JP2560448B2

JP2560448B2 - 熱転写記録装置のサーマルヘッド保持構造

Info

Publication number: JP2560448B2
Application number: JP63239066A
Authority: JP
Inventors: 武奥野; 清重石山
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: DE68921827D1; DE68921827T2; EP0361826A3; EP0361826B1; CA1316756C; JPH0288278A; US4962392A; EP0361826A2

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、熱転写記録装置に係り、より具体的には、
軽量、柔構造で且つ調整が容易で、特にオープンフレー
ム型転写記録装置、即ち記録装置のフレームが上、下フ
レームに分離され上フレームが下フレームにヒンジ結合
されて結合軸を軸として上下に揺動可能な転写記録装置
に好適で転写精度の良好なサーマルヘッド支持構造に関
する。

［従来の技術］熱転写記録装置は一般にサーマルヘッドとプラテンロ
ーラとの間に、熱転写リボンと用紙とを重ねて通し、熱
転写リボンに塗布された熱溶融性のインクをサーマルヘ
ッドによって溶融して用紙上に転写するものであり、多
色印刷が比較的に容易にでき、小形、軽量で騒音が少な
い等の特徴を持っている。

このような熱転写記録装置において、記録面の濃度を
均一にし鮮明度を向上させるためには、記録紙の幅方向
にサーマルヘッドとプラテンローラの圧接力を均一にす
ると共に、プラテンローラの軸線とサーマルヘッドの各
発熱素子の位置合わせを完全に行なうことが極めて重要
な条件である。

このため従来は、記録紙の幅方向の圧接力を調整ネジ
によって均一に調節する一方、プラテンローラの軸線と
サーマルヘッドの各発熱素子との位置合わせは部品の精
度にたよっていた。

第３図は、従来の一般型熱転写記録装置のサーマルヘ
ッド支持機構の構成を示す側面図である。

図中、プラテンローラ21には、ヘッドホルダ31により
保持されたサーマルヘッド50が圧接され、これらの間に
は熱転写リボン４と用紙５とが重ねられた状態で通さ
れ、プラテンローラ21により図の上方に搬送される。

上記のヘッドホルダ31は、プラテンローラ21と同一の
フレームに回転自在に支持されたヘッドホルダ軸31aに
取り付けられ、圧接スプリング７により図の右方に引か
れサーマルヘッド50がプラテンローラ21に圧接されてい
る。上記圧接力は、ヘッドホルダ31の両側に設けられた
調整ネジ37によって調整され用紙５の幅方向に均一にさ
れる。なお、図中、38は転写リボン４の位置検出用のセ
ンサ、39はセンサ38を保持するセンサホルダで、37′は
調整ネジ37を固定する固定ネジ、41はサーマルヘッド50
からの熱を放射するヒートシンクである。

上述した従来のサーマルヘッド保持機構には、次のよ
うな問題点があった。

（１）サーマルヘッドとプラテンローラとの圧接力を均
一にするための調整が必要である。

（２）調整ネジ37等の調整手段を設けるため構造が複雑
である。

このような問題に対処するため出願人は先行発明とし
て、サーマルヘッドとプラテンローラの均一な圧接力が
無調整で得られるサーマルヘッドの支持機構を提案し特
許出願した。（特願昭60−15686号、特開昭62−611670
号）。

第４図は、この支持機構を備えた熱転写印刷装置の要
部の側面図であり、プラテンローラ21の外周には、ロー
ラＲから引き出された用紙23がローラR2を介して送ら
れ、プラテンローラ21の外周をＵ字状に折り返す形で図
の左方に搬送される。

また、熱転写インクが塗布されたインクリボン４がロ
ーラR3から引き出され、プラテンローラ21の外周面上で
用紙５と重ね合わされた後、巻き取り機39に巻き取られ
る。

このサーマルヘッド支持機構は、第５図（Ａ）に図示
されているように、熱転写記録装置の外フレーム30a、3
0bを左右に貫通してプラテンローラ21と平行に装着され
ヒンジシャフト40と、プラテンローラ21の外周にころが
り軸受35を介して外嵌されて、前記のヒンジシャフト40
とプラテンローラ21の中間に位置を占め、プラテンロー
ラ21と対面する側にサーマルヘッド50を保持するヘッド
ホルダ31と、このヘッドホルダ31の左右両側端でヘッド
ホルダ31をプラテンローラ21の軸に対し弾性的に押圧す
るスプリング7aと7bとから構成される。

このように構成されているので、ヘッドホルダ31はヒ
ンジシャフト40を軸としころがり軸受35を介してシーソ
ー状に揺動可能である。

また、ヘッドホルダ31の左右両側端のスプリング7aと
7bとにより、プラテンローラ21とサーマルヘッド50との
圧接力は記録紙の幅方向に均一となるので、このサーマ
ルヘッド保持機構によりサーマルヘッドとプラテンロー
ラとの間に、均一な圧接力が無調整で得られるようにな
った。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この先願発明によるヘッドホルダ31は
熱転写記録装置の外フレーム30a,30bの左から右までの
幅と殆ど同じだけの横幅を有して、平面形状がほぼコの
字形の枠体32と、この枠体32の開口側にボールベアリン
グ35を支持する支持部材33とから構成されていることで
ある。

コの字形の枠体32は、左右の両側壁32aと32bおよび連
結部32cとがアルミニウム合金のダイカストなどにより
一体に成形され、これだけでもかなりの容積を有して重
量も大である。

さらにこの枠体32の開口側の両側壁32aと32bとの間
に、かなりの容積の支持部材33が、両側壁と支持部材と
を挟んで挿通されたヒンジシャフト40によって結合さ
れ、ヒンジシャフト40を軸としてシーソー状に揺動され
る。

従って、コの字形の枠体32、ヒンジシャフト40と支持
部材33の３部材で構成される支持機構は一種のパネル壁
を構成して剛体構造になり、しかも容積、重量ともに大
きい。

第５（Ｂ）図はこの状態を示す模式図である。

［課題を解決するための手段］サーマルヘッド保持機構を構成する各部材を小型、薄
肉でしかも板金のプレス加工またはプラスチック材の成
形などにより容易に加工できる形状とし、さらにサーマ
ルヘッド保持機構を回動軸に装着する位置を回動軸の中
央とし中央部一点支持形式とした。

サーマルヘッドをプラテンローラに圧接させるには、
サーマルヘッドよりも軸方向にかなり短かいヘッド圧接
レバーをカム作用により押圧させ、この押圧力をプラテ
ンローラの軸の上方中央部に軸に垂直に設けた１個の圧
接スプリングを介してプラテンローラの軸に垂直に作用
させ、更に熱転写を行なわないときには、同じくカム作
用によりサーマルヘッドがプラテンローラの軸からかな
りの間隔だけ離去するようにした。

［作用］以上に述べた構造を採用することにより、サーマルヘ
ッドを全体的に軽量で中央部一点支持形式の自由度の多
い柔構造として、プラテンローラに対する圧接力が均一
であることと軽量であるという特徴から、特に上フレー
ムがヒンジ結合により揺動して跳ね上げられ、振り下げ
られて転写位置にセットされるオープンフレーム型の熱
転写記録装置に好適なサーマルヘッド支持機構として構
成される。

また、サーマルヘッドを支持する支持板がサーマルヘ
ッドを揺動させるよう支軸の中央位置に、バネにより常
時押圧されて定位置に保持され軸方向で蛇行などが生じ
ない。

また支持板には、支軸に垂直でヘッド圧接カムシャフ
トに向かう方向の長孔が明けられていてサーマルヘッド
のプラテン軸と垂直な方向での微調整を可能にする。

［実施例］第１図は本発明のサーマルヘッド保持機構を装着した
オープンフレーム型熱転写記録装置の外観を示す概略側
面図である。

図中の符号10は、ほぼ全体が点線で示されているサー
マルヘッド保持機構全体を示し、21はプラテンローラ
で、14はヘッドガイド柱であり、サーマルヘッド50を
右、左の上サイドフレーム18,19の縦方向に明けられた
長孔14′に対しボールベアリング15を介し揺動自在に支
承するもので、この長孔14′は後述するヘッド圧接カム
によるヘッドガイド柱14の揺動ストロークに対応する長
さにされている。

25と26は、それぞれ、右と左の下サイドフレームで、
27,27′はこれらの下サイドフレームに画制された凹部
であり、上サイドフレーム18,19が下向きに揺動され下
サイドフレーム25と26の内側に連結されるときに、ヘッ
ドガイド支柱14のボールベアリングを案内し受け入れ
る。

この状態でサーマルヘッドの発熱体とプラテンの軸に
直角方向の位置関係と平行度が保証されるように調整さ
れる。

第２図（Ａ）は本発明のサーマルヘッド支持機構10の
平面図であり、図柱の符号９はヘッド支軸であり、後で
述べるサーマルヘッド圧接レバーを介してサーマルヘッ
ド50をプラテンローラ21に圧接させたり、ヘッド離反プ
レート11により離去させたりするための揺動運動の軸と
なるものであり、右と左のサイドフレーム18,19間を貫
通して両端でビス止めで固定される。

符号８は断面がＬ字形に金属板などで成形され直交す
る２つの平坦部からなるサーマルヘッド支持板で、２つ
の平坦部のうちの一方の８′はサーマルヘッド50の後端
面に沿ってネジ止めされ、他方の平坦部８″には前記の
ヘッド支軸９が貫通できサーマルヘッド50の側面に平行
な長円状の開孔８が開けられ、組立の際この開口にヘ
ッド支軸９を貫通させヘッド支軸９上の固定止めリング
24′に対しこの平坦部８″がバネ24で押圧固定されサー
マルヘッド50を保持する腕となっている。

固定止めリング24′は一組のリングからなり、一方の
リング（図の左）を軸の中心に位置決めすれば、サーマ
ルヘッド支持板８はスプリング24により常にヘッド支軸
９の中心位置に保持されヘッドのヘッド支軸９に沿った
遊び、即ち蛇行を解消しドットずれを防止する。

10′は同じく金属板などをプレスで打ち抜きおよび曲
げ成形したり、あるいはプラスチック材で成型すること
も出来る薄肉の成形体で、平面で見て漢字の凸の字に似
ていて、次に述べる３つの部分から成るサーマルヘッド
圧接レバーである。

10′Ａは輪郭がほぼ矩形の頂面で、その内方部は重量
軽減のため打ち抜かれ、10′Ｂはこの頂面の前方で折り
曲げられて一段低くされ、中央部が前方に突出して形成
されている先端部であり、10′Ｃは頂面10′Ａから側方
に垂下して折り曲げられ後端縁が斜め後方に伸び連結ア
ーム10′Ｄを構成する側縁部である。

11は、頂面10′Ａに対しその前方端近くでビス止めま
たはスポット溶接などにより確実に取り付けられ、その
やや前方で所定の高さだけ直角に曲げられて立ち上が
り、さらに前方部がサーマルヘッド圧接レバーの先端部
10′Ｂと平行に直角に曲げられて前方に伸びているサー
マルヘッド離反プレートであり、サーマルヘッド圧接レ
バー10′に比較するとはるかに小形で軽量である。

サーマルヘッド圧接レバーの先端部10′Ｂと、サーマ
ルヘッド離反プレート11巻の平行間隔は両者の間に配置
されるヘッド圧接カム12の直径に対応するように設定さ
れ、圧接カム12大径部と小径部の半径差がサーマルヘッ
ドの揺動ストロークを決定する。

13は、このヘッド圧接カム12を回転させるために、一
組のギア17を介しモータ16により駆動されて、左右の上
サイドフレーム19と18に支承されて延在しているヘッド
圧接カムシャフトである。

符号６は、サーマルヘッド圧接レバー10′の頂面10′
Ａの前端に近い横断方向の中央部に開けられた貫通孔を
通して挿入されるスプリングガイド柱であり、ドライバ
ーを当てて回すための溝が切られた頭部と、サーマルヘ
ッド50の頂面に達する首下部と、それより下でサーマル
ヘッド50の雌ネジに螺合するネジが切られたネジ部とか
らなり、首下部がサーマルヘッド圧接レバーの頂面10′
Ａに対する突出量を調節できるようになっている。

７はサーマルヘッド圧接スプリングで、前記のスプリ
ングガイド柱６の外周に配置されサーマルヘッド50の頂
面とサーマルヘッド圧接レバー10′の裏面との間に配置
され、圧接レバー10′により与えられる圧接力を弾性的
にサーマルヘッド50に伝達するものであり前述のスプリ
ングガイド柱の首下部の突出量を調節することによりバ
ネ強度が調節される。

28と28′は一対のマイクロスイッチ、29と29′は一対
のスイッチカムで28,29が一組となり28′と29′が他の
一組となって作動する。

以下、本発明の支持機構の作動、圧接および支持の態
様について述べる。

Ｙ（イェロー）のプリント信号が出されサーマルヘッ
ド50をプラテンローラ21に圧接させる時には、モータ16
によりヘッド圧接カム12を回転させて圧接レバー10′を
押し下げヘッド圧接スプリングを介してサーマルヘッド
50をプラテンローラ21に圧接させる。この状態でスイッ
チカム29によりマイクロスイッチ28が作動して、圧接カ
ム12の回転が停止される。このとき圧接カム12の最大径
部が圧接レバーの先端部10′Ｂの表面に接するのでサー
マルヘッド50はプラテンローラに圧接される。

Ｙ（イェロー）のプリントが終了して、次のＭ（マゼ
ンタ）のプリントのため用紙を戻す直前にサーマルヘッ
ド50を離反させるときは、モータを回転させカムにより
ヘッド離反プレート11を押上げサーマルヘッド50を離反
させ、マイクロスイッチ28′により圧接カム12の回転を
停止させる。

圧接カム12が回転すればスイッチカム29も回転し次の
圧接のためカムが回転可能になる。

サーマルヘッド50はその後端面の中央部でサーマルヘ
ッド支持板８の片方の面に固着され、支持板８の片方の
面はその長円形の開孔８を通過するヘッド支軸９に対
し回転可能に弾性的に支持されて、その結果として軸方
向には一点支持となる。

また、前記の長円形開孔８により支持板８は支軸９
に対し軸に直角な方向に前後に微調整が可能である。

サーマルヘッド50と、圧接レバー10′と、ヘッド離反
プレート11との組立体（以下、圧接レバー組立体と称
す）とが結合され、ヘッド支軸９が挿通されて圧接レバ
ー10′とヘッド離反プレート11の間にヘッド圧接カムが
配置された状態では、サーマルヘッド50と圧接レバー組
立体は一つのサーマルヘッド圧接ユニットとして作動す
る。

［効果］この圧接ユニットを構成する支持板、ヘッド圧接レバ
ー10′およびヘッド離反プレートは、共に比較的薄い金
属板からプレス作業により成形されて、しかも圧接レバ
ーの幅はフレームの間隔の２分に１以下でありその中央
部は打ち抜かれているので、この圧接ユニットは従来の
ヘッドホルダーに比較すると極めて小形でかつ軽量であ
る。

また、この圧接ユニットは、ヘッド支軸９に対しその
中央部でヘッド支持板８により一点支持形式でバネ圧を
受けて強固に結合されているので、支持位置が軸に沿っ
てずれ蛇行を生ずるような可能性はない。

支持板８に明けられた長円形開孔８により、軸に直
角な方向に前後に微調整が可能である。

支軸９とヘッド圧接カムシャフトが挿入される左右フ
レームの孔の位置は精密プレス加工により確保されるの
で、支軸９とヘッド圧接カムシャフト13のフレームに対
する直角度、つまり両軸の平行度も確保される。

上サイドフレーム18,19が下向きに揺動され下サイド
フレーム25と26の内側に連結された状態で、サーマルヘ
ッドの発熱体とプラテン軸直角方向の位置関係と平行度
が保証されるように調整され位置決めされているので、
サーマルヘッドに及ぼされる圧接力の範囲は、実施例で
は上サイドフレーム18,19間の間隔の２分の１未満の圧
接レバー10′の頂面10′Ｄの短い範囲に限られ、サーマ
ルヘッドの全長を拘束することにならない。

サーマルヘッド50は、長手方向左右両端において、そ
れぞれ、ボールベアリング15を介してヘッドガイド柱14
により上サイドフレームの長孔で支持されているので、
上下方向に対しては十分な自由度を有する。

ヘッド圧接カムの最大径部が圧接レバー10′の前端部
に接しているときには、圧接レバー10′により圧接スプ
リングを介してプラテンローラに圧接力が円滑に加えら
れ、ヘッド圧接カムがさらに回転されるとヘッド離反プ
レート11が持ち上げられサーマルヘッド圧接ユニットは
プラテンローラから離れ、圧接カムヘッド離反プレート
11にヘッド圧接カムの最小径部が接しているときにはプ
ラテンローラから離れる距離は最大となる。

サーマルヘッドに対する圧接力は、回転支点がヘッド
の長手方向の中央とされ、ヘッドを支持する幅はヘッド
圧接レバーの幅がサーマルヘッドの幅の２分の１以下に
されているのでサーマルヘッドは圧接時にプラテンロー
ラに対し左右均一に当たるのが妨げられない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルヘッド保持構造を採用したオ
ープンフレーム型熱転写記録装置の概略側面図、第２図
（Ａ）は本発明のサーマルヘッド保持構造を示す概略平
面図、第２図（Ｂ）は同じく概略側図、第２図（Ｃ）は
同じくスイッチカムとマイクロスイッチの関係を示す概
略図、第３図は従来の技術による一般型のサーマルヘッ
ド、ヘッドホルダおよびプラテンローラの配置関係を示
す側面図、第４図は本願出願人による先行発明としての
改良されたサーマルヘッドホルダ、プラテンローラ、イ
ンクリボンおよび印刷紙の配置関係を示す概略側面図で
第５図（Ａ）、（Ｂ）は同じくサーマルヘッドホルダの
平面図と側面図である。図面中の符号 4:インクリボン、5:被転写用紙、 6:圧接スプリングガイド柱、 7:圧接スプリング、8:ヘッド支持板、８：長孔、9:ヘッド支軸、 10:サーマルヘッド支持構造、 10′：ヘッド圧接レバー、10′A:頂面、 10′B:先端部、10′C:側縁部、 10′D:連結アーム、11:ヘッド離反プレート、 12:ヘッド圧接カム、 13:ヘッド圧接カムシャフト、 14:ヘッドガイド柱、15:ボールベアリング、 16:カム駆動モータ、17−17:ギア、 18,19:上サイドフレーム、21:プラテンローラ、 24:スプリング、24′：止めリング、 25,26:下サイドフレーム、27,27′：凹部、 28,28′：スイッチカム、 29,29′：マイクロスイッチ。 R1:給紙ローラ、R2:中間ローラ、 R3:インクリボン供給ローラ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱転写記録装置のプラテンローラとサーマ
ルヘッドとを対向させその間にインクリボンと被印刷用
紙とを挟んで位置或わせを行なうサーマルヘッド保持構
造において、前記プラテンローラと平行に前記熱転写記録装置のフレ
ームに取り付けられ前記サーマルヘッドの揺動軸となる
支軸と、この支軸と前記プラテンローラの中間に配置され前記サ
ーマルヘッドを前記プラテンローラに対し圧接または離
去させるために、前記サーマルヘッドを前記支軸の中心
部に連結して１点支持方式で揺動可能に支持するヘッド
支持板と、前記支軸上のヘッド支持板を挟んでその両側外周に揺動
可能に連結される後端部と、前記サーマルヘッドにバネ
を介して接続される中間部と、前記サーマルヘッドとプ
ラテンローラを互いに圧接または離反させるための力を
伝達する力伝達部とを有するサーマルヘッド圧接レバー
組立体と、前記圧接レバー組立体の力伝達部に係合する
カムとこのカムを前記フレームの所定位置に軸支するた
めのシャフトとからなるカムシャフトと、前記カムシャフトを回転させる駆動モータとこの駆動モ
ータの回転または停止のためのスイッチとを有し、前記サーマルヘッドと前記圧接レバー組立体の中間部と
の接続は両者の横断方向の中心部を結合する１本のガイ
ド柱によって行なわれ、前記カムによって前記サーマル
ヘッドに加えられる圧接または離反力はこの１本のガイ
ド柱によって１点加圧方式で伝達され、力の作用範囲は
左右両サイドフレームよりも狭い前記圧接レバー組立て
体の横断方向の幅以内に限られることを特徴とするサー
マルヘッド保持構造。
【請求項２】請求項１に記載のサーマルヘッド保持構造
において、前記ヘッド支持板は板金またはプラスチック
材から成形され直交する２つの平坦部からなり、その一
方は前記支軸が挿入されるとともに、前記支軸に垂直に
且つ前記カムシャフトに向かって長くされた長孔を有
し、前記サーマルヘッドの前記プラテンローラに直角方
向での微調整が可能にされているサーマルヘッド保持構
造。
【請求項３】請求項１に記載のサーマルヘッド保持構造
において、前記圧接レバー組立体は板金またはプラスチ
ック材から成形され、前記の中間部は前記サーマルヘッ
ドの前端に一点結合された頂面とその両側縁から垂下し
ている側縁部であって、その後部は斜め後方に延在して
前記圧接レバーを前記ヘッド支持板の両側において前記
支軸と嵌合状態で結合されて回転可能に保持する連結ア
ームとからなるサーマルヘッド保持構造。
【請求項４】請求項１に記載のサーマルヘッド保持構造
において、前記圧接レバー組立体は板金またはプラスチ
ック材から成形され、前記の力伝達部は前記の頂面の前
端において折り曲げられて前方において前記サーマルヘ
ッドの頂面と平行にされた狭い幅の先端部と、前記頂面
の先端に固着され前記圧接レバーの先端部と反対に上向
きに立ち上がってから前記の先端部に対し所定の間隔を
保って平行にされた離反プレートとから成るサーマルヘ
ッド保持構造。
【請求項５】請求項１から４に記載のサーマルヘッド保
持構造において、前記保持構造はオープンフレーム型熱
転写記録装置の上フレームに装着されるサーマルヘッド
を下フレームに装着されるプラテンローラの軸に平行に
保持して圧接または離去させるための保持構造であっ
て、前記上フレームが上、下のフレームを結合する軸を軸と
して下方に揺動されて連結され作動可能状態にされ、前
記サーマルヘッドをベアリングを介して支承するヘッド
ガイド柱が下フレームの上縁に設けた凹部に係合した状
態でプラテンローラに対するサーマルヘッドの平行度と
前後位置関係が調整されていることを特徴とするサーマ
ルヘッド保持構造。