JPH082078A - 熱転写式プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ロ−ル径の比が極端に異なる挙動を
見せる長いインクリボンに対し、一定のテンションが与
えられる熱転写式プリンタ提供する。 【構成】本発明は、送りロ−ル６の径を検知するセンサ
−１８、このセンサ−１８の検知により送りロ−ル６に
つながるＤＣモ−タ９を、あらかじめ設定した設定情報
にしたがって、バックテンションを要するときは巻き戻
し側に励磁、バックテンションよりも小さなテンション
となったときはリボン送り側に励磁して、適正のテンシ
ョンを一定速度で搬送されるインクリボン５に与えるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクリボンに一定の
バックテンションを与えるようにした熱転写式プリンタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱転写式プリンタでは、サ−マルヘッド
と用紙との間にインクリボンを送り、サ−マルヘッドで
同インクリボンのインクを溶かして、用紙にインクを転
写させている。

【０００３】このプリンタのリボン送りには、供給ロ−
ルに巻いてあるインクリボンをサ−マルヘッドの先端を
通じ巻取りロ−ルに接続した構成が用いられている。そ
して、巻取りロ−ルの回転駆動にて、インクリボンを用
紙の送り速度と同期した一定の速度になるように巻き取
るようにしてある。

【０００４】こうしたプリンタでは、インクリボンにし
わが発生しないように、インクリボンに供給ロ−ル側か
らバックテンションを付与して、同インクリボンに張り
を与えることが行われている。

【０００５】ところで、バックテンションは、インクリ
ボンが切れることがないよう、一定の適正なテンション
でなければならない。

【０００６】ところが、供給ロ−ルと巻取りロ−ルの外
径は、インクリボンの繰出しに伴って変化する。

【０００７】具体的には、インクリボンの巻き始めは、
供給ロ−ルは最大径、巻取りロ−ルは最小径であるが、
繰出しにしたがって同径が変り、インクリボンの巻き終
わりでは、逆に供給ロ−ルは最小径、巻取りロ−ルは最
大径となる。

【０００８】このため、一定のバックテンションを保持
するには、インクリボンの巻き始めは、インクリボンを
張る力は大きく、インクリボンの巻き終わりに向かうに
したがってインクリボンを張る力を小さくすることが必
要となる。

【０００９】そこで、従来では、供給ロ−ルにＤＣモ−
タを接続し、同ＤＣモ−タをロ−ル径に応じて、リボン
送り方向とは反対の方向に励磁することによって、一定
のバックテンションを保つようにすることが行われてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、熱転写式プ
リンタでは、稼働時間の長期化により、いままでよりも
全長が長いインクリボンを使用することが進められてい
る。

【００１１】このようなインクリボンを用いると、巻き
始めの状態としては、巻取ロ−ルの外径が、従来のロ−
ル径よりもかなり小さく、供給ロ−ルの外径が、逆に従
来のロ−ル径よりも大きくなる。巻き終りの状態はこの
逆となる。

【００１２】こうしたインクリボンを用いたときにも、
バックテンションは必要となる。

【００１３】そこで、これにも上記したバックテンショ
ンの構造を適用することが考えられる。

【００１４】しかし、これでは対応できない。

【００１５】すなわち、インクリボンは、巻取りロ−ル
における巻取り力が、供給ロ−ルのＤＣモ−タで発生し
ている巻き戻そうする力に打ち勝つことにより、必要な
テンションを得て一定の速度で送られるものである。

【００１６】さらに述べるならば、供給ロ−ルのＤＣモ
−タは、巻き戻す方向に回ろうとしながら、インクリボ
ンの送り方向に回転される。そして、このとき生じる負
荷がインクリボンのバックテンションとなる。

【００１７】ところが、上記したような全長の長いイン
クリボンは、巻取り側と供給側とで、ロ−ル径の比が極
端に異なるために、トルク変化の範囲が大きくなり、到
底、上記した逆方向励磁を用いたテンションの付加の技
術では対応できない。

【００１８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、ロ−ル径の比が極端
に異なる挙動を見せるような全長の長いインクリボンに
対して、必要な一定のテンションを与えることができる
熱転写式プリンタを提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に記載の熱転写式プリンタは、巻取りロ−ル
および供給ロ−ルを有してなり、インクリボンを送るリ
ボン送り機構と、前記供給ロ−ルを前記インクリボンの
送り方向、それとは逆の方向に駆動するための正・逆転
可能なモ−タと、前記ロ−ル径の大きさを検知する検知
手段と、基準となる所定のテンションを発生させるトル
ク値およびその値から増減する正・負側のテンションの
トルク値がロ−ル径に応じて設定された設定手段と、前
記検知手段の検知結果に応じて前記設定手段に設定され
たトルク値になるに前記モ−タを制御する制御手段とを
有して構成したことにある。

【００２０】同じく請求項２に記載の熱転写式プリンタ
は、上記目的に加えて、モ−タの負担を小さくするため
に、巻取りロ−ルおよび供給ロ−ルを有してなり、イン
クリボンを送るリボン送り機構と、前記インクリボンの
送り方向とは逆の方向に所定の力量でバックテンション
を与えるトルクリミッタと、前記供給ロ−ルを前記イン
クリボンの送り方向に駆動するためのモ−タと、前記ロ
−ル径の大きさを検知する検知手段と、前記トルクリミ
ッタのトルク領域に連続して増減するトルク値がロ−ル
径に応じて設定された設定手段と、前記検知手段の検知
結果から前記設定手段に設定されたトルク値となるに前
記モ−タを制御する制御手段とを有して構成したことに
ある。

【００２１】

【作用】請求項１に記載の熱転写式プリンタによると、
所定の速度で送られるインクリボンに対して、インクリ
ボンの巻き始めからは、ロ−ル径に応じたトルク値で駆
動されるモ−タの逆回転励磁で得られるモ−タ負荷がバ
ックテンションとして与えられる。

【００２２】このモ−タ逆回転励磁によるバックテンシ
ョンは、同バックテンションを必要としないロ−ラ径と
なるまで行われる。

【００２３】同ロ−ラ径になると、モ−タは消磁され
る。

【００２４】ついで、同ロ−ラ径を経過すると、今度は
モ−タが消磁されている状態でも、バックテンションそ
のものが過大となる。

【００２５】このときには、ロ−ル径に応じたトルク値
でモ−タが正回転励磁され、リボン送りを手助けする。

【００２６】この負側のテンションの調節が巻き終わり
まで続く。

【００２７】このことは、全長が長いインクリボンに対
して、巻き始めから巻き終わりまで、適正なテンション
に制御される。

【００２８】請求項２に記載の熱転写式プリンタによる
と、トルクリミッタが発生するトルクによって、インク
リボンの巻き始めのような、大きなバックテンションを
必要とするときの領域はカバ−される。

【００２９】このことは、トルクリミッタのトルクだけ
で、インクリボンに所定のバックテンションが与えられ
る。

【００３０】トルクリミッタのトルク領域を越えると、
バックテンションそのものが過大となる。

【００３１】このときには、ロ−ル径に応じたトルク値
でモ−タが正回転励磁され、リボン送りを手助けする。

【００３２】この負側のテンションの調節が巻き終わり
まで続く。

【００３３】これにより、請求項１のときと同様、全長
が長いインクリボンに対して、巻き始めから巻き終わり
まで、適正なテンションに制御される。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図６に示す第１の
実施例にもとづいて説明する。

【００３５】図１は本発明を適用した転写式プリンタの
概略構成を、巻き始めのときの状態、巻き終わりのとき
の状態と共に示している。

【００３６】同図中１は、用紙ガイド１ａで構成される
左右に延びる用紙搬送路、２は同用紙搬送路１にセット
された用紙である。

【００３７】用紙搬送路１の下部側にはプラテンロ−ラ
３が設けられ、用紙搬送路１上の用紙２を矢印方向に向
かって送れるようにしてある。

【００３８】用紙搬送路１の上部側には、プラテンロ−
ラ３と組合う、サ−マルヘッド、例えばエッジ型のサ−
マルヘッド４（記録ヘッド）が配設してある。

【００３９】またプラテンロ−ラ３とサ−マルヘッド４
の先端の発熱体（図示しない）との間にはインクリボン
５が介在されている。

【００４０】インクリボン５は、サ−マルヘッド４を挟
む用紙搬送方向後側に設けた送りロ−ル６に巻かれてい
る。このインクリボン５には、長い全長をもつリボンが
用いてある。

【００４１】このインクリボン５の先端が、サ−マルヘ
ッド４を挟む用紙搬送方向前側に設けた巻取りロ−ル７
に連結してある。図１（ａ）はこのときのリボン巻き始
めにおける極端にロ−ル径が違う状態、同図（ｂ）はリ
ボン巻き終りにおける極端にロ−ル径が違う状態を示し
てある。

【００４２】また巻取りロ−ル７には、モ−タ、例えば
ＤＣモ−タ８を駆動源とした巻取り機構（図示しない）
が接続されている。この巻取り機構により、インクリボ
ン５を一定の速度で走行させて、印字ずみのインクリボ
ン５を巻き取れるようにしてあり、リボン送り機構１１
を構成している。

【００４３】送りロ−ル６には、モ−タ、例えば正・逆
転可能なＤＣモ−タ９を駆動源とした送り機構１０が連
結してある。

【００４４】この送り機構１０によって、インクリボン
５に一定のバックテンションを発生させるようにしてあ
る。

【００４５】この送り機構１０の構造が、図２および図
３に示されている。

【００４６】すなわち、１３は一端側が送りロ−ル６に
つながる送り軸である。

【００４７】この送り軸１３は、複数枚の伝動ギヤ１４
を噛合わせたギヤ列の伝動機構１５を介して、上記ＤＣ
モ−タ９の出力軸に在るピニオンギヤ１６と噛合してい
て、ＤＣモ−タ９の正・逆転方向の回転力により、送り
ロ−ル６を正転方向（リボン送り方向）、あるいは逆転
方向（リボン送り方向とは反対の方向）に回転させるよ
うにしてある。

【００４８】またピニオンギヤ１６には、歯部を支持す
るア−ム壁部分に多数のスリット１７ａが所定の間隔で
設けられたギヤ１７が設けてある。さらにこのギヤ１７
には、スリット１７ａの有無を検知する光学透過式のセ
ンサ−１８（検知手段）が設けてある。

【００４９】このＤＣモ−タ９およびセンサ−１８は、
巻取り側のＤＣモ−タ８およびプラテンロ−ラ３を駆動
するモ−タ（図示しない）と共にコントロ−ラ１９（例
えばマイクロコンピュ−タで構成されるもので、制御手
段に相当）に接続される。

【００５０】コントロ−ラ１９に接続されているメモリ
２０（設定手段）には、図４に示されるようなＤＣモ−
タ９の所定の定格電圧のときの回転数とトルクとの関係
を示すマップＡ、ロ−ル回転数（送りロ−ル）とロ−ル
径（送りロ−ル）との関係を示すマップＢ、さらには同
マップＢを用いて定めたトルク設定マップＣが格納して
ある。

【００５１】トルク設定マップＣは、例えばあるリボン
速度，ギヤ比におけるバックテンションを必要としない
ロ−ル径のときの値Ｘを基準とするとともに、この値Ｘ
からロ−ル径に応じて増減する必要な正・負側のテンシ
ョンの値を線図化したものである。

【００５２】コントロ−ラ１９には、センサ−１８の検
知信号にしたがって送りロ−ル６のロ−ル径を検出する
機能、トルク設定マップＣから同ロ−ル径に応じたトル
ク設定点を定める機能、同設定点を交わる特性線、例え
ばマップＢ₁ 〜Ｂ₃ を求める機能、同求めたマップＢ₁
〜Ｂ₃ から要求されるバックテンションのトルク値を算
出する機能、加えて同トルク値になるにＤＣモ−タ９を
リボン送り方向あるいはリボン送り方向とは反対の方向
に駆動する機能が設定されている。

【００５３】こうしたコントロ−ラ１９の機能により、
巻き始めから巻き終わりまで、インクリボン５に適正な
テンションを与えるようにしてある。

【００５４】つぎに、このように構成された熱転写式プ
リンタの作用について説明する。

【００５５】印字開始信号が入力されると、コントロ−
ラ１９は、サ−マルヘッド４を動作させ、一定の速度で
送られた用紙２に、リボン送り機構１１で送られるイン
クリボン５を通じて、転写する。

【００５６】このとき、コントロ−ラ１９は、送り機構
１０を通じて、インクリボン５にバックテンションＦを
与えている。

【００５７】このバックテンションＦの制御が図５のフ
ロ−チャ−トに示してある。

【００５８】この制御を説明すれば、コントロ−ラ１９
は、センサ−１８から入力される検知信号から送りロ−
ル９の回転数を検知し、マップＢを用いて、現在のロ−
ル径を求めている。

【００５９】またコントロ−ラ１９は、同検出したロ−
ル径とＤＣモ−タ９への通電が不要なＸ値に対応するロ
−ル径Ｒｃ（図４に図示）と対比している。

【００６０】ここで、送りロ−ル６は巻き始めの最も外
径が大きい状態である。

【００６１】しかるに、コントロ−ラ１９は、検出した
ロ−ル径がロ−ル径Ｒｃよりも大きいと判断して、送り
ロ−ル６を送り方向とは逆方向に駆動する。

【００６２】すなわち、コントロ−ラ９は、トルク設定
マップＣから同ロ−ル径に応じたトルク設定点ａを定
め、同設定点ａを交わるマップＢ₁ （所定定格電圧Ｅ₀
のときの特性線を設定点ａと交わるまで平行にずらした
もの）を求めていく。

【００６３】ついで、コントロ−ラ９は、同設定点ａを
通るマップＢ₁ を直線の電圧Ｅａを求め、バックテンシ
ョンＦの発生に必要なトルク値を求めていく。

【００６４】すなわち、同電圧Ｅａは、Ｅ₀ ＝Ｔa ／
Ｔ₀ （あるいはＥ₀ ＝Ｎa ／ Ｎ₀）で求まる。

【００６５】そして、コントロ−ラ９にて、この電圧値
となるように逆方向にＤＣモ−タ９を励磁していく。

【００６６】このＤＣモ−タ９で得られるモ−タ負荷
が、バックテンションとしてインクリボン５に与えられ
ていく。すなわち、ＤＣモ−タ９の負荷は、最初の巻き
始めのロ−ル径（巻き径）の半径をＲａとし、バックテ
ンション力をＦとして、必要なトルクを「Ｆ×Ｒａ」と
し、同半径Ｒａのときの回転数をＮｒａ、ギヤ列のギヤ
比をＳ、ギヤ効率をηとすると、（Ｆ×Ｒａ）／Ｓ・η
で表される。

【００６７】このＤＣモ−タ９の逆回転励磁によるバッ
クテンション付与は、バックテンションを必要としない
ロ−ラ径Ｒｃとなる。

【００６８】ついで、ロ−ラ径Ｒｃになると、ＤＣモ−
タ９は消磁、すなわち電圧値は「０Ｖ」となる。

【００６９】さらに、インクリボン５の使用が進むと、
検出した送りロ−ル６のロ−ル径がロ−ラ径Ｒｃを越え
る。

【００７０】この越えた領域は、巻取りで発生するテン
ションがそのものが過大となる領域である。

【００７１】このときには、コントロ−ラ１９は、上記
とは反対に、ＤＣモ−タ８を上記検出ロ−ル径にしたが
って正回転方向、すなわちロ−ル径に応じたリボン送り
方向（インクリボン５が送りロ−ル６から巻取りロ−ル
７に向かう方向）に励磁していく。

【００７２】これにより、インクリボン５を進める助け
が行われる。

【００７３】このインクリボン５の送りを助ける制御
が、巻き終わりまで続く。

【００７４】このような制御により、従来、難しいとさ
れていたロ−ル径の比が極端に異なる挙動を見せるよう
な全長の長いインクリボンに対して、図６に示されるよ
うに巻き始めＲａから巻き終わりＲｂまで、適正にテン
ションを制御することができる。

【００７５】しかも、送りロ−ル６の大径化も図れる。

【００７６】なお、巻取りロ−ル７のＤＣモ−タ８の駆
動電圧を巻取りロ−ル７のロ−ル径に応じて変える手段
をこの実施例に取り入れることで、より正確にインクリ
ボン５のテンションが保たれる。

【００７７】図７ないし図９は、本発明の第２の実施例
を示す。

【００７８】本実施例は、ＤＣモ−タ９の負担（巻き戻
し方向に回ろうとする力に逆らって、モ−タが回転させ
られてしまうことで、逆起電力の発生をきたすことによ
り）を小さくするために、トルクリミッタ３０を併用し
たものである。

【００７９】すなわち、図７に示されるようにリボン巻
取軸１３には、インクリボン５の送り方向とは逆の方向
に一定のバックテンションを与えるトルクリミッタ３０
が設けてある。なお、３１はトルクリミッタ３０が据え
付けられたフレ−ムを示す。

【００８０】コントロ−ラ１９のメモリ２０（送り機構
１０の回りは、第１の実施例と同じなので、同図を兼用
する）には、図８に示されるようなトルクリミッタ３０
で得られるトルク領域を含む、同トルク領域に連続して
増減するトルク値がロ−ル径に応じて格納してある。

【００８１】コントロ−ラ１９には、トルクリミッタ３
０では対応できないトルク領域になると、検出したロ−
ラ径に応じたトルク値を読み出す機能、同読み出したト
ルク値から第１の実施例と同じく図９に示されたマップ
を用いて、同トルク値に対応したＤＣモ−タ９の電圧値
を求める機能が設定してある。

【００８２】こうした構造を適用すると、トルクリミッ
タ３０で発生するトルクによって、インクリボン５の巻
き始めのような、大きなバックテンションが必要とする
の領域はカバ−される。

【００８３】つまり、トルクリミッタ３０のトルクだけ
で、インクリボン５に所定のバックテンションが与えら
れる。

【００８４】またトルクリミッタ３０のトルク領域を越
えると、バックテンションそのものが過大となる。

【００８５】そこで、トルク領域に対応したロ−ラ径を
経過すると、コントロ−ラ１９は、図１０に示されるフ
ロ−チャ−トにあるように、図８に示すマップからロ−
ル径に応じたトルク値を求め、さらに図９に示すマップ
から同トルク値に対応したＤＣモ−タ９の電圧値を求め
る。

【００８６】そして、第１の実施例と同様、この電圧値
にＤＣモ−タ９を正回転励磁、すなわちリボン送り方向
に回転させて、リボン送りを手助けする。

【００８７】このようにしても、第１の実施例と同様、
送りロ−ラ６の巻き始めから巻き終わりまで、適正なテ
ンションに制御することができる。

【００８８】しかも、この制御だと、バックテンション
部分はトルクリミッタ３０で受け持ち、ＤＣモ−タ９−
は無理のない（逆起電力の発生のない）正転方向の回転
だけの制御となるから、ＤＣモ−タ９の負担は著しく小
さくなる。

【００８９】なお、上述した実施例ではトルク制御が容
易とのことで、モ−タにＤＣモ−タを用いたが、これに
限らず、他のモ−タを用いてもよい。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１および請求
項２の発明によれば、ロ−ル径の比が極端に異なる挙動
を見せるような全長の長いインクリボンに対して、一定
のテンションを与えることができる。

【００９１】しかも、請求項２の発明によれば、モ−タ
がリボン送りとは逆方向に励磁するような制御は削減さ
れ、モ−タの負担を著しく軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施例の熱転写式プ
リンタの概略構成を、送りロ−ルの巻き始めの状態と共
に示す図。（ｂ）は、同じく送りロ−ルの巻き終り状態
を示す図。

【図２】送り機構の構成を示す平面図。

【図３】同正面図。

【図４】同ＤＣモ−タの逆転方向の動作、正転方向の動
作を決めるための線図。

【図５】同ＤＣモ−タの制御を説明するためのフロ−チ
ャ−ト。

【図６】同ＤＣモ−タの制御によって、巻き始めから巻
き終わりまで、適正なテンションがリンクリボンに与え
られたことを説明するための線図。

【図７】本発明の第２の実施例の要部となる、トルクリ
ミッタが付いた送り機構を示す平面図。

【図８】同ＤＣモ−タの動作を決めるための線図。

【図９】同ＤＣモ−タの制御を説明するための線図。

【図１０】同ＤＣモ−タの制御を説明するためのフロ−
チャ−ト。

【符号の説明】 １…用紙搬送路 ２…用紙 ３…
プラテンロ−ラ ４…サ−マルヘッド（記録ヘッド） ５…
インクリボン ６…送りロ−ル（供給ロ−ル） ７…
巻取りロ−ル ９…ＤＣモ−タ １０…送り機構 １１…
リボン機構 １８…光学透過式センサ−（検知手段） １９…コントロ−ラ（制御手段） ２０
…メモリ（設定手段） ３０…トルクリミッタ

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【手続補正書】

【提出日】平成６年９月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】このため、一定のバックテンションを保持
するには、インクリボンの巻き始めはインクリボンに与
えるトルクを大きく、インクリボンの巻き終りに向かう
にしたがってインクリボンに与えるトルクを小さくする
ことが必要である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻取りロ−ルおよび供給ロ−ルを有して
   なり、インクリボンを送るリボン送り機構と、 前記供給ロ−ルを前記インクリボンの送り方向、それと
   は逆の方向に駆動するための正・逆転可能なモ−タと、 前記ロ−ル径の大きさを検知する検知手段と、 基準となる所定のテンションを発生させるトルク値およ
   びその値から増減する正・負側のテンションのトルク値
   がロ−ル径に応じて設定された設定手段と、 前記検知手段の検知結果に応じて前記設定手段で設定さ
   れたトルク値となるに前記モ−タを制御する制御手段
   と、 を具備したことを特徴とする熱転写式プリンタ。
2. 【請求項２】 巻取りロ−ルおよび供給ロ−ルを有して
   なり、インクリボンを送るリボン送り機構と、 前記インクリボンの送り方向とは逆の方向に所定の力量
   のバックテンションを与えるトルクリミッタと、 前記供給ロ−ルを前記インクリボンの送り方向に駆動す
   るためのモ−タと、 前記ロ−ル径の大きさを検知する検知手段と、 前記トルクリミッタのトルク領域に連続して増減するト
   ルク値がロ−ル径に応じて設定された設定手段と、 前記検知手段の検知結果に応じて前記設定手段に設定さ
   れたトルク値となるに前記モ−タを制御する制御手段
   と、 を具備したことを特徴とする熱転写式プリンタ。