JP4019297B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジスタ等の卓上型電子装置あるいは携帯型の各種情報機器などに搭載される小型のサーマルプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般のラインドット型サーマルプリンタは、互いに対向してフレームに組み込まれるラインサーマルヘッド及びプラテンローラとその駆動手段と、当該フレームに形成される搬送経路等からなる記録用紙の搬送機構を備えている。
ここで、従来例を図４を参照して説明する。
【０００３】
図面において、従来のラインサーマルプリンタＰ’は、フレーム１０１に回転自在に軸支されたプラテンローラ１０２と、該プラテンローラ１０２に押圧されるサーマルヘッド１０３を備えるヘッド支持体１０４と、このヘッド支持体１０４にプラテンローラ１０２に対する付勢力を与えるプラテンバネ１０５と、このプラテンバネ１０５の反発力を受けるプラテンバネ受板１０６とを備えている。
【０００４】
また、記録紙の交換や紙ジャム等による紙づまり等のメンテナンス時に、上記ヘッド支持体１０４をプラテンローラ１０２から離間させるためのカム１０７ａを有するヘッドアップレバー１０７と、上記カム１０７ａと係合してヘッド支持体１０４をプラテンローラ１０２の表面から離間させるためにヘッド支持体１０４に設けられるヘッドアップピン１０８と、当該ヘッド支持体１０４の回動中心軸となる支軸１０９等を備えている。
【０００５】
そして、記録用紙としては、例えば感熱紙をロール状に巻回したものが用いられる。
ロール状の記録用紙は、延べ長さが長いため、交換頻度が少なくて済み、また、記録用紙をプリンタ本体内に容易に収納できるなどの利点を有するため、幅広く利用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロール状の記録用紙は、巻回された状態から引き出されるため、記録用紙に巻回方向の反りが残った状態で、上記プラテンローラ１０２とサーマルヘッド１０３の間の印字位置まで搬送されてしまう。
このように記録用紙に反りが残った状態では、紙のコシの強さ，厚さ，反り具合、あるいはサーマルヘッドの取付誤差によって、記録用紙の印刷部位とサーマルヘッド１０３とのニップ幅が変化し、印字にかすれを生じるなど印字品質が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
即ち、図５（ａ）に示すように、記録用紙Ｋの状態によってニップ幅ｎが変化するため、サーマルヘッド１０３の発熱中心Ｃが、ニップ幅ｎから外れてしまう事態が生じる。
例えば、図５（ｂ）に示すように、比較的薄い記録用紙Ａ１に合わせてサーマルヘッド１０３の発熱中心Ｃがニップ幅ｎ１内に来るように、サーマルヘッド１０３およびプラテンローラ１０２等を設計した場合には、比較的厚い記録用紙Ａ２に変えると、そのニップ幅ｎ２から上記発熱中心Ｃが外れることが起こり得る。
【０００８】
そのため、例えばコシの強さや厚さの異なるロール状の記録用紙を用いて、何れの記録用紙にも高品質の印字を行おうとする場合には、紙の種類に応じてニップ幅とサーマルヘッドの位置を最適化して設計したプリンタをそれぞれ用意する必要があり、現実的にはそのような対応は困難であった。
この発明は、上記問題点を解決すべく案出されたものであり、ロール状の記録用紙のコシの強さ，厚さ，反り具合が変わった場合でも、ニップ幅を広げて常に高品質の印字を行うことのできるサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るサーマルプリンタは、ロール状に巻回された記録用紙を記録媒体とし、該記録用紙の搬送手段と、上記記録用紙を収納する本体フレームと、上下方向に回動可能に前記本体フレームに軸支され、印字用のサーマルヘッドを支持するヘッドフレームとを少なくとも備え、 上記本体フレームと、下方に回動されて本体フレーム側と係合した状態の上記ヘッドフレームとの間に形成された搬送経路に沿って、上記記録用紙を上記サーマルヘッドの印刷部位に搬送し、前記本体フレームに組み込まれたプラテン部材と上記サーマルヘッドとの間で上記記録用紙に印刷を行うサーマルプリンタであって、上記プラテン部材は、上記記録用紙が当接する側に平坦面が形成され、上記搬送経路の記録用紙の搬送方向において、上記記録用紙の巻回に起因する反りを緩和する平坦部が、本体フレームの上記プラテン部材の手前側に設けられるようにしたものである。
【００１０】
これによれば、平坦面が形成されたプラテン部材を用いているので、従来のようにプラテンローラを用いる場合に比べて、記録用紙の印刷部位とサーマルヘッドのニップ幅を広くとることができる。従って、ロール状の記録用紙のコシの強さ，厚さ，反り具合が変わった場合にも、サーマルヘッドの発熱中心がニップ幅内に納まる確率を高めることができ、常に高品質の印刷を行うことができる。
【００１１】
しかも、上記記録用紙の巻回に起因する反りを緩和する平坦部が、本体フレームの上記プラテン部材の手前側に設けられているので、サーマルヘッドとプラテン部材との間の印刷部位に、反りを緩和した記録用紙を搬送することが可能となり、より高品質の印刷を行うことができる。
【００１２】
また、上記プラテン部材を、その記録用紙搬送方向の幅が上記記録用紙と上記サーマルヘッドが接するニップ幅よりも幅広に形成することにより、ロール状の記録用紙のコシの強さ，厚さ，反り具合が変わった場合にもサーマルヘッドの発熱中心がニップ幅内に確実に納まるようにすることができる。
【００１３】
また、上記プラテン部材は、該プラテン部材を上記サーマルヘッド側へ押圧する弾性部材を備えるようにしてもよい。
さらにまた、上記平坦部の表面にフッ素樹脂などの低摩擦樹脂をコーティングする場合には、摩擦を減らして記録用紙がスムーズに搬送されるようにすることができる。
【００１４】
また、上記平坦部と上記ヘッドフレームとの間において記録用紙に加える圧力を３３〜１１０ｇ／ｍｍの範囲で可変可能な構成とするならば、ロール状の記録用紙のコシの強さ，厚さ，反り具合が変わった場合にも、サーマルヘッドの発熱中心がニップ幅内に常に納まるように制御することが可能となる。
なお、上記ロール状に巻回された記録用紙の紙厚は、６５〜１５０μｍであることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るサーマルプリンタの概略構成を示す概略斜視図、図２はその概略側方断面図である。
図１に示すように、ラインドット型のサーマルプリンタＰは、ポリカーボネート等のプラスチックの射出成形品あるいは金属成形品からなる本体フレーム１に各種部品や構成部材が組み込まれて構成されている。
【００１６】
本体フレーム１内には、ロール状に巻回された感熱紙からなる記録用紙Ｋが収納されている。記録用紙Ｋとしては、例えば厚さ６５〜１５０μｍのものが用いられる。
本体フレーム１には、ヘッドフレーム２が、支軸３を回転中心として上下方向に回動自在に取り付けられている。このヘッドフレーム２は、記録用紙Ｋの交換や、紙詰まり除去などのメンテナンス作業を行う際に、図１に示すように、上部へ回動して開放され、印刷時には下方へ回動されて本体フレーム１側と係合するように成されている。
【００１７】
ヘッドフレーム２には、支軸３を支点として上下方向に回動可能にヘッドブラケット４が取り付けられている。このヘッドブラケット４には、ラインサーマルヘッド５と、記録用紙Ｋの搬送ローラ６が設けられている。
なお、搬送ローラ６は、図示しないモータおよび歯車伝達機構により搬送方向に回動されるようになっている。
【００１８】
また、ヘッドブラケット４は裏面側に配設される弾性部材（図示せず）により、ヘッドフレーム２が本体フレーム１に係合した際に、本体フレーム１側に付勢されるようになっている。
一方、本体フレーム１には、上記ヘッドフレーム２が係合された際に、前記サーマルヘッド５と対向する位置に、プラテン部材７がバネなどの弾性部材８によって上方へ付勢されて設けられている。
【００１９】
プラテン部材７は、例えばプラスチックで成形され、その上面に平坦面７ａが形成され、この平坦面７ａとサーマルヘッド５の間で記録用紙Ｋに印字するようになっている。
なお、プラテン部材７の平坦面７ａの搬送方向Ｈの幅は、サーマルヘッド５のニップ幅ｎ（例えば、１ｍｍ）よりも幅広とされている。なお、図２中、符号Ｃはサーマルヘッド５の発熱中心を示し、この発熱中心Ｃが記録用紙Ｋの種類によらず、常にニップ幅ｎ内にあることが高品質の印刷を行う上で重要である。
【００２０】
また、プラテン部材７の手前側には、平坦部９が形成され、ヘッドフレーム２と平坦部９との間の押圧力により記録用紙Ｋの巻回に起因する反りを緩和するようになっている。
なお、平坦部９の表面に、摩擦を低減するフッ素樹脂などの低摩擦樹脂をコーティングする場合には、記録用紙Ｋとの摩擦を低減してスムーズに記録用紙Ｋを搬送することができる。
【００２１】
本実施形態に係るサーマルプリンタの構成は概略上記の通りであり、次にその動作について説明する。
まず、図１の状態でロール状の記録用紙Ｋを本体フレーム１内にセットし、記録用紙の端部を搬送方向Ｈに引き出して、平坦部９およびプラテン部材７の上まで持ってきてから、ヘッドフレーム２を下方へ回動させて、ヘッドフレーム２を本体フレーム１に係合させる。
【００２２】
次いで、搬送ローラ６がモータおよび歯車伝達機構によって搬送方向に駆動されると、記録用紙Ｋは、平坦部９とヘッドフレーム２の間において搬送方向Ｈへ搬送される。
この際に、記録用紙Ｋは、平坦部９とヘッドフレーム２の間に加わる押圧力（例えば、３３〜１１０ｇ／ｍｍ）によって、巻回に起因する反りが緩和され、印刷品質を向上させることができる。
【００２３】
そして、記録用紙Ｋの印刷部位がサーマルヘッド５まで搬送されると、サーマルヘッド５へ送給される印刷データに基づいて線順次で印刷が行われる。
この際に、プラテン部材７は平坦面７ａを有し、その平坦面７ａとサーマルヘッド５との間で印字が行われるので、従来のようにプラテンローラの円周上とサーマルヘッドの間で印刷を行う場合よりも、ニップ幅を広くとることができ、記録用紙Ｋに反りが残っている場合や、コシの強さや厚さの異なる記録用紙を用いる場合にも、サーマルヘッド５の発熱中心Ｃがニップ幅内に収まるようにすることができる。
【００２４】
即ち、図３に示すように、ニップ幅ｎ１の比較的薄い記録用紙Ａ１と、ニップ幅ｎ２の比較的厚い記録用紙Ａ２の何れにおいても、サーマルヘッド６の発熱中心Ｃが両ニップ幅ｎ１，ｎ２内に収まるようにすることが可能である。
これにより、一台のサーマルプリンタによっても、記録用紙Ｋの反り，コシの強さや厚さに影響されず常に高品質の印刷を行うことができる。
【００２５】
なお、記録用紙Ｋの厚さに応じて、搬送ローラ６のトルクを約７０〜１０００ｇの範囲で例えばモータへの通電量を変化させるなどして可変制御することにより、記録用紙Ｋの反りをより効果的に緩和することができる。
また、本実施形態では、ヘッドフレーム２側に搬送ローラ６を設ける場合について説明したが、これに限らず、プラテン部材７の前に、記録用紙Ｋを送り出すような搬送ローラを設けるようにしてもよい。その場合においても、上記と同様に、駆動手段を制御することにより搬送ローラのトルクを約７０〜１０００ｇの範囲で可変制御して記録用紙Ｋの反りをより効果的に緩和することができる。なお、記録用紙Ｋの紙厚は、約６５〜１５０μｍまで対応可能である。
【００２６】
また、本実施形態では、平坦部９は本体フレーム１に固定される場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば電磁式のアクチュエーターなどで支持して、上下方向に昇降制御可能な構成とし、記録用紙Ｋの厚さやコシの強さに応じて、記録用紙Ｋと搬送ローラ６との間にかかる圧力を所定の範囲（約３３〜１１０ｇ／ｍｍ）で適宜制御することも考えられる。これにより、記録用紙Ｋの反りをより効果的に緩和することができ、より高品質の印刷を行うことが期待できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る本発明に係るサーマルプリンタは、ロール状に巻回された記録用紙を記録媒体とし、該記録用紙の搬送手段と、これらを保持する本体フレームと、上下方向に回動可能に前記本体フレームに軸支され、印字用のサーマルヘッドを支持するヘッドフレームとを少なくとも備え、上記本体フレームと、下方に回動されて本体フレーム側と係合した状態の上記ヘッドフレームとの間に形成された搬送経路に沿って、上記記録用紙を上記サーマルヘッドの印刷部位に搬送し、前記本体フレームに組み込まれたプラテン部材と上記サーマルヘッドとの間で上記記録用紙に印刷を行うサーマルプリンタであって、上記プラテン部材は、上記記録用紙が当接する側に平坦面が形成され、上記搬送経路の記録用紙の搬送方向において、上記記録用紙の巻回に起因する反りを緩和する平坦部が、本体フレームの上記プラテン部材の手前側に設けられるようにしたので、従来のようにプラテンローラを用いる場合に比べて、記録用紙の印刷部位とサーマルヘッドのニップ幅を広くとることができ、ロール状の記録用紙のコシの強さ，厚さ，反り具合が変わった場合にも、サーマルヘッドの発熱中心がニップ幅内に納まる確率を高めることができ、常に高品質の印刷を行うことができるという効果がある。
【００２８】
しかも、上記記録用紙の巻回に起因する反りを緩和する平坦部が、本体フレームの上記プラテン部材の手前側に設けられているので、サーマルヘッドとプラテン部材との間の印刷部位に、反りを緩和した記録用紙を搬送することが可能となり、より高品質の印刷を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサーマルプリンタの概略構成を示す概略斜視図である。
【図２】本発明に係るサーマルプリンタの概略構成を示す概略側方断面図である。
【図３】本発明に係るサーマルプリンタにおける記録用紙Ｋの厚さと、ニップ幅と、サーマルヘッドの発熱中心との関係を示す説明図である。
【図４】従来のサーマルプリンタの構成例を示す概略概略側方断面図である。
【図５】従来のサーマルプリンタにおける記録用紙Ｋの厚さと、ニップ幅と、サーマルヘッドの発熱中心との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｐ サーマルプリンタ
１ 本体フレーム
２ ヘッドフレーム
３ 支軸
４ ヘッドブラケット
５ サーマルヘッド
６ 搬送ローラ
７ プラテン部材
７ａ 平坦面
８ バネ
９ 平坦部
Ｋ ロール状の記録用紙（記録媒体）
Ｃ サーマルヘッドの発熱中心
Ｈ 記録用紙Ｋの搬送方向
ｎ（ｎ１，ｎ２） ニップ幅

Claims (5)

1. ロール状に巻回された記録用紙を記録媒体とし、該記録用紙の搬送手段と、上記記録用紙を収納する本体フレームと、上下方向に回動可能に前記本体フレームに軸支され印字用のサーマルヘッドを支持するヘッドフレームと、を少なくとも備え、
   上記本体フレームと、下方に回動されて本体フレーム側と係合した状態の上記ヘッドフレームとの間に形成された搬送経路に沿って、上記記録用紙を上記サーマルヘッドの印刷部位に搬送し、前記本体フレームに組み込まれたプラテン部材と上記サーマルヘッドとの間で上記記録用紙に印刷を行うサーマルプリンタであって、
   上記プラテン部材は、上記記録用紙が当接する側に平坦面が形成され、
   上記搬送経路の記録用紙の搬送方向において、上記記録用紙の巻回に起因する反りを緩和する平坦部が、本体フレームの上記プラテン部材の手前側に設けられ、上記平坦部と上記ヘッドフレームとの間において上記記録用紙に加える圧力を３３〜１１０ｇ／ｍｍの範囲で可変可能に構成されていることを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 上記プラテン部材は、その記録用紙搬送方向の幅が、上記記録用紙と上記サーマルヘッドが接するニップ幅よりも幅広に形成されることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
3. 上記プラテン部材は、該プラテン部材を上記サーマルヘッド側へ押圧する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサーマルプリンタ。
4. 上記平坦部の表面に低摩擦樹脂がコーティングされていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のサーマルプリンタ。
5. 上記ロール状に巻回された記録用紙の紙厚は、６５〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のサーマルプリンタ。

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