(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の搬送方向に直交するように配設され、発熱部を基板の端部近傍に設けたサーマルヘッドへの所定通電に同期して記録媒体を搬送しつつ印画を行なうサーマルプリンタであって、
前記サーマルプリンタは、
サーマルプリンタ基部と、
前記サーマルプリンタ基部に軸支され、前記サーマルプリンタ基部に対する開位置と閉位置との間で回動自在である片支持部材と、
主昇降部材と、前記片支持部材を挿通するネジの先端が螺着されるとともに、前記主昇降部材と係合する第１係止部を備えた副昇降部材と、を備え、前記片支持部材と前記サーマルヘッドとの間に設けられた昇降手段と、
前記片支持部材と前記副昇降部材との間に介装され、前記副昇降部材を介して前記サーマルヘッドを記録位置へ常時付勢するバネ部材と、
前記片支持部材に設けられると共に前記主昇降部材に連結されて前記主昇降部材を係動し、前記バネ部材の付勢力に抗して前記昇降手段を退避位置に移動可能なアクチュエータと、
前記サーマルヘッドの前記搬送方向の一方端部に設けられ、前記片支持部材に遊嵌される第２係止部と、
前記搬送方向と平行な軸回りに回動自在に前記副昇降部材に設けられ、前記搬送方向と直交する方向を係合方向として前記サーマルヘッドの前記搬送方向の他方端部に設けられた、前記他方端部から前記搬送方向に延びるピンと係合する第３係止部を有するレバーと、
前記レバーと前記副昇降部材とに連結され、前記第３係止部を前記係合方向に常時付勢する付勢部材と、
前記サーマルプリンタ基部に配設され、前記サーマルヘッドに当接することで前記係合方向への前記サーマルヘッドの移動を規制する位置決め部材と、
を備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記主昇降部材は、前記第１係止部の下側から当該第１係止部に当接して係合する当接部を有し、
前記バネ部材は、前記搬送方向と直交する方向に離間し、かつ、前記記録媒体の幅方向の略中央を挟んで対称となる位置に一対設けられたことを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記レバーの前記第３係止部は、前記ピンとの係合状態において前記ピンの前記搬送方向周りの回転を許容するフック形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
【請求項４】
前記ネジが、前記一対のバネ部材をそれぞれ挿通するように一対設けられ、各々の前記ネジの前記副昇降部材に対する螺着位置が調節可能であることを特徴とする請求項２に記載のサーマルプリンタ。
【請求項５】
前記サーマルヘッドと前記記録媒体との間に介在させる記録リボンの供給と巻取りを行なうリボン供給手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサーマルプリンタに係り、特にサーマルヘッドとカード体を含む記録媒体の間に記録リボンを介在させ熱昇華または熱転写記録を行なう技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＤカードや、各種会員証を作成するために記録媒体であるカード体に使用者の顔写真を所定文字とともに記録するサーマルプリンタにおいて、サーマルヘッドとカラーの記録リボンを使用した熱昇華型のタイプのものが主に用いられている。また、例えば同一出願人は特許第３２０５６４１号でサーマルプリンタを提案している。このように熱昇華型のサーマルプリンタがカード体への印画用に用いられる理由は、記録媒体であるカード体はプラスチック製が多いことから、液体インクを紙面表面に浸透させる印画原理に基づくインクジェット記録方式の記録装置が使用できない。また、インク乾燥までに時間がかかる。耐久性の点でインクジェット式は熱昇華型のタイプに比べて劣るなどが挙げられる。
【０００３】
以上のサーマルプリンタによれば、サーマルヘッドとカード体を含む記録媒体の間に記録リボンを介在させ熱昇華または熱転写記録を行なうときに、記録リボンを介在してサーマルヘッドの発熱部をカード体に対する均一な印画圧力で当接し、カード体の搬送を行いつつ印画する必要があることから、従来より側面に発熱部を設けたサーマルヘッドを使用し、角度調節により均一な印画圧を得るようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サーマルヘッドの発熱部を基板の端部近傍に設けたサーマールヘッドを用いたサーマルヘッドが主流になりつつあるが、この種のサーマールヘッドを記録リボンを介在させて、サーマルヘッドの発熱部がカード体に対する均一な印画圧力で当接させるようにすることはかなり困難となる。
【０００５】
一方、サーマルヘッドは発熱部が摩滅する消耗品でもあるので、例えば数万枚のカード体への印画を行なった後、あるいは発熱部の１ドット分の発熱体が発熱不良となると、所謂線引き状態の印画となることから、新品に交換する必要がある。
【０００６】
この交換作業は熟練者を現場に派遣して行うことが理想的であるが、実際にはサーマルプリンタの設置された現場でサービスマンが行なわなければならないのが実情である。
【０００８】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、消耗品であるサーマルヘッドの交換作業を、場所を問わず誰でも簡単に行なうことができるサーマルプリンタの提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、記録媒体の搬送方向に直交するように配設され、発熱部を基板の端部近傍に設けたサーマルヘッドへの所定通電に同期して記録媒体を搬送しつつ印画を行なうサーマルプリンタであって、前記サーマルプリンタは、サーマルプリンタ基部と、前記サーマルプリンタ基部に軸支され、前記サーマルプリンタ基部に対する開位置と閉位置との間で回動自在である片支持部材と、主昇降部材と、前記片支持部材を挿通するネジの先端が螺着されるとともに、前記主昇降部材と係合する第１係止部を備えた副昇降部材と、を備え、前記片支持部材と前記サーマルヘッドとの間に設けられた昇降手段と、前記片支持部材と前記副昇降部材との間に介装され、前記副昇降部材を介して前記サーマルヘッドを記録位置へ常時付勢するバネ部材と、前記片支持部材に設けられると共に前記主昇降部材に連結されて前記主昇降部材を係動し、前記バネ部材の付勢力に抗して前記昇降手段を退避位置に移動可能なアクチュエータと、前記サーマルヘッドの前記搬送方向の一方端部に設けられ、前記片支持部材に遊嵌される第２係止部と、前記搬送方向と平行な軸回りに回動自在に前記副昇降部材に設けられ、前記搬送方向と直交する方向を係合方向として前記サーマルヘッドの前記搬送方向の他方端部に設けられた、前記他方端部から前記搬送方向に延びるピンと係合する第３係止部を有するレバーと、前記レバーと前記副昇降部材とに連結され、前記第３係止部を前記係合方向に常時付勢する付勢部材と、前記サーマルプリンタ基部に配設され、前記サーマルヘッドに当接することで前記係合方向への前記サーマルヘッドの移動を規制する位置決め部材と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、前記主昇降部材は、前記第１係止部の下側から当該第１係止部に当接して係合する当接部を有し、前記バネ部材は、前記搬送方向と直交する方向に離間し、かつ、前記記録媒体の幅方向の略中央を挟んで対称となる位置に一対設けられたことを特徴としている。
【００１２】
前記レバーの前記第３係止部は、前記ピンとの係合状態において前記ピンの前記搬送方向周りの回転を許容するフック形状をなしていることを特徴としている。
【００１３】
また、前記ネジが、前記一対のバネ部材をそれぞれ挿通するように一対設けられ、各々の前記ネジの前記副昇降部材に対する螺着位置が調節可能であることを特徴としている。
【００１４】
そして、前記サーマルヘッドと前記記録媒体との間に介在させる記録リボンの供給と巻取りを行なうリボン供給手段を備えたことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な一実施形態につき、添付図面を参照して説明する。
先ず、図１は、サーマルプリンタを記録媒体であるカード体Ｃの搬送方向に直交する面から見た側面図である。また、図２は、動作説明を兼ねた外観斜視のスケルトン図である。
【００１６】
図１、２において、サーマルヘッド２０は、ラインサーマルヘッドとも呼ばれ、カード体Ｃの幅寸法以上の発熱部２０ａ（例えば、６００ドット／インチ以上の分解能）を基板の端部近傍に一列状態で形成している。このサーマルヘッド２０には通電のための不図示のコネクタと放熱板が設けられており、さらに図２に図示のように第３の結合部であるピン２１と凸部材２２と、図示のように曲げ加工された当接部材３１とを固定しており、このピン２１と第２の結合部である凸部材２２によりサーマルヘッド２０を後述のように昇降機構３０と片支持部材１０に対して簡単に着脱できるように構成されている。
【００１７】
昇降機構３０は、片支持部材１０に固定された電磁ソレノイド１２のアクチュエータの吸引動作で移動される端部と、主昇降部材２５を上下方向に駆動する端部を備え片支持部材１０に植設された回動軸体２３により揺動自在に設けられたアーム部材２４と、矢印Ｙ１、Ｙ２方向に印画圧を発生させる基部となる後述する副昇降部材とから構成されている。
【００１８】
図１において、片支持部材１０は図示のように下方に延設されており、基部１に固定された軸体９周りに回動自在に設けられており、基部１に固定された支柱部材４の上端の軸体６周りに回動自在に設けられた係止部材７が片支持部材１０に固定されたピン１１に係止することで、図示の状態に維持されるとともに、係止状態を解除後に矢印方向に回動して、二点鎖線図示のリボンカセット１５をリボン駆動機構１３に装填可能にしてバネ１６でセットできるように構成されている。さらに、一点鎖線図示の位置に回動して、サーマルヘッド２０の点検及び交換作業を行う。
【００１９】
基部１には、位置決め部材であるローラ８を端部で回動軸支した別の支柱部材５が図示のように固定されており、このローラ８が上記の曲げ加工された当接部材３１に接触することで、サーマルヘッド２０を矢印Ｘ１方向に位置決めしている。
【００２０】
また、破線図示の記録リボンＲは、リボン駆動機構１３のリボンスプール係合部材１４に対してスプールが係合することで図２に図示の矢印方向の供給と巻取りが行なわれる。
【００２１】
カード体Ｃの搬送は後端を押圧移動する搬送機構１８により図２の矢印Ｚ方向に移動されことで、基部２において軸支されたプラテンローラ３と発熱部２０ａ間における記録を行うように構成されている。
【００２２】
サーマルヘッド２０を記録位置と退避位置との間で昇降する昇降機構３０は、カード体Ｃの搬送方向に直交する直交軸を第１の軸心Ａとし、かつ搬送の下流側を移動自在にして回動自在にする第１の自由度と、搬送方向に平行かつカード体Ｃの幅方向の略中央の平行軸を第２の軸心Ｂとして回動自在にする第２の自由度とを有するとともに、平行軸の対称位置で印画圧力を矢印Ｙ１、Ｙ２方向に発生する印画圧発生部と、図示の記録位置でローラ８に当接部材３１が当接するように矢印Ｘ１方向の付勢力を発生して位置決めを行なう付勢部とを備えている。
【００２３】
次に、図３は昇降機構３０の外観斜視図であって、サーマルヘッド２０を取り外した様子を示している。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、サーマルヘッド２０には上記の第２の軸心Ｂ周りに回動するピン２１が前面に、凸部材２２が後面に固定されており片支持部材１０の後端側に固定された一点鎖線図示のバネ材料から形成された孔部材３５の第１の結合部である孔部３５ａに、第２の結合部である凸部材２２をセットした後に、副昇降部材２６の形状部２６ａとレバー３３の爪部３３ａの間においてピン２１を保持し、かつ前面側に押し付けるようにして装填できるように構成されている。ここで、凸部材２２は、孔部３５ａに対して余裕を持ってセットできるように構成されているので、図２に図示の第１の軸心Ａを中心として、矢印方向に回動可能となる。また、上記の第１の結合部を凸部材とし、上記の第２の結合部を孔部とする逆の構成としても良いことは勿論である。
【００２４】
このためにレバー３３は、副昇降部材２６に植設された軸体３２周りに回動自在に設けられるとともに、副昇降部材２６に一端が固定され他端がレバー３３に固定した引っ張りコイルバネ３４の引っ張り作用により反時計周りにレバー３３を回動付勢している。この結果、ピン２１を矢印Ｘ１方向に移動付勢できるようになるので、上記の当接部材３１がローラ８に対して当接できるようにして位置決めを行うようにしている。
【００２５】
副昇降部材２６は図示のように３方向に立ち曲げ加工されており、左右側面の内壁面上において夫々ピン２７を植設しており、ピン２７の下方に形状部２５ａが入るようにした主昇降部材２５が上記のアーム部材２４により上方に移動されるにともない、ピン２７を持ち上げることで副昇降部材２６を上方に移動するように構成されている。また、片支持部材１０と副昇降部材２６の間には並行に配されているネジ４０、４１に保持された圧縮バネ４２が設けられており、サーマルヘッド２０の押圧面２０ｂに対して所定の印画圧を発生するように構成されている。
【００２６】
以上の構成により、サーマルヘッド２０と簡単に着脱できるとともに、第１の軸心Ａを回動中心とする第１の自由度と、第２の軸心Ｂを回動中心とする第２の自由度とを有したフロート状態でのサーマルヘッドの保持を可能にすることで、発熱部２０ａの長手方向に沿う均一な印画圧を保証している。
【００２７】
次に、図４は、印画圧発生機構を模式的に示した断面図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、サーマルヘッド２０は上記のピン２１を軸心として第２の軸心Ｂ周りに回動自在に保持されているので、２ヶ所の押圧面２０ｂを第２の軸心Ｂから等しい距離である対称位置に設けており、ネジ４０、４１の端部が各押圧面２０ｂに当接して所定の印画圧を発生するように設けられている。カラー４４は、片支持部材１０に固定されており、ネジ体４５は副昇降部材２６に固定されるとともにネジ４０、４１と螺合している。圧縮バネ４２は、カラー４４とネジ体４５との間に設けられており、ネジ４０をドライバーで回すことで、圧縮バネの圧縮長さを変化させて印画圧が左右同じになるように調整可能に構成されている。
【００２８】
続いて、図５(ａ)は、片支持部材１０の平面図である、また(ｂ)は片支持部材１０の背面図である。先ず、図５(ｂ)において第１の結合部である上記の孔部３５ａを穿設した孔部材３５がネジを用いて片支持部材１０に固定されている。
【００２９】
そして、図５(ａ)において、上記の主昇降部材２５にはネジ３９が片支持部材との間に螺合されており、さらに圧縮バネ３８が図示のように設けられており、このネジ３９をドライバーで調節することで矢印Ｘ方向の微調整を可能にしている。
【００３０】
最後に、図６の動作説明の側面図において、図２に図示の状態から、電磁ソレノイド１２への通電が行われると、アーム部材２４が回動軸体２３を支点として矢印方向に回動されて、主昇降部材２５が上昇し、ピン２７を矢印方向に上昇させる結果、副昇降部材２６がサーマルヘッド２０とともに待機位置に上昇されるようになる。また、電磁ソレノイド１２への通電を停止することで、動作位置に復帰する。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、消耗品であるサーマルヘッドの交換作業を、場所を問わず誰でも簡単に行なうことができるサーマルプリンタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマルプリンタを記録媒体であるカード体Ｃの搬送方向に直交する面から見た側面図である。
【図２】動作説明を兼ねた外観斜視のスケルトン図である。
【図３】昇降機構３０からサーマルヘッド２０を取り外した様子を示した外観斜視図である。
【図４】印画圧発生機構を模式的に示した断面図である。
【図５】  (ａ)は片支持部材１０の平面図、(ｂ)は片支持部材１０の背面図である。
【図６】動作説明の側面図である。
【符号の説明】
１  基部（サーマルプリンタ基部）
３  プラテンローラ
４、５  支柱部材
６  軸体
１０  片支持部材
１２  電磁ソレノイド
１５  リボンカセット
１８  搬送機構
２０  サーマルヘッド
２１  ピン
２２  凸部材（第２の結合部）
２３  軸体
２４  アーム部材
２５  主昇降部材
２６  副昇降部材
２７  ピン
３３  レバー
３５ａ  孔部（第１の結合部）
Ａ  第１の軸心
Ｂ  第２の軸心
Ｒ  記録リボン
Ｃ  カード体（記録媒体）
【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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【図６】
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