打印机的制作方法

专利名称：打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及打印机。
背景技术：
当前提供有各种类型的热敏打印机，其通过将热敏头压靠在热敏记录纸上来执行 打印并通过加热散发出颜色。具体而言，热敏打印机适用于打印各种类型的标签、收据、票 据等，这是因为可在不使用墨粉、墨水等的情况下来实现平滑字符的打印和彩色图形打印。
如热敏打印机所代表的那样，已知有各种带有裁切器的打印机，其设置有裁切器 用于裁切已打印的记录纸。包括驱动源的裁切器(自动裁切器)通常设置成当打印完成时 自动裁切记录纸，且因此所裁切的记录纸可快捷地用作收据、票据等。
热敏打印机结合在收银机、便携式终端装置等内同时使用。 热敏打印机包括设置有用于巻式记录纸(纸巻)的容纳单元的壳体，以及纸巻容 纳单元的开/关门。壳体与主体单元安装在一起，而开/关门与盖体单元安装在一起。主 体单元支承热敏头，而盖体单元支承用于进给纸巻的压印辊。热敏打印机还包括用于可旋 转地驱动压印辊的压印驱动系统。 裁切器包括固定刀刃和可动刀刃，可动刀刃线性移动以便邻近固定刀刃或与固定 刀刃分开。举例而言，固定刀刃由主体单元支承，而可动刀刃由盖体单元支承。当裁切记录 纸时，记录纸夹在两个刀刃之间并通过使可动刀刃朝向固定刀刃移动而像剪刀一样裁切记 录纸。 热敏打印机还包括用于移动可动刀刃的可动刀刃驱动系统。采用齿条-小齿轮 型、凸轮型等的可动刀刃驱动系统是已知的。采用齿条-小齿轮型的可动刀刃驱动系统包 括与可动刀刃一体地构造的齿条、与齿条啮合的小齿轮以及用于驱动小齿轮的小齿轮驱动 系统。 专利文献JP 2001-121764A描述了一种打印机，其中可动刀刃驱动系统安装在盖 体单元上。在专利文献JP 2001-121764A的发明中，因为盖体单元变重，重量负荷施加到开 /关门的铰链部分上，且可能会由于随时间改变而有损开/关门的开/关操作。此外，可动 刀刃驱动系统的电布线形成在主体侧上，且因此该布线可能会随着盖体的打开/关闭操作 而断开。驱动系统可能会由于在打开和关闭时的振动和冲击而出故障。
专利文献2描述了一种打印机，其中可动刀刃驱动系统部分安装在盖体单元上。 图8B是在专利文献JP 2004-237555A中所描述的打印机的示意构造图。在这种打印机中， 至少可动刀刃驱动系统的齿条44和小齿轮42安装到盖体单元3上。这种打印机具有安装 到盖体单元上的驱动轮系机构，其在打开和关闭期间经受振动和冲击，因而可能会出故障。
在专利文献1和2 二者的发明中，用于移动可动刀刃的作用点位于可动刀刃的向 后位置(可动刀刃推出法)。在此情况下，由于从固定刀刃作用到可动刀刃的纸裁切反作用 力和固定刀刃与可动刀刃之间的摩擦力，较大旋转力矩作用在盖体单元上。由于这种旋转 力矩，在固定刀刃与可动刀刃打开的方向发生咬合，固定刀刃与可动刀刃之间的压力降低，且裁切操作变得不稳定。结果，裁切性能降低。

发明内容
鉴于上文所述的问题，本发明的目的在于提供一种增强了对记录纸裁切性能的打 印机。 为了解决上述问题，根据本发明的打印机设置有主体单元，其支承热敏头和压印 辊中的一者以及固定刀刃和与齿条一体构造的可动刀刃中的一者；盖体单元，其支承不被 主体单元支承的热敏头和压印辊中的另一者以及可动刀刃和固定刀刃中的另一者；以及用 于驱动可动刀刃的可动刀刃驱动机构和用于驱动压印辊的压印驱动机构，其中由可动刀 刃驱动机构旋转的小齿轮设置在与支承可动刀刃的单元不同的单元上；盖体单元提供成 可相对于主体单元自由地打开/关闭；以及当盖体单元相对于主体单元关闭时，小齿轮与 齿条啮合且使可动刀刃往复运动，以便可动刀刃和固定刀刃相协作来在预定位置裁切记录 纸。 根据这种构造，固定刀刃和小齿轮邻近地布置在固定刀刃的布置单元中，且因此 当裁切记录纸时由小齿轮将可动刀刃朝向固定刀刃拉入(拉入(pull-in)法)。在这种情 况下，从小齿轮到可动刀刃的驱动力和从固定刀刃到可动刀刃的反作用力在水平相反的方 向上紧密邻近地作用，且因此作用于可动刀刃的布置单元上的旋转力矩变小。固定刀刃与 可动刀刃之间的压力降低从而能够减小，并能使裁切操作稳定从而可增强裁切性能。因为 其它除了可动刀刃外，可动刀刃的布置单元仅支承压印辊或热敏头，故实现了较轻的重量。 因此，相对于主体单元在打开和关闭盖体单元时的重量负荷可得以减轻。 此外，打印机包括主体单元，其支承热敏头和固定刀刃；盖体单元，其支承压印 辊和与齿条一体构造的可动刀刃；以及设置在主体单元中用于驱动可动刀刃的可动刀刃驱 动机构和用于驱动压印辊的压印驱动机构；其中由可动刀刃驱动机构旋转的小齿轮设置 在主体单元中；盖体单元提供成可相对于主体单元自由地打开/关闭；以及当盖体单元相 对于主体单元关闭时，小齿轮与齿条啮合并使可动刀刃往复运动，以便可动刀刃和固定刀 刃相协作来在预定位置裁切记录纸。 在其中压印辊和与齿条一体构造的可动刀刃由盖体单元支承的结构中，齿轮系的 驱动机构等以及诸如热敏头和驱动源的电器件并不布置在相对于主体单元打开和关闭的 盖体单元上。因此可显著地减小在打开和关闭盖体单元期间因冲击、振动所造成的机械和 电故障。 此外，期望的是，打印机还包括小齿轮释放机构用于使小齿轮自由地旋转。 此外，期望的是，小齿轮包括相对于一根轴线分别设置在左方和右方的一对小齿
轮，当盖体单元相对于主体单元关闭时，布置在盖体单元上与可动刀刃一体构造的齿条与
可动刀刃驱动机构侧上的小齿轮啮合且然后与另一小齿轮啮合，且之后，在可动刀刃驱动
机构侧上的小齿轮和可动刀刃驱动机构彼此啮合。 此外，期望的是，齿条和小齿轮具有下面这样的齿形，即当盖体单元相对于主体单 元从打开状态转变成关闭状态时，齿顶彼此啮合而不会锁定。 此外，期望的是，齿条包括爪部，用于当盖体单元相对于主体单元从打开状态转变 成关闭状态时，在小齿轮与齿条啮合之前使小齿轮旋转。
根据这种构造，当盖体单元相对于主体单元从打开状态转变成关闭状态时，齿条 和小齿轮可平稳地啮合。 可动刀刃可设置有替代齿条接合小齿轮的多个孔。 此外，期望的是，齿条包括调节部件，用于调节齿条不与小齿轮分离，且调节部件 由固定刀刃的布置单元支承。 根据这种构造，固定刀刃和调节部件邻近地布置在固定刀刃的布置单元中。在这 种情况下，从调节部件到可动刀刃的调节力和从固定刀刃到可动刀刃的压力接触力在垂直 地相反的方向上紧密邻近地作用，且因此作用于可动刀刃的布置单元上的旋转力矩变小。 因而可减小固定刀刃与可动刀刃之间的压力降低，且可使裁切操作稳定从而能增强裁切性 能。 此外，齿条可包括调节部件，用于调节齿条不与小齿轮分离，且调节部件可由可动 刀刃的布置单元支承。 根据这种布置，可动刀刃在垂直方向上的移动可通过简单地相对于主体单元关闭 盖体单元而由调节部件进行调节。因此，用于对可动刀刃在垂直方向上的移动进行调节或 解除调节的切换机构是不必要的，且可降低制造成本。 此外，期望的是，齿条包括调节部件，用于调节齿条不与小齿轮分离，且该调节部 件相对于压印辊的旋转轴可布置在固定刀刃侧上。 根据这种构造，调节部件邻近地布置到固定刀刃上，且因此通过从固定刀刃到可 动刀刃的压力接触力而有效地防止齿条与小齿轮分离。 此外，期望的是，可动刀刃可相对于支承单元移除以便可进行替换。 根据这种构造，仅压印辊和可动刀刃布置在盖体单元上且因此在不拆卸可动刀刃
驱动机构的情况下仅可动刀刃可容易地替换。 根据本发明的热敏打印机，由于裁切记录纸时可动刀刃由小齿轮朝向固定刀刃拉 入，作用于可动刀刃的布置单元上的旋转力矩变小。从而可减小固定刀刃与可动刀刃之间 的压力降低，且可使裁切操作稳定从而增强裁切性能。


在附图中 图1是热敏打印机的外观的透视图； 图2是热敏打印机的开/关门打开的状态的侧视截面图； 图3是热敏打印机的开/关门关闭的状态的侧视截面图； 图4是主体单元和盖体单元的示意构造图； 图5是在打印中固定刀刃与可动刀刃的透视图； 图6是在裁切中固定刀刃与可动刀刃的透视图； 图7A至图7B是当记录纸咬合时的恢复操作的说明性示图； 图8A至图8B是作用于可动刀刃和盖体单元上沿水平方向的力的说明性示图，其 中图8A示出了实施例的拉入法的情形以及图8B示出了相关技术的推出法的情形；
图9A至图9B是作用于可动刀刃和盖体单元上沿垂直方向的力的说明性示图，其 中图9A示出了实施例的拉入法的情形以及图9B示出了相关技术的推出法的情形；
图10A至图10C是齿条与小齿轮的啮合的说明性示图； 图11A至图11C是可动刀刃驱动系统中的小齿轮分离机构的说明性示图； 图12是调节机构的透视图； 图13A至图13B是调节机构的平面图和侧视图； 图14A至图14C是对应于图13A的线A_A的部分处的截面图； 图15A至图15C是对应于图13A的线B_B的部分处的截面图； 图16A至图16B是可动刀刃承座(socket)的说明性示图； 图17A至图17B是可动刀刃承座的说明性示图； 图18A至图18B是用于裁切记录纸同时留下连接点的可动刀刃的平面图； 图19是当小齿轮布置成更邻近压印辊时的示意构造图；以及 图20是在打印期间固定刀刃与可动刀刃的透视图。
具体实施例方式
在下文参看附图对本发明的实施例进行了描述。 [OO53](热敏打印机) 图1是热敏打印机的外观的透视图，图2是开/关门打开的状态的侧视截面图，以 及图3是开/关门关闭的状态的侧视截面图。在此实施例中，在图2和图3的图面中的上 方和下方称作"垂直方向"(图面的上侧称作"上"而图面的下侧则称作"下")，以及图面中 的左方和右方称作"水平方向"。 此实施例的热敏打印机1是可在记录纸P上执行打印后进行适当裁切的打印机， 记录纸P从纸巻R拉出用作票据、收据等，以及该打印机主要地包括壳体2、主体单元4、开 /关门6以及盖体单元3，如在图1和图2中所示。 壳体2是通过模制塑料或金属材料模制而成的壳体且形成为盒状，具有在上表面 上敞开的插入端口 2a。纸巻容纳单元2b布置在壳体2内部，用于容纳从插入端口 2a插入 的纸巻R。容纳单元2b形成为呈弓形弯曲，从而能稳定地安装圆柱形纸巻R。
通过铰链部分5的中间作用以可开/可关方式固定的开/关门6附连到壳体2的 上表面。开/关门6在从图2所示的打开状态到图3所示的关闭状态的恒定角度范围内打 开和关闭。当开/关门6打开时，插入端口 2a显现，且因此纸巻R可插入到壳体2内或从 壳体2取出。排出端口 2c设计成用以当开/关门6关闭时形成在开/关门6的远端与壳 体2之间。通过这样的排出端口 2c ，记录纸P从壳体2的内部拉出。 注意的是，开/关门6在关闭时相对于壳体2自动地锁定。锁定机构利用从壳体 2外侧的一次触摸便可解锁，且因此可迅速地打开该开/关门6。 主体单元4是主要地结合了固定刀刃30、热敏头34(将在下文中描述)和用于驱 动可动刀刃和压印辊的相应驱动机构的单元，并设置在壳体2中，如在图1至图3中所示。 换言之，内板2d与壳体2的纸巻容纳单元2b —体地形成，且主体单元4固定在内板2d上。 注意的是在图1至图3中，代表性地图示了固定刀刃30和热敏头34。 盖体单元3是主要地结合了可动刀刃10和压印辊65 (将在下文中描述)的单元 且设置在开/关门6的远端侧上的内表面上。因此，盖体单元3随着开/关门6的打开/ 关闭操作运动而联接到主体单元4上或与主体单元4分开。
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(主体单元，盖体单元) 图4是主体单元和盖体单元的示意构造图。盖体单元3包括压印辊65和可动刀 刃10，压印辊65由诸如橡胶的弹性体制成用于进给记录纸P，可动刀刃IO线性地移动以便 接近固定刀刃30或与固定刀刃30分开。 压印辊65布置成当开/关门6关闭且盖体单元3和主体单元4如图3所示联接 时与热敏头34 —起将记录纸P夹在中间。在关闭该开/关门6之后，由从主体单元4侧传 输的旋转力来使压印辊65旋转，且因此从纸巻R拉出的记录纸P可从排出端口 2c进给到 壳体2的外部。 可动刀刃10与固定刀刃30协作用作裁切器，且布置成用以当开/关门6关闭且主 体单元4和盖体单元3联接时跨置在固定刀刃30上。如图5所示，可动刀刃10为在顶视 图中形成大致V形的板形刀刃，使得从近端部到远端部的裁切边缘10a的长度沿宽度方向 从两端朝向中部逐渐变得更短。如图6所示，当可动刀刃10朝向固定刀刃30滑行时，记录 纸P夹在可动刀刃10与固定刀刃30之间并在可动刀刃10与固定刀刃30之间进行裁切。 如图4所示，可动刀刃10由弹性体(螺旋弹簧)37偏压以便沿水平方向与固定刀刃30分 开。 返回参看图4，主体单元4包括固定刀刃30、用于线性地移动可动刀刃10的可动 刀刃驱动系统40的一部分、用于可旋转地驱动压印辊65的压印驱动系统60以及用于在拉 出的记录纸P上执行打印的热敏头34。固定刀刃30是在记录纸P的宽度方向上延伸的板 形刀刃。注意的是，固定刀刃30由螺旋弹簧等(未图示)朝向上侧的可动刀刃IO偏压来 使裁切操作稳定。 在图4的图面中，可动刀刃驱动系统40布置在前侧上，且包括一体地附连到可动 刀刃10上的齿条44、与齿条44啮合的小齿轮42以及用于可旋转地驱动小齿轮42的小齿 轮驱动系统41。小齿轮驱动系统41包括与小齿轮42啮合的齿轮系以及与齿轮系啮合的可 正转和反转的可动刀刃电机41a。关于可动刀刃驱动系统40，齿条44与可动刀刃10—体 地构造且由盖体单元3支承，但小齿轮42和小齿轮驱动系统41由主体单元4支承。
在图4的图面中，压印驱动系统60布置在深侧(de印side)上且包括布置在压印 辊65中心轴线上的从动轮64、与从动轮啮合的齿轮系以及与齿轮系啮合的压印电机(进给 电机)61a。关于压印驱动系统60，除了从动轮64，齿轮系和压印电机61a由主体单元4支 承。 在此实施例中，可动刀刃驱动系统40布置在图4的图面中的前侧上，而压印驱动 系统60布置在图4的图面中的深侧上，但可分别布置在相反侧上或可布置在相同侧上。
如图1所示，热敏头34形成为在记录纸P的宽度方向上延伸且布置成用以当开/ 关门6关闭时处于面向压印辊65的位置。热敏头34包括许多加热器元件(未图示)且由 螺旋弹簧等(未图示)偏压到压印辊65侧。这样，热敏头34由此可靠地压靠在由压印辊 65进给出的记录纸P上并可进行令人满意的打印。 如图4所示，在主体单元4中，形成有装配(fit-in)孔66以安装轴承65a，轴承 65a无间隙地套在压印辊65的旋转轴65b上。用于将轴承65a引入到装配孔66内的倾斜 部分设置在装配孔66的上侧。也就是说，当开/关门6关闭时，压印辊65的轴承65a自然 地装配到装配孔66内。结果，由此使主体单元4与盖体单元3相联接。[OO71](打印和裁切操作) 在下文中描述上述热敏打印机1的打印和裁切操作。 首先，设置纸巻R。具体而言，如图1和图2所示，纸巻R利用打开的开/关门6从 插入端口 2a插入到壳体2内。在这种情况下，记录纸P预先拉出到壳体2的外侧。当开/ 关门关闭时，压印辊65的轴承65a安装到主体单元4的装配孔66内，且锁定轴(未图示) 安装到主体单元4侧上的锁定凹槽(未图示)内并自动地锁定。由此使主体单元4与盖体 单元3相联接。 如图3所示，记录纸P夹在压印辊65与热敏头34之间并从排出端口 2c拉出到壳 体2的外侧。 当开/关门6关闭时，图4所示的齿条44与小齿轮42相啮合。在此实施例中，小 齿轮42的位置处于固定刀刃30下方，且因此可动刀刃10从开/关门关闭时开始叠置在固 定刀刃30上。在这种情况下，由于可动刀刃10的远端无需经受弯曲过程而简化了可动刀 刃10的制造。相比而言，如图19所示，在小齿轮42的位置相对于固定刀刃30布置在压印 辊65侧的构造中，当开/关门关闭时，可动刀刃10的远端并未叠置在固定刀刃30上。在 此情况下，当可动刀刃10由小齿轮42拉入时，可动刀刃10的远端需要平稳地跨置在固定 刀刃30上。在此情况下，期望在可动刀刃10的远端形成弯曲形状10b(参看图20)。因此 可减小可动刀刃10的两端部从盖体单元3的突起，这在设计打印机中是适用的。
然后，在纪录纸P上打印各种类型的信息。首先，如图4所示，驱动压印电机61a， 且通过齿轮系和从动轮64可旋转地驱动压印辊65。因此，如图3所示，夹在压印辊65的外 周表面与热敏头34之间的记录纸P从容纳在容纳单元2b中的纸巻R拉出并进给到壳体2 的上侧。 同时启动热敏头34以使得热敏头的众多加热器元件适当地发热，从而可将各种 类型的字符、图形等清楚地打印到所进给的记录纸P上。打印的记录纸P由压印辊65进给 且在固定刀刃30与可动刀刃10之间进行传递。 然后，裁切记录纸P。具体而言，驱动图4所示的可动刀刃电机41a，且通过齿轮系 使小齿轮42旋转。然后使与小齿轮42啮合的齿条44线性地移动，与齿条一体地构造的可 动刀刃10可滑动地朝向固定刀刃30移动，且相应的裁切边缘10a、30a如图6所示地叠置。 结果，记录纸P可夹在固定刀刃30与可动刀刃10之间并且在固定刀刃30与可动刀刃10 之间进行裁切。在裁切之后，图4所示的可动刀刃电机41a反转，以使可动刀刃IO返回到 原始位置。 在此，对记录纸P咬合在固定刀刃30与可动刀刃IO之间且可动刀刃10既不能由
可动刀刃电机41a沿裁切方向驱动也不能沿反向驱动时的恢复操作展开描述 图7A示出了记录纸咬合在固定刀刃与可动刀刃之间的状态，以及图7B是恢复操
作的说明性示图。如图7A所示，在使可动刀刃IO朝向固定刀刃30侧移动并裁切记录纸
(未图示)时，记录纸有时会咬合在固定刀刃30与可动刀刃IO之间。如果咬合力很大，即
便使可动刀刃电机反转也不能拉动可动刀刃10远离固定刀刃30。 在此情况下，如图7B所示，开/关门打开且盖体单元3与主体单元4分开。结果， 可动刀刃10沿垂直方向与固定刀刃30分开且因此可移除咬合在刀刃之间的记录纸。在此 实施例中，小齿轮42由主体单元4支承，且因此当开/关门打开时，齿条44随同可动刀刃10 —起与小齿轮42分开。可动刀刃10因此变得可自由移动，且可动刀刃10由于弹性体 37的回复力而沿水平方向与固定刀刃30分开。结果，可动刀刃IO返回到原位置。
(拉入法和推出法) 接下来，对裁切记录纸时作用在可动刀刃和盖体单元上的力进行检查。之后，针对 水平方向的力和垂直方向的力，评述了相关技术(推出法)和本实施例(拉入法)的情形。
(水平方向) 图8是作用在可动刀刃和盖体单元上的水平方向上的力的说明性示图，其中图8A 是本实施例(拉入法)的情形而图8B是相关技术(推出法)的情形。
在图8B所示的常规技术中，小齿轮42由盖体单元3支承。在此情况下，齿条44 与小齿轮42的齿轮啮合部分G布置成与固定刀刃30分隔开。因此，当裁切记录纸时，可动 刀刃10由小齿轮42朝向固定刀刃30推出(推出法)。 在图8B所示的推出法中，检查了作用在可动刀刃IO上沿水平方向的力。在齿条 44与小齿轮42的齿轮啮合部分G，可动刀刃10从小齿轮42接收驱动力Fxg。同时，在可动 刀刃10和固定刀刃30的刀刃接触部分S，可动刀刃10从固定刀刃30接收纸裁切反作用力 和摩擦力Fxs。 在此情况下，小齿轮42和与齿条44形成一体的可动刀刃10由盖体单元3支承， 且盖体单元3在单元连接部分U处连接到主体单元4上。 因此，由盖体单元3在刀刃接触部分S从主体单元4接收的力Fxs作用为以单元 连接部分U作为支点在盖体单元上沿图中的顺时针方向的旋转力矩。由于在盖体单元3的 底表面与主体单元4之间存在轻微游隙，故盖体单元3以单元连接部分U作为中心而沿顺 时针略微旋转。结果，可动刀刃IO在垂直方向与固定刀刃30分开，从而降低固定刀刃30 与可动刀刃IO之间的压力。因此，存在裁切操作变得不稳定而有损裁切性能的问题。
相比而言，在图8A所示的本实施例中，小齿轮42由主体单元4支承。此外，齿条 44与小齿轮42的齿轮啮合部分G邻近地布置到固定刀刃30上。因此，当裁切该记录纸时， 可动刀刃10由小齿轮42朝向固定刀刃30拉入(拉入法)。 在拉入法中，作用在可动刀刃IO上沿水平方向的力类似于推出法。可动刀刃10 在齿轮啮合部分G从小齿轮42接收驱动力Fxg，以及可动刀刃10在刀刃接触部分S从固定 刀刃30接收纸裁切反作用力和摩擦力Fxs。 在此情况下，小齿轮42由主体单元支承，且因此在可动刀刃10中拉入的力Fxg和 从固定刀刃30到可动刀刃10的摩擦力Fxs基本上彼此抵消，因此在盖体单元3上的力和 旋转力矩并不产生作用。 更具体而言，由于可动刀刃10利用弹性体37而连接到盖体单元上，以单元连接部 分U作为中心在逆时针方向上的力作用在盖体单元上，与上文所述的推出法相反，但这样 的力是可忽略的力。即使这样的力产生作用，但该力在其中可动刀刃io沿垂直方向压力接 触固定刀刃30的方向产生作用。结果，可使裁切器的裁切操作稳定，并能增强裁切性能。
如上文所述，在本实施例中，固定刀刃30和小齿轮42邻近地布置在主体单元4 中，且当裁切记录纸时可动刀刃10由小齿轮42朝向固定刀刃30拉入(拉入法)。在此情 况下，可防止在裁切记录纸时固定刀刃30与可动刀刃IO之间的压力降低，能使裁切操作稳 定，并能增强裁切性能。此外，价格便宜的薄刀刃可用于可动刀刃10和固定刀刃30。[OO95] (垂直方向) 图9是作用在可动刀刃和盖体单元上沿垂直方向的力的说明性示图，其中图9A是 在本实施例中的拉入法的情形以及图9B是在相关技术中的推出法的情形。
在图9B所示的相关技术中，小齿轮42由盖体单元3支承。注意的是，固定刀刃30 朝向在上侧的可动刀刃IO受到偏压且压力接触力施加到可动刀刃10上。此外，齿条44从 小齿轮42接收在垂直方向上的啮合反作用力。为了防止因压力接触力和啮合反作用力而 使齿条44与小齿轮42脱离啮合，故提供了用于调节齿条向上侧移动的调节部件35。调节 部件35布置在小齿轮42的相反侧上，且齿条44位于调节部件35与小齿轮42之间，并由 盖体单元3与小齿轮42同样地支承。 首先，在图9B所示的推出法中，作用在可动刀刃10上沿垂直方向的力包括齿条44 从小齿轮42接收的啮合反作用力Fzt和可动刀刃10从偏压到上侧的固定刀刃30接收的 压力接触力Fzs。 啮合反作用力Fzt由调节部件35接收并在盖体单元3中抵消，这是由于小齿轮42 和调节部件35皆由盖体单元3支承。另一方面，由盖体单元3支承的可动刀刃10在刀刃 接触部分S从由主体单元4支承的固定刀刃30接收压力接触力Fzs。 在此情况下，盖体单元3在单元连接部分U连接到主体单元4上，且在刀刃接触部 分S处的压力接触力Fzs用作为相对于盖体单元3沿顺时针方向的旋转力矩。注意的是， 因为在盖体单元3的底表面与主体单元4之间存在细微的游隙，故盖体单元3在接收旋转 力矩时在与主体单元4分开的方向上略微旋转。结果，可动刀刃IO然后沿垂直方向与固定 刀刃30分开，由此固定刀刃30与可动刀刃10之间的压力降低而造成以下问题裁切操作 变得不稳定，且裁切性能降低。 相比而言，在图9A所示的本实施例中，小齿轮42由主体单元4支承。在本实施例 中，也提供了用于调节齿条向上侧移动的调节机构80以防止齿条44与小齿轮42脱离啮 合。调节机构80设置在小齿轮42的相反侧上并由主体单元4支承，且其中，齿条44位于 调节机构80与小齿轮42之间。注意的是，调节机构80可设置在盖体单元3上。但在此情 况下，调节机构80与小齿轮42同样地设置在主体单元4上。在下文中描述调节机构80的 结构。 在拉入法中作用在可动刀刃10上沿垂直方向的力是齿条44从小齿轮42接收的 啮合反作用力Fzt和可动刀刃10从偏压到上侧的固定刀刃30接收到的压力接触力Fzs。
啮合反作用力Fzt由调节机构80接收，且小齿轮42和调节机构80皆由主体单元 4支承。因此，啮合反作用力在主体单元4中抵消。压力接触力Fzs由调节机构80经由可 动刀刃IO从固定刀刃30接收，且固定刀刃30和调节机构80皆由主体单元4支承。因此， 压力接触力在主体单元4中抵消。 因此，在图9A所示的拉入法中，沿垂直方向的力在主体单元中抵消，在盖体单元3 上的力和旋转扭矩并不产生作用，可使裁切器的裁切操作稳定，并可确保裁切性能。
(齿条与小齿轮的啮合) 如图7B所示，在本实施例中，小齿轮42由主体单元4支承。因此，当与主体单元 4分开的盖体单元3重新联接到主体单元4上时，由盖体单元3支承的齿条44和由主体单 元4支承的小齿轮42需要平稳地啮合。
图IO是齿条与小齿轮啮合的说明性示图。如图10A所示，常用齿条44和小齿轮的齿形为渐开线形。在此情况下，齿条44和小齿轮42也可通过将齿顶形成为渐縮形而平稳地啮合。 此外，如图10B所示，齿条44和小齿轮42的齿形可为三角形。在此情况下，齿顶
形成为锐利的渐縮形，且因此齿条44和小齿轮42可平稳地彼此啮合。 如上文所述，齿条44和小齿轮42的齿形定形为使得当盖体单元相对于主体单元
从打开状态转变成闭合状态时齿条44和小齿轮42的齿顶能彼此啮合而不碰撞。此外，如图10C所示，齿条44的远端可朝向小齿轮42回折且在远端处可设置爪部
45。当盖体单元相对于主体单元从打开状态转变成关闭状态中齿条44邻近小齿轮42时，
在齿条44与小齿轮42啮合并使小齿轮42旋转之前，爪部45接触小齿轮42的齿。在此情
况下，通过使小齿轮42旋转到齿条44与小齿轮42彼此平稳啮合的位置，齿条44和小齿轮
42可平稳地啮合。 此外，通过使小齿轮能在盖体单元3分开的状态中旋转，当联接盖体单元时，齿条44和小齿轮42可平稳地啮合。 图11是小齿轮释放机构的说明性示图。图IIA是从图4的箭头E所观察的视图，以及图IIB和图IIC是从图IIA的箭头F所观察的视图。如在图16B中所示，由于一对齿条44、44设置在沿可动刀刃10宽度方向的两侧上，一对小齿轮42、42设置在沿宽度方向的两侧上，如图IIA所示。该对小齿轮42、42由轴72连接。此外，套筒42a、42a以从该对小齿轮42、42朝向内侧突出的方式形成。注意的是，与小齿轮驱动系统的齿轮系相啮合的驱动齿轮43设置在一个小齿轮42的外侧上。 如图11B所示，在本实施例的小齿轮释放机构70中，沿垂直方向的长的通孔75形成在打印机的构架74中。套筒42a插入到通孔75，且小齿轮42由构架74支承。用于将套筒42a偏压到上侧的板弹簧76设置在通孔75下方。 当如图7A所示联接盖体单元3时，由齿条44向下推动小齿轮42。在此情况下，套筒42a克服板弹簧76的偏压力而布置在通孔75的下侧上，如图IIB所示。相比而言，当如图7B所示盖体单元分开时，解决了由齿条44对小齿轮42的向下推动。在此情况下，套筒42a由板弹簧76的偏压力而布置在通孔75的上侧，如图IIC所示。 在图11C的状态中，由于布置在驱动齿轮43下侧上的齿轮系(参看图4)和驱动齿轮43脱离啮合，故小齿轮42可旋转。因此，当盖体单元3联接到主体单元4上时，齿条44可使小齿轮42旋转。因此，齿条44和小齿轮42可平稳地啮合。 注意的是，图11B所示的通孔75下侧处的曲率半径形成为等于套筒42a的半径，且在通孔75上侧处的曲率半径形成为大于套筒42a的半径。因而当套筒42a布置在通孔75的上侧时，小齿轮42不仅可旋转，而且还可向上、向下、向左和向右运动。结果，当将盖体单元3联接到主体单元4上时，齿条44可使小齿轮42旋转同时使其移动。因此，齿条44和小齿轮42可更平稳地啮合。 注意的是，如图4所示，在小齿轮驱动系统41最下游(最邻近小齿轮42)的惰轮41b布置在小齿轮42的斜下方。因此，当盖体单元3联接到主体单元4上时，由齿条44向下推动的小齿轮42与惰轮41b可平稳地啮合。此外，在上述小齿轮释放机构70中，小齿轮42得到抬升并使之可旋转，但可通过使惰轮41b与小齿轮驱动系统41分离而使小齿轮42旋转。 此外，在上文所述的实施例中，已描述了小齿轮释放机构70设置在小齿轮42上的情形，但对于两个小齿轮42、42可提供类似的小齿轮释放机构70且因此两个小齿轮42、42可同时得到抬升并使之可旋转。 注意的是如在图4和图IIA至图11C所示的本实施例中，根据小齿轮释放机构70仅设置在设有与小齿轮驱动系统的齿轮系相啮合的驱动齿轮43的一个小齿轮42侧上且设置有小齿轮释放机构70的一个小齿轮42相对于另一小齿轮42定位在上侧的构造，当盖体单元3相对于主体单元4从打开状态转变成关闭状态时，设置有驱动机构43的一个小齿轮42和与之相对应的一个齿条44首先彼此啮合，且另一个小齿轮42和与之相对应的另一齿条44在第一啮合后彼此啮合。因此，齿条44和小齿轮42可平稳地且容易地啮合。
(调节机构) 图12至图14是调节机构的说明性示图。注意的是，图12是调节机构的透视图，图13A至图13B中的各幅图是调节机构的平面图和侧视图，以及图14A至图14C是在对应于图13A的线A-A的部分处的截面图。此外，图15A至图15C是在对应于图13A的线B-B的部分处的截面图。 如图12所示，调节机构80布置在主体单元4上，且包括板82、杆84和调节部件90(参看图13A至图13B)。如图12所示，板82布置在主体单元4的上表面上，且在平面图中形成为曲柄形。沿垂直方向延伸的旋转轴83布置在板82的中部，板82形成为可绕旋转轴83旋转。同时，杆84布置在主体单元4的侧表面上。通过向下推动杆84可使板82旋转。 如图13A所示，调节部件90布置在板82两端下侧。调节部件90形成为可绕沿水平方向延伸的旋转轴91旋转。在平面图中，旋转轴91布置成平行于板82的侧表面。
如图14A和图15A所示，向下侧突出的调节部分94和向上侧突出的接合部分95形成在调节部件90的板82侧上的端部。调节部分94通过接触布置在调节部件下方的可动刀刃IO来调节可动刀刃10向上侧的移动，且接合部分95接合板82的下表面。同时，用于沿调节部分94与可动刀刃10分开的方向偏压调节机构90的弹性体(螺旋弹簧)86在板82的相反侧上设置在调节部件90的端部，且旋转轴91位于弹性体86与板82之间。
如图13A所示，当裁切记录纸时，调节部件90的接合部分95接合板82的下表面。在此情况下，如图14A和图15A所示，由于板82克服弹性体86的偏压力向下推动接合部分95，调节部分94接触可动刀刃10。因而通过从固定刀刃30到可动刀刃10的压力接触力，可调节可动刀刃10向上侧的移动，且可防止齿条44与小齿轮42分离。结果，可由小齿轮42的驱动力来平稳地移动可动刀刃10。此外，可动刀刃10与固定刀刃30之间的压力降低因而能防止，且能可靠地裁切记录纸。 当记录纸咬合在固定刀刃30与可动刀刃IO之间时，如图13B所示，杆84受到向下推动使得板82旋转从而使板82的下表面与调节部件90的接合部分95分离。在此情况下，如图14B和图15B所示，调节部分94由弹性体86的偏压力而升高并与可动刀刃10分开。由此齿条44向上侧移动且小齿轮42由图IIC所示的板弹簧76的偏压力而变得可旋转。结果，如在图14B和图15B所示，可动刀刃10由弹性体37的回复力而返回到原位置。之后，如图14C和图15C所示，固定到开/关门上的盖体单元3打开以移除咬合在固定刀刃30与可动刀刃10之间的记录纸。因为可动刀刃10返回到原位置，盖体单元3可在无可动 刀刃10、调节部件90和板82的干扰下而分开。 扭转螺旋弹簧(未图示)设置在图13B所示的杆84的旋转轴84a上，且因此通过 停止向下推动杆84并放手而使杆84自动返回到图13A的状态。与此结合，板82也返回到 图13A的状态，板82的下表面和调节部件90的接合部分95彼此接合，且调节部件90的调 节部分降低。 随后，当重新开始打印和裁切记录纸时，如图14B和图15B所示首先闭合盖体单元
3。然后如图14A和图15A所示降低调节部分94以调节可动刀刃10向上侧的移动。由此
驱动力从小齿轮42传输到齿条44，且可动刀刃10可移动以裁切记录纸。 尽管调节机构80布置在图12至图14的主体单元4侧上，但调节部件35也可布
置在盖体单元3侧上，如图7A所示。 主体单元4和盖体单元3由压印辊65的旋转轴65b锁定，或者当相对于旋转轴 65b安装在固定刀刃30侧上的盖体单元3上的锁定轴(未图示)装配到主体单元4侧上的 锁定凹槽(未图示)时而锁定，且调节部件35相对于盖体单元4的旋转轴65b布置在固定 刀刃30侧上。 换言之，在主体单元4和盖体单元3的联接区域(锁定区域)形成在小齿轮42和 固定刀刃30附近的情况下，调节部件35相对于主体单元4与盖体单元3的联接区域布置 在固定刀刃30侧紧邻上方。可动刀刃IO从固定刀刃30接收的向上压力接触力Fzs和齿条44从图9A所示的
小齿轮42接收的向上啮合反作用力Fzt施加在由图7A中的盖体单元3所支承的调节部件
35上。通过采用上述布置，这些力中的大部分可在联接区域(锁定区域)接收，且因此可最
大限度地减小以联接区域(锁定区域)为中心作用在盖体单元4上的旋转力矩。 调节部件35可简单地由刚性主体构造。因此，如图7A所示，通过仅将盖体单元3
联接到主体单元4上，可由调节部件35调节可动刀刃10向上侧的移动。 此外，如图7B所示，通过仅使盖体单元与主体单元4分开，可解除对由调节部件35
所调节的可动刀刃10的移动进行调节。因此，用于调节可动刀刃10的移动的复杂机构不
再需要，且可降低制造成本。 (可动刀刃承座) 热敏打印机1包括可动刀刃承座(支承单元)，利用可动刀刃承座，可替换可动刀 刃10。 图16和图17是可动刀刃承座的说明性示图。图16A是沿着图16B的线B_B所截 取的侧视截面图，以及图16B是底视图。图17A是平面图，以及图17B是沿着图17A的线
c-c所截取的局部截面图。 如图16A所示，盖体单元3设置在开/关门6的下方，且可动刀刃承座110设置在 盖体单元3的内部。可动刀刃承座110由树脂材料或类似材料制成，形成为一个表面敞开 的盒状，并能在内部容纳可动刀刃10。如在图16A和图15B中所示，用于暴露可动刀刃10 的裁切边缘10a的切口 112设置在可动刀刃承座10的上表面和下表面上。
如在图16B中所示，阻挡件103布置在固定刀刃(未图示)的相对侧上，且可动刀 刃承座110位于阻挡件103与固定刀刃之间。还设有用于朝向阻挡件103偏压可动刀刃承
14座110的弹性体37。当可动刀刃承座110接触阻挡件103时，可动刀刃10布置在原位置。 齿条44形成在可动刀刃承座110的底表面宽度方向的两侧上。 如图17A所示，一对固定孔14设置在可动刀刃10的近端侧上。如图17B所示，一 对突起114形成在可动刀刃承座110的内表面上。当每个突起114接合每个固定孔14时， 可动刀刃10固定到可动刀刃承座110上，且可动刀刃10容纳在可动刀刃承座110的内部。
如图17A所示，替换孔12设置在可动刀刃10的远端(裁切边缘10a)侧上。替换 孔12从形成在可动刀刃承座110的上表面和下表面上的切口 112露出。准备在远端具有 钩状物的可动刀刃替换钓钩(jig)，且钩状物插入到替换孔12内，以便将可动刀刃10拉到 可动刀刃承座110的开口侧。由此使图17B中所示的突起114与固定孔14脱离接合，且可 从可动刀刃承座110拉出可动刀刃10。 之后，不同的可动刀刃IO插入并固定到可动刀刃承座110上并完成可动刀刃10 的替换。 除了当弃用裁切边缘10a降级的可动刀刃10时，当改变可动刀刃10的类型时也 替换可动刀刃10。 图18是用于裁切记录纸同时留下连接点的可动刀刃的平面图，其中，图18A是对 于留下一个点的可动刀刃而图18B是对于留下两个点的可动刀刃。图18A中所示的可动刀 刃10包括位于V形裁切边缘10a中央谷部处的切口 16。当可动刀刃IO移动使得固定刀 刃30叠置直到切口 16中部时，在切口 16的部分并不裁切记录纸，而是在其它部分裁切记 录纸。因此可裁切记录纸，沿宽度方向在中部留下一个连接点。在图18B中所示的可动刀 刃10包括在V形裁切边缘10a的倾斜侧中部处的切口 16、 16。当可动刀刃10移动使得固 定刀刃30叠置直到超过裁切边缘10a的中央谷部的切口 16、16中部时，可裁切记录纸同时 留下两个连接点。通过留有连接点，可防止从打印机排出的记录纸散落。连接点可容易地 断开以通过简单地拉动所排出的记录纸来使记录纸分开。 在专利文献1和2所公开的技术中，不能仅替换可动刀刃，而是需要替换包括压印
辊和小齿轮的整个可动刀刃单元，且因此替换可动刀刃造成较大浪费。 在本实施例中，另一方面，小齿轮42安装到主体单元4上，如图4所示，且因此实
现了仅可动刀刃10和压印辊65安装到盖体单元3上的简单结构。因此，可仅替换可动刀
刃10而无需替换小齿轮42和小齿轮驱动系统41，且可排除因替换所造成的浪费。 本发明的技术范畴并不限于上述实施例，且在不偏离本发明要旨的情况下，可以
对上述实施例进行各种修改。换言之，在实施例中所描述的具体材料和层构造只是实例，且
可进行适当地改变。 举例而言，虽然在每个实施例中将热敏打印机描述为带有裁切器的打印机的实 例，但这不应以限制性方式来理解。举例而言，可采用喷墨打印机，其使用墨滴来打印拉出 的记录纸，其中，热敏头作为喷墨头。 已描述了在壳体上表面上设置有开/关门的热敏打印机。但是，开/关门也可设 置在壳体前表面上且打印过的记录纸可从前表面侧排出。已描述了落入型热敏打印机，在 其中插入纸巻并将其简单地放置在安装板上。但作为这种类型的替代，可采用枢轴支承型 热敏打印机，在其中提供了用于枢转地支承(可旋转地支承)壳体内的纸巻的枢轴支承机 构。
权利要求
一种打印机，包括主体单元，其支承热敏头和压印辊中的一者以及可动刀刃和固定刀刃中的一者，所述可动刀刃与齿条成一体地构造；盖体单元，其支承所述热敏头和所述压印辊中的另一者以及所述可动刀刃和所述固定刀刃中的另一者；以及用于驱动所述可动刀刃的可动刀刃驱动机构和用于驱动所述压印辊的压印驱动机构，其中由所述可动刀刃驱动机构旋转的小齿轮设置在与支承所述可动刀刃的单元不同的单元上，所述盖体单元提供成用以相对于所述主体单元可自由地打开/关闭；以及当所述盖体单元相对于所述主体单元关闭时，所述小齿轮与所述齿条啮合并使所述可动刀刃往复移动，使得所述可动刀刃与所述固定刀刃相协作来在预定位置裁切记录纸。
2. —种打印机，包括 主体单元，其支承热敏头和固定刀刃；盖体单元，其支承压印辊和与齿条一体构造的可动刀刃；以及设置在所述主体单元中用于驱动所述可动刀刃的可动刀刃驱动机构和设置在所述主体单元中用于驱动所述压印辊的压印驱动机构；其中由所述可动刀刃驱动机构旋转的小齿轮设置在所述主体单元中； 所述盖体单元提供成用以相对于所述主体单元可自由地打开/关闭；以及 当所述盖体单元相对于所述主体单元关闭时，所述小齿轮与所述齿条啮合并使所述可动刀刃往复运动，使得所述可动刀刃与所述固定刀刃相协作来在预定位置裁切记录纸。
3. 根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述打印机还包括用于使所述小齿轮 能自由旋转的小齿轮释放机构。
4. 根据权利要求1所述的打印机，其特征在于所述小齿轮包括相对于一根轴线分别设置在左方与右方的一对小齿轮； 布置在所述盖体单元上的与所述可动刀刃一体地构造的所述齿条与可动刀刃驱动机 构侧上的所述小齿轮相啮合且然后与另一小齿轮相啮合，且之后，当所述盖体单元相对于 所述主体单元关闭时，在所述可动刀刃驱动机构侧上的所述小齿轮和所述可动刀刃驱动机 构彼此相啮合。
5. 根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述齿条和所述小齿轮具有下面这样 的齿形，即当所述盖体单元相对于所述主体单元从打开状态转转变成关闭状态时，齿顶彼 此啮合而不会锁定。
6. 根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述齿条包括爪部，当所述盖体单元相 对于所述主体单元从所述打开状态转变成所述关闭状态时，在所述小齿轮啮合所述齿条之 前，所述爪部用于使所述小齿轮旋转。
7. 根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述可动刀刃设置有多个孔，所述多个 孔替代所述齿条接合所述小齿轮。
8. 根据权利要求1所述的打印机，其特征在于所述齿条包括调节部件，所述调节部件用于调节所述齿条不与所述小齿轮分离；以及所述调节部件由所述固定刀刃的布置单元支承。
9. 根据权利要求1所述的打印机，其特征在于所述齿条包括调节部件，所述调节部件用于调节所述齿条不与所述小齿轮分离；以及 所述调节部件由所述可动刀刃的布置单元支承。
10. 根据权利要求l所述的打印机，其特征在于所述齿条包括调节部件，所述调节部件用于调节所述齿条不与所述小齿轮分离；以及 所述调节部件相对于所述压印辊的旋转轴布置在所述固定刀刃上。
11. 根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述可动刀刃可相对于所述支承单元 移除以便可进行替换。
12. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，所述打印机还包括用于使所述小齿轮 能自由旋转的小齿轮释放机构。
13. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于所述小齿轮包括相对于一根轴线分别 设置在左方和右方的一对小齿轮； 当所述盖体单元相对于所述主体单元关闭时，布置在所述盖体单元上的与所述可动刀 刃一体地构造的所述齿条与可动刀刃驱动机构侧上的所述小齿轮相啮合并然后与另一小 齿轮相啮合，且之后，在所述可动刀刃驱动机构侧上的所述小齿轮与所述可动刀刃驱动机 构彼此相啮合。
14. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，所述齿条和所述小齿轮具有下面这样 的齿形，即当所述盖体单元相对于所述主体单元从打开状态转变成关闭状态时，齿顶彼此 啮合而不会锁定。
15. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，所述齿条包括有爪部，当所述盖体单 元相对于所述主体单元从所述打开状态转变成所述关闭状态时，在所述小齿轮与所述齿条 啮合之前，所述爪部用于使所述小齿轮旋转。
16. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，所述可动刀刃设置有多个孔，所述多 个孔替代所述齿条接合所述小齿轮。
17. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于所述齿条包括调节部件，所述调节部件用于调节所述齿条不与所述小齿轮分离；以及 所述调节部件由所述固定刀刃的布置单元支承。
18. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于所述齿条包括调节部件，所述调节部件用于调节所述齿条不与所述小齿轮分离；以及 所述调节部件由所述可动刀刃的布置单元支承。
19. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于所述齿条包括调节部件，所述调节部件用于调节所述齿条不与所述小齿轮分离；以及 所述调节部件相对于所述压印辊的旋转轴布置在所述固定刀刃侧上。
20. 根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，所述可动刀刃可相对于所述支承单元 移除以便可进行替换。
全文摘要
本发明涉及打印机。为了提供其中对于记录纸裁切性能得到增强的热敏打印机，一种热敏打印机(1)包括热敏头(34)，其用于在连续供应的记录纸上执行打印；用于进给记录纸的压印辊(65)；以及用于裁切记录纸的裁切器。该热敏打印机包括构成裁切器的固定刀刃(30)和可动刀刃(10)；支承所述固定刀刃(30)的主体单元(4)；相对于主体单元(4)可移除且支承可动刀刃(10)的盖体单元(3)；以及小齿轮(42)，其啮合与可动刀刃(10)一体构造的齿条(44)以移动可动刀刃(10)，其中，主体单元(4)支承小齿轮(42)，且盖体单元(3)仅支承可动刀刃(10)和压印辊(65)。
文档编号B41J11/70GK101712241SQ2009102061
公开日2010年5月26日 申请日期2009年10月9日 优先权日2008年10月7日
发明者横山泰观, 海谷光弘, 濡木伸二 申请人:精工电子有限公司