JPH09123489A - サーマルプリンタの印字ヘッド機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品精度を高くしたり、押圧ばねの押圧力を
必要以上に高くしたりすることなく、サーマルヘッドと
プラテンローラとの接触状態に関して左右方向の押圧均
一性の補正、及び、用紙搬送方向の位置補正を行えるよ
うにする。 【解決手段】 押圧ばね１６によるサーマルヘッド４へ
の押圧作用点１６ａを発熱体列８の発熱体中心よりもプ
ラテンローラ５の回転方向下流側に設定する。これによ
り、回転揺動自在に支持されたサーマルヘッド４とプラ
テンローラ５との接触位置ｃは、部品精度等に関係な
く、常に発熱体列８の発熱体中心の位置よりもプラテン
ローラ５の回転方向下流側に位置する。ここに、プラテ
ンローラ５が用紙搬送方向に回転するので、接触位置ｃ
₂ 直後の上流側部分は多少上流側に押し潰され膨らむよ
うに変形するため、サーマルヘッド４に対する接触面積
が広がり、発熱体中心部分も接触する状態が確保され、
用紙搬送方向の位置補正がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
の印字ヘッド機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーマルプリンタの印字ヘッド
機構としては、図６に示すように、ライン型のサーマル
ヘッド２１とプラテンローラ２２とを対向接触させるこ
とにより構成したものが多い。ここに、サーマルヘッド
２１は左右一対の支軸２３により回動自在に支持された
ヘッド支持体２４にねじ等によって取付けられており、
ヘッドカバー２５とサーマルヘッド２１の背面（ヘッド
支持体２４）との間に設けた押圧ばね２６によりサーマ
ルヘッド２１がプラテンローラ２２の表面に適度な押圧
力で押圧されている。

【０００３】サーマルヘッド２１は多数の発熱体を１列
に配列させた発熱体列２７を有しており、上下一対の用
紙ガイド２８，２９を経て送り込まれた用紙（図示せ
ず）を時計方向に回転駆動されるプラテンローラ２２に
より搬送させながら発熱体列２７部分を通すことによ
り、選択的に発熱させた発熱体によって用紙に印字が行
われる。

【０００４】このような印字ヘッド機構において、支軸
２３に係合するヘッド支持体２４下端の係合部はサーマ
ルヘッド２１・プラテンローラ２２の接離方向に長めの
小判穴３０として形成されており、支軸２３と小判穴３
０とにより支点３１が構成されている。これにより、ヘ
ッド支持体２４（従って、サーマルヘッド２１）は支点
３１により揺動回動自在に支持されている。これは、左
右一対の支軸２３により両側が支持されるヘッド支持体
２４の係合部が支軸２３に丁度係合するような丸穴形状
の場合には、製造上の寸法誤差などによりプラテンロー
ラ２２に対してサーマルヘッド２１が左右の何れかで片
当りして、均一な押圧力が得られない場合があるが、小
判穴３０としてサーマルヘッド２１・プラテンローラ２
２の接離方向に余裕を持たせることによりサーマルヘッ
ド２１の左右片当りを補正できるからである。これによ
り、プラテンローラ２２に対するサーマルヘッド２１の
当り具合の左右均一性が出せる。

【０００５】また、サーマルヘッド２１をプラテンロー
ラ２２に押圧させるための押圧ばね２６の押圧作用点２
６ａは、発熱体列２７の中心線ｐ上に位置するように設
定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】用紙に対する印字は、
発熱体列２７により行われるので、押圧ばね２６によっ
てこの発熱体列２７の中心線ｐ上で押圧して発熱体中心
をプラテンローラ２２に接触させるのが理想的といえ
る。ところが、現実には各部材の製造上の誤差、組立上
の誤差などによって、常に発熱体列２７の中心線ｐ上で
押圧できるとは限らず、この中心線ｐよりも上側（用紙
搬送方向下流側）を押圧してしまう場合や下側（用紙搬
送方向上流側）を押圧してしまう場合がある。特に、一
対の支点３１が小判穴３０を含む構造とされてヘッド支
持体２４が回動揺動自在に支持されている関係上、ヘッ
ド支持体２４の状態（従って、サーマルヘッド２１の状
態）に不安定要素を持つ。

【０００７】図６は押圧ばね２６による押圧作用点２６
ａが発熱体列２７の中心線ｐよりも下側にずれること
で、支軸２３に対して小判穴３０の左端側の壁が係合す
るようにサーマルヘッド２１がプラテンローラ２２に接
触しながら反時計方向に回動することにより（図６の矢
印方向）、発熱体列２７の中心線ｐよりも下方の部分が
プラテンローラ２２に接触することから、サーマルヘッ
ド２１とプラテンローラ２２との接触位置がδだけ下側
にずれてｃで接触した場合を示す。このような状態で用
紙に印字を行うと、サーマルヘッド２１とプラテンロー
ラ２２との接触位置ｃに対して、発熱体列２７の発熱体
中心の位置が下流側にずれているため、品質の悪い印字
結果となってしまう。なぜなら、プラテンローラ２２は
表面がゴム製であり、サーマルヘッド２１を介して押圧
ばね２６による押圧力を受けながら、用紙搬送方向に回
転駆動される際に、サーマルへッド２１との摺動摩擦に
より上流側部分は多少上流側に押し潰され膨らむように
変形するが、下流側では、そのような現象がないため、
発熱体列２７が少し下流側にずれただけでもプラテンロ
ーラ２２から離れてしまうからである。

【０００８】このような不都合を回避するためには、第
１に、各部の部品精度を高くすればよい。しかし、部品
精度を上げるとなると極めて高価になってしまう。第２
に、押圧ばね２６の押圧力を高めて、プラテンローラ２
２に対するサーマルヘッド２１の押圧力を高め、プラテ
ンローラ２２を変形させて接触位置ｃを広げ強制的に発
熱体列２７の発熱体中心がプラテンローラ２２に接触す
るようにすればよい。しかし、プラテンローラ２２に対
するサーマルヘッド２１の適切なる押圧力は予め設定さ
れており、押圧ばね２６の押圧力を高くし過ぎると用紙
を搬送する際の搬送負荷の増大につながるため、現実的
でない。

【０００９】そこで、本発明は、部品精度を高くした
り、押圧ばねの押圧力を必要以上に高くしたりすること
なく、サーマルヘッドとプラテンローラとの接触状態に
関して左右方向の押圧均一性の補正、及び、用紙搬送方
向の位置補正を行えるサーマルプリンタの印字ヘッド機
構を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、一対の支点により回転揺動自在なヘッド支持体に支
持され、発熱体中心を有する発熱体列を備えたサーマル
ヘッドを、用紙搬送方向に回転駆動されるプラテンロー
ラに接触させて印字を行うサーマルプリンタの印字ヘッ
ド機構において、前記支点は、支軸とこの支軸が挿入さ
れた小判穴とからなり、前記小判穴の長手方向に移動自
在とし、前記発熱体列の発熱体中心を、前記サーマルヘ
ッドと前記プラテンローラとの法線上の接点より前記プ
ラテンローラの回転方向上流側に配置した。また、請求
項２記載の発明では、一対の支点により回転揺動自在な
ヘッド支持体に支持され、発熱体中心を有する発熱体列
を備えたサーマルヘッドを、用紙搬送方向に回転駆動さ
れるプラテンローラに向けて押圧ばねで押圧させて印字
を行うサーマルプリンタの印字ヘッド機構において、前
記支点を、支軸とこの支軸が挿入された小判穴とからな
り、前記小判穴の長手方向に移動自在に構成し、前記押
圧ばねによる前記サーマルヘッドへの押圧作用点を前記
発熱体中心よりも前記プラテンローラの回転方向下流側
に設定した。

【００１１】従って、回転揺動自在に支持されたサーマ
ルヘッドとプラテンローラとの接触位置は、部品精度等
に関係なく、常に発熱体中心の位置よりもプラテンロー
ラの回転方向下流側に位置する。これは、小判穴を含む
構造の支点によるサーマルヘッドの支持において、サー
マルヘッドが理想的な中立位置から若干時計方向に回動
した位置で付勢されていることを意味する。この場合、
サーマルヘッドとプラテンローラとの接触位置と発熱体
中心位置とが一致しないが、プラテンローラが用紙搬送
方向に回転するので、サーマルへッドとの接触位置直後
の上流側部分は多少上流側に押し潰され膨らむように変
形するため、サーマルヘッドに対する接触面積が広が
り、発熱体中心位置もプラテンローラに接触する状態が
確保され、用紙搬送方向の位置補正がなされる。これに
より、印字品質が確保される。このためには、サーマル
ヘッドに対する押圧力を必要以上に高くする必要はな
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図５に基づいて説明する。本発明のサーマルプリンタ
の印字ヘッド機構は、その実施の一態様として、図２に
示すようなレシート／ジャーナルプリンタ１中に適用さ
れている。このレシート／ジャーナルプリンタ１は、例
えば、ＥＣＲ（電子式キャッシュレジスタ）中に組み込
まれてレシート用紙への印字、ジャーナル用紙への印字
を行うもので、レシートプリンタ部２とジャーナルプリ
ンタ部３とが横並びに一体化されて構成されている。

【００１３】ここに、レシート／ジャーナルプリンタ１
における印字ヘッド機構は、レシートプリンタ部２とジ
ャーナルプリンタ部３とに渡る長さを有する１つのサー
マルヘッド４と、このサーマルヘッド４に対向接触させ
たプラテンローラ５とを中心に構成されている。まず、
プラテンローラ５は上下一対の用紙ガイド６，７を経て
送り込まれる用紙の搬送方向（図１では、時計方向）に
回転駆動されるものである。また、前記サーマルヘッド
４は多数の発熱体を１列に配列させた発熱体列８を有す
るとともに、ヘッド支持体９にねじ１０によって取付け
られている。このヘッド支持体９の左右両側の下端部に
は、レシート／ジャーナルプリンタ１における左右のサ
イドステイ１１に位置決めされた左右一対の支軸１２に
係合する小判穴１３が形成されている。この小判穴１３
の長手方向は、前記サーマルヘッド４の発熱体列８の発
熱体中心が前記プラテンローラ５表面に接触する位置で
の法線に平行な方向に設定されている。これらの支軸１
２と小判穴１３との組合せにより左右一対の支点１４が
構成されている。よって、前記ヘッド支持体９（従っ
て、サーマルヘッド４）は支点１４により回転揺動自在
に支持されている。

【００１４】さらに、前記サーマルヘッド４の背面側
（レシート／ジャーナルプリンタ１の手前側）を開閉自
在に覆うヘッドカバー１５が設けられている。このヘッ
ドカバー１５と前記ヘッド支持体９との間には、前記サ
ーマルヘッド４を前記プラテンローラ５に対して押圧接
触させるための２個の押圧ばね１６が設けられている。
これらの押圧ばね１６は、図１に示すように、そのサー
マルヘッド４への押圧作用点１６ａが前記発熱体列８の
中心線ｐ位置よりも前記プラテンローラ５の回転方向下
流側（図面上、上側）の位置にずらして設定されてい
る。

【００１５】このような構成の印字ヘッド機構によれ
ば、押圧ばね１６による押圧力が発熱体列８の中心線ｐ
位置よりもプラテンローラ５の回転方向下流側の位置で
作用するため、サーマルヘッド４（ヘッド支持体９）は
プラテンローラ５に接触しながら小判穴１３の余裕の分
だけ支軸１２回りにＡ方向に揺動変位する。つまり、支
軸１２に対して小判穴１３の奥側（プラテンローラ５
側）の壁が強制的に係合するようにヘッド支持体９が揺
動変位する。よって、ヘッド支持体９に取付けられてい
るサーマルヘッド４とプラテンローラ５との接触位置ｃ
は発熱体列８の中心線ｐ位置よりも回転方向下流側にδ
だけ移動する。

【００１６】この点を、要部を拡大し誇張して示す図５
を参照して説明する。なお、支軸１２は位置固定である
が、小判穴１３との相対的な位置関係を示すため、支軸
１２側を変位させて示す。まず、支軸１２に対して小判
穴１３が中立位置に位置する状態を状態とし、この状
態で発熱体列８の発熱体中心がプラテンローラ５に接
触するように設計されているとする。この時の接触位置
をｃ₁ とする。このような状態に対して、発熱体中心
よりも先端側位置でサーマルヘッド４を押圧ばね１６に
より押圧すると、サーマルヘッド４（ヘッド支持体９）
はプラテンローラ５に接触しながら時計方向に若干変位
を示し、状態のようになる。即ち、図５において、支
軸１２に対して小判穴１３の右側の壁が強制的に係合す
る状態となる。この状態において、プラテンローラ５
に対する発熱体列８の発熱体中心の位置は殆ど変化しな
いが、法線上の接触位置がｃ₁ からｃ₂ に変化する。即
ち、発熱体列８の発熱体中心の位置よりも先端側位置が
接触する位置となる。前記従来の技術では、サーマルヘ
ッド４に対する押圧作用点１６ａが発熱体列８の発熱体
中心の位置よりも下部側の場合には、図５において、サ
ーマルヘッド４はプラテンローラ５に接触しながら反時
計方向に若干変位を示し、状態のようになる。即ち、
図５において、支軸１２に対して小判穴１３の左側の壁
が係合する状態となる。この状態においても、プラテ
ンローラ５に対する発熱体列８の発熱体中心の位置は殆
ど変化しないが、法線上の接触位置が図６により前述し
たようにｃ₁ からｃ₃ 側に変化してしまう。

【００１７】ところで、状態では、図１に示すよう
に、サーマルヘッド４とプラテンローラ５との接触位置
ｃ₂ と発熱体列８の中心線ｐ位置とがδだけずれてお
り、一致しない。しかし、印字に際しては、表面がゴム
製のプラテンローラ５が用紙搬送方向に回転するので、
接触位置ｃ₂ よりも直後の上流側部分Ｅは、図４中に破
線ハッチング領域として示すように、摺動摩擦により、
多少、回転方向上流側に押し潰され膨らむように変形す
るため、サーマルヘッド４とプラテンローラ５とが接触
位置ｃ₂ からプラテンローラ５の回転方向上流側にある
程度の面積をもって互いに接触しているので、発熱体中
心はプラテンローラ５に接触しており、これにより、印
字品質が確保される。つまり、各部に製造上の誤差があ
ったとしても、サーマルヘッド４とプラテンローラ５と
の接触状態に関して用紙搬送方向の位置補正を適正に行
うことができる。よって、部品精度を高めるような必要
性がない。また、サーマルヘッド４に対する押圧ばね１
６の押圧力を必要以上に高くする必要もない。また、サ
ーマルヘッド４とプラテンローラ５との接触状態に関し
て、左右方向の押圧均一性の補正は、小判穴１３を含む
構造の支点１４により達成される。

【００１８】なお、本実施の形態では、ヘッド支持体９
を回転揺動自在に支持する支点１４に関して、ヘッド支
持体９側に小判穴１３を有する構造としたが、ヘッド支
持体９側には丸軸状の凸部を形成し、サイドステイ１１
側にこの凸部が係合する小判穴を形成することにより、
小判穴を有する構造としてもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、発熱体列の発熱体中心
を、サーマルヘッドとプラテンローラとの法線上の接点
よりプラテンローラの回転方向上流側に配置し、又は、
押圧ばねによるサーマルヘッドへの押圧作用点を発熱体
中心よりもプラテンローラの回転方向下流側に設定した
ので、小判穴を含む構造の支点によるサーマルヘッドの
支持において、サーマルヘッドを理想的な中立位置から
若干時計方向に回動した位置で付勢されている状態を確
保でき、この場合、サーマルヘッドとプラテンローラと
の接触位置と発熱体中心位置とが一致しないが、プラテ
ンローラが用紙搬送方向に回転するので、サーマルへッ
ドとの接触位置直後の上流側部分は多少上流側に押し潰
され膨らむように変形するため、サーマルヘッドに対す
る接触面積が広がり、発熱体中心位置もプラテンローラ
に接触する状態を確保でき、よって、必要以上に強い押
圧力を作用させたり、部品精度を高くする必要なく、サ
ーマルヘッドとプラテンローラとの接触状態に関する用
紙搬送方向の位置補正を適正に行って、印字品質を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す要部の縦断側面図
である。

【図２】レシート／ジャーナルプリンタを示す外観斜視
図である。

【図３】その主要な構成要素を示す分解斜視図である。

【図４】プラテンローラの回転に伴う変形を示す側面図
である。

【図５】支軸と小判穴との相対的位置関係、プラテンロ
ーラに対する接触位置等を拡大し誇張して示す説明図で
ある。

【図６】従来例を示す要部の縦断側面図である。

【符号の説明】

４ サーマルヘッド ５ プラテンローラ ８ 発熱体列 ９ ヘッド支持体 １２ 支軸 １３ 小判穴 １４ 支点 １６ 押圧ばね １６ａ 押圧作用点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の支点により回転揺動自在なヘッド
   支持体に支持され、発熱体中心を有する発熱体列を備え
   たサーマルヘッドを、用紙搬送方向に回転駆動されるプ
   ラテンローラに接触させて印字を行うサーマルプリンタ
   の印字ヘッド機構において、 前記支点は、支軸とこの支軸が挿入された小判穴とから
   なり、前記小判穴の長手方向に移動自在とし、 前記発熱体列の発熱体中心を、前記サーマルヘッドと前
   記プラテンローラとの法線上の接点より前記プラテンロ
   ーラの回転方向上流側に配置したことを特徴とするサー
   マルプリンタの印字ヘッド機構。
2. 【請求項２】 一対の支点により回転揺動自在なヘッド
   支持体に支持され、発熱体中心を有する発熱体列を備え
   たサーマルヘッドを、用紙搬送方向に回転駆動されるプ
   ラテンローラに向けて押圧ばねで押圧させて印字を行う
   サーマルプリンタの印字ヘッド機構において、 前記支点を、支軸とこの支軸が挿入された小判穴とから
   なり、前記小判穴の長手方向に移動自在に構成し、 前記押圧ばねによる前記サーマルヘッドへの押圧作用点
   を前記発熱体中心よりも前記プラテンローラの回転方向
   下流側に設定したことを特徴とするサーマルプリンタの
   印字ヘッド機構。