JP2006264098A

JP2006264098A - プリンター

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Publication number: JP2006264098A
Application number: JP2005085237A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Okuie; 孝博奥家; Yoshiharu Akashi; 善晴明石; Toshihiro Oyoshi; 利洋大▲吉▼; Tomonobu Hirose; 知伸廣瀬; Toshio Nagayasu; 利夫長安
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: JP4484740B2

Abstract

【課題】サーマルプリンターにおいて、ニアエッジタイプよりも安価なフラットエッジタイプのサーマルヘッドの搭載を可能とする。
【解決手段】サーマルヘッド４と対向する小径のプラテンローラ51を含む複数の案内ローラ51、52、52aを設けて、周回ベルト53を張設して印画紙搬送装置５を構成する。案内ローラ51、52、52aの配置の自由度が大きいので、サーマルヘッド４とプラテンローラ51との間に、サーマルヘッ４の凸部がリボンや印画紙に触れることを回避できる空間Ｓ2を確保できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、サーマルプリンターに関し、印画紙を同じ方向に周回させてヘッドを通過させる搬送装置に特徴を有するプリンターに関する。

従来のサーマルプリンターは、サーマルヘッドに対向する位置に印画紙の供給と該ヘッドの印画紙に対する押圧を支えるローラ(以下、プラテンローラ)を配備し、該ヘッドとプラテンローラとの間に印画用リボンと印画紙を通し、その前後に設けた搬送ローラ群によって、印画紙をヘッドに対して往復移動させてプリントしている。
この場合、プラテンローラは従動ローラであるから、プリント時、印画紙は搬送ローラに挟まれている必要がある。そのために紙の搬送方向の端部まではプリントできず、所謂「縁無しプリント」ができない。

そこで、図１１、図１２に示す様に、大プラテンローラ方式のプリンターが実施されている(特許文献１)。
大プラテンローラ方式のプリンター(１)は、キャビネット(10)内に、上から下へ、サーマルヘッド(４)、リボンカセット挿入部(14)、大径のプラテンローラ(11)、印画紙を積層して収容したトレイカセット(３)が配備される。
プラテンローラ(11)には回転駆動装置(図示せず)が連繋される。
リボンカセット挿入部(14)には、印画用リボン(21)を巻回したリボンカセット(２)が交換可能に投入される。
トレイカセット(３)は、図１１の矢印Ｘで示す様に、後方に引き出し可能である。

図１２に示す如く、プリンター内の送りローラ(15)によってトレイカセット(３)から１枚づつ送り出される印画紙は、侵入ガイド板(16)に案内されてプラテンローラ(11)に向かい、プラテンローラ(11)の外周に接触して配備した複数のピンチローラ(12)によってプラテンローラ(11)に巻き付き付けられるとともに、プラテンローラ(11)と一緒に時計方向に回転し、ヘッド(13)及びリボン(21)を通過してプリントされる。
リボン(21)には、イエロー層、マゼンタ層、シアン層及びコート層が、順に所定回繰り返して施されており、印画紙がヘッド(４)を１回通過する毎に、リボンは１ピッチづつ自動送りされる。
印画紙がヘッド(４)を４回通過すると、即ち、リボン(21)のイエロー層、マゼンタ層、シアン層及びコート層を１回づつ通過すると、表面に光沢コートが施されたカラープリントがなされ、排出ガイド(17)によってキャビネット(10)外に導かれる。

上記大プラテンローラ方式のプリンター(１)は、サーマルヘッド(４)による印画紙への押圧をプラテンローラ(11)が支えるのは勿論のこと、プラテンローラ(11)自身が回転駆動されて印画紙を搬送する役割をなすので、「縁なしプリント」ができる。然も印画紙が一方向に搬送されるから１回目のプリントが終了した印画紙の終端がサーマルヘッド(４)を通過すると、同じ印画紙の先端が直ぐにサーマルヘッド(４)に達するので、サーマルヘッド(４)に対して印画紙を往復移動させる方式よりもプリント速度が速い。

しかし、大プラテンローラ方式の場合、以下の問題がある。
１．プラテンローラ(11)の径が大きくなることで、図９に示す如く、サーマルヘッド(４)の上流側にてサーマルヘッド(４)とプラテンローラ(11)との間に形成される空間Ｓ1は上下方向に必然的に狭くなる。以下にその理由を説明する。
サーマルヘッド(４)の先端側をプラテンローラ(11)の回転方向に向け、且つ先端を低くして傾いた姿勢において、プラテンローラ(11)は、下方からサーマルヘッド(４)に対向し、プラテンローラ(11)の最も高位置よりも少しベルト周回側の位置に、サーマルヘッド(４)の先端が当接する様に配置される。これは、プラテンローラ(11)とサーマルヘッド(４)との間にリボン(21)や印画紙をスムーズに通過させるため、及びプリンター(１)の前後方向の大きさをコンパクトにするためである。
このため、サーマルヘッド(４)から下流側にて、サーマルヘッド(４)とプラテンローラ(11)との間に形成される空間Ｓ1は、上下方向が狭くなる。

又、一般に用いられるフラットエッジタイプのサーマルヘッド(４)は、図４に示す如く、ヘッド基台(41)は、プラテンローラ(11)の回転側にセラミック基板(42)、反回転側にプリント配線基板(46)を具えている。セラミック基板(42)にはガラスを主体とした断熱層であり略円弧状に膨らんだグレーズ(43)が形成され、図８に示す如く、グレーズ(44)の最も盛り上がった部分(グレーズトップ)に印画紙の送り方向と直交する方向に延びる線状のヒータ(44)が設けられている。プリント配線基板(46)とセラミック基板(42)とに跨ってボンディング層(46)が施され、該ボンディング層(46)はプラテンローラ(11)側への凸部となっている。
サーマルヘッド(４)はプラテンローラ(11)側に接近離間可能に取付け板(40)に固定され、該取付け板(40)がプラテンローラ(11)側に押圧されることによって、グレーズ(43)が前記リボン(21)を挟んで印画紙を押圧する。

前記の様に、サーマルヘッド(４)から上流側において、サーマルヘッド(４)とプラテンローラ(11)との間の空間Ｓ1が狭いと、図１０に示す如く、この空間Ｓ1を通過するリボン(21)や印画紙(図示せず)に、サーマルヘッド(４)上のボンデング層(45)等の凸部が触れてダメージを与える虞れがある。

図７に示すニアエッジタイプのサーマルヘッド(４)を用いると、上記リボン(21)や印画紙に対するダメージを回避できる。
ニアエッジタイプのサーマルヘッド(４)は、ヒータ(44)がグレーズ(43)のプラテンローラ回転側先端に位置している。従って、ヒータ(44)を正しくプラテンローラに対向させると、前記図８に示すフラットエッジタイプのヘッドと比べて、プラテンローラ(11)に対してサーマルヘッド(４)が少し起きた状態となり、サーマルヘッド(４)の上流側にて該ヘッドとプラテンローラ(11)との間に形成される空間Ｓ2は上下方向に大きくなる。このため、この空間Ｓ2を通過するリボン(21)や印画紙がサーマルヘッド(４)のボンディング層(45)等の凸部との干渉を避けることができ、リボン(21)や印画紙にダメージを与えることを防止できる。
但し、ニアエッジタイプのサーマルヘッドは、フラットエッジタイプのサーマルヘッドに比べて高価であり、コスト高を招来する。

２．プラテンローラ(11)の周長は、印画紙の搬送方向長さと同じ或いはそれ以上長くする必要があるから、プラテンローラ(11)の直径を小さくするのには限界があり、プリンター全体の小型化に大きな制約を受ける。

３．プラテンローラ(11)はサーマルヘッド(４)に押圧される印画紙を支えているから、真円度、軸心の触れ、表面粗さ等の加工精度がプリント品質に大きな影響を及ぼす。プラテンローラ(11)の径が大きくなるほど、加工精度を上げるためにはコスト高となる。

４．大径のプラテンローラ(11)を回転駆動するには大きなトルクが必要となる。そのために回転駆動装置のモータの大型化や、減速比を大きくする必要が生じて、回転駆動装置が嵩張って、プリンターの小型化の妨げとなる。

特開２００３−３９７６０号公報

本発明は、「縁なしプリント」が可能なサーマルプリンターにおいて、上記問題を解決できるプリンターを明らかにするものである。

請求項１は、サーマルヘッド(４)と対向して小径のプラテンローラ(51)を設け、印画紙をプラテンローラ(51)を含む搬送装置(５)によって、サーマルヘッド(４)を通過させて該印画紙にプリントを施すプリンターにおいて、
搬送装置(５)は、プラテンローラ(51)を含む複数の案内ローラ(52)と該複数の案内ローラ(51)(52)に緊張状態に周回可能に張設された無端状の周回ベルト(53)と、プラテンローラ(51)を除く他の案内ローラ(52)に対して該周回ベルト(53)を挟んで対向する様に且つ該周回ベルトを押圧する様に付勢して配備されたピンチローラ(12)とによって構成され、少なくともプラテンローラ(51)に回転駆動装置(６)が連繋されている。

請求項２は、請求項１のプリンターにおいて、複数の案内ローラ(51)(52)に張設された状態の周回ベルト(53)の周長は、ピンチローラ(12)によって該周回ベルト(53)に押されて搬送される印画紙の搬送方向の両端が周回ベルト(53)上で重なることのない長さである。

請求項３は、請求項１又は２のプリンターにおいて、５個以上の案内ローラ(51)(52)(52a)は、各案内ローラ(51)(52)(52a)の両側の周回ベルト(53)が成す角度α1、α2、α3、α4が鈍角となる様に配置されている請求項１又は２に記載のプリンター。

請求項４は、請求項１乃至３の何れかに記載のプリンターにおいて、プラテンローラ(51)を含む全ての案内ローラ(51)(52)に回転駆動装置(６)が連繋され、ピンチローラ(12)は周回ベルト(53)又は周回ベルト上の印画紙との摩擦によって従動回転する。

請求項５は、請求項１乃至４の何れかのプリンターにおいて、サーマルヘッド(４)と周回ベルト(53)との間の、該ヘッドに対して反ベルト周回側には、サーマルヘッド(４)がフラットエッジタイプであっても、該サーマルヘッド(４)上のボンディング層(46)等の凸部が印画用リボン(21)や印画紙との干渉を避けるための空間Ｓ2が確保される。

請求項６は、請求項１乃至５の何れかに記載のプリンターにおいて、プラテンローラ(51)よりも該ローラ(51)に対して反ベルト周回側に隣り合う案内ローラ(52a)の高さ位置は、プラテンローラ(51)よりも低い位置にある。

請求項１のプリンターは、従来の大プラテンローラ方式のプリンターと同様にして、プラテンローラ(51)を強制回転させるため、「縁無しプリント」ができる。
周回ベルト(53)に載せて印画紙を搬送できる範囲で、プラテンローラ(51)を除く他の案内ローラ(52a)(52)の位置を決めることができるため、案内ローラ(52)の配置の自由度は大きい。このため、周回ベルト(53)が横方向に長くなって周回する様に案内ローラ(52a)(52)を配置して、搬送装置(５)の機構高さを低くすれば、プリンタ全体の高さを低くすることに寄与できる。
小径のプラテンローラ(51)を回転駆動するのは、大径のプラテンローラを駆動する場合に比べて、小トルクで済む。駆動モータ(61)の小型化や小減速のため、回転駆動装置(６)の嵩張りを抑えることができ、この点からもプリンターの小型化に寄与できる。
小径のプラテンローラ(51)に対する高精度の加工は、大径のプラテンローラに対するそれに比べて、容易であり加工時間も少なくて済むため、コストの低減に寄与できる。

請求項２のプリンターは、周回ベルト(53)に巻き付いた印画紙の両端どうしが重なることによるトラブルを回避できる。

請求項３のプリンターは、各案内ローラ(51)(52)(52a)の両側の周回ベルト(53)の成す角度α1、α2、α3、α4は鈍角であるから、案内ローラ(51)(52)(52a)をに沿って印画紙が走行方向を変えるとき、印画紙に大きな曲げ力は作用せず、印画紙へのダメージを回避できる。

請求項４のプリンターは、全ての案内ローラ(52)(52a)が回転駆動されるから、周回ベルト(53)は安定して周回し、即ち、周回ベルト(53)上の印画紙の搬送速度を一定にして良好な高品質のプリントが望める。

請求項５のプリンターは、ニアエッジタイプに比べて安価なフラットタイプのサーマルヘッドを用いることができるから、コストの低減に寄与できる。

請求項６のサーマルプリンターは、案内ローラ(51)(52)(52a)の内、プラテンローラ(51)と反ベルト周回方向に隣り合う案内ローラ(52a)は、プラテンローラ(51)よりも低い位置にあるため、該案内ローラ(52a)とプラテンローラ(51)との間の周回ベルト(53)と、サーマルヘッド(４)との間の空間Ｓ2を広くとれるので、該ヘッド(４)のボンディング層(45)等の凸部が、リボン(21)や印画紙に接してそれらにダメージを与えることを防止できる。

図１に示す如く、本発明のサーマルプリンター(１)は、筺型のキャビネット(10)内に、上から下へ、サーマルヘッド(４)、リボンカセット(２)、印画紙搬送装置(５)、トレイカセット(３)を具えている。
リボンカセット(２)、トレイカセット(３)は、プリンター(１)対して脱着可能であり、リボンカセット(２)は印画用リボン(21)を収容し、トレイカセット(３)は印画紙を積層収容している。

上記プリンター(１)は、図１１、図１２に示し前記した大プラテンローラ方式のプリンターと、印画紙の流れは同じであって、プリンター(１)内の送りローラ(５)によってトレイカセット(３)から送り出される印画紙は、侵入ガイド板(16)に案内されて搬送装置(５)に向かい、搬送装置(５)によって時計方向に周回し、サーマルヘッド(４)を４回通過してから排出ガイド(17)によってキャビネット(10)に導かれる。

本発明の特徴は、印画紙搬送装置(５)であって、５つの小径の案内ローラ(51)(52)(52a)に無端状ベルト(53)を周回可能に張設して構成されている。
案内ローラ(51)(52)(52a)の内、最も高位置のローラ(51)がプラテンローラであり(以下の説明で、符号(51)は、「案内ローラ」とすることもあり、「プラテンローラ」とすることもある)、該プラテンローラ(51)は、サーマルヘッド(４)に対向して配備される。詳しくは、図６に示す如く、サーマルヘッド(４)が、グレーズ(43)側先端をプラテンローラ(51)の回転方向に向け、且つ先端を低くして傾いた姿勢において、プラテンローラ(51)は、下方からサーマルヘッド(４)に対向し、プラテンローラ(51)の最も高位置よりも少しベルト周回側の位置に、サーマルヘッド(４)のグレーズ(43)が当接する様に配置される。

全ての案内ローラ(51)(52)(52a)は周回ベルト(53)の内側に位置している。
全ての案内ローラ(51)(52)(52a)の直径は同じであり、長さは印画紙の搬送方向と直交する幅長さよりも少し長い。
プラテンローラ(51)を除く各案内ローラ(52)(52a)に対向して、周回ベルト(53)の外からピンチローラ(12)が案内ローラ(52)(52a)を押圧する様に付勢して配備される。
ピンチローラ(12)は回転自由に支持され、周回ベルト(53)又は周回ベルト上の印画紙との摩擦によって従動回転する
図５に示す如く、全ての案内ローラ(51)(52)(52a)は仮想円Ｃ上に配備され、周回方向に隣り合うローラ間の距離が、印画紙の搬送方向の長さより短くなる様に、又、印画紙が侵入ガイド(16)から周回ベルト(53)とピンチローラ(12)との間にスムーズに侵入でき、更に、搬送装置(５)から排出ガイド(17)にスムーズに移行できる様に、各案内ローラ(51)(52)(52a)の位置が決められている。
又、全ての案内ローラ(51)(52)(52a)は、各案内ローラ(51)(52)(52a)の両側の周回ベルト(53)の成す角度α1、α2、α3、α4が鈍角となる様に配置されている。

更に、図５に示す如く、プラテンローラ(51)に対して反ベルト周回方向に隣り合う案内ローラ(52a)は、プラテンローラ(51)よりも低い位置にあり、該案内ローラ(52a)とプラテンローラ(51)との間の周回ベルト(53)とサーマルヘッド(４)との間の空間Ｓ2は、図９、図１０に示す従来の大プラテンローラ方式の、大プラテンローラ(11)とサーマルヘッド(４)との間の空間Ｓ1よりも、高さ方向に大である。

周回ベルト(53)は、多少は伸縮性を有し、幅長さは、案内ローラ(51)(52)(52a)の長さに対応し、印画紙の幅長さより少し長い。
案内ローラ(51)(52)(52a)に緊張状態で張設された周回ベルト(53)の周長は、印画紙の搬送方向の長さと同じ或いは少し長い。

周回ベルト(53)の外側には、隣り合うピンチローラ(12)(12)間に、印画紙が周回ベルト(53)に沿って走行する様に案内するガイド部材(図示せず)が配備されている。
但し、プラテンローラ(51)と該ローラ(51)の反ベルト回転方向に隣り合う案内ローラ(52a)との間には、リボン(21)やサーマルヘッド(４)との干渉を避けるために、ガイド部材は省略されている。その代わりに実施例では、プラテンローラ(51)とその上流側の案内ローラ(52a)は接近して配備され、ガイド部材がなくても印画紙の搬送に支障のない様に設計されている。

上記ピンチローラ及びガイド部材は、従来の大プラテンローラ方式でも採用されていたものであり、印画紙を大プラテンローラの円弧面に沿わす様に案内するのか、ベルトの移行路に沿って真直ぐに沿わせる様に案内するのかの違いがあっても、その機能、構成に大きな違いはないので、詳細な説明は省略する。

各案内ローラ(51)(52)(52a)は、図２に示す如く、キャビネット(１)内のシャーシ(13)に両端を回転自由に支持され、回転駆動装置(６)に連繋される。
回転駆動装置(６)は、キャビネット(10)上に設けた駆動モータ(61)と、該モータ(61)にベルト回転伝達手段(12)を介して連繋されたプーリ(63)と、該プーリ(63)と同軸に設けた駆動歯車(64)と、各案内ローラ(51)(52)(52a)の端部に設けられ該駆動歯車(64)と噛合する小歯車(65)によって構成される。各小歯車(65)は同じ歯数である。
モータ(61)の回転によって、図１において、各案内ローラ(51)(52)(52a)は時計方向に同じ周速度で回転して、周回ベルト(53)を時計方向に周回させる。

図２において、プーリ(63)と歯車(64)との間に位置する回転板(66)は、サーマルヘッド(４)の取付け板(40)を駆動して、サーマルヘッド(４)をプラテンローラ(51)に押圧したり、押圧を開放するためのカム、その他の駆動用ギアを兼用するが、本発明とは特に関係しないので、詳細説明は省略する。

然して、案内ローラ(51)(52)(52a)の内、プラテンローラ(51)と反時計方向に隣り合う案内ローラ(52a)は、プラテンローラ(51)よりも低い位置にあるため、該案内ローラ(52a)とプラテンローラ(51)との間の、周回ベルト(53)とサーマルヘッド(４)との空間Ｓ2を広くとれる。このため、図６に示す如く、サーマルヘッド(４)がフラットヘッドタイプであっても、該ヘッドのボンディング層(45)等の凸部が、リボン(21)やベルト(53)に触れて、それらにダメージを与えることを防止できる。

各案内ローラ(51)(52)(52a)の両側の周回ベルト(53)の成す角度α1、α2、α3、α4は鈍角であるから、案内ローラ(51)(52)(52a)に沿って印画紙が走行方向を変えるとき、印画紙に大きな曲げ力を作用させることなく、印画紙へのダメージを回避できる。
全ての案内ローラ(51)(52)(52a)が周速が同じとなる様に回転駆動されるから、周回ベルト(53)は安定して周回し、即ち、周回ベルト(53)上の印画紙の搬送速度を一定にして良好な高品質のプリントが望める。
全ての案内ローラ(51)(52)(52a)は同径であり、仮想円上に配置されているから、各ローラの端部に設けた同歯数の小歯車(65)に、共通の駆動歯車(64)を噛合して、案内ローラ(51)(52)(52a)を同一周速で回転させることができるから回転駆動装置(６)の構成を簡素化化できる。
従来の様に大プラテンローラを回転させることに比べて、小さいトルクで済むため、駆動モータ(61)を小型化でき、減速比も小さくて済むので減速機構も簡素化して回転駆動装置(６)全体の嵩張りを抑えて、プリンター(１)の小型化に寄与できる。

上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

例えば、案内ローラ(51)(52)(52a)の個数は５個に限定されるものではなく、周回ベルト(53)に載せて印画紙を搬送できる範囲で任意に設計できる。

又、実施例ではプラテンローラ(51)を含む全ての案内ローラ(51)(52)(52a)に回転駆動装置(６)を連繋したが、最低限プラテンローラ(51)に回転駆動装置(６)を連繋し、他の案内ローラ(52)(52a)を従動ローラとしても、周回ベルト(53)を周回駆動させることができる。

又、実施例で搬送装置(５)は１本の広幅の周回ベルト(53)を用いたが、細幅の複数本のベルトを略等間隔に案内ローラ(51)(52)(52a)に張設することも可能である。但しこの場合、少なくともプラテンローラ(51)には、各細幅ベルトが嵌まる周溝(図示せず)を開設して、該ベルトの搬送面とプラテンローラ(51)の周面に段差が生じない様にせねば、良好なプリントは望めない。

プリンターの概略断面図である。図１Ａ−Ａ線に沿う断面図である。搬送装置の斜面図である。サーマルヘッドの斜面図である。搬送装置とサーマルヘッドの関係を示す説明図である。図５に於ける要部拡大図である。ニアエッジタイプのサーマルヘッドと大プラテンローラの接触部の拡大説明図である。フラットエッジタイプのサーマルヘッドと大プラテンローラの接触部の拡大説明図である。フラットエッジタイプのサーマルヘッドと大プラテンローラの関係を示す説明図である。図９の要部拡大図である。大プラテンローラ方式のプリンターとリボンカセットの斜面図である。同上の断面図である。

符号の説明

１プリンター
21 リボン
４サーマルヘッド
５搬送装置
51 プラテンローラ(案内ローラ)
52 案内ローラ
６回転駆動装置

Claims

サーマルヘッドと対向してプラテンローラを設け、印画紙をプラテンローラを含む搬送装置によってサーマルヘッドを通過させて該印画紙にプリントを施すプリンターにおいて、
搬送装置は、プラテンローラを含む複数の案内ローラと、該複数の案内ローラに緊張状態に周回可能に張設された無端状の周回ベルトと、プラテンローラを除く他の案内ローラに対して該周回ベルトを挟んで対向する様に、且つ周回ベルトを押圧する様に付勢して配備されたピンチローラとによって構成され、少なくともプラテンローラに回転駆動装置が連繋されているプリンター。
案内ローラに張設された状態の周回ベルトの周長は、ピンチローラによって該周回ベルトに押されて搬送される印画紙の搬送方向の両端が周回ベルト上で重なることのない長さである請求項１に記載のプリンター。
５個以上の案内ローラが、各案内ローラの両側のベルトが成す角度が鈍角となる様に配置されている請求項１又は２に記載のプリンター。
プラテンローラを含む全ての案内ローラが回転駆動装置に連繋され、各ピンチローラは、周回ベルト又は周回ベルト上の印画紙との摩擦によって従動回転する請求項１乃至３の何れかに記載のプリンター。
サーマルヘッドと周回ベルトとの間には、該ヘッドから反ベルト周回側に、サーマルヘッドがフラットエッジタイプであっても、該ヘッド上のボンディング層、プリント配線基板等の凸部が印画用リボンや印画紙との干渉を避けることのできる空間Ｓ2が確保される請求項１乃至４の何れかに記載のプリンター。
プラテンローラよりも該ローラに対して反ベルト周回側に隣り合う案内ローラの高さ位置は、プラテンローラよりも低い位置にある請求項１乃至５の何れかに記載のプリンター。