロック部材７０、７１、操作ノブ７３等が取り付けてある構成である。

図１０に示すように、固定刃６５は、平面板状であり、刃部６５ａを有し、Ｘ１，Ｘ２側の凸部６５ｂ，６５ｃ及びＹ２側の辺に沿う凸部６５ｄ，６５ｅを支持部材７５の穴部７５ａ〜７５ｄに係合されて支持部材７５に取り付けられており、支持部材７５が第１支持部材６１上にねじ止めしてある。支持部材７５は薄い金属板のプレス成形品であり、Ｚ１方向に切り起こして形成してある板ばね部７５ｅ，７５ｆ，７５ｇ及び支え片７５ｈ，７５ｉを有する。固定刃１２０は、支え片７５ｈ，７５ｉに支持されており、且つ、板ばね部７５ｅ，７５ｆ，７５ｇによってＺ１方向に付勢されており、図７（Ａ）に示すように、凸部６５ｄ，６５ｅが穴部７５ｃ，７５ｄに係合してある部位を中心に刃部６５ａ側がＺ１方向に押し上げられている。図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、固定刃６５は、板ばね部７５ｅ，７５ｆ，７５ｇを撓ませつつＺ２方向に沈み込むように変位され、撓まされた板ばね部７５ｅ，７５ｆ，７５ｇのばね力によって固定刃６５の刃部６５ａがＺ１方向に押し上げられて刃圧が発生する。

第１のパルスモータ６６はプラテン回転用であり、第２のパルスモータ６７は可動刃移動用である。図１２に示すように、第１のギヤ列６８は第１のパルスモータ６６の回転を伝達し、第２のギヤ列６９は第２のパルスモータ６７の回転を伝達する。図９に示すように、ロック部材７０、７１はＸ１、Ｘ２側に配置してあり、連動する構成であり、ばね（図示せず）によって図８中時計方向に付勢されている。操作ノブ７３はロック部材７０から延びて形成してある。

図１１及び図１２に示すように、第２モジュール８０は、第２支持部材８１に、プラテンローラ８２、可動刃８３、ギヤ列８４等が取り付けてある構成である。

プラテンローラ８２は、第２支持部材８１のフランジ部８１ｂ，８１ｃの間に支持されている。

図５及び図１２に示すように、可動刃８３はＶ字形状の刃部８３ａを有し且つ刃部８３ａの両側に指部８３ｂ，８３ｃを有する形状である。指部８３ｂ，８３ｃは、その先端側がＺ１方向に角度θ傾斜している。可動刃８３のＸ１側にラック８５、Ｘ２側にラック８６が固定してある。可動刃８３は、ラック８５、８６を夫々ガイド部８１ｄ，８１ｅに支持されており、Ｚ１方向への動きを制限されて、Ｙ１−Ｙ２方向に移動可能である。ラック８５はピニオン８７に、ラック８６はピニオン８８に噛み合っている。可動刃８３は、通常は、ばね部材８９によってＹ１方向に移動されて、第２支持部材８１の天板部８１ａの下面側に引き込まれている。

上記のサーマルプリンタ装置５０は、携帯端末機器１１０に図１３（Ａ），（Ｂ）及び図１４に示すように組み込んである。携帯端末機器１１０は、シャーシ１１１と、シャーシ１１１を覆うケーシング１１２と、Ｙ１側の軸１１３に支持してある開閉蓋１１４と、Ｙ１側のロール紙収容部１１５と、ケーシング１１２上の操作ボタン１１６とを有する。第１モジュール６０は、ケーシング１１１上、ロール紙収容部１１５に臨む位置に固定してある。第２モジュール８０は、開閉蓋１１４の先端の下面に固定してある。

図１３（Ｂ）及び図１４中二点鎖線に示すように、開閉蓋１１４を開いて、感熱紙ロール１２０をロール収容部１１５内に収め、開閉蓋１１４を閉じると、第２モジュール８０が第１モジュール５０と分離可能に結合されて、図１３（Ａ）及び図１４に示すようになる。即ち、ロック部材７０、７１がプラテンローラ８２の軸部８２ａ，８２ｂによって一旦押し退けられその後に復帰することによって、軸部８２ａ，８２ｂがロック部材７０、７１によって係合されてロックされ、プラテンローラ８２が用紙１２１をサーマルヘッド６２に押し付け、ギヤ９０が第１のギヤ列６８の端のギヤと噛み合い、ギヤ９１が第２のギヤ列６９の端のギヤと噛み合う。また、図６に示すように、可動刃８３が固定刃６５に対向して、初期状態のカッタ１００が形成される。用紙１２１はカッタ１００の部分を通ってその先端は出口１１７から外に出ている。

ここで、カッタ１００がどのようにして形成されるかについて説明する。図６及び図７（Ｂ）に示すように、初期には可動刃８３と固定刃６５とは、可動刃８３の指部８３ｂ，８３ｃが固定刃６５に重なる位置関係になる。可動刃８３がＹ２方向に移動されるときに、可動刃８３が固定刃６５の上側を移動するようにするためである。ここで、可動刃８３の指部８３ｂ，８３ｃが固定刃６５に重なっている部分は、後述するカッタとして機能しない領域１０２，１０３に存在しており、用紙のカットに影響を与えない。

１０１はカッタとして機能する領域、即ち、固定刃６５及び可動刃８３が夫々固定刃及び可動刃として機能する領域である。１０２，１０３はカッタとして機能しない領域であり、上記の領域１０１の外側であって両側に位置している。

ここで、指部８３ｂ，８３ｃはその先端側がＺ１方向に角度θ傾斜しているため、図７（Ｂ）に示すように、指部８３ｂ，８３ｃが固定刃６５の刃部６５ａに押し当たる直前の状態で、軸部８２ａ，８２ｂがロック部材７０、７１によってロックされた状態となる。１０５は隙間であり、指部８３ｂ，８３ｃと固定刃６５との間に存在している。

このため、携帯端末機器１１０の開閉蓋１１４を閉じる操作をする場合に、開閉蓋１１４を最後に強く押し付けてしっかりと閉じる意識的な操作を行わなくても、開閉蓋１１４を通常に閉じる操作を行うだけで、軸部８２ａ，８２ｂがロック部材７０、７１によってロックされた状態となる。よって、サーマルプリンタ装置５０の動作中に開閉蓋１１４が無用に開いてしまうという問題は解決される。また、開閉蓋１１４を通常に閉じる操作を行った場合に、操作者はロック部材７０、７１が軸部８２ａ，８２ｂが係止したときのクリック感を手で感じることが出来る。

なお、上記の隙間１０５が存在していなくてもよい。即ち、指部８３ｂ，８３ｃが固定刃６５の刃部６５ａに接触した状態となってもよい。この場合にも、開閉蓋１１４を最後に特別に強く押し付けなくても、軸部８２ａ，８２ｂがロック部材７０、７１によってロックされた状態となる。

サーマルヘッド６２が駆動されて用紙１２１に印刷が行われ、また、第１のパルスモータ６６が駆動されて、第１のギヤ列６８、ギヤ９０を介してプラテンローラ８２が回転されて、印刷された用紙１２１が送り出される。印刷が完了し、第２のパルスモータ６７が駆動されると、第２のギヤ列６９、ギヤ９１を介して減速され、ピニオン８７、８８が回転され、ラック８５、８６が駆動され、可動刃８３はＸ方向の両側を駆動されてＹ２方向に移動される。

先ず、図８（Ａ）に示すように、傾斜している指部８３ｂ，８３ｃが固定刃６５の刃部６５ａに当って固定刃６５の刃部６５ａ側をＺ２方向に押し下げる。板ばね部７５ｅ，７５ｆ，７５ｇが撓まされてばね力を発生し、このばね力によって固定刃６５がＺ１方向に押し上げられて、この刃部６５ａが可動刃８３の刃部８３ａに押し当り、刃圧が発生する。以後は、図８（Ｂ）に示すように、可動刃８３が固定刃６５の上面に載り上がった状態となって、刃圧を維持した状態で、可動刃８３の刃部８３ａが固定刃６５の刃部６５ａに押し当っている位置が移動して、用紙１２１がカットされる。

ここで、傾斜している指部８３ｂ，８３ｃが固定刃６５の刃部６５ａに当って固定刃６５の刃部６５ａ側をＺ２方向に押し下げる過程で、第２のパルスモータ６７には通常よりも少し大きい負荷がかかるけれども、第２のパルスモータ６７として所定のトルク特性を有するパルスモータを使用ことによって、第２のパルスモータ６７は停止することはなく、カッタ１００は正常に動作する。

用紙１２１がカットされた後に、第２のパルスモータ６７が逆転駆動され、可動刃８３はＹ１方向に移動されて図７（Ｂ）に示す位置に戻される。

なお、操作ノブ７３を操作すると第２モジュール８０の第１モジュール６０に対するロックが解除され、第２モジュール８０は第１モジュール６０に対して分離される。

次に、上記カッタ１００の別の例について説明する。

図１５（Ａ）の固定刃６５Ａは、刃部の両端に、コーナの三角形の部分をＺ２方向に斜めに曲げてある部分６５Ａｆ，６５Ａｇを有する。曲げ部分６５Ａｆは、固定刃６５Ａの幅方向と長手方向との両方向についてＺ２方向に斜めに傾斜している。特に、曲げ部分６５Ａｆは、固定刃６５Ａの長手方向との両方向についてＺ２方向に斜めに傾斜していることによって、可動刃８３が移動を開始した直後において可動刃８３の刃部は引っ掛ることなく、固定刃６５Ａの刃部６５Ａａと接触する状態へ円滑に移行する。反対側の曲げ部分６５Ａｇについても同様である。

図１５（Ｂ）の固定刃６５Ｂは、刃部の両端の上面に、Ｚ２方向に斜めに傾斜した面６５Ｂａ，６５Ｂｂを有する。傾斜した面６５Ｂｆ，６５Ｂｇは研磨加工によって形成してある。傾斜した面６５Ｂｆ，６５Ｂｇの固定刃６５Ｂの中央側は、傾斜した面６５Ｂｈ，６５Ｂｉとなっており、可動刃８３が移動を開始した直後において可動刃８３の刃部が傾斜した面６５Ｂｆ，６５Ｂｇと刃部６５Ｂａとの段差部に引っ掛かることが防止され、固定刃６５Ｂの刃部６５Ｂａと接触する状態への移行が円滑になされる。図１５（Ｃ）の固定刃６５は、刃部の両端が特別に加工されてはいないものである。

図１６（Ａ）の可動刃８３は、図４に示す可動刃である。図１６（Ｂ）の可動刃８３Ｂは、刃部の両端に、下側が先端側がＺ１方向に向く傾斜面８３Ｂｂ１，８３Ｂｃ１としてある指部８３Ｂｂ，８３Ｂｃを有する。図１６（Ｃ）の可動刃８３Ｃは、特別に加工されてはいない指部８３Ｃｂ，８３Ｃｃを有する。

カッタは、図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す固定刃６５Ａ、６５Ｂ、６５と、図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す可動刃８３、８３Ｂ、８３Ｃとを、図１５（Ｃ）に示す固定刃６５と図１６（Ｃ）に示す可動刃８３Ｃとの組合わせを除いて適宜組合わせることによって構成される。前記の図６に示すカッタ１００は、図１５（Ｃ）に示す固定刃６５と図１６（Ａ）に示す可動刃８３との組合わせである。

図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すカッタ１００Ａは、図１５（Ａ）に示す固定刃６５Ａと図１６（Ｃ）に示す可動刃８３Ｃとの組み合わせである。図１７（Ａ）、（Ｂ）に示す初期状態では、指部８３Ｃｂ，８３Ｃｃが夫々曲げ部分６５Ａｆ，６５Ａｇ上に、間に隙間１０５Ａが存在する状態で重なっている。図１７（Ｃ）は可動刃８３Ｃが移動したときの状態を示す。固定刃６５ＡがＺ２方向に押し下げられ、板ばね部７５ｅが撓まされて、刃圧が発生している。

図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すカッタ１００Ｂは、図１５（Ｂ）に示す固定刃６５Ｂと図１６（Ｃ）に示す可動刃８３Ｃとの組み合わせである。図１８（Ａ）、（Ｂ）に示す初期状態では、指部８３Ｃｂ，８３Ｃｃが夫々傾斜面８３Ｂｂ１，８３Ｂｃ１上に、間に隙間１０５Ｂが存在する状態で重なっている。図１８（Ｃ）は可動刃８３Ｃが移動したときの状態を示す。固定刃６５ＢがＺ２方向に押し下げられ、板ばね部７５ｅが撓まされて、刃圧が発生している。

図１９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すカッタ１００Ｃは、図１５（Ｂ）に示す固定刃６５Ｂと図１７（Ｂ）に示す可動刃８３Ｂとの組み合わせである。図１９（Ａ）、（Ｂ）に示す初期状態では、指部８３Ｂｂ，８３Ｂｃが夫々傾斜面８３Ｂｂ１，８３Ｂｃ１上に、間に隙間１０５Ｃが存在する状態で重なっている。図１９（Ｃ）は可動刃８３Ｃが移動したときの状態を示す。固定刃６５ＢがＺ２方向に押し下げられ、板ばね部７５ｅが撓まされて、刃圧が発生している。

従来のサーマルプリンタ装置の概略図である。カッタを示す図である。カッタの側面図である。本発明の実施例１になるサーマルプリンタ装置の斜視図である。図４のサーマルプリンタ装置の側面図である。図４中、カッタの構造が分かるように表した図である。第２モジュールが第１モジュールにロックされてカッタが形成されることを示す図である。形成されたカッタの動作を示す図である。第１モジュールを示す斜視図である。図１０中、固定刃と支持部材と分解して示す斜視図である。第２モジュールを示す斜視図である。第２モジュールの分解斜視図である。図４のサーマルプリンタ装置が組み込まれた携帯端末機器を示す図である。図１３の携帯端末機器のプリンタ部の構造を示す図である。固定刃を示す図である。可動刃を示す図である。カッタの別の例を示す図である。カッタの更に別の例を示す図である。カッタの更に別の例を示す図である。

符号の説明

５０サーマルプリンタ装置
６０第１モジュール
６２サーマルヘッド
６４ヘッド圧付勢板ばね部材
６５、６５Ａ、６５Ｂ固定刃
６５Ａｆ、６５Ａｇ曲げ部分
６５Ｂｆ，６５Ｂｇ傾斜した面
７０、７１ロック部材
８０第２モジュール
８２プラテンローラ
８３，８３Ｂ，８３Ｃ可動刃
８３ｂ，８３ｃ，８３Ｂｂ，８３Ｂｃ，８３Ｃｂ，８３Ｃｃ指部

Claims

軸部を含むプラテンローラと、固定刃を備える第１モジュールと、可動刃を備える第２モジュールと、を有するプリンタ装置であって、
上記第２モジュールが回動して上記第１モジュールに接近し、上記プリンタ装置の高さ方向から見て上記可動刃の一部分と上記固定刃の一部分とが重なる位置関係で、上記軸部が係止されることでクリック感を発生するロック部材を含むロック機構によって分離可能に結合され、
上記プリンタ装置の高さ方向から見て上記可動刃の一部分と上記固定刃の一部分とが重なる位置関係となるカッタが構成され、
上記固定刃に作用して、上記可動刃の方向に刃圧を与えるばね部材を備え、
上記結合時に、上記重なる位置関係の上記可動刃の一部分と上記固定刃の一部分のうち少なくとも一方が、上記高さ方向において他方に対して離れる方向を向いた形状を有し、
上記結合したときに、上記可動刃の一部分と上記固定刃の一部分との間に隙間が存在することを特徴とするプリンタ装置。
軸部を含むプラテンローラと、直線状の刃部を有する固定刃を備える第１モジュールと、Ｖ字形状の刃部を有し両端に指部を有する可動刃を備える第２モジュールと、を有するプリンタ装置であって、
上記第２モジュールが回動して上記第１モジュールに接近し、上記プリンタ装置の高さ方向から見て上記可動刃の指部と上記固定刃の端部とが重なる位置関係で、上記軸部が係止されることでクリック感を発生するロック部材を含むロック機構によって分離可能に結合され、
上記プリンタ装置の高さ方向から見て上記可動刃の指部が上記固定刃の端部に重なる位置関係となるカッタが構成され、
上記固定刃に作用して、上記可動刃の方向に刃圧を与えるばね部材を備え、
上記結合時に、上記重なる位置関係の上記可動刃の指部と上記固定刃の端部のうち少なくとも一方が、上記高さ方向において他方に対して離れる方向を向いた形状を有し、
上記結合したときに、上記可動刃の指部と上記固定刃の端部との間に隙間が存在することを特徴とするプリンタ装置。
請求項１または２記載のプリンタ装置において、
上記離れる方向を向いた形状は、曲げ部又は傾斜面部によって形成してあることを特徴とするプリンタ装置。