JP4350350B2

JP4350350B2 - サーマルプリンタ

Info

Publication number: JP4350350B2
Application number: JP2002283230A
Authority: JP
Inventors: 彰彦伊藤
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: US20040080604A1; JP2004114588A; US7042480B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サーマルヘッドとプラテンローラとの間に用紙を挟んで印字を行うサーマルプリンタに関し、例えばバーコード印字を行うプリンタに利用して特に有用な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
例えばキャッシュレジスタにおいてレシート印字を行うプリンタや、食品のＰＯＳラベルや物流管理用のラベル印字を行う携帯型のラベルプリンタなどとして、発熱体を有するサーマルヘッドとプラテンローラとの間に感熱性の記録紙を押圧して印字を行うサーマルプリンタが多く適用されている。
【０００３】
従来のサーマルプリンタは、例えば、サーマルヘッドが放熱板を兼ねたヘッド支持体に固定され、このヘッド支持体が回動可能にプリンタのフレーム等に軸支され、さらに、このヘッド支持体がバネ等により付勢されてプラテンローラ側に押圧されるように構成されている。（例えば特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−１４０１７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサーマルプリンタにおいては、例えば通電のしすぎや用紙の傷等の影響によりサーマルヘッドの印字ドットに障害が生じた場合、プリンタ全体を分解してサーマルヘッドを交換するしかなく、このような作業は大変手間のかかるものであった。
【０００６】
特に、従来のサーマルプリンタにおいては、ヘッド支持体をフレームに軸支するためのシャフトに、所謂Ｅリングと呼ばれるＥ型の止め金具を止着させてシャフトが横にスライドしないように固定したり、或いは、ヘッド支持体の左右側面に張り出すように設けられた支軸を、フレームに設けられた軸受けに圧入して固定するなど、サーマルヘッドを簡単に分解することが出来ない構造になっており、サーマルプリンタが本体装置に組み込まれたまま、サーマルヘッドの部分だけを取り外すのは不可能であった。
【０００７】
一般に、文字等の印字を行うサーマルプリンタにあっては１ドットの印字障害くらいではサーマルヘッドの交換はさほど必要でないが、近年、物流管理用のラベル印字を行うラベルプリンタにおいてはバーコード印字を行う場合があり、今後細い線でバーコード印字を行うようになれば少しのドット欠けでも問題が生じる恐れがあるため、ドット不良等でサーマルヘッドの交換が必要となる頻度は以前よりも多くなると考えられる。
【０００８】
この発明の目的は、サーマルヘッド交換等のメンテナンスが容易で、メンテナンスに掛かる時間の短縮やメンテナンスコストの低減が図れるサーマルプリンタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、発熱体を有するサーマルヘッドとプラテンローラとの間に用紙を挟んで印字を行うサーマルプリンタにおいて、上記サーマルヘッドが固定されるヘッド支持体と、該ヘッド支持体を移動可能に保持する第１フレームと、上記ヘッド支持体と上記第１フレームとの間に架設され上記サーマルヘッドと上記プラテンローラとの間に押圧力を発生させる付勢手段と、上記第１フレームと上記プラテンローラとを保持する第２フレームとを備え、上記サーマルヘッド、上記ヘッド支持体および上記付勢手段が上記第１フレームに組み付けられた状態で上記第２フレームから着脱可能なように構成したものである。
【００１０】
サーマルヘッドはプラテンローラとの押圧力を得るためにバネ等の付勢手段により付勢されており、サーマルへッドを支持する部品と付勢手段の一端を支える部品との間に比較的大きな力がかかるため、これらの部品を簡単に着脱可能にすることは難しい。従って、本発明のように、付勢手段の一端を支えるとともにヘッド支持体を保持する第１フレームと、その他の部品を保持する第２フレームと２つのフレームを用いるとともに、この第１フレームと第２フレームとを着脱可能とすることで、サーマルヘッドの部分をプリンタ本体から容易に取り外すことが可能となる。
【００１１】
また、サーマルヘッドの印字障害にはサーマルヘッドとプラテンローラとの押圧力の強弱が要因となる場合があるため、サーマルヘッドを取り外して印字検査を行う場合には、押圧力を発生させる付勢手段を元の状態に付けたまま印字テストを行えると好ましい。本発明によれば、付勢手段を元の状態に付けたままサーマルヘッドを取り外すことが出来るので、付勢手段による押圧力の強弱を含めた印字検査を行うことが出来る。また、サーマルヘッド自体の印字検査を行う場合にも、付勢手段の取り外しと付け直しの作業が不要なので、検査の簡略化を図ることが出来る。
【００１２】
好ましくは、上記第２フレームには上記プラテンローラの回転軸を保持するための受け溝が設けられ、上記第１フレームは、上記受け溝に保持された部品に引っ掛けられるフック部を有し、上記プラテンローラを上記受け溝から外れないようにロックするロック手段を兼ねるようにすると良い。
【００１３】
このような構成により、プラテンローラをロック・解放する機能と、サーマルヘッドを容易に着脱可能とする機能と、両機能を備えた上で部品点数の削減を図ることが出来る。
【００１４】
さらに好ましくは、１つの操作で固定と解放が可能な固定具の開閉或いはネジの着脱により上記第１フレームと上記第２フレームとの着脱を可能なように構成すると良い。それにより、サーマルプリンタを本体装置につけたまま容易にサーマルヘッド部分の着脱が可能になる。
【００１５】
具体的には、上記ヘッド支持体と上記第１フレームの両側壁にはそれぞれ支軸を通す軸孔が設けられ、上記第２フレームには一方の側壁に支軸を通す軸孔が、他方の側壁に支軸を受ける軸受け溝が設けられ、１本の支軸が上記第１フレームおよび第２フレームの軸孔と上記ヘッド支持体の軸孔とに通され且つ第２フレームの軸受け溝に軸受けされることで、上記ヘッド支持体が当該支軸を中心に回動可能な状態に上記第１フレームに保持され、且つ、第１フレームが当該支軸を中心に回動可能な状態に第２フレームに保持されるように構成されており、上記支軸には、当該支軸が軸線方向にスライド可能な可動範囲を残した状態で上記ヘッド支持体と上記第１フレームとから抜けないように係止する止め具が止着され、さらに、上記支軸が第２フレームの軸孔に通された状態で当該支軸に当接して該支軸の上記可動範囲のスライドを制限するとともに当該支軸が上記第２フレームの軸受け溝から外れないように係止する固定手段を備え、上記固定手段の係止を解いて上記支軸を上記可動範囲内でスライドさせることで、上記第１フレームと上記ヘッド支持体とに上記支軸が通されたまま、当該支軸を上記第２フレームの軸孔から抜いて上記第１フレームを上記第２フレームから取り外すことが可能なように構成する。
【００１６】
また、上記固定手段は、１つの操作或いはネジの着脱により上記支軸の係止と解放が可能な固定具により構成すると良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態のラベルプリンタにおいて印字機構とその周辺部分を示す斜視図である。
【００１９】
この実施の形態のサーマルプリンタは、特に制限されるものではないが、用紙として剥離紙を剥すことで裏側の接着面が露出される剥離紙付きの記録シートＰ（ラベル紙と云う）に印字を行う携帯型のラベルプリンタ１であり、さらに物流管理用のラベルにバーコード印字を行うことが要求されるものである。このラベルプリンタ１においては、記録シートＰが収容されるロール紙収容部の上方に感熱方式の印字を行う印字機構１０が設けられている。
【００２０】
図１において、４はプラテンローラ１２を回転させるためのギヤが入ったギヤボックス、５は用紙をプラテンローラ１２とサーマルヘッド１３の間に案内する用紙ガイド、６は後述するシャフト１７の一端を係止する固定具である。
【００２１】
図２は、上記印字機構１０を示す斜視図で、（ａ）は全部品が組み付いた状態、（ｂ）はプラテンローラを外した後にロックフレームを外した状態である。
【００２２】
印字機構１０は、図１と図２（ａ）に示されるように、基板上に発熱体のドット列１３Ａ（図４参照）が形成されたサーマルヘッド１３と、このサーマルヘッド１３の発熱体の部分に用紙を押圧させるとともに回転駆動して用紙送りを行うプラテンローラ１２と、サーマルヘッド１３を支持するとともにサーマルヘッド１３に放熱作用を及ぼすヘッド支持体１５と、このヘッド支持体１５を回動可能に保持する第１フレームとしてのロックフレーム１６と、ヘッド支持体１５とロックフレーム１６の後部との間に設けられ両者を互いに反発させる方へ付勢する付勢手段としてのバネ１４，１４と、これらの部品全体を保持する外フレーム１８と、ヘッド支持体１５とロックフレーム１６と外フレーム１８に形成された各軸受けに通されて各部品を回動可能に支持するシャフト（支軸）１７等から構成される。
【００２３】
外フレーム１８にはプラテンローラ１２の軸受け部材１２Ｄ，１２Ｄを保持する受け溝１８ａ，１８ａが設けられている。軸受け部材１２Ｄ，１２Ｄはプラテンローラ１２の中心軸１２Ａを回転可能に保持するものである。さらに、ロックフレーム１６には、上記受け溝１８ａ，１８ａに保持された軸受け部材１２Ｄ，１２Ｄに引っ掛れられて軸受け部材１２Ｄ，１２Ｄが受け溝１８ａ，１８ａから外れないように係止するフック部１６ａ，１６ａが設けられている。これらによりロックフレーム１６がロック手段として機能される。
【００２４】
そして、ロックフレーム１６の後部の取っ手１６ｂをバネ１４側に押すことで、ロックフレーム１６がシャフト１７を中心に回動し、そのフック部１６ａ，１６ａが軸受け部材１２Ｄ，１２Ｄから離れてプラテンローラ１２を着脱することが可能になっている。
【００２５】
この実施の形態の印字機構においては、プラテンローラ１２を外した後、サーマルヘッド１３、バネ１４，１４、ヘッド支持体１５およびシャフト１７をばらすことなくロックフレーム１６を外フレーム１８から取り外すことが可能に構成されている。以下、これらの構成について詳細に説明する。
【００２６】
図３と図４は、プラテンローラを外した印字機構を示すもので、図３はその平面図、図４（ａ）はその正面図、図４（ｂ）は左側面図、図４（ｃ）は右側面図である。また、図５は、印字機構のシャフトを取外し位置にずらした状態を示す正面図、図６は、印字機構においてロックフレームを外フレームから取り外した状態を示すもので、（ａ）は外フレームの正面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）はロックフレームとそれに組み付けられた構成の正面図、（ｄ）はその左側面図である。また、図７は、ロックフレームと一体的に取外し可能な部分の分解斜視図である。
【００２７】
図７に示すように、ヘッド支持体１５は、その前面部にサーマルヘッド１３が固着されるとともに、左右の側壁部には前方に張り出したフランジ部１５ａ，１５ａが設けられ、このフランジ部１５ａ，１５ａにはシャフト１７を通す軸孔１５ｄ，１５ｄが形成されている。また、ヘッド支持体１５の背部下側には後方に張り出した張出部１５ｂが設けられている。
【００２８】
ロックフレーム１６は、プラテンローラ１２の軸受け部材１２Ｄを係止するフック部１６ａ，１６ａや後方の取っ手１６ｂのほか、左右の側壁部にシャフト１７を通す軸孔１６ｄ，１６ｄが設けられ、また、下側後方の部分にはヘッド支持体１５の張出部１５ｂを遊びを持った状態で導入する切欠１６ｃが設けられている。
【００２９】
外フレーム１８は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、左右の側壁部１８Ｌ，１８Ｒにプラテンローラ１２の軸受け部材１２Ｄを保持する受け溝１８ａ，１８ａが設けられる他、右の側壁部１８Ｒにはシャフト１７を通す軸孔１８ｃが、左の側壁部１８Ｌにはシャフト１７を受ける軸受け溝としてのＵ字溝１８ｂが設けられている。
【００３０】
図６（ｃ）と（ｄ）および図７に示されるように、ヘッド支持体１５とロックフレーム１６とは、それぞれ左右の側壁部に設けられた軸孔１５ｄ，１５ｄ，１６ｄ，１６ｄ（図７）にシャフト１７が通され、且つ、ヘッド支持体１５の両側壁部の内側で止め金具（例えばＥリング）１９，１９がシャフト１７の止め溝１７ａ，１７ａに止着されることで、互いに組み付けられ分解されないようになっている。
【００３１】
止め金具１９，１９が止着される２つの止め溝１７ａ，１７ａは、図６（ｃ）に示すように、ヘッド支持体１５の左右の側壁部の間隔よりも少し狭い間隔に設けられ、それにより、止め金具１９，１９を止着したままシャフト１７を左右にスライドさせることが可能になっている。さらに、左側の止め溝１７ａは、シャフト１７を最も左に寄せた場合に、シャフト１７の右端がロックフレーム１６の右側の軸孔１６ｄから抜けずその先端部が該軸孔１６ｄの中に少し入り込むような位置に設定されている。また、右側の止め溝１７ａは、シャフト１７を最も右側に寄せた場合に、シャフトの右端と左端がともにロックフレーム１６の両側面から所定長突出するような位置に設定されている。
【００３２】
バネ１４，１４は、ロックフレーム１６とヘッド支持体１５にそれぞれ形成された図示しない凸部に両端が嵌合されてセットされるようになっている。バネ１４，１４はロックフレーム１６の後部面とヘッド支持体１５のヘッド固着面とを互いに反発させる方向に付勢するが、ロックフレーム１６の切欠１６ｃの部分に入り込んだヘッド支持体１５の張出部１５ｂがストッパーとなって、ロックフレーム１６の後部面とヘッド支持体１５のヘッド固着面とが一定間隔以上開かないように制限されるようになっている。これにより、ロックフレーム１６を外フレーム１８から取り外した際に、バネ１４，１４の付勢箇所が一定以上開かないように制限されバネ１４，１４が外れないようになっている。
【００３３】
上記のようにヘッド支持体１５やバネ１４が組み付けられたロックフレーム１６は、図３と図４に示すように、シャフト１７が右側にスライドされた状態で、シャフト１７の右端が外フレーム１８の右側壁の軸孔１８ｃに、シャフト１７の左端が外フレーム１８の左側壁のＵ字溝１８ｂに、それぞれ軸受けされた状態で保持されている。
【００３４】
さらに、左側壁部１８ＬのＵ字溝１８ｂに軸受けされたシャフト１７は、図１に示すように、シャフト１７の左端部を係止する固定手段としての固定具６により、横方向のスライドとＵ字溝１８ｂの導入口側への移動が制限されて、シャフト１７がその位置で固定されるようになっている。固定具６は、本体ケースの蓋１Ａを開けたときに容易に着脱が可能な位置に、例えばネジ６ａにより本体ケース枠等に止着されている。
【００３５】
このように組み付けられた印字機構１０から、サーマルヘッド１３、バネ１４およびヘッド支持体１５が組み付けられているロックフレーム１６を外すには、先ず、ロックフレーム１６の取っ手１６ｂを動かしてプラテンローラ１２を外した後、ネジ６ａ（図１）を緩めて固定具６を外す。すると、シャフト１７がスライド移動可能になるので、図４（ａ）から図５に示すように、シャフト１７を左にスライドさせる。
【００３６】
シャフト１７が左にスライドすると、シャフト１７の右端が外フレーム１８の軸孔１８ｃから抜けるので、図２（ｂ）に示すようにロックフレーム１６を前方にずらすことが可能となる。そして、このようにずらすことで、サーマルヘッド１３、バネ１４，１４、ヘッド支持体１５、シャフト１７が組み付けられたまま、ロックフレーム１６を外フレーム１８から取り外すことが出来る。
【００３７】
以上のように、この実施の形態のラベルプリンタ１および印字機構１０によれば、周辺の構成を全てばらすことなくサーマルヘッド１３の部分だけ簡単に取り外すことが出来る。従って、サーマルヘッド１３が故障した場合などに、交換作業の時間短縮ならびにメンテナンスコストの削減を図ることが出来る。
【００３８】
さらに、サーマルヘッド１３はバネ１４，１４とバネ１４，１４の一端側が支持されるロックフレーム１６と一緒に外されるので、バネ１４，１４の力が取外し作業の邪魔になることも無い。
【００３９】
また、バネ１４，１４の取り付け状態を保持したままサーマルヘッド１３を取り外すことが出来るので、取り外したサーマルヘッド１３を検査用の固定ジクにセットして印字検査を行う際に、一緒に取り外されたバネ１４，１４が印字面に対する押圧力を与えるようにロックフレーム１６ごと固定ジグにセット可能とすることで、サーマルヘッド１３に新たな押圧力を与える必要がなく、一緒に取り外したバネ１４，１４の押圧力を利用して印字検査を行うことが出来る。また、バネ１４，１４の取付け状態が使用時のまま保持されて取り外されるので、バネ１４，１４に起因する印字障害の検査も行うことが出来る。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
【００４１】
例えば、実施の形態では、サーマルヘッドと共に着脱可能とする第１フレームとして、プラテンローラ１２のロック機能を兼ね備えたロックフレーム１６を例示したが、上記の第１フレームにはこのようなロック機能はあっても無くても良い。
【００４２】
また、外フレーム１８のＵ字溝１８ｂから突出したシャフト１７を固定する固定具の形状や固定の仕方は様々に変更可能である。例えば、この固定具のその他の例を示した図８にあるように、ワンタッチでシャフト１７の固定と解放を行うことの出来る固定具８としても良い。この固定具８は図示しない本体フレーム等に固定ピン８ａを介して回動自在に取り付けられ、取っ手８ｂを上下に移動させて回動させることで、シャフト１７の固定と解放とを行うようにしたものである。
【００４３】
また、第１フレーム（ロックフレーム１６）を第２フレーム（外フレーム１８）から着脱可能とする構成も、シャフト１７をスライドさせて着脱可能とする構成に限られず、シャフト１７の両端を図１や図８の固定具６，８で係止する構成としたり、或いは、第１フレームにロック機能を付加しない場合には、シャフトを利用しない着脱構成としても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従うと、サーマルヘッドの部分が容易に交換可能となり、サーマルヘッドが故障した際などのメンテナンス作業の時間短縮およびコスト削減を図ることが出来る。
【００４５】
また、サーマルヘッドとプラテンローラとの押圧力を発生させる付勢手段がサーマルヘッドと一緒に外されるので、取り外したサーマルヘッドを検査用の固定ジクにセットして印字検査を行う際に、一緒に取り外された付勢手段が印字面に対する押圧力を与えるように第１フレームごと固定ジグにセット可能とすることで、印字検査の簡略化を図ることが出来る。
【００４６】
また、サーマルヘッドと付勢手段と第１フレームが組み付けられたまま着脱されるので、付勢手段の取付け状態の異常で印字障害が発生している場合など、付勢手段に起因する印字障害についても検査することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のラベルプリンタにおいて印字機構とその周辺部分を示す斜視図である。
【図２】図１の印字機構の部分を示す斜視図で、（ａ）は全部品が組み付いた状態、（ｂ）はプラテンローラを外した後にロックフレームを外した状態である。
【図３】プラテンローラを外した印字機構を示す平面図である。
【図４】プラテンローラを外した印字機構を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図５】図４の印字機構においてシャフトを取外し位置にずらした状態を示す正面図である。
【図６】図４の印字機構においてロックフレームを外フレームから取り外した状態を示すもので、（ａ）は外フレームの正面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）はロックフレームとそれに組み付けられた構成の正面図、（ｄ）はその左側面図である。
【図７】ロックフレームと一体的に取外し可能な部分の分解斜視図である。
【図８】外フレームの左側面に張り出したシャフトを固定する固定具のその他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ラベルプリンタ
６，８固定具
１０印字機構
１２プラテンローラ
１３サーマルヘッド
１４バネ
１５ヘッド支持体
１５ｄ軸孔
１６ロックフレーム
１６ａフック部
１６ｄ軸孔
１７シャフト
１８外フレーム
１８ａ受け溝
１８ｂＵ字溝
１８ｃ軸孔
１９止め金具（止め具）

Claims

発熱体を有するサーマルヘッドとプラテンローラとの間に用紙を挟んで印字を行うサーマルプリンタにおいて、
上記サーマルヘッドが固定されるヘッド支持体と、
該ヘッド支持体を移動可能に保持する第１フレームと、
上記ヘッド支持体と上記第１フレームとの間に架設され上記サーマルヘッドと上記プラテンとの間に押圧力を発生させる付勢手段と、
上記第１フレームと上記プラテンローラとを保持する第２フレームとを備え、
上記第２フレームには着脱可能な上記プラテンローラの回転軸を保持するための受け溝が設けられ、
上記第１フレームは、上記受け溝に保持された部品に引っ掛けられるフック部を有し、上記プラテンローラを上記受け溝から外れないようにロックするロック手段を兼ねており、
上記ヘッド支持体と上記第１フレームの両側壁部にはそれぞれ支軸を通す軸孔が設けられ、
上記第２フレームには一方の側壁に支軸を通す軸孔が、他方の側壁に支軸を受ける軸受け溝が設けられ、
１本の支軸が上記第１フレームおよび第２フレームの軸孔と上記ヘッド支持体の軸孔とに通され且つ第２フレームの軸受け溝に軸受けされることで、上記ヘッド支持体が当該支軸を中心に回動可能な状態に上記第１フレームに保持され、且つ、第１フレームが当該支軸を中心に回動可能な状態に第２フレームに保持されるように構成されており、
上記支軸には、当該支軸が軸線方向にスライド可能な可動範囲を上記ヘッド支持体の上記両側壁部の内側に残した状態で上記ヘッド支持体と上記第１フレームとから抜けないように係止する止め具が止着され、
さらに、上記支軸の一端部が第２フレームの軸孔に通された状態で当該支軸の他端部に上記第２フレームの外側から当接して該支軸の上記可動範囲のスライドを制限するとともに当該支軸が上記第２フレームの軸受け溝から外れないように係止する固定手段を備え、
上記固定手段の係止を解いて上記支軸を上記可動範囲内でスライドさせることで、上記第１フレームと上記ヘッド支持体とに上記支軸が通されたまま、当該支軸を上記第２フレームの軸孔から抜いて上記第１フレームを上記第２フレームから取り外すことが可能に構成されていることにより、上記サーマルヘッド、上記ヘッド支持体および上記付勢手段が上記第１フレームに組み付けられた状態で上記第２フレームから着脱可能に構成されていることを特徴とするサーマルプリンタ。
上記固定手段は、ネジの着脱により上記支軸の係止と解放が可能な固定具により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。