JP2010228390A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱ファンを使用せずに放熱効率の高い印刷装置を提供する。
【解決手段】印字ヘッド１１はキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａに対して固定されるが、印字ヘッド１１と垂直部１２ａの間に放熱プレート１５を装着する。放熱プレート１５は印字ヘッド１１の接触面と接触するとともに、反対側で垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃに対して、非接触領域がないように接触する。これにより印字ヘッド１１の放熱効率が向上する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、印字ヘッドにより印刷を行う印刷装置に関し、特に印字ヘッドをキャリッジに搭載し、キャリッジを移動させて印刷を行う印刷装置に関し、さらには印字ヘッドからの発熱を効率的に放熱する印刷装置に関する。

従来、印刷装置、例えばインパクトプリンタにおいては、印字ヘッドをキャリッジに搭載し、キャリッジをスペーシング方向に移動させながら印字ヘッドを駆動し、印字ワイヤを印字ヘッドの先端部から突出させ、インクリボンを介して印字媒体をインパクトすることにより印刷を行う。印字ヘッド内には印字ワイヤを駆動するためのコイルが装填されており、コイルに通電することにより印字ヘッドが発熱する。

発熱により印字ヘッドが高温になると、コイルの焼損やアクチュエータであるアーマチュア等の部品の劣化又は破壊が発生する。そのため発熱する印字ヘッドを放熱させる必要がある。従来の放熱方法としては、例えばファンなどを使用して強制的に冷却させる方法を採っていた。ファンを使用する従来の装置として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。

下記特許文献１には、スペーシング動作を行わせるためのスペースモータの駆動を使用してファンを回転させるもので、スペースモータの回転方向が変わっても遊星ギアで駆動力の伝達経路を切り替えることにより、スペースモータの駆動力を伝達してファンを同一方向に回転させるようにしたプリンタが開示されている。

実願平３−８５９９４号（実開平５−３５３２０号）のマイクロフィルム

しかしながら、上記特許文献１に記載される従来技術においては、キャリッジのスペーシング動作に使用されるモータを使用するとはいえ、ファンを新たに設ける必要があるので、低コスト設計を目標とするローエンドプリンタの場合、コスト面からファンの実装は現実性がない。

したがって本発明は、放熱ファンを使用せずに放熱効率の高い印刷装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、キャリッジフレームに印字ヘッドを搭載し、印字ヘッドを駆動して印刷を行い、印字ヘッドの一側面から前記キャリッジフレームの一側面へ放熱を行う印刷装置において、前記印字ヘッドの一側面と前記キャリッジフレームの一側面との間に、前記印字ヘッドの一側面に接触する第１の面と前記キャリッジフレームの一側面に接触する第２の面とを有する放熱用のプレート部材を配置したことを特徴とするものである。

上記構成の本発明によれば、印字ヘッドの一側面に接触する第１の面とキャリッジフレームの一側面に接触する第２の面とを有する放熱用のプレート部材を、印字ヘッドの一側面とキャリッジフレームの一側面の間に配置したので、印字ヘッドの放熱効率が向上する。

本発明の実施例１のインパクトプリンタを示す分解斜視図である。 印字ヘッドの前面部を示す正面図である。 実施例１の放熱プレートを示す斜視図である。 キャリッジフレームの垂直部を示す正面図である。 キャリッジフレームの垂直部と印字ヘッドとの接触状態を示す説明図である。 実施例１の放熱プレートとキャリッジフレームの垂直部との接触状態を示す説明図である。 実施例１における実装状態を示す側面図である。 実施例２のインパクトプリンタを示す分解斜視図である。 実施例２の放熱プレートを示す斜視図である。 実施例２における実装状態を示す側面図である。 実施例２の変形例の放熱プレートを示す斜視図である。 実施例３のインパクトプリンタを示す分解斜視図である。 実施例３の放熱プレート示す斜視図である。 実施例３における実装状態を示す側面図である。 印字ヘッドを示す側面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に従って説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号を付す。図１は本発明の実施例１のインパクトプリンタを示す分解斜視図である。なお以下に説明する各実施例では印刷装置としてインパクトプリンタを例にとって説明する。

図１において、実施例１のインパクトプリンタ１０の印字部は、印字ヘッド１１、キャリッジフレーム１２、キャリッジフレーム１２に固定されたモータプレート１３、印字ヘッド１１をキャリッジフレーム１２に固定させるためのヘッドクランプ１４、放熱プレート１５およびリボンプロテクタ１６を有する。印字ヘッド１１はキャリッジフレーム１２およびモータプレート１３上に搭載される。

印字ヘッド１１の先端部１１ａは、図１５に示したように突出しており、突出した先端部１１ａがキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの切り欠き１２ｂ内に嵌合するように印字ヘッド１１が装着される。そして図１５に示したように、印字ヘッド１１の先端部１１ａの側部には突起部１１ａａが形成されており、突起部１１ａａとキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａとの間でキャリッジフレーム１２の前面から、ヘッドクランプ１４を挿入することにより、印字ヘッド１１はキャリッジフレーム１２に固定される。ヘッドクランプ１４には打出部１４ａが形成されており、この打出部１４ａが印字ヘッド先端部１１ａの突起部１１ａａと垂直部１２ａの間に圧入されることにより、印字ヘッド１１を固定し、印字ヘッド１１がキャリッジフレーム１２の内面に押圧される。

放熱プレート１５は印字ヘッド１１の先端部１１ａが挿入される切り欠き部１５ａを有し、印字ヘッド１１とキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａとの間でキャリッジフレーム１２の内面に配設される。放熱プレート１５は印字ヘッド１１の前面側の面（後述する）に接触する第１の面１５ｂと、キャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃに接触する第２の面１５ｃを有する。放熱プレート１５は材質としては熱伝導率の高いものが良いが、黄銅やアルミニウムでは熱膨張率が高いので、本実施例では例えばＳＵＳ３０４を使用する。

図２は印字ヘッドの前面部を示す正面図である。図２において、印字ヘッド１１は上述した先端部１１ａを有し、先端部１１ａには印字ワイヤが移動可能に配置される。先端部１１ａの周囲に放熱プレート１５の第１の面１５ｂに接触する接触面１１ｂを有する。また印字ヘッド１１には放熱用にフィン１１ｃが形成されている。

図３は実施例１の放熱プレートを示す斜視図である。図１、図３において、放熱プレート１５の上部には上曲げ部１５ｄが形成され、上曲げ部１５ｄはキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの上部に係合する形状を有する。また放熱プレート１５の下部には下曲げ部１５ｅが形成され、下曲げ部１５ｅは放熱プレート１５が装着された際にキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの穴１２ｄに挿入される。

ところで、熱源である印字ヘッド１１の接触面に接触する部材の接触面が大きくなればそれだけ放熱効果が大きくなり、効率よく熱拡散が行われるが、従来のように印字ヘッド１１とキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａが直接接触するようにした場合、キャリッジフレーム１２の垂直部１２ａ側に印字ヘッド１１に接触しない非接触部分ができる。これを図を用いて説明する。図４はキャリッジフレームの垂直部を示す正面図、図５はキャリッジフレームの垂直部と印字ヘッドとの接触状態を示す説明図である。

図４、図５において、キャリッジフレーム１２の垂直部１２ａには略半円状のフレーム当接部（図４に示すハッチング部分）１２ｃが形成されているが、垂直部１２ａを印字ヘッド１１に直に接触させた場合、図５に示すように、フレーム当接部１２ｃに印字ヘッド１１に接触しない領域（非接触エリア）１７が発生する。非接触エリア１７が発生することにより印字ヘッド１１の放熱効率が低下する。放熱効率が低下すると、印字ヘッドの温度上昇が早期に発生し、スループットの低下を招くことになる。

図６は実施例１の放熱プレートとキャリッジフレームの垂直部との接触状態を示す説明図、図７は実施例１における実装状態を示す側面図である。図６において、放熱プレート１５の第２の面１５ｃ（図３に示す）はキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃの大部分に接触し、上述した非接触エリア１７が殆どなくなる。また印字ヘッド１１の接触面１１ｂは放熱プレート１５の第１の面１５ｂ（図３に示す）に全面的に接触する。そのため印字ヘッド１１が発熱した場合、放熱プレート１５を介してキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａに熱拡散しやすくなる。

また放熱プレート１５をキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａに密着する形で実装した場合、図７に示すように、下曲げ部１５ｅがキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの穴１２ｄに入り込む。これにより、例えば印字ヘッド１１を上方（図７に示すＺ方向）に引き抜いた場合でも放熱プレート１５が釣られて引き抜かれることはない。

以上のように実施例１によれば、印字ヘッド１１の駆動時に印字ヘッド１１内部のコイル部の熱により印字ヘッド１１が発熱した場合、印字ヘッド１１と当接する放熱プレート１５がキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃに全面的に接触するので、効率よく熱拡散することが可能となり、印刷スループットの向上が期待できる。

次に実施例２を説明する。図８は実施例２のインパクトプリンタを示す分解斜視図である。上記実施例１では、放熱プレート１５を実装することにより、キャリッジアッセンブリの構成部品が増加する。実施例２はキャリッジアッセンブリの構成部品を増加させることなく、印字ヘッドの放熱効果の向上を図ったものである。

図８において、実施例２のインパクトプリンタ２０は、印字ヘッド１１、キャリッジフレーム１２、キャリッジフレーム１２に固定されたモータプレート１３、リボンプロテクタ１６および放熱プレート１８を有する。実施例２ではヘッドクランプは設けられていない。印字ヘッド１１はキャリッジフレーム１２およびモータプレート１３上に搭載され、印字ヘッド１１の先端部１１ａはキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの切り欠き１２ｂ内に装着される。

図９は実施例２の放熱プレートを示す斜視図である。図８、図９において、放熱プレート１８は、印字ヘッド１１の先端部１１ａが挿入される切り欠き部１８ａを有するとともに、印字ヘッド１１側の第１の面１８ｂに盛上部１８ｆが形成されている。また放熱プレート１８は、実施例１の場合と同様に、印字ヘッド１１とキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａとの間に配設される。放熱プレート１８は印字ヘッド１１の接触面１１ｂ（図２に示す）に接触する第１の面１８ｂと、キャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃに接触する第２の面１８ｃを有する。

放熱プレート１８の上部には上曲げ部１８ｄが形成され、上曲げ部１８ｄはキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの上部に係合する形状を有する。また放熱プレート１８の下部には下曲げ部１８ｅが形成され、下曲げ部１８ｅは放熱プレート１８が装着された際にキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの穴１２ｄに挿入される。さらに放熱プレート１８の印字ヘッド１１側の第１の面１８ｂの２箇所に形成した盛上部１８ｆは、第１の面１８ｂ側においては、印字ヘッド１１の接触面１１ｂに対応する位置の外側で表面１１ｄと接触する位置に設けられ、また第２の面１８ｃ側においては、キャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃに接触する面を最大限確保できるように平面形状に配置される。

図１０は実施例２における実装状態を示す側面図である。図１０に示すように、放熱プレート１８は印字ヘッド１１とキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａとの間に実装される。放熱プレート１８がキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａに密着する形で実装された場合、図１０に示すように、下曲げ部１８ｅがキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの穴１２ｄに入り込む。これにより、例えば印字ヘッド１１を上方（図１０に示すＺ方向）に引き抜いた場合でも放熱プレート１８が釣られて引き抜かれることはない。

また放熱プレート１８が印字ヘッド１１とキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａとの間に挿入されることにより、印字ヘッド１１がキャリッジフレーム１２に固定される。放熱プレート１８に形成された盛上部１８ｆが印字ヘッド１１とキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの間に圧入されることにより、印字ヘッド１１が固定される。そのため実施例１で示したヘッドクランプ１４を設ける必要がなくなる。

また実施例２においても、放熱プレート１８がキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃの大部分に接触し、上述した非接触エリア１７がなくなる。また印字ヘッド１１の接触面１１ｂは、盛上部１８ｆの内側で放熱プレート１８の第１の面１８ｂに接触する。そのため印字ヘッド１１が発熱した場合、放熱プレート１８を介してキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａに熱拡散しやすくなる。

以上のように実施例２によれば、放熱プレート１８に盛上部１８ｆを設け、放熱プレート１８に印字ヘッド１１をキャリッジフレーム１２に固定する機能を設けたので、良好な放熱機能を維持しつつ、キャリッジアッセンブリの構成部品点数の削減が可能となり、装置コストの低減が可能になる。

なお放熱プレート１８の盛上部１８ｆは印字ヘッド１１側に突出するように形成してあるので、放熱プレート１８の第２の面１８ｃとキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃとが密着し、効率よく熱拡散することができる。また盛上部１８ｆが突出する第１の面１８ｂ側については、盛上部１８ｆが印字ヘッド１１の接触面１１ｂの外側に形成されているので、実施例１と同様に第１の面１８ｂと接触面１１ｂが密着し、効率よく熱拡散することができる。

図１１は実施例２の変形例の放熱プレートを示す斜視図である。図１１において、実施例２の変形例の放熱プレート２１には肉厚部２１ａ、２１ｂ、２１ｃが形成されている。肉厚部２１ａ、２１ｂ、２１ｃは印字ヘッド１１の接触面１１ｂ（点線で示す）に対応する位置に形成され、放熱プレート２１が装着されたときに接触面１１ｂに圧接する。この圧接により、印字ヘッド１１がキャリッジフレーム１２に固定されるとともに、印字ヘッド１１駆動時に肉厚部２１ａ、２１ｂ、２１ｃを介してキャリッジフレームに放熱される。

以上のように実施例２の変形例によれば、上記実施例２と同様に、キャリッジアッセンブリの構成部品点数の削減が可能となり、装置コストの低減が可能になるとともに、放熱プレート２１が印字ヘッド１１の接触面１１ｂに圧接するので、放熱効果がさらに向上する効果が得られる。

次に実施例３について説明する。図１２は実施例３のインパクトプリンタを示す分解斜視図である。実施例３は、放熱プレートに改良を加えることにより、上記実施例１の放熱プレート１５に対してさらなる放熱効果を図ったものである。

図１２において、実施例３のインパクトプリンタ３０は、印字ヘッド１１、キャリッジフレーム１２、キャリッジフレーム１２に固定されたモータプレート１３、ヘッドクランプ１４、リボンプロテクタ１６および放熱プレート１９を有する。印字ヘッド１１はキャリッジフレーム１２およびモータプレート１３上に搭載され、印字ヘッド１１の先端部１１ａはキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの切り欠き１２ｂ内に装着される。

そして実施例１と同様に、印字ヘッド１１の先端部１１ａの突起部１１ａａとキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａとの間にヘッドクランプ１４を挿入することにより、印字ヘッド１１はキャリッジフレーム１２に固定される。ヘッドクランプ１４には打出部１４ａが形成されており、この打出部１４ａが印字ヘッド先端部１１ａと垂直部１２ａの間に圧入されることにより、印字ヘッド１１を固定する。

図１３は実施例３の放熱プレートを示す斜視図である。図１３において、放熱プレート１９は印字ヘッド１１の先端部１１ａが挿入される切り欠き部１９ａを有し、印字ヘッド１１とキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａとの間に配設される。放熱プレート１９は印字ヘッド１１の接触面１１ｂ（図２に示す）に接触する第１の面１９ｂと、キャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃに接触する第２の面１９ｃを有する。

放熱プレート１９の上部には上曲げ部１９ｄが形成され、上曲げ部１９ｄはキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの上部に係合する形状を有する。また放熱プレート１９の下部には下曲げ部１９ｅが形成され、下曲げ部１９ｅは放熱プレート１９が装着された際にキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの穴１２ｄに挿入される。

さらに放熱プレート１９の左右側端部には櫛歯状の切り起し部１９ｇが形成されている。切り起し部１９ｇは、印字ヘッド１１のスペーシング方向に対して印字ヘッド１１側に傾斜して設けられ、複数の切り起し片１９ｈから構成される。切り起し片１９ｈと切り起し片１９ｈの間は隙間が形成されている。切り起し部１９ｇが傾斜して形成されていることにより、キャリッジフレーム１２のスペーシング動作時に切り起し部１９ｇに風圧がかかり易くなる。また切り起し片１９ｈの間に隙間が形成されていることにより、切り起し部１９ｇの内側に位置する印字ヘッド１１にも風圧がかかる。

図１４は実施例３における実装状態を示す側面図である。放熱プレート１９は、実施例１と同様に、実装状態においてキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃの大部分に接触し、上述した非接触エリア１７がなくなる。また印字ヘッド１１の接触面１１ｂは放熱プレート１９に接触する。そのため印字ヘッド１１が発熱した場合、放熱プレート１９を介してキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａに熱拡散しやすくなる。

また放熱プレート１９をキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａに密着する形で実装した場合、図１４に示すように、下曲げ部１９ｅがキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａの穴１２ｄに入り込む。これにより、例えば印字ヘッド１１を上方（図１４に示すＺ方向）に引き抜いた場合でも放熱プレート１９がつられて引き抜かれることはない。

また実施例３では、放熱プレート１９に切り起し部１９ｇを設けたので、キャリッジフレーム１２がスペーシング方向（図１４における紙面に鉛直な方向）に移動したとき、切り起し部１９ｇに風圧がかかり、印字ヘッド１１の発熱により発熱した放熱プレート１９が効率的に冷却される。また切り起し部１９ｇは実装状態において印字ヘッド１１のフィン１１ｃ（図１４に示す）に対応する位置を避けて形成されているので、切り起し部１９ｇがあっても印字ヘッド１１のフィン１１ｃに風圧がかかる。さらに切り起し部１９ｇは隙間が設けてあるので、スペーシング動作時に切り起し部１９ｇを風が通り抜けて印字ヘッド１１に当たり、印字ヘッド１１の冷却効果を損なうことはない。

以上のように実施例３によれば、印字ヘッド１１の駆動時に印字ヘッド１１内部のコイル部の熱により印字ヘッド１１が発熱した場合、印字ヘッド１１と当接する放熱プレート１９がキャリッジフレーム１２の垂直部１２ａのフレーム当接部１２ｃに全面的に接触するので、効率よく熱拡散することが可能となり、印刷スループットの向上が期待できる。これに加えて、放熱プレート１９に櫛歯状の切り起し部１９ｇを形成したので、放熱プレート１９自体の急速な冷却効果を得ることができる。

１０、２０、３０ インパクトプリンタ
１１ 印字ヘッド
１１ｂ 接触面
１２ キャリッジフレーム
１２ａ 垂直部
１２ｃ フレーム当接部
１５、１８、１９、２１ 放熱プレート
１５ｂ、１８ｂ、１９ｂ 第１の面
１５ｃ、１８ｃ、１９ｃ 第２の面
１８ｆ 盛上部
１９ｇ 切り起し部

Claims (8)

1. キャリッジフレームに印字ヘッドを搭載し、印字ヘッドを駆動して印刷を行い、印字ヘッドの一側面から前記キャリッジフレームの一側面へ放熱を行う印刷装置において、
   前記印字ヘッドの一側面と前記キャリッジフレームの一側面との間に、前記印字ヘッドの一側面に接触する第１の面と前記キャリッジフレームの一側面に接触する第２の面とを有する放熱用のプレート部材を配置したことを特徴とする印刷装置。
2. 前記第２の面は前記キャリッジフレームの一側面に全面的に接触する請求項１記載の印刷装置。
3. 前記プレート部材は、印字ヘッドを前記キャリッジフレームに固定させるための打出部を具備する請求項１または２記載の印刷装置。
4. 前記打出部は前記第１の面側に具備される請求項４記載の印刷装置。
5. 前記プレート部材は、櫛歯状のフィンを具備する請求項１または２記載の印刷装置。
6. 前記フィンは、印字ヘッドの移動方向の両側に設けられる請求項５記載の印刷装置。
7. 前記フィンは、前記印字ヘッドの移動方向に対して傾いて配設される請求項６記載の印刷装置。
8. 前記フィンは、印字ヘッドのフィンに対向する位置を避けて配設される請求項６または７記載の印刷装置。

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