JP2004122402A - サーマルヘッドの保持機構 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、厚みの異なる印字媒体に対しても安定した印字品質を保つと共に、コンパクトで安価なサーマルヘッドの保持機構を提供すること。
【解決手段】サーマルヘッドの保持機構において、リボンカセットを交換するときや、ヘッドのクリーニングなどをおこなう際には、回転運動によりサーマルヘッドを圧接解除位置から待機位置に移動させるとともに、前記圧接解除位置から印字位置までの間は直線的に移動させるような構成とした。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラインタイプのサーマルヘッドを用いた熱転写プリンタにおけるサーマルヘッドの保持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラインタイプのサーマルヘッドを用いた熱転写プリンタにおいて、サーマルヘッドの保持機構の機能は、以下の３つの位置を制御することにある。すなわち、まず、印字時には、印字媒体にリボンを介してサーマルヘッドを印字位置で圧接させる機能。つぎに、印字媒体をサーマルヘッドとプラテンローラのある印字部に供給する時や、印字中でも印字の無い位置では、印字ヘッドを印字媒体から離間させることにより、リボンの節約を行うリボンセービング機能を行なう際にプラテンローラからサーマルヘッドを圧接解除位置に離間させる機能。そして、リボンカセットの着脱時やサーマルヘッドのクリーニング時には、操作を容易にすることができるように前記圧接解除位置よりさらにプラテンローラからサーマルヘッドを待機位置まで離間させる機能である。従来のサーマルヘッドの保持機構は、これらの機能を達成する手段として、プラテンローラに対して、サーマルヘッドをシャフトを中心に回転する機構か、直線的にに移動する機構のいずれかを用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
プラテンローラに対して、サーマルヘッドをシャフトを中心に回転する機構の場合、機構がコンパクトになるという長所があるが、印字媒体の厚みが変わると、サーマルヘッドと印字媒体との接触角度が変わるので、印字品質が安定しないという欠点があった。また、プラテンローラに対して、サーマルヘッドを直線的に移動する機構の場合、印字媒体の厚さが変わっても、サーマルヘッドと印字媒体との接触角度が変わらないので、印字品質が安定するという長所があるが、機構が大型になり、コストが高くなるという欠点があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、厚みの異なる印字媒体に対しても安定した印字品質を保つと共に、コンパクトで安価なサーマルヘッドの保持機構を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための解決手段として、本発明のサーマルヘッドの保持機構は、リボンカセットの交換やヘッドのクリーニングなどをおこなう際は、回転運動によりサーマルヘッドを圧接解除位置から待機位置に移動させ、前記圧接解除位置から印字位置までの間は直線的に移動させるようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【０００７】
図１は、本発明に係るリボンカセット装置の適用される熱転写プリンタの外観斜視図である。図２は、印字部カバーを外した外観図である。図３は、カード型用紙移送機構の概略構成図である。図４は、プリンタ本体からリボンカセットを外した状態の外観図である。次に、上記熱転写プリンタの印字動作の概要について図１乃至図４に基づいて説明する。
【０００８】
まず、図示していないインターフェースを介して接続されているコンピュータからプリンタに印字指令と共に印字データが転送されると、プリンタ１内の電子回路制御部４によって、カード型用紙繰り出し機構６が駆動され、ホッパ部２に積層されたカード型用紙５の下部にある移送爪７が図２中矢印Ｂ方向に移動し、ホッパ部に積層されたカード型用紙５の最下部の一枚だけが、ゲート部の上ゲート１１と下ゲート１２の隙間を１枚通り、カード型用紙移送用ベルト１６と図示していないバネで押されたピンチローラ１３との間に挟持される。
【０００９】
このとき、フロントセンサ１８がカード型用紙の先端を検出し、カード型用紙は、移送爪７による移動から、カード型用紙移送用ベルト１６による移動に変わり、ホッパ部２から引き出され、カード型用紙移送機構８により、印字部への移送動作を開始する。
【００１０】
次に、カード型用紙移送機構８の動作について説明する。まず、カード型用紙移送モータ軸２０に取り付けられているプーリ２１に巻回された歯付きベルト１７が、カード型用紙移送モータに１９より駆動され、もう一端の図示していないプーリにより、フレーム２３に支持されているシャフト２２が回転し、シャフト２２に取り付けられた４つのカード型用紙移送用ベルト駆動用プーリ１４が回転する。カード型用紙移送用ベルト駆動用プーリ１４には、それぞれ、カード型用紙移送用ベルト１６が巻回されており、カード型用紙移送用ベルト１６のもう一端は、フレーム２３に支持された従動シャフト２４に取り付けられた４つの従動プーリ１５に巻回されている。そして、フレーム２３は、シャフト２２を中心として回転可能に本体に取り付けられた支持部材２５に支持されるとともに、ベルト退避用スプリング２６により、カード型用紙移送用ベルト１６の先端が下方向すなわち図４中矢印Ｃ‘方向に下がる力を受けている。一方、フレーム２３には、レバー２７が固定されており、レバー２７はリンク２８を介し、ソレノイド２９のプランジャ３０に連結されている。リンク２８近傍にはベルト位置センサ３１があり、ソレノイド２９が励磁され、プランジャ３０が図４中矢印Ｄ‘方向に吸引された時に、ベルト位置センサ３１はリンク２８により遮蔽される。ソレノイド２９の励磁がＯＦＦになり、プランジャ３０がベルト退避用スプリング２６の力により図４中矢印Ｄ方向に引き出された時、ベルト位置センサ３１は透過状態になる。このベルト位置センサ３１により、カード型用紙移送用ベルト１６が上がった移送状態にあるか、又は、下がった退避状態であるかを検出している。カード型用紙の繰り出し時と移送時にはソレノイド２９を励磁し、プランジャ３０が図４中矢印Ｄ‘方向吸引されて、カード型用紙移送用ベルト１６が上すなわち図４中矢印Ｃ方向に上がった移送状態になっている。カード型用紙の先端がフロントセンサ１９の光軸まで達すると、フロントセンサ１９の状態が透過から遮蔽に変わり、カード型用紙を検出する。次にカード型用紙は、下側はカード型用紙移送用ベルト１６で、上側は用紙押さえスプリング３３で引っ張られた押さえ板３４に挟まれて移動する。その後、カード型用紙はストッパ３５に突き当たり、曲がっていた場合にも、ストッパ３５により姿勢をまっすぐに矯正される。このとき、ストッパ３５に取り付けられた用紙センサ３２がカード型用紙の先端を検出し、カード型用紙移送モータ１９を止める。ストッパ３５は、用紙の中心に対して画像の中心が同じになるように、用紙サイズに対応して移動するカード型用紙繰り出し機構６の調整量に対して１／２だけ連動して移動する。次に、ソレノイド２９の励磁を切り、カード型用紙移送用ベルト１６を退避位置方向に下げて、カード型用紙移送用ベルトが印字搬送の邪魔にならないようにする。
【００１１】
そして、印字部が作動され、サーマルヘッド３６がリボンカセット１０にセットされたインクリボン９を介してカード型用紙に押圧される。次いで、プラテンローラ３７が回転駆動され、カード型用紙はプリンタ本体の前後方向の前方側（図１中矢印Ａ方向）に移送される。この移送に伴って、電子回路制御部４によって展開された１ライン分の印字データに基づいて、サーマルヘッド３６の発熱素子を選択的に動作させると同時にカセット駆動機構３８を作動させインクリボン９を巻き取りながら、インクリボン９に塗布されたインクをカード型用紙に転写して所定の印字をおこなう。１枚分の印字が終了すると、サーマルヘッド３６の保持機構が作動され、インクリボン９を介してカード型用紙に押圧されていたサーマルヘッド３６の圧接を解除して、圧接解除位置まで離間させる。そして、カード型用紙を排出部に排出されるように構成されている。
【００１２】
次に、本発明の要部であるサーマルヘッドの保持機構について、図５（ａ）乃至図８（ｂ）に基づいて説明する。図５（ａ）は、サーマルヘッドが待機位置にあるときのリボンカセットを外した状態の斜視図、図５（ｂ）は、サーマルヘッドが圧接解除位置にあるときのリボンカセットを外した状態の斜視図、図６（ａ）は、サーマルヘッドが待機位置にあるときのリボンカセットを外した状態の正面図、図６（ｂ）は、サーマルヘッドが圧接解除位置にあるときのリボンカセットを外した状態の正面図、図７（ａ）は、サーマルヘッドが圧接解除位置にあるときのリボンカセットを外した状態の正面図、図７（ｂ）は、サーマルヘッドが印字位置にあるときのリボンカセットを外した状態の正面図、図８（ａ）は、サーマルヘッドが圧接解除位置にあるときのリンク関係図、図８（ｂ）は、サーマルヘッドが印字位置にあるときのリンク関係図である。
【００１３】
まず、待機位置と中間位置である圧接解除位置との間をサーマルヘッド３６を回転運動により移動させる第１の機構の動作について説明する。サーマルヘッド３６が待機位置にあるときは、ヘッドロックレバー３９は、図５（ａ）、図６（ａ）に示すようにほぼ水平状態にある。ヘッドロックレバー軸４０に取り付けられたヘッドロックレバー３９を回転させると、ヘッドロックレバー軸４０を支点として、同軸に取り付けられたヘッド押付けレバー４１が回転し、ヘッド押付けレバー４１の両側のピンに取り付けられた押付けローラ４２がヘッドユニット４３が取り付けられているヘッドフレーム４５の上面を回転しながら押すことにより、ヘッドユニット４３は、ヘッドブロック回転軸４４を支点に回転し、プラテンローラ３７に近づいていく。一方、フレーム４６に取り付けられたピン４７に架けられたスプリング４８の片方の端は、ヘッドフレーム４５にも架けられており、スプリング４８は、ヘッドユニット４３がプラテンローラ３７に近づくと伸び、ヘッドユニット４３を待機位置に戻す方向に働いている。ヘッドロックレバー３９のヘッドロックレバー軸４０を挟んだ反対側には、図示されていない検出レバーもヘッドロックレバー軸４０に取り付いておりヘッドロックレバー３９の回転とともに回転する。そして、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、ヘッドロックレバー３９が垂直になった位置で前記検出レバーが図示されていないマイクロスイッチを押すと、圧接解除位置まで移動したことが検知される。このとき、押付けローラ４２は、ヘッドフレーム４５の上部に設けられた図示していない穴に入り、前記スプリング４８の待機位置へ戻す力に抵抗して、圧接解除位置に固定された状態となる。圧接解除位置は、プリンタの準備が完了した状態であり、カード型用紙の繰り出し動作時、リボンセービング時、印字終了後のカードを排出する時の位置である。サーマルヘッド３６を圧接解除位置から待機位置まで戻す場合、まず、ヘッドロックレバー３９を垂直位置から水平位置に戻す方向に回転させる。すると、押付けローラ４２が、ヘッドフレーム４５の上部に設けられた図示していない穴から出て、前記スプリング４８によって引っ張られ、ヘッドユニット４３は、ヘッドブロック回転軸４４を支点に回転し、待機位置まで戻る。以上説明したように、ヘッドロックレバー３９の回転により、サーマルヘッド３６は待機位置と圧接解除位置の間を往復する。この動作はヘッドブロック回転軸４４を支点とした回転運動となる。
【００１４】
次に、圧接解除位置である図７（ａ）に示す中間位置と、図７（ｂ）に示す印字位置との間をサーマルヘッド３６を直線的に移動させる第２の機構の動作について、図８により説明する。サーマルヘッド３６が圧接解除位置から印字位置に移動させる場合は、パルスモータ５１を反時計方向に回転させる。すると、パルスモータ軸に取り付けられたディスク５２とディスク５２に付随したローラ５３も回転し、リンクＡ５４、リンクＢ５５を介してアーム５６を引っ張り、シャフト５７を中心に回転したプッシャー５８がスプリング５９を押す。このときスプリング５９は、圧縮することなくヘッド固定ブロック６０を押し下げる。ヘッド固定ブロック６０にはヘッドブラケット６１とサーマルヘッド３６が取り付けられており、同時にサーマルヘッド３６も押し下がることになる。サーマルヘッド３６は、インクリボン、カード型用紙などの記録媒体を介してプラテンローラ３７に当接して止まるが、さらにパルスモータ５１を回転させると、スプリング５６が圧縮される。スプリング５９の圧縮量が大きくなると、サーマルヘッド３６がプラテンローラ３７に押し付けられる圧力、すなわち印字圧力が大きくなる。印字圧力の制御は、以下のように行なう。まず、パルスモータ軸に取り付けられたディスク５２がパルスモータ５１の回転とともに回転すると、ディスク５２に設けられたスリット部６２が回転するので、センサ６３が透過から遮蔽状態になる。印字圧力の制御は、センサ６３の検出が透過から遮蔽に変わった時点を基準に所定のパルス数をカウントすることによって行なう。印字圧力を高くする時はカウントするパルス数を多くし、弱くする時は、カウントするパルス数を少なくする。このスプリング５９を圧縮させるパルスモータ５１のパルス数の設定を適切に行なうことにより、良好な印字品質を得ることができる。パルスモータ５１による圧接解除位置と印字位置の間の運動は、ヘッドユニット４３の中央がヘッドフレーム４５に取り付けられているガイドシャフト４９で支持され、さらにヘッドフレーム４５の両側にある図示していない角穴に入っているローラ５０が上下動作をガイドすることにより直線的な運動となる。サーマルヘッドを印字位置から圧接解除位置まで戻す場合、パルスモータ５１を時計方向に回転させ、上記圧接解除位置から印字位置までの移動シーケンスの逆の動作を行なわせる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のサーマルヘッドの保持機構は、リボンカセットの交換やヘッドのクリーニングなどをおこなう際は、サーマルヘッドを圧接解除位置から回転運動により待機位置に移動させ、前記圧接解除位置から印字位置までの間は直線的に移動させるようにしたので、コンパクトで、安定した印字品質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるプリンタの外観図である。
【図２】本発明の一実施形態によるプリンタの印字部カバーを外した外観図である。
【図３】本発明の一実施形態によるプリンタのカード型用紙移送機構の概略構成図である。
【図４】本発明の一実施形態によるプリンタのリボンカセットを本体から外した状態の外観図である。
【図５】本発明の一実施形態によるプリンタのサーマルヘッドが待機位置にあるときのリボンカセットを外した状態の斜視図（ａ）と、サーマルヘッドが圧接解除位置にあるときのリボンカセットを外した状態の斜視図（ｂ）である。
【図６】本発明の一実施形態によるプリンタのサーマルヘッドが待機位置にあるときのリボンカセットを外した状態の正面図（ａ）、サーマルヘッドが圧接解除位置にあるときのリボンカセットを外した状態の正面図図（ｂ）である。
【図７】本発明の一実施形態によるプリンタのサーマルヘッドが圧接解除位置にあるときのリボンカセットを外した状態の正面図（ａ）、サーマルヘッドが印字位置にあるときのリボンカセットを外した状態の正面図（ｂ）である。
【図８】本発明の一実施形態によるプリンタのサーマルヘッドが圧接解除位置にあるときのリンク関係図（ａ）、サーマルヘッドが印字位置にあるときのリンク関係図（ｂ）である。
【符号の説明】
１　プリンタ
２　ホッパ
３　印字部カバー
４　電子回路制御部
５　積層されたカード型用紙
６　カード型用紙繰り出し機構
７ａ、７ｂ　移送爪
８　カード型用紙移送機構
９　　インクリボン
１０　リボンカセット
１１　上ゲート
１２　下ゲート
１３　ピンチローラ
１４　カード型用紙移送用ベルト駆動用プーリ
１５　従動プーリ
１６　カード型用紙移送用ベルト
１７　歯付きベルト
１８　フロントセンサ
１９　カード型用紙移送モータ
２０　カード型用紙移送モータ軸
２１　プーリ
２２　シャフト
２３　フレーム
２４　従動シャフト
２５　支持部材
２６　ベルト退避用スプリング
２７　レバー
２８　リンク
２９　ソレノイド
３０　プランジャ
３１　ベルト位置センサ
３２　用紙センサ
３３　用紙押さえスプリング
３４　押さえ板
３５　ストッパ
３６　サーマルヘッド
３７　プラテンローラ
３８　カセット駆動機構
３９　ヘッドロックレバー
４０　ヘッドロックレバー軸
４１　ヘッド押付けレバー
４２　押付けローラ
４３　ヘッドユニット
４４　ヘッドブロック回転軸
４５　ヘッドフレーム
４６　フレーム
４７　ピン
４８　スプリング
４９　ガイドシャフト
５０　ローラ
５１　パルスモータ
５２　ディスク
５３　ローラ
５４　リンクＡ
５５　リンクＢ
５６　アーム
５７　シャフト
５８　プッシャー
５９　スプリング
６０　ヘッド固定ブロック
６１　ヘッドブラケット
６２　スリット部
６３　センサ

Claims (1)

1. 印字するときには、サーマルヘッドを印字位置に位置させ、印字しないときには、前記サーマルヘッドを待機位置に待避させるサーマルヘッドの保持機構であって、
   前記待機位置と前記印字位置の間に中間位置を設け、
   前記待機位置と前記中間位置との間を前記サーマルヘッドを回転運動により移動させる第１の機構と、
   前記中間位置と前記印字位置との間を前記サーマルヘッドを直線的に移動させる第２の機構とを有する
   ことを特徴とするサーマルヘッドの保持機構。

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