JP2013244631A - サーマルプリンター - Google Patents

Abstract

【課題】ラベル連続体その他の印字用紙の移送を確実に安定化して、印字用紙の移送におけるずれの発生を抑制し、印字位置および印字長などについて印字品質を確保可能なサーマルプリンターを提供する。
【解決手段】サーマルヘッド１１に対向するプラテンローラーの代わりにタイミングベルト２５を用いることに着目し、印字用紙２の幅と少なくとも同等の幅を有するタイミングベルト２５と、タイミングベルト２５を回転駆動する第１のプーリー２６および第２のプーリー２７と、印字用紙２をタイミングベルト２５方向に押し付け可能なプレッシャーローラー２９と、を有し、タイミングベルト２５は、プレッシャーローラー２９との接触部からサーマルヘッド１１に向かって印字用紙２を案内可能である。
【選択図】図１

Description

本発明はサーマルプリンターにかかるもので、とくに印字用紙の移送を安定化して印字品質を所定レベルに確保可能なサーマルプリンターに関するものである。

従来から、ラベル連続体やタグ連続体その他の印字用紙に印字を行うサーマルプリンターは、サーマルヘッドとプラテンローラーとの間に印字用紙を挟んでプラテンローラーを回転駆動し、印字用紙の移送および印字を行っている。
なお、印字方式としては、印字用紙とともに熱転写インクリボンを用いる熱転写印字方式、および印字用紙として感熱発色層（サーマル層）を有する、いわゆるサーマル紙を用いる感熱発色方式がある。

図３にもとづき、従来のサーマルプリンター１について概説する。
図３は、サーマルプリンター１の概略側面図であって、サーマルプリンター１は、印字用紙（たとえばラベル連続体２）の供給部３と、用紙検出部４と、印字部５と、を有する。

ラベル連続体２は、帯状の台紙６に複数枚のラベル片７を仮着したもので、隣り合うラベル片７の間のギャップ、あるいは台紙６の裏面に所定ピッチであらかじめ印刷してある位置検出用マーク（図示せず）を用紙検出部４により検出して、印字部５に対するラベル連続体２（ラベル片７）の相対的位置を検出可能としている。

供給部３は、ラベル連続体２をロール状に保持し、移送路８上に、ダンパーローラー９を介して、用紙検出部４および印字部５方向に帯状に繰り出し可能とする。

用紙検出部４は、透過型あるいは反射型など任意の方式のセンサー１０を有し、上記ギャップあるいは位置検出用マークを検出可能である。

印字部５は、サーマルヘッド１１と、プラテンローラー１２と、熱転写インクリボン１３の供給軸１４および巻取り軸１５と、を有し、サーマルヘッド１１およびプラテンローラー１２の間にラベル連続体２および熱転写インクリボン１３を挟持し、ステッピングモーター１６によりプラテンローラー１２を回転駆動するとともに、サーマルヘッド１１からの各種文字や記号さらにはバーコードその他のコードを含む印字データの供給によりラベル片７への印字を可能とする。

しかしながら、このようなサーマルプリンター１においてラベル連続体２の移送および印字を行うにあたり、プラテンローラー１２の部分でラベル連続体２の移送不良が発生する場合があり、ラベル片７への印字位置の精度が低下する問題、すなわち、印字長の変化ないしは印字の伸縮が発生するなどの諸問題がある。

このような諸問題の原因としては、第一に、プラテンローラー１２とラベル連続体２との間のスリップがある。
すなわち、とくにラベル連続体２の幅が狭い場合には、ラベル連続体２とプラテンローラー１２との間で接触面積を十分に確保することができないため、上記スリップが発生しやすい。
なお、ラベル連続体２の移送補助を行うためのフィードローラー（図示せず）を設けることにより移送力の増強を図ることもできるが、機構が複雑化する。

第二の原因としては、プラテンローラー１２の熱膨張あるいは熱収縮による移送誤差がある。
すなわち、サーマルプリンター１の使用にともなう発熱によりプラテンローラー１２が膨張するため、高温状態では印字長が伸びる傾向にあり、逆に低温状態では印字長が縮む傾向にある。
なお、上記第一の原因であるスリップ対策のために、プラテンローラー１２のゴム厚を厚くしてプラテンローラー１２を柔らかくすることにより、摩擦係数を上げる手法を採ることもあるが、この手法では、プラテンローラー１２の熱膨張による影響を受け易くなる。

第三の原因としては、ラベル連続体２の慣性負荷による印字伸縮がある。
すなわち、ラベル連続体２の供給部３におけるロールが大きく重たい場合には、印字停止から印字発行開始により印字部５に突発的な負荷が加わり、印字伸縮が発生する。
なお、この印字伸縮への対策として、供給部３に用紙ダンパーを追加するなどの緩衝構造を採用することにより印字部５に衝撃が伝達しないようにすることもあるが、機構が大型化する。

第四の原因としては、とくに熱転写方式の場合に、熱転写インクリボン１３を用いることによる印字位置精度のばらつきがある。
すなわち、熱転写インクリボン１３の巻取り軸１５への巻取り時に発生する熱転写インクリボン１３の張力の影響により、さらには、熱転写インクリボン１３の巻取り径の変化による張力の変化による影響により、ラベル片７への印字位置が徐々にずれる傾向にある。
なお、熱転写インクリボン１３を用いた熱転写方式の印字の場合には、熱転写インクリボン１３移送の影響により印字長は縮む傾向にあり、熱転写インクリボン１３を用いずにラベル片７がサーマル紙である感熱発色方式の印字の場合には、印字長が伸びる傾向にある。

要するに、円筒形ないし円柱形のプラテンローラー１２を使用していたため、ラベル連続体２に移送誤差が発生するもので、ラベル連続体２との間で移送ずれないしはスリップが発生しないようにするためには、プラテンローラー１２の直径を太くしたり、材質を柔らかくしたり、プラテンローラー１２に対するラベル連続体２の巻付け角度を大きくするなどの各種の対策が採られていたが、要請される印字品質やサーマルプリンター１ないしラベル連続体２からの制約により、ずれを回避してラベル連続体２の移送を確実にするための十分な摩擦力を得ることができないという問題がある。

特許第４３５９３１４号公報

本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、従来のようにプラテンローラーを用いた印字用紙の移送および印字による移送不良、移送スリップ、熱による移送誤差、突発的な移送負荷による影響などを受けにくくしたサーマルプリンターを提供することを課題とする。

また本発明は、ラベル連続体その他の印字用紙の移送を確実に安定化して、印字位置および印字長などについて所定レベルの印字品質を確保可能なサーマルプリンターを提供することを課題とする。

また本発明は、印字用紙の移送におけるずれの発生を抑制し、より安定した移送構造を装備し、印字位置の精度の改善を図ることができるサーマルプリンターを提供することを課題とする。

すなわち本発明は、サーマルヘッドに対向するプラテンローラーの代わりにタイミングベルトを用いることに着目したもので、プリンター本体内に設けた移送路に沿って印字用紙を移送するとともに、この移送路の途中に設けたサーマルヘッドにおいて上記印字用紙に印字を行うサーマルプリンターであって、上記サーマルヘッドに対向するとともに、上記印字用紙の幅と少なくとも同等の幅を有するタイミングベルトと、このタイミングベルトを回転駆動する第１のプーリーおよび第２のプーリーと、上記印字用紙を上記タイミングベルト方向に押し付け可能なプレッシャーローラーと、を有し、上記サーマルヘッドは、上記第１のプーリーあるいは上記第２のプーリーのいずれかの部分において上記タイミングベルトとの間に上記印字用紙を挟持可能であるとともに、上記タイミングベルトは、上記プレッシャーローラーとの接触部から上記サーマルヘッドに向かって上記印字用紙を案内可能であることを特徴とするサーマルプリンターである。

上記プレッシャーローラーは、上記タイミングベルトの張力を調整可能であることができる。

上記プレッシャーローラーは、ローラー支持用プレートに形成したガイド孔に沿って上記タイミングベルト方向に往復動可能であるとともに、上記プレッシャーローラーを上記タイミングベルト方向に付勢する付勢部材を設けることができる。

上記サーマルヘッドおよび上記プレッシャーローラーは、上記プリンター本体に対して開閉可能な開閉ブラケットにこれを取り付けてあることができる。

上記タイミングベルトの外周面は、シリコーンゴム材によりこれを形成することができる。

上記タイミングベルトは、上記第１のプーリーあるいは上記第２のプーリーを介してステッピングモーターによりこれを回転駆動することができる。

上記タイミングベルトと、上記プレッシャーローラーおよび上記サーマルヘッドと、の間に、上記印字用紙とともに熱転写インクリボンを挟持して上記印字を行うことができる。

本発明によるサーマルプリンターにおいては、サーマルヘッドに対向するプラテンローラーの代わりにタイミングベルトを用いるとともに、このタイミングベルトとサーマルヘッドとの間に印字用紙を移送して印字するようにしたので、印字用紙移送のための摩擦面を十分に確保可能であり、供給部におけるロール状の印字用紙からの外力負荷による影響、さらに熱転写方式の場合には熱転写インクリボンにおける張力の変化による印字位置ずれの影響を減少させて、安定した移送および印字を実現し、印字精度の向上および印字長の適正化を図ることができる。

本発明の実施例によるサーマルプリンター２０の、サーマルヘッド１１の開放時の概略側面図である。 同、サーマルプリンター２０の、サーマルヘッド１１の閉鎖時の概略側面図である。 従来のサーマルプリンター１の概略側面図である。

本発明は、サーマルヘッドに対向するタイミングベルトと、印字用紙をこのタイミングベルトに押し付け可能なプレッシャーローラーと、を設け、このプレッシャーローラーからサーマルヘッドまでの間で、印字用紙は所定移送路長さにわたってタイミングベルトに接触しながら移送されることになるので、印字部における十分な摩擦力を確保し、従来のようにプラテンローラーにおけるスリップなどが発生することなく、安定した印字用紙の移送および印字を実行可能として印字品質を確保可能なサーマルプリンターを実現した。

つぎに本発明の実施例によるサーマルプリンター２０を図１および図２にもとづき説明する。ただし、図３と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図１は、サーマルプリンター２０の、サーマルヘッド１１の開放時の概略側面図、図２は、サーマルプリンター２０の、サーマルヘッド１１の閉鎖時の概略側面図であって、サーマルプリンター２０は、プリンター本体２１と、開閉軸２２のまわりにプリンター本体２１に対して開閉する開閉ブラケット２３と、前記供給部３および用紙検出部４と、印字部２４と、を有する。

印字部２４は、プリンター本体２１側に設けたタイミングベルト２５と、タイミングベルト２５を回転駆動する第１のプーリー２６（上流側プーリー）および第２のプーリー２７（下流側プーリ）と、前記サーマルヘッド１１、前記熱転写インクリボン１３の供給軸１４および巻取り軸１５と、ローラー支持用プレート２８と、ローラー支持用プレート２８に設けるとともにタイミングベルト２５方向に往復動可能であるプレッシャーローラー２９と、を有する。

サーマルプリンター２０は、プリンター本体２１内に設けた移送路８に沿ってラベル連続体２を移送するとともに、この移送路８の途中に設けた印字部２４（サーマルヘッド１１）においてラベル連続体２に印字を行うものであり、サーマルヘッド１１、ローラー支持用プレート２８およびプレッシャーローラー２９、さらに熱転写インクリボン１３の供給軸１４および巻取り軸１５は、プリンター本体２１に対して開閉可能な開閉ブラケット２３にこれを取り付けてある。
すなわち、サーマルヘッド１１およびプレッシャーローラー２９は、開閉ブラケット２３の開閉により、タイミングベルト２５に対して開閉可能である。

タイミングベルト２５は、サーマルヘッド１１に対向し、ラベル連続体２の幅と少なくとも同等の幅を有するとともに、第２のプーリー２７を介して前記ステッピングモーター１６によりこれを回転駆動する。
なお、タイミングベルト２５の外周面は、シリコーンゴム材によりこれを形成することにより、ラベル連続体２の摩擦面としている。

プレッシャーローラー２９は、ラベル連続体２をタイミングベルト２５方向に押し付け可能である。
すなわち、プレッシャーローラー２９は、ローラー支持用プレート２８に形成したガイド孔３０に沿ってタイミングベルト２５方向に往復動可能であるとともに、ローラー支持用プレート２８には、プレッシャーローラー２９をタイミングベルト２５方向に付勢する押しバネ３１（付勢部材）を設けている。
プレッシャーローラー２９は、この押しバネ３１の付勢力によってタイミングベルト２５の張力を所定レベルに調整可能である。
なお、熱転写インクリボン１３は、その供給軸１４から繰り出され、プレッシャーローラー２９の外周面に案内された上で、その巻取り軸１５に巻き取られることになる。

サーマルヘッド１１は、第２のプーリー２７の部分においてタイミングベルト２５との間にラベル連続体２および熱転写インクリボン１３を挟持可能であるとともに、とくに図３に示すように、タイミングベルト２５は、プレッシャーローラー２９との接触部からサーマルヘッド１１に向かってラベル連続体２および熱転写インクリボン１３を案内可能である。

すなわち、タイミングベルト２５と、プレッシャーローラー２９およびサーマルヘッド１１（ないしは第２のプーリー２７の部位）と、の間の所定間隔にわたって、ラベル連続体２とともに熱転写インクリボン１３を挟持して印字を行うことができる。

こうした構成のサーマルプリンター２０において、タイミングベルト２５は、第１のプーリー２６および第２のプーリー２７との間において歯車係合構造を有しており、タイミングベルト２５の移送のずれはなく、安定した回転駆動が可能である。
したがって、タイミングベルト２５の外周側にラベル連続体２および熱転写インクリボン１３を所定間隔（プレッシャーローラー２９およびサーマルヘッド１１の間の間隔）にわたって密着させることにより必要な摩擦力を確保することができ、タイミングベルト２５からラベル連続体２がその幅方向にも長さ方向にもずれることがないようにして、ラベル連続体２の移送不良を大幅に軽減可能としている。

かくして、本発明のサーマルプリンター２０においては、その印字部２４にタイミングベルト２５を採用した移送機構を採用したので、ラベル連続体２の移送面に十分な摩擦面を確保して、その摩擦力を大幅に拡大することができ、外力負荷によるラベル連続体２のずれの影響を極力低減することができる。

すなわち、従来のように、摩擦力向上のためにプラテンローラー１２のゴム厚を増やす必要がなくなるため、熱膨張による移送誤差の影響を低減可能であって、サーマルヘッド１１とタイミングベルト２５との間の設置部を硬くすることができるため、より鮮明な印字品質を得ることができる。摩擦力を確保するためにプラテンローラー１２を柔らかくしてしまうと印字がかすれるが、本発明のサーマルプリンター２０では、タイミングベルト２５の部分を硬くしてもスリップする可能性を低減しており、印字が鮮明になる。

さらに、熱転写インクリボン１３およびラベル連続体２をプレッシャーローラー２９で挟んだ状態で印字部２４のサーマルヘッド１１に送り込むことができるため、熱転写インクリボン１３の移送とラベル連続体２の移送との間のスリップを回避可能であるとともに、ラベル片７の発行時に発生する熱による熱転写インクリボン１３の熱収縮に起因するしわの発生を抑制し、印字部２４におけるタイミングベルト２５の周長をより長くすることができるため、従来のプラテンローラー１２に比較して交換頻度の低減という効果も得ることができる。

１ サーマルプリンター（従来、図３）
２ ラベル連続体（印字用紙）
３ 供給部
４ 用紙検出部
５ 印字部
６ 台紙
７ ラベル片
８ 移送路
９ ダンパーローラー
１０ センサー
１１ サーマルヘッド
１２ プラテンローラー
１３ 熱転写インクリボン
１４ 供給軸
１５ 巻取り軸
１６ ステッピングモーター
２０ サーマルプリンター（実施例、図１、図２）
２１ プリンター本体
２２ 開閉軸
２３ 開閉ブラケット
２４ 印字部
２５ タイミングベルト
２６ 第１のプーリー（上流側プーリー）
２７ 第２のプーリー（下流側プーリー）
２８ ローラー支持用プレート
２９ プレッシャーローラー
３０ ローラー支持用プレート２８に形成したガイド孔
３１ 押しバネ（付勢部材）

Claims (7)

1. プリンター本体内に設けた移送路に沿って印字用紙を移送するとともに、
   この移送路の途中に設けたサーマルヘッドにおいて前記印字用紙に印字を行うサーマルプリンターであって、
   前記サーマルヘッドに対向するとともに、前記印字用紙の幅と少なくとも同等の幅を有するタイミングベルトと、
   このタイミングベルトを回転駆動する第１のプーリーおよび第２のプーリーと、
   前記印字用紙を前記タイミングベルト方向に押し付け可能なプレッシャーローラーと、
   を有し、
   前記サーマルヘッドは、前記第１のプーリーあるいは前記第２のプーリーのいずれかの部分において前記タイミングベルトとの間に前記印字用紙を挟持可能であるとともに、
   前記タイミングベルトは、前記プレッシャーローラーとの接触部から前記サーマルヘッドに向かって前記印字用紙を案内可能であることを特徴とするサーマルプリンター。
2. 前記プレッシャーローラーは、前記タイミングベルトの張力を調整可能であることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンター。
3. 前記プレッシャーローラーは、ローラー支持用プレートに形成したガイド孔に沿って前記タイミングベルト方向に往復動可能であるとともに、
   前記プレッシャーローラーを前記タイミングベルト方向に付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のサーマルプリンター。
4. 前記サーマルヘッドおよび前記プレッシャーローラーは、前記プリンター本体に対して開閉可能な開閉ブラケットにこれを取り付けてあることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のサーマルプリンター。
5. 前記タイミングベルトの外周面は、シリコーンゴム材によりこれを形成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のサーマルプリンター。
6. 前記タイミングベルトは、前記第１のプーリーあるいは前記第２のプーリーを介してステッピングモーターによりこれを回転駆動することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のサーマルプリンター。
7. 前記タイミングベルトと、前記プレッシャーローラーおよび前記サーマルヘッドと、の間に、前記印字用紙とともに熱転写インクリボンを挟持して前記印字を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリンター。

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