JP6545600B2 - 印字ユニットおよびプリンタ - Google Patents

Description

この発明は、印字ユニットおよびプリンタに関する。

従来、プリンタ装置において、各部の作動確認等のために、光センサが採用される。プリンタ装置は、上記センサの検出信号に応じ、各部が正しく作動しているか否かを確認し、所定の動作を順次実行する。各部が正しく作動していない場合には、プリンタ装置は動作を停止する。例えば、特許文献１には、プリンタ装置の用紙排出口に光センサを備える構成が開示されている。

光センサは、発光部と受光部とが互いに対向して配置されている。光センサは、発光部で発した光を受光部で受ける。発光部と受光部の間には、検出対象物（特許文献１の構成においては、用紙）が挿入される。発光部から発した光を検出対象物が遮ると、光が遮蔽される。光センサは、受光部で光を受けているか否かで、検出対象物の有無を検出する。

特開２０１３−１１１９６５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような構成にあっては、検出対象物以外の異物が光センサの発光部と受光部との間に入り込むと、発光部から発した光が、異物によって遮られ続けてしまう。その結果、光センサは、実際には、検出対象物が無いにも関わらず、検出対象物が存在していると誤判定する検出信号を出力してしまう。

ところで、プリンタ装置においては、特許文献１に開示された用紙検出用の光センサに限らず、他の部位にも光センサが設けられることがある。
例えば、カッターの可動刃の動きを検出するため、カッターがホームポジションにあるか否かを検出するための位置検出用の光センサが採用される。位置検出用の光センサは、プリンタ装置の内部において、分解作業等を行わない限りユーザでは手が届かない部位に設けられることがある。このような位置検出用の光センサに、例えば用紙の細片等が異物として発光部と受光部との間に入り込んだ場合、ユーザでは細片等を除去することができず、プリンタ装置の使用に支障が生じる。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、受光部と発光部との間に紙片等の異物が入り込むのを防止し、誤検知の発生を抑えることのできる印字ユニットおよびプリンタの提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の印字ユニットは、記録紙を紙送りするプラテンローラを有するプラテンユニットと、前記記録紙に印字する印字ヘッドを有するヘッドユニットと、前記プラテンユニットおよび前記ヘッドユニットの一方に設けられた固定刃と、前記プラテンユニットおよび前記ヘッドユニットの他方に設けられ、前記固定刃に対して接近離間自在にスライド移動可能とされたホルダと、前記ホルダに保持され、前記ホルダと一体にスライド移動することで前記固定刃との間で前記記録紙を切断する可動刃と、前記ホルダの動作を検出するセンサ部と、を備え、前記センサ部は、前記ホルダを収容するホルダハウジングに固定され、間隔を空けて対向配置された一対の壁部と、一方の前記壁部に設けられた発光部と、他方の前記壁部に設けられた受光部と、前記ホルダに設けられ、一対の前記壁部間に挿入されて、前記発光部から前記受光部に向かって発光される検出光を遮る挿入片と、前記ホルダに設けられ、一対の前記壁部の両外側において異物を押さえ込む押さえ部材と、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、ホルダハウジング内に侵入した紙片等の異物が、センサ部の一対の壁部と挿入片との間に入り込んだ場合、ホルダのスライド移動にともなって、一対の壁部の両側に位置する押さえ部材が異物を押さえ込む。この状態で、挿入片が一対の壁部間に挿入されると、挿入片によって一対の壁部間で異物を切断することができる。これにより、異物が一対の壁部間に入り込んで引っ掛かり、発光部から受光部に向かって発光される検出光を遮るのを防ぐことができる。したがって、ホルダおよびホルダと連動する可動刃の位置について誤検知の発生を抑えることができる。

また、前記挿入片の先端部は、鋭角に形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、一対の壁部の両側に位置する押さえ部材が異物を押さえ込んだ状態で、異物を挿入片の鋭角な先端部で確実に切断することができる。

また、前記押さえ部材の先端部は、前記挿入片の先端部よりも前記一対の前記壁部側に突出して設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、ホルダのスライド移動にともなって、挿入片が一対の壁部間に挿入されるに先立ち、押さえ部材が異物を押さえ込むことができる。これによって、一対の壁部とその両側の押さえ部材との間で異物を確実に固定した状態で、挿入片により異物を容易に切断することができる。

また、本発明のプリンタは、上述の印字ユニットと、前記印字ユニットを収容するケーシングと、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、ホルダおよびホルダと連動する可動刃の位置についての誤検知の発生を抑えることができる、信頼性の高いプリンタとすることができる。

本発明によれば、ホルダハウジング内に侵入した紙片等の異物が、センサ部の一対の壁部と挿入片との間に入り込んだ場合、ホルダのスライド移動にともなって、一対の壁部の両側に位置する押さえ部材が異物を押さえ込む。この状態で、挿入片が一対の壁部間に挿入されると、挿入片によって一対の壁部間で異物を切断することができる。これにより、異物が一対の壁部間に入り込んで引っ掛かり、発光部から受光部に向かって発光される検出光を遮るのを防ぐことができる。したがって、ホルダおよびホルダと連動する可動刃の位置について誤検知の発生を抑えることができる。

サーマルプリンタの蓋体を開いた状態を示す断面図である。 サーマルプリンタの蓋体を閉じた状態を示す断面図である。 印字ユニットを構成するプラテンユニットの全体構造を示す斜視図である。 可動刃フレームをプラテンローラが設けられる側から見た図である。 可動刃フレームが固定刃側にスライド移動した状態を示す図である。 図３における可動刃フレームの符号ｆに示す部分を示す拡大図である。 可動刃フレームが固定刃側に移動した状態におけるセンサの構成を示す図である。 可動刃フレームがホームポジション側に移動した状態におけるセンサの構成を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、プリンタの一例として、プラテンローラと可動刃とが同じユニットに設けられ、サーマルヘッドと固定刃とが同じユニットに設けられた印字ユニットを備えるサーマルプリンタを例にあげて説明する。
図１は、サーマルプリンタの蓋体を開いた状態を示す断面図である。図２は、サーマルプリンタの蓋体を閉じた状態を示す断面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態のサーマルプリンタＡ（請求項の「プリンタ」に相当。）は、互いに分離可能に組み合わされるプラテンユニット２とヘッドユニット３とを備えた印字ユニット１と、印字ユニット１および記録紙Ｐが巻回されたロール紙Ｒを収容するいわゆるクラムシェル型のケーシング４と、を備えている。

ケーシング４は、上記ロール紙Ｒを投入する投入口５ａが上面に形成され、該ロール紙Ｒを載置するための円弧状のロール紙収納部５ｂが形成されたケーシング本体５と、このケーシング本体５に対してヒンジ部７を介して開閉可能に連結された蓋体６と、を備えている。
ケーシング本体５と蓋体６の先端部との間には、紙送りされた記録紙Ｐを外部に排出させる排出口８（図２参照）が形成されている。

プラテンユニット２は、ロール紙Ｒから引き出された記録紙Ｐをケーシング４外に紙送りするプラテンローラ１０と、可動刃１１と、を主に備えており、蓋体６の先端側の内面に設けられている。プラテンユニット２は、蓋体６の開閉動作にともなって移動することで、ヘッドユニット３に対して分離可能に組み合わせ可能とされている。

ヘッドユニット３は、プラテンローラ１０に対して適度な押圧力で押し付けられるサーマルヘッド１２（請求項の「印字ヘッド」に相当。）と、固定刃１３と、を主に備えており、ケーシング本体５に配置されている。具体的には、ヘッドユニット３は、ロール紙収納部５ｂに隣接して一体的に形成された内部プレート５ｃ上に固定されている。

図２に示すように、印字ユニット１は、蓋体６が閉まることでプラテンユニット２とヘッドユニット３とが組み合わされたとき、プラテンローラ１０に対してサーマルヘッド１２が押し付けられるとともに、固定刃１３に対して可動刃１１が重なり合う。可動刃１１と固定刃１３とでカッター機構１４を構成している。

（プラテンユニット）
以下、プラテンユニット２の構成を詳細に説明する。
図３は、印字ユニットを構成するプラテンユニットの全体構造を示す斜視図である。
図３に示すように、プラテンユニット２は、プラテンローラ１０と、可動刃１１を支持するとともに可動刃１１を固定刃１３（図２参照）に対して接近離間自在にスライド移動させる可動刃フレーム２０と、可動刃フレーム２０をスライド移動させるための可動刃駆動用歯車３５とを備えている。

プラテンローラ１０は、記録紙Ｐの紙幅方向に沿って延在し、図示しないモータの駆動により、ロール紙Ｒから引き出された記録紙Ｐを搬送する。プラテンローラ１０は、図２に示すサーマルヘッド１２に対して記録紙Ｐを押し付けるとともに、排出口８からケーシング４外に排出する。

図４は、可動刃フレームをプラテンローラが設けられる側から見た図であり、図５は、可動刃フレームが固定刃側にスライド移動した状態を示す図である。
図３から図５に示すように、可動刃１１は、根元側から刃先１１ａまでの長さが幅方向両端から幅方向中央部に向かって漸次短くなるように形成された平面視Ｖ字型の板状の刃とされている。可動刃１１は、根元側が幅方向の全長にわたって可動刃フレーム２０に固定されている。可動刃１１は、固定刃１３との間で、排出口８から排出される記録紙Ｐを所定の箇所で紙幅方向に切断する。

可動刃フレーム２０は、可動刃１１の幅方向に沿って延在し、可動刃１１の根元側を保持するホルダ２１と、ホルダ２１の両端部に連設され、可動刃１１の幅方向両側において可動刃１１の刃先１１ａ方向に延在したサイドフレーム２２，２３と、で平面視コの字状をなしている。

サイドフレーム２２，２３には、可動刃駆動用歯車３５に噛合するラック３６が一体的に形成されている。
可動刃フレーム２０は、可動刃駆動用歯車３５の正逆回転にともなって往復移動する。図４および図５に示すように、可動刃１１は、可動刃フレーム２０とともに、固定刃１３に対して接近離間する方向（矢印ａの方向または矢印ｂの方向）にスライド移動可能とされている。本実施形態では、矢印ａの方向は、可動刃１１がホームポジションへ向かう方向となっており（図４参照）、矢印ｂの方向は、可動刃１１が切断位置へ向かう方向（ホームポジションから離脱する方向、図５参照）となっている。

図６は、図３における可動刃フレームの符号ｆに示す部分を示す拡大図であり、図７は、可動刃フレームが固定刃側に移動した状態におけるセンサの構成を示す図であり、図８は、可動刃フレームがホームポジション側に移動した状態におけるセンサの構成を示す図である。
図６に示すように、プラテンユニット２は、可動刃フレーム２０のホルダ２１の位置を検出するセンサ部５０を備えている。センサ部５０は、プラテンユニット２のホルダハウジング１５に固定されたセンサ本体５１と、ホルダ２１の可動刃１１側とは反対側の端面２１ｆに設けられた挿入片５２と、を備えている。

図７および図８に示すように、センサ本体５１は、ホルダハウジング１５に固定されたベース部５１ａと、ベース部５１ａからホルダ２１側に向かって突出する一対の壁部５０Ａ，５０Ｂのうち、一方の壁部５０Ａに設けられた発光部５１ｂと、他方の壁部５０Ｂに設けられた受光部５１ｃと、を有する。
壁部５０Ａ，５０Ｂは、可動刃１１が固定刃１３に対して接近離間する方向に沿って立設されている。壁部５０Ａ，５０Ｂは、互いに間隔を空けて互いに対向している。センサ本体５１は、コの字状をなしている。
センサ部５０は、一方の壁部５０Ａの発光部５１ｂに備えた不図示の発光素子から受光部５１ｃに向かって検出光Ｂを発し、他方の壁部５０Ｂの受光部５１ｃに備えた不図示の受光素子で検出光Ｂを検出する、いわゆる光センサである。

挿入片５２は、ホルダ２１の端面２１ｆからセンサ本体５１側に向かって突出するよう設けられている。
挿入片５２は、可動刃フレーム２０が固定刃１３から最も離間したホームポジション（図４および図６に示す状態）にあるときに、センサ本体５１の発光部５１ｂと受光部５１ｃとの間に挿入される。このとき、図８中の二点鎖線で示すように、発光部５１ｂで発光する検出光Ｂは、挿入片５２により遮断される。

挿入片５２は、可動刃フレーム２０がホームポジションから固定刃１３側に向かって接近する方向に移動すると、発光部５１ｂと受光部５１ｃとの間から離脱する。このとき、発光部５１ｂで発光する検出光Ｂは、受光部５１ｃにより受光される。
センサ部５０は、上述のように構成されたセンサ本体５１と挿入片５２とにより、可動刃フレーム２０がホームポジションにあるか否かを、受光部５１ｃにおける受光の有無によって検出する。

挿入片５２は、センサ本体５１側の先端部５２ｓが、鋭角に形成されている。
センサ部５０の挿入片５２の両側方には、一対の押さえ部材５５，５５が、挿入片５２と平行に、ホルダ２１の端面２１ｆからセンサ本体５１側に向かって突出するように設けられている。押さえ部材５５，５５は、可動刃フレーム２０がホームポジションに位置したときに、センサ本体５１の発光部５１ｂおよび受光部５１ｃの外側に近接して位置するよう設けられている。

ここで、押さえ部材５５，５５と、発光部５１ｂおよび受光部５１ｃとの隙間寸法ｓは、記録紙Ｐの厚みよりも大きく、かつなるべく小さく設定するのが好ましい。例えば、記録しＰの厚みが６０〜８０μｍである場合、隙間寸法ｓは、６０〜２００μｍ程度に設定するのが好ましい。

押さえ部材５５，５５の先端部５５ｓ，５５ｓは、挿入片５２の先端部５２ｓよりもセンサ本体５１側に突出している。
また、押さえ部材５５，５５の先端部５５ｓ，５５ｓにおいて、発光部５１ｂおよび受光部５１ｃに近接する側の角部５５ｔ，５５ｔは、直角となっている。さらに、発光部５１ｂおよび受光部５１ｃの先端部において、押さえ部材５５，５５に近接する側の角部５１ｔ，５１ｔも、直角となっている。

（サーマルプリンタの作用）
次に、上記のように構成されたサーマルプリンタＡの作動について説明する。
図２に示すように、図示しないモータによりプラテンローラ１０を回転させると、記録紙Ｐが、プラテンローラ１０とサーマルヘッド１２との間で挟み込まれながら紙送りされる。紙送りと同時に、サーマルヘッド１２の不図示の発熱素子を適宜発熱させることで、紙送りされる記録紙Ｐに対して各種の文字や図形等を明瞭に印字することができる。

印字された記録紙Ｐは固定刃１３と可動刃１１との間を通過する。
サーマルプリンタＡは、記録紙Ｐが所定の長さだけ通過した後、可動刃駆動用歯車３５を回転駆動させて、回転力をプラテンユニット２のラック３６に伝達させる。これにより、可動刃フレーム２０は、ホームポジションから固定刃１３側にスライドする。固定刃１３と可動刃１１とは、可動刃フレーム２０とともに可動刃１１が固定刃１３に向けてスライドすることにより記録紙Ｐを切断する。切断した記録紙Ｐは、例えばレシートやチケット等として使用される。

ところで、図７に示すように、固定刃１３と可動刃１１とで記録紙Ｐを切断した際、細い細片Ｐｓ（請求項の「異物」に相当。）が生じることがある。この細片Ｐｓは、可動刃１１の繰り返しの切断動作によってプラテンユニット２内に押し込まれ、センサ部５０のセンサ本体５１と挿入片５２との間に入り込むことがある。
図８に示すように、細片Ｐｓは、可動刃フレーム２０が固定刃１３側から離間してホームポジションに向かって移動すると、一対の壁部５０Ａ，５０Ｂの両外側において、一対の押さえ部材５５，５５により押さえ込まれる。続いて、細片Ｐｓは、一対の押さえ部材５５，５５と、センサ本体５１の発光部５１ｂおよび受光部５１ｃとの間で挟み込まれて固定される。続いて、可動刃フレーム２０が、さらにホームポジションに向かって移動すると、鋭角に形成された挿入片５２の先端部５２ｓが発光部５１ｂと受光部５１ｃとの間に入り込み、細片Ｐｓが切断される。このとき、細片Ｐｓは、一対の押さえ部材５５，５５と、センサ本体５１の発光部５１ｂおよび受光部５１ｃとの間で挟み込まれているので、挿入片５２によって発光部５１ｂと受光部５１ｃとの間に押し込まれることなく切断される。

上述した構成によれば、印字ユニット１は、間隔を空けて対向配置された一対の壁部５０Ａ，５０Ｂと、一対の壁部５０Ａ，５０Ｂ間に挿入される挿入片５２と、一対の壁部５０Ａ，５０Ｂの両側にそれぞれ設けられた押さえ部材５５，５５と、を備えている。この構成によれば、紙片等の細片Ｐｓが、センサ部５０の一対の壁部５０Ａ，５０Ｂと挿入片５２との間に入り込んだ場合、一対の壁部５０Ａ，５０Ｂとその両側の押さえ部材５５，５５との間で細片Ｐｓを挟み込んだ状態で、細片Ｐｓを挿入片５２によって切断することができる。これにより、細片Ｐｓが、一対の壁部５０Ａ，５０Ｂの間に入り込んで引っ掛かり、発光部５１ｂから受光部５１ｃに向かって発光される検出光Ｂを遮るのを防ぐことができる。したがって、ホルダ２１およびホルダ２１と連動する可動刃１１の位置について誤検知の発生を抑えることができる。

また、挿入片５２の先端部５２ｓが鋭角に形成されているので、一対の壁部５０Ａ，５０Ｂとその両側の押さえ部材５５，５５との間で細片Ｐｓを挟み込んだ状態で、細片Ｐｓを確実に切断することができる。

また、押さえ部材５５，５５の先端部５５ｓ，５５ｓは、挿入片５２の先端部５２ｓよりも一対の壁部５０Ａ，５０Ｂ側に突出して設けられている。この構成によれば、可動刃フレーム２０が固定刃１３側から離間する方向に移動するときに、挿入片５２が一対の壁部５０Ａ，５０Ｂ間に挿入されるに先立ち、一対の壁部５０Ａ，５０Ｂとその両側の押さえ部材５５，５５との間で細片Ｐｓを確実に挟み込むことができる。これによって、細片Ｐｓを挿入片５２で確実に切断することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、挿入片５２の先端部５２ｓを鋭角に形成したが、これに限らない。例えば、挿入片５２の先端部５２ｓは、鈍角状でもよいし、平面状、凸湾曲面状等としてもよい。

押さえ部材５５，５５の先端部５５ｓ，５５ｓは、挿入片５２の先端部５２ｓよりもセンサ本体５１側に突出していたが、これに限らない。押さえ部材５５，５５の先端部５５ｓ，５５ｓは、挿入片５２の先端部５２ｓと同等の位置に配置されるようにしてもよい。

また、押さえ部材５５，５５の先端部５５ｓ，５５ｓの角部５５ｔ，５５ｔ、および一対の壁部５０Ａ，５０Ｂの角部５１ｔ，５１ｔは、それぞれ直角となっていたが、これに限らない。また、細片Ｐｓと押さえ部材５５，５５との間に生じる摩擦を高めるため、押さえ部材５５，５５の角部５５ｔ，５５ｔ、および一対の壁部５０Ａ，５０Ｂの角部５１ｔ，５１ｔに、例えばゴム等の摩擦係数の高い材料を設けたり、押さえ部材５５や一対の壁部５０Ａ，５０Ｂ自体を例えば硬質ゴム等の摩擦係数の高い材料で形成したりしてもよい。

また、上述の実施形態では、プラテンユニット２は、蓋体６の開閉動作にともなって移動することで、ヘッドユニット３に対して分離可能に組み合わせ可能とされていたが、プラテンユニット２がヘッドユニット３に対して分離不能に組み付けられていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１・・・印字ユニット ２・・・プラテンユニット ３・・・ヘッドユニット ４・・・ケーシング １０・・・プラテンローラ １１・・・可動刃 １２・・・サーマルヘッド（印字ヘッド） １３・・・固定刃 １５・・・ホルダハウジング ２１・・・ホルダ ５０・・・センサ部 ５０Ａ，５０Ｂ・・・壁部 ５１ｂ・・・発光部 ５１ｃ・・・受光部 ５２・・・挿入片 ５５・・・押さえ部材 Ａ・・・サーマルプリンタ（プリンタ） Ｂ・・・検出光 Ｐ・・・記録紙 Ｐｓ・・・細片（異物）

Claims (4)

1. 記録紙を紙送りするプラテンローラを有するプラテンユニットと、
   前記記録紙に印字する印字ヘッドを有するヘッドユニットと、
   前記プラテンユニットおよび前記ヘッドユニットの一方に設けられた固定刃と、
   前記プラテンユニットおよび前記ヘッドユニットの他方に設けられ、前記固定刃に対して接近離間自在にスライド移動可能とされたホルダと、
   前記ホルダに保持され、前記ホルダと一体にスライド移動することで前記固定刃との間で前記記録紙を切断する可動刃と、
   前記ホルダの動作を検出するセンサ部と、
   を備え、
   前記センサ部は、
   前記ホルダを収容するホルダハウジングに固定され、間隔を空けて対向配置された一 対の壁部と、
   一方の前記壁部に設けられた発光部と、
   他方の前記壁部に設けられた受光部と、
   前記ホルダに設けられ、一対の前記壁部間に挿入されて、前記発光部から前記受光部 に向かって発光される検出光を遮る挿入片と、
   前記ホルダに設けられ、一対の前記壁部の両外側において異物を押さえ込む押さえ部 材と、
   を備えることを特徴とする印字ユニット。
2. 前記挿入片の先端部は、鋭角に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の印字ユニット。
3. 前記押さえ部材の先端部は、前記挿入片の先端部よりも前記一対の前記壁部側に突出して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の印字ユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の印字ユニットと、
   前記印字ユニットを収容するケーシングと、
   を備えることを特徴とするプリンタ。

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