印字装置

印字装置

本発明は、印字装置に関する。

特許文献１に開示されたインクジェットプリンタは、複数のノズルを有する印字ヘッドと、印字ヘッドをメンテナンスするヘッドメンテナンス部と、を備えている。 印字ヘッドは、印刷媒体に対向する位置と、ヘッドメンテナンス部に装着される位置とを結ぶ方向（横方向）に移動可能に構成されている。

特許文献１に開示されたインクジェットプリンタのように印字ヘッドが印刷媒体の送り方向に移動しない場合には、印刷媒体を送り方向に移動させて印字対象面の全てに印字ヘッドが対向するようにしなければならない。 例えば印刷媒体を印字ヘッドと対向する平面上を移動可能に構成する必要がある。 この場合、印刷に要するスペースは、印刷媒体の約２倍近い前後幅を必要とする。 このため、インクジェットプリンタ自体の大きさも、印刷媒体の約２倍近い前後幅となるため、小型化を阻害されていた。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、印字装置を小型化することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る印字装置は、
筐体に対して回転可能に支持された第一歯車と、該第一歯車を回転させるモータとを備える前記筐体と、
前記筐体内に設けられ、第一方向に摺動可能に設けられ印字ヘッドを有するキャリッジと、前記第一方向と印字方向とに垂直な第二方向に延出し前記第一歯車に噛合する第二方向ラックと、を有する印字ユニットと、
前記モータを制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする。

また、前記印字ユニットは、
前記第一方向に延出する回転軸を備え、
前記第一歯車は、前記回転軸の両端に同軸上に固定され、
前記第二方向ラックは、前記印字ユニットにおいて前記第一方向における両側に設けられ、それぞれ前記第一歯車に噛合し、
前記モータは、前記回転軸を回転させて前記第一歯車を回転させるようにしてもよい。

また、前記印字ユニットには、両端部に、前記第一方向に貫通するとともに前記第二方向を長手方向とする長孔が形成されており、
前記回転軸は、前記長孔を挿通して配置されるようにしてもよい。

前記回転軸は、噛合する複数の歯車を備える歯車群の一つの歯車に固定され、
前記モータは、該歯車群のうちの他の一つの歯車である入力歯車を回転駆動することで、前記回転軸を回転させるようにしてもよい。

前記印字ユニットは、
前記第一方向に延出する巻取用ラックと、該巻取用ラックに噛み合い前記キャリッジの前記第一方向の移動に伴って回転する巻取歯車と、前記巻取歯車の回転に伴って前記印字ヘッドにおけるインクリボンを巻き取る巻取軸とを有する巻取部を備え、
該巻取部は、前記筐体に対して前記印字ヘッドとともに一体的に前記印字方向に移動可能に取り付けられてもよい。

前記印字ユニットと前記筐体の一方に形成され、前記印字方向に垂直な方向に延在するガイド部と、
前記印字ユニットと前記筐体の他方に支持される中心軸と、該中心軸と軸中心がずれて設けられ前記ガイド部にガイドされて移動する偏心軸とを有するギャップ調整部材と、
前記筐体に対して前記ギャップ調整部材を回転不能に固定する固定部材と、を有してもよい。

本発明によれば、印字装置を小型化できる。

本実施形態に係る印字装置について、その一部を取り除いて示す斜視図である。

本実施形態に係る印字装置について、その一部を取り除いて示す斜視図である。

印字ユニットを示す斜視図である。

印字ユニットの下面を示す斜視図である。

リボン巻取歯車及びリボン巻取歯車用ラックを示す拡大斜視図である。

印字ギャップ調整部を模式的に示す斜視図である。

印字ギャップ調整部の動作を模式的に示す側面図である。

第１変形例に係る印字ギャップ調整部を模式的に示す斜視図である。

第１変形例に係る印字ギャップ調整部の動作を模式的に示す側面図である。

第２変形例に係る印字ギャップ調整部を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明に係る印字装置の実施形態について、タイムレコーダを例に、添付図面を参照して説明する。

本発明の実施形態に係るタイムレコーダ１０は、図１及び図２に示すように、筐体１００と、印字ユニット２０と、筐体１００と印字ユニット２０との間隔を調整する印字ギャップ調整部５０ａと、印字ユニット２０を前後方向に駆動する前後方向駆動部４２と、制御部８００を備えるドットインパクト式の印字装置である。

なお、理解を容易にするため、以下の説明においては、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向を設定する。 図面中に記載された方向を示すＸ、Ｙ及びＺの符号について、矢視方向を“＋”を付して示し、矢視方向に対する逆方向を“－”を付して示し、両方向を示す場合には、符号を付さない。 Ｘ方向は、後述のキャリッジ２１０の移動方向に対応し左右方向（及び第一方向）ともいう。 Ｙ方向は、印刷用紙の搬送方向及び搬送方向の逆方向に対応し、前後方向（及び第二方向）ともいう。 Ｚ方向は、後述する印字ヘッド２１３における下筐体フレーム（プラテン）１０１に近接または離間する方向に対応し、上下方向ともいう。 以下に、タイムレコーダ１０を構成するこれらの部品について詳細に説明する。

筐体１００は、板状の下筐体フレーム１０１と、下筐体フレーム１０１の両端部に固定された板状の２枚の第１側筐体フレーム１０２と、＋Ｘ側（一側）の第１側筐体フレーム１０２と後述する＋Ｘ側の側ブロックフレーム２０２との間に設けられた板状の第２側筐体フレーム１０４と、を備える。 下筐体フレーム１０１は、Ｘ－Ｙ平面に平行に配されている。 また、２枚の第１側筐体フレーム１０２及び第２側筐体フレーム１０４は、Ｙ－Ｚ平面に平行に、且つ、下筐体フレーム１０１から上側（＋Ｚ側）に突出して配置されている。

なお、図１及び図２において、＋Ｘ側の第１側筐体フレーム１０２は、筐体１００の内部構成を視認可能にするため、省略されている。 更に、図２及び図５は、インクリボンカートリッジ２１１をカートリッジ装着部２１２から取りはずした状態を示すものである。 更に、図２は、－Ｘ側のガイドローラ取付歯車５００、側ブロックフレーム２０２及びリボン巻取歯車用ラック３００を、ガイド部６０を視認可能にするために省略して示すものである。

印字ユニット２０は、図３及び図４に示すように、板状の２枚の側ブロックフレーム２０２と、２枚の側ブロックフレーム２０２に渡されて両端を夫々に固定された２本のＸ方向ガイド棒２０４と、リボン巻取歯車２１６（図５参照）を有しＸ方向ガイド棒２０４に支持されるとともに横方向（Ｘ方向）にガイドされるキャリッジ２１０と、リボン巻取歯車２１６に噛み合うリボン巻取歯車用ラック３００（図５参照）と、を備える。

２枚の側ブロックフレーム２０２は、Ｙ－Ｚ平面に平行に延出し、互いに略平行に配されており、後述する中心軸９０１を支持する貫通孔２０３（図１参照）、後述する固定ネジ５１０がねじ込まれる雌ネジ穴２０５（図１参照）、及び後述するネジ５２３がねじ込まれる雌ネジ穴２０７を有する。 各側ブロックフレーム２０２の第１側筐体フレーム１０２に対向する面上には、印字ギャップ調整部５０ａの一部を構成するガイドローラ取付歯車５００が配設されており、ガイドローラ取付歯車５００に形成された中心軸９０１が孔２０３に回動可能に支持されている。 なお、孔２０３は、ガイドローラ取付歯車５００を回動可能に支持できればよく、貫通孔に限定されず凹状の穴でもよい。

また、２枚の側ブロックフレーム２０２の外面上（ガイドローラ取付歯車５００が配設された面上）には、後述する歯車（第一歯車）４２８と噛合する前後ラック（第二方向ラック、図３及び図４参照）２４０がＹ方向に沿って形成されている。 印字ユニット２０は、後述する歯車４２８が回転（正転又は逆転）することによって、これに噛合する前後ラック２４０を介してＹ方向に移動する。

更に、側ブロックフレーム２０２それぞれには、長孔２４２が形成されている。 長孔２４２は、前後ラック２４０の－Ｚ方向側の位置に、後述する回転軸４３０の直径よりも少し大きい幅で、前後ラック２４０の長さと略同一の長さで、Ｙ方向に沿って（Ｙ方向を長手方向に）形成されている。 これらの２つの長孔２４２に、後述する回転軸４３０が挿通される。 なお、長孔２４２は、印字ユニット２０の前後方向の変位量よりも長く形成されている。 従って、印字ユニット２０が前後方向に移動しても、長孔２４２の前後縁が回転軸４３０に当接することはなく、これによって回転軸４３０の回転（印字ユニット２０の前後方向の移動）を阻害することがない。

Ｘ方向ガイド棒２０４は、後述するキャリッジ２１０をＸ方向に移動させる際のガイドである。 Ｘ方向ガイド棒２０４は、Ｘ方向に延出し、Ｚ方向に平行に配置されている。 Ｘ方向ガイド棒２０４の両端は、２枚の側ブロックフレーム２０２に夫々に固定されている。 キャリッジ２１０（のカートリッジ装着部２１２）は、その上下部位を挟み込まれるようにして２本のＸ方向ガイド棒２０４にＸ方向に摺動可能に支持される。

リボン巻取歯車用ラック３００は、Ｘ方向ガイド棒２０４に平行（Ｘ方向）に延出するように２枚の側ブロックフレーム２０２に渡されて両端を夫々に固定されている。 リボン巻取歯車用ラック３００は後述するリボン巻取歯車２１６に噛合している。

キャリッジ２１０は、インクリボン（図示せず）を内蔵するインクリボンカートリッジ２１１と、インクリボンカートリッジ２１１が装着されるカートリッジ装着部２１２と、インクリボンカートリッジ２１１の下方（－Ｚ側）に設けられた印字ヘッド２１３と、を備える。

カートリッジ装着部２１２は、リボン巻取歯車２１６及びリボン巻取軸２１８を備え、Ｘ方向に延出するＸ方向ラック２１４を＋Ｙ側の側面に平行（Ｘ方向ガイド棒２０４に平行）に備える。

リボン巻取歯車２１６は、カートリッジ装着部２１２に回転可能に支持されており、リボン巻取歯車用ラック３００に噛合しキャリッジ２１０の横方向（Ｘ方向）への移動に伴って回転する。 このリボン巻取歯車２１６の回転に伴ってリボン巻取軸２１８が回転することで、インクリボンカートリッジ２１１に内蔵され巻回されたインクリボンが引き出される。

また、Ｘ方向ラック２１４は、後述する二段歯車２２４に噛合しており、二段歯車２２４の正逆回転に応じて、キャリッジ２１０をＸ方向に動作させるために設けられている。

更に、印字ユニット２０は、キャリッジ２１０をＸ方向に移動させるための、Ｘ方向ラック２１４に噛合する二段歯車２２４と、二段歯車２２４に噛合するピニオン２２１を回転駆動するモータ２２０と、を備えている。

モータ２２０は、両側の側ブロックフレーム２０２に渡された載置板２０６に載置及び固定され、制御部８００の制御に従ってその回転軸を回転させる。 モータ２２０の回転軸にピニオン２２１が固定されており、ピニオン２２１は載置板２０６の下方に突出している。

二段歯車２２４は、小歯車２２３と大歯車２２２とが一体的に形成されたものであり、回転可能に載置板２０６に支持されている。 大歯車２２２は、ピニオン２２１と噛合し、小歯車２２３はＸ方向ラック２１４と噛合している。

制御部８００は、マイクロプロセッサ、モータドライバ回路等から構成され、制御プログラムに従って、モータ２２０と後述するモータ４２０とをそれぞれ回転駆動する。

（キャリッジ２１０の左右方向への動作について）
キャリッジ２１０の左右方向への動作は、制御部８００の制御に応じてモータ２２０が駆動することによってなされる。 具体的には、次のように動作する。

制御部８００の制御によって、モータ２２０の回転軸が正逆いずれかの回転方向に回転する。 まず、モータ２２０の回転軸が正回転方向（図４において、ピニオン２２１が時計回りに回転する回転方向）に回転する場合には、ピニオン２２１に噛合する二段歯車２２４（大歯車２２２）は、逆回転方向に回転する。 このとき、回転動力によって回転する二段歯車２２４の回転速度は、ピニオン２２１と大歯車２２２との径（歯数）の違いによって減速される。 大歯車２２２に一体的に形成された小歯車２２３も回転し、小歯車２２３の回転動力は、小歯車２２３とＸ方向ラック２１４とが噛合していることにより、キャリッジ２１０を－Ｘ方向へ移動させる動力に変換される。 このようにして、モータ２２０の回転軸が正回転することで、キャリッジ２１０が－Ｘ方向へ移動する。

一方、モータ２２０の回転軸が逆回転方向（図４において、ピニオン２２１が反時計回りに回転する回転方向）に回転する場合には、ピニオン２２１に噛合する二段歯車２２４（大歯車２２２）は、正回転方向に回転する。 このとき、回転動力によって回転する二段歯車２２４の回転速度は、ピニオン２２１と大歯車２２２との径の違いによって減速される。 大歯車２２２に一体的に形成された小歯車２２３も一体的に回転し、小歯車２２３の回転動力は、小歯車２２３とＸ方向ラック２１４とが噛合していることにより、キャリッジ２１０を＋Ｘ方向へ移動させる動力に変換される。 このようにして、モータ２２０の回転軸が逆回転することで、キャリッジ２１０が＋Ｘ方向へ移動する。

（印字ギャップ調整部５０ａについて）
印字ギャップ調整部５０ａは、筐体１００（下筐体フレーム１０１）と印字ユニット２０との間隔（印字ギャップ）を調整する機能を有し、印字ユニット２０の左右にそれぞれ１つ配設されている。 印字ギャップ調整部５０ａは、タイムレコーダ１０の各部品の寸法公差や組付け公差に対して、工場出荷時に印刷媒体と印字ヘッド２１３との間隔を調整して一定の印字品質が確保できるように設けられている。 印字ギャップ調整部５０ａは、印字ユニット２０の一部である前述の側ブロックフレーム２０２と、ガイドローラ取付歯車５００と、下筐体フレーム１０１上に固定されたガイド部６０と、歯車固定ラック５２０と、から構成される。 印字ギャップ調整部５０ａの各構成部について、以下に詳細に説明する。

ガイドローラ取付歯車５００は、第一面（側ブロックフレーム２０２に対向する側の面）から突出して回転中心上に形成された突起状の中心軸９０１と、第二面（第１側筐体フレーム１０２に対向する側の面）から突出して回転中心からずれた（偏心した）位置に形成された偏心突起９０２と、中心軸９０１を中心として同心円上にあり、均等に配置された円弧状の４つ長孔５１２と、を有し、外周に複数の平歯を有する平歯車である。 この平歯は、筐体１００に対する印字ユニット２０の高さ及び傾きの最小の調整量を画定するために形成されているもので、後述する歯車固定ラック５２０の先端部５２４に噛合する。

ガイドローラ取付歯車５００は、中心軸９０１が孔２０３に挿入され、孔２０３を中心に回動可能に側ブロックフレーム２０２（を含む印字ユニット２０）に支持される。 偏心突起９０２の周囲には、ガイドローラ９０５が回転可能に支持されており、偏心突起９０２及びガイドローラ９０５は、後述するガイド部６０のガイド溝６００に収容されている。 ガイドローラ９０５は、後述する印字ギャップ調整時において、ガイド溝６００によってＹ方向に摺動可能に支持されるとともに、ガイド溝６００の縁に対してＺ方向に当接して印字ユニット２０を上下動させる。 また、印字ユニット２０のＹ方向の移動時において、ガイドローラ９０５がガイド溝６００に摺接することによって、印字ユニット２０のＺ方向高さを維持しながらＹ方向の移動を円滑にする。 また、ガイドローラ取付歯車５００は、後述する印字ギャップ調整後に固定ネジ５１０が長孔５１２を挿通することによって、側ブロックフレーム２０２に固定される。

ガイド部６０は、長穴状のガイド溝６００を有し、ガイド溝６００の長手方向がＹ方向に一致するように、下筐体フレーム１０１の上面に固定されている。 ガイド部６０は、後述する印字ギャップを調整するときに、ガイド溝６００の縁がガイドローラ９０５にＺ方向において摺接することで、印字ギャップを規定するという機能を有する。 また、ガイド部６０は、後述する前後方向駆動部４２が印字ユニット２０を前後方向に駆動したときに、印字ユニット２０が下筐体フレーム１０１に対して略平行に前後方向に移動するように、印字ユニット２０をガイドするものである。 なお、ガイド溝６００の前後幅は、印字ユニット２０の前後移動を阻害しないように、印字ユニット２０の前後移動幅よりも十分に長く形成されている。

歯車固定ラック５２０は、弾性材料から形成され、基端部５２２と、ガイドローラ取付歯車５００の歯に噛合するラックを有する先端部５２４と、を有する。 ラックに形成された複数の突出部（溝部）のピッチは、ガイドローラ取付歯車５００の溝（歯）のピッチと同一となるように形成されている。 歯車固定ラック５２０の基端部５２２は、側ブロックフレーム２０２の外側面上に固定（支持）されている。 この支持は、側ブロックフレーム２０２に形成された雌ネジ穴２０７に、歯車固定ラック５２０の基端部５２２を挿通するネジ５２３がねじ込まれることによってなされる。 歯車固定ラック５２０は、その弾性力（復元力）によって、ガイドローラ取付歯車５００の歯に対する先端部５２４の噛合を維持する。

なお、ガイドローラ取付歯車５００の回転角度の最小設定量は、ガイドローラ取付歯車５００の歯が歯車固定ラック５２０に噛合することで回転角度が定められるため、歯１ピッチ分となる。 従って、ガイドローラ取付歯車５００の歯のピッチ幅が小さくなる程、換言すると、歯数が多くなる程（、又は歯車が大径となり、且つ、歯形が小さくなる程）、回転角度の最小設定量も小さくなる。

（印字ギャップ調整部５０ａを用いた印字ギャップ（印字ユニット２０と、下筐体フレーム１０１（プラテン）との間隔）の調整方法）
次に、上記の印字ギャップ調整部５０ａを用いた印字ギャップ調整方法について、図６及び図７を参照して説明する。 なお、図面においては、理解を容易にするために現実の縮尺と異なる縮尺で示している。 特に、中心軸９０１と偏心突起９０２との距離（偏心量に相当し、Ｈ _Ｃ１ １とＨ _Ｃ２ １との距離に等しい）は、現実の長さよりも長く示されている。 実際の偏心量は、最大で０．２ｍｍ程度である。 例えば、偏心量が０．２ｍｍの場合、－０．２ｍｍ～＋０．２ｍｍの範囲で、印字ギャップの調整が可能となる。

まず、印字ユニット２０と、印字ユニット２０に回動可能に支持された２つのガイドローラ取付歯車５００と、２つのガイドローラ取付歯車５００のそれぞれを摺動可能に支持する２つのガイド部６０と、を備えるタイムレコーダ１０を用意する。

次に、歯車固定ラック５２０の弾接状態が解除されて回転するように、ガイドローラ取付歯車５００に回転方向の力を加え、ガイドローラ取付歯車５００を回転させる。

ガイドローラ取付歯車５００が回転すると、偏心突起９０２と共にガイドローラ９０５が回転中心である中心軸９０１に対して偏心して回転する。 ガイドローラ９０５は、図７に示すように、前後方向にはガイド溝６００の長さの範囲で移動可能だが、上下方向にはガイド溝６００の上下縁に区画されていることで、摺動可能にするために設けられたクリアランス以上には移動しない。

ここで、上述のように、ガイドローラ９０５を支持する（ガイド溝６００を有する）ガイド部６０は下筐体フレーム１０１上に固定されている。 一方、中心軸９０１を支持する（孔２０３を有する）印字ユニット２０は下筐体フレーム１０１上に固定されていない。 つまり、図７に示すように、ガイドローラ取付歯車５００の回転時に、ガイド部６０に支持されるガイドローラ９０５（偏心突起９０２）は、下筐体フレーム１０１に対して上下方向に移動せず（図７において、常に、Ｈ _Ｃ２ １の高さに留まり）、中心軸９０１は、下筐体フレーム１０１上に対して上下方向に移動する（図７において、Ｈ _Ｃ１ １、Ｈ _Ｃ１ ２、Ｈ _Ｃ１ ３等の高さに移動する）こととなる。

結果的に、ガイドローラ取付歯車５００が取り付けられている印字ユニット２０全体がＺ方向に移動することとなる。 この印字ユニット２０のＺ方向移動量に応じて、印字ユニット２０と、下筐体フレーム１０１（プラテン）との間隔（ギャップ）が変わることとなる。

次に、印字ユニット２０のＸ方向における両側が、印字ユニット２０のＸ方向に移動可能な範囲内において、下筐体フレーム１０１の上面に平行になり、且つ、下筐体フレーム１０１に対して所望の間隔（印字ギャップ）となるように、両側のガイドローラ取付歯車５００を回動させて調整する。 その後、２つの固定ネジ５１０を、両側それぞれのガイドローラ取付歯車５００に形成された長孔５１２を通して雌ネジ穴２０５にねじ込み、ガイドローラ取付歯車５００を側ブロックフレーム２０２に固定して印字ギャップの調整が完了する。

このような印字ギャップの調整方法においては、リボン巻取歯車２１６を備えるキャリッジ２１０とリボン巻取歯車用ラック３００とが印字ユニット２０ごと一体的に移動する。 このため、印字ギャップ調整時において、リボン巻取歯車２１６とリボン巻取歯車用ラック３００との位置関係が変化することがない。 つまり、印字ギャップ調整によって、リボン巻取歯車２１６とリボン巻取歯車用ラック３００とが離間することがなく、噛合状態が解除されることはないために、印字ギャップの調整幅を大きくすることが可能である。 具体的には、偏心突起９０２が中心軸９０１から大きく離れたものを用いることで、印字ギャップの調整幅を大きくすることができる。

なお、ギャップ調整は工場出荷前に行われるもので、ユーザーサイドでは行わない。 そのため、印刷用紙の紙厚によって、ヘッド下端と印刷用紙上端との距離は変動するが、ギャップ調整はそれを考慮して行われるので、想定された範囲内の厚みを有する用紙が使用される限り、不具合は発生しない。

（印字ユニット２０の前後方向駆動部４２について）
次に、図１～図３を参照して、印字ユニット２０をＹ方向に移動可能にする前後方向駆動部４２について説明する。

前後方向駆動部４２は、減速歯車群４２１と、制御部８００の制御に応じて減速歯車群４２１を回転駆動するモータ４２０と、減速歯車群４２１の回転と連動して回転する回転軸４３０と、回転軸４３０の外周に固定された歯車４２８とを主に備える。

モータ４２０は、正逆両方向に回転可能な回転軸を有し、第２側筐体フレーム１０４に固定されている。 モータ４２０の回転軸にピニオン（入力歯車）４２２が固定されている。

減速歯車群４２１は、第２側筐体フレーム１０４に回転可能に支持され、ピニオン４２２と、ピニオン４２２に噛合する中間歯車４２４と、中間歯車４２４に噛合する出力歯車４２６とから構成される。

中間歯車４２４においては、ピニオン４２２に比べ径が大きく、歯数が多く形成されている。 モータ４２０の回転軸の回転速度は、ピニオン４２２が中間歯車４２４と噛合することによって減速される。

出力歯車４２６は、中央にＤ字状の中心孔が形成されており、この中心孔に回転軸４３０が嵌合している。 つまり、中間歯車４２４の回転は、出力歯車４２６を介して回転軸４３０を回転させることとなる。

回転軸４３０は、両側の側ブロックフレーム２０２に形成された長孔２４２を通って印字ユニット２０を貫通するようにＸ方向に延在されており、回転軸４３０における側ブロックフレーム２０２から突出する両端部の外周には、前後ラック２４０に噛合する歯車４２８が固定されている。

（印字ユニット２０の前後方向駆動部４２の動作について）
次に、このように構成された前後方向駆動部４２の動作について説明する。 制御部８００の制御によって、モータ４２０の回転軸が正逆いずれかの回転方向に回転する。 まず、モータ４２０の回転軸が正回転方向（図１及び図２において、ピニオン４２２が時計回りに回転する回転方向）に回転する場合には、回転動力が、ピニオン４２２、減速歯車群４２１、回転軸４３０及び歯車４２８に順次伝わり、歯車４２８を正回転させる。 更に、歯車４２８の回転動力は、歯車４２８と前後ラック２４０とが噛合していることにより、印字ユニット２０を＋Ｙ方向へ移動させる動力に変換される。 このようにして、モータ４２０の回転軸が正回転することで、印字ユニット２０が＋Ｙ方向へ移動する。

一方、モータ４２０の回転軸が逆回転方向（図１及び図２において、ピニオン４２２が反時計回りに回転する回転方向）に回転する場合には、回転動力が、ピニオン４２２、減速歯車群４２１、回転軸４３０及び歯車４２８に順次伝わり、歯車４２８を逆回転させる。 更に、歯車４２８の回転動力は、歯車４２８と前後ラック２４０とが噛合していることにより、印字ユニット２０を－Ｙ方向へ移動させる動力に変換される。 このようにして、モータ４２０の回転軸が逆回転することで、印字ユニット２０が－Ｙ方向へ移動する。

上記のように、印刷用紙の送り方向（Ｙ方向）に、制御部８００の指示に応じて印字ユニット２０が移動することで、印字ユニット２０が移動不可能な装置と比べて、印刷用紙の範囲内を印字ユニット２０が移動するだけのスペースを確保できればよいので、印刷用紙のＹ方向の移動に要するスペースを小さくすることができる。 結果として、タイムレコーダ１０全体を小さくすることができる。

（第１変形例）
上記の印字ギャップ調整部５０ａは、長孔であるガイド溝６００を有するガイド部６０と、ガイドローラ９０５が取り付けられており、ガイド溝６００にガイドローラ９０５が摺動可能に支持されたガイドローラ取付歯車５００と、ガイドローラ取付歯車５００の中心軸９０１を孔２０３によって回動可能に支持する側ブロックフレーム２０２と、から構成されるものとして説明したが、本発明はこの構成に限定されない。

例えば、ガイド部６０－ガイドローラ９０５の支持関係と、中心軸９０１－側ブロックフレーム２０２の支持関係との組み合わせを入れ替えるようにしてもよい。 この構成についての第１変形例に係る印字ギャップ調整部５０ｂを、図８及び図９参照して次に説明する。 なお、上記の実施形態に係るタイムレコーダ１０を構成するものと略同一の機能及び構成を備えるものについては、差異を明確にするために説明を省略し、同一符号を用いて説明する。

第１変形例に係る印字ギャップ調整部５０ｂは、下筐体フレーム１０１上に固定された第３側筐体フレーム８０と、ガイドローラ取付歯車５０２と、印字ユニット２０の一部である側ブロックフレーム７０２と、歯車固定ラック５２０と、から構成される。 これらは、印字ユニット２０を中心として左右対称にそれぞれ２つ配設されている。 印字ギャップ調整部５０ｂの各構成部について、以下に詳細に説明する。

２枚の第３側筐体フレーム８０は、Ｙ－Ｚ平面に延出し、互いに略平行に配されており、後述する中心軸９０３を支持する貫通して形成された孔８０３、及び固定ネジ５１０がねじ込まれる雌ネジ穴８０５を有する。 後述する側ブロックフレーム７０２に対向する面における２枚の第３側筐体フレーム８０の面上には、ガイドローラ取付歯車５０２が配設されており、ガイドローラ取付歯車５０２に形成された突起状の中心軸９０３が孔８０３に回動可能に支持される。 なお、孔８０３は、ガイドローラ取付歯車５０２を回動可能に支持できればよく、貫通したものに限定されず凹状の穴であってもよい。

ガイドローラ取付歯車５０２は、第一面（側ブロックフレーム７０２に対向する側の面）から突出して回転中心からずれた（偏心した）位置に形成された偏心突起９０４と、第二面（第３側筐体フレーム８０に対向する側の面）から突出して回転中心上に形成された中心軸９０３と、中心軸９０３を中心として同心円上にあり、均等に配置された円弧状の４つ長孔５１２と、を有する平歯車である。

ガイドローラ取付歯車５０２は、中心軸９０３が孔８０３に挿入され、孔８０３を中心に回動可能に第３側筐体フレーム８０（を含む筐体１００）によって支持される。 偏心突起９０４の周囲には、ガイドローラ９０５が回転可能に支持されており、偏心突起９０４及びガイドローラ９０５は、後述する側ブロックフレーム７０２のガイド溝７００に挿入される。 ガイドローラ９０５は、後述する印字ギャップ調整時において、ガイド溝７００によってＹ方向に摺動可能に支持されるとともに、ガイド溝７００の縁に対してＺ方向に当接して印字ユニット２０を上下動させる。 また、印字ユニット２０のＹ方向の移動時において、ガイドローラ９０５がガイド溝７００に摺接することによって、印字ユニット２０のＺ方向高さを維持しながらＹ方向の移動を円滑にする。 ガイドローラ取付歯車５００は、印字ギャップ調整後に固定ネジ５１０が雌ネジ穴８０５にねじ込まれることによって、第３側筐体フレーム８０に固定される。

２枚の側ブロックフレーム７０２は、Ｙ－Ｚ平面に延出し、互いに略平行に配されており、Ｙ方向を長手方向とする長穴状のガイド溝７００を有する。 ガイド溝７００は、印字ギャップ調整時において、ガイドローラ取付歯車５０２に形成された中心軸９０４及びガイドローラ９０５をＹ方向に摺動可能に支持する。

歯車固定ラック５２０の基端部５２２は、第３側筐体フレーム８０の外側面上にネジ５２３によって固定（支持）されている。

（印字ギャップ調整部５０ｂを用いた印字ギャップの調整方法）
次に、上記の印字ギャップ調整部５０ｂを用いた印字ギャップ調整方法について、図８及び図９を参照して説明する。

まず、２枚の第３側筐体フレーム８０と、２枚の第３側筐体フレーム８０のそれぞれに回動可能にそれぞれ支持された２つのガイドローラ取付歯車５０２と、２つのガイドローラ取付歯車５０２を摺動可能に支持する印字ユニット２０と、を備えるタイムレコーダ１０を用意する。

次に、歯車固定ラック５２０の弾接状態が解除されて回転するように、ガイドローラ取付歯車５０２に回転方向の力を加え、ガイドローラ取付歯車５０２を回転させる。

ガイドローラ取付歯車５０２が回転すると、偏心突起９０４と共にガイドローラ９０５が、回転中心である中心軸９０３に対して偏心して回転する。 なお、ガイドローラ９０５は、図９に示すように、前後方向にはガイド溝７００の長さの範囲で移動可能だが、上下方向にはガイド溝７００の上下縁に区画されていることで、摺動可能にするために設けられたクリアランス以上には移動しない。

ここで、上述のように、中心軸９０３を支持する（孔８０３を有する）第３側筐体フレーム８０は、下筐体フレーム１０１上に固定されている。 一方、ガイドローラ９０５を支持する（ガイド溝７００を有する）印字ユニット２０（側ブロックフレーム７０２）は、下筐体フレーム１０１上に固定されていない。 つまり、図９に示すように、ガイドローラ取付歯車５０２の回転時に、中心軸９０３は、第３側筐体フレーム８０が下筐体フレーム１０１に固定されおり、第３側筐体フレーム８０に支持されているため、当然、下筐体フレーム１０１に対して上下方向に移動しない（図９において、常に、Ｈ _Ｃ３ １の高さに留まる）。 一方、ガイドローラ９０５（偏心突起９０４）は、回転中心である中心軸９０３に対して偏心して設けられているため、中心軸９０３との中心間距離を半径とする同心円上に移動することとなる。 図９において、ガイドローラ９０５における下筐体フレーム１０１に対する高さの変化として、Ｈ _Ｃ４ １、Ｈ _Ｃ４ ２、Ｈ _Ｃ４ ３等の高さに変化することとなる。

このため結果的に、ガイドローラ９０５のＺ方向の移動量と同じ量だけ、Ｚ方向に当接するガイド溝７００を有する（側ブロックフレーム７０２を備える）印字ユニット２０全体が、Ｚ方向に移動することとなる。 この印字ユニット２０のＺ方向移動量に応じて、印字ユニット２０と、下筐体フレーム１０１（プラテン）との間隔（ギャップ）が変わることとなる。

次に、印字ユニット２０の両側（の側ブロックフレーム７０２）が、下筐体フレーム１０１の上面に平行になり、且つ、下筐体フレーム１０１に対して所望の間隔（印字ギャップ）となるように、両側のガイドローラ取付歯車５０２を回動させて調整する。 その後、２つの固定ネジ５１０を、両側それぞれのガイドローラ取付歯車５０２に形成された長孔５１２を通して雌ネジ穴８０５にねじ込み、ガイドローラ取付歯車５０２を第３側筐体フレーム８０に固定して印字ギャップの調整が完了する。

このような印字ギャップの調整方法においては、リボン巻取歯車２１６を内蔵するキャリッジ２１０とリボン巻取歯車用ラック３００とを備える印字ユニット２０がこれらと一体的に移動する。 このため、印字ギャップ調整時において、リボン巻取歯車２１６とリボン巻取歯車用ラック３００との位置関係が変化することがない。 つまり、印字ギャップ調整によっては、リボン巻取歯車２１６とリボン巻取歯車用ラック３００とが離間することがなく、噛合状態が解除されることはないために、リボン巻取歯車２１６とリボン巻取歯車用ラック３００との噛合を好適に維持しながら印字ギャップの調整幅を大きくすることが可能である。 具体的には、偏心突起９０４が中心軸９０３から大きく離れたものを用いることで、印字ギャップの調整幅を大きくすることができる。

なお、印字ギャップの調整は製品組み立て時に行われるもので、ユーザーサイドでは行わない。 そのため、印刷用紙の紙厚によって、ヘッド下端と印刷用紙上端との距離は変動するが、印字ギャップの調整はそれを考慮して行われるので、想定された範囲内の厚みを有する用紙が使用される限り、不具合は発生しない。

（第２変形例）
なお、上記の構成においては、（ガイドローラ取付歯車５０２の）ガイドローラ９０５にＺ方向において当接するものを、（側ブロックフレーム７０２の）ガイド溝７００の縁としたが、本発明はこれに限定されない。

具体的には、ガイドローラ取付歯車５０２と側ブロックフレーム７０２とがＺ方向において当接し、且つ、Ｙ方向に摺動可能であればよく、例えば、図１０に示すように、＋Ｘ方向に突出し、Ｙ方向に延出する突出部７１０であってもよい。 この場合、ガイドローラ９０５との従動の関係上、突出部７１０は、その下面が、ガイドローラ９０５に当接するように形成される。 このように形成されていることで、印字ギャップ調整の際、ガイドローラ９０５が偏心して回動すると、印字ユニット２０の自重によって突出部７１０がガイドローラ９０５に常に接した状態で印字ユニット２０が上下動することとなる。 つまり、ガイドローラ９０５の位置に応じた印字ユニット２０の位置調整が可能となる。

このようにガイド溝７００の代わりに突出部７１０を備える構成を、上記の実施形態に係るガイド溝６００に適用するようにしてもよい。 この場合、上記と同様に、ガイドローラ９０５との従動の関係上、突出部は、その上面がガイドローラ９０５に当接するように形成される。

なお、上記の実施形態においては、ガイドローラ取付歯車５００は、中心軸９０１が孔２０３に挿入されることで、側ブロックフレーム２０２に回動可能に支持されるものとして説明したが、この構成に限られない。 例えば、ガイドローラ取付歯車５００が側ブロックフレーム２０２に対して相対的に回動できればよく、突起と突起を支持する穴が逆に形成されていてもよい。 具体的には、側ブロックフレーム２０２が突起を備え、ガイドローラ取付歯車５００の中心穴にその突起が嵌められることで、ガイドローラ取付歯車５００が回動可能に支持されるような構成でもよい。

また、第１変形例に係るガイドローラ取付歯車５０２の中心軸９０３と、第３側筐体フレーム８０の孔８０３とについても、同様に、突起と突起を支持する穴を逆に形成するようにできる。

以上説明したように、本実施形態に係るタイムレコーダ１０による印字ギャップ調整においては、ガイドローラ取付歯車５００，５０２を回動させることで、印字ユニット２０ごと上下動させることができるため、印字ユニット２０内に設けられるラックと歯車との噛合関係を安定的に維持することができる。

また、ガイドローラ取付歯車５００は、印字ユニット２０の左右両端に備えられている。 よって、左右のガイドローラ取付歯車５００の回転量を異ならせることで、印字ギャップが均一となるように、容易に印字ユニット２０の左右方向の傾きを補正できる。

また、偏心突起９０２又は９０４に回転可能に支持されたガイドローラ９０５を備えられているため、印字ユニット２０を上下動させる際の摩擦の発生を抑えることができ、容易に印字ギャップの調整ができる。 更に、ガイドローラ９０５は、印字ユニット２０の前後移動に伴って回転することで、印字ユニット２０の前後移動を円滑にする機能を有する。

また、ガイドローラ取付歯車５００，５０２の歯に弾接する歯車固定ラック５２０によって、クリック感を作業者に付与するとともに、所定の回転角度にガイドローラ取付歯車５００，５０２を維持できるため、所望の角度に設定することが容易となる。 つまり、印字ギャップの調整が容易となる。

更に、印字ユニット２０を前後方向に駆動する前後方向駆動部４２によって、印刷用紙に対して能動的に印字ユニット２０を動作させることが可能となる。 これによって、印刷用紙を収容するスペースを小さくすることができ、タイムレコーダの小型化が可能となる。

また、前後方向駆動部４２において、モータ２２０が、減速歯車群４２１を介して回転軸４３０及び回転軸４３０に固定された歯車４２８を回転駆動させることで、歯車４２８に噛合する前後ラック２４０を介して印字ユニット２０を前後に移動させる。 この回転軸４３０が、印字ユニット２０の両側に設けられた長孔２４２を貫通するように設けられ、その長孔２４２の外側である両側において、歯車４２８と前後ラック２４０が噛合している。

このような構成を備えているため、モータ２２０及び減速歯車群４２１を一方側に設けることのみで、印字ユニット２０を前後方向に平行に移動させることができるため、部品構成を少なくすることができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、ガイドローラ取付歯車５００の外周に平歯を有するものとして説明したが、歯車固定ラック５２０の先端部５２４に所定のピッチで噛合（係合）するものであれば平歯に限らず、複数の凸部又は複数の凹部であってもよい。

また、歯車固定ラック５２０は、弾性材料から形成され、ガイドローラ取付歯車５００に弾接するものとして説明したが、ガイドローラ取付歯車５００に係合できればよく、この構成に限られない。 例えば、歯車固定ラックが側ブロックフレーム又は第３側筐体フレームに固定されるものではなく、回動可能に支持されるものとし、歯車固定ラックと側ブロックフレーム又は第３側筐体フレームとにコイルバネが固定されたものを採用するようにしてもよい。 このような場合、歯車固定ラックに弾性材料を採用する必要がなく、歯車固定ラックとガイドローラ取付歯車５００とを係合をコイルバネの復元力による所定の力で維持させることができる。

更には、本発明に係るタイムレコーダは、印字ユニットを上下方向に移動させて印字ギャップ調整ができればよく、歯車固定ラックを備えず、外周に平歯を有しないガイドローラ取付歯車を備えるものであってもよい。 つまり、印字ユニットの高さ及び傾きの最小の調整量を画定するという機能を備えることは任意である。

上記の実施形態においては、ドットインパクト式のタイムレコーダに本発明を適用する例について説明したが、熱転写式のものに適用するようにしてもよく、また、プリンター、ファクシミリその他の印字装置に用いるようにしてもよい。

なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。 また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。 つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。 そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明は、２０１２年１月２３日に出願された日本国特許出願２０１２－０１０９７９号に基づく。 本明細書中に日本国特許出願２０１２－０１０９７９号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

１０ タイムレコーダ（印字装置）
１００ 筐体１０１ 下筐体フレーム（プラテン）
２０ 印字ユニット２０４ Ｘ方向ガイド棒２１０ キャリッジ２１４ Ｘ方向ラック２１５ インクリボン２１６ リボン巻取歯車２２０ モータ２２４ 二段歯車２４０ 前後ラック（第二方向ラック）
２４２ 長孔３００ リボン巻取歯車用ラック４２０ モータ４２１ 減速歯車群４２２ ピニオン（入力歯車）
４２８ 歯車（第一歯車）
４３０ 回転軸５０ａ，５０ｂ 印字ギャップ調整部５００，５０２ ガイドローラ取付歯車５２０ 歯車固定ラック６００，７００ ガイド溝７１０ 突出部８００ 制御部９０１，９０３ 中心軸９０２，９０４ 偏心突起（偏心軸）
９０５ ガイドローラ