特許 5854597 サーマルプリンタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5854597

(24)【登録日】2015年12月18日

(45)【発行日】2016年2月9日

(54)【発明の名称】サーマルプリンタ

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/325 20060101AFI20160120BHJP

   B41J 35/08 20060101ALI20160120BHJP

   B41J 17/28 20060101ALI20160120BHJP

   B41J 17/30 20060101ALI20160120BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/325 A

   B41J35/08

   B41J17/28

   B41J17/30 B

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2010-276075(P2010-276075)

(22)【出願日】2010年12月10日

(65)【公開番号】特開2012-121301(P2012-121301A)

(43)【公開日】2012年6月28日

【審査請求日】2013年11月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000130581

【氏名又は名称】サトーホールディングス株式会社

(72)【発明者】

【氏名】京井 聡明

【審査官】 牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０００５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０９４７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０２３８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０２４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２２０９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８５９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０５２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平５−４４５４５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／３２５

Ｂ４１Ｊ １７／２８

Ｂ４１Ｊ １７／３０

Ｂ４１Ｊ ３５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッド本体と、
このヘッド本体に複数の発熱体をライン状に配列した発熱体と、
前記発熱体に対して印字用紙搬送方向下流側に設けられた転向部をと、を有するとともに、
対向するプラテンローラとの間に印字用紙及びインキリボンを移送可能とし、このインキリボンを用いてこの印字用紙に印字情報を転写し、前記転向部で前記プラテンローラと離反する方向にインキリボンを転向するサーマルプリンタであって、
前記ヘッド本体の前記発熱体の近傍に前記発熱体と平行してリボン移送方向変更部材を設け、このリボン移送方向変更部材を前記発熱体よりも、前記プラテンローラの方向に突出させ、前記リボン移送方向変更部材は、前記発熱体と、前記転向部と、の間に位置し、凸部を前記発熱体の配列方向に断続的に設けたことを特徴とするサーマルプリンタ。

【請求項2】

前記凸部は樹脂よりな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】

前記凸部の先端が円弧状であることを特徴とする請求項１及び２記載のサーマルプ
リンタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サーマルヘッド及びサーマルヘッドを用いた熱転写プリンタにかかり、特にサーマルヘッドとインキリボンとの間に発生する摩擦力を低減することに着目したものである。

【背景技術】

【0002】

従来、サーマルヘッド及びプラテンローラとでインキリボン及び印字用紙を挟持して、サーマルヘッドにより発生する熱でインキリボンのインキを溶融し、溶融したインキを印字用紙に転写固着させることによって所定の情報を印字する熱転写プリンタが知られている。

【0003】

図４に基づき従来の熱転写プリンタについて詳説する。
図４は熱転写プリンタ１の概略側面図であり、熱転写プリンタ１は主にハウジング２と、印字用紙供給部３と、印字部４と、印字用紙カット部５と、から構成されており、ハウジング２の印字用紙カット部５下流側には排出口６が形成している。

【0004】

印字用紙供給部３は供給軸７を有し、この供給軸７にロール状印字用紙８を保持する。印字部４はサーマルヘッド９と、このサーマルヘッド９の対向する位置にあるプラテンローラ１０と、インキリボン供給部１１と、インキリボン巻き取り部１２と、によって構成されている。インキリボン供給部１１からインキリボン巻取り部１２にはインキリボン１３が案内ローラ１４に案内されサーマルヘッド９の下部を掛け渡すように配置している。

【0005】

印字用紙供給部３から供給された印字用紙８は、移送ローラ１５によって下流側にある印字部４方向へ移送され、サーマルヘッド９及びプラテンローラ１０の間にインキリボン１３とともに挟持される。このとき、インキリボン１３はサーマルヘッド９において発生した熱によりインキが溶融し印字用紙８に所定の情報が印字される。印字後印字用紙８は印字用紙カット部５にて所望の長さにカットされ、排出口６から熱転写プリンタ１の外部に排出される。

【0006】

印字用紙８は図にその断面図を拡大して示すように、基材１６に粘着剤１７が塗布されており、剥離剤となるシリコーン１８を介して台紙１９に仮貼付されており、基材１６の表面にインキが転写固着することによって所定の情報が表示される。

【0007】

次に熱転写プリンタ１に用いられるサーマルヘッド９について図５を用いて説明する。
図５はサーマルヘッド９をプラテンローラ１０側から見た裏面図であり、図示矢印方向が印字用紙８の移送方向における上流側から下流側を示している。
サーマルヘッド９は主に放熱板からなるヘッド本体２０と発熱体２１と、プリンタ本体の制御部によりこの発熱体２１の熱量を制御する信号を伝達するためのコネクタ部２２と、サーマルヘッド９をプリンタ本体の図示しないブラケットに支持するための係合部２３と、で構成されている。

【0008】

発熱体２１は複数の発熱素子がサーマルヘッド９の幅方向に断続してライン状に配置され、この発熱素子が発熱することでインキリボン１３のインキを溶融し、溶融されたインキが印字用紙８に転写固着することによって所定の情報が印字される。

【0009】

このような熱転写プリンタ１において、インキリボン１３の撓み、皺、斜行といった印字不良の原因となる現象が生じていた。インキリボン１３に皺等を発生させないために一定のテンションを持たせる方法として、インキリボン１３の巻取りの速度を印字用紙の移送速度を上回るように図示しない制御部においてインキリボン１３の巻取り速度を制御するものや、サーマルヘッド９においてインキリボン１３が印字用紙８から剥離され、インキリボン巻取り部１２方向へ転向する位置にインキリボン１３を案内するガイド部材を設けたものがある。（例えば特許文献１参照。）

【0010】

しかし、上述の構成のプリンタ１においては例えば白黒反転させて印字する場合や印字濃度を上げる場合に、インキリボン１３の一部に集中して熱エネルギーがかかるためインキリボン１３が熱の影響により部分的に波状に歪みが生じる。この歪みによって皺が発生し、均等なテンションが与えられず印字不良やインキリボン１３の斜行が発生する虞がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００４−２６２０１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

具体的に図６を用いて説明する。図６は図４における印字部４の拡大側面図である。
印字用紙８はプラテンローラ１０の回転駆動（図示矢印方向）に従って移送される。インキリボン１３は発熱体２１により加熱された後、転向部２７でプラテンローラ１０と離反する方向に転向し、図４に示すインキリボン巻取り部１２によって巻き取られる。

【0013】

インキリボン１３はフィルム層２４とその上にインキ層２５を塗布したもので、その厚みは６μｍ〜８μｍである。フィルム層２４側に位置する発熱体２１に発生する熱によりインキ層２５のインキが加熱され、印字用紙８にインキが冷えて転写固着してからインキリボン１３は印字用紙８から剥離される。このように印字するとき、インキリボン１３のインキは、サーマルヘッド９によって溶融されてから下流側で印字用紙８から剥離されるまでの間溶融状態が続くこととなる。

【0014】

サーマルヘッド９の熱により加熱された直後のインキリボン１３のフィルム層２４は受ける熱量が高いと波状に歪むので、溶融状態にあるインキ層２５のインキは歪んだフィルム層２４の形状に従って変形する。よって、単にインキリボン１３の巻取り速度を調整したり、特許文献１に記載のように、インキリボン１３と印字用紙８とを剥離した後にインキリボン１３をインキリボン巻取り部１２方向へガイドするガイド部材を設けるのみでは、サーマルヘッド９により加熱された直後のインキが溶融状態で波状に歪んだインキリボン１３に均等なテンションを付与することが出来なかった。

【0015】

さらに、インキリボン１３及び印字用紙８はプラテンローラ１０によってサーマルヘッド９方向へ押し付けられた状態で印字が行われるので、サーマルヘッド９とインキリボン１３との間には常に一定の摩擦力が発生しており、インキリボン１３が熱により歪んだ箇所は歪んでいない箇所と比べて摩擦力が増す。したがって、インキリボン１３の巻取り速度が予定されていた速度よりも遅れる。他方印字用紙８はプラテンローラ１０によって移送されるので、インキリボン１３と印字用紙８との間にある速度差が予定されていた差よりも大きくなる。そうなると、溶融状態にあるインキが印字用紙８の移送される方向に引っ張られ、対するインキリボン１３はサーマルヘッド９との間で印字用紙８の移送方向の反対方向へブレーキがかかり、インキ層２５内でインキが分離（層内分離部２６参照）する虞があった。層内分離が発生すると、印字された情報の濃淡が部分的に異なり適切な情報の表示が阻害される。

【0016】

上記の問題を解消する方法の一つとして、サーマルヘッド９の下流側に位置する転向部材２７をインキリボンと交差する方向に調整してインキリボンをサーマルヘッド９から離反する方向へ押すように調整する方法が考えられるが、この調整は熟練した技術が必要となり一般のユーザーが容易に行うことが出来なかった。

【0017】

本発明は上記に鑑みてされたものであり、サーマルヘッドにより加熱され歪んだインキリボンに張りを持たせ、熟練の技術を必要とすることなくサーマルヘッドとインキリボンとの間に発生する摩擦力を低減するサーマルヘッド及び熱転写プリンタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

すなわち、第一の発明は、ヘッド本体と、このヘッド本体に複数の発熱体をライン状に
配列した発熱体と、前記発熱体に対して印字用紙搬送方向下流側に設けられた転向部をと、を有するとともに、対向するプラテンローラとの間に印字用紙及びインキリボンを移送可
能とし、このインキリボンを用いてこの印字用紙に必要可能な印字情報を転写し、前記転向部で前記プラテンローラと離反する方向に転向するサーマルプリンタである。
また、前記凸部は不揮発性の樹脂剤を断続的に塗布することにより形成されることを特徴とする。また、前記凸部の先端を円弧状に形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

第一の発明によれば、サーマルヘッドの発熱体近傍にリボン移送方向変更部材を設けることで、インキリボンの移送路をプラテンローラ側に変更しインキリボンにテンションを付与させて、インキリボンとサーマルヘッドとの間で発生する摩擦力を低減し、インキ層内の剥離現象を容易に防止できる。
また、第二の発明によれば、発熱体近傍にリボン移送方向変更部材を設けたサーマルヘッドを熱転写プリンタに用いたことにより、白黒反転させて印字する場合等インキリボンに集中して高い熱エネルギーがかかっても、インキリボンとサーマルヘッドと間で発生する摩擦力を低減することで良好な印字品質を保つことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施例による熱転写プリンタ２８の概略側面図である。

【図2】本発明の実施例によるサーマルヘッド２９をプラテンローラ１０側から見た裏面図及びリボン移送方向変更部材３０の拡大図とその断面図である。

【図3】同サーマルヘッド２９を備えた図１の熱転写プリンタ２８の印字部４の拡大断面図である。

【図4】従来の熱転写プリンタ１の概略側面図である。

【図5】従来のサーマルヘッド９をプラテンローラ１０側から見た離面図である。

【図6】同サーマルヘッド９を備えた図４の熱転写プリンタ１の印字部４の拡大側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（実施例）
本発明の実施例における熱転写プリンタ２８及びサーマルヘッド２９について図１乃至図３を用いて説明する。
ただし、図４乃至図６の従来技術と同様の構成については同一の符号を用い、その詳説は省略する。

【0022】

図１は、熱転写プリンタ２８の概略側面図である。熱転写プリンタ２８の最上流側に印字用紙供給部３を有し、印字用紙供給部３から供給された印字用紙８は下流側の印字部４においてサーマルヘッド２９とプラテンローラ１０によって、インキリボン供給部１１より供給されたインキリボン１３とともに挟持され所定の情報が印字された後さらに下流側にある印字用紙カット部５において所望のサイズにカットされ、排出口６から排出される。

【0023】

図２は、サーマルヘッド２９をプラテンローラ１０側からみた裏面及びリボン移送方向変更部材３０の周辺の拡大図及びリボン移送方向変更部材３０の断面図である。
サーマルヘッド２９は幅方向に発熱体２１が配置され、発熱体２１は発熱素子が断続してライン状に配列され、この発熱素子が発熱することでインキリボン１３のインキを溶融し、溶融したインキが印字用紙８に固着することによって所定の情報が印字される。発熱体２１の近傍下流側にはサーマルヘッド２９の幅方向にリボン移送方向変更部材３０が設けられている。ここでいう近傍とは、例えば発熱体２１の下流側１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の範囲である。

【0024】

リボン移送方向変更部材３０はサーマルヘッド２９の幅方向に凸状の部材となる凸部３１が複数個設けられることにより構成され、発熱体２１の下流側に断続的に設けられている。凸部３１は、サーマルヘッド２９の幅方向の長さＸが２．２ｍｍ〜３．１ｍｍであり、好ましくは３．０ｍｍとすることができる。また、凸部３１のサーマルヘッド２９における用紙の移送方向の長さＹは１．０ｍｍ〜１．２ｍｍであり、好ましくは１．０ｍｍとすることができる。また、凸部３１がプラテン側に突出する厚さＨは０．１ｍｍ〜０．１２ｍｍであり、好ましくは０．１ｍｍとすることができる。また、凸部３１の中心点Ｑと隣合う凸部３１の中心点ＱとのピッチＰが７．０ｍｍ〜９．０ｍｍであり、好ましくは８．０ｍｍとすることができる。

【0025】

また、凸部３１は不揮発性の樹脂剤を塗布することで形成することができ、インキリボン１３と接する凸部３１の先端の形状は円弧状に形成することができる。

【0026】

サーマルヘッド２９を備えた熱転写プリンタ２８によって印字用紙８に所定の情報を印字する場合のインキリボン１３と印字用紙８との関係について図３に基づいて説明する。

【0027】

図３は熱転写プリンタ２８における印字部４の拡大断面図である。印字用紙８はプラテンローラ１０の図示矢印方向の回転駆動に従い、下流側へ移送される。印字用紙８がサーマルヘッド２９及びプラテンローラ１０によって挟持されたとき発熱体２１によってインキリボン１３が加熱され、インキ層２５のインキが溶融し印字用紙８に付着する。印字用紙８にインキが付着した直後のインキは溶融状態にあり、インキリボン１３が転向部２７を通過するときは冷却され印字用紙８に転写固着された後インキリボン１３と印字用紙８が互いに剥離される。発熱体２１によって加熱されたフィルム層２４は発生する熱量が高い場合フィルム層２４が波状に歪む虞があるが、リボン移送方向変更部材３０がインキリボン１３を発熱体２１に離反する方向へ押し出ことにより、すなわち、インキリボン１３の移送方向をプラテンローラ９方向に僅かに変更させることにより、過熱直後のフィルム層２４に対して一定のテンションが付与される。

【0028】

なお、上記の実施例ではリボン移送方向変更部材３０は、発熱体の下流側に凸部３１を断続的に設けたこととしているが、必ずしも断続的である必要はなく、本発明の課題を解決できる範囲であればリボン移送方向変更部材３０は発熱体２１と平行する位置に継続的に設けられていてもよい。

【0029】

上記の構成によれば、リボン移送方向変更部材３０がインキリボン１３を発熱体２１と離反する方向に押し出したとしても印字動作は正常に行われ、かつ、インキリボン１３と印字用紙８はプラテンローラ１０によって発熱体２１に押圧されるので、発熱体２１と転向部２７の間でインキリボン１３にテンションを付与することができ、仮にフィルム層２４が熱により歪んでいてもサーマルヘッド２９における発熱体２１の下流部分とフィルム層２４との間に発生する摩擦力を、インキリボン１３の巻取り速度に影響を及ぼさない程度にまで低減できる。

【0030】

さらに、サーマルヘッド２９にリボン移送方向変更部材３０を予め設ける構成としたことで、インキリボン１３を離反させるための熟練の技術が不要となる。

【0031】

また、凸部３１の先端を湾曲状に形成することによりインキリボン１３と当接する面が少なくなるのでサーマルヘッド９とインキリボン１３との間に発生する摩擦力を低減することができる。

【符号の説明】

【0032】

１ 熱転写プリンタ（従来技術、図４）
２ ハウジング
３ 印字用紙供給部
４ 印字部
５ 印字用紙カット部
６ 排出口
７ 供給軸
８ 印字用紙
９ サーマルヘッド（従来技術、図６）
１０ プラテンローラ
１１ インキリボン供給部
１２ インキリボン巻取り部
１３ インキリボン
１４ 案内ローラ
１５ 移送ローラ
１６ 基材
１７ 粘着剤
１８ シリコーン
１９ 台紙
２０ ヘッド本体
２１ 発熱体
２２ コネクタ部
２３ 係合部
２４ フィルム層
２５ インキ層
２６ 層内分離部
２７ 転向部
２８ 熱転写プリンタ（実施例、図１）
２９ サーマルヘッド（実施例、図２）
３０ リボン移送方向変更部材
３１ 凸部
Ｘ 凸部３１の幅方向の長さ
Ｙ 凸部３１の印字用紙８の移送方向の長さ
Ｑ 凸部３１の中心点
Ｐ 凸部３１の中心点Ｑと隣接する凸部３１のＱの長さ
Ｈ 凸部３１の厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】