JP2008254426A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラテンへの傷、破損及び粘着剤の付着による印刷不良を回避するプリンタを提供する。
【解決手段】プリンタ１は、一方の面には粘着領域１５０が両端部を残して形成されると共に、他方の面には発色層が形成され、前記一方の面に対向して前記粘着領域１５０を保護する台紙を随伴することなく、前記他方の面が外面になるように順次ロール状に巻かれた感熱紙Ｓを送る方向に回転すると共に、前記感熱紙Ｓを前記一方の面の側から押圧する、本体カバーに設けられているプラテン１８と、前記他方の面を選択的に加熱する発熱部４３と、前記本体カバーが閉じられても前記発熱部４３に当接せず、所定の位置に案内し、前記発熱部４３を通過した前記感熱紙Ｓの他方の面において、前記粘着領域１５０と背向しない領域と当接することにより、前記感熱紙Ｓを所定の方向に案内する案内斜面部４５とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、熱エネルギーによって反応する感熱紙を選択的に加熱することで印刷する印刷装置に関する。

印刷装置の１つとしてサーマルプリンタが知られている。サーマルプリンタは、通電により選択的に発熱する微小発熱体が直線的に配置されたサーマルヘッドが、感熱紙に含まれる発色剤を選択的に溶融することにより、感熱紙上に印刷する感熱発色方式が用いられている。この感熱発色方式により印刷するサーマルヘッドは、下記特許文献１や特許文献２に示すように、対向するプラテン方向へ付勢する押圧構造を放熱板上に備え、サーマルヘッドとプラテンとの間に挿入された感熱紙は、押圧構造により押圧された状態で選択的に加熱され、発色剤が溶融することにより印刷される。この後、印刷された感熱紙は、放熱板上のサーマルヘッドの後段に配置された案内部と、発色剤を含む面の側が接触して、サーマルプリンタの外部へ搬送される。
このようなサーマルプリンタで印刷される感熱紙では、発色剤を含まない側の面に粘着領域を設けると共に、この粘着領域を保護するための台紙（ライナー）を随伴したラベルシールのような様態が知られている。このようなラベルシールは、感熱する領域に種々の情報を印刷して、対象物に貼付するような場合に使われている。

特開２００４−９８６９９号公報 特開２００１−３２２３０４号公報

サーマルプリンタにおいて、本体カバーにプラテンが設けられている場合、カバーを閉じる時にサーマルヘッドに衝突して破壊することを回避する構造にする必要がある。さらに、サーマルヘッドと対向するプラテンは、印字の時に感熱紙を正確に押圧できるよう、特に印字の薄くなる中央部分は傷や破損等のないようにしなければならない。その１つとしてプラテンを所定の位置へガイドする案内部を備えることが多い。しかし、カバーの開閉を繰り返し、案内部との接触を重ねる度に、プラテンに傷、破損等が発生して、プラテンが正確に押圧できずサーマルヘッドと感熱紙との接触状態の悪化により、印刷不良が生じていた。
また、近年では、感熱紙の１つとして、粘着領域を保護するための台紙を随伴しないライナーレスラベルが用いられている。しかしながら、ライナーレスラベルは、発色剤を含む面の上に、粘着領域の面を順次積層することでロール状に巻かれているため、粘着領域と背向する発色剤を含む面の領域には、粘着領域の粘着材が微量ながら付着する。従って、印刷されたライナーレスラベルの発色剤を含む面は、案内部と接触することにより、発色剤を含む面に付着していた粘着材が、案内部側に移動して付着して堆積し、感熱紙の搬送がスムーズに行われず、サーマルヘッドと感熱紙との接触状態が悪化して、印刷不良が生じるという問題があった。

上記した課題を解決するために、本発明の印刷装置は、本体カバーに回転可能に支持され、感熱紙を送る方向に回転すると共に、前記感熱紙を一方の面の側から押圧するローラ部と、前記ローラ部と対向して前記感熱紙を挟持し、前記感熱紙の発色層を選択的に加熱する発熱部と、前記本体カバーを閉じる時に前記ローラ部を所定の方向に案内する案内部とを備え、前記案内部は前記ローラ部の両端部にそれぞれ当接する当接部を備えることを特徴とする。

この発明によれば、発熱部発熱部本体カバーを閉じる時にローラ部の両端に案内部が当接するように当接部を備えることで、ローラ部の中央部分が案内部に当接せず、所定位置まで傷、破損等が生じることなく案内される。

本発明の印刷装置では、前記案内部は、粘着領域を挟むように非粘着領域が両端部に形成された粘着側面と、発色層が形成された発色層側面を備え、粘着側面に対向して粘着領域を保護する台紙を随伴することなく、発色層側面が外面になるように順次ロール状に巻かれた感熱紙に対して、ローラ部は、感熱紙の一方の面の側を押圧して送ると共に、発熱部は、ローラ部と対向して感熱紙を挟持し、感熱紙の他方の面を選択的に加熱することで、発色層を選択的に溶融して印刷する印刷装置において、前記案内部は、前記加熱されて送られる感熱紙の発色層側面において、前記粘着領域と背向しない領域と当接することにより、前記感熱紙を所定の方向に案内することが好ましい。
この発明によれば、印刷された感熱紙が次に送られるべき方向を、粘着領域と背向する他方の面の領域に接することなく、他方の面の側から案内する。従って、案内部は、粘着剤が付着された一方の面の粘着領域に加えて、感熱紙がロール状に巻かれることにより一方の面の粘着剤が付着する他方の面の領域とも接しないため、案内部に付着した粘着剤により案内方向が不安定になり、発熱部と感熱紙との接触状態が悪化するのを防げると共に、この接触状態の悪化による印刷不良を回避できる。

本発明の印刷装置では、前記案内部は、前記ローラ部を前記発熱部に衝突することなく滑動させ、前記発熱部と対向する位置に案内する傾斜部を備え、前記当接部は、前記傾斜部の端部に設けられていることが好ましい。
この発明によれば、ローラ部は、発熱部と衝突することなく滑動して、発熱部と対向する位置に案内されるため、ローラ部との衝突による発熱部の破壊を回避できる。

また、前記当接部は、前記感熱紙の他方の面及び前記ローラ部の両端部がそれぞれ当接する曲面を備えることが好ましい。
この発明によれば、当接部は、感熱紙及びローラ部と曲面で当接するため、感熱紙及びローラ部に対して折り目や傷を与えることなく案内できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
図１は、本発明に係る印刷装置の実施形態として、プリンタ１の外観構成を示す斜視図である。このプリンタ１は、サーマルプリンタであり、ＰＯＳシステム等に用いられるレシートプリンタ等に適用される。このプリンタ１は、ロール状の感熱紙Ｓ（図７）を使用し、この感熱紙Ｓに情報を印刷するプリンタ機構部８（図２）、印刷された感熱紙Ｓを切断するための紙カット部及び感熱紙Ｓを収納保持するためのロール紙収納部等で構成される。

プリンタ機構部８（図２）は、樹脂からなる下ケース４に固定され、側面部及び後方部は、上ケース３に覆われており、その前方部分は、パネル２により覆われている。また、パネル２の上部には、紙カット部が配置されている。この紙カット部は、カッタカバー６で覆われており、このカッタカバー６は、矢印Ａ方向にスライドさせて引き出すことができる。

また、上ケース３の一方の側には、感熱紙Ｓを取り出す際に内部のカバーオープンレバー９を駆動して内部のカバーフレーム１０（図２）を回動させるためのオープンボタン７が設けられる。ここで、カバーフレーム１０（図２）は、上部カバー５と結合されている。そして、矢印Ｂ方向にオープンボタン７を押下すると、カバーオープンレバー９は、時計方向に回転されてロック機構が外され、上部カバー５が矢印Ｃ方向に開くことで、ロール紙ホルダ１７（図２）が露出するよう構成される。

尚、本実施形態で使用する感熱紙Ｓは、印刷面と背向する面に粘着領域を設け、この粘着領域を保護する台紙を随伴することなく、印刷面を外面に順次積層されたロール状のライナーレスラベルである。本実施形態では、この感熱紙Ｓは、図７に示すように、ロール状の内面Ｓ２の略中央部には、粘着領域１５０が所定の幅Ｍで形成され、内面Ｓ２の両端部には、非粘着領域１５５がそれぞれ形成されている。また、ロール状の外面Ｓ１の側には、複数の発色剤がバインダにより離間して保持された状態の発色層が形成されている。このような感熱紙Ｓは、前記したように、粘着領域１５０と背向する外面Ｓ１の領域に、粘着領域１５０の粘着材が微量に付着している。

図２及び図３は、プリンタ機構部８の外観を示す斜視図であり、図２は、カバーフレーム１０が開いた状態のプリンタ機構部８の斜視図であり、図３は、カバーフレーム１０が閉じた状態のプリンタ機構部８の斜視図である。

プリンタ機構部８は、金属等からなる本体フレーム１３の上に開閉自在のカバーフレーム１０と、可動刃３２及びその駆動手段を収納するオートカッタユニット１１を有している。この場合、感熱紙Ｓを切断しない時は、可動刃３２はオートカッタユニット１１の内部に収納されており、可動刃３２の刃部は露出しない。この状態を、可動刃３２が待機位置にあるという。

可動刃３２とハサミ状に交叉する固定刃３３は、オートカッタユニット１１に対向するようにカバーフレーム１０に配置される。固定刃３３の上部には、ブレードシャッタ３４が設けられている。ブレードシャッタ３４はシャッタバネ３５により、固定刃３３の刃部を覆う方向に付勢されているが、図３に示すように、カバーフレーム１０を閉じた状態では、ブレードシャッタ３４の一部が本体フレーム１３に具備された係合部と当接し、ブレードシャッタ３４は、僅かに開く方向に持ち上げられる。よって、固定刃３３の刃部が露出し、可動刃３２が移動すればハサミ状に交叉可能な状態となるよう構成される。

カバーフレーム１０は、本体フレーム１３の両側の上端部に設けられた支軸１４を中心として揺動、即ち開閉自在に取り付けられている。尚、カバーフレーム１０には、カバーフレーム１０を閉じた際に感熱紙Ｓとの接触を避けるための円弧状の蓋部１５が設けられている。尚、本プリンタの設置角度を変える場合、この蓋部１５は、感熱紙Ｓを受ける保持部材としても機能する。

本体フレーム１３の右側面には、カバーフレーム１０が閉じられている状態を検出するためのカバー検出器４４が設けられている。カバー検出器４４は、透過型の光学式検出器であり、カバーフレーム１０の一部が検出器の光軸を遮断するか否かによって、カバーフレーム１０が正しく閉じられているかどうかを検出する。

尚、検出器としては、カバー検出器４４の他に、後述する紙検出器３０やニヤエンド検出器２４が設けられている。これら各種検出器やオートカッタユニット１１、そして、後述する紙送りモータ２３のリード線群１２は、本体フレーム１３の右側面に固定された中継基板１６に接続されている。更に、中継基板１６とプリンタ１を制御する主回路基板（図示せず）は、ＦＦＣ等によって接続される。

図２は、プリンタ機構部８の左側面を見た外観図であり、カバーフレーム１０を開いた状態を示しており、ブレードシャッタ３４は、固定刃３３を覆い隠している。カバーフレーム１０を開いた状態で、オペレータが固定刃３３に触ってけがをしないように配慮されている。尚、可動刃３２はオートカッタユニット１１の中に収納されており、安全上問題はない。

カバーフレーム１０を開いた内部には、樹脂製のロール紙ホルダ１７が配置されている。ロール紙ホルダ１７には、紙の有無を検出する紙検出器３０が設けられている。紙検出器３０は、反射型の光学式検出器であり、紙検出器３０より上流側には、感熱紙Ｓに付着した異物や紙粉を下方へ落とす穴３１が設けられており、紙粉等の影響で、検出器が誤動作しないようになっている。更に、ロール紙ホルダ１７には、本体フレーム１３の左右の側面板と係合するスリット溝２７が設けられており、スリット溝２７が本体フレーム１３の左右の側面板と係合すると、ロール紙ホルダ１７の幅方向が規制されるため、感熱紙Ｓに対してロール紙収納部の内側は適正な幅が維持される。

そして、円筒形のゴムローラからなるローラ部であるプラテン１８は、プラテン軸受２０を介してカバーフレーム１０に回転可能に支持されている。プラテン１８の一方には、プラテン歯車１９が圧入されている。本体フレーム１３には、溝部２１が設けられており、カバーフレーム１０を閉じると、プラテン１８が、放熱板４７（図４）の案内斜面部４５に案内された後、プラテン軸受２０が溝部２１と当接し、所定の位置に位置決めされる。更に、サーマルヘッド３９（図４）によるプラテン１８への加圧力で、カバーフレーム１０には下向きの力が作用し、プラテン１８の位置が定められる。加えて、プラテン歯車１９と紙送り伝達歯車２２とが噛み合い、紙送りモータ２３からの動力がプラテン１８へ伝達される。

また、本体フレーム１３の左側面には、感熱紙Ｓの紙の残量が少なくなってきたことを検出するためのニヤエンド検出器２４が支軸２５を中心として回動可能に取り付けられている。これは、本プリンタの設置角度を変える場合、それに合わせて、ニヤエンド検出器２４を最適位置にするためのものである。例えば、図２に示すように、カバーフレーム１０の底面２８を下にして設置する場合、ニヤエンド検出器２４のアクチュエータ２６は、カバーフレーム１０に設けられた穴３２ａに入り込む位置に固定される。一方、カバーフレーム１０の背面２９を下にして設置する場合、アクチュエータ２６は、穴３２ｂに入り込む位置に固定される。本体フレーム１３の左右の側面には、サーマルヘッド３９（図４）及びヘッド押圧板４１（図４）を支持する支持溝部５０が設けられている。

次に、図４は、プリンタ機構部８の側断面図を示すものであり、ロール紙ホルダ１７に感熱紙Ｓが保持され、排出方向（Ｄ）に紙送りしている状態を示している。この図４においては、感熱紙Ｓは大径の状態を示しており、紙送りされて、感熱紙Ｓが小径になるに従い、感熱紙Ｓは溝部３８に落ち込むようになる。そして、前述したニヤエンド検出器２４によって、感熱紙Ｓが小径になったことが検出される。

次に、図５は、サーマルヘッド３９の詳細を示す側面図である。この図に示すように、サーマルヘッド３９の両側面にはヘッド支軸４０が設けられ、ヘッド支軸４０は、本体フレーム１３に設けられた支持溝部５０の一部に支持されている。サーマルヘッド３９に配置された発熱部４３は、バネ４２により、プラテン１８方向に付勢されている。バネ４２はヘッド押圧板４１に固定されており、ヘッド押圧板４１は本体フレーム１３に設けられた支持溝部５０ｂに支持されている。以上の構成により、プラテン１８は、内面Ｓ２の側から感熱紙Ｓをサーマルヘッド３９の方向に押圧すると共に、プラテン１８と対向するサーマルヘッド３９の発熱部４３は、感熱紙Ｓと外面Ｓ１で接して挟持する。

次に、図６（ａ）は、サーマルヘッド３９の発熱部４３近傍をプラテン１８側から見た平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の略中央部を切断した断面図である。サーマルヘッド３９は、放熱板４７をベースに構成され、この放熱板４７がプラテン１８と対向する面の一方の端部には、案内部である案内斜面部４５が形成されている。この案内斜面部４５は、カバーフレーム１０を閉じる際に、プラテン１８を滑動させて所定の位置まで案内する。この際、案内斜面部４５の傾斜は、プラテン１８が発熱部４３と衝突しないような角度を有している。更に、案内部は、発熱部の端部にプラテンが衝突して、発熱部が損傷を受けないように配置されている。また、図６（ｂ）に示すように、この案内斜面部４５上をプラテン１８が滑動する終端の中央部には、所定の幅Ｌで切欠き部１１０が設けられ、本実施形態では、放熱板４７の平面部の厚さと略同一になるように平面が形成されている。ここで、所定の幅Ｌは、感熱紙Ｓの粘着領域１５０の幅Ｍよりも長くなるように設定されている。また、案内斜面部４５の斜面は、この案内斜面部４５に近接して付設された発熱部４３と略同じ高さになるように設定されている。

ここで発熱部４３について、図５および図６を参照して説明する。発熱部４３は、アルミナセラミック等の基板をベースに形成され、この基板面上には、図示は略すが、アンダーグレーズ層、金電極、共通電極、保護膜等が積層されている。また、発熱部４３の長手方向に沿って、通電された電流を熱に変換する線状の発熱抵抗体１４０が保護膜に保護された状態で埋設されている。この発熱抵抗体１４０は、数百個の微小発熱体が直線的に配列され、それぞれの微小発熱体が選択的に通電されることで、通電された微小発熱体のみが瞬時に発熱すると共に、通電が休止された場合は、速やかに放熱板４７に放熱されるように構成されている。更に、発熱抵抗体１４０は、プラテン１８とサーマルヘッド３９の略接点に埋設されている。また、この放熱板４７がプラテン１８と対向する面の他方の端部近傍には、発熱抵抗体１４０に対して選択的に給電するためのドライバＩＣ等を封止したエポキシモールド１３０が配置され、このエポキシモールド１３０に結線されたガラエポ基板１３５が他方の端部から懸架されている。そして、ガラエポ基板１３５の端部には、このプリンタ１を制御する主回路基板（図示せず）とＦＦＣ等によって接続されるコネクタ４６が設けられている。

上記した構成により、感熱紙Ｓは、プラテン１８により順次排出方向（Ｄ）に紙送りされると共に、押圧された状態で発熱部４３の発熱抵抗体１４０と接する。この際、発熱抵抗体１４０は、コネクタ４６を介して主回路基板（図示せず）から送られる信号に応じて、微小発熱体毎に発熱する。この結果、感熱紙Ｓが幅方向に選択的に加熱され、外面Ｓ１側に形成された発色層が選択的に溶融されると共に、感熱紙Ｓが長手方向に順次送られることにより、感熱紙Ｓには信号に応じた情報が順次印刷される。更に、発熱部４３を通過した感熱紙Ｓの外面Ｓ１側の両端部は、案内斜面部４５の終端部に曲面状に加工された先端部１２０と当接することで、この感熱紙Ｓは、屈曲することなく上方に案内され、カバーフレーム１０に設けられた導入部４８（図４）により紙カット部へ導かれる。ここで、案内斜面部４５には切欠き部１１０が設けられているため、内面Ｓ２の中央部に形成された粘着領域１５０と背向する外面Ｓ１の領域は、案内斜面部４５と接することなく上方に案内される。即ち、粘着領域１５０と背向する外面Ｓ１の領域に付着した粘着材は、案内斜面部４５に付着すること無く、外面Ｓ１に付着した状態で上方に案内される。紙カット部へ導かれた感熱紙Ｓは、可動刃３２と固定刃３３の間を通り、プリンタ１の外部に出力される。

以上、本発明を図示した実施形態に基づいて説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、以下に述べるような変形例も想定できる。
（１）放熱板４７は、案内斜面部４５を曲げ加工により形成する薄板状であっても良い。また、切欠き部１１０は、平面状に限定されず、粘着領域１５０と背向する外面Ｓ１の領域に接しない形状であれば、どのような形状でも良い。
（２）切欠き部１１０の幅Ｌは、感熱紙Ｓの粘着領域１５０の幅Ｍに応じて、調整可能な構成であっても良い。
（３）プラテン１８は、上部カバー５に支持される形態に限定するものではなく、サーマルヘッドを上部カバー５に配置し、プラテンを本体フレームに配置する形態についても本発明を採用することができる。

本発明に係る印刷装置の実施形態として、プリンタの外観構成を示す斜視図。 カバーフレームが開いた状態のプリンタ機構部の斜視図。 カバーフレームが閉じた状態のプリンタ機構部の斜視図。 プリンタ機構部の側断面図。 サーマルヘッドの詳細を示す側面図。 （ａ）は、サーマルヘッドの発熱部近傍をプラテン側から見た平面図であり、（ｂ）は、サーマルヘッドの中央部を切断した断面図。 ロール状のライナーレスラベルを示す図。

符号の説明

１…プリンタ、２…パネル、３…上ケース、４…下ケース、５…上部カバー、６…カッタカバー、７…オープンボタン、８…プリンタ機構部、９…カバーオープンレバー、１０…カバーフレーム、１１…オートカッタユニット、１２…リード線群、１３…本体フレーム、１４…支軸、１５…蓋部、１６…中継基板、１７…ロール紙ホルダ、１８…プラテン、１９…プラテン歯車、２０…プラテン軸受、２１…溝部、２２…紙送り伝達歯車、２３…紙送りモータ、２４…ニヤエンド検出器、２５…支軸、２６…アクチュエータ、２７…スリット溝、２８…底面、２９…背面、３０…紙検出器、３１…穴、３２…可動刃、３２ａ…穴、３２ｂ…穴、３３…固定刃、３４…ブレードシャッタ、３５…シャッタバネ、３８…溝部、３９…サーマルヘッド、４０…ヘッド支軸、４１…ヘッド押圧板、４２…バネ、４３…発熱部、４４…カバー検出器、４５…案内斜面部、４６…コネクタ、４７…放熱板、４８…導入部、５０…支持溝部、１１０…切欠き部、１２０…先端部、１３０…エポキシモールド、１３５…ガラエポ基板、１４０…発熱抵抗体、１５０…粘着領域、１５５…非粘着領域、Ｓ…感熱紙。

Claims (11)

1. 本体カバーに回転可能に支持され、感熱紙を送る方向に回転すると共に、前記感熱紙を一方の面の側から押圧するローラ部と、
   前記ローラ部と対向して前記感熱紙を挟持し、前記感熱紙の発色層側面を選択的に加熱する発熱部と、
   前記本体カバーを閉じる時に前記ローラ部を所定の方向に案内する案内部とを備え、
   前記案内部は前記ローラ部の両端部にそれぞれ当接する当接部を備えることを特徴とする印刷装置。
2. 前記案内部は、前記ローラ部を前記発熱部に衝突することなく滑動させ、前記発熱部と対向する位置に案内する傾斜部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記当接部は前記傾斜部の端部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記当接部は、前記ローラ部の両端部がそれぞれ当接する曲面を備えることを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。
5. 前記案内部は、前記加熱されて送られる感熱紙の発色層側面において、前記非粘着領域と当接することにより前記感熱紙を所定の方向に案内することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
6. 前記当接部は、前記非粘着領域と背向した前記感熱紙の発色層側面の両端部にそれぞれ当接することを特徴とする請求項５に記載の印刷装置。
7. 前記当接部は、前記感熱紙の発色層側面の両端部がそれぞれ当接する曲面を備えることを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
8. 発熱部を有するサーマルヘッドと、
   該サーマルヘッドの発熱部と接離可能に配置され、記録紙搬送方向に回転可能なローラ部と、
   前記サーマルヘッド近傍に配置され、前記サーマルヘッドと前記ローラ部が当接する方向へ移動する時に、前記ローラ部を所定の方向に案内する案内部とを備え、
   前記案内部は、前記ローラ部の中央領域には当接せず、前記ローラ部の両端においてそれぞれ当接するよう形成されている
   ことを特徴とする印刷装置。
9. 前記案内部は、前記ローラの移動方向における前記発熱部の端部への当接を保護可能な位置に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の印刷装置。
10. 前記案内部は、前記加熱されて送られる感熱紙の発色層側面において、前記非粘着領域と背向する領域と当接することにより前記感熱紙を所定の方向に案内することを特徴とする請求項８に記載の印刷装置。
11. 前記案内部は、前記非粘着領域と背向した前記感熱紙の発色層側面の両端部にそれぞれ当接するよう形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の印刷装置。

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