(57)【要約】インクシート５に熱を印加して記録紙４上に文字や画像情報を印画するサーマルヘッド２と、プラテンローラ芯金部１ａが回動自在に支持され、記録紙４及びインクシート５を支持するプラテンローラ１と、サーマルヘッド２の印画方向である主走査方向の両端部に設けられたヘッド支持部材２１のガイド部２１ｄ，２１ｅと、プラテンローラ１の主走査方向の両端部に設けられた軸受１１，１２と、サーマルヘッド２とプラテンローラ１が圧接した際に、ガイド部２１ｄ，２１ｅを軸受１１，１２側に付勢する引っ張りばね２２と、プラテンローラ１の両端部に軸支され、軸受１１，１２の外側面に当接する固定フランジ４１と可動フランジ４３と、可動フランジ４３をプラテンローラ１の主走査方向中央位置に向けて付勢する圧縮バネ４４を備える。
2009101653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印画紙に熱を印加して記録紙上に文字や画像情報を印画するサーマルヘッドと、
軸部が回動自在に支持され、前記記録紙及び前記印画紙を支持するプラテンローラと、
前記サーマルヘッドの印画方向である主走査方向の両端部に設けられたガイド部材と、
前記プラテンローラの前記主走査方向の両端部に設けられた位置決め部材と、
前記サーマルヘッドと前記プラテンローラが圧接した際に、前記ガイド部材を前記位置決め部材側に付勢する第１の付勢手段と、
前記プラテンローラの両端部に軸支され、前記ガイド部材の外側面に当接する２つのフランジ部材と、
前記フランジ部材の一方を前記プラテンローラの前記主走査方向中央位置に向けて付勢する第２の付勢手段とを備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
第２の付勢手段は、プラテンローラの軸部に嵌挿された滑り部材と圧縮バネとから構成されていることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
サーマルヘッドを用いて感熱紙等の印画紙に印画を行うサーマルプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリンタは、サーマルヘッドとプラテンローラとの間にロール状の印画紙及び記録紙を配置し、サーマルヘッドをプラテンローラに圧接することにより印画紙と記録紙を挟み支持する。その後、搬送ローラ等で印画紙及び記録紙を移動させながら、サーマルヘッド上に形成した発熱体を発熱させることにより、印画紙の染料が記録紙に転写されて印画が行われる。【０００３】
カラー印画の場合には、順次印画紙の色を変えて、記録紙をプラテンローラとサーマルヘッドとの間を複数回往復移動させる。カラー印画を行うサーマルプリンタは一般的に、Ｙ（イエロー）色、Ｍ（マゼンダ）色、Ｃ（シアン）色の３色の印画紙を用いて記録を行う。最初にＹ色が塗布された印画紙を用いてＹ色の画像を転写し、終了後にサーマルヘッドとプラテンローラの圧接を解除し、記録紙を記録開始位置に戻し送りするとともに、印画紙をＭ色が塗布された位置まで送り、再度プラテンローラとサーマルヘッドを圧接して記録紙にＭ色の画像を転写する。その後Ｃ色も同様に転写し、記録紙上にカラー画像を形成する。なお、Ｙ色、Ｍ色及びＣ色の転写順は上記に限られず、異なる順序の場合もある。【０００４】
上述のカラー印画では、サーマルヘッドとプラテンローラによる接触範囲であるニップ範囲に、サーマルヘッド上に形成した発熱体が位置するように位置決めを行う必要がある。即ち、サーマルヘッドとプラテンローラを圧接した場合に、サーマルヘッド上に形成した発熱体がニップ範囲から逸脱すると、発熱体による熱エネルギーを印画紙に伝えることができず、転写不良が生じる。【０００５】
この対策として特許文献１では、サーマルヘッドの両脇に支持板と板ばねを配設し、当該支持板及び板ばねを用いてプラテンローラの軸に付勢することにより、プラテンローラを位置決めして発熱体列がニップ範囲に正しく位置決めされるように構成している。【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２６８３７５号公報
【０００７】
従来のサーマルプリンタは以上のように構成されているので、サーマルヘッド上の発熱体列をニップ範囲内（副走査方向）に位置決めすることは可能であるが、記録紙の幅方向（主走査方向）の位置決めを行うことができず、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色の３色を面順次で転写する場合には、各色が色ずれするという課題があった。すなわち、Ｙ色を転写後、記録紙を記録開始位置に戻し送りすると共に、印画紙をＭ色が塗布された位置まで送り、再度印画紙と記録紙を介してプラテンローラとサーマルヘッドを圧接する場合に、サーマルヘッドの主走査方向にずれが生じると、記録紙に対する発熱体の主走査方向の位置がずれ、色ずれが発生するという課題があった。【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成でプラテンローラに対するサーマルヘッドの主走査方向及び副走査方向の位置決めを行い、画像品質を向上させると共に、小型で低コストを実現するサーマルプリンタを得ることを目的とする。
【発明の開示】
【０００９】
この発明に係るサーマルプリンタは、印画紙に熱を印加して記録紙上に文字や画像情報を印画するサーマルヘッドと、軸部が回動自在に支持され、前記記録紙及び前記印画紙を支持するプラテンローラと、前記サーマルヘッドの印画方向である主走査方向の両端部に設けられたガイド部材と、前記プラテンローラの前記主走査方向の両端部に設けられた位置決め部材と、前記サーマルヘッドと前記プラテンローラが圧接した際に、前記ガイド部材を前記位置決め部材側に付勢する第１の付勢手段と、前記プラテンローラの両端部に軸支され、前記ガイド部材の外側面に当接する２つのフランジ部材と、前記フランジ部材の一方を前記プラテンローラの前記主走査方向中央位置に向けて付勢する第２の付勢手段とを備えるものである。
【００１０】
この発明によれば、サーマルヘッドとプラテンロータが圧接した際に、サーマルヘッドの主走査方向の両端部に設けられたガイド部材を、プラテンローラの主走査方向の両端部に設けられた位置決め部材側に付勢する第１の付勢手段と、プラテンローラの両端部に軸支され、ガイド部材の外側面に当接する２つのフランジ部材と、フランジ部材の一方をプラテンローラの主走査方向中央位置に向けて付勢する第２の付勢手段とを備えるように構成したので、プラテンローラに対するサーマルヘッドの正確な位置決めを行うことができ、転写不良や色ずれのない画像を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るサーマルプリンタの構成を示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るサーマルプリンタの位置決め機構の構成を示す側面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るサーマルプリンタの位置決め機構の構成を示す側面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るサーマルプリンタの位置決め機構の構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るサーマルプリンタの位置決め機構の構成を示す図である。
【図６】図２のｃ−ｃ線断面図である。
【図７】図３のｄ−ｄ線断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るサーマルプリンタの構成を示す側面図である。
サーマルプリンタは、駆動モータ（図示せず）などにより回転駆動されるプラテンローラ１と、プラテンローラ１に対向配置されたサーマルヘッド２とを有している。サーマルヘッド２のプラテンローラ１側の面には複数の発熱体３が配列され、印画時にプラテンローラ１の外周に所定の圧力で押し当てられる。プラテンローラ１とサーマルヘッド２との間には記録紙４とインクシート（印画紙）５が狭持され、記録紙４はロール状の記録紙ロール４ａから引き出され、カッタ６により所定の長さに切断される。【００１３】
インクシート５は、Ｙ（イエロー）色、Ｍ（マゼンタ）色及びＣ（シアン）色のインクが面順次に塗布されたシートであり、インクシート供給ロール５ａにロール状に収納され、使用後はインクシート巻取りロール５ｂに巻き取られる。プラテンローラ１に対して、記録紙４の排出方向の上流側及び下流側にはそれぞれ、記録紙４の搬送する上流側搬送ローラ７ａ，７ｂ及び下流側搬送ローラ８ａ，８ｂ、インクシート５の搬送をガイドする上流側ガイドシャフト９及び下流側ガイドシャフト１０が配設されている。なお、以下では記録紙４の幅方向を主走査方向とし、記録紙４の排出方向を副走査方向とする。【００１４】
図２及び図３は、この発明の実施の形態１に係るサーマルプリンタの位置決め機構の構成を示す側面図であり、図２はサーマルヘッドをプラテンローラに圧接した状態を示し、図３はサーマルヘッドをプラテンローラから離間させた状態を示している。図４及び図５は、この発明に係るサーマルプリンタの位置決め機構の構成を示す図であり、図４は図２における矢印ａ方向から見た図であり、図５は図２における矢印ｂ方向から見た図である。図６は、図２のｃ−ｃ線断面図であり、図７は図３のｄ−ｄ線断面図である。【００１５】
プラテンローラ１は中心部にプラテンローラ芯金部（軸部）１ａを有し、このプラテンローラ芯金部１ａの両端部は略円筒形状の位置決め部材である軸受（位置決め部材）１１，１２に嵌挿される。さらに、サーマルプリンタの側板５１には、それぞれ略円筒形状の軸受１３，１４が嵌合されており、この軸受１３，１４にプラテンローラ芯金部１ａの両端部を挿通させることによりプラテンローラ１が回転自在に支持される。【００１６】
サーマルヘッド２はヘッド支持部材２１により両端部を保持されている。ヘッド支持部材２１は、支持面２１ａ，２１ｂ、切り欠き部２１ｃ、ガイド部（ガイド部材）２１ｄ，２１ｅ及び係止片２１ｆで構成されている。支持面２１ａ，２１ｂは、サーマルヘッド２の側部を両側から保持している。切り欠き部２１ｃは、支持面２１ａ，２１ｂが副走査方向に延長されたその先端部に設けられている。切り欠き部２１ｃは略Ｕ字形状を有し、サーマルプリンタの側板５１に突設されたピン５２ａ、５２ｂに嵌合して支持される。ガイド部２１ｄ，２１ｅは副走査方向に略直交する方向に延び、プラテンローラ芯金部１ａが嵌挿された軸受１１，１２の外輪に当接する。【００１７】
係止片２１ｆは、切り欠き部２１ｃの近傍に突設され、付勢手段である引っ張りばね（第１の付勢手段）２２の一端を係止可能な係止部２１ｇを有している。係止部２１ｇに係止された引っ張りばね２２は、他端が側板５１に設けられたピン５３ａ、５３ｂに係止されることにより張架されている。この引っ張りばね２２により、ヘッド支持部材２１が図２及び３に記載する矢印Ａ方向に付勢され、ガイド部２１ｄ，２１ｅとプラテンローラ芯金部１ａが嵌挿された軸受１１，１２の外輪とが当接する。これにより、プラテンローラ１に対するサーマルヘッド２の副走査方向の位置決めを行うことができる。【００１８】
ヘッド支持部材２１の上面には、ヘッド支持部材２１を図２に記載する矢印Ｂ方向に押圧する押圧手段３１と押圧ばね３２が配設されている。付勢手段（図示せず）により押圧手段３１が矢印Ｂ方向に押圧されると、ヘッド支持部材２１と押圧手段３１の間に配設された押圧ばね３２の付勢力によりサーマルヘッド２がプラテンローラ１に圧接される。【００１９】
図４から図７に示すように、プラテンローラ１のプラテンローラ芯金部１ａが嵌挿される軸受１１と軸受１３の間には固定フランジ（フランジ部材）４１が回転自在に配設されている。固定フランジ４１は、軸受１１の外輪に当接するフランジ部４１ａを有している。一方、固定フランジ４１の開口部４１ｂは軸受１３の外輪に当接している。【００２０】
さらにプラテンローラ芯金部１ａが嵌挿される軸受１２と軸受１４の間には、カラー（滑り部材）４２、可動フランジ（フランジ部材）４３及び圧縮ばね（第２の圧縮ばね）４４が配設されている。プラテンローラ芯金部１ａに嵌挿されるカラー４２は、軸受１２と軸受１４の間隔よりも短い長さで構成され、軸受１２と軸受１４の間をプラテンローラ１の軸方向に沿って移動可能である。さらに、カラー４２は軸受１４側にフランジ部４２ａを有しており、カラー４２が軸受１４側に移動した場合には、このフランジ部４２ａが軸受１４の外輪に当接する。【００２１】
可動フランジ４３は、カラー４２に対して回転自在に嵌挿されている。可動フランジ４３は軸受１２側にフランジ部４３ａを有しており、軸受１２側に移動した場合にはこのフランジ部４３ａが軸受１２の外輪に当接する。圧縮ばね４４は、可動フランジ４３に外嵌され、一端がカラー４２のフランジ部４２ａに当接し、他端が可動フランジ４３のフランジ部４３ａに当接し、カラー４２と可動フランジ４３が互いに離間する方向に付勢する。【００２２】
次に、サーマルプリンタの動作について説明する。まず、サーマルヘッド２は、図３及び図７に示すようにプラテンローラ１から離間して退避した状態である。プリント開始時には、上流側搬送ローラ７ａ，７ｂ及び下流側搬送ローラ８ａ，８ｂが記録紙ロール４ａから記録紙４を搬送し、プラテンローラ１とサーマルヘッド２に狭持される位置に記録紙４の記録開始位置を一致させる。同時に、巻取りロール５ｂを駆動手段（図示せず）により回転駆動させ、インクシート５のＹ色転写開始位置がプラテンローラ１とサーマルヘッド２に狭持される位置となるようにインクシート５を送り出す。【００２３】
次に、付勢手段（図示せず）により押圧手段３１を矢印Ｂ方向に移動させ、押圧ばね３２の付勢力によりサーマルヘッド２に形成した発熱体３をインクシート５及び記録紙４を介してプラテンローラ１に圧接する。この時、ヘッド支持部材２１は、係止片２１ｆの係止部２１ｇに設けた引張りばね２２の付勢力により矢印Ａ方向に付勢されているため、ガイド部２１ｄ，２１ｅがプラテンローラ１のプラテンローラ芯金部１ａに嵌挿された軸受１１，１２に当接し、ヘッド支持部材２１に支持されたサーマルヘッド２が副走査方向に位置決めされる。このように、サーマルヘッド２が副走査方向に位置決めされることにより、発熱体３も常に副走査方向に正確に位置決めすることができるので、サーマルヘッド２とプラテンローラ１の接触範囲（ニップ範囲）に発熱体３が常に一致するので、発熱体３の熱エネルギーをインクシート５にロスなく印加することができ、良好な転写を行うことができる。【００２４】
ヘッド支持部材２１の主走査方向への位置決めについて説明する。ヘッド支持部材２１のガイド部２１ｄの外側側面はプラテンローラ芯金部１ａに嵌挿された固定フランジ４１のフランジ部４１ａに当接し、ガイド部２１ｅの外側側面はカラー４２に嵌挿された可動フランジ４３に当接する。さらに可動フランジ４３は、圧縮ばね４４の付勢力によりカラー４２と離間する方向に付勢されているので、カラー４２は図４，６，７に記載する矢印Ｃ方向に、可動フランジ４３は矢印Ｄ方向に付勢される。【００２５】
カラー４２が矢印Ｃ方向に付勢されると、フランジ部４２ａが側板５１に嵌挿された軸受１４の外輪に当接して矢印Ｃ方向への移動が規制され、圧縮ばね４４の付勢力は可動フランジ４３を矢印Ｄ方向に押圧する。これにより、可動フランジ４３が矢印Ｄ方向に移動すると共にヘッド支持部材２１を矢印Ｄ方向に移動させるように作用する。ヘッド支持部材２１が矢印Ｄ方向に移動すると、ガイド部２１ｄを介して固定フランジ４１が矢印Ｄ方向に付勢され、開口部４１ｂの外周面が側板５１に嵌挿された軸受１３の外輪に当接する。これにより、ヘッド支持部材２１の矢印Ｄ方向の移動が規制される。【００２６】
ヘッド支持部材２１の矢印Ｃ及びＤ方向の移動が規制されることにより、ヘッド支持部材２１に支持されるサーマルヘッド２が主走査方向に位置決めされる。このように、サーマルヘッド２が主走査方向に位置決めされることにより、発熱体３も常に主走査方向に正確に位置決めすることができるので、複数色を面順で転写する場合に各色が色ずれするのを防ぐことができる。【００２７】
なお、図７に示すようにプラテンローラ１がサーマルヘッド２から離間している状態では、可動フランジ４３は圧縮ばね４４の付勢力により矢印Ｄ方向に移動し、固定フランジ４１から可動フランジ４３までの距離がヘッド支持部材２１のガイド部２１ｄと２１ｅの外幅よりも短くなる。しかし、固定フランジ４１のフランジ部４１ａと可動フランジ４３のフランジ部４３ａにそれぞれテーパ面４１ｃ、４３ｂを形成しているので、サーマルヘッド２を矢印Ｂ方向に下降させる際に、ガイド部２１ｄ，２１ｅが固定フランジ４１と可動フランジ４３のフランジ部分に乗り上げることなく、可動フランジ４３を矢印Ｃ方向に退避させ、ガイド部２１ｅに対する付勢力を発生させることができる。【００２８】
記録紙４の搬送時にプラテンローラ１は従動回転するが、固定フランジ４１及び可動フランジ４３はガイド部２１ｄ，２１ｅとの接触抵抗により回転しない。さらにカラー４２も圧縮ばね４４の付勢力により回転しない。一方、固定フランジ４１は軸受１１，１３の外輪、カラー４２は軸受１４の外輪にそれぞれ当接しているのでプラテンローラ１の従動回転を妨げることはない。【００２９】
プラテンローラ１とサーマルヘッド２を圧接した状態で、記録紙４及びインクシート５を同一速度で図２に記載する矢印Ｅ方向に移動させると共に、発熱体３の熱エネルギーをインクシート５に印加し、記録紙４上に所望の画像のＹ色の転写を行う。記録紙４と共に搬送されたインクシート５は巻取りロール５ｂに巻き取られる。記録紙４及びインクシート５が矢印Ｅ方向に搬送される際のサーマルヘッド２とインクシート５との摩擦により、サーマルヘッド２に矢印Ａ方向の力が加わる。この力によりガイド部２１ｄ，２１ｅが軸受１１，１２に押し付けられ、サーマルヘッド２の副走査方向への位置決めがより安定したものとなる。【００３０】
Ｙ色の転写が完了すると、付勢手段（図示せず）により押圧手段３１が図３に記載する矢印Ｆ方向に移動し、サーマルヘッド２がプラテンローラ１から離間して退避する。記録紙４は、上流側搬送ローラ７ａ，７ｂ及び下流側搬送ローラ８ａ，８ｂにより図３に記載する矢印Ｇ方向に引き戻され、プラテンローラ１とサーマルヘッド２に狭持される位置に記録紙４の記録開始位置を一致させる。同時に、巻取りロール５ｂを駆動手段（図示せず）により回転駆動させ、インクシート５のＭ色転写開始位置がプラテンローラ１とサーマルヘッド２に狭持される位置となるようにインクシート５を送り出す。【００３１】
その後、上述したＹ色転写時と同様に、発熱体３をインクシート５及び記録紙４を介してプラテンローラ１に圧接する。サーマルヘッド２の矢印Ｂ方向への下降に伴い、同様に主走査方向及び副走査方向に正確に位置決めされるので、転写不良や位置ずれが発生することなく良好な転写を得ることができる。Ｍ色転写後に実施されるＣ色転写に関しても同様である。【００３２】
Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色の転写が終了した後、サーマルヘッド２を矢印Ｆ方向に退避させると共に、上流側搬送ローラ７ａ，７ｂ及び下流側搬送ローラ８ａ，８ｂにより記録紙４を矢印Ｇ方向に所定長さ搬送し、カッタ６により切断して画像記録を終了する。【００３３】
以上のように、実施の形態１によれば、サーマルヘッド２の両端部にヘッド支持部材２１のガイド部２１ｄ，２１ｅと、プラテンローラ１の両端部に軸受１１，１２を設け、サーマルヘッド２とプラテンローラ１が圧接した際に、ガイド部２１ｄ，２１ｅを軸受１１，１２側に付勢する引っ張りばね２２と、プラテンローラ１の両端部に軸支されて軸受１１，１２の外側面に当接する固定フランジ４１と可動フランジ４３と、可動フランジ４３をプラテンローラ１の主走査方向中央位置に向けて付勢する圧縮バネ４４を備えるように構成したので、簡易な構成を用いてプラテンローラに対するサーマルヘッドの主走査方向及び副走査方向の位置決めをすることができる。これにより画像品質が良好であり、小型で低コストのサーマルプリンタを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、この発明に係るサーマルプリンタは、プラテンローラに対するサーマルヘッドの主走査方向及び副走査方向の正確な位置決めを可能とするものであり、複数色の印画に用いるのに適している。
【図１】
2009101653.tif 000003
【図２】
2009101653.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009101653.tif 000007
【図６】
2009101653.tif 000008
【図７】
2009101653.tif 000009
【国際調査報告】
2009101653.tif 000010
2009101653.tif 000011