JP2012201098A - 熱転写プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】プラテンに対するサーマルヘッドの位置を高精度で容易に調整可能な熱転写プリンタを提供する。
【解決手段】サーマルヘッド２とプラテン４との間でインクリボンと共に転写紙を挟み込みサーマルヘッド２の発熱素子に電流を印加し、インクリボンのインクに熱量を加えることによって、インクの画像が転写紙に転写される熱転写ユニット１０を備えた熱転写プリンタＰにおいて、サーマルヘッド２及びプラテン４が相対するように固定される基台２０を備え、サーマルヘッド２は、移動機構部３０を介して基台２０に取り付けられ、移動機構部３０は、サーマルヘッド２を鉛直方向に移動可能な第１の移動機構部と、第１の移動機構部の移動量に応じてプラテン４に対するサーマルヘッド２の押圧力を調整する押圧力調整機構部と、を具備している。
【選択図】図２

Description

本発明は、色インクを転写して画像を形成する熱転写プリンタに関する。

従来から所定の色インクを転写して画像を形成する熱転写プリンタが知られている。この種の熱転写プリンタでは、例えば、インクリボンと共に転写紙をサーマルヘッドとプラテンとで挟み当該インクリボンに所定の熱量を加えることによって、インクが転写紙に転写され画像が形成される。

このような熱転写プリンタにおいて、印画品質を向上させるため、発熱素子の配列方向を記録紙の搬送方向と直交して配置するとともに、発熱素子の位置を記録紙の幅方向に揃える必要があり、このような要求に対応すべくプラテンに対するサーマルヘッドの角度又は位置調整手段を備えた熱転写プリンタが従来から知られている（特許文献１参照）。

特開２００８−１８８９３４号公報

この種の熱転写プリンタにおいて、近年、印刷精度に関する要求が高まっており、特に高精度の網点印刷を行うためには、プラテンに対するサーマルヘッド（発熱素子）の位置精度を高める必要性があるものの、従来の機構では十分な位置精度を得られていない。

本発明は、このような問題の解消を課題の一つとし、プラテンに対するサーマルヘッドの位置を高精度で容易に調整可能な熱転写プリンタを提供しようというものである。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。なお、本発明の理解を容易にするため括弧付きの符号を付すが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に係る熱転写プリンタは、サーマルヘッド（２）とプラテン（４）との間でインクリボン（６）と共に転写紙（８）を挟み込み前記サーマルヘッドの発熱素子に電流を印加し、インクリボンのインクに熱量を加えることによって、当該インクの画像が転写紙に転写される熱転写ユニット（１０）を備えた熱転写プリンタにおいて、前記サーマルヘッド及びプラテンが相対するように固定される基台（２０）を備え、前記サーマルヘッドは、移動機構部（３０）を介して前記基台に取り付けられ、前記移動機構部は、前記サーマルヘッドを鉛直方向に移動可能な第１の移動機構部（３１）と、当該第１の移動機構部の移動量に応じて前記プラテンに対するサーマルヘッドの押圧力を調整する押圧力調整機構部（３６）と、を具備していることを特徴とする。

また、請求項２に記載の熱転写プリンタは、請求項１に記載の熱転写プリンタにおいて、前記移動機構部は、前記サーマルヘッドを前記転写紙の搬送方向に移動可能な第２の移動機構部（４１）を更に備えたことを特徴とする。

また、請求項３に記載の熱転写プリンタは、請求項１、又は２に記載の熱転写プリンタにおいて、前記移動機構部は、前記サーマルヘッドを前記転写紙の幅方向に移動するための第３の移動機構部（４８、４９）を更に備えたことを特徴とする。

本発明によれば、サーマルヘッドをプラテンに対して精度良く位置調整することが可能であり、プラテンに対するサーマルヘッドの印圧を容易且つ適切に調整することができる。

熱転写プリンタの概要を示す簡略図である。 熱転写プリンタの構成を説明するための縦断面図である。 図２の左部分の拡大図である。 サーマルヘッド交換時の動作状態を説明するための図である。 図３のＡ部分を示す拡大図である。 図３のＢ部分を示す平面図である。 図６のＩ−Ｉ断面図である。 サーマルヘッドのＹ軸方向の調整例を説明するための平面断面図である。

以下、図面を参照して本発明の熱転写プリンタについて説明する。なお、以下の説明において、理解し易くするために、転写紙８の紙面に対して鉛直方向をＺ軸方向と称し、転写紙８の長さ（送り）方向をＹ軸方向と称し、転写紙８の幅方向をＸ軸方向と称して説明することとする。

図１に示すように、本実施形態の熱転写プリンタＰは、サーマルヘッド２とプラテン４との間でインクリボン６と共に転写紙８を挟み込み前記サーマルヘッド２の発熱素子２ａに電流を印加することによってインクリボン６のインクに所定の熱量を加え、当該インクが当該転写紙８に転写される熱転写ユニット１０を備えている。

インクリボン６は、供給ローラ６ａによって繰り出され、巻き取りローラ６ｂによって巻き取られる。転写紙８も、インクリボン６と同様に、供給ローラ８ａによって繰り出され、巻き取りローラ８ｂによって巻き取られる。転写紙８は、その上下面が挟持されるニップローラ１５ａや所定の経路に導くガイドローラ１５ｂによってガイドされ、所定位置においてガイドローラ１５ｂを介して上方向に迂回される。このガイドローラ１５ｂの上方には、迂回される転写紙８をガイドするためのプラテン４が配置され、当該プラテン４の上方には、サーマルヘッド２と当該プラテン４とが転写紙８やインクリボン６を挟んで相対するように配置される。また、プラテン４とサーマルヘッド２の間には、ガイドローラ１６によってガイドされるインクリボン６が配置される。

また、図２に示すように、熱転写プリンタＰは、サーマルヘッド２やプラテン４を含む熱転写ユニット１０を取り付けるための基台２０を備えている。当該基台２０は、転写紙８の搬送方向両側に設けられた一対の縦フレーム２１、２１と、当該縦フレーム２１間に掛け渡される上下横フレーム２２、２３と、を備え、サーマルヘッド２とプラテン４は、一対の縦フレーム２１、２１間に架け渡されて取り付けられる。

プラテン４は、図２に示すように、支持部材５を介して基台２０に固定されて取り付けられる一方で、サーマルヘッド２は基台２０に移動機構部３０を介してＺ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に取り付けられる。

図３及び図４に示すように、移動機構部３０は、サーマルヘッド２をプラテン４の上側に近接又は離反させるようにＺ軸方向に移動させるＺ軸方向移動用機構部３１（本願の第１の移動機構部）と、バネなどの弾性体による付勢力によって、サーマルヘッド２をプラテン４に所定の押圧力で押し付けるための押圧力調整機構部３６と、サーマルヘッド２をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動用機構部４１（本願の第２の移動機構部）と、を備える。

Ｚ軸方向移動用機構部３１は、縦フレーム２１に沿ってＺ軸方向に移動可能な第１の移動体３３と、当該第１の移動体３３を移動させる駆動部３４と、を備える。

駆動部３４は、軸３５ａを伸縮可能なアクチュエータ本体３５を備え、当該アクチュエータ本体３５は基台２０の上フレーム２２に固定して取り付けられ、そのアクチュエータ本体３５から軸３５ａがＺ軸方向に伸縮可能となっている。一方、この軸３５ａが取り付けられる第１の移動体３３は、縦フレーム２１から内側Ｘ軸方向に突出する突起部２１ａと嵌合する凹部３３ａを有し、当該アクチュエータ３５による軸３５ａの伸縮駆動によって第１の移動体３３をＺ軸方向に往復運動させる。

すなわち、印刷時には、図３に示すように、駆動部３４を駆動し、第１の移動体３３を下げて、プラテン４に対してサーマルヘッド２を密着させる一方で、サーマルヘッド２の交換時には、図４に示すように、駆動部３４を駆動し、第１の移動体３３を上げて、プラテン４からサーマルヘッド２を離反させる。

押圧力調整機構部３６は、第１の移動体３３から内側Ｘ軸方向に突出する突起部３３ｂと嵌合する凹部３７ａを有し、当該第１の移動体３３の移動方向（Ｚ軸方向）に移動可能な第２の移動体３７と、当該第１の移動体３３からＸ軸方向内側に延出するようにして前記第２の移動体３７の上方に取り付けられる延出体３８と、その延出体３８に取り付けられるバネ機構部３９と、前記延出体３８から略鉛直方向下側に延び、その端部が前記第２の移動体３７が下方に所定量移動したときに前記第２の移動体３７と係合し当該第２の移動体３７の下方への移動量を規制する規制体４０と、を備える。

バネ機構部３９は、図５に示すように、第２の移動体３７の上部に配置されるバネ等の弾性部材７１と、前記弾性部材７１を前記第２の移動体３７との間で保持する保持体７３と、前記保持体７３と連結される軸７４を有する回転部材７５と、を備えている。また、回転部材７５は、前記延出体３８の上部に配置され、軸７４には、中央部にネジ溝７４ａが形成されており、このネジ溝７４ａが延出体３８に形成されるネジ溝３８ａと螺合して取り付けられている。そして、当該回転部材７５による回転力を垂直運動に変えて延出体３８の下方に延びる軸７４を伸縮させることによって、弾性部材５９の付勢力が調整されて、この付勢力が第２の移動体３７に加えられるようになっている。

したがって、この押圧力調整機構部３６によれば、第２の移動体３７が下方から上方へ移動するにつれて、バネが縮むためその抵抗力が徐々に増し、この抵抗力が付勢力となって第２の移動体３７に加えられ、プラテン４に対してサーマルヘッド２が最適な押圧力で密着する。

また、回転部材７５の回転量によって第２の移動体３７の上方への移動量が規制されるとサーマルヘッド２がプラテン４に接触した後の第２の移動体３７のサーマルヘッド２への押圧力が変化するので、この移動量の規制によって第２の移動体３７の下方への押圧力を調整することができる。

Ｙ軸方向移動用機構部４１は、図６及び図７に示すように、第２の移動体３７の下端面からＺ軸方向下側に突出する突出体４２と、その突出体４２が収容される凹部４３ａを有する保持体４３と、を備え、図７に示すように、当該突出体４２は保持体４３の下端面と摺動して図中矢印に示すようにＹ軸方向に移動可能に保持される。

Ｙ軸方向移動用機構部４１は、Ｙ軸方向において、凹部４３ａにおける当該突出体４２の一端面と保持体４３の側面との間にはバネなどの弾性部材４５が配置され、当該突出体４２の他端面と保持体４３の側面との間には、当該突出体４２をＹ軸方向に移動させるための駆動部４６の軸４６ａが配置される。具体的に、駆動部４６は、例えば、マイクロゲージが用いられる。マイクロゲージは、軸４６ａと、この軸４６ａと歯車群（図示しない）を介して連結される回転部材４６ｂと、を備え、当該回転部材４６ｂによる回転力を水平運動に変えて軸４６ａを伸縮させる。軸４６ａは保持体４３の一側面を貫通して設けられ、回転部材４６ｂが当該保持体４３の側面外部に配置される。

この回転部材４６ｂの正回転により、例えば、この軸４６ａが延びると、突出体４２は弾性部材４５の有する付勢力に抗して転写紙８の搬送方向に移動する。なお、回転部材４６ｂの逆回転により軸４６ａは縮み、突出体４２は逆方向へと移動する。

このようなＹ軸方向移動用機構部４１によれば、図８に示すように、マイクロゲージを用いてサーマルヘッド２の両端部のＹ軸方向の高精度の調整が可能である。

また、図３に示すように、保持体４３は、Ｘ軸方向内側に延出して形成されており、この保持体４３の下端面には、サーマルヘッド２がネジなどの固定部材４８によって着脱可能に取り付けられる。

また、本実施形態のサーマルヘッド２には、その幅方向に、固定部材４８の軸４８ａが羅合して取り付けられるネジ溝を有する孔部４９が複数形成されており、サーマルヘッド２を保持体４３に固定する際に当該孔部４９の位置を適宜変更して固定部材４８により取り付けることで、Ｘ軸方向におけるサーマルヘッド２の位置を容易に変更することができる。

なお、本実施形態では、サーマルヘッド２側に孔部４９を複数形成するようにしているが、保持体４３側に複数の孔部を形成するようにしても構わない。また、当該孔部４９と固定部材４８は、本願の第３の移動機構部として機能する。

このように構成された熱転写プリンタＰは、Ｚ軸方向用移動機構部３１によりサーマルヘッド２をプラテン４から容易に離反させることが可能となりサーマルヘッド２の交換等を容易にできる。

また、熱転写プリンタＰは、第１の移動体３３を下方へと移動し、プラテン４に対してサーマルヘッド２を接触させた後、さらに第１の移動体３３を下方へと移動することで、プラテン４に対するサーマルヘッド２の押圧力を調整する。すなわち、第１の移動体３３の移動量によってバネ機構部３９の弾性部材７１による付勢力が増減することで、プラテン４に対するサーマルヘッド２の押圧力（印圧）を調整するようになっており、プラテン４に対するサーマルヘッド２の押圧力を容易且つ適切に調整することができる。

また、マイクロゲージを用いたＹ軸方向移動用機構部４１によりサーマルヘッド２をＹ軸方向で調整することで、プラテン４に対するサーマルヘッド２のＹ軸方向での高精度の調整を容易に行えるようになっており、例えば、サーマルヘッド発熱素子のＹ軸方向位置の個体差などに対応可能である。

以上に説明したように、本実施形態の熱転写プリンタＰは、サーマルヘッド２をプラテン４に対して精度良く位置調整することが可能であり、プラテン４に対するサーマルヘッド２の印圧を容易且つ適切に調整することができる。よって、転写紙８に良好な印字を行うことができる。

また、本実施形態の熱転写プリンタＰは、図２に示すように、サーマルヘッド２を加温する加温手段８０を備えている。本実施形態の加温手段８０は、サーマルヘッド２の上部に接触して配置される管体８１と、この管体８１の内部に図示しない温水排出口から排出される温水を循環させる循環パイプ８２と、を備え、印刷前にサーマルヘッド２が所定の温度（連続印刷時の飽和温度）まで加温制御される。好適には、サーマルヘッド２周辺の温度とプラテン４周辺の温度とがほぼ一定に保たれるように制御される。なお、管体８１２の接触面は、効率良く熱を伝達させるために、サーマルヘッド２の形状に応じて形成されていることが好ましい。なお、このようなサーマルヘッド２を加温する加温手段は、従来から公知の他の加温手段を適用することができる。

また、一般にサーマルヘッドはフラットヘッド型の方が発熱素子部の平坦度が高いため、幅広の印刷機に適している。しかしフラットヘッド型はプラテン側に突起物が存在しているため、対向するプラテン径を一定以上の大きさにすることができず、特に転写紙の幅が広くなると、十分な剛性を得られる径を確保することができなくなる。このようなプラテン４を用いる熱転写プリンタＰでは、剛性が足りないために転写紙８の張力でプラテン４に撓みが発生し、特に中央部でのサーマルヘッド２との密着性が低くなる。

そこで、本実施形態の熱転写プリンタＰでは、図２に示すように、プラテン４のフィルム通過側と逆面（本実施形態では下端面）に、当該プラテン４と接触するようにして配置されるバックアップロール６５を設けている。このバックアップロール６５は、下方から上方に延びる支持体６６を介して基台２０の下方横フレーム２３に固定して取り付けられる。

当該バックアップロール６５は、プラテン４の幅とほぼ同一の幅を有しており、プラテン４の全幅において密着して配置されている。

本実施形態の熱転写プリンタＰは、簡単な構造ながら、このバックアップロール６５により容易にプラテン４の真直性を高めることが可能となり、上述したサーマルヘッド２に対するプラテン４の密着性の低下等を防止できる。

また、転写紙８と対向するサーマルヘッド２の面形状がその幅方向において凹凸状に形成されていると、幅方向の印圧が不均一となり、印刷不良が発生する。

そこで、本実施形態の熱転写プリンタＰでは、図２に示すように、サーマルヘッド２の両端部が支持された構成を有する熱転写プリンタＰにおいて、プラテン４に対してサーマルヘッド２を所定の押圧力で押し付けるためのサーマルヘッド用押圧力調整機構部５０を２つ設けている。このサーマルヘッド用押圧力調整機構部５０は、サーマルヘッド２の幅方向に均等に２つ設けられているが、この数に限定されるものではなく、例えば、中央部に１つであっても構わない。重要な点は、均等にプラテン４に対してサーマルヘッド２を押し付けることにある。

具体的に、サーマルヘッド用押圧力調整機構部５０は、図２に示すように、プラテン４に対してサーマルヘッド２を押圧する押圧体５１と、この押圧体５１に付勢力を付与するバネ機構部５５と、を備える。

バネ機構部５５は、図３に示すように、中央部にネジ溝が形成された軸５６を有する回転部材５７と、当該軸５６の先端部と連結され、前記押圧体５１の上端部を保持する保持体５８と、前記保持体５８と前記押圧体５１の間に配置されるバネ等の弾性部材５９と、を備え、当該回転部材５７による回転力を垂直運動に変えて軸５６を伸縮させることによって、弾性部材５９の付勢力が調整されて、この付勢力が押圧体５１に加えられる。軸５６には、中央部にネジ溝が形成されており、このネジ溝がサーマルヘッド２の上方において左右の延出体３８間に架け渡されるようにして配置される連結体５３に形成されるネジ溝と螺合して取り付けられている。なお、回転部材５７は、当該連結体５３の上部に配置され、当該回転部材５７による回転力を垂直運動に変えて連結体５３の下方に延びる軸５６を伸縮させることによって、弾性部材５９の付勢力が調整されて、この付勢力が押圧体５１を介してサーマルヘッド２に加えられるようになっている。

押圧体５１は、下端面がサーマルヘッド２上に配置される管体８１に接触して設けられており、バネ機構部５５の作用により、当該押圧体５１が、サーマルヘッド２をプラテン４に対して所定の押圧力で押し付けるようになっている。

このように構成されたサーマルヘッド用押圧力調整機構部５０によれば、例えば、回転部材５７を正方向に回転し、ネジを締めつけることで弾性部材５９を縮めて押圧力を高める一方で、回転部材５７を反時計方向に回転し、ネジを緩めることで弾性部材５９を延ばして押圧力を引くし、押圧体５１及び管体８１を介してサーマルヘッド２に加えられる付勢力が調整される。これにより、サーマルヘッド２には、均等に所定の押圧力でプラテン２に対して押圧されるので、プラテン４に密着してサーマルヘッド２が配置されることとなり、幅方向において均等に印圧がかかり、良好な印字が行われる。

なお、本実施形態は一形態であって、この形態に限定されるものではない。例えば、必要がなければＹ軸方向移動用機構部４１を取り除いて、移動機構部３０を構成しても構わない。また、サーマルヘッド２を加温する加温手段や、バックアップロール６５、又はサーマルヘッド用押圧力調整機構部５０は、必要に応じて適宜設けることができ、省略しても構わない。

Ｐ…熱転写ユニット
２…サーマルヘッド
４…プラテン
６…インクリボン
８…転写紙
１０…熱転写ユニット
２０…基台
３０…移動機構部
３１…第１の移動機構部
３６…押圧力調整機構部
４１…第２の移動機構部
４８…固定部材
４９…孔部

Claims (3)

1. サーマルヘッドとプラテンとの間でインクリボンと共に転写紙を挟み込み前記サーマルヘッドの発熱素子に電流を印加し、インクリボンのインクに熱量を加えることによって、当該色インクの画像が転写紙に転写される熱転写ユニットを備えた熱転写プリンタにおいて、
   前記サーマルヘッド及びプラテンが相対するように固定される基台を備え、
   前記サーマルヘッドは、移動機構部を介して前記基台に取り付けられ、
   前記移動機構部は、
   前記サーマルヘッドを鉛直方向に移動可能な第１の移動機構部と、
   当該第１の移動機構部の移動量に応じて前記プラテンに対するサーマルヘッドの押圧力を調整する押圧力調整機構部と、
   を具備していることを特徴とする熱転写プリンタ。
2. 前記移動機構部は、前記サーマルヘッドを前記転写紙の搬送方向に移動可能な第２の移動機構部を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の熱転写プリンタ。
3. 前記移動機構部は、前記サーマルヘッドを前記転写紙の幅方向に移動するための第３の移動機構部を更に備えたことを特徴とする請求項１、又は２に記載の熱転写プリンタ。

Images