专利名称：打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于例如POS(Point-Of-Sale)系统的电子现金记录机等的打印机。
图14示出了以往这种技术中的典型代表。马达61的驱动力通过第一减速齿轮62、传动齿轮63从具有蜗轮和伞齿轮的齿轮64再经过驱动皮带轮齿轮65及色带驱动机构传递给驱动齿轮66，驱动皮带轮齿轮65驱动使打印头往复运动的皮带。
在这种以往的打印机中，一般来说，为了驱动需要大扭矩的打印机构及走纸机构，马达的回转驱动借助于用正齿轮组合的动力传递机构进行减速。
但是，近来要求打印机小型化，为了达到这一要求需要马达本身小型化，而且还要利用齿轮产生大的减速比，以确保走纸机构、打印机构所需的扭矩。
在前述以往技术中，为了得到充分的减速比，使用零部件较大的小齿轮和大齿轮，或者利用多个减速齿轮进行多级组合的结构，但是，前者各个部件比较大，后者由于其构成部件比较多致使任何减速所需空间比较大，因此出现了打印机尺寸小型化难以实现的问题。
鉴于上述缺点，本发明的目的是，提供一种备有需要的空间小、减速比大的动力传递机构的打印机。
为了完成上述目的，根据权利要求1所记载的发明提供一种打印机，该打印机包括使搭载有打印装置的托架沿打印方向移动的托架驱动装置及记录纸的走纸装置，其改进是，还具有由马达转动的驱动轴、将驱动轴的旋转力传递给安装在驱动轴上的走纸装置的第一蜗杆、及将驱动轴的旋转力传递给安装在驱动轴上托架驱动装置或传递给用于移动在记录纸上转印的色带的色带驱动装置中的至少一个的第二蜗杆。
权利要求2所记载的发明，是在权利要求1的基础上做出的，其中第一蜗杆和第二蜗杆的导程角同方向。
另外，权利要求3所记载的发明，是在权利要求1、2的基础上做出的，其中马达具有处于马达轴上的蜗杆的马达蜗杆，与马达蜗杆啮合的蜗轮固定在驱动轴上。
此外，权利要求4所记载的发明，是在权利要求1至3的基础上做出的，其中驱动轴可转动地支撑在至少第一或第二蜗杆的近旁。
再者，权利要求5所记载的发明，是在权利要求1至4的基础上做出的，其中驱动轴至少分割成在其端侧设置有第一或第二蜗杆的两个以上的驱动轴。
权利要求1记载的发明所采用的结构，由于在一根驱动轴上设有数个蜗杆，因此可得到大的减速比，另外可以做成向打印机各机构的动力传递不需要太大空间的结构。而且，由于构成部件非常少，因此，可减少齿轮啮合的部位，可最大限度地抑制由齿轮的齿侧间隙所引起的噪音。
根据权利要求2所记载的发明的结构，由于由各蜗杆所产生的各个负载的反力朝同一方向挤压驱动轴，因此不会引起驱动轴轴向脉动，使其稳定，结果，拖架可以稳定地输送，从而提高了打印质量，同时，减小了齿轮间隙所产生的振动，更进一步地抑制了由齿轮的齿侧间隙所引起的噪音。
另外，权利要求3所记载的发明是在权利要求1、2记载的发明的基础上作出的，从马达的传递也是由蜗杆的啮合实现的，因而可以更有效地进行减速。
再者，根据权利要求4所记载的发明的结构，由于对驱动轴发生挠曲的蜗杆附近给于支撑，因此，可以减少驱动轴的挠曲，由此抑制了驱动轴的振动，可以实现平稳的旋转传递，同时，保证了蜗杆的配合量，提高了齿轮的耐久性。
而且，根据权利要求5所记载的发明的结构，由于不将蜗杆移动到轴的中央附近，因而提高了组装性。
图1是表示本发明一实施例的小型打印机的立体图。
图2是表示本发明一实施例的小型打印机打印机构部的说明图。
图3是走纸机构部的立体图。
图4是本发明第一实施例中的减速轴的轴支撑部的侧面图。
图5是走纸离合器装置部的断面立体图。
图6是减速轴上各齿轮固定例1的零件图。
图7是减速轴上各齿轮固定例2的立体图和断面图。
图8是走纸触发器的磁铁后视图。
图9是释放机构的后视图。
图10是释放机构的放大断面图。
图11是表示本发明另一实施例的减速轴的轴支撑部侧面图。
图12是表示本发明再一实施例的减速轴的轴支撑部侧面图。
图13是表示本发明再一实施例的立体图。
图14是表示以往技术一个例子的打印机的动力传递机构部的立体图。
下文利用本发明一实施例对本发明进行详述。
图1是表示说明打印机整体机构的立体图，是从打印机拆去外装部件(构架7、盖等)的说明图。图2是打印机构部的说明图。
本实施例的打印机主要由动力传递机构部、打印机构部、走纸机构部以及色带输送机构部这四个机构部构成。
动力传递机构部如图1所示，由设置在构架7右角的作为驱动轴的减速轴3构成，具有蜗杆马达齿轮2的马达1相对打印机横向放置，减速齿轮4、皮带轮驱动齿轮24及走纸离合器装置6固定在轴上。
减速齿轮4由与马达齿轮啮合的蜗轮部4-1及蜗杆部4-2一体形成，减速齿轮4的蜗杆部4-2与用于驱动色带驱动机构的色带卷取轴装置5的下方侧设置的蜗轮部啮合。
皮带轮驱动齿轮24是蜗轮齿轮，与可自由转动的配置在构架7底部的皮带轮传动齿轮22的蜗轮齿轮22-1啮合。
打印机构部由装有打印头15的托架16等构成，打印头15由架设在设置于构架7两侧的从动皮带轮21-1及驱动皮带轮20-1之间的拖架皮带19移动。作为打印方式可以采用使打印头15沿箭头a、b中任一所示方向移动时都能打印的两个方向的打印方式。
图3是走纸部的立体图，下文根据该图进行说明。
走纸机构部具有在打印机后方设置的纸导向构架44、与纸导向构架44之间具有预定间隙而对置设置的纸导向件43以及走纸轴33构成。走纸轴33通过走纸离合器装置6驱动旋转，其左右两侧设有链轮35，链轮35的外周上形成有与记录纸两侧形成的孔配合的销。该走纸机构部由用于控制离合器装置6的on/off的走纸触发器磁铁装置及设置在走纸轴33上的第二离合器的释放机构所构成。
下文参照图4、图5、图7、图8详述走纸离合器装置6。
图4是本发明第一实施例中的减速轴的轴支撑部的侧面图，图5是走纸离合器装置部的断面立体图，图7是减速轴上各齿轮固定例2的立体图和断面图，图8是走纸触发器的磁铁后视图。
本实施例的走纸离合器装置6是弹簧离合器，由固定在减速轴3上的走纸芯轴25、两端带有腕部的走纸离合器弹簧27、可自由转动地支撑在走纸芯轴25上的外周与离合器弹簧27一个腕部配合的走纸爪28、可自由转动地支撑在走纸芯轴25上的与离合器弹簧27另一个腕部配合的走纸驱动齿轮29构成，走纸离合器弹簧27卷绕在压入走纸芯轴25的与走纸芯轴25一起转动的走纸套筒26上，走纸爪28的外周上还设有与触发器吸引板38配合的爪部28-1，走纸驱动齿轮29的外周上设有向走纸机构部传递动力的蜗轮29-1。另外走纸芯轴25的爪部25-1是一边弯曲一边组装的，通过该爪部25-1限制了走纸驱动齿轮29的移动，由此，该走纸离合器装置6在固定到减速轴3上之前，就组装成装置。之后，向减速轴3上组装时，爪部25-1不朝中心方向弯曲，各部件不会分解。
图9是释放机构的后视图，图10是释放机构的放大断面图。
释放机构具有可自由转动地设置在走纸轴33上的使走纸驱动齿轮29回转的走纸传动齿轮30、使走纸轴33不转动而沿轴向移动的与传动齿轮30啮合的走纸离合器板32以及使离合器板32位于与传动齿轮30啮合的位置和不啮合的位置中的任一位置的释放盖40。
进一步，色带输送机构部由采用环形色带的梅比乌斯方式的色带盒(图中未)及使与色带盒的色带驱动部配合的色带移动的色带卷取轴装置5构成。该色带在色带卷取轴装置5与减速齿轮4的蜗杆部4-2啮合时转动。
下文叙述具有上述构成的打印机的动作。
马达1转动时其回转驱动力通过蜗轮马达齿轮2及减速齿轮4经过大幅度地减速后传递给减速轴3。与减速齿轮4的蜗杆部4-2啮合的色带卷取轴装置5经过进一步大幅度减速后转动，使色带盒中的色带移动。
进一步，固定在减速轴3上的皮带轮驱动齿轮24通过皮带轮传动齿轮22使驱动皮带轮20-1转动。在驱动皮带轮20-1上形成与定时皮带的托架皮带19啮合的齿部，这样架设在从动皮带轮21-1上的托架皮带沿箭头c所示方向移动。
搭载有打印头15的托架16与固定在托架皮带19上的托架驱动轴19-1配合，沿箭头a或b所示方向移动。
于是，利用由固定在马达1轴上的T检测板10检测出的定时信号以及通过固定在托架装置16上的透射型R检测器装置11来确认构架7上的凸起7-2所检测到的位置信号，便可以在所希望的位置打印。
此外，由于装在减速轴3上的走纸离合器装置6通过触发器吸引板38阻止走纸爪轮28的转动，走纸离合器弹簧27的内径大，因此走纸套筒26转动，但是走纸离合器弹簧27不转动，不会将减速轴3的转动向走纸机构传递。在所期望的定时下驱动触发器磁铁36时，触发器吸引板38转动，与爪部28-1配合，使外走纸爪轮28转动。走纸离合器弹簧27通过其腕部与套筒26一体转动，带动走纸驱动齿轮29转动。
向走纸触发器磁铁36的通电结束时，借助走纸触发器爪弹簧39的力使触发器吸引板38与走纸爪轮28的再次啮合停止，由此，通过走纸离合器弹簧27的作用使走纸爪轮28及走纸驱动齿轮29的转动停止，处于停机等待状态。
走纸驱动齿轮29转动时走纸传动齿轮30转动，并在传动齿轮30的齿部30-1与离合器板32的齿部32-1啮合的状态下向走纸轴33传递，由链轮35输送记录纸。
可是，在需要交换与链轮35配合的记录纸而把记录纸从链轮35上卸下等场合，沿箭头l方向转动释放杆40的前端，这时释放杆40的凸轮面40-1沿箭头n所示方向挤压走纸离合板32的系挂面m，解除传动齿轮30的齿部30-1与离合板32的齿部32-1的啮合，使走纸轴33可自由转动，这样，可将记录纸朝任意方向抽出(图10虚线所示状态)。另外，通过释放杆弹簧41使释放杆40恢复原位时，走纸传动齿轮30与走纸离合板32啮合，走纸轴33可与传动齿轮30一体转动。
在本实施例中，在减速轴3上安装有始终向打印机后方的箭头d所示方向作用的各齿轮，下文对此进行详细叙述。由于马达1反时针转动，使减速齿轮4转动，这样马达1的转动朝打印机后方对减速轴3施力。减速齿轮4的蜗杆部4-2带动用于驱动色带驱动机构的色带卷取轴装置5下方侧所形成的蜗轮部转动，这时其反力对减速轴3朝箭头d方向施力。此外，由皮带轮驱动齿轮24通过皮带轮传动齿轮22驱动打印机构，在这种场合，作为蜗杆齿轮的皮带轮驱动齿轮24也沿箭头d所示方向对减速轴3施力。
同样，在走纸离合器装置6转动传动齿轮30的场合，也对减速轴3施加朝打印机后方的沿箭头d方向的力。即是说，配制在减速轴3上的所有蜗杆机构的导程角方向相同。
根据上述结构，通过始终向后方侧对减速轴3施力，可使减速轴3的动作稳定，即使有轴向间隙，也不会影响打印机的质量，可以得到更好的打印质量。
下文进一步说明其效果，在例如马达齿轮与减速齿轮沿箭头d所示方向对减速轴3施力、而皮带轮驱动齿轮24与皮带轮传动齿轮22的啮合与蜗轮的螺旋方向相反(与导程角相反)、使减速轴3沿与箭头d所示方向的相反方向即打印机前方侧移动的场合，通过打印头15动作的负载使减速轴3沿箭头d所示方向的相反方向移动。但是，当打印头15使驱动皮带轮20-1与从动皮带轮21-1部反转时，打印头15惯性的影响引起皮带轮驱动齿轮24的负载急剧减少，减速轴3通过马达齿轮2朝箭头d所示方向移动。这样，减速轴3由于轴向往复运动而使从马达1检测的定时信号与打印头15的位置不同，结果大幅度地降低了打印质量。另外，减速轴3的移动也会引起噪音等负面影响。而在本实施例中，配置在减速轴3上的蜗杆或蜗轮通过转动而对减速轴3始终朝任意一侧方施力，通过采用这种结构，不会引起上述问题的发生，可以得到应由的良好效果。
上述实施例的本发明的动力传递机构，其构成部件可以减少到马达齿轮1、减速齿轮4、减速轴3、皮带轮驱动齿轮24、走纸离合器装置6(走纸驱动齿轮29)、色带卷取轴装置5、皮带轮传动齿轮22、托架驱动皮带轮装置20及走纸传动齿轮30的这8个部件，齿轮啮合的位置非常少，只有5个位置。另外，由于将通过色带驱动、打印头驱动及走纸的各个负载引起的蜗杆的反力设定成对减速轴3朝打印机后方(箭头d)施力的蜗杆螺旋方向，因此，减少了齿轮的晃动，从而大幅度地抑制了由齿轮齿侧间隙引起的噪音。
下文利用图6、图7详述减速轴3与各齿轮的固定。
图6是减速轴上各齿轮的固定例1的零部件图，图7是减速轴上各齿轮的固定例2的立体图和断而图。
本实施例的减速轴3与各齿轮的固定是通过异形轴实现的，该异形轴是在减速轴3断面图的图6所示对称的两个位置上设有凹部3-1，而目在全长区域形成该凹部3-1。并且减速齿轮4形成有与凹部3-1配合的凸起4-3，通过凸起4-3与凹部3-1的配合，使各齿轮不能相对于减速轴3转动而可以沿轴向移动地安装在减速轴3上。另外，轴向的移动由E型止动轮3-2来限制。但是，在这种场合，由于在全长上设置凹部，其缺点是强度会变弱，而且易于发生弯曲等。
针对这种情况，如图7所示，在减速轴3的两端部设有榫头，减速齿轮4及走纸芯轴25的内部设有接收该榫部的配合槽4-1、25-2，通过这种配合，可以实现一体转动。通过采用这种结构，可以大大提高减速轴3的刚性，增强其强度。该榫头及配合槽的关系也可以采用在减速轴3一侧形成配合槽、在减速齿轮4一侧形成该榫头的结构。
另外，作为皮带轮驱动齿轮24与减速轴3一体转动的方法，可以采用在减速轴3及安装侧形成键槽部及与该槽配合的键4-2的结构。
下文参照图11及图12叙述本发明的另一实施例。
图11是表示本发明另一实施例的减速轴的轴支撑部侧面图，图12是表示本发明再一实施例的减速轴的轴支撑部侧面图。
在第一实施例中，减速齿轮4、皮带轮驱动齿轮24及走纸离合器装置6固定在一根减速轴3上，减速轴3的两端用两个点支撑(图4)。在上述例子中，在制造减速轴3那样的长尺寸轴的过程中，容易产生弯曲，这样，特别是在减速轴中间部所设置的皮带轮驱动齿轮24的部位容易产生大的振动(图4中的→方向)。这种现象会引起与皮带轮驱动齿轮24配合的轮系的回转脉动变大。
针对这种情况，图11及图12中的减速轴45、45-1的长度做成到超过皮带轮驱动齿轮46、46-1为止，皮带轮驱动齿轮46、46-1的一部分作为轴承，经过构架47、47-1的底部可自由转动地支撑着其翘起部。由此，可以减少皮带轮驱动齿轮46、46-1部的齿轮的振动，使回转脉动变小，进一步提高了动力传递的精度。而且，由于保证了蜗杆的配合量，因而提高了齿轮的耐久性。
图12的实施例与图11的不同点是减速轴的结构不同，图11实施例与第一实施例的结构相同，而图12所示实施例的特点是减速轴分为两部分，皮带轮驱动齿轮46-1作为联轴节。根据图12的实施例，受走纸装置作用的载荷由刚性高的金属制成的轴承受，而且在轴承的附近支撑，与图11所示实施例相比较，强度更高一些。
此外，蜗轮不能移动到轴的中央附近，因而提高了组装性。
图13示出了本发明的再一实施例。
图13是打印机的整体立体图。与第二实施例的不同点在于，减速轴48与驱动皮带轮49的转速基本相同，皮带轮驱动齿轮50与驱动皮带轮49用定时皮带51直接连接。
在这种场合，通过采用定时皮带51不会因第一实施例的皮带轮传动齿轮22的蜗轮与正齿轮的同轴度等零件精度而引起托架驱动皮带轮装置20的回转不稳定。
上述的本发明中，也可以利用除减速轴3上蜗杆以外的传动部件。
而且，本发明并不限于上述实施例，还可以进行各种变更。
例如在本实施例中，记录纸是用两侧有孔的发票用纸，走纸装置是以链轮为例说明的，但是，也可以采用卷状记录纸以及用摩擦方式输送该卷状记录纸的滚轮，而且打印装置及打印方法等也不受上述实施例的限制。
根据上述权利要求1记载的发明，由于在一根驱动轴上设有数个蜗杆，因此可得到大的减速比，另外可以做成向打印机各机构的动力传递不需要太大空间的结构。而且，由于构成部件非常少，所以，可减少齿轮啮合的部位，最大限度地抑制由齿轮的齿侧间隙所引起的噪音。
根据权利要求2所记载的发明的结构，由于由各蜗杆所产生的各个负载朝同一方向挤压驱动轴，因此不会引起驱动轴轴向脉动，使其稳定，结果，拖架可以稳定地输送，从而提高了打印质量，同时，减小了齿轮间隙所产生的振动，更进一步地抑制了由齿轮的齿侧间隙所引起的噪音。
进一步，采用权利要求3至5所记载的发明，可以得到更好的效果。
权利要求
1.一种打印机，具有使搭载有打印装置的托架沿打印方向移动的托架驱动装置及记录纸的走纸装置，其特征是，还包括由马达转动的驱动轴；将前述驱动轴的旋转力传递给安装在驱动轴上的前述走纸装置的第一蜗杆；及将前述驱动轴的旋转力传递给安装在驱动轴上的前述托架驱动装置或传递给用于移动在记录纸上转印的色带的色带驱动装置中的至少一个的第二蜗杆。
2.根据权利要求1所记载的打印机，其特征是，前述第一蜗杆和第二蜗杆的导程角同方向。
3.根据权利要求1或2所记载的打印机，其特征是，前述马达具有在马达轴上的蜗杆的马达蜗杆，与前述马达蜗杆啮合的蜗轮固定在前述驱动轴上。
4.根据权利要求1或2所记载的打印机，其特征是，前述驱动轴可转动地支撑在至少第一或第二蜗杆的近旁。
5.根据权利要求1至4之一所记载的打印机，其特征是，前述驱动轴至少分割成在其端侧设置前述第一或第二蜗杆的两个以上的驱动轴。
全文摘要
在与正齿轮组合的动力传递机构中，为了得到充分的减速比，不需要大的空间，也不会使部件的尺寸变大，而且也不会产生由各齿侧引起的噪音。解决这一问题的手段是，以蜗杆为主体构成动力传递机构，在一根减速轴上设置数个蜗杆，蜗杆的螺旋方向设定成使各个蜗杆的负载朝同一方向对减速轴施力。
文档编号B41J23/00GK1167683SQ97111
公开日1997年12月17日 申请日期1997年3月12日 优先权日1996年3月12日
发明者成田浩士, 大月升 申请人:精工爱普生株式会社