説明

プリンタ

【課題】プリンタの連続運転によって発生する、キャリッジ送りモータと紙送りモータの発熱を効率的に分散し放熱すること。
【解決手段】キャリッジ送りモータ10と紙送りモータ40とを、印字ユニットを支えるフレーム3の左右に分けて配置し、更にモータ10、40の筐体をフレーム3に接して配置する。また、各モータのボス部10bにより紙押え板5を支持する。本構成により、熱源(モータ10、40)が分離されると共にフレーム3と紙押え板5とが放熱板としての機能を果たすので、放熱効果を高めることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はプリンタ、特にキャリッジ送り機構と記録紙送り機構とをそれぞれ別のステップモータにより駆動し印刷を行うシリアルプリンタに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ステップモータを使用してキャリッジ送りや記録紙送りを行う形式のプリンタおいては、プリンタを連続動作させる場合にステップモータの発熱が問題となっていた。この問題を避けるために、ステップモータの駆動電流値を下げたり、プリンタの連続動作時間を制限する等の対策が取られていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、ステップモータの駆動電流値を下げる従来の方法においては充分なモータトルクが得られずモータの回転が駆動パルスに追従できない、いわゆるステップモータの脱調現象が起こり得る、またプリンタの連続動作時間を制限する従来の方法においてはプリンタの動作が間欠動作になり実質的な印字スピード(スループット)が低下する等の問題を有していた。
【0004】
本発明の目的は、上述の従来の問題点に着目し、その解決を図るべく、充分なモータトルクを確保しつつ、連続動作可能なプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成する為本発明のプリンタは、記録紙に印字を行うための印字ユニットを支え、互いに対向する第1及び第2の面板を有するフレームと、フレームの第1及び第2の面板に支持されたキャリッジ軸と、印字ヘッドを搭載しキャリッジ軸に沿って移動可能なキャリッジと、フレームの第1の面板に接して配置され、キャリッジを移動させるためのキャリッジ送りモータと、フレームの第2の面板に接して配置され、記録紙を送るための紙送りモータとを有するプリンタにおいて、一端側に第1の係合部を、他端側に第2の係合部を備えた、記録紙を規制する紙案内板を有し、キャリッジ送りモータ及び紙送りモータは、それぞれ、支持部を有し、紙案内板の第1及び第2の係合部は、キャリッジ送りモータ及び紙送りモータの支持部にそれぞれ係合して支持されることを特徴とする。これにより、フレームと紙案内板を各モータの放熱板として機能させることができる。
【0006】
また、キャリッジ送りモータ及び紙送りモータは、それぞれ、柱状の筐体を有し、筐体は、モータの回転軸に略垂直な第1及び第2の面と、第1及び第2の面を連結する柱面とからなり、キャリッジ送りモータは、フレームの第1の面板にキャリッジ送りモータの第1の面を接して配置され、紙送りモータは、フレームの第2の面板に紙送りモータの第1の面を接して配置されることを特徴とする。これにより、フレームとモータとの接触面積を広くすることができ放熱効果を高めることができる。
【0007】
この場合において、キャリッジ送りモータ及び紙送りモータは、それぞれ、第2の面に軸受け部を有し、軸受け部を支持部として機能させることが好ましい。これにより、紙案内板を支持するための構造を簡素化し、部品点数及びコストを削減することができる。
【0008】
これらの場合において、キャリッジ送りモータと紙送りモータは、それぞれの回転軸がキャリッジ軸に略平行に位置するように、フレームに配置されることが好ましい。これにより、歯車列を介してモータの回転力を効率的にキャリッジ軸に伝達させることができる。
【0009】
また、キャリッジ送りモータと紙送りモータは、それぞれの回転軸が同一線上に位置するように、フレームに配置されることが好ましい。また、キャリッジ送りモータの筐体と紙送りモータの筐体とは同一形状をなし、キャリッジ送りモータと紙送りモータとは面対称に配置されることが好ましい。これにより、フレームの第1の面板と第2の面板の形状を略同一にすることができ、設計費用や金型費用等を含む開発費を削減させることができる。
【0010】
本発明はまた、フレームの第1及び第2の面板に支持され、印字ヘッドに対向するプラテンを更に有し、紙案内は、印字ヘッド側からプラテンに対して付勢されていることが好ましい。紙案内板は、紙案内板が有する弾性力によりプラテンに対して付勢される構成であってもよいし、弾性部材を更に有し弾性部材の弾性力によりプラテンに対して付勢される構成であってもよい。これにより、紙案内板とプラテンとが接触するので、放熱効果をより一層高めることができる。
【0011】
また、フレームは、第1の面板を有する第1のサブフレームと、第2の面板を有する第2のサブフレームとを有して構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施の形態のプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図2】同プリンタの印字及び紙送りを説明する為の図である。
【図3】同プリンタの動力伝達を説明する為の図である。
【図4】同プリンタの紙押え板の取り付けを説明する為の図である。
【図5】同印字装置の紙送り動力伝達を説明する為の図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明に係るプリンタの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態のプリンタの概略構成を示す斜視図である。図2は、同プリンタの印字及び紙送りを説明する為の図である。図3は、同プリンタの動力伝達を説明する為の図である。図4は同プリンタの紙押え板の取り付けを説明する為の図である。図5は同印字装置の紙送り動力伝達を説明する為の図である。
【0014】
最初に、図1〜図3を参照してキャリッジ駆動機構及びその動作について説明する。図1に示すように、本実施の形態のプリンタは、印字ヘッド20を搭載したキャリッジ21が、ガイド軸22とガイドレール9とにより、印字紙7の送り方向(矢印E方向)に対して略垂直な方向(矢印C方向)に往復動可能に支持されている。
【0015】
また、図2に示すように、キャリッジ21の下方にはキャリッジピン21bが突出していて、カム軸23に設けられた螺旋溝23aに係合している(リードスクリュー方式)。カム軸23の一端には従動歯車であるカム軸歯車12が固着されていて、キャリッジ送りモータ10の回転軸10aに固着された駆動歯車であるモータ歯車11と噛み合っている(図3参照)。
【0016】
そして、図3に示すように、キャリッジ送りモータ10を励磁してモータ歯車11を矢印A方向へ回転させると、カム軸歯車12は矢印B方向へ回転し、これに伴ってカム軸23に係合しているキャリッジ21は矢印C方向へ移動する(往路)。また、同様にして、モータ歯車11を矢印Aと反対の方向へ回転させると、キャリッジ21は矢印Cと反対の方向へ移動する(復路)。
【0017】
さらに、キャリッジ21の下方には遮蔽板21aが設けられていて、当該遮蔽板21aを、印字ヘッド20から印字紙7に向かって右側の端部に設けられた光検出器24によって検出することにより、キャリッジ21の有無を検出することが出来る。本実施例においては、光検出器24は発光部と受光部とが対向配置された透過型の光センサであって、当該発光部と受光部との間に遮蔽板21aが位置した場合に、光検出器24からHighレベルの信号が出力されるように回路を構成している。
【0018】
また、印字ヘッド20を搭載したキャリッジ21の位置は、光検出器24からの出力信号に基づいて設定される所定の位置(以下、ホームポジションという。)を基準に、キャリッジ送りモータ10の駆動パルス数を計数することによって把握することができる。例えば、キャリッジの復路の移動において、光検出器24からHighレベルの信号が出力された後、さらに10ステップ移動させた位置をホームポジションとして定める。
【0019】
本実施形態のプリンタはインパクトプリンタであり、図2に示すように、印字ヘッド20を通電するとヘッドピン(不図示)が矢印F方向へ移動し、インクリボン50を介して印字紙7をプラテン4に押し付けることにより印字がなされる。そして、ホームポジションから矢印C方向へキャリッジ21を移動させながら(往路)、所望のタイミングで印字ヘッド20を通電することにより1パス分(例えば1行分)の印字が行われる。また、復路においても同様にして印字が行われ、キャリッジ21をホームポジションに復帰させる。
【0020】
次に、紙送り機構について説明する。図1又は図4に示すように、キャリッジ送りモータ10と紙送りモータ40とは印字紙7の紙経路の左右両端部に配置され、それぞれ金属の薄板材より形成されたサイドフレーム3a、3bに固定されている。ここで、本例においては、キャリッジ送りモータ10と紙送りモータ40とは同一形状のステップモータである。また、各モータを左右に配置したことにより、サイドフレーム3aと3bとを略同形状にすることが可能となり、実際に、ある製品において、外形を同一とし一部の穴径のみ異なるものとすることができた。また、サイドフレーム3a、3bは、図1に示すように、ガイドレール9やプラテン4等の部品を支持し、これらの部品はフレーム3a、3bにねじで固着されている。
【0021】
キャリッジ送りモータ10および紙送りモータ40の外周部、モータ歯車41が取り付けられている側面部、当該側面部とは反対側の後側面部および後側面部に突出して形成された円柱状のボス部は、それぞれ金属で形成されている。このボス部は、モータの回転軸の軸受け部でもある。そして、図2に示すように、キャリッジ送りモータ10のボス部10bにより、紙押え板(紙案内板)5の被支持部5aが回動可能に支持されている。同様の構成により、紙送りモータ40のボス部は被支持部5aの反対側の端部に設けられたもう1つの被支持部(不図示)を回動可能に支持している。紙押え板5は、印字紙7をプラテン4に押圧すべく、係合部5bに掛けられたばね(不図示)によりプラテン4に対して矢印F方向に付勢されている。
【0022】
紙送りモータ40の動力は、図5に示すように、紙送りモータ40の回転軸に固着された紙送りモータ歯車41から、紙送りモータ歯車11と噛合う減速歯車42、減速歯車42と噛合い紙送り軸の一端に固着された紙送り歯車44へ伝達される。紙送り軸43の略中央部には、図2に示すように、紙送りローラ45が固着され、紙押えローラ46を付勢する紙押えばね47のばね力により一定の押圧力を受けている。紙挿入口より挿入された印字紙7は、所定の紙経路に沿って紙押えローラ46と紙送りローラ45の当接部に導かれ、紙送りローラ45を矢印D方向へ回転させると、紙押えローラ46と紙送りローラ45間に発生する摩擦力により、矢印E方向へ搬送される。紙送り量は、ステップモータである紙送りモータ40の駆動ステップ数を可変することにより任意に調整可能である。印字処理中における紙送りは、1パス分(片方向)の印字が終了してキャリッジ21を停止させた後、次の印字を開始する前に行われる。
【0023】
次に、インクリボンの巻き取り機構について説明する。インクリボンカセット(図示せず)は、ガイドレール9上に配置される。インクリボン50を送る動力は、図3に示すように、カム軸歯車12に設けられた太陽歯車12aにより得られる。カム軸歯車12には、カム軸23を中心にG〜H間を揺動する切換えレバー51が軸支され、さらに切換えレバー51の先端に設けられた軸部には遊星歯車であるリボン伝達歯車52が軸支されると共に太陽歯車12aと噛合っている。リボン伝達歯車52は、カム軸23が矢印B方向に回転し、この回転に伴って切換えレバー51がH位置に安定する場合にのみリボン駆動歯車53の平歯車53aと噛合いリボン駆動歯車53aを矢印I方向へ回転させる。そして、リボン駆動歯車53先端部に設けられたウォーム53bを介してウォーム歯車54aを有するリボン巻取り歯車54を矢印J方向へ回転させ、インクリボン50が送られる。一方、カム軸23が矢印Bと反対の方向へ回転する場合には、切換えレバー51がG位置に安定するため、リボン伝達歯車52とリボン駆動歯車53の噛合いが外れてリボン巻取り歯車54への動力の伝達が断たれるので、インクリボン50は送られない。すなわち、キャリッジ21が矢印C方向に移動する場合にのみインクリボン50は巻き取られ、矢印Cと反対方向に移動する場合にはインクリボン50の巻き取りは行われない。
【0024】
ここで、上述の印字処理と紙送り処理とを連続して繰り返し行うプリンタの連続動作中においては、キャリッジ送りモータ10と紙送りモータ40とが発熱してしまうため、高率的に放熱する必要がある。本発明では、熱源となるモータをプリンタの左右に分けて配置していること、各モータに接して放熱効果を有する部品、すなわちサイドフレーム3と紙押え板5とが配置され、各モータから発生する熱を分散させられること、また放熱面積が広くなったことにより、各モータから発生する熱を効率的に分散させ放熱させることができる。
【0025】
以上、本発明の一実施形態を図面に沿って説明したが、本発明は上記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用を行うことができる範囲が含まれる。
【0026】
例えば、キャリッジ送りモータ10と紙送りモータ40とをそれぞれサイドフレーム3の内側(印字ユニット側)に配置したが、その外側に配置するよう構成してもよい。
【0027】
また、サイドフレーム3a、3bとは別体でなくても、サイドフレーム3aに相当する第1の面板とサイドフレーム3bに相当する第2の面板とこれら第1及び第2の面板を連結する第3の面板とを有する略コの字状の一体型フレームであってもよい。
【0028】
また、紙押え板5のプラテン4への付勢はばねによるものでなくても、ゴム等の弾性部材であってもよいし、また紙押え板5自身にばね性を持たせるものであってもよい。
【0029】
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、キャリッジ送りモータと紙送りモータとから発生する熱を効率的に放熱できるので、各モータの駆動電流値を下げることなくプリンタの連続動作が可能となり、実質的な印字スピード(スループット)の低下を防止することができる。
【0030】
また、紙押え板を各モータのボス部を利用した簡単な支持構造にすることにより、部品数を低減させることができ、延いてはコスト低減効果も得られる。
【符号の説明】
【0031】
3 サイドフレーム、4 プラテン、5 紙押え板、7 印字紙、9 ガイドレール、10 キャリッジ送りモータ、11 キャリッジ送りモータ歯車、12 カム軸歯車、20 印字ヘッド、21 キャリッジ、23 カム軸、24 光検出器、40 紙送りモータ、41 紙送りモータ歯車、42 減速歯車、43 紙送り軸、44 紙送り歯車、45 紙送りローラ、46 紙押えローラ、47 紙押えばね、50 インクリボン、51 切換えレバー、52 リボン伝達歯車、53 リボン駆動歯車、54 リボン巻取り歯車。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録紙に印字を行うための印字ユニットを支え、互いに対向する第1及び第2の面板を有するフレームと、
前記フレームの前記第1及び第2の面板に支持されたキャリッジ軸と、
印字ヘッドを搭載し前記キャリッジ軸に沿って移動可能なキャリッジと、
前記フレームの前記第1の面板に接して配置され、前記キャリッジを移動させるためのキャリッジ送りモータと、
前記フレームの前記第2の面板に接して配置され、前記記録紙を送るための紙送りモータとを有するプリンタにおいて、
一端側に第1の係合部を、他端側に第2の係合部を備えた、前記記録紙を規制する紙案内板を有し、
前記キャリッジ送りモータ及び前記紙送りモータは、それぞれ、支持部を有し、
前記紙案内板の前記第1及び第2の係合部は、前記キャリッジ送りモータ及び前記紙送りモータの前記支持部にそれぞれ係合して支持されることを特徴とするプリンタ。
【請求項2】
請求項1記載のプリンタにおいて、
前記キャリッジ送りモータ及び前記紙送りモータは、それぞれ、柱状の筐体を有し、
前記筐体は、前記モータの回転軸に略垂直な第1及び第2の面と、当該第1及び第2の面を連結する柱面とからなり、
前記キャリッジ送りモータは、前記フレームの前記第1の面板に前記キャリッジ送りモータの前記第1の面を接して配置され、
前記紙送りモータは、前記フレームの前記第2の面板に前記紙送りモータの前記第1の面を接して配置されることを特徴とするプリンタ。
【請求項3】
請求項2記載のプリンタにおいて、
前記キャリッジ送りモータ及び前記紙送りモータは、それぞれ、前記第2の面に軸受け部を有し、
前記支持部は、前記軸受け部であることを特徴とするプリンタ。
【請求項4】
請求項1乃至3記載のプリンタにおいて、
前記キャリッジ送りモータと前記紙送りモータは、それぞれの回転軸が前記キャリッジ軸に略平行に位置するように、前記フレームに配置されることを特徴とするプリンタ。
【請求項5】
請求項1乃至4記載のプリンタにおいて、
前記キャリッジ送りモータと前記紙送りモータは、それぞれの回転軸が同一線上に位置するように、前記フレームに配置されることを特徴とするプリンタ。
【請求項6】
請求項1乃至5記載のプリンタにおいて、
前記キャリッジ送りモータの前記筐体と前記紙送りモータの前記筐体とは同一形状をなし、前記キャリッジ送りモータと前記紙送りモータとは面対称に配置されることを特徴とするプリンタ。
【請求項7】
請求項1乃至3記載のプリンタにおいて、
前記フレームの前記第1及び第2の面板に支持され、前記印字ヘッドに対向するプラテンを更に有し、
前記紙案内板は、前記印字ヘッド側から前記プラテンに対して付勢されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項8】
請求項7記載のプリンタにおいて、
前記紙案内板は、当該紙案内板が有する弾性力により前記プラテンに対して付勢されることを特徴とするプリンタ。
【請求項9】
請求項7記載のプリンタにおいて、
弾性部材を更に有し、
前記紙案内板は、前記弾性部材の弾性力により前記プラテンに対して付勢されることを特徴とするプリンタ。
【請求項10】
請求項1乃至9記載のプリンタにおいて、
前記フレームは、前記第1の面板を有する第1のサブフレームと、前記第2の面板を有する第2のサブフレームとを有して構成されることを特徴とするプリンタ。

【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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【公開番号】特開2010−234815(P2010−234815A)
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−155540(P2010−155540)
【出願日】平成22年7月8日(2010.7.8)
【分割の表示】特願2001−26106(P2001−26106)の分割
【原出願日】平成13年2月1日(2001.2.1)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】