JP2017177409A - サーマルプリンター - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化および低コスト化、低消費電力化を実現しながら、サーマルヘッドで生じる熱を効率的に筐体外へ放熱するサーマルプリンターの提供を目的とする。【解決手段】筐体と、筐体内に設けられ、発熱によって記録用紙に印画するサーマルヘッドと、サーマルヘッドで発生する熱を放熱する放熱部と、筐体内に設けられ、サーマルヘッドと放熱部との間を接続し、サーマルヘッドで発生する熱を放熱部へ伝える熱伝導部とを備え、放熱部はサーマルヘッドと離れて筐体に設けられ、熱伝導部から伝わる熱を筐体の外部と熱交換して放熱する。【選択図】図1
Description
本発明は、サーマルヘッドを用いて印画を行うサーマルプリンターに関し、特にサーマルヘッドを効率よく冷却する技術に関する。
サーマルプリンターは、記録用紙の幅方向に配列された発熱素子で構成されるサーマルヘッドを発熱させ、その熱により記録用紙自体を発色させたり、記録用紙にインクシートのインクを転写させたりして印画を行う。この際、発色させたい印画濃度が濃い場合はサーマルヘッドの温度を高く、薄い場合はその温度を低くするようにサーマルヘッドは制御される。また、サーマルプリンターの印画速度は、サーマルヘッドの単位時間当たりの発熱量に関係しており、近年の印画速度向上の要求に応えるためには、その単位時間当たりの発熱量を増加させる必要がある。つまり、印画速度の向上とともに、サーマルヘッドの発熱量すなわち温度も上昇する。一度温度が上昇したサーマルヘッドの温度を下げることは容易ではなく、サーマルプリンターの筐体内の気温が上昇する要因となる。また、サーマルプリンター本体の小型化の要求に対し、高密度に機械装置や基板等が実装され、筐体内の省スペース化が進んだ結果、筐体内に籠もった熱の排熱が難しくなり、筐体内の温度は更に上昇することとなった。
このような問題に対処するため、特許文献1には、冷却装置を備えた熱昇華型プリンタ装置が開示されている。その特許文献1に記載の熱昇華型プリンタ装置は、サーマルヘッドにヒートシンクを設け、そのヒートシンクをファンによって冷却する。
しかしながら、特許文献1の熱昇華型プリンタ装置のように、ファンにより筐体内の空気を対流させて冷却する方法では、筐体内の気温上昇とともに冷却性能は不足する。筐体内の気温が上昇した場合、その温度が上昇した空気流にてサーマルヘッドを冷却するためである。そこで、従来のサーマルプリンターは、サーマルヘッドの温度が、所定の温度に下がるまで印画動作を中断していた。そのため、印画速度向上の要求に応えることは難しかった。また、ファンを備えるサーマルプリンターは、ファンを設ける為の空間と、ファンを動作させるための回路および電力も必要であり、省スペース化や省電力化が困難であった。
また、印画実行時、サーマルヘッドは、それと対向するゴムローラーと正確に位置を合わせたうえで記録用紙を挟持し、所定の圧力をサーマルヘッドとゴムローラーとの間に加えて印画する。すなわちサーマルヘッドをゴムローラーに押し付けて(圧接して)印画する。よって、印画実行中は、そのサーマルヘッドとゴムローラーとの圧接を阻害する応力や振動が、サーマルヘッドに伝達されないことが好ましい。一方で、印画待機時には、その押し付ける圧力によるゴムローラーの変形を避けるため、サーマルヘッドとゴムローラーとの圧接を解くことが好ましい。サーマルヘッドの冷却機構は、これら印画実行時のサーマルヘッドの動作と、印画待機時の動作とに対応する必要がある。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、小型化および低コスト化、低消費電力化を実現しながら、サーマルヘッドで生じる熱を効率的に筐体外へ放熱するサーマルプリンターの提供を目的とする。
本発明に係るサーマルプリンターは、筐体と、筐体内に設けられ、発熱によって記録用紙に印画するサーマルヘッドと、サーマルヘッドで発生する熱を放熱する放熱部と、筐体内に設けられ、サーマルヘッドと放熱部との間を接続し、サーマルヘッドで発生する熱を放熱部へ伝える熱伝導部とを備え、放熱部はサーマルヘッドと離れて筐体に設けられ、熱伝導部から伝わる熱を筐体の外部と熱交換して放熱する。
本発明に係るサーマルプリンターによれば、小型化および低コスト化、低消費電力化を実現しながら、サーマルヘッドで生じる熱を効率的に筐体外へ放熱するサーマルプリンターの提供が可能である。
本発明に係るサーマルプリンターの実施の形態を図を用いて説明する。
<実施の形態1>
図1と図2とは、実施の形態1におけるサーマルプリンターの内部の構成を表す側面図であり、図1は印画待機時の状態を示し、図2は印画実行時の状態を示す。
図1と図2とは、実施の形態1におけるサーマルプリンターの内部の構成を表す側面図であり、図1は印画待機時の状態を示し、図2は印画実行時の状態を示す。
(サーマルプリンターの構成)
サーマルプリンター100は、筐体1と、その筐体1の内部に設けられ、発熱によって記録用紙3aに印画するサーマルヘッド2とを備える。また、サーマルプリンター100は、サーマルヘッド2で発生する熱を放熱する放熱部4をさらに備える。またサーマルプリンター100は、筐体1の内部に設けられ、サーマルヘッド2と放熱部4との間を接続し、サーマルヘッド2で発生する熱を放熱部4へ伝える熱伝導部5をさらに備える。その放熱部4はサーマルヘッド2とは離れて筐体1に設けられ、熱伝導部5から伝わる熱を筐体1の外部と熱交換して放熱する。熱伝導部5は、例えばヒートシンクであり、熱伝導性を有する材料で構成され、例えばアルミニウムや銅、タングステン、炭素繊維などを含む。また、本実施の形態1においては、放熱部4は筐体1の一部を構成する。放熱部4を構成する素材はアルミニウムや銅、タングステン、炭素繊維などを含むことが好ましい。
サーマルプリンター100は、筐体1と、その筐体1の内部に設けられ、発熱によって記録用紙3aに印画するサーマルヘッド2とを備える。また、サーマルプリンター100は、サーマルヘッド2で発生する熱を放熱する放熱部4をさらに備える。またサーマルプリンター100は、筐体1の内部に設けられ、サーマルヘッド2と放熱部4との間を接続し、サーマルヘッド2で発生する熱を放熱部4へ伝える熱伝導部5をさらに備える。その放熱部4はサーマルヘッド2とは離れて筐体1に設けられ、熱伝導部5から伝わる熱を筐体1の外部と熱交換して放熱する。熱伝導部5は、例えばヒートシンクであり、熱伝導性を有する材料で構成され、例えばアルミニウムや銅、タングステン、炭素繊維などを含む。また、本実施の形態1においては、放熱部4は筐体1の一部を構成する。放熱部4を構成する素材はアルミニウムや銅、タングステン、炭素繊維などを含むことが好ましい。
また、サーマルプリンター100は、ゴムローラー6とピンチローラー7とを互いが対向する位置に備え、ゴムローラー6とピンチローラー7とは、装着された用紙ロール3から記録用紙3aをサーマルヘッド2に供給する。また、ゴムローラー6は、そのピンチローラー7と対向する位置とは円周方向に異なる位置においてサーマルヘッド2と対向するように設置される。ゴムローラー6は、印画実行時に、サーマルヘッド2に圧接すなわち押し付けられる。
また、本実施の形態1のサーマルプリンター100は、熱伝導部5の位置を移動させる駆動手段として回動機構8をさらに備える。回動機構8は、熱伝導部5が回転方向に駆動する際の回転中心に設けられた回転支持部8aと、熱伝導部5に回転方向の応力を加えるための回動部材8b、回動部材8bを駆動する回動駆動源8cとを備える。
(サーマルプリンターの動作)
サーマルプリンター100の動作を図1と図2を用いて説明する。サーマルプリンター100は、入力された画像データを画像処理部(図示せず)にて印画データに変換し、その印画データに基づいて印画を実行する。その印画実行時の記録用紙3aの搬送順序は次の通りである。用紙ロール3から供給される記録用紙3aは、ピンチローラー7によってゴムローラー6に巻きつけられる。その結果、ゴムローラー6と記録用紙3aとの間に摩擦が発生し、その摩擦とゴムローラー6との回転によって記録用紙3aはサーマルヘッド2へ搬送される。なお、ゴムローラー6の駆動源は図示していないが、例えばステッピングモータである。サーマルヘッド2は、所定の圧力で記録用紙3aをゴムローラー6との間に押し付け、印画データに応じた発熱量で加熱される。本実施の形態1のサーマルプリンター100は、その熱によって、記録用紙3aの染料が発色し、記録用紙3aに像が転写される。その際、サーマルヘッド2にて発生した熱の一部は上記の転写プロセスに利用されずに、余熱としてサーマルヘッド2に蓄積される。本発明に係るサーマルプリンター100は、そのサーマルヘッド2に蓄積された熱を、印画待機時に、熱伝導部5を介して放熱部4より放熱する。以下にその動作を述べる。
サーマルプリンター100の動作を図1と図2を用いて説明する。サーマルプリンター100は、入力された画像データを画像処理部(図示せず)にて印画データに変換し、その印画データに基づいて印画を実行する。その印画実行時の記録用紙3aの搬送順序は次の通りである。用紙ロール3から供給される記録用紙3aは、ピンチローラー7によってゴムローラー6に巻きつけられる。その結果、ゴムローラー6と記録用紙3aとの間に摩擦が発生し、その摩擦とゴムローラー6との回転によって記録用紙3aはサーマルヘッド2へ搬送される。なお、ゴムローラー6の駆動源は図示していないが、例えばステッピングモータである。サーマルヘッド2は、所定の圧力で記録用紙3aをゴムローラー6との間に押し付け、印画データに応じた発熱量で加熱される。本実施の形態1のサーマルプリンター100は、その熱によって、記録用紙3aの染料が発色し、記録用紙3aに像が転写される。その際、サーマルヘッド2にて発生した熱の一部は上記の転写プロセスに利用されずに、余熱としてサーマルヘッド2に蓄積される。本発明に係るサーマルプリンター100は、そのサーマルヘッド2に蓄積された熱を、印画待機時に、熱伝導部5を介して放熱部4より放熱する。以下にその動作を述べる。
図1は、本実施の形態1におけるサーマルプリンター100の印画待機時の内部状態を示す。サーマルヘッド2はゴムローラー6と対向する面とは反対側の面において熱伝導部5の一端と接続している。サーマルヘッド2とその熱伝導部5の一端とは、熱伝導が生じるよう圧接もしくは密着することが好ましい。また、熱伝導部5の他端は、筐体1の内側に設けられた放熱部4の一方面と接続する。その熱伝導部5の他端と放熱部4の一方面とは、熱伝導が生じるように互いが圧接もしくは密着することが好ましい。つまり、サーマルヘッド2は熱伝導部5を介して放熱部4と接続される。
その結果、まず、サーマルヘッド2で発生した熱は、熱伝導部5の一端に伝わる。さらにその熱は、熱伝導部5が有する温度勾配により、サーマルヘッド2側に位置する熱伝導部5の一端から放熱部4側に位置する熱伝導部5の他端へ伝導する。さらに、その熱は、熱伝導部5の他端から放熱部4の一方面に伝わる。そして、放熱部4の一方面から筐体1の外側に位置するその放熱部4の他方面に伝達した熱は、その他方面において筐体1の外部と熱交換する。つまり、本実施の形態1のサーマルプリンター100は、熱伝導部5によって、サーマルヘッド2の熱を放熱部4へ熱伝導させ、放熱部4において筐体1の外部と熱交換する。なお、外部とは、外部に存在する媒体のことであり、例えば筐体1の外部に存在する空気である。
次に、印画実行時の動作を説明する。図2は、本実施の形態1におけるサーマルプリンター100の印画実行時の内部状態を示す。まず、回動機構8の回動駆動源8cは、回動部材8bを駆動して、サーマルヘッド2と放熱部4との接続が分断される位置に熱伝導部5を移動させる。つまり、図1に示したサーマルプリンター100の側面図において、回動駆動源8cが回動部材8bを反時計回りに回転させることで、熱伝導部5も反時計回りに回転し、サーマルプリンター100は、図2の状態に移行する。その結果、熱伝導部5と放熱部4との接続は分断される。一方で、その回動機構8の回転により、熱伝導部5が取り付けられたサーマルヘッド2の位置も移動し、サーマルヘッド2はゴムローラー6に圧接される。また記録用紙3aはサーマルヘッド2とゴムローラー6との間に挟持される。上述したように、サーマルヘッド2は印画データに応じて加熱され、その熱により記録用紙3aの染料が発色し、像の転写が行われる。
印画終了後、回動機構8の回動駆動源8cは回動部材8bを駆動し、熱伝導部5を介してサーマルヘッド2と放熱部4とが接続される位置に熱伝導部5を移動させる。つまり、図2に示したサーマルプリンター100の側面図において、回動駆動源8cが回動部材8bを時計回りに回転させることで、熱伝導部5も時計回りに回転する。その結果、熱伝導部5は再び放熱部4に接続される。また、同時に、サーマルヘッド2の位置も移動し、サーマルヘッド2はゴムローラー6との圧接から解放される位置に移動する。以上のようにして、印画終了後、サーマルプリンター100は図1の印画待機時の状態へ再び移行する。
(効果)
サーマルプリンター100は、印画待機時には、サーマルヘッド2に取り付けられた熱伝導部5が放熱部4に接続されるため、サーマルヘッド2で生じた熱を熱伝導部5および放熱部4を通じて筐体1の外部に放熱することができる。サーマルヘッド2で生じる熱を筐体1の内部ではなく外部へ放熱するので、サーマルヘッド2の加熱に伴う筐体1内の気温上昇を抑制できる。よって、サーマルプリンター100は、筐体1内の温度上昇による印画動作の停止頻度を低減でき、その結果、印画速度が向上する。また、サーマルプリンター100は、冷却ファンを設けることなくサーマルヘッド2の冷却が可能であり、装置サイズの小型化と低コスト化、低消費電力化を実現する。
サーマルプリンター100は、印画待機時には、サーマルヘッド2に取り付けられた熱伝導部5が放熱部4に接続されるため、サーマルヘッド2で生じた熱を熱伝導部5および放熱部4を通じて筐体1の外部に放熱することができる。サーマルヘッド2で生じる熱を筐体1の内部ではなく外部へ放熱するので、サーマルヘッド2の加熱に伴う筐体1内の気温上昇を抑制できる。よって、サーマルプリンター100は、筐体1内の温度上昇による印画動作の停止頻度を低減でき、その結果、印画速度が向上する。また、サーマルプリンター100は、冷却ファンを設けることなくサーマルヘッド2の冷却が可能であり、装置サイズの小型化と低コスト化、低消費電力化を実現する。
また、印画実行時には、回動機構8によって、熱伝導部5と放熱部4との接続が分断される。その結果、サーマルヘッド2と接続する部材は、圧接するゴムローラー6の他に、熱伝導部5を支持する回転支持部8aである。つまり、印画実行時には、記録用紙3aに対するサーマルヘッド2とゴムローラー6との位置関係の正確性を阻害する要因、例えば、サーマルヘッド2もしくはゴムローラー6に伝達される応力や振動が生じない。よって、サーマルプリンター100は、サーマルヘッド2とゴムローラー6との押し付け状態すなわち印画状態を安定化できる。つまり、サーマルプリンター100は、効率的な冷却機能を、装置サイズを大型化することなく、低コストにかつ低消費電力で実現し、さらには印画性能の安定性をも向上できる。
以上をまとめると、本発明に係るサーマルプリンター100は、筐体1と、筐体1内に設けられ、発熱によって記録用紙3aに印画するサーマルヘッド2とを備えるサーマルプリンター100であって、サーマルヘッド2で発生する熱を放熱する放熱部4と、筐体1内に設けられ、サーマルヘッド2と放熱部4との間を接続し、サーマルヘッド2で発生する熱を放熱部4へ伝える熱伝導部5とを備え、放熱部4はサーマルヘッド2と離れて筐体1に設けられ、熱伝導部5から伝わる熱を筐体1の外部と熱交換して放熱する。
以上のような構成により、サーマルプリンター100は、サーマルヘッド2で生じた熱を熱伝導部5および放熱部4を通じて筐体1の外部に放熱することができる。サーマルヘッド2で生じる熱は筐体1の内部ではなく外部へ放熱されるので、サーマルヘッド2の加熱に伴う筐体1内の気温上昇は抑制される。よって、サーマルプリンター100は、サーマルヘッド2の温度上昇による印画動作の停止頻度を低減でき印画速度の向上を実現する。また、サーマルプリンター100は、筐体1の内部に冷却ファンを設けることなくサーマルヘッド2を冷却できるため、その装置サイズの小型化および低コスト化、低消費電力化を実現する。
また、本発明に係るサーマルプリンター100は、放熱部4が、筐体1の少なくとも一部を構成することが好ましい。以上のような構成により、サーマルプリンター100は、筐体1とは別に放熱部4を設ける必要がなくなり、その装置サイズの小型化と装置の低コスト化が可能となる。
また、本発明に係るサーマルプリンター100は、熱伝導部5の位置を移動させる駆動手段(回動機構8)をさらに備え、回動機構8は、印画待機時には、熱伝導部5を介してサーマルヘッド2と放熱部4とが接続される位置に熱伝導部5の少なくとも一部を移動させ、印画実行時には、サーマルヘッド2と放熱部4との接続が分断される位置に熱伝導部5の少なとも一部を移動させることが好ましい。以上のような構成により、サーマルプリンター100は、印画待機時には、熱伝導部5と放熱部4とを介してサーマルヘッド2の熱を筐体1の外部に放熱できる。また、印画実行時には、熱伝導部5がサーマルヘッド2とゴムローラー6との接触位置の正確性を阻害する要因となることを防ぐ。つまり、サーマルプリンター100は、印画実行時には、サーマルヘッド2とゴムローラー6との圧接状態すなわち互いに押し付けられた状態を安定化でき、印画性能の安定化を可能とする。なお、本発明に係るサーマルプリンター100が備える駆動手段は、本実施の形態1に示した回動機構8に限らない。熱伝導部5の位置を移動させることができる駆動手段であればよく、例えば伸縮機構であっても良い。
<実施の形態2>
図3は、本実施の形態2におけるサーマルプリンター200の内部構成を表す側面図である。本実施の形態2のサーマルプリンター200の構成と動作の説明に関して、実施の形態1に示したサーマルプリンター100と共通する部分は説明を省略する。
図3は、本実施の形態2におけるサーマルプリンター200の内部構成を表す側面図である。本実施の形態2のサーマルプリンター200の構成と動作の説明に関して、実施の形態1に示したサーマルプリンター100と共通する部分は説明を省略する。
サーマルプリンター200は、筐体1内にサーマルヘッド2を含む機械装置が収められた機械装置領域10と、それら機械装置を電気的に制御する制御回路が収められた基板領域11と、機械装置領域10と基板領域11とを分ける仕切部5bとをさらに備える。本実施の形態2のサーマルプリンター200は、その機械装置領域10に、サーマルヘッド2の他にも、用紙ロール3と熱伝導部5、ゴムローラー6、ピンチローラー7、回動機構8とをさらに備える。また、サーマルプリンター200の熱伝導部5は、機械装置領域10と仕切部5bとに設けられる。特に、本実施の形態2のサーマルプリンター200の熱伝導部5は可動部5aとその仕切部5bとを含む。可動部5aの一端はサーマルヘッド2と接続し、その他端は仕切部5bの一端と接続部5cにて接続する。なお、可動部5aと仕切部5bとは、回動機構8の駆動により接続部5cにて互いの接続と分断とが可能である。その接続時には、可動部5aと仕切部5bとの間で熱伝導が生じるよう、互いが圧接もしくは密着することが好ましい。また、仕切部5bの他端は筐体1の底部に設けられた放熱部4の一方面と固定して接続される。なお、可動部5aおよび仕切部5bを構成する部材は、熱伝導性を有する材料で構成されており、例えばアルミニウムや銅、タングステン、炭素繊維などを含む。
サーマルプリンター200の動作を説明する。図3は、印画待機時のサーマルプリンター200の内部構成を示す。仕切部5bを含む熱伝導部5は、サーマルヘッド2と放熱部4との間を接続している。よって、サーマルヘッド2で発生した熱は、熱伝導部5すなわち可動部5aおよび仕切部5bの温度勾配に応じて放熱部4へ伝わる。放熱部4に伝わった熱は、実施の形態1と同様に、筐体1の外側に位置する放熱部4の面において外部と熱交換し放熱する。その結果、サーマルヘッド2が冷却される。
印画実行時においては、実施の形態1と同様に、回動機構8がサーマルヘッド2と放熱部4との接続が分断される位置に熱伝導部5を移動させる。すなわち、図3のサーマルプリンター200の側面図においては、回動駆動源8c(図3に図示せず、図1と同様)が回動部材8bを反時計回りに回転させることで、熱伝導部5の可動部5aも反時計回りに回転し、接続部5cにおいて、仕切部5bと可動部5aとの接触が解放される。また、実施の形態1と同様に、その回動機構8の駆動により、サーマルヘッド2とゴムローラー6とが圧接される。それにより記録用紙3aへの印画動作が行われる。印画終了後、再び回動機構8によって可動部5aがサーマルヘッド2と放熱部4とを接続する位置、すなわち可動部5aが仕切部5bに接続する位置に移動し、サーマルプリンター200は、図3の印画待機時の状態へ移行する。その結果、サーマルヘッド2は再び冷却される。
以上のように、本発明に係るサーマルプリンター200は、筐体1内にサーマルヘッド2を含む機械装置が収められた機械装置領域10と、それら機械装置を電気的に制御する制御回路が収められた基板領域11と、機械装置領域10と基板領域11とを分離する仕切部5bとをさらに備え、熱伝導部5は、機械装置領域10または仕切部5bに設けられる。以上のような構成により、サーマルプリンター200は、熱伝導部5が放熱部4へ熱を伝達するまでの過程で、その熱を基板領域11へ排熱することを抑制できる。また、より効果的に基板領域11への排熱を抑制するために、熱伝導部5は基板領域11には設けられないことが好ましい。その結果、基板領域11の温度上昇が抑制され、サーマルプリンター200は、その印画に関わる制御を安定化させることができる。また、その熱伝導部5は、基板領域11には設けられないことが好ましい。
また、本発明に係るサーマルプリンター200の熱伝導部5は、仕切部5bを含むことが好ましい。以上のような構成により、サーマルプリンター200は、装置サイズを小型化しながら、サーマルヘッド2で生じた熱を筐体1の外部に放熱でき、基板領域11の温度上昇の抑制が可能である。
(実施の形態2の変形例)
サーマルヘッド2で生じた熱を熱伝導部5および放熱部4を通じて筐体1の外部に放熱する構成は、上記の実施の形態2に限るものではなく、サーマルプリンター200は、熱伝導部5の外周の少なくとも一部に断熱材(図示せず)をさらに備えても良い。それにより、サーマルプリンター200は、断熱材を備えない場合と比較して、熱伝導部5が放熱部4へ熱を伝達するまでの途中で排熱すること、すなわちその熱を筐体1の内部へ排熱することを抑制できる。つまり、サーマルヘッド2の加熱に伴う筐体1内の気温上昇をより効果的に抑制できる。
サーマルヘッド2で生じた熱を熱伝導部5および放熱部4を通じて筐体1の外部に放熱する構成は、上記の実施の形態2に限るものではなく、サーマルプリンター200は、熱伝導部5の外周の少なくとも一部に断熱材(図示せず)をさらに備えても良い。それにより、サーマルプリンター200は、断熱材を備えない場合と比較して、熱伝導部5が放熱部4へ熱を伝達するまでの途中で排熱すること、すなわちその熱を筐体1の内部へ排熱することを抑制できる。つまり、サーマルヘッド2の加熱に伴う筐体1内の気温上昇をより効果的に抑制できる。
また、特に、サーマルプリンター200が仕切部5bの基板領域11側の外周に断熱材を備える場合(図示せず)、熱伝導部5が放熱部4へ熱を伝達するまでの過程で基板領域11へ排熱することを抑制できる。基板領域11の気温上昇を抑制できるため、サーマルプリンター200は、その印画制御を安定化させることができる。
<実施の形態3>
図4は、本実施の形態3におけるサーマルプリンター300の内部の構成を表す側面図である。本実施の形態3のサーマルプリンター300の構成と動作の説明に関して、実施の形態1に示したサーマルプリンター100と共通する部分の説明は省略する。
図4は、本実施の形態3におけるサーマルプリンター300の内部の構成を表す側面図である。本実施の形態3のサーマルプリンター300の構成と動作の説明に関して、実施の形態1に示したサーマルプリンター100と共通する部分の説明は省略する。
本実施の形態3のサーマルプリンター300は、筐体1に放熱部4aと放熱部4bとを備える。またサーマルプリンター300は、熱伝導部5と放熱部4bとの間に熱伝導性を有する弾性部として板バネ12をさらに備える。その板バネ12は、印画待機時には、回動機構8によって加えられる応力により熱伝導部5と放熱部4bとの間に圧縮状態で接続され、サーマルヘッド2の熱を放熱部4bへ伝える。また、板バネ12は、印画実行時には、その一端が自然長の状態で熱伝導部5に接続され、その他端は固定されず自由な状態で設けられ、サーマルヘッド2とゴムローラー6との圧接の状態を安定化する。なお、印画実行時に、板バネ12の一端は、自然長の状態で放熱部4bに接続されてもよい。また、板バネ12は熱伝導性が良好な材料で構成され、例えばアルミニウムや銅、タングステンを含む。
サーマルプリンター300の動作を説明する。図4は、印画待機時のサーマルプリンター300の内部構成を示す。実施の形態1と同様に、熱伝導部5は、サーマルヘッド2と放熱部4aとを接続しており、サーマルヘッド2で発生した熱は熱伝導部5を介して放熱部4aから筐体1の外部へと放熱される。また、板バネ12は熱伝導部5と放熱部4bとを接続する。よって、サーマルヘッド2で発生した熱は熱伝導部5と板バネ12とを介して放熱部4bからも筐体1の外部へと放熱される。その結果、サーマルヘッド2が効率的に冷却される。
印画実行時においては、実施の形態1と同様に、図4の側面図において回動駆動源8c(図4に図示せず、図1と同様)が回動部材8bを反時計回りに回転させることで、熱伝導部5も反時計回りに回転する。その結果、熱伝導部5と放熱部4aとの接続は分断される。また、板バネ12はその圧縮状態から解放され、一端が熱伝導部5に接続された状態で自然長を保つ。一方で、サーマルヘッド2とゴムローラー6とは圧接状態すなわち押し付けられた状態となる。つまり、サーマルプリンター300は、サーマルヘッド2とゴムローラー6との圧接状態を安定化できる。サーマルプリンター300は、その状態で印画動作を行うため、印画の性能が安定化する。
印画終了後、再び回動機構8が駆動し、サーマルヘッド2と放熱部4aとを、もしくは放熱部4bとを接続する位置に熱伝導部5を移動させる。これにより、サーマルプリンター300は、図4の印画待機時の状態へ再び移行する。その結果、サーマルヘッド2が効率的に冷却される。
なお、印画実行時において、板バネ12は熱伝導部5と放熱部4bとの両方に接しても良い。その場合、板バネ12は、サーマルヘッド2とゴムローラー6との圧接位置の正確性を維持できる程度の応力を保持して、熱伝導部5と放熱部4bとの間に接続される。すなわち、板バネ12が、サーマルヘッド2とゴムローラー6との圧接位置の正確性を維持できる程度に圧縮状態であっても良い。また、本実施の形態3のサーマルプリンター300は、放熱部4aおよび放熱部4bの2つの放熱部を備えるが、必ずしも2つの放熱部を備える必要はなく、板バネ12と接続する放熱部4bを備えていれば効果を奏する。
また、図5は熱伝導部5と放熱部4bとの間に設置する弾性部の変形例を示しており、図5に示すサーマルプリンター301は、シールドガスケット13を熱伝導部5と放熱部4bとの間に備える。シールドガスケット13は、熱伝導性が良好な弾性材で構成され、例えば高分子材料やエラストマーである。また、例えば、熱伝導性が良好な炭素繊維を含んでも良い。シールドガスケット13を備えるサーマルプリンター301の動作は、板バネ12を備えるサーマルプリンター300と同様でありその説明は省略する。
以上のように、本発明に係るサーマルプリンター300およびサーマルプリンター301は、熱伝導部5と放熱部4bとの間に熱伝導性を有する弾性部として板バネ12もしくはシールドガスケット13をさらに備え、その弾性部は、印画待機時には、駆動手段である回動機構8によって加えられる応力により熱伝導部5と放熱部4bとの間に圧縮状態で接続されてサーマルヘッド2の熱を放熱部4bへ伝え、印画実行時には、自然長の状態で一端が熱伝導部5または放熱部4bに接続されサーマルヘッド2とゴムローラー6との圧接の状態を安定化する。以上のような構成により、印画待機時には、サーマルプリンター300およびサーマルプリンター301は、サーマルヘッド2の熱を熱伝導部5と弾性部とを介して放熱部4bへ伝え、放熱部4bから筐体1の外部へ放熱することができる。これにより、サーマルプリンター300およびサーマルプリンター301は、サーマルヘッド2を効率的に冷却できる。また、サーマルプリンター300およびサーマルプリンター301は、印画実行時には、サーマルヘッド2とゴムローラー6との圧接状態すなわち互いに押し付けられた状態を阻害することがない。サーマルプリンター300およびサーマルプリンター301は、印画の性能を安定化することができる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
1 筐体、2 サーマルヘッド、3 用紙ロール、3a 記録用紙、4 放熱部、4a 放熱部、4b 放熱部、5 熱伝導部、5a 可動部、5b 仕切部、5c 接続部、6 ゴムローラー、7 ピンチローラー、8 回動機構、8a 回転支持部、8b 回動部材、8c 回動駆動源、10 機械装置領域、11 基板領域、12 板バネ、13 シールドガスケット、100 サーマルプリンター、200 サーマルプリンター、300 サーマルプリンター、301 サーマルプリンター。
Claims (6)
- 筐体と、
前記筐体内に設けられ、発熱によって記録用紙に印画するサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドで発生する熱を放熱する放熱部と、
前記筐体内に設けられ、前記サーマルヘッドと前記放熱部との間を接続し、前記サーマルヘッドで発生する熱を前記放熱部へ伝える熱伝導部とを備え、
前記放熱部は前記サーマルヘッドと離れて前記筐体に設けられ、前記熱伝導部から伝わる熱を前記筐体の外部と熱交換して放熱することを特徴とするサーマルプリンター。 - 前記放熱部が、前記筐体の少なくとも一部を構成する請求項1に記載のサーマルプリンター。
- 前記筐体内に前記サーマルヘッドを含む機械装置が収められた機械装置領域と、
前記機械装置を電気的に制御する制御回路が収められた基板領域と、
前記機械装置領域と前記基板領域とを分離する仕切部とをさらに備え、
前記熱伝導部は、前記機械装置領域または前記仕切部に設けられる請求項1もしくは請求項2に記載のサーマルプリンター。 - 前記熱伝導部は前記仕切部を含む請求項3に記載のサーマルプリンター。
- 前記熱伝導部の位置を移動させる駆動手段をさらに備え、
前記駆動手段は、印画待機時には、前記熱伝導部を介して前記サーマルヘッドと前記放熱部とが接続される位置に前記熱伝導部の少なくとも一部を移動させ、印画実行時には、前記サーマルヘッドと前記放熱部との接続が分断される位置に前記熱伝導部の少なくとも一部を移動させる請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のサーマルプリンター。 - 前記熱伝導部と前記放熱部との間に熱伝導性を有する弾性部をさらに備え、
前記弾性部は、印画待機時には、前記駆動手段によって加えられる応力により前記熱伝導部と前記放熱部との間に圧縮状態で接続され、印画実行時には、自然長の状態で一端が前記熱伝導部または前記放熱部に接続される請求項5に記載のサーマルプリンター。
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