JP5390435B2 - 印字ユニット及び印字装置 - Google Patents

Description

本発明は、印字ユニット及びこの印字ユニットを備える印字装置に関する。

従来、プラテンローラと、このプラテンローラに対向配置されたサーマルヘッドと、このサーマルヘッドをプラテンローラへ向けて付勢する付勢部材と、を備えるプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。このプリンタは、サーマルヘッドとプラテンローラとで挟持した用紙を、プラテンローラの回転によって搬送するとともに、用紙搬送過程で、サーマルヘッドによって用紙に印字を行う。

サーマルヘッドは、例えば支軸を中心に回動可能に設けられ、付勢部材の付勢力によってプラテンローラに向けて付勢されている。このような構造にすることで、サーマルヘッドとプラテンローラとの間の距離が可変となり、様々な厚さの用紙に対応することができる。

しかしながら、上記従来のプリンタでは、プラテンローラが用紙を搬送すると、移動する用紙の動作等によってサーマルヘッドが上方に向けて回動してしまうことがある。このようにして上方に回動したサーマルヘッドは、上方に回動する前に比べて用紙搬方向下流側に移動しており、プラテンローラに対する適正位置からずれてしまう。また、サーマルヘッドが回動可能に支持されていると、用紙の厚さが厚いほどサーマルヘッドが上方に回動して用紙搬送方向に移動してしまい、サーマルヘッドが、プラテンローラに対する適正位置からずれてしまう。

上記の問題を解決するには、サーマルヘッドをプラテンローラの軸心方向と直交する方向にだけ移動可能にすることが考えられるが、このように移動方向を一方向だけに限定するとサーマルヘッドの動きが悪くなり、用紙の搬送不良を来たす虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、用紙搬送中においてプラテンローラに対してサーマルヘッドを良好に位置決めできる印字ユニット及び印字装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の印字ユニットは、フレームと、前記フレームに対して回転可能なプラテンローラと、前記プラテンローラに対向して配置され前記プラテンローラとの間を搬送される用紙に印字を行うサーマルヘッド及び第１の係合面を有する移動体と、前記サーマルヘッドを前記プラテンローラへ向けて付勢し、前記プラテンローラとによって前記サーマルヘッドを挟持している付勢部材と、前記フレームに設けられ、前記移動体と前記プラテンローラとの対向方向での前記移動体の移動及び用紙搬送方向とは逆方向への前記移動体の移動が可能な状態で、前記第１の係合面と係合して用紙搬送方向への前記移動体の移動を規制する第１のストッパ部と、を備え、前記移動体は、前記サーマルヘッドを支持したヘッドブラケットを有し、前記ヘッドブラケットの両側部には、前記第一の係合面を有した凹部が設けられ、前記第１のストッパ部は、前記フレームから前記プラテンローラの軸心方向に沿って突出して形成されており、前記第１の係合面は、用紙搬送方向での前記第１のストッパ部の上流部と当接する平面状に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の印字装置は、用紙を搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送される用紙に印字を行う前記印字ユニットと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、用紙搬送中においてプラテンローラに対してサーマルヘッドを良好に位置決めできる。

図１は、本発明の第１の実施の形態の印字装置の概略構造を示す図である。 図２は、印字ユニットを示す側面図である。 図３は、印字ユニットを示す分解斜視図である。 図４は、第１のピンの変形例及びその周囲を示す側面図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態の印字ユニットの一部を示す斜視図である。 図６は、印字ユニットの一部を示す側面図である。 図７は、印字ユニットの一部を示す側面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の複数の実施の形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

（第１の実施の形態）
まずは、本発明の第１の実施の形態を図１ないし図４を参照して説明する。なお、図中の矢印ａは、用紙搬送方向を示している。

図１に示すように、印字装置１の筐体２の内部には、用紙Ｓを保持する用紙保持部９と、印字ユニット１０が内蔵されている。印字ユニット１０は、サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とを有する。用紙Ｓは、本実施の形態では、台紙に複数のラベルが貼付されたラベル用紙である。

サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とは、用紙Ｓが搬送される用紙搬送路３をそれらの間に形成する。サーマルヘッド１１は付勢部材であるコイルスプリング１３（図２参照）によってプラテンローラ１２へ向けて付勢されている。サーマルヘッド１１にはインクリボンＲがかけられている。インクリボンＲは、二本のリボンコア４，５で両端を巻き取られた状態で支持されている。リボンコア４にはインクリボンＲの未使用側が巻き取られていて、リボンコア５にはインクリボンＲの使用済側が巻き取られている。

このような印字装置１は、用紙Ｓを、サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２との間で挟んだ状態で、プラテンローラ１２が回転することによって用紙搬送路３中を搬送する。即ち、プラテンローラ１２は、用紙を搬送する搬送部として機能する。この搬送過程で、サーマルヘッド１１が用紙Ｓに印字を行う。サーマルヘッド１の複数の発熱体１１ａ（図２参照）のうち適当なものを発熱させることによってインクリボンＲに塗布されたインクが融解する。この融解したインクが用紙Ｓに転写することによって用紙Ｓに印字される。印字済みの用紙Ｓは、筐体２に形成された発行口２ａから発行される。

次に、印字ユニット１０を詳細に説明する。図２及び図３に示すように、印字ユニット１０は、前述したサーマルヘッド１１とプラテンローラ１２とコイルスプリング１３の他に、サーマルヘッド１１を支持しているヘッドブラケット１４と、ヘッドブラケット１４とコイルスプリング１３の一端部とを連結した平板状の連結部材１５と、コイルスプリング１３の他端部を支持するフレーム１６と、を備える。サーマルヘッド１１とヘッドブラケット１４と連結部材１５とは、移動体２４を構成している。

プラテンローラ１２は、円筒形状に形成されている。プラテンローラ１２の筒孔には、支軸１７が挿入されており、プラテンローラ１２は、支軸１７に固定されている。プラテンローラ１２の軸心方向と支軸１７の軸心方向とは一致している。支軸１７の両端部は、プラテンローラ１２から突出しており、この突出部分が一対の軸部１７ａとなっている。これらの軸部１７ａは、筐体２に回転可能に支持されており、フレーム１６に対して回転可能である。プラテンローラ１２は、駆動源としてのモータの駆動力を受けて回転する。具体的には、支軸１７が、図示しないギヤを介してモータに連結されており、モータの回転駆動力が、ギヤ及び支軸１７を介してプラテンローラ１２に伝達される。

サーマルヘッド１１は、直方板状に形成されている。サーマルヘッド１１は、プラテンローラ１２に対向して配置されている。サーマルヘッド１１は、その長手方向がプラテンローラ１２の軸心方向と平行となっている。サーマルヘッド１１は、プラテンローラ１２の軸心方向（用紙Ｓの幅方向）に並べられた複数の発熱体１１ａ（図２参照）を有したライン型のヘッドである。発熱体１１ａは、サーマルヘッド１１におけるプラテンローラ１２との対向部に配置されている。サーマルヘッド１１は、プラテンローラ１２との間を搬送される用紙Ｓに印字を行う。

フレーム１６は、プラテンローラ１２の軸心方向で相互に対向する一対の側壁１８と、これらの側壁１８間に位置して側壁１８同士を連結した棒状の支持部材１９と、を有している。

各側壁１８は、長手方向と短手方向とを有する平板状に形成されている。側壁１８には、その長手方向の一端部に、支軸１７の軸部１７ａと係合する係合部１８ａが形成されている。係合部１８ａは、側壁１８に切欠きが形成されることで形成さている。係合部１８ａには、プラテンローラ１２が回転可能に係合する。側壁１８の長手方向の他端部間に、支持部材１９が掛け渡されている。

支持部材１９は、円柱状に形成されており、その軸心方向は、プラテンローラ１２の軸心方向と一致している。この支持部材１９は、その一端部が一方の側壁１８の対向面１８ｂに固定され、その他端部が他方の側壁１８の対向面１８ｂに固定されている。この固定は、例えば接着や溶着などである。

コイルスプリング１３は、複数個設けられている。これらのコイルスプリング１３は、プラテンローラ１２の軸心方向に相互に間隔をあけて配置されている。コイルスプリング１３は、連結部材１５と支持部材１９との間に圧縮バネとして配置されている。コイルスプリング１３は、その一端部が連結部材１５に固定されている一方、その他端部が支持部材１９に連結されている。コイルスプリング１３は、サーマルヘッド１１をプラテンローラ１２へ向けて付勢し、プラテンローラ１２とによってサーマルヘッド１１（を含む移動体２４）を挟持している。

ヘッドブラケット１４は、外形が概略直方体状に形成された本体部１４ａを有している。本体部１４ａにおけるプラテンローラ１２側の一面は、ヘッド取付面１４ｂとなっており、このヘッド取付面１４ｂにサーマルヘッド１１が接着剤やネジ止めなどの固定手段（図示せず）によって固定されている。

本体部１４ａにおけるヘッド取付面１４ｂとは反対側の他面１４ｃには、連結部材１５が嵌合によって取り付けられた嵌合部２２が設けられている。嵌合部２２は、本体部１４ａの他面１４ｃとこの他面１４ｃに立設された複数の爪部２３とを有している。複数の爪部２３は、本体部１４ａの他面１４ｃに立設された縦壁部２３ａとこの縦壁部２３ａから他面１４ｃに略平行に延出した延出部２３ｂとを有して、側面視で略Ｌ字状に形成されている。この嵌合部２２には、連結部材１５が嵌合によって取り付けられている。連結部材１５は、嵌合部２２に着脱可能である。

本体部１４ａの両側部のそれぞれには、凹部１４ｄが形成されている。凹部１４ｄは、本体部１４ａの側面において、本体部１４ａの幅方向での中央部に向けて凹んでいる。
これらの凹部１４ｄは、相互に左右対称の形状となっている。凹部１４ｄは、溝底面１４ｅと、第１の係合部としての第１の係合面１４ｆと、側面１４ｇとを有する。第１の係合面１４ｆは、溝底面１４ｅの上流縁からプラテンローラ１２に対して遠ざかる方向へ延出している。側面１４ｇは、溝底面１４ｅの幅方向の一対の側縁のうち本体部１４ａの中央部に近い方の一側縁からプラテンローラ１２に対して遠ざかる方向へ延出している。第１の係合面１４ｆは、後述する第１のピン２０の上流部２０ａと当接する平面状に形成されている。

また、印字ユニット１０は、第１の係合面１４ｆと係脱可能な第１のストッパ部としての第１のピン２０を備えている。第１のピン２０は、一対の側壁１８における相互の対向面１８ｂに一つずつ設けられている。第１のピン２０は、対向面１８ｂからプラテンローラ１２の軸心方向（図２において紙面に垂直な方向）に沿って突出して形成されている。第１のピン２０は、対向面１８ｂに接着や溶着などによって固定されている。第１のピン２０は、例えば円柱状に形成されている。なお、第１のピン２０は、円柱状に限るものではなく、例えば、図４に示すように角柱状であってもよい。第１のピン２０は、図２に示すように、側面視で、支持部材１９、コイルスプリング１３及びプラテンローラ１２を通る第１の直線ｄ上に位置している。

第１のピン２０は、移動体２４とプラテンローラ１２との対向方向（図中矢印ｃで示す方向）での移動体２４の移動及び用紙搬送方向とは逆方向（図中矢印ｂで示す方向）への移動体２４の移動が可能な状態で、第１の係合面１４ｆと係脱可能に係合して用紙搬送方向への移動体２４の移動を規制する。かかる構成により、用紙搬送方向への移動体２４の移動が阻止される。この第１のピン２０と第１の係合面１４ｆとが係合した状態では、サーマルヘッド１１がプラテンローラ１２に対して適正な位置に位置する。

次に、印字ユニット１０の組み立てについて説明する。まずは、作業者は、サーマルヘッド１１が固定されたヘッドブラケット１４の嵌合部２２に連結部材１５をスライドさせて嵌合させる。この際、作業者は、一対の第１のピン２０をヘッドブラケット１４の一対の凹部１４ｄに係合させる。これにより、フレーム１６にサーマルヘッド１１が連結された状態となる。次に、作業者は、筐体２に回転可能に取り付けられたプラテンローラ１２にサーマルヘッド１１を当接させながら、プラテンローラ１２の両端部に位置する軸部１７ａに係合部１８ａを係合させる。そして、作業者は、フレーム１６を筐体２のフレーム支持部（図示せず）にネジ等によって固定させる。この作業は、筐体２に設けられたカバーを開いた状態で行われる。

以上の構成の印字ユニット１０では、プラテンローラ１２が用紙Ｓを搬送すると、搬送される用紙Ｓがサーマルヘッド１１を搬送方向へ引っ張る。この際、用紙搬送前から第１の係合面１４ｆと第１のピン２０とが係合していた場合、第１のピン２０が、用紙搬送方向への移動体２４の移動を規制する。一方、用紙搬送前において、第１の係合面１４ｆが第１のピン２０から離間して第１のピン２０の上流側に位置していた場合、サーマルヘッド１１が用紙Ｓに引っ張られることで、移動体２４全体が搬送方向へ移動し、第１の係合面１４ｆが第１のピン２０に突き当たり、第１の係合面１４ｆと第１のピン２０とが係合状態となる。これにより、この場合も、第１のピン２０が、用紙搬送方向への移動体２４の移動を規制する。また、用紙搬送の際、移動体２４とプラテンローラ１２との対向方向での移動体２４の移動及び用紙搬送方向とは逆方向への移動体２４の移動が可能となっている。

以上、説明したように、本実施の形態では、第１のストッパ部としての第１のピン２０が、移動体２４とプラテンローラ１２との対向方向での移動体２４の移動及び用紙搬送方向とは逆方向への移動体２４の移動が可能な状態で、第１の係合部である第１の係合面１４ｆと係合して用紙搬送方向への移動体２４の移動を規制する。したがって、用紙搬送方向へのサーマルヘッド１１の移動が規制されるので、用紙搬送中においてプラテンローラ１２に対してサーマルヘッド１１を良好に位置決めできる。また、この際、サーマルヘッド１１を含む移動体２４が、移動体２４とプラテンローラ１２との対向方向の移動及び用紙搬送方向とは逆方向への移動が可能であるので、サーマルヘッド１１が、用紙Ｓの動作等に応じて移動体２４とプラテンローラ１２との対向方向にスムーズに移動できる。別の言い方をすると、サーマルヘッド１１を含む移動体２４の取り付けに、移動体２４とプラテンローラ１２との対向方向及び用紙搬送方向とは逆方向の遊びがあるので、移動体２４の動きがスムーズになる。よって、用紙Ｓの搬送不良が生じるのを抑制することができる。

また、本実施の形態では、移動体２４は、サーマルヘッド１１を支持したヘッドブラケット１４を有し、第１のストッパ部としての第１のピン２０は、フレーム１６からプラテンローラ１２の軸心方向に沿って突出して形成されている。そして、第１の係合部としての第１の係合面１４ｆは、用紙搬送方向での第１のピン２０の上流部２０ａと当接する平面状に形成されている。したがって、比較的簡素な構造で第１のストッパ部及び第１の係合部を実現することができる。

また、第１のピン２０が円柱状に形成されていることにより、第１のピン２０と第１の係合面１４ｆとの接触面積が比較的小さくなる。したがって、移動体２４が移動体２４とプラテンローラ１２との対向方向に沿って移動する際、第１のピン２０に対して第１の係合面１４ｆがスムーズに摺動することができる。

ところで、上述したように、第１のピン２０は、角柱状に形成されていてもよい。ここで、用紙搬送の際、搬送される用紙Ｓがサーマルヘッド１１を引っ張ることにより、移動体２４には、第１のピン２０を支点として移動体２４の下流側端部がプラテンローラ１２から離間する方向への回転モーメントが作用する。この際、第１のピン２０が角柱状に形成されている場合には、第１のピン２０が円柱状に形成されている場合に比べて、第１のピン２０におけるプラテンローラ１２側（別の言い方をすると、用紙Ｓ側）の端部が、プラテンローラ１２に近い位置に位置する。これにより、用紙Ｓによる回転モーメントを比較的小さくすることができるので、移動体２４が第１のピン２０を支点として回動することを効果的に抑制することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図５ないし図７を参照して説明する。

本実施の形態は、基本的には第１の実施の形態と同じであるが、ヘッドブラケット１４Ａに張出部１４ｊが設けられている点、及びフレーム１６に第２のストッパ部としての第２のピン５０が設けられている点が第１の実施の形態と異なる。

張出部１４ｊは、本体部１４ａから用紙搬送方向とは逆方向に張り出し形成されている。この張出部１４ｊにおける用紙搬送路３側の面が、第２の係合部としての第２の係合面１４ｋとなっている。

第２のピン５０は、一対の側壁１８における相互の対向面１８ｂに一つずつ設けられている。第２のピン５０は、対向面１８ｂからプラテンローラ１２の軸心方向（図７において紙面に垂直な方向）に沿って突出して形成されている。第２のピン５０は、対向面１８ｂに接着や溶着などによって固定されている。第２のピン５０は、例えば円柱状に形成されている。なお、第２のピン５０は、円柱状に限るものではなく、例えば、角柱状であってもよい。第２のピン５０は、図７に示すように、側面視で、第１のピン２０を通り第１の直線ｄに対して直交する第２の直線ｅ上に位置している。

第２のピン５０は、第１の係合面１４ｆと第１のピン２０とが係合した状態で、第２の係合面１４ｋに係合して移動体２４の回動を規制する。詳しくは、移動体２４の下流端部がプラテンローラ１２から離間する方向（図６中の矢印ｆで示す方向）に、移動体２４が第１のピン２０を支点として回動するのを規制する。かかる構成により、移動体２４の回動が阻止される。

以上説明したように、本実施の形態では、第２のストッパ部である第２のピン５０が、第１の係合部である第１の係合面１４ｆと第１のストッパ部である第１のピン２０とが係合した状態で、第２の係合部である第２の係合面１４ｋに係合して移動体２４の回動を規制する。したがって、サーマルヘッド１１の位置決めをより一層良好に行うことができる。

なお、本発明は、上記各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、付勢部材は、コイルスプリングに限ることなく、板バネ等であってもよい。

１…印字装置
１０…印字ユニット
１１…サーマルヘッド
１２…プラテンローラ（搬送部）
１３…コイルスプリング（付勢部材）
１４，１４Ａ…ヘッドブラケット
１４ｆ…第１の係合面（第１の係合部）
１４ｋ…第２の係合面（第２の係合部）
１６…フレーム
２０…第１のピン（第１のストッパ部）
２４…移動体
５０…第２のピン（第２のストッパ部）

特許第３０８２８７５号公報

Claims (5)

1. フレームと、
   前記フレームに対して回転可能なプラテンローラと、
   前記プラテンローラに対向して配置され前記プラテンローラとの間を搬送される用紙に印字を行うサーマルヘッド及び第１の係合面を有する移動体と、
   前記サーマルヘッドを前記プラテンローラへ向けて付勢し、前記プラテンローラとによって前記サーマルヘッドを挟持している付勢部材と、
   前記フレームに設けられ、前記移動体と前記プラテンローラとの対向方向での前記移動体の移動及び用紙搬送方向とは逆方向への前記移動体の移動が可能な状態で、前記第１の係合面と係合して用紙搬送方向への前記移動体の移動を規制する第１のストッパ部と、
   を備え、
   前記移動体は、前記サーマルヘッドを支持したヘッドブラケットを有し、
   前記ヘッドブラケットの両側部には、前記第一の係合面を有した凹部が設けられ、
   前記第１のストッパ部は、前記フレームから前記プラテンローラの軸心方向に沿って突出して形成されており、
   前記第１の係合面は、用紙搬送方向での前記第１のストッパ部の上流部と当接する平面状に形成されていることを特徴とする印字ユニット。
2. 前記第１のストッパ部は、円柱状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の印字ユニット。
3. 前記第１のストッパ部は、角柱状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の印字ユニット。
4. 前記移動体に設けられた第２の係合部と、
   前記フレームに設けられ、前記第１の係合面と前記第１のストッパ部とが係合した状態で、前記第２の係合部に係合して前記移動体の回動を規制する第２のストッパ部と、
   を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の印字ユニット。
5. 用紙を搬送する搬送部と、
   前記搬送部によって搬送される用紙に印字を行う請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印字ユニットと、
   を備えることを特徴とする印字装置。

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