JP5975512B2

JP5975512B2 - サーマルプリンタ

Info

Publication number: JP5975512B2
Application number: JP2012077632A
Authority: JP
Inventors: 泰典岡崎
Original assignee: NEC Embedded Products Ltd
Current assignee: NEC Embedded Products Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP2013203046A

Description

本発明は、媒体搬送機構で搬送される加熱印刷媒体をサーマルヘッドで加熱して印刷を実行するサーマルプリンタに関する。

一般的なサーマルプリンタは、媒体搬送機構と、サーマルヘッドと、を有する。媒体搬送機構は、所定の印刷温度まで加熱されて印刷が実行される加熱印刷媒体を搬送する。サーマルヘッドは、媒体搬送機構で搬送される加熱印刷媒体を印刷温度まで加熱して印刷を実行する（例えば、特許文献１参照）。

このようなサーマルプリンタで利用される加熱印刷媒体は、印刷温度まで加熱されると発色する感熱用紙が一般的に利用されている。ただし、秘匿情報を印刷する場合には、感熱用紙にグラシン紙などの秘匿用紙を貼付した秘匿感熱用紙を、加熱印刷媒体として利用している。

この場合、サーマルプリンタは、サーマルヘッドで秘匿用紙を介して感熱用紙を加熱することになる。

特開２００９−０７８４５３号公報

しかし、サーマルプリンタで秘匿感熱用紙に印刷を実行する場合、サーマルヘッドで秘匿用紙を介して感熱用紙を加熱するため、例えば、環境温度が低温であると感熱用紙を充分に加熱できないことがある。

このような場合、印刷濃度の低下、淡色画像の印刷不良、等が発生することがある。しかし、秘匿感熱用紙は秘匿用紙を剥離させないと感熱用紙の印刷結果を確認できない。このため、印刷不良の秘匿感熱用紙が、そのまま利用されることになる。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、加熱印刷媒体が秘匿感熱用紙で環境温度が低温の場合などでも印刷を良好に実行することができる、サーマルプリンタを提供するものである。

本発明のサーマルプリンタは、加熱されて印刷が実行される加熱印刷媒体を搬送する媒体搬送機構と、上記媒体搬送機構で搬送される上記加熱印刷媒体を加熱して上記印刷を実行するサーマルヘッドと、廃熱を放出する発熱部品と、上記サーマルヘッドに搬送される以前の上記加熱印刷媒体を上記発熱部品の廃熱で予熱する媒体予熱手段と、を有する。

本発明のサーマルプリンタは、サーマルヘッドに搬送される以前の加熱印刷媒体を発熱部品の廃熱で予熱するので、加熱印刷媒体が秘匿感熱用紙で環境温度が低温の場合などでも印刷を良好に実行することができる。

本発明の実施の形態のサーマルプリンタの要部の内部構造を示す縦断側面図である。本発明の実施の形態のサーマルプリンタの全体の内部構造を示す図３のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施の形態のサーマルプリンタの全体の外観を示す正面図である。本発明の実施の形態のサーマルプリンタの熱伝導部材の構造を示す二面図である。

本発明の実施の一形態に関して図面を参照して以下に説明する。なお、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。

本実施の形態のサーマルプリンタ１００は、図１および図２に示すように、媒体搬送機構１１０と、サーマルヘッド１２１と、発熱部品であるヘッド回路基板１２０と、ヒートシンク１２２と、第一の媒体予熱手段である熱伝導部材１３０と、第二の媒体予熱手段であるロータリファン１４０と、を有する。

媒体搬送機構１１０は、媒体搬送経路を形成する経路形成部材１１１や、回転自在に軸支されたプラテンローラ１１２、などからなり、加熱されて印刷が実行される加熱印刷媒体である秘匿感熱用紙ＳＴＰを搬送する。

この秘匿感熱用紙ＳＴＰは、感熱用紙に秘匿用紙を貼付した構造からなり、図２に示すように、ここではジグザグに折り畳まれた連続用紙であるファンフォールド紙として形成されている。

サーマルヘッド１２１は、ヘッド回路基板１２０の下面に形成されており、媒体搬送機構１１０で搬送される秘匿感熱用紙ＳＴＰを印刷温度まで加熱して印刷を実行する。

ヘッド回路基板１２０は、サーマルヘッド１２１やサーミスタやドライバ回路（図示せず）などが形成されており、サーマルヘッド１２１やドライバ回路などの発熱を廃熱として放出する。

ヒートシンク１２２は、熱伝導性が良好なアルミニウムなどの金属板からなり、ヘッド回路基板１２０の上面に装着されている。このヒートシンク１２２は、ヘッド回路基板１２０から伝導される廃熱を放出する。

熱伝導部材１３０およびロータリファン１４０は、媒体予熱手段として、サーマルヘッド１２１に搬送される以前の秘匿感熱用紙ＳＴＰを、ヘッド回路基板１２０の廃熱で予熱する。

より具体的には、熱伝導部材１３０は、ヒートシンク１２２と同様に熱伝導性が良好なアルミニウムなどの金属板からなる。この熱伝導部材１３０は、図１に示すように、媒体搬送機構１１０で搬送される秘匿感熱用紙ＳＴＰの媒体搬送経路を形成する経路形成部材１１１の一部として形成されており、サーマルヘッド１２１まで搬送される以前の秘匿感熱用紙ＳＴＰの上面に対向する。

この熱伝導部材１３０は、図１および図４に示すように、平面形状が正方形状の三つの熱伝導凸部１３２がプレス成形などで上方に突設されており、この熱伝導凸部１３２の各々に凸部貫通孔１３３が形成されている。

また、ヘッド回路基板１２０は、熱伝導部材１３０の熱伝導凸部１３２が各々挿通される三つの基板貫通孔１２３が形成されている。そこで、熱伝導部材１３０は、熱伝導凸部１３２の凸部貫通孔１３３を貫通したビス１３５により、ヒートシンク１２２に直結されている。つまり、熱伝導部材１３０は、ヒートシンク１２２を介してヘッド回路基板１２０に装着されている。

一方、ロータリファン１４０は、ヒートシンク１２２から放出されるヘッド回路基板１２０の廃熱で加熱された暖気を、サーマルヘッド１２１まで搬送される以前の秘匿感熱用紙ＳＴＰに供給する。

より具体的には、ロータリファン１４０は、ヘッド回路基板１２０の廃熱で加熱された暖気を、サーマルヘッド１２１が対向する秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面に送風する。ただし、このロータリファン１４０は、図１に示すように、熱伝導部材１３０の上面に設置されている。

このため、図４に示すように、熱伝導部材１３０は、ロータリファン１４０が送風する暖気を通過させる複数の通気穴１３４が形成されている。なお、当然のことながら、本実施の形態のサーマルプリンタ１００は、図２および図３に示すように、秘匿感熱用紙ＳＴＰが給紙される給紙口１０１と、排紙される排紙口１０２も、形成されている。

上述のような構成において、本実施の形態のサーマルプリンタ１００は、感熱用紙に秘匿用紙が貼付された秘匿感熱用紙ＳＴＰを、給紙口１０１から媒体搬送機構１１０でサーマルヘッド１２１まで搬送する。

このサーマルヘッド１２１は、秘匿感熱用紙ＳＴＰを加熱することで秘匿用紙を介して感熱用紙に印刷を実行する。このように印刷が実行された秘匿感熱用紙ＳＴＰは、媒体搬送機構１１０で搬送されて排紙口１０２から排紙される。

このとき、本実施の形態のサーマルプリンタ１００では、サーマルヘッド１２１が形成されているヘッド回路基板１２０の廃熱が、ヒートシンク１２２で外気に放出される。さらに、このようにヒートシンク１２２で放出されるヘッド回路基板１２０の廃熱は、熱伝導部材１３０とロータリファン１４０とで秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面に供給される。

熱伝導部材１３０は、ヒートシンク１２２に直結されていて秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面と対向するため、その熱伝導により秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面を予熱する。ロータリファン１４０は、ヒートシンク１２２の周囲に発生する暖気を秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面に送風するので、その熱伝達により秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面を予熱する。

このため、本実施の形態のサーマルプリンタ１００では、秘匿感熱用紙ＳＴＰが予熱されてからサーマルヘッド１２１に搬送されるので、環境温度が低温などの場合でも、秘匿感熱用紙ＳＴＰの秘匿用紙を介して感熱用紙に印刷を良好に実行することができる。

特に、秘匿感熱用紙ＳＴＰは秘匿用紙を剥離させないと感熱用紙の印刷結果を確認できないので、環境温度などに関係なく秘匿感熱用紙ＳＴＰに安定に印刷を良好にできることは重要である。

しかも、本実施の形態のサーマルプリンタ１００では、上述のように秘匿感熱用紙ＳＴＰを予熱するために専用のヒータなどを使用せず、サーマルヘッド１２１が形成されているヘッド回路基板１２０の廃熱を利用する。このため、専用ヒータの増設などが必要なく、エネルギ効率も良好である。

さらに、本実施の形態のサーマルプリンタ１００も、従来の製品と同様に、サーマルヘッド１２１は、環境温度が高温であると発熱温度が低温となり、環境温度が低温であると発熱温度が高温となるように、熱履歴制御されている。

このため、環境温度が高温であると、熱伝導部材１３０とロータリファン１４０とによる秘匿感熱用紙ＳＴＰの予熱も低温となり、環境温度が低温であると、熱伝導部材１３０とロータリファン１４０とによる秘匿感熱用紙ＳＴＰの予熱も高温となる。従って、環境温度の変化に対応して、秘匿感熱用紙ＳＴＰの予熱も自動的に適正に制御される。

また、本実施の形態のサーマルプリンタ１００では、上述のようにヒートシンク１２２から放出される廃熱の一部が、熱伝導部材１３０とロータリファン１４０とで秘匿感熱用紙ＳＴＰに供給される。このため、ヒートシンク１２２を小型化することができる。

さらに、熱伝導部材１３０は、前述のように媒体搬送経路を形成する経路形成部材１１１の一部として形成されている。このため、部品数の増加を抑制することができ、簡単な構造で熱伝導部材１３０を秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面に対向させることができる。

また、ロータリファン１４０は、ヒートシンク１２２で加熱された暖気を秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面に送風するので、秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面に付着した塵芥（図示せず）などを排除することができる。このため、表面に付着した塵芥のために秘匿感熱用紙ＳＴＰに印刷不良が発生することも防止できる。

なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では媒体予熱手段として熱伝導部材１３０とロータリファン１４０との両方が搭載されていることを例示したが、一方のみでもよい。

また、上記形態ではサーマルヘッド１２１のヘッド回路基板１２０にヒートシンク１２２が装着されており、このヒートシンク１２２に熱伝導部材１３０が直結されていることを例示した。

しかし、熱伝導部材１３０がヒートシンク１２２ではなくヘッド回路基板１２０に直結されていてもよい。その場合、ヘッド回路基板１２０の廃熱をヒートシンク１２２から熱伝導部材１３０に間接的に伝導させず、ヘッド回路基板１２０の廃熱を熱伝導部材１３０に直接的に伝導させることができるので、その効率を向上させることができる。

さらに、ヘッド回路基板１２０に基板貫通孔１２３を形成する必要もない。また、熱伝導部材１３０の熱伝導凸部１３２を複数の小型に形成する必要もなく、一つの大型に形成することができる。

しかも、上述のようにヘッド回路基板１２０に直結した熱伝導部材１３０の放熱が充分ならば、ヒートシンク１２２を省略して装置フレームや樹脂プレートなどでヘッド回路基板１２０を支持してもよい（図示せず）。

また、上記形態ではサーマルヘッド１２１のヘッド回路基板１２０にヒートシンク１２２が装着されており、このヒートシンク１２２に別体の熱伝導部材１３０が装着されていることを例示した。しかし、このようなヒートシンクと熱伝導部材とを一体に形成してもよい（図示せず）。

さらに、上記形態ではサーマルヘッド１２１まで搬送される以前の秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面に、熱伝導部材１３０が対向することを例示した。しかし、このような熱伝導部材が、秘匿感熱用紙ＳＴＰの裏面に対向していてもよく、表面と裏面との両方に対向していてもよい（図示せず）。

また、上記形態ではヘッド回路基板１２０の廃熱で加熱された暖気を、サーマルヘッド１２１まで搬送される以前の秘匿感熱用紙ＳＴＰに、ロータリファン１４０により強制的に送風することを例示した。

しかし、ヘッド回路基板１２０の上方に秘匿感熱用紙ＳＴＰの搬送経路を位置させ、ヘッド回路基板１２０の廃熱で加熱された暖気を、媒体予熱手段となる暖気誘導部材で自然対流により秘匿感熱用紙ＳＴＰに供給してもよい（図示せず）。

さらに、上記形態ではヘッド回路基板１２０の廃熱で加熱された暖気を、サーマルヘッド１２１まで搬送される以前の秘匿感熱用紙ＳＴＰの表面に、ロータリファン１４０により送風することを例示した。しかし、このようなロータリファン１４０による暖気の送風を、秘匿感熱用紙ＳＴＰの裏面にしてもよく、表面と裏面との両方にしてもよい。

また、上記形態では加熱印刷媒体が秘匿感熱用紙ＳＴＰからなることを例示した。しかし、加熱印刷媒体が通常の感熱用紙からなっていてもよく、サーマルヘッド１２１の位置で重ね合わされる普通用紙とインクリボンからなってもよい（図示せず）。

このように加熱印刷媒体が普通用紙とインクリボンからなる場合、熱伝導部材１３０やロータリファン１４０からなる媒体予熱手段は、普通用紙とインクリボンとの一方のみ予熱してもよく、両方を予熱してもよい。

さらに、上記形態では廃熱を放出する発熱部品が、サーマルヘッド１２１が形成されているヘッド回路基板１２０からなることを例示した。しかし、このような発熱部品が電源ユニットなどで形成されていてもよい（図示せず）。

また、上記形態の一部ないし全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の記載に限定されるものではない。

（付記１）
加熱されて印刷が実行される加熱印刷媒体を搬送する媒体搬送機構と、上記媒体搬送機構で搬送される上記加熱印刷媒体を加熱して上記印刷を実行するサーマルヘッドと、廃熱を放出する発熱部品と、上記サーマルヘッドに搬送される以前の上記加熱印刷媒体を上記発熱部品の廃熱で予熱する媒体予熱手段と、を有するサーマルプリンタ。

（付記２）
上記発熱部品は、上記サーマルヘッドが形成されているヘッド回路基板からなる、付記１に記載のサーマルプリンタ。

（付記３）
上記媒体予熱手段は、上記発熱部品に装着されていて上記サーマルヘッドまで搬送される以前の上記加熱印刷媒体に対向する熱伝導部材を有する、付記１または２に記載のサーマルプリンタ。

（付記４）
上記ヘッド回路基板は、ヒートシンクに装着されており、上記媒体予熱手段は、上記ヒートシンクに装着されていて上記サーマルヘッドまで搬送される以前の上記加熱印刷媒体に対向する熱伝導部材を有する、付記２に記載のサーマルプリンタ。

（付記５）
上記熱伝導部材は、上記サーマルヘッドが対向する上記加熱印刷媒体の表面に対向している、付記３ないし４の何れか一項に記載のサーマルプリンタ。

（付記６）
上記熱伝導部材は、上記媒体搬送機構で搬送される上記加熱印刷媒体の媒体搬送経路を形成する経路形成部材の一部からなる、付記５に記載のサーマルプリンタ。

（付記７）
上記媒体予熱手段は、上記発熱部品の廃熱で加熱された暖気を上記サーマルヘッドまで搬送される以前の上記加熱印刷媒体に供給する暖気供給手段を有する、付記１ないし６の何れか一項に記載のサーマルプリンタ。

（付記８）
上記暖気供給手段は、上記発熱部品の廃熱で加熱された暖気を上記加熱印刷媒体に送風する、付記７に記載のサーマルプリンタ。

（付記９）
上記暖気供給手段は、上記サーマルヘッドが対向する上記加熱印刷媒体の表面に上記暖気を送風する、付記８に記載のサーマルプリンタ。

（付記１０）
上記媒体予熱手段は、上記発熱部品の廃熱で加熱された暖気を上記サーマルヘッドまで搬送される以前の上記加熱印刷媒体に供給する暖気供給手段も有し、上記暖気供給手段は、上記発熱部品の廃熱で加熱された暖気を上記サーマルヘッドが対向する上記加熱印刷媒体の表面に送風し、上記熱伝導部材は、上記暖気供給手段が送風する上記暖気を通過させる通気穴が形成されている、付記５に記載のサーマルプリンタ。

１００サーマルプリンタ
１１０媒体搬送機構
１２１サーマルヘッド
１２０発熱部品であるヘッド回路基板
１３０媒体予熱手段である熱伝導部材
１２２ヒートシンク
１３２熱伝導凸部
１２３基板貫通孔
１１１経路形成部材
１４０媒体予熱手段であるロータリファン
１３４通気穴
ＳＴＰ秘匿感熱用紙

Claims

加熱により発色する加熱印刷媒体をその表面を覆う秘匿用紙とともに搬送する媒体搬送機構と、
前記媒体搬送機構で搬送される前記加熱印刷媒体を加熱して前記印刷を実行するサーマルヘッドと、
廃熱を放出する発熱部品と、
前記サーマルヘッドに搬送される以前の前記加熱印刷媒体を前記発熱部品の廃熱で予熱する媒体予熱手段と、
を有し、
前記発熱部品は、前記サーマルヘッドが形成されているヘッド回路基板を有し、
前記ヘッド回路基板は、ヒートシンクに装着されており、
前記媒体予熱手段は、前記ヒートシンクに装着されていて前記サーマルヘッドまで搬送される以前の前記加熱印刷媒体に対向する熱伝導部材を有し、
前記熱伝導部材は、前記サーマルヘッドが対向する前記加熱印刷媒体の表面に対向し、
前記媒体予熱手段は、前記発熱部品の廃熱で加熱された暖気を前記サーマルヘッドまで搬送される以前の前記加熱印刷媒体に供給する暖気供給手段も有し、
前記暖気供給手段は、前記発熱部品の廃熱で加熱された暖気を前記サーマルヘッドが対向する前記加熱印刷媒体の表面に送風し、
前記熱伝導部材は、前記暖気供給手段が送風する前記暖気を通過させる通気穴が形成されているサーマルプリンタ。
前記熱伝導部材は、前記媒体搬送機構で搬送される前記加熱印刷媒体の媒体搬送経路を形成する経路形成部材の一部からなる、請求項１に記載のサーマルプリンタ。