JP2012166367A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、リボン巻取軸に巻き取るロール径が変化しても最適なトルクで巻取可能とするプリンタを提供することを課題とする。
【解決手段】
ロールリボンを装填するリボン供給軸と、リボン供給軸から繰り出されるインクリボンのインクを転写して用紙に印字する印字部と、リボン供給軸から供給され、印字部を経て使用済みのインクリボンをロール状に巻き取るリボン巻取軸と、前記リボン巻取軸に巻き取られた使用済みのインクリボンの外径が大径になるにつれてリボン巻取軸のトルクを上げるように調整するトルク調整部と、を有し、 前記トルク調整部は、
前記リボン巻取軸の摩擦面に接する摩擦部材と、前記摩擦面で摩擦部材を挟む位置に設けられた回転制御部と、回転制御部を介して摩擦部材を摩擦面に押し付ける押圧部と、を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は用紙に印字を施すプリンタにかかるもので、特に熱転写リボンのインクを転写する熱転写型のプリンタに関するものである。

印字媒体に印字するプリンタとして熱転写リボンのインクを印字媒体に転写することで画像や文字等の所定の情報を印字する熱転写プリンタが知られている。熱転写プリンタは、ロール状に巻回したロールリボンを装填するリボン供給軸およびリボン供給軸から供給され、印字部を介して使用済みのインクリボンを巻取るリボン巻取軸を備えている。リボン巻取軸にタイミングベルトを介して接続された駆動モータの回転駆動に伴い、印字部のプラテンローラで搬送される印字媒体と共に搬送され、リボン供給軸から引き出される。
リボン巻取軸に装填された使用済みのインクリボンは、印字量が増えるにつれてその外径が変化し、（大きくなり）これに伴ってインクリボンにおけるリボン供給軸とリボン巻取軸間の引っ張る力が変動し、印字品質に影響を与えている。すなわち、印字開始時はリボン巻取軸に巻回した使用済みのインクリボンが小径で、印字を行いロールリボンを使用するにつれてリボン巻取軸に巻回される使用済みのインクリボンが大径に変化し、大径になるにつれてリボン巻取軸に大きなトルクが必要になる。また、リボン巻取軸に巻回される使用済みのインクリボンが小径の場合には、大径のときに比べて小さなトルクで十分であり、例えば使用済みのインクリボンが小径の場合に大径のときの大きなトルクをリボン巻取軸に与えてしまうとリボン巻取軸で過剰にロールリボンを引っ張ってしまい、印字縮みが発生するという問題がある。また、逆に使用済みのインクリボンが大径の場合に小径のときの小さなトルクをリボン巻取軸に与えると搬送される用紙に追従できずなくなり、印字伸び等が発生するという問題がある。
このようなことからリボン巻取軸に巻回したロールリボンが小径のときにトルクを小さく、またロールリボンが大径のときにトルクを大きくする必要があり、リボン巻取軸とリボン供給軸の回転に応じて発生するパルスを係数し、ロールリボンの径を算出して、この径に応じたモータトルク及び回転数を演算し、演算結果に応じてモータを駆動させる駆動装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平０６−３１６１３９号公報

しかしながら、リボン供給軸及びリボン巻取軸のそれぞれのロールリボンの巻径を算出し、モータを制御する必要があるため、制御処理が複雑化してしまうという問題があった。
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、リボン巻取軸に巻き取るロール径が変化しても最適なトルクで巻取可能とするプリンタを提供することを課題とする。

本発明のプリンタは、ロールリボンを装填するリボン供給軸と、リボン供給軸から繰り出されるインクリボンのインクを転写して用紙に印字する印字部と、リボン供給軸から供給され、印字部を経て使用済みのインクリボンをロール状に巻き取るリボン巻取軸と、前記リボン巻取軸に巻き取られた使用済みのインクリボンの外径が大径になるにつれてリボン巻取軸のトルクを上げるように調整するトルク調整部と、を有し、前記トルク調整部は、前記リボン巻取軸の摩擦面に接する摩擦部材と、前記摩擦面で摩擦部材を挟む位置に設けられた回転制御部と、回転制御部を介して摩擦部材を摩擦面に押し付ける押圧部と、を有することを特徴とする。
また、前記押圧部は、一端側で前記リボン巻取軸に巻回された使用済みのインクリボンの外周面に当接する当接部材と、その他端側で前記回転制御部を摩擦部材に押付ける押圧部材と、押圧部を揺動可能に支持する揺動軸と、を備え、リボン巻取軸に巻回された使用済みのインクリボンの外周面が大径になるにつれて前記外周面によって前記当接部材が押し上げられて揺動軸により揺動し、揺動により押下げられる力で前記押圧部材が前記回転制御部を摩擦部材に押付けることで前記リボン巻取軸のトルクを調整することを特徴とする。
また、前記押圧部材は、弾性部材を介して前記回転制御部を押付けることを特徴とする。

本発明のプリンタにおいてリボン巻取軸に巻き取るロール径が変化しても最適なトルクで巻取ることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るプリンタの概略側面図である。 リボンユニット近傍の概略斜視図である。 リボン巻取軸に設けられたトルク調整部の概略斜視図である。 回転制御部の分解斜視図である。 リボン巻取軸に巻回する使用済みのインクリボンの径の変化によるトルク調整の動作を説明する概略断面図である。 他の実施の形態のプリンタにおいてリボン巻取軸に巻回する使用済みのインクリボンの径の変化によるトルク調整の動作を説明する概略断面図である。

図１は、本発明の実施の形態に係るプリンタの概略側面図であり、図２はリボンユニット近傍の概略斜視図である。
図１に示すようにプリンタ１は、プリンタ本体２を備え、このプリンタ本体２には
長尺状の連続紙６１をロール状に巻回したロール紙６０を収容する供給部３と、ロール紙６０から引き出される連続紙６１の位置を検出するセンサ４と、連続紙６１に印字を施すとともに搬送する印字部５と、ロール状に巻回されたロールリボン６３を回転可能に装填するリボン供給軸１４および使用済みのインクリボン６４をロール状に巻回するリボン巻取軸１５を備えるリボンユニット６と、印字された連続紙６１を排出する排出口７を有している。

供給部３は、ロール紙６０をプリンタ本体２の底面に当接しない位置で回転可能に保持する保持軸１０と、保持軸１０の長手方向に摺動可能でロール紙６０の一側面を規制するガイド部１１を備えている。

センサ４は、光反射型センサであり、連続紙６１に向かって光を出射する発光部と、この発光部から出射された光を受光する受光部から構成されている。尚、連続紙６１には、その長手方向に一定間隔で印刷された図示しない位置検出マークが設けられており、この位置検出マークをセンサ４で検出することで連続紙６１の位置を検出している。また、連続紙６１の変わりにロールラベルを用いた場合にはロールラベルから引き出されるラベル連続体を挟んで対向する位置に発光部と受光部をそれぞれ配置し、台紙部分とラベル部分との光の透過率の差によって検出する光透過型センサを用いても良い。

印字部５は、インクリボン６４に熱を加えることでインクを連続紙６１に転写させて印字を行うサーマルヘッド１２と、サーマルヘッド１２に対向配置され、図示しないモータに接続して回転駆動することにより連続紙６１を排出口７側に向かって搬送するプラテンローラ１３を有している。

リボンユニット６は、未使用のロールリボン６３を装填するリボン供給軸１４および使用済みのインクリボン６４（インク転写後のインクリボン６４）をロール状に巻回するリボン巻取軸１５を備えている。リボン巻取軸１５は、図示しない駆動モータとタイミングベルト３３（図５参照）を介して接続され、リボン巻取軸１５を反時計回りに回転駆動させることにより、巻取り可能としている。また、図２に示すようにリボン供給軸１４およびリボン巻取軸１５は、プリンタ本体側の支持端で支持され、この支持端側にロールリボン６３および使用済みのインクリボン６４の側面を規制する規制面１６ａを備え、規制面１６ａの反対側に位置する摩擦面１６ｂを備える規制板１６が設けられている。

以上の構成によって、供給部２に装填されたロール紙６０からプラテンローラ１３の回転駆動によって印字部５に向けて連続紙６１が搬送され、プリンタ１に接続されたコンピュータ等から送信された印字データに基づき、サーマルヘッド１２を制御して所定の情報を連続紙６１に印字し、排出口７から排出する。

次に、リボンユニット６の構造について詳細に説明する。図３はリボン巻取軸に設けられたトルク調整部の概略斜視図であり、図４は回転制御部の分解斜視図である。
図２および図３に示すようにリボン巻取軸１５の一端部にはプリンタ本体２内にトルク調整部２０が設けられている。トルク調整部２０は、リボン巻取軸１５の回転を制御する回転制御部２１と、この回転制御部２１を押圧する押圧部２２を備えている。

図４に示すように回転制御部２１は、軸心１９に組みつけられたリボン巻取軸１５の規制板１６の規制面１６ａの反対面である摩擦面１６ｂ側に設けられている。回転制御部２１は、リボン巻取軸１５の規制板１６の摩擦面１６ｂに当接する摩擦部材としてのフェルト２３と、このフェルト２３を挟み込んで摩擦面１６ｂに圧接し、タイミングベルト３３（図５参照）に接続され回転駆動する圧接部材２４と、圧接部材２４を弾性部材としてのバネ２５を介して摩擦面１６ｂに圧接する圧接板２６を備えている。

圧接部材２４はターミングベルト３３を介して駆動モータに接続され、フェルト２３を挟み込んで規制板１６の摩擦面１６ｂに対して圧接することにより、圧接部材２４の回転駆動力をリボン巻取軸１５に伝達して回転させる。
また、リボン巻取軸１５に対して回転方向に抗する過剰な引張り力（回転抵抗力）が発生すると規制板１６の摩擦面１６ｂとフェルト２３が滑り、圧接部材２４の回転駆動力がリボン巻取軸１５に伝わらなくなり、リボン巻取軸１５の回転が停止する。また、過剰な引張り力（回転抵抗力）がなくなると、摩擦面１６ｂとフェルト２３の滑りがなくなって圧接状態となり、駆動モータの回転駆動力がリボン巻取軸１５に伝達されて回転が再開する。
圧接部材２４がフェルト２３を圧接する圧接力は、リボン巻取軸１５に過剰な引張り力（回転抵抗力）を所定の値として、この所定値以上の引張り力（回転抵抗力）が加わることによって、フェルト２３と圧接部材２４および摩擦面１６ｂの間で滑りが発生するように予め決められた値に設定されている。

図３に示すように押圧部２２は、略コの字の形状をなし、その一端側で圧接板２６をバネ２５側（付勢力に抗する方向）に押し込む押圧部材２７と、リボン巻取軸１５に巻回される使用済みのインクリボン６４の外周面に当接する当接部材２８と、押圧部材２７と当接部材２８を掛け渡す連結部材２９を備え、連結部材２９と当接部材２８の境目の位置に押圧部２２の揺動支点となる揺動軸３０が設けられている。揺動軸３０はプリンタ本体２に支持され、押圧部２２がリボン巻取軸１５の長手方向と平行な軸線上で揺動可能に構成されている。

当接部材２８は、その先端に先端部２８ａを備え、リボン巻取軸１５に巻回された使用済みのインクリボン６４の外周縁に接触する。先端部２８ａは、回転可能なローラを有し、リボン巻取軸１５の回転負荷とならないように構成されている。この先端部２８ａのローラが使用済みのインクリボン６４当接して回転し、インクリボンの搬送の負荷にならないようになっている。また、ローラは使用済みのインクリボン６４に対して極力摩擦力が発生しない（摩擦力が弱い）材質で構成されている。

図５はリボン巻取軸に巻回する使用済みのインクリボンの径の変化によるトルク調整部２０の動作を説明する概略断面図である。
図５（ａ）は、リボン巻取軸に巻回した使用済みのインクリボンの径が小径の場合におけるトルク調整部２０の状態を示し、図５（ｂ）はリボン巻取軸に巻回した使用済みのインクリボンの径が大径の場合におけるトルク調整部２０の状態を示している。

まず、未使用のロールリボン６３をリボン供給軸１４に装填し、リボン供給軸１４から引き出したインクリボンをリボン巻取軸１５にセットする。このような初期状態では、リボン供給軸１４に巻回したロールリボン６３の外径が大径で、リボン巻取軸１５に巻回された使用済みのインクリボン６４の外径が図５（ａ）に示すように小径の状態である。

図５（ａ）に示すような初期状態において、先端部２８ａが使用済みのインクリボン６４の外径に当接した状態で連結部２９がリボン巻取軸１５と平行な状態にあり、押圧部材２７が圧接板２６を比較的弱い圧接力で圧接する状態にある。この状態でリボン巻取軸１５に対して予め設定された所定の引張り力（回転抵抗力）以上の力が加わらない限り、圧接部材２４とフェルト２３とリボン巻取軸１５の摩擦面１６ｂの摩擦力によって駆動モータの回転駆動力がリボン巻取軸１５に伝達されて一体で回転する。

また、リボン巻取軸１５に巻回される使用済みのインクリボン６４の外径に対してそれぞれ予め設定された所定の引張り力（回転抵抗力）以上の力が加わると、圧接部材２４とフェルト２３とリボン巻取軸１５の摩擦面１６ｂの間で滑りが発生し、駆動モータの回転駆動力がリボン巻取軸１５に伝達されず圧接部材２４のみが回転する。
このように構成することによって、リボン巻取軸１５に巻回された使用済みのインクリボン６４の外径が小径のときにインクリボンの強い引張り力が発生すると、フェルト２３との滑りによってそれ以上の駆動モータからの回転駆動力がリボン巻取軸１５に伝達されないため、過剰回転を防止して常に最適なトルクでインクリボンの巻取りを行うことができる。

印字発行を行うにつれてリボン供給軸１４に巻回したロールリボン６３の外径が小径で、リボン巻取軸１５に巻回された使用済みのインクリボン６４の外径が図５（ｂ）に示すように大径の状態となる。使用済みのインクリボン６４の外径が大径になるにつれて、使用済みのインクリボン６４の外径に先端部２８ａが当接し、当接部材２８側が上方へ押し上げられて押圧部２２が揺動軸３０を介して時計反対方向に揺動し、押圧部材２７が圧接板２６をバネ２５の付勢力に抗する方向（摩擦面１６ｂに向かう方向）に圧接する。この圧接力の差異によってリボン巻取軸１５のトルクが変化し、使用済みのインクリボンの径が大きくなるにつれてトルクが増大する。

すなわち、押圧部材２７による圧接力がバネ２５を介して圧接部材２４に伝わり、圧接部材２４によってフェルト２３を摩擦面１６ｂに強く押しつける。この摩擦力によって、リボン巻取軸１５に巻回される使用済みのインクリボン６４の外径に対してそれぞれ予め設定された所定の引張り力以上の力が加わらない限り、圧接部材２４とフェルト２３とリボン巻取軸１５の摩擦面１６ｂの間で滑りが発生せず、強いトルクでリボン巻取軸１５を回転させることができる。
このように構成することによって、リボン巻取軸１５に巻回された使用済みのインクリボン６４の外径が大径になると、使用済みのインクリボン６４の外径が小径のときよりも強いトルクをリボン巻取軸１５に与えることで常に最適なトルクでインクリボンの巻取りを行うことができる。

以上、本発明の実施の形態においてリボン巻取軸１５に巻回される使用済みのインクリボン６４の外径に応じて最適なトルクでリボン巻取軸１５を回転させることができ、印字縮みや伸びをなくすことができる。

上述した実施の形態では軸心１９とリボン巻取軸１５を組付けて一体回転し、軸心１９と回転制御部２１は別体で回転するように構成したが軸心１９と回転制御部２１を組付けて一体回転し、軸心１９とリボン巻取軸１５を別体で回転する構成しても良い。
図６は、他の実施の形態に係るプリンタにおいてリボン巻取軸に巻回する使用済みのインクリボンの径の変化によるトルク調整部２０の動作を説明する概略断面図であり、図６に基づき説明する。

図６（ａ）は、リボン巻取軸に巻回した使用済みのインクリボンの径が小径の場合におけるトルク調整部２０の状態を示し、図６（ｂ）はリボン巻取軸に巻回した使用済みのインクリボンの径が大径の場合におけるトルク調整部２０の状態を示している。

軸心１９に圧接部材２４が組みつけられ、軸心１９と回転制御部２１が一体で回転可能に構成されている。リボン巻取軸１５は、軸心１９とは別体で回転可能に構成され、リボン巻取軸１５の開放端側を軸心１９の端部に設けられたストッパ１８により保持されている。ストッパ１８とリボン巻取軸１５の端面の間には低摩擦部材１７を設け、軸心１９とリボン巻取軸１５のそれぞれが互いに回転を制限しないように組みつけられている。

図６（ａ）に示すような使用済みインクリボンの外径が小径の初期状態において、先端部２８ａが使用済みのインクリボン６４の外径に当接しない状態（当接しても良い）で連結部２９がリボン巻取軸１５と平行な状態にあり、押圧部材２７が圧接板２６を比較的弱い圧接力で圧接する状態にある。この状態でリボン巻取軸１５に対して予め設定された所定の引張り力（回転抵抗力）以上の力が加わらない限り、圧接部材２４とフェルト２３とリボン巻取軸１５の摩擦面１６ｂの摩擦力によって駆動モータの回転駆動力がリボン巻取軸１５に伝達されて一体で回転する。

また、リボン巻取軸１５に巻回される使用済みのインクリボン６４の外径に対してそれぞれ予め設定された所定の引張り力（回転抵抗力）以上の力が加わると、圧接部材２４とフェルト２３とリボン巻取軸１５の摩擦面１６ｂの間で滑りが発生し、駆動モータの回転駆動力がリボン巻取軸１５に伝達されず圧接部材２４と軸心１９が一体で回転し、リボン巻取軸１５は回転しない。
このように構成することによって、リボン巻取軸１５に巻回された使用済みのインクリボン６４の外径が小径のときにインクリボンの強い引張り力が発生すると、それ以上の駆動モータからの回転駆動力がリボン巻取軸１５に伝達されないため、過剰回転を防止して常に最適なトルクでインクリボンの巻取りを行うことができる。

印字発行を行うにつれてリボン供給軸１４に巻回したロールリボン６３の外径が小径で、リボン巻取軸１５に巻回された使用済みのインクリボン６４の外径が図６（ｂ）に示すように大径の状態となる。使用済みのインクリボン６４の外径が大径になるにつれて、使用済みのインクリボン６４の外径に先端部２８ａが当接し、当接部材２８側が上方へ押し上げられて押圧部２２が揺動軸３０を介して時計反対方向に揺動し、押圧部材２７が圧接板２６をバネ２５の付勢力に抗する方向（摩擦面１６ｂに向かう方向）に圧接する。押圧部材２７による圧接力がバネ２５を介して圧接部材２４に伝わり、圧接部材２４によってフェルト２３を摩擦面１６ｂに強く押しつける。この摩擦力によって、リボン巻取軸１５に巻回される使用済みのインクリボン６４の外径に対してそれぞれ予め設定された所定の引張り力（回転抵抗力）以上の力が加わらない限り、圧接部材２４とフェルト２３とリボン巻取軸１５の摩擦面１６ｂの間で滑りが発生せず、強いトルクでリボン巻取軸１５を回転させることができる。
このように構成することによって、リボン巻取軸１５に巻回された使用済みのインクリボン６４の外径が大径になると、使用済みのインクリボン６４の外径が小径のときよりも強いトルクをリボン巻取軸１５に与えることで常に最適なトルクでインクリボンの巻取りを行うことができる。

なお、他の実施の形態においてタイミングベルト３３を圧接部材２４に掛け渡したが、軸心１９にギアを設けてタイミングベルトを掛け渡すようにしても良い。

１ プリンタ
２ プリンタ本体
３ 供給部
４ センサ
５ 印字部
６ リボンユニット
７ 排出口
１０ 保持軸
１１ ガイド部材
１２ サーマルヘッド
１３ プラテンローラ
１４ リボン供給軸
１５ リボン巻取軸
１６ 規制板
１６ａ規制面
１６ｂ摩擦面
２０ トルク調整
２１ 回転制御部
２２ 押圧部
２３ フェルト
２４ 圧接部材
２５ バネ
２６ 圧接板
２７ 押圧部材
２８ 当接部材
２８ａ先端部
２９ 連結部材
３０ 揺動軸
３３ タイミングベルト
６０ ロール紙
６１ 連続紙
６３ ロールリボン
６４ 使用済みのインクリボン

Claims (3)

1. ロールリボンを装填するリボン供給軸と、
   リボン供給軸から繰り出されるインクリボンのインクを転写して用紙に印字する印字部と、
   リボン供給軸から供給され、印字部を経て使用済みのインクリボンをロール状に巻き取るリボン巻取軸と、
   前記リボン巻取軸に巻き取られた使用済みのインクリボンの外径が大径になるにつれて小径のときよりもリボン巻取軸のトルクを上げるように調整するトルク調整部と、
   を有し、
   前記トルク調整部は、
   前記リボン巻取軸の摩擦面に接する摩擦部材と、
   前記摩擦面で摩擦部材を挟む位置に設けられた回転制御部と、
   回転制御部を介して摩擦部材を摩擦面に押し付ける押圧部と、
   を有することを特徴とするプリンタ。
2. 前記押圧部は、
   一端側で前記リボン巻取軸に巻回された使用済みのインクリボンの外周面に当接する当接部材と、
   その他端側で前記回転制御部を摩擦部材に押付ける押圧部材と、
   押圧部を揺動可能に支持する揺動軸と、
   を備え、
   リボン巻取軸に巻回された使用済みのインクリボンの外周面が大径になるにつれて前記外周面によって前記当接部材が押し上げられて揺動軸により揺動し、揺動により押下げられる力で前記押圧部材が前記回転制御部を摩擦部材に押付けて前記リボン巻取軸のトルクを調整することを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 前記押圧部材は、弾性部材を介して前記回転制御部を押付けることを特徴とする請求項２記載のプリンタ。

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