JP2001293892A - 記録装置の記録ヘッド及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱器への熱伝導性を高め、且つ放熱器の変
形を防止できるようにすること。 【解決手段】 記録ワイヤを動作させる電磁石を備え
た、発熱体としてのヘッド本体のフレーム４５の外側に
放熱器４２が配置された記録装置の記録ヘッド１８にお
いて、フレームと放熱器との間に、これらのフレーム及
び放熱器に密着して金属ブロック４９が高熱伝導部材と
して介在され、この金属ブロックは、フレームと放熱器
との組み付け時に変形可能な構造に構成されたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱体としてのヘ
ッド本体の外側に放熱器が配置された記録装置の記録ヘ
ッド、及びこの記録ヘッドを備えた記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録装置には、記録ヘッドをプラテンの
軸方向に走行させる間に、この記録ヘッドにおける多数
の記録ワイヤをインクリボンを介して、上記プラテンの
前方周面に位置するシートに打ち付け、このシートに記
録書込を実施するドットインパクトプリンタがある。

【０００３】このようなプリンタの上記記録ヘッドで
は、記録ワイヤを動作させる電磁石コイルを備えた発熱
体としてのヘッド本体の外側に放熱器が配置されて、ヘ
ッド本体にて発生する熱が放散され、このヘッド本体が
冷却される。

【０００４】従来の記録ヘッドには、ヘッド本体と放熱
器との間に高熱伝導性の充填材、例えばアルミナ粉末が
混入されたシリコンが介在されたものがある（第１従来
技術）。

【０００５】また、従来の記録ヘッドには、ヘッド本体
と放熱器との間に隙間が生じないように、放熱器にヘッ
ド本体のフレームを圧入して構成されたものがある（第
２従来技術）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記第１従
来技術の記録ヘッドでは、後述の表１に示す如く、充填
材としての上記シリコンの熱伝導率が０．８４〜１．８
８Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であって低いため、ヘッド本体と
放熱器との間の熱抵抗が大きくなってしまう。

【０００７】また、上記第２従来技術の記録ヘッドで
は、ヘッド本体と放熱器とが圧入により結合されている
ため、両者間の熱抵抗は非常に低いが、上記圧入によっ
て放熱器が変形してしまう。このため、放熱器を位置決
め用部材として用いて、記録ヘッドをキャリッジに取り
付けることができない。

【０００８】本発明は、上述の事情を考慮してなされた
ものであり、放熱器への熱伝導性を高め、且つ放熱器の
変形を防止できる記録装置の記録ヘッド及び記録装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、記録ワイヤを動作させる電磁石コイルを備えた、発
熱体としてのヘッド本体の外側に放熱器が配置された記
録装置の記録ヘッドにおいて、上記ヘッド本体と上記放
熱器との間に、これらのヘッド本体及び放熱器に密着し
て高熱伝導部材が介在され、この高熱伝導部材は、上記
ヘッド本体と上記放熱器との組み付け時に変形可能な構
造に形成された金属体から構成されたことを特徴とする
ものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記高熱伝導部材が、複数の穴または
空隙を有する金属ブロックであることを特徴とするもの
である。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、上記高熱伝導部材が、銅、ア
ルミニウム、銅合金またはアルミニウム合金製であるこ
とを特徴とするものである。

【００１２】請求項４に記載の発明は、記録ワイヤを動
作させる電磁石コイルを備えた、発熱体としてのヘッド
本体の外側に放熱器が配置された記録ヘッドを有し、こ
の記録ヘッドが、プラテンに沿って走行可能なキャリッ
ジに搭載され、上記記録ワイヤの突出動作により、上記
プラテンと上記記録ヘッドとの間に搬送されるシートに
画像が記録される記録装置において、上記記録ヘッドの
上記ヘッド本体と上記放熱器との間に、これらのヘッド
本体及び放熱器に密着して高熱伝導部材が介在され、こ
の高熱伝導部材は、上記ヘッド本体と上記放熱器との組
み付け時に変形可能な構造に形成された金属体から構成
されたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、上記記録ヘッドの高熱伝導部材が、複
数の穴または空隙を有する金属ブロックであることを特
徴とするものである。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載の発明において、上記記録ヘッドの高熱伝導部
材が、銅またはアルミニウム製であることを特徴とする
ものである。

【００１５】請求項１乃至６に記載の発明には、次の作
用がある。

【００１６】発熱体としてのヘッド本体と放熱器との間
に、これらのヘッド本体及び放熱器に密着して、金属体
から構成された高熱伝導部材が介在されたことから、ヘ
ッド本体と放熱器との間の熱抵抗を著しく低減できる。
この結果、ヘッド本体から放熱器への熱伝導性を高める
ことができ、記録ヘッドの放熱性を向上させることがで
きる。

【００１７】また、発熱体としてのヘッド本体と放熱器
との間に介在された高熱伝導部材が、ヘッド本体と放熱
器との組み付け時に変形可能な構造に形成された金属体
から構成されたことから、ヘッド本体と放熱器との組み
付け時に高熱伝導部材が変形することによって、放熱器
の変形を防止できる。このため、放熱器を位置決め用部
材として、記録ヘッドをキャリッジに高精度に取り付け
ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る記録装置の一実施の
形態が適用されたドットインパクトプリンタのプリンタ
本体を示す斜視図である。図２は、図１のプリンタ本体
を示す側断面図である。

【００２０】これらの図に示す記録装置としてのプリン
タ１０は、記録ヘッドの図示しない多数の記録ワイヤ
を、インクリボン３１（図２）を介してシートＳに打ち
付けてドットを記録することにより、文字を含む画像を
印刷するドットインパクトプリンタである。ここで、シ
ートＳは、単票紙や連続紙などの普通紙の他に、ＯＨＰ
（オーバーヘッドプロジェクト）シートやコート紙、フ
ィルムなどである。

【００２１】上記プリンタ１０は、図１に示すように、
記録装置本体としてのプリンタ本体１１と、このプリン
タ本体１１に着脱自在に装着されたプッシュトラクタユ
ニット１２及び排出ユニット１３と、同じくプリンタ本
体１１に着脱自在に装着されたシート供給ガイド３４
（図２）と、プリンタ本体１１の上方、下方をそれぞれ
覆う図示しないアッパケース及びロアケースと、を有し
て構成される。

【００２２】上記プリンタ本体１１は、本体フレームと
してのベースフレーム１４、シート案内フレーム１５
（図２）、左サイドフレーム１６及び右サイドフレーム
１７と、記録ヘッド１８及びキャリッジ１９を備えた印
刷機構部２０と、プラテン２１、シート案内２２及びピ
ンチローラ２５（図２）を備えたシート搬送機構部２３
と、を有して構成される。

【００２３】ベースフレーム１４及びシート案内フレー
ム１５は、図２に示すようにほぼ平行配置され、これら
のベースフレーム１４及びシート案内フレーム１５の両
端に上記左サイドフレーム１６、右サイドフレーム１７
がそれぞれ立設して固定される。こららの左サイドフレ
ーム１６と右サイドフレーム１７間に、図１に示すよう
に、キャリッジガイド軸２４が架け渡されて回動可能に
枢支され、プラテン２１が架け渡されて回転自在に配設
されている。シート案内２２は、左サイドフレーム１６
と右サイドフレーム１７との間に配設されて、シート案
内フレーム１５に嵌合して固定されている。また、左サ
イドフレーム１６及び右サイドフレーム１７の後方部、
上方部それぞれには、前記プッシュトラクタユニット１
２、排出ユニット１３をそれぞれ装着可能な図示しない
トラクタユニット装着部、排出ユニット装着部が設けら
れている。

【００２４】図１に示すプッシュトラクタユニット１２
は、シートＳとしての連続紙をシート搬送機構部２３へ
送り出し、シート供給ガイド３４は、シートＳとしての
単票紙を１枚づつシート搬送機構部２３へ供給する。ま
た、排出ユニット１３は、連続紙または単票紙をシート
搬送機構部２３からプリンタ１０外へ引き出すものであ
る。

【００２５】つまり、図２に示すように、プッシュトラ
クタユニット１２のトラクタベルト２６の回転により、
このトラクタベルト２６のピン２７の作用で、連続紙
は、シート搬送機構部２３のシート案内２２に案内さ
れ、このシート案内２２とプラテン２１との間に形成さ
れるシート搬送経路２８を経てプラテン２１へ向い、矢
印α方向に送給される。このプッシュトラクタユニット
１２の非動作時に、シート供給ガイド３４から単票紙が
一枚づつ、シート搬送経路２８を経てプラテン２１へ供
給可能とされる。また、排出ユニット１３の排出ローラ
２９の回転により、後述のごとく、記録ヘッド１８によ
り文字等が記録された連続紙または単票紙は、シート搬
送機構部２３のプラテン２１から矢印β方向に引き出さ
れる。これにより、連続紙または単票紙は、キャリッジ
１９の後述の主走査方向に直交する副走査方向に搬送さ
れる。

【００２６】図１に示す前記キャリッジ１９は、キャリ
ッジガイド軸２４に摺動自在に挿通されると共に、記録
ヘッド１８を搭載する。キャリッジガイド軸２４がプラ
テン２１と平行に配置されることから、キャリッジ１９
は、これらのプラテン２１及びキャリッジガイド軸２４
の軸方向と一致する主走査方向に移動（走行）可能に設
けられる。

【００２７】図示しないキャリッジ駆動モータの正転ま
たは逆転により、キャリッジ１９は、タイミングベルト
３０（図２）を介しキャリッジガイド軸２４に案内され
て、主走査方向における図１の左向きまたは右向きに走
行される。

【００２８】前記記録ヘッド１８は多数の記録ワイヤ３
５（図３（Ａ））を備え、これらの記録ワイヤ３５の突
出方向前方にインクリボン３１が位置する。記録ヘッド
１８は、キャリッジ１９と共に主走査方向に走行する間
に、記録ワイヤを突出動作させてインクリボン３１に打
ち当て、インクリボン３１のインクをプラテン２１の前
方周面に接するシートＳ（連続紙または単票紙）に付着
させて、このシートＳに文字を含む画像を記録する。

【００２９】記録ヘッド１８による記録動作は、キャリ
ッジ１９が主走査方向左向きまたは右向きに走行する間
に、記録ヘッド１８の記録ワイヤにより一行分の記録が
なされ、この一行分の記録がなされる度に、シートＳが
連続紙の場合には、シート搬送機構部２３のプラテン２
１、プッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１
３が、また、シートＳが単票紙の場合には、シート搬送
機構部２３のプラテン２１、ピンチローラ２５及び排出
ユニット１３が、それぞれシートＳを所定量（通常行間
分）搬送させ、これらの動作が繰り返されることにより
実施される。

【００３０】尚、図２に示す符号３２は、ベースフレー
ム１４とシート案内フレーム１５との間に開口して形成
されて、プリンタ１０の下方からシート搬送機構部２３
内へシートＳを供給するためのボトムシート供給口であ
る。

【００３１】また、プラテン２１、プッシュトラクタユ
ニット１２及び排出ユニット１３の駆動制御と、キャリ
ッジ１９の走行制御と、記録ヘッド１８の記録ワイヤ３
５による記録動作の制御は、制御装置としての制御基板
３３（図２）により実施される。この制御基板３３は、
例えばプリンタ本体１１の後方におけるシート案内フレ
ーム１５の下方に配置される。

【００３２】ところで、上記記録ヘッド１８は、図３及
び図６に示すように、ヘッド本体４０にノーズ部４１が
連設され、ヘッド本体４０の外側に放熱器４２が配置さ
れて構成される。

【００３３】ノーズ部４１の取付片４４の位置決め穴３
８に、キャリッジ１９に植設された位置決めピン３９を
挿入し、ヘッド本体４０が放熱器４２を介し取付ボルト
４３を用いてキャリッジ１９に固定されて、記録ヘッド
１８がキャリッジ１９に取り付けられる。取付片４４に
より、記録ヘッド１８におけるプリンタ１０の主走査方
向（つまりキャリッジ１９の走行方向）及びプリンタ１
０の前後方向の位置決めがなされる。また、放熱器４２
により、記録ヘッド１８におけるプリンタ１０の上下方
向（図１）の位置決めがなされる。このプリンタ１０の
上下方向は、プリンタ１０の主走査方向及び前後方向に
対し直交する方向である。

【００３４】上記放熱器４２による上下方向の位置決め
は、後述の如く、ヘッド本体４０と放熱器４２との組み
付けの際に、放熱器４２が変形しないことにより実現さ
れる。

【００３５】上記ヘッド本体４０は、図５に示すフレー
ム４５、ヨーク、サイドヨーク、レバーホルダ及びワイ
ヤレバー（共に図示せず）を有してなり、ワイヤレバー
の先端に記録ワイヤ３５が装着されている。

【００３６】フレーム４５には、コア４６に電磁石コイ
ル（不図示）が巻き付けられており、この電磁石コイル
に通電がなされることにより、コア４６が励磁されて上
記ワイヤレバーが吸引され、記録ワイヤ３５が突出動作
される。上記ノーズ部４１は、記録ワイヤ３５を内部に
収容して、記録ワイヤ３５の突出動作を案内する。ま
た、ヘッド本体４０のフレーム４５に電磁石コイルが配
設されることにより、ヘッド本体４０は発熱体となって
いる。

【００３７】ヘッド本体４０のフレーム４５は、放熱器
４２の内周に配置されるが、この放熱器４２の内周に
は、周方向のほぼ等配位置にフレーム受部４７が形成さ
れている。このフレーム受部４７は放熱器４２の内方へ
突設され、フレーム４５に接触することによって、フレ
ーム４５をプリンタ１０の上下方向（図１）に位置決め
する。

【００３８】放熱器４２の内周においてフレーム受部４
７を除く内周面４８とヘッド本体４０のフレーム４５と
の間に、高熱伝導部材としての金属ブロック４９が介在
されている。この金属ブロック４９は、表１に示すよう
に、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金
等の如く、熱伝導率の高い金属にて構成されている。

【００３９】

【表１】

【００４０】また、金属ブロック４９は、図４（Ａ）に
示すように、高さ方向に貫通する円形の貫通孔５０が、
長手方向に沿って複数個形成されたものであり、内周面
にテーパ５６が形成されている。このテーパ５６は、金
属ブロック４９の外周面６３を放熱器４２の内周面４８
に接触させて配置した後、これらの放熱器４２及び金属
ブロック４９の内側にヘッド本体４０のフレーム４５
を、図５の紙面に垂直方向（つまり金属ブロック４９の
高さ方向）に圧入する際、この圧入方向に漸次縮径する
よう形成されている。

【００４１】フレーム４５が放熱器４２及び金属ブロッ
ク４９の内側に圧入されることにより、金属ブロック４
９は、放熱器４２が変形する前に、貫通孔５０の容積が
減少又は消失するように幅方向に圧縮変形される。この
金属ブロック４９の圧縮変形により、ヘッド本体４０の
フレーム４５が放熱器４２に上述の如く組み付けられた
際には、金属ブロック４９は、フレーム４５及び放熱器
４２に共に密着して設けられる。

【００４２】図４（Ｂ）〜（Ｆ）は、図４（Ａ）に示す
金属ブロック４９における貫通孔５０の配列または形状
を変更した第１〜第５変形例をそれぞれ示す。

【００４３】第１変形例の金属ブロック５１は、貫通孔
５０の代わりに四角孔５７が設けられたものであり、第
２変形例の金属ブロック５２は、貫通孔５０の代わりに
菱形孔５８が設けられたものである。また、第３変形例
の金属ブロック５３は、金属ブロック５１の四角孔５７
が歪んだ形状の四角孔５９を備えたものである。更に、
第４変形例の金属ブロック５４は、金属ブロック４９の
貫通孔５０が、金属ブロック５４の幅方向に千鳥状に並
設されたものである。また、第５変形例の金属ブロック
５５は、金属ブロック４９の貫通孔５０の代わりに、菱
形孔６０及び三角孔６１が多数密集して貫通されたもの
である。

【００４４】これらの各変形例の金属ブロック５１〜５
５は、金属ブロック４９の場合と同様に、銅、銅合金、
アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成される。
これらの銅またはアルミニウムなどは、表１に示すよう
に引張り強さやヤング率が大きく、容易に変形し難い部
材であるが、貫通孔５０、四角孔５７、菱形孔５８、四
角孔５９、菱形孔６０及び三角孔６１の存在によって、
金属ブロック４９及び金属ブロック５１〜５５は、ヘッ
ド本体４０のフレーム４５と放熱器４２との圧入に伴う
組み付け時に変形可能に構成される。

【００４５】従って、上記実施の形態によれば、次の効
果及びを奏する。

【００４６】発熱体としてのヘッド本体４０のフレー
ム４５と放熱器４２との間に、これらのフレーム４５及
び放熱器４２に密着して、銅、銅合金、アルミニウムま
たはアルミニウム合金等の、熱伝導率の高い部材から構
成された金属ブロック４９が介在されたことから、フレ
ーム４５と放熱器４２との間の熱抵抗を著しく低減でき
る。この結果、ヘッド本体４０のフレーム４５から放熱
器４２への熱伝導性を高めることができ、記録ヘッド１
８の放熱性を向上させることができる。

【００４７】発熱体としてのヘッド本体４０のフレー
ム４５と放熱器４２との間に介在された金属ブロック４
９が複数の貫通孔５０を有して、フレーム４５と放熱器
４２との組み付け時に変形可能な構造に形成されたこと
から、フレーム４５と放熱器４２との組み付け時に金属
ブロック４９が変形することによって、放熱器４２の変
形を防止できる。このため、この放熱器４２を位置決め
用部材として用いて、記録ヘッド１８をキャリッジ１９
に高精度に取り付けることができる。

【００４８】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００４９】上記実施の形態では、ヘッド本体４０のフ
レーム４５が、放熱器４２及び金属ブロック４９の内側
に圧入されるものを述べたが、放熱器４２を図５の上下
方向に分割して２つの部材とし、これら分割された部材
をボルトにより締結して、フレーム４５を、放熱器４２
及び金属ブロック４９の内側に配置するものでもよい。
この場合にも、上下分割２部品からなる放熱器４２をボ
ルト結合する際に、金属ブロック４９が変形して、この
金属ブロック４９は放熱器４２及びフレーム４５に密着
するよう設けられる。また、この場合には、金属ブロッ
ク４９の内周にテーパ５６が形成される必要はない。

【００５０】また、上記実施の形態では、記録ヘッド１
８に、フレーム４５を有するヘッド本体４０が単段設け
られるものを述べたが、図７〜図９に示すように、ヘッ
ド本体４０が複数段、プリンタ１０の前後方向に配置さ
れた記録ヘッド６２に本発明を適用してもよい。これら
の図７〜図９においては、前記実施の形態と同様な部分
は同一の符号を付している。この場合、放熱器４２は、
それぞれのヘッド本体４０のフレーム４５に対応し、金
属ブロック４９を介して個々に配置される。

【００５１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明に係る記録装置の
記録ヘッドによれば、発熱体としてのヘッド本体と、こ
のヘッド本体の外側に配置される放熱器との間に、これ
らのヘッド本体及び放熱器に密着して高熱伝導部材が介
在され、この高熱伝導部材は、ヘッド本体と放熱器との
組み付け時に変形可能な構造に形成された金属体から構
成されたことから、放熱器への熱伝導性を高め、且つ放
熱器の変形を防止できる。

【００５２】また、請求項４に記載の発明に係る記録装
置によれば、発熱体としてのヘッド本体の外側に放熱器
が配置された記録ヘッドがキャリッジに搭載され、記録
ヘッドのヘッド本体と放熱器との間に、これらのヘッド
本体及び放熱器に密着して高熱伝導部材が介在され、こ
の高熱伝導部材は、ヘッド本体と放熱器との組み付け時
に変形可能な構造に形成された金属体から構成されたこ
とから、放熱器への熱伝導性を高め、且つ放熱器の変形
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記録装置の一実施の形態が適用さ
れたドットインパクトプリンタのプリンタ本体を示す斜
視図である。

【図２】図１のプリンタ本体を示す側断面図である。

【図３】図１の記録ヘッド及びキャリッジを示し、
（Ａ）が正面図、（Ｂ）が平面図、（Ｃ）が右側面図で
ある。

【図４】（Ａ）は、図３の記録ヘッドに具備される金属
ブロックを示す斜視図であり、（Ｂ）〜（Ｆ）は、図４
（Ａ）の金属ブロックの第１〜第５変形例をそれぞれ示
す斜視図である。

【図５】図３（Ｃ）のV−V線に沿う断面図である。

【図６】図３の記録ヘッド及びキャリッジを示す斜視図
である。

【図７】本発明に係る記録装置における他の実施の形態
に適用された記録ヘッド及びキャリッジを示し、（Ａ）
が正面図、（Ｂ）が平面図、（Ｃ）が右側面図である。

【図８】図７（Ｃ）のVIII−VIII線に沿う断面図であ
る。

【図９】図７に示す記録ヘッド及びキャリッジを示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０ プリンタ（記録装置） １８ 記録ヘッド １９ キャリッジ ２１ プラテン ３５ 記録ワイヤ ４０ ヘッド本体 ４２ 放熱器 ４９ 金属ブロック（高熱伝導部材） ５０ 貫通孔 Ｓ シート

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ワイヤを動作させる電磁石コイルを
   備えた、発熱体としてのヘッド本体の外側に放熱器が配
   置された記録装置の記録ヘッドにおいて、 上記ヘッド本体と上記放熱器との間に、これらのヘッド
   本体及び放熱器に密着して高熱伝導部材が介在され、 この高熱伝導部材は、上記ヘッド本体と上記放熱器との
   組み付け時に変形可能な構造に形成された金属体から構
   成されたことを特徴とする記録装置の記録ヘッド。
2. 【請求項２】 上記高熱伝導部材が、複数の穴または空
   隙を有する金属ブロックであることを特徴とする請求項
   １に記載の記録装置の記録ヘッド。
3. 【請求項３】 上記高熱伝導部材が、銅、アルミニウ
   ム、銅合金またはアルミニウム合金製であることを特徴
   とする請求項１または２に記載の記録装置の記録ヘッ
   ド。
4. 【請求項４】 記録ワイヤを動作させる電磁石コイルを
   備えた、発熱体としてのヘッド本体の外側に放熱器が配
   置された記録ヘッドを有し、この記録ヘッドが、プラテ
   ンに沿って走行可能なキャリッジに搭載され、上記記録
   ワイヤの突出動作により、上記プラテンと上記記録ヘッ
   ドとの間に搬送されるシートに画像が記録される記録装
   置において、 上記記録ヘッドの上記ヘッド本体と上記放熱器との間
   に、これらのヘッド本体及び放熱器に密着して高熱伝導
   部材が介在され、 この高熱伝導部材は、上記ヘッド本体と上記放熱器との
   組み付け時に変形可能な構造に形成された金属体から構
   成されたことを特徴とする記録装置。
5. 【請求項５】 上記記録ヘッドの高熱伝導部材が、複数
   の穴または空隙を有する金属ブロックであることを特徴
   とする請求項４に記載の記録装置。
6. 【請求項６】 上記記録ヘッドの高熱伝導部材が、銅ま
   たはアルミニウム製であることを特徴とする請求項４ま
   たは５に記載の記録装置。