JP4247251B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

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Description

本発明は、ロール紙の両面に印刷可能なサーマルプリンタに関する。
例えば、感熱紙の両面に同時印刷可能な両面印刷機構が知られている。この両面印刷機構は、用紙搬送路を挟んで第1のサーマルヘッドと第1のプラテンローラとを有する第1の印字部と、用紙搬送路を挟んで第2のサーマルヘッドと第2のプラテンローラを有する第2の印字部と、を互いに対称に配置している。
この両面印刷機構では、用紙搬送路を通る感熱紙に対し、まず、第1のサーマルヘッドが感熱紙の表面に印刷を行った後、続いて第2のサーマルヘッドがこの感熱紙の裏面に印刷を行って、感熱紙の両面に印刷処理できるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
上記した両面印刷機構と同様の構成を、本体に対して開閉可能なアッパーフレームを有するサーマルプリンタに適用することが考えられる。このサーマルプリンタでは、例えば、本体は、第1のプラテンローラと、第2のサーマルヘッドのみを含むように構成する。アッパーフレームに、例えば、第1のサーマルヘッドと、第2のプラテンローラとを配置する。このように、サーマルヘッドとプラテンローラとを分離した部材に配置する場合には、サーマルヘッドとプラテンローラとを位置合わせする必要が生ずる。このため、蓋体が開いている状態から閉じている状態へ動作を利用して、蓋体の第2のサーマルヘッドを本体の第2のプラテンローラに位置決めするとともに、蓋体の第1のプラテンローラを本体の第1のサーマルヘッドに位置決めする手法をとりうる。
特開平11−286147号公報
上記構成を有するサーマルプリンタでは、サーマルヘッドと、これに対応するプラテンとがそれぞれ、アッパーフレームと本体とに分離して配置されるため、これらの所望の位置に配置する際に、高い精度でこれらを位置決めする必要があった。このため、位置精度の管理に手間やコストがかかり、サーマルプリンタ全体としても、製造コストが高くなる問題があった。
本発明の目的は、簡単な構成で、プラテンローラに対するサーマルヘッドの位置精度を向上させることができるサーマルプリンタを得ることにある。
前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るサーマルプリンタは、ロール紙の第1の面に印刷可能な第1のサーマルヘッドを有する本体と、前記ロール紙の前記第1の面とは反対側の第2の面に印刷可能な第2のサーマルヘッドを有する蓋体と、前記蓋体を、前記本体に被さっている第1の状態と、前記本体に対して開いている第2の状態との間で回動できるように保持するヒンジ機構と、前記本体の前記第1のサーマルヘッドに対応するように前記蓋体に設けられる第1のプラテンローラと、前記蓋体の前記第2のサーマルヘッドに対応するように前記本体に設けられる第2のプラテンローラと、前記蓋体が前記第2の状態から前記第1の状態に移行する際に、前記蓋体の前記第1のプラテンローラを前記本体の前記第1のサーマルヘッドに対して位置決めするとともに、前記蓋体の前記第2のサーマルヘッドを前記本体の前記第2のプラテンローラの近傍に配置させる第1の位置決め機構と、前記第1の位置決め機構によって前記第2のプラテンローラの近傍に配置される前記第2のサーマルヘッドを前記本体の前記第2のプラテンローラに対して位置決めする第2の位置決め機構と、を具備し、前記蓋体は、前記ヒンジ機構に固定されるとともに前記第2のサーマルヘッドを支持する第1のフレームと、前記第1のプラテンローラを支持する第2のフレームと、前記第1のフレームに対して前記第2のフレームを回動できるように前記第1のフレームと前記第2のフレームとを連結する連結部と、を有する
この場合、前記第1の位置決め機構は、前記第1の状態において前記蓋体の前記第1のプラテンローラが嵌まるように前記本体に設けられる凹部を含み、前記凹部は、これに嵌まった前記第1のプラテンローラを前記第1のサーマルヘッドに対して位置決めするとともに、この前記第1のプラテンローラの位置決めを介して、前記第2のプラテンローラに対する前記第2のサーマルヘッドの水平方向の位置を決めている。
前記第2の位置決め機構は、前記凹部に嵌まっている状態の前記第1のプラテンローラと、前記第1のフレームと、前記第2のフレームと、前記連結部と、を含むとともに、前記凹部に嵌まっている状態の前記第1のプラテンローラを支点に、前記連結部を前記本体に近づけるように前記第1のフレームと前記第2のフレームとをそれぞれ回動させることにより、前記蓋体の前記第2のサーマルヘッドを前記本体の前記第2のプラテンローラに位置決めする。
前記第2の位置決め機構は、前記本体に設けられるとともに前記第1の状態において前記蓋体に係合するフック部材を含み、前記フック部材は、前記第2のプラテンローラに対して前記第2のサーマルヘッドの鉛直方向の位置を決めている。この場合、前記フック部材は、前記蓋体の前記連結部の近傍に係合することが好ましい。また、前記フック部材は、前記蓋体の前記第1のフレームに係合するとよい。さらに、前記凹部は、上部を開放した半円形状をなしていてもよい。
本発明によれば、第1の位置決め機構に加えて、さらに第2の位置決め機構を備えているため、簡単な構成で、プラテンローラに対してサーマルヘッドを精度良く位置決めすることができる。
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1に示すように、サーマルプリンタ11は、第1のサーマルヘッド12を有する本体13と、第2のサーマルヘッド14を有する蓋体15と、本体13と蓋体15との間に設けられるヒンジ機構16と、を備えている。ヒンジ機構16は、蓋体15が本体13に被さる第1の状態P1と、蓋体15が本体13に対して開いている第2の状態P2との間で、蓋体15を回動できるように支持している。
図1と図2に示すように、本体13は、内部にロール紙17を収容できる筐体21と、ロール紙17の第1の面17Aに印刷できる第1のサーマルヘッド12と、蓋体15の第2のサーマルヘッド14に対応するように筐体21に回転可能に支持される第2のプラテンローラ22と、ロール紙17の送りを駆動する駆動部23と、この駆動部23の駆動力を第1のプラテンローラ24と第2のプラテンローラ22とに伝達する減速歯車25と、ヒンジ機構16を支持する本体フレーム26と、蓋体15が第1の状態P1にあるときに第1のプラテンローラ24が嵌まる凹部27と、蓋体15に係合するフック部材28と、カッタ機構29の一部と、を備えている。
ロール紙17は、例えば、両面感熱紙で構成されている。ロール紙17は、筐体21内部の図示しない窪み部にはめ込まれて回転できるように保持されている。第2のプラテンローラ22は、例えば、筐体21に両持ちで回転可能に支持されている。駆動部23は、例えばステッピングモータで構成される。凹部27は、上部を開放した半円形状をなしている。すなわち、凹部27は、円柱形状の第1のプラテンローラ24と相補的な形状をなしている。
フック部材28は、例えば、下端に設けられた図示しない軸を中心に回動することができる。フック部材28は、筐体21との間に掛けられた例えば、ねじりコイルばねを有している。このフック部材28に、第2のプラテンローラ22から遠ざかる方向に力を加えられた場合には、ねじりコイルばねの反作用によって、フック部材28に第2のプラテンローラ22に近づく方向に力が働くようになっている。
第1のサーマルヘッド12は、第2のプラテンローラ22よりも、ロール紙17の送り方向において下流に配置している。第1のサーマルヘッド12は、図示しない圧縮ばねにより、第1のプラテンローラ24に向けて押し付けられている。本体フレーム26は、ヒンジ機構16が水平方向にスライドすることが可能な長孔26Aを有している。
蓋体15は、アッパーフレーム33と、ロール紙17の第1の面17Aとは反対側の第2の面17Bに印刷するための第2のサーマルヘッド14と、第1のサーマルヘッド12に対応するように、アッパーフレーム33に回転可能に支持される第1のプラテンローラ24と、ロール紙17を外部に排出するための図示しない排出口と、第1のプラテンローラ24の下流に隣接して配置するカッタ機構29の一部と、を備えている。第1のサーマルヘッド12は、アッパーフレーム33に取り付けられている。第2のプラテンローラ22は、アッパーフレーム33に両持ちで、回転可能に支持されている。第1のサーマルヘッド12は、第2のプラテンローラ22よりも、ロール紙17の送り方向において、下流に配置している。
図1と図2に示すように、アッパーフレーム33は、ヒンジ機構16に固定される第1のフレーム34と、第1のフレーム34と分離している第2のフレーム35と、第1のフレーム34に対して第2のフレーム35を回動できるように第1のフレーム34と第2のフレーム35とを連結する連結部36と、第1のフレーム34と第2のフレーム35とにわたって掛けられたねじりコイルばね37と、を備えている。連結部36に、ねじりコイルばね37が巻き掛けられる軸部38が設けられている。軸部38は、第2のフレーム35の回動中心として作用する。第1のフレーム34は、ねじりコイルばね37の一端が巻きかけられる第1のピン39と、フック部材28が係合される係合ピン40Aを含むアーム部材40と、を有している。アーム部材40の係合ピン40Aは、連結部36の近傍に配置されている。
第1のフレーム34に、前記第2のサーマルヘッド14が回動可能に保持されている。第2のフレーム35に、前記第1のプラテンローラ24が回転可能に保持されるとともに、前記カッタ機構29の一部が設けられている。
第2のフレーム35は、ねじりコイルばね37の他端が巻きかけられる第2のピン44と、第2のフレーム35の回動範囲を規制する規制ピン45と、を有している。第2のフレーム35は、連結部36の軸部38を中心に、第1のフレーム34に対して回動することができる。第2のフレーム35は、ねじりコイルばね37の力により、本体13の方向に押し付けられている。なお、この状態において、規制ピン45に連結部36が突き当たっており、第2のフレーム35がそれ以上本体13に向かって回転しないようになっている。
図2に示すように、第2のサーマルヘッド14は、ヘッド本体48と、ヘッド本体48を支持するとともに支軸46を中心に回動できるヘッドフレーム47と、ヘッド本体48を本体13の第2のプラテンローラ22に押し付ける圧縮ばね49と、を有している。
図1を参照して、サーマルプリンタ11の印刷動作について簡単に説明する。本実施形態のサーマルプリンタ11では、まず、駆動部23が駆動して、減速歯車25を回転させ、第1のプラテンローラ24と、第2のプラテンローラ22とを回転させる。第1のプラテンローラ24と、第2のプラテンローラ22との回転によってロール紙17との間に生じた摩擦力により、ロール紙17が排出口に向けて送られる。そして、第2のサーマルヘッド14がロール紙17の第2の面17Bに対して、印刷処理を行う。続いて、第1のサーマルヘッド12がロール紙17の第1の面17Aに対して印刷処理を行う。最後にカッタ機構29がロール紙17を短冊状のシートに切断して、サーマルプリンタ11の印刷処理が終了する。
図2に示すように、サーマルプリンタ11は、蓋体15の第1のプラテンローラ24を本体13の第1のサーマルヘッド12に対して位置決めするとともに、蓋体15の第2のサーマルヘッド14を本体13の第2のプラテンローラ22に対して位置決めするための、第1の位置決め機構51と第2の位置決め機構52とを備えている。第1の位置決め機構51は、本体13の凹部27などを含んで構成されている。第2の位置決め機構52は、凹部27に嵌まっている状態の第1のプラテンローラ24と、第1のフレーム34と、第2のフレーム35と、フック部材28と、などを含んで構成されている。
続いて、図2から図5を参照して、第1の位置決め機構51および第2の位置決め機構52の作用について説明する。
図2は、蓋体15が本体13に対して開いている第2の状態P2の示している。図2に示すように、アッパーフレーム33は、本体13に対して離れた状態にある。この状態において、第1のフレーム34は、ねじりコイルばね37により、下方に押し付けられている。この状態において、第1のフレーム34の連結部36が、第2のフレーム35の規制ピン45に付き当たっており、第2のフレーム35の回動範囲が規制されている。
図3に示すように、蓋体15を第2の状態P2から第1の状態P1に移行させるように、ユーザが蓋体15に閉じる動作を加えると、第1のプラテンローラ24が第1の位置決め機構51である凹部27に嵌まる。第1の位置決め機構51により、第1のプラテンローラ24を第1のサーマルヘッド12に位置決めすることができる。また、第1のプラテンローラ24が凹部27に嵌まると、第2のサーマルヘッド14が第2のプラテンローラ22の近傍に配置され、第2のサーマルヘッド14の大体の位置決めがなされる。図3に示す状態では、第2のフレーム35の係合ピン40Aは、フック部材28の鉤部28Aに突き当たっており、フック部材28を第2のプラテンローラ22から遠ざかる方向に押しやっている。
図4に示すように、ユーザがさらに蓋体15の押し付けを継続すると、アッパーフレーム33の第1のフレーム34と第2のフレーム35とは、いわゆる逆折れ状態となる。図3の状態から図4の逆折れ状態になる過程では、第2の位置決め機構52に含まれる凹部27に嵌まっている状態の第1のプラテンローラ24が支点として作用する。すなわち、第2のフレーム35は、第1のプラテンローラ24に対して回動できるようになっているので、連結部36を第1のプラテンローラ24を中心に本体13に近づけるように回動できる。また、第2のフレーム35の回動と同時に、第1のフレーム34も回動する。第1のフレーム34と第2のフレーム35との回動によって、連結部36が本体13に近づけられる。連結部36が本体13に近づくと、アーム部材40の係合ピン40Aがフック部材28の鉤部28Aを過ぎるとともに、フック部材28は、第2のプラテンローラ22に近づくように移動する。この場合、アーム部材40の係合ピン40Aとフック部材28の鉤部28Aの下端との間には、所定長のオーバラップLが生じるようになっている。
第2のサーマルヘッド14は、第2のプラテンローラ22に押し付けられる。第2のサーマルヘッド14において、ヘッドフレーム47は、支軸46を中心に回動する。このヘッドフレーム47の回動により、圧縮ばね49が圧縮されるとともに、圧縮ばね49の反作用により、ヘッド本体48が第2のプラテンローラ22に押し付けられている。
図5に示すように、ユーザが蓋体15の押し付けを解除すると、アッパーフレーム33は、逆折れ状態から回復して、第1のフレーム34と、第2のフレーム35とが水平になった状態をとる。この状態において、第2の位置決め機構52であるフック部材28は、アーム部材40の係合ピン40Aに係合する。これにより、第2のサーマルヘッド14の鉛直方向の位置が決められる。また、アッパーフレーム33が水平な状態にある場合にあっては、第1のプラテンローラ24が第1の位置決め機構51である凹部27に嵌まったままの状態を維持している。第1の位置決め機構51の凹部27により、第2のサーマルヘッド14の水平方向の位置が決められる。このような過程を経て、蓋体15は、本体13に対して被さっている第1の状態P1になる。このように、第1の位置決め機構51と、第2の位置決め機構52とによって、第1のプラテンローラ24の位置と、第2のサーマルヘッド14の位置とを決めることができる。
以上が、実施形態に係るサーマルプリンタ11である。本実施形態によれば、第1の位置決め機構51に加えて、第2の位置決め機構52をさらに備えているため、第1のサーマルヘッド12の位置決めと第2のサーマルヘッド14の位置決めとを精度よく行うことができる。特に、第2のサーマルヘッド14に関しては、第1の位置決め機構51によって予め第2のプラテンローラ22の近傍に配置された後、第2の位置決め機構52によって第2のプラテンローラ22に位置決めされるため、遠距離にある第2のサーマルヘッド14と第2のプラテンローラ22とを単一の位置決め機構によって1回で位置決めする場合に比して、精度よく位置決めをすることができる。
蓋体15は、第2のサーマルヘッド14を支持する第1のフレーム34と、第1のプラテンローラ24を支持する第2のフレーム35と、第1のフレーム34に対して第2のフレーム35を回動できるように第1のフレーム34と第2のフレーム35とを連結する連結部36と、を有している。これにより、第1のフレーム34に対して第2のフレーム35を回動させることが可能な分割式のアッパーフレーム33を構成できる。
第1の位置決め機構51は、凹部27を含み、この凹部27は、これに嵌まった第1のプラテンローラ24を第1のサーマルヘッド12に対して位置決めするとともに、この第1のプラテンローラ24の位置決めを介して、第1のプラテンローラ24に対して第2のサーマルヘッド14の水平方向の位置を決める。これにより、第1のプラテンローラ24の位置決めと、第2のサーマルヘッド14の水平方向の位置決めとを一括して行うことができる。
第2の位置決め機構52は、凹部27に嵌まっている第1のプラテンローラ24と、第1のフレーム34と、第2のフレーム35とを含んでおり、凹部27に嵌まっている状態の第1のプラテンローラ24を支点に、連結部36を本体13に近づけるように第1のフレーム34と第2のフレーム35とをそれぞれ回動させることにより、蓋体15の第2のサーマルヘッド14を本体13の第2のプラテンローラ22に位置決めする。これにより、本体13の凹部27に嵌まっている状態の第1のプラテンローラ24を支点に第2のサーマルヘッド14を位置決めできるため、第2のサーマルヘッド14のより高精度の位置決めを可能とすることができる。また、第1のプラテンローラ24を固定した状態で、第1のフレーム34と第2のフレーム35との回動を利用して第2のサーマルヘッド14の位置決めを行うようにしているため、第2のサーマルヘッド14を徐々に本体13の第2のプラテンローラ22に近づけることができる。これにより、第2のサーマルヘッド14の位置決めの際に、第2のサーマルヘッド14が勢い良く第2のプラテンローラ22に突き当てられることが防止され、第2のプラテンローラ22に当たる際の衝撃で、第2のサーマルヘッド14に位置ずれを生じてしまう事態等を防止できる。
第2の位置決め機構52は、第1の状態P1において蓋体15に係合するように本体13に設けられるフック部材28を含み、フック部材28は、第2のプラテンローラ22に対して第2のサーマルヘッド14の鉛直方向の位置を決めている。このため、第2の位置決め機構52は、第1の位置決め機構51と共同して、第2のサーマルヘッド14の水平方向の位置と、鉛直方向の位置とを決定することができる。
フック部材28は、第1のフレーム34と第2のフレーム35との連結部36の近傍に位置するアーム部材40に係合するようになっている。このため、もっとも移動量の大きい連結部36に対してフック部材28を係合させることができ、フック部材28とアーム部材40とのオーバラップLを十分にとることができる。フック部材28とアーム部材40とのオーバラップLを十分にとることができれば、係合ピン40Aがフック部材28と係合せずに外れてしまうこともなく、確実に蓋体15を本体13に対して固定することができる。
フック部材28は、アッパーフレーム33の第1のフレーム34のアーム部材40に係合している。したがって、本実施形態のサーマルプリンタ11において、第1のフレーム34の第1のプラテンローラ24は、本体13の凹部27によって固定され、第2のフレーム35は、このフック部材28によって固定されることになる。このため、第1のフレーム34と、第2のフレーム35との両方に本体13との固定手段を配置することができ、アッパーフレーム33を安定的に本体13に保持することができる。
凹部27は、上部を開放した半円形状をなしている。このため、第1の位置決め機構51を簡単な構造で構成することができる。また、半円形状の凹部27によれば、第1のプラテンローラ24の水平方向の位置と、鉛直方向の位置とを簡単かつ精度良く位置決めできる。さらに、半円形状の凹部27によれば、第2のサーマルヘッド14の水平方向の位置も精度よく位置決めすることもできる。
本発明のサーマルプリンタは、上記実施形態に示したものに限られない。すなわち、本実施形態では、ロール紙を両面感熱紙で構成しているが、例えばインクリボンを用いてロール紙の両面に印刷するようにしてもよい。その他、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは勿論である。
実施形態に係るサーマルプリンタを示す側面図。 図1に示されたサーマルプリンタにおいて、アッパーフレームが上がっている状態を示す断面図。 図2に示されたアッパーフレームの第1のプラテンローラが第1の位置決め機構である凹部に嵌まっている状態を示す断面図。 図3に示されたアッパーフレームが、連結部を本体に近づけるように逆折れしている状態を示す断面図。 図4に示されたアッパーフレームが本体に完全に固定された状態を示す断面図。
符号の説明
11…サーマルプリンタ、12…第1のサーマルヘッド、13…本体、14…第2のサーマルヘッド、15…蓋体、16…ヒンジ機構、17…ロール紙、17A…第1の面、17B…第2の面、22…第2のプラテンローラ、24…第1のプラテンローラ、27…凹部
28…フック部材、34…第1のフレーム、35…第2のフレーム、36…連結部、51…第1の位置決め機構、52…第2の位置決め機構、P1…第1の状態、P2…第2の状態

Claims (7)

  1. ロール紙の第1の面に印刷可能な第1のサーマルヘッドを有する本体と、
    前記ロール紙の前記第1の面とは反対側の第2の面に印刷可能な第2のサーマルヘッドを有する蓋体と、
    前記蓋体を、前記本体に被さっている第1の状態と、前記本体に対して開いている第2の状態との間で回動できるように保持するヒンジ機構と、
    前記本体の前記第1のサーマルヘッドに対応するように前記蓋体に設けられる第1のプラテンローラと、
    前記蓋体の前記第2のサーマルヘッドに対応するように前記本体に設けられる第2のプラテンローラと、
    前記蓋体が前記第2の状態から前記第1の状態に移行する際に、前記蓋体の前記第1のプラテンローラを前記本体の前記第1のサーマルヘッドに対して位置決めするとともに、前記蓋体の前記第2のサーマルヘッドを前記本体の前記第2のプラテンローラの近傍に配置させる第1の位置決め機構と、
    前記第1の位置決め機構によって前記第2のプラテンローラの近傍に配置される前記第2のサーマルヘッドを前記本体の前記第2のプラテンローラに対して位置決めする第2の位置決め機構と、
    を具備し、
    前記蓋体は、
    前記ヒンジ機構に固定されるとともに前記第2のサーマルヘッドを支持する第1のフレームと、
    前記第1のプラテンローラを支持する第2のフレームと、
    前記第1のフレームに対して前記第2のフレームを回動できるように前記第1のフレームと前記第2のフレームとを連結する連結部と、
    を有していること特徴とするサーマルプリンタ。
  2. 前記第1の位置決め機構は、前記第1の状態において前記蓋体の前記第1のプラテンローラが嵌まるように前記本体に設けられる凹部を含み、
    前記凹部は、これに嵌まった前記第1のプラテンローラを前記第1のサーマルヘッドに対して位置決めするとともに、この前記第1のプラテンローラの位置決めを介して、前記第2のプラテンローラに対する前記第2のサーマルヘッドの水平方向の位置を決めることを特徴とする請求項に記載のサーマルプリンタ。
  3. 前記第2の位置決め機構は、前記凹部に嵌まっている状態の前記第1のプラテンローラと、前記第1のフレームと、前記第2のフレームと、前記連結部と、を含むとともに、前記凹部に嵌まっている状態の前記第1のプラテンローラを支点に、前記連結部を前記本体に近づけるように前記第1のフレームと前記第2のフレームとをそれぞれ回動させることにより、前記蓋体の前記第2のサーマルヘッドを前記本体の前記第2のプラテンローラに位置決めすることを特徴とする請求項に記載のサーマルプリンタ。
  4. 前記第2の位置決め機構は、前記本体に設けられるとともに前記第1の状態において前記蓋体に係合するフック部材を含み、
    前記フック部材は、前記第2のプラテンローラに対して前記第2のサーマルヘッドの鉛直方向の位置を決めることを特徴とする請求項に記載のサーマルプリンタ。
  5. 前記フック部材は、前記蓋体の前記連結部の近傍に係合することを特徴とする請求項に記載のサーマルプリンタ。
  6. 前記フック部材は、前記蓋体の前記第1のフレームに係合することを特徴とする請求項に記載のサーマルプリンタ。
  7. 前記凹部は、上部を開放した半円形状をなしていることを特徴とする請求項に記載のサーマルプリンタ。
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