(57)【要約】      （修正有）【課題】印字ヘッドとプラテンローラとの位置ずれを防止することにより、印画精度を向上させることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】アーム部材５は、第１の線膨張係数α１を有するアルミニウムからなり、シャーシ１は、第２の線膨張係数α２を有する軟鋼からなり、軸受け部材２は、第３の線膨張係数α３を有するＰＯＭ樹脂からなる。第１位置（シャーシに対するアーム部材５の取り付け位置）と第２位置（アーム部材５に取り付けられた印字ヘッド４とプラテンローラ６との対向位置）との間のアーム部材５の第１水平距離をＤ１とし、第１位置と第３位置（シャーシに対する軸受け部材２の取り付け位置）との間のシャーシ１の第２水平距離をＤ２とし、第２位置と第３位置との間の軸受け部材２の第３水平距離をＤ３とした場合、以下の式を満たすように、第３位置を設定する。  α１Ｄ１＝α２Ｄ２＋α３Ｄ３【選択図】図７
2006001205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャーシと、前記シャーシに回動可能に第１位置で取り付けられたアーム部材と、前記アーム部材に取り付けられ、用紙に印字を行う印字ヘッドと、前記印字ヘッドに第２位置で対向するように配置されたプラテンローラと、前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置で前記シャーシにネジ止めされ、プラテンローラ軸受け部が一体的に形成された軸受け部材とを備えた画像形成装置において、
前記アーム部材は、第１の線膨張係数α１を有する第１金属からなり、前記シャーシは、第２の線膨張係数α２を有する第２金属からなり、前記軸受け部材は、第３の線膨張係数α３を有する樹脂からなり、前記アーム部材の第１の線膨張係数α１は、前記シャーシの第２の線膨張係数α２よりも大きく、かつ、前記軸受け部材の第３の線膨張係数α３よりも小さい値であり、
前記アーム部材の前記第１位置と前記第２位置との間の第１水平距離をＤ１とし、前記シャーシの前記第１位置と前記第３位置との間の第２水平距離をＤ２とし、前記軸受け部材の前記第２位置と前記第３位置との間の第３水平距離をＤ３とした場合、以下の式を満たすように、前記第１水平距離Ｄ１、前記第２水平距離Ｄ２および前記第３水平距離Ｄ３を設定することによって、前記第１水平距離の熱による変化量と、前記第２水平距離の熱による変化量および前記第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが等しくなるように、前記第３位置を設定する、画像形成装置。
α１Ｄ１＝α２Ｄ２＋α３Ｄ３
【請求項２】
シャーシと、
前記シャーシに回動可能に第１位置で取り付けられたアーム部材と、
前記アーム部材に取り付けられ、用紙に印字を行う印字ヘッドと、
前記印字ヘッドに第２位置で対向するように配置されたプラテンローラと、
前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置で前記シャーシにネジ止めされ、プラテンローラ軸受け部が一体的に形成された軸受け部材とを備え、
前記アーム部材の前記第１位置と前記第２位置との間の第１水平距離の熱による変化量と、前記シャーシの前記第１位置と前記第３位置との間の第２水平距離の熱による変化量および前記軸受け部材の前記第２位置と前記第３位置との間の第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが、実質的に等しくなるように、前記第３位置が設定されている、画像形成装置。
【請求項３】
前記アーム部材は、第１の線膨張係数α１を有する第１金属からなり、
前記シャーシは、第２の線膨張係数α２を有する第２金属からなり、
前記軸受け部材は、第３の線膨張係数α３を有する樹脂からなる、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１水平距離をＤ１とし、前記第２水平距離をＤ２とし、前記第３水平距離をＤ３とした場合、以下の式を満たすように、前記第１水平距離Ｄ１、前記第２水平距離Ｄ２および前記第３水平距離Ｄ３を設定することによって、前記第３位置が設定されている、請求項３に記載の画像形成装置。
α１Ｄ１＝α２Ｄ２＋α３Ｄ３
【請求項５】
前記アーム部材の第１の線膨張係数α１は、前記シャーシの第２の線膨張係数α２と、前記軸受け部材の第３の線膨張係数α３との間の大きさの値である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関し、特に、印字ヘッドと印字ヘッドに対向するように配置されたプラテンローラとを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印字ヘッドと印字ヘッドに対向するように配置されたプラテンローラとを備えた画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、サーマルヘッド（印字ヘッド）と、サーマルヘッドを固定するためのブラケットとを含む構造において、ブラケットの中央の一点でサーマルヘッドを固定した画像記憶装置（画像形成装置）が開示されている。この構造では、サーマルヘッドを複数個所のネジ止めにより固定する場合と異なり、サーマルヘッドのアルミニウムの放熱板と、板金製のブラケットとの熱膨張率の違いに起因して、サーマルヘッドおよびブラケットが歪むのを防止することが可能になる。
【０００４】
また、従来、画像形成装置の一例として、熱転写プリンタが知られている。図１１および図１２は、従来の一例による熱転写プリンタを示した斜視図である。図１３は、従来の一例による熱転写プリンタの軸受け部材の斜視図である。図１４は、従来の一例による熱転写プリンタのシャーシおよび軸受け部材の詳細構造を説明するための図である。図１５は、従来の一例による熱転写プリンタの押さえ部材、サーマルヘッドおよびプラテンローラを示した断面図である。図１１〜図１５を参照して、従来の一例による熱転写プリンタの構造について説明する。
【０００５】
従来の熱転写プリンタは、図１１および図１２に示すように、板金（軟鋼）からなるシャーシ１０１と、プラテンローラ軸受け部１０２ａが一体的に形成された樹脂製の軸受け部材１０２と、プラテンローラ軸受け部１０３ａが一体的に形成された樹脂製の軸受け部材１０３と、印字を行うためのサーマルヘッド１０４と、サーマルヘッド１０４が取り付けられたアルミニウムからなるアーム部材１０５と、プラテンローラ１０６と、押さえ部材１０７と、ねじりコイルバネ１０８と、モータ１０９と、モータ１０９が取り付けられたモータブラケット１１０と、中間ギア１１１と、巻取り部材１１２と、軸受け部材１０２および１０３をそれぞれシャーシ１０１に固定するための固定ネジ１１３（図１４参照）および１１４（図１２参照）とを備えている。
【０００６】
また、シャーシ１０１は、底面１０１ａ、一方側面１０１ｂおよび他方側面１０１ｃを有するコの字形状に形成されている。また、シャーシ１０１の他方側面１０１ｃには、インクカートリッジ（図示せず）を取り付けるためのインクカートリッジ挿入部１０１ｄが設けられている。また、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂおよび他方側面１０１ｃには、プラテンローラ軸受け部１０２ａおよび１０３ａが挿入される軸受け挿入孔１０１ｅと、押さえ部材１０７の軸部１０７ａの両端部が回転可能に挿入される軸挿入穴１０１ｆと、軸受け部材１０２および１０３を固定するためのネジ穴部１０１ｇ（図１４参照）とが設けられている。また、プラテンローラ軸受け部１０２ａが一体的に形成された軸受け部材１０２は、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂに取り付けられている。プラテンローラ軸受け部１０３ａが一体的に形成された軸受け部材１０３は、シャーシ１０１の他方側面１０１ｃに取り付けられている。軸受け部材１０２には、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂに固定するためのネジ止め穴１０２ｂ（図１３参照）が設けられており、軸受け部材１０３には、シャーシ１０１の他方側面１０１ｃに固定するためのネジ止め穴１０３ｂ（図１２参照）が設けられている。
【０００７】
また、軸受け部材１０２に一体的に設けられたプラテンローラ軸受け部１０２ａは、図１４に示すように、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂの軸受け挿入孔１０１ｅに、所定の間隙を有した状態で固定ネジ１１３により装着されている。このため、熱転写プリンタの温度変化に起因して、プラテンローラ軸受け部１０２ａが一体的に設けられた軸受け部材１０２とシャーシ１０１の一方側面１０１ｂとがＳ方向に膨張または収縮した場合に、プラテンローラ軸受け部１０２ａは、シャーシ１０１に対して相対的にＳ方向に変位する。
【０００８】
また、サーマルヘッド１０４は、アルミニウムからなるアーム部材１０５に取り付けられているとともに、シャーシ１０１の内面側に配置されている。アーム部材１０５は、支持軸１０５ａを中心として回動可能に取り付けられている。また、プラテンローラ１０６は、サーマルヘッド１０４に対向するように配置されている。また、ねじりコイルバネ１０８は、アーム部材１０５の支持軸１０５ａに取り付けられるとともに、アーム部材１０５に取り付けられたサーマルヘッド１０４をプラテンローラ１０６から離間させる方向に付勢する機能を有する。また、押さえ部材１０７は、アーム部材１０５の曲げ加工部１０５ｂを押圧することによって、サーマルヘッド１０４をプラテンローラ１０６に対して押圧する機能を有する。この押さえ部材１０７は、図１５に示すように、シャーシ１０１の軸挿入穴１０１ｆに挿入される軸部１０７ａと、アーム部材１０５の曲げ加工部１０５ｂを押圧する押圧バネ１０７ｂと、押圧バネ１０７ｂが取り付けられるとともに、軸部１０７ａに空回りしないように取り付けられた、歯部を有する回動部１０７ｃと、大径ギア１０７ｄと、大径ギア１０７ｄと一体的に回転するとともに、回動部１０７ｃの歯部に係合する小径ギア１０７ｅとを含んでいる。また、大径ギア１０７ｄおよび小径ギア１０７ｅは、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂに取り付けられるとともに、中間ギア１１１からの駆動力を押さえ部材１０７の回動部１０７ｃに伝達する。また、モータブラケット１１０に取り付けられているモータ１０９の駆動力は、中間ギア１１１を介して大径ギア１０７ｄに伝達される。また、モータブラケット１１０は、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂの外側面に取り付けられている。
【０００９】
次に、図１１、図１２および図１５を参照して、従来の一例による熱転写プリンタのサーマルヘッド１０４のプラテンローラ１０６に対する押さえ動作を説明する。モータ１０９の駆動力が中間ギア１１１、大径ギア１０７ｄおよび小径ギア１０７ｅを介して押さえ部材１０７の回動部１０７ｃに伝達されることにより、押さえ部材１０７の回動部１０７ｃは、軸部１０７ａとともに、シャーシ１０１の軸挿入穴１０１ｆに支持されながら回動される。これにより、押さえ部材１０７の押圧バネ１０７ｂによって、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂ側の曲げ加工部１０５ｂが押圧される。また、回動部１０７ｃは、軸部１０７ａに空回りしないように装着されているため、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂ側の回動部１０７ｃが回動することによって、他方側面１０１ｃ側の回動部１０７ｃも回動する。これにより、押さえ部材１０７の押圧バネ１０７ｂによって、シャーシ１０１の他方側面１０１ｃ側の曲げ加工部１０５ｂが押圧される。これにより、アーム部材１０５に取り付けられたサーマルヘッド１０４は、ねじりコイルバネ１０８の付勢力に抗してプラテンローラ１０６に押圧される。
【００１０】
図１６および図１７は、アーム部材、シャーシおよび軸受け部材の温度が上昇していない状態の位置関係を示した概略図である。図１６および図１７に示すように、サーマルヘッド１０４が取り付けられたアーム部材１０５は、シャーシ１０１に回動可能に第４位置で取り付けられている。用紙に印字を行うサーマルヘッド１０４の印字凸部１０４ａは、第５位置でプラテンローラ１０６と対向するように配置されている。また、第４位置と第５位置との間の第６位置で、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂと軸受け部材１０２とが固定ネジ１１３によって固定されている。また、図１６および図１７に示した状態（たと
えば、室温の状態）において、アルミニウムからなるアーム部材１０５の第４位置と第５位置との間の第４水平距離をＤ４とし、板金からなるシャーシ１０１の第４位置と第６位置との間の第５水平距離をＤ５とし、樹脂からなる軸受け部材１０２の第５位置と第６位置との間の第６水平距離をＤ６とした場合、アーム部材１０５の第４位置と第５位置との間の第４水平距離Ｄ４は、シャーシ１０１の第４位置と第６位置との間の第５水平距離Ｄ５と、軸受け部材１０２の第５位置と第６位置との間の第６水平距離Ｄ６とを合計した距離になる。
【特許文献１】特開平９−２９０５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図１１〜図１９に示した従来の熱転写プリンタでは、熱転写プリンタの温度上昇（温度上昇量：Δｔ）に起因してプラテンローラ１０６とサーマルヘッド１０４の印字凸部１０４ａとの位置がずれるという問題点があった。以下、この問題点を、図１６〜図１９を参照して説明する。なお、図１８および図１９は、図１６および図１７に示した状態から温度が上昇した場合のアーム部材、シャーシおよび軸受け部材の位置関係を示した概略図である。熱転写プリンタの温度上昇に起因して、アーム部材１０５、シャーシ１０１および軸受け部材１０２が膨張した場合、シャーシ１０１および軸受け部材１０２は、シャーシ１０１の一方側面１０１ｂと軸受け部材１０２とをネジ止めした第６位置を中心として、左右に膨張する。ここで、従来のアルミニウムからなるアーム部材１０５は、第４の線膨張係数α４を有し、板金からなるシャーシ１０１は、第５の線膨張係数α５を有し、樹脂からなる軸受け部材１０２は、第６の線膨張係数α６を有するとする。この場合、熱転写プリンタの温度上昇に起因して、アーム部材１０５、シャーシ１０１および軸受け部材１０２が膨張した場合、アーム部材１０５の第４水平距離Ｄ４の熱による変化量は、ΔＤ４（＝α４Ｄ４Δｔ）となり、シャーシ１０１の第５水平距離Ｄ５の熱による変化量は、ΔＤ５（＝α５Ｄ５Δｔ）となり、軸受け部材１０２の第６水平距離Ｄ６の熱による変化量は、ΔＤ６（＝α６Ｄ６Δｔ）となる。
【００１２】
この場合、従来では、アーム部材１０５の第４水平距離の熱による変化量ΔＤ４と、シャーシ１０１の第５水平距離Ｄ５の熱による変化量ΔＤ５および軸受け部材１０２の第６水平距離Ｄ６の熱による変化量ΔＤ６の合計変化量とが異なるため、図１６および図１７に示した状態において、第５位置でプラテンローラ１０６に対向していたサーマルヘッド１０４の印字凸部１０４ａは、図１８および図１９に示した温度が上昇した状態では、第５位置からΔＤ６だけ変位した位置にあるプラテンローラ１０６とΔｘ（＝ΔＤ６＋ΔＤ５−ΔＤ４）ずれた位置で対向する。このように、従来では、温度上昇に起因して、軸受け部１０２のプラテンローラ軸受け部１０２ａに支持されるプラテンローラ１０６と、アーム部材１０５に取り付けられたサーマルヘッド１０４の印字凸部１０４ａとの位置がずれるため、印画精度を向上させるのが困難であるという問題点があった。また、温度上昇による熱膨張の場合のみならず、温度低下による熱収縮の場合にも、同様の理由により、プラテンローラ１０６とサーマルヘッド１０４の印字凸部１０４ａとの位置ずれが生じるという問題点があった。
【００１３】
また、上記特許文献１で開示された構造では、プラテンローラの位置決め機能を有するブラケットの位置決め部は、画像記憶装置（画像形成装置）の温度変化に起因した熱膨張または熱収縮により、用紙送り方向に膨張または収縮する。また、板金からなるブラケットに取り付けられたサーマルヘッドのアルミからなる放熱板も同様に、画像記憶装置（画像形成装置）の温度変化に起因した熱膨張または熱収縮により、用紙送り方向に膨張または収縮する。サーマルヘッドのアルミからなる放熱板と、板金からなるブラケットとの線膨張係数の違いにより、アルミからなる放熱板の用紙送り方向の熱による変化量と、板金からなるブラケットの用紙送り方向の熱による変化量とが異なるため、アルミからなる放
熱板を含むサーマルヘッドと、ブラケットにより位置決めされるプラテンローラとの位置ずれが生じるという問題点がある。
【００１４】
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あり、この発明の１つの目的は、印字ヘッドとプラテンローラとの位置ずれを防止することによって、印画精度を向上させることが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１５】
この発明の第一局面による画像形成装置は、シャーシと、シャーシに回動可能に第１位置で取り付けられたアーム部材と、アーム部材に取り付けられ、用紙に印字を行う印字ヘッドと、印字ヘッドに第２位置で対向するように配置されたプラテンローラと、第１位置と第２位置との間の第３位置でシャーシにネジ止めされ、プラテンローラ軸受け部が一体的に形成された軸受け部材とを備えた画像形成装置において、アーム部材は、第１の線膨張係数α１を有する第１金属からなり、シャーシは、第２の線膨張係数α２を有する第２金属からなり、軸受け部材は、第３の線膨張係数α３を有する樹脂からなり、アーム部材の第１の線膨張係数α１は、シャーシの第２の線膨張係数α２よりも大きく、かつ、軸受け部材の第３の線膨張係数α３よりも小さい値であり、アーム部材の第１位置と第２位置との間の第１水平距離をＤ１とし、シャーシの第１位置と第３位置との間の第２水平距離をＤ２とし、軸受け部材の第２位置と第３位置との間の第３水平距離をＤ３とした場合、以下の式を満たすように、第１水平距離Ｄ１、第２水平距離Ｄ２および第３水平距離Ｄ３を設定することによって、第１水平距離の熱による変化量と、第２水平距離の熱による変化量および第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが等しくなるように、第３位置を設定する。
【００１６】
α１Ｄ１＝α２Ｄ２＋α３Ｄ３
この第一の局面による画像形成装置では、上記のように、第１位置（シャーシに対するアーム部材の取り付け位置）と第２位置（アーム部材に取り付けられた印字ヘッドとプラテンローラとの対向位置）との間のアーム部材の第１水平距離の熱による変化量と、第１位置と第３位置（シャーシに対する軸受け部材の取り付け位置）との間のシャーシの第２水平距離の熱による変化量および第２位置と第３位置との間の軸受け部材の第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが等しくなるように第３位置を設定することによって、画像形成装置の温度変化に起因して、アーム部材、シャーシおよび軸受け部材に膨張または収縮が発生した場合にも、第２位置で対向するように配置されていたプラテンローラと印字ヘッドとの相対的な位置がずれるのを防止することができる。その結果、印画精度を向上させることができる。また、アーム部材を、第１の線膨張係数α１を有する第１金属から構成し、シャーシを、第２の線膨張係数α２を有する第２金属から構成し、軸受け部材を、第３の線膨張係数α３を有する樹脂から構成することによって、アーム部材、シャーシおよび軸受け部材が線膨張係数の異なる材料からなる場合にも、第１水平距離の熱による変化量と、第２水平距離の熱による変化量および第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが等しくなるように第３位置を設定することができる。その結果、容易に、温度変化に起因するプラテンローラと印字ヘッドとの間の相対的な位置ずれを防止することができる。また、第１水平距離をＤ１とし、第２水平距離をＤ２とし、第３水平距離をＤ３とした場合、上記式を満たすように、第１水平距離Ｄ１、第２水平距離Ｄ２および第３水平距離Ｄ３を設定することにより、第３位置を設定することによって、画像形成装置の温度変化に起因するプラテンローラと印字ヘッドとの位置ずれが発生しないように、第３位置を容易に設定することができる。また、アーム部材の第１の線膨張係数α１を、シャーシの第２の線膨張係数α２と、軸受け部材の第３の線膨張係数α３との間の大きさの値にすることによって、容易に、上記式を用いて、第１水平距離Ｄ１、第２水平距離Ｄ２および第３水平距離Ｄ３を求めることができる。その結果、容易に、シャーシに対する軸受け部材のネジ止め位置である第３位置を設定することができる。
【００１７】
この発明の第２の局面による画像形成装置は、シャーシと、シャーシに回動可能に第１位置で取り付けられたアーム部材と、アーム部材に取り付けられ、用紙に印字を行う印字ヘッドと、印字ヘッドに第２位置で対向するように配置されたプラテンローラと、第１位置と第２位置との間の第３位置でシャーシにネジ止めされ、プラテンローラ軸受け部が一体的に形成された軸受け部材とを備え、アーム部材の第１位置と第２位置との間の第１水平距離の熱による変化量と、シャーシの第１位置と第３位置との間の第２水平距離の熱による変化量および軸受け部材の第２位置と第３位置との間の第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが、実質的に等しくなるように、第３位置が設定されている。
【００１８】
この第２の局面による画像形成装置では、上記のように、第１位置（シャーシに対するアーム部材の取り付け位置）と第２位置（アーム部材に取り付けられたヘッドとプラテンローラとの対向位置）との間のアーム部材の第１水平距離の熱による変化量と、第１位置と第３位置（シャーシに対する軸受け部材の取り付け位置）との間のシャーシの第２水平距離の熱による変化量および第２位置と第３位置との間の軸受け部材の第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが、実質的に等しくなるように第３位置を設定することによって、画像形成装置の温度変化に起因して、アーム部材、シャーシおよび軸受け部材に膨張または収縮が発生した場合にも、第２位置で対向するように配置されていたプラテンローラと印字ヘッドとの位置がずれるのを防止することができる。その結果、印画精度を向上させることができる。
【００１９】
上記第２の局面による画像形成装置において、アーム部材は、第１の線膨張係数α１を有する第１金属からなり、シャーシは、第２の線膨張係数α２を有する第２金属からなり、軸受け部材は、第３の線膨張係数α３を有する樹脂からなるようにしてもよい。このように、アーム部材、シャーシおよび軸受け部材が線膨張係数の異なる材料からなる場合にも、第１水平距離の熱による変化量と、第２水平距離の熱による変化量および第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが実質的に等しくなるように第３位置を設定すれば、容易に、温度変化に起因するプラテンローラと印字ヘッドとの相対的な位置ずれを防止することができる。
【００２０】
上記第２の局面による画像形成装置において、第１水平距離をＤ１とし、第２水平距離をＤ２とし、第３水平距離をＤ３とした場合、以下の式を満たすように、第１水平距離Ｄ１、第２水平距離Ｄ２および第３水平距離Ｄ３を設定することによって、第３位置が設定されている。
【００２１】
α１Ｄ１＝α２Ｄ２＋α３Ｄ３
このように構成すれば、上記式を用いて、画像形成装置の温度変化するプラテンローラと印字ヘッドとの位置ずれが発生しないように、第３位置を容易に設定することができる。
【００２２】
上記第２の局面による画像形成装置において、好ましくは、アーム部材の第１の線膨張係数α１は、シャーシの第２の線膨張係数α２と、軸受け部材の第３の線膨張係数α３との間の大きさの値である。このように構成すれば、容易に、上記式を用いて、第１水平距離Ｄ１、第２水平距離Ｄ２および第３水平距離Ｄ３を求めることができるので、容易に、シャーシに対する軸受け部材のネジ止め位置である第３位置を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１および図２は、本発明の一実施形態による熱転写プリンタを示した斜視図である。
図３は、本発明の一実施形態による熱転写プリンタの軸受け部材を示した斜視図である。図４は、本発明の一実施形態による熱転写プリンタの押さえ部材、サーマルヘッドおよびプラテンローラを示した断面図である。図５および図６は、本発明の一実施形態による熱転写プリンタのシャーシおよび軸受け部材の詳細構造を説明するための図である。図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による熱転写プリンタの構造について説明する。なお、本実施形態では、画像形成装置の一例である熱転写プリンタに本発明を適用した場合について説明する。
【００２５】
本発明の一実施形態による熱転写プリンタは、図１および図２に示すように、板金（軟鋼）からなるシャーシ１と、プラテンローラ軸受け部２ａが一体的に形成された樹脂製の軸受け部材２と、プラテンローラ軸受け部３ａが一体的に形成された樹脂製の軸受け部材３と、印字を行うためのサーマルヘッド４と、サーマルヘッド４が取り付けられたアルミニウムからなるアーム部材５と、プラテンローラ６と、押さえ部材７と、ねじりコイルバネ８と、モータ９と、モータ９が取り付けられたモータブラケット１０と、中間ギア１１と、巻取り部材１２と、軸受け部材２および３をそれぞれシャーシ１に固定するための固定ネジ１３（図５参照）および１４（図２参照）とを備えている。なお、サーマルヘッド４は、本発明の「印字ヘッド」の一例である。
【００２６】
ここで、本実施形態では、アーム部材５は、第１の線膨張係数α１（２３．８×１０−６）を有するアルミニウムからなり、シャーシ１は、第２の線膨張係数α２（１２．０×１０−６）を有する軟鋼からなり、軸受け部材２は、第３の線膨張係数α３（１００×１０−６）を有するＰＯＭ（ポリオキシメチレン）樹脂からなる。
【００２７】
また、シャーシ１は、底面１ａ、一方側面１ｂおよび他方側面１ｃを有するコの字形状に形成されている。また、シャーシ１の他方側面１ｃには、インクカートリッジ（図示せず）を取り付けるためのインクカートリッジ挿入部１ｄが設けられている。また、シャーシ１の一方側面１ｂおよび他方側面１ｃには、プラテンローラ軸受け部２ａおよび３ａが挿入される軸受け挿入孔１ｅと、押さえ部材７の軸部７ａの両端部が回転可能に挿入される軸挿入穴１ｆと、軸受け部材２および３を固定するためのネジ穴部１ｇ（図６参照）とが設けられている。また、プラテンローラ軸受け部２ａが一体的に形成された軸受け部材２は、シャーシ１の一方側面１ｂに取り付けられている。プラテンローラ軸受け部３ａが一体的に形成された軸受け部材３は、シャーシ１の他方側面１ｃに取り付けられている。軸受け部材２には、シャーシ１の一方側面１ｂに固定するためのネジ止め穴２ｂ（図３参照）が設けられており、軸受け部材３には、シャーシ１の他方側面１ｃに固定するためのネジ止め穴３ｂ（図２参照）が設けられている。
【００２８】
また、軸受け部材２に一体的に設けられたプラテンローラ軸受け部２ａは、図５および図６に示すように、シャーシ１の一方側面１ｂの軸受け挿入孔１ｅに、所定の間隙を有した状態で固定ネジ１３により装着されている。このため、熱転写プリンタの温度変化に起因して、プラテンローラ軸受け部２ａが一体的に設けられた軸受け部材２とシャーシ１の一方側面１ｂとがＲ方向に膨張または収縮した場合に、プラテンローラ軸受け部２ａは、シャーシ１に対して相対的にＲ方向に変位する。
【００２９】
また、サーマルヘッド４は、アルミニウムからなるアーム部材５に取り付けられているとともに、シャーシ１の内面側に配置されている。アーム部材５は、支持軸５ａを中心として回動可能に取り付けられている。また、プラテンローラ６は、サーマルヘッド４に対向するように配置されている。また、ねじりコイルバネ８は、アーム部材５の支持軸５ａに取り付けられるとともに、アーム部材５に取り付けられたサーマルヘッド４をプラテンローラ６から離間させる方向に付勢する機能を有する。また、押さえ部材７は、アーム部材５の曲げ加工部５ｂを押圧することによって、サーマルヘッド４をプラテンローラ６に
対して押圧する機能を有する。この押さえ部材７は、図４に示すように、シャーシ１の軸挿入穴１ｆに挿入される軸部７ａと、アーム部材５の曲げ加工部５ｂを押圧する押圧バネ７ｂと、押圧バネ７ｂが取り付けられるとともに、軸部７ａに対して空回りしないように取り付けられた、歯部を有する回動部７ｃと、大径ギア７ｄと、大径ギア７ｄと一体的に回転するとともに、回動部７ｃの歯部に係合する小径ギア７ｅとを含んでいる。また、大径ギア７ｄおよび小径ギア７ｅは、シャーシ１の一方側面１ｂに取り付けられるとともに、中間ギア１１からの駆動力を押さえ部材７の回動部７ｃに伝達する。また、モータブラケット１０に取り付けられているモータ９の駆動力は、中間ギア１１を介して大径ギア７ｄに伝達される。また、モータブラケット１０は、シャーシ１の外側面に取り付けられている。
【００３０】
次に、図１、図２および図４を参照して、本発明の一実施形態による熱転写プリンタのサーマルヘッド４のプラテンローラ６に対する押さえ動作を説明する。モータ９の駆動力が中間ギア１１、大径ギア７ｄおよび小径ギア７ｅを介して押さえ部材７の回動部７ｃに伝達されることにより、押さえ部材７の回動部７ｃは、軸部７ａとともに、シャーシ１の軸挿入穴１ｆに支持されながら回動される。これにより、押さえ部材７の押圧バネ７ｂによって、シャーシ１の一方側面１ｂ側の曲げ加工部５ｂが押圧される。また、回動部７ｃは、軸部７ａに空回りしないように装着されているため、シャーシ１の一方側面１ｂ側の回動部７ｃが回動することによって、他方側面１ｃ側の回動部７ｃも回動する。これにより、押さえ部材７の押圧バネ７ｂによって、シャーシ１の他方側面１ｃ側の曲げ加工部５ｂが押圧される。これにより、アーム部材５に取り付けられたサーマルヘッド４は、ねじりコイルバネ８の付勢力に抗してプラテンローラ６に押圧される。
【００３１】
図７および図８は、アーム部材、シャーシおよび軸受け部材の温度が上昇していない状態の位置関係を示した概略図である。図７および図８に示すように、サーマルヘッド４が取り付けられたアーム部材５は、シャーシ１に回動可能に第１位置で取り付けられている。用紙に印字を行うサーマルヘッド４の印字凸部４ａは、第２位置でプラテンローラ６と対向するように配置されている。また、第１位置と第２位置との間の第３位置で、シャーシ１の一方側面１ｂと軸受け部材２とが固定ネジ１３によって固定されている。また、図７および図８に示した状態（たとえば、室温の状態）において、アルミニウムからなるアーム部材５の第１位置と第２位置との間の第１水平距離をＤ１とし、軟鋼からなるシャーシ１の第１位置と第３位置との間の第２水平距離をＤ２とし、ＰＯＭ樹脂からなる軸受け部材２の第２位置と第３位置との間の第３水平距離をＤ３とした場合、アーム部材５の第１位置と第２位置との間の第１水平距離Ｄ１（５５ｍｍ）は、シャーシ１の第１位置と第３位置との間の第２水平距離Ｄ２（４７.６２５ｍｍ）と、軸受け部材２の第２置と第３
置との間の第３水平距離Ｄ３（７.３７５ｍｍ）とを合計した距離になる。
【００３２】
図９および図１０は、図７および図８に示した状態から温度が上昇した場合のアーム部材、シャーシおよび軸受け部材の位置関係を示した概略図である。熱転写プリンタの温度上昇（温度上昇量：Δｔ）に起因して、アーム部材５、シャーシ１および軸受け部材２が膨張した場合、シャーシ１および軸受け部材２は、シャーシ１の一方側面１ｂと軸受け部材２とをネジ止めした第３位置を中心として、左右に膨張する。具体的には、熱転写プリンタの温度上昇に起因して、アーム部材５、シャーシ１および軸受け部材２が膨張した場合、アーム部材５の第１水平距離Ｄ１の熱による変化量はΔＤ１（＝α１Ｄ１Δｔ）となり、シャーシ１の第２水平距離Ｄ２の熱による変化量はΔＤ２（＝α２Ｄ２Δｔ）となり、軸受け部材２の第３水平距離Ｄ３の熱による変化量はΔＤ３（＝α３Ｄ３Δｔ）となる。
【００３３】
ここで、本実施形態では、アーム部材５の第１水平距離Ｄ１の熱による変化量ΔＤ１と、シャーシ１の第２水平距離Ｄ２の熱による変化量ΔＤ２および軸受け部材２の第３水平
距離Ｄ３の熱による変化量ΔＤ３の合計変化量とが等しくなるように、シャーシ１の一方側面１ｂと軸受け部材２とのネジ止め位置である第３位置を設定する。この第３位置の設定方法としては、まず、アーム部材５の第１水平距離Ｄ１の熱による変化量ΔＤ１と、シャーシ１の第２水平距離Ｄ２の熱による変化量ΔＤ２および軸受け部材２の第３水平距離Ｄ３の熱による変化量ΔＤ３の合計変化量とが等しくなる関係から、下記式（１）を導出する。
【００３４】
ΔＤ１＝ΔＤ２＋ΔＤ３・・・（１）
アーム部材５の第１水平距離Ｄ１の熱による変化量ΔＤ１は、アーム部材５の線膨張係数α１と、アーム部材５の第１水平距離Ｄ１と、温度上昇量Δｔとを乗じた値（α１Ｄ１Δｔ）になり、シャーシ１の第２水平距離Ｄ２の熱による変化量ΔＤ２は、シャーシ１の線膨張係数α２と、シャーシの第２水平距離Ｄ２と、温度上昇量Δｔとを乗じた値（α２Ｄ２Δｔ）になり、軸受け部材２の第３水平距離Ｄ３の熱による変化量ΔＤ３は、軸受け部材２の線膨張係数α３と、軸受け部材の第３水平距離Ｄ３と、温度上昇量Δｔとを乗じた値（α３Ｄ３Δｔ）になるため、上記式（１）は、下記式（２）と表わせる。
【００３５】
α１Ｄ１Δｔ＝α２Ｄ２Δｔ＋α３Ｄ３Δｔ・・・（２）
さらに、上記式（２）の、両辺を温度上昇度Δｔで割ると、下記式（３）となる。
【００３６】
α１Ｄ１＝α２Ｄ２＋α３Ｄ３・・・（３）
上記式（３）を満たすように、第１水平距離Ｄ１、第２水平距離Ｄ２および第３水平距離Ｄ３を設定することにより、シャーシ１と軸受け部材２とのネジ止め位置である第３位置を設定することによって、図７および図８に示した状態において、第２位置でプラテンローラ６と対向していたサーマルヘッド４の印字凸部４ａは、図９および図１０に示した温度上昇した状態では、第２位置からΔＤ３だけ変位した位置で、相対的な位置ずれなくプラテンローラ６と対向する。
【００３７】
次に、図１、図２および図４を参照して、本発明の一実施形態による熱転写プリンタのサーマルヘッド４のプラテンローラ６に対する押さえ動作を説明する。モータ９の駆動力が中間ギア１１、大径ギア７ｄおよび小径ギア７ｅを介して押さえ部材７の回動部７ｃに伝達されることにより、押さえ部材７の回動部７ｃは、軸部７ａとともに、シャーシ１の軸挿入穴１ｆに支持されながら回動される。これにより、押さえ部材７の押圧バネ７ｂによって、シャーシ１の一方側面１ｂ側の曲げ加工部５ｂが押圧される。また、回動部７ｃは、軸部７ａに空回りしないように装着されているため、シャーシ１の一方側面１ｂ側の回動部７ｃが回動することによって、他方側面１ｃ側の回動部７ｃも回動する。これにより、他方側面１ｃ側に配置された、押さえ部材７の押圧バネ７ｂによって、シャーシ１の他方側面１ｃ側の曲げ加工部５ｂが押圧される。これにより、アーム部材５に取り付けられたサーマルヘッド４は、ねじりコイルバネ８の付勢力に抗してプラテンローラ６に押圧される。
【００３８】
本実施形態では、上記のように、アーム部材５の第１位置（シャーシ１に対するアーム部材５の取り付け位置）と第２位置（アーム部材５に取り付けられたサーマルヘッド４とプラテンローラ６との対向位置）との間の第１水平距離の熱による変化量と、シャーシ１の第１位置と第３位置（シャーシ１に対する軸受け部材２の取り付け位置）との間の第２水平距離の熱による変化量および軸受け部材２の第２位置と第３位置との間の第３水平距離の熱による変化量の合計変化量とが等しくなるように、第３位置を設定することによって、熱転写プリンタの温度上昇に起因して、アーム部材５、シャーシ１および軸受け部材２に膨張が発生した場合にも、第２位置で対向するように配置されていたプラテンローラ６とサーマルヘッド４との位置がずれるのを防止することができる。その結果、印画精度を向上させることができる。
【００３９】
また、本実施形態では、第１水平距離をＤ１とし、第２水平距離をＤ２とし、第３水平距離をＤ３とした場合、上記式を満たすように、第１水平距離Ｄ１、第２水平距離Ｄ２および第３水平距離Ｄ３を設定することにより、シャーシ１に対する軸受け部材２の取り付け位置である第３位置を設定することによって、熱転写プリンタの温度変化するプラテンローラ６とサーマルヘッド４との位置ずれが発生しないように、シャーシ１に対する軸受け部材２の取り付け位置である第３位置を容易に設定することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、アーム部材５の第１の線膨張係数α１（２３．８×１０−６）を、シャーシ１の第２の線膨張係数α２（１２．０×１０−６）と、軸受け部材２の第３の線膨張係数α３（１００×１０−６）との間の大きさの値にすることによって、容易に、上記式を用いて、第１水平距離Ｄ１（５５ｍｍ）、第２水平距離Ｄ２（４７.６２５ｍ
ｍ）および第３水平距離Ｄ３（７.３７５ｍｍ）を求めることができる。その結果、容易
に、シャーシ１に対する軸受け部材２のネジ止め位置である第３位置を設定することができる。
【００４１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４２】
たとえば、上記実施形態では、本発明を、熱転写プリンタに適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、熱転写プリンタ以外の印字ヘッドとプラテンローラとを備えた画像形成装置に適用可能である。また、上記実施形態では、温度上昇により軸受け部材、シャーシおよびアーム部材が膨張する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、温度低下により、軸受け部材、シャーシおよびアーム部材が収縮する場合も、同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、上記実施形態では、シャーシを軟鋼（線膨張係数：１２．０×１０−６）により構成し、軸受け部材をＰＯＭ（線膨張係数：１００×１０−６）樹脂により構成し、アーム部材をアルミニウム（線膨張係数：２３．８×１０−６）により構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、シャーシ、軸受け部材およびアーム部材は、上記実施形態とは異なる線膨張係数を有する材料から構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態による熱転写プリンタを示した斜視図である。
【図２】図１に示した一実施形態による熱転写プリンタを矢印Ａ方向から見た斜視図である。
【図３】図１に示した一実施形態による熱転写プリンタの軸受け部材を示した斜視図である。
【図４】図１に示した一実施形態による熱転写プリンタの押さえ部材、サーマルヘッドおよびプラテンローラを示した断面図である。
【図５】図１に示した一実施形態による熱転写プリンタのシャーシおよび軸受け部材の斜視図である。
【図６】図１に示した一実施形態による熱転写プリンタのシャーシおよび軸受け部材の側面図である。
【図７】図１に示した一実施形態による熱転写プリンタの初期状態におけるシャーシ、軸受け部材およびアーム部材の位置関係を示す断面図である。
【図８】図７の部分拡大図である。
【図９】図７に示した初期状態から温度が上昇した場合のシャーシ、軸受け部材およびアーム部材の位置関係を示した断面図である。
【図１０】図９の部分拡大図である。
【図１１】従来の一例による熱転写プリンタの斜視図である。
【図１２】図１１に示した従来の熱転写プリンタを矢印Ｂ方向から見た斜視図である。
【図１３】図１１に示した従来の熱転写プリンタの軸受け部材を示した斜視図である。
【図１４】図１１に示した一実施形態による熱転写プリンタのシャーシおよび軸受け部材の側面図である。
【図１５】図１１に示した従来の熱転写プリンタの押さえ部材、サーマルヘッドおよびプラテンローラを示した断面図である。
【図１６】図１１に示した従来の熱転写プリンタの初期状態におけるシャーシ、軸受け部材およびアーム部材の位置関係を示す断面図である。
【図１７】図１６の部分拡大図である。
【図１８】図１７に示した初期状態から温度が上昇した場合のシャーシ、軸受け部材およびアーム部材の位置関係を示した断面図である。
【図１９】図１８の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  シャーシ
２  軸受け部材
２ａ  プラテンローラ軸受け部
４  サーマルヘッド（印字ヘッド）
５  アーム部材
６  プラテンローラ
【図１】
2006001205.tif 000003
【図２】
2006001205.tif 000004
【図３】
2006001205.tif 000005
【図４】
2006001205.tif 000006
【図５】
2006001205.tif 000007
【図６】
2006001205.tif 000008
【図７】
2006001205.tif 000009
【図８】
2006001205.tif 000010
【図９】
2006001205.tif 000011
【図１０】
2006001205.tif 000012
【図１１】
2006001205.tif 000013
【図１２】
2006001205.tif 000014
【図１３】
2006001205.tif 000015
【図１４】
2006001205.tif 000016
【図１５】
2006001205.tif 000017
【図１６】
2006001205.tif 000018
【図１７】
2006001205.tif 000019
【図１８】
2006001205.tif 000020
【図１９】
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