JP5106238B2 - カッター付きプリンタ - Google Patents
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Description
ところで、このサーマルプリンタは、印刷された記録紙を切断するカッター機構を備えているのが一般的である(特許文献1及び2参照)。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、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。
図15に示すように、サーマルプリンタ100は、主に印刷ユニット101と、固定刃ユニット102と、可動刃ユニット103とで構成されている。
印刷ユニット101は、図示しない収容部に収容されているロール紙Rから引き出された記録紙Pを送り出すプラテンローラ110と、プラテンローラ110に対向するように配置され、記録紙Pに各種の情報を印刷するサーマルヘッド111とを有している。プラテンローラ110は、ホルダ112によって回転可能に支持されており、図示しないモータによって回転駆動させられるようになっている。サーマルヘッド111は、プラテンローラ110の外周面に押し付けられるようになっており、プラテンローラ110との間で記録紙Pを挟み込んだ状態で印刷を行うようになっている。
固定刃116及び可動刃120は、図16に示すように、いずれか一方或いは両方の刃が長手方向(矢印L方向)に亘って反るように形成されており、可動刃120がスライドによって固定刃116の上面に乗り上げた際に両者が面接触ではなく点接触するようになっている。これにより、良好な切れ味で記録紙Pを円滑に切断することが可能とされている。
まず、図17に示すように、プラテンローラ110を回転させて記録紙Pを固定刃116と可動刃120との間に送り出すと同時に、サーマルヘッド111を作動させて記録紙Pへの印刷を開始する。これにより、記録紙Pに各種の情報を連続的に印刷することができる。次に、印刷を終了すると、プラテンローラ110は、印字された部分が可動刃120よりも外側にでるまで記録紙Pを送り続ける。そして、印字された部分が可動刃120よりも外側にでるとスライド部121が可動刃120をスライドさせる。これにより、可動刃120と固定刃116とで記録紙Pを切断することができる。この際、固定刃116は付勢部117によって押し上げられているので、可動刃120が上面に乗り上がったとしても固定刃116と可動刃120との間に隙間が空いてしまうことがない。よって、記録紙Pを円滑に切断できるようになっている。
即ち、従来のサーマルプリンタ100は、カッターとして機能する固定刃ユニット102と可動刃ユニット103とが印刷ユニット101に取り付けられている。そのため、ユニット単位での組み合わせとなってしまい、どうしてもコンパクトに構成することが難しく、小型化のニーズに応えること難しかった。
また、図17に示すように、プラテンローラ110の中心と、固定刃116及び可動刃120による切断位置との距離Hがどうしても大きくなってしまう。そのため、図18に示すように、記録紙Pの端部から印字されている部分までの距離Hが大きくなってしまう。つまり、切り取った記録紙Pには、未印字領域(空白領域)が占める割合が大きくなってしまうものであった。よって、無駄に記録紙Pが長くなってしまい、チケットやレシート等として扱い難くなってしまうと共に、紙の消費を早めてしまいロール紙Rを効率良く使用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においては、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、前記記録紙の幅方向に延びた印字ヘッドと、前記記録紙を間に挟んだ状態で前記印字ヘッドに対して外周面が接触可能とされ、回転することで記録紙を送り出すプラテンローラと、送り出された前記記録紙に対向した状態で、前記プラテンローラに対して隣接配置された固定刃と、該固定刃に対向した状態でスライド可能に配置され、スライド時に送り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、前記固定刃と前記プラテンローラとの間に配置され、前記固定刃を一方の面上に固定すると共に、他方の面がプラテンローラの外周面に対して隙間を空けた状態で対向する略板状の固定刃ホルダと、該固定刃ホルダよりも前記プラテンローラの回転方向下流側にて該プラテンローラの外周面に対して隙間を空けた状態で対向する対向面を有し、前記固定刃の刃先側が前記可動刃のスライド方向に略直交する方向に移動するように前記固定刃ホルダを揺動自在に支持するホルダ支持体と、前記固定刃ホルダと前記ホルダ支持体との間に設けられ、固定刃ホルダを押し上げるように付勢する付勢部材と、を備え、前記固定刃ホルダの他方の面が、前記プラテンローラの外周面に合わせて湾曲するように形成され、前記記録紙が固定刃ホルダとプラテンローラとの間の隙間に入り込んだ時に、該記録紙を回転方向下流側に案内することを特徴とする。
そして、印刷が終了して記録紙を切断する場合には、固定刃に対向している可動刃をスライドさせる。すると可動刃は、固定刃の上面に乗り上がるように移動して重なる。これにより、記録紙を可動刃と固定刃との間で挟み込んで切断することができる。その結果、ロール紙に巻回された記録紙をレシートやチケット等として使用することができる。
また、固定刃ホルダ及び固定刃は、上述したようにプラテンローラの近くに配置されている。そのうえ、ホルダ支持体も固定刃ホルダと同様にプラテンローラの近くに配置されている。従って、各構成品がプラテンローラのできるだけ近くに集まって配置された構成となっている。そのため、プラテンローラと固定刃と可動刃とが各ユニットに分かれていた従来のものとは異なり、全体をコンパクトに構成することができ小型化を図ることができる。
このように、記録紙の方向を自然と変えることができるので、従来とは異なり途中で記録紙が詰まって幾重にも重なったり、蛇腹状態になったりする可能性が低い。従って、紙ジャムが生じたとしても、記録紙を引っ張るだけで容易に復旧させることができる。しかも、記録紙を綺麗な状態で引き出すことができるので、そのまま再使用することができ記録紙を無駄にすることがなく経済性に優れている。
また、切断時に固定刃と可動刃との間に過剰な接触圧が作用することを防ぐことができるので、両刃が互いに咬み込んで動かなくなったり、破損してしまったりといった不具合も未然に防止することができる。
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3と、本体ユニット4とで主に構成されている。
なお、図4は、プラテンローラ10を取り外した状態を下方から見た図であり、図5は、プラテンローラ10を取り付けた状態を上方から見た図であり、図6は、図5の状態においてプラテンローラの支持状態を説明するために一部の構成品を分解した図である。
また、上記プラテンフレーム15は、コの字型に折り曲げられたプレートであり、折り曲げられたプレート端部15aがプラテンローラ10の両側に位置するようになっている。そして、この2つのプレート端部15aには、円形の支持孔15bがそれぞれ形成されており、該支持孔15b内にプラテンローラ10の軸体10aを回転可能に支持する上記軸受10bが嵌合固定されている。つまり、プラテンローラ10は、軸受10bを介してプラテンフレーム15に固定されている。この際、軸受10bを介しているので、プラテンローラ10は回転可能とされている。
ところで、開閉扉6を閉じた際、上記従動ギア10cが、モータによって回転する歯車伝達機構に噛合するようになっている。なお、モータ及び歯車伝達機構は、本体ユニット4に設けられている。これにより、プラテンローラ10は、開閉扉6を閉じた時に本体ユニット4と組み合わさってモータからの回転駆動力により回転すると共に、ロール紙Rから引き出された記録紙Pを、排出口2cを通してケーシング2の上方に送り出すことができるようになっている。
また、この固定刃ブラケット13には、固定刃ホルダ12よりもプラテンローラ10の回転方向下流側にて、プラテンローラ10の外周面に対して隙間を空けた状態で対向する対向面13aが形成されている。
上部ストッパ18は、固定刃ホルダ12に固定されている固定刃11の真上にて、固定刃11の根元側から刃先11a側に向けて突出するように形成されている。これにより、ねじりバネ16の付勢によって固定刃ホルダ12がある程度持ち上がると、固定刃11が上部ストッパ18に接触するのでそれ以上の持ち上がりを規制することができるようになっている。
このように、上部ストッパ18及び下部ストッパ19は、固定刃ホルダ12及び固定刃11の揺動角度を一定の範囲内に規制する働きをしている。
なお、図4から図8は、固定刃ホルダ12がねじりバネ16によって上方に付勢され、上部ストッパ18に当たっている状態を示す図である。
そして、この案内台20は、固定刃ホルダ12とプラテンローラ10との隙間に入り込んだ記録紙Pを積極的に受け取って、自身の表面上を滑らせながら回転方向下流側に案内するようになっている。
サーマルヘッド30は、記録紙Pの幅方向に延びるように形成されていると共に、開閉扉6が閉じたときにプラテンローラ10に対向する位置に配置されている。また、このサーマルヘッド30は、多数の図示しない発熱素子を有していると共に、図示しないコイルバネ等によってプラテンローラ10側に付勢された状態となっている。これにより、プラテンローラ10によって送り出される記録紙Pに対してサーマルヘッド30を確実に押し付けることができ、良好な印刷が可能とされている。
この可動刃31は、図9に示すように、根元から刃先31aまでの長さが両端から中央に向かって漸次短くなるように形成された上面視略V字型の板状の刃であり、横から見たときに中央が固定刃11側(下側)に向けて若干凹むように長手方向(矢印L方向)に反った形をしている。そして、固定刃11に向けてスライドさせられたときに、図10及び図11に示すように、固定刃11の上面に乗り上がった状態となり、固定刃11との間で記録紙Pを挟み込んで切断できるようになっている。なお、可動刃31がスライドしてきた際、固定刃11は可動刃31によってプラテンローラ10側に押し下げられた状態となる。しかしながら、固定刃11は、ねじりバネ16によって上方に付勢させられているので、図11に示すように両刃11、31は適度な接触圧で接するようになっている。
更に、本体ユニット4には、各種の電子機器が搭載された図示しない制御基板が設けられており、サーマルヘッド30に電気信号や制御信号を出力したり、プラテンローラ10や可動刃31を駆動するモータに制御信号を出力したりして、各構成品の総合的な制御を行っている。
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。これにより、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30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、制御基板によりモータを作動させ、歯車伝達機構を介してプラテンローラ10を回転させる。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30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、制御基板を介してサーマルヘッド30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31との間を通過する。
加えて、可動刃31が長手方向に若干反った形をしているので、固定刃11の刃先11aと可動刃31の刃先31aとを互いに点接触させることができる。そのため、鋏を用いているかの如く記録紙Pを綺麗に切断することができる。この点においても、良好な切れ味で記録紙Pを切断することができる。
記録紙Pが途中で固定刃ホルダ12とプラテンローラ10との隙間に入り込んでしまうと、図12に示すように、プラテンローラ10の回転によって記録紙Pは固定刃ホルダ12の根元側に移動してしまう。ところが、本実施形態の固定刃ホルダ12の下面12bは、プラテンローラ10の外周面に合わせて湾曲するように形成されているので、記録紙Pは途中で詰まることなくこの下面12bに沿って滑らかに案内されて回転方向下流側に自然と移動し始める。すると記録紙Pは、その移動途中で案内台20に受け渡される。そして、受け渡された記録紙Pは、案内台20上を滑るように移動しながら回転方向下流側に案内され、固定刃ブラケット13の対向面13aとプラテンローラ10との隙間に移動する。
しかも、本実施形態では、固定刃ホルダ12とプラテンローラ10との隙間に入り込んだ記録紙Pを、案内台20を利用して回転方向下流側に案内している。よって、固定刃ホルダ12の下面12bと固定刃ブラケット13の対向面13aとの境に仮に段差が生じていたとしても、この段差の影響を受けることなく記録紙Pを移動させることができる。従って、記録紙Pをより滑らかに移動させることができ、段差の影響で詰まってしまうことを防止することができる。
また、ケーシング2の上面12aに開閉扉6が設けられたサーマルプリンタ1としたが、ケーシング2の前面に開閉扉6を設け、印刷された記録紙P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、上記実施形態では、ロール紙Rを投入して単に載置台2b上に置くドロップイン方式のサーマルプリンタ1を例に挙げたが、この方式ではなく、ケーシング2の内部にロール紙R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。
なおこの場合には、ロール紙Rを収容する位置やロール紙Rから引き出された記録紙Pが通過する経路等を変更して固定刃ブラケット13の下方に空間を確保し、固定刃ホルダ12側から固定刃ブラケット13とプラテンローラ10との隙間に案内された記録紙Pがこの空間に案内されるように構成すれば良い。
このようにすることで、プラテンローラ10に記録紙Pが巻き付いて径が大きくなった場合、固定刃ブラケット13の対向面13aとプラテンローラ10の外周面との隙間H2が先に埋まることになる。そのため、プラテンローラ10は、この影響を受けて回転が停止する。ここで、上述したように2つの隙間H1、H2の関係が、隙間H2よりも隙間H1の方が大きいので、両者の隙間H1、H2の差分量だけ固定刃ホルダ12は揺動可能とされている。つまり、記録紙Pの巻き付きにより径が大きくなりすぎてプラテンローラ10の回転が仮に停止したとしても、依然として固定刃11の刃先11a側を押し下げることができるようになっている。
R…ロール紙
H1…固定刃ホルダの下面とプラテンローラの外周面との隙間
H2…固定刃ブラケットの対向面とプラテンローラの外周面との隙間
1…サーマルプリンタ(カッター付きプリンタ)
10…プラテンローラ
11…固定刃
11a…固定刃の刃先
12…固定刃ホルダ
12a…固定刃ホルダの上面(一方の面)
12b…固定刃ホルダの下面(他方の面)
13…固定刃ブラケット(ホルダ支持体)
13a…固定刃ブラケットの対向面
16・・・ねじりバネ(付勢部材)
20…案内台
30…サーマルヘッド(印字ヘッド)
31…可動刃
31a…可動刃の刃先
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、
前記記録紙の幅方向に延びた印字ヘッドと、
前記記録紙を間に挟んだ状態で前記印字ヘッドに対して外周面が接触可能とされ、回転することで記録紙を送り出すプラテンローラと、
送り出された前記記録紙に対向した状態で、前記プラテンローラに対して隣接配置された固定刃と、
該固定刃に対向した状態でスライド可能に配置され、スライド時に送り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、
前記固定刃と前記プラテンローラとの間に配置され、前記固定刃を一方の面上に固定すると共に、他方の面がプラテンローラの外周面に対して隙間を空けた状態で対向する略板状の固定刃ホルダと、
該固定刃ホルダよりも前記プラテンローラの回転方向下流側にて該プラテンローラの外周面に対して隙間を空けた状態で対向する対向面を有し、前記固定刃の刃先側が前記可動刃のスライド方向に略直交する方向に移動するように前記固定刃ホルダを揺動自在に支持するホルダ支持体と、
前記固定刃ホルダと前記ホルダ支持体との間に設けられ、固定刃ホルダを押し上げるように付勢する付勢部材と、を備え、
前記固定刃ホルダの他方の面は、前記プラテンローラの外周面に合わせて湾曲するように形成され、前記記録紙が固定刃ホルダとプラテンローラとの間の隙間に入り込んだ時に、該記録紙を回転方向下流側に案内す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、
前記ホルダ支持体の対向面は、前記プラテンローラの外周面に合わせて湾曲するように形成され、前記記録紙が前記固定刃ホルダ側から案内されてきた時に、該記録紙をプラテンローラに巻き付くように案内することを特徴とするカッター付きプリンタ。 - 請求項2に記載のカッター付きプリンタにおいて、
前記ホルダ支持体の対向面は、前記プラテンローラの曲率と略等しい曲率で湾曲していることを特徴とするカッター付きプリンタ。 - 請求項2又は3に記載のカッター付きプリンタにおいて、
前記固定刃ホルダが前記付勢部材によって押し上げられているときの固定刃ホルダの他方の面と前記プラテンローラの外周面との隙間が、前記ホルダ支持体の対向面とプラテンローラの外周面との隙間よりも大きくなるように設定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から4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、
前記ホルダ支持体には、前記固定刃ホルダの他方の面とプラテンローラとの間の隙間に入り込んだ前記記録紙を受け取って回転方向下流側に案内する案内台が、固定刃ホルダとの境を越えて他方の面側に向けて延びるように形成され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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