JP3500898B2 - サーマルラインプリンタのヘッド圧接装置 - Google Patents

サーマルラインプリンタのヘッド圧接装置

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JP3500898B2
JP3500898B2 JP7539397A JP7539397A JP3500898B2 JP 3500898 B2 JP3500898 B2 JP 3500898B2 JP 7539397 A JP7539397 A JP 7539397A JP 7539397 A JP7539397 A JP 7539397A JP 3500898 B2 JP3500898 B2 JP 3500898B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、POS、ECR、
ハンディターミナル・計測機器等の出力端末機として使
用される小型サーマルラインプリンタのヘッド圧接装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のサーマルラインプリンタの
構成を示す斜視図であり、図6は同サーマルヘッド圧接
および圧接解除動作を示す断面図である。図5において
101はサーマルラインプリンタ本体のシャーシ、10
2は円筒状のプラテンローラ、103はプラテンローラ
102の軸受、104はプラテンローラ102を回動駆
動する駆動源となるモータ、105a,105bはプラ
テンローラ102にモータ104の回転駆動力を伝達す
るギア列である。107はサーマルヘッド、106はサ
ーマルヘッド107を保持し、両端に軸受103と嵌合
しサーマルヘッド107の発熱体列107aとプラテン
ローラ102の軸心位置決め用の案内溝106a,10
6b(図示せず)及び、係止部106d,106eを配
設したヘッド支持部材、109a,109bはサーマル
ヘッド107を感熱記録紙108を介してプラテンロー
ラ102に圧接する為のねじりコイルバネ、110はシ
ャーシ101に回転可能に取り付けられたレバー、11
1はレバー110に連動して回転し、ねじりコイルバネ
109a,109bとヘッド支持部材106との間を貫
通するよう取り付けられたカム形状部分を設けた軸であ
る。また、101aはヘッド支持部材106を揺動自在
に支持する支点部となるようにシャーシ101に設けら
れた中央突起である。
【0003】以上のように構成された従来のサーマルラ
インプリンタの印字機構とサーマルヘッドの圧接及び離
脱機構について、図6を用いて説明する。
【0004】図6(a)はサーマルヘッド107とプラ
テンローラ102の圧接状態を示す断面図であり、まず
印字機構について説明する。
【0005】図6(a)において、サーマルヘッド10
7はねじりコイルバネ109a,109bにより感熱記
録紙108を介してプラテンローラ102に圧接されて
おり、またサーマルヘッド107はヘッド支持部材10
6にヘッド支持部材106の両端に設けられた案内溝1
06a,106bの各々の溝のセンターを結ぶ線に発熱
体列107aを位置合わせして固定されている為、圧接
時に両端に設けられた案内溝106a及び106bがプ
ラテンローラ102の軸受103に嵌合することで発熱
体列107aとプラテンローラ102の正常印字ができ
る位置関係が保たれ、モータ104の駆動と通電による
発熱体列107aの発熱のタイミングを制御する事によ
り、サーマルヘッド107とプラテンローラ102に挟
持された感熱記録紙108への印字が行われるものであ
る。
【0006】次に、サーマルヘッド107とプラテンロ
ーラ102の圧接機構について説明する。図6(a)の
ように、印字可能なサーマルヘッド107とプラテンロ
ーラ102の圧接しているヘッドダウン状態では、サー
マルヘッド107が固定されたヘッド支持部材106は
前記中央突起101aとの第一の接触部Z0点の1個所
とプラテンローラ102と発熱体列107aとの圧接部
分、即ちプラテンローラ102の軸方向のゴム表面との
線状接触部分を持ち、プラテンローラ102に圧接する
為のねじりコイルバネ109a,109bの作用点X
(Y)点が発熱体列107aとプラテンローラ102の
圧接部分と前記中央突起101aとの間に位置する為、
常にZ0点とプラテンローラ102と発熱体列107a
との線状接触部分で支持されている。
【0007】引き続き、感熱記録紙108の挿入時や発
熱体列107a部の清掃時に必要な、サーマルヘッド1
07とプラテンローラ102の圧接を解除するサーマル
ヘッド離脱機構を、図6を用いて説明する。
【0008】図6(a)において、図5に示すレバー1
10によりカム形状部分を設けた軸111を回転させる
と、図6(b),(c)に示すようにねじりコイルバネ
109a,109bが軸111のカム形状によるリフト
量によって押し上げられ、同時にバネ109a,109
bを係止している係止部106d,106eを介してヘ
ッド支持部材106が持ち上げられ、サーマルヘッド1
07をプラテンローラ102から離脱させて圧接状態が
解除されるという構成のものであった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のサ
ーマルラインプリンタにおけるサーマルヘッドとプラテ
ンローラの圧接および離脱機構では、ヘッド支持部材と
サーマルヘッド圧接用ばねの間にカム形状部分を有した
軸を配置することにより、特に離脱時にも回転の支点と
なるプリンタ本体上の中央突起が一点でもヘッド支持部
材の揺動を抑え、両端均一にかつヘッド支持部材全体を
プラテンローラから離脱させることはできたが、前記軸
を配設するスペースの確保が必要となり、市場要求の強
いサーマルプリンタ本体の小型化、薄型化を妨げていた
という課題と、部品として前記カム形状部分を有した軸
が必要で、かつねじりコイルバネを組み込んだ後に前記
軸を組み込むという組立方法になる為、部品点数の削減
と組立性の改善が困難であったという課題と、ヘッドア
ップ量がカム形状部分のリフト量に限定される為、ヘッ
ドクリーニング時のスペースが十分に確保できないとい
う課題を有していた。
【0010】本発明はこのような従来の課題を解決し、
サーマルヘッドとプラテンローラの圧接および離脱機構
を、僅かなスペースに簡易な構造で実現させる事によ
り、サーマルラインプリンタ本体の小型、薄型化を図
り、かつクリーニング時のスペースを十分に確保できる
安価なサーマルラインプリンタを提供することを目的と
するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明によるサーマルラインプリンタのヘッド圧接機
構は、サーマルラインプリンタ本体のシャーシに回転自
在に軸支されたプラテンローラと、前記プラテンローラ
の回転駆動手段と、ライン型サーマルヘッドを保持する
ヘッド支持部材と、前記ライン型サーマルヘッドを記録
紙を介して前記プラテンローラに圧接する少なくとも1
本の線状弾性体と、前記ヘッド支持部材に設けられた前
記線状弾性体の固定部と、前記シャーシ又は前記シャー
シに取り付けた金属軸に回転自在に軸支される少なくと
も1個の荷重リンクと、前記荷重リンクに設けられた前
記線状弾性体との少なくとも1つの係合凹部と、前記ラ
イン型サーマルヘッドの発熱体列方向の中央の相対する
位置で、かつ前記ヘッド支持部材を揺動自在に支持する
前記シャーシに設けた中央突起とを有する構成にしたも
のである。
【0012】この本発明によれば、サーマルヘッドとプ
ラテンローラの圧接及び離脱機構が従来に比べて少ない
スペースで実現できるばかりでなく、部品点数が削減で
きて組立が簡単になり、しかもクリーニング時のスペー
スを十分に確保出来るサーマルラインプリンタのヘッド
圧接機構が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、サーマルラインプリンタ本体のシャーシに回転自在
に軸支されたプラテンローラと、前記プラテンローラの
回転駆動手段と、ライン型サーマルヘッドを保持するヘ
ッド支持部材と、前記ライン型サーマルヘッドを記録紙
を介して前記プラテンローラに圧接する少なくとも1本
の線状弾性体と、前記ヘッド支持部材に設けられた前記
線状弾性体の固定部と、前記シャーシ又は前記シャーシ
に取り付けた金属軸に回転自在に軸支される少なくとも
1個の荷重リンクと、前記荷重リンクに設けられた前記
線状弾性体との少なくとも1つの係合凹部と、前記ライ
ン型サーマルヘッドの発熱体列方向の中央の相対する位
置で、かつ前記ヘッド支持部材を揺動自在に支持する前
記シャーシに設けた中央突起とを有する構成なので、サ
ーマルヘッドとプラテンローラの圧接及び離脱機構が従
来に比べて少ないスペースで実現できるばかりでなく、
部品点数が削減できて組立が簡単になり、しかもクリー
ニング時のスペースを十分に確保できるという作用を有
する。
【0014】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、ヘッド支持部材に設けた線状弾
性体の固定部を、プラテンローラの両端部とシャーシに
設けた中央突起で形成される三角形の内側に位置するよ
うな構成を有するので、前記線状弾性体により発生する
ヘッド圧接力をライン型サーマルヘッドの発熱体列方向
に均一に分布させることができるという作用を有する。
【0015】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図4を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態にお
けるサーマルラインプリンタの全体構成を示す斜視図で
あり、図2は同実施の形態1におけるサーマルヘッドの
圧接状態を示す断面図であり、図3は同実施の形態1に
おけるサーマルヘッド離脱機構の説明図である。
【0016】図1において、1はシャーシ、2は円筒状
のプラテンローラ、3はプラテンローラの軸受、4はプ
ラテンローラを回動駆動する駆動源となるモータ、5
a,5b,5c,5dはプラテンローラ2にモータ4の
駆動力を伝達するギア列である。6はサーマルヘッド7
を保持すると共に両端に軸受3と係合してサーマルヘッ
ド7の発熱体列7aとプラテンローラ2との軸心位置決
め用の案内溝6a,6bを配設したヘッド支持部材、8
は感熱記録紙、9はサーマルヘッド7を感熱記録紙8を
介してプラテンローラ2に圧接する為の線状弾性体、6
c,6dは、ヘッド支持部材6に設けられた線状弾性体
9の固定部分、10はシャーシ1又はシャーシ1に取り
付けられた金属軸11に回転可能に取り付けられたカム
形状部分を持つ荷重リンクである。さらに、1aはシャ
ーシ1に設けられた、ヘッド支持部材6を揺動自在に支
持する中央突起である。
【0017】以上のように構成されたサーマルラインプ
リンタのサーマルヘッド7とプラテンローラ2の圧接機
構について、図2を用いて説明する。
【0018】図2において、サーマルヘッド7が固定さ
れたヘッド支持部材6は、前記シャーシ1の中央突起1
aとの接触部Z0点の1個所とプラテンローラ2と発熱
体列7aとの圧接部分、即ちプラテンローラ2の軸方向
の表面との線状接触部分を持ち、サーマルヘッド7をプ
ラテンローラ2に圧接する為の線状弾性体9の作用点と
なる固定部分6c,6dがプラテンローラ2と発熱体列
7aの線状圧接部分と前記中央突起1aとの間に位置す
る為、圧接時に常にZ0点とプラテンローラ2と発熱体
列7aとの線状接触部分、即ち1点と直線で構成される
仮想面で支持されている。
【0019】次にサーマルヘッド7とプラテンローラ2
の圧接状態から圧接を解除させる詳細な機構、さらにヘ
ッドクリーニング時の状態について、プラテンローラ
2、ヘッド支持部材6、サーマルヘッド7、線状弾性体
9、荷重リンク10を簡略化した図3を用いて説明す
る。
【0020】荷重リンク10には、線状弾性体9と係合
する凹部10a,10bが設けられており、凹部10a
と凹部10bは、線状弾性体9と凹部10aが係合した
時は線状弾性体9はδだけ弾性変形し、凹部10bが係
合した時は線状弾性体9は変形しない様な相対位置とし
ている。
【0021】なお、以下の説明では、線状弾性体9のバ
ネ定数をkとする。図3(a)は、サーマルヘッド7が
プラテンローラ2に圧接している状態を示す断面図であ
る。
【0022】図3(a)において、線状弾性体9の作用
点となる固定部分6c,6dと、プラテンローラ2と発
熱体列7aとの線状接触部分までの距離をL1、線状弾
性体9の作用点となる固定部分6c,6dと中央突起1
aとの接触部分Z0点までの距離をL2とし、線状弾性体
9によって発生する力をF、線状接触部分に加わる力を
P、中央突起に加わる力をSとする。この状態では、線
状弾性体9は荷重リンク10の凹部10aと係合してい
るので、Fは式(1)で表され、PとSはそれぞれ次式
で示される。
【0023】 F=k×δ=kδ 式(1) P=L2×F/(L1+L2)=L2kδ/(L1+L2) S=L1×F/(L1+L2)=L1kδ/(L1+L2) 即ち、サーマルヘッド7とプラテンローラ2は、線状接
触(圧接)部分と作用点となる固定部分6c,6dと接
触部分Z0点間の相対距離に応じて、力Fの分圧で圧接
されていることになる。
【0024】図3(b)はサーマルヘッド7とプラテン
ローラ2の圧接を解除させた状態を示す断面図であり、
図3(a)の状態から荷重リンク10を時計回りに回転
させ、線状弾性体9と荷重リンク10との係合部を、凹
部10aから凹部10bに移動させた状態である。
【0025】図3(b)においては、線状弾性体9の弾
性変形は無いので力Fも発生せず、従って、力Pも、力
Sも発生しない。この状態では、サーマルヘッド7とプ
ラテンローラ2は接触はしているが、力が加わっていな
い状態、即ち圧接を解除させた状態である。
【0026】図3(c)はヘッドクリーニング時の状態
を示す断面図であり、図3(b)の状態からさらに荷重
リンク10を時計回りに回転させ、線状弾性体9と荷重
リンク10との係合をすべて解除させた状態である。
【0027】図3(c)においては、サーマルヘッド7
を保持したヘッド支持部材6は、軸受3との案内溝6
a,6bを簡単に解除することができて、プラテンロー
ラ2とサーマルヘッド7との空間を自由に大きく取るこ
とができ、ヘッドクリーニング時にヘッドの汚れを確認
しながら綿棒等で確実に実施することができる。
【0028】以上のように同実施の形態1によれば、サ
ーマルヘッド7とプラテンローラ2の圧接状態・圧接解
除の状態・ヘッドクリーニング時の状態の設定が僅かな
スペースと簡単な構造で実現できるという効果が得られ
る。
【0029】(実施の形態2)図4は本発明の第2の実
施の形態におけるサーマルラインプリンタのサーマルヘ
ッド圧接原理の説明用平面図であり、サーマルヘッド7
を保持しているヘッド支持部材6を簡略化したものであ
る。
【0030】図4において、図1,2,3と重複する符
号の説明は省くが、点線はプラテンローラ2であり、A
点、B点はプラテンローラ2とサーマルヘッド7の接触
部のそれぞれの片端である。k,mはそれぞれ中央突起
1a(図示せず)と前記ヘッド支持部材6との接触部Z
0点と、前記A点、B点を結ぶ直線であり、nは前記点
Aと点Bを結んだ直線である。また、6c,6dは、線
状弾性体9の固定部分で、前記線状弾性体9によってヘ
ッド支持部材6に加えられる力の作用点であり、この作
用点となる固定部分が、直線k,m,nで形成される三
角形の内側に配置してある。
【0031】上記構成において、6cに力が加えられる
と直線kを回転の軸としてB点をプラテンローラ2に押
しつける様なモーメントが働き、6dに力が加えられる
と直線mを回転の軸としてA点をプラテンローラ2に押
しつける様なモーメントが働く。
【0032】以上のように同実施の形態2によれば、線
状弾性体9による力の作用点が、直線k,m,nで形成
される三角形の内側に配置した構成を有するので、作用
点となる固定部分6cと6dに働く力は、すべてがサー
マルヘッド7をプラテンローラ2に押しつける様に働
き、加える荷重が無駄なくサーマルヘッド7の発熱体列
7aに分布し、しかも発熱体列7aに沿って均一になる
という効果が得られる。
【0033】なお、本実施の形態では荷重リンクを1
個、荷重リンクに設けられた線状弾性体との係合凹部を
2ヶ所の構成としたが、荷重リンクが複数個であって
も、また加圧時に限って係合凹部が1ヶ所であっても同
じ効果が得られる。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明によるサーマルライ
ンプリンタのヘッド加圧機構は、ヘッド支持部材とヘッ
ド圧接用ばねの間に、カム形状部を設けた軸が入るスペ
ースが必要となるという従来の課題を解決し、容易にサ
ーマルラインプリンタの小型化、薄型化を実現できると
いう効果が得られるだけでなく、少ない部品点数で実現
できるので、構造が簡単で組立易く、サーマルラインプ
リンタの低コスト化が実現できるという効果とヘッドク
リーニング時の空間が大きく取れるので、ヘッド表面の
汚れを確認しながら、確実なクリーニングができるとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるサーマルラ
インプリンタの全体構成を示す斜視図
【図2】同実施の形態におけるサーマルヘッドの圧接状
態を示す断面図
【図3】同実施の形態におけるサーマルヘッド圧接解除
動作の説明図
【図4】本発明の第2の実施の形態におけるサーマルヘ
ッド圧接機構の動作原理を説明するための平面図
【図5】従来のサーマルラインプリンタの構成を示す斜
視図
【図6】従来のサーマルヘッド圧接および圧接解除動作
を示す断面図
【符号の説明】
1 シャーシ 1a 中央突起 2 プラテンローラ 3 軸受 4 モータ 5a,5b ギア列 5c,5d ギア列 6 ヘッド支持部材 6a,6b 案内溝 6c,6d 固定部分 7 サーマルヘッド 7a 発熱体列 8 感熱記録紙 9 線状弾性体 10 荷重リンク 10a,10b 係合凹部 11 金属軸 101 シャーシ 101a 中央突起 102 プラテンローラ 103 軸受 104 モータ 105a,105b ギア列 106 ヘッド支持部材 106a 案内溝 106b 案内溝 106d,106e 係止部 107 サーマルヘッド 107a 発熱体列 108 感熱記録紙 109a,109b ねじりコイルバネ 110 レバー 111 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺▲薗▼ 孝信 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−330192(JP,A) 特開 平10−119324(JP,A) 実開 昭61−125461(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 25/312 B41J 25/316 B41J 2/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーマルラインプリンタ本体のシャーシ
    に回転自在に軸支されたプラテンローラと、前記プラテ
    ンローラの回転駆動手段と、ライン型サーマルヘッドを
    保持するヘッド支持部材と、前記ライン型サーマルヘッ
    ドを記録紙を介して前記プラテンローラに圧接する少な
    くとも1本の線状弾性体と、前記ヘッド支持部材に設け
    られた前記線状弾性体の固定部と、前記シャーシ又は前
    記シャーシに取り付けた金属軸に回転自在に軸支される
    少なくとも1個の荷重リンクと、前記荷重リンクに設け
    られた前記線状弾性体との少なくとも1つの係合凹部
    と、前記ライン型サーマルヘッドの発熱体列方向の中央
    の相対する位置で、かつ前記ヘッド支持部材を揺動自在
    に支持する前記シャーシに設けた中央突起とを有する構
    成のサーマルラインプリンタのヘッド圧接装置。
  2. 【請求項2】 ヘッド支持部材に設けた線状弾性体の固
    定部を、プラテンローラの両端部とシャーシに設けた中
    央突起で形成される三角形の内側に位置するような構成
    を有する請求項1記載のサーマルラインプリンタのヘッ
    ド圧接装置。
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