特許第6697058号(P6697058)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6697058
(24)【登録日】2020年4月27日
(45)【発行日】2020年5月20日
(54)【発明の名称】プリンタ
(51)【国際特許分類】
   B41J 11/70 20060101AFI20200511BHJP
   B41J 2/32 20060101ALI20200511BHJP
   B41J 29/13 20060101ALI20200511BHJP
【FI】
   B41J11/70
   B41J2/32 Z
   B41J29/13
【請求項の数】3
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2018-227753(P2018-227753)
(22)【出願日】2018年12月5日
【審査請求日】2020年2月3日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000001960
【氏名又は名称】シチズン時計株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】507351883
【氏名又は名称】シチズン・システムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】240000327
【弁護士】
【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】安田 洋之
(72)【発明者】
【氏名】小味山 剛男
(72)【発明者】
【氏名】松嶋 厳
(72)【発明者】
【氏名】清水 克宣
【審査官】 松林 芳輝
(56)【参考文献】
【文献】 特開2010−179462(JP,A)
【文献】 特開2017−77674(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B41J11/00−11/70
B41J29/00
B41J29/13
B41J 2/32
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体部に固定された固定刃と、
前記本体部に対して開閉する開閉カバーに脱着自在に設けられたフレームと、
フレームに対して往復動可能に設けられた可動刃と、
外部からの駆動力を受けて前記可動刃を前記フレームに対して往復動させる駆動機構と、
前記可動刃が基準となる位置にあることを検出する検出器と、を備え、
前記フレームと前記可動刃と前記駆動機構とが一体化されて、かつ前記開閉カバーに対して脱着自在のカッターユニットを形成し、
前記検出器は、前記カッターユニットとは別体に、前記開閉カバーに設けられたプリンタ。
【請求項2】
前記検出器は、前記可動刃の一部又は前記可動刃と一体に動く部材の一部を検出することにより、前記可動刃が基準となる位置にあることを検出する請求項1に記載のプリンタ。
【請求項3】
前記検出器は、前記可動刃が往復動する面と同一の面内に、前記一部を検出する検出部を備えている請求項2に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はプリンタに関する。
【背景技術】
【0002】
プリンタは、感熱紙等の用紙を内部の収容空間に出し入れするために、筐体の一部が開閉する開閉カバーを備えている。開閉カバーが開いているときは、収容部に対する用紙の出し入れが可能であり、開閉カバーが閉じているときは、収容空間に収容した用紙への印字動作が可能となっている。
【0003】
ここで、筐体の開閉カバー以外の本体部と、開閉カバーとの間には、印字された用紙を外部に排出するための排出口が形成されている。そして、排出口を挟んだ本体部側と開閉カバーとには、固定刃と可動刃とで構成されたカッターが配置されていて、用紙は排出口の手前の位置で、固定刃と可動刃とで挟まれた用紙は短いシートに切断される。
【0004】
カッターの固定刃側は、切断動作によって動くことが無いため、バー状の固定刃が本体部又はカバー部に単に固定されていればよい。一方、カッターの可動刃側は、固定刃とは反対のカバー部又は本体部に設けられるが、可動刃は切断動作によって動く必要があるため、可動刃の他に、可動刃を駆動するための駆動源(ステップモータ等)や、駆動源の動きを可動刃に伝達する伝達機構(歯車輪列や、動きの向きを変える変換機構等)や、可動刃の初期位置等を検出するセンサなども備えている。
【0005】
そして、これら可動刃と、伝達機構と、駆動源と、センサと、これらを保持する保持部材とは、カッターユニットとして一体化されているものがあり、そのようなカッターユニットは、本体部やカバーに対して脱着自在に構成されているものもある(例えば、特許文献1参照)。なお、駆動源はカッターユニットに含まれないものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2011−161815号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、カッターユニットを脱着自在とした場合、センサに接続された配線(ハーネス)も引き出されるが、そのためには配線を予め長めに設定しておいたり、配線をカバー類で覆っておいたりする必要がある。
【0008】
配線を長く設定した場合、カッターユニットを本体部やカバーに取り付ける際は、その配線が挟まれたり意図しない折れ曲がりが生じたりしないように、本体部やカバーに対する取り回しに注意を払う必要がある。
【0009】
また、配線を予め長めに設定する代わりに、配線をカバー類で覆ったものでは、カッターユニットを取り外す際に、カバー類を取り外すなどの付帯作業が必要となる。
【0010】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、カッターユニットの脱着を容易にすることができるプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、本体部に固定された固定刃と、前記本体部に対して開閉する開閉カバーに脱着自在に設けられたフレームと、フレームに対して往復動可能に設けられた可動刃と、外部からの駆動力を受けて前記可動刃を前記フレームに対して往復動させる駆動機構と、前記可動刃が基準となる位置にあることを検出する検出器と、を備え、前記フレームと前記可動刃と前記駆動機構とが一体化されて、かつ前記開閉カバーに対して脱着自在のカッターユニットを形成し、前記検出器は、前記カッターユニットとは別体に、前記開閉カバーに設けられたプリンタである。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係るプリンタによれば、カッターユニットの脱着を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明に係るプリンタの一実施形態であるサーマルプリンタを示す外観斜視図である。
図2】プリンタにおける開閉カバーが開いた状態を示す斜視図である。
図3A図1に示した閉位置でプリンタの前後方向に沿った鉛直面による断面を示す断面図である。
図3B図3AにおけるA部の詳細を示す拡大図である。
図4図2に示した開位置でプリンタの前後方向に沿った鉛直面による断面を示す断面図である。
図5】カッターユニットを示す斜視図である。
図6】カッターユニットが2つのねじでフロントカバーに固定されている状態を示す平面図である。
図7】カッターユニットがフロントカバーから取り外された状態を示す平面図である。
図8】カッターユニットを構成部品に分離した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係るプリンタの実施形態について、図面を用いて説明する。
【0015】
<プリンタの概略構成及び作用>
図1は本発明に係るプリンタの一実施形態であるサーマルプリンタ1(以下、単にプリンタ1という。)を示す外観斜視図、図2はプリンタ1における開閉カバー3が開いた状態を示す斜視図、図3A図1に示した閉位置でプリンタ1の前後方向に沿った鉛直面による断面を示す断面図、図3B図3AにおけるA部の詳細を示す拡大図、図4図2に示した開位置でプリンタ1の前後方向に沿った鉛直面による断面を示す断面図である。
【0016】
プリンタ1は、図1に示すように全体として直方体状の筐体4(プリンタ本体)の内部にサーマルヘッドユニット30、プラテンローラ6、カッターユニット40等を備えている。
【0017】
ここで、プリンタ1の幅方向を幅方向X、プリンタ1の前後方向を前後方向Y、プリンタ1の上下方向を上下方向Zとする。また、前後方向Yのうち、前方向を前方Fとし、後方向を後方Bとする。
【0018】
筐体4は、直方体の前方F側の端部に開口2d(図2,4参照)を有する本体部2と、本体部2の前側に位置して回動する開閉カバー3と、を備えている。開閉カバー3は、図1,3に示した起立した状態における下端付近の幅方向Xに延びた軸回りに回動自在に形成されている。開閉カバー3は、起立した状態で、開口2dを塞いだ閉位置となり、回動により前方Fに倒れて伏した状態(図2,4参照)で、開口2dを開放した開位置となる。
【0019】
筐体4は、開閉カバー3が閉位置にあるときも、開閉カバー3の上端と本体部2との間にわずかな隙間が形成されている。この隙間は、後述する感熱紙を、筐体4の内部から外部に排出する排出口4aとなっている。
【0020】
筐体4の内部には、ロール紙Pを収容する空間である収容部Sが形成されている。ロール紙Pは、帯状に長い感熱紙が、その感熱面を外面側にして巻かれている。開閉カバー3が開位置にあるとき、開口2dを通じて、収容部Sにロール紙Pを出し入れすることができる。
【0021】
開閉カバー3が閉位置にあるとき、収容部Sに収容されたロール紙Pから巻き解かれた感熱紙は、後述するサーマルヘッドユニット30とプラテンローラ6との間、その前方Fに配置された固定刃80とカッターユニット40の可動刃41との間、さらにその前方に形成された排出口4aという搬送経路を通って、プリンタ1の外部に排出される。なお、感熱紙が巻き解かれることで、ロール紙Pは図3Aの反時計回り方向Rに回転する。
【0022】
本体部2の内部で、前部の天面2a付近には、図3A,4に示すように、収容部Sに臨んで、サーマルヘッドユニット30と固定刃80とが配置されている。サーマルヘッドユニット30は、図3Aに示すように、ロール紙Pから巻き解かれた感熱紙の感熱面に圧力及び熱を加えて印字を行う。
【0023】
本体部2の内部で、後部の天面2a付近には、サーマルヘッドユニット30が印字を行うための発熱を制御する制御基板70が配置されている。制御基板70とサーマルヘッドユニット30とは、フレキシブルフラットケーブル(FFC)等のケーブル60でサーマルヘッドユニット30に接続されている。
【0024】
なお、サーマルヘッドユニット30は、本体部2の内部に固定された金属製のアッパーフレーム10に支持されていて、アッパーフレーム10とサーマルヘッドユニット30との間に配置された、図示を略したコイルばねを備えた押圧部材20によって、下方に配置されたプラテンローラ6に弾性的に押し付けられている。
【0025】
固定刃80は、後述するカッターユニット40の可動刃とともに、カッターを形成する。固定刃80は、幅方向Xに延びたバー状の金属片であり、下端縁に刃が形成されている。固定刃80は、サーマルヘッドユニット30よりも前方Fに固定されている。
【0026】
開閉カバー3は、図1,3の閉位置にあるとき前面となる外面に、プリンタ1に動作指令を行ったり、各種の設定を行ったりするための操作ボタンや、動作状態を点消灯で知らせるランプ等を有する操作部5を備えている。開閉カバー3は、図2の開位置にあるとき上面となる内面に、金属製の部材であるフロントカバー7が固定されている。フロントカバー7は、平板状の板金部材を角張ったU字状に曲げて形成されている。
【0027】
そして、フロントカバー7の、曲げによって両側の立ち上がった面に架け渡すように、ゴム材料で形成されたプラテンローラ6が固定され、両側の間の面(立ち上がっていない面)に、カッターユニット40が脱着自在に固定されている。
【0028】
プラテンローラ6は、歯車輪列を介して図示を略したステップモータの駆動力により回転する。プラテンローラ6は、図3Aに示すように開閉カバー3が閉位置にあるとき、サーマルヘッドユニット30の下方に位置する。
【0029】
開閉カバー3が閉位置にあるとき、収容部Sに収容されたロール紙Pから巻き解かれた感熱紙は、サーマルヘッドユニット30とプラテンローラ6とに挟まれた状態となる。このとき、感熱紙は、ロール紙Pの外面となる感熱面がサーマルヘッドユニット30側に向き、感熱面の裏側の面がプラテンローラ6側に向いた状態となる。
【0030】
感熱紙は、サーマルヘッドユニット30からプラテンローラ6に押し付けられる圧力を受け、プラテンローラ6が回転するときの摩擦力によって前方Fに送られる。プラテンローラ6による送りとともに、サーマルヘッドユニット30が発熱することで、感熱紙の感熱面に印字が行なわれる。
【0031】
<カッターユニットの構成及び作用>
図5はカッターユニット40を示す斜視図、図6はカッターユニット40が2つのねじ49aでフロントカバー7に固定されている状態を示す平面図、図7はカッターユニット40がフロントカバー7から取り外された状態を示す平面図である。
【0032】
図5に示したカッターユニット40は、図3Aの前後方向Y及び図4の上下方向Zにおいて、フロントカバー7とプラテンローラ6との間に配置されている。カッターユニット40は、フロントカバー7にねじ49a(図6参照)で固定されている。
【0033】
開閉カバー3が閉位置にあるとき、カッターユニット40の可動刃41は固定刃80の下方に位置し、駆動力により上方に移動した可動刃41と固定刃80とに挟まれた感熱紙を剪断力により切断する。切断された感熱紙は、ロール紙Pから分離されて、排出口4aの外側で受け取られる。
【0034】
開閉カバー3が開位置のときで図6に示すように、脱着自在のプラテンローラ6を取り外した状態では、ねじ49aに容易にアクセスすることができる。そして、2つのねじ49aを取り外すことで、図7に示すように、カッターユニット40を、フロントカバー7から取り外すことができる。また、2つのねじ49aでカッターユニット40をフロントカバー7に固定することができる。
【0035】
なお、カッターユニット40は、ねじ49aを用いずに、フック等で係合させるなどの形式で、フロントカバー7に、脱着自在に固定してもよい。
【0036】
図8はカッターユニット40を構成部品に分離した分解斜視図である。カッターユニット40は、図8に示すように、フロントカバー7に脱着自在に設けられたフロントフレーム43と、リアフレーム44と、可動刃41と、駆動機構47と、が組み合わされて一体のユニットを形成している。
【0037】
可動刃41は、金属製で略V字状に形成されている刃部41aと、刃部41aと一体化されて刃部41aを支持している樹脂製のサポート部41bとで構成されている。刃部41aとサポート部41bは、刃部41aの刃の厚み方向に重ねられている。なお、可動刃41は、サポート部41bを樹脂で形成していることにより、刃部41aと一体の金属で形成したものよりも軽量で、かつ安価に製造することができる。
【0038】
サポート部41bの両側部には、駆動機構47を構成するラック46が各側縁に沿って延びて形成されている。また、サポート部41bの、刃部41aとは反対側の端(開閉カバー3が閉位置にあるときの下端)には、その反対側の方向に延びた検出用突起48が形成されている。
【0039】
検出用突起48は、後述する検出器50によって、可動刃41が初期の基準位置(往復動する可動範囲の一方の端部側の位置;固定刃80から最も離れた位置)にあることを検出する際の、検出器50の検出レバー51を押したり離れたりする部分である。
【0040】
フロントフレーム43は、可動刃41に対して、おもて面側(プラテンローラ6に近い側)に配置され、リアフレーム44は、可動刃41に対して、裏面側(プラテンローラ6から遠い側(フロントカバー7に近い側))に配置されていて、可動刃41はフロントフレーム43とリアフレーム44との間で変位可能となっている。
【0041】
ここで、可動刃41の、図8において上下方向Zに真っ直ぐ延びて形成された案内溝42bに、フロントフレーム43の裏面側(可動刃41側)に突出して形成された、図示を略した突起43a(図8においては、突起43aが形成されている辺りに、符号43aを記載している)が挿入されている。
【0042】
これにより、可動刃41が、フロントフレーム43に対して変位するときは、フロントフレーム43の突起43aが案内溝42bに挿入された状態に拘束されるため、可動刃41は、フロントフレーム43とリアフレーム44との間で、フロントフレーム43に対して上下方向Zに直線的に往復動可能となる。
【0043】
フロントフレーム43とリアフレーム44は、フロントフレーム43側からリアフレーム44側に通されたねじ49bがリアフレーム44に形成されたねじ穴44bに締結されて一体に固定される。これにより、フロントフレーム43とリアフレーム44と可動刃41は、可動刃41の刃の厚さ方向に重なった状態で、カッターユニット40として一体化される。
【0044】
さらに、フロントフレーム43側から、リアフレーム44に形成された開口44aを通過してリアフレーム44側に通されたねじ49aが、フロントカバー7のねじ穴(図示省略)に締結されることで、フロントフレーム43及びリアフレーム44はフロントカバー7に固定される。
【0045】
ねじ49aとねじ49bは、可動刃41の開口42aを通過している。したがって、フロントフレーム43とリアフレーム44とがねじ49bによって固定され、カッターユニット40がねじ49aによってフロントカバー7に固定されている状態においても、フロントフレーム43及びリアフレーム44に対する可動刃41の往復動を妨げることはない。可動刃41の開口42aの幅は、幅方向Xに配置されるねじ49aとねじ49bとが通過可能な幅に形成されている。
【0046】
カッターユニット40に一体化するためのねじ49bと、カッターユニット40をフロントカバー7に固定するためのねじ49aとが別のねじであるため、カッターユニット40をフロントカバー7から取り外すためにねじ49aを緩めても、カッターユニット40は、ねじ49bによって一体化された状態を維持する。
【0047】
なお、カッターユニット40をフロントカバー7に着脱する際に、カッターユニット40がフロントフレーム43とリアフレーム44と可動刃41とに分離していても、取扱い上で問題がなければ、ねじ49aとねじ49bとを一つのねじで兼ねる構造にすることもできる。
【0048】
また、フロントフレーム43には、フロントフレーム43とリアフレーム44との間に配置された可動刃41のラック46,46にそれぞれ噛み合うピニオン45,45が、フロントフレーム43に対して回転自在に支持されている。2つのピニオン45,45は、ラック46,46と同様に、フロントフレーム43の両側部に設けられていて、共通の軸により同軸に連結されている。
【0049】
フロントフレーム43のピニオン45と可動刃41のラック46とは、外部からの駆動力を受けて、可動刃41をフロントフレーム43及びリアフレーム44に対して上下方向Zに往復動させる駆動機構47を構成している。
【0050】
すなわち、図6に示すように、カッターユニット40がフロントカバー7に固定されている状態で、ピニオン45が、フロントカバーに設けられたステップモータ(図示せず)の駆動力(外部からの駆動力)を伝達する歯車90に噛み合う。これにより、ピニオン45は回転し、ピニオン45に噛み合ったラック46を直線的に動かす。ステップモータの回転を反対向きにすることで、歯車90及びピニオン45の回転向きがそれぞれ反対になり、ラック46の移動向きも反対になる。
【0051】
これにより、可動刃41をフロントフレーム43及びリアフレーム44に対して上下方向Zに往復動させる駆動機構47を構成している。
【0052】
なお、カッターユニット40は、開閉カバー3が閉位置にあるとき(図3A参照)、可動刃41が上下方向Zの上方に移動したとき、本体部2の固定刃80と可動刃41とによって、両者の間に配置された用紙を剪断力で切断し、下方に戻ったとき、固定刃80と可動刃41との間を用紙が通過できるような位置関係で配置されている。
【0053】
フロントカバー7には、図6,7に示すように、カッターユニット40とは別体に検出器50が固定されている。検出器50は、フロントカバー7に固定されたカッターユニット40の可動刃41が所定の基準位置に存在することを検出するものである。
【0054】
検出器50は、具体的には、押されることにより回動する検出レバー51を備えていて、検出レバー51が回動したとき、回動位置に対応した電気信号を出力する。
【0055】
ここで、検出器50は、フロントカバー7に固定されたカッターユニット40の可動刃41が初期の基準位置にあるときに、検出用突起48が検出レバー51を押し、可動刃41が初期の基準位置よりも固定刃80に近づいた位置にあるときに、検出用突起48が検出レバー51から離れる位置関係となるように配置されている。
【0056】
なお、検出器50は、検出レバー51が検出用突起48の動く面(可動刃41が往復動する面)内と同一の面内に配置されるように配置されている。
【0057】
したがって、フロントカバー7に固定されたカッターユニット40の可動刃41が初期の基準位置にあるときに、検出器50は電気信号を出力して、可動刃41が初期の基準位置にセットされていることを制御基板70等に通知し、可動刃41が初期の基準位置から外れたときに、検出器50は電気信号を出力せず、可動刃41が初期の基準位置から外れていることを制御基板70等に検知させることができる。
【0058】
以上、詳細に説明したように、本実施形態のプリンタに依れば、筐体4に脱着自在に設けられたカッターユニット40は、ステップモータや、検出器50を備えていないため、外部(制御基板70等)との間で信号の入出力を行うための配線(ハーネス)を有しない。
【0059】
したがって、筐体4からカッターユニット40を取り外した場合であっても、カッターユニット40と共に配線が引き出されたり、配線を覆っているカバー類を予め取り外す等の手間を掛けたりする必要ない。よって、本実施形態のプリンタ1によれば、カッターユニット40の脱着作業を容易にすることができる。
【0060】
また、本実施形態のプリンタ1は、検出器50が、可動刃41と直接接することで可動刃41が基準となる位置に配置されていることを検出するため、可動刃41に直接接するのではなく、可動刃41を駆動する駆動機構47や、駆動機構47を介した歯車等の伝達機構に接することで、間接的に可動刃41が基準となる位置に配置されていることを検出するものに比べて、その検出の精度を高くすることができる。
【0061】
また、本実施形態のプリンタ1は、検出レバー51が検出用突起48の動く面(可動刃41が往復動する面)内と同一の面内に配置されるように、検出器50による検出の精度を一層高めることができる。
【0062】
本実施形態のプリンタ1は、筐体4の前部が開閉する開閉カバー3を有し、この前部の開閉カバー3にカッターユニット40が脱着可能に固定されたものであるが、本発明に係るプリンタはこの形態に限定するものではない。
【0063】
すなわち、本発明に係るプリンタは、筐体の上部が開閉する開閉カバーを備えたものであり、その上部の開閉カバーにカッターユニットが脱着可能に固定されたものであってもよい。
【0064】
また、カッターユニットは、開閉カバーに固定されたものでなくてもよく、開閉しない本体部2に脱着可能に固定されたものであってもよい。
【0065】
また、本実施形態のプリンタ1は、固定刃80がカッターユニット40に含まれない構成であるが、カッターユニット40が固定刃80を含むものであってもよい。この場合、例えば、可動刃41の上方に、用紙を通過させる空隙を形成し、この空隙を介して、可動刃41の上縁に対向して固定刃80を保持するように、フロントフレーム43又はリアフレーム44を形成し、そこに固定刃80を保持した構成などを採用することができる。
【0066】
本実施形態は、プリンタとしてサーマルプリンタを適用したものであるが、本発明に係るプリンタはサーマルプリンタに限定するものではなく、その他の形式のプリンタにも適用することができる。
【符号の説明】
【0067】
1 :サーマルプリンタ
2 :本体部
3 :開閉カバー
40 :カッターユニット
41 :可動刃
41a :刃部
41b :サポート部
43 :フロントフレーム
44 :リアフレーム
47 :駆動機構
50 :検出器
80 :固定刃
Z :上下方向
【要約】
【課題】プリンタにおいて、カッターユニットの脱着を容易にする。
【解決手段】プリンタ1は、本体部2に固定された固定刃80と、本体部2に対して開閉する開閉カバー3に脱着自在に設けられたフレーム43,44と、フレーム43,44に対して往復動可能に設けられた可動刃41と、駆動力を受けて可動刃41をフレーム43,44に対して往復動させる駆動機構47と、可動刃41が基準となる位置にあることを検出する検出器50と、を備え、フレーム43,44と可動刃41と駆動機構47とが一体化されて、かつ開閉カバー3に対して脱着自在のカッターユニット40を形成し、検出器50は、カッターユニット40とは別体に、開閉カバー3に設けられている。
【選択図】図7
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7
図8