JP4242178B2

JP4242178B2 - サーマルプリンタ

Info

Publication number: JP4242178B2
Application number: JP2003049511A
Authority: JP
Inventors: 忠之土屋
Original assignee: Sato Corp; Sato Holdings Corp
Current assignee: Sato Corp; Sato Holdings Corp
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: JP2004255730A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルプリンタに関し、特にサーマルヘッドとプラテンローラによって挟持された印字媒体に印字するサーマルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印字媒体の搬送方向に対して交差する方向に発熱体を有するサーマルヘッドと、このサーマルヘッドの発熱体に対向する位置にプラテンローラとを設けたサーマルプリンタにおいて、サーマルヘッドとプラテンローラ間に印字媒体を挟持してプラテンローラの駆動により印字媒体を搬送し、サーマルヘッドの発熱体の発熱作用により印字媒体に任意の情報を印字している。このとき、サーマルヘッドは、ヘッド支持部材に設けられたバネの付勢力によってプラテンローラに向けて所定の押圧力で押圧している。
しかしながら、異なる種類の印字媒体、例えばラベルまたはタグに印字する場合に、それぞれ印字媒体の厚みや硬度などが相違するためサーマルヘッドからのプラテンローラに対する印字圧が変化してしまい、それぞれの印字媒体に適した印字が得られず、印字かすれや印字つぶれが発生するという問題があった。
【０００３】
ここで印字媒体とサーマルヘッドおよびプラテンローラにおける印字圧との関係について図４および図５に基づいて説明する。
図４および図５は、印字ヘッド４５を印字媒体としてのタグ５０またはラベル５１を介してプラテンローラ４０に押圧した状態を示す図である。図４（ａ）に示すように印字部４１は、主にプラテンローラ４０とプラテンローラ４０の対向位置に設けた印字ヘッド４５を有している。印字ヘッド４５は、発熱体４４を有しておりヘッド支持軸４２を中心に回動可能なヘッド保持板４３に固定され、印字ヘッド４５とプラテンローラ４０の間にタグ５０が挟持され、ヘッド保持板４３の上方に設けられた弾性部材４６により印字ヘッド４５をプラテンローラ４０方向に向けて所定の押圧力Ｆで押圧している。タグ５０は、硬度が比較的大きく、かつ、厚みが厚いため弾性部材４６からの押圧力Ｆを強くして、図４（ａ）に示すようにプラテンローラ４０の中心垂線４７よりも発熱体４４が用紙搬送方向に対して下流側に位置すると、発熱体４４に対してプラテンローラ４０の回転力ｆが印字圧として加わり良好な印字品質を得る事ができる。一方、硬度が比較的大きく、かつ、厚みが厚いタグ５０を使用する場合において図４（ｂ）に示すようにプラテンローラ４０の中心垂線４７よりも発熱体４４が用紙搬送方向に対して上流側に位置すると、発熱体４４に対して回転力ｆが印字圧として加わらず、印字圧が小さくなることによって印字かすれなどの印字品質低下の原因となっていた。
【０００４】
また、図５は、印字媒体としてラベル５１を使用した例を示す説明図である。ラベル５１は、タグ５０よりも硬度が比較的小さく、かつ、厚みが薄いので弾性部材４６からの押圧力Ｆを弱くして、同図（ａ）に示すようにプラテンローラ４０の中心垂線４７よりも発熱体４４が搬送方向に対して下流側に位置すると、ラベル５１の硬度の弱さによって発熱体４４に当接しなくなり、発熱体４４に対してプラテンローラ４０の回転力ｆが印字圧として加わらず、印字かすれなどの印字品質低下の原因となっていた。また、図５（ｂ）に示すように、発熱体４４がプラテンローラ４０の中心垂線４７上に位置するか、あるいはラテンローラ４０の中心垂線４７よりも印字媒体の搬送方向に対して上流側に位置すると、発熱体４４に対してプラテンローラ４０の回転力ｆが印字圧として加わり、良好な印字品質を得る事ができる。
【０００５】
以上のように、タグ５０のように比較的硬度が大きく厚みのある印字媒体を使用する場合には、サーマルヘッド４５の発熱体４４をプラテンローラ４０の中心垂線４７よりも搬送方向に対して下流側に位置させるとともに押圧力Ｆを強くし、一方、ラベル５１のように比較的硬度が小さく厚みが薄い印字媒体を使用する場合には、サーマルヘッド４５の発熱体４４をプラテンローラ４０の中心垂線４７上または中心垂線４７よりも印字媒体の搬送方向に対して上流に位置させるとともに押圧力Ｆを弱くすることにより、それぞれの印字媒体に対して良好な印字品質を得る事ができる。
そこで、サーマルヘッドの締め付けネジを緩めてサーマルヘッドを移動させるなど手動で調整する方法や、サーマルヘッドの取付金具に偏心カムを設け、偏心カムの回動によって用紙搬送方向における上流または下流方向にサーマルヘッドを移動調整可能とした印字用サーマルヘッドの位置合わせ機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平１−１７５８２６号（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献において印字媒体が厚紙の場合には、サーマルヘッドを搬送方向対して下流側に移動調整することによってプラテンローラの回転力ｆによる印字圧は変化するが、サーマルヘッドからプラテンローラに向かう方向への押圧力Ｆはネジを締め付けるなどの手動による調整が必要となる。
このような手動による調整は、煩雑であるとともに押圧力を最適値に調整するのに時間を要するものであり、また、調整ミスにより印字かすれや印字にじみが発生するという問題がある。すなわち、硬度が大きく厚みのある印字媒体へ印字を施す場合に、押圧力Ｆが最適値よりも低く調整されていると印字かすれが発生し、また、硬度が小さく厚みの薄い印字媒体へ印字を施す場合に押圧力Ｆが最適値よりも高く調整されていると印字にじみが発生するとともにサーマルヘッドの発熱体の磨耗が早まってしまうという問題がある。
印字ヘッドをサーマルプリンタに設けられた長孔に対して搬送方向に対して上流または下流側に移動することで印字媒体の種類に適した回転力および押圧力を容易に調整可能としたサーマルプリンタを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るサーマルプリンタは、印字ヘッドとプラテンローラとを有する印字部に印字媒体を供給して印字ヘッドの発熱体の発熱作用により印字媒体に印字するサーマルプリンタであって、前記印字ヘッドを保持するヘッド保持板と、該ヘッド保持板の一端側に設けられ、前記ヘッド保持板を回動可能に支持するヘッド支持軸と、前記ヘッド支持軸を摺動可能とする長孔を有する中間フレームと、ヘッド保持板の上方に固定され、傾斜面を有する傾斜部材と、前記傾斜面を前記プラテンローラ方向に押圧する押圧部材と、を有することを特徴とする。
また、傾斜面は、印字媒体の搬送方向に対して下流側に向かって徐々にその高さが低く
なっていることを特徴とする。
また、前記ヘッド支持軸を前記長孔に対して固定する固定部材を設けることもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るサーマルプリンタ１の概略側面図を示す。同図に示すように、サーマルプリンタ１は、ロール状に巻回された印字媒体８を回転自在に支持する供給部２と、所定の光を出射する発光部と、発光部から出射された光を受光し、受光した光の強度（単位時間当たりの受光量）に対応する電気信号を出力する受光部とからなり、受光部の受光量に基づいて印字媒体８の位置を検出するセンサ３と、印字媒体８を搬送および印字する印字部４と、制御部５を有している。
【００１０】
印字部４は、接続されたモータ（図示せず）の駆動により印字媒体８を図１における左方向に搬送するプラテンローラ７と、印字媒体８をプラテンローラ７に向かって押圧する印字ヘッド６からなり、制御部５により各部を制御し、後述する印字ヘッド６の発熱体１１を発熱させることにより印字媒体８に印字を施している。
【００１１】
図２は、図１のサーマルプリンタ１の印字ヘッド６をプラテンローラ７に対して押圧状態とした要部側面図であり、図３は、図２の印字ヘッド６をプラテンローラ（図示せず）に対して退避状態とした要部斜視図である。図２および図３に基づいて印字部および押圧機構について説明する。
【００１２】
図２に示すように印字ヘッド６は、印字媒体の搬送方向に対して交差する方向に配置された発熱体１１を有し、ヘッド保持板１２に固定されている。ヘッド保持板１２の一端側には、印字ヘッド６を回動可能に支持するヘッド支持軸１３が設けられており、図３に示すサーマルプリンタ１の中間フレーム１４に設けた長孔１５に対して摺動可能に設けられている。また、ヘッド支持軸１３の端部に設けた固定ネジ１６により長孔１５の任意の位置に位置決め可能としている。尚、長孔１５は、用紙搬送方向に向かって長くなる形状である。
【００１３】
ヘッド保持板１２の上方には、印字ヘッド６からプラテンローラ７方向に向かう押圧力Ｆを調整する傾斜部材２１が固定されている。傾斜部材２１は、図２及び図３に示すように印字媒体８の搬送方向の下流側に向かって徐々にその高さが低くなる傾斜面２６を有している。
また、傾斜面２６をプラテンローラ７方向に向かって押圧する二つの押圧ブロック２３、２４（押圧部材）と、二つの押圧ブロック２３、２４を所定の間隔をあけて固定した回動軸２２と、回動軸２２の一端側に設けられ、押圧ブロック２３、２４を回動させる開閉レバー２５と、からなる押圧機構２０を有している。
【００１４】
押圧ブロック２３、２４は、互いに所定の間隔をおいて図示しないＣリングまたはＥリングによって回動軸２２に固定されている。また、押圧ブロック２３、２４は図示しないスプリングを有しており、図２に示すように印字ヘッド６をプラテンローラ７側に向かう方向に加わる付勢力により所定の押圧力Ｆで押圧している。
【００１５】
開閉レバー２５は、回動軸２２の一端に固定されており、開閉レバー２５を時計方向（図３に示す矢印方向）に回動することにより、回動軸２２および押圧ブロック２３、２４が連動して時計方向に回動し、開閉レバー２５の先端がプリンタ本体に設けられた係止部材（図示せず）に当接することで印字ヘッド６がロックされる。
なお、印字ヘッド６には上方に付勢するように図示しないコイルバネが設けられており、開閉レバー２５を反時計方向に回動操作することによって押圧ブロック２３、２４が図３に示す位置に戻るとともに、コイルバネにより印字ヘッド６も上方に移動する。
【００１６】
次に、図２および図３を参照しながら本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタ１の印字圧調整方法について説明する。まず、印字媒体として例えば厚みが厚く、硬度が大きいタグ（図示せず）を使用する場合には、ヘッド支持軸１３を長孔１５に対して用紙搬送方向に対して下流側（図２における左方向）に移動させ、固定ネジ１６を締め付けて中間フレーム１４に固定し、プラテンローラ７と印字ヘッド６間にタグを通して開閉レバー２５を時計方向に回動し図２における仮想位置にて印字ヘッド６をロックする。このとき、プラテンローラ７の中心垂線に対して印字ヘッド６の発熱体１１が微少量だけ用紙搬送方向に対して下流側に位置し、発熱体１１に対してプラテンローラ７による回転力ｆが印字圧として加わるようになる。
【００１７】
また、ヘッド支持軸１３の移動に伴って傾斜部材２１も図２における仮想位置に位置し、この状態で開閉レバー２５を時計方向に回動し押圧ブロック２３、２４を傾斜部材２１の傾斜面２６に当接させることにより、図示しないスプリングを有する押圧ブロック２３、２４によって傾斜面２６を介して印字ヘッド６の発熱体１１をプラテンローラ７側に向かって所定の押圧力Ｆで押圧される。よって、回転力ｆと押圧力Ｆがタグおよび発熱体１１への印字圧として加わり、印字ヘッド６の発熱体１１の発熱作用によりタグに品質の高い印字を施すことができる。
【００１８】
一方、印字媒体として例えば厚みが薄く、硬度が小さいラベル（図示せず）を使用する場合には、ヘッド支持軸１３を長孔１５に対して用紙搬送逆方向に移動させ、固定ネジ１６を締め付けて中間フレーム１４に固定し、プラテンローラ７と印字ヘッド６間にラベルを通して開閉レバー２５を時計方向に回動して図２における実線位置にて印字ヘッド６をロックする。このとき、プラテンローラ７の中心垂線に対して印字ヘッド６の発熱体１１が微少量だけ搬送方向に対して上流側に位置しており、ラベルに対してプラテンローラ７による適正な回転力ｆが印字圧として加わるようになる。
【００１９】
また、ヘッド支持軸１３の移動に伴って傾斜部材２１も用紙搬送逆方向（図２における右方向）に移動し、図２における実線位置に位置し、この状態で開閉レバー２５を時計方向に回動することにより押圧ブロック２３、２４を傾斜部材２１の傾斜面２６に当接させる。図示しないスプリングを有する押圧ブロック２３、２４が傾斜面２６を介して印字ヘッド６の発熱体１１をプラテンローラ７に向かって所定の押圧力Ｆで押圧する。よって、回転力ｆと押圧力Ｆがラベルへの印字圧として加わり、印字ヘッド６の発熱体１１の発熱作用によりラベルに品質の高い印字を施すことができる。
【００２０】
以上のように、厚みが厚く、硬度が大きいタグのような印字媒体に印字する場合には、プラテンローラ７に対する発熱体１１の位置を微少量だけ搬送方向に対して下流側に位置させることにより、発熱体１１に加わるプラテンローラ７による回転力ｆが増大し、かつ、傾斜部材２１も搬送方向に対して下流側に移動することで押圧ブロック２３、２４に当接する傾斜面２６の高さが高くなり、押圧ブロック２３、２４によるプラテンローラ７に向かう押圧力Ｆが大きくなる。従って、厚みが厚く、硬度が大きいタグのような印字媒体の場合に回転力ｆおよび押圧力Ｆである印字圧を大きくして、発熱体１１の発熱作用による熱を確実に印字媒体に伝えることができ、印字かすれなどを確実に防止できる。
【００２１】
一方、厚みが薄く、硬度が小さいラベルのような印字媒体に印字する場合には、プラテンローラ７に対する発熱体１１の位置を微少量だけ用紙搬送逆方向に位置させることにより、発熱体１１に加わるプラテンローラ７による回転力ｆが減少し、かつ、傾斜部材２１も用紙搬送逆方向に移動し、押圧ブロック２３、２４に当接する傾斜面２６の高さが低くなり、押圧ブロック２３、２４によるプラテンローラ７に向かう押圧力Ｆが小さくなる。従って、厚みが薄く、硬度が小さいラベルのような印字媒体の場合に回転力ｆおよび押圧力である印字圧を小さくして、発熱体１１の発熱作用による熱を確実に印字媒体に伝えることができ、印字にじみなどを確実に防止できる。
【００２２】
本発明における印字方式は、感熱発色剤が処理された感熱紙に印字する感熱印字方式またはインクリボンを用いて用紙に印字する熱転写印字方式であっても良い。
また、厚みが厚く、硬度が大きい印字媒体としてタグを、厚みが薄く、硬度が小さい印字媒体としてラベルを例に説明したが、これに限るものではない。
また、サーマルプリンタの中間フレームに設けた長孔近傍に印字媒体の厚みを示す目盛りを設けることにより印字媒体に対する印字圧の設定を容易にすることもできる。
【００２３】
【発明の効果】
印字ヘッド保持するヘッド保持板をサーマルプリンタに設けられた長孔に対して移動可能とし、使用する印字媒体の厚さ、硬度などに応じてプラテンローラの回転力として発熱体にかかる印字圧を最適な値に調整でき、印字媒体の種類が変わっても印字かすれや印字にじみの印字品質の低下を防止することができる。
また、傾斜部材を設けたことにより使用する印字媒体の厚さ、硬度などに応じてプラテンローラ方向に向かう押圧力としての発熱体にかかる印字圧を最適な値に調整でき、印字媒体の種類が変わっても印字かすれ等の印字品質の低下を防止することができる。
また、印字媒体の搬送方向に対して下流側に向かって徐々にその高さが低くなる傾斜面を有する傾斜部材を設けたことにより、厚みが厚く、硬度が大きい印字媒体を使用する場合において印字ヘッドを用紙搬送方向に対して下流側に移動するだけで回転力および押圧力を簡単に調整できる。同様に厚みが薄く、硬度が小さい印字媒体を使用する場合において印字ヘッドを用紙搬送逆方向に移動するだけで回転力および押圧力である印字圧を簡単に調整できる。
また、ヘッド支持軸を中間フレームの長孔に固定する固定部材を設けたので、用紙搬送正逆方向に対して印字ヘッドをしっかりと固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るサーマルプリンタの概略側面図である。
【図２】図１におけるサーマルプリンタの印字部近傍の拡大側面図である。
【図３】図２における印字ヘッドをプラテンローラに対して退避状態とした印字部近傍の概略斜視図である。
【図４】印字媒体がタグである場合における印字圧を説明する説明図である。
【図５】印字媒体がラベルである場合における印字圧を説明する説明図である。
【符号の説明】
１サーマルプリンタ
２供給部
３センサ
４印字部
５制御部
６印字ヘッド
７プラテンローラ
８印字媒体
１１発熱体
１２ヘッド保持板
１３ヘッド支持軸
１４中間フレーム
１５長孔
１６固定ネジ
２０圧力調整機構
２１傾斜部材
２２回動軸
２３押圧ブロック
２４押圧ブロック
２５開閉レバー
４０プラテンローラ
４１印字ヘッド
４２ヘッド支持軸
４３ヘッド支持板
４４発熱体
４５サーマルヘッド
４６弾性部材
４７中心垂線
５０タグ
５１ラベル

Claims

印字ヘッドとプラテンローラとを有する印字部に印字媒体を供給して印字ヘッドの発熱体の発熱作用により印字媒体に印字するサーマルプリンタであって、
前記印字ヘッドを保持するヘッド保持板と、
該ヘッド保持板の一端側に設けられ、前記ヘッド保持板を回動可能に支持するヘッド支持軸と、
前記ヘッド支持軸を摺動可能とする長孔を有する中間フレームと、
ヘッド保持板の上方に固定され、傾斜面を有する傾斜部材と、
前記傾斜面を前記プラテンローラ方向に押圧する押圧部材と、を有することを特徴とするサーマルプリンタ。
前記傾斜面は、印字媒体の搬送方向に対して下流側向かって徐々にその高さが低くなっていることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
更に、前記ヘッド支持軸を前記長孔に対して固定する固定部材を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のサーマルプリンタ。