JP2005161718A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 サーマルヘッド等の画像形成手段のメンテナンスを容易に行うことができるようにする。
【解決手段】 プラテンローラ６にサーマルヘッド５がバネ２０により圧接されている。プラテンローラ６に対してサーマルヘッド５を接離させる接離手段２１はバネ２０のバネ座を兼ねるガイド部材２２に、図示しない係合溝を介してサーマルヘッド５に対して矢印Ａ方向に摺動自在に設けられたベース２３と、該ベース２３に固定された駆動源としてのソレノイド２４と、ベース２３に固定され、上下方向に延びるブラケット２５と、該ブラケット２５にピン２６を介して回動自在に支持されたＬ字状のアーム部材２７を有している。サーマルヘッド５を取り外す場合には、取っ手２３ａを矢印方向に引くことにより、接離手段２１はサーマルヘッド５から離れる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、サーマルプリンタ等の画像形成装置に関する。

サーマルプリンタでは、画像形成手段としてのサーマルヘッドと回転体としてのプラテンローラを対向配置して圧接し、そのニップ部に搬送されてきた記録媒体としての感熱紙を進入させ、画像情報に基づいてサーマルヘッドを駆動しながらプラテンローラの回転により感熱紙を送って画像形成を行うようになっている。
一般に、サーマルヘッドは一端側を回動自在に支持され、多数の発熱素子を有する他端側をバネ等によりプラテンローラへ付勢されている。
画像形成部位でジャム等が生じた場合には、圧接状態にあるサーマルヘッドとプラテンローラを離間させる必要があるが、従来は、例えばサーマルヘッドの支持板をソレノイドを駆動源とする接離手段によりプラテンローラに対して接離するようになっている。

実開平５−２３６６５号公報 特開平８−１４２４４４号公報 特開平４−２７６４７号公報 特開平５−３０９９０７号公報

サーマルヘッドは多数の発熱素子を有しており、発熱素子の部位に汚れ等が付着した場合には所定の熱量付与ができずに画質が低下する。このような場合にはメンテナンスが必要となるが、上述のように接離手段のソレノイド可動部が直接的にサーマルヘッドに当接し、且つ、接離手段は固定されているためにサーマルヘッドを取り外すことは容易ではなく、メンテナンスは非常に困難であった。

そこで、本発明は、サーマルヘッド等の画像形成手段のメンテナンスを容易に行うことができる画像形成装置の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、画像形成手段と、該画像形成手段に対向して配置された回転体との間に、搬送手段により搬送される記録媒体を進入させ、該回転体の回転により記録媒体を搬送しながら画像形成を行う画像形成装置であって、上記画像形成手段と回転体の何れか一方を他方に対して接離させる接離手段を有する画像形成装置において、上記接離手段が、上記画像形成手段と回転体の何れか一方から離れる方向に移動可能に設けられていることを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、上記接離手段を上記一方から離した後元に戻す場合に、該接離手段を所定位置で自動的にロックするロック機構を有していることを特徴とする。

請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記画像形成手段がサーマルヘッドで、上記回転体がプラテンローラであり、上記接離手段がソレノイドを駆動源とする構成を有していることを特徴とする。

請求項４記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記画像形成手段が記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向に延びる軸を支点として回動可能に設けられているとともに、該支点と反対側を付勢手段により上記回転体へ向けて付勢されている構成を有し、且つ、上記軸に対して記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の厚み方向に変位可能に設けられていることを特徴とする。

請求項５記載の発明では、請求項４記載の画像形成装置において、上記画像形成手段が上記軸に対して上記変位を許容するネジ部材で取り付けられていることを特徴とする。

請求項６記載の発明では、請求項５記載の画像形成装置において、上記ネジ部材が、記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における略中央部と、該中央部を基準として略対称となる左右位置の３箇所に設けられていることを特徴とする。

請求項７記載の発明では、画像形成手段と、該画像形成手段に対向して配置された回転体との間に、搬送手段により搬送される記録媒体を進入させ、該回転体の回転により記録媒体を搬送しながら画像形成を行う画像形成装置であって、上記画像形成手段が記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向に延びる軸を支点として回動可能に設けられているとともに、該支点と反対側を付勢手段により上記回転体へ向けて付勢されている構成を有する画像形成装置において、上記画像形成手段が上記軸に対して記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の厚み方向に変位可能に設けられていることを特徴とする。

請求項８記載の発明では、請求項７記載の画像形成装置において、上記画像形成手段が上記軸に対して上記変位を許容するネジ部材で取り付けられていることを特徴とする。

請求項９記載の発明では、請求項８記載の画像形成装置において、上記ネジ部材が、記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における略中央部と、該中央部を基準として略対称となる左右位置の３箇所に設けられていることを特徴とする。

請求項１０記載の発明では、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記画像形成手段がサーマルヘッドであり、上記回転体がプラテンローラであることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、画像形成手段と、該画像形成手段に対向して配置された回転体との間に、搬送手段により搬送される記録媒体を進入させ、該回転体の回転により記録媒体を搬送しながら画像形成を行う画像形成装置であって、上記画像形成手段と回転体の何れか一方を他方に対して接離させる接離手段を有する画像形成装置において、上記接離手段が、上記画像形成手段と回転体の何れか一方から離れる方向に移動可能に設けられていることとしたので、接離手段の移動により画像形成手段周辺のスペースを大きくでき、画像形成手段のメンテナンスの容易性を向上させることができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、上記接離手段を上記一方から離した後元に戻す場合に、該接離手段を所定位置で自動的にロックするロック機構を有していることとしたので、画像形成手段のメンテナンス後に接離手段を元に戻す操作が容易となる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記画像形成手段がサーマルヘッドで、上記回転体がプラテンローラであり、上記接離手段がソレノイドを駆動源とする構成を有していることとしたので、従来構成に比べてサーマルヘッドの取り外しが容易となり、メンテナンス性を向上させることができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記画像形成手段が記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向に延びる軸を支点として回動可能に設けられているとともに、該支点と反対側を付勢手段により上記回転体へ向けて付勢されている構成を有し、且つ、上記軸に対して記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の厚み方向に変位可能に設けられていることとしたので、回転体に対する画像形成手段の主走査方向における押圧力の均一性を向上させることができ、画像ムラを抑制できる。

請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の画像形成装置において、上記画像形成手段が上記軸に対して上記変位を許容するネジ部材で取り付けられていることとしたので、押圧力の均一性の向上を簡易な構成で実現できる。

請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の画像形成装置において、上記ネジ部材が、記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における略中央部と、該中央部を基準として略対称となる左右位置の３箇所に設けられていることとしたので、押圧力の均一化を高精度に実現できる。

請求項７記載の発明によれば、画像形成手段と、該画像形成手段に対向して配置された回転体との間に、搬送手段により搬送される記録媒体を進入させ、該回転体の回転により記録媒体を搬送しながら画像形成を行う画像形成装置であって、上記画像形成手段が記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向に延びる軸を支点として回動可能に設けられているとともに、該支点と反対側を付勢手段により上記回転体へ向けて付勢されている構成を有する画像形成装置において、上記画像形成手段が上記軸に対して記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の厚み方向に変位可能に設けられていることとしたので、回転体に対する画像形成手段の主走査方向における押圧力の均一性を向上させることができ、画像ムラを抑制できる。

請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の画像形成装置において、上記画像形成手段が上記軸に対して上記変位を許容するネジ部材で取り付けられていることとしたので、押圧力の均一性の向上を簡易な構成で実現できる。

請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の画像形成装置において、上記ネジ部材が、記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における略中央部と、該中央部を基準として略対称となる左右位置の３箇所に設けられていることとしたので、押圧力の均一化を高精度に実現できる。

請求項１０記載の発明によれば、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記画像形成手段がサーマルヘッドであり、上記回転体がプラテンローラであることとしたので、従来構成に比べて画像ムラを高精度に抑制できる。

以下、本発明の一実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態における画像形成装置としてのサーマルプリンタの構成の概要を説明する。サーマルプリンタ１は、給紙装置２と、レジストローラ対３と、該レジストローラ対３の手前（記録媒体の搬送方向上流側）に配置された記録媒体検知手段としての用紙センサ４と、画像情報に基づいて通電され選択的に発熱する微小な発熱体を多数備えた画像形成手段としてのサーマルヘッド５と、該サーマルヘッド５に対向して配置され、且つ、該サーマルヘッド５に圧接された回転体としてのプラテンローラ６と、該プラテンローラ６の手前に配置された記録媒体検知手段としての用紙センサ７と、排紙ローラ対８と、該排紙ローラ対８により排出された記録媒体が積載収容される排紙トレイ９等を有している。

給紙装置２とレジストローラ対３の間には搬送ローラ対（搬送手段）１０が、レジストローラ対３とサーマルヘッド５の間には搬送ローラ対１１、１２が、サーマルヘッド５と排紙ローラ対８の間には搬送ローラ対１３、１４がそれぞれ設けられている。
給紙装置２は、記録媒体としての記録用紙（感熱紙）１５が積載収容される給紙トレイ１６と、積載された記録用紙１５を最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ１７及び図示しない分離部材を有している。

次に、サーマルプリンタ１の画像形成動作（印字動作、記録動作の概念を含む）を説明する。
図示しないスタートスイッチが押されと給紙装置２が作動し、給紙トレイ１６上の記録用紙１５が給紙コロ１７により１枚分離されて給紙される。給紙された記録用紙１５は搬送ローラ対１０により搬送され、レジストローラ対３へ向かう。その後、記録用紙１５の先端はレジストローラ対３のニップ部に進入して停止する。
図示しない制御手段は記録用紙１５の先端が用紙センサ４により検知された後、記録用紙１５の先端部に所定の撓みが形成されるまでレジストローラ対３の停止状態を維持する。撓みによって記録用紙１５の先端がレジストローラ対３のニップ部に沿って（記録用紙１５の搬送方向と直交する幅方向に沿って）斜行補正される。
斜行補正された記録用紙１５はレジストローラ対３により所定のタイミングでサーマルヘッド５とプラテンローラ６のニップ部に向けて搬送される。

レジストローラ対３を通過した記録用紙１５は搬送ローラ対１１の部位で反転され、搬送ローラ対１２を経てサーマルヘッド５とプラテンローラ６のニップ部に進入する。この場合、プラテンローラ６の表面は摩擦係数の小さい材料で形成されており、記録用紙１５の先端はプラテンローラ６の表面との引っ掛かりによって上方に撥ねて搬送ジャムを生じるようなことはなく、スムーズに且つ確実にニップ部に案内される。
記録用紙１５の先端が用紙センサ７により検知されて所定時間経過後、プラテンローラ６が回転駆動されるとともに、画像情報に基づいてサーマルヘッド５が駆動され、記録用紙１５への画像形成が行われる。
画像情報は、図示しない原稿読み取り装置や装置外部に設けられたパーソナルコンピュータ等から上記制御手段へ入力され、制御手段は図示しないサーマルヘッドドライバを介してサーマルヘッド５を駆動する。
目的の画像を形成された記録用紙１５は、搬送ローラ対１３、１４で搬送され、排紙ローラ対８により画像面を上にして排紙トレイ９上に排出される。

図２に示すように、サーマルヘッド５は、一端側を記録用紙１５の搬送方向と直交する記録用紙１５の幅方向に延びる軸１８を支点として上下方向（プラテンローラ６に対して接離する方向）に回動可能に設けられたサーマルヘッド支持ブラケット１９に支持されている（図１では省略）。
サーマルヘッド支持ブラケット１９は、軸１８の反対側を付勢手段としてのバネ２０によりプラテンローラ６へ向けて付勢されている。
サーマルヘッド５の図中左側近傍には、サーマルヘッド５をプラテンローラ６に対して接離させる接離手段２１が設けられている。
接離手段２１は、バネ２０のバネ座を兼ねるガイド部材２２に、図示しない係合溝を介してサーマルヘッド５に対して矢印Ａ方向に摺動自在に設けられたベース２３と、該ベース２３に固定された駆動源としてのソレノイド２４と、ベース２３に固定され、上下方向に延びるブラケット２５と、該ブラケット２５にピン２６を介して回動自在に支持されたＬ字状のアーム部材２７を有している。アーム部材２７の下端部はソレノイド２４の可動ロッド（プランジャ）２８の先端部に回動自在に連結されている。図２はソレノイド２４がオフ、すなわち可動ロッド２８が伸びてアーム部材２７の先端部２７ａがサーマルヘッド支持ブラケット１９に圧力を付与していない状態を示している。

接離手段２１は、ロック機構３０によりワンタッチ操作で所定位置（プラテンローラ６に対してサーマルヘッド５を接離させることができる位置）にセットすることができるようになっている。
ロック機構３０は、ベース２３の先端部に一体に形成された係合凸部３１と、該係合凸部３１に係合するフック３２等を有している。フック３２はガイド部材２２に一体に形成されたＬ字状のブラケット３３にピン３４を介して回動自在に支持されているとともに、バネ３５により係合凸部３１へ向けて付勢されている。
ガイド部材２２の引き出し側端部には、操作用の取っ手２３ａが一体に形成されている。

サーマルヘッド５とプラテンローラ６のニップ部でジャム等が生じた場合には、サーマルヘッド５をプラテンローラ６から離間させるべく、ソレノイド２４がオンされる。その状態を図３に示す。
ソレノイド２４がオンされると、可動ロッド２８が退動してアーム部材２７が時計回り方向に回動し、サーマルヘッド支持ブラケット１９を押圧する。これにより、サーマルヘッド５はプラテンローラ６より離間し、圧接状態が解除される。
発熱素子等が汚れてサーマルヘッド５のメンテナンスが必要になった場合、図２に示す状態では接離手段２１の存在が邪魔になってサーマルヘッド５の取り外し作業が容易に行えない。
本実施形態では、サーマルヘッド５のメンテナンスを行う場合、接離手段２１をサーマルヘッド５から離れる方向へ移動（退避）させる。

接離手段２１を退避させる場合には、図４に二点鎖線で示すように、ロック機構３０のフック３２をオペレータが指で下方向に引き下げ、係合凸部３１との係合を解除する。バネ３５のバネ力はこの係合解除操作が容易にできるように設定されている。
係合凸部３１に対するフック３２の係合を解除した状態で取っ手２３ａを矢印方向に引くと、接離手段２１はガイド部材２２に沿って移動する。これにより、サーマルヘッド５の周辺のスペースが大きくなり、取り外し作業が容易となる。
係合凸部３１は押し込み方向に上がり勾配の傾斜面３１ａを有し、フック３２は上方向に下がり勾配の湾曲面３２ａを有している。

メンテナンスを終えてサーマルヘッド５を元の位置に取り付けた後、接離手段２１も元の所定位置にセットされる。この場合、オペレータは取っ手２３ａを持ってベース２３を押し込むだけでよい。ベース２３が押し込まれると、フック３２は係合凸部３１により押し下げられ、ベース２３が所定位置に達した時点でバネ３５の付勢力で自動的に上昇して係合凸部３１に係合する。
すなわち、接離手段２１は元の位置に戻す場合にはワンタッチ操作でセットすることができる。本実施形態ではフック３２を別部材として設ける構成としたが、ガイド部材２２の一部を切り起こしてそれ自体の弾性変形を利用したフック構成とすれば、バネ３５が不要な簡易なロック機構を形成することができる。

この種のサーマルプリンタでは、一般に、側板間に固定されたプラテンローラに対して、サーマルヘッドを１つの軸を支点としてバネで圧接させる方式が採用されている。
この方式では、サーマルヘッドの書き込み部とプラテンローラとの当接部分において、主走査方向（プラテンローラの軸方向）の押圧力（圧接力）のバランスが悪くなりやすい。すなわち、主走査方向の圧接力が不均一となりやすく、画像ムラが発生しやすかった。
特開平８−１４２４４４号公報には、主走査方向に複数の押圧板を設けるとともにそれぞれをバネで付勢してサーマルヘッドを押圧し、押圧力を均一にする構成が開示されている。
しかしながら、このような構成では構造が複雑でコスト上昇を避けられない。

本実施形態では上記主走査方向における押圧力の均一化に対する工夫もなされている。これを図５及び図６に基づいて説明する。
図５に示すように、プラテンローラ６は軸６ａを介して図示しない装置側板間に回転自在に支持されており（他の図では省略）、軸６ａの一端側は図示しない駆動源に回転駆動力を入力可能に接続されている。
サーマルヘッド支持ブラケット１９の下面は軽量化のために肉抜きがされているとともに、主走査方向に延びる複数のリブ１９ａによって補強されている（他の図では省略）。サーマルヘッド支持ブラケット１９を回動自在に支持する軸１８は、記録用紙１５の搬送方向上流側のリブ１９ａ間に配置され、両端部を図示しない装置側板に固定されている。
サーマルヘッド支持ブラケット１９における記録用紙１５の搬送方向上流側の上面側には、記録用紙１５の搬送方向と直交する記録用紙１５の幅方向における略中央部と、該中央部を基準として略対称となる左右位置の３箇所に凹部１９ｂが形成されており、各凹部１９ｂにはサーマルヘッド支持ブラケット１９を軸１８に取り付けるためのネジ部材としての段付ネジ３６が設けられている。

各段付ネジ３６は、図６に示すように、軸１８に螺合するネジ部３６ａと、凹部１９ｂの底面１９ｃに形成された貫通孔１９ｄに挿通され、底面１９ｃの厚みｔよりも大きい高さを有する大径の軸部３６ｂと、頭部３６ｃを有している。
軸部３６ｂの高さは底面１９ｃの厚みｔよりも寸法ｙ分大きく設定されている。従って、サーマルヘッド支持ブラケット１９（換言すればサーマルヘッド５）は軸１８に対して記録用紙１５の搬送方向と直交する記録用紙１５の厚み方向に寸法ｙの範囲で変位可能に設けられている。
サーマルヘッド５はバネ２０による加圧の下、３箇所の可動部位を介して寸法ｙの範囲で、プラテンローラ６に対してその主走査方向に自在に追従することができ、これによりプラテンローラ６に対するサーマルヘッド５の主走査方向の押圧力のバラツキを無くすことができる。
寸法ｙの大きさは、プラテンローラ６やサーマルヘッド支持ブラケット１９の製造誤差や組み立て誤差等を考慮して設定される。
本実施形態では段付ネジ３６を３箇所に設けたが、中央部を除く２箇所、あるいは軸方向の長さを等分した４箇所（又はそれ以上）に設けてもよい。

上記実施形態ではプラテンローラ６に対してサーマルヘッド５を接離させる構成を励磁したが、サーマルヘッド５に対してプラテンローラ６を接離させる構成においても同様に実施することができる。

本発明の一実施形態における画像形成装置としてのサーマルプリンタの概要正面図である。 接離手段とサーマルヘッド及びプラテンローラの関係を示す概要正面図である。 プラテンローラからサーマルヘッドを離間させた状態の概要正面図である。 接離手段を移動させてサーマルヘッドから離した状態の概要正面図である。 サーマルヘッドの変位構成を示す斜視図である。 サーマルヘッドの変位構成を示す要部断面図である。

符号の説明

５ 画像形成手段としてのサーマルヘッド
６ 回転体としてのプラテンローラ
１５ 記録媒体としての記録用紙
１８ 支点としての軸
２０ 付勢手段としてのバネ
２１ 接離手段
２４ 駆動源としてのソレノイド
３０ ロック機構
３６ ネジ部材としての段付ネジ

Claims (10)

1. 画像形成手段と、該画像形成手段に対向して配置された回転体との間に、搬送手段により搬送される記録媒体を進入させ、該回転体の回転により記録媒体を搬送しながら画像形成を行う画像形成装置であって、上記画像形成手段と回転体の何れか一方を他方に対して接離させる接離手段を有する画像形成装置において、
   上記接離手段が、上記画像形成手段と回転体の何れか一方から離れる方向に移動可能に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記接離手段を上記一方から離した後元に戻す場合に、該接離手段を所定位置で自動的にロックするロック機構を有していることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   上記画像形成手段がサーマルヘッドで、上記回転体がプラテンローラであり、上記接離手段がソレノイドを駆動源とする構成を有していることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
   上記画像形成手段が記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向に延びる軸を支点として回動可能に設けられているとともに、該支点と反対側を付勢手段により上記回転体へ向けて付勢されている構成を有し、且つ、上記軸に対して記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の厚み方向に変位可能に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   上記画像形成手段が上記軸に対して上記変位を許容するネジ部材で取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   上記ネジ部材が、記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における略中央部と、該中央部を基準として略対称となる左右位置の３箇所に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
7. 画像形成手段と、該画像形成手段に対向して配置された回転体との間に、搬送手段により搬送される記録媒体を進入させ、該回転体の回転により記録媒体を搬送しながら画像形成を行う画像形成装置であって、上記画像形成手段が記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向に延びる軸を支点として回動可能に設けられているとともに、該支点と反対側を付勢手段により上記回転体へ向けて付勢されている構成を有する画像形成装置において、
   上記画像形成手段が上記軸に対して記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の厚み方向に変位可能に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置において、
   上記画像形成手段が上記軸に対して上記変位を許容するネジ部材で取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８記載の画像形成装置において、
   上記ネジ部材が、記録媒体の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における略中央部と、該中央部を基準として略対称となる左右位置の３箇所に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
    上記画像形成手段がサーマルヘッドであり、上記回転体がプラテンローラであることを特徴とする画像形成装置。
    

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