(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドとプラテンとの間に用紙を挟んで印字を行うとともに、上記プラテンの軸を回転自在に保持する軸受けと、該軸受けを保持する移動可能なプラテンフレームと、本体フレームに設けられ上記プラテンが通常動作位置に移動した状態で上記軸受けの係合部と係合可能な係合溝と、上記軸受けの一部に係止して該軸受けを上記係合溝に係合させた状態で固定するロックアームとを有し、上記プラテンを通常動作位置から着脱可能とするプラテン解除機構が設けられたサーマルプリンタにおいて、上記軸受けの上記係合部は、プラテン軸の軸線方向から見て、プラテン軸の中心点に対して点対称の形状で且つ非円形状にされ、且つ、上記係合溝が上記軸受けの係合部に対応した形状であり、上記係合溝は上記系合溝に上記係合部が進入してくる際に上記係合部を当接させて上記係合部の向きを修正する当接体が設けられ、上記係合溝は上記当接体を設けた側に対向する側の壁が上記係合溝の上記当接体を設けた側の壁より低くなるように段差を設けたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
印字ヘッドとプラテンとの間に用紙を挟んで印字を行うとともに、上記プラテンの軸を回転自在に保持する軸受けと、該軸受けを保持する移動可能なプラテンフレームと、本体フレームに設けられ上記プラテンが通常動作位置に移動した状態で上記軸受けの係合部と係合可能な係合溝と、上記軸受けの一部に係止して該軸受けを上記係合溝に係合させた状態で固定するロックアームとを有し、上記プラテンを通常動作位置から着脱可能とするプラテン解除機構が設けられたサーマルプリンタにおいて、上記軸受けの上記係合部が、プラテン軸の軸線方向に見て、プラテン軸の中心点を通る直線に対して線対称の形状で且つ非円形状にされ、且つ、上記係合溝が上記軸受けの係合部に対応した形状であり、上記係合溝は上記系合溝に上記係合部が進入してくる際に上記係合部を当接させて上記係合部の向きを修正する当接体が設けられ、上記係合溝は上記当接体を設けた側に対向する側の壁が上記係合溝の上記当接体を設けた側の壁より低くなるように段差を設けたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項３】
上記軸受けの上記係合部が、プラテン軸の軸線方向から見て縦長の形状であ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。
【請求項４】
プラテン軸の軸線方向に見て、上記係合溝の導入口の広さが上記軸受けの上記係合部の長い方の幅よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項３記載のサーマルプリンタ。
【請求項５】
上記係合溝の導入口の上記段差を設けた側に上記導入口を広げる切欠きを設けることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、印字ヘッドとプラテンとの間に用紙を挟んで印字を行うとともに、プラテンを印字ヘッドから離間させるプラテン解除機構が設けられたサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、キャッシュレジスタなどに搭載されレシートに印字を行うプリンタユニットとして、印字ヘッドとプラテンとの間に用紙を挟んで印字を行うサーマルプリンタが用いられることがある。
【０００３】
このようなサーマルプリンタにおいては、プラテンを印字ヘッドから着脱可能とするプラテン解除機構が備わり、用紙交換の際にプラテンを一旦印字ヘッドから離間させて新たな用紙を印字ヘッドの上に乗せ、その後、プラテンを元に戻すことで新たな用紙がセットされるようにしたものがある。
【０００４】
図８には、従来のプラテン解除機構を説明する側面図を示す。
【０００５】
プラテン解除機構は、プラテン８０の軸８０ａを回転自在に保持する左右の軸受け８２をプラテンフレーム８４で前後に遊びを持たせた状態で保持させ、このプラテンフレーム８４を上下に回動させることでプラテン８０を印字ヘッド９０から離間させたり、印字ヘッド９０に接触される通常動作位置に固定させたりする。プラテン８０が通常動作位置に固定された状態では、上記軸受け８２がサーマルプリンタの本体フレーム８６に形成された係合溝８６Ａに係合され、且つ、該軸受け８２がロックアーム９２に引っ掛けられて係止された状態で固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプラテンの解除機構では、プラテン８０の軸受け８２において係合溝８６Ａと係合する部分が円筒形状であったため、例えばこの部分に油分が付着するなどして摩擦力が低下した場合に、プラテン８０の回転駆動につられて軸受け８２が係合溝８６Ａに嵌った状態で回転してしまうことがあった。プラテン軸受け８２が回転すると、軸受け８２と係合溝８６Ａの部分が磨耗して耐久性の低下を招くほか、プラテン８０の回転中心がぶれて用紙の送り量に影響を及ぼし、印字品質の低下や印字障害を発生させる恐れがあった。
【０００７】
この発明の目的は、プラテンを印字ヘッドから離間させるプラテン解除機構を備えたサーマルプリンタにおいて、プラテンの着脱操作性は良好のまま、プラテン軸受けの空転を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、印字ヘッドとプラテンとの間に用紙を挟んで印字を行うとともに、上記プラテンの軸を回転自在に保持する軸受けと、該軸受けを保持する移動可能なプラテンフレームと、本体フレームに設けられ上記プラテンが通常動作位置に移動した状態で上記軸受けの係合部と係合可能な係合溝と、上記軸受けの一部に係止して該軸受けを上記係合溝に係合させた状態で固定するロックアームとを有し、上記プラテンを通常動作位置から着脱可能とするプラテン解除機構が設けられたサーマルプリンタにおいて、上記軸受けの上記係合部が、プラテン軸の軸線方向から見て、プラテン軸の中心点に対して点対称の形状で且つ非円形状（例えばひし形や楕円形状）にされ、且つ、上記係合溝が上記軸受けの係合部に対応した形状されているものである。
【０００９】
また、上記軸受けの上記係合部が、プラテン軸の軸線方向に見て、プラテン軸の中心点を通る直線に対して線対称の形状で且つ非円形状（例えば正三角形や正五角形など）にされ、且つ、上記係合溝が上記軸受けの係合部に対応した形状にされているものである。
【００１０】
このような手段によれば、軸受けが係合溝上で回転しないので、軸受けとフレームの磨耗による耐久性の低下を防ぐことができ、さらに、プラテンの回転が安定することで印字品質の向上が図れる。さらに、従来構成では、軸受けが回転しないように、フレームの肉厚を増したり、軸受けとフレームとの押圧力を強くするなどして、軸受けと係合溝との摩擦抵抗を少しでも大きくする必要があったが、この発明では、このような措置をとる必要がないことから、フレームの肉厚を小さくして小型化やコストの低減を図ることが出来る。また、軸受けとフレームとの押圧力を低減できることからフレームやその他の部材に剛性のさほど高くない材料を用いることも可能となりそれによりコストの低下を図ることが出来る。
【００１１】
また、軸受けの形状をプラテン軸の中心点に対して点対称、或いは中心点を通る直線に対して線対称の形状とすることで、軸受けを遊びを持った状態で且つ回転可能な状態でプラテンフレームに保持させた場合でも、軸受けと係合溝とを正常な向きで係合させやすくなる。
【００１２】
望ましくは、上記軸受けの上記係合部を、プラテン軸の軸線方向から見て縦長の形状にすると良い。このような構成により、軸受けを係合溝に係合させる際に、軸受けの回転角が決まり易く、軸受けと係合溝とが正常に噛み合わされてない状態で無理やり係合されてしまうといったことを回避することが出来る。
【００１３】
さらに望ましくは、プラテン軸の軸線方向に見て、上記係合溝の導入口の広さを上記軸受けの係合部の長い方の幅よりも小さく形成すると良い。このような構成により、軸受けと係合溝とが間違った向きで係合してしまうのを確実に回避することが出来る。
【００１４】
さらに望ましくは、上記軸受けの係合部が移動される経路上で且つ上記係合溝の手前側に、上記軸受けの係合部の片側に接触して該係合部の向きを修正する当接体を設けると良い。
【００１５】
このような手段により、軸受けの向きが係合溝と噛み合わない向きにされていても、軸受けを係合溝に近づけるさいに上記当接体が軸受けに接触して、軸受けを自動的に係合溝と噛み合う向きに修正してくれるので、常に正常な向きで軸受けと係合溝とを係合させることが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態であるサーマルプリンタの全体構成を示す側面図、図２はプラテン軸受けが係合された状態におけるプラテン軸受けの周辺を示す平面図である。
【００１７】
この第１の実施の形態のサーマルプリンタ１は、例えば、キャッシュレジスタなどに搭載されレシートの印字を行うプリンタユニットであり、プラテン２０と図示しない印字ヘッドとの間にロール紙Ｒを挟んで印字を行なうとともに、プラテン２０が回転することでロール紙Ｒが紙送り方向へ送られるように構成されたものである。さらに、このサーマルプリンタ１は、ロール紙Ｒの交換時などにプラテン２０を印字ヘッドから離間させるプラテン解除機構を有すものである。
【００１８】
プラテン解除機構は、ロール紙Ｒの収容部を覆うロールカバー２８にプラテン２０を保持するプラテンフレーム２４を設け、ロールカバー２８を回動軸２８ａを中心に回動させて開けるのと同時に、プラテン２０が印字ヘッドから離間されるように構成されたものである。プリンタ本体側には、通常動作時にプラテン２０を印字ヘッドに押圧した状態で固定するためのロックアーム３２が設けられており、このロックアーム３２のレバー３２ａを押してロックアーム３２の係止を解くことで、プラテンが通常動作位置から外れるようになっている。
【００１９】
詳細には、プラテン２０は、その軸２０ａが左右の軸受け２２に回転自在に保持され、且つ、これら軸受け２２が若干の遊びを有し且つ回転自在な状態でプラテンフレーム２４に保持されることで、プラテンフレーム２４に保持されている。
【００２０】
プラテン軸受け２２は、図２に示すように、中央部２２ｂが径の小さな円筒形状をしており、プラテン２０に近い側に径の大きな抜け止め用のフランジ２２ｃが設けられ、また、本体フレーム３０と重なる部分がフレームの係合溝３０Ａと係合される所定形状の係合部２２となっている。これら中央部２２ｂ、フランジ２２ｃおよび係合部２２ａは一体成型されたものである。そして、中央部２２ｂがプラテンフレーム２４の２股形状の保持部に嵌め込まれることで、プラテン軸受け２２がプラテンフレーム２４に回転自在に保持され、且つ、フランジ２２ｃがプラテンフレーム２４に当接することで左右方向（プラテン軸２０ａの軸方向）へはあまり移動しないようになっている。プラテン２０のもう一方の側でも同様に軸受け２２が保持されており、左右方向へプラテン２０や軸受け２２が抜けないようになっている。
【００２１】
ロックアーム３２は、その先端の係止爪３２ｂがプラテン軸受け２２の中央部２２ｂにわずかに引っ掛かって軸受け２２を係止するようになっている。ロックアーム３２は一端が印字ヘッドに固定されたばね等により付勢された状態にあり、軸受け２２を係止した状態でプラテン２０と印字ヘッドとを互いに押圧させる。
【００２２】
図３には、プラテン軸受け２２の係合部２２ａとフレーム３０に形成された係合溝３０Ａとのそれぞれの形状を表わす側面図を示す。
【００２３】
プラテン軸受け２２の係合部２２ａは、プラテン軸２０ａの軸方向に見て、ほぼひし形の形状に形成されている。詳細には、ひし形の対向する２角のうち、頂点間が短い方の２角が円弧状にされた形状である。この形状は、プラテン軸２２ａの中心点に対して点対称の形状であり、軸受け２２を１８０度回転させた場合に元の形状と重なるようになっている。
【００２４】
一方、フレーム３０に形成された係合溝３０Ａには、上記係合部２２ａの１つの角（対向する２つの角の頂点間が長い方の角）の部分が嵌合するようにこの部分とほぼ同形状にかたどられた溝が形成されている。さらに、係合溝３０Ａの左肩部分には、軸受け２２が係合溝３０Ａへ進入してくる際に軸受け２２の片側に当接して軸受け２２を係合するのに正常な向き（縦長になる向き）に修正する当接体としての誘導壁３０Ｂが設けられる一方、係合溝３０Ａの右肩部分には軸受け２２の回転を阻害しないように軸受け２２が移動してくる経路と重なる部分には何も設けられず、誘導壁３０Ｂより段差Ｆだけ低くされている。
【００２５】
また、係合溝３０Ａの導入口には（図４（ｃ’）も参照）、軸受け２２の頂点が最も右側に傾いて進入してきた際に、軸受け２２を係合溝３０Ａ内に進入させやすくするために導入口を広げる切欠き３０Ｃが設けられている。すなわち、係合溝３０Ａの導入口の広さＤは、軸受け２２の係合部２２ａの縦幅Ａより小さく、また、横幅Ｂより大きく、且つ、対向する２辺間の距離Ｅより僅かに大きくなるように設定されている。
【００２６】
図４には、プラテン軸受け２２が係合溝３０Ａに係合されるまでの過程の第１例（ａ）〜（ｄ）の説明図を示す。同図（ｃ’）は（ｃ）の状態における軸受け２２と係合溝３０Ａの部分を拡大した拡大図である。図５には、プラテン軸受け２２が係合溝３０Ａに係合されるまでの過程の第２例（ａ）〜（ｄ）の説明図を示す。
【００２７】
ロールカバー２８を回動させてプラテン２０を通常動作位置に戻す際、軸受け２２の向きは一様でないのでその向きにより誘導壁３０Ｂに当接して向きが修正される。例えば、軸受け２２の係合部２２ａの１つの頂点が誘導壁３０の上面側に当接するように軸受け２２が進入してきた場合には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、軸受け２２が時計方向に回転されて係合溝３０Ａに進入してくる。
【００２８】
さらに、図４（ｃ）と（ｃ’）に示すように、下側の頂点Ｐが最も右側に変位した状態で進入してきた場合でも、該頂点Ｐが係合溝３０Ａの導入口に達したときに切欠き３０Ｃに当接して係合溝３０Ａ側に誘導される。そして、図４（ｄ）に示すように、そのまま軸受け２２の係合部２２ａが係合溝３０Ａ内に進入して係合溝３０Ａと嵌合され、軸受け２２の中央部２２ｂの部分がロックアーム３２に係止される。
【００２９】
一方、軸受け２２の係合部２２ａの１つの頂点が誘導壁３０の右側面をすべるように進入してきた場合には、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、軸受け２２はそのまま係合溝３０Ａにスムースに入り込む。すなわち、軸受け２２がどのような向きで進入してきた場合でも、軸受け２２の係合部２２ａと係合溝３０Ａとを正常な向きで噛み合わせることが出来る。
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態のサーマルプリンタは、軸受けの係合部とフレームに形成された係合溝との形状を、第１の実施の形態と異ならせたものである。第２の実施の形態において、軸受け２２の係合部の符号を２２ａ’と、フレーム３０の係合溝の符号を３０Ａ’と記す。
【００３０】
図６には、第２の実施の形態に係るプラテン軸受け２２の係合部２２ａ’とフレーム３０に形成された係合溝３０Ａ’とのそれぞれの形状を表わす側面図を示す。
【００３１】
この実施の形態に係るプラテン軸受２２の係合部２２ａ’は、プラテン軸２０ａの軸方向に見て、長方形の短い方の辺をそれぞれ半円の円弧とした形状に形成されている。この形状は、プラテン軸２０ａの中心点に対して点対称の形状であり、軸受け２２を１８０度回転させた場合に元の形状と重なるようになっている。
【００３２】
一方、係合溝３０Ａ’は、上記係合部２２ａ’を縦長の向きにしたときに、その下半分がはまり込むように、この部分とほぼ同形状にかたどられている。すなわち、係合溝３０Ａ’の導入口の広さＪは、係合部２２ａの縦幅Ｈより小さく、横幅Ｉより僅かに広く形成され、上記係合部２２ａの円弧の部分が係合溝３０Ａ’の底部に進入して嵌合するようになっている。
【００３３】
また、第１の実施の形態と同様に、係合溝３０Ａ’の左肩部分には誘導壁３０Ｂが設けられ、係合溝３０Ａ’の右肩部分は段差Ｋだけ低く形成されている。
【００３４】
図７には、第２の実施の形態に係るプラテン軸受けが係合溝に係合されるまでの過程の説明図を示す。
【００３５】
この第２の実施の形態においても、ロールカバー２８を回動させてプラテン２０を通常動作位置に戻す際、軸受け２２の向きは一様でないのでその向きにより誘導壁３０Ｂに当接して向きが修正される。
【００３６】
例えば、図７（ａ）のように、軸受け２２の係合部２２ａ’の円弧の部分が誘導壁３０の角部に当接するように進入してきた場合には、図７（ｃ）〜（ｅ）に示すように、係合部２２ａ’が時計方向に回転されて縦長の向きに修正された上で係合溝３０Ａ’の導入口まで進入してくる。
【００３７】
さらに、図７（ｄ）に示すように、係合部２２ａ’の下側の円弧が最も右に傾いた状態で進入してきた場合でも、円弧の部分が係合溝３０Ａ’の導入部に当接して係合溝３０Ａ’の側へ誘導される。そして、図７（ｅ）に示すように、そのまま係合部２２ａ’が係合溝３０Ａ’内に進入して係合溝３０Ａ’と嵌合し、軸受け２２の中央部２２ｂの部分がロックアーム３２に係止される。
【００３８】
なお、係合溝３０Ａ’の導入部で引っかかりが強いような場合には、係合溝３０Ａ’の右肩部分の角に切欠きを設けて、導入口の大きさを少し広げると引っかかりなく入りやすくなる。
【００３９】
また、軸受け２２の係合部２２ａ’の円弧の部分が誘導壁３０の側面をすべるように進入してきた場合には、そのまま、係合溝３０Ａにスムースに入り込んで嵌合される。すなわち、軸受け２２の係合部２２ａ’がどのような向きで進入してきた場合でも、係合部２２ａと係合溝３０Ａとを正常な向きで嵌合させることが出来る。
【００４０】
以上のように、上記の第１および第２の実施の形態のサーマルプリンタによれば、プラテン２０を軸受け２２ごと印字ヘッドから離間させるプラテン解除機構により、ロール紙の交換や用紙のセットを容易に行うことができるとともに、プラテン２０を通常動作位置に戻したときに、軸受け２２の係合部２２ａ（２２ａ’）がフレーム３０の係合溝３０Ａ（３０Ａ’）に対して回転しないように係合されるので、軸受けがフレームに対して回転して磨耗したり印字品質に影響を及ぼす恐れが生じると云った従来の課題を解決することが出来る。
【００４１】
また、従来では、軸受けの回転を防ぐためフレームの肉厚を大きくして摩擦抵抗を増やしたり、軸受け８２をロックアーム９２（図８参照）で強く係止するといった対策が必要であったが、本実施の形態では、このような対策が不要なので、フレーム３０の肉厚を小さくして小型化やコストの低減を図ることが出来たり、また、ロックアーム３２の係止力やプラテン２０と印字ヘッドとの押圧力を低くすることで、各部材の強度やプラテン２０の駆動モータの駆動力を落して全体構成のコストの低減を図ることが出来る。
【００４２】
さらに、軸受け２２が１８０度回転されてセットされても問題ないように、軸受け２２の係合部２２ａ，２２ａ’の形状がプラテン軸２０ａの中心点に対して点対称の形状にされているので、軸受け２２を回転自在に且つ遊びを有した状態でプラテンフレーム２４に保持させても、軸受け２２を正常な向きでスムースに係合溝３０Ａ，３０Ａ’に係合させることが出来る。
【００４３】
さらに、この係合部２２ａ，２２ａ’を縦長の形状としたことで、間違った向きで係止されることを確実に回避することが出来る。また、係合溝３０Ａ，３０Ａ’も縦長の溝とし、導入口の広さを軸受け２２の係合部２２ａ，２２ａ’の長い方の幅より小さくすることで、軸受け２２の係合部２２ａ，２２ａ’が間違った向きで係止されることがより確実に回避される。
【００４４】
さらに、軸受け２２を係合溝３０Ａに近づける際に、誘導壁３０Ｂが軸受け２２の係合部２２ａ，２２ａ’に当接して、軸受け２２を正常な向きに修正するので、スムースに軸受け２２を係合溝３０Ａ，３０Ａ’へ進入させることが出来る。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、軸受けの係合部の形状を、完全なひし形としたり、楕円としたりしても良い。また、正三角形や正五角形など軸心を通る直線に対して線対称な形状としても軸受けが回転しないという効果を得ることが出来る。
【００４６】
また、実施の形態では、係合溝を、軸受けの係合部の一部の形状をかたどった形状とし、軸受けの係合部がほとんど隙間なく嵌合するものとしたが、軸受けの係合部が位置決めされて係合される形状であれば、どのような形状であっても良い。
【００４７】
また、当接体（誘導壁）の形状や係合溝の導入口の形状などは、軸受けの形状や軸受けの移動経路に合わせて適宜変更することで軸受けを係合溝にスムースに係合させることが出来る。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従うと、軸受けが係合溝上で回転しないので、軸受けとフレームの磨耗による耐久性の低下を防ぐことができ、さらに、プラテンの回転が安定することから印字品質の向上を図ることが出来る。
【００４９】
また、フレームの肉厚を小さくしたり、軸受けとフレームの押圧力やプラテンと印字ヘッドの押圧力を小さくしても、軸受けが回転することがないので、それらにより、全体構成の小型化や各部材の必要強度の低下などによるコストの低下を図ることが出来る。また、プラテンの回転負荷を低減させてプラテン駆動モータのコストを低減することも出来る。
【００５０】
また、軸受けの係合部が半回転或いは所定角度回転しても、係合溝と同様に係合する形状（ひし形や楕円或いは正三角形や正五角形など）とすることで、軸受けを回転自在に保持していても係合溝にはめ込み易くすることが出来る。それにより、軸受けを保持して動くプラテン解除機構の設計自由度を増すことが出来る。
【００５１】
また、軸受けの係合部を縦長の形状にし、係合溝も縦長の形状とすることで、軸受けと係合溝とが間違った向きで係合されるのを回避することが出来るし、さらに、係合溝の前段に軸受けの係合部に片側から当接して係合部の向きを修正する当接体を設けることで、軸受けを常にスムースに係合溝へ進入させて正常に係合させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のサーマルプリンタの全体構成を示す側面図である。
【図２】図１のサーマルプリンタにおいてプラテン軸受けの周辺部分を示す平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るプラテン軸受けと係合溝の形状を説明する側面図である。
【図４】第１の実施の形態に係るプラテンの軸受けが係合溝に係合されるまでの過程の第１例を示す説明図である。
【図５】同、過程の第２例を示す説明図である。
【図６】第２の実施の形態のサーマルプリンタのプラテン軸受けと係合溝の形状を表わす側面図である。
【図７】第２の実施の形態に係るプラテン軸受けが係合溝に係合されるまでの過程の一例を示す説明図である。
【図８】プラテン解除機構が設けられた従来のサーマルプリンタのプラテン係合部周辺を示した側面図である。
【符号の説明】
１        サーマルプリンタ
２０      プラテン
２０ａ    プラテン軸
２２      軸受け
２２ａ，２２ａ’    軸受けの係合部
２２ｂ    軸受けの中央部
２２ｃ    軸受けのフランジ
２４      プラテンフレーム
３０      フレーム
３０Ａ，３０Ａ’    係合溝
３０Ｂ    誘導壁
３２      ロックアーム
Ｒ        ロール紙
【図１】
0003910465.tif 000002
【図２】
0003910465.tif 000003
【図３】
0003910465.tif 000004
【図４】
0003910465.tif 000005
【図５】
0003910465.tif 000006
【図６】
0003910465.tif 000007
【図７】
0003910465.tif 000008
【図８】
0003910465.tif 000009