JP4761464B2 - サーマルプリンタ - Google Patents

Description

本発明はサーマルプリンタに関するものである。

従来、サーマルプリンタとしては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。
この特許文献１に開示されたサーマルプリンタは、サーマルヘッドの背面と、該サーマルヘッドの印字面側に対向して配置されたプラテンローラを支持するロックアームとの間に加圧バネを配置し、加圧バネの付勢力により、プラテンローラとサーマルヘッドとを所定の加圧力で密着させることとしている。

この特許文献１に記載されたサーマルプリンタでは、プラテンローラとサーマルヘッドとの間に感熱紙が詰まった場合等に、ロックアームを揺動させてプラテンローラとサーマルヘッドとを離間させる必要が生じる。そこで、ロックアームの揺動を許容してプラテンローラとサーマルヘッドとを大きく離間させることを可能とし、詰まった感熱紙を容易に除去できるようになっている。さらに、紙詰まりの解消後には、加圧バネの付勢力によって、プラテンローラとサーマルヘッドとを元の位置に戻すことができるようになっている。

このサーマルプリンタによれば、プラテンローラとサーマルヘッドとを所定の加圧力で密着させる加圧バネと、ロックアームの揺動を復元するための加圧バネとを共用することで、部品点数を低減し、コストを低減することができるという利点がある。
特開２０００−３１８２６０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたサーマルプリンタでは、加圧バネが、その加圧力を効果的にサーマルヘッドに加えるために、サーマルヘッドとプラテンローラとの接触位置とプラテンローラの軸心とを結ぶ延長線上に配置されていることが好ましく、そのために、加圧バネの位置が、ロックアームの揺動中心から離れた位置となってしまう不都合がある。すなわち、ロックアームの十分な揺動範囲を確保するために加圧バネのストロークが大きくなってしまうという不都合がある。

加圧バネのストロークが大きくなると、サーマルヘッドの背面側に大きなストロークを有する加圧バネおよびロックアームの一部を配置するスペースが必要となり、サーマルヘッドの背面側のコンパクト化を図ることができないという問題がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、サーマルヘッドの背面側のコンパクト化を図り、全体として奥行き寸法を低減し得るサーマルプリンタを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、本体フレームと、該本体フレームに揺動可能に取り付けられたサーマルヘッドと、該サーマルヘッドの印字面に対向して配置され、サーマルヘッドとの間に感熱紙を挟んで送りをかけるプラテンローラと、前記本体フレームに揺動可能に取り付けられ、前記プラテンローラを回転自在に支持する軸受をサーマルヘッド側に押圧して本体フレームとの間でロックするロックアームと、該ロックアームとサーマルヘッドとの間に配置され、前記プラテンローラをサーマルヘッドに向かう方向に付勢する第１のスプリングと、前記サーマルヘッドと前記本体フレームとの間に配置され、前記サーマルヘッドをプラテンローラに密着させる方向に付勢する第２のスプリングとを備え、前記第１のスプリングが、前記第２のスプリングよりもロックアームの揺動中心に近い位置においてロックアームに付勢力を付与するように配置されているサーマルプリンタを提供する。

本発明によれば、本体フレームと該本体フレームに揺動可能に取り付けられたサーマルヘッドとの間に配置された第２のスプリングの作動により、サーマルヘッドがプラテンローラ側に向けて付勢される一方、ロックアームとサーマルヘッドとの間に配置された第１のスプリングにより、ロックアームに支持されたプラテンローラがサーマルヘッド側に向けて付勢される。これにより、サーマルヘッドとプラテンローラとが相互に所定の加圧力で密着させられるので、間に感熱紙を挟んでプラテンローラに送りをかけることにより、サーマルヘッドの加熱パターンに応じた印刷を行うことができる。

この場合において、サーマルヘッドを加圧する第２のスプリングとしては、大きなストロークを必要としないので、ストロークが短くかつ加圧力の高いスプリングを採用できる。一方、第１のスプリングとしては、ロックアームの長い揺動範囲にわたる揺動を許容する必要があるが、第２のスプリングよりもロックアームの揺動中心に近い位置に配置しているため、ストロークが短くかつ加圧力の高いスプリングを採用できる。その結果、サーマルヘッドの背面側に配置するスプリングとして、ストロークの短いスプリングを採用でき、スプリングの設置スペースを低減してコンパクト化を図ることができる。

上記発明においては、前記第２のスプリングが、前記サーマルヘッドとプラテンローラとの接触部とプラテンローラの軸心とを結ぶ延長線上において前記サーマルヘッドに付勢力を加えることとしてもよい。
このようにすることで、サーマルヘッドとプラテンローラとの接触部に配置されるサーマルヘッドの印字面に対し、第２のスプリングの加圧力を効率よく伝達することができる。その結果、第２のスプリングの加圧力を最小限に抑え、よりコンパクトなスプリングを使用することが可能となる。

また、上記発明においては、前記第１のスプリングが、円錐コイルバネにより構成されていることが好ましい。
このようにすることで、加圧力に対する第１のスプリングの密着高さを小さく抑えることができる。これによって、サーマルヘッドの背面側のスペースをよりコンパクトに構成することができる。

さらに、上記発明においては、前記第１のスプリングが、板バネにより構成されていることとしてもよい。
このようにすることによっても、加圧力に対する第１のスプリングの密着高さを小さく抑えることができ、サーマルヘッドの背面側のスペースをよりコンパクトに構成することができる。

本発明によれば、サーマルヘッドの背面側のコンパクト化を図り、全体として奥行き寸法を低減することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ１について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るサーマルプリンタ１は、図１および図２に示されるように、本体フレーム２と、該本体フレーム２における共通のシャフト３回りに揺動可能に取り付けられたサーマルヘッド４およびロックアーム５と、該ロックアーム５に支持されるプラテンローラ６と、該プラテンローラ６をサーマルヘッド４側に付勢する第１のスプリング７と、前記サーマルヘッド４をプラテンローラ６の方向に付勢する第２のスプリング８とを備えている。

前記本体フレーム２には、前記シャフト３を掛け渡す側壁２ａと、該側壁２ａを連結する背面連結板部２ｂとが備えられている。前記本体フレーム２の側壁２ａには、後述するプラテンローラ６の軸受９を受け入れる切欠１０が設けられている。切欠１０は、背面連結板部２ｂから所定の距離をあけて平行に配置された突当縁１０ａを備えている。また、切欠１０は、開口方向に向かって開口幅が広くなるように形成され、プラテンローラ６の両端の軸受９を受け入れ易いように構成されている。また、本体フレーム２には、モータ１１と、該モータ１１の回転力を前記プラテンローラ６に伝達する回転伝達機構１２とが備えられている。

前記サーマルヘッド４は、図３および図４に示されるように、その一面側に設けられた印字面４ａに対して背面側に配される側面を前記本体フレーム２の背面連結板部２ｂに対向させた状態で、本体フレーム２に取り付けたシャフト３回りに揺動可能に取り付けられている。前記サーマルヘッド４の印字面４ａは、該サーマルヘッド４の厚さ方向に、前記背面連結板部２ｂとほぼ対応する位置に配置されている。

そして、このサーマルヘッド４の背面と、前記本体フレーム２の背面連結板部２ｂとの間に、前記第２のスプリング８が挟まれている。第２のスプリング８は、円錐コイルバネからなる圧縮コイルバネである。これにより、第２のスプリング８の付勢力により、サーマルヘッド４が印字面４ａ側に常時付勢されている。

前記プラテンローラ６の両端には、該プラテンローラ６を回転自在に支持するための軸受９が取り付けられている。また、プラテンローラ６の一端には、前記軸受９が前記切欠１０によって支持されたときに、前記回転伝達機構１２のギヤ１２ａに噛み合うギヤ１３が固定されている。

前記ロックアーム５は、前記シャフト３により前記本体フレーム２に揺動可能に取り付けられた状態で、前記本体フレーム２の両側壁２ａに沿ってそれぞれ延びる２枚の側板部５ａと、該側板部５ａを連結する背板部５ｂとを備えている。
このロックアーム５には、前記本体フレーム２に取り付けられた状態で、前記サーマルヘッド４の印字面４ａ側に延びる一端に、本体フレーム２の切欠１０に支持されたプラテンローラ６の軸受９を抱え込むようにして切欠１０の開口幅を減少させ、プラテンローラ６の離脱を抑止する爪部５ｃが設けられている。また、この状態で、前記ロックアーム５の背板部５ｂは、前記サーマルヘッド４の背面側に対向して配置されている。

そして、前記第１のスプリング７は、図３および図４に示されるように、前記ロックアーム５の背板部５ｂとサーマルヘッド４の背面との間に挟まれている。第１のスプリング７は、円錐コイルバネからなる圧縮コイルバネである。
これにより、ロックアーム５は、第１のスプリング７により、プラテンローラ６の軸受９を本体フレーム２の切欠１０の突当縁１０ａに押し付ける方向に常時付勢されるようになっている。また、プラテンローラ６の軸受９が切欠１０の突当縁１０ａに押し付けられた状態で、前記爪部５ｃが切欠１０の開口幅を低減し、軸受９が切欠１０から離脱しないように支持されて、プラテンローラ６が本体フレーム２に対して位置決め状態にロックされるようになっている。

本実施形態においては、前記本体フレーム２の背面連結板部２ｂよりも前記ロックアーム５の背板部５ｂが、該ロックアーム５の揺動軸心であるシャフト３側に近い位置に配置されている。これにより、背面連結板部２ｂとサーマルヘッド４の背面との間に挟まれる第２のスプリング８よりも、背板部５ｂとサーマルヘッド４の背面との間に挟まれる第１のスプリング７の方が、揺動軸心に近い位置に配置されている。

このように構成された本実施形態に係るサーマルプリンタ１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るサーマルプリンタ１において、サーマルヘッド４とプラテンローラ６との間に感熱紙（図示略）を挟んで印刷を行うには、まず、サーマルヘッド４の印字面４ａに感熱紙を配置する。次いで、ロックアーム５に外力を加えて、爪部５ｃをサーマルヘッド４から遠ざける方向にロックアーム５を揺動させ、本体フレーム２の側壁２ａに設けられた切欠１０の開口幅を広げる。

このとき、ロックアーム５の背板部５ｂとサーマルヘッド４の背面との間に配置される第１のスプリング７が圧縮され、ロックアーム５は、第１のスプリング７の付勢力に抗して揺動させられる。本体フレーム２の側壁２ａの切欠１０の開口幅を十分に広げるには、ロックアーム５の爪部１０ｃを十分に揺動させる必要があり、これに応じて第１のスプリング７が圧縮される。

本実施形態においては、第１のスプリング７は、ロックアーム５の爪部５ｃよりも、その揺動軸心であるシャフト３に近接した位置に配置されているので、爪部５ｃの変位量よりも十分に小さいストロークのものを使用することができる。その結果、サーマルヘッド４の背面側に配置される第１のスプリング７の設置スペースを低減することができる。

第１のスプリング７としては、円錐コイルバネを用いているので、密着高さを低減することができ、その設置スペースをさらに低減することができる。
また、プラテンローラ６が取り付けられていない状態では、サーマルヘッド４が第２のスプリング８によって印字面４ａ側に付勢されることにより、シャフト３回りに揺動している。ロックアーム５が切欠１０の開口幅を広げる方向に揺動させられる際には、プラテンローラ６が切欠１０から取り外されているので、サーマルヘッド４が印字面４ａ側に揺動して第１のスプリング７のストロークが低減される。

そして、開口幅が広げられた切欠１０にプラテンローラ６両端の軸受９を挿入して支持させる。この状態で、ロックアーム５に加えた外力を解除する。これにより、ロックアーム５がプラテンローラ６をサーマルヘッド４に近接する方向に付勢し、本体フレーム２の切欠１０の突当縁１０ａに軸受９を押し付けるとともに、その爪部５ｃが切欠１０の開口幅を狭める方向に移動し、該爪部５ｃによってプラテンローラ６の軸受９が切欠１０から離脱しないように支持される。これにより、プラテンローラ６が本体フレーム２に位置決め状態にロックされる。

本実施形態においては、第２のスプリング８により、サーマルヘッド４が印字面４ａ側に付勢されているので、ロックアーム５によるロック動作の途中位置において、プラテンローラ６がサーマルヘッド４の印字面４ａとの間に感熱紙を挟むようになり、ロックアーム５によるロック動作が完了するときには、プラテンローラ６が感熱紙を挟んでサーマルヘッド４を押圧し、第２のスプリング８を圧縮する。

この場合において、プラテンローラ６は、その軸受９を切欠１０の突当縁１０ａに押し当てることにより位置決めされ、かつ、第２のスプリング８を支持する背面連結板部２ｂの位置は固定されているので、プラテンローラ６がロックアーム５によりロックされたときには、第２のスプリング８は常に同一の長さだけ圧縮される。したがって、感熱紙が、サーマルヘッド４とプラテンローラ６との間に常に同一の加圧力で挟まれるので、印刷条件を変動させずに、安定した印刷を行うことができる。そして、モータ１１の作動により回転伝達機構１２を介してプラテンローラ６が回転させられることにより、感熱紙に送りがかけられつつサーマルヘッド４による印刷が行われる。

また、第２のスプリング８は、プラテンローラ６とサーマルヘッド４の印字面４ａとの接触位置に対して、サーマルヘッド４を挟んで正対する位置に配置され、前記接触位置とプラテンローラ６の中心位置とを結ぶ延長線に沿って付勢力を加える。したがって、第２のスプリング８が発生する付勢力を効率的に印字面４ａの感熱紙への加圧力として利用することができ、第２のスプリング８の寸法を最小限に抑えることができる。さらに、本実施形態においては、サーマルヘッド４を押圧する第２のスプリング８は、ロックアーム５を復元するために使用されないので、大きなストロークを必要としない。したがって、ストロークを短縮してその設置スペースを縮小することができる。

このように、本実施形態に係るサーマルプリンタ１によれば、大きなストロークが不要なサーマルヘッド４用の第２のスプリング８と、ストロークが必要なロックアーム５用の第１のスプリング７とを分離し、第１のスプリング７をロックアーム５の揺動中心に近接して配置したので、サーマルヘッド４の背面側のコンパクト化を図り、全体として奥行き寸法を低減することができるという利点がある。

なお、本実施形態に係るサーマルプリンタ１においては、第１のスプリング７および第２のスプリング８として、円錐コイルバネを採用したが、これに代えて、図５に示されるように、板バネを採用してもよい。
図５によれば、ロックアーム５を付勢する第１のスプリング７′と、サーマルヘッド４を押圧する第２のスプリング８′とが別個の板バネにより構成されている。

第１のスプリング７′は、ロックアーム５を構成する背板部５ｂの一部を延ばすことにより構成されている。第１のスプリング７′の他端を第２のスプリング８′の背面側まで延ばすことにより、サーマルヘッド４をプラテンローラ６に向けて付勢する付勢力を増加させることができる。

また、第１のスプリング７′と第２のスプリング８′に分離することにより、上述したように、サーマルヘッド４の背面側の設置スペースを低減し、コンパクト化を図ることができる。特に、板バネを採用することにより、狭い設置スペースでも、比較的大きな付勢力を発揮することができ、安定した印刷を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタを示す斜視図である。 図１のサーマルプリンタの構成部品を示す分解斜視図である。 図１のサーマルプリンタのプラテンローラを取り付けた状態を示す縦断面図である。 図１のサーマルプリンタのプラテンローラを取り外した状態を示す縦断面図である。 図１のサーマルプリンタの変形例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ サーマルプリンタ
２ 本体フレーム
３ シャフト（揺動中心）
４ サーマルヘッド
４ａ 印字面
５ ロックアーム
６ プラテンローラ
７ 円錐コイルバネ（第１のスプリング）
７′ 板バネ（第１のスプリング）
８ 円錐コイルバネ（第２のスプリング）
８′ 板バネ（第２のスプリング）
９ 軸受

Claims (4)

1. 本体フレームと、
   該本体フレームに揺動可能に取り付けられたサーマルヘッドと、
   該サーマルヘッドの印字面に対向して配置され、サーマルヘッドとの間に感熱紙を挟んで送りをかけるプラテンローラと、
   前記本体フレームに揺動可能に取り付けられ、前記プラテンローラを回転自在に支持する軸受をサーマルヘッド側に押圧して本体フレームとの間でロックするロックアームと、
   該ロックアームとサーマルヘッドとの間に配置され、前記プラテンローラをサーマルヘッドに向かう方向に付勢する第１のスプリングと、
   前記サーマルヘッドと前記本体フレームとの間に配置され、前記サーマルヘッドをプラテンローラに密着させる方向に付勢する第２のスプリングとを備え、
   前記第１のスプリングが、前記第２のスプリングよりもロックアームの揺動中心に近い位置においてロックアームに付勢力を付与するように配置されているサーマルプリンタ。
2. 前記第２のスプリングが、前記サーマルヘッドとプラテンローラとの接触部とプラテンローラの軸心とを結ぶ延長線上において前記サーマルヘッドに付勢力を加える請求項１に記載のサーマルプリンタ。
3. 前記第１のスプリングが、円錐コイルバネにより構成されている請求項１に記載のサーマルプリンタ。
4. 前記第１のスプリングが、板バネにより構成されている請求項１に記載のサーマルプリンタ。

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