サーマルプリンタ
【課題】プラテンローラとサーマルヘッドとの位置決め精度を向上させ、発熱素子を発熱素子許容範囲内に確実に配設することができるサーマルプリンタを提供する。
【解決手段】ヘッド支持体１２を本体フレーム１０に対して移動可能とさせる貫通孔３５と、ヘッド支持体１２に形成され、ヘッド支持体１２にサーマルヘッド１１を位置決め固定する際の位置決め基準部として機能すると共に、プラテンローラ１３の装着時にプラテンローラ１３を当接させて、プラテンローラ１３に対する発熱素子１４の位置を位置決めさせる規制面３６ａと、規制面３５ａがプラテンローラ１３に当接するように、ヘッド支持体１２を本体フレーム１０の底壁１０ｅとヘッド支持体１２とを離間させる方向に付勢する板バネ４７とを備え、規制面３６ａは平坦面に形成され、規制面３６ａの法線方向がＺ方向に一致していることを特徴とする。
【解決手段】ヘッド支持体１２を本体フレーム１０に対して移動可能とさせる貫通孔３５と、ヘッド支持体１２に形成され、ヘッド支持体１２にサーマルヘッド１１を位置決め固定する際の位置決め基準部として機能すると共に、プラテンローラ１３の装着時にプラテンローラ１３を当接させて、プラテンローラ１３に対する発熱素子１４の位置を位置決めさせる規制面３６ａと、規制面３５ａがプラテンローラ１３に当接するように、ヘッド支持体１２を本体フレーム１０の底壁１０ｅとヘッド支持体１２とを離間させる方向に付勢する板バネ４７とを備え、規制面３６ａは平坦面に形成され、規制面３６ａの法線方向がＺ方向に一致していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール紙から引き出された記録紙に各種の情報を印刷するサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリンタは、熱を加えると発色する特殊な記録紙（感熱紙）をプラテンローラとサーマルヘッドとで挟持し、プラテンローラの回転により記録紙を紙送りしながら記録紙の印字面（感熱面）をサーマルヘッドの発熱素子により加熱することで、印字面を発色させて印字を行うものである。この種のサーマルプリンタとしては、例えばプラテンオープンタイプのサーマルプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このタイプのサーマルプリンタは、ロール状に巻回された記録紙が収納される筐体側にサーマルヘッドが設けられ、筐体の開口部を開閉可能にするカバー側にプラテンローラが設けられている構成とされている。従って、カバーを開けた時にプラテンローラとサーマルヘッドとが大きく離間することになるので、記録紙の交換作業を容易に行うことができる等のメリットがある。
【０００３】
ここで、プラテンオープンタイプのサーマルプリンタについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１６，図１７に示すように、このサーマルプリンタ１００は、図示しない筐体側に固定される本体フレーム１１０に対して、図示しないカバー側に固定されるプラテンローラ１０４が着脱可能に組み合わされる構成とされている。
【０００４】
具体的には、ライン状に並んだ多数の発熱素子１０１を有するサーマルヘッド１０２と、サーマルヘッド１０２を支持すると共に、本体フレーム１１０に固定されたシャフト１０９に対して回動可能に支持されたヘッド支持体１０３と、サーマルヘッド１０２との間に記録紙Ｐ（図１６参照）を挟むプラテンローラ１０４と、本体フレーム１１０のスリット１１０ａに収容されたプラテンローラ１０４の軸受け１０４ａを抱え込むように保持するロックアーム１０６（図１６参照）と、サーマルヘッド１０２をプラテンローラ１０４に圧接させるようにヘッド支持体１０３を付勢する弾性部材１０７と、を備えている。
【０００５】
このように構成されているので、ロックアーム１０６を利用してプラテンローラ１０４を本体フレーム１１０に容易に組み付けたり、ロックアーム１０６を解除してプラテンローラ１０４を本体フレーム１１０から容易に離脱させたりすることができる。
また、ヘッド支持体１０３は、弾性部材１０７によって付勢されることで、プラテンローラ１０４に圧接するようにシャフト１０９を中心に回動するようになっている。そのため、プラテンローラ１０４を本体フレーム１１０に組み付けた際、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との間で確実に記録紙Ｐを挟持しながら印字を行えるように設計されている。
【０００６】
ところで、記録紙Ｐへの良好な印字を行うためには、図１８に示すように、プラテンローラ１０４に対するサーマルヘッド１０２の発熱素子１０１の位置が許容範囲（発熱素子許容範囲Ｌ１）内に収まっている必要がある。発熱素子１０１が発熱素子許容範囲Ｌ１内に存在しない場合には、発熱素子１０１の熱が記録紙Ｐに十分に伝わらない虞があるため、適正な印字濃度が得られない等の印字品質が低下する問題が生じてしまう。
【０００７】
ここで、発熱素子許容範囲Ｌ１とは、ニップ幅Ｌ２から所定のマージンＭを差し引いた範囲である。このニップ幅Ｌ２は、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との接触範囲によって決定される。ニップ幅Ｌ２の中心は、通常、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との接触基準点Ｎ（ヘッド面１０２ａにおいてプラテンローラ１０４の中心Ｏ１までの距離が最短となる点）と一致しない場合が多い。これは、プラテンローラ１０４の回転や、サーマルヘッド１０２表面（ヘッド面１０２ａ）の形状によって、プラテンローラ１０４の撓みが、回転上流と下流で不均一となるためである。またマージンＭは、部品の寸法バラツキによる誤差を吸収する目的で設定している。
【０００８】
従って、発熱素子許容範囲Ｌ１の中心に関しても、通常、接触基準点Ｎよりもプラテンローラ１０４の回転上流側にオフセットしている。なお、発熱素子許容範囲Ｌ１の中心が発熱素子１０１の理想的な狙い位置とされている。この際、この狙い位置と接触基準点Ｎとのずれ量は、オフセット量Ｌ３と呼ばれている。
【０００９】
そして、記録紙Ｐに対して良好な印字品質で印字を行うためには、発熱素子１０１の位置が、発熱素子許容範囲Ｌ１内に収まるようにする必要がある。
ところで、ニップ幅Ｌ２は、主にプラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との接触範囲によって決定されると先に述べたが、これ以外にも、使用する記録紙Ｐのコシや厚み等の特性や、記録紙Ｐの搬送経路等の各条件によってもニップ幅Ｌ２が変化してしまう。従って、発熱素子許容範囲Ｌ１に関しても上述した各条件によって同様に変化してしまう。
【００１０】
例えば、厚みのある記録紙Ｐの場合のニップ幅が図１８に示す幅Ｌ２だとすると、薄い記録紙Ｐの場合には、プラテンローラ１０４の外周面に馴染み易いのでニップ幅は幅Ｌ２よりも大きくなる。従って、当然に発熱素子許容範囲Ｌ１も異なってしまう。
このように、使用する記録紙Ｐに応じて発熱素子許容範囲Ｌ１が異なってしまうので、全ての記録紙Ｐに対応しようとした場合には、それぞれの発熱素子許容範囲Ｌ１が重なる範囲に発熱素子１０１を位置させる必要がある。従って、使用する記録紙Ｐの種類が増えるほど、全ての記録紙Ｐに対応した発熱素子許容範囲Ｌ１が制限を受けて短くなってしまう。よって、この範囲内に収まるように発熱素子１０１を高精度に位置決めさせる必要性が生じてしまう。よって、プラテンローラ１０４に対する発熱素子１０１の高い位置決め精度が要求されている。
【００１１】
ところで、このような要求に応え易くするために、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との接触圧（プラテン圧）を増加させてニップ幅Ｌ２を拡大し、発熱素子許容範囲Ｌ１そのものを拡大することも考えられる。
しかしながら、接触圧を増加してしまうと、プラテンローラ１０４を駆動させるモータのモータ負荷の増加に繋がってしまう。特に近年では、装置の小型化に伴ってプラテンローラ１０４を駆動させるモータの小型化が進んでいるため、十分なニップ幅Ｌ２を確保するために必要な接触圧の増加を許容できるほどモータトルクに余裕が無いのが現状である。
従って、装置の小型化を図りながら、同時に発熱素子許容範囲Ｌ１そのものを拡大することは難しいものであった。
【００１２】
そこで、従来、プラテンローラ１０４に対して発熱素子１０１を少しでも高精度に位置決めするための手段として、ヘッド支持体１０３に対してサーマルヘッド１０２を精度良く貼り付けることを行っている。
具体的には、図１７に示すように、まず、ヘッド支持体１０３の端部には、サーマルヘッド１０２とヘッド支持体１０３との位置合わせ面となる度当たり部１０８が形成されている。そして、サーマルヘッド１０２をヘッド支持体１０３の貼付面に貼付する際、サーマルヘッド１０２の端面１０２ｂを度当たり部１０８に位置合わせした状態で貼り付けている。これにより、安価な治具でもヘッド支持体１０３に対してサーマルヘッド１０２を精度良く貼り付けることができ、プラテンローラ１０４に対する発熱素子１０１の位置決めの高精度化に繋げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−３１８２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、近年の小型化の流れの中で、従来の方法では、プラテンローラ１０４に対する発熱素子１０１の位置精度は十分なものではなくなってきた。
この点について、以下詳細に説明する。
はじめに、プラテンローラ１０４と発熱素子１０１との位置決め精度は、主に以下の寸法精度が影響するものと考えられる（図１７参照）。
１） プラテンローラ１０４の中心軸Ｏ１と、ヘッド支持体１０３の回動中心Ｏ２との間の距離Ｄ１
２） ヘッド支持体１０３の回動中心Ｏ２と、ヘッド支持体１０３におけるサーマルヘッド１０２の貼付面までの距離Ｄ２
３） ヘッド支持体１０３の回動中心Ｏ２から度当り部１０８までの距離Ｄ３
４） サーマルヘッド１０２の端面１０２ｂから発熱素子１０１までの距離Ｄ４
５） ヘッド支持体１０３の貼付面へのサーマルヘッド１０２の貼付公差（度当り部１０８とサーマルヘッド１０２の端面１０２ｂとの距離）
【００１５】
上述した条件のうち、３）〜５）の条件については、サーマルヘッド１０２をヘッド支持体１０３に貼り付ける際の位置決め精度に依存するものであり、特にサーマルヘッド１０２をヘッド支持体１０３に貼り付ける際、設備コストの増加に繋がってしまうが画像認識装置等を使用し、発熱素子１０１の位置を直接、回動中心Ｏ２との距離で管理することで、公差をさらに縮小することが可能である。
しかしながら、仮に設備コストの増加を受け入れて３）〜５）の公差を縮小したとしても、１），２）で発生する公差の影響が大きく、プラテンローラ１０４に対して発熱素子１０１を要求される精度で位置決めさせることが困難な場合があった。
【００１６】
つまり、ヘッド支持体１０３は、常時弾性部材１０７によって付勢されており、シャフト１０９を中心に回動するようになっている。これにより、プラテンローラ１０４がロックアーム１０６により本体フレーム１１０に装着された際、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２とが適度な接触圧で接触するようになっている。この際、本体フレーム１１０に装着されるプラテンローラ１０４の装着位置を設計段階で決定している。具体的に、従来のサーマルプリンタ１００では、ヘッド支持体１０３の回動中心Ｏ２となるシャフト１０９を基準にして、プラテンローラ１０４の装着位置（即ち、上述した距離Ｄ１）と発熱素子１０１の位置を決定している。上述した３）〜５）の条件は、全てこの前提のうえに成り立っている。
【００１７】
ところが、プラテンローラ１０４を本体フレーム１１０に装着した際に、本体フレーム１１０の部品寸法精度や、本体フレーム１１０に対するロックアーム１０６の取付精度等によって、プラテンローラ１０４の装着位置が設計段階で決定した位置よりも若干位置ずれ（距離Ｄ１が変化）する場合があった。このような場合であっても、上述したようにヘッド支持体１０３は弾性部材１０７による付勢によってシャフト１０９を中心に回動するので、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２とが適度な接触圧で接触することに変わりはないが、ヘッド支持体１０３の傾斜角度が変わってしまう。つまり、図１７に示す状態よりも、図１９に示すようにヘッド支持体１０３が前傾してしまったり、図２０に示すように後傾してしまったりする。また、プラテンローラ１０４の装着位置がヘッド面１０２ａと平行にずれた場合には、ヘッド支持体１０３が傾斜することなく、発熱素子１０１の位置が発熱素子許容範囲Ｌ１の中心からずれることになる。
【００１８】
このような場合、サーマルヘッド１０２がヘッド支持体１０３に対して正確に位置決めされていたとしても、プラテンローラ１０４に対して発熱素子１０１を正確に位置決めさせることができず、発熱素子許容範囲Ｌ１外に発熱素子１０１が配設されてしまう可能性もあった。
【００１９】
また、仮に本体フレーム１１０に対してプラテンローラ１０４が正確に装着されて上述した距離Ｄ１が変化しない場合であっても、ヘッド支持体１０３の部品寸法精度によって上述した距離Ｄ２が変化した場合には、やはりヘッド支持体１０３の傾斜角度が変化してしまう。つまり、図１７の状態に比べてヘッド支持体１０３の厚み（Ｄ２）が薄い場合には、図２１に示すように、ヘッド支持体１０３が前傾し、図１７の状態に比べてヘッド支持体１０３の厚みが厚い場合には、図２２に示すように、ヘッド支持体１０３が後傾する。従って、同様に、プラテンローラ１０４に対して発熱素子１０１を正確に位置決めさせることができず、発熱素子許容範囲Ｌ１外に発熱素子１０１が配設されてしまう可能性もあった。
【００２０】
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、プラテンローラとサーマルヘッドとの位置決め精度を向上させ、発熱素子を発熱素子許容範囲内に確実に配設することができるサーマルプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタは、本体フレームと、該本体フレームに対して着脱可能に設けられたプラテンローラと、を備えたサーマルプリンタであって、前記本体フレームに対して前記プラテンローラを回転可能に保持するロック機構と、前記プラテンローラの装着時において、前記プラテンローラの軸方向と平行に配置されるヘッド面に、記録紙に印字を行う発熱素子が配されたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドが貼付固定され、前記本体フレームに設けられた回動軸回りに回動可能に支持されたヘッド支持体と、前記ヘッド支持体を介して、前記サーマルヘッドを前記プラテンローラに圧接させるように付勢する第１付勢手段と、前記プラテンローラに対する前記サーマルヘッドの位置決めを行う位置決め機構と、を備え、前記位置決め機構は、前記サーマルヘッドの前記ヘッド面に平行な面内において前記プラテンローラの軸方向に直交する第１方向に沿って、前記ヘッド支持体を前記本体フレームに対して移動可能とさせる案内部と、前記ヘッド支持体に形成され、該ヘッド支持体に前記サーマルヘッドを位置決め固定する際の位置決め基準部として機能すると共に、前記プラテンローラの装着時に該プラテンローラを当接させて、該プラテンローラに対する前記発熱素子の位置を位置決めさせる規制部と、前記規制部が前記プラテンローラに当接するように、前記ヘッド支持体を前記第１方向に沿って付勢する第２付勢手段とを備え、前記規制部は平坦面に形成され、前記平坦面の法線方向が前記第１方向に一致していることを特徴としている。
【００２２】
この構成によれば、プラテンローラが本体フレームに対して着脱可能に保持される構造であるため記録紙のセットや交換等を容易に行うことができる。
【００２３】
また、プラテンローラを装着する際、プラテンローラの装着動作を始めると、まずプラテンローラとヘッド支持体とが接触する。すると、ヘッド支持体は第１付勢手段によって付勢されているので、サーマルヘッドがプラテンローラに圧接されることになる。さらに、装着動作を進めることで、プラテンローラは規制部に当接する。より詳しくは、プラテンローラの軸受けが規制部に当接する。これにより、プラテンローラとサーマルヘッドとの相対位置が規制される。このとき、規制部は法線方向が第１方向に一致するように形成された平坦面であると共に、プラテンローラの軸受けが規制部に当接した際に良好な印字品質が得られる位置にサーマルヘッドが規制部に対して位置決め固定されているので、プラテンローラとサーマルヘッドの発熱素子との相対位置を良好な印字品質が得られる位置に高精度に位置決めすることができる。
【００２４】
また、ヘッド支持体は第２付勢手段によって第１方向に沿って付勢されているので、プラテンローラと規制部とが接触した後、プラテンローラから規制部が離間することなく、接触した状態でプラテンローラとヘッド支持体とが同時に移動し、しかもプラテンローラの外周面と発熱素子との位置関係が良好な印字品質が得られる上記のような位置関係を維持したまま、以降の装着動作を行うことができる。
そして、第２付勢手段に抗する力でプラテンローラの装着動作をさらに進めると、案内部によって移動可能とされたヘッド支持体が、プラテンローラと共に第１方向に沿って移動する。その後、ロック機構によりプラテンローラが本体フレームに保持されることで、本体フレームへのプラテンローラのセットが完了する。
【００２５】
プラテンローラが本体フレームに保持される際、仮にプラテンローラの装着位置が設計段階で決定された位置よりも若干位置ずれしていたり、ヘッド支持体の厚み誤差が生じていたりして、ヘッド支持体の傾斜角度が所定の位置から変化していたとしても、従来のものとは異なり、プラテンローラと発熱素子との位置関係を上述した位置関係のままの状態にすることができる。
つまり、第１付勢手段によりサーマルヘッドのヘッド面がプラテンローラに圧接されるとともに、第２付勢手段により規制部がプラテンローラに当接するので、プラテンローラ、規制部及びサーマルヘッドの相対位置を良好な印字品質が得られる発熱素子許容範囲内にある状態を維持したままでプラテンローラとサーマルヘッドの発熱素子とを確実に位置決めすることができる。
【００２６】
また、前記ロック機構は、前記本体フレームに形成されたスリットと、前記スリットとの間で前記プラテンローラを回転可能に係合するロックアームと、を備え、前記プラテンローラの装着動作時において、前記規制部は前記スリットの底面よりも先に前記プラテンローラに当接するように配置されていることを特徴としている。
この構成によれば、プラテンローラの装着動作時において、プラテンローラがロック機構に保持される前段で、確実に規制部に当接することになる。そのため、プラテンローラとサーマルヘッドとを位置決めした状態で、プラテンローラをロック機構に保持させることができる。
【００２７】
また、前記案内部は、前記ヘッド支持体に形成された前記第１方向を長径方向とする長孔であり、前記長孔内には前記回動軸が挿通されていることを特徴としている。
この構成によれば、ヘッド支持体が第１方向に沿ってスライド移動することになるので、別体の移動機構等を設ける必要がない。これにより、構成の簡素化を図ると共に、製造コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、規制部を基準にしてプラテンローラとサーマルヘッドとの相対位置が決定されるため、従来問題とされていた、大きな公差要因となる条件１），２）の影響を排除することができ、プラテンローラとサーマルヘッドとの位置関係において、発熱素子を発熱素子許容範囲内に確実に配置することができる。これにより、厚さやコシ等の異なる複数種類の記録紙を使用する場合においても発熱素子許容範囲内に発熱素子を高精度に配置することができ、良好な印字品質で印字を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】プラテンローラの非装着時を示す本発明のサーマルプリンタの外観斜視図である。
【図２】プラテンローラの装着時を示す本発明のサーマルプリンタの側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】貼付治具の平面図である。
【図７】貼付治具の側面図である。
【図８】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図９】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１０】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１１】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１２】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１３】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１４】ヘッド支持体が前傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図１５】ヘッド支持体が後傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図１６】従来のサーマルプリンタの外観斜視図である。
【図１７】従来のサーマルプリンタの断面図である。
【図１８】プラテンローラと発熱素子との位置関係を説明するための説明図である。
【図１９】従来のサーマルプリンタにおいて、ヘッド支持体が前傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図２０】従来のサーマルプリンタにおいて、ヘッド支持体が後傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図２１】従来のサーマルプリンタにおいて、ヘッド支持体が前傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図２２】従来のサーマルプリンタにおいて、ヘッド支持体が後傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、サーマルヘッドが装着された本体ユニットが、ロール状に巻回された記録紙が収納される筐体側に設けられ、プラテンローラが装着されたカバーユニットが、筐体の開口部を開閉可能にするカバー側に設けられる、プラテンオープンタイプのサーマルプリンタについて説明する。
【００３１】
図１はプラテンローラの非装着時を示すサーマルプリンタの外観斜視図である。また、図２はプラテンローラの装着時を示すサーマルプリンタの側面図であり、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、図中においては、サーマルプリンタが組み付けられる筐体やカバー等の部材を省略する。また、以下の説明では後述するプラテンローラ１３の装着時において、プラテンローラ１３の軸方向に一致する方向をＸ方向、このＸ方向に平行に設けられたサーマルヘッド１１のヘッド面１１ａに直交する方向をＹ方向、ヘッド面１１ａに平行な面内においてプラテンローラ１３の軸方向（Ｘ方向）に直交する方向をＺ方向（第１方向）として説明する。
【００３２】
図１〜図４に示すように、サーマルプリンタ３は、Ｘ方向に沿って対向配置された一対の側壁部１０ａを有する本体フレーム１０と、ヘッド面１１ａに多数の発熱素子１４を有するサーマルヘッド１１と、このサーマルヘッド１１が貼付固定され、一対の側壁部１０ａ、１０ａとの間に設けられたヘッド支持体１２と、本体フレーム１０に着脱可能に構成され、装着時においてサーマルヘッド１１との間に記録紙Ｐを挟んだ状態で回転することで記録紙Ｐを送り出すプラテンローラ１３と、側壁部１０ａの内面側に配置され、本体フレーム１０に対してプラテンローラ１３を回転可能に保持する一対のロックアーム１７と、ヘッド支持体１２をプラテンローラ１３に圧接するように付勢するコイルバネ等の弾性部材（第１付勢手段）１５とを備えている。
【００３３】
本体フレーム１０は、略直方体状に形成されていると共に、側壁部１０ａ間には記録紙Ｐが搬送されるガイド面１０ｂが形成されている。すなわち、プラテンローラ１３が回転することで、ガイド面１０ｂとプラテンローラ１３との間を記録紙Ｐが搬送されるようになっている。
【００３４】
各側壁部１０ａには、スリット１０ｄが形成されており、ここにプラテンローラ１３の両端部に装着された軸受け１８がそれぞれ保持される。
一方、各側壁部１０ａにはそれぞれ貫通孔１０ｃが形成されており、この貫通孔１０ｃ内には両側壁部１０ａ間を架け渡すようにシャフト（回動軸）２０が挿通されている。
【００３５】
プラテンローラ１３は、ローラシャフト１３ｅにゴムからなるローラ本体１３ｃを一体化させたものである。ローラシャフト１３ｅの両端部には、軸受け１８が装着されており、側壁部１０ａのスリット１０ｄとロックアーム１７との間で、この軸受１８を保持することによりプラテンローラ１３が中心軸Ｏ１回りに回転可能に、且つ着脱可能に本体フレーム１３に保持される。また、プラテンローラ１３の軸方向一端には図示しない従動ギアが固定されており、プラテンローラ１３が一対の側壁部１０ａに保持されたときに、本体フレーム１０側に取り付けられた図示しない歯車伝達機構に噛合するようになっている。この歯車伝達機構は、図示しないモータ等の駆動手段に接続されており、駆動手段からの回転駆動力を従動ギアに伝達している。これによりプラテンローラ１３は、一対の側壁部１０ａに支持された状態で回転し、記録紙Ｐを送り出すことができる。
【００３６】
サーマルヘッド１１は、プラテンローラ１３に対向するように配置された状態でヘッド支持体１２に貼付固定された平面視（Ｙ方向から見て）矩形状のものであり、ヘッド面１１ａにはプラテンローラ１３の軸方向に平行に且つライン状に並んだ多数の発熱素子１４が幅方向に配列されている。なお、ヘッド面１１ａとは、記録紙Ｐの印字面との対向面であり、このヘッド面１１ａと、プラテンローラ１３におけるローラ本体１３ｃの外周面との間で記録紙Ｐを挟持しうるようになっている。
ヘッド支持体１２のサーマルヘッド貼付面（後述する貼付面３０ａ）とは反対側の背面側には、ヘッド支持体１２と略平行に延在する平板状の弾性部材支持板１９が配置されている。そして、ヘッド支持体１２と弾性部材支持板１９との間には、弾性部材１５が介装されており、弾性部材支持板１９とヘッド支持体１２とを互いに離間させる方向に向けて付勢している。すなわち、弾性部材１５は、ヘッド支持体１２をプラテンローラ１３側に向けて常に付勢するように構成されている。
【００３７】
上述したロックアーム１７は、図１，図３に示すように、上述した弾性部材支持板１９のＸ方向両端部からスリット１０ｄ方向に向けて、一体的に延出する部材であり、基端側に形成されたアーム部１７ａと、先端側に形成されたフック部１７ｂとを有している。
アーム部１７ａは、ヘッド支持体１２が間に配置されるように弾性部材支持板１９の両端部から延出しており、各アーム部１７ａ，１７ａには上述したシャフト２０が挿通される貫通孔１７ｃが形成されている。したがって、弾性部材支持板１９及びロックアーム１７は、シャフト２０の中心軸を回動中心Ｏ２にして、回動可能に支持されている。また、アーム部１７ａの先端側におけるプラテンローラ１３の軸受け１８の外周面と接する端面は、平坦面１７ｄを有している。
【００３８】
フック部１７ｂは、アーム部１７ａの先端側からプラテンローラ１３の軸受け１８の外周面を抱え込むように延設されている。フック部１７ｂの内周縁には、プラテンローラ１３の軸受け１８の外周面を支持する凹部１７ｅが形成されており、この凹部１７ｅと側壁部１０ａのスリット１０ｄとの間でプラテンローラ１３の軸受け１８を保持するようになっている（図２参照）。
【００３９】
このように、一対のロックアーム１７は、弾性部材支持板１９によって連結され、この弾性部材支持板１９とヘッド支持体１２とは、弾性部材１５によって互いに反発する方向に向けて付勢されているので、ロックアーム１７は、フック部１７ｂの凹部１７ｅとスリット１０ｄとの間にプラテンローラ１３の軸受け１８を挟み込んで、プラテンローラ１３を回転可能に保持できるようになっている。すなわち、フック部１７ｂの凹部１７ｅとスリット１０ｄによりプラテンローラ１３が位置決めされ、保持される。このように、スリット１０ｄとロックアーム１７とにより、本実施形態のロック機構が構成されている。
【００４０】
本実施形態のサーマルプリンタ３では、使用時にプラテンローラ１３をフック部１７ｂの凹部１７ｅとスリット１０ｄにより位置決めして回転可能に保持することで、プラテンローラ１３とサーマルヘッド１１との間に記録紙Ｐを挟持して記録紙Ｐへの印字を行うことができる。また、ロック機構によるロックを解くことで、本体フレーム１０からプラテンローラ１３を離脱させることができ、記録紙Ｐの交換等を容易に行うことができるようになっている。
【００４１】
ここで、図１，図４に示すように、ヘッド支持体１２は、幅方向を長手方向とした平板状の支持体本体３０と、支持体本体３０に形成され、プラテンローラ１３の装着時にプラテンローラ１３に対するサーマルヘッド１１の位置決めを行う位置決め機構３１とを備えている。
支持体本体３０は、その表面が上述したサーマルヘッド１１が貼付固定される貼付面３０ａとして機能する。なお、サーマルヘッド１１は、後述する貼付治具５０（図６参照）によって支持体本体３０の貼付面３０ａにおける所定の位置に貼り付けられるようになっている。また、支持体本体３０のＸ方向両側には、支持体本体３０から延出する取付片３４が支持体本体３０の底部近傍の一端部に形成されており、この取付片３４には上述したシャフト２０が挿通される貫通孔（案内部）３５が形成されている。この貫通孔３５は、長径方向がヘッド支持体１２の高さ方向に沿って延在する長円形状に形成されている。したがって、ヘッド支持体１２は、シャフト２０の中心軸を回動中心Ｏ２にして回動可能に支持されると共に、長円形状の貫通孔３５に沿ってシャフト２０上を支持体本体３０の高さ方向にスライド移動可能に構成されている。
【００４２】
支持体本体３０の幅方向両側には、プラテンローラ１３が配置される方向へ向けて延出する規制プレート３６が形成されている。この規制プレート３６は、例えば平板状の部材であり、プラテンローラ１３の装着時においてプラテンローラ１３の軸受け１８の外周面と接する端面は、平坦面からなる規制面３６ａが形成されている。この規制面３６ａの法線方向は、ヘッド面１１ａの高さ方向に一致している。すなわち、この規制面３６ａはヘッド面１１ａの高さ方向に直交するように設けられ、この規制面３６ａは、サーマルヘッド１１をヘッド支持体１２に貼り付ける際の位置決め基準面として機能すると共に、プラテンローラ１３の装着時にプラテンローラ１３の軸受け１８の外周面を当接させ、プラテンローラ１３に対してサーマルヘッド１１の発熱素子１４が所定の位置に位置するように設けられたものである。また、規制面３６ａは、プラテンローラ１３の非装着時において、本体フレーム１０のスリット１０ｄよりもプラテンローラ１３の進入／離脱方向に向けて突出して配置されている（図１参照）。すなわち、プラテンローラ１３の装着動作時において、規制面３６ａはフレーム１０におけるスリット１０ｄの底面よりも先にプラテンローラ１３に当接するように配置されている。
【００４３】
図５は、図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
図４，図５に示すように、本体フレーム１０の底壁１０ｅとヘッド支持体１２との間は、僅かながら間隙を有しており、この間隙には板バネ４７（第２付勢手段）が介在している。板バネ４７は、シャフト２０の軸方向に沿って延在する薄板状の部材であり、その延在方向中央部が本体フレーム１０の底壁１０ｅに固定される一方、延在方向両端部が支持体本体３０の底部に向けて湾曲している。そして、板バネ４７の両端部は、支持体本体３０の底部端面に接触しており、ヘッド支持体１２を本体フレーム１０の底壁１０ｅとヘッド支持体１２とを離間させる方向に向けて付勢している。すなわち、板バネ４７は、プラテンローラ１３の装着時において、ヘッド支持体１２の規制面３６ａがプラテンローラ１３の軸受け１８に当接するように、ヘッド支持体１２を付勢している。この場合、プラテンローラ１３の装着時においては、シャフト２０は貫通孔３５内の長径方向中間位置に配置される一方、プラテンローラ１３の非装着時においては、板バネ４７の付勢力によって支持体本体３０が高さ方向に付勢されて移動するため、シャフト２０は貫通孔３５内の長径方向端部（底壁１０ｅ寄り）に配置されことになる（図１０参照）。そして、上述した貫通孔３５、規制プレート３６及び板バネ４７により、本実施形態の位置決め機構３１が構成されている。
【００４４】
なお、図１に示すように、支持体本体３０の底部とは反対側の端部には、ヘッド支持体１２の回動範囲を規制するためのストッパ４１が支持体本体３０に一体形成されている。このストッパ４１は、支持体本体３０の幅方向に向けて延出するものであり、本体フレーム１０の側壁部１０ａに形成された凹部４２内に係合するように設けられている。そして、ストッパ４１は、ヘッド支持体１２の回動に伴って凹部４２内を移動し、凹部４２の両端面に接触可能に構成されている。そして、ストッパ４１と凹部４２の端面に当接することで、ヘッド支持体１２のそれ以上の回動を規制するようになっている。
【００４５】
（サーマルヘッドの貼付方法）
次に、上述したヘッド支持体１２にサーマルヘッド１１を貼り付ける際の貼付方法について説明する。
上述したように、サーマルヘッド１１は、貼付治具５０を用いてヘッド支持体１２に貼り付けられる。そのため、以下の説明では、まず貼付治具５０の構成について説明する。
【００４６】
（貼付治具）
図６は貼付治具の平面図であり、図７は側面図である。
図６，７に示すように、貼付治具５０は、平面視矩形状のセット部５１と、セット部５１に対して支持体本体３０の高さ方向に沿って移動可能（図６中矢印Ｓ参照）な保持部材５２とを備えている。
セット部５１の表面部は、ヘッド支持体１２がセットされるセット面として機能しており、セット部５１表面部の一方側には支持体本体３０の取付片３４を収容する一対の凹部５３がセット部５１の厚さ方向に沿って形成されている。また、セット部５１における各凹部５３が形成された一方側とは反対側の他方側には、セット部５１の高さ方向に沿って延在する長円形のガイド溝５５が形成されている。なお、凹部５３及びガイド溝５５は図６に示すようにセット部５１の幅方向に亘ってそれぞれ２箇所に設けられている。
【００４７】
保持部材５２は、セット部５１の表面部に沿って延在するベース部５４を備え、ベース部５４のセット部５１と対面する端面からは上述した各ガイド溝５５内に望むようにガイドバー５６が延在している。このガイドバー５６は、ガイド溝５５内を移動可能に構成されており、これにより、保持部材５２はセット部５１の表面部上をセット部５１の高さ方向に沿って移動可能に構成されている。
【００４８】
ベース部５４の幅方向両端部には、セット部５１との間に間隙を空けた状態で、ベース部５４からセット部５１の表面に沿ってセット部５１の一方側に向かって延出する一対の位置決め部５９がベース部５４の幅方向に亘って２箇所形成されている。各位置決め部５９は、サーマルヘッド１１の貼付時にヘッド支持体１２の規制面３６ａに対するサーマルヘッド１１の位置決めを行うものである。具体的に説明すると、位置決め部５９は、それぞれベース部５４の幅方向両端側に向かうにつれ、段々と上記一方側方向に向けて突出する階段状に形成されたものであり、内側に形成されたヘッド位置決め部５７と、外側に形成された規制プレート位置決め部５８とで構成されている。
【００４９】
規制プレート位置決め部５８は、ベース部５４の幅方向に沿って延在する平坦面であり、サーマルヘッド１１の貼付作業時において、規制プレート３６の規制面３６ａを当接させるものである。なお、セット部５１に対するヘッド支持体１２の位置決めは、凹部５３の内部に取付片３４を固定することによって行う。
一方、ヘッド位置決め部５７も、ベース部５４の幅方向に沿って延在する平坦面であり、セット部５１の一方側に向かってヘッド位置決め部５７、規制プレート位置決め部５８の順で階段状にそれぞれ平行に配置されている。このヘッド位置決め部５７は、サーマルヘッド１１の貼付作業時において、サーマルヘッド１１の高さ方向における一端面１１ｂを当接させ、支持体本体３０の貼付面３０ａ上におけるサーマルヘッド１１の位置決めを行うものである。この場合、規制プレート位置決め部５８を規制面３６ａに当接させることにより、規制面３６ａに対するサーマルヘッド１１の貼付位置が決定されるようになっている。これにより、サーマルヘッド１１が、規制面３６ａを基準にして支持体本体３０の貼付面３０ａに貼り付けられるようになっている。
【００５０】
上述した貼付治具５０を用いてヘッド支持体１２の貼付面３０ａにサーマルヘッド１１を貼り付ける手順について説明する。
まず保持部材５２をガイド溝５５に沿ってセット部５１の上記他方側に移動させた状態で、ヘッド支持体１２をセット部５１にセットする。具体的には、ヘッド支持体１２の取付片３４がセット部５１の凹部５３内で固定されるようにセットする。
【００５１】
次に、保持部材５２をガイド溝５５に沿ってセット部５１の一方側方向に移動させ、規制プレート位置決め部５８を規制プレート３６の規制面３６ａに当接させる。これにより、ヘッド支持体１２の規制面３６ａに対するヘッド位置決め部５７の相対位置が固定される。
【００５２】
そして、接着剤等を介して、ヘッド支持体１２の貼付面３０ａにサーマルヘッド１１を固定する。具体的には、サーマルヘッド１１の端面１１ｂをヘッド位置決め部５７に当接させた状態で、支持体本体３０の貼付面３０ａにサーマルヘッド１１を貼り付ける。これにより、ヘッド支持体１２の規制面３６ａに対して所定の位置に、サーマルヘッド１１の発熱素子１４を高精度に配置することができる。
【００５３】
（作用）
次に、本実施形態の位置決め機構３１の作用について説明する。
図８〜図１３は、プラテンローラの装着時における動作を説明するための説明図であり、図８，図１１は図２に、図９，図１２は図３に、図１０，図１３は図４にそれぞれ相当している。
そこで、図８〜図１０に示すように、プラテンローラ１３の装着動作を行うと、まずプラテンローラ１３の軸受け１８が側壁部１０ａ及びロックアーム１７の周縁に当接した状態となる。なお、ヘッド支持体１２は板バネ４７によって本体フレーム１０の底壁１０ｅから離間する方向に向けて付勢されているので、プラテンローラ１３の非装着時には、シャフト２０は貫通孔３５内の長径方向底壁１０ｅ寄りの端部に配置されている（図１０参照）。
【００５４】
そして、プラテンローラ１３の装着動作を進めると、プラテンローラ１３におけるローラ本体１３ｃの外周面がサーマルヘッド１１のヘッド面１１ａ上を摺動しながらスリット１０ｄ内へと嵌まり込んでいく。具体的には、プラテンローラ１３をスリット１０ｄ内へ押し込むと、スリット１０ｄとロックアーム１７のフック部１７ｂとの間に軸受け１８が入り込んでいくことで、ロックアーム１７がシャフト２０を中心（回動中心Ｏ２）回りに回動してスリット１０ｄとフック部１７ｂとの間が開いていく。これに伴い、弾性部材支持板１９は支持体本体３０側に向けて倒れていく。また、ヘッド支持体１２は弾性部材１５によって付勢されているので、サーマルヘッド１１がプラテンローラ１３のローラ本体１３ｃに圧接されることになる。
【００５５】
その後、図１１〜図１３に示すように、軸受け１８の外周面が規制プレート３６の規制面３６ａに当接する。軸受け１８の外周面が規制面３６ａに当接することで、プラテンローラ１３とサーマルヘッド１１との相対位置が規制され、プラテンローラ１３の軸受け１８が規制プレート３６に当接した際に良好な印字品質が得られる位置にサーマルヘッド１１が規制面３６ａに対して位置決め固定されているので、良好な印字品質が得られる位置、即ち、発熱素子許容範囲Ｌ１内にプラテンローラ１３とサーマルヘッド１１の発熱素子１４とを確実に位置決めすることができる。また、ヘッド支持体１２は板バネ４７によって支持体本体３０の高さ方向に向けて付勢されているので、プラテンローラ１３の軸受け１８と規制面３６ａとが接触した後、プラテンローラ１３の軸受け１８から規制面３６ａが離間することなく、接触した状態を維持したまま、以降の装着動作が行われる。
【００５６】
そして、板バネ４７に抗する力でプラテンローラ１３の装着動作をさらに進めると、貫通孔３５によって移動可能とされたヘッド支持体１２がプラテンローラ１３と共に貫通孔３５に沿って移動する。具体的に、プラテンローラ１３のローラ本体１３ｃによってサーマルヘッド１１が支持体本体３０側に押し込まれることで、ヘッド支持体１２が回動中心Ｏ２回りにわずかに回動する。一方、プラテンローラ１３の軸受け１８によって規制面３６ａが押し下げられることで、ヘッド支持体１２はシャフト２０に対して貫通孔３５の長径沿って支持体本体３０の高さ方向に移動し、底壁１０ｅに近づく方向に移動する。
【００５７】
プラテンローラ１３の軸受け１８がスリット１０ｄ内に完全に入り込むと、収縮された弾性部材１５が伸長してロックアーム１７が軸受け１８を挟み込む方向に回動する。これにより、ロックアーム１７のフック部１７ｂと本体フレーム１０のスリット１０ｄとの間に軸受け１８が挟み込まれると共に、サーマルヘッド１１との間に記録紙Ｐを挟んだ状態で、プラテンローラ１３が本体フレーム１０のスリット１０ｄとロックアーム１７のフック部１７ｂにより保持されセットされることになる。
【００５８】
ところで、プラテンローラ１３の軸受け１８が本体フレーム１０のスリット１０ｄとロックアーム１７のフック部１７ｂにより回転可能に保持されてセットされた際に、仮にプラテンローラ１３の装着位置が製造公差等により設計段階で決定された位置よりも若干位置ずれてしていたり、ヘッド支持体１２の厚み誤差が生じていたりして、プラテンローラ１３の装着時におけるヘッド支持体１２の傾斜角度が所定の位置から変化していたとしても、従来のものとは異なり、プラテンローラ１３と発熱素子１４の位置関係は上述した位置関係のままの状態を維持することができる。
【００５９】
例えば、上述した条件１）の距離Ｄ１や条件２）の距離Ｄ２（何れも図４参照）が製造公差等により設計段階で決定した位置よりも若干ずれて、ヘッド支持体１２が前傾になった場合であっても、図１４に示すように、ヘッド支持体１２が前傾した分だけ規制面３６ａも前傾するが、プラテンローラ１３の軸受け１８が規制部３６ａに当接した時点で、弾性部材１５によりサーマルヘッド１１のヘッド面１１ａがプラテンローラ１３に圧接され、板バネ４７によりヘッド支持体１２が付勢されているために、ヘッド支持体１２が前傾した分だけプラテンローラ１３の外周面及び軸受け１８の外周面に沿って規制面３６ａ及びサーマルヘッド１１のヘッド面１１ａが摺動するようにヘッド支持体１２が貫通孔３５を利用したスライド移動を行って、プラテンローラ１３と発熱素子１４が良好な印字品質が得られる位置、即ち、発熱素子許容範囲Ｌ１内にあるように位置決めされる。また、例えば図１５に示すように、ヘッド支持体１２が後傾となった場合も同様である。
【００６０】
このように、本実施形態では、規制面３６ａを基準にしてプラテンローラ１３とサーマルヘッド１１との相対位置を決定するように構成することで、従来問題とされていた、例えば上述した条件１）、２）のような位置ズレ要因の影響を受けないようにすることができる。そのため、プラテンローラ１３に対するサーマルヘッド１１の位置決め精度を向上させ、発熱素子１４を所定の発熱素子許容範囲Ｌ１（図４参照）内に確実に配置することができる。これにより、厚さやコシ等の異なる複数種類の記録紙Ｐの全てに対応した発熱素子許容範囲Ｌ１内に発熱素子１４を配置することが可能となり、同一の装置によって全ての記録紙Ｐに良好な印字品質で印字を行うことも可能となる。
【００６１】
また、本実施形態では、プラテンローラ１３の非装着時に、規制プレート３６の規制面３６ａがスリット１０ｄの底面よりもプラテンローラ１３の進入／離脱方向に突出しているので、プラテンローラ１３の装着動作時にプラテンローラ１３の軸受け１８がロックアーム１７にロックされる前段で、確実に規制面３６ａに接触することになる。そのため、プラテンローラ１３に対するサーマルヘッド１１の位置決めが行われた状態でサーマルプリンタ３をセットすることができる。
さらに、ヘッド支持体１２を移動可能とする貫通孔３５が長孔に形成されているので、ヘッド支持体１２がシャフト２０に対して支持体本体３０の高さ方向に沿ってスライド移動することになる。これにより、ヘッド支持体１２を支持体本体３０の高さ方向に移動させるために、別体の移動機構等を設ける必要がないので、構成の簡素化を図ると共に、製造コストの低減を図ることができる。
【００６２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、第２付勢手段に板バネ４７を用いる場合について説明したが、これに限らずコイルバネ等を用いることも可能である。
また、本実施形態のサーマルプリンタ３は、例えば情報端末や、駐車場或いはセルフ式のガソリンスタンドにおける給油機の精算機、各種の飲食店舗内等に設置される券売機等に搭載することが可能である。
また、
【符号の説明】
【００６３】
３…サーマルプリンタ １０ｄ…スリット（ロック機構） １１…サーマルヘッド １３…プラテンローラ １５…弾性部材（第１付勢手段） １７…ロックアーム（ロック機構） ２０…シャフト（回動軸） ３１…位置決め機構 ３５…貫通孔（案内部） ３６…規制プレート（規制部） ３６ａ…規制面（平坦面） ４７…板バネ（第２付勢手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール紙から引き出された記録紙に各種の情報を印刷するサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリンタは、熱を加えると発色する特殊な記録紙（感熱紙）をプラテンローラとサーマルヘッドとで挟持し、プラテンローラの回転により記録紙を紙送りしながら記録紙の印字面（感熱面）をサーマルヘッドの発熱素子により加熱することで、印字面を発色させて印字を行うものである。この種のサーマルプリンタとしては、例えばプラテンオープンタイプのサーマルプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このタイプのサーマルプリンタは、ロール状に巻回された記録紙が収納される筐体側にサーマルヘッドが設けられ、筐体の開口部を開閉可能にするカバー側にプラテンローラが設けられている構成とされている。従って、カバーを開けた時にプラテンローラとサーマルヘッドとが大きく離間することになるので、記録紙の交換作業を容易に行うことができる等のメリットがある。
【０００３】
ここで、プラテンオープンタイプのサーマルプリンタについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１６，図１７に示すように、このサーマルプリンタ１００は、図示しない筐体側に固定される本体フレーム１１０に対して、図示しないカバー側に固定されるプラテンローラ１０４が着脱可能に組み合わされる構成とされている。
【０００４】
具体的には、ライン状に並んだ多数の発熱素子１０１を有するサーマルヘッド１０２と、サーマルヘッド１０２を支持すると共に、本体フレーム１１０に固定されたシャフト１０９に対して回動可能に支持されたヘッド支持体１０３と、サーマルヘッド１０２との間に記録紙Ｐ（図１６参照）を挟むプラテンローラ１０４と、本体フレーム１１０のスリット１１０ａに収容されたプラテンローラ１０４の軸受け１０４ａを抱え込むように保持するロックアーム１０６（図１６参照）と、サーマルヘッド１０２をプラテンローラ１０４に圧接させるようにヘッド支持体１０３を付勢する弾性部材１０７と、を備えている。
【０００５】
このように構成されているので、ロックアーム１０６を利用してプラテンローラ１０４を本体フレーム１１０に容易に組み付けたり、ロックアーム１０６を解除してプラテンローラ１０４を本体フレーム１１０から容易に離脱させたりすることができる。
また、ヘッド支持体１０３は、弾性部材１０７によって付勢されることで、プラテンローラ１０４に圧接するようにシャフト１０９を中心に回動するようになっている。そのため、プラテンローラ１０４を本体フレーム１１０に組み付けた際、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との間で確実に記録紙Ｐを挟持しながら印字を行えるように設計されている。
【０００６】
ところで、記録紙Ｐへの良好な印字を行うためには、図１８に示すように、プラテンローラ１０４に対するサーマルヘッド１０２の発熱素子１０１の位置が許容範囲（発熱素子許容範囲Ｌ１）内に収まっている必要がある。発熱素子１０１が発熱素子許容範囲Ｌ１内に存在しない場合には、発熱素子１０１の熱が記録紙Ｐに十分に伝わらない虞があるため、適正な印字濃度が得られない等の印字品質が低下する問題が生じてしまう。
【０００７】
ここで、発熱素子許容範囲Ｌ１とは、ニップ幅Ｌ２から所定のマージンＭを差し引いた範囲である。このニップ幅Ｌ２は、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との接触範囲によって決定される。ニップ幅Ｌ２の中心は、通常、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との接触基準点Ｎ（ヘッド面１０２ａにおいてプラテンローラ１０４の中心Ｏ１までの距離が最短となる点）と一致しない場合が多い。これは、プラテンローラ１０４の回転や、サーマルヘッド１０２表面（ヘッド面１０２ａ）の形状によって、プラテンローラ１０４の撓みが、回転上流と下流で不均一となるためである。またマージンＭは、部品の寸法バラツキによる誤差を吸収する目的で設定している。
【０００８】
従って、発熱素子許容範囲Ｌ１の中心に関しても、通常、接触基準点Ｎよりもプラテンローラ１０４の回転上流側にオフセットしている。なお、発熱素子許容範囲Ｌ１の中心が発熱素子１０１の理想的な狙い位置とされている。この際、この狙い位置と接触基準点Ｎとのずれ量は、オフセット量Ｌ３と呼ばれている。
【０００９】
そして、記録紙Ｐに対して良好な印字品質で印字を行うためには、発熱素子１０１の位置が、発熱素子許容範囲Ｌ１内に収まるようにする必要がある。
ところで、ニップ幅Ｌ２は、主にプラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との接触範囲によって決定されると先に述べたが、これ以外にも、使用する記録紙Ｐのコシや厚み等の特性や、記録紙Ｐの搬送経路等の各条件によってもニップ幅Ｌ２が変化してしまう。従って、発熱素子許容範囲Ｌ１に関しても上述した各条件によって同様に変化してしまう。
【００１０】
例えば、厚みのある記録紙Ｐの場合のニップ幅が図１８に示す幅Ｌ２だとすると、薄い記録紙Ｐの場合には、プラテンローラ１０４の外周面に馴染み易いのでニップ幅は幅Ｌ２よりも大きくなる。従って、当然に発熱素子許容範囲Ｌ１も異なってしまう。
このように、使用する記録紙Ｐに応じて発熱素子許容範囲Ｌ１が異なってしまうので、全ての記録紙Ｐに対応しようとした場合には、それぞれの発熱素子許容範囲Ｌ１が重なる範囲に発熱素子１０１を位置させる必要がある。従って、使用する記録紙Ｐの種類が増えるほど、全ての記録紙Ｐに対応した発熱素子許容範囲Ｌ１が制限を受けて短くなってしまう。よって、この範囲内に収まるように発熱素子１０１を高精度に位置決めさせる必要性が生じてしまう。よって、プラテンローラ１０４に対する発熱素子１０１の高い位置決め精度が要求されている。
【００１１】
ところで、このような要求に応え易くするために、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２との接触圧（プラテン圧）を増加させてニップ幅Ｌ２を拡大し、発熱素子許容範囲Ｌ１そのものを拡大することも考えられる。
しかしながら、接触圧を増加してしまうと、プラテンローラ１０４を駆動させるモータのモータ負荷の増加に繋がってしまう。特に近年では、装置の小型化に伴ってプラテンローラ１０４を駆動させるモータの小型化が進んでいるため、十分なニップ幅Ｌ２を確保するために必要な接触圧の増加を許容できるほどモータトルクに余裕が無いのが現状である。
従って、装置の小型化を図りながら、同時に発熱素子許容範囲Ｌ１そのものを拡大することは難しいものであった。
【００１２】
そこで、従来、プラテンローラ１０４に対して発熱素子１０１を少しでも高精度に位置決めするための手段として、ヘッド支持体１０３に対してサーマルヘッド１０２を精度良く貼り付けることを行っている。
具体的には、図１７に示すように、まず、ヘッド支持体１０３の端部には、サーマルヘッド１０２とヘッド支持体１０３との位置合わせ面となる度当たり部１０８が形成されている。そして、サーマルヘッド１０２をヘッド支持体１０３の貼付面に貼付する際、サーマルヘッド１０２の端面１０２ｂを度当たり部１０８に位置合わせした状態で貼り付けている。これにより、安価な治具でもヘッド支持体１０３に対してサーマルヘッド１０２を精度良く貼り付けることができ、プラテンローラ１０４に対する発熱素子１０１の位置決めの高精度化に繋げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−３１８２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、近年の小型化の流れの中で、従来の方法では、プラテンローラ１０４に対する発熱素子１０１の位置精度は十分なものではなくなってきた。
この点について、以下詳細に説明する。
はじめに、プラテンローラ１０４と発熱素子１０１との位置決め精度は、主に以下の寸法精度が影響するものと考えられる（図１７参照）。
１） プラテンローラ１０４の中心軸Ｏ１と、ヘッド支持体１０３の回動中心Ｏ２との間の距離Ｄ１
２） ヘッド支持体１０３の回動中心Ｏ２と、ヘッド支持体１０３におけるサーマルヘッド１０２の貼付面までの距離Ｄ２
３） ヘッド支持体１０３の回動中心Ｏ２から度当り部１０８までの距離Ｄ３
４） サーマルヘッド１０２の端面１０２ｂから発熱素子１０１までの距離Ｄ４
５） ヘッド支持体１０３の貼付面へのサーマルヘッド１０２の貼付公差（度当り部１０８とサーマルヘッド１０２の端面１０２ｂとの距離）
【００１５】
上述した条件のうち、３）〜５）の条件については、サーマルヘッド１０２をヘッド支持体１０３に貼り付ける際の位置決め精度に依存するものであり、特にサーマルヘッド１０２をヘッド支持体１０３に貼り付ける際、設備コストの増加に繋がってしまうが画像認識装置等を使用し、発熱素子１０１の位置を直接、回動中心Ｏ２との距離で管理することで、公差をさらに縮小することが可能である。
しかしながら、仮に設備コストの増加を受け入れて３）〜５）の公差を縮小したとしても、１），２）で発生する公差の影響が大きく、プラテンローラ１０４に対して発熱素子１０１を要求される精度で位置決めさせることが困難な場合があった。
【００１６】
つまり、ヘッド支持体１０３は、常時弾性部材１０７によって付勢されており、シャフト１０９を中心に回動するようになっている。これにより、プラテンローラ１０４がロックアーム１０６により本体フレーム１１０に装着された際、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２とが適度な接触圧で接触するようになっている。この際、本体フレーム１１０に装着されるプラテンローラ１０４の装着位置を設計段階で決定している。具体的に、従来のサーマルプリンタ１００では、ヘッド支持体１０３の回動中心Ｏ２となるシャフト１０９を基準にして、プラテンローラ１０４の装着位置（即ち、上述した距離Ｄ１）と発熱素子１０１の位置を決定している。上述した３）〜５）の条件は、全てこの前提のうえに成り立っている。
【００１７】
ところが、プラテンローラ１０４を本体フレーム１１０に装着した際に、本体フレーム１１０の部品寸法精度や、本体フレーム１１０に対するロックアーム１０６の取付精度等によって、プラテンローラ１０４の装着位置が設計段階で決定した位置よりも若干位置ずれ（距離Ｄ１が変化）する場合があった。このような場合であっても、上述したようにヘッド支持体１０３は弾性部材１０７による付勢によってシャフト１０９を中心に回動するので、プラテンローラ１０４とサーマルヘッド１０２とが適度な接触圧で接触することに変わりはないが、ヘッド支持体１０３の傾斜角度が変わってしまう。つまり、図１７に示す状態よりも、図１９に示すようにヘッド支持体１０３が前傾してしまったり、図２０に示すように後傾してしまったりする。また、プラテンローラ１０４の装着位置がヘッド面１０２ａと平行にずれた場合には、ヘッド支持体１０３が傾斜することなく、発熱素子１０１の位置が発熱素子許容範囲Ｌ１の中心からずれることになる。
【００１８】
このような場合、サーマルヘッド１０２がヘッド支持体１０３に対して正確に位置決めされていたとしても、プラテンローラ１０４に対して発熱素子１０１を正確に位置決めさせることができず、発熱素子許容範囲Ｌ１外に発熱素子１０１が配設されてしまう可能性もあった。
【００１９】
また、仮に本体フレーム１１０に対してプラテンローラ１０４が正確に装着されて上述した距離Ｄ１が変化しない場合であっても、ヘッド支持体１０３の部品寸法精度によって上述した距離Ｄ２が変化した場合には、やはりヘッド支持体１０３の傾斜角度が変化してしまう。つまり、図１７の状態に比べてヘッド支持体１０３の厚み（Ｄ２）が薄い場合には、図２１に示すように、ヘッド支持体１０３が前傾し、図１７の状態に比べてヘッド支持体１０３の厚みが厚い場合には、図２２に示すように、ヘッド支持体１０３が後傾する。従って、同様に、プラテンローラ１０４に対して発熱素子１０１を正確に位置決めさせることができず、発熱素子許容範囲Ｌ１外に発熱素子１０１が配設されてしまう可能性もあった。
【００２０】
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、プラテンローラとサーマルヘッドとの位置決め精度を向上させ、発熱素子を発熱素子許容範囲内に確実に配設することができるサーマルプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタは、本体フレームと、該本体フレームに対して着脱可能に設けられたプラテンローラと、を備えたサーマルプリンタであって、前記本体フレームに対して前記プラテンローラを回転可能に保持するロック機構と、前記プラテンローラの装着時において、前記プラテンローラの軸方向と平行に配置されるヘッド面に、記録紙に印字を行う発熱素子が配されたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドが貼付固定され、前記本体フレームに設けられた回動軸回りに回動可能に支持されたヘッド支持体と、前記ヘッド支持体を介して、前記サーマルヘッドを前記プラテンローラに圧接させるように付勢する第１付勢手段と、前記プラテンローラに対する前記サーマルヘッドの位置決めを行う位置決め機構と、を備え、前記位置決め機構は、前記サーマルヘッドの前記ヘッド面に平行な面内において前記プラテンローラの軸方向に直交する第１方向に沿って、前記ヘッド支持体を前記本体フレームに対して移動可能とさせる案内部と、前記ヘッド支持体に形成され、該ヘッド支持体に前記サーマルヘッドを位置決め固定する際の位置決め基準部として機能すると共に、前記プラテンローラの装着時に該プラテンローラを当接させて、該プラテンローラに対する前記発熱素子の位置を位置決めさせる規制部と、前記規制部が前記プラテンローラに当接するように、前記ヘッド支持体を前記第１方向に沿って付勢する第２付勢手段とを備え、前記規制部は平坦面に形成され、前記平坦面の法線方向が前記第１方向に一致していることを特徴としている。
【００２２】
この構成によれば、プラテンローラが本体フレームに対して着脱可能に保持される構造であるため記録紙のセットや交換等を容易に行うことができる。
【００２３】
また、プラテンローラを装着する際、プラテンローラの装着動作を始めると、まずプラテンローラとヘッド支持体とが接触する。すると、ヘッド支持体は第１付勢手段によって付勢されているので、サーマルヘッドがプラテンローラに圧接されることになる。さらに、装着動作を進めることで、プラテンローラは規制部に当接する。より詳しくは、プラテンローラの軸受けが規制部に当接する。これにより、プラテンローラとサーマルヘッドとの相対位置が規制される。このとき、規制部は法線方向が第１方向に一致するように形成された平坦面であると共に、プラテンローラの軸受けが規制部に当接した際に良好な印字品質が得られる位置にサーマルヘッドが規制部に対して位置決め固定されているので、プラテンローラとサーマルヘッドの発熱素子との相対位置を良好な印字品質が得られる位置に高精度に位置決めすることができる。
【００２４】
また、ヘッド支持体は第２付勢手段によって第１方向に沿って付勢されているので、プラテンローラと規制部とが接触した後、プラテンローラから規制部が離間することなく、接触した状態でプラテンローラとヘッド支持体とが同時に移動し、しかもプラテンローラの外周面と発熱素子との位置関係が良好な印字品質が得られる上記のような位置関係を維持したまま、以降の装着動作を行うことができる。
そして、第２付勢手段に抗する力でプラテンローラの装着動作をさらに進めると、案内部によって移動可能とされたヘッド支持体が、プラテンローラと共に第１方向に沿って移動する。その後、ロック機構によりプラテンローラが本体フレームに保持されることで、本体フレームへのプラテンローラのセットが完了する。
【００２５】
プラテンローラが本体フレームに保持される際、仮にプラテンローラの装着位置が設計段階で決定された位置よりも若干位置ずれしていたり、ヘッド支持体の厚み誤差が生じていたりして、ヘッド支持体の傾斜角度が所定の位置から変化していたとしても、従来のものとは異なり、プラテンローラと発熱素子との位置関係を上述した位置関係のままの状態にすることができる。
つまり、第１付勢手段によりサーマルヘッドのヘッド面がプラテンローラに圧接されるとともに、第２付勢手段により規制部がプラテンローラに当接するので、プラテンローラ、規制部及びサーマルヘッドの相対位置を良好な印字品質が得られる発熱素子許容範囲内にある状態を維持したままでプラテンローラとサーマルヘッドの発熱素子とを確実に位置決めすることができる。
【００２６】
また、前記ロック機構は、前記本体フレームに形成されたスリットと、前記スリットとの間で前記プラテンローラを回転可能に係合するロックアームと、を備え、前記プラテンローラの装着動作時において、前記規制部は前記スリットの底面よりも先に前記プラテンローラに当接するように配置されていることを特徴としている。
この構成によれば、プラテンローラの装着動作時において、プラテンローラがロック機構に保持される前段で、確実に規制部に当接することになる。そのため、プラテンローラとサーマルヘッドとを位置決めした状態で、プラテンローラをロック機構に保持させることができる。
【００２７】
また、前記案内部は、前記ヘッド支持体に形成された前記第１方向を長径方向とする長孔であり、前記長孔内には前記回動軸が挿通されていることを特徴としている。
この構成によれば、ヘッド支持体が第１方向に沿ってスライド移動することになるので、別体の移動機構等を設ける必要がない。これにより、構成の簡素化を図ると共に、製造コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、規制部を基準にしてプラテンローラとサーマルヘッドとの相対位置が決定されるため、従来問題とされていた、大きな公差要因となる条件１），２）の影響を排除することができ、プラテンローラとサーマルヘッドとの位置関係において、発熱素子を発熱素子許容範囲内に確実に配置することができる。これにより、厚さやコシ等の異なる複数種類の記録紙を使用する場合においても発熱素子許容範囲内に発熱素子を高精度に配置することができ、良好な印字品質で印字を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】プラテンローラの非装着時を示す本発明のサーマルプリンタの外観斜視図である。
【図２】プラテンローラの装着時を示す本発明のサーマルプリンタの側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】貼付治具の平面図である。
【図７】貼付治具の側面図である。
【図８】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図９】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１０】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１１】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１２】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１３】プラテンローラの装着動作を説明するための説明図である。
【図１４】ヘッド支持体が前傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図１５】ヘッド支持体が後傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図１６】従来のサーマルプリンタの外観斜視図である。
【図１７】従来のサーマルプリンタの断面図である。
【図１８】プラテンローラと発熱素子との位置関係を説明するための説明図である。
【図１９】従来のサーマルプリンタにおいて、ヘッド支持体が前傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図２０】従来のサーマルプリンタにおいて、ヘッド支持体が後傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図２１】従来のサーマルプリンタにおいて、ヘッド支持体が前傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【図２２】従来のサーマルプリンタにおいて、ヘッド支持体が後傾でプラテンローラに接触した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、サーマルヘッドが装着された本体ユニットが、ロール状に巻回された記録紙が収納される筐体側に設けられ、プラテンローラが装着されたカバーユニットが、筐体の開口部を開閉可能にするカバー側に設けられる、プラテンオープンタイプのサーマルプリンタについて説明する。
【００３１】
図１はプラテンローラの非装着時を示すサーマルプリンタの外観斜視図である。また、図２はプラテンローラの装着時を示すサーマルプリンタの側面図であり、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、図中においては、サーマルプリンタが組み付けられる筐体やカバー等の部材を省略する。また、以下の説明では後述するプラテンローラ１３の装着時において、プラテンローラ１３の軸方向に一致する方向をＸ方向、このＸ方向に平行に設けられたサーマルヘッド１１のヘッド面１１ａに直交する方向をＹ方向、ヘッド面１１ａに平行な面内においてプラテンローラ１３の軸方向（Ｘ方向）に直交する方向をＺ方向（第１方向）として説明する。
【００３２】
図１〜図４に示すように、サーマルプリンタ３は、Ｘ方向に沿って対向配置された一対の側壁部１０ａを有する本体フレーム１０と、ヘッド面１１ａに多数の発熱素子１４を有するサーマルヘッド１１と、このサーマルヘッド１１が貼付固定され、一対の側壁部１０ａ、１０ａとの間に設けられたヘッド支持体１２と、本体フレーム１０に着脱可能に構成され、装着時においてサーマルヘッド１１との間に記録紙Ｐを挟んだ状態で回転することで記録紙Ｐを送り出すプラテンローラ１３と、側壁部１０ａの内面側に配置され、本体フレーム１０に対してプラテンローラ１３を回転可能に保持する一対のロックアーム１７と、ヘッド支持体１２をプラテンローラ１３に圧接するように付勢するコイルバネ等の弾性部材（第１付勢手段）１５とを備えている。
【００３３】
本体フレーム１０は、略直方体状に形成されていると共に、側壁部１０ａ間には記録紙Ｐが搬送されるガイド面１０ｂが形成されている。すなわち、プラテンローラ１３が回転することで、ガイド面１０ｂとプラテンローラ１３との間を記録紙Ｐが搬送されるようになっている。
【００３４】
各側壁部１０ａには、スリット１０ｄが形成されており、ここにプラテンローラ１３の両端部に装着された軸受け１８がそれぞれ保持される。
一方、各側壁部１０ａにはそれぞれ貫通孔１０ｃが形成されており、この貫通孔１０ｃ内には両側壁部１０ａ間を架け渡すようにシャフト（回動軸）２０が挿通されている。
【００３５】
プラテンローラ１３は、ローラシャフト１３ｅにゴムからなるローラ本体１３ｃを一体化させたものである。ローラシャフト１３ｅの両端部には、軸受け１８が装着されており、側壁部１０ａのスリット１０ｄとロックアーム１７との間で、この軸受１８を保持することによりプラテンローラ１３が中心軸Ｏ１回りに回転可能に、且つ着脱可能に本体フレーム１３に保持される。また、プラテンローラ１３の軸方向一端には図示しない従動ギアが固定されており、プラテンローラ１３が一対の側壁部１０ａに保持されたときに、本体フレーム１０側に取り付けられた図示しない歯車伝達機構に噛合するようになっている。この歯車伝達機構は、図示しないモータ等の駆動手段に接続されており、駆動手段からの回転駆動力を従動ギアに伝達している。これによりプラテンローラ１３は、一対の側壁部１０ａに支持された状態で回転し、記録紙Ｐを送り出すことができる。
【００３６】
サーマルヘッド１１は、プラテンローラ１３に対向するように配置された状態でヘッド支持体１２に貼付固定された平面視（Ｙ方向から見て）矩形状のものであり、ヘッド面１１ａにはプラテンローラ１３の軸方向に平行に且つライン状に並んだ多数の発熱素子１４が幅方向に配列されている。なお、ヘッド面１１ａとは、記録紙Ｐの印字面との対向面であり、このヘッド面１１ａと、プラテンローラ１３におけるローラ本体１３ｃの外周面との間で記録紙Ｐを挟持しうるようになっている。
ヘッド支持体１２のサーマルヘッド貼付面（後述する貼付面３０ａ）とは反対側の背面側には、ヘッド支持体１２と略平行に延在する平板状の弾性部材支持板１９が配置されている。そして、ヘッド支持体１２と弾性部材支持板１９との間には、弾性部材１５が介装されており、弾性部材支持板１９とヘッド支持体１２とを互いに離間させる方向に向けて付勢している。すなわち、弾性部材１５は、ヘッド支持体１２をプラテンローラ１３側に向けて常に付勢するように構成されている。
【００３７】
上述したロックアーム１７は、図１，図３に示すように、上述した弾性部材支持板１９のＸ方向両端部からスリット１０ｄ方向に向けて、一体的に延出する部材であり、基端側に形成されたアーム部１７ａと、先端側に形成されたフック部１７ｂとを有している。
アーム部１７ａは、ヘッド支持体１２が間に配置されるように弾性部材支持板１９の両端部から延出しており、各アーム部１７ａ，１７ａには上述したシャフト２０が挿通される貫通孔１７ｃが形成されている。したがって、弾性部材支持板１９及びロックアーム１７は、シャフト２０の中心軸を回動中心Ｏ２にして、回動可能に支持されている。また、アーム部１７ａの先端側におけるプラテンローラ１３の軸受け１８の外周面と接する端面は、平坦面１７ｄを有している。
【００３８】
フック部１７ｂは、アーム部１７ａの先端側からプラテンローラ１３の軸受け１８の外周面を抱え込むように延設されている。フック部１７ｂの内周縁には、プラテンローラ１３の軸受け１８の外周面を支持する凹部１７ｅが形成されており、この凹部１７ｅと側壁部１０ａのスリット１０ｄとの間でプラテンローラ１３の軸受け１８を保持するようになっている（図２参照）。
【００３９】
このように、一対のロックアーム１７は、弾性部材支持板１９によって連結され、この弾性部材支持板１９とヘッド支持体１２とは、弾性部材１５によって互いに反発する方向に向けて付勢されているので、ロックアーム１７は、フック部１７ｂの凹部１７ｅとスリット１０ｄとの間にプラテンローラ１３の軸受け１８を挟み込んで、プラテンローラ１３を回転可能に保持できるようになっている。すなわち、フック部１７ｂの凹部１７ｅとスリット１０ｄによりプラテンローラ１３が位置決めされ、保持される。このように、スリット１０ｄとロックアーム１７とにより、本実施形態のロック機構が構成されている。
【００４０】
本実施形態のサーマルプリンタ３では、使用時にプラテンローラ１３をフック部１７ｂの凹部１７ｅとスリット１０ｄにより位置決めして回転可能に保持することで、プラテンローラ１３とサーマルヘッド１１との間に記録紙Ｐを挟持して記録紙Ｐへの印字を行うことができる。また、ロック機構によるロックを解くことで、本体フレーム１０からプラテンローラ１３を離脱させることができ、記録紙Ｐの交換等を容易に行うことができるようになっている。
【００４１】
ここで、図１，図４に示すように、ヘッド支持体１２は、幅方向を長手方向とした平板状の支持体本体３０と、支持体本体３０に形成され、プラテンローラ１３の装着時にプラテンローラ１３に対するサーマルヘッド１１の位置決めを行う位置決め機構３１とを備えている。
支持体本体３０は、その表面が上述したサーマルヘッド１１が貼付固定される貼付面３０ａとして機能する。なお、サーマルヘッド１１は、後述する貼付治具５０（図６参照）によって支持体本体３０の貼付面３０ａにおける所定の位置に貼り付けられるようになっている。また、支持体本体３０のＸ方向両側には、支持体本体３０から延出する取付片３４が支持体本体３０の底部近傍の一端部に形成されており、この取付片３４には上述したシャフト２０が挿通される貫通孔（案内部）３５が形成されている。この貫通孔３５は、長径方向がヘッド支持体１２の高さ方向に沿って延在する長円形状に形成されている。したがって、ヘッド支持体１２は、シャフト２０の中心軸を回動中心Ｏ２にして回動可能に支持されると共に、長円形状の貫通孔３５に沿ってシャフト２０上を支持体本体３０の高さ方向にスライド移動可能に構成されている。
【００４２】
支持体本体３０の幅方向両側には、プラテンローラ１３が配置される方向へ向けて延出する規制プレート３６が形成されている。この規制プレート３６は、例えば平板状の部材であり、プラテンローラ１３の装着時においてプラテンローラ１３の軸受け１８の外周面と接する端面は、平坦面からなる規制面３６ａが形成されている。この規制面３６ａの法線方向は、ヘッド面１１ａの高さ方向に一致している。すなわち、この規制面３６ａはヘッド面１１ａの高さ方向に直交するように設けられ、この規制面３６ａは、サーマルヘッド１１をヘッド支持体１２に貼り付ける際の位置決め基準面として機能すると共に、プラテンローラ１３の装着時にプラテンローラ１３の軸受け１８の外周面を当接させ、プラテンローラ１３に対してサーマルヘッド１１の発熱素子１４が所定の位置に位置するように設けられたものである。また、規制面３６ａは、プラテンローラ１３の非装着時において、本体フレーム１０のスリット１０ｄよりもプラテンローラ１３の進入／離脱方向に向けて突出して配置されている（図１参照）。すなわち、プラテンローラ１３の装着動作時において、規制面３６ａはフレーム１０におけるスリット１０ｄの底面よりも先にプラテンローラ１３に当接するように配置されている。
【００４３】
図５は、図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
図４，図５に示すように、本体フレーム１０の底壁１０ｅとヘッド支持体１２との間は、僅かながら間隙を有しており、この間隙には板バネ４７（第２付勢手段）が介在している。板バネ４７は、シャフト２０の軸方向に沿って延在する薄板状の部材であり、その延在方向中央部が本体フレーム１０の底壁１０ｅに固定される一方、延在方向両端部が支持体本体３０の底部に向けて湾曲している。そして、板バネ４７の両端部は、支持体本体３０の底部端面に接触しており、ヘッド支持体１２を本体フレーム１０の底壁１０ｅとヘッド支持体１２とを離間させる方向に向けて付勢している。すなわち、板バネ４７は、プラテンローラ１３の装着時において、ヘッド支持体１２の規制面３６ａがプラテンローラ１３の軸受け１８に当接するように、ヘッド支持体１２を付勢している。この場合、プラテンローラ１３の装着時においては、シャフト２０は貫通孔３５内の長径方向中間位置に配置される一方、プラテンローラ１３の非装着時においては、板バネ４７の付勢力によって支持体本体３０が高さ方向に付勢されて移動するため、シャフト２０は貫通孔３５内の長径方向端部（底壁１０ｅ寄り）に配置されことになる（図１０参照）。そして、上述した貫通孔３５、規制プレート３６及び板バネ４７により、本実施形態の位置決め機構３１が構成されている。
【００４４】
なお、図１に示すように、支持体本体３０の底部とは反対側の端部には、ヘッド支持体１２の回動範囲を規制するためのストッパ４１が支持体本体３０に一体形成されている。このストッパ４１は、支持体本体３０の幅方向に向けて延出するものであり、本体フレーム１０の側壁部１０ａに形成された凹部４２内に係合するように設けられている。そして、ストッパ４１は、ヘッド支持体１２の回動に伴って凹部４２内を移動し、凹部４２の両端面に接触可能に構成されている。そして、ストッパ４１と凹部４２の端面に当接することで、ヘッド支持体１２のそれ以上の回動を規制するようになっている。
【００４５】
（サーマルヘッドの貼付方法）
次に、上述したヘッド支持体１２にサーマルヘッド１１を貼り付ける際の貼付方法について説明する。
上述したように、サーマルヘッド１１は、貼付治具５０を用いてヘッド支持体１２に貼り付けられる。そのため、以下の説明では、まず貼付治具５０の構成について説明する。
【００４６】
（貼付治具）
図６は貼付治具の平面図であり、図７は側面図である。
図６，７に示すように、貼付治具５０は、平面視矩形状のセット部５１と、セット部５１に対して支持体本体３０の高さ方向に沿って移動可能（図６中矢印Ｓ参照）な保持部材５２とを備えている。
セット部５１の表面部は、ヘッド支持体１２がセットされるセット面として機能しており、セット部５１表面部の一方側には支持体本体３０の取付片３４を収容する一対の凹部５３がセット部５１の厚さ方向に沿って形成されている。また、セット部５１における各凹部５３が形成された一方側とは反対側の他方側には、セット部５１の高さ方向に沿って延在する長円形のガイド溝５５が形成されている。なお、凹部５３及びガイド溝５５は図６に示すようにセット部５１の幅方向に亘ってそれぞれ２箇所に設けられている。
【００４７】
保持部材５２は、セット部５１の表面部に沿って延在するベース部５４を備え、ベース部５４のセット部５１と対面する端面からは上述した各ガイド溝５５内に望むようにガイドバー５６が延在している。このガイドバー５６は、ガイド溝５５内を移動可能に構成されており、これにより、保持部材５２はセット部５１の表面部上をセット部５１の高さ方向に沿って移動可能に構成されている。
【００４８】
ベース部５４の幅方向両端部には、セット部５１との間に間隙を空けた状態で、ベース部５４からセット部５１の表面に沿ってセット部５１の一方側に向かって延出する一対の位置決め部５９がベース部５４の幅方向に亘って２箇所形成されている。各位置決め部５９は、サーマルヘッド１１の貼付時にヘッド支持体１２の規制面３６ａに対するサーマルヘッド１１の位置決めを行うものである。具体的に説明すると、位置決め部５９は、それぞれベース部５４の幅方向両端側に向かうにつれ、段々と上記一方側方向に向けて突出する階段状に形成されたものであり、内側に形成されたヘッド位置決め部５７と、外側に形成された規制プレート位置決め部５８とで構成されている。
【００４９】
規制プレート位置決め部５８は、ベース部５４の幅方向に沿って延在する平坦面であり、サーマルヘッド１１の貼付作業時において、規制プレート３６の規制面３６ａを当接させるものである。なお、セット部５１に対するヘッド支持体１２の位置決めは、凹部５３の内部に取付片３４を固定することによって行う。
一方、ヘッド位置決め部５７も、ベース部５４の幅方向に沿って延在する平坦面であり、セット部５１の一方側に向かってヘッド位置決め部５７、規制プレート位置決め部５８の順で階段状にそれぞれ平行に配置されている。このヘッド位置決め部５７は、サーマルヘッド１１の貼付作業時において、サーマルヘッド１１の高さ方向における一端面１１ｂを当接させ、支持体本体３０の貼付面３０ａ上におけるサーマルヘッド１１の位置決めを行うものである。この場合、規制プレート位置決め部５８を規制面３６ａに当接させることにより、規制面３６ａに対するサーマルヘッド１１の貼付位置が決定されるようになっている。これにより、サーマルヘッド１１が、規制面３６ａを基準にして支持体本体３０の貼付面３０ａに貼り付けられるようになっている。
【００５０】
上述した貼付治具５０を用いてヘッド支持体１２の貼付面３０ａにサーマルヘッド１１を貼り付ける手順について説明する。
まず保持部材５２をガイド溝５５に沿ってセット部５１の上記他方側に移動させた状態で、ヘッド支持体１２をセット部５１にセットする。具体的には、ヘッド支持体１２の取付片３４がセット部５１の凹部５３内で固定されるようにセットする。
【００５１】
次に、保持部材５２をガイド溝５５に沿ってセット部５１の一方側方向に移動させ、規制プレート位置決め部５８を規制プレート３６の規制面３６ａに当接させる。これにより、ヘッド支持体１２の規制面３６ａに対するヘッド位置決め部５７の相対位置が固定される。
【００５２】
そして、接着剤等を介して、ヘッド支持体１２の貼付面３０ａにサーマルヘッド１１を固定する。具体的には、サーマルヘッド１１の端面１１ｂをヘッド位置決め部５７に当接させた状態で、支持体本体３０の貼付面３０ａにサーマルヘッド１１を貼り付ける。これにより、ヘッド支持体１２の規制面３６ａに対して所定の位置に、サーマルヘッド１１の発熱素子１４を高精度に配置することができる。
【００５３】
（作用）
次に、本実施形態の位置決め機構３１の作用について説明する。
図８〜図１３は、プラテンローラの装着時における動作を説明するための説明図であり、図８，図１１は図２に、図９，図１２は図３に、図１０，図１３は図４にそれぞれ相当している。
そこで、図８〜図１０に示すように、プラテンローラ１３の装着動作を行うと、まずプラテンローラ１３の軸受け１８が側壁部１０ａ及びロックアーム１７の周縁に当接した状態となる。なお、ヘッド支持体１２は板バネ４７によって本体フレーム１０の底壁１０ｅから離間する方向に向けて付勢されているので、プラテンローラ１３の非装着時には、シャフト２０は貫通孔３５内の長径方向底壁１０ｅ寄りの端部に配置されている（図１０参照）。
【００５４】
そして、プラテンローラ１３の装着動作を進めると、プラテンローラ１３におけるローラ本体１３ｃの外周面がサーマルヘッド１１のヘッド面１１ａ上を摺動しながらスリット１０ｄ内へと嵌まり込んでいく。具体的には、プラテンローラ１３をスリット１０ｄ内へ押し込むと、スリット１０ｄとロックアーム１７のフック部１７ｂとの間に軸受け１８が入り込んでいくことで、ロックアーム１７がシャフト２０を中心（回動中心Ｏ２）回りに回動してスリット１０ｄとフック部１７ｂとの間が開いていく。これに伴い、弾性部材支持板１９は支持体本体３０側に向けて倒れていく。また、ヘッド支持体１２は弾性部材１５によって付勢されているので、サーマルヘッド１１がプラテンローラ１３のローラ本体１３ｃに圧接されることになる。
【００５５】
その後、図１１〜図１３に示すように、軸受け１８の外周面が規制プレート３６の規制面３６ａに当接する。軸受け１８の外周面が規制面３６ａに当接することで、プラテンローラ１３とサーマルヘッド１１との相対位置が規制され、プラテンローラ１３の軸受け１８が規制プレート３６に当接した際に良好な印字品質が得られる位置にサーマルヘッド１１が規制面３６ａに対して位置決め固定されているので、良好な印字品質が得られる位置、即ち、発熱素子許容範囲Ｌ１内にプラテンローラ１３とサーマルヘッド１１の発熱素子１４とを確実に位置決めすることができる。また、ヘッド支持体１２は板バネ４７によって支持体本体３０の高さ方向に向けて付勢されているので、プラテンローラ１３の軸受け１８と規制面３６ａとが接触した後、プラテンローラ１３の軸受け１８から規制面３６ａが離間することなく、接触した状態を維持したまま、以降の装着動作が行われる。
【００５６】
そして、板バネ４７に抗する力でプラテンローラ１３の装着動作をさらに進めると、貫通孔３５によって移動可能とされたヘッド支持体１２がプラテンローラ１３と共に貫通孔３５に沿って移動する。具体的に、プラテンローラ１３のローラ本体１３ｃによってサーマルヘッド１１が支持体本体３０側に押し込まれることで、ヘッド支持体１２が回動中心Ｏ２回りにわずかに回動する。一方、プラテンローラ１３の軸受け１８によって規制面３６ａが押し下げられることで、ヘッド支持体１２はシャフト２０に対して貫通孔３５の長径沿って支持体本体３０の高さ方向に移動し、底壁１０ｅに近づく方向に移動する。
【００５７】
プラテンローラ１３の軸受け１８がスリット１０ｄ内に完全に入り込むと、収縮された弾性部材１５が伸長してロックアーム１７が軸受け１８を挟み込む方向に回動する。これにより、ロックアーム１７のフック部１７ｂと本体フレーム１０のスリット１０ｄとの間に軸受け１８が挟み込まれると共に、サーマルヘッド１１との間に記録紙Ｐを挟んだ状態で、プラテンローラ１３が本体フレーム１０のスリット１０ｄとロックアーム１７のフック部１７ｂにより保持されセットされることになる。
【００５８】
ところで、プラテンローラ１３の軸受け１８が本体フレーム１０のスリット１０ｄとロックアーム１７のフック部１７ｂにより回転可能に保持されてセットされた際に、仮にプラテンローラ１３の装着位置が製造公差等により設計段階で決定された位置よりも若干位置ずれてしていたり、ヘッド支持体１２の厚み誤差が生じていたりして、プラテンローラ１３の装着時におけるヘッド支持体１２の傾斜角度が所定の位置から変化していたとしても、従来のものとは異なり、プラテンローラ１３と発熱素子１４の位置関係は上述した位置関係のままの状態を維持することができる。
【００５９】
例えば、上述した条件１）の距離Ｄ１や条件２）の距離Ｄ２（何れも図４参照）が製造公差等により設計段階で決定した位置よりも若干ずれて、ヘッド支持体１２が前傾になった場合であっても、図１４に示すように、ヘッド支持体１２が前傾した分だけ規制面３６ａも前傾するが、プラテンローラ１３の軸受け１８が規制部３６ａに当接した時点で、弾性部材１５によりサーマルヘッド１１のヘッド面１１ａがプラテンローラ１３に圧接され、板バネ４７によりヘッド支持体１２が付勢されているために、ヘッド支持体１２が前傾した分だけプラテンローラ１３の外周面及び軸受け１８の外周面に沿って規制面３６ａ及びサーマルヘッド１１のヘッド面１１ａが摺動するようにヘッド支持体１２が貫通孔３５を利用したスライド移動を行って、プラテンローラ１３と発熱素子１４が良好な印字品質が得られる位置、即ち、発熱素子許容範囲Ｌ１内にあるように位置決めされる。また、例えば図１５に示すように、ヘッド支持体１２が後傾となった場合も同様である。
【００６０】
このように、本実施形態では、規制面３６ａを基準にしてプラテンローラ１３とサーマルヘッド１１との相対位置を決定するように構成することで、従来問題とされていた、例えば上述した条件１）、２）のような位置ズレ要因の影響を受けないようにすることができる。そのため、プラテンローラ１３に対するサーマルヘッド１１の位置決め精度を向上させ、発熱素子１４を所定の発熱素子許容範囲Ｌ１（図４参照）内に確実に配置することができる。これにより、厚さやコシ等の異なる複数種類の記録紙Ｐの全てに対応した発熱素子許容範囲Ｌ１内に発熱素子１４を配置することが可能となり、同一の装置によって全ての記録紙Ｐに良好な印字品質で印字を行うことも可能となる。
【００６１】
また、本実施形態では、プラテンローラ１３の非装着時に、規制プレート３６の規制面３６ａがスリット１０ｄの底面よりもプラテンローラ１３の進入／離脱方向に突出しているので、プラテンローラ１３の装着動作時にプラテンローラ１３の軸受け１８がロックアーム１７にロックされる前段で、確実に規制面３６ａに接触することになる。そのため、プラテンローラ１３に対するサーマルヘッド１１の位置決めが行われた状態でサーマルプリンタ３をセットすることができる。
さらに、ヘッド支持体１２を移動可能とする貫通孔３５が長孔に形成されているので、ヘッド支持体１２がシャフト２０に対して支持体本体３０の高さ方向に沿ってスライド移動することになる。これにより、ヘッド支持体１２を支持体本体３０の高さ方向に移動させるために、別体の移動機構等を設ける必要がないので、構成の簡素化を図ると共に、製造コストの低減を図ることができる。
【００６２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、第２付勢手段に板バネ４７を用いる場合について説明したが、これに限らずコイルバネ等を用いることも可能である。
また、本実施形態のサーマルプリンタ３は、例えば情報端末や、駐車場或いはセルフ式のガソリンスタンドにおける給油機の精算機、各種の飲食店舗内等に設置される券売機等に搭載することが可能である。
また、
【符号の説明】
【００６３】
３…サーマルプリンタ １０ｄ…スリット（ロック機構） １１…サーマルヘッド １３…プラテンローラ １５…弾性部材（第１付勢手段） １７…ロックアーム（ロック機構） ２０…シャフト（回動軸） ３１…位置決め機構 ３５…貫通孔（案内部） ３６…規制プレート（規制部） ３６ａ…規制面（平坦面） ４７…板バネ（第２付勢手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレームと、該本体フレームに対して着脱可能に設けられるプラテンローラと、を備えたサーマルプリンタであって、
前記本体フレームに対して前記プラテンローラを回転可能に保持するロック機構と、
前記プラテンローラの装着時において、前記プラテンローラの軸方向と平行に配置されるヘッド面に、記録紙に印字を行う発熱素子が配されたサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドが貼付固定され、前記本体フレームに設けられた回動軸回りに回動可能に支持されたヘッド支持体と、
前記ヘッド支持体を介して、前記サーマルヘッドを前記プラテンローラに圧接させるように付勢する第１付勢手段と、
前記プラテンローラに対する前記サーマルヘッドの位置決めを行う位置決め機構と、を備え、
前記位置決め機構は、
前記サーマルヘッドの前記ヘッド面に平行な面内において前記プラテンローラの軸方向に直交する第１方向に沿って、前記ヘッド支持体を前記本体フレームに対して移動可能とさせる案内部と、
前記ヘッド支持体に形成され、該ヘッド支持体に前記サーマルヘッドを位置決め固定する際の位置決め基準部として機能すると共に、前記プラテンローラの装着時に該プラテンローラを当接させて、該プラテンローラに対する前記発熱素子の位置を位置決めさせる規制部と、
前記規制部が前記プラテンローラに当接するように、前記ヘッド支持体を前記第１方向に沿って付勢する第２付勢手段とを備え、
前記規制部は平坦面に形成され、前記平坦面の法線方向が前記第１方向に一致していることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記ロック機構は、前記本体フレームに形成されたスリットと、前記スリットとの間で前記プラテンローラを回転可能に係合するロックアームと、を備え、
前記プラテンローラの装着動作時において、前記規制部は前記スリットの底面よりも先に前記プラテンローラに当接するように配置され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。
【請求項３】
前記案内部は、前記ヘッド支持体に形成された前記第１方向を長径方向とする長孔であり、
前記長孔内には前記回動軸が挿通されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のサーマルプリンタ。
【請求項１】
本体フレームと、該本体フレームに対して着脱可能に設けられるプラテンローラと、を備えたサーマルプリンタであって、
前記本体フレームに対して前記プラテンローラを回転可能に保持するロック機構と、
前記プラテンローラの装着時において、前記プラテンローラの軸方向と平行に配置されるヘッド面に、記録紙に印字を行う発熱素子が配されたサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドが貼付固定され、前記本体フレームに設けられた回動軸回りに回動可能に支持されたヘッド支持体と、
前記ヘッド支持体を介して、前記サーマルヘッドを前記プラテンローラに圧接させるように付勢する第１付勢手段と、
前記プラテンローラに対する前記サーマルヘッドの位置決めを行う位置決め機構と、を備え、
前記位置決め機構は、
前記サーマルヘッドの前記ヘッド面に平行な面内において前記プラテンローラの軸方向に直交する第１方向に沿って、前記ヘッド支持体を前記本体フレームに対して移動可能とさせる案内部と、
前記ヘッド支持体に形成され、該ヘッド支持体に前記サーマルヘッドを位置決め固定する際の位置決め基準部として機能すると共に、前記プラテンローラの装着時に該プラテンローラを当接させて、該プラテンローラに対する前記発熱素子の位置を位置決めさせる規制部と、
前記規制部が前記プラテンローラに当接するように、前記ヘッド支持体を前記第１方向に沿って付勢する第２付勢手段とを備え、
前記規制部は平坦面に形成され、前記平坦面の法線方向が前記第１方向に一致していることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記ロック機構は、前記本体フレームに形成されたスリットと、前記スリットとの間で前記プラテンローラを回転可能に係合するロックアームと、を備え、
前記プラテンローラの装着動作時において、前記規制部は前記スリットの底面よりも先に前記プラテンローラに当接するように配置され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。
【請求項３】
前記案内部は、前記ヘッド支持体に形成された前記第１方向を長径方向とする長孔であり、
前記長孔内には前記回動軸が挿通されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のサーマルプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−７３３７２（Ｐ２０１１−７３３７２Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２８９６５（Ｐ２００９−２２８９６５）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]