JP2749095B2 - プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱転写あるいは感熱プリンタに係り、特
に、インクリボンでの普通紙印字と感熱紙印字モードの
違いにより、感熱ヘッドの押力を変え感熱紙印字の紙面
汚れを防止する好適な感熱ヘッド押力自動調整機構に関
する。

〔従来の技術〕

従来の一般的な熱転写プリンタを引用して従来の技術
を述べると、熱転写あるいは感熱プリンタの感熱ヘッド
駆動手段はソレノイド通電、リードスクリュータイプス
テッピングモータ駆動、カム切換え方式等がある。いず
れも感熱ヘッドのプラテン側への押し付け力は一定なの
が従来の方法である。該感熱ヘッドの押力が一定である
がゆえに、最近、感熱紙印字での紙面汚れが問題となっ
ている。これは、粗面紙対応での感熱ヘッド押力アップ
に原因がある。それ以前は、熱転写プリンタは専用の紙
（面のきれいな、平滑度200秒以上の標準紙）を各メー
カが推奨していた。しかし、現在は顧客の要求等により
粗面紙（面のやや荒い、平滑度50〜100秒程度のPPC用
紙）印字が熱転写プリンタの必須条件となって来てい
る。感熱ヘッド押力アップを図ることで、紙面とインク
リボンおよび感熱ヘッド発熱抵抗体の密着性を良くし、
熱効率を良くする事で粗面対応を図っている。一般的な
感熱紙を前記感熱ヘッドの押力で印字した場合、感熱紙
印字では、感熱ヘッド表面を直接、紙面に接触させる
為、該ヘッドでの押力により、接触部の紙面が光るある
いは、紙面の汚れが発生するという不具合を生じる。現
在は、前記対策として、汚れ（圧力複写）に強い高価な
感熱紙を使用するか、プリンタ仕様の中に感熱紙をサポ
ートしない製品が増加している。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前記の問題点に鑑み、その目的とするとこ
ろは、インクリボンを使用してその普通紙への印字（感
熱転写）とインクリボンを使用しない感熱紙への印字
（感熱紙発色）時に、感熱ヘッドの押し付け力を別にす
る機構とし、インクリボンカセットの装着、取り外しの
違いで切換わる感熱ヘッド押力自動調整機構とキャリッ
ジ内部に設置させることで感熱紙の紙面汚れを完全に防
止することにある。普通紙への印字（感熱転写）におい
ては、紙面とインクリボンと感熱ヘッドの密着性を良く
し、感熱ヘッド表面の発熱抵抗体の熱でインクリボンの
インクを溶融させ紙面に効率よく転写させるべく、感熱
ヘッドの押力を上げる。そして感熱紙印字（感熱紙発
色）の場合は、感熱紙面と感熱ヘッド表面の発熱抵抗体
部が直接、接触し、かつ感熱紙の表面はなめらかである
がゆえに、感熱ヘッドの押力を小さく、具体的には普通
紙印字の50〜70％下げても印字品位は良好である。上記
の構成により安定した印字品位の熱転写あるいは感熱プ
リンタを提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、 感熱ヘッドおよび、前記感熱ヘッドが押し付けられる
プラテン、 表面に固体インクを塗布したインクリボン、被転写紙を
前記プラテン側に規制させるキャリッジカバー、前記感
熱ヘッドを搭載し横行移動するキャリッジ等より構成さ
れるプリンタにおいて、 前記キャリッジカバー内に、インクリボンカセットを
装着した時は前記感熱ヘッドの押力が強まる押力調整機
構を設け、前記押力調整機構は、前記感熱ヘッドと連結
される可動プランジャと前記インクリボンカセット装着
時に前記可動プランジャとの間のストロークが長くなる
方向に移動されるステータ部とよりなるヘッドソレオイ
ドと、前記インクリボンカセット取り外し時には移動さ
れた前記ステータ部を元の位置に戻す付勢手段とより構
成されていることを特徴とするプリンタ にある。

〔作用〕

本発明の感熱ヘッド押力自動調整機構は、インクリボ
ンカセットの有無の違いでヘッドソレオイドのストロー
クを制御するように動作する。それによって感熱ヘッド
の押力が換えられるため、ヘッドソレノイドのストロー
クをインクリボンカセットの有無で、感熱転写と感熱紙
発色の２段設定にすれば、誤動作することはない。ヘッ
ドソレノイドの最大ストローク時に感熱転写とし、ヘッ
ドソレノイドの最小ストローク時に感熱紙発色にするの
が最も好ましい。

〔実施例〕

まず、第７図、第８図を用いて、本発明の必要性を詳
細に説明する。第７図は、感熱ヘッドのドット列24ドッ
ト品、感熱ヘッド印加エネルギー0.3〜0.4mJでの、感熱
紙発色と粗面紙（平滑度:20〜50秒）印字の転写率の違
いを、感熱ヘッド押力変化をさせたものである。感熱紙
は発色面がなめらか（平滑度:200秒以上）であり、さら
に、感熱ヘッド面を直接紙面に密着させるため、感熱ヘ
ッドの熱転写効率が良く、感熱ヘッド押力は矢印Ｂの10
0g以上あればほぼ良好な印字品位を得る事ができる。そ
れに対し、粗面紙（平滑度:20〜50秒）は、転写真が荒
く、そして、インクリボンを介して転写する為、熱転写
効率が前者感熱紙に比較するとやや悪くなる。実験によ
れば、感熱ヘッド押力は矢印Ａの300g以上は必要であ
る。第８図は、感熱紙発色時の紙面光沢、汚れ度合と感
熱ヘッド押力との関係を示す図である。

感熱紙は、市販の特に低印字品位の用紙を使用した。
図より、市場クレームを排除するには、感熱ヘッド押力
を矢印Ｃの300g以下に設定する必要があることがわか
る。ここで、紙面光沢、汚れ度合について述べてみる。
０レベルは全く紙面光沢・汚れ無し。１レベルは微かな
紙面光沢・汚れ有り。２レベルは少し紙面光沢・汚れ有
り。３レベルは一部にはっきり分かる紙面光沢・汚れ有
り。４レベルは印字幅全体にはっきり分かる紙面光沢・
汚れ有り。５レベルは著しい紙面光沢・汚り有り。以上
の評価レベルより判定したのが第８図である。第７図、
第８図より、顧客に安定した印字品位の熱転写プリンタ
を提供するには、本発明の構成が明らかに有効であるこ
とが証明である。感熱紙発色時の感熱ヘッド押力は100
〜300g、粗面紙印字時は300g以上の感熱ヘッド押力が必
要である。感熱ヘッド押力は、前記のそれぞれの押力に
ある程度の裕度を持たせるには、感熱紙発色時は100〜2
50g、粗面紙印字時は350〜500g程度に設定するのが望ま
しい。

次に、本発明の実施例の構成、作用、効果について説
明する。

本発明は熱転写あるいは感熱プリンタのキャリッジ内
部に感熱ヘッドの押力自動調整機構を設置させるもので
ある。押力自動調整機構について説明する前に熱転写プ
リンタを例に挙げてその概要を述べる。

第２図に示すように、熱転写プリンタは本体枠１にキ
ャリッジ２が設けられている。キャリッジ２は左右に横
行できる様に本体枠１に支持されている。キャリッジモ
ータ３にて動かされるタイミングベルト４は本体枠１の
左右間に架設されている。このタイミングベルト４にキ
ャリッジ２はつながれている。キャリッジモータ３の回
転により、キャリッジ２は横行するように動かされるの
である。キャリッジ２の前方には、キャリッジ２の横方
向に沿って延在するプラテン５が配置されている。キャ
リッジ２の前部には感熱ヘッド６が設けられている。こ
の感熱ヘッド６とプラテン５の間に被転写紙13とインク
リボン18を挟持し、感熱ヘッド６の加熱を行うことで、
インクリボン18のインクを被転写紙13に転移させる。こ
うして熱転写を行うのである。被転写紙13が感熱紙の場
合は、インクリボンカセット７を取り外し感熱ヘッド６
で発生した熱を発色媒体に熱伝達し、発色させるしくみ
になっている。

キャリッジ２の上面は、インクリボンカセット７が載
置される様になっている。キャリッジ２の上面には、巻
取コア用の巻取軸８と供給コア用の供給軸９およびイン
クリボンカセット７の位置決めピン10、感熱ヘッド６押
力強弱切換えスイッチピン14が設けられている。押力強
弱切換えスイッチピン14は、インクリボンカセット７を
装着すると、インクリボンカセット７の下面で押され
る。これによってキャリッジ２内部のソレノイドのスト
ロークが増し感熱ヘッド６の押力が増加する構成となっ
ている。インクリボンカセット７は、巻取軸８および供
給軸９にインクリボンカセット７を挿入する様にしてキ
ャリッジ２に取り付けられるものである。蓋12キャリッ
ジ２の横行する上部をおおうように設けられている。イ
ンクリボン７を交換するときに、蓋12を開けるものであ
る。次に本発明に係るキャリッジ２の内部に設置した一
実施例について（ソレノイドによる感熱ヘッド６押力付
加方法）第１図、第３図を引用して述べる。まず第１図
によりキャリッジ内部の構造について説明する。この図
はキャリッジケース20からキャリッジカバー21を取りは
ずし、キャリッジケース20の中の構造を示す為の斜視図
である。キャリッジケース20にはキャリッジ２全体を横
行移動させる為のタイミングベルト22、感熱ヘッド６、
感熱ヘッド６をプラテンに押し付けたり、引き戻したり
することができる様、矢印Ｘ方向に転角可能なヘッド取
付板23,ヘッド取付板23を介して感熱ヘッド６にプラテ
ンへの感熱ヘッド６押力を伝達するためのヘッドレバー
24、ヘッドレバー24の一端が係合し感熱ヘッド６押力の
発生源であるヘッドソレノイド25、インクリボンを巻取
る為の巻取軸8,タイミングベルト22の直線運動を回転運
動に変換する為のプーリー26、タイミングベルト22をプ
ーリー26に押し付ける為のベルトオサエローラ27、プー
リー26の回転力を巻取軸８に伝達する為のアイドルギヤ
A28、アイドルギヤB29、インクリボン巻取りが必要なと
きだけ巻取軸８に回転力を与える様に制御する為のイン
クリボン巻取制御用ソレノイド30等が取り付けられる。
また、本発明の主題である感熱ヘッド押力自動調整機構
31は図の様にキャリッジケース20に取り付けられる。感
熱紙印字の時、つまり感熱紙発色を得る時は、インクリ
ボンカセット取り外し状態であり、バネ33によりアーム
36を介してヘッドソレノイド25はプラテン側（Ａ方向）
に移動する。ここで、ヘッドソレノイド25内の可動プラ
ンジャ（図示せず）はロッドを介して感熱ヘッドと連結
されている。ヘッドソレノイド25が移動するとのステー
タ部34もそれに伴ってプラテン側に移動する。よってヘ
ッドソレノイド25の可動プランジャとステータ部34の間
のストロークが小さくなり、感熱ヘッド６の押力も小さ
くなる。切換えスイッチピン14はこの時、キャリッジカ
バー21に設けられた穴32より首を出すかっこうとなる。
次に第３図により、上記の感熱ヘッド押力自動調整機構
３を詳細に説明する。インクリボンカセット下面で押し
込まれた切換えスイッチピン14は下方に動き、それによ
りアーム36によりヘッドソレノイド25のステータ部34を
スライド板38の面をＢ方向へすべらせ、ストッパー39に
接触させる。これにより、ヘッドソレノイド25の可動プ
ランジャとステータ部34の間のストロークＬが約１〜2m
m程度長くなる。このストロークを長くすることで可動
プランジャの移動距離が長くなりヘッド取付板の転角が
増し、感熱ヘッドの押力がアッタするというしくみであ
る。インクリボンカセットを取り外した場合は、バネ支
持板37に固定されているバネ33により切換えスイッチピ
ン14は上方にもち上げられる。それに伴って、アーム36
も上方に移動する。すなわち、ヘッドソレノイド25のス
テータ34部もＡ方向にすべりもとの位置に戻る。マグネ
ット部ストッパー35とステータ34の間隙はＬとなり、こ
の状態が感熱紙発色をする時の感熱ヘッドの押力とな
る。

次に、第４図、第５図、第６図にてその他の応用技術
について説明する。まず第４図にて感熱ヘッド押力自動
調整機構に円盤を使用した例について説明する。ヘッド
ソレノイド25のストロークは一定として、感熱ヘッド押
力と逆方向に力を働かせるのがこの応用例のポイントで
ある。アーム42の先端がインクリボンカセットの下面で
押されるとアーム42は下方に動き、それに伴って円盤41
が時計方向に角度θ分回転する。円盤41の円周の一端に
バネ43が設置されており、回転方向にもち上げられる。
この回転でバネ力が働き、ヘッド取付板が軸40を中心と
して反時計方向に回転する。感熱ヘッド６はヘッド取付
板23と一体であり反時計方向に回転するのでプラテンへ
の押し付け力が増加するしくみになっている。この状態
で普通紙印字（感熱転写）をすれば、印字品位の良好な
転写ができる。インクリボンカセットを取り外しすると
バネ43は円盤43を反時計方向に回転せしめ、感熱ヘッド
押力は弱まる。この状態で感熱紙発色をすれば、押圧で
の紙面光沢発生や紙面汚れを防止でき良好な感熱紙発色
印字ができる。

第５図はリードスクリュータイプステッピングモータ
による感熱ヘッド押力付加方式での押力自動調整機構の
応用例を示す図である。ステッピングモータ48の動作に
伴いリードスクリュー47が反時計方向に回転するとアー
ム46はプラテン側に移動し、ヘッド取付板23および感熱
ヘッド６をプラテンに押し付けるしくみである。リード
スクリュータイプステッピングモータ45の回転は、本体
のCPUで制御される。キャリッジカバー21に設けられた
インクリボンセンサ44を利用して、アーム46の移動量を
調整するのが本応用例のポイントである。インクリボン
カセットをキャリッジカバー21に装着した時、インクリ
ボンがインクリボンセンサ44部に挿入される。この時
は、リードスクリュータイプステッピングモータ45によ
りアーム46の移動量を大きくし、感熱ヘッド６の押力を
アップする。インクリボンカセット取り外し時はその逆
とし、普通紙印字（感熱転写）と、感熱紙発色時の感熱
ヘッド押力をインクリボンセンサ44を介してCPUで制御
し、高印字品位を得るものである。

第６図は、キャリッジモータを利用したカム切換え方
式で感熱ヘッドに押力を付加する場合における押力自動
調整機構を説明する為の斜視図である。インクリボンの
有無をインクリボンセンサ44で検知しCPUを介してステ
ッピングモータ48のパルスを制御する。ステッピングモ
ータ48より、ギヤＢに回転力を与え、その回転力はギヤ
Ａ等を介し、回転角切換カム51に伝達される。回転角切
換カム51の側面に、少なくとも２段階の切換え用溝59を
設置させ、その溝59の違いで回転角を換え、その回転角
を、カム切換補助アーム50を介して上下駆動用板55に伝
達する。上下駆動用板55はバネ54により上下移動する構
成となっている。回転角最大の時は、上下駆動用板55を
最大までもち上げる構成とし、該板55の上面でヘッド駆
動アーム56を、軸57を中心として感熱ヘッド６と一体と
したヘッド支持板58をプラテン５方向に移動させる。こ
れによって感熱ヘッド６はプラテン５面を強く押せる
（押力300〜500g程度）ため、プラテン５と感熱ヘッド
６の間隙の被転写紙を密着させることができ、粗面紙印
字の印字品位を良好にすることができるのである。感熱
紙発色の場合は、回転角切換カム51の側面の溝59を換
え、回転角を前記よりも少なくすることで、ヘッド駆動
アームの上方移動量を少なくし、感熱ヘッドの押力をや
や弱め（100〜250g程度）にすることにより、紙面光沢
発生や汚れ等を完全に防止することができる。

〔発明の効果〕

前記実施例説明等より、本発明によれば、以下の効果
がある。

（１）普通紙印字（感熱転写）を良くすべく、感熱ヘッ
ドの押力アップや感熱ヘッドのドット密度をアップし
て、感熱ヘッドと紙面の面圧をアップしても、本発明の
押力調整機構を有すれば、感熱紙発色時の紙面光沢，汚
れ発生を防止できる。

（２）押力調整機構により、異なる種類の紙の印字が可
能となり、顧客に紙を選択させない。

（３）押力調整機構のメカニズムも簡単であり、構造上
も非常に簡単となり、組立コストも大幅に上がる事もな
い。

以上のような効果により印字品位の良好な安定した、
熱転写あるいは感熱プリンタを顧客に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のキャリッジ内部構造を示す斜視図、第
２図は熱転写プリンタの概要説明用の斜視図、第３図は
感熱ヘッド押力自動調整機構を説明する為の斜視図、第
４図は感熱ヘッド押力自動調整機構の応用例を説明する
為の斜視図、第５図はステッピングモータを使用した時
の感熱ヘッド押力自動調整機構の応用例を説明する為の
斜視図、第６図はカム切換方式で感熱ヘッド押力を与え
る場合での感熱ヘッド押力自動調整機構の応用例を説明
する為の斜視図、第７図は感熱ヘッド押力と転写率の関
係を示す図、第８図は感熱ヘッド押力と紙面光沢、汚れ
度合を示す図である。 １……本体枠、２……キャリッジ、３……キャリッジモ
ータ、４……タイイングベルト、５……プラテン、６…
…感熱ヘッド、７……インクリボンカセット、８……巻
取軸、９……供給軸、10……位置決めピン、12……蓋、
13……被転写紙、14……切換えスイッチピン、18……イ
ンクリボン、20……キャリッジケース、21……キャリッ
ジカバー、22……タイミングベルト、23……ヘッド取付
板、24……ヘッドレバー、25……ヘッドソレノイド、26
……プーリー、27……ベルトオサエローラ、28……アイ
ドルギヤＡ、29……アイドルギヤＢ、30……巻取制御用
ソレノイド、31……押力自動調整機構、32……穴、33…
…バネ、34……ステータ、35……マグネット部ストッパ
ー、36……アーム、37……バネ支持板、38……スライド
板、39……ストッパー、40……軸、41……円盤、42……
アーム、43……バネ、44……インクリボンセンサ、45…
…リードスクリュータイプステッピングモータ、46……
アーム、47……リードスクリュー、48……ステッピング
モータ、50……カム切換補助アーム、51……回転角切換
カム、52……ギヤＡ、53……ギヤＢ、54……バネ、55…
…上下駆動用板、56……ヘッド駆動アーム、57……軸、
58……ヘッド支持板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高萩 文雄 茨城県日立市東多賀町１丁目１番１号 株式会社日立製作所多賀工場内 (72)発明者 今泉 克巳 茨城県日立市東多賀町１丁目１番１号 日立多賀エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−74667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−122571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−179267（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−282947（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感熱ヘッドおよび、前記感熱ヘッドが押し
   付けられるプラテン、表面に固体インクを塗布したイン
   クリボン、被転写紙を前記プラテン側に規制させるキャ
   リッジカバー、前記感熱ヘッドを搭載し横行移動するキ
   ャリッジ等より構成されるプリンタにおいて、 前記キャリッジカバー内に、インクリボンカセットを装
   着した時は前記感熱ヘッドの押力が強まる押力調整機構
   を設け、前記押力調整機構は、前記感熱ヘッドと連結さ
   れる可動プランジャと前記インクリボンカセット装着時
   に前記可動プランジャとの間のストロークが長くなる方
   向に移動されるステータ部とよりなるヘッドソレノイド
   と、前記インクリボンカセット取り外し時には移動され
   た前記ステータ部を元の位置に戻す付勢手段とより構成
   されていることを特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記イン
   クリボンカセット装着時に対し、前記インクリボン取り
   外し時には前記感熱ヘッドの押力を50〜70％弱くする事
   を特徴とするプリンタ。