JP5085480B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

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Description

本発明は、サーマルプリンタに関し、特に、記録媒体を切断するカッタを備えるものに関する。
プリンタ本体にカバーが回動開閉可能に取り付けられたサーマルプリンタであって、プリンタ本体側にサーマルヘッドが設けられ、カバー側にプラテンローラが設けられたものが知られている。このようなサーマルプリンタでは、サーマルヘッドとプラテンローラとの間を通って記録媒体が搬送される。記録媒体を切断するカッタ機構として、搬送方向下流おけるカバー側に一方のカッタが設けられ、プリンタ本体側に他方のカッタが設けられている。カバーが閉じた閉状態においてこれらカッタの間で記録用紙の切断処理が行われる。
米国特許第6118469号明細書
しかしながら、上記の技術では以下の問題がある。すなわち、カバーを閉める際にカッタ同士が接触する場合があるため、カバーの開閉の妨げとなるとともに、カッタが破損する原因となる。
また、例えば特許文献1に記載されるように、一方にプラテンローラが配置され、他方にサーマルヘッドが配置される印刷装置において、プラテンローラとサーマルヘッドの干渉を低減してスムーズな開閉を実現するために、サーマルヘッドに傾斜面を形成し、この傾斜面を円筒状の弾性材からなるプラテンローラが押圧することにより、サーマルヘッドが回転してプラテンローラから退避するように構成された印刷装置があるが、カッタの接触を避けるように退避させるものはない。
そこで本発明は、カバーを容易かつスムーズに開閉できるとともに、カッタの機能を損なうことがない印刷装置を提供することを目的とする。
本発明の一例にかかるサーマルプリンタは、プリンタ本体と、前記プリンタ本体に閉状態と開状態との間で回動可能に取り付けられたカバーと、前記プリンタ本体または前記カバーの一方側に設けられたプラテンローラと、前記プリンタ本体または前記カバーの他方側に設けられ、前記カバーが閉じている閉状態において、前記プラテンローラに対向配置され、前記プラテンローラを押圧するサーマルヘッドと、前記プリンタ本体または前記カバーの一方側に設けられ、前記プリンタ本体の前記サーマルヘッドの下流側で、搬送される記録媒体をカットする第1カッタと、前記プリンタ本体または前記カバーの他方側に設けられ、閉状態で前記第1カッタと対向して配置された第2カッタと、前記カバーが閉じる際に、前記カバーの動きに連動させて、前記第1及び第2カッタのうち一方を他方から退避させる退避機構と、を具備したことを特徴とする。
本発明によれば、カバーを容易かつスムーズに開閉できるとともに、カッタの機能を損なうことがない。
以下に本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ10について、図1〜図6を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を省略して概略的に示す。
図1は開状態のサーマルプリンタ10を示す斜視図である。図2は閉状態、図3は開状態のサーマルプリンタ10の側面図である。
サーマルプリンタ10は、サーマル用紙11に印刷する機能を有し、例えば店舗等の金銭登録機に使用することができる。サーマルプリンタ10は、上部が開口されたプリンタ本体12と、この開口部を覆うカバー14とを備えている。カバー14は、プリンタ本体12の上方に形成されたヒンジ部15により、中心軸C1を中心として回動開閉可能に取り付けられている。
ヒンジ部15には付勢部材としてのねじりばね16が設けられている。このねじりばね16により、カバー14がプリンタ本体12に対して開方向(R1方向)に付勢されている。
例えばジャム発生時にジャムを処理する場合やサーマル用紙11補給する際にカバー14が開状態とされ、ジャムの処理やサーマル用紙1の補給後に閉状態とされる。閉状態において、サーマル用紙11に対して印字処理や切断処理が施される。
プリンタ本体12の内部後方に、サーマル用紙11を収容する用紙収容部17が設けられている。サーマル用紙11は、基紙と、この基紙の一方の面(例えば表面)に形成された感熱層とからなる。感熱層は、所定の温度以上に加熱されたときに例えば黒あるいは赤などの所望の色に発色する材料によって構成されている。このサーマル用紙11は、感熱層が外側を向くように図1に示すようにロール状に巻かれた状態で用紙収容部17に配置されている。
プリンタ本体12の前方には、サーマルヘッドユニット20が設けられている。サーマルヘッドユニット20は、サーマルヘッド21、ヒートシンク(不図示)、サーマルヘッド21をプラテンローラに対して付勢する付勢部材(不図示)等を含んで構成されている。サーマルヘッド21が、閉状態においてサーマル用紙11の感熱層に接し、かつ、このサーマル用紙11を挟んでプラテンローラ27に対向するように配置されている。
プリンタ本体12の内部における用紙収容部17の前方に、駆動源としてモータや各種ギア等の伝達機構を備えている。モータが駆動されると、伝達機構を介して、プラテンローラ27が回転するように構成されている。
プリンタ本体12の左右両側部には係合ピン(係合部材)23が設けられている。係合ピン23は、軸心が水平に延びる円柱状に形成され、閉状態において後述する係合フック30の係合凹部33の内側に位置することで、係合凹部33と係合する。
プリンタ本体12の前端部(図1中左端部)には、回転カッタ機構24が設けられている。図4及び図6に拡大して示す回転カッタ機構24は、サーマルヘッド21よりもさらに前方(図2中左側)の搬送路下流側に設けられ、断面L字状の支持部材25や支持部材25の上面かつ後側(右側)に形成された回転刃部(第2カッタ)26を備えて構成されている。回転刃部26は、M2等の高硬度の材料で鋭利に形成されている。
カバー14の先端側、すなわち、閉状態における前方(図2中左方)部分にはプラテンローラ27が設けられている。プラテンローラ27は、軸受を介してカバー14の左右側部に支持されて水平方向に延びる回転可能なプラテン軸に一体に取り付けられている。
プラテンローラ27は、水平方向に延びる円柱状に形成され、プラテン軸と一体に回転することができる。このプラテンローラ27は例えばシリコンゴムなどの弾性材料からなる。プラテンローラ27は、閉状態においてサーマル用紙11を挟んで後述するサーマルヘッド21と対向するように配置されている。
カバー14の両側部には、係合フック30が中心軸C2を介して取り付けられている。両側の係合フック30,30は水平に延びる連結部材30aで連結されている。この係合フック30と係合ピン23とによりロック機構を構成する。
図5及び図6に拡大して示す係合フック30は、中心軸C2を中心に回動可能であり、付勢手段としてのばね部材31により、R2方向に付勢されている。係合フック30の下部後方には係合ピン23と係合する係合凹部33が形成されている。係合フック30の係合凹部よりも下方の下端後方には後ろ上がりに傾斜するテーパ面34が形成されている。係合フック30の前面部には、回動に伴って後述する固定カッタを押圧するための突起部35が突出して設けられている。
さらに、プラテンローラ27よりも搬送経路の下流側のカバー14の前端部には、固定カッタ機構40が設けられている。図5に拡大して示す固定カッタ機構40は、L字状の支持部材41と、支持部材41の下部前面に設けられた固定刃部(第1カッタ)42とを備えて構成されている。固定刃部42はM2等の高硬度の材料で鋭利に形成されている。
支持部材41は左右(図2等の側面図中奥行き方向)に水平に延びる中心軸C3を中心として回動可能に構成されている。また、支持部材41のうち、中心軸C3よりも下方の固定刃部42側は、付勢手段としてのばね部材43により、閉状態における回転刃部26側にR3方向に押圧されている。
図5及び図7に示すように、固定刃部42の切断開始側の端部42aには、突起状の接触ガイド44が形成されている。接触ガイド44は、テーパ状を成している。接触ガイド44の先端44aは、切断エッジ45よりも、中心軸C1からの距離が離れている。
図中曲線Aは中心軸C1から開状態及び閉状態における接触ガイド44の先端44aの位置を、中心軸C1を中心とする円弧で繋いだものであり、R1方向、R1’方向はこの曲線に沿う。
固定カッタ機構40は、係合フック30の前方に配置され、支持部材41の上部は後方に延びる上片41aを有している。係合フック30が中心軸C2を中心としてR2’方向に回動することにより、突起部35が移動すると、この上片41aが突起部35に押圧されることにより中心軸C3を中心としてR3’方向に支持部材41が回動する。
支持部材41に固定された固定刃部42は、中心軸C3を中心とするR3’方向に移動するとともに、その接触ガイド44が回転カッタ機構24側から離れるように退避するように配置されている。
また、係合フック30が係合ピン23を乗越えると、ばね部材31によってR2方向に付勢されてカバー14に対して元の姿勢に戻るとともに係合ピン23が相対的に係合フック30の係合凹部33内に進入する。
これにより、係合ピン23と係合フック30とが互いに係合し、図2に示す閉状態となり、この状態が維持される。閉状態において、回転刃部26と、固定刃部42とがサーマル用紙11を挟んで切断可能な状態に配置されるとともに、サーマルヘッド21がサーマル用紙11を挟んでプラテンローラ27に押圧され、印字可能な状態となる。
用紙収容部17に収納されたロール状のサーマル用紙11の先端部は、サーマルヘッド21とプラテンローラ27との間及び回転刃部26と固定刃部42との間を通ってから前方に排出されるようになっている。
このとき、回転カッタ機構24が駆動されることにより固定カッタ機構40及び回転カッタ機構24で構成されるカッタ機構により、サーマル用紙11が切断される。
次に本実施形態にかかるサーマルプリンタ10においてカバーが開閉される際の動作について説明する。
図1及び図3に示す開状態から、カバーを閉じる方向に力がかかると、ばね部材16の付勢力に抗してC1を中心としてカバー14がR1’方向(R1と逆方向)に回動するとともに、その先端部分に設けられた係合フック30及び固定カッタ機構40は、下方かつ前方に向かって移動する。
この移動によって係合フック30の下端が、係合ピン23に接触する。さらにR1’方向に回動させる力が働くと、図6に示すように、ばね部材31の付勢力に抗して係合フック30が中心軸C2を中心にR2’方向(R2と逆方向)に回動するとともに、係合ピン23がテーパ面34に沿って相対的に移動する。
係合フック30がR2方向に回動すると、係合フック30の前面上部に設けられた突起部35が支持部材41の上片41aを押圧する。これにより支持部材41が、ばね部材43の付勢力に抗して中心軸C3を中心にR3’方向(R3と逆方向)に回動する。
この回動によって、支持部材41の下端前面に設けられた固定刃部42が後方かつ上方へ移動するとともに、接触ガイド44の先端44aが、すなわち、Aの軌跡から外れ、回転刃部26から離れる方向へ退避する。
さらに、係合フック30が回動すると、係合ピン23がテーパ面34に沿って相対移動すると、テーパ面34が係合ピン23を乗越え、係合ピン23が係合凹部33へ進入する。
テーパ面34が係合ピン23を乗越えると、ばね部材31の付勢力により、係合フック30がR2方向へ回動して元の姿勢となる。係合ピン23が係合凹部33内に配置されると、係合フック30と係合ピン23とが係合することによりカバー14が閉状態に維持される。
この係合フック30の回動に伴い、突起部35がR2方向へ移動して押圧を解除することにより、ばね部材43の付勢力によって、支持部材41がR3方向へ回動し、元の姿勢に戻る。これに伴い、退避していた固定刃部42が回転刃部26側へ近接し、サーマル用紙11を切断可能な状態となる。
一方、閉状態のカバー14を開ける際には、例えば係合フック30をR2’方向に回動させることにより、上記閉じる際と逆の順番でそれぞれの部材が動作する。すなわち、係合フック30が一時的にR2’方向に移動させられると、突起部35により上記と同様に支持部材41がR3’方向に回動するとともに、固定刃部42が退避する。この後、係合ピン23が係合凹部33から外れると、カバー14とプリンタ本体12の係合が解除され、ばね部材16によりカバー14がR1方向に回動し、ばね部材31により係合フック30がR2方向に回動し、ばね部材43により支持部材41がR3方向に回動して元の姿勢に戻ることで、開状態となる。
本実施形態にかかるサーマルプリンタ10は以下に掲げる効果を奏する。すなわち、カバー14を閉じる際に、回転刃部26から固定刃部42を一時的に退避させることにより、回転刃部26と固定刃部42との接触を防ぎ、開閉動作をスムーズにすることができるとともに、カッタ機構40、24の破損を防ぐことができる。
特に、本実施形態のような前方(図2左方)排出の構造である場合や、固定刃部の切断エッジよりも接触ガイド44が突出した構造である場合であっても、接触ガイド44の先端44aが退避することにより、カッタ機構の刃面同士の接触を避けることができる。したがって、研磨加工により面取りする必要が無い。このため、M2等の高硬度の材料を使用する場合の加工時間を短縮するとともに加工費用も低減できる。
また、カバー14をプリンタ本体12に係合させ、あるいは係合を解除するロック機構の係合フック30の回動に伴って退避させるため、開閉のための操作のみで退避動作が行われるため操作が容易である。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上述した第1実施形態では、プリンタ本体12側にサーマルヘッドユニット20、カバー14側にプラテンローラ27が配置された場合について説明したが、サーマルヘッドユニット20とプラテンローラ27の配置が逆であってもよいし、プリンタ本体12及びカバー14のそれぞれにサーマルヘッドユニット20及びプラテンローラ27を有する両面印刷サーマルプリンタにも適用できる。また、プリンタ本体12側に係合フック30、カバー14側に係合ピン23が配置されていてもよい。さらに、回転カッタ機構と固定カッタ機構の配置も逆にすることが可能である。
また、上記第1実施形態例では、カバー14を手動で押圧する等によりR1方向の力を加える構成としたが、開閉方法は、ボタン式やレバー式など、他のいずれの構成も適用可能である。
この他、本発明を実施するにあたり、各構成部材の具体的な形状など、本発明の構成要素を発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは言うまでもない。
本発明の第1実施形態に係るサーマルプリンタの開状態における内部を示す斜視図。 同サーマルプリンタの閉状態における内部を示す側面図。 同サーマルプリンタの開状態における内部を示す側面図。 本発明の第2実施形態に係るドットプリンタの要部を示す側面図。 同サーマルプリンタの回転カッタ機構を示す側面図。 同サーマルプリンタの開閉動作を説明するための側面図。 固定カッタ機構を示す斜視図。
符号の説明
1…サーマル用紙、10…サーマルプリンタ、11…サーマル用紙、
12…プリンタ本体、14…カバー、15…ヒンジ部、16…部材、17…用紙収容部、
20…サーマルヘッドユニット、21…サーマルヘッド、23…係合ピン、
24…回転カッタ機構、25…支持部材、26…回転刃部、27…プラテンローラ、
30…係合フック、30.30…係合フック、30a…連結部材、31…ばね部材、
33…係合凹部、34…テーパ面、35…突起部、40…固定カッタ機構、
41…支持部材、41a…上片、42…固定刃部、42a…端部、43…ばね部材、
44…接触ガイド、44a…先端
45…切断エッジ

Claims (5)

  1. プリンタ本体と、
    前記プリンタ本体に閉状態と開状態との間で回動可能に取り付けられたカバーと、
    前記プリンタ本体または前記カバーの一方側に設けられたプラテンローラと、
    前記プリンタ本体または前記カバーの他方側に設けられ、前記カバーが閉じている閉状態において、前記プラテンローラに対向配置され、前記プラテンローラを押圧するサーマルヘッドと、
    前記プリンタ本体または前記カバーの一方側に設けられ、前記プリンタ本体の前記サーマルヘッドの下流側で、搬送される記録媒体をカットする第1カッタと、
    前記プリンタ本体または前記カバーの他方側に設けられ、閉状態で前記第1カッタと対向して配置された第2カッタと、
    前記カバーが閉じる際に、前記カバーの動きに連動させて、前記第1及び第2カッタのうち一方を他方から退避させる退避機構と、
    を具備したことを特徴とするサーマルプリンタ。
  2. 前記退避機構は、前記カバーを前記プリンタ本体に係合させ、あるいは前記係合を解除するロック機構によるロック動作に連動して前記カッタを退避させることを特徴とする請求項1記載のサーマルプリンタ。
  3. 前記ロック機構は、前記プリンタ本体または前記カバーの一方側に回動可能に設けられた係合フックと、前記プリンタ本体または前記カバーの他方側に設けられた係合部材と、を備えて構成され、
    前記係合フックは、前記係合部材が収容可能な凹部を有し、前記カバーが閉じる際に、一時的に一方に回動するとともに、
    前記一方のカッタは、前記カバーに回動可能に設けられるとともに、前記係合フックが前記一方に回動する際に前記係合フックに押圧されて、一時的に回動することにより、前記他方のカッタから離間する方向へ一時的に退避することを特徴とする請求項1記載のサーマルプリンタ。
  4. 前記係合フックは、付勢手段により前記回動方向と逆側へ付勢され、前記係合凹部よりも先端側に傾斜するテーパ面を有するとともに、前記回動に伴って前記一方のカッタを押圧する突起部を有し、
    前記一方のカッタは、前記係合フックの近傍に配置されて前記突起部に押圧される回動可能な支持部材に支持されるとともに、付勢手段により、閉状態における他方のカッタ側に付勢されていることを特徴とする請求項3記載のサーマルプリンタ。
  5. 前記係合フックが付勢力に抗して回動すると、前記突起部が移動して近傍に配置された前記支持部材を押圧することにより、前記支持部材が付勢力に抗して回動し、前記一方のカッタが前記他方のカッタから退避するとともに、
    前記係合部材が前記テーパ面を超えて前記係合フックの収容凹部に進入すると、付勢力により係合フックが元に戻る方向に回動し、前記突起部が元に戻る方向に移動し、前記府勢力によって支持部材が元に戻る方向に回動し、前記一方のカッタが閉状態における前記他方のカッタ側に付勢されることを特徴とする請求項4記載のサーマルプリンタ。
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