JP7828077B2 - Paper cutting mechanism, printing mechanism, and thermal printer - Google Patents
Paper cutting mechanism, printing mechanism, and thermal printerInfo
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Description
本発明は、用紙切断機構、印刷機構、及びサーマルプリンタに関する。 The present invention relates to a paper cutting mechanism, a printing mechanism, and a thermal printer.
従来、ロールから引き出された記録紙に印字を行い、カッター刃を移動させてその記録紙を切断する装置が知られている。この種の装置は、例えばチケットやレシートを印刷するのに利用される。特許文献1には、モータの駆動ギアを回転させることで、その駆動ギアと噛み合う一対のギアが回転し、それに伴ってカッター刃が進退するように構成された装置が開示されている。 Conventionally, there are known devices that print on recording paper pulled from a roll and then move a cutter blade to cut the recording paper. This type of device is used, for example, to print tickets and receipts. Patent Document 1 discloses a device in which a pair of gears that mesh with a motor's drive gear rotate when the drive gear is rotated, causing the cutter blade to move back and forth.
特許文献1の技術では、高トルクの駆動力をカッター刃に伝達し、かつ、小型化も実現するという点で改善の余地があった。 The technology in Patent Document 1 leaves room for improvement in terms of transmitting high torque driving force to the cutter blade while also achieving compactness.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、高トルクの駆動力をカッター刃に伝達し、かつ、小型化にも有利な用紙切断機構、印刷機構、及びサーマルプリンタを提供することを目的とする。 The present invention was developed in light of these issues, and aims to provide a paper cutting mechanism, printing mechanism, and thermal printer that transmits high torque driving force to the cutter blade and is also advantageous for miniaturization.
本発明の一形態の用紙切断機構は、用紙に対してカッター刃を進行させて前記用紙を切断する用紙切断機構であって、モータと、前記モータからの動力を伝達するギア列と、前記モータ及び前記ギア列を支持するメインフレームと、前記ギア列によって伝達された動力により前記カッター刃を進退移動させる移動機構と、を備え、前記ギア列は、前記モータに接続された遊星ギアユニットと、前記遊星ギアユニットの出力軸に設けられた先端ギアと噛み合うベベルギアと、を有し、前記先端ギアの回転が前記ベベルギアを介して前記移動機構に伝達されることで、前記移動機構が前記カッター刃を移動させるように構成されている。 One form of the paper cutting mechanism of the present invention is a paper cutting mechanism that advances a cutter blade against paper to cut the paper. It includes a motor, a gear train that transmits power from the motor, a main frame that supports the motor and the gear train, and a movement mechanism that moves the cutter blade forward and backward using the power transmitted by the gear train. The gear train has a planetary gear unit connected to the motor and a bevel gear that meshes with a tip gear provided on the output shaft of the planetary gear unit. The rotation of the tip gear is transmitted to the movement mechanism via the bevel gear, causing the movement mechanism to move the cutter blade.
前記移動機構は、前記ベベルギアの回転が伝達される第1カッターギアであって、当該ギアの回転軸から半径方向に離れた位置にピンが形成されている第1カッターギアと、前記第1カッターギアと噛み合う第2カッターギアであって、当該ギアの回転軸から半径方向に離れた位置にピンが形成されている第2カッターギアと、を有し、前記カッター刃には、第1カッターギア及び前記第2カッターギアの各ピンが通される開口部が形成され、前記第1カッターギア及び前記第2カッターギアが同時に回転することで、各ピンが前記カッター刃に対して、前記カッター刃を進出又は退避させる方向の力を加え、これにより前記カッター刃が進退移動するように構成されていてもよい。 The movement mechanism may include a first cutter gear to which the rotation of the bevel gear is transmitted, the first cutter gear having a pin formed at a position radially away from the rotation axis of the gear, and a second cutter gear that meshes with the first cutter gear, the second cutter gear having a pin formed at a position radially away from the rotation axis of the gear. The cutter blade may be configured to have openings through which the pins of the first cutter gear and the second cutter gear pass, and to have the first cutter gear and the second cutter gear rotate simultaneously, causing the pins to apply a force to the cutter blade in a direction that moves the cutter blade forward or backward, thereby moving the cutter blade forward or backward.
前記遊星ギアユニットの出力軸の外周を支持する支承部が形成されたブラケットをさらに備え、前記支承部は、断面形状が円弧の一部を含む形状に形成されていてもよい。 The system may further include a bracket having a support portion formed thereon that supports the outer periphery of the output shaft of the planetary gear unit, and the support portion may have a cross-sectional shape that includes a portion of a circular arc.
前記ベベルギアに対向するように配置され、前記遊星ギアユニットの出力軸に設けられた前記先端ギアと噛み合うベベルギア部が形成されたエマージェンシーギアをさらに備え、前記先端ギアは、前記ベベルギアと前記エマージェンシーギアとによって挟まれていてもよい。 The planetary gear unit may further include an emergency gear arranged opposite the bevel gear and having a bevel gear portion that meshes with the tip gear provided on the output shaft of the planetary gear unit, and the tip gear may be sandwiched between the bevel gear and the emergency gear.
前記エマージェンシーギアは、前記ベベルギア部よりも大きな直径に形成された円盤状の操作部を有し、ユーザが前記操作部に触れることができるように、前記操作部の少なくとも一部が前記エマージェンシーギアを収容する前記メインフレームから外部に突出していてもよい。 The emergency gear may have a disk-shaped operating portion formed with a diameter larger than that of the bevel gear portion, and at least a portion of the operating portion may protrude outward from the main frame housing the emergency gear so that a user can access the operating portion.
前記メインフレームは、第1面と第2面とを有し、前記第1面に、前記モータと、前記ギア列と、前記移動機構とが配置され、前記第2面に、前記カッター刃が配置されていてもよい。 The main frame may have a first surface and a second surface, with the motor, gear train, and movement mechanism arranged on the first surface, and the cutter blade arranged on the second surface.
本発明の一形態の印刷機構は、上記記載の前記用紙切断機構と、前記用紙に印字するサーマルヘッドと、前記用紙を前記サーマルヘッドに押圧するとともに前記用紙を排出するためのプラテンローラと、を備える。 A printing mechanism according to one embodiment of the present invention includes the paper cutting mechanism described above, a thermal head that prints on the paper, and a platen roller that presses the paper against the thermal head and ejects the paper.
本発明の一形態のサーマルプリンタは、用紙に対してカッター刃を進行させて前記用紙を切断する用紙切断機構と、用紙に対して印字を行うサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドとの間に前記用紙を挟み込んで紙送りするプラテンローラと、前記用紙切断機構を支持する内面支持部、及び、外面支持部を有するメインフレームと、前記用紙が引き出されるロールを保持する保持部と、を備え、前記用紙切断機構は、モータと、前記モータからの動力を伝達するギア列と、前記ギア列によって伝達された動力により前記カッター刃を進退移動させる移動機構と、を有し、前記モータ、前記ギア列及び前記移動機構は前記内面支持部に配置されており、前記ギア列は、前記モータに接続された遊星ギアユニットと、前記遊星ギアユニットの出力軸に設けられた先端ギアと噛み合うベベルギアと、を有し、前記先端ギアの回転が前記ベベルギアを介して前記移動機構に伝達されることで、前記移動機構が前記カッター刃を移動させるように構成されている。 One aspect of the present invention is a thermal printer that includes a paper cutting mechanism that advances a cutter blade against paper to cut it, a thermal head that prints on the paper, a platen roller that sandwiches the paper between the thermal head and the platen roller and feeds the paper, a main frame that has an inner support section and an outer support section that support the paper cutting mechanism, and a holder that holds a roll from which the paper is pulled out. The paper cutting mechanism includes a motor, a gear train that transmits power from the motor, and a movement mechanism that moves the cutter blade back and forth using the power transmitted by the gear train. The motor, gear train, and movement mechanism are located on the inner support section, and the gear train includes a planetary gear unit connected to the motor and a bevel gear that meshes with a tip gear attached to the output shaft of the planetary gear unit. The rotation of the tip gear is transmitted to the movement mechanism via the bevel gear, causing the movement mechanism to move the cutter blade.
前記カッター刃が前記外面支持部に設けられていてもよい。 The cutter blade may be provided on the outer surface support portion.
本発明によれば、高トルクの駆動力をカッター刃に伝達し、かつ、小型化にも有利な用紙切断機構、印刷機構、及びサーマルプリンタを提供することができる。 This invention provides a paper cutting mechanism, printing mechanism, and thermal printer that transmits high torque driving force to the cutter blade and is also advantageous for miniaturization.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の一形態のサーマルプリンタを示す斜視図である。図2は、サーマルプリンタの主要な構成を示すブロック図である。図3は、用紙切断機構を内蔵する印刷機構の斜視図である。図4は、印刷機構の部品の一部を省略して示す印刷機構の斜視図である。図5は、印刷機構の部品の他の一部を省略して示す印刷機構の斜視図である。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. Figure 1 is a perspective view of a thermal printer according to one embodiment of the present invention. Figure 2 is a block diagram showing the main components of the thermal printer. Figure 3 is a perspective view of a printing mechanism incorporating a paper cutting mechanism. Figure 4 is a perspective view of the printing mechanism with some of its components omitted. Figure 5 is a perspective view of the printing mechanism with some of its components omitted.
以下の説明では、図面に示されている対象物の向きに応じて上、下、左、右、前及び後といった向きを示す語句を用いるが、これらの向きは本発明を限定する意図で用いられるものではない。 In the following description, terms such as up, down, left, right, front and rear are used to indicate the orientation of objects shown in the drawings, but these orientations are not intended to limit the present invention.
本実施形態のサーマルプリンタS1は、図1に示すように、印刷機構100と、ロール保持部材200とを備えている。サーマルプリンタS1は、ロールから引き出された用紙Shに印字を行うとともに、印字が行われた用紙Shを切断する装置である。サーマルプリンタS1は、例えばレシートやチケット等に印字を行う装置である。 As shown in FIG. 1, the thermal printer S1 of this embodiment comprises a printing mechanism 100 and a roll holding member 200. The thermal printer S1 is a device that prints on paper Sh pulled from a roll and cuts the printed paper Sh. The thermal printer S1 is a device that prints on receipts, tickets, etc., for example.
印刷機構100は、図2に示すように、主要な構成要素として、用紙に印字を行うためのサーマルヘッド110と、用紙を搬送する搬送機構120と、用紙を切断する用紙切断機構130と、制御部190とを有している。印刷機構100は、また、印刷機構100の各種部品が取り付けられるメインフレーム101(図1)を有している。 As shown in Figure 2, the printing mechanism 100 has, as its main components, a thermal head 110 for printing on paper, a transport mechanism 120 for transporting paper, a paper cutting mechanism 130 for cutting paper, and a control unit 190. The printing mechanism 100 also has a main frame 101 (Figure 1) on which various parts of the printing mechanism 100 are mounted.
本実施形態のサーマルプリンタS1においては、図1に示すように、ロール保持部材200に、用紙のロール(不図示)を保持するロール保持部201aが設けられている。ロールから引き出された用紙Sh(単に「用紙」ともいう)は、印刷機構100の用紙導入部105に挿入され、印刷機構100によって所定の情報が印字され、用紙排出部106から排出される。詳細は後述するが、本実施形態の印刷機構100では、用紙Shに対してカッター刃を進行させることにより、用紙Shが切断される。用紙は、感熱紙又は記録紙等であってもよい。 In the thermal printer S1 of this embodiment, as shown in FIG. 1, the roll holding member 200 is provided with a roll holding section 201a that holds a roll of paper (not shown). Paper Sh (also simply referred to as "paper") pulled from the roll is inserted into the paper inlet 105 of the printing mechanism 100, where predetermined information is printed by the printing mechanism 100 and the paper is ejected from the paper ejection section 106. As will be described in detail later, in the printing mechanism 100 of this embodiment, the paper Sh is cut by advancing a cutter blade against it. The paper may be thermal paper, recording paper, or the like.
なお、ロール保持部材200のロール保持部201aは図1に示すような構成に限定されるものではなく、種々変更可能である。 Note that the roll holding portion 201a of the roll holding member 200 is not limited to the configuration shown in Figure 1, and can be modified in various ways.
サーマルヘッド110は、図5に示すように、印刷機構100の幅方向(用紙Shの幅方向と同一方向)に延在している。サーマルヘッド110は、この種の印刷機構100において使用される従来公知の構成のものを利用できる。サーマルヘッド110は、制御部190(図2)によって制御される。サーマルヘッド110は、具体的には、制御部190が送信した制御信号に応じて複数の発熱素子(不図示)を発熱させることで、用紙に所定の情報を印字する。 As shown in Figure 5, the thermal head 110 extends across the width of the printing mechanism 100 (the same direction as the width of the paper Sh). The thermal head 110 can have a conventionally known configuration used in this type of printing mechanism 100. The thermal head 110 is controlled by the control unit 190 (Figure 2). Specifically, the thermal head 110 prints predetermined information on the paper by causing multiple heating elements (not shown) to generate heat in response to control signals sent by the control unit 190.
搬送機構120は、図4に示すように、プラテンローラ121と、ギア列123とを有し、さらに不図示のモータを有している。プラテンローラ121は、ゴム等の弾性を有する材質で形成されたローラであり、用紙の印字面をサーマルヘッド110に向けて押圧するとともに用紙を排出する(搬送する)機能を有する。プラテンローラ121は、サーマルヘッド110に対向する位置に配置されている。プラテンローラ121は、ガイド板125に沿って案内された用紙をサーマルヘッド110側に押し付ける。 As shown in FIG. 4, the transport mechanism 120 has a platen roller 121, a gear train 123, and a motor (not shown). The platen roller 121 is a roller made of an elastic material such as rubber, and has the function of pressing the printing surface of the paper toward the thermal head 110 and ejecting (transporting) the paper. The platen roller 121 is positioned opposite the thermal head 110. The platen roller 121 presses the paper guided along the guide plate 125 toward the thermal head 110.
ギア列123は、複数のギアで構成され、プラテンローラ121の中心軸の片端に設けられている。ギア列123は、搬送機構120における駆動源である不図示のモータからの動力を伝達する。ギア列123によって伝達された動力によって、プラテンローラ121が回転し、プラテンローラ121の回転に応じて用紙が搬送される。 The gear train 123 is made up of multiple gears and is provided at one end of the central shaft of the platen roller 121. The gear train 123 transmits power from a motor (not shown) that is the drive source for the transport mechanism 120. The power transmitted by the gear train 123 causes the platen roller 121 to rotate, and the paper is transported in accordance with the rotation of the platen roller 121.
なお、本実施形態においては、図4に示すレバーLを動かすと一対の爪122が移動し、これによりプラテンローラ121を印刷機構100から取り外すことができるようになっている。このような構造自体は公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。 In this embodiment, moving the lever L shown in Figure 4 moves a pair of claws 122, allowing the platen roller 121 to be removed from the printing mechanism 100. This structure itself is a well-known technique, so a detailed description will be omitted.
(用紙切断機構130)
用紙切断機構130は、用紙を切断する機構である。図6は、用紙切断機構130の主要な構成を示すブロック図である。用紙切断機構130は、図6に示すように、モータMと、ギア列140と、移動機構160と、カッター刃131とを有している。これらモータM、ギア列140、移動機構160、及びカッター刃131はいずれも、メインフレーム101によって支持されている。
(Paper cutting mechanism 130)
The paper cutting mechanism 130 is a mechanism that cuts paper. Fig. 6 is a block diagram showing the main components of the paper cutting mechanism 130. As shown in Fig. 6, the paper cutting mechanism 130 has a motor M, a gear train 140, a moving mechanism 160, and a cutter blade 131. The motor M, gear train 140, moving mechanism 160, and cutter blade 131 are all supported by the main frame 101.
ギア列140は、詳細は後述するが、複数のギアを含み、モータMからの動力を伝達する。移動機構160は、ギア列140によって伝達された動力によりカッター刃131を固定刃138(図3)に対して進退移動させる機構である。 The gear train 140, which will be described in detail later, includes multiple gears and transmits power from the motor M. The movement mechanism 160 uses the power transmitted by the gear train 140 to move the cutter blade 131 toward and away from the fixed blade 138 (Figure 3).
図7から図12を参照しながら、用紙切断機構130の詳細な構造について説明する。図7は、メインフレーム101に配置されたモータM及びギア列140を示す斜視図である。図8は、図7の状態からエマージェンシーギアやブラケットなど幾つかの部品を追加した斜視図である。図9は、モータM及びギア列140などを正面側から見た図である。図10は、モータM及び遊星ギアユニット等を示す斜視図である。図11は、ギア列140及びブラケット170を説明するための斜視図である。図12は、ギア列140及びブラケット170を説明するための他の斜視図である。 The detailed structure of the paper cutting mechanism 130 will be described with reference to Figures 7 to 12. Figure 7 is a perspective view showing the motor M and gear train 140 arranged on the main frame 101. Figure 8 is a perspective view showing the state of Figure 7 with the addition of several parts such as an emergency gear and bracket. Figure 9 is a view of the motor M, gear train 140, etc. from the front. Figure 10 is a perspective view showing the motor M, planetary gear unit, etc. Figure 11 is a perspective view illustrating the gear train 140 and bracket 170. Figure 12 is another perspective view illustrating the gear train 140 and bracket 170.
用紙切断機構130の筐体であるメインフレーム101について説明すると、メインフレーム101は、各種部品が配置される部材であり、本実施形態では一例として、図7に示すように略箱形の形状を有する。メインフレーム101は、例えば板金をプレス加工して形成された部材である。 Describing the main frame 101, which is the housing of the paper cutting mechanism 130, the main frame 101 is a member on which various components are arranged, and in this embodiment, as an example, has a generally box-like shape as shown in Figure 7. The main frame 101 is a member formed, for example, by pressing sheet metal.
メインフレーム101は、平板状の支持部101aと、第1側面101bと、第2側面101cと、第3側面101dとを有している。支持部101aは、具体的には、第1面である内面101a-1と、第2面である外面101a-2とを有する。 The main frame 101 has a flat support portion 101a, a first side surface 101b, a second side surface 101c, and a third side surface 101d. Specifically, the support portion 101a has an inner surface 101a-1, which is the first surface, and an outer surface 101a-2, which is the second surface.
第1面である内面101a-1に、モータMと、ギア列140と、移動機構160を構成する一対のギア161、162とが配置されている。また、第2面である外面101a-2に、カッター刃131(図5)等が配置されている。第1面は、本発明における内面支持部の一例であり、第2面は外面支持部の一例である。なお、メインフレーム101は必ずしも略箱形に限定されるものではない。本実施形態のように、モータMやギア列140等とカッター刃131等とが支持部101aの両面に分けて配置されていることで、部品が効率的に配置される。 The motor M, the gear train 140, and a pair of gears 161, 162 that make up the movement mechanism 160 are arranged on the inner surface 101a-1, which is the first surface. Furthermore, the cutter blade 131 (Figure 5) and other components are arranged on the outer surface 101a-2, which is the second surface. The first surface is an example of an inner surface support section in this invention, and the second surface is an example of an outer surface support section. Note that the main frame 101 is not necessarily limited to a roughly box shape. As in this embodiment, the motor M, gear train 140, etc., and the cutter blade 131, etc., are arranged separately on both sides of the support section 101a, allowing for efficient component placement.
(ギア列140)
ギア列140は、図7に示すように、遊星ギアユニット141、ベベルギア151、及び中間ギア153を有している。本実施形態の構成では、モータMに接続された遊星ギアユニット141が設けられ、遊星ギアユニット141の出力軸145の傘状の歯部を有する先端ギア145aの回転が、ベベルギア151を含むギア列140を介して移動機構160に伝達される。これにより、移動機構160が回転してカッター刃131を移動させる。
(Gear train 140)
7 , the gear train 140 has a planetary gear unit 141, a bevel gear 151, and an intermediate gear 153. In the configuration of this embodiment, the planetary gear unit 141 connected to the motor M is provided, and the rotation of a tip gear 145 a having bevel-shaped teeth on an output shaft 145 of the planetary gear unit 141 is transmitted to the movement mechanism 160 via the gear train 140 including the bevel gear 151. This causes the movement mechanism 160 to rotate and move the cutter blade 131.
遊星ギアユニット141は、図10に示すように、太陽ギアMb、ギアハウジング部材141-1、サイドプレート141-2、キャリアプレート141-3、複数の遊星ギア143、回転部材144、及び出力軸145を有する。 As shown in FIG. 10, the planetary gear unit 141 includes a sun gear Mb, a gear housing member 141-1, a side plate 141-2, a carrier plate 141-3, multiple planetary gears 143, a rotating member 144, and an output shaft 145.
遊星ギアユニット141は、モータMに取り付けられ、減速装置として機能する。遊星ギアユニット141は、複数のギアからなる減速装置と比較し、少ないギア数で大きな減速比を得ることができる。また、入力軸と出力軸を同軸上に配置可能であるため、コンパクトな構成とすることができる。 The planetary gear unit 141 is attached to the motor M and functions as a reduction gear. Compared to reduction gears consisting of multiple gears, the planetary gear unit 141 can achieve a large reduction ratio with a smaller number of gears. In addition, since the input shaft and output shaft can be arranged coaxially, a compact configuration can be achieved.
太陽ギアMbは、モータMの出力軸Maに固定されている。ギアハウジング部材141-1及びサイドプレート141-2は、太陽ギアMb及び遊星ギア143が収容されるギアハウジングの一部を構成する。また、キャリアプレート141-3もギアハウジング内に収容される。ギアハウジング部材141-1の内周面には、複数の遊星ギア143が噛み合うインターナルギア141gが形成されている。 The sun gear Mb is fixed to the output shaft Ma of the motor M. The gear housing member 141-1 and side plate 141-2 form part of the gear housing that houses the sun gear Mb and planet gears 143. The carrier plate 141-3 is also housed within the gear housing. An internal gear 141g, with which multiple planet gears 143 mesh, is formed on the inner circumferential surface of the gear housing member 141-1.
組立て状態では、太陽ギアMbはギアハウジング部材141-1の内部空間の中心に位置する。太陽ギアMbの径方向外側であってインターナルギア141gの内側には、本実施形態では、3つの遊星ギア143が配置される。3つの遊星ギア143は、一例として、周方向に互いに等間隔で配置される。太陽ギアMbがモータMの出力軸Maを中心として回転すると、3つの遊星ギア143もそれに併せて回転する。なお、この例では遊星ギア143は3つであるが、4つの(複数の)遊星ギア143が設けられていてもよい。 In the assembled state, the sun gear Mb is located at the center of the internal space of the gear housing member 141-1. In this embodiment, three planetary gears 143 are arranged radially outward from the sun gear Mb and inside the internal gear 141g. As an example, the three planetary gears 143 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. When the sun gear Mb rotates around the output shaft Ma of the motor M, the three planetary gears 143 also rotate in unison. Note that in this example, there are three planetary gears 143, but four (or multiple) planetary gears 143 may also be provided.
回転部材144は3つのピン144aを有し、各ピン144aは、遊星ギア143の中心の孔に挿入され、ギアハウジング部材141-1に支持される。回転部材144には、また、出力軸145が設けられている。出力軸145の先端には先端ギア145aが設けられている。 The rotating member 144 has three pins 144a, each inserted into a central hole in the planetary gear 143 and supported by the gear housing member 141-1. The rotating member 144 also has an output shaft 145. A tip gear 145a is provided at the tip of the output shaft 145.
遊星ギアユニット141は上記のように構成されていることで、モータMからの出力が遊星ギアユニット141によって伝達される。具体的には、モータMの出力軸Maに固定された太陽ギアMbが回転すると、それに伴ってギアハウジング部材141-1内で複数の遊星ギア143が公転するように出力軸Ma周りに回転する。そして、複数の遊星ギア143の回転に応じて、出力軸145及びそれに固定された先端ギア145aが回転する。 The planetary gear unit 141 is configured as described above, so that the output from the motor M is transmitted by the planetary gear unit 141. Specifically, when the sun gear Mb fixed to the output shaft Ma of the motor M rotates, the multiple planetary gears 143 rotate around the output shaft Ma so as to revolve within the gear housing member 141-1. Then, in response to the rotation of the multiple planetary gears 143, the output shaft 145 and the tip gear 145a fixed thereto rotate.
図11及び図12を参照する。ベベルギア151は、先端ギア145aと噛み合う傘状の歯部を有するギアである。ベベルギア151は、その回転軸が、遊星ギアユニット141の出力軸145の軸線と直交する向きで配置されている。これにより、モータMからの出力方向が90度変更される。 See Figures 11 and 12. The bevel gear 151 is a gear with bevel-shaped teeth that mesh with the tip gear 145a. The bevel gear 151 is positioned so that its rotation axis is perpendicular to the axis of the output shaft 145 of the planetary gear unit 141. This changes the output direction from the motor M by 90 degrees.
中間ギア153は、ベベルギア151の一部(下段)に形成された歯部151g(図13)と噛み合い、ベベルギア151の回転に応じて回転する。中間ギア153は、後述する第1カッターギア161と噛み合っており、中間ギア153が回転することによって第1カッターギア161が回転する。中間ギア153は、具体的には、図13に示されているように大径歯部153aと、大径歯部153aの下段に設けられた小径歯部153bとを有している。大径歯部153aの歯数は、ベベルギア151の歯部151gの歯数よりも多い。歯部151gが中間ギア153の大径歯部153aに噛み合い、小径歯部153bが第1カッターギア161に噛み合う。ベベルギア151の歯部151gが直接に第1カッターギア161又は第2カッターギア162に噛み合う構成であってもよいが、本実施形態のような構成によれば、中間ギア153を介して所望のギア比で回転力を第1カッターギア161に伝達することができる。 The intermediate gear 153 meshes with teeth 151g (Figure 13) formed on a portion (lower stage) of the bevel gear 151, and rotates in response to the rotation of the bevel gear 151. The intermediate gear 153 meshes with the first cutter gear 161 (described below), and the rotation of the intermediate gear 153 causes the first cutter gear 161 to rotate. Specifically, as shown in Figure 13, the intermediate gear 153 has a large diameter toothed portion 153a and a small diameter toothed portion 153b located below the large diameter toothed portion 153a. The number of teeth on the large diameter toothed portion 153a is greater than the number of teeth on the toothed portion 151g of the bevel gear 151. The toothed portion 151g meshes with the large diameter toothed portion 153a of the intermediate gear 153, and the small diameter toothed portion 153b meshes with the first cutter gear 161. Although the tooth portion 151g of the bevel gear 151 may be configured to directly mesh with the first cutter gear 161 or the second cutter gear 162, the configuration of this embodiment allows the rotational force to be transmitted to the first cutter gear 161 at the desired gear ratio via the intermediate gear 153.
(移動機構160)
本実施形態の印刷機構100においては、印字された用紙をカッター刃131で切断できる。モータMからの出力を利用してカッター刃131を移動させる機構としては種々の構成が考えられるが、本実施形態では、第1カッターギア161及び第2カッターギア162を略半回転させ、それに伴って円弧状に移動するピンを利用してカッター刃131が移動させられる。以下、具体的に説明する。
(Movement mechanism 160)
In the printing mechanism 100 of this embodiment, printed paper can be cut by the cutter blade 131. Various configurations are possible for the mechanism that uses the output from the motor M to move the cutter blade 131, but in this embodiment, the first cutter gear 161 and the second cutter gear 162 are rotated approximately half a turn, and the cutter blade 131 is moved by using a pin that moves in an arc as a result. This will be described in detail below.
移動機構160は、カッター刃131を移動させる機構であり、例えば図7、図8及び図9に示すように、第1カッターギア161と、第2カッターギア162とを有する。 The movement mechanism 160 is a mechanism that moves the cutter blade 131, and has a first cutter gear 161 and a second cutter gear 162, as shown in Figures 7, 8, and 9, for example.
第1カッターギア161及び第2カッターギア162は、いずれも、メインフレーム101の内側に配置されている。第1カッターギア161は、シャフト155aに支持され、第2カッターギア162はシャフト155bに支持されている。第1カッターギア161は、具体的には、その回転軸がメインフレーム101の支持部101aに対して垂直に延在するように配置されている。同様に、第2カッターギア162も、その回転軸がメインフレーム101の支持部101aに対して垂直に延在するように配置されている。なお、ここでの「回転軸」は、シャフト155a及びシャフト155bのそれぞれの中心軸に相当する。 The first cutter gear 161 and the second cutter gear 162 are both positioned inside the main frame 101. The first cutter gear 161 is supported by shaft 155a, and the second cutter gear 162 is supported by shaft 155b. Specifically, the first cutter gear 161 is positioned so that its rotation axis extends perpendicular to the support portion 101a of the main frame 101. Similarly, the second cutter gear 162 is positioned so that its rotation axis extends perpendicular to the support portion 101a of the main frame 101. Note that the "rotation axis" here corresponds to the central axis of each of shafts 155a and 155b.
第1カッターギア161は、モータMの出力軸145の軸方向において、モータMから離れた側に配置され、第2カッターギア162は、モータMに近い側に配置されている。第1カッターギア161は、中間ギア153と噛み合う歯部を有し、中間ギア153の回転に応じて回転する。第2カッターギア162は、第1カッターギア161の歯部と同形状の歯部を有し、第1カッターギア161と噛み合う。 The first cutter gear 161 is located on the side of the output shaft 145 of the motor M that is farther from the motor M in the axial direction, and the second cutter gear 162 is located on the side closer to the motor M. The first cutter gear 161 has teeth that mesh with the intermediate gear 153, and rotates in response to the rotation of the intermediate gear 153. The second cutter gear 162 has teeth that are the same shape as the teeth of the first cutter gear 161, and meshes with the first cutter gear 161.
図13は、移動機構160及びギア列140の詳細な構造を示す図である。なお、図13に描かれている構成は本発明の具体的な一例であり、ギアの歯数及びギアの直径の大小関係及び配置等は、図面から読み取れる範囲において、本出願の開示内容を構成する。 Figure 13 is a diagram showing the detailed structure of the moving mechanism 160 and gear train 140. Note that the configuration depicted in Figure 13 is a specific example of the present invention, and the number of gear teeth, the size relationship and arrangement of the gear diameters, etc., to the extent that can be read from the drawing, constitute the disclosure of this application.
図13に示すように、第1カッターギア161には、ベベルギア151の回転が中間ギア153を介して伝達されるように構成されている。第1カッターギア161には、このギアの回転軸Ax(シャフト155aの中心軸)から半径方向に離れた位置であって歯部より内側にピン161pが形成されている。第2カッターギア162にも、同様に、このギアの回転軸Ax(シャフト155bの中心軸)から半径方向に離れた位置であって歯部より内側にピン162pが形成されている。 As shown in Figure 13, the first cutter gear 161 is configured so that the rotation of the bevel gear 151 is transmitted via the intermediate gear 153. The first cutter gear 161 has a pin 161p formed inward from the teeth and at a position radially away from the rotation axis Ax (the central axis of shaft 155a) of the gear. Similarly, the second cutter gear 162 has a pin 162p formed inward from the teeth and at a position radially away from the rotation axis Ax (the central axis of shaft 155b) of the gear.
ピン161pは第1カッターギア161の厚み方向に沿って延びる円柱又は円筒状の構造部である。ピン162pも同様の構成を有する。 Pin 161p is a columnar or cylindrical structural part that extends along the thickness direction of the first cutter gear 161. Pin 162p has a similar structure.
第1カッターギア161は、図13に示すように、ピン161pが位置P1aに位置する状態から、ピン161pが位置P1bに位置する状態まで、約180°回転するように構成されている。第2カッターギア162は、第1カッターギア161に回転に応じて、ピン162pが位置P2aに位置する状態から、ピン162pが位置P2bに位置する状態まで、約180°回転するように構成されている。第2カッターギア162のこのときの回転方向は、第1カッターギア161の回転方向とは逆である。なお、この例では約180°を例示したが、第1カッターギア161及び第2カッターギア162の回動範囲は任意に設定可能である。 As shown in FIG. 13, the first cutter gear 161 is configured to rotate approximately 180° from a state in which the pin 161p is located at position P1a to a state in which the pin 161p is located at position P1b. The second cutter gear 162 is configured to rotate approximately 180° in response to the rotation of the first cutter gear 161, from a state in which the pin 162p is located at position P2a to a state in which the pin 162p is located at position P2b. The rotation direction of the second cutter gear 162 at this time is opposite to the rotation direction of the first cutter gear 161. Note that although approximately 180° is illustrated in this example, the rotation range of the first cutter gear 161 and the second cutter gear 162 can be set as desired.
なお、第1カッターギア161及び第2カッターギア162の回転範囲は、一例として、第2カッターギア162の一部に当接するスイッチSw(図8)及び制御部190(図2)により規制される。具体的には、図8に示すように、スイッチSwのレバーSwlと当接してON/OFF動作を切り替えるための複数の段部162tが第2カッターギア162に形成されている。 The rotation range of the first cutter gear 161 and the second cutter gear 162 is restricted, for example, by a switch Sw (Figure 8) that abuts against a portion of the second cutter gear 162 and the control unit 190 (Figure 2). Specifically, as shown in Figure 8, the second cutter gear 162 is formed with multiple steps 162t that abut against the lever Swl of the switch Sw to switch between ON and OFF operation.
複数の段部162tは、第2カッターギア162の円柱状の突出部の一部に形成された一方の段部162t-1と、当該段部162t-1に対して周方向に180°反対の位置に形成された他方の段部162t-2とを含む。段部162t-1、162t-2は、いずれも、一例として、ギアの厚み方向に延在する平面である。 The multiple steps 162t include one step 162t-1 formed on part of the cylindrical protrusion of the second cutter gear 162, and the other step 162t-2 formed at a position 180° opposite in the circumferential direction from step 162t-1. As an example, both steps 162t-1 and 162t-2 are flat surfaces extending in the thickness direction of the gear.
制御部190によるモータMの動作制御に関し、具体的には、第1カッターギア161及び第2カッターギア162が回転する範囲は、例えば、制御部190からステッピングモータであるモータMに与えられるパルス数によって決定される。制御部190からの制御信号に応じて、モータMの回転が開始し、レバーSwlがONになった位置がホームポジションとされる。このホームポジションから、用紙を切断するのに十分な所定のステップ数分だけモータMが回転する。これにより、第1カッターギア161及び第2カッターギア162が回転し、カッター刃131が前進して用紙を切断する。モータMは、切断位置よりオーバステップを刻み、レバーSwlがONの状態で停止する。その後、制御部190は、レバーSwlがONの状態でモータMを逆回転させる。これにより、第1カッターギア161及び第2カッターギア162が逆回転し、カッター刃131が後退する。その後、1カッターギア161及び第2カッターギア162が所定の位置まで回転すると、レバーSwlがOFFとなる。 Regarding the control of motor M operation by control unit 190, specifically, the range of rotation of first cutter gear 161 and second cutter gear 162 is determined, for example, by the number of pulses provided by control unit 190 to motor M, which is a stepping motor. Motor M begins to rotate in response to a control signal from control unit 190, and the position where lever Swl is turned ON is set to the home position. From this home position, motor M rotates a predetermined number of steps sufficient to cut the paper. This causes first cutter gear 161 and second cutter gear 162 to rotate, and cutter blade 131 advances to cut the paper. Motor M then moves an overstep from the cutting position and stops with lever Swl turned ON. Then, control unit 190 rotates motor M in the reverse direction with lever Swl turned ON. This causes first cutter gear 161 and second cutter gear 162 to rotate in the reverse direction, and cutter blade 131 retracts. After that, when the first cutter gear 161 and second cutter gear 162 rotate to a predetermined position, the lever Swl turns OFF.
上記のような方式により、第1カッターギア161及び第2カッターギア162が、本実施形態では一例として、略180°の回転角度で回転するようになっている。なお、図8ではレバーSwlが円柱状の突出部の大径部の側面に接するような状態で描かれているが、実際は、レバーSwlは円柱状の突出部の小径部のところに位置するように各部品が組み付けられている。 Using the method described above, the first cutter gear 161 and second cutter gear 162 are rotated through a rotation angle of approximately 180° in this embodiment, as an example. Note that while Figure 8 shows the lever Swl in contact with the side of the large diameter portion of the cylindrical protrusion, in reality, the various components are assembled so that the lever Swl is positioned at the small diameter portion of the cylindrical protrusion.
図14は、メインフレーム101をカッター刃131(図4)が配置される側から見た図である。図14に示すように、メインフレーム101には、第1カッターギア161のピン161pが通される開口部101h-1、及び、第2カッターギア162のピン162pが通される開口部101h-2が形成されている。開口部101h-1及び開口部101h-2はいずれも円弧形状の孔である。開口部101h-1及び開口部101h-2は、図14から理解されるように、左右対称な形状に設けられている。ピン161p及びピン162pは、開口部101h-1及び開口部101h-2を通り、メインフレーム101の外面101a-2から離れる側に突出する。ピン161p及びピン162pは、開口部101h-1及び開口部101h-2に沿って移動するように構成されている。 Figure 14 is a view of the main frame 101 from the side where the cutter blade 131 (Figure 4) is located. As shown in Figure 14, the main frame 101 is formed with an opening 101h-1 through which the pin 161p of the first cutter gear 161 passes, and an opening 101h-2 through which the pin 162p of the second cutter gear 162 passes. Both openings 101h-1 and 101h-2 are arc-shaped holes. As can be seen from Figure 14, openings 101h-1 and 101h-2 are provided with bilaterally symmetrical shapes. Pins 161p and 162p pass through openings 101h-1 and 101h-2 and protrude away from the outer surface 101a-2 of the main frame 101. Pins 161p and 162p are configured to move along openings 101h-1 and 101h-2.
続いて、再び図5を参照すると、カッター刃131には、横方向に延在する開口部131h-1及び開口部131h-2が形成されている。一方の131h-1にはピン161pが通され、他方の開口部131h-2にはピン162pが通されている。 Next, referring again to Figure 5, the cutter blade 131 is formed with openings 131h-1 and 131h-2 that extend laterally. Pin 161p passes through one opening 131h-1, and pin 162p passes through the other opening 131h-2.
上述したような構成により、第1カッターギア161及び第2カッターギア162が同時に回転することで、各ピン161p、162pが円弧軌道を描きながら移動し、カッター刃131に対して、図5の上下方向のいずれかにカッター刃131を移動させる向きの力(カッター刃131を進出又は退避させる方向の力)を付与する。具体的には、カッター刃131を前進/後退方向をY軸方向(図1の上下方向)とし、開口部131h-1、131h-2の延在方向をX軸(図1の左右方向)とすると、各ピン161p、162pの円弧運動はY軸方向の力とX軸方向の力とに分解できる。そして、Y軸方向の力は、カッター刃131を移動させる力となり、X軸方向の力は各ピン161p、162pが開口部131h移動することにより解放される。 With the above-described configuration, the first cutter gear 161 and the second cutter gear 162 rotate simultaneously, causing the pins 161p and 162p to move along an arc, applying a force to the cutter blade 131 in a direction that moves the cutter blade 131 in either the up or down direction in FIG. 5 (a force that moves the cutter blade 131 forward or backward). Specifically, if the direction in which the cutter blade 131 advances or retreats is defined as the Y-axis (the up or down direction in FIG. 1) and the extension direction of the openings 131h-1 and 131h-2 is defined as the X-axis (the left and right direction in FIG. 1), the arc movement of the pins 161p and 162p can be broken down into a force in the Y-axis direction and a force in the X-axis direction. The force in the Y-axis direction moves the cutter blade 131, and the force in the X-axis direction is released when the pins 161p and 162p move through the opening 131h.
なお、図4のスライダ132は、カッター刃131の外側に配置され、カッター刃131をスムーズに移動させるようにする部材である。図3のブレードスプリング133は、スライダ132及びカッター刃131を外側から押さえる部材であり、カッター刃131がスムーズに上下に移動できる程度のバネ圧を有する。 The slider 132 in Figure 4 is a component that is positioned outside the cutter blade 131 and allows the cutter blade 131 to move smoothly. The blade spring 133 in Figure 3 is a component that presses the slider 132 and cutter blade 131 from the outside and has a spring pressure that allows the cutter blade 131 to move up and down smoothly.
(ブラケット170)
図11及び図12を参照する。本実施形態の構成では、メインフレーム101内にブラケット170が設けられている。ブラケット170は、この例では、遊星ギアユニット141の出力軸145の外周を支持する支承部171を有している。支承部171は、具体的には出力軸145の一部を支持する。支承部171は、より具体的には、出力軸145の外周面のほぼ半分を支持するように、断面形状が略半円形状(円弧の一部を含む形状)となるように形成されている。ブラケット170は、この例では、メインフレーム101の内面101a-1に配置されている。これに限定されるものではないが、ブラケット170は一例として樹脂製の成形部品である。以上のように支承部171に出力軸145が支承される構成によれば、出力軸145の位置が安定し、軸ブレが抑えられ、先端ギア145aとベベルギア151との間で力を良好に伝達できる。なお、ブラケット170は金属製の部材であってもよく、具体的には、金属製の一体部品であってもよい。
(Bracket 170)
11 and 12 . In the configuration of this embodiment, a bracket 170 is provided within the main frame 101. In this example, the bracket 170 has a support portion 171 that supports the outer periphery of the output shaft 145 of the planetary gear unit 141. Specifically, the support portion 171 supports a portion of the output shaft 145. More specifically, the support portion 171 is formed so that its cross-sectional shape is approximately semicircular (including a portion of an arc) so as to support approximately half of the outer periphery of the output shaft 145. In this example, the bracket 170 is disposed on the inner surface 101a-1 of the main frame 101. Although not limited thereto, the bracket 170 is, as an example, a molded part made of resin. With the configuration in which the output shaft 145 is supported by the support portion 171 as described above, the position of the output shaft 145 is stabilized, shaft wobble is suppressed, and force can be transmitted effectively between the tip gear 145a and the bevel gear 151. The bracket 170 may be a metal member, and more specifically, may be an integral part made of metal.
(エマージェンシーギア)
図15は、エマージェンシーギア157及びその周辺構造を説明するための図である。図15(a)はエマージェンシーギア単体を示す図であり、図15(b)はエマージェンシーギア157が配置されたメインフレーム101を示す図である。本実施形態の用紙切断機構130では、図15に示すように、メインフレーム101内にエマージェンシーギア157が設けられている。
(emergency gear)
15A and 15B are diagrams illustrating the emergency gear 157 and its surrounding structure. Fig. 15A shows the emergency gear alone, and Fig. 15B shows the main frame 101 on which the emergency gear 157 is disposed. In the paper cutting mechanism 130 of this embodiment, the emergency gear 157 is provided inside the main frame 101, as shown in Fig. 15A.
エマージェンシーギア157は、図15(a)に示すよう、操作部157aと、傘状のベベルギア部157bとを有している。エマージェンシーギア157は、一例として、操作部157aと、ベベルギア部157b等とが一体的に形成された部材である。操作部157aは、ベベルギア部157bよりも大きな直径に形成されている。操作部157aは、具体的には、一例として円盤状の形状を有する。ベベルギア部157bは、一例として、ベベルギア151の歯部と同様の形状を有していてもよい。 As shown in FIG. 15(a), the emergency gear 157 has an operating portion 157a and an umbrella-shaped bevel gear portion 157b. For example, the emergency gear 157 is a member in which the operating portion 157a, the bevel gear portion 157b, and other components are integrally formed. The operating portion 157a has a larger diameter than the bevel gear portion 157b. Specifically, for example, the operating portion 157a has a disk-like shape. For example, the bevel gear portion 157b may have a shape similar to the teeth of the bevel gear 151.
エマージェンシーギア157は、ベベルギア部157bがベベルギア151(図7)に対向して先端ギア145aと噛み合うように配置される(図8も参照)。図8に示すように、エマージェンシーギア157は、ベベルギア151を支持するシャフト155に支持されている。エマージェンシーギア157は、一例として、エマージェンシーギア157がシャフト155から抜けないよう、Eリングによってシャフト155に止められている。先端ギア145a(図7)は、ベベルギア151とエマージェンシーギア157とによって挟まれた状態となっている。その結果、先端ギア145aとベベルギア151とを互いに安定的に噛み合わせることが可能となる。なお、図7及び図8では図示されていないが、シャフト155の上端は、印刷機構100を構成する部品の一部によって支持される。 The emergency gear 157 is positioned so that the bevel gear portion 157b faces the bevel gear 151 (Figure 7) and meshes with the tip gear 145a (see also Figure 8). As shown in Figure 8, the emergency gear 157 is supported by a shaft 155 that supports the bevel gear 151. As an example, the emergency gear 157 is secured to the shaft 155 by an E-ring to prevent the emergency gear 157 from coming off the shaft 155. The tip gear 145a (Figure 7) is sandwiched between the bevel gear 151 and the emergency gear 157. As a result, the tip gear 145a and the bevel gear 151 can be stably meshed with each other. Although not shown in Figures 7 and 8, the upper end of the shaft 155 is supported by some of the components that make up the printing mechanism 100.
エマージェンシーギア157は、操作部157aがメインフレーム101に形成された開口部101sから部分的に突出するように配置されている。このような構成により、ユーザが操作部157aに外部から触れ、エマージェンシーギア157を回すことが可能となっている。 The emergency gear 157 is positioned so that the operating portion 157a partially protrudes from the opening 101s formed in the main frame 101. This configuration allows the user to touch the operating portion 157a from the outside and turn the emergency gear 157.
開口部101sは、メインフレーム101に形成された閉じた1つの開口(貫通孔)として形成されていてもよいし、図15(b)のように凹部状に形成されメインフレーム101が不図示の他の部材に固定された状態で1つの閉じた開口を形成するものであってもよい。図15(b)のように、メインフレーム101の板材の端部(ここでは、第3側面101dの端部)から切り込まれた凹部状の開口部101sの場合、例えばプレス加工等で当該形状を形成しやすいという利点がある。 The opening 101s may be formed as a single closed opening (through hole) in the main frame 101, or as shown in Figure 15(b), it may be formed in a recessed shape and form a single closed opening when the main frame 101 is fixed to another member (not shown). In the case of a recessed opening 101s cut into the edge of the plate material of the main frame 101 (here, the edge of the third side surface 101d), as shown in Figure 15(b), this has the advantage that the shape can be easily formed by, for example, press working.
エマージェンシーギア157を回すことにより、その回転力が先端ギア145a(図7参照、図8では不図示)を介してベベルギア151に伝達され、ベベルギア151が回転する。ベベルギア151が回転することで、第1カッターギア161及び第2カッターギア162が回転する。このような構成によれば、ユーザは、エマージェンシーギア157を手動で動かすことで、モータMの動力によらず、第1カッターギア161及び第2カッターギア162を回転させてカッター刃131を進出又は退避方向に移動させることができる。 By rotating the emergency gear 157, the rotational force is transmitted to the bevel gear 151 via the tip gear 145a (see Figure 7, not shown in Figure 8), causing the bevel gear 151 to rotate. The rotation of the bevel gear 151 causes the first cutter gear 161 and the second cutter gear 162 to rotate. With this configuration, the user can manually move the emergency gear 157 to rotate the first cutter gear 161 and the second cutter gear 162 and move the cutter blade 131 in the advancing or retracting direction without relying on the power of the motor M.
(本実施形態の作用効果)
以上説明したように、本実施形態の用紙切断機構130によれば、遊星ギアユニット141と、遊星ギアユニット141の出力軸145に設けられた先端ギア145aと噛み合うベベルギア151とが設けられており、これらによってモータMの回転力がカッター刃131を移動させる移動機構160に伝達されるので、高トルクの駆動力をカッター刃に伝達できる。また、遊星ギアユニット141を用いる構成は、小型化にも有利である。
(Effects of this embodiment)
As described above, the paper cutting mechanism 130 of this embodiment is provided with the planetary gear unit 141 and the bevel gear 151 that meshes with the tip gear 145a provided on the output shaft 145 of the planetary gear unit 141, and these transmit the rotational force of the motor M to the movement mechanism 160 that moves the cutter blade 131, so that a high torque driving force can be transmitted to the cutter blade. In addition, a configuration that uses the planetary gear unit 141 is also advantageous for miniaturization.
また、本実施形態の構成では、ブラケット170の支承部171により遊星ギアユニット141の出力軸145の外周を安定的に支持することができ、その結果、先端ギア145aとベベルギア151とを精度良く噛み合わせることができる。これにより、効率良くモータMの駆動力が伝達される。 Furthermore, in the configuration of this embodiment, the outer periphery of the output shaft 145 of the planetary gear unit 141 can be stably supported by the support portion 171 of the bracket 170, and as a result, the tip gear 145a and the bevel gear 151 can be meshed with high precision. This allows the driving force of the motor M to be transmitted efficiently.
また、本実施形態の構成では、先端ギア145aが、ベベルギア151とエマージェンシーギア157とによって挟まれている。エマージェンシーギア157はユーザが手動でカッター刃131を動かすための部品であり、その機能を果たす位置であれば、本来、どのような位置に設けられていてもよい。しかし、本実施形態のように先端ギア145aがベベルギア151とエマージェンシーギア157とによって挟まれる構成によれば、エマージェンシーギア157が設けられていない構成と比較して、先端ギア145aとベベルギア151とが互いに精度よく噛み合う。 Furthermore, in the configuration of this embodiment, the tip gear 145a is sandwiched between the bevel gear 151 and the emergency gear 157. The emergency gear 157 is a component that allows the user to manually move the cutter blade 131, and essentially can be located anywhere as long as it performs that function. However, with the configuration of this embodiment in which the tip gear 145a is sandwiched between the bevel gear 151 and the emergency gear 157, the tip gear 145a and the bevel gear 151 mesh with each other with greater precision than in a configuration in which the emergency gear 157 is not provided.
また、本実施形態の構成では、メインフレーム101の第1面である内面101a-1にモータMと、ギア列140と、移動機構160が配置され、第2面である内面101a-1にカッター刃131が配置されている。このようにメインフレーム101の一部の両面に各種部品が配置される構成によれば、各種部品が空間効率良く配置され、コンパクトに装置を構成することができる。 Furthermore, in the configuration of this embodiment, the motor M, gear train 140, and movement mechanism 160 are arranged on the inner surface 101a-1, which is the first surface of the main frame 101, and the cutter blade 131 is arranged on the inner surface 101a-1, which is the second surface. This configuration, in which various components are arranged on both sides of a portion of the main frame 101, allows the various components to be arranged in a space-efficient manner, resulting in a compact device configuration.
(カット性能評価試験)
図16は、カット性能評価試験の結果を示す表である。本発明の一形態に係る用紙切断機構が用紙を切断する性能を評価した結果を図16を参照しながら説明する。「実施例」は、遊星ギアユニット141及びベベルギア151等を備える用紙切断機構130を示し、「比較例」はそのような機構を備えない用紙切断機構を示している。比較例の用紙切断機構は、具体的には、モータの出力軸にウォームギアが設けられており、このウォームギアが一対のカッターギアのうちの一方(第2カッターギア162、図9)に噛み合う構成である。このようにモータから出力を伝達する構成が異なる点を除き、その他の構成は共通である。
(Cutting performance evaluation test)
FIG. 16 is a table showing the results of a cutting performance evaluation test. The results of an evaluation of the paper cutting performance of a paper cutting mechanism according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 16 . The "Example" shows a paper cutting mechanism 130 equipped with a planetary gear unit 141, a bevel gear 151, and the like, while the "Comparative Example" shows a paper cutting mechanism without such mechanisms. Specifically, the paper cutting mechanism of the comparative example has a worm gear attached to the output shaft of the motor, and this worm gear meshes with one of a pair of cutter gears (second cutter gear 162, FIG. 9 ). Apart from this difference in the configuration for transmitting output from the motor, the other configurations are the same.
「電圧」は、モータに供給される電圧の値を示している。紙の種類の「タイプ1」は、比較的薄い用紙であり、「タイプ2」はタイプ1より厚い用紙であり、「タイプ3」はタイプ2より厚い用紙である。このような条件のもと、各用紙切断機構で用紙を切断させたところ、実施例では、全てのタイプの用紙を切断できた。これに対して、比較例では、タイプ1は良好に切断できたものの、タイプ2及びタイプ3については良好に切断できなかった。 "Voltage" indicates the value of the voltage supplied to the motor. "Type 1" paper type is relatively thin paper, "Type 2" is thicker than Type 1, and "Type 3" is thicker than Type 2. When paper was cut using each paper cutting mechanism under these conditions, the example was able to cut all types of paper. In contrast, the comparative example was able to cut Type 1 well, but was unable to cut Types 2 and 3 well.
このように、本発明の一形態に係る用紙切断機構130によればモータを同じ電圧で動作させた場合であっても、ウォームギアを備える比較例の構成と比べてより厚みのある用紙を良好に切断できることが確認された。 As such, it was confirmed that the paper cutting mechanism 130 according to one embodiment of the present invention can cut thicker paper better than the comparative example configuration equipped with a worm gear, even when the motor is operated at the same voltage.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。 The present invention has been described above using embodiments, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and alterations are possible within the spirit of the invention. For example, all or part of the device can be configured by functionally or physically distributing or integrating any unit. Furthermore, new embodiments resulting from any combination of multiple embodiments are also included in the embodiments of the present invention. The effects of new embodiments resulting from the combination will also have the effects of the original embodiments.
100 印刷機構
101 メインフレーム
101a 支持部
101a-1 内面
101a-2 外面
101b 第1側面
101c 第2側面
101d 第3側面
101s 開口部
105 用紙導入部
106 用紙排出部
110 サーマルヘッド
120 搬送機構
121 プラテンローラ
122 爪
123 ギア列
125 ガイド板
130 用紙切断機構
131 カッター刃
132 スライダ
133 ブレードスプリング
138 固定刃
140 ギア列
141 遊星ギアユニット
141-1 ギアハウジング部材
141-2 サイドプレート
141-3 キャリアプレート
141g インターナルギア
143 遊星ギア
144 回転部材
144a ピン
145 出力軸
145a 先端ギア
151 ベベルギア
151g 歯部
153 中間ギア
153a 大径歯部
153b 小径歯部
155a シャフト
155b シャフト
157 エマージェンシーギア
157a 操作部
157b ベベルギア部
160 移動機構
161 第1カッターギア
162 第2カッターギア
162t 段部
170 ブラケット
171 支承部
190 制御部
200 ロール保持部材
201a ロール保持部
Ax 回転軸
L レバー
M モータ
Ma 出力軸
Mb 太陽ギア
S1 サーマルプリンタ
Sh 用紙
Sw スイッチ
Swl レバー
100 Printing mechanism 101 Main frame 101a Support section 101a-1 Inner surface 101a-2 Outer surface 101b First side surface 101c Second side surface 101d Third side surface 101s Opening 105 Paper inlet section 106 Paper outlet section 110 Thermal head 120 Transport mechanism 121 Platen roller 122 Claw 123 Gear train 125 Guide plate 130 Paper cutting mechanism 131 Cutter blade 132 Slider 133 Blade spring 138 Fixed blade 140 Gear train 141 Planetary gear unit 141-1 Gear housing member 141-2 Side plate 141-3 Carrier plate 141g Internal gear 143 Planetary gear 144 Rotating member 144a Pin 145 Output shaft 145a Tip gear 151 Bevel gear 151g Toothed portion 153 Intermediate gear 153a Large diameter tooth portion 153b Small diameter tooth portion 155a Shaft 155b Shaft 157 Emergency gear 157a Operating portion 157b Bevel gear portion 160 Moving mechanism 161 First cutter gear 162 Second cutter gear 162t Step portion 170 Bracket 171 Support portion 190 Control portion 200 Roll holding member 201a Roll holding portion Ax Rotation shaft L Lever M Motor Ma Output shaft Mb Sun gear S1 Thermal printer Sh Paper Sw Switch Sw1 Lever
Claims (8)
モータと、
前記モータからの動力を伝達するギア列と、
前記モータ及び前記ギア列を支持するメインフレームと、
前記ギア列によって伝達された動力により前記カッター刃を進退移動させる移動機構と、
を備え、
前記ギア列は、
前記モータに接続された遊星ギアユニットと、
前記遊星ギアユニットの出力軸に設けられた先端ギアと噛み合うベベルギアと、
を有し、
前記先端ギアの回転が前記ベベルギアを介して前記移動機構に伝達されることで、前記移動機構が前記カッター刃を移動させるように構成されており、
前記移動機構は、
前記ベベルギアの回転が伝達される第1カッターギアであって、当該ギアの回転軸から半径方向に離れた位置にピンが形成されている第1カッターギアと、
前記第1カッターギアと噛み合う第2カッターギアであって、当該ギアの回転軸から半径方向に離れた位置にピンが形成されている第2カッターギアと、
を有し、
前記カッター刃には、第1カッターギア及び前記第2カッターギアの各ピンが通される開口部が形成され、
前記第1カッターギア及び前記第2カッターギアが同時に回転することで、各ピンが前記カッター刃に対して、前記カッター刃を進出又は退避させる方向の力を加え、これにより前記カッター刃が進退移動するように構成されている、
用紙切断機構。 A paper cutting mechanism that advances a cutter blade against paper to cut the paper,
A motor;
a gear train that transmits power from the motor;
a main frame supporting the motor and the gear train;
a movement mechanism that moves the cutter blade back and forth using the power transmitted by the gear train;
Equipped with
The gear train includes:
a planetary gear unit connected to the motor;
a bevel gear that meshes with a tip gear provided on an output shaft of the planetary gear unit;
and
The rotation of the tip gear is transmitted to the movement mechanism via the bevel gear, and the movement mechanism moves the cutter blade,
The moving mechanism includes:
a first cutter gear to which the rotation of the bevel gear is transmitted, the first cutter gear having a pin formed at a position radially spaced from a rotation axis of the gear;
a second cutter gear that meshes with the first cutter gear and has a pin formed at a position radially spaced from a rotation axis of the second cutter gear ;
and
The cutter blade has openings through which the pins of the first cutter gear and the second cutter gear are passed,
When the first cutter gear and the second cutter gear rotate simultaneously, each pin applies a force to the cutter blade in a direction to advance or retreat the cutter blade, thereby moving the cutter blade forward or backward.
Paper cutting mechanism.
前記支承部は、断面形状が円弧の一部を含む形状に形成されている、
請求項1に記載の用紙切断機構。 a bracket having a bearing portion formed thereon for supporting an outer periphery of the output shaft of the planetary gear unit;
The support portion has a cross-sectional shape that includes a part of a circular arc.
2. The paper cutting mechanism of claim 1 .
前記先端ギアは、前記ベベルギアと前記エマージェンシーギアとによって挟まれている、
請求項1又は2に記載の用紙切断機構。 The planetary gear unit further includes an emergency gear that is disposed to face the bevel gear and has a bevel gear portion that meshes with the tip gear provided on the output shaft of the planetary gear unit,
The tip gear is sandwiched between the bevel gear and the emergency gear.
3. The paper cutting mechanism according to claim 1 or 2.
ユーザが前記操作部に触れることができるように、前記操作部の少なくとも一部が前記エマージェンシーギアを収容する前記メインフレームから外部に突出している、
請求項3に記載の用紙切断機構。 The emergency gear has a disk-shaped operating portion formed with a diameter larger than that of the bevel gear portion,
At least a part of the operating unit protrudes outward from the main frame that houses the emergency gear so that a user can touch the operating unit.
4. The paper cutting mechanism of claim 3 .
前記第1面に、前記モータと、前記ギア列と、前記移動機構とが配置され、
前記第2面に、前記カッター刃が配置されている、
請求項1又は2に記載の用紙切断機構。 the main frame has a first surface and a second surface;
the motor, the gear train, and the movement mechanism are disposed on the first surface;
The cutter blade is disposed on the second surface.
3. The paper cutting mechanism according to claim 1 or 2.
前記用紙に印字するサーマルヘッドと、
前記用紙を前記サーマルヘッドに押圧するとともに前記用紙を排出するためのプラテンローラと、
を備える印刷機構。 The paper cutting mechanism according to claim 1 or 2;
a thermal head for printing on the paper;
a platen roller for pressing the paper against the thermal head and discharging the paper;
A printing mechanism comprising:
用紙に対して印字を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドとの間に前記用紙を挟み込んで紙送りするプラテンローラと、
前記用紙切断機構を支持する内面支持部、及び、外面支持部を有するメインフレームと、
前記用紙が引き出されるロールを保持する保持部と、
を備え、
前記用紙切断機構は、モータと、前記モータからの動力を伝達するギア列と、前記ギア列によって伝達された動力により前記カッター刃を進退移動させる移動機構と、を有し、
前記モータ、前記ギア列及び前記移動機構は前記内面支持部に配置されており、
前記ギア列は、
前記モータに接続された遊星ギアユニットと、
前記遊星ギアユニットの出力軸に設けられた先端ギアと噛み合うベベルギアと、
を有し、
前記先端ギアの回転が前記ベベルギアを介して前記移動機構に伝達されることで、前記移動機構が前記カッター刃を移動させるように構成されており、
前記移動機構は、
前記ベベルギアの回転が伝達される第1カッターギアであって、当該ギアの回転軸から半径方向に離れた位置にピンが形成されている第1カッターギアと、
前記第1カッターギアと噛み合う第2カッターギアであって、当該ギアの回転軸から半径方向に離れた位置にピンが形成されている第2カッターギアと、
を有し、
前記カッター刃には、第1カッターギア及び前記第2カッターギアの各ピンが通される開口部が形成され、
前記第1カッターギア及び前記第2カッターギアが同時に回転することで、各ピンが前記カッター刃に対して、前記カッター刃を進出又は退避させる方向の力を加え、これにより前記カッター刃が進退移動するように構成されている、
サーマルプリンタ。 a paper cutting mechanism that moves a cutter blade against the paper to cut the paper;
a thermal head that prints on paper;
a platen roller that sandwiches the paper between itself and the thermal head and feeds the paper;
a main frame having an inner support portion and an outer support portion for supporting the paper cutting mechanism;
a holder for holding a roll from which the paper is drawn;
Equipped with
the paper cutting mechanism includes a motor, a gear train that transmits power from the motor, and a movement mechanism that moves the cutter blade forward and backward using the power transmitted by the gear train;
the motor, the gear train, and the moving mechanism are disposed on the inner surface support portion,
The gear train includes:
a planetary gear unit connected to the motor;
a bevel gear that meshes with a tip gear provided on an output shaft of the planetary gear unit;
and
The rotation of the tip gear is transmitted to the movement mechanism via the bevel gear, and the movement mechanism moves the cutter blade,
The moving mechanism includes:
a first cutter gear to which the rotation of the bevel gear is transmitted, the first cutter gear having a pin formed at a position radially spaced from a rotation axis of the gear;
a second cutter gear that meshes with the first cutter gear and has a pin formed at a position radially spaced from a rotation axis of the second cutter gear;
and
The cutter blade has openings through which the pins of the first cutter gear and the second cutter gear are passed,
When the first cutter gear and the second cutter gear rotate simultaneously, each pin applies a force to the cutter blade in a direction to advance or retreat the cutter blade, thereby moving the cutter blade forward or backward.
Thermal printer.
The thermal printer according to claim 7 , wherein the cutter blade is provided on the outer surface support portion.
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