ヘッド移動機構及び画像形成装置
【課題】サーマルヘッド等の印画ヘッドの移動精度や移動速度を低下させることなく、ヘッド移動機構の小型化を図る。
【解決手段】サーマルヘッド１０は、画像を形成する際の印画ポジションと、印画ポジションから離れた待機ポジションと、待機ポジションから印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジションとの間を移動可能であり、印画ポジションと待機ポジションとの間でサーマルヘッド１０を移動させるための偏心カム５３と、待機ポジションと退避ポジションとの間でサーマルヘッド１０を移動させるためのラック５５及びピニオン５６とを備える。
【解決手段】サーマルヘッド１０は、画像を形成する際の印画ポジションと、印画ポジションから離れた待機ポジションと、待機ポジションから印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジションとの間を移動可能であり、印画ポジションと待機ポジションとの間でサーマルヘッド１０を移動させるための偏心カム５３と、待機ポジションと退避ポジションとの間でサーマルヘッド１０を移動させるためのラック５５及びピニオン５６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を形成する際の印画ポジションと、画像を形成する準備等の際の待機ポジションと、画像を形成しない際の退避ポジションとの間で印画ヘッドを移動させることが可能なヘッド移動機構及び画像形成装置に係るものである。そして、詳しくは、印画ヘッドの移動精度や移動速度を低下させることなく、ヘッド移動機構の小型化を図ることが可能な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像を形成するための印画ヘッドを備える画像形成装置には、プリンタ、複写機、ファクシミリ等がある。そして、印画ヘッドとして、複数の発熱素子（例えば、発熱抵抗体）がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えるライン型のサーマルプリンタが知られている。このサーマルプリンタには、主に、昇華方式、溶融方式、感熱方式があるが、いずれにしても、サーマルヘッドの発熱素子に、階調レベルに応じた選択的な通電を行い、その際に発生する熱エネルギを利用して、各種の記録用紙に画像を形成するようになっている。
【０００３】
ここで、昇華方式のサーマルプリンタの場合には、プラテンローラに搬送されたインクリボン及び記録用紙に対し、サーマルヘッドを圧接させることで画像を形成する。そのため、サーマルヘッドは、プラテンに対して接離可能に構成されており、画像形成動作に応じてサーマルヘッドが昇降移動するように制御される。すなわち、サーマルヘッドは、画像を形成する際の印画ポジションと、画像を形成する準備等の際に印画ポジションから離れて待機する待機ポジションとの間を移動する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１１１３号公報
【０００４】
このサーマルヘッドの昇降動作には、回動可能に軸支持したヘッド支持部材をカムによって揺動させるカム機構が多く用いられている。そして、昇降動作の移動ストロークが印画ポジションと待機ポジションとの間の数ミリメートル程度であるので、カムは、その移動ストロークに相応の小型のものとなっている。また、サーマルヘッドの圧接具合は、カム形状の工夫等によって緻密な調整が容易にできるものである。すなわち、画像を形成する際は、小型で調整が容易なカム機構によってサーマルヘッドが昇降する。
【０００５】
一方、サーマルヘッドのメンテナンスやインクリボンの交換の際には、サーマルヘッドを待機ポジションよりもさらに大きく印画ポジションから離間させ、退避させておくことがある。そして、メンテナンスやリボン交換の作業性を向上させるとともに、サーマルプリンタ内の精巧な各種の機構部やサーマルヘッドの発熱素子を汚損や破損等から保護している。
【０００６】
このように、サーマルヘッドは、印画ポジションと待機ポジションとの間だけでなく、サーマルヘッドを退避させておく退避ポジションにも移動する。そして、待機ポジションと退避ポジションとの間の移動にも、カム機構が多く用いられている。そのため、サーマルヘッドの昇降用の小型カムと退避用の大型カムとを併用して連動させたり、大型カムに小型カムのプロフィールを一体的に形成したりしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、この退避動作に要する移動ストロークは、数十ミリメートル以上と長いので、退避用の大型カムの寸法は、昇降用の小型カムの寸法と比較して何倍もの大きさとなってしまう。そのため、ヘッド移動機構をすべてカム機構で構成すると、大型カムを配置するためのスペースが必要となるだけでなく、大型カムを回動させるだけの駆動力も必要となるので、ヘッド移動機構が大型化するという問題がある。また、カム機構では、退避動作の際の移動速度が遅いという問題もある。さらにまた、クランク機構等、カム機構以外でヘッド移動機構を構成すると、移動精度が低くなってしまうため、今度は、サーマルヘッドの昇降動作に問題が生じる。
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、サーマルヘッド等の印画ヘッドの移動精度や移動速度を低下させることなく、ヘッド移動機構の小型化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の解決手段により、上述の課題を解決する。
本発明の請求項１に記載の発明は、画像を形成するための印画ヘッドを備え、前記印画ヘッドは、画像を形成する際の印画ポジションと、前記印画ポジションから離れた待機ポジションと、前記待機ポジションから前記印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジションとの間を移動可能であり、前記印画ポジションと前記待機ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのカム機構と、前記待機ポジションと前記退避ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのラック・アンド・ピニオン機構とを備えるヘッド移動機構である。
【００１０】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、上記のヘッド移動機構を備える画像形成装置である。
【００１１】
（作用）
上記の請求項１及び請求項５に記載の発明は、印画ポジションと待機ポジションとの間の印画ヘッドの移動は、カム機構によって行う。また、待機ポジションと退避ポジションとの間の印画ヘッドの移動は、ラック・アンド・ピニオン機構によって行う。すなわち、移動ストロークが短く、移動精度が優先されるヘッド昇降区間には、移動精度に優れるカム機構を用い、移動ストロークが長く、移動速度が優先されるヘッド退避区間には、大型カムが必要なカム機構ではなく、ラック・アンド・ピニオン機構を用いるようになっている。
【発明の効果】
【００１２】
上記の発明によれば、移動精度が優先される印画ポジションと待機ポジションとの間をカム機構とし、移動速度が優先される待機ポジションと退避ポジションとの間をラック・アンド・ピニオン機構としているので、それぞれの占有スペースを必要最低限のものとしながら、適切な形態の機構で印画ヘッドを移動させることができる。そのため、印画ヘッドの移動精度や移動速度を低下させることなく、ヘッド移動機構の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態では、本発明の画像形成装置として、昇華式のサーマルプリンタ１を例に挙げて説明する。そして、本発明のヘッド移動機構５０は、このサーマルプリンタ１に実装されるものとする。
【００１４】
図１は、本実施形態のサーマルプリンタ１の基本構成を示す側面図である。
また、図２は、図１に示すサーマルヘッド１０（本発明における印画ヘッドに相当するもの）の各ポジション（印画ポジション、待機ポジション、及び退避ポジション）を示す側面図である。
【００１５】
本実施形態のサーマルプリンタ１は、図１及び図２に示すように、複数の発熱素子（例えば、発熱抵抗体）がライン状に配列されたサーマルヘッド１０を備えている。そして、サーマルヘッド１０の発熱素子に通電したときの発熱エネルギを利用してインクリボン３１に塗布された昇華性染料を昇華させ、記録用紙４１上に転写させて画像を形成するように構成されている。
【００１６】
ここで、記録用紙４１は、ロール状に巻かれたものであり、図１に示すように、ペーパーホルダ４２に保持されている。そして、ペーパーホルダ４２がサーマルプリンタ１内の所定の場所にセットされていれば、一対の給紙ローラ１４により、記録用紙４１が必要に応じてペーパーホルダ４２から引き出される。
【００１７】
また、引き出された記録用紙４１は、キャプスタンローラ１２（駆動ローラ）及びピンチローラ１３（従動ローラ）によって搬送される。すなわち、記録用紙４１は、キャプスタンローラ１２とピンチローラ１３との間に挟持され、キャプスタンローラ１２の回転駆動によってサーマルヘッド１０に向けて導かれる。そして、この際、記録用紙４１が搬送ガイド１５によって案内されるので、記録用紙４１の先端部がプラテンローラ１１（本発明におけるプラテンに相当するもの）に衝突して座屈等することなく、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間に確実に搬送される。なお、プラテンローラ１１のようなローラ形状以外のプラテン（例えば、板状）を使用することもできる。
【００１８】
一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色ごとに色分けされるとともに、透明なラミネートインク（Ｌ）が塗布されたインクリボン３１は、リボンカセット（図示せず）内に収められている。そして、色変換処理された階調データに応じてリボンカセットの供給リール３２から巻き出され、プラテンローラ１１及び記録用紙４１の上側を通るように２つのガイドローラ１９によって導かれた後、リボンカセットの巻取りリール３３に巻き取られる。
【００１９】
このようなサーマルプリンタ１によって画像を形成する際は、画像を形成する準備等のためにプラテンローラ１１から離れるように上昇していたサーマルヘッド１０が下降し、プラテンローラ１１を押圧する（図１及び図２（ａ）参照）。すなわち、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０により、プラテンローラ１１から離れて待機していた待機ポジション（図２（ｂ）参照）から印画ポジション（図２（ａ）参照）まで移動する。そして、プラテンローラ１１を押圧し、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間でインクリボン３１及び記録用紙４１を挟持する。
【００２０】
この状態で、図１に示すキャプスタンローラ１２をＣＷ方向（時計回り）に回転駆動するとともに、巻取りリール３３でインクリボン３１を巻き取ると、記録用紙４１及びインクリボン３１が印画の開始地点から印画の終了地点まで送り方向（図１では、右方向）に搬送される。そして、この間にサーマルヘッド１０に階調データを入力すると、記録用紙４１の幅方向に配列された発熱素子が選択的に通電駆動される。そのため、サーマルヘッド１０から熱エネルギが発生し、それによってインクリボン３１のイエロー（Ｙ）のインク（１番目のインク）が昇華され、記録用紙４１上に転写される。
【００２１】
また、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間で記録用紙４１上に重ね合わされ、イエロー（Ｙ）のインクが転写されたインクリボン３１は、その後、記録用紙４１の送り方向に対し、サーマルヘッド１０及びプラテンローラ１１よりも下流側に設けられたリボン剥離部材１６によって記録用紙４１から剥離される。すなわち、インクリボン３１は、インクの転写が終了すると、サーマルヘッド１０の押圧力と熱とによって記録用紙４１に強く貼り付いた状態となっている。そこで、ブレード状のリボン剥離部材１６の先端部をインクリボン３１の背面側に当接させ、記録用紙４１の送り方向に対して所定の角度でインクリボン３１を引き離すことにより、記録用紙４１からインクリボン３１を剥離させている。
【００２２】
このようにしてイエロー（Ｙ）の転写を行った後に、次のマゼンタ（Ｍ）を転写するための準備を行う。すなわち、カラー印画の場合には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のインクを各色ごとに転写するので、１色の転写が終わるたびに、下降していたサーマルヘッド１０を上昇させ、印画ポジション（図２（ａ）参照）から離れた待機ポジション（図２（ｂ）参照）に戻して、サーマルヘッド１０による記録用紙４１の押圧を解除する。そして今度は、キャプスタンローラ１２をＣＣＷ方向（反時計回り）に逆回転駆動させ、印画の開始地点まで記録用紙４１を戻し方向（図１では、左方向）に搬送する。
【００２３】
次に、イエロー（Ｙ）の転写と同様にして、２番目のマゼンタ（Ｍ）の転写を行う。すなわち、ヘッド移動機構５０によってサーマルヘッド１０を印画ポジションに移動させ、プラテンローラ１１との間にインクリボン３１及び記録用紙４１を挟持する。そして、記録用紙４１を印画の終了地点まで送り方向に搬送しながらインクリボン３１のマゼンタ（Ｍ）の転写を行う。また、マゼンタ（Ｍ）を転写した後は、同様にして、３番目のシアン（Ｃ）の転写を行う。さらにまた、各カラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）によって形成された画像を紫外線等から保護し、耐光性を向上させるため、最後にラミネートインク（Ｌ）を転写する。
【００２４】
最後のラミネートインク（Ｌ）の転写が終了し、カラー画像が形成された印画後の記録用紙４１は、図１に示すデカールローラ１７により、記録用紙４１に付けられたカールの方向（ロール状の巻き内方向）と逆方向（図１では、上方向）に屈曲されてカールが矯正される。その後、記録用紙４１は、カッタ１８によって所定の長さに切断され、排紙口２０から排紙される。
【００２５】
したがって、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０により、１番目のイエロー（Ｙ）のインクの転写開始から４番目（最後）のラミネートインク（Ｌ）の転写終了までの間に、画像を形成する際の印画ポジション（図２（ａ）参照）と、印画ポジションから離れた待機ポジション（図２（ｂ）参照）との間を４往復移動する。そして、この間の移動ストロークは、数ミリメートル程度と短いが、プラテンローラ１１を押圧して転写を行うため、ヘッド移動機構５０には、高い移動精度が求められる。
【００２６】
また、転写によってインクリボン３１が消費され、その交換を行う際や、サーマルヘッド１０のメンテナンスを行う際には、ヘッド移動機構５０により、サーマルヘッド１０を待機ポジションよりもさらに大きく印画ポジションから離間させる。すなわち、メンテナンスやリボン交換の作業性を向上させるとともに、サーマルプリンタ１内の精巧な各種の機構部やサーマルヘッド１０の発熱素子を汚損や破損等から保護するため、待機ポジションから印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジション（図２（ｃ）参照）にサーマルヘッド１０を移動させる。そして、待機ポジションと退避ポジションとの間の移動ストロークは、数十ミリメートル以上と長いので、ヘッド移動機構５０には、小型化及び素早い移動動作が求められることとなる。
【００２７】
図３から図５は、本実施形態のヘッド移動機構５０を示す側面図である。
なお、図３は、サーマルヘッド１０が待機ポジションにある状態を示し、図４は、サーマルヘッド１０が印画ポジションにある状態を示し、図５は、サーマルヘッド１０が退避ポジションにある状態を示している。
【００２８】
図３に示す待機ポジションでは、サーマルヘッド１０は、印画指令が入力され次第、画像形成動作に即座に移行できるように、プラテンローラ１１から数ミリメートル離れた位置に配置される。そして、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０によって移動可能となっている。
【００２９】
ここで、ヘッド移動機構５０は、揺動アーム５１、ヘッドホルダ５２、偏心カム５３（本発明におけるカム機構に相当するもの）、引張りスプリング５４、及びラック５５とピニオン５６（本発明におけるラック・アンド・ピニオン機構に相当するもの）によって構成されたものである。そして、サーマルヘッド１０は、揺動アーム５１の先端部に設けられたヘッドホルダ５２に装着されている。
【００３０】
揺動アーム５１は、板金等によって形成されたものであり、揺動アーム５１の後端部がサーマルプリンタ１の本体フレーム２に回動可能に支持されている。すなわち、本体フレーム２に回転支持軸３が設けられ、この回転支持軸３に揺動アーム５１の後端部が支持されている。そのため、揺動アーム５１は、ヘッドホルダ５２が設けられた先端部が回転支持軸３を中心として円弧軌道上を回動するので、サーマルヘッド１０は、揺動アーム５１の動きに伴って移動することが可能となる。
【００３１】
また、揺動アーム５１に設けられたヘッドホルダ５２は、サーマルヘッド１０の装着面がプラテンローラ１１に対して略平行となるように固定されている。すなわち、揺動アーム５１が回転支持軸３を中心として円弧軌道上を回動し、サーマルヘッド１０が下降すると、サーマルヘッド１０に配列された発熱素子がプラテンローラ１１の表面と対向するようになる。
【００３２】
さらにまた、揺動アーム５１を回動させ、サーマルヘッド１０をプラテンローラ１１に向けて下降させることができるように、揺動アーム５１の先端側には、偏心カム５３が設置されている。一方、揺動アーム５１は、引張りスプリング５４により、揺動アーム５１が引き上げられる方向（サーマルヘッド１０がプラテンローラ１１から離れて上昇する方向）に常に付勢されている。そのため、偏心カム５３は、引張りスプリング５４の付勢力により、本体フレーム２から突出した当接ピン４に当接する。
【００３３】
図３に示す待機ポジションにおいては、偏心カム５３が所定の偏心位置で当接ピン４との当接している。この偏心位置では、偏心カム５３がサーマルヘッド１０を下降させないだけでなく、引張りスプリング５４の付勢力によって揺動アーム５１が引き上げられている。そのため、サーマルヘッド１０は、プラテンローラ１１から数ミリメートル離れた待機ポジションに維持される。
【００３４】
また、偏心カム５３は、揺動アーム５１上に固定された駆動モータ（図示せず）のベルト伝達によって駆動され、偏心カム５３の回転角が制御される。そして、サーマルプリンタ１に印画指令が入力された場合には、駆動モータによって偏心カム５３が所定の角度だけ回動し、当接ピン４との当接位置が変化する。その結果、揺動アーム５１が引張りスプリング５４の付勢力に抗して押し下げられ、揺動アーム５１が回転支持軸３を中心として回動し、サーマルヘッド１０が下降する。
【００３５】
図４に示す印画ポジションは、サーマルヘッド１０が下降した状態であり、偏心カム５３による揺動アーム５１の押下げによってサーマルヘッド１０がプラテンローラ１１を押圧する。この際、偏心カム５３の回転角の制御により、高い移動精度でサーマルヘッド１０を下降させることができるので、プラテンローラ１１に対する押圧力は、インクリボン３１（図１参照）の各インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｌ）の転写に最適となるように調整される。なお、図示していないが、印画ポジションでは、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間にインクリボン３１及び記録用紙４１が挟持される。
【００３６】
また、図３に示す待機ポジションから図４に示す印画ポジションまでのサーマルヘッド１０の移動ストロークは、数ミリメートル程度であるので、偏心カム５３は、その移動ストロークに合わせた小型のものとなっている。そして、各インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｌ）の転写の終了後は、偏心カム５３の逆回転制御によって当接ピン４との当接位置を元に戻す。すると、引張りスプリング５４の付勢力によってサーマルヘッド１０が上昇するので、今度は、サーマルヘッド１０が図４に示す印画ポジションから図３に示す待機ポジションに復帰する。
【００３７】
このように、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０のカム機構を構成する偏心カム５３により、画像を形成する際の印画ポジション（図４参照）と、印画ポジションから離れた待機ポジション（図３参照）との間を移動可能となっている。そして、印画ポジションでは、偏心カム５３によってサーマルヘッド１０がプラテンローラ１１を適度に押圧し、サーマルヘッド１０の熱エネルギでインクリボン３１（図１参照）の各インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｌ）を転写して、記録用紙４１に画像を形成する。
【００３８】
一方、画像形成動作が終了し、例えば、インクリボン３１を交換したり電源を遮断したりする場合等、画像を形成しない際には、メンテナンス性の向上やサーマルプリンタ１内の各種の機構部の保護等のため、サーマルヘッド１０を図５に示す退避ポジションまで退避させる。
【００３９】
図５に示す退避ポジションは、待機ポジション（図３参照）から印画ポジション（図４参照）と反対の方向に離れた位置にあり、この退避ポジションになると、サーマルヘッド１０は、プラテンローラ１１に対し、待機ポジションよりもさらに離れるようになる。そのため、図３に示す待機ポジションから図５に示す退避ポジションまでのサーマルヘッド１０の移動ストロークは、数十ミリメートル以上と長くなっている。
【００４０】
そこで、ヘッド移動機構５０は、偏心カム５３によって構成されるカム機構に加えて、ラック５５及びピニオン５６によって構成されるラック・アンド・ピニオン機構を備えている。すなわち、ラック５５が本体フレーム２に設置されており、このラック５５にピニオン５６がかみ合うようになっている。そして、ラック５５は、揺動アーム５１の回動軌跡に沿うようにして、円弧軌道を形成している。
【００４１】
また、ピニオン５６は、揺動アーム５１の先端側に、偏心カム５３に隣接して設置されている。このピニオン５６は、偏心カム５３とは別の駆動モータ（図示せず）によって伝達駆動され、サーマルプリンタ１の動作状況に応じて正逆回転するように制御される。そのため、ピニオン５６をＣＷ方向に回転させれば、ピニオン５６がラック５５の右方向に進むので、図３に示す状態から揺動アーム５１がさらに引き上げられる。その結果、サーマルヘッド１０が待機ポジション（図３参照）から退避ポジション（図５参照）へと移動する。なお、この場合、ラック５５をさらに延長することで揺動アーム５１の回転範囲を大きくできるので、サーマルヘッド１０をより奥まった位置（待機ポジションからより離れた位置）まで退避させることができる。
【００４２】
ところで、図３に示す待機ポジションから図５に示す退避ポジションまでのサーマルヘッド１０の移動は、円滑に行なわれなければならない。すなわち、偏心カム５３の回転による揺動アーム５１の駆動状態からピニオン５６がラック５５にかみ合う駆動状態への切替えが一連の動作として実行される必要がある。そのため、サーマルヘッド１０を待機ポジションから退避ポジションに移動させる際は、偏心カム５３が当接ピン４に当接しないように偏心カム５３の回転制御がなされる。すると、揺動アーム５１が引張りスプリング５４の付勢力によって待機ポジションからさらに引っ張られ、ピニオン５６がラック５５にかみ合う。
【００４３】
このように、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０のラック・アンド・ピニオン機構を構成するラック５５及びピニオン５６により、印画ポジション（図４参照）から離れた待機ポジション（図３参照）と、待機ポジションから印画ポジション（図４参照）と反対の方向に離れた退避ポジション（図５参照）との間を移動可能となっている。すなわち、印画ポジションと待機ポジションとの間は、偏心カム５３（カム機構）によってサーマルヘッド１０が移動し、待機ポジションと退避ポジションとの間は、ラック５５及びピニオン５６（ラック・アンド・ピニオン機構）によってサーマルヘッド１０が移動する。そして、ラック５５及びピニオン５６によるサーマルヘッド１０の移動ストローク（待機ポジションと退避ポジションとの間の距離）は、偏心カム５３による移動ストローク（印画ポジションと待機ポジションとの間の距離）よりも長く設定されている。
【００４４】
したがって、サーマルヘッド１０をプラテンローラ１１から大きく離間させる必要があるメンテナンスやインクリボン３１の交換の際は、長い移動ストロークを経てサーマルヘッド１０が退避ポジションに退避する。その結果、メンテナンスやリボン交換の作業性が向上するだけでなく、サーマルプリンタ１内の精巧な各種の機構部やサーマルヘッド１０の発熱素子を汚損や破損等から保護できるようになる。
【００４５】
また、移動ストロークが短く、移動精度が優先される印画ポジションと待機ポジションとの間には、サーマルヘッド１０の移動に偏心カム５３（カム機構）が用いられ、移動ストロークが長く、移動速度が優先される待機ポジションと退避ポジションとの間には、ラック５５及びピニオン５６（ラック・アンド・ピニオン機構）が用いられている。そのため、ヘッド移動機構５０は、偏心カム５３やラック５５及びピニオン５６が適材適所に配置され、必要な移動精度や移動速度が得られるだけでなく、必要最低限の大きさでサーマルプリンタ１内に配置及び収容できるようになる。すなわち、各ポジションへの移動時の精度や速度を低下させることなく小型化及び軽量化が可能であり、コストダウンを図ることができるものとなっている。
【００４６】
さらにまた、印画ポジション、待機ポジション、及び退避ポジションは、同一の円弧軌道上に配置されており、ラック５５は、待機ポジションと退避ポジションとの間の円弧軌道に沿って本体フレーム２に設けられている。そのため、揺動アーム５１は、回転支持軸３に軸支持されるだけの簡潔な構造となり、偏心カム５３やピニオン５６を回転させるだけで、サーマルヘッド１０を高い精度で移動させることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、以下のような種々の変形等が可能である。すなわち、
（１）本実施形態は、サーマルプリンタ１のサーマルヘッド１０のヘッド移動機構５０としているが、これに限らず、各種のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の印画ヘッドの移動に適用することができる。
【００４８】
（２）本実施形態では、ラック・アンド・ピニオン機構のラック５５を本体フレーム２側に配置し、ピニオン５６を揺動アーム５１側に配置しているが、これに限られることなく、サーマルプリンタ１内のレイアウトに適応した配置であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態のサーマルプリンタの基本構成を示す側面図である。
【図２】図１に示すサーマルヘッドの各ポジションを示す側面図である。
【図３】本実施形態のヘッド移動機構を示す側面図であり、サーマルヘッドが待機ポジションにある状態を示している。
【図４】本実施形態のヘッド移動機構を示す側面図であり、サーマルヘッドが印画ポジションにある状態を示している。
【図５】本実施形態のヘッド移動機構を示す側面図であり、サーマルヘッドが退避ポジションにある状態を示している。
【符号の説明】
【００５０】
１ サーマルプリンタ（画像形成装置）
１０ サーマルヘッド（印画ヘッド）
１１ プラテンローラ（プラテン）
５０ ヘッド移動機構
５３ 偏心カム（カム機構）
５５ ラック（ラック・アンド・ピニオン機構）
５６ ピニオン（ラック・アンド・ピニオン機構）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を形成する際の印画ポジションと、画像を形成する準備等の際の待機ポジションと、画像を形成しない際の退避ポジションとの間で印画ヘッドを移動させることが可能なヘッド移動機構及び画像形成装置に係るものである。そして、詳しくは、印画ヘッドの移動精度や移動速度を低下させることなく、ヘッド移動機構の小型化を図ることが可能な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像を形成するための印画ヘッドを備える画像形成装置には、プリンタ、複写機、ファクシミリ等がある。そして、印画ヘッドとして、複数の発熱素子（例えば、発熱抵抗体）がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えるライン型のサーマルプリンタが知られている。このサーマルプリンタには、主に、昇華方式、溶融方式、感熱方式があるが、いずれにしても、サーマルヘッドの発熱素子に、階調レベルに応じた選択的な通電を行い、その際に発生する熱エネルギを利用して、各種の記録用紙に画像を形成するようになっている。
【０００３】
ここで、昇華方式のサーマルプリンタの場合には、プラテンローラに搬送されたインクリボン及び記録用紙に対し、サーマルヘッドを圧接させることで画像を形成する。そのため、サーマルヘッドは、プラテンに対して接離可能に構成されており、画像形成動作に応じてサーマルヘッドが昇降移動するように制御される。すなわち、サーマルヘッドは、画像を形成する際の印画ポジションと、画像を形成する準備等の際に印画ポジションから離れて待機する待機ポジションとの間を移動する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１１１３号公報
【０００４】
このサーマルヘッドの昇降動作には、回動可能に軸支持したヘッド支持部材をカムによって揺動させるカム機構が多く用いられている。そして、昇降動作の移動ストロークが印画ポジションと待機ポジションとの間の数ミリメートル程度であるので、カムは、その移動ストロークに相応の小型のものとなっている。また、サーマルヘッドの圧接具合は、カム形状の工夫等によって緻密な調整が容易にできるものである。すなわち、画像を形成する際は、小型で調整が容易なカム機構によってサーマルヘッドが昇降する。
【０００５】
一方、サーマルヘッドのメンテナンスやインクリボンの交換の際には、サーマルヘッドを待機ポジションよりもさらに大きく印画ポジションから離間させ、退避させておくことがある。そして、メンテナンスやリボン交換の作業性を向上させるとともに、サーマルプリンタ内の精巧な各種の機構部やサーマルヘッドの発熱素子を汚損や破損等から保護している。
【０００６】
このように、サーマルヘッドは、印画ポジションと待機ポジションとの間だけでなく、サーマルヘッドを退避させておく退避ポジションにも移動する。そして、待機ポジションと退避ポジションとの間の移動にも、カム機構が多く用いられている。そのため、サーマルヘッドの昇降用の小型カムと退避用の大型カムとを併用して連動させたり、大型カムに小型カムのプロフィールを一体的に形成したりしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、この退避動作に要する移動ストロークは、数十ミリメートル以上と長いので、退避用の大型カムの寸法は、昇降用の小型カムの寸法と比較して何倍もの大きさとなってしまう。そのため、ヘッド移動機構をすべてカム機構で構成すると、大型カムを配置するためのスペースが必要となるだけでなく、大型カムを回動させるだけの駆動力も必要となるので、ヘッド移動機構が大型化するという問題がある。また、カム機構では、退避動作の際の移動速度が遅いという問題もある。さらにまた、クランク機構等、カム機構以外でヘッド移動機構を構成すると、移動精度が低くなってしまうため、今度は、サーマルヘッドの昇降動作に問題が生じる。
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、サーマルヘッド等の印画ヘッドの移動精度や移動速度を低下させることなく、ヘッド移動機構の小型化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の解決手段により、上述の課題を解決する。
本発明の請求項１に記載の発明は、画像を形成するための印画ヘッドを備え、前記印画ヘッドは、画像を形成する際の印画ポジションと、前記印画ポジションから離れた待機ポジションと、前記待機ポジションから前記印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジションとの間を移動可能であり、前記印画ポジションと前記待機ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのカム機構と、前記待機ポジションと前記退避ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのラック・アンド・ピニオン機構とを備えるヘッド移動機構である。
【００１０】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、上記のヘッド移動機構を備える画像形成装置である。
【００１１】
（作用）
上記の請求項１及び請求項５に記載の発明は、印画ポジションと待機ポジションとの間の印画ヘッドの移動は、カム機構によって行う。また、待機ポジションと退避ポジションとの間の印画ヘッドの移動は、ラック・アンド・ピニオン機構によって行う。すなわち、移動ストロークが短く、移動精度が優先されるヘッド昇降区間には、移動精度に優れるカム機構を用い、移動ストロークが長く、移動速度が優先されるヘッド退避区間には、大型カムが必要なカム機構ではなく、ラック・アンド・ピニオン機構を用いるようになっている。
【発明の効果】
【００１２】
上記の発明によれば、移動精度が優先される印画ポジションと待機ポジションとの間をカム機構とし、移動速度が優先される待機ポジションと退避ポジションとの間をラック・アンド・ピニオン機構としているので、それぞれの占有スペースを必要最低限のものとしながら、適切な形態の機構で印画ヘッドを移動させることができる。そのため、印画ヘッドの移動精度や移動速度を低下させることなく、ヘッド移動機構の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態では、本発明の画像形成装置として、昇華式のサーマルプリンタ１を例に挙げて説明する。そして、本発明のヘッド移動機構５０は、このサーマルプリンタ１に実装されるものとする。
【００１４】
図１は、本実施形態のサーマルプリンタ１の基本構成を示す側面図である。
また、図２は、図１に示すサーマルヘッド１０（本発明における印画ヘッドに相当するもの）の各ポジション（印画ポジション、待機ポジション、及び退避ポジション）を示す側面図である。
【００１５】
本実施形態のサーマルプリンタ１は、図１及び図２に示すように、複数の発熱素子（例えば、発熱抵抗体）がライン状に配列されたサーマルヘッド１０を備えている。そして、サーマルヘッド１０の発熱素子に通電したときの発熱エネルギを利用してインクリボン３１に塗布された昇華性染料を昇華させ、記録用紙４１上に転写させて画像を形成するように構成されている。
【００１６】
ここで、記録用紙４１は、ロール状に巻かれたものであり、図１に示すように、ペーパーホルダ４２に保持されている。そして、ペーパーホルダ４２がサーマルプリンタ１内の所定の場所にセットされていれば、一対の給紙ローラ１４により、記録用紙４１が必要に応じてペーパーホルダ４２から引き出される。
【００１７】
また、引き出された記録用紙４１は、キャプスタンローラ１２（駆動ローラ）及びピンチローラ１３（従動ローラ）によって搬送される。すなわち、記録用紙４１は、キャプスタンローラ１２とピンチローラ１３との間に挟持され、キャプスタンローラ１２の回転駆動によってサーマルヘッド１０に向けて導かれる。そして、この際、記録用紙４１が搬送ガイド１５によって案内されるので、記録用紙４１の先端部がプラテンローラ１１（本発明におけるプラテンに相当するもの）に衝突して座屈等することなく、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間に確実に搬送される。なお、プラテンローラ１１のようなローラ形状以外のプラテン（例えば、板状）を使用することもできる。
【００１８】
一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色ごとに色分けされるとともに、透明なラミネートインク（Ｌ）が塗布されたインクリボン３１は、リボンカセット（図示せず）内に収められている。そして、色変換処理された階調データに応じてリボンカセットの供給リール３２から巻き出され、プラテンローラ１１及び記録用紙４１の上側を通るように２つのガイドローラ１９によって導かれた後、リボンカセットの巻取りリール３３に巻き取られる。
【００１９】
このようなサーマルプリンタ１によって画像を形成する際は、画像を形成する準備等のためにプラテンローラ１１から離れるように上昇していたサーマルヘッド１０が下降し、プラテンローラ１１を押圧する（図１及び図２（ａ）参照）。すなわち、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０により、プラテンローラ１１から離れて待機していた待機ポジション（図２（ｂ）参照）から印画ポジション（図２（ａ）参照）まで移動する。そして、プラテンローラ１１を押圧し、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間でインクリボン３１及び記録用紙４１を挟持する。
【００２０】
この状態で、図１に示すキャプスタンローラ１２をＣＷ方向（時計回り）に回転駆動するとともに、巻取りリール３３でインクリボン３１を巻き取ると、記録用紙４１及びインクリボン３１が印画の開始地点から印画の終了地点まで送り方向（図１では、右方向）に搬送される。そして、この間にサーマルヘッド１０に階調データを入力すると、記録用紙４１の幅方向に配列された発熱素子が選択的に通電駆動される。そのため、サーマルヘッド１０から熱エネルギが発生し、それによってインクリボン３１のイエロー（Ｙ）のインク（１番目のインク）が昇華され、記録用紙４１上に転写される。
【００２１】
また、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間で記録用紙４１上に重ね合わされ、イエロー（Ｙ）のインクが転写されたインクリボン３１は、その後、記録用紙４１の送り方向に対し、サーマルヘッド１０及びプラテンローラ１１よりも下流側に設けられたリボン剥離部材１６によって記録用紙４１から剥離される。すなわち、インクリボン３１は、インクの転写が終了すると、サーマルヘッド１０の押圧力と熱とによって記録用紙４１に強く貼り付いた状態となっている。そこで、ブレード状のリボン剥離部材１６の先端部をインクリボン３１の背面側に当接させ、記録用紙４１の送り方向に対して所定の角度でインクリボン３１を引き離すことにより、記録用紙４１からインクリボン３１を剥離させている。
【００２２】
このようにしてイエロー（Ｙ）の転写を行った後に、次のマゼンタ（Ｍ）を転写するための準備を行う。すなわち、カラー印画の場合には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のインクを各色ごとに転写するので、１色の転写が終わるたびに、下降していたサーマルヘッド１０を上昇させ、印画ポジション（図２（ａ）参照）から離れた待機ポジション（図２（ｂ）参照）に戻して、サーマルヘッド１０による記録用紙４１の押圧を解除する。そして今度は、キャプスタンローラ１２をＣＣＷ方向（反時計回り）に逆回転駆動させ、印画の開始地点まで記録用紙４１を戻し方向（図１では、左方向）に搬送する。
【００２３】
次に、イエロー（Ｙ）の転写と同様にして、２番目のマゼンタ（Ｍ）の転写を行う。すなわち、ヘッド移動機構５０によってサーマルヘッド１０を印画ポジションに移動させ、プラテンローラ１１との間にインクリボン３１及び記録用紙４１を挟持する。そして、記録用紙４１を印画の終了地点まで送り方向に搬送しながらインクリボン３１のマゼンタ（Ｍ）の転写を行う。また、マゼンタ（Ｍ）を転写した後は、同様にして、３番目のシアン（Ｃ）の転写を行う。さらにまた、各カラーインク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）によって形成された画像を紫外線等から保護し、耐光性を向上させるため、最後にラミネートインク（Ｌ）を転写する。
【００２４】
最後のラミネートインク（Ｌ）の転写が終了し、カラー画像が形成された印画後の記録用紙４１は、図１に示すデカールローラ１７により、記録用紙４１に付けられたカールの方向（ロール状の巻き内方向）と逆方向（図１では、上方向）に屈曲されてカールが矯正される。その後、記録用紙４１は、カッタ１８によって所定の長さに切断され、排紙口２０から排紙される。
【００２５】
したがって、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０により、１番目のイエロー（Ｙ）のインクの転写開始から４番目（最後）のラミネートインク（Ｌ）の転写終了までの間に、画像を形成する際の印画ポジション（図２（ａ）参照）と、印画ポジションから離れた待機ポジション（図２（ｂ）参照）との間を４往復移動する。そして、この間の移動ストロークは、数ミリメートル程度と短いが、プラテンローラ１１を押圧して転写を行うため、ヘッド移動機構５０には、高い移動精度が求められる。
【００２６】
また、転写によってインクリボン３１が消費され、その交換を行う際や、サーマルヘッド１０のメンテナンスを行う際には、ヘッド移動機構５０により、サーマルヘッド１０を待機ポジションよりもさらに大きく印画ポジションから離間させる。すなわち、メンテナンスやリボン交換の作業性を向上させるとともに、サーマルプリンタ１内の精巧な各種の機構部やサーマルヘッド１０の発熱素子を汚損や破損等から保護するため、待機ポジションから印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジション（図２（ｃ）参照）にサーマルヘッド１０を移動させる。そして、待機ポジションと退避ポジションとの間の移動ストロークは、数十ミリメートル以上と長いので、ヘッド移動機構５０には、小型化及び素早い移動動作が求められることとなる。
【００２７】
図３から図５は、本実施形態のヘッド移動機構５０を示す側面図である。
なお、図３は、サーマルヘッド１０が待機ポジションにある状態を示し、図４は、サーマルヘッド１０が印画ポジションにある状態を示し、図５は、サーマルヘッド１０が退避ポジションにある状態を示している。
【００２８】
図３に示す待機ポジションでは、サーマルヘッド１０は、印画指令が入力され次第、画像形成動作に即座に移行できるように、プラテンローラ１１から数ミリメートル離れた位置に配置される。そして、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０によって移動可能となっている。
【００２９】
ここで、ヘッド移動機構５０は、揺動アーム５１、ヘッドホルダ５２、偏心カム５３（本発明におけるカム機構に相当するもの）、引張りスプリング５４、及びラック５５とピニオン５６（本発明におけるラック・アンド・ピニオン機構に相当するもの）によって構成されたものである。そして、サーマルヘッド１０は、揺動アーム５１の先端部に設けられたヘッドホルダ５２に装着されている。
【００３０】
揺動アーム５１は、板金等によって形成されたものであり、揺動アーム５１の後端部がサーマルプリンタ１の本体フレーム２に回動可能に支持されている。すなわち、本体フレーム２に回転支持軸３が設けられ、この回転支持軸３に揺動アーム５１の後端部が支持されている。そのため、揺動アーム５１は、ヘッドホルダ５２が設けられた先端部が回転支持軸３を中心として円弧軌道上を回動するので、サーマルヘッド１０は、揺動アーム５１の動きに伴って移動することが可能となる。
【００３１】
また、揺動アーム５１に設けられたヘッドホルダ５２は、サーマルヘッド１０の装着面がプラテンローラ１１に対して略平行となるように固定されている。すなわち、揺動アーム５１が回転支持軸３を中心として円弧軌道上を回動し、サーマルヘッド１０が下降すると、サーマルヘッド１０に配列された発熱素子がプラテンローラ１１の表面と対向するようになる。
【００３２】
さらにまた、揺動アーム５１を回動させ、サーマルヘッド１０をプラテンローラ１１に向けて下降させることができるように、揺動アーム５１の先端側には、偏心カム５３が設置されている。一方、揺動アーム５１は、引張りスプリング５４により、揺動アーム５１が引き上げられる方向（サーマルヘッド１０がプラテンローラ１１から離れて上昇する方向）に常に付勢されている。そのため、偏心カム５３は、引張りスプリング５４の付勢力により、本体フレーム２から突出した当接ピン４に当接する。
【００３３】
図３に示す待機ポジションにおいては、偏心カム５３が所定の偏心位置で当接ピン４との当接している。この偏心位置では、偏心カム５３がサーマルヘッド１０を下降させないだけでなく、引張りスプリング５４の付勢力によって揺動アーム５１が引き上げられている。そのため、サーマルヘッド１０は、プラテンローラ１１から数ミリメートル離れた待機ポジションに維持される。
【００３４】
また、偏心カム５３は、揺動アーム５１上に固定された駆動モータ（図示せず）のベルト伝達によって駆動され、偏心カム５３の回転角が制御される。そして、サーマルプリンタ１に印画指令が入力された場合には、駆動モータによって偏心カム５３が所定の角度だけ回動し、当接ピン４との当接位置が変化する。その結果、揺動アーム５１が引張りスプリング５４の付勢力に抗して押し下げられ、揺動アーム５１が回転支持軸３を中心として回動し、サーマルヘッド１０が下降する。
【００３５】
図４に示す印画ポジションは、サーマルヘッド１０が下降した状態であり、偏心カム５３による揺動アーム５１の押下げによってサーマルヘッド１０がプラテンローラ１１を押圧する。この際、偏心カム５３の回転角の制御により、高い移動精度でサーマルヘッド１０を下降させることができるので、プラテンローラ１１に対する押圧力は、インクリボン３１（図１参照）の各インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｌ）の転写に最適となるように調整される。なお、図示していないが、印画ポジションでは、サーマルヘッド１０とプラテンローラ１１との間にインクリボン３１及び記録用紙４１が挟持される。
【００３６】
また、図３に示す待機ポジションから図４に示す印画ポジションまでのサーマルヘッド１０の移動ストロークは、数ミリメートル程度であるので、偏心カム５３は、その移動ストロークに合わせた小型のものとなっている。そして、各インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｌ）の転写の終了後は、偏心カム５３の逆回転制御によって当接ピン４との当接位置を元に戻す。すると、引張りスプリング５４の付勢力によってサーマルヘッド１０が上昇するので、今度は、サーマルヘッド１０が図４に示す印画ポジションから図３に示す待機ポジションに復帰する。
【００３７】
このように、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０のカム機構を構成する偏心カム５３により、画像を形成する際の印画ポジション（図４参照）と、印画ポジションから離れた待機ポジション（図３参照）との間を移動可能となっている。そして、印画ポジションでは、偏心カム５３によってサーマルヘッド１０がプラテンローラ１１を適度に押圧し、サーマルヘッド１０の熱エネルギでインクリボン３１（図１参照）の各インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｌ）を転写して、記録用紙４１に画像を形成する。
【００３８】
一方、画像形成動作が終了し、例えば、インクリボン３１を交換したり電源を遮断したりする場合等、画像を形成しない際には、メンテナンス性の向上やサーマルプリンタ１内の各種の機構部の保護等のため、サーマルヘッド１０を図５に示す退避ポジションまで退避させる。
【００３９】
図５に示す退避ポジションは、待機ポジション（図３参照）から印画ポジション（図４参照）と反対の方向に離れた位置にあり、この退避ポジションになると、サーマルヘッド１０は、プラテンローラ１１に対し、待機ポジションよりもさらに離れるようになる。そのため、図３に示す待機ポジションから図５に示す退避ポジションまでのサーマルヘッド１０の移動ストロークは、数十ミリメートル以上と長くなっている。
【００４０】
そこで、ヘッド移動機構５０は、偏心カム５３によって構成されるカム機構に加えて、ラック５５及びピニオン５６によって構成されるラック・アンド・ピニオン機構を備えている。すなわち、ラック５５が本体フレーム２に設置されており、このラック５５にピニオン５６がかみ合うようになっている。そして、ラック５５は、揺動アーム５１の回動軌跡に沿うようにして、円弧軌道を形成している。
【００４１】
また、ピニオン５６は、揺動アーム５１の先端側に、偏心カム５３に隣接して設置されている。このピニオン５６は、偏心カム５３とは別の駆動モータ（図示せず）によって伝達駆動され、サーマルプリンタ１の動作状況に応じて正逆回転するように制御される。そのため、ピニオン５６をＣＷ方向に回転させれば、ピニオン５６がラック５５の右方向に進むので、図３に示す状態から揺動アーム５１がさらに引き上げられる。その結果、サーマルヘッド１０が待機ポジション（図３参照）から退避ポジション（図５参照）へと移動する。なお、この場合、ラック５５をさらに延長することで揺動アーム５１の回転範囲を大きくできるので、サーマルヘッド１０をより奥まった位置（待機ポジションからより離れた位置）まで退避させることができる。
【００４２】
ところで、図３に示す待機ポジションから図５に示す退避ポジションまでのサーマルヘッド１０の移動は、円滑に行なわれなければならない。すなわち、偏心カム５３の回転による揺動アーム５１の駆動状態からピニオン５６がラック５５にかみ合う駆動状態への切替えが一連の動作として実行される必要がある。そのため、サーマルヘッド１０を待機ポジションから退避ポジションに移動させる際は、偏心カム５３が当接ピン４に当接しないように偏心カム５３の回転制御がなされる。すると、揺動アーム５１が引張りスプリング５４の付勢力によって待機ポジションからさらに引っ張られ、ピニオン５６がラック５５にかみ合う。
【００４３】
このように、サーマルヘッド１０は、ヘッド移動機構５０のラック・アンド・ピニオン機構を構成するラック５５及びピニオン５６により、印画ポジション（図４参照）から離れた待機ポジション（図３参照）と、待機ポジションから印画ポジション（図４参照）と反対の方向に離れた退避ポジション（図５参照）との間を移動可能となっている。すなわち、印画ポジションと待機ポジションとの間は、偏心カム５３（カム機構）によってサーマルヘッド１０が移動し、待機ポジションと退避ポジションとの間は、ラック５５及びピニオン５６（ラック・アンド・ピニオン機構）によってサーマルヘッド１０が移動する。そして、ラック５５及びピニオン５６によるサーマルヘッド１０の移動ストローク（待機ポジションと退避ポジションとの間の距離）は、偏心カム５３による移動ストローク（印画ポジションと待機ポジションとの間の距離）よりも長く設定されている。
【００４４】
したがって、サーマルヘッド１０をプラテンローラ１１から大きく離間させる必要があるメンテナンスやインクリボン３１の交換の際は、長い移動ストロークを経てサーマルヘッド１０が退避ポジションに退避する。その結果、メンテナンスやリボン交換の作業性が向上するだけでなく、サーマルプリンタ１内の精巧な各種の機構部やサーマルヘッド１０の発熱素子を汚損や破損等から保護できるようになる。
【００４５】
また、移動ストロークが短く、移動精度が優先される印画ポジションと待機ポジションとの間には、サーマルヘッド１０の移動に偏心カム５３（カム機構）が用いられ、移動ストロークが長く、移動速度が優先される待機ポジションと退避ポジションとの間には、ラック５５及びピニオン５６（ラック・アンド・ピニオン機構）が用いられている。そのため、ヘッド移動機構５０は、偏心カム５３やラック５５及びピニオン５６が適材適所に配置され、必要な移動精度や移動速度が得られるだけでなく、必要最低限の大きさでサーマルプリンタ１内に配置及び収容できるようになる。すなわち、各ポジションへの移動時の精度や速度を低下させることなく小型化及び軽量化が可能であり、コストダウンを図ることができるものとなっている。
【００４６】
さらにまた、印画ポジション、待機ポジション、及び退避ポジションは、同一の円弧軌道上に配置されており、ラック５５は、待機ポジションと退避ポジションとの間の円弧軌道に沿って本体フレーム２に設けられている。そのため、揺動アーム５１は、回転支持軸３に軸支持されるだけの簡潔な構造となり、偏心カム５３やピニオン５６を回転させるだけで、サーマルヘッド１０を高い精度で移動させることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、以下のような種々の変形等が可能である。すなわち、
（１）本実施形態は、サーマルプリンタ１のサーマルヘッド１０のヘッド移動機構５０としているが、これに限らず、各種のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の印画ヘッドの移動に適用することができる。
【００４８】
（２）本実施形態では、ラック・アンド・ピニオン機構のラック５５を本体フレーム２側に配置し、ピニオン５６を揺動アーム５１側に配置しているが、これに限られることなく、サーマルプリンタ１内のレイアウトに適応した配置であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態のサーマルプリンタの基本構成を示す側面図である。
【図２】図１に示すサーマルヘッドの各ポジションを示す側面図である。
【図３】本実施形態のヘッド移動機構を示す側面図であり、サーマルヘッドが待機ポジションにある状態を示している。
【図４】本実施形態のヘッド移動機構を示す側面図であり、サーマルヘッドが印画ポジションにある状態を示している。
【図５】本実施形態のヘッド移動機構を示す側面図であり、サーマルヘッドが退避ポジションにある状態を示している。
【符号の説明】
【００５０】
１ サーマルプリンタ（画像形成装置）
１０ サーマルヘッド（印画ヘッド）
１１ プラテンローラ（プラテン）
５０ ヘッド移動機構
５３ 偏心カム（カム機構）
５５ ラック（ラック・アンド・ピニオン機構）
５６ ピニオン（ラック・アンド・ピニオン機構）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成するための印画ヘッドを備え、
前記印画ヘッドは、
画像を形成する際の印画ポジションと、
前記印画ポジションから離れた待機ポジションと、
前記待機ポジションから前記印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジションと
の間を移動可能であり、
前記印画ポジションと前記待機ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのカム機構と、
前記待機ポジションと前記退避ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのラック・アンド・ピニオン機構と
を備えるヘッド移動機構。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッド移動機構において、
前記印画ヘッドに対向するプラテンを備え、
前記カム機構は、前記印画ポジションでは、前記印画ヘッドを前記プラテンに押圧させる
ヘッド移動機構。
【請求項３】
請求項１に記載のヘッド移動機構において、
前記印画ポジション、前記待機ポジション、及び前記退避ポジションは、同一の円弧軌道上に配置されており、
前記ラック・アンド・ピニオン機構のラックは、前記待機ポジションと前記退避ポジションとの間の円弧軌道に沿って設けられている
ヘッド移動機構。
【請求項４】
請求項１に記載のヘッド移動機構において、
前記ラック・アンド・ピニオン機構による前記印画ヘッドの移動距離は、前記カム機構による前記印画ヘッドの移動距離よりも長く設定されている
ヘッド移動機構。
【請求項５】
画像を形成するための印画ヘッドを備え、
前記印画ヘッドは、
画像を形成する際の印画ポジションと、
前記印画ポジションから離れた待機ポジションと、
前記待機ポジションから前記印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジションと
の間を移動可能であり、
前記印画ポジションと前記待機ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのカム機構と、
前記待機ポジションと前記退避ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのラック・アンド・ピニオン機構と
を備える画像形成装置。
【請求項１】
画像を形成するための印画ヘッドを備え、
前記印画ヘッドは、
画像を形成する際の印画ポジションと、
前記印画ポジションから離れた待機ポジションと、
前記待機ポジションから前記印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジションと
の間を移動可能であり、
前記印画ポジションと前記待機ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのカム機構と、
前記待機ポジションと前記退避ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのラック・アンド・ピニオン機構と
を備えるヘッド移動機構。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッド移動機構において、
前記印画ヘッドに対向するプラテンを備え、
前記カム機構は、前記印画ポジションでは、前記印画ヘッドを前記プラテンに押圧させる
ヘッド移動機構。
【請求項３】
請求項１に記載のヘッド移動機構において、
前記印画ポジション、前記待機ポジション、及び前記退避ポジションは、同一の円弧軌道上に配置されており、
前記ラック・アンド・ピニオン機構のラックは、前記待機ポジションと前記退避ポジションとの間の円弧軌道に沿って設けられている
ヘッド移動機構。
【請求項４】
請求項１に記載のヘッド移動機構において、
前記ラック・アンド・ピニオン機構による前記印画ヘッドの移動距離は、前記カム機構による前記印画ヘッドの移動距離よりも長く設定されている
ヘッド移動機構。
【請求項５】
画像を形成するための印画ヘッドを備え、
前記印画ヘッドは、
画像を形成する際の印画ポジションと、
前記印画ポジションから離れた待機ポジションと、
前記待機ポジションから前記印画ポジションと反対の方向に離れた退避ポジションと
の間を移動可能であり、
前記印画ポジションと前記待機ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのカム機構と、
前記待機ポジションと前記退避ポジションとの間で前記印画ヘッドを移動させるためのラック・アンド・ピニオン機構と
を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２８５９８０（Ｐ２００９−２８５９８０Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４０７６５（Ｐ２００８−１４０７６５）
【出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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