JP4357333B2

JP4357333B2 - サーマルヘッド

Info

Publication number: JP4357333B2
Application number: JP2004092383A
Authority: JP
Inventors: 一成武田; 進荒内
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: JP2005271556A

Description

本発明は、熱転写プリンタ等の印刷装置に組み込まれて記録用紙に好適な画像印刷を行うことができるサーマルヘッドおよびこの組立方法に関する。

従来のサーマルヘッドを特許文献１に記載されているもので、図５に基づいて説明すると、図示最下部には横長状で所定厚さのヘッド基板３１が配設され、このヘッド基板３１の表面には、複数の発熱素子３２が整列形成されている。
また、ヘッド基板３１は、放熱板３５の下面に取り付けられ、この放熱板３５が基台３６の下面に取り付けられている。これによって、従来のサーマルヘッドは、ヘッド基板３１が放熱板３５を介して基台３６に取り付けられた構成となっている。

また、基台３６には、複数個の貫通孔３６ａと、この貫通孔３６ａと貫通孔３６ａとの間にネジ孔３６ｂが形成されている。
前記貫通孔３６ａには、基台３６の厚さ寸法より長さが長い第１ネジ部材３７が貫通されており、この第１ネジ部材３７の図示下部側の一端は、放熱板３５に接着剤等で固着されている。
また、第１ネジ部材３７の図示上部側の他端は、基台３６の上面より上方に突出しており、この突出部分にナット部材３８がネジ締めされて、放熱板３５と基台３６とが一体化されている。

そして、第１ネジ部材３７は、他端のナット部材３８をレンチ等の工具で回転させることにより、放熱板３５と基台３６とが密着、あるいは離間するようになっている。
また、基台３６のネジ孔３６ｂには、第２ネジ部材３９がねじ込みされ、その先端を放熱板５の上面に当接させた状態になっており、第２ネジ部材３９をドライバー等で回転させることにより、先端が放熱板３５の上面を押圧して、第２ネジ部材３９を回転させた部分の放熱板３５が所定量押し下げられて、基台３６から離間するようになっている。

このような従来のサーマルヘッドは、ヘッド基板３１の製造時に反りが発生することがあるが、ヘッド基板３１にソリがある場合は、ナット部材３８を締め付けたり弛めたり、あるいは第２ネジ部材３９を締め付けたり弛めたりして、放熱板３５を基台３６から部分的に離間あるいは密着させることで、ヘッド基板３１の反りを修正して平坦にしていた。

また、熱転写プリンタに従来のサーマルヘッドを用いる場合は、印刷中のインクリボンの走行を安定させるために、ナット部材３８、および第２ネジ部材３９により、放熱板３５の長手方向における中央部が一番凸となるように調整して、放熱板３５を介してヘッド基板３１を円弧状に湾曲させていた。
このような中央部が一番凸となるように円弧状に湾曲させたヘッド基板を有するサーマルヘッドは、印刷中におけるインクリボンの走行が安定して蛇行することがなので、インクリボンにシワ等が発生するのを防止でき、画像品質を向上させることができる。
特開平９−２０１９９１号公報

しかし、従来のサーマルヘッドは、基台３６の中央部付近のナット部材３８および第２ネジ部材３９の調整するだけでは、ヘッド基板３１の長手方向における中央部を一番凸とすることはできるが、左右端部側を円弧状に湾曲させることができなかった。
そのために、左右端部側のナット部材３８、第２ネジ部材３９も調整して、放熱板３５を介してヘッド基板３１を円弧状に湾曲させていたので、組立に時間が掛かる問題があった。
また、複数の第１、第２ネジ部材３７、３９およびナット部材３８を使用していたので、部品点数が多くなり、コストアップになる問題があった。
本発明は、前述したよう課題を解決して、少ない部品点数でヘッド基板の中央部付近が一番凸となる円弧状に湾曲させて、インクリボンの走行を安定させて高品質な画像印刷を行うことができるサーマルヘッドおよびこの組立方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための第１の手段として本発明のサーマルヘッドは、複数の発熱素子が整列形成された長尺状のヘッド基板と、このヘッド基板を取り付けた第１ヘッド取付台と、この第１ヘッド取付台を取り付けた第２ヘッド取付台とを備え、前記第２ヘッド取付台には、前記第１ヘッド取付台と対向する側に対向面が形成され、この対向面の長手方向における中央部は凸部が形成されると共に、長手方向の両端側のコーナ部には切削状の傾斜面が形成されており、前記第１ヘッド取付台は、長手方向の両端側の前記傾斜面と対向する位置の内側直近部分が、前記第２サーマルヘッド取付台に形成された貫通孔に挿入され前記第１ヘッド取付台の第２ヘッド取付台と対向する面に形成されたネジ孔に先端が螺合するネジ部材によって締め付けられることにより、前記凸部と当接する長手方向の中央部が一番凸となるようにし、前記長手方向の両端部を前記傾斜面に倣うように湾曲させて形成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記第２ヘッド取付台の中央部の前記凸部は、ネジからなり、前記対向面における突出量の調整が可能であることを特徴とする。

本発明のサーマルヘッドは、第２ヘッド取付台の対向面と対向させて取り付けた第１ヘッド取付台は、凸部によって長手方向の中央部が一番凸となると共に、長手方向の両端部が傾斜面に位置して第２ヘッド取付台の傾斜面に倣うように湾曲しているので、ヘッド基板も第１ヘッド取付台に倣って湾曲して、インクリボンにシワ等が発生するのを防止できる。
そのために、高品質の画像印刷を行うことができる。

また、第１ヘッド取付台は、傾斜面と対向する位置より内側の位置において第２ヘッド取付台に取り付けるためのネジ部材を締め付けるだけでヘッド基板を湾曲させることができる。

また、第２ヘッド取付台の中央部の凸部は、ネジからなり高さの調整が可能であるので、凸部の高さを調整でき、ヘッド基板の良好な湾曲形状を得ることができる。

また本発明のサーマルヘッドの組立方法は、第１ヘッド取付台の両端部寄りをネジ部材で第２ヘッド取付台に締め付けすると、第２ヘッド取付台に形成した凸部によって第１ヘッド取付台の他方の面の長手方向における中央部が押圧されて、第２ヘッド取付台の両端部側に形成した傾斜面に第１ヘッド取付台の両端部が位置して、第１ヘッド取付台が円弧状に湾曲するようにしたので、ヘッド基板を第１ヘッド取付台を介して円弧状に湾曲させて組み立てることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図１は本発明に関するサーマルヘッドの正面図であり、図２は本発明に係わる第２ヘッド取付台の正面図であり、図３は本発明に係わる第１ヘッド取付台にヘッド基板を取り付けた正面図であり、図４は本発明のサーマルヘッドを用いた熱転写プリンタの概略正面図である。

まず、本発明の１実施の形態のサーマルヘッド１を図１〜図３に基づいて説明すると、図示際下部には、図示左右方向に横長状のヘッド基板２が所定の厚さに形成されて配設されている。
前記ヘッド基板１は、図示下面に複数の発熱素子２ａが図示左右の長手方向に整列形成されると共に、図示上面が第１ヘッド取付台３の一方の面３ａに接着剤等で固着されて一体化されている。
前記第１ヘッド取付台３は、アルミニウム等の放熱性の良い金属板からなり、印刷時においてヘッド基板２に蓄熱される熱を放熱するようになっている。

また、第１ヘッド取付台３は、図３に示す上面である他方の面３ｂには、所定の有効径からなるネジ孔３ｂが所定の深さで、図示左右２箇所に形成されている。
また、第１ヘッド取付台３の他方の面３ｂと対向する上方には、ＳＵＳまたは鉄等の金属からなる第２ヘッド取付台４が配設されている。
前記第２ヘッド取付台４の第１ヘッド取付台３の他方の面３ｂと対向する図示下面の対向面４ａには、長手方向における中央部に所定高さで突出する凸部４ｂが形成されると共に、長手方向の両端側のコーナ部が研削加工等によりカットされて、所定角度で傾斜する傾斜面４ｃ、４ｃが形成されている。前記凸部４ｂの対向面４ａからの突出寸法は、略７０μｍに形成されている。

また、第２ヘッド取付台４には、傾斜面４ｃ、４ｃ近傍の内側で第１ヘッド取付台３の一対のネジ孔３ｃと対向する位置に、一対の貫通孔４ｄが形成されている。また、第１ヘッド取付台３のネジ孔３ｃにネジ締め可能な所定の有効径からなる一対のネジ部材５が配設されている。
そして、一対のネジ部材５を貫通孔４ｄ、４ｄに挿通して、ネジ孔３ｃにネジ締めすることにより、第１ヘッド取付台３が第２ヘッド取付台４に取付可能になっている。

このような構成の本発明のサーマルヘッド１の組立方法は、複数の発熱素子２ａが形成されたヘッド基板２を第１ヘッド基板３の一方の面３ａに接着剤等で固着する。その後、第１ヘッド取付台３の他方の面３ｂと対向させて、第２ヘッド取付台４を位置決め治具等で位置決めして、第１ヘッド取付台３上に第２ヘッド取付台４を載置する。
そして、第１ヘッド取付台３の一対のネジ孔３ｃに位置合わせされた第２ヘッド取付台４の一対の貫通孔４ｄにネジ部材５を挿入して締め付ける。

すると、第２ヘッド取付台４に形成した凸部４ｂによって、第１ヘッド取付台３の他方の面３ｂの長手方向における中央部が押圧されて、第１ヘッド取付台３の中央部が一番凸となる。
同時に、第２ヘッド取付台４の両端部側に形成した傾斜面４ｃに第１ヘッド取付台３の両端部が位置する。このことにより、第１ヘッド取付台３は、円弧状に湾曲して中央部が一番凸となる。そのために、ヘッド基板２も、第１ヘッド取付台３に倣って円弧状に湾曲する。
なお、第２ヘッド取付台４の中央部の凸部４ｂは、イモネジ等のネジで構成されているので、ネジにより、第１ヘッド取付台３の適切な湾曲形状が得られる高さに調整可能である。
このため、後述するインクリボン１６のテンションを適切にすることができ、安定したリボン走行を得ることができる。

このような、ヘッド基板２の長手方向の中央部を突出させて円弧状に湾曲させたサーマルヘッド１を用いた熱転写プリンタ１１を、図４に基づいて説明すると、プリンタ本体１１ａ内には、プラテンローラ１２が、紙面に対して垂直方向に長尺状で円柱状に形成されて回転自在に配設されている。
このプラテンローラ１２の上方に、ラインヘッドからなる本発明のサーマルヘッド１がプラテンローラ１２と平行方向に配設されている。
そして、サーマルヘッド１は、第２ヘッド取付台４が回動アーム１４の一端側に支持され、回動アーム１４が他端部側の回動支持部１４ａを支点として回動することにより、プラテンローラ１２に対して接離してヘッドアップ／ダウン可能になっている。

また、サーマルヘッド１とプラテンローラ１２との間には、矢印Ｂの搬送方向に搬送可能な、印画紙等からなる記録用紙１５が給紙されると共に、この記録用紙１５の上方に、一方の面である図示下面側に所望の色のインクが塗布されたインクリボン１６が供給されるようになっている。
また、記録用紙１５の矢印Ｂの搬送方向におけるプラテンローラ１２より下流側（図示左側）には、紙送りローラ１７と、この紙送りローラ１７に圧接して従動回転可能な圧接ローラ１８とが配設されている。

前記紙送りローラ１７は、モータ（図示せず）等の駆動源によって回転駆動可能になっている。そして、プラテンローラ１２とサーマルヘッド１３との間に給紙された記録用紙１５は、紙送りローラ１７と圧接ローラ１８との間に圧接狭持されて、紙送りローラ１７の反時計回り方向の回転で矢印Ｂ方向に搬送可能になっている。また、紙送りローラ１７と圧接ローラ１８との間に圧接狭持された記録用紙１５は、紙送りローラ１７を時計回り方向に逆転させることにより、矢印Ｂと反対方向にバックフィード可能になっている。

また、インクリボン１６は、記録用紙１５の行方向の印刷範囲に対応した幅寸法に形成されて、カートリッジ１９の内部に収納されている。
前記インクリボン１６は、一端部側が巻取りコア１９ａに巻回されると共に、他端部側が供給コア１９ｂに巻回されており、巻取りコア１９ａを回転駆動することで、供給コア１９ｂから巻取りコア１９ａに巻取り可能になっている。
そして、回動アーム１４を上方に回動させて、サーマルヘッド１をプラテンローラ１２から大きく離間させることで、カートリッジ１９をプリンタ本体部１１ａに装着可能になっている。

また、本発明のサーマルヘッド１を用いた熱転写プリンタ１１の印刷動作は、まず、プリンタ本体部１１ａにカートリッジ１９を装着すると、ヘッドアップ状態のプラテンローラ１２とサーマルヘッド１との間にインクリボン１６が位置する。その後、インクリボン１６とプラテンローラ１２との間に記録用紙１５を矢印Ｂ方向に給紙すると、記録用紙１５は、紙送りローラ１７と圧接ローラ１８との間に圧接狭持されて頭出しが行われる。

前記記録用紙１５の頭出し後、サーマルヘッド１をヘッドダウンさせて、インクリボン１６を記録用紙１５に圧接する。そして、サーマルヘッド１の複数の発熱素子２ａを印刷情報に基づいて選択的に発熱させると共に、紙送りローラ１７を回転させて、記録用紙１５を矢印Ｂ方向に搬送することにより、インクリボン１６のインクが選択的に熱転写されて、記録用紙１５に所望の画像を印刷することができる。

このような本発明のサーマルヘッド１を用いた熱転写プリンタ１１で印刷した画像は、ヘッド基板２が長手方向の中央部が一番凸となる円弧状に湾曲しているので、巻取り中のインクリボン１６に加わる張力は、幅方向の中央部を一番大きくすることができる。
そのために、印刷中のインクリボン１６に蛇行等の不具合が発生するのを防止できる。また、インクリボン１６の中央部に加わる張力が一番大きくなることで、インクリボン１６にシワ等が発生するのを防止できる。

本発明に関するサーマルヘッドの正面図である。本発明に係わる第２ヘッド取付台の正面図である。本発明に係わる第１ヘッド取付台にヘッド基板を取り付けた正面図である。本発明のサーマルヘッドを用いた熱転写プリンタの概略正面図である。従来のサーマルヘッドを説明する要部断面図である。

符号の説明

１本発明のサーマルヘッド
２ヘッド基板
３第１ヘッド取付台
３ａ一方の面
３ｂ他方の面
４第２ヘッド取付台
４ａ対向面
４ｂ凸部
４ｃ傾斜面
４ｄ貫通孔
５ネジ部材
１１熱転写プリンタ
１２プラテンローラ
１４回動アーム
１４ａ回動支持部
１５記録用紙
１６インクリボン
１７紙送りローラ
１８圧接ローラ
１９カートリッジ
１９ａ巻取りコア
１９ｂ供給コア

Claims

複数の発熱素子が整列形成された長尺状のヘッド基板と、このヘッド基板を取り付けた第１ヘッド取付台と、この第１ヘッド取付台を取り付けた第２ヘッド取付台とを備え、
前記第２ヘッド取付台には、前記第１ヘッド取付台と対向する側に対向面が形成され、この対向面の長手方向における中央部は凸部が形成されると共に、長手方向の両端側のコーナ部には切削状の傾斜面が形成されており、前記第１ヘッド取付台は、長手方向の両端側の前記傾斜面と対向する位置の内側直近部分が、前記第２サーマルヘッド取付台に形成された貫通孔に挿入され前記第１ヘッド取付台の第２ヘッド取付台と対向する面に形成されたネジ孔に先端が螺合するネジ部材によって締め付けられることにより、前記凸部と当接する長手方向の中央部が一番凸となるようにし、前記長手方向の両端部を前記傾斜面に倣うように湾曲させて形成されていることを特徴とするサーマルヘッド。
前記第２ヘッド取付台の中央部の前記凸部は、ネジからなり、前記対向面における突出量の調整が可能であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。