(57)【要約】【課題】プラテンローラを安定して保持することが可能なサーマルプリンタモジュール及びサーマルプリンタを提供する。【解決手段】  このサーマルプリンタモジュールは、プラテンローラの軸受け５４の中心軸線Ｐに沿った方向より見て、ローラ挿入溝内に保持された軸受け５４の中心軸線Ｐがプリンタカバーの開動作に伴って移動する軌跡の接線と、傾斜面６３ｄとがなす、ロックアーム６１の閉方向における交差角度θABが９０°≦θAB≦１１０°であり、ローラ挿入溝内に保持された軸受け５４と傾斜面６３ｄとの接点Ｐａがロックアーム６１のロック解除方向に向かう軌跡ＴＲ２の接線Ｃと、傾斜面６３ｄとがなす、ロックアーム６１の閉方向における交差角度θBCが０°≦θBC≦１０°である。【選択図】図１０
2019171581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール紙収容部を有する筐体と、
前記筐体に回動可能に取り付けられ、前記ロール紙収容部を開閉するカバーと、
前記カバーに回転自在に設けられたプラテンローラと、
前記筐体内に設けられ、前記カバーを閉じた際に前記プラテンローラの軸が挿入される溝を有する支持フレームと、
前記支持フレームに回動可能に設けられ、前記溝内に挿入された前記プラテンローラの軸をプラテンローラ係止辺において押さえ付けて保持するロックアームと、
前記プラテンローラ係止辺による前記軸の保持を維持する回動方向の付勢力を前記ロックアームに与える付勢部材と、
前記溝内に前記軸が保持された前記プラテンローラと対向する位置に設けられた印字ヘッドと、
を備え、
前記軸の軸線に沿った方向より見て、
前記溝内に保持された前記軸の前記軸線が前記カバーの開動作に伴って移動する軌跡の接線と、前記プラテンローラ係止辺とがなす、前記ロックアームの閉方向における交差角度θABが９０°≦θAB≦１１０°であり、
前記溝内に保持された前記軸と前記プラテンローラ係止辺との接点が前記ロックアームのロック解除方向に向かう軌跡の接線と、前記プラテンローラ係止辺とがなす、前記ロックアームの閉方向における交差角度θBCが０°≦θBC≦１０°である、
ことを特徴とするサーマルプリンタモジュール。
【請求項２】
前記軸の軸線に沿った方向より見て、前記溝内に保持された前記軸と前記プラテンローラ係止辺との前記接点が前記ロックアームのロック解除方向に向かう軌跡の接線と、前記プラテンローラ係止辺とが互いに平行である
ことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタモジュール。
【請求項３】
前記軸の軸線に沿った方向より見て、前記溝内に保持された前記軸の前記軸線が前記カバーの開動作に伴って移動する軌跡の接線と、前記プラテンローラ係止辺とが直交する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のサーマルプリンタモジュール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のサーマルプリンタモジュールを備える
ことを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンタモジュールおよびサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーマルプリンタは、プラテンローラとサーマルヘッドとの間に記録紙を挟んだ状態でプラテンローラを回転させることで、記録紙を送りながら記録紙の印字面をサーマルヘッドの発熱素子により加熱し、印字面を発色させて印字を行う。このサーマルプリンタは、プラテンローラを着脱式とすることで、記録紙の交換作業を簡単に行えるように構成されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１に記載のサーマルプリンタは、本体フレームと、サーマルヘッドと、プラテン軸受けと、本体フレームに形成した軸受け挿入溝と、軸受け挿入溝からプラテン軸受けが外れないようにロックするロック位置から、プラテン軸受けを外すことのできるロック解除位置に移動可能なロックレバー（ロックアーム）と、このロックレバーをロック位置に向けて常に付勢するレバー付勢部材とを有している。プラテン軸受けは、ロック位置にあるロックレバーによって軸受け挿入溝の内周端面に押し付けられることで、本体フレームに対する位置が固定されている。
特許文献１に記載のサーマルプリンタによれば、着脱式のプラテンローラを本体フレームに対して精度良く位置決め可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３１１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のサーマルプリンタに備わるサーマルプリンタモジュールは、落下衝撃等の外力が本体フレームやロックアームに加わって各部品に歪みが生じ、ロックアームによるプラテンローラの保持力が低下する場合がある。その場合、プラテンローラが本体フレームから脱落するなどの不具合が生じる恐れがある。
この種のサーマルプリンタモジュールは、開閉可能なカバーを有する筐体内に設置されるのが一般的であるが、サーマルプリンタの重量やコストの面を考慮すると、筐体をあまり高強度にはできない。したがって、サーマルプリンタが落下した場合、その落下衝撃により筐体に歪みや捩れが生じてしまい、これらの力が本体フレームやロックアームに対して作用し、その結果、上述したような不具合が生じてしまう。また、プラテンローラが脱落するとカバーが開いてしまい、装置の破損や記録紙の脱落などが起こり、プリンタの使用者に不利益をもたらしてしまう。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、プラテンローラを安定して保持することが可能なサーマルプリンタモジュールおよびサーマルプリンタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用した。
（１）本発明の一態様に係るサーマルプリンタは、ロール紙収容部を有する筐体と、前記筐体に回動可能に取り付けられ、前記ロール紙収容部を開閉するカバーと、前記カバーに回転自在に設けられたプラテンローラと、前記筐体内に設けられ、前記カバーを閉じた際に前記プラテンローラの軸が挿入される溝を有する支持フレームと、前記支持フレームに回動可能に設けられ、前記溝内に挿入された前記プラテンローラの軸をプラテンローラ係止辺において押さえ付けて保持するロックアームと、前記プラテンローラ係止辺による前記軸の保持を維持する回動方向の付勢力を前記ロックアームに与える付勢部材と、前記溝内に前記軸が保持された前記プラテンローラと対向する位置に設けられた印字ヘッドと、を備え、前記軸の軸線に沿った方向より見て、前記溝内に保持された前記軸の前記軸線が前記カバーの開動作に伴って移動する軌跡の接線と、前記プラテンローラ係止辺とがなす、前記ロックアームの閉方向における交差角度θABが９０°≦θAB≦１１０°であり、前記溝内に保持された前記軸と前記プラテンローラ係止辺との接点が前記ロックアームのロック解除方向に向かう軌跡の接線と、前記プラテンローラ係止辺とがなす、前記ロックアームの閉方向における交差角度θBCが０°≦θBC≦１０°である。
【０００８】
上記（１）に記載のサーマルプリンタモジュールによれば、交差角度θAB及び交差角度θBCに関する２条件の双方を満たすことにより、カバーに対してこれを開く方向の外力が加わっても、プラテンローラをロックアームにより安定して保持することが可能となる。
すなわち、カバーを開く方向の外力がプラテンローラに加わった場合、一つ目の条件である交差角度θABが、９０°よりも小さいと、プラテンローラを溝内から外す方向の力の中に、プラテンローラがプラテンローラ係止辺においてロックアームを解除方向に押しのける力成分が含まれるようになる。また、交差角度θABが、１１０°よりも大きいと、プラテンローラ係止辺の先端がプラテンローラを乗り越えられず、ロックアームが回転できなくなるので、ロック解除できない。よって、交差角度θABは９０°≦θAB≦１１０°を満たす必要がある。
また、交差角度θBCに関しては、１０°よりも大きくなると、カバーを開く方向の外力がプラテンローラに加わった場合、このプラテンローラ及びプラテンローラ係止辺との接点において、プラテンローラがプラテンローラ係止辺に対して垂直に加える力の中に、ロックアームを解除方向に回す力成分が含まれるようになる。また、交差角度θBCが、０°よりも小さいと、プラテンローラ係止辺の先端がプラテンローラを乗り越えられず、ロックアームが回転できなくなるので、ロック解除できない。よって、交差角度θBCは０°≦θBC≦１０°を満たす必要がある。
【０００９】
（２）上記（１）に記載のサーマルプリンタモジュールでは、前記軸の軸線に沿った方向より見て、前記溝内に保持された前記軸と前記プラテンローラ係止辺との前記接点が前記ロックアームのロック解除方向に向かう軌跡の接線と、前記プラテンローラ係止辺とが互いに平行であってもよい。
上記（２）に記載のサーマルプリンタモジュールによれば、カバーを開く方向の外力がプラテンローラに加わった場合、このプラテンローラ及びプラテンローラ係止辺との接点において、プラテンローラがプラテンローラ係止辺に対して垂直に加える力の中に、ロックアームを解除方向に回す力成分が含まれなくなる。
【００１０】
（３）上記（１）または（２）に記載のサーマルプリンタモジュールでは、前記軸の軸線に沿った方向より見て、前記溝内に保持された前記軸の前記軸線が前記カバーの開動作に伴って移動する軌跡の接線と、前記プラテンローラ係止辺とが直交してもよい。
上記（３）に記載のサーマルプリンタモジュールによれば、カバーを開く方向の外力がプラテンローラに加わった場合、このプラテンローラを溝内から外す方向の力の中に、プラテンローラがプラテンローラ係止辺においてロックアームを解除方向に押しのける力成分が含まれなくなる。
【００１１】
（４）本発明の一態様に係るサーマルプリンタは、上記（１）〜（３）の何れか１項に記載のサーマルプリンタモジュールを備える。
上記（４）に記載のサーマルプリンタによれば、プラテンローラを安定して保持するとともに、落下衝撃等の外力に強い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プラテンローラを安定して保持可能なサーマルプリンタモジュールおよびサーマルプリンタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタを示す図であって、ペーパーカバーを閉じた状態を示す斜視図である。
【図２】同サーマルプリンタを示す図であって、ペーパーカバーを開いた状態を示す斜視図である。
【図３】同サーマルプリンタのサーマルプリンタモジュールを説明するための斜視図である。
【図４】同サーマルプリンタモジュールを、図３とは別の方向より見た場合の斜視図である。
【図５】同サーマルプリンタモジュールに備わるロックアームの動作を示す説明図であって、図３のＸ−Ｘ線より見た場合の部分拡大図である。
【図６】同ロックアームを示す斜視図である。
【図７】同ロックアームの動作を示す説明図であって、ロック解除された状態を示す部分拡大図である。
【図８】ローラ挿入溝内にプラテンローラの軸受けが挿入されてロックアームでロックされている状態を示す図であって、ロックアームのプラテンローラ係止辺とプラテンローラの回動接線との好ましい相対位置関係を示す図である。
【図９】ローラ挿入溝内にプラテンローラの軸受けが挿入されてロックアームでロックされている状態を示す図であって、同ロックアームのプラテンローラ係止辺に沿った直線Ｂと、プラテンローラの中心軸線Ｐの回動方向接線Ａ１，Ａ２との好ましくない相対位置関係を示す部分拡大図である。
【図１０】ローラ挿入溝内にプラテンローラの軸受けが挿入されてロックアームでロックされている状態を示す図であって、ロックアームのプラテンローラ係止辺に沿った直線Ｂと、プラテンローラ係止辺及びプラテンローラ間の接点Ｐａにおける回動方向接線Ｃとの好ましい相対位置関係を示す図である。
【図１１】ロックアームのプラテンローラ係止辺に沿った直線Ｂと、同プラテンローラ係止辺及びプラテンローラの軸受間の接点Ｐａにおける回動方向接線Ｃ１，Ｃ２との間の好ましくない相対位置関係を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のサーマルプリンタモジュールを備えたサーマルプリンタの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
（サーマルプリンタ）
図１は、ペーパーカバーが閉じているときのサーマルプリンタを示す斜視図である。図２は、ペーパーカバーが開いているときのサーマルプリンタを示す斜視図である。なお、各図中において、矢印ＵＰを上方と定義し、矢印ＦＲを前方と定義し、矢印ＬＨを左方と定義する。
【００１５】
図１に示すように、サーマルプリンタ１は、記録紙Ｐ１を印刷可能に構成されたものである。記録紙Ｐ１は、熱を加えると変色する感熱紙であり、各種ラベルやレシート、チケット等の印刷等に好適に使用される。図２に示すように、記録紙Ｐ１は、中空孔５を有するように巻回されたロール紙ＰＲの状態でサーマルプリンタ１にセットされ、ロール紙ＰＲから引き出された部分に対して印刷が行われる。
【００１６】
サーマルプリンタ１は、開口部３ａを有するケーシング３（筐体）と、ケーシング３に回動可能に支持され、ケーシング３の開口部３ａを開閉するペーパーカバー２０とにより構成されている。また、サーマルプリンタ１には、サーマルプリンタモジュール３０が内蔵されている。
【００１７】
ケーシング３は、ポリカーボネート等のプラスチックや金属材料により構成された箱形状を有し、その前部には上壁１０が形成されている。ケーシング３の内面には、不図示のリブ等が形成され、ケーシング３の機械的強度が高められている。ケーシング３の上壁１０には、サーマルプリンタ１の各種操作を行う操作部１４が配置されている。操作部１４には、電源スイッチやＦＥＥＤスイッチ等の各種機能スイッチ１５と、機能スイッチ１５に隣接配置されて電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦ情報を知らせるＰＯＷＥＲランプ、及び、サーマルプリンタ１のエラーを知らせるＥＲＲＯＲランプ等の各種ランプ１６と、が配置されている。また、上壁１０と側壁１２との間には、ペーパーカバー２０の開閉操作を行うオープンボタン１８が設けられている。さらに、ケーシング３の上壁１０における後端縁には、記録紙Ｐ１を切断する第１切断刃２６が形成されている。
【００１８】
ペーパーカバー２０は、ポリカーボネート等のプラスチックにより構成されている。ペーパーカバー２０は、その後端がヒンジ部３２ａにより、サーマルプリンタモジュール３０の本体フレーム３１（支持フレーム。図３参照）に回動可能に支持されている。また、ペーパーカバー２０は、前端に取り付けられたプラテンローラ５１により、前端が本体フレーム３１に係止可能である。ペーパーカバー２０は、ケーシング３のオープンボタン１８を押下することにより、本体フレーム３１を内蔵するケーシング３との係止が解除され、閉位置（図１参照）から開位置（図２参照）へと変更することができる。また、図１に示すように、ペーパーカバー２０の閉位置において、ペーパーカバー２０の前端縁とケーシング３の上壁１０の後端縁との間には、記録紙Ｐ１の幅方向に沿って間隙が設けられている。この間隙は、印刷された記録紙Ｐ１が排出される排出口１９を構成している。さらに、ペーパーカバー２０の前端縁には、記録紙Ｐ１を切断する第２切断刃２７（図２参照）が形成されている。排出口１９から送り出された記録紙Ｐ１は、上述の第１切断刃２６または第２切断刃２７に接触させた状態で引き倒すことにより切断される。
【００１９】
（サーマルプリンタモジュール）
図３は、サーマルプリンタモジュール３０の斜視図である。また、図４は、同サーマルプリンタモジュール３０を図３とは別の方向より見た場合の斜視図であり、説明のために一部の部品を取り外している。また、図５は、同サーマルプリンタモジュール３０に備わるロックアーム６１の動作を示す説明図であって、図３のＸ−Ｘ線より見た場合の部分拡大図である。
図３に示すように、サーマルプリンタモジュール３０は、本体フレーム３１と、サーマルヘッド４１（印字ヘッド）と、プラテンローラ５１と、ロックアーム６１と、を備えている。
【００２０】
（本体フレーム）
本体フレーム３１は、底部において左右方向に延在する紙収容部３２（ロール紙収容部）と、紙収容部３２の左右方向両側から上方に向けて立設された一対の側壁部３３と、紙収容部３２の前方から上方に向けて立設された前壁部３４とを有する。なお、ここでは、紙収容部３２がサーマルプリンタモジュール３０（本体フレーム３１）に含まれるものとして記載されているが、紙収容部３２がサーマルプリンタモジュール３０と別体であってもよい。
紙収容部３２は、ロール紙ＰＲを保持する。紙収容部３２は、断面円弧状の部品であり、後端がペーパーカバー２０（図２参照）の後端側まで延出するとともに、前端がプラテンローラ５１の下方まで延出している。紙収容部３２の後端縁には、ペーパーカバー２０を回動可能に支持する前記ヒンジ部３２ａが設けられている。また、紙収容部３２の前端の上部には、紙収容部３２の曲面に沿うように、複数のガイド部材３７が形成されている。
記録紙Ｐ１は、各ガイド部材３７により、サーマルヘッド４１に向かってスムーズに導入される。
【００２１】
図３及び図５に示すように、各側壁部３３の上端縁には、下方に向けて切り込まれたローラ挿入溝３５が形成されている。なお、プラテンローラ５１の軸線に沿った相対位置が、ロックアーム６１とローラ挿入溝３５とで互いにずれているため、図５では、ローラ挿入溝３５を破線により示している。
図５に示すように、ローラ挿入溝３５には、プラテンローラ５１が上下方向に沿って着脱可能な状態で挿入される。ローラ挿入溝３５は、前後方向に沿う溝底面３５ａと、溝底面３５ａの前端から上方に延びる溝前面３５ｂと、溝底面３５ａの後端から上方に延びる溝後面３５ｃと、溝後面３５ｃの上端から上方に向かって斜め後方側に延びる溝傾斜面３５ｄと、溝前面３５ｂの上端から上方に向かって斜め前方側に延びる溝傾斜面３５ｅと、により画成されている。
【００２２】
溝底面３５ａの前後方向の長さは、プラテンローラ５１の軸受け５４の外径よりも僅かに長くなっている。溝前面３５ｂおよび溝後面３５ｃは、溝底面３５ａに対して直交している。溝前面３５ｂの上下方向の長さは、軸受け５４の外径よりも短くなっている。溝後面３５ｃの上下方向の長さは、軸受け５４の外径よりも長くなっている。溝前面３５ｂおよび溝後面３５ｃは互いに平行をなす一方、溝傾斜面３５ｄ，３５ｅは上方向に向かうに従って両者間の間隔が互いに開くように形成されている。
各ローラ挿入溝３５は、左右方向から見て同一位置に形成され、プラテンローラ５１の軸線が左右方向に沿った状態で、各軸受け５４が上下方向に沿って着脱可能に挿入される。そして、各ローラ挿入溝３５は、溝傾斜面３５ｄ，３５ｅにより開口幅が上方に向かうにしたがって広がっているため、プラテンローラ５１の軸受け５４をローラ挿入溝３５内にスムーズに挿入可能としている。
【００２３】
（サーマルヘッド）
図５に示すサーマルヘッド４１は、記録紙Ｐ１に対して印刷を行うものであり、前後方向から見て矩形状に形成されている。サーマルヘッド４１は、ケーシング３の上壁１０（図２参照）の内側に、開口部３ａ内に露出するように配置されるとともに、その長手方向と記録紙Ｐ１の幅方向とが一致した状態で配置されている。サーマルヘッド４１のヘッド面には、左右方向に平行かつライン状に並んだ多数の発熱素子（不図示）が配列されている。前記ヘッド面は、記録紙Ｐ１の印字面と対向しており、プラテンローラ５１の外周面との間で記録紙Ｐ１を挟持できる。サーマルヘッド４１の前記各発熱素子は、図示しない制御部からの信号に基づいて、それぞれが発熱するように制御される。サーマルヘッド４１は、前記各発熱素子の発熱が制御されて、各種の文字や図形等を記録紙Ｐ１の印字面に印刷する。
【００２４】
図４及び図５に示すように、サーマルヘッド４１は、本体フレーム３１に支持されたヘッド支持体４５に貼り付け固定されている。
ヘッド支持体４５は、左右方向を長手方向とした板状の部材であり、一対の側壁部３３間に配置されるとともに、後面にサーマルヘッド４１が貼り付けられている。ヘッド支持体４５は、本体フレーム３１の前壁部３４の後方に配置され、下端部がシャフト３８に回動可能に支持されている。シャフト３８は、その中心軸線が左右方向に沿うように配置され、その両端部が一対の側壁部３３にそれぞれ固定されている。また、図４に示すように、ヘッド支持体４５と前壁部３４との間には、左右方向に沿って複数個（本実施形態では５個）の弾性部材４６（付勢部材）が介装されている。弾性部材４６は、ヘッド支持体４５と前壁部３４とを互いに離間させる方向に付勢するコイルスプリングである。弾性部材４６は、ヘッド支持体４５を後方に向けて常に押圧する。
【００２５】
ヘッド支持体４５の上端部には、ヘッド支持体４５の回動範囲を規制するためのストッパ４５ａが形成されている。ストッパ４５ａは、ヘッド支持体４５における左右方向の外側に向けて延出しており、本体フレーム３１の側壁部３３の上部に形成された凹部３３ａ内を臨むように形成されている。ストッパ４５ａは、ヘッド支持体４５の回動に伴って凹部３３ａ内を移動し、凹部３３ａの両端面に接触可能である。ストッパ４５ａは、凹部３３ａの端面に接触することにより、ヘッド支持体４５の回動量を規制している。
【００２６】
（プラテンローラ）
プラテンローラ５１は、サーマルヘッド４１に対向配置され、サーマルヘッド４１との間に記録紙Ｐ１を挟んだ状態で左右方向に沿った軸線回りに回転することで、記録紙Ｐ１を送り出す。図４に示すように、プラテンローラ５１は、ローラシャフト５２と、ローラシャフト５２に外装されたローラ本体５３と、ローラシャフト５２の両端に装着された一対の軸受け５４と、を有する。ローラシャフト５２は、本体フレーム３１の一対の側壁部３３間の離間距離よりもやや長く形成されている。ローラ本体５３は、例えばゴム等の素材からなり、ローラシャフト５２の軸方向に沿って、ローラシャフト５２の両端を除く全体に亘って一様に形成されている。
【００２７】
図２に示すように、プラテンローラ５１は、ペーパーカバー２０の前端縁にプラテンフレーム５５を介して回動自在に取り付けられ、ペーパーカバー２０の開閉に伴って本体フレーム３１に着脱可能である。図１及び図３に示すように、プラテンローラ５１は、ペーパーカバー２０が閉じた際、両端に装着された一対の軸受け５４が本体フレーム３１のローラ挿入溝３５に挿入される。これにより、プラテンローラ５１は、本体フレーム３１に対して中心軸線Ｐ回り（図５参照）に回転可能かつ着脱可能に、保持される。プラテンローラ５１は、ローラ挿入溝３５に挿入された状態で、そのローラ本体５３が、ロール紙ＰＲから引き出された記録紙Ｐ１を間に挟んで、サーマルヘッド４１に接触する。
【００２８】
図４に示すように、プラテンローラ５１の軸方向一端には従動ギア５６が固定されている。従動ギア５６は、プラテンローラ５１が一対の側壁部３３により保持されたときに、本体フレーム３１に取り付けられた歯車伝達機構５７に噛合する。この歯車伝達機構５７は、モータ等の駆動手段５８に接続されており、駆動手段５８からの回転駆動力を従動ギア５６に伝達している。これにより、プラテンローラ５１は、一対の側壁部３３に保持された状態で回転し、記録紙Ｐ１を送り出すことができる。
【００２９】
（ロックアーム）
図６は、ロックアーム６１の斜視図である。図７は、ロックアーム６１の動作を示す説明図であって、図５に示すロック状態からロック解除された状態を示す部分拡大図である。
図５および図６に示すように、ロックアーム６１は、左右方向に沿う回動軸（中心軸線Ｑ）回りに回動可能に支持され、ローラ挿入溝３５に挿入されたプラテンローラ５１を保持する。ロックアーム６１は、本体フレーム３１の一対の側壁部３３に沿ってそれぞれ延びる一対の側板部６２と、一対の側板部６２間を接続する背板部６６と、を有する。なお一対の側板部６２は、同一形状であるため、以下の説明では一方の側板部６２についてのみ説明する。また、ロックアーム６１の構成の説明では、特に記載のない限り、ローラ挿入溝３５に挿入されたプラテンローラ５１をロックアーム６１で保持している状態（図５に示す状態。以下、「保持状態」という）について説明する。
【００３０】
図５及び図６に示すように、側板部６２は、平板状の部分であり、その下部に貫通孔８１が形成されている。貫通孔８１は、側板部６２の板面に対して垂直な軸線を持つ円形に形成され、シャフト３８が同軸に嵌め込まれている。よって、シャフト３８は、前記ヘッド支持体４５に加えて、ロックアーム６１も支持している。シャフト３８は、中心軸線Ｑが左右方向に沿うように配置され、かつ軸方向の両端部が一対の側壁部３３にそれぞれ固定されている。これら貫通孔８１およびシャフト３８により、ロックアーム６１は、前後方向に向けてシャフト３８の中心軸線Ｑ回りの円弧状に回動するようになっている。
【００３１】
図６に示すように、側板部６２の上端縁には、後方斜め下方に向かって直線状に延びる傾斜面６３ａと、この傾斜面６３ａの下端より後方に沿って延びる水平面６３ｂと、この水平面６３ｂの後端より上方に向かって略円弧状に延びる円弧面６３ｃと、この円弧面６３ｃの上端より前方に向かって斜め上方に直線状に延びる傾斜面６３ｄと、この傾斜面６３ｄの上端より後方に向かって折り返す傾斜面６３ｅとが形成されている。
傾斜面６３ｄと傾斜面６３ｅとの間に形成される先端部６３ｆは、左右方向から見て、小さな円弧状をなしている。円弧面６３ｃは、左右方向から見て、プラテンローラ５１の軸受け５４の外周面に沿う円弧状に形成され、軸受け５４の半径よりも僅かに大きい曲率半径を有する。また、傾斜面６３ｄは、側板部６２を正面視した場合に、プラテンローラ５１の軸受け５４をその上方より押さえ付けるプラテンローラ係止辺として機能する。
【００３２】
上記形状の側板部６２を備えたロックアーム６１は、図５に示すように、傾斜面６３ｄ（プラテンローラ係止辺）が軸受け５４の周面に当接することで、軸受け５４をローラ挿入溝３５内に押さえ込んで保持している。このときの先端部６３ｆ（傾斜面６３ｄの前端）は、プラテンローラ５１の中心軸線Ｐとシャフト３８の中心軸線Ｑとを含む仮想面よりもサーマルヘッド４１側（前側）の領域に位置している。また、先端部６３ｆは、水平面６３ｂとの最短距離が軸受け５４の外径よりも大きくなるように形成されている。
【００３３】
図６に示すように、背板部６６は、左右方向を長手方向とした略Ｕ字状の平板部品であり、一対の側板部６２間に配置されている。背板部６６は、一対の側板部６２と一体的に形成され、一対の側板部６２の前縁間を接続している。また、背板部６６の下端縁には、図５に示すように後方に向かって折り返された補強リブ６６ａが形成されている。この補強リブ６６ａは、図６に示すように背板部６６の略全長にわたって形成されており、背板部６６の捻れや撓みを防止している。
【００３４】
また、背板部６６の両側上部には、前記弾性部材４６が外挿されて弾性部材４６を位置決めする凸部６６ｂが２箇所形成されている。これら凸部６６ｂによって位置決めされた一対の弾性部材４６が、図４に示すように、背板部６６とヘッド支持体４５との間に介挿されることにより、ロックアーム６１を、中心軸線Ｑを中心として前方に向かって回動させるように付勢する。その結果、図５に示すように、ロックアーム６１によりプラテンローラ５１の軸受け５４をローラ挿入溝３５内にロックし続けることができる。
【００３５】
図４に示すように、サーマルプリンタモジュール３０は、レバー９０を備える。
レバー９０は、左側の側壁部３３に回動自在に取り付けられ、一端部９０ａが側壁部３３の外側に配置されているとともに、回動軸を挟んで一端部９０ａとは反対側に位置する他端部９０ｂが側壁部３３の内側に配置されている。他端部９０ｂは、一端部９０ａと共に一体になって回動するアーム部９０ｂ１を有している。このアーム部９０ｂ１の基端側は一端部９０ａと同軸に回転し、また、先端側は前記背板部６６の前面に対し摺接自在に当接している。そして、一端部９０ａの後方端部の上面に、前記オープンボタン１８の下端が当接している。
上記構成によれば、ユーザーがオープンボタン１８を押下すると、レバー９０の一端部９０ａ及び他端部９０ｂが回動する。すると、図７に示すように、アーム部９０ｂ１の先端が背板部６６においてロックアーム６１を押して中心軸線Ｑ回りの矢印ＲＬ方向に回動させる。その結果、傾斜面６３ｄが軸受け５４から外れるので、プラテンローラ５１がローラ挿入溝３５から外れ、前記ペーパーカバー２０を開くことができる。
【００３６】
操作性の観点からは、ユーザーがオープンボタン１８を押下した場合には、ロックアーム６１による軸受け５４のロック解除がスムーズに行われることが好ましい。しかしながら、ロック解除のしやすさだけを考慮すると、サーマルプリンタ１に落下等による外力が加わった場合、意図せずロック解除してペーパーカバー２０が開いてしまう虞がある。本実施形態のサーマルプリンタ１は、このような意図しないロック解除を防ぐために、以下に説明する構成を採用している。
【００３７】
図８は、ローラ挿入溝３５内に軸受け５４が挿入されてロックアーム６１でロックされている状態を示す図であって、ロックアーム６１の傾斜面６３ｄに沿った直線Ｂとプラテンローラ５１の回動方向接線Ａとの好ましい位置関係を示す。なお、同図に示す中心軸線Ｒは、ヒンジ部３２ａの回動中心線であり、中心軸線Ｐ，Ｑに対して平行である。また、符号ＴＲ１に示す破線は、中心軸線Ｒ回りに回動する中心軸線Ｐの回動軌跡を示している。
この図８に示すように、中心軸線Ｐに沿った左右方向より見て、ローラ挿入溝３５内に保持された軸受け５４の中心軸線Ｐがペーパーカバー２０の開動作に伴って移動する回動軌跡ＴＲ１の接線Ａと、傾斜面６３ｄに沿った直線Ｂとがなす、ロックアーム６１の閉方向における交差角度をθABとした場合、９０°≦θAB≦１１０°を満たす。
【００３８】
ここで、接線Ａは、ローラ挿入溝３５内に挿入された軸受け５４の上面をロックアーム６１の傾斜面６３ｄにより押さえ付けることで、軸受け５４の中心軸線Ｐを回動軌跡ＴＲ１上の１点に固定した際の、中心軸線Ｐの位置における接線を示す。よって、接線Ａは、中心軸線Ｐ，Ｒを通る直線Ｌ１に対して直交している。また、直線Ｂは、傾斜面６３ｄをその左右方向より見た直線であり、図８では、図示を明瞭とするために、その延長線も含めて直線Ｂを示している。
上記の、ロックアーム６１の閉方向における交差角度をθABとは、中心軸線Ｐが接線Ａに沿ってロック解除方向に回動開始する際の中心軸線Ｐの位置におけるベクトルＶＡと、直線Ｂに沿って中心軸線Ｒから遠ざかるベクトルＶＢとの間に形成される角度を言う。
【００３９】
交差角度θABについて、図９を参照しながら以下に説明する。図９は、ローラ挿入溝３５（図示略）内にプラテンローラ５１の軸受け５４が挿入されてロックアーム６１でロックされている状態を示す図であって、同ロックアーム６１の傾斜面６３ｄに沿った直線Ｂと、プラテンローラ５１の中心軸線Ｐの回動方向接線Ａ１，Ａ２との好ましくない相対位置関係を示す部分拡大図である。すなわち、図９は、ロックアーム６１の傾斜面６３ｄに対して、ヒンジ部３２ａの中心軸線Ｒが好ましくない位置（Ｒ１，Ｒ２）にある場合を示す部分拡大図である。なお、交差角度θABが９０°よりも小さい場合におけるヒンジ部３２ａの中心軸線を符号Ｒ１で示し、また、交差角度θABが１１０°よりも大きい場合におけるヒンジ部３２ａの中心軸線を符号Ｒ２で示している。
【００４０】
まず、交差角度θABが９０°よりも小さい場合、傾斜面６３ｄは接点Ｐａにおいて軸受け５４の周面に当接する。この接点Ｐａは、回動方向接線Ａ１よりも前記中心軸線Ｒ１に近い側にある。
例えばケーシング３が受けた外力により軸受け５４をローラ挿入溝３５から外す方向の力Ｆが生じた場合、傾斜面６３ｄに対しては、接点Ｐａにおいて回動方向接線Ａ１に平行な力Ｆが作用する。この力Ｆは、傾斜面６３ｄに対して垂直方向に作用する力成分Ｆ・ｓｉｎθABと、傾斜面６３ｄに沿ってかつロックアーム６１を解除方向に押しのける力成分Ｆ・ｃｏｓθABとを生じさせる。なお、図９中の符号αに示す角度は、交差角度θABに等しい。
力成分Ｆ・ｃｏｓθABに関しては、ロックアーム６１を閉方向に付勢する前記弾性部材４６を強めにして軸受け５４及び傾斜面６３ｄ間の摩擦力を高めたとしても、ロック状態を確実に維持することは難しい。そのため、交差角度θABが９０°よりも小さい場合は、外力がサーマルプリンタ１に加わるとロックアーム６１による軸受け５４のロックが解除されてペーパーカバー２０が開いてしまう虞がある。
【００４１】
一方、図８に示したように交差角度θABが９０°に等しい場合は、例え前記外力Ｆを受けたとしても、上述の力成分Ｆ・ｃｏｓθABがＦ・ｃｏｓ９０°＝０となる。そのため、傾斜面６３ｄに沿ってロックアーム６１を解除方向に押しのける力成分がゼロになるので、外力がサーマルプリンタ１に加わった際、例え弾性部材４６による与圧が無くても、ロックアーム６１による軸受け５４のロック状態が維持され、ペーパーカバー２０が開かない。
また、ユーザーがオープンボタン１８を押下した際には、交差角度θABが９０°に等しいため、傾斜面６３ｄが軸受け５４の周面に対して引っ掛かりを生じることなく摺動できる。そのため、ロックアーム６１による軸受け５４のロックをスムーズに解除できる。
【００４２】
再び図９に戻り、交差角度θABが９０°よりも大きい場合、ヒンジ部３２ａの中心軸線は符号Ｒ２の位置になり、また、プラテンローラ５１の中心軸線Ｐの回動方向接線は符号Ａ２に示すようになる。ただし、傾斜面６３ｄは、同じ接点Ｐａにおいて軸受け５４の周面に当接する。そして、このときの接点Ｐａは、回動方向接線Ａ２よりも前記中心軸線Ｒ２から遠い側にある。この点、先に説明した交差角度θABが９０°よりも小さい場合とは逆になる。
このような相対位置関係の場合、外力がサーマルプリンタ１に加わった際、ロックアーム６１による軸受け５４のロックが維持され、ペーパーカバー２０は開かない。しかし、交差角度θABが１１０°よりも大きい場合、傾斜面６３ｄの先端位置における点Ｐｂの方が接点Ｐａよりも前記中心軸線Ｑに近くなりすぎる。そのため、ユーザーがオープンボタン１８を押下しても、傾斜面６３ｄの点Ｐｂが軸受け５４に引っ掛かりを生じて乗り越えられない。そのため、ロックアーム６１による軸受け５４のロックを解除できない。
以上説明の理由により、交差角度θABとしては、９０°以上でかつ１１０°以下である必要がある。この交差角度θABの上限値としては、製造公差を考慮の上、１００°とすることがより好ましい。この場合の交差角度θABは、９０°以上１００°以下の範囲内となる。さらに言うと、この範囲の中でも、交差角度θAB＝９０°が最も好ましい。
【００４３】
図１０に示すように、傾斜面６３ｄ（プラテンローラ係止辺）の移動は、上述した中心軸線Ｒ（Ｒ１，Ｒ２）回りの動きに加えて、中心軸線Ｑ回りの動きもある。そのため、上述の交差角度θABの規定に加えて、交差角度θBCについても規定が必要である。
図１０は、ローラ挿入溝３５（図視略）内に軸受け５４が挿入されてロックアーム６１でロックされている状態を示す図であって、ロックアーム６１の傾斜面６３ｄに沿った直線Ｂと、同傾斜面６３ｄ及びプラテンローラ５１間の接点Ｐａにおける回動方向接線Ｃとの好ましい相対位置関係を示す。なお、同図において符号ＴＲ２に示す破線は、傾斜面６３ｄ上の接点Ｐａが中心軸線Ｑ回りに回動する際の軌跡を示している。
【００４４】
図１０に示すように、中心軸線Ｐに沿った左右方向より見て、ローラ挿入溝３５内に保持された軸受け５４と傾斜面６３ｄ（プラテンローラ係止辺）との接点Ｐａがロックアーム６１のロック解除方向に回動する軌跡ＴＲ２の接線Ｃと、傾斜面６３ｄに沿った直線Ｂとがなす、ロックアーム６１の閉方向における交差角度θBCが０°≦θBC≦１０°を満たす。
【００４５】
ここで、接線Ｃは、ローラ挿入溝３５内に挿入された軸受け５４の上面をロックアーム６１の傾斜面６３ｄにより押さえ付けた際の前記接点Ｐａと中心軸線Ｑとを通る直線Ｌ２に対し、前記接点Ｐａの位置で直交する直線である。
上記の、ロックアーム６１の閉方向における交差角度θBCとは、接線Ｃに沿って前記中心軸線Ｒから遠ざかるベクトルＶＣと、直線Ｂに沿って前記中心軸線Ｒから遠ざかるベクトルＶＢとの間に形成される角度を言う。
【００４６】
交差角度θBCについて、図１１を参照しながら以下に説明する。図１１は、ローラ挿入溝３５（図視略）内にプラテンローラ５１の軸受け５４が挿入されてロックアーム６１でロックされている状態を示す図であって、ロックアーム６１の傾斜面６３ａに沿った直線Ｂと、プラテンローラ５１の中心軸線Ｐの回動方向接線Ｃ１，Ｃ２との好ましくない相対位置関係を示す部分拡大図である。
なお、回動方向接線Ｃ１については、前記接点Ｐａの位置を通ってかつ同回動方向接線Ｃ１に平行な直線を、破線で示している。よって、回動方向接線Ｃ１及び直線Ｂ間に形成される交差角度は、破線で示す回動方向接線Ｃ１と直線Ｂとの間に形成される交差角度θBCに等しく、θBC＞１０°の場合を示している。
一方、回動方向接線Ｃ２については、前記接点Ｐａの位置を通ってかつ同回動方向接線Ｃ２に平行な直線を、破線で示している。よって、回動方向接線Ｃ２及び直線Ｂ間に形成される交差角度は、破線で示す回動方向接線Ｃ２と直線Ｂとの間に形成される交差角度θBCとなり、θBC＜０°の負角となる。
【００４７】
まず、交差角度θBCが０°よりも小さい負角である場合は、前記中心軸線Ｑが符号Ｑ２に示す位置となり、中心軸線Ｑ２及び中心軸線Ｐを通る直線は符号Ｌ４に示すものとなり、そして、回動方向接線は符号Ｃ２に示すものとなる。また、傾斜面６３ｄの先端位置における点Ｐｂは、直線Ｌ４及び接点Ｐａよりも、ロックアーム６１のロック方向に位置している。
この場合、図９において公差角度θAB＞１１０°のケースで説明した理由と同様に、傾斜面６３ｄの先端位置における点Ｐｂの方が接点Ｐａよりも前記中心軸線Ｑ２に近くなりすぎる。そのため、ユーザーがオープンボタン１８を押下しても、傾斜面６３ｄの先端位置における点Ｐｂが軸受け５４に引っ掛かりを生じて乗り越えられない。そのため、ロックアーム６１による軸受け５４のロックを解除できない。
【００４８】
また、交差角度θBCが０°を超える場合、前記中心軸線Ｑが符号Ｑ１に示す位置となり、中心軸線Ｑ１及び中心軸線Ｐを通る直線は符号Ｌ３に示すものとなり、そして、回動方向接線は符号Ｃ１に示すものとなる。また、傾斜面６３ｄの先端位置における点Ｐｂは、直線Ｌ３よりも、ロックアーム６１のロック方向側に位置している。一方、接点Ｐａは、直線Ｌ３よりも、ロックアーム６１のロック解除方向側に位置している。なお、傾斜面６３ｄ上における接点Ｐａの位置については、交差角度θBCが０°よりも小さい負角の場合と変わらない。また、図１１中に示す角度βは、交差角度θBCに等しい。
例えばケーシング３が受けた外力により軸受け５４をローラ挿入溝３５から外す方向の力Ｆを生じた場合、図９で示したように、傾斜面６３ｄに対して垂直方向の力成分としてＦ・ｓｉｎθABが加わる。この力成分Ｆ・ｓｉｎθABは、傾斜面６３ｄ上の接点Ｐａにおいてロックアーム６１を中心軸線Ｑ１回りの開方向に回動させる力成分Ｆ・ｓｉｎθAB・ｓｉｎθBCを生じさせる。力成分Ｆ・ｓｉｎθAB・ｓｉｎθBCに関しては、ロックアーム６１を閉方向に付勢する前記弾性部材４６を強めにして軸受け５４及び傾斜面６３ｄ間の摩擦力を高めたとしても、ロックアーム６１が回転しやすくなっているのでロック状態を確実に維持することが難しい。そのため、交差角度θBCが１０°よりも大きい場合は、外力がサーマルプリンタ１に加わるとロックアーム６１による軸受け５４のロックが解除されてペーパーカバー２０が開いてしまう虞がある。
【００４９】
一方、接線Ｃと直線Ｂとが互いに平行をなす交差角度θBC＝０°の場合は、ｓｉｎθBC＝０となるため、ロックアーム６１を回転させる方向の力成分Ｆ・ｓｉｎθAB・ｓｉｎθBCがゼロになる。よって、外力がサーマルプリンタ１に加わった際、例え弾性部材４６による与圧無しでも、ロックアーム６１による軸受け５４のロックが維持され、ペーパーカバー２０が開かない。
また、ユーザーがオープンボタン１８を押下した際には、接線Ｃと直線Ｂとが互いに平行であるため、傾斜面６３ｄが軸受け５４の周面に対して引っ掛かりを生じることなく摺動できる。そのため、ロックアーム６１による軸受け５４のロックをスムーズに解除できる。
以上説明の理由により、交差角度θBCとしては、０°以上でかつ１０°以下である必要がある。この交差角度θBCの上限値としては、製造公差を考慮の上、５°とすることがより好ましい。この場合の交差角度θBCは、０°以上５°以下の範囲内となる。さらに言うと、この範囲の中でも、交差角度θBC＝０°が最も好ましい。
【００５０】
以上に説明した本実施形態の骨子について、以下に纏める。
本実施形態のサーマルプリンタモジュール３０は、紙収容部３２を有するケーシング３と、ケーシング３に回動可能に取り付けられ、紙収容部３２を開閉するペーパーカバー２０と、ペーパーカバー２０に回転自在に設けられたプラテンローラ５１と、ケーシング３内に設けられ、ペーパーカバー２０を閉じた際にプラテンローラ５１の軸受け５４が挿入されるローラ挿入溝３５を有する本体フレーム３１と、本体フレーム３１に回動可能に設けられ、ローラ挿入溝３５内に挿入されたプラテンローラ５１の軸受け５４を傾斜面６３ｄにおいて押さえ付けて保持するロックアーム６１と、傾斜面６３ｄによる軸受け５４の保持を維持する回動方向の付勢力をロックアーム６１に与える弾性部材４６と、ローラ挿入溝３５内に軸受け５４が保持されたプラテンローラ５１と対向する位置に設けられたサーマルヘッド４１と、を備える。
そして、軸受け５４の中心軸線Ｐに沿った方向より見て、ローラ挿入溝３５内に保持された軸受け５４の軸線Ｐがペーパーカバー２０の開動作に伴って移動する軌跡ＴＲ１の接線Ａと、傾斜面６３ｄとがなす、ロックアーム６１の閉方向における交差角度θABが９０°≦θAB≦１１０°である。加えて、ローラ挿入溝３５に保持された軸受け５４と傾斜面６３ｄとの接点Ｐａがロックアーム６１のロック解除方向に向かう軌跡ＴＲ２の接線Ｃと、傾斜面６３ｄとがなす、ロックアーム６１の閉方向における交差角度θBCが０°≦θBC≦１０°である。
このサーマルプリンタモジュール３０によれば、交差角度θAB及び交差角度θBCに関する２条件の双方を満たすことにより、ペーパーカバー２０に対してこれを開く方向の外力が加わっても、プラテンローラ５１をロックアーム６１により安定して保持することが可能となる。
【００５１】
さらに、上記サーマルプリンタモジュール３０では、軸受け５４の中心軸線Ｐに沿った方向より見て、ローラ挿入溝３５内に保持された軸受け５４と傾斜面６３ｄとの接点Ｐａがロックアーム６１のロック解除方向に向かう軌跡ＴＲ２の接線Ｃと、傾斜面６３ａとが互いに平行であることが好ましい。
この場合、プラテンローラ５１が傾斜面６３ｄにおいてロックアーム６１を解除方向に回す方向の力成分が生じなくなるので、ロックアーム６１によるプラテンローラ５１の保持がより確実になる。
【００５２】
さらに、上記サーマルプリンタモジュール３０では、軸受け５４の中心軸線Ｐに沿った方向より見て、ローラ挿入溝３５内に保持された軸受け５４の中心軸線Ｐがペーパーカバー２０の開動作に伴って移動する軌跡ＴＲ１の接線Ａと、傾斜面６３ｄとが直交してもよい。
この場合、ペーパーカバー２０を開く方向の外力がプラテンローラ５１に加わった場合、このプラテンローラ５１をローラ挿入溝３５内から外す方向の力に、プラテンローラ５１が傾斜面６３ｄにおいてロックアーム６１を解除方向に押しのける力成分が含まれなくなる。よって、ロックアーム６１によるプラテンローラ５１の保持がさらに確実になる。
【００５３】
本実施形態のサーマルプリンタ１は、上記構成のサーマルプリンタモジュール３０を備える。
このサーマルプリンタ１によれば、プラテンローラ５１を安定して保持するとともに、落下衝撃等の外力に強い。
【００５４】
なお、本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、その技術範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、プラテンローラ５１の取り外し動作には、レバー９０を用いているが、この構成のみに限定されず、その他のリンク機構やカム機構等を用いてもよい。
また、上記実施形態において、ケーシング３の周囲や本体フレーム３１との間に、緩衝材を配置してもよい。これにより、落下衝撃等の影響をより低減することができる。
また、サーマルプリンタモジュール３０は、ケーシング３と一体構成にしてもよいし、ケーシング３とは別体にしてケーシング３内に固定してもよい。一体構成を採用した場合には、部品点数が減らせて製造コストを下げられるメリットがある。
【００５５】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施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。
【符号の説明】
【００５６】
１…サーマルプリンタ  ３…ケーシング（筐体）  ２０…ペーパーカバー（カバー）  ３１…本体フレーム（支持フレーム）  ３２…ロール紙収容部（紙収容部）  ３５…ローラ挿入溝（溝）  ４１…サーマルヘッド（印字ヘッド）  ４６…弾性部材（付勢部材）  ５１…プラテンローラ  ５４…軸受け（軸）  ６１…ロックアーム  ６３ｄ…傾斜面（プラテンローラ係止辺）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019171581.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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