JP6843523B2 - サーマルプリンタ及び携帯型端末 - Google Patents
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Description
しかしながら、上述した従来のサーマルプリンタでは、軸支持部や、減速機構、ギヤカバーの厚みを抑えるのは耐久性等を考慮すると難しく、軸線方向の小型化には限界があった。
本発明の一態様に係るサーマルプリンタは、サーマルヘッドとの間に記録紙を挟み込んで紙送りするプラテンローラと、前記プラテンローラを軸線周りに回転可能に支持する軸支持部を有するフレームと、前記フレームのうち前記軸支持部に対して前記軸線方向の内側に配置された駆動源と、前記フレームのうち前記軸支持部に対して前記軸線方向の内側に配置され、前記駆動源の動力を減速させる遊星歯車機構と、前記フレームのうち前記軸支持部に対して前記軸線方向の外側に配置され、前記遊星歯車機構の動力を前記プラテンローラに伝達する動力伝達機構と、を備えている。
ところで、軸支持部に対して軸線方向の内側において、例えば2段ギヤ等を用いて駆動源の動力を減速させることも考えられる。この場合、軸線方向から見た側面視において駆動源の外形以下に減速機構を収めるためには、2段ギヤの側面視における外形を小さくする必要がある。すると、2段ギヤの摩耗や強度等の観点から、耐久性に優れる金属ギヤを用いる必要がある等の材料選択に制限が生じる。一方で、2段ギヤや駆動源を大型化することで、サーマルプリンタの側面視での大型化に繋がる。
そこで、減速機構に遊星歯車機を用いる構成とした。この構成によれば、軸支持部に対して軸線方向の内側において、例えば2段ギヤ等を用いて駆動源の動力を減速させる場合に比べて、軸線方向から見た側面視でのサーマルプリンタの小型化や設計の自由度を向上させることができる。
本態様によれば、動力伝達機構の軸線方向の厚さが出力部よりも薄いため、サーマルプリンタの軸線方向における小型化を確実に図ることができる。
本態様によれば、動力伝達機構のアイドラギヤが1段ギヤにより構成されているため、サーマルプリンタの軸線方向における小型化を図った上で、出力部と従動ギヤとの間の伝達効率を確保できる。
この構成によれば、従動ギヤ、遊星歯車機構及びアイドラギヤが樹脂材料により形成されているため、金属ギヤ等を用いる場合に比べて回転時の騒音を抑制できる。
この構成によれば、遊星歯車機構における軸線方向から見た外形が駆動源の外形以下になっているため、サーマルプリンタの側面視での大型化を抑制できる。
この構成によれば、駆動源から遊星歯車機構の出力ギヤまでの位置制度を高めることができるので、各ギヤ間の軸間距離を安定させ、駆動力の伝達効率の向上を図ることができる。
この構成によれば、上記態様のサーマルプリンタを備えているため、小型の携帯型端末を提供できる。
[携帯型端末]
図1は、携帯型端末1の斜視図である。
図1に示すように、携帯型端末1は、例えばユーザにより携帯可能とされた決済端末である。携帯型端末1は、ケーシング11と、入力表示部12と、サーマルプリンタ13と、を有している。
ケーシング本体15は、平面視長方形状の箱型に形成されている。ケーシング本体15の先端部には、記録紙P(感熱紙)を収容する記録紙収容部17が形成されている。記録紙Pは、ロール状に巻回された状態で記録紙収容部17内に収容されている。
プリンタカバー16は、図示しないヒンジ部を介してケーシング本体15に回動可能に連結されている。プリンタカバー16は、記録紙収容部17を開閉する。ケーシング11のうち、記録紙収容部17の開口縁とプリンタカバー16の先端縁との間には、記録紙Pを外部に排出する排出口18が形成されている。
入力表示部12は、ケーシング11の表面に配置されている。入力表示部12は、例えばタッチパネルである。入力表示部12は、画面上に各種情報を表示するとともに、画面上に表示される情報を操作可能とされている。
サーマルプリンタ13は、ケーシング11内において、排出口18に隣接した位置に搭載されている。サーマルプリンタ13は、記録紙収容部17から送り出される記録紙Pに対して情報を印刷するとともに、排出口18を通して印刷した記録紙Pを排出する。
図2、図3に示すように、サーマルプリンタ13は、サーマルヘッド21を有するヘッドユニット22と、プラテンローラ23と、を備えている。図1に示す例において、ヘッドユニット22はケーシング本体15に組み付けられている。プラテンローラ23は、プリンタカバー16に組み付けられ、プリンタカバー16に回転自在に支持されている。この場合、ヘッドユニット22及びプラテンローラ23は、プリンタカバー16の開閉に伴い分離可能に組み合わされる。そして、ヘッドユニット22及びプラテンローラ23は、プリンタカバー16の閉位置において、上述した排出口18を挟んで対向する。なお、以下の説明では、プラテンローラ23の軸線方向をX方向とし、X方向に直交する2方向をそれぞれY方向、Z方向として説明する。また、以下の説明では、X方向、Y方向及びZ方向のうち、図中矢印方向をプラス(+)方向とし、矢印とは反対の方向をマイナス(−)方向として説明する。
基部32におけるY方向の+方向を向く面は、Z方向の+方向に向けて記録紙Pを案内するガイド面32aを構成している。ガイド面32aは、Y方向の−方向に向けて凸の湾曲面とされている。
第2軸支持部34は、基部32におけるX方向の−方向端部に連設されている。第2軸支持部34は、基部32に対してZ方向の両方向に向けて突設されている。第2軸支持部34におけるZ方向の+方向端縁には、Z方向の−方向に窪む第2ローラ収容溝42が形成されている。第2軸支持部34の外周縁のうち、Z方向の+方向端縁を除く部分には、X方向の−方向に向けて立設された周壁部43が形成されている。第2軸支持部34及び周壁部43により囲まれた部分は、X方向の−方向に向けて開放されたギヤボックス44を構成している。
プラテン軸51は、X方向に延在している。プラテン軸51におけるX方向の両端部には、第1軸受53及び第2軸受54がそれぞれ装着されている。各軸受53,54は、上述したローラ収容溝41,42内に各別に保持されている。これにより、プラテンローラ23は、X方向に延びる軸線周りに回転可能に、かつ着脱可能に軸支持部33,34を介してフレーム31に支持されている。プラテン軸51のうち、第2軸受54に対してX方向の−方向に位置する部分には、従動ギヤ56が設けられている。従動ギヤ56は、プラテンローラ23がローラ収容溝41,42内に保持された状態において、ギヤボックス44内(第2軸支持部34よりもX方向の−方向)に位置している。なお、従動ギヤ56は、樹脂材料により形成されていることが好ましい。
図4に示すように、第1遊星歯車機構65は、第1サンギヤ71と、第1リングギヤ72と、第1キャリア73と、を備えている。
第1サンギヤ71は、モータ61の回転軸61aに圧入固定され、回転軸61aとともに回転する。
第1リングギヤ72は、第1サンギヤ71と同軸上に配置されるとともに、第1サンギヤ71の周囲を取り囲んでいる。なお、第1リングギヤ72は、モータ61のフランジ部62aにX方向で係合している。
第1キャリア73は、第1サンギヤ71を中心に公転可能に配設された複数の第1プラネタリギヤ74を自転(回転)可能に支持している。
第2サンギヤ81は、第1キャリア73からX方向の−方向に突設されている。
第2リングギヤ82は、第2サンギヤ81と同軸上に配置されるとともに、第2サンギヤ81の周囲を取り囲んでいる。なお、第2リングギヤ82は、第1リングギヤ72にX方向で係合している。
第2キャリア83は、第2サンギヤ81を中心に公転可能に配設された複数の第2プラネタリギヤ84を自転(回転)可能に支持している。第2キャリア83には、X方向の−方向に向けて出力ギヤ85が突設されている。出力ギヤ85は、第2軸支持部34に形成された貫通孔34aを通してギヤボックス44内(第2軸支持部34に対してX方向の−方向)に突出している。
第1アイドラギヤ94は、第2軸支持部34からX方向の−方向に向けて突設された第1回転軸96周りに回転可能に支持されている。第1アイドラギヤ94は、いわゆる1段ギヤである。具体的に、第1アイドラギヤ94は、X方向を厚さ方向とする円板状に形成されている。第1アイドラギヤ94の外周面には、第1アイドラギヤ94のX方向における全長に亘って延びる歯部が第1アイドラギヤ94の周方向に間隔をあけて複数形成されている。第1アイドラギヤ94の歯部は、上述した出力ギヤ85に噛合している。
図2および図5に示すように、ギヤボックス44は、ギヤカバー99によってX方向の−方向から閉塞されている。この場合、各回転軸96,97におけるX方向の−方向端部は、ギヤカバー99に形成された軸支持孔99a,99b内にそれぞれ嵌合されている。
次に、上述した携帯型端末1の動作方法について説明する。なお、以下の説明において、プラテンローラ23とサーマルヘッド21との間には、記録紙Pの先端部が挟み込まれているものとする。
携帯型端末1においては、入力表示部12を操作することで、記録紙Pへの印刷が開始する。具体的には、フレキシブル基板45等を介して制御部からモータ61に信号が出力されることで、モータ61が回転する。モータ61が回転すると、第1遊星歯車機構65の第1サンギヤ71が回転する。第1サンギヤ71が回転すると、第1プラネタリギヤ74が自転しながら、第1サンギヤ71の周りを公転することで、第1キャリア73が第2サンギヤ81とともに回転する。第2サンギヤ81が回転すると、第2プラネタリギヤ84が自転しながら、第2サンギヤ81の周りを公転することで、第2キャリア83が出力ギヤ85とともに回転する。これにより、モータ61の動力が減速機構64で減速される。
この構成によれば、第2軸支持部34に対してX方向の+方向のスペースを用いてモータ61の動力を減速させることができる。そのため、従来のように第2軸支持部34に対してX方向の−方向に、2段ギヤ等の減速機構を収容するスペースを設ける必要がない。すなわち、第2軸支持部34に対してX方向の−方向には、アイドラギヤ94,95等の薄型の動力伝達機構93を配置すれば構わないので、第2軸支持部34に対してX方向の−方向の寸法(ギヤボックス44のX方向の寸法)を縮小できる。その結果、サーマルプリンタ13のX方向における小型化を図ることができる。
そこで、本実施形態では、減速機構64に遊星歯車機構65,66を用いる構成とした。この構成によれば、第2軸支持部34に対してX方向の+方向において、例えば2段ギヤ等を用いてモータ61の動力を減速させる場合に比べて、X方向から見た側面視でのサーマルプリンタ13の小型化や設計の自由度を向上させることができる。
本実施形態では、動力伝達機構93がアイドラギヤ94,95により構成されているため、サーマルプリンタ13のX方向における小型化を図った上で、出力ギヤ85と従動ギヤ56との間の伝達効率を確保できる。
上述した実施形態では、携帯型端末1の一例として決済端末を用いた場合について説明したが、この構成のみに限らず、種々の携帯型端末に本発明の構成を適用しても構わない。
第1サンギヤ71は、モータ61の回転軸61aに圧入固定され、回転軸61aとともに回転する。
一方、第2サンギヤ81および第2キャリア83(出力ギヤ85)は、モータ61の回転軸61aに回転可能に支持されている。すなわち、第2サンギヤ81および第2キャリア83(出力ギヤ85)は、モータ61の回転軸61aに対して、圧入固定ではなく、僅かな間隙を介して空転するように軸支されている。
この構成により、第1サンギヤ71が圧入固定された回転軸61aと同一の軸に、第2サンギヤ81および第2キャリア83(出力ギヤ85)が軸支されることになるので、位置制度を高めることができる。
これに対して、本実施形態(図6)では、第1サンギヤ71、第2サンギヤ81および第2キャリア83(出力ギヤ85)を1つの回転軸61aによって固定または支持しているので、各ギヤ間の軸間距離が安定し、モータ61の伝達効率を向上させることができる。
11…ケーシング
13…サーマルプリンタ
21…サーマルヘッド
23…プラテンローラ
31…フレーム
33…第1軸支持部(軸支持部)
34…第2軸支持部(軸支持部)
56…従動ギヤ
61…モータ(駆動源)
61a…回転軸
65…第1遊星歯車機構(遊星歯車機構)
66…第2遊星歯車機構(遊星歯車機構)
83…第2キャリア
85…出力ギヤ
93…動力伝達機構
94…第1アイドラギヤ(アイドラギヤ)
95…第2アイドラギヤ(アイドラギヤ)
Claims (6)
- サーマルヘッドとの間に記録紙を挟み込んで紙送りするプラテンローラと、
前記プラテンローラを軸線周りに回転可能に支持する一対の第1軸支持部および第2軸支持部を有するフレームと、
前記軸線方向における前記第1軸支持部および前記第2軸支持部の間に配置されたモータハウジングを含む駆動源と、
前記軸線方向における前記駆動源と前記第2軸支持部との間に配置されたサンギヤ、リングギヤおよびプラネタリギヤを含み、前記駆動源の動力を減速させる遊星歯車機構と、
前記第2軸支持部に対して前記軸線方向の外側に配置され、前記遊星歯車機構の動力を前記プラテンローラに伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記遊星歯車機構は、前記駆動源の動力を前記動力伝達機構に伝達する出力ギヤを含み、
前記出力ギヤは、前記サンギヤ、前記リングギヤおよび前記プラネタリギヤを貫通して前記第2軸支持部の外側まで延設された前記駆動源の回転軸の先端部に支持されていることを特徴とするサーマルプリンタ。 - 前記動力伝達機構は、前記軸線方向の厚さが前記出力ギヤ以下であることを特徴とする請求項1に記載のサーマルプリンタ。
- 前記プラテンローラのうち前記第2軸支持部に対して前記軸線方向の外側に位置する部分には、従動ギヤが設けられ、
前記動力伝達機構は、前記出力ギヤと前記従動ギヤとの間を接続するアイドラギヤを備え、
前記従動ギヤ及び前記アイドラギヤは、前記軸線方向を厚さ方向とする1段ギヤにより構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のサーマルプリンタ。 - 前記従動ギヤ、前記遊星歯車機構及び前記アイドラギヤが樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項3に記載のサーマルプリンタ。
- 前記遊星歯車機構は、前記軸線方向から見た外形が前記駆動源を前記軸線方向から見た外形以下に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載のサーマルプリンタ。
- 請求項1から請求項5の何れか1項に記載のサーマルプリンタと、
前記サーマルプリンタが搭載されたケーシングと、を備えていることを特徴とする携帯型端末。
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