(57)【要約】【課題】  従来のプリンタ装置では、サーマルヘッドは印刷用紙の通過範囲に、駆動用モータは印刷用紙の通過範囲外に配置されており、１個のファンモータはサーマルヘッドと駆動用モータとを同時に冷却することができなかった。  一般的に１個のファンモータはサーマルヘッドの冷却に用いられるため、駆動用モータの温度上昇を抑えることができず、プリンタ装置の小型化・高速化の実現が困難であった。【解決手段】  サーマルヘッド１に固定されたヒートパイプ２の一端に板状の複数枚の熱交換フィン３を設け、印刷用紙の通過範囲外Ｂにおいて駆動用モータ４と、熱交換フィン３と、ファンモータ５とを熱交換フィン３の面に対して平行な方向に略直線的に配置する。  このような構成により、サーマルヘッド１及び駆動用モータ４の該２つの熱源のどちらに対しても同時に効率的な冷却効果を得る上、筐体内の空気の攪拌及び筐体外の環境変化等による埃の付着を防ぎ、画質欠陥を軽減する。【選択図】  図１
2008030231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用紙に印刷を行うサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドの主走査方向と略平行な方向に前記サーマルヘッドに固定されたヒートパイプであって、少なくとも一端が印刷用紙の通過範囲外にまで到達したヒートパイプと、
前記ヒートパイプの印刷用紙の通過範囲外にまで到達した部分に、前記サーマルヘッドの主走査方向と略直交する方向に固定された、板状の複数枚の熱交換フィンと、
印刷用紙の通過範囲外に配置された駆動用モータと、
印刷用紙の通過範囲外に配置されたファンモータとを有し、
前記熱交換フィンと前記駆動用モータと前記ファンモータとが、
前記サーマルヘッドの主走査方向と略直交する方向に略直線的に配置されていることを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】
前記駆動用モータは印刷用紙を搬送するためのモータであることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ装置。
【請求項３】
前記サーマルヘッドの主走査方向と略直交する方向に前記ファンモータによる空気の流れが発生するように形成されたダクトであって、前記ファンモータの回転軸と略平行な方向に形成形成されたダクトを有することを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ装置。
【請求項４】
前記駆動用モータ、前記熱交換フィン、前記ファンモータの順に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリンタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３に従来のプリンタ装置（熱転写式記録装置）における印刷動作を模式図で示す。また、図４及び図５に従来のプリンタ装置の一般的な構成を平面図で示す。
【０００３】
以下、図３の模式図に従って印刷動作について説明する。図３に示すように、サーマルヘッド１は複数の発熱素子１０を有する加熱部で構成されており、記録情報に応じて発熱素子１０を選択的に加熱し、インクシート１１上に一様に塗布されたインク１２を印刷用紙Ｐに加熱転写するものである。一方で、サーマルヘッド１とプラテンローラ１３とは、印刷用Ｐの紙搬送経路を挟んで対向している。このサーマルヘッド１とプラテンローラ１３とを押圧し、供給ボビン軸１４から巻き解かれ供給されるインクシート１１と印刷用紙Ｐとを適当な圧力で圧着させることで、印刷用紙Ｐへの加熱転写が可能な状態となる。印刷用紙Ｐへの加熱転写は、対向したキャプスタンローラ１５とピンチローラ１６の回転駆動によって印刷用紙Ｐを印刷方向Ｃに、印刷開始位置から印刷終了位置まで搬送する間に行う。この時、印刷用紙Ｐから引き剥がされたインクシート１１は巻き取りボビン軸１７に巻き回される。
【０００４】
ところで、こうした加熱転写によるカラー印刷においては、印刷用紙Ｐに複数の色を順次重ねることで所望の印刷像を得るのが一般的である。そのため、印刷終了位置まで搬送された印刷用紙Ｐを、対向したキャプスタンローラ１５とピンチローラ１６の逆方向の回転駆動によって再び印刷開始位置まで戻し、前述の印刷動作を複数回繰り返す必要がある。しかしながら、その度に発熱素子１０の発した熱がサーマルヘッド１に蓄熱されていくと、サーマルヘッド１の温度がサーマルヘッド１に実装されたドライバIC（不図示）の上限温度を超えてしまう可能性があり、正常な印刷が不能になる場合がある。こうした理由から、前述の印刷動作を一旦中断しサーマルヘッド１の温度が下がるまで待機させる必要があり、サーマルヘッド１の温度上昇は、プリンタ装置の高速化の障害となっている。
【０００５】
以上より、従来のプリンタ装置においては、サーマルヘッド１を冷却する何らかの手段を有していることが一般的である。例えば図４及び図５に示すように、サーマルヘッド１の長手方向若しくは短手方向に空気の流れを発生させる構成のプリンタ装置が実用化されている。図４及び図５において、１は用紙に印刷を行うサーマルヘッド、４は例えば用紙の搬送やインクリボンの巻取りや用紙搬送路の切り換えを行う駆動用モータ、１０５及び２０５は例えばサーマルヘッド１に空気の流れを発生させるファンモータである。図４においてファンモータ１０５は、サーマルヘッド１の長手方向とファンモータ１０５の回転軸方向が直交するように配置されており、サーマルヘッド１に対して短手方向に空気の流れが発生する構成である。一方、図５においてファンモータ２０５は、サーマルヘッド１の長手方向とファンモータ２０５の回転軸方向が平行となるように配置されており、サーマルヘッド１に対して長手方向に空気の流れが発生する構成である。
【０００６】
更に、図４及び図５を発展させたものとして、放熱効果をもつ部材（不図示）をその裏面がサーマルヘッド１の背面に直接接触するように例えばビス等で固定し、サーマルヘッド１の蓄熱を放熱する構成のプリンタ装置が実用化されている。こうした構成において、放熱効果をもつ部材の放熱効果を高め、プリンタ装置の高速化を実現する方法には、放熱部材のサイズを大型化する他、放熱部材をダイカスト等でフィン形状に形成する等の、放熱部材の表面積を拡大する例が挙げられる。
【０００７】
しかしながら、以上のような構成で効率的な冷却を行うには、設置スペースの増大に伴うプリンタ装置の大型化が避けられないという不都合があった。その上、サーマルヘッド１若しくは放熱部材（不図示）に吹き掛けられた空気は、プリンタ装置内で巡回し、装置の外部に排出されにくいため、プリンタ装置内の温度が上昇するという欠点があった。一方で、ファンモータ１０５及び２０５の回転軸の延長線上にサーマルヘッド１若しくは放熱部材（不図示）を配置する必要があったため、印刷動作時に印刷用紙Ｐが往復搬送される範囲、つまり印刷用紙の通過範囲Ａで空気の流れが発生し、筐体内の空気の攪拌及び筐体外の環境変化等によって、印刷用紙Ｐに埃が付着させる可能性があった。こうして印刷用紙Ｐに埃が付着すると、印刷面にインクを転写不能になるため画質欠陥を生じる。そのため、高品位な印刷の実現が困難であった。
【０００８】
そこで、熱輸送速度が非常に高いヒートパイプ等の熱輸送手段を設けて、プリンタ装置内から熱を汲み出す従来例が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。ヒートパイプとは、内壁に多数の溝を持たせた略円筒状の管の内部をほぼ真空に保ち、そこへ少量の水滴を封入し密閉したものであり、ヒートパイプは、サーマルヘッドの熱を水の蒸発潜熱によって、その一端に固定された板状の複数枚の熱交換フィンまで輸送する働きをもつ。このようなヒートパイプを用いることで、効率的に放熱効果を得る形状とした熱交換フィンを任意の空間（例えばプリンタ装置外）に自由に配置でき、サーマルヘッドの温度上昇を効率的に抑えつつ、印刷用紙Ｐに埃が付着するのを防ぎ、画質欠陥を軽減できる。
【特許文献１】特公平６−６７６５５
【特許文献２】特開２００４−９３２７
【特許文献３】実開昭６２−３５８４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の従来例ではいずれの場合も、印刷用紙の通過範囲外に配置された駆動用モータに、ファンモータからの空気を流すことができず、駆動用モータの温度上昇を抑えることができないという欠点があった。つまり、駆動用モータの小型化・高速回転化に伴う発熱量増加によって、プリンタ装置内の温度上昇及び駆動用モータの温度上昇によるコイルの損傷を招く可能性を有していた。そのため従来例では、プリンタ装置の小型化・高速化の実現が困難であった。
【００１０】
本出願に係る発明の第１の目的は、ファンモータから熱交換フィンと駆動用モータとに効率良く空気を流す構成とし、サーマルヘッド及び駆動用モータの該２つの温度上昇を同時に効率良く抑えることである。これによって、装置筐体内の温度上昇を抑え、プリンタ装置の小型化・高速化が実現可能である。
【００１１】
本出願に係る発明の第２の目的は、印刷用紙の通過範囲外に効率的な空気流路を確保する構成とし、筐体内の空気の攪拌及び筐体外の環境変化等による印刷用紙への埃の付着を防ぐことである。これによって、画質欠陥を軽減し、高品位な印刷が実現可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、印刷用紙に印刷を行うサーマルヘッドと、サーマルヘッドの主走査方向と略平行な方向にサーマルヘッドに固定されたヒートパイプであって、少なくとも一端が印刷用紙の通過範囲外にまで到達したヒートパイプと、ヒートパイプの印刷用紙の通過範囲外にまで到達した部分に、サーマルヘッドの主走査方向と略直交する方向に固定された、板状の複数枚の熱交換フィンと、印刷用紙の通過範囲外に配置された駆動用モータと、印刷用紙の通過範囲外に配置されたファンモータとを有し、熱交換フィンと駆動用モータとファンモータとが、サーマルヘッドの主走査方向と略直交する方向に略直線的に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本出願によれば、駆動用モータと、熱交換フィンと、ファンモータとを熱交換フィンの面に対して平行な方向に略直線的に配置することにより、熱交換フィン及び駆動用モータのどちらに対しても、１個のファンモータによって空気の流れを同時に発生することである。これによって、サーマルヘッド及び駆動用モータの該２つの熱源のどちらに対しても同時に効率的な冷却が可能である。こうした効果は、装置筐体内の温度上昇及び駆動用モータの損傷を防ぎ、サーマルヘッドの冷却だけでなく、駆動用モータの小型化・高速回転化によるプリンタ装置の小型化・高速化を実現するものである。
【００１４】
また、熱交換フィンと、駆動用モータと、ファンモータとを印刷用紙の通過範囲外に配置し、印刷用紙の通過範囲外に限定的に空気の流れを発生させることである。更に、空気の流れと平行な方向に設けられた板状の複数枚の熱交換フィンによって整流効果を得る。こうした効果は、プリンタ装置内の印刷範囲外に効率的に空気の流れを発生し、筐体内の空気の攪拌及び筐体外の環境変化等による埃の付着を防ぎ、画質欠陥を軽減することで高品位な印刷を実現するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図示した実施例に従って本発明の実施形態を説明する。図１及び図２は本発明を適用したプリンタ装置の構成を示しており、図１は平面図、図２は側面図である。
【００１６】
図１及び図２において、１は用紙に印刷を行うサーマルヘッド、２はサーマルヘッド１の主走査方向と平行な方向に固定されたヒートパイプ、３はヒートパイプ２の一端にサーマルヘッド１の主走査方向と直交する方向に固定された熱交換フィンである。また、Ａは前述の印刷用紙の通過範囲、Ｂは印刷用紙の通過範囲外、Ｃは印刷方向、Ｄは接地面の鉛直上向き方向である。ここで、４は印刷用紙の通過範囲外Ｂに配置された紙送りモータ、５は印刷用紙の通過範囲外Ｂに配置されたファンモータ、６は印刷用紙の通過範囲外Ｂに設けられた吸気口、７は印刷用紙の通過範囲外Ｂに設けられた排気口である。また８は、熱交換フィン３の面と平行な方向に略直線的にファンモータ５による空気の流れが発生するように、ファンモータ５の回転軸の延長線上に形成されたダクトである。プリンタの一般的構成として、印刷用紙の通過範囲Ａと範囲外Ｂは、紙送りモータ４及び紙送り駆動ギア列（不図示）が支持された側板部材９で仕切られている。一方、吸気口６はプリンタ装置の下部の側面もしくは下面、排気口７はプリンタ装置の上部の側面に設けられており、ファンモータ５は吸気口６から排気口７への方向の空気の流れが発生する方向に配置されている。更に、ファンモータ５による空気の流れに対して、鉛直上向き方向Ｄに、吸気口６、紙送りモータ４、熱交換フィン３、ファンモータ５、排気口７の順に、熱交換フィン３の面に対して平行な方向に略直線的に配置されている。
【００１７】
以下、こうした図１及び図２の実施例の構成における、印刷用紙Ｐの搬送時及び印刷動作時の冷却方法について説明する。まず、印刷用紙Ｐの搬送時には紙送りモータ４に一定以上の電流を流して駆動する必要があり、紙送りモータ内部のコイルは発熱する。一方で前述の通り、サーマルヘッド１は複数の発熱素子１０を有する加熱手段で構成されており、印刷動作時には蓄熱によって温度上昇を引き起こす。これらの発熱に対し、例えば印刷用紙Ｐの搬送時及び印刷動作時など、必要に応じてファンモータ５を駆動させ、プリンタ装置の下部の側面もしくは下面に設けられた吸気口６から機外の空気をプリンタ装置内部に取り入れており、プリンタ装置の上部の側面に設けられた排気口７からプリンタ装置内部の空気を機外に排出している。吸気口６から取り入れられた機外の空気は、印刷用紙の通過範囲外Ｂにおいて吸気口６に近接して配置された紙送りモータ４に当たり、紙送りモータ４の温度上昇を抑える働きを持つ。更にその後、吸気口６から取り入れられ紙送りモータ４に当たった空気は、ヒートパイプ２における印刷用紙の通過範囲外Ｂにまで到達した部分に固定された板状の複数枚の熱交換フィン３の間を通り抜ける。この際、空気の流れは、板状の複数枚の熱交換フィン３が空気の流れと平行な方向に設けられていることによって、整流効果を得る。
【００１８】
その上、熱交換フィン３からはヒートパイプ２によって輸送されてきたサーマルヘッド１の熱が放出されており、熱交換フィン３の間を通り抜ける空気は、整流効果を得ると同時に熱交換を行い、熱交換フィン３を冷却する。こうして熱交換フィン３が冷却されることにより、サーマルヘッド１の温度上昇を抑えることが可能である。次に、吸気口６から取り入れられ、紙送りモータ４に当たり、熱交換フィン３の間を通り抜けた空気は、印刷用紙の通過範囲外Ｂにおいて、ファンモータ５の回転軸の延長線上に形成されたダクト８によって、円滑にファンモータ５へと導かれる。最後に、吸気口６から取り入れられ、紙送りモータ４に当たり、熱交換フィン３の間を通り抜け、ダクト８によってファンモータ５に導かれた空気は、必要に応じて駆動しているファンモータ５によって、プリンタ装置の上部の側面に設けられた排気口７から機外に排出される。結果、上記の空気の流れを発生することによって、紙送りモータ４及びサーマルヘッド１の温度上昇を同時に効率的に抑えることが可能である。更に、駆動電流値が比較的大きく駆動時間が比較的長い紙送りモータ４を吸気口６に近接させ、他の構成部品よりも接地面の鉛直方向に対して下側に配置することで、特に紙送りモータ４の冷却効率を向上している。このため、紙送りモータ４に従来よりも大きな駆動電流を流すことが可能であり、印刷用紙Ｐの搬送を高速化することが可能である。一方で、効率的に放熱効果を得る形状とした熱交換フィン３を、ヒートパイプ２によって任意の空間（例えば本実施例ではダクト８に近接した位置）に自由に配置できるため、サーマルヘッド１の温度上昇を効率的に抑えることができ、印刷を一旦停止させることなく連続的に印刷が可能である。この際、紙送りモータ４及び熱交換フィン３との熱交換によって温められ膨張した空気は、プリンタ装置内部の上側に上昇し易く、接地面の鉛直方向に対して上側に設けられた排気口７から排出され易い状態となる。
【００１９】
そのため本実施例のように、プリンタ装置の構成部品を鉛直上向き方向Ｄに略直線的に配置することで、接地面積の縮小だけでなく冷却効率の向上が可能である。また、こうした空気流路は、紙送りモータ４及び紙送り駆動ギア列（不図示）が支持された側板部材９が境界となり、印刷用紙の通過範囲外Ｂにのみ生じる。逆に、印刷用紙の通過範囲Ａに空気の流れが発生しないことにより、筐体内の空気の攪拌及び筐体外の環境変化等による印刷用紙への埃の付着を防ぎ、画質欠陥を軽減し、高品位な印刷が実現可能である。以上のように図１〜図２に示す実施例は、上記の効率的且つ弊害の少ない空気の流れを発生させ、プリンタ装置の小型化・高速化と高品位な印刷を実現するのに最も好適である。
【００２０】
ただし本発明は、単色記録を行う記録装置、１個または複数個の記録ヘッドを用いて複数の異なる色で記録するカラー記録装置、同一色彩で異なる濃度の複数濃度で記録する階調記録装置、更には、これらを組み合わせた記録装置などの場合にも適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用したプリンタ装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明を適用したプリンタ装置の構成を示す側面図である。
【図３】従来のプリンタ装置（熱転写式記録装置）における印刷動作を示す模式図である。
【図４】従来のプリンタ装置の一般的な構成を示す平面図である。
【図５】従来のプリンタ装置の一般的な構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  サーマルヘッド
２  ヒートパイプ
３  熱交換フィン
４  駆動用モータ（紙送りモータ）
５、１０５、２０５  ファンモータ
６  吸気口
７  排気口
８  ダクト
９  側板部材
１０  発熱素子
１１  インクシート
１２  インク
１３  プラテンローラ
１４  供給ボビン軸
１５  キャプスタンローラ
１６  ピンチローラ
１７  巻き取りボビン軸
Ｐ  印刷用紙
Ａ  印刷用紙の通過範囲
Ｂ  印刷用紙の通過範囲外
Ｃ  印刷方向
Ｄ  鉛直上向き方向
【図１】
2008030231.tif 000003
【図２】
2008030231.tif 000004
【図３】
2008030231.tif 000005
【図４】
2008030231.tif 000006
【図５】
2008030231.tif 000007