JP2005205841A - ラインプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ラインサーマルヘッドの蓄熱を速やかに冷却することのできるラインプリンタを提供する。
【解決手段】 プラテン３と、ラインサーマルヘッド４と、このラインサーマルヘッド４をプラテン３に対して接離動作させるヘッド接離機構８とを有し、ラインサーマルヘッド４の離間位置において、プラテン３に対してラインサーマルヘッド４を離間させた離間状態においてラインサーマルヘッド４に接続する冷却部材１１を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラインサーマルヘッドの蓄熱を冷却するのに好適なラインプリンタに関する。

従来から、記録媒体を搬送しつつラインサーマルヘッドに配列されている多数の発熱素子を記録情報に基づいて選択的に駆動して発熱させることにより、記録媒体に対する情報の記録を行うラインプリンタが実用化されている。

この種のラインプリンタとして、例えば、プラテンと、記録媒体の縦方向または横方向の記録範囲に対向し得る長さを有するラインサーマルヘッドと、このラインサーマルヘッドをプラテンに対して接離動作させるヘッド接離機構とを有し、記録動作時には、プラテンにインクフィルムやインクシートなどの幅広のインクリボンと、記録媒体としての用紙とをこの順に介してラインサーマルヘッドを当接させ、この当接状態でインクリボンおよび用紙を搬送しつつラインサーマルヘッドのプラテンの長手方向に配列されている記録幅分の多数の発熱素子を、記録情報に基づいて選択的に駆動して発熱させることにより、インクリボンのインクを用紙に転写して情報の記録を行うことのできる熱転写方式のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

なお、ラインプリンタとしては、インクリボンを用いずに、感熱記録媒体を発色させて記録を行う感熱記録方法を用いたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−１４４６１４号公報 特開２００３−３００３３９号公報

しかしながら、前述した従来のラインプリンタにおいては、連続記録動作を行うとラインサーマルヘッドの蓄熱が顕著となり、記録動作を停止してラインサーマルヘッドをプラテンから離間し、ラインサーマルヘッドの温度が所定の値以下になるまで自然冷却を行う記録待機動作が長時間必要になるという問題点があった。

このような長時間の記録待機動作は、記録速度の低下、すなわち記録時間の増加を招くことになり、近年の高性能化の阻害要因にもなっている。

本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、ラインサーマルヘッドの蓄熱を速やかに冷却することのできるラインプリンタを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、本発明のラインプリンタの特徴は、プラテンと、記録媒体の縦方向または横方向の記録範囲に対向し得る長さを有するラインサーマルヘッドと、このラインサーマルヘッドを前記プラテンに対して接離動作させるヘッド接離機構とを有し、前記プラテンに対してラインサーマルヘッドを当接させた当接状態において記録媒体を搬送しつつラインサーマルヘッドに配列されている記録幅分の多数の発熱素子を記録情報に基づいて選択的に駆動して発熱させることにより、記録媒体に対する情報の記録を行うラインプリンタであって、前記プラテンに対してラインサーマルヘッドを離間させた離間状態において前記ラインサーマルヘッドに接続する冷却部材が設けられている点にある。

また、本発明のラインプリンタにおいては、前記冷却部材が、フレームであることが好ましい。

さらに、本発明のラインプリンタにおいては、前記ヘッド接離機構が、前記ラインサーマルヘッドを前記プラテンに対して接離するように回動可能なヘッドアームと、このヘッドアームを回動動作させるカムを具備するカムシャフトとを有し、前記冷却部材が、前記カムシャフトであることが好ましい。

本発明に係るラインプリンタによれば、ラインサーマルヘッドの蓄熱を速やかに冷却することができるなどの極めて優れた効果を奏する。

以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。

図１は本発明に係るラインプリンタの第１実施形態の要部を簡略化して示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態のラインプリンタ１は、金属により所定の形状に形成されたフレーム２を有しており、このフレーム２の内部には、プラテンとしてのプラテンローラ３が回転自在に配設されている。このプラテンローラ３の上方には、記録ヘッドとしてのラインサーマルヘッド４が、その記録面４ａをプラテンローラ３の外周面と対向するようにして配設されている。また、ラインサーマルヘッド４は、プラテンローラ３の長手方向たる軸方向と平行な方向に延在している。そして、ラインサーマルヘッド４の記録面４ａには、図１に矢印Ａにて示す記録動作時における記録媒体（図示せず）の搬送方向に対して直交する方向、すなわち、記録媒体の記録範囲の行方向における寸法に相当する長さに亘って多数の発熱素子４ｂが配列されている。

前記ラインサーマルヘッド４は、ヘッド取付台５の下面に固着されている。このヘッド取付台５は、サーマルヘッド４の剛性を確保する補強機能や、ラインサーマルヘッド４の記録動作中におけるヒートシンクなどとして機能するものであり、金属によりほぼ平板状に形成されている。

前記ヘッド取付台５の長手方向の両端部側には、金属により形成された一対のヘッドアーム（一方のみ図示）６の先端部が固着されており、各ヘッドアーム６の基端部には、支持軸７の先端部が枢着されている。この支持軸７の基端部は、フレーム２、詳しくは、フレーム２の記録媒体の搬送方向に対して直交する側方において記録媒体の搬送方向に沿って平行に延在するように対向配置されたほぼ平板状の一対の側板部（一方のみ図示）２ａに固定されており、各支持軸７の先端部は、それぞれが相互に対向するようにフレーム２の内部に向かって突出するように配置されている。

前記ヘッドアーム６は、ラインサーマルヘッド４をプラテンローラ３に対して接離動作させるヘッド接離機構８の一部を構成するものであり、図示しない駆動源からの駆動力をもってヘッドアーム６を支持軸７を中心として回動することにより、ヘッド取付台５に固着されたラインサーマルヘッド４に対して、少なくとも図１の実線にて示すプラテンローラ３から離間した離間位置であるヘッドアップ位置と、図１の想像線にて示すプラテンローラ３に当接した当接位置であるヘッドダウン位置との２位置を選択的に取らせることができるように形成されている。

前記プラテンローラ３に対してラインサーマルヘッド４が所定の当接力をもって当接したヘッドダウン状態におけるラインサーマルヘッド４とプラテンローラ３との当接位置が、記録媒体に情報の記録を実行する記録位置とされている。

また、ヘッドダウン状態におけるプラテンローラ３とラインサーマルヘッド４との間には、記録状態において、熱転写方式の場合には、プラテンローラ３側から順に、記録媒体としての用紙およびインクリボンが供給されるようになっており、感熱方式の場合には、記録媒体としての感熱記録紙が供給されるようになっている。

前記ヘッド接離機構８は、ヘッドアーム６、ラインサーマルヘッド４をプラテンローラ３に対して接離するようにヘッドアーム６を回動動作させるカム（図示せず）を備えたカムシャフト９、および、このカムシャフト９に駆動源からの駆動力を伝達するための歯車列などにより形成された駆動力伝達機構（図示せず）などにより形成されている。このようなヘッド接離機構８においては、ラインサーマルヘッド４を介してプラテンローラ３の上方に、カムシャフト９が配置されるようになっている。また、カムシャフト９は、金属により形成されており、その両端がフレーム２の両側板部２ａの上端近傍位置において直接あるいは軸受を介して回転自在に支持されるようになっている。

前記フレーム２の両側板部２ａの内面の上端近傍には、プラテンローラ３に対してラインサーマルヘッド４を離間させた離間状態であるヘッドアップ状態において、ヘッドアーム６が下方から接触する一対の接触部（一方のみ図示）１０が相互に対向するように形成されている。これらの接触部１０は、ヘッドアーム６の支持軸７を中心とした図１の時計方向への回動位置、すなわち、ラインサーマルヘッド４のプラテンローラ２から離間した離間位置であるヘッドアップ位置を規制することができるようになっている。

なお、接触部１０としては、金属により別部材として形成したものを側板部２ａの内面に固着する構成としてもよい。

前記フレーム２の接触部１０により、本実施形態のプラテンローラ３に対してラインサーマルヘッド４を離間させた離間状態であるヘッドアップ状態においてラインサーマルヘッド４に接続する冷却部材１１が構成されている。

すなわち、フレーム２の側板部２ａに接触部１０を設けることにより、後に詳しく述べるように接触部１０、ひいてはフレーム２自身が冷却部材１１として機能することになる。

なお、フレーム２に設ける接触部１０としては、ラインサーマルヘッド４のヘッドアップ状態においてヘッド取付台５の上面に接触する構成としてもよい。

また、ラインサーマルヘッド４のヘッドダウン位置からヘッドアップ位置への動作は、少なくともラインサーマルヘッド４の温度が予め設定された値を超えたことを温度センサが検出した場合に、ヘッド接離機構８を駆動することで実行されるようになっている。

前記プラテンローラ３の左方あるいは右方、すなわち、記録位置の左方あるいは右方には、記録媒体搬送手段としての搬送ローラ（図示せず）が配設されている。この搬送ローラは、図示しない駆動モータの駆動力をもって回転駆動可能に形成されており、搬送ローラ周面の上方には、搬送ローラに従動回転する圧接ローラ（図示せず）が当接されている。そして、搬送ローラを回転駆動することで、搬送ローラと圧接ローラとの間に記録媒体を挟持して搬送することができるように形成されている。

したがって、本実施形態のラインプリンタ１における記録媒体は、記録動作時において、図１右方から左方に向かって矢印Ａにて示す搬送方向に搬送されるように構成されている。

なお、図１は、本実施形態のラインプリンタ１の要部を模式的に示すものであり、各部材の形状およびサイズは、設計コンセプトなどの必要に応じて設定すればよい。

その他の構成については、従来公知のラインプリンタと同様とされているので、その詳しい説明は省略する。

つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。

本実施形態のラインプリンタ１によれば、ラインサーマルヘッド４の発熱素子４ｂを駆動して記録媒体に記録動作を行う記録動作時には、従来と同様に、図１の想像線にて示すように、プラテンローラ３に対してラインサーマルヘッド４、詳しくはラインサーマルヘッド４の記録面４ａに配列されている発熱素子４ｂを所定の当接力をもって当接したヘッドダウン状態とし、このヘッドダウン状態で、プラテンローラ３とラインサーマルヘッド４との相互間に用紙およびインクリボン、あるいは、感熱記録紙を矢印Ａ方向に搬送しつつラインサーマルヘッド４の記録幅分の多数の発熱素子４ｂを、記録情報に基づいて選択的に駆動して発熱させることにより、インクリボンのインクの部分的な転写あるいは感熱記録紙の部分的な発色によって情報を画像として記録媒体に顕在化することで記録動作を実行する。

そして、記録媒体を搬送しながら記録動作を継続することで、記録媒体に対する連続記録動作を行うと、発熱素子４ｂの駆動にともなう発熱により、ラインサーマルヘッド４の温度が上昇する。このラインサーマルヘッド４の温度上昇は、ヘッド取付台５およびこれに接続するヘッドアーム６による吸収および放熱の許容量を越えるとさらに上昇し、このラインサーマルヘッド４の温度上昇が予め設定されている温度を越えると、記録動作を停止してヘッド接離機構８を駆動し、ラインサーマルヘッド４をプラテンローラ３から離間したヘッドアップ状態とすることでラインサーマルヘッド４の温度が所定の値以下になるまで自然冷却を行う記録待機動作を行う。

この時、本実施形態のラインプリンタ１においては、ラインサーマルヘッド４のヘッドアップ状態において、ヘッドアーム６がフレーム２の接触部１０に接触するので、ラインサーマルヘッド４の蓄熱された熱エネルギは、ヘッドアーム６を介して冷却部材１１としてのフレーム２に伝達され、フレーム２によって吸収される。その結果、ラインサーマルヘッド４が短時間で強制的に冷却されることになる。

すなわち、ヘッドアップ状態においてヘッドアーム６をフレーム２と接触させることで、擬似的にヒートシンクの容量を増加することができるので、記録待機動作に要する時間を格段に短縮することができる。

なお、ヘッドアップ状態においてラインサーマルヘッド４の熱を吸収してフレーム２が温度上昇したとしても、この熱は、表面積の大きなフレーム２を介して大気中に放熱することができるので、ラインサーマルヘッド４の冷却速度が低下するのを防止することができる。

したがって、本実施形態のラインプリンタ１によれば、プラテンローラ３に対してラインサーマルヘッド４を離間させた離間状態であるヘッドアップ状態においてラインサーマルヘッド４に接続する冷却部材１１が設けられているので、ヘッドアップ状態において予め設定された温度を超えて高温になったラインサーマルヘッド４を強制的に短時間で冷却することができる。その結果、記録速度の低下、すなわち記録時間の増加を招くことなく、ラインサーマルヘッド４の蓄熱を速やかに冷却することが容易かつ確実にできる。このことは、近年のラインプリンタ１の高性能化の要求に対して格段に寄与する。

また、本実施形態のラインプリンタ１によれば、冷却部材１１がフレーム２に接触部１０を設けることにより形成されているので、熱容量の大きな冷却部材１１を容易に設けることができる。

なお、フレーム２に設ける接触部１０の素材の種類、体積を変更することで、ラインサーマルヘッド４の短時間での冷却に必要な熱容量の設定を容易に行うこともできる。

図２は本発明に係るラインプリンタの第２実施形態のヘッドアップ状態における要部を簡略化して示す模式図である。

本実施形態のラインプリンタ１Ａは、冷却部材１１Ａを他の部材により形成したものである。

すなわち、本実施形態のラインプリンタ１Ａは、前述した第１実施形態のラインプリンタ１における冷却部材１１としてのフレーム２の接触部１０は設けられておらず、かわりに、ヘッド接離機８の一部を構成するカムシャフト９Ａを冷却部材１１Ａとする構成とされている。

具体的に説明すると、図２に示すように、本実施形態におけるラインプリンタ１Ａのラインサーマルヘッド４のヘッドアップ状態においては、ヘッドアーム６の上端面がカムシャフト９Ａに下方から接触する構成とされている。

したがって、本実施形態のカムシャフト９Ａは、ラインサーマルヘッド４のプラテンローラ２から離間したヘッドアップ位置を規制する機能と、ラインサーマルヘッド４のヘッドアップ状態においてラインサーマルヘッド４に接続する冷却部材１１Ａとしての機能を備えている。

勿論、ラインサーマルヘッド４のヘッドアップ状態においてヘッド取付台５の上面がカムシャフト９Ａに接触する構成としてもよい。

その他の構成については、前述した第１実施形態のラインプリンタ１と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。また、前述した第１実施形態のラインプリンタ１と同一ないし相当する構成については図面中に同一の符号を付してある。

このような構成からなる本実施形態のラインプリンタ１Ａによれば、前述した第１実施形態のラインプリンタ１と同様の効果を奏することができる。

すなわち、本実施形態のラインプリンタ１Ａによれば、ラインサーマルヘッド４のヘッドアップ状態において冷却部材１１Ａとしてのカムシャフト９Ａにヘッドアーム６が接触するように形成されているので、ラインサーマルヘッド４の蓄熱された熱エネルギは、ヘッドアーム６を介して冷却部材１１Ａとしてのカムシャフト９Ａに伝達され、カムシャフト９Ａによって吸収される。その結果、ラインサーマルヘッド４が短時間で強制的に冷却されることになる。

勿論、カムシャフト９Ａの素材の種類、体積を変更することで、ラインサーマルヘッド４の短時間での冷却に必要な熱容量の設定を容易に行うことも可能である。

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

本発明に係るラインプリンタの第１実施形態の要部を簡略化して示す模式図 本発明に係るラインプリンタの第２実施形態のヘッドアップ状態における要部を簡略化して示す模式図

符号の説明

１、１Ａ ラインプリンタ
２ フレーム
２ａ 側板部
３ プラテンローラ
４ ラインサーマルヘッド
４ａ 記録面
４ｂ 発熱素子
６ ヘッドアーム
８ ヘッド接離機構
９、９Ａ カムシャフト
１０ 接触部
１１、１１Ａ 冷却部材

Claims (3)

1. プラテンと、記録媒体の縦方向または横方向の記録範囲に対向し得る長さを有するラインサーマルヘッドと、このラインサーマルヘッドを前記プラテンに対して接離動作させるヘッド接離機構とを有し、前記プラテンに対してラインサーマルヘッドを当接させた当接状態において記録媒体を搬送しつつラインサーマルヘッドに配列されている記録幅分の多数の発熱素子を記録情報に基づいて選択的に駆動して発熱させることにより、記録媒体に対する情報の記録を行うラインプリンタであって、
   前記プラテンに対してラインサーマルヘッドを離間させた離間状態において前記ラインサーマルヘッドに接続する冷却部材が設けられていることを特徴とするラインプリンタ。
2. 前記冷却部材が、フレームであることを特徴とする請求項１に記載のラインプリンタ。
3. 前記ヘッド接離機構が、前記ラインサーマルヘッドを前記プラテンに対して接離するように回動可能なヘッドアームと、このヘッドアームを回動動作させるカムを具備するカムシャフトとを有し、
   前記冷却部材が、前記カムシャフトであることを特徴とする請求項１に記載のラインプリンタ。