JP4583679B2 - 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、サーマルヘッドの発熱体とプラテンローラとの間に感熱式の用紙を挟み、プラテンローラを回転させることにより用紙を搬送しながら該用紙に印字を行うサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のサーマルプリンタは、様々な厚さの用紙にもフレキシブルに対応可能なように、サーマルヘッドをプラテンローラに対して接離可能な揺動式とするとともに、バネによってサーマルヘッドをプラテンローラ側に付勢し、用紙の無い状態では発熱体が常にプラテンローラに圧接する構成となっているものが多い。
このようなサーマルプリンタにあっては、用紙の厚さが異なると、発色感度の変化に伴って画像の濃淡に変調が生じる場合があるが、この変調は、プラテンローラに対する発熱体の位置を、プラテンローラの接線方向に移動させることによって是正することができることが判っている。したがって、発熱体がプラテンローラに対して用紙の厚さに応じた適正な位置に圧接するように、発熱体の位置調整が可能なものが提供されている。
【０００３】
このように発熱体の位置調整を可能にしたものとしては、特開平９−１３１９４５号公報に開示されている。同公報によれば、サーマルヘッドの後端部にねじ込まれて先端が固定部材（アーム支持軸）に当接するネジを回転させると、サーマルヘッドが揺動し、これによってプラテンローラに対する発熱体の接線方向の位置を調整することができるとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーマルヘッドの発熱体にあっては、プラテンローラに対する接触面の長手方向の圧力分布が、片側に偏ることなく均一であることが望ましく、したがって、発熱体をプラテンローラに均一に圧接させるための調芯機構が設けられているものがある。調芯機構は、サーマルヘッドを用紙の搬送方向の左右方向に傾斜可能に支持し、サーマルヘッドの揺動端における左右方向の中央部に設けられた調芯面を、発熱体がプラテンローラに圧接する方向に押す構成が挙げられる。このような調芯機構を上記公報に記載のサーマルプリンタに適用することは、サーマルヘッドの揺動端に発熱体の位置調整用のネジが装着されているため不可能である。すなわち、ネジの回転によってサーマルヘッドは揺動するものの、その揺動は発熱体の位置調整のみに働き、サーマルヘッドはネジによって左右方向への傾斜は拘束されているので、発熱体の調芯はできないのである。したがって、調芯機構を設けるとするならば別の手段を講じなければならず、装置の複雑化や部品点数の増加といった問題を招くことが想定される。
【０００５】
よって本発明は、プラテンローラに対する発熱体の位置調整と発熱体の調芯とを簡素な構成で実現することができるサーマルプリンタを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、用紙の搬送方向に直交する幅方向に延びる発熱体を有するサーマルヘッドがヘッドホルダに固定されてなるサーマルヘッドユニットと、発熱体に対向配置され、給紙される用紙を発熱体との間に挟むプラテンローラと、ヘッドホルダの幅方向の両端に、該幅方向に突出するよう形成され、サーマルヘッドユニットを幅方向を軸線としてフレームに対し揺動自在に支持する一対の揺動軸部と、これら揺動軸部の、搬送方向および幅方向に直交する方向への個々の移動を許容してサーマルヘッドユニットをプラテンローラの軸方向に対して傾斜可能に支持する軸受部と、サーマルヘッドユニットをプラテンローラの軸心に近付く方向に付勢して発熱体をプラテンローラに対し圧接させる付勢部材と、サーマルヘッドユニットの揺動端における幅方向の中央に設けられた調芯部と、この調芯部に付勢部材の作用によって圧接し、かつ作動することによってサーマルヘッドユニットを一対の揺動軸部を支点として揺動させてプラテンローラに対する発熱体の圧接位置を接線方向に可変とするヘッド調整部材とを有することを特徴としている。
【０００７】
本発明のサーマルプリンタによれば、サーマルヘッドユニットは揺動軸部を支点として揺動するとともに、揺動軸部ごとプラテンローラの軸方向である左右方向に傾斜可能である。そして、サーマルヘッドユニットは、付勢部材によってプラテンローラ側に付勢されることにより、用紙の無い状態で発熱体がプラテンローラに圧接するとともに、調芯部がヘッド調整部材に圧接する。この状態で、ヘッド調整部材を作動させると、調芯部を力点、揺動軸部を支点としてサーマルヘッドユニットは揺動し、作用点となる発熱体は、プラテンローラの接線方向に移動する。調芯部は、サーマルヘッドユニットの幅方向の中央に位置しているので、この調芯部がヘッド調整部材に圧接するサーマルヘッドユニットは、傾斜状態が平衡が保たれる。このため、プラテンローラに圧接する発熱体の長手方向の圧力分布は片側に偏ることなく均一となり、発熱体は均一な圧力でプラテンローラに圧接する。
【０００８】
上記のように、本発明では、調芯部に作用するヘッド調整部材が、プラテンローラに対する発熱体の圧接位置の接線方向の位置調整と、発熱体をプラテンローラに均一な圧力で圧接させる調芯の２つの機能を兼ねている。したがって、これら２つの機能を搭載する上で構成が簡素となり、部品点数の増加も抑えられる。
【０００９】
本発明では、ヘッド調整部材は手で直接操作可能であり、かつ、その作動範囲内における調整位置を段階的に選択可能であることを好ましい形態としている。
この形態により、専用の工具等を用いずにヘッド調整部材を容易に操作することができる。また、調整位置を段階的に選択することができるので、微妙な操作を強いられることなく発熱体の位置調整を的確に行うことができ、調整時間の短縮化が図られる。
【００１０】
また、本発明では、ヘッド調整部材が用紙の給紙側に設けられる用紙収納スペースから操作可能な位置に配されていることを好ましい形態としている。この形態によれば、ヘッド調整部材を操作するための専用のスペースを設ける必要がなく、また、ヘッド調整部材を操作し易いといった利点がある。
【００１１】
本発明に係るヘッド調整部材は、調芯部を介してサーマルヘッドユニットを揺動させる作動要素であればいかなる形式のものでも採用できるが、例えば、周面が調芯部に当接し、回転することによりサーマルヘッドユニットを揺動させるカムが好適に用いられる。カムを採用した場合、上記の調整位置を段階的に選択することができる機構としては、例えば、カムに係合部を形成し、カムを支持する固定側の部材にカムの係合部が係合する複数の被係合部を設け、カムを回転させて係合部を１つの被係合部に係合させる形式が挙げられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は一実施形態に係るサーマルプリンタの前側斜視図、図２は同プリンタの縦断面図である。このサーマルプリンタは、図２に示すように、後側（図２で右側）のガイド１０から供給された感熱式の用紙Ｓを、サーマルヘッド２１の発熱体２２と、パネル３０に保持されたプラテンローラ３１との間に挟み、プラテンローラ３１が図２で反時計回りに回転することにより、用紙Ｓを図２の左側である前側に搬送しながら、通電される発熱体２２によって用紙Ｓに印字を行う。印字された用紙Ｓは排出口４２から前方に排出され、排出口４２において切断される。
【００１３】
図１の符号４０はカッターユニット、５０はギヤカバー、６０はパネル３０の前面に固定されたブレードカバーであり、これら部品を取り外した状態を図３に示す。また、図４は、パネル３０、カッターユニット４０およびギヤカバー５０を除いた分解斜視図である。図１〜図４で符号７０はフレームである。このフレーム７０は、図４に示すように、上下の背板部７１，７２と左右一対の側板部７３，７４とからなる平面視略コ字状である。前記ガイド１０は、フレーム７０の下部の後側に設けられている。図２に示すように、ガイド１０は前上がりに傾斜しており、その後端部に用紙Ｓの供給口１１が開口している。フレーム７０の後側には、図示せぬケースによって用紙ロールが収納される用紙収納スペース７５が設けられている。図２および図５に示すように、フレーム７０の上下の背板部７１，７２の間には、用紙収納スペース７５からガイド１０の供給口１１に用紙Ｓを通過させる開口７６が設けられている。
【００１４】
パネル３０は、フレーム７０の下端前部に、上側が傾倒するようにヒンジ結合されている。図２に示すように、パネル３０の回転端部である上端の内側には、プラテンホルダ３２を介して、左右方向に延びるプラテンローラ３１が回転自在に支持されている。このプラテンローラ３１は、パネル３０が図２に示すように閉じられると、軸端に設けられたブッシュがフレーム７０の各側板部７３，７４に形成された軸受溝７７（図４参照）に嵌まり込み、プラテンローラ３１がフレーム７０に対して回転自在の状態で位置決めされる。パネル３０の開閉は、図１等に示すレバー３３によって行うようになっている。
【００１５】
図４に示すように、サーマルヘッド２１は、ヘッドホルダ２３の下側にネジ２４で固定されており、サーマルヘッド２１、発熱体２２およびヘッドホルダ２３が一体となってサーマルヘッドユニット２０が構成されている。ヘッドホルダ２３の前部両端には、側方に突出する軸片（揺動軸部）２５がそれぞれ形成されており、これら軸片２５が、フレーム７０の軸受溝７７の上方に形成された縦長の軸受孔（軸受部）７８に挿入されている。軸受孔７８は、軸片２５の上下方向の移動を許容するものの、前後方向への移動は規制する寸法となっている。したがって、サーマルヘッドユニット２０は、前後方向への移動を規制された状態で、側方に延びる軸片２５を支点に揺動自在であり、かつ、左右に傾斜可能となっている。
【００１６】
図２に示すように、サーマルヘッドユニット２０は、フレーム７０に固定されるスプリングホルダ８０に装着された圧縮状態の複数のコイルスプリング（付勢部材）８１により下方（プラテンローラ３１の軸心に近付く方向）に付勢され、これにより、サーマルヘッド２１の発熱体２２はプラテンローラ３１に適正圧力で圧接させられる。図４に示すように、スプリングホルダ８０の後端中央にはスリット８２が形成されており、また、前端下部には左右一対の保持片８３が形成されている。スプリングホルダ８０は、スリット８２がフレーム７０の上側背板部７１の中央から突出する位置決め片７１ａに掛止され、各保持片８３が軸受孔７８間に架け渡されるロッド８４により押さえ付けられた状態で、コイルスプリング８１により保持されている。プラテンローラ３１は、パネル３０が閉じられるとサーマルヘッド２１の発熱体２２に圧接し、その状態で、ヘッドホルダ２３の左右の軸片２５は軸受孔７８内で浮いた状態となる。したがって、パネル３０を開けると、プラテンローラ３１は発熱体２２から離脱するのでサーマルヘッドユニット２０はコイルスプリング８１の力で下方に移動するが、各軸片２５が軸受孔７８の下端縁に当接することにより、サーマルヘッドユニット２０の位置はそこで規制される。
【００１７】
図３に示すように、プラテンローラ３１の左側の側板部７３から突出する軸端には、従動ギヤ５１が固定されている。一方、左側の側板部７３の内側には、プラテンローラ３１を駆動するモータ９０が固定されている。このモータ９０の駆動軸は側板部７３を貫通しており、その突出端にはピニオン９１が固定されている。そして、ピニオン９１と従動ギヤ５１とは、側板部７３に支持された減速ギヤ５２，５３を介して連結されており、モータ９０が駆動すると、その回転が減速ギヤ５２，５３を経て従動ギヤ５１に伝わり、プラテンローラ３１が正逆いずれの方向にも回転するようになっている。プラテンローラ３１が正転（図２で反時計回り）すると、プラテンローラ３１と発熱体２２との間に挟まれた用紙Ｓが摩擦作用で前方に搬送される。
【００１８】
図２に示すように、前記カッターユニット４０とパネル３０との間が用紙Ｓの排出口４２となっており、カッターユニット４０内には、排出口４２に対して進退する図示せぬ可動ブレードが設けられている。カッターユニット４０内には、可動ブレードを往復動させ、通常は可動ブレードをカッターユニット４０内に収納する図示せぬ駆動機構が装備されている。一方、パネル３０の前面には、可動ブレードと協働して用紙Ｓを切断する固定ブレード６１が固定されている。可動ブレードが排出口４２に進出すると固定ブレード６１に交叉し、これによって用紙Ｓが切断される。固定ブレード６１は、不用意に触ることができないように、前記ブレードカバー６０で覆われている。なお、図１および図２に示すように、カッターユニット４０の前面には、用紙Ｓを手でめくって切断することができるカッター４１が固定されている。
【００１９】
さて、図４に示すように、サーマルヘッドユニット２０を構成するヘッドホルダ２３の揺動端である後端には、幅方向全長にわたって、上方に立ち上がる調芯片２７が形成されている。ヘッドホルダ２３の後部中央には、調芯片２７に達する矩形状の透孔２３ａが形成されており、調芯片２７の中央下端には、透孔２３ａに通じる台形状の切欠き２７ａが形成されている。この切欠き２７ａを形成する水平な上端縁が、発熱体２２をプラテンローラ３１に均一な圧力で圧接させるための調芯面（調芯部）２８とされている。
【００２０】
また、図４に示すように、フレーム７０の上側背板部７１の下端部であってその幅方向中央の前面側には、前後方向に延びるカム軸１００を介して偏心カム１０１（ヘッド調整部材）が回転自在に装着されている。この偏心カム１０１は、図６および図７に示すように、円盤状のカム本体１０２と、カム本体１０２の周面からカム本体１０２の径方向に沿って延びる弾性変形可能なレバー部１０３とを備えており、カム軸１００は、カム本体１０２に対し偏心して貫通している。
レバー部１０３の先端には、後側に突出するフック１０４が形成されている。
【００２１】
一方、フレーム７０の上側背板部７１の下端部には、偏心カム１０１のフック１０４が嵌まり込んで係合する溝７９が、等間隔をおいて弧状に配列されている。溝７９に係合するフック１０４の先端は溝７９から突出し、フック１０４の突出端を前方に押してレバーを弾性変形させ、溝７９に対するフック１０４の係合を解除すると、偏心カム１０１を回転させることができ、さらに別の溝７９にフック１０４を係合させることができる。この偏心カム１０１は、後側の用紙収納スペース７５から手で操作することができる。
【００２２】
図２に示すように、偏心カム１０１のカム本体１０２の周面には、コイルスプリング８１の作用により、サーマルヘッドユニット２０のヘッドホルダ２３の調芯面２８が圧接している。よって、偏心カム１０１を回転させると、カム本体１０２の周面が調芯面２８に摺接することにより、調芯面２８を力点、軸片２５を支点としてサーマルヘッドユニット２０は揺動し、これに追従して、作用点となる発熱体２２は、プラテンローラ３１の接線方向に移動する。この場合、図４に示すように、前から見て最も右側の溝７９にフック１０４が係合した状態では、図８（ａ）に示すように、カム軸１００と調芯面２８に当接するカム本体１０２の周面との間の厚さ（径方向の距離）が最も大きくなってサーマルヘッドユニット２０の後端が最も浮いた状態になる。また、前から見て最も左側の溝７９にフック１０４が係合した状態では、図８（ｂ）に示すように、カム軸１００と調芯面２８に当接するカム本体１０２の周面との間の厚さが最も小さくなってサーマルヘッドユニット２０の後端が最も下に位置する。
【００２３】
このように、偏心カム１０１を回転させるとサーマルヘッドユニット２０は揺動し、フック１０４をいずれかの溝７９に係合させることにより、サーマルヘッドユニット２０の位置が決められる。そして、この場合、サーマルヘッドユニット２０の揺動軸部である軸片２５は、プラテンローラ３１と発熱体２２との接触位置より図８において上方に配されているので、図８（ａ）に示すように、後端が浮上する矢印Ａ方向にサーマルヘッドユニット２０が揺動すると、発熱体２２は後方に移動する。また、図８（ｂ）に示すように、後端が下降する矢印Ｂ方向にサーマルヘッドユニット２０が揺動すると、発熱体２２は前方に移動する。このように移動させることができる発熱体２２の位置は、偏心カム１０１のフック１０４をいずれかの溝７９に係合させることにより、段階的に選択可能となっている。
【００２４】
以上が本実施形態のサーマルプリンタの構成であり、このサーマルプリンタによれば、用紙収納スペース７５に手を差し入れ、指により偏心カム１０１のレバー部１０３を操作して偏心カム１０１を回転させることにより、プラテンローラ３１に対する発熱体２２の圧接位置を前後方向（接線方向）に調整することができる。具体的には、発熱体２２の前部をプラテンローラ３１に圧接させたい場合には、操作者から見てレバー部１０３を右側（前から見て左側）に動かし、偏心カム１０１を回転させる。すると、図８（ａ）に示す矢印Ａ方向にサーマルヘッドユニット２０が揺動し、発熱体２２は矢印Ａ’で示す後方に移動する。したがって、発熱体２２の前部がプラテンローラ３１に圧接する。逆に、発熱体２２の後部をプラテンローラ３１に圧接させたい場合には、操作者から見てレバー部１０３を左側（前から見て右側）に動かし、偏心カム１０１を回転させる。すると、図８（ｂ）に示す矢印Ｂ方向にサーマルヘッドユニット２０が揺動し、発熱体２２は矢印Ｂ’で示す前方に移動する。したがって、発熱体２２の後部がプラテンローラ３１に圧接する。
【００２５】
上記の偏心カム１０１による発熱体２２の位置調整機構によれば、偏心カム１０１は手で直接操作可能であるから、専用の工具等を用いずに容易に操作することができる。また、フック１０４をいずれかの溝７９に係合させて偏心カム１０１の位置を固定するので、微妙な操作を強いられることなく発熱体２２の位置調整を的確に行うことができ、よって調整時間の短縮化が図られる。また、用紙収納スペース７５から偏心カム１０１を操作するので、偏心カム１０１を操作するための専用のスペースを設ける必要がなく、しかも偏心カム１０１は操作し易い。
【００２６】
本実施形態では、サーマルヘッドユニット２０に設けられた調芯面２８は、サーマルヘッドユニット２０の幅方向の中央に位置しており、したがって、この調芯面２８が偏心カム１０１に圧接するサーマルヘッドユニット２０は、傾斜状態の平衡が保たれる。このため、プラテンローラ３１に圧接する発熱体２２の長手方向の圧力分布は片側に偏ることなく均一となり、発熱体２２は均一な圧力でプラテンローラ３１に圧接する。
【００２７】
上記のように、本実施形態では、調芯面２８に作用する偏心カム１０１が、プラテンローラ３１に対する発熱体２２の接線方向の位置調整と、発熱体２２をプラテンローラ３１に均一な圧力で圧接させる調芯の２つの機能を兼ねている。したがって、これら２つの機能を搭載する上で構成が簡素となり、部品点数の増加も抑えられる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、調芯部に作用するヘッド調整部材が、プラテンローラに対する発熱体の圧接位置の接線方向の位置調整と、発熱体をプラテンローラに均一な圧力で圧接させる調芯の２つの機能を兼ねるので、これら２つの機能を搭載する上で構成が簡素となり、部品点数の増加も抑えられるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタの前側斜視図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタの縦断面図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタの部品を一部外した状態の前側斜視図である。
【図４】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタの分解斜視図である。
【図５】 本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタの後側斜視図である。
【図６】 本発明の一実施形態に係る偏心カムの斜視図である。
【図７】 本発明の一実施形態に係る偏心カムの正面図である。
【図８】 （ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施形態に係る偏心カムの作用を示す側面図である。
【符号の説明】
２０…サーマルヘッドユニット
２１…サーマルヘッド
２２…発熱体
２３…ヘッドホルダ
２５…軸片（揺動軸部）
２８…調芯面（調芯部）
３１…プラテンローラ
７５…用紙収納スペース
７８…軸受孔（軸受部）
８１…コイルスプリング（付勢部材）
１０１…偏心カム（ヘッド調整部材）
Ｓ…用紙

Claims (4)

1. 用紙の搬送方向に直交する幅方向に延びる発熱体を有するサーマルヘッドがヘッドホルダに固定されてなるサーマルヘッドユニットと、
   前記発熱体に対向配置され、給紙される用紙を前記発熱体との間に挟むプラテンローラと、
   前記ヘッドホルダの前記幅方向の両端に、該幅方向に突出するよう形成され、前記サーマルヘッドユニットを幅方向を軸線としてフレームに対し揺動自在に支持する一対の揺動軸部と、
   これら揺動軸部の、前記搬送方向および前記幅方向に直交する方向への個々の移動を許容して前記サーマルヘッドユニットを前記プラテンローラの軸方向に対して傾斜可能に支持する軸受部と、
   前記サーマルヘッドユニットを前記プラテンローラの軸心に近付く方向に付勢して前記発熱体を前記プラテンローラに対し圧接させる付勢部材と、
   前記サーマルヘッドユニットの揺動端における幅方向の中央に設けられた調芯部と、
   この調芯部に前記付勢部材の作用によって圧接し、かつ作動することによって前記サーマルヘッドユニットを前記一対の揺動軸部を支点として揺動させて前記プラテンローラに対する前記発熱体の圧接位置を接線方向に可変とするヘッド調整部材と
   を有することを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記ヘッド調整部材は手で直接操作可能であり、かつ、その作動範囲内における調整位置を段階的に選択可能であ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. 前記ヘッド調整部材は、前記用紙の給紙側に設けられる用紙収納スペースから操作可能な位置に配されていることを特徴とする請求項１または２に記載のサーマルプリンタ。
4. 前記ヘッド調整部材は、周面が前記調芯部に当接し、回転することにより前記サーマルヘッドユニットを揺動させるカムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のサーマルプリンタ。

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