(57)【要約】【課題】      本発明は、サーマルヘッドに備えた発熱体が破損した時に、サーマルヘッド自体を交換することなく、容易に発熱体を交換できるようにしたサーマルヘッドを提供することにある。【解決手段】  直線状に配列した複数の発熱体１６をサーマルヘッド本体１１に備えたサーマルヘッド１０において、前記複数の発熱体１６を所定の単位毎に分割した複数の印字ブロック１２と、この印字ブロック１２を前記サーマルヘッド本体１１に対し着脱自在にしたことを特徴とするサーマルヘッド１０にある。  【選択図】    図２
2007152567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に配列した複数の発熱体をサーマルヘッド本体に備えたサーマルヘッドにおいて、
前記複数の発熱体を所定の単位毎に分割した複数の印字ブロックと、
この印字ブロックを前記サーマルヘッド本体に対し着脱自在にしたことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記サーマルヘッド本体には、前記印字ブロックを位置決めする位置決め部と、係止部と、を設けたことを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記サーマルヘッド本体には短形状切欠部を形成し、この短形状切欠部に前記印字ブロックを着脱自在にしたことを特徴とする請求項1または２記載のサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッド本体に発熱体を備えたサーマルヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のサーマルヘッドの発熱体を設けた側から説明する平面図である。
サーマルヘッド３０は主に、サーマルヘッド本体３１と、複数の発熱体３２・・３２と、コネクタ３３と、を有している。
サーマルヘッド本体（以下、適宜「ヘッド本体」という）３１には、図示しないがヘッド制御基板が設けられ、後述する各発熱体３２を制御するようにしてある。
各発熱体３２は、ヘッド本体３１の長手方向に沿って直線状に配列され、ヘッド制御基板からの信号により選択された発熱体３２が発熱するようにしてある。また、コネクタ３３は、図示しないがプリンタ（図示せず）のプリンタ制御部からの電源や印字信号が供給されるケーブル３４が接続されるようにしてある。
【０００３】
このようなサーマルヘッド３０は、図示しないプリンタに設けたプラテンローラに対して接離自在に配置され、仮想線で示した印字用紙Ｐをプラテンローラとサーマルヘッド３０によりに挟持して、プラテンローラの回転駆動により印字用紙Ｐを移送させながら、各発熱体３２を選択的に発熱させて文字やバーコードを印字用紙Ｐに印字させることができる。
なお、印字用紙Ｐには、感熱発色層が形成されており、発熱体３２の発熱により、所定の色が発色するようにしてある。
【０００４】
しかしながらサーマルヘッド３０の発熱体３２は、ノイズなどによる電圧あるいは電流の変化により、発熱体３２が破損することがある。
また、発熱体３２の表面に形成された保護膜の磨耗や印字用紙Ｐの印字面の埃などにより発熱体３２が破損することもある。
その結果、その破損した発熱体３２部分が印字することができず文字が欠けたり、バーコードが欠けたりしてスキャンしなくなる問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、サーマルヘッド本体３１を交換したり、破損した発熱体３２を避けて（シフト）印字するようにプリンタ制御部から制御させたりすることが提案されている。
前者の場合、サーマルヘッド本体３０を交換する時に、サーマルヘッド３０を交換する作業時間および交換後の調整作業が発生するので交換作業に時間を浪費する問題がある。
また、サーマルヘッド３０の交換は、印字の位置などの調整が必要となることから、使用者側で交換することが難しく、熟練者でなければできないという問題がある。
また後者の場合は、予め決まったフォーマットで同じ文字やバーコードを印字する場合には印字位置をシフトして印字することに効果があるが、複数の印字フォーマットや文字、バーコードなどの可変データを印字する場合には、破損した発熱体を避けて印字することができないとうい問題が発生する。
また、サーマルヘッド３０自体を印字用紙の幅方向にずらすようにした提案もあるが、上述のように本質的に解決しないという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−１４８６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題にかんがみなされたもので、熟練者でなくとも容易に交換することができるサーマルヘッドを提供することを目的する。
また、サーマルヘッドの交換作業を短時間することができ作業効率を向上させることができるサーマルヘッドを提供することを目的する。
また、その都度、印字する位置をずらす作業をすることないサーマルヘッドを提供することを目的する。
また、ヘッド本体をずらすような作業をすることないサーマルヘッドを提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、発熱体を交換することに着目したので、請求項１記載の発明の要旨は、直線状に配列した複数の発熱体をサーマルヘッド本体に備えたサーマルヘッドにおいて、前記複数の発熱体を所定の単位毎に分割した複数の印字ブロックと、この印字ブロックを前記サーマルヘッド本体に対し着脱自在にしたことを特徴とするサーマルヘッドにある。
また、請求項２記載の発明の要旨は、前記サーマルヘッド本体には、前記印字ブロックを位置決めする位置決め部と、係止部と、を設けたことを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッドにある。
また、請求項３記載の発明の要旨は、前記サーマルヘッド本体には短形状切欠部を形成し、この短形状切欠部に前記印字ブロックを着脱自在にしたことを特徴とする請求項1または２記載のサーマルヘッドにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のサーマルヘッドは、発熱体を備えた印字ブロックを着脱可能にしたので、発熱体が破損した場合に、破損した印字ブロックのみを交換できるようにしたので、サーマルヘッド自体を交換することがないので、簡単に交換することができ作業時間の短縮と、交換後の印字位置の調整作業が発生しないので交換作業時間を短縮することができる。また、熟練者でなくても交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。
図１は本発明のサーマルヘッドをプリンタに搭載した一例を示したプリンタの概略構成図であり、図２は、サーマルヘッドの要部説明図であり、図３はサーマルヘッドの発熱体を設けた側から説明する平面図であり、図４はサーマルヘッドの一例を示した電気的な模式図である。
【００１０】
プリンタ１は主に、供給部２と、案内部３と、印字部４と、制御部（図示せず）とから構成されている。供給部２には、ロール状にした印字用紙Ｐを回転可能に設ける供給軸５を有している。印字用紙Ｐは紙類などから成り、印字用紙Ｐの印字面Ｐｓには感熱より発色する感熱発色剤層が形成されている。
案内部３には、フリーに回転する案内ローラ６を有し、供給部２から繰り出される印字用紙Ｐを後述する印字部４に案内するようにしてある。
印字部４には、プラテンローラ７とサーマルヘッド１０を有し、サーマルヘッド１０はプラテンローラ７に対し接離自在に設けてある。プラテンローラ７は、タイミングベルト８を介してステッピングモータ９のモータ軸９ａに掛け渡され、モータ軸９ａの駆動によりプラテンローラ７が回転駆動されるようにしてある。
【００１１】
案内部３と印字部４との間の印字用紙Ｐの移送路の下方には用紙センサＳが配置されている。用紙センサＳは、所定の光を出射する図示せぬ発光部と発光部から出射された光を印字用紙Ｐからの反射光を受光し、受光した光の強度（単位時間当たりの受光量）に対応する電気信号を出力する図示せぬ受光部とからなり、印字用紙Ｐの裏面側に発光部と受光部を配し、印字用紙Ｐの裏面（印字面Ｐｓとは反対の面）に印刷等によって形成された図示せぬピッチマーク（黒色の矩形のマーク）を、受光部の受光量に基づいて検出するようにしている。
用紙センサＳは、ピッチマークの検出結果に基づいて、印字位置基準データなどとして図示しない制御部に信号を供給するようにしてある。
【００１２】
サーマルヘッド１０は主に、サーマルヘッド本体１１と、印字ブロック１２と、ヘッド制御基板２３と、ケーブル用コネクタ１４と、を有している。印字ブロック１２は、後述するがサーマルヘッド本体（以下、適宜「ヘッド本体」という）１１に対し着脱自在に設けることができる。
ヘッド本体１１には、このヘッド本体１１の前面側から鍵状「¬」に切り欠いた切欠部を成形することができる。また、この切欠部の前面側に沿うように所定に厚みを有したガイドバー（固定ガイド部）１３が設けられている。このガイドバー１３と切欠部とにより、短形状切欠部１５を形成することができる。短形状切欠部１５は、後述する発熱体１６が複数配列される方向に向けて長方形状に形成されている。
【００１３】
短形状切欠部１５には、位置決め軸（位置決め部）２０と、係止爪（係止部）２１と、印字ブロック用コネクタ２２が設けられている。位置決め軸２０は、印字ブロック１２をひとつに対して、二つの位置決め軸２０，２０から構成される。この位置決め軸２０，２０は、固定ガイドバー１３と相対称する面に設けられている。
係止爪２１は、ガイドバー１３に出没自在に設けるように構成されている。係止爪２１
は、ガイドバー１３の内部に設けた板ばね（図示せず）などの弾性部材により係止爪２１をガイドバー１３の面から短形切欠部１５に向けて露出する方向に付勢されている。また、この板ばねの付勢または解除する操作ツマミ２４がガイドバー１３に設けられている。この操作ツマミ２４は、板ばねに設けられて板ばねの付勢方向と反対方向に操作することにより係止爪２１の付勢を解除することができる。
尚、係止爪２１、板ばね（図示せず）、操作ツマミ２４、は、各印字ブロックに対応して各々設けることができる。
印字ブロック用コネクタ２２は、短形状切欠部１５の天面に設けられて、ヘッド制御基板２３からの印字信号を後述する印字ブロック１２の各発熱体１６に供給することができる。
尚、印字ブロック用コネクタ２２は、後述する各印字ブロックに対応して各々設けることができる。
【００１４】
次に、印字ブロック１２について説明する。
尚、印字ブロック１２のひとつについて説明するが、他の印字ブロック１２も同様な構造とすることができる。
この実施の形態のサーマルヘッド１０の印字ブロック１２は、５個の印字ブロック１２・・１２をサーマルヘッド本体１０に設けることができる。
印字ブロック１２は、短形状切欠部１５に嵌合する形状を有し、この印字ブロック１２には、摺接面１２ａと、係止面１２ｂと、位置決め面１２ｃと、背面１２ｄと、一対の側面１２ｅ，１２ｅの各々の面を形成してある。
摺接面１２ａは印字用紙Ｐと摺接する面であり、印字用紙Ｐの移送方向に直行する方向に直線状に配置された複数の発熱体１６が設けられている。
係止面１２ｂは、印字後の印字用紙Ｐを排出する側の面であり、位置決め面１２ｃは、印字前の印字用紙Ｐを受け入れ側の面であり、背面１２ｄは摺接面１２ａに対して相対称する面である。
印字ブロック１２の係止面１２ｂには、係止溝１８が形成され、位置決め面１２ｃには、
位置決め溝１７が設けられている。また、印字ブロックの背面には、印字ブロッ用コネク
タ受１９が設けてある。尚、係止溝１８、位置決め溝１７は好ましくは２以上の複数設け
ることが好ましい。
【００１５】
印字ブロック１２の係止面１２ｂに形成した係止溝１８は、ヘッド本体１０に設けたガイドバー１３の係止爪２１に係止可能に設けられている。
また位置決め溝１７は、ヘッド本体１０に形成した短形状切欠部１５内に設けられた位置決め軸２０に嵌合して印字ブロック１２を位置決めすることができる。
印字ブロック用コネクタ受１９は、ヘッド本体１１に形成した短形状切欠部１５内に設けられた印字ブロック用コネクタ２２と嵌合して電源ラインおよび信号ラインを接続可能に設けることができる。
【００１６】
なお、印字ブロック１２に設けられる発熱体１６の数は任意に設けることができる。また、印字ブロック１２の数も任意に数に設けることができる。
また、コネクタ１４は、図示しないプリンタの制御部からの電源ラインおよび信号ラインを受け入れることができる。
【００１７】
次に、サーマルヘッドに設けたひとつの印字ブロックに対しての印字信号について説明する。
サーマルヘッド１０は入力される印字ドットパターンのデータに応じてドット単位に発熱体１６を発熱して印字を行うことができる。
図４の２５は、例えばドット数に応じて設けられたフリップフロップ回路からなるシフトレジスタであり、コネクタ１４から入力されるクロック信号ＣＬＫに従って印字パターンデータのデータ信号ＤＩを次々とシリアルに入力し、１ライン分の印字パターンデータを蓄積する。２６は同じくコネクタ１４からラッチ信号ＬＡＴを入力した時、シフトレジスタ２５の１ライン分の印字パターンデータをラッチするラッチ回路である。
Ｇ１〜Ｇｎは、それぞれゲート素子Ｇ１〜Ｇｎを有するとともに、それら各素子によって駆動させるようトランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎが、電源ＶｃとアースＥ間で各発熱体（抵抗体）１６・・・１６に対してそれぞれ直列接続されて設けられている。
従って、ストローブ部信号ＳＴＲが入力された時、Ｇ１〜Ｇｎのゲートが開き、この時ラッチ回路２６から入力されるドットデータのうちハイレベル（すなわち印字レベル）であるドットについてゲート素子Ｇ１〜Ｇｎの出力側がハイレベルとなり、このハイレベル信号が、対応するトランジスタＴｒ１〜Ｔｒｎのベースに与えられることによって発熱体１６・・・１６に電源が流れる。
この通電による発熱によって、印字用紙Ｐに１ラインのドットに対して印字がなされる。
このように、印字用紙Ｐを１ラインごとにプラテンローラ７の駆動により移送して、１ラインごとに上記動作を繰り返すことにより、所望の文字やバーコードを印字することができる。
【００１８】
このように構成したサーマルヘッド１０をプリンタに搭載して、印字用紙Ｐに印字するが、印字中に発熱体１６が破損したときは、サーマルヘッド１０をプラテンローラ７から離間させて、操作ツマミ２４を操作して発熱体１６が破損した印字ブロックを取り外すことができる。
破損した発熱体１６の印字ブロック１５を取り外す時には、操作ツマミ２４を手前側（印字用紙Ｐの排出側）に引き、係止爪２１をガイドバー１３の内方に位置させるようにして、印字ブロック１２を手前側から下方に下げながら手前側に引き抜くことにより、印字ブロック１２を外すことができる。
次に、新たな印字ブロック１２を取り付けるときには、印字ブロック１２の位置決め溝１７に短形状切欠部１５に設けた位置決め軸２０に嵌合させ、印字ブロック１２を上方に持ち上げて、操作ツマミ２４を元に戻すことにより印字ブロック１２を装着することができる。  
【００１９】
尚、この実施の形態では、サーマルヘッド本体に位置決め軸を設けたが、印字ブロックに位置決め軸を設け、ヘッド本体に位置決め溝を設けることができる。また、ガイドバーに係止爪を設けたが、印字ブロックに係止爪を設けヘッド本体に係止溝を設けることができる。
係止爪は、所定角度の爪や円弧状の爪でもよく、形状は任意とすることができる。
また、印字ブロック用コネクタ、印字ブロック用コネクタ受には、アース用の配線を設けることができる。
さらにまた、シフトレジスタ、ラッチ回路、ゲート、トランジスタを印字ブロックに設けることができる。
図３において、操作ツマミを４個省略した図で示したが、全ての印字ブロックに対して操作ツマミを設けることができる。
【００２０】
この実施の形態では、各構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施するうえで好適な数、位置、形状等にすることができる。本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のサーマルヘッドをプリンタに搭載した一例を示したプリンタの概略構成図である。
【図２】同上、サーマルヘッドの要部説明図である。
【図３】同上、サーマルヘッドの発熱体を設けた側から説明する平面図である。
【図４】同上、サーマルヘッドの一例を示した電気的な模式図である。
【図５】従来のサーマルヘッドの発熱体を設けた側から説明する平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１      プリンタ
２      供給部
３      案内部
４      印字部  
１０      サーマルヘッド
１１      サーマルヘッド本体
１２      印字ブロック
１３      ガイドバー（固定ガイド部）
１５      短形状切欠部
１６      発熱体
１７      位置決め溝
１８      係止溝
２０      位置決め溝（位置決め部）
２１      係止爪（係止部）
２４      操作ツマミ
３０      サーマルヘッド（従来）
３２      発熱体（従来）
Ｐ      印字用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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