JP2009066801A

JP2009066801A - ヘッド保持機構

Info

Publication number: JP2009066801A
Application number: JP2007235144A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakao; 洋中尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】ヘッドとプラテンローラとの受像紙搬送方向の相対位置精度だけでなく、プラテンローラの回転軸方向の相対位置精度も向上できるヘッド保持機構を提供する。
【解決手段】プラテンローラ３と、プラテンローラ３の両端の回転軸３ａに環装された一対のベアリング５と、プラテンローラ３との間で受像紙およびインクシートを狭持するヘッド９と、ヘッド９が取り付けられたヘッド取付フレーム７と、ヘッド取付フレーム７に配設され、受像紙搬送方向Ａの上流側から一対のベアリング５の外周面に当接する一対のヘッド位置決め板１３と、ヘッド位置決め板１３の当接面１３ａが受像紙搬送方向Ａの上流側からベアリング５の外周面に当接する様に、ヘッド取付フレーム７を受像紙搬送方向Ａに付勢する付勢手段１１ｃとを備え、ヘッド位置決め板１３の当接面１３ａがナイフエッジ状に形成され、ベアリング５の外周面にその周方向にＶ字溝５ａが凹設される。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷装置、複写装置等のヘッドを保持するヘッド保持機構に関する。

従来のヘッド保持機構には、従来例１として、ヘッド両側のヘッド位置決め板とプラテンローラ両側のベアリングとを確実に当接させるため、予圧ばねによりヘッド位置決め板を受像紙搬送方向に付勢することで、ヘッドのヒーターラインとプラテンローラの回転軸との平行度（即ちヘッドとプラテンローラとの受像紙搬送方向の相対位置精度、以下同様）を向上させるものがある（特許文献１）。

また従来例２として、ヘッド両側の回動自在のガイドプレートをプラテンローラ両側のベアリングに回動付勢させることで、ヘッドのプラテンローラへの押圧の均一化やヘッドのヒーターラインとプラテンローラの回転軸との平行度を自己修正させるものがある（特許文献２）。

また従来例３として、プラテンローラ両端の回動自在のヘッドオープンレバーをセットカバー前方両端の係止爪に係合させることで、ヘッドのヒーターラインとプラテンローラの回転軸との平行度を向上させるものがある（特許文献３）。

また従来例４として、プラテンローラの回転軸とヘッド両側の位置決め軸とを側壁に設けられたＵ字溝に付勢させることで、ヘッドのヒーターラインとプラテンローラの回転軸との平行度を向上させるものがある（特許文献４）。

また従来例５として、プラテンローラ両側のテーパー状の軸受けが側壁のテーパー状の受容部分に着脱可能に係合したときに、プラテンローラと軸受けとの間の巻きバネにより軸受けが側壁側に付勢されることで、プラテンローラと側壁との相対位置精度を向上させるものがある（特許文献５）。

また従来例６として、ヘッド両端に設けられた位置決め軸とプラテンローラ両側の軸受けに形成されたＶ溝とを係合させることで、ヘッドのヒーターラインとプラテンローラの回転軸との平行度を向上させるものがある（特許文献６，７）。

また従来例７として、外周円筒面の軸方向中央部にＶ溝を備えた用紙位置決めローラと、Ｖ溝に突入可能な厚みを有する用紙押圧用ピンチローラとで用紙を狭持して用紙搬送を行うことで、薄く腰が弱い用紙と厚く越が強い用紙とに応じて用紙の搬送力を制御して、用紙位置決め精度を向上させるものがある（特許文献８）。

特開平０５−１５５１００号公報（第３頁、第１図）特開平０５−３０９８５０号公報（第５頁、第１図）特開平０９−２２６２０５号公報（第７頁、第６図）特開２００２−１４４６１１号公報（第７−８頁、第６−８図）特開２００３−１２７４４５号公報（第１３頁、第３図）特開２０００−７１４８９号公報（第９頁、第８図）特開２００１−１３８５５６号公報（第１０頁、第８図）特開２００６−１６８８９３号公報（第１８頁、第５図）

しかしながら、上記の従来例１〜６では、いずれもヒーターラインとプラテンローラの回転軸との平行度（即ち受像紙搬送方向の相対位置精度）を向上させることはできるが、プラテンローラの回転軸方向の相対位置精度まで向上させることはできない。従って上記の従来例１〜６では、印字作業中のヘッドとプラテンローラとの相対位置（特にプラテンローラの回転軸方向の相対位置）のずれによる色ずれが生じるという問題点がある。

また従来例７は、用紙位置決め精度を向上させるものであり、プラテンローラの回転軸方向の相対位置精度を向上させるものではない。従って従来例７でも、印字作業中のヘッドとプラテンローラとの相対位置（プラテンローラの回転軸方向の相対位置および受像紙搬送方向の相対位置）のずれによる色ずれが生じるという問題点がある。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ヘッドとプラテンローラとの受像紙搬送方向の相対位置精度だけでなく、プラテンローラの回転軸方向の相対位置精度も向上することで、印字作業中のヘッドとプラテンローラとの相対位置のずれによる色ずれを防止できるヘッド保持機構を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、本発明の第１の形態に係るヘッド保持機構は、プラテンローラと、前記プラテンローラの両端の回転軸に設けられた一対のベアリングと、前記プラテンローラとの間で受像紙およびインクシートを狭持するヘッドと、前記ヘッドが取り付けられたヘッド取付フレームと、前記ヘッド取付フレームに配設され、受像紙搬送方向の上流側から前記一対のベアリングの外周面に当接する一対のヘッド位置決め板と、前記ヘッド位置決め板の当接面が受像紙搬送方向の上流側から前記ベアリングの外周面に当接する様に、前記ヘッド取付フレームを受像紙搬送方向に付勢する付勢手段とを備え、前記ヘッド位置決め板の前記当接面がナイフエッジ状に形成され、前記ベアリングの外周面にその周方向にＶ字溝が凹設されるものである。

本発明の第１の形態によれば、ヘッド位置決め板の当接面がナイフエッジ状に形成され、ベアリングの外周面にその周方向にＶ字溝が凹設されているので、付勢手段によりヘッド取付フレームが受像紙搬送方向に付勢されることで、ヘッド位置決め板の当接面のナイフエッジ状の先端部がベアリングのＶ字溝の頂点に保持され、これによりヘッドとプラテンローラとの受像紙搬送方向の相対位置のずれだけでなく、ヘッドとプラテンローラとのプラテンローラの回転軸方向の相対位置のずれも防止される（従って相対位置精度を向上できる）。従って、印字作業中のヘッドとプラテンローラとの相対位置のずれによる色ずれを防止できる。

実施の形態１．
この実施の形態に係るヘッド保持機構１は、図１および図２の様に、プラテンローラ３と、一対のベアリング５と、ヘッド取付フレーム７と、ヘッド９と、一対のヘッド位置決め板１３とを備えて主構成される。

プラテンローラ３は、円柱形状に形成されており、その両端にそれぞれ、その柱軸線に沿って回転軸３ａが突出形成されており、それら各回転軸３ａの外周面にそれぞれ、ベアリング５の位置決め用の位置決め部３ｂが径方向に凸設されている。それら各回転軸３ａの外周にはそれぞれ、位置決め部３ｂの外側に順にベアリング５、巻きバネ３ｃおよび回転軸３ａの先端側を軸支する軸受け３ｄが設けられている。

このプラテンローラ３は、両端の軸受け３ｄが外枠フレーム等の支持部材１１ａに固定されることで、支持部材１１ａに対して回転自在に固定されている。この状態で、ベアリング５は、巻きバネ３ｃにより位置決め部３ｂ側に付勢されることで、位置決め部３ｂの位置に位置決めされている。

ベアリング５は、プラテンローラ３の両側の回転軸３ａの外周にそれぞれ回転自在に設けられており、その外周面にその周方向に断面Ｖ字状のＶ字溝５ａが凹設されている。

ヘッド取付フレーム７は、例えば矩形形状に形成されており、プラテンローラ３の上方において上下動自在且つ受像紙搬送方向Ａに沿って前後動自在に配置されている。またヘッド取付フレーム７には、その下面に、プラテンローラ３との間で受像紙およびインクシートを狭持するヘッド９が取り付けられており、またその両側面には、下方に突出して、その当接面１３ａが、受像紙搬送方向Ａの上流側からベアリング５の外周面のＶ字溝５ａに当接する一対のヘッド位置決め板１３が配設されている。

またヘッド取付フレーム７には、その上面と上方配置された支持部材１１ｂとの間に、ヘッド取付フレーム７（従ってヘッド９）をプラテンローラ３側に付勢するための付勢手段（例えば巻きバネ）１５ａが配設されており、またその後面と後方配置された支持部材１１ｃとの間には、ヘッド位置決め板１３の当接面１３ａが受像紙搬送方向Ａの上流側からベアリング５の外周面のＶ字溝５ａに当接する様にヘッド取付フレーム７を受像紙搬送方向Ａに付勢するための付勢手段（例えば巻きバネ）１５ｂが配設されている。

またヘッド位置決め板１３の当接面１３ａは、ナイフエッジ状に形成されており、そのナイフエッジ状の先端部がベアリング５の外周面のＶ字溝５ａ内に当接する様になっている。これにより、付勢手段１５ｂによりヘッド取付フレーム７が受像紙搬送方向Ａに付勢されることで、図１０（ａ）〜（ｃ）の様に、ヘッド位置決め板１３の当接面１３ａのナイフエッジ状の先端部が、ベアリング５のＶ字溝５ａの内側面に沿ってＶ字の頂点に誘導されてその頂点に保持される。これにより、ヘッド９とプラテンローラ３との受像紙搬送方向Ａの相対位置のずれおよび回転軸３ａ方向の相対位置のずれが防止される。これにより、例えばヘッド支持アーム（不図示）が弾性変形してもヘッド９がプラテンローラ３に追随移動されてヘッド９とプラテンローラ３との相対位置のずれが常に防止される。

またヘッド９の下面には、インクシート１９のインクを受像紙１７に転写させるための発熱抵抗体の配置ライン（ヒーターライン）９ａが受像紙搬送方向Ａに直交する方向に形成されている。一対のヘッド位置決め板１３はそれぞれ、その当接面１３ａのナイフエッジ状の先端部とベアリング５の中心線との間の垂直距離Ｗ１が、その当接面１３ａのナイフエッジ状の先端部とヘッド９のヒーターライン９ａとの間の垂直距離Ｗ２と等しくなる様にヘッド取付フレーム７に配設されている。これにより付勢手段１５ａによりヘッド取付フレーム７がプラテンローラ３側に付勢されることで、プラテンローラ３により、受像紙１７およびインクシート１９がヘッド９のヒーターライン９ａに有効に押し当てられる様になる。

次にこのヘッド保持機構１の動作を説明する。

カラー印刷では、イエロー、マゼンタおよびシアンの３色を順に重ねて印刷することで、１画面の印刷が完了する。ここでは文字「Ａ」を印字する場合で説明する。尚、作図便宜上、イエローは３点破線で図示され、マゼンタは２点破線で図示され、シアンは１点破線で図示される。

まず１色目（例えばイエロー）を印刷するには、図２の様に、プラテンローラ３とヘッド９との間に受像紙１７とイエロー用のインクシート１９とを重ねて合わせて配置し、それら受像紙１７およびインクシート１９をプラテンローラ３とヘッド９とで狭持させる。

この状態では、付勢手段１５ｂによりヘッド取付フレーム７が受像紙搬送方向Ａに付勢されることで、図１０（ａ）〜（ｃ）の様に、ヘッド位置決め板１３の当接面１３ａのナイフエッジ状の先端部が、ベアリング５のＶ字溝５ａの内側面に沿ってＶ字の頂点に誘導されてその頂点に保持される。これにより、ヘッド９とプラテンローラ３との受像紙搬送方向Ａの相対位置のずれおよび回転軸３ａ方向の相対位置のずれが防止される。また付勢手段１５ａによりヘッド取付フレーム７がプラテンローラ３側に付勢されることで、プラテンローラ３により、受像紙１７およびインクシート１９がヘッド９のヒーターライン９ａに有効に押し当てられている。

そしてこの状態で、図３および図４の様に、ヘッド９のヒーターライン９ａが発熱された状態で、受像紙１７およびインクシート１９とが互いに同じ速さで（即ち互いにずれない様に）受像紙搬送方向Ａに搬送されると、受像紙１７の所定位置にイエローの色で文字「Ａ」が転写される。

そして１色目のインクの転写が完了すると、ヘッド取付フレーム７が上方移動されてヘッド９とプラテンローラ３とによる受像紙１７およびインクシート１９の狭持が解除され、この状態で、図５の様に受像紙１７がＢ方向に移動されて元の印字開始位置まで戻されると共に、次の色（例えばマゼンタ）のインクシート１９がセットされる。

そして図６の様に、イエローの場合と同様に、順にマゼンタおよびシアンの各色の文字「Ａ」が受像紙１７のイエローの文字「Ａ」上に重ねて転写されることで、受像紙１７上に文字「Ａ」が印字される。その際、受像紙１７はプラテンローラ３と密着しながら一体的に搬送されるので、上記の様にヘッド９とプラテンローラ３との受像紙搬送方向Ａの相対位置のずれおよび回転軸３ａ方向の相対位置のずれが防止されていることで、受像紙１７上に、各色の文字「Ａ」が図８の様に互いに受像紙搬送方向Ａにずれること無くまたは図９の様に互いに回転軸３ａ方向にずれること無く図７の様に正確に重なり合って、文字「Ａ」が印字される。この様にして文字「Ａ」が印字される。

以上の様に構成されたヘッド保持機構１によれば、ヘッド位置決め板１３の当接面１３ａがナイフエッジ状に形成され、ベアリング５の外周面にその周方向にＶ字溝５ａが凹設されているので、付勢手段１１ｃによりヘッド取付フレーム７が受像紙搬送方向Ａに付勢されることで、ヘッド位置決め板１３の当接面１３ａのナイフエッジ状の先端部がベアリング５のＶ字溝５ａの頂点に保持され、これによりヘッド９とプラテンローラ３との受像紙搬送方向Ａの相対位置のずれだけでなく、ヘッド９とプラテンローラ３とのプラテンローラ３の回転軸３ａ方向の相対位置のずれも防止できる（従って相対位置精度を向上できる）。従って、印字作業中のヘッド９とプラテンローラ３との相対位置のずれによる色ずれを防止できる。

またベアリング５が巻きバネ３ｃにより位置決め部３ｂ側に付勢されることで、ベアリング５が位置決め部３ｂの位置に位置決めされるので、プラテンローラ３とベアリング５との回転軸３ａ方向の相対位置のずれを防止できる。

またヘッド位置決め板１３の当接面１３ａとベアリング５の中心線との間の垂直距離Ｗ１が、ヘッド位置決め板１３の当接面１３ａとヘッド９のヒーターライン９ａとの間の垂直距離Ｗ２と等しいので、プラテンローラ３により、受像紙１７およびインクシート１９がヘッド９のヒーターライン９ａに有効に押し当てられる様になる。

この発明の適用例として、受像紙に染料を転写して画像を形成する染料熱転写方式のプリンタのサーマルヘッドのヘッド保持機構に適用できる。

実施の形態１に係るヘッド保持機構の底面視図である。図１のII-II断面図である。イエローの印字状態を示す底面透視図である。イエローの印字後の受像紙戻し状態を示す底面透視図である。受像紙のマゼンタの印字開始位置を示す底面透視図である。マゼンターの印字状態を示す底面透視図である。印字ずれの無い正常な印字結果を示す図である。受像紙搬送方向の印字ずれを示す図である。プラテンローラの回転軸方向の印字ずれを示す図である。（ａ）は、ヘッド位置決め板が受像紙搬送方向に移動する状態を示した図であり、（ｂ）は、ヘッド位置決め板の当接面のエッジナイフ状の先端部がベアリングの外周面のＶ字溝の内側面に沿ってＶ字の頂点に誘導される状態を示した図であり、（ｃ）は、ヘッド位置決め板の当接面のエッジナイフ状の先端部がベアリングの外周面のＶ字溝の頂点に保持された状態を示した図である。

符号の説明

１ヘッド保持機構、３プラテンローラ、３ａ回転軸、３ｂベアリング用の位置決め部、３ｃ巻きバネ、３ｄ軸受け、５ベアリング、５ａＶ字溝、７ヘッド取付フレーム、９ヘッド、１１ａ，１１ｂ支持部材、３ヘッド位置決め板、１３ａ当接面、１５ａ，１５ｂ付勢手段、１７受像紙、１９インクシート、Ａ受像紙搬送方向。

Claims

プラテンローラと、
前記プラテンローラの両端の回転軸に設けられた一対のベアリングと、
前記プラテンローラとの間で受像紙およびインクシートを狭持するヘッドと、
前記ヘッドが取り付けられたヘッド取付フレームと、
前記ヘッド取付フレームに配設され、受像紙搬送方向の上流側から前記一対のベアリングの外周面に当接する一対のヘッド位置決め板と、
前記ヘッド位置決め板の当接面が受像紙搬送方向の上流側から前記ベアリングの外周面に当接する様に、前記ヘッド取付フレームを受像紙搬送方向に付勢する付勢手段とを備え、
前記ヘッド位置決め板の前記当接面がナイフエッジ状に形成され、前記ベアリングの外周面にその周方向にＶ字溝が凹設されることを特徴とするヘッド保持機構。
前記プラテンローラの両端の前記回転軸の外周面にそれぞれ、前記ベアリングの位置決め用の位置決め部が径方向に凸設され、その位置決め部の外側に前記ベアリングが設けられ、
前記プラテンローラの両端の前記回転軸の先端側を軸支する軸受けと、
前記回転軸における前記ベアリングと前記軸受けとの間に設けられ、前記ベアリングを前記位置決め部側に付勢する巻きバネと、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のヘッド保持機構。
前記ヘッド位置決め板の前記当接面と前記ベアリングの中心線との間の垂直距離が、前記ヘッド位置決め板の前記当接面と前記ヘッドにおける前記インクシートのインクを前記受像紙に転写させるためのヒーターラインとの間の垂直距離と等しいことを特徴とする請求項１に記載のヘッド保持機構。