JP2007168157A - 冷却装置およびこれを備えた熱昇華型プリンタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サーマルヘッドを効率よく冷却することができるとともに、熱昇華型プリンタ装置を小型化することが可能な冷却装置およびこれを備えた熱昇華型プリンタ装置を提供する。
【解決手段】空気排出口に取り付けられたファン２４を回転させると、ファン２４の吸引力により、外枠２５１の側面２５４に形成された空気孔を通して収納部２５と連通している空気流入口から空気が流入する。空気流入口から収納部２５に流れ込んだ空気は、サーマルヘッド２２の長手方向に沿うようにして、リボンカセット３と外枠２５１との隙間である通風路２６を流れ、空気排出口から排出される。通風路２６はサーマルヘッド２２に沿うように形成されていることから、一旦、空気流入口から流入した空気は、サーマルヘッド２２に接触しながらサーマルヘッド２２の長手方向に沿うように流れ、サーマルヘッド２２を空冷する。
【選択図】図２

Description

本発明は、サーマルリボンの顔料をサーマルヘッドで気化することにより、用紙に印字を行う熱昇華型プリンタ装置に用いられる冷却装置およびこれを備えた熱昇華型プリンタ装置に関する。

近年のプリンタ装置の小型化に伴い、筐体内で発生する熱が籠もりやすくなり、この熱による筐体内の温度上昇が問題となっている。そこで、冷却装置を筐体内に配置して、プリンタ装置内の温度上昇を抑えることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、熱昇華型プリンタ装置では、サーマルリボンの顔料を所定の温度に上昇させたサーマルヘッドで気化することにより、用紙に印字を行っている。サーマルヘッドの温度は、ヒータの電源をオンオフすることによって、所定の温度になるように調整されているが、筐体内に暖かい空気が滞留し、筐体内の温度が上昇してしまうと、プリンタ装置内の制御装置に誤作動が生じたり、ヒータの電源をオフにしてもサーマルヘッドが所定の温度まで下がらず、印字に不具合が生じたりしてしまう。そこで、このような熱昇華型プリンタ装置では従来、サーマルヘッドの直近に空冷ファンを配置し、この空冷ファンからの空気を、直接、サーマルヘッドおよびサーマルヘッドを保持しているヒートシンクに当てることによって、サーマルヘッドを冷却させている。
特開２００３−２２８２６０号公報

ところで、熱昇華型プリンタ装置では、サーマルヘッドの両側にはリボンカセットが配置されることから、装置の構成上、空冷のための空気をサーマルヘッドに直接当てるためには、サーマルヘッド上部に空冷ファンを配置することになる。しかしながら、上部に配置すると高さ方向に制限をうけ、熱昇華型プリンタ装置の小型化が図れないなどの問題がある。また、直接当てて冷却する場合は、当てたあとの暖められた空気が冷却装置内でよどんでしまい、冷却効率を悪くする原因となっていた。

そこで、（特許文献１）に記載されているように、熱昇華型プリンタ装置内部にダクトを配置し、ダクト内を流れる空気によりサーマルヘッドを冷却することも考えられるが、この場合、ダクトを配置するためのスペースが筐体内に必要となり、やはり、熱昇華型プリンタ装置の小型化が図れない。

そこで、本発明は、サーマルヘッドを効率よく冷却することができるとともに、熱昇華型プリンタ装置を小型化することが可能な冷却装置ならびにこれを備えた熱昇華型プリンタ装置を提供することを目的とする。

本発明の冷却装置は、サーマルヘッドを冷却する冷却装置であって、前記サーマルヘッドを内部に配置する筐体と、前記筐体の前記サーマルヘッドの一方の端部側に形成された空気流入口と、前記リボンカセットが収納される収納部であり、前記空気流入口から流入した空気を前記サーマルヘッドの長手方向に沿うように通過させる通風路と、前記筐体の前記サーマルヘッドの他方の端部側に形成され前記通風路を通過した空気を排出する空気排出口と、前記空気流入口または前記空気排出口の少なくともどちらか一方に設けられたファンとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、リボンカセットの収納部を、サーマルヘッドに沿うように空気を通過させる通風路としたことにより、ファンをサーマルヘッドの直近に配置したり、ダクトを配置したりしなくても、サーマルヘッドを十分に冷却することができ、熱昇華型プリンタの小型化を図ることができる。

本発明の請求項１の発明の冷却装置は、サーマルヘッドを冷却する冷却装置であって、サーマルヘッドを内部に配置する筐体と、筐体のサーマルヘッドの一方の端部側に形成された空気流入口と、リボンカセットが収納される収納部であり、空気流入口から流入した空気をサーマルヘッドの長手方向に沿うように通過させる通風路と、筐体のサーマルヘッドの他方の端部側に形成され通風路を通過した空気を排出する空気排出口と、空気流入口または空気排出口の少なくともどちらか一方に設けられたファンとを備えたことを特徴とする。

ファンを回転させると、サーマルヘッドの一方の端部に面する位置に形成された空気流入口から空気が流入し、この空気は、リボンカセットの収納部である通風路へと流れ込み、収納されたリボンカセットの外周に沿って流れる。リボンカセットは、サーマルヘッドの側方に配置されることから、空気流入口から通風路に流れ込んだ空気は、サーマルヘッドの長手方向に沿うようにして、サーマルヘッドの他方の端部に面する位置に形成された空気排出口から排出される。一旦、空気流入口から流入した空気は、サーマルヘッドの長手方向に沿うように流れることから、空気とサーマルヘッドとの接触面積が増加するとともに空気とサーマルヘッドとが接触する機会も増えるので、サーマルヘッドの熱が効率よく冷却される。従って、ファンをサーマルヘッドの直近に配置しなくても、サーマルヘッドを十分に冷却することができる。また、通風路はリボンカセットが収納される収納部であることから、サーマルヘッドを冷却するための空気を通すダクト等を筐体内に新たに配置する必要がないため、熱昇華型プリンタの小型化を図ることができる。

本発明の請求項２の発明の冷却装置は、本発明の請求項１の発明において、収納部は、長尺状の金属板で囲われた空間であり、金属板は、サーマルヘッドを保持するヒートシンクに連設されていることを特徴とする。

サーマルヘッドで発生した熱は、ヒートシンクに伝わり、さらに、このヒートシンクに連設されている金属板にも伝わる。空気流入口から流入した空気は、金属板で囲われた通風路を通過するので、金属板に接触することによって、金属板も冷却する。つまり、通風路を通過する空気は、直接サーマルヘッドを冷却するだけでなく、金属板も冷却するので、サーマルヘッドの熱を直接的および間接的に冷やすことができ、ファンをサーマルヘッドの直近に配置しなくても、サーマルヘッドを十分に冷却することができる。

本発明の請求項３の発明の冷却装置は、金属板には、複数の孔が形成されたことを特徴とする。金属板に複数の孔が形成されたことにより、通風路を流れる空気との接触面積がさらに増加するため、金属板を、通風路を流れる空気によりさらに効率よく冷却することができる。

本発明の請求項４の発明は、本発明の請求項１から請求項３のいずれかの発明である冷却装置を備えた熱昇華型プリンタ装置である。この構成により、ファンをサーマルヘッドの直近に配置したり、ダクトを配置したりしなくても、サーマルヘッドを十分に冷却することができるので、熱昇華型プリンタ装置を小型化することができる。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における熱昇華型プリンタ装置について説明する。図１は、本実施の形態の熱昇華型プリンタ装置の蓋部を省略した状態の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１の分解斜視図であり、（ａ）は蓋部、（ｂ）は給紙カセット、（ｃ）は画像形成部、（ｄ）はリボンカセット、（ｅ）は底部である。

図１から図３に示すように、本実施の形態における熱昇華型プリンタ装置は、プリンタ装置本体１と給紙カセット２とリボンカセット３とを備える。

給紙カセット２には、プリンタ装置本体１で画像を形成するための複数の用紙が載置される。

リボンカセット３は、顔料が塗布されたリボンが軸心に巻きつけられたインクリボンが配置される供給側の円筒部４とこのインクリボンを巻き取る巻き取り側の円筒部５とを備え、この２つの円筒部４，５が印字部６を挟んで連結されている。

プリンタ装置本体１は、冷却装置の筐体の一部となる平面視略矩形の底部１０と、用紙に印字を行う画像形成部２０と、画像形成部２０を覆う蓋部３０とを備える。

底部１０は、画像形成部２０を収納可能な大きさに形成された矩形状の底板１１と、この底板１１の短辺側に立設された壁板１２，１３とを備える。壁板１２は、リボンカセット３を、後述する画像形成部２０の収納部２５に挿入するための挿入口１４を有する。

画像形成部２０は、画像形成部２０の外枠となる枠板２１０，２２０，２３０，２４０で形成された平面視矩形状の空間内に、リボンカセット３を収納するための収納部２５と、収納されたリボンカセット３の円筒部４，５との間に位置する印字部６に対向するように配置されたサーマルヘッド２２とを備える。

枠板２１０には、リボンカセット３を挿入するための挿入口２１１が形成されている。この挿入口２１１は、画像形成部２０を底部１０に配置した際に、底部１０の挿入口１４と連通するように形成されている。

枠板２４０は、冷却装置の筐体の一部となるものであり、サーマルヘッド２２の一方の端部側となる位置に形成された空気流入口２４１と、サーマルヘッド２２の他方の端部側となる位置に形成された空気排出口２４２とを備える。空気流入口２４１は、枠板２４０に多数の孔を形成することによって構成されたものである。また、空気排出口２４２は、ファン２４の大きさと略等しい大きさに形成された開口である。枠板２４０は、空気排出口２４２が形成された部分に対して、空気流入口２４１が形成された部分が、ファン２４の厚さ分だけ画像形成部２０の内側に位置するように、屈曲させて形成されている。この構成により、ファン２４を空気排出口２４２に配置すると、空気流入口２４１が形成された部分の枠板２４０とファン２４とで同一平面が形成されることとなる。なお、空気流入口２４１とファン２４との間で、且つ、枠板２４０と後述する外枠２５１との間となる位置には、部品（図示せず）が収納されている。

サーマルヘッド２２は、金属製の板材からなるヒートシンク２３に保持され、この状態で、枠板２１０および枠板２３０に接続されている。

図２に示すように、収納部２５は、リボンカセット３の軸長と略同一の長さを有する長尺状の金属製の板材を、リボンカセット３の供給側の円筒部４の外周上半分を囲うように折り曲げることによって形成された外枠２５１で作られる空間である。

外枠２５１は、ヒートシンク２３と同じ材質で形成され、ヒートシンク２３に連設されている。つまり、ヒートシンク２３と外枠２５１とは、一枚の金属製の板材を折り曲げることによって形成されるものである。外枠２５１は、サーマルヘッド２２側に面し、ヒートシンク２３に連接する部分となる側面２５２と、リボンカセット３の供給側の円筒部４の上面を覆う上面２５３と、枠板２４０側に面する側面２５４とを有し、すべての面において、略円形の空気孔２５５が多数形成されている。

外枠２５１は、リボンカセット３が収納部２５に収納された際に、リボンカセット３と外枠２５１との間に隙間が形成されるように、枠板２１０および枠板２３０に接続されているが、この隙間が、サーマルヘッド２２に沿って空気が流れる通風路２６となる。

蓋部３０は、枠板２２０，２４０および、画像形成部２０の上面を覆うように、断面略コ字状に形成された蓋板である。また、蓋部３０の側板３１であって、画像形成部２０の枠板２４０に形成された空気流入口２４１に面する位置には、多数の空気孔３２が形成されている。

以上のように本実施の形態の熱昇華型プリンタ装置は構成され、また冷却装置は、筐体の一部となる底部１０と、枠板２１０，２２０，２３０，２４０と、空気流入口２４１と、収納部２５の通風路２６と、空気排出口２４２と、ファン２４とにより構成される。

次に、本実施の形態の冷却装置によりサーマルヘッド２２が冷却される様子について詳細に説明する。

まず、空気排出口２４２に取り付けられたファン２４を回転させると、収納部２５の空気が吸引されて空気排出口２４２から排出されるような空気の流れが生じる。そして、収納部２５の空気を吸引するこの吸引力により、外枠２５１の側面２５４に形成された空気孔２５５を通して収納部２５と連通している空気流入口２４１から空気が流入する。空気流入口２４１とファン２４との間で、且つ、枠板２４０と後述する外枠２５１との間となる位置には、部品（図示せず）が収納されていることから、空気流入口２４１から流入した空気は、枠板２４０と外枠２５１との間でよどむことなく、外枠２５１の側面２５４に形成された空気孔２５５から収納部２５へと流れ込む。空気流入口２４１から収納部２５に流れ込んだ空気は、サーマルヘッド２２の長手方向に沿うようにして、リボンカセット３と外枠２５１との隙間である通風路２６を流れ、空気排出口２４２から排出される。

このようにして、画像形成部２０内には、平面視略Ｕ字形状の空気の流れが形成される。図２に示すように、通風路２６はサーマルヘッド２２に沿うように形成されていることから、一旦、空気流入口２４１から流入した空気は、サーマルヘッド２２に接触しながらサーマルヘッド２２の長手方向に沿うように流れ、サーマルヘッド２２を空冷する。

また、サーマルヘッド２２で発生した熱は、ヒートシンク２３に伝わり、さらに、このヒートシンク２３に連設されている外枠２５１にも伝わる。空気流入口２４１から流入した冷たい空気は、外枠２５１で囲われた通風路２６を通過する際に、外枠２５１にも接触することによって外枠２５１も冷却する。つまり、通風路２６を通過する空気は、直接サーマルヘッド２２を冷却するだけでなく、外枠２５１も冷却することで、サーマルヘッド２２の熱を直接的および間接的に冷やすことができる。

このように、本実施の形態における冷却装置によれば、空気流入口２４１から流入し、サーマルヘッド２２の長手方向に沿うように流れる熱昇華型プリンタ装置外から流れ込んだ冷たい空気とサーマルヘッド２２との接触面積を大きくするとともに、空気とサーマルヘッド２２とが接触する機会を多くすることができるので、ファン２４をサーマルヘッド２２の直近、つまりヒートシンク２３上に配置しなくても、サーマルヘッド２２の熱を効率よく、また、十分に冷却することができる。これにより、ファン２４の厚さ分だけプリンタ装置本体１全体の厚さを薄くすることができ、熱昇華型プリンタ装置の小型化を図ることができる。

また、通風路２６はリボンカセット３が収納される収納部２５であることから、サーマルヘッド２２を冷却するための空気を通すダクト等を筐体内に新たに配置しなくても、サーマルヘッド２２を十分に冷却することができ、熱昇華型プリンタ装置の小型化を阻害することがない。

また、通風路２６内を流れる空気は、空気流入口２４１から流入した空気だけでなく、画像形成部２０内で滞留している空気も外枠２５１の側面２５２に形成された空気孔２５５から吸引されて収納部２５内に流れ込み、通風路２６を通って空気排出口２４２から排出される。これにより、画像形成部２０内での空気のよどみを解消することができ、サーマルヘッド２２の冷却効率をさらに高めることができる。

なお、本実施の形態における外枠２５１には、通風路２６を流れる空気との接触面積を増加させるために、外枠２５１の上面２５３にも空気孔２５５が形成されているが、ファン２４からの吸引力を増加させるためには、この空気孔２５５の数を減少させてもよい。つまり、外枠２５１の上面２５３に形成される空気孔２５５の数および形状は、通風路２６を流れる空気との接触面積と、ファン２４からの吸引力とのバランスを考慮して適宜設計変更することができる。

なお、本実施の形態においては、サーマルヘッド２２の駆動部（図示せず）が枠板２３０側となる端部に設けられており、通風路２６内を流れる空気をサーマルヘッド２２の駆動部側から流入する構成にすると、流れ込んだ空気がサーマルヘッド２２の駆動部に当たってよどんでしまい冷却効率が悪くなることから、枠板２３０側に空気排出口２４２を設ける構成としたが、サーマルヘッド２２の駆動部が枠板２１０側に配置されれば、それに伴い、空気流入口２４１および空気排出口２４２の位置を変更してもよい。

なお、本実施の形態においては、ファン２４は空気排出口２４２に設けられていたが、空気流入口２４１に設けてもよく、また、向きを変えたファンを空気流入口２４１および空気排出口２４２にそれぞれ設けてもよい。空気流入口２４１および空気排出口２４２の両方にファンを設ければ、より強力な空気の流れを形成させることができ、冷却効率をさらに高めることができる。

本発明は、サーマルヘッドを効率よく冷却することができる冷却装置として用いることができる。また、ファンをサーマルヘッドの直近に配置したり、ダクトを配置したりしなくても、サーマルヘッドを十分に冷却することができるので、熱昇華型プリンタの小型化を図ることができる冷却装置として好適に用いることができる。

本実施の形態の熱昇華型プリンタ装置の蓋部を省略した状態の平面図 図１のＡ−Ａ線断面図 図１の分解斜視図

符号の説明

１ プリンタ装置本体
２ 給紙カセット
３ リボンカセット
４，５ 円筒部
６ 印字部
１０ 底部
１１ 底板
１２，１３ 壁板
１４ 挿入口
２０ 画像形成部
２１０，２２０，２３０，２４０ 枠板
２１１ 挿入口
２４１ 空気流入口
２４２ 空気排出口
２２ サーマルヘッド
２３ ヒートシンク
２４ ファン
２５ 収納部
２５１ 外枠
２５２ 側面
２５３ 上面
２５４ 側面
２５５ 空気孔
２６ 通風路
３０ 蓋部
３１ 側板
３２ 空気孔

Claims (4)

1. サーマルヘッドを冷却する冷却装置であって、
   前記サーマルヘッドを内部に配置する筐体と、
   前記筐体の前記サーマルヘッドの一方の端部側に形成された空気流入口と、
   リボンカセットが収納される収納部であり、前記空気流入口から流入した空気を前記サーマルヘッドの長手方向に沿うように通過させる通風路と、
   前記筐体の前記サーマルヘッドの他方の端部側に形成され前記通風路を通過した空気を排出する空気排出口と、
   前記空気流入口または前記空気排出口の少なくともどちらか一方に設けられたファンと
   を備えたことを特徴とする冷却装置。
2. 前記収納部は、長尺状の金属板で囲われた空間であり、
   前記金属板は、前記サーマルヘッドを保持するヒートシンクに連設されていることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
3. 前記金属板には、複数の孔が形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の冷却装置。
4. 請求項１から３のいずれかの項に記載の冷却装置を備えた熱昇華型プリンタ装置。

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