(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動刃を有するカッターユニットが備えられた本体フレームと、前記可動刃と協同して用紙を切断するための固定刃が備えられたカバーフレームとを有するプリンタにおいて、
前記カバーフレームは、第１の係合部を有し、前記固定刃を前記可動刃に対向させる装着位置と、前記固定刃を前記可動刃から退避させる非装着位置とに移動可能に構成され、
前記カッターユニットは、第２の係合部を有し、前記カバーフレームが前記非装着位置から前記装着位置に移動可能な非切断位置と、前記カバーフレームが前記装着位置にある場合に前記可動刃を前記固定刃に対向させる切断位置とに移動可能に構成され、
前記カバーフレームを前記非装着位置から前記装着位置に移動させると、前記第１の係合部が、前記非切断位置に存在する前記カッターユニットの前記第２の係合部に係合し、前記カッターユニットを前記切断位置に移動させ、
前記カッターユニットが前記非切断位置から前記切断位置に移動することによって、前記可動刃が前記固定刃の用紙送り方向の下流側の面に接触する、
ことを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記カッターユニットは、前記可動刃を前記固定刃側に向けて突出させる駆動機構を有する請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記カッターユニットは揺動支点を中心にして前記切断位置と前記非切断位置との間を移動可能に支持され、前記揺動支点は前記可動刃の前記突出方向と反対側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記可動刃は、用紙送りを行える切断開始位置から用紙の切断を終了する切断終了位置まで、前記固定刃の用紙送り方向下流側の面にそって移動可能であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の記プリンタ。
【請求項５】
前記可動刃は、前記切断開始位置において、前記固定刃の前記用紙送り方向下流側の面と接触し、前記移動刃の移動を案内するための案内部を有することを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記案内部は、前記可動刃の両端に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項７】
前記可動刃は、中央部が両端に対して凹んだＶ字形状の刃形を有していることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のプリンタ。
【請求項８】
前記本体フレームは印字ヘッドを有し、前記カバーフレームはプラテンを有することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のプリンタ。
【請求項９】
前記印字ヘッドは、ラインサーマルヘッドであることを特徴とする請求項８に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙の印字、搬送および切断を行うプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印字ヘッドを用いて印字を行うプリンタにおいて用紙の切断を行うために、固定刃と可動刃を用いるカッターが用いられていた。その場合、用紙の搬送経路を挟んで一方の側に固定刃を配置し、他方の側に可動刃を配置し、用紙を切断しようとする際に、可動刃を固定刃まで繰り出して用紙の切断を行っていた。また正確な切断のためには、固定刃と可動刃との位置決めは正確に行われなければならなかった。
【０００３】
しかしながら、用紙の搬送経路を開放するいわゆるクラムシェル型のプリンタでは、固定刃と可動刃とを用いたカッターを採用しようとすると、固定刃及び可動刃の配置方法や、固定刃と可動刃との位置決めに関し精度上の問題、切断手順及びコスト上の問題と言った様々な問題等が生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決し、固定刃と可動刃を退避可能に配置したプリンタを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のプリンタは、可動刃を有するカッターユニットが備えられた本体フレームと、可動刃と協同して用紙を切断するための固定刃が備えられたカバーフレームとを有し、カバーフレームは、固定刃を可動刃に対向させる装着位置と固定刃を可動刃から退避させる非装着位置とに移動可能に構成され、カッターユニットは、カバーフレームが非装着位置から装着位置に移動可能な非切断位置と、カバーフレームが装着位置にある場合に可動刃を固定刃に対向させる切断位置とに移動可能に構成されたことを特徴とする。
【０００６】
また、カッターユニットは、可動刃を固定刃側に向けて突出させる駆動機構を有することが好ましい。
さらに、カッターユニットは揺動支点を中心にして切断位置と非切断位置との間を移動可能に支持され、揺動支点は可動刃の突出方向と反対側であってプラテンの長手方向と平行な軸を中心にカッターユニットを支持することが好ましい。
【０００７】
さらに、カバーフレームは第１の係合部を有し、カッターユニットは第２の係合部を有し、カバーフレームを非装着位置から装着位置に移動させると、第１の係合部が第２の係合部に係合し、カッターユニットを切断位置に移動させることが好ましい。
さらに、可動刃は、用紙送りを行える切断開始位置から用紙の切断を終了する切断終了位置まで、固定刃の用紙送り方向下流側の面に沿って移動可能であることが好ましい。
【０００８】
さらに、可動刃は、切断開始位置において、固定刃の用紙送り方向下流側の面と接触し、移動刃の移動を案内するための案内部を有することが好ましい。
さらに、案内部は、可動刃の両端に設けられていることが好ましい。
さらに、可動刃は、中央部が両端に対して凹んだＶ字形状の刃形を有していることが好ましい。
【０００９】
さらに、本体フレームは印字ヘッドを有し、カバーフレームはプラテンを有することが好ましい。
さらに、印字ヘッドは、ラインサーマルヘッドであることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるプリンタについて以下に説明する。
図１は、本発明に係わるプリンタの概略中央断面図である。ここで、１は感熱ロール、２は感熱ロール１の軸である。３（２点鎖線で記載されている）は、感熱紙Ｐが使用されてロールの直径が小さくなった状態を示している。また、１０は基台、２０はプラテンカバー、３０はカッターユニットを示している。
【００１１】
基台１０には、第１保持部材１１、軸受部材１３、ガイド部材１４、プレート保持部材１５が設けられている。第１保持部材１１は、軸１２を中心にしてカバーフレーム２０を回転可能に保持している。また、軸受部材１３は、感熱ロール１の軸２を回転可能に保持している。
ガイド部材１４は、感熱ロール１から繰り出された感熱紙Ｐを常にほぼ一定の高さで後述するラインサーマルヘッド４３方向へ搬送する機能を有している。感熱ロール１の直径が小さくなると、感熱紙Ｐが繰り出される位置が変化してしまう。そこで、ガイド部材１４は、感熱紙Ｐの搬送方向を曲げて、ラインサーマルヘッド４３の方向へは、常に同じ高さから搬送されるように機能している。したがって、ガイド部材１４の高さは、感熱ロール紙１の中心軸２の最下点の位置以上の高さを有することが好ましい。
【００１２】
カバーフレーム２０は、規制部材２１、プラテンローラ２２、プラテンローラ軸２３、第１係合部材２４、固定刃２５、及びドーム形状の板部材２６等を有している。
カッターユニット３０は、可動刃３１、第２係合部材３２、揺動支持部材３３、突起３４、及びストッパ３５等を有している。
【００１３】
プレート４０は、プレート保持部材１５上に固定され、その上部には、ガイド板４１、センサ４２、ラインサーマルヘッド４３、弾性部材４４及び第２保持部材４５等が設けられている。また、第２保持部材４５には、溝４６及び第３係合部材４７が設けられている。そこで、カッターユニット３０の揺動支持部材３３は、第２保持部材４５に設けられた溝４６に挿入されており、カッターユニット３０は全体的に揺動支持部材３３を支点にして上下に揺動可能に保持部材４５に保持されている。
【００１４】
センサ４２は、感熱紙Ｐの有無を検出するためにガイド板４１の下方に取り付けられている。また、センサ４２としては、発光素子と受光素子から構成される反射型センサが用いられている。感熱紙Ｐがセンサ４２の位置で検出されない場合には、不図示の制御回路にセンサ４２から用紙無し信号が送信されることとなる。反射型センサでは、発光素子からの光を搬送経路へ向けて射出し、用紙から反射された光が受光素子に入射することによって、用紙の有無が検出される。したがって、特に、反射型センサでは、センサと用紙との距離がほぼ一定であることが好ましい。なお、本実施例においては、反射型センサを用いているが、他のタイプのセンサを用いることも可能である。
【００１５】
５０は、カッターユニット３０の突起３４と第２保持部材４５との間に設けられた弾性部材（つるまきバネ）であり、カッターユニット３０を図１において時計周り方向に回転させようとする付勢力を常にカッターユニット３０に与えている。
なお、以後、基台１０及びプレート４０、さらに基台１０及びプレート４０に設けられている各種部材をまとめて本体フレームという。また、図１ではプラテンローラ軸２３がロック部材６０（図示せず）によって本体フレームに保持されており、それによってカバーフレーム２０は、図１の状態に維持されているが、この状態をカバーフレーム２０が装着位置にあるという。さらに、プラテンローラ軸２３の保持が解除された状態、例えば図２の状態を、カバーフレームが非装着位置にあると言う。
【００１６】
カバーフレーム２０が図１の状態に保持されることに応じて、カバーフレーム２０の第１係合部材２４がカッターユニット３０の第２係合部材３２と係合して、カッターユニット３０を半時計周りに押圧し、カッターユニット３０は弾性部材５０の付勢力に対向しながら、図１の位置に保持されることとなる。さらにこの時、カッターユニット３０の可動刃３１の両側突出部３１ａ及び３１ｂが、カバーフレーム２０側の固定刃２５を図中で上から下に押圧し、それによって、固定刃２５の上に可動刃３１の両側突出部３１ａ及び３１ｂが接触するようにして位置決めされている。図１の状態から、不図示の駆動機構によって可動刃３１はカバーフレーム２０側に固定刃２５上をスライドするようにして移動し、それによって感熱紙Ｐを切断することができるように構成されている。
【００１７】
弾性部材４４はラインサーマルヘッド４３をプラテンローラ２３側方向に向けて付勢しており、プラテンローラ２３とラインサーマルヘッド４３で感熱紙Ｐを挟み込むように構成されている。図１の状態で、プラテンローラ２３が回転すると、感熱紙Ｐが感熱ロール１から繰り出されて、図中の上方に搬送されるように構成されている。
【００１８】
ラインサーマルヘッド４３には、プラテンローラ２３の長手方向に、複数の発熱素子が一列に設けられており、不図示の駆動回路によって発熱素子が発熱し、それによって感熱紙Ｐ上に印字等がなされるように構成されている。したがって、プラテンローラ２２が回転するに従い、感熱紙Ｐが搬送されながら、感熱紙Ｐ上に印字がなされて、プリンタの外部に排出される構成となっている。なお、本実施形態においては、プラテンはローラ形状に構成されているが、印字ヘッドと用紙との位置関係を規制することができるような形状であれば、ローラ形状に限定されずに、他の形状を用いることも可能である。また、ローラ形状のプラテンを用いない場合には、別に用紙を搬送するための搬送機構が必要となる。
【００１９】
図２に、カバーフレーム２０が非装着位置にある場合を示す。図２の状態は、プラテンローラ軸２３の保持が解除された状態を示している。図２の状態では、カバーフレーム２０の第１係合部材２４がカッターユニット３０の第２係合部材と係合してカッターユニット３０を押圧していないので、カッターユニット３０には、弾性部材５０によって揺動支持部材３３を支点として、図中の時計周り方向に回転するような付勢力が加わっている。しかしながら、カッターユニット３０のストッパ３５が、フレーム４０に設けられている第３係合部材４７と係合することによって、図２の位置以上に時計周り方向に回転しないように構成されている。なお、図２では、不図示のロック部材６０によって、ラインサーマルヘッド４３は、弾性部材４４の付勢力に対抗してプラテンローラ２３側から退避した位置に保持されている。
【００２０】
図３は、図１の状態を図１の上方から見た上面図である。図３において、２４ａ及び２４ｂは、カバーフレーム２０に設けられた第１係合部材２４の両側突出部である。また、２７は、プラテンローラ軸２３に設けられたギアである。さらに、４８は、プレート４０上に設けられたギアである。ギア４８は、不図示のモータから駆動力を受け、ギア２７と係合して、プラテンローラ軸２３を回転させる。さらに、６０は、カバーフレーム２０を図１の位置に保持するためのロック部材である。なお、図３から理解できるように、感熱紙Ｐは、カバーフレーム２０とカッターユニット３０との間であって、第１係合部材２４の両側突出部２４ａ及びｂの間を通過している。
【００２１】
図４は、図２の状態を図２の上方から見た上面図である。図４において、３１ａ及び３１ｂは、可動刃３１の両側突出部である。また、３２ａ及び３２ｂは、第２係合部材の両側先端部を示している。また、図４では、カッターユニット３０のスットパ３５とプレート４０に設けられた第３係合部材４７が係合している状況が図示されている。
【００２２】
図５は、カバーフレーム２０の先端部分を示した図である。２８は、規制部材２１に設けられた開口部である。開口部２８はちょうどセンサ４２が設けられている位置に対応して設けられている。２０３及び２０５は、プラテンローラ軸２３を回転可能に支持する軸受部分である。２０１及び２０４は、軸受部分２０３及び２０５が設けられている板金フレーム対である。２０２は、板金フレーム２０１に設けられた押圧部である。
【００２３】
規制部材２１は、プラテンローラ２２よりも感熱紙Ｐの搬送方向上流側に配置され、感熱紙Ｐのほぼ全幅に渡って、感熱紙Ｐを規制することができる幅を有しており、感熱紙Ｐとセンサ４２との距離をほぼ一定に維持し、センサ４２の検出の誤動作を防止している。また、規制部材は、ほぼ平坦な部分を有しており、その平坦な部分がセンサ４２に対向するように配置されている。さらに、開口部２８が、図１のカバーフレーム２０が装着位置にある状態において、ほぼ真上に設けられており、センサ４２の発光素子からの光が規制板２１に反射し、感熱紙Ｐが無いにも係わらず、感熱紙Ｐが有ると誤認することを防止している。なお、本実施例において規制部材は、感熱紙Ｐのほぼ全幅に渡って設けられているが、センサ４２の近傍おいて感熱紙Ｐとセンサ４２との距離をほぼ一定に維持することができれば、必ずしも感熱紙Ｐの幅全部に渡って規制部材を設ける必要はない。
【００２４】
以上のように、感熱紙Ｐは、感熱ローラ１から繰り出され、ガイド部材１４によって搬送方向を若干曲げられ、次にカバーフレーム２０の規制部材２１の下端部のほぼ平坦な部分に接触しながら搬送され、プラテンローラ２２とラインサーマルヘッド４３によって挟持されながら、図１中の上方に排出されることとなる。
【００２５】
以下感熱紙Ｐの切断について詳細に説明する。図６は、図１の状態、すなわちにカバーフレーム２０が装着位置にある場合の、固定刃２５と可動刃３１等の状態を詳細に示したものである。
図６において、カバーフレーム２０に設けられているプラテンローラ軸２３が、フレーム４０に設けられている側壁４０１のＵ字溝４０２に保持され、不図示のロック部材６０によって、Ｕ字溝４０２に保持されている。また、側壁４０１には、突起４０３、突起４０４、及びカム穴４０５が設けられている。なお、突起４０３、突起４０４、及びカム穴４０５は、ロック部材６０及び弾性部材４４と協同して、プラテンローラ軸２３の保持及びラインサーマルヘッド４３のプラテンローラ２２側への付勢等を行う構成となっている。
【００２６】
また、図６の状態で、矢印Ａの方向に可動刃３１が、不図示の駆動機構によってスライドすることによって、固定刃２５と可動刃３１との間にある感熱紙Ｐが切断される構成となっている。可動刃３１の両側突出部３１ａ及び３１ｂが予め図６中の上から下へ固定刃２５を押圧しているので、可動刃３１が矢印Ａの方向に移動した場合にも、固定刃２５と可動刃３１との位置関係が正確に維持され、確実に感熱紙Ｐを切断することが可能となる。なお、感熱紙Ｐは、固定刃２５と可動刃３１の両側突出部３１ａ及び３１ｂとの間を図６中で下方から上方に搬送可能となっている。
【００２７】
図６に示される状態を、カッターユニット３０が切断位置にあるといい、同様に、可動刃３１が切断開始位置にあると言う。また、図６の状態から矢印Ａの方向に可動刃３１が移動し、感熱紙Ｐの切断を完了した状態を可動刃３１が切断終了位置にあるという。さらに、カッターユニット３０が揺動支持部材３３を支点にして揺動され、後述する図７の状態にある場合を、カッターユニット３０が非切断位置にあると言う。
【００２８】
また、図６の状態では、感熱紙Ｐが、図６中の下方から上方にプラテンローラ２２によって搬送されながら、ラインサーマルヘッド４３で印字されることから、固定刃２５の上方で可動刃３１がスライドするように構成されることが好ましい。すなわち、可動刃３１が矢印Ａ方向にスライドすることにより、感熱紙Ｐも若干矢印Ａ方向に移動しながら切断されることとなる。この場合、その切断された感熱紙Ｐの先端部は、固定刃２５の側面に留まり、それ以上矢印Ａ方向に移動することは無い。しかしながら、固定刃２５と可動刃３１との位置関係が図６の場合と逆の場合には、可動刃３１が矢印Ａ方向に移動すると、それに応じて感熱紙Ｐの先端部も矢印Ａ方向へ移動してしまい、その後再度感熱紙Ｐがプラテンローラ２２によって搬送された場合にジャム等を起こしてしまう可能性がある。したがって、感熱紙Ｐの搬送方向に対して、上流側に固定刃が配置され、かつ下流側に可動刃が配置されることが好ましい。
【００２９】
図８に図６の状態における固定刃２５、可動刃３１及び感熱紙Ｐとの関係を示す。図８に示すように、固定刃２５の先端の刃の形状は直線上に形成されているが、可動刃３１の先端の刃の形状は、両端部３１ａ及び３１ｂから中央部が下がった、Ｖ字形状に構成されている。このような形状にすることにより、感熱紙Ｐの切断をスムーズに行うことができる。なお、固定刃２５及び可動刃３１の刃の形状は、図８に示した形状に限定されるわけではなく、適宜任意の形状を採用することが可能である。
【００３０】
図７に、カバーフレーム２０が非装着位置から装着位置に移行する状態を示す。図７の状態から、矢印Ｂの方向にカバーフレーム２０が回転移動することによって、第１の係合部材２４の両側突出部２４ａ及び２４ｂがカッターユニット３０の第２係合部材３２の両側先端部３２ａ及び３２ｂと係合して、カッターユニット３０を揺動支持部材３３を支点として矢印Ｃの方向に回転させる。すると、カッターユニット３０の可動刃３１の先端突出部３１ａ及び３１ｂが固定刃２５を上から下へ押圧するようにして接触し、固定刃２５の上に可動刃３１が正確に位置決めされることとなる。
【００３１】
本実施形態では、用紙として感熱紙Ｐを用いた場合を例にして説明したが、感熱紙以外の用紙を用いることも可能である。例えば、普通紙を用い、ラインサーマルヘッドではなく、インクジェットヘッド等を用いることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
固定刃と可動刃とを退避可能に配置したプリンタにおいて、固定刃と可動刃との位置決めを確実に行うことを可能とする。
また、固定刃と可動刃による用紙の切断後、再度用紙の搬送を行う際に、紙詰まり等を起こさずに、適切な用紙搬送を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるプリンタにおける、カバーフレームが装着位置にある場合の概略中央断面図である。
【図２】本発明に係わるプリンタにおける、カバーフレームが非装着位置にある場合の概略中央断面図である。
【図３】本発明に係わるプリンタにおける、カバーフレームが装着位置にある場合の概略上面図である。
【図４】本発明に係わるプリンタにおける、カバーフレームが非装着位置にある場合の概略上面図である。
【図５】本発明に係わるプリンタにおける、カバーフレームの先端部分を示す図である。
【図６】本発明に従ったプリンタにおける、カバーフレームが装着位置にある場合の固定刃と可動刃との位置関係を示す図である。
【図７】本発明に従ったプリンタにおける、カバーフレームが非装着位置にある場合の固定刃と可動刃との位置関係を示す図である。
【図８】固定刃と可動刃との形状を示す図である。
【符号の説明】
１…感熱ロール
１０…基台
１１…第１保持部材
１３…軸受部材
１４…ガイド部材
２０…カバーフレーム
２１…規制部材
２２…プラテンローラ
２３…プラテンローラ軸
２４…第１係合部材
２４a、２４ｂ…第１係合部材の両側突出部
２５…固定刃
２８…開口部
３０…カッターユニット
３１…可動刃
３１a、３１ｂ…可動刃の両側突出部
３２…第２系合部材
３２a、３２ｂ…第２係合部材の両側先端部
３３…揺動支持部材
３５…ストッパ
４０…プレート
４２…センサ
４３…ラインサーマルヘッド
４４…弾性部材
４５…第２保持部材
４７…第３係合部材
５０…弾性部材
【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】
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【図８】
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