JP2003305930A - リボン巻き取り機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルククラッチにとって最適なトルクおよび
スリップ量によって巻き取りボビンを回転させることに
より、安定的に巻取りコアにインクリボンを巻き取る。 【解決手段】 巻き取りボビン２０に、トルククラッチ
を介して巻き取りボビン用モータ２８を接続し、巻き取
りボビン２０の回転速度を測定するエンコード板２２お
よびフォトセンサ２３を配設し、フォトセンサ２３から
の検出結果に基づいて巻き取りボビン用モータ２８の駆
動速度をトルククラッチに一定のトルクが作用するよう
に制御する制御部２４を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリボン巻き取り機構
に係り、特にトルククラッチを介してモータに接続され
ている巻き取りボビンを有するリボン巻き取り機構に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、サーマルヘッドを発熱させる
ことによってインクリボンのインクを記録紙上に転写さ
せて所望の記録を行うサーマルプリンタが知られてい
る。前記インクリボンは、リボンカートリッジの内部に
おいて送り出しコアおよび巻き取りコアに巻回されてい
る。

【０００３】このようなサーマルプリンタにおいては、
インクリボンを巻き取るためのリボン巻き取り機構が設
けられており、このリボン巻き取り機構は、前記サーマ
ルプリンタのうち前記インクリボンのリボンカートリッ
ジが着脱可能なカートリッジ搭載部に配設されている。

【０００４】一般に、前記リボンカートリッジ搭載部の
うちインクリボンカートリッジの巻き取りコアに対応す
る位置には、この巻き取りコアを回転させるための巻き
取りボビンが前記巻き取りコアと係合可能となるように
配設されており、また送り出しコアに対応する位置に
は、送り出しボビンが前記送り出しコアと係合可能とな
るように配設されている。

【０００５】また、前記巻き取りボビンには、前記イン
クリボンを一定の張力をもって前記巻き取りコアに巻き
取るためにこの巻き取りボビンの回転を調整するトルク
クラッチが嵌合されており、さらに、前記巻き取りボビ
ンには、このトルククラッチを介して前記巻き取りボビ
ンを回転駆動させるためのモータが接続されている。そ
して、これらの巻き取りボビン、トルククラッチ、モー
タ等によりリボン巻き取り機構が構成されている。

【０００６】このようなリボン巻き取り機構において
は、前記モータが駆動されると、巻き取りボビンが回転
し、この巻き取りボビンの回転に伴って、前記巻き取り
コアが回転してインクリボンを巻き取っていた。このと
き、巻き取りボビンに一定以上のトルクが加わった場合
には、トルククラッチの摩擦力に抗して滑りが生じ、こ
れによりリボン巻き取り機構は、インクリボンに加わる
負荷を吸収してインクリボンの張力を一定に保持してい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記巻き取り
コアに巻回されているインクリボンの外径は、インクリ
ボンの巻き取りを開始した巻頭と比較して、巻き取られ
るに従って徐々に大きくなり、巻末で最大の外径とな
る。

【０００８】そのため、前記リボン巻き取り機構によれ
ば、インクリボンの張力を一定に保持しようとすると、
前記インクリボンの外径が大きくなるに従ってトルクク
ラッチのスリップ量が増大し、前記モータを一定速度に
よって回転させたとしても、巻き取りコアの回転速度は
下がっていく。このとき、図５に示すように、前記巻き
取りボビンとトルククラッチとのスリップ量は、インク
リボンの外径が大きくなるのと比例して増加する。ま
た、図６に示すように、前記トルククラッチに作用する
トルクは、前記トルククラッチのスリップ量が増加する
に従って大きくなる。

【０００９】一方、前記トルククラッチには、インクリ
ボンの張力を一定に維持するために最適なトルク量およ
びスリップ量がある。しかし、前述のリボン巻き取り機
構によれば、図６に示すように、前記巻き取りコアの巻
頭部分ではトルクが小さすぎ、一方巻末部分ではトルク
が大きすぎるため、最適なトルクによって巻き取りボビ
ンを回転させることができなかった。このため、インク
リボンの巻き取りが不安定となってしまい、この結果、
インクリボンが巻き締まったり、または緩く巻かれてし
まう場合があった。このようにインクリボンの巻き取り
にむらが生じるとインクリボンを巻き取る際に張力が変
化することがあり、これにより記録媒体上に良好な記録
を得ることができない場合があるという問題を有してい
た。

【００１０】また、インクリボンが巻き締まった場合
は、巻き取った後のインクリボンに段ずれが生じてしま
い、その結果として巻き取り張力が小さくなって巻き太
り現象が生じ、また巻き緩んだ場合も巻き太り現象が生
じ、この結果インクリボンの巻末部分では、インクリボ
ンが巻き取れなくなってしまうという問題があった。

【００１１】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、トルククラッチにとって最適なトルクによって
トルククラッチを回転させることにより、安定的に巻き
取りコアにインクリボンを巻き取ることができるリボン
巻き取り機構を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るリボン巻き取り機構は、送り出しコア
と巻き取りコアとに巻回され、プラテンと記録ヘッドと
の間に案内されるインクリボンを巻き取るリボン巻き取
り機構であって、前記送り出しコアが係合する送り出し
ボビンおよび前記巻き取りコアが係合する巻き取りボビ
ンを回転可能に配設し、前記巻き取りボビンに、トルク
クラッチを介して巻き取りボビン用モータを接続し、前
記巻き取りボビンの回転速度を測定する測定手段を配設
し、前記測定手段からの検出結果に基づいて前記巻き取
りボビン用モータの駆動速度を前記トルククラッチに一
定のトルクが作用するように制御する制御部を有するこ
とを特徴とする。

【００１３】この本発明に係るリボン巻き取り機構によ
れば、前記一定のトルクをトルククラッチにおける最適
なトルクとすることにより、巻き取りボビンの回転速度
に基づいて、巻き取りボビン用モータの駆動速度をトル
ククラッチに最適なトルクがかかるようにすることがで
きるので、これにより、巻き取りコアにインクリボンを
巻き取る巻き取り速度を一定とすることができる。

【００１４】また、本発明に係る他のリボン巻き取り機
構は、前記測定手段を、前記巻き取りボビンに固着した
エンコード板と、前記エンコード板の回転速度を検出す
るフォトセンサとにより構成したことを特徴とする。

【００１５】この本発明に係る他のリボン巻き取り機構
によれば、エンコード板およびフォトセンサを用いて容
易にトルククラッチの回転速度を測定することができ
る。

【００１６】さらに本発明に係る他のリボン巻き取り機
構によれば、前記インクリボンの搬送経路のうち前記プ
ラテンおよび前記記録ヘッドと前記巻き取りコアとの間
に、巻き取りピンチローラを配設し、前記巻き取りピン
チローラに、トルククラッチを介してピンチローラ用モ
ータを接続したことを特徴とする。

【００１７】この本発明に係る他のリボン巻き取り機構
によれば、巻き取りボビン用モータとは別に巻き取りピ
ンチローラ専用のピンチローラ用モータが配設されてい
るので、巻き取りピンチローラを、前記巻き取りボビン
とは別に独自の速度をもって回転させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るリボン巻き取
り機構の実施形態を図１から図４を参照して説明する。

【００１９】図１は、本実施形態に係るリボン巻き取り
機構が設けられたサーマルプリンタの一実施形態を示す
概念図であり、図１に示すように、前記サーマルプリン
タ１は、プラテンローラ２を有している。このプラテン
ローラ２の一端部には、プラテンローラ用ギア３が同軸
状に固着されており、このプラテンローラ用ギア３は、
伝達ギア４を介して前記プラテンローラ２を回転駆動さ
せるためのプラテンローラ用モータ５の出力軸に固着さ
れたモータ用ギア６に噛合されている。

【００２０】また、前記プラテンローラ２の周面に対向
する位置には、複数の発熱素子（図示せず）が整列配置
されたサーマルヘッド１０が記録媒体８およびインクリ
ボン９を介して、前記プラテンローラ２に圧接可能に配
設されている。

【００２１】さらに、前記インクリボン９は、図示しな
いリボンカートリッジの内部において一端を送り出しコ
ア１２に、他端を巻き取りコア１３に接続されて前記送
り出しコア１２および巻き取りコア１３に巻回されてお
り、このリボンカートリッジは、前記サーマルプリンタ
１のカートリッジ搭載部（図示せず）に着脱可能に搭載
されている。

【００２２】また、前記カートリッジ搭載部には、前記
インクリボン９を前記巻き取りコア１３に巻き取るため
のリボン巻き取り機構１５が設けられている。

【００２３】前記カートリッジ搭載部のうち前記送り出
しコア１２に対応する位置には、前記送り出しコア１２
を回転させるための送り出しボビン１６が配設されてお
り、さらに前記カートリッジ搭載部には、送り出しピン
チローラ１７および複数の送り出しガイドローラ１８が
配設されている。

【００２４】また、前記カートリッジ搭載部のうち前記
巻き取りコア１３に対応する位置には、前記巻き取りコ
ア１３を回転させるための巻き取りボビン２０が配設さ
れている。この巻き取りボビン２０は、内部が空洞に形
成されており、この巻き取りボビン２０の内周面は、摩
擦係数が高くなるように形成されている。

【００２５】さらに、前記巻き取りボビン２０の近傍に
は、例えばステッピングモータにより構成された巻き取
りボビン用モータ２８が配設されており、この巻き取り
ボビン用モータ２８の出力軸２９には、モータ用ピニオ
ンギア３０が固着されている。また、前記モータ用ピニ
オンギア３０には、巻き取りボビン用ギア２７が噛合さ
れており、この巻き取りボビン用ギア２７には、前記巻
き取りボビン２０の内部に係合される外周面の摩擦係数
が高くなるように形成された駆動軸２６が固着されてい
る。そして、前記巻き取りボビン２０は、トルククラッ
チの従動側の軸とされ、前記駆動軸２６は、トルククラ
ッチの駆動側の軸とされている。そして、前記巻き取り
ボビン２０は、この駆動軸２６が回転すると、前記駆動
軸２６の外周面と前記巻き取りボビン２０の内周面との
摩擦力によって回転するようになっている。

【００２６】また、この巻き取りボビン２０には、図２
に示すように、測定手段としての前記巻き取りボビン２
０の回転数を測定するための円形状のエンコード板２２
がこの巻き取りボビン２０と同軸となるように固着され
ており、このエンコード板２２は、前記巻き取りボビン
２０とともに回転するようになっている。また、このエ
ンコード板２２の周縁は、図３に示すように、円周方向
において半径の増減を繰り返すように凹凸形状に形成さ
れている。

【００２７】さらに、前記エンコード板２２の近傍に
は、前記エンコード板２２の周縁部分の上下に所定間隔
をもって配置された測定手段としてのフォトセンサ２３
が配設されている。このフォトセンサ２３は、前記エン
コード板２２の凹凸形状の周縁部分に対して発光すると
ともに、エンコード板２２の凹部を透過した光を受光す
ることにより、このエンコード板２２の回転数を検出
し、検出信号を制御部２４に送るようになっている。

【００２８】そして、前記制御部２４は、前記検出信号
に基づいて、前記巻き取りボビン用モータ２８の回転速
度をトルククラッチに最適なトルクが作用するような速
度に制御するようになっている。

【００２９】さらに、前記カートリッジ搭載部には、内
部が空洞の巻き取りピンチローラ３２が配設されてお
り、この巻き取りピンチローラ３２の内周面は摩擦係数
が高くなるように形成され、トルククラッチの従動側の
軸とされている。また、この巻き取りピンチローラ３２
の内部には、図４に示すように、摩擦係数が高い外周面
を有する駆動軸３３が係合され、トルククラッチの駆動
側の軸とされている。そして、前記ピンチローラ３２
は、この駆動軸３３が回転すると、前記駆動軸３３の外
周面と前記巻き取り用ピンチローラ３２の内周面との摩
擦力によって回転するようになっている。さらに、この
駆動軸３３には、ピンチローラ用ギア３４が固着されて
おり、このピンチローラ用ギア３４は、ピンチローラ用
モータ３５の出力軸３６に固着されたモータ用ピニオン
ギア３７に噛合されている。

【００３０】また、前記カートリッジ搭載部には複数の
巻き取りガイドローラ３９が配設されており、このよう
に、送り出しボビン１６、巻き取りボビン２０、巻き取
りボビン用モータ２８、エンコード板２２、フォトセン
サ２３、ピンチローラ３２等によってリボン巻き取り機
構１５は構成されている。

【００３１】そして、前記リボンカートリッジがカート
リッジ搭載部に搭載されると、インクリボン９は、送り
出しボビン１６に係合された送り出しコア１２から送り
出しピンチローラ１７および複数の送り出しガイドロー
ラ１８に支持されながら、プラテンローラ２とサーマル
ヘッド１０との間に案内されるようになっている。さら
に、このインクリボン９は、前記プラテンローラ２と前
記サーマルヘッド１０との間から複数の巻き取りガイド
ローラ３９および巻き取りピンチローラ３２に支持され
ながら、巻き取りボビン２０に係合された巻き取りコア
１３に案内されるようになっている。

【００３２】また、前記記録媒体８は一対のローラ４
１，４２に巻回されており、前記サーマルプリンタ１に
は、前記一対のローラ４１，４２をそれぞれ支持するた
めの一対のボビン４３，４４が回転可能に配設されてい
る。これらボビン４３，４４には、それぞれボビン用ギ
ア４５，４６が固着されており、これらボビン用ギア４
５，４６のうち一方の巻き取った記録媒体８を巻き戻す
ためのボビン用ギア４５は、伝達ギア４７を介して巻き
戻し用モータ４８の出力軸５６に固着されたモータ用ギ
ア４９に噛合されている。さらに、他方の記録媒体８を
巻き取るためのボビン用ギア４６は、ピニオンギア５０
を介して巻き取り用モータ５１の出力軸５７に固着され
たモータ用ギア５２に噛合されている。

【００３３】そして、前記記録媒体８は、一方のローラ
４１からプラテンローラ２の近傍に配設されたガイドロ
ーラ５４に支持されてプラテンローラ２の周面に沿いな
がらサーマルヘッド１０およびインクリボン９とプラテ
ンローラ２との間に案内され、さらにプラテンローラ２
の周面に沿いながらこのプラテンローラ２の近傍に配設
されたガイドローラ５５に支持されて他方のローラ４２
に案内されるようになっている。

【００３４】次に、本実施形態の作用について説明す
る。

【００３５】まず、プラテンローラ用モータ５を駆動
し、モータ用ギア６および伝達ギア４を介してプラテン
ローラ用ギア３を回転させることにより、プラテンロー
ラ２を回転させるとともに、巻き取り用モータ５１を駆
動し、モータ用ギア５２およびピニオンギア５０を介し
てボビン用ギア４６を回転させることにより、他方のボ
ビン４４を介して他方のローラ４２を回転させて、記録
媒体８を搬送方向（図１に示す矢印Ａ）に搬送させる。

【００３６】これと同時に、ピンチローラ用モータ３５
を駆動し、モータ用ピニオンギア３７を介してピンチロ
ーラ用ギア３４を回転させることにより巻き取りピンチ
ローラ３２を回転させる。

【００３７】さらに、巻き取りボビン用モータ２８を駆
動し、モータ用ピニオンギア３０を介して巻き取りボビ
ン用ギア２７を回転させることにより、駆動軸２６を介
して巻き取りボビン２０を回転させ、これにより巻き取
りボビン２０に係合された巻き取りコア１３を回転させ
て、インクリボン９を巻き取りながら搬送方向（図１に
示す矢印Ｂ）に搬送させる。

【００３８】このとき、巻き取りボビン２０の回転とと
もにエンコード板２２が回転され、フォトセンサ２３に
よって前記エンコード板２２の周縁部分に光を発すると
ともにこの光を受けてこの受光結果を制御部２４に送
る。ここで、エンコード板２２の円周縁は凹凸形状に形
成されているので、制御部２４は、前記受光結果に基づ
きエンコード板２２の凹部または凸部が所定時間あたり
何回フォトセンサ２３の間を通過したかを演算し、これ
によりエンコード板２２すなわち巻き取りボビン２０の
回転速度を測定する。

【００３９】そして、前記制御部２４は、この巻き取り
ボビン２０の回転速度に基づいて巻き取りボビン用モー
タ２８の駆動速度をトルククラッチに最適なトルクがか
かる速度に制御する。このとき、このインクリボン９が
あまり巻かれておらずインクリボン９の外径が小さいの
で、巻き取りボビン２０の回転は速くトルククラッチ２
６のスリップ量は少ない。そこで、巻き取りボビン用モ
ータ２８を所定の高い周波数によって駆動させて、駆動
軸２６を早く回転させることができるが、巻き取りコア
１３に巻回されたインクリボン９の外径が徐々に大きく
なるに従い、巻き取りボビン２０にスリップが生じ、巻
き取りボビン２０の回転が徐々に遅くなる。そのため、
フォトセンサ２３により逐次検出される巻き取りボビン
２０の回転速度に応じて、巻き取りボビン用モータ２８
の駆動周波数を低下させるように制御し、トルククラッ
チ２６を徐々に遅く回転させる。

【００４０】本実施形態によれば、巻き取りボビン２０
の回転速度に基づいて巻き取りボビン用モータ２８の駆
動速度をトルククラッチに最適なトルクがかかる駆動速
度に制御することができるので、インクリボン９を巻き
取りコア１３に巻き取る巻き取り速度を一定にすること
ができる。

【００４１】また、リボン巻き取り機構１５には、前記
巻き取りボビン用モータ２８とは別に巻き取りピンチロ
ーラ３２専用のピンチローラ用モータ３５が配設されて
いるので、前記巻き取りピンチローラ３２は、前記巻き
取りボビン２０とは別に独自の速度をもって回転するこ
とができる。

【００４２】したがって、本リボン巻き取り機構１５
は、インクリボン９の巻き取り速度を一定にすることが
できるので、巻き取りコア１３にインクリボン９を安定
して巻き取ることができ、これによりインクリボン９を
トルククラッチ２６によって一定の張力に保持すること
ができる。この結果、インクリボンが巻き締まり過ぎた
りまたは巻き緩んだりしてしまうことを防止することが
できるので、インクリボン９の張力が変化してしまうの
を防止することができ、これにより記録媒体８上に良好
な記録を得ることができる。

【００４３】また、インクリボン９が巻き締まりまたは
巻き緩んでしまうことを防止することより、巻き取った
インクリボン９のリボンカートリッジを再利用すること
ができる。

【００４４】また、トルククラッチ２６にとって最適な
トルクおよびスリップ量によってトルククラッチ２６を
回転させることができるので、トルククラッチ２６の使
用可能な期間をより長くすることができる。

【００４５】さらに、巻き取りピンチローラ３２は巻き
取りボビン２０の回転速度に依存せず独自のピンチロー
ラ用モータ３５によって独自の速度をもって回転するの
で、インクリボン９の張力をより一定に維持することが
でき、この結果、記録媒体８上により良好な記録を得る
ことができる。

【００４６】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、必要に応じて種々変更することが可能で
ある。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るリボン
巻き取り機構によれば、インクリボンの巻き取り速度を
一定にすることができるので、巻き取りコアにインクリ
ボンを安定して巻き取ることができ、これによりインク
リボンをトルククラッチによって一定の張力に維持する
ことができる。この結果、インクリボンが巻き締まり過
ぎたりまたは巻き緩んだりしてしまうことを防止するこ
とができるので、インクリボンの張力が変化してしまう
のを防止することができ、これにより記録媒体上に良好
な記録を得ることができる。

【００４８】また、インクリボンの巻き締まりまたは巻
き緩みを防止することにより、巻き取ったインクリボン
のリボンカートリッジを再利用することができる。

【００４９】また、トルククラッチにとって最適なトル
クおよびスリップ量によってトルククラッチを回転させ
ることができるので、トルククラッチの使用可能な期間
をより長くすることができる。

【００５０】また、本発明に係る他のリボン巻き取り機
構によれば、エンコード板およびフォトセンサによって
容易にトルククラッチの回転速度を測定することができ
るので、より簡易に安定してインクリボンを巻き取りコ
アに巻き取ることができる。

【００５１】さらに、本発明に係る他のリボン巻き取り
機構によれば、巻き取りピンチローラは巻き取りボビン
の回転速度に依存せず独自のピンチローラ用モータによ
って独自の速度をもって回転するので、インクリボンの
張力をより一定に維持することができ、この結果、記録
媒体上により良好な記録を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るリボン巻き取り機構が設けられ
たプリンタの位置実施形態を示す概念図

【図２】 図１に示すリボン巻き取り機構の巻き取りボ
ビンを示す断面図

【図３】 図２に示す巻き取りボビンに設けられたエン
コード板を示す正面図

【図４】 図１に示すリボン巻き取り機構のピンチロー
ラを示す断面図

【図５】 従来のトルククラッチのスリップ量と巻き取
りボビンの外径との関係を示すグラフ

【図６】 従来のトルククラッチのスリップ量とトルク
クラッチに係るトルクとの関係を示すグラフ

【符号の説明】

１ サーマルプリンタ ２ プラテンローラ ５ プラテンローラ用モータ ８ 記録媒体 ９ インクリボン １０ サーマルヘッド １２ 送り出しコア １３ 巻き取りコア １５ リボン巻き取り機構 １６ 送り出しボビン １７ 送り出しピンチローラ ２０ 巻き取りボビン ２２ エンコード板 ２３ フォトセンサ ２４ 制御部 ２６ トルククラッチ ２８ 巻き取りボビン用モータ ３２ 巻き取りピンチローラ ３３ トルククラッチ ３５ ピンチローラ用モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送り出しコアと巻き取りコアとに巻回さ
   れ、プラテンと記録ヘッドとの間に案内されるインクリ
   ボンを巻き取るリボン巻き取り機構であって、前記送り
   出しコアが係合する送り出しボビンおよび前記巻き取り
   コアが係合する巻き取りボビンを回転可能に配設し、前
   記巻き取りボビンに、トルククラッチを介して巻き取り
   ボビン用モータを接続し、前記巻き取りボビンの回転速
   度を測定する測定手段を配設し、前記測定手段からの検
   出結果に基づいて前記巻き取りボビン用モータの駆動速
   度を前記トルククラッチに一定のトルクが作用するよう
   に制御する制御部を有することを特徴とするリボン巻き
   取り機構。
2. 【請求項２】 前記測定手段を、前記巻き取りボビンに
   固着したエンコード板と、前記エンコード板の回転速度
   を検出するフォトセンサとにより構成したことを特徴と
   する請求項１に記載のリボン巻き取り機構。
3. 【請求項３】 前記インクリボンの搬送経路のうち前記
   プラテンおよび前記記録ヘッドと前記巻き取りコアとの
   間に、巻き取りピンチローラを配設し、前記巻き取りピ
   ンチローラに、トルククラッチを介してピンチローラ用
   モータを接続したことを特徴とする請求項１または請求
   項２に記載のリボン巻き取り機構。