JP2002255437A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動式のサーマルヘッドに固定刃を設けたサ
ーマルプリンタにおいて、固定刃と可動刃との相対的な
位置関係を常に一定に保持し、カッターの安定した用紙
切断性および高い耐久性を得る。 【解決手段】 カッター９の固定刃２３が形成されたサ
ーマルヘッド２０と、固定刃２３と協働して用紙を切断
するカッター９の可動刃３４を備えた可動刃ユニット３
０とを、ヘッド／カッターユニット８として一体化させ
る。このユニット８を、可動刃ユニット３０の駆動軸６
を介してフレーム２に回動自在に支持し、圧縮バネ５０
によりユニット８を付勢してサーマルヘッド２０の発熱
体２２をプラテン５に圧接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印字された用紙を
切断するカッターを備えたサーマルプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンタは、感熱式のロール用
紙をサーマルヘッドの発熱体とプラテンとの間に挟んで
印字し、印字された用紙をカッターで切断する構成が一
般的である。従来、カッターはサーマルヘッドと別体に
組み込まれていたが、これだとサーマルヘッドとカッタ
ーとの間に一定の間隔が存在するので、搬送先端側であ
る用紙の上端に生じる余白が長くなりがちである。これ
は用紙の使用に関して不経済であるため、例えば、用紙
切断後はロール用紙を逆転させて余白をなるべく短くす
る対策が施されていた。ところが、このような対策はジ
ャムの発生やスループットの低下といった新たな弊害を
招く。そこで、特開平６−３１９９５号公報には、カッ
ターの固定刃をサーマルヘッドに形成するとともに可動
刃を固定刃に対向させてサーマルヘッドとカッターとを
極力近接させた技術が記載されている。これによると、
余白を短くするための用紙の逆転動作が不必要になる
上、部品点数の減少ならびに小型化が図られるとされて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーマルプ
リンタにおいては、厚さの異なる用紙にもフレキシブル
に対応可能なように、サーマルヘッドをプラテンに対し
て接離可能な可動式とし、なおかつ、バネによってサー
マルヘッドを常にプラテンに圧接させた構成のものが多
い。このような構成を上記公報に記載の技術、すなわち
サーマルヘッドの一部を固定刃とした構成に適用する
と、固定刃の位置がサーマルヘッドとともに可変である
ため、固定刃と可動刃の相対的な位置関係が変動する。
その結果、双方の刃のかみ合い深さや相対角度が変わっ
てしまい、切断性が安定しなかったり刃の寿命が短くな
ったりする不具合が生じる。

【０００４】よって本発明は、可動式のサーマルヘッド
に固定刃を設けた構成において、固定刃と可動刃との相
対的な位置関係が常に一定に保持され、これによってカ
ッターの安定した用紙切断性および高い耐久性を得るこ
とのできるサーマルプリンタを提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、カッターの固
定刃が設けられたサーマルヘッドと、固定刃と協働して
用紙を切断するカッターの可動刃とを備えたヘッド／カ
ッターユニットが、サーマルヘッドに対向して配置され
るプラテンに対して接離自在に配置されていることを特
徴とする。

【０００６】本発明によれば、カッターの固定刃が設け
られたサーマルヘッドとカッターの可動刃とがヘッド／
カッターユニットとして一体化され、このユニットごと
サーマルヘッドがプラテンに対して接離するようになさ
れている。したがって、固定刃と可動刃との相対的な位
置関係は、プラテンに対するサーマルヘッドの接離動作
にかかわらず常に一定に保持される。換言すると、可動
刃は固定刃とともに一体に動く。このため、双方の刃の
かみ合い深さや相対角度は不変であり、その結果、カッ
ターの用紙切断性は安定し、かつ、カッターは高い耐久
性を発揮する。

【０００７】本発明は、固定刃は、用紙の搬送方向に略
直交する方向に延びるサーマルヘッドの縁に設けられ、
可動刃は、固定刃と平行に延びる軸に沿って移動しなが
ら、かつ、回転しながら固定刃に交叉する回転式可動刃
であり、ヘッド／カッターユニットは、プラテンが支持
されているフレームに前記軸を介して回動自在に支持さ
れている構成を一具体例とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１および図２は、一実施形態に
係るサーマルプリンタ１をそれぞれ異なる方向から見た
斜視図、図３は左側面図、図４は右側面図である。これ
ら図中符号２は、左右一対の側板３ａ，３ｂと背板４と
を有するフレームである。図１および図２に示すよう
に、左右の側板３ａ，３ｂには、プラテン５のプラテン
軸５ａおよび駆動軸６が、背板４と平行な状態で回転自
在に支持されている。この場合、プラテン５は上部に配
置され、駆動軸６はプラテン５の手前側かつ下方に配置
されている。背板４の内面の上端部には、図示せぬ感熱
式の用紙をプラテン５に送り込む用紙ガイド７が固定さ
れている。そして、フレーム２には、駆動軸６を介して
ヘッド／カッターユニット８がフレーム２に回動自在に
支持されている。

【０００９】ヘッド／カッターユニット８は、図５に示
すように、駆動軸６が回転自在に挿入された左右一対の
ブラケット１０と、これらブラケット１０上に固定され
たサーマルヘッド２０と、駆動軸６に沿って左右方向に
往復動する可動刃ユニット３０と、駆動軸６の手前側に
配されて左右のブラケット１０の前面に固定されたガイ
ドプレート１１とから構成されている。サーマルヘッド
２０とガイドプレート１１は、ともに長方形板状で駆動
軸６と平行であるが、面方向が互いに直交する状態でブ
ラケット１０に固定されている。

【００１０】サーマルヘッド２０は、放熱板２１の上面
に発熱体２２が固着されたもので、発熱体２２とプラテ
ン５との間に挟まれる用紙に印字を行う。発熱体２２は
放熱板２１の後方寄りに配されており、駆動軸６と平行
な放熱板２１の手前側の上端縁には、固定刃２３が形成
されている。

【００１１】可動刃ユニット３０は、図６に示すよう
に、駆動軸６が挿入され、この駆動軸６に沿って往復動
するベースブロック３１と、このベースブロック３１に
連結部３２を介して一体に成形されたカバー３３と、こ
のカバー３３内に回転自在に取り付けられ、上記固定刃
２３に接触する回転式の可動刃３４とから構成されてい
る。図６に示すように、駆動軸６の周面には、全長にわ
たって螺旋状の溝６ａが往復する状態で形成されてお
り、この溝６ａに、ベースブロック３１の内部に設けら
れた図示せぬ係合爪が係合している。ベースブロック３
１はガイドプレート１１に当接することにより駆動軸６
を軸として回転することが規制されている。

【００１２】可動刃ユニット３０は、駆動軸６が回転す
ると、ベースブロック３１がガイドプレート１１の内面
に摺接しながら、駆動軸６に沿って往復動するように構
成されている。そして、その移動中に、可動刃３４はサ
ーマルヘッド２０の放熱板２１に形成された固定刃２３
に摩擦によって回転しながら交叉し、これによって用紙
が切断される。すなわち、固定刃２３と可動刃３４とに
よってカッター９が構成されている。図１に示すよう
に、右側の側板３ｂの下部の内側には、可動刃ユニット
３０が駆動軸６の一端にあることを検知する可動刃ユニ
ットセンサ４０が配置されている。この可動刃ユニット
センサ４０は、ベースブロック３１の有無を検知するこ
とにより、移動する可動刃ユニット３０を駆動軸６の一
端の待機位置に停止させる制御に用いられる。

【００１３】上記ヘッド／カッターユニット８は、駆動
軸６を支点にして回動自在とされ、サーマルヘッド２０
はプラテン５に対して接離自在となっている。しかしな
がら、サーマルヘッド２０は、図４に示すように、フレ
ーム２の背板４の下端から前方（図４で左方）に延びる
バネ座プレート４ａとサーマルヘッド２０の放熱板２１
との間に嵌め込まれた左右一対の圧縮バネ５０により、
図４において反時計回り方向に常に付勢されている。こ
れによって、サーマルヘッド２０の発熱体２２が一定圧
でプラテン５に圧接するようになされている。

【００１４】上記プラテン５および駆動軸６は、左側の
側板３ａの内側に固定されたモータ６０を駆動源として
共用しており、以下にこのモータ６０に連なってプラテ
ン５と駆動軸６への駆動伝達経路を切り換える駆動系６
１を説明する。

【００１５】図１および図３に示すように、プラテン軸
５ａと駆動軸６における左側の側板３ａからの突出端に
は、それぞれプラテンギヤ６２および駆動軸ギヤ６３が
固定されている。一方、モータ６０のピニオン６４は、
その軸方向がプラテン５の軸および駆動軸６と平行で、
側板３ａの外側に突出している。図１および図３の符合
６５は、下端側が回転軸６６を介して側板３ａに回転自
在に支持された楕円板状のクラッチプレートである。こ
のクラッチプレート６５の内側には、クラッチギヤ６７
と遊星ギヤ６８が配されている。図３に示すように、ク
ラッチギヤ６７は、大ギヤ６７ａと小ギヤ６７ｂとを有
する２段ギヤであり、クラッチプレート６５と回転軸６
６を共有している。遊星ギヤ６８も大ギヤ６８ａと小ギ
ヤ６８ｂとを有する２段ギヤであり、クラッチプレート
６５の回転端側に軸支されている。クラッチギヤ６７の
大ギヤ６７ａがモータ６０のピニオン６４に噛合してお
り、クラッチギヤ６７の小ギヤ６７ｂは遊星ギヤ６８の
大ギヤ６８ａに噛合している。

【００１６】上記駆動系６１によれば、モータ６０のピ
ニオン６４が図３において時計回りに回転するとプラテ
ン５が反時計回りの用紙送り方向に回転し、逆にピニオ
ン６４が反時計回りに回転すると駆動軸６側に駆動経路
が切り換わって駆動軸６が時計回りに回転する。すなわ
ち、ピニオン６４が図３において時計回りに回転する
と、これに応じて、クラッチプレート６５が図３におい
て反時計回りに回転し、遊星ギヤ６８の小ギヤ６８ｂが
プラテンギヤ６２に噛合する。この状態で、ピニオン６
４の回転はクラッチギヤ６７、遊星ギヤ６８を介してプ
ラテンギヤ６２に伝わり、プラテン５が用紙送り方向に
回転する。逆にピニオン６４が図３において反時計回り
に回転すると、クラッチプレート６５が図３において時
計回りに回転して遊星ギヤ６８の大ギヤ６８ａが駆動軸
ギヤ６３に噛合する。この状態で、ピニオン６４の回転
はクラッチギヤ６７、遊星ギヤ６８を介して駆動軸ギヤ
６３に伝わり、駆動軸６が図３において時計回りに回転
する。このように、ピニオン６４の回転方向に応じて、
モータ６０の動力はプラテン５側から駆動軸６側、ある
いはその逆に切り換わる。

【００１７】図２および図４に示すように、右側の側板
３ｂには楕円状の透孔５１が形成されており、この透孔
５１から、放熱板２１に形成された押し下げ片２１ａが
突出している。そして、この押し下げ片２１ａの上方
に、サーマルヘッド２０を押し下げて発熱体２２とプラ
テン５との間にギャップを空けるためのリリースレバー
７０が配置されている。このリリースレバー７０は、プ
ラテン軸５ａの側板３ｂからの突出端に、プラテン軸５
ａと相対回転可能に取り付けられている。リリースレバ
ー７０の後端部（図４中右端部）には内側に突出する凸
部７１が形成され、側板３ｂには、この凸部７１をガイ
ドする弧状のガイド孔５２が形成されている。

【００１８】図７に示すように、リリースレバー７０に
は、逃げ面７２と押圧面７３とが、中立角部７４を挟ん
で形成されており、通常の待機時および印字時には、図
７（ａ）に示すように逃げ面７２が押し下げ片２１ａか
ら離れて対向した状態に保持される。この状態では、サ
ーマルヘッド２０の発熱体２２は一定圧でプラテン５に
圧接している。図７（ａ）の状態から、リリースレバー
７０を同図において時計回りに回転させると、中立角部
７４によって押し下げ片２１ａが押し下げられることに
より、ヘッド／カッターユニット８が駆動軸６を支点と
して図７（ａ）において時計回りに回動する。そして、
押圧面７３が押し下げ片２１ａに当接すると、図７
（ｂ）に示すように押圧面７３によって押し下げ片２１
ａが押し下げられた状態が保持される。リリースレバー
７０を回転させて押し下げ片２１ａを押し下げる操作
は、圧縮バネ５０に抗しての操作となる。

【００１９】図７（ｂ）に示すように、押圧面７３が押
し下げ片２１ａに当接した状態では、サーマルヘッド２
０の発熱体２２がプラテン５から離れて圧接状態が解除
される。図２に示すように、側板３ｂには、押し下げ片
２１ａによって押されることにより、プラテン５からサ
ーマルヘッド２０が離れたことを検知するギャップセン
サ５３が取り付けらている。このギャップセンサ５３が
ＯＮになると、モータ６０が駆動しないように制御され
る。上記のようにプラテン５に対するサーマルヘッド２
０の圧接状態を解除する操作は、サーマルヘッド２０と
プラテン５との間に用紙を挿入したり、用紙にジャムが
発生してそれを処理したりする時に行う。

【００２０】以上が本実施形態のサーマルプリンタ１で
あり、次に、このサーマルプリンタ１の作用を説明す
る。図１に示すように、可動刃ユニット３０が駆動軸６
の一端の待機位置に停止している状態で、プラテン５と
サーマルヘッド２０の発熱体２２との間に供給された用
紙に印字が行われる。印字は、駆動系６１の伝達経路が
プラテン５側に伝わる状態で行われ、回転するプラテン
５とサーマルヘッド２０との摩擦によって用紙がカッタ
ー９側に送られながら、印字データに基づく発熱体２２
の発熱作用により行われる。１枚分の印字が終了する
と、一旦モータ６０が停止した後、モータ６０が逆転し
て駆動系６１の伝達経路が駆動軸６側に切り換わり、今
度は駆動軸６が回転する。駆動軸６の回転は可動刃ユニ
ット３０の移動に変換され、可動刃ユニット３０が駆動
軸６の一端から他端まで移動する。その移動中におい
て、用紙が固定刃２３と可動刃３４とにより切断され
る。用紙切断後、可動刃ユニット３０は待機位置に戻
り、モータ６０が停止する。

【００２１】上記サーマルプリンタ１によれば、カッタ
ー９の固定刃２３が形成されたサーマルヘッド２０の放
熱板２１と可動刃ユニット３０の可動刃３４とは、ヘッ
ド／カッターユニット８として一体化され、このユニッ
ト８ごと、サーマルヘッド２０がプラテン５に対して接
離するようになされている。したがって、固定刃２３と
可動刃３４との相対的な位置関係は、プラテン５に対す
るサーマルヘッド２０の接離動作にかかわらず常に一定
に保持され、変わりようがない。このため、固定刃２３
に対する可動刃３４のかみ合い深さや相対角度は不変で
ある。その結果、これら刃２３，３４によるカッター９
の用紙切断性は安定し、かつ、カッター９は高い耐久性
を発揮する。

【００２２】また、固定刃２３をサーマルヘッド２０の
放熱板２１に形成することにより、サーマルヘッド２０
とカッター９とを極力近接させることができる。このた
め、搬送先端側である用紙の上端に生じる余白を短くす
るための用紙の逆転動作が不必要になる。また、固定刃
２３をサーマルヘッド２０の放熱板２１と兼用している
ことになり、その結果として部品点数の減少ならびに小
型化が図られる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可動式のサーマルヘッドに固定刃を設けたサーマルプリ
ンタにおいて、サーマルヘッドと可動刃とをヘッド／カ
ッターユニットとして一体化させたので、固定刃と可動
刃との相対的な位置関係が常に一定に保持され、その結
果、カッターの安定した用紙切断性および高い耐久性を
得ることができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ
の斜視図である。

【図２】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ
の図１とは異なる方向から見た斜視図である。

【図３】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ
の左側面図である。

【図４】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ
の右側面図である。

【図５】 本発明の一実施形態に係るヘッド／カッター
ユニットの斜視図である。

【図６】 ガイドプレートを除いた状態のヘッド／カッ
ターユニットの斜視図である。

【図７】 本発明の一実施形態に係るリリースレバーの
作用を説明するための右側面図であって、（ａ）は動作
前、（ｂ）は動作後の状態である。

【符号の説明】

１…サーマルプリンタ ２…フレーム ５…プラテン ６…駆動軸（軸） ８…ヘッド／カッターユニット ９…カッター ２０…サーマルヘッド ２３…固定刃 ３０…可動刃ユニット ３４…可動刃

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C058 AB07 AC06 AE04 AF31 AF51 DA10 LA03 LA07 LB10 LB17 LB40 LC11 2C065 CC07 CZ09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カッターの固定刃が設けられたサーマル
   ヘッドと、前記固定刃と協働して用紙を切断するカッタ
   ーの可動刃とを備えたヘッド／カッターユニットが、前
   記サーマルヘッドに対向して配置されるプラテンに対し
   て接離自在に配置されていることを特徴とするサーマル
   プリンタ。
2. 【請求項２】 前記固定刃は、前記用紙の搬送方向に略
   直交する方向に延びる前記サーマルヘッドの縁に設けら
   れ、前記可動刃は、固定刃と平行に延びる軸に沿って移
   動しながら、かつ、回転しながら固定刃に交叉する回転
   式可動刃であり、前記ヘッド／カッターユニットは、前
   記プラテンが支持されているフレームに前記軸を介して
   回動自在に支持されてい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。