JP2572348Y2 - サーマル印字機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば駅の出札業務に
使われている自動発券機、携帯用発券機等において用
い、キップ・カード等の各種券紙にサーマルヘッドによ
り印字を行うためのサーマル式印字機構に関し、特に印
字する際に券紙にサーマルヘッドを押圧密着させるため
の機構部の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗車券を発行する自動発券機等には、印
字すべき券紙にサーマル印字をするためのサーマル式印
字機構を内部に有しているものがある。こうしたサーマ
ル式印字機構にはアレイ状の加熱素子をサーマルヘッド
として配置してこれに券紙を搬送しながら可変情報を任
意に印字するものも用いられるが、これ以外に券紙の搬
送を一時的に停止させ印字を行うものがある。なお、固
定情報を印字するのであれば単に加熱印版を備えてこれ
を所定温度に保ち暫時停止せしめた券紙に接触させて印
字させることもできる。また、加熱素子をドットマトリ
クス状に配置したサーマルヘッドを用いて搬送中に暫時
停止せしめた券紙にサーマルヘッドを押しあて所望の加
熱素子に通電し加熱することにより券紙に任意形状の印
字を行う。この種の印字機構即ち券紙を停止させ印字を
行うものの一例を図を用いて説明する。

【０００３】図６は従来の印字機構の要部を示す図であ
る。図の印字機構４０は、サーマルヘッド２′、このサ
ーマルヘッド２′を移動自在に支持する可動部４′、こ
の可動部４′を駆動する電磁ソレノイド１２、そして前
記各部を支持する支持基部１から成っている。支持基部
１には印字時に券紙９が載置される平面部を有する台座
（プラテン）３′が取付けられている。この台座３′に
対向してサーマルヘッド２′がアーム状の可動部４′の
先端部に固設されている。可動部４′の残る端部の軸支
部４′ａは支持基部１に軸支されておりサーマルヘッド
２′が回動して前記台座３′との間に券紙９を挟持可能
となっている。前記可動部の中間部には受軸４′ｂが固
設されていて、筒部が前記支持部１に固定されたソレノ
イド１２の駆動軸１２ａの先端部が前記受軸４′ｂで軸
支されている。これにより、ソレノイド１２の駆動力に
より可動部４′が回動し先端のサーマルヘッド２′を券
紙９上へと移動し券紙印字面に接触し台座３′との間に
これを挟持し押圧する。サーマルヘッド２′は例えば既
述したドットマトリクス状の加熱素子を用いた可変情報
印字用のものを用いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述した如
き印字機構においては券紙９にサーマルヘッド２′を接
触させ加熱印字させる場合に、券紙各部が充分にサーマ
ルヘッドに接触していないとサーマルヘッドによる熱が
充分に伝わらず印字内容がかすれたり途切れたりして印
字品質を悪化させる。従って印字品質を良好なものとす
るためには券紙全体を均一にある程度強い力で押圧する
ことが重要である。また、券紙への接触状態そして券紙
を挟持する速度も印字機構の重要な性能である。

【０００５】そして上述装置等従来の装置にあっては、
サーマルヘッドの移動駆動源としてソレノイド等を用
い、この駆動源の駆動力を直接可動部に伝達して券紙に
サーマルヘッド等を移動させ押圧する構成であった。こ
のような従来の構成は、印字品質を確保するため駆動源
に大形・強力のものを用いることになり、駆動装置に電
力を印加しても例えば図５（ｂ）のグラフに線Ｂにて例
示するように直ぐに所望の駆動力ｐ1 （加圧力Ｐ）を得
ることはできず相応の時間ｔ′が必要となりその後サー
マルヘッドに加熱電力が印加されるので、処理速度を上
げることが困難であった。

【０００６】更には、サーマルヘッドの取り付け姿勢は
固定的で機械加工精度のバラツキ、組立作業の精度、ま
た使用中の経時変化等の理由でしばしばサーマルヘッド
と台座との合わせ状態が悪くサーマルヘッドが券紙に均
一に接触しない場合が生じ印字品質を悪化させる場合が
生じるという問題点も有していた。この他、駆動源の駆
動力に依らずに付勢手段を具備した構成の感熱印刷装置
も知られており、例えば特開昭52-83236号公報（「感熱
印刷方法およびその装置」）には、その実施例としてア
ーム(13)、支軸(16)、ころ(17)を備え、更にサーマルヘ
ッド(3) と感熱記録紙(P) が配置される受圧台(6) を挟
持押圧する付勢手段としてのスプリング(10)、スプリン
グに抗してサーマルヘッド(3) と感熱記録紙(P) を離間
状態に保つカム(18)、このカムを駆動するためのモータ
およびプーリ(21)等を具備しており、加熱印刷版(A) を
通常時は感熱記録紙(P) から離間し、かつ印刷時は感熱
記録紙に対して所定時間だけ押圧するように構成した例
が開示されている。なお、スプリング(10)に抗する駆動
源としてソレノイドを用いる構成例も挙げているがこの
構成は一部または全部停電による無用な印刷が発生する
ことが同公報中で触れられている。なお同公報に係る発
明の主たる目的は券紙への固定項目用印刷部を分離し設
けることで処理速度の向上を図ること、また印刷鮮明度
を保証することである。本考案は、これらの従来の印刷
装置の実状に鑑みてなされたものであって、その第一の
目的は駆動力の比較的弱い小形のソレノイドを有効に活
用してサーマルヘッドの券紙上への移動速度を更に高
め、印字速度の速い印字機構を新たに提案することにあ
る。更には、新規な構成にてサーマルヘッドの券紙への
接触状態を常に均一にして高い印字品質を得ることがで
きる印字機構を提案することを第二の目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願第一の考案によれば、サーマル印字機構を、券紙
にサーマル印字をするためのサーマルヘッドと、このサ
ーマルヘッドに対応配置され券紙が載置される台座と、
前記サーマルヘッドを券紙面上に移動接触させ券紙を前
記台座との間に挟持押圧する駆動機構とを有していて、
前述駆動機構が、前記サーマルヘッドを券紙押圧方向に
常に付勢する付勢手段と、この付勢手段に抗して前記サ
ーマルヘッドを券紙と離間状態に保持し得るサーマルヘ
ッドの係止手段と、この係止手段を駆動しサーマルヘッ
ドの離間状態を開放しサーマルヘッドに券紙を押圧させ
或いは離間状態となすための開放手段とからなるサーマ
ル印字機構において、 前記付勢手段を、一端が印字機構
の支持基部に固定され他端に前記サーマルヘッドを固定
した長腕状可動部とこれに一端が係合張設されたコイル
バネで、前記係止手段は前記長腕状可動部の略中央部に
周縁最外点で当接する偏心カムで、また、前記開放手段
は前記偏心カムに固着されたカム腕を介して前記偏心カ
ムを回動させる電磁ソレノイドで構成する。

【０００８】また、本願第二の考案のサーマル印字機構
は、略上記考案の如き構成を有し、特に、前記付勢手段
は、一端が印字機構の支持基部に固定され他端に前記サ
ーマルヘッドが固定され長手方向略中間部に台座側に突
出した湾曲部が形成された板バネであり、前記係止手段
は前記板バネの前記湾曲部に周縁最外点で当接する偏心
カムであり、前記開放手段を前記偏心カムに固着された
カム腕を介して前記偏心カム(7A)を回動させる電磁ソレ
ノイド(12)で構成する。

【０００９】

【作用】上述第一の考案では、サーマルヘッドが券紙を
押圧する方向に付勢手段によって常時付勢されており、
常態では係止手段である偏心カムが前記長腕状可動部の
略中央部に周縁最外点で当接していて付勢手に抗してサ
ーマルヘッドを券紙より離間状態にしており、印字動作
時には開放手段である電磁ソレノイドが前記偏心 カム
（係止手段）を回動駆動して上述付勢手段の付勢力を開
放しこの付勢力によりサーマルヘッドは券紙上に移動し
て券紙を押圧する。偏心カムとソレノイドを組み合わせ
た付勢力開放動作は充分高速であり、従って、開放手段
の速度に依存せず専ら付勢手段に起因する高い移動押圧
速度が得られ、且つ強い押圧力が得られる。また、第二
の考案ではサーマルヘッドが板バネを介して支持されて
いるので、第一の考案と同様に高速な移動押圧速度と強
い押圧力が得られることに加えて、板バネの弾性作用に
よって組立の差異や経時変化に影響されずサーマルヘッ
ドが台座上の券紙と接触時に自ずと姿勢を合わせるので
常に印字面が券紙に均一に接触し印字加熱時に熱が券紙
各部に均一で良好な状態で伝わり、良好なサーマル印字
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本願発明を添附図面に沿って詳細に説
明する。図１及び図２は本願考案のサーマル印字機構の
一実施例を示す概略側面図であり、図１はサーマルヘッ
ド２が券紙９より離間して保持されている状態を、また
図２はサーマルヘッド２が券紙面に接触しこれを押圧し
ている状態を夫々示している。

【００１１】図示の印字機構２０は、図６に示した機構
と類似の部分、即ち支持基部１、サーマルヘッド２、こ
れを支持しており駆動機構の付勢手段の一部となる長腕
状可動部４を含むとともに、更には駆動機構１０を構成
する残りの各部分すなわち前記長腕状可動部４を券紙押
圧方向に常に付勢する狭義の付勢手段であるコイルスプ
リング６、コイルスプリング６の付勢力に抗して付勢手
段を係止するあるいは係止状態を解除する係止手段１１
（偏心カム７）、この係止手段１１を駆動する駆動源
（開放手段）５としての電磁ソレノイド１２から構成さ
れている。

【００１２】支持基部１には印字時に券紙９を受けるた
めの平面部を有する台座（プラテン）３が取付けられて
いる。そしてこの台座３の側面に突出部３ｄが設けられ
ている。前記台座３に対向してサーマルヘッド２がアー
ム状の長腕状可動部４の先端部に固設されている。そし
てサーマルヘッドの側面にも前記突出部３ｄに対応して
突出部２ｄが設けられている。なお、サーマルヘッド２
はドットマトリクス状の加熱素子を用いた可変情報印字
用のものを用いている。付勢手段を構成する部分でもあ
る長腕状可動部４の残る端部は支持基部１に軸部４ａに
て回動自在に軸支されておりサーマルヘッド２が回動し
て前記台座３との間に券紙９を挟持する構成となってい
る。

【００１３】前記突出部２ｄ及び３ｄには貫通孔が設け
られており、両貫通孔を利用して狭義の付勢手段である
コイルバネ６が両突出部２ｄ、３ｄ間に掛け渡されてい
て両者を従ってサーマルヘッド２を台座３に接近させる
べく常に付勢している。しかしながら図１に示す如き印
字待機状態においては後述する偏心カムによる係止手段
１１により付勢力に抗して長腕状可動部４従ってサーマ
ルヘッド２を台座３より離間した状態に係止し保持して
おり、サーマルヘッド２は券紙９からも離間した位置に
保たれている。係止手段１１は軸７ａにより支持基部１
に軸支された偏心カム７と、該偏心カム７と一端が一体
に固着されたカム腕８により構成されていて、カム腕８
の他端部には長孔８ａが設けられている。

【００１４】前記長孔８ａには、開放手段５（駆動源）
としてソレノイド１２の駆動軸１２ａの先端部に設けら
れたピン１２ｂが遊嵌されている。ソレノイド１２の筒
部は前記支持基部１に固定されている。これにより、ソ
レノイド１２の駆動力によりカム腕８が偏心カム７と一
体に回動して偏心カム７の周縁最外点７ｂ（頂面）が前
記可動部４に当接あるいはこれと離間することにより長
腕状可動部４ひいては先端に取り付けられたサーマルヘ
ッド２が券紙９上へと移動し接触し押圧する、或いは券
紙９と離間することが可能となっている。図１は、ソレ
ノイド１２の駆動軸１２ａが筒部に吸入駆動されてサー
マルヘッド２が台座３より離間している状態を、また図
２は駆動軸１２ａが筒部より突出駆動されてその結果サ
ーマルヘッド２が台座３に接触しコイルバネ（付勢手
段）６の付勢力により券紙９を押圧して券紙９各部がサ
ーマルヘッド２の印字面と均一に密着している状態を示
している。

【００１５】実施例では付勢手段６（コイルバネ）が常
にサーマルヘッド２を台座側へと付勢しており係止手段
１１がこの付勢力に抗してサーマルヘッド２を台座３
（従って券紙９）より離間させている構成であるから、
開放手段５が作動すると係止手段１１に作用して付勢手
段６により常に生じている付勢力を速やかに開放しこの
付勢力により直ちにサーマルヘッド２を台座３へと移動
押圧させる。なお、偏心カム７を利用しているため開放
手段５の僅かな移動動作量によりサーマルヘッド２が大
きく移動することになり移動押圧動作が迅速である。こ
のため図５（ａ）に示す加圧力Ｐの変化曲線Ａのように
駆動開始時から時間ｔまでの僅かな時間で所望の加圧力
ｐ1 が得られていて、従来のものと較べて迅速に所望の
券紙押圧状態が得られる。なお開放手段の駆動源と付勢
手段の押圧力は直接関連しないことから比較的小さな駆
動源を用いて強い押圧力を得ることが可能である。

【００１６】図３及び図４は、何れも本願他の考案のサ
ーマル印字機構の一実施例３０を示した概略側面図であ
り、図３はサーマルヘッド２が券紙９より離間して保持
されている状態を、また図４はサーマルヘッド２が券紙
面に接触しこれを押圧している状態を夫々示している。
図示の印字機構３０も、サーマルヘッド２、台座３、支
持基部１を含み構成される。そして駆動機構１０のうち
付勢手段６として前実施例のコイルバネに変えてサーマ
ルヘッド２の支持部分でもある長腕状可動部（前実施例
の４に対応）を兼ねた板バネ６Ａを使用している。ま
た、全く同様の板バネ６Ｂを用いて台座３をサーマルヘ
ッド２に対向する位置に支持している。そして、前記板
バネ６Ａに対応して係止手段１１に偏心カム、特に板バ
ネ６Ｂにも対応させて周縁最外点（頂面）を二つ持つ楕
円カム７Ａを用いたものである。

【００１７】サーマルヘッド２及び台座３が夫々固着さ
れる長腕状可動部も同時に兼ねている付勢手段６（６
Ａ、６Ｂ）は一端６ａが支持基部１に固定された板バネ
６ｂでなりそのバネ力によりサーマルヘッド２と台座３
を互いに接近させるように常に付勢している。両板バネ
の長手方向中間部には対向する内方側（サーマルヘッド
側の付勢手段６Ａなら台座側に）に湾曲部６ｃが形成さ
れていて常態では夫々係止手段１１に当接していて（図
３）付勢力が係止保持されている。即ち、係止手段１１
は軸７ａにより軸支された楕円カム７Ａと一端がこの楕
円カム７Ａと一体に固着されたカム腕８により構成され
ていて、カム腕８の他端部には長孔８ａが設けられてい
る。

【００１８】前実施例同様に前記長孔８ａには、開放手
段５（駆動源）即ちソレノイド１２の駆動軸１２ａの先
端部に設けられたピン１２ｂが遊嵌されている。ソレノ
イド１２の筒部は前記支持基部１に固定されていて、ソ
レノイド１２（開放手段５）の駆動力によりカム腕８が
楕円カム７Ａと一体に回動して楕円カム７Ａの最外点７
ｂが前記板バネ６Ａ（付勢手段６且つ可動部）と当接あ
るいはこれと離間することにより可動部ひいては先端に
取り付けられたサーマルヘッド２が券紙９上へと移動し
接触し押圧する、或いは券紙９と離間することが可能と
なっている。なお、台座３もこれと同調して同様に移動
する。図３は、ソレノイド１２の駆動軸１２ａが筒部よ
り突出駆動されてサーマルヘッド２と台座３が離間して
いる状態を、また図４は駆動軸１２ａが筒部に吸入駆動
されてその結果サーマルヘッド２と台座３が接触し付勢
手段６の付勢力により券紙９を挟持押圧して券紙９各部
がサーマルヘッド２の印字面と均一に密着している状態
を示している。

【００１９】本実施例も前考案実施例と略同様に付勢手
段である板バネ６Ａが常にサーマルヘッド２を（また板
バネ６Ｂが台座３を）互いに当接すべく付勢しておりこ
れに抗して係止手段１１として楕円カム（偏心カム）７
Ａが両者を互いに離間させている構成であり、先例同様
に図５（ａ）に示す加圧力Ｐの変化曲線Ａのように迅速
に所望の券紙押圧状態を得ることができる。なお、楕円
カム７Ａを利用しているためやはりソレノイド１２の僅
かな移動によりサーマルヘッド２等が大きく移動し動作
が迅速であり、また開放手段の駆動源と付勢手段の押圧
力は直接関連しないことから比較的小さな駆動源を用い
て強い押圧力を得ることも可能となっている。

【００２０】本実施例の印字機構３０に於いては上述の
速度向上効果に加えて、サーマルヘッド２及び台座３の
支持機構（長腕状可動部）に付勢手段をも兼ねた板バネ
６Ａ、６Ｂを用いているためサーマルヘッド２及び台座
３の支持姿勢に融通性を備えている。即ち、サーマルヘ
ッド２と台座３の相対的支持姿勢に多少の傾きがあって
も、サーマルヘッド２と台座３とで券紙９を押圧する際
には支持状態に左右されずサーマルヘッド２と台座３夫
々の平面部が平行となるように両者の姿勢を適宜補正し
ながら券紙９を挟持押圧する。従って、例えばサーマル
ヘッド２の取り付けの微細な傾きや経時変化による位置
ずれ等は、板バネのバネ作用により吸収されサーマルヘ
ッド２の印字平面部が常に券紙に均等に接触することと
なる。このためサーマルヘッド２から券紙への熱の伝導
も常に均一良好で、高品位なサーマル印字ができる。

【００２１】本願考案では付勢手段としては第１考案で
は長腕状可動部とコイルバネの組み合わせを、第２考案
では板バネを用い、且つ、係止手段に偏心カムを、ま
た、開放手段の駆動源としてソレノイドを用いる。他の
部分については以上説明した実施例に限定されず適宜等
価のものを使用して良い。

【００２２】

【考案の効果】以上詳述した本願２つの考案のサーマル
印字機構は共に、サーマルヘッドの駆動機構に、サーマ
ルヘッドを券紙押圧方向に常に付勢する付勢手段と、こ
の付勢手段に抗して前記サーマルヘッドを券紙と離間状
態に保持し得るサーマルヘッドの係止手段としての偏心
カム、この係止手段を駆動しサーマルヘッドの離間状態
を開放しサーマルヘッドに券紙を押圧させ或いは離間状
態となすための開放手段としてのソレノイドを有するか
ら、極めて迅速にサーマルヘッドを券紙上に移動させる
ことができ、従って総体として印字動作が高速な印字機
構を得られる。

【００２３】また本願第２考案のサーマル印字機構では
特に、付勢手段として一端が前記サーマルヘッドに固定
されてこれを支持するとともに他端が印字機構支持部に
固定された板バネであり、係止手段が前記板バネに最外
周で当接する偏心カムであり、また開放手段は前記カム
を回動させる電磁ソレノイドであるため、上述考案と同
じ動作の高速性に加えて取り付け状態の差異に依らずサ
ーマルヘッドが券紙各部に均等に当たりこれと密着して
高品位のサーマル印字ができるし、経時変化による印字
品位の低下もない。なお、図３及び図４に示した実施例
では台座側も同様に板バネで付勢されておりこの構成も
印字動作速度の向上と印字の高品位化に寄与し更に効果
を高めている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願考案の印字機構の一実施例を示す側面図で
ある。

【図２】図１の実施例の異なる状態を示す側面図であ
る。

【図３】本願他の考案の印字機構の一実施例を示す側面
図である。

【図４】図３の実施例の異なる状態を示す側面図であ
る。

【図５】本願に係る２種類の印字機構の、券紙に対する
サーマルヘッドの押圧力の例を示すグラフである。

【図６】従来の印字機構の一例を示す側面図である。

【符号の説明】

１…支持基部、 ２…サーマルヘッド、 ３…台座、
５…開放手段、６…付勢手段、 ６Ａ…板バネ、 ７、
７Ａ…カム、 ９…券紙、１０…駆動機構、 １１…係
止手段、 １２…電磁ソレノイド、２０、３０…サーマ
ル印字機構。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】券紙(9) にサーマル印字をするためのサー
   マルヘッド(2) と、 このサーマルヘッド(2) に対応配置され券紙(9) が載置
   される台座(3) と、 前記サーマルヘッド(2) を券紙面上に移動接触させ券紙
   (9) を前記台座(3) との間に挟持押圧する駆動機構(10)
   とを具備しており、前記駆動機構(10)が、前記サーマル
   ヘッド(2) を券紙押圧方向に常に付勢する付勢手段(6)
   と、この付勢手段(6) に抗して前記サーマルヘッド(2)
   を券紙(9) と離間状態に保持し得るサーマルヘッドの係
   止手段(11)と、該係止手段(11)を駆動しサーマルヘッド
   の離間状態を開放しサーマルヘッド(2) に券紙(9) を押
   圧させる或いは前述離間状態にさせるための開放手段
   (5) とからなるサーマル印字機構であって、 前記付勢手段(6) は、一端が印字機構の支持基部(1) に
   固定され他端に前記サーマルヘッド(2) を固定した長腕
   状可動部(4) とこれに一端が係合張設されたコイルバネ
   であり、 前記係止手段(11)は前記長腕状可動部(4) の略中央部に
   周縁最外点で当接する偏心カム(7) であり、 前記開放手段(5) は前記偏心カム(7) に固着されたカム
   腕(8) を介して前記偏心カム(7) を回動させる電磁ソレ
   ノイド(12)である ことを特徴とするサーマル印字機構。
2. 【請求項２】券紙(9) にサーマル印字をするためのサー
   マルヘッド(2) と、 このサーマルヘッド(2) に対応配置され券紙(9) が載置
   される台座(3) と、 前記サーマルヘッド(2) を券紙面上に移動接触させ券紙
   (9) を前記台座(3) との間に挟持押圧する駆動機構(10)
   とを具備しており、前記駆動機構(10)が、前記サーマル
   ヘッド(2) を券紙押圧方向に常に付勢する付勢手段(6)
   と、この付勢手段(6) に抗して前記サーマルヘッド(2)
   を券紙(9) と離間状態に保持し得るサーマルヘッドの係
   止手段(11)と、該係止手段(11)を駆動しサーマルヘッド
   の離間状 態を開放しサーマルヘッド(2) に券紙(9) を押
   圧させる或いは前述離間状態にさせるための開放手段
   (5) とからなるサーマル印字機構であって、 前記付勢手段(6) は、一端が印字機構の支持基部(1) に
   固定され他端に前記サーマルヘッド(2) が固定され長手
   方向略中間部に台座側に突出した湾曲部(6c)が形成され
   た板バネ(6A)であり、 前記係止手段(11)は前記板バネ(6A)の前記湾曲部(6c)に
   周縁最外点で当接する偏心カム(7A)であり、 前記開放手段(5)は前記偏心カム(7A)に固着されたカム
   腕(8) を介して前記偏心カム(7A)を回動させる電磁ソレ
   ノイド(12)であることを特徴とするサーマル印字機構。