特開 2023-103066 ギヤ駆動機構及びプリンタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023103066

(43)【公開日】2023-07-26

(54)【発明の名称】ギヤ駆動機構及びプリンタ

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/18 20060101AFI20230719BHJP

   B41J 23/02 20060101ALI20230719BHJP

   B41J 11/04 20060101ALI20230719BHJP

   B65H 5/06 20060101ALI20230719BHJP

   F16H 1/16 20060101ALI20230719BHJP

   F16H 1/06 20060101ALI20230719BHJP

【ＦＩ】

F16H55/18

B41J23/02 B

B41J11/04

B65H5/06 J

F16H1/16 Z

F16H1/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022003913

(22)【出願日】2022-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】富士通コンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】加藤 林太郎

(72)【発明者】

【氏名】千葉 雅史

【テーマコード（参考）】

2C058

3F049

3J009

3J030

【Ｆターム（参考）】

2C058AC06

2C058AC07

2C058AC08

2C058AF29

2C058AF31

2C058DA10

3F049CA31

3F049DB01

3F049LA01

3F049LB01

3J009DA11

3J009EA04

3J009EA06

3J009EA11

3J009EA19

3J009EA21

3J009EA23

3J009EA32

3J009EA44

3J009EB24

3J009ED04

3J009FA14

3J030AB01

3J030BA01

3J030BA03

3J030BC02

3J030BD02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ギヤピッチを細かく設定できるギヤ駆動機構を提供する。
【解決手段】本開示の一態様によるギヤ駆動機構は、第１のギヤと、第１のギヤと噛み合う第２のギヤと、第１のギヤを回転させる第１のモータ４４と、第１のモータが固定されるプレート４５と、プレートを第１のギヤの方向に移動させ、第２のギヤに対する第１のギヤの位置を調整する駆動部４６と、を有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のギヤと、
前記第１のギヤと噛み合う第２のギヤと、
前記第１のギヤを回転させる第１のモータと、
前記第１のモータが固定されるプレートと、
前記プレートを前記第１のギヤの方向に移動させ、前記第２のギヤに対する前記第１のギヤの位置を調整する駆動部と、
を有する、ギヤ駆動機構。

【請求項2】

前記駆動部は、
前記第１のギヤのギヤ軸と直交して配置される回転軸と、
前記回転軸の回転運動を直線運動に変換し、前記プレートを前記第１のギヤの前記ギヤ軸と直交する方向に移動させる運動変換機構と、
を有する、
請求項１に記載のギヤ駆動機構。

【請求項3】

前記運動変換機構は、
前記プレートに形成されるネジ溝と、
前記回転軸に設けられ、前記ネジ溝と噛み合うことで前記プレートの位置を調整する調整ネジと、
を有する、
請求項２に記載のギヤ駆動機構。

【請求項4】

前記プレートは、該プレートを前記第１のギヤのギヤ軸と直交する方向に移動可能に案内するガイド穴を有する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のギヤ駆動機構。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載のギヤ駆動機構と、
前記ギヤ駆動機構により回転するプラテンローラと、
を備える、
プリンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ギヤ駆動機構及びプリンタに関する。

【背景技術】

【0002】

レシート等を発行するプリンタは、ＡＴＭ（Automated Teller Machine）、チケット発券機、キオスク端末等の用途に幅広く用いられている。このようなプリンタは、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に記録紙が挟まれ、プラテンローラの回転による紙送りとサーマルヘッドへの圧着により、記録紙への印字が行われる。

【0003】

モータと、モータの動力をプラテンローラの回転軸に伝える複数のギヤとを有するギヤ駆動機構が設けられたプリンタでは、モータを回転させることにより複数のギヤを介してプラテンローラを回転させることができる。

【0004】

ベベルギヤのバックラッシュを調整する方法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６２－１８０１４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、ギヤ駆動機構においては、適切なバックラッシュを作るため各部品の公差と組立て精度を考慮してギヤピッチが設定される。しかしながら、ギヤピッチは各部品の出来合い及び作業者の組立作業のばらつきに依存するため、細やかなギヤピッチの設定ができず、狙い通りのバックラッシュにできない場合がある。

【0007】

このため、ギヤピッチを細かく設定できるギヤ駆動機構が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様によるギヤ駆動機構は、第１のギヤと、前記第１のギヤと噛み合う第２のギヤと、前記第１のギヤを回転させる第１のモータと、前記第１のモータが固定されるプレートと、前記プレートを前記第１のギヤの方向に移動させ、前記第２のギヤに対する前記第１のギヤの位置を調整する駆動部と、を有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ギヤピッチを細かく設定できるギヤ駆動機構を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態のプリンタの一例を示す斜視図（１）

【図2】実施形態のプリンタの一例を示す斜視図（２）

【図3】実施形態のプリンタの一例を示す斜視図（３）

【図4】実施形態のプリンタのギヤ駆動機構の一例を示す斜視図（１）

【図5】実施形態のプリンタのギヤ駆動機構の一例を示す斜視図（２）

【図6】実施形態のプリンタのギヤ駆動機構の一例を示す斜視図（３）

【図7】実施形態のプリンタのギヤ駆動機構の一例を示す平面図（１）

【図8】実施形態のプリンタのギヤ駆動機構の一例を示す平面図（２）

【図9】実施形態のプリンタのギヤ駆動機構の第１変形例を示す斜視図

【図10】実施形態のプリンタのギヤ駆動機構の第２変形例を示す斜視図

【図11】実施形態のプリンタのギヤ駆動機構の第３変形例を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

【0012】

以下において、図１に示される左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向と直交する上下方向をＺ方向として説明する。

【0013】

図１～図３を参照し、実施形態のプリンタの一例について説明する。図１は実施形態のプリンタの一例を示す斜視図であり、図２はプリンタの接続金具が取り外されている状態の斜視図であり、図３はプリンタの接続金具及びプラテンローラが取り外されている状態の斜視図である。

【0014】

実施形態のプリンタ１は、例えばサーマルプリンタである。プリンタの種類は、サーマルプリンタに限定されず、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ等であってもよい。

【0015】

プリンタ１は、筐体１０、サーマルヘッド２０、プラテンローラ３０、ギヤ駆動機構４０、接続金具５０等を備える。サーマルヘッド２０、プラテンローラ３０、ギヤ駆動機構４０及び接続金具５０は、筐体１０に取り付けられている。プリンタ１においては、サーマルヘッド２０とプラテンローラ３０との間に記録紙が挟まれ、プラテンローラ３０の回転による紙送りとサーマルヘッドの発熱体への通電により、記録紙への印字が行われる。

【0016】

〔ギヤ駆動機構〕
図４～図８を参照し、実施形態のプリンタ１が備えるギヤ駆動機構４０の一例について説明する。図４は、ギヤ駆動機構４０の斜視図である。図５及び図６は、ギヤハウジング４１が取り外されている状態のギヤ駆動機構４０を各々異なる方向から見た斜視図である。図７及び図８は、ギヤハウジング４１が取り外されている状態のギヤ駆動機構４０を各々異なる方向から見た側面図である。

【0017】

ギヤ駆動機構４０は、プラテンローラ軸３１を回転させるものであり、ギヤハウジング４１、駆動ギヤ４２、ギヤ列４３、第１のモータ４４、プレート４５、駆動部４６を有する。

【0018】

ギヤハウジング４１は、筐体１０の一方の側面に固定されている（図１～図３）。ギヤハウジング４１の内部には、駆動ギヤ４２及びギヤ列４３が設けられており、ギヤハウジング４１は駆動ギヤ４２及びギヤ列４３を覆っている。

【0019】

駆動ギヤ４２は、第１のモータ４４の出力軸に接続され、第１のモータ４４によって回転する。駆動ギヤ４２は、例えば平歯車である。駆動ギヤ４２は、例えば真鍮等の金属により形成されている。

【0020】

ギヤ列４３は、駆動ギヤ４２からプラテンローラ軸３１に動力を伝える。ギヤ列４３は、複数のギヤ４３ａ～４３ｄを含む。各ギヤ４３ａ～４３ｄは、例えば平歯車であり、駆動ギヤ４２のギヤ軸と平行なギヤ軸を有する。各ギヤ４３ａ～４３ｄは、例えばプラスチックにより形成されている。ギヤ４３ａ～４３ｃはギヤハウジング４１に軸支され、ギヤ４３ｄはプラテンローラ軸３１に固定されている。

【0021】

ギヤ４３ａは、駆動ギヤ４２と噛み合う。駆動ギヤ４２が金属により形成され、ギヤ４３ａがプラスチックにより形成されている。ギヤ４３ｂは、大径ギヤ４３ｂ１と、大径ギヤ４３ｂ１より小径の小径ギヤ４３ｂ２と、を有する。大径ギヤ４３ｂ１は、ギヤ４３ａと噛み合う。小径ギヤ４３ｂ２は、大径ギヤ４３ｂ１と共に回転する。ギヤ４３ｃは、大径ギヤ４３ｃ１と、大径ギヤ４３ｃ１より小径な小径ギヤ４３ｃ２と、を有する。大径ギヤ４３ｃ１は、小径ギヤ４３ｂ２と噛み合う。小径ギヤ４３ｃ２は、大径ギヤ４３ｃ１と共に回転する。ギヤ４３ｄは、小径ギヤ４３ｃ２と噛み合う。

【0022】

第１のモータ４４は、駆動ギヤ４２を回転させる。第１のモータ４４は、ネジ４７ａ，４７ｂにより、プレート４５の駆動ギヤ４２及びギヤ列４３が設けられる側と反対側に取り付けられている。第１のモータ４４は、例えばステッピングモータである。

【0023】

プレート４５は、ギヤハウジング４１に、駆動ギヤ４２のギヤ軸と直交するＺ方向に移動可能に取り付けられている。本実施形態において、プレート４５にはガイド穴４５ａ，４５ｂが形成されている。各ガイド穴４５ａ，４５ｂは、プレート４５の厚さ方向に貫通し、Ｚ方向に延在する長穴である。ガイド穴４５ａ，４５ｂには、各々ネジ４７ｃ，４７ｄが挿通され、挿通されたネジ４７ｃ，４７ｄが筐体１０に形成された図示しないネジ穴に螺合される。プレート４５は、ネジ穴にネジ４７ｃ，４７ｄを螺合させることでギヤハウジング４１に固定され、ネジ４７ｃ，４７ｄを緩めることでＺ方向に移動可能となる。ガイド穴４５ａ，４５ｂ及びネジ４７ｃ，４７ｄは、プレート４５を移動させる際に、プレート４５のＺ方向への移動を案内すると共に、プレート４５の移動範囲を制限する。

【0024】

駆動部４６は、プレート４５をＺ方向に移動させる。本実施形態の駆動部４６は、回転軸４６ａ、第２のモータ４６ｂ、運動変換機構４６ｃ等を含む。

【0025】

回転軸４６ａは、Ｚ方向に延在する。回転軸４６ａの下端には第２のモータ４６ｂが接続され、回転軸４６ａは、第２のモータ４６ｂによって回転する。

【0026】

第２のモータ４６ｂは、ネジ４７ｅによりギヤハウジング４１に取り付けられている。第２のモータ４６ｂは、ステッピングモータであることが好ましい。ステッピングモータを用いることでプレート４５を微動させることができるので、駆動ギヤ４２とギヤ４３ａとのギヤピッチを特に細かく設定できる。

【0027】

運動変換機構４６ｃは、回転軸４６ａの回転運動を直線運動に変換し、プレート４５をＺ方向に移動させる。運動変換機構４６ｃは、調整ネジ４６ｃ１と、ネジ溝４６ｃ２と、を有する。調整ネジ４６ｃ１は、回転軸４６ａの上端に設けられ、回転軸４６ａと共に回転する。ネジ溝４６ｃ２は、プレート４５に形成されている。ネジ溝４６ｃ２は、回転軸４６ａの軸方向に調整ネジ４６ｃ１のネジピッチと同じ間隔で配置され、調整ネジ４６ｃ１と噛み合う複数の溝部を有する。調整ネジ４６ｃ１は、ネジ溝４６ｃ２の複数の溝部と噛み合うことで、プレート４５のＺ方向の位置を調整する。

【0028】

ネジ４７ｃ、４７ｄを緩めることで、プレート４５がＺ方向に移動可能となる。第２のモータ４６ｂが回転軸４６ａを回転させることで、調整ネジ４６ｃ１が回転軸４６ａと一体となって回転する。また、回転する調整ネジ４６ｃ１がネジ溝４６ｃ２と噛み合うことで、回転軸４６ａの回転運動が直線運動に変換され、プレート４５がＺ方向に移動する。これにより、第１のモータ４４及び駆動ギヤ４２がプレート４５と一体となってＺ方向に移動し、ギヤ４３ａの回転中心と駆動ギヤ４２の回転中心との位置が調整される。駆動ギヤ４２の位置を調整したのち、ネジ４７ｃ、４７ｄを締めることによりプレート４５とギヤハウジング４１を固定する。

【0029】

以上に説明した実施形態のギヤ駆動機構４０によれば、運動変換機構４６ｃにより回転軸４６ａの回転運動を直線運動に変換してプレート４５をＺ方向に移動させることで、駆動ギヤ４２とギヤ４３ａとの間のギヤピッチを調整する。そのため、プレート４５を手動で移動させる場合には困難な細かなギヤピッチを設定でき、狙い通りのバックラッシュを設定できる。

【0030】

また、実施形態のギヤ駆動機構４０によれば、駆動ギヤ４２、ギヤ４３ａ等の部品のロットが変わるごとに部品の寸法を確認し、ロットが変わる前の駆動ギヤ４２の位置に対してロットが変わった後の駆動ギヤ４２の位置を、部品の寸法の変化分だけオフセットすることで、最適なバックラッシュを設定できる。

【0031】

本実施形態では、ギヤ４３ａは樹脂で形成されているため、プリンタの利用に応じて摩耗する可能性がある。実施形態のギヤ駆動機構４０によれば、ギヤ４３ａの摩耗量に応じてギヤピッチの調整を行うことができる。

【0032】

〔変形例〕
実施形態のプリンタが備えるギヤ駆動機構４０の変形例について説明する。

【0033】

（第１変形例）
図９を参照し、ギヤ駆動機構４０の第１変形例について説明する。図９は、第１変形例のギヤ駆動機構１４０の斜視図である。

【0034】

ギヤ駆動機構１４０は、駆動部４６に代えて、駆動部１４６を有する点でギヤ駆動機構４０と異なる。なお、その他の構成についてはギヤ駆動機構４０と同じ構成である。以下、ギヤ駆動機構４０と異なる点を中心に説明する。

【0035】

駆動部１４６は、プレート４５をＺ方向に移動させる。本実施形態の駆動部１４６は、回転軸１４６ａ、第２のモータ１４６ｂ、運動変換機構１４６ｃ等を含む。

【0036】

回転軸１４６ａは、Ｙ方向に延在する。回転軸１４６ａの一端には、第２のモータ１４６ｂが接続されており、回転軸１４６ａは、第２のモータ１４６ｂによって回転する。回転軸１４６ａの他端には、運動変換機構１４６ｃのピニオンギヤ１４６ｃ１が固定されており、ピニオンギヤ１４６ｃ１は回転軸１４６ａと共に回転する。

【0037】

第２のモータ１４６ｂは、回転軸１４６ａを回転させる。第２のモータ１４６ｂは、例えばネジ４７ｅによりギヤハウジング４１に取り付けられている。第２のモータ１４６ｂは、ステッピングモータであることが好ましい。ステッピングモータを用いることでプレート４５を微動させることができるので、駆動ギヤ４２とギヤ４３ａとの間のギヤピッチを特に細かく設定できる。

【0038】

運動変換機構１４６ｃは、回転軸１４６ａの回転運動を直線運動に変換し、プレート４５をＺ方向に移動させる。運動変換機構１４６ｃは、ピニオンギヤ１４６ｃ１と、ラック１４６ｃ２と、を有する。ピニオンギヤ１４６ｃ１は、回転軸１４６ａの他端に固定されており、回転軸１４６ａと共に回転する。ラック１４６ｃ２は、プレート４５の一部として構成される。ピニオンギヤ１４６ｃ１は、ラック１４６ｃ２と噛み合うことで、プレート４５のＺ方向の位置を調整する。

【0039】

係る駆動部１４６においては、第２のモータ１４６ｂが回転軸１４６ａを回転させることで、ピニオンギヤ１４６ｃ１が回転軸１４６ａと一体となって回転する。また、回転するピニオンギヤ１４６ｃ１がラック１４６ｃ２と噛み合うことで、回転軸１４６ａの回転運動が直線運動に変換され、プレート４５がＺ方向に移動する。これにより、第１のモータ４４及び駆動ギヤ４２がプレート４５と一体となってＺ方向に移動し、ギヤ４３ａに対する駆動ギヤ４２の位置が調整される。

【0040】

第１変形例のギヤ駆動機構１４０においても、前述したギヤ駆動機構４０と同様の効果が得られる。

【0041】

（第２変形例）
図１０を参照し、ギヤ駆動機構４０の第２変形例について説明する。図１０は、第２変形例のギヤ駆動機構２４０の斜視図である。

【0042】

ギヤ駆動機構２４０は、駆動部４６に代えて、駆動部２４６を有する点でギヤ駆動機構４０と異なる。なお、その他の構成についてはギヤ駆動機構４０と同じ構成である。以下、ギヤ駆動機構４０と異なる点を中心に説明する。

【0043】

駆動部２４６は、プレート４５をＺ方向に移動させる。本実施形態の駆動部２４６は、回転軸２４６ａ、運動変換機構２４６ｃ等を含む。

【0044】

回転軸２４６ａは、Ｚ方向に延在する。回転軸２４６ａの下端には、工具穴２４６ａ１が形成されている。回転軸２４６ａは、工具穴２４６ａ１に工具を差し込んで回転させることができる。例えば、工具穴２４６ａ１はプラスドライバを差し込むことができる十字穴である。回転軸２４６ａの上端には、運動変換機構２４６ｃの調整ネジ２４６ｃ１が設けられている。これにより、調整ネジ２４６ｃ１は回転軸２４６ａと共に回転する。

【0045】

運動変換機構２４６ｃは、運動変換機構４６ｃと同じであってよい。

【0046】

ネジ４７ｃ、４７ｄを緩めることでプレート４５がＺ方向に移動可能となる。工具穴２４６ａ１に工具を差し込んで回転軸２４６ａを回転させることで、調整ネジ２４６ｃ１が回転軸２４６ａと一体となって回転する。また、回転する調整ネジ２４６ｃ１がネジ溝と噛み合い、回転軸２４６ａの回転運動が直線運動に変換され、プレート４５がＺ方向に移動する。これにより、第１のモータ４４及び駆動ギヤ４２がプレート４５と一体となってＺ方向に移動し、ギヤ４３ａの回転中心と駆動ギヤ４２の回転中心との位置が調整される。駆動ギヤ４２の位置を調整したのち、ネジ４７ｃ、４７ｄを締めることによりプレート４５とギヤハウジング４１を固定する。

【0047】

第２変形例のギヤ駆動機構２４０においても、前述したギヤ駆動機構４０と同様の効果が得られる。

【0048】

（第３変形例）
図１１を参照し、ギヤ駆動機構４０の第３変形例について説明する。図１１は、第３変形例のギヤ駆動機構３４０の斜視図である。

【0049】

第３変形例のギヤ駆動機構３４０は、駆動部１４６に代えて駆動部３４６を有する点でギヤ駆動機構１４０と異なる。なお、その他の構成についてはギヤ駆動機構１４０と同じ構成である。以下、ギヤ駆動機構１４０と異なる点を中心に説明する。

【0050】

駆動部３４６は、プレート４５をＺ方向に移動させる。本実施形態の駆動部３４６は、回転軸３４６ａ、運動変換機構３４６ｃ等を含む。

【0051】

回転軸３４６ａは、Ｙ方向に延在し、その一端に工具穴３４６ａ１が形成されている。回転軸３４６ａは、工具穴３４６ａ１に工具を差し込んで回転させることができる。例えば、工具穴３４６ａ１は、プラスドライバを差し込むことができる十字穴である。回転軸３４６ａの他端には、運動変換機構３４６ｃのピニオンギヤ３４６ｃ１が固定されている。これにより、ピニオンギヤ３４６ｃ１は回転軸３４６ａと共に回転する。

【0052】

運動変換機構３４６ｃは、運動変換機構１４６ｃと同じであってよい。

【0053】

ネジ４７ｃ、４７ｄを緩めることでプレート４５がＺ方向に移動可能となる。工具穴３４６ａ１に工具を差し込んで回転軸３４６ａを回転させることで、ピニオンギヤ３４６ｃ１が回転軸３４６ａと一体となって回転する。また、回転するピニオンギヤ３４６ｃ１がラック３４６ｃ２と噛み合うことで、回転軸３４６ａの回転運動が直線運動に変換され、プレート４５がＺ方向に移動する。これにより、第１のモータ４４及び駆動ギヤ４２がプレート４５と一体となってＺ方向に移動し、ギヤ４３ａの回転中心と駆動ギヤ４２の回転中心との位置が調整される。駆動ギヤの位置を調整したのち、ネジ４７ｃ、４７ｄを締めることによりプレート４５とギヤハウジング４１を固定する。

【0054】

第３変形例のギヤ駆動機構３４０においても、前述したギヤ駆動機構４０と同様の効果が得られる。

【0055】

なお、上記の実施形態において、駆動ギヤ４２は第１のギヤの一例であり、ギヤ４３ａは第２のギヤの一例である。

【0056】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0057】

１ プリンタ、４０ ギヤ駆動機構、４２ 駆動ギヤ、４３ａ ギヤ、
４４ 第１のモータ、４５ プレート、４６ 駆動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】