打印托架装置及打印装置的制作方法

文档序号:2506686
专利名称:打印托架装置及打印装置的制作方法
技术领域
本发明涉及把多个打印头装载于单个托架上的打印托架装置及打印装置。在传统的装载具有多个打印针的打印头的击打式点阵打印机上,为了提高打印速度,需要提高托架的移动速度,同时提高打印头的打印针应答频率。
然而,由于打印针应答频率取决于机械构造,故有一定限制,譬如吸引式打印头的打印针应答频率大致以2kHz为限。
还有一种多打印头方式,是把多个打印头以一定间隔排列在托架上,随着托架的移动,各打印头同时进行打印,只通过增加打印头数量而提高打印速度。譬如在装有2个打印头的场合,托架的移动速度可提高1倍,由于是在第1打印头形成的点阵中间由第2打印头形成点阵,既可保持一定的打印点阵密度又可将打印速度提高1倍。结果,与装载单个打印头的打印机相比,看上去等于打印针的应答频率增大了1倍。而且,多打印头方式仍可以利用传统的打印头,故容易实现高速打印机。
图9是传统打印托架装置的一例,图9(a)是表示组装状态的分解立体图,图9(b)是主视图,图9(c)是打印针的排列图,图9(d)是室温时的俯视图,图9(e)是高温时的俯视图。
打印头1由箱形的打印头壳体2和在打印头壳体2的正面伸出的鼻状部3等构成。打印头壳体2上装有多个打印针的根基部和对打印针的根基部有选择地进行变位驱动用的多个打印针驱动部。在鼻状部3的内部以一定间隔安装有多块导板4,在导板4上开设与打印针的数量对应的多个贯穿孔。从打印头壳体2的正面伸出的打印针穿过导板4的贯穿孔而在打印面上形成一定的排列。
在打印头壳体2的正面,夹着鼻状部3形成左右1对基座2a,基座2a的底面和鼻状部3的底面为同一面,在基座2a上开设有供安装用螺钉8穿过的贯穿孔。另外,在鼻状部3的底面形成打印头1的定位销3a。
另一方面,托架7是板状构件,其上形成避让打印头壳体2及鼻状部3的下部用的阶梯部,且分别形成与基座2a的安装孔位置对应的螺纹孔7b和与鼻状部3的定位销3a大致嵌合的定位孔7a,在其上侧面以中心间隔D安装有2个打印头1。托架7可在与打印头1的排列方向平行的方向往返移动。
如图9(c)所示,在导板4的贯穿孔内装有打印针9,譬如在1个打印头1为24针头的场合,打印针9为12针×2列,各列之间以错开间隔之一半的状态交错排列。在2个打印头1以中心间隔D固定在1个托架7上的场合,沿托架移动方向、即行方向形成4个打印列J1~J4,各列J1~J4共同形成譬如24点×24点的点阵。列J1、J2担任点阵的奇数列,列J3、J4担任点阵的偶数列。另外,列J1、J3担任点阵的奇数行,列J2。J4担任点阵的偶数行。
因而,列J1和列J2以及列J3和列J4之间在列方向的相对位置精度非常重要,列J1和列J3以及列J2和列J4之间在行方向的相对位置精度非常重要。而列J1和列J2间的相对位置及列J3和列J4间的相对位置可以通过高精度地加工导板4的贯穿孔而高精度地加以控制。另外,在用同一个打印时钟对2个打印头1进行驱动的场合,必须把列J1和列J3以及列J2和列J4之间的各个间距D1、D2设定为记录媒体上的打印点间距离的奇数倍。
还有,列J1、J2与一方的定位销3a之间的相对距离D3以及列J3、J4与另一方的定位销3a之间的相对距离D4也很重要,各定位销与托架7之间的相对精度亦很重要。
另外,当长时间地持续打印动作时,由于打印头1发热而导致各构件温度上升,尤其是托架7的热膨胀对位置精度有很大影响。即使如图9(d)所示,室温时的间距D1、D2与设计的数值一致,但如图9(e)所示,高温时托架7沿行方向膨胀,打印头1之间的间隔加大,使间距D1、D2偏离标准尺寸。特别是,当托架7使用重量轻、散热效果好的铝材时,热膨胀的影响更大。
如上所述,传统的打印托架装置由于以下几个精度的误差累积而对打印列J1~J4的相对精度产生巨大影响,即1)打印头与托架间的安装精度、2)定位销与打印针之间的相对精度、3)托架热膨胀导致的打印头之间的相对精度等。因此必须对零件精度和组装精度进行严格的控制,但这样一来又会增加加工成本和组装成本,降低制造成品率。
本发明的目的在于提供一种打印托架装置和打印装置,当在托架上装载多个打印头的场合,可稳定且高精度地形成打印针之间的相对位置。
本发明的技术方案是,一种打印托架装置,是在单个托架上装载多个打印头的打印托架装置,打印头具有;通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,其特点是,各打印头的打印头壳体通过共同的构件而形成一体。
由于本发明是用共同的构件使各打印头的打印头壳体形成一体,故可以消除打印头与托架之间的安装误差,高精度地保持打印头之间的相对位置。另外,在把打印头安装在托架上时,只需在打印头壳体上设置1个定位销一类的定位机构即可。此外,由于打印头壳体的体积增加,使打印头的散热效果也有提高。
本发明的又一技术方案是,一种打印托架装置,是在单个托架上装载多个打印头的打印托架装置,打印头具有;通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,其特点是,各打印头的打印针引导构件通过共同的构件而形成一体。
由于本发明是用共同的构件使各打印头的打印针引导构件形成一体,可以消除打印头与打印针引导构件之间的安装误差,高精度地保持一方打印头的打印针与另一方打印头的打印针之间的相对位置。另外,在把打印针引导构件安装在打印头上时,只需在打印针引导构件上设置1个定位销一类的定位机构即可。另外,关于打印针引导构件的材料,由于不必如打印头壳体那样考虑打印头散热的问题,故可以使用导热系数低、热膨胀率低的材料。
本发明的又一技术方案是,一种打印托架装置,是在单个托架上装载多个打印头的打印托架装置,打印头具有;通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,其特点是,还设有把各打印头的打印针引导构件在打印针前端附近进行连接用的连接构件。
由于本发明是用连接构件把各打印头的打印针引导构件在打印针前端附近进行连接,故即使产生打印头之间的相对误差,仍可以高精度地保持打印针引导构件前端之间的相对位置。特别是,即使由于打印头的发热导致打印头壳体或托架产生热膨胀,由于打印针引导构件的前端部温度没有明显上升,故可抑制连接构件的热膨胀量。
本发明的又一技术方案是,一种打印托架装置,是在单个托架上装载多个打印头的打印托架装置,打印头具有;通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,打印针引导构件具有其上形成供打印针穿过的多个贯穿孔的导板,其特点是,各打印头的导板通过共同的构件而形成一体。
由于本发明是用共同的构件使各打印头的导板形成一体,可以利用在导板上形成的贯穿孔的加工精度对打印针的相对位置进行控制,故即使产生打印头之间的相对误差或打印针引导构件的安装误差,也可高精度地保持打印针的相对位置。特别是,导板使用导热系数低的材料、譬如陶瓷,可以减轻温度变化的影响。
本发明再一技术方案的特点是,在打印头壳体与打印针引导构件之间夹入隔热构件。
由于本发明在打印头与打印针引导构件之间夹入隔热构件,故即使因打印头的发热而导致打印头壳体温度上升,也可抑制向打印针引导构件的热传导,因此可避免因打印针引导构件的温度上升导致的热膨胀,其结果,可高精度地保持打印针的相对位置。
本发明再一技术方案是一种打印装置,其特点是,具有上述打印托架装置、使打印托架装置沿记录媒体的宽度方向往返移动用的托架驱动装置、与打印托架装置相对设置、运送记录媒体的压纸卷筒。
采用本发明,在单个托架装载多个打印头的打印托架装置上,可以高精度地保持打印头之间的相对位置、打印针引导构件之间的相对位置以及打印针之间的相对位置,故可实现高品质打印及与打印头的数量相对应的高速打印。
对附图的简单说明图1表示本发明第1实施形态,图1(a)是表示组装状态的分解主视图,图1(b)是主视图,图1(c)是表示组装状态的分解俯视图,图1(d)是表示鼻状部歪斜状态的俯视图,图1(e)是室温时的俯视图,图1(f)是高温时的俯视图。
图2是表示打印头10的内部构造的局部立体图。
图3是表示使用本发明打印托架装置的打印装置一例的构造图。
图4表示本发明第2实施形态,图4(a)是表示组装状态的分解主视图,图4(b)是主视图,图4(c)是表示组装状态的分解俯视图,图4(d)是表示鼻状部歪斜状态的俯视图,图4(e)是室温时的俯视图,图4(f)是高温时的俯视图。
图5表示本发明第3实施形态,图5(a)是表示组装状态的分解主视图,图5(b)是主视图,图5(c)是表示组装状态的分解俯视图,图5(d)是连续动作时的温度分布图,图5(e)是室温时的俯视图,图5(f)是高温时的俯视图。
图6表示本发明第4实施形态,图6(a)是表示组装状态的分解局部俯视图,图6(b)是组装后的局部俯视图。
图7表示本发明第5实施形态,图7(a)是表示组装状态的分解局部俯视图,图7(b)是组装后的局部俯视图。
图8表示本发明第6实施形态,图8(a)是表示组装状态的分解主视图,图8(b)是主视图,图8(c)是表示组装状态的分解俯视图,图8(d)是表示鼻状部歪斜状态的俯视图,图8(e)是室温时的俯视图,图8(f)是高温时的俯视图。
图9表示传统打印托架装置一例,图9(a)是表示组装状态的分解主视图,图9(b)是主视图,图9(c)是打印针的排列图,图9(d)是室温时的俯视图,图9(e)是高温时的俯视图。
以下结合


本发明实施形态。
图1表示本发明第1实施形态,图1(a)是表示组装状态的分解主视图,图1(b)是主视图,图1(c)是表示组装状态的分解俯视图,图1(d)是表示鼻状部歪斜状态的俯视图,图1(e)是室温时的俯视图,图1(f)是高温时的俯视图。图2是表示打印头10的内部构造的局部立体图。
在打印单元20中并排装有图2所示的多个(本实施形态为2个)点阵式打印头10。
在图2中,打印头10由打印头主体11和作为打印针引导构件的鼻状部22等构成。在打印头主体11上,把通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的打印针14、与打印针14的后端连接的细长扇形电枢12、向打印针14的后端一侧对电枢12进行加力用的弹簧构件13、以及用于把电枢12吸引到打印针14前端一侧的电磁线圈15作为1个驱动单元,并把譬如24个驱动单元沿圆周方向排列。在打印头主体11的外部设置有选择地对多个电磁线圈15通电以进行驱动的驱动电路16。
鼻状部22的内部装有多块(图2中是4块)导板18。导板18上形成供打印针14贯穿的多个贯穿孔。在接近打印头主体11的导板18上,对应打印头主体11上的打印针11的排列而在圆周上排列多个贯穿孔。在面对记录媒体的导板18上,多个贯穿孔形成一定的打印针排列,譬如12针×2列的交错排列。中间的导板18则以使要受两侧导板18上的贯穿孔引导的打印针14能顺利移动的状态来决定贯穿孔的排列。
以下说明打印头10的动作。在电磁线圈15未通电的状态下,电枢12因弹簧构件13的作用而在后方静止不动。一旦驱动电路16根据打印信号而接受打印命令,驱动电路16便接通脉冲状电流,电磁线圈15产生磁场,吸引电枢12使其向前方变位。与此同时,打印针14沿轴向向前端一侧变位,并从面对记录媒体的导板18伸出,其伸出量与变位量一致,再经过譬如油墨带而在记录媒体上形成点状的打印点。这样,通过使打印面上的针排列与驱动电路16对应,在规定的时间内驱动打印针14,即可实现点阵方式的打印。
再来看图1,在箱形打印头壳体21上并排设有2个图2所示的打印头10,在打印头壳体21的正面,对应打印头10而用夹紧构件(未图示)并排安装有2个鼻状部22。
在打印头壳体21的正面,夹着鼻状部22形成左右1对共4个基座21a,基座21a的底面与鼻状部22的凸出部的底面在为同一面,在基座21a上开设有供安装用螺钉23贯穿的安装孔。另外,在右侧鼻状部22的凸出部的底面上形成决定打印头壳体21整体位置的定位销22a。
另一方面,托架25为板状构件,其上形成避让打印头壳体21及鼻状部22下部用的阶梯部,且分别形成与基座21a的安装孔位置对应的螺钉孔25b和与鼻状部22的定位销22a大致嵌合的定位孔25a,用螺钉23把打印头壳体21和鼻状部22安装在其上侧面。
如图1(c)所示,鼻状部22具有平面状的安装部和容纳导板18的凸出部,在安装部的背面形成定位销22b。另一方面,在打印头壳体21的正面形成2个与定位销22b大致嵌合的定位孔21b,以中心间隔D安装左右2个鼻状部22。
在譬如1个打印头10为24针头的场合,通过开设于导板18上的贯穿孔,使打印针14的前端交错排列成12针×2列。左面的鼻状部22具有2个打印列J1、J2,右面的鼻状部22具有2个打印列J3、J4,沿着托架移动方向、即行方向形成4个打印列J1~J4。各列J1~J4共同形成譬如24点×24点等点阵,列J1、J2担任点阵的奇数列,列J3、J4担任点阵的偶数列。此外列J1、J3担任点阵的奇数行,列J2、J4担任点阵的偶数行。
这样,本实施形态用共同的构件使容纳2个打印头10的打印头壳体21形成一体,从而可以高精度地保持打印头10之间的相对位置,避免打印头10与托架25之间的安装误差产生的影响。另外,打印头壳体21与托架25之间的定位只需用在一个鼻状部22上形成的1个定位销22a便足够,故可减少零件加工工时。另外,由于打印头壳体21的体积增加,打印头10的散热效果亦有提高。
图3是使用本发明打印托架装置的打印装置一例的构造图。容纳2个打印头10的打印单元20装载在1个托架25上构成打印托架装置。托架25上沿2个导轴71装有1对滑动自如的线性导轨70,沿托架移动方向(垂直于附图纸面)对托架25进行引导。另外在托架25上装有与托架移动方向平行地张挂的皮带72,通过用马达(未图示)对皮带72进行驱动而使托架25往返移动。
压纸卷筒73与打印单元20的鼻状部22的打印面相对设置。在压纸卷筒73的下部设有压辊74,在压紧74的运纸上游一侧设有倾斜的堆料机75。在压辊74与鼻状部22的打印面之间沿压纸卷筒73的圆周面设有导板76。在压纸卷筒73的运纸下游一侧设有容纳打印完毕的记录媒体P的排纸板77。
关于其动作,当装载在堆料机75上的多张记录媒体P每次取出1张并向压纸卷筒73与压辊74之间供给时,由于压纸卷筒73的旋转,记录媒体P便沿导板76运送,并且被置于面对鼻状部22的打印面的位置。接着一边移动托架25,一边根据从主设备送来的打印数据对打印头10进行驱动,在记录媒体P上形成由打印针14的击打形成的点阵。这时2个打印头10同时作打印动作,从而打印速度可比装载单个打印头的打印机提高大约1倍。
这样便可进行一行字的打印,通过反复交替进行记录用纸P的步进运送和1行的打印,便完成1页字的打印。一旦打印结束,记录用纸P即被装于排纸板77上,等待下一页的打印。
在图1所示的第1实施形态中,打印列J1~J4的相对位置将会由于若干原因而发生变动。首先,如图1(c)所示,一旦在鼻状部22与打印头壳体21之间产生安装误差,打印列J1~J4的相对位置即发生变动。又如图1(d)所示,当鼻状部22自身存在加工误差,特别是当凸出部相对平面状的安装部而发生倾斜时,打印列J1~J4的相对位置即发生变动。还有,在长时间通电时,打印头10的发热会导致周围温度上升,使打印头壳体21和托架25产生热膨胀,当图1(e)中所示的室温时的间距D1增大到图1(f)所示的高温时的间距D3时,打印列J1~J4的相对位置即发生变动。另外,为了便于理解,附图中突出了热膨胀和变形。
而作为有效的对策,可采用以下的第2实施形态。
图4表示本发明的第2实施形态,图4(a)是表示组装状态的分解主视图,图4(b)是主视图,图4(c)是表示组装状态的分解俯视图,图4(d)是表示鼻状部歪斜状态的俯视图,图4(e)是室温时的俯视图,图4(f)是高温时的俯视图。
打印单元20具有箱形打印头壳体21,在箱形打印头壳体21上并排设有图2所示的多个(本实施形态为2个)点阵式打印头10,在打印头壳体21的正面,用夹紧构件(未图示)安装有单个鼻状部22,该鼻状部22上一体形成与打印头10对应的2个凸出部。
在打印头壳体21的正面,夹着鼻状部22的凸出部而形成左右以及中央的共3个基座21a,基座21a的底面与鼻状部22的凸出部的底面为同一面,在基座21a上开设有供安装用螺钉23贯穿的安装孔。另外,在鼻状部22的右侧凸出部的底面上形成决定打印头壳体21整体位置的定位销22a。
另一方面,托架25为板状构件,其上形成避让打印头壳体21及鼻状部22下部用的阶梯部,且分别形成与基座21a的安装孔位置对应的螺钉孔25b和与鼻状部22的定位销22a大致嵌合的定位孔25a,用螺钉23把打印头壳体21和鼻状部22安装在其上侧面。
如图4(c)所示,在鼻状部22上一体形成平面状的安装部和容纳导板18的2个凸出部,并在安装部的背面形成定位销22b。作为鼻状部22的材料,最好采用膨胀系数小的,可使用譬如PPS树脂(线膨胀系数20×10-6/℃)或LCP树脂等。
另一方面,在打印头21的正面形成2个与定位销22b大致嵌合的定位孔21b。
在譬如1个打印头10为24针头的场合,通过开设于导板18上的贯穿孔,使打印针14的前端交错排列成12针×2列。鼻状部22的左侧凸出部具有2个打印列J1、J2,右侧凸出部具有2个打印列J3、J4,沿着托架移动方向、即行方向形成4个打印列J1~J4。各列J1~J4共同形成譬如24点×24点等点阵,列J1、J2担任点阵的奇数列,列J3、J4担任点阵的偶数列。此外列J1、J3担任点阵的奇数行,列J2、J4担任点阵的偶数行。
这样,本实施形态用共同的构件使分别容纳对各打印头10的打印针14进行引导的导板18的鼻状部22形成一体,从而可以高精度地保持左侧打印头10的打印针与右侧打印头10的打印针之间的相对位置,可避免打印头10与鼻状部22之间的安装误差产生的影响。另外,打印头壳体21与托架25之间的定位只需用在一个鼻状部22上形成的1个定位销22a便足够,故可减少零件加工工时。
把如此构造的打印托架装置装载在图3的打印装置上,可实现高速的高品质打印。
在图4所示的第2实施形态中,打印列J1~J4的相对位置将会由于若干原因而发生变动。首先,如图4(d)所示,当鼻状部22自身存在加工误差,特别是当凸出部相对平面状的安装部而发生倾斜时,打印列J1~J4的相对位置即发生变动。不过,如果凸出部的倾斜方向和倾斜量左右相同,则打印列J1、J3之间的间距D1保持固定。因此,作为鼻状部22的质量管理项目,间距D1非常重要。
另外,在长时间通电时,打印头10的发热会导致周围温度上升,使打印头壳体21和托架25产生热膨胀,当图4(e)中所示的室温时的间距D1增大到图4(f)所示的高温时的间距D3时,打印列J1~J4的相对位置即发生变动。
而作为有效的对策,可采用以下的第3实施形态。
图5表示本发明第3实施形态,图5(a)是表示组装状态的分解主视图,图5(b)是主视图,图5(c)是表示组装状态的分解俯视图,图5(d)是连续动作时的温度分布图,图5(e)是室温时的俯视图,图5(f)是高温时的俯视图。
打印单元20具有箱形打印头壳体21,在箱形打印头壳体21上并排设有图2所示的多个(本实施形态为2个)点阵式打印头10,在打印头壳体21的正面,用夹紧构件(未图示)安装有单个鼻状部22,该鼻状部22上一体形成与打印头10对应的2个凸出部。
在打印头壳体21的正面,夹着鼻状部22的凸出部而形成左右以及中央的共3个基座21a,基座21a的底面与鼻状部22的凸出部的底面为同一面,在基座21a上开设有供安装用螺钉23贯穿的安装孔。另外,在鼻状部22的右侧凸出部的底面上形成决定打印头壳体21整体位置的定位销22a。
另一方面,托架25为板状构件,其上形成避让打印头壳体21及鼻状部22下部用的阶梯部,且分别形成与基座21a的安装孔位置对应的螺钉孔25b和与鼻状部22的定位销22a大致嵌合的定位孔25a,用螺钉23把打印头壳体21和鼻状部22安装在其上侧面。
如图5(c)所示,在鼻状部22上一体形成容纳导板18的2个凸出部和把各凸出部的前端附近加以连接的连接部22c,并在右侧凸出部的背面形成定位销22b。作为鼻状部22的材料,最好采用膨胀系数小的,可使用譬如PPS树脂(线膨胀系数20×10-6/℃)或LCP树脂等。
另一方面,在打印头21的正面形成与定位销22b大致嵌合的定位孔21b。
在譬如1个打印头10为24针头的场合,通过开设于导板18上的贯穿孔,使打印针14的前端交错排列成12针×2列。鼻状部22的左侧凸出部具有2个打印列J1、J2,右侧凸出部具有2个打印列J3、J4,沿着托架移动方向、即行方向形成4个打印列J1~J4。各列J1~J4共同形成譬如24点×24点等点阵,列J1、J2担任点阵的奇数列,列J3、J4担任点阵的偶数列。此外列J1、J3担任点阵的奇数行,列J2、J4担任点阵的偶数行。
这样,本实施形态通过在分别容纳对打印针14进行引导的导板18的鼻状部22的凸出部上,用连接部22c把打印针的前端附近、即凸出部的前端附近加以连接,可以高精度地保持左侧打印头10的打印针与右侧打印头10的打印针之间的相对位置。
图5(d)表示连续动作时的温度分布,用铝材等形成的打印头21显示80℃,与打印头21接触的鼻状部根基部也显示80℃。另一方面,由于由合成树脂等构成的鼻状部22的导热系数低,连接部22c以及与凸出部间的连接部分显示38~40℃,凸出部的前端显示23~25℃。鼻状部根基部的中心间隔由于打印头壳体21的热膨胀而增加大约0.07mm,而凸出部前端的中心间隔的热膨胀则被控制在大约0.0035mm左右。而凸出部前端的打印面接近记录媒体。因而,通过使用导热系数低的材料作为鼻状部22的材料,同时用连接构件把凸出部前端之间加以连接,可以高精度地保持左右打印面的中心间隔。
另外,一旦长时间通电,打印头壳体21和托架25即发生热膨胀,从图5(e)的状态向图5(f)的状态变化,使鼻状部根基部之间的中心间隔增大,而鼻状部凸出部的前端之间的中心间隔则由于连接部22c的存在而变化不大。从而,即使在打印托架装置上发生了温度变化,也可高精度地保持凸出部前端的打印面之间的中心间隔、即打印列J1~J4的相对位置。
以上是把连接凸出部前端之间的连接部与鼻状部22一体成形,当然也可以另外形成连接部,然后安装在鼻状部22的凸出部上。
把如此构造的打印托架装置装载在图3的打印装置上,可实现高速、高品质的打印。
图6是本发明第4实施形态,图6(a)是表示组装状态的分解局部俯视图,图6(b)是组装后的局部俯视图。
在箱形打印头壳体21上并排设有图2所示的多个(本实施形态为2个)点阵式打印头10,在打印头壳体21的正面安装有单个鼻状部22,该鼻状部22上一体形成与打印头10对应的2个凸出部。
在鼻状部22上一体形成平板状的安装部、容纳导板18的2个凸出部、以及把各凸出部的前端附近加以连接的连接部22c,并在安装部的背面中央形成定位销22b。另一方面,在打印头壳体21的正面形成与定位销22b大致嵌合的定位孔21b。其他构造则与图5所示相同,此处省略说明。
本实施形态由于把鼻状部凸出部的根基部和前端部分别加以连接,故即使产生温度变化,也较少发生凸出部的歪斜,故可高精度地保持鼻状部凸出部之间的中心间隔。把如此构造的打印托架装置装载在图3的打印装置上,可实现高速、高品质的打印。
图7是本发明第5实施形态,图7(a)是表示组装状态的分解局部俯视图,图7(b)是组装后的局部俯视图。
在箱形打印头壳体21上并排设有多个(本实施形态为2个)图2所示的点阵式打印头10,在打印头壳体21的正面安装有单个鼻状部22,该鼻状部22上一体形成与打印头10对应的2个凸出部。
在鼻状部22上一体形成容纳导板18的2个凸出部、以及把各凸出部的前端附近加以连接的连接部22c,并在右侧凸出部的背面中央形成定位销22b。另一方面,在打印头壳体21的正面形成2个与定位销22b大致嵌合的定位孔21b。在鼻状部22与打印头壳体21之间夹入由导热系数低的材料、譬如陶瓷等构成的板状隔热构件30。其他构造则与图5所示相同,此处省略说明。
本实施形态在鼻状部22与打印头壳体21之间夹入隔热构件30,故可以阻断从打印头壳体21向鼻状部22的传热。从而可抑制鼻状部22的温度变化所导致的热膨胀,故可高精度地保持鼻状部凸出部之间的中心间隔。把如此构造的打印托架装置装载在图3的打印装置上,可实现高速、高品质的打印。
图8表示本发明第6实施形态,图8(a)是表示组装状态的分解主视图,图8(b)是主视图,图8(c)是表示组装状态的分解俯视图,图8(d)是表示鼻状部歪斜状态的俯视图,图8(e)是室温时的俯视图,图8(f)是高温时的俯视图。
打印单元20具有箱形打印头壳体21,在箱形打印头壳体21上并排设有图2所示的多个(本实施形态为2个)点阵式打印头10,在打印头壳体21的正面用夹紧构件(未图示)安装有单个鼻状部22,该鼻状部22上一体形成与打印头10对应的2个凸出部。
在打印头壳体21的正面,夹着鼻状部22的凸出部而形成左右以及中央的共3个基座21a,基座21a的底面与鼻状部22的凸出部的底面为同一面,在基座21a上开设有供安装用螺钉23贯穿的安装孔。另外,在鼻状部22的右侧凸出部的底面上形成决定打印头壳体21整体位置的定位销22a。
另一方面,托架25为板状构件,其上形成避让打印头壳体21及鼻状部22下部用的阶梯部,且分别形成与基座21a的安装孔位置对应的螺钉孔25b和与鼻状部22的定位销22a大致嵌合的定位孔25a,用螺钉23把打印头壳体21和鼻状部22安装在其上侧面。
如图8(c)所示,在鼻状部22上一体形成平板状的安装部和容纳图2所示的导板18的2个凸出部,而且处于最前列的导板18作为共用构件形成一体,引导各打印头10的打印针形成打印列J1~J4。
在鼻状部安装部的背面中央形成定位销22b。作为鼻状部22的材料,最好采用膨胀系数小的,可使用譬如PPS树脂(线膨胀系数20×10-6/℃)或LCP树脂等。作为导板18的材料,最好采用与打印针之间磨擦小、耐热性好、导热系数低、热膨胀系数低的材料,譬如陶瓷。
另一方面,在打印头21的正面形成与定位销22b大致嵌合的定位孔21b。
在譬如1个打印头10为24针头的场合,通过开设于导板18上的贯穿孔,使打印针14的前端交错排列成12针×2列。鼻状部22的左侧凸出部具有2个打印列J1、J2,右侧凸出部具有2个打印列J3、J4,沿着托架移动方向、即行方向形成4个打印列J1~J4。各列J1~J4共同形成譬如24点×24点等点阵,列J1、J2担任点阵的奇数列,列J3、J4担任点阵的偶数列。此外列J1、J3担任点阵的奇数行,列J2、J4担任点阵的偶数行。
这样,本实施形态通过多个打印头用共同构件一体地形成对打印针14进行引导的导板18,故可以高精度地保持左侧打印头10的打印针与右侧打印头10的打印针之间的相对位置。
如图8(d)所示,即使鼻状部22自身存在加工误差,特别是凸出部相对平面状的安装部而发生倾斜,用一体化的导板18也可保持打印列J1、J3之间的间距D1稳定。
另外,一旦长时间通电,打印头壳体21和托架25即发生热膨胀,从图8(e)的状态向图8(f)的状态变化,使鼻状部根基部之间的中心间隔增大,而打印列J1、J3与打印列J3、J4之间的中心间隔则由于导板18的存在而变化不大。从而,即使在打印托架装置上发生了温度变化,也可高精度地保持打印列J1~J4的相对位置。
把如此构造的打印托架装置装载在图3的打印装置上,可实现高速、高品质的打印。
以下的表1整理了上述打印针相对位置的误差原因。
表1
如上所述,本发明用共同的构件使各打印头的打印头壳体形成一体,从而可以消除打印头与托架之间的安装误差,高精度地保持打印头之间的相对误差。此外,在把打印头壳体安装在托架上时,只需在打印头壳体上设置1个定位销一类的定位机构即可。而且由于打印头壳体的体积增加,打印头的散热效果也有提高。
此外,由于用共同构件使各打印头的打印针引导构件形成一体,故可以消除打印头与打印针引导构件之间的安装误差,可高精度地保持一方打印头的打印针与另一方打印头的打印针之间的相对位置。
另外,由于用连接构件把各打印头的打印针引导构件在打印针前端附近加以连接,故即使产生打印头之间的相对误差,也可高精度地保持打印针引导构件前端之间的相对位置。
另外,由于用共同构件使各打印头的导板形成一体,故可以通过在导板上形成的贯穿孔的加工精度对打印针的相对位置进行控制,故即使产生打印头之间的相对误差或打印针引导构件的安装误差,也可高精度地保持打印针的相对位置。
另外,由于在打印头壳体与打印针引导构件之间夹入隔热构件,可以抑制向打印针引导构件传热,故可以避免打印针引导构件温度上升导致的热膨胀,结果,可高精度地保持打印针的相对位置。
还有,装载本发明的打印托架装置的打印装置可以高精度地保持打印头之间的相对位置、打印针引导构件之间的相对位置以及打印针之间的相对位置,故可以实现高品质的、且与打印头数量相对应的高速打印。
权利要求
1.一种打印托架装置,是在单个托架上装载多个打印头的打印托架装置,打印头具有;通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,其特征在于,各打印头的打印头壳体通过共同的构件而形成一体。
2.一种打印托架装置,是在单个托架上装载多个打印头的打印托架装置,打印头具有;通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,其特征在于,各打印头的打印针引导构件通过共同的构件而形成一体。
3.一种打印托架装置,是在单个托架上装载多个打印头的打印托架装置,打印头具有;通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,其特征在于,还设有把各打印头的打印针引导构件在打印针前端附近进行连接用的连接构件。
4.一种打印托架装置,是在单个托架上装载多个打印头的打印托架装置,打印头具有;通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,打印针引导构件具有其上形成供打印针贯穿的多个贯穿孔的导板,其特征在于,各打印头的导板通过共同的构件而形成一体。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的打印托架装置,其特征在于,在打印头壳体与打印针引导构件之间夹入隔热构件。
6.一种打印装置,其特征在于,具有权利要求1~5中任一项所述的打印托架装置、使打印托架装置沿记录媒体的宽度方向往返移动用的托架驱动装置、与打印托架装置相对设置、运送记录媒体的压纸卷筒。
全文摘要
一种打印托架装置,在单个托架上装有多个打印头,打印头具有通过击打而在记录媒体上形成打印点阵的多个打印针、有选择地使各打印针沿轴向变位而进行驱动的多个打印针驱动装置、将各打印针驱动装置一体地容纳于其中的打印头壳体、安装在打印头壳体上且引导打印针排列在规定位置上的打印针引导构件,其特点是,用共同的构件使各打印头的打印头壳体形成一体。本发明实现了可稳定且高精度地保持打印针之间相对位置的打印托架装置和打印装置。
文档编号B41J2/265GK1205942SQ98115
公开日1999年1月27日 申请日期1998年6月25日 优先权日1998年6月25日
发明者铃木哲也 申请人:星精密株式会社
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