DE4023517A1

DE4023517A1 - THERMAL HEAD DEVICE

Info

Publication number: DE4023517A1
Application number: DE19904023517
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tabuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1991-02-07
Also published as: CA2019265C; GB2234713A; GB9014436D0; GB2234713B; JPH0357674A; CA2019265A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Thermokopfvorrichtung für Faksimilegeräte und dergleichen, insbesondere einen Thermo kopf mit verbesserter Positioniereinrichtung.The invention relates to a thermal head device for Facsimile devices and the like, in particular a thermo head with improved positioning device.

Die Fig. 1A-1C zeigen im Schnitt und vergrößert eine kon ventionelle Thermokopfvorrichtung. Dabei sind vorgesehen ein Thermokopf 1, ein Heizelement 2 des Thermokopfs 1, eine in Anlage an dem Heizelement 2 bringbare Walze 3, eine Welle 4 der Walze 3, einen Bundring 5, der auf der Welle 4 der Walze montiert ist, eine Positioniereinrichtung 6, das fest an dem Thermokopf 1 angeordnet ist und mit seinen Innenflächen 6a und 6b an dem Bundring 5 anliegt, um das Heizelement 2 des Thermokopfs 1 in Ausrichtung mit der Achse der Walze 3 zu positionieren, eine Druckfeder 7, die den Thermokopf 1 gegen die Walze 3 preßt, einen Rahmen 8, Aufzeichnungspapier 9, das von der Walze 3 angetrieben und von dem Thermokopf 1 bedruckt wird; dabei ist W die Breite der Positioniereinrichtung 6, d1 ist der Außendurchmesser der Welle 4, d2 ist der Innendurchmesser des Bundrings 5, und d3 ist der Außendurchmesser des Bundrings 5. Der Bund ring 5 besteht aus einem Material, das weicher als die Welle 4 ist, und läuft im Gebrauch nicht um. Figs. 1A-1C show in section and enlarged a con tional thermal head apparatus. A thermal head 1 , a heating element 2 of the thermal head 1 , a roller 3 which can be brought into contact with the heating element 2 , a shaft 4 of the roller 3 , a collar 5 which is mounted on the shaft 4 of the roller, a positioning device 6 are provided . which is fixed to the thermal head 1 and rests with its inner surfaces 6 a and 6 b on the collar 5 in order to position the heating element 2 of the thermal head 1 in alignment with the axis of the roller 3 , a compression spring 7 , the thermal head 1 against the roller 3 presses a frame 8 , recording paper 9 , which is driven by the roller 3 and printed by the thermal head 1 ; W is the width of the positioning device 6 , d 1 is the outside diameter of the shaft 4 , d 2 is the inside diameter of the collar ring 5 , and d 3 is the outside diameter of the collar ring 5 . The collar ring 5 is made of a material which is softer than the shaft 4 and does not circulate in use.

Nachstehend wird der Betrieb erläutert. Durch die Druck kraft der auf den Thermokopf 1 wirkenden Druckfeder 7 wer den die Walze 3 und das Aufzeichnungspapier 9 in Längsrich tung des Thermokopfs 1 bzw. in der zur Oberseite der Fig. 1 senkrechten Richtung gleichmäßig in Anlage aneinander ge halten. Die Druckfeder 7 bringt in Richtung des Pfeils Y eine Druckkraft auf, um den Thermokopf 1 und die Walze 3 gegen Bewegungsschwankungen zu halten, die aus der von einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) bewirkten Drehbewegung der Walze 3 oder aus der Abtastung des Aufzeichnungspapiers 9 resultieren können, um dadurch die Druckgüte in Verbin dung mit der genannten gleichmäßigen gegenseitigen Anlage zu verbessern.The operation is explained below. Due to the pressure force of the compression spring 7 acting on the thermal head 1, the roller 3 and the recording paper 9 in the longitudinal direction of the thermal head 1 or in the direction perpendicular to the top of FIG . The compression spring 7 applies a compressive force in the direction of the arrow Y in order to hold the thermal head 1 and the roller 3 against movement fluctuations which can result from the rotary movement of the roller 3 caused by a drive source (not shown) or from the scanning of the recording paper 9 , to thereby improve the printing quality in conjunction with the aforementioned uniform mutual system.

Wenn, wie Fig. 1 zeigt, die Walze 3 in Richtung eines Pfeils Z umläuft, wird das Aufzeichnungspapier 9 in Rich tung eines Pfeils X angetrieben und durch die vom Heizele ment 2 entsprechend den Signalen von einer Wärmeregelein richtung (nicht gezeigt) erzeugte Wärme mit Zeichen be druckt.When, as shown in Fig. 1, the roller 3 rotates in the direction of an arrow Z, the recording paper 9 is driven in the direction of an arrow X and by the heat generated by the element 2 according to the signals from a heat control device (not shown) Characters printed.

In der Zeichnung ist der Einfachheit halber der Gegendreh mechanismus für den Thermokopf 1 weggelassen.In the drawing, the counter-rotating mechanism for the thermal head 1 is omitted for simplicity.

Zur Bestimmung der Lage des Thermokopfs verwendet die kon ventionelle Vorrichtung die Positioniereinrichtung 6, deren Innenflächen 6a und 6b an dem Bundring 5 der Welle 4 der Walze anliegen. Durch das Vorhandensein von Zwischenräumen in dem Mechanismus ergibt sich bei der Anordnung das Pro blem, daß der Thermokopf 1 beim Gebrauch flattert, und zwar aufgrund von Abweichungen der Walze 3 von der Mittenachse um einen Betrag, derTo determine the position of the thermal head, the conventional device uses the positioning device 6 , the inner surfaces 6 a and 6 b of which rest against the collar ring 5 of the shaft 4 of the roller. The presence of gaps in the mechanism results in the problem with the arrangement that the thermal head 1 flutters in use, due to deviations of the roller 3 from the central axis by an amount that

1) the difference between the outer diameter d 1 of the shaft 4 of the roller and the inner diameter d 2 of the collar 5 and
2) corresponds to the difference between the outer diameter d 3 of the collar ring 5 and the width W of the positioning device 6 .

Infolgedessen führen bei intermittierendem Aufzeichnungs betrieb oder dergleichen die Flatterbewegungen zu schwan kenden Abweichungen des Heizelements 2 von der Mittenachse der Walze 3, wodurch die Güte des herzustellenden Ausdrucks beeinträchtigt wird.As a result, in the case of intermittent recording operation or the like, the fluttering movements lead to fluctuating deviations of the heating element 2 from the central axis of the roller 3 , as a result of which the quality of the printout to be produced is impaired.

Die Erfindung dient dem Zweck der Lösung des beim Stand der Technik auftretenden vorgenannten Problems. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Thermokopfvorrich tung, die Abweichungen des Heizelements des Thermokopfs von der Mittenachse der Walze verhindert und die Herstellung von Ausdrucken zufriedenstellender Güte garantiert. Dabei soll der Thermokopf eine Positioniereinrichtung verwenden, die gegenüber bekannten Positioniereinrichtungen hinsicht lich Positioniergenauigkeit und -güte erheblich verbessert und gleichzeitig relativ kostengünstig herstellbar ist. Außerdem soll die Thermokopfvorrichtung eine verbesserte Positioniergenauigkeit bieten, ohne daß sie selbst kompli ziert oder sehr groß ist.The invention serves the purpose of solving the prior art Technology of the aforementioned problem. Task of Invention is the provision of a thermal head device tion, the deviations of the heating element of the thermal head from the center axis of the roller prevented and the manufacture guaranteed of prints of satisfactory quality. Here should the thermal head use a positioning device, compared to known positioning devices Positioning accuracy and quality significantly improved and at the same time is relatively inexpensive to manufacture. In addition, the thermal head device is said to be an improved one Offer positioning accuracy without compli graced or very large.

Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt die Thermokopfvorrichtung gemäß der Erfindung einen ein Heizelement aufweisenden Thermokopf, eine Walze, die in Anlage an dem Heizelement des Thermokopfs gehalten ist, um zwischen beiden zugeführ tes Aufzeichnungspapier abzutasten, und eine Positionier einrichtung, die rittlings über der Welle der Walze ange ordnet ist und das Heizelement in Ausrichtung mit der Mit tenachse der Walze positioniert, gekennzeichnet durch eine Vorspannungseinrichtung, die die Positioniereinrichtung in einer vorbestimmten Richtung in Anlage an der Welle der Walze beaufschlagt.To achieve this object, the thermal head device according to the invention comprises a thermal element having a heating element, a roller which is held in contact with the heating element of the thermal head in order to scan between the two recording papers supplied, and a positioning device which straddles the shaft of the roller is arranged and the heating element positioned in alignment with the ten-axis of the roller, characterized by a biasing device which acts on the positioning device in a predetermined direction in contact with the shaft of the roller.

Die Thermokopfvorrichtung gemäß der Erfindung weist also eine Vorspanneinrichtung auf, die im Gebrauch die Positio niereinrichtung in Anlage an der Walze hält, wodurch das Heizelement in einer gleichbleibenden Lage relativ zur Achse der Walze gehalten wird, so daß Ausdrucke befriedi gender Güte gewährleistet sind.The thermal head device according to the invention thus has a pretensioner, which in use the position niereinrichtung holds in contact with the roller, which the Heating element in a constant position relative to Axis of the roller is held so that printouts are satisfactory gender goodness are guaranteed.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:The invention is also described below with respect to others Features and advantages based on the description of exec examples and with reference to the enclosed Drawings explained in more detail. The drawings show in:

Fig. 1A bis 1C schematische Schnittansichten bzw. Vergröße rungen einer konventionellen Thermokopfvor richtung; FIGS. 1A to 1C are schematic sectional views respectively of a conventional stanchions Vergröße Thermokopfvor direction;

Fig. 2A bis 2C schematische Schnittansichten bzw. Vergröße rungen der Thermokopfvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Figs. 2A to 2C are schematic sectional views respectively Vergröße approximations of the thermal head apparatus according to an embodiment of the invention; and

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Thermo kopfvorrichtung gemäß einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3 is a schematic sectional view of a thermal head device according to another exemplary embodiment of the invention.

Die Fig. 2A-2C zeigen ein Ausführungsbeispiel der Thermo kopfvorrichtung im Schnitt bzw. als vergrößerte Teildar stellungen, wobei die der hekannten Vorrichtung nach Fig. 1 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen sind und nicht nochmals erläutert werden. FIGS. 2A-2C show an embodiment of the thermal head apparatus in section and settings as an enlarged Teildar, wherein the hekannten the device according to Fig. 1, corresponding parts are seen with the same reference numerals and are not explained again ver.

Dabei sind ferner ein Rahmen 8b und eine Feder 10 vorge sehen, die als Vorspannungseinrichtung dient und den Ther mokopf 1 in Richtung des Pfeils X beaufschlagt. Die Feder 10, die zwischen dem Rahmen 8b und dem Thermokopf 1 vorge sehen ist, drückt auf den Thermokopf 1 in Richtung des Pfeils X in solcher Weise, daß Zwischenräume in dem Mecha nismus einschließlich des Zwischenraums zwischen der Welle 4 und dem Bundring 5 sowie der Zwischenräume zwischen dem Bundring 5 und der Positioniereinrichtung 6 zu Null gemacht werden. Aufgrund des Aufbringens der Druckkraft der Feder 10, die den Thermokopf 1 in der Zeichnung nach rechts ver schiebt, liegen die Innenfläche 6b der Positioniereinrich tung 6, der Bundring 5 und die Welle 4 der Walze ohne Spiel eng aneinander an. Dabei wirkt die Druckkraft der Feder 10 unmittelbar auf den Thermokopf 1 und hält ihn über den Bundring 5 gegen die Welle 4 der Walze 3 zur Positionierung des Heizelements 2 relativ zu der Walze 3.A frame 8 b and a spring 10 are also provided, which serves as a pretensioning device and acts on the thermal head 1 in the direction of the arrow X. The spring 10 , which is seen between the frame 8 b and the thermal head 1 , presses on the thermal head 1 in the direction of arrow X in such a way that gaps in the mechanism including the gap between the shaft 4 and the collar 5 and the gaps between the collar 5 and the positioning device 6 are made zero. Due to the application of the compressive force of the spring 10 , which pushes the thermal head 1 ver to the right in the drawing, the inner surface 6 b of the Positioniereinrich device 6 , the collar 5 and the shaft 4 of the roller close to each other without play. The pressure force of the spring 10 acts directly on the thermal head 1 and holds it via the collar 5 against the shaft 4 of the roller 3 for positioning the heating element 2 relative to the roller 3 .

Nachstehend wird der Betrieb der so ausgebildeten Thermo kopfvorrichtung beschrieben.The following is the operation of the thermo thus formed head device described.

Wenn die Walze 3 von einer nicht gezeigten Antriebsquelle in Richtung des Pfeils Z gedreht wird, wird das Aufzeich nungspapier 9 in Pfeilrichtung X angetrieben, da der Ther mokopf 1 von der Feder 7 in Richtung des Pfeils Y beauf schlagt wird. Da der Thermokopf 1 in Pfeilrichtung X von der Feder 10 vorgespannt ist, liegt zu diesem Zeitpunkt die Innenfläche 6b der Positioniereinrichtung 6 eng an der Welle der Walze an, wie bereits erläutert wurde. Auch im intermittierenden Aufzeichnungsbetrieb unterdrückt also die Vorspannungseinrichtung die Schwankungsabweichung des Heiz elements 2 des Thermokopfs 1 von der Mittenachse der Walze 3, so daß das Heizelement relativ zu der Walze 3 in einer gleichbleibenden Lage gehalten wird, wodurch Ausdrucke zu friedenstellender Güte gewährleistet sind.If the roller 3 is rotated by a drive source, not shown, in the direction of the arrow Z, the recording paper 9 is driven in the direction of the arrow X, since the thermal head 1 is struck by the spring 7 in the direction of the arrow Y. Since the thermal head 1 in the direction of arrow X is biased by the spring 10, is at this time the inner surface 6b of the positioning device 6 tightly to the shaft of the roller at, as has been explained. Also in intermittent recording operation, the biasing device suppresses the fluctuation of the heating element 2 of the thermal head 1 from the central axis of the roller 3 , so that the heating element is held in a constant position relative to the roller 3 , whereby prints of satisfactory quality are guaranteed.

Anstatt der Beaufschlagung des Thermokopfs 1 mit einer Vor spannung in Pfeilrichtung X durch die Feder 10, wie das im obigen Ausführungsbeispiel der Fall ist, kann eine Anord nung verwendet werden, bei der der Thermokopf 1 in schräger Richtung (Pfeilrichtung H) durch eine Feder 7a vorgespannt wird (Fig. 3). Dabei wird der Thermokopf 1 in Pfeilrichtung X durch die Kraftkomponente I der Feder 7a vorgespannt, wodurch die gleichen Auswirkungen wie im ersten Ausfüh rungsbeispiel erhalten werden.Instead of the application of a thermal head 1 with a voltage in the direction of arrow X by the spring 10 , as is the case in the above embodiment, an arrangement can be used in which the thermal head 1 in an oblique direction (direction of arrow H) by a spring 7 a is biased ( Fig. 3). The thermal head 1 is biased in the direction of arrow X by the force component I of the spring 7 a, whereby the same effects as in the first embodiment are obtained.

Außerdem kann als Vorspannungseinrichtung anstelle der Druckfeder 7a oder 10 der vorhergehenden Ausführungsbei spiele eine Zugfeder verwendet werden. Gleichartige Aus wirkungen können durch eine Vorspannungseinrichtung in Form einer Zug- oder einer Druckfeder erzielt werden, die im ersten Quadranten vorgesehen ist und nicht, wie bei den gezeigten Ausführungsbeispielen, im zweiten Quadranten liegt.In addition, a tension spring can be used as a biasing device instead of the compression spring 7 a or 10 of the preceding embodiments. Similar effects can be achieved by a biasing device in the form of a tension or compression spring which is provided in the first quadrant and not, as in the exemplary embodiments shown, in the second quadrant.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Thermokopfvorrichtung gemäß der Erfindung die Herstellung von Ausdrucken zufriedenstellender Güte dadurch sicher stellt, daß die Vorspannungseinrichtung vorgesehen ist, die die Positioniereinrichtung in solcher Weise in Kontakt mit der Walze bringt, daß das Heizelement des Thermokopfs in einer relativ zur Mittenachse der Walze gleichbleibenden Lage gehalten wird.From the above description it can be seen that the Thermal head device according to the invention the manufacture of printouts of satisfactory quality provides that the biasing device is provided, the the positioning device in contact with in such a manner the roller brings the heating element of the thermal head in one that remains constant relative to the center axis of the roller Location is held.

Die Vorspannungseinrichtung, die nur einfach die Funktion der Beaufschlagung der Positioniereinrichtung in einer vor bestimmten Richtung hat, ist kostengünstig realisierbar.The pre-tensioning device that just simple the function the application of the positioning device in a front has a certain direction, can be implemented inexpensively.

Aus den vorstehend aufgeführten Gründen ermöglicht es die Erfindung, eine einfache und kompakte Thermokopfvorrichtung anzugeben.For the reasons listed above, it enables Invention, a simple and compact thermal head device specify.

Claims

1. thermal head device with a heating element ( 2 ) having thermal head ( 1 ), with a roller ( 3 ), which is held in contact with the heating element of the thermal head to scan between the two supplied recording paper ( 9 ), and with a positioning device ( 6 ), which is arranged on the shaft ( 4 ) of the roller ( 3 ) and positions the heating element ( 2 ) in alignment with the central axis of the roller ( 3 ), characterized by a pretensioning device ( 10 ; 7 a) which Positioning device ( 6 ) is applied in a predetermined direction in contact with the shaft ( 4 ) of the roller ( 3 ).

2. Thermal head device according to claim 1, characterized in that the biasing device ( 10 ) at an angle of approximately 10 ° to approximately 90 ° to the direction of the heating element ( 2 ) on the roller ( 3 ) and on the paper inlet side of the Roller is arranged.

3. Thermal head device according to claim 1, characterized in that the biasing device ( 7 a) at an angle of approximately 10 ° to approximately 90 ° to the direction of the heating element ( 2 ) on the roller ( 3 ) and on the paper outlet side the roller is arranged.

4. Thermal head device according to claim 2 or 3, characterized in that the biasing device ( 10 ; 7 a) presses the positioning device ( 6 ) in the predetermined direction.

5. Thermal head device according to claim 2 or 3, characterized, that the biasing device is designed as a tension spring is.