JP3864659B2 - ヘッド押圧機構及びこれを備えたプリンタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、感熱方式により印字を行うプリンタに関し、特に、サーマルヘッドをプラテンローラに押圧するためのヘッド押圧機構を備えたプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図８に示すようなヘッド押圧機構１００が知られている。この種のヘッド押圧機構１００は、サーマルヘッド１０１と、プラテンローラ１０２とを有し、サーマルヘッド１０１がプラテンローラ１０２を押圧するように構成されている。
【０００３】
サーマルヘッド１０１は、長方形状のヘッド支持体１０３内に設けられ、このヘッド支持体１０３には、支軸部１０４、１０５が、長手方向に同一軸上になるように設けられている。ヘッド支持体の両支軸部１０４、１０５は、プリンタ本体１０６に回転可能に支持されている。
【０００４】
一方、プラテンローラ１０２は、長手方向に延びる回転支軸１０８を有し、この回転支軸１０８は、ヘッド支持体１０３の支軸部１０４、１０５の軸方向直線と平行となるようにプリンタ本体１０６に回転可能に支持されている。
【０００５】
そして、ヘッド支持体１０３のサーマルヘッド１０１が設けられた側と反対側の側面には、複数の圧縮コイルばね１０９が、サーマルヘッド１０１とプラテンローラ１０２との接線上に均一な押圧力が生じるように配設されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のヘッド押圧機構１００においては、各部品精度のばらつき等の原因により、ヘッド支持体１０３の軸方向直線とプラテンローラ１０２の軸方向直線との間において本来あるべき相対的な位置関係がずれてしまい、サーマルヘッド１０１とプラテンローラ１０２との間に均一な押圧力が生じず、その結果、印字濃度が均一にならないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、部品精度のばらつき等に影響されず、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に均一な押圧力を確保し、ひいては均一な印字濃度で印字しうるヘッド押圧機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明のヘッド押圧機構は、複数の発熱体を有するラインサーマルヘッドと、当該ヘッドに対向して位置し得るプラテンと、前記ヘッドを前記プラテンに対して押圧付勢する付勢手段とを有するヘッド押圧機構において、前記ヘッドのライン方向の両側部に設けられた第１及び第２の支軸部と、前記ヘッドを支持するフレームであって、前記第１及び第２の支軸部を前記ヘッドのライン方向に略直行する方向にそれぞれ案内する第１及び第２の案内部と、前記第１及び第２の案内部に形成され、前記第１及び第２の支軸部にそれぞれ当接する第１及び第２の当接部とを有するフレームと、前記発熱体を備える面の裏面側から前記ヘッドを前記プラテンに対して押圧付勢する付勢手段とを有し、前記プラテンが前記ヘッドから離間している状態において、前記付勢手段の押圧付勢力により、前記第１及び第２の支軸部と前記第１及び第２の当接部はそれぞれ当接し、前記プラテンの軸と前記ヘッドのライン方向とが交叉し、前記プラテンが前記ヘッドの前記発熱体と接している状態において、前記第１の支軸部と前記第１の当接部は当接し、前記第２の支軸部と前記第２の当接部は離間し、前記プラテンの軸と前記ヘッドのライン方向とが略平行に位置するよう構成されたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の場合、ヘッドのライン方向の両側部に支軸部を設け、一方側の支軸部を支点とし他方側の支軸部をプラテンローラに沿わせるようにしたため、プラテンローラが配置された位置精度によらず、サーマルヘッドをプラテンローラに均一に接触させることができる。
【００１０】
そして、付勢手段を、サーマルヘッドとプラテンローラとの接触部分に均一な押圧力が生じるように配置すれば、記録紙をサーマルヘッドに均一に密着させることができるため、部品精度のばらつきによらず、均一な印字濃度で記録紙に印字することができる。
【００１２】
また、フレームの案内部によりヘッドを所定の軌跡に沿って確実にプラテンローラに導くことができる。
【００１３】
さらに、本発明は、前記付勢手段は、少なくとも１つの弾性体からなり、当該弾性体の合力の作用点は、前記第１の支軸部と前記第１の当接部との接点と、前記ヘッドと前記プラテンとの接線分の中点とを結ぶ線分上付近に位置されていることも効果的である。
【００１４】
本発明によれば、サーマルヘッドとプラテンローラの接線上に均一な押圧力を生じさせることができる。
【００１５】
さらにまた、本発明は、前記作用点が、前記線分よりも前記第１の当接部側に偏位していることも効果的である。
【００１６】
本発明の場合、例えば印字の際に押圧部材の作用点がずれる量を、コンピュータ解析により、作用点のずれに起因する種々の外的要因をパラメータにして求める。そして、押圧部材の配置する位置を、上記発明で定めたいわゆる静的なバランス位置から、上述のコンピュータ解析により求めた値分だけずらすようにすれば、印字中のいわゆる動的なバランスを得ることができる。
【００１７】
本発明のプリンタは、前記ヘッド押圧機構を備えたことを特徴とする。
この場合において、前記プラテンを回転駆動する駆動手段を有し、前記駆動手段は、前記第１の当接部側に配設されていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記フレームに開閉自在に配設されたカバーフレームを有し、前記プラテンは前記カバーフレームに配設され、前記カバーフレームの開閉に応じて、前記プラテンは、前記サーマルヘッドの前記発熱体と接する位置と、前記サーマルヘッドから離間する位置に移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
これらの発明によれば、部品精度によらず、均一な印字濃度で記録紙に印字できるプリンタを得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るヘッド押圧機構を備えたプリンタの好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態のプリンタの概略構成を示す斜視図である。図２は、同プリンタを駆動側から示す側面図であり、図３は、同プリンタの駆動側と反対側から示す側面図である。図４は、同プリンタを駆動側から示す断面図である。
【００２２】
図５（ａ）は、本実施の形態の本体フレームを駆動側から示す側面図であり、図５（ｂ）は、同本体フレームを駆動側と反対側から示す側面図である。
【００２３】
図６（ａ）は、同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ａ方向から視た矢視図であり、図６（ｂ）は、同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ｂ方向から視た矢視図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）は、同ヘッド押圧機構における圧縮コイルばねの位置を説明するための概略図であり、図７（ａ）は、同ヘッド押圧機構の図５（ａ）の矢印Ａから示す図及びその駆動側の側面図、図７（ｂ）は、同ヘッド押圧機構の駆動側の側面図、図７（ｃ）は、同ヘッド押圧機構における仮想的な領域を図７（ｂ）の矢印Ｃから示す図である。
【００２４】
図４に示すように、本実施の形態のプリンタ１は、ヘッド押圧機構２０を有している。このヘッド押圧機構２０は、サーマルヘッド４０を有するヘッド支持体３０と、プラテンローラ５０と、ばねユニット６０とから構成されている。
【００２５】
また、図１に示すように、プリンタ１は、例えば金属を用いて略長方形板状に形成された一対の本体フレーム２（２ａ、２ｂ）を有し、これらの本体フレーム２は、平行に配置されている。ここで、本実施の形態において特に必要な場合には、本体フレーム２のうち、プラテンローラ５０を駆動する駆動装置（詳細後述）９０が設けられた側の本体フレーム２を駆動側の本体フレーム２ａとし、他方側の本体フレーム２ｂと区別する。
【００２６】
図４に示すように、本体フレーム２の後方側（図の左側）には、ロール紙ホルダ３が配設されている。このロール紙ホルダ３は、例えば樹脂を用い、ロール紙を収容可能な略箱形状に形成されている。
【００２７】
そして、本実施の形態の場合は、これら本体フレーム２とロール紙ホルダ３とからプリンタ１の骨格としてのプリンタ本体７が形成されている。
【００２８】
ロール紙ホルダ３の後方側の端部には、本体カバー４が開閉自在に設けられている。この本体カバー４は、ロール紙ホルダ３及び本体フレーム２の一部を覆うことが可能な大きさに形成されている。
【００２９】
図４に示すように、ヘッド押圧機構２０のうち、ヘッド支持体３０は、本体フレーム２に配設されている。図６（ａ）（ｂ）に示すように、ヘッド支持体３０は、例えば、アルミニウムを用いて薄い略直方体状に形成されている。ヘッド支持体の一方の端部分には、支軸部３１ａ、３１ｂが長手方向に同一直線上なるように設けられている。
【００３０】
一方、図６（ｂ）に示すように、サーマルヘッド４０は、感熱方式により印字を行うヘッド面４１を有し、このヘッド面４１には、ライン状の発熱体が複数設けられている。
【００３１】
そして、サーマルヘッド４０は、ヘッド支持体３０の支軸部３１ａ、３１ｂと反対側の端部分に設けられ、サーマルヘッド４０の各発熱体ラインＬ１が、ヘッド支持体３０の両支軸部３１ａ、３１ｂを結ぶ支軸ラインＬ２と平行になるように配設されている。
【００３２】
ここで、図２又は図３に示すように、本体フレーム２ａ、２ｂには、それぞれ、ヘッド支持体３０の支軸部３１ａを支持するための位置決め溝（位置決め部材）５と案内溝（案内部材）６とが設けられている。
【００３３】
位置決め溝５は、図５（ａ）に示すように、駆動側の本体フレーム２ａの上方端部からほぼ中央部分に延びるように形成された略Ｌ字状の溝のうち、水平方向に形成されている。この位置決め溝５は、ヘッド支持体３０の支軸部３１ａの外径より若干広い間隔をもち、上記支軸部３１ａを挟んだ状態で後方側に案内するための案内縁５ａ、５ｂと、案内縁５ａ、５ｂの後方奥側で上記支軸部３１ａと当接可能な当接縁５ｃとからなっている。この当接縁５ｃは、サーマルヘッド４０のヘッド面４１をプラテンローラ５０に位置決めすべき位置に形成されている。
【００３４】
一方、案内溝６は、図５（ｂ）に示すように、他方側の本体フレーム２ｂに、位置決め溝５に対してほぼ対称形状に形成されている。この案内溝６は、位置決め溝５の案内縁５ａ、５ｂと同一形状に形成された案内縁６ａ、６ｂと、位置決め溝５の当接縁５ｃより後方側に形成された底部縁６ｃとからなっている。
【００３５】
そして、上述したヘッド支持体３０は、両支軸部３１ａ、３１ｂが、本体フレーム２ａ、２ｂのそれぞれの位置決め溝５及び案内溝６にはめられることにより、本体フレーム２に支持されている。
【００３６】
これにより、ヘッド支持体３０は、両支軸部３１ａ、３１ｂの支軸ラインＬ２を中心とした回転方向に移動可能であるとともに、両支軸部３１ａ、３１ｂが、それぞれ位置決め溝５、案内溝６内を移動可能に構成されている。
【００３７】
図４に示すように、ヘッド押圧機構２０のうち、プラテンローラ５０は、本体カバー４の先端側に、プラテン軸５１を中心に回動自在に設けられている。このプラテン軸５１は、本体フレーム２と直交する直線と平行になるように配置されている。そして、プラテンローラ５０は、本体カバー４が閉じられた場合、ヘッド支持体３０の移動を伴い、サーマルヘッド４０のヘッド面４１と接触するようになっている。
【００３８】
図２又は図４に示すように、ヘッド押圧機構２０のうち、ばねユニット６０は、本体フレーム２の位置決め溝５及び案内溝６の前方側の部位に配設されている。
【００３９】
図４に示すように、ばねユニット６０は、圧縮コイルばね（押圧部材）６１と、ばね支持板６２と、ばね取付体６３とから構成されている。
【００４０】
圧縮コイルばね６１（６１ａ、６１ｂ）は、同一の圧縮力をもつような形状に形成されたものを所定の数（本実施の形態の場合２個）用いられる。一方、ばね支持板６２は、これら圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂを、直立した状態で所定の位置に支持するように構成されている。また一方、ばね取付体６３は、本体フレーム２に固定され、ばね支持板６２を着脱自在に構成されている。そして、ばねユニット６０は、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの座が、ヘッド支持体３０のサーマルヘッド４０のヘッド面４１と反対側の裏面において、以下に述べる所定の位置に当接するようになっている。
【００４１】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態において、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂがヘッド支持体３０の裏面に当接する位置について説明する。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）において、線分自体を示す場合には、大文字の符号を使用し、線分の長さを示す場合には、小文字の符号を使用する。
【００４２】
まず、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの当接位置を求めるにあたって、以下の事項を定義する。ヘッド支持体３０の駆動側の支軸部３１ａと本体フレーム２ａの位置決め溝５の当接縁５ｃとの接点を基準支点Ｐ１とし、サーマルヘッド４０のヘッド面４１とプラテンローラ５０の接する線分を印字ラインＬ３とする。
【００４３】
また、基準支点Ｐ１と、印字ラインＬ３の基準支点Ｐ１側の端点Ｐ２と、印字ラインＬ３の他方側の端点Ｐ３とをそれぞれ結ぶ仮想的な不等辺三角形を、作用三角形Ｔとする。印字ラインＬ３に対し、基準支点Ｐ１側にオフセット量ｄ１をもって平行な線分を作用線Ｌ４とする。さらに、作用三角形Ｔの重心Ｇと基準支点Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ０１と作用線Ｌ４との交点を、基準点Ｐ４とする。
【００４４】
そして、駆動側の第１の圧縮コイルばね６１ａと他方側の第２の圧縮コイルばね６１ｂの当接位置は、それぞれの作用点Ｆ１、Ｆ２が、作用三角形Ｔ内の作用線Ｌ４上にのるように定める。
【００４５】
第１の圧縮コイルばね６１ａの作用点Ｆ１の作用線Ｌ４上における位置は、線分Ｐ１Ｐ２と作用線Ｌ４との交点Ｐ５と、基準点Ｐ４との間になるようにする。すなわち、基準支点Ｐ１から作用線Ｌ４の延長線上に下ろした垂線の足Ｐ６から作用点Ｆ１までの長さｘ１が、線分Ｐ６Ｐ５より大きく、線分Ｐ６Ｐ４より小さくなるように定める。
【００４６】
一方、第２の圧縮コイルばね６１ｂの作用点Ｆ２の作用線Ｌ４上における位置は、垂線の足Ｐ６から作用点Ｆ２までの長さｘ２が、長さｘ１に作用点Ｆ１と基準点Ｐ４との間隔ｄ２を足した長さに等しくなる（ｘ２＝ｘ１＋２＊ｄ２）ように定める。
【００４７】
かかる位置設定により、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの圧縮荷重を押圧力ｆとすると、垂線の足Ｐ６回りのモーメントＭは、下記に示す関係式を満たすため、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの合力（２＊ｆ）が基準点Ｐ４に作用するモーメントと等しくなる。
【００４８】
記 Ｍ＝ｆ＊ｘ１＋ｆ＊ｘ２＝２＊ｆ＊（ｘ１＋ｄ２）
以上の説明により、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂは、作用三角形Ｔ内の作用線Ｌ４上において均一に荷重を生じさせるとともに、印字ラインＬ３上においても均一に荷重を生じさせる位置に設定される。この場合、作用線Ｌ４は、印字ラインＬ３に対して基準支点Ｐ１側にオフセットされているため、基準支点Ｐ１において、ヘッド支持体３０の駆動側の支軸部３１ａが本体フレーム２ａの位置決め溝５の当接縁５ｃから浮くことはない。また、オフセット量ｄ１は、部品精度のばらつき等に応じて適宜変更することができる。
【００４９】
図１又は図２に示すように、駆動側の本体フレーム２ａの前方側下部には、上述した駆動装置９０のうち、駆動モータ９１が配設され、その駆動軸９１ａに固定された駆動歯車９２が本体フレーム２ａの外側に配置されている。また、駆動側の本体フレーム２ａには、駆動モータ９１の駆動歯車９２と噛み合うように第１の中間歯車９３が設けられ、この第１の中間歯車９３と噛み合うように第２の中間歯車９４が設けられている。
【００５０】
一方、プラテンローラ５０のプラテン軸５１の駆動側の端部には、プラテン歯車５２が固定されている。そして、プラテンローラ５０は、本体カバー４が閉じられた場合にプラテン歯車５２が第２の中間歯車９４と噛み合い、駆動モータ９１の動力が伝達されることにより回転するようになっている。
【００５１】
かかる構成を有する本実施の形態において、本体カバー４が開かれている場合には、ヘッド支持体３０が、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂから受ける押圧力により、駆動側の支軸部３１ａが位置決め溝５の当接縁５ｃと当接するとともに、他方側の支軸部３１ｂが案内溝６の底部縁６ｃと当接している。この状態においては、ヘッド支持体３０の両支軸部３１ａ、３１ｂの支軸ラインＬ２が水平面上におかれ、他方側の支軸部６１ｂが、駆動側の支軸部６１ａよりプリンタ１の後方側（ロール紙ホルダ３側）に片寄っている。
【００５２】
本体カバー４が閉じられると、その移動に伴ってプラテンローラ５０が本体フレーム２側のサーマルヘッド４０に向かう方向に移動し、まず、プラテンローラ５０が、サーマルヘッド４０のヘッド面４１における他方側の部分と接触する。その後、プラテンローラ５０は、ヘッド支持体３０の他方側の部分を前方側に移動させながら、サーマルヘッド４０のヘッド面４１との接触部分を徐々に駆動側に拡げていく。
【００５３】
これにより、ヘッド支持体３０は、両支軸部３１ａ、３１ｂが支軸ラインＬ２を中心に回転するとともに、他方側の支軸部３１ｂが、水平面上において駆動側の支軸部３１ａの基準支点Ｐ１を中心に回転する。この場合、ヘッド支持体３０は、駆動側の支軸部３１ａが、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの押圧力により本体フレーム２ａの位置決め溝５の当接縁５ａと当接した状態を保ちながら、他方側の支軸部３１ｂが案内溝６の底部縁６ｃから離れて案内縁６ａ、６ｂに沿って移動する。
【００５４】
一方、このようなヘッド支持体３０の移動とともに、サーマルヘッド４０は、ヘッド面４１がプラテンローラ５０にならっていくことにより、ヘッド面４１の各発熱体ラインＬ１がプラテンローラ５０のプラテン軸５１と平行になる位置に近づいていく。
【００５５】
その後、本体カバー４に伴ったプラテンローラ５０の移動が停止すると、ヘッド支持体３０は、ヘッド面４１の一の発熱ラインＬ１を、プラテンローラ５０の一の母線に一致させた状態で停止する。これにより、サーマルヘッド４０がプラテンローラ５０と均一に接触して上述した作用三角形Ｔにおける印字ラインＬ３を形成する。
【００５６】
一方、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂを、上述したように作用三角形Ｔを用いて配置したため、印字ラインＬ３上には均一な押圧力が生じる。
【００５７】
そして、サーマルヘッド４０とプラテンローラ５０との間に記録紙を挟んでプラテンローラ５０を回転し、記録紙を印字ラインＬ３上に通過させる。これにより、記録紙が、印字ラインＬ３上で均一な押圧力を受けるため、印字ラインＬ３と同一直線上のサーマルヘッド４０の発熱体ラインＬ１と均一に密着する。
【００５８】
以上述べたように本実施の形態によれば、ヘッド支持体３０の駆動側の支軸部３１ａを、プラテンローラ５０に対して位置決めした状態で、他方側の支軸部３１ｂをプラテンローラ５０に沿わせるようにしたため、ヘッド支持体３０の支軸ラインＬ２と本体フレーム２との相対的な位置関係及びプラテンローラ５０とサーマルヘッド４０の発熱体ラインＬ１との相対的な位置関係によらず、ヘッド支持体３０のサーマルヘッド４０のヘッド面４１をプラテンローラ５０に均一に接触させることができる。
【００５９】
そして、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの配置により、記録紙をサーマルヘッド４０の発熱ラインＬ１に均一に密着させるようにしたため、部品精度のばらつきによらず、均一な印字濃度で記録紙に印字することができる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、圧縮コイルばね６１を２個用いたため、例えばプラテンローラ５０とサーマルヘッド４０との間に記録紙を挟む際に印字ラインＬ３上に荷重の変化が生じても、もとの均一な状態に復元しやすいという利点がある。
【００６１】
さらに、本実施の形態によれば、位置決め溝５を、プラテンローラ５０用の駆動装置９０と同じ側にしたため、同一の本体フレーム２ａ内において、プラテン歯車５２と噛み合う第２の中間歯車９４と、位置決め溝５との相対的な位置精度を出しやすく、その結果、プラテンローラ５０に対するヘッド支持体３０の基準支点Ｐ１の位置を正確なものにすることができる。
【００６２】
以下、本発明に係るヘッド押圧機構を備えたプリンタの第２の実施の形態を
上記実施の形態で用いた図７（ａ）〜図７（ｃ）を参照して説明し、上記実施の形態と対応する記載箇所についてはその詳細な説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態の場合、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂのヘッド支持体３０の裏面に当接する位置が、上記実施の形態の場合と異なっている。
【００６４】
本実施の形態の場合、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの当接位置は、それぞれの作用点Ｆ１、Ｆ２が、上記実施の形態において求めた位置から線分Ｌ０２上において駆動側に微小の補正値（例えば１mm程度）だけずれるように定める。
【００６５】
ここで、補正値とは、実際の印字の際に各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの作用点Ｆ１、Ｆ２が他方側に若干ずれることが判明しておりこのずれる分を補正するための値である。
【００６６】
そして、コンピュータ解析により、各作用点Ｆ１、Ｆ２のずれに起因する種々の外的要因のうち、例えば、印字の際に記録紙から受けるサーマルヘッド４０の摩擦力、ヘッド支持体３０の厚さ、サーマルヘッド４０の発熱体の温度、プラテンローラ５０のゴム硬度等をパラメータにして補正値が求められ、駆動側に作用点Ｆ１、Ｆ２を補正値だけずらせばよいことが明らかになった。
【００６７】
以上述べたように本実施の形態によれば、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの当接位置を、上記実施の形態で求めた静的なバランス位置を基準として所定の補正値だけずらすようにしたため、例えば印字の際に各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂのそれぞれの作用点Ｆ１、Ｆ２がずれてもそれらの合力の作用点が基準点Ｐ４に作用する場合と等しくなる、いわゆる動的バランスを得ることができる。
【００６８】
したがって、この補正値を求めるためのパラメータの設定を適宜変えることにより種々の状況下でも均一な印字濃度で印字可能なプリンタ１を得ることができる。
【００６９】
特に、上記実施の形態で述べたように、ばね支持板６２をばね取付体６３に着脱するようにしたため、本実施の形態では、数種類の補正値に基づいて圧縮コイルばね６１を配置したばね支持板を用意しておけば、種々の状況に応じて即座に対応できるという利点がある。
【００７０】
その他の構成及び作用効果については、上記実施の形態と同一であるのでその詳細な説明は省略する。
【００７１】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
【００７２】
例えば、上記実施の形態においては、圧縮コイルばね６１を２個用いたが、本発明はこれに限られず、圧縮コイルばね６１を１個又は３個以上にすることもできる。圧縮コイルばね６１が１個の場合にあっては、図７に示すように、圧縮コイルばね６１をその作用点が基準点Ｐ４より駆動側になるように配置する。これにより、印字ラインＬ３上に荷重の変化が生じても、ヘッド支持体３０の駆動側の支軸部３１ａを位置決め溝５の当接縁５ｃに確実に当接した状態を保つことができる。
【００７３】
一方、圧縮コイルばね６１が３個以上の場合にあっては、それぞれの押圧力の垂線の足Ｐ２回りのモーメントの和が、基準点Ｐ４に作用する各押圧力の合力の垂線の足Ｐ２回りのモーメントと等しくなるように、圧縮コイルばね６１を配置すればよい。
【００７４】
また、上記実施の形態においては、ヘッド支持体３０に両支軸部３１ａ、３１ｂを設け、本体フレーム２ａ、２ｂに位置決め溝５及び案内溝６を設けたが、ヘッド支持体３０に位置決め溝及び案内溝を設け、本体フレーム２ａ、２ｂに支軸部を設けることもできる。
【００７５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、部品精度のばらつきに影響されず、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に均一な押圧力を確保し、ひいては均一な印字濃度で印字しうるヘッド押圧機構及びこれを備えたプリンタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】同プリンタを駆動側から示す側面図である。
【図３】同プリンタの駆動側と反対側から示す側面図である。
【図４】同プリンタを駆動側から示す断面図である。
【図５】（ａ）：同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ａ方向から視た矢視図であり
（ｂ）：同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ｂ方向から視た矢視図である。
【図６】（ａ）：同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ａ方向から視た矢視図であり
（ｂ）：同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ｂ方向から視た矢視図である。
【図７】（ａ）：同ヘッド押圧機構の図５（ａ）の矢印Ａから示す図及びその駆動側の側面図である。
（ｂ）：同ヘッド押圧機構の駆動側の側面図である。
（ｃ）：同ヘッド押圧機構における仮想的な領域を図７（ｂ）の矢印Ｃから示す図である。
【図８】従来のヘッド押圧機構の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
４ 本体カバー
５ 位置決め部材
６ 案内部材
７ プリンタ本体
２０ ヘッド押圧機構
３０ ヘッド支持体
４０ サーマルヘッド
５０ プラテンローラ
５１ プラテン軸
６１（６１ａ、６１ｂ） 押圧部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、感熱方式により印字を行うプリンタに関し、特に、サーマルヘッドをプラテンローラに押圧するためのヘッド押圧機構を備えたプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図８に示すようなヘッド押圧機構１００が知られている。この種のヘッド押圧機構１００は、サーマルヘッド１０１と、プラテンローラ１０２とを有し、サーマルヘッド１０１がプラテンローラ１０２を押圧するように構成されている。
【０００３】
サーマルヘッド１０１は、長方形状のヘッド支持体１０３内に設けられ、このヘッド支持体１０３には、支軸部１０４、１０５が、長手方向に同一軸上になるように設けられている。ヘッド支持体の両支軸部１０４、１０５は、プリンタ本体１０６に回転可能に支持されている。
【０００４】
一方、プラテンローラ１０２は、長手方向に延びる回転支軸１０８を有し、この回転支軸１０８は、ヘッド支持体１０３の支軸部１０４、１０５の軸方向直線と平行となるようにプリンタ本体１０６に回転可能に支持されている。
【０００５】
そして、ヘッド支持体１０３のサーマルヘッド１０１が設けられた側と反対側の側面には、複数の圧縮コイルばね１０９が、サーマルヘッド１０１とプラテンローラ１０２との接線上に均一な押圧力が生じるように配設されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のヘッド押圧機構１００においては、各部品精度のばらつき等の原因により、ヘッド支持体１０３の軸方向直線とプラテンローラ１０２の軸方向直線との間において本来あるべき相対的な位置関係がずれてしまい、サーマルヘッド１０１とプラテンローラ１０２との間に均一な押圧力が生じず、その結果、印字濃度が均一にならないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、部品精度のばらつき等に影響されず、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に均一な押圧力を確保し、ひいては均一な印字濃度で印字しうるヘッド押圧機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明のヘッド押圧機構は、複数の発熱体を有するラインサーマルヘッドと、当該ヘッドに対向して位置し得るプラテンと、前記ヘッドを前記プラテンに対して押圧付勢する付勢手段とを有するヘッド押圧機構において、前記ヘッドのライン方向の両側部に設けられた第１及び第２の支軸部と、前記ヘッドを支持するフレームであって、前記第１及び第２の支軸部を前記ヘッドのライン方向に略直行する方向にそれぞれ案内する第１及び第２の案内部と、前記第１及び第２の案内部に形成され、前記第１及び第２の支軸部にそれぞれ当接する第１及び第２の当接部とを有するフレームと、前記発熱体を備える面の裏面側から前記ヘッドを前記プラテンに対して押圧付勢する付勢手段とを有し、前記プラテンが前記ヘッドから離間している状態において、前記付勢手段の押圧付勢力により、前記第１及び第２の支軸部と前記第１及び第２の当接部はそれぞれ当接し、前記プラテンの軸と前記ヘッドのライン方向とが交叉し、前記プラテンが前記ヘッドの前記発熱体と接している状態において、前記第１の支軸部と前記第１の当接部は当接し、前記第２の支軸部と前記第２の当接部は離間し、前記プラテンの軸と前記ヘッドのライン方向とが略平行に位置するよう構成されたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の場合、ヘッドのライン方向の両側部に支軸部を設け、一方側の支軸部を支点とし他方側の支軸部をプラテンローラに沿わせるようにしたため、プラテンローラが配置された位置精度によらず、サーマルヘッドをプラテンローラに均一に接触させることができる。
【００１０】
そして、付勢手段を、サーマルヘッドとプラテンローラとの接触部分に均一な押圧力が生じるように配置すれば、記録紙をサーマルヘッドに均一に密着させることができるため、部品精度のばらつきによらず、均一な印字濃度で記録紙に印字することができる。
【００１２】
また、フレームの案内部によりヘッドを所定の軌跡に沿って確実にプラテンローラに導くことができる。
【００１３】
さらに、本発明は、前記付勢手段は、少なくとも１つの弾性体からなり、当該弾性体の合力の作用点は、前記第１の支軸部と前記第１の当接部との接点と、前記ヘッドと前記プラテンとの接線分の中点とを結ぶ線分上付近に位置されていることも効果的である。
【００１４】
本発明によれば、サーマルヘッドとプラテンローラの接線上に均一な押圧力を生じさせることができる。
【００１５】
さらにまた、本発明は、前記作用点が、前記線分よりも前記第１の当接部側に偏位していることも効果的である。
【００１６】
本発明の場合、例えば印字の際に押圧部材の作用点がずれる量を、コンピュータ解析により、作用点のずれに起因する種々の外的要因をパラメータにして求める。そして、押圧部材の配置する位置を、上記発明で定めたいわゆる静的なバランス位置から、上述のコンピュータ解析により求めた値分だけずらすようにすれば、印字中のいわゆる動的なバランスを得ることができる。
【００１７】
本発明のプリンタは、前記ヘッド押圧機構を備えたことを特徴とする。
この場合において、前記プラテンを回転駆動する駆動手段を有し、前記駆動手段は、前記第１の当接部側に配設されていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記フレームに開閉自在に配設されたカバーフレームを有し、前記プラテンは前記カバーフレームに配設され、前記カバーフレームの開閉に応じて、前記プラテンは、前記サーマルヘッドの前記発熱体と接する位置と、前記サーマルヘッドから離間する位置に移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
これらの発明によれば、部品精度によらず、均一な印字濃度で記録紙に印字できるプリンタを得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るヘッド押圧機構を備えたプリンタの好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態のプリンタの概略構成を示す斜視図である。図２は、同プリンタを駆動側から示す側面図であり、図３は、同プリンタの駆動側と反対側から示す側面図である。図４は、同プリンタを駆動側から示す断面図である。
【００２２】
図５（ａ）は、本実施の形態の本体フレームを駆動側から示す側面図であり、図５（ｂ）は、同本体フレームを駆動側と反対側から示す側面図である。
【００２３】
図６（ａ）は、同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ａ方向から視た矢視図であり、図６（ｂ）は、同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ｂ方向から視た矢視図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）は、同ヘッド押圧機構における圧縮コイルばねの位置を説明するための概略図であり、図７（ａ）は、同ヘッド押圧機構の図５（ａ）の矢印Ａから示す図及びその駆動側の側面図、図７（ｂ）は、同ヘッド押圧機構の駆動側の側面図、図７（ｃ）は、同ヘッド押圧機構における仮想的な領域を図７（ｂ）の矢印Ｃから示す図である。
【００２４】
図４に示すように、本実施の形態のプリンタ１は、ヘッド押圧機構２０を有している。このヘッド押圧機構２０は、サーマルヘッド４０を有するヘッド支持体３０と、プラテンローラ５０と、ばねユニット６０とから構成されている。
【００２５】
また、図１に示すように、プリンタ１は、例えば金属を用いて略長方形板状に形成された一対の本体フレーム２（２ａ、２ｂ）を有し、これらの本体フレーム２は、平行に配置されている。ここで、本実施の形態において特に必要な場合には、本体フレーム２のうち、プラテンローラ５０を駆動する駆動装置（詳細後述）９０が設けられた側の本体フレーム２を駆動側の本体フレーム２ａとし、他方側の本体フレーム２ｂと区別する。
【００２６】
図４に示すように、本体フレーム２の後方側（図の左側）には、ロール紙ホルダ３が配設されている。このロール紙ホルダ３は、例えば樹脂を用い、ロール紙を収容可能な略箱形状に形成されている。
【００２７】
そして、本実施の形態の場合は、これら本体フレーム２とロール紙ホルダ３とからプリンタ１の骨格としてのプリンタ本体７が形成されている。
【００２８】
ロール紙ホルダ３の後方側の端部には、本体カバー４が開閉自在に設けられている。この本体カバー４は、ロール紙ホルダ３及び本体フレーム２の一部を覆うことが可能な大きさに形成されている。
【００２９】
図４に示すように、ヘッド押圧機構２０のうち、ヘッド支持体３０は、本体フレーム２に配設されている。図６（ａ）（ｂ）に示すように、ヘッド支持体３０は、例えば、アルミニウムを用いて薄い略直方体状に形成されている。ヘッド支持体の一方の端部分には、支軸部３１ａ、３１ｂが長手方向に同一直線上なるように設けられている。
【００３０】
一方、図６（ｂ）に示すように、サーマルヘッド４０は、感熱方式により印字を行うヘッド面４１を有し、このヘッド面４１には、ライン状の発熱体が複数設けられている。
【００３１】
そして、サーマルヘッド４０は、ヘッド支持体３０の支軸部３１ａ、３１ｂと反対側の端部分に設けられ、サーマルヘッド４０の各発熱体ラインＬ１が、ヘッド支持体３０の両支軸部３１ａ、３１ｂを結ぶ支軸ラインＬ２と平行になるように配設されている。
【００３２】
ここで、図２又は図３に示すように、本体フレーム２ａ、２ｂには、それぞれ、ヘッド支持体３０の支軸部３１ａを支持するための位置決め溝（位置決め部材）５と案内溝（案内部材）６とが設けられている。
【００３３】
位置決め溝５は、図５（ａ）に示すように、駆動側の本体フレーム２ａの上方端部からほぼ中央部分に延びるように形成された略Ｌ字状の溝のうち、水平方向に形成されている。この位置決め溝５は、ヘッド支持体３０の支軸部３１ａの外径より若干広い間隔をもち、上記支軸部３１ａを挟んだ状態で後方側に案内するための案内縁５ａ、５ｂと、案内縁５ａ、５ｂの後方奥側で上記支軸部３１ａと当接可能な当接縁５ｃとからなっている。この当接縁５ｃは、サーマルヘッド４０のヘッド面４１をプラテンローラ５０に位置決めすべき位置に形成されている。
【００３４】
一方、案内溝６は、図５（ｂ）に示すように、他方側の本体フレーム２ｂに、位置決め溝５に対してほぼ対称形状に形成されている。この案内溝６は、位置決め溝５の案内縁５ａ、５ｂと同一形状に形成された案内縁６ａ、６ｂと、位置決め溝５の当接縁５ｃより後方側に形成された底部縁６ｃとからなっている。
【００３５】
そして、上述したヘッド支持体３０は、両支軸部３１ａ、３１ｂが、本体フレーム２ａ、２ｂのそれぞれの位置決め溝５及び案内溝６にはめられることにより、本体フレーム２に支持されている。
【００３６】
これにより、ヘッド支持体３０は、両支軸部３１ａ、３１ｂの支軸ラインＬ２を中心とした回転方向に移動可能であるとともに、両支軸部３１ａ、３１ｂが、それぞれ位置決め溝５、案内溝６内を移動可能に構成されている。
【００３７】
図４に示すように、ヘッド押圧機構２０のうち、プラテンローラ５０は、本体カバー４の先端側に、プラテン軸５１を中心に回動自在に設けられている。このプラテン軸５１は、本体フレーム２と直交する直線と平行になるように配置されている。そして、プラテンローラ５０は、本体カバー４が閉じられた場合、ヘッド支持体３０の移動を伴い、サーマルヘッド４０のヘッド面４１と接触するようになっている。
【００３８】
図２又は図４に示すように、ヘッド押圧機構２０のうち、ばねユニット６０は、本体フレーム２の位置決め溝５及び案内溝６の前方側の部位に配設されている。
【００３９】
図４に示すように、ばねユニット６０は、圧縮コイルばね（押圧部材）６１と、ばね支持板６２と、ばね取付体６３とから構成されている。
【００４０】
圧縮コイルばね６１（６１ａ、６１ｂ）は、同一の圧縮力をもつような形状に形成されたものを所定の数（本実施の形態の場合２個）用いられる。一方、ばね支持板６２は、これら圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂを、直立した状態で所定の位置に支持するように構成されている。また一方、ばね取付体６３は、本体フレーム２に固定され、ばね支持板６２を着脱自在に構成されている。そして、ばねユニット６０は、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの座が、ヘッド支持体３０のサーマルヘッド４０のヘッド面４１と反対側の裏面において、以下に述べる所定の位置に当接するようになっている。
【００４１】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態において、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂがヘッド支持体３０の裏面に当接する位置について説明する。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）において、線分自体を示す場合には、大文字の符号を使用し、線分の長さを示す場合には、小文字の符号を使用する。
【００４２】
まず、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの当接位置を求めるにあたって、以下の事項を定義する。ヘッド支持体３０の駆動側の支軸部３１ａと本体フレーム２ａの位置決め溝５の当接縁５ｃとの接点を基準支点Ｐ１とし、サーマルヘッド４０のヘッド面４１とプラテンローラ５０の接する線分を印字ラインＬ３とする。
【００４３】
また、基準支点Ｐ１と、印字ラインＬ３の基準支点Ｐ１側の端点Ｐ２と、印字ラインＬ３の他方側の端点Ｐ３とをそれぞれ結ぶ仮想的な不等辺三角形を、作用三角形Ｔとする。印字ラインＬ３に対し、基準支点Ｐ１側にオフセット量ｄ１をもって平行な線分を作用線Ｌ４とする。さらに、作用三角形Ｔの重心Ｇと基準支点Ｐ１とを結ぶ直線Ｌ０１と作用線Ｌ４との交点を、基準点Ｐ４とする。
【００４４】
そして、駆動側の第１の圧縮コイルばね６１ａと他方側の第２の圧縮コイルばね６１ｂの当接位置は、それぞれの作用点Ｆ１、Ｆ２が、作用三角形Ｔ内の作用線Ｌ４上にのるように定める。
【００４５】
第１の圧縮コイルばね６１ａの作用点Ｆ１の作用線Ｌ４上における位置は、線分Ｐ１Ｐ２と作用線Ｌ４との交点Ｐ５と、基準点Ｐ４との間になるようにする。すなわち、基準支点Ｐ１から作用線Ｌ４の延長線上に下ろした垂線の足Ｐ６から作用点Ｆ１までの長さｘ１が、線分Ｐ６Ｐ５より大きく、線分Ｐ６Ｐ４より小さくなるように定める。
【００４６】
一方、第２の圧縮コイルばね６１ｂの作用点Ｆ２の作用線Ｌ４上における位置は、垂線の足Ｐ６から作用点Ｆ２までの長さｘ２が、長さｘ１に作用点Ｆ１と基準点Ｐ４との間隔ｄ２を足した長さに等しくなる（ｘ２＝ｘ１＋２＊ｄ２）ように定める。
【００４７】
かかる位置設定により、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの圧縮荷重を押圧力ｆとすると、垂線の足Ｐ６回りのモーメントＭは、下記に示す関係式を満たすため、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの合力（２＊ｆ）が基準点Ｐ４に作用するモーメントと等しくなる。
【００４８】
記 Ｍ＝ｆ＊ｘ１＋ｆ＊ｘ２＝２＊ｆ＊（ｘ１＋ｄ２）
以上の説明により、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂは、作用三角形Ｔ内の作用線Ｌ４上において均一に荷重を生じさせるとともに、印字ラインＬ３上においても均一に荷重を生じさせる位置に設定される。この場合、作用線Ｌ４は、印字ラインＬ３に対して基準支点Ｐ１側にオフセットされているため、基準支点Ｐ１において、ヘッド支持体３０の駆動側の支軸部３１ａが本体フレーム２ａの位置決め溝５の当接縁５ｃから浮くことはない。また、オフセット量ｄ１は、部品精度のばらつき等に応じて適宜変更することができる。
【００４９】
図１又は図２に示すように、駆動側の本体フレーム２ａの前方側下部には、上述した駆動装置９０のうち、駆動モータ９１が配設され、その駆動軸９１ａに固定された駆動歯車９２が本体フレーム２ａの外側に配置されている。また、駆動側の本体フレーム２ａには、駆動モータ９１の駆動歯車９２と噛み合うように第１の中間歯車９３が設けられ、この第１の中間歯車９３と噛み合うように第２の中間歯車９４が設けられている。
【００５０】
一方、プラテンローラ５０のプラテン軸５１の駆動側の端部には、プラテン歯車５２が固定されている。そして、プラテンローラ５０は、本体カバー４が閉じられた場合にプラテン歯車５２が第２の中間歯車９４と噛み合い、駆動モータ９１の動力が伝達されることにより回転するようになっている。
【００５１】
かかる構成を有する本実施の形態において、本体カバー４が開かれている場合には、ヘッド支持体３０が、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂから受ける押圧力により、駆動側の支軸部３１ａが位置決め溝５の当接縁５ｃと当接するとともに、他方側の支軸部３１ｂが案内溝６の底部縁６ｃと当接している。この状態においては、ヘッド支持体３０の両支軸部３１ａ、３１ｂの支軸ラインＬ２が水平面上におかれ、他方側の支軸部６１ｂが、駆動側の支軸部６１ａよりプリンタ１の後方側（ロール紙ホルダ３側）に片寄っている。
【００５２】
本体カバー４が閉じられると、その移動に伴ってプラテンローラ５０が本体フレーム２側のサーマルヘッド４０に向かう方向に移動し、まず、プラテンローラ５０が、サーマルヘッド４０のヘッド面４１における他方側の部分と接触する。その後、プラテンローラ５０は、ヘッド支持体３０の他方側の部分を前方側に移動させながら、サーマルヘッド４０のヘッド面４１との接触部分を徐々に駆動側に拡げていく。
【００５３】
これにより、ヘッド支持体３０は、両支軸部３１ａ、３１ｂが支軸ラインＬ２を中心に回転するとともに、他方側の支軸部３１ｂが、水平面上において駆動側の支軸部３１ａの基準支点Ｐ１を中心に回転する。この場合、ヘッド支持体３０は、駆動側の支軸部３１ａが、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの押圧力により本体フレーム２ａの位置決め溝５の当接縁５ａと当接した状態を保ちながら、他方側の支軸部３１ｂが案内溝６の底部縁６ｃから離れて案内縁６ａ、６ｂに沿って移動する。
【００５４】
一方、このようなヘッド支持体３０の移動とともに、サーマルヘッド４０は、ヘッド面４１がプラテンローラ５０にならっていくことにより、ヘッド面４１の各発熱体ラインＬ１がプラテンローラ５０のプラテン軸５１と平行になる位置に近づいていく。
【００５５】
その後、本体カバー４に伴ったプラテンローラ５０の移動が停止すると、ヘッド支持体３０は、ヘッド面４１の一の発熱ラインＬ１を、プラテンローラ５０の一の母線に一致させた状態で停止する。これにより、サーマルヘッド４０がプラテンローラ５０と均一に接触して上述した作用三角形Ｔにおける印字ラインＬ３を形成する。
【００５６】
一方、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂを、上述したように作用三角形Ｔを用いて配置したため、印字ラインＬ３上には均一な押圧力が生じる。
【００５７】
そして、サーマルヘッド４０とプラテンローラ５０との間に記録紙を挟んでプラテンローラ５０を回転し、記録紙を印字ラインＬ３上に通過させる。これにより、記録紙が、印字ラインＬ３上で均一な押圧力を受けるため、印字ラインＬ３と同一直線上のサーマルヘッド４０の発熱体ラインＬ１と均一に密着する。
【００５８】
以上述べたように本実施の形態によれば、ヘッド支持体３０の駆動側の支軸部３１ａを、プラテンローラ５０に対して位置決めした状態で、他方側の支軸部３１ｂをプラテンローラ５０に沿わせるようにしたため、ヘッド支持体３０の支軸ラインＬ２と本体フレーム２との相対的な位置関係及びプラテンローラ５０とサーマルヘッド４０の発熱体ラインＬ１との相対的な位置関係によらず、ヘッド支持体３０のサーマルヘッド４０のヘッド面４１をプラテンローラ５０に均一に接触させることができる。
【００５９】
そして、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの配置により、記録紙をサーマルヘッド４０の発熱ラインＬ１に均一に密着させるようにしたため、部品精度のばらつきによらず、均一な印字濃度で記録紙に印字することができる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、圧縮コイルばね６１を２個用いたため、例えばプラテンローラ５０とサーマルヘッド４０との間に記録紙を挟む際に印字ラインＬ３上に荷重の変化が生じても、もとの均一な状態に復元しやすいという利点がある。
【００６１】
さらに、本実施の形態によれば、位置決め溝５を、プラテンローラ５０用の駆動装置９０と同じ側にしたため、同一の本体フレーム２ａ内において、プラテン歯車５２と噛み合う第２の中間歯車９４と、位置決め溝５との相対的な位置精度を出しやすく、その結果、プラテンローラ５０に対するヘッド支持体３０の基準支点Ｐ１の位置を正確なものにすることができる。
【００６２】
以下、本発明に係るヘッド押圧機構を備えたプリンタの第２の実施の形態を
上記実施の形態で用いた図７（ａ）〜図７（ｃ）を参照して説明し、上記実施の形態と対応する記載箇所についてはその詳細な説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態の場合、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂのヘッド支持体３０の裏面に当接する位置が、上記実施の形態の場合と異なっている。
【００６４】
本実施の形態の場合、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの当接位置は、それぞれの作用点Ｆ１、Ｆ２が、上記実施の形態において求めた位置から線分Ｌ０２上において駆動側に微小の補正値（例えば１mm程度）だけずれるように定める。
【００６５】
ここで、補正値とは、実際の印字の際に各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの作用点Ｆ１、Ｆ２が他方側に若干ずれることが判明しておりこのずれる分を補正するための値である。
【００６６】
そして、コンピュータ解析により、各作用点Ｆ１、Ｆ２のずれに起因する種々の外的要因のうち、例えば、印字の際に記録紙から受けるサーマルヘッド４０の摩擦力、ヘッド支持体３０の厚さ、サーマルヘッド４０の発熱体の温度、プラテンローラ５０のゴム硬度等をパラメータにして補正値が求められ、駆動側に作用点Ｆ１、Ｆ２を補正値だけずらせばよいことが明らかになった。
【００６７】
以上述べたように本実施の形態によれば、各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂの当接位置を、上記実施の形態で求めた静的なバランス位置を基準として所定の補正値だけずらすようにしたため、例えば印字の際に各圧縮コイルばね６１ａ、６１ｂのそれぞれの作用点Ｆ１、Ｆ２がずれてもそれらの合力の作用点が基準点Ｐ４に作用する場合と等しくなる、いわゆる動的バランスを得ることができる。
【００６８】
したがって、この補正値を求めるためのパラメータの設定を適宜変えることにより種々の状況下でも均一な印字濃度で印字可能なプリンタ１を得ることができる。
【００６９】
特に、上記実施の形態で述べたように、ばね支持板６２をばね取付体６３に着脱するようにしたため、本実施の形態では、数種類の補正値に基づいて圧縮コイルばね６１を配置したばね支持板を用意しておけば、種々の状況に応じて即座に対応できるという利点がある。
【００７０】
その他の構成及び作用効果については、上記実施の形態と同一であるのでその詳細な説明は省略する。
【００７１】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
【００７２】
例えば、上記実施の形態においては、圧縮コイルばね６１を２個用いたが、本発明はこれに限られず、圧縮コイルばね６１を１個又は３個以上にすることもできる。圧縮コイルばね６１が１個の場合にあっては、図７に示すように、圧縮コイルばね６１をその作用点が基準点Ｐ４より駆動側になるように配置する。これにより、印字ラインＬ３上に荷重の変化が生じても、ヘッド支持体３０の駆動側の支軸部３１ａを位置決め溝５の当接縁５ｃに確実に当接した状態を保つことができる。
【００７３】
一方、圧縮コイルばね６１が３個以上の場合にあっては、それぞれの押圧力の垂線の足Ｐ２回りのモーメントの和が、基準点Ｐ４に作用する各押圧力の合力の垂線の足Ｐ２回りのモーメントと等しくなるように、圧縮コイルばね６１を配置すればよい。
【００７４】
また、上記実施の形態においては、ヘッド支持体３０に両支軸部３１ａ、３１ｂを設け、本体フレーム２ａ、２ｂに位置決め溝５及び案内溝６を設けたが、ヘッド支持体３０に位置決め溝及び案内溝を設け、本体フレーム２ａ、２ｂに支軸部を設けることもできる。
【００７５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、部品精度のばらつきに影響されず、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に均一な押圧力を確保し、ひいては均一な印字濃度で印字しうるヘッド押圧機構及びこれを備えたプリンタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】同プリンタを駆動側から示す側面図である。
【図３】同プリンタの駆動側と反対側から示す側面図である。
【図４】同プリンタを駆動側から示す断面図である。
【図５】（ａ）：同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ａ方向から視た矢視図であり
（ｂ）：同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ｂ方向から視た矢視図である。
【図６】（ａ）：同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ａ方向から視た矢視図であり
（ｂ）：同ヘッド押圧機構を図５（ａ）の矢印Ｂ方向から視た矢視図である。
【図７】（ａ）：同ヘッド押圧機構の図５（ａ）の矢印Ａから示す図及びその駆動側の側面図である。
（ｂ）：同ヘッド押圧機構の駆動側の側面図である。
（ｃ）：同ヘッド押圧機構における仮想的な領域を図７（ｂ）の矢印Ｃから示す図である。
【図８】従来のヘッド押圧機構の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
４ 本体カバー
５ 位置決め部材
６ 案内部材
７ プリンタ本体
２０ ヘッド押圧機構
３０ ヘッド支持体
４０ サーマルヘッド
５０ プラテンローラ
５１ プラテン軸
６１（６１ａ、６１ｂ） 押圧部材
Claims (7)
- 複数の発熱体を有するラインサーマルヘッドと、当該ヘッドに対向して位置し得るプラテンと、前記ヘッドを前記プラテンに対して押圧付勢する付勢手段とを有するヘッド押圧機構において、
前記ヘッドのライン方向の両側部に設けられた第１及び第２の支軸部と、
前記ヘッドを支持するフレームであって、前記第１及び第２の支軸部を前記ヘッドのライン方向に略直行する方向にそれぞれ案内する第１及び第２の案内部と、前記第１及び第２の案内部に形成され、前記第１及び第２の支軸部にそれぞれ当接する第１及び第２の当接部とを有するフレームと、
前記発熱体を備える面の裏面側から前記ヘッドを前記プラテンに対して押圧付勢する付勢手段とを有し、
前記プラテンが前記ヘッドから離間している状態において、前記付勢手段の押圧付勢力により、前記第１及び第２の支軸部と前記第１及び第２の当接部はそれぞれ当接し、前記プラテンの軸と前記ヘッドのライン方向とが交叉し、
前記プラテンが前記ヘッドの前記発熱体と接している状態において、前記第１の支軸部と前記第１の当接部は当接し、前記第２の支軸部と前記第２の当接部は離間し、前記プラテンの軸と前記ヘッドのライン方向とが略平行に位置するよう構成されたことを特徴とするヘッド押圧機構。 - 請求項１記載のヘッド押圧機構において、
前記付勢手段は、少なくとも１つの弾性体からなり、
当該弾性体の合力の作用点は、前記第１の支軸部と前記第１の当接部との接点と、前記ヘッドと前記プラテンとの接線分の中点とを結ぶ線分上付近に位置することを特徴とするヘッド押圧機構。 - 請求項２記載のヘッド押圧機構において、
前記作用点は、前記線分よりも前記第１の当接部側に偏位していることを特徴とするヘッド押圧機構。 - 請求項２又は３記載のヘッド押圧機構において、
前記作用点は、前記発熱体付近に位置することを特徴とするヘッド押圧機構。 - 請求項１乃至４の何れかに記載のヘッド押圧機構を備えたことを特徴とするラインサーマルプリンタ。
- 請求項５記載のプリンタにおいて、
前記プラテンを回転駆動する駆動手段を有し、
前記駆動手段は、前記第１の当接部側に配設されていることを特徴とするプリンタ。 - 請求項５又は６記載のプリンタにおいて、
前記フレームに開閉自在に配設されたカバーフレームを有し、
前記プラテンは前記カバーフレームに配設され、前記カバーフレームの開閉に応じて、前記プラテンは、前記サーマルヘッドの前記発熱体と接する位置と、前記サーマルヘッドから離間する位置に移動可能に構成されていることを特徴とするプリンタ。
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