JP6158572B2 - サーマルプリンタおよびサーマルヘッドフレーム付きサーマルヘッド - Google Patents

Description

本発明は、サーマルヘッドを用いて用紙に印字するサーマルプリンタに係り、特にサーマルヘッドが取り付けられたサーマルヘッドフレームがプリンタ本体から脱着可能なサーマルプリンタに関するものである。

従来から、サーマルヘッドを用いて印字するサーマルプリンタがある。サーマルヘッドは、基板上に多数の発熱体が一列に並べられて形成されたいわゆるラインサーマルヘッドで、発熱体の並び方向を用紙搬送方向に直交させて配設される。

サーマルヘッドには、プラテンローラが対向して配置され、サーマルヘッドがプラテンローラに付勢されて圧接している。用紙が搬送される用紙搬送路は、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に形成される。

用紙は、プラテンローラが回転することによって搬送されながら、サーマルヘッドによって印字される。

ところで、特許文献１に示されているように、サーマルヘッドはヘッドフレームに固定されており、ヘッドフレームはヘッドフレームに設けられたヘッドフレーム軸やコイルばね等を介してサーマルプリンタ本体に設置されている。

特開平６−１４３７３６号公報

サーマルヘッドは、長期間の使用により磨耗や断線等で損傷するため、サーマルヘッドを交換する必要が生じる。しかし、特許文献１のようなサーマルヘッドが取り付けられたサーマルヘッドフレームは、組み立てやメンテナンスやサーマルヘッド交換の際に、サーマルプリンタ本体からの脱着が煩雑であるという問題があった。

本発明の課題は、サーマルヘッドが取り付けられたサーマルヘッドフレームの脱着作業を構造を複雑にすることなく容易に行うことができるサーマルプリンタを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。

請求項１の発明は、サーマルヘッドが取り付けられたサーマルヘッドフレームがプリンタ本体から脱着可能なサーマルプリンタであって、前記サーマルヘッドフレームは、両端に孔部を有しており、前記孔部の一方に挿入される凸部、及び、前記孔部の他方に挿入される爪部が、前記サーマルヘッドフレームの幅より狭い間隔で対向してプリンタ本体に設けられているサーマルヘッドフレーム取付部と、前記サーマルヘッドフレーム取付部の前記凸部と前記爪部との間に設けられた付勢部材と、を備えるサーマルプリンタである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッドフレームには、脱着時に前記付勢部材が当該サーマルヘッドフレームと当たる部分に、突起部が設けられていること、を特徴とするサーマルプリンタである。

請求項３の発明は、請求項２に記載のサーマルプリンタにおいて、前記突起部は、前記サーマルヘッドフレーム取付部の間における垂直断面が円弧状であること、を特徴とするサーマルプリンタである。

本発明によれば、サーマルヘッドが取り付けられたサーマルヘッドフレームの脱着作業をコストアップすることなく容易に行うことができるサーマルプリンタを提供することができる。

本実施形態によるサーマルプリンタ１０の概略側面構成図である。 サーマルプリンタ１０の概略正面図である。 サーマルプリンタ１０のサーマルヘッド２６を取り付けたサーマルヘッドフレーム３４の上面を示す斜視図である。 サーマルプリンタ１０の着脱工程を示す概略正面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、本実施形態によるサーマルプリンタ１０の概略側面構成図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。

本実施形態のサーマルプリンタ１０は、ラベル１２のラベル表面に、所定の情報を印字して発行するプリンタである。
なお、本明細書中においては、当業者の通常の用法として、サーマルプリンタによる情報の出力を「印字」として用いている。この「印字」との記載は、上述したように、サーマルプリンタによる情報の出力を指すものであり、文字の出力に限らず、バーコード等の図形や画像等の出力も含むものとする。

本実施形態のサーマルプリンタ１０では、ラベル１２が、上ガイド板２０と下ガイド板２２，２３とからなるラベルガイドに案内され、サーマルヘッド２６とプラテンローラ２８からなる印字部３０に給紙される。プラテンローラ２８の回転軸は、タイミングベルト又はギヤ（不図示）を介して正逆回転可能なモータの駆動軸に連結されている。駆動軸を回転させると、その回転力がタイミングベルト又はギヤを介してプラテンローラ２８まで伝達され、ラベル１２が同図中矢印Ａ方向（搬送方向上流側から下流側に）に搬送される。

サーマルプリンタ１０のプリンタ本体１６は、一般的に、プリンタ下部１６ａとプリンタ上部１６ｂとからなり、プリンタ上部１６ｂは開閉可能となっている。

印字部３０は、ラベル搬送路３２を間にして対向配置されたサーマルヘッド２６とプラテンローラ２８とにより形成されている。

サーマルヘッド２６は、基板（不図示）上に多数の発熱体（不図示）が一列に並べられて形成されたいわゆるラインサーマルヘッドで、発熱体の並び方向をラベル搬送方向に直交させて配設される。基板の発熱体が形成された面の反対側の面には、金属で形成されて導電性を有する放熱板が貼り付けられている。

また、サーマルヘッド２６には、電源及び印字信号用のコネクタ（不図示）が設けられ、このコネクタにプリンタ本体１６からの配線コネクタ（不図示）が連結される。

図２は、サーマルプリンタ１０の概略正面図である。なお、図２及び後述する図４では、理解を容易にするために部分的に断面としている部分がある。
本実施形態のサーマルヘッド２６は、サーマルヘッドフレーム３４に取り付けられている。

図３は、サーマルプリンタ１０のサーマルヘッド２６を取り付けたサーマルヘッドフレーム３４の上面を示す斜視図である。
サーマルヘッドフレーム３４は、サーマルヘッド２６を固定している。また、サーマルヘッドフレーム３４は、サーマルヘッド２６が固定されている側とは反対側に立ち曲げられて延在する端部を両端に有している。この端部には、孔部３４ａ，３４ｂが設けられている。

図２に戻って、プリンタ本体１６のプリンタ上部１６ｂには、サーマルヘッドフレーム取付部４０が設けられている。サーマルヘッドフレーム取付部４０には、凸部４０ａと、爪部４０ｂとが設けられている。

凸部４０ａは、サーマルヘッドフレーム３４の孔部３４ａに挿入可能なように、プラテンローラ２８の回転中心軸線に沿って、爪部４０ｂの向きに突出して延在している。

爪部４０ｂは、サーマルヘッドフレーム３４の孔部３４ｂに挿入可能なように、プラテンローラ２８の回転中心軸線に沿って、凸部４０ａの向きに突出して延在している。また、爪部４０ｂは、先端が立ち曲げられており、孔部３４ｂに挿入された後に抜け止めとして作用する。

なおサーマルヘッドフレーム取付部４０の凸部４０ａと爪部４０ｂとは、サーマルヘッドフレーム３４の幅より狭い間隔で対向してプリンタ本体１６に設けられている。

プリンタ本体１６には、付勢部材４４がサーマルヘッドフレーム取付部４０の凸部４０ａと爪部４０ｂとの間に２ヶ所設けられている。本実施形態の付勢部材４４は、移動可能に設けられた支持軸にコイルバネを取り付けた形態をしている。

次に、上述した構成の本実施形態のサーマルプリンタの作用を説明する。

図４は、サーマルプリンタ１０の着脱工程を示す概略正面図である。
サーマルヘッド２６を取り付けるには、サーマルヘッド２６が取り付けられたサーマルヘッド２６付きのサーマルヘッドフレーム３４を取り付けることにより行われる。

サーマルヘッド２６付きのサーマルヘッドフレーム３４の取り付けは、プリンタ上部１６ｂを開き、サーマルヘッド２６をプラテンローラ２８から離間した状態で行う。

先ず、プリンタ上部１６ｂに設けられたサーマルヘッドフレーム取付部４０の凸部４０ａが孔部３４ａに挿入されるように、サーマルヘッドフレーム３４を動かす（図４（ａ））。
次いで、サーマルヘッドフレーム３４の裏面３５に形成された後述の２ヶ所の突起部３６で付勢部材４４の付勢力に抗して付勢部材４４を押し上げながら、サーマルヘッドフレーム３４をサーマルヘッドフレーム取付部４０の爪部４０ｂの方向へずらす。そして、サーマルヘッドフレーム取付部４０の爪部４０ｂをサーマルヘッドフレーム３４の孔部３４ｂに挿入する（図４（ｂ））。
このようにして、サーマルヘッド２６付きのサーマルヘッドフレーム３４をプリンタ本体１６に取り付けできる（図４（ｃ））。

すなわち、抜け止めの立ち曲げ形状が形成された爪部４０ｂが孔部３４ｂに係合することで、サーマルヘッドフレーム取付部４０に対してサーマルヘッドフレーム３４の発熱体の並び方向の移動が規制される。また、サーマルヘッドフレーム３４の裏面３５から付勢部材４４によって付勢力を与えているため、爪部４０ｂが孔部３４ｂの内壁に当接して係合した状態で固定される。

なお、図２及び図４において、サーマルヘッドフレーム取付部４０の爪部４０ｂとサーマルヘッドフレーム３４との間に、図中で左右方向に隙間が生じている。しかし、実際には、この隙間が殆ど生じないように爪部４０ｂの寸法が設定されることが望ましい。隙間を少なくすることにより、サーマルヘッドフレーム３４は、発熱体の並び方向への移動がしっかりと規制される。

サーマルヘッドフレーム３４は、２つの付勢部材４４の付勢作用によって常に付勢力が付与され、サーマルヘッド２６の長手方向及び長手方向に直交する方向のガタの発生が防止されている。この後、プリンタ上部１６ｂを閉じれば、サーマルヘッド２６付きのサーマルヘッドフレーム３４の取り付け作業が終了し、この付勢部材４４の付勢力がプラテンローラ２８側に作用し、適正な印字圧が与えられる。

次に、サーマルヘッド２６付きのサーマルヘッドフレーム３４の取り外しも、プリンタ上部１６ｂを開き、サーマルヘッド２６をプラテンローラ２８から離間した状態で行う。この状態で、図４（ｃ）における爪部４０ｂ側のサーマルヘッドフレーム３４を押し込んだまま、サーマルヘッドフレーム３４を凸部４０ａ側にスライドさせて、爪部４０ｂを孔部３４ｂから取り外す。これによりサーマルヘッドフレーム取付部４０の爪部４０ｂとサーマルヘッドフレーム３４の孔部３４ｂとの係合が解かれる。以上のように、サーマルヘッド２６付きのサーマルヘッドフレーム３４を図４の（ｃ）、（ｂ）、（ａ）の順に作業を行うことで取り外すことができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、サーマルプリンタ１０では、サーマルヘッド２６をプリンタ本体１６に対して、極めて容易に脱着作業を行うことができ、また、サーマルヘッド２６の位置決めも容易に行うことができる。特に、サーマルヘッド２６が取り付けられたサーマルヘッドフレーム３４の着脱には専用工具等を必要としない。また、本実施形態のサーマルヘッド２６付きのサーマルヘッドフレーム３４は、サーマルプリンタのコストアップとなることのない安価な構成である。

なお、本発明においては、図２や図４に示したように、サーマルヘッドフレーム３４の裏面３５には、サーマルヘッドフレーム３４の脱着時に付勢部材４４がサーマルヘッドフレーム３４と当たる部分に、突起部３６が設けられていることが好ましい。さらに、突起部３６は、図３に示すように、垂直断面Ａ−Ａが円弧状となる突起であることが好ましい。また、突起部３６は、サーマルヘッドフレーム３４の脱着時において、サーマルヘッドフレーム３４をスライドさせたときに付勢部材４４，４４が当接する部位に渡って突起部３６が存在するように、その長手方向の寸法が設定されていることが好ましい。

このように、脱着時に付勢部材４４がサーマルヘッドフレーム３４と当たる部分に、突起部３６が設けられていることで、サーマルヘッドフレーム３４の付勢部材４４がサーマルヘッドフレーム３４と当たる部分において付勢部材との摩擦を脱着時に減少させることができる。よって、サーマルヘッド２６が取り付けられたサーマルヘッドフレーム３４を、プリンタ本体１６から脱着する作業がさらに容易となる。すなわち、図４（ｂ）に示すように突起部３６によって、付勢部材４４の付勢力に抗した状態でサーマルヘッドフレーム３４を爪部４０ｂ側にずらすことになる。このとき付勢部材４４の先端と垂直断面が円弧状の突起部３６の頂点とが接触するためサーマルヘッドフレーム３４を爪部４０ｂ側にずらす際の摩擦を減少させることができ、容易にサーマルヘッドフレーム３４を装着することができる。また、取り外す際も同様に摩擦を減少させることができ、容易に着脱が可能となる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。

実施形態において、付勢部材４４は、２個設けた例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、付勢部材４４は、１個でもよいし、２個より多くてもよい。

実施形態において、付勢部材４４は、コイルバネからなる部材を図示した。これに限らず、例えば、付勢部材４４は、板バネ等、他の弾性部材により構成してもよい。

実施形態において、サーマルプリンタは、ラベルがサーマルプリンタ外部から給紙される例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、ラベルロールがサーマルプリンタ本体に支持されたものであってもよい。

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

１０…サーマルプリンタ、１２…ラベル、１６…プリンタ本体、１６ａ…プリンタ下部、１６ｂ…プリンタ上部、２０…上ガイド板、２２…下ガイド板、２３…下ガイド板、２６…サーマルヘッド、２８…プラテンローラ、３０…印字部、３２…ラベル搬送路、３４…サーマルヘッドフレーム、３４ａ…孔部、３４ｂ…孔部、３５…サーマルヘッドフレームの裏面、３６…突起部、４０…サーマルヘッドフレーム取付部、４０ａ…凸部、４０ｂ…爪部、４４…付勢部材

Claims (5)

1. サーマルヘッドが取り付けられたサーマルヘッドフレームがプリンタ本体から脱着可能なサーマルプリンタであって、
   前記サーマルヘッドフレームは、両端に孔部を有しており、
   前記孔部の一方に挿入される凸部、及び、前記孔部の他方に挿入される爪部が、前記サーマルヘッドフレームの幅より狭い間隔で対向してプリンタ本体に設けられているサーマルヘッドフレーム取付部と、
   前記サーマルヘッドフレーム取付部の前記凸部と前記爪部との間に設けられ、前記サーマルヘッドフレームを前記サーマルヘッドフレーム取付部から遠ざけて前記爪部が前記サーマルヘッドフレームに係合する方向に付勢する付勢部材と、
   を備えるサーマルプリンタ。
2. 請求項１に記載のサーマルプリンタにおいて、
   前記サーマルヘッドフレームには、脱着時に前記付勢部材が当該サーマルヘッドフレームと当たる部分に、突起部が設けられていること、
   を特徴とするサーマルプリンタ。
3. 請求項２に記載のサーマルプリンタにおいて、
   前記突起部は、前記爪部が前記サーマルヘッドフレームに係合する位置から前記サーマルヘッドフレームをスライドさせて前記爪部の係合が外れる位置に渡って、前記付勢部材と当接する部分に設けられていること、
   を特徴とするサーマルプリンタ。
4. 請求項２または３に記載のサーマルプリンタにおいて、
   前記突起部は、前記サーマルヘッドフレーム取付部の間における垂直断面が円弧状であること、
   を特徴とするサーマルプリンタ。
5. サーマルヘッドが取り付けられたサーマルヘッドフレームをサーマルプリンタから脱着可能なサーマルヘッドフレーム付きサーマルヘッドであって、
   前記サーマルプリンタは、間隔をあけて対向する凸部および爪部を備えるサーマルヘッドフレーム取付部と、前記サーマルヘッドフレーム取付部に取り付けられる前記サーマルヘッドフレームを前記サーマルヘッドフレーム取付部から遠ざける方向に付勢する付勢部材と、を有し、
   前記サーマルヘッドフレームには、前記前記凸部を挿入する第１の孔部および前記爪部を挿入する第２の孔部が設けられ、前記第１の孔部と前記第２の孔部の間隔は前記凸部と前記爪部の間隔よりも広いこと、
   を特徴とするサーマルヘッドフレーム付きサーマルヘッド。

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