(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙に印刷を行うサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドを支持するヘッド固定板と、前記ヘッド固定板を回動自在に支持するフレームと、前記フレームに支持されながら前記ヘッド固定板を付勢するばねと、前記ばねの付勢力により前記サーマルヘッドと前記記録紙を介して圧接されるプラテンとを備えたサーマルプリンタにおいて、
前記プラテンの長手方向と略並行の位置に前記ヘッド固定板と一体で形成されたリブと、前記フレームに支持された支持軸に通され、両端の腕部が前記リブと系合し中央部の腕部が前記フレームと系合するダブルトーションばねの形状をしているねじりコイルばねと、前記ねじりコイルばねの中央部の腕部と系合して支持するものであって、前記フレームを折り曲げて形成された支持部と、前記ねじりコイルばねと前記支持部との系合を解除することにより前記支持軸の軸方向に移動可能となることを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、レシート発行機等の電子機器に用いられる小型のラインサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レシート発行機等の電子機器においては、小型のラインサーマルプリンタが広く用いられている。サーマルプリンタの場合、サーマルヘッドをプラテンローラに押圧するが、この押圧荷重が小さすぎると印字薄となり、また、押圧荷重が大きいと機構にかかる負荷が大きく耐久性を損ねる場合がある。一般に、この重要な押圧荷重はばね部材によって与えられるが、ばね部材をプリンタに組み付けるときには、ばねに作動時よりも強い力を加え、ばねを変形させる必要がある。よって、従来より、ばね部材の脱着作業は困難な作業となっていた。そこで、実開平１−１５６０４１号公報に示されるように、ばね部材の脱着を容易にする技術が提案されている。前記公報に記載の技術は、ねじと、ばね保持部材によって、ばねに加えられる付勢力を変えて、一度、ばねに付勢力が作用しない状態にした後、ばねの脱着を行うという技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術においては、確かに、ばね部材の脱着は容易になるものの、次のような問題があった。
【０００４】
すなわち、ばねの付勢力を変化させる為の別部品が必要となることから、機構自体が複雑になってしまい、その為、当然ながらコストアップにつながる。
【０００５】
更に、別部品が介在することにより、荷重精度も影響されやすい。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ヘッド押圧の荷重精度の良好なサーマルプリンタであり、かつ、複雑な別部品を設けることなく、ヘッド押圧の為のばね部材の脱着を容易にした、組立性、ヘッド交換性の良いサーマルプリンタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のサーマルプリンタは、サーマルヘッドを支持してフレームに回動自在に支持され、プラテンの長手方向と略平行の位置にリブを備えたヘッド固定板と、両端の腕部がリブと係合してヘッド固定板をプラテン側へ付勢するねじりコイルばねとを有することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、ねじりコイルばねの形状や取付位置が多少ばらついても、ねじりコイルばねの付勢力は、常にリブに加えられる為、その荷重精度は安定する。
【０００９】
また、ねじりコイルばねは、フレームに支持された支持軸にコイル部が通されて支持され、両端の腕部がリブと係合し、中央部の腕部がフレームを折り曲げて形成された支持部と係合するダブルトーションばね形状のねじりコイルばねであることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、支持軸がねじりコイルばねのコイル部を突き抜けるように配設されているため、ねじりコイルばねと支持部との係合を解除する時にも、ねじりコイルばねは支持軸から外れてしまうということはない。また、両端の腕部の２箇所で荷重が加えられる為、ライン方向に均一な荷重を与え易くなる。
【００１１】
更に、前記ねじりコイルばねは、前記支持部の係合を解除することにより、前記支持軸の軸方向に移動可能となることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、ねじりコイルばねを強い力で変形させない状態で、ねじりコイルばねを支持軸に通すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るサーマルプリンタの好ましい実施の形態を図１から図４を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態のサーマルプリンタの全体構成を示す平面図であり、図２は、印字部分の構成を示す側面図で、レバー部材を倒してサーマルヘッドがプラテンローラを押圧した状態を示しおり、図３は、その時のサーマルプリンタの斜視図である。図４は、プリンタの組立途中の一状態、具体的には、ヘッド押圧の為のバネ部材を所定位置にセットする前の状態を示す斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態のサーマルプリンタ１は、例えば、メッキ鋼板等の板金プレス部材からなる本体フレーム２を有し、この本体フレーム２に、印字部３、プラテンローラ４及びプラテンローラ４を駆動するための駆動モータ５が取り付けられる。
【００１６】
本体フレーム２は、底部２ｃと一対の側壁部２ａ、２ｂとが板金加工により折り曲げられて形成されている。そして、本体フレーム２の後部側に後述する紙案内部２１が形成されている。また、本体フレーム２の底部２ｃから折り曲げられて、ばね支持部２ｄが形成されている。従って、ばね支持部２ｄの横には穴部２ｅが開口することとなる。
【００１７】
印字部３は、サーマルヘッド３０と固定板３１とから構成される。サーマルヘッド３０の表面には所定の電極が形成され、この電極は図示しない回路基板に接続されている。そして、サーマルヘッド３０は、例えば、軟鉄板等の金属からなる長尺の平板状の固定板３１に、例えば、両面テープ等で接着固定されている。
【００１８】
固定板３１は、プラテンローラ４の軸方向と平行、すなわちライン方向にリブ３１ｄが、プラテンローラ４とほぼ等しい長さで形成されている。そして、このリブ３１ｄの断面形状は図２に示すように半円形状をしており、リブ３１ｄの全長において同じ断面形状をしている。尚、このリブ３１ｄは固定板３１の半抜きプレス加工によって、形成されている。このリブ３１ｄにより固定板３１のライン方向の剛性は高められ、変形しにくい。
【００１９】
よって、このリブ３１ｄを設けることにより、従来より肉厚の薄い材料で、固定板３１を作成することができるようになった。更に、この固定板３１は、その両端部に腕部３１ａ、３１ｂが本体フレーム２の内側の幅とほぼ等しい幅で折り曲げられて形成されている。そして、これらの腕部３１ａ、３１ｂは、本体フレーム２の両側部にプラテンローラ４と平行に掛け渡された支軸６に回動自在に取り付けられる。
【００２０】
さらに、この支軸６には、サーマルヘッド３０がプラテンローラ４を押圧するためのねじりコイルばね７が装着される。この場合、図１に示すように、ねじりコイルばね７は、中間部に略コ字状の係合部７ａを有し、その両側に腕部７ｂ、７ｃが形成されているダブルトーションばねの形状をしている。そして、支軸６がねじりコイルばね７のコイル部分を突き抜けるように構成され、その腕部７ｄ、７ｅが固定板３１に形成されたリブ３１ｄに所定の間隔を開けて、付勢されるとともに、係合部７ａが、本体フレーム２の底部２ｃから曲げ起こして設けられたばね支持部２ｄに付勢係止される。
【００２１】
これにより、図２に示すように、サーマルヘッド３０が上方からプラテンローラ４の方向へ押圧される構成となっている。尚、この支持部２ｄのばね掛け位置はフレーム２の底部２ｃよりも高い位置にあり、ねじりコイルばね７と支持部２ｄとの係合を解除すると、ねじりコイルばね７の係合部７ａはフレーム底部２ｃ側へ移動し、ねじりコイルばね７にかかる付勢力は弱くなる。
【００２２】
本実施例では、プラテンローラ４に対するサーマルヘッド３０の押圧力は、ねじりコイルばね７がリブ３１ｄに当接することによって得られることが特徴であり、ねじりコイルばね７が加工上の問題で形状がある程度ばらついても、付勢力を与える点は確実に決まり、荷重精度が向上する。更に、本実施例ではダブルトーションばねを使用しており、荷重付勢が左右２箇所で均等に行われるように配置されている為、サーマルヘッド３０がライン方向に均一にプラテンローラ４に押圧される。よって、サーマルヘッドの片当たりによって、ライン方向の片方が印字薄になるという不良は発生しない。
【００２３】
また、固定板３１のレバー部材８側の端部には、レバー部材８のガイド部８０と係合して固定板３１を引き起こすための突出部３１ｃが一体的に形成されている。この突出部３１ｃは、本体フレーム２の一方の側壁部２ｂから突出するように舌片状の部分が形成され、この舌片状の部分が、サーマルヘッド３０の固定側と反対側に折り曲げられて形成される。
【００２４】
一方、プラテンローラ４は、プラテン軸受４１ａ、４１ｂを介して本体フレーム２の両側壁部２ａ、２ｂに回動自在に取り付けられる。そして、図１に示すように、プラテンローラ４のプラテン軸４０の一方の端部に固定した歯車９に対し、歯車１０、１１、１２を介して駆動モータ５の回転軸５０のトルクが伝達されるように構成される。なお、駆動モータ５は、リード線５１及びコネクタ５２を介して図示しない回路基板に接続されている。
【００２５】
プラテンローラ４の他方の端部には、プラテンローラ４に対するサーマルヘッド３０の押圧又は解除を切り換えるためのレバー部材８が回動自在に取り付けられている。レバー部材８を動作すると、前述した固定板３１の突出部３１ｃとレバー部材８に形成されたカム部８０とが係合し、固定板３１が引き起こされ、サーマルヘッド３０とプラテンローラ４との間に隙間ができる。
【００２６】
本体フレーム２の底部２ｃの後部側には、感熱記録紙が円筒状に巻かれたロール紙Ｓをサーマルヘッド３０とプラテンローラ４との当接位置へに導くための紙案内部２１が底部２ｃの一部分を湾曲させて形成されている。
【００２７】
紙案内部２１をプラテンローラ４側に湾曲させることによってプラテンローラ４の形状に沿った導入部２１ａが形成されている。この場合、導入部２１ａの端部２１ｃがサーマルヘッド３０とプラテンローラ４との当接部、すなわち、印字位置近傍まで入り込むように構成されている。
【００２８】
一方、図１に示すように、紙案内部２１の後方側の端部には、その両側部分に溝部２４、２５が形成され、これらの溝部２４、２５によって挟まれた部分に、プラテンローラ４側に突出するように曲げ起こし部２１ｂが形成されている。この曲げ起こし部２１ｂは、プラテンローラ４とほぼ平行、すなわち、ロール紙Ｓの幅方向に延びるとともに、例えば曲げ加工によって、横断面が略山形状に形成され、ロール紙Ｓの入口部となっている。この曲げ起こし部２１ｄは、ロール紙Ｓの供給部やプリンタ入口までの紙経路の負荷により、ロール紙Ｓにテンションがかかった場合、所定のプラテン巻付角を確保し、ロール紙Ｓのスリップを防止するという役割がある。また、フレーム側壁部２ａ、２ｂの幅はロール紙Ｓの幅より若干大きい寸法をし、このフレーム側壁部２ａ、２ｂがロール紙Ｓの幅方向を規制するガイドの役割をしている。
【００２９】
次に、サーマルプリンタ１の組立について説明する。まず、本体フレーム２にプラテンローラ４や、レバー部材８、駆動モータ５等を組み付けていく、サーマルヘッド３０と固定板３１とから構成される印字部３を組み付ける時は、支軸６を固定板３１とねじりコイルばね７に通して、本体フレーム２の左右の側壁２ａ，２ｂに掛け渡す。すると、図４に示す状態となる。この時、ねじりコイルばね７には、ばね力に抗する力を加える必要がなく、支軸６に通すだけで良く、作業は容易である。ねじりコイルばね７は支軸６のまわりで軸方向に移動可能な状態であり、しっかりとは固定されていない。すなわち、仮固定の状態である。この図４の状態から、組立作業者は、ねじりコイルバネ７の係合部７ａを引き上げ、ねじりコイルばね７を少し、軸方向にスライド移動させながら、本体フレーム２に設けられたばね支持部２ｄに掛止する。これにて、プリンタの組立が完了する。この状態を図３に示す。
【００３０】
一般に、サーマルプリンタの組立においては、ヘッド押圧の為のばね部材を組み付けることが最も困難な作業となるが、本実施例では、組立の最終工程で、ばね部材の掛止ができ、また、ばね部材の掛止時には、支軸６をガイドにして、ねじりコイルばね７をスライド移動できる構造になっている為、係合部７ａをばね支持部２ｄに掛止する作業が容易である。また、ばね部材の掛止時に、ばね部材が外れたりすることがない。
【００３１】
更に、本実施例では、ばね支持部２ｄの横のプリンタ底面に穴部２ｅが開口している構造の為、ばねの掛止をプリンタ底部から穴部２ｅに工具を通してでも行うことができる。このことは、例えば、オートカッタユニット等をプリンタの上部に配設する等により、プリンタ上部からの作業ができない、または作業しにくいというような場合において、特に有効である。
【００３２】
以上述べたように、本実施例のサーマルプリンタは印字品質や、プリンタの信頼性に大きく影響するヘッド押圧の荷重精度が良いことに加え、プリンタの組立性も良いものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、請求項１記載のように、ねじりコイルばねの腕部が固定板のリブに当接し、サーマルヘッドをプラテンに押圧するという構成の為に、ねじりコイルばねの形状や取付位置が多少ばらついても、押圧荷重は精度良く決まり、印字品質や信頼性の高いサーマルプリンタを得ることができる。
【００３４】
更に、請求項２、３記載のように構成すれば、ねじりコイルばねに力を加えて、支持部へ脱着する時にも、ばねが弾んで飛び出してしまうということがなく、作業性に優れ且つサーマルヘッドの片当たりがなく印字品質が向上したサーマルプリンタを提供することができる。
【００３５】
また、ねじりコイルばねを軸方向にスライド移動させながら、ねじりコイルばねを支持部へ掛止したり、外したりできる為、ばね掛け作業が容易になった。このばね掛けの作業性が良くなることは、工場でのプリンタの製造上、有効であるだけでなく、アフターサービスでサーマルヘッドを交換する場合にも、有効である。
【００３６】
以上述べたように、本発明は極めて簡素な構造でありながら、印字品質と組立作業性に優れたサーマルプリンタを得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーマルプリンタの実施の形態の全体構成を示す平面図である。
【図２】同実施の形態における印字部分の構成を示す側面図で、レバー部材を倒した状態を示すものである。
【図３】同実施の形態におけるサーマルプリンタの斜視図である。
【図４】同実施の形態における組立途中の一状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１      サーマルプリンタ
２      本体フレーム
２ａ、２ｂ  側壁部
２ｃ    底部
２１    紙案内部
２１ａ  導入部
２１ｂ  曲げ起こし部
２１ｃ  先端部
３      印字部
３０    サーマルヘッド
３１    固定板
４      プラテンローラ
５      駆動モータ
７      ねじりコイルばね
８      レバー部材
Ｓ      ロール紙
【図１】
0003661357.tif 000002
【図２】
0003661357.tif 000003
【図３】
0003661357.tif 000004
【図４】
0003661357.tif 000005