(57)【要約】  【課題】  容易に加工できる部品を組み合わせるだけでも、サーマルヘッドの主走査方向の凸形状を、記録濃度の均一性が十分に確保されるような凸量に精度よく管理することができる記録装置を提供する。  【解決手段】  サーマルヘッドを支持するための支持部材と、サーマルヘッドと支持部材との間に介在されるスペーサ部材と、スペーサ部材を介してサーマルヘッドを支持部材に締結するねじ部材と、を備える。スペーサ部材の支持部材に押し当てられる上端面は平坦面で形成され、スペーサ部材のサーマルヘッドに押し当てられる下端面は、サーマルヘッドの主走査方向の中央部がサーマルヘッド側へ部分的に凸形状になっている。【選択図】  図３
2008030358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルヘッドによりインクリボンを介して被記録材に画像を記録する記録装置において、
前記サーマルヘッドを支持するための支持部材と、
前記サーマルヘッドと前記支持部材との間に介在されるスペーサ部材と、
前記スペーサ部材を介して前記サーマルヘッドを前記支持部材に締結するねじ部材と、を備え、
前記スペーサ部材の前記支持部材に押し当てられる側の端面は平坦面で形成され、
前記スペーサ部材の前記サーマルヘッドに押し当てられる側の端面は、該サーマルヘッドの主走査方向の中央部が該サーマルヘッド側へ部分的に凸形状になっていることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記スペーサ部材は板金プレス加工で製作されており、プレス加工の打ち抜き方向が前記サーマルヘッドの副走査方向と平行で、かつ主走査方向と垂直であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記ビスの締結方向は、前記副走査方向に垂直であり、かつ前記主走査方向に垂直であることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記スペーサ部材の前記主走査方向の中央部の凸形状は、該主走査方向の全長の３０％以下の範囲に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記主走査方向と平行な稜線が生じるような曲げ部又は絞り部により剛性が高められていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項６】
前記スペーサ部材は、プレス加工で打ち抜かれた同一形状のものが複数枚使用されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像情報を基づいてサーマルヘッドによりインクリボンを介して被記録材に画像を記録する記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは撮像画像形成装置などの記録装置は、画像情報に基づいて記録紙等の被記録材に画像（文字や記号も含む）を記録するように構成されている。また、記録装置における記録方式（プリント方式）には、熱転写式、感熱式、インクジェット式、レーザービーム式、ワイヤドット式など、種々の方式がある。また、被記録材としても、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒など、画像（文字や記号等を含む）を記録できるものであれば、種々の材質や形態のものが使用されている。上記の熱転写式の記録装置は、サーマルヘッドの発熱部によりインクリボンのインクを被記録材に熱転写して画像を記録するものである。
【０００３】
図６は従来からの熱転写式記録装置の記録部の概略を示す側面図である。図６において、記録紙等の被記録材Ｐをインクリボン１０２と共にサーマルヘッド１０１とプラテンローラ１０３の間のニップ部で搬送（紙送り）可能に挟持する。この状態で、サーマルヘッド１０１の印刷方向下流に設けられたキャプスタンローラ１０４の回転とこれに圧接されたピンチローラ１０５とによって記録紙（被記録材）Ｐを搬送する。これと同時に、サーマルヘッド１０１の発熱によりインクリボン１０２上のインクを記録紙Ｐ上に熱転写する。これにより、記録紙上に画像情報に対応した画像が形成されていく。記録紙Ｐの搬送（紙送り）は、紙送りモータでキャプスタンローラ１０４を回転駆動することにより行われる。
【０００４】
カラー記録用のインクリボン１０２には、イエロー、マゼンタ及びシアン等の各色の感熱発色層が設けられており、これらを順次重ねて熱転写することによりカラー画像が形成される。そこで、例えばイエローの１色目の印刷が終了すると、次色の印刷を行うために、サーマルヘッド１０１を離間する。この状態でキャプスタンローラ１０４とピンチローラ１０５を印刷時とは逆方向に回転させて印刷開始位置まで記録紙Ｐを戻し、同様の動作で２色目以降を印刷する。サーマルヘッド１０１とプラテンローラ１０３の間の押圧力は、印刷方向と交差（通常は直交）する方向、すなわち主走査方向の長さ１００ｍｍ当たり、３ｋｇｆ〜５ｋｇｆ程度である。このため、実際のプラテンローラの剛性によれば、プラテンローラの中央部では１００〜３００μ程度のたわみが生じる。このように中央部がたわんでしまうと、印刷方向と交差する方向（主走査方向）における荷重分布を等分布にすることができなくなる。その結果、中央部の分布荷重が小さい領域ではサーマルヘッドとインクリボンの圧接力が低下し、印刷濃度が低下することがある。
【０００５】
一方、サーマルヘッドやプラテンローラの剛性を高めることは現実的な限界がある。そこで、想定されるたわみ量に相当する分だけサーマルヘッドの中央部をあらかじめ凸形状にすることにより、上記のような不都合を回避することが特許文献１及び特許文献２に開示されている。これは、荷重がかかっていない状態であらかじめ凸形状にすることによって、荷重がかかってたわんだときにほぼ平面となることで等分布荷重を実現しようとするものである。この場合のサーマルヘッドの凸量は、印刷物の中央部の濃度低下や両端部の濃度低下を招くため、非常に精度よく管理する必要がある。このため、調整方式を採用するケースが多い。図７は中央部の凸量をねじで調整するようにした従来のサーマルヘッドを示す印刷方向の縦断面図である。図８は図７中の線８−８から見た正面図である。
【０００６】
図７及び図８において、主走査方向（印刷方向と交差する方向）に長尺形状をしたサーマルヘッド１０１は、ヘッド基板（発熱部）１０１ａをヘッド部材１０１ｂに貼り付けて構成されている。このサーマルヘッド１０１は、主走査方向に延びる支持部材１０６の両端部に締結ねじ１０７で締結（固定）されている。支持部材１０６の中間部の複数箇所（図示では３箇所）に調整ねじ１０８がねじ係合されている。そこで、調整ねじ１０８のねじ込み量を調整することにより、サーマルヘッド１０１の中央部の凸量（湾曲突出量）Ｄを調整することができる。このようにサーマルヘッドの中央部をあらかじめ凸形状にしておく技術は、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２７１５５６号公報
【特許文献２】特開２００５−３０５９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の調整方式を採用している最大の理由は、濃度の均一性を満足するような高い精度の凸量を、部品の加工精度のみで実現することが困難なためである。また、調整方式をやめて部品の加工精度のみで凸量を管理することも、現在の加工技術をもってすれば不可能ではない。しかし、加工精度のみで管理する方法では、部品の部止まりが低下する点、並びに量産品質の維持が困難である点などで弊害が大きい。このため、上述のような調整方式を採用することが一般的となっている。
しかしながら、調整方式の場合も、製造及び組立に多くの工程を要するため、実際には避けるべきである。従って、最も望ましい構成は、調整工程を経ることなく、容易に加工できる部品を組み合わせるだけで、記録（印刷）濃度の均一性を満足するようなサーマルヘッドの凸量を高い精度で確保できる構成ということになる。
【０００８】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、容易に加工できる部品を組み合わせるだけでも、サーマルヘッドの主走査方向の凸形状を、記録濃度の均一性が十分に確保されるような凸量に精度よく管理することができる記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、サーマルヘッドによりインクリボンを介して被記録材に画像を記録する記録装置において、前記サーマルヘッドを支持するための支持部材と、前記サーマルヘッドと前記支持部材との間に介在されるスペーサ部材と、前記スペーサ部材を介して前記サーマルヘッドを前記支持部材に締結するねじ部材と、を備え、前記スペーサ部材の前記支持部材に押し当てられる上端面は平坦面で形成され、前記スペーサ部材の前記サーマルヘッドに押し当てられる下端面は、該サーマルヘッドの主走査方向の中央部が該サーマルヘッド側へ部分的に凸形状になっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、容易に加工できる部品を組み合わせるだけでも、サーマルヘッドの主走査方向の凸形状を、記録濃度の均一性が十分に確保されるような凸量に精度よく管理することができる記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明による記録装置の一実施形態の概略を示す縦断面図である。図２は図１中のサーマルヘッドの支持構造を示す副走査方向の縦断面図である。図３は図２中の線３−３から見たサーマルヘッドの支持構造の正面図である。図１〜図３において、記録紙等の被記録材Ｐをインクリボン２と共にサーマルヘッド１とプラテンローラ３の間のニップ部で搬送（紙送り）可能に挟持する。この状態で、記録方向（サーマルヘッド１の副走査方向）の下流に設けられたキャプスタンローラ４の回転とこれに従動回転可能に圧接されたピンチローラ５によって被記録材Ｐを搬送する。これと同時に、サーマルヘッド１の発熱部１ａを駆動（通電）することによりインクリボン２上のインクを被記録材Ｐ上に熱転写する。これにより、被記録材上に画像情報に対応した画像が形成されていく。被記録材Ｐの搬送（紙送り）は、紙送りモータでキャプスタンローラ４を回転駆動することにより行われる。
【００１２】
カラー記録用のインクリボン２には、イエロー、マゼンタ及びシアン等の各色の感熱発色層が設けられており、これらを順次重ねて熱転写することによりカラー画像が形成される。そこで、例えばイエローの１色目の印刷が終了すると、次色の印刷を行うために、サーマルヘッド１を離間する。この状態でキャプスタンローラ４とピンチローラ５を記録時とは逆方向に回転させて記録開始位置まで被記録材を戻し、同様の動作で２色目以降を記録する。なお、本実施形態のサーマルヘッド１は、複数の発熱素子が配列されたヘッド基板からなる平板状の発熱部１ａと、この発熱部１ａが熱伝導性にすぐれた接着剤等で貼り付けられたヘッド部材１ａとで構成されている。サーマルヘッド１とプラテンローラ３の間の押圧力は、サーマルヘッド１の主走査方向（記録方向と交差（通常は直交）する方向）の長さ１００ｍｍ当たり、３ｋｇｆ〜５ｋｇｆ程度である。
【００１３】
図２及び図３において、サーマルヘッド１は、支持部材６との間にスペーサ７を介在させた状態で、ねじ部材であるビス８によって支持部材６に締結されている。図示の例では、支持部材６に形成された締結孔から挿通されるビス８を、ヘッド部材１ｂに形成されたねじ孔（雌ねじ）にねじ込むことにより締結されている。このビス８による締結は、図３に示すように、サーマルヘッド１の主走査方向（記録方向と交差する方向）の所定間隔をおいた複数位置（図示の例では、３箇所）で行われている。前記スペーサ７は、板材を打ち抜いて形成された複数（図示では４枚）のスペーサ部材７ｅで構成されている。そして、これらのスペーサ部材は、支持部材６とサーマルヘッド１（そのヘッド部材１ｂ）との間に立てた状態で挟み込まれている。
【００１４】
支持部材６にはサーマルヘッド１の記録面（発熱部１ａの表面）と平行な平面部６ａが形成されている。そして、この平面部６ａの記録方向（サーマルヘッド１の副走査方向）の両端部に、主走査方向の稜線を形成する曲げ部６ｂ、６ｃが形成されている。これらの曲げ部６ｂ、６ｃによって、平面部６ａの平面度の保証（維持）と曲げ剛性の確保を実現している。本実施形態のスペーサ７は同一の部品である４枚のスペーサ部材７ｅで構成されている。各スペーサ部材７ｅは、複数本のビス８を締結することで、支持部材６とサーマルヘッド１との間に押し付けられて挟持されている。各スペーサ部材７ｅの支持部材６の下面に押し当てられる上端面７ａは略水平方向の平坦な端面になっている。また、各スペーサ部材７ｅのサーマルヘッド１（そのヘッド部材１ｂ）の上面に押し当てられる下端面７ｂは、中央部が凸形状（下方へ突出した形状）となっている。つまり、各スペーサ部材７ｅの下側の端面は、略水平方向の平坦な平面（端面）７ｂと、該平面７ｂの中央部に形成された凸形状の端面（凸部）７ｃとで構成されている。
【００１５】
下端面７ｂの凸部である凸状下端面７ｃの該下端面７ｂからの凸量（突出高さ）Ｗは１００μ〜３００μ程度である。なお、図３では、この凸部７ｃの高さは縮尺を誇張して図示されている。図示の構成では、スペーサ７は、図２及び図３に示すように、主走査方向の両端部と中央部（凸状下端面７ｃに対応する位置）の合計３箇所で、ねじ部材であるビス８によって締結されている。つまり、４枚のスペーサ部材７ｅは、支持部材６とサーマルヘッド１との間に挟持された状態で、上記３箇所でビス８をサーマルヘッド１の雌ねじにねじ込むことにより、締結固定されている。
【００１６】
ここで、各スペーサ部材７ｅは板金プレス加工で製作されており、プレスによる打ち抜き方向は図２中に矢印Ａで示す方向に選定される。すなわち、この打ち抜き方向Ａは、サーマルヘッドの副走査方向（記録方向又は紙送り方向）と平行で、かつ、サーマルヘッド１の主走査方向と垂直の方向に選定されている。また、各ビス８の締結方向は図３中の矢印Ｂ方向である。この締結方向Ｂは、サーマルヘッド１の副走査方向（記録方向）と垂直であり、かつサーマルヘッド１の主走査方向（記録方向と交差する方向）と垂直である方向に選定されている。各スペーサ部材７ｅは、図示の矢印Ａ方向に打ち抜いてプレス加工されている。従って、それらの上端面７ａと、それらの下端面を形成する平坦面７ｂ及び凸部（凸状端面）７ｃとの間の高さ方向の距離である寸法Ｘ及び寸法Ｙは、各スペーサ部材７ｅのプレス加工工程において同一ステージで同時に打ち抜くことができる。このため、各スペーサ部材７ｅの上下の各端面（７ａ、７ｂ、７ｃ）の形状寸法は、一般的な加工工程によっても、容易に、非常に高い精度で加工することができる。
【００１７】
また、図２及び図３の構成によれば、ビス８で締結することにより、スペーサ７の上下の端面に、支持部材６及びサーマルヘッド１を容易にかつ正確に沿わせることができる。この結果、サーマルヘッド１を組み付けるに際し、前述したような調整工程を経ることなく、容易に、該サーマルヘッドの中央部の凸量を高い精度で形成させ、再現性のよい状態で組み立てることができる。これによって、被記録材Ｐに記録（プリント）する際に画像濃度の均一性を確保することができ、高品位の画像記録を達成することができる。
このように、以上説明した実施形態によれば、容易に高精度で加工できる部品を用いることで記録画像の濃度の均一性を確保できるサーマルヘッドの凸形状を容易にかつ高精度で実現できる記録装置が得られる。
【００１８】
なお、上述の実施形態では、サーマルヘッド１を支持する支持部材６の剛性を、記録面と平行な平面部６ａの記録方向両端部の曲げ形状によって確保している。これは、サーマルヘッド１の主走査方向（記録方向と交差（通常では直交）する方向）に平行に形成される稜線で曲げ剛性が高くなる加工であれば良く、例えば絞り加工などで剛性を高める方法であっても良い。また、上述の実施形態ではスペーサ部材７ｅが４枚である場合を例示したが、このスペーサ部材７ｅの枚数は適宜選定することができる。ただし、ビスを締結する際のバランスを考慮すると２枚以上が望ましい。
【００１９】
また、各スペーサ部材７ｅの下端面の凸部７ｃの長さ寸法Ｃ（図３）の範囲は、等分布荷重がかかった場合の曲げ変位の３次曲線を考慮すると、該スペーサ部材の主走査方向の中央部において該スペーサ部材の全長の３０％以下の範囲であることが望ましい。
また、スペーサ部材７ｅの下端面の凸部７ｃの形状は、記録画像の濃度の均一性を満足できるものであれば、種々の形状にしても良い。図４は、この凸部（凸状下端面）７ｃの形状を例示する部分正面図である。例えば、図４の（ａ）に示すようなステップ状の平坦な形状でも良く、また、図４の（ｂ）に示すような円弧状でも良いし、図４の（ｃ）に示すような両端に面取りが施された平坦な形状でも良い。なお、図４に示す凸状下端面７ｃの形状は、理解を容易にするために高さを誇張して描かれている。
また、本実施形態では凸部が１箇所の例を示したが、より均一な圧力分布を得るために必要に応じて、図５に示すように凸部を３箇所形成しても良いし、それ以上でも良い。ただし、画像の均一性を考慮すると左右対称であることが前提である。
【００２０】
以上説明した実施形態によれば、容易な加工で製作可能な部品を組み合わせるだけでも、画像記録時におけるサーマルヘッドの平面度を容易にかつ高い精度で管理することが可能となる。すなわち、製造工数の増大を招くことなく、歩留りや量産品質の低下を招くことなく、また、調整方式を必要とせずに、サーマルヘッドの平面度を容易にかつ高い精度で管理することができる。これによって、記録画像の濃度の均一性を満足するような凸量の精度を容易にかつ確実に確保することが可能となる。すなわち、本発明によれば、容易に加工できる部品を組み合わせるだけでも、サーマルヘッドの主走査方向の凸形状を、記録濃度の均一性が十分に確保されるような凸量に精度よく管理することができる記録装置が提供される。
【００２１】
なお、本発明による記録装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、撮像画像形成装置などの単体の記録装置に限定されるものではない。本発明は、これらを組み合わせた複合装置、あるいはコンピュータシステムなどの複合装置における記録装置としても広く適用可能である。また、本発明は、サーマルヘッドの数や配置構成に関わらず同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による記録装置の一実施形態の概略を示す縦断面図である。
【図２】図１中のサーマルヘッドの支持構造を示す副走査方向の縦断面図である。
【図３】図２中の線３−３から見たサーマルヘッドの支持構造の正面図である。
【図４】図３中のスペーサ部材の下端面の凸部（凸状下端面）の形状の３つの例（（ａ）、（ｂ）及び（ｃ））を示す部分正面図である。
【図５】図３中のスペーサ部材において下端面の３箇所に凸部を形成する場合を例示する当該スペーサ部材の正面図である。
【図６】従来からの熱転写式記録装置の概略を示す縦断面図である。
【図７】従来のサーマルヘッドにおいて中央部の凸量をねじで調整するようにした構成を示す副走査方向の縦断面図である。
【図８】図７中の線８−８から見た正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１      サーマルヘッド
１ａ    発熱部（ヘッド基板）
１ｂ    ヘッド部材
２      インクリボン
３      プラテンローラ
６      支持部材
６ａ    平面部
６ｂ、６ｃ    曲げ部
７      スペーサ
７ａ    上端面
７ｂ    下端面
７ｃ    凸部（凸状下端面）
７ｅ    スペーサ部材
８      ビス
Ｐ      被記録材（記録紙など）
【図１】
2008030358.tif 000003
【図２】
2008030358.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008030358.tif 000008
【図７】
2008030358.tif 000009
【図８】
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