JP6620274B1

JP6620274B1 - サーマルプリンタ用取付具の構造

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Publication number: JP6620274B1
Application number: JP2019078160A
Authority: JP
Inventors: 曽我部　真寿男; 真寿男曽我部
Original assignee: 曽我部　真寿男; 真寿男曽我部
Priority date: 2019-03-31
Filing date: 2019-03-31
Publication date: 2019-12-18
Anticipated expiration: 2039-03-31
Also published as: JP2020168849A

Abstract

【課題】取付に際し全ての形態に利用可能で、ラジアルリボンセーブ機構への応用であって、且つ日々のサーマルプリンタのメンテナンスが容易に行える取付具の構造を提供する。【解決手段】産業用サーマルプリンタの機器への組込に際し、移動している印字媒体に対してサーマルヘッド１５を固定した状態で印字を行う連続型及び静止している印字媒体に対してサーマルヘッドを移動しながら印字を行う間欠型、の単体取付、単体取付の印字終了後サーマルヘッドヒータ長手方向５４に移動し熱転写インクリボン１６の未使用部分を巻き戻し使用してラジアル方向の熱転写インクリボン使用量を節約するラジアルリボンセーブ機構単体取付、これら単体取付の取付具を複数のサーマルプリンタのそれぞれに対して設け複数を１軸に串刺し状に並べて固定する多連取付及び、ラジアルリボンセーブ機構多連取付の構造を提供する。【選択図】図１

Description

本構造は、サーマルプリンタ用取付具に関する。

近年、包装品に対して賞味期限、製造番号、収穫地表示など印字対象物毎に異なる文字や記号を表示することが求められ、このよう場合、一般に熱転写インクリボンを転写して印字を行うサーマルプリンタ（特許文献１）やインクジェットプリンタにより各種情報の印字が行われる。

包装機械等に搭載されるサーマルプリンタは通常、サーマルヘッド、熱転写インクリボン、サーマルヘッド押圧部、そしてプラテンにより印字媒体に熱転写インクリボンを転写して印字を行う構成がされている。サーマルヘッドは、その端部に複数の発熱素子を備え通電により所望の発熱素子が発熱する構成となっている。移動している印字媒体に対してサーマルヘッドを固定した状態で印字を行う連続型（特許文献２）、静止している印字媒体に対してサーマルヘッドを移動しながら印字を行う間欠型（特許文献３）、と呼ばれるタイプがあり、共に包装機等から印字信号を受けて印字を行う。サーマルプリンタは熱転写インクリボンを使用しているためサーマルヘッドヒータ面の清掃、使い終わった熱転写インクリボンの交換等、日々メンテナンスの必要があった。

サーマルプリンタの包装機械等への取付は、単体取付、単体取付で印字終了後サーマルヘッドヒータ長手方向に移動し熱転写インクリボンの未使用部分を巻き戻し使用してラジアル方向の熱転写インクリボン使用量を節約（特許文献４）するラジアルリボンセーブ機構単体取付（特許文献５）、これら単体取付の取付具を複数のサーマルプリンタのそれぞれに対して設け複数を１軸に串刺し状に並べて固定し印字をさせる多連取付（特許文献６）、ラジアルリボンセーブ機構多連取付と、これら形態の取付具が必要であり、その都度、設計者が設計を行うのでサーマルプリンタ用取付具製造における人件費の割合が高かった。

また、ラジアルリボンセーブ機構取付具のサーマルヘッドヒータ長手方向に前後移動させる取付軸は、スライドガイドレールやボールスプラインといった無限軌道の転がり軸受けを用いるため、人件費を除いても取付具の製造価格は高価であった。

特許第３７２０４１０号公報意匠第１３０４３０６号公報意匠第１３０４３０７号公報特許第３５７４７６３号公報特開２００４−１４２１３７号公報実用新案登録第３２１８８３４号公報

そこで、取付に際し全の形態に利用可能で、取付具製造に関する人件費の割合を下げると共に、ラジアルリボンセーブ機構への応用であっても安価に、且つ日々のサーマルプリンタのメンテナンスが容易に行える取付具の構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本構造は、ラジアル方向に回転しないように規制し保持され取付軸となる１本のスプライン軸と、前記スプライン軸の外周部に挿入され相対回転が規制された状態でスプライン結合しスラスト方向へ摺動可能な円筒状スプラインナットと、前記円筒状スプラインナットの片端に備えたフランジと、前記円筒状スプラインナットの外周部に挿入され外接し摺動して揺動できると共に垂直方向に張り出したフランジ面にも摺動し接することのできるサーマルプリンタ本体を支持する本体部と、前記円筒状スプラインナットの外周部に挿入され前記本体部の側面に均一に圧を伝え密接して摺動できるようにさせる平座金と、前記円筒状スプラインナットの外周部に挿入され前記平座金の側面に密接する圧縮バネを含めバネ座金と、前記円筒状スプラインナットの外周部に備えられたネジ山に前記バネ座金への押し圧を回して調整する調整ナットと、前記本体部が支持した前記サーマルプリンタ本体が印字媒体の受けであるプラテンに対して印字押圧をした時に前記サーマルプリンタ本体の前記ラジアル方向への変位を規制し固定させるための固定軸となる前記スプライン軸のスラスト方向に対して平行で相対距離及び方位を規制し固定されたレール軸と、前記サーマルプリンタ本体に搭載されたサーマルヘッドヒータ面とプラテンの隙間距離を固定する軸受Ａの付加も含め前記本体部に設けられ前記レール軸に対して当接する本体部基準面部と、前記レール軸を跨いでノーズ先端に軸受Ｂの付加も含め前記本体部に設けたインデックスプランジャと、を備え、前記サーマルプリンタ本体が前記プラテンに対して近接および離間の際い前記スプライン軸を中心に前記ラジアル方向への回転は前記調整ナットを押し回して圧を強くすることで前記サーマルプリンタ本体はどの角度でも開閉停止しメンテナンスができ、前記印字押圧をしたときの前記サーマルプリンタ本体のラジアル方向への変位規制は前記インデックスプランジャにて規制し固定させる。

前記本構造にて、前記インデックスプランジャのノーズ先端が通過する前記レール軸の前記通過する面に傾斜を設けることで、前記インデックスプランジャのノブを持ち上げることなくワンウェイラッチとして利用できると共に、前記レール軸を丸棒片面Ｃ面カット形状のレール軸とし前記本体部基準面部へは円弧部を当接させた状態でＣ面カットした面をラジアル方向に回転させることで前記本体部基準面部を保ち前記Ｃ面カットした面と前記インデックスプランジャのノーズ先端部とのガタを無くすよう隙間を調整できる。

前記本構造にて、印字終了後サーマルヘッドヒータ長手方向に移動し熱転写インクリボンの未使用部分を巻き戻し使用してラジアル方向の熱転写インクリボン使用量を節約するラジアルリボンセーブ機構時は、前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂを回転軸受とすることで、前記サーマルヘッドヒータ長手方向となる前記スプライン軸のスラスト方向への移動が容易にできる。

前記本構造にて、前記印字押圧をしたときの前記サーマルプリンタ本体の前記ラジアル方向への変位を最小とするため、前記インデックスプランジャのノーズ先端を楔として利用し、前記レール軸と前記ノーズ先端との間に楔角を設け、前記インデックスプランジャのスプリング圧を利用して前記ノーズ先端を前記レール軸へ押圧する状態で当接させ、固着させる。

前記本構造に記載の取付具を、複数の前記サーマルプリンタ本体のそれぞれに対して設け前記複数を取付軸となる前記スプライン軸１本に串刺し状に並べスラスト方向への変位を規制して固定し、ラジアル方向への変位の規制は固定軸となる前記レール軸１本に串刺し状に固定して多連取付具とする。

前記多連取付具に単体取付も加え、印字媒体のデザインの関係で前記スプライン軸のスラスト方向での印字位置が変わる場合や、ラジアルリボンセーブ機構時は、前記フランジの背面に連結板を固着し、前記連結板に送り雌ネジナット及び前記複数の時は連結管を前記連結板に串刺し状に通し固着して一塊とし、スラスト方向への変位を規制した送り雄ネジの回動を前記送り雌ネジナットに伝えることで、前記スプライン軸のスラスト方向へ前記サーマルプリンタ本体を前後移動させる。

取付に際し全ての形態に利用可能で、取付具製造に関する人件費の割合を下げると共に、ラジアルリボンセーブ機構取付具であってもスプライン軸をそのまま取付軸として使用し高価なスライドガイドレールやボールスプラインといった無限軌道の転がり軸受けを用いないので安価に製造でき、且つ日々のサーマルプリンタのメンテナンスが容易に行える構造の取付具を提供することができる。

本実施形態への連続型サーマルプリンタ単体の取付を示し、（Ａ）はサーマルヘッドとプラテンローラの印字時における待機機状態と、そこからメンテナンス時に持ち上げ開閉停止した状態、を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の右側面図であり取付具の詳細を示し、（ａ）はノーズロックのレストポジション型インデックスプランジャ使用時の状態遷移を示す。図１（ａ）の別実施形態例を示す。図１の実施形態をラジアルリボンセーブ機構単体取付へ応用したもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はその右側面図を示す。図３の実施形態を多連取付し、手動で回転ノブを回転操作し取付軸スラスト方向に前後移動できるようにした一実施形態の右側面図を示す。図３の実施形態をラジアルリボンセーブ機構多連取付とし、ステッピングモータ軸の回動で取付軸スラスト方向に前後移動できるようにした一実施形態の右側面図を示す。本実施形態への間欠型サーマルプリンタ単体の取付を示し、（Ａ）はサーマルヘッドとプラテンローラの印字時における状態と、そこからメンテナンス時に持ち上げ開閉停止した状態、を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の右側面図を示す。

以下、図１から図６を参照して、本構造の実施形態に係わるサーマルプリンタ用取付具の好ましい実施形態について説明する。尚、以下で説明する図面で、同一部材は同一の符号を付する。

主に図１を参照して、ラジアル方向に回転しないように規制し保持され取付軸となる１本のスプライン軸１と、スプライン軸１の外周部に挿入され相対回転が規制された状態でスプライン結合しスラスト方向へ摺動可能な円筒状スプラインナット５８と、円筒状スプラインナット５８の片端に備えたフランジ５９と、円筒状スプラインナット５８の外周部に挿入され外接し摺動して揺動できると共に垂直方向に張り出したフランジ面にも摺動し接することのできるサーマルプリンタ本体１８を支持する本体部３と、本体部３にはサーマルプリンタ本体１８を支持するため片側面に凹形レール溝をもう片側面に螺設するための貫通ボルト穴を設け、円筒状スプラインナット２の外周部に挿入され本体部３の側面に均一に圧を伝え密接して摺動できるようにさせる平座金４と、円筒状スプラインナット２の外周部に挿入され平座金４の側面に密接する圧縮バネを含めバネ座金５と、円筒状スプラインナット２の外周部に備えられたネジ山５２にバネ座金５への押し圧を回して調整する調整ナット６と、本体部３が支持したサーマルプリンタ本体１８が印字媒体の受けであるプラテン１７に対して印字押圧５３をした時にサーマルプリンタ本体１８のラジアル方向５１への変位を規制し固定させるための固定軸となるスプライン軸１のスラスト方向に対して平行で相対距離及び方位を規制し固定されたレール軸９と、サーマルプリンタ本体１８に搭載されたサーマルヘッドヒータ面とプラテンの隙間距離を固定する軸受Ａ（２９）の付加も含め本体部３に設けられレール軸９に対して当接する本体部基準面部４９と、レール軸９を跨いでノーズ先端に軸受Ｂ（５６）の付加も含め本体部３に設けたインデックスプランジャ７と、を備え、サーマルプリンタ本体１８のプラテン１７に対して近接および離間の際いスプライン軸１を中心にラジアル方向５１への回転は調整ナット６を押し回して圧を強くすることでサーマルプリンタ本体１８はどの角度でも開閉停止１９しメンテナンスができ、印字押圧５３をしたときのサーマルプリンタ本体１８のラジアル方向５１への変位規制はインデックスプランジャ７にて規制し固定させる。

主に図２参照して、インデックスプランジャ２１のノーズ先端が通過するレール軸９の通過する面にに傾斜２３を設けることで、インデックスプランジャ２１のノブを持ち上げることなくワンウェイラッチ２２として利用できると共に、レール軸２３を丸棒片面Ｃ面カット形状のレール軸２４とし本体部基準面部４９へは円弧部を当接させた状態でＣ面カットした面をラジアル方向に回転２５させることで本体部基準面部４９を保ちレール軸２４とインデックスプランジャ２１のノーズ先端部とのガタを無くすよう隙間を調整できる。

主に図３を参照して、印字終了後サーマルヘッドヒータ長手方向に移動し熱転写インクリボンの未使用部分を巻き戻し使用してラジアル方向の熱転写インクリボン使用量を節約するラジアルリボンセーブ機構時は、軸受Ａ（２９）及び軸受Ｂ（５６）をベアリングとすることで、サーマルヘッドヒータ長手方向５４となるスプライン軸１のスラスト方向５５への前後移動が容易にできる。

図２（ｄ）を参照して、印字押圧５３をしたときのサーマルプリンタ本体１８のラジアル方向５１への変位を最小とするため、インデックスプランジャのノーズ先端５６を楔として利用し、レール軸３０とノーズ先端との間に楔角２８を設け、インデックスプランジャ２６のスプリング圧を利用してノーズ先端５６をレール軸３０へ押圧する状態で当接させ、固着５０させる。

取付具（図１の仕様）を、複数のサーマルプリンタ本体１８のそれぞれに対して設け複数を取付軸となるスプライン軸１の１本に串刺し状に並べスラスト方向５５への変位を規制するローレトノブ２０で固定し、ラジアル方向５１への変位の規制は固定軸となるレール軸９の１本に串刺し状に固定し多連取付具とする。

印字媒体のデザインの関係で単体取付や多連取付であってもスプライン軸１のスラスト方向５５での印字位置が変わる場合（図４が実施形態）は、ポジションインジケーター４０の軸に固着した回転ノブ４１を回転操作して容易にプリンタ本体１８の位置決め操作と位置表示ができるよう、ポジションインジケーター４０の軸を枠板４５に設けたフランジ付ベアリング３９の両面でスラスト方向５５への変位を規制しカップリング３８で固着し、固着させたカップリング３８の反対側に送り雄ネジ３７を固着し、フランジ２の背面に連結板３１を固着３５し、連結板３１に送り雌ネジナット３０及び複数の時は連結管３６を串刺し状に通し固着３３し、送り雄ネジ３７の回動をフランジ付送り雌ネジナット３０に伝えることで移動させ、ラジアルリボンセーブ機構時（図５が実施形態）はスラスト方向５５への移動が一印字毎と頻繁となるので適した機材とするため、送り雄ネジを４２に、フランジ付雌ネジナットを５７に変更し、送り雄ネジ４２とステッピングモータ４４の軸をカップリング４３で固着して回動をフランジ付雌ネジナット５７に伝えて移動させる。

図１、図４、図５を参照して分かるように本取付具は、勝手違い機であってもフランジ付スプラインナット２の向きを変えるだけなので、枠板４５のように両面ザグリや貫通穴だけにすれば包装機械等への組込の際、取付具としてはスプライン軸１やレール軸（９、２３、２４、３０）といったスラスト方向に伸びている部材を除き同じものが流用でき安価に製造出来る。

以上、本発明によるサーマルプリンタ用取付具の構造に関し図を参照しながら具体的に説明したが、本構造は、以上説明した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変形、変更を加えてよいことはいうまでもない。

上記実施形態の、本体部３の両側面に薄いワッシャーを追加してラジアル方向５１の開閉を滑らかにしてもよい。

上記実施形態の、図２（ｄ）ではレール軸３０を傾けて楔角をつくっているが、ベアリング５６を円錐軸受けにしてもよい。

上記実施形態の、図４図５とスラスト方向５５への移動では図２（ｄ）のレール軸３０の両側面をベアリングで挟み移動負荷を容易にしているが、図２（ｂ）のレール軸２３の材質を超高分子量ポリエチレンなどの滑り素材にして移動負荷を容易にしてもよい。

上記実施形態の、図５では送り雄ネジ回動用のステッピングモータ４４を正面に取りつけているが、背面に取りつけてもよい。

上記実施形態ではスプライン軸１の外径に対してフランジ付スプラインナットの歯面長さを２倍としているが、当然使用するラインサーマルヘッド１５のヒーター長さによって変えてもよい。

１スプライン軸
２フランジ付スプラインナット（一体型を使用）
３本体部
４平座金
５バネ座金
６調整ナット
７インデックスプランジャ（ノーズロックのレストポジションタイプ）
８ノーズロックのレストポジション状態を示す
９レール軸（四角タイプ）
１０サーマルプリンタ本体取付用の貫通穴
１１軸受け取付穴
１２連結板取付穴
１３調整ナット固定穴
１４固定穴
１５サーマルヘッド
１６熱転写インクリボン
１７プラテンローラ
１８連続型サーマルプリンタ本体（印字待機位置状態）
１９トルクリミッタ効果により開閉停止した状態
２０ローレトネジ（主に単体取付時の固定）
２１インデックスプランジャ（ノーズリターンタイプ）
２２ノーズの傾斜当接によるワンウェイラッチへの遷移状態
２３レール軸（ノーズ侵入側に傾斜）
２４レール軸（丸棒片面Ｃ面カット）
２５回転により隙間調整代
２６インデックスプランジャ（ノーズ先端にベアリング付加）
２７ノーズの傾斜当接によるワンウェイラッチへの遷移状態
２８楔角
２９ベアリング
３０フランジ付送り雌ネジナット（リード２）
３１連結板
３２ネジ（送り雌ネジナット螺設）
３３ネジ（連結管螺設）
３５ネジ（連結板螺設）
３６連結管
３７送り雄ネジ（リード２）
３８カップリング
３９フランジ付ベアリング
４０ポジションインジケーター
４１回転ノブ（プリンタ前後移動用）
４２送り雄ネジ（リード１２）
４３カップリング
４４ステッピングモータ
４５枠板
４６間欠型サーマルプリンタ本体（印字時における状態）
４７トルクリミッタ効果により開閉停止した状態
４８平プラテン
４９本体部基準面部を示す
５０インデックスプランジャの押圧による当接固着状態を示す
５１スプライン軸１を軸芯にしたラジアル方向を示す
５２ネジ山
５３印字押圧方向
５４サーマルヘッドヒータ長手方向
５５スプライン軸スラスト方向
５６ベアリング
５７フランジ付送り雌ネジナット（リード１２）
５８円筒状スプラインナット
５９フランジ

Claims

ラジアル方向に回転しないように規制し保持され取付軸となる１本のスプライン軸と、前記スプライン軸の外周部に挿入され相対回転が規制された状態でスプライン結合しスラスト方向へ摺動可能な円筒状スプラインナットと、前記円筒状スプラインナットの片端に備えたフランジと、前記円筒状スプラインナットの外周部に挿入され外接し摺動して揺動できると共に垂直方向に張り出したフランジ面にも摺動し接することのできるサーマルプリンタ本体を支持する本体部と、前記円筒状スプラインナットの外周部に挿入され前記本体部の側面に均一に圧を伝え密接して摺動できるようにさせる平座金と、前記円筒状スプラインナットの外周部に挿入され前記平座金の側面に密接する圧縮バネを含めバネ座金と、前記円筒状スプラインナットの外周部に備えられたネジ山に前記バネ座金への押し圧を回して調整する調整ナットと、前記本体部が支持した前記サーマルプリンタ本体が印字媒体の受けであるプラテンに対して印字押圧をした時に前記サーマルプリンタ本体の前記ラジアル方向への変位を規制し固定させるための固定軸となる前記スプライン軸のスラスト方向に対して平行で相対距離及び方位を規制し固定されたレール軸と、前記サーマルプリンタ本体に搭載されたサーマルヘッドヒータ面とプラテンの隙間距離を固定する軸受Ａの付加も含め前記本体部に設けられ前記レール軸に対して当接する本体部基準面部と、前記レール軸を跨いでノーズ先端に軸受Ｂの付加も含め前記本体部に設けたインデックスプランジャと、を備え、前記サーマルプリンタ本体が前記プラテンに対して近接および離間の際い前記スプライン軸を中心に前記ラジアル方向への回転は前記調整ナットを押し回して圧を強くすることで前記サーマルプリンタ本体はどの角度でも開閉停止しメンテナンスができ、前記印字押圧をしたときの前記サーマルプリンタ本体のラジアル方向への変位規制は前記インデックスプランジャにて規制し固定させることを特徴とする取付具。
前記インデックスプランジャのノーズ先端が通過する前記レール軸の前記通過する面にに傾斜を設けることで、前記インデックスプランジャのノブを持ち上げることなくワンウェイラッチとして利用できると共に、前記レール軸を丸棒片面Ｃ面カット形状のレール軸とし前記本体部基準面部へは円弧部を当接させた状態でＣ面カットした面をラジアル方向に回転させることで前記本体部基準面部を保ち前記Ｃ面カットした面と前記インデックスプランジャのノーズ先端部とのガタを無くすよう隙間を調整できることを特徴とする請求項１に記載の取付具。
印字終了後サーマルヘッドヒータ長手方向に移動し熱転写インクリボンの未使用部分を巻き戻し使用してラジアル方向の熱転写インクリボン使用量を節約するラジアルリボンセーブ機構時は、前記軸受Ａ及び前記軸受Ｂを回転軸受とすることで、前記サーマルヘッドヒータ長手方向となる前記スプライン軸のスラスト方向への移動を容易にしたことを特徴とする請求項１に記載の取付具。
前記印字押圧をしたときの前記サーマルプリンタ本体の前記ラジアル方向への変位を最小とするため、前記インデックスプランジャのノーズ先端を楔として利用し、前記レール軸と前記ノーズ先端との間に楔角を設け、前記インデックスプランジャのスプリング圧を利用して前記ノーズ先端を前記レール軸へ押圧する状態で当接させ、固着させることを特徴とする請求項１に記載の取付具。
請求項１に記載の取付具を複数の前記サーマルプリンタ本体のそれぞれに対して設け前記複数を取付軸となる前記スプライン軸１本に串刺し状に並べスラスト方向への変位を規制して固定し、ラジアル方向への変位の規制は固定軸となる前記レール軸１本に串刺し状に固定させることを特徴とする取付具。
請求項５に記載の取付具に単体取付も加え、印字媒体のデザインの関係で前記スプライン軸のスラスト方向での印字位置が変わる場合や、ラジアルリボンセーブ機構時は、前記フランジの背面に連結板を固着し、前記連結板に送り雌ネジナット及び前記複数の時は連結管を前記連結板に串刺し状に通し固着して一塊とし、スラスト方向への変位を規制した送り雄ネジの回動を前記送り雌ネジナットに伝えることで、前記スプライン軸のスラスト方向へ前記サーマルプリンタ本体を前後移動させることを特徴とする取付具。